振動體的製作方法

2023-07-09 15:45:01 6

專利名稱：振動體的製作方法
技術領域：
本發明涉及在行動電話、手錶等便攜裝置或玩具等小型裝置中內置的振動體，尤其涉及用於行動電話的來信報知等的振動體。

背景技術：
以往，在行動電話等便攜終端裝置中，作為來信報知的方式，內裝用於通過電話機主體的振動進行報知的振動體，要求該振動體輕薄短小化。因而本申請人提出了圖10所示的振動體的方案(日本特開2006-203709號)，它能不增加成本而實現小型化，並且很好地實現了振動的增大。
此振動體設有線圈10；與該線圈10進行磁性地相互作用的磁路單元11；將磁路單元11進行彈性支撐的懸架3，通過將信號電流供給線圈10，在由磁路單元11的重量和懸架3決定的共振頻率附近，使磁路單元11在線圈10的軸線方向(箭頭B的方向)上往復運動、產生振動。
磁路單元11設有圓柱形狀的磁鐵8；與磁鐵8的一方的端面相接的軛鐵9；與磁鐵8的另一方的端面相接的頂板2，而且在軛鐵9上裝有重物7。另外，線圈10、磁路單元11和懸架3裝於殼體5內，殼體5設有包圍磁路單元11的框體4；在固定線圈10的同時封閉框體4的一方的開口側的基板1；封閉框體4的另一方的開口側的護板6。
構成以往的振動體時，框體4的內壁與重物7的外周部的間隙d的值設定得小，因為將該振動體的振動部的磁路單元11的重物7的體積增大就意味著將其重量增大，就能夠將由該振動體獲得的振動力加大。另外，當有外力作用于振動體時，能將相對垂直於磁路單元11的振動方向的變位限制得小，還能防止對線圈10造成的損傷(斷線)。
但是，當以往的振動體的框體4的內壁與重物7的外周部的間隙d的值小時，在磁路單元11往復運動的軸線方向上，呈夾著磁路單元11狀相對存在的第1空間17和第2空間18之間的空氣通路變小。因此，由磁路單元11的往復運動產生的第1、第2空間17、18間的空氣的移動受到阻礙。於是，殼體內的磁路單元11的振動受到抑制，相對而言，對應磁路單元的殼體的往復運動受到抑制。另外，該音圈10完全固定在與殼體結合的基板1上，該音圈不振動。
作為對策，如圖11所示，通過不使殼體內部形成密閉空間、在框體4的側壁上設置開口部4a、4b等作為氣孔，便能消除由第1、第2空間17、18的內壓增減對磁路單元11振動的抑制，但據此方法，殼體5內部產生的聲音便從框體4的開口部4a、4b洩漏到殼體5之外、形成噪聲而被聽到，這是不希望見到的。而且當空氣從框體4的開口部4a、4b流出流入時還會產生不必要的聲音，也不令人滿意。還有，隨著空氣從開口部4a、4b的流入，存在著異物從外部吸入殼體5內部、引起振動系統的動作障礙、使可靠性下降的隱患。另外，作為殼體5的開口部，基板1的開口部1a、護板6的開口部6a也是一樣。在這種以往技術的振動體中存在的問題是當要避免噪聲、確保可靠性而將納有磁路單元11的殼體5做成密封型、小型化時，就不能使振動度足夠大，當安裝於行動電話等裝置上時，存在難以靠振動使人確實感知報信的問題。
本發明的目的在於解決上述以往技術中的問題，提供一種確保大振動量、能搭載於行動電話等小型便攜裝置上的小型且密封型的振動體。


發明內容
為達到上述目的，本發明的振動體設有劃定密閉空間的筒狀殼體；在該殼體內與該殼體同軸狀地設定的線圈；在該殼體內與該殼體同軸狀地設定的磁路單元，其在半徑方向上延伸、其外周面經環狀的間隙與該殼體的內周面相鄰設定；懸架，其以通過向該線圈供給信號電流而使該磁路單元可在該筒狀殼體的軸線方向上振動的方式彈性支撐該磁路單元；連通路，其在該殼體內相互連通在該磁路單元的振動方向上的該磁路單元兩側形成的第1空間和第2空間，設於所述殼體及所述磁路單元中至少一方。
在此振動體中，上述第1及第2空間之間已通過筒狀的殼體與磁路單元的外周面之間的環狀間隙被連通，在殼體或磁路單元中的至少一方加設了連通路。即使不設這樣的連通路，通過加大上述間隙的寬度也能將由該間隙連通的第1及第2空間的流體通路的面積加大，但其間隙是跨越上述磁路單元全周的長間隙，即使其增加的流體通路的面積與上述加設的連通路的面積相等，也比加設的連通路的流體阻抗要大。本發明通過加設連通路，高效地實現了第1及第2空間之間的流體連通，能容易地實現殼體與磁路單元之間的相對運動，並能增大該振動體的振動度。結果，能實現這樣一種振動體，當它安裝於行動電話等小型便攜裝置上時，能夠實現使人確實感知振動報信。
另外，通過做成密閉殼體內部的密閉型振動體，能夠防止內部產生的聲音洩漏到外部而形成噪音、進而被聽到的問題。而且，不會從外部進入塵埃等異物，能防止發生振動障礙、謀求可靠性的提高。
具體地說，前述通氣路可以具有設於前述殼體的內面、且在該第1及第2空間之間延伸的至少一個凹部的形式。
作為另外的具體例，前述通氣路可以具有設於鄰近前述殼體內面的前述磁路單元的外周面、且在該第1及第2空間之間延伸的至少一個凹部的形式。
而且，作為另外的具體例，前述通氣路可以具有將前述磁路單元在振動方向上貫通的至少一個貫通孔。
更具體地說，上述磁路單元設有做成圓柱狀的磁鐵；固定於該磁鐵一方端面上的軛鐵；固定於該磁鐵另一方端面上的頂板；安裝於前述軛鐵的外周面上的環狀的重物，前述通氣機構可以具有設於前述重物的外周面的至少一個凹部，或是具有設於前述重物或前述軛鐵中的至少一個之上的貫通孔。



圖1所示為本發明實施例1的振動體的截面圖； 圖2為圖1中A-A截面圖； 圖3所示為本發明實施例2的振動體的截面圖； 圖4為圖3中A-A截面圖； 圖5所示為本發明實施例3的振動體的截面圖； 圖6為圖5中A-A截面圖； 圖7所示為本發明實施例4的振動體的截面圖； 圖8為圖7中A-A截面圖； 圖9所示為本發明實施例1的振動體的頻率與加速度的關係圖； 圖10所示為現有技術的振動體的截面圖； 圖11所示為現有技術的振動體的截面圖；
具體實施例方式 下面基於附圖對本發明的實施例的振動體進行說明。
圖1、圖2所示的實施例1的振動體設有圓筒狀的線圈10；磁路單元11；將磁路單元11進行彈性支撐的懸架3，通過將信號電流供給線圈10，使磁路單元11在線圈10的軸線方向上往復運動、產生振動。
線圈10、磁路單元11和懸架3收容於殼體5內，殼體5設有包圍磁路單元11的筒狀框體4；封閉框體4的一方的開口側的基板1；封閉框體4的另一方的開口側的護板6。
基板使用印刷電路板、嵌入金屬片成型的基板(引線框)等。在基板1的與磁路單元11相對側的表面配置由發泡材料形成的衝擊緩衝部件12a，在護板6的內側表面的與磁路單元11對應的位置配置衝擊緩衝部件12b。此衝擊緩衝部件12a、12b用以增大振動體的共振頻率區域、降低對共振頻率的依存性。
磁路單元11設有圓柱狀的磁鐵8；固定於磁鐵8一方端面上的軛鐵9；固定於磁鐵8另一方端面上的頂板2，在軛鐵9上裝有圓環狀的重物7，其外周面經圓環狀的間隙與殼體5的內周面相鄰。收納有此磁路單元11的殼體5的內部19形成密閉的空間。在磁路單元11往復運動的軸線方向，以夾著該磁路單元11的方式形成有第1空間17和第2空間18，作為增加連通兩空間17、18的通氣路，在重物7的外周部設有2個凹部13a、13b。
凹部13a、13b配置在相對於磁路單元11的中心即重物7的中心相互對稱的位置上，向振動方向即重物的厚度方向延伸，橫截面形狀為半圓形。與此磁路單元11的振動方向垂直的方向的凹部13a、13b的截面積最好在振動體能合適振動的範圍內設定為儘可能小的值。也就是說，這是因為在獲得振動體的大的振動力方面，需要加大磁路單元11的重量。
具體地說，將框體4的內壁的半徑RA設定為3.9mm；將重物7的外徑RB設定為3.8mm；將框體4的內壁與重物7的外周面之間的間隙d值設定為0.1mm。此時的框體4的內壁與重物7的外周面之間的間隙的面積約為2.4mm2。另外，將重物7的凹部13a、13b的橫截面形狀的半徑r設定為0.7mm。這兩個凹部13a、13b的面積約為1.6mm2。於是，作為通氣機構，當重物7的外周部設置了兩個凹部13a、13b時，框體4的內壁與重物7的外周部的間隙的總面積約為4.0mm2，增加了大約70％。
圖9為圖1及圖2所示實施例的振動體的頻率與加速度的關係圖。縱軸為加速度，橫軸為頻率。圖9中的曲線51、52表示施加了磁路單元11不碰到衝擊緩衝部件12a、12b程度的電壓時的頻率響應，實線所示的曲線51表示設置了凹部13a、13b時的特性，虛線所示的曲線52表示未設置凹部13a、13b時的特性。曲線51所示的設置了凹部13a、13b時的加速度(共振點及其附近的頻率)h比曲線52所示的未設置凹部13a、13b時的加速度g大。
另外，曲線41、42表示磁路單元11經衝擊緩衝部件12a、12b碰到殼體5時的頻率響應，具有非線形區域。實線所示的曲線41表示設置了凹部13a、13b時的特性值，虛線所示的曲線42表示未設置凹部13a、13b時的特性。如圖所示，曲線41所示的設置了凹部13a、13b時的共振頻率區域S比曲線42所示的未設置凹部13a、13b時的共振頻率區域R寬，設置了凹部13a、13b時，能獲得穩定的振動動作。這樣，通過改變框體4的內壁與重物7的外周面之間的間隙的面積和兩個凹部13a、13b的面積的比率，能夠將共振振動的尖銳度(Q)在40到60左右之間進行調整，因此能夠對應使用目的進行合適的選擇。
如上所述，根據本實施例的振動體，將框體4的內壁與重物7的外周面之間的間隙d的值盡力減小到0.1mm，在該間隙d的基礎上，作為使第1空間17和第2空間18的連通通氣的通氣路，在重物7的外周面設置凹部13a、13b，從而能夠將磁路單元11的振動度充分地增大。結果，可實現振動體的小型化，能夠實現當將振動體安裝於行動電話等小型便攜裝置上時使人確實感知振動來信的振動體。
通過將殼體5的內部19做成密閉的空間，能夠防止在殼體5內部19產生的聲音洩漏到外部而形成的噪音、進而被聽到的問題。而且，不會從外部進入塵埃等異物，能防止發生振動障礙、謀求可靠性的提高。
圖3所示為實施例2的振動體的截面圖；圖4所示為圖3中的A-A截面圖。作為將第1空間17與第2空間18相互連通的通氣機構，此振動體設有將重物貫通的貫通孔14a、14b、14c、14d，其他方面與實施例1相同。貫通孔14a、14b、14c、14d的直徑a為0.7mm，以90°間隔配置在以重物7的中心軸線為中心的圓周上。由此，4個貫通孔的總橫截面積與實施例1相同，約為1.6mm2。另外，框體4的內壁與重物7的外周部之間的間隙d的值與實施例1同為0.1mm。本實施例的振動體能夠得到與實施例1同樣的效果。
圖5所示為實施例3的振動體的截面圖；圖6所示為圖5中的A-A截面圖。作為通氣機構，此振動體在構成振子的軛鐵上設有4個貫通孔15a、15b、15c、15d，其他方面與實施例1相同。貫通孔15a、15b、15c、15d的直徑b的值為0.7mm，以90°間隔配置在以軛鐵9的中心軸線為中心的圓周上。框體4的內壁與重物7的外周部的間隙d的值與實施例1同為0.1mm。
圖7所示為實施例4的振動體的截面圖；圖8所示為圖7中的A-A截面圖。作為通氣機構，此振動體在殼體的內周面設有4個凹部16a、16b、16c、16d，其他方面與實施例1相同。凹部16a、16b、16c、16d的寬度c的值為1.0mm，深度e的值為0.4mm，以90°間隔配置在以框體4的中心軸線為中心的圓周上。4個凹部的總橫截面積與實施例1相同，約為1.6mm2。凹部16a、16b、16c、16d在磁路單元11的振動方向上超出磁路單元11的振動範圍，延伸長度f。框體4的內壁與重物7的外周部的間隙d的值與實施例1同為0.1mm。
另外，在實施例1至4中，作為將第1空間17與第2空間18相互連通的通氣機構，以設置2個或4個凹部或貫通孔為例進行了說明，但不僅限於此，凹部或貫通孔的個數可根據情況從優設定。另外，凹部和貫通孔的截面形狀也無特殊限定。
另外，各實施例中，作為通氣機構，以設置於框體4、重物7、軛鐵9的任一構成要素為例進行了說明，但不僅限於此，設置於其他的要素也無妨。另外，通氣機構也可設置於框體4和重物7、重物和軛鐵9等多個構成要素。
另外，在各實施例中，殼體以由框體、護板、基板構成為例進行了說明，但不僅限於此，框體和護板也可一體化形成。
權利要求
1.一種振動體，其特徵是，設有
劃定密閉空間的筒狀殼體；
在該殼體內與該殼體同軸狀地設定的線圈；
在該殼體內與該殼體同軸狀地設定的磁路單元，其在半徑方向上延伸、其外周面經環狀的間隙與該殼體的內周面相鄰設定；
懸架，其以通過向該線圈供給信號電流而使該磁路單元可在該筒狀殼體的軸線方向上振動的方式彈性支撐該磁路單元；
連通路，其在該殼體內相互連通在該磁路單元的振動方向上的該磁路單元兩側形成的第1空間和第2空間，設於所述殼體及所述磁路單元中至少一方。
2.根據權利要求1所述的振動體，其特徵是，所述通氣機構具有設於前述殼體的內面、且在該第1及第2空間之間延伸的至少一個凹部。
3.根據權利要求1所述的振動體，其特徵是，所述通氣機構具有設於鄰近所述殼體內面的所述磁路單元的外周面、且在該第1及第2空間之間延伸的至少一個凹部。
4.根據權利要求1所述的振動體，其特徵是，所述通氣機構具有將所述磁路單元在振動方向上貫通的至少一個貫通孔。
5.根據權利要求1所述的振動體，其特徵是，所述磁路單元設有做成圓柱狀的磁鐵；固定於該磁鐵一方端面上的軛鐵；固定於該磁鐵另一方端面上的頂板；安裝於所述軛鐵的外周面上的環狀的重物，所述通氣機構具有設於所述重物的外周面的至少一個凹部。
6.根據權利要求1所述的振動體，其特徵是，所述磁路單元設有做成圓柱狀的磁鐵；抵接於該磁鐵一方端面上的軛鐵；抵接於該磁鐵另一方端面上的頂板；安裝於所述軛鐵的外周面上的重物，所述通氣機構具有設於所述重物或所述軛鐵中的至少一個之上的貫通孔。
全文摘要
本發明提供一種確保大振動量的小型且密封型的振動體。該振動體設有殼體(5)；設於該殼體內的線圈(10)；磁路單元(11)及支撐磁路單元的懸架(3)，磁路單元在半徑方向上延伸、其外周面經環狀的間隙與該殼體的內周面相鄰。在殼體及磁路單元中的至少一方，設有追加連通在該磁路單元的上下形成的第1空間(17)及第2空間(18)的連通部(13a、13b)。
文檔編號B06B1/02GK101239352SQ200710303570
公開日2008年8月13日 申請日期2007年10月23日 優先權日2006年10月23日
發明者小林和裕, 梶原寬夫 申請人:株式會社西鐵城電子