(57)【要約】【課題】触覚フィードバックを提供するように、ゲームコンソールのハンドルまたは他のハンドヘルド装置に使用可能なマイクロリニア振動子を提供する。【解決手段】基板１１、コイル１２、磁石２０、シールド２１、接続部材３０および支持部材６０を備える。コイル１２の一端は、ステータ１０を構成するように、基板１１に溶接されてコイル１２を基板１１に固定する。磁石２０、シールド２１、ウェイト４０および接続部材３０は下から上の順次で互いに接続されて振動子５０を構成する。支持部材６０と接続部材３０との間にはバネ板７０が設置される。振動子５０および支持部材６０は固有振動数を有する機械振動ユニットを構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、磁石、接続部材および支持部材を備えるマイクロリニア振動子であって、
前記基板の一面は、ステータを構成するように、コイルに接続され、前記コイルの一端が前記基板に固定され、
前記磁石は、前記コイルの上方に設置され、前記コイルの磁力および前記磁石の磁力により互いに吸引又は反発し、前記磁石の一面はシールドに接続され、前記シールドは前記磁石が生成する磁力を遮断し、前記シールドの一面には凹部が備えられ、前記凹部は前記シールドの外部を囲み、
前記接続部材の一面は前記シールドに接続されて前記磁石および前記シールドを前記接続部材の内部に収容し、前記接続部材の内部には、少なくとも一つのウェイトを備え、前記少なくとも一つのウェイトは前記シールドと前記接続部材との間に設置され、
前記支持部材の一面は、前記基板に接続されて、前記コイル、前記磁石、前記シールド、前記接続部材および前記ウェイトを前記支持部材と前記基板との間に収容し、前記支持部材と前記接続部材との間に、バネ板および少なくとも一つの緩衝部材が設置され、前記バネ板の一端は前記支持部材に接続され、他端は前記接続部材に接続され、前記緩衝部材の一端は前記支持部材に接続され、前記緩衝部材の他端は前記接続部材に接続されることを特徴とする、マイクロリニア振動子。
【請求項２】
前記コイルは前記基板に溶接されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロリニア振動子。
【請求項３】
前記基板はプリント基板であることを特徴とする、請求項２に記載のマイクロリニア振動子。
【請求項４】
前記磁石、前記シールド、前記ウェイトおよび前記接続部材は下から上の順次でリベット留めされて振動子を構成することを特徴とする、請求項１〜３いずれかに記載のマイクロリニア振動子。
【請求項５】
前記マイクロリニア振動子は、上部カバーをさらに備え、前記上部カバーは下部カバーに接続されて、上述した各構造を前記上部カバーと前記下部カバーとの間に収容することを特徴とする、請求項１〜４いずれかに記載のマイクロリニア振動子。
【請求項６】
前記接続部材と前記基板との間には少なくとも一つの振動緩衝部材をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜５いずれかに記載のマイクロリニア振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は振動子分野に係わり、具体的には、振動子および支持部材からなり、固有振動数を有するマイクロリニア振動子に関する。
【背景技術】
【０００２】
触覚フィードバックに使用される従来のマイクロ振動子は、主に直流モータが駆動する偏心回転によって生じた振動によって実現する。しかし、直流モータはブラシを介して方向を変換するため、その寿命はブラシに制限され、２００時間を超えることは難しい。
【０００３】
マイクロブラシレスモーター振動子はその寿命の問題を解決したが、始動時間が長く、応答速度が遅く且つフィードバック遅延が存在するため、その応用が制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、触覚フィードバックを提供するように、ゲームコンソールのハンドルまたは他のハンドヘルド装置に使用可能なマイクロリニア振動子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のマイクロリニア振動子は、基板、磁石、接続部材および支持部材を備える。
【０００６】
基板の一面は、ステータを構成するように、コイルに接続されてコイルの一端を基板に固定する。
【０００７】
磁石は、コイルの上方に設置され、コイルの磁力および磁石の磁力により互いに吸引又は反発し、磁石の一面はシールドに接続され、シールドは磁石が生成する磁力を遮断し、シールドの一面には凹部を備え、凹部はシールドの外部を囲む。
【０００８】
接続部材の一面はシールドに接続されて磁石およびシールドを接続部材の内部に収容し、接続部材の内部には、少なくとも一つのウェイトを備え、少なくとも一つのウェイトはシールドと接続部材との間に設置される。
【０００９】
支持部材の一面は、基板に接続されて、コイル、磁石、シールド、接続部材およびウェイトを支持部材と基板との間に収容し、支持部材と接続部材との間には、バネ板および少なくとも一つの緩衝部材が設置され、バネ板の一端は支持部材に接続され、他端は接続部材に接続され、緩衝部材の一端は支持部材に接続され、緩衝部材の他端は接続部材に接続される。
【００１０】
より好ましくは、コイルは基板に溶接される。
【００１１】
より好ましくは、基板はプリント基板である。
【００１２】
より好ましくは、磁石、シールド、ウェイトおよび接続部材は下から上の順次でリベット留めされて振動子を構成する。
【００１３】
より好ましくは、マイクロリニア振動子は、上部カバーをさらに備え、上部カバーは下部カバーに接続されて前記構造を上部カバーと下部カバーとの間に収容する。
【００１４】
より好ましくは、接続部材と基板との間には少なくとも一つの振動緩衝部材をさらに備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有利な効果：
【００１６】
本発明がリニアモータ（ブラシレス）の原理を使用することにより、使用寿命の問題を解決すると同時に、共振技術を使用することにより、クイックスタートを実現し、良い応答速度を得るため、応答遅延の問題を解決する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の立体図である。
【図２】図２は本発明の構造概略図である。
【図３】図３は本発明の分解図である。
【図４】図４は本発明の振動状態を示す概略図である。
【図５】図５は本発明の振動緩衝部材の実施図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の内容および達成できる作用効果をより容易に理解するために、例示的な実施例および添付図面を参照しながらより詳細に説明する。
【００１９】
図１から図４を参照して本発明を説明する。図１から図４のそれぞれは本発明の立体図、構造概略図、分解図および振動状態を示す概略図である。図面に示されるように、本発明は基板１１、磁石２０、接続部材３０および支持部材６０を備えるマイクロリニア振動子を提供する。基板１１の一面は、ステータ１０を構成するように、コイル１２に接続され、コイル１２の一端が基板１１に固定される。より好ましくは、コイル１２は基板１１に溶接される。
【００２０】
磁石２０は、コイル１２の上方に設置され、コイル１２の磁力および磁石２０の磁力により、磁石２０とコイル１２は互いに吸引又は反発する。磁石２０の一面はシールド２１に接続され、シールド２１は磁石２０が生成する磁力を遮断する。シールド２１の一面（接続部材３０側の面）の周縁には凹部２１１が備えられる。凹部２１１はシールド２１の外部を囲む。即ち、凹部２１１はシールド２１の接続部材３０側の面の周縁に、接続部材３０と振動方向（上下方向）で接触する面を囲むように、備えられる。
【００２１】
接続部材３０の内部の一面はシールド２１に接続され、磁石２０およびシールド２１が接続部材３０の内部に収容される。接続部材３０の内部には、少なくとも一つのウェイト４０が備えられ、ウェイト４０はシールド２１と接続部材３０との間に設置される。磁石２０、シールド２１、ウェイト４０および接続部材３０が下から上の順次でリベット留めされて、振動子５０が構成される。
【００２２】
支持部材６０の一面の端部が、基板１１に接続されて、コイル１２、磁石２０、シールド２１、接続部材３０およびウェイト４０が支持部材６０と基板１１との間に収容される。支持部材６０と接続部材３０との間に、バネ板７０および少なくとも一つの緩衝部材８０が設置される。バネ板７０の一端は支持部材６０に接続され、バネ板７０の他端は接続部材３０に接続される。緩衝部材８０の一端は支持部材６０に接続され、緩衝部材８０の他端は接続部材３０に接続される。振緩衝部材８０は例えば綿や発泡樹脂、ゴムなどで実現される。
【００２３】
本発明のマイクロリニア振動子は、上部カバー９０および下部カバー９１をさらに備えていてもよい。上部カバー９０は下部カバー９１に接続されて、前記構造、即ちステータ１０、振動子５０、支持部材６０、バネ板７０および緩衝部材８０を上部カバー９０と下部カバー９１との間に収容する。
【００２４】
より好ましくは、基板１１はプリント基板（ＰＣＢまたはＰＷＢ）である。
【００２５】
振動子５０および支持部件６０は固有振動数を有する機械振動ユニットを構成する。本発明における固有振動数の範囲は、５０Ｈｚ〜２５０Ｈｚである。コイル１２は、磁石２０およびシールド２１からなる磁場の中にあり、コイル１２に通電すると、発生するアンペア力が磁石２０を吸引または反発して振動子５０を運動させる。コイル１２に矩形波パルス直流電流で通電し、その電源パルスの周波数が機械振動ユニットの固有振動数と一致すると、共振振動が発生し、機械振動ユニットの振動が外部に伝導する場合、触覚フィードバックの効果を達成する。コイル１２には、単方向型矩形波パルス直流電流および双方向型正負矩形波パルス直流電流を通電することができ、そのうち、コイル１２に双方向型正負矩形波パルス直流電流で通電する時は、単方向型矩形波パルス直流電流で通電する時よりも強い振動が得られる。
【００２６】
そして、振動子５０が振動する場合に、その振動力はバネ板７０に伝導し、バネ板７０の一端に接続される支持部材６０は相対的にバネ板と連動して振動する。また、振動子５０が振動し、その振動力が過大となる場合、緩衝部材８０が振動子５０の振動力を有効に緩衝することができ、支持部材６０の振動力を振動子５０が生成する振動力よりも小さくする。ウェイト４０は振動子５０の重量を増加させることができ、振動子５０が生成する振動力を有効に平均化することができる。即ち、振動子５０の重量が重い場合に、振動子５０が生成する振動力は相対的に小さい。振動子５０の重量が軽い場合に、振動子５０が生成する振動力は相対的に大きい。
【００２７】
また、シールド２１の外部（接続部材３０側の面）には凹部２１１が設置され、この凹部２１１を設置することによって、本発明のマイクロリニア振動子の使用寿命を有効に延長することができる。コイル１２に電流が通過することにより、磁石２０を吸引または反発して運動する時、磁石２０とシールド２１を共に連動させて運動する。シールド２１は接続部材３０に接続されるため、シールド２１が磁石２０と連動する場合に、接続部材３０は相対的に運動するが、磁石２０の振動数がより大きく、且つシールド２１と接続部材３０とが一体成形ではないため、シールド２１が振動する時に接続部材３０の内部（シールド２１側の面）に常に衝撃を与える。時間が経過すると、振動子５０は容易に損傷される。凹部２１１を設置することによって、シールド２１と接続部材３０との間の衝撃面積（シールド２１と接続部材３０とが振動方向で接触する面積）を減少させることができ、本発明のマイクロリニア振動子の使用寿命を延長することができる。
【００２８】
図５を参照して本発明の他の態様を説明する。図５は本発明の振動緩衝部材の実施図である。図面に示されるように、接続部材３０と基板１１との間には少なくとも一つの振動緩衝部材８１が設置されることができる。振動緩衝部材８１を介して、振動子５０が生成する振動をさらに緩衝し、振動子５０の振動による下方向の力を有効に緩衝し、且つ振動子５０が生成した振動力を平均化することによって、振動力が過大となる状況を避けることができる。振動緩衝部材８１は例えば綿や発泡樹脂、ゴムなどで実現される。
【００２９】
本発明の説明において理解されるべきは、用語「上方」、「下方」、「上下方向」、「内部」、「外部」などの指示する方向または位置関係が図面に基づいて指示する方向または位置関係であり、言及された装置または部材が特定の向きを有し、または特定の配向で構成され若しくは操作されなければならないことを示唆し又は示すことはなく、単に本発明を容易に説明しおよび説明を簡略化するためのものであって、決して本発明の限定として解釈されるべきものではない。
【００３０】
また、上記の説明は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の範囲を限定するものと解釈するものではない。したがって、本発明の範囲および明細書によって同等な範囲内のすべての変更及び修正は、いずれも本発明の請求の範囲で扱うものとする。
【符号の説明】
【００３１】
１０：ステータ
１１：基板
１２：コイル
２０：磁石
２１：シールド
２１１：凹部
３０：接続部材
４０：ウェイト
５０：振動子
６０：支持部材
７０：ばね板
８０：緩衝部材
８１：振動緩衝部材
９０：上部カバー
９１：下部カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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