JP2002159914A

JP2002159914A - 振動発生器

Info

Publication number: JP2002159914A
Application number: JP2000358053A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Sato; 文典佐藤; Kaoru Terasaki; 薫寺崎
Original assignee: Azden Corp
Current assignee: Azden Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-04

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯電話機に着信報知用のバイブレータ機能
をもたせるための振動発生器を、小型化、高効率化し、
耐久性も高める。【解決手段】マグネット１３ａを備えた振動体１３を
揺動体１２に支持固定し、この揺動体１２を基台１１上
に揺動自在に軸支することで振動体１３を揺動振動する
構成にした。基台１１上の揺動体１２の軸支部分を挟ん
だ位置に配置された一対のコイル１４，１５に交流電流
を通電して振動体１３を揺動振動させるように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型の小型電子
機器、例えば携帯電話機や携帯電子時計に組み込んで、
ほぼ無音で着信を知らせたり、設定時刻の到来を知らせ
て電車の乗越しを防止をする等の機能を付加する報知器
等に好適な振動発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話の着信や設定時刻の到来を、音
声ではなく振動によって知らせれば、電話機や時計を携
帯する本人だけがその着信や時刻の到来を知り得て便利
である。特に、携帯電話機にこのような振動機能をもた
せることによれば、着信音によって周囲に迷惑を掛けな
いようにするために電源スイッチをＯＦＦにしておく必
要もなくなる。したがって、緊急な連絡も受けることが
可能となって、携帯電話の価値を一層高めることにもな
る。

【０００３】そこで最近は、電話機本体に振動発生器を
内蔵させて着信時にそれを振動させる、いわゆるバイブ
レータ機能をもたせた携帯電話機が多く出回っている。
このようなバイブレータ機能を果たす上記振動発生器に
は、従来、小型のモータの回転軸に重錘を偏心させて取
り付け、着信時にそのモータを回転させ重錘を回転させ
ることにより振動を発生させる構造とするものが多かっ
た。

【０００４】しかしこのようなモータを使用した振動発
生器では、小型で振動を大きくすることが困難であるた
め、本発明者等は既に次のような振動発生器を案出し
た。これは、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両磁極の間に、これ
ら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、この磁石をバネ板で揺動自在に支持してなる振動発
生器である。この振動発生器は、電磁石のコイルに交流
電流を流すことにより、両磁極が交互にＳ極とＮ極に変
化して磁石が磁気干渉で振動し、この振動がバネ板を介
してケースに伝えられ、ケースを振動させるというもの
である（特開２０００−１２５５３０号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような振動発生器
によれば、モータを使用せずに構成でき、小型化が図れ
るという利点があったが、振動発生器を内蔵させる携帯
電話機等は、最近ますます小型化される傾向にあり、し
たがって、振動発生器も更なる小型化の要請が強まって
きた。

【０００６】本発明は、上記のような要請に鑑みなされ
たもので、更なる小型・コンパクト化が図れ、しかも高
効率、高出力で応答性も高く、また堅牢で耐久性にも優
れた振動発生器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、基台上に揺動自在に軸支
された揺動体と、この揺動体の上面に支持固定された、
少なくともマグネットを含む磁性体を有してなる振動体
と、前記基台上の前記揺動体の軸支部分を挟んだ位置に
配置され、交流電流が通電されることにより交番磁束を
発生して前記マグネットによる前記振動体からの磁束と
の相互磁気作用により当該振動体を、前記揺動体の軸支
部分を支点に揺動振動させる一対のコイルとを具備する
ことを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、一対のコイルは、コイル端面相互を対
向させた横置きとし、当該一対のコイル相互間に振動体
が位置すべく配置されてなることを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、一対のコイルは、コイル側面相互を対
向させた縦置きとし、当該一対のコイルが振動体の下方
側に位置すべく配置されてなることを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明において、揺動体の、軸支部分を
挟んだ各端部側と基台との間に、各々弾性体を介在させ
てなるなることを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明において、揺動体の軸支位置を、
当該揺動体の上面位置から離れた位置に設定してなるこ
とを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は、本発明による振動発生器の
第１の実施形態の正面図、図２は同じく分解斜視図であ
る。これらの図から分かるように、本発明の振動発生器
は、基台１１、揺動体１２、マグネット１３ａ及びポー
ルピース１３ｂの積層体からなる振動体、ここでは板状
の磁性体（以下、振動体という。）１３及び一対のコイ
ル１４，１５で主構成をなしている。

【００１３】この場合、揺動体１２は基台１１上に揺動
自在に軸支されている。すなわち、基台１１上の長さ方
向（図１中、左右方向）中央部には幅方向に所定間隔を
置いて一対の揺動体軸支部１１ａ，１１ｂが形成されて
おり、この軸支部１１ａ，１１ｂ相互間に、揺動体１２
下部に突出形成された支持部１２ａが挿入されている。
そして、軸支部１１ａ，１１ｂの貫通孔１１ａ１，１１
ｂ１及びそれら貫通孔１１ａ１，１１ｂ１に位置合わせ
された支持部１２ａの貫通孔１２ａ１に支軸１６が挿通
されることにより、揺動体１２が揺動自在に軸支されて
いる。

【００１４】また、振動体１３は揺動体１２の上面に支
持固定されている。すなわち、振動体１３（マグネット
１３ａ及びポールピース１３ｂ）の中央部には、角形、
ここでは正方形の貫通孔１３ｃが穿設され、この貫通孔
１３ｃに、揺動体１２上面に突設された角柱部１２ｂが
挿通される。そして振動体１３が、揺動体１２の、角柱
部１２ｂ及び支持部１２ａ相互間に水平方向（図１中、
左右方向）に延出形成されたフランジ部１２ｃ上に載置
され、角柱部１２ｂの上端に止め板１７が填め込み固定
されている。

【００１５】振動体１３を構成するマグネット１３ａ及
びポールピース１３ｂは、図示例ではマグネット１３ａ
が上層側に、ポールピース１３ｂが下層側に配置されて
いるが、これらマグネット１３ａ及びポールピース１３
ｂの上下関係を逆にして配置してもよい。また、振動体
１３（マグネット１３ａ及びポールピース１３ｂ）の平
面形状は、図示四角形のみならず、他の形状、例えば円
形であってもよい。振動体１３はマグネット１３ａのみ
でも構成可能であるが、この例ではポールピース１３ｂ
と積層されてマグネット１３ａの補強及び磁束放出面の
増大等が図られている。マグネット１３ａは、ここでは
上面側がＮ極に、下面側がＳ極に着磁されてなり、した
がってポールピース１３ｂはＳ極になっている。

【００１６】この振動体１３の下面の各端部側には、基
台１１への振動体１３の直接衝突によるそれら相互の損
傷や衝突音発生を防止するために、クッション材１８，
１９が被着形成されている（図２においては図示せ
ず）。なお、１１ｃ，１１ｄは各々基台１１に形成され
た振動体１３（クッション材１８，１９）の受け部であ
る。

【００１７】一対のコイル１４，１５は、基台１１上の
揺動体１２の軸支部分を挟んだ位置に配置され、交流電
流が通電されることにより相互間に交番磁束（磁界）を
発生するものである。この一対のコイル１４，１５は、
ここでは各々同方向に巻かれ、かつ直列接続され、コイ
ル端面１４ａ，１５ａ相互を対向させた横置きとされ、
同コイル１４，１５相互間に振動体１３が位置する、換
言すればコイル端面１４ａ，１５ａが振動体１３の端面
に対向する配置構成となっている。コイル１４，１５及
び振動体１３相互間には、各々所定の間隔が置かれてい
ることは勿論である。

【００１８】一対のコイル１４，１５は、図示するよう
に、基台１１上の長さ方向（図１中、左右方向）の各端
側に形成されたコイル収容部１１ｅ，１１ｆに各別に嵌
着収納されている。このとき、一対のコイル１４，１５
は、同軸上に位置決めされた状態で、かつ同コイル１
４，１５の軸線位置が、振動体１３のＮ，Ｓ極の中央位
置から何れかの極側にずれた位置となるように位置決め
されている。

【００１９】この一対のコイル１４，１５の中心孔１４
ｂ，１５ｂには、コイル１４，１５からの磁束を増大さ
せるための円柱状のコア２０，２１が各別に挿入されて
いる。これらのコア２０，２１は、基台１１の長さ方向
端部のコイル収容部壁１１ｇ，１１ｈの切欠き１１ｉ，
１１ｊを通してコイル１４，１５の中心孔１４ｂ，１５
ｂに挿入される。

【００２０】２２は、揺動体１２、振動体１３及び一対
のコイル１４，１５を上述したように組込み固定した基
台１１を覆うカバーで、基台１１を覆った状態で、下端
の適宜箇所に形成された突片２２ａ…を、各々基台１１
下面側に折り曲げることで基台１１に取り付け固定され
る。

【００２１】このような振動発生器において、図示する
ように、一対のコイル１４，１５の非結線側の各端相互
間にＡＣ電源２３からの交流電流が通電されると、コイ
ル１４，１５相互間に交番磁束（磁界）が発生し、マグ
ネット１３ａによる振動体１２からの磁束（磁界）との
相互磁気作用により、振動体１３を揺動振動させる。す
なわち、交流電流によりコイル１４，１５からの磁束の
向きが反転する毎に、振動体１２の、コイル１４，１５
との対向端の上端縁（下端縁）が交互に押し引きされ、
振動体１３を、揺動体１２の軸支部分を支点に揺動体１
２と一体に図１中、矢印イ，ロ方向に揺動振動させる。

【００２２】振動体１３の振動は、この振動発生器が取
付固定された例えば携帯電話機のケース等（図示せず）
に伝達され、電話の着信を知らせる。この際の振動は体
感を与える上で１３０Ｈｚ〜１５０Ｈｚが望ましく、上
記ＡＣ電源２３の周波数は１３０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ程度
に設定されている。

【００２３】上述第１の実施形態によれば、マグネット
１３ａを備えた振動体１３を揺動体１２に支持固定し、
この揺動体１２を基台１１上に揺動自在に軸支すること
で振動体１３を揺動振動するようにし、また、基台１１
上の揺動体１２の軸支部分を挟んだ位置に配置された一
対のコイル１４，１５に交流電流を通電して振動体１３
を揺動振動させるように構成した。したがって、磁石を
バネ板で揺動自在に支持してなる振動発生器（図示せ
ず）に比べて、小型・コンパクト化が図れ、しかも高効
率、高出力で応答性（追従性）も高く、また堅牢で耐久
性にも優れる。上記バネ板のようにある周波数で共振し
てしまうというようなこともないので、この点からも応
答性に優れる。

【００２４】図３は、本発明による振動発生器の第２の
実施形態の平面図、図４は図３中のIV−IV線断面矢視
図、図５は、図３及び図４に示す第２の実施形態の一部
省略分解斜視図である。これら図３〜図５において、図
１及び図２と同一又は相当部分には各々同一符号を付し
てある。なお図５においては、マグネット１３ａは平面
形状を円形に形成した場合を示しており、また、止め板
１４及びクッション材１８，１９は図示を省略してい
る。この実施形態では、一対のコイル１４，１５はその
側面（コイル側面）１４ｃ，１５ｃ相互を対向させた、
換言すればコイル端面１４ａ，１５ａを各々垂直方向に
向けた縦置きとされ、同コイル１４，１５が振動体１３
の下方側に位置する配置構成となっている。一対のコイ
ル１４，１５は、ここでは相互に反対方向に巻かれてい
る。

【００２５】図３及び図４に示す振動発生器において、
図示するように、一対のコイル１４，１５の非結線側の
各端相互間にＡＣ電源２３からの交流電流が通電される
と、コイル１４，１５に、各々極性を異にする交番磁束
（磁界）が発生し、マグネット１３ａによる振動体１２
からの磁束（磁界）との相互磁気作用により、振動体１
３を揺動振動させる。すなわち、上記交流電流によりコ
イル１４，１５からの磁束の向きが反転する毎に、振動
体１２の、コイル１４，１５との対向面が交互に押し引
き（反発，吸引）され、振動体１３を、揺動体１２の軸
支部分を支点に揺動体１２と一体に図４中、矢印イ，ロ
方向に揺動振動させる。振動体１３の振動は、この振動
発生器が取付固定された例えば携帯電話機のケース等
（図示せず）に伝達され、電話の着信を知らせる。

【００２６】これによると、上述第１の実施形態に比
べ、基台１１の長さ方向寸法（図３，図４中、左右方
向）をより小さくでき、かつ全体構成を中央部（支軸１
６）側に密集して配置できるので、一層の小型・コンパ
クト化、堅牢化を図ることができる。また、コイル端面
１４ａ，１５ａが振動体１３の下面（板面）に対向する
ので、コイル端面１４ａ，１５ａが振動体１３の端面に
対向する上述第１の実施形態に比べ、より高効率、高出
力となり、応答性もより高くなる。

【００２７】図３及び図４に示す例では、マグネット１
３ａがポールピース１３ｂよりも小さく形成されている
が、同寸法であってもよい。また、コア２０，２１相互
を連結してもよい。

【００２８】なお上述各実施形態において、揺動体１２
の、軸支部分を挟んだ各端部側と基台１１との間に各々
弾性体、例えばコイルスプリングを介在させてもよい。
これによれば、揺動体１２の反転揺動時（振動体１３が
図１，図４中の矢印イ方向からロ方向に反転回動する
時）に当該弾性体の反発力が加わり、応答性がより高め
られる。

【００２９】また、図１，図４に示すように、揺動体１
２の軸支（支軸１６）位置を、可能な限り当該揺動体１
２の上面位置から離れた位置（基台１１寄り）に設定す
れば、揺動体１２の揺動振動時の加速度が大きくなり、
同じ外形寸法の揺動体１２、振動体１３でありながら、
より高い振動出力が得られる。

【００３０】本発明の振動発生器は、テレビゲーム機の
ジョイスティック等の操作部に取り付け、ゲーム時に振
動させて衝撃等を体感させるために用いてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように請求項１に記載の発明
によれば、従来技術に比べて更に小型・コンパクト化が
図れ、しかも高効率、高出力で応答性も高く、また堅牢
で耐久性にも優れた振動発生器を提供できる。請求項２
に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に
加えて高さ寸法を小さくすることができるという効果も
併せもつ振動発生器を提供できる。請求項３に記載の発
明によれば、請求項２に記載の発明に比べて、全体構成
を中央部（支軸）側に密集して配置できるので、一層の
小型・コンパクト化、堅牢化を図ることができる。ま
た、コイル端面が振動体の下面（板面）に対向するの
で、コイル端面が振動体の端面に対向する請求項２に記
載のものに比べ、より高効率、高出力となり、応答性も
より高くなる。請求項４に記載の発明によれば、応答性
がより高められる。請求項５に記載の発明によれば、同
じ外形寸法の揺動体、振動体でありながら、より高い振
動出力が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による振動発生器の第１の実施形態の正
面図である。

【図２】同じく分解斜視図である。

【図３】本発明による振動発生器の第２の実施形態の平
面図である。

【図４】図３中のIV−IV線断面矢視図である。

【図５】図３及び図４に示す第２の実施形態の一部省略
分解斜視図である。

【符号の説明】

１１基台１２揺動体１３振動体１３ａマグネット１３ｂポールピース１４，１５コイル

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基台上に揺動自在に軸支された揺動体
と、この揺動体の上面に支持固定された、少なくともマグネ
ットを含む磁性体を有してなる振動体と、前記基台上の前記揺動体の軸支部分を挟んだ位置に配置
され、交流電流が通電されることにより交番磁束を発生
して前記マグネットによる前記振動体からの磁束との相
互磁気作用により当該振動体を、前記揺動体の軸支部分
を支点に揺動振動させる一対のコイルとを具備すること
を特徴とする振動発生器。
【請求項２】一対のコイルは、コイル端面相互を対向
させた横置きとし、当該一対のコイル相互間に振動体が
位置すべく配置されてなる請求項１に記載の振動発生
器。
【請求項３】一対のコイルは、コイル側面相互を対向
させた縦置きとし、当該一対のコイルが振動体の下方側
に位置すべく配置されてなる請求項１に記載の振動発生
器。
【請求項４】揺動体の、軸支部分を挟んだ各端部側と
基台との間に、各々弾性体を介在させてなる請求項１〜
３のいずれかに記載の振動発生器。
【請求項５】揺動体の軸支位置を、当該揺動体の上面
位置から離れた位置に設定してなる請求項１〜４のいず
れかに記載の振動発生器。