JP2002153816A - 振動発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板への電気的・機械的取り付けが容易
で、設置面積の省スペース化も図れる振動発生器を提供
する。 【解決手段】 永久磁石を取り付けてなる可動子５０
と、コイル３３に電流を流して励磁することで可動子５
０との間に磁路を形成するコア付きコイル３０と、合成
樹脂中に端子板２３をその端子部２３３を露出した状態
でインサート成形すると共にコイル付きコイル３０を取
り付けてそのコイル端部３５，３５を端子板２３のコイ
ル接続部２３１，２３１に接続する端子付き基台部２０
と、一端を可動子５０側に他端を端子付き基台部２０側
に取り付けることで可動子５０を振動可能に支持する弾
性支持部材８０，８０とを具備する振動発生器１であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動発生器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば移動体通信機器の端末であ
る携帯電話機などの携帯機器には、着信を呼出音で知ら
せる代りに、携帯機器そのもの又は携帯機器の附属品内
に振動発生器を収納しておき、この振動発生器を振動さ
せることで人体に着信を感知させるものがある。

【０００３】そしてこの種の従来の振動発生器として
は、モータの回転軸に回転体を取り付け、その際回転体
の重心を回転軸とは異なる位置となるようにし、回転体
を回転することで振動を発生させる構造のものがあっ
た。

【０００４】しかしながらこのような構造の振動発生器
は、回転体を回転する際の回転軸のブレを振動として利
用する方法なので、モータの回転軸の軸受部分が過酷な
力を受け、その耐久性や信頼性を阻害するという問題な
どがあった。

【０００５】そこで本願出願人は、先の出願（特開２０
００−１５６９６４）において、図１６に示すように、
永久磁石１３６の両端面に可動子ヨーク１３４，１３５
を取り付けると共にその上部に錘１３８を取り付けてな
る可動子１３０と、固定子ヨーク１１３に設けた中央ヨ
ーク１１５にコイル１４０を巻き付けてなる固定子１１
０と、固定子１１０に対して可動子１３０を揺動自在に
軸支してなるコイルバネ１５０，１５０とを具備し、固
定子ヨーク１１３をコイル１４０で励磁することで可動
子１３０を所定の振動数で振動するように構成してい
る。

【０００６】しかしながら上記従来の振動発生器１００
においては、コイル１４０の両端を回路基板上に形成し
た端子接続パターンに接続する場合、接続作業が煩雑で
あるばかりか、他の面実装型の電子部品の低融点金属の
リフローによる接続作業とは別の工程で取り付けなけれ
ばならず、さらにコイル１４０の接続の他に振動発生器
１００自体の回路基板への固定も必要で、これらの理由
からその取付作業の効率化が図れず、また振動発生器１
００の設置スペースの小型化も図れないという問題点が
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたものでありその目的は、回路基板への電気
的・機械的取り付けが容易で、設置面積の省スペース化
も図れる振動発生器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明にかかる振動発生器は、永久磁石を取り付けて
なる可動子と、可動子の端面に対して所定の隙間を介し
て対向する端面を有し、取り付けたコイルに電流を流し
て励磁することで前記可動子との間に磁路を形成するコ
イルコアと、合成樹脂中に端子板をその端子部を露出し
た状態でインサート成形すると共に前記コイル付きのコ
イルコアを取り付けてそのコイル端部を端子板に接続す
る端子付き基台部と、一端を可動子側に他端を端子付き
基台部側に取り付けることで可動子をコイルによるコイ
ルコアの磁化方向に向けて振動可能に支持する弾性支持
部材とを具備してなることを特徴とする。

【０００９】また本発明は、前記永久磁石の一方の磁極
面を、コイルコアに取り付けた前記コイルの外周側面に
対向するように設置することで、永久磁石の磁極面から
出る磁束がコイルの外周側面を通してコイル内に入射し
た後にコイルによるコイルコアの磁化方向を向くように
導かれる磁路を形成したことを特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記端子付き基台部の下面
を平面状とし、その平面上に前記端子部を平面状に露出
せしめ、更に前記基台部上面に、前記コイルのコイル端
部を接続する端子板のコイル接続部を露出せしめたこと
を特徴とする。

【００１１】また本発明は、前記端子板がステンレス製
であることを特徴とする。

【００１２】また本発明は、前記弾性支持部材がコイル
バネであり、前記端子付き基台部には、前記弾性支持部
材の端部を固定するバネ端固定部と、弾性支持部材の端
部から延びるアーム部の途中を係止するバネ係止部とを
設けたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態
にかかる振動発生器１の斜視図、図２（ａ）は正面図、
図２（ｂ）は側面図、図３は分解斜視図である。これら
の図に示すように振動発生器１は、固定子１０の上部に
可動子５０を２つの弾性支持部材８０，８０によって支
持して構成されている。以下各構成部品について説明す
る。

【００１４】図３に示すように固定子１０は、端子付き
基台部２０上にコア付きコイル３０と２枚の弾性体４
０，４０とを取り付けて構成されている。端子付き基台
部２０は図４に示す２枚の金属製の端子板２３，２３の
周囲に図３に示すように板状の合成樹脂材からなる基台
本体２１をモールドして（つまり基台本体２１に端子板
２３，２３をインサート成形して）構成されており、そ
の際両端子板２３，２３の中央に設けたコイル接続部２
３１，２３１を基台本体２１の上面左右中央に露出さ
せ、一方図５に示すように両端子板２３，２３の端子部
２３３，２３３の面を基台本体２１の下面に露出させて
いる。基台本体２１の上面には、その左右両側に弾性体
載置部２１１，２１１が設けられ、また両者の間には前
記コア付きコイル３０を収納する凹状の収納部２１３が
設けられ、また基台本体２１の両側辺（可動子５０の振
動方向に平行な方向を向く両側辺）２１５，２１５近傍
のそれぞれ上面中央には小穴からなるバネ端固定部２１
７，２１７が２つずつ設けられ、また両側辺２１５，２
１５近傍のバネ端固定部２１７，２１７を設けた部分の
両側にはそれぞれバネ係止部２１９，２１９が設けられ
ている。なお前記端子板２３，２３の材質としては熱伝
導の悪い金属材が好適であり、この実施形態ではステン
レスを用いている。

【００１５】コア付きコイル３０は略棒状のコイルコア
３１の周囲にコイル３３を巻き回すとともに、コイルコ
ア３１の両端からそれぞれコイル端部３５，３５を引き
出して構成されている。ここでコイルコア３１は鉄の焼
結体を略四角柱状に形成するとともに、図９に示すよう
にその両端の端面３７，３７を下記する可動子ヨーク５
１の端面５３，５３の傾斜角度と略同一の傾斜角度とな
るようなテーパ面としてこの端面５３，５３と平行にな
るようにしている。

【００１６】弾性体４０は薄いゴム板製であり、前記端
子付き基台部２０の弾性体載置部２１１，２１１上にそ
れぞれ載置できる形状に形成されており、その上面の両
側部近傍をコイル載置部４０１，４０１としている。

【００１７】そして固定子１０の組立は、端子付き基台
部２０の収納部２１３内にコア付きコイル３０を収納し
て接着材などにより固定し、両端のコイル端部３５，３
５を端子付き基台部２０の上面に露出するコイル接続部
２３１，２３１にそれぞれ低融点金属や導電性接着材や
溶接等の各種固定手段によって接続・固定し、一方端子
付き基台部２０の弾性体載置部２１１，２１１にそれぞ
れ弾性体４０，４０を載置することによって行なう。こ
の固定子１０の端子付き基台部２０は、図５に示すよう
に両端子板２３，２３の端子部２３３，２３３の面を基
台本体２１の下面に露出することで、図１に示すように
この振動発生器１を取り付けようとする回路基板Ｐ上の
端子接続パターンＰ１，Ｐ２に直接低融点金属をリフロ
ー等によって取り付けることができる面実装タイプに構
成されている。なお１つの端子板２３に２つの端子部２
３３，２３３を設けたのは、端子接続パターンＰ１（又
はＰ２）との接続を確実にするためである。

【００１８】次に図１乃至図３に示すように弾性支持部
材８０，８０は、何れも一本の線材を折り曲げることに
よって構成されたいわゆるダブルトーション型のコイル
バネであり、略一回転半ほど巻き回した２つのコイル部
８１，８１のそれぞれ両側から２本ずつのほぼ平行なア
ーム部８３，８３とアーム部８５，８５とを突出し、一
方の方向に延ばしたアーム部８３，８３間は連結部８２
によって連結し、他方のアーム部８５，８５は先端を下
方向に折り曲げて係止端部８７，８７として構成してい
る。

【００１９】図６は可動子５０の分解斜視図である。同
図に示すように可動子５０は、前記コイルコア３１と同
等の材質からなる可動子ヨーク５１に、錘６０と永久磁
石７０と高透磁率部材（以下「センターヨーク」と呼
ぶ）７５とを取り付けて構成されている。

【００２０】可動子ヨーク５１は略四角柱状（棒状）で
あってその両端に固定子１０側に向かって延びる腕部５
２，５２を設け、全体として略「コ」字状に形成され、
腕部５２，５２の内側面を前記コイルコア３１の端面３
７，３７と所定の隙間を介して対向するテーパ面状の端
面５３，５３とし、また腕５２，５２の両外側側面に前
記弾性支持部材８０，８０の連結部８２，８２を係止す
るＬ字状に折れ曲がる切り欠きからなる係止部５５，５
５を設けて構成されている。

【００２１】錘６０はこの錘６０部分に磁路を形成しな
いようにするため非磁性体材料（例えばナイロン等の成
形樹脂中にタングステン等の非磁性重金属の粉末を含有
してなる成形型物）によって構成されている。ここで図
７は図６に示す錘６０のＡ−Ａ断面図である。図６，図
７に示すように、錘６０の中央には永久磁石７０を嵌合
する収納部６１が設けられ、収納部６１の上部には凹状
に凹んで前記可動子ヨーク５１の下面と側面に嵌合する
寸法形状の嵌合部６３が設けられている。即ち嵌合部６
３はその幅が可動子ヨーク５１の幅とほぼ同一で、また
錘６０の振動方向の長さは可動子ヨーク５１の両腕５
２，５２の根元部分ａ，ａ間の幅寸法とほぼ同一に形成
されており、この錘６０の嵌合部６３の部分を可動子ヨ
ーク５１の両腕５２，５２の間の部分に取り付けた際、
錘６０が可動子ヨーク５１に正しく位置決めされるよう
に構成されている。また錘６０の下面４隅には切り欠き
６５が設けられている。切り欠き６５は可動子５０が振
動した際に前記弾性支持部材８０，８０のコイル部８１
がこの錘６０に衝突しないようにするためのものであ
る。また図７に示すように収納部６１の幅（可動子５０
の振動方向に直角な方向の幅ｋ）を、嵌合部６３の幅よ
りも少し大きく形成して段部６８を設けることにより、
永久磁石７０と略同一寸法の幅としている。また収納部
６１の高さ寸法は永久磁石７０の厚み寸法とほぼ同一に
形成されている。

【００２２】次に永久磁石７０は四角形状の板部材であ
り、その上下面をＳＮ磁極として構成している。なお永
久磁石７０の面の縦横方向の寸法は、コイル３３上面の
縦横方向の寸法とほぼ同一寸法に形成され、コイル３３
の上面をちょうど覆う寸法形状に形成されている。

【００２３】次にセンターヨーク７５は薄い四角形状の
板部材であって可動子５０の振動方向の長さ寸法Ｌ１を
永久磁石７０の同方向の長さ寸法と同一とし、可動子５
０の振動方向に垂直な方向の長さ寸法Ｌ２を錘６０の同
方向の長さ寸法と同一に形成している。このセンターヨ
ーク７５は、これに磁束を集めるため高透磁率材料で構
成され、例えば純鉄やパーマロイ等が使用される。

【００２４】そして可動子５０の組立は、可動子ヨーク
５１の下面中央に、錘６０の嵌合部６３を嵌合した状態
で、永久磁石７０を錘６０の収納部６１に挿入し、その
下にセンターヨーク７５を取り付けることで行なわれ
る。図８は組み立てたときの前記図７と同一部分の断面
図である。永久磁石７０はその強力な磁力によって可動
子ヨーク５１に吸着し、永久磁石７０が錘６０の段部６
８に係合することで錘６０も可動子ヨーク５１に固定さ
れる。またセンターヨーク７５も強力な磁力によって永
久磁石７０に吸着・固定される。従ってこれら各部材を
別途接着材などによって固定する必要はなく（接着材等
を用いても良いが）、単に組み合わせるだけでその製造
ができる。また錘６０はその嵌合部６３によって可動子
ヨーク５１に対して位置決めが行なわれ、永久磁石７０
は収納部６１によって位置決めされ、さらにセンターヨ
ーク７５はその面の中央が永久磁石７０の面の中央に一
致するように吸着するので、その位置決めが図れ、従っ
て各部材は特別に位置決めの注意をしなくても、組み合
わせるだけで自動的に各部材間の位置決めができる。

【００２５】次に振動発生器１を組み立てるには図３に
おいて、コア付きコイル３０と弾性体４０，４０を取り
付けた固定子１０のバネ端固定部２１７，２１７に、弾
性支持部材８０，８０の係止端部８７，８７を挿入し、
同時に弾性支持部材８０，８０の各アーム部８５を固定
子１０のバネ係止部２１９に係止する。このように弾性
支持部材８０，８０の係止端部８７，８７とアーム部８
５を固定することで、コイル部８１，８１は弾性体４０
のコイル載置部４０１，４０１上に少し弾圧された状態
で当接し、これによって弾性支持部材８０，８０は３点
で確実に支持される。そして弾性支持部材８０，８０の
連結部８２，８２を可動子５０の係止部５５，５５に挿
入・係止することで、図１，図２に示す振動発生器１が
完成する。

【００２６】図９は振動発生器１の固定子１０と可動子
５０の位置関係を示す図である。同図に示すように固定
子１０の両端面３７，３７は可動子５０の両端面５３，
５３に対して所定の隙間２８，２８（左右両方の隙間寸
法は同一）を介してそれぞれ対向面が平行となるように
構成されている。可動子５０は弾性支持部材８０，８０
によってコイル３３による固定子１０の磁化方向（即ち
図９の左右方向）に向けて振動自在に支持されている。
このとき永久磁石７０のセンターヨーク７５を取り付け
た側の磁極面は、コイル３３の外周側面に対向するよう
に隙間２７を介して設置され、この対向面は平行となる
ように構成されている。

【００２７】以上のように構成された振動発生器１の磁
路は、永久磁石７０のセンターヨーク７５を取り付けた
側の磁極面からコイル３３の外周側面を通してコイルコ
ア３１内に入り、コイルコア３１内においてコイル３３
による固定子１０の磁化方向（ＮＳ磁極方向、即ち両端
面３７，３７方向）を向くように導かれ、さらにコイル
コア３１の両端面３７，３７から隙間２８，２８を通っ
て可動子５０の両端面５３，５３に入り可動子ヨーク５
１の中央から永久磁石７０の他方の磁極面に再び戻るよ
うに形成される。

【００２８】そしてこの振動発生器１は前述のように図
１に示す回路基板Ｐ上に載置され、回路基板Ｐ上に設け
た端子接続パターンＰ１，Ｐ２に、前記端子付き基台部
２０の下面に露出する端子部２３３を当接して低融点金
属のリフローによって電気的・機械的に接続固定する。
つまり本発明によれば、振動発生器１を回路基板Ｐ上に
一回の接続工程で接続するだけで、振動発生器１の機械
的固定とコイル３３への電気的接続とが同時に行え、し
かも固定に必要な回路基板Ｐ上の面は、端子付き基台部
２０の下面の面積だけなので、その設置に要する面積が
小さい。そして回路基板Ｐ側からコイル３３に所定の電
流を流すと、可動子５０が左右に単振動を開始する。以
下その動作原理を説明する。

【００２９】ここでまず図１２は可動子５０の左右への
変位ｘ（ｍｍ）と、可動子５０に働く左右方向への推力
Ｆ（Ｎ）との関係を示す図である。なおこの推力Ｆはプ
ラスは図９の右方向への力、マイナスは左方向への力を
示している。また変位ｘはプラスは図９の右方向の変
位、マイナスは図９の左方向への変位を示している。な
おこの実施形態では隙間２８，２８の寸法（水平方向）
はそれぞれ１．５ｍｍである。

【００３０】そして円形の点はコイル３３に電流を流さ
ない永久磁石７０の磁力と弾性支持部材８０，８０によ
る弾発力との合力の状態を示し、三角の点はコイル３３
にＮＩ＝＋１００（ＡＴ）の電流を流した場合の電磁力
に前記永久磁石７０の磁力と弾性支持部材８０，８０に
よる弾発力とを合計した合力の状態を示し、四角の点は
コイル３３にＮＩ＝−１００（ＡＴ）の電流を流した場
合の電磁力に前記永久磁石７０の磁力と弾性支持部材８
０，８０による弾発力とを合計した合力の状態を示して
いる。

【００３１】同図に示すように、何れの状態において
も、可動子５０に印加される推力は略直線状であり、こ
れは可動子５０を単振動させるのに好適な状態であるこ
とを示している。このような推力となるのは以下の理由
による。

【００３２】即ち図１３の線ａに示すように、弾性支持
部材８０，８０のみによる推力は、変位量が増せば増す
ほど直線的に可動子５０を中立位置に戻そうとする力と
なる。一方図１３の線ｂに示すように、永久磁石７０の
みによる推力は弾性支持部材８０，８０の推力と反対方
向の推力であるが、変位量が小さい場合はほとんど働か
ず、変位量が増えて左右何れかの隙間２８，２８が小さ
くなると小さくなった方に向けて急激に増加する。従っ
て両者の推力を合わせれば、図１２の円形の点に示すよ
うな略直線状の推力になるのである。なお永久磁石７０
のみによる推力が図１３の線ｂに示すようになるのは、
可動子５０の両端面５３，５３は何れもＳ極となってい
るので可動子５０が中立位置にある場合は左右何れにも
吸引されないからである。但し何れかの端面５３，５３
が固定子１０の何れかの端面３７，３７に接近した場合
は、その端面に吸着しようとする推力が指数関数的に増
加していく。このように永久磁石７０のみによる推力は
中立点近傍では小さいので、弾性支持部材８０，８０の
弾発力をそれほど大きくしなくても、コイル３３に電流
を流さないときに可動子５０を中立位置に保持したまま
の状態にしておくことが容易に行える。

【００３３】そしてコイル３３にＮＩ＝＋１００（Ａ
Ｔ）の電流を流して固定子１０の左右の端面３７，３７
にＮＳ磁極を励磁した場合は、図１２に示すように永久
磁石７０と弾性支持部材８０，８０による推力をそのま
ま所定の幅で上方向にほぼ平行移動した状態の推力にな
る。即ち何れの変位位置においても前記永久磁石７０と
弾性支持部材８０，８０による推力よりもほぼ一定の変
位量だけ大きい推力となる。ＮＩ＝−１００ＡＴの電流
を流した場合はこれとは逆に下方向に略平行移動する。

【００３４】これは以下の理由による。即ちコイル３３
に電流を流すことで図１４に示すように固定子１０の両
端面３７，３７にＮＳ磁極が発生すると、左側の端面３
７，５３間には斥力、右側の端面３７，５３間には吸引
力が働き、従って可動子５０には左方向に向かう推力が
働く。一方可動子５０が左方向に移動していくと、右側
の端面３７，５３間に働く吸引力は増加するが、左側の
端面３７，５３間に働く斥力は減少する。従って全体と
して可動子５０を左方向に移動しようとする推力は何れ
の位置においてもほぼ一定となる。

【００３５】また本発明においては、さらに別の推力が
働いている。即ち図１４に示すように永久磁石７０のセ
ンターヨーク７５を取り付けた側の磁極面からの磁束Ｇ
はコイル３３の外周側面を通してコイル３３内に入って
コイルコア３１においてコイル３３のＮＳ磁極方向に向
くように導かれる。従ってコイル３３に電流が流れる
と、図１５（図１５はコイル３３を図１４に示す右側か
ら見た状態を示している。なお図１４に示すようにコイ
ル３３によってＮＳ磁極が形成されるときは図１５に示
す方向に電流が流れる。）に示すようにフレミングの法
則によって、コイル３３の上辺３３１には紙面手前側
（即ち図１４では右方向）の推力が働き、コイル３３の
左右両辺３３３，３３５には推力が働かず、下辺３３７
には紙面奥側（即ち図１４では左方向）の推力が働く
が、コイル３３上辺３３１を通る磁束に比べてコイル３
３下辺３３７を通る磁束の方が非常に少ないので、結局
このコイル３３には図１４の右方向へ向かう推力が働
く。固定子１０は固定されているので、反作用によって
可動子５０に左方向へ向かう推力が働く。従って前記コ
イル３３の電磁力による推力の他にこのフレミングの法
則による推力が同じ方向に加わるので、可動子５０を駆
動しようとする全体の推力が増大するのである。コイル
３３に逆方向の電流が流れた場合は、フレミングの法則
による推力も逆方向となる。なおこの実施形態の場合、
永久磁石７０のコイル３３の外周側面に対向する側の磁
極面に高透磁率材料からなるセンターヨーク７５を取り
つけたので、該磁極面に集中して磁束を集めることがで
き、これをコイル３３の外周側面を通してその内部に効
果的に導くことができる。従って前記フレミングの法則
による推力が増大する。

【００３６】次にこの振動発生器１の駆動方法を説明す
る。図９に示すようにコイル３３に電流を流していない
ときは、弾性支持部材８０，８０が可動子５０を中立位
置に維持する。次にコイル３３に電流（ＮＩ＝−１００
ＡＴ）を供給するとコイルコア３１の両端面３７，３７
に図１４に示すようにＮＳ磁極が励磁され、可動子５０
の右側端面５３が対向する端面３７方向（左方向）に向
けて引き付けられていく。これは図１２において四角の
点が変位ｘ＝０ｍｍにおいてマイナスの推力になってい
るからである。そして可動子５０の右側端面５３が対向
する端面３７に接近したときに、コイル３３に供給する
電流の方向を反転（ＮＩ＝＋１００ＡＴ）すると、図１
２において三角の点の推力になり、これは可動子５０を
逆方向（右方向）に引っ張る推力なので、可動子５０は
逆方向に移動を始める。

【００３７】そして前記電流の反転を可動子５０の振動
周波数に合わせて繰り返し行うことで、可動子３０の両
端面５３，５３が固定子１０の端面３７，３７に当接す
る寸前で可動子５０を反転移動させ（つまり端面３７，
３７と端面５３，５３とは常に当接しない）、可動子５
０の振動を繰り返すことができる。

【００３８】この実施形態においては、可動子５０を左
右一対の弾性支持部材８０，８０で支持しているので、
可動子５０の動きを左右方向へのほぼ平行移動にするこ
とができ、固定子１０の端面３７，３７に対する可動子
５０の端面５３，５３の動きをほぼ平行移動にすること
ができ、またセンターヨーク７５と固定子１０との隙間
２７もほぼ一定のままとなり、従って磁気回路を乱さな
い構造で、安定した振動が確保できる。

【００３９】なおコイル３３に電流を流して一度可動子
５０を何れかの端面３７，３７に引き寄せておき、その
後電流の供給を停止したままとすることで可動子５０を
所定の共振周波数で振動させ、この振動が減衰してきた
らまたコイル３０に電流を流して可動子５０の振幅を大
きくした後に再び電流を停止するという操作を繰り返す
ようにしても良い。またそれ以外のタイミングでパルス
状に電流を供給しても良い。このように構成すれば省電
力化が図れる。

【００４０】また本実施形態では可動子５０の両側に固
定子側に向かって延びる腕部５２，５２を設け、腕部５
２，５２の内側面を固定子１０の両端面３７，３７とそ
れぞれ所定の隙間を介して対向する端面５３，５３とし
たので、その形状から可動子５０の重心を低く安定した
左右対称の形状にでき、振動が安定する。

【００４１】ここで図１０は弾性支持部材８０の端子付
き基台部２０への固定構造を示す図である。同図に示す
ように弾性支持部材８０は、係止端部８７の部分とアー
ム部８５のバネ係止部２１９によって係止されている部
分とコイル部８１が弾性体４０に弾接している部分の３
点で支持されているので、その固定は確実である。また
弾性支持部材８０のアーム部８３側端部は、図１０に示
す矢印Ｂ方向に揺動して点線ａの位置まで揺動するが、
本実施形態においてはコイル部８１を弾性体４０によっ
て支持しているので、コイル部８１が弾性体４０を押し
て少し矢印Ｃ方向に押し下げられ、これによってアーム
部８３側端部はさらに揺動量を増し、点線ｂの位置まで
移動可能になり、これによって可動子５０の揺動ストロ
ークが増大してさらに効果的な振動が行なえる。

【００４２】また本実施形態においては永久磁石７０の
下面にセンターヨーク７５を取り付け、しかも図８に示
すように永久磁石７０の幅よりもセンターヨーク７５の
幅を大きくしているが、これは以下の理由による。即ち
この実施形態のように永久磁石７０の厚みが薄いと、図
１１（ａ）に示すように磁束が遠くまで届かず、外周を
最短距離で回るものが多くなって固定子１０のコイルコ
ア３１に入射せず、無駄になるものが増える。また永久
磁石７０の各辺７０ａ〜７０ｄの内、対向する辺７０
ａ，７０ｃの部分を越えて通過する磁力線はコイルコア
３１に入射するものは少なく、可動子５０への振動の寄
与は少ない。そこで図１１（ｂ）に示すようにセンター
ヨーク７５を設けることでＮＳ磁極間の最短距離を長く
し、これによってコイルコア３１に入射する磁力線の数
を増し、また永久磁石７０の幅よりもセンターヨーク７
５の幅を大きくして辺７０ｂ，７０ｄの部分を越えて通
過しようとする磁力線の数を減らして辺７０ａ，７０ｃ
の部分を越えて通過しようとする磁力線の数を増やすこ
とでコイルコア３１に入射する磁力線の数を増し、これ
らによって更に効果的に永久磁石７０の磁力線を可動子
５０の振動に利用できるようにしたのである。

【００４３】また上記実施形態において図９に示すよう
に固定子１０の両端面３７，３７と可動子５０の両端面
５３，５３を、両者の面が平行であって且つ固定子１０
側に向かって広がるような傾斜のテーパ面にしたのは以
下の理由による。即ち磁束は隙間２８，２８の最短距離
部分を流れる性質がある。同時に磁気飽和を避けるため
に磁束密度は小さくする必要がある。そこで対向する両
端面を平行にすることで隙間２８内を均一に磁束が通る
ようにし、同時に傾斜面にすることで面の大面積化を図
り、これらによって磁気飽和を避けて良好な振動が担保
できるようにしたのである。また固定子１０側に向かっ
て広がるような傾斜のテーパ面にしたのは、このように
構成することで可動子５０には図９に示す矢印Ｅ方向、
即ち可動子５０を振動させる方向の力の他に、矢印Ｆ方
向、即ち可動子５０を固定子１０側に引き寄せる力が働
くことになる。この振動発生器１はこれを取り付けた機
器を落とすなどによって強い衝撃が加わった場合、重い
可動子５０が弾性支持部材８０，８０から外れてしまう
恐れがあるが、上述のように可動子５０に常に固定子１
０側に引っ張る磁力を作用させておくと、例え強い衝撃
が印加されても可動子５０が弾性支持部材８０，８０か
ら外れる恐れはなくなる。このため前述のようにテーパ
面を設けたのである。

【００４４】また上記実施形態によれば、永久磁石を可
動子ヨークの固定子に対向する側の面に取り付け、これ
によって永久磁石の一方の磁極面を固定子側に対向させ
たので、振動発生器全体の薄型化が図れるばかりか、可
動子を１個の永久磁石でバランス良く構成できる。

【００４５】また本実施形態によれば、可動子の両側に
固定子側に向かって延びる腕部を設け、該腕部の内側面
を固定子の両端面とそれぞれ所定の隙間を介して対向す
る形状としたので、その形状から可動子の重心が低く安
定した左右対象の形状になり振動が安定する。

【００４６】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求
の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範
囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書
及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であって
も、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技
術的思想の範囲内である。

【００４７】即ち固定子１０を構成する端子付き基台部
２０や端子板２３やコイルコア３１やコイル３３や可動
子５０や弾性支持部材８０等の各部材を構成する部品の
形状・構造・材質は種々の変形が可能である。例えば錘
６０と永久磁石７０の形状は、永久磁石７０を錘６０の
収納部６１に収納して可動子ヨーク５１の下面に吸着し
た際に永久磁石７０の可動子ヨーク５１に対する取付位
置が錘６０によって位置決めされるような関係となる形
状であれば、どのような形状構造であっても良い。さら
に錘６０に設ける嵌合部６３の形状構造も可動子ヨーク
５１に位置決めされるものであれば可動子ヨーク５１の
形状・構造に合わせてどのような形状・構造であっても
良い。また本発明にかかる振動発生器は、携帯機器に用
いることに限定されるものではなく、振動を発生させた
いものであればどのようなものにでも適用できることは
言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば以下のような優れた効果を有する。 合成樹脂中に端子板をその端子部を露出した状態でイ
ンサート成形すると共にコイル付きのコイルコアを取り
付けてそのコイル端部を端子板に接続するように端子付
き基台部を構成したので、この端子付き基台部を回路基
板上に載せて端子付き基台部の端子部を回路基板の端子
接続パターンに低融点金属のリフロー等によって他の面
実装型の電子部品と同時に容易に電気的・機械的に接続
できる。

【００４９】振動発生器の回路基板への取付面積は、
端子付き基台部の設置面積だけなので、振動発生器の設
置スペースの小型化が図れる。

【００５０】永久磁石の一方の磁極面をコイルの外周
側面に対向するように設置することで、永久磁石の磁極
面から出る磁束がコイルの外周側面を通ってコイル内に
入射した後にコイルによるコイルコアの磁化方向を向く
ように導かれる磁路を形成したので、コイルに電流を流
したときにコイルの電磁力による推力の他にフレミング
の法則による推力が加わり、可動子を駆動する全体の推
力が増大する。

【００５１】端子付基台部の表面にコイルのコイル端
部を接続する端子板のコイル接続部を露出したので、コ
イル付きのコイルコアの取り付けが容易に行なえる。

【００５２】端子付き基台部にコイルバネ製の弾性支
持部材の端部を固定するバネ端固定部と、弾性支持部材
の端部から延びるアーム部の途中を係止するバネ係止部
とを設けたので、弾性支持部材の確実な固定をこの端子
付き基台部が兼用できる。

【００５３】端子板を熱伝導の悪いステンレスで構成
した場合は、例え端子付き基台部の端子部を回路基板の
端子接続パターンに低融点金属で固定する際でも、その
熱が端子板を伝ってコイル接続部まで伝達されにくく、
低融点金属で接続したコイル端部とコイル接続部間が外
れる恐れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる振動発生器１を示
す斜視図である。

【図２】図２（ａ）は振動発生器１の正面図、図２
（ｂ）は側面図である。

【図３】振動発生器１の分解斜視図である。

【図４】端子板２３，２３の斜視図である。

【図５】端子付き基台部２０を裏面側から見た斜視図で
ある。

【図６】可動子５０の分解斜視図である。

【図７】図６に示す錘６０のＡ−Ａ断面図である。

【図８】可動子５０の図７と同一部分の断面図である。

【図９】固定子１０と可動子５０の位置関係を示す図で
ある。

【図１０】弾性支持部材８０の固定構造を示す図であ
る。

【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は永久磁石７０へのセ
ンターヨーク７５の取付理由説明図である。

【図１２】可動子５０の変位と可動子５０に働く推力と
の関係を示す図である。

【図１３】永久磁石７０による推力及び弾性支持部材８
０，８０による推力と変位との関係を示す図である。

【図１４】可動子５０に働く力の関係を示す図である。

【図１５】フレミングの法則によってコイル３３に働く
力の関係を示す図である。

【図１６】従来の振動発生器１００を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 振動発生器 １０ 固定子 ２０ 端子付き基台部 ２１ 基台本体 ２１７ バネ端固定部 ２１９ バネ係止部 ２３ 端子板 ２３１ コイル接続部 ２３３ 端子部 ２８ 隙間 ３０ コア付きコイル ３１ コイルコア ３３ コイル ３５ コイル端部 ３７ 端面 ４０ 弾性体 ５０ 可動子 ５１ 可動子ヨーク ５３ 端面 ６０ 錘 ７０ 永久磁石 ７５ 高透磁率部材（センターヨーク） ８０ 弾性支持部材 ８３，８５ アーム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 直紀 神奈川県川崎市中原区苅宿335番地 帝国 通信工業株式会社内 (72)発明者 松廣 勝仁 神奈川県川崎市中原区苅宿335番地 帝国 通信工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 治雄 神奈川県川崎市中原区苅宿335番地 帝国 通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D107 AA02 AA13 AA15 BB08 CC09 CC10 DD03 DD12 FF07 5H633 BB03 BB08 GG02 GG04 GG05 GG07 GG17 HH03 HH05 HH09 HH10 HH18 HH24 HH25 JA02 JB09 5K027 AA11 FF03 FF21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石を取り付けてなる可動子と、 可動子の端面に対して所定の隙間を介して対向する端面
   を有し、取り付けたコイルに電流を流して励磁すること
   で前記可動子との間に磁路を形成するコイルコアと、 合成樹脂中に端子板をその端子部を露出した状態でイン
   サート成形すると共に前記コイル付きのコイルコアを取
   り付けてそのコイル端部を端子板に接続する端子付き基
   台部と、 一端を可動子側に他端を端子付き基台部側に取り付ける
   ことで可動子をコイルによるコイルコアの磁化方向に向
   けて振動可能に支持する弾性支持部材とを具備してなる
   ことを特徴とする振動発生器。
2. 【請求項２】 前記永久磁石の一方の磁極面を、コイル
   コアに取り付けた前記コイルの外周側面に対向するよう
   に設置することで、永久磁石の磁極面から出る磁束がコ
   イルの外周側面を通してコイル内に入射した後にコイル
   によるコイルコアの磁化方向を向くように導かれる磁路
   を形成したことを特徴とする請求項１記載の振動発生
   器。
3. 【請求項３】 前記端子付き基台部の下面は平面状であ
   り、その平面上に前記端子部を平面状に露出せしめ、更
   に前記基台部上面には、前記コイルのコイル端部を接続
   する端子板のコイル接続部を露出せしめたことを特徴と
   する請求項１又は２記載の振動発生器。
4. 【請求項４】 前記端子板はステンレス製であることを
   特徴とする請求項１又は２又は３記載の振動発生器。
5. 【請求項５】 前記弾性支持部材はコイルバネであり、
   前記端子付き基台部には、前記弾性支持部材の端部を固
   定するバネ端固定部と、弾性支持部材の端部から延びる
   アーム部の途中を係止するバネ係止部とを設けたことを
   特徴とする請求項１乃至４の内の何れか一項記載の振動
   発生器。