(57)【要約】【課題】共振周波数に対する依存性を緩和し、単一周波数入力の場合、共振周波数が変動しても共振を維持し、大きな振動を確保できる振動体を提供する。【解決手段】ケース１５と、該ケース１５に収納されるコイル１０と、該コイル１０内に挿入される駆動子２０と、該駆動子２０を弾性的に支持するサスペンションとを備え、コイル１０に交流電流を供給することにより駆動子２０をコイル１０の軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、ケース１５は駆動子２０を囲む枠体４と、コイル１０を固定すると共に枠体４の一方の開口側を塞ぐ基板１と、枠体４の他方の開口側を塞ぐプロテクター６とを有し、基板１に衝撃緩衝部材１１を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、前記コイルに交流電流を供給することにより前記駆動子を前記コイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、
前記ケースは前記駆動子を囲む枠体と、前記コイルを固定すると共に前記枠体の一方の開口側を塞ぐ基板と、前記枠体の他方の開口側を塞ぐプロテクターとを有し、前記基板に衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする振動体。
【請求項２】
ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、前記コイルに交流電流を供給することにより前記駆動子を前記コイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、
前記ケースは前記駆動子を囲む枠体と、前記コイルを固定すると共に前記枠体の一方の開口側を塞ぐ基板と、前記枠体の他方の開口側を塞ぐプロテクターとを有し、前記プロテクターに衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする振動体。
【請求項３】
ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、前記コイルに交流電流を供給することにより前記駆動子を前記コイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、
前記ケースは前記駆動子を囲む枠体と、前記コイルを固定すると共に前記枠体の一方の開口側を塞ぐ基板と、前記枠体の他方の開口側を塞ぐプロテクターとを有し、前記基板と前記プロテクターとに衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする振動体。
【請求項４】
前記基板に設ける衝撃緩衝部材は、前記基板の前記駆動子と対向する側に配置され、前記駆動子の往復運動する軸心方向における前記衝撃緩衝部材と前記駆動子との間隔ａと、前記駆動子と前記プロテクターとの間隔ｂとが次式、
ｂ≧１．２×ａ
の関係を満たすように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の振動体。
【請求項５】
前記サスペンションは前記駆動子の往復運動する軸心方向から前記駆動子を挟むように対向配設される第１の板バネと第２の板バネとからなり、該第２の板バネの前記駆動子と対向する側に衝撃緩衝部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の振動体。
【請求項６】
前記駆動子は円筒形状をなす磁石と、該磁石の一方の端面に当接するヨークと、該磁石の他方の端面に当接されるトッププレートと、前記ヨークに取り付けられている錘を備え、該トッププレートに衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項２に記載の振動体。
【請求項７】
ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、前記コイルに交流電流を供給することにより前記駆動子を前記コイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、
前記駆動子は円筒形状をなす磁石と、該磁石の一方の端面に当接するヨークと、該磁石の他方の端面に当接されるトッププレートと、前記ヨークに取り付けられている錘を有し、前記サスペンションは前記駆動子の往復運動する軸心方向から前記駆動子を挟むように対向配設される第１の板バネと第２の板バネとを有し、前記トッププレートと前記第２の板バネとのうち少なくともいずれか一方に衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする振動体。
【請求項８】
前記駆動子の錘に衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の振動体。
【請求項９】
前記衝撃緩衝部材はマイクロセルポリマー等の発泡材からなることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の振動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯電話機、腕時計等の携帯機器または玩具等の小型機器に内蔵する振動体に関し、特に携帯電話機の着信報知等に用いられる振動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話機などの携帯端末装置には着信を知らせる手段として、電話機本体の振動によって報知するための振動体が内蔵されており、この振動体は軽薄短小化することが求められていた。そこで出願人は、コストを上昇させることなく小型化することができ、且つ振動の立ち上がりを良くした振動体を提案している。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このような振動体のなかで駆動子を弾性的に支持するサスペンションとしてリング状の板バネを用いた例について説明する。図１０に示すように、この振動体はコイル１０と、コイル１０内に挿入される駆動子２０と、駆動子２０を弾性的に支持するサスペンションとして一対の板バネ３、５とを備えており、コイル１０に交流電流を供給することにより駆動子２０の重量と一対の板バネ３、５により決定される共振周波数近辺で駆動子２０をコイル１０の軸心方向に往復運動させて振動を発生させるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２６１６８４号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の振動体は使用される部品や製造によって共振周波数にばらつきが生じる。このため単一周波数入力の場合、入力振動周波数が振動体の共振周波数の近傍にあるときは振動量も大きくなるが、共振周波数からはずれると急激に振動量が減少するという問題があった。図１１は従来の振動体の周波数と加速度との関係を示すグラフである。図１１に示すように従来の振動体においては共振周波数領域ｔが狭く周波数依存性が高い。このため入力振動周波数が共振周波数領域ｔをはずれると急激に振動量が減少する。したがって従来のバネの共振を利用した振動体は製品の個々のばらつきにより同じ入力周波数で駆動しても個々の振動にバラツキが生じることがあった。このように、従来技術におけるバネの共振を利用した振動体においては、振動レベルを十分大きなものにすることが出来ず、携帯電話機等に取り付けた場合、振動により着信を確実に知らせることが難しいと言う問題があった。
【０００６】
（発明の目的）
本発明の目的は上記従来技術における課題を解決し共振周波数に対する依存性を緩和し、単一周波数入力の場合、共振周波数が変動しても共振を維持し、大きな振動量を確保し、携帯電話機等の小型携帯機器に取り付けた場合、振動により着信を確実に知らせることができる振動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の振動体は、ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、コイルに交流電流を供給することにより駆動子をコイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、ケースは駆動子を囲む枠体と、コイルを固定すると共に枠体の一方の開口側を塞ぐ基板と、枠体の他方の開口側を塞ぐプロテクターとを有し、基板に衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、コイルに交流電流を供給することにより駆動子をコイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、ケースは駆動子を囲む枠体と、コイルを固定すると共に枠体の一方の開口側を塞ぐ基板と、枠体の他方の開口側を塞ぐプロテクターとを有し、プロテクターに衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、コイルに交流電流を供給することにより駆動子をコイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、ケースは駆動子を囲む枠体と、コイルを固定すると共に枠体の一方の開口側を塞ぐ基板と、枠体の他方の開口側を塞ぐプロテクターとを有し、基板とプロテクターとに衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、基板に設ける衝撃緩衝部材は、基板の駆動子と対向する側に配置され、駆動子の往復運動する軸心方向における衝撃緩衝部材と駆動子との間隔ａと、駆動子とプロテクターとの間隔ｂとが次式、
ｂ≧１．２×ａ
の関係を満たすように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、サスペンションは駆動子の往復運動する軸心方向から駆動子を挟むように対向配設される第１の板バネと第２の板バネとからなり、該第２の板バネの駆動子と対向する側に衝撃緩衝部材が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、駆動子は円筒形状をなす磁石と、該磁石の一方の端面に当接するヨークと、該磁石の他方の端面に当接されるトッププレートと、ヨークに取り付けられている錘を備え、該トッププレートに衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、ケースと、該ケースに収納されるコイルと、該コイル内に挿入される駆動子と、該駆動子を弾性的に支持するサスペンションとを備え、コイルに交流電流を供給することにより駆動子をコイルの軸心方向に往復運動させて振動を発生する振動体において、駆動子は円筒形状をなす磁石と、該磁石の一方の端面に当接するヨークと、該磁石の他方の端面に当接されるトッププレートと、ヨークに取り付けられている錘を有し、サスペンションは駆動子の往復運動する軸心方向から駆動子を挟むように対向配設される第１の板バネと第２の板バネとを有し、トッププレートと前記第２の板バネとのうち少なくともいずれか一方に衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、駆動子の錘に衝撃緩衝部材を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、衝撃緩衝部材はマイクロセルポリマー等の発泡材からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、振動体の駆動子を収納するケースを構成する基板またはプロテクターの少なくともいずれか一方に衝撃緩衝部材を設けることにより、振動体の共振周波数領域を大きくすることで共振周波数に対する依存性を低くし、単一周波数入力の場合、共振周波数が変動しても共振を維持し大きな振動を確保することができる。この結果、携帯電話機等の小型携帯機器に取り付けた場合、振動により着信を確実に知らせることができる振動体を実現することができる。また、周波数依存性を低くすることによって、歩留まりが大幅に改善されコストを軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１、図２は本発明の実施例１における振動体を説明するための図、図３は実施例２における振動体を説明するための図、図４は実施例３における振動体を説明するための図、図５は実施例４における振動体を説明するための図、図６、図７、図８は実施例５における振動体を説明するための図、また、図９は実施例６における振動体を説明するための図である。なお、各実施例において同様な構成要素については、同一番号を付与し説明は省略する。以下、本発明の振動体の具体的実施例について図１から図９を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例１における振動体を示す図で、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図２は、実施例１における振動体の周波数と加速度の関係を示すグラフである。図１に示すように、実施例１における振動体は、円筒形状のコイル１０と、コイル１０内に挿入される駆動子２０と、駆動子２０を弾性的に支持するサスペンションとしての第１の板バネ３と第２の板バネ５とを備え、コイル１０に交流電流を供給することにより駆動子２０をコイル１０の軸心方向に往復運動させて振動を発生させるものである。駆動子２０は円筒形状の磁石８と、磁石８の一方の端面に当接するヨーク９と、磁石８の他方の端面に当接されるトッププレート２とを備えており、さらにヨーク９には錘７が取り付けられている。
【００１９】
また、コイル１０と、駆動子２０と、第１、第２の板バネ３、５とは、ケース１５に納められており、ケース１５は駆動子２０を囲む枠体４と、コイル１０を固定すると共に枠体４の一方の開口側を塞ぐ基板１と、枠体４の他方の開口側を塞ぐプロテクター６とを備えている。
【００２０】
この基板１の駆動子２０と対向する側の表面１ａにマイクロセルポリマーの発泡材からなる衝撃緩衝部材１１を配置する。本実施例においては、マイクロセルポリマーの発泡材として市販されているポロン（商品名）を使用した。衝撃緩衝部材１１としては、この他にポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等の発泡剤を用いることが出来るが、実験の結果、マイクロセルポリマーの発泡材として市販されているポロン（商品名）を用いた場合が最も良い効果が得られ好ましい。
【００２１】
この衝撃緩衝部材１１は接着剤または粘着テープ等で固定されている。この衝撃緩衝部材１１を配置することによって振動体の共振周波数に対する依存性が低くなり、単一周波数入力の場合、振動体の共振周波数が変動しても共振を維持し大きな振動を確保することができる。図２は本実施形態の振動体の周波数と加速度との関係を表わしたグラフである。図２に示す様に本実施形態の振動体における振動は共振周波数領域ｓが大きくなっており、周波数が変化しても変動が小さくなり共振を維持し安定した振動動作が可能となる。
【００２２】
さらに、駆動子２０の往復運動する軸心方向における駆動子２０の錘７とプロテクター６との間隔ｂの値を衝撃緩衝部材１１と駆動子２０のトッププレート２との間隔ａの値の１．２倍より大きい値に設定し、振動系を片側に寄せて、その反対側に衝撃緩衝剤１１配置することにより過大入力によるノイズの発生を防止することができる。
【実施例２】
【００２３】
図３は実施例２における振動体を示す断面図である。図３に示すように実施例２における振動体は、前述のマイクロセルポリマーの発泡材であるポロンからなる衝撃緩衝部材１２をプロテクター６の内側表面６ａの駆動子２０に対応する位置に配置した例である。本実施例の振動体によれば振動体における振動の共振周波数領域ｓを大きくし共振周波数に対する依存性を低くすることができる。したがって、前述の実施例１と同様に、単一周波数入力の場合、振動体の共振周波数が変動しても共振を維持し大きい振動で安定した振動を確保することができる。
【実施例３】
【００２４】
図４は実施例３における振動体を示す断面図である。図４に示すように実施例３における振動体は、基板１の駆動子２０と対向する側の表面１ａにマイクロセルポリマーの発泡材であるポロンからなる衝撃緩衝部材１１を配置すると共にプロテクター６の内側表面６ａの駆動子２０に対応する位置にマイクロセルポリマーの発泡材であるポロンからなる衝撃緩衝部材１２を配置した例である。本実施例の振動体によれば、実施例１の振動体と同様に共振周波数に対する依存性を低くすると共に過大入力によるノイズの発生を防止することができる。但し、実施例１の振動体の方が衝撃緩衝部材を一カ所に配置するだけで良いため好ましい。
【実施例４】
【００２５】
図５は実施例４における振動体を示す断面図である。図５に示すように実施例４における振動体は、トッププレート２における基板１と対向する側にマイクロセルポリマーの発泡材であるポロンからなる衝撃緩衝部材１３を配置し、プロテクター６の内側表面６ａの駆動子２０に対応する位置にポロンからなる衝撃緩衝部材１２を配置すると共にヨーク９に取り付けられている錘７にポロンからなるリング状の衝撃緩衝部材１６、１７を配置した例である。錘７に配置される衝撃緩衝部材１６は、錘７の外周で基板１側の上面７ａに設ける錘段部７ｃに配置され、その高さは錘７の上面７ａと略等しくなる大きさである。また、衝撃緩衝部材１７は、プロテクター６と対向する錘７の下面７ｂに配置され、衝撃緩衝部材１７の内径は第２の板バネ５と干渉しない位置に配置されている。
【００２６】
本実施例の振動体においても、実施例３の振動体と同様の効果を得ることができる。また、トッププレート２、又は錘７にのみ衝撃緩衝部材を配置しても効果を得られるが、トッププレート２、プロテクター６及び錘７に衝撃緩衝部材を配置した方がより大きな効果が得られるため好ましい。
【実施例５】
【００２７】
図６は実施例５における振動体を示す断面図、図７はサスペンションとしての第１の板バネを示し、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。また、図８はサスペンションとしての第２の板バネを示し、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図６に示すように実施例５における振動体は、サスペンションである第１、第２の板バネ３、５のうち、第２の板バネ５にマイクロセルポリマーの発泡材であるポロンからなる衝撃緩衝部材１４を配置し、基板１の表面１ａにポロンからなる衝撃緩衝部材１１を配置すると共にヨーク９に取り付けられている錘７にポロンからなる衝撃緩衝部材１６、１７を配置した例である。尚、衝撃緩衝部材１１の配置については実施例３と同様であるため説明を省略する。また、衝撃緩衝部材１６、１７の配置についても実施例４と同様であるため説明を省略する。
【００２８】
次にサスペンションとしての第１、第２の板バネについて、図６、７、８に基づいて説明する。図７に示すように第１の板バネ３はリング状の内周部２１と外周部２２と、内周部２１から外周部２２に向かって渦巻き状に伸びる腕部２３とを備えており、図８に示すように第２の板バネ５も同様にリング状の内周部２５と外周部２６と、内周部２５から外周部２６に向かって渦巻き状に伸びる腕部２７とを備えている。また、第１、第２の板バネ３、５のそれぞれの内周部２１、２５が駆動子２０の往復運動する軸心方向から駆動子２０を挟むように対向配設されている。第１の板バネ３の内周部２１はヨーク９の一端に当接し、外周部２２は枠体４に固定されている。また、第２の板バネ５の内周部はヨーク９の他端に当接し、外周部２７はプロテクター６に固定されている。さらに内周部２５の周囲には段部２５ａが形成されている。
【００２９】
また、この第２の板バネ５に設ける衝撃緩衝部材１４は、その一端が第２の板バネ５の駆動子２０と対向する側、即ち第２の板バネ５の内周部２５におけるヨーク９に対応する位置でプロテクター６と対向する表面２５ｂに当接するように配置されている。また、衝撃緩衝部材１４の他端１４ａは、第２の板バネ５の段部２５ａを越える位置まで延長されている。本実施例の振動体においても、実施例３の振動体と同様の効果を得ることができる。また、第２の板バネ５にのみ衝撃緩衝部材を配置しても同様の効果が得られるが、第２の板バネ５、基板１及び錘７に衝撃緩衝部材を配置した方がより大きな効果が得られるため好ましい。
【実施例６】
【００３０】
図９は実施例６における振動体を示す断面図である。図９に示すように実施例６における振動体は、トッププレート２に衝撃緩衝部材１３を配置し、第２の板バネ５に衝撃緩衝部材１４を配置し、錘７に衝撃緩衝部材１６、１７を配置した例である。なお、衝撃緩衝部材１３及び衝撃緩衝部材１６、１７の配置は実施例４と同様であり、衝撃緩衝部材１４の配置は実施例５と同様であるため説明は省略する。本実施例の振動体においても、実施例３の振動体と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
なお、実施例４から実施例６に記載したように、衝撃緩衝部材を配置する場所を増やせば、さらに効果を大きくすることが可能であるが経済性を併せて考慮し、衝撃緩衝部材を配置する場所を適宜選定することが好ましい。
【００３２】
以上のように本実施形態の振動体は、振動体の共振周波数領域を大きくすることで共振周波数に対する依存性を低くし、単一周波数入力の場合、共振周波数が変動しても共振を維持し大きな振動を確保することができる。また、過大入力によるノイズ発生を防止することができる。この結果、共振発生の動作が確実となり安定した振動動作を得ることができる。また、周波数依存性を低くすることによって、歩留まりが大幅に改善され、コストを軽減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１における振動体を示す図で、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施例１の振動体における周波数と加速度の関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例２における振動体を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例３における振動体を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例４における振動体を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例５における振動体を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態における第１の板バネを示す図で、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の実施形態における第２の板バネを示す図で、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施例６における振動体を示す断面図である。
【図１０】従来技術における振動体を示す断面図である。
【図１１】従来技術の振動体における周波数と加速度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１    基板
１ａ  基板の表面
２    トッププレート
３    第１の板バネ
４    枠体
５    第２の板バネ
６    プロテクター
６ａ  プロテクターの内側表面
７    錘
７ａ  錘の上面
７ｂ  錘の下面
７ｃ  錘上面の段部
８    磁石
９    ヨーク
１０  コイル
１１、１２、１３、１４  衝撃緩衝部材
１４ａ  衝撃緩衝部材の他端
１５  ケース
１６、１７  衝撃緩衝部材
２０  駆動子
２１    第１の板バネの内周部
２２    第１の板バネの外周部
２３    第１の板バネの腕部
２５    第２の板バネの内周部
２５ａ  第２の板バネの内周部の段部
２５ｂ  第２の板バネの内周部の表面
２６    第２の板バネの外周部
２７    第２の板バネの腕部
【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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【図１１】
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