JP2000125530A - 振動発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話等に使用される振動発生器のモ
ータを使用しない構造を提供する。 【解決手段】 中央部分にコイル３を巻回し、両磁極を
間隔を置いて同方向に延ばした電磁石１の両磁極２ａ，
２ｂの間に、これら両磁極２ａ，２ｂ側が単一極性とな
るように着磁した磁石６を配設し、この磁石６をバネ板
７で揺動自在に支持した。電磁石１のコイル３に交流電
流を流すと、両磁極２ａ，２ｂが交互にＳ極とＮ極に変
化するので磁石６は磁気干渉で振動する。この振動はバ
ネ板７を介してケース９に伝えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機、テレ
ビゲーム器あるいは体感機能を持たせたヘッドホン等に
適用する振動発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機が着信したときの呼出し音
は、これを所持する者がどのような状況下にあっても突
然発生するために困ることがある。これを防ぐために電
源スイッチをオフにしておくと、緊急な伝言ができず、
携帯電話としての価値が半減する。そこで案出された機
能に、着信時に携帯電話機の本体を振動させる、いわゆ
るバイブレータ機能がある。これは、小型のモータの回
転軸に重錘を偏心させて取付け、着信時のこのモータを
回転させるものである。モータが回転すると、偏心して
取付けられた重錘が回転して重錘とともにモータを振動
させるから、このモータを収容したケースも振動する。
これによって着信時に音を発生させるサウンダ（ブザ
−）を作動させなくても着信を知ることができる。

【０００３】上記のようにモータに偏心させた重錘を取
付けた構造の振動発生器は、携帯電話機以外にも、テレ
ビゲーム器や体感機能を持たせたヘッドホン等に使用さ
れる。すなわちテレビゲーム器では、テレビ画面を変え
るために操作するコントローラに振動発生機能を持た
せ、画面上に特定の状態（たとえば動く車両が何かに衝
突したとき）が表れたときにコントローラを振動させて
遊技者に特定の刺激を与える。

【０００４】さらに体感機能を持たせたヘッドホンにお
いては、特定周波数以下の重低音が再生されるとき、音
のみでなく振動も発生させるようにして、臨場感を向上
させるものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のモータを使用し
た振動発生器は、形状、重量ともに大きくなりがちであ
るので、これをいかに小さく、かつ軽量にするかの問題
がある。そして特に携帯電話機では、この振動発生器の
ほかに受信時に呼出し音を発生するサウンダ、相手の声
を再生するスピーカ等があるので、これらを一体化し
て、全体の容積を小さくしなければならないということ
もある。

【０００６】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、モータを使用しない構造の振動発生器を提供しよう
とするものである。またこれと同時に、振動発生器にサ
ウンダおよびスピーカの機能をも持たせる構造を提供し
ようとするものである。

【０００７】モータを使用せずに音声と振動の両方を発
生させる先行技術として、特開平１０−２１５４９９号
公報に開示されたものがある。この発明は、音声発生機
構と振動発生機構を同一の機構で円形に配設したもので
ある。同一の機構で音声と振動の両方を得るものである
から、音声周波数特性あるいは振動周波数特性を定める
場合に制約を受けるものと考えられる。本発明は、これ
とは相違する構造によって、任意の振動周波数が得ら
れ、あるいはこれに音声出力を発するスピーカ機構を組
み合わせることができる技術を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載された発明に
おいては、中央部分にコイルを巻回し、両磁極を間隔を
置いて同方向に延ばした電磁石の前記両磁極の間に、両
磁極側が単一極性となるように着磁した磁石を配設し、
該磁石を弾性体により揺動自在に支持したことを特徴と
する。

【０００９】また請求項２に記載された発明において
は、それぞれコイルを巻回して形成した２個の磁極を間
隔を置いて配設した電磁石の両磁極の間に、両磁極側が
単一極性となるように着磁した磁石を配設し、該磁石を
弾性体により揺動自在に支持したことを特徴とする。

【００１０】また請求項３に記載された発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
磁石を環状体に形成し、その外周と内周に極性を分けて
着磁したことを特徴とする。

【００１１】また請求項４に記載された発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
磁石を板体に形成し、厚さ方向に極性を分けて着磁する
と共に、該磁石の表面または裏面に、両端が磁石より突
出して前記電磁石の両磁極側に臨む磁性板を取付けたこ
とを特徴とする。

【００１２】また請求項５に記載された発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
磁石を、バネ板により側方から支持して、前記電磁石の
両磁極内で揺動自在にしたことを特徴とする。

【００１３】また請求項６に記載された発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
磁石を、コイルスプリングにより側方から吊って、前記
電磁石の両磁極内で揺動自在にしたことを特徴とする。

【００１４】また請求項７に記載された発明において
は、請求項１または２に記載されたものにおいて、前記
磁石を、下面に取付けたコイルスプリングあるいはバネ
板によって、前記電磁石の両磁極内で揺動自在にしたこ
とを特徴とする。

【００１５】さらに請求項８に記載された発明において
は、マグネット、ポールピース、ヨークおよびボイスコ
イルを取付けた振動板からなるスピーカユニットを、電
磁石の磁界内に揺動自在に支持したことを特徴とする。

【００１６】そして請求項９に記載された発明において
は、請求項８に記載されたものにおいて、前記スピーカ
ユニットを揺動自在に支持する手段として、スピーカユ
ニットの外周部を筒状のゴムホルダで覆い、該ゴムホル
ダの上端を、全体を収容するケースに支持させたことを
特徴とする。

【００１７】上記請求項１ないし７に記載された発明に
よれば、電磁石に交流電流を流すことにより、磁気干渉
作用により磁石が振動し、その振動がケースに伝達す
る。また請求項８および９に記載された発明によれば、
スピーカユニットが発音するとともに振動する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を携帯電話機に適用
するときの実施の形態の原理的な構造を、平面を示した
図１と、図１のＡ−Ａ線に沿った断面を示した図２につ
いて説明する。電磁石１はコ字状のヨーク２の中央部分
にコイル３が巻回されて形成されており、基板４からコ
ード５で供給される交流電流により、ヨーク２の両端で
同方向に延ばされた磁極２ａ，２ｂにＳ極とＮ極を交互
に発生させるようになっている。なお、図２および他の
図においてコイル３の断面の詳細は省略する。

【００１９】電磁石１の磁極２ａ，２ｂの間には環状の
磁石６が配設され、バネ板７で支持されている。このバ
ネ板７は、磁石の下面に接着される部分７ａと、これを
９０°屈折させた部分７ｂとを有し、この屈折させた部
分７ｂが磁石６を揺動自在に支持する。バネ板７の部分
７ｂの基部は、ボルト８によってケース９に取付けられ
ている。

【００２０】磁石６は前述のように環状をしており、そ
の内周部はＳ極に外周部はＮ極の単一極性となるように
極性を分けて着磁されている。したがって電磁石１のコ
イル３が交流電流で励磁されると、磁極２ａ，２ｂは、
交互にＳ極とＮ極に変化するので、磁石６は図１におけ
る上下方向に振動する。この振動はバネ板７を介してケ
ース９に伝えられる。したがってケース９を収納した携
帯電話機のハウジングも振動し、これを着衣等に収容し
ている携帯電話機の使用者は、着信を知ることができ
る。

【００２１】上記構造のものは、従来のモータを使用し
たものに比して安価に製作できる上に、磁石６の重さと
支持部であるバネ板７の硬さを適宜選定することにより
振動周波数を任意に設定できる特長がある。しかしなが
ら、環状の磁石の内周部と外周部に一定の極性を持たせ
るように着磁するのが、技術的に少々困難であるという
問題がある。

【００２２】そこでこれを改良したものが、図３と図３
のＢ−Ｂ線に沿う断面を示した図４のものである。この
実施の形態では、磁石６を円形の板状体で形成し、その
厚さ方向に極性を分けて着磁してある。例としては上面
をＮ極に、下面をＳ極にする。そして下面のＳ極側に磁
性板１０を接着等によって取付けてある。磁性板１０は
磁石６と同形の円形であり、その一部から、電磁石１の
両磁極２ａ，２ｂに向けて突出部１０ａ，１０ｂが設け
られている。磁石６は厚さ方向に極性を分けて着磁され
ているので、この突出部１０ａ，１０ｂはともに磁石６
の下面の極性（Ｓ極）となる。この実施の形態において
も、磁石６をバネ板６で支持する部分は先のものと同様
であり、電磁石１が交流電流で励磁されると、先のもの
と同様の方向に振動する。

【００２３】図５と図５のＣ−Ｃ線に沿う断面を示した
図６のものは本発明の実施の形態のさらに他の例であ
る。この場合には、それぞれコイル３を巻回して形成し
た２個の磁極２ａ，２ｂを間隔を置いて配設した電磁石
１の両磁極２ａ，２ｂの間に、両磁極側が単一極性とな
るように着磁した磁石６を配設し、この磁石６を弾性体
であるバネ板７により揺動自在に支持している。この実
施の形態でも、バネ板７で支持する部分の構造はこれま
で説明したものと同様である。

【００２４】この実施の形態では、電磁石１として単体
のものを２個間隔を置いて配設すればよいので、電磁石
の製作が容易になるという利点がある。磁石６が振動す
る機能において変わるところはない。なお、この実施の
形態では磁石６に環状のものを使用しているが、図３、
４に示したような円形のものとし、突出部１０ａ，１０
ｂを有する磁性板１０を用いたものとしてもよい。

【００２５】図７と図７のＤ−Ｄ線に沿う断面を示した
図８のものは本発明の実施の形態のさらに他の例であ
る。この実施の形態では、振動発生器と音声発生機構と
を一体化するために、磁石６としてスピーカユニット１
１に設けられる環状のマグネット１２を利用している。
スピーカユニット１１は、環状のマグネット１２とその
下部および中央に位置する断面逆Ｔ字状のポールピース
１３、マグネット１２の上部に位置する環状のヨーク１
４およびボイスコイル１５を取付けた振動板１６からな
る。振動板１６の上部は孔１７ａを有するカバー１７
（図７参照）で覆われている。ボイスコイル１５にはコ
ード１８により音声電流が供給される。電磁石１の部分
は、これまで説明した実施の形態と同様である。

【００２６】この構造においても、スピーカユニット１
１に設けられる環状のマグネット１２が振動発生のとき
の磁石として作用するので、振動発生器としては、これ
まで説明してきた各実施の形態と同様に、マグネット１
１と磁極２ａ，２ｂとの磁気干渉作用により、スピーカ
ユニット１１が振動する。そしてスピーカユニット１１
は、コード１８によって音声電流が供給されれば音声を
発生し、特定の周波数の信号を加えれば、着信を知らせ
るサウンダとしての機能も果たす。

【００２７】以上説明した各実施の形態では、磁石６を
揺動自在に支持する弾性体としてバネ板を用いたものを
説明したが、本発明における弾性材としては、このほか
にコイルスプリングあるいは後述するようなゴムホルダ
を用いることも可能である。図９に示すものは、コイル
スプリング１９により磁石６を側方から図示しないケー
スに吊ったものであり、図１０に示すものは磁石６の下
面と図示しないケースとの間にコイルスプリング１９を
介装したものである。これらはいずれも図における左右
方向あるいは同一面内でこれに交差する方向に磁石６を
振動させることが可能である。なお、図１０のもので
は、コイルスプリング１９に代えてバネ板を用いること
もできる。

【００２８】図１１と図１１のＥ−Ｅ線に沿う断面を示
した図１２および図１１のＦ−Ｆ線に沿う断面を示した
図１３のものは、磁石６としてスピーカユニット１１の
マグネット１２を使用したものの実際の構造である。こ
の構造も原理的なものは図７，８に示したものと同様で
あるので、同一部分には同一の符号を付して説明は省略
し、異なった部分のみを説明する。この場合の特徴部分
は、磁石６としてのスピーカユニット１１を揺動自在に
支持する構造としてバネ板あるいはコイルスプリングを
使用せず、振動部分の断面形状が図１４に示すような筒
状のゴムホルダ２０でスピーカユニット１１の全体を覆
い、このゴムホルダ２０の上端を、図１２，１３に示す
ように全体を収容するケース２１に支持させることによ
りスピーカユニット１１を揺動自在に支持したことであ
る。

【００２９】振動板１６の上面外周は環状の振動板押え
金具２２で押えられ、ゴムホルダ２０の上端はゴムホル
ダ押え金具２３でケース２１に保持されている。スピー
カユニット１１の端子２４はリード線２５で端子板２６
の端子２７に接続されている。２８はコイル３に交流電
流を供給する端子である。ケース２１には複数個の孔２
１ａが開けられており、スピーカユニット１１が発生す
る音が外部に放射されるようになっている。なお、スピ
ーカユニット１１の外周をゴムホルダ２０で覆うことに
より、ケース２１との間に室２８が形成されるので、と
くに低域の音質が改善されることになる。

【００３０】以上説明した実施の形態は、揺動自在に支
持した磁石として携帯電話機用のものを説明したが、本
発明はこれに限られるものではなく、大きさや形状に多
少の変更を加えることにより、テレビゲーム器あるいは
体感機能を持たせたヘッドホンにも同様な効果を持たせ
ることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た振動発生器であるから、請求項１に記載された発明に
よれば、弾性体に支持された磁石が任意の振動周波数で
振動することになり、しかも従来のモータを使用したも
のに比して小型、安価になる効果がある。請求項２に記
載された発明によれば、電磁石の製作が容易となって請
求項１に記載のものと同様の効果を得ることができる。
請求項３に記載された発明によれば磁石を薄くすること
ができ、請求項４に記載された発明によれば磁石の着磁
が容易になる。さらに請求項５ないし７に記載された発
明によれば、バネ板あるいはコイルスプリングのみで磁
石を揺動自在に支持することができる。

【００３２】そして請求項８に記載された発明によれ
ば、スピーカとサウンダさらに振動機構を一体にするこ
とができるので、スペースのない携帯電話機のハウジン
グ内の部品配置のレイアウト性が向上する。さらに請求
項９に記載された発明によれば、特に専用部品を使用す
ることなしにスピーカとしての低域特性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の原理的構造を一部断面で
表した平面図である。

【図２】図１のもののＡ−Ａ線に沿う部分の断面図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態の他の例を一部断面で表し
た平面図である。

【図４】図３のもののＢ−Ｂ線に沿う部分の断面図であ
る。

【図５】本発明の実施の形態のさらに他の例を一部断面
で表した平面図である。

【図６】図５のもののＣ−Ｃ線に沿う部分の断面図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態のさらに他の例を一部断面
で表した平面図である。

【図８】図７のもののＤ−Ｄ線に沿う部分の断面図であ
る。

【図９】磁石の支持構造の他の例を示す側面図である。

【図１０】磁石の支持構造のさらに他の例を示す側面図
である。

【図１１】磁石としてスピーカユニットを用いたときの
実際例を示すケース内部の平面図である。

【図１２】図１１のもののＥ−Ｅ線に沿う部分の断面図
である。

【図１３】図１１のもののＦ−Ｆ線に沿う部分の断面図
である。る。

【図１４】図１１のうちのゴムホルダの可動部分の断面
図である。

【符号の説明】

１ 電磁石 ２ａ 磁極 ２ｂ 磁極 ３ コイル ６ 磁石 ７ バネ板 １０ 磁性板 １１ スピーカユニット １２ マグネット １３ ポールピース １４ ヨーク １５ ボイスコイル １６ 振動板 １９ コイルスプリング ２０ ゴムホルダ ２１ ケース

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D017 AA11 5H607 AA17 BB23 CC01 DD01 JJ08 5H633 BB08 BB10 GG02 GG05 GG09 HH03 HH05 HH08 HH16 JA03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部分にコイルを巻回し、両磁極を間
   隔を置いて同方向に延ばした電磁石の前記両磁極の間
   に、両磁極側が単一極性となるように着磁した磁石を配
   設し、該磁石を弾性体により揺動自在に支持したことを
   特徴とする振動発生器。
2. 【請求項２】 それぞれコイルを巻回して形成した２個
   の磁極を間隔を置いて配設した電磁石の両磁極の間に、
   両磁極側が単一極性となるように着磁した磁石を配設
   し、該磁石を弾性体により揺動自在に支持したことを特
   徴とする振動発生器。
3. 【請求項３】 前記磁石を環状体に形成し、その外周と
   内周に極性を分けて着磁したことを特徴とする請求項１
   または２に記載の振動発生器。
4. 【請求項４】 前記磁石を板体に形成し、厚さ方向に極
   性を分けて着磁すると共に、該磁石の表面または裏面
   に、両端が磁石より突出して前記電磁石の両磁極側に臨
   む磁性板を取付けたことを特徴とする請求項１または２
   に記載の振動発生器。
5. 【請求項５】 前記磁石を、バネ板により側方から支持
   して、前記電磁石の両磁極内で揺動自在にしたことを特
   徴とする請求項１または２に記載の振動発生器。
6. 【請求項６】 前記磁石を、コイルスプリングにより側
   方から吊って、前記電磁石の両磁極内で揺動自在にした
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の振動発生
   器。
7. 【請求項７】 前記磁石を、下面に取付けたコイルスプ
   リングあるいはバネ板によって、前記電磁石の両磁極内
   で揺動自在にしたことを特徴とする請求項１または２に
   記載の振動発生器。
8. 【請求項８】 マグネット、ポールピース、ヨークおよ
   びボイスコイルを取付けた振動板とからなるスピーカユ
   ニットを、電磁石の磁界内に揺動自在に支持したことを
   特徴とする振動発生器。
9. 【請求項９】 前記スピーカユニットを揺動自在に支持
   する手段として、スピーカユニットの外周部を筒状のゴ
   ムホルダで覆い、該ゴムホルダの上端を、全体を収容す
   るケースに支持させたことを特徴とする請求項８に記載
   の振動発生器。