JPH09205763A

JPH09205763A - 振動発生装置

Info

Publication number: JPH09205763A
Application number: JP8009893A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Shimakawa; 伸一島川; Akihisa Nakabashi; 昭久中橋; Noriyuki Fujiwara; 憲之藤原; Masaru Nagaike; 勝長池
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化及び耐久性及び生産性の向上等を図っ
た振動発生装置の提供。【解決手段】筐体１内部に弾性体２を配置し、この弾
性体２に磁界発生体９を取り付け、磁界発生体９の磁界
内にコイル５を配してその一端を筐体１の内側面に取り
付け、この弾性体２と磁界発生体９とで構成される振動
系の共振周波数とほぼ同一の周波数の電流を前記コイル
５に発振回路１５を通じて通電して、前記振動系を共振
させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はページャー（ポケッ
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。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の振動を発生する装置のう
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。

【０００３】従来、ページャーは電話の呼び出しがあっ
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。

【０００４】しかし、音による呼び出しは場所を選ばず
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。

【０００５】その対策として、今日では音で呼び出す以
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
機能が備えられている。

【０００６】そこで従来から用いられている体感振動を
発生する振動発生装置について説明する。この従来例は
図７のように円筒形コアレスモータ１１２の端面に突出
した回転軸１１４にタングステン等の高比重合金製の偏
心した分銅１１３を取り付けて形成したものである。こ
の偏心分銅１１３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
１１２に通電し、偏心した分銅１１３を回転させて、２
次的に振動を発生させている。

【０００７】また別の従来例は図８に示すようにコイル
１１６と電機子１１５との重量をアンバランスにした偏
平タイプのモータを使用して、駆動源と振動源とを一体
にした構造のものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の振動発生装置は
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。

【０００９】（１）円筒形コアレスモータ１１２に偏心
した分銅１１３をつけた構成では、その遠心力により回
転軸１１４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。

【００１０】（２）偏平タイプのモータを使用する場合
はモータを薄くすることができるが、平面的な面積が拡
大してしまい、かつ製造が困難である。

【００１１】本発明は、小型化、耐久性及び生産性の向
上を図りつつ、低エネルギーで十分大きな振動を発生さ
せることのできる振動発生装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の振動発生装置は
上述した目的を達成するため、筐体内部に弾性体を配置
し、この弾性体に磁界発生体を取り付け、磁界発生体の
磁界内にコイルを配してその一端を筐体の内側面に取り
付け、この弾性体と磁界発生体とで構成される振動系の
共振周波数とほぼ同一の周波数の電流を前記コイルに発
振回路を通じて通電して、前記振動系を共振させること
を特徴とする。

【００１３】そして、この弾性体を板状弾性体、または
コイルばねとすると好適である。

【００１４】また、磁界発生体を、有底筒状のヨーク
と、このヨークの内中央部に配置した磁石とで構成する
か、または磁界発生体を、中央部及び外周部からなるヨ
ークと、このヨークの外周部の内側面に配置した磁石と
で構成すると好適である。

【００１５】さらに、弾性体を、相対向する一対の弾性
体とし、その一方の弾性体の中央部をコイルが縦貫し
て、磁界発生体をその一対の弾性体で挟持するように取
り付けても良い。

【００１６】本発明によれば、弾性体に取り付けられた
磁界発生体の磁界内に配されたコイルに通電すると、相
互磁気作用によりその弾性体と磁界発生体とで構成され
る振動系に振動を発生させることができると共に、この
振動系の共振周波数に応じた電流を前記コイルに発振回
路を通じて流し、その振動系に共振現象を起こさせる
と、それ以外の周波数での振動に比較してその振動を著
しく大きくできる。

【００１７】ここで振動系が弾性体を備えるため、振幅
が大きくなり、大きな振動を得られるが、単に弾性体の
みを振動させる場合と異なり、この弾性体とその質量の
大部分を占める磁界発生体とが一体となった一つの振動
系が共振することにり、体感振動のみを取り出すことが
可能となる。つまり、振動系のばね定数に対しその質量
が大きい故に、その共振周波数を可聴周波数よりも低く
でき、その共振により、可聴音を発生することはなく、
その振動系から筐体を介して大きな体感振動のみを得る
ことができる。

【００１８】従って本発明は、相互磁気作用による振動
を利用して筐体等に連続的な衝撃を与え、それを直接体
感振動として取り出すようなものではなく、一振動系の
共振周波数とその共振現象とに着眼し、低エネルギで十
分大きな体感振動を得るようにしたことが特徴である。

【００１９】しかも、その構成がシンプルなためその小
型化及び耐久性と生産性の向上とを同時に図ることがで
きる。

【００２０】そして、この弾性体を板状弾性体とする
と、振動発生装置を薄くでき、より小型化を図ることが
できる。またこの弾性体をコイルばねとすると、より大
きな振幅を得ることができると共にその共振振動数の設
定等も容易となる。

【００２１】また中央部及び外周部からなるヨークの外
周部の内側面に磁石を配置することにより漏れ磁束が少
なくなり、コイルをショートコイル形とでき振動発生装
置をより薄くできる。また有底筒状のヨークの中央部に
磁石を設けることにより、部品コストの低減と生産性の
向上を図ることができる。

【００２２】さらに一対の弾性体で磁界発生体を挟持す
ることにより、その一対の弾性体の相互作用により、筐
体を介してより大きな体感振動を得ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態を図１及
び図６を参照して説明する。

【００２４】本実施形態は、筐体１と、その内部に設け
た板状弾性体２と磁界発生体９と円筒形コイル５と、発
振回路１５とからなる。

【００２５】筐体１は、有底円筒体１ａとその上端に設
けた蓋板１ｂとからなり、樹脂や金属等で構成すると好
適である。

【００２６】板状弾性体２は、その筐体１の有底円筒体
１ａ内部に周縁を２箇所以上で支持された円盤状をして
おり、鋼板等の金属板で構成される。

【００２７】磁界発生体９は、基体部３ａと外周部３ｂ
とからなる有底円筒状のヨーク３と、その基体部３ａの
内中央に配した円柱磁石４とからなり、ヨーク３の外周
部３ｂを下方に向け板状弾性体２の下面中央に垂設さ
れ、円柱磁石４はその下端面に同径の円盤状のプレート
６を備える。

【００２８】ヨーク３及びプレート６は純鉄等の軟磁材
料からなり、円柱磁石４は希土類磁石材料からなるもの
を用いると好適である。本実施形態では、円柱磁石４の
Ｎ極側をヨーク３の基体部３ａに、Ｓ極側をプレート６
に固定した。

【００２９】プレート６は軟磁材料で構成することによ
り、磁界発生体９の磁界を構成するのに役立つのみなら
ず、磁界発生体９の質量を調整することにも役立つ。つ
まり、板状弾性体２と磁界発生体９とで構成される振動
系の共振周波数を調整できる。

【００３０】円筒形コイル５は、円柱磁石４と磁界発生
体９の外周部３ｂ間の円溝状空隙部分に配され、その円
筒形コイル５の下端が筐体１の有底円筒体１ａの内底部
上面に固定される。これにより、磁界発生体９の磁界に
おける磁束密度の高い箇所に円筒形コイル５を配置でき
る。

【００３１】なお、円筒形コイル５は、銅線の表面に樹
脂を焼き付けたエナメル線を用いて形成されている。

【００３２】この円筒形コイル５に発振回路１５を通じ
て、前記振動系の共振周波数とほぼ同一の周波数の電流
を与える構成の１例を図６に示した。図６において５は
円筒形コイル、１１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。

【００３３】ＣＰＵ１０からトランジスタ９には、通電
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円筒形コイル５に流れ
る。

【００３４】このように円筒形コイル５に通電すると、
磁界発生体９と円筒形コイル５との電磁力による相互磁
気作用により、前記振動系が振動し、特にその共振周波
数に一致した振動を起こすことにより、その振動は著し
く大きくなる。

【００３５】この振動系は、振動発生装置の質量の大部
分を占める磁界発生体９を備えることにより、その共振
周波数を比較的低く設定できる。

【００３６】例えばその振動系の共振周波数が１００Ｈ
ｚとすると、ＣＰＵ１０に１００Ｈｚのパルス信号をト
ランジスタ９に与え、振動系を前記共振周波数と同期さ
せて共振させ、筐体１を介して体感振動を発生させるこ
とができる。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に利用できる。

【００３７】なおこの振動系の共振周波数を２５０Ｈｚ
以下にすると好適である。これはＩＳＯ２２６（１９６
１）の等ラウドネス曲線に基づき、２５０Ｈｚ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。

【００３８】次に第２の実施形態について図２を参照し
つつ以下に説明する。

【００３９】本実施形態は、基本的構成は第１の実施形
態と同様であり、有底円筒体２１ａと蓋板２１ｂとから
なる筐体２１と、円柱磁石２４とプレート２６とからな
る磁界発生体２９と、コイルばね２２と、円筒形コイル
２５とからなる。

【００４０】第１の実施形態との大きな相違点は、弾性
体を板状弾性体２からコイルばね２２に変更した点であ
る。コイルばね２２を用いることにより、共振時の振幅
がより大きくなり、体感振動もその分大きくできる。ま
た、コイルばね２２は弾性定数等の設定も容易なため、
振動系の共振周波数の設定も容易となり好都合である。

【００４１】なお、このコイルばね２２の取り付け位置
は、図２ではプレート２６の下端に設けて有るが、ヨー
ク２３の基体部２３ａの上面と蓋板２１ａの下面との間
に設けても良い。また、円筒形コイル２５は円筒状のコ
イル保持体２７を設け、その外周部にエナメル線を巻回
して構成した。このコイル保持体２７を設けることによ
り、円筒形コイル２５が比較的長くなる場合でも、その
倒れ等を防止できる。なお、このコイル保持体２７はア
ルミニウム製で構成したが、樹脂や高比重合金等の非磁
性体を用いることもできる。

【００４２】次に第３の実施形態について図３を参照し
つつ以下に説明する。

【００４３】本実施形態は第１の実施形態と構成上類似
するが、主な相違点は、ヨーク３３と円環磁石３４とで
磁界発生体３９を構成したこと、そのヨーク３３を基体
部３３ａとその基体部３３ａから突出する外周部３３ｂ
と中央部３３ｃとで構成したこと、及びその外周部３３
ｂの内周面に円環状磁石３４を、前記基体部３３ａと隙
間を設けて配置し、ヨーク３３の中央部３３ｃの外周面
と外周部３３ｂの内周面とを逆極性にしたことである。
このように磁界発生体３９を構成することにより、磁石
をヨーク３３の中央に配置した構成と比較してより漏れ
磁束が少なく、円筒形コイル３５をショートコイル形と
でき、磁気効率が向上し、振動発生装置の一層の小型化
を図れる。

【００４４】次に第４の実施形態について図４を参照し
つつ以下に説明する。

【００４５】本実施形態は、第１の実施形態の変形であ
り、ヨーク４３の外周部４３ｂの下端面に、内径が外周
部４３ｂの内径と一致する円環状の板状弾性体４８を設
け、この円環部分をコイルを縦貫させ、板状弾性体４８
の周縁の少なくとも２箇所以上を筐体４１の有底円筒体
４１ａ内で支持したものである。これら一対の板状弾性
体４２、４８との相互作用により、より大きな体感振動
を得ることができ、また磁界発生体４９をそれら一対の
板状弾性体４２、４８とで挟持したことにより、その小
型化と同時に本装置の耐久性も向上する。

【００４６】さらに、第５の実施形態を図５に示す。こ
れは第４の実施形態と同様、第３の実施形態の変形であ
り、円環状の板状弾性体５８をヨーク５３の下端に設け
たものである。第４の実施形態と同様の効果を得ること
ができる。

【００４７】上記の第１〜第５の実施形態はすべて円筒
形状の振動発生装置について述べたが、多角形状の振動
発生装置とすることも勿論可能である。

【００４８】

【発明の効果】本発明の振動発生装置は、弾性体と磁界
発生体とが一体となった振動系の共振周波数に着目し、
その共振現象により大きな体感振動のみを得ることを可
能にしたため、その構造がシンプルとなり、その小型化
及び耐久性と生産性の向上を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。

【図３】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。

【図４】本発明の第４の実施形態を示す断面図である。

【図５】本発明の第５の実施形態を示す断面図である。

【図６】本発明の実施形態で用いた発振回路を示す概略
図である。

【図７】振動発生装置の第１の従来例である。

【図８】振動発生装置の第２の従来例である。

【符号の説明】

１、２１、３１、４１筐体２、３２、４２、４８、５８板状弾性体２２コイルばね３、２３、３３、４３、５３ヨーク４、２４、４４円柱磁石３４円環状磁石５、２５、３５円筒形コイル９、２９、３９磁界発生体１５発振回路

フロントページの続き (72)発明者長池勝大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体内部に弾性体を配置し、この弾性体
に磁界発生体を取り付け、磁界発生体の磁界内にコイル
を配してその一端を筐体の内側面に取り付け、この弾性
体と磁界発生体とで構成される振動系の共振周波数とほ
ぼ同一の周波数の電流を前記コイルに発振回路を通じて
通電して、前記振動系を共振させることを特徴とする振
動発生装置。
【請求項２】弾性体を板状弾性体とした請求項１記載
の振動発生装置。
【請求項３】弾性体をコイルばねとした請求項１記載
の振動発生装置。
【請求項４】磁界発生体を、有底筒状のヨークと、こ
のヨークの内中央部に配置した磁石とで構成した請求項
１、２または３記載の振動発生装置。
【請求項５】磁界発生体を、中央部及び外周部からな
るヨークと、このヨークの外周部の内側面に配置した磁
石とで構成した請求項１、２または３記載の振動発生装
置。
【請求項６】弾性体を、相対向する一対の弾性体と
し、その一方の弾性体の中央部をコイルが縦貫して、磁
界発生体をその一対の弾性体で挟持するように取り付け
た請求項１から５までのいずれかに記載の振動発生装
置。