JP2001340811A - 振動発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、薄型化を促進させるようにした振
動発生器を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明による振動発生器１は、筺体２内
に配置させると共に、可動コイル７を有する音響振動板
８と、筺体２内に配置させると共に、可動コイル７を駆
動させる磁気回路部３と、筺体２内に配置させると共
に、磁気回路３の外方に位置させて音響振動板８の周縁
部に固定させた振動用重り９と、重り９を支持するよう
に、重り９と筺体２との間を連結させたスプリング１０
とを備え、音声周波数帯の電気信号を可動コイル７に印
加した際、スプリング１０により重りを略バランスさせ
た状態で、音響振動板８を振動させて音を発生させ、音
声周波数帯以下の低周波の電気信号を可動コイル７に印
加した際、可動コイル７の振動が音響振動板８を通して
重り９に伝達されて、重り９とスプリング１０とによっ
て共振振動を発生させるようにした構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話等に利用
され、音響と振動とを同じ筺体内で発生させるための振
動発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術として、実
用新案登録第２５７０９２３号公報がある。この公報に
記載された装置は、携帯電話等に利用され、ブザー音と
バイブレーションとを発生させるためのものであり、筺
体の中央に配置したマグネットを板バネで支持し、マグ
ネットを振動発生用の質量として利用したものである。
また、特開平１０−９３６７２号公報に記載され装置
は、音響振動板の中央が、バネを介して重りに接続され
ており、音響振動板が低周波を発生させる際に重りを振
動させるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
装置は、マグネットを質量として有効利用しているが、
マグネット自体に、磁力特性と振動発生用質量とを両立
させる必要があり、音質のために磁力特性を優先させる
か、強振動のために質量を優先させるかの制約を受ける
ことになる。また、マグネットは、材質的な制約を大き
く受け、装置の薄型化を促進させる上でも、コストを低
減させる上でも困難を伴うものである。更に、後者の装
置は、音響振動板の中央にバネを介して質量を付加する
結果として、質量が、薄くて軽い音響振動板を上から押
圧するように支持されるので、落下等の衝撃によって音
響振動板が破損する虞れがあり、しかも、音響振動板に
対面させるように重りを配置させる結果として、薄型化
を促進させる上で困難を伴うものである。

【０００４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、特に、薄型化を促進させるようにした振
動発生器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る振動発生器
は、筺体内に配置させると共に、可動コイルを有する音
響振動板と、筺体内に配置させると共に、可動コイルを
駆動させる磁気回路部と、筺体内に配置させると共に、
磁気回路部の外方に位置させて音響振動板の周縁部に固
定させた振動用重りと、重りを支持するように、重りと
筺体との間を連結させたスプリングとを備え、音声周波
数帯の電気信号を可動コイルに印加した際、スプリング
により重りを略バランスさせた状態で、音響振動板を振
動させて音を発生させ、音声周波数帯以下の低周波の電
気信号を可動コイルに印加した際、可動コイルの振動が
音響振動板を通して重りに伝達されて、重りとスプリン
グとによって共振振動を発生させるようにしたことを特
徴とする。

【０００６】この振動発生器では、音声周波数帯の電気
信号を可動コイルに印加して、音響（例えば、音声や呼
出し音）を出力させる場合、スプリングによって重りを
バランスさせた状態で、音響振動板を振動させる。ま
た、バイブレータとして機能させる場合、音声周波数帯
以下の低周波の電気信号を可動コイルに印加すること
で、音響振動板を通し重りとスプリングとによって共振
振動を発生させる。このような振動発生器は、携帯電話
等の小型の機器に組み込まれて使用される関係上、薄型
化が望まれており、それを達成すべく本発明がなされて
いる。そこで、薄型化を図る際に着目した重りは、磁気
回路部と別個部品にすることで、その材料選択の容易化
を図り、質量の選択の幅を大きくしている。更に、この
重りは、筺体の中央ではなく、音響振動板の周縁部に固
定して、筺体内のスプリングで支持するように構成させ
ている。従って、重りを薄くしても所定の質量を確保さ
せ易く、しかも、磁気回路部に並設させるように重りを
設置できるので、振動発生器の薄型化が促進されること
になる。特に、重りを、音響振動板の外形に合わせるよ
うなリング形状にすると、音響振動板の全周に亙って重
りを配置させることができ、磁気回路部を取り囲むよう
な重りの均等配置を可能にし、スプリングの個数やスプ
リングの設置場所の自由度が高められることになる。

【０００７】また、スプリングは、筺体の底面と重りと
の間に配置させたコイルバネであると好適である。この
ような構成を採用した場合、コイルバネの個数調整によ
ってバネ力を容易に調整することができる。

【０００８】また、スプリングは、重りと筺体との間を
架け渡す板バネであると好適である。こような構成を採
用した場合、板バネの自由端に重りを固定させるので、
板バネのばね長さを変更することで、バネ力を容易に調
整することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による振
動発生器の好適な実施形態について詳細に説明する。

【００１０】図１に示すように、振動発生器１は、携帯
電話等の小型の通信機器に組み込まれて利用されるもの
であり、音響（例えば、通話時の音声や着信時の呼出し
音）の発生機能と振動（着信時のバイブレーション）の
発生機能とを兼備したものであるが、通信機器の構造
上、更なる薄型化が望まれ続けているのが現状である。

【００１１】この振動発生器１は、金属製の保護カバー
Ａを固着させた直径１８ｍｍ、厚さ４ｍｍ程度の偏平な
円板形状の筺体２を有し、この筺体２内には、その中央
に磁気回路部３が収容されている。この磁気回路部３
は、カップ状のヨーク４と、そのヨーク４内に固定され
た円柱状の永久磁石５と、この永久磁石５の頂部に固定
されたポールピース６とで構成されている。従って、筺
体２内において、ヨーク４を通じた磁束が永久磁石５か
ら供給され続けることになる。

【００１２】また、ヨーク４とポールピース６との間に
形成される環状な磁気空隙Ｇに可動コイル７を配置さ
せ、この可動コイル７を音響振動板８に接着固定させて
いる。この音響振動板８は、ポリマー材で形成されると
共に、筺体２の開口側を覆うように配置され、可動コイ
ル７の上下動に追従して音声を発生させる。

【００１３】ここで、筺体２内には振動発生用の重り９
が配置され、この重り９は、磁気回路部３の外方に位置
すると共に、音響振動板８の周縁部に差込むようにして
固定されている。この重り９は、リング状に形成され
て、音響振動板８と筺体２の底面との間に配置されると
共に、真鍮等の質量のある材料で形成されている。この
ようにな重り９は、磁気回路部３と別個部品であるた
め、材質選択を容易にし、質量の微調整の容易化が図ら
れる。

【００１４】更に、重り９と筺体２の底面との間を圧縮
コイルバネ（スプリング）１０で連結させ、所定数のコ
イルバネ１０で重り９を下から支持させている。また、
コイルバネ１０のコンプライアンスを高く設定し、音響
振動板８のコンプライアンスを低く設定することで、重
り９の振動幅を極めて小さくした状態で音声振動板８か
ら音声を発生させる場合と、重り９の振動幅を利用して
筺体２を振動させる場合との二つの機能を発揮させるこ
とが可能となる。

【００１５】すなわち、音声周波数帯の電気信号を外部
から可動コイル７に印加した際、音響振動板８を振動さ
せて、７５０Ｈｚ〜５ＫＨｚの音声が発せられる。この
とき、音響振動板８の振動に重り９が実質的に追従する
ことなく、コイルバネ１０上で重り９が略バランスさせ
た状態を維持し続けるので、筺体２が振動せずに、振動
発生器１から音声のみが出力されることになる。なお、
２．７ＫＨｚのブザー音を発生させる場合も前述と同様
である。

【００１６】これに対し、音声周波数帯以下の低周波の
電気信号を可動コイル７に印加した際、音響振動板８
は、聞き取れない低周波数（例えば、１００〜１５０Ｈ
ｚ）で振動することになる。そして、この振動が重り９
に伝達されるが、音響振動板８の振動に重り９が追従
し、重り９とコイルバネ１０との協働によって共振振動
を発生させることになる。その結果、筺体２が振動し
て、振動発生器１をバイブレータとして機能させること
になる。

【００１７】ここで、前述した現象を起こさせるために
必要とされる重り９の質量とコイルバネ１０のバネ力と
の関係は、図３に示すような振動モデルに基づいて通常
に行われるバネ振動の運動方程式によって導き出される
ものである。なお、図３において、ｍ１は音響振動板８
及び可動コイル７の質量、ｍ２は重り９の質量、Ｋ１は
音響振動板８のバネ定数、Ｋ２はスプリング１０のバネ
定数である。

【００１８】そして、筺体２内で、重り９とコイルバネ
１０とを前述したようにレイアウトさせると、重り９を
薄くしても所定の質量を確保させ易く、しかも、磁気回
路部３に並設させるように重り９を設置できるので、振
動発生器１の薄型化が促進されることになる。特に、均
質な重り９を、音響振動板８の外形に合わせるようなリ
ング形状にすることで、この重り９を音響振動板８の全
周に亙って配置させることができ、重り９で磁気回路部
３を取り囲むような配置が可能となり、コイルバネ１０
の個数やコイルバネ１０の設置場所の自由度が高められ
ることになる。

【００１９】本発明の振動発生器は、前述した実施形態
に限定されるものではない。例えば、図２に示す振動発
生器２０は、音響振動板８の径方向に延びる円板状の板
バネ（スプリング）２１で重り９と筺体２との間を連結
させている。このような構成を採用すると、板バネ２１
の自由端に重り９を吊すことができるので、音響振動板
８の径方向において、板バネ２１のばね長さを変更する
だけで、振動発生器２０の厚みに影響を与えることな
く、バネ力の微調整が可能となる。

【００２０】

【発明の効果】本発明による振動発生器は、以上のよう
に構成されているため、次のような効果を得る。すなわ
ち、筺体内に配置させると共に、可動コイルを有する音
響振動板と、筺体内に配置させると共に、可動コイルを
駆動させる磁気回路部と、筺体内に配置させると共に、
磁気回路部の外方に位置させて音響振動板の周縁部に固
定させた振動用重りと、重りを支持するように、重りと
筺体との間を連結させたスプリングとを備え、音声周波
数帯の電気信号を可動コイルに印加した際、スプリング
により重りを略バランスさせた状態で、音響振動板を振
動させて音を発生させ、音声周波数帯以下の低周波の電
気信号を可動コイルに印加した際、可動コイルの振動が
音響振動板を通して重りに伝達されて、重りとスプリン
グとによって共振振動を発生させるようにしたことで、
振動発生器の薄型化を促進させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る振動発生器の第１の実施形態を示
す断面図である。

【図２】本発明に係る振動発生器の第２の実施形態を示
す断面図である。

【図３】振動系をモデル化した図である。

【符号の説明】

１，２０…振動発生器、２…筺体、３…磁気回路部、４
…ヨーク、５…永久磁石、６…ポールピース、７…可動
コイル、８…音響振動板、９…重り、１０…コイルバネ
（スプリング）、２１…板バネ（スプリング）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｒ 7/24 Ｈ０４Ｒ 7/24 9/02 １０２ 9/02 １０２Ａ 9/10 9/10 9/18 9/18 (72)発明者 園木 裕彦 東京都板橋区志村２丁目18番10号 日本電 産コパル株式会社内 Ｆターム(参考） 5D012 BB02 BD03 GA01 GA04 5D016 AA01 AA13 5D017 AA11 5D107 AA06 AA13 BB08 CC08 FF08 FF10 5H633 BB02 GG03 GG06 GG07 GG09 HH02 HH07 HH25 JA03 JB06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筺体内に配置させると共に、可動コイル
   を有する音響振動板と、 前記筺体内に配置させると共に、前記可動コイルを駆動
   させる磁気回路部と、 前記筺体内に配置させると共に、前記磁気回路部の外方
   に位置させて前記音響振動板の周縁部に固定させた振動
   用重りと、 前記重りを支持するように、前記重りと前記筺体との間
   を連結させたスプリングとを備え、 音声周波数帯の電気信号を前記可動コイルに印加した
   際、前記スプリングにより前記重りを略バランスさせた
   状態で、前記音響振動板を振動させて音を発生させ、前
   記音声周波数帯以下の低周波の電気信号を前記可動コイ
   ルに印加した際、前記可動コイルの振動が前記音響振動
   板を通して前記重りに伝達されて、前記重りと前記スプ
   リングとによって共振振動を発生させるようにしたこと
   を特徴とする振動発生器。
2. 【請求項２】 前記スプリングは、前記筺体の底面と前
   記重りとの間に配置させたコイルバネであることを特徴
   とする請求項１記載の振動発生器。
3. 【請求項３】 前記スプリングは、前記重りと前記筺体
   との間を架け渡す板バネであることを特徴とする請求項
   １記載の振動発生器。