JP2003024871A - Vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機等に利
用され、磁気回路を用いて筐体を振動させるための振動
発生器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration generator used in a mobile phone or the like for vibrating a casing by using a magnetic circuit.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、このような分野の技術として、直
流モータの回転シャフトの先端に偏心重りを固定させて
なる振動発生器があり、この直流モータは直流電圧の印
加により振動を発生させることができるので、機構が単
純でしかも使い勝手が良い。しかし、このモータは、ブ
ラシ等の摩耗により寿命が比較的短い。そこで、長寿命
を達成させた振動発生器としては、特開昭６１−１３９
００号公報がある。この公報に記載された振動発生器
は、筐体内でバネによって吊るされたヨークと、このヨ
ークに固定したマグネットと、このマグネットに固定し
たポールピースとからなる磁気回路部に設けられた磁気
空隙内に駆動コイルを挿入させ、駆動コイルに外部から
交流電圧を印加して、磁気回路部（振動部）を振動発生
器の厚さ方向に往復直線振動させている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field, there is a vibration generator in which an eccentric weight is fixed to the tip of a rotating shaft of a DC motor, and this DC motor generates vibration by applying a DC voltage. The mechanism is simple and easy to use. However, this motor has a relatively short life due to abrasion of the brush and the like. Therefore, as a vibration generator that achieves a long life, Japanese Patent Laid-Open No. 61-139
There is a publication No. 00. The vibration generator described in this publication has a magnetic air gap provided in a magnetic circuit portion including a yoke suspended by a spring in a housing, a magnet fixed to the yoke, and a pole piece fixed to the magnet. The drive coil is inserted into the drive coil, and an AC voltage is applied to the drive coil from the outside to cause the magnetic circuit portion (vibrating portion) to reciprocate linearly in the thickness direction of the vibration generator.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の振動発生器には、次のような課題が存在してい
る。すなわち、発生する振動を大きくするために、振動
部の振幅を増加させる場合、振動方向である振動発生器
の厚さ方向に空間が必要となり、振動発生器の体積の大
幅な増加を招いてしまう。However, the above-mentioned conventional vibration generator has the following problems. That is, when increasing the amplitude of the vibrating portion in order to increase the generated vibration, a space is required in the thickness direction of the vibration generator, which is the vibration direction, which causes a large increase in the volume of the vibration generator. .
【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、小型化を促進させることを可能に
した振動発生器を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vibration generator capable of promoting miniaturization.
【０００５】[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、基板上に固定させた第１のヨークと、第１のヨーク
から離間させて対峙させるように並設させた１対のマグ
ネットと、マグネットを介して第１のヨークと対向させ
ると共に、マグネット間を連結して架け渡された第２の
ヨークとを有する磁気回路部と、マグネットの外周に固
定させた重りと、マグネットと第１のヨークとの間に挿
入され、マグネットと第１のヨークとの間で形成される
磁界に対して直交する方向に電流を流す駆動コイルと、
駆動コイルへの電流を制御して、マグネットにおける並
設方向の駆動力を制御する電流制御部と、重りを支持す
ると共に、マグネットの駆動力に抗する付勢力を重りに
付与するバネ部材とを備えたことを特徴とする。A vibration generator according to the present invention comprises a first yoke fixed on a substrate and a pair of magnets arranged in parallel so as to face each other while being separated from the first yoke. A magnetic circuit portion having a second yoke that is opposed to the first yoke via the magnet and is connected and bridged between the magnets; a weight fixed to the outer periphery of the magnet; A driving coil that is inserted between the first yoke and the first yoke, and flows a current in a direction orthogonal to a magnetic field formed between the magnet and the first yoke;
A current control unit that controls the current to the drive coil to control the driving force of the magnets in the juxtaposed direction, and a spring member that supports the weight and applies an urging force against the driving force of the magnet to the weight. It is characterized by having.
【０００６】この振動発生器においては、並設させた１
対のマグネットと、このマグネットを介して対向させた
第１及び第２のヨークとによって磁気回路部が形成され
る。ただし、第１のヨークは、マグネットから離間させ
て対峙させるように基板上に固定され、第２のヨーク
は、マグネット間を連結して架け渡される。そのため、
第１のヨークとマグネットとの間には、第１のヨークと
マグネットとが対向する方向に磁界が形成される。ま
た、マグネットと第１のヨークとの間には、この磁界の
方向に対して直交する方向に電流を流す駆動コイルが挿
入される。この駆動コイルに供給される電流は、電流制
御部によって制御されるため、マグネットに付加される
並設方向の駆動力も、この電流制御部によって制御され
る。また、マグネットの外周に重りを固定させ、この重
りをバネ部材によって支持させる。このバネ部材は、マ
グネットの駆動力に抗する付勢力を重りに付与する。し
たがって、駆動コイルに電流が供給されると、マグネッ
トには、ローレンツ力である駆動力がマグネットの並設
方向に付加される。この供給電流が、例えば、交流電流
や、一定周期でオン／オフする直流電流である場合に
は、駆動力と駆動力に抗する付勢力との協働により、マ
グネットと重りと第２のヨークは、マグネットの並設方
向で往復直線振動をすることになる。そのため、この往
復直線振動を大きくする場合には、マグネットの並設方
向に装置を延長させればよいので、厚さ方向に装置を延
長させる場合に比して、装置の体積増加を抑えることが
可能となる。In this vibration generator, the 1
A magnetic circuit portion is formed by the pair of magnets and the first and second yokes that are opposed to each other via the magnets. However, the first yoke is fixed on the substrate so as to face the magnet while being separated from the magnet, and the second yoke is bridged by connecting the magnets. for that reason,
A magnetic field is formed between the first yoke and the magnet in a direction in which the first yoke and the magnet face each other. In addition, a drive coil that causes a current to flow in a direction orthogonal to the direction of the magnetic field is inserted between the magnet and the first yoke. Since the current supplied to the drive coil is controlled by the current controller, the driving force applied in parallel to the magnets is also controlled by the current controller. Further, a weight is fixed to the outer circumference of the magnet, and the weight is supported by the spring member. This spring member applies an urging force against the driving force of the magnet to the weight. Therefore, when an electric current is supplied to the drive coil, a driving force, which is a Lorentz force, is applied to the magnet in the direction in which the magnets are arranged. When the supplied current is, for example, an alternating current or a direct current that turns on / off at a constant cycle, the magnet, the weight, and the second yoke are cooperated with each other by the cooperation of the driving force and the biasing force against the driving force. Causes reciprocating linear vibration in the direction in which the magnets are arranged. Therefore, in order to increase this reciprocating linear vibration, it is sufficient to extend the device in the direction in which the magnets are juxtaposed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the volume of the device as compared with the case where the device is extended in the thickness direction. It will be possible.
【０００７】本発明に係る振動発生器は、基板上に固定
させたヨークと、ヨークから離間させると共に、着磁方
向がヨークに対して平行であるマグネットと、マグネッ
トの両端に固定させた１対のポールピースとを有する磁
気回路部と、マグネットとポールピースとの少なくとも
一方の外周に固定させた重りと、マグネットとヨークと
の間に挿入され、マグネットとヨークとの間で形成され
る磁界に対して直交する方向に電流を流す駆動コイル
と、駆動コイルへの電流を制御して、マグネットにおけ
る着磁方向の駆動力を制御する電流制御部と、重りを支
持すると共に、マグネットの駆動力に抗する付勢力を重
りに付与するバネ部材とを備えたことを特徴とする。A vibration generator according to the present invention includes a yoke fixed on a substrate, a magnet spaced apart from the yoke and having a magnetizing direction parallel to the yoke, and a pair fixed on both ends of the magnet. A magnetic circuit section having a pole piece, a weight fixed to the outer periphery of at least one of the magnet and the pole piece, and a magnetic field formed between the magnet and the yoke, inserted between the magnet and the yoke. A drive coil that allows a current to flow in a direction orthogonal to the drive coil, a current control unit that controls the current to the drive coil to control the drive force in the magnetizing direction of the magnet, and the weight that supports the weight and the drive force of the magnet. And a spring member for applying a biasing force against the weight.
【０００８】この振動発生器においては、マグネット
と、マグネットの両側に固定させたポールピースと、マ
グネットの着磁方向に対して平行なヨークとによって磁
気回路部が形成される。ただし、ヨークは、マグネット
から離間させて基板上に固定されている。そのため、ヨ
ークとマグネットとの間には、ヨークとマグネットとが
対向する方向に磁界が形成される。また、マグネットと
ヨークとの間には、この磁界の方向に対して直交する方
向に電流を流す駆動コイルが挿入される。この駆動コイ
ルに供給される電流は、電流制御部によって制御される
ため、マグネットに付加される着磁方向の駆動力も、こ
の電流制御部によって制御される。また、マグネットと
ポールピースとの少なくとも一方の外周に重りを固定さ
せ、この重りをバネ部材によって支持させる。このバネ
部材は、マグネットの駆動力に抗する付勢力を重りに付
与する。したがって、駆動コイルに電流が供給される
と、マグネットには、駆動力がマグネットの着磁方向に
付加される。この供給電流が、例えば、交流電流や、一
定周期でオン／オフする直流電流である場合には、駆動
力と付勢力との協働により、マグネットと重りとポール
ピースは、マグネットの着磁方向で往復直線振動をする
ことになる。そのため、この往復直線振動を大きくする
場合には、マグネットの着磁方向に装置を延長させれば
よいので、厚さ方向に装置を延長させる場合に比して、
装置の体積増加を抑えることが可能となる。In this vibration generator, a magnetic circuit portion is formed by the magnet, the pole pieces fixed to both sides of the magnet, and the yoke parallel to the magnetizing direction of the magnet. However, the yoke is fixed on the substrate while being separated from the magnet. Therefore, a magnetic field is formed between the yoke and the magnet in the direction in which the yoke and the magnet face each other. In addition, a drive coil that causes a current to flow in a direction orthogonal to the direction of the magnetic field is inserted between the magnet and the yoke. Since the current supplied to the drive coil is controlled by the current controller, the driving force applied to the magnet in the magnetizing direction is also controlled by the current controller. A weight is fixed to the outer circumference of at least one of the magnet and the pole piece, and the weight is supported by the spring member. This spring member applies an urging force against the driving force of the magnet to the weight. Therefore, when a current is supplied to the drive coil, a driving force is applied to the magnet in the magnetizing direction of the magnet. When the supplied current is, for example, an alternating current or a direct current that is turned on / off at a constant cycle, the magnet, the weight, and the pole piece work together in the magnetizing direction by the cooperation of the driving force and the biasing force. It will make a reciprocating linear vibration. Therefore, in order to increase this reciprocating linear vibration, it is sufficient to extend the device in the magnetizing direction of the magnet, so compared to the case of extending the device in the thickness direction,
It is possible to suppress an increase in the volume of the device.
【０００９】また、電流制御部は、駆動コイルの内側で
基板上に固定させると共に、磁界の変化に基づいて駆動
コイルに印加される直流電圧をオン／オフさせる電磁変
換素子を備えることが好ましい。この場合、駆動コイル
に供給する直流電流を一定周期で容易にオン／オフさせ
ることが可能となる。Further, it is preferable that the current control section includes an electromagnetic conversion element that is fixed on the substrate inside the drive coil and that turns on / off the DC voltage applied to the drive coil based on the change of the magnetic field. In this case, it becomes possible to easily turn on / off the DC current supplied to the drive coil in a constant cycle.
【００１０】また、バネ部材は、振動方向に対して直交
する方向に延在する板バネであり、重りを片持ち支持さ
せることが好ましい。この場合、構造が簡単で、安価な
振動発生器を実現させることができる。Further, the spring member is a leaf spring extending in a direction orthogonal to the vibration direction, and it is preferable to support the weight in a cantilever manner. In this case, it is possible to realize an inexpensive vibration generator having a simple structure.
【００１１】また、バネ部材は、振動方向に対して直交
する方向に延在する板バネであり、重りを両持ち支持さ
せることが好ましい。この場合、マグネットをバランス
良く往復直線運動させることが可能となる。Further, the spring member is a leaf spring extending in a direction orthogonal to the vibration direction, and it is preferable that the weight is supported by both ends. In this case, it is possible to make the magnet reciprocate linearly with good balance.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る振動発生器の好適な実施の形態について詳細に説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the vibration generator according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【００１３】図１，２に示すように、振動発生器1は、
金属製又はガラスエポキシ製の基板２と樹脂製の蓋部３
からなる筐体４を有している。蓋部３の内部には、例え
ばタングステン合金からなる重り７が収容され、この重
り７は、基板２に対して平行に延在する一対の板バネ５
により、筐体４内において片持ち支持の状態で浮動す
る。具体的には、各板バネ５の一端は、蓋部３の内壁面
から突出させた突起部３ａにネジ６で固定され、各板バ
ネ５の他端は、カシメによって重り７の外周面に固定さ
せる。そして、一対の板バネ５は互いに平行であり、一
対の板バネ５で重り７を挟み込むことで、重り７の安定
した往復運動を実現させている。このようにして、板バ
ネ５は、後述のマグネット８ａ，８ｂの並設方向（Ｙ軸
方向）に対して直交する方向（Ｘ軸方向）に延在して重
り７を支える。As shown in FIGS. 1 and 2, the vibration generator 1 is
Substrate 2 made of metal or glass epoxy and lid 3 made of resin
It has a housing 4 consisting of. A weight 7 made of, for example, a tungsten alloy is housed inside the lid portion 3, and the weight 7 has a pair of leaf springs 5 extending parallel to the substrate 2.
Thus, it floats in a cantilevered state in the housing 4. Specifically, one end of each leaf spring 5 is fixed to a protrusion 3a protruding from the inner wall surface of the lid 3 with a screw 6, and the other end of each leaf spring 5 is attached to the outer peripheral surface of the weight 7 by caulking. Fix it. The pair of leaf springs 5 are parallel to each other, and by sandwiching the weight 7 between the pair of leaf springs 5, a stable reciprocating motion of the weight 7 is realized. In this way, the leaf spring 5 extends in the direction (X-axis direction) orthogonal to the direction (Y-axis direction) in which magnets 8a and 8b, which will be described later, are arranged side by side and supports the weight 7.
【００１４】更に、重り７にマグネット８を接着して、
重りをマグネット８の外周に固定させる。図面上、右側
に配置させた第１のマグネット（以下「右側マグネッ
ト」と称す。）８ａは、基板２側がＮ極になるように、
筐体４の厚さ方向（Ｚ軸方向）に着磁させている。一
方、図面上、左側に配置させた第２のマグネット（以下
「左側マグネット」と称す。）８ｂは、基板２側がＳ極
になるように、Ｚ軸方向に着磁させている。また、左右
一対のマグネット８ａとマグネット８ｂとを連結して架
け渡された金属製の上側ヨーク（第２のヨーク）９は、
その平面側をマグネット８ａ，８ｂに接触させるように
して、重り７内に接着され、その結果として、マグネッ
ト８の並設方向（Ｙ軸方向）に延在する。このように、
重り７とマグネット８と上側ヨーク９とで振動部１０が
構成される。Further, a magnet 8 is attached to the weight 7,
The weight is fixed to the outer circumference of the magnet 8. The first magnet (hereinafter referred to as “right-side magnet”) 8a arranged on the right side in the drawing is arranged so that the substrate 2 side has an N pole.
The housing 4 is magnetized in the thickness direction (Z-axis direction). On the other hand, in the drawing, the second magnet 8b arranged on the left side (hereinafter referred to as "left side magnet") 8b is magnetized in the Z-axis direction so that the substrate 2 side becomes the S pole. Further, the upper yoke (second yoke) 9 made of metal, which is connected and bridged between the pair of left and right magnets 8a and 8b, is
The flat surface side is brought into contact with the magnets 8a and 8b and is bonded in the weight 7, and as a result, the magnets 8 extend in the juxtaposed direction (Y axis direction). in this way,
The weight 7, the magnet 8 and the upper yoke 9 constitute a vibrating portion 10.
【００１５】また、基板２上には、平板状の下側ヨーク
（第１のヨーク）１１が当接するように固定され、この
下側ヨーク１１は、振動部１０から離間させると共に、
マグネット８を介して上側ヨーク９に対向させる。更
に、中央に貫通穴１１ａを有する下側ヨーク１１は、Ｙ
軸方向に延在すると共に、上側ヨーク９に対して平行に
配置させる。このようにして、マグネット８と上側ヨー
ク９と下側ヨーク１１とで磁気回路部２０が構成され
る。そして、この磁気回路部２０によって形成された磁
界は、マグネット８と下側ヨーク１１との間でＺ軸方向
に形成される。A flat plate-shaped lower yoke (first yoke) 11 is fixed on the substrate 2 so as to abut, and the lower yoke 11 is separated from the vibrating portion 10.
It is opposed to the upper yoke 9 via the magnet 8. Further, the lower yoke 11 having the through hole 11a in the center is
It extends in the axial direction and is arranged parallel to the upper yoke 9. In this way, the magnet 8, the upper yoke 9, and the lower yoke 11 constitute the magnetic circuit section 20. The magnetic field formed by the magnetic circuit unit 20 is formed between the magnet 8 and the lower yoke 11 in the Z-axis direction.
【００１６】更に、下側ヨーク１１とマグネット８との
間には、リング状の駆動コイル１２を配置させる。この
駆動コイル１２は、各マグネット８ａ，８ｂに対面させ
るように下側ヨーク１１上に載置させる。そして、駆動
コイル１２には、マグネット８と下側ヨーク１１との間
で形成させた磁界に対して直交する平面内で矢印Ａ方向
に直流電流が流れる。Further, a ring-shaped drive coil 12 is arranged between the lower yoke 11 and the magnet 8. The drive coil 12 is placed on the lower yoke 11 so as to face the magnets 8a and 8b. Then, in the drive coil 12, a direct current flows in the direction of arrow A in a plane orthogonal to the magnetic field formed between the magnet 8 and the lower yoke 11.
【００１７】更に、基板２上にはホール素子と呼ばれる
電磁変換素子１３が固定されている。この電磁変換素子
１３は、下側ヨーク１１の貫通穴１１ａ及び駆動コイル
１２の開口部分内に挿入させると共に、マグネット８か
らの磁界を検知して駆動コイル１２のＯＮ・ＯＦＦを行
うスイッチとして機能する。よって、電磁変換素子１３
は、振動部１０の静止状態において、右側マグネット８
ａと左側マグネット８ｂとの中間に位置するように、基
板２上に出力端子１４を介して固定させている。Further, an electromagnetic conversion element 13 called a hall element is fixed on the substrate 2. The electromagnetic conversion element 13 is inserted into the through hole 11a of the lower yoke 11 and the opening of the drive coil 12, and also functions as a switch that detects the magnetic field from the magnet 8 and turns the drive coil 12 on and off. . Therefore, the electromagnetic conversion element 13
Is the right magnet 8 when the vibrating portion 10 is stationary.
It is fixed on the substrate 2 via the output terminal 14 so as to be positioned between the a and the left magnet 8b.
【００１８】また、基板２と突起部３ａとの間には制御
回路部１５が配置され、この制御回路部１５は、出力端
子１４を介して電磁変換素子１３に電気的に接続され、
制御回路部１５と電磁変換素子１３とで電流制御部１６
を構成する。さらに、制御回路部１５は、接続コード１
７を介して図示しない直流電源に接続させる。この電磁
変換素子１３は、振動部１０が移動した際に、マグネッ
ト８と下側ヨーク１１との間に形成させた磁界を検出し
て出力信号を発生させるものである。そのため、電磁変
換素子１３及び制御回路部１５からなる電流制御部１６
によって、駆動コイル１２へ供給される電流は制御され
ることになる。A control circuit portion 15 is arranged between the substrate 2 and the protrusion 3a, and the control circuit portion 15 is electrically connected to the electromagnetic conversion element 13 via the output terminal 14.
The current control unit 16 including the control circuit unit 15 and the electromagnetic conversion element 13
Make up. Further, the control circuit unit 15 has a connection cord 1
A DC power source (not shown) is connected via 7. The electromagnetic conversion element 13 detects a magnetic field formed between the magnet 8 and the lower yoke 11 and generates an output signal when the vibrating portion 10 moves. Therefore, the current control unit 16 including the electromagnetic conversion element 13 and the control circuit unit 15
Thus, the current supplied to the drive coil 12 is controlled.
【００１９】ここで、接続コード１７及び電流制御部１
６を介して、駆動コイル１２に図１の矢印Ａ方向に直流
電流が供給（オン）されると、振動部１０には、図３の
矢印Ｂで示すように、Ｙ軸に沿った右方向のローレンツ
力（駆動力）が付加される。そして、駆動コイル１２に
直流電流が供給され続け、振動部１０がＹ軸方向へ継続
的に移動することに伴って、左側マグネット８ｂが電磁
変換素子１３に次第に接近する。それにより、電磁変換
素子１３が検知する磁極が変化し、電磁変換素子１３の
出力信号が変化する。この出力信号の変化に基づいて、
制御回路部１５は駆動コイル１２への供給電流をオフ
（遮断）させる。それにより、振動部１０の駆動力がな
くなり、駆動力に抗する板バネ５の付勢力によって振動
部１０はＹ軸に沿った左方向に移動する。Here, the connection cord 17 and the current controller 1
When a direct current is supplied (turned on) to the drive coil 12 in the direction of arrow A in FIG. 1 via 6, the vibrating portion 10 is moved to the right along the Y axis as indicated by arrow B in FIG. Lorentz force (driving force) is added. Then, as the direct current continues to be supplied to the drive coil 12 and the vibrating section 10 continuously moves in the Y-axis direction, the left magnet 8b gradually approaches the electromagnetic conversion element 13. As a result, the magnetic pole detected by the electromagnetic conversion element 13 changes, and the output signal of the electromagnetic conversion element 13 changes. Based on this change in output signal,
The control circuit unit 15 turns off (cuts off) the current supplied to the drive coil 12. As a result, the driving force of the vibrating portion 10 disappears, and the vibrating portion 10 moves leftward along the Y axis by the biasing force of the leaf spring 5 that opposes the driving force.
【００２０】そして、右側マグネット８ａが電磁変換素
子１３に接近することで、電磁変換素子１３が検知する
磁極が変化し、電磁変換素子１３の出力信号が変化す
る。この出力信号の変化に伴って、制御回路部１５は駆
動コイル１２への供給電流を再びオンさせる。以上のよ
うに、駆動コイル１２に供給する直流電流のオン／オフ
制御の繰り返しにより、マグネット８に付加される駆動
力が制御され、振動部１０は、Ｙ軸に沿った方向に往復
直線運動を維持することになる。なお、駆動コイル１２
に供給する直流電源の向きを逆にすれば、振動部１０に
付加される駆動力は逆向き（左向き）になるが、振動部
１０が、Ｙ軸に沿った方向に往復直線運動を維持するこ
とは言うまでもない。When the right magnet 8a approaches the electromagnetic conversion element 13, the magnetic pole detected by the electromagnetic conversion element 13 changes, and the output signal of the electromagnetic conversion element 13 changes. With the change in the output signal, the control circuit unit 15 turns on the supply current to the drive coil 12 again. As described above, by repeating the on / off control of the direct current supplied to the drive coil 12, the driving force applied to the magnet 8 is controlled, and the vibrating section 10 makes a reciprocating linear motion in the direction along the Y axis. Will be maintained. The drive coil 12
If the direction of the DC power supply supplied to the vibration unit 10 is reversed, the driving force applied to the vibration unit 10 is reversed (to the left), but the vibration unit 10 maintains the reciprocating linear motion in the direction along the Y axis. Needless to say.
【００２１】次に、振動発生器１に利用される具体的回
路構成に基づいて説明する。図４に示すように、直流電
流が供給された直後は、振動部１０は静止しており、電
磁変換素子１３の出力電圧差（Ｖ１−Ｖ２）は０になっ
ている。このとき、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで分圧させた
電圧が、抵抗Ｒ３の両端に出現するようにオペアンプＡ
が動作するので、トランジスタＴｒがオンして、駆動コ
イル１２に所定の直流電流が流れる。そして、駆動コイ
ル１２に直流電流が流れると、振動部１０がＹ軸に沿っ
た右方向に移動し始める。これに伴って、電磁変換素子
１３からの出力電圧が変化し、電磁変換素子１３の出力
電圧差（Ｖ１−Ｖ２）が負電圧に変化し、駆動コイル１
２の電流をオンし続ける。振動部１０の移動により、板
バネ５の付勢力が次第に増加する。そして、板バネ５の
付勢力が駆動力より大きくなると、振動部１０の移動速
度が低下してくる。すると、電磁変換素子１３の出力電
圧差（Ｖ１−Ｖ２）が負電圧から正電圧方向に変化し始
め、抵抗Ｒ３の両端の電位差が０になるようにオペアン
プＡが動作し、トランジスタＴｒがオフして、駆動コイ
ル１２への電流の供給がオフ（遮断）される。Next, a description will be given based on a specific circuit configuration used for the vibration generator 1. As shown in FIG. 4, immediately after the direct current is supplied, the vibrating section 10 is stationary, and the output voltage difference (V1-V2) of the electromagnetic conversion element 13 is zero. At this time, the operational amplifier A operates so that the voltage divided by the resistors R1 and R2 appears at both ends of the resistor R3.
Is operated, the transistor Tr is turned on and a predetermined direct current flows through the drive coil 12. Then, when a direct current flows through the drive coil 12, the vibrating section 10 starts moving rightward along the Y axis. Along with this, the output voltage from the electromagnetic conversion element 13 changes, the output voltage difference (V1-V2) of the electromagnetic conversion element 13 changes to a negative voltage, and the drive coil 1
Continue to turn on the current of 2. By the movement of the vibrating portion 10, the biasing force of the leaf spring 5 gradually increases. Then, when the biasing force of the leaf spring 5 becomes larger than the driving force, the moving speed of the vibrating portion 10 decreases. Then, the output voltage difference (V1-V2) of the electromagnetic conversion element 13 starts to change from the negative voltage to the positive voltage direction, the operational amplifier A operates so that the potential difference across the resistor R3 becomes 0, and the transistor Tr is turned off. Thus, the current supply to the drive coil 12 is turned off (cut off).
【００２２】そして、駆動コイル１２への電流の供給が
遮断されると、振動部１０が、板バネ５の付勢力によっ
てＹ軸に沿った左方向に移動する。振動部１０の左方向
への移動に伴い、板バネ５の右向きの付勢力が次第に増
加し、振動部１０の左方向への移動速度が次第に低下す
る。すると、電磁変換素子１３の出力電圧差（Ｖ１−Ｖ
２）正電圧から負電圧方向に変化し始め、抵抗Ｒ３の両
端の電位差が発生するようにオペアンプＡが動作するの
で、トランジスタＴｒがオンし、駆動コイル１２に電流
が流れ、再び振動部１０は右方向に移動する。そして、
駆動コイル１２に対するこのようなオン／オフ制御の繰
り返しによって、振動部１０は所定の周波数で振動する
ことになる。When the supply of current to the drive coil 12 is cut off, the vibrating portion 10 moves leftward along the Y axis by the biasing force of the leaf spring 5. As the vibrating portion 10 moves to the left, the rightward biasing force of the leaf spring 5 gradually increases, and the moving speed of the vibrating portion 10 to the left gradually decreases. Then, the output voltage difference of the electromagnetic conversion element 13 (V1-V
2) Since the operational amplifier A operates so as to start changing from the positive voltage to the negative voltage and generate the potential difference across the resistor R3, the transistor Tr is turned on, current flows in the drive coil 12, and the vibrating unit 10 is again activated. Move to the right. And
By repeating such ON / OFF control for the drive coil 12, the vibrating section 10 vibrates at a predetermined frequency.
【００２３】本発明の振動発生器１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５及び図６に
示すように、振動発生器１Ａにおいて、筐体４の蓋部３
には、４つの突起部３ａが形成されている。そして、各
突起部３ａにそれぞれの板バネ２１の基端をネジ固定
し、各板バネ２１の先端は、重り７の側面に設けられた
各バネ固定凸部２２に固定される。振動部１０は、左右
２本ずつの板バネ２１によって両持ち支持される。この
ような両持支持構造を採用する結果、筐体４の厚み方向
（Ｚ軸方向）の振れが減少する。したがって、常にバラ
ンス良くＹ軸方向にのみ振動部１０を往復直線運動させ
ることができる。なお、筐体４内のスペースの有効活用
を図るために、制御回路部１５は、２分割されて基板２
上に配置される。The vibration generator 1 of the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, as shown in FIGS. 5 and 6, in the vibration generator 1A, the lid portion 3 of the housing 4 is used.
Has four protrusions 3a formed therein. Then, the base end of each leaf spring 21 is screwed to each protrusion 3 a, and the tip of each leaf spring 21 is fixed to each spring fixing protrusion 22 provided on the side surface of the weight 7. The vibrating portion 10 is supported by both left and right leaf springs 21 on both sides. As a result of adopting such a two-sided support structure, the shake of the housing 4 in the thickness direction (Z-axis direction) is reduced. Therefore, the vibrating portion 10 can be linearly moved back and forth only in the Y-axis direction with good balance. In order to effectively utilize the space in the housing 4, the control circuit unit 15 is divided into two and is divided into two parts.
Placed on top.
【００２４】また、図７に示すように、振動発生器１Ｂ
において、振動部１０Ａは、ヨーク１１に対して平行な
Ｙ軸方向に着磁させた１つのマグネット３１と、マグネ
ット３１の両端に固定した１対のポールピース３２と、
マグネット３１及びポールピース３２の外周に固定させ
た重り７とで構成される。また、振動部１０Ａの静止状
態において、マグネット３１の中央と電磁変換素子１３
とを対峙させる。よって、図１に示した振動発生器１と
同様に、振動部１０Ａの往復運動に伴って電磁変換素子
１３がオン／オフし、駆動コイル１２に供給される直流
電流のオン／オフ制御の繰り返しにより、振動部１０
は、Ｙ軸に沿った方向に往復直線運動を維持することに
なる。Further, as shown in FIG. 7, the vibration generator 1B
In the vibration part 10A, one magnet 31 magnetized in the Y-axis direction parallel to the yoke 11 and a pair of pole pieces 32 fixed to both ends of the magnet 31 are provided.
The weight 7 is fixed to the outer circumference of the magnet 31 and the pole piece 32. Further, when the vibrating portion 10A is stationary, the center of the magnet 31 and the electromagnetic conversion element 13 are
And confront. Therefore, similar to the vibration generator 1 shown in FIG. 1, the electromagnetic conversion element 13 is turned on / off in accordance with the reciprocating motion of the vibrating section 10A, and the on / off control of the direct current supplied to the drive coil 12 is repeated. By vibrating section 10
Will maintain a reciprocating linear motion in the direction along the Y-axis.
【００２５】なお、駆動コイル１２に交流電流を供給す
ることでも、振動部１０，１０Ａの振動を制御すること
ができる。この場合、電磁変換素子１３を採用すること
なく電流制御部１６を構成させることができる。さら
に、振動部１０を板バネ５，２１によって支持する以外
にも、振動部１０と筐体４の内壁面との間において、振
動方向に延在する一個又は複数個の螺旋バネを配置させ
てもよい。By supplying an alternating current to the drive coil 12, it is possible to control the vibration of the vibrating portions 10 and 10A. In this case, the current control unit 16 can be configured without using the electromagnetic conversion element 13. Further, in addition to supporting the vibrating portion 10 with the leaf springs 5 and 21, one or a plurality of spiral springs extending in the vibrating direction are arranged between the vibrating portion 10 and the inner wall surface of the housing 4. Good.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明に係る振動発生器は、基板上に固
定させた第１のヨークと、第１のヨークから離間させて
対峙させるように並設させた１対のマグネットと、マグ
ネットを介して第１のヨークと対向させると共に、マグ
ネット間を連結して架け渡された第２のヨークとを有す
る磁気回路部と、マグネットの外周に固定させた重り
と、マグネットと第１のヨークとの間に挿入され、マグ
ネットと第１のヨークとの間で形成される磁界に対して
直交する方向に電流を流す駆動コイルと、駆動コイルへ
の電流を制御して、マグネットにおける並設方向の駆動
力を制御する電流制御部と、重りを支持すると共に、マ
グネットの駆動力に抗する付勢力を重りに付与するバネ
部材とを備えたことにより、重りをマグネットの並設方
向に振動させ、小型化の促進を可能にする。The vibration generator according to the present invention includes a first yoke fixed on a substrate, a pair of magnets arranged in parallel so as to face each other with a space from the first yoke, and a magnet. A magnetic circuit portion that has a second yoke that is opposed to the first yoke via the second yoke and that is connected and bridged between the magnets; a weight fixed to the outer periphery of the magnet; the magnet and the first yoke; The drive coil that is inserted between the magnets and the first yoke and causes a current to flow in a direction perpendicular to the magnetic field formed between the magnet and the first yoke, and the current to the drive coil is controlled so that the magnets are arranged in parallel. By providing a current control unit that controls the driving force and a spring member that supports the weight and imparts an urging force that resists the driving force of the magnet to the weight, the weight is oscillated in the juxtaposed direction of the magnets, Small To enable the promotion.
【００２７】また、本発明に係る振動発生器は、基板上
に固定させたヨークと、ヨークから離間させると共に、
着磁方向がヨークに対して平行であるマグネットと、マ
グネットの両端に固定させた１対のポールピースとを有
する磁気回路部と、マグネットとポールピースとの少な
くとも一方の外周に固定させた重りと、マグネットとヨ
ークとの間に挿入され、マグネットとヨークとの間で形
成される磁界に対して直交する方向に電流を流す駆動コ
イルと、駆動コイルへの電流を制御して、マグネットに
おける着磁方向の駆動力を制御する電流制御部と、重り
を支持すると共に、マグネットの駆動力に抗する付勢力
を重りに付与するバネ部材とを備えたことにより、重り
をマグネットの着磁方向に振動させ、小型化の促進を可
能にする。Further, the vibration generator according to the present invention is arranged such that the yoke fixed on the substrate is separated from the yoke, and
A magnetic circuit section having a magnet whose magnetizing direction is parallel to the yoke, a pair of pole pieces fixed to both ends of the magnet, and a weight fixed to the outer periphery of at least one of the magnet and the pole piece. , A driving coil which is inserted between the magnet and the yoke and which causes a current to flow in a direction orthogonal to the magnetic field formed between the magnet and the yoke, and the current to the driving coil is controlled to magnetize the magnet. The weight vibrates in the magnetizing direction of the magnet because it has a current control unit that controls the driving force in the direction and a spring member that supports the weight and applies an urging force that resists the driving force of the magnet to the weight. And enables miniaturization.
【図１】本発明に係る振動発生器の第１実施形態を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a vibration generator according to the present invention.
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
【図３】振動部が移動した状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where a vibrating section has moved.
【図４】本発明に係る振動発生器に利用する回路を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a circuit used in the vibration generator according to the present invention.
【図５】本発明に係る振動発生器の第２実施形態を示す
断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the vibration generator according to the present invention.
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.
【図７】本発明に係る振動発生器の第３実施形態を示す
断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a third embodiment of the vibration generator according to the present invention.
１，１Ａ，１Ｂ…振動発生器、２…基板、５，２１…板
バネ（バネ部材）、７…重り、８，３１…マグネット、
９…上側ヨーク（第２のヨーク）、１０，１０Ａ…振動
部、１１…下側ヨーク（第１のヨーク）、１２…駆動コ
イル、１３…電磁変換素子、１６…電流制御部、３２…
ポールピース。1, 1A, 1B ... Vibration generator, 2 ... Substrate, 5, 21 ... Leaf spring (spring member), 7 ... Weight, 8, 31 ... Magnet,
Reference numeral 9 ... Upper yoke (second yoke), 10, 10A ... Vibrating portion, 11 ... Lower yoke (first yoke), 12 ... Drive coil, 13 ... Electromagnetic conversion element, 16 ... Current control portion, 32 ...
Pole piece.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D107 AA13 BB08 CC09 CC10 CD01 DD03 DD12 FF10 5E048 AC05 AD07 BA01 5H633 BB08 GG02 GG06 GG16 GG23 HH03 JA03 JB09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5D107 AA13 BB08 CC09 CC10 CD01 DD03 DD12 FF10 5E048 AC05 AD07 BA01 5H633 BB08 GG02 GG06 GG16 GG23 HH03 JA03 JB09
Claims (5)
記第１のヨークから離間させて対峙させるように並設さ
せた１対のマグネットと、前記マグネットを介して前記
第１のヨークと対向させると共に、前記マグネット間を
連結して架け渡された第２のヨークとを有する磁気回路
部と、 前記マグネットの外周に固定させた重りと、 前記マグネットと前記第１のヨークとの間に挿入され、
前記マグネットと前記第１のヨークとの間で形成される
磁界に対して直交する方向に電流を流す駆動コイルと、 前記駆動コイルへの電流を制御して、前記マグネットに
おける並設方向の駆動力を制御する電流制御部と、 前記重りを支持すると共に、前記マグネットの前記駆動
力に抗する付勢力を前記重りに付与するバネ部材とを備
えたことを特徴とする振動発生器。1. A first yoke fixed on a substrate, a pair of magnets arranged in parallel so as to face each other while being spaced apart from the first yoke, and the first yoke via the magnet. Between the magnet and the first yoke, a magnetic circuit portion that has a second yoke that is opposed to the magnet and that is connected and bridges the magnets, and a weight that is fixed to the outer periphery of the magnet. Inserted in the
A drive coil that causes a current to flow in a direction orthogonal to a magnetic field formed between the magnet and the first yoke; and a drive force in the parallel direction in the magnet that controls the current to the drive coil. And a spring member that supports the weight and that applies a biasing force against the driving force of the magnet to the weight.
クから離間させると共に、着磁方向が前記ヨークに対し
て平行であるマグネットと、前記マグネットの両端に固
定させた１対のポールピースとを有する磁気回路部と、 前記マグネットと前記ポールピースとの少なくとも一方
の外周に固定させた重りと、 前記マグネットと前記ヨークとの間に挿入され、前記マ
グネットと前記ヨークとの間で形成される磁界に対して
直交する方向に電流を流す駆動コイルと、 前記駆動コイルへの電流を制御して、前記マグネットに
おける前記着磁方向の駆動力を制御する電流制御部と、 前記重りを支持すると共に、前記マグネットの前記駆動
力に抗する付勢力を前記重りに付与するバネ部材とを備
えたことを特徴とする振動発生器。2. A yoke fixed on a substrate, a magnet spaced apart from the yoke and having a magnetization direction parallel to the yoke, and a pair of pole pieces fixed to both ends of the magnet. A magnetic circuit part having a weight, a weight fixed to the outer periphery of at least one of the magnet and the pole piece, and a weight inserted between the magnet and the yoke and formed between the magnet and the yoke. A drive coil that causes a current to flow in a direction orthogonal to a magnetic field, a current control unit that controls a current to the drive coil to control a drive force of the magnet in the magnetizing direction, and supports the weight. And a spring member for applying an urging force against the driving force of the magnet to the weight, the vibration generator.
側で前記基板上に固定させると共に、前記磁界の変化に
基づいて前記駆動コイルに印加される直流電圧をオン／
オフさせる電磁変換素子を備えることを特徴とする請求
項１又は２記載の振動発生器。3. The current controller fixes the DC voltage applied to the drive coil based on a change in the magnetic field while fixing the current control unit on the substrate inside the drive coil.
The vibration generator according to claim 1 or 2, further comprising an electromagnetic conversion element that is turned off.
直交する方向に延在する板バネであり、前記重りを片持
ち支持させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
一項記載の振動発生器。4. The spring member is a leaf spring extending in a direction orthogonal to the vibration direction, and can support the weight in a cantilever manner. The vibration generator described in the item.
直交する方向に延在する板バネであり、前記重りを両持
ち支持させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
一項記載の振動発生器。5. The spring member is a leaf spring extending in a direction orthogonal to the vibration direction, and the weight is supported by both ends of the spring member. The vibration generator described in the item.
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