JP2004033898A - 多機能振動アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】外部から加えられる衝撃では振動が弱く、特別の制御回路や制御用電子部品を付加することなく、使用環境が変化しても、出力される振動加速度が変化しない多機能振動アクチェータを提供する。
【解決手段】永久磁石302を用いて構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイル306と、振動伝達部307に固定された柔軟なばねのサスペンション304により構成され、該サスペンション304は前記磁気回路を柔軟に支持している多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路が振動する際に、該磁気回路が機械的、または空気的、または磁気的な抵抗を受ける構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
【選択図】 図1
【解決手段】永久磁石302を用いて構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイル306と、振動伝達部307に固定された柔軟なばねのサスペンション304により構成され、該サスペンション304は前記磁気回路を柔軟に支持している多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路が振動する際に、該磁気回路が機械的、または空気的、または磁気的な抵抗を受ける構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯型情報通信端末装置において、呼び出し音、音声、振動を発生させる機能を有する多機能振動アクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の多機能振動アクチュエータの公知文献としては、特開2001―300423や特開2001―353471が有る。従来の多機能振動アクチュエータの構造の断面図を図9に示す。図9において、ヨーク101、永久磁石102、プレート103で構成される磁気回路は、振動伝達部107に固定した円弧状の螺旋形板ばねのサスペンション104で柔軟に支持しており、サスペンション104は磁気回路のヨーク101外周部および振動伝達部107に固定されている。振動体105に固着されたコイル106は、磁気回路の空隙に配されており、振動体105はサスペンション104と同様、振動伝達部107に固定され、コイル106に駆動電流を流すと磁気回路あるいはコイル106は軸方向を上下に移動し、振動伝達部107は低周波においては固定部、高周波においては弾性体と化して振動体105の一部となって振動し、振動および音響の各モードで磁気回路と振動体105は相互に干渉しながら動作を行い、外部に振動を伝えるような構造であった。
【0003】
なお、振動伝達部107には、ストッパー108が設けられており、ストッパー108は振動アクチュエータに過大な電力が印加された際に磁気回路と振動体が衝突するのを防ぐ役割を有する。カバー109は、磁気回路の過大な振動によるサスペンション104の塑性変形を防ぐ役割を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図9に示した従来の多機能振動アクチュエータにおいて、振動出力は磁気回路の振動によって発生する。この際、多機能振動アクチュエータは、磁気回路の質量とサスペンション104のばね定数によって決定される固有の共振周波数を有する。多機能振動アクチュエータが最も効率よく振動加速度を出力するのは、多機能振動アクチェエータへの入力電圧の周波数が、多機能振動アクチュエータの共振周波数と一致した時である。
【0005】
しかしながら、多機能振動アクチュエータの固有共振周波数は、使用環境によってしばしば変化する。例えば、多機能振動アクチュエータを使用する際、周囲の温度が変化することにより、サスペンション104の温度が変化すると、サスペンション104を構成する材料の弾性率が変化し、サスペンション104のばね定数が変化し、したがって、多機能振動アクチュエータの共振周波数も変化してしまう。また、温度の変化だけでなく、さまざまな使用環境変化が共振周波数に影響を与えるのである。
【0006】
図9に示す従来の多機能振動アクチェータの振動出力特性を図10に示す。図10に示す特性は、135.8Hz付近に共振点があり、同じ電圧で駆動した場合、周波数が共振点からずれると出力される振動加速度が減少する。図10から、周波数が5Hzずれると多機能振動アクチェータの出力振動加速度の大きさが約半分に減少してしまうことが分かる。
【0007】
前述のとおり、該共振周波数は使用環境に応じて変化してしまうので、入力される信号の周波数が一定である場合、使用環境に応じて多機能振動アクチェータの出力振動加速度が変化するという問題点があり、使用環境が変化しても、出力される振動加速度が変化しない多機能振動アクチェータの出現が望まれていた。
【0008】
前述の問題点の解決策として、多機能振動アクチュエータの共振周波数を自動的に検出して駆動電圧を印加するような特別な回路を用いる方法や、共振周波数の前後数Hzのスイープ電圧を印加する方法や、一定の周波数幅をもった信号を印加させる方法などが提案されているが、制御回路が複雑になり、制御用電子部品点数が増えるので、回路構成コストが高価になるという問題点があり、一定の周波数幅で、一定の振動加速度が出力できる特性を有する多機能振動アクチュエータの出現が望まれていた。
【0009】
更に、従来の多機能振動アクチュエータの磁気回路は、柔軟に支持されているので、コイル106に適当な電気信号が印加されなくても、外部から衝撃等が加えられると、振動してしまう。このような、多機能振動アクチュエータを携帯型情報通信端末装置等に取り付けた場合、端末装置の使用者が、外部からの衝撃による磁気回路の振動を呼び出しのための振動と誤解したり、端末装置が故障したと誤解する問題点も発生している。
【0010】
そこで、本発明は、前述の問題点を鑑みてなされたもので、外部から加えられる衝撃の影響がなく、特別の制御回路や制御用電子部品を付加することなく、使用環境が変化しても、出力される振動加速度が変化しない多機能振動アクチェータを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、永久磁石を用いて構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと、振動伝達部に固定された柔軟なばねのサスペンションにより構成され、該サスペンションは前記磁気回路を柔軟に支持している多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路が振動する際に、該磁気回路が抵抗を受ける構造を特徴とする多機能振動アクチュエータが得られる。
【0012】
また、前述の抵抗を受ける構造を構成するため、磁気回路の表面の一部または全部が緩衝材によって覆われている構造や、磁気回路が動く空間の一部または全部に緩衝材が配置されている構造、磁気回路が振動し、該磁気回路の変位が大きくなった際に、多機能振動アクチュエータへの空気の出入りが制限される構造、第一の永久磁石を用いた磁気回路が振動し、該磁気回路の変位が大きくなった際に、第二の永久磁石によって作られる磁場によって前記磁気回路が力を受け、該磁気回路の変位が制限される構造を特徴とする多機能振動アクチュエータが得られる。
【0013】
図9に示した従来の多機能振動アクチェータにおいては、振動加速度は磁気回路の振動によって生じる。したがって、磁気回路の振幅が一定であれば、出力される振動加速度も一定である。磁気回路の振幅を一定にさせる方法として、磁気回路をストッパー108やカバー109に衝突させる方法がある。
【0014】
しかしながら、この場合、磁気回路がストッパー108あるいはカバー109と衝突させると衝突音が生じてしまう。図9に示すような多機能振動アクチェータは、携帯電話等の携帯情報端末などに用いられることが多く、振動による呼び出しの際に、同時に衝突音が生じてしまうのは不都合である。
【0015】
本発明によれば、緩衝材を用いて衝突音を小さくしたり、空気の抵抗や磁場によって、衝突を防いだり、あるいは衝突音を小さくすることにより、大きな衝突音を生じさせることなく、一定の周波数帯において磁気回路の振幅を一定にすることにより出力される振動加速度の変化を小さくすることが可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
本発明における多機能振動アクチュエータの一実施の形態の断面図を図1に示す。図1で、永久磁石302を挟み込むようにヨーク301とプレート303で磁気回路が形成されており、内磁型構造である。ヨーク301、永久磁石302、プレート303は、同軸上に接合され磁気回路を構成している。サスペンション304は、1枚の円弧状の螺旋形板ばねで、磁気回路を柔軟に支持しており、粘着剤、接着剤もしくは樹脂等の弾性材もしくはカシメ等によりヨーク301外周部に固定され、もう一端は振動伝達部307に固定されている。一方、コイル306は、振動体305に固定され、必要に応じて接着剤等により固着され、磁気回路の空隙に配置されている。
【0018】
また、振動伝達部307には、ストッパー308が設けられており、ストッパー308は、振動アクチュエータに過大な電力が印加された際に磁器回路と振動体が衝突するのを防ぐ役割を持つ。カバー309は、磁気回路の課題な振動によるサスペンション304の塑性変形を防ぐ役割をもつ。
【0019】
磁気回路の構造は、図1の内磁型構造の他に、外磁型もしくはラジアル構造いずれでもかまわない。また、磁気回路のヨーク301先端部は、内磁型や外磁型でも高磁束密度が発生しやすいように突起、凹凸等の形状にしている。永久磁石302の磁極の向きは、どちらを向いていてもかまわない。
【0020】
サスペンション304は、振動伝達部307とインサートモールド成形、溶着、接着等により一体化されている。振動体305は、平面状、皿板状、曲面状、コルゲーションもしくは各々を組み合わせた形状の任意の板厚で、曲面状の場合には単一曲率もしくは異種曲率の組み合わせにより、所定の音響特性が得られるようにしている。また、振動体305の外周部は、振動体305の振幅を、より大きく得るために、必要に応じて粘着剤、接着剤もしくは樹脂等の弾性材を介して振動伝達部307へ固定されている。
【0021】
磁気回路の表面の一部は、緩衝材310で覆われている。そのため、磁気回路がカバー309に衝突する際、磁気回路とカバー309の間に緩衝材310が、はさまれるため、衝撃が吸収され、衝突音を十分に小さくすることができる。緩衝材310とカバー309との間隔は、磁気回路とストッパー308との間隔よりも設定されているため、ストッパー308と磁気回路の間に緩衝材がなくてもよい。緩衝材310の材質は、樹脂、発泡樹脂、ゴム、発泡ゴム、糸、布、紙、その他緩衝材の役割をもつものであれば、どんな物でも用いることができる。
【0022】
図1に示した本発明の一実施の形態の多機能振動アクチュエータの振動出力特性を図2に示す。前述の様に、図10によると、従来の多機能振動アクチュエータは、入力信号の周波数が共振周波数と5Hzずれると、出力振動加速度は約半分に減少してしまうが、図2によると、本発明の図1に示した多機能振動アクチュエータは151.5Hz付近に共振周波数を持っており、例えば入力信号の周波数が共振周波数と5Hzずれたとしても、出力振動加速度は1乃至2割程度しか変化しないのがわかる。
【0023】
本発明における多機能振動アクチュエータの他の実施の形態の断面図を図3に示す。図1に示した多機能振動アクチュエータにおいては、磁気回路表面に緩衝材310が配置されていたが、図3に示す多機能振動アクチュエータには、カバー409の表面に緩衝材410が配置されており、図1に示す多機能振動アクチュエータの緩衝材310と同様の効果をもたらす。
【0024】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図4に示す。図1に示した多機能振動振動アクチュエータにおいては、磁気回路表面に緩衝材310が配置されていたが、図4に示す多機能振動アクチュエータにはストッパー508の表面に緩衝材510が配置されており、図1に示す多機能振動アクチュエータの緩衝材310と同様の効果をもたらす。
【0025】
以上、説明したごとく、緩衝材は、磁気回路表面やカバー表面、ストッパー表面等のどの場所に配置されていても効果が得られ、また、複数の場所に配置されていても効果が得られる。
【0026】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図5に示す。図5に示した多機能振動アクチュエータにおいては、緩衝材610が磁気回路とカバー609の両方に接触するように配置されている。緩衝材610は、受けた力に対し柔軟に形を変化させる性質を持っているため、磁気回路は振動することができるが、磁気回路が一定以上の振幅の振動をしようとしても、緩衝材は610によって、振幅が制限される。そのため、磁気回路とカバー609が大きな音をたてて衝突することがないので、携帯電話等の使用者に違和感を与えることも無くなる。
【0027】
緩衝材610の材料としては、樹脂、発泡樹脂、ゴム、発泡ゴム、糸、布、紙、その他緩衝材の役割をもつものであれば、どんなものでも用いることができる。また、緩衝材のかわりに金属や樹脂で作られた巻きばねや板ばね等のばねを用いることができる。緩衝材610の材料として板ばねを用いた場合の構造断面図を図6に示す。
【0028】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図7に示す。図7で、ヨーク801には突起810があり、カバー809には穴811がある。ヨーク801が振動し一定以上の振幅になると、突起810がカバー809の穴811に挿入し、多機能振動アクチュエータの外と中の空間が遮断され、多機能振動アクチュエータの外と中で空気の出入りが遮断される。この場合、多機能振動アクチェータ内の空気は、弾性をもったばねのように振舞うため、磁気回路の振幅を制限する力が加わる。適当な大きさの突起810と穴811を用いることにより、磁気回路とカバー809の衝突を防ぐことができる。
【0029】
突起810とカバー809の間に隙間があり、多機能振動アクチュエータの外と中の空間が完全に遮断されない場合においても、空気の出入りが十分に制限される場合には、同等の効果が得られる。また、この効果と緩衝材による効果を併用しても良い。
【0030】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図8に示す。図8で、カバー909には第2の永久磁石910が配置され、第一の永久磁石を用いた磁気回路が振動し、カバー909に近づくと第二の永久磁石910によって形成される磁場によって磁気回路が力を受け、磁気回路の振幅が制限され、磁気回路とカバー909の衝突を防ぐことができる。
【0031】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、多機能振動アクチュエータの共振周波数が入力電圧の周波数からずれても安定した振動加速度を出力することができる多機能振動アクチュエータが得られ、また、外部からの衝撃で磁気回路が大きく振動しても、情報通信端末等の使用者に誤解や不快感を与えることもない多機能振動アクチュエータの提供が可能である。以上述べたごとく、本発明は多大な効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における多機能振動アクチュエータの一実施の形態の断面図。
【図2】図1に示した本発明の一実施の形態の多機能振動アクチュエータの振動出力特性を示す図。
【図3】本発明における多機能振動アクチュエータの他の実施の形態の断面図。
【図4】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図5】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図6】図5の多機能振動アクチュエータにおいて、緩衝材材料として板ばねを用いた場合の構造断面図。
【図7】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図8】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図9】従来の多機能振動アクチェータの構造の断面図。
【図10】図9の多機能振動アクチェータの振動出力特性を示す図。
【符号の説明】
101,301,401,501,601,701,801,901 ヨーク
102,302,402,502,602,702,802 永久磁石
103,303,403,503,603,703,803,903 プレート
104,304,404,504,604,704,804,904 サスペンション
105,305,405,505,605,705,805,905 振動体
106,306,406,506,606,706,806,906 コイル
107,307,407,507,607,707,807,907 振動伝達部
108,308,408,508,608,708,808,908 ストッパー
109,309,409,509,609,709,809,909 カバー
310,410,510,610 緩衝材
710 板ばね
810 突起
811 穴
902 第一の永久磁石
910 第二の永久磁石
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機や携帯型情報通信端末装置において、呼び出し音、音声、振動を発生させる機能を有する多機能振動アクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の多機能振動アクチュエータの公知文献としては、特開2001―300423や特開2001―353471が有る。従来の多機能振動アクチュエータの構造の断面図を図9に示す。図9において、ヨーク101、永久磁石102、プレート103で構成される磁気回路は、振動伝達部107に固定した円弧状の螺旋形板ばねのサスペンション104で柔軟に支持しており、サスペンション104は磁気回路のヨーク101外周部および振動伝達部107に固定されている。振動体105に固着されたコイル106は、磁気回路の空隙に配されており、振動体105はサスペンション104と同様、振動伝達部107に固定され、コイル106に駆動電流を流すと磁気回路あるいはコイル106は軸方向を上下に移動し、振動伝達部107は低周波においては固定部、高周波においては弾性体と化して振動体105の一部となって振動し、振動および音響の各モードで磁気回路と振動体105は相互に干渉しながら動作を行い、外部に振動を伝えるような構造であった。
【0003】
なお、振動伝達部107には、ストッパー108が設けられており、ストッパー108は振動アクチュエータに過大な電力が印加された際に磁気回路と振動体が衝突するのを防ぐ役割を有する。カバー109は、磁気回路の過大な振動によるサスペンション104の塑性変形を防ぐ役割を有する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図9に示した従来の多機能振動アクチュエータにおいて、振動出力は磁気回路の振動によって発生する。この際、多機能振動アクチュエータは、磁気回路の質量とサスペンション104のばね定数によって決定される固有の共振周波数を有する。多機能振動アクチュエータが最も効率よく振動加速度を出力するのは、多機能振動アクチェエータへの入力電圧の周波数が、多機能振動アクチュエータの共振周波数と一致した時である。
【0005】
しかしながら、多機能振動アクチュエータの固有共振周波数は、使用環境によってしばしば変化する。例えば、多機能振動アクチュエータを使用する際、周囲の温度が変化することにより、サスペンション104の温度が変化すると、サスペンション104を構成する材料の弾性率が変化し、サスペンション104のばね定数が変化し、したがって、多機能振動アクチュエータの共振周波数も変化してしまう。また、温度の変化だけでなく、さまざまな使用環境変化が共振周波数に影響を与えるのである。
【0006】
図9に示す従来の多機能振動アクチェータの振動出力特性を図10に示す。図10に示す特性は、135.8Hz付近に共振点があり、同じ電圧で駆動した場合、周波数が共振点からずれると出力される振動加速度が減少する。図10から、周波数が5Hzずれると多機能振動アクチェータの出力振動加速度の大きさが約半分に減少してしまうことが分かる。
【0007】
前述のとおり、該共振周波数は使用環境に応じて変化してしまうので、入力される信号の周波数が一定である場合、使用環境に応じて多機能振動アクチェータの出力振動加速度が変化するという問題点があり、使用環境が変化しても、出力される振動加速度が変化しない多機能振動アクチェータの出現が望まれていた。
【0008】
前述の問題点の解決策として、多機能振動アクチュエータの共振周波数を自動的に検出して駆動電圧を印加するような特別な回路を用いる方法や、共振周波数の前後数Hzのスイープ電圧を印加する方法や、一定の周波数幅をもった信号を印加させる方法などが提案されているが、制御回路が複雑になり、制御用電子部品点数が増えるので、回路構成コストが高価になるという問題点があり、一定の周波数幅で、一定の振動加速度が出力できる特性を有する多機能振動アクチュエータの出現が望まれていた。
【0009】
更に、従来の多機能振動アクチュエータの磁気回路は、柔軟に支持されているので、コイル106に適当な電気信号が印加されなくても、外部から衝撃等が加えられると、振動してしまう。このような、多機能振動アクチュエータを携帯型情報通信端末装置等に取り付けた場合、端末装置の使用者が、外部からの衝撃による磁気回路の振動を呼び出しのための振動と誤解したり、端末装置が故障したと誤解する問題点も発生している。
【0010】
そこで、本発明は、前述の問題点を鑑みてなされたもので、外部から加えられる衝撃の影響がなく、特別の制御回路や制御用電子部品を付加することなく、使用環境が変化しても、出力される振動加速度が変化しない多機能振動アクチェータを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、永久磁石を用いて構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと、振動伝達部に固定された柔軟なばねのサスペンションにより構成され、該サスペンションは前記磁気回路を柔軟に支持している多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路が振動する際に、該磁気回路が抵抗を受ける構造を特徴とする多機能振動アクチュエータが得られる。
【0012】
また、前述の抵抗を受ける構造を構成するため、磁気回路の表面の一部または全部が緩衝材によって覆われている構造や、磁気回路が動く空間の一部または全部に緩衝材が配置されている構造、磁気回路が振動し、該磁気回路の変位が大きくなった際に、多機能振動アクチュエータへの空気の出入りが制限される構造、第一の永久磁石を用いた磁気回路が振動し、該磁気回路の変位が大きくなった際に、第二の永久磁石によって作られる磁場によって前記磁気回路が力を受け、該磁気回路の変位が制限される構造を特徴とする多機能振動アクチュエータが得られる。
【0013】
図9に示した従来の多機能振動アクチェータにおいては、振動加速度は磁気回路の振動によって生じる。したがって、磁気回路の振幅が一定であれば、出力される振動加速度も一定である。磁気回路の振幅を一定にさせる方法として、磁気回路をストッパー108やカバー109に衝突させる方法がある。
【0014】
しかしながら、この場合、磁気回路がストッパー108あるいはカバー109と衝突させると衝突音が生じてしまう。図9に示すような多機能振動アクチェータは、携帯電話等の携帯情報端末などに用いられることが多く、振動による呼び出しの際に、同時に衝突音が生じてしまうのは不都合である。
【0015】
本発明によれば、緩衝材を用いて衝突音を小さくしたり、空気の抵抗や磁場によって、衝突を防いだり、あるいは衝突音を小さくすることにより、大きな衝突音を生じさせることなく、一定の周波数帯において磁気回路の振幅を一定にすることにより出力される振動加速度の変化を小さくすることが可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
本発明における多機能振動アクチュエータの一実施の形態の断面図を図1に示す。図1で、永久磁石302を挟み込むようにヨーク301とプレート303で磁気回路が形成されており、内磁型構造である。ヨーク301、永久磁石302、プレート303は、同軸上に接合され磁気回路を構成している。サスペンション304は、1枚の円弧状の螺旋形板ばねで、磁気回路を柔軟に支持しており、粘着剤、接着剤もしくは樹脂等の弾性材もしくはカシメ等によりヨーク301外周部に固定され、もう一端は振動伝達部307に固定されている。一方、コイル306は、振動体305に固定され、必要に応じて接着剤等により固着され、磁気回路の空隙に配置されている。
【0018】
また、振動伝達部307には、ストッパー308が設けられており、ストッパー308は、振動アクチュエータに過大な電力が印加された際に磁器回路と振動体が衝突するのを防ぐ役割を持つ。カバー309は、磁気回路の課題な振動によるサスペンション304の塑性変形を防ぐ役割をもつ。
【0019】
磁気回路の構造は、図1の内磁型構造の他に、外磁型もしくはラジアル構造いずれでもかまわない。また、磁気回路のヨーク301先端部は、内磁型や外磁型でも高磁束密度が発生しやすいように突起、凹凸等の形状にしている。永久磁石302の磁極の向きは、どちらを向いていてもかまわない。
【0020】
サスペンション304は、振動伝達部307とインサートモールド成形、溶着、接着等により一体化されている。振動体305は、平面状、皿板状、曲面状、コルゲーションもしくは各々を組み合わせた形状の任意の板厚で、曲面状の場合には単一曲率もしくは異種曲率の組み合わせにより、所定の音響特性が得られるようにしている。また、振動体305の外周部は、振動体305の振幅を、より大きく得るために、必要に応じて粘着剤、接着剤もしくは樹脂等の弾性材を介して振動伝達部307へ固定されている。
【0021】
磁気回路の表面の一部は、緩衝材310で覆われている。そのため、磁気回路がカバー309に衝突する際、磁気回路とカバー309の間に緩衝材310が、はさまれるため、衝撃が吸収され、衝突音を十分に小さくすることができる。緩衝材310とカバー309との間隔は、磁気回路とストッパー308との間隔よりも設定されているため、ストッパー308と磁気回路の間に緩衝材がなくてもよい。緩衝材310の材質は、樹脂、発泡樹脂、ゴム、発泡ゴム、糸、布、紙、その他緩衝材の役割をもつものであれば、どんな物でも用いることができる。
【0022】
図1に示した本発明の一実施の形態の多機能振動アクチュエータの振動出力特性を図2に示す。前述の様に、図10によると、従来の多機能振動アクチュエータは、入力信号の周波数が共振周波数と5Hzずれると、出力振動加速度は約半分に減少してしまうが、図2によると、本発明の図1に示した多機能振動アクチュエータは151.5Hz付近に共振周波数を持っており、例えば入力信号の周波数が共振周波数と5Hzずれたとしても、出力振動加速度は1乃至2割程度しか変化しないのがわかる。
【0023】
本発明における多機能振動アクチュエータの他の実施の形態の断面図を図3に示す。図1に示した多機能振動アクチュエータにおいては、磁気回路表面に緩衝材310が配置されていたが、図3に示す多機能振動アクチュエータには、カバー409の表面に緩衝材410が配置されており、図1に示す多機能振動アクチュエータの緩衝材310と同様の効果をもたらす。
【0024】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図4に示す。図1に示した多機能振動振動アクチュエータにおいては、磁気回路表面に緩衝材310が配置されていたが、図4に示す多機能振動アクチュエータにはストッパー508の表面に緩衝材510が配置されており、図1に示す多機能振動アクチュエータの緩衝材310と同様の効果をもたらす。
【0025】
以上、説明したごとく、緩衝材は、磁気回路表面やカバー表面、ストッパー表面等のどの場所に配置されていても効果が得られ、また、複数の場所に配置されていても効果が得られる。
【0026】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図5に示す。図5に示した多機能振動アクチュエータにおいては、緩衝材610が磁気回路とカバー609の両方に接触するように配置されている。緩衝材610は、受けた力に対し柔軟に形を変化させる性質を持っているため、磁気回路は振動することができるが、磁気回路が一定以上の振幅の振動をしようとしても、緩衝材は610によって、振幅が制限される。そのため、磁気回路とカバー609が大きな音をたてて衝突することがないので、携帯電話等の使用者に違和感を与えることも無くなる。
【0027】
緩衝材610の材料としては、樹脂、発泡樹脂、ゴム、発泡ゴム、糸、布、紙、その他緩衝材の役割をもつものであれば、どんなものでも用いることができる。また、緩衝材のかわりに金属や樹脂で作られた巻きばねや板ばね等のばねを用いることができる。緩衝材610の材料として板ばねを用いた場合の構造断面図を図6に示す。
【0028】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図7に示す。図7で、ヨーク801には突起810があり、カバー809には穴811がある。ヨーク801が振動し一定以上の振幅になると、突起810がカバー809の穴811に挿入し、多機能振動アクチュエータの外と中の空間が遮断され、多機能振動アクチュエータの外と中で空気の出入りが遮断される。この場合、多機能振動アクチェータ内の空気は、弾性をもったばねのように振舞うため、磁気回路の振幅を制限する力が加わる。適当な大きさの突起810と穴811を用いることにより、磁気回路とカバー809の衝突を防ぐことができる。
【0029】
突起810とカバー809の間に隙間があり、多機能振動アクチュエータの外と中の空間が完全に遮断されない場合においても、空気の出入りが十分に制限される場合には、同等の効果が得られる。また、この効果と緩衝材による効果を併用しても良い。
【0030】
本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図を図8に示す。図8で、カバー909には第2の永久磁石910が配置され、第一の永久磁石を用いた磁気回路が振動し、カバー909に近づくと第二の永久磁石910によって形成される磁場によって磁気回路が力を受け、磁気回路の振幅が制限され、磁気回路とカバー909の衝突を防ぐことができる。
【0031】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、多機能振動アクチュエータの共振周波数が入力電圧の周波数からずれても安定した振動加速度を出力することができる多機能振動アクチュエータが得られ、また、外部からの衝撃で磁気回路が大きく振動しても、情報通信端末等の使用者に誤解や不快感を与えることもない多機能振動アクチュエータの提供が可能である。以上述べたごとく、本発明は多大な効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における多機能振動アクチュエータの一実施の形態の断面図。
【図2】図1に示した本発明の一実施の形態の多機能振動アクチュエータの振動出力特性を示す図。
【図3】本発明における多機能振動アクチュエータの他の実施の形態の断面図。
【図4】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図5】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図6】図5の多機能振動アクチュエータにおいて、緩衝材材料として板ばねを用いた場合の構造断面図。
【図7】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図8】本発明における多機能振動アクチュエータの更に他の実施の形態の断面図。
【図9】従来の多機能振動アクチェータの構造の断面図。
【図10】図9の多機能振動アクチェータの振動出力特性を示す図。
【符号の説明】
101,301,401,501,601,701,801,901 ヨーク
102,302,402,502,602,702,802 永久磁石
103,303,403,503,603,703,803,903 プレート
104,304,404,504,604,704,804,904 サスペンション
105,305,405,505,605,705,805,905 振動体
106,306,406,506,606,706,806,906 コイル
107,307,407,507,607,707,807,907 振動伝達部
108,308,408,508,608,708,808,908 ストッパー
109,309,409,509,609,709,809,909 カバー
310,410,510,610 緩衝材
710 板ばね
810 突起
811 穴
902 第一の永久磁石
910 第二の永久磁石
Claims (5)
- 永久磁石を用いて構成された磁気回路と、該磁気回路の空隙に配置したコイルと、振動伝達部に固定された柔軟なばねのサスペンションにより構成され、該サスペンションは前記磁気回路を柔軟に支持している多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路が振動する際に、該磁気回路が抵抗を受ける構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
- 請求項1に記載の多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路の表面の一部または全部が緩衝材によって覆われている構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
- 請求項1に記載の多機能振動アクチュエータにおいて、前記磁気回路が振動した際に、該磁気回路が動く空間の一部または全部に緩衝材が配置されている構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
- 請求項1に記載の多機能振動アクチュエータにおいて、前記振動伝達部に開孔部を有し、前記磁気回路が振動し、該磁気回路の変位が大きくなった際に、該磁気回路上に設けた凸部が前記開孔部と係合し、多機能振動アクチュエータへの空気の出入りが制限される構造を有し、前記磁気回路の変位が制限される構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
- 請求項1に記載の多機能振動アクチュエータにおいて、前記振動伝達部に第二の永久磁石を固定し、前記磁気回路が振動し、該磁気回路の変位が大きくなった際に、前記第二の永久磁石によって作られる磁場によって前記磁気回路が力を受け、該磁気回路の変位が制限される構造を特徴とする多機能振動アクチュエータ。
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Cited By (4)
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JP2007222794A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Citizen Electronics Co Ltd | 振動体 |
JP2007275695A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Citizen Electronics Co Ltd | 振動体 |
KR100893899B1 (ko) * | 2006-12-12 | 2009-04-20 | 아이필유(주) | 초소형 복합 진동 마이크로스피커 |
KR101124145B1 (ko) * | 2010-04-19 | 2012-03-21 | 삼성전기주식회사 | 수직 진동자 |
-
2002
- 2002-07-03 JP JP2002194037A patent/JP2004033898A/ja active Pending
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