JPH10117471A - ペイジャー用振動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話に使用されるペイジャー用振動アク
チュエータとして音声を発生させると同時に振動発生効
率を大きくし、衝突時の不要音を抑制する。 【解決手段】 電気音響変換器の振動する部分を低周波
数で駆動して固定した部分に衝突させ衝突時の振動を外
部振動として取りだす。コイルの振動する部分と固定し
た部分を弾性材を介して接着し、衝突時の振動レベルを
大きくすると同時に不要音を抑制させる。駆動電流に極
性を持たせ、ヨークは柔軟に支持する。

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を音声だけでなく、振
動によっても知らしめるために利用するものであり、特
に小型で軽量にする目的で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
良や電磁ノイズの少ないペイジャー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、本発明のペイジャー用振動アクチュエータにおいて
は、従来は音声発生に使用されるムービングコイル型の
電気音響変換器の上下に振動する振動体を、近接して固
定した部分に衝突させ外部に振動を発生させる。

【００１０】上記電気音響変換器として、駆動用のコイ
ルが磁石との相互作用で上下に動き、振動体がコイルと
一体化して動くムービングコイル型の電気音響変換器を
使用するのが最適である。

【００１１】また、電気音響変換器の振動体に近接し
て、樹脂材料などで成形された衝突部を設ける。

【００１２】また、衝突部を円環状に形成して、ムービ
ングコイル型のコイルの径とほぼ同じ大きさにし、振動
体の衝突を構造強度の強い部分で分散させる。

【００１３】さらに、円環状衝突部を円環状平坦部に形
成し、衝突による衝撃を平均的に分散して衝突時の信頼
性を持たせ、衝突音の発生を低減させる。

【００１４】さらに、振動体や振動体と一体化して動く
円環状平坦部と衝突する部分に、衝突音の発生を抑え、
衝突の衝撃を緩和するためゴムや発泡樹脂等の弾性材料
を設けるとよい。

【００１５】衝突する部分と円環状平坦部とを弾性材を
間に介して接着し、コイルの上下の変位や衝突時は弾性
材の伸縮で対応する。

【００１６】円環状衝突部の円環状平坦部の内側に複数
のスパイラル状のダンパを形成し、他端をプレートの孔
に固定して全体の径を小さくして、円環状平坦部とダン
パを樹脂で一体成形するとよい。

【００１７】振動体の構造強度を上げるため振動体をド
ーム形状に成形して円環状平坦部に接着し、数百Ｈｚ以
上の周波数の駆動電流による振動で音声を発生できる構
成にする。

【００１８】磁石、ヨークとプレートで構成される磁気
回路を上下に柔軟な構成物で固定した部分である衝突カ
バーに支持する。

【００１９】この構成物を薄いゴムで円環状に形成し、
下の一端でヨーク周辺の平坦な部分を支え、上の他端を
固定した部分である衝突カバーに接着し、両端を複数の
薄いゴムで支持することによって磁気回路が上下に柔軟
に動きやすくする。

【００２０】または、この構成物を管状のゴムを磁気回
路の最外周部のヨーク頂部の裏面平坦部と衝突カバーに
固定した支持部の間に挟み磁気回路を上下に可動にす
る。

【００２１】または、この構成物を蛇腹状のゴムや発泡
樹脂等で磁気回路の最外周部のヨーク頂部の裏面平坦部
と側面と衝突カバーに固定した支持部の間にはさみ磁気
回路を上下に柔軟に可動にする。

【００２２】または、この構成物を薄いゴムで形成し、
一端で磁気回路の一部であるヨークの底部を支え、他端
を固定した部分である衝突カバーに接着することによっ
て磁気回路を上下に柔軟に支持する。

【００２３】振動発生用の低周波数の駆動電流をコイル
に印加した際に、振動体が磁石とは反対側の衝突する方
向の駆動力になる極性側を主体とした交流電流とする。

【００２４】片方に極性を持たせた駆動交流電流の波形
を、方形波の立ち上がりと立ち下がりの傾きを緩和した
ものにする。

【００２５】前記交流波形を得るため、方形波発信回路
の後に積分回路を設け、さらに電流駆動のための電圧電
流変換回路を接続する。

【００２６】磁石、ヨークとプレートで構成される磁気
回路を柔軟な構造物で支持する代わりに、磁気回路の最
外周部のヨーク頂部の平坦部と衝突カバーを弾性材を間
に介して接着することもできる。

【００２７】磁気回路のヨークに複数のスリットの切り
欠け部を設け、コイルからの引出し電極線を通す構成に
する。

【００２８】磁気回路のヨークを複数の薄い磁性材の板
を重ねて加圧成形し、比較的深くて垂直な円周状の内壁
面を有するものにする。

【００２９】

【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。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は上部で内側に
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１
５を間に介して接着する。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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、常時円環状平坦部２３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。

【００４１】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、衝突による振動は、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２
７に伝わることになる。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衝突力を衝突カバー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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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に支
持する構成でのコイル２０への反発力を加えて振動のレ
ベルを上げ、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１１および図１
２を以下で示す。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】図１５の本発明の実施例ではコイル５３、
円環状平坦部５４やボビン５５を支持し、位置決めする
ダンパは使用されていない。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した場合は、ダンパ
で相互の中心決めや上下の位置決めが特に必要でなくな
る。コイル５３と磁石１６やプレート１７からなる磁気
回路は空間を介して相互に力をやりとりするからであ
る。このダンパのない構成は図３、図９、図１０、図１
１や図１２などの実施例においても可能である。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】

【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。

【００５９】円環状平坦部と一体化したコイルは弾性材
を介して衝突する部分に接着されているにも関わらず、
コイルによる衝突により大きな振動を引き出すことがで
きる。同時に、接着されているために比較的容易に衝突
時の不要な衝突音を抑制できる。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。

【００６０】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としてコイル自身の駆動力と加算
して衝突時に大きい振動を発生させることができる。

【００６１】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
反発力で柔軟に支持されたヨークや磁石等からなる磁気
回路が衝突する部分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
ためコイルの衝突を介して大きい振動を生じさせること
ができる。

【００６２】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。

【００６３】またこの駆動電流の時、磁気回路は殆ど衝
突する部分に衝突しないため、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。

【００６４】そしてこの駆動電流の形を方形波の、特に
立ち上がりを緩和することでコイル衝突時の不要音を抑
制できるが、コイルと一体化した円環状平坦部を弾性材
を介して衝突する部分に接着することによって、立ち上
がりの傾斜を少々急にしても不要音の発生レベルをさほ
ど上げずに衝突による振動を大きくすることができる。

【００６５】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、比較的に薄くてしなりやすい樹脂板
などに衝突して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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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 (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石とコイルで磁気回路を構成し、
   上下に可動な振動体からなる電気音響変換器において、
   低周波電気信号入力で前記振動体と一体に動く部分を固
   定した衝突部に衝突させることにより外部に振動を発生
   させるに際し、前記固定した衝突部と前記振動体のコイ
   ル上部を弾性材を間に介して接着した構成にしたことを
   特徴とするペイジャー用振動アクチュエータ。
2. 【請求項２】 永久磁石、ヨークおよびプレートからな
   る前記コイル以外の磁気回路を上下に柔軟な構造物で支
   持したことを特徴とする請求項１記載のペイジャー用振
   動アクチュエータ。
3. 【請求項３】 前記柔軟な構造物を前記ヨークの周辺の
   平坦な部分を上下に薄いゴムで挟み、前記上下の薄いゴ
   ムの間を複数箇所ゴムで連続支持する構造物にしたこと
   を特徴とする請求項１、２記載のペイジャー用振動アク
   チュエータ。
4. 【請求項４】 前記上下の薄いゴムを円環状にしたこと
   を特徴とする請求項３記載のペイジャー用振動アクチュ
   エータ。
5. 【請求項５】 管状のゴムを介し、前記固定した衝突部
   に一体化した支持部で前記磁気回路の周辺部を支持した
   ことを特徴とする請求項１、２記載のペイジャー用振動
   アクチュエータ。
6. 【請求項６】 蛇腹状のゴムを介し、前記固定した衝突
   部に一体化した支持部で前記磁気回路の周辺部を支持し
   たことを特徴とする請求項１、２記載のペイジャー用振
   動アクチュエータ。
7. 【請求項７】 発泡弾性材を介し、前記固定した衝突部
   に一体化した支持部で前記磁気回路の周辺部を支持した
   ことを特徴とする請求項１、２記載のペイジャー用振動
   アクチュエータ。
8. 【請求項８】 薄いゴムで前記磁気回路のヨークの底部
   を支持したことを特徴とする請求項１、２記載のペイジ
   ャー用振動アクチュエータ。
9. 【請求項９】 前記コイル以外のヨークを含む磁気回路
   を弾性材を介し前記固定した部分に接着したことを特徴
   とする請求項１、２記載のペイジャー用振動アクチュエ
   ータ。
10. 【請求項１０】 前記コイルとを前記コイル以外のヨー
    クを含む磁気回路をダンパを介さずに設けた請求項１か
    ら９記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
11. 【請求項１１】 ドーム形状に成形した振動体を有する
    ことを特徴とする請求項１から１０記載のペイジャー用
    振動アクチュエータ。
12. 【請求項１２】 前記コイルの径と近似した径の円環状
    衝突部を設けたことを特徴とする請求項１から１０記載
    のペイジャー用振動アクチュエータ。
13. 【請求項１３】 前記円環状衝突部の内側にスパイラル
    状のダンパを設けたことを特徴とする請求項１から９記
    載のペイジャー用振動アクチュエータ。
14. 【請求項１４】 前記円環状衝突部とスパイラル状のダ
    ンパを樹脂の一体成形で形成したことを特徴とする請求
    項１３記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
15. 【請求項１５】 永久磁石とは反対側の前記固定した部
    分への衝突方向の駆動力が前記コイルに作用する極性を
    主体とした交流電流を印加することを特徴とする請求項
    １から１０記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
16. 【請求項１６】 方形波の立ち上がりと立ち下がりの傾
    きを緩和した交流電流を印加することを特徴とする請求
    項１５記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
17. 【請求項１７】 前記磁気回路のヨークに複数のスリッ
    トを設け、前記コイルからの引き出し電極線を通す構成
    にした請求項１から１０記載のペイジャー用振動アクチ
    ュエータ。
18. 【請求項１８】 前記磁気回路のヨークを複数の薄い磁
    性材の板で成形したことを特徴とする請求項１から１０
    及び１７記載のペイジャー用振動アクチュエータ。