CN107431425B - 线性振动马达 - Google Patents

Abstract

解决弹簧端部的支承位置的偏移，实现线性振动马达的动作特性的稳定化。线性振动马达(1)包括：可动件(10)，该可动件(10)具有磁体(2)和重块(3)；框体(4)，该框体(4)将可动件(10)支承为往复振动自如；线圈(5)，该线圈(5)固定于框体(4)，并对磁体(2)施加使可动件(10)振动的驱动力；以及螺旋弹簧(6)，该螺旋弹簧(6)设置在框体(4)与可动件(10)之间，在可动件(10)和框体(4)中的一方或双方上设置有对螺旋弹簧(6)的端部(6A)进行支承的支承部(20)，支承部(20)具有相对于螺旋弹簧(6)的中心轴(6P)以一定角度倾斜的锥面(21)，螺旋弹簧(6)的端部(6A)与锥面(21)抵接而被支承。

Description

线性振动马达

技术领域

本发明涉及一种线性振动马达，该线性振动马达通过信号输入使可动件往复振动。

背景技术

振动马达(或振动致动器)作为内置于移动电子设备并通过振动向携带者传达信号接收或警告等信号的产生的装置而被广泛普及。此外，振动马达作为实现触摸面板等人机界面中的触觉技术(皮肤感觉反馈)的装置，近年受到关注。

振动马达的各种形态在开发中，已知有能通过使可动件直线地往复振动而获得比较大的振动的线性振动马达。上述线性振动马达通过弹簧将具有磁体和重块的可动件支承为能往复振动，并对固定的线圈通以与弹簧和可动件的固有振动频率相等的频率的交流电，从而向磁体施加用于往复振动的驱动力(参照下述专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-016153号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

现有的线性振动马达在可动件与框体之间配置弹簧而对可动件弹性支承，使弹簧的端部(安装定位圈部)与设置于框体或可动件的凸状或凹状的弹簧承载部卡合而对弹簧的支承位置进行定位。此时，存在以下问题：弹簧端部相对于弹簧承载部的位置会在弹簧端部的内/外径的公差和弹簧承载部的凹凸径的公差的范围内产生偏移。

上述偏移是在弹簧端部的径向上产生的，因此，会导致弹簧弹力的方向相对于可动件的振动方向倾斜，或者在可动件的振动中产生弹簧端部的位置移动而使弹力的方向变化，从而可能对线性振动马达的动作特性造成不良影响。

本发明将解决上述问题作为技术问题的一例。即，本发明的目的在于解决弹簧端部的支承位置的偏移，实现线性振动马达的动作特性的稳定化等。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的线性振动马达具有以下结构。

线性振动马达包括：可动件，该可动件具有磁体和重块；框体，该框体将上述可动件支承为往复振动自如；线圈，该线圈固定于上述框体，并对上述磁体施加使上述可动件振动的驱动力；以及螺旋弹簧，该螺旋弹簧设置在上述框体与上述可动件之间，在上述可动件和上述框体中的一方或双方上设置有对上述螺旋弹簧的端部进行支承的支承部，上述支承部具有相对于上述螺旋弹簧的中心轴以一定角度倾斜的锥面，上述螺旋弹簧的端部与上述锥面抵接而被支承。

发明效果

具有上述特征的本发明的线性振动马达能以无位置偏移的方式对使可动件往复振动的螺旋弹簧的端部进行支承，能使线性振动马达的动作特性稳定化。

附图说明

图1是本发明实施方式的线性振动马达的分解立体图。

图2是本发明实施方式的线性振动马达的说明图((a)是主视图，(b)是A-A剖视图)。

图3是表示本发明实施方式的线性振动马达的支承部的说明图((a)是对螺旋弹簧进行支承的凸状的支承部，(b)是对螺旋弹簧进行支承的凹状的支承部)。

图4是表示本发明另一实施方式的线性振动马达的支承部的说明图。

图5是本发明另一实施方式的线性振动马达的说明图((a)是主视图，(b)是A-A剖视图)。

图6是表示装备了本发明实施方式的线性振动马达的移动电子设备(移动信息终端)的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，对各图中的共同部位标注同一符号，并省略每幅图的重复说明。

本发明实施方式的线性振动马达1包括：可动件10，该可动件10具有磁体2和重块3；框体4，该框体4将可动件10支承为往复振动自如；线圈5，该线圈5固定于框体4；以及螺旋弹簧6，该螺旋弹簧6设置在可动件10与框体4之间。在图中，X方向表示振动方向，Y方向表示与振动方向交叉的宽度方向，Z方向表示高度(厚度)方向。

作为磁体2，图1和图2所示的线性振动马达1(1A)具有沿着振动方向配置的三个磁体2A、2B、2C。在磁体2A、2B、2C之间分别配置有间隔轭7。磁体2A、2B、2C沿着振动方向(图示X方向)磁化，并配置成彼此相对的磁极为同极。即，若沿着X方向，磁体2A的一侧的磁极为N极，另一侧的磁极为S极，则在该磁体2A旁边隔着间隔轭7配置的磁体2B的磁极为：靠磁体2A一侧的磁极为S极，与该磁极相反的一侧的磁极为N极，在该磁体2B旁边隔着间隔轭7配置的磁体2C的磁极为：靠磁体2B一侧的磁极为N极，与该磁极相反的一侧的磁极为S极。

供驱动电流流通的线圈5隔着间隙配置于间隔轭7的周围，并固定于框体4。上述线圈5卷绕成：从间隔轭7朝向配置于该间隔轭7周围的磁性体(框体4)的磁通横穿该线圈5，或者从周围的磁性体(框体4)朝向间隔轭7的磁通横穿该线圈5。藉此，在包括间隔轭7的磁体2(2A、2B、2C)中施加有沿着X轴方向的驱动力(洛伦兹力)。包括间隔轭7的磁体2(2A、2B、2C)通过沿着X轴方向延伸设置的加强构件8而被一体地连接加强。

在被一体地连接加强的磁体2的X方向两端部安装有一对重块3。藉此，形成具有磁体2和重块3的可动件10。在图1和图2所示的例子中，在重块3中固接有引导轴11，该引导轴11从重块3的两端沿着X方向延伸。

框体4具有将引导轴11支承为滑动自如的轴承12，藉此将固接有引导轴11的可动件10支承为沿着X方向往复振动自如。在图示的例子中，框体4是将由一对板片构成的正面部4D、4E固接于具有底面部4A和侧壁部4B、4C的折曲的板体、再安装平板的上盖部4F而形成的，并且，该框体4呈振动方向(X方向)长、厚度方向(Z方向)薄的箱形形状。

螺旋弹簧6以沿着X方向压缩弹性变形自如的方式设置在可动件10与框体4之间，在该例中，在X方向的左右各配置有两个螺旋弹簧6，合计配置有四个螺旋弹簧6。四个螺旋弹簧6配置在相对于引导轴11延伸的轴呈对称的位置。

在可动件10和框体4双方上设置有支承部20，该支承部20对螺旋弹簧6的端部6A进行支承。在图示的例子中，在可动件10和框体4双方上设置有支承部20，但也可以仅在可动件10和框体4中的一方设置支承部20，将螺旋弹簧6的一侧的端部6A支承于支承部20，将螺旋弹簧6的另一侧的端部6A通过焊接等固接于可动件10和框体4中的另一方。在图示的例子中，支承部20设置于框体4的正面部4D、4E和可动件10中的重块3的端部。

在图3(a)中，示出了支承部20的具体结构。支承部20具有锥面21，该锥面21供螺旋弹簧6的端部6A抵接。图3(a)所示的例子的支承部20具有进入螺旋弹簧6的端部6A内的凸部，并在上述凸部的外侧面设置有供端部6A的内侧抵接的锥面21。

锥面21相对于螺旋弹簧6的中心轴6P以一定角度(锥角θ)倾斜。上述锥面21绕中心轴6P整周设置，或者以螺旋弹簧6的端部6A能定位的程度绕中心轴6P部分地设置，并在所有的面相对于中心轴6P呈一定的锥角θ。

若在支承部20设置上述锥面21，并使螺旋弹簧6的端部6A的内侧与上述锥面21抵接，则即使在螺旋弹簧6的端部6A的内侧径W1的尺寸从设定值偏离一定程度的情况下，只要上述偏离程度在锥面21的最小直径T1和最大直径T2的范围内，也能改变与锥面21抵接的位置，并通过锥面21以无偏移的方式对端部6A进行支承。锥面21的最大直径T2与最小直径T1之差可考虑螺旋弹簧6的端部6A的内侧径W1的公差和锥面21的尺寸公差而适当设定。

图3(b)表示支承部20的另一形态例。在该例中，支承部20具有对螺旋弹簧6的端部6A进行收容的凹部，在上述凹部的内侧面设置有供螺旋弹簧6的端部6A的外侧接触的锥面21。该例也与上述例子同样地，锥面21相对于螺旋弹簧6的中心轴6P以一定角度(锥角θ)倾斜。

在该例中，也在支承部20设置锥面21，并使螺旋弹簧6的端部6A的外侧与上述锥面21抵接，藉此，即使在螺旋弹簧6的端部6A的外侧径W2的尺寸从设定值偏离一定程度的情况下，只要上述偏离程度在锥面21的最小直径T1和最大直径T2的范围内，也能改变与锥面21抵接的位置，并通过锥面21以无偏移的方式对端部6A进行支承。

图1和图2所示的线性振动马达1(1A)对线圈5通以与螺旋弹簧6和可动件10的固有振动频率相等的频率的交流电，藉此，向包括间隔轭7的磁体2施加用于往复振动的驱动力，从而使可动件10沿着X方向往复振动。此时，由于螺旋弹簧6的端部6A被支承部20支承而不会偏移，因此螺旋弹簧6的弹力的方向固定，能表现出稳定的动作特性。

特别地，通过使支承部20的中心轴与引导轴11的轴向一致，能使所有的螺旋弹簧6的弹力的方向与引导轴11的轴向平行，从而能实现沿着引导轴11的轴向的稳定的往复振动。此时，螺旋弹簧6沿着其中心轴6P弹性变形，能避免螺旋弹簧6弯曲变形而与框体4接触的不良情况。此外，由于能使螺旋弹簧6的弹力以相对于引导轴11对称的方式作用，因此能解决在往复振动时可动件10绕引导轴11的轴旋转的不良情况。

图4和图5所示的线性振动马达1(1B)与图1及图2所示的形态不同，该线性振动马达1(1B)的可动件10经由滚动体(轴承)13往复振动自如地支承于框体4。滚动体13在可动件10中的重块3的一面侧分散地配置有多个(在图示的例子中为三个)。在重块3的一面沿着振动方向(X)方向形成有槽3P，在槽3P内保持有滚动体13。此外，在框体4的上盖部4F中，在与槽3P相对的位置形成有槽部4F1，通过槽3P和槽部4F1以夹住滚动体13的方式进行保持。

可动件10具有可动框14，在可动框14上固定有两个重块3和两个磁体2D、2E。两个磁体2D、2E在X方向上排列配置，并沿着Z方向彼此反向地磁化。具有相对于上述两个磁体2D、2E在Y方向上延伸的一对直线部的线圈5固定于上盖部4F，固定于上盖部4F的线圈5配置成使得该线圈5横穿从两个磁体2D、2E中的一方经由磁性体即上盖部4F至两个磁体2D、2E中的另一方的磁通。

在上述线性振动马达1(1B)中，在可动框14的端部和框体4的正面部4D、4E设置有上述支承部20，在该支承部20支承有螺旋弹簧6的端部6A。在线性振动马达1(1B)中，也对线圈5通以与螺旋弹簧6和可动件10的固有振动频率相等的频率的交流电，藉此，向磁体2(2D、2E)施加用于往复振动的驱动力，从而使可动件10沿着槽3P或槽部4F1往复振动。此时，由于螺旋弹簧6的端部6A被支承部20支承而不会偏移，因此螺旋弹簧6的弹力的方向固定，能获得稳定的动作特性。

本发明实施方式的线性振动马达1的形态并不限定于上述例子，只要是以下形态，则能形成具有支承部20的本发明的实施方式：线性振动马达包括：可动件10，该可动件10具有磁体2和重块3；框体4，该框体4将可动件10支承为往复振动自如；线圈5，该线圈5固定于框体4，并对磁体2施加使可动件10振动的驱动力；以及螺旋弹簧6，该螺旋弹簧6设置在框体4与可动件10之间，并通过可动件10的振动而弹性变形。

本发明实施方式的线性振动马达1通过使用呈扁平的箱形形状的框体4，能获得薄型化且稳定的往复振动。特别地，即使在将框体4设为与可动件10的厚度接近的较薄厚度的情况下，也能极力避免螺旋弹簧6与框体4接触，能获得薄型且较少产生噪音的线性振动马达1。

图6示出移动信息终端100作为装备了本发明实施方式的线性振动马达1的电子设备的一例。具有获得稳定的振动且能实现薄型化和宽度方向的紧凑化的线性振动马达1的移动信息终端100能通过不易产生噪音的稳定的振动来向使用者传达通信功能中的信号接收或警告功能等的动作开始、结束时间。此外，通过线性振动马达1的薄型化、宽度方向的紧凑化，能获得追求高便携性或者设计性的移动信息终端100。而且，由于线性振动马达1是将各部分收容于抑制了厚度的长方体状的框体4内的紧凑形状，因此能在薄型化的移动信息终端100的内部以较好的空间效率进行装备。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细描述，但具体的结构不限于上述实施方式，即使在不脱离本发明主旨的范围内进行了设计变更等也包含在本发明中。此外，上述各实施方式只要在其目的及结构等上没有特别的矛盾及问题，能沿用各自的技术并进行组合。

(符号说明)

1(1A、1B)：线性振动马达，

2(2A、2B、2C、2D、2E)：磁体，

3：重块，3P：槽，

4：框体，4A：底面部，4B、4C：侧壁部，4D、4E：正面部，

4F：上盖部，4F1：槽部，

5：线圈，6：螺旋弹簧，6A：端部，6P：中心轴，

7：间隔轭，8：加强构件，

10：可动件，11：引导轴，12：轴承，

13：滚动体(轴承)，14：可动框，

20：支承部，21：锥面，θ：锥角。

Claims (5)

1.一种线性振动马达，其特征在于，包括：

可动件，该可动件具有磁体和重块；

框体，该框体将所述可动件支承为往复振动自如；

线圈，该线圈固定于所述框体，并对所述磁体施加使所述可动件振动的驱动力；以及

螺旋弹簧，该螺旋弹簧设置在所述框体与所述可动件之间，

在所述可动件和所述框体中的一方或双方上设置有对所述螺旋弹簧的端部进行支承的支承部，

所述支承部具有相对于所述螺旋弹簧的中心轴以一定角度倾斜的锥面，所述螺旋弹簧的端部与所述锥面抵接而被支承，

所述线性振动马达具有支承于所述框体的引导轴，所述可动件沿着所述引导轴在一轴方向上往复振动，

所述螺旋弹簧配置在相对于所述引导轴延伸的轴呈对称的位置。

2.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述支承部具有进入所述螺旋弹簧的端部内的凸部，在该凸部的外侧面设置有供所述端部的内侧接触的所述锥面。

3.如权利要求1所述的线性振动马达，其特征在于，

所述支承部具有对所述螺旋弹簧的端部进行收容的凹部，在该凹部的内侧面设置有供所述端部的外侧接触的所述锥面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的线性振动马达，其特征在于，

所述可动件相对于所述框体被滑动支承或滚动支承。

5.一种移动电子设备，其特征在于，

具有权利要求1至4中任一项所述的线性振动马达。