(57)【要約】携帯電子機器内のスペースを有効に活用でき、しかも、リニア振動モータの初期動作を適正に確認する。リニア振動モータ１は、平面状の内面（支持面）２Ａを有する磁性体からなる蓋体２と、マグネット９と分銅５を備え、内面２Ａに沿った一軸方向に振動する可動子４と、可動子４の振動に弾性反発する弾性部材７と、蓋体２に対して固定され、可動子４と蓋体２との間隙に一軸方向に対して交差する巻線部分８Ａを配置するコイル８とを備え、蓋体２には、一軸方向の両端部に、弾性部材７を介して可動子４を支持する支持部２Ｃが設けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の内面を有する蓋体と、
マグネットと分銅を備え、前記内面に沿った一軸方向に振動する可動子と、
前記可動子の振動に弾性反発する弾性部材と、
前記蓋体に対して固定され、前記可動子と前記蓋体との間隙に前記一軸方向に対して交差する巻線部分を配置するコイルとを備え、
前記蓋体には、前記一軸方向の両端部に、前記弾性部材を介して前記可動子を支持する支持部が設けられることを特徴とするリニア振動モータ。
【請求項２】
前記蓋体の内面は、前記可動子が複数箇所で直接又は接触子を介して部分接触して支持される磁性体の支持面であることを特徴とする請求項１記載のリニア振動モータ。
【請求項３】
前記マグネットは、前記蓋体との間に前記コイルの巻線部分を通過する磁束を形成すると共に、前記可動子を前記支持面側に磁気吸着させることを特徴とする請求項２記載のリニア振動モータ。
【請求項４】
前記接触子は転動体であり、前記蓋体側と前記可動子側に点又は線接触することを特徴とする請求項２又は３記載のリニア振動モータ。
【請求項５】
前記マグネットは、前記支持面に交差する方向で互いに逆向きの着磁方向を有する一対のマグネットであり、
前記コイルは、前記マグネットと前記蓋体との間隙で扁平状に巻かれていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載のリニア振動モータ。
【請求項６】
前記蓋体は、搭載される携帯電子機器の機体フレームに取り付ける取り付け部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載されたリニア振動モータを備える携帯電子機器であって、前記蓋体が取り付けられる被取り付け部を有する機体フレームを備えることを特徴とする携帯電子機器。
【請求項８】
前記被取り付け部が前記リニア振動モータの側枠となることを特徴とする請求項７記載の携帯電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号入力によって可動子を直線的に往復振動させるリニア振動モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動モータ（或いは振動アクチュエータ）は、通信機器の着信や各種電子機器のアラーム発信などによって振動を発生させ、通信機器の携帯者や各種電子機器に触れる操作者に対して振動によって信号入力の状況を伝えるものであり、携帯電話を含む携帯情報端末などの各種電子機器に装備されている。【０００３】
振動モータは、各種の形態が開発されている中で、可動子の直線的な往復振動によって比較的大きな振動を発生させることができるリニア振動モータが知られている。従来のリニア振動モータは、可動子側に錘とマグネットを設け、固定子側に設けたコイルに通電することでマグネットに作用するローレンツ力が駆動力となり、振動方向に沿って弾性支持される可動子を往復振動させる（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−９７７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
携帯電子機器の小型化・薄型化に伴い、それに装備される振動モータには一層の小型化・薄型化の要求がなされている。特に、スマートフォンなどのフラットパネル表示部を備える電子機器においては、表示面と直交する厚さ方向の機器内スペースが限られているので、そこに配備される振動モータには薄型化の高い要求がある。【０００６】
また、従来のリニア振動モータは、筐体を備えており、この筐体がガイドシャフトやコイルなどを支持している。このような従来技術は、携帯電子機器に搭載する際に、携帯電子機器の筐体の内部にリニア振動モータの筐体が存在することになり、二重の筐体の存在によって小型化の要求が高い携帯電子機器の内部空間が有効に使われていない問題がある。これに対して、携帯電子機器の筐体にリニア振動モータの部品を組み付けて二重の筐体を避けることは考えられるが、これによると、電子機器への組み付けが完了しないとリニア振動モータの初期特性が確認できないので、確認項目が制限されてしまい、適正な動作確認ができない問題が生じる。【０００７】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、可動子を扁平形状にすることで、リニア振動モータの薄型化を達成すること、携帯電子機器内のスペースを有効に活用でき、しかも、リニア振動モータの初期動作を適正に確認すること、などが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
平面状の内面を有する蓋体と、マグネットと分銅を備え、前記内面に沿った一軸方向に振動する可動子と、前記可動子の振動に弾性反発する弾性部材と、前記蓋体に対して固定され、前記可動子と前記蓋体との間隙に前記一軸方向に対して交差する巻線部分を配置するコイルとを備え、前記蓋体には、前記一軸方向の両端部に、前記弾性部材を介して前記可動子を支持する支持部が設けられることを特徴とするリニア振動モータ。
【発明の効果】
【０００９】
このような特徴を有する本発明は、可動子を扁平形状にすることで、リニア振動モータの薄型化を達成することができ、組み立ての煩雑さを避ける構造で、扁平形状の可動子を安定的に振動させることができる。【００１０】
また、初期動作確認ができる全部品を蓋体に組み付けて、動作確認後に蓋体を携帯電子機器の機体フレームに組み付けることができるので、携帯電子機器内のスペースを有効に活用でき、しかも、リニア振動モータの初期動作を適正に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示した説明図（分解斜視図）である。
【図２】本発明の実施形態に係るリニア振動モータの平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリニア振動モータの断面図（図２におけるＡ−Ａ断面図）である。
【図４】本発明の実施形態に係るリニア振動モータの組み付け状態を示した斜視図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示した説明図（分解斜視図）である。
【図６】本発明の実施形態に係るリニア振動モータを備えた携帯電子機器（携帯情報端末）を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図において、各図に示す共通する部位には同一符号を付しており、重複説明は省略する。図において、振動方向（一軸方向）をＸ軸方向とし、それに直交する方向をＹ軸方向（幅方向）とＺ軸方向（高さ方向）とする。
【００１３】
図１（分解斜視図），図２（平面図）、図３（図２のＡ−Ａ断面図）に示すように、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１は、蓋体２，可動子４，弾性部材７，コイル８を備えており、携帯電子機器の機体フレーム１０に取り付けられる。
【００１４】
蓋体２は、携帯電子機器の機体フレーム１０に装着されて、上部カバーとなるものであり、平面状の内面（支持面）２Ａを有する磁性体からなり、コイル８の端子が接続される信号入力端子部２Ｂと、機体フレーム１０への取り付け部２Ｄが側部に張り出すように形成されている。
【００１５】
可動子４は、分銅５とマグネット９とこれらを連結する連結体６を備えており、蓋体２における支持面２Ａの複数箇所（好ましくは３箇所）に接触子３を介して部分接触している。図示の例では、接触子３を介して蓋体２と可動子４が部分接触する例を示しているが、蓋体２側又は可動子４側からＺ軸方向に突出する突起部を設けて、両者を直接部分接触させたものであってもよい。
【００１６】
接触子３は、蓋体２側と可動子４側に転がり接触する転動体とすることが好ましい。転動体は、図示のように、蓋体２側と可動子４側に点接触する球体にするか、或いは蓋体２側と可動子４側に線接触する筒状体（コロ）にすることができる。
【００１７】
可動子４は、蓋体２との部分接触を維持しながら、支持面２Ａに沿った一軸方向（図示Ｘ軸方向）に振動する。可動子４側には、接触子３を保持するガイド溝１１が設けられ、このガイド溝１１は可動子４の振動方向（図示Ｘ軸方向）に沿って延設されている。図示の例では、可動子４側にガイド溝１１を設けて、蓋体２側に接触子３を保持する保持溝１２を設けた例を示しているが、蓋体２側にガイド溝１１を設けて可動子４側に保持溝１２を設けてもよく、また、蓋体２側と可動子４側の両方にガイド溝１１を設けてもよい。
【００１８】
可動子４を駆動させるためのコイル８は、蓋体２に対して固定され、可動子４と蓋体２との間隙に一軸方向（図示Ｘ軸方向）に対して交差する巻線部分８Ａを配置する。図示の例では、コイル８は、マグネット９と蓋体２との間隙で扁平状に巻かれている。前述した巻き線部分８Ａは、可動子４をＸ軸方向に振動させるためのローレンツ力を発生させる電流の向きを規定するものであり、このような巻き線部分８Ａが形成されていれば、コイル８の巻き方自体は図示の例に限らない。
【００１９】
可動子４が備えるマグネット９は、磁性体（ヨーク）である蓋体２との間に、コイル８の前述した巻き線部分８Ａを通過する磁束を形成すると共に、可動子４を蓋体２の支持面２Ａ側に磁気吸着させる機能を有する。図示の例では、マグネット９は、支持面２Ａに交差する方向（図示Ｚ軸方向）で互いに逆向きの着磁方向を有する一対のマグネット片９Ａ，９Ｂを備えており、このマグネット片９Ａ，９Ｂをコイル８の巻き線部分８Ａに対向して配置することで、巻き線部分８ＡをＺ軸方向に通過する磁束を形成している。
【００２０】
可動子４が備える分銅５は、マグネット９を挟み一軸方向（図示Ｘ軸方向）に沿って一対配置されている。これにより、可動子４には、一対の分銅５とその間に配置されるマグネット９とが一軸方向（図示Ｘ軸方向）に沿って並列配置されている。この分銅５とマグネット９を一体に連結する連結体６は、マグネット９の下面側（蓋体２に面する側と逆側）を支持するマグネット支持部６Ａと、分銅５の上面側（蓋体２に面する側）を支持する分銅支持部６Ｂを備える屈折した板状部材である。マグネット９，分銅５と連結体６とは接着や溶接などで接合されている。また、マグネット支持部６Ａには、必要に応じてＺ軸方向に屈折させた補強部６Ａ１が設けられる。
【００２１】
連結体６の分銅支持部６Ｂには、連結体６上に接触子３を保持するガイド溝１１を設けることができる。このように連結体６にガイド溝１１を設けることで、連結体６の材料を選択して、ガイド溝１１内での接触子３との接触抵抗を低減させることができる。
【００２２】
また、連結体６を磁性体とすることで、マグネット９と蓋体２とにより磁気回路が構成される。この際、接触子３を保持するガイド溝１１が形成された分銅支持部６Ｂが接触子３を介して蓋体２に近接した状態になるので、この分銅支持部６Ｂと蓋体２との磁気吸着力が高められ、ガイド溝１１と保持溝１２との間で接触子３を確実に保持した状態で、可動子４を蓋体２側に磁気吸着させることができる。
【００２３】
弾性部材７は、可動子４の一軸方向に沿った振動に弾性反発するバネ（例えば、コイルバネ）であって、蓋体２における一軸方向（図示Ｘ軸方向）両端部に設けられる支持部２Ｃに一端側支持されている。弾性部材７の他端側は分銅５の端面に支持されている。また、支持部２Ｃの内面側には分銅５の端部が衝突した場合の音発生を防ぐ緩衝部材１３が取り付けられている。
【００２４】
このようなリニア振動モータ１は、コイル８への通電でマグネット９に作用するローレンツ力によって駆動し、一軸方向（図示Ｘ軸方向）に沿って直線的に往復振動する。この際、扁平状の可動子４は、蓋体２とマグネット９との磁気吸着によって、蓋体２における平面状の支持面２Ａに複数箇所（好ましくは３箇所）で部分接触した状態を維持しながら、支持面２Ａに沿って振動する。これによって、扁平状の可動子４が振動軸周りに揺動することを抑えることができ、安定した直線振動を得ることができる。
【００２５】
このリニア振動モータ１は、蓋体２側に、コイル８を固定して、接触子３を介して可動子４を部分接触させた状態で、弾性部材７を可動子４の端部（分銅５の端部）と蓋体２の支持部２Ｃ間に装着することで、蓋体２側の組み付け作業が完了する。この際、蓋体２における支持面２Ａの平面を精度良く形成することで、組み立て時に精度の高い組み付け作業は不要になる。また、ガイドシャフトを省くことができるので部品点数の削減も可能になる。
【００２６】
そして、リニア振動モータ１は、蓋体２側への部品の組み付けが完了すると、その状態で駆動することができるので、機体フレーム１０に装着する前に、リニア振動モータ１の初期動作を確認することができる。この際、リニア振動モータ１は、可動子４と弾性部材７が外部に露出している。初期動作の確認を行った後は、蓋体２側に部品を装着した状態で、そのまま機体フレーム１０の被取り付け部１０Ａに取り付けることができる。蓋体２には、取り付け部２Ｄが設けられており、これを機体フレーム１０の被取り付け部１０Ａ上に載せて、取り付け具（ネジ）２Ｄ１を装着するだけで、携帯電子機器への組み付け作業を簡易に完了することができる。
【００２７】
図４は、リニア振動モータ１が携帯電子機器の機体フレーム１０に組み付けられた状態を示している。このリニア振動モータ１は、蓋体２が可動子４の一面側を覆う上部カバーとなり、携帯電子機器の機体フレーム１０側に設けられる被取り付け部１０Ａが可動子４の側方を覆う側枠になっている。このように、リニア振動モータ１に枠体を設けず、携帯電子機器の機体フレーム１０側にリニア振動モータ１の枠体を形成することで、携帯電子機器内でのスペースを有効に活用することができる。
【００２８】
図５は、リニア振動モータ１の他の形態例を示している。前述の説明と一致する部位には同一符号を付して重複説明を一部省略する。この例のリニア振動モータ１は、前述した例と同様に、蓋体２２、可動子４、弾性部材７、コイル８を備えている。
【００２９】
蓋体２２は、携帯電子機器の機体フレーム１０に装着されて、上部カバーとなるものであり、平面状の内面２２Ａを有し、コイル８の端子が接続される信号入力端子部２２Ｂと、機体フレーム１０への取り付け部２２Ｄが側部に張り出すように形成されている。蓋体２２は、前述した取り付け具２Ｄ１を取り付け部２２Ｄの孔に通して機体フレーム１０の被取り付け部１０Ａに取り付けられる。
【００３０】
可動子４は、振動方向（図示Ｘ軸方向）に離れて配置される一対の分銅５と一対の分銅５間に挟まれて配置されるマグネット９を備えている。マグネット９は、振動方向に沿って複数（図示では３個）のマグネット片９Ｘ，９Ｙ，９Ｚを備えている。マグネット片９Ｘ，９Ｙ，９Ｚは、振動方向に沿って着磁されており、同極が高いに向き合うように、それぞれの間にスペーサ３０を挟んで配備されている。分銅５とマグネット９とは連結部材３５を介して連結され、振動方向に沿って延設される補強部材３１によって一体に補強されている。
【００３１】
このような可動子４は、蓋体２２の振動方向（一軸方向）両端部に設けられる支持部２２Ｃに、弾性部材７を介して振動自在に支持されている。可動子４の分銅５における一軸方向端部には、弾性部材７を保持する凸部５Ａが設けられ、支持部２２Ｃ側にも凸部５Ａと対向する位置に弾性部材７を保持する凸部２２Ｃ１が設けられている。
【００３２】
また、支持部２２Ｃには、軸受３３を支持する軸受支持部３４が設けられており、軸受３３には、可動子４における分銅５の一軸方向両端から突出するように設けられるガイドシャフト３２が摺動自在に支持されている。図示の例では、ガイドシャフト３２を可動子４側に固定して、軸受３３を支持部２２Ｃ側に固定した例を示しているが、その逆に、ガイドシャフト３２を支持部２２Ｃ側に固定して、可動子４（分銅５）側に軸受３３を固定するように構成することもできる。
【００３３】
蓋体２２に固定されるコイル８（図示の例では２つのコイル８）は、マグネット片９Ｘ，９Ｙ，９Ｚ間に配置されるスペーサ３０の周囲に巻かれることで、可動子４と蓋体２２との間隙に一軸方向（図示Ｘ軸方向）に対して交差する巻線部分８Ａを配置している。
【００３４】
図５に示した例のリニア振動モータ１も、図４に示した例と同様に、携帯電子機器の機体フレーム１０に組み付けられる。図５に示したリニア振動モータ１も、蓋体２２が可動子４の一面側を覆う上部カバーとなり、携帯電子機器の機体フレーム１０側に設けられる被取り付け部１０Ａが可動子４の側方を覆う側枠になる。
【００３５】
この例では、支持部２２Ｃの軸受３３で可動子４におけるガイドシャフト３２を支持することで、可動子４が蓋体２２に支持されるので、蓋体２２は、必ずしも磁性体である必要は無い。しかしながら、蓋体２２の内面における一部に、磁性体の支持面を部分的に設けることで、ガイドシャフト３２回りに可動子４が回転して、可動子４の一部を前述した磁性体の支持面に部分接触した状態で支持することができる。
【００３６】
また、図５に示すように、蓋体２２の内面に部分的な磁性体部２２Ｐと支持面２２Ｑを設け、磁性体部２２Ｐをマグネット９の位置に対応させることで、マグネット９の一部を蓋体２２に設けた支持面２２Ｑ側に磁気吸着させ、可動子４をガイドシャフト３２回りに回転させて、可動子４の一部（例えば、連結部材３５の角部）を支持面２２Ｑで支持して摺動させることもできる。
【００３７】
図６は、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１を装備した携帯電子機器の一例として、携帯情報端末１００を示している。安定した振動が得られ薄型化や幅方向のコンパクト化が可能なリニア振動モータ１を備える携帯情報端末１００は、通信機能における着信やアラーム機能などの動作開始・終了時を異音が発生しにくい安定した振動で使用者に伝えることができる。また、リニア振動モータ１の薄型化・幅方向のコンパクト化によって高い携帯性或いはデザイン性を追求した携帯情報端末１００を得ることができる。更に、リニア振動モータ１は、携帯情報端末１００の機体フレームを枠体として利用したコンパクト形状であるから、薄型化された携帯情報端末１００の内部にスペース効率よく装備することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１：リニア振動モータ，２，２２：蓋体，
２Ａ，２２Ａ：内面（支持面），２Ｂ，２２Ｂ：信号入力端子部，
２Ｃ，２２Ｃ：支持部，２２Ｃ１：凸部，２Ｄ，２２Ｄ：取り付け部，
２Ｄ１：取り付け具（ネジ），
３：接触子（転動体），４：可動子，５：分銅，５Ａ：凸部，
６：連結体，６Ａ：マグネット支持部，６Ａ１：補強部，６Ｂ：分銅支持部，
７：弾性部材，８：コイル，８Ａ：巻線部分，
９：マグネット，９Ａ，９Ｂ，９Ｘ，９Ｙ，９Ｚ：マグネット片，
１０：機体フレーム（携帯電子機器側），１０Ａ：被取り付け部，
１１：ガイド溝，１２：保持溝，１３：緩衝部材，
３０：スペーサ，３１：補強部材，３２：ガイドシャフト，３３：軸受，
３４：軸受支持部，３５：連結部材，
１００：携帯情報端末（携帯電子機器）
【図１】
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【図２】
2016114383.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016114383.tif 000007
【図６】
2016114383.tif 000008
【国際調査報告】
2016114383.tif 000009
2016114383.tif 000010
2016114383.tif 000011
2016114383.tif 000012