JP2011199595A - 多機能型発音体および携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】配置の自由度を向上でき、十分な振動量とサスペンションの強度とを確保できる、多機能型発音体を提供する。
【解決手段】多機能型発音体は、フレームと、フレームの内部に配置された振動可能な重り５０と、フレームに支持され、重り５０を懸架するサスペンション３０とを備える。サスペンション３０は、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されている。サスペンション３０は、フレームに固定された固定部３２と、重り５０とともに振動する振動部３４と、固定部３２と振動部３４とを連結する腕部３６とを含む。腕部３６は、長径側の固定部３２に連結されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、多機能型発音体および携帯情報端末に関し、特に、電気信号により振動または発音の動作をする多機能型発音体と、その多機能型発音体を備えた携帯情報端末に関する。

近年、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの携帯情報端末の小型化・薄型化・スリム化が進んでいる。このため、通話時に音声を発生する発音体と、機器の筐体を振動させ使用者に着信を知らせる振動体との両方の機能を備える、多機能型発音体が、携帯情報端末に搭載されるようになっている。従来の多機能型発音体に関する技術は、たとえば特許文献１に開示されている。

特許文献１には、振動板、振動板に対向して配置された磁気回路部材、磁気回路部材に取り付けられた重り、磁気回路部材と重りとを含む可動部を支持する少なくとも一つのサスペンション、振動板とサスペンションとを支持する支持部材、および振動板と磁気回路部材との間に駆動力を発生させる駆動手段、により構成された、多機能型発音体が開示されている。

特開平１０−２１５４９９号公報

従来の多機能型発音体では、重りを弾性支持するために、外形の平面形状が円形のサスペンションが使用されている。しかし、円形のサスペンションを備える多機能型発音体を携帯情報端末に搭載する場合、携帯情報端末内部において多機能型発音体を配置するために必要なスペースが増大する。そのため、携帯情報端末内部における機器類の配置の自由度が低下し、典型的には表示部を大きくすることが困難になるなどの問題がある。多機能型発音体の配置のためのスペースを減少させるために、サスペンションを小型化することが考えられるが、この場合、振動特性の調整範囲が不十分になる、サスペンションの強度が低下し多機能型発音体の信頼性が低下する、などの問題が発生する。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、搭載される装置内部での配置の自由度を向上でき、かつ、十分な振動特性の調整範囲とサスペンションの強度とを確保できる、多機能型発音体を提供することである。また、本発明の他の目的は、その多機能型発音体を備えた携帯情報端末を提供することである。

本発明に係る多機能型発音体は、フレームと、フレームの内部に配置された振動可能な重りと、フレームに支持され、重りを懸架するサスペンションとを備える。サスペンションは、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されている。サスペンションは、フレームに固定された固定部と、重りとともに振動する振動部と、固定部と振動部とを連結する腕部とを含む。腕部は、長径側の固定部に連結されている。

上記多機能型発音体において好ましくは、腕部は、屈曲部を有する。好ましくは、屈曲部は、複数形成されている。

上記多機能型発音体において好ましくは、重りは、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されている。

上記多機能型発音体において好ましくは、重りは、サスペンションと略同一形状の平面形状に形成されている。

上記多機能型発音体において好ましくは、重りのサスペンションに対向する表面には、段差部が形成されている。段差部よりも重りの外周側の厚みが相対的に小さい。

上記多機能型発音体において好ましくは、腕部は、複数の屈曲部を有する。サスペンションの長径に沿う最外周側の屈曲部とサスペンションの平面形状の中心との間の距離は、重りの長径に沿う段差部と重りの平面形状の中心との間の距離よりも大きい。

上記多機能型発音体において好ましくは、サスペンションの長径に沿う最外周側の屈曲部とサスペンションの平面形状の中心との間の距離は、サスペンションの長径に沿うサスペンションの中心から外周までの距離の０．６倍以上である。

本発明に係る携帯情報端末は、上記のいずれかの局面の多機能型発音体を備える。

本発明の多機能型発音体によると、多機能型発音体が搭載される装置内部での、多機能型発音体の配置の自由度を向上できる。かつ、多機能型発音体の十分な振動特性の調整範囲と、サスペンションの強度とを確保できる。

本発明に係る多機能型発音体を備えた、携帯情報端末の操作面側の構成を概略的に示す部分斜視図である。 多機能型発音体の構成を示す斜視図である。 多機能型発音体の断面図である。 図３に示す矢印ＩＶ方向から見た多機能型発音体の平面図である。 サスペンションの平面図である。 重りの平面図である。 重りの部分断面図である。 サスペンションと重りとの分解斜視図である。 可動部が静止している状態の、サスペンションと重りとの位置関係を示す模式図である。 可動部が上方へ振動している状態の、サスペンションと重りとの位置関係を示す模式図である。 可動部が下方へ振動している状態の、サスペンションと重りとの位置関係を示す模式図である。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

図１は、本発明に係る多機能型発音体１を備えた、携帯情報端末１００の操作面側の構成を概略的に示す部分斜視図である。図１に示すように、本実施の形態の携帯情報端末１００は、携帯電話であって、上部筐体１０１と、表示部１０２と、放音孔１０３と、ヒンジ部１０４と、下部筐体１０５と、操作ボタン１０６と、数字ボタン１０７とを備える。

携帯情報端末１００の放音孔１０３の近傍には、受話音などを発生するレシーバとしての機能と、着信時に振動を発生する振動体としての機能とを有する、多機能型発音体１が内蔵されている。多機能型発音体１は、着信音などを発生するスピーカとしての機能を有してもよい。多機能型発音体１は、長径と短径とを有する形状に形成されており、そのため、多機能型発音体１をより限られたスペースに搭載することができる。

図２は、多機能型発音体１の構成を示す斜視図である。図３は、多機能型発音体１の断面図である。図４は、図３に示す矢印ＩＶ方向から見た多機能型発音体１の平面図である。なお図３には、図４に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う多機能型発音体１の断面図が図示されている。図２〜図４に示すように、多機能型発音体１は、フレーム２と、カバー４と、ハウジング６と、磁気回路部１０と、振動板２０と、ボイスコイル２８と、サスペンション３０と、重り５０とを主に備える。

フレーム２は、平面形状環状に形成されている。フレーム２の内周側上部には、カバー４が取り付けられている。カバー４は、上面に向けて台形状の断面形状を有するように形成されている。フレーム２の内周側下部には、ハウジング６が取り付けられている。ハウジング６は、下面に向けて矩形状の断面形状を有するように形成されている。フレーム２、カバー４およびハウジング６により取り囲まれた空間は、多機能型発音体１の内部空間を形成する。

図４に示すように、フレーム２は、平面形状が概略レーストラック形状に形成されている。レーストラック形状とは、対向する二つの半円部と、これらの半円部を接続する二つの平行な直線部とから構成される形状である。レーストラック形状のフレーム２は、長径と短径とを有する。図４中の寸法Ａで示される、フレーム２の径（差し渡しの長さ）のうち寸法が最大のものを、フレーム２の長径と称する。図４中の寸法Ｂで示される、フレーム２の径のうち寸法が最小のものを、フレーム２の短径と称する。

図形（この場合、フレーム２の外形）が長径を有する方向を長径方向、図形が短径を有する方向を短径方向と称する。当該図形を二本の平行な直線で挟んだときの当該平行な直線間の距離を差し渡し幅と定義すると、長径方向（図４中左右方向）において図形（フレーム２）の差し渡し幅が相対的に大きく、短径方向（図４中上下方向）において図形（フレーム２）の差し渡し幅が相対的に小さい。長径方向と短径方向とが直交する形状に、フレーム２は形成されている。

振動板２０は、多機能型発音体１の厚み方向（図３中の上下方向、図４における奥行き方向）に振動可能なように、薄板によって形成されている。振動板２０は、たとえば厚さ８〜５０μｍの可撓性膜である。振動板２０は、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＥＩ（ポリエーテルイミド）などに代表される、合成樹脂で形成されている。振動板２０は、チタンなどの金属材または紙で形成されてもよい。

振動板２０は、平面視における中央側の中央部２１と、中央部２１の外周部に形成されボイスコイル２８が固定される環状の接着部２２と、接着部２２の外周側に形成された周辺部２３と、周辺部２３の外周側に形成された外周部２４と、を含む。中央部２１と周辺部２３とは、図３に示す断面視において、円弧状に形成されている。接着部２２の下面に筒状のボイスコイル２８の上面が接着されることにより、ボイスコイル２８は振動板２０に結合されている。振動板２０は、外周部２４の下面とフレーム２の上面とが対向するように、周縁がフレーム２の上部に取付けられている。

振動板２０の周辺部２３には、複数の溝２６が形成されている。溝２６は、振動板２０の中心部から広がり出る、放射状に形成されている。なお溝２６は、振動板２０の中心部を基点とする螺旋状に形成されていてもよい。

カバー４は、外周部２４の上面とカバー４の外周部の下面とが対向するように、振動板２０の上部に取付けられている。カバー４は、振動板２０を覆うように形成されている。カバー４は、振動板２０を介して、フレーム２に支持されている。フレーム２の上面に振動板２０の外周部２４が載置され、フレーム２の上面とカバー４の下面とによって振動板２０を支持することにより、振動板２０は多機能型発音体１の内部において振動可能に支持されている。

サスペンション３０は、外周側に設けられた固定部３２を有する。サスペンション３０は、固定部３２の上面とフレーム２の下面とが対向し、かつ、固定部３２の下面とハウジング６の外周部の上面とが対向するように配置されて、フレーム２とハウジング６とによって挟持されている。サスペンション３０は、フレーム２により支持されている。サスペンション３０は、フレーム２にインサート成形されてもよい。

サスペンション３０はまた、内周側に設けられた振動部３４を有する。振動部３４の下面側には、ヨーク１６が固定されている。ヨーク１６は強磁性体、たとえば軟鉄で形成されている。ヨーク１６は、サスペンション３０の振動部３４の下面に取り付けられたフランジ状（鍔状）の外周部と、ボイスコイル２８の外周面と間隔をあけてボイスコイル２８の外周側に配置されたスリーブ状の円筒部と、ボイスコイル２８およびマグネット１２の下側に配置された底面部とを有する。ヨーク１６は、外周部の上面側でサスペンション３０の振動部３４に接触している。ヨーク１６の底面部は、ボイスコイル２８の下面と間隔をあけて配置されており、かつヨーク１６の底面部の中央部にはマグネット１２が配置されている。

マグネット１２は、フェライト磁石、ネオジム磁石などの永久磁石であって、短円柱状の形状を有する。マグネット１２は、ボイスコイル２８の内周面と間隔をあけて、ボイスコイル２８の内周側に配置されている。マグネット１２は、フレーム２の中央部分に配置されている。ボイスコイル２８は、マグネット１２の形成する磁場中に配置されている。マグネット１２は、ヨーク１６の底面部に固着されて、壺状のヨーク１６の内部に配置されている。柱状のマグネット１２は、筒状のボイスコイル２８により取り巻かれている。ヨーク１６の外周部および円筒部は、マグネット１２の周囲に配置されている。

強磁性体のプレート１４は、マグネット１２の上面、すなわちマグネット１２の振動板２０側に配置されている。プレート１４の外周面と、ヨーク１６の内周面との間に、磁気回路のギャップが形成されている。筒状のボイスコイル２８は、このギャップ内に配置されている。マグネット１２、プレート１４およびヨーク１６により、磁気回路部１０が形成されている。フレーム２は、サスペンション３０を介して、磁気回路部１０を弾性的に支持している。

重り５０は、フレーム２の内部に配置されている。重り５０は、平面形状が環状に形成されている。重り５０は、ヨーク１６の外周部の下面側および円筒部の外周側に取り付けられている。重り５０は、ヨーク１６の円筒部と底面部とを取り囲むように、ヨーク１６の外周部に固着されている。磁気回路部１０と重り５０とは、フレーム２に対して相対的に動作する可動部を構成する。重り５０は、振動可能に形成されている。

サスペンション３０は、振動部３４がヨーク１６の上面に取り付けられて、可動部を支持する。サスペンション３０は、ヨーク１６を介在させて、重り５０を懸架する。サスペンション３０は、重り５０および磁気回路部１０を上下動可能に、弾性的に支持する。サスペンション３０の振動部３４は、可動部とともに振動可能に設けられている。サスペンション３０と可動部とは、機械振動系を形成する。

図２および図４に示すように、フレーム２は、フレーム２の一部が外周側へ張り出して形成された、一対の中継端子８を有する。中継端子８は、ボイスコイルリードと外部接続用のワイヤなどを接続する。

図５は、サスペンション３０の平面図である。図５には、図３に示す矢印ＩＶ方向、すなわちサスペンション３０を含む機械振動系の振動方向から見たサスペンション３０の平面形状が図示されている。サスペンション３０は、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されている。サスペンション３０の外形の径のうち寸法が最大のものを、サスペンション３０の長径と称する。サスペンション３０の外形の径のうち寸法が最小のものを、サスペンション３０の短径と称する。

図５には、サスペンション３０の長径方向が図中左右方向に、サスペンション３０の短径方向が図中上下方向に示されている。サスペンション３０は、長径方向において差し渡し幅が相対的に大きく、短径方向において差し渡し幅が相対的に小さい。サスペンション３０の外形は、長径方向と短径方向とが直交する形状に形成されている。

図５に示すように、サスペンション３０は、固定部３２と、振動部３４と、一対の腕部３６とを含む。サスペンション３０は、中心Ｏｓを対称軸とした、ほぼ軸対称な形状に形成されている。

固定部３２は、フレーム２とハウジング６との間に挟持されフレーム２に対して固定される箇所であり、サスペンション３０の外周部に設けられている。固定部３２は、サスペンション３０を平面視した場合の、サスペンション３０の外形を形成する。固定部３２は、平面形状が長径と短径とを有する、略レーストラック形状に形成されている。固定部３２の長径側には、固定部３２から外周側に突起した一対の突起が形成されている。固定部３２の短径側にも同様に、一対の突起が形成されている。これら突起がフレーム２に形成された切欠き部に嵌合することにより、サスペンション３０は、フレーム２に対して位置決めされている。

振動部３４は、磁気回路部１０を形成するヨーク１６が接着され、ヨーク１６を介在させて重り５０を懸架する。振動部３４は、磁気回路部１０および重り５０とともに、振動可能に形成されている。図５に示すように、振動部３４は、平面形状が略円環状に形成されている。振動部３４は、サスペンション３０の短径方向において、固定部３２に最も近接している。サスペンション３０の短径方向において、振動部３４の外周部分の一部に切り欠きが形成されることにより、所定の寸法の固定部３２の内部に配置される振動部３４の、全体としての直径が増大されている。

腕部３６は、固定部３２と振動部３４とを連結するように形成されている。腕部３６は、外周側の端部である外側連結部４２と、内周側の端部である内側連結部４３とを有する。外側連結部４２において、腕部３６は、固定部３２に連結されている。内側連結部４３において、腕部３６は、振動部３４に連結されている。外側連結部４２は、固定部３２の長径側の一部に固定されている。

腕部３６は、外側連結部４２において、長径側の固定部３２に連結されている。つまり、腕部３６が固定部３２に連結される外側連結部４２は、サスペンション３０の外形を形成する固定部３２の径が最大となる位置、またはその近傍に設けられる。腕部３６は、環状の固定部３２の径が最大となる位置またはその近傍において、固定部３２に連結される。

このような構成を備える本実施の形態の多機能型発音体１によると、多機能型発音体１の外形が長径と短径とを有する角型形状であり、典型的には図４に示す長径の寸法Ａは短径の寸法Ｂの１．５倍以上である。そのため、平面形状が円形状のサスペンションを備える従来の多機能型発音体と比較して、幅狭なスペースに多機能型発音体１を配置することができるので、携帯情報端末の内部で多機能型発音体１を設置可能な場所を増加させることができ、多機能型発音体１の配置の自由度を向上させることができる。

図１に示す携帯電話の上部筐体１０１に多機能型発音体１を内蔵させる場合、多機能型発音体１を設置するために必要なスペースの幅を狭くすることができるので、表示部１０２の面積を大きくすることが可能となる。また、多機能型発音体１を放音孔１０３近傍に内蔵した場合に発生するデッドスペースを、従来の円形状の多機能型発音体と比較して、低減することができる。

重り５０が取り付けられる振動部３４は、サスペンション３０の短径側において固定部３２に非連結状態で近接し、サスペンション３０の長径側の固定部３２に腕部３６を介して連結される。腕部３６の一端は、固定部３２が振動部３４から離れる長径方向の位置において、固定部３２に連結されている。そのため、所定の腕部３６の長さを確保できるので、多機能型発音体１の十分な振動特性を確保することができる。短径方向の固定部３２に最も近接する振動部３４の外周側の一部が切欠かれているために、腕部３６に連結される部分の振動部３４の径方向寸法を増大させることができ、サスペンション３０の強度を確保することができる。

サスペンション３０の腕部３６について、さらに詳細に説明する。腕部３６は、サスペンション３０の短径方向に沿って互いに平行に、サスペンション３０の外周側から内周側へ順に並べられて配置された、第一腕３７、第二腕３８および第三腕３９を有する。腕部３６はまた、第一腕３７と第二腕３８との互いの端部を連結する第一屈曲４６を有する。腕部３６はまた、第二腕３８と第三腕３９との互いの端部を連結する第二屈曲４７を有する。腕部３６は、屈曲部を形成する第一屈曲４６と第二屈曲４７とを有する。

このように、腕部３６が屈曲部を有しており、第一腕３７に対して第二腕３８が折り返され、また第二腕３８に対して第三腕３９が折り返されるように腕部３６が形成されているために、固定部３２と振動部３４とを連結する腕部３６の全体の長さを増大することができる。そのため、フレーム２に固定された固定部３２に対する振動部３４の振動特性の調整範囲を、より大きくすることができ、多機能型発音体１の振動性能を容易に確保することができる。屈曲部が複数形成されていることにより、腕部３６の長さをより増大させることができるので、多機能型発音体１の振動性能をより容易に確保することができる。

ここで、多機能型発音体１の共振周波数について説明する。多機能型発音体１が固有振動を起こす周波数であって、多機能型発音体１が内蔵された携帯情報端末が上下方向（厚み方向）に最も振動しやすくなる周波数のうち最も低い周波数を、最低共振周波数ｆと称する。最低共振周波数ｆは、以下の数式（１）で表わされる。

上式中、ｋはサスペンション３０のばね定数であり、腕部３６の長さ、幅、厚みなどを調整することにより任意のばね定数ｋを得ることが可能である。またＭは、サスペンション３０に懸架される磁気回路部１０および重り５０の合計重量である。腕部３６の寸法、および、重り５０の重量を調整することにより、共振周波数を任意に調整することができる。

数式（１）より明らかなように、ばね定数ｋと重量Ｍとの調整可能な範囲を大きくすることで、最低共振周波数ｆの調整範囲も大きくなる。多機能型発音体１の振動の周波数を共振周波数に合わせることで、多機能型発音体１が内蔵された携帯情報端末の使用者が最も振動を感じやすくなる。共振周波数は多機能型発音体１の仕様によって異なる。種々の共振周波数に合わせるために、腕部３６の長さ、重り５０の重量などを調整する必要があるが、腕部３６の調整範囲が小さければ、所望の共振周波数に合わせることができない可能性がある。

そこで、腕部３６が屈曲部である第一屈曲４６、第二屈曲４７を有する構成とすることにより、腕部３６が有し得る長さの最大値を上げることができ、腕部３６の長さの調整範囲を広げることができる。多機能型発音体１の共振周波数は多機能型発音体の仕様によって異なるが、腕部３６の長さを調整することで、種々の共振周波数に容易に合わせることが可能となる。そのため、多機能型発音体１の設計の自由度を向上することができる。

図６は、重り５０の平面図である。図６には、図３に示す矢印ＩＶ方向、すなわち重り５０を含む機械振動系の振動方向から見た、重り５０の平面形状が図示されている。

図６に示すように、重り５０は、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されている。重り５０の外形の径のうち寸法が最大のものを、重り５０の長径と称する。重り５０の外形の径のうち寸法が最小のものを、重り５０の短径と称する。図６には、重り５０の長径方向が図中左右方向に、重り５０の短径方向が図中上下方向に示されている。重り５０は、長径方向において差し渡し幅が相対的に大きく、短径方向において差し渡し幅が相対的に小さい。重り５０の外形は、長径方向と短径方向とが直交する形状に形成されている。重り５０は、外形がレーストラック形状に形成されている。

重り５０は、長径と短径とを有する角型形状の多機能型発音体１の内部空間に配置される。そのため、多機能型発音体１の外形に合わせて、重り５０を長径と短径とを有するように形成することで、重り５０の体積を増大させることができる。これにより重り５０の重量が大きくなり、多機能型発音体１の寸法を大きくせずに機械振動系の質量を大きくできる。したがって、より大きな振動を発生できる多機能型発音体１が提供され、多機能型発音体１の振動量を十分に確保することができる。また、上述した数式（１）中の重量Ｍの調整範囲をより大きくすることができるので、多機能型発音体１の発生する振動を共振周波数に合わせることが、一層容易になる。

図７は、重り５０の部分断面図である。図６および図７を参照して、重り５０の中央部には、重り５０を厚み方向に貫通する孔部５８が形成されている。図３に示すように、この孔部５８にヨーク１６が嵌合することにより、磁気回路部１０と重り５０とは一体の構造体を形成する。重り５０のサスペンション３０に対向する表面５３には、段差部５２が形成されている。段差部５２において、重り５０の厚みが変化している。つまり、段差部５２よりも内周側の重り５０の厚みと比較して、段差部５２よりも重り５０の外周側の厚みが相対的に小さい。

重り５０の、段差部５２よりも内周側には、高位部５４が形成されている。高位部５４において、サスペンション３０に対向する重り５０の表面５３は、重り５０の底面５５に対して、相対的に大きく離れた高い位置にある。重り５０の、段差部５２よりも外周側には、低位部５６が形成されている。低位部５６において、重り５０の表面５３は、底面５５に対して相対的に小さく離れた低い位置にある。高位部５４における重り５０の厚みは、低位部５６における重り５０の厚みよりも、大きくなっている。

段差部５２は、レーストラック形状の重り５０の短径方向と平行に形成されている。サスペンション３０に重り５０が取り付けられたとき、段差部５２の延びる方向は、サスペンション３０の腕部３６の第一腕３７、第二腕３８および第三腕３９の延在する方向と、同じ方向になっている。

図５に示す、サスペンション３０の腕部３６の、サスペンション３０の長径に沿う最外周側の屈曲部である第一屈曲４６と、サスペンション３０の平面形状の中心Ｏｓとの間の距離を、距離ｂとする。距離ｂは、サスペンション３０の長径方向における外周側から二本目の第二腕３８の内周側と、サスペンション３０の中心Ｏｓとの間の距離を示す。図６に示す、重り５０の長径に沿う、段差部５２と重り５０の平面形状の中心Ｏｗとの間の距離を、距離ｃとする。サスペンション３０と重り５０とは、距離ｂが距離ｃよりも大きくなるように、形成されている。そのため、サスペンション３０と重り５０とが一体に組み付けられたとき、サスペンション３０の腕部３６の第二腕３８、第一屈曲４６および第一腕３７は、重り５０の段差部５２よりも外周側に配置される。

図８は、サスペンション３０と重り５０との分解斜視図である。図８に示すように、重り５０を、サスペンション３０と略同一形状の平面形状に形成することによって、多機能型発音体１の内部空間に占める重り５０の体積を、さらに増大させることができる。これにより、重り５０の重量をさらに大きくすることが可能となるため、多機能型発音体１の振動量をさらに増大させることができ、また、多機能型発音体１の発生する振動をさらに容易に共振周波数に合わせることができる。

次に、上述した構成を備える多機能型発音体１の動作について説明する。上記の構成により、多機能型発音体１を図１に示す携帯情報端末１００に組み込んだ状態において、マグネット１２から発生する磁束がプレート１４およびヨーク１６によって導かれて、ボイスコイル２８の配置されている空隙に収束されて磁界が発生する。そして、ボイスコイル２８にたとえば交番電流などの電流が入力される。ボイスコイル２８に電流が供給されると、ボイスコイル２８を流れる電流とマグネット１２から発生する磁界とによって、フレミングの左手の法則に基づいて、ボイスコイル２８と磁気回路部１０との間に駆動力が発生する。

この駆動力の大きさは、ボイスコイル２８に入力される電流に応じて変化する。交流の電流に応じて変化する駆動力により、ボイスコイル２８が上下に振動する。ボイスコイル２８がマグネット１２、プレート１４およびヨーク１６で形成される磁気回路部１０中のギャップ内で変動し、ボイスコイル２８に取り付けられた振動板２０が振動する。これにより、電気信号（電流）が音響（振動）に変換され、多機能型発音体１は音声を発生する。振動板２０の振動によって得られた発生音は、放音孔１０３を通じて、携帯電話の前方へと放出される。

一方、交流の電流に応じて変化する駆動力は、サスペンション３０に支持された重り５０と磁気回路部１０とを含む可動部に働き、可動部は上下に振動する。特に、ボイスコイル２８に入力される電流の周波数が、この機械振動系の共振周波数と一致する場合に、可動部は大きく振動する。この振動がサスペンション３０からフレーム２に伝達されて、フレーム２が振動する。このようにして、多機能型発音体１は振動を発生する。多機能型発音体１を携帯電話の上部筐体１０１に固定すれば、多機能型発音体１の振動時に上部筐体１０１を振動させて、携帯電話の使用者に振動を感知させ着信などを知らせることができる。

図９は、可動部が静止している状態の、サスペンション３０と重り５０との位置関係を示す模式図である。図１０は、可動部が上方へ振動している状態の、サスペンション３０と重り５０との位置関係を示す模式図である。図１１は、可動部が下方へ振動している状態の、サスペンション３０と重り５０との位置関係を示す模式図である。図９〜図１１では、サスペンション３０のうち、フレーム２に固定された固定部３２と、ヨーク１６を介して重り５０を懸架する振動部３４と、腕部３６が屈曲する第一屈曲４６および第二屈曲４７とが図示されている。

本発明者らは、多機能型発音体１の振動解析および実験の結果を鋭意検討し、サスペンション３０の腕部３６が屈曲する屈曲部のうち内周側に位置する第二屈曲４７は、重り５０の上下移動に伴って振動するが、屈曲部のうち外周側に位置する第一屈曲４６は、重り５０が上下に振動する際にもほとんど移動しないことを見出した。

つまり、図９に示す静止状態から図１０に示す上方へ振動する状態へ移行するとき、ヨーク１６の取り付けられた内側連結部４３と、屈曲部のうち内側連結部４３に近い側の第二屈曲４７とは、重り５０の上方への移動に従って、上方へ移動している。また、図９に示す静止状態から図１１に示す下方へ振動する状態へ移行するとき、内側連結部４３と第二屈曲４７とは、重り５０の下方への移動に従って、下方へ移動している。しかしながら、図１０および図１１に示すように、サスペンション３０の固定部３２はフレームに固定されており、屈曲部のうち固定部３２に近い側の第一屈曲４６は、重り５０が上下へ振動しても、その位置をほとんど変化させていない。

図９〜図１１に示す可動部が振動している状態のうち、可動部が上方へ振動している状態において、重り５０がサスペンション３０へ最も接近する。つまり、図１０に示す状態において、重り５０とサスペンション３０との接触が最も発生しやすくなる。サスペンション３０のうち、重り５０と共に振動する箇所は、重り５０に接触する可能性が小さい。サスペンション３０のうち重り５０の振動時に移動しない第一屈曲４６は、重り５０に接触する可能性が最も大きい。第一屈曲４６と重り５０との接触が発生すると、衝突による異常音である干渉音が発生する問題がある。

そこで、本実施の形態のサスペンション３０と重り５０とは、上述したように、第一屈曲４６とサスペンション３０との中心Ｏｓとの間の距離ｂ（図５参照）が、重り５０に形成された段差部５２と重り５０の中心Ｏｗとの間の距離ｃ（図６参照）よりも大きくなるように、形成されている。そのため、図９〜図１１に示す通り、サスペンション３０の長径方向（図中左右方向）において、第一屈曲４６と段差部５２との間には、隙間が形成されている。この隙間の、サスペンション３０の長径方向における寸法は、たとえば０．１５ｍｍ以上とすることができる。

重り５０において段差部５２よりも外周側の、第一屈曲４６に対向する低位部５６は、重り５０が上方に振動したときにも第一屈曲４６と重り５０との干渉が発生しないように、その厚みを決定されている。段差部５２によって、重り５０の表面５３（図７参照）の一部が表面５３に対して窪んだ凹みが形成されるが、この凹みの深さは、サスペンション３０と重り５０とが最も接近した場合に、サスペンション３０と重り５０とが衝突しない深さに、決定されている。

このようにすれば、重り５０が上下に振動するときにサスペンション３０と重り５０とが接触して干渉音が発生することを、抑制することができる。重り５０の一部のみを加工することで干渉音の発生を抑制できるので、加工に伴う重り５０の体積の減少が最小限に抑えられ、十分な振動量が得られる程度の重り５０の重量を確保することができる。サスペンション３０の腕部３６に第一屈曲４６と第二屈曲４７とを形成し、重り５０との接触が発生し得る箇所を第一屈曲４６と特定することで、重り５０の加工が必要な箇所の特定が可能となっている。

重り５０の表面５３の一部のみを加工して厚み方向の寸法が相対的に小さい低位部５６を形成し、低位部５６と高位部５４との境界を形成する段差部５２は第一屈曲４６と第二屈曲４７との間に配置される。これにより、サスペンション３０と重り５０との接触を確実に回避することができる。加えて、重り５０の重量を確保できるので、多機能型発音体１の可動部の振動量を十分に大きく確保することができる。

図５に示す、サスペンション３０の固定部３２の長径側の外周と、サスペンション３０の中心Ｏｓとの間の距離を、距離ａとする。距離ａは、サスペンション３０の長径に沿う、サスペンション３０の中心Ｏｓから外周までの距離のうち最大の距離である。サスペンション３０は、上述した第一屈曲４６とサスペンション３０の中心Ｏｓとの間の距離ｂが距離ａの０．６倍以上であるように、形成されている。

このようにサスペンション３０の形状を特定することで、第一屈曲４６を、サスペンション３０の長径方向における、より外周側に配置することができる。サスペンション３０の外形を形成する固定部３２に第一屈曲４６を近接させて配置することで、重り５０に形成される段差部５２を、重り５０のより外周側に配置することができる。つまり、重り５０を平面視した場合の、重り５０が加工されて形成される低位部５６の面積を、より小さくすることができる。したがって、重り５０に必要な加工量をさらに小さくでき、重り５０の重量をさらに大きく確保できるので、多機能型発音体１の可動部の振動量をさらに大きくすることができる。

なお、これまでの説明においては、ヨーク１６がサスペンション３０の振動部３４に固定され、磁気回路部１０を介在させて重り５０がサスペンション３０により懸架される例について説明した。本発明の多機能型発音体１はこの構成に限られず、たとえば、重り５０が直接サスペンション３０に固定されてもよい。但し、磁気回路部１０がサスペンション３０に取り付けられるほうが、サスペンション３０の腕部３６の長さをより大きくでき、可動部の振動特性の調整範囲をより大きくできる点で、有利であると考えられる。

また、多機能型発音体１の外形を形成するフレーム２がレーストラック形状に形成され、サスペンション３０および重り５０もまた、フレーム２の形状に合わせてレーストラック形状に形成された例について説明したが、この構成に限られるものではない。フレーム２、サスペンション３０および重り５０は、たとえば楕円形状などの、長径と短径とを有する任意の形状に形成されてもよい。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の多機能型発音体１は、携帯電話、携帯型ゲーム機、デジタルカメラなどの携帯型情報端末に搭載される、小型の多機能型発音体に、特に有利に適用され得る。

１ 多機能型発音体、２ フレーム、４ カバー、６ ハウジング、１０ 磁気回路部、１２ マグネット、１４ プレート、１６ ヨーク、２０ 振動板、２８ ボイスコイル、３０ サスペンション、３２ 固定部、３４ 振動部、３６ 腕部、３７ 第一腕、３８ 第二腕、３９ 第三腕、４２ 外側連結部、４３ 内側連結部、４６ 第一屈曲、４７ 第二屈曲、５０ 重り、５２ 段差部、５３ 表面、５４ 高位部、５５ 底面、５６ 低位部、５８ 孔部、１００ 携帯情報端末。

Claims (9)

1. フレームと、
   前記フレームの内部に配置された振動可能な重りと、
   前記フレームに支持され、前記重りを懸架するサスペンションとを備え、
   前記サスペンションは、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されており、
   前記サスペンションは、前記フレームに固定された固定部と、前記重りとともに振動する振動部と、前記固定部と前記振動部とを連結する腕部とを含み、
   前記腕部は、前記長径側の前記固定部に連結されている、多機能型発音体。
2. 前記腕部は、屈曲部を有する、請求項１に記載の多機能型発音体。
3. 前記屈曲部は、複数形成されている、請求項２に記載の多機能型発音体。
4. 前記重りは、その外形の平面形状が長径と短径とを有するように形成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の多機能型発音体。
5. 前記重りは、前記サスペンションと略同一形状の平面形状に形成されている、請求項４に記載の多機能型発音体。
6. 前記重りの前記サスペンションに対向する表面には、段差部が形成されており、前記段差部よりも前記重りの外周側の厚みが相対的に小さい、請求項４または請求項５に記載の多機能型発音体。
7. 前記腕部は、複数の屈曲部を有し、
   前記サスペンションの長径に沿う最外周側の屈曲部と前記サスペンションの平面形状の中心との間の距離は、前記重りの長径に沿う前記段差部と前記重りの平面形状の中心との間の距離よりも大きい、請求項６に記載の多機能型発音体。
8. 前記サスペンションの長径に沿う最外周側の屈曲部と前記サスペンションの平面形状の中心との間の距離は、前記サスペンションの長径に沿う前記サスペンションの中心から外周までの距離の０．６倍以上である、請求項７に記載の多機能型発音体。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の多機能型発音体を備えた、携帯情報端末。

Images