JP2003211088A - 軸方向駆動の振動体 - Google Patents
軸方向駆動の振動体Info
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- JP2003211088A JP2003211088A JP2002014894A JP2002014894A JP2003211088A JP 2003211088 A JP2003211088 A JP 2003211088A JP 2002014894 A JP2002014894 A JP 2002014894A JP 2002014894 A JP2002014894 A JP 2002014894A JP 2003211088 A JP2003211088 A JP 2003211088A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型、高性能の携帯用の振動体を構成する。
【解決手段】 軸方向駆動の振動体１０は、円筒状のフ
レーム１１の一側端に円筒状の駆動コイル１２を固定
し、該駆動コイル１２と空隙を介して磁気的に係合する
カップ状ヨーク２１の中心部に軸方向に着磁された一対
の円柱状の第１永久磁石と第２永久磁石の磁極が磁性材
料からなる円柱状の駆動用のポールピースを挟持して同
一磁極性で対向するように固定して片持ち状に保持さ
れ、錘２３が搭載された駆動子２０を前記フレーム１１
の両側端に設けた一対のコイルばね２３，２４によって
駆動子２０が軸方向に１００〜１６０Ｈｚで振動するよ
うに構成される。
レーム１１の一側端に円筒状の駆動コイル１２を固定
し、該駆動コイル１２と空隙を介して磁気的に係合する
カップ状ヨーク２１の中心部に軸方向に着磁された一対
の円柱状の第１永久磁石と第２永久磁石の磁極が磁性材
料からなる円柱状の駆動用のポールピースを挟持して同
一磁極性で対向するように固定して片持ち状に保持さ
れ、錘２３が搭載された駆動子２０を前記フレーム１１
の両側端に設けた一対のコイルばね２３，２４によって
駆動子２０が軸方向に１００〜１６０Ｈｚで振動するよ
うに構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、着信を無音で携帯
者に感知させる携帯機器等に用いられる振動体の構成に
関するものである。
者に感知させる携帯機器等に用いられる振動体の構成に
関するものである。
【従来の技術】従来から公共の場所、病院、電車・バス
等の乗り物では、携帯機器の使用は制限されている場合
が多い。特に、携帯機器の使用が許されている場合で
も、所謂マナーモード（無音・体感振動）で着信を携帯
者に感知させる方法が行われている。携帯機器には、最
近の日進月歩の技術革新を反映して種々の商品が普及し
てきており、例えば携帯電話、PDA、ウエアラブル（身
につける）コンピューティング機器等がある。これらに
は、無音で体感振動を感知させる振動モータやそれに近
い機能を有するマルチファンクションデバイス（スピー
カと振動体機能を併せ持つ）等が用いられている。以下
では、従来の振動モータの代表例と思われるものについ
て説明する。
等の乗り物では、携帯機器の使用は制限されている場合
が多い。特に、携帯機器の使用が許されている場合で
も、所謂マナーモード（無音・体感振動）で着信を携帯
者に感知させる方法が行われている。携帯機器には、最
近の日進月歩の技術革新を反映して種々の商品が普及し
てきており、例えば携帯電話、PDA、ウエアラブル（身
につける）コンピューティング機器等がある。これらに
は、無音で体感振動を感知させる振動モータやそれに近
い機能を有するマルチファンクションデバイス（スピー
カと振動体機能を併せ持つ）等が用いられている。以下
では、従来の振動モータの代表例と思われるものについ
て説明する。
【０００２】従来例としては、実用公開平成３−８３６
８１号（以下では文献Ａと称す）、特開平７−１０７６
９９号（文献Ｂ）、特公平８−１０９７２号（文献Ｃ）
を挙げて説明する。文献Aは、ブラシとコンミテータを
有する軸長型の直流モータを用いたものであり、振動モ
ータの回転軸に装着する断面が扇型形状の偏心錘に関す
るものである。偏心錘として高比重ではあるものの加工
が困難なタングステンのバルク材を用いずに、タングス
テンや鉛を含む金属の粉末焼結合金によって形成して回
転軸への偏心錘の嵌着を容易にして振動出力を大きくし
ようとするものである。
８１号（以下では文献Ａと称す）、特開平７−１０７６
９９号（文献Ｂ）、特公平８−１０９７２号（文献Ｃ）
を挙げて説明する。文献Aは、ブラシとコンミテータを
有する軸長型の直流モータを用いたものであり、振動モ
ータの回転軸に装着する断面が扇型形状の偏心錘に関す
るものである。偏心錘として高比重ではあるものの加工
が困難なタングステンのバルク材を用いずに、タングス
テンや鉛を含む金属の粉末焼結合金によって形成して回
転軸への偏心錘の嵌着を容易にして振動出力を大きくし
ようとするものである。
【０００３】文献Ｂは、図４に概要を示すようにブラシ
とコンミテータを有する軸長型の直流モータを用いた振
動モータであり、偏心錘の構成と回転軸への固定方法の
開示に関するものである。図４において、直流モータ１
３１の軸受け１３３に支持された回転軸１３６には回転
軸１３６の外径より小さい溝１３５が設けられ、高比重
材で形成されたタングステン等の粉末焼結合金からなる
偏心錘１３４をカシメ部１４０で回転軸１３６の溝１３
５にカシメる。そのため、偏心錘１３４の軸方向の両端
部が盛りあがらずに偏心錘１３４は確実に回転軸１３６
に固定されるので小型にも拘わらず出力を大きくするこ
とができるとしている。また、多孔質な偏心錘１３４に
はオイルが含浸されておりメッキによる表面処理なしで
防錆効果があると記載されている。
とコンミテータを有する軸長型の直流モータを用いた振
動モータであり、偏心錘の構成と回転軸への固定方法の
開示に関するものである。図４において、直流モータ１
３１の軸受け１３３に支持された回転軸１３６には回転
軸１３６の外径より小さい溝１３５が設けられ、高比重
材で形成されたタングステン等の粉末焼結合金からなる
偏心錘１３４をカシメ部１４０で回転軸１３６の溝１３
５にカシメる。そのため、偏心錘１３４の軸方向の両端
部が盛りあがらずに偏心錘１３４は確実に回転軸１３６
に固定されるので小型にも拘わらず出力を大きくするこ
とができるとしている。また、多孔質な偏心錘１３４に
はオイルが含浸されておりメッキによる表面処理なしで
防錆効果があると記載されている。
【０００４】文献Ｃは、ブラシとコンミテータを有する
偏平型の直流モータに関するもので、 少な
くとも3個の開き角が６０〜８０°のコイルを重複しな
いように扇形に配設して回転子の構成で偏心錘を形成す
る。
偏平型の直流モータに関するもので、 少な
くとも3個の開き角が６０〜８０°のコイルを重複しな
いように扇形に配設して回転子の構成で偏心錘を形成す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】文献Ａ、Ｂ、Ｃは直流
モータの回転を前提としたものであり長軸型、扁平型の
相違はあるものの、以下のような難点があった。（１）
ブラシとコンミテータを用いるのでコストもかかりまた
整流の際のマイクロアークによる損傷で寿命と品質の維
持に問題がある。（２）７０００〜８０００ｒｐｍまで
の立ち上がりに時間がかかり音楽に合わせた振動を発生
させる機器には向いていない。本発明の目的は、前述の
欠点を除去して、簡単な構成で多様化する携帯機器の機
能を豊富にする小型で高性能な軸方向駆動の振動体を提
案するものである。
モータの回転を前提としたものであり長軸型、扁平型の
相違はあるものの、以下のような難点があった。（１）
ブラシとコンミテータを用いるのでコストもかかりまた
整流の際のマイクロアークによる損傷で寿命と品質の維
持に問題がある。（２）７０００〜８０００ｒｐｍまで
の立ち上がりに時間がかかり音楽に合わせた振動を発生
させる機器には向いていない。本発明の目的は、前述の
欠点を除去して、簡単な構成で多様化する携帯機器の機
能を豊富にする小型で高性能な軸方向駆動の振動体を提
案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】課題を解決するためにな
された本発明の振動体の請求項１は、円筒状のフレーム
の一側端に円筒状の駆動コイルを固定し、該駆動コイル
と空隙を介して磁気的に係合する磁性材料からなるカッ
プ状ヨークと円柱状永久磁石とで形成された駆動子を前
記フレームの両側端に設けた一対のコイルばねによって
前記駆動子が軸方向に振動するように配設したことを特
徴とするものである。
された本発明の振動体の請求項１は、円筒状のフレーム
の一側端に円筒状の駆動コイルを固定し、該駆動コイル
と空隙を介して磁気的に係合する磁性材料からなるカッ
プ状ヨークと円柱状永久磁石とで形成された駆動子を前
記フレームの両側端に設けた一対のコイルばねによって
前記駆動子が軸方向に振動するように配設したことを特
徴とするものである。
【０００７】課題を解決するためになされた本発明の請
求項２に示す振動体は、磁性材料からなるカップ状のヨ
ークと該カップ状ヨークの中心部に軸方向に着磁された
一対の円柱状の第1永久磁石と第２永久磁石の磁極が磁
性材料からなる円柱状の駆動用のポールピースを挟持し
て同一磁極性で対向するように固定して片持ち状に保持
され、前記駆動子の外周面と機械的にしゅう動するよう
に軸方向に直角に複数列、軸方向に平行に複数列のガイ
ド凸部を前記フレームの内周面に配設したことを特徴と
するものである。
求項２に示す振動体は、磁性材料からなるカップ状のヨ
ークと該カップ状ヨークの中心部に軸方向に着磁された
一対の円柱状の第1永久磁石と第２永久磁石の磁極が磁
性材料からなる円柱状の駆動用のポールピースを挟持し
て同一磁極性で対向するように固定して片持ち状に保持
され、前記駆動子の外周面と機械的にしゅう動するよう
に軸方向に直角に複数列、軸方向に平行に複数列のガイ
ド凸部を前記フレームの内周面に配設したことを特徴と
するものである。
【０００８】課題を解決するためになされた本発明の請
求項３に示す振動体は、磁性材料からなるカップ状のヨ
ークと該カップ状ヨークの中心部に軸方向に着磁された
一対の円柱状の第１永久磁石と第２永久磁石の磁極が円
盤状の磁性材料を挟持して同一磁極性で対向するように
固定して片持ち状に保持され、前記第１の永久磁石の先
端部に磁性材料からなる円盤状のセンタヨークを配設
し、前記駆動子の外周面と機械的にしゅう動するように
軸方向に直角に複数列に、軸方向に平行に複数列のガイ
ド凸部を前記フレームの内周面に配設したことを特徴と
するものである。
求項３に示す振動体は、磁性材料からなるカップ状のヨ
ークと該カップ状ヨークの中心部に軸方向に着磁された
一対の円柱状の第１永久磁石と第２永久磁石の磁極が円
盤状の磁性材料を挟持して同一磁極性で対向するように
固定して片持ち状に保持され、前記第１の永久磁石の先
端部に磁性材料からなる円盤状のセンタヨークを配設
し、前記駆動子の外周面と機械的にしゅう動するように
軸方向に直角に複数列に、軸方向に平行に複数列のガイ
ド凸部を前記フレームの内周面に配設したことを特徴と
するものである。
【０００９】課題を解決するためになされた本発明の請
求項４に示す振動体は、磁性材料からなるカップ状のヨ
ークと該カップ状ヨークの中心部に軸方向に着磁された
一対の円柱状の第１永久磁石と第２永久磁石の磁極が円
盤状の磁性材料を挟持して同一磁極性で対向するように
固定して片持ち状に保持され、前記第１の永久磁石の先
端部に磁性材料からなる円盤状のセンタヨークを配設し
て負荷質量とし、前記駆動子の外周面と機械的にしゅう
動するように軸方向に直角に複数列に、軸方向に平行に
複数列のガイド凸部を前記フレームの内周面に配設した
ことを特徴とするものである。
求項４に示す振動体は、磁性材料からなるカップ状のヨ
ークと該カップ状ヨークの中心部に軸方向に着磁された
一対の円柱状の第１永久磁石と第２永久磁石の磁極が円
盤状の磁性材料を挟持して同一磁極性で対向するように
固定して片持ち状に保持され、前記第１の永久磁石の先
端部に磁性材料からなる円盤状のセンタヨークを配設し
て負荷質量とし、前記駆動子の外周面と機械的にしゅう
動するように軸方向に直角に複数列に、軸方向に平行に
複数列のガイド凸部を前記フレームの内周面に配設した
ことを特徴とするものである。
【００１０】課題を解決するためになされた本発明の請
求項５に示す振動体の駆動子は、前記カップ状ヨークの
内外周底面に錘を配設したことを特徴とするものであ
る。
求項５に示す振動体の駆動子は、前記カップ状ヨークの
内外周底面に錘を配設したことを特徴とするものであ
る。
【００１１】課題を解決するためになされた本発明の請
求項６に示す振動体の駆動子は、前記第２の永久磁石の
前部に磁性材料からなる円柱状のセンタヨークを形成し
たことを特徴とするものである。
求項６に示す振動体の駆動子は、前記第２の永久磁石の
前部に磁性材料からなる円柱状のセンタヨークを形成し
たことを特徴とするものである。
【００１２】課題を解決するためになされた本発明の請
求項７に示す振動体の駆動子は、前記カップ状ヨークの
外周部に軸方向と平行に複数列のガイド溝を設け前記フ
レームのガイド凸部と機械的にしゅう動係合するように
構成したことを特徴とするものである。
求項７に示す振動体の駆動子は、前記カップ状ヨークの
外周部に軸方向と平行に複数列のガイド溝を設け前記フ
レームのガイド凸部と機械的にしゅう動係合するように
構成したことを特徴とするものである。
【００１３】課題を解決するためになされた本発明の請
求項８に示す振動体の駆動コイルは、円筒状の絶縁処理
した金属材料の上に巻回したことを特徴とするものであ
る。
求項８に示す振動体の駆動コイルは、円筒状の絶縁処理
した金属材料の上に巻回したことを特徴とするものであ
る。
【００１４】課題を解決するためになされた本発明の請
求項９に示す振動体の駆動は、ブリッジ回路で駆動する
ことを特徴とするものである。
求項９に示す振動体の駆動は、ブリッジ回路で駆動する
ことを特徴とするものである。
【００１５】課題を解決するためになされた本発明の請
求項１０に示す振動体の駆動は、正弦波または方形波の
入力で駆動されることを特徴とするものである。
求項１０に示す振動体の駆動は、正弦波または方形波の
入力で駆動されることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下では、本発明の軸方向駆動の
振動体の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は
本発明の軸方向駆動の振動体（以下では振動体と略称）
の構成半断面図である。図２は図１のＸＸ線断面図であ
る。図３は本発明である他の実施例の断面図である。図
１、図２において本発明の振動体１０は、合成樹脂から
なる円筒状のフレーム１１と駆動コイル１２と駆動子２
０とで構成される。フレーム１１の軸方向の一側端に
は、金属材料例えば熱伝導性のよいアルミニウムを陽極
処理して表面を電気絶縁処理した円筒状のコイルボビン
１３にマグネットワイヤを巻回して形成され、端子３
５，３６を有する駆動コイル１２を片持ち状に固定す
る。駆動子２０は、磁性材料からなるカップ状ヨーク２
１の中心部には軸方向に単磁極に着磁された一対の円柱
状の第１永久磁石２８と第２永久磁石２９の磁極が磁性
材料からなる円盤状の駆動用のポールピース３０を挟持
して同一磁極性で対向するように固定して片持ち状に保
持され、前記駆動子２０の外周面と円柱状の第２永久磁
石２９をセンタヨークa３２と磁気的及び機械的に接続
されて片持ち状に固定し、カップ状ヨーク２１の内外周
底面には質量の大きい例えばタングステン粉末を樹脂成
型して形成された錘２３が接着剤等で固着される。駆動
子２０が軸方向にスムーズに駆動できるようにフレーム
１１の内周面には軸方向に直角にガイド凸部（１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ）が配設されている。そして、軸方向と
平行に凸部（１４ａ），（１４ｂ），（１４ｃ）が同列
に形成されている。また、駆動子２０のポールピース３
０の外周部に生じる磁束は、互いに対向する第１永久磁
石２８と第２永久磁石２９の同一磁極から生じる磁束が
反撥して点線表示したように駆動コイル１２、軸方向に
平行な円周状の空隙２６，２７を経由してカップ状ヨー
ク２１に向かい、センタヨークａ３２を介して磁気回路
を閉じるので高い磁束密度を発生させる。その結果、駆
動子２０の駆動力が増大する。更に、駆動子２０はフレ
ーム１１の両側端に設けたコイルばね２４，２５によっ
て支持される。駆動子２０の１次共振周波数は駆動子２
０の質量とコイルばね２４，２５のスティッフネスで決
まり、携帯者への体感性がよいとされる１００〜１６０
Ｈｚに設定される。駆動子２０は、一対のコイルばね２
４，２５によって平衡点で通常は停止している。
振動体の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は
本発明の軸方向駆動の振動体（以下では振動体と略称）
の構成半断面図である。図２は図１のＸＸ線断面図であ
る。図３は本発明である他の実施例の断面図である。図
１、図２において本発明の振動体１０は、合成樹脂から
なる円筒状のフレーム１１と駆動コイル１２と駆動子２
０とで構成される。フレーム１１の軸方向の一側端に
は、金属材料例えば熱伝導性のよいアルミニウムを陽極
処理して表面を電気絶縁処理した円筒状のコイルボビン
１３にマグネットワイヤを巻回して形成され、端子３
５，３６を有する駆動コイル１２を片持ち状に固定す
る。駆動子２０は、磁性材料からなるカップ状ヨーク２
１の中心部には軸方向に単磁極に着磁された一対の円柱
状の第１永久磁石２８と第２永久磁石２９の磁極が磁性
材料からなる円盤状の駆動用のポールピース３０を挟持
して同一磁極性で対向するように固定して片持ち状に保
持され、前記駆動子２０の外周面と円柱状の第２永久磁
石２９をセンタヨークa３２と磁気的及び機械的に接続
されて片持ち状に固定し、カップ状ヨーク２１の内外周
底面には質量の大きい例えばタングステン粉末を樹脂成
型して形成された錘２３が接着剤等で固着される。駆動
子２０が軸方向にスムーズに駆動できるようにフレーム
１１の内周面には軸方向に直角にガイド凸部（１４ａ，
１４ｂ，１４ｃ）が配設されている。そして、軸方向と
平行に凸部（１４ａ），（１４ｂ），（１４ｃ）が同列
に形成されている。また、駆動子２０のポールピース３
０の外周部に生じる磁束は、互いに対向する第１永久磁
石２８と第２永久磁石２９の同一磁極から生じる磁束が
反撥して点線表示したように駆動コイル１２、軸方向に
平行な円周状の空隙２６，２７を経由してカップ状ヨー
ク２１に向かい、センタヨークａ３２を介して磁気回路
を閉じるので高い磁束密度を発生させる。その結果、駆
動子２０の駆動力が増大する。更に、駆動子２０はフレ
ーム１１の両側端に設けたコイルばね２４，２５によっ
て支持される。駆動子２０の１次共振周波数は駆動子２
０の質量とコイルばね２４，２５のスティッフネスで決
まり、携帯者への体感性がよいとされる１００〜１６０
Ｈｚに設定される。駆動子２０は、一対のコイルばね２
４，２５によって平衡点で通常は停止している。
【００１７】図２において、駆動子２０には軸方向と平
行に溝３１ａ，３１ｂ，３１ｃが設けられ、フレーム１
１の凸部（１４ａ），（１４ｂ），（１４ｃ）が夫々溝
３１ａ，３１ｂ，３１ｃに対応して機械的にしゅう動係
合する。この結果、駆動子２０が軸方向に往復振動する
際にピッチング、ローリング及びヨーイングが生じるこ
ともなく効率の良い軸方向の往復振動を発生する。ま
た、錘２３が搭載されている場合は、振動加震力を更に
大きくすることができる。
行に溝３１ａ，３１ｂ，３１ｃが設けられ、フレーム１
１の凸部（１４ａ），（１４ｂ），（１４ｃ）が夫々溝
３１ａ，３１ｂ，３１ｃに対応して機械的にしゅう動係
合する。この結果、駆動子２０が軸方向に往復振動する
際にピッチング、ローリング及びヨーイングが生じるこ
ともなく効率の良い軸方向の往復振動を発生する。ま
た、錘２３が搭載されている場合は、振動加震力を更に
大きくすることができる。
【００１８】図２、図３において、本発明の振動体１０
は、合成樹脂からなる円筒状のフレーム１１と駆動コイ
ル１２と駆動子４０とで構成される。フレーム１１の軸
方向の一側端には、金属材料例えば熱伝道性のよいアル
ミニウムを陽極処理して表面を電気絶縁処理した円筒状
のコイルボビン１３にマグネットワイヤを巻回して形成
され、端子３５，３６を有する駆動コイル１２を片持ち
状に固定する。駆動子４０は、磁性材料からなるカップ
状ヨーク２１の中心部には円柱状のセンタヨークｂ３３
を外端に配設した軸方向に単磁極に着磁された一対の円
柱状の第１永久磁石２８と第２永久磁石２９の磁極が磁
性材料からなる円柱状の駆動用のポールピース３０を挟
持して同一磁極性で対向するように固定して片持ち状に
保持され、前記駆動子４０の外周面と円柱状の第2永久
磁石２９をセンタヨークａ３２と磁気的及び機械的に接
続されて片持ち状に固定し、カップ状ヨーク２１の内外
周底面には質量の大きい例えばタングステン粉末を樹脂
成型して形成された錘２３が接着剤等で固着される。駆
動子４０が軸方向にスムーズに駆動できるようにフレー
ム１１の内周面には軸方向に直角にガイド凸部（１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ）が配設されている。そして、軸方
向と平行に凸部（１４ａ），（１４ｂ），（１４ｃ）が
同列に形成されている。また、駆動子４０のポールピー
ス３０の外周部に生じる磁束は、第１永久磁石２８の外
端部に配設されたセンタヨークｂ３３によって磁気回路
の磁気抵抗が小さくなるので、互いに対向する第１永久
磁石２８と第２永久磁石２９の同一磁極から生じる磁束
がさらに強く反撥して点線表示したように駆動コイル１
２、軸方向に平行な円周状の空隙２６，２７を経由して
カップ状ヨーク２１に向かい、センタヨークａ３２を介
して磁気回路を閉じるので更に高い磁束密度を発生させ
る。その結果、駆動子４０の駆動力が増大する。本発明
の実施例によればポールピース３０からの磁束分布が駆
動コイル１２の直径方向に広がるので駆動コイル１２の
磁束鎖交数を大幅に増加させることができて振動エネル
ギーへの変換効率を向上させることができる。
は、合成樹脂からなる円筒状のフレーム１１と駆動コイ
ル１２と駆動子４０とで構成される。フレーム１１の軸
方向の一側端には、金属材料例えば熱伝道性のよいアル
ミニウムを陽極処理して表面を電気絶縁処理した円筒状
のコイルボビン１３にマグネットワイヤを巻回して形成
され、端子３５，３６を有する駆動コイル１２を片持ち
状に固定する。駆動子４０は、磁性材料からなるカップ
状ヨーク２１の中心部には円柱状のセンタヨークｂ３３
を外端に配設した軸方向に単磁極に着磁された一対の円
柱状の第１永久磁石２８と第２永久磁石２９の磁極が磁
性材料からなる円柱状の駆動用のポールピース３０を挟
持して同一磁極性で対向するように固定して片持ち状に
保持され、前記駆動子４０の外周面と円柱状の第2永久
磁石２９をセンタヨークａ３２と磁気的及び機械的に接
続されて片持ち状に固定し、カップ状ヨーク２１の内外
周底面には質量の大きい例えばタングステン粉末を樹脂
成型して形成された錘２３が接着剤等で固着される。駆
動子４０が軸方向にスムーズに駆動できるようにフレー
ム１１の内周面には軸方向に直角にガイド凸部（１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ）が配設されている。そして、軸方
向と平行に凸部（１４ａ），（１４ｂ），（１４ｃ）が
同列に形成されている。また、駆動子４０のポールピー
ス３０の外周部に生じる磁束は、第１永久磁石２８の外
端部に配設されたセンタヨークｂ３３によって磁気回路
の磁気抵抗が小さくなるので、互いに対向する第１永久
磁石２８と第２永久磁石２９の同一磁極から生じる磁束
がさらに強く反撥して点線表示したように駆動コイル１
２、軸方向に平行な円周状の空隙２６，２７を経由して
カップ状ヨーク２１に向かい、センタヨークａ３２を介
して磁気回路を閉じるので更に高い磁束密度を発生させ
る。その結果、駆動子４０の駆動力が増大する。本発明
の実施例によればポールピース３０からの磁束分布が駆
動コイル１２の直径方向に広がるので駆動コイル１２の
磁束鎖交数を大幅に増加させることができて振動エネル
ギーへの変換効率を向上させることができる。
【００１９】今までの本発明の振動体の説明では、フレ
ーム１１、駆動コイル１２、駆動子２０，４０等の軸方
向の断面形状を製造が容易な円筒状としているが、これ
に限定される必要はなく、楕円形状、方形状等携帯機器
への取り付け配置等を考慮して軸方向への駆動子２０，
４０の運動を妨げないのであれば任意の形状でよい。ま
た、図１、図３の実施例ではセンタヨークａ３２をカッ
プ状ヨーク２１に固定しているが小型化設計によっては
省略してもよい。
ーム１１、駆動コイル１２、駆動子２０，４０等の軸方
向の断面形状を製造が容易な円筒状としているが、これ
に限定される必要はなく、楕円形状、方形状等携帯機器
への取り付け配置等を考慮して軸方向への駆動子２０，
４０の運動を妨げないのであれば任意の形状でよい。ま
た、図１、図３の実施例ではセンタヨークａ３２をカッ
プ状ヨーク２１に固定しているが小型化設計によっては
省略してもよい。
【００２０】駆動子２０，４０の駆動は、駆動コイル１
２の端子３５，３６間に駆動子２０，４０の１次共振周
波数とほぼ同一の基本周波数を有する正弦波または方形
波等の交流信号でブリッジ回路等によって付勢されて駆
動される。無論、正弦波または方形波によるユニポーラ
駆動でも駆動することができる。
２の端子３５，３６間に駆動子２０，４０の１次共振周
波数とほぼ同一の基本周波数を有する正弦波または方形
波等の交流信号でブリッジ回路等によって付勢されて駆
動される。無論、正弦波または方形波によるユニポーラ
駆動でも駆動することができる。
【００２１】駆動子２０，４０にはコイルばね２４，２
５が一対用いられているが、コイルばねは１個でもよ
い。この場合は、駆動子２０，４０は１方向に押し付け
られるように設定され、駆動はコイルばねの静的な力に
打ち勝つように駆動される。この方法によれば、携帯機
器の振動、衝撃等によって駆動子２０，３０が１方向に
保持されているので振動体が保護される。
５が一対用いられているが、コイルばねは１個でもよ
い。この場合は、駆動子２０，４０は１方向に押し付け
られるように設定され、駆動はコイルばねの静的な力に
打ち勝つように駆動される。この方法によれば、携帯機
器の振動、衝撃等によって駆動子２０，３０が１方向に
保持されているので振動体が保護される。
【００２２】更にまた、本発明の駆動方法はバイポーラ
のブリッジ回路またはユニポーラ回路のいずれでも適用
でき、そして駆動のための入力波形は正弦波または方形
波のいずれでもよく、コスト／パフォーマンスを考慮し
て選択される。
のブリッジ回路またはユニポーラ回路のいずれでも適用
でき、そして駆動のための入力波形は正弦波または方形
波のいずれでもよく、コスト／パフォーマンスを考慮し
て選択される。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成でコスト／
パフォーマンスがよく、無音で体感特性の優れた携帯機
器用の振動体が容易に実現できる。
パフォーマンスがよく、無音で体感特性の優れた携帯機
器用の振動体が容易に実現できる。
【００２４】また、本発明によれば、直流モータを用い
ないので直流モータ特有のブラシ・コンミテータ間の長
寿命化や品質維持を課題としなくてよいので製造管理が
容易である。
ないので直流モータ特有のブラシ・コンミテータ間の長
寿命化や品質維持を課題としなくてよいので製造管理が
容易である。
【００２５】また、本発明によれば、駆動子の共振を用
いるので運動変換効率がよく小型で高性能な振動体を実
現することができる。
いるので運動変換効率がよく小型で高性能な振動体を実
現することができる。
【００２６】また、本発明によれば、通常の振動モータ
のように立ち上がりに時間がかかることが少なく、音楽
に合わせてリズムを奏することも可能であり、携帯機器
の機能を豊富にすることができる。
のように立ち上がりに時間がかかることが少なく、音楽
に合わせてリズムを奏することも可能であり、携帯機器
の機能を豊富にすることができる。
【００２７】また、本発明によれば、駆動子の磁気回路
は円筒状ヨークと円柱状永久磁石との間でよく閉じてい
るので漏洩磁束が少なく本発明の振動体が搭載される機
器への電磁障害を大幅に改善することができる。
は円筒状ヨークと円柱状永久磁石との間でよく閉じてい
るので漏洩磁束が少なく本発明の振動体が搭載される機
器への電磁障害を大幅に改善することができる。
【図１】本発明の軸方向駆動の振動体の構成半断面図で
ある。
ある。
【図２】図１及び図３のＸＸ線断面図である。
【図３】本発明の他の実施例の断面図である。
【図４】従来例のブラシとコンミテータを有する軸長型
の直流モータを用いた振動モータの構成図である。
の直流モータを用いた振動モータの構成図である。
１０ 振動体
１１ フレーム
１２ 駆動コイル
１３ コイルボビン
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ ガイド凸部
２０，４０ 駆動子
２１ カップ状ヨーク
２３ 錘
２４ ２５ コイルばね
２６，２７ 空隙
２８ 第１永久磁石
２９ 第２永久磁石
３０ ポールピース
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 溝
３２ センタヨークａ
３３ センタヨークｂ
３５，３６ 端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三浦 巨樹
山梨県富士吉田市上暮地１丁目23番１号
株式会社シチズン電子内
Ｆターム(参考） 5D107 AA02 AA03 AA09 BB08 CC10
DD03 FF10
5H633 BB08 BB10 GG02 GG05 GG06
GG07 GG09 GG17 GG18 HH03
HH04 HH06 HH08 HH09 HH13
JA02 JA05 JA10
Claims (10)
- 【請求項１】 円筒状のフレームの一側端に円筒状の駆
動コイルを固定し、該駆動コイルと空隙を介して磁気的
に係合する磁性材料からなるカップ状ヨークと円柱状永
久磁石とで形成された駆動子を前記フレームの両側端に
設けた一対のコイルばねによって前記駆動子が軸方向に
振動するように配設したことを特徴とする軸方向駆動の
振動体。 - 【請求項２】 前記軸方向駆動の振動体は、磁性材料か
らなるカップ状のヨークと該カップ状ヨークの中心部に
軸方向に着磁された一対の円柱状の第１永久磁石と第２
永久磁石の磁極が磁性材料からなる円柱状の駆動用のポ
ールピースを挟持して同一磁極性で対向するように固定
して片持ち状に保持された、前記駆動子の外周面と機械
的にしゅう動するように軸方向に直角に複数列、軸方向
に平行に複数列のガイド凸部を前記フレームの内周面に
配設したことを特徴とする請求項１に記載の軸方向駆動
の振動体。 - 【請求項３】 前記軸方向駆動の振動体は、磁性材料か
らなるカップ状のヨークと該カップ状ヨークの中心部に
軸方向に着磁された一対の円柱状の第１永久磁石と第２
永久磁石の磁極が円柱状の磁性材料を挟持して同一磁極
性で対向するように固定して片持ち状に保持された、前
記第１の永久磁石の先端部に磁性材料からなる円盤状の
センタヨークを配設し、前記駆動子の外周面と機械的に
しゅう動するように軸方向に直角に複数列に、軸方向に
平行に複数列のガイド凸部を前記フレームの内周面に配
設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載
の軸方向駆動の振動体。 - 【請求項４】 前記軸方向駆動の振動体は、磁性材料か
らなるカップ状のヨークと該カップ状ヨークの中心部に
軸方向に着磁された一対の円柱状の第１永久磁石と第２
永久磁石の磁極が円柱状の磁性材料を挟持して同一磁極
性で対向するように固定して片持ち状に保持された、前
記第１の永久磁石の先端部に磁性材料からなる円柱状の
センタヨークを配設して負荷質量とし、前記駆動子の外
周面と機械的にしゅう動するように軸方向に直角に複数
列に、軸方向に平行に複数列のガイド凸部を前記フレー
ムの内周面に配設したことを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の軸方向駆動の振動体。 - 【請求項５】 前記軸方向駆動の振動体を構成する駆動
子は、前記カップ状ヨークの内外周底面に錘を配設した
ことを特徴とする請求項１または請求項４のいずれかに
記載の軸方向駆動の振動体。 - 【請求項６】 前記軸方向駆動の振動体を構成する駆動
子は、前記第2の永久磁石の前部に磁性材料からなる円
柱状のセンタヨークを形成したことを特徴とする請求項
１乃至請求項５のいずれかに記載の軸方向駆動の振動
体。 - 【請求項７】 前記軸方向駆動の振動体を構成する駆動
子は、前記カップ状ヨークの外周部に軸方向と平行に複
数列のガイド溝を設け前記フレームのガイド凸部と機械
的にしゅう動係合するように構成したことを特徴とする
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の軸方向駆動の
振動体。 - 【請求項８】 前記軸方向駆動の振動体の駆動コイル
は、円筒状の絶縁処理した金属材料の上に巻回したこと
を特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の
軸方向駆動の振動体。 - 【請求項９】 前記軸方向駆動の振動体の駆動は、ブリ
ッジ回路で駆動することを特徴とする請求項１乃至請求
項９のいずれかに記載の軸方向駆動の振動体。 - 【請求項１０】 前記軸方向駆動の振動体の駆動は、正
弦波または方形波の入力で駆動されることを特徴とする
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の軸方向駆動
の振動体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002014894A JP3766683B2 (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 軸方向駆動の振動体 |
| US10/282,232 US6700251B2 (en) | 2001-11-06 | 2002-10-29 | Vibrating device for axially vibrating a movable member |
| EP02024582A EP1309073A3 (en) | 2001-11-06 | 2002-11-04 | Vibrating device for axially vibrating a moveable member |
| CNB021499993A CN1327683C (zh) | 2001-11-06 | 2002-11-06 | 轴向振动可动部件的振动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002014894A JP3766683B2 (ja) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | 軸方向駆動の振動体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003211088A true JP2003211088A (ja) | 2003-07-29 |
| JP3766683B2 JP3766683B2 (ja) | 2006-04-12 |
Family
ID=27651440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002014894A Expired - Fee Related JP3766683B2 (ja) | 2001-11-06 | 2002-01-23 | 軸方向駆動の振動体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3766683B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110001365A1 (en) * | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Park Seok Jun | Linear vibration motor |
| GB2471913A (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-19 | Samsung Electro Mech | Axial linear vibrator |
| WO2012035979A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
| WO2012035989A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
| WO2012039260A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
| WO2012039293A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
| JP2015097984A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 日本電産コパル株式会社 | 振動アクチュエータ |
-
2002
- 2002-01-23 JP JP2002014894A patent/JP3766683B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US20110001365A1 (en) * | 2009-07-01 | 2011-01-06 | Park Seok Jun | Linear vibration motor |
| GB2471913A (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-19 | Samsung Electro Mech | Axial linear vibrator |
| GB2471913B (en) * | 2009-07-17 | 2012-02-01 | Samsung Electro Mech | Horizontal linear vibrator |
| US8198769B2 (en) | 2009-07-17 | 2012-06-12 | Samsung Electro-Mechanics, Co., Ltd. | Horizontal linear vibrator |
| WO2012035989A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
| WO2012035979A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
| EP2618467A4 (en) * | 2010-09-16 | 2017-11-15 | KYB Corporation | Linear actuator |
| JP2012065451A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Kayaba Ind Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| US9343948B2 (en) | 2010-09-16 | 2016-05-17 | Kyb Corporation | Linear actuator |
| US9252649B2 (en) | 2010-09-16 | 2016-02-02 | Kyb Corporation | Linear actuator |
| JP2012065452A (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-29 | Kayaba Ind Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| JP2012070466A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Kayaba Ind Co Ltd | リニアアクチュエータ |
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| US9197113B2 (en) | 2010-09-21 | 2015-11-24 | Kayaba Industry Co., Ltd. | Linear actuator |
| JP2012070465A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Kayaba Ind Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| WO2012039260A1 (ja) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | カヤバ工業株式会社 | リニアアクチュエータ |
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| JP2015097984A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 日本電産コパル株式会社 | 振動アクチュエータ |
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