(57)【要約】【課題】バイブレータ以外の種々の用途にも適用することができ、部品点数の削減による低コスト化、小型化、省スペース化が実現できる振動装置及びこれを用いた携帯用電話を提供する。【解決手段】振動装置１０は、ベース１２に支持され、バイブレータの振動周波数帯域において揺動が可能なハウジング１４と、これに一端が固定され、他端が前記ベース１２に接触する自由端とされた伸縮可能な伸縮ロッド２２とを有している。前記バイブレータの振動周波数帯域では、前記ハウジング１４の揺動によって前記ベース１２を共振させると共に、前記バイブレータの振動周波数帯域以外の音声周波数帯域では、前記伸縮ロッド２２の伸縮によって前記ベース１２を振動させるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに支持され、バイブレータの振動周波数帯域において、前記ベースに対して揺動が可能なハウジングと、これに一端が固定され、他端が前記ベースに接触する自由端とされた伸縮可能な伸縮ロッドとを有してなり、前記バイブレータの振動周波数帯域では、前記ハウジングの揺動によって前記ベースを共振させると共に、前記バイブレータの振動周波数帯域以外の音声周波数帯域では、前記伸縮ロッドの伸縮によって前記ベースを振動させるようにしたことを特徴とする振動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ハウジングは、慣性マスを備えてなり、この慣性マスに前記伸縮ロッドの前記一端を固定したことを特徴とする振動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記ハウジングを、前記バイブレータの振動周波数帯域では前記ハウジングの揺動を許容すると共に、前記音声周波数帯域では前記ハウジングの揺動を規制する振動伝達特性を有する支持部材によって、前記ベースに支持したことを特徴とする振動装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記支持部材は、前記ハウジングの一部を、該一部近傍を支点として揺動可能に支持すると共に、前記ハウジングの前記一部と離間した部分を、前記振動伝達特性を有する弾性体を介して支持する構成であることを特徴とする振動装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記支持部材は、前記ハウジングを吊り下げた状態で支持し、前記伸縮ロッドの前記自由端を支点として揺動可能とすると共に、前記ハウジングの揺動方向に前記振動伝達特性を有する弾性体を有することを特徴とする振動装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記伸縮ロッドの少なくとも一部を、変位素子からなる変位ロッドによって構成したことを特徴とする振動装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記伸縮ロッドを、前記変位ロッドと、該変位ロッドの変位を前記ベースに伝達する前記自由端を有する伝達ロッドによって構成すると共に、前記伝達ロッドの自由端が、前記変位ロッドの軸心に対してずれた位置で前記ベースに接触されていることを特徴とする振動装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記変位ロッドが超磁歪素子を含む磁歪素子からなることを特徴とする振動装置。
【請求項９】
請求項８において、
更に、前記磁歪素子からなる変位ロッドの軸方向両端に配置され、該変位ロッドの軸方向にバイアス磁界を印加するバイアス磁石と、前記変位ロッドを囲むようにして配置され、印加する磁界の大きさを制御することによって前記変位ロッドを伸縮させる電磁コイルとを備えたことを特徴とする振動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の振動装置をケーシング内に設置したことを特徴とする携帯用電話。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記ケーシングが、会話音を発生するレシーバのスピーカ、着信報知用ブザーのスピーカ及び着信報知用バイブレータの振動部材を兼ねていることを特徴とする携帯用電話。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記振動装置が、前記レシーバのスピーカ振動装置、前記着信報知用ブザーのスピーカ振動装置及び前記着信報知用バイブレータの振動装置を兼ねていることを特徴とする携帯用電話。
【請求項１３】
請求項１１又は１２において、
前記レシーバのスピーカが骨伝導の原理を用いた骨伝導スピーカであることを特徴とする携帯用電話。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振動装置及びこれを用いた携帯用電話に関し、特に、バイブレータ以外の種々の用途に適用することができ、部品点数の削減による低コスト化、小型化、省スペース化等を実現できる振動装置及びこれを用いた携帯用電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電話の着信を振動で知らせるようにした携帯用電話が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この種の携帯用電話では、偏心ウェイトをモータで回転駆動し振動を発生させるようにした振動装置を適用し、これによってケーシングを振動させるのが一般的である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１８５５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来公知の振動装置ではモータを使用しているため装置が大型化しやすく、小型化が要求される携帯用電話においては必ずしも最適なものであるとは言えなかった。しかも、近年、携帯用電話には、振動装置以外にカメラや記録装置等が内蔵されるのが一般的となり、電話機内の部品点数の削減や省スペース化が求められている。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、バイブレータ以外の種々の用途にも適用することができ、部品点数の削減による低コスト化、小型化、省スペース化等を実現できる振動装置及びこれを用いた携帯用電話を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、研究の結果、バイブレータ以外の用途にも適用することができる振動装置及びこれを用いた携帯用電話を見出した。
【０００８】
即ち、次のような本発明により、上記目的を達成することができる。
【０００９】
（１）ベースに支持され、バイブレータの振動周波数帯域において、前記ベースに対して揺動が可能なハウジングと、これに一端が固定され、他端が前記ベースに接触する自由端とされた伸縮可能な伸縮ロッドとを有してなり、前記バイブレータの振動周波数帯域では、前記ハウジングの揺動によって前記ベースを共振させると共に、前記バイブレータの振動周波数帯域以外の音声周波数帯域では、前記伸縮ロッドの伸縮によって前記ベースを振動させるようにしたことを特徴とする振動装置。
【００１０】
（２）前記ハウジングは、慣性マスを備えてなり、この慣性マスに前記伸縮ロッドの前記一端を固定したことを特徴とする前記（１）記載の振動装置。
【００１１】
（３）前記ハウジングを、前記バイブレータの振動周波数帯域では前記ハウジングの揺動を許容すると共に、前記音声周波数帯域では前記ハウジングの揺動を規制する振動伝達特性を有する支持部材によって、前記ベースに支持したことを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の振動装置。
【００１２】
（４）前記支持部材は、前記ハウジングの一部を、該一部近傍を支点として揺動可能に支持すると共に、前記ハウジングの前記一部と離間した部分を、前記振動伝達特性を有する弾性体を介して支持する構成であることを特徴とする前記（３）記載の振動装置。
【００１３】
（５）前記支持部材は、前記ハウジングを吊り下げた状態で支持し、前記伸縮ロッドの前記自由端を支点として揺動可能とすると共に、前記ハウジングの揺動方向に前記振動伝達特性を有する弾性体を有することを特徴とする前記（３）記載の振動装置。
【００１４】
（６）前記伸縮ロッドの少なくとも一部を、変位素子からなる変位ロッドによって構成したことを特徴とする前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の振動装置。
【００１５】
（７）前記伸縮ロッドを、前記変位ロッドと、該変位ロッドの変位を前記ベースに伝達する前記自由端を有する伝達ロッドによって構成すると共に、前記伝達ロッドの自由端が、前記変位ロッドの軸心に対してずれた位置で前記ベースに接触されていることを特徴とする前記（６）記載の振動装置。
【００１６】
（８）前記変位ロッドが超磁歪素子を含む磁歪素子からなることを特徴とする前記（６）又は（７）記載の振動装置。
【００１７】
（９）更に、前記磁歪素子からなる変位ロッドの軸方向両端に配置され、該変位ロッドの軸方向にバイアス磁界を印加するバイアス磁石と、前記変位ロッドを囲むようにして配置され、印加する磁界の大きさを制御することによって前記変位ロッドを伸縮させる電磁コイルとを備えたことを特徴とする前記（８）記載の振動装置。
【００１８】
（１０）前記（１）乃至（９）のいずれかに記載の振動装置をケーシング内に設置したことを特徴とする携帯用電話。
【００１９】
（１１）前記ケーシングが、会話音を発生するレシーバのスピーカ、着信報知用ブザーのスピーカ及び着信報知用バイブレータの振動部材を兼ねていることを特徴とする前記（１０）記載の携帯用電話。
【００２０】
（１２）前記振動装置が、前記レシーバのスピーカ振動装置、前記着信報知用ブザーのスピーカ振動装置及び前記着信報知用バイブレータの振動部材の振動装置を兼ねていることを特徴とする前記（１１）記載の携帯用電話。
【００２１】
（１３）前記レシーバのスピーカが骨伝導を用いたスピーカであることを特徴とする前記（１１）又は（１２）記載の携帯用電話。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態の例を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１を用いて、本発明の実施形態の例に係る振動装置１０を携帯用電話のケーシング１２（一部のみ図示）に設置した実施例について説明する。
【００２４】
図に示されるように、振動装置１０は、携帯用電話のケーシング（ベース）１２上に、図１（Ａ）において縦方向に設置された、略円筒形状のハウジング１４と、このハウジング１４を支持する、図において左右に配置された第１、第２支持部材１６、１８と、ハウジング１４の内側空間上部に設置された慣性マス２０と、この慣性マス２０の下部に縦方向に配置され、その一端がハウジング１４の底部から突出された伸縮ロッド２２と、これを囲むように配置された略円筒形状の電磁コイル２４によって主に構成されている。
【００２５】
略円筒形状のハウジング１４の下側外周部には、２つの第１、第２支持枠部１４Ａ、１４Ｂがハウジング１４と一体的に形成されている（図１（Ｂ）参照）。図において右側の第１支持枠部１４Ａは、ケーシング１２に一体的に設けられた棒状部材２６とこれに螺合するネジ２８からなる第１支持部材１６によって支持されている。
【００２６】
一方、図において左側の第２支持枠部１４Ｂは、２つの弾性部材３０Ａ、３０Ｂと長尺のネジ３２によって構成される第２支持部材１８によって支持されている。より具体的には、第２支持枠部１４Ｂには、ケーシング１２に一体的に固定されたネジ３２の外径よりもやや大径の孔が設けられていると共に、第２支持枠部１４Ｂは、ネジ３２にはめ込まれ、図中の上下方向に移動可能な構造とされている。又、第２支持枠部１４Ｂの上下方向には、２つの弾性部材３０Ａ、３０Ｂがそれぞれ配置されており、第２支持枠部１４Ｂは、これら２つの弾性部材３０Ａ、３０Ｂにその上下方向を挟まれた状態で支持されている。
【００２７】
即ち、ハウジング１４は、第２支持枠部１４Ｂ側は図中の上下方向に変位可能であり、第１支持枠部１４Ａ近傍を支点として揺動可能な構造となっている。なお、第２支持部材１８を構成する弾性部材３０Ａ、３０Ｂは、バイブレータの振動周波数帯域ではハウジング１４の揺動を許容すると共に、音声周波数帯域ではハウジング１４の揺動を規制する振動伝達特性を有している。
【００２８】
ここで、本発明における「バイブレータの振動周波数帯域」とは、数十ヘルツ〜数百ヘルツ程度の周波数帯域をいい、一般にバイブレータの駆動に用いられる周波数帯域を意味する。又、本発明における「音声周波数帯域」とは、バイブレータの振動周波数以外の数百ヘルツ〜数十キロヘルツ程度の周波数帯域をいい、人間の一般的な可聴周波数帯域を意味する。
【００２９】
図１に戻って、慣性マス２０の下部に縦方向に配置された伸縮ロッド２２は、略柱状の変位ロッド３４と、これの軸方向両端に配置され、変位ロッド３４に軸方向のバイアス磁界を印加する２つのバイアス磁石３６、３８と、変位ロッド３４の軸方向下側に配置された伝達ロッド４０によって構成されている。
【００３０】
略柱状の変位ロッド３４は、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材で構成されている。なお、「超磁歪素子」とは、希土類元素および／または特定の遷移金属などを主成分（例えば、テルビウム、ジスプロシウム、鉄など）とする粉末焼結合金あるいは単結晶合金から作られた磁歪素子をいい、外部から磁界が加えられると大きな変位を生じる性質（磁歪効果）を有している。
【００３１】
２つのバイアス磁石３６、３８の一端側は、この変位ロッド３４の軸方向両端に密着固定されていると共に、図において上側のバイアス磁石３６の他端側は、慣性マス２０に密着固定され、図において下側のバイアス磁石３８の他端側は、伝達ロッド４０に密着固定されている。
【００３２】
この伝達ロッド４０は、円盤状のつば部４０Ａを有する略柱状の部材４０Ｂの一端に、側面が逆三角形形状である部材４０Ｃを、その頂点４０Ｄが略柱状の部材４０Ｂの軸心Ｌ１とずれた状態になるように一体化された形状とされており、その頂点４０Ｄが伝達ロッド４０の自由端とされている。即ち、この伝達ロッド４０の自由端４０Ｄは、変位ロッド３４の軸心Ｌ１と距離Ｅ１だけずれた位置でケーシング１２に接触されている。なお、この伝達ロッド４０のつば部４０Ａとハウジング１４との間には、ばね４２Ａ、４２Ｂがそれぞれ配置され、ハウジング１４とつば部４０Ａとを離間させるように付勢されている。
【００３３】
略円筒形状の電磁コイル２４は、伸縮ロッド２２の変位ロッド３４の外周に、これを囲むように配置されており、変位ロッド３４に印加する磁界の大きさを制御可能な構造となっている。又、この電磁コイル２４には、結合コンデンサ４６を介して、変位ロッド３４の駆動電力供給源となるパルス発振器４８が接続されている。このパルス発振器４８は、バイブレータ周波数帯域の振動パルス、及び音声周波数帯域の音声パルスをそれぞれ出力可能に構成されている。
【００３４】
次に、図２の概略ブロック図を併せて参照しながら、振動装置１０の作用について説明する。
【００３５】
携帯用電話の信号受信部６０に着信信号が入力されると、その着信信号が制御回路６２に伝達される。そして、この制御回路６２は、一般的な携帯用電話のモードに基づいて、着信を着信報知用ブザー（音）によって報知するか、着信報知用バイブレータ（振動）によって報知するかの判断を行う。
【００３６】
着信をブザーによって報知する場合には、音声周波数帯域の音声パルス信号が、音声周波数発生回路６４によって生成され、電磁コイル２４に供給される。電磁コイル２４に音声パルス信号が供給されると、この音声パルス信号によって変位ロッド３４に印加される磁界の大きさが変化する。その結果、磁歪効果によって変位ロッド３４に軸方向の変位が発生し、伸縮ロッド２２が音声周波数で伸縮を繰り返すことになる。
【００３７】
この場合、伸縮ロッド２２の自由端４０Ｄはケーシング１２に接触されているため、伸縮ロッド２２から応力を受けたハウジング１４は第１支持枠部１４Ａを支点として、揺動を行おうとする。ところが、前述の通り、第２支持部材１８の弾性部材３０Ａ、３０Ｂは、音声周波数帯域ではハウジング１４の揺動を規制する振動伝達特性を有している。従って、電磁コイル２４に音声周波数帯域の音声パルス信号が供給された場合には、ハウジング１４の揺動が規制され、ケーシング１２は伸縮ロッド２２の伸縮によって音声周波数で振動させられる。このようにしてブザーの音声パルス信号は、ケーシング１２の振動に変換され、ケーシング１２をスピーカとして音声出力される。
【００３８】
一方、着信をバイブレータによって報知する場合には、バイブレータ周波数発生回路６６によってバイブレータ周波数帯域の振動パルス信号が電磁コイル２４に供給される。その結果、ブザーの場合と同様に、磁歪効果によって変位ロッド３４に変位が発生し、伸縮ロッド２２がバイブレータ周波数で伸縮を繰り返すことになる。
【００３９】
この場合、前述の通り、第２支持部材１８の弾性部材３０Ａ、３０Ｂは、バイブレータ振動周波数帯域では、ハウジング１４の揺動を許容する振動伝達特性を有しているため、ハウジング１４は第１支持枠部１４Ａを支点として揺動し、この揺動によってケーシング１２が共振させられる。このようにしてバイブレータの振動パルス信号は、ケーシング１２の共振によって外部に伝達される。
【００４０】
なお、信号受信部６０が会話音の音声信号を受信した場合には、ブザーの場合と同様の経路によって、会話音の音声信号がケーシング１２の振動に変換され、ケーシング１２をスピーカとして音声出力される。しかし、この場合には、ケーシング１２は骨伝導の原理を用いた骨伝導スピーカとして機能するようになっており、音声周波数発生回路６４からブザーの音声信号よりも小さい音量レベルで出力することができる。
【００４１】
本発明の実施形態の例に係る振動装置１０によれば、バイブレータの振動周波数帯域では、ハウジング１４の揺動によってケーシング１２を共振させると共に、バイブレータの振動周波数帯域以外の音声周波数帯域では、伸縮ロッド２２の伸縮によってケーシング１２を振動させることができ、振動装置１０をバイブレータ以外の種々の用途にも適用することができる。従って、上述のように、この振動装置１０を携帯用電話のケーシング１２内に設置すれば、振動装置１０を、レシーバのスピーカ振動装置、着信報知用ブザーのスピーカ振動装置及び着信報知用バイブレータの振動装置として機能させることができ、部品点数の削減による低コスト化、小型化、省スペース化が実現できる。しかも、ケーシング１２は、会話音を発生するレシーバのスピーカ、着信報知用ブザーのスピーカ及び着信報知用バイブレータの振動部材の機能を兼ねているため、更なる低コスト化、小型化等が可能となっている。
【００４２】
又、変位ロッド３４を、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材で構成したため、装置の小型化を実現しながら、同時に、振動量の増大を図ることができる。
【００４３】
更に、伸縮ロッド２２を、変位ロッド３４と伝達ロッド４０によって構成すると共に、伝達ロッド４０の自由端４０Ｄが、変位ロッド３４の軸心Ｌ１に対してずれた位置でケーシング１２に接触されているため、簡易な構造でありながら、バイブレータ周波数帯域におけるハウジング１４の揺動、即ちケーシング１２の共振による振動量を増大させることができる。
【００４４】
なお、本発明に係る振動装置は、上記実施形態の例に係る振動装置１０における構造や形状等に限定されるものではなく、ベースに支持され、バイブレータの振動周波数帯域において揺動が可能なハウジングと、これに一端が固定され、他端が前記ベースに接触する自由端とされた伸縮可能な伸縮ロッドとを有するものであればよい。従って、例えば、図３に示されるような振動装置７０としてもよい。
【００４５】
この振動装置７０は、前述の図１に示される振動装置１０における第１、第２支持部材１６、１８に代えて、略円筒箱状の外側ハウジング７２を適用したものである。なお、振動装置１０と同様な部分についてはその説明を省略する。
【００４６】
略円筒箱状の外側ハウジング７２は、２組のボルト７４Ａ、７４Ｂとナット７６Ａ、７６Ｂによってケーシング１２に固設されている。又、この外側ハウジング７２の内側空間内には伝達ロッド７８等を有するハウジング８０が図において縦方向に収容されている。
【００４７】
このハウジング８０は、外側ハウジング７２の内側空間上部に吊下されたばね８２によって、吊り下げた状態で支持されていると共に、外側ハウジング７２外に突出された伝達ロッド７８によって支持され、この伝達ロッド７８の自由端７８Ａを支点として揺動可能な構造とされている。又、ハウジング８０の揺動方向である外側ハウジング７２の内周部には、弾性部材８４がハウジング８０の側面を囲むように配置されている。なお、この弾性部材８４は、バイブレータの振動周波数帯域ではハウジング８０の揺動を許容すると共に、音声周波数帯域ではハウジング８０の揺動（ハウジング８０の軸Ｌ２方向の移動及び径方向の移動）を規制する振動伝達特性を有している。
【００４８】
又、伝達ロッド７８は、円盤状のつば部７８Ｂを有する略柱状の部材７８Ｃの一端に、略半球形状の部材７８Ｄの円形端面７８Ｄ１を、その中心が略柱状の部材７８Ｃの軸心Ｌ２とずれた状態になるように取り付けた形状とされている。即ち、この伝達ロッド７８の自由端７８Ａは、変位ロッド３４の軸心Ｌ２と距離Ｅ２だけずれた位置でケーシング１２に接触されている。
【００４９】
この振動装置７０は、次のように動作する。
【００５０】
電磁コイル２４に音声周波数帯域の音声パルス信号が供給され、伸縮ロッド８６が音声周波数で伸縮すると、この伸縮ロッド８６から応力を受けたハウジング８０は伸縮ロッド８６の自由端７８Ａを支点として、揺動を行おうとする。ところが、前述の通り、弾性部材８４は、音声周波数帯域ではハウジング８０の揺動を規制する振動伝達特性を有している。従って、電磁コイル２４に音声周波数帯域の音声パルス信号が供給された場合には、ハウジング８０の揺動（ハウジング８０の軸Ｌ２方向の移動及び径方向の移動）が規制され、ケーシング１２は伸縮ロッド８６の伸縮によって音声周波数で振動させられる。このようにしてブザーや会話音の音声パルス信号は、ケーシング１２の振動に変換され、ケーシング１２をスピーカとして音声出力される。
【００５１】
一方、電磁コイル２４にバイブレータ周波数帯域の振動パルス信号が供給された場合には、弾性部材８４は、バイブレータ振動周波数帯域ではハウジング８０の揺動を許容する振動伝達特性を有しているため、ハウジング８０は伸縮ロッド８６の自由端７８Ａを支点として揺動し、この揺動によってケーシング１２が共振させられる。このようにしてバイブレータの振動パルス信号は、ケーシング１２の共振によって外部に伝達される。
【００５２】
このような振動装置７０によっても、前述の振動装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
又、上記実施形態の例においては、伸縮ロッド２２の変位ロッド３４を、超磁歪素子を材料とする超磁歪部材で構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。従って、例えば、磁歪素子を材料としてもよく、又、圧電素子等の他の変位素子を材料としてもよい。
【００５４】
なお、本発明に係る振動装置の用途は、携帯用電話に限定されるものではない。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の振動装置は、バイブレータ以外の種々の用途にも適用することができ、部品点数の削減による低コスト化、小型化、省スペース化等を実現できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の例に係る振動装置の側断面を模式的に示した図（Ａ）及び振動装置１０の正面図（Ｂ）
【図２】図１における振動装置の駆動経路を簡略的に示した概略ブロック図
【図３】本発明の実施形態の他の例に係る振動装置の側断面を模式的に示した図（Ａ）及び振動装置１０の正面図（Ｂ）
【符号の説明】
１０、７０…振動装置
１２…ケーシング（ベース）
１４、８０…ハウジング
１４Ａ、１４Ｂ…第１、第２支持枠部
１６…第１支持部材
１８…第２支持部材
２０…慣性マス
２２、８６…伸縮ロッド
２４…電磁コイル
２６…棒状部材
２８、３２…ビス
３０Ａ、３０Ｂ、８４…弾性部材
３４…変位ロッド
３６、３８…バイアス磁石
４０、７８…伝達ロッド
４０Ｄ、７８Ａ…自由端
４２Ａ、４０Ｂ、８２…ばね
４６…結合コンデンサ
４８…パルス発振器
６０…信号受信部
６２…制御回路
６４…音声周波数発生回路
６６…バイブレータ周波数発生回路
７２…外側ハウジング
７４Ａ、７４Ｂ…ボルト
７６Ａ、７６Ｂ…ナット
７８…外側ハウジング
【図１】
2004289443.tif 000003
【図２】
2004289443.tif 000004
【図３】
2004289443.tif 000005