JP2006157752A - Magnetically driven type actuator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize cost reduction by reducing the number of parts in a structure around an external connection terminal. <P>SOLUTION: A sub-panel 3, serving as the enclosure of a magnetically driven actuator 1, has a shape with an external cylinder 3a is connected to an internal cylinder 3b in the top end. One side of the top surface of the sub-panel 3 extends from the external cylinder 3a and forms an extended portion 3e. Both the bottom ends of a circular damper 7, having a constricted and corrugated almost inverted U-shaped cross section, is bent at right angles toward the outside. A yoke 8, a magnet 9, and a top plate 10 constitute a magnetic circuit unit 11. The external side surface of the damper 7 is jointed to the internal cylinder 3b of the sub-panel 3, and the internal end thereof is jointed to the magnetic circuit unit 11 with an adhesive 12. User terminals 13a and wiring patterns 13b for directly soldering a coil terminal 5a are formed on a lead frame 13 embedded in the extending portion 3e. A protective coat 15 covers the coil terminal 5a, starting from a coil 5 to a soldering portion 14. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、携帯電話等の移動体通信機器に組み込まれ、パネルを振動させることにより着信音や振動により着信を知らせ、また、音声などの受信音の再生を目的とする磁気駆動型アクチュエータに関する。   The present invention relates to a magnetically driven actuator that is incorporated in a mobile communication device such as a mobile phone, notifies a call by ringtone or vibration by vibrating a panel, and reproduces received sound such as voice.

従来、携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器などの各種電子装置の振動板であるパネルに組み込まれ、音声を出力するタイプの平面スピーカを構成する磁気駆動型アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a magnetic drive actuator that constitutes a flat speaker of a type that outputs a sound and is incorporated in a panel that is a diaphragm of various electronic devices such as mobile communication devices such as mobile phones and PDAs (for example, (See Patent Document 1).

従来のこの種の磁気駆動型アクチュエータの一例について図面を用いて説明する。図５は従来の磁気駆動型アクチュエータの平面図、図６は図５のＣ−Ｃ矢視断面を示す断面図、図７はこの磁気駆動型アクチュエータの底面図、図８は図５のＤ−Ｄ矢視断面を示す断面図である。   An example of this type of conventional magnetic drive actuator will be described with reference to the drawings. 5 is a plan view of a conventional magnetic drive actuator, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 5, FIG. 7 is a bottom view of the magnetic drive actuator, and FIG. It is sectional drawing which shows D arrow cross section.

まず、この磁気駆動型アクチュエータの構成を説明する。図５から図８において、５１は磁気駆動型アクチュエータであり、５３は樹脂成形品から成る磁気駆動型アクチュエータ５１の筐体であるサブパネルであり、外筒部５３ａの上端に上部開口５３ｂを有する上面を接続した形状を成しており、下端には下部開口５３ｃを有している。また、上面には後述するパネルとダンパー間に密閉された空気圧がダンパーの振動を抑制しないように外部へ通じる空気逃がし開口部となる５カ所の凹部５３ｄが形成されている。   First, the configuration of this magnetic drive type actuator will be described. 5 to 8, 51 is a magnetic drive actuator, 53 is a sub-panel which is a casing of the magnetic drive actuator 51 made of a resin molded product, and an upper surface having an upper opening 53b at the upper end of the outer cylinder portion 53a. And has a lower opening 53c at the lower end. In addition, five concave portions 53d serving as air escape openings are formed on the upper surface so that air pressure sealed between a panel and a damper, which will be described later, does not suppress vibration of the damper.

４はサブパネル５３下部開口５３ｃを覆って固定された背面メッシュである。５はエナメル被覆銅線であるコイル巻き線を矩形断面を有する環状に巻回した空芯ボイスコイルである。５６は紙管又は樹脂管からなる筒形のフォーマーであり、フォーマー５６の上部はサブパネル５３の上面に固定されている。コイル５はフォーマー５６の外周に沿って固定されている。５７は波形にくびれた略逆Ｌ字形断面を有する環状のダンパーであり、上端はフォーマー５６の上端内面及びサブパネル５３の上面裏側に接合され、下端は内側に略直角に曲げられている。   Reference numeral 4 denotes a back mesh that is fixed so as to cover the lower opening 53c of the sub-panel 53. Reference numeral 5 denotes an air-core voice coil in which a coil winding which is an enamel-coated copper wire is wound in an annular shape having a rectangular cross section. Reference numeral 56 denotes a cylindrical former made of a paper tube or a resin tube, and the upper portion of the former 56 is fixed to the upper surface of the sub-panel 53. The coil 5 is fixed along the outer periphery of the former 56. Reference numeral 57 denotes an annular damper having a substantially inverted L-shaped cross-section that is corrugated. The upper end is joined to the inner surface of the upper end of the former 56 and the back side of the upper surface of the sub-panel 53, and the lower end is bent inward at a substantially right angle.

５８は磁性体から成る皿状のヨークであり、側面の一部は外側へ延出してサブパネル５３の外筒部５３ａの窓穴を貫いていて延出部５８ａとなっている。９は永久磁石であり、ヨーク５８の中央に固定されている。１０は中央に貫通穴１０ａを有する枠状の磁性体から成るトッププレートである。ヨーク５８、磁石９及びトッププレート１０とで磁気回路部６１を構成している。１２はダンパー５７の下端をトッププレート１０の貫通穴１０ａを経て磁石９面に接合している接着剤である。   Reference numeral 58 denotes a dish-shaped yoke made of a magnetic material. A part of the side surface extends outward and penetrates the window hole of the outer cylindrical portion 53a of the sub-panel 53 to form an extended portion 58a. A permanent magnet 9 is fixed to the center of the yoke 58. Reference numeral 10 denotes a top plate made of a frame-like magnetic body having a through hole 10a in the center. The yoke 58, the magnet 9 and the top plate 10 constitute a magnetic circuit unit 61. Reference numeral 12 denotes an adhesive that joins the lower end of the damper 57 to the surface of the magnet 9 through the through hole 10 a of the top plate 10.

６３はコイル５近傍でコイル端末５ａと接続されている錦糸線であり、接続部はフォーマー５６に固定されている。６４はヨーク５８の延出部５８ａに固定されている回路基板であり、回路基板６４上には一対の外部接続端子であるユーザー端子６４ａと、外筒部５３ａの窓穴を通る錦糸線６３の端部を半田付けする一対の配線パターン６４ｂとが配設されており、端子６４ａと６４ｂとは導通している。前記窓穴は錦糸線６３を半田付け後に樹脂等で塞がれる。トッププレート１０の側面とヨーク５８上端との隙間である磁気ギャップｇ内にフォーマー５６とともにコイル５が位置している。   Reference numeral 63 denotes a tinsel wire connected to the coil terminal 5 a in the vicinity of the coil 5, and the connecting portion is fixed to the former 56. 64 is a circuit board fixed to the extension part 58a of the yoke 58. On the circuit board 64, a user terminal 64a which is a pair of external connection terminals and a tinsel wire 63 which passes through a window hole of the outer cylinder part 53a. A pair of wiring patterns 64b for soldering the end portions are provided, and the terminals 64a and 64b are electrically connected. The window hole is closed with resin after soldering the tinsel wire 63. The coil 5 is located together with the former 56 in a magnetic gap g which is a gap between the side surface of the top plate 10 and the upper end of the yoke 58.

次に、磁気駆動型アクチュエータ５１を携帯機器等に搭載する方法を説明する。図６において、２０は磁気駆動型アクチュエータ５１を貼着した携帯機器の振動板としてのパネルであり、例えばアクリル樹脂から成り携帯電話等の液晶画面前に配設されている。２１はサブパネル５３の上面とパネル２０下面とを貼着している両面粘着テープである。磁気駆動型アクチュエータ５１を携帯機器等へ搭載するときには、ユーザー端子６４ａにおいて客先基板側への半田付け等の処理を行う。   Next, a method for mounting the magnetic drive actuator 51 on a portable device or the like will be described. In FIG. 6, reference numeral 20 denotes a panel as a diaphragm of a portable device having a magnetic drive type actuator 51 attached thereto, which is made of, for example, acrylic resin and disposed in front of a liquid crystal screen of a cellular phone or the like. Reference numeral 21 denotes a double-sided pressure-sensitive adhesive tape that adheres the upper surface of the sub-panel 53 and the lower surface of the panel 20. When the magnetic drive actuator 51 is mounted on a portable device or the like, processing such as soldering to the customer board side is performed at the user terminal 64a.

次に、この磁気駆動型アクチュエータ５１の作用を説明する。コイル５に入力される駆動信号の周波数により、コイル５に発生する起磁力と磁石９の磁力との相互干渉作用により、コイル５と磁気回路部６１との相対変位が起きてダンパー５７が振動する。磁気回路部６１はダンパー５７によりサブパネル５３に弾性支持されているので、磁気回路部６１の振動がサブパネル５３を介してパネル２０に伝わり、又一方で磁気回路の磁気ギャップｇによって反発したコイル５の駆動力もパネル２０に伝わり、磁気駆動型アクチュエータ５１を取り付けた携帯機器等のパネル２０が共振して音響特性を有するようになる。
特開２００３−１４３６９０号公報（図１、第３頁） Next, the operation of the magnetic drive type actuator 51 will be described. The damper 57 vibrates due to the relative displacement between the coil 5 and the magnetic circuit unit 61 due to the mutual interference between the magnetomotive force generated in the coil 5 and the magnetic force of the magnet 9 depending on the frequency of the drive signal input to the coil 5. . Since the magnetic circuit unit 61 is elastically supported by the sub panel 53 by the damper 57, the vibration of the magnetic circuit unit 61 is transmitted to the panel 20 through the sub panel 53, and on the other hand, the coil 5 repelled by the magnetic gap g of the magnetic circuit. The driving force is also transmitted to the panel 20, and the panel 20 such as a portable device to which the magnetic drive type actuator 51 is attached resonates and has acoustic characteristics.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-143690 (FIG. 1, page 3)

しかしながら、磁気回路部６１は共振点で激しく振動するため、ここにボイスコイル５のコイル端末５ａのような径の小さな金属線を這わせると断線を引き起こす可能性がある。このため、コイル端末５ａをボイスコイル５近くで錦糸線６３に半田付け等により接続し、この半田付部をフォーマー５６に接着等で固定している。そして、この固定部位から回路基板６４側の半田付部６５まで錦糸線６３を各極性（２本）ごとに引き回して半田付けする。このため、部品費並びに工数の増大があり、さらに磁気回路部６１側の半田付部付近のスペースが狭くてフォーマー５６への接着作業が困難であった。   However, since the magnetic circuit unit 61 vibrates violently at the resonance point, if a metal wire having a small diameter such as the coil terminal 5a of the voice coil 5 is put here, there is a possibility of causing disconnection. For this reason, the coil terminal 5a is connected to the tinsel wire 63 near the voice coil 5 by soldering or the like, and this soldered portion is fixed to the former 56 by bonding or the like. Then, the tinsel wire 63 is drawn and soldered for each polarity (two) from the fixed portion to the soldering portion 65 on the circuit board 64 side. For this reason, the parts cost and the number of man-hours are increased, and the space near the soldering part on the magnetic circuit part 61 side is narrow, so that the bonding operation to the former 56 is difficult.

本発明はこのような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部接続端子周りの構造において、部品点数を削減してコストダウンを図った磁気駆動型アクチュエータを提供することである。   The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a magnetic drive type actuator that reduces the number of parts and reduces the cost in the structure around the external connection terminal. That is.

前述した目的を達成するための本発明の手段は、磁気駆動型アクチュエータの筐体であるサブパネルにボイスコイルとダンパーの一端とを固定するとともに、ダンパーの他端をヨークとこのヨーク上に固定された磁石とこの磁石上に固定されたトッププレートとから成る磁気回路部に固定して成る磁気駆動型アクチュエータにおいて、前記サブパネルは外筒部と内筒部との間を上端において接続した形状をしており、前記ダンパーは略逆Ｕ字形の断面を有する環状に形成されており、前記ダンパーの外側面が前記内筒部の中に接合されていることを特徴とする。   The means of the present invention for achieving the above-described object is to fix a voice coil and one end of a damper to a sub-panel which is a housing of a magnetic drive type actuator, and fix the other end of the damper to a yoke and the yoke. In the magnetic drive type actuator fixed to the magnetic circuit part composed of a magnet and a top plate fixed on the magnet, the sub-panel has a shape in which the outer cylinder part and the inner cylinder part are connected at the upper end. The damper is formed in an annular shape having a substantially inverted U-shaped cross section, and the outer surface of the damper is joined to the inner cylinder portion.

また、前記サブパネルの上面の一部が前記外筒部から外側へ延出した延出部にリードフレームを埋設し、このリードフレームに前記コイルのコイル端末を直接接続したことを特徴とする。   In addition, a lead frame is embedded in an extension part in which a part of the upper surface of the sub-panel extends outward from the outer cylinder part, and a coil terminal of the coil is directly connected to the lead frame.

また、前記リードフレームの一部はユーザー端子として前記延出部の上下両面に露出していることを特徴とする。   In addition, a part of the lead frame is exposed as a user terminal on both upper and lower surfaces of the extending portion.

本発明によれば、磁気駆動型アクチュエータの筐体であるサブパネルにボイスコイルとダンパーの一端とを固定するとともに、ダンパーの他端をヨークとこのヨーク上に固定された磁石とこの磁石上に固定されたトッププレートとから成る磁気回路部に固定して成る磁気駆動型アクチュエータにおいて、前記サブパネルは外筒部と内筒部との間を上端において接続した形状をしており、前記ダンパーは略逆Ｕ字形の断面を有する環状に形成されており、前記ダンパーの外側面が前記内筒部の中に接合されているという構成にしたので、部品点数の削減、コストダウン、作業の簡略化、工数の削減を達成することができ、更にサブパネル側に半田付けすることによる品質の安定化、端子部下のスペースの有効活用、実機への組み込み性が向上した磁気駆動型アクチュエータを得ることができた。   According to the present invention, the voice coil and one end of the damper are fixed to the sub-panel which is the housing of the magnetic drive type actuator, and the other end of the damper is fixed to the yoke, the magnet fixed on the yoke, and the magnet. In the magnetic drive type actuator fixed to the magnetic circuit part composed of the top plate, the sub-panel has a shape in which the outer cylinder part and the inner cylinder part are connected at the upper end, and the damper is substantially reversed. Since it is formed in an annular shape having a U-shaped cross section and the outer surface of the damper is joined to the inner cylinder part, the number of parts is reduced, the cost is reduced, the work is simplified, and the number of man-hours In addition, the quality can be stabilized by soldering to the sub-panel side, the space under the terminal can be effectively used, and the ease of incorporation into the actual machine can be improved. It was possible to obtain a magnetic driven actuator.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の最良の実施形態である磁気駆動型アクチュエータの平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面を示す断面図である。図３はこの磁気駆動型アクチュエータの底面図、図４は図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a magnetic drive type actuator that is the best embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a bottom view of the magnetic drive actuator, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

まず、この磁気駆動型アクチュエータの構成を説明する。図１から図４において、１は磁気駆動型アクチュエータであり、３は樹脂成形品から成る磁気駆動型アクチュエータ１の筐体であるサブパネルであり、外筒部３ａと内筒部３ｂとの間を上端において接続した形状を成しており、上面は内筒部３ｂから内側へ張り出して上部開口３ｃをもっている。また、上面には空気逃がし部として５カ所の凹部３ｄが形成されている。サブパネル３の上面の一辺は外筒部３ａから延出して延出部３ｅとなっている。   First, the configuration of this magnetic drive type actuator will be described. 1 to 4, reference numeral 1 denotes a magnetic drive type actuator, 3 denotes a sub-panel which is a casing of the magnetic drive type actuator 1 made of a resin molded product, and a space between the outer cylinder part 3a and the inner cylinder part 3b. It has a shape connected at the upper end, and the upper surface protrudes inward from the inner cylindrical portion 3b and has an upper opening 3c. Further, five concave portions 3d are formed on the upper surface as air escape portions. One side of the upper surface of the sub-panel 3 extends from the outer cylinder portion 3a to become an extension portion 3e.

７は波形にくびれた略逆Ｕ字形断面を有する環状のダンパーであり、両下端は直角に外側へ曲げられている。８は磁性体から成る皿状のヨークである。１１はヨーク８、磁石９及びトッププレート１０とで構成されている磁気回路部である。   Reference numeral 7 denotes an annular damper having a substantially inverted U-shaped cross section constricted in a corrugated shape, and both lower ends are bent outward at a right angle. Reference numeral 8 denotes a dish-shaped yoke made of a magnetic material. Reference numeral 11 denotes a magnetic circuit unit including a yoke 8, a magnet 9, and a top plate 10.

１３はサブパネル３の延出部３ｅにインサート成形されているリードフレームであり、リードフレーム１３上にはユーザー端子１３ａと、コイル端末５ａを直接半田付けする配線パターン１３ｂとが形成されている。１４はその半田付部である。１５はコイル５から半田付部１４までのコイル端末５ａを覆っている保護コートである。なお、ここではリードフレーム１３を埋設した延出部３ｅの代わりに回路基板を配設する構成にしてもよい。   Reference numeral 13 denotes a lead frame insert-molded in the extending portion 3e of the sub-panel 3. On the lead frame 13, a user terminal 13a and a wiring pattern 13b for directly soldering the coil terminal 5a are formed. Reference numeral 14 denotes a soldering portion. Reference numeral 15 denotes a protective coat covering the coil terminal 5 a from the coil 5 to the soldered portion 14. Here, a circuit board may be arranged instead of the extending portion 3e in which the lead frame 13 is embedded.

その他の構成は従来の磁気駆動型アクチュエータ５１と同様なので同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。また、この磁気駆動型アクチュエータ１の作用も磁気駆動型アクチュエータ５１のものと同様である。   Since other configurations are the same as those of the conventional magnetic drive actuator 51, the same components are denoted by the same reference numerals and names, and detailed description thereof is omitted. The action of the magnetic drive actuator 1 is the same as that of the magnetic drive actuator 51.

次に、本発明の実施の形態の効果について説明する。サブパネル３側の振動量は磁気回路部１１側に比べて小さいために、コイル端末５ａの配線は品質的に安定する。また、サブパネル３側へコイル端末５を這わせ、コイル端末５ａを保護コート１５で被覆することにより、錦糸線を使用する必要がない。このため、コイル端末５ａと錦糸線との半田付け作業と、この半田付部をフォーマーなどに接着する作業が不要になる。また、ダンパー７の外側面にコイル５を配設したので従来のフォーマーが不要になった。これらによって、部品費と工数削減によるコストダウン効果がある。また、ユーザー端子１３ａを延出部３ｅの上下両面に露出させたので、磁気駆動型アクチュエータ１を搭載する機器の基板への接続に好都合であり、延出部３ｅの下面側のスペースがリード線の引き回しや配置などで有効に活用できる効果がある。   Next, effects of the embodiment of the present invention will be described. Since the vibration amount on the sub panel 3 side is smaller than that on the magnetic circuit unit 11 side, the wiring of the coil terminal 5a is stabilized in quality. Moreover, it is not necessary to use a tinsel wire by putting the coil terminal 5 on the sub-panel 3 side and covering the coil terminal 5a with the protective coat 15. For this reason, the soldering operation | work with the coil terminal 5a and a tinsel wire, and the operation | work which adhere | attaches this soldering part to a former etc. become unnecessary. Further, since the coil 5 is disposed on the outer surface of the damper 7, a conventional former is no longer necessary. As a result, there is a cost reduction effect due to parts cost and man-hour reduction. Further, since the user terminal 13a is exposed on both the upper and lower surfaces of the extending portion 3e, it is convenient for connection to the substrate of the device on which the magnetic drive type actuator 1 is mounted, and the space on the lower surface side of the extending portion 3e is a lead wire. There is an effect that can be effectively used in the routing and placement of the.

本発明の磁気駆動型アクチュエータを用いた平面スピーカは、携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器及びゲーム機器等に広く適用できる。   The flat speaker using the magnetic drive actuator of the present invention can be widely applied to mobile communication devices such as mobile phones and PDAs, game devices, and the like.

本発明の実施の形態である磁気駆動型アクチュエータの平面図である。It is a top view of the magnetic drive type actuator which is an embodiment of the invention. 図１のＡ−Ａ矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the AA arrow cross section of FIG. 本発明の実施の形態である磁気駆動型アクチュエータの底面図である。It is a bottom view of the magnetic drive type actuator which is an embodiment of the invention. 図１のＢ−Ｂ矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the BB arrow cross section of FIG. 従来の磁気駆動型アクチュエータの平面図である。It is a top view of the conventional magnetic drive type actuator. 図５のＣ−Ｃ矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the CC arrow cross section of FIG. 従来の磁気駆動型アクチュエータの底面図である。It is a bottom view of the conventional magnetic drive type actuator. 図５のＤ−Ｄ矢視断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the DD arrow cross section of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 磁気駆動型アクチュエータ
３ サブパネル
３ａ 外筒部
３ｂ 内筒部
３ｅ 延出部
５ コイル
５ａ コイル端末
７ ダンパー
８ ヨーク
９ 磁石
１０ トッププレート
１１ 磁気回路部
１３ リードフレーム
１３ａ ユーザー端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic drive type actuator 3 Subpanel 3a Outer cylinder part 3b Inner cylinder part 3e Extension part 5 Coil 5a Coil terminal 7 Damper 8 Yoke 9 Magnet 10 Top plate 11 Magnetic circuit part 13 Lead frame 13a User terminal

Claims (3)

磁気駆動型アクチュエータの筐体であるサブパネルにボイスコイルとダンパーの一端とを固定するとともに、ダンパーの他端をヨークとこのヨーク上に固定された磁石とこの磁石上に固定されたトッププレートとから成る磁気回路部に固定して成る磁気駆動型アクチュエータにおいて、前記サブパネルは外筒部と内筒部との間を上端において接続した形状をしており、前記ダンパーは略逆Ｕ字形の断面を有する環状に形成されており、前記ダンパーの外側面が前記内筒部の中に接合されていることを特徴とする磁気駆動型アクチュエータ。   The voice coil and one end of the damper are fixed to the sub-panel which is the housing of the magnetic drive type actuator, and the other end of the damper is fixed to the yoke, the magnet fixed on the yoke, and the top plate fixed on the magnet. In the magnetic drive type actuator fixed to the magnetic circuit portion, the sub-panel has a shape in which the outer cylinder portion and the inner cylinder portion are connected at the upper end, and the damper has a substantially inverted U-shaped cross section. A magnetically driven actuator, wherein the actuator is formed in an annular shape, and an outer surface of the damper is joined to the inner cylinder portion. 前記サブパネルの上面の一部が前記外筒部から外側へ延出した延出部にリードフレームを埋設し、このリードフレームに前記コイルのコイル端末を直接接続したことを特徴とする請求項１記載の磁気駆動型アクチュエータ。   2. A lead frame is embedded in an extension part in which a part of an upper surface of the sub-panel extends outward from the outer cylinder part, and a coil terminal of the coil is directly connected to the lead frame. Magnetic drive actuator. 前記リードフレームの一部はユーザー端子として前記延出部の上下両面に露出していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁気駆動型アクチュエータ。
3. The magnetic drive type actuator according to claim 1, wherein a part of the lead frame is exposed as a user terminal on both upper and lower surfaces of the extending portion.
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