JPH10164809A

JPH10164809A - 振動発生器

Info

Publication number: JPH10164809A
Application number: JP31582896A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nakasaki; 秀雄中崎; Taira Nanzaki; 平南崎; Katsumi Tanaka; 勝巳田中; Masayuki Mori; 昌之毛利
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】小形、長寿命、安価な振動発生器を得る。【解決手段】円筒状の筐体１の両端に固定永久磁石
３、４を設けるとともに、筐体１の内空部２内に、永久
磁石可動子５を収納する一方、筐体１の外周に直流電源
７によって通電され、磁気を発生する第１のコイル６、
この第１のコイルの近傍に配置する第２のコイル９とを
設け、この第１のコイル６の発生磁気と永久磁石可動子
５との吸引力と、永久磁石可動子５と固定永久磁石３、
４との反発力とにより、内空部２内で永久磁石可動子５
を往復移動させる。つまり振動させる。永久磁石可動子
５の逆方向への移動時の永久磁石可動子５と第１のコイ
ルとの吸引力を第２のコイルの磁力で打消し、振動を内
空部２内一杯で振動させ、振動領域を有効に確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポケットベルや
携帯電話等に用いる振動呼び出し装置用の振動発生器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、普及しているポケットベルや携帯
電話等では、呼のあったことを所有者に知らせるのに、
音声を用いると近隣に迷惑がかかるので、振動発生器を
用いて呼を知らせるものが増えている。この種の振動発
生器としては、従来、主として図６に示すような円筒型
ユアレスモータ３１の軸３２に偏心したおもり３３を設
け、このおもり３３により振動を増幅するものが採用さ
れている。このほか、図７に示した横断面の形状が円形
で、円形中心の軸芯２５と直角方向に着磁し、軸芯に対
し偏心した外周の形状がほぼ半円形の永久磁石２１を取
り付け、永久磁石２１の外周には軸芯方向に円筒状で永
久磁石２１の外周面に対向し、偶数対の磁極と磁極の間
に磁脚２２ａ、２２ｂを設けた軟磁性材からなるヨーク
２２を配置し、磁極の両側の磁脚２２ａ、２２ｂに隣り
合う巻線２３、２４が互いに巻回方向が逆方向で磁脚２
２ａ、２２ｂに巻回されたそれぞれの隣り合う巻線２
３、２４の作る磁界が、磁極において互いに付勢するよ
うに巻回され、かつ２つの巻線２３、２４を同じ巻回数
で重ね巻きした巻線２３、２４を施し、重ね巻きした２
つの巻線２３、２４のそれぞれの巻線を交互に逆向きの
電流を流すために、スイッチ回路の電源に接続するよう
にした振動発生器が提案されている（特開平５−２１１
７４５号）。この振動発生器では、巻線に電流が流れ
る時には、磁極にはそれぞれの磁脚に巻回された巻線に
流れる電流によって作られる磁束は互いに付勢され、ま
た２つの巻線が二重に重ね巻きしてあり、それぞれの巻
線に流れる電流方向を逆方向になる交互にオンオフする
電源に接続するので、それぞれの巻線に接続された電流
を交互にスイッチすることにより、磁極に発生する磁性
は電源が切り替わる度にその方向を変えるので、偏心し
た永久磁石は軸芯を中心に回転し、振動を発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の振動発
生器のうち、前者のコアレスモータを用いるものは、携
帯式のように電池を電源として搭載するものは、モータ
の巻線を大きくする必要があり、大型化するという問題
があった。また、モータの回転限界を越えた場合の故障
の発生のおそれがあるし、消費電力も高くなるという問
題があった。またモータ周辺及びおもりに関する部品点
数が多く、高精度を要求される部品なので高コストにな
る。回転が速く、またおもりを偏心させて回転させるた
め軸受部が磨耗、破損するという問題があった。

【０００４】また、後者の偏心した永久磁石を磁界内で
回転させるものは、モータを使用するものではないが、
偏心永久磁石が軸心を中心に回転するものであるから、
やはり回転時に軸心に負担がかかり磨耗、破損のおそれ
があった。また、駆動コイルの外部を通る磁力で永久磁
石を回転させるものであるから、小型化にも限界があ
る。

【０００５】この発明は上記問題点に着目してなされた
ものであって、小型、高寿命で安価な振動発生器を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の振動発生器
は、筐体に形成された通路内を移動可能な永久磁石可動
子と、前記通路の周囲に巻回され、直流電圧印加による
通電により筒体内を励磁し、前記永久磁石可動子に対
し、吸引あるいは反揆力を与える第１のコイルと、この
第１のコイルの近傍に設けられ、前記第１のコイルによ
る誘導磁気により、前記吸引力あるいは反発力を滅殺す
る第２のコイルと、前記筐体の両端に設けられ前記永久
磁石可動子の近接に対し反発力を与える反発手段とを備
えている。

【０００７】この振動発生器では、第１のコイルに直流
電流が流されると、その発生磁界により永久磁石可動子
が吸引され、第１のコイル下の筐体内を通過すると、反
発手段によって反発を受け、今度は筐体内を逆方向に移
動する。そして第１のコイル下の筒内を通過する際に、
第１のコイルの磁界による吸引力を永久磁石可動子の通
過により、逆極性に誘導される第２コイルの磁気により
打消してそのまま移動し、やがて、他方の反発手段で反
発される。そして、方向が反転され、最初と同様に吸引
力が働く。このようにして、永久磁石可動子は筒内を行
き来し、振動する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施
形態振動発生器の外観斜視図、図２は同振動発生器を部
分的に切欠いて示す内部構造図、図３は同振動発生器の
断面図である。この実施形態振動発生器は、内空部２を
有する円筒状の筒体である筐体１と、筐体１の内空部２
の一方端に固着される固定永久磁石３と、内空部２の他
方端に固着される固定永久磁石４と、内空部２のこれら
固定永久磁石３、４間で移動可能に収納される永久磁石
可動子５と、筐体１の外周に巻回される第１のコイル６
と、第１のコイルに通電する直流電源７と、この直流電
源７からの直流電圧を印加して第１のコイル６に通電す
るための端子８と、第１のコイルの近傍に巻回される第
２のコイル９と、を備えている。筐体１は第１のコイル
６、第２のコイル９が巻回される部分にボビン１０が設
けられ、このボビン１０に第１のコイル６、第２のコイ
ル９が巻回されている。ボビン１０の位置は、一方の固
定永久磁石３に近接した所定位置に設定される。第１の
コイル６と第２のコイル９は、発生磁界が逆方向となる
ように巻方向を逆にしている。

【０００９】次に、上記実施形態振動発生器の原理的動
作を図４を参照して説明する。図４において、第１のコ
イル６に対し、直流通電すると第１のコイル６の左側に
Ｎ極が、右側にＳ極が形成されるものとする。先ず、第
１のコイル６の通電時に、永久磁石可動子５が図４の
（ａ）に示す位置、つまり第２のコイル９の左側にある
ものとすると、第１のコイル６に形成されたＮ極と、永
久磁石可動子５のＳ極との吸引力により、永久磁石可動
子５は筒内を右側に移動する。この永久磁石可動子５が
やがて固定永久磁石３に接近すると、固定永久磁石３の
Ｓ極と永久磁石可動子５のＳ極とで反発力が生じる。こ
の反発力により、永久磁石可動子５は図４の（ｂ）に示
すように、今度は方向を反転して左側に移動する。

【００１０】永久磁石可動子５が図４の（ｃ）に示すよ
うに、第１のコイル６を通過し、第２のコイル９の位置
に達すると、第１のコイル６のＮ極と永久磁石可動子５
のＳ極との間で吸引力が生じ、左側への移動にブレーキ
がかかることになるが、第２のコイルに鎖交する磁束が
永久磁石可動子５の移動により、フレミングの右手の法
則に基づく磁界が第２のコイルに発生し、この磁界が第
１のコイル６の磁界と逆方向であるので、第１のコイル
６による磁界を相殺し、吸引力を弱める。そのため永久
磁石可動子５はそれほどブレーキをかけられることな
く、右方に移動する。

【００１１】やがて、図４の（ｄ）に示すように、永久
磁石可動子５が左側端の固定永久磁石４に接近すると、
この固定永久磁石４のＮ極と永久磁石可動子５のＮ極が
反発し合う。この反発力により永久磁石可動子５は方向
を反転して右側に移動する。以上の動作の繰り返しによ
り、永久磁石可動子５の往復運動、つまり振動が継続す
る。

【００１２】図５は、この発明の第２の実施形態を示す
振動発生器の筐体を示す図である。この筐体１は、第１
の実施形態の筐体１と同様に円筒体である。しかし、こ
の実施形態の筐体１は、両端部１ａ、１ｂの外径、内径
とも、中央部１ｃの外観、内径よりも大きく設定してい
る。また、両端部１ａ、１ｂの軸方向の長さは、外壁＞
内壁に設定してある。このようにすることによって、固
定永久磁石３、４の外径を大きくでき、また、それによ
って固定永久磁石３、４の長さを小さくし得、結果とし
て長さの小さい振動発生器を得ることができる。中央部
１ｃの外径を小さくすることにより、この中央部１ｃの
適所に第１のコイル６、第２のコイル９を巻回すること
により、第１のコイル６、第２のコイル９の外周囲と両
端部１ａ、１ｂの外周面をほぼ同径とし、径の小さい小
形の振動発生器を得ることができる。

【００１３】なお、上記各実施形態において各筐体は円
筒のものであるが、この発明はこれに限ることなく、永
久磁石可動子が移動可能なら、他の形状の筒体、例えば
角柱状の筒体であってもよい。また、固定永久磁石に代
えて、筐体の両端を気密とし、空気による反発力を利用
してもよい。

【００１４】

【発明の効果】この発明によれば、筐体内の永久磁石可
動子を収納する一方、筐体内の両端内に反発手段を備
え、かつ筐体外周に設けられる直流通電の第１のコイル
と、この第１のコイルの近傍に配置する第２のコイルを
設け、第１のコイルと永久磁石可動子の吸引力と、反発
手段による反発力とにより振動させるものであるから、
モータや軸受を使用することがなく、小形で長寿命かつ
安価に製造し得、かつ広振動域の振動発生器を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態振動発生器の外観斜
視図である。

【図２】同実施形態振動発生器を部分的に切欠いて示す
内部構造図である。

【図３】同実施形態振動発生器の断面図である。

【図４】同実施形態振動発生器の原理的動作を説明する
図である。

【図５】この発明の第２の実施形態振動発生器の要部を
示す図である。

【図６】従来の振動発生器の一例を示す図である。

【図７】従来の振動発生器の他の例を示す図である。

【符号の説明】

１筐体２内空部３、４固定永久磁石５永久磁石可動子６第１のコイル７直流電源９第２のコイル

フロントページの続き (72)発明者毛利昌之熊本県山鹿市大字杉1110番地オムロン熊本株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体に形成された通路内を移動可能な永久
磁石可動子と、前記通路の周囲に巻回され、直流電圧印
加による通電により筒体内を励磁し、前記永久磁石可動
子に対し、吸引あるいは反揆力を与える第１のコイル
と、この第１のコイルの近傍に設けられ、前記第１のコ
イルによる誘導磁気により、前記吸引力あるいは反発力
を滅殺する第２のコイルと、前記筐体の両端に設けられ前記永久磁石可動子の近接に
対し反発力を与える反発手段とを備えたことを特徴とす
る振動発生器。
【請求項２】前記反発手段は、筐体の両端内に固着され
た永久磁石である請求項１記載の振動発生器。
【請求項３】前記筐体は、筒体であり、外径が大の部分
と小の部分とからなり、外径の小の部分に前記第１、第
２のコイルが巻回されるものである請求項１または請求
項２記載の振動発生器。