CN103379416A - 振动产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种振动产生装置,其成本低且在不妨碍装置小型化的情况下防止振动体摆动,并且在短时间内能够使振动体静止。通过如下的振动产生装置来解决课题,该振动产生装置具有线圈(20)、振动体(40)、弹簧(80)、以及轴(70),所述线圈(20)产生磁场,所述振动体(40)配置有磁铁(60)和配重部(50)且通过磁铁(60)的磁场和线圈(20)所产生的磁场间的相互作用而沿轴向振动,所述弹簧(80)在轴向的一侧支承振动体(40),所述轴(70)贯通振动体(40)并沿轴向延伸,且与振动体(40)沿轴向滑动接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种振动产生装置。本发明的振动产生装置的振动体通过线圈与磁铁间的相互作用沿轴向振动。
背景技术
手机等手持终端内置有振动产生装置。振动产生装置产生振动通知使用者来电。这样的振动产生装置有多种结构。作为振动产生装置的结构之一的振动体通过线圈和磁铁分别所产生的磁场的相互作用而沿轴向振动。到目前为止,关于振动体沿轴向振动的振动产生装置有多种技术提案。
在专利文献1中提出的振动产生装置具有振动体、弹簧、驱动线圈、给驱动线圈提供电信号的单元、和通过弹簧将振动体的振动传递到外部的单元,所述振动体由配重部和永久磁铁形成,所述弹簧支承该振动体,所述驱动线圈在共振频率附近使振动体连续往复运动。该振动产生装置通过弹簧从轴向的两侧保持振动体。
在专利文献2中提出的振动产生装置具有壳体、托架、振动体和弹簧,所述壳体将内部空间进行区划,所述托架配置有在壳体的下部通电从而感应出磁场的线圈,所述振动体具有轭、容纳在该轭的内部的磁铁以及配置在轭的外侧的配重部,所述弹簧配置在壳体的上部且支承振动体。该振动产生装置在配重部的外侧形成有多个凹部,且旋转部件被***到该凹部中。该旋转部件在与壳体的侧壁接触的状态下进行旋转。通过在设置在配重部的旋转部件在壳体的侧面旋转的同时,使振动体沿壳体的侧面移动,能够防止该振动产生装置的振动体摆动。
专利文献1:日本特开平9-117721号公报
专利文献2:日本特开2011-25221号公报
然而,在专利文献1中提出的振动产生装置的配置弹簧的区域需要在振动体的轴向的两侧。因此,该振动产生装置的作为振动体发挥作用的配重部的振动行程小而无法产生足够的振动。并且,将弹簧设置在两侧的结构会妨碍振动产生装置的小型化。像这种在配重部的轴向两侧设置弹簧的结构的组装很困难。作为使配重部在短时间内静止的方法一般采用在振动产生装置的内部填充粘性流体的方法。但是,在振动产生装置的内部填充粘性流体的方法,如果不提高作为振动产生装置的外壳的机壳的气密性,则无法防止粘性流体泄漏。
专利文献2所提出的振动产生装置需要使旋转部件沿壳体的侧面平稳地旋转。因此,要求高精度加工配重部的凹部、旋转部件、和壳体的侧面。而高精度加工会妨碍成本的降低。
发明内容
本发明是为了解决这样的问题点而设计的。本发明的目的是提供一种成本低、能够在不妨碍装置小型化的前提下防止振动体摆动,且能够在短时间内使振动体静止的振动产生装置。
本发明所涉及的振动产生装置具有线圈、振动体、弹簧和轴,所述线圈产生磁场,所述振动体配置有磁铁和配重部,且所述振动体通过磁铁的磁场和线圈产生的磁场的相互作用而沿轴向振动,所述弹簧在轴向的一侧支承振动体,所述轴贯通振动体并沿轴向延伸,并与该振动体沿轴向滑动接触。
本发明的振动产生装置通过弹簧仅从轴向的一侧支承振动体,因此能够扩大振动体的行程。本发明的振动产生装置具有与振动体沿轴向滑动接触的轴,因此能够防止振动体沿径向摆动,所以能够使振动体平稳地沿轴向振动。并且,由于轴防止振动体沿径向摆动,因此能够防止振动体与线圈接触,且能够防止线圈断线或配置于振动体的磁铁损伤。并且,配置有轴,并通过弹簧仅从轴向的一侧支承振动体的结构能够使组装简单化。
本发明的振动产生装置的振动体具有轴承,所述轴承形成有沿轴向延伸的滑动接触孔,且轴穿过滑动接触孔。
在本发明中,由于轴承沿着轴与轴滑动接触,且振动体沿轴向振动,因此能够使振动体沿轴向平稳地振动。
本发明的振动产生装置的轴由金属形成,轴承由金属、陶瓷或树脂形成。
在本发明中,由于能够减小轴与轴承之间所产生的摩擦,因此能够使振动体平稳地振动。并且,由于在轴与轴承之间产生微小的摩擦,因此能够使振动中的振动体在短时间内静止。
本发明的振动产生装置的振动体配置在比线圈靠径向内侧的位置,磁铁配置在振动体的外周部,且线圈与磁铁对置。
在本发明中,由于能够扩大线圈的半径从而增加周向的长度,因此能够增大线圈的体积。并且,通过扩大线圈的半径从而增加周向的长度,能够将比线圈靠径向内侧的区域形成得较宽阔。因此,能够扩大振动体的径向尺寸。配置在径向尺寸较大的振动体的外周部的磁铁,由于该磁铁体积较大,因此能够降低磁铁的性能。由此,能够缩小振动体在振动时而产生的脉动磁力(动作时产生脉动的力)。
在本发明中,由于只从轴向的一侧通过弹簧支承振动体,因此能够扩大振动体的行程。因此,不会阻碍装置的小型化。由于只从轴向的一侧通过弹簧支承振动体,因此容易组装。由于轴防止振动体的摆动,因此能够使振动体平稳地振动,而且能够防止振动体与线圈接触,因此能够防止线圈断线和安装在振动体的磁铁损伤。并且,由于振动体沿轴滑动接触,因此能够在短时间内使振动体的振动静止。
附图说明
图1为表示本发明的实施例1的振动产生装置的内部结构的纵向剖视图。
图2为图1的振动产生装置的分解立体图。
图3为表示连接部的概略状态的立体图。
图4为表示本发明的实施例2的振动产生装置的内部结构的纵向剖视图。
图5为表示本发明的实施例3的振动产生装置的内部结构的纵向剖视图。
图6为表示本发明的实施例4的振动产生装置的内部结构的纵向剖视图。
图7为表示本发明的实施例5的振动产生装置的内部结构的纵向剖视图。
符号说明
1A,1B,1C,1D,1E:振动产生装置
10、410:机壳
11、411:端板
12、412:壳体
13、413:周壁面
14、414:顶面
20、221、222、320、420:线圈
21:导线
30、130、230、330、331:轭
430:外轭
431:上表面
432:侧周面
433:孔
435:内轭
31、131:内周壁
32、132:上端面部
35、135:开口部
33、133:下端面部
134:外周壁
40、240、340、440:振动体
50、250、350、450:配重部
51、251、351:安装孔
60、260、360、460:磁铁
65、265、365、465:轴承
66、266、366、466:滑动接触孔
70、470:轴
80、480:弹簧
90、490:连接部
492:配置在机壳内部的部位
493:从周壁面朝向外侧伸出的部位
91、491:柔性印刷基板
92:焊接部
93:外罩
100:配线。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施例进行说明。另外,本发明的技术范围并不限定于以下的记载和附图。
基本结构
本发明的振动产生装置1A、1B、1C、1D、1E具有:产生磁场的线圈20、221、222、320、420;磁铁60、260、360、460;和配重部50、250、350、450,还具有:振动体40、240、340、440;弹簧80、480和轴70、470,所述振动体40、240、340、440通过磁铁60、260、360、460的磁场与线圈20、221、222、320、420所产生的磁场间的相互作用而沿轴向振动,所述弹簧80、480在轴向的一侧支承振动体40、240、340、440,所述轴70、470贯通振动体40、240、340、440且沿轴向延伸,并与振动体沿轴向滑动接触。并且,振动产生装置1A、1B、1C、1D、1E具有轭30、130、230、330、331、430、435。
本发明的振动产生装置1A、1B、1C、1D、1E由于只从轴向的一侧通过弹簧80、480支承振动体40、240、340、440,因此能够扩大振动体40、240、340、440的行程。并且,由于振动体40、240、340、440只在轴向的一侧被弹簧80、480所支承,因此能够容易地进行组装作业。并且,由于轴70、470防止振动体40、240、340、440摆动,因此能够使振动体40、240、340、440平稳地振动,并且,由于能够防止振动体40、240、340、440与线圈20、221、222、320、420接触,因此能够防止线圈20、221、222、320、420断线和配置在振动体40、240、340、440的磁铁60、260、360、460损伤。并且,由于振动体40、240、340、440与轴70、470滑动接触,因此能够在短时间内使振动体40、240、340、440的振动静止。
振动产生装置1A、1B、1C、1D、1E可分为:具有磁铁60、260、360、的振动体40、240、340配置在比线圈20、221、222、320靠径向内侧的位置的内磁结构的振动产生装置1A、1B、1C、1D;和类似于扬声器结构式的振动产生装置1E。内磁结构的振动产生装置1A、1B、1C、1D可分为:轭30、130配置在线圈20侧的振动产生装置1A、1B;和轭230、330、331设置在磁铁260、360侧的振动产生装置1C、1D。
轭30、130配置在线圈20侧的振动产生装置1A、1B还可分为两种形态的轭30、130。轭30由内周壁31和一对端面部32、33形成,所述内周壁31覆盖线圈20的内侧,所述一对端面部32、33在内周壁31的轴向两端的位置朝向壳体12的周壁面13延伸。轭130由内周壁131、外周壁134、上端面部132和下端面部133形成,所述内周壁131覆盖线圈20的内周面,所述外周壁134覆盖线圈20的外周面,所述上端面部132在壳体的顶面侧覆盖线圈20的顶面侧,所述下端面部133在端板侧覆盖线圈20的端板侧。
轭230、330、331设置在磁铁260、360侧的振动产生装置1C、1D可分为:将线圈221、222沿轴向排列配置的振动产生装置1C;和将磁铁360沿轴向排列配置的振动产生装置1D。
以下,分别以实施例对振动产生装置的各结构进行详细说明。另外,“轴向”为振动产生装置1A、1B、1C、1D、1E的高度方向,“径向”为振动产生装置1A、1B、1C、1D、1E的半径方向。
实施例1
参照图1和图2,对本发明的实施例1的振动产生装置1A的各个结构进行详细说明。另外,以图1的符号R所表示的振动产生装置1A的半径方向为“径向”,以图1的符号S所表示的振动产生装置1A的高度方向为“轴向”。
振动产生装置1A具有作为外壳的机壳10。机壳10具有端板11和壳体12,所述端板11作为振动产生装置1A的底面,所述壳体12罩在端板11上。壳体12由包围振动产生装置1A的周围的圆环状的周壁面13和覆盖上部的顶面14形成为一体。该壳体12由磁性体形成。
机壳10的内部具有圆环状的线圈20、轭30、振动体40、轴70以及弹簧80,所述线圈20产生磁场,所述轭30配置在线圈20的内周面侧用于与线圈20一同使磁场的磁力增强,所述振动体40配置在比线圈20靠径向内侧的位置,所述轴70配置在振动产生装置1A的径向的中心位置,所述弹簧80在轴向支承振动体40。
线圈20与壳体12的周壁面13之间空有微小的间隙,且所述线圈配置在周壁面13的内侧。该线圈20由铜线缠绕而形成圆环状,且包围配置在比线圈20靠内侧位置的振动体的周围。线圈20的厚度形成得较薄,且其轴向的尺寸形成得比壳体12的轴向尺寸小一些。
轭30与线圈20一同使磁场的磁力增强。轭30由薄板状的磁性体形成圆环状。轭30由内周壁31和一对端面部32、33形成,所述内周壁31覆盖线圈20的内侧,所述一对端面部32、33在内周壁31的轴向的两端的位置朝向壳体12的周壁面13延伸。在一对端面部32、33中,上端面部32在壳体12的顶面14侧从内周壁31的端部朝向周壁面13延伸,下端面部33在端板11侧从内周壁31的端部朝向周壁面13延伸。上端面部32的末端和下端面部33的末端与壳体12的周壁面13接触。在内周壁31的轴向的中央形成有开口部35。且开口部35沿轭30的整周形成。轭30的上端面部32和下端面部33被夹在端板11与壳体12的顶面14之间。轭30通过被夹在端板11和顶面14之间而被固定在固定的位置。
在这样的壳体12、线圈20以及轭30的结构中,通过线圈20所产生的磁场使轭30和壳体12的周壁面13磁化。因此,壳体12的周壁面13也作为磁路发挥作用。轭30能够由薄板状的磁性体形成。由此,能够将比轭30靠径向内侧的区域形成得较宽。
轴70配置在机壳10的径向的中心的位置。轴70沿轴向延伸。轴70的轴向的一端配置在端板11,另一端配置在壳体12的顶面14。例如,轴70由金属形成。当振动体40沿轴向振动时,轴70防止振动体40沿径向摆动。
振动体40具有配重部50、磁铁60和轴承65,所述磁铁60安装在配重部50的外周部,所述轴承65配置在配重部50的径向的中心的位置。振动体40通过线圈20所产生的磁场与磁铁60所产生的磁场间的相互作用,沿轴向进行振动。
配重部50形成为圆盘状,且形成有一定的厚度。配重部50的厚度形成得比轭30的轴向尺寸小。另外,配重部50根据使用振动产生装置1A的移动终端等的机种等形成为所希望的重量。
磁铁60形成为圆环状,且嵌入到配重部50的外周部。磁铁60的轴向尺寸形成得比轭30的轴向尺寸小。因此,即使振动体40移动到最大振幅的位置时,线圈20和轭30也会适当地给予振动体40推力。
磁铁60的外周面沿整周与轭30的内周壁31对置。磁铁60的外周面与轭30的内周壁31之间的间隔沿整周保持不变。磁铁60的外周面以将轭30夹在其与线圈之间的方式而隔着固定间隔沿整周与线圈20的内周面对置。如此,振动产生装置1A形成为内磁结构的磁路。
轴承65被嵌入到安装孔51的内部,安装孔51形成在配重部50的径向的中心。安装孔51以贯通配重部50的厚度方向的方式形成。嵌入到安装孔51内的轴承65形成为圆筒状,且在径向的中心位置形成有沿轴向延伸的滑动接触孔66。轴70穿过该滑动接触孔66的内侧。
当振动体40沿轴向振动时,滑动接触孔66的内周面与轴70的外周面沿轴向滑动接触。因此,需要使轴承65相对于轴70的摩擦小。在轴70的外周部配置有轴承65的结构还需要具有在短时间内使振动中的振动体40静止的功能。因此,轴承65由金属、陶瓷或树脂等形成。若轴70与滑动接触孔66的配合过紧,则轴承65将无法沿轴70顺畅地滑动(与轴70滑动接触)。与此相反,如果轴70与滑动接触孔66的配合过松,则轴70无法使振动体40保持水平,振动体40会在沿径向摆动的同时沿轴向振动。因此,在轴承65所形成的滑动接触孔66的内径与轴70的外径分别形成为适当的尺寸以使得振动体40能够平稳地振动。
振动体40被安装在端板11的弹簧80在轴向支承。
由于弹簧80为由板状的弹簧材料卷绕成螺旋状且外形为圆锥台状的锥形弹簧。弹簧80随着从径向外侧朝向中心侧,弹簧材料的卷绕半径逐渐缩小,同时中心侧朝向轴向突出。弹簧80的径向外侧被固定在端板11,中心侧配置在振动体40。
弹簧80的精度是使振动体40不沿径向摆动地振动的重要的要素。因此,一般来讲,为了防止振动体40的摆动而使用高精度的弹簧80。但是,振动产生装置1A具有轴70,且振动体40沿该轴70滑动。因此,即使不使用高精度的弹簧,振动体40也不会沿径向摆动,而沿轴向平稳地振动。这样,在具有轴70的结构中,能够选择精度低的弹簧从而能够降低成本。
如果振动体40被弹簧80支承,则振动体40位于沿轴向振动的振幅的中心。并且,如果振动体40被弹簧80支承,则磁铁60的轴向的中央与形成在轭30的开口部35的位置一致。
振动体40的支承结构为通过弹簧80只从端板11侧进行支承的单侧支承结构。单侧支承结构能够将轴向的比振动体40靠壳体12侧的区域形成得较宽阔。因此,单侧支承结构不必扩大振动产生装置1A的轴向尺寸,就能够扩大振动体40的振幅行程。并且,单侧支承结构比两侧支承结构容易组装。
如图3所示,振动产生装置1A在机壳10的外侧具有连接部90。连接部90为将从线圈20延伸出来的两根导线21、和从电源延伸出来的配线100进行焊接而连接的部分。连接部90具有柔性印刷基板91和覆盖柔性印刷基板91的外罩93。柔性印刷基板91为电路板,且由薄膜状的绝缘体、粘结层和导体箔形成,所述薄膜状的绝缘体的厚度为12μm至50μm,所述粘结层形成在该绝缘体上,所述导体箔形成在该粘结层上且厚度为12μm至50μm。该柔性印刷基板91具有焊接部92,柔性印刷基板91的表面除焊接部92以外的区域被绝缘体所覆盖。在图3中,为了简单说明而只记载了焊接部92。
线圈20的导线21穿过贯通壳体12的内部与外部的孔而延伸至柔性印刷基板91。从线圈20延伸出来的两根导线21与从给线圈20通电的电源延伸出来的配线100通过柔性印刷基板91的焊接部92而连接。
在具有以上结构的振动产生装置1A中,若对线圈20通电,则在线圈20和轭30产生磁场。通过线圈20和轭30所产生的磁场与振动体40所具备的磁铁60的磁场,使沿轴向移动振动体40的力作用于振动体40。由于振动体40通过弹簧80沿轴向被支承,因此通过从磁场受到的力和从弹簧80受到的力沿轴向振动。当振动体40沿轴向振动时,由于轴70防止振动体40在径向摆动,因此振动体40沿轴向平稳地振动。
若振动体40共振,则振动产生装置1A能够有效地通知使用者来电。因此,振动产生装置1A优选以振动体40共振的方式构成。流过线圈20的电流值、和装配在振动产生装置1A的配重部50的重量、和嵌入到配重部50的磁铁60的磁力、以及弹簧80的弹性常数以振动体40合适地共振的方式被预先设定。
若振动体40通过线圈20、轭30以及磁铁60所产生的磁场沿轴向振动,则配置在振动体40的磁铁60由于脉动磁力而要被吸引向线圈的固定位置。当磁铁60的性能较高时,脉动磁力较为明显。因此,为了抑制脉动磁力,使用低性能的磁铁的方法较为有效。
振动产生装置1A的磁路形成为内磁结构。内磁结构能够将比轭30靠径向内侧的区域形成得较宽阔。因此,内磁结构能够将振动体40的径向尺寸形成得较大。径向尺寸较大的振动体40的配置在外周部的磁铁60的体积增大。体积较大的磁铁60形成的磁场范围变大。因此,即使在磁铁60的性能较低的情况下,也能够在抑制脉动磁力的同时,使振动体40充分地振动。并且由于内磁结构能够使用体积较大的线圈20,因此基于这种条件也能够使用性能低的磁铁60。
当切断通过线圈20的电流,则作用于振动体40的轴向力消失因而振动体40静止。由于振动体40所具有的轴承65在轴70的外周面接触滑动,因此通过轴承65与轴70间产生的摩擦能够使振动体40在短时间内静止。
另外,使用者有时会掉落内置有振动产生装置1A的移动终端。即使在这种情况下,轴70也会防止振动体40沿径向摆动。因此,即使在移动终端掉落的情况下,振动体40也不会与轭30碰撞,从而轭30不会因而干涉到线圈20。因此,能够防止线圈20的断线和磁铁60损伤。
实施例2
参照图4,对本发明的实施例2的振动产生装置1B的各结构进行详细说明。另外,实施例2的振动产生装置1B与实施例1的振动产生装置1A的不同点仅在于轭130的结构不同,而其他结构与实施例1的振动产生装置1A相同。因此,对于与实施例1的振动产生装置1A相同的结构,附加相同的记号仅作简要说明,而只对不同的结构作详细说明。并且,以图4中的符号R所示的振动产生装置1B的半径方向为“径向”,以图4中的符号S所示的振动产生装置1B的高度方向为“轴向”。
振动产生装置1B具有由端板11和壳体12构成的机壳10。壳体12由包围周围的圆环状的周壁面13和覆盖上部的顶面14一体形成。壳体12由非磁性体形成。
机壳10的内部具有圆环状的线圈20、轭130、振动体40、轴70以及弹簧80,所述线圈20产生磁场,所述轭130覆盖线圈20的内周面、外周面、上端部以及下端部,且用于与线圈20一同使磁场的电磁力增强,所述振动体40配置在比线圈20靠径向内侧的位置,所述轴70配置在振动产生装置1B的径向的中心位置,所述弹簧80在轴向支承振动体40。
线圈20形成为圆环状,与壳体12的周壁面13之间空有微小的间隙、且配置在周壁面13的内侧。线圈20的厚度较薄,且轴向尺寸形成得比壳体12的轴向的尺寸小一些。
轭130由薄板状的磁性体形成,且与线圈20一同使磁场的电磁力增强。轭130的外形形成为圆环状。轭130由内周壁131、外周壁134、上端面部132和下端面部133形成,所述内周壁131覆盖线圈20的内侧,所述外周壁134覆盖线圈20的外周面,所述上端面部132在壳体12的顶面14侧覆盖线圈20的顶面14侧,所述下端面部133在端板11侧覆盖线圈20的端板11侧。并且,将内周壁131的径向内侧和径向外侧连通的开口部135形成在内周壁131的轴向的中央位置。该开口部135遍布轭130的整周形成。轭130的上端面部132与下端面部133被夹在端板11和顶面14之间从而被固定在固定的位置。
由于线圈20和轭130以上述构方式成,因此,能够以薄板状的磁性体将轭130形成为小型。
轴70配置在径向的中心位置,且轴向沿轴向延伸。当振动体40沿轴向振动时,轴70防止振动体40沿径向摆动。
振动体40具有配重部50、磁铁60以及轴承65,所述磁铁60配置在该配重部50的外周部,所述轴承部65安装在配重部50的径向的中心部。配重部50形成为圆盘状,且形成有一定的厚度。磁铁60形成为圆环状,且嵌入到配重部50的外周部。磁铁60的轴向尺寸形成得比轭130的轴向的尺寸小。安装孔51形成在配重部50的径向的中心位置,轴承65嵌入到该安装孔51的内部。滑动接触孔66以在轴承65的径向中心沿滑动接触方向延伸的方式形成。轴70穿过该滑动接触孔66。
弹簧80为由板状的弹簧材料卷绕成螺旋状且外形呈圆锥台状的锥形弹簧。弹簧80的径向外侧的位置固定在端板11处,中心侧配置在振动体40。振动体40的支承结构为由该弹簧80仅从端板11侧支承的单侧支承结构。
若振动体40被弹簧80支承,则振动体40位于沿轴向振动的振幅的中心位置。并且,若振动体40被弹簧80支承,则磁铁60的轴向的中央与形成在轭130的开口部135的位置一致。
连接部90配置在振动产生装置1B的机壳10的外侧。(参照图3)
实施例3
参照图5,对本发明的实施例3的振动产生装置1C的各部结构进行详细说明。另外,关于实施例3的振动产生装置1C的与实施例1的振动产生装置1A相同的结构附加相同的符号并省略详细说明,而只对不同的结构进行详细说明。以图5的符号R所示的振动产生装置1C的半径方向为“径向”,以图5的符号S所示的振动产生装置1C的高度方向为“轴向”。
振动产生装置1C具有由端板11和罩在端板11的壳体12构成的机壳10。壳体12由包围周围的圆环状的周壁面13和覆盖上部的顶面14一体形成。
机壳10的内部具有圆环状的两个线圈221、222、振动体240、轴70以及弹簧80,所述两个线圈221、222产生磁场,所述振动体240配置在比线圈221、222靠径向内侧的位置,所述轴70配置在振动产生装置1C的径向的中心,所述弹簧80在轴向支承振动体240。
两个线圈221、222分别由裸线缠绕而形成为圆环状。两个线圈221、222沿轴向排列配置。两个线圈221、222的外周面与壳体12的周壁面13紧密接触。配置在壳体12侧的线圈221与配置在端板11侧的线圈222的裸线缠绕方向彼此相反。这两个线圈221、222将配置在内侧的振动体240的周围包围。
轴70配置在机壳10的径向的中心,且轴70的轴向沿轴向延伸。轴70的轴向一端配置在端板11,另一端配置在壳体12的顶面14。当振动体240沿轴向振动时,该轴70防止振动体240沿径向摆动。
振动体240具有配重部250、磁铁260、以及轴承265,所述磁铁260配置在该配重部250的外周部,所述轴承265配置在配重部250的径向的中心。会聚磁铁260的磁力的一对轭230、230配置在磁铁260的轴向的两侧。该振动体240通过线圈221、222所产生的磁场与磁铁260所产生的磁场间的相互作用而沿轴向振动。
配重部250形成为圆盘状,且形成有一定的厚度。配重部250的厚度形成得比线圈221、222的轴向尺寸的合计尺寸小。配重部250根据使用振动产生装置1C的移动终端等的机种等而形成为理想的重量。
磁铁260形成为圆环状。磁铁260的轴向尺寸形成得比配重部250的轴向尺寸小。磁铁260在配重部250的外周部套在配重部250的轴向中央。磁铁260的外周面与线圈221、222的内周面对置。磁铁260与线圈221、222间的间隔沿整周固定不变。
一对轭230、230分别由磁性体形成为圆环状。轭230、230的径向尺寸等于或约等于磁铁260的厚度尺寸。因此,轭230、230的外周部与磁铁260的外周面配置在相同或大致相同的位置。并且,一对轭230、230的轴向尺寸与磁铁260的轴向尺寸的合计尺寸与配重部250的轴向尺寸相同或大致相同。
振动产生装置1C的磁路为磁铁260与轭230、230配置在比线圈221、222靠径向内侧的位置的内磁结构。
配重部250的轴向尺寸形成得比线圈221、222的合计轴向尺寸小。磁铁260的轴向尺寸形成得比配重部250的轴向尺寸小。因此,磁铁260的轴向尺寸比线圈221、222的合计轴向尺寸小。若磁铁260的轴向尺寸比线圈221、222的合计轴向尺寸小,则即使振动体240移动到最大振幅的位置,线圈221、222也能够对振动体240施加适当的推力。
安装孔251以在配重部250的径向的中心贯通配重部250的方式形成。轴承265嵌入到该安装孔251的内部。轴承265形成为圆筒状,轴承265在径向的中心形成有沿轴向延伸的滑动接触孔266。轴70穿过该滑动接触孔266的内侧。
弹簧80为由板状的弹簧材料缠绕成螺旋状且外形呈圆锥台状的锥形弹簧。弹簧80的径向外侧固定在端板11,中心侧配置在振动体240。振动体240的支承结构为通过该弹簧80只从端板11侧支承的单侧支承结构。
若振动体240通过弹簧80支承,则振动体240位于沿轴向振动的振幅的中心位置。并且,若振动体240通过弹簧80支承,则磁铁260的轴向中央与两个线圈221,222的分界的位置一致。
连接部90配置在振动产生装置1C的机壳10的外侧(参照图3)。
实施例4
参照图6,对本发明的实施例4的振动产生装置1D的各结构进行详细说明。另外,关于实施例4的振动产生装置1D的与实施例1的振动产生装置1A相同的结构附加相同的符号并省略详细说明,只对不同的结构进行详细说明。以图6中的符号R所示的振动产生装置1D的半径方向为“径向”,以图6中的符号S所示的振动产生装置1D的高度方向为“轴向”。
振动产生装置1D具有由端板11和罩在端板11的壳体12构成的机壳10。壳体12由围绕周围的圆环状的周壁面13和覆盖上部的顶面14一体形成。
机壳10的内部具有圆环状的线圈320、振动体340、轴70和弹簧80,所述线圈320产生磁场,所述振动体340配置在比线圈320靠径向内侧的位置,所述轴70配置在振动产生装置1D的径向的中心位置,所述弹簧80将振动体340沿轴向支承。
线圈320由裸线缠绕成圆环状而形成。线圈320的轴向尺寸形成得比振动体340的轴向尺寸小。线圈320的径向尺寸形成得等于轴向尺寸或者略小于轴向尺寸。线圈320的外周面与壳体12的周壁面紧密接触,线圈320配置在壳体12的轴向中央的位置。
轴70配置在径向的中心,且轴70的轴向沿轴向延伸。当振动体340沿轴向振动时,该轴70防止振动体340沿径向摆动。
振动体340具有配重部350、两个磁铁360、360以及轴承365,所述两个磁铁360、360安装在配重部350的外周部,所述轴承365配置在配重部350的径向的中心,会聚磁铁360、360的磁力的三个轭330、330、331配置在配重部350的外周部。振动体340通过线圈320所产生的磁场与磁铁360、360所产生的磁场间的相互作用而沿轴向振动。
配重部350形成为圆盘状,且形成有一定的厚度。配重部350的厚度形成得比线圈320的轴向尺寸大。配重部350根据使用振动产生装置1D的移动终端等的机种等而形成为理想的重量。
两个磁铁360、360分别形成为圆环状。两个磁铁360、360沿轴向排列配置,并套在配重部350的外周部。磁铁360、360的外周面分别与线圈320的内周面对置。磁铁360、360与线圈320间的间隔沿整周固定不变。振动产生装置1D的磁路形成为磁铁360、360配置在比线圈320靠径向内侧的位置的内磁结构。
三个轭330、330、331分别由磁性体形成为圆环状。三个轭330、330、331的轴向尺寸形成为一个轭331较厚,另两个轭330、330较薄。形成得较厚的轭331嵌入在两个磁铁360、360之间。形成得较薄的两个轭330、330中的一个轭330在配重部350的壳体侧12的端面的位置套在配重部350的外周部。形成得较薄的两个轭330、330中的另一个轭330在配重部350的端板11侧的端面的位置套在配重部350的外周部。轭330、330、331与磁铁360、360从壳体12侧按照轭330、磁铁360、轭331、磁铁360、轭330的顺序依次配置。三个轭330、330、331与两个磁铁360、360的合计轴向尺寸等于或大致等于配重部350的轴向尺寸。
轴承365嵌入到形成在配重部350的径向的中心的安装孔351的内部。安装孔351以沿轴向贯通配重部350的方式形成。轴承365形成为圆筒状,轴承365在径向的中心形成有沿轴向延伸的滑动接触孔366。轴70穿过该滑动接触孔366的内侧。轴承365由金属、陶瓷或树脂等形成。
弹簧80为由板状的弹簧材料旋绕成螺旋状且外形呈圆锥台状的锥形弹簧。弹簧80的径向外侧被固定在端板11,中心侧配置在振动体340。振动体340的支承结构为只通过该弹簧80从端板11侧支承的单侧支承结构。
若振动体340被弹簧80支承,则振动体340位于沿轴向振动的振幅的中心。若振动体340由弹簧80支承,则振动体340的轴向的中心与线圈320的轴向的中心对置。即,配置在磁铁360、360之间的轭331与线圈320的轴向的中心对置。
连接部90配置在振动产生装置1D的机壳10的外侧(参照图3)。
实施例5
参照图7,对本发明的实施例5的振动产生装置1E的各结构进行详细说明。以图7中的符号R所示的振动产生装置1E的半径方向为“径向”,以图7中的符号S所示的振动产生装置1E的高度方向为“轴向”。
振动产生装置1E具有构成外壳的机壳410。机壳410具有端板411和罩在端板411的壳体412。壳体412由围绕振动产生装置1E的周围的圆环状的周壁面413和覆盖上部的顶面414一体形成。
振动产生装置1E的内部结构与扬声器的结构相似,在壳体410的内部具有圆环状的线圈420、振动体440、轴470、弹簧480,所述线圈420产生磁场,所述振动体440具有配重部450、磁铁460和会聚磁铁460的磁力用的两个轭430、435,所述轴470配置在振动产生装置1E的径向的中心,所述弹簧480在轴向支撑振动体440。
线圈420由裸线缠绕成圆环状而形成,且半径形成为壳体412的半径的1/3至1/4。并且,线圈420的轴向长度形成为壳体412的高度的1/2左右。线圈420的轴向的一端固定在端板411的表面,线圈420以包围振动产生装置1E的中心部分的方式配置。
轴470配置在机壳410的径向中心,且轴470的轴向沿轴向延伸。轴470的轴向的一端配置在端板411,另一端配置在壳体412的顶面414。当振动体440沿轴向振动时,该轴470防止振动体440沿径向摆动。
振动体440具有环状的配重部450、外轭430、轴承465、磁铁460、以及内轭435,所述外轭430配置在配重部450的内侧,所述轴承465配置在外轭430的中心,所述磁铁460配置在轴承465的外周部,所述内轭435在轴承465的外周部配置在磁铁460的下侧。振动体440通过线圈420所产生的磁场与磁铁460所产生的磁场间的相互作用而沿轴向振动。
环状的配重部450形成有一定的厚度。配重部450的下表面中的外周部与内周部分别以被斜切的方式进行倒角加工。配重部450根据使用振动产生装置1E的移动终端等的机种等而形成为理想的重量。
外轭430由形成为圆形的上表面431和从上表面431朝向端板411侧延伸的侧周面432一体形成。通过将侧周面432的外周部嵌入到配重部450的内周部,外轭430被固定在配重部450,并且径向的中心与振动产生装置1E的中心一致。贯通上表面431的孔433形成在上表面431的中心,且轴470穿过该孔433。外轭430的上表面431突出到比配重部450的朝向壳体412侧的面靠壳体412的顶面414侧的位置。
轴承465形成为圆筒状,且在径向的中心形成有沿轴向延伸的滑动接触孔466。轴承465的径向的中心与振动产生装置1E的中心一致,轴承465的轴向的一端被固定在外轭430的上表面431的背面侧。轴470穿过轴承465的滑动接触孔466的内侧。当振动体440沿轴向振动时,滑动接触孔466的内周面与轴470的外周面沿轴向滑动接触。振动中的振动体440通过在轴承465与轴470之间产生的摩擦而在短时间内静止。因此,轴承465由金属、陶瓷或树脂等形成,而轴470由金属等形成。若轴470与滑动接触孔466间的配合过紧,则轴承465无法沿轴470顺滑地滑动。与此相反,如果轴470与滑动接触孔466的配合过松,则轴470无法将振动体440保持水平,会导致振动体440沿径向摆动的同时沿轴向振动。因此,形成在轴承465的滑动接触孔466的内径与轴470的外径分别形成为适当的尺寸以使得振动体440能够平稳地振动。
磁铁460形成为圆环状。磁铁460套在轴承465的外周部,而且轴向的一端固定在外轭430的上表面431的背面。该磁铁460与外轭430的侧周面432之间形成有空间。线圈420配置在形成于磁铁460与侧周面432之间的空间的位置。磁铁460的轴向尺寸形成为比轴承465的轴向尺寸小。比磁铁460靠端板411侧的部分为安装内轭435的部分。
内轭435形成为圆环状。该内轭435的厚度方向的一端面与磁铁460的面向端板侧的端面抵接,该内轭435的内周面套在轴承465的外周面而固定。内轭435的外周面隔着一定的间隔与线圈420的内周面对置。
外轭430的上表面431与磁铁460接触,而且外轭430的侧周面432在线圈420的外侧与线圈420隔着一定的间隔配置。内轭435的一端面与磁铁460接触,而且该内轭435的外周面与线圈420的内周面隔着一定的间隔配置。这种外轭430和内轭435的配置使磁铁460的磁力会聚。
振动体440在轴向被配置在壳体412的顶面414的弹簧480支承。
由于弹簧480为由板状的弹簧材料卷绕成螺旋状而成的部件,且为外形形成为圆锥台状的锥形螺旋板弹簧。弹簧480随着从径向外侧朝向中心侧而卷绕半径逐渐变小,而且中心侧朝向轴向突出。弹簧480的径向外侧固定在壳体412的顶面414,中心侧配置在外轭430的上表面431。
振动体440的支承结构为通过该弹簧80只从壳体412侧进行支承的单侧支承结构。单侧支承结构能够将轴向的比振动体440靠端板侧的区域形成得较宽阔。因此,单侧支承结构不用扩大振动产生装置1E的轴向尺寸就能够扩大振动体440的振幅的行程。
若振动体440通过弹簧480被支承,则振动体440位于沿轴向振动的振幅的中心。
如图7所示,振动产生装置1E具有连接部490。连接部490为通过锡焊而将从线圈420延伸出来的导线(未图示)和从电源延伸出来的配线(未图示)连接的部分。连接部490由形成为板状的柔性印刷基板491构成,且配置在端板411的表面。连接部490具有部位492和部位493,所述部位492配置在机壳410内部,所述部位493从壳体412的周壁面413伸向外侧。线圈420穿过形成于配置在机壳410的内部的部位492的圆形的孔的内部。线圈420的导线与电源的配线被锡焊在从周壁面413朝向外侧伸出的部位493。连接部490具有外罩(未图示),且该外罩覆盖从周壁面413朝向外侧伸出的部位493。
Claims (4)
1.一种振动产生装置,其特征在于,该振动产生装置具有:
线圈,其产生磁场;
振动体,其配置有磁铁和配重部,且通过该磁铁的磁场和所述线圈所产生的磁场间的相互作用而沿轴向振动;
弹簧,其在轴向的一侧支承所述振动体;以及
轴,其贯通所述振动体并沿轴向延伸,且与所述振动体沿轴向滑动接触。
2.根据权利要求1所述的振动产生装置,
所述振动体具有轴承,该轴承形成有沿轴向延伸的滑动接触孔,且所述轴穿过所述滑动接触孔。
3.根据权利要求2所述的振动产生装置,
所述轴由金属形成,所述轴承由金属、陶瓷或树脂形成。
4.根据权利要求1至3中任一项权利要求所述的振动产生装置,
所述振动体配置在比所述线圈靠径向内侧的位置,
所述磁铁配置在所述振动体的外周部,
所述线圈与所述磁铁对置。
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