JP2004358443A - Vibration actuator and its driving method - Google Patents

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JP2004358443A JP2003163415A JP2003163415A JP2004358443A JP 2004358443 A JP2004358443 A JP 2004358443A JP 2003163415 A JP2003163415 A JP 2003163415A JP 2003163415 A JP2003163415 A JP 2003163415A JP 2004358443 A JP2004358443 A JP 2004358443A
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Japan
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vibration
vibration actuator
magnetic circuit
actuator
coil
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Suzuki
裕 鈴木
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Tokin Corp
Original Assignee
NEC Tokin Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive vibration actuator and its driving method with small reverberation of vibration after an input is switched off, which generates the sharp sensible vibration, and which produces the stable vibration with the minimum effect of fluctuations in vibration resonant frequency and input signal frequency. <P>SOLUTION: The actuator comprises a magnetic circuit consisting of a yoke 31, a permanent magnet 32, a plate 33, and a central shaft 37, a coil 36 and a drive circuit section. The drive circuit section imparts actuation at frequencies higher by 5 Hz-50 Hz than the vibration resonant frequency of the magnetic circuit and the coil 36. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型で体感振動を発生させるための振動アクチュエータに関するもので、特に、移動体通信機の呼び出しバイブレータや、パチンコを含むゲーム機の体感振動発生器、タッチパネルのクリック感発生器などに使用される振動アクチュエータおよびその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の振動アクチュエータは、磁気回路の振動を利用して直接人間が接触する外部筐体を振動させていた。その際の駆動信号は、固定周波数入力の場合、磁気回路の振動共振周波数とほぼ同じ周波数にしていた。特許文献1には、体感振動を発生させる振動アクチュエータについて記載されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−258253号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、振動共振周波数を利用して振動させると、入力を切った後の振動の余韻が大きく、特に短いサイクルの振動で触覚に訴えようとするクリック感発生器等に使用する場合は、めりはりの弱い振動となっていた。
【0005】
また、振動加速度は共振点近傍では大きく変化するため、入力周波数と振動共振周波数を一致させる必要があるが、振動共振周波数は磁気回路質量のばらつき、サスペンションのバネ定数のばらつき、アクチュエータ製造のばらつき、温度変化によるばらつき、筐体への取り付け時のばらつき、筐体の保持方法によるばらつき等で、中心周波数から10Hz前後ばらつく場合が多く、入力の周波数についても製造のばらつきがあり、これらのばらつきのために安定した振動強度が得られないという問題があった。
【0006】
上述の問題点解決策として、入力信号を共振点中心にその前後でスウィープさせるという駆動方法も提案されているが、短いサイクルの振動には不向きであり、またスウィープ信号作成のために回路が複雑になっていた。
【0007】
本発明の目的は、入力を切った後の振動の余韻が小さく、めりはりのある体感振動を発生させ、かつ、振動共振周波数および入力信号周波数のばらつきの影響を最小限に押さえた低コストで安定な振動をもたらす振動アクチュエータおよびその駆動方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、上記課題を解決するために、本発明の振動アクチュエータは、振動共振周波数より、5Hz〜50Hz高い任意の固定周波数もしくは5Hz〜50Hz低い任意の固定周波数を入力して駆動させている。
【0009】
即ち、本発明は、磁気回路とコイルとで構成され、振動共振を利用して外部に振動が取り出される振動アクチュエータにおいて、振動共振周波数より5Hz〜50Hz高い周波数を入力して駆動させた振動アクチュエータである。
【0010】
また、本発明は、磁気回路とコイルとで構成され、振動共振を利用して外部に振動が取り出される振動アクチュエータにおいて、振動共振周波数より5Hz〜50Hz低い周波数を入力して駆動させた振動アクチュエータである。
【0011】
また、本発明は、前記振動アクチュエータの振動共振周波数が60Hz〜300Hzの間にある振動アクチュエータである。
【0012】
また、本発明は、前記振動アクチュエータにおいて、入力波形を10サイクル未満に制限した振動アクチュエータである。
【0013】
また、本発明は、前記振動アクチュエータは、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと該コイルによって駆動力が与えられる該コイルと一体化した振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造の振動アクチュエータである。
【0014】
また、本発明は、前記振動アクチュエータは、ヨークと該ヨークの磁極に吸引力を発生させるために巻かれているコイルとから構成された磁気回路と、該磁気回路の磁極に空隙をもって対向して配置した磁性体の吸引部をもつ振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造の振動アクチュエータである。
【0015】
また、本発明は、磁気回路とコイルとで構成される振動アクチュエータを、振動共振を利用して外部に振動を取り出す振動アクチュエータの駆動方法であって、前記振動アクチュエータの振動共振周波数より5Hz〜50Hz高い周波数を入力して駆動させる振動アクチュエータの駆動方法である。
【0016】
また、本発明は磁気回路とコイルとで構成される振動アクチュエータを、振動共振を利用して外部に振動を取り出す振動アクチュエータの駆動方法であって、前記振動アクチュエータの振動共振周波数より5Hz〜50Hz低い周波数を入力して駆動させる振動アクチュエータの駆動方法である。
【0017】
また、本発明は、前記振動アクチュエータの振動共振周波数を60Hz〜300Hzの間に設定する振動アクチュエータの駆動方法である。
【0018】
また、本発明は、前記振動アクチュエータの駆動方法において、入力波形を10サイクル未満に制限する振動アクチュエータの駆動方法である。
【0019】
また、本発明は、前記振動アクチュエータを、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと該コイルによって駆動力が与えられる該コイルと一体化した振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造の振動アクチュエータの駆動方法である。
【0020】
また、本発明は、前記振動アクチュエータを、ヨークと該ヨークの磁極に吸引力を発生させるために巻かれているコイルとから構成された磁気回路と、該磁気回路の磁極に空隙をもって対向して配置した磁性体の吸引部をもつ振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造の振動アクチュエータの駆動方法である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による振動アクチュエータおよびその駆動方法について、以下に図面を参照して説明する。
【0022】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による動電式の可動磁気回路型振動アクチュエータの構造を示す断面図である。磁気回路は、ヨーク31,永久磁石32,プレート33、中心軸37で構成され、サスペンション34でケースを兼ねる振動伝達部38に柔軟に支持されている。磁気回路の空隙にはコイル36が配置され、該コイル36と一体化した振動板35が周囲を振動伝達部38に固定されている。コイル36に交流信号を印加すると、その周波数に応じて磁気回路が振動する。
【0023】
図2は、振動アクチュエータの振動加速度の周波数特性を示す図である。本実施の形態1では、共振点における先鋭度を緩和するようなサスペンション形状を採用しているため、その振動出力を表す振動加速度は、図2に示すような周波数特性を持っている。
【0024】
振動共振周波数fと一致する入力周波数を印加すれば、もっとも効率良い振動が得られるが、振動共振周波数を利用して振動させると、入力を切った後の振動の余韻が大きく、特に短いサイクルの振動で触覚に訴えようとするクリック感発生器等に使用する場合は、めりはりの弱い振動となってしまう。
【0025】
また、f近傍の特性曲線は急峻であり、入力周波数とfとが離れると振動加速度が大きく変動してしまうため、入力周波数と振動共振周波数を一致させる必要がある。振動共振周波数は磁気回路質量のばらつき、サスペンションのバネ定数のばらつき、アクチュエータ製造のばらつき、温度変化によるばらつき、筐体への取り付け時のばらつき、筐体の保持方法によるばらつき等で、中心周波数から10Hz前後ばらつく場合が多く、入力の周波数についても製造のばらつきがあり、これらのばらつきのために安定した振動強度が得られないという問題がある。ばらつきの一例をあげると、振動共振周波数fは、サスペンションのバネ定数と磁気回路の質量から決定されるため、たとえばfが140Hzの場合、サスペンションの板厚が5%ばらつくと、fは10Hz変動する。
【0026】
図3は、実施の形態1による振動アクチュエータの駆動方法の説明図である。ここで、サスペンションの板厚が0.181mmのものと0.183mmのものの振動加速度のばらつきを、図3を用いて説明する。板厚a(0.181mm)、b(0.183mm)の振動共振周波数をそれぞれfa,fbとすると、従来方式の振動共振周波数固定入力では、板厚aを基準とした振動共振周波数と一致するよう入力周波数f=faとして設定しているので、板厚aでは振動加速度はAとなるが、板厚が1%変動してbとなると振動加速度もBとなり、40%も低下することになる。
【0027】
しかし、実施の形態1の振動アクチュエータでは、入力周波数fを振動共振周波数より14Hz高い周波数に設定して駆動しているため、振動共振周波数がfaからfbに変動しても振動加速度はDからCへの変動となり、変動を15%程度に押さえることができる。また、振動共振周波数をはずして駆動させているため、入力を切った後の振動の余韻が小さくなり、特に短いサイクルの振動ではめりはりのある振動を実現できる。この場合の振動加速度の絶対値の低下については、入力電圧を上げることにより対応できる。したがって、振動効率と振動加速度のばらつきの双方を考慮し、5から50Hzの範囲で、入力周波数を振動共振周波数より高く設定する。
【0028】
先の例では、入力周波数を振動共振周波数より高く設定しているが、振動の周波数特性によっては、入力周波数を振動共振周波数より5〜50Hzの範囲で低くしてもよい。なお、体感振動発生器として使用する場合には、振動アクチュエータの振動共振周波数は、60〜300Hzの範囲に設定することが望ましい。また、クリック感を持たせるために、入力波形は10サイクル未満に制限される。
【0029】
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2による振動アクチュエータの構造を示す断面図である。実施の形態2の振動アクチュエータは、図4に示すように、振動アクチュエータの構造を電磁式振動アクチュエータの構造としてもよい。すなわち、ヨーク101と該ヨークの磁極109に吸引力を発生させるために巻かれているコイル106とバイアス磁界をかけるために設置された永久磁石102から構成された磁気回路と、該磁気回路の磁極109に空隙をもって対向して配置した磁性体吸引部110をもつ振動板105が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部108に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンション104を介して振動伝達部108に柔軟に支持した構造の振動アクチュエータであり、コイル106に交流信号を印加するとその周波数に応じて磁気回路が振動する。
【0030】
実施の形態2の振動アクチュエータにおいても、入力周波数を振動共振周波数より5から50Hzの範囲で高く設定して、めりはりのある振動を実現できる。または、入力周波数を振動共振周波数より5から50Hzの範囲で低く設定しても、同様にめりはりのある振動を実現できる。なお、クリック感を持たせるために、入力波形は、10サイクル未満に制限される。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力を切った後の振動の余韻が小さくなり、特に短いサイクルの振動では、めりはりのある振動を実現できる振動アクチュエータおよび振動アクチュエータの駆動方法を提供できる。また、振動共振周波数および入力信号周波数のばらつきの影響を最小限に押さえた低コストで安定な振動をもたらす振動アクチュエータおよびその駆動方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による振動アクチュエータの構造を示す断面図。
【図2】振動アクチュエータの振動加速度の周波数特性を示す図。
【図3】本発明の実施の形態1による振動アクチュエータの駆動方法の説明図。
【図4】本発明の実施の形態2による振動アクチュエータの構造を示す断面図。
【符号の説明】
31,101 ヨーク
32,102 永久磁石
33 プレート
34,104 サスペンション
35,105 振動板
36,106 コイル
37 中心軸
38,108 振動伝達部
109 磁極
110 磁性体吸引部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vibration actuator for generating a bodily sensational vibration in a small size, and is particularly used for a call vibrator of a mobile communication device, a bodily sensation vibration generator of a game machine including a pachinko machine, a click sensation generator of a touch panel, and the like. The present invention relates to a vibration actuator to be used and a driving method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of vibration actuator vibrates an external housing directly contacted by a human using the vibration of a magnetic circuit. In this case, the drive signal had a frequency substantially the same as the vibration resonance frequency of the magnetic circuit in the case of a fixed frequency input. Patent Literature 1 describes a vibration actuator that generates bodily sensation vibration.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-258253
[Problems to be solved by the invention]
However, when the vibration is applied using the vibration resonance frequency, the vibration after turning off the input is large, and particularly when used in a click feeling generator or the like that appeals to the tactile sensation with a short cycle of vibration, it is difficult to use. The beam had a weak vibration.
[0005]
In addition, since the vibration acceleration changes greatly near the resonance point, it is necessary to match the input frequency and the vibration resonance frequency. However, the vibration resonance frequency varies with the magnetic circuit mass, the suspension spring constant, the actuator manufacturing variation, and the like. Due to variations due to temperature changes, variations during mounting to the housing, variations due to the method of holding the housing, etc., the frequency often fluctuates around 10 Hz from the center frequency, and the input frequency also has manufacturing variations. However, there is a problem that a stable vibration intensity cannot be obtained.
[0006]
As a solution to the above-mentioned problem, a driving method in which an input signal is swept around a resonance point before and after the resonance point has been proposed.However, this method is not suitable for short-cycle oscillation, and the circuit is complicated for generating a sweep signal. Had become.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-cost vibration that has a small lingering vibration after turning off the input, generates a bouncy bodily vibration, and minimizes the influence of variations in the vibration resonance frequency and the input signal frequency. It is an object of the present invention to provide a vibration actuator and a driving method thereof that provide stable vibrations.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problem, the vibration actuator of the present invention is driven by inputting any fixed frequency higher by 5 Hz to 50 Hz or lower by 5 Hz to 50 Hz than the vibration resonance frequency. .
[0009]
That is, the present invention relates to a vibration actuator which is constituted by a magnetic circuit and a coil, and which takes out vibrations to the outside by utilizing vibration resonance, wherein the vibration actuator is driven by inputting a frequency higher by 5 Hz to 50 Hz than the vibration resonance frequency. is there.
[0010]
Further, the present invention is directed to a vibration actuator which is configured by a magnetic circuit and a coil, and which takes out vibration outside by utilizing vibration resonance, wherein the vibration actuator is driven by inputting a frequency lower by 5 Hz to 50 Hz than the vibration resonance frequency. is there.
[0011]
Further, the present invention is the vibration actuator, wherein the vibration resonance frequency of the vibration actuator is between 60 Hz and 300 Hz.
[0012]
Further, the present invention is the above-mentioned vibration actuator, wherein the input waveform is limited to less than 10 cycles.
[0013]
Further, according to the present invention, in the vibration actuator, the magnetic circuit includes a permanent magnet, a yoke, and a plate used for concentrating a magnetic flux of the permanent magnet; a coil disposed in a gap of the magnetic circuit; The vibrating plate integrated with the coil to which the driving force is applied is fixed to a vibration transmitting portion so that the vibrating plate is relatively vibrated, and the magnetic circuit is vibrated through a suspension made of a flexible spring. This is a vibration actuator having a structure flexibly supported by a transmission unit.
[0014]
Further, according to the present invention, in the vibration actuator, a magnetic circuit including a yoke and a coil wound to generate an attractive force on a magnetic pole of the yoke is opposed to a magnetic pole of the magnetic circuit with a gap. The periphery of the diaphragm is fixed to the vibration transmitting unit such that the diaphragm having the magnetic material suction unit is relatively vibrated, and the magnetic circuit is connected to the vibration transmitting unit via a suspension made of a flexible spring. This is a vibration actuator with a structure that is flexibly supported.
[0015]
The present invention also relates to a method of driving a vibration actuator comprising a magnetic circuit and a coil to extract vibrations to the outside by utilizing vibration resonance, wherein the vibration actuator has a vibration resonance frequency of 5 Hz to 50 Hz. This is a method of driving a vibration actuator that drives by inputting a high frequency.
[0016]
The present invention also relates to a method of driving a vibration actuator comprising a magnetic circuit and a coil to extract vibrations to the outside by using vibration resonance, wherein the vibration actuator is 5 Hz to 50 Hz lower than the vibration resonance frequency of the vibration actuator. This is a method of driving a vibration actuator that is driven by inputting a frequency.
[0017]
Further, the present invention is a method for driving a vibration actuator, wherein the vibration resonance frequency of the vibration actuator is set between 60 Hz and 300 Hz.
[0018]
The present invention is also a method for driving a vibration actuator, wherein the input waveform is limited to less than 10 cycles.
[0019]
Also, the present invention provides a magnetic circuit comprising a permanent magnet, a yoke and a plate used for concentrating a magnetic flux of the permanent magnet, a coil disposed in a gap of the magnetic circuit, and a coil. The vibrating plate integrated with the coil to which the driving force is applied is fixed to a vibration transmitting portion so that the vibrating plate is relatively vibrated, and the magnetic circuit is vibrated through a suspension made of a flexible spring. This is a method of driving a vibration actuator having a structure flexibly supported by a transmission unit.
[0020]
Also, the present invention provides a method wherein the vibration actuator is opposed to a magnetic circuit including a yoke and a coil wound to generate an attractive force on a magnetic pole of the yoke with a gap between the magnetic circuit and the magnetic pole of the magnetic circuit. The periphery of the diaphragm is fixed to the vibration transmitting unit such that the diaphragm having the magnetic material suction unit is relatively vibrated, and the magnetic circuit is connected to the vibration transmitting unit via a suspension made of a flexible spring. This is a method for driving a vibration actuator having a structure that is flexibly supported.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A vibration actuator and a driving method thereof according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an electrokinetic movable magnetic circuit type vibration actuator according to Embodiment 1 of the present invention. The magnetic circuit is composed of a yoke 31, a permanent magnet 32, a plate 33, and a central shaft 37, and is flexibly supported by a vibration transmitting portion 38 also serving as a case by a suspension 34. A coil 36 is arranged in the gap of the magnetic circuit, and a vibration plate 35 integrated with the coil 36 is fixed to a vibration transmission unit 38 around the periphery. When an AC signal is applied to the coil 36, the magnetic circuit vibrates according to the frequency.
[0023]
FIG. 2 is a diagram illustrating frequency characteristics of the vibration acceleration of the vibration actuator. In the first embodiment, since the suspension shape that reduces the sharpness at the resonance point is adopted, the vibration acceleration representing the vibration output has a frequency characteristic as shown in FIG.
[0024]
The most efficient vibration can be obtained by applying an input frequency that matches the vibration resonance frequency f 0. However, when the vibration is used by using the vibration resonance frequency, the vibration after turning off the input is large, and the cycle is particularly short. When used in a click feeling generator or the like that attempts to appeal to the tactile sensation due to the vibration, the vibration becomes weak.
[0025]
Further, f 0 is the vicinity of the characteristic curve steep, since the vibration acceleration and the input frequency and f 0 and away fluctuates greatly, it is necessary to match the input frequency and the vibration resonance frequency. The vibration resonance frequency is 10 Hz from the center frequency due to variations in the mass of the magnetic circuit, variations in the spring constant of the suspension, variations in the manufacture of the actuator, variations due to temperature changes, variations during mounting to the housing, and variations due to the method of holding the housing. In many cases, there is a variation in manufacturing before and after the input frequency, and there is a problem that a stable vibration intensity cannot be obtained due to these variations. As an example of the variation, the vibration resonance frequency f 0 is determined from the spring constant of the suspension and the mass of the magnetic circuit. For example, when f 0 is 140 Hz, if the plate thickness of the suspension varies by 5%, f 0 becomes It fluctuates by 10 Hz.
[0026]
FIG. 3 is an explanatory diagram of a driving method of the vibration actuator according to the first embodiment. Here, the variation of the vibration acceleration between the suspension having a thickness of 0.181 mm and the suspension having a thickness of 0.183 mm will be described with reference to FIG. Assuming that the vibration resonance frequencies of the plate thicknesses a (0.181 mm) and b (0.183 mm) are f 0 a and f 0 b, respectively, in the conventional vibration resonance frequency fixed input, the vibration resonance based on the plate thickness a Since the input frequency f d = f 0 a is set so as to match the frequency, the vibration acceleration is A at the plate thickness a, but the vibration acceleration is also B at the plate thickness f that changes by 1% and becomes b. % Will also decrease.
[0027]
However, the vibration actuator according to the first embodiment, since the drive to set the input frequency f d to 14Hz higher frequency than the vibration resonance frequency, the vibration resonance frequency be varied from f 0 a to f 0 b vibration The acceleration changes from D to C, and the change can be suppressed to about 15%. In addition, since the driving is performed with the vibration resonance frequency removed, the reverberation of the vibration after the input is turned off is reduced, and particularly, the vibration having a short cycle can be realized. In this case, the absolute value of the vibration acceleration can be reduced by increasing the input voltage. Therefore, the input frequency is set higher than the vibration resonance frequency in the range of 5 to 50 Hz in consideration of both the vibration efficiency and the variation of the vibration acceleration.
[0028]
In the above example, the input frequency is set higher than the vibration resonance frequency. However, depending on the frequency characteristics of the vibration, the input frequency may be lower than the vibration resonance frequency in the range of 5 to 50 Hz. When used as a bodily sensation vibration generator, the vibration resonance frequency of the vibration actuator is desirably set in the range of 60 to 300 Hz. Also, the input waveform is limited to less than 10 cycles in order to have a click feeling.
[0029]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the vibration actuator according to the second embodiment of the present invention. In the vibration actuator according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, the structure of the vibration actuator may be the structure of an electromagnetic vibration actuator. That is, a magnetic circuit composed of a yoke 101, a coil 106 wound to generate an attractive force on a magnetic pole 109 of the yoke, and a permanent magnet 102 installed to apply a bias magnetic field, and a magnetic pole of the magnetic circuit. The periphery of the diaphragm is fixed to the vibration transmitting unit 108 so that the diaphragm 105 having the magnetic material suction unit 110 disposed opposite to the gap 109 with a gap is relatively vibrated, and the magnetic circuit is formed by a flexible spring. This is a vibration actuator having a structure flexibly supported by a vibration transmission unit 108 via a suspension 104, and when an AC signal is applied to a coil 106, a magnetic circuit vibrates according to the frequency.
[0030]
Also in the vibration actuator according to the second embodiment, the input frequency is set to be higher than the vibration resonance frequency in the range of 5 to 50 Hz, so that it is possible to realize a vibrating vibration. Alternatively, even if the input frequency is set lower than the vibration resonance frequency in the range of 5 to 50 Hz, it is possible to realize the vibration with a sharp edge. Note that the input waveform is limited to less than 10 cycles in order to have a click feeling.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a vibration actuator and a driving method of the vibration actuator which can realize a pulsating vibration, particularly in a short cycle of vibration, in which the lingering of the vibration after the input is turned off is reduced. Can be provided. In addition, it is possible to provide a vibration actuator and a method of driving the same that provide stable vibration at low cost while minimizing the influence of variations in the vibration resonance frequency and the input signal frequency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of a vibration actuator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating frequency characteristics of vibration acceleration of a vibration actuator.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a driving method of the vibration actuator according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a structure of a vibration actuator according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
31, 101 Yoke 32, 102 Permanent magnet 33 Plate 34, 104 Suspension 35, 105 Vibration plate 36, 106 Coil 37 Center axis 38, 108 Vibration transmitting unit 109 Magnetic pole 110 Magnetic material attracting unit

Claims (12)

磁気回路とコイルとで構成され、振動共振を利用して外部に振動が取り出される振動アクチュエータにおいて、振動共振周波数より5Hz〜50Hz高い周波数を入力して駆動させたことを特徴とする振動アクチュエータ。What is claimed is: 1. A vibration actuator comprising a magnetic circuit and a coil, wherein a vibration is taken out to the outside using vibration resonance, wherein the vibration actuator is driven by inputting a frequency higher by 5 Hz to 50 Hz than the vibration resonance frequency. 磁気回路とコイルとで構成され、振動共振を利用して外部に振動が取り出される振動アクチュエータにおいて、振動共振周波数より5Hz〜50Hz低い周波数を入力して駆動させたことを特徴とする振動アクチュエータ。What is claimed is: 1. A vibration actuator comprising a magnetic circuit and a coil, wherein vibration is taken out to the outside using vibration resonance, wherein the vibration actuator is driven by inputting a frequency 5 Hz to 50 Hz lower than the vibration resonance frequency. 前記振動アクチュエータの振動共振周波数が60Hz〜300Hzの間にあることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の振動アクチュエータ。The vibration actuator according to claim 1, wherein a vibration resonance frequency of the vibration actuator is between 60 Hz and 300 Hz. 前記振動アクチュエータにおいて、入力波形を10サイクル未満に制限したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の振動アクチュエータ。4. The vibration actuator according to claim 1, wherein an input waveform of the vibration actuator is limited to less than 10 cycles. 前記振動アクチュエータは、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと該コイルによって駆動力が与えられる該コイルと一体化した振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の振動アクチュエータ。The vibration actuator is provided with a magnetic circuit composed of a permanent magnet, a yoke, and a plate used to concentrate the magnetic flux of the permanent magnet, a coil disposed in a gap of the magnetic circuit, and a driving force provided by the coil. The periphery of the diaphragm is fixed to the vibration transmitting unit so that the diaphragm integrated with the coil relatively vibrates, and the magnetic circuit is flexibly supported by the vibration transmitting unit via a suspension made of a flexible spring. The vibration actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration actuator has a modified structure. 前記振動アクチュエータは、ヨークと該ヨークの磁極に吸引力を発生させるために巻かれているコイルとから構成された磁気回路と、該磁気回路の磁極に空隙をもって対向して配置した磁性体の吸引部をもつ振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の振動アクチュエータ。The vibrating actuator includes a magnetic circuit composed of a yoke and a coil wound to generate a magnetic attraction of a magnetic pole of the yoke, and a magnetic attraction arranged to face a magnetic pole of the magnetic circuit with a gap therebetween. A structure in which the periphery of the diaphragm is fixed to a vibration transmitting unit so that the diaphragm having a portion relatively vibrates, and the magnetic circuit is flexibly supported by the vibration transmitting unit via a suspension made of a flexible spring. The vibration actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein: 磁気回路とコイルとで構成される振動アクチュエータを、振動共振を利用して外部に振動を取り出す振動アクチュエータの駆動方法であって、前記振動アクチュエータの振動共振周波数より5Hz〜50Hz高い周波数を入力して駆動させることを特徴とする振動アクチュエータの駆動方法。A method of driving a vibration actuator that includes a magnetic circuit and a coil to extract vibrations to the outside using vibration resonance, wherein a frequency higher than the vibration resonance frequency of the vibration actuator by 5 Hz to 50 Hz is input. A method of driving a vibration actuator, comprising: driving a vibration actuator. 磁気回路とコイルとで構成される振動アクチュエータを、振動共振を利用して外部に振動を取り出す振動アクチュエータの駆動方法であって、前記振動アクチュエータの振動共振周波数より5Hz〜50Hz低い周波数を入力して駆動させることを特徴とする振動アクチュエータの駆動方法。A method for driving a vibration actuator that includes a magnetic circuit and a coil to extract vibrations to the outside by using vibration resonance, wherein a frequency lower by 5 Hz to 50 Hz than the vibration resonance frequency of the vibration actuator is input. A method of driving a vibration actuator, comprising: driving a vibration actuator. 前記振動アクチュエータの振動共振周波数を60Hz〜300Hzの間に設定することを特徴とする請求項7または8のいずれかに記載の振動アクチュエータの駆動方法。9. The method according to claim 7, wherein a vibration resonance frequency of the vibration actuator is set between 60 Hz and 300 Hz. 前記振動アクチュエータの駆動方法において、入力波形を10サイクル未満に制限することを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の振動アクチュエータの駆動方法。10. The method of driving a vibration actuator according to claim 7, wherein in the method of driving the vibration actuator, an input waveform is limited to less than 10 cycles. 前記振動アクチュエータを、永久磁石とヨークと前記永久磁石の磁束を集中させるために用いられるプレートとから構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと該コイルによって駆動力が与えられる該コイルと一体化した振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造とすることを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載の振動アクチュエータの駆動方法。A driving force is applied to the vibration actuator by a magnetic circuit including a permanent magnet, a yoke, and a plate used for concentrating the magnetic flux of the permanent magnet, a coil disposed in a gap of the magnetic circuit, and the coil. The periphery of the diaphragm is fixed to the vibration transmitting unit so that the diaphragm integrated with the coil relatively vibrates, and the magnetic circuit is flexibly supported by the vibration transmitting unit via a suspension made of a flexible spring. The method for driving a vibration actuator according to claim 7, wherein the vibration actuator has a structure. 前記振動アクチュエータを、ヨークと該ヨークの磁極に吸引力を発生させるために巻かれているコイルとから構成された磁気回路と、該磁気回路の磁極に空隙をもって対向して配置した磁性体の吸引部をもつ振動板が相対的に振動するように前記振動板の周囲を振動伝達部に固定するとともに、前記磁気回路を柔軟なばねからなるサスペンションを介して振動伝達部に柔軟に支持した構造とすることを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載の振動アクチュエータの駆動方法。A magnetic circuit comprising the yoke and a coil wound to generate an attractive force on a magnetic pole of the yoke, and a magnetic material arranged to face the magnetic pole of the magnetic circuit with a gap therebetween; A structure in which the periphery of the diaphragm is fixed to a vibration transmitting unit so that the diaphragm having a portion relatively vibrates, and the magnetic circuit is flexibly supported by the vibration transmitting unit via a suspension made of a flexible spring. The method for driving a vibration actuator according to any one of claims 7 to 10, wherein:
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