往復振動發生器的製作方法
2023-07-06 00:41:01
專利名稱：往復振動發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及內裝在行動電話等中的往復振動發生器，尤其涉及進行往復直線運動帶有平衡塊的往復振動發生器的構造。
背景技術：
如圖8所示，日本特開2003-1M314中公開的振動直線執行器51，設有環形的外軛鐵M、第一片簧57、第二片簧56和具有線圈52的定子。該環形的外軛鐵M作為平衡塊使用，並在內周側具有圓環形的永久磁鐵55，該第一片簧57使外周側下探部57a彈性變形並固定在該外軛鐵M的第一端面5 上，該第二片簧56是與第一片簧57相同的部件，使外周側下探部56a彈性變形並固定在外軛鐵M的第二端面54b上，該定子分別支撐第一和第二片簧57、56，在永久磁鐵55的內周側產生往復振動磁場。該定子設有在下面配置供電圈61的用來豎立軸58的樹脂制的底座59，和在該底座59上方的中心具有軸58且構成線圈52的線圈架的內軛鐵53。第一片簧57的內周側57b與內軛鐵53的第一突起53a嵌合， 第二片簧56的內周側56b與內軛鐵53的第二突起5 嵌合，夾著底座59和內軛鐵53。在未向線圈52供電的狀態下，作為平衡塊的外軛鐵M，從第一片簧57受到的朝向第一端面5 側外方的彈性恢復力與從第二片簧56受到的朝向第二端面54b側外方的彈性恢復力取得平衡，靜止在圖示的軸向中立位置，但是，在線圈52中流動的交變電流使得在內軛鐵53的軸向兩端交替產生S極和N極，所以，沿徑向磁化了的環形的永久磁鐵55，在比其外周面側的磁極靠近內軛鐵53的內周面側的強磁極的那一方受到軸向的磁吸引、排斥作用，所以，第一片簧57和第二片簧56交替地反覆進行恢復到平面形狀的自由狀態的動作，外軛鐵M朝推力方向進行往復直線運動而產生往復振動。專利文獻1 日本特開2003-154314(圖1)
發明內容
在上述振動直線執行器51中，通過流過線圈52的交變電流使內軛鐵53的軸向兩端交替切換為S極和N極，但是，外軛鐵M的外周面變成與永久磁鐵55的內周面的磁極相反的磁極，外軛鐵M的外周面的磁極反倒會造成抑制永久磁鐵55直線往復振動的影響，所以，需要加長永久磁鐵陽的內周面到外軛鐵M的外周面間的距離來減弱該影響。而上述距離設定得越長，越是會與振動直線執行器的小型化背道而馳，而且會招致永久磁鐵陽的磁迴路變得開環化、減弱振動力，為了獲得需要的振動力，會因線圈52的迴轉數增加而導致大型化、交變電流的增加，而造成電力消耗的增加。鑑於上述問題，本發明的課題是提供一種能夠通過使永久磁鐵的磁迴路閉環化而獲得高振動力的往復振動發生器。本發明涉及的往復振動發生器的特徵是，設有往復振子、懸掛彈簧機構、環形線圈、和在該環形線圈內貫通的鐵心，所述往復振子在環形平衡塊的中央孔中具有環形永久磁鐵；所述懸掛彈簧機構以能夠使該往復振子朝著跨第一端面與第二端面的厚度方向進行彈性位移的方式支撐在固定部上；所述環形線圈為筒狀，貫穿所述環形永久磁鐵的中央孔， 產生用來對所述環形永久磁鐵朝所述厚度方向進行往復驅動的往復振動磁場；所述環形永久磁鐵在所述厚度方向被磁化，所述環形線圈具有第一環形線圈和與其同軸並鄰接的第二環形線圈。環形線圈的磁化方向實際上與環形永久磁鐵的磁化方向平行，通過線圈繞組的卷繞方向、朝線圈的供電方向、線圈的串聯結構或並聯結構，可以使第一環形線圈與第二環形線圈的內側端側彼此磁極相同，所以，隨著線圈電流的交變而產生用來對環形永久磁鐵朝厚度方向進行往復驅動的往復振動磁場，在厚度方向上被磁化的環形永久磁鐵使磁場迴路閉環化而可以抑制漏磁，因而利於提高振動強度或降低電力消耗。而且，由於是閉環磁迴路，所以線圈電流斷電時，可以由環形永久磁鐵的慣性振動在環形線圈中產生反電動熱 (日語逆起電力)，其反作用可以對往復振子作用制動力，縮短振動衰減的時間。在設有與所述第一端面重疊並且內周緣對著第一環形線圈的外周面的第一環形磁極片，和與所述第二端面重疊並且內周緣對著第二環形線圈的外周面的第二環形磁極片的場合，捕捉了第一端面側的磁通的第一環形磁極片的內周面以及捕捉了第二端面側的磁通的第二環形磁極片的內周面與鐵心的外周面接近而降低磁阻，因此，不僅可以謀求進一步提高振動強度提高或降低電力消耗，而且還可以將振動急遽衰減。優選為，所述環形線圈的外周面被保護筒體覆蓋。在發生掉落衝擊等的時候，可以防止環形永久磁鐵的內周面與環形線圈的外周面碰撞，可以保護線圈不會出現斷線故障。在所述保護筒體的外周面與所述環形永久磁鐵的內周面的間隙中夾著磁性流體。 該場合下，即使施加外力衝擊，由於磁性流體成為緩衝材料，所以可以有效抑制環形永久磁鐵朝保護筒體的碰撞。上述往復振動發生器中，優選為，所述固定部具有凹狀箱和固定在其開口側的端板，所述環形線圈搭載在印刷電路板上，所述端板具有所述環形線圈能通過的大小的透孔。 在獲得凹狀箱和端板的裝配體之後，可以通過端板的透孔把磁性流體簡單注入並塗布到環形永久磁鐵的內周面，然後，可以把環形線圈從該透孔插入並把印刷電路板固定在端板的背面，可以謀求製造的容易化。為了防止往復振動發生器發出電波噪音，需要把凹狀箱和端板構成的外圍器件接地屏蔽，作為對端板的接地電位的供電結構，優選為，所述端板具有導通突起，所述導通突起通過形成在所述印刷電路板上的切口與貼在所述印刷電路板背面的導電橡膠接觸。由於不是端板與印刷電路板的圖案的連接構造，而是端板的導通突起與導電橡膠直接連接的構造，所以，可以在端板衝壓成形的時候獲得導通突起，可以實現低成本化。本發明中，環形線圈的磁化方向實際上與環形永久磁鐵的磁化方向平行，第一環形線圈和與其相反卷繞的串聯的第二環形線圈的內側端側彼此變成相同磁極，所以可以使磁迴路閉環化、利於提高振動強度或降低電力消耗。而且可以縮短振動衰減的時間。
圖1㈧是表示本發明的實施例涉及的振動直線執行器的立體圖，圖1⑶是表示該振動直線執行器的翻轉狀態的立體圖。圖2是該振動直線執行器的縱截面圖。
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圖3是從上方觀察該振動直線執行器的裝配立體圖。圖4是從下方觀察該振動直線執行器的裝配立體圖。圖5(A)是表示該振動直線執行器的箱側構造體和後蓋側構造體的組合的立體圖，圖5(B)是翻轉表示該箱側構造體與該後蓋側構造體的組合的立體圖。圖6是表示該箱側構造體與該後蓋側構造體的組合的縱截面圖。圖7㈧是該後蓋側構造體的正面圖，圖7 (B)是該後蓋側構造體的仰視圖，圖7 (C) 是該後蓋側構造體的俯視圖。圖8是表示現有的振動直線執行器的縱截面圖。
具體實施例方式下面根據
本發明的實施方式。本例的振動直線執行器1設有嵌在圓環形平衡塊2的中央孔H中，且在跨第一端面3a和第二端面北的厚度方向上單極被磁化的圓環形永久磁鐵3 ；用粘接劑粘貼在第一端面3a上的圓環形的第一磁極片4 ；用粘接劑粘貼在第二端面北上的圓環形的第二磁極片5 ；把內周側吊掛部6a例如通過電焊焊接或粘接等手段固定在第一磁極片4上、並把外周側吊掛部6b固定在凹狀箱9的底面上的第一片簧6 ；把內周側吊掛部7a固定在第二磁極片5上、並把外周側吊掛部7b固定在被固定於凹狀箱9的開口側的端板(工> K > —卜)10上的第二片簧7 ；將圓環形永久磁鐵3的中央孔h貫通，並固定設置在凹狀箱9的底面上的圓柱形鐵心(鐵心)8 ；在貼在端板10的背面的印刷電路板11上立起，並從端板10的透孔IOa嵌套在圓柱狀鐵心8上的圓筒狀的環形線圈L ；在印刷電路板11上立起，並嵌套在環形線圈L上的樹脂制的保護筒體12 ；在圓環形永久磁鐵3的內周面於保護筒體12的外周面之間填充在被第一磁極片4和第二磁極片5 夾著的空隙中的磁性流體13 ；貼在印刷電路板11上，用來緩衝第二片簧7的內周側吊掛部 7a朝印刷電路板11的衝擊的橡膠緩衝件14 ；與印刷電路板11的背面連接的一對龍捲狀的彈簧端子Sp^ ；跨切口 Ila貼合在印刷電路板11的背面，並通過切口 Ila與端板10的導通突起IOb接觸的軟質材料製成的半月狀導電橡膠15 ；為了密貼地收納在振動直線執行器 1自身的收容空間(未圖示)中，而貼合在印刷電路板11的背面的硬質的大致T字形的橡膠片16 ；和貼合在凹狀箱9上的帶有剝離紙17a的雙面膠帶17。環形線圈L由圓筒狀的下段環形線圈L1，和與其同軸重疊的圓筒狀且反向卷繞的串聯的上段環形線圈L2構成，從下段環形線圈L1的端面伸出的第一繞組末端T1與印刷電路板11上的第一線圈連接圖案P1錫焊焊接，而且，從上段環形線圈L2穿過下段環形線圈L1 的內周側從下段環形線圈L1的端面伸出的第二繞組末端T2也與印刷電路板11上的第二線圈連接圖案P2錫焊焊接。該環形線圈L的製法可以為下述方式，即，從第一繞組末端T1側朝一個方向密集纏繞數層而形成下段環形線圈L1，然後朝相反方向密集纏繞數層而形成上段環形線圈L2，沿上段環形線圈L1的內周面的母線方向連通連接線G (參照圖6)，從其端面把第二繞組末端T2伸出。所述連接線G，也可以沿環形線圈L的外周面纏到下段環形線圈L1的端面上。本例中，第一磁極片4的內周緣比環形永久磁鐵3的內周面進一步朝第一環形線圈L1側伸出一些，而且，第二磁極片5的內周緣比環形永久磁鐵3的內周面進門一步朝第二環形線圈L2側伸出。
第一片簧6具有從圓環狀的內周側吊掛部6a的外周側緣的180°旋轉對稱位置約呈360°渦卷狀延長，並與圓環狀的外周側吊掛部6b的內周側緣相連的渦卷彈性蔓6c、6d， 而且，第二片簧7也具有從圓環狀的內周側吊掛部7a的外周側緣的180°旋轉對稱位置約呈360°渦卷狀延長，並與圓環狀的外周側吊掛部7b的內周側緣相連的渦卷彈性蔓7c、7d。不鏽鋼製或SPCC制的端板10為了收納印刷電路板11而使背面側變成凹狀，具有定位突片10c，在其相反側，朝背面側鼓出的導通突起IOb被衝壓成形，透孔IOa不是正圓， 為了保留用來形成導通突起IOb的部位而具有形成弦的直線邊N。印刷電路板11，在其表面側，除了第一線圈連接圖案P1以及第二線圈連接圖案P2 之夕卜，還設有載置環形線圈L的圓環狀的線圈承載圖案M，和以該線圈承載圖案M為中心，三方圍合的扇形的加強圖案f\ f3，在其背面側，設有通過通孔與第一線圈連接圖案P1以及第二線圈連接圖案P2導通、用來錫焊焊接彈簧端子Sp S2的錐體底面側的第一端子連接圖案A和第二端子連接圖案％，和圍著切口 Ila在第一端子連接圖案A與第二端子連接圖案 A間延伸的加強圖案F。本例中，通過在端板10上設置透孔10a，如圖5 圖7所示，裝配箱側構造體20和後蓋側構造體30而獲得振動直線執行器1。箱側構造體20，在裝配凹狀箱9、固定設置在該凹狀箱9的底面上的圓柱狀鐵心8、圓環形平衡塊2、圓環形永久磁鐵3、第一磁極片4、第二磁極片5、第一片簧6、第二片簧7以及端板10之後，通過端板10的透孔IOa把磁性流體 13注入塗布在圓環形永久磁鐵3的內周面上而形成。另一方面，後蓋側構造體30，在印刷電路板11上搭載環形線圈L、保護筒體12以及橡膠緩衝件14，在印刷電路板11的背面側連接彈簧端子SpS2jt貼合橡膠片16而形成，把箱側構造體20的圓柱狀鐵心8通過端板10 的透孔IOa嵌合在環形線圈L的中空部，把印刷電路板11貼合在端板10的背面側的凹部。 然後，把半月形的導電橡膠15貼合在印刷電路板11的背面，把雙面膠帶17貼合在凹狀箱 9上。本例中，環形永久磁鐵3的磁化方向實際上與環形線圈L內的圓柱狀鐵心8的方向平行，環形永久磁鐵3的第一端面3a或第二端面北發出的磁通中的繞向內周側的磁通， 沿通往圓柱狀鐵心8的外周面的縫隙飛過並經由圓柱狀鐵心8內，因此，夾在保護筒體12 的外周面與環形永久磁鐵3的內周面的間隙中的磁性流體13成為被上述沿縫隙飛過的磁通封住的狀態，不論往復振動發生器的姿態如何，都可以防止磁性流體13洩漏。而且，即使施加衝擊外力，也可以通過所述作為緩衝層的磁性流體13有效抑制往復振子朝環形線圈L 的衝擊，可以防止環形線圈L損傷。因為有保護筒體12，所以可以使與環形永久磁鐵3的縫隙很小，有望實現往復振動發生器的小型化。另外，由於縫隙很小，所以，不使用低溫特性遜色的高粘度的磁性流體13，而是使用低溫特性良好的低粘度的而且廉價的磁性流體13即可。該保護筒體12優選為滑的材料，可以是金屬材料、樹脂材料，也可以是熱收縮管。另外，由於環形永久磁鐵3的磁化方向實際上與環形線圈L內的圓柱狀鐵心8的方向平行，下段環形線圈L1和與其相反纏繞並串聯的上段環形線圈L2的內側端側彼此變成相同磁極，所以，隨著線圈電流的交變而產生用來對環形永久磁鐵3朝其厚度方向進行往復驅動的往復振動磁場，由於厚度方向被磁化了的環形永久磁鐵3的磁迴路為閉迴路而可以抑制磁通洩漏，因此，利於提高振動強度或降低電力消耗。而且，由於是閉環的磁迴路，所以線圈電流斷電時，可以由慣性振動在環形線圈L中產生反電動熱，其反作用可以對往復振子產生制動力，縮短振動衰減的時間。在環形永久磁鐵3的第一端面3a上重疊第一磁極片4，在環形永久磁鐵3的第二端面北上重疊了第二磁極片5，所以，捕捉了第一端面3a側的磁通的第一磁極片4的內周面以及捕捉了第二端面北側的磁通的第二磁極片5的內周面與圓柱狀鐵心8的外周面接近而降低了磁阻，而且，沿該縫隙飛過的磁通密度變高，所以，不僅可以進一步提高振動強度或降低電力消耗，而且可以實現振動的急遽衰減化。而且，提高了磁性流體13的密封性。尤其是，本例中，第一磁極片4以及第二磁極片5的內周面比環形永久磁鐵3的內周面進一步朝保護筒體12側伸出，所以，沿磁極片4、5的內周面與圓柱狀鐵心8的外周面的縫隙飛過的磁通密度也變高，所以，可以良好地把磁性流體13關住。另外，環形線圈L的外周面被熱收縮性管等的保護筒體12覆蓋住，因此，在發生掉落衝擊等的時候，可以防止環形永久磁鐵3的內周面與環形線圈L的外周面碰撞，可以保護線圈不會出現斷線故障。由於在保護筒體12的外周面與環形永久磁鐵3的內周面的間隙中隔著磁性流體 13，所以，即使施加外力衝擊，由於磁性流體13成為緩衝材料，所以可以有效抑制環形永久磁鐵3朝保護筒體12的碰撞。另外，即使在沒有保護筒體12的場合，也會在環形線圈L的外周面與環形永久磁鐵3的內周面的間隙中夾著磁性流體13，所以，可以抑制環形永久磁鐵3的內周面與環形線圈L的外周面發生衝擊。在振動直線執行器1的裝配構造中，端板10具有能使環形線圈L通過的大小的透孔10a，所以，可以通過該透孔IOa把磁性流體13簡單注入並塗布到環形永久磁鐵3的內周面，然後，可以把環形線圈L從該透孔IOa插入並把印刷電路板11固定在端板10的背面， 可以謀求製造的容易化。為了防止往復振動發生器1發出電波噪音，需要把凹狀箱9和端板10構成的外圍器件接地屏蔽，而作為對端板10的接地電位的供電結構，端板10具有導通突起10b，所述導通突起IOb通過形成在印刷電路板11上的切口 Ila與貼在所述印刷電路板11背面的導電橡膠15接觸。由於不是端板10與印刷電路板11的圖案的連接構造，而是端板10的導通突起IOb與導電橡膠15直接連接的構造，所以，可以在端板10衝壓成形的時候獲得導通突起10b，可以實現低成本化。另外，本例中，對串聯連接的下段環形線圈L1與上段環形線圈L2進行了說明，但是，在降低阻抗損失等時，採用兩個線圈並聯連接的構造也可以。以上就本發明的實施方式進行了說明，但是本發明不限於所述實施方式中說明了的往復振動發生器，也可以適用於往復振子，和全部具有產生用來往復驅動該往復振子的往復振動磁場的筒狀的線圈的往復振動發生器構造。附圖標記說明
1振動直線執行器
2圓環形平衡塊
3圓環形永久磁鐵
3a第一端面
3b第二端面
4第一磁極片
5第二磁極片6a、7a內周側吊掛部6b、7b外周側吊掛部6c、6d、7c、7d 潤卷彈性蔓7第二片簧8圓柱狀鐵心(鐵心)9凹狀箱10端板(ヱンドプレート)IOa 透孔IOb導通突起IOc定位突片11印刷電路板Ila 切 ロI2保護筒體13磁性流體14橡膠緩衝件15半月形導電橡膠16橡膠片17雙面膠帶17a剝離紙20箱側構造體30後蓋側構造體F、fi f3加強圖案G連接線H、h中央孔L環形線圈Li下段環形線圈「上段環形線圈M線圈承載圖案N直線邊Pi第一線圈連接圖案P2第二線圈連接圖案A第一端子連接圖案( 第二端子連接圖案Si、も彈簧端子Tl第一繞組末端T^第二繞組末端
權利要求
1.一種往復振動發生器，設有往復振子、懸掛彈簧機構、環形線圈、和在該環形線圈內貫通的鐵心，所述往復振子在環形平衡塊的中央孔中具有環形永久磁鐵；所述懸掛彈簧機構以能夠使該往復振子朝著跨第一端面與第二端面的厚度方向進行彈性位移的方式支撐在固定部上；所述環形線圈為筒狀，貫穿所述環形永久磁鐵的中央孔，產生用來對所述環形永久磁鐵朝所述厚度方向進行往復驅動的往復振動磁場；其特徵在於所述環形永久磁鐵在所述厚度方向被磁化，所述環形線圈具有第一環形線圈和與其同軸並鄰接的第二環形線圈。
2.如權利要求1所述的往復振動發生器，其特徵在於，設有與所述第一端面重疊並且內周緣對著第一環形線圈的外周面的第一環形磁極片，和與所述第二端面重疊並且內周緣對著第二環形線圈的外周面的第二環形磁極片。
3.如權利要求1或2所述的往復振動發生器，其特徵在於，所述環形線圈的外周面被保護筒體覆蓋。
4.如權利要求1 3中的任一項所述的往復振動發生器，其特徵在於，在所述保護筒體的外周面與所述環形永久磁鐵的內周面的間隙中夾著磁性流體。
5.如權利要求1 4中的任一項所述的往復振動發生器，其特徵在於，所述固定部具有凹狀箱和固定在其開口側的端板，所述環形線圈搭載在印刷電路板上，所述端板具有所述環形線圈能通過的大小的透孔。
6.如權利要求5所述的往復振動發生器，其特徵在於，所述端板具有導通突起，所述導通突起通過形成在所述印刷電路板上的切口與貼在所述印刷電路板背面的導電橡膠接觸。
全文摘要
本發明的往復振動發生器能夠通過使永久磁鐵的磁迴路閉環化而獲得高振動力。振動直線執行器(1)設有在環形平衡塊(2)的中央孔中(H)具有環形永久磁鐵(3)的往復振子、以能夠使該往復振子朝著跨第一端面(3a)與第二端面(3b)的厚度方向進行彈性位移的方式支撐在凹狀箱(9)和端板(10)上的第一片簧(6)和第二片簧(7)、貫穿所述環形永久磁鐵(3)的中央孔(h)、產生用來對所述環形永久磁鐵(3)朝所述厚度方向進行往復驅動的往復振動磁場的筒狀的環形線圈(L)、和在所述環形永久磁鐵(L)內貫通的圓柱狀鐵心(8)，環形永久磁鐵(3)在厚度方向被磁化，環形線圈(L)具有下段環形線圈(L1)和與其同軸並鄰接的上段環形線圈(L2)。
文檔編號B06B1/14GK102205313SQ20111003874
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月16日 優先權日2010年2月16日
發明者古市圭亮, 高木貴弘 申請人:三洋精密株式會社