振动体的制作方法

xiaoxiao2020-09-10  1

专利名称:振动体的制作方法
技术领域
本发明涉及在移动电话、手表等便携装置或玩具等小型装置中内置的振动体,尤其涉及用于移动电话的来信报知等的振动体。

背景技术
以往,在移动电话等便携终端装置中,作为来信报知的方式,内装用于通过电话机主体的振动进行报知的振动体,要求该振动体轻薄短小化。因而本申请人提出了图10所示的振动体的方案(日本特开2006-203709号),它能不增加成本而实现小型化,并且很好地实现了振动的增大。
此振动体设有线圈10;与该线圈10进行磁性地相互作用的磁路单元11;将磁路单元11进行弹性支撑的悬架3,通过将信号电流供给线圈10,在由磁路单元11的重量和悬架3决定的共振频率附近,使磁路单元11在线圈10的轴线方向(箭头B的方向)上往复运动、产生振动。
磁路单元11设有圆柱形状的磁铁8;与磁铁8的一方的端面相接的轭铁9;与磁铁8的另一方的端面相接的顶板2,而且在轭铁9上装有重物7。另外,线圈10、磁路单元11和悬架3装于壳体5内,壳体5设有包围磁路单元11的框体4;在固定线圈10的同时封闭框体4的一方的开口侧的基板1;封闭框体4的另一方的开口侧的护板6。
构成以往的振动体时,框体4的内壁与重物7的外周部的间隙d的值设定得小,因为将该振动体的振动部的磁路单元11的重物7的体积增大就意味着将其重量增大,就能够将由该振动体获得的振动力加大。另外,当有外力作用于振动体时,能将相对垂直于磁路单元11的振动方向的变位限制得小,还能防止对线圈10造成的损伤(断线)。
但是,当以往的振动体的框体4的内壁与重物7的外周部的间隙d的值小时,在磁路单元11往复运动的轴线方向上,呈夹着磁路单元11状相对存在的第1空间17和第2空间18之间的空气通路变小。因此,由磁路单元11的往复运动产生的第1、第2空间17、18间的空气的移动受到阻碍。于是,壳体内的磁路单元11的振动受到抑制,相对而言,对应磁路单元的壳体的往复运动受到抑制。另外,该音圈10完全固定在与壳体结合的基板1上,该音圈不振动。
作为对策,如图11所示,通过不使壳体内部形成密闭空间、在框体4的侧壁上设置开口部4a、4b等作为气孔,便能消除由第1、第2空间17、18的内压增减对磁路单元11振动的抑制,但据此方法,壳体5内部产生的声音便从框体4的开口部4a、4b泄漏到壳体5之外、形成噪声而被听到,这是不希望见到的。而且当空气从框体4的开口部4a、4b流出流入时还会产生不必要的声音,也不令人满意。还有,随着空气从开口部4a、4b的流入,存在着异物从外部吸入壳体5内部、引起振动系统的动作障碍、使可靠性下降的隐患。另外,作为壳体5的开口部,基板1的开口部1a、护板6的开口部6a也是一样。在这种以往技术的振动体中存在的问题是当要避免噪声、确保可靠性而将纳有磁路单元11的壳体5做成密封型、小型化时,就不能使振动度足够大,当安装于移动电话等装置上时,存在难以靠振动使人确实感知报信的问题。
本发明的目的在于解决上述以往技术中的问题,提供一种确保大振动量、能搭载于移动电话等小型便携装置上的小型且密封型的振动体。


发明内容
为达到上述目的,本发明的振动体设有划定密闭空间的筒状壳体;在该壳体内与该壳体同轴状地设定的线圈;在该壳体内与该壳体同轴状地设定的磁路单元,其在半径方向上延伸、其外周面经环状的间隙与该壳体的内周面相邻设定;悬架,其以通过向该线圈供给信号电流而使该磁路单元可在该筒状壳体的轴线方向上振动的方式弹性支撑该磁路单元;连通路,其在该壳体内相互连通在该磁路单元的振动方向上的该磁路单元两侧形成的第1空间和第2空间,设于所述壳体及所述磁路单元中至少一方。
在此振动体中,上述第1及第2空间之间已通过筒状的壳体与磁路单元的外周面之间的环状间隙被连通,在壳体或磁路单元中的至少一方加设了连通路。即使不设这样的连通路,通过加大上述间隙的宽度也能将由该间隙连通的第1及第2空间的流体通路的面积加大,但其间隙是跨越上述磁路单元全周的长间隙,即使其增加的流体通路的面积与上述加设的连通路的面积相等,也比加设的连通路的流体阻抗要大。本发明通过加设连通路,高效地实现了第1及第2空间之间的流体连通,能容易地实现壳体与磁路单元之间的相对运动,并能增大该振动体的振动度。结果,能实现这样一种振动体,当它安装于移动电话等小型便携装置上时,能够实现使人确实感知振动报信。
另外,通过做成密闭壳体内部的密闭型振动体,能够防止内部产生的声音泄漏到外部而形成噪音、进而被听到的问题。而且,不会从外部进入尘埃等异物,能防止发生振动障碍、谋求可靠性的提高。
具体地说,前述通气路可以具有设于前述壳体的内面、且在该第1及第2空间之间延伸的至少一个凹部的形式。
作为另外的具体例,前述通气路可以具有设于邻近前述壳体内面的前述磁路单元的外周面、且在该第1及第2空间之间延伸的至少一个凹部的形式。
而且,作为另外的具体例,前述通气路可以具有将前述磁路单元在振动方向上贯通的至少一个贯通孔。
更具体地说,上述磁路单元设有做成圆柱状的磁铁;固定于该磁铁一方端面上的轭铁;固定于该磁铁另一方端面上的顶板;安装于前述轭铁的外周面上的环状的重物,前述通气机构可以具有设于前述重物的外周面的至少一个凹部,或是具有设于前述重物或前述轭铁中的至少一个之上的贯通孔。



图1所示为本发明实施例1的振动体的截面图; 图2为图1中A-A截面图; 图3所示为本发明实施例2的振动体的截面图; 图4为图3中A-A截面图; 图5所示为本发明实施例3的振动体的截面图; 图6为图5中A-A截面图; 图7所示为本发明实施例4的振动体的截面图; 图8为图7中A-A截面图; 图9所示为本发明实施例1的振动体的频率与加速度的关系图; 图10所示为现有技术的振动体的截面图; 图11所示为现有技术的振动体的截面图;
具体实施例方式 下面基于附图对本发明的实施例的振动体进行说明。
图1、图2所示的实施例1的振动体设有圆筒状的线圈10;磁路单元11;将磁路单元11进行弹性支撑的悬架3,通过将信号电流供给线圈10,使磁路单元11在线圈10的轴线方向上往复运动、产生振动。
线圈10、磁路单元11和悬架3收容于壳体5内,壳体5设有包围磁路单元11的筒状框体4;封闭框体4的一方的开口侧的基板1;封闭框体4的另一方的开口侧的护板6。
基板使用印刷电路板、嵌入金属片成型的基板(引线框)等。在基板1的与磁路单元11相对侧的表面配置由发泡材料形成的冲击缓冲部件12a,在护板6的内侧表面的与磁路单元11对应的位置配置冲击缓冲部件12b。此冲击缓冲部件12a、12b用以增大振动体的共振频率区域、降低对共振频率的依存性。
磁路单元11设有圆柱状的磁铁8;固定于磁铁8一方端面上的轭铁9;固定于磁铁8另一方端面上的顶板2,在轭铁9上装有圆环状的重物7,其外周面经圆环状的间隙与壳体5的内周面相邻。收纳有此磁路单元11的壳体5的内部19形成密闭的空间。在磁路单元11往复运动的轴线方向,以夹着该磁路单元11的方式形成有第1空间17和第2空间18,作为增加连通两空间17、18的通气路,在重物7的外周部设有2个凹部13a、13b。
凹部13a、13b配置在相对于磁路单元11的中心即重物7的中心相互对称的位置上,向振动方向即重物的厚度方向延伸,横截面形状为半圆形。与此磁路单元11的振动方向垂直的方向的凹部13a、13b的截面积最好在振动体能合适振动的范围内设定为尽可能小的值。也就是说,这是因为在获得振动体的大的振动力方面,需要加大磁路单元11的重量。
具体地说,将框体4的内壁的半径RA设定为3.9mm;将重物7的外径RB设定为3.8mm;将框体4的内壁与重物7的外周面之间的间隙d值设定为0.1mm。此时的框体4的内壁与重物7的外周面之间的间隙的面积约为2.4mm2。另外,将重物7的凹部13a、13b的横截面形状的半径r设定为0.7mm。这两个凹部13a、13b的面积约为1.6mm2。于是,作为通气机构,当重物7的外周部设置了两个凹部13a、13b时,框体4的内壁与重物7的外周部的间隙的总面积约为4.0mm2,增加了大约70%。
图9为图1及图2所示实施例的振动体的频率与加速度的关系图。纵轴为加速度,横轴为频率。图9中的曲线51、52表示施加了磁路单元11不碰到冲击缓冲部件12a、12b程度的电压时的频率响应,实线所示的曲线51表示设置了凹部13a、13b时的特性,虚线所示的曲线52表示未设置凹部13a、13b时的特性。曲线51所示的设置了凹部13a、13b时的加速度(共振点及其附近的频率)h比曲线52所示的未设置凹部13a、13b时的加速度g大。
另外,曲线41、42表示磁路单元11经冲击缓冲部件12a、12b碰到壳体5时的频率响应,具有非线形区域。实线所示的曲线41表示设置了凹部13a、13b时的特性值,虚线所示的曲线42表示未设置凹部13a、13b时的特性。如图所示,曲线41所示的设置了凹部13a、13b时的共振频率区域S比曲线42所示的未设置凹部13a、13b时的共振频率区域R宽,设置了凹部13a、13b时,能获得稳定的振动动作。这样,通过改变框体4的内壁与重物7的外周面之间的间隙的面积和两个凹部13a、13b的面积的比率,能够将共振振动的尖锐度(Q)在40到60左右之间进行调整,因此能够对应使用目的进行合适的选择。
如上所述,根据本实施例的振动体,将框体4的内壁与重物7的外周面之间的间隙d的值尽力减小到0.1mm,在该间隙d的基础上,作为使第1空间17和第2空间18的连通通气的通气路,在重物7的外周面设置凹部13a、13b,从而能够将磁路单元11的振动度充分地增大。结果,可实现振动体的小型化,能够实现当将振动体安装于移动电话等小型便携装置上时使人确实感知振动来信的振动体。
通过将壳体5的内部19做成密闭的空间,能够防止在壳体5内部19产生的声音泄漏到外部而形成的噪音、进而被听到的问题。而且,不会从外部进入尘埃等异物,能防止发生振动障碍、谋求可靠性的提高。
图3所示为实施例2的振动体的截面图;图4所示为图3中的A-A截面图。作为将第1空间17与第2空间18相互连通的通气机构,此振动体设有将重物贯通的贯通孔14a、14b、14c、14d,其他方面与实施例1相同。贯通孔14a、14b、14c、14d的直径a为0.7mm,以90°间隔配置在以重物7的中心轴线为中心的圆周上。由此,4个贯通孔的总横截面积与实施例1相同,约为1.6mm2。另外,框体4的内壁与重物7的外周部之间的间隙d的值与实施例1同为0.1mm。本实施例的振动体能够得到与实施例1同样的效果。
图5所示为实施例3的振动体的截面图;图6所示为图5中的A-A截面图。作为通气机构,此振动体在构成振子的轭铁上设有4个贯通孔15a、15b、15c、15d,其他方面与实施例1相同。贯通孔15a、15b、15c、15d的直径b的值为0.7mm,以90°间隔配置在以轭铁9的中心轴线为中心的圆周上。框体4的内壁与重物7的外周部的间隙d的值与实施例1同为0.1mm。
图7所示为实施例4的振动体的截面图;图8所示为图7中的A-A截面图。作为通气机构,此振动体在壳体的内周面设有4个凹部16a、16b、16c、16d,其他方面与实施例1相同。凹部16a、16b、16c、16d的宽度c的值为1.0mm,深度e的值为0.4mm,以90°间隔配置在以框体4的中心轴线为中心的圆周上。4个凹部的总横截面积与实施例1相同,约为1.6mm2。凹部16a、16b、16c、16d在磁路单元11的振动方向上超出磁路单元11的振动范围,延伸长度f。框体4的内壁与重物7的外周部的间隙d的值与实施例1同为0.1mm。
另外,在实施例1至4中,作为将第1空间17与第2空间18相互连通的通气机构,以设置2个或4个凹部或贯通孔为例进行了说明,但不仅限于此,凹部或贯通孔的个数可根据情况从优设定。另外,凹部和贯通孔的截面形状也无特殊限定。
另外,各实施例中,作为通气机构,以设置于框体4、重物7、轭铁9的任一构成要素为例进行了说明,但不仅限于此,设置于其他的要素也无妨。另外,通气机构也可设置于框体4和重物7、重物和轭铁9等多个构成要素。
另外,在各实施例中,壳体以由框体、护板、基板构成为例进行了说明,但不仅限于此,框体和护板也可一体化形成。
权利要求
1.一种振动体,其特征是,设有
划定密闭空间的筒状壳体;
在该壳体内与该壳体同轴状地设定的线圈;
在该壳体内与该壳体同轴状地设定的磁路单元,其在半径方向上延伸、其外周面经环状的间隙与该壳体的内周面相邻设定;
悬架,其以通过向该线圈供给信号电流而使该磁路单元可在该筒状壳体的轴线方向上振动的方式弹性支撑该磁路单元;
连通路,其在该壳体内相互连通在该磁路单元的振动方向上的该磁路单元两侧形成的第1空间和第2空间,设于所述壳体及所述磁路单元中至少一方。
2.根据权利要求1所述的振动体,其特征是,所述通气机构具有设于前述壳体的内面、且在该第1及第2空间之间延伸的至少一个凹部。
3.根据权利要求1所述的振动体,其特征是,所述通气机构具有设于邻近所述壳体内面的所述磁路单元的外周面、且在该第1及第2空间之间延伸的至少一个凹部。
4.根据权利要求1所述的振动体,其特征是,所述通气机构具有将所述磁路单元在振动方向上贯通的至少一个贯通孔。
5.根据权利要求1所述的振动体,其特征是,所述磁路单元设有做成圆柱状的磁铁;固定于该磁铁一方端面上的轭铁;固定于该磁铁另一方端面上的顶板;安装于所述轭铁的外周面上的环状的重物,所述通气机构具有设于所述重物的外周面的至少一个凹部。
6.根据权利要求1所述的振动体,其特征是,所述磁路单元设有做成圆柱状的磁铁;抵接于该磁铁一方端面上的轭铁;抵接于该磁铁另一方端面上的顶板;安装于所述轭铁的外周面上的重物,所述通气机构具有设于所述重物或所述轭铁中的至少一个之上的贯通孔。
全文摘要
本发明提供一种确保大振动量的小型且密封型的振动体。该振动体设有壳体(5);设于该壳体内的线圈(10);磁路单元(11)及支撑磁路单元的悬架(3),磁路单元在半径方向上延伸、其外周面经环状的间隙与该壳体的内周面相邻。在壳体及磁路单元中的至少一方,设有追加连通在该磁路单元的上下形成的第1空间(17)及第2空间(18)的连通部(13a、13b)。
文档编号B06B1/02GK101239352SQ200710303570
公开日2008年8月13日 申请日期2007年10月23日 优先权日2006年10月23日
发明者小林和裕, 梶原宽夫 申请人:株式会社西铁城电子

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