(57)【要約】      （修正有）【課題】マグネットの大きさを最大限確保しつつ体感するに充分な振動を得ることが出来る振動リニアアクチュエータを提供する。【解決手段】ヨークとの間に磁気ギャップを形成せず、フレームを貫通してマグネットを設けることにより、マグネットを小型化することなくアクチュエータ全体を薄型化できるような構造とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内壁に１つのコイルを配置し、前記コイルと前記コイルの磁束内に配置したマグネットとで磁気回路を構成し、前記マグネットを備えた可動子を筐体内部にサスペンションを介して取り付けた構造で、前記コイルに駆動電流を流すことによってコイルとマグネットの間に相互の磁気駆動力を発生させる振動リニアアクチュエータに於いて、
可動子を構成するフレームを貫通してマグネットを設け、前記フレーム表面に取り付けたサスペンションを介して前記フレームを筐体内に支持し、更に前記マグネット先端部をコイル内壁に近接して配置したことを特徴とする振動リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記フレームが少なくとも鉄よりも比重の重い高比重材料を用いて成ることを特徴とする請求項１記載の振動リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記筐体内側壁とフレームとの隙間を0.05mm〜0.15mmに制限することによって筐体内部に於ける可動子を挟んだ上下の空間の相互の空気の移動量を制限し、駆動時に前記空間内の空気をダンパとして使用することを特徴とする請求項１及び２に記載の振動リニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話といった移動体通信機器に用いられる振動リニアアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話を代表とする移動体通信機器には着信を音によって知らせる機能の他に、体感振動によって着信を報知する無音報知機能が設けられている。このような機能を持たせるため、携帯電話には振動アクチュエータが搭載されており、代表的なものとしてモータの回転軸に偏心分銅を取り付けて振動させる振動モータがある。
【０００３】
しかしながら、前記振動モータでは回転運動から振動を得るため、往復動による振動に比べると振動時のトルクが制限されるという課題があった。この課題に対してマグネットとコイルを備え、サスペンションで支持したマグネットをコイルの発生する磁力によって直線上を往復動させる振動リニアアクチュエータがあり、特許文献１，２として出願されている。
また、前記振動リニアアクチュエータは厚み方向に振動するので、着信を振動によって知らせる際に使用者が感知しやすいという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２０５７６３
【特許文献２】特開２００３−９４９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら近年、携帯電話の薄型化に伴い搭載される振動アクチュエータにも薄型化が求められている。
上記薄型化の要求に対して前記振動リニアアクチュエータではその構造上、薄型化すると中に備えてあるマグネットの厚みが薄くなり、磁束が弱まることによって振動時のトルクが低下してしまうという課題を抱えていた。
【０００６】
そこで本発明は薄型化してもマグネットの厚みを変えず、振動時のトルクを維持することが可能な振動リニアアクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、請求項１記載の発明では、フレームを貫通してマグネットを設け、前記フレーム表面に取り付けたサスペンションを介して前記フレームを筐体内に支持し、更に前記マグネット先端部をコイル内壁に近接して配置した構造としたことを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の振動リニアアクチュエータに於いて、フレームを高比重材料によって作成した事を特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の振動リニアアクチュエータに於いて、フレーム外周と筐体内側壁との隙間を調節することにより駆動時の空気の移動量を制限したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、フレームを貫通してマグネットを設け、更にコイル内壁にマグネット先端部を配置することによりマグネットとコイルの引力又は斥力によって可動子を振動させるので、トッププレート等の磁気回路構成部品の数を減らして振動駆動を実現すると同時に、更にフレームを貫通してマグネットを設けたことにより、振動リニアアクチュエータの厚みをほぼマグネットとマグネットを備えた可動子の振幅サイズに収めることが可能となる。
従って、マグネットの厚みを変えることなく容易に振動リニアアクチュエータを薄型化することが可能となると共に、特許文献１，２の様に磁気空隙にコイルを配置しない事による振動トルクの低下を補うことが出来る。
【００１１】
更に、特許文献１，２に示す振動リニアアクチュエータの様に可動子がサスペンションを介して筐体内壁で支持される構造とせずに、フレーム表面に設けたサスペンションを介して筐体底部に設けたプレート５によって可動子を支持した構造を用いたことで、振動リニアアクチュエータの径方向の寸法を広げることなく、振動リニアアクチュエータ全体を小型に構成することが出来る。
【００１２】
請求項２記載の発明に於いては、前記のようにマグネットとコイルのみで磁気回路を構成しているためフレームの材料が磁性材料に限定されない。従ってフレームに高比重材料を用いることでフレームを錘として使用し、振動時のトルクを大きくすることが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、筐体内側壁とフレームとの隙間を制限することによりマグネットと一体となったフレームを境にして上下の筐体空間に隔てられた空気をダンパとして使用することで、特別な部品を増やすことなく駆動時の可動子振幅−周波数特性を平坦にすることが可能となる。
この方法によれば必要最小限の部品点数で安定した可動子振幅−周波数特性を容易に得ることが出来る。
【００１４】
以上説明したように、本発明によって振動トルクを維持したままで薄く、小径で安定した周波数特性を持つ振動リニアアクチュエータを得ることが出来る。
更に、従来の磁気空隙にコイルを配置する構造の振動リニアアクチュエータに比べて部品点数が少ないので組み立て工数を少なくし、コストを抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して本発明の実施形態に関わる振動リニアアクチュエータについて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１に本発明で用いる第一の実施形態の側断面図を示す。
図１に示した側断面図からも解るように、本実施例における振動リニアアクチュエータはフレーム２、前記フレーム２を貫通して設けたマグネット３、から成る可動子と、フレーム表面外周で前記可動子を支持するサスペンション６、前記可動子を駆動させるコイル１、そしてそれらを収めるカバー４とプレート５から成る筐体とで構成されており、フレーム２を貫通してマグネット３を設けた構造としたことで、特許文献１，２に示したトッププレートやヨークといった磁気回路構成部品を搭載する事無く、厚み方向においてマグネット３の大きさを保ったままで振動リニアアクチュエータ全体の薄型化を可能としている。
【００１７】
本実施形態では、コイル１に可動子の共振周波数付近の駆動電流を流す事でコイル１が磁界を発生し、コイル１の発生する磁界とマグネット３の発生する磁界との間に働く引力又は斥力によってサスペンション６に支持された可動子を上下に振動させる構造となっている。
【００１８】
したがって、磁気回路はマグネット３とコイル１のみで構成されており、特許文献１，２で使用されているトッププレート等の磁路を形成する部品が必要なく、従来の振動リニアアクチュエータに比べて部品点数を少なくすることが出来る。
【００１９】
また、特許文献１、２のように筐体内側壁に取り付けたサスペンションを介して可動子を支持する構造ではなく、フレーム２表面に取り付けたサスペンション６をプレート５によって支持した構造としたことで振動リニアアクチュエータ全体の径方向の寸法を抑え、フレーム振動時に錘として機能するフレーム２の体積を得るとともに、特許文献１，２に比べてサスペンション６のフレーム２とプレート５に対する接合部の面積を大きく取ることが出来る構造となっている。
【００２０】
更に本実施例に示した振動リニアアクチュエータは従来の振動リニアアクチュエータよりも部品点数が少なく、特許文献１，２記載の振動リニアアクチュエータの様にトッププレートとヨークがマグネットの厚み方向に配置されていない為にマグネット３の大きさと可動子の振幅によって筐体の厚み方向の寸法が決定するので、ヨークとトッププレートで磁気空隙を形成している従来の振動リニアアクチュエータに比べて容易に薄型化することができる。
【００２１】
本実施例ではカバー４内側壁とフレーム２側面との隙間を0.05mm〜0.15mmの間に設定しており、これによってフレーム２の上下での空気の移動を制限し、両空間内の空気をダンパとして使用し、平坦な可動子振幅−周波数特性を得ている。
【００２２】
本実施例と同じ技術的見地からサスペンション６に板バネ以外の弾性体を使用したり、コイル１を印刷基板によってプレート２内側に形成する等の方法によっても同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００２３】
図２に本発明で用いる第２の実施形態の側断面図を示す。
図２に示した側断面図からも解るように、本実施例における振動リニアアクチュエータはマグネット３、フレーム２、から成る可動子と、可動子を支持するサスペンション６、前記可動子を駆動させるコイル１、そしてそれらを収めるカバー４とプレート５、及び基板７から成る筐体とで構成されている。
【００２４】
本実施形態の駆動構造は第一の実施形態と同じであり、コイル１に駆動電流を流した際のマグネット３との間に働く引力又は斥力によってサスペンション６に支持されたフレーム２とマグネット３から成る可動子を上下方向に振動させる構造となっている。
【００２５】
又、実施例１同様、カバー４内側壁とフレーム２側面の隙間を0.05mm〜0.15mmに設定することによって平坦な可動子振幅−周波数特性を得ている。
【００２６】
本実施形態では第一の実施例と違い、フレーム２表面の内周部に取り付けたサスペンション６を介してフレーム２とマグネット３からなる可動子を支持した構造となっている。
【００２７】
以上の実施例に依れば、マグネットの大きさを維持し、振動時のトルクを保ったまま従来よりも小径、薄型で平坦な周波数特性の振動リニアアクチュエータを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に於ける第一の実施形態の側断面図
【図２】本発明に於ける第二の実施形態の側断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  コイル
２  フレーム
３  マグネット
４  カバー
５  プレート
６  サスペンション
７  基板
【図１】
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【図２】
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