JP3493601B2

JP3493601B2 - 音声および低周波振動発生用振動アクチュエータ

Info

Publication number: JP3493601B2
Application number: JP2000106671A
Authority: JP
Inventors: 英夫陶山
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2004-02-03
Anticipated expiration: 2016-10-14
Also published as: JP2000317398A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用電話機等に
内装され信号着信時の呼び出しのための音声を発する電
気音響変換器に低周波の振動を出力できるようにして、
振動によっても呼び出しを知らしめるために利用する電
気振動変換器、すなわち、音声および低周波振動発生用
振動アクチュエータであり、特に小型で軽量にする目的
でペイジャー用振動アクチュエータとして用いることが
できる。

【０００２】

【従来の技術】従来のペイジャー用振動アクチュエータ
は、ペイジャー用振動モータや振動発生アクチュエータ
とも称せられ、小型で薄く、低消費電力で振動を発生で
き、安価であることが必要である。しかし振動発生のみ
を目的とするために、当然ながら音声で呼び出しをした
り、会話音を発することができない。従って、着信情報
や音声発生のために少なくとも２個以上の装置部品が必
要になる。また多く使用されているペイジャー用振動モ
ータは、比較的大きい質量を回転させるために起動電力
消費が大きい。さらに回転させる構成のために部品点数
が多くなったり、信頼性や精度管理に問題がある。直流
電流を用いる理由で電流切り替え用の刷子を持つため、
大きな電磁ノイズを発生したり、回転に際して動作不良
を起こすこともあり、また小型、扁平化にも限界を有す
る。

【０００３】図１８は従来最も普通に使用されているペ
イジャー用振動モータを示すものである。円筒形のコア
レスロータで構成された駆動モータ６１で駆動されるシ
ャフト６２を介してカウンタウェイト６３が回転し、振
れ回り振動を発生させる。当然ながら振動以外の音声を
発生することはできない。駆動モータ６１は曲面形状の
永久磁石、および円筒形状のコアレスロータで形成さ
れ、また回転駆動力を得るには複数の磁極を形成する必
要があり、細い径の駆動モータ６１を実現するためには
精度管理や製作コストで限界がある

【０００４】図１９は円筒形のペイジャー用振動モータ
の振動の状態を示すものである。駆動モータ６１による
回転で、カウンタウェイト６３は回転中心６４の周りで
振れ回る。振動の方向はあらゆる方向に発生するため、
ペイジャー用振動モータの固定の仕方によっては有効に
振動が外部に伝わらない方向もあり、また振れ回りモー
メントは駆動モータ６１の回転スピードの２乗に比例す
るため駆動力が必要で省電力化の限界がある。

【０００５】図２０は従来の扁平形のコアレスロータで
構成されたペイジャー用振動モータ６５の内部を示す斜
視図である。回転軸６８に重心を偏心させた円板状の巻
線コイル６６を設け、薄板状の永久磁石６７との間で回
転駆動力を発生させる。駆動電流は刷子６９から供給さ
れる。円筒状のものと異なり、カウンタウェイトのかわ
りに、重心を偏心させた巻線コイル６６を利用して、回
転の際に振動が発生する。当然ながら音声を出すことは
できない。また２０ｍｍ以下の外径で数ｍｍ以下の扁平
な形状にすることは難しい。

【０００６】図２１は扁平状のペイジャー用振動モータ
の最も有効な振動の状態を示したもので、振動中心軸７
０に対して軸方向の回転状態がペイジャー用振動モータ
本体の７１、７２、７３で示される。この他に軸方向の
厚さ振動や、軸に直角方向の径の振動があるが、この扁
平形のペイジャー用振動モータの固定の仕方によっては
外部への振動発生にはあまり寄与しないことが多い。こ
のことは巻線コイルに印加した駆動電流が外部への振動
エネルギーとして有効に利用されてないことを意味す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のペイジャー用振
動アクチュエータでは振動を発生させることはできる
が、音声を発生させることができなかった。また起動電
力を必ずしも小さくできず、外形寸法を小さくするには
かなり無理があり、また回転動作不良も起きやすいもの
もあったり、大きな電磁ノイズを発生する。

【０００８】本発明は振動と音声を発生させることがで
き、駆動電流を有効に振動エネルギーに変換できる音声
および低周波振動発生用振動アクチュエータ、特に受話
器にも使用できるペイジャー用振動アクチュエータを得
ることを目的とし、低いコストで作りやすく、小型で扁
平化しやすく、動作不良の少ない音声および低周波振動
発生用振動アクチュエータを提供することを目的として
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、永久磁石とヨークとで環状磁気ギャップ
を備えた磁気回路を構成し、該磁気ギャップにコイルを
配置し、該コイルに振動体を取り付けて、該コイルに交
流電気信号を流して該振動体と磁気回路とに相対的な振
動を行わせる電気振動変換器をカバーに取り付けてなる
振動アクチュエータにおいて、前記コイルを、弾性材を
介して前記カバーに固定するとともに前記磁気回路へダ
ンパーにより弾性的に支持し、前記磁気回路を前記カバ
ーに柔軟な構成物にて柔軟に支持し、前記交流信号が音
声周波数より低周波の信号であるとき、前記相対的な振
動は前記カバーに伝達され、前記交流振動が高周波であ
る音声周波数のとき、前記相対的振動により前記振動体
が振動して音声を発することを特徴とする音声および低
周波振動発生用振動アクチュエータである。

【００１０】前記柔軟な構成物は、前記カバーに取り付
けられた環状の軟らかい弾性材からなる係止部とするの
が良く、該係止部に前記磁気回路のヨーク頂部が係止さ
れる。

【００１１】前記柔軟な構成物は、磁気回路の外周に延
在する管状ゴムとすると良い。この場合、該磁気回路の
ヨーク頂部が該管状ゴムを介して前記カバーの支持部に
係止される。

【００１２】また、前記柔軟な構成物は、磁気回路の外
周に延在する環状の軟らかい弾性材で構成すると良い。
その場合、該磁気回路のヨーク頂部が該環状の軟らかい
弾性材を介して前記カバーの支持部に係止される。

【００１３】他の好ましい手段として、前記柔軟な構成
物は、磁気回路の外周に延在する環状の蛇腹状のゴムで
あり、該磁気回路のヨーク頂部が該環状の蛇腹状のゴム
を介して前記カバーの支持部に係止される。

【００１４】更に他の好ましい例としては、前記柔軟な
構成物は、磁気回路の外面を覆いながら前記カバーに固
定された薄いゴムからなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例をもと
に図面を参照して説明する。

【００１６】図１は本発明によるペイジャー用振動アク
チュエータの実施例の１例を示すもので、音声を発生す
るムービングコイル型の電気音響変換器の駆動原理を用
いている。振動体１はドーム状に成形され、振動時に屈
曲しにくくし、良い音声を発生できるものにしている。
振動体１とコイル３の中心位置と上下の位置を支持する
ため、上下方向に比較的柔らかく変位できるダンパ７に
接着される。ボビン９は上部で外側に直角に曲げ成形す
ることにより、振動体１とダンパ７との接着を強固にで
き、円環状衝突部である円環状平坦部８ができる。この
円環状平坦部８と衝突部２を弾性材１５を間に介して接
着する。

【００１７】磁気回路は中央に孔１３の開いた柱状で厚
さ方向に着磁された永久磁石である磁石４の片方の磁極
に円板状磁性体のプレート６を接着し、他方の磁極には
成形加工された磁性板のヨーク５を接着して構成され
る。ヨーク５とプレート６の間にはコイル３やボビン９
が上下に動く円環状のギャップが形成され、磁束密度の
大きい空間になる。

【００１８】音声の場合は数百ヘルツから３キロヘルツ
と周波数が高く、比較的大きい駆動電流がコイル３に入
っても振動体１の変位量が比較的小さく、接着された柔
らかい弾性材１５の厚さ方向変化で対応できる。数１０
ヘルツの低周波数で駆動する場合は、振動体１等の変位
は大きくなるべきだが、振動を衝突部２に生じさせるの
はコイル３による瞬時的な上方向の変位によるため、衝
突部２と円環状平坦部８を柔らかい弾性材１５を介して
接着しても振動発生を抑制することはない。

【００１９】衝突部２に衝突する円環状衝突部である円
環状平坦部８は構造的に丈夫で平均的に衝突する。衝突
で生じた振動は支持梁１２を伝わり、外周部１０からさ
らに外部に伝搬していく。振動体１やダンパ７が低周波
数で振動するときの空気の背圧を上げないために、プレ
ート６には中央の孔１３が、さらにヨーク５には複数の
孔１４が設けるとよい。断面構造は図２で示される。

【００２０】信号着信を知らせる音声や相手の会話音を
発生する場合は、振動体１の数百ヘルツから３キロヘル
ツの振動で実現し、着信信号を振動で知らせる場合に
は、数１０ヘルツで振動体１を駆動し、衝突部２との衝
突振動を外部に伝える。この時の振動方向は上下方向の
みで、効率的に振動エネルギーを外部に取りだすことが
できる。また衝突時に音の発生を押さえ、衝突の衝撃を
和らげ破損しにくくするため、弾性材１５を介し衝突部
２と円環状平坦部８を接着するとよい。

【００２１】さらに外部に発生させる振動を大きくする
ため、本発明の実施例の１例である断面図の図３で示す
ように、コイル２０以外のヨーク１８を含む磁気回路を
衝突カバー２７に衝突させるか、磁気回路との反発力を
有効に生かしてコイル２０の円環状平坦部２３での衝突
力を大きくすることが有効になる。当然ながら、円環状
平坦部２３は衝突カバー２７と弾性材２５を介して接着
されている。

【００２２】そのためにはヨーク１８を含む磁気回路が
ある程度変位できるように柔軟に支持する必要がある。
図３の実施例では、支持ゴム２９で磁気回路のヨーク１
８周辺のヨーク頂部２８の平坦な部分を支持する。上の
薄いゴムの一端３０で衝突カバー２７に接着し、下の薄
いゴムの他端３１でヨーク頂部２８の下を覆う。上下の
薄いゴムの両端は円環状に構成し、複数の独立した幅の
あまり大きくない支持ゴム２９で連結する。支持ゴム２
９と前記上下両端の円環状の薄いゴムとは一体成形で作
るのが適当である。

【００２３】図４は本発明の実施例である図３のコイル
２０に駆動電流が流され、円環状平坦部２３が弾性材２
５を押さえて縮小させた状態を示す。この時、同時にヨ
ーク頂部２８を支持する支持ゴムは伸びてヨーク１８、
磁石１６およびプレート１７からなる磁気回路は下に移
動し、ヨーク頂部２８は衝突カバー２７から離れた状態
になる。この状態は衝突振動を衝突カバー２７に伝えた
状態を示す場合か、または、以下に述べるような駆動電
流に極性を持たせた状態の場合を示す。

【００２４】なお、図５は、図３で示した本発明の実施
例のヨーク１８を含む磁気回路を柔軟に支持する構成を
上下ほぼ逆にしてみた斜視図である。ヨーク頂部２８を
挟む円環状の薄いゴムの一端３０は衝突カバーに接着さ
れ、円環状の薄いゴムの他端３１は支持ゴム２９が伸び
の力を受けると、支持ゴム２９に近い部分ほど大きく外
周方向に変位し、結果、支持ゴム２９が大きく伸びたこ
とと等価のものになる。円環状の薄いゴムの他端３１の
複数の支持ゴム２９から中間の位置にヨーク頂部２８と
接着すると位置決めに効果がある。スリット３２からは
電極線を取り出す。

【００２５】駆動電流に極性を持たせる例を図６で示
す。図３の磁石１６と逆方向で衝突カバー２７の方向に
主として駆動する力がコイル２０に生じるように、ほぼ
片方の極性の交流電流を用いることが有効である。この
極性の向きは磁石の着磁方向やコイルの巻き方によって
電流の向きが一義的に決まり、この電流の向きに合致す
る極性を選択することになる。図６の破線の方形波電流
３４はＢの値がＣの値より大きく、Ｂの方の極性を主と
している。実線の方形波電流３３はＡと零の間の片方の
極性のみになっている。

【００２６】駆動電流に極性がない場合、図３の実施例
でコイル２０に衝突カバー２７の方向の駆動力を受ける
電流が流れた場合のみ、ヨーク１８を含む磁気回路が反
対の方向に変位して図４で示すようなヨーク頂部２８が
衝突カバー２７から離れた状態になる。当然ながらコイ
ル２０と円環状平坦部２３は弾性材２５を介して衝突カ
バー２７に接着されているため、弾性材２５を膨張変形
させても離れることはなく、また、駆動交流電流が逆極
性になった場合、その過程でヨーク頂部２８は衝突カバ
ー２７に衝突することになる。この時、衝突時の不要音
の抑制が必要になる。また下の弾性材２６は省くことも
可能になる。

【００２７】駆動電流が図６の方形波電流３３で示すよ
うに片側のみの極性を有してある程度電流値Ａが大きい
場合、常時ヨーク頂部２８は衝突カバー２７から離れた
状態が維持される。例えば図６のＡの値を２００ミリア
ンペアにした場合、比較的柔らかい支持ゴム２９で支持
すると、衝突カバー２７からみてヨーク１８を含む磁気
回路が上向きでも下向きでも１ミリメートル余ほど浮い
た状態を維持したまま数十ヘルツでプラス、マイナス
０．１ミリメートル程の振幅で振動する。

【００２８】この場合、ヨーク頂部２８は衝突カバー２
７に衝突しないため、弾性材を全周あるいは一部に介し
てもよいが、不要音の対策を必ずしもする必要がない。
また、コイル２０および振動体２４とヨーク１８を含む
磁気回路との間の相対的な振動は、カバー２７とヨーク
頂部２８との間の支持ゴム２９を介した結合状態を静止
状態に維持されていると見なすと、コイル２０および振
動体２４の相対的振動のみがコイル２０と一体化した円
環状平坦部２３から弾性材２５を介してのみ衝突カバー
２７に伝わることになる。すなわち、コイル２０および
振動体２４とヨーク１８を含む磁気回路との間の相対的
な振動は弾性材２５および支持ゴム２９を介してカバー
２７へ伝達される。図６の方形波電流３３の立ち上がり
時に、コイル２０はヨーク１８を含む磁気回路との反作
用が加算されて大きな振動力を衝突カバー２７に与える
ことになり、振動発生レベルが大きくなる。さらに駆動
電流の極性が全部偏っていて最大ピーク電流値が大きい
方がコイル２０の駆動力および磁気回路との反作用によ
る衝突力が大きく、またヨーク頂部２８の衝突による不
要音の対策に悩まされることが少なくなる。

【００２９】図６の片方のみの極性の方形波電流３３の
ように、立ち上がりが急峻な駆動電流が図３の実施例の
コイル２０に印加された場合、急激な駆動力や磁気回路
からの反作用力による変化が起きるため、振動体２４等
の瞬時的な機械的変形ストレスが大きく、高い周波数成
分を多く含む衝突音とは異なる不要音がかなりのレベル
で発生する。この不要音の発生は、台形波の場合は傾斜
部を緩くするほど不要音が小さく、ＳＩＮ波や三角波で
はさらに低くなる。しかし傾斜を緩くし過ぎると振動レ
ベルも低いものになる。

【００３０】台形波も方形波の立ち上がりと立ち下がり
の傾斜を緩和した波形に類似するが、図７の破線の方形
波３５の場合は、積分回路に通すことにより、立ち上が
り曲線３６と立ち下がり曲線３７のように波形の傾斜を
緩和することができる。立ち上がり曲線３６の場合、飽
和レベルＡに達するまでの時間を１周期の６分の１以下
の曲線の傾斜にするだけで高い周波数成分の不要音をほ
とんど問題ないレベルに押さえることができる。当然な
がら、立ち下がり曲線３７の形は立ち上がり曲線３６と
反転類似したものになる。ちなみに周波数が８０Ｈｚの
場合には、時定数１．５ミリ秒ほどで不要音が実用レベ
ルで無視できた。回路構成のブロック図は図８で示すよ
うに、方形波発信回路３８の後に積分回路３９と電圧電
流変換回路４０で構成すればよい。

【００３１】どの駆動電流の波形の場合でも、図３の実
施例のように、コイル２０と一体化した円環状平坦部２
３が弾性材２５を介して衝突カバー２７に接着されてい
る場合は、接着せずに円環状平坦部２３が弾性材２５か
ら離れることもある場合に比較して、弾性材２５の材質
選定をあまり問わず、柔軟であれば不要音の発生レベル
は低い。当然のことであるが振動発生レベルを低くする
ことはない。音声は数百ヘルツ近傍の低域音に多少の低
下があるが、弾性材２５を柔軟にすることによって低い
周波数の出力もでる。高い周波数の音はむしろ高めに出
る。その理由は、振動体２４だけでなく樹脂板の衝突カ
バー２７の一部も追随して振動するからである。

【００３２】本発明の実施例である図３で示した、円環
状平坦部２３を柔らかい弾性材２５を介して衝突カバー
２７に接着して、コイル２０の駆動力と、またヨーク１
８を含む磁気回路がある程度変位できるように柔軟な構
造物により柔軟に支持する構成によりコイル２０への反
発力を加えて振動のレベルを上げる、すなわち、コイル
２０および振動体２４とヨーク１８を含む磁気回路との
間の相対的な振動を弾性材２５および柔軟な構造物を介
してカバー２７へ伝達し、同時に不要な衝突音を下げる
概念を実現する他の４つの実施例を図９、図１０、図１
１および図１２を以下で示す。

【００３３】図９は他の実施例の断面図で、磁気回路の
最外周部のヨーク頂部２８の裏面平坦部に管状ゴム４１
を介して支持部４２で支持する。支持部４２自身は衝突
カバー２７に固定されるため、ヨーク１８を含む磁気回
路は上下に比較的柔軟に変位できる。支持部は円環状に
して衝突カバー２７に接着するとよい。

【００３４】図１０はまた他の実施例の断面図で、やは
り磁気回路の最外周部のヨーク頂部２８の裏面平坦部に
蛇腹状に成形した蛇腹状ゴム４４で押さえ、ヨーク１８
の外周部と支持部４５で支持する。結果、ヨーク１８を
含む磁気回路は上下に柔軟に変位できる。

【００３５】図１１はまた他の実施例の断面図で、磁気
回路の最外周部のヨーク頂部２８の裏面平坦部に管状の
柔らかい弾性材４６を当て、支持部４５でやはりヨーク
１８を含む磁気回路を柔軟に支持する。

【００３６】図１２の他の実施例は少し構成は異なる
が、ゴム４７で磁気回路のヨーク１８の底部をゴム底部
４９で押さえ、ゴム端部４８や５０で衝突カバー２７に
接着する。磁石１６、プレート１７およびヨーク１８か
らなる磁気回路はゴム４７で上下に変位可能に支持され
る。

【００３７】図９、図１０及び図１１のように、支持部
４２や支持部４５で磁気回路のヨーク頂部２８の裏面平
坦部を柔軟な構造や材料で支持すると、落下時や急激な
加速度が加わった場合に比較的重い磁気回路がはずれた
り、衝突カバー２７に接着されたコイル２０を柔軟に支
持するダンパ２１を破壊することなく機能を維持するこ
とができる。

【００３８】図３と図１２の実施例の場合は、衝突カバ
ー２７からゴム等の柔らかく磁気回路を支える近傍に上
記のような支持部が設けられていないが、磁気回路の最
外周部の支持ゴム２９やゴム４７のすぐ外側に、図示し
てないが、さほど高くない円環状あるいは複数の柱状の
支持部を設けると、特に横方向の急激な加速度変化に対
して耐久性を有することになる。

【００３９】図１３は本発明の実施例の断面図である
が、上記までの実施例と少し異なり、コイル２０以外の
磁気回路の最外周部のヨーク頂部５１は厚さ方向に比較
的柔らかい弾性材５２を介して衝突カバー２７に接着さ
れている。ただし、コイル２０と一体化した円環状平坦
部２３は弾性材２５を介して衝突カバー２７に接着され
ていることは本発明の全ての実施例と同じく変わりはな
い。

【００４０】図１３のコイル２０に図７で示されるよう
な片側に極性を有する駆動電流が印加されて衝突カバー
２７方向の駆動力が生じた場合、図１４の断面図で示す
ように、円環状平坦部２３やボビン１９やコイル２０を
支持するダンパ２１は水平方向から変位して弾性材２５
は圧縮変形される。またヨーク１８を含む磁気回路が衝
突カバー２７から遠ざかるために弾性材５２は膨張変形
する。既に述べたように、片側に主に極性を有し電流の
ピーク値が大きい場合は、直流のバイアス電流が印加さ
れたことと等価になるため、磁気回路は弾性材５２の膨
張変形張力との平衡状態を中心として駆動周波数で変位
する。コイル２０の駆動力と磁気回路からの反作用がコ
イル２０の弾性材２５を介しての衝突カバー２７への衝
突による振動発生のもととなる。

【００４１】すべての本発明の実施例において、例えば
図１ではダンパ７が、図３、図９、図１０、図１１、図
１２および図１３ではダンパ２１が使用されていた。特
にダンパ２１のような構造の目的はコイル２０や振動体
２４の磁気回路に対する中心方向および上下方向の位置
決めであるが、さらに一層、上下方向に対する変位の柔
らかさを有しつつ、中心方向へ硬く支持することを目的
としていた。そのために振動体を接着してない本発明に
使用するアクチュエータの斜視図である図１６で示すよ
うに、樹脂材料で成形し幅が１ｍｍ程と狭く、厚さにお
いて０．２ｍｍ程の薄いダンパ２１を複数スパイラル状
に設ける。その際に、コイル２０の内側に設けることで
全体の径を小さくできる。さらに、コイル２０を接着な
どで固定する円環状平坦部２３とダンパ２１を樹脂の一
体成形で形成するとよい。ボビン１９を有する場合は、
このボビン１９もダンパ２１と一緒に成形するとよい。
ダンパ２１は磁石１６やプレート１７の孔でダンパ支持
部２２で位置決めされる。

【００４２】図１５の本発明の実施例ではコイル、円環
状平坦部５４やボビン５５を支持し、位置決めするダン
パとして、板状のダンパ２１は使用されておらず、円環
状の弾性材２５をダンパとして用いている。すなわち、
振動体５６、円環状平坦部５４やボビン５５の一体成形
したものを弾性材２５を介して衝突カバー２７に接着し
て位置決めし、ヨーク１８を含む磁気回路をヨーク頂部
５１で弾性材５２を介して衝突カバー２７に接着して位
置決めできる。

【００４３】なお、図１６で示すように、ヨーク５７を
複数の薄い磁性材の板を重ね、また複数のスリット５８
を設けて加圧成形することによりプレート１７に対向す
る円環状の垂直壁面を精度良く深くすることが容易にな
る。図示してないが、磁束を流すヨーク５７の底部の大
部分と円環側面部の枚数を多くし、ヨーク頂部５９は枚
数を少なくして成形することで磁気回路としての目的を
犠牲にせず、全体の重量を低減することができる。

【００４４】ちなみに振動を大きくし衝突時の不要音の
発生を抑制するために、本発明のようにコイル等の振動
する部分を衝突する部分に弾性材を介して接着し、磁気
回路のヨークを柔軟に支持する方法と異なり、本発明に
到る過渡的段階の例を示す。図１７で示すように、円環
状平坦部２３を弾性材６０に接着せず、また磁石１６、
プレート１７やヨーク１８からなる磁気回路を支持部２
６で衝突カバー２７で固定した場合、衝突時の不要音の
抑制に苦労する。特に、弾性材６０の選定と、その長期
信頼性を維持することに問題がある。そして、ヨーク１
８を含む磁気回路の変位ができないことによる柔軟な支
持構造による弾性エネルギーの蓄積によるコイル２０へ
の反作用による力が期待できず、結果、コイル２０と一
体化した円環状平坦部２３の弾性材を介した衝突カバー
２７への衝突による振動はあまり大きくならないことを
追記しておく。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４６】振動板を取り付けたコイルは弾性材を介し
てカバーに接着されているために比較的容易に衝突時の
不要な音を抑制できる。本発明の不要音のレベルは低く
できるばかりでなく、従来のペイジャー用振動モータに
ある高い周波数成分の音は少ない。

【００４７】さらにヨーク等の磁気回路が比較的容易に
上下方向に動くことができるように磁気回路をゴム等で
柔軟にカバーに支持することで、ゴム等に蓄積させた弾
性エネルギーをコイルに反作用力を与え、大きい振動を
発生させることができる。

【００４８】駆動電流に極性を持たせコイルが衝突方向
に押されて弾性材に常時密着した状態になっていること
が弾性材に接着させたことと矛盾せず接着部を剥離する
力は駆動時にはたらくことはほとんどない。さらに極性
を持たせた駆動電流をコイルに流すことによって、その
反発力でカバーに柔軟に支持されたヨークや磁石等から
なる磁気回路がカバーから離れた状態で維持され、駆動
電流の周波数と電流値によって決まった振幅の運動を
し、駆動電流立ち上がり時にその反作用力をコイルに与
えるためコイルの大きい振動を生じさせることができ
る。

【００４９】結果、従来のペイジャー用振動モータに比
較しても大きい振動を発生させることができる。また振
動音に摺動に伴う高い周波数の振動を含まず、自由に選
択できる駆動電流の周波数は低く単一であるため、体感
で認識しやすい周波数を選択できる。ただし、共振周波
数近傍は避けた方が信頼性が高い。

【００５０】またこの駆動電流の時、磁気回路は殆どカ
バーに衝突しないため、衝突時に発生する不要音を抑制
するための弾性材の選定や厚みや材料信頼性確保で苦労
せず、外部からの加速度が大きく変化した時や、非駆動
時の対策を簡単するだけでよい。

【００５１】以上の結果、本発明はコイルもヨークも上
下方向のみに動き、振動エネルギーを効果的に伝搬させ
ることができ、振動エネルギーを有効に取りだすことが
できる。また、起動電力も比較的に小さいため、電力消
費を少なくすることができる。

【００５２】また、当然ながら駆動電流は交流であり、
従来の直流電流駆動のペイジャー用振動モータのように
接点の切り換えを必要としないため電磁ノイズが発生し
ない。これは携帯電話にノイズフィルターを必要とせ
ず、また外部の機器に誤動作を誘発することがない。

【００５３】また、ダンパが内側に配置された本発明の
場合、駆動コイルの径が大きく、駆動力が大きいわりに
は外径寸法を小さくすることができる。また、厚さは６
ｍｍほどで、振動発生と音声発声の兼用している場合の
厚さとしては許容できる可能性が高い。

【００５４】さらに、組立作業や精度管理が簡単にな
り、従来あったような回転する部分がないため、刷子や
軸受け部分がなく、全体の部品数が少なくて済む。また
電気接点の位置によって回転起動しないような欠点はな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のペイジャー用振動アクチュエータの斜
視図である。

【図２】図１の実施例の断面図である。

【図３】本発明の他の実施例の断面図である。

【図４】図３の実施例の電流駆動時の断面図である。

【図５】図３の実施例を逆にした斜視図である。

【図６】本発明に使用する駆動電流の例を示す図であ
る。

【図７】本発明に使用する他の駆動電流の例を示す図で
ある。

【図８】図７で示した駆動電流を発生させる回路ブロッ
ク図である。

【図９】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１１】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１２】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１３】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１４】図１３の実施例の電流駆動時の断面図であ
る。

【図１５】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１６】本発明に使用するアクチュエータの一部切り
欠け斜視図である。

【図１７】本発明以前の１実施例の断面図である。

【図１８】従来の円筒型のペイジャー用振動モータの斜
視図である。

【図１９】図１８の従来例の振動状態の説明図である。

【図２０】従来の扁平型のペイジャー用振動モータの内
部の斜視図である。

【図２１】図２０の従来例の振動状態の説明図である。

【符号の説明】１、２４、５６振動体２衝突部３、２０、５３コイル４、１６磁石５、１８、５７ヨーク６、１７プレート７、２１ダンパ８、２３、５４円環状平坦部９、１９、５５ボビン１０支持枠１１固定枠１２支持梁１３、１４孔１５、２５、２６、４３、４６、５２、６０弾性材２２ダンパ支持部２７衝突カバー２８、５１、５９ヨーク頂部２９支持ゴム３０ゴムの一端３１ゴムの他端３２、５８スリット３３、３４、３５方形波電流３６立ち上がり曲線３７立ち下がり曲線３８方形波発信回路３９積分回路４０電圧電流変換回路４１管状ゴム４２、４５支持部４４蛇腹状ゴム４７ゴム４８、５０ゴム端部４９ゴム底部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】永久磁石とヨークとで環状磁気ギャップ
を備えた磁気回路を構成し、該磁気ギャップにコイルを
配置し、該コイルに振動体を取り付けて、該コイルに交
流電気信号を流して該振動体と磁気回路とに相対的な振
動を行わせる電気振動変換器をカバーに取り付けてなる
振動アクチュエータにおいて、前記コイルを、弾性材を
介して前記カバーに固定するとともに前記磁気回路へダ
ンパーにより弾性的に支持し、前記磁気回路を前記カバ
ーに柔軟な構成物にて柔軟に支持し、前記交流信号が音
声周波数より低周波の信号であるとき、前記相対的な振
動は前記カバーに伝達され、前記交流振動が高周波であ
る音声周波数のとき、前記相対的振動により前記振動体
が振動して音声を発することを特徴とする音声および低
周波振動発生用振動アクチュエータ。
【請求項２】前記柔軟な構成物は、前記カバーに取り
付けられた環状の軟らかい弾性材からなる係止部であ
り、該係止部に前記磁気回路のヨーク頂部が係止されて
いることを特徴とする請求項１の音声および低周波振動
発生用振動アクチュエータ。
【請求項３】前記柔軟な構成物は、磁気回路の外周に
延在する管状ゴムであり、該磁気回路のヨーク頂部が該
管状ゴムを介して前記カバーの支持部に係止されている
ことを特徴とする請求項１の音声および低周波振動発生
用振動アクチュエータ。
【請求項４】前記柔軟な構成物は、磁気回路の外周に
延在する環状の軟らかい弾性材であり、該磁気回路のヨ
ーク頂部が該環状の軟らかい弾性材を介して前記カバー
の支持部に係止されていることを特徴とする請求項１の
音声および低周波振動発生用振動アクチュエータ。
【請求項５】前記柔軟な構成物は、磁気回路の外周に
延在する環状の蛇腹状のゴムであり、該磁気回路のヨー
ク頂部が該環状の蛇腹状のゴムを介して前記カバーの支
持部に係止されていることを特徴とする請求項１の音声
および低周波振動発生用振動アクチュエータ。
【請求項６】前記柔軟な構成物は、磁気回路の外面を
覆いながら前記カバーに固定された薄いゴムからなるこ
とを特徴とする請求項１の音声および低周波振動発生用
振動アクチュエータ。