(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復振動する可動子と、固定子と、前記可動子及び前記固定子を連結する弾性体と、前記可動子または前記固定子に設けた振動磁界を発生するコイル部とを備え、前記コイル部に振動磁界を発生させるための電流を流さない時、前記コイル部と振動減衰抵抗部とを連結することを特徴とする振動リニアアクチュエータ装置。
【請求項２】
往復振動する可動子と、固定子と、前記可動子及び前記固定子を連結する弾性体と、前記可動子または前記固定子に設けた振動磁界を発生するコイル部とを備え、前記コイル部に振動磁界を発生させるための電流を流さない時、前記コイル部を短絡させることを特徴とする振動リニアアクチュエータ装置。
【請求項３】
振動リニアアクチュエータは、永久磁石を有する可動子と、この可動子に対して振動磁界を発生するコイル部を有する固定子と、この固定子と前記可動子を連結する弾性体とを備える請求項１または請求項２記載の振動リニアアクチュエータ装置。
【請求項４】
コイル部に振動磁界を発生するための電流を流す時、コイル部と振動減衰抵抗部を非連結とし、コイル部に振動磁界を発生するための電流を流さない時、コイル部を振動減衰抵抗部と連結する振動減衰抵抗スイッチング部を設けた請求項１記載の振動リニアアクチュエータ装置。
【請求項５】
振動減衰抵抗部の抵抗値は、コイル部の抵抗値の１倍以上ある請求項１記載の振動リニアアクチュエータ装置。
【請求項６】
請求項１記載の振動リニアアクチュエータ装置、請求項２記載の振動リニアアクチュエータ装置、または、請求項５記載の振動リニアアクチュエータを有する情報携帯端末。
【請求項７】
請求項１記載の振動リニアアクチュエータ装置、請求項２記載の振動リニアアクチュエータ装置、または、請求項５記載の振動リニアアクチュエータを有するコンプレッサ。
【請求項８】
請求項７記載のコンプレッサを備える冷蔵庫。
【請求項９】
請求項７記載のコンプレッサを備えるエアコン。
【請求項１０】
請求項７記載のコンプレッサを備える自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動リニアアクチュエータの信頼性向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、情報携帯端末、例えば携帯電話機において振動呼び出し機能は不可欠なものとなり、その振動方向についても利用者が体感し易い方向に振動する振動リニアアクチュエータが望まれている。
【０００３】
振動方向を利用者の体感方向と一致させる振動リニアアクチュエータ１の構造を図８に示す。図８に示すように、板バネ等の弾性体を用いて、この板バネと可動子である外ヨークとマグネット部の質量から求められる共振周波数で振動リニアアクチュエータ１を駆動することにより、高効率駆動を実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように共振現象を利用する振動リニアアクチュエータにおいては、例えば、携帯電話機を落下させてしまう、あるいは、自動車のダッシュボード上に携帯電話機を載せた状態で、自動車の速度を上げていくことにより、共振周波数成分を含んだ外乱が携帯電話機に加わってしまう可能性がある。
【０００５】
携帯電話機に、共振周波数成分を含んだ外乱が加えられると、振動リニアアクチュエータ内で振動エネルギーを消費する箇所が無いため、振動リニアアクチュエータは振動を続けてしまい、共振周波数で駆動されていることと同じであるため、図９に示すように、その振動量も大きなものとなってしまう。
【０００６】
このように外乱により駆動された場合、振動量を調節することは困難であるため、弾性体の寿命低下につながってしまうことに加え、耐衝撃性に大きな課題を持つこととなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本件発明は、往復振動する可動子と、固定子と、前記可動子及び前記固定子を連結する弾性体と、前記可動子または前記固定子に設けた振動磁界を発生するコイル部とを備え、前記コイル部に振動磁界を発生させるための電流を流さない時、前記コイル部に連結する振動減衰抵抗部を設けたことを特徴とする振動リニアアクチュエータ装置であり、振動リニアアクチュエータに通電されていない場合、振動減衰抵抗部を振動リニアアクチュエータに接続することにより、仮に共振周波数を含む外乱が加えられたとしても、その振動量を振動減衰抵抗により減衰させることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本件発明の振動リニアアクチュエータ装置は、往復振動する可動子と、固定子と、前記可動子及び前記固定子を連結する弾性体と、前記可動子または前記固定子に設けた振動磁界を発生するコイル部とを備え、前記コイル部に振動磁界を発生させるための電流を流さない時、前記コイル部と振動減衰抵抗部とを連結することを特徴とする振動リニアアクチュエータ装置であり、振動リニアアクチュエータに通電されていない場合、巻線抵抗を含む振動減衰抵抗部を振動リニアアクチュエータに接続することにより、仮に共振周波数を含む外乱が加えられたとしても、その振動量を振動減衰抵抗部により減衰させることが可能となる。また、コイルを短絡させた場合においても、コイル部の抵抗によって減衰が可能となる。
【０００９】
また、本件発明の振動リニアアクチュエータ装置は、永久磁石を有する可動子と、この可動子に対して振動磁界を発生するコイル部を有する固定子と、この固定子と前記可動子を連結する弾性体とを備え、前記コイル部に振動磁界を発生させるための電流を流さない時、前記コイル部に連結する振動減衰抵抗部を設けてもよい。
【００１０】
また、本件発明の振動リニアアクチュエータ装置は、コイル部に振動磁界を発生するための電流を流す時、コイル部と振動減衰抵抗部を非連結とし、コイル部に振動磁界を発生するための電流を流さない時、コイル部の電流を振動減衰抵抗に連結する振動減衰抵抗スイッチング部を設けてもよい。
【００１１】
さらに、本件発明の振動リニアアクチュエータ装置の振動減衰抵抗部の抵抗値は、コイル部の抵抗値の１倍以上あるので、振動減衰を早急に行うことができる。
【００１２】
また、本件発明の振動リニアアクチュエータは、往復振動する可動子と、固定子と、前記可動子及び前記固定子を連結する弾性体と、前記可動子または前記固定子に設けた振動磁界を発生するコイル部と、前記固定子に取り付け、前記固定子及び可動子全体を覆うカバーケースとを備え、このカバーケースは、前記可動子の振動方向延長線上に弾性シートを設けたことを特徴とし、このリニアアクチュエータに外からの衝撃が加わっても、弾性シートにより可動子は守られる。
【００１３】
【実施例】
図１に振動リニアアクチュエータの構成を示す。振動リニアアクチュエータ１１は、多角形状の外ヨーク１４と、この外ヨーク１４の内側に位置する筒状の内ヨーク１３と、この内ヨーク１３に巻線を巻回したコイル部１２と、外ヨーク１４の内ヨーク１３との対向側に配置されたマグネット部１５とを備える。内ヨーク１３、外ヨーク１４は磁性粉体の圧粉体により形成されている金属製物質である。なお、内ヨーク１３、外ヨーク１４は、薄板鋼板をラジアル積層（薄板鋼板を、シャフト１８を中心にして積層する）により構成してもよい。
【００１４】
内ヨーク１３は中心にシャフト１８を有しており、このシャフト１８は内ヨーク１３の底面から突出している。そして、内ヨーク１３は、シャフト１８の突出と基台１９の凹部とで位置決めし、基台１９の上に固定する。基台１９と内ヨーク１３との間に下部の板バネ１６を挟んでいる。この基台１９は耐熱性のガラス転移温度が９０度以上の樹脂でできている。
【００１５】
板バネ１６は、リング状の薄バネ板で、外ヨーク４がつりあい点より下部に動くと、板バネ１６は外ヨーク１４が上方に動く力を与え、外ヨーク１４がつりあい点より上部に動くと、板バネ１６は外ヨーク１４が下方に動く力を与えるように設定されている。
【００１６】
コイル部１２は、基台１９の底面から伸びた金属性ランド２５と電気的に結合しており、このランド２５から給電される。なお、ランド２５は、基台１９の底面でなく外蓋１７の天面に設けてもよい。
【００１７】
外蓋１７は、内ヨーク１３、外ヨーク１４を覆い、基台１９に設けた、蓋カシメ部２０で、カシメ固定されている。外蓋１７は、振動リニアアクチュエータ内部にある他部品との接触を避けたり、リフロー加工時にリニアアクチュエータ内部を守ったり、リニアアクチュエータの取扱いを容易にするものである。この外蓋は金属でできているが、耐熱性樹脂で作ってもよい。
【００１８】
このような振動リニアアクチュエータ１１は、ランド２５から与えられる電流をコイル部１２へ流し振動磁束を発生させる。そして、この振動磁束に従い外ヨーク１４は振動する。振動リニアアクチュエータ１１の基台１９の底面では、基台１９の底面にランド２５が露出している。
【００１９】
携帯電話機を落とした時などの、耐衝撃性の向上という点で、基台１９の上面２２または、外蓋１７の底面２３の一方または両方に、弾性シート２４を張り付けてもよい。弾性シート２４の形状は、円盤状でなくても、多角形状であっても構わない。
【００２０】
弾性シート２４の材料は、外ヨーク１４とマグネット部１５が振動リニアアクチュエータ１１の底面２２または、外蓋７の底面２３に衝突した際にその衝撃を緩和できるものであれば、ゴムであってもスポンジであってもよい。図１（ｂ）はこの弾性シートの斜視図であり、弾性体シート２４の形状は円盤状であるが、多角形状であっても構わない。
【００２１】
図２（ａ）（ｂ）には、図３の携帯電話機の基板に取り付けた振動リニアアクチュエータ１１を示している。携帯電話機の基板４２は、両面多層基板であって他にも電子部品が集積実装されているが、表示を省略している。
【００２２】
振動リニアアクチュエータ１１のランド２５は、携帯電話機の基板４２のランドとリフロー半田付けされる。携帯電話機の基板４２にはモータ駆動回路があり、ランド２５を介し、コイル部１２を励磁して制御する。
【００２３】
本件発明の特徴は図４に示すように、振動リニアアクチュエータ１１に抵抗体３２を取り付け、外乱により振動リニアアクチュエータ１１が発生する振動エネルギーを抵抗体３２で全て消費することである。この抵抗体３２の抵抗値は、１Ω以上ある。スイッチング素子３３は、振動リニアアクチュエータ１１に通電しないとき、抵抗体３２と振動リニアアクチュエータ１１とを連結する。また、振動リニアアクチュエータ１１に通電するときは、抵抗体３２に電流が流れ込まないように閉じる。
【００２４】
つまり、携帯電話機の利用者に着信呼び出しをする必要が無い場合、すなわち、振動リニアアクチュエータ１１に通電をする必要がない場合、図４に示すように、振動リニアアクチュエータ１１に巻線抵抗を含む抵抗体３２を接続する。抵抗体３２を接続することにより、共振周波数成分を含む外乱が振動リニアアクチュエータ１１に加えられたとしても、振動エネルギーを抵抗体３２で消費するため、外乱により発生した振動を図５に示すように、減衰させることが可能となる。
【００２５】
このように、抵抗体３２を振動リニアアクチュエータ１１に接続し、外乱による振動を減衰させることで、板バネ１６を長寿命にすることができ、振動リニアアクチュエータ１１の耐衝撃性を向上させることが可能となる。
【００２６】
なお、振動リニアアクチュエータ１１に通電していない状態において、図４に示すように、外乱により発生した振動エネルギーを抵抗体３２で全て消費することで、振動リニアアクチュエータ１１の振動量を減衰させるのではなく、図６に示すように、抵抗体３２の代わりに、電池３４を接続することで、外乱により発生した振動エネルギーを、電池内に取り込み充電することも可能である。
【００２７】
また、図７に示すように、振動リニアアクチュエータ１１に通電していない状態において、振動リニアアクチュエータ１１に巻線抵抗を含む抵抗体３２と電池３４を接続して、共振周波数成分を含む外乱により発生した振動量を減衰させても構わない。
【００２８】
なお、本実施例では振動リニアアクチュエータとして、永久磁石付き可動子を用いて説明しているが、可動子がボイスコイル型であっても同等の効果を得ることができる。
【００２９】
また、このような振動リニアアクチュエータと減衰抵抗部を有する振動リニアアクチュエータ装置は、携帯電話のバイブレーションモータに限らず、自動車自身の振動、エンジンの振動等が、外乱要因となる自動車のコンプレッサに用いても同様な効果が得られる。また、外乱要因として地震を考えると、コンプレッサ、特に、冷蔵庫、エアコン等に、減衰抵抗部を設けることは同様の効果を得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本件発明は、振動リニアアクチュエータが通電していない場合、振動リニアアクチュエータに減衰抵抗部を接続することで、共振周波数成分を含む外乱に対する、振動リニアアクチュエータの信頼性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本実施例の振動リニアアクチュエータを示す断面図
（ｂ）同振動リニアアクチュエータの突防止用弾性シートの斜視図
【図２】（ａ）本実施例のリニアアクチュエータを基板に搭載した上面図
（ｂ）同側面図
【図３】携帯電話機を示す図
【図４】本実施例の振動リニアアクチュエータと抵抗体の回路図
【図５】本実施例における外乱による振幅量の減衰に関する図
【図６】他の実施例の回路図
【図７】他の実施例の回路図
【図８】従来例の振動リニアアクチュエータの断面図
【図９】共振時の振幅量を示す図
【符号の説明】
１、１１  振動リニアアクチュエータ
１２  コイル部
１３  内ヨーク
１４  外ヨーク
１５  マグネット部
１６  板バネ
１７  外蓋
３２  抵抗体
３４  電池
【図１】
0003931650.tif 000002
【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】
0003931650.tif 000008
【図８】
0003931650.tif 000009
【図９】
0003931650.tif 000010