JP2001347227A - 振動器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話もしくはページャ等の無線通信端
末装置に用いる呼び出し装置、もしくは聾唖者に周囲の
環境状況を伝えるための警報装置に用いるのに好適な振
動器であって、小型・軽量で簡単な構造でありながら、
長寿命で、電力消費量が少なく、振動パターンを容易に
変更できる振動器を提供することを目的とする。 【解決手段】 コイルと、コイルの中心軸上に配置され
た永久磁石からなる振動子とから構成されており、振動
子をハンマーとして、振動子の両側にもうけらえた打点
部材を打点部を叩いて振動を発生させる構造とした振動
器であって、コイルに交番電流を流すことによって、磁
極が交互に反転する電磁力が発生し、振動子に吸引力あ
るいは反発力を生じせしめ、打点部を叩く動きが繰り返
されることで、振動を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】携帯電話もしくはページャ等
の無線通信端末装置に用いる呼び出し装置、もしくは聾
唖者に周囲の環境状況を伝えるための警報装置に用いる
のに好適な振動器に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話もしくはページャ等の無線通信
端末における呼び出し装置には、音を用いて着信を知ら
せる方法と振動を発生して着信を知らせる方法とがあ
る。

【０００３】ブザー等を用いて音を発生して着信を知ら
せる方法は、着信を明瞭に確認することができるととも
に、着信音を発生する発音体を小型化し、無線通信端末
に容易に組み込むことが可能であるという有利性を持
つ。また、音の高さを変えたり、音の強弱をつけること
が容易に実現できることから、発信者を区別するために
多種類の警報音を実現することができるという利点があ
る。しかし、会議やセレモニー等の静粛さを要求される
場所においては、音による着信呼び出し方法は、その場
の雰囲気を壊すものであり、不都合である。

【０００４】さらに、公共の場所において、多数の人間
が携帯電話等の無線通信装置を携帯している場合には、
音による着信呼び出し手段では、携帯者自身の無線通信
端末装置の着信であるか、判断することが困難である。

【０００５】一方、聾唖者に周囲の危険、即ち、道路の
段差、階段の存在、ホームの端部などの警報を知らせた
り、公共施設等への案内を受信するための受信装置の必
要性が高まっている。この種の受信装置には、音を用い
る手段を適用することは出来ず、他の警報手段が必要と
される。

【０００６】以上の問題点を解決する手段して、無線通
信装置の呼び出し装置や聾唖者に周囲の危険情報等の受
信装置に振動を発生する手段を設け、上記装置を携帯者
の身体に装着するか、もしくは衣服のポケット等に収納
して、振動を関知することで着信もしくは受信を確認す
る手段が提案されている。

【０００７】振動発生手段としては、一般的に偏心した
回転部を有する小型モータが使用されている。即ち、小
型の直流モータの回転軸に偏心した錘を取付けるか、も
しくはモータのロータそのものを偏心させるかして、回
転部をアンバランスにし、これを回転させて振動を発生
させるものであるが、下記に示すように、幾つかの欠点
を有してしる。

【０００８】その第一は、偏心ロータを有する小型モー
タでは、偏心したロータを回転させて振動を発生させる
ために小型モータの軸受に過大な負荷がかかり、モータ
軸受の寿命が短いという点である。また、直流モータを
使うために、ブラシもモータの寿命に影響し、長期に渡
って安定的に使用することが困難である。

【０００９】その第二は、小型・軽量化に限界があると
いう点である。一般に、上記の目的で使用される小型モ
ータは円筒型あるいは偏平型であるが、携帯型無線通信
装置の呼び出し装置や聾唖者用の警報装置に用いる場
合、小型・軽量の要求が厳しい。しかし、小型のモータ
を使用した場合、携帯者が感知できるのに充分な振動を
発生することができず、充分な振動の強さを獲得しよう
とすると、着信装置もしくは警報装置が大きく、かつ重
くなるため、携帯するのに不都合である。

【００１０】その第三は、電力消費量に関係する。振動
を発生するための直流モータは着信装置内に組み込まれ
た電池によって駆動されるものであり、直流モータの電
力消費量が電池の寿命を決定する。直流モータはロータ
部に重量が大きな銅線からなるコイルを用いているため
に駆動に大きな電力を必要とする上に、強い振動を得よ
うとすると、大きな電力を消費し、より一層電池寿命が
短くなる。

【００１１】さらに、最近では送信相手を判別する機能
があり、通話の種類によって、振動呼び出しの振幅や強
度をを変えて着信を知らせたいという要求や、ゆっくり
とした振動で呼び出しを行いたいという要求など、多様
な振動に対応することが求められている。しかるに、偏
心ロータを有する小型モータを使用する方法では、その
振幅や周期もしくは強弱の変化をつけることができな
い。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上の問題点を鑑み、
本発明は、携帯電話もしくはページャ等の無線通信端末
装置に用いる呼び出し装置、もしくは聾唖者に周囲の環
境状況を伝えるための警報装置に用いることのできる振
動器であって、振動の周波数、振幅および強度をを容易
に変更することができ、かつ構造が摩耗部を持たず簡単
で、小型・軽量、さらに筐体の形に適した任意の断面を
持つ体積効率の良い形状である振動器を提供することを
目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、中空部を
有する筒体ケースと、前記筒体の中空部に移動自在に嵌
合している永久磁石から成る振動子と、前記筒体の端部
に設けられ、かつ前記振動子が衝突する打点部材と、前
記振動子がコイル内径を移動するように配置された１個
もしくは複数のコイルからなるコイル体とを備えること
を特徴とする。

【００１４】第２の発明は、第１の発明において、前記
打点部材は、前記振動子との衝突位置を調整可能に形成
してなることを特徴とする。

【００１５】第３の発明は、第１の発明において、前記
コイル体は２個以上のコイルを備え、前記振動子に働く
力が同方向になるように前記コイルに同時に電流を流す
こと特徴とする。

【００１６】第４の発明は、第１の発明において、前記
コイル体は２個以上のコイルを備え、前記コイルに順次
に電流を流すことを特徴とする。

【００１７】第５の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記振動子または前記打点部材のいずれか一方が
衝突面に衝撃吸収材を備えることを特徴とする。

【００１８】

【作用】第１の発明では、コイル体を形成するコイルに
電流を流すことによって磁界を発生させ、筒体内すなわ
ち、コイル中心位置に位置させられた振動子（永久磁
石）には電磁力が働き、振動子が打点部材に衝突する。
コイルに流す電流を向きを変化させることによって、振
動子は筒体両端にある打点部材への衝突を繰り返すこと
で、振動が発生する。

【００１９】第２の発明は、打点位置を変化させること
によって、振動子が打点部材に衝突する強さを変化させ
ることができるため、振動のパターンを変化させること
ができる。

【００２０】第３の発明では、２個以上のコイルを同時
に励磁することにより、振動子に働く力を強める。

【００２１】第４の発明では、２個以上のコイルを順次
励磁することにより、振動子を加速して衝突する力を強
める。

【００２２】第５の発明では、振動子と打点部材の衝突
面に衝撃吸収材を設けることによって音が発生せずに振
動のみ起きるようにする。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態を図１から図５に基づ
いて説明する。以下の説明は、本発明の実施例を示すも
のであって、これに限るものではないことは言うまでも
ない。

【００２４】図１は本発明の振動器の第１の実施例を示
すものである。筒体２の外周にコイル体３が嵌合させて
ある。コイル体３は、通常はコイル４とコイル４を支持
する巻枠で構成されるが、筒体２に直接コイル４を巻付
ける構造としてもよい。コイル４のコイルリード部５、
５は図示しないコイル駆動制御装置に接続されている。

【００２５】筒体２の中央部は中空になっており、永久
磁石からなる振動子６が移動自在に収容され、さらに筒
体２の両端部には、打点部材７ａ、７ｂを備える。打点
部材７ａ、７ｂは図のように筒体２の端部に独立した部
材を固定してもよいし、筒体２の端部を打点部材となる
ように形成してもよい。

【００２６】振動子６は永久磁石から成り、筒体２の中
空部の形状に合わせた形状とすることにより、中空部内
をスムースに移動できるように形成される。例えば筒体
２の中空部の断面形状が円形であれば、振動子６の形状
を円筒形とし、中空部の形状が方形であれば、振動子６
の形状を角柱形とする。これにより、振動器１を組み込
む場所によって適する形状にすることができる。

【００２７】振動子６および打点部材７ａ、７ｂの衝突
面には、衝突時に発生する音を小さくするために、少な
くともいずれか一方にゴム材料のような衝撃を吸収する
衝撃吸収材８ａ、８ｂを取り付けることによって、消音
機能を持たせる。図１は打点部７ａ、７ｂに取り付けた
実施例を示しているが、これに限るものではなく、振動
子６の端面に衝撃吸収材を設けてもよい。

【００２８】上記構成の振動器１において、コイル４に
接続される図示しない駆動装置によって図３に示すよう
に交互に反転する一定周波数のパルス電流をコイルに流
すと、振動子６（永久磁石）はコイル４の発生する磁界
の方向が交互に反転するため、吸引力および反発力を受
けて振動する振動子６が打点部７ａ、７ｂを叩く。この
際に筒体２に振動が伝わり、振動器１が振動する。

【００２９】パルス信号の振動数を変えることで任意の
周期の振動を得ることができるとともに、パルス信号に
よる駆動力によって起きる振動であるので低い振動数の
パルス振動であっても一定以上強さの振動を得ることが
できる。この時、図４に示すパルスのデューティを変え
る事で吸引力あるいは反発力の強さを自由に変える事が
出来る。即ち、弱い振動から非常に強い振動まで容易に
得ることができる。

【００３０】さらに、パルス信号振動数を高めて、振動
系の共振点に近づけると振動器１の振幅が大きくなり、
非常に強い振動を得ることができる。この状態でパルス
を断続すれば、モールス符号のような複雑な信号を伝え
る事も可能である。また、打点部材７ａ、７ｂの位置を
調整することによって振動系の共振点を変え、強い振動
を得ることもできる。

【００３１】また、振動子６の移動方向の位置がコイル
４の中央に位置している場合には、コイルを励磁しても
力が釣り合って振動子６が動かない点、即ち死点である
ことが知られている。この位置に振動子６がある場合に
は、コイル４を励磁しても振動器１が振動しないという
問題がある。本実施例においては両端に設けられている
打点部材７ａ、７ｂのどちらか一方の位置を調整して振
動子６がコイル４の中央の位置に来ないように打点部材
を調節することによって、振動子６が動かない事態を回
避することができる。

【００３２】図２は本発明の第２の実施例を示すもので
あり、コイル体３が独立して駆動される２個のコイル４
ａ、４ｂを備える場合の例を示す。２個のコイル４ａ、
４ｂのコイルリード５ａ、５ａおよび５ｂ，５ｂにはは
図示しないコイル駆動制御装置に接続されている。第１
の実施例のコイル体３は１個のコイルからなるのに対
し、第２の実施例では、独立して駆動されるコイルの数
は、収容するスペースが許す限り多数個のコイルを設け
てもよい。

【００３３】図１の例では振動子６に働くのは１個のコ
イルによる電磁力であるのに対して、図２のように２個
のコイル４ａ、４ｂを用いれば、２個のコイルの極性を
適当に選択することにより振動子６に働く力を強くする
ことが可能になる。即ち、一方のコイルは振動子６を押
す力が発生し、他方のコイルは振動子６を引き寄せる力
が発生するようにコイルの極性を選択することができ
る。その結果、振動子６に働く力は２個のコイルによる
作用力の和となり、振動はより強い振動となる。

【００３４】また、コイルを順次に励磁することによっ
て、即ち図５に示すようにコイル４ａが励磁された後に
コイル４ｂを励磁することによって、コイル１個の場合
に比較して一層振動子６が加速され、強い振動を生み出
すことが可能となる。

【００３５】図３に打点部材の位置が調整可能な例を一
部断面図でもって示す。打点部材７は筒体２の端部にね
じ機構でもって取り付けられ、ねじを回転させることに
よって打点部材７の位置が調整可能に形成されており、
所望の位置に固定部材９で固定される。また、打点部材
７の端部には衝撃吸収部材８が固定される。第１および
第２の実施例で示した打点部材は筒体２に固定された構
成となっているが、図３に示すような位置調整が可能な
打点部材を用いてもよい。

【００３６】なお［３行削除］、振動子６あるいは打点
部材７ａ，７ｂの端面に取り付ける衝撃吸収材は振動を
吸収できるものであればいずれでもよく、ゴム材料以外
の弾性体や内部に液体を封入したマット等などを用いて
もよい。また、打点部材を調整可能な構成にするかは自
由に選択してよく、例えば、打点部材の一方を固定に、
他方を調整可能にすることができる。また、コイル体３
のコイルに印加する電流の制御方法も上述の例に限るも
のでない。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、以上で説明したように、携帯
電話もしくはページャ等の無線通信端末装置に用いる呼
び出し装置、もしくは聾唖者に周囲の環境状況を伝える
ための警報装置に振動器として用いられている振動モー
タの欠点を改良した小型・軽量な振動器を提供するもの
であり、次の利点を有する。 （１）コイルの電磁力を用いるので、慣性に依らず、多
様な呼び出しパターンを容易に実現できる。 （２）振動部分の構造が簡単で摩耗部分が無く、長寿命
である。 （３）構造が簡単であるので、小型化・軽量化が容易で
あり、消費電力も少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を断面でもって示す構
造図である。

【図２】 本発明の第２の実施例を断面でもって示す構
造図である。

【図３】 位置調整可能な打点部材の例を示す説明図で
ある。

【図４】 本発明のコイル駆動電流パターンの一例であ
る。

【図５】 本発明のコイル駆動電流パターンの別な例で
ある。

【符号の説明】

１ 振動器 ２ 筒体 ３ コイル体 ４、４ａ、４ｂ コイル ５、５ａ、５ｂ コイルリード ６ 振動子 ７、７ａ、７ｂ 打点部材 ８、８ａ、８ｂ 衝撃吸収材 ９ 固定部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空部を有する筒体ケースと、前記筒体
   の中空部に移動自在に嵌合している永久磁石から成る振
   動子と、前記筒体の端部に設けられ、かつ前記振動子が
   衝突する打点部材と、前記振動子がコイル内径を移動す
   るように配置された１個もしくは複数のコイルからなる
   コイル体とを備えることを特徴とする振動器。
2. 【請求項２】 前記打点部材は、前記振動子との衝突位
   置を調整可能に形成してなることを特徴とする請求項１
   に記載の振動器。
3. 【請求項３】 前記コイル体は２個以上のコイルを備
   え、前記振動子に働く力が同方向になるように前記コイ
   ルに同時に電流を流すこと特徴とする請求項１に記載の
   振動器。
4. 【請求項４】 前記コイル体は２個以上のコイルを備
   え、前記コイルに順次に電流を流すことを特徴とする請
   求項１に記載の振動器。
5. 【請求項５】 前記振動子または前記打点部材のいずれ
   か一方の衝突面に衝撃吸収材を備えることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の振動器。