JP6195422B2 - 振動モーター - Google Patents

Description

本発明はモーターに関し、特に大部分の電子製品に適用する振動モーターに関する。

電子技術の発展に伴い、携帯型の消耗性電子製品、例えば、携帯電話、携帯ゲーム機、ナビゲーション装置又は携帯型マルチメディア娯楽設備などは、ますます人々から好まれるようになる。これらの電子製品では、例えば携帯電話の着信提示、情報提示、ナビ提示、ゲーム機の振動フィードバックなどのようなシステムフィードバックとして、振動モーターが通常に用いられている。このような幅広いアプリケーションは、振動モーターの性能が良く、使用寿命が長く、サイズが小さくように要求される。

従来、携帯型の消耗性電子製品に応用される振動モーターは、一般的に、ハウジングと、前記ハウジングと組み合わせて収容空間を形成するベースと、該収容空間に収容して固定される単一振動システムと、を含む。１つの振動システムは１つの固有共振周波数のみを有し、そのため、該伝統構成の振動モーターも１つの共振周波数のみを有する。この振動モーターが応用された末端は２つの共振周波数を実現する必要があると、２つの振動モーターを使用するだけで実現し、このように、振動モーターの占用空間が大いに増加されることを引き起こし、既存の端末が小型化方向へ発展する傾向に不利である。

そのため、新規な振動モーターを提供して上記欠陥を克服する必要がある。

本発明の目的は上記単一振動システムの振動モーターが１つの共振周波数のみを有し、振動モーターが複数の共振周波数を有する方向へ発展することができない技術問題を解決することである。

上記技術問題を解決するために、本発明は振動モーターを提供し、該モーターは収容空間を有するハウジングと、カウンターウエイトと、第１の駆動部と、第２の駆動部と、を含む。前記カウンターウエイトは前記ハウジングに弾性的に支持され、かつ前記カウンターウエイトを貫通する第１の収容孔と第２の収容孔とを形成している。前記第１の駆動部は対向して間隔を置いて設置される第１の磁気セットと第１のコイルとを含み、前記第１の磁気セットと前記第１のコイルとのうちの一方が前記第１の収容孔に収容され、他方が前記ハウジングに固定される。前記第２の駆動部は、対向して間隔を置いて設置される第２の磁気セットと第２のコイルとを含み、前記第２の磁気セットと前記第２のコイルとのうちの一方が前記第２の収容孔に収容され、他方が前記ハウジングに固定される。前記第１の磁気セットと前記第２の磁気セットとはそれぞれ第１の磁場と第２の磁場を形成する。前記第１のコイルと前記第１の磁場とは相互作用して第１の磁力を発生し、前記第２のコイルと前記第２の磁場とは相互作用して第２の磁力を発生し、前記第１の磁力の方向と第２の磁力の方向とが交差する。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記第１の磁力の方向と前記第２の磁力の方向とは垂直である。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記第１のコイルと前記第２のコイルとは並列接続し、或いは直列接続して設置され、かつ前記ハウジングに直接的又は間接的に固定される。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記カウンターウエイトが一対の一定の距離を隔てる第１の側壁と一対の前記第１の側壁を接続する第２の側壁とを含み、前記振動モーターは前記カウンターウエイトを弾性的に支持する弾性支持部材をさらに含む。前記弾性支持部材は第１の固定部と、第２の固定部と、前記第１の固定部及び前記第２の固定部を接続する屈曲部と、を含み、前記第１の固定部が前記ハウジングに固定され、前記第２の固定部が前記カウンターウエイトの第１の側壁に固定され、前記屈曲部が設定角度で屈曲して設置される。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記カウンターウエイトは前記第１の側壁から前記第１の磁力方向に沿って延在する凹溝がさらに設けられており、前記凹溝が前記第１の側壁に接続する第１の溝壁を含む。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記弾性支持部材は第３の固定部をさらに含み、前記第３の固定部が前記凹溝の第１の溝壁に固定される。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記弾性支持部材はばねであり、前記ばねがそれぞれ前記カウンターウエイトの４つの側辺に設けられ、かつ前記ばねの一端が前記ハウジングに弾性的に当接し、別の対向端が前記カウンターウエイトに嵌設される。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記振動モーターはガイドバーをさらに含み、前記カウンターウエイトには前記カウンターウエイトを貫通する案内溝を形成しており、前記ガイドバーが前記案内溝に収容される。

本発明は提供された振動モーターの好ましい一実施例において、前記案内溝は対向して設置される第１の内壁と、第１の内壁と一定の距離を隔てる第２の内壁とを含み、前記ガイドバーがそれぞれ前記第１の内壁と第２の内壁とに一定の間隔を隔て、かつ前記間隔は前記カウンターウエイトの前記案内溝に垂直する水平方向に沿う振幅より大きい。

本発明の有益的な効果は以下のとおりである。 本発明は提供された振動モーターは第１の駆動部と第２の駆動部とを設置することで前記振動モーターが異なる方向に沿って振動することを実現し、１つの前記振動モーターが異なる振動方向においてそれぞれ共振周波数を有し、従って前記振動モーターのアプリケーションシナリオを向上させ、かつ前記振動モーターを使用したデバイスの総体積をさらに低減させることができる。

本発明の実施例１に提供された振動モーターの立体分解の模式図である。 図１に示す振動モーターにおけるカウンターウエイトと弾性支持部材との組合せ模式図である。 図２に示すカウンターウエイトと弾性支持部材とが組み立てられた平面構成の模式図である。 本発明の実施例２によるメインハウジングを取り除いた振動モーターの組立構成の模式図である。

以下、図面及び実施形態を参照しながら本発明をさらに説明する。

図１、図２及び図３を同時に参照し、図１は本発明の実施例１に提供された振動モーター１００の立体分解の模式図であり、図２は図１に示す振動モーター１００におけるカウンターウエイト１３と弾性支持部材１５との組合せ模式図であり、図３は図２に示すカウンターウエイト１３と弾性支持部材１５とが組み立てられた平面構成の模式図である。前記振動モーター１００は収容空間を有するハウジング１１と、カウンターウエイト１３と、導磁板１４と、弾性支持部材１５と、第１の駆動部１７と、第２の駆動部１９とを含む。前記カウンターウエイト１３は前記弾性支持部材１５によって前記ハウジング１１の内部に弾性的に支持され、前記導磁板１４は前記カウンターウエイト１３の表面に設けられ、前記第１の駆動部１７と前記第２の駆動部１９とは前記ハウジング１１の内部に収容され、かつ両者はそれぞれ方向が異なる第１の磁力と第２の磁力とを発生して前記カウンターウエイト１３を駆動して異なる方向に沿って振動させる。

前記ハウジング１１はメインハウジング１１１と底壁１１３とを含み、前記底壁１１３が前記メインハウジング１１１に合わせて前記収容空間を形成する。

前記カウンターウエイト１３は前記ハウジング１１の内部を弾性的に支持する。なお、前記カウンターウエイト１３の中間部分は前記カウンターウエイト１３を貫通する第１の収容孔１３１と第２の収容孔１３３とを形成する。そして、前記第１の収容孔１３１と前記第２の収容孔１３３とは相互に垂直して設置される。

前記カウンターウエイト１３は一対の一定の距離を隔てる第１の側壁１３５と、一対の前記第１の側壁１３５を接続する第２の側壁１３７と、一対の前記第１の側壁１３５から前記第１の磁力方向に沿って延在する一対の凹溝１３９とを含む。好ましくは、２つの前記凹溝１３９は前記カウンターウエイト１３に対して対角で設置される。前記凹溝１３９は第１の側壁１３５に垂直に接続される第１の溝壁１３９１を含む。

前記導磁板１４は導磁材料であり、その全体が片状構造を呈している。前記導磁板１４は前記メインハウジング１１１と前記カウンターウエイト１３との間に挟設されており、かつ前記第１のカウンターウエイト１３１における前記メインハウジング１１１方向へ向ける表面に設けられる。前記導磁板１４は前記振動システム１００の磁場をシールドし、前記ハウジング１１の表面における磁場強度を弱め、製品の漏れ磁束を低減させる。

前記弾性支持部材１５は屈曲したクリップであり、その一端が前記ハウジング１１に固定され、他端が前記カウンターウエイト１３に固定される。具体的には、前記弾性支持部材１５は第１の固定部１５１と、第２の固定部１５３と、前記第１の固定部１５１及び前記第２の固定部１５３を接続する屈曲部１５５と、を含む。なお、前記第１の固定部１５１は前記ハウジング１１のメインハウジング１１１に固定され、前記第２の固定部１５３は前記カウンターウエイト１３の第１の側壁１３５に固定され、前記屈曲部１５５は一定の角度で屈曲し、前記弾性支持部材１５が弾性的に変形することができる。

選択的に、前記弾性支持部材１５は第３の固定部１５７をさらに含むことができ、前記第３の固定部１５７は前記第２の固定部１５３に垂直に接続され、かつ前記第３の固定部１５７は前記凹溝１３９に位置する第１の溝壁１３９１に固定される。

そして、前記弾性支持部材１５と前記ハウジング１１と前記カウンターウエイト１３とが接続する結合強度を強化するために、前記第１の固定部１５１、前記第２の固定部１５３及び前記第３の固定部１５７の少なくとも１つの箇所には半田付けラグ１５９がさらに設けられる。

前記第１の駆動部１７は対向して間隔を置いて設置される第１の磁気セット１７１と第１のコイル１７３とを含む。前記第１の磁気セット１７１は前記カウンターウエイト１３の第１の収容孔１３１に収容され、前記第１のコイル１７３は前記ハウジング１１の底壁１１３の表面に直接的又は間接的に固定される。

前記第２の駆動部１９は対向して間隔を置いて設置される第２の磁気セット１９１と第２のコイル１９３とを含む。前記第２の磁気セット１９１は前記第２の収容孔１３３に収容され、前記第２のコイル１９３は前記ハウジング１１の底壁１１３の表面に直接的又は間接的に固定される。

前記第１の磁気セット１７１と前記第２の磁気セット１９１とはそれぞれ少なくとも１つの第１の磁気部材１７１１と第２の磁気部材１９１１を含み、かつ前記第１の磁気部材１７１１と前記第２の磁気部材１９１１とは永久磁石又は電気磁石であっでもよい。

本実施例において、前記第１の磁気セット１７１と前記第２の磁気セット１９１とは相互に垂直して設置される。なお、前記第１の磁気セット１７１は２つの対向して間隔を置いて設置される第１の磁気部材１７１１を含み、２つの前記第１の磁気部材１７１１の磁極方向が相反し、かつ閉じられる第１の磁場を形成する。前記第２の磁気セット１９１は２つの対向して間隔を置いて設置される第２の磁気部材１７１１を含み、２つの前記第２の磁気部材１７１１の磁極方向は相反し、かつ閉じられる第２の磁場を形成する。

なお、前記第１のコイル１７３と前記第２のコイル１９３とは直列接続し、或いは並列接続して設置されることができ、両者が外部回路の駆動信号を共同に受信して前記振動モーター１００を駆動する。

さらに、前記第１のコイル１７３と前記第１の磁場とは相互作用して前記第１の磁力を発生し、前記第２のコイル１９３と前記第２の磁場とは相互作用して前記第２の磁力を発生し、前記第１の磁力の方向と第２の磁力の方向とが交差する。好ましくは、前記第１の磁力の方向と前記第２の磁力の方向とが相互に垂直する。

前記振動モーターの振動平面に相互に垂直するＸ方向とＹ方向とを設定し、かつ前記第１の磁力と前記第２の磁力との方向がそれぞれ前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に平行するように設定すると、前記振動モーター１００はそれぞれ前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向において振動することができる。

なお、前記弾性支持部材１５の前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向における剛性係数が異なると、前記振動モーターの前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向における共振周波数は異なっている。前記弾性支持部材１５の前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向における剛性係数が同じであると、前記振動モーターの前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向における共振周波数は同じである。本発明において、前記振動モーターの前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向における共振周波数は同じであっでもよく、異なってもよく、それを限定することがしない。

本実施例において、前記振動モーター１００の前記Ｘ方向における共振周波数を第１の共振周波数とし、前記Ｙ方向における共振周波数を第２の共振周波数とする。なお、前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数とは同じであっでもよく、異なってもよい。

前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数とが同じである時に、前記第１の駆動部１７と前記第２の駆動部１９とが前記駆動信号の作用でそれぞれ前記カウンターウエイト１３を駆動して前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に沿って振動させ、かつ前記カウンターウエイト１３の前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に沿う振動が重ね合わせた総振動強度は前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向のうちのいずれの方向の振動強度より強い。なお、前記駆動信号の周波数が前記第１の共振周波数及び前記第２の共振周波数に等しいと、前記カウンターウエイト１３は前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に沿ってそれぞれ最大の振動強度を獲得する。同様に、前記カウンターウエイト１３の前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に沿う振動が重ね合わせられた総振動強度は前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向のうちのいずれの方向の最大の振動強度より強い。

前記第１の共振周波数と前記第２の共振周波数とは一定の差を有する時に、前記駆動信号の周波数が前記第１の共振周波数に等しいと、前記カウンターウエイト１３はＸ方向に沿って最大の振動強度を獲得し、Ｙ方向に沿う振動が相対的に弱く、そのため、前記振動モーター１００は前記Ｘ方向に沿って振動感が最も強烈である。同様に、前記駆動信号の周波数が前記第２の共振周波数に等しいと、前記カウンターウエイト１３がＹ方向に沿って最大の振動強度を獲得し、Ｘ方向に沿う振動が相対的に弱く、そのため、前記振動モーター１００は前記Ｙ方向に沿って振動感が最も強烈である。つまり、前記振動モーター１００は前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に沿って２つの異なる共振周波数を有する。そして、１つの共振周波数のみを有する伝統の振動モーターに対して、２つの異なる共振周波数を有する前記振動モーター１００は前記振動モーター１００のフィードバックアプリケーションが大きな発揮空間を有させ、前記振動モーター１００のアプリケーションシナリオを大きく向上させ、かつ前記振動モーター１００を使用したデバイスの総体積をさらに低減させることができる。

図４を参照し、それは本発明の実施例２による振動モーターの前記ハウジングを取り除いた組立構造の模式図である。実施例２において、前記振動モーター２００の構造は前記実施例１に提供された振動モーター１００と基本的に同じであるが、前記振動モーター２００の弾性支持部材２５がばねであり、前記弾性支持部材２５がそれぞれ前記カウンターウエイト２３の４つの側辺に設けられ、かつ前記振動モーター２００がガイドバー２６をさらに含み、前記ガイドバー２６が前記第１の磁力方向に沿って前記カウンターウエイト２３を貫通することのみは区別になる。同様に、前記振動モーター２００において前記第１の磁力方向が前記Ｘ方向に平行し、前記第２の磁力方向が前記Ｙ方向に平行するように設定し、かつ前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に同時に垂直する方向がＺ方向であるように設定すると、前記ガイドバー２６は前記カウンターウエイト２３が前記Ｚ方向に沿って運動することを限定する。

なお、前記実施例２において、前記カウンターウエイト２３の４つの側辺にはそれぞれ１つの前記弾性支持部材２５が設けられる。かつ、前記弾性支持部材２５の一端が前記ハウジング（表示せず）に弾性的に当接され、他端が前記カウンターウエイト２３に嵌設される。そして、前記弾性支持部材２５の前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に沿う弾性系数は同じであっでもよく、異なってもよく、本発明はそれを限定することがしない。つまり、前記実施例２は提供された振動モーター２００の前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向における共振周波数が同じであっでもよく、異なってもよく、それを限定することがしない。

前記ガイドバー２６全体は円柱体状を呈している。本実施例２において、２つの前記ガイドバー２６は設けられ、かつ前記カウンターウエイト２３の対向する両端にそれぞれ設けられる。そして、前記ガイドバー２６の対向する両端はそれぞれ前記振動モーター１００のハウジングに固定される。

相応的に、前記カウンターウエイト２３の対向する両端には前記Ｘ方向に沿って前記カウンターウエイト２３を貫通する案内溝２３６がそれぞれ形成されている。前記ガイドバー２６は前記案内溝２３６に収容され、かつ前記案内溝２３６に合せて前記カウンターウエイト２３が自重によって前記Ｚ方向に沿って降下し、及びアンバランスによる前記Ｚ方向の揺動を制限することができる。

そして、前記案内溝２３６は第１の内壁２３６１と、Ｙ方向に沿って前記第１の内壁と一定の距離を隔てる第２の内壁２３６３とを含む。前記ガイドバー２６は前記第１の内壁２３６１及び前記第２の内壁２３６３と間隔を置いて設置され、かつ前記間隔が前記カウンターウエイト２３のＹ方向における最大振幅より大きく、すなわち、前記間隔が前記カウンターウエイト２３の前記案内溝２３６に垂直する水平方向に沿う最大振幅より大きい。

本実施例２に限定されず、そのほかの置換可能な実施例において、前記振動モーターはいずれも前記ガイドバーを利用して前記カウンターウエイトの運動を制限することができる。例えば、実施例１において、前記振動モーター１００は前記ガイドバーが設けられることもでき、前記ガイドバーが前記カウンターウエイトを貫通する案内溝に収容され、かつ前記カウンターウエイトの運動を制限する。

さらに、上記実施例において、前記磁気セットと前記コイルとの役割はお互いに交換することもでき、例えば、前記コイルが前記カウンターウエイトの収容孔に収容され、前記磁気セットが前記ハウジングの表面に直接的又は間接的に固定される。

そして、上記実施例に限定されず、本発明は提供された振動モーターの第１の駆動部と第２の駆動部とが発生する第１の磁力及び第２の磁力はそのほかのいずれの適当な角度で交差することができ、相互に平行することもでき、それは製品の実際の設計要求に応じて決められる。なお、前記第１の駆動部と前記第２の駆動部とが前記第１の磁力及び前記第２の磁力によってそれぞれ前記カウンターウエイトを駆動して異なる方向に沿って振動する原理は実施例１と基本的に同じであり、ここでは繰り返し説明しない。

本発明は提供された振動モーターは第１の駆動部及び第２の駆動部を設置することで前記振動モーターが異なる方向に沿って振動することを実現し、１つの前記振動モーターが２つの異なる振動方向においてそれぞれ異なる共振周波数を有し、それによって前記振動モーターのアプリケーションシナリオを向上させ、かつ前記振動モーターを使用したデバイスの総体積をさらに低下させる。

以上に記述されたのは本発明の好ましい実施形態に過ぎない。ここで、当業者にとっては、本発明の創造思想を逸脱しない前提で、改良を行うことができ、それは本発明の保護範囲に属する。

Claims (9)

1. 振動モーターであって、
   弾性支持部材と、
   収容空間を有するハウジングと、
   前記ハウジングに前記弾性支持部材により弾性的に支持され、かつそれを貫通する第１の収容孔と第２の収容孔とを形成するカウンターウエイトと、
   対向して間隔を置いて設置された第１の磁気セットと第１のコイルとを含み、前記第１の磁気セットと前記第１のコイルとのうちの一方が前記第１の収容孔に収容され、他方が前記ハウジングに固定される第１の駆動部と、
   対向して間隔を置いて設置された第２の磁気セットと第２のコイルとを含み、前記第２の磁気セットと前記第２のコイルとのうちの一方が前記第２の収容孔に収容され、他方が前記ハウジングに固定され、前記第１の磁気セットと前記第２の磁気セットとがそれぞれ第１の磁場と第２の磁場を形成し、前記第１のコイルと前記第１の磁場とが相互作用して第１の磁力を発生し、前記第２のコイルと前記第２の磁場とが相互作用して第２の磁力を発生し、前記第１の磁力の方向と第２の磁力の方向とが交差する第２の駆動部と、を含み、
   前記第１の磁気セットと前記第２の磁気セットは、並列に配列され、
   前記第１のコイルと前記第２のコイルは、並列に配列されている、
   ことを特徴とする振動モーター。
2. 前記第１の磁力の方向と前記第２の磁力の方向とは垂直であることを特徴とする請求項１に記載の振動モーター。
3. 前記第１のコイルと前記第２のコイルとは並列接続し、或いは直列接続して設置され、かつ前記ハウジングに直接的又は間接的に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の振動モーター。
4. 前記カウンターウエイトは一対の所定の距離を隔てる第１の側壁と、一対の前記第１の側壁を接続する第２の側壁とを含み、前記弾性支持部材が第１の固定部と、第２の固定部と、前記第１の固定部及び前記第２の固定部を接続する屈曲部とを含み、前記第１の固定部が前記ハウジングに固定され、前記第２の固定部が前記カウンターウエイトの第１の側壁に固定され、前記屈曲部が設定角度で屈曲して設置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動モーター。
5. 前記カウンターウエイトは前記第１の側壁から前記第１の磁力方向に沿って延在する凹溝がさらに設けられ、前記凹溝が前記第１の側壁に接続される第１の溝壁を含むことを特徴とする請求項４に記載の振動モーター。
6. 前記弾性支持部材は第３の固定部をさらに含み、前記第３の固定部が前記凹溝の第１の溝壁に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の振動モーター。
7. 前記弾性支持部材はばねであり、前記ばねがそれぞれ前記カウンターウエイトの４つの側辺に設けられ、かつ前記ばねの一端が前記ハウジングに弾性的に当接し、他の対向端が前記カウンターウエイトに嵌設されていることを特徴とする請求項１に記載の振動モーター。
8. 前記振動モーターはガイドバーをさらに含み、前記カウンターウエイトには前記カウンターウエイトを貫通する案内溝が形成されており、前記ガイドバーが前記案内溝に収容されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の振動モーター。
9. 前記案内溝は対向して設置された第１の内壁と、第１の内壁と一定の距離を隔てる第２の内壁とを含み、前記ガイドバーはそれぞれ前記第１の内壁と第２の内壁とに所定の間隔を隔て、かつ前記間隔は前記カウンターウエイトが前記案内溝に垂直する水平方向に沿い振動する振幅より大きいことを特徴とする請求項８に記載の振動モーター。

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