特許 5659426 振動発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5659426

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】振動発生装置

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/14 20060101AFI20150108BHJP

   B06B 1/04 20060101ALI20150108BHJP

   H02K 33/00 20060101ALI20150108BHJP

【ＦＩ】

   B06B1/14

   B06B1/04 S

   H02K33/00 A

【請求項の数】17

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2011-6513(P2011-6513)

(22)【出願日】2011年1月15日

(65)【公開番号】特開2011-189337(P2011-189337A)

(43)【公開日】2011年9月29日

【審査請求日】2013年2月15日

(31)【優先権主張番号】特願2010-31208(P2010-31208)

(32)【優先日】2010年2月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000177151

【氏名又は名称】日本電産セイミツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089945

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 稔

(72)【発明者】

【氏名】古市 圭亮

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】赤沼 智弘

(72)【発明者】

【氏名】高木 貴弘

【審査官】 安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３１５２５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２９６１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００７１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１６６０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２２２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−０３９２６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００２−５２１１８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０６Ｂ １／１４

Ｂ０６Ｂ １／０４

Ｈ０２Ｋ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表裏がＮ極面とＳ極面とから成る第１の環状永久磁石を持つ機械振動子と、この機械振動子を前記Ｎ極面と前記Ｓ極面とに亘る板厚方向へ懸架バネ手段を介して支持する固定部と、この固定部に支持されて前記第１の環状永久磁石の中央孔を貫通した磁性芯体と、この磁性芯体の外周面に嵌って前記中央孔の内周面に面した第１の筒状のコイルとを有し、前記第１の筒状のコイルに隣接し、前記磁性芯体の外周面に嵌って前記中央孔の内周面に面した第２の筒状のコイルを有し、前記機械振動子は前記Ｎ極面と前記Ｓ極面のうち少なくとも一方の磁極面に重ね合せられて内周縁が前記第１の筒状のコイルの外周面に臨む第１の環状ポールピースを備え、前記固定部は凹状ケースとこの開口側に固定した端板とを有し、前記第１の筒状のコイルを同径に積み上げた第２の筒状のコイルは印刷配線板上に搭載されており、前記端板は前記第１及び第２の筒状のコイルの通過可能な大きさの透孔を有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項2】

請求項１に記載の振動発生装置において、前記機械振動子は、前記第１の環状永久磁石の磁極面のうち前記第１の環状ポールピースとは反対の磁極面に重ね合わせられて内周縁が前記磁性芯体の外周面に臨む第２の環状ポールピースを備えて成ることを特徴とする振動発生装置。

【請求項3】

請求項２に記載の振動発生装置において、前記第１の筒状のコイルに隣接し、前記磁性芯体の外周面に嵌って前記中央孔の内周面に面した第２の筒状のコイルを有し、前記第２の環状ポールピースの内周縁が前記第２の筒状のコイルの外周面に臨んでいることを特徴とする振動発生装置。

【請求項4】

請求項１に記載の振動発生装置において、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることを特徴とする振動発生装置。

【請求項5】

請求項１に記載の振動発生装置において、前記端板は、前記印刷配線板の裏面に貼着した導電性ゴムに対して前記印刷配線板に形成した切欠きを介して接触する導通突起を有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項6】

請求項３又は請求項４に記載の振動発生装置において、前記第１の環状ポールピースは、前記第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記第２の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記磁性芯体は、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイルとの内部に跨った中央鉄芯体と、前記第１の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の一端面にＳ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、前記第２の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の他端面にＮ極面を重ねた第２永久磁石芯体とを有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項7】

請求項３又は請求項４に記載の振動発生装置において、前記第１の環状ポールピースは、前記第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記第２の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記磁性芯体は、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイルとの内部に跨って磁化方向が前記第１の環状永久磁石の磁化方向とは逆方向の中央永久磁石芯体と、前記第１の筒状のコイル内で前記中央永久磁石芯体のＮ極面に重ねた第１鉄芯体と、前記第２の筒状のコイル内で前記中央永久磁石芯体のＳ極面に重ねた第２鉄芯体とを有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項8】

請求項１に記載の振動発生装置において、前記機械振動子は、Ｎ極端面とＳ極端面とから成る第２の環状永久磁石を有し、前記第１の環状永久磁石と前記第２の環状永久磁石との同極の磁極面同士で前記第１の環状ポールピースを挟み込んで成ることを特徴とする振動発生装置。

【請求項9】

請求項８に記載の振動発生装置において、前記機械振動子は、前記第１の環状永久磁石及び前記第２の環状永久磁石の磁極面のうち前記第１の環状ポールピースとは反対の磁極面に重ね合わせられて内周縁が前記磁性芯体の外周面に臨む第２及び第３の環状ポールピースを備えて成ることを特徴とする振動発生装置。

【請求項10】

請求項９に記載の振動発生装置において、前記第１の筒状のコイルを中央にして隣接し、前記磁性芯体の外周面に嵌って前記中央孔の内周面に面した第２及び第３の筒状のコイルを有し、前記第２及び第３の環状ポールピースの内周縁が対応する前記第２及び第３の筒状のコイルの外周面に臨んでいることを特徴とする振動発生装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の振動発生装置において、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成り、前記第１の筒状のコイルと前記第３の筒状のコイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることを特徴とする振動発生装置。

【請求項12】

請求項１０又は請求項１１に記載の振動発生装置において、前記第１の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記第２の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記第３の環状ポールピースは前記第２の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記磁性芯体は、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイルと前記第３の筒状のコイルとの内部に跨った中央鉄芯体と、前記第２の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の一端面にＳ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、前記第３の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の他端面にＳ極面を重ねた第２永久磁石芯体とを有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項13】

請求項１０又は請求項１１に記載の振動発生装置において、前記第１の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記第２の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記第３の環状ポールピースは前記第２の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記磁性芯体は、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイルと前記第３の筒状のコイルとの内部で跨った中央鉄芯体と、前記第２の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の一端面にＮ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、前記第３の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の他端面にＮ極面を重ねた第２永久磁石芯体とを有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項14】

請求項１０又は請求項１１に記載の振動発生装置において、前記第１の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記第２の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記第３の環状ポールピースは前記第２の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記磁性芯体は、前記第１の筒状のコイルの内部に収まる中央鉄芯体と、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の一端面にＳ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、前記第１の筒状のコイルと前記第３の筒状のコイル内で前記中央磁性芯体の他端面にＳ極面を重ねた第２永久磁石芯体と、前記第２の筒状のコイル内で第１永久磁石芯体のＮ極面に重ねた第１端部鉄芯体と、前記第３の筒状のコイル内で第２永久磁石芯体のＮ極面に重ねた第２端部鉄芯体とを有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項15】

請求項１０又は請求項１１に記載の振動発生装置において、前記第１の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、前記第２の環状ポールピースは前記第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記第３の環状ポールピースは前記第２の環状永久磁石のＮ極面に重なり、前記磁性芯体は、前記第１の筒状のコイルの内部に収まる中央鉄芯体と、前記第１の筒状のコイルと前記第２の筒状のコイル内で前記中央鉄芯体の一端にＮ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、前記第１の筒状のコイルと前記第３の筒状のコイル内で前記中央磁性芯体の他端にＮ極面を重ねた第２永久磁石芯体と、前記第２の筒状のコイル内で第１永久磁石芯体のＳ極面に重ねた第１端部鉄芯体と、前記第３の筒状のコイル内で第２永久磁石芯体のＳ極面に重ねた第２端部鉄芯体とを有することを特徴とする振動発生装置。

【請求項16】

請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の振動発生装置において、前記筒状のコイルの外周面は保護筒体で被覆されていることを特徴とする振動発生装置。

【請求項17】

請求項１６に記載の振動発生装置において、前記保護筒体の外周面と前記環状永久磁石の中央孔内周面との隙間に磁性流体が介在して成ることを特徴とする振動発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、携帯電話機などに内蔵される振動発生装置に関し、特に高振動力が得られる振動発生装置の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

図１７に示す如く、特開２００３−１５４３１４に開示の振動リニアアクチュエータ５１は、内周側に円筒状の永久磁石５５を持つウエイトとしての環状の外ヨーク５４と、この外ヨーク５４の第１端面５４ａに外周側吊り下げ部５７ａを弾性変形させて固定した第１板バネ５７と、この第１板バネ５７と同じものであって外ヨーク５４の第２端面５４ｂに外周側吊り下げ部５６ａを弾性変形させて固定した第２板バネ５６と、第１及び第２板バネ５７，５６を夫々支持し、永久磁石５５の内周側で往復振動磁界を発生するコイル５２を持つ固定子とを備え、この固定子は、下面に給電ランド６１を配してシャフト５８を植立するための樹脂製の基台５９と、この基台５９上で中心にシャフト５８を有してコイル５２のコイルボビンも構成する内ヨーク５３とを備えている。第１板バネ５７の内周側５７ｂが内ヨーク５３の第１突起５３ａに嵌合し、第２板バネ５６の内周側５６ｂが内ヨーク５３の第２突起５３ｂに嵌合して基台５９と内ヨーク５３とに挟まれている。

【0003】

コイル５２への無給電状態では、ウエイトとしての外ヨーク５４は第１板バネ５７による第１端面５４ａ側外方への弾性復元力と第２板バネ５６による第２端面５４ｂ側外方への弾性復元力とが釣り合う図示の軸方向中立位置で静止しているが、コイル５２に流れる交番電流により内ヨーク５３の軸方向両端には電磁石としてＳ極とＮ極が交互に発生することから、ラジアル方向に着磁された環状の永久磁石５５はその外周面側の磁極より内ヨーク５３に近い内周面側の強い磁極の方で軸方向の磁気吸引・反発作用を専ら受けることになるため、第１板バネ５７と第２板バネ５６とが交互に平面形状の自由状態に復元する動作を繰り返し、外ヨーク５４がスラスト方向に往復直線運動をして往復振動が発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−１５４３１４（図１）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の振動リニアアクチュエータ５１においては、コイル５２に流れる交番電流によって内ヨーク５３の軸方向両端はＳ極とＮ極とに交互に切り換わるが、外ヨーク５４の外周面が永久磁石５５の内周面の磁極に対する逆磁極であり、外ヨーク５４の外周面の磁極の方は永久磁石５５の直線往復振動を抑制するように影響しているため、永久磁石５５の内周面から外ヨーク５４の外周面までの径方向距離を長くしてその影響を弱める必要がある。外ヨーク５４の外径を大きく設定すればする程、振動リニアアクチュエータの小型化に逆行することは勿論、永久磁石５５の磁気回路が開ループ化して漏洩磁束が多くなり、振動力が弱くなり、必要な振動力を得るには、コイル５２のターン数増加による大型化や交番電流の増加による消費電力の増大を招く。

【0006】

そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、機械振動子に搭載の永久磁石の磁気回路を閉ループ化することにより、小型でありながら高振動力が得られる振動発生装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る振動発生装置は、表裏がＮ極面とＳ極面とから成る第１の環状永久磁石を持つ機械振動子と、この機械振動子をＮ極面とＳ極面とに亘る板厚方向へ懸架バネ手段を介して支持する固定部と、この固定部に支持されて第１の環状永久磁石の中央孔を貫通した磁性芯体と、この磁性芯体の外周面に嵌って中央孔の内周面に面した第１のトロイダルコイル（筒状のコイル）とを有し、機械振動子はＮ極面とＳ極面のうち少なくとも一方の磁極面に重ね合せられて内周縁が第１のトロイダルコイルの外周面に臨む第１の環状ポールピースを備えていることを特徴とする。

【0008】

斯かる構造において、第１の環状永久磁石の磁化方向が磁性芯体と平行な軸方向であり、Ｎ極面からＳ極面への磁力線は、第１の環状ポールピースの内周縁と磁性芯体の外周面との間で第１のトロイダルコイルに流れる電流を横切って電磁力を発生させるための第１の集中磁束路と、環状ポールピースのない磁極面では磁性芯体の外周面に対する空隙磁路と、磁性芯体内の低磁気抵抗路とから成る磁気抵抗の低い短絡閉ループを形成することから、第１の集中磁束路において第１のトロイダルコイルへの給電の交番に伴い環状永久磁石に加わる電磁力が軸方向に対して正逆交替となるので、従前の磁気吸反発による駆動の場合に比し、高振動力で駆動できる。そして、Ｎ極面とＳ極面のうち第１の環状永久磁石の外周側部分の磁力線は環状永久磁石の厚み方向で短絡することになるため、第１の集中磁束路や空隙磁路に悪影響を及ぼさないので、装置の小型化を実現できる。

【0009】

機械振動子としては、第１の環状永久磁石の磁極面のうち第１の環状ポールピースとは反対の磁極面に重ね合わせられて内周縁が磁性芯体の外周面に臨む第２の環状ポールピースを備えて成る場合、第２の環状ポールピースを設けたことによりもう一方の磁極面と磁性芯体の外周面との間も第２の集中磁束路となるため、磁気抵抗を更に下げることができ、振動力の増強に繋がる。

【0010】

そして、第１のトロイダルコイルに隣接し、磁性芯体の外周面に嵌って中央孔の内周面に面した第２のトロイダルコイル（筒状のコイル）を有し、第２の環状ポールピースの内周縁が第２のトロイダルコイルの外周面に臨んでいることが望ましい。第２のトロイダルコイルへの給電方向によっては第２の集中磁束路においても第１の集中磁束路における電磁力と同じ方向の電磁力を発生させることができるため、振動力の倍増と装置の小型化に寄与する。

【0011】

第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルとは並列接続でも構わないが、給電端末の本数を減らすためには、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることが望ましい。

【0012】

固定部は凹状ケースとこの開口側に固定した端板とを有し、第１のトロイダルコイルを同径に積み上げた第２のトロイダルコイルは印刷配線板上に搭載されており、端板は第１及び第２のトロイダルコイルの通過可能な大きさの透孔を有することを特徴とする。凹状ケースと端板との組み付け体を得てから、端板の透孔を介して機械振動子のダンパーとして機能するための磁性流体を環状永久磁石の内周面に簡単に注入塗布できるばかりか、この後、この透孔から第１及び第２のトロイダルコイルを差し入れて印刷配線板を端板の裏面に固定することができ、製造の容易化を図ることができる。

【0013】

振動発生装置からの電波ノイズ発生を防止するには、凹状ケースと端板から成る外囲器を接地シールドする必要があるが、端板に対する接地電位の給電構造として、端板は、印刷配線板の裏面に貼着した導電性ゴムに対して印刷配線板に形成した切欠きを介して接触する導通突起を有することが望ましい。端板と印刷配線板のパターンとの接続構造ではなく、端板の通電突起と導電性ゴムの直接接続構造であるため、端板のプレス成形の際に導通突起を得ることができ、低コスト化を実現できる。

【0014】

第１の環状ポールピースは環状永久磁石のＳ極面に重なり、第２の環状ポールピースは環状永久磁石のＮ極面に重なり、磁性芯体は、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルとの内部に跨った中央鉄芯体と、第１のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の一端面にＳ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、第２のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の他端面にＮ極面を重ねた第２永久磁石芯体とを有することが望ましい。斯かる構成では、第２の環状ポールピースから第２のトロイダルコイルを貫いて磁性芯体に入る磁力線は、トロイダルコイルへの給電の交番があっても、第２永久磁石芯体の磁化方向から中央鉄芯体の磁化方向を介して第１永久磁石芯体の磁化方向を通って第１のトロイダルコイルを貫いて第１の環状ポールピースへ流れ込むため、磁性芯体内の磁気抵抗を更に低減でき、振動力の増強と装置小型化に寄与する。

【0015】

他方、第１の環状ポールピースは環状永久磁石のＳ極面に重なり、第２の環状ポールピースは環状永久磁石のＮ極面に重なり、磁性芯体は、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルとの内部に跨って磁化方向が環状永久磁石の磁化方向とは逆方向の中央永久磁石芯体と、第１のトロイダルコイル内で中央永久磁石芯体のＮ極面に重ねた第１鉄芯体と、第２のトロイダルコイル内で中央永久磁石芯体のＳ極面に重ねた第２鉄芯体とを有する構成も採用できる。斯かる構成でも、第２の環状ポールピースから第２のトロイダルコイルを貫いて磁性芯体に入る磁力線は、トロイダルコイルへの給電の交番があっても、第２鉄芯体の磁化方向から中央永久磁石芯体の磁化方向を介して第１鉄芯体の磁化方向を通って第１のトロイダルコイルを貫いて第１の環状ポールピースへ流れ込むため、磁性芯体内の磁気抵抗を更に低減でき、振動力の増強と装置小型化に寄与する。

【0016】

別の機械振動子の構成としては、第１の環状永久磁石と第１の環状ポールピースとの外、Ｎ極端面とＳ極端面とから成る第２の環状永久磁石を有し、第１の環状永久磁石と第２の環状永久磁石の同極の磁極面同士で第１の環状ポールピースを挟み込んで成る。斯かる構成では、第１の集中磁束路での磁束密度が略倍増するので、振動力の増強に寄与する。

【0017】

そして、機械振動子は、第１の環状永久磁石及び第２の環状永久磁石の磁極面のうち第１の環状ポールピースとは反対の端面に重ね合わせられて内周縁が磁性芯体の外周面に臨む第２及び第３の環状ポールピースを備えて成ることが望ましい。第２の環状ポールピースの内周縁と磁性芯体の外周面との間が第２の集中磁束路となり、第３の環状ポールピースの内周縁と磁性芯体の外周面との間が第３の集中磁束路となるため、磁気抵抗を更に下げることができ、振動力の増強に繋がる。

【0018】

機械振動子が３つのトロイダルコイルを有する場合は、第１のトロイダルコイルを中央にして隣接し、磁性芯体の外周面に嵌って中央孔の内周面に面した第２及び第３のトロイダルコイル（筒状のコイル）を有し、第２及び第３の環状ポールピースの内周縁が対応する第２及び第３のトロイダルコイルの外周面に臨んでいることが望ましい。第２及び第３のトロイダルコイルへの給電方向によっては第２及び第３の集中磁束路においても第１の集中磁束路における電磁力と同じ方向の電磁力を発生させることができるため、振動力の増強を実現できる。

【0019】

第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルと第３のトロイダルコイルは並列接続でも構わないが、給電端末の本数を減らすためには、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成り、第１のトロイダルコイルと第３のトロイダルコイルとは捲線が互い逆巻で直列接続して成ることが望ましい。

【0020】

そして、第１の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、第２の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、第３の環状ポールピースは第２の環状永久磁石のＳ極面に重なり、磁性芯体は、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルと第３のトロイダルコイルとの内部で跨った中央鉄芯体と、第２のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の一端面にＳ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、第３のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の他端面にＳ極面を重ねた第２永久磁石芯体とを有することが望ましい。

【0021】

斯かる構成では、第１の環状ポールピースから第１のトロイダルコイルを貫いて磁性芯体に入る磁力線は、トロイダルコイルへの給電の交番があっても、中央鉄芯体から第１永久磁石芯体の磁化方向を介して第２のトロイダルコイルを貫いて第２の環状ポールピースへ流れ込むと共に、中央鉄芯体から第２永久磁石芯体の磁化方向を介して第３のトロイダルコイルを貫いて第３の環状ポールピースへ流れ込むので、磁性芯体内の磁気抵抗を更に低減でき、振動力の増強と装置小型化に寄与する。

【0022】

また逆に、第１の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、第２の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、第３の環状ポールピースは第２の環状永久磁石のＮ極面に重なり、磁性芯体は、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイルと第３のトロイダルコイルとの内部で跨った中央鉄芯体と、第２のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の一端面にＮ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、第３のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の他端面にＮ極面を重ねた第２永久磁石芯体とを有する構成を採用できる。

【0023】

他方、第１の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、第２の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、第３の環状ポールピースは第２の環状永久磁石のＳ極面に重なり、磁性芯体は、第１のトロイダルコイルの内部に収まる中央鉄芯体と、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の一端面にＳ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、第１のトロイダルコイルと第３のトロイダルコイル内で中央磁性芯体の他端面にＳ極面を重ねた第２永久磁石芯体と、第２のトロイダルコイル内で第１永久磁石芯体のＮ極面に重ねた第１端部鉄芯体と、第３のトロイダルコイル内で第２永久磁石芯体のＮ極面に重ねた第２端部鉄芯体とを有する構成も採用できる。

【0024】

斯かる構成でも、第１の環状ポールピースから第１のトロイダルコイルを貫いて磁性芯体に入る磁力線は、トロイダルコイルへの給電の交番があっても、中央鉄芯体から第１永久磁石芯体の磁化方向と第１端部鉄芯体の磁化方向を介して第２のトロイダルコイルを貫いて第２の環状ポールピースへ流れ込むと共に、中央鉄芯体から第２永久磁石芯体の磁化方向と第２端部鉄芯体の磁化方向を介して第３のトロイダルコイルを貫いて第３の環状ポールピースへ流れ込むので、磁性芯体内の磁気抵抗を更に低減でき、振動力の増強と装置小型化に寄与する。

【0025】

また逆に、第１の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＳ極面に重なり、第２の環状ポールピースは第１の環状永久磁石のＮ極面に重なり、第３の環状ポールピースは第２の環状永久磁石のＮ極面に重なり、磁性芯体は、第１のトロイダルコイルの内部に収まる中央鉄芯体と、第１のトロイダルコイルと第２のトロイダルコイル内で中央鉄芯体の一端面にＮ極面を重ねた第１永久磁石芯体と、第１のトロイダルコイルと第３のトロイダルコイル内で中央磁性芯体の他端面にＮ極面を重ねた第２永久磁石芯体と、第３のトロイダルコイル内で第１永久磁石芯体のＳ極面に重ねた第１端部鉄芯体と、第２のトロイダルコイル内で第２永久磁石芯体のＳ極面に重ねた第２端部鉄芯体とを有する構成も採用できる。

【0026】

トロイダルコイルの外周面は保護筒体で被覆されていることが望ましい。落下衝撃等の発生時などにおいて環状永久磁石の内周面がトロイダルコイルの外周面に衝突するのを防止でき、コイル断線障碍から保護できる。

【0027】

そして、保護筒体の外周面と環状永久磁石の中央孔内周面との隙間に磁性流体が介在して成る場合、衝撃外力が加わっても、磁性流体が緩衝材となるので、環状永久磁石の保護筒体への激突を有効的に抑制できる。

【発明の効果】

【0028】

本発明は、環状永久磁石の磁化方向が磁性芯体と平行な軸方向であり、第１の環状ポールピースによる第１の集中磁束路において第１のトロイダルコイルへの給電の交番に伴い環状永久磁石に加わる電磁力が軸方向に対して正逆交替となるので、従前の磁気吸反発駆動の場合に比し、高振動力で駆動できる。環状永久磁石の外周側部分の磁力線は環状永久磁石の厚み方向で短絡することになるため、上記の第１の集中磁束路などへの悪影響がなく、振動発生装置の小型化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】（Ａ）は本発明の実施例１に係る振動リニアアクチュエータの外観を示す斜視図、（Ｂ）は同振動リニアアクチュエータの反転状態を示す斜視図である。

【図2】同振動リニアアクチュエータの縦断面図である。

【図3】同振動リニアアクチュエータを上から見た組立斜視図である。

【図4】同振動リニアアクチュエータを下から見た組立斜視図である。

【図5】（Ａ）は同振動リニアアクチュエータのケース側構造体と裏蓋側構造体との組み合わせを示す斜視図、（Ｂ）は同ケース側構造体と同裏蓋側構造体との組み合わせを反転して示す斜視図である。

【図6】同ケース側構造体と同裏蓋側構造体との組み合わせを示す縦断面図である。

【図7】（Ａ）は同裏蓋側構造体の正面図、（Ｂ）は同裏蓋側構造体の底面図、（Ｃ）は同裏蓋側構造体の平面図である。

【図8】（Ａ）（Ｂ）は実施例１に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図9】（Ａ）（Ｂ）は実施例２に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図10】（Ａ）（Ｂ）は実施例３に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図11】（Ａ）（Ｂ）は実施例４に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図12】（Ａ）（Ｂ）は実施例５に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図13】（Ａ）（Ｂ）は実施例６に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図14】（Ａ）（Ｂ）は実施例７に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図15】（Ａ）（Ｂ）は実施例８に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図16】（Ａ）（Ｂ）は実施例９に係る振動リニアアクチュエータの振動態様を説明する概略図である。

【図17】従来の振動リニアアクチュエータを示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0031】

本例の振動リニアアクチュエータ１は、円環状ウエイト２の中央孔Ｈに嵌まり上端面（Ｓ極面）３ａと下端面（Ｎ極面）３ｂとに亘る厚さ方向に単極で着磁された円環状永久磁石３と、上端面３ａに接着材で貼着された円環状の上部ポールピース板４と、下端面３ｂに接着材で貼着された円環状の下部ポールピース板５と、上部ポールピース板４に内周側吊り下げ部６ａを例えばスポット溶接や接着等の手段で固定すると共に凹状ケース９の底面に外周側吊り下げ部６ｂを固定した上部板バネ６と、下部ポールピース板５に内周側吊り下げ部７ａを固定すると共に凹状ケース９の開口側に固定した端板（エンドプレート）１０に外周側吊り下げ部７ｂを固定した下部板バネ７と、円環状永久磁石３の中央孔ｈを貫通して凹状ケース９の底面に固定植設した磁性芯体である円柱状コア（鉄心）８と、端板１０の裏面に貼着された印刷配線板１１の上に起立して端板１０の透孔１０ａから円柱状コア８に外嵌された円筒状のトロイダルコイルＬと、印刷配線板１１の上に起立してトロイダルコイルＬに外嵌された樹脂製の保護筒体１２と、円環状永久磁石３の内周面と保護筒体１２の外周面との間で上部ポールピース板４と下部ポールピース板５とに挟まれた空隙に充填された磁性流体１３と、印刷配線板１１上に貼着されて下部板バネ７の内周側吊り下げ部７ａの印刷配線板１１への激突を緩衝するゴムダンパ１４と、印刷配線板１１の裏面に接続された竜巻状の一対のスプリング端子Ｓ_１，Ｓ_２と、印刷配線板１１の裏面に切欠き１１ａを跨いで張り合わされており、切欠き１１ａを介して端板１０の導通突起１０ｂに接触する軟質製の半月状導電性ゴム１５と、振動リニアアクチュエータ１自身の収容空間（図示せず）において密着的に収納するために印刷配線板１１の裏面に張り合わされた硬質で略Ｔ字状のラバーシート１６と、凹状ケース９に張り合わされた剥離紙１７ａ付き両面テープ１７とを備えている。

【0032】

トロイダルコイルＬは、円筒状の下段トロイダルコイルＬ_２と、これに同軸で積み重ねた円筒状で逆巻き直列の上段トロイダルコイルＬ_１とから成り、下段トロイダルコイルＬ_２の端面からはみ出た第２巻線端末Ｔ_２は印刷配線板１１上の第２コイル接続パターンＰ_２に半田付けされていると共に、上段トロイダルコイルＬ_１から下段トロイダルコイルＬ_２の内周側を通して下段トロイダルコイルＬ_２の端面からはみ出た第１巻線端末Ｔ_１も印刷配線板１１上の第１コイル接続パターンＰ_１に半田付けされている。このトロイダルコイルＬの製法は、第２巻線端末Ｔ_２側から一方向へ数層密巻きで巻回して下段トロイダルコイルＬ_２を形成した後、逆方向へ数層密巻きで巻回して上段トロイダルコイルＬ_１を形成し、下段トロイダルコイルＬ_２の内周面の母線方向を沿って渡り線Ｇ（図６参照）を通しその端面から第１巻線端末Ｔ_１をはみ出させて得ることができる。なお、この渡り線Ｇは、トロイダルコイルＬの外周面を引き回し、下段トロイダルコイルＬ_２の端面に持ってくることも可能である。

【0033】

本例においては、上部ポールピース板４の内周縁が円環状永久磁石３の内周面よりも上段トロイダルコイルＬ_１側へ若干張り出ていると共に、下部ポールピース板５の内周縁が円環状永久磁石３の内周面よりも下段トロイダルコイルＬ_２側へ若干張り出ている。

【0034】

上部板バネ６は円環状の内周側吊り下げ部６ａの外周側縁の１８０°回転対称位置から約３６０°渦巻き状に延長して円環状の外周側吊り下げ部６ｂの内周側縁に連絡する渦巻き弾性蔓６ｃ，６ｄを有し、また下部板バネ７も円環状の内周側吊り下げ部７ａの外周側縁の１８０°回転対称位置から約３６０°渦巻き状に延長して円環状の外周側吊り下げ部７ｂの内周側縁に連絡する渦巻き弾性蔓７ｃ，７ｄを有する。

【0035】

ステンレス製若しくはＳＰＣＣ製の端板１０は印刷配線板１１を収納するために裏面側が凹状となっており、位置決め突片１０ｃを有し、その反対側において裏面側へ膨出した導通突起１０ｂがプレス成形されており、透孔１０ａは真円ではなく導通突起１０ｂを形成する地を残すために弦を成す直縁Ｎを持っている。

【0036】

印刷配線板１１は、その表面側においては、第１コイル接続パターンＰ_１及び第２コイル接続パターンＰ_２の外、トロイダルコイルＬを載せる円環状のコイル受けパターンＭと、このコイル受けパターンＭを中心として３方で囲む扇状の補強パターンｆ_１〜ｆ_３を備え、その裏面側においては、スルーホールで第１コイル接続パターンＰ_１及び第２コイル接続パターンＰ_２に導通してスプリング端子Ｓ_１，Ｓ_２の錐体底面側を半田付けするための第１端子接続パターンＱ_１及び第２端子接続パターンＱ_２と、切欠き１１ａを取り囲んで第１端子接続パターンＱ_１と第２端子接続パターンＱ_２の間に延在した補強パターンＦとを備えている。

【0037】

本例においては、端板１０に透孔１０ａを設けてあることにより、図５〜図７に示す如く、ケース側構造体２０と裏蓋側構造体３０を組み付けて振動リニアアクチュエータ１を得るようになっている。ケース側構造体２０は、凹状ケース９、この凹状ケース９の底面に固定植設した円柱状コア８、円環状ウエイト２、円環状永久磁石３、上部ポールピース板４、下部ポールピース板５、上部板バネ６、下部板バネ７及び端板１０を組み付けて後、端板１０の透孔１０ａを介して円環状永久磁石３の内周面に磁性流体１３を注入塗布して成る。一方、裏蓋側構造体３０は、印刷配線板１１の上にトロイダルコイルＬ，保護筒体１２及びゴムダンパ１４を搭載し、印刷配線板１１の裏面側にスプリング端子Ｓ_１，Ｓ_２を接続してラバーシート１６を貼り合わせたものであり、端板１０の透孔１０ａを介してトロイダルコイルＬの中空部にケース側構造体２０の円柱状コア８を嵌め合わせ、印刷配線板１１を端板１０の裏面側の凹部に貼り合わす。この後、半月状導電性ゴム１５が印刷配線板１１の裏面に張り合わされ、両面テープ１７が凹状ケース９に貼り合わされる。

【0038】

本例において、図８（Ａ）（Ｂ）に示す如く、下端面（Ｎ極面）３ｂから出た殆どの磁力線は下部ポールピース板５を介してその内周縁から下段トロイダルコイルＬ_２を通り抜け、円柱状コア８に入ってから軸方向へ通り、上段トロイダルコイルＬ_１を通り抜けて上部ポールピース板４の内周縁へ飛んでその中を介して上端面（Ｓ極面）３ａへ戻る。このため、下部ポールピース板５の内周縁と円柱状コア８との間の集中磁束路と上部ポールピース板４の内周縁と円柱状コア８との間の集中磁束路とにおいて夫々電磁力が発生し、下段トロイダルコイルＬ_２と上段トロイダルコイルＬ_１に対する電流の方向が図８（Ａ）に示す状態では、その電磁力の反作用が矢印の向きに生じて円環状永久磁石３を振動させ、電流方向が交番した図８（Ｂ）に示す状態では、反作用力が矢印の向きに生じて円環状永久磁石３を逆方向に振動させる。振動強度の向上又は低消費電力化に資する。

【0039】

また、図８（Ａ）の状態では、円柱状コア８の上段トロイダルコイルＬ_１側の端面がＳ極で、円柱状コア８の下段トロイダルコイルＬ_２側の端面もＳ極であるため、円環状永久磁石３との磁気吸引反発力が前述の反作用力と同方向に作用する。図８（Ｂ）の状態では、円柱状コア８の上段トロイダルコイルＬ_１側の端面がＮ極で、円柱状コア８の下段トロイダルコイルＬ_２側の端面もＮ極であるため、円環状永久磁石３との磁気吸引反発力が前述の反作用力と同方向に作用する。このような磁気吸引反発力が電磁力に重畳するため、なおさら振動強度の向上又は低消費電力化に資する。ただ、磁力線が円柱状コア８内を短絡磁路で通るため、磁気抵抗を下げることができるが、図８（Ａ）の状態では、円柱状コア８内の中心部がＮ極となるので、下段トロイダルコイルＬ_２側からこの中心部へ向う経路は磁化方向で磁気抵抗が非常に低く、中心部から上段トロイダルコイルＬ_１側へ向う経路は反磁化方向で磁気抵抗が高い。図８（Ｂ）の状態では、円柱状コア８内の中心部がＳ極となるので、下段トロイダルコイルＬ_２側からこの中心部へ向う経路は反磁化方向で磁気抵抗が高く、中心部から上段トロイダルコイルＬ_１側へ向う経路は磁化方向で磁気抵抗が非常に低い。

【0040】

円環状永久磁石３の着磁方向がトロイダルコイルＬ内の円柱状コア８の方向と実質上平行で、円環状永久磁石３の第１端面３ａ又は第２端面３ｂから出た磁束のうち内周側へ回り込む磁束は円柱状コア８の外周面へのギャップを飛んで円柱状コア８内を経由することになるため、保護筒体１２の外周面と環状永久磁石３の内周面との隙間に介在する磁性流体１３は上記ギャップを飛ぶ磁束で封止状態となり、往復振動発生器の姿勢如何に拘わらず、磁性流体１３の漏れを防ぐことができる。そして、この緩衝層としての磁性流体１３によって衝撃外力が加わっても往復振動子のトロイダルコイルＬへの激突を有効的に抑制でき、トロイダルコイルＬの損傷を防ぐことができる。磁性流体１３を用いずにトロイダルコイルＬに保護筒体１２を被覆した場合、往復振動子の激突からトロイダルコイルＬの損傷を防止できる。保護筒体１２があるため、環状永久磁石３とのギャップを僅少化でき、往復振動発生器の小型化に寄与する。また、僅少なギャップとなるから、低温特性に遜色のある高粘度の磁性流体１３を使用せず、低温特性の良好な低粘度でしかも廉価の磁性流体１３の使用で済む。なお、この保護筒体１２は滑性のある材料が好ましく、金属材や樹脂材は勿論のこと、熱収縮チューブでも構わない。

【0041】

円環状永久磁石３の上端面３ａに上部ポールピース板４が重ね合わせてあり、環状永久磁石３の下端面３ｂに下部ポールピース板５が重ね合わせてあるため、上端面３ａ側の磁束を捕捉した上部ポールピース板４の内周面及び下端面３ｂ側の磁束を捕捉した下部ポールピース板５の内周面が円柱状コア８の外周面に近接して磁気抵抗が低減し、またこのギャップを飛ぶ磁束密度が高くなるため、振動強度の向上又は低消費電力化を一層図ることができると共に、振動の急激減衰化を実現できる。しかも、磁性流体１３の封止性が向上する。

【0042】

特に、本例では上部ポールピース板４及び下部ポールピース板５の内周面が環状永久磁石３の内周面よりも保護筒体１２側へ張り出ているため、ポールピース板４，５の内周面と円柱状コア８の外周面とのギャップを飛ぶ磁束密度も高くなるため、磁性流体１３の閉じ込め性を高めている。

【0043】

また、トロイダルコイルＬの外周面は熱収縮性チューブなどの保護筒体１２で被覆されていることから、落下衝撃等の発生時などにおいて円環状永久磁石３の内周面がトロイダルコイルＬの外周面に衝突するのを防止でき、コイル断線障碍から保護できる。

【0044】

保護筒体１２の外周面と円環状永久磁石３の内周面との隙間に磁性流体１３が介在しているため、衝撃外力が加わっても、磁性流体１３が緩衝材となるので、円環状永久磁石３の保護筒体１２への激突を有効的に抑制できる。なお、保護筒体１２の無い場合でも、トロイダルコイルＬの外周面と環状永久磁石３の内周面との隙間に磁性流体１３が介在することになるため、円環状永久磁石３の内周面がトロイダルコイルＬの外周面に衝突するのを抑制できる。

【0045】

振動リニアアクチュエータ１の組み付け構造においては、端板１０はトロイダルコイルＬの通過可能な大きさの透孔１０ａを有することから、この透孔１０ａを介して磁性流体１３を円環状永久磁石３の内周面に簡単に注入塗布できるばかりか、この後、この透孔１０ａからトロイダルコイルＬを差し入れて印刷配線板１１を端板１０の裏面に固定することができ、製造の容易化を図ることができる。

【0046】

振動リニアアクチュエータ１からの電波ノイズ発生を防止するには、凹状ケース９と端板１０から成る外囲器を接地シールドする必要があるが、端板１０に対する接地電位の給電構造として、端板１０は、印刷配線板１１の裏面に貼着した導電性ゴム１５に対して印刷配線板１１に形成した切欠き１１ａを介して接触する導通突起１０ｂを有する。端板１０と印刷配線板１１のパターンとの接続構造ではなく、端板１０の通電突起１０ｂと導電性ゴム１５の直接接続構造であるため、端板１０のプレス成形の際に導通突起１０ｂを得ることができ、低コスト化を実現できる。

【0047】

なお、本例では直列接続の下段トロイダルコイルＬ_２と上段トロイダルコイルＬ_１について説明したが、抵抗損失を低減するなどにおいては、両コイルの並列接続構造を採用しても構わない。また、機械振動子としては、円環状ウエイト２を除き、大きな円環状永久磁石３だけを用いても構わない。

【実施例2】

【0048】

図９に示す実施例２の振動リニアアクチュエータの実施例１の振動リニアアクチュエータと異なる点は、円柱状コア１８の構成にある。円柱状コア１８は、下段トロイダルコイルＬ_２と上段トロイダルコイルＬ_１との内部に跨って嵌った中央コア（中央鉄芯体）１８ａと、下段トロイダルコイルＬ_２内で中央コア１８ａの一端面にＮ極面を重ねた下部永久磁石（永久磁石芯体）１８ｃと、上部トロイダルコイルＬ_１内で中央コア１８ａの他端面にＳ極面を重ねた上部永久磁石１８ｂとを有する。なお、その他の構成は実施例１と同様である。

【0049】

このような円柱状コア１８の構成では、トロイダルコイルＬ_１，Ｌ_２への給電の交番があっても、中央コア１８ａの磁化方向が下部永久磁石１８ｃ及び上部永久磁石１８ｂの磁化で決めるため、下部ポールピース板５から下段トロイダルコイルＬ_２を貫いて円柱状コア１８に入る磁力線は、下部永久磁石１８ｃの磁化方向から中央コア１８ａの磁化方向を介して上部永久磁石１８ｂの磁化方向を通って上部トロイダルコイルＬ_１を貫いて上部ポールピース板４へ流れ込むので、円柱状コア１８内の磁気抵抗を更に低減でき、振動力の増強と装置小型化に寄与する。

【実施例3】

【0050】

図１０に示す実施例３の振動リニアアクチュエータの円柱状コア２８は、実施例２の円柱状コア１８の構成とは逆に、下段トロイダルコイルＬ_２と上段トロイダルコイルＬ_１との内部に跨って嵌り磁化方向が環状永久磁石３の磁化方向とは逆方向の中央永久磁石２８ａと、下段トロイダルコイルＬ_２内で中央永久磁石２８ａのＳ極面に重ねた下部コア（鉄芯体）２８ｃと、上段トロイダルコイルＬ_１内で中央永久磁石２８ａのＮ極面に重ねた上部コア２８ｂとを有する。下部コア２８ｃ及び上部コア２８ｂの磁化方向は中央永久磁石２８ａの磁化方向に揃うため、下部ポールピース板５から下段トロイダルコイルＬ_２を貫いて円柱状コア２８に入る磁力線は、下部コア２８ｃの磁化方向を介して上部コア２８ｂの磁化方向を通って上部トロイダルコイルＬ_１を貫いて上部ポールピース板４へ流れ込む。このため、円柱状コア２８内の磁気抵抗を更に低減でき、振動力の増強と装置小型化に寄与する。

【実施例4】

【0051】

図１１に示す実施例４の振動リニアアクチュエータは図８に示す実施例１の振動リニアアクチュエータを簡略化した構成となっており、環状永久磁石３の代わりに薄い上部環状永久磁石２３を有し、そのＮ極面に唯一の環状のポールピース板２５が重ねてあり、また円柱状コア８に唯一の中央トロイダルコイルＬ_０が嵌っている。

【0052】

Ｎ極面２３ｂからＳ極面２３ａへの磁力線は、ポールピース板２５の内周縁と円柱状コア８の外周面との間で中央トロイダルコイルＬ_０に流れる電流を横切って電磁力を発生させるための集中磁束路Ｗ_０と、ポールピース板のないＳ極面２３ａでは円柱状コア８の外周面に対する空隙磁路Ｗ_１と、円柱状コア８内の低磁気抵抗路とから成る磁気抵抗の低い短絡閉ループとなる。このため、上部環状永久磁石２３に電磁力の反作用力が交番的に発生する。

【0053】

そして、Ｎ極面２３ｂとＳ極面２３ａのうち上部環状永久磁石２３の外周側部分の磁力線は上部環状永久磁石２３の厚み方向で短絡することになるため、上記の集中磁束路Ｗ_０や空隙磁路Ｗ_１に悪影響を及ぼさないので、装置の小型化を実現できる。

【実施例5】

【0054】

図１２に示す実施例５の振動リニアアクチュエータは、図１１に示す実施例４の振動リニアアクチュエータに下部環状永久磁石２４を追加した構成となっている。環状のポールピース板２５は上部環状永久磁石２３のＮ極面と下部環状永久磁石２４のＮ極面に挟まれている。環状のポールピース板２５の内周縁から出た磁力線は集中磁束路Ｗ_０を介して中央トロイダルコイルＬ_０を通って二手に分岐し、一方が円柱状コア８内を上方に通って空隙磁路Ｗ_１を介して上部環状永久磁石２３のＳ極面へ飛び、他方は円柱状コア８内を下方に通って空隙磁路Ｗ_２を介して下部環状永久磁石２４のＳ極面へ飛ぶ。斯かる構成でも、ポールピース板２５の内周縁からの集中磁束路Ｗ_０で電磁力が発生し、円柱状コア８内では磁気抵抗が低いので、高振動力で駆動できる。また、上部環状永久磁石２３及び下部環状永久磁石２４の外周側部分の磁力線はその厚み方向で短絡することになるため、集中磁束路Ｗ_０や空隙磁路Ｗ_１，Ｗ_２に悪影響を及ぼさないので、装置の小型化を実現できる。

【実施例6】

【0055】

図１３に示す実施例６の振動リニアアクチュエータは、図１２に示す実施例５の振動リニアアクチュエータに環状の上部ポールピース板４及び下部ポールピース板５を追加した構成となっている。この上部ポールピース板４及び下部ポールピース板５の追加で、図１２における空隙磁路Ｗ_１，Ｗ_２を上部ポールピース板４及び下部ポールピース板５の内周縁と円柱状コア８と間の集中磁束路Ｗ_１′，Ｗ_２′とでき、磁気抵抗を下げることができ、高振動力で駆動できる。

【実施例7】

【0056】

図１４に示す実施例７の振動リニアアクチュエータは、図１３に示す実施例６の振動リニアアクチュエータに下段トロイダルコイルＬ_２と上段トロイダルコイルＬ_１を追加した構成となっている。中央トロイダルコイルＬ_０と下段トロイダルコイルＬ_２とは逆巻き直列接続で、中央トロイダルコイルＬ_０と上段トロイダルコイルＬ_１とは逆巻き直列接続となっている。環状のポールピース板２５の内周縁から出た磁力線は集中磁束路Ｗ_０を介して中央トロイダルコイルＬ_０を通って二手に分岐し、一方が円柱状コア８内を上方に通って集中磁束Ｗ_１′を介して上部ポールピース板４の内周縁へ飛び、他方は円柱状コア８内を下方に通って集中磁束Ｗ_２′を介して下部ポールピース板５の内周縁へ飛ぶ。このため、集中磁束路Ｗ_１′，Ｗ_２′でも電磁力が発生するため、駆動力が増強する。更に、図１４（Ａ）の通電状態においては、円柱状コア８の上端面がＳ極面で上部ポールピース板４がＳ極面であるので両者が磁気反発となると共に、円柱状コア８の下端面がＮ極面で下部ポールピース板５がＳ極面であるので両者が磁気吸引となり、磁気吸引反発の点からも駆動力が加わっており、また図１４（Ｂ）の通電状態においては、円柱状コア８の上端面がＮ極面で上部ポールピース板４がＳ極面であるので両者が磁気吸引となると共に、円柱状コア８の下端面がＳ極面で下部ポールピース板５がＳ極面であるので両者が磁気反発となり、磁気吸引反発の点からも駆動力が加わっている。

【0057】

ただ、図１４（Ａ）の通電状態において円柱状コア８内を下方に通る磁束は、電磁石の磁化方向とは逆方向であるため磁気抵抗が高い。また、図１４（Ｂ）の通電状態において円柱状コア８内を上方に通る磁束は、電磁石の磁化方向とは逆方向であるため磁気抵抗が高い。

【実施例8】

【0058】

図１５に示す実施例８の振動リニアアクチュエータは、図１４に示す実施例７の振動リニアアクチュエータの改良であり、図１４の円柱状コア８に代え、円柱状コア２９は、中央トロイダルコイルＬ_０内を中心にして下段トロイダルコイルＬ_２と上段トロイダルコイルＬ_１との内部に跨った中央コア２９ａと、下段トロイダルコイルＬ_２内で中央コア２９ａの下端面にＳ極面を重ねた下部永久磁石２９ｃと、上段トロイダルコイルＬ_１内で中央コア２９ａの上端面にＳ極面を重ねた上部永久磁石２９ｂとから成っている。

【0059】

環状のポールピース板２５の内周縁から出た磁力線は集中磁束路Ｗ_０を介して中央トロイダルコイルＬ_０を通って二手に分岐し、下方に分岐した磁束は、殆ど無磁化状態の中央コア２９ａ内を介して下部永久磁石２９ｃの磁化方向を通って下段トロイダルコイルＬ_２へ向い、上方に分岐した磁束は、殆ど無磁化状態の中央コア２９ａ内を介して上部永久磁石２９ｂの磁化方向を通って上段トロイダルコイルＬ_１へ向うため、図１４の実施例７の場合に比し、磁気抵抗が低くなるので駆動力が増強し、また、図１５（Ａ）と図１５（Ｂ）のいずれの通電状態においても、集中磁束路Ｗ_１′，Ｗ_２′で発生する電磁力が平等化する。

【0060】

ただ、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）の通電状態においても、上部永久磁石２９ｂのＮ極面と上部ポールピース板４とが磁気吸引し、下部永久磁石２９ｃのＮ極面と下部ポールピース板５とが磁気吸引するので、磁気吸引反発の点からの駆動力の追加は期待できない。

【実施例9】

【0061】

図１６に示す実施例９の振動リニアアクチュエータは、図１５に示す実施例８の振動リニアアクチュエータの別構造であり、円柱状コア３１は、中央トロイダルコイルＬ_０内に収まる中央コア３１ａと、この中央トロイダルコイルＬ_０と下段トロイダルコイルＬ_２内で中央コア３１ａの下端面にＳ極面を重ねた下部永久磁石３１ｃと、中央トロイダルコイルＬ_０と上段トロイダルコイルＬ_１内で中央コア３１ａにＳ極面を重ねた上部永久磁石３１ｂと、下段トロイダルコイルＬ_２内で下部永久磁石３１ｃのＮ極面に重ねた下端部コア３１ｅと、上段トロイダルコイルＬ_１内で上部永久磁石３１ｂのＮ極面に重ねた上端部コア３１ｄを有する。

【0062】

この実施例９の振動リニアアクチュエータでは実施例８の振動リニアアクチュエータと同様に磁気抵抗の低減が図られている。

【0063】

なお、図３〜図１６の永久磁石３，１８ｂ，１８ｃ，２８ａ，２３，２４，２９ｂ，２９ｃ，３１ｂ，３１ｃの図示極性は逆にしても組み付けても構わない。

【符号の説明】

【0064】

１…振動リニアアクチュエータ
２…円環状ウエイト
３…円環状永久磁石
３ａ…上端面
３ｂ…下端面
４…上部ポールピース板
５…下部ポールピース板
６…上部板バネ
６ａ，７ａ…内周側吊り下げ部
６ｂ，７ｂ…外周側吊り下げ部
６ｃ，６ｄ，７ｃ，７ｄ…渦巻き弾性蔓
７…下部板バネ
８，１８，２８，２９，３１…円柱状コア（鉄心）
９…凹状ケース
１０…端板（エンドプレート）
１０ａ…透孔
１０ｂ…導通突起
１０ｃ…位置決め突片
１１…印刷配線板
１１ａ…切欠き
１２…保護筒体
１３…磁性流体
１４…ゴムダンパ
１５…半月状導電性ゴム
１６…ラバーシート
１７…両面テープ
１７ａ…剥離紙
１８ａ，２９ａ，３１ａ…中央コア
１８ｂ，２９ｂ，３１ｂ…上部永久磁石
１８ｃ，２９ｃ，３１ｃ…下部永久磁石
２０…ケース側構造体
２３…上部環状永久磁石
２３ａ…Ｓ極面
２３ｂ…Ｎ極面
２４…下部環状永久磁石
２５…ポールピース板
２８ａ…中央永久磁石
２８ｂ…上部コア
２８ｃ…下部コア
３０…裏蓋側構造体
３１ｄ…上端部コア
３１ｅ…下端部コア
Ｆ，ｆ_１〜ｆ_３…補強パターン
Ｇ…渡り線
Ｈ，ｈ…中央孔
Ｌ…トロイダルコイル
Ｌ_０…中央トロイダルコイル
Ｌ_１…上段トロイダルコイル
Ｌ_２…下段トロイダルコイル
Ｍ…コイル受けパターン
Ｎ…直縁
Ｐ_１…第１コイル接続パターン
Ｐ_２…第２コイル接続パターン
Ｑ_１…第１端子接続パターン
Ｑ_２…第２端子接続パターン
Ｓ_１，Ｓ_２…スプリング端子
Ｔ_１…第１巻線端末
Ｔ_２…第２巻線端末
Ｗ_０，Ｗ_１′，Ｗ_２′…集中磁束路
Ｗ_１，Ｗ_２…空隙磁路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】