JP2007229680A - Reciprocating vibration generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話機等において実装される往復振動発生器に関する。 The present invention relates to a reciprocating vibration generator mounted on a mobile phone or the like.
従来、発音又は振動を発生する往復振動発生器としては、特表2003−515435公報に示すように、ケース本体の開口を塞ぐ端蓋を発音板として機能させるため、その端蓋にコイルを有し、板ばねの外周部分をケース本体で固定し、永久磁石及びヨークから成る可動体の中央部分を板ばねの中央部分に取着し、板ばねの中央寄りと可動体の中央寄りとの間に弾性体を挟み、可動体をこの弾性体を介して板ばねに吊り下げ支持したものが知られている。端蓋が振動して発音する発音モード時においては、その音周波数の高い振動数が弾性体に吸収されるので、可動体の振動を抑制することができる。
ところが、可動体はケース本体に対して板ばねと弾性体との直列接続で支持されているため、可動体が往復振動する振動モード時では、弾性体の伸び縮み変位の分だけ可動体の振幅が大きくなり、可動体又は板ばねの中央部分が発音板としての端蓋に衝突するおそれがある。このため、板ばねと端蓋との距離を比較的大きくする必要があることから、往復振動発生器の薄型化の障害となっている。 However, since the movable body is supported by a series connection of a leaf spring and an elastic body with respect to the case body, in the vibration mode in which the movable body reciprocally vibrates, the amplitude of the movable body is increased by the expansion / contraction displacement of the elastic body. There is a possibility that the central portion of the movable body or the leaf spring may collide with the end cover as the sound generation plate. For this reason, the distance between the leaf spring and the end lid needs to be relatively large, which is an obstacle to reducing the thickness of the reciprocating vibration generator.
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、可動体の端蓋等の片側への最大変位を抑制することができ、薄型化を実現できる往復振動発生器を提供することにある。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a reciprocating vibration generator that can suppress the maximum displacement of one end of a movable body to one side, such as an end cover, and can achieve a reduction in thickness.
上記課題を解決するため、本発明は、中央部とこれを取り囲む外周部との間に複数条の渦巻き状弾性部が一体的に連結して成るばね部材と、前記外周部を固定して前記ばね部材を架設するケース本体と、前記ばね部材の中央部に取着した中央取着部並びに前記ばね部材の外周部側から空隙を介して離れた周辺部を有する可動体と、この可動体の一部を構成する磁気発生体に対する磁気吸引又は磁気反発で前記可動体を上下方向に往復振動させるための励磁コイルとを備えた往復振動発生器であって、前記周辺部のうち前記ばね部材の前記外周部側に臨む対峙面の円周方向等分点において、それぞれ衝突緩衝用弾性体が突設されて成ることを特徴とする。ここで、「渦巻き状」とは平板上の二次元渦巻き状に限らず、巻き中心軸の軸方向にも延びる三次元の螺旋状も含む意味である。 In order to solve the above problems, the present invention provides a spring member formed by integrally connecting a plurality of spiral elastic portions between a central portion and an outer peripheral portion surrounding the central portion, and fixing the outer peripheral portion to A case main body for laying a spring member; a central attachment portion attached to a central portion of the spring member; a movable body having a peripheral portion spaced from the outer peripheral portion side of the spring member via a gap; A reciprocating vibration generator comprising an exciting coil for reciprocating vibration of the movable body in the vertical direction by magnetic attraction or magnetic repulsion with respect to a magnetic generator constituting a part of the spring member, A collision buffering elastic body is provided at each of the equidistant points in the circumferential direction of the facing surface facing the outer peripheral side. Here, the “spiral shape” means not only a two-dimensional spiral shape on a flat plate but also a three-dimensional spiral shape extending in the axial direction of the winding center axis.
斯かる構成において、例えば、端蓋等の片側へばね部材が撓んで膨らむと、ばね部材の撓み量はその中央部が大きく、その中央部から外周部での固定端へ移るほど、次第に撓み量は減少するものの、可動体全体はばね部材の中央部の撓み量に見合って端蓋等の片側へ並進変位するため、可動体の周辺部の衝突緩衝用弾性体がばね部材の外周部側に当ることになり、その当り始めから当り終わりまでの期間は、可動体がケース本体に対してばね部材と衝突緩衝用弾性体とにより並列接続で支持されることになる。このため、可動体の片側方向への慣性力が分散し、その一部が衝突緩衝用弾性体を介してばね部材の外周部側に漸増的に作用する分、可動体の中央取着部からばね部材の中央部へ作用する曲げモーメントが漸減し、ばね部材の中央部の端蓋側への膨らみに自己制動が働き、端蓋等の片側への最大変位が抑制され、可動体の中央取着部又はばね部材の中央部が端蓋等に当るのを防止することができ、往復振動発生器の薄型化を実現できる。 In such a configuration, for example, when the spring member bends and expands to one side such as an end cover, the amount of bending of the spring member is large at the center, and gradually increases from the center to the fixed end at the outer periphery. However, since the entire movable body is translated and displaced to one side of the end cover etc. according to the amount of bending of the central part of the spring member, the impact buffering elastic body around the movable body is moved to the outer peripheral side of the spring member. In this period, the movable body is supported in parallel connection by the spring member and the impact buffering elastic body with respect to the case main body during the period from the start to the end. For this reason, the inertial force in one direction of the movable body is dispersed, and a part of the inertial force gradually acts on the outer peripheral side of the spring member via the impact buffering elastic body, so that the central attachment portion of the movable body The bending moment acting on the central part of the spring member gradually decreases, self-braking acts on the swelling of the central part of the spring member toward the end cover, and the maximum displacement of the end cover on one side is suppressed, so that the center of the movable body It is possible to prevent the contact portion or the central portion of the spring member from hitting the end cover or the like, and to realize a thin reciprocating vibration generator.
逆に、ばね部材が端蓋等の片側への最大撓みを以って瞬間停止した後、他側へ戻り変形する際は、衝突緩衝用弾性体に蓄積した弾性エネルギが解放されて強い復帰力が可動体の周辺部に対し直接作用するため、ばね部材の最大撓み状態の前後での可動体の加速度が高まるので、強い振動を得ることができる。 Conversely, when the spring member stops instantaneously with maximum deflection to one side, such as an end cap, and then returns and deforms to the other side, the elastic energy accumulated in the impact buffering elastic body is released and a strong restoring force is released. Acts directly on the periphery of the movable body, so that the acceleration of the movable body increases before and after the maximum bending state of the spring member, so that strong vibration can be obtained.
更に、ばね部材の外周部側に当るものが衝突緩衝用弾性体であるので、異音発生を抑制することができる。 Furthermore, since the thing which hits the outer peripheral part side of a spring member is the elastic body for collision buffering, generation | occurrence | production of abnormal noise can be suppressed.
しかも、可動体の周辺部側に衝突緩衝用弾性体が設けられているため、ばね部材の外周部側に衝突緩衝用弾性体を設ける場合に比し、製造容易となると共に、衝突緩衝用弾性体の重さが可動体にウェイトとして重畳される。勿論、条件が許せば、衝突緩衝用弾性体をばね部材又はケース本体に設けても構わない。 In addition, since the impact buffering elastic body is provided on the peripheral side of the movable body, it is easier to manufacture and the impact buffering elasticity than when the impact buffering elastic body is provided on the outer peripheral side of the spring member. The weight of the body is superimposed on the movable body as a weight. Of course, if conditions permit, a collision buffering elastic body may be provided on the spring member or the case body.
ここで、ばね部材の外周部のうちケース本体からの露出部分が衝突緩衝用弾性体の大きさからみて充分に確保できない場合もあるので、衝突緩衝用弾性体の頭部の位置を渦巻き状弾性部が外周部から延び出る付け根部分に臨ませるのが好ましい。外周部の一部と付け根部分とで充分な当接面積を確保できる。また、衝突緩衝用の頭部が圧縮した場合、その横歪みで接触部分が付け根部分から渦巻き状弾性部側へ拡がるため、渦巻き状弾性部の長さを短くして弾性係数を高める効果にもなるので、ばね部材の最大変位を一層抑制することができる。 Here, in some cases, the exposed portion of the outer periphery of the spring member from the case main body cannot be sufficiently secured in view of the size of the impact buffering elastic body, so the position of the head of the impact buffering elastic body is spiral elastic. It is preferable that the portion face the root portion extending from the outer peripheral portion. A sufficient contact area can be ensured by a part of the outer peripheral portion and the base portion. In addition, when the impact buffering head is compressed, the lateral distortion causes the contact portion to expand from the root portion to the spiral elastic portion side, so the effect of shortening the length of the spiral elastic portion and increasing the elastic modulus is also effective. Therefore, the maximum displacement of the spring member can be further suppressed.
この衝突緩衝用弾性体が板状の場合、可動体に対する接着工程が必要になり、またばね部材の外周部側との当り始めが面接触となるので、未だ異音発生のおそれがある。更に、上記の横歪み効果が殆どない。そこで、衝突緩衝用弾性体として、対峙面に形成した穴に圧入する軸部と笠状頭部との一体成形品が望ましい。周辺部の穴に軸部を圧入するだけで衝突緩衝用弾性体を取着でき、頭部が頭打ちされるので抜けることがなく、また接着工程を排除できる。しかも、ばね部材の外周部側との当接では、笠状頭部の頂点から始まり、そこから徐々に接触範囲が拡大するものであるから、異音発生を防止できる。笠状頭部を半球体とするのが望ましい。 When the impact buffering elastic body is plate-shaped, an adhesion process to the movable body is required, and since the contact with the outer peripheral portion side of the spring member is surface contact, there is still a possibility that abnormal noise may be generated. Furthermore, there is almost no transverse distortion effect. Therefore, as the impact buffering elastic body, an integrally formed product of a shaft portion and a cap-shaped head portion that are press-fitted into a hole formed in the facing surface is desirable. The impact buffering elastic body can be attached simply by press-fitting the shaft part into the hole in the peripheral part, and the head is capped so that it does not come out and the bonding process can be eliminated. In addition, the contact with the outer peripheral side of the spring member starts from the apex of the cap-shaped head, and the contact range gradually expands therefrom, so that the generation of abnormal noise can be prevented. It is desirable that the head portion is a hemisphere.
本発明に係る往復振動発生器によれば、可動体の端蓋等の片側への最大変位を抑制することができ、薄型化を実現できる。 According to the reciprocating vibration generator according to the present invention, it is possible to suppress the maximum displacement of the movable body on one side, such as the end cover, and to realize a reduction in thickness.
次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る実施例の往復振動発生器を示す分解斜視図、図2(A)は同往復振動発生器を示す平面図、図2(B)は図2(A)中のb−b線で切断した断面図、図3(A)は図2(A)中のa−a線で切断した断面図、図3(B)は図3(A)中のb−b線で切断した断面図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is an exploded perspective view showing a reciprocating vibration generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A is a plan view showing the reciprocating vibration generator, and FIG. 2B is b in FIG. 2A. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. 2A, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 3A. It is sectional drawing cut | disconnected.
本例の往復振動発生器は、樹脂製の円筒状ケース本体10と、この中空に重金属製のウェイト20を吊り下げて外周突片部31がケース本体10の上開口寄りの内周溝11に嵌入固定された板ばね30と、上側のアウターヨーク40と下側のインナーヨーク50とで挟んでウェイト20の下側中央突部21に取着した円環状の永久磁石60と、この永久磁石60を磁気吸引又は磁気反発でウェイト20を含む可動体を上下方向に往復振動させるための円筒状の空芯トロイダルコイル70が載置されて、ケース本体10の下開口を閉蓋する底蓋(ボトムケース)80と、ケース本体10の上開口を閉蓋する樹脂製の上蓋(トップケース)85とを有している。
The reciprocating vibration generator of this example includes a resin-made
板ばね30は、複数の外周突片部31を持つ円環状外周部32と、ウェイト20の上側中央2段突部22を取着する中央の円環状内周部33と、固定端としての円環状外周部32と自由端としての円環状内周部33とを一体的に連結する三つ巴の渦巻き状弾性部34とから成る。渦巻き状弾性部34の相隣接するもの同士は、弾性係数を高めるため、中心角180°程度で、対向部分がないような長さとなっている。
The
アウターヨーク40は、下側中央突部21に嵌る中央孔を持ちウェイト20の鍔部23に密着した基板部41と、その外周側から下側へ縁曲げして空芯トロイダルコイル70の外周側に達する立ち下がり部42とから成る。円環状永久磁石60の上側面はバックヨークとしての基板部41に密着し、円環状永久磁石60の下側面はフロントヨークとしてのインナーヨーク50の上側面に密着している。アウターヨーク40の立ち下がり部42はケース本体10の内周面と空芯トロイダルコイル70の外周面との間の環状空部で上下往復運動を行い、円環状永久磁石60による磁束と空芯トロイダルコイル70の外周側の磁束とを回収するため、ケース本体10外への漏れ磁束を防止している。なお、底蓋80は、3枚の端子板がモールド樹脂で絶縁分離されて成るインサート成形板であり、端子台81を備えている。
The
図1及び図3に示す如く、ウェイト20のうち、鍔部23のうち板ばね30の外周部32側に円環状空隙Sを介して臨む上面(対峙面)23aの円周3等分点においては、小穴hが設けられている。各小穴hには、粘弾性材から成る一体成形品であるきのこ形の衝突緩衝用弾性体90の軸部91が圧入され、その半球状頭部92が上面23aから板ばね30側へ突出している。この半球状頭部92の位置は、板ばね30の渦巻き状弾性部34が外周部32から延び出る付け根部分35に臨んでいる。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, in the
励磁コイル70に交番電流が印加し、ウェイト20,永久磁石60,ヨーク40,50から成る可動体を往復振動させるものであるが、上蓋85側へ板ばね30が撓んで膨らむと、板ばね30の撓み量はその内周部33が大きく、そこから外周部32での固定端へ移るほど、次第に撓み量は減少するものであるが、可動体全体は板ばね30の中央部の撓み量に見合って上蓋85側へ並進変位するため、ウェイト20の鍔部23の衝突緩衝用弾性体90の半球状頭部92が板ばね30の付け根部分35に当ることになり、その当り始めから当り終わりまでの期間は、ウェイト20がケース本体10に対して板ばね30と衝突緩衝用弾性体90とにより並列接続で支持されることになる。このため、ウェイト20の上蓋85側への慣性力が分散し、その一部が衝突緩衝用弾性体90を介して板ばね30の付け根部分35側に漸増的に作用する分、板ばね30の内周部33へ作用する曲げモーメントが漸減し、板ばね30の上蓋85側への膨らみに自己制動が働き、上蓋85側への最大変位が抑制されるので、上蓋85に当るのを防止することができ、往復振動発生器の薄型化を実現できる。
An alternating current is applied to the
逆に、板ばね30が上蓋85側への最大撓みを以って瞬間停止した後、底蓋80側へ戻り変形する際は、衝突緩衝用弾性体90の半球状頭部92に蓄積した弾性エネルギが解放されて強い復帰力が鍔部23に対し直接作用するため、板ばね30の最大撓み状態の前後での可動体の加速度が高まるので、強い振動を得ることができる。
Conversely, when the
更に、板ばね30の付け根部分35に当るものが衝突緩衝用弾性体90の半球状頭部92であるので、異音発生を抑制することができる。特に、弾性材として粘弾性材を用いているので、ゴム等に比し、静粛化を図ることができる。
Furthermore, since what hits the
しかも、ウェイト20の鍔部23に衝突緩衝用弾性体90が設けられているため、板ばね30の付け根部分35に衝突緩衝用弾性体90を設ける場合に比し、製造容易となると共に、衝突緩衝用弾性体90の重さがウェイトとして重畳される。
In addition, since the impact buffering
なお、衝突緩衝用弾性体としては、その大きさと個数を変えることにより、外周部32のみに当るように設けることもでき、また渦巻き状弾性部34の中途近くまで跨って当るように設けることもできる。
The impact buffering elastic body may be provided so as to hit only the outer
そして、半球状頭部92が圧縮した場合、その横歪みで接触部分が付け根部分35から渦巻き状弾性部34側へ拡がるため、渦巻き状弾性部34の長さを若干短くなるので、弾性係数が高まり、板ばね30の最大変位を抑制する効果がある。
When the
きのこ状の衝突緩衝用弾性体90を用いると、当り始めが点接触となり、そこから徐々に接触範囲が拡大するから、異音発生の抑制効果に優れている。また、小穴hに軸部91を圧入するだけで取着でき、頭部92が頭打ちされるので抜けることがなく、接着工程も排除できる。
When the mushroom-like collision buffering
10…円筒状ケース本体
11…内周溝
20…ウェイト
21…下側中央突部
22…上側中央2段突部
23…鍔部
23a…上面(対峙面)
30…板ばね
31…外周突片部
32…円環状外周部
33…円環状内周部
34…渦巻き状弾性部
35…付け根部分
40…アウターヨーク
41…基板部
42…立ち下がり部
50…インナーヨーク
60…永久磁石
70…空芯トロイダルコイル
80…底蓋(ボトムケース)
81…端子台
85…上蓋(トップケース)
90…衝突緩衝用弾性体
91…軸部
92…半球状頭部
h…小穴
S…空隙
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
81 ...
90 ... Collision buffer
Claims (4)
前記周辺部のうち前記ばね部材の前記外周部側に臨む対峙面の円周方向等分点において、それぞれ衝突緩衝用弾性体が突設されて成ることを特徴とする往復振動発生器。 A spring member formed by integrally connecting a plurality of spiral elastic portions between a central portion and an outer peripheral portion surrounding the central portion; a case main body for fixing the outer peripheral portion and installing the spring member; and the spring A movable body having a central attachment portion attached to the central portion of the member and a peripheral portion separated from the outer peripheral portion side of the spring member via a gap, and magnetic attraction to a magnetic generator constituting a part of the movable body Or a reciprocating vibration generator comprising an excitation coil for reciprocating the movable body in the vertical direction by magnetic repulsion,
A reciprocating vibration generator, characterized in that a collision buffering elastic body is provided at each circumferentially equally dividing point of the opposing surface facing the outer peripheral portion side of the spring member in the peripheral portion.
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