JPH0767266B2 - Vibration actuator for thin information transmission device - Google Patents

Vibration actuator for thin information transmission device

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JPH0767266B2
JPH0767266B2 JP3156270A JP15627091A JPH0767266B2 JP H0767266 B2 JPH0767266 B2 JP H0767266B2 JP 3156270 A JP3156270 A JP 3156270A JP 15627091 A JP15627091 A JP 15627091A JP H0767266 B2 JPH0767266 B2 JP H0767266B2
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JP
Japan
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coil
wiring board
printed wiring
vibration actuator
information transmission
Prior art date
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JP3156270A
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Japanese (ja)
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JPH04355653A (en
Inventor
春男 成田
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CI Kasei Co Ltd
Original Assignee
CI Kasei Co Ltd
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Publication date
Application filed by CI Kasei Co Ltd filed Critical CI Kasei Co Ltd
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Publication of JPH0767266B2 publication Critical patent/JPH0767266B2/en
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  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、携帯機器、たとえばカ
ード型ページャー、腕時計、携帯電話、あるいは盲人用
信号受信機等の情報伝達装置において、振動アクチュエ
ータから発生する振動を人体に伝えることによりある
種の情報を情報伝達装置の携帯者に伝達する薄型情報伝
達装置用振動アクチュエータに関するものである。以
下、本明細書では、振動を人体に伝達することによりあ
る種の情報を伝達する機器を単に「情報伝達装置」と記
載する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a portable device, such as a card type pager, a wristwatch, a mobile phone, or an information transmitting device such as a signal receiver for the blind, by transmitting vibration generated from a vibration actuator to a human body . A thin information transmission that conveys certain information to the wearer of the information transmission device.
The present invention relates to a vibration actuator for a reaching device . Hereinafter, in the present specification, a device that transmits certain information by transmitting vibration to the human body is simply referred to as an “information transmission device”.

【0002】[0002]

【従来の技術】振動モータを使用した情報伝達装置は、
振動のみによってある種の情報を周囲の者に迷惑をかけ
ずに伝達できるため、近年、ポケットベルに変わるペー
ジャー、腕時計、携帯電話、あるいは盲人用信号受信機
等に使用されるようになってきた。従来例における振動
モータは、円筒型モータのモータシャフトの先端にたと
えば、半月状の分銅を取り付け、モータを高速回転させ
て振動を得ていた。このような円筒型モータは、カード
型の携帯用情報伝達装置として薄型にすることが困難で
あるため、偏平型振動モータが開発されている。たとえ
ば、図5は従来例における情報伝達装置に使用する偏平
型ブラシレスモータの断面概略図である。図5におい
て、ステータヨーク基板51上には、複数のステータコ
イル52、たとえば3相6コイル、を形成したプリント
配線板51′が載置されていると共に、その中心部に軸
受53が装着されている。また、ステータヨーク基板5
1は、磁性体からなるモータ・ケースを兼ねており、図
示上部の部分において、モータ・ケースは、省略されて
いる。軸受53には、シャフト54が回転自在に挿入さ
れている。当該シャフト54には、ロータブッシュ55
を介して板状のロータマグネット57が固定されてい
る。当該ロータマグネット57は、所望数の磁極、たと
えば8極に着磁され、前記ステータコイル52と対向し
ている。このような構成の偏平型ブラシレスモータは、
ロータマグネット57の位置を検出して、ステータコイ
ル52に回転磁界を順次発生させる図示されていない制
御回路により、ロータマグネット57に回転力を発生さ
せている。上記のような偏平型ブラシレスモータを使用
して回転振動装置を得る場合には、上記モータの回転軸
にたとえば、タングステン等の比重の高い偏心した分銅
を取り付けて振動を発生させている。また、このような
偏平型ブラシレスモータのステータヨーク基板51の一
部に図示されていない突設された磁気吸引部を設ける
と、この磁気吸引部では、ロータマグネット57の吸引
力が変わることを利用して、ロータの回転に振動を与え
る。
2. Description of the Related Art An information transmission device using a vibration motor is
Since it is possible to transmit a certain kind of information to surrounding people without causing any inconvenience only by vibration, it has come to be used for pagers, wrist watches, mobile phones, signal receivers for the blind, etc., which are replaced by pagers in recent years. . In the vibration motor in the conventional example, for example, a crescent-shaped weight is attached to the tip of the motor shaft of a cylindrical motor, and the motor is rotated at high speed to obtain vibration. Since it is difficult to make such a cylindrical motor thin as a card-type portable information transmission device, a flat vibration motor has been developed. For example, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a flat type brushless motor used for an information transmission device in a conventional example. In FIG. 5, a printed wiring board 51 'having a plurality of stator coils 52, for example, three-phase six coils, formed thereon is placed on a stator yoke substrate 51, and a bearing 53 is mounted at the center thereof. There is. In addition, the stator yoke substrate 5
Reference numeral 1 also serves as a motor case made of a magnetic material, and the motor case is omitted in the upper part of the drawing. A shaft 54 is rotatably inserted in the bearing 53. A rotor bush 55 is attached to the shaft 54.
A plate-shaped rotor magnet 57 is fixed via. The rotor magnet 57 is magnetized into a desired number of magnetic poles, for example, 8 poles, and faces the stator coil 52. The flat type brushless motor having such a configuration is
A rotational force is generated in the rotor magnet 57 by a control circuit (not shown) that detects the position of the rotor magnet 57 and sequentially generates a rotating magnetic field in the stator coil 52. When a rotary vibration device is obtained by using the flat type brushless motor as described above, an eccentric weight having a high specific gravity such as tungsten is attached to the rotary shaft of the motor to generate vibration. Further, when a magnetic attraction portion (not shown) is provided on a part of the stator yoke substrate 51 of such a flat brushless motor, the fact that the attraction force of the rotor magnet 57 changes at this magnetic attraction portion is used. Then, vibration is applied to the rotation of the rotor.

【0003】図6は電気かみそりに使用する振動源の従
来例が示されている。図6において、断面コ字状のヨー
ク61は、その内面に一対の永久磁石62、62′が固
着されて可動子63を構成している。ステータ64は、
一対のコイル65、65′を互いに逆方向に且つ略平面
状に巻回しておく。そして、上記コイル65、65′
は、前記一対の永久磁石62、62′の磁界によって電
磁力を発生するように配置されている。一対のバネ6
6、66′は、その一端で可動子63の両端に振動し易
いように取り付けられ、他端でステータ64と共に固定
ビス69、69′によって図示されていない基板に固定
されている。位置検出器67は、コイル65、65′の
中央部の空所に配置され、コイル65、65′と一体に
固定されている。また、位置検出器67は、可動子63
に設けられた摺動子68によって加圧されると、この加
圧によって抵抗値が変化してコイル65、65′の位置
を検出する。
FIG. 6 shows a conventional example of a vibration source used for an electric shaver. In FIG. 6, a yoke 61 having a U-shaped cross section has a pair of permanent magnets 62, 62 ′ fixed to its inner surface to form a mover 63. The stator 64 is
The pair of coils 65, 65 'are wound in opposite directions and in a substantially planar shape. Then, the coils 65, 65 '
Are arranged to generate an electromagnetic force by the magnetic fields of the pair of permanent magnets 62, 62 '. A pair of springs 6
6, 66 'are attached to both ends of the mover 63 at one end thereof so as to easily vibrate, and are fixed at the other end together with the stator 64 to a substrate (not shown) by fixing screws 69, 69'. The position detector 67 is arranged in a space in the center of the coils 65 and 65 'and is fixed integrally with the coils 65 and 65'. In addition, the position detector 67 includes the mover 63.
When pressure is applied by the slider 68 provided at the position, the resistance value changes due to this pressure and the positions of the coils 65 and 65 'are detected.

【0004】図7は図6に示す振動源の駆動回路であ
る。図6に示す位置に位置検出器67と摺動子68とが
ある場合、位置検出器67は、摺動子68に加圧され
て、低い抵抗値を示す。可動子63が点線または実線矢
印の示す方向に移動すると、位置検出器67は、摺動子
68によって加圧されなくなり、高い抵抗値を示す。図
6に示す状態において、位置検出器67は、摺動子68
によって加圧されており、抵抗値が低い。その結果、ト
ランジスタ71のベースはLレベルになり、フリップ・
フロップ74のT端子の入力およびQ端子の出力がHレ
ベルとなる。また、フリップ・フロップ74のQ′端子
の出力がLレベルになるため、AND回路75の出力は
Hレベルとなって、トランジスタ72をONさせる。し
たがって、コイル65には電流が流れる。一方、フリッ
プ・フロップ74のQ′端子の出力は、Lレベルである
ため、トランジスタ73をOFFにして、コイル65′
には電流が流れない。そして、コイル65に流れる電流
と永久磁石62、62′の磁界とにより、可動子63に
は電磁力が働き、図6の点線矢印の方向に動く。この力
によって、摺動子68は、前記位置検出器67から外れ
て位置検出器67を加圧しなくなる。この結果、位置検
出器67の抵抗値は高くなり、トランジスタ71のベー
ス電位が高くなり、トランジスタ71はONして、フリ
ップ・フロップ74のT端子の入力および、AND回路
75の入力をLレベルとする。したがって、トランジス
タ72には電流が流れない。この時、フリップ・フロッ
プ74のQ′端子の出力は、Hレベルとなり、AND回
路76を通りトランジスタ73をONしてコイル65′
に電流を流す。コイル65と65′とは、逆方向に巻回
されているため、コイル65′に電流が流れた場合、コ
イル65′を流れる電流と永久磁石62とによって可動
子63に働く電磁力は前記と反対方向になる。したがっ
て、摺動子68の移動により、位置検出器67の抵抗が
変化して、コイル65、65′に接続されているトラン
ジスタ72、73は、交互にON/OFFする毎に、コ
イル65、65′に流れる電流を切り換え、可動子63
の往復運動を継続させる。
FIG. 7 shows a drive circuit for the vibration source shown in FIG. When the position detector 67 and the slider 68 are located at the position shown in FIG. 6, the position detector 67 is pressed by the slider 68 and exhibits a low resistance value. When the mover 63 moves in the direction indicated by the dotted line or solid line arrow, the position detector 67 is no longer pressed by the slider 68 and exhibits a high resistance value. In the state shown in FIG. 6, the position detector 67 has the slider 68.
It has been pressed by and has a low resistance value. As a result, the base of the transistor 71 becomes L level and flip-flop
The input of the T terminal and the output of the Q terminal of the flop 74 become H level. Further, since the output of the Q'terminal of the flip-flop 74 becomes L level, the output of the AND circuit 75 becomes H level, turning on the transistor 72. Therefore, a current flows through the coil 65. On the other hand, since the output of the Q'terminal of the flip-flop 74 is at the L level, the transistor 73 is turned off and the coil 65 'is turned off.
No current flows through. Then, an electromagnetic force acts on the mover 63 by the current flowing through the coil 65 and the magnetic fields of the permanent magnets 62 and 62 ', and the mover 63 moves in the direction of the dotted arrow in FIG. Due to this force, the slider 68 is disengaged from the position detector 67 and does not press the position detector 67. As a result, the resistance value of the position detector 67 increases, the base potential of the transistor 71 increases, the transistor 71 turns on, and the input of the T terminal of the flip-flop 74 and the input of the AND circuit 75 are set to the L level. To do. Therefore, no current flows through the transistor 72. At this time, the output of the Q'terminal of the flip-flop 74 becomes the H level, the transistor 73 is turned on through the AND circuit 76, and the coil 65 'is turned on.
Apply current to. Since the coils 65 and 65 'are wound in opposite directions, when a current flows through the coil 65', the electromagnetic force acting on the mover 63 by the current flowing through the coil 65 'and the permanent magnet 62 is as described above. In the opposite direction. Therefore, the movement of the slider 68 changes the resistance of the position detector 67, and the transistors 72 and 73 connected to the coils 65 and 65 'are alternately turned on and off, and the coils 65 and 65 are turned on and off. The current flowing to the ‘
Continue the reciprocating motion of.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】円筒型モータまたは偏
平型モータを使用した振動源は、そのシャフトに取り付
けたアンバランスな質量をもった分銅を高速回転させて
いるため、モータを駆動する電池容量が大きく、携帯機
器用の振動源として、小型かつ薄型に製作できなかっ
た。また、上記のモータは、振動回転によりシャフト等
の回転部分で磨耗するため寿命が短く、分銅に高価なタ
ングステン等を使用するため、高価な振動源となった。
また、上記振動モータで、ブラシや整流子がある場合、
これらによる摺動音、軸受への衝撃音、あるいは機械的
騒音が大きいという問題を有した。さらに、上記問題の
一部を解決した偏平型モータは、コアレスにしたため、
トルク発生効率が悪く、消費電流が多い。また、図6に
示すような振動源の場合、電気かみそりのように大きい
振動を得るにはよい。しかし、情報伝達装置を携帯して
いる者に対して単純な情報を伝達するだけの振動源とし
ては、消費電流が多く、小型に製作することは不可能で
あった。さらに、上記振動源にはコイル、永久磁石、お
よびバネがそれぞれ一対必要であり、駆動回路にもトラ
ンジスタおよびAND回路がそれぞれ一対必要である。
そのため、構造が簡単で、安価な振動源を得ることはで
きなかった。従来例における回転振動部あるいは往復振
動部には、コイルと永久磁石との間にエアギャップがあ
り、さらに、永久磁石を備えた振動部とこれを覆うケー
スとの間にもエアギャップが存在する。そのため、振動
源の厚さを薄型にするためには限度があった。
In a vibration source using a cylindrical motor or a flat type motor, a weight having an unbalanced mass attached to its shaft is rotated at a high speed, so that a battery capacity for driving the motor is high. However, it was not possible to make a small and thin vibration source for mobile devices. Further, the above-described motor has a short life because it is worn by a rotating portion such as a shaft due to vibration and rotation, and expensive tungsten or the like is used as a weight, which is an expensive vibration source.
Also, in the above vibration motor, if there is a brush or a commutator,
There is a problem that the sliding noise, the impact noise to the bearing, or the mechanical noise caused by these is large. Furthermore, since the flat type motor that solved some of the above problems was made coreless,
Torque generation efficiency is poor and current consumption is high. Further, in the case of the vibration source as shown in FIG. 6, it is good to obtain a large vibration like an electric razor. However, as a vibration source for simply transmitting information to a person who carries the information transmission device, it consumes a large amount of current and cannot be manufactured in a small size. Further, the vibration source requires a pair of coils, permanent magnets, and springs, and the drive circuit also requires a pair of transistors and AND circuits.
Therefore, it was not possible to obtain an inexpensive vibration source having a simple structure. The rotary vibration part or the reciprocating vibration part in the conventional example has an air gap between the coil and the permanent magnet, and further, an air gap exists between the vibration part provided with the permanent magnet and the case covering the vibration part. . Therefore, there is a limit in reducing the thickness of the vibration source.

【0006】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、たとえば、リチュウム電池の消費電流(数
10mA)で済むと共に、その厚さ(2mm)と略同程
度の厚さを有する薄型情報伝達装置用振動アクチュエー
タを提供することを目的とする。また、本発明は、構造
および駆動回路が簡単な薄型情報伝達装置用振動アクチ
ュエータを提供することを目的とする。
The present invention is intended to solve the above problems. For example, the current consumption of a lithium battery (several tens of mA) is sufficient, and the thickness thereof is about the same (2 mm).
An object of the present invention is to provide a vibration actuator for a thin information transmission device having a uniform thickness . Another object of the present invention is to provide a vibration actuator for a thin information transmission device, which has a simple structure and a simple drive circuit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の薄型情報伝達装置用振動アクチュエータ
は、水平面で同芯的に巻回された駆動コイルおよび位置
検出コイルから構成されたコイルと、振動アクチュエー
タ駆動回路とを設けた印刷配線板からなる可動子と、当
該可動子が同じ水平面内において往復運動を行えるよう
にその一端を片持ち梁として支持する支持部材からなる
バネ部材と、前記コイルの一面にギャップをもって対向
するように配置された永久磁石形成されたバックヨー
クを兼ねるケースと、当該ケースの蓋部材を兼ねると共
に、上記コイルの他面にギャップをもって対向するよう
に配置されたステータヨークを形成したステータ基板と
から構成される。
In order to achieve the above object, a vibration actuator for a thin information transmission device of the present invention is a coil composed of a drive coil and a position detection coil that are concentrically wound in a horizontal plane. And the vibration actuator
A movable member made of a printed wiring board provided with a drive circuit, and a spring member made of a supporting member supporting one end of the movable member as a cantilever so that the movable member can reciprocate in the same horizontal plane. , A case that also functions as a back yoke in which permanent magnets are formed so as to face one surface of the coil with a gap, and a case that also functions as a lid member of the case.
And a stator substrate having a stator yoke formed so as to face the other surface of the coil with a gap.

【0008】本発明の薄型情報伝達装置用振動アクチュ
エータにおけるバネ部材は、前記印刷配線板に設けられ
たコイルとバネ支持部に設けられた端子とを電気的に接
続するリード線を兼ねるように構成される。
The spring member in the vibration actuator for a thin information transmission device of the present invention is configured to also serve as a lead wire for electrically connecting the coil provided on the printed wiring board and the terminal provided on the spring supporting portion. To be done.

【0009】本発明の薄型情報伝達装置用振動アクチュ
エータにおけるコイルは、印刷配線板上に印刷されるよ
うに構成される。
The coil in the vibration actuator for a thin information transmission device of the present invention is configured to be printed on a printed wiring board.

【0010】本発明の薄型情報伝達装置用振動アクチュ
エータにおける駆動回路は、駆動コイルに印加された電
圧および位置検出コイルに発生した電圧をそれぞれ比較
するコンパレータと、当該コンパレータの出力によって
駆動コイルに印加する電圧をON/OFFするスイッチ
手段とから構成される。
The drive circuit in the vibration actuator for a thin information transmission device of the present invention applies a voltage to the drive coil by a comparator for comparing the voltage applied to the drive coil and the voltage generated in the position detection coil, respectively. And a switch means for turning the voltage on and off.

【0011】本発明の薄型情報伝達装置用振動アクチュ
エータにおける印刷配線板の往復運動の周期は、印刷配
線板の質量とバネ部材のバネ定数とによって決定される
ように構成される。
The reciprocating cycle of the printed wiring board in the vibration actuator for a thin information transmission device of the present invention is configured to be determined by the mass of the printed wiring board and the spring constant of the spring member.

【0012】[0012]

【作 用】駆動コイルおよび位置検出コイルは、たと
えば、水平面内で同芯的に巻回されて、印刷配線板上に
設けるか、あるいは印刷して形成される。また、上記印
刷配線板には、振動を発生させるための駆動回路を構成
する電子部品が取り付けられて可動子となっている。
して、このような可動子は、その一端がバネ部材からな
る片持ち梁によって支持される。また、上記印刷配線板
上に取り付けられたコイルや電子部品に印加する電圧
は、上記バネ部材をリード線として利用している。すな
わち、バネ部材は、その一方、印刷配線板上のコイル
に、他方バネ支持部に設けられた端子にそれぞれ接続
されている。永久磁石を設けたバックヨークを兼ねるケ
ースは、その中に、前記コイルや電子部品等が取り付け
られた印刷配線板およびバネ部材等を収納した後、ステ
ータヨークが形成されているステータ基板で前記ケース
の開口部に蓋をする。また、ケースの蓋となるステータ
基板には、給電端子や配線パターン等が設けられてい
る。この時、コイルと永久磁石およびコイルとステータ
ヨークとの間にエアギャップが存在している。このよう
な状態において、バネ部材を介して駆動コイルに電流が
流れると、コイルを流れる電流と永久磁石とによって、
コイルに電磁力を発生させ、コイルが設けられている
可動子となる印刷配線板は、バネ部材の他方を支点とし
て、印刷内線板の水平面と同一平面内で移動する。そし
て、駆動コイルに電流が流れなくなった後、可動子とな
印刷配線板は、バネ部材の力によって元の位置に復元
する。すなわち、駆動コイルに流れる電流のON/OF
Fによって、前記印刷配線板は、印刷配線板の水平面と
同一平面内で連続して往復運動を繰り返す。そして、こ
の往復運動の周期は、前記印刷配線板および印刷配線板
に取り付けられているコイルや駆動回路の電子部品等の
質量とバネ部材のバネ定数とによる共振状態で決められ
る。バネ定数は、バネ部材の材質と断面形状、たとえ
ば、断面が丸あるいは角状にしたりして変えられる。駆
動コイルに電流を流すと、前述のごとく印刷配線板が移
動し、位置検出コイルに発生する起電力が減少し、この
電圧をコンパレータに入力する。コンパレータの他方の
入力には、駆動コイルにかかる電圧が帰還されている。
このときのコンパレータの出力は、駆動コイルと電源と
の間に設けられたスイッチがOFFとなるように働く。
駆動コイルに電流が流れなくなると、印刷配線板は、バ
ネ部材の復元力により元の位置に戻り、最初の状態とな
る。これを繰り返して往復運動を行なう。印刷配線板
は、上記のようにコイルに電流が流れている間、印刷配
線板の水平面と同一平面内で移動する力を受ける。そし
て、コイルに電流が流れなくなると、バネ部材の力だけ
で元の位置に戻るので、消費電流は少なく、制御回路が
簡単である。振動アクチュエータとした場合の構造は、
ステータヨークおよびバックヨークがケースを兼ねてい
るため、従来、ケースと振動アクチュエータとの間にあ
ったエアギャップの分、厚さを薄型にできる。以上のよ
うに、本発明の薄型情報伝達装置用振動アクチュエータ
は、構造が簡単で、しかもリチュウム電池を使用できる
程度の消費電流であると共に、リチュウム電池と略同じ
厚さにすることができる。また、効率良く印刷配線板の
往復運動を行わせるために、支持しているバネ部材は、
コイルおよび電子部品等を含む印刷配線板とバネ部材と
の質量、およびバネ部材の材質とその断面積とを適当に
選択することによって共振させるようにしている。
[Operation] The drive coil and the position detection coil are, for example, concentrically wound in a horizontal plane and provided on the printed wiring board or formed by printing. Also, the above mark
The printed circuit board has a drive circuit to generate vibration.
It is a mover with attached electronic components. Then, such a mover is supported at one end by a cantilever made of a spring member. Also, the printed wiring board
The spring member is used as a lead wire for the voltage applied to the coil and the electronic component mounted above. That is, the spring member, one of which, the coil on the printed wiring board, the other is connected to a terminal provided on the spring support portion. Case also serving as a back yoke provided with permanent magnets, therein, the coil and electronic components are mounted
After accommodating the printed wiring board and the spring member, etc., the opening of the case is covered with the stator substrate on which the stator yoke is formed. In addition, the stator that serves as the case lid
The board is provided with power supply terminals, wiring patterns, etc.
It At this time, an air gap exists between the coil and the permanent magnet and between the coil and the stator yoke. In such a state, when current flows through the drive coil through the spring member , the current flowing through the coil and the permanent magnet cause
The electromagnetic force is generated in the coil, and the coil etc. are provided.
The printed wiring board as the mover moves in the same plane as the horizontal plane of the printed extension board with the other of the spring members as a fulcrum. Then, after no current flows in the drive coil, it becomes a mover.
The printed wiring board is restored to its original position by the force of the spring member. That is, ON / OF of the current flowing through the drive coil
Due to F, the printed wiring board continuously reciprocates in the same plane as the horizontal plane of the printed wiring board . The cycle of this reciprocating motion is determined by the resonance state due to the mass of the printed wiring board, the coil attached to the printed wiring board, the electronic components of the drive circuit, and the spring constant of the spring member. Spring constant, material and cross-sectional shape of the spring member, for example, cross-section is changed by or a round or square shape. When a current is applied to the drive coil, the printed wiring board moves as described above, the electromotive force generated in the position detection coil decreases, and this voltage is input to the comparator. The voltage applied to the drive coil is fed back to the other input of the comparator.
The output of the comparator at this time works so that the switch provided between the drive coil and the power supply is turned off.
When no current flows through the drive coil, the printed wiring board returns to its original position due to the restoring force of the spring member, and becomes the initial state. This is repeated to make a reciprocating motion. The printed wiring board, while current flows through the coil as described above, print distribution
It receives a force that moves in the same plane as the horizontal plane of the wire plate . Then, when the current no longer flows through the coil, it returns to its original position only by the force of the spring member, so that the current consumption is small and the control circuit is simple. The structure of the vibration actuator is
Since the stator yoke and the back yoke also serve as the case, it is possible to reduce the thickness by the amount of the air gap that has conventionally existed between the case and the vibration actuator. As described above, the vibration actuator for a thin information transmission device of the present invention has a simple structure, consumes enough current to use a lithium battery, and has substantially the same thickness as the lithium battery. In addition, in order to efficiently reciprocate the printed wiring board, the supporting spring member is
Resonance is achieved by appropriately selecting the mass of the spring member and the printed wiring board including the coil and the electronic component , and the material of the spring member and its cross-sectional area.

【0013】[0013]

【実 施 例】図1ないし図4を参照しつつ本発明の一
実施例を説明する。図1は本発明におけるバックヨーク
を兼ねたケースの一実施例斜視図である。図2は本発明
におけるコイルを実装した印刷配線板の一実施例を示
す。図3は本発明におけるステータ基板の一実施例を示
す。図4は本発明における振動アクチュエータの駆動回
路の一実施例を説明する図である。図1において、永久
磁石11は、たとえばネオジウム−鉄−ボロン系永久磁
石で、たとえば鉄からなるケース12の内面における後
述のコイル21と対応する位置に形成されている。ま
た、ケース12は、鉄から構成されているため、後述の
駆動コイル22に対してバックヨークを兼ねることがで
きる。図2において、コイル21は、駆動コイル22と
位置検出コイル23とから構成され、同芯的でしかも空
芯に巻回されている。駆動コイル22と位置検出コイル
23とは、同一平面または重ねるようにすることもでき
る。また、このようにして巻回されているコイル21
は、たとえば、印刷配線板25上に形成された溝等に埋
め込まれている。また、上記コイル21は、印刷配線板
25上に印刷して形成することもできる。コイル21
は、印刷により形成されると、印刷配線板25上に形成
した駆動回路41とリード線によって接続することな
く、印刷配線板25の図示されていない配線パターンに
よってそれぞれ接続できる。印刷配線板25の一端に
は、たとえば、ステンレスまたは燐青銅等からなるバネ
部材26の一方が取り付けられており、バネ部材26の
他方はバネ支持部27に固定されている。したがって、
印刷配線板25は、バネ支持部27を支点として、印刷
配線板25と同一平面内を移動できる可動子20とな
る。また、バネ部材26は、印刷配線板25の支持だけ
でなく、電気的接続用とすることができる。この場合、
バネ部材26は、図2に示すごとく、2本を一組にして
一方をバネ支持部27に形成されている端子28、29
に接続され、他方を図示されていない配線パターンを介
してコイル21に接続されている。また、電気的な接続
を行う場合、バネ部材26は、電気の良導体からなるこ
とはいうまでもないことである。図3において、ステー
タ基板31は、前記印刷配線板25およびバネ部材26
等をケース12に収容した後に、ケース12の開口部側
を閉塞する蓋に相当するものである。ステータ基板31
には、前記コイル21と対応する位置にたとえば、鉄か
らなるステータヨーク32が形成されている。また、ス
テータ基板31のたとえば、両端に給電端子33および
34が設けられている。ステータ基板31における接続
端子37、38は、前記バネ部材26に接続されている
端子28および29と対応する位置に設けられると共
に、前記給電端子33、34と配線パターン35、36
によって電気的に接続されている。図2に示すコイル2
1、駆動回路24、バネ部材26、およびバネ支持部2
7等をケース12に収容して、ステータ基板31でケー
ス12の開口部を閉塞した際に、前記コイル21と対向
する永久磁石11およびステータヨーク32の間に僅か
なエアギャップが存在する。そのため、印刷配線板25
は、ケース12内でバネ支持部27を支点として図2に
示す白抜き矢印方向に移動することができる。
EXAMPLE An example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a case that doubles as a back yoke according to the present invention. FIG. 2 shows an embodiment of a printed wiring board on which the coil of the present invention is mounted. FIG. 3 shows an embodiment of the stator substrate according to the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the drive circuit for the vibration actuator according to the present invention. In FIG. 1, a permanent magnet 11 is, for example, a neodymium-iron-boron-based permanent magnet, and is formed at a position corresponding to a coil 21 described later on the inner surface of a case 12 made of, for example, iron. Further, since the case 12 is made of iron, it can also serve as a back yoke for the drive coil 22 described later. In FIG. 2, the coil 21 is composed of a drive coil 22 and a position detection coil 23, and is concentrically wound around an air core. The drive coil 22 and the position detection coil 23 may be flush with each other or may overlap each other. In addition, the coil 21 wound in this way
Are embedded in, for example, a groove formed on the printed wiring board 25. Further, the coil 21 can be formed by printing on the printed wiring board 25. Coil 21
When formed by printing, they can be connected to each other by a wiring pattern (not shown) of the printed wiring board 25 without being connected to the drive circuit 41 formed on the printed wiring board 25 by a lead wire. One of the spring members 26 made of, for example, stainless steel or phosphor bronze is attached to one end of the printed wiring board 25, and the other of the spring members 26 is fixed to the spring supporting portion 27. Therefore,
The printed wiring board 25 serves as a mover 20 that can move in the same plane as the printed wiring board 25 with the spring support portion 27 as a fulcrum. Further, the spring member 26 can be used not only for supporting the printed wiring board 25 but also for electrical connection. in this case,
As shown in FIG. 2, the spring member 26 is a set of two terminals, one of which is a terminal 28, 29 formed on the spring support portion 27.
, And the other is connected to the coil 21 via a wiring pattern (not shown). In addition, it goes without saying that the spring member 26 is made of a good electrical conductor when electrically connected. In FIG. 3, the stator substrate 31 is the printed wiring board 25 and the spring member 26.
This is equivalent to a lid that closes the opening side of the case 12 after accommodating the same in the case 12. Stator board 31
A stator yoke 32 made of, for example, iron is formed at a position corresponding to the coil 21. In addition, for example, power supply terminals 33 and 34 are provided at both ends of the stator substrate 31, for example. The connection terminals 37 and 38 on the stator substrate 31 are provided at positions corresponding to the terminals 28 and 29 connected to the spring member 26, and the power supply terminals 33 and 34 and the wiring patterns 35 and 36.
Are electrically connected by. Coil 2 shown in FIG.
1, drive circuit 24, spring member 26, and spring support portion 2
When 7 and the like are accommodated in the case 12 and the opening of the case 12 is closed by the stator substrate 31, there is a slight air gap between the permanent magnet 11 and the stator yoke 32 facing the coil 21. Therefore, the printed wiring board 25
Can move in the case 12 in the direction of the white arrow shown in FIG. 2 with the spring support portion 27 as a fulcrum.

【0014】次に、図4にしたがって振動アクチュエー
タの駆動回路41を説明する。図4において、駆動回路
41は、可動子20に振動を与える駆動コイル22と、
可動子20の位置を検出する位置検出コイル23と、駆
動コイル22に電源42、たとえばリチウム電池、を接
続するトランジスタ43と、位置検出コイル23に発生
する起電力を一方の端子に、駆動コイル22の電圧を帰
還抵抗Rfと抵抗Raとを介して他方の端子にそれぞれ
入力するたとえば、差動増幅器からなるコンパレータ4
4と、コンパレータ44の出力を前記トランジスタ43
のベースに加えるベース抵抗Rbと、駆動コイル22に
電流を供給する電源スイッチ45とから構成されてい
る。電源スイッチ45により電源42が投入されると、
電流は駆動コイル22に流れる。駆動コイル22に流れ
る電流と永久磁石11による磁界とによって、可動子2
0には電磁力が働き、可動子20は、バネ支持部27を
支点として同一平面内を移動する。可動子20が移動す
ると、可動子20に形成されているコイル21と永久磁
石11との相対位置がずれる。そのため、位置検出コイ
ル23に発生する起電力が減少し、この電圧がコンパレ
ータ44の一方の端子に入力する。コンパレータ44の
他方の端子に入力する電圧は、駆動コイル22にかかる
電圧が帰還抵抗Rfによって帰還されている。このとき
のコンパレータ44の出力電圧は、駆動コイル22と電
源42との間にあるトランジスタ43がOFFになるよ
うに働く。この結果、駆動コイル22に電流が流れなく
なると、コイル21は、バネ部材26の復元力により元
の位置に戻り、最初の状態となる。これを繰り返して往
復運動が行われる。
Next, the drive circuit 41 of the vibration actuator will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the drive circuit 41 includes a drive coil 22 that gives vibration to the mover 20,
The position detecting coil 23 that detects the position of the mover 20, the transistor 43 that connects the power source 42, for example, a lithium battery to the drive coil 22, and the electromotive force generated in the position detecting coil 23 are used as one terminal for the drive coil 22. Is input to the other terminal via the feedback resistor Rf and the resistor Ra, for example, a comparator 4 including a differential amplifier.
4 and the output of the comparator 44 from the transistor 43
It is composed of a base resistance Rb added to the base and a power switch 45 for supplying a current to the drive coil 22. When the power 42 is turned on by the power switch 45,
The current flows through the drive coil 22. The mover 2 is driven by the current flowing through the drive coil 22 and the magnetic field generated by the permanent magnet 11.
An electromagnetic force acts on 0, and the mover 20 moves in the same plane with the spring support portion 27 as a fulcrum. When the mover 20 moves, the relative position between the coil 21 formed on the mover 20 and the permanent magnet 11 is displaced. Therefore, the electromotive force generated in the position detection coil 23 decreases, and this voltage is input to one terminal of the comparator 44. As for the voltage input to the other terminal of the comparator 44, the voltage applied to the drive coil 22 is fed back by the feedback resistor Rf. The output voltage of the comparator 44 at this time works so that the transistor 43 between the drive coil 22 and the power supply 42 is turned off. As a result, when no current flows through the drive coil 22, the coil 21 returns to its original position due to the restoring force of the spring member 26, and becomes the initial state. A reciprocating motion is performed by repeating this.

【0015】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たと
えば、バネ部材の形状は、図2に示す以外に断面を変形
することができ、コイルと同一平面方向に移動できるも
のであれば、どのようなものでも良い。また、バネ部材
および永久磁石の材質は、実施例に記載されたもの以外
に如何なるものをも採用することができる。また、駆動
回路においても同様に実施例に限定されず、同等な機能
を有する回路部品に変えることが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments. And
Various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. For example, the shape of the spring member may be any shape other than that shown in FIG. 2 as long as it can change its cross section and can move in the same plane direction as the coil. Further, as the material of the spring member and the permanent magnet, any material other than those described in the embodiments can be adopted. Similarly, the drive circuit is not limited to the embodiment, and can be replaced with circuit components having equivalent functions.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明によれば、可動子である印刷配線
板と、永久磁石およびステータヨークとの間に機械的摩
擦部分がなく、機械的損失はバネ部材のみであるため、
構造が簡単で、低騒音、長寿命の薄型情報伝達装置用振
動アクチュエータを提供できる。本発明によれば、可動
子が往復運動の一方向に移動する時のみ電流を流し、復
元する時、リード線を兼ねるバネ部材の力を利用して、
可動子とその駆動回路を簡単にしているため、消費電流
少なくしてリチュウム電池の使用を可能にすることが
できた。 本発明によれば、コイルおよび駆動回路等を載
置した印刷配線板そのものが可動子となっているため、
特別の振動子を必要としない。 本発明によれば、コイル
は、同一平面内で空芯に巻回されていると共に、ケー
スがバックヨークとステータヨークおよび配線パターン
とを兼ねているため、振動アクチュエータの厚さをリチ
ュウム電池の厚さと略同じ薄型に製造できる。また、こ
のような構成は、鉄損と永久磁石を拘束する磁気吸引と
がないので、バネ部材のバネ圧が少なくて済むので、消
費電流の節約になる。本発明によれば、印刷配線板にコ
イルを印刷したり、あるいは印刷配線板の配線パターン
を利用してコイル、駆動回路、バネ部材との接続、ある
いは接続端子と給電端子等の接続を可能としたため、リ
ード線を使用しなくても済むので、薄型情報伝達装置
振動アクチュエータの製造が簡単で、振動に対して寿命
が延びるという効果を奏する。
According to the present invention , the printed wiring which is the mover.
Since there is no mechanical friction part between the plate and the permanent magnet and the stator yoke, and the mechanical loss is only the spring member,
A vibration actuator for a thin information transmission device having a simple structure, low noise, and long life can be provided. According to the present invention, an electric current is applied only when the mover moves in one direction of the reciprocating motion , and when the mover is restored, the force of the spring member that also serves as a lead wire is used,
Since the mover and its drive circuit are simple, current consumption
To enable the use of lithium batteries
did it. According to the present invention, a coil, a drive circuit, etc. are mounted.
Since the printed wiring board itself placed is a mover,
No special oscillator is required. According to the present invention, the coil is wound on an air core in the same water plane, cable
Is the back yoke, the stator yoke, and the wiring pattern.
Since also serves as the door, lithium thickness of the vibration actuator
It can be manufactured as thin as a lithium battery . Also, this
With such a configuration, since there is no iron loss and magnetic attraction for restraining the permanent magnet, the spring pressure of the spring member can be small, so
It saves current and current. According to the present invention, print coils on a printed circuit board, or the coil using a wiring pattern of the printed wiring board, the drive circuit, connected to the spring member, or the connection terminal and allowing the connection of such feed terminal Because I did
Since it is not necessary to use a lead wire, it is easy to manufacture a vibration actuator for thin information transmission devices and has a long service life against vibration.
Has the effect of extending.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明におけるバックヨークを兼ねたケース
の一実施例斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a case that doubles as a back yoke according to the present invention.

【図2】 本発明におけるコイルを実装した印刷配線板
の一実施例を示す。
FIG. 2 shows an embodiment of a printed wiring board on which a coil according to the present invention is mounted.

【図3】 本発明におけるステータ基板の一実施例を示
す。
FIG. 3 shows an embodiment of a stator substrate according to the present invention.

【図4】 本発明における振動アクチュエータの駆動回
路の一実施例を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a drive circuit for a vibration actuator according to the present invention.

【図5】 従来例における情報伝達装置に使用する偏平
型ブラシレスモータの断面概略図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a flat brushless motor used for an information transmission device in a conventional example.

【図6】 電気かみそりに使用する振動源の従来例が示
されている。
FIG. 6 shows a conventional example of a vibration source used for an electric shaver.

【図7】 図6に示す振動源の駆動回路である。7 is a drive circuit of the vibration source shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 永久磁石 12 ケース(バックヨーク) 20 可動子 21 コイル 22 駆動コイル 23 位置検出コイル 24 駆動回路 25 印刷配線板 26 バネ部材 27 バネ支持部 28、29 端子 31 ステータ基板 32 ステータヨーク 33、34 給電端子 35、36 配線パターン 37、38 接続端子 41 駆動回路 42 電源 43 トランジスタ 44 コンパレータ 45 電源スイッチ Reference Signs List 11 permanent magnet 12 case (back yoke) 20 mover 21 coil 22 drive coil 23 position detection coil 24 drive circuit 25 printed wiring board 26 spring member 27 spring support portion 28, 29 terminal 31 stator substrate 32 stator yoke 33, 34 power supply terminal 35, 36 Wiring pattern 37, 38 Connection terminal 41 Drive circuit 42 Power supply 43 Transistor 44 Comparator 45 Power switch

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水平面内で同芯的に巻回された駆動コイ
ル22および位置検出コイル23から構成されたコイル
21と、振動アクチュエータ駆動回路24とを設けた印
刷配線板25からなる可動子20と、 当該可動子20が同じ平面内において往復運動を行な
えるようにその一端を片持ち梁として支持する支持部材
からなるバネ部材26と、 前記コイル21の一面にギャップをもって対向するよう
に配置された永久磁石11形成されたバックヨークを
兼ねるケース12と、当該ケース12の蓋部材を兼ねると共に、 上記コイル2
1の他面にギャップをもって対向するように配置された
ステータヨーク32を形成したステータ基板31と、 を備えていることを特徴とする薄型情報伝達装置用振動
アクチュエータ。
1. A mover 20 comprising a coil 21 composed of a drive coil 22 and a position detection coil 23 wound concentrically in a horizontal plane, and a printed wiring board 25 provided with a vibration actuator drive circuit 24. When, the supporting member the movable member 20 is for supporting a cantilever one end thereof for perform a reciprocating motion in the same horizontal plane
A spring member 26 consisting of a case 12 which also serves as a back yoke disposed permanent magnet 11 which is formed so as to face each other with a gap on one side of the coil 21, together with serving as a lid member of the case 12, the coil 2
1. A vibration actuator for a thin information transmission device , comprising: a stator substrate 31 having a stator yoke 32 arranged on the other surface thereof so as to face each other with a gap.
【請求項2】 前記バネ部材26は、前記印刷配線板2
5に設けられたコイル21とバネ支持部27に設けられ
た端子28、29とを電気的に接続するリード線を兼ね
ていることを特徴とする請求項1記載薄型情報伝達装
用振動アクチュエータ。
2. The printed wiring board 2 is provided with the spring member 26.
Claims, characterized in that also serves as a lead wire for electrically connecting the terminals 28, 29 provided on the coil 21 and the spring support portion 27 provided on 5 1 thin signaling instrumentation according
Vibration actuator for location.
【請求項3】 前記コイル21は、印刷配線板25上に
印刷されていることを特徴とする請求項1記載薄型情
報伝達装置用振動アクチュエータ。
Wherein the coil 21 is a flat-screen information according to claim 1, characterized in that it is printed on the printed wiring board 25
Vibration actuator for information transmission device .
【請求項4】 駆動コイル22に印加された電圧および
位置検出コイル23に発生した電圧をそれぞれ比較する
コンパレータ44と、 当該コンパレータ44の出力によって駆動コイル22に
印加する電圧をON/OFFするスイッチ手段43と、 からなる印刷配線板25の駆動回路41を備えたことを
特徴とする請求項1記載薄型情報伝達装置用振動アク
チュエータ。
4. A comparator 44 for respectively comparing a voltage applied to the drive coil 22 and a voltage generated in the position detection coil 23, and a switch means for turning on / off the voltage applied to the drive coil 22 by the output of the comparator 44. 43, a thin information transmission device for vibration actuator according to claim 1, further comprising a driving circuit 41 of the printed wiring board 25 made of.
【請求項5】 前記可動子20が往復運動する周期は、
上記コイルおよび駆動用回路が載置されている印刷配線
板25の質量とバネ部材26の材質と断面形状による
バネ定数とによって決定されることを特徴とする請求項
記載薄型情報伝達装置用振動アクチュエータ。
Wherein the period of the mover 20 reciprocates, the
The mass of the printed wiring board 25 to the coil and the driving circuit is mounted, according to claim 1, characterized in that it is determined by the <br/> spring constant by the material and cross-sectional shape of the spring member 26 Vibration actuator for thin information transmission devices .
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