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Title:
VIBRATION GENERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/014188
Kind Code:
A1
Abstract:
A vibration generator having a housing, a movable element, a coil, a vibration transmission member, and an elastic body. The movable element is placed in the housing and has a magnet and a movable portion yoke. The vibration transmission member connects the movable element and the housing together, is adapted to transmit vibration, which is generated on the movable element by electricity supplied to the coil, to the housing. The elastic body is placed either between the movable element and a cover of the housing or on the vibration transmission member.

Inventors:
AOYAMA KAZUHIRO
TAKAHASHI YUKI
INAMOTO SHIGENORI
Application Number:
PCT/JP2008/063315
Publication Date:
January 29, 2009
Filing Date:
July 24, 2008
Export Citation:
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Assignee:
MITSUMI ELECTRIC CO LTD (JP)
AOYAMA KAZUHIRO
TAKAHASHI YUKI
INAMOTO SHIGENORI
International Classes:
H02K33/16; B06B1/04; B06B1/14
Foreign References:
JP2006203709A2006-08-03
JPS57117133A1982-07-21
Attorney, Agent or Firm:
NAITO, Teruo (7-13 Nishi-Shimbashi,1-chome, Minato-k, Tokyo 03, JP)
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Claims:
 振動発生装置であって、
 筐体と、
 前記筐体内に配設され、マグネットと可動部ヨークとを有する可動子と、
 コイルと、
 前記可動子と前記筐体とを連結し、前記コイルへの通電により前記可動子に生じた振動を前記筐体に伝達すべく構成された振動伝達部材と、
 前記可動子と前記筐体のカバーとの間、及び、前記振動伝達部材のうち、少なくとも一方に配置される弾性体を備える。
 請求項1に記載の振動発生装置であって、
 前記弾性体は、前記可動子と前記筐体のカバーとの間、及び、前記振動伝達部材のうち、少なくとも一方に、貼着及び塗着の少なくとも一方により固定される。
 請求項1に記載の振動発生装置であって、
 前記振動伝達部材は板バネである。
 請求項3に記載の振動発生装置であって、
 前記板バネに、スリットが形成され、
 前記弾性体は、前記スリットを跨ぐように配置される。
 請求項3に記載の振動発生装置であって、
 前記板バネは、前記マグネットを包囲する環状であり、周方向に等間隔で配置された複数の弾性体を有する。
Description:
振動発生装置

 本発明は振動発生装置に関するものであ 、特に、携帯電話やPDA等の移動体通信機器 びゲーム機器等に組み込み、着信又は体感 振動によって使用者に報知する振動発生装 に関するものである。

 従来の此種振動発生装置は、固定子であ 底部ケースとカバーを一体に結合した筺体 、該筺体の底部ケースに固定された駆動用 コイルと、前記筐体のカバーに振動可能に 性支持された可動子とを備え、該可動子は グネット及び可動部ヨークを一体的に結合 て形成されている。

 この振動発生装置によれば、前記コイル 通電することによって、該コイルに生じる 磁力と、前記可動子のマグネットに生ずる 束により該可動子が上下に振動する。

 図8に示すように、前記可動子1は、下面 口部を有する扁平な有底円筒状の第1可動部 ーク1aと、該第1可動部ヨーク1a内面に固定 れたマグネット1bと、該マグネット1bの下面 固着された第2可動部ヨーク1cより構成され いる。更に、第1可動部ヨーク1a外周には円 状の板バネ2が固着され、該板バネ2の外周 部は前記筐体の周側壁(図示せず)に固定され ている。

 また、図9に示すように、板バネ2は、内 リング部3と外周リング部4間に中間円弧部( 動変形部)5を複数有している。又、該中間円 弧部5は板バネ2の円周方向に等間隔を有して 設されている。図示例では、各中間円弧部5 の内周縁及び外周縁には略円弧状のスリット 6が開穿され、該中間円弧部5の一端部及び他 部は夫々内周リング部3及び外周リング部4 一体に接続されている。

 前述のように、可動子1に生じた振動は板 バネ2を介して筺体に伝達されるが、この場 、該振動の共振周波数のQ値を上げるために 例えば図10に示すように、板バネ2と可動子1 の間には弾性体8が介装(挟着)される(例えば 特許第3375233号公報,特開2003-9495号公報参照)

 上記従来の振動発生装置は、前記振動の 振周波数のQ値を改善するために、板バネと 可動子の間に弾性体を介装させているが、該 弾性体を板バネと可動子の間に介装させる作 業が行い難いので、生産性が著しく低下する 。又、該弾性体は、前記板バネの振動変形部 (中間円弧部)の振動の振れを直接吸収除去す ことができないので、前記振動の共振周波 のQ値の改善効果は小さい。

 前記振動の共振周波数のQ値の改善効果を 高めるには、前記弾性体の厚さを大きくする ことが考えられるが、この場合は、弾性体の 使用量(塗着量)が増加する。又、弾性体の厚 に対応して、板バネと可動子の位置決め精 (組み付け精度を含む)を厳密に管理しなけ ばならないという問題がある。

 本発明は、位置決め精度の厳密な管理を 要にし、且つ、良好な作業性を確保しつつ 振動の共振周波数のQ値を向上させた振動発 生装置を提供する。

 本発明は、振動発生装置であって、筐体 、前記筐体内に配設され、マグネットと可 部ヨークとを有する可動子と、コイルと、 記可動子と前記筐体とを連結し、前記コイ への通電により前記可動子に生じた振動を 記筐体に伝達すべく構成された振動伝達部 と、前記可動子と前記筐体のカバーとの間 及び、前記振動伝達部材のうち、少なくと 一方に配置される弾性体を備えるものを提 する。

 この構成によれば、前記可動子に生じた 動は前記振動伝達部材を介して前記筐体に 達される。その際、前記振動伝達部材、或 は、前記可動子と筐体のカバーとの間に弾 体が固着されているので、弾性体によって 動の振れが直接又は間接的に吸収除去され 。その結果、振動の共振周波数のQ値が改善 され、その分だけ使用可能な動作周波数の有 効帯域が広くなる。

 前記弾性体は、前記可動子と前記筐体の バーとの間、及び、前記振動伝達部材のう 、少なくとも一方に、貼着及び塗着の少な とも一方により固定される構成としてもよ 。

 この構成によれば、前記振動伝達部材に 性体を固着するとき、弾性体は前記振動伝 部材などの表面に貼着若しくは塗着するだ で、振動変形部の所定位置に容易に固着さ る。

 前記振動伝達部材は板バネであってもよ 。また、前記板バネに、スリットが形成さ 、前記弾性体は、前記スリットを跨ぐよう 配置される構成としてもよい。

 この構成によれば、弾性体はスリットを ぐように固着されるので、筐体に振動が伝 される振動経路部において振動の振れが直 吸収除去される。

 前記弾性体は、前記マグネットを包囲す 環状であり、周方向に等間隔で配置された 数の弾性体を有する構成としてもよい。

 この構成によれば、複数の弾性体は、板 ネの周方向において等間隔を有して配設さ ているので、弾性体による振動の振れの吸 除去作用は、板バネの中心に対して回転対 な複数の箇所にて同時に行われる。

 上記構成により、可動子から筐体に伝達 れる振動の振れは、前記弾性体によって効 的に吸収除去できるので、振動の共振周波 のQ値を大幅に改善でき、それに応じて振動 として使用可能な動作周波数の有効帯域を拡 大することができる。

 又、板バネと可動子間に弾性体を介装し 従来構造とは異なり、本発明の弾性体は、 バネの振動変形部の表面、あるいは、前記 動子の表面に簡単に取り付けることができ 板バネと可動子間の位置決め精度を厳密に 理する必要がなく、従来に比べて振動発生 置の生産性を向上させることができる。更 、弾性体は所定箇所に正確かつ容易に固着 き、振動発生装置の品質信頼性も向上させ ことができる。

 上記構成により、弾性体は板バネの振動 形部の表面に貼着若しくは塗着して容易に 着できるので、弾性体の取り付け作業性が 来に比べて向上するメリットを有する。

 上記構成により、弾性体は振動変形部の 元部及び/又は中間部において振動の振れを 効果的に吸収除去するので、振動の共振周波 数のQ値を一層効率良く改善でき、振動発生 置として使用可能な動作周波数の有効帯域 更に拡大させることができる。

 上記構成により、弾性体による振動の振 の吸収除去作用は、板バネの中心に対して 転対称な複数の箇所にて行われるので、上 振動の共振周波数のQ値の改善効果を板バネ 全体に亘り一層均等かつ効率良く発揮させる ことができる。

図1は、本発明の一実施例を示し、振動 発生装置の斜視図である。 図2は、図1の分解斜視図である。 図3は、図1の振動発生装置の可動子の 断面図である。 図4は、図1の振動発生装置の板バネに 性体を固着した他の配置例を示す平面図で   ある。 図5Aは、従来例の振動発生装置の振動 性の波形図である。 図5Bは、本発明の振動発生装置の振動 性の波形図である。 図6は、図1の振動発生装置の板バネに 性体を固着した他の配置例を示す平面図で る。 図7は、本発明の他の実施例を示し、振 動発生装置の斜視図である。 図8は、従来例の振動発生装置の縦断面 図である。 図9は、従来例の振動発生装置の板バネ の平面図である。 図10は、従来例の振動発生装置の可動 、筐体及び板バネの連結部における構成例 説明する断面図である。

 本発明は、位置決め精度の厳密な管理を 要にし、且つ、良好な作業性を確保しつつ 振動の共振周波数のQ値を向上させるという 目的を達成するために、底部ケースにカバー が一体に結合された筐体と、該筐体内に配設 され、且つ、マグネット及び可動部ヨークか ら成る可動子と、該可動子と筐体の間に介装 された環状の板バネと、前記底部ケースに固 定された駆動用のコイルとを備え、該駆動用 のコイルへの通電により前記可動子に生じた 振動を前記板バネを介して前記筐体に伝達す るように構成された振動発生装置において、 前記板バネの振動変形部、或いは、前記可動 子と前記筐体のカバーとの間に弾性体が固着 され、該弾性体により前記振動の振れを吸収 除去することによって達成した。

 以下、本発明の好適な一実施例を図1乃至 図6に従って詳述する。図1は本発明の振動発 装置の斜視図、図2は図1の分解斜視図、図3 振動発生装置の可動子の縦断面図、図4は振 動発生装置の板バネに弾性体を固着した実施 態様例を示す平面図、図5A及び図5Bは振動発 装置の振動特性を説明する波形図、図6は振 発生装置の板バネに弾性体を固着した他の 施態様例を示す平面図である。

 尚、本実施例は、筐体内の可動子を円環 の板バネにより弾性支持すると共に、該板 ネに円弧形状の振動変形部(中間円弧部)を 成し、該振動変形部の根元部又は中間部に 性体を貼着若しくは塗着の手段で固着する とにより、弾性体の固着作業性を向上させ 且つ、該振動変形部の振動抑制作用を増大 せたものであるが、該振動変形部の大きさ 個数などにより振動変形部の根元部及び中 部の双方に弾性体を固着することもできる

 図において、11は振動発生装置10の筐体で あり、該筐体11は、扁平な円筒状のカバー12 円板状の底部ケース(固定子)13とを互いに一 に結合して形成されている。該底部ケース1 3の上面中央には、図2に示すように、円筒状 駆動用のコイル14が固定され、該コイル14に は図示しないリード線が接続されている。

 前記筐体11内には可動子15が収納され、該 可動子15は、図3に示すように、下面開口部を 有する扁平な有底円筒状の第1可動部ヨーク( 部ヨーク)16と、該第1可動部ヨーク16上部の 面内側に固定された円板状のマグネット17 、該マグネット17の下面に固着された円板状 の第2可動部ヨーク(下部ヨーク)18とより構成 れている。

 更に、第1可動部ヨーク16下部の外周段差 には円環状の板バネ19が固着されている。 、該板バネ19の外周部は、筐体11の側壁に固 されている。又、第1可動部ヨーク16の内周 と前記マグネット17及び第2可動部ヨーク18 外周面との間にはリング状の空間Sが形成さ 、該空間Sに前記コイル14の上部が装入され いる。

 又、前記円環状の板バネ19の径方向中間 には、中間円弧部(振動変形部)23,24,25が3個の スリット26,27,28により形成されている。即ち 図4に示すように、中間円弧部23,24,25は、板 ネ19の内周リング部21と外周リング部22との に3個形成され、該中間円弧部23,24,25は板バ 19の円周方向に等間隔(120度)を有して配設さ れている。

 各スリット26,27,28の平面形状は、内周リ グ部21の外縁部に沿って延びる内周円弧部26a ,27a,28aと、外周リング部22の内縁部に沿って びる外周円弧部26b,27b,28bと、該外周円弧部26b ,27b,28bと内周円弧部26a,27a,28aを連通させる中 連通部26c,27c,28cとから成る。

 図示例では、3個の各中間円弧部23,24,25の 周縁及び外周縁と、前記内周リング部21及 外周リング部22とは、スリット26,27,28の内周 弧部26a,27a,28a及び外周円弧部26b,27b,28bによっ て夫々分離区分されている。

 さらに、各中間円弧部23,24,25の一端部(以 「内周側根元部23a,24a,25a」という。)は、各 リット26,27,28の内周円弧部26a,27a,28aに一体に 接続されている。又、前記中間円弧部23,24,25 他端部(以下「外周側根元部23b,24b,25b」とい 。)は、各スリット26,27,28の外周円弧部26b,27b ,28bに一体に接続されている。

 従って、各中間円弧部23,24,25は両持ち構 に形成され、前記内周側根元部23a,24a,25a及び 外周側根元部23b,24b,25bを支点として、板バネ1 9の厚さ方向に振動できるように構成されて る。上記振動発生装置10では、通電によりコ イル14に発生する電磁力と、前記マグネット1 5より発生する磁束とによって、可動子15に上 下方向の振動が発生する。そして、該可動子 15に発生した振動は、板バネ19を介して筐体11 のカバー12に伝達される。

 次に、本実施例の特徴部分について説明 る。図4に示すように、板バネ19における振 変形部両端の複数個所、たとえば6箇所には 弾性体31~36が塗着若しくは貼着の手段により 着されている。該弾性体31~36は軟質の合成 脂、例えばエポキシ系合成樹脂又はゴム等 軟質の弾性材料から形成されている。

 図4に示す実施例では、3つの弾性体31,32,33 は、各内周側根元部23a,24a,25aにおいて、前記 リット26,27,28の一端部を跨ぐように取り付 られている。依って、3つの弾性体31,32,33は 板バネ19の内周方向に沿って120度の等間隔( 転対称)を有して配置されている。

 又、3つの弾性体34,35,36は、各外周側根元 23b,24b,25bにおいて、前記スリット26,27,28の他 端部を跨ぐように取り付けられている。依っ て、3つの弾性体34,35,36も上記同様に、板バネ 19の外周方向に沿って120度間隔(回転対称)を して配置されている。

 本実施例によれば、振動発生装置10の駆 時、前記可動子15に生じた振動は、板バネ19 中間円弧部23,24,25を介して前記筐体11に伝達 される。この振動伝達時、前記中間円弧部23, 24,25の内周側根元部23a,24a,25aに固着した弾性 31,32,33によって、該内周側根元部23a,24a,25aを わる振動の振れが直接吸収除去される。同 に、前記中間円弧部23,24,25の外周側根元部23 b,24b,25bに固着した弾性体34,35,36によって、該 周側根元部23b,24b,25bを伝わる振動の振れが 接吸収除去される。

 このように、前記中間円弧部23,24,25の内 側根元部23a,24a,25a及び外周側根元部23b,24b,25b おいて、弾性体31,32,33及び弾性体34,35,36によ って前記振動の振れを直接吸収除去できるの で、該振動の共振周波数のQ値が改善され、 作周波数として使用可能な有効帯域が大幅 拡大する。

 図5A及び図5Bは周波数fと振動出力Pの関係 示す振動特性の波形を示し、図5Aは、板バ に弾性体を固着していない従来例の型振動 生装置の波形Sであり、図5Bは、板バネに弾 体を固着した本発明の振動発生装置の波形B ある。

 同図に示すように、従来例の振動特性の 形Sは、正規の共振周波数f0前後において急 な傾きを有するため、振動出力が適正値(合 格値)P0をクリアするためには、周波数の有効 帯域は幅Aの範囲内に収まる必要がある。

 そのため、振動発生装置の組み付け部品 加工誤差(組み付け誤差)などに起因して、 イルに印加される電圧波形の周波数が、同 に示す共振周波数f0から左方又は右方へ値A/2 だけシフトした場合は、振動出力が適正値P0 下に低下するので、当該製品は不合格品と 断される。

 これに対して、本発明の振動特性の波形T は、正規の共振周波数f0前後において緩やか 傾きを有するので、前記適正値P0をクリア るための周波数の有効帯域は、従来の幅Aよ も広い幅Bの範囲内に収まればよい。

 そのため、前記部品の加工誤差などに因 てコイルの印加電圧の周波数が、共振周波 f0から左方又は右方へ値A/2だけシフトして 、振動出力は適正値P0以上に維持されるので 、当該製品は合格品と判断される。

 要するに、本発明は、上記板バネ19の所 箇所に弾性体31~36を固着したことにより、振 動発生装置10の動作周波数として使用可能な 効帯域が拡大する。その結果、振動発生装 10の組み付け部品の加工誤差(組み付け誤差 含む)の許容範囲が従来に比べて広くなるの で、該加工誤差を従来のように厳密に管理す る必要がなく、振動発生装置10の生産性が大 に向上する。

 又、弾性体31~36を板バネ19に固着する際、 該弾性体31~36は板バネ19の表面に外側から塗 若しくは貼着するだけ良い。従って、板バ 19に弾性体31~36を容易迅速に固着でき、弾性 31~36の固着時に於ける作業性が著しく向上 る。  

 加えて、弾性体31~36は、前記内周側根元 23a,24a,25a及び外周側根元部23b,24b,25bの所定位 に正確に固着できるので、弾性体31~36の固 位置の精度が向上し、製品としての品質信 性が飛躍的に高くなる。

 更に、6個の弾性体31~36は、板バネ19の円 方向に沿って等間隔おきに配置されている 依って、弾性体31~36による振動振れの吸収除 去作用は、板バネ19の中心に対して回転対称 6箇所にて同時に行われるので、上記共振周 波数のQ値の改善効果が板バネ19全体に亘り一 層均等に発揮される。

 上記図4の構成例では、弾性体31~36の固着 所は、中間円弧部23,24,25の内周側根元部23a,2 4a,25a及び外周側根元部23b,24b,25bとしたが、本 明はこれに限定されず、例えば、各中間円 部23,24,25の長さ方向における中央部、或い 、該中央部近傍の中間部でも良い。

 図6は、各中間円弧部23,24,25の長さ方向中 部に弾性体37,38,39を塗着若しくは貼着にて 着した実施態様例を示す。このように構成 ても、上記図4に示した実施例と同様の作用 果を得ることができる。

 次に、本発明の他の実施例を図7に示す。 上記図1乃至図6に示した実施例と同一の部品 にはこれと同一符号を付してその説明を省 するものとする。本実施例は、筐体11のカ ー12と可動子15の間に弾性体40を塗着若しく 貼着にて固着したことを特徴とする。

 このように構成しても、上記実施例と同 な作用効果を奏することができる。即ち、 動子15に発生した振動の一部は、弾性体40を 介して筐体11のカバー12に伝達されるが、そ 際、該振動の振れは弾性体40によって吸収除 去される。その結果、振動の共振周波数のQ が著しく改善され、それに応じて動作周波 の有効帯域が拡大する。又、弾性体40は、可 動子15の上面又はカバー12の下面に簡単に固 できるので、弾性体40を固着する際の作業性 も大幅に向上する。

 尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しな 限り種々の改変を為ことができ、そして、 発明が該改変されたものに及ぶことは当然 ある。