(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コイルにそれぞれに射影される。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
2020019010.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コイルにそれぞれに射影されることを特徴とするリニア振動モータ。
【請求項２】
前記永久磁石ユニットは、振動方向に沿って着磁する第１永久磁石を備え、
前記第１永久磁石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、
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は、順次に重畳設置される第１永久磁石、第１極芯、および第２永久磁石を備え、
前記第１永久磁石と前記第２永久磁石は、いずれも振動方向に沿って着磁し、且つ、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石の着磁方向は逆であり、
前記第１永久磁石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コイルに射影され、
前記第２永久磁石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２コイルに射影され、
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、同じであ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または２に記載のリニア振動モータ。
【請求項５】
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４に記載のリニア振動モータ。
【請求項６】
前記振動系は、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固定される第２極コアをさらに備え、
前記弾性部材は、一端が前記ベースに固定され、他端が前記第２極芯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。
【請求項７】
前記振動系は、前記永久磁石ユニットにおける前記弾性部材から離れる側に固定される第３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。
【請求項８】
前記リニア振動モータは、少なくとも前記弾性部材の一側に貼合設置されるバリアシート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。
【請求項９】
前記ベースには、係止溝が設けられ、
前記弾性部材は、前記係止溝内に係合接続される突出部が設けら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１０】
前記第１コイルと前記第２コイルは、１本の巻線で巻回して形成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。
【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。
【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コイルにそれぞれに射影される。
【０００８】
好ましくは、前記永久磁石ユニットは、振動方向に沿って着磁する第１永久磁石を備え、前記第１永久磁石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、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、逆である。
【０００９】
好ましくは、前記永久磁石ユニットは、順次に重畳設置される第１永久磁石、第１極芯、および第２永久磁石を備え、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石は、いずれも振動方向に沿って着磁し、且つ、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石の着磁方向は逆であり、前記第１永久磁石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コイルに射影され、前記第２永久磁石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２コイルに射影され、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、同じである。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
好ましくは、前記振動系は、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固定される第２極コアをさらに備え、前記弾性部材は、一端が前記ベースに固定され、他端が前記第２極芯に固定される。
【００１３】
好ましくは、前記振動系は、前記永久磁石ユニットにおける前記弾性部材から離れる側に固定される第３極コアをさらに備える。
【００１４】
好ましくは、前記リニア振動モータは、少なくとも前記弾性部材の一側に貼合設置されるバリアシートをさらに備える。
【００１５】
好ましくは、前記ベースには、係止溝が設けられ、前記弾性部材は、前記係止溝内に係合接続される突出部が設けられる。
【００１６】
好ましくは、前記第１コイルと前記第２コイルは、１本の巻線で巻回して形成される。
【発明の効果】
【００１７】
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コイルにそれぞれに射影される。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それぞれ第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効果的に向上される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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一部の構造の分解図である。
【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第２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】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。本実施形態において、ベース１には係止溝１３が設けられ、例えば、台座１１の内側に係止溝１３が設けられる。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、１本の巻線で巻回して形成される。
【００２８】
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。
【００２９】
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固定される第２極コア３２及び第３極コア３３と、を備える。即ち、第２極コア３２は、永久磁石ユニット３１における弾性部材４に近寄る側に固定され、第３極コア３３は、永久磁石ユニット３１における弾性部材４から離れる側に固定される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
第２極芯３２と第３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、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。
【００３３】
具体的には、永久磁石ユニット３１は、振動方向に沿って着磁する第１永久磁石３１１を備える。第１永久磁石３１１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にそれぞれに射影される。これにより、第２極芯３２と第３極芯３３は、それぞれ振動系３の振動方向に沿って第１永久磁石３１１の対向する両側に重畳設置される。
【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２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。より好ましくは、弾性部材４は係止溝１３に係合する突出部４１が設けれら、突出部４１が係止溝１３に係合接続されることで固定接続を達成する。
【００３６】
リニア振動モータ１００は、少なくとも弾性部材４の一側に貼合設置されるバリアシート６をさらに備える。バリアシート６を弾性部材４に固定することによって、弾性部材４を溶接する時の信頼性を向上する。
【００３７】
図４に示すように、本発明のリニア振動モータは第２実施例をさらに有する。本実施形態は、上記の実施形態とほぼ同じであるため、ここで重複に説明しない。異なるのは、永久磁石ユニット３１の構造が異なることと、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同じ方向であることである。具体的には、下記の通りである。
【００３８】
リニア振動モータ２００において、永久磁石ユニット５３１は、順次に重畳設置される第１永久磁石５３１１、第１極芯５３１２、および第２永久磁石５３１３を備え、第１永久磁石５３１１と第２永久磁石５３１３は、いずれも振動方向に沿って着磁し、且つ、第１永久磁石５３１１と第２永久磁石５３１３の着磁方向が逆である。第１永久磁石５３１１が駆動系５２の方向への正射影は、少なくとも一部が第１コイル５２１に射影され、第２永久磁石５３１３が駆動系５２の方向への正射影は、少なくとも一部が第２コイル５２２に射影され、第１コイル５２１を流れる電流の方向と第２コイル５２２を流れる電流の方向は、同じ方向である。
【００３９】
第１永久磁石５３１１と第２永久磁石５３１３は、上下に対称に設置され、第１極芯５３１２を介して磁気伝導し、且つ間隔ディスク５２４によって磁気伝導された後にコア５２３に導入され、第１極芯５３１２を中線として上下の二つの磁気回路を形成する。これによって、磁界が十分に利用されている。
【００４０】
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コイルにそれぞれに射影される。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それぞれ第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効果的に向上される。
【００４１】
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】
2020019010.tif 000003
【図２】
2020019010.tif 000004
【図３】
2020019010.tif 000005
【図４】
2020019010.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月5日(2019.12.5)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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コイルにそれぞれに射影され、
前記第１コイルと前記第２コイルは、１本の巻線で巻回して形成されることを特徴とするリニア振動モータ。
【請求項２】
前記永久磁石ユニットは、振動方向に沿って着磁する第１永久磁石を備え、
前記第１永久磁石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、
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は、順次に重畳設置される第１永久磁石、第１極芯、および第２永久磁石を備え、
前記第１永久磁石と前記第２永久磁石は、いずれも振動方向に沿って着磁し、且つ、前記第１永久磁石と前記第２永久磁石の着磁方向は逆であり、
前記第１永久磁石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コイルに射影され、
前記第２永久磁石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２コイルに射影され、
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、同じであ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または２に記載のリニア振動モータ。
【請求項５】
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４に記載のリニア振動モータ。
【請求項６】
前記振動系は、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固定される第２極コアをさらに備え、
前記弾性部材は、一端が前記ベースに固定され、他端が前記第２極芯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。
【請求項７】
前記振動系は、前記永久磁石ユニットにおける前記弾性部材から離れる側に固定される第３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。
【請求項８】
前記リニア振動モータは、少なくとも前記弾性部材の一側に貼合設置されるバリアシート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。
【請求項９】
前記ベースには、係止溝が設けられ、
前記弾性部材は、前記係止溝内に係合接続される突出部が設けら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。