JP2004202424A - バイブレータとこのバイブレータを搭載する携帯端末機器 - Google Patents
バイブレータとこのバイブレータを搭載する携帯端末機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004202424A JP2004202424A JP2002376588A JP2002376588A JP2004202424A JP 2004202424 A JP2004202424 A JP 2004202424A JP 2002376588 A JP2002376588 A JP 2002376588A JP 2002376588 A JP2002376588 A JP 2002376588A JP 2004202424 A JP2004202424 A JP 2004202424A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- vibrator
- housing
- magnet
- coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
【課題】電気的・機械的接点の無い構造でバイブレータを実現することにより、接点ノイズや接点寿命などに影響されず、駆動時間が長期にわたっても駆動状態が一定に保たれると共に、定常状態への立ち上がりも速く、少ない部品点数で構成可能なバイブレータを提供する。
【解決手段】一方がハウジングに固定されたばね性部材の他方にヨーク及びマグネットを固定し、前記ヨークとの間で磁気作用が働くようにハウジングにポールピースを固定すると共にコイルを巻回し、前記ハウジングに設置した端子からコイルに電気信号を印加してポールピースに現れる極性を変更することによって、ヨークとポールピースとの間に磁気引力と磁気斥力を発生させ、マグネットとヨーク及びばね性部材とを振動させるバイブレータ。
【選択図】 図2
【解決手段】一方がハウジングに固定されたばね性部材の他方にヨーク及びマグネットを固定し、前記ヨークとの間で磁気作用が働くようにハウジングにポールピースを固定すると共にコイルを巻回し、前記ハウジングに設置した端子からコイルに電気信号を印加してポールピースに現れる極性を変更することによって、ヨークとポールピースとの間に磁気引力と磁気斥力を発生させ、マグネットとヨーク及びばね性部材とを振動させるバイブレータ。
【選択図】 図2
Description
【0001】
本発明は、携帯端末機器等に使用されるバイブレータ及びこのバイブレータを搭載する携帯端末機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、普及が目覚ましい携帯端末機器、特に携帯電話器、PHSには、着信の報知手段としてブザ−音或いはスピ−カによるメロディに加え、静穏を要する状況に合わせて体感振動を報知手段として選択できるように形成されている。現在では、ほぼ全ての携帯電話器、PHS電話器等に体感振動による着信報知手段が採用されていると云える。
【0003】
上記のような体感振動による報知手段を実現するためには、小型の円筒型モ−タが多く用いられており、前記モ−タの一部の回転運動により携帯端末機器を振動させている。
【0004】
このようなモ−タの概略図を図12に示す(例えば、非特許文献1参照)。図12に示すように、モ−タ100のシャフトに回転方向の対称性を崩した偏心分銅101を設置しこの偏心分銅101の回転によって発生する遠心力により、モ−タ100から振動を発生させ、その振動をモ−タ100が搭載されている携帯端末機器に伝達することによって携帯端末機器を振動させるようになっている。
【0005】
【非特許文献1】
”振動モータ”、[online]、株式会社シコー技研、[平成14年12月16日検索]、インターネット<URL : http://shicoh.com/j/products/vm/index.htm>
【0006】
しかしながら、上記モータ100を搭載した携帯端末機器には、モータの他にブザー音発生用のアクチュエータ又はメロディ発生用のスピーカが必要となるため、搭載部品が増えて携帯端末機器の小型、軽量化を阻害していた。
【0007】
このため、体感振動、ブザー音、及びメロディの発生を全て1つの部品に集約することにより、搭載部品を2分の1にして携帯端末機器の小型・軽量化を図る多機能型アクチュエータが考案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−229596号公報(第2−3頁、第1図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記モータは、内部のコイルに電気信号を印加してから所望の回転数を有する定常状態に到達するまで0.2秒ほど要するため、瞬時の応答性が悪かった。更に、前記モータはその起動電流が大きいので、回転数を瞬時に変更しながら駆動しようとすると、消費される電力が大きくなると共に、モータ内部のブラシと整流子との電気的・機械的接点が摩耗してノイズが発生したり、接点寿命が短くなる等、幾つもの問題点が生じていた。
【0010】
また、駆動時間が長期に渡ると、同一の電気信号を印加しても回転数が徐々に変化し、駆動状態が不安定になることもあった。
【0011】
一方、前記多機能型アクチュエータでは、振動と音声を同時に連続発生した場合、特に重低音の低周波数領域で混変調歪みが発生し、所望以外の周波数値の音声が発生してしまうという問題点がある。
【0012】
本発明は、上記各課題に鑑みてなされたものであり、その目的は従来のモータや多機能型アクチュエータの構造と全く異なる電気的・機械的接点の無い構造でバイブレータを実現することにより、接点ノイズや接点寿命などに影響されないバイブレータを提供することである。
【0013】
又、駆動時間が長期にわたっても駆動状態が一定に保たれると共に、定常状態への立ち上がりも速いバイブレータを提供することである。
【0014】
更に、上記バイブレータ構造を、従来のモータや多機能型アクチュエータよりも少ない部品点数で構成することによって、製造コストや製造工程の工数を削減することも目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の発明は、一方がハウジングに固定されるばね性部材と、前記ばね性部材の他方に固定されるヨーク及びマグネットと、前記ヨークとの間で磁気作用が働くように前記ハウジングに固定されるポールピースと、前記ポールピースに巻回されるコイルと、前記ハウジングに設置され且つ前記コイルと電気的に接続される端子と、少なくとも前記ばね性部材と前記ヨーク及び前記マグネットとを囲むように前記ハウジングに固定されるケースとを有し、前記端子から前記コイルに印加される電気信号で前記ポールピースに現れる極性を変更することによって、前記ヨークと前記ポールピースとの間に磁気引力と磁気斥力を発生させ、前記ばね性部材と前記ハウジングとの固定箇所を支点にして、前記マグネットと前記ヨーク及び前記ばね性部材とが振動することを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0016】
更に、本発明の請求項2記載の発明は、請求項1記載のバイブレータにおいて、前記ヨーク及び前記マグネットと、前記ポールピース及び前記コイルとは、水平方向で対向するように配置されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0017】
更に、本発明の請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載のバイブレータにおいて、前記端子はその一端が、前記ハウジングの背面又は側面に沿って形成されることによって回路基板にリフロー実装可能になっていることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0018】
更に、本発明の請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3記載のバイブレータにおいて、前記端子に印加される電気信号を、矩形波状の電気信号も入力できるとすることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0019】
更に、本発明の請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4記載のバイブレータを搭載したことを特徴とする携帯端末機器を提供するものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態に係るバイブレータを、図1〜4を参照しながら説明する。図1は第1の実施形態に係るバイブレータの外観を示す斜視図であり、図2は図1のバイブレータをA−A一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す側断面図であり、図3は図2のバイブレータをB−B一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す部分平断面図であり、図4は図1のバイブレータの端子部を示す斜視図である。
【0021】
図1及び2より、バイブレータ1は、ケース3とハウジング4からなる外ケース2の内部に、振動体5を収納して形成される。振動体5は、U字形状に湾曲されたばね性を有する平板状金属からなるばね性部材6を有し、その一方の端部6bはハウジング4に固定される。更に、他方の端部6aにはヨーク7a、マグネット8、及びヨーク7bが固定される。2つのヨーク7a、7bとマグネット8及びばね性部材6とによって振動体5が形成される。ヨーク7aの一平面71a上には、図2、図3に示す通り、板バネ端部6aと合致する窪み72aが形成され、この窪み72aに板バネ端部6aが収納、固定される。
【0022】
ヨーク7aのもう一方の平面73a上には図2に示すとおり、板状のマグネット8が固定されると共に、マグネット8の図中下方の平面上には、更にヨーク7bが固定される。従って、マグネット8は2つのヨーク7aと7bとで挟まれる構造となる。マグネット8はヨーク7aと接する面にN極が、ヨーク7bと接する面にはS極が現れるように着磁される。なお、ヨーク7aと7bとは同一形状であり、ヨーク7aを180度反転させてマグネット8に固定した状態がヨーク7bとなる。ケース3は振動体5を囲むようにハウジング4に固定される。又、マグネット8の着磁はヨーク7aと接する面にS極が、ヨーク7bと接する面にはN極が現れるように行っても良い。
【0023】
ハウジング4には、図2又は図3に示すように2段状の凹部4a、4bが形成されており、最深部の凹部4aには略凸状に形成されたポールピース9が固定される。更にコイル10が、相対的に浅い側の凹部4b内に収納されるように、ポールピース9の凸部に巻回される。図2に示すとおり、各ヨーク7a、7b及びマグネット8と、ポールピース9の頂部9a及びコイル10とは、ハウジング4とケース3とを一体化したときに図2の水平方向(X方向)で対向するように配置され、更に、ヨーク7a、7bとポールピース9との間隔は互いに磁気作用が働くほどに設定される。又、前記頂部9aとヨーク7a及び前記頂部9aとヨーク7bとの離間距離とが等しくなるように位置決めされる。
【0024】
更に、図4に示すようにハウジング4の背面4cには端子11がインサート成形される。図4では分かり易いようにハウジング4と端子11を別々に図示している。端子11は3箇所が90度に折り曲げられた形状に形成され、前記背面4cには端子11の形状と合致するように端子11設置用の収納部4dが形成される。前記背面4cに設置された端子11の平面11aには、溝4eを通って前記コイル10から引き出された導線10aが固定され、これによって端子11とコイル10とが電気的に接続される。
【0025】
次に、バイブレータ1の動作について、図5〜7を参照しながら説明を行う。図5〜7はバイブレータの動作を説明するために、図2の振動体5とポールピース9及びコイル10のみを取り出して図示した側断面図である。
【0026】
前述の通りマグネット8が、ヨーク7aと接する面にN極、ヨーク7bと接する面にS極となるように着磁されているので、マグネット8のN極から放出された磁力線はヨーク7a内部を通ってヨーク7bに向かい、ヨーク7b内部を通ってマグネット8のS極に入る。従って図5に示すとおり、前記頂部9aと対向するヨーク7aの端面74aにはN極が現れ、一方のヨーク7bの端面74bにはS極が現れる。
【0027】
前記端子11からコイル10に交流の電気信号を印加すると、ポールピース9の頂部9aには前記電気信号がつくる磁界のN極、S極が交互に現れる。まず頂部9aにN極が現れたときの状態を図6に示す。
【0028】
頂部9aにN極が現れると、S極に励磁されているヨーク7bの端面74bが磁気引力により頂部9aに引き寄せられると共に、N極に励磁されているヨーク7aの端面74aは磁気斥力により頂部9aから離れようとする。従って、ヨーク7aとマグネット8及びヨーク7bは、ばね性部材6と図示しない前記ハウジングとの固定箇所6bを支点にして、図6に示すように全体的に図の上方へと振れる。
【0029】
次に、コイル10に流れる電気信号の向きが変わって、頂部9aに現れる磁極がS極に変更された場合の状態を図7に示す。頂部9aにS極が現れると、今度はN極に励磁されているヨーク7aの端面74aが頂部9aに引き付けられると共に、S極に励磁されているヨーク7bの端面74bは磁気斥力により頂部9aから離れようとする。従って、ヨーク7aとマグネット8及びヨーク7bは前記固定箇所6bを支点にして、図7に示すように全体的に図の下方へと振れる。
【0030】
コイル10に印加される電気信号は交流なので、コイル10に流れる向きも規則的に交互に切り替わる。よって、頂部9aに現れる極性もその向きに応じて交互にN極とS極とに切り替わるので、結果的に振動体5は図6と図7の状態を交互に繰り返すこととなる。故に、ヨーク7a、7bとマグネット8及びばね性部材6上下に振幅運動を行い、この振幅運動によって生じた振動が図示しない外ケース2を介して外部へと伝達されていく。従って着信時に、前記バイブレータ1を搭載した携帯端末機器から、報知用の体感振動を発生させることが可能となる。
【0031】
図3に示すヨーク7aの張出部75a(ヨーク7bでは張出部75b)は、コイル10に電気信号が印加されない静止状態においてバイブレータ1に外部から衝撃が加わって、振動体5が振動して振幅運動を起こしたときに、ケース2内側面と接触する箇所である。衝撃などにより振動体5が電気信号印加時の振幅運動を越えて振動した場合、張出部75a又は75bがケース2内側面と接触するので、ばね性部材6とケース2内側面との接触を防止することができる。よって接触によるばね性部材6の変形や歪みが防げるので、外部衝撃に対するバイブレータ1の耐衝撃性と信頼性を向上させることが可能となる。
【0032】
又、ヨーク7a、7bとマグネット8は前述の通り振幅運動を行わせるための磁気駆動部であると共に、その重量は発生振動量を増大させることにも寄与するものである。従って、振動体5に何らかの重量付加物を設ける必要が無くなり、部品点数を抑えることが可能となる。しかし、バイブレータ1の設計思想に応じて何らかの重量付加物を振動体5に付加しても良い。
【0033】
ポースピース9とコイル10は、ヨーク7a、7b及びマグネット8と前記板バネ端部6aに対し、水平方向で対向するように配置されるため、ヨーク7a、7b及びマグネット8と前記板バネ端部6aが上下方向に振動する際の接触を防止することが可能である。従って前記外ケース2内部で、他の部品に阻害されること無く振動体5を所望の上下方向振り幅で振幅運動させることが可能となり、前記バイブレータ1から大きな振動量を得ることができる。
【0034】
コイル10に印加する電気信号は矩形波状の交流であることがより好ましい。矩形波は周期が一定であるため、振動体5の振動数が変動することが無く、常に一定で安定した駆動を行わせることが可能となるためである。
【0035】
更に、前記電気信号の周波数を振動体5の共振周波数に一致させることで、振動体5から最大限の振動量を取り出すことが可能となり、より高い効率で大きな振動量を確保することが可能となる。
【0036】
また、電気信号の電圧値を変更することにより、振動体5の振動に強弱を付けることが容易に可能となる。従って、着信報知用の振動に多くのバリエーションを持たせることが可能となる。
【0037】
以上のように、本発明のバイブレータは電気的・機械的接点の無い構造で形成されるため、接点ノイズや接点寿命などに影響されないバイブレータを実現することが可能となる。
【0038】
又、駆動時間が長期に渡っても振動が一定に保たれ、定常状態への立ち上がりも速いバイブレータを構成することが可能となる。
【0039】
更に、バイブレータの構造は、従来のモータや多機能型アクチュエータよりも少ない部品点数で構成されるため、製造コストや製造工程の工数を削減することが可能となる。
【0040】
また、振動体が外ケースで覆われる構造であるため、従来の振動モータのように振動体(回転分銅)が剥き出しとはならない。よって、携帯端末機器に搭載したときに近くの部品と振動体との接触を防止でき、部品やバイブレータの破損を防止することが可能となる。
【0041】
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について、図8と図9を参照しながら説明を行う。なお第2の実施形態の説明は、第1の実施形態と異なる部分についてのみ行うものとし、第1の実施形態と同一部分は説明が重複するため省略、又は、同一符号を付して簡略化して説明する。
【0042】
第2の実施形態が第1の実施形態と異なる点は、端子部が回路基板にリフロー実装可能であることである。具体的には、図8に示すように端子12の平板部12aが図中縦方向に延長され、一端の接点部12bがハウジング4の下側側面4gと同一面上に来るように設定され、且つ前記側面4gに沿って形成されていることである。なお、この変更に伴い、収納部41fも延長され、その下端が前記側面4gまで達するようにしてある。
【0043】
図8の端子部を有するバイブレータ1をリフロー半田用の回路基板13上に実装した状態を図9に示す。接点部12bの基板接地面121bが前記側面4gと同一面上に来るように形成されるため、リフロー半田付けに対応することが可能となる。
【0044】
なお、本実施形態は上記に限定されるものでは無く、その技術的思想の中で種々変更可能であることは云うまでも無い。例えば、図8の接点部12bを平板部12aと同一面上に形成して図10に示すような平板部12aを伸長したように端子12を形成してハウジング4に設置し、バイブレータ1を図11に示すように縦にリフロー半田実装しても良い。図10は一端の平板部12aがハウジング4の背面4cに沿って設定される型式の端子部である。
【0045】
【発明の効果】
以上、本発明のバイブレータに依れば、電気的・機械的接点の無い構造で形成可能であるため、接点ノイズや接点寿命などに影響されないバイブレータを実現することが可能となる。
【0046】
又、駆動時間が長期に渡っても振動が一定に保たれ、定常状態への立ち上がりも速いバイブレータを構成することが可能となる。
【0047】
更に、従来のモータや多機能型アクチュエータよりも少ない部品点数で構成されるため、製造コストや製造工程の工数を削減することが可能となる。
【0048】
また、振動体が外ケースで覆われる構造であるため、従来の振動モータのように振動体(回転分銅)が剥き出しとはならず、携帯端末機器に搭載したときに近くの部品と振動体との接触を防止でき、部品やバイブレータの破損を防止することが可能となる。
【0049】
更に、バイブレータのコイルに印加する電気信号を周期一定の矩形波とすることにより、振動体の振動数の変動を防止して、常に一定で安定した駆動を行わせることが可能となる。
【0050】
又、バイブレータの端子の一端をハウジングの背面又は側面に沿って形成することによって回路基板にリフロー実装可能とすることにより、低コストで素早い基板実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るバイブレータの外観を示す斜視図
【図2】図1のバイブレータをA−A一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す側断面図
【図3】図2のバイブレータをB−B一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す部分平断面図
【図4】図1のバイブレータの端子部を示す斜視図
【図5】図2の振動体とポールピース及びコイルのみを取り出して図示した側断面図
【図6】図5のコイルに電気信号が印加された時の状態を示す側断面図
【図7】図6と逆方向の電気信号がコイルに印加された時の状態を示す側断面図
【図8】本発明の第2の実施形態に係るバイブレータの端子部を示す斜視図
【図9】図8の端子部を有するバイブレータをリフロー半田用の回路基板上に実装した状態を示す部分側断面図
【図10】本発明の第2の実施形態に係るバイブレータの端子部の別形態を示す斜視図
【図11】図10の端子部を有するバイブレータをリフロー半田用の回路基板上に実装した状態を示す部分側断面図
【図12】従来の電磁モータを示す斜視図
【符号の説明】
1 バイブレータ
2 外ケース
3 ケース
4 ハウジング
5 振動体
6 ばね性部材
7a、7b ヨーク
8 マグネット
9 ポールピース
10 コイル
11、12 端子
本発明は、携帯端末機器等に使用されるバイブレータ及びこのバイブレータを搭載する携帯端末機器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、普及が目覚ましい携帯端末機器、特に携帯電話器、PHSには、着信の報知手段としてブザ−音或いはスピ−カによるメロディに加え、静穏を要する状況に合わせて体感振動を報知手段として選択できるように形成されている。現在では、ほぼ全ての携帯電話器、PHS電話器等に体感振動による着信報知手段が採用されていると云える。
【0003】
上記のような体感振動による報知手段を実現するためには、小型の円筒型モ−タが多く用いられており、前記モ−タの一部の回転運動により携帯端末機器を振動させている。
【0004】
このようなモ−タの概略図を図12に示す(例えば、非特許文献1参照)。図12に示すように、モ−タ100のシャフトに回転方向の対称性を崩した偏心分銅101を設置しこの偏心分銅101の回転によって発生する遠心力により、モ−タ100から振動を発生させ、その振動をモ−タ100が搭載されている携帯端末機器に伝達することによって携帯端末機器を振動させるようになっている。
【0005】
【非特許文献1】
”振動モータ”、[online]、株式会社シコー技研、[平成14年12月16日検索]、インターネット<URL : http://shicoh.com/j/products/vm/index.htm>
【0006】
しかしながら、上記モータ100を搭載した携帯端末機器には、モータの他にブザー音発生用のアクチュエータ又はメロディ発生用のスピーカが必要となるため、搭載部品が増えて携帯端末機器の小型、軽量化を阻害していた。
【0007】
このため、体感振動、ブザー音、及びメロディの発生を全て1つの部品に集約することにより、搭載部品を2分の1にして携帯端末機器の小型・軽量化を図る多機能型アクチュエータが考案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−229596号公報(第2−3頁、第1図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記モータは、内部のコイルに電気信号を印加してから所望の回転数を有する定常状態に到達するまで0.2秒ほど要するため、瞬時の応答性が悪かった。更に、前記モータはその起動電流が大きいので、回転数を瞬時に変更しながら駆動しようとすると、消費される電力が大きくなると共に、モータ内部のブラシと整流子との電気的・機械的接点が摩耗してノイズが発生したり、接点寿命が短くなる等、幾つもの問題点が生じていた。
【0010】
また、駆動時間が長期に渡ると、同一の電気信号を印加しても回転数が徐々に変化し、駆動状態が不安定になることもあった。
【0011】
一方、前記多機能型アクチュエータでは、振動と音声を同時に連続発生した場合、特に重低音の低周波数領域で混変調歪みが発生し、所望以外の周波数値の音声が発生してしまうという問題点がある。
【0012】
本発明は、上記各課題に鑑みてなされたものであり、その目的は従来のモータや多機能型アクチュエータの構造と全く異なる電気的・機械的接点の無い構造でバイブレータを実現することにより、接点ノイズや接点寿命などに影響されないバイブレータを提供することである。
【0013】
又、駆動時間が長期にわたっても駆動状態が一定に保たれると共に、定常状態への立ち上がりも速いバイブレータを提供することである。
【0014】
更に、上記バイブレータ構造を、従来のモータや多機能型アクチュエータよりも少ない部品点数で構成することによって、製造コストや製造工程の工数を削減することも目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の発明は、一方がハウジングに固定されるばね性部材と、前記ばね性部材の他方に固定されるヨーク及びマグネットと、前記ヨークとの間で磁気作用が働くように前記ハウジングに固定されるポールピースと、前記ポールピースに巻回されるコイルと、前記ハウジングに設置され且つ前記コイルと電気的に接続される端子と、少なくとも前記ばね性部材と前記ヨーク及び前記マグネットとを囲むように前記ハウジングに固定されるケースとを有し、前記端子から前記コイルに印加される電気信号で前記ポールピースに現れる極性を変更することによって、前記ヨークと前記ポールピースとの間に磁気引力と磁気斥力を発生させ、前記ばね性部材と前記ハウジングとの固定箇所を支点にして、前記マグネットと前記ヨーク及び前記ばね性部材とが振動することを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0016】
更に、本発明の請求項2記載の発明は、請求項1記載のバイブレータにおいて、前記ヨーク及び前記マグネットと、前記ポールピース及び前記コイルとは、水平方向で対向するように配置されることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0017】
更に、本発明の請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載のバイブレータにおいて、前記端子はその一端が、前記ハウジングの背面又は側面に沿って形成されることによって回路基板にリフロー実装可能になっていることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0018】
更に、本発明の請求項4記載の発明は、請求項1乃至請求項3記載のバイブレータにおいて、前記端子に印加される電気信号を、矩形波状の電気信号も入力できるとすることを特徴とするバイブレータを提供するものである。
【0019】
更に、本発明の請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4記載のバイブレータを搭載したことを特徴とする携帯端末機器を提供するものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態に係るバイブレータを、図1〜4を参照しながら説明する。図1は第1の実施形態に係るバイブレータの外観を示す斜視図であり、図2は図1のバイブレータをA−A一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す側断面図であり、図3は図2のバイブレータをB−B一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す部分平断面図であり、図4は図1のバイブレータの端子部を示す斜視図である。
【0021】
図1及び2より、バイブレータ1は、ケース3とハウジング4からなる外ケース2の内部に、振動体5を収納して形成される。振動体5は、U字形状に湾曲されたばね性を有する平板状金属からなるばね性部材6を有し、その一方の端部6bはハウジング4に固定される。更に、他方の端部6aにはヨーク7a、マグネット8、及びヨーク7bが固定される。2つのヨーク7a、7bとマグネット8及びばね性部材6とによって振動体5が形成される。ヨーク7aの一平面71a上には、図2、図3に示す通り、板バネ端部6aと合致する窪み72aが形成され、この窪み72aに板バネ端部6aが収納、固定される。
【0022】
ヨーク7aのもう一方の平面73a上には図2に示すとおり、板状のマグネット8が固定されると共に、マグネット8の図中下方の平面上には、更にヨーク7bが固定される。従って、マグネット8は2つのヨーク7aと7bとで挟まれる構造となる。マグネット8はヨーク7aと接する面にN極が、ヨーク7bと接する面にはS極が現れるように着磁される。なお、ヨーク7aと7bとは同一形状であり、ヨーク7aを180度反転させてマグネット8に固定した状態がヨーク7bとなる。ケース3は振動体5を囲むようにハウジング4に固定される。又、マグネット8の着磁はヨーク7aと接する面にS極が、ヨーク7bと接する面にはN極が現れるように行っても良い。
【0023】
ハウジング4には、図2又は図3に示すように2段状の凹部4a、4bが形成されており、最深部の凹部4aには略凸状に形成されたポールピース9が固定される。更にコイル10が、相対的に浅い側の凹部4b内に収納されるように、ポールピース9の凸部に巻回される。図2に示すとおり、各ヨーク7a、7b及びマグネット8と、ポールピース9の頂部9a及びコイル10とは、ハウジング4とケース3とを一体化したときに図2の水平方向(X方向)で対向するように配置され、更に、ヨーク7a、7bとポールピース9との間隔は互いに磁気作用が働くほどに設定される。又、前記頂部9aとヨーク7a及び前記頂部9aとヨーク7bとの離間距離とが等しくなるように位置決めされる。
【0024】
更に、図4に示すようにハウジング4の背面4cには端子11がインサート成形される。図4では分かり易いようにハウジング4と端子11を別々に図示している。端子11は3箇所が90度に折り曲げられた形状に形成され、前記背面4cには端子11の形状と合致するように端子11設置用の収納部4dが形成される。前記背面4cに設置された端子11の平面11aには、溝4eを通って前記コイル10から引き出された導線10aが固定され、これによって端子11とコイル10とが電気的に接続される。
【0025】
次に、バイブレータ1の動作について、図5〜7を参照しながら説明を行う。図5〜7はバイブレータの動作を説明するために、図2の振動体5とポールピース9及びコイル10のみを取り出して図示した側断面図である。
【0026】
前述の通りマグネット8が、ヨーク7aと接する面にN極、ヨーク7bと接する面にS極となるように着磁されているので、マグネット8のN極から放出された磁力線はヨーク7a内部を通ってヨーク7bに向かい、ヨーク7b内部を通ってマグネット8のS極に入る。従って図5に示すとおり、前記頂部9aと対向するヨーク7aの端面74aにはN極が現れ、一方のヨーク7bの端面74bにはS極が現れる。
【0027】
前記端子11からコイル10に交流の電気信号を印加すると、ポールピース9の頂部9aには前記電気信号がつくる磁界のN極、S極が交互に現れる。まず頂部9aにN極が現れたときの状態を図6に示す。
【0028】
頂部9aにN極が現れると、S極に励磁されているヨーク7bの端面74bが磁気引力により頂部9aに引き寄せられると共に、N極に励磁されているヨーク7aの端面74aは磁気斥力により頂部9aから離れようとする。従って、ヨーク7aとマグネット8及びヨーク7bは、ばね性部材6と図示しない前記ハウジングとの固定箇所6bを支点にして、図6に示すように全体的に図の上方へと振れる。
【0029】
次に、コイル10に流れる電気信号の向きが変わって、頂部9aに現れる磁極がS極に変更された場合の状態を図7に示す。頂部9aにS極が現れると、今度はN極に励磁されているヨーク7aの端面74aが頂部9aに引き付けられると共に、S極に励磁されているヨーク7bの端面74bは磁気斥力により頂部9aから離れようとする。従って、ヨーク7aとマグネット8及びヨーク7bは前記固定箇所6bを支点にして、図7に示すように全体的に図の下方へと振れる。
【0030】
コイル10に印加される電気信号は交流なので、コイル10に流れる向きも規則的に交互に切り替わる。よって、頂部9aに現れる極性もその向きに応じて交互にN極とS極とに切り替わるので、結果的に振動体5は図6と図7の状態を交互に繰り返すこととなる。故に、ヨーク7a、7bとマグネット8及びばね性部材6上下に振幅運動を行い、この振幅運動によって生じた振動が図示しない外ケース2を介して外部へと伝達されていく。従って着信時に、前記バイブレータ1を搭載した携帯端末機器から、報知用の体感振動を発生させることが可能となる。
【0031】
図3に示すヨーク7aの張出部75a(ヨーク7bでは張出部75b)は、コイル10に電気信号が印加されない静止状態においてバイブレータ1に外部から衝撃が加わって、振動体5が振動して振幅運動を起こしたときに、ケース2内側面と接触する箇所である。衝撃などにより振動体5が電気信号印加時の振幅運動を越えて振動した場合、張出部75a又は75bがケース2内側面と接触するので、ばね性部材6とケース2内側面との接触を防止することができる。よって接触によるばね性部材6の変形や歪みが防げるので、外部衝撃に対するバイブレータ1の耐衝撃性と信頼性を向上させることが可能となる。
【0032】
又、ヨーク7a、7bとマグネット8は前述の通り振幅運動を行わせるための磁気駆動部であると共に、その重量は発生振動量を増大させることにも寄与するものである。従って、振動体5に何らかの重量付加物を設ける必要が無くなり、部品点数を抑えることが可能となる。しかし、バイブレータ1の設計思想に応じて何らかの重量付加物を振動体5に付加しても良い。
【0033】
ポースピース9とコイル10は、ヨーク7a、7b及びマグネット8と前記板バネ端部6aに対し、水平方向で対向するように配置されるため、ヨーク7a、7b及びマグネット8と前記板バネ端部6aが上下方向に振動する際の接触を防止することが可能である。従って前記外ケース2内部で、他の部品に阻害されること無く振動体5を所望の上下方向振り幅で振幅運動させることが可能となり、前記バイブレータ1から大きな振動量を得ることができる。
【0034】
コイル10に印加する電気信号は矩形波状の交流であることがより好ましい。矩形波は周期が一定であるため、振動体5の振動数が変動することが無く、常に一定で安定した駆動を行わせることが可能となるためである。
【0035】
更に、前記電気信号の周波数を振動体5の共振周波数に一致させることで、振動体5から最大限の振動量を取り出すことが可能となり、より高い効率で大きな振動量を確保することが可能となる。
【0036】
また、電気信号の電圧値を変更することにより、振動体5の振動に強弱を付けることが容易に可能となる。従って、着信報知用の振動に多くのバリエーションを持たせることが可能となる。
【0037】
以上のように、本発明のバイブレータは電気的・機械的接点の無い構造で形成されるため、接点ノイズや接点寿命などに影響されないバイブレータを実現することが可能となる。
【0038】
又、駆動時間が長期に渡っても振動が一定に保たれ、定常状態への立ち上がりも速いバイブレータを構成することが可能となる。
【0039】
更に、バイブレータの構造は、従来のモータや多機能型アクチュエータよりも少ない部品点数で構成されるため、製造コストや製造工程の工数を削減することが可能となる。
【0040】
また、振動体が外ケースで覆われる構造であるため、従来の振動モータのように振動体(回転分銅)が剥き出しとはならない。よって、携帯端末機器に搭載したときに近くの部品と振動体との接触を防止でき、部品やバイブレータの破損を防止することが可能となる。
【0041】
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態について、図8と図9を参照しながら説明を行う。なお第2の実施形態の説明は、第1の実施形態と異なる部分についてのみ行うものとし、第1の実施形態と同一部分は説明が重複するため省略、又は、同一符号を付して簡略化して説明する。
【0042】
第2の実施形態が第1の実施形態と異なる点は、端子部が回路基板にリフロー実装可能であることである。具体的には、図8に示すように端子12の平板部12aが図中縦方向に延長され、一端の接点部12bがハウジング4の下側側面4gと同一面上に来るように設定され、且つ前記側面4gに沿って形成されていることである。なお、この変更に伴い、収納部41fも延長され、その下端が前記側面4gまで達するようにしてある。
【0043】
図8の端子部を有するバイブレータ1をリフロー半田用の回路基板13上に実装した状態を図9に示す。接点部12bの基板接地面121bが前記側面4gと同一面上に来るように形成されるため、リフロー半田付けに対応することが可能となる。
【0044】
なお、本実施形態は上記に限定されるものでは無く、その技術的思想の中で種々変更可能であることは云うまでも無い。例えば、図8の接点部12bを平板部12aと同一面上に形成して図10に示すような平板部12aを伸長したように端子12を形成してハウジング4に設置し、バイブレータ1を図11に示すように縦にリフロー半田実装しても良い。図10は一端の平板部12aがハウジング4の背面4cに沿って設定される型式の端子部である。
【0045】
【発明の効果】
以上、本発明のバイブレータに依れば、電気的・機械的接点の無い構造で形成可能であるため、接点ノイズや接点寿命などに影響されないバイブレータを実現することが可能となる。
【0046】
又、駆動時間が長期に渡っても振動が一定に保たれ、定常状態への立ち上がりも速いバイブレータを構成することが可能となる。
【0047】
更に、従来のモータや多機能型アクチュエータよりも少ない部品点数で構成されるため、製造コストや製造工程の工数を削減することが可能となる。
【0048】
また、振動体が外ケースで覆われる構造であるため、従来の振動モータのように振動体(回転分銅)が剥き出しとはならず、携帯端末機器に搭載したときに近くの部品と振動体との接触を防止でき、部品やバイブレータの破損を防止することが可能となる。
【0049】
更に、バイブレータのコイルに印加する電気信号を周期一定の矩形波とすることにより、振動体の振動数の変動を防止して、常に一定で安定した駆動を行わせることが可能となる。
【0050】
又、バイブレータの端子の一端をハウジングの背面又は側面に沿って形成することによって回路基板にリフロー実装可能とすることにより、低コストで素早い基板実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るバイブレータの外観を示す斜視図
【図2】図1のバイブレータをA−A一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す側断面図
【図3】図2のバイブレータをB−B一点鎖線で切断したときのバイブレータの内部構造を示す部分平断面図
【図4】図1のバイブレータの端子部を示す斜視図
【図5】図2の振動体とポールピース及びコイルのみを取り出して図示した側断面図
【図6】図5のコイルに電気信号が印加された時の状態を示す側断面図
【図7】図6と逆方向の電気信号がコイルに印加された時の状態を示す側断面図
【図8】本発明の第2の実施形態に係るバイブレータの端子部を示す斜視図
【図9】図8の端子部を有するバイブレータをリフロー半田用の回路基板上に実装した状態を示す部分側断面図
【図10】本発明の第2の実施形態に係るバイブレータの端子部の別形態を示す斜視図
【図11】図10の端子部を有するバイブレータをリフロー半田用の回路基板上に実装した状態を示す部分側断面図
【図12】従来の電磁モータを示す斜視図
【符号の説明】
1 バイブレータ
2 外ケース
3 ケース
4 ハウジング
5 振動体
6 ばね性部材
7a、7b ヨーク
8 マグネット
9 ポールピース
10 コイル
11、12 端子
Claims (5)
- 一方がハウジングに固定されるばね性部材と、前記ばね性部材の他方に固定されるヨーク及びマグネットと、前記ヨークとの間で磁気作用が働くように前記ハウジングに固定されるポールピースと、前記ポールピースに巻回されるコイルと、前記ハウジングに設置され且つ前記コイルと電気的に接続される端子と、少なくとも前記ばね性部材と前記ヨーク及び前記マグネットとを囲むように前記ハウジングに固定されるケースとを有し、前記端子から前記コイルに印加される電気信号で前記ポールピースに現れる極性を変更することによって、前記ヨークと前記ポールピースとの間に磁気引力と磁気斥力を発生させ、前記ばね性部材と前記ハウジングとの固定箇所を支点にして、前記マグネットと前記ヨーク及び前記ばね性部材とが振動することを特徴とするバイブレータ。
- 前記ヨーク及び前記マグネットと、前記ポールピース及び前記コイルとは、水平方向で対向するように配置されることを特徴とする請求項1記載のバイブレータ。
- 前記端子はその一端が、前記ハウジングの背面又は側面に沿って形成されることによって回路基板にリフロー実装可能になっていることを特徴とする請求項1又は2記載のバイブレータ。
- 前記端子に印加される電気信号を、矩形波状の電気信号とすることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載のバイブレータ。
- 請求項1乃至請求項4記載のバイブレータを搭載したことを特徴とする携帯端末機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002376588A JP2004202424A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | バイブレータとこのバイブレータを搭載する携帯端末機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002376588A JP2004202424A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | バイブレータとこのバイブレータを搭載する携帯端末機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004202424A true JP2004202424A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32814016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002376588A Withdrawn JP2004202424A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | バイブレータとこのバイブレータを搭載する携帯端末機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004202424A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007001042A1 (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushikikaisha | 振動アクチュエータ |
JP2007336617A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ |
JP2007336616A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ |
US7671493B2 (en) | 2007-03-09 | 2010-03-02 | Sony Corporation | Vibration assembly, input device using the vibration assembly, and electronic equipment using the input device |
KR20110029436A (ko) * | 2009-09-15 | 2011-03-23 | 엘지전자 주식회사 | 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 이동 단말기 |
KR101674967B1 (ko) | 2014-11-20 | 2016-11-29 | (주)옵티스 | 진동 액추에이터 |
KR101738682B1 (ko) * | 2009-10-15 | 2017-05-22 | 엘지전자 주식회사 | 진동 발생 장치 및 그를 구비하는 이동 단말기 |
JP2018029484A (ja) * | 2017-11-24 | 2018-02-22 | アルプス電気株式会社 | 振動発生装置 |
EP3838425A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-23 | Hosiden Corporation | Electromagnetic actuator and vibration application mechanism including the same |
JP7533871B2 (ja) | 2020-01-15 | 2024-08-14 | ミネベアミツミ株式会社 | 振動アクチュエーター及び電子機器 |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002376588A patent/JP2004202424A/ja not_active Withdrawn
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007007515A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | 振動アクチュエータ |
WO2007001042A1 (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-04 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushikikaisha | 振動アクチュエータ |
US7723873B2 (en) | 2005-06-29 | 2010-05-25 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha | Vibration actuator |
KR100972047B1 (ko) * | 2005-06-29 | 2010-07-22 | 나미키 세이미츠 호오세키 가부시키가이샤 | 진동 액츄에이터 |
CN101222984B (zh) * | 2005-06-29 | 2012-11-14 | 并木精密宝石株式会社 | 振动致动器 |
JP4698493B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2011-06-08 | 三洋電機株式会社 | モータ |
JP2007336617A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ |
JP2007336616A (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Sanyo Electric Co Ltd | モータ |
JP4698492B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2011-06-08 | 三洋電機株式会社 | モータ |
US7671493B2 (en) | 2007-03-09 | 2010-03-02 | Sony Corporation | Vibration assembly, input device using the vibration assembly, and electronic equipment using the input device |
KR20110029436A (ko) * | 2009-09-15 | 2011-03-23 | 엘지전자 주식회사 | 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 이동 단말기 |
KR101721872B1 (ko) * | 2009-09-15 | 2017-03-31 | 엘지전자 주식회사 | 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 이동 단말기 |
KR101738682B1 (ko) * | 2009-10-15 | 2017-05-22 | 엘지전자 주식회사 | 진동 발생 장치 및 그를 구비하는 이동 단말기 |
KR101674967B1 (ko) | 2014-11-20 | 2016-11-29 | (주)옵티스 | 진동 액추에이터 |
JP2018029484A (ja) * | 2017-11-24 | 2018-02-22 | アルプス電気株式会社 | 振動発生装置 |
EP3838425A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-23 | Hosiden Corporation | Electromagnetic actuator and vibration application mechanism including the same |
US11632028B2 (en) | 2019-12-16 | 2023-04-18 | Hosiden Corporation | Electromagnetic actuator and vibration application mechanism including the same |
JP7533871B2 (ja) | 2020-01-15 | 2024-08-14 | ミネベアミツミ株式会社 | 振動アクチュエーター及び電子機器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3855738B2 (ja) | 振動アクチュエータと振動アクチュエータを有する電子機器 | |
KR101156867B1 (ko) | 선형진동모터 | |
US7193346B2 (en) | Multi-mode vibration generator for communication terminal | |
US8299658B2 (en) | Horizontal linear vibrator | |
KR101059599B1 (ko) | 선형 진동모터 | |
KR101109284B1 (ko) | 리니어 진동모터의 스프링부재 | |
CN101902115A (zh) | 线性振动器 | |
JP2006020485A (ja) | パターンコイル型垂直振動子 | |
US20110068641A1 (en) | Horizontal linear vibrator | |
KR20050083528A (ko) | 공진주파수를 이용한 선형 진동모터 | |
JP2004202424A (ja) | バイブレータとこのバイブレータを搭載する携帯端末機器 | |
KR101793072B1 (ko) | 수평 진동 디바이스 | |
JP4422354B2 (ja) | 電気−機械−音響変換器 | |
KR100650905B1 (ko) | 진동발생장치 및 이를 이용한 이동통신 단말기 | |
KR100895993B1 (ko) | 리니어 진동 디바이스 | |
KR20120033038A (ko) | 수평 선형 진동기 | |
KR20160028134A (ko) | 컨틸레버형 진동발생기 | |
JP2013010074A (ja) | 振動発生器 | |
KR20120018405A (ko) | 수평 선형 진동기 | |
JP2009208003A (ja) | コイン型振動モータ、その製造方法及び携帯電話機 | |
KR101063880B1 (ko) | 회전 왕복진동기 | |
KR101674967B1 (ko) | 진동 액추에이터 | |
WO2018008280A1 (ja) | リニア振動モータ | |
KR20110035660A (ko) | 진동모터 | |
KR101752718B1 (ko) | 선형 진동기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060307 |