JP2020019002A - リニア振動モータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リニア振動モータを提供する。【解決手段】収容空間を有するベースと、前記収容空間に収納される振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される、前記振動系が水平方向に垂直な方向に沿って振動するように駆動するための駆動系と、を備え、前記振動系は、前記弾性部材に固定される永久磁石ユニットと、前記永久磁石ユニットに重畳設置される第１極コアとを備え、前記駆動系は、前記ベースに固定され且つ振動方向に沿って互いに重畳設置される第１コイルおよび第２コイルを備え、前記第１コイルを流れる電流の方向と前記第２コイルを流れる電流の方向は逆であり、前記永久磁石ユニットは、前記第１コイルと前記第２コイルを同時に取り囲み、且つ互いに間隔をあけて設置され、前記永久磁石ユニットが前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルに射影される。従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータはより良い振動性能を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、モータに関し、特にモバイル電子製品分野に適用されるリニア振動モータに関する。

電子技術の発展に伴い、ポータブル消費者向け電子製品、例えば携帯電話、パームトップゲーム機、ナビゲーション装置又はパームトップマルチメディアエンターテイメントデバイス等はますます人気が高まっており、これらの電子製品は一般的にリニア振動モータを用いてシステムフィードバック、例えば携帯電話の着信番号表示、情報表示、ナビゲーション表示、ゲーム機の振動フィードバック等を行う。このように広く応用されるためには、振動モータの性能に優れ、耐用年数が長いことが要求される。

従来技術におけるリニア振動モータは、収容空間を有するベースと、前記収容空間に位置する振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定されるコイルと、を備え、コイルにより生じた磁界が振動系により生じた磁界と相互作用することにより、前記振動系が往復直線運動を駆動することで振動を発生させる。

ところが、従来技術におけるリニア振動モータは、Ｚ軸方向に沿う振動構造において、前記コイルが配置されている平面は振動方向に垂直して設置され、且つ、コイルは前記振動系における永久磁石を囲むように設置される。前記コイルは一つであるため、通常、永久磁石の底部から出た磁界によってコイルを切断して生じるローレンツ力で駆動するが、永久磁石の頂部における磁界が利用されていなく、これにより、前記駆動系による駆動力には制限があり、即ち、力係数ＢＬが小さいため、前記リニア振動モータの振動性能に影響を与えてしまう。

このため、上記問題を解決するために、新規のリニア振動モータを提供する必要がある。

本発明が解決しようとする技術問題は、より良い振動性能を有するリニア振動モータを提供することである。

上記の技術問題を解決するために、本発明はリニア振動モータを提供し、収容空間を有するベースと、前記収容空間に収納される振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される、前記振動系が水平方向に垂直な方向に沿って振動するように駆動するための駆動系と、を備え、前記振動系は、前記弾性部材に固定されるリング状の永久磁石ユニットと、その振動方向に沿って前記永久磁石ユニットにおける前記弾性部材に近寄る側に重畳設置される第１極コアとを備え、前記駆動系は、前記ベースに固定され且つ振動方向に沿って互いに重畳設置される第１コイルおよび第２コイルを備え、前記第１コイルを流れる電流の方向と前記第２コイルを流れる電流の方向は逆であり、前記永久磁石ユニットは、前記第１コイルと前記第２コイルを同時に取り囲み、且つ互いに間隔をあけて設置され、前記永久磁石ユニットが前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルに射影される。

前記第１極コアの前記駆動系方向への正射影は完全に前記第１コイルに射影され、前記弾性部材が前記第１極コアに固定されることが好ましい。

前記振動系は、その振動方向に沿って前記永久磁石ユニットにおける弾性部材から離れる側に重畳設置される第２極コアをさらに備えることが好ましい。

前記第２極コアの前記駆動系方向への正投影は完全に前記第２コイルに射影されることが好ましい。

前記駆動系は、前記ベースに固定されるコアをさらに備え、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記コアに外嵌固定され、且つ前記コアと前記永久磁石ユニットとの間に位置されることが好ましい。

前記駆動系は、前記コアに外嵌固定される間隔ディスクをさらに備え、前記間隔ディスクは、前記第１コイルと前記第２コイルとの間に挟まれて設置されることが好ましい。

従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータにおいて、前記振動系は前記弾性部材に固定されるリング状の永久磁石ユニットを備え、前記駆動系は、前記ベースに固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルおよび第２コイルを備え、前記永久磁石ユニットが前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルに射影される。当該構造を設置することで、前記永久磁石ユニットの上下両側に生じる磁界は、第１極コア３２および第２極コア３３の磁気伝導作用下で、順に第１コイルと第２コイルを貫通するため、力係数ＢＬを向上するために磁界が十分に利用され、磁界の利用効率が高く、ローレンツ力が高められ、前記リニア振動モータの振動性能が有効的に向上される。

本発明に係るリニア振動モータの構造を示す斜面図である。 本発明に係るリニア振動モータの一部の構造の分解図である。 図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

以下、図面及び実施形態を参照しながら本発明を更に説明する。

図１−３に示すように、本発明に係るリニア振動モータ１００は、ベース１、駆動系２、振動系３、および弾性部材４を備える。

ベース１は、台座１１及び台座１１に蓋設固定されるカバープレート１２を備え、台座１１とカバープレート１２により、収容空間１０が取り囲まれて形成される。ベース１は一体構造とされてもよく、分割構造とされてもよい。

駆動系２は、ベース１に固定され、振動系３が水平方向に垂直な方向に沿って振動し、即ち、図１に示すＸＹ軸による平面に垂直して振動することで、Ｚ軸方向における振動を形成するように駆動することに用いられる。

本実施形態において、駆動系２は、ベース１に固定され且つ互いに重畳設置される第１コイル２１および第２コイル２２と、ベース１に固定されるコア２３とを備える。前記第１コイル２１及び第２コイル２２はベース１に直接的に固定されてもよく、又はコア２３を介して間接的にベース１に固定されてもよい。

第１コイル２１および第２コイル２２は、それぞれコア２３に外嵌固定され、且つコア２３と振動系３との間に位置される。

コア２３はベース１に固定され、例えば台座１１に固定される。コア２３を設置することで、磁界の磁気伝導効果を向上することができ、これによって、駆動系２の駆動力を高めて振動系３の振動効果をより良くする。

第１コイル２１および第２コイル２２が配置されている平面は、振動系３の振動方向に垂直している。

また、第１コイル２１と第２コイル２２は、互いに間隔をあけて設置されることや絶縁的に当接して設置されることができる。そして、第１コイル２１と第２コイル２２は、二つの単体のコイルであってもよく、同一の巻線で巻回された二つのコイル構造であってもよい。

本実施形態において、第１コイル２１と第２コイル２２は、互いに間隔をあけて設置され、且つ、第１コイル２１と第２コイル２２には、それらの間に挟まれて設置される間隔ディスク２４が設けられ、間隔ディスク２４がコア２３に外嵌固定される。具体的には、第１コイル２１を流れる電流の方向と第２コイル２２を流れる電流の方向は、逆である。

振動系３は、弾性部材４に固定されるリング状の永久磁石ユニット３１と、その振動方向に沿って永久磁石ユニット３１の対向する両側にそれぞれに重畳設置されて固定される第１極コア３２及び第２極コア３３と、を備える。

第１極コア３２は、永久磁石ユニット３１における弾性部材４に近寄る側に位置され、第２極コア３３は、永久磁石ユニット３１における弾性部材４から離れる側に位置される。上記構造によって、第１極芯３２と第２極芯３３は、それぞれ振動系３の振動方向に沿って永久磁石ユニット３１の対向する両側に重畳設置され、チップ効果を利用して磁気伝導をすることに用いられて、永久磁石ユニット３１の磁界損失を低減する。

本実施形態において、第１極コア３２の駆動系２方向への正射影は完全に第１コイル２１に射影される。第２極コア３３の駆動系２方向への正投影は完全に第２コイル２２に射影される。すなわち、第１極コア３２と第２極コア３３が磁気を伝導した位置は、誘導された磁界をそれぞれ第１コイル２１と第２コイル２２を全部通過させることができ、チップ効果を利用して磁気伝導を実現し、磁界利用効率を最大化させる。

永久磁石ユニット３１は、第１コイル２１と第２コイル２２を同時に取り囲み、且つ互いに間隔をあけて設置され、永久磁石ユニット３１が駆動系２の方向への正射影は、少なくとも一部が第１コイル２１と第２コイル２２に射影される。当該構造を設置することで、永久磁石ユニット３１の上下両側における水平成分磁気が、第１極コア３２および第２極コア３３の磁気伝導作用下で、それぞれ第１コイル２１と第２コイル２２を貫通してローレンツ力を生じ、磁界の利用効率が高く、さらに力係数ＢＬを極大化させ、リニア振動モータ１００の振動性能を効果的に向上させる。

永久磁石ユニット３１は一つの永久磁石構造であってもよく、複数の永久磁石が振動方向に沿って重畳設置される構造を形成してもよい。

磁界は、第１コイル２１を貫通してからコア２３を貫通し、コア２３から通過した後に再び第２コイル２２を貫通する。第１コイル２１を流れる電流の方向と第２コイル２２を流れる電流の方向が逆であるため、それらが生じたローレンツ力は同じ方向の力であり、これによって、リニア振動モータ１００の振動性能を極大に向上させる。

弾性部材４は、振動系３を収容空間１０内に固定して懸架し、振動系３の振動のために条件を提供する。具体的には、弾性部材４は、第１極芯３２に固定されることによって、振動系３を懸架することを達成する。

本実施形態において、弾性部材４はリング状の構造を有し、台座１１におけるカバープレート１２に近寄る側に固定される。

従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータにおいて、前記振動系は前記弾性部材に固定されるリング状の永久磁石ユニットを備え、前記駆動系は、前記ベースに固定され且つ互いに重畳設置される第１コイルおよび第２コイルを備え、前記永久磁石ユニットが前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルに射影される。当該構造を設置することで、前記永久磁石ユニットの上下両側に生じる磁界は、第１極コア３２および第２極コア３３の磁気伝導作用下で、順に第１コイルと第２コイルを貫通するため、力係数ＢＬを向上するために磁界が十分に利用され、磁界の利用効率が高く、ローレンツ力が高められ、前記リニア振動モータの振動性能が有効的に向上される。

以上の説明は、本発明の実施例に過ぎなく、本発明の保護範囲を制限するためのものではなく、本発明の明細書及び図面の内容に基づいて行った等価構造又は等価プロセス変換、又は他の関連する技術分野への直接又は間接的応用は、すべて同様に本発明の特許保護範囲内に含まれる。

Claims (6)

1. 収容空間を有するベースと、前記収容空間に収納される振動系と、前記振動系を前記収容空間に固定して懸架する弾性部材と、前記ベースに固定される、前記振動系が水平方向に垂直な方向に沿って振動するように駆動するための駆動系と、を備えるリニア振動モータであって、
   前記振動系は、前記弾性部材に固定されるリング状の永久磁石ユニットと、その振動方向に沿って前記永久磁石ユニットにおける前記弾性部材に近寄る側に重畳設置される第１極コアとを備え、
   前記駆動系は、前記ベースに固定され且つ振動方向に沿って互いに重畳設置される第１コイルおよび第２コイルを備え、前記第１コイルを流れる電流の方向と前記第２コイルを流れる電流の方向は逆であり、
   前記永久磁石ユニットは、前記第１コイルと前記第２コイルを同時に取り囲み、且つ互いに間隔をあけて設置され、
   前記永久磁石ユニットが前記駆動系の方向への正射影は、少なくとも一部が前記第１コイルと前記第２コイルに射影されることを特徴とするリニア振動モータ。
2. 前記第１極コアの前記駆動系方向への正射影は完全に前記第１コイルに射影され、前記弾性部材が前記第１極コアに固定されることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モータ。
3. 前記振動系は、その振動方向に沿って前記永久磁石ユニットにおける弾性部材から離れる側に重畳設置される第２極コアをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モータ。
4. 前記第２極コアの前記駆動系方向への正投影は完全に前記第２コイルに射影されることを特徴とする請求項３に記載のリニア振動モータ。
5. 前記駆動系は、前記ベースに固定されるコアをさらに備え、
   前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記コアに外嵌固定され、且つ前記コアと前記永久磁石ユニットとの間に位置されることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動モータ。
6. 前記駆動系は、前記コアに外嵌固定される間隔ディスクをさらに備え、
   前記間隔ディスクは、前記第１コイルと前記第２コイルとの間に挟まれて設置されることを特徴とする請求項５に記載のリニア振動モータ。