(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央穴及びフランジを有するヨークの前記フランジ上に円環状の磁石を固定し、更に、該磁石の上面に円環状のトッププレートを固定して磁気回路部を形成し、支持バネの内周部を前記磁気回路部に固定すると共に、前記支持バネの外周部をフレームに固定して、前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した中心軸を有するコイル支持板にコイルを固定して、前記ヨークの外周と前記トッププレートの内周とで作る磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成するとともに前記中心軸を前記中央穴内に挿入した電気−機械振動変換器において、前記ヨーク中心には中心穴を有するセンターピースを嵌合固定し、前記中心軸を前記センターピースの中心穴内に挿入したことを特徴とする電気−機械振動変換器。
【請求項２】
前記センターピースは鉄より比重が大きい材料より形成したことを特徴とする請求項１記載の電気−機械振動変換器。
【請求項３】
前記コイルを固定した前記コイル支持板は、前記フレームに嵌着されており、前記コイルが固定される部位に円環状に突出した突条部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電気−機械振動変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器あるいはゲーム機器等に組み込み、振動によって着信又は体感を使用者に報知する電気−機械振動変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話やＰＤＡ等の移動体通信機器に組み込み、使用者に着信を知らせるためにブザー音やメロディ音を発することと、音は出さずに機器の筐体が振動することを切り替えて使えるように構成されており、そのために、小型スピーカに類する音響発生用の発音体と、偏心重りを小型モータで回転させて振動を発生させる振動体（例えば特開平７−１０７６９９号に開示されたものはその一例である）とを併せて内蔵する構造が取られてきた。しかし、このように発音体と振動体との両方を組み込むことは機器の小型化や低価格化の上で不利であった。そこで、近年１個の振動体で音響と振動との両方を発生させるものが用いられるようになっている。
【０００３】
また、本出願人は、従来のこの種の振動体を改良して移動体通信機器のみでなく、特にゲーム機器等にも好適な電気−機械振動変換器である振動体を出願済みである。以下にその一例について図面を用いて説明する。図２は特願２００１−１８７４００号の振動体の断面図である。
【０００４】
５１は第１フレーム組立体、５２は第２フレーム組立体であって、５３は第１フレーム組立体５１と第２フレーム組立体５２とを合体させることにより形成した振動体である。初めに第１フレーム組立体５１の構成について説明する。６１は略円筒状の樹脂成形品である第１フレームであり、内周に段部６１ａが形成されている。６２は第１フレーム６１に埋設された円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＡである。
【０００５】
６３は磁性体から成るポールピース（ヨーク）であり、センターポール６３ａとフランジ６３ｂとを有し、フランジ６３ｂは支持バネ６２の内周部に固定されている。６４はフランジ６３ｂ上に固定された円環状の磁石であり、６５は磁石６４上に固定された磁性体から成るトッププレートである。６６はポールピース６３、磁石６４及びトッププレート６５で構成された磁気回路部（可動部）である。６７は内部を保護するためのプロテクタである。６８は第１フレーム６１に埋設され、下面側に露出して接続端子となっているリードフレームであり、その一端にコイル７４のコイル端末が接合されている。
【０００６】
次に、第２フレーム組立体５２の構成について説明する。７１は略円筒状の樹脂成形品である第２フレームであり、フレーム下部の第１フレーム６１との嵌合部には段部６１ａと係合する段部７１ａが形成されている。７２は第２フレーム７１に埋設された円環状の外周部と円環状の内周部とを複数の円弧状の腕部で連結した支持バネＢであり、内周部がトッププレート６５と固定されている。このようにして磁気回路部（可動部）６６は支持バネＡ６２と支持バネＢ７２とによりフレームに弾性支持されている。
【０００７】
７３はプラスチックス材料又は金属材料から成る剛体のコイル支持板であり、その外周が第２フレーム７１の内周段部７１ｂへ嵌着されており、第２フレーム７１の上端面とコイル支持板７３の上面とは同一平面にある。ここで、コイル支持板７３は必ずしも厚みの一様な平板に限らず、肉厚は薄くても縦横に梁を設けるなどして全体として殆ど変形しない剛体となっていればよい。７４はコイル巻線をコイル枠に巻回して筒状に形成したコイルであり、コイル７４はコイル支持板７３下面に突出して一体形成された円環状の突条部７３ａの下端部に接合固定されており、センターポール６３ａとトッププレート６５とで作られた隙間である磁気ギャップ６６ａの中に位置している。
【０００８】
上記従来の発明の振動体は、本発明の振動体は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、第１フレーム６１と第２フレーム７１とは、一体に形成されているものであってもよい。また、コイル支持板７３は、フレームと一体に形成されていてもよい。また、コイル７４は突条部７３ａの下端部にではなく、突条部７３ａの内周面又は外周面に接合固定するようにしても良い。また、コイルを接合する突条部は連続した１個の突条部に限らず、同じ円上に配設された複数の円弧状の突条部であってもよい。更に、２枚の弾性支持バネのうち、支持バネＡ１２を省略してもよい。
【０００９】
次に、振動体５３が組み込まれる移動体通信機器等の機器の筐体へ取り付ける際の取り付け構造を説明する。コイル支持板７３の上面（振動体の外面）が筐体の内面に密着するように両面粘着テープにより筐体へ接合する。同時に外れ防止のために筐体に一体形成したフック部等により振動体５３を筐体に係止する。なお、筐体と振動体５３との接合は、筐体と振動体５３とのそれぞれに両面粘着テープを貼付し、その間にクッションを挟むようにしたものでも良い。係止部はこのように振動体５３を直接係止する構造に限らず、例えば、筐体と回路基板又はベルト等の部材との間に振動体５３を挟むようにした係止部により係止しても良い。この場合に、係止部は振動体５３を間接的に係止することになる。その他の係止部として、ビス固定も考えられる。
【００１０】
次に、振動体５３の作用を説明する。振動体５３のコイル７４に音響用の駆動信号を入力することにより、コイル７４に発生する起磁力と磁石６４の磁力との相互干渉作用により、コイル７４と磁気回路部（可動部）６６との相対変位が起きるが、磁気回路部（可動部）６６はフレームに弾性支持されているので、磁気回路部（可動部）６６が振動し、更にこの振動がフレームに伝わり、振動体５３を取り付けた機器の筐体が共鳴してこれに接している人間の身体、例えば手の指先に振動を感ずることができる。
【００１１】
次に、上記従来の発明の実施の形態の効果について説明する。コイル７４は剛体であるコイル支持板７３に固定されているので、起磁力がロス無く磁気回路部（可動部）６６に伝わり、弱い信号電流でもメリハリの利いた振動を発生させることができた。従って、この振動体を使用すれば、ゲーム機や電話機など小型の機器において手の指先などによって振動を体感できるようになる。また、コイル７４をコイル支持板７３へ接合する際に、突条部７３ａが接合位置の基準となってコイル７４の正確な位置合わせができる。また、コイル支持板７３を第２フレーム７２の段部７１ｂに嵌着させるので、フレームに対する、惹いては磁気ギャップに対するコイルの位置ずれが発生しない。磁気回路部（可動部）６６を２枚の弾性支持バネ、支持バネＡ６２と支持バネＢ７２とで支持したので、振動に伴う可動部の動きがバネ１枚の場合より安定する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような構成の電気−機械振動変換器では、磁気回路部が支持バネで吊り下げられている構造なので、落下等の衝撃に対して弱く、特に側面からの外力による衝撃を緩和することができなかった。即ち、支持バネの変形や、コイルがトッププレート若しくはヨークに当たってコイル破損が生じていた。
【００１３】
本発明はこのような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、衝撃に強い電気−機械振動変換器を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、中央穴及びフランジを有するヨークの前記フランジ上に円環状の磁石を固定し、更に、該磁石の上面に円環状のトッププレートを固定して磁気回路部を形成し、支持バネの内周部を前記磁気回路部に固定すると共に、前記支持バネの外周部をフレームに固定して、前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、中心軸を有して前記フレームに固定したコイル支持板にコイルを固定して、前記ヨークの外周と前記トッププレートの内周とで作る磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成するとともに前記中心軸を前記中央穴内に挿入した電気−機械振動変換器において、前記ヨーク中心には中心穴を有するセンターピースを嵌合固定し、前記コイル支持板に形成した前記中心軸を前記センターピースの中心穴内に挿入したことを特徴とする。
【００１６】
また、前記センターピースは鉄より比重が大きい材料より形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、前記コイルを固定した前記コイル支持板は、前記フレームに嵌着されており、前記コイルが固定される部位に円環状に突出した突条部を有することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態である電気−機械振動変換器の断面図である。
【００１９】
まず、本発明の実施の形態である電気−機械振動変換器の構成を説明する。図１において、３は電気−機械振動変換器である振動体であり、基本構成は従来技術で説明した振動体５３と同様であるから、同じ構成要素については同じ名称を用いて詳細な説明を省略する。１３は磁性体から成るフランジ１３ａを有するヨークであり、１９はヨーク１３の中央部に圧入固定された鉄より比重の大きい材料から成るセンターピースである。センターピース１９の中心位置には貫通穴である中心穴１９ａが形成されている。中心穴１９ａにはコイル支持板２３に突出して備えられた中心軸２３ｂが挿入されている。この中心軸２３ｂはコイル支持板２３と一体成形するか、金属シャフトをインサート成形又は圧入することで備えるようにしてもよい。なお、中心穴１９ａを貫通穴としたが、これを中心軸２３ｂを収納できる非貫通穴としてもよい。また、センターピース１９を設けずに、ヨークの中心に直接中心穴を開けてもよい。
【００２０】
本実施の形態の作用効果について説明する。特に側面からの外力による衝撃に対して、剛体であるコイル支持板２３に備えられた中心軸２３ｂがしっかりと中心穴１９ａでヨーク１３を受け止めて振幅を制限するから、コイル変形等の損害を防ぐことができた。また、センターピースを鉄より比重の大きい材料で形成したので、磁気回路部（可動部）１６の質量が増して振動を強くすることができた。このために、電気−機械振動変換器の小型化にも寄与できた。その他、従来技術と同様の作用については説明を省略する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ヨークのフランジに円環状の磁石を固定し、更に、該磁石の上面に円環状のトッププレートを固定して磁気回路部を形成し、支持バネの内周部を前記磁気回路部に固定すると共に、前記支持バネの外周部をフレームに固定して、前記磁気回路部を前記フレーム内に弾性支持し、前記フレームに固定した剛体であるコイル支持板にコイルを固定して、前記ヨークの外周と前記トッププレートの内周とで作る磁気ギャップに前記コイルが位置するように構成した電気−機械振動変換器において、前記ヨーク中心には中心穴を形成すると共に、前記コイル支持板の中心に中心軸を備え、該中心軸を前記中心穴内に挿入したので、または、前記ヨーク中心には中心穴を有するセンターピースを嵌合固定し、前記コイル支持板に形成した前記中心軸を前記中心穴内に挿入したので、特に側面からの外力による衝撃に強い、電気−機械振動変換器が得られた。
【００２２】
前記センターピースを鉄より比重が大きい材料により形成したので、磁気回路部（可動部）の振動が強くなり、更には電気−機械振動変換器の小型化が可能になった。
【００２３】
コイル支持板にはコイル接合部位に位置決めの基準となる突条部を設けたので、コイルの接合に当たり位置ズレの発生を防止することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である電気−機械振動変換器の断面図である。
【図２】従来の電気−機械振動変換器振動体の断面図である。
【符号の説明】
１１  第１フレーム
１２  支持バネＡ
１３  ヨーク
１３ａ  フランジ
１４  磁石
１５  トッププレート
１６  磁気回路部（可動部）
１６ａ  磁気ギャップ
１９  センターピース
１９ａ  中心穴
２１  第２フレーム
２２  支持バネＢ
２３  コイル支持板
２３ｂ  中心軸
２４  コイル
【図１】
0003837157.tif 000002
【図２】
0003837157.tif 000003