JPH0739105A - Vibration actuator for mobile devices - Google Patents

Vibration actuator for mobile devices

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Publication number
JPH0739105A
JPH0739105A JP19990393A JP19990393A JPH0739105A JP H0739105 A JPH0739105 A JP H0739105A JP 19990393 A JP19990393 A JP 19990393A JP 19990393 A JP19990393 A JP 19990393A JP H0739105 A JPH0739105 A JP H0739105A
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JP
Japan
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vibration actuator
permanent magnet
vibration
drive coil
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP19990393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruo Narita
春男 成田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CI Kasei Co Ltd
Original Assignee
CI Kasei Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by CI Kasei Co Ltd filed Critical CI Kasei Co Ltd
Priority to JP19990393A priority Critical patent/JPH0739105A/en
Publication of JPH0739105A publication Critical patent/JPH0739105A/en
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  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 電池の消費電流が少なく、厚さの薄い携帯
機器用振動アクチュエータで、異なる方向の振動によっ
て、人体に感じ易くさせることができる。 【構 成】 基板(111)には、ステータ部(11)
が形成されており、当該ステータ部(11)上に駆動コ
イル(121)および位置検出コイル(122)が取り
付けられている。ロータ部(13)は、回動自在に取り
付けられた永久磁石(131)と、当該永久磁石(13
1)に取り付けられたバックヨーク(132、133)
を介して取り付けられた二つの振動子(134、13
5)と、前記各振動子(134、135)を片持ち梁と
して支持すると共に、捩じれ振動となるように基板(1
11)の両端に取り付けられた支持部(14、15)と
から構成される。
(57) [Summary] [Objective] This is a vibration actuator for portable devices, which consumes less battery current and has a smaller thickness, which makes it easier for the human body to sense vibrations in different directions. [Structure] The substrate (111) has a stator part (11).
Is formed, and the drive coil (121) and the position detection coil (122) are mounted on the stator part (11). The rotor portion (13) includes a permanent magnet (131) rotatably attached and the permanent magnet (13).
Back yoke (132, 133) attached to 1)
Two transducers (134, 13) attached via
5) and each of the oscillators (134, 135) as a cantilever beam, and the substrate (1
11) and supporting portions (14, 15) attached to both ends.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、携帯機器、たとえばカ
ード型ページャー、腕時計、携帯電話、あるいは盲人用
信号受信機等の情報伝達装置において、振動アクチュエ
ータから発生する振動を人体に伝えることによりある種
の情報を携帯機器の携帯者に伝達する携帯機器用振動ア
クチュエータに関するものである。以下、本明細書で
は、振動を人体に伝達することによりある種の情報を伝
達する機器を単に「情報伝達装置」と記載する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to transmitting vibration generated from a vibration actuator to a human body in an information transmission device such as a portable device, for example, a card type pager, a wrist watch, a mobile phone, or a signal receiver for the blind. The present invention relates to a vibration actuator for a mobile device that transmits various kinds of information to a wearer of the mobile device. Hereinafter, in the present specification, a device that transmits certain information by transmitting vibration to the human body is simply referred to as an “information transmission device”.

【0002】[0002]

【従来の技術】振動モータを使用した情報伝達装置は、
振動のみによってある種の情報を周囲の者に迷惑をかけ
ずに伝達できるため、近年、ポケットベルに変わるペー
ジャー、腕時計、携帯電話、あるいは盲人用信号受信機
等に使用されるようになってきた。図4は従来例におけ
る振動発生装置を説明するための図である。図4におい
て、振動発生装置は、円筒型モータ41と、当該円筒型
モータ41の回転軸42と、当該回転軸42に取り付け
られた高比重合金からなる偏心した振動子43とから構
成される。そして、回転軸42と振動子43との取り付
けは、振動子43の軸孔45に、たとえば黄銅製のブッ
シュ44が圧入される。その後、円筒型モータ41の回
転軸42は、前記ブッシュ44の軸孔46に圧入され
る。上記振動発生装置は、円筒型モータ41の回転軸4
2の先端に取り付けられた半月状の振動子43を高速回
転させることによって振動を得ていた。
2. Description of the Related Art An information transmission device using a vibration motor is
Since it is possible to transmit a certain kind of information to surrounding people without causing any inconvenience only by vibration, it has come to be used for pagers, wrist watches, mobile phones, signal receivers for the blind, etc., which are replaced by pagers in recent years. . FIG. 4 is a diagram for explaining a vibration generator in a conventional example. In FIG. 4, the vibration generator includes a cylindrical motor 41, a rotating shaft 42 of the cylindrical motor 41, and an eccentric vibrator 43 made of high specific gravity heavy metal and attached to the rotating shaft 42. To attach the rotary shaft 42 and the oscillator 43, for example, a brass bush 44 is press-fitted into the shaft hole 45 of the oscillator 43. Then, the rotary shaft 42 of the cylindrical motor 41 is press-fitted into the shaft hole 46 of the bush 44. The vibration generating device includes the rotating shaft 4 of the cylindrical motor 41.
Vibration was obtained by rotating the half-moon shaped oscillator 43 attached to the tip of 2 at high speed.

【0003】しかし、上記のような円筒型モータ41
は、カード型の携帯用情報伝達装置として薄型にするこ
とが困難であるため、偏平型振動モータが開発された。
すなわち、本出願人は、特願平3−156270号(平
成3年5月31日出願)として、情報伝達装置に使用す
る携帯機器用振動アクチュエータを提案した。図5は従
来例における携帯機器用振動アクチュエータの概略図で
ある。図5において、携帯機器用振動アクチュエータ
は、ケース50と、振動部60と、ステータ部70とか
ら構成されている。
However, the cylindrical motor 41 as described above
Since it is difficult to make the card type portable information transmission device thin, a flat vibration motor has been developed.
That is, the present applicant has proposed a vibration actuator for a mobile device used for an information transmission device as Japanese Patent Application No. 3-156270 (filed on May 31, 1991). FIG. 5 is a schematic view of a vibration actuator for a mobile device in a conventional example. In FIG. 5, the mobile device vibration actuator includes a case 50, a vibration portion 60, and a stator portion 70.

【0004】ケース50は、携帯機器用振動アクチュエ
ータのバックヨークを兼ねており、内側の所定位置に永
久磁石51が取り付けられている。振動部60は、駆動
コイル62と位置検出コイル63とからなるコイル61
と、駆動コイル62に電流を断続的に流すための駆動回
路64と、前記コイル61と駆動回路64とが取り付け
られている印刷配線板65と、印刷配線板65が振動可
能となるように支持するバネ部材66と、当該バネ部材
66に給電する端子67、68とから構成される。
The case 50 also serves as a back yoke of a vibration actuator for portable equipment, and a permanent magnet 51 is attached to a predetermined position inside thereof. The vibrating unit 60 includes a coil 61 including a drive coil 62 and a position detection coil 63.
A drive circuit 64 for intermittently supplying a current to the drive coil 62, a printed wiring board 65 to which the coil 61 and the drive circuit 64 are attached, and a printed wiring board 65 supported so as to be vibrable. And a terminal 67, 68 for supplying power to the spring member 66.

【0005】ステータ部70は、ケース50と共に振動
部60を収容する。また、ステータ部70は、ステータ
基板71と、所定位置に形成されたステータヨーク72
と、駆動コイル62あるいは駆動回路64に電流を給電
するための給電端子73、74と、当該給電端子73、
74から所定位置に配線する配線パターン75、76
と、当該配線パターン75、76と前記振動部60にお
ける端子67、68とを接続する接続端子77、78と
から構成されている。
The stator portion 70 accommodates the vibrating portion 60 together with the case 50. In addition, the stator part 70 includes a stator substrate 71 and a stator yoke 72 formed at a predetermined position.
And power supply terminals 73 and 74 for supplying a current to the drive coil 62 or the drive circuit 64, and the power supply terminal 73,
Wiring patterns 75, 76 from 74 to a predetermined position
And connection terminals 77 and 78 that connect the wiring patterns 75 and 76 to the terminals 67 and 68 of the vibrating section 60.

【0006】そして、振動部60は、前記ケース50と
ステータ部70とによって収容される。また、この時、
印刷配線板65は、一端が固定されたバネ部材66、6
7の他端である自由端に固定されているため、振動可能
状態にある。さらに、コイル61と永久磁石51、およ
びコイル61とステータヨーク72との間にエアギャッ
プが介在している。このような状態において、駆動コイ
ル62に電流が流れると、駆動コイル62を流れる電流
と永久磁石51とによって、駆動コイル62に電磁力を
発生させ、駆動コイル62が設けられている印刷配線板
65は、バネ部材66の一端を支点としてその同一平面
内で移動する。そして、駆動コイル62と同心的に巻回
された位置検出コイル63は、印刷配線板65が移動し
たことを検出して、図示されていない駆動回路によっ
て、駆動コイル62に流れる電流を遮断する。その後、
駆動コイル62に電流が流れなくなると、印刷配線板6
5は、バネ部材66の力によって元の位置に復元する。
すなわち、駆動コイル62に流れる電流のON/OFF
によって、前記印刷配線板65は、その同一平面内で連
続して往復運動を繰り返す。
The vibrating portion 60 is housed by the case 50 and the stator portion 70. Also at this time,
The printed wiring board 65 has spring members 66, 6 fixed at one end.
Since it is fixed to the free end which is the other end of 7, it is in a vibrating state. Furthermore, an air gap is interposed between the coil 61 and the permanent magnet 51, and between the coil 61 and the stator yoke 72. When a current flows through the drive coil 62 in such a state, an electromagnetic force is generated in the drive coil 62 by the current flowing through the drive coil 62 and the permanent magnet 51, and the printed wiring board 65 provided with the drive coil 62. Moves in the same plane with one end of the spring member 66 as a fulcrum. Then, the position detection coil 63, which is wound concentrically with the drive coil 62, detects that the printed wiring board 65 has moved, and cuts off the current flowing through the drive coil 62 by a drive circuit (not shown). afterwards,
When no current flows through the drive coil 62, the printed wiring board 6
5 is restored to its original position by the force of the spring member 66.
That is, ON / OFF of the current flowing through the drive coil 62
Thus, the printed wiring board 65 continuously repeats the reciprocating motion within the same plane.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】円筒型モータ41を使
用した振動源は、そのシャフトに取り付けたアンバラン
スな質量をもった振動子43を高速回転させているた
め、円筒型モータ41を駆動する電池容量が大きく、携
帯機器用の振動源として、小型かつ薄型に製作できなか
った。また、上記の円筒型モータ41は、回転振動によ
りシャフト等の回転部分で磨耗するため寿命が短く、振
動子に高価なタングステン等を使用するため、高価な振
動源となった。また、上記振動モータは、ブラシや整流
子がある場合、これらによる摺動音、軸受への衝撃音、
あるいは機械的騒音が大きいという問題を有した。さら
に、上記円筒型モータ41は、その直径を5mmにする
のが限度であるが、携帯機器用振動アクチュエータとし
て2mmないし4mmの厚さのものが要望されている。
The vibration source using the cylindrical motor 41 drives the cylindrical motor 41 because the vibrator 43 having an unbalanced mass attached to its shaft is rotated at high speed. Due to the large battery capacity, it was not possible to make it small and thin as a vibration source for mobile devices. Further, the cylindrical motor 41 has a short life because it is worn by a rotating portion such as a shaft due to rotational vibration, and expensive tungsten or the like is used for the vibrator, which is an expensive vibration source. Further, in the above vibration motor, when there is a brush or a commutator, sliding noise due to these, impact noise to the bearing,
Alternatively, there is a problem that mechanical noise is large. Further, the cylindrical motor 41 is limited to have a diameter of 5 mm, but a vibration actuator for portable equipment having a thickness of 2 mm to 4 mm is required.

【0008】さらに、上記問題の一部を解決した偏平型
モータは、コアレスにしたため、トルク発生効率が悪
く、消費電流が多い。また、本出願人が提案した携帯機
器用振動アクチュエータは、バネ部材66によって一方
向に振動を与える。このような一方向の振動は、たとえ
ばポケットベル用にして、ワイシャツのポケットに入れ
た場合、人間の体に対して、平行であるため、振動を感
じ難いという問題を有した。携帯機器用振動アクチュエ
ータは、バッテリの関係で、10mA程度の消費電流
で、振動が体に確実に伝達する必要がある。
Further, since the flat type motor which solves some of the above problems is coreless, the torque generating efficiency is poor and the current consumption is large. Further, the vibration actuator for a mobile device proposed by the applicant assigns vibration in one direction by the spring member 66. Such a unidirectional vibration, for example, when used for a pager and put in a pocket of a shirt, is parallel to the human body, and thus has a problem that it is difficult to feel the vibration. Due to the battery, the vibration actuator for portable devices needs to reliably transmit vibration to the body with a current consumption of about 10 mA.

【0009】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、たとえば、リチュウム電池の消費電流(約
10mA)で済むと共に、その厚さ(2mm)に見合う
薄型の携帯機器用振動アクチュエータを提供することを
目的とする。本発明は、異なる方向に振動させることに
よって、この振動が人体に感じ易くすることができる携
帯機器用振動アクチュエータを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve the above problems and, for example, requires only a current consumption (about 10 mA) of a lithium battery, and is a thin type vibration actuator for portable equipment, which corresponds to the thickness (2 mm). The purpose is to provide. It is an object of the present invention to provide a vibration actuator for a mobile device, which makes it easier for the human body to feel this vibration by vibrating it in different directions.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】(第1発明)前記目的を
達成するために、本発明の携帯機器用振動アクチュエー
タは、ステータ部(11)が形成されている基板(11
1)と、当該基板(111)上に取り付けられた駆動コ
イル(121)および位置検出コイル(122)と、回
動自在に取り付けられた永久磁石(131)とから構成
されるロータ部(13)と、当該ロータ部(13)にバ
ックヨーク(132、133)を介して取り付けられた
二つの振動子(134、135)と、前記各振動子(1
34、135)を片持ち梁として支持すると共に、捩じ
れ振動となるように基板(111)の両端に取り付けら
れた支持部(14、15)とから構成される。
(First Invention) In order to achieve the above object, a vibration actuator for a portable device of the present invention is a substrate (11) on which a stator portion (11) is formed.
1), a drive coil (121) and a position detection coil (122) mounted on the substrate (111), and a permanent magnet (131) rotatably mounted on a rotor section (13). And two vibrators (134, 135) attached to the rotor portion (13) via back yokes (132, 133), and the vibrators (1).
34, 135) is supported as a cantilever beam, and is also composed of supporting portions (14, 15) attached to both ends of the substrate (111) so as to generate torsional vibration.

【0011】(第2発明)本発明の携帯機器用振動アク
チュエータにおけるロータ部(13)は、前記永久磁石
(131)と第1バックヨーク(132)を介して一体
に構成された第1振動子(134)と、当該永久磁石
(131)に対向すると共に、第1バックヨーク(13
2)と連結されている第2バックヨーク(133)に取
り付けられた第2振動子(135)とから構成されてい
る。
(Second Invention) The rotor section (13) in the vibration actuator for portable equipment of the present invention is a first vibrator which is integrally formed with the permanent magnet (131) and the first back yoke (132). (134) and the permanent magnet (131), and the first back yoke (13).
2) and a second vibrator (135) attached to a second back yoke (133) connected to the second back yoke (133).

【0012】(第3発明)本発明の携帯機器用振動アク
チュエータにおける振動子(134、135)および永
久磁石(131)は、半円筒状で、駆動コイル(12
1)および位置検出コイル(122)は、三角形状に同
心的に巻回され、その一辺が基板(111)に固定され
ると共に、駆動コイル(121)の他辺が前記永久磁石
(131)と一番多い面積で対向する形状に構成され
る。
(Third Invention) The vibrators (134, 135) and the permanent magnets (131) in the vibration actuator for portable equipment of the present invention are semi-cylindrical, and the drive coil (12).
1) and the position detection coil (122) are concentrically wound in a triangular shape, one side of which is fixed to the substrate (111), and the other side of the drive coil (121) is the permanent magnet (131). It is configured to face each other with the largest area.

【0013】(第4発明)本発明の携帯機器用振動アク
チュエータにおける各振動子(134、135)は、一
端を板バネ(143、153)でそれぞれ支持されてい
ると共に、前記各板バネ(143、153)の向きが異
なるように構成される。
(Fourth Invention) Each vibrator (134, 135) in the vibration actuator for portable equipment of the present invention has one end supported by a leaf spring (143, 153) and the leaf spring (143). , 153) in different directions.

【0014】(第5発明)本発明の携帯機器用振動アク
チュエータにおける振動子(134、135)の捩じれ
往復運動の周期は、振動部の質量と各板バネ(143、
153)のバネ定数とによって決定されることを特徴と
する。
(Fifth Invention) The cycle of torsional reciprocation of the vibrators (134, 135) in the vibration actuator for portable equipment of the present invention is determined by the mass of the vibrating portion and the leaf springs (143,
153) and the spring constant.

【0015】(第6発明)本発明の携帯機器用振動アク
チュエータにおける第1振動子(134)および第2振
動子(135)には、各板バネ(143、153)の高
さを低くするための溝(1341、1351)が形成さ
れていることを特徴とする。
(Sixth Invention) In order to reduce the height of each leaf spring (143, 153) in the first vibrator (134) and the second vibrator (135) in the vibration actuator for portable equipment of the present invention. The grooves (1341, 1351) are formed.

【0016】[0016]

【作 用】(第1発明)前記目的を達成するために、
本発明の携帯機器用振動アクチュエータは、基板上に取
り付けられた駆動コイルに通電されると、永久磁石へフ
レミングの法則にしたがって、吸引力または反発力が生
じる。そして、この力による永久磁石の移動は、位置検
出コイルによって検出される。永久磁石の移動を検出し
た位置検出コイルは、駆動コイルの通電を停止する。前
記永久磁石と一体にバックヨークを介して取り付けられ
た二つの振動子は、一端が支持された片持ち梁として固
定されていると共に、たとえば向きの異なる板バネによ
って捩じれ振動となるように取り付けられる。本発明の
携帯機器用振動アクチュエータから発生する振動は、一
方向と異なる捩じれ振動となるため、少ないエネルギー
によって人体に感じ易い。
[Operation] (First invention) In order to achieve the above object,
In the vibration actuator for a mobile device of the present invention, when a drive coil mounted on a substrate is energized, an attractive force or a repulsive force is generated on a permanent magnet according to Fleming's law. The movement of the permanent magnet due to this force is detected by the position detection coil. The position detection coil that has detected the movement of the permanent magnet stops energizing the drive coil. The two oscillators, which are integrally attached to the permanent magnet via a back yoke, are fixed as a cantilever beam with one end supported, and are attached so as to generate torsional vibrations by, for example, leaf springs having different directions. . The vibration generated from the vibration actuator for a mobile device of the present invention is a torsional vibration that is different from one direction, and is easily felt by the human body with a small amount of energy.

【0017】(第2発明)前記駆動コイルに通電される
と、第1および第2バックヨークに磁界が発生する。こ
の磁界と永久磁石の極性とが反発して、第1および第2
バックヨークに取り付けられた第1および第2振動子と
は、一方向に移動する。
(Second Invention) When the drive coil is energized, a magnetic field is generated in the first and second back yokes. This magnetic field and the polarity of the permanent magnet repel each other, and the first and second
The first and second oscillators attached to the back yoke move in one direction.

【0018】(第3発明)前記振動子および永久磁石
は、半円筒状である。そして、同様に、駆動コイルおよ
び位置検出コイルは、三角形で同心的に巻回されている
ため、上記各コイルを円形にするより、駆動コイルの一
辺が永久磁石と一番多い面積で対向することができる。
したがって、本発明における永久磁石とコイルの形状が
一番効率的である。
(Third Invention) The vibrator and the permanent magnet have a semi-cylindrical shape. Similarly, since the drive coil and the position detection coil are concentrically wound in a triangular shape, one side of the drive coil should face the permanent magnet in the largest area, rather than making each of the coils circular. You can
Therefore, the shapes of the permanent magnet and the coil in the present invention are the most efficient.

【0019】(第4発明)前記各振動子は、一端を板バ
ネでそれぞれ支持されていると共に、前記各板バネの向
きが、たとえば90度異なる向きで構成されているた
め、互いに90度異なる方向に移動し易くなっている。
すなわち、二つの振動子は、同方向に移動しようとする
が、板バネの移動し易い方向が90度異なるため、一方
の振動子が移動方向と移動し易い方向との分力方向に捩
じれて移動する。この結果、この振動源を携帯機器用振
動アクチュエータに適用すると、振動は、水平方向以外
に人体に対して直角方向の成分を持っているため、感じ
易くなる。
(Fourth Invention) Since each of the vibrators has one end supported by a leaf spring and the leaf springs are oriented in directions different by 90 degrees, for example, they are different from each other by 90 degrees. It is easy to move in the direction.
That is, the two oscillators try to move in the same direction, but since the easy direction of movement of the leaf spring is different by 90 degrees, one of the vibrators is twisted in the component force direction of the moving direction and the easily moving direction. Moving. As a result, when this vibration source is applied to a vibration actuator for a mobile device, the vibration has a component in a direction perpendicular to the human body in addition to the horizontal direction, and thus is easily felt.

【0020】(第5発明)前記各振動子の捩じれ往復運
動の周期は、第1および第2振動部の質量と各板バネの
バネ定数とによって決定されるため、携帯機器用振動ア
クチュエータに適用した場合、人体に一番感じ易くする
ことができる。
(Fifth Invention) Since the cycle of the torsional reciprocating motion of each vibrator is determined by the mass of the first and second vibrating parts and the spring constant of each leaf spring, it is applied to a vibration actuator for portable equipment. If so, it can be most easily felt by the human body.

【0021】(第6発明)第1振動子および第2振動子
には、溝が形成されている。そして、各振動子を支持し
ている各板バネは、前記溝の中で振動可能な状態で支持
されている。したがって、振動子全体の高さを低くする
ことができる。
(Sixth Invention) Grooves are formed in the first vibrator and the second vibrator. The leaf springs that support the vibrators are supported in the groove so that they can vibrate. Therefore, the height of the entire vibrator can be reduced.

【0022】[0022]

【実 施 例】図1ないし図3を参照しつつ本発明の一
実施例を説明する。図1は本発明における携帯機器用振
動アクチュエータの一実施例斜視図である。図2は本発
明における永久磁石と駆動コイルとの関係を説明するた
めの図である。図3は本発明における携帯機器用振動ア
クチュエータの駆動回路の一実施例を説明するための図
である。携帯機器用振動アクチュエータは、ステータ部
11と、駆動コイル121および位置検出コイル122
からなる駆動部12と、後述の二つの振動子を備えたロ
ータ部13と、これらの振動子を支持する第1および第
2支持部14、15とから構成される。
EXAMPLE An example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a vibration actuator for a mobile device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the permanent magnet and the drive coil in the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of a drive circuit for a vibration actuator for portable equipment according to the present invention. The vibration actuator for a mobile device includes a stator 11, a drive coil 121, and a position detection coil 122.
And a rotor unit 13 having two vibrators, which will be described later, and first and second support units 14 and 15 that support these vibrators.

【0023】ステータ部11は、携帯機器用振動アクチ
ュエータが載置される基板111と、当該基板111の
上に磁性材からなり、ステータとなるステータ部材11
2とから構成されている。駆動部12は、たとえば三角
形に巻回された駆動コイル121と、当該駆動コイル1
21と同心的に巻回された位置検出コイル122と、図
示されていない駆動回路とから構成される。
The stator section 11 is composed of a substrate 111 on which a vibration actuator for portable equipment is placed, and a stator member 11 made of a magnetic material on the substrate 111 and serving as a stator.
2 and. The drive unit 12 includes, for example, a drive coil 121 wound in a triangle and the drive coil 1
21 and a position detection coil 122 wound concentrically with each other, and a drive circuit (not shown).

【0024】ロータ部13は、たとえばネオジウム−鉄
−ボロン系部材からなり、回動自在な半円筒状の永久磁
石131と、当該永久磁石131と一体に固定されてい
る第1バックヨーク132と、当該第1バックヨーク1
32に連結部136によって連結されている第2バック
ヨーク133と、前記第1バックヨーク132に固定さ
れている半円筒状の第1振動子134と、前記第2バッ
クヨーク133に固定されている半円筒状の第2振動子
135とから構成されている。また、第1振動子134
および第2振動子135には、溝1341、1351が
形成されている。
The rotor portion 13 is made of, for example, a neodymium-iron-boron-based member, and has a rotatable semi-cylindrical permanent magnet 131 and a first back yoke 132 fixed integrally with the permanent magnet 131. The first back yoke 1
A second back yoke 133 that is connected to 32 by a connecting portion 136, a semi-cylindrical first oscillator 134 that is fixed to the first back yoke 132, and is fixed to the second back yoke 133. The second vibrator 135 has a semi-cylindrical shape. In addition, the first oscillator 134
Grooves 1341 and 1351 are formed in the second vibrator 135.

【0025】第1支持部14は、基板111の一端に支
持されている第1支持バネ141と、当該第1支持バネ
141によって一端が第1支点142によって固定され
ていると共に、他端が第1固定部144によって第1振
動子134と固定されている第1板バネ143とから構
成される。第2支持部15は、基板111の他端に支持
されている第2支持バネ151と、当該第2支持バネ1
51によって一端が第2支点152によって固定されて
いると共に、他端が第2固定部154によって第2振動
子135と固定されている第2板バネ153とから構成
される。そして、第1板バネ143は、図示の矢印16
の方向に、第2板バネ153は、図示矢印18の方向に
移動し易いように、互いにたとえば90度異なる向きに
設けられている。また、第1板バネ143および第2板
バネ153は、前記溝1341、1351内において、
振動が可能である。このため、ロータ部13の全体の高
さを低く設定できる。
The first support portion 14 has a first support spring 141 supported at one end of the substrate 111, one end fixed by the first support spring 141 at a first fulcrum 142, and the other end at the first support spring 141. The first fixing unit 144 includes a first oscillator 134 and a first plate spring 143 fixed to the first oscillator 134. The second support portion 15 includes a second support spring 151 supported by the other end of the substrate 111 and the second support spring 1
One end is fixed by the second fulcrum 152 by 51, and the other end is constituted by the second plate spring 153 fixed to the second vibrator 135 by the second fixing portion 154. The first leaf spring 143 is provided with the arrow 16
In this direction, the second leaf springs 153 are provided in directions different from each other by, for example, 90 degrees so that the second leaf springs 153 can easily move in the direction indicated by the arrow 18. In addition, the first leaf spring 143 and the second leaf spring 153, in the grooves 1341 and 1351,
Vibration is possible. Therefore, the overall height of the rotor portion 13 can be set low.

【0026】図2において、駆動コイル121は、三角
形に巻回されていると共に、同心的に永久磁石131の
位置を検出する位置検出コイル122が巻回されてい
る。そして、駆動コイル121および位置検出コイル1
22は、三角形の一辺が前記基板111上に固定され
る。図3において、駆動回路は、第1および第2振動子
134、135を振動させる駆動コイル121と、永久
磁石131の位置を検出する位置検出コイル122と、
駆動コイル121を駆動するための、たとえばリチウム
電池等からなる電源123と、駆動コイル121に流れ
る電流を断続的に供給するためのスイッチング・トラン
ジスタ124と、位置検出コイル122に発生する起電
力を一方の端子に、駆動コイル121の電圧を帰還する
帰還抵抗Rfと抵抗RAとを介して他方の端子にそれぞ
れ入力するたとえば、差動増幅器からなるコンパレータ
125とから構成される。
In FIG. 2, the drive coil 121 is wound in a triangular shape, and the position detection coil 122 that concentrically detects the position of the permanent magnet 131 is wound. Then, the drive coil 121 and the position detection coil 1
One side of the triangle 22 is fixed on the substrate 111. In FIG. 3, the drive circuit includes a drive coil 121 that vibrates the first and second oscillators 134 and 135, a position detection coil 122 that detects the position of the permanent magnet 131, and
A power source 123 such as a lithium battery for driving the drive coil 121, a switching transistor 124 for intermittently supplying a current flowing through the drive coil 121, and an electromotive force generated in the position detection coil 122 are provided. To the other terminal through a feedback resistor Rf for feeding back the voltage of the drive coil 121 and a resistor RA, for example, and a comparator 125 including a differential amplifier.

【0027】そして、駆動回路は、図示されていない電
源スイッチにより電源123が投入されると、電流が駆
動コイル121に流れる。駆動コイル121に流れる電
流と永久磁石131による磁界とによって、第1および
第2バックヨーク132、133には、電磁力が働き、
第1支点142、および第2支点152を中心に一方向
に移動する。永久磁石131と駆動コイル121との相
対位置がずれるため、位置検出コイル122は、発生す
る起電力が減少し、この電圧をコンパレータ125の一
方の端子に入力する。コンパレータ125の他方の端子
に入力する電圧は、駆動コイル121にかかる電圧が帰
還抵抗Rfによって帰還されている。このときのコンパ
レータ125の出力電圧は、駆動コイル121と電源1
23との間にあるスイッチング・トランジスタ124が
OFFになるように働く。この結果、駆動コイル121
に電流が流れなくなると、駆動コイル121は、第1板
バネ143および第2板バネ153の復元力により元の
位置に戻り、最初の状態となる。これを繰り返して図示
矢印16、17方向の往復運動が行われる。しかし、第
1板バネ143と第2板バネ153とは、厚さ方向の向
きが、たとえば90度異なるため、第1振動子134と
第2振動子135の運動が捩じり運動となる。この時、
第1板バネ143と第2板バネ153とは、第1振動子
134と第2振動子135に設けられた溝1341、1
351の内側で振動することができる。そのため、携帯
機器用振動アクチュエータの高さを低くすることができ
る。
In the drive circuit, when the power source 123 is turned on by a power switch (not shown), a current flows through the drive coil 121. An electromagnetic force acts on the first and second back yokes 132, 133 due to the current flowing through the drive coil 121 and the magnetic field generated by the permanent magnet 131,
It moves in one direction around the first fulcrum 142 and the second fulcrum 152. Since the relative position between the permanent magnet 131 and the drive coil 121 is displaced, the electromotive force generated in the position detection coil 122 is reduced, and this voltage is input to one terminal of the comparator 125. As for the voltage input to the other terminal of the comparator 125, the voltage applied to the drive coil 121 is fed back by the feedback resistor Rf. The output voltage of the comparator 125 at this time is the drive coil 121 and the power source 1.
The switching transistor 124 between 23 and 23 works to be turned off. As a result, the drive coil 121
When the current stops flowing to the drive coil 121, the drive coil 121 returns to the original position by the restoring force of the first plate spring 143 and the second plate spring 153, and becomes the initial state. By repeating this, the reciprocating motion in the directions of the arrows 16 and 17 is performed. However, since the first plate spring 143 and the second plate spring 153 have different directions in the thickness direction, for example, 90 degrees, the movements of the first oscillator 134 and the second oscillator 135 are torsional movements. At this time,
The first leaf spring 143 and the second leaf spring 153 have grooves 1341 and 1 provided in the first oscillator 134 and the second oscillator 135, respectively.
It can vibrate inside 351. Therefore, the height of the vibration actuator for portable devices can be reduced.

【0028】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たと
えば、板バネ、振動子、および永久磁石の形状は、捩じ
れ振動を起こすものであれば、図1に示す以外に断面を
変形することができる。また、板バネおよび永久磁石の
材質は、実施例に記載されたもの以外に如何なるものを
も採用することができる。また、駆動回路においても同
様に実施例に限定されず、同等な機能を有する回路部品
に変えることが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiments. And
Various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. For example, the shapes of the leaf spring, the vibrator, and the permanent magnet can be modified in cross section other than those shown in FIG. 1 as long as they cause torsional vibration. Further, as the material of the leaf spring and the permanent magnet, any material other than those described in the embodiments can be adopted. Similarly, the drive circuit is not limited to the embodiment, and can be replaced with circuit components having equivalent functions.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、機械的摩擦部分がな
く、機械的損失はバネ部材のみであるため、構造が簡単
で、低騒音、長寿命の携帯機器用振動アクチュエータを
提供できる。本発明によれば、振動子における往復運動
の一方向に移動する時にのみ電流は流れ、バネ部材の力
を利用して復元するため、消費電流が少なく、ロータ部
および駆動回路を簡単にすることができる。本発明によ
れば、永久磁石と対向するバックヨークは、共に振子運
動を行なうため、ステータ部への磁気吸引や鉄損がな
く、支持する板状バネのバネ圧が少なくて済む。
According to the present invention, since there is no mechanical friction portion and mechanical loss is caused only by the spring member, it is possible to provide a vibration actuator for portable equipment having a simple structure, low noise and long life. According to the present invention, a current flows only when moving in one direction of the reciprocating motion of a vibrator and is restored by utilizing the force of a spring member, so that the current consumption is small and the rotor unit and the drive circuit are simplified. You can According to the present invention, the back yoke, which faces the permanent magnet, performs a pendulum motion together, so there is no magnetic attraction or iron loss to the stator portion, and the spring pressure of the supporting plate spring can be small.

【0030】本発明によれば、ロータ部を支持する板バ
ネは、それぞれ片持ち梁として支持されていると共に、
捩じれ運動を行なうようになっているため、振子運動の
中心を支持することができ、軸受あるいはシャフト等の
支持体が不要である。本発明によれば、振子運動の周期
は、板バネの捩じれ復元力となるバネ定数とロータ部の
質量で決まる共振周波数によるため、安定な振動周期を
得ることができると共に、人体に感じ易い方向に振動す
る薄型の携帯機器用振動アクチュエータを提供できる。
本発明によれば、板バネが振動子に形成されている溝内
で振動できるため、携帯機器用アクチュエータ全体の高
さを低く抑えることができる。
According to the present invention, the leaf springs that support the rotor portion are supported as cantilever beams, and
Since the twisting motion is performed, the center of the pendulum motion can be supported, and a supporting body such as a bearing or a shaft is unnecessary. According to the present invention, the cycle of the pendulum movement depends on the resonance frequency that is the torsional restoring force of the leaf spring and the resonance frequency determined by the mass of the rotor portion, so that a stable vibration cycle can be obtained and a direction easily felt by the human body. It is possible to provide a thin vibration actuator for portable devices that vibrates at any rate.
According to the present invention, since the leaf spring can vibrate in the groove formed in the vibrator, the overall height of the mobile device actuator can be kept low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における携帯機器用振動アクチュエータ
の一実施例斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a vibration actuator for portable equipment according to the present invention.

【図2】本発明における永久磁石と駆動コイルとの関係
を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a relationship between a permanent magnet and a drive coil in the present invention.

【図3】本発明における携帯機器用振動アクチュエータ
の駆動回路の一実施例を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment of a drive circuit for a vibration actuator for portable equipment according to the present invention.

【図4】従来例における振動発生装置を説明するための
図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a vibration generator in a conventional example.

【図5】従来例における携帯機器用振動アクチュエータ
の概略図である。
FIG. 5 is a schematic view of a vibration actuator for a mobile device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・ステータ部 111・・・基板 112・・・ステータ部材 12・・・駆動部 121・・・駆動コイル 122・・・位置検出コイル 123・・・電源 124・・・スイッチング・トランジスタ 125・・・コンパレータ 13・・・ロータ部 131・・・永久磁石 132・・・第1バックヨーク 133・・・第2バックヨーク 134・・・第1振動子 135・・・第2振動子 1341、1351・・・溝 136・・・連結部 14・・・第1支持部 141・・・第1支持バネ 142・・・第1支点 143・・・第1板バネ 144・・・第1固定部 15・・・第2支持部 151・・・第2支持バネ 152・・・第2支点 153・・・第2板バネ 154・・・第2固定部 11 ... Stator part 111 ... Substrate 112 ... Stator member 12 ... Drive part 121 ... Drive coil 122 ... Position detection coil 123 ... Power supply 124 ... Switching transistor 125. ..Comparator 13 ... Rotor part 131 ... Permanent magnet 132 ... First back yoke 133 ... Second back yoke 134 ... First oscillator 135 ... Second oscillator 1341, 1351 ... Groove 136 ... Connection part 14 ... First support part 141 ... First support spring 142 ... First fulcrum 143 ... First plate spring 144 ... First fixing part 15・ ・ ・ Second support 151 ・ ・ ・ Second support spring 152 ・ ・ ・ Second fulcrum 153 ・ ・ ・ Second leaf spring 154 ・ ・ ・ Second fixing part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステータ部が形成されている基板と、 当該基板上に取り付けられた駆動コイルおよび位置検出
コイルと、 回動自在に取り付けられた永久磁石とから構成されるロ
ータ部と、 当該ロータ部にバックヨークを介して取り付けられた二
つの振動子と、 前記各振動子を片持ち梁として支持すると共に、捩じれ
振動となるように基板の両端に取り付けられた支持部
と、 を備えたことを特徴とする携帯機器用振動アクチュエー
タ。
1. A rotor unit including a substrate on which a stator unit is formed, a drive coil and a position detection coil mounted on the substrate, and a permanent magnet rotatably mounted, and the rotor. Two vibrators attached to the portion via a back yoke, and supporting portions that support each of the vibrators as a cantilever beam and are attached to both ends of the substrate so as to generate torsional vibration. A vibration actuator for mobile devices.
【請求項2】 前記ロータ部は、 前記永久磁石と第1バックヨークを介して一体に構成さ
れた第1振動子と、 当該永久磁石に対向すると共に、第1バックヨークと連
結されている第2バックヨークに取り付けられた第2振
動子と、 から構成されることを特徴とする請求項1記載の携帯機
器用振動アクチュエータ。
2. The rotor unit includes a first vibrator integrally formed with the permanent magnet via a first back yoke, and a first oscillator that faces the permanent magnet and is connected to the first back yoke. 2. The vibration actuator for a portable device according to claim 1, comprising a second vibrator attached to the two back yokes.
【請求項3】 前記振動子および永久磁石は、半円筒状
で、 駆動コイルおよび位置検出コイルは、三角形状に同心的
に巻回され、その一辺が基板に固定されると共に、駆動
コイルの他辺が前記永久磁石と一番多い面積で対向する
形状であることを特徴とする請求項1記載の携帯機器用
振動アクチュエータ。
3. The vibrator and the permanent magnet have a semi-cylindrical shape, and the drive coil and the position detection coil are concentrically wound in a triangular shape, and one side of the drive coil and the position detection coil are fixed to the substrate, The vibration actuator for a mobile device according to claim 1, wherein a side has a shape facing the permanent magnet in the largest area.
【請求項4】 前記各振動子は、一端を板バネでそれぞ
れ支持されていると共に、前記各板バネの向きが異なる
ことを特徴とする請求項1記載の携帯機器用振動アクチ
ュエータ。
4. The vibration actuator for a portable device according to claim 1, wherein each of the vibrators has one end supported by a leaf spring, and the leaf springs have different directions.
【請求項5】 前記振動子の捩じれ往復運動の周期は、
振動部の質量と各板バネのバネ定数とによって決定され
ることを特徴とする請求項1記載の携帯機器用振動アク
チュエータ。
5. The cycle of torsional reciprocation of the oscillator is
The vibration actuator for a portable device according to claim 1, wherein the vibration actuator is determined by the mass of the vibrating portion and the spring constant of each leaf spring.
【請求項6】 前記第1振動子および第2振動子には、
各板バネの高さを低くするための溝が形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の携帯機器用振動アクチュ
エータ。
6. The first oscillator and the second oscillator,
The vibration actuator for a portable device according to claim 1, wherein a groove for reducing the height of each leaf spring is formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008110217A (en) * 1997-11-15 2008-05-15 Maruyu:Kk Cleaning apparatus
CN104660002A (en) * 2015-03-19 2015-05-27 黑龙江恒益电气股份有限公司 Reciprocating type oscillation motor provided with double output rods

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