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公開番号2021094561
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210624
出願番号2021052244
出願日20210325
発明の名称振動発生器
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人個人,個人
主分類B06B 1/04 20060101AFI20210528BHJP(機械的振動の発生または伝達一般)
要約【課題】振動力の発生量を大きくすることが可能な振動発生器を提供する。
【解決手段】振動発生器1は、フレーム20、ホルダ50、コイル40、及びマグネット60を備える。コイル40は、フレーム20に固定されており、平板状である。マグネット60は、フレーム20の底面部側に配置されており、コイル40に対向して配置されている。マグネット60は、ホルダ50によって、フレーム20に対して変位可能に支持されている。フレーム20の上面に対向するマグネット60の上面には、フレーム20の上面の内面に向けて突出する突起部75a,75bが設けられている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項1】
フレームと、
マグネットと、平板状のヨークとを有する振動子と、
コイルと、
前記振動子が保持された保持部と、前記保持部に接続する複数の弾性体と、を有するホルダと、
を備え、
前記複数の弾性体は、前記振動子を前記フレームに対して変位可能に支持しており、
前記平板状のヨークは、前記マグネットの振動方向に延在する2つの張出部と、当該マグネットの振動方向に対して交差する方向に延在する2つの張出部を備え、
前記保持部は、前記マグネットが取り付けられる孔部と、前記コイルの巻回軸方向における前記フレーム側の面と、前記フレーム側の面から窪んだ内面と、前記マグネットの振動方向における両側部と、前記マグネットの振動方向に対して交差する方向に出張った両側部と、前記マグネットの振動方向に対して交差する方向に出張った両側部側にある2つの部位と、を備え、
前記平板状のヨークは、前記マグネットと前記2つの部位を覆っており、
前記部位は、前記フレーム側の面から窪んだ内面の一部を備えるとともに、前記マグネットの振動方向に対して交差する方向に前記孔部から張り出しており、
前記マグネットの振動方向に対して交差する方向に出張った側部は、前記フレーム側の面から窪んだ内面の他の一部分を備え、
前記マグネットの振動方向に対して交差する方向に延在する張出部は、前記フレーム側の面から窪んだ内面の一部の間にはまっているとともに、前記フレーム側の面から窪んだ内面の他の一部の間にはまっており、
樹脂で形成された前記マグネットの振動方向における両側部に、前記複数の弾性体が接続されており、
前記樹脂で形成された前記マグネットの振動方向における両側部に、前記マグネットの振動方向に延在する2つの張出部が取り付けられている、振動発生器。
続きを表示(約 130 文字)【請求項2】
前記ヨークは、前記第1張出部で形成される第1平面と前記第2張出部で形成される第2平面とが交差する部分を備え、
前記フレーム側の面は、前記第1平面、前記第2平面および前記交差する部分に隣接している、請求項1に記載の振動発生器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、振動発生器に関し、特に、コイルに電流を流して振動子を運動させることで振動を発生させる振動発生器に関する。
続きを表示(約 5,200 文字)【背景技術】
【0002】
振動子を運動させて振動を発生させる振動発生器としては、マグネットを含む振動子を、バネ部を介して、筐体により支持した構造を有するものが種々用いられている。この種の振動発生器は、マグネットの下方にマグネットに対面するように配置されたコイルを備えている。振動子は、コイルが通電されて磁場が発生するのに伴って、略水平面内で往復運動を行う。
【0003】
下記特許文献1には、マグネットを有する振動部を板ばねを介して支持した構造を有する振動発生器が開示されている。この振動発生器では、振動部のマグネットに対面するように、1つの平板状コイルが配置されている。板ばねの一端は、筐体にねじを用いて固定されている。板ばねの他端は、振動部の重りに、かしめによって固定されている。
【0004】
下記特許文献2には、可動子ブロックにマグネットが取り付けられており、マグネットに沿うように配置された棒状のヨーク体にコイルが巻回されている振動発生装置が開示されている。この振動発生装置においては、可動子ブロックを支持するバネ部とフレームの枠部などとが樹脂材により一体成形されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2003−24871号公報
特開2010−94567号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この発明は振動子が保持部から脱落しにくい振動発生器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、振動発生器は、フレームと、マグネットと、平板状のヨークとを有する振動子と、コイルと、振動子が保持された保持部と、保持部に接続する複数の弾性体と、を有するホルダと、を備え、複数の弾性体は、振動子をフレームに対して変位可能に支持しており、平板状のヨークは、マグネットの振動方向に延在する2つの張出部と、当該マグネットの振動方向に対して交差する方向に延在する2つの張出部を備え、保持部は、マグネットが取り付けられる孔部と、コイルの巻回軸方向におけるフレーム側の面と、フレーム側の面から窪んだ内面と、マグネットの振動方向における両側部と、マグネットの振動方向に対して交差する方向に出張った両側部と、マグネットの振動方向に対して交差する方向に出張った両側部側にある2つの部位と、を備え、平板状のヨークは、マグネットと2つの部位を覆っており、部位は、フレーム側の面から窪んだ内面の一部を備えるとともに、マグネットの振動方向に対して交差する方向に孔部から張り出しており、マグネットの振動方向に対して交差する方向に出張った側部は、フレーム側の面から窪んだ内面の他の一部分を備え、マグネットの振動方向に対して交差する方向に延在する張出部は、フレーム側の面から窪んだ内面の一部の間にはまっているとともに、フレーム側の面から窪んだ内面の他の一部の間にはまっており、樹脂で形成されたマグネットの振動方向における両側部に、複数の弾性体が接続されており、樹脂で形成されたマグネットの振動方向における両側部に、マグネットの振動方向に延在する2つの張出部が取り付けられている。
【0008】
好ましくは、ヨークは、第1張出部で形成される第1平面と第2張出部で形成される第2平面とが交差する部分を備え、フレーム側の面は、第1平面、第2平面および交差する部分に隣接している。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の第1の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。
図1のA−A線断面図である。
ホルダを示す斜視図である。
図1のB−B線におけるフレームの断面図である。
図4のC−C線におけるフレームの断面図である。
図1のB−B線におけるヨークの側断面図である。
第2の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。
図7のE−E線断面図である。
ホルダを示す斜視図である。
ホルダを示す平面図である。
基板を示す展開図である。
ヨークを示す平面図である。
図12のF−F線断面図である。
第3の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。
図14のG−G線断面図である。
ホルダ及び振動子を示す斜視図である。
図16の分解斜視図である。
基板を示す展開図である。
ヨークを示す平面図である。
図19のH−H線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態における振動発生器について説明する。
【0011】
振動発生器は、マグネットを保持する振動子が筐体に対して変位可能に、筐体に支持されている構造を有している。振動子の近くには、コイルが配置されている。振動子は、筐体に対する位置及び姿勢のうち少なくとも一方を変化させるための磁場を発生させる。振動発生器は、コイルの励磁に応じて振動子を往復運動させることで振動力を発生する、いわゆるリニアタイプのものである。
【0012】
[第1の実施の形態]
【0013】
図1は、本発明の第1の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。図2は、図1のA−A線断面図である。
【0014】
図1においては、振動発生器1の部品レイアウトが容易に理解できるように、本来フレーム20の上面によって隠れているホルダ50などが、部分的に実線で表示されている。
【0015】
以下の説明において、振動発生器1について、図1で示される座標のX軸方向を左右方向(原点から見てX軸で正となる方向が右方向)、Y軸方向を前後方向(原点から見てY軸で正となる方向が後方向)ということがある。また、図2のZ軸方向(図1のXY平面に垂直な方向)を上下方向(原点から見てZ軸で正となる方向が上方向)ということがある。
【0016】
[振動発生器1の全体構造]
【0017】
図1に示されるように、振動発生器1は、大まかに、両面基板(回路基板の一例)10と、フレーム(筐体の一例)20と、底板30と、コイル40と、ホルダ50とを有している。ホルダ50は、本実施の形態において、4つの柱状体(固定部の一例)51(51a,51b,51c,51d)と、4つのアーム部53(53a,53b,53c,53d)と、1つの振動子保持部(以下、単に保持部ということがある。)55とを有している。保持部55には、マグネット60と、ヨーク70とで構成された振動子80が保持されている。
【0018】
振動発生器1は、全体として、上下の寸法が比較的小さい薄型の略直方体形状に形成されている。振動発生器1は、例えば、左右方向、前後方向のそれぞれの外形寸法が10ミリメートル〜20ミリメートル程度しかない、小型のものである。振動発生器1は、前後左右の側面及び上面がフレーム20により構成され、両面基板10により底面が覆われた、箱形の外形を有している。
【0019】
本実施の形態において、フレーム20及びヨーク70は、例えば鉄などの軟磁性体である。
【0020】
両面基板10は、両面にパターンが設けられたプリント配線基板である。両面基板10の上面の中央部には、2つの端子11,12が設けられている。端子11,12は、両面基板10の底面に設けられたパターン(図示せず)に導通している。端子11,12には、コイル40の巻回端部がはんだを用いて接続されており、両面基板10の底面のパターンを介して、コイル40に通電可能に構成されている。
【0021】
底板30は、両面基板10の上面の略全域を覆うように、長方形の板状に形成されている。底板30と両面基板10とは、例えば粘着シートや接着剤などを介して、互いに固定されている。換言すると、両面基板10は、底板30に沿うように接続されている。底板30の中央部には、2つの端子11,12が上方に露出するように、開口部31が設けられている。底板30の4辺には、4つの接合部33(33a,33b,33c,33d)が形成されている。図2に示されるように、各接合部33は底板30から略90度上方に曲げられて形成され、底板30の両面基板10上の部位と共にL字形状の断面をなしている。各接合部33は、その外側面がフレーム20の側部内面に接触するように形成されている。底板30は、振動子80に対してコイル40よりも離れた位置に配置されている。すなわち、底板30は、フレーム20と共に振動子80やコイル40などを覆っている。
【0022】
本実施の形態において、底板30は、非磁性材料を用いて構成されている。底板30は、例えば非磁性ステンレス鋼など、非磁性の金属材料を用いて構成されている。なお、底板30は、金属材料を用いたものに限られず、例えば樹脂製であってもよい。
【0023】
フレーム20は、全体として、底面部が開口する直方体形状を有している。フレーム20は、例えば鉄板を絞り加工することにより形成されている。平面視で、フレーム20の角部(各側面間の部位)は、R面状部分を挟んで繋がっている。図2に示されるように、フレーム20は、両面基板10の上方から両面基板10の上面を覆うように配置される。フレーム20は、各側面の内面が、底板30の各接合部33の側面に接触するようにして、各接合部33に対して接着又は溶接などがされることで、底板30に固定されている。換言すると、底板30は、フレーム20に取り付けられている。なお、フレーム20は、接合部33にはめ込まれたり、その他の方法で、底板30に固定されていたりしてもよい。
【0024】
このように、振動発生器1は、フレーム20で囲まれた構造を有するので、周囲の磁場等に影響されにくい。また、振動発生器1内の磁束が外部に漏れにくく、外部の機器や回路などに影響が及ぶことが防止される。
【0025】
また、振動発生器1は、フレーム20と底板30とで箱形に囲まれているので、振動発生器1自身の剛性が高くなる。したがって、振動発生器1は、確実に振動を発生することができる。また、振動発生器1は、外部機器等への取り付け作業時において取り扱いやすいものとなる。
【0026】
コイル40は、例えば導線を巻回してなる、全体として楕円形で平板状の空芯コイルである。すなわち、コイル40は、巻回軸方向の寸法が、巻回軸方向に直交する方向の寸法よりも小さい薄型コイルである。なお、コイル40は、金属箔を巻回したものをスライスしてなるものであったり、シートコイルを積層したものであったりしてもよい。また、コイル40は、平面視で、円形や、四角形形状などの多角形形状を有していてもよい。
【0027】
図2に示されるように、コイル40は、巻回軸方向が上下方向となるようにして、底板30の上面に配置されている。図1に示されるように、コイル40は、平面視で、振動発生器1の中央部に、後述するように振動子80に対して面対向に配置されている。コイル40と底板30とは、絶縁されている。コイル40の2つの巻回端部は、共にコイル40の内側から開口部31を介して両面基板10の上面側に配線され、端子11,12に接続されている。
【0028】
ホルダ50は、マグネット60及びヨーク70と共に、インサート成形により一体成形されている。すなわち、ホルダ50と振動子80とは、一体成形されている。本実施の形態において、柱状体51、アーム部53、及び保持部55は、弾性体(樹脂の一例)を用いて一体成形されている。弾性体としては、例えば、熱に強いフッ素系やシリコン系のゴムを用いることができる。このようなゴムを用いてホルダ50を形成することにより、振動発生器1の耐熱性を向上させることができる。弾性体はこれに限られず、種々のものを用いることができる。
【0029】
[ホルダ50及び振動子80の構造]
【0030】
図3は、ホルダ50を示す斜視図である。
(【0031】以降は省略されています)

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