JP2001191028A - 振動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動板を大きく、しかも平坦にした、また同
じ入力でもより大きな音圧を出力でき、かつ設計が簡素
化された振動アクチュエータを得る。 【解決手段】 周縁にコイル位置決め部７が形成された
コイル支持台６と、前記コイル支持台６に対して同軸状
に配置固定された柔軟なダンパ８と、前記ダンパ８の中
央部に嵌合される中心軸４と、前記ダンパ８との間に空
隙を有して前記中心軸に装着される磁気回路と、前記空
隙に配置されて前記コイル支持台６のコイル位置決め部
７に装着固定されるコイル５を備えると共に、前記磁気
回路をコイルに対して同軸上に配置してかつ可動に支持
して構成される振動アクチュエータであって、前記コイ
ル支持台６が、液晶表示板９に固定された振動アクチュ
エータとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として携帯電話
や携帯端末機器等の移動体通信機器（以下、携帯電話と
記す）に搭載され、振動を発生させるのに好適な振動ア
クチュエータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動アクチュエータの断面図を図
１０に示す。図１０の振動アクチュエータは、振動アク
チュエータ自体に振動板３０を内蔵しており、その振動
板３０から音声を出力する振動アクチュエータである。
この場合、その振動板３０の端部は、筐体２９ａに固定
されており、前記筐体２９ａに放音孔３１が開けられて
おり、振動板３０からの音声が、放音孔３１を通過し
て、外部に伝播するものである。

【０００３】図１０にて、ヨーク２１、永久磁石２２、
プレート２３が、中心軸２４によって固定されて磁気回
路を形成しており、コイル２５が磁気回路の空隙内に装
着されている。なお、こうした構成の振動アクチュエー
タは、特願平８−３２４９９７（ペイジャー用振動アク
チュエータ：Ｈ８年１２月５日出願）として提案された
ものである。

【０００４】図１１は、従来の他の振動アクチュエータ
の断面図である。図１１の振動アクチュエータは、コイ
ル支持台２６を、携帯電話の筐体２９ｂに固定して筐体
２９ｂを振動アクチュエータの振動板として音声を出力
するものである。図１1にて、ヨーク２１、永久磁石２
２、プレート２３が中心軸２４によって固定されて磁気
回路を形成しており、コイル２５が磁気回路の空隙内に
装着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の図1０の振動ア
クチュエータの例の場合、振動アクチュエータより出力
された音声は、外部に放出するため、筐体２９ａに放音
孔３１をあけなければならず、気密性に欠けるという問
題、および穴の面積に音圧が依存する等の問題がある。

【０００６】一方、従来の図１１の例の場合、第１の例
と比較すると、振動板を内蔵しないため、構造がシンプ
ルになる、筐体に放音孔をあける必要がない等の特徴が
あるが、その反面筐体２９ｂの材質、厚み、３次元形状
等に音圧が依存するため、最適な設計を行うには、高度
な技術が必要になる等の問題があった。

【０００７】さらに、近年、携帯電話の小型化が進む一
方、情報量を増やすため、液晶表示板の占める面積が大
きくなる傾向にあり、相対的に振動アクチュエータが占
める面積や、振動アクチュエータの振動板として使用可
能な筐体の面積が減少する傾向にある。このような状況
で、筐体を振動板として利用するための十分な面積が得
られず、従って、大きな音圧を出力できないという問題
点があった。

【０００８】従って、本発明の目的は、振動板を大き
く、しかも平坦にした、また同じ入力でもより大きな音
圧を出力でき、かつ設計が簡素化された振動アクチュエ
ータを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の振動アクチュエ
ータは、従来の欠点を除去するため、振動板を内蔵しな
いタイプの振動アクチュエータとするものであり、筐体
の替りに、液晶表示板に固定し、前記液晶表示板を振動
板として利用するものである。

【００１０】即ち、本発明の振動アクチュエータは、コ
イルに交流電流を印加することにより、磁気回路の中に
あるコイルが振動し、コイル支持台を介して外部へ振動
を伝える振動アクチュエータにおいて、コイル支持台
を、またはコイル支持台に固定された保護部材を液晶表
示板に固定するよう構成したもので、平坦で大きな面積
を振動板として使用できることによる音圧出力の向上、
設計の簡略化を特徴とするものである。

【００１１】これによって、振動板を大きく、しかも平
坦な面積を確保でき、同じ入力でもより大きな音圧を出
力でき、さらに振動板として用いる液晶表示板が平坦で
あることにより、設計が簡素化されるものである。

【００１２】また、本発明の振動アクチュエータは、振
動板を内蔵しないことによるシンプルな構成であること
や、従来のように筐体に放音孔をあける必要がないの
で、気密性が良いという特徴も兼ね備えるものである。

【００１３】即ち、本発明は、磁気回路と、コイルと、
液晶表示板とを主要部品として構成された振動アクチュ
エータであって、前記コイルに駆動電流が流されて、前
記コイルが液晶表示板を振動させる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
が、周縁にコイル位置決め部が形成されたコイル支持台
と、前記コイル支持台に対して同軸状に配置固定された
柔軟なダンパと、前記ダンパの中央部に嵌合される中心
軸と、前記ダンパとの間に空隙を有して前記中心軸に装
着される永久磁石を含む磁気回路と、前記空隙に配置さ
れて前記コイル支持台のコイル位置決め部に装着固定さ
れるコイルを備えると共に、前記磁気回路をコイルに対
して同軸上に配置して、かつ可動に支持して構成される
振動アクチュエータであって、該コイル支持台を液晶表
示板に固定した振動アクチュエータである。

【００１５】また、本発明は、前記振動アクチュエータ
が、周縁にコイル位置決め部が形成されたコイル支持台
と、前記コイル支持台に対して同軸状に配置固定された
柔軟なダンパと、前記ダンパの中央部に嵌合される中心
軸と、前記ダンパとの間に空隙を有して前記中心軸に装
着される永久磁石を含む磁気回路と、前記空隙に配置さ
れて前記コイル支持台のコイル位置決め部に装着固定さ
れるコイルと、前記コイル支持台に固定され前記磁気回
路との間に空隙を有して配置された保護部材を備えると
共に、該磁気回路を該コイルに対して同軸上に配置し
て、かつ可動に支持して構成される振動アクチュエータ
であって、前記磁気回路の開口部が、液晶表示板の面に
向くように設置され、該保護部材を液晶表示板に固定し
た振動アクチュエータである。

【００１６】また、本発明は、前記振動アクチュエータ
が、周縁にコイル位置決め部が形成されたコイル支持台
と、前記コイル支持台に対して同軸状に配置固定された
柔軟なダンパと、前記ダンパの中央部に嵌合される中心
軸と、前記ダンパとの間に空隙を有して前記中心軸に装
着される磁気回路と、前記空隙に配置されて前記コイル
支持台のコイル位置決め部に装着固定されるコイルと、
前記コイル支持台に固定され前記磁気回路との間に空隙
を有して配置される保護部材を備えると共に、前記磁気
回路を、コイルに対して同軸上に配置して、かつ可動に
支持して構成された振動アクチュエータであって、前記
磁気回路の開口部が、液晶表示板と反対側の面に向くよ
うに設置され、前記保護部材は、液晶表示板に固定され
た振動アクチュエータである。

【００１７】

【実施例】本発明による振動アクチュエータについて、
以下、説明する。

【００１８】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
振動アクチュエータにおける一部切り欠き斜視図であ
る。また、図２は、同実施例の振動アクチュエータにお
ける一部切り欠き平面図であり、図３は、同実施例の振
動アクチュエータにおける断面図である。

【００１９】図３に示すごとく、円盤状の永久磁石２を
挟み込むようにヨーク１とプレート３で磁気回路が形成
される。また、中心軸４は、サラねじのような形状をし
ていて、ダンパ８の中央の中心穴を貫通し、さらに磁気
回路の中心穴に嵌入している。

【００２０】つまり、中心軸４によって磁気回路とダン
パ８は、同軸上に位置決め固定されている。ダンパ８と
コイル支持台６は、樹脂材料または金属材料で一体成形
または加工されている。コイル支持台６には、中心穴と
同心円状にコイル位置決め部７が設けてある。コイル５
は、このコイル位置決め部７を基準として嵌入される。
従って、コイル５は、磁気回路の空隙、つまり磁束密度
の大きい空間に、磁気回路と同軸上に位置決めされた状
態で組立されている。また、コイル支持台６は、液晶表
示板９の裏面、つまり表示面ではない面に固定されてい
る。

【００２１】ダンパ８の形状は、図２の中に示すよう
に、らせん状のスリットが施されてあり、中心軸４の軸
方向には、柔軟に支持できる構成となっている。このよ
うに、ダンパ８の機能は、磁気回路が図３において上下
に振動した場合、これを柔軟に支持し、初期状態に復元
する板ばねとしての機能を有する。なお、ダンパ８は、
図３において正確には断面が連続的にはならないが、こ
こでは簡略化して連続的に作図している。

【００２２】今、コイル５に１００Ｈｚ前後の単一周波
数の信号を入力すると、コイル５は磁気回路の空隙にあ
るため、フレミングの左手の法則に従い、コイル５と磁
気回路は相対的に入力周波数に同期して振動し、その振
動は液晶表示板９を経由して外部へ出力される。

【００２３】次に、コイル５に２ｋＨｚ前後の単一周波
数の信号を入力すると、コイル５と磁気回路は、相対的
に入力周波数に同期して振動し、コイル５の振動が液晶
表示板９へ伝わり、液晶表示板９を振動させるが、周波
数が高いために人の可聴域に入りブザー音となって聞こ
える。

【００２４】さらに、コイル５に数百から数千Ｈｚの音
声信号を入力すると、同様に液晶表示板９が振動する
が、液晶表示板９が振動板と同等の特性を示し、本振動
アクチュエータは、通常のスピーカと同様に音声を出力
することとなる。

【００２５】（実施例２）図４は、本発明の実施例２の
振動アクチュエータにおける一部切り欠き斜視図であ
る。また、図５は、同実施例の振動アクチュエータの断
面図である。

【００２６】基本的な構成は、実施例１と同様である
が、本実施例２の振動アクチュエータは、コイル支持台
６は保護部材１０ａを介して液晶表示板９の裏面に固定
されている。保護部材１０ａは、中心軸４の軸方向に平
行に延伸し、かつヨーク１に対して一定の空隙を持って
配置されている。この保護部材１０ａは、衝撃等の異常
時に、ヨーク１を含む磁気回路が中心軸４に対してラジ
アル方向に変位しようとした時の変位量を抑制する働き
を持つ。

【００２７】（実施例３）図６は、本発明の実施例３の
振動アクチュエータにおける一部切り欠き斜視図であ
る。また、図７は、同実施例の振動アクチュエータの断
面図である。

【００２８】基本的な構成は、実施例１と同様である
が、実施例３では、コイル支持台６は、保護部材１０ｂ
を介して液晶表示板９の裏面に固定されている。この場
合、先の実施例１と実施例２の場合の振動アクチュエー
タの固定夫の方向とは、上下逆転して固定されている。

【００２９】図７にて、保護部材１０ｂは、中心軸４の
軸方向に平行に延伸し、かつヨーク１に対して一定の間
隔を持って配置され、衝撃等の異常時に、ヨーク１を含
む磁気回路が中心軸４に対してラジアル方向に変位しよ
うとしたときの変位量を抑制する働きを持つ。ここで、
磁気回路が上下反転している理由は、漏れ磁束が液晶表
示板９の表面に発生するのを防止するためである。

【００３０】図８は、本発明の振動アクチュエータの携
帯電話（ＰＨＳ）への応用例を示す図である。携帯電話
（ＰＨＳ）の液晶表示板１３の裏面に、本発明の振動ア
クチュエータ１１を固定している。この場合、液晶表示
板が振動板として機能するため、従来のスピーカー内蔵
型に見られるような放音孔は必要としない。

【００３１】図９は、本発明の振動アクチュエータの携
帯端末への応用例を示す図である。携帯端末１４の液晶
表示板１５の裏面に、本発明による振動アクチュエータ
１１を固定している。この場合も、液晶表示板が振動板
として機能するため、従来のスピーカー内蔵型に見られ
るような放音孔は必要としない。

【００３２】その他、図８、図９に限らず、本振動アク
チュエータは、ゲーム機やテレビ、パソコンのモニター
等液晶表示板を用いた表示装置に固定し、応用すること
が可能である。また、液晶表示板に限らず、外部筐体と
して、例えば、プラズマディスプレイのような平板表示
装置に応用することも可能である。

【００３３】以上、述べたごとく、本発明によれば、従
来、通常の筐体を振動板として利用する構成上、筐体の
材質、厚み、３次元形状等に音圧が依存するため、最適
な設計を行うには、高度な技術が必要になること、また
小型化に伴い振動板としての有効面積が減少し、十分な
音圧が得られない等の問題があったものを、液晶表示板
と一体化することで、設計の簡素化、有効面積の増加
（液晶表示板の大画面化に伴う）による音圧向上が可能
となった。

【００３４】

【発明の効果】以上、本発明によれば、振動板を大き
く、しかも平坦にした、また同じ入力でも、より大きな
音圧を出力でき、かつ設計が簡素化された振動アクチュ
エータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の振動アクチュエータで
の一部切り欠き斜視図。

【図２】本発明による実施例１の振動アクチュエータで
の一部切り欠き平面図。

【図３】本発明による実施例１の振動アクチュエータの
断面図。

【図４】本発明による実施例２の振動アクチュエータで
の一部切り欠き斜視図。

【図５】本発明による実施例２の振動アクチュエータの
断面図。

【図６】本発明による実施例３の振動アクチュエータで
の一部切り欠き斜視図。

【図７】本発明による実施例３の振動アクチュエータの
断面図。

【図８】本発明による振動アクチュエータの携帯電話へ
の応用例の概略図。

【図９】本発明による振動アクチュエータの携帯端末へ
の応用例の概略図。

【図１０】従来の振動アクチュエータの断面図。

【図１１】従来の他の振動アクチュエータの断面図。

【符号の説明】

１，２１ ヨーク ２，２２ 永久磁石 ３，２３ プレート ４，２４ 中心軸 ５，２５ コイル ６，２６ コイル支持台 ７，２７ コイル位置決め部 ８，２８ ダンパ ９ 液晶表示板 １０a，１０ｂ 保護部材 １１ 振動アクチュエータ １２ 携帯電話（ＰＨＳ）の筐体 １３ 携帯電話（ＰＨＳ）の液晶表示板 １４ 携帯端末の筐体 １５ 携帯端末の液晶表示板 ２９ａ，２９ｂ 筐体 ３０ 振動板 ３１ 放音孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気回路と、コイルと、液晶表示板とを
   主要部品として構成された振動アクチュエータであっ
   て、前記コイルに駆動電流が流されて、前記コイルが液
   晶表示板を振動させてなることを特徴とする振動アクチ
   ュエータ。
2. 【請求項２】 周縁にコイル位置決め部が形成されたコ
   イル支持台と、前記コイル支持台に対して同軸状に配置
   固定された柔軟なダンパと、前記ダンパの中央部に嵌合
   される中心軸と、前記ダンパとの間に空隙を有して前記
   中心軸に装着される磁気回路と、前記空隙に配置されて
   前記コイル支持台のコイル位置決め部に装着固定される
   コイルを備えると共に、前記磁気回路をコイルに対して
   同軸上に配置して、かつ可動に支持して構成される振動
   アクチュエータであって、前記コイル支持台が、液晶表
   示板に固定されたことを特徴とする請求項１記載の振動
   アクチュエータ。
3. 【請求項３】 周縁にコイル位置決め部が形成されたコ
   イル支持台と、前記コイル支持台に対して同軸状に配置
   固定された柔軟なダンパと、前記ダンパの中央部に嵌合
   される中心軸と、前記ダンパとの間に空隙を有して前記
   中心軸に装着される磁気回路と、前記空隙に配置されて
   前記コイル支持台のコイル位置決め部に装着固定される
   コイルと、前記コイル支持台に固定され前記磁気回路と
   の間に空隙を有して配置される保護部材を備えると共
   に、前記磁気回路を、コイルに対して同軸上に配置し
   て、かつ可動に支持して構成された振動アクチュエータ
   であって、前記磁気回路の開口部が、液晶表示板の面に
   向くように設置され、前記保護部材が、前記液晶表示板
   に固定されたことを特徴とする請求項１記載の振動アク
   チュエータ。
4. 【請求項４】 周縁にコイル位置決め部が形成されたコ
   イル支持台と、前記コイル支持台に対して同軸状に配置
   固定された柔軟なダンパと、前記ダンパの中央部に嵌合
   される中心軸と、前記ダンパとの間に空隙を有して前記
   中心軸に装着される磁気回路と、前記空隙に配置されて
   前記コイル支持台のコイル位置決め部に装着固定される
   コイルと、前記コイル支持台に固定され前記磁気回路と
   の間に空隙を有して配置される保護部材を備えると共
   に、前記磁気回路を、コイルに対して同軸上に配置し
   て、かつ可動に支持して構成された振動アクチュエータ
   であって、前記磁気回路の開口部が、液晶表示板と反対
   側の面に向くように設置され、前記保護部材は、前記液
   晶表示板に固定されたことを特徴とする請求項１記載の
   振動アクチュエータ。