JP2004057958A - 筒型振動体とその搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】振幅が大に取れ、振幅のピークの加速度がゼロとなる点を回避し、破損が防げ、衝撃性の問題のないようにする。
【解決手段】この筒型ケース（１）に格納された筒型励磁コイル（２）に内径を保護するカバー部材（３）を介してこの筒型励磁コイルの内径部に出入りするもので一部が磁性体からなる可動ウエイト（４）と、この可動ウエイトの両端を支持すると共にし、前記筒型励磁コイルに電力を印可したとき可動ウエイトを最大振幅にならない前に受け止めるようにしたする弾性体（５、６）と、前記筒型ケースの開口部に配されたブラケット（７）と、前記筒型励磁コイルに電力を与えるために前記ブラケットに配された給電端子（７ａ、７ｂ）を備えた。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信装置の報知手段等に用いられる振動体に係り、特に細筒型にして外部に可動部材が出ないようにしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年移動体通信技術が益々発展し、移動体装置の軽量薄型化に拍車がかけられてきている。最近では移動体通信装置は発音による報知手段の騒音の問題より振動によるサイレントコール手段が多用されるようになってきた。
この振動発生手段としては、円筒型直流モータの出力軸に偏心ウエイトを取り付けたものか、もしくはロータ自体を偏心させた扁平型コアレス振動モータが用いられている。モータを用いるのは振幅が比較的大きくとれ、遠心力を利用するだけで効率もよいためである。
また、報知手段として振動モータの他に最近では特開２００１−３４７２２５に開示されたように、Ｕ型形状にばね材の先端にマグネットとウエイトを配し、励磁コイルの中に前記マグネットを出し入れすることによって振動を得るようにしたものが知られるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成のものは角筒型の短手方向に振幅が発生するようになっているので、振幅が大きく取れない問題があるし、板ばね型のため金属疲労の問題が包含され、落下などの衝撃に弱い問題があり、このようなものは通常振幅のピークで振動加速度がゼロになってしまう問題もある。
そこで、この発明の目的は、前述の欠点を励磁コイルの形状と可動ウエイトに工夫を凝らして解決したもので、コンパクトながらも振幅が大に取れ、振幅のピークの加速度がゼロとなる点を回避し、破損が防げ、耐衝撃性の問題のない移動体通信用振動体を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するには、請求項１に記載の発明のように、筒型ケースと、この筒型ケースに格納された筒型励磁コイルと、この筒型励磁コイルの少なくとも内径を保護するカバー部材を介してこの筒型励磁コイルの内径部に出入りするもので少なくとも一部が磁性体からなる可動ウエイトと、この可動ウエイトの少なくとも一端を支持すると共に、前記筒型励磁コイルに電力を印可したとき可動ウエイトを最大振幅にならない前に受け止めるようにしたする弾性体と、前記筒型ケースの開口部に配されたブラケットと、前記筒型励磁コイルに電力を与えるために前記ブラケットに配された給電端子とを備えたものにより達成できる。
このようにすれば、励磁コイルに所定の電気信号を通電することによりこの励磁コイルは筒型ソレノイドを構成しているので内部に磁界が発生し、この磁界の方向に応じて磁性体からなる可動ウエイトを励磁コイル内部で往復振動させる。
このとき、保護部材によって励磁コイルは可動ウエイトで傷つけるおそれがなく、可動ウエイトを最大振幅にならない前に受け止めるようにしたので、振幅のピークでも振動加速度がゼロにならないようにでき、熱の影響を受けるマグネットが内部で隔離されているのでリフロー対応型にできる。
具体的な解決手段は、請求項２に記載の発明のように、前記可動ウエイトは磁性体として可動方向に着持されたマグネットとこのマグネットに配された比重５以上の高比重部材とを有するのがよい。このようにすれば、振動加速度を大にできる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記弾性体はスポンジ状クッション部材で構成され、このスポンジ状クッション部材は前記可動ウエイトに常時接触しているものがよい。
このようにすれば、可動ウエイトの打撃音が皆無となり、構成が簡単で組み込みも容易にでき、落下などの衝撃に耐えられる。
さらに、請求項４に記載の発明のように、前記弾性体はコイルばねからなるものでも達成できる。このようにすれば、励磁コイルに通電したときに発生する磁力によって磁性体からなる可動ウエイトは、コイルばねに逆らって励磁コイル内に引き込まれ、非通電には今度はコイルばねの維持力によって引き戻されるので往復振動が生ずる機能があるが、可動ウエイトはマグネットがなくてもできるので構成が簡単となる。
また、別の構成として請求項５に記載の発明のように、前記励磁コイルは２個に分割され、前記筒型ケースの両端に配され、前記可動ウエイトはこの中間位置に配されているもので達成できる。
このようにすれば、可動ウエイトは励磁コイル内に収められるので、可動方向の長さを短くできる。
これらは、請求項６に記載の発明のように、前記カバー部材はフッ素系樹脂からなる薄いスリーブであってこのスリーブにグリースが介在しているのがよい。
このようにすれば、可動ウエイトの動きがスムースで、励磁コイルの保護が容易にできる。
そして、このようなモータを印刷配線板に搭載させるには、請求項７に示すように、前記筒型ケースは少なくとも一面が平面となっていてこの平面を印刷配線板に載置し、前記ブラケットに配された給電端子を印刷配線板の所定のパターンに半田結線させることを特徴とするのがよい。
このようにすれば、取り付けが容易で、占有空間を大にすることなくでき、熱の影響を受けるマグネットが内部に隔離されているのでリフロー半田対応可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の筒型振動体の第１の実施の形態を示す断面図である。
図２は、図１の斜視図である。
図３は、図１の第１の実施の形態の変形例を示す断面図である。
図４は、本発明の筒型振動体の第２の実施の形態を示す断面図である。
図５は、本発明の筒型振動体の第３の実施の形態を示す断面図である。
図６は、同第３の実施の形態の変形例の断面図である。
【０００６】
次にこの発明の筒型振動体の構成を図面に示す各実施の形態及び変形例に基づいて説明する。
図１は、第１の実施の形態として１個の励磁コイルなるもので、すなわち、サイズが５ｍｍ角程度の角筒型ケース１の内部に同形状に多層ソレノイド型励磁コイル２が格納され、続いてこの励磁コイル２の内側に薄いフッ素系樹脂からなるスリーブ状カバー部材３がはめ込まれ、この励磁コイル２の内面を保護するようになっている。このカバー部材３の内部には、さらに、可動ウエイト４が遊嵌され、この両端に配した弾性体としてのスポンジ状クッション部材５、６で支持されている。このスポンジ状クッション部材５、６は、可動時の打撃音を防ぐために常時可動ウエイトに接触させている。
前記可動ウエイトは可動方向に着磁された希土類マグネット４ａとこの希土類マグネット４ａを覆うように一体成形された比重８程度の高比重部材４ｂからなる。
ここで、高比重部材４ｂは、タングステン合金からなるブロックもしくは粉末をポリアミド樹脂に含ませたもので、全体の比重として５〜１３程度のものが用いられる。
前記角筒型ケース１には、これらの部材を格納した後、図２に示すように、その開口部に同形状で形成された、例えばなどの耐熱性のある樹脂製ブラケット７が取り付けられる。この樹脂製ブラケット７には、一対の給電端子７ａ、７ｂが一体成形され、長手方法に突き出されており、これらの給電端子７ａ、７ｂの根元には、前記励磁コイルの端末２ａが溝７ｃを介して外方に導出されて結線されるようになっている。
このようにした角筒型振動体は平らな底面をアクリル系粘着剤等の接着剤（図示せず）を介して移動体通信装置側の印刷配線板Ｉに載置され、前記給電端子７ａ、７ｂが所定のパターンに半田接続される。
図中、１ａは、角筒型ケース１から長手方向に一体に突き出されたダミー端子である。したがって、各端子は短手方向に突き出ないようになっているので、占有面積が犠牲にならない。
このように構成すれば、励磁コイル２に例えば１５０ヘルツの交番電流を印可すると、可動ウエイト４は、励磁コイル２に発生する磁界の方向に応じてによって励磁コイル内に往復動するので、外部に１５０ヘルツの振動を発生させる。
なお、ここで、前記可動ウエイト４は、往復動するときそれぞれのピークで加速度がゼロになってしまうが、これを避けるために前記弾性体の圧縮力をコントロールして可動ウエイトの可動範囲を規制させるようにしてある。
【０００７】
上記実施の形態は、図３に示すように変形し応用例が考えられる。すなわち、カバー部材は、励磁コイル２自体に塗布した保護塗料２ａで構成し、給電端子をホット側端子７ａのみにし、前記ダミー端子１ａに励磁コイルの一方の端末を結線させてもよい。
【０００８】
図４に示すものは、磁性体からなる可動ウエイトをマグネットを使用しないで構成したものである。すなわち、電磁軟鉄で構成された磁性体４４ａと、高比重部材４ｂからなる可動ウエイト４４は、弾性体として両端に配された柔軟な圧縮伸張コイルばね５５、５６を介して前記筒型ケース１とブラケット７に支持されている。その他の構成は、図１と同等のため、同一符号を付してその説明を省略する。
このように構成すれば、励磁コイル２に半波通電すると、可動ウエイト４４は励磁コイルに発生する磁力によって圧縮伸張コイルばね５５を圧縮し、圧縮伸張コイルばね５６を伸張させるするようにして前記励磁コイル２の内部に引き込まれ、非通電になれば元の位置に復元することによって往復振動を発生する。
ここでは、振幅が最大になる前に反転するように構成させるのが容易なように両端に配したものを示したが、片方のみに圧縮伸張コイルばね５６を配したものでもよいし、また、前記高比重部材は削除することもできる。
【０００９】
図５は、励磁コイルを２個に分割した実施の形態を示している。すなわち、角筒型ケース１の両端に励磁コイル２Ａ、２Ｂを配し、これらの中間に可動ウエイト４を配したものである。この可動ウエイトは可動方向（長手方向）に着磁された希土類マグネットを有し、スポンジ状クッション部材５、６で支持されるのは、前記図１と同様である。
図中、他の部材は同一符号を付してその説明を省略する。
ここで前記励磁コイル２Ａ、２Ｂは通電時、それぞれ反発磁界が発生するように逆相に結線するように配慮されている。したがって、中間に配された可動ウエイトは両端にＮ、Ｓの磁極が生じているので、この反発磁界を受けて吸引反発することになり、長手方向に往復動し、クッション部材からなる弾性体を介して外部に振動を発生させることになる。
このように可動ウエイトは、励磁コイル２Ａ、２Ｂからさらに外方に出ないようになるので、全体として長手方向の長さを短くできる。
【００１０】
図５は、上記図３の変形で弾性体として圧縮コイルばね３１、３２で構成したものである。ここでも励磁コイル２Ａ、２Ｂは反発磁界が発生するようにしてあり、前記圧縮コイルばね３１、３２はそれぞれ最大振幅時に加速度がゼロにならないように手前で戻るように配慮されている。
【００１１】
上記はいずれも角筒型ケースと同形状のブラケットからなるものを示したが、印刷配線板に載置できるような平面があれば、角筒型に限定されない。例えば断面が蒲鉾型にしたものでもよく、円筒型で取り付け部材を備えたものでもよい。
また、弾性体としてクッション部材や圧縮コイルばね以外のものを用いることもできる。
そして、前記高比重部材は、比重１７程度のタングステン焼結合金にすることもできる。
【００１２】
さらに、この発明はその技術的思想、特徴から逸脱することなく、他のいろいろな実施の形態をとることができる。そのため、前述の実施の形態は単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。この発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には拘束されない。
【００１３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明、特に請求項１に記載した発明によれば、励磁コイルに所定の電気信号を通電することによりこの励磁コイルは筒型ソレノイドを構成しているので内部に磁界が発生し、この磁界の方向に応じて磁性体からなる可動ウエイトを励磁コイル内部で往復振動させる。このとき、保護部材によって励磁コイルは可動ウエイトで傷つけるおそれがなく、可動ウエイトを最大振幅にならない前に受け止めるようにしたので、振幅のピークでも振動加速度がゼロにならないようにでき、可動ウエイトにマグナットを配したものでもハウジングから隔離されているのでリフロー半田対応できる。
請求項２に記載した発明によれば、振動加速度を大にできる。
請求項３に記載した発明によれば、可動ウエイトの打撃音が皆無となり、構成が簡単で組み込みも容易にでき、落下などの衝撃に耐えられる。
請求項４に記載した発明によれば、前記弾性体はコイルバネからなるものでも達成できる。このようにすれば、励磁コイルに通電したときに発生する磁力によって磁性体からなる可動ウエイトは、コイルばねに逆らって励磁コイル内に引き込まれ、非通電には今度はコイルばねの維持力によって引き戻されるので往復振動が生ずる機能があるが、可動ウエイトはマグネットがなくてもできるので構成が簡単となる。構成が簡単となる。
請求項５に記載した発明によれば、可動ウエイトは励磁コイル内に収められるので、可動方向の長さを短くできる。
請求項６に記載した発明によれば、可動ウエイトの動きがスムーズで、励磁コイルの保護が容易にできる。
請求項７に記載した発明によれば、取り付けが容易で、占有空間を大にすることなくでき、影響を受けるマグネットが内部に隔離されているのでリフロー半田対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の筒型振動体の第１の実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【図３】図１の第１の実施の形態変形例の断面図である。
【図４】本発明の筒型振動体の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の筒型振動体の第３の実施の形態を示す断面図である。
【図６】同第３の実施の形態の変形例の断面図である。
【符号の説明】
１、１１　筒型ケース
２、２２　励磁コイル
３　カバー部材
４　可動ウエイト
５、６、５５、５６　弾性体
７　ブラケット

Claims (7)

1. 筒型ケースと、この筒型ケースに格納された筒型励磁コイルと、この筒型励磁コイルの少なくとも内径を保護するカバー部材を介してこの筒型励磁コイルの内径部に出入りするもので少なくとも一部が磁性体からなる可動ウエイトと、この可動ウエイトの少なくとも一端を支持すると共に、前記筒型励磁コイルに電力を印可したとき可動ウエイトを最大振幅にならない前に受け止めるようにする弾性体と、前記筒型ケースの開口部に配されたブラケットと、前記筒型励磁コイルに電力を与えるために前記ブラケットに配された給電端子とを備えた筒型振動体。
2. 前記可動ウエイトは磁性体として可動方向に着磁されたマグネットとこのマグネットに配された少なくとも比重５以上の高比重部材とを有する請求項１に記載の筒型振動体。
3. 前記弾性体はスポンジ状クッション部材で構成され、このスポンジ状クッション部材は前記可動ウエイトに常時接触している請求項１に記載の筒型振動体。
4. 前記弾性体はコイルバネからなる請求項１に記載の筒型振動体。
5. 前記励磁コイルは２個に分割され、前記筒型ケースの両端に配され、前記可動ウエイトはこの中間位置に配されている請求項１に記載の筒型振動体。
6. 前記カバー部材はフッ素系樹脂からなる薄いスリーブである請求項１〜５のいずれか１項に記載の筒型振動体。
7. 前記筒型ケースは少なくとも一面が平面となっていてこの平面を印刷配線板に載置し、前記ブラケットに配された給電端子を印刷配線板の所定のパターンに半田結線させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の筒型振動体の搭載構造。

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