JPH10146035A - 振動発生器の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、高寿命で安価で、十分な振動が得られ
る振動発生器の取付構造を提供する。 【解決手段】 筒体１０の通路内の両端に固定永久磁石
が固定され、両固定永久磁石間を移動可能に永久磁石可
動子が収納され、筒体１０外に駆動コイル１６が巻回さ
れたボビン１５が設けられ、筒体１０の両端に切欠きが
形成された振動発生器１Ａの筒体１０の切欠きが、電子
機器のハウジング５０に設けられた振動板５１，５２に
形成された切欠き５３，５４に嵌合することで、振動発
生器１Ａがハウジング５０に取付けられる。固定永久磁
石と駆動コイル１６を利用して永久磁石可動子を筒体１
０の通路内で往復運動させれば、振動発生器１Ａが振動
し、ハウジング５０が振動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポケットベルや携
帯電話等に組み込まれる振動呼び出し装置用の振動発生
器の取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、普及しているポケットベルや携帯
電話等では、呼のあったことを所有者に知らせるのに、
音声を用いると近隣に迷惑がかかるので、振動発生器を
用いて振動により呼を知らせるものが増えている。この
種の振動発生器としては、従来、主として図８に示すよ
うな円筒型コアレスモータ７０の軸７１に偏心重り７２
を取付け、この偏心重り７２の回転により振動を増幅す
るものが採用されている。

【０００３】この他、図９に示すような構造の振動発生
器も提案されている（特開平５−２１１７４５号公報参
照）。この振動発生器では、横断面が円形状の中心の軸
心８０に、この軸心８０と直角方向に着磁し、軸心８０
に対し偏心した半円形状の永久磁石８１が取付られ、永
久磁石８１の外周に、軸心方向に円筒状で永久磁石８１
の外周面に対向し、偶数対の磁極と磁極の間に磁脚８２
ａ，８２ｂを設けた軟磁性材からなるヨーク８２が配置
され、磁極の両側の磁脚に隣り合う巻線８３，８４が互
いに巻回方向が逆方向で磁脚８２ａ，８２ｂに巻回され
たそれぞれの隣り合う巻線の作る磁界が、磁極において
互いに付勢するように巻回され、かつ２つの巻線を同じ
巻回数で重ね巻きした巻線８３，８４が施され、重ね巻
きした２つの巻線のそれぞれの巻線を交互に逆向きの電
流を流すために、スイッチ回路の電源に接続するように
したものである。

【０００４】上記公報の振動発生器では、巻線８３，８
４に電流が流れる時には、磁極にはそれぞれの磁脚８２
ａ，８２ｂに巻回された巻線に流れる電流によって作ら
れる磁束は互いに付勢され、また２つの巻線が二重に重
ね巻きしてあり、それぞれの巻線に流れる電流方向を逆
方向にするように交互にオン・オフする電源に接続する
ので、それぞれの巻線に接続された電流を交互にスイッ
チすることにより、磁極に発生する磁性は電源が切り替
わる度にその方向を変え、永久磁石８１は軸心８０を中
心に回転し、振動を発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の振動発
生器のうちう、前者のコアレスモータ７０を用いるもの
では、携帯式のように電池を電源として搭載するもの
は、モータの巻線を大きくする必要があり、大型化にな
るという問題がある。又、モータの回転限界を越えた場
合に故障の発生の恐れがあるし、消費電力も高くなると
いう問題がある。更に、モータ周辺及び重りに関する部
品点数が多く、高精度を要求される部品なので高コスト
になる。モータの回転が速く、しかも重りを偏心させて
回転させるため軸受部が摩耗、破損するという問題があ
る。

【０００６】又、後者の偏心永久磁石を磁界内で回転さ
せるものは、モータを使用するものではないが、偏心永
久磁石が軸心を中心に回転するものであるから、回転時
に軸心に負担が掛かり、軸受部が摩耗、破損する恐れが
ある。その上、駆動コイルの外部を通る磁力で永久磁石
を回転させるものであるから、小型化にも限界がある。

【０００７】一方、上記のような振動発生器は、電子機
器のハウジング内に配置された回路基板に半田付け又は
ネジ止めで取付けられる。ポケットベルや携帯電話等が
小型化・軽量化していく過程で振動発生器自体も小さい
サイズのものが要求されている。しかし、振動発生器を
小型・軽量化すると、振動そのものも小さくなる傾向が
あり、ハウジングに十分に振動を伝えることができない
という事態が発生している。

【０００８】従って、本発明は、そのような問題点に着
目してなされたもので、小型、高寿命で安価で、十分な
振動が得られる振動発生器の取付構造を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の振動発生器の取付構造は、ケー
ス体内に振動発生器を内蔵する電子機器において、前記
振動発生器の両側を、電子機器のハウジングに設けられ
た振動体により支持したことを特徴とする。この取付構
造によると、従来のように振動発生器を半田付けやネジ
止めにより固定するものではなく、振動発生器の両側を
振動体により支持するものである。従って、振動は振動
体に伝わり、更にハウジングに伝わって、ハウジング
（即ち電子機器）全体が振動する。振動体は自身も振動
するので、振動発生器からの振動が増幅され、増幅され
た振動によりハウジングがより大きく振動する。

【００１０】請求項２の振動発生器の取付構造は、筒体
に形成された通路内を移動可能な永久磁石可動子と、前
記通路の周囲に巻回され、通電により筒体内を励磁し、
前記永久磁石可動子に対し吸引力又は反発力を与える駆
動コイルと、前記筒体の少なくとも一端に設けられ、前
記永久磁石可動子の近接に対し反発力を与える反発手段
とを備える振動発生器において、前記筒体の両側を、電
子機器のハウジングに設けられた振動体により支持した
ことを特徴とする。

【００１１】この取付構造における振動発生器では、例
えば駆動コイルに通電する度に、この駆動コイルの磁界
により永久磁石可動子が吸引され、その吸引力により筒
体の通路内を移動すると、今度は反発手段によって反発
を受け、結果として永久磁石可動子は通路内を往復し、
それにより振動が発生する。振動発生器の筒体は電子機
器のハウジングの振動体により支持されているので、振
動は筒体から振動体に伝わり、更にハウジングに伝わっ
て、ハウジング（即ち電子機器）全体が振動する。

【００１２】ここに、振動発生器はハウジングに半田付
けやネジ止めで取付けられるのではなく、筒体がハウジ
ングの振動体により支持されているので、振動の伝達効
率が良い上に、振動が振動体により増幅され、ハウジン
グがより大きく振動し、呼を知らせるのに十分な振動が
得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。その一実施形態に係る振動発生器を電子
機器（ポケットベルや携帯電話等）に取付けた構造例を
図１（一部破断概略斜視図）に示す。この実施形態で
は、第１の実施形態に係る振動発生器１Ａが図示のよう
な形状のハウジング５０に取付けられている。ハウジン
グ５０には、振動発生器１Ａの振動を増幅する振動板
（振動体）５１，５２が対向して設けられ、この振動板
５１，５２にはそれぞれ四角形状の切欠き５３，５４が
形成され、この切欠き５３，５４に振動発生器１Ａが取
付けられている。振動板５１，５２は、適度な可撓性を
有し、振動発生器１Ａが矢印方向に振動した場合に自身
も矢印方向に振動し、それにより振動が増幅され、ハウ
ジング５０（即ち電子機器）全体が大きく振動する。

【００１４】第１の実施形態に係る振動発生器１Ａを図
２（外観斜視図）、図３（要部断面図）に示す。この振
動発生器１Ａは、内空部（通路）１１を有する円筒状の
筒体である筐体１０と、筐体１０の内空部１１の一端に
固着された固定永久磁石（反発手段）１２と、内空部１
１の他端に固着された固定永久磁石（反発手段）１３
と、内空部１１の固定永久磁石１２，１３間を移動可能
に収納された永久磁石可動子１４と、筐体１０の外周に
中央より固定永久磁石１２側に幾分近接して設けられた
ボビン１５と、ボビン１５に巻回された駆動コイル１６
と、所定の周期でパルス信号を発生するパルス電源１７
とを備える。固定永久磁石１２，１３の磁極と永久磁石
可動子１４の磁極は、図示のように互いに反発し合うよ
うに設定されている。但し、磁極のＳ極とＮ極は図示と
は反対にしてもよい。

【００１５】筐体１０の両端（固定永久磁石１２，１３
の外側）には、それぞれ切欠き１８，１９が形成され、
この切欠き１８，１９の部分では、筐体１０が半円形分
程度切除されている。筒体１０は、切欠き１８，１９が
上記ハウジング５０の振動板５１，５２の切欠き５３，
５４に嵌合することで、ハウジング５０に取付けられる
（図１参照）。駆動コイル１６は、ハウジング５０内に
配置された回路基板６０に接続されているが、ボビン１
５は回路基板６０には固定されず、回路基板６０から離
れて位置する。又、筒体１０は、その延伸方向がハウジ
ング５０の長手方向Ｘと直角方向になるように配置され
ている。こうすることで、筒体１０から振動板５１，５
２に伝わった振動によりハウジング５０が効率良く振動
することになる。

【００１６】振動発生器１Ａの原理的動作を図４を参照
して説明する。図４において、スイッチ１７ａはパルス
のＯＮ／ＯＦＦを等価的に示すものであり、スイッチ１
７ａがＯＮになっている時点は、パルス信号を通電する
時点を示す。又、ここでは駆動コイル１６にパルスが通
電されると、駆動コイル１６の左側にＮ極が、右側にＳ
極が形成されるものとしている。

【００１７】まず、図４の（ａ）に示すように、スイッ
チ１７ａがＯＮとなった時点で、永久磁石可動子１４が
駆動コイル１６の左端より左側に突出していたとする
と、永久磁石可動子１４のＳ極、Ｎ極と通電によって発
生した駆動コイル１６のＮ極、Ｓ極とがそれぞれ吸引し
合う。その結果、永久磁石可動子１４は右方向（矢印方
向）に移動する。永久磁石可動子１４が移動している途
中でスイッチ１７ａがＯＦＦになると、駆動コイル１６
の磁界は消滅し、永久磁石可動子１４は最初の吸引力の
勢いのみで固定永久磁石１２の方向に向かうが、両者が
接近すると、図４の（ｂ）に示すように、永久磁石可動
子１４のＮ極と固定永久磁石１２のＮ極とが反発し合
い、その反発力によって永久磁石可動子１４は左方向に
移動する。

【００１８】永久磁石可動子１４が移動して固定永久磁
石１３に接近すると、今度は永久磁石可動子１４のＳ極
と固定永久磁石１３のＳ極とが反発し合う。それによ
り、永久磁石可動子１４は、反発力により反転して右方
向に移動し始める。このタイミングで、図４の（ｃ）に
示すように、スイッチ１７ａがＯＮになると、駆動コイ
ル１６に通電される磁性が図４の（ａ）の場合と同様に
発生し、永久磁石可動子１４のＳ極、Ｎ極と駆動コイル
１６のＮ極、Ｓ極とがそれぞれ吸引し合う。この吸引力
によって、永久磁石可動子１４の右方向への移動が助長
される。このような動作の繰り返しにより、永久磁石可
動子１４が内空部１１内で往復運動し、振動が継続して
発生する。

【００１９】図５は、第２の実施形態に係る振動発生器
１Ｂを示す。この振動発生器１Ｂは、基本的に前記振動
発生器１Ａと同様であるが、永久磁石可動子１４が２個
の永久磁石１４ａ，１４ｂと、この永久磁石１４ａ，１
４ｂを一体に結合する非磁性の接合部材１４ｃとからな
る点が異なる。この振動発生器１Ｂでは、例えば永久磁
石可動子１４が固定永久磁石１３側にあって、その固定
永久磁石１３によって反発されて右方向に移動しつつあ
るときに、パルス電源によりパルス信号が駆動コイル１
６に通電され、駆動コイル１６の左側がＳ極、右側がＮ
極となる。すると、永久磁石可動子１４の永久磁石１４
ｂのＮ極が駆動コイル１６のＳ極によって吸引されると
共に、永久磁石１４ａのＳ極が駆動コイル１６のＮ極に
よって吸引され、永久磁石可動子１４の右方向への移動
が助長される。

【００２０】駆動コイル１６への通電は直ぐにＯＦＦと
なるので、吸引された永久磁石可動子１４はそのまま右
方向に移動する。永久磁石可動子１４が固定永久磁石１
２に接近すると、永久磁石１４ａのＳ極と固定永久磁石
１２のＳ極とが反発し合い、その反発力で永久磁石可動
子１４は左方向に移動する。反発力により永久磁石可動
子１４の永久磁石１４ａのＮ極が駆動コイル１６の左端
に接近した時点で、駆動コイル１６にパルス信号が通電
される。これにより、駆動コイル１６の左側のＳ極と永
久磁石１４ａのＮ極とが吸引し合い、この吸引力により
永久磁石可動子１４は更に左方向に移動しようとする。
ここで、直ぐに駆動コイル１６への通電がＯＦＦとなる
ので、永久磁石可動子１４は駆動コイル１６の磁気力の
影響を受けず、左方向に移動する。

【００２１】永久磁石可動子１４の永久磁石１４ｂのＳ
極が固定永久磁石１３のＳ極に接近すると、両者の反発
により、永久磁石可動子１４が再び右方向に移動する。
このようにして、永久磁石可動子１４が往復運動し、振
動が発生する。この第２の実施形態によれば、永久磁石
可動子１４の左右両方向への移動が駆動コイル１６への
パルス通電により助長される。

【００２２】図６は、第３の実施形態に係る振動発生器
１Ｃを示す。この振動発生器１Ｃでは、筐体１０が外径
の大きい両端部１０ａ，１０ｂと外径の小さい中央部１
０ｃとからなる。又、両端部１０ａ，１０ｂの内径が中
央部１０ｃの内径より大きくなっているので、固定永久
磁石１２，１３の外径を大きくすることができ、それに
よって固定永久磁石１２，１３の長さを短くすることが
でき、結果として長さの小さい振動発生器を得ることが
できる。更に、中央部１０ｃの外径を小さくすることに
より、中央部１０ｃに設けられるボビン１５の外径と両
端部１０ａ，１０ｂの外径とをほぼ同径とし、径の小さ
い小型の振動発生器を得ることができる。

【００２３】図７は、第４の実施形態に係る振動発生器
１Ｄを示す。この振動発生器１Ｄの特徴は、筐体１０の
内空部１１の両端に設けられる固定永久磁石の代わりに
駆動コイル２２，２４を用いたことである。ここでは、
筐体１の両端部にそれぞれボビン２１，２３が設けら
れ、ボビン２１，２３に駆動コイル２２，２４が巻回さ
れている。駆動コイル１６にはパルス発生器３０により
パルス信号が通電されるのは上記と同じであるが、両端
の駆動コイル２２，２４は直流電源３１により連続的に
通電される。

【００２４】この振動発生器１Ｄにおいて、呼び出しが
あると、直流電源３１により駆動コイル２２，２４が連
続的に通電され、その間は駆動コイル２２は固定永久磁
石１２と、駆動コイル２４は固定永久磁石１３と同様の
機能を果たす。振動作用は、第１の実施形態の振動発生
器１Ａと同等である。上記実施形態の振動発生器１Ｂ〜
１Ｄも、振動発生器１Ａと同様に、筒体１０の切欠き１
８，１９をハウジング５０の振動板５１，５２の切欠き
５３，５４に嵌合させる。

【００２５】なお、上記各実施形態において筐体１０は
円筒のものであるが、これに限定されることはなく、永
久磁石可動子１４が移動可能であるなら、他の形状の筒
体、例えば角柱状の筒体であってもよい。又、上記実施
形態では、いずれも筒体１０に設けられる反発手段とし
て固定永久磁石を用いているが、筒体１０の両端を気密
とし、空気による反発力を利用してもよい。更に、上記
実施形態では、永久磁石可動子１４に駆動コイル１６の
吸引力を作用させているが、反発力を作用させてもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の取付構造によれば、振動発生器の両側がハウジングの
振動体により支持されるので、振動は振動体によって増
幅されてハウジングに伝わり、ハウジング（即ち電子機
器）全体が効率良く大きく振動する。従って、小型・軽
量の振動発生器であっても、呼を知らせるのに十分な振
動が得られる。

【００２７】又、請求項２の取付構造によれば、筒体の
通路内に収納された永久磁石可動子を反発手段による反
発力と筒体外に設けられた駆動コイルによる吸引力又は
反発力とにより往復運動させて振動させるものであるか
ら、電力消費が少なく、小型で長寿命且つ安価に製造し
得る振動発生器を得ることができる。又、振動発生器の
筒体が電子機器のハウジングの振動体により支持されて
いるので、振動は筒体から振動体に伝わって増幅され、
更にハウジングに伝わって、ハウジング（即ち電子機
器）全体が効率良く大きく振動するので、小型、低消費
電力の振動発生器でも、呼を知らせるのに十分な振動が
得られる。

【００２８】請求項３によれば、振動発生器を電子機器
に組み込む際には、振動発生器の筒体の切欠きをハウジ
ングの振動体の切欠きに嵌合させればよく、振動発生器
の取付けが簡単である。請求項４によれば、振動発生器
の筒体の延伸方向とハウジングの長手方向が直角になっ
ているので、振動発生器の振動によりハウジングがより
一層効率良く振動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る振動発生器を電子機器に
取付けた構造例を示す一部破断概略斜視図である。

【図２】同実施形態の振動発生器の外観斜視図である。

【図３】同実施形態の振動発生器の要部断面図である。

【図４】同実施形態の振動発生器の原理的動作を説明す
る図である。

【図５】第２の実施形態に係る振動発生器の要部断面図
である。

【図６】第３の実施形態に係る振動発生器の要部断面図
である。

【図７】第４の実施形態に係る振動発生器の要部断面図
である。

【図８】従来例に係る振動発生器の外観斜視図である。

【図９】従来例に係る別の振動発生器の要部断面図であ
る。

【符号の説明】

１（Ａ〜Ｄ） 振動発生器 １０ 筒体 １１ 内空部（通路） １２，１３ 固定永久磁石 １４ 永久磁石可動子 １５ ボビン １６ 駆動コイル １８，１９ 切欠き ５０ ハウジング ５１，５２ 振動板（振動体） ５３，５４ 切欠き

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース体内に振動発生器を内蔵する電子機
   器において、 前記振動発生器の両側を、電子機器のハウジングに設け
   られた振動体により支持したことを特徴とする振動発生
   器の取付構造。
2. 【請求項２】筒体に形成された通路内を移動可能な永久
   磁石可動子と、前記通路の周囲に巻回され、通電により
   筒体内を励磁し、前記永久磁石可動子に対し吸引力又は
   反発力を与える駆動コイルと、前記筒体の少なくとも一
   端に設けられ、前記永久磁石可動子の近接に対し反発力
   を与える反発手段とを備える振動発生器において、前記
   筒体の両側を、電子機器のハウジングに設けられた振動
   体により支持したことを特徴とする振動発生器の取付構
   造。
3. 【請求項３】前記振動発生器の筒体は、その両端に切欠
   きを有し、この切欠きが前記振動体に形成された切欠き
   に嵌合することを特徴とする請求項２記載の振動発生器
   の取付構造。
4. 【請求項４】前記振動発生器は、その筒体の延伸方向が
   電子機器のハウジングの長手方向と直角方向になるよう
   に配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項
   ３記載の振動発生器の取付構造。