(57)【要約】【課題】角型形状への構成が簡単で安定した振動特性を得ることが可能な多機能型振動アクチュエータを提供する。【解決手段】磁気回路部を支持するサスペンションを枠状形状に構成することで磁気回路の駆動時、サスペンションに働く捻れ方向の復元力をサスペンション全体で使用することが可能となり、安定した振動特性を得ることができる。また、ヨークに傾斜部を設けることで磁気回路の駆動時にサスペンションとヨークとの接触を防ぐという効果をも得ている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイスコイルを取り付けたダイアフラムからなる音響再生部によって音響再生を行い、
マグネットを取り付けた磁気回路部によって体感振動の発生を行い、
前記音響再生部と前記磁気回路部とを、筒型形状を有するハウジングに取り付けた多機能型振動アクチュエータであって、
枠状のサスペンションによって前記磁気回路部を前記ハウジング内壁に支持した多機能型振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記枠状のサスペンションに於けるサスペンション−ハウジング間、サスペンション−磁気回路間の各取り付け部を、それぞれ対称となる位置に設定した請求項１記載の多機能型振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記磁気回路部が、
振動方向に着磁された板状のマグネットを、それぞれ磁性体から構成された板状のポールピースとカップ状のヨークとで挟んだ構造を有しており、
前記サスペンションの一部を固定する前記ヨーク外周に傾斜部を設けた請求項１又は２に記載の多機能型振動アクチュエータ。
【請求項４】
前記ハウジング側面又は、前記ハウジングの前記磁気回路を挟んでダイアフラムと対向した側に設けられたカバー側面に、貫通孔を設けた請求項１〜３に記載の多機能型振動アクチュエータ。
【請求項５】
前記磁気回路部側面と前記カバー又はハウジング内壁との距離を近接して設けることで、前記磁気回路部側面の空気の流量を制限した、請求項１〜４に記載の多機能型振動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイスコイルへの入力周波数を切り替えることによって、音響の再生と体感振動の発生を両立することができる、多機能型振動アクチュエータに関する。【０００２】
現在、携帯電話に代表される移動体通信機器には、着信音による着信報知機能だけではなく、体感振動を発生させることによって着信音を用いずに着信を報知する機能を備えたものが主流となっており、単一のデバイスによってこれらの機能を付加する多機能型振動アクチュエータが一部の機種に用いられている。【０００３】
上述した多機能型振動アクチュエータのうち、一般的な構造の一つとして特許第２９２９５７９号（以下特許文献１として記載）が出願後、登録されており、体感振動の発生時、マグネットを有する磁気回路部を支持しているサスペンションの形状を一部変化させることで前記サスペンションの線形性を高め、良好な振動特性を得ている。【０００４】
また、上記特許文献１記載の多機能型振動アクチュエータは、平面形状を角型としている為に、携帯電話等への搭載時に取り付け基板上で無駄になるスペースが少ないという利点がある。【０００５】
また、特開２０００−２０１３９６（以下特許文献２として記載）では、平面形状をトラック型とすることで、ダイアフラムの面積を拡大しつつ、取り付け基板上での無駄なスペースを抑えることを可能としている。【０００６】
【特許文献１】特許２９２９５７９号
【特許文献２】特開２０００−２０１３９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１及び２に代表される多機能型振動アクチュエータはそのサスペンション形状からアームを磁気回路支持部の外周に沿って配置する必要があり、アームの配置スペースを確保する必要がある為にサスペンションの配置スペースを小さくすることが難しいという問題があった。【０００８】
また、アームを磁気回路支持部の外周に沿って配置したことで磁気回路の駆動時、磁気回路部に回転方向の力がかかる為、磁気回路部の振幅を大きく設定することができず、サスペンション内部に働く捻り方向の力を充分に活用できないという問題があった。【０００９】
また、基板への取り付けスペースが細い場合、特許文献１記載の多機能型振動アクチュエータでは磁気回路が小さい為に充分な体感振動を得ることができず、特許文献２に記載の多機能型振動アクチュエータでは振動時における磁気回路のフラツキを押さえるためにサスペンション形状等が複雑になってしまうという問題があった。【００１０】
上記問題に鑑み、本発明は角型形状に構成することが容易で、単純な構造によって安定した体感振動を得ることができる多機能型振動アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題を解決するため、請求項１に記載の発明では、前記磁気回路をハウジング内に支持する際に、枠状のサスペンションを用いて支持したことを特徴としている。【００１２】
より具体的には、本発明の多機能型振動アクチュエータは独立して延長されたアームによって磁気回路を弾性支持するサスペンション構造ではなく、枠状形状の各部で磁気回路部をハウジング内壁に支持する構造を用いている。【００１３】
この為、サスペンション支持部に関して取り付け面積を小さく設定することができると共に、アームによって磁気回路を支持する従来のサスペンションと比較して、サスペンションに占めるアームの長さを大きく設定でき、駆動時にサスペンション内部に働く捻り方向の力とアームに沿った曲げ方向の力とを、サスペンションのより広い範囲で受ける事が可能となる。【００１４】
更に、枠状にしたことによって前述したサスペンションにかかる応力を従来よりも広い範囲で受ける為、変形に強い構造となり、落下時等、衝撃を受けた際にサスペンションが変形しにくいという利点を得ている。また、従来技術に於いて述べた、アームによって磁気回路を支持する構造と比較して、安定した振動特性を得ることができる。【００１５】
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載した枠状のサスペンションを支持する際に、サスペンションの支持部を対称に配置したことを特徴としており、サスペンションにかかる力を均一に設定することを可能としている。【００１６】
また、請求項３に記載の発明では、前記請求項１又は２に記載の発明に於いて、磁気回路部を構成し、前記枠状のサスペンションを取り付けるヨークに傾斜部を設けることを特徴としており、磁気回路部の駆動時にサスペンションが磁気回路の振動を妨げない構造となっている。【００１７】
また、前記傾斜部を設けた構造を用いることで、体感振動発生時における異常振動の低減と落下時における衝撃の分散という効果を得ることができ、請求項１記載の発明に、安定した振動特性と優れた耐衝撃性を付加することが可能となる。【００１８】
また、請求項４に記載の発明では、前記請求項１〜３に記載の発明に於いて、ハウジングに取り付けるカバー側面に貫通孔を設けた構造を特徴としている。このような構造を用いることで、前記貫通孔をハウジングとの嵌合穴兼放音孔として使用することができ、組み立ての容易化と共に、音響特性の向上という二つの利点を得ることができる。【００１９】
また、請求項５に記載の発明では上述した請求項１〜３に記載の発明に於いて、磁気回路部とヨーク又はカバー間を近接して配置する構造を特徴としている。このような構造を用いることで、請求項１又は２に記載の発明ではダイアフラム−カバー間に於ける、磁気回路部を挟んだ二つの空間の空気を、請求項３に記載の発明に於いてはダイアフラム−磁気回路部間の空気をそれぞれダンパとして用いることを可能としている。【００２０】
以上述べたように、本発明の多機能型振動アクチュエータを用いることで、角型形状に構成することが容易で、単純な構造によって安定した体感振動を得ることができる多機能型振動アクチュエータを提供することが可能となる。
【実施例】
【００２１】
以下に、図１〜図１０を用いて本発明に於ける実施例を説明する。【００２２】
図１、図２に本実施例に於いて用いる多機能型振動アクチュエータの斜視図及び側断面図を示す。ここで図２は、図１で示した多機能型振動アクチュエータのＡ−Ａ’断面での側断面図となっている。【００２３】
以下に図１及び図２を用いて、本実施例における多機能型振動アクチュエータの駆動構造を説明する。図２から解るように、本実施例の多機能型振動アクチュエータはダイアフラム中央部１Ａとダイアフラム基部１Ｂとからなるダイアフラム１にダイアフラム１の振動方向を軸として巻回したボイスコイル２を取り付けて音響再生部を構成した。【００２４】
また、磁性体からなるヨーク５の凹部に、振動方向である上下方向に着磁したマグネット４と同じく磁性体からなるポールピース３を固定して磁気回路部を構成しており、
ポールピース３の端部とヨーク５の凹部内壁との間に、マグネット４の磁束を集中させた磁気空隙Ｇを構成した。【００２５】
本実施例に於ける多機能型振動アクチュエータは、前記音響再生部のボイスコイル２を、前記磁気回路部の磁気空隙Ｇに配置し、前記磁気回路部をサスペンション６を介してハウジング７に支持しており、ボイスコイル２への入力周波数を切り替えることで前記音響再生部又は磁気回路部を振動させる駆動構造を用いた。【００２６】
図３に本実施例における多機能型振動アクチュエータの分解斜視図を示す。図３から解るように、本実施例では前記磁気回路部を支持するサスペンション６を枠状に形成した構造を用いており、枠状の内側に設けた２つの取り付け部６ａを前記磁気回路部に設けた２つの取り付け部５ａに、外側に設けた取り付け部６ｂを別途図６で示したハウジング７の取り付け部７ｂにそれぞれ対称に取り付けることで、前記磁気回路部の駆動時に、サスペンション６に働く捻れ方向の復元力を使用すると共に、安定した振動特性を得ることが可能となった。【００２７】
前記効果に加えて、サスペンション６では、枠状の形状としたことによって変形等に強く、従来技術に於いて述べた駆動時、磁気回路に回転方向の力が働くという問題を解決している。【００２８】
また、サスペンションに枠状の構造を用いたために、磁気回路を角型に構成することが容易となり、サスペンションの面積を小さくすることによってマグネットの体積を大きく構成することができ、音響再生時の音圧レベルを向上させることが可能となった。【００２９】
また、上記述べた見地と同じ技術的見地から、サスペンション６に関して、図７に示すような線材を用いて構成したサスペンション６’を用いても良い。この場合、取り付け部に関してはサスペンション６と同じ箇所を支持する為、上述した各取り付け部に関して、線材を固定する事が可能な形状にする必要がある。【００３０】
上記述べた枠状のサスペンション６、６’に関して、本実施例では連続して成型したものを用いているが、図１０に示すように分割して成型し、組み付け時に枠状形状を形成するような構造を用いても、同様の効果が得られる。【００３１】
本実施例では板状のサスペンション６を用いたが、図７に示した構造のサスペンションを用いた場合は、サスペンションの形成を容易に行うことができると共に、平板の枠状サスペンションを用いた場合よりも更にサスペンションの占有面積を小さく抑え、磁気回路部を大きく構成する事が可能となる。【００３２】
また、先に述べたように、本実施例ではダイアフラム１に関して、ダイアフラム基部１Ｂにダイアフラム中央部１Ａを取り付けた２体構造を用いている。この為、ボイスコイル２の接着部Ｂを補強し、音響再生時の広域限界周波数を向上させると共に、ダイアフラムを平坦に構成し、多機能型振動アクチュエータ全体の厚みを薄く構成することができた。【００３３】
また、図２の側断面図から解るように、本実施例ではダイアフラム１のハウジング７に対する取り付け部に関して、ハウジング側壁に立ち上がり部Ｄを設けて取り付けた構造を用いており、ダイアフラムの径を確保すると共に、ダイアフラム１の位置決めを容易に行うことを可能としている。【００３４】
また、図４に示したヨーク５の駆動時における側面図及び、図５に示したサスペンション６の斜視図からわかるように、本実施例では前記磁気回路部の駆動時に、ハウジング取り付け部６ｂを支点として磁気回路取り付け部６ａに取り付けた磁気回路が振動する構造となっており、磁気回路部の振幅Ｌによるサスペンション６の変形量に合わせてヨーク５に傾斜部Ｃが設けられている。この為、磁気回路駆動時における振動特性の安定化と共に、落下時等の衝撃を受けた際の衝撃緩和という効果をも得ることができた。【００３５】
また、図１に示した斜視図及び、図３に示した分解斜視図から解るように、本実施例ではカバー８の側壁に、ハウジング７の側面に設けた取り付け爪に対応した嵌合穴と放音孔とを兼ねた貫通孔を設けており、組み立ての容易化と音響特性の向上が可能となった。【００３６】
また、本実施例に記載の多機能型振動アクチュエータは図２の側断面図で示したヨーク５−カバー８間の間隔ｇを狭めることによってヨーク５を挟んだ上下空間に於ける空気の移動量を制限した構造を用いており、前記磁気回路部の駆動時にヨーク５の上部空間Ｊの空気をダンパとして使用し、安定した振動特性を得ることができた。【００３７】
また、本発明では角型形状に巻回したボイスコイル２に関して、巻回した後に圧縮形成した構造となっている。通常、ボイスコイルを角型形状に構成すると円形にまいた場合と比較して巻回後の強度が低下すると共に、巻回時、角型形状の直線部分に対してテンションをかけることが難しい為に直線部分が外側に膨らんだ形状で形成されてしまう。【００３８】
本実施例では、上記従来技術が有していた問題を、ボイスコイル２の巻回後に圧縮形成して角型にすることで解決すると共に、ボイスコイル２の線積率を上げて音響再生時の音圧レベルを向上させるという効果を得ることができた。【００３９】
また、図２に示す側断面図から解るように、本実施例ではダイアフラム１に関してダイアフラム基部である１Ｂと中心部である１Ａの２体構造とした構成を用いている。この為、図８の断面拡大図に示すようにコイル接着部Ｂとダイアフラム中心部１Ａとの間の空隙Ｅに接着剤等を充填してコイル接着部Ｂの剛性を上げ、広域での音響特性を改善することが可能となった。【００４０】
上記述べた効果に加えて、図９に示した、図１のＩ方向から見た側面図から解るように、端子９に関して同一方向に並べて取り付けた構造となっている。この為、多機能型振動アクチュエータ取付時に、取付面積の縮小化と装置全体の低背化という効果を得ることができた。【００４１】
また、端子９の基板との接点との中間部を凸部Ｆによって支持した構造を用いており、端子９の基板に対する接触圧力を、端子形状を変えることなく向上させると共に、接触時、端子９の折り曲げ部Ｈにかかる集中加重を分散させることが可能となった。【００４２】
以上述べた様に、本実施例で示した多機能型振動アクチュエータを用いることで、角型形状に構成することが容易で、単純な構造によって安定した体感振動を得ることができる多機能型振動アクチュエータを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例に於ける斜視図
【図２】図１に於けるＡ−Ａ’断面での側断面図
【図３】本発明の実施例に於ける分解斜視図
【図４】本発明の実施例に於けるヨーク５の側面図
【図５】本発明の実施例に於いて、磁気回路部駆動時に変形したサスペンション６の斜視図
【図６】ハウジング７のサスペンション取り付け部
【図７】線材を用いて構成したサスペンション
【図８】コイル取り付け部の断面拡大図
【図９】図１に於けるI方向から見た端子部分の側面図
【図１０】本実施例に於ける枠状のサスペンションを分割して構成した際の斜視図
【符号の説明】
【００４４】
１    ダイアフラム
１Ａ  ダイアフラム中央部
１Ｂ  ダイアフラム基部
２    ボイスコイル
３    ポールピース
４    マグネット
５    ヨーク
５ａ  サスペンション取り付け部
６    サスペンション
６’  線材を用いて構成した枠状のサスペンション
６ａ  磁気回路取り付け部
６ｂ  ハウジング取り付け部
７    ハウジング
７ｂ  サスペンション取り付け部
８    カバー
９    端子
Ｂ    接着部
Ｃ    傾斜部
Ｄ    立ち上がり部
Ｅ    ダイアフラム空隙部
Ｆ    ハウジング凸部
Ｇ    磁気空隙
ｇ    空隙
Ｈ   端子折り曲げ部
Ｊ   ヨーク５の上部空間
Ｌ    磁気回路の振幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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