JPH10165892A

JPH10165892A - ペイジャー用振動アクチュエータ

Info

Publication number: JPH10165892A
Application number: JP32499796A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suyama; 英夫陶山
Original assignee: EE C II TEC KK
Current assignee: EE C II TEC KK
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 1998-06-23

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
た部分を接着層を介して接着し、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２４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１２１で駆動される
シャフト１２２を介してカウンタウェイト１２３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１２１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１２１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図２５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１２１による回転で、カウンタウェ
イト１２３は回転中心１２４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１２１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。

【０００４】図２６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１２５の内部を示す
斜視図である。回転軸１２８に重心を偏心させた円板状
の巻線コイル１２６を設け、薄板状の永久磁石１２７と
の間で回転駆動力を発生させる。駆動電流は刷子１２９
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１２６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ｍ
ｍ以下の扁平な形状にすることは難しい。

【０００５】図２７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１
３０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１３１、１３２、１３３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。

【０００６】

【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。

【０００７】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。

【０００８】

【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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】衝突する部分と円環状平坦部とを接着剤や
接着シートで直接に接着し、コイルの上下の変位を樹脂
材料などで一体成形された衝突部と衝突カバーの一部の
振動に変える。

【００１４】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、他端をプレートの中
央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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】または、この構成物を管状のゴムで磁気回
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。

【００１８】または、この構成物を蛇腹状のゴムや発泡
弾性材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。

【００１９】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。

【００２０】または、この構成物をゴムで形成する場
合、磁気回路のヨークの外径の外に複数の爪状突起を有
する円環状の樹脂成形材で衝突カバーに接着し、爪状突
起にヨーク底部を支持するゴムを掛けて磁気回路を上下
に柔軟に可動にする。

【００２１】または、この構成物をゴムで形成する場
合、磁気回路のヨークの外径の外に複数の爪状突起を有
し円環状の樹脂成形材で衝突カバーに接着し、さらにヨ
ークの複数のスリットから突出したフックを有する円環
を磁気回路底部に接着し、爪状突起とフックにゴムを掛
けて磁気回路を上下に柔軟に可動にする。

【００２２】または、この構成物をプレートの中央部で
接着固定したダンパのみで磁気回路を支持し、磁気回路
を上下に柔軟に可動にする。

【００２３】そして、磁気回路上部のプレートに円状の
孔を有する板を接着して円状の孔を中央に配置し、樹脂
材料で成形したダンパをはめ込み、その場合、ダンパに
傾斜を持たせて中央部が高くなる構成にしてもよい。

【００２４】振動発生用の低周波数の駆動電流をコイル
に印加する際に、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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】

【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。

【００２９】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は接着剤や接着シ
ートにより直接に接着される。衝突部２は衝突カバー１
２と一体化され全体として固定した衝突部を構成する。

【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て済み、接着層
の柔らかさによってはドーム状の振動体１が主体で、そ
れに接着された衝突部２と一体化された衝突カバー１２
は従属的にコイル３の駆動力に応じて上下に変位した
り、あるいは双方とも同じ振動の変位を駆動のコイル３
の近傍で行う。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を直接に
接着しても振動発生を抑制することはない。

【００３２】衝突部２に接着層を介して衝突する円環状
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衝突カバー１２を伝わ
り、さらに外部に伝搬していく。ヨーク５には孔１４
が、衝突カバー１２には複数の孔１５が設けられるとよ
い。図１の本発明の実施例の断面図は図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と衝突カバー１２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、
直接に接着した衝突部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。衝突時の音の発
生レベルを押さえ、衝突の衝撃を和らげ破損しにくくす
るため、衝突部２と円環状平坦部８を接着剤や接着シー
トで直接に接着するとよい。

【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２６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２６と一体化された衝突部２５
と接着剤や接着シートで直接に接着されている。

【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される必要があ
る。図３の実施例では、支持ゴム２９で磁気回路のヨー
ク１８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２６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２９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６は、図３で示した本発明の実施例に用
いたアクチュエータのヨーク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見た斜視図である。
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。

【００３７】図５は、本発明の実施例図３で使用する磁
気回路やコイル２０を含む駆動部であるアクチュエータ
を示す。ボビン１９、コイル２０や円環状平坦部２３を
中心方向には固く上下方向には柔らかに変位できるよう
にダンパ２１で支え、磁気回路中央のダンパ支持部２２
で位置固定する。

【００３８】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が衝突部２
５を押さえて、その反作用で磁気回路が下に変位した状
態を示す。この時、ヨーク頂部２８を支持する支持ゴム
２９は伸び、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２６からより離れた状態になる。この状態はコイ
ル２０による衝突振動を衝突カバー２６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。

【００３９】駆動電流に極性を持たせる場合、図３の磁
石１６と逆方向で衝突カバー２６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１６の着磁方向やコイル２０の巻き方によって電流
の向きで一義的に決まり、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７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。

【００４０】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２６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２６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は接着剤や接着シートで直接
に衝突部２５に接着されているため相互に離れることな
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２６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。

【００４１】駆動電流が図７の実線の方形波電流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、図４のようにヨーク頂部２８は衝突
カバー２６から離れた状態が維持される。例えば図７の
Ａの値を２００ミリアンペアにした場合、図４で比較的
柔らかい支持ゴム２９で支持すると、衝突カバー２６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。

【００４２】この場合、ヨーク頂部２８は衝突カバー２
６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から接着層を介した衝突で衝突部２５から
衝突カバー２６に伝わることになる。図７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部
２５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。

【００４３】図７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。この現象は振動体２４のドーム
部の大部分を除いた振動体の場合でも、不要音のレベル
が少し下がるメリットがあるが、ほぼ同じ結果になっ
た。

【００４４】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８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抑えることができる。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９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。

【００４５】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が接着層を介して直接に衝突部２５に接着されている
場合は、接着せずに円環状平坦部２３が衝突部２５から
離れることもある場合に比較して、衝突時の不要音の発
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、衝突カバー２６を比較的薄くする
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２６の一部も追随して振動するか
らである。

【００４６】上記の事例をより徹底する本発明の他の実
施例を示すと、図１０や図１１の断面図で示すように、
図１や図３の実施例で示された振動体１や振動体２４の
ドーム状の部分を除去し、また、衝突カバー１２や衝突
カバー２６にあった孔１５や孔２７をなくしてしまうこ
とになる。

【００４７】図１０において、振動体４１にはドーム状
の部分はない。しかし、ボビン４５、コイル４６や円環
状平坦部４４と一体となって構成され、上下の変位に柔
軟なダンパ４２で支持され、ダンパ支持部４３で位置固
定される。コイル４６に駆動電流が流され、円環状平坦
部４４と接着された衝突部４８への衝突を介して衝突カ
バー４７が振動することになり、数百から数キロヘルツ
の周波数の音声の場合には比較的小さい変位で振動して
も衝突カバー４７は比較的に大きな面積を持つために音
のレベルはかなり大きいものになる。低周波数による振
動もヨーク１８を含む磁気回路を柔軟に支持することに
より大きくとれることは言うまでもない。衝突カバー４
７に複数の孔を設けず密閉することによって、結果的に
防水、防塵の役割を果たすことにもなる。

【００４８】図１１は同じ目的の本発明の実施例を示す
ものであるが、樹脂などで成形された衝突カバー４９の
衝突部５０の近くに円環状の薄い部分５１を設けて変位
をとりやすくすることにより、音声の発生レベルをより
大きいものにすることも可能である。薄い部分５１の径
をさらに大きいものにしても、より大きい音を発生する
ことも可能である。

【００４９】図１２で示すように、携帯電話に図１０で
示した本発明のペイジャー用振動アクチュエータを筐体
位置５２の内側に搭載した場合、筐体位置５２で大きく
振動することは当然ながら、筐体の設計や駆動周波数に
よっては近くの筐体位置５３よりも筐体位置５４や筐体
位置５５の方が振動レベルが大きい場合もある。ただ、
音を発する部分が筐体の一部に固定されず比較的広い筐
体表面から、さらに一つの面に限定されないため、音の
レベルも比較的大きく、さらには筐体位置５２の部分が
服等で密着されても、着信音声を聞き取ることが容易に
なる。音声マイクロフォンが内蔵される筐体位置５６で
は振動による音が大きく混入されない工夫としてマイク
ロフォンを筐体から弾性材で浮かせて設定するとよい。

【００５０】図１０と同じ目的の本発明の他の実施例を
図１３、図１４、図１５、図１６、図１７および図１８
の断面図で示す。振動や音声を発生させる構造の考え方
は同一である。衝突する部分に接着層を介して接着する
こと、さらに振動レベルを大きくするために磁気回路を
柔軟に支持する考え方が同じであることは言うまでもな
い。

【００５１】図１３の実施例の断面図で、磁気回路の最
外周部のヨーク頂部５８の裏面平坦部に管状ゴム５９を
介して支持部６０で支持する。支持部６０自身は衝突カ
バー４７に固定されるため、ヨーク５７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６０は円環状
にして衝突カバー４７に接着するとよい。

【００５２】図１４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５８の裏面平坦部に
蛇腹状に成形した蛇腹状ゴム６２で押さえ、ヨーク５７
の外周部と支持部６３で支持する。結果、ヨーク５７を
含む磁気回路は上下に柔軟に変位できる。

【００５３】図１５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５８の裏面平坦部に管状の
発泡させた弾性材６４を当て、支持部６３でヨーク５７
を含む磁気回路を柔軟に支持する。いずれの支持部も衝
突カバーを介して衝突部と一体化される。

【００５４】図１０と同じ目的であるが、実際の組み立
てや特性の不揃いを抑える構成にした本発明の実施例を
図１６、図１７および図１８の断面図で示す。図１６
で、複数の爪状突起７５を有する円環状の樹脂成形材７
４を衝突カバー７８に接着する。この円環状の樹脂成形
材７４の内径近傍を衝突部として兼用し、コイル６７を
有する円環状平坦部７３を直接接着する。支持ゴム７６
を複数の爪状突起７５に掛け、ゴム底部７７でヨーク６
８の底部を支え、ヨーク６８、プレート６６や磁石６５
からなる磁気回路を上下に柔軟に動くように支持する。
支持ゴム７６は接着等で固定する必要がないため、組立
が容易で、特性の不揃いも小さいものになる。

【００５５】図１７では支持ゴム７９でヨーク８３の底
部を支持するかわりに、複数のフック８０に交互に掛け
て磁気回路を上下に柔軟に動くように支持する。フック
８０は円環８２と一体化されている。円環８２は磁石６
５とヨーク８３の間の底の部分に接着して固定され、フ
ック８０はスリット８１から突出させる。

【００５６】図１６、図１７の実施例でも磁気回路とコ
イル６７との中心決めにはプレート６６の中央部でダン
パ支持部７２が接着固定された上下に柔軟なダンパ７１
でなされることは変わりない。フック８０を使って支持
ゴム７９で支持することによってヨーク８３の底部にゴ
ムが必要なく、全体の厚さを少しでも薄くすることがで
きる。

【００５７】図１８は図１６とほぼ同じ構成であるが、
磁石をより有効に利用し、全体を少しでも薄くするため
のものである。爪状突起７５とヨーク８８の底部を支持
ゴム７６でもって磁気回路を柔軟に支持することは変わ
りないが、磁石８５の上のプレート８６は中央に孔が設
けてなく、その分磁石を有効に利用できる。また、ダン
パ９０に傾斜を持たせて中央が高いものにして、ダンパ
支持部９２をプレート８６に接着した孔あき板９３の中
央の孔にはめ込み接着固定することによって、中心位置
決めと同時に全体を薄くできる。そして、ヨーク頂部９
４が衝突カバー７８と接着して一体化した円環状の樹脂
成形材７４とでまれに起きる衝突の緩和のために弾性材
９５を介してもよい。

【００５８】また、携帯電話等で本発明のペイジャー用
振動アクチュエータを使用した場合、落下などによる急
激な加速度変化が起きた場合、衝突カバー７８と比較的
質量の大きい磁気回路に急激な位置変化が生じ、結果的
にダンパ７１等に大きな応力が加わり破壊に到ることも
ありうる。これを避けるため支持ゴム７６と７９が衝突
カバー７８の垂直方向の、さらに重要であるが爪状突起
７５が平行方向の大きな加速度変化から保護する役割を
果たすことにもなる。

【００５９】図１９は図１６の実施例を上下を逆にして
見た斜視図である。磁気回路の一部であるヨーク６８の
底部を支持ゴム７６と連続したゴム底部７７で支え、支
持ゴム７６は円環状の樹脂成形材７４に設けられた爪状
突起７５に掛けて磁気回路全体を柔軟に支持する。この
際、コイルから引き出す電極線９６は弾性材９７で押さ
えて接着固定して端子９８に接続すると使用する場合に
便利である。

【００６０】図２０の本発明の他の実施例は、支持ゴム
７６を掛ける爪状突起７５を有する円環状の樹脂成形材
９９が、コイル１０３を接着した円環状平坦部１０２と
一体成形されて、接着剤や接着シートで直接に衝突カバ
ー７８に接着されたものである。ダンパ１００も一体成
形されてもよい。この構成は部品点数が少ない。

【００６１】図２１は磁気回路を柔軟に支持して振動を
大きくする目的は同様であり、衝突部４８に円環状平坦
部１０８が直接に接着されることも同様であるが、磁気
回路を柔軟に支持する構成が異なる。プレート１７の中
央部でダンパ支持部１０７を接着して固定し、ダンパ１
０６のみで磁気回路を柔軟に支持する。片方の極性の駆
動電流を印加した場合、ヨーク５７は衝突カバー４７か
ら変位の中心が離れた位置に移動する。その変位量を極
端に大きくせず、振動を柔軟にするために、ダンパ１０
６の内側を薄く、外側を厚めにすることが効果的であ
る。

【００６２】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以下でダンパ２１、ダンパ４
２、ダンパ７１、ダンパ９０、ダンパ１００やダンパ１
０６が使用されていた。これらダンパの構造の目的はコ
イルと振動体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。

【００６３】アクチュエータ一部の斜視図である図５や
図２２で示すように、樹脂材料で成形し、幅が１ｍｍ程
と狭く、厚さにおいては０．２ｍｍ程の薄いダンパ２１
やダンパ７１を複数スパイラル状に設ける。その際に、
コイル２０やコイル６７の内側に設けることで全体の径
を小さくできる。さらに、図５のコイル２０や図２２の
コイル６７を接着などで固定する円環状平坦部２３、７
３とダンパ２１、７１を樹脂の一体成形で形成するとよ
い。図５のようにボビン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２
１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。図２２でもダンパ７１はダンパ支持部
７２で位置固定される。

【００６４】なお、図２２で示すように、ヨーク１１０
を複数の薄い磁性材の板を重ね、また複数のスリット１
１２を設けて加圧成形することによりプレート６６に対
向する円周状の垂直の内壁面を精度良く深くすることが
容易になる。また、磁束を流すヨーク１１０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１１１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。ま
たスリット１１２のひとつの近傍の凹部１１４から電極
線１１５を取りだすとよい。ヨーク頂部１１１の上に分
離して設けた弾性材１１３は衝突時の不要音の発生を抑
制するためのものである。

【００６５】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接着層を介し直接に接着し、
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２１で示すように、
円環状平坦部２３を弾性材１１７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１２０で衝突カバー１１６に固定した場合、衝突
時の不要音の抑制に苦労する。また特に、弾性材１１７
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１８を含む磁気回路の変位が大きくでき
ないので、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の衝突カ
バー１１６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。

【００６６】

【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。

【００６７】コイルと一体化した円環状衝突部である円
環状平坦部は接着剤や接着シートで直接に衝突カバーと
一体化した衝突部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。

【００６８】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。

【００６９】駆動電流に極性を持たせ、コイルが衝突方
向に押されて衝突部に常時密着した状態になっているこ
とが衝突部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。

【００７０】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。

【００７１】またこの駆動電流の時、磁気回路は殆ど衝
突カバーなどに衝突しないため、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、弾性材を簡単に設けて外部からの加速度
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。

【００７２】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接着層
を介して衝突部に直接に接着することによって、また振
動する部分のドーム状の部分を除去することによって、
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。

【００７３】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
などに接着層を介して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。

【００７４】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。

【００７５】また、ダンパがコイル径の内側に配置され
た本発明の場合、駆動コイルの径が大きく、駆動力が大
きいわりには全体の外径寸法を小さくすることができ
る。また、厚さは振動発生と音声発声を兼用している場
合としては許容できる可能性が高い。

【００７６】また、音声を発生するために衝突部近傍に
孔を開ける必要が必ずしもないため、結果的に、防水や
防塵対応の機器設計が可能になる。

【００７７】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】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６】図３の実施例を逆にした斜視図である。

【図７】本発明に使用する駆動電流の例を示す図であ
る。

【図８】本発明に使用する他の駆動電流の例を示す図で
ある。

【図９】図８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】本発明の品を内蔵した携帯電話の外観図であ
る。

【図１３】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１４】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１５】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１６】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１７】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１８】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１９】本発明の図１６や図１８の実施例を逆にした
斜視図である。

【図２０】本発明の他の実施例の断面図である。

【図２１】本発明の他の実施例の断面図である。

【図２２】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２３】本発明以前の１実施例の断面図である。

【図２４】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２５】図２４の従来例の振動状態の説明図である。

【図２６】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２７】図２６の従来例の振動状態の説明図である。

【符号の説明】

１、２４、４１、７０、８９、９９、１０５振動体２、２５、４８、５０衝突部３、２０、４６、、６７、８７、１０３、１０９コイ
ル４、１６、６５、８５磁石５、１８、５７、５７、６８、８３、８８、１１０ヨ
ーク６、１７、６６、８６プレート７、２１、４２、７１、９０、１００、１０６ダンパ８、２３、４４、７３、９１、１０２、１０８円環状
平坦部９、１９、４５ボビン１０、６１、６４、９５、９７、１０４、１１３、１１
７、１１９弾性材１１支持枠１２、２６、４７、４９、７８、１１６衝突カバー１３、１４、１５、２７、１１８孔２２、４３、７２、９２、１０１、１０７ダンパ支持
部２８、５８、６９、８４、９４、１０１、１１１ヨー
ク頂部２９、７６、７９支持ゴム３０ゴムの一端３１ゴムの他端３２、８１、１１２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５１薄い部分５２、５３、５４、５５、５６筐体位置５９管状ゴム６０、６３、１２０支持部６２蛇腹状ゴム７４円環状の樹脂成形材７５爪状突起７７ゴム底部８０フック８２円環９３孔あき板９６、１１５電極線９８端子１１４凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【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
ル上部を直接に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。
【請求項２】前記振動体のコイル内側のドーム部分を
除去し、前記固定した衝突部と一体化した衝突カバーに
孔を形成しない構成に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。
【請求項３】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、２記載のペイジャー
用振動アクチュエータ。
【請求項４】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及び３記載のペイジャー用振
動アクチュエータ。
【請求項５】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４記載のペイジャー用振動アクチュ
エータ。
【請求項６】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及び３記載のペイジャー
用振動アクチュエータ。
【請求項７】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及び３記載のペイジャ
ー用振動アクチュエータ。
【請求項８】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及び３記載のペイジャー
用振動アクチュエータ。
【請求項９】前記磁気回路を中央部で接着したダンパ
のみで支持したことを特徴とする請求項１、２及び３記
載のペイジャー用振動アクチュエータ。
【請求項１０】前記磁気回路のヨークの外径より外に
複数の爪状突起を有する円環状の樹脂成形材を衝突カバ
ーに接着し、前記ヨークの底部を支持するゴムを前記爪
状突起に掛けたことを特徴とする請求項１、２及び３記
載のペイジャー用振動アクチュエータ。
【請求項１１】前記磁気回路のヨークの外径より外に
複数の爪状突起を有する円環状の樹脂成形材を衝突カバ
ーに接着し、前記ヨークのスリットから突出したフック
を有する円環を前記磁気回路の底部に接着し、前記爪状
突起と前記フックにゴムを掛けて前記磁気回路を支持し
たことを特徴とする請求項１、２及び３記載のペイジャ
ー用振動アクチュエータ。
【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１１記載
のペイジャー用振動アクチュエータ。
【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１１
記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
【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。
【請求項１５】前記円環状衝突部の内側のダンパに傾
斜をつけて中央部を前記磁気回路上面から高く構成し、
前記磁気回路上面に接着した板の円状の孔にはめ込んで
接着固定したことを特徴とする請求項１から１１記載の
ペイジャー用振動アクチュエータ。
【請求項１６】永久磁石とは反対側の前記固定した衝
突部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１１記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
【請求項１７】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１６記載のペイジャー用振動アクチュエータ。
【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１１
記載のペイジャー用振動アクチュエータ。