(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状に形成され周方向に等間隔に複数の磁極が着磁され回動可能に軸支された回転体と、
前記回転体の各々の磁極に空隙を介して先端面を対面させて配設され基端側で一体に接続された複数の磁極突起を有し前記複数の磁極突起に磁極を形成する励磁コイルを有し前記複数の磁極突起により前記回転体を挟んで磁気回路を形成する固定体と、
前記回転体にアームを介して取付けられたカウンターウェイトと、
前記カウンターウェイトの揺動軌跡上に配設され前記カウンターウェイトによりたたかれる一対の受け部材とを備え、
前記固定体の励磁コイルの通流電流の通流方向を切換えることにより、前記回転体を回動してカウンターウェイトにより前記受け部材をたたいて振動を発生させることを特徴とするバイブレーター。
【請求項２】
前記複数の磁極はＳ極とＮ極が配設されることで形成され、前記カウンターウェイトの中心が、Ｓ極とＮ極の境界面の延長線上に配設されたことを特徴とする請求項１記載のバイブレーター。
【請求項３】
前記固定体の複数の磁極突起のうち、前記カウンターウェイトに近接した双方のそれぞれ磁極突起が、これらに対応する回転体の各々の磁極の中心線よりも僅かに前記カウンターウェイトと離れる方向にずらして配設されたことを特徴とする請求項１記載のバイブレーター。
【請求項４】
前記複数の磁極はＳ極とＮ極であり、前記固定体に２つの磁極突起を備え、前記双方の磁極突起が、前記Ｓ極とＮ極の各中心線よりも前記カウンターウェイトと離れる方向にずらして配設されたことを特徴とする請求項１記載のバイブレーター。
【請求項５】
前記回転体、固定体、カウンタ−ウェイト、受け部材は筐体に収容されていることを特徴とする請求項１記載のバイブレーター。
【請求項６】
前記受け部材がゴムなどの弾性体より形成されたことを特徴とする請求項１記載のバイブレーター。
【請求項７】
前記固定体の励磁コイルに方形波の電流を通流することを特徴とする請求項１記載のバイブレーター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドホンにおける重低音を再生したり、携帯電話等の携帯用通信機器における着信を知らせる振動を発生させるバイブレーターに関し、特に、低電圧から動作可能で充分な加振力が得られるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来において、重低音再生をめざす一部のヘッドホンには重低音の再生を行なうバイブレーターが内蔵されており、また、携帯電話などの携帯用通信機器において着信を知らせるために振動させる各種のバイブレーターが内蔵されている。
【０００３】
ヘッドホンにおける重低音を再生するためのバイブレーターとしては、例えば、ヘッドホンのスピーカを流用してヘッドホンの筺体内に組込んで振動させるものが知られている。
この種のバイブレーターとしては、スピーカユニット状に形成され、振動板の重量を重くし、これにより加振力を増加させようとするものが実用化されている。
【０００４】
また、携帯電話等の通信用のバイブレーターとしては、例えば、ブラシを有する直流モータの回転軸に偏心ウェイトを取付け、直流モータの回転に伴って振動を発生させるものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した重低音を再生するためのバイブレーターにおいては、スピーカを流用して構成されていたので、ときどき不要な音圧を発生したり、また、重量の重い振動板を加振するには相当の電力が必要となり、限られた電力では重量の重い振動板が加振されず、現実的には加振力が不足してしまい、ヘッドホンにおける充分な重低音の再生を充分に行なうことができない問題があった。
また、携帯用通信機器用のバイブレーターにおいては、ブラシを有する直流モータにより振動させる構造であったため、ある程度以上の電圧が、例えば、市販品の実測では１．８Ｖ以上の電圧が必要であり、電圧が低くなると振動しない場合が生じ、さらに、筺体との共振を利用して振動をさせようとしても、振動数に電圧依存性があるために一定の振動数で安定した振動が困難で、充分な加振力が得られないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような点に着目してなされたもので、その目的は、低電圧でも動作可能で、電圧依存性がなく、安定した周波数で充分な加振力が得られるバイブレーターを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、円板状に形成され周方向に等間隔に複数の磁極が着磁され回動可能に軸支された回転体と、前記回転体の各々の磁極に空隙を介して先端面を対面させて配設され基端側で一体に接続された複数の磁極突起を有し前記複数の磁極突起に磁極を形成する励磁コイルを有し前記複数の磁極突起により前記回転体を挟んで磁気回路を形成する固定体と、前記回転体にアームを介して取付けられたカウンターウェイトと、前記カウンターウェイトの揺動軌跡上に配設され前記カウンターウェイトによりたたかれる一対の受け部材とを備え、前記固定体の励磁コイルの通流電流の通流方向を切換えることにより、前記回転体を回動してカウンターウェイトにより前記受け部材をたたいて振動を発生させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、固定体の励磁コイルに通流方向を切換えながら励磁電流が入力されると、固定体の励磁コイルが励磁されて、固定体の磁極突起にＳ極とＮ極とが交互に形成され、これに伴って、複数の磁極を有する回転体が励磁電流に基づいて正逆回転して回動し、カウンターウェイトにより一対の受け部材がたたかれて振動が発生する。
【０００９】
したがって、固定体の励磁コイルおよび複数の磁極突起により形成される磁気回路によりブラシレスで回転体を回動させる構造であるので、ブラシ摩擦損失などの電力損失がなくなり、低電圧から動作させることが可能となる。
また、固定体の励磁コイルのコイル巻数の増大により磁極突起の磁力を増大できるので、更に低電圧からでも確実に回転体を駆動することができ、微小な電力でも充分な加振力を得ることが可能となる。
さらに、従来の如き直流モータと異なって回転体の回動周期に電圧依存性がなく、入力周波数に依存するため、筺体の機械的共振点で共振させるための加振周波数を一定の周波数で安定に加振ができ、充分な加振力を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１はバイブレーターの原理構造を示す平面図、図２はバイブレーターの回転体に対する磁極突起の位置関係を説明する要部拡大平面図、図３はヘッドホンに適用した際の概略回路図である。
尚、本実施の形態では、ＭＤ（マイクロディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）やカセットテープなどの音響機器のヘッドホンに適用した場合について説明する。
【００１１】
本実施の形態のバイブレーター１は、図１に示すように、回転体３と、カウンターウェイト５と、受け部材７と、固定体９と、励磁コイル１１とにより構成されている。
上記回転体３は、円板状に形成され、周方向にＳ極とＮ極との２極の磁極１９が周方向１８０゜間隔で着磁されている。
また、回転体３は回転軸１３に固着され、回転軸１３はバイブレーター１の筺体１５に回動自在に軸支されている。
回転体３の回転軸１３にはアーム１７の基端部が固着され、アーム１７の先端部にはカウンターウェイト５が取付けられている。
【００１２】
上記アーム１７は、図２に示すように、回転体３の２極のＳ極とＮ極の着磁面であるＳ極とＮ極との境界にアーム１７の軸心Ａが沿うように回転軸１３に取付けられている。
すなわち、アーム１７の先端の固着されたカウンターウェイト５の中心Ｃが、回転体３の双方の磁極１９の着磁面の延長線上に位置するように、カウンターウェイト５が配設され、アーム１７の軸心Ａに対して回転体３の双方の磁極１９が左右対称になるように、アーム１７およびカウンターウェイト５が回転体３の回転軸１３に取付けられている。
【００１３】
上記カウンターウェイト５は、その先端面が所定の大きさの面積に形成され、回転軸１３を中心にした揺動軌跡上に所定の長さだけ突出するよう形成されている。
上記受け部材７は、回転軸１３を中心に揺動するカウンターウェイト５の揺動軌跡上に一対配設され、バイブレーター１の筺体１５に固着されている。
また、受け部材７は、上記カウンターウェイト５の先端面よりも大きな面積で所定の圧さの板状に形成され、例えば、ゴムなどの弾性体により形成されており、不要な衝撃を緩和できるようになっている。
【００１４】
上記固定体９は、上記カウンターウェイト５と反対側の箇所に配設されてバイブレーター１の筺体１５に固設されている。
また、固定体９の中央部の両端にはそれぞれ磁極突起２１が一体に形成され、これらの磁極突起２１は、上記回転体３を挟むように、固定体９の中央部の両端からそれぞれ屈曲し、その先端面が回転体３の各磁極１９の周面に臨むように側方まで延在させて形成されている。
さらに、上記固定体９の中央部には励磁コイル１１が巻回されており、励磁コイル１１、固定体９の双方の磁極突起２１、および回転体３により磁気回路が形成されている。
【００１５】
また、上記各々の磁極突起２１は、その厚さが上記回転体３の軸方向の寸法とほぼ同様に形成され、その幅が上記回転体３の磁極１９の周方向の寸法よりりも小さな幅に形成されている。
さらに、各々の磁極突起２１の先端面は、上記回転体３の周面に対応して凹曲面に形成され、各々の磁極突起２１の先端面と上記回転体３の周面との間には所定の間隔の空隙が設けられている。
【００１６】
更に詳述すると、双方の磁極突起２１は、図２に示すように、その先端面の軸心Ｔが、回転体３の各々の磁極１９の中心線Ｌ上ではなく、回転体３の各々の磁極１９の中心線Ｌよりもカウンターウェイト５から離れる方向に僅かにずれて位置するように配設されている。
つまり、本実施の形態のように回転体３の磁極１９が２極の場合には、回転体３の隣接する磁極１９の中心線Ｌ、Ｌの間の周方向の角度θ１は１８０゜となるが、双方の磁極突起２１の軸心Ｔ、Ｔがカウンターウェイト５から遠ざかる方向（カウンターウェイト５と反対側）にずらして配設されており、双方の磁極突起２１間の角度θが磁極１９間の角度θ１よりも僅かに大きく（θ１＜θ）となるように双方の磁極突起２１が配設されている。
【００１７】
これは、カウンターウェイト５に近接した双方の磁極突起２１のそれぞれの軸心Ｔ、Ｔと回転体３の各々の磁極１９の中心線Ｌ、Ｌとを一致（θ１＝θ）させて配設したり、また、双方の磁極突起２１の軸心Ｔ、Ｔを回転体３の各々の磁極１９の中心線Ｌ、Ｌよりもカウンターウェイト５に近づく方向（カウンターウェイト５側）にずらして配設（θ１＞θ）すると、上記固定体９の励磁コイル１１に通流される励磁電流を切換えても、回転体３の各々の磁極１９により回転体３が反転しにくくなるため、これを防止するために、励磁コイル１１に通流される励磁電流の切換えに確実に対応して回転体３が反転できるようにしたものである。
【００１８】
また、図３に示すように、音響機器２３のディジタル音声信号を出力するＲとＬのそれぞれの音声出力端子には、所定周波数の低音を通過させるローパスフィルタ２５をそれぞれ介して左右のバイブレーター１の励磁コイル１１が接続されており、また、上記それぞれの音声出力端子にはヘッドホン２７のＲ側とＬ側が接続されている。
さらに、上記各々のバイブレーター１は上記ヘッドホン２７のＲ側およびＬ側にそれぞれ組込まれ、方形波であるディジタル音声信号に基づいて振動し重低音を再生する構成となっている。
【００１９】
次に上記構成のバイブレーター１の動作について説明する。
ＭＤ、ＣＤやカセットテープなどの音響装置２３の音声出力端子（Ｒ、Ｌ）にヘッドホン２７の端子を接続して音響装置２３を駆動すると、音響装置２３の音声出力端子からディジタル音声信号がヘッドホン２７に入力され、ヘッドホン２７のＲ側とＬ側のスピーカから音楽などの音声が再生される。
【００２０】
同時に、音響装置２３の音声出力端子からディジタル音声信号が、ヘッドホン２７のスピーカでは再生できない低音を通過させるローパスフィルタ２５により低音のディジタル音声信号だけを通過させてＲ側とＬ側の各々のバイブレーター１の励磁コイル１１に加えられる。
バイブレーター１においては、励磁コイル１１に低音のディジタル音声信号が入力されると、この低音のディジタル音声信号に基づいてバイブレーター１が駆動される。
すなわち、ディジタル音声信号に基づいた励磁電流が励磁コイル１１に通流方向を交互に切換えられて通流され、これにより、固定体９の２つの磁極突起２１にＳ極とＮ極とが交互に形成され、これに伴って、Ｓ極とＮ極の２極の回転体３が上記低音のディジタル音声信号に基づいて、図１中の矢印で示すように、正逆回転して回動する。
【００２１】
この場合、双方の磁極突起２１の軸心Ｔ、Ｔが、回転体３の各々の磁極１９の中心線Ｌ、Ｌ上ではなく、回転体３の各々の磁極１９の中心線Ｌ、Ｌからカウンターウェイト５と反対側に僅かにずれた角度に位置するように配設されているので、励磁コイル１１に通流されるディジタル音声信号に確実に対応して回転体３の反転が行われる。
【００２２】
そして、回転体３の回動に伴って回転体３にアーム１７を介して取付けられたカウンターウェイト５により筺体１５に固着された一対の受け部材７をたたいて振動が発生され、これにより低音のディジタル音声信号に対応した小音量から大音量までの重低音の再生が行なわれる。
【００２３】
このように音響装置２３のヘッドホン２７に適用した場合には、従来の如きスピーカを流用した構成でないので、不要な音圧が発生することがない。
また、従来の如きブラシを備えた直流モータと異なって、複数の磁極突起２１により形成される磁気回路により回転体３を回動させる構造であるので、ブラシ摩擦損失などによる電力がないため、低電圧から動作させることが可能となる。
さらに、固定体９の励磁コイル１１のコイル巻数の増大により磁極突起２１の磁力を容易に増大可能であることにより、固定体９の励磁コイル１１のコイル巻数の増大により磁極突起２１の磁力を容易に増大することができるとともに、固定体９の励磁コイル１１が方形波であるディジタル音声信号により励磁されることにより、サイン波に比べて励磁コイル１１を励磁する電力を大きくすることができるので、充分に低電圧でも確実に回転体３を駆動することができ、充分な加振力を得ることが可能となる。
また、受け部材７としてゴムなどの弾性体により形成したことにより、大音量の低音のディジタル音声信号が入力された場合には、低音感の増強が図られるとともに、不要な衝撃音の軽減を図ることが可能となる。
【００２４】
次に、携帯電話などの携帯用通信機器に適用した他の実施の形態について説明する。尚、図４は携帯用通信機器に適用した際の概略回路図である。
本実施の形態のバイブレーター１も、上記同様の構造に形成されており、固定体９の励磁コイル１１には発信器２９が接続されている。
この発信器２９は、任意な周波数の方形波の出力を発信できるよう構成されており、バイブレーター１を組込む携帯用通信機器の有する機械的共振点で共振できる発信周波数に設定されている。
【００２５】
そして、携帯用通信機器に着信があった際には、所定の装置により発信器２９が駆動されると、発振器２９から方形波の出力がバイブレーター１の励磁コイル１１に入力され、バイブレーター１においては、励磁コイル１１が方形波の通流電流により励磁され、固定体９の磁極突起２１にＳ極とＮ極とが交互に形成され、これに伴って、Ｓ極とＮ極の２極の磁極１９の回転体３が上記発振器２９からの入力電流に基づいて正逆回転して回動し、カウンターウェイト５により筺体１５に固着された一対の受け部材７がたたかれて筺体１５が振動し、携帯用通信機器に着信があったことが知らされる。
【００２６】
尚、発振器２９としては、方形波でなくサイン波を出力する発振器２９の場合には、方形波に波形成形する波形成形回路を介装して適用すればよい。
【００２７】
このように携帯用通信機器に適用した際には、従来の如き直流モータに偏心ウェイトを設けたものとは異なり、複数の磁極突起２１により形成される磁気回路によりブラシレスで回転体３を回動させる構造であるので、上記同様に、低電圧から動作させることが可能となる。
また、固定体９の励磁コイル１１のコイル巻数の増大により磁極突起２１の磁力を増大できるとともに、固定体９の励磁コイル１１が方形波の通流電流により励磁されるので、低電圧からでも確実に回転体３を駆動することができ、微小な電力でも充分な加振力を得ることが可能となる。
さらに、従来の如き直流モータと異なって回転体３の回動に電圧依存性がないため、筺体１５の機械的共振点で共振する加振周波数が一定の周波数で安定した加振ができ、充分な加振力のある振動を発生させることができる。
また、低電圧により充分に駆動するので、装着される電池の寿命を大幅に伸すことが可能となる。
さらに、発振器２９の発信周波数を変えるだけで加振周波数を変えることができるため、予め設定した加振周波数を随時切換えることにより、着信相手の選別を可能とすることができる。
【００２８】
尚、上記実施の形態では、回転体３の磁極１９が２極の場合を例に採って説明したが、回転体３の磁極数を３極以上にし、固定体９の磁極突起２１を３つ設けて構成することも可能であり、この場合にも、カウンターウェイト５に近接した固定体９の双方の磁極突起２１の配設位置を、これらの磁極突起２１に対応した回転体３の各磁極１９の中心線よりも、カウンターウェイト５から離れる方向に僅かにずらして配設すれば、回転体３の反転を確実に行わせることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、固定体の励磁コイルおよび複数の磁極突起により形成される磁気回路によりブラシレスで回転体を回動させる構造であるので、ブラシ摩擦損失などの電力損失がなくなり、低電圧からでも動作させることが可能となる。
また、固定体の励磁コイルのコイル巻数の増大により磁極突起の磁力を増大できるとともに、固定体の励磁コイルが方形の励磁電流により励磁されるので、更に低電圧から確実に回転体を駆動することができ、微小な電力でも充分な加振力を得ることが可能となる。
さらに、カウンターウェイトに近接した双方のそれぞれ磁極突起を、これらに対応する回転体の各々の磁極の中心線よりも前記カウンターウェイトと離れる方向にずらして配設したことにより、励磁コイルに通流される励磁電流の切換わりに対応して回転体の反転を確実に行わせることが可能となる。
【００３０】
また、ヘッドホンに適用した場合には、上記効果に加え、従来の如きスピーカを流用した構成でないので、不要な音圧が発生することがなく、受け部材としてゴムなどの弾性体により形成したので、大音量の低音のディジタル音声信号が入力された場合でも、低音感の増強が図られるとともに、不要な衝撃音の軽減を図ることが可能となる。
さらに、携帯用通信機器に適用した場合には、上記効果に加え、回転体の回動に電圧依存性がないので、筺体の機械的共振点で共振する加振周波数が一定の周波数で安定した加振が可能となり、充分な振動を発生させることができ、また、低電圧により充分に駆動するので、装着される電池の寿命を大幅に伸すことが可能となり、さらに、発振器の発信周波数を変えるだけで加振周波数を変えることができるので、予め設定した加振周波数を随時切換えることにより、着信相手の選別を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係り、バイブレーターの原理構造を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係り、バイブレーターの回転体に対する磁極突起の位置関係を説明する要部拡大平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係り、ヘッドホンに適用した際の概略回路図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係り、携帯用通信機器に適用した際の概略回路図である。
【符号の説明】
１……バイブレーター、３……回転体、５……カウンターウェイト、７……受け部材、９……固定体、１１……励磁コイル、１５……筺体、１７……アーム、１９……磁極、２１……磁極突起、Ｃ……カウンターウェイトの中心、Ｌ……磁極の中心線、Ｔ……磁極突起の軸心。
【図１】
0003899640.tif 000002
【図２】
0003899640.tif 000003
【図３】
0003899640.tif 000004
【図４】
0003899640.tif 000005