JP5206011B2 - 振動発生装置 - Google Patents
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Description
かかる用途の振動発生装置としては、特許文献1〜4にも記載されるように、次のような構成、作用を有するものが利用されている。
すなわち、板バネにより支持されたマグネット及びヨークにより構成される第1可動子と、筐体に固定されたコイルにより構成される固定子、又はこの固定子に代え振動板に固定されたコイルにより構成される第2可動子とを備えて構成される。
そして、マグネットにより発生する磁力とコイルに流れる電流により発生する電磁力との作用により、第1可動子が振動を発生し、第2可動子が音響を発生する。
特許文献3に記載の振動発生装置にあっては、上ストッパー(10h)と外周段差部(5a)とによりストッパー構造が構成されており、上ストッパーに外周段差部が当接することによってヨークの過大な変位を阻止し、ヨークが振動板に衝突することを防いでいる。
特許文献4に記載の振動発生装置にあっては、肩部(33)と鍔部(31)とによりストッパー構造が構成されており、肩部に鍔部が当接することによってヨークの過大な変位を阻止し、ヨーク(トッププレート)が振動板(第1振動板)に衝突することを防いでいる。
従来のストッパー構造にあっては、筐体の内周部に突起や凹部を成形する必要があるが、ますます小型薄型化が進められる筐体に対してそのような突起や凹部を成形しようとすると、その突起や凹部も微小なものとせざるを得ず、微小部分の成型等を行うための製造コストアップ、精度の低下、更には強度の低下が問題となる。
ストッパー構造の精度が低下すれば、規制位置にバラツキが生じ歩留りが悪化する。ストッパー構造の強度が低下すれば、ストッパー構造の変形、破壊により、性能の維持、信頼性に欠ける。
前記ヨークの一部は前記コイルの径方向の外側に配置されるヨーク外周部を構成し、
前記ヨーク外周部の前記一端側の端面に、当該ヨーク外周部の一部である外周縁部より前記一端側に突出するバネ固定部が形成され、
前記バネは、前記コイルの径方向の外側に配置され、該径方向に延在し、該径方向の外端部が前記筐体に対して固定され、該径方向の内端部が前記バネ固定部に固定され、前記外端部と前記内端部とを繋ぐ弾性変形部が装置無負荷時に前記外周縁部から前記中心軸方向に沿って前記一端側に間隙を保持して配置され、
前記可動子の前記一端側への移動により、前記外周縁部が弾性変形部に当接した時、当該可動子と前記コイル及び/又は前記部材との前記中心軸方向の間隙が保持される振動発生装置である。
前記弾性変形部は、前記外端部の内周から径方向内側に突出形成された固定端側端部と、前記固定端側端部から周方向に延出し前記内端部の外周に繋がるアーム部とを有し、
前記可動子の前記一端側への移動により、前記外周縁部は前記固定端側端部に当接する請求項1又は請求項2に記載の振動発生装置である。
本発明によれば、可動子を支持するバネをストッパー機構に利用するとともに、当該バネへの当接相手をヨーク外周部としているので、複雑化、脆弱化することはく簡素かつ強度良好でコスト性に優れたストッパー機構を構成することができる。
また本発明によれば、ストッパー機構に、元来位置精度が求められる可動子及びこれを支持するバネを利用しているので、自ずとストッパー機構による規制位置を精度良く構成することができる。
しがって、本発明によれは、簡素かつ精度、強度及びコスト性良好で長期使用の信頼性が高く、装置の小型簡素化、低コスト化に資するストッパー機構を有した振動発生装置を構成することができるという効果がある。
本件請求項3,4記載の発明によれば、省スペース性に優れたバネを用いることができるとともに、非常時のバネによる可動子への制止力をより強めることができる。
コイル3は固定子に構成される。コイル3は、ベース筐体2の円形板部材2aの中央に固定される。円形板部材2aが振動板となるように、円形板部材2aを筐体本体に対して可動支持しても良い。この場合、コイル3は前述した第2可動子となる。
カバー筐体8の中央には孔部8aが形成されている。
センターヨーク4と、マグネット5と、アウターヨーク7とからなる可動子は、コイル3に対してその他端側(B側)から臨むように配置される。バネ6は、かかる可動子を中心軸C方向に振動可能に弾性支持する。
一方、ヨーク外周部7bは、コイル3の径方向の外側に配置される。通常の振動範囲においてヨーク外周部7bの一端側(A側)の端部は、中心軸Cに沿ったコイル3の存在域に配置される。
バネ6は、コイル3の径方向の外側に配置され、該径方向に延在する。バネ6の外端部6aがスリーブ9を介して筐体8に対して固定されている。なお、スリーブ9は図2において図示しない。スリーブ9の内側にバネ6の外端部6aが埋没保持されている。
一方、バネ6の内端部6bがバネ固定部7dに固定されている。バネ固定部7dの一端側(A側)の端面に、外周側が切り欠かれた段差が形成され、その段差を埋めるようにバネ6の内端部6bが配置されて、内端部6bがバネ固定部7dに固定される。
外端部6aと内端部6bとを繋ぐ弾性変形部6c、6d及び6eが装置無負荷時に外周縁部7cから中心軸C方向に沿って一端側(A側)に間隙L3を保持して配置されている。同じく装置無負荷時、センターヨーク4と円形板部材2aとの中心軸C方向の間隙をL1、アウターヨーク7とコイル3との中心軸C方向の間隙をL2とすると、L3<L1,L3<L2の関係を有する。
アーム部6cは、固定端側端部6dから周方向に延出し内端部6bの外周に可動端側端部6eを介して繋がる。可動端側端部6eは、内端部6bの外周から径方向外側に突出形成されている。固定端側端部6dの突出幅6fは、アーム部6cの幅6gより大きい。可動端側端部6eの突出幅6hは、アーム部6cの幅6gより大きく、固定端側端部6dの突出幅6fより小さい。
このようなバネ6によれば、外端部6aと内端部6bとの距離が短い、コンパクトなリング状板バネを構成することができる。
可動子の通常の振動範囲は、X<L3の範囲とされる。すなわち、可動子の駆動力を0〜F3の範囲として可動子は駆動される。したがって、可動子がコイル3にも円形板部材2aにも接触することなく駆動される。また、ヨーク外周部7bの外周縁部7cがバネ6に接触することもないので、図6に示すように、一定のバネ定数により可動子は支持されており、円滑な通常動作が可能である。
まず、図5に示すように可動子の一端側(A側)への移動により、ヨーク外周部7bの外周縁部7cが固定端側端部6dに当接する。この時(X=L3時)、可動子は、3つの固定端側端部6dによるスパンの短いバネ支持機構により支持され、図6に示すように、バネ定数が顕著に増大する。3つのアーム部6cによる支持に3つの固定端側端部6dによる支持が加わり、固定端側端部6dによる支持はスパンが短く、固定端側端部6dはアーム部6cより幅が広いので、バネ定数が顕著に増大する。
したがって、F3を超える力Fに対して可動子の変位Xはより小さくなり、従ってより強い弾性力で可動子の移動が制止され、可動子とコイル3及び円形板部材2aとの中心軸C方向の間隙が保持される。これにより、可動子がコイル、円形板部材2aに衝突することが防がれる。
また、本実施形態の振動発生装置1によれば、センターヨーク4、マグネット5及びアウターヨーク7からなる可動子及びバネ6を精度良く加工し精度良く配置することによって、自ずとストッパー機構による可動子の規制位置を精度良く構成することができる。
2 ベース筐体
2a 円形板部材
3 コイル
4 センターヨーク
5 マグネット
6 バネ
6a 外端部
6b 内端部
6c アーム部
6d 固定端側端部
6f 突出幅
7 アウターヨーク
7b ヨーク外周部
7c 外周縁部
7d バネ固定部
8 カバー筐体
C 中心軸
L1,L2,L3 間隙
Claims (4)
- 中心軸方向の一端において振動板その他の部材に固定されたコイルと、前記コイルに対してその他端側から臨み前記中心軸方向に振動するマグネット及びヨークにより構成される可動子と、前記可動子を前記中心軸方向に振動可能に弾性支持するバネと、前記コイル、前記可動子及び前記バネを収める筐体とを備え、
前記ヨークの一部は前記コイルの径方向の外側に配置されるヨーク外周部を構成し、
前記ヨーク外周部の前記一端側の端面に、当該ヨーク外周部の一部である外周縁部より前記一端側に突出するバネ固定部が形成され、
前記バネは、前記コイルの径方向の外側に配置され、該径方向に延在し、該径方向の外端部が前記筐体に対して固定され、該径方向の内端部が前記バネ固定部に固定され、前記外端部と前記内端部とを繋ぐ弾性変形部が装置無負荷時に前記外周縁部から前記中心軸方向に沿って前記一端側に間隙を保持して配置され、
前記可動子の前記一端側への移動により、前記外周縁部が弾性変形部に当接した時、当該可動子と前記コイル及び/又は前記部材との前記中心軸方向の間隙が保持される振動発生装置。 - 前記可動子の前記一端側への移動により、前記外周縁部が弾性変形部に当接した時、当該可動子と前記コイル及び前記部材との前記中心軸方向の間隙が保持される請求項1に記載の振動発生装置。
- 前記バネは、前記外端部及び前記内端部がそれぞれリング状に形成され径方向に間隔を隔てて配置されたリング状の板バネであり、
前記弾性変形部は、前記外端部の内周から径方向内側に突出形成された固定端側端部と、前記固定端側端部から周方向に延出し前記内端部の外周に繋がるアーム部とを有し、
前記可動子の前記一端側への移動により、前記外周縁部は前記固定端側端部に当接する請求項1又は請求項2に記載の振動発生装置。 - 前記固定端側端部の突出幅は、前記アーム部の幅より大きい請求項3に記載の振動発生装置。
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