(57)【要約】【課題】表面実装を可能とするリニア振動アクチュエータ及びボビンを提供する。【解決手段】リニア振動アクチュエータ１及びボビン４では、表面実装用の給電板部１２Ａ，１２Ｂによって、リニア振動アクチュエータ１を回路基板に表面実装することを可能とする。さらには、端子ピン部８Ａ，８Ｂ及び給電板部１２Ａ，１２Ｂを有するリード保持部７ａ，７ｂの一体成形により、端子ピン部８Ａ，８Ｂや給電板部１２Ａ，１２Ｂが端子台部７から抜けてしまうことを防止し、回路基板上においてリニア振動アクチュエータ１を確実に固定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルが巻かれるボビン部と、
前記コイルに電気的に接続される端子ピン部と、外部からの電圧を前記端子ピン部に印加するための表面実装用の給電板部と、を有する端子台部と、を備え、
前記ボビン部と前記端子台部とは、一体成形されていることを特徴とするリニア振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記ボビン部の少なくとも一部を収容する第１の筐体と、
前記ボビン部の軸線方向で前記第１の筐体に対向する第２の筐体と、を備え、
前記第１の筐体および前記第２の筐体のそれぞれは、互いに対向する第１の開口端部および第２の開口端部を有しており、
前記ボビン部には、前記第１の開口端部および前記第２の開口端部のそれぞれの内周面に沿って延在するガイド面が形成されていることを特徴とする請求項１記載のリニア振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記端子台部は、前記端子ピン部と前記給電板部とを含む導電性のリード部を保持しており、
前記リード部の前記端子ピン部とは反対側の端部は、前記端子台部の実装面以外の表面において切断面として露出していることを特徴とする請求項１又は２記載のリニア振動アクチュエータ。
【請求項４】
アクチュエータに設けられるボビンであって、
コイルが巻かれるボビン部と、
前記コイルに電気的に接続される端子ピン部と、外部からの電圧を前記端子ピン部に印加するための表面実装用の給電板部と、を有する端子台部と、を備え、
前記ボビン部と前記端子台部とは、一体成形されていることを特徴とするボビン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機や遊戯機等の電子機器における振動発生源として利用される小型のリニア振動アクチュエータ及び小型のアクチュエータ等に設けられるボビンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献に記載されるように、コイルが巻かれるボビンを備え、ボビンの一部に端子ピンが設けられたアクチュエータが知られている。このアクチュエータでは、ボビンの一部が端子台になっている。ボビンの外周部には、駆動コイルが巻回されており、コイルの両端の巻線が端子ピンに接続されている。ボビンの内周部には磁石可動体が設けられており、この磁石可動体による磁界と駆動コイルへの通電によって生じる磁界との相互作用により、磁石可動体に推力を与えている。磁石可動体は、ボビンの内周面に接触しながら摺動する。このようにして、ボビンは、磁石可動体のガイド円筒体を兼ねている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７４４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、携帯電話機等の小型化に伴い小型アクチュエータの更なる小型化が進み、小型アクチュエータの実装にあたっては、リフロー半田付けによる表面実装が主流となっている。しかしながら、上記のような従来のアクチュエータでは、ボビンの一部に設けられた端子ピンが開示されるものの、実装にあたっての具体的構成は開示されておらず、実際に表面実装に適用することは難しい。
【０００５】
そこで本発明は、表面実装を可能とするリニア振動アクチュエータ及びボビン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】
【０００６】
本発明に係るリニア振動アクチュエータは、コイルが巻かれるボビン部と、コイルに電気的に接続される端子ピン部と、外部からの電圧を端子ピン部に印加するための表面実装用の給電板部と、を有する端子台部と、を備え、ボビン部と端子台部とは、一体成形されていることを特徴とする。
【０００７】
このリニア振動アクチュエータによれば、表面実装用の給電板部によりリニア振動アクチュエータを表面実装することが可能となる。さらには、端子ピン部及び給電板部を有する端子台部の一体成形により、端子ピン部や給電板部が端子台部から抜けてしまうことが防止され、回路基板上においてリニア振動アクチュエータが確実に固定される。
【０００８】
ここで、ボビン部の少なくとも一部を収容する第１の筐体と、ボビン部の軸線方向で第１の筐体に対向する第２の筐体と、を備え、第１の筐体および第２の筐体のそれぞれは、互いに対向する第１の開口端部および第２の開口端部を有しており、ボビン部には、第１の開口端部および第２の開口端部のそれぞれの内周面に沿って延在するガイド面が形成されていると好適である。
【０００９】
この場合、ボビン部に形成されたガイド面によって、第１の筐体の開口端部と第２の筐体の開口端部とが案内される。よって、ボビン部に対して、第１の筐体および第２の筐体の両方を嵌め込み易くなり、これらの筐体の組み付けが容易になる。
【００１０】
また、端子台部は、端子ピン部と給電板部とを含む導電性のリード部を保持しており、リード部の端子ピン部とは反対側の端部は、端子台部の実装面以外の表面において切断面として露出していると好適である。
【００１１】
この場合、実装面以外の表面において露出した切断面を利用して、リード部に電圧を印加することができる。よって、リニア振動アクチュエータの表面実装後、何らかの要因で給電板部からの電圧印加ができない場合であっても、切断面からの電圧印加によってリニア振動アクチュエータの動作チェック等を行うことができる。
【００１２】
本発明に係るボビンは、アクチュエータに設けられるボビンであって、コイルが巻かれるボビン部と、コイルに電気的に接続される端子ピン部と、外部からの電圧を端子ピン部に印加するための表面実装用の給電板部と、を有する端子台部と、を備え、ボビン部と端子台部とは、一体成形されていることを特徴とする。
【００１３】
このボビンによれば、表面実装用の給電板部によりアクチュエータを表面実装することが可能となる。さらには、端子ピン部及び給電板部を有する端子台部の一体成形により、端子ピン部や給電板部が端子台部から抜けてしまうことが防止され、回路基板上においてアクチュエータが確実に固定される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、リニア振動アクチュエータや、ボビンが設けられたアクチュエータの表面実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係るリニア振動アクチュエータを示す斜視図である。
【図２】筐体の取り付け前のリニア振動アクチュエータを示す斜視図である。
【図３】図１中のボビンを上面側から見た斜視図である。
【図４】図１中のボビンを底面側から見た斜視図である。
【図５】図１中のボビンの六面図である。
【図６】図１中のボビンを側面側から見た斜視図である。
【図７】リード保持部に設けられたリード部を示す斜視断面図である。
【図８】リード部の斜視図である。
【図９】他の実施形態に係るボビンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すように、リニア振動アクチュエータ１は、例えば携帯電話等の小型の電子機器に内蔵される表面実装用の振動アクチュエータである。リニア振動アクチュエータ１は、直径が約４．５ｍｍの円筒状の筐体Ａを有している。筐体Ａは、振動軸線Ｘ方向で２分割されており、第１の筐体２及び第２の筐体３から構成されている。第１の筐体２及び第２の筐体３のそれぞれは、互いに対向する開口端部２ａ，３ａを有している。
【００１８】
開口端部２ａには、径方向で対向する２箇所に切り欠き２ｅ，２ｆが形成されている。切り欠き２ｅ，２ｆの周方向における両端には、段部２ｃ，２ｄが形成されている。開口端部３ａには、径方向で対向する２箇所に切り欠き３ｅ，３ｆが形成されている。切り欠き３ｅ，３ｆの周方向における両端には、段部３ｃ，３ｄが形成されている。開口端部２ａの円弧状の端面と開口端部３ａの円弧状の端面とは上下の位置において互いに突き合わされており、図１に示す合わせラインＢが形成される。
【００１９】
筐体Ａ内には、振動軸線Ｘに沿って配置されたシャフト１０と、シャフト１０に沿って往復移動可能な可動子１１と、振動軸線Ｘを中心に巻かれて可動子１１のマグネット（図示せず）を包囲するコイル５と、が収容されている。可動子１１は、マグネットと一体化された錘部１１ａを有している。可動子１１は、コイル５とマグネットとの協働により、筐体Ａ内で振動軸線Ｘ方向に沿ってリニアに振動する。
【００２０】
リニア振動アクチュエータ１は、一部分が筐体Ａ内に収容されると共に、他の部分が筐体Ａから露出するボビン４を備えている。
【００２１】
図１〜図５に示すように、ボビン４は、筐体Ａ内に収容されると共に上記コイル５が巻かれる樹脂製のボビン部６と、ボビン部６の振動軸線Ｘ方向の一端に連設されて、筐体Ａから左右に突出すると共に２本の端子ピン部８Ａ，８Ｂを有する端子台部７と、を備えている。端子ピン部８Ａ，８Ｂには、巻線の各々の端部が巻き付けられており、これによって、端子ピン部８Ａ，８Ｂはコイル５に電気的に接続されている。
【００２２】
ここで、図５（ａ）はボビン４の正面図、図５（ｂ）はボビン４の左側面図、図５（ｃ）はボビン４の右側面図、図５（ｄ）はボビン４の平面図、図５（ｅ）はボビン４の底面図、図５（ｆ）はボビン４の背面図である。
【００２３】
ボビン４のボビン部６は、コイル５が巻かれる円筒部６ａと、円筒部６ａの振動軸線Ｘ方向における両端に連設されたフランジ部６ｂ，６ｃと、を有している。フランジ部６ｂは、ボビン部６の振動軸線Ｘ方向の他端に位置し、フランジ部６ｃは、ボビン部６の振動軸線Ｘ方向の一端に位置している。フランジ部６ｃは、フランジ部６ｂよりも肉厚に形成されると共に、端子台部７に連結されている。円筒部６ａ及びフランジ部６ｂは、第１の筐体２内に配置されている。フランジ部６ｂは、第１の筐体２の内周面に当接している。
【００２４】
フランジ部６ｃの上面６ｅ及び下面６ｆは、第１の筐体２の開口端部２ａ及び第２の筐体３の開口端部３ａの内周面に当接している。すなわち、上述した筐体２，３同士の合わせラインＢは、フランジ部６ｃの周面上に位置している。フランジ部６ｃの上面６ｅおよび下面６ｆは、開口端部２ａ及び開口端部３ａの内周面に沿って延在して第１の筐体２及び第２の筐体３を案内するガイド面として機能する。
【００２５】
ボビン４の端子台部７は、フランジ部６ｃに連設されて、筐体２，３に形成された切り欠き２ｅ，２ｆ，３ｅ，３ｆから筐体Ａの外側に延出している。端子台部７は、回路基板に当接する底面７ｃ，７ｄ（図４参照）を有し、全体として、略直方体状の外形をなすと共に、第２の筐体３を左右の側方および下方から包むように形成されている。
【００２６】
端子台部７は、左右に分割されており、第２の筐体３の左側に延在する樹脂製のリード保持部７ａと、第２の筐体３の右側に延在する樹脂製のリード保持部７ｂと、を有している。リード保持部７ａ及びリード保持部７ｂは、それらの間に位置するフランジ部６ｃによって連結されており、左右対称をなしている。各リード保持部７ａ，７ｂの底面は、回路基板に当接する実装面７ｃ，７ｄ（図４及び図５参照）になっている。
【００２７】
図６〜図８に示すように、各リード保持部７ａ，７ｂは、回路基板からの電圧をコイル５に印加するためのリード部をなす２本のリードフレーム２０Ａ，２０Ｂを保持している。リードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、金属製であり、導電性を有している。各リードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、略コ字状に折り曲げ成形されて、各リード保持部７ａ，７ｂの上部から下部にわたって延在している。リードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、左右対称をなしている。
【００２８】
各リードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、Ｌ字状の棒状部１８Ａ，１８Ｂと、各棒状部１８Ａ，１８Ｂの上端から延在する上述の端子ピン部８Ａ，８Ｂと、各棒状部１８Ａ，１８Ｂの下端から延在する平板部１９Ａ，１９Ｂと、からなる。各端子ピン部８Ａ，８Ｂは、各リード保持部７ａ，７ｂから上方に突出している。各リードフレーム２０Ａ，２０Ｂの端子ピン部８Ａ，８Ｂを除く部分、すなわち棒状部１８Ａ，１８Ｂ及び平板部１９Ａ，１９Ｂは、各リード保持部７ａ，７ｂに埋設されている。平板部１９Ａ，１９Ｂの幅は、端子ピン部８Ａ，８Ｂ及び棒状部１８Ａ，１８Ｂの幅よりも大きくなっている。
【００２９】
各棒状部１８Ａ，１８Ｂは、振動軸線Ｘ方向に延在する第１の部分２１Ａ，２１Ｂと、第１の部分２１Ａ，２１Ｂに直交する第２の部分２２Ａ，２２Ｂと、からなる。各端子ピン部８Ａ，８Ｂの下端には、第１の部分２１Ａ，２１Ｂの一端が連結されている。第１の部分２１Ａ，２１Ｂの他端には、上下方向（回路基板に垂直な方向）に延在する第２の部分２２Ａ，２２Ｂの上端が連結されている。第２の部分２２Ａ，２２Ｂの下端には、振動軸線Ｘ方向に延在する平板部１９Ａ，１９Ｂの一端が連結されている。
【００３０】
各平板部１９Ａ，１９Ｂは、回路基板と平行をなす平板部２３Ａ，２３Ｂと、平板部２３Ａ，２３Ｂの延在方向の中間部において下方に突出する平板状の給電板部１２Ａ，１２Ｂと、平板部２３Ａ，２３Ｂ及び給電板部１２Ａ，１２Ｂの間に形成された段部２４Ａ，２４Ｂと、からなる。平板部２３Ａ，２３Ｂ及び給電板部１２Ａ，１２Ｂは、第１の部分２１Ａ，２１Ｂと平行に配置されている。
【００３１】
各給電板部１２Ａ，１２Ｂは、各リード保持部７ａ，７ｂの実装面７ｃ，７ｄ側に向けて突出している。給電板部１２Ａ，１２Ｂは、回路基板からの電圧を端子ピン部８Ａ，８Ｂに印加するためのものである。これらの給電板部１２Ａ，１２Ｂの底面は、各リード保持部７ａ，７ｂの実装面７ｃ，７ｄと面一になっており、各実装面７ｃ，７ｄにおいて露出している。リニア振動アクチュエータ１の表面実装においては、これらの給電板部１２Ａ，１２Ｂが、回路基板にリフロー半田付けされる。
【００３２】
各平板部１９Ａ，１９Ｂの他端は、各リード保持部７ａ，７ｂの表面７ｈ，７Ｊ（振動軸線Ｘ方向におけるボビン部６とは反対側の端面）において、長方形状の切断部１６Ａ，１６Ｂとして露出している（図５（ｆ）参照）。すなわち、各リードフレーム２０Ａ，２０Ｂの端子ピン部８Ａ，８Ｂとは反対側の端部は、実装面７ｃ，７ｄ以外の表面７ｈ，７Ｊにおいて露出している。このように露出した切断面１６Ａ，１６Ｂにより、例えばリニア振動アクチュエータ１の動作チェック時などにおいて、切断面１６Ａ，１６Ｂからの電流供給が可能となっている。
【００３３】
図３に示すように、各リード保持部７ａ，７ｂのボビン部６側には、ボビン部６からの巻線を収容する巻線収容溝１３Ａ，１３Ｂが上下方向に形成されている。さらに、各リード保持部７ａ，７ｂの上部には、巻線収容溝１３Ａ，１３Ｂから出た巻線を収容すると共に、それらの巻線を端子ピン部８Ａ，８Ｂに案内する巻線収容溝１４Ａ，１４Ｂが振動軸線Ｘ方向に形成されている。
【００３４】
さらに、図３、図５（ｄ）、及び図５（ｆ）に示すように、各リード保持部７ａ，７ｂの内面側（振動軸線Ｘ側）には、第２の筐体３（図２参照）を振動軸線Ｘ方向に案内するための円筒面２６Ａ，２６Ｂが形成されている。円筒面２６Ａ，２６Ｂは、第２の筐体３の外形に沿った形状をなしており、振動軸線Ｘ方向に延在している。第２の筐体３は、円筒面２６Ａ，２６Ｂとの間に僅かな隙間を有しつつ、円筒面２６Ａ，２６Ｂによって振動軸線Ｘ方向に案内される。
【００３５】
図２及び図３に示すように、各リード保持部７ａ，７ｂのボビン部６寄りの上部には、平坦部７ｅ，７ｆが形成されている。これらの平坦部７ｅ，７ｆは、フランジ部６ｃの上面６ｅに連絡している。平坦部７ｅ，７ｆには、筐体２の開口端部２ａに形成された段部２ｃ，２ｄと、筐体３の開口端部３ａに形成された段部３ｃ，３ｄとが当接する。
【００３６】
図４及び図６に示すように、各リード保持部７ａ，７ｂのボビン部６寄りの下部には、嵌入溝７ｇが形成されている。この嵌入溝７ｇは、部分円筒状をなしており、フランジ部６ｃの下面６ｆと、円筒面２６Ａ，２６Ｂの端部とによって画成されている。嵌入溝７ｇの中央は下方に向けて開放されて、この開放部分からフランジ部６ｃの下面６ｆが露出している。この嵌入溝７ｇには、筐体２の開口端部２ａの下部と、筐体３の開口端部３ａの下部（図２参照）とが嵌入される。
【００３７】
上記の平坦部７ｅ，７ｆ及び嵌入溝７ｇが形成されることにより、第１の筐体２及び第２の筐体３を容易にボビン部６に嵌め込むことができる。さらには、段部２ｃ，２ｄ及び段部３ｃ，３ｄの平坦部７ｅ，７ｆへの当接により、筐体２，３の振動軸線Ｘ回りの回転が規制されている。言い換えれば、第１の筐体２の切り欠き２ｅ，２ｆ及び第２の筐体３の切り欠き３ｅ，３ｆには、リード保持部７ａ，７ｂが嵌合している。平坦部７ｅ，７ｆ及び嵌入溝７ｇは、筐体２，３の周方向における位置決め手段として機能する。
【００３８】
以上の構成を有するリニア振動アクチュエータ１では、ボビン４におけるボビン部６、端子台部７、及びリードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、一体成形される。すなわち、リードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、ボビン部６及び端子台部７と一体的にインサート成形される。インサート成形の際、リードフレーム２０Ａ，２０Ｂは、一方の端部である端子ピン部８Ａ，８Ｂ及び他方の端部である延出部１７Ａ，１７Ｂ（図５（ｅ）及び図７参照）で支持される。成形後、これらの延出部１７Ａ，１７Ｂが切除されて、切断面１６Ａ，１６Ｂ（図５（ｆ）参照）が形成される。
【００３９】
リニア振動アクチュエータ１の組み立て時においては、第１の筐体２内にシャフト１０を挿入した後、外部にコイル５を巻回すると共に内部に可動子１１をセットしたボビン部６を挿入し、第１の筐体２に第２の筐体３を突き合わせる。このとき、上記した円筒面２６Ａ，２６Ｂ、フランジ部６ｃの上面６ｅ及び下面６ｆ、平坦部７ｅ，７ｆ、及び嵌入溝７ｇによって、第１の筐体２及び第２の筐体３が案内されると共に容易に位置決めされる。このように、組み立てが確実且つ容易になっている。
【００４０】
以上説明したリニア振動アクチュエータ１及びボビン４によれば、表面実装用の給電板部１２Ａ，１２Ｂによって、リニア振動アクチュエータ１を回路基板に表面実装することが可能になっている。さらには、端子ピン部８Ａ，８Ｂ及び給電板部１２Ａ，１２Ｂを有する端子台部７の一体成形により、端子ピン部８Ａ，８Ｂや給電板部１２Ａ，１２Ｂが端子台部７から抜けてしまうことが防止され、回路基板上においてリニア振動アクチュエータ１が確実に固定されている。これによって、落下時の耐衝撃性が向上している。また、製造工程上の歩留まりが向上されている。
【００４１】
さらに、ボビン部６のフランジ部６ｃに形成されたガイド面６ｅ，６ｆによって、第１の筐体２の開口端部２ａと第２の筐体３の開口端部３ａとが案内されるので、ボビン部６に対して第１の筐体２及び第２の筐体３の両方を嵌め込み易くなり、これらの筐体２，３の組み付けが容易になっている。
【００４２】
また、実装面７ｃ，７ｄ以外の表面７ｈ，７Ｊにおいて露出した切断面１６Ａ，１６Ｂを利用して、リードフレーム２０Ａ，２０Ｂに電圧を印加することができるので、リニア振動アクチュエータ１の表面実装後、何らかの要因で給電板部１２Ａ，１２Ｂからの電圧印加ができない場合であっても、切断面１６Ａ，１６Ｂからの電圧印加によってリニア振動アクチュエータ１の動作チェック等を行うことができる。
【００４３】
さらにまた、フレーム２０Ａ，２０Ｂは、略コ字状に折り曲げ成形されると共に、棒状部１８Ａ，１８Ｂよりも拡幅された平板部１９Ａ，１９Ｂを有し、さらに平板部２３Ａ，２３Ｂから下方に突出する給電板部１２Ａ，１２Ｂを有する。このような形状によって、フレーム２０Ａ，２０Ｂは、リード保持部７ａ，７ｂ内において一層強固に固定されており、強度が高められている。
【００４４】
図９は、他の実施形態に係るボビンの斜視図である。図９に示すボビン４Ａが図３等に示したボビン４と異なる点は、巻線の巻き方向（電流の向き）を異ならせることができるよう、振動軸線Ｘ方向に並設された２つの円筒部６０ａ，６０ｂを有するボビン部６Ａを備えた点である。円筒部６０ａ，６０ｂの間には円環状に突出するフランジ部６０ｃが形成されている。フランジ部６０ｃの上部には、円筒部６０ａ，６０ｂ同士を連通させる切り欠き６１が形成されている。円筒部６０ａにおける巻線の巻き方向と、円筒部６０ｂにおける巻線の巻き方向とは、切り欠き６１で反転する。
【００４５】
このボビン４Ａが設けられたリニア振動アクチュエータによれば、２種類の磁路が形成されることにより、可動子１１を振動させる推力を高めることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、ボビン４，４Ａがリニア振動アクチュエータに適用される場合について説明したが、本発明のボビンは、他のアクチュエータ、例えば表面実装用のステッピングモータに適用することもできる。この場合、回路基板上においてステッピングモータを確実に固定することができる。また、第２の筐体３を案内するガイド面６ｅ，６ｆや円筒面２６Ａ，２６Ｂが設けられなくてもよく、端子台部７の形状は適宜変更することできる。
【符号の説明】
【００４７】
１…リニア振動アクチュエータ、２…第１の筐体、３…第２の筐体、４，４Ａ…ボビン、５…コイル、６，６Ａ…ボビン部、６ｅ…上面（ガイド面）、６ｆ…下面（ガイド面）、７…端子台部、７ａ，７ｂ…リード保持部、８Ａ，８Ｂ…端子ピン部、１２Ａ，１２Ｂ…給電板部、１６Ａ，１６Ｂ…切断面、２０Ａ，２０Ｂ…リードフレーム（リード部）、Ｘ…振動軸線。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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