JPH09172763A - 振動発生装置 - Google Patents
振動発生装置Info
- Publication number
- JPH09172763A JPH09172763A JP7327536A JP32753695A JPH09172763A JP H09172763 A JPH09172763 A JP H09172763A JP 7327536 A JP7327536 A JP 7327536A JP 32753695 A JP32753695 A JP 32753695A JP H09172763 A JPH09172763 A JP H09172763A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- plate
- vibration system
- yoke
- resonance frequency
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- Granted
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- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
Abstract
呼び出し音と体感振動という2種類の呼び出し信号を、
使い分け自在に発生させることができると共に、生産性
の向上及びコスト低減を図った振動発生装置の提供。 【解決手段】筐体6内部に、1対の板状弾性体1、2を
相対向するように配置し、一方の板状弾性体1には、中
央部3b及び多角形状の外周部3cからなるヨーク3と
このヨーク3の外周部3cの内側面に配置した複数の板
状磁石4とからなる磁界発生体7を、ヨーク3の外周部
3cを浮かした状態で、相手側の板状弾性体2に向け突
出するように取り付けて第1の振動系を構成し、他方の
板状弾性体2には、角筒コイル5を取付けて第2の振動
系を構成して、第1の振動系の共振周波数を低く、第2
の振動系の共振周波数を高くし、前記角筒コイル5を前
記磁界発生体7の磁界内に配し、この角筒コイル5に発
振回路を通じて周波数の異なる電流を切換え可能に与
え、第1の振動系または第2の振動系を選択的に共振さ
せて、夫々の共振周波数の振動を発生させることを特徴
とする振動発生装置。
Description
トベル)、腕時計型の携帯可能な小型情報伝達装置等の
振動発生装置に関するものである。より詳しくは、ペー
ジャー、時報及びアラーム等を知らせる時計、及び人体
に振動を伝えたり、音を鳴らしたりして情報を伝達する
信号受信機の機能を持つその他の携帯機器における振動
発生装置に関するものである。
ちでも、ページャーは代表的なものとなっており、取分
けページャーの普及率は高い。よって以下においてペー
ジャーを中心に説明する。
たことを携帯者に知らせるため、無線呼び出し信号をペ
ージャーの内部受信機が受信したときに、呼び出し音を
発生させていた。
鳴り出すため、周囲に迷惑をかけたり、他人に連絡の必
要性を知られてしまうという問題点があった。
外に体感振動によって呼び出しがあったことを知らせる
機能が備えられており、呼び出し音と体感振動のいずれ
かの呼び出し信号を選択できるようにしている。
発生する振動発生装置について説明する。図4のように
円筒形コアレスモータ12の端面に突出した回転軸14
にタングステン等の高比重合金でできた偏心した分銅1
3を取り付けて形成したものである。この偏心分銅13
は、部分円運動して偏心振動させるため、半円状または
扇形状になっている。コアレスモータ12に通電し、偏
心した分銅13を回転させて、2次的に振動を発生させ
ている。
ページャー等の携帯用機器の小型化に対して、以下のよ
うな課題を有する。
た分銅13をつけた構成では、その遠心力により回転軸
14に大きな負荷が作用するので、これ以上の小型化や
長期使用の要請に充分応えきれない。
振動とのいずれかを選択できるようにするためには、音
を発生する小型スピーカを別に必要とし、この小型スピ
ーカと、前記振動発生装置が別々に組み込まれており、
小型化の際の省スペース化の障害となっている。
の振動発生装置で、呼び出し音による呼出しと体感振動
による呼び出しを可能にし、ページャー等の携帯機器の
小型化に寄与すると共に、より大きな呼び出し音または
体感振動を発生する振動発生装置を提供すること、及び
このような振動発生装置の生産性の向上とコスト低減を
図ることを目的とする。
上述した目的を達成するため、筐体内部に、1対の板状
弾性体を相対向するように配置し、一方の板状弾性体に
は、中央部及び多角形状の外周部からなるヨークとこの
ヨークの外周部の内側面に配置した複数の板状磁石とか
らなる磁界発生体を、ヨークの外周部を浮かした状態
で、相手側の板状弾性体に向け突出するように取り付け
て第1の振動系を構成し、他方の板状弾性体には、コイ
ルを取付けて第2の振動系を構成して、第1の振動系と
第2の振動系のうちの一方の共振周波数を低く、他方の
振動系の共振周波数を高くし、前記コイルを前記磁界発
生体の磁界内に配し、このコイルに発振回路を通じて周
波数の異なる電流を切換え可能に与え、第1の振動系ま
たは第2の振動系を選択的に共振させて、夫々の共振周
波数の振動を発生させることを特徴とする。
角形状を構成する各辺の側面部を、それぞれ切り離し、
その各辺の側面部が独立に振動可能とすると好適であ
る。
的を達成するため、外周面に共鳴孔を有する筐体の内部
に、1対の板状弾性体を相対向するように配置し、一方
の板状弾性体には、磁界発生体を取り付けて第1の振動
系を構成し、他方の板状弾性体には、コイルを取付けて
第2の振動系を構成して、第1の振動系と第2の振動系
のうちの一方の共振周波数を低く、他方の振動系の共振
周波数を高くし、前記コイルを前記磁界発生体の磁界内
に配し、このコイルに発振回路を通じて周波数の異なる
電流を切換え可能に与え、第1の振動系または第2の振
動系を選択的に共振させて、夫々の共振周波数の振動を
発生させることを特徴とする。
低い方の振動系の共振周波数が250Hz以下であり、
高い方の振動系の共振周波数が600Hz以上であるよ
うにするとなお好適である。
ャー等の携帯機器に内蔵すると好適である。
動系の共振周波数を低く、第2の振動系の共振周波数を
高く設定した場合を例にとって説明する。
2の振動系の一方を共振させる周波数の電流を第2の振
動系のコイルに通電すると、第1の振動系の磁界発生体
と、その磁界内に配された前記コイルとの相互磁気作用
により、両振動系は振動し、一方の振動系が共振を行な
うので、その振幅は圧倒的に大となり、例えばその共振
周波数が600Hz以上の所定値である場合には、第2
の振動系が共振して、呼び出し音を発生させることにな
る。又発振回路を通じて電流の周波数を切替えて、他方
の振動系を共振させ、例えば、その共振周波数が250
Hz以下の所定値になるようにすると、第1の振動系が
共振して体感振動を発生させることができる。
く、第2の振動系の共振周波数を高くしたのは、第1の
振動系の磁界発生体が振動発生装置の質量の大部分を占
めるため、第1の振動系の質量が第2の振動系の質量に
比較してかなり大きくなり、第1の振動系の共振周波数
は、第2の振動系の共振周波数に比較してかなり低くな
るからである。
状とすることにより、その外周部の内側面に配置する磁
石を板状とでき、円環状磁石等を用いた場合に比較し、
生産性の向上及びコスト低減が図れる。
を切り離した構成とすると、板金の打ち抜き等からでも
製作でき、一層の生産性の向上及びコスト低減が図れ
る。そして、各側面部が独立に振動するようになり、相
互磁気作用による振動がさらに増幅し、低エネルギでも
十分大きな振動を発生させることができる。
を設けることにより、第2の振動系の共振により発生す
る呼び出し音も増幅し、低エネルギでも十分大きな呼び
出し音を得ることができる。
パクト軽量な構造のものでありながら、呼び出し音と体
感振動という2種類の呼び出し信号を、使い分け自在に
発生させることができ、しかも、増幅された呼び出し信
号を得ることができると共に、この振動発生装置の生産
性の向上及びコスト低減も図れるものである。
を参照して説明する。
筐体6に支持された1対の第1の板状弾性体1と第2の
板状弾性体2と、筐体6内部で、第1の板状弾性体1に
取り付けられた磁界発生体(ヨーク3と板状磁石4とか
らなる)7と、第2の板状弾性体2に取り付けられた角
筒コイル5とからなり、第1の板状弾性体1と磁界発生
体7とで第1の振動系を構成し、第2の板状弾性体2と
角筒コイル5とで第2の振動系を構成する。
6bとからなる。上部円筒体6aは、その上端に第2の
板状弾性体2を嵌入支持するための円環状の段付き6e
を有し、その外周面には呼び出し音の共鳴効果用の共鳴
孔6cを有し、その下端には第1の板状弾性体1の突起
1aを嵌入するための一対の対向する凹部6dが設けら
れている。下部円筒体6bは、上部円筒体6aに比較し
て背の低い有底円筒形状のものであり、この下部円筒体
6bの上面と前記上部円筒体6aの凹部6dとで第1の
板状弾性体1の突起1aが挟持される。この下部円筒体
6bを設けることにより、第1の板状弾性体1を支持で
きると共に、第1の板状弾性体1が他の障害物に接触
し、その振動が妨害されるのを防ぐことができる。ここ
で上部円筒体6aと下部円筒体6bは樹脂や金属によっ
て構成すると好適である。
1は、鋼板等の金属板で構成され、その形状は「S」字
型形状とし、この第1の板状弾性体1のバネ定数を第2
の板状弾性体2のものに比較して小さくした。これは、
本発明の振動発生装置においては、この第1の板状弾性
体1と第2の板状弾性体2とを全く同形状としても、そ
の効果を十分得られるが、上記形状にすることにより、
第1の振動系はより低い共振周波数を得ることができ、
第1の振動系と第2の振動系の共振周波数の相違をより
明確にするためである。
するヨーク3の突起3eを嵌入し、ヨーク3を取り付け
するための取付穴1bを設け、第1の板状弾性体1の外
周には前記したように、上部円筒体6aの凹部6dに嵌
入される突起1aを対向するように一対設けてある。従
って、第1の板状弾性体1はこの一対の突起1aにより
筐体6に支持され、この支持構造により、第1の板状弾
性体1が振動し易くなると共に、振動発生装置の製作時
の位置決めが容易となり生産性の向上が図れる。また、
筐体6の上側に位置する第2の板状弾性体2は、鋼板等
の金属板で構成された円盤形状であり、第1の板状弾性
体1に比較して、そのバネ定数を大きく設定することに
より、上記の第1の振動系とは逆に、第2の振動系の共
振周波数は高くなる。そして第2の板状弾性体2は、そ
の周縁部により筐体6に支持されている。
状弾性体2は、筐体6の上下部分で並行に相対向するよ
うに配置される。
石4とからなり、第1の板状弾性体1の上面中央に設け
られる。ここでヨーク3は、正方形板状の基体部3a
と、この基体部3aの各4辺から上方に突出する外周部
3cと、その基体部3aの中央から上方に突出する正方
形状の中央部3bと、その基体部3aの中央から下方に
突出する円柱状の脚部3dとからなり、この脚部3dの
中央下面には突起3eが設けられている。
3の突起3eを嵌入することにより、ヨーク3を第1の
板状弾性体1に取り付けることができ、これら取付穴1
bと突起3eとの嵌合により、ヨーク3取り付け時の位
置決めが容易となり、生産性の向上が図れる。
て、ヨーク3の外周部3cは浮いた状態となっているた
めに、直接に第1の板状弾性体1に接触することがな
く、その外周部3cの振動が妨げられることはない。
基体部3aに接続してはいるが、その4側面部自体はそ
れぞれ切り離されており、各側面部が隣接する他の側面
部に干渉されることなく独立に振動して、より大きな振
動を発生させることができる。また、このような4側面
部で外周部3cを構成することにより、十字型に型抜き
した金属板の4辺を折り曲げることのみで基体部3aと
外周部3cとを同時に形成でき、上記効果と共に、生産
性の向上、コスト低減が図れる。
の内面には、板状磁石4が1枚づつ固着されており、磁
界発生体7が構成されるが、この板状磁石4のN極側は
外周部3cの内面に接し、S極側は前記中央部3bの外
周側に向け一定間隔を保持して設けられている。またこ
の板状磁石4の下端は基体部3aには接することなく、
一定の隙間を保持して外周部3cに固着されている。前
記ヨーク3は純鉄等の軟磁材料からなり、板状磁石4
は、例えば希土類磁石材料からなるものを用いると好適
である。
により、磁石をヨークの中心に配置する構成と比較し
て、漏れ磁束が少なく、後記する角筒コイル5をショー
トコイル形とすることができ、磁気効率及びコンパクト
化の点で有利になると共に、ヨーク3の外周部3cを正
方形状としたため、磁石とし板状磁石4を用いることが
でき、円環状の外周部と円環状磁石とで磁界発生体を構
成した場合に比較して、生産性の向上及びコストの削減
が図れる。
cを正方形状としたが、3角形状、6角形状等の多角形
としても同様の効果を得ることができる。また、本実施
形態では、外周部3cの各側面部を互いに切り離した構
成としているが、各側面部が一体に連続する構成とする
ことも可能である。
脂を焼き付けたエナメル線を用いて略正方形状に形成さ
れ、前記板状磁石4の内周側とヨーク3の中央部3bの
外周側の間に位置する大きさであり、ヨーク3及び板状
磁石4からなる磁界発生体7の磁界における磁束密度の
高い箇所に配置できるように、第2の板状弾性体2の下
面中央部から下方に突設している。
を通じて周波数の異なる電流を切替え可能に与える構成
の1例を示している。図3において5は角筒コイル、1
1は直流電源、15はCPU10、トランジスタ9、抵
抗8a、8b等で構成される発振回路である。
と通電停止を繰返すパルス信号が与えられ、このパルス
信号の周波数と同周波数の電流が角筒コイル5に流れ
る。このように角筒コイル5に通電すると、板状磁石4
を備えたヨーク3と、角筒コイル5が電磁力により振動
し、結果的に第1の振動系及び第2の振動系が振動す
る。CPU10は前記パルス信号の周波数を、第1の振
動系を共振させる第1の周波数と、第2の振動系を共振
させる第2の周波数のいずれをも選択できるように構成
されている。
トランジスタ9に与えることにより、振動発生装置を例
えば第1の振動系の共振周波数に合わせて100Hzで
振動させると、第1の板状弾性体1を介して装置自体が
前記共振周波数と同期して共振し、体感振動を発生す
る。これにより、無音で他人に迷惑のかからない呼び出
しを行うことが可能となる。
信号をトランジスタ9に与えることにより、振動発生装
置を例えば第2の振動系の共振周波数に合わせて2.7
kHzで振動させると、装置自体が前記共振周波数と同
期して共振し、呼び出し音を発生し、スピーカとしての
作用を営む。
の振動系の共振周波数に比較して低いのは、第1の振動
系を構成する第1の板状弾性体1のバネ定数が小さく、
かつ振動発生装置の質量の大部分を占める磁界発生体7
が第1の振動系に属するために、第1の振動系の質量が
大きくなっているからである。
高いのは、第2の振動系を構成する第2の板状弾性体2
のバネ定数が大きく、かつ第2の振動系は質量の小さな
角筒コイル5と第2の振動系のみで構成されているた
め、第2の振動系の質量が小さいからである。
鳴孔6cが設けられているため、共鳴効果により、前記
第2の板状弾性体2の共振により発生した呼び出し音
を、より一層大きくすることができ、低エネルギーで十
分な呼び出し音を得ることができる。
論式及び実験結果からこの共鳴孔6cの断面積を0.1
〜4mm2 とすると適当であった。
fは、S:共鳴孔6cの断面積、V:筐体6の容積、
L:共鳴孔6cの筐体6外周面から内周面までの距離、
c:空気の音速として、 S=V*L*(2πf)2 /c2 で表現されるものである。
数を250Hz以下とし、第2の振動系に呼び出し音の
周波数を600Hz以上となるように、それぞれの振動
系の共振周波数を設定すると好適である。周波数の設定
を600Hz以上にしたのは、ISO226(196
1)の等ラウドネス曲線に基づき、600Hz以上で振
動すると低い音圧レベルで人間の耳で聴くことが可能で
あるからである。つまり低い振動エネルギーで人間の耳
が聴くことができる音を発生できる。さらに250Hz
以下にしたのは同じく等ラウドネス曲線に基づき、25
0Hz以下の振動は人間の耳には聴こえず、機械的振動
のみ身体に伝えることができるからである。
呼び出し信号を発生させることができるため、前記した
従来例と比較して、より小型で軽量、かつ振動の大きな
振動発生装置が可能となる。
等の携帯機器に組み込んで用いることができる。そし
て、例えばページャーの携帯者が切替えスイッチで、呼
び出し音と体感振動のいずれか一方を選択できるように
構成することができる。又前記CPU10からの第1の
周波数のパルス信号と第2の周波数のパルス信号とを一
定時間毎に交互に発生させて、呼び出し音と体感振動の
両方が交互に生ずるように構成することもできる。
軽量な構造のものでありながら、呼び出し音と体感振動
という2種類の呼び出し信号を、使い分け自在に発生さ
せることができる。
ク外周部を多角形状とし、その内側面に板状磁石を固着
することにより、振動発生装置の生産性の向上及びコス
ト低減が図れる。
面部で構成することにより、低エネルギでも十分大きな
振動を発生させることができる。
けることにより、低エネルギでも十分大きな呼び出し音
を得ることができる。
時計などの携帯機器に内蔵させると、上記2種類の呼び
出し信号を備えた携帯機器のコンパクト化、軽量化を図
ることができる。
図である。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 筐体内部に、1対の板状弾性体を相対向
するように配置し、一方の板状弾性体には、中央部及び
多角形状の外周部からなるヨークとこのヨークの外周部
の内側面に配置した複数の板状磁石とからなる磁界発生
体を、ヨークの外周部を浮かした状態で、相手側の板状
弾性体に向け突出するように取り付けて第1の振動系を
構成し、他方の板状弾性体には、コイルを取付けて第2
の振動系を構成して、第1の振動系と第2の振動系のう
ちの一方の振動系の共振周波数を低く、他方の振動系の
共振周波数を高くし、 前記コイルを前記磁界発生体の磁界内に配し、このコイ
ルに発振回路を通じて周波数の異なる電流を切換え可能
に与え、第1の振動系または第2の振動系を選択的に共
振させて、夫々の共振周波数の振動を発生させることを
特徴とする振動発生装置。 - 【請求項2】 第1の振動系のヨーク外周部の多角形状
を構成する各辺の側面部を、それぞれ切り離し、その各
辺の側面部が独立に振動可能とした請求項1記載の振動
発生装置。 - 【請求項3】 外周面に共鳴孔を有する筐体の内部に、
1対の板状弾性体を相対向するように配置し、一方の板
状弾性体には、磁界発生体を取り付けて第1の振動系を
構成し、他方の板状弾性体には、コイルを取付けて第2
の振動系を構成して、第1の振動系と第2の振動系のう
ちの一方の振動系の共振周波数を低く、他方の振動系の
共振周波数を高くし、 前記コイルを前記磁界発生体の磁界内に配し、このコイ
ルに発振回路を通じて周波数の異なる電流を切換え可能
に与え、第1の振動系または第2の振動系を選択的に共
振させて、夫々の共振周波数の振動を発生させることを
特徴とする振動発生装置。 - 【請求項4】 低い方の共振周波数が250Hz以下で
あり、高い方の共振周波数が600Hz以上である請求
項1、2又は3記載の振動発生装置。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載の振動
発生装置を内蔵した携帯機器。
Priority Applications (7)
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