JP3366507B2 - 振動発生装置 - Google Patents

振動発生装置

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憲之 藤原
勝 長池
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はページャー(ポケットベ
ル)、腕時計型の携帯可能な小型情報伝達装置等の振動
発生装置に関するものである。より詳しくは、ページャ
ー、時報及びアラーム等を知らせる時計、及び人体に振
動を伝えたり、音を鳴らしたりして情報を伝達する信号
受信機の機能を持つその他の携帯機器における振動発生
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の振動を発生する装置のう
ちでも、ページャーは代表的なものとなっており、取分
けページャーの普及率は高い。よって以下においてペー
ジャーを中心に説明する。
【0003】従来、ページャーとしては電話の呼び出し
があったことを携帯者に知らせるため、無線呼び出し信
号をページャーの内部受信機が受信したときに、呼び出
し音を発生させていた。
【0004】しかし、音による呼び出しは場所を選ばず
鳴り出すため、周囲に迷惑をかけたり、他人に連絡の必
要性を知られてしまうという問題点があった。
【0005】その対策として、今日では音で呼び出す以
外に身体に感じる振動によって呼び出しがあったことを
知らせる機能が備えられており、呼び出し音と身体に感
じる振動のいずれかの呼び出し信号を選択できるように
している。
【0006】これらに用いられている身体に感じる振動
を発生する振動装置について説明する。図5のように円
筒形コアレスモータ12の端面に突出した回転軸14に
タングステン等の高比重合金でできた偏心した分銅13
を取り付けて形成したものである。偏心分銅13は、部
分円運動して偏心振動させるため、半円状または扇形状
になっている。コアレスモータ12に通電し、偏心した
分銅13を回転させて、2次的に振動を発生させてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の振動発生装置は
ページャー等の携帯用機器の小型化に対して、以下のよ
うな課題を有する。
【0008】(1)円筒形コアレスモータに偏心した分
銅をつけた構成では、回転軸に大きな負荷が作用するの
で、これ以上の小型化や長期使用の要請に充分応えきれ
ない。
【0009】(2)従来の構成では、音を発生する小型
スピーカを別に必要とし、この小型スピーカと、前記振
動発生装置が別々に組み込まれており、小型化の際の省
スペース化の障害となっている。
【0010】本発明はこのような課題を解決し、ひとつ
の振動発生装置で、呼び出し音による呼出しと身体に感
じる振動による呼び出しを可能にし、ページャー等の携
帯機器の小型化に寄与する振動発生装置を提供すること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の振動発生装置は
上述した目的を達成するため、筐体内部に、相異なるバ
ネ定数を有する1対の板状弾性体を相対向するように配
置し、一方の板状弾性体に相手側の板状弾性体に向け突
出するように筒形コイルを配置し、他方の板状弾性体に
中央部及び外周部が相手側の板状弾性体に向け突出する
ヨークを取付け、このヨークの外周部の内側に、内周側
と外周側とが逆極性となる磁石を配置し、前記筒形コイ
ルが前記磁石の内周側で、前記ヨークの中央部の外周側
に位置するように構成し、前記筒形コイルに発振回路を
通じて周波数の異なる電流を切換え可能に与え、相異な
るバネ定数の板状弾性体を選択的に共振させて、夫々の
共振周波数の振動を発生させることを特徴とする。
【0012】上記発明の具体的構成としては、筐体内部
に、相異なるバネ定数を有する1対の板状弾性体を相対
向するように配置し、一方の板状弾性体にコイル保持体
を外周部を浮かした状態で取付け、このコイル保持体の
外周部に相手側の板状弾性体に向け突出するように筒形
コイルを配置し、他方の板状弾性体に中央部及び外周部
が相手側の板状弾性体に向け突出するヨークを外周部を
浮かした状態で取付け、このヨークの外周部の内側に磁
石を配置し、前記筒形コイルが前記磁石の内周側で、前
記ヨークの中央部の外周側に位置するように構成し、前
記筒形コイルに発振回路を通じて周波数の異なる電流を
切換え可能に与え、相異なるバネ定数の板状弾性体を選
択的に共振させて、夫々の共振周波数の振動を発生させ
るように構成すると好適である。
【0013】前記磁石は、前記筐体の中央側と外周側と
に異なる磁極を有すると好適である。
【0014】又、上記発明において、一方の板状弾性体
の共振周波数が250Hz以下であり、他方の板状弾性
体の共振周波数が600Hz以上であるように構成する
と好適である。
【0015】更に本発明の振動発生装置をページャー等
の携帯機器に内蔵すると好適である。
【0016】
【作用】本発明の振動発生装置の作用を説明する。発振
回路を通じて一方の板状弾性体の共振周波数の振動を発
生させる周波数の電流を、コイルに通電すると、磁界発
生体と、その磁界内に配された前記コイルとの相互磁気
作用により、両者は振動し、夫々が取付けられた板状弾
性体を振動させる。そして一方の板状弾性体は共振を行
なうので、その振幅は圧倒的に大となり、例えばその共
振周波数が600Hz以上の所定値である場合には、呼
び出し音を発生させることになる。又発振回路を通じて
電流の周波数を切替えて、他方の板状弾性体を共振さ
せ、例えば、その共振周波数が250Hz以下の所定値
になるようにすると、身体に感じる振動を発生させるこ
とができる。
【0017】このように本発明の振動発生装置は、筐体
内部に1対の板状弾性体を相対向するように配置し、コ
イル及び磁界発生体を内蔵させるというコンパクト軽量
な構造のものでありながら、呼び出し音と身体に感じる
振動という2種類の呼び出し信号を、使い分け自在に発
生させることができる。
【0018】
【実施例】本発明の一実施例を図1〜図3を参照して説
明する。
【0019】有頂円筒体7aと有底円筒体7bとを組み
合わせてなる筐体7の内部には、相異なるバネ定数を有
する1対の板状弾性体1、2が、夫々その周縁において
2箇所以上で筐体1、2に支持された状態で、相対向す
るように配されている。前記筐体7は樹脂や金属によっ
て構成すると好適である。下方に位置する円形の第1の
板状弾性体1は、鋼板等の金属板で構成され、筐体7の
底板部7cに間隔を置いて平行に配置され、その肉厚を
大に形成されている。上方に位置する円形の第2の板状
弾性体2は、鋼板等の金属板で構成され、筐体7の頂板
部7dに間隔を置いて平行に配置され、その肉厚を小に
形成され、第1の板状弾性体1に比較して、バネ定数を
小さく設定されている。
【0020】第1の板状弾性体1の上面中央部には純鉄
等の軟磁材料からなるヨーク3が取付けられている。こ
のヨーク3は、円盤状の基体部3aと、この基体部3a
から上方に突出する中央部3bと、基体部3aの外周に
位置して上方に突出する円環状の外周部3cと、基体部
3aの中央下面に位置して僅かに下方に突出する脚部3
dとからなり、この脚部3dの下面において第1の板状
弾性体1に取付けられている。ヨーク3の外周部3cの
内周面には、円環状の磁石4が基体部3aと隙間を設け
て固着され、その内周面と外周面とが逆極性となるよう
にしている。磁石4としては、例えば希土類磁石材料か
らなるものを用いると好適である。ヨーク3及び磁石4
によって磁界発生体を構成しているが、この構成を上記
のように行なうと、磁石をヨークの中心に配置する構成
と比較し、漏れ磁束が少なく、後記筒形コイル5をショ
ートコイル形とすることができ、磁気効率及びコンパク
ト化の点で有利になる。
【0021】第2の板状弾性体2の下面中央部にはアル
ミニウム製のコイル保持体6が取付けられている。この
コイル保持体6は、円盤状の基体部6aと、この基体部
6aの中央上面に位置して僅かに上方に突出する脚部6
bとからなり、この脚部6bの上面において第2の板状
弾性体2に取付けられている。コイル保持体6は、アル
ミニウムの外、樹脂や高比重合金などの非磁性体材料を
用いることも可能である。前記コイル保持体6の外周部
下面には、下方に突出するように円筒形の筒形コイル5
を取付けている。筒形コイル5は、銅線の表面に樹脂を
焼き付けたエナメル線を用いて形成している。この筒形
コイル5は、図1に示すように、前記磁石4の内周側
で、前記ヨーク3の中央部3bの外周側に位置するよう
に配置され、ヨーク3及び磁石4からなる磁界発生体の
磁界における磁束密度の高い箇所に配置されている。
【0022】図3は、前記筒形コイル5に発振回路15
を通じて周波数の異なる電流を切替え可能に与える構成
の1例を示している。図3において5は筒形コイル、1
1は直流電源、15はCPU10、トランジスタ9、抵
抗8a、8b等で構成される発振回路である。
【0023】CPU10からトランジスタ9には、通電
と通電停止を繰返すパルス信号が与えられ、このパルス
信号の周波数と同周波数の電流が筒形コイル5に流れ
る。このように筒形コイル5に通電することにより、磁
石4を備えたヨーク3と、筒形コイル5を備えたコイル
保持体6が電磁力により振動し、この振動が第1の板状
弾性体1及び第2の板状弾性体2に伝わり、これらを振
動させる。CPU10は前記パルス信号の周波数を、第
1の板状弾性体1を共振させる第1の周波数と、第2の
板状弾性体2を共振させる第2の周波数のいずれをも選
択できるように構成されている。
【0024】CPU10が第1の周波数のパルス信号を
トランジスタ9に与えることにより、振動発生装置を例
えば第1の板状弾性体1の共振周波数に合わせて2.7
kHzで振動させると、装置自体が前記共振周波数と同
期して共振し、呼び出し音を発生し、スピーカとしての
作用を営む。
【0025】他方、CPU10が第2の周波数のパルス
信号をトランジスタ9に与えることにより、振動発生装
置を例えば第2の板状弾性体2の共振周波数に合わせて
100Hzで振動させると、装置自体が前記共振周波数
と同期して共振し、身体に感じる振動を発生する。これ
により、無音で他人に迷惑のかからない呼び出しを行う
ことが可能となる。
【0026】そして第1の板状弾性体1と第2の板状弾
性体2のバネ定数の設定を変えることによって、身体に
感じる振動呼び出しの周波数を250Hz以下とし、呼
び出し音の周波数を600Hz以上にすると好適であ
る。周波数の設定を600Hz以上にしたのは、ISO
226(1961)の等ラウドネス曲線に基づき、60
0Hz以上で振動すると低い音圧レベルで人間の耳で聴
くことが可能であるからである。つまり低い振動エネル
ギーで人間の耳が聴くことができる音を発生できる。さ
らに250Hz以下にしたのは同じく等ラウドネス曲線
に基づき、250Hz以下の振動は人間の耳には聴こえ
ず、機械的振動のみ身体に伝えることができるからであ
る。
【0027】上記振動発生装置は、ページャーや腕時計
等の携帯機器に組み込んで用いることができる。そし
て、例えばページャーの携帯者が切替えスイッチで、呼
び出し音と身体に感じる振動のいずれか一方を選択でき
るように構成することができる。又前記CPU10から
の第1の周波数のパルス信号と第2の周波数のパルス信
号とを一定時間毎に交互に発生させて、呼び出し音と身
体に感じる振動の両方が交互に生ずるように構成するこ
とができる。
【0028】本発明は上記実施例に示す外、種々の態様
に構成することができる。例えば図4に示すように、コ
イル保持体6の基体部6aの外周部下面に、環状の外周
リング部6cを一体形成し、その外周に筒形コイル5を
取付けた構成とすることができる。又コイル保持体6を
省略し、筒形コイル5を第2の板状弾性体2に直付けす
ることも可能である。
【0029】
【発明の効果】本発明の振動発生装置は、コンパクト、
軽量な構造のものでありながら、呼び出し音と身体に感
じる振動という2種類の呼び出し信号を、使い分け自在
に発生させることができる。
【0030】又本発明の振動発生装置をページャー、腕
時計などの携帯機器に内蔵させると、上記2種類の呼び
出し信号を備えた携帯機器のコンパクト化、軽量化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の振動発生装置の一実施例を示す断面
図。
【図2】その分解断面斜視図。
【図3】その発振回路を示す概略図。
【図4】本発明の振動発生装置の他の実施例を示す断面
図。
【図5】従来のページャー用振動発生装置を示す斜視
図。
【符号の説明】
1 板状弾性体 2 板状弾性体 3 ヨーク 4 磁石 5 筒形コイル 6 コイル保持体 7 筐体 15 発振回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長池 勝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 一柳 高畤 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−294260(JP,A) 実開 平5−85192(JP,U) 実開 平5−48447(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B06B 1/00 - 1/20 H04B 7/24 - 7/26 H02K 33/00 - 33/18

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筐体内部に、相異なるバネ定数を有する
    1対の板状弾性体を相対向するように配置し、一方の板
    状弾性体に相手側の板状弾性体に向け突出するように筒
    形コイルを配置し、他方の板状弾性体に中央部及び外周
    部が相手側の板状弾性体に向け突出するヨークを取付
    け、このヨークの外周部の内側に、内周側と外周側とが
    逆極性となる磁石を配置し、前記筒形コイルが前記磁石
    の内周側で、前記ヨークの中央部の外周側に位置するよ
    うに構成し、前記筒形コイルに発振回路を通じて周波数
    の異なる電流を切換え可能に与え、相異なるバネ定数の
    板状弾性体を選択的に共振させて、夫々の共振周波数の
    振動を発生させることを特徴とする振動発生装置。
  2. 【請求項2】 筐体内部に、相異なるバネ定数を有する
    1対の板状弾性体を相対向するように配置し、一方の板
    状弾性体にコイル保持体を外周部を浮かした状態で取付
    け、このコイル保持体の外周部に相手側の板状弾性体に
    向け突出するように筒形コイルを配置し、他方の板状弾
    性体に中央部及び外周部が相手側の板状弾性体に向け突
    出するヨークを外周部を浮かした状態で取付け、このヨ
    ークの外周部の内側に磁石を配置し、前記筒形コイルが
    前記磁石の内周側で、前記ヨークの中央部の外周側に位
    置するように構成し、前記筒形コイルに発振回路を通じ
    て周波数の異なる電流を切換え可能に与え、相異なるバ
    ネ定数の板状弾性体を選択的に共振させて、夫々の共振
    周波数の振動を発生させることを特徴とする振動発生装
    置。
  3. 【請求項3】 前記磁石は、前記筐体の中央側と外周側
    とに異なる磁極を有することを特徴とする請求項2に記
    載の振動発生装置。
  4. 【請求項4】 一方の板状弾性体の共振周波数が250
    Hz以下であり、他方の板状弾性体の共振周波数が60
    0Hz以上である請求項1〜3のいずれかに記載の振動
    発生装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の振動発
    生装置を内蔵した携帯機器。
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