JP7501840B2 - 振動アクチュエータ及び電子機器 - Google Patents
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Description
巻回したコイルを有する固定体と、
前記固定体に収容され、マグネットとヨークとを有し、前記コイルへの通電により前記コイルの内側で振動するよう支持された可動体と、
前記固定体の端部に配置され、前記可動体の通常振動域では前記可動体に接触せず衝撃時に前記可動体と当接して前記可動体の移動範囲を規制する一対の端部部材と、
を備え、
前記一対の端部部材は、
衝撃時に前記可動体と当接して前記可動体の移動範囲を規制する干渉領域と、前記干渉領域の外周側に位置し、複数の通気孔を周方向に配置した通気孔領域と、をそれぞれ有する構成を採る。
上記構成の振動アクチュエータを実装した構成を採る。
図1は、本発明の一実施の形態に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図2は、同振動アクチュエータの縦断面図であり、図3は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図4は、弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図であり、図5は、可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。また、図6は、電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図であり、図7は、同コイル組立体の分解図である。なお、本実施の形態における「上」側、「下」側は、理解しやすくするために便宜上付与したものであり、振動アクチュエータにおける可動体の振動方向の一方、他方を意味する。すなわち、振動アクチュエータが電子機器(図16及び図17参照)に搭載される際には上下が逆になっても左右になっても構わない。
可動体20は、固定体50の筒状のコイルボビン部52の内側で、上下端部で接続された弾性支持部81、82により、ボビン本体部522の内周面522aに沿って、往復移動可能に支持される。言い換えれば、可動体20は、振動アクチュエータ1内において、蓋部12と底部114が対向する方向に往復移動可能に支持されている。可動体20は、図3に示す駆動ユニット13に設けられる。
固定体50は、コイル61、62を保持するとともに、コイル61、62の径方向内側で、可動体20を、弾性支持部81、82を介して振動方向(コイル軸方向、可動体20の軸方向)に移動自在に支持する。
コイル61、62は、振動アクチュエータ1において、コイル61,62の軸方向(マグネット30の着磁方向)を振動方向として、マグネット30及び可動体コア41、42とともに、振動アクチュエータ1の駆動源の発生に用いられる。コイル61、62は、駆動時(振動時)に通電されて、マグネット30とともにボイスコイルモータを構成する。
コイル61、62は、コイルボビン部52の外側から、コイル取付部52b、52cに、コイル巻線を巻き付けることにより円筒状に形成されている。この構成により、コイル61、62を有するコイルボビン部52は、コイル61、62の円筒状体をそれぞれ維持するために、コイルを自己融着線を用いずに組み立てることができる。つまり、コイルとして空芯コイルを用いる必要がないので、コイル61、62自体の低コスト化、ひいては、振動アクチュエータ自体を低コスト化できる。
弾性支持部81、82は、可動体20を固定体50に対して振動方向に往復移動自在に支持する。
但し、所望の可動体20の振動範囲によっては、複数の弾性支持部81、82の渦巻き方向を互いに反対方向とする設計であってもよい。
これにより、コイル61、62と可動体20との位置関係が規定された駆動ユニット13として構成され、ケース10内に配置し易くなる。
図8は、ケース本体11の底面側斜視図であり、図9は、蓋部12を裏面側からみた図であり、図10は、天面部122の通気孔126を示す蓋部12の断面図である。
ケース10は、図1、図3、図9及び図10に示すように、周壁部112及び底部114を有する有底筒状のケース本体11と、ケース本体11の開口部115を閉塞する蓋部12とを有する。
ケース10は、可動体20の往復振動により形成される圧縮空気を外部に放出する少なくとも1つの通気孔を有する。本実施の形態では、ケース10は、蓋部12と底部114のそれぞれに、それぞれを貫通して設けられる複数の通気孔126、116を備える。
天面部122、底部114は、駆動ユニット13の可動体20に可動体20の振動方向で所定間隔を空けて対向して配置され、それぞれ可動体20の移動範囲を規制する、つまり、ハードストップ(可動範囲限定)する可動範囲抑制部として機能する。
通気孔116、126は、少なくともケース10の両端面部(蓋部12及び底部114)のうちの一方の端面部に設けられていればよい。
通気孔116、126は、ケース10の両端面部(蓋部12及び底部114)のうちの少なくとも一方の端面部(本実施の形態では蓋部12及び底部114の双方)で、可動体20が干渉しない箇所(外周部と重なる領域OR)に設けられている。
底部114及び天面部122に通気孔116、126を設けると、その通気孔116、126を設けた箇所の機械剛性は低下する。しかしながら、本実施の形態の通気孔116、126は、振動アクチュエータが外部から衝撃を受けて、可動体20が通常の振動範囲を超えて移動して端面部である底部114及び天面部122に衝突しても、可動体20が干渉することがない。よって、その衝撃により端面部である底部114及び天面部122が損傷(ひび割れ等)することがない。
振動アクチュエータ1の動作について、マグネット30において着磁方向の一方側(本実施の形態では上側)の表面30a側がN極、着磁方向の他方側(本実施の形態では下側)の裏面30b側がS極となるように着磁されている場合を一例に説明する。
図16及び図17は、振動アクチュエータ1の実装形態の一例を示す図である。図16は、振動アクチュエータ1をゲームコントローラGCに実装した例を示し、図17は、振動アクチュエータ1を携帯端末Mに実装した例を示す。
10 ケース
11 ケース本体
12、12A 蓋部
13 駆動ユニット
14 緩衝部材
20 可動体
20a 外周面
30 マグネット
30a 表面
30b 裏面
41、42 可動体コア
50 固定体
52 コイルボビン部(コイル保持部)
52b、52c コイル取付部
53 端子絡げ部(コイル結線部)
54 可動範囲形成部
58 電磁シールド部
61、62 コイル
72 減衰部
81、82 弾性支持部
112 周壁部(筒状部)
114 底部
115 開口部
116、126、126A 通気孔
118 段差部
122、122A 天面部
128 押圧部
129 リブ
201 通信部
202 処理部
203 駆動制御部
204、205、206 振動アクチュエータ
222、242 接合部
224、244 ばね固定部
522 ボビン本体部(コイル保護壁部)
522a 内周面
526、527、528 フランジ部
527a 上端面
528a 下端面
802 内周部
804 変形アーム
806 外周固定部
807 外周部
Claims (8)
- 巻回したコイルを有する固定体と、
前記固定体に収容され、マグネットとヨークとを有し、前記コイルへの通電により前記コイルの内側で振動するよう支持された可動体と、
前記固定体の端部に配置され、前記可動体の通常振動域では前記可動体に接触せず衝撃時に前記可動体と当接して前記可動体の移動範囲を規制する一対の端部部材と、
を備え、
前記一対の端部部材は、
衝撃時に前記可動体と当接して前記可動体の移動範囲を規制する干渉領域と、前記干渉領域の外周側に位置し、複数の通気孔を周方向に配置した通気孔領域と、をそれぞれ有する、
振動アクチュエータ。 - 前記一対の端部部材は、補強用のリブを備え、
前記通気孔は、前記リブの領域以外の前記通気孔領域に配置された、
請求項1に記載の振動アクチュエータ。 - 前記一対の端部部材は、前記干渉領域に、緩衝部材を備える、
請求項1に記載の振動アクチュエータ。 - 前記通気孔は、異物の侵入を防ぐ屈曲した形状である、
請求項1に記載の振動アクチュエータ。 - 前記通気孔の前記一対の端部部材のそれぞれの合計開口面積は、前記一対の端部部材のそれぞれの表面積の2%以上20%以下である、
請求項1に記載の振動アクチュエータ。 - 前記固定体は、電磁シールド部を有し、
前記マグネットと前記電磁シールド部との間に発生する磁気吸引力が磁気ばねとして機能する、
請求項1に記載の振動アクチュエータ。 - 前記ヨークは、外周面が前記マグネットの外周面と面一となるように前記マグネットに固定され、前記マグネットの外周面とともに前記可動体の外周面を構成する、
請求項1に記載の振動アクチュエータ。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の振動アクチュエータを実装した、電子機器。
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