(57)【要約】【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、前記駆動系は前記ベースに固定されたコイルを備え、前記コイルの巻線平面は前記振動系の振動方向に垂直し、前記振動系は前記弾性部材に固定され且つ前記駆動系を囲むように設置される永久磁石ユニットを備え、前記永久磁石ユニットの着磁方向と前記永久磁石ユニットの振動方向とのなす角度は0度より大きく且つ90度より小さい。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３
2020019007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、前記駆動系は前記ベースに固定されたコイルを備え、前記コイルの巻線平面は前記振動系の振動方向に垂直す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且つ前記駆動系を囲むように設置される永久磁石ユニットを備え、
前記永久磁石ユニットの着磁方向と前記永久磁石ユニットの振動方向とのなす角度は0度より大きく且つ90度より小さいことを特徴とするリニア振動モータ。
【請求項２】
前記コイルは前記ベースに固定され且つ振動方向に沿って配列された第１コイル及び第２コイルを備え、
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、且つ前記第１コイルと前記第２コイルに対して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コイルにそれぞれに射影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。
【請求項３】
前記永久磁石ユニットの着磁方向は前記永久磁石ユニットの片側からその対向する他側へ、前記コイルに近寄る方向に向かって設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。
【請求項４】
前記永久磁石ユニットは振動方向に沿って互いに重畳設置される第１部分と第２部分を備え、
前記第１部分の着磁方向は、前記第１部分の前記第２部分から離れる側からその対向する側へ、前記コイルから離れる方向に向かって設置され、
前記第２部分の着磁方向は、前記第２部分の前記第１部分に近寄る側からその対向する側へ、前記コイルに近寄る方向に向かって設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。
【請求項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２に記載のリニア振動モータ。
【請求項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。
【請求項７】
前記振動系はさらにその振動方向に沿って前記永久磁石ユニットの対向する両側にそれぞれ固定される第１極コア及び第２極コアを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。
【請求項８】
前記弾性部材は前記第１極コアに固定されることを特徴とする請求項７に記載のリニア振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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駆動系と、を備え、前記駆動系はコイルを備え、前記振動系は永久磁石を備え、コイルにより生じた磁界が永久磁石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。
【０００４】
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、前記永久磁石の着磁方向はその振動方向と平行し、即ち水平方向に垂直して着磁する。この時、永久磁石の底部には一般的に磁気伝導材料構造が設けられ、磁界は優先度がないため、磁力線は底部に到達した後に水平方向に平行してその内外両側に向かって均一的に出射するが、ボイスコイルは永久磁石の内側のみに位置し、少なくとも半分の磁界は利用されない。すなわち磁界の利用効率が低く、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。
【０００５】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、前記駆動系は前記ベースに固定されたコイルを備え、前記コイルの巻線平面は前記振動系の振動方向に垂直し、前記振動系は前記弾性部材に固定され且つ前記駆動系を囲むように設置される永久磁石ユニットを備え、前記永久磁石ユニットの着磁方向と前記永久磁石ユニットの振動方向とのなす角度は０度より大きく且つ９０度より小さい。
【０００８】
好ましくは、前記コイルは前記ベースに固定され且つ振動方向に沿って配列された第１コイル及び第２コイルを備え、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、且つ前記第１コイルと前記第２コイルに対して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コイルにそれぞれに射影される。
【０００９】
好ましくは、前記永久磁石ユニットの着磁方向は前記永久磁石ユニットの片側からその対向する他側へ、前記コイルに近寄る方向に向かって設置される。
【００１０】
好ましくは、前記永久磁石ユニットは振動方向に沿って互いに重畳設置される第１部分と第２部分を備え、前記第１部分の着磁方向は、前記第１部分の前記第２部分から離れる側からその対向する側へ、前記コイルから離れる方向に向かって設置され、前記第２部分の着磁方向は、前記第２部分の前記第１部分に近寄る側からその対向する側へ、前記コイルに近寄る方向に向かって設置される。
【００１１】
好ましくは、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。
【００１２】
好ましくは、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。
【００１３】
好ましくは、前記振動系はさらにその振動方向に沿って前記永久磁石ユニットの対向する両側にそれぞれ固定される第１極コア及び第２極コアを備える。
【００１４】
好ましくは、前記弾性部材は前記第１極コアに固定される。
【発明の効果】
【００１５】
従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータの振動系において、永久磁石ユニットの着磁方向と永久磁石ユニットの振動方向とのなす角度は０度より大きく且つ９０度より小さい。すなわち、着磁方向は振動方向に対して平行ではない。この構造の目的は、水平磁場の駆動系に近寄る方向への誘導比を有効的に増加させることである。すなわち磁界の利用効率を有効的に向上させることで、力係数ＢＬを向上させてローレンツ力を向上させ、リニア振動モータの振動性能を有効的に向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】本発明に係るリニア振動モータの分解図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】本発明に係るリニア振動モータの他の実施例の一部の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
本実施形態において、駆動系２は、コア２１と、コア２１に外嵌固定されたコイル２２を備える。具体的には、コイル２２は、第１コイル２２１と第２コイル２２２を備え、第１コイル２２１および第２コイル２２２は、それぞれコア２１に外嵌固定され、且つコア２１と振動系３との間に位置される。
【００２２】
コア２１はベース１に固定され、例えばカバープレート１２に固定される。コア２１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。
【００２３】
第１コイル２２１および第２コイル２２２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。
【００２４】
また、第１コイル２２１と第２コイル２２２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２２１と第２コイル２２２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。
【００２５】
本実施形態において、第１コイル２２１と第２コイル２２２は、互いに間隔をあけて設置され、且つ、第１コイル２２１と第２コイル２２２には、それらの間に挟まれて設置される間隔ディスク２３が設けられ、間隔ディスク２３がコア２１に外嵌固定され、当然ながら間隔ディスク２３はコア２１と一体構造とされてもよい。具体的には、第１コイル２２１を流れる電流の方向と第２コイル２２２を流れる電流の方向は、逆である。
【００２６】
振動系３は、弾性部材４に固定される永久磁石ユニット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固定される第１極コア３２及び第２極コア３３と、を備え、そのうち、第一極コア３２はカバープレート１２に近寄る。
【００２７】
久磁石ユニット３１は、第１コイル２２１と第２コイル２２２を同時に取り囲み、且つ第１コイル２２１と第２コイル２２２に対して互いに間隔をあけて設置され、リング構造とされてもよい。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２２１と第２コイル２２２にそれぞれに射影される。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、それぞれ第１コイル２２１と第２コイル２２２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。
【００２８】
磁界は、第１コイル２２１を貫通してからコア２１を貫通し、コア２１から通過した後に再び第２コイル２２２を貫通する。第１コイル２２１を流れる電流の方向と第２コイル２２２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。
【００２９】
本実施形態において、永久磁石ユニット３１の着磁方向と永久磁石ユニット３１の振動方向（図１におけるＺ軸方向）とのなす角度は０度より大きく且つ９０度より小さい。すなわち、磁気方向は振動方向に対して平行ではない。この構造の目的は、水平磁場の駆動系に近寄る方向への誘導比を有効的に増加させることである。すなわち磁界の利用効率を有効的に向上させることで、力係数ＢＬを向上させてローレンツ力を向上させ、リニア振動モータ１００の振動性能を有効的に向上させる。図３に矢印で示すのは前記永久磁石ユニット３１の着磁方向である。
【００３０】
具体的には、永久磁石ユニット３１の着磁方向は、永久磁石ユニット３１がカバープレート１２から離れる側からその対向する側に向かって前記コイル２２に近寄る方向に設置される。
【００３１】
当然ながら、永久磁石ユニット３１の着磁方向はこれに限定されるものではなく、永久磁石ユニット３１はさらに他の実施形態の構造を有する。図４に示しているように、永久磁石ユニット３１は互いに重畳設置された第１部分３１１及び第２部分３１２を備える。第１部分３１１の着磁方向は、第１部分３１１の第２部分３１２から離れる側からその対向する側へ、コイル２２から離れる方向に向かって設置されてもよい。第２部分３１２の着磁方向は、第２部分３１２の第１部分３１１に近寄る側からその対向する側へ、コイル２２に近寄る方向に向かって設置されてもよい。図４に矢印で示すのは永久磁石ユニット３１の磁気着磁方向である。
【００３２】
第１部分３１１と第２部分３１２は一体構造とされてもよく、分割構造とされてもよい。両者は一体構造の時に、二つの部分の着磁方向が異なり、また両者は分割構造である場合に、二つの異なる着磁方向の永久磁石構造が重畳設置され、その原理はいずれも同じである。
【００３３】
第１極芯３２と第２極芯３３は、振動系３の振動方向に沿って永久磁石ユニット３１の対向する両側にそれぞれ重畳設置され、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
従来技術に比べて、本発明のリニア振動モータの振動系において、永久磁石ユニットの着磁方向と永久磁石ユニットの振動方向とのなす角度は０度より大きく且つ９０度より小さい。すなわち、着磁方向は振動方向に対して平行ではない。この構造の目的は、水平磁場の駆動系に近寄る方向への誘導比を有効的に増加させることである。すなわち磁界の利用効率を有効的に向上させることで、力係数ＢＬを向上させてローレンツ力を向上させ、リニア振動モータの振動性能を有効的に向上させる。
【００３７】
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。
【図１】
2020019007.tif 000003
【図２】
2020019007.tif 000004
【図３】
2020019007.tif 000005
【図４】
2020019007.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月13日(2019.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項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、前記駆動系は前記ベースに固定されたコイルを備え、前記コイルの巻線平面は前記振動系の振動方向に垂直す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且つ前記駆動系を囲むように設置される永久磁石ユニットを備え、
前記永久磁石ユニットの着磁方向と前記永久磁石ユニットの振動方向とのなす角度は0度より大きく且つ90度より小さく、
前記第１コイルと前記第２コイルは、同一の巻線で巻回された二つのコイル構造であることを特徴とするリニア振動モータ。