JP5905876B2 - 振動発生装置 - Google Patents

振動発生装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5905876B2
JP5905876B2 JP2013513972A JP2013513972A JP5905876B2 JP 5905876 B2 JP5905876 B2 JP 5905876B2 JP 2013513972 A JP2013513972 A JP 2013513972A JP 2013513972 A JP2013513972 A JP 2013513972A JP 5905876 B2 JP5905876 B2 JP 5905876B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
cylindrical case
permanent magnet
cylindrical
movable shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013513972A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012153631A1 (ja
Inventor
山田裕貴
大井満
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Seimitsu Corp
Original Assignee
Nidec Seimitsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Seimitsu Corp filed Critical Nidec Seimitsu Corp
Publication of JPWO2012153631A1 publication Critical patent/JPWO2012153631A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5905876B2 publication Critical patent/JP5905876B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/12—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving reciprocating masses
    • B06B1/14—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving reciprocating masses the masses being elastically coupled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/02—Wheels with wire or other tension spokes
    • B60B1/04—Attaching spokes to rim or hub
    • B60B1/043—Attaching spokes to rim
    • B60B1/044—Attaching spokes to rim by the use of spoke nipples
    • B60B1/045—Attaching spokes to rim by the use of spoke nipples characterised by their specific shape
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H02K33/04—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs wherein the frequency of operation is determined by the frequency of uninterrupted AC energisation
    • H02K33/06—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs wherein the frequency of operation is determined by the frequency of uninterrupted AC energisation with polarised armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/12—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/18—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

本発明は、携帯電話機などに内蔵される振動発生装置に関し、特に高振動力が得られる振動発生装置の構造に関する。
特許文献１に開示の横方向駆動の振動体は、磁性材料の円筒状ケースの軸方向両端側の開口を塞いで磁性材料の固定軸の両端を保持する一対の端蓋と、円筒状ケースの内周面に固定された一方向巻きの円筒状コイルと、この円筒状コイルと外周側空隙を介して磁気的に結合するラジアル着磁の円筒状永久磁石と、この円筒状永久磁石の軸方向両端側に保持されて固定軸に対し軸方向摺動可能に嵌った一対のラジアル軸受と、一対の端蓋と円筒状永久磁石の軸方向両端側との間に介装された一対のバネとを有している。円筒状コイルに交番電流を給電することにより、円筒状永久磁石の外周面と円筒状ケースとの間に挟まれた円筒状コイルに対し磁束が貫通することから、駆動子としての円筒状永久磁石に交番する軸方向のローレンツ力が発生し、円筒状永久磁石が左右交互で横方向（軸方向）駆動するので、直線往復振動が発生する。
特開２００３−９３９６８（図１）
上記の横方向駆動の振動体の磁気回路は、駆動子の円筒状永久磁石の外周面から放射方向へ出る磁束は、外周側空隙を介して円筒状コイルを貫き円筒状ケースに入った後、この円筒状ケース内をその軸方向外端へ向かってから、一対の端蓋内を介して固定軸の両端へ求心的に集まり、固定軸内の中央に向かってから円筒状永久磁石の内周面へ内周側空隙を介して戻る磁路を作るため、平均的磁路の長さは円筒状ケースの直径と軸方向長さの総和であって、ヨークとしての円筒状ケースの外形寸法に依存して長くなっている。このため、磁気抵抗が高くなる分、円筒状コイルを貫通する磁束密度が弱く、高振動力が得難い。また一方、外周側空隙間の外、軸方向に移動可能な円筒状永久磁石の内周面と固定軸との摺接を避けるために内周側空隙が存在している。この内周側空隙の分だけ、磁気抵抗が高くなる分、円筒状コイルを貫通する磁束密度が弱く、高振動力が得難い。
そこで上記問題点に鑑み、本発明の第１の課題は、磁気回路の磁路長さの短縮化で磁気抵抗の減少を図り、強いローレンツ力による高振動力の振動発生装置を提供することにある。
また本発明の第２の課題は、磁気回路の中の磁気抵抗が高くなる空隙部分を極力排除することで強いローレンツ力による高振動力の振動発生装置を提供することにある。
本発明に係る振動発生装置は、磁性材料の筒状ケースと、この筒状ケースの軸方向一方端側の開口を塞いで第１軸受を保持する端蓋と、筒状ケースの軸方向他方端側に保持された第２軸受と、第１及び第２軸受に跨って軸方向移動可能に挿通された非磁性材料のスラスト可動軸と、筒状ケースの内周面に相隣接して固定された第１及び第２トロイダルコイルと、筒状ケース内でスラスト可動軸が貫通して固定されたアキシャル着磁の第１筒状永久磁石と、筒状ケース内でスラスト可動軸が貫通して固定されており、第１筒状永久磁石の軸方向一端面に重ね合わせられ外周縁が第１コイルの内周面に臨む第１環状ポールピースと、筒状ケース内でスラスト可動軸が貫通して固定されており、第１筒状永久磁石の軸方向他端面に重ね合わせられ外周縁が第２コイルの内周面に臨む第２環状ポールピースと、筒状ケースの軸方向一方端又は他方端に対してスラスト可動軸を軸方向に付勢するバネ手段と、前記筒状ケースの一方端よりも一方側において前記スラスト可動軸の軸方向一方端側に固定された第１錘体と、前記筒状ケースの他方端よりも他方側において前記スラスト可動軸の軸方向他方端側に固定された第２錘体と、を有することを特徴とする。
斯かる構造において、第１筒状永久磁石の磁化方向が磁性材料の筒状ケースと平行な軸方向であるため、第１筒状永久磁石の軸方向他端面が例えばＮ極面であれば、そこから軸方向一端面のＳ極面へ向かう磁力線は、第２環状ポールピースの外周縁から外周側空隙を介して第２コイルに流れる電流を横切って筒状ケースに達した後、筒状ケース内を軸方向一端面側へ向かってから第１コイルに流れる電流（第２コイルに流れる電流とは逆方向に流れる電流）を横切り外周側隙間を介して第１環状ポールピースの外周縁に達して第１筒状永久磁石のＳ磁極面に戻ることになる。このため、筒状ケース全体を磁路とするよりも短い閉磁路が形成されるので磁気抵抗が低くなる。また、環状ポールピースの外周縁とコイルとの間に外周側空隙は形成されるものの、スラスト可動軸が非磁性材料で振動子の一部を構成し、内周側空隙などが磁気回路に含まれないことから、磁気抵抗を大幅に低くできる。しかも、環状ポールピースを用いて集中磁束を形成していることから、その外周縁と筒状ケースとの間で飛ぶ磁束の密度を大幅に高くできる。上記３点からして強いローレンツ力の発生により高振動力の振動発生装置を実現できる。加えて、第１筒状永久磁石と第１及び第２環状ポールピースが非磁性材料のスラスト可動軸に固定されているため、このスラスト可動軸も機械振動子として軸方向に往復運動するので、振動力を増強できる。
第１コイルと第２コイルとは並列接続でも構わないが、給電端末の本数を減らすためには、第１コイルと第２コイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることが望ましい。
上記の場合は、インナー機械振動子が１マグネット／２ポールピース構成で、アウター固定子が２コイル構成であるが、一般論では、自然数をＮとすれば、インナー機械振動子がＮマグネット／（Ｎ＋１）ポールピース構成とすることができる。Ｎが大きくなるほど、高パワー化できるが、部品点数及び小型化の点からみて、Ｎ=２が実用上望ましい。
このＮ=２の振動発生装置は、第２コイルを中央にして第１コイルとは軸方向の反対側で筒状ケースの内周面に固定された第３コイルと、第２環状ポールピースを中央にして第１筒状永久磁石とは軸方向の反対側に同磁極面で重ね合わせたアキシャル着磁の第２筒状永久磁石と、この第２筒状永久磁石の軸方向他端面に重ね合わせられ外周縁が第３コイルの内周面に臨む第３環状ポールピースを付加した構成である。第２筒状永久磁石の軸方向一端面が例えばＮ極面であれば、第２環状ポールピースの外周縁から第２コイルに流れる電流を横切って筒状ケースに入った磁束の一部は、筒状ケース内を軸方向他端側に向かってから第３コイルに流れる電流（第２コイルに流れる電流とは逆方向に流れる電流）を横切り外周側隙間を介して第３環状ポールピースの外周縁に達して第２筒状永久磁石のＳ磁極面に戻ることになる。１マグネットと１ポールピースと１コイルの増設で、ローレンス力を倍増できる。
第２コイルと第３コイルとは並列接続でも構わないが、給電端末を減らすためには、第２コイルと第３コイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることが望ましい。
第１軸受を保持する端蓋と同様に、筒状ケースの軸方向他方端側の開口を塞いで第２軸受を保持するための端蓋を用いても構わないが、部品点数を削減するためには、筒状ケースは有底筒状ケースであって、第２軸受はこの有底筒状ケースの底板に保持されていることが望ましい。
機械振動子の重量を増し、振動力を更に増強するには、スラスト可動軸の軸方向一方端側に固定された第１錘体と、スラスト可動軸の軸方向他方端側に固定された第２錘体とを有することが望ましい。またバネ手段としては、端蓋と第１錘体との間に介装された第１バネと、底板と第２錘体との間に介装された第２バネとから成ることが望ましい。筒状ケースの外部に対称配置で第１錘体と第２錘体をスラスト可動軸に設けてあるので、振動子質量を確保できると共に落下時などの耐衝撃性が向上する。また、適宜な質量や形状の第１錘体及び第２錘体を後から取り付けることができる。
このような振動発生装置を電子回路基板などにリフロー処理で面実装する場合、振動発生装置は、筒状ケースにその軸方向他端側から外嵌する金属製ブラケットを有し、この金属製ブラケットは半田固着用平坦面を備えることが望ましい。第１及び第２錘体は円筒状に限らず四角柱状でも構わない。また、第１及び第２錘体は金属製ブラケットの外径より大きくても構わない。電子回路基板に錘体可動空間としての孔を設ければ済む。
また、端蓋は、筒状ケースの軸方向一方端側の開口を塞ぐ内蓋部と金属製ブラケットの開口に嵌る外蓋部とを一体的に有することが望ましい。部品点数を削減できる。
本発明は、磁気回路の磁路長さの短縮化と余分な空隙部分の排除で、磁気抵抗を大幅に下げることができ、強いローレンツ力による高振動力の振動発生装置を提供できる。
本発明の実施形態に係る振動発生装置の外観を示す斜視図である。 同振動発生装置の組立斜視図である。 同振動発生装置の断面図である。
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
本例の振動発生装置は直線往復振動を発生するものであり、磁性材料の有底円筒状ケース１と、この有底円筒状ケース１の軸方向一方端側の開口１ａを塞いで第１軸受メタルＢ１を保持する樹脂製の端蓋（エンドブラケット）２と、この有底円筒状ケース１の軸方向他方端側である底板１ｂのバーリング部１ｃ内に保持された第２軸受メタルＢ２と、第１軸受メタルＢ１及び第２軸受メタルＢ２に跨って軸方向移動可能に挿通されたステンレスなどの非磁性材料のスラスト可動軸Ｓと、有底円筒状ケース１の内周面に間隔をあけて連接固定された第１乃至第３トロイダルコイルＣ１〜Ｃ３と、有底円筒状ケース１内でスラスト可動軸Ｓが貫通して固定されたアキシャル着磁の第１筒状永久磁石Ｍ１と、有底円筒状ケース１内でスラスト可動軸Ｓが貫通して固定されており、第１筒状永久磁石Ｍ１の軸方向一端面のＳ磁極面１Ｓに重ね合わせられ外周縁３ａが第１トロイダルコイルＣ１の内周面に臨む第１環状ポールピース３と、有底円筒状ケース１内でスラスト可動軸Ｓが貫通して固定されており、第１筒状永久磁石Ｍ１の軸方向他端面のＮ磁極面１Ｎに重ね合わせられ外周縁４ａが第２トロイダルコイルＣ２の内周面に臨む第２環状ポールピース４と、第１環状ポールピース３よりも厚い第２環状ポールピース４を中央にして第１筒状永久磁石Ｍ１とは反対側にＮ磁極面２Ｎで重ね合わせたアキシャル着磁の第２筒状永久磁石Ｍ２と、この第２筒状永久磁石Ｍ２の軸方向他端面であるＳ磁極面２Ｓに重ね合わせられ外周縁５ａが第３トロイダルコイルＣ３の内周面に臨む第３環状ポールピース５と、スラスト可動軸Ｓの軸方向一端側に挿入固定された四角柱状の第１錘体Ｗ１と、スラスト可動軸Ｓの軸方向他端側に挿入固定された第２錘体Ｗ２と、端蓋２と第１錘体Ｗ１との間に介装された渦巻き状の第１コイルバネＱ１と、有底円筒状ケース１の底板１ｂと第２錘体Ｗ２との間に介装された渦巻き状の第２コイルバネＱ２と、有底円筒状ケース１にその軸方向他端側から外嵌する基板実装用の金属製ブラケット６と、第１乃至第３トロイダルコイルＣ１〜Ｃ３を収納する樹脂製のコイルボビン７と、この樹脂製のコイルボビン７の軸方向一端側の外側鍔部７ｂに軸方向に植立した端子ピンＰ１，Ｐ２が端蓋２の貫通孔Ｈ１，Ｈ２を介して差し込まれて半田付けされるピン孔ｈ１，ｈ２を持つＬ形状の給電端子片Ｔ１，Ｔ２を備えている。
第１環状ポールピース３，アキシャル着磁の第１筒状永久磁石Ｍ１，第２環状ポールピース４，アキシャル着磁の第２筒状永久磁石Ｍ２及び第３環状ポールピース５は、有底円筒状ケース１内において非磁性材料のスラスト可動軸Ｓに固定されている。なお、第２環状ポールピース４はＳ磁極面１Ｓ，２Ｓ側で挟み込んでも構わない。本例では、第１錘体Ｗ１及び第２錘体Ｗ２は、有底円筒状ケース１外でスラスト可動軸Ｓの両端に固定されている。
金属製ブラケット６は、当該振動発生装置を電子回路基板にリフロー処理で面実装するための取付用部品であって、半田固着用平坦底面６ａを持つ６角筒状体である。
コイルボビン７は、捲き芯筒７ａに対し、軸方向一端側の外側鍔部７ｂ、第１トロイダルコイルＣ１と第２トロイダルコイルＣ２とを分離するための外側鍔部７ｃ、第２トロイダルコイルＣ２と第３トロイダルコイルＣ３とを分離するための外側鍔部７ｄ、並びに軸方向他端側の外側鍔部７ｅを一体的に有する。本例においては、第１乃至第３トロイダルコイルＣ１〜Ｃ３は１本の捲線で構成してあり、第１トロイダルコイルＣ１と第２トロイダルコイルＣ２とは捲線が互い逆巻で直列接続して成り、また第２トロイダルコイルＣ２と第３トロイダルコイルＣ３とは捲線が互い逆巻で直列接続して成る。このため、給電端末を絡げる端子ピンＰ１，Ｐ２が２本で足りる。なお、振動発生時には端子ピンＰ１，Ｐ２に交番電流を給電する。
端蓋２は、有底円筒状ケース１の開口１ａを塞ぐ内蓋部２ａと金属製ブラケット６の軸方向一端側の開口に嵌る外蓋部２ｂとを一体的に有する。
本例の構造において、第１筒状永久磁石Ｍ１及び第２筒状永久磁石Ｍ２の磁化方向が磁性材料の有底円筒状ケース１と平行な軸方向であるため、第１筒状永久磁石Ｍ１の軸方向他端面及び第２筒状永久磁石Ｍ２の軸方向一端面が図３に示すように例えばＮ極面１Ｎ，２Ｎであれば、そこから第１筒状永久磁石Ｍ１の軸方向一端面であるＳ極面１Ｓや第２筒状永久磁石Ｍ２の軸方向他端面であるＳ極面２Ｓへ磁力線は、第２環状ポールピース４の外周縁４ａから外周側空隙を介して第２トロイダルコイルＣ２に流れる電流を横切って有底円筒状ケース１に達した後、そこで二手に分岐し、その一方はヨークとしての有底円筒状ケース１内を軸方向一端面側へ向かってから第１トロイダルコイルＣ１に流れる電流（第２トロイダルコイルＣ２に流れる電流とは逆方向に流れる電流）を横切り外周側隙間を介して第１環状ポールピース３の外周縁３ａに達して第１筒状永久磁石Ｍ１のＳ磁極面１Ｓに戻ることになり、その他方は、有底円筒状ケース１内を軸方向他端側に向かってから第３トロイダルコイルＣ３に流れる電流（第２トロイダルコイルＣ２に流れる電流とは逆方向に流れる電流）を横切り外周側隙間を介して第３環状ポールピース５の外周縁５ａに達して第２筒状永久磁石Ｍ２のＳ磁極面２Ｓに戻ることになる。このため、有底円筒状ケース１全体を磁路とするよりも短い閉磁路が形成されるので磁気抵抗が低くなる。また、第１乃至第３環状ポールピース３〜５の外周縁３ａ〜５ａと第１乃至第３トロイダルコイルＣ１〜Ｃ３との間に外周側空隙は形成されるものの、スラスト可動軸Ｓが非磁性材料で振動子の一部を構成し、内周側空隙などが磁気回路に含まれないことから、磁気抵抗を大幅に低くできる。しかも、第１乃至第３環状ポールピース３〜５を用いて集中磁束を形成していることから、その外周縁３ａ〜５ａと有底円筒状ケース１との間で飛ぶ磁束の密度を大幅に高くできる。従って上記３点からして強いローレンツ力の発生により高振動力の振動発生装置を実現できる。そして、第１及び第２筒状永久磁石Ｍ１，Ｍ２と第１乃至第３環状ポールピース３〜５が非磁性材料のスラスト可動軸Ｓに固定されているため、このスラスト可動軸Ｓも機械振動子として軸方向に往復運動するので、振動力を増強できる。なお、非磁性材料のスラスト可動軸Ｓは金属製でも樹脂製でも構わない。
有底円筒状ケース１の代わりに無底円筒状ケースを用いても構わないが、部品点数を削減するためには、有底円筒状ケース１とし、その底板１ｂで第２軸受メタルＢ２を保持するのが良い。また、本例では、有底円筒状ケース１の外部に対称配置で第１錘体Ｗ１と第２錘体Ｗ２をスラスト可動軸Ｓに設けてあるので、振動子質量を確保できると共に落下時などの耐衝撃性が向上する。また、適宜な質量や形状の第１錘体Ｗ１及び第２錘体Ｗ２を後から取り付けることができる。
本例の振動発生装置を電子回路基板などにリフロー処理で面実装する場合、振動発生装置は有底筒状ケース１にその軸方向他端側から外嵌する金属製ブラケット６を有し、この金属製ブラケット６は半田固着用平坦底面６ａを備えている。振動発生装置を電子回路基板上に設置した際、第１錘体Ｗ１及び第２錘体Ｗ２でバランスしているため、転倒を防止できる。第１錘体Ｗ１及び第２錘体Ｗ２は金属製ブラケット６の外径より大きくても構わない。電子回路基板に錘体可動空間としての孔を設ければ済む。
また、端蓋２は、金属製ブラケット６の開口に嵌る外蓋部２ｂも一体的に有しているため、部品点数を削減できる。
なお、上記実施形態では、第１錘体Ｗ１及び第２錘体Ｗ２と第１コイルバネＱ１及び第２コイルバネＱ２が有底円筒状ケース１の外部に露出しているが、大きな有底円筒状ケース１を用いればこの中に収めることができる。また、バネは１個でも構わない。
１ 磁性材料の有底円筒状ケース
１ａ 開口
１ｂ 底板
１ｃ バーリング部
１Ｓ，２Ｓ Ｓ磁極面
１Ｎ，２Ｎ Ｎ磁極面
２ 樹脂製の端蓋
２ａ 内蓋部
２ｂ 外蓋部
３ 第１環状ポールピース
３ａ，４ａ，５ａ 外周縁
４ 第２環状ポールピース
５ 第３環状ポールピース
６ 基板実装用の金属製ブラケット
６ａ 半田固着用平坦底面
７ 樹脂製のコイルボビン
７ａ 捲き芯筒
７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ 外側鍔部
Ｂ１ 第１軸受メタル
Ｂ２ 第２軸受メタル
Ｃ１ 第１トロイダルコイル
Ｃ２ 第２トロイダルコイル
Ｃ３ 第３トロイダルコイル
Ｈ１，Ｈ２ 貫通孔
ｈ１，ｈ２ ピン孔
Ｍ１ アキシャル着磁の第１筒状永久磁石
Ｍ２ アキシャル着磁の第２筒状永久磁石
Ｐ１，Ｐ２ 端子ピン
Ｑ１ 渦巻き状の第１コイルバネ
Ｑ２ 渦巻き状の第２コイルバネ
Ｓ スラスト可動軸
Ｔ１，Ｔ２ 給電端子片
Ｗ１ 第１錘体
Ｗ２ 第２錘体

Claims (8)

  1. 磁性材料の筒状ケースと、この筒状ケースの軸方向一方端側の開口を塞いで第１軸受を保持する端蓋と、前記筒状ケースの軸方向他方端側に保持された第２軸受と、前記第１及び第２軸受に跨って軸方向移動可能に挿通された非磁性材料のスラスト可動軸と、前記筒状ケースの内周面に相隣接して固定された第１及び第２コイルと、前記筒状ケース内で前記スラスト可動軸が貫通して固定されたアキシャル着磁の第１筒状永久磁石と、前記筒状ケース内で前記スラスト可動軸が貫通して固定されており、前記第１筒状永久磁石の軸方向一端面に重ね合わせられ外周縁が第１コイルの内周面に臨む第１環状ポールピースと、前記筒状ケース内で前記スラスト可動軸が貫通して固定されており、前記第１筒状永久磁石の軸方向他端面に重ね合わせられ外周縁が第２コイルの内周面に臨む第２環状ポールピースと、前記筒状ケースの軸方向一方端又は他方端に対して前記スラスト可動軸を軸方向に付勢するバネ手段と、前記筒状ケースの一方端よりも一方側において前記スラスト可動軸の軸方向一方端側に固定された第１錘体と、前記筒状ケースの他方端よりも他方側において前記スラスト可動軸の軸方向他方端側に固定された第２錘体と、を有することを特徴とする振動発生装置。
  2. 請求項１に記載の振動発生装置において、前記第１コイルと前記第２コイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることを特徴とする振動発生装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の振動発生装置において、前記第２コイルを中央にして前記第１コイルとは軸方向の反対側で前記筒状ケースの内周面に固定された第３コイルと、前記第２環状ポールピースを中央にして前記第１筒状永久磁石とは軸方向の反対側に同磁極面で重ね合わせたアキシャル着磁の第２筒状永久磁石と、この第２筒状永久磁石の軸方向他端面に重ね合わせられ外周縁が前記第３コイルの内周面に臨む第３環状ポールピースを有することを特徴とする振動発生装置。
  4. 請求項３に記載の振動発生装置において、前記第２コイルと前記第３コイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることを特徴とする振動発生装置。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の振動発生装置において、前記筒状ケースは有底筒状ケースであって、前記第２軸受は前記有底筒状ケースの底板に保持されていることを特徴とする振動発生装置。
  6. 請求項５に記載の振動発生装置において、前記バネ手段は、前記端蓋と前記第１錘体との間に介装された第１バネと、前記底板と前記第２錘体との間に介装された第２バネとから成ることを特徴とする振動発生装置。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の振動発生装置において、前記筒状ケースにその軸方向他端側から外嵌する金属製ブラケットを有し、この金属製ブラケットは半田固着用平坦面を備えることを特徴とする振動発生装置。
  8. 請求項６に記載の振動発生装置において、前記端蓋は、前記開口を塞ぐ内蓋部と前記金属製ブラケットの軸方向一端側の開口に嵌る外蓋部とを一体的に有することを特徴とする振動発生装置。
JP2013513972A 2011-05-10 2012-04-25 振動発生装置 Expired - Fee Related JP5905876B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011105331 2011-05-10
JP2011105331 2011-05-10
PCT/JP2012/061006 WO2012153631A1 (ja) 2011-05-10 2012-04-25 振動発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2012153631A1 JPWO2012153631A1 (ja) 2014-07-31
JP5905876B2 true JP5905876B2 (ja) 2016-04-20

Family

ID=47139116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013513972A Expired - Fee Related JP5905876B2 (ja) 2011-05-10 2012-04-25 振動発生装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9325230B2 (ja)
JP (1) JP5905876B2 (ja)
KR (1) KR20140021625A (ja)
CN (1) CN103348573A (ja)
WO (1) WO2012153631A1 (ja)

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8487759B2 (en) 2009-09-30 2013-07-16 Apple Inc. Self adapting haptic device
US10013058B2 (en) 2010-09-21 2018-07-03 Apple Inc. Touch-based user interface with haptic feedback
US10120446B2 (en) 2010-11-19 2018-11-06 Apple Inc. Haptic input device
JP6029854B2 (ja) * 2012-05-22 2016-11-24 ミネベア株式会社 振動子及び振動発生器
US9178509B2 (en) 2012-09-28 2015-11-03 Apple Inc. Ultra low travel keyboard
JP6178637B2 (ja) * 2013-06-25 2017-08-09 日本電産サンキョー株式会社 アクチュエータ
WO2015020663A1 (en) 2013-08-08 2015-02-12 Honessa Development Laboratories Llc Sculpted waveforms with no or reduced unforced response
US9779592B1 (en) 2013-09-26 2017-10-03 Apple Inc. Geared haptic feedback element
CN105579928A (zh) 2013-09-27 2016-05-11 苹果公司 具有触觉致动器的带体
US9928950B2 (en) 2013-09-27 2018-03-27 Apple Inc. Polarized magnetic actuators for haptic response
WO2015047364A1 (en) 2013-09-29 2015-04-02 Pearl Capital Developments Llc Devices and methods for creating haptic effects
CN105683865B (zh) 2013-09-30 2018-11-09 苹果公司 用于触觉响应的磁性致动器
US9317118B2 (en) 2013-10-22 2016-04-19 Apple Inc. Touch surface for simulating materials
US10276001B2 (en) 2013-12-10 2019-04-30 Apple Inc. Band attachment mechanism with haptic response
US9501912B1 (en) 2014-01-27 2016-11-22 Apple Inc. Haptic feedback device with a rotating mass of variable eccentricity
WO2015163842A1 (en) 2014-04-21 2015-10-29 Yknots Industries Llc Apportionment of forces for multi-touch input devices of electronic devices
DE102015209639A1 (de) 2014-06-03 2015-12-03 Apple Inc. Linearer Aktuator
WO2016010180A1 (ko) * 2014-07-18 2016-01-21 (주)하이소닉 햅틱 엑추에이터
JP6428040B2 (ja) * 2014-08-20 2018-11-28 横河電機株式会社 励振装置及び質量流量計
EP3195088A2 (en) 2014-09-02 2017-07-26 Apple Inc. Haptic notifications
JP6289396B2 (ja) * 2014-10-28 2018-03-07 アズビル株式会社 アクチュエータ
JP2016101043A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 日本電産コパル株式会社 リニア振動モータ
CN204425641U (zh) * 2015-01-29 2015-06-24 瑞声科技（南京）有限公司 电磁扬声器
CN104617734B (zh) * 2015-02-02 2017-05-10 瑞声光电科技(常州)有限公司 扁平线性振动电机
CN104660106B (zh) * 2015-02-02 2017-04-12 瑞声精密电子沭阳有限公司 扁平线性振动电机
CN104617736B (zh) * 2015-02-02 2017-08-04 瑞声光电科技(常州)有限公司 扁平线性振动电机
CN104617735B (zh) * 2015-02-02 2017-09-08 瑞声光电科技(常州)有限公司 扁平线性振动电机
JP6573228B2 (ja) * 2015-02-19 2019-09-11 日本電産セイミツ株式会社 振動モータおよび振動モータの製造方法
US10353467B2 (en) 2015-03-06 2019-07-16 Apple Inc. Calibration of haptic devices
AU2016100399B4 (en) 2015-04-17 2017-02-02 Apple Inc. Contracting and elongating materials for providing input and output for an electronic device
CN107925333B (zh) 2015-09-08 2020-10-23 苹果公司 用于在电子设备中使用的线性致动器
CN105322752B (zh) 2015-09-24 2018-07-27 歌尔股份有限公司 自适应控制微型马达
US10039080B2 (en) 2016-03-04 2018-07-31 Apple Inc. Situationally-aware alerts
US10268272B2 (en) 2016-03-31 2019-04-23 Apple Inc. Dampening mechanical modes of a haptic actuator using a delay
US10559994B2 (en) * 2016-07-15 2020-02-11 Mplus Co., Ltd. Linear vibration motor
KR102034761B1 (ko) * 2016-07-15 2019-10-22 주식회사 엠플러스 선형 진동 발생장치.
KR101846944B1 (ko) * 2016-09-09 2018-04-10 김병찬 진동발생장치
CN106329870A (zh) * 2016-09-30 2017-01-11 歌尔股份有限公司 线性振动马达
CN106357080A (zh) * 2016-09-30 2017-01-25 歌尔股份有限公司 线性振动马达
CN106451990A (zh) * 2016-11-02 2017-02-22 深圳市兆业电子科技有限公司 一种永磁直线电机及直线振动器
CN106787584A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 温州伏尔特电子科技有限公司 一种线性振动马达
JP6715193B2 (ja) * 2017-01-13 2020-07-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 リニアモータ及び圧縮機
US10622538B2 (en) 2017-07-18 2020-04-14 Apple Inc. Techniques for providing a haptic output and sensing a haptic input using a piezoelectric body
JP7157305B2 (ja) * 2018-03-26 2022-10-20 ミツミ電機株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
US10599223B1 (en) 2018-09-28 2020-03-24 Apple Inc. Button providing force sensing and/or haptic output
US10691211B2 (en) 2018-09-28 2020-06-23 Apple Inc. Button providing force sensing and/or haptic output
WO2021000184A1 (zh) * 2019-06-30 2021-01-07 瑞声声学科技(深圳)有限公司 振动电机
US11380470B2 (en) 2019-09-24 2022-07-05 Apple Inc. Methods to control force in reluctance actuators based on flux related parameters
WO2021127907A1 (zh) * 2019-12-23 2021-07-01 瑞声声学科技(深圳)有限公司 线性振动电机
JP7410791B2 (ja) * 2020-04-28 2024-01-10 ニデックインスツルメンツ株式会社 アクチュエータ
CN113572333B (zh) * 2020-04-28 2024-03-29 日本电产三协株式会社 致动器
CN111570246B (zh) * 2020-05-25 2021-06-01 南京工程学院 一种间歇轴向扭转复合式机械扭振台
JP7311693B2 (ja) * 2020-09-16 2023-07-19 フォスター電機株式会社 振動アクチュエータ
JP2022102878A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 日本電産株式会社 振動モータ、および、触覚デバイス
JP2022102876A (ja) * 2020-12-25 2022-07-07 日本電産株式会社 振動モータ、および、触覚デバイス
US11977683B2 (en) 2021-03-12 2024-05-07 Apple Inc. Modular systems configured to provide localized haptic feedback using inertial actuators
CN217388499U (zh) * 2021-05-06 2022-09-06 瑞声光电科技(常州)有限公司 线性振动电机
CN113258743B (zh) * 2021-06-03 2022-11-15 哈尔滨工业大学 非接触式电磁激振器
US11809631B2 (en) 2021-09-21 2023-11-07 Apple Inc. Reluctance haptic engine for an electronic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1169754A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Efutemu:Kk 永久磁石可動形リニア直流モータ
JP2004181304A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置
JP2004343931A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Matsushita Electric Works Ltd 振動型リニアアクチュエータ及びそれを用いた電動歯ブラシ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2769103A (en) * 1952-03-15 1956-10-30 Kristiansen Thomas Peter Electromagnetic vibrator
US5896076A (en) * 1997-12-29 1999-04-20 Motran Ind Inc Force actuator with dual magnetic operation
JP2003093968A (ja) 2001-09-21 2003-04-02 Citizen Electronics Co Ltd 軸方向駆動の振動体
US6700251B2 (en) * 2001-11-06 2004-03-02 Citizen Electronics Co., Ltd. Vibrating device for axially vibrating a movable member
JP2003220363A (ja) * 2002-01-29 2003-08-05 Citizen Electronics Co Ltd 軸方向駆動の振動体
US8013699B2 (en) * 2002-04-01 2011-09-06 Med-El Elektromedizinische Geraete Gmbh MRI-safe electro-magnetic tranducer
JP4159441B2 (ja) * 2003-10-06 2008-10-01 三洋電機株式会社 小型モータ
US7768160B1 (en) * 2005-03-21 2010-08-03 Sahyoun Joseph Y Electromagnetic motor to create a desired low frequency vibration or to cancel an undesired low frequency vibration

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1169754A (ja) * 1997-08-19 1999-03-09 Efutemu:Kk 永久磁石可動形リニア直流モータ
JP2004181304A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置
JP2004343931A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Matsushita Electric Works Ltd 振動型リニアアクチュエータ及びそれを用いた電動歯ブラシ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012153631A1 (ja) 2014-07-31
US9325230B2 (en) 2016-04-26
WO2012153631A1 (ja) 2012-11-15
KR20140021625A (ko) 2014-02-20
CN103348573A (zh) 2013-10-09
US20140077628A1 (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5905876B2 (ja) 振動発生装置
US10811949B2 (en) Vibration power generator with elastic members fixed to a housing and coils poistioned between magnets
US9621015B2 (en) Linear vibration actuator and mobile communication device or gaming device including the same
JP5659426B2 (ja) 振動発生装置
US8519573B2 (en) Reciprocating vibration generator
US20140084710A1 (en) Vibration actuator
US8536742B2 (en) Linear synchronous motor
JP2012039824A (ja) 振動発電機
US20160352168A1 (en) Linear electromagnetic actuator comprising two independent moving members
JP5764252B2 (ja) 振動アクチュエータ
JP2013055714A (ja) 振動発電機
JP6426931B2 (ja) 発電機
JP2012205450A (ja) 振動発電機
JP2016201899A (ja) 振動構造体およびそれを用いた振動発電装置
US20030124990A1 (en) Vibrating linear actuator and portable information device having the same
JP2012205451A (ja) 振動発電機
US7280020B2 (en) Magnetic inertial force generator
JP2013055715A (ja) 振動発電機
JP2003300013A (ja) 筒形振動発生装置
RU2008115278A (ru) Электромагнитное приводное устройство
JP2009268330A (ja) コアレスモータ
RU129734U1 (ru) Динамический громкоговоритель
RU129738U1 (ru) Динамический громкоговоритель
RU129739U1 (ru) Динамический громкоговоритель
JP5849415B2 (ja) リニア駆動装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20141105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160317

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5905876

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees