ホーム > 特許ランキング > ミネベアミツミ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023176492
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】振動アクチュエータ及び電子機器
(51)【国際特許分類】
H02K 33/12 20060101AFI20231206BHJP
B06B 1/04 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
H02K33/12
B06B1/04 S
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022088795
(22)【出願日】2022-05-31
(71)【出願人】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】下村 重幸
(72)【発明者】
【氏名】木下 洋輔
【テーマコード（参考）】
5D107
5H633
【Ｆターム（参考）】
5D107AA13
5D107BB08
5D107CC09
5D107DD03
5D107DD12
5D107FF10
5H633BB08
5H633GG02
5H633GG05
5H633GG06
5H633GG09
5H633HH03
5H633HH05
5H633HH16
5H633JA03
5H633JB03
5H633JB04
(57)【要約】
【課題】小型化薄型化が可能な、安定して高出力で振動できる振動アクチュエータ及び電子機器を提供すること。
【解決手段】マグネットと、マグネットの表面及び裏面に固定され中央に開口部を有する一対のヨークとを含む可動積層体と、コイルを有し、一対の弾性支持部を介してコイルの内側で可動積層体を軸方向に往復振動可能な状態で支持する固定体と、筒状部材及び筒状部材に挿入され基端にフランジを有する軸部材を夫々有する一対の接続部と、を有し、一対の接続部は夫々、軸部材の先端が一対のヨークの開口部内でマグネットの前面又は裏面に当接した状態で、軸部材のフランジ及び筒状部材の基端側端面が共に一対の弾性支持部の夫々を挟むことで、可動積層体を、一対の弾性支持部の夫々に接続する。
【選択図】図１
【解決手段】マグネットと、マグネットの表面及び裏面に固定され中央に開口部を有する一対のヨークとを含む可動積層体と、コイルを有し、一対の弾性支持部を介してコイルの内側で可動積層体を軸方向に往復振動可能な状態で支持する固定体と、筒状部材及び筒状部材に挿入され基端にフランジを有する軸部材を夫々有する一対の接続部と、を有し、一対の接続部は夫々、軸部材の先端が一対のヨークの開口部内でマグネットの前面又は裏面に当接した状態で、軸部材のフランジ及び筒状部材の基端側端面が共に一対の弾性支持部の夫々を挟むことで、可動積層体を、一対の弾性支持部の夫々に接続する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マグネットと、前記マグネットの表面及び裏面に固定され中央に開口部を有する一対のヨークとを含む可動積層体と、
コイルを有し、一対の弾性支持部を介して前記コイルの内側で前記可動積層体を軸方向に往復振動可能な状態で支持する固定体と、
筒状部材及び前記筒状部材に挿入され基端にフランジを有する軸部材を夫々有する一対の接続部と、
を有し、
前記一対の接続部は夫々、
前記軸部材の先端が前記一対のヨークの前記開口部内で前記マグネットの前記表面又は前記裏面に当接した状態で、前記軸部材の前記フランジ及び前記筒状部材の基端側端面が共に前記一対の弾性支持部の夫々を挟むことで、前記可動積層体を、前記一対の弾性支持部の夫々に接続する、
振動アクチュエータ。
コイルを有し、一対の弾性支持部を介して前記コイルの内側で前記可動積層体を軸方向に往復振動可能な状態で支持する固定体と、
筒状部材及び前記筒状部材に挿入され基端にフランジを有する軸部材を夫々有する一対の接続部と、
を有し、
前記一対の接続部は夫々、
前記軸部材の先端が前記一対のヨークの前記開口部内で前記マグネットの前記表面又は前記裏面に当接した状態で、前記軸部材の前記フランジ及び前記筒状部材の基端側端面が共に前記一対の弾性支持部の夫々を挟むことで、前記可動積層体を、前記一対の弾性支持部の夫々に接続する、
振動アクチュエータ。
【請求項2】
前記筒状部材の先端側端面は、前記筒状部材に挿入される前記軸部材の先端とともに前記一対のヨークの前記開口部内で前記マグネットの前記表面又は前記裏面に当接する、
請求項１記載の振動アクチュエータ。
請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項3】
前記軸部材の外周面には、前記軸部材の先端から基端に亘って延在する溝部が設けられている、
請求項１記載の振動アクチュエータ。
請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項4】
前記軸部材は、リベットであり前記筒状部材に圧入されている、
請求項１記載の振動アクチュエータ。
請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項5】
前記筒状部材は、前記開口部内に挿入される先端側端面を有する先端部の外径よりも、前記基端側端面を有する基端部の外径の方が大きい、
請求項１記載の振動アクチュエータ。
請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項6】
前記弾性支持部は、平板状の渦巻き型のばねを有する、
請求項１記載の振動アクチュエータ。
請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項7】
請求項１記載の振動アクチュエータを実装した、
電子機器。
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、振動アクチュエータ及びこれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、振動機能を有する電子機器は、振動アクチュエータを駆動してユーザに振動を伝達して体感させることにより、着信を通知したり、操作感や臨場感を向上したりすることができる。電子機器は、例えば、携帯型ゲーム端末、据置型ゲーム機のコントローラー（ゲームパッド）、携帯電話やスマートフォンなどの携帯通信端末、タブレットＰＣなどの携帯情報端末、服や腕などに装着されるウェアラブル端末の携帯できる携帯機器を含む。
【0003】
携帯機器に実装される小型化可能な構造の振動アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に示すように、ページャー等に用いられる振動アクチュエータが知られている。
【0004】
この振動アクチュエータは、一対の板状弾性体を相対向するようにして円筒状の枠体の開口縁部でそれぞれ支持させている。板状弾性体のそれぞれは、一端部を固定体に固定し、他端部を可動体或いは可動する側の部位に固定して配設されている。一対の板状弾性体のうちの一方の渦巻形状の板状弾性体は、一端部である外周部分を枠体の底部に配置し、この外周部分から他端部である中央部分が盛り上がるように形成されている。この中央部分には、磁石を取り付けたヨークが固定され、ヨークは枠体内で支持されている。
【0005】
ヨークは磁石とともに磁界発生体を構成し、この磁界発生体の磁界内に、コイルが他方の板状弾性体に取り付けた状態で配置されている。コイルは、銅線の表面に樹脂を焼き付けたエナメル線を用いて円筒状体に構成され、所謂、自己融着線を用いた空芯コイルであり、配置スペースは小さくなっている。このコイルに発振回路を通じて周波数の異なる電流が切替えて付与されることにより一対の板状弾性体は選択的に共振されて振動を発生し、ヨークは枠体内で枠体の中心線方向で振動する。
【0006】
この振動アクチュエータでは、ヨークと枠体の内周壁との距離よりも磁石とコイル及びヨークとコイル間の距離が大きくなるように構成されている。これにより、外部から衝撃を受けた場合、先にヨークが枠体の内周壁（軟弾性体）に衝突して、ヨークや磁石がコイルに接触してコイルを破損させることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特許第３７４８６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、近年、振動アクチュエータが搭載される製品の小型化や、その製品における設置スペースの狭小化に伴い、振動アクチュエータ自体の小型化が進められている。
【0009】
しかしながら、上記振動アクチュエータの構成では、ヨークと枠体の内壁との距離と、磁石とコイル及びヨークとコイル間の距離との双方の確保とともに、後者の距離を前者の距離よりも大きくする必要があるため、小型化することが困難であった。
【0010】
また、従来の振動アクチュエータでは、可動体は、振動方向の一方側で渦巻形状の板状弾性体に支持されているので、振動方向に対して傾いて振動する虞もあり、振動方向に沿ってより安定して振動させたいという要望があった。
【0011】
本発明の目的は、小型薄型化が可能であり、安定して高出力で振動できる振動アクチュエータ及び電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の振動アクチュエータの一つの態様は、
マグネットと、前記マグネットの表面及び裏面に固定され中央に開口部を有する一対のヨークとを含む可動積層体と、
コイルを有し、一対の弾性支持部を介して前記コイルの内側で前記可動積層体を軸方向に往復振動可能な状態で支持する固定体と、
筒状部材及び前記筒状部材に挿入され基端にフランジを有する軸部材を夫々有する一対の接続部と、
を有し、
前記一対の接続部は夫々、
前記軸部材の先端が前記一対のヨークの前記開口部内で前記マグネットの前記表面又は前記裏面に当接した状態で、前記軸部材の前記フランジ及び前記筒状部材の基端側端面が共に前記一対の弾性支持部の夫々を挟むことで、前記可動積層体を、前記一対の弾性支持部の夫々に接続する構成を採る。
マグネットと、前記マグネットの表面及び裏面に固定され中央に開口部を有する一対のヨークとを含む可動積層体と、
コイルを有し、一対の弾性支持部を介して前記コイルの内側で前記可動積層体を軸方向に往復振動可能な状態で支持する固定体と、
筒状部材及び前記筒状部材に挿入され基端にフランジを有する軸部材を夫々有する一対の接続部と、
を有し、
前記一対の接続部は夫々、
前記軸部材の先端が前記一対のヨークの前記開口部内で前記マグネットの前記表面又は前記裏面に当接した状態で、前記軸部材の前記フランジ及び前記筒状部材の基端側端面が共に前記一対の弾性支持部の夫々を挟むことで、前記可動積層体を、前記一対の弾性支持部の夫々に接続する構成を採る。
【0013】
本発明の電子機器の一つの態様は、
上記構成の振動アクチュエータを実装した構成を採る。
上記構成の振動アクチュエータを実装した構成を採る。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、小型薄型化が可能であり、安定して高出力で振動することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータの縦断面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータにおいてケースを外した駆動ユニットの斜視図である。
【図4】弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図である。
【図6】本実施の形態の振動アクチュエータの軸部材の平面側斜視図である。
【図7】本実施の形態の振動アクチュエータの軸部材の底面側斜視図である。
【図8】軸部材の変形例１を示す斜視図である。
【図9】アウターヨークを外したコイル組立体を示す図である。
【図10】同振動アクチュエータの磁気回路構成を示す模式的に示す図である。
【図11】コイルとマグネットとの相対的な移動状態を示す図である。
【図12】コイルとマグネットとの相対的な移動状態を示す図である。
【図13】可動体全長の構成要素を示す模式図である。
【図14】同振動アクチュエータを実装した電子機器の一例を示す図である。
【図15】同振動アクチュエータを実装した電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
＜実施の形態１＞
［振動アクチュエータの全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータの縦断面図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータにおいてケースを外した駆動ユニットの斜視図である。また、図３は、図２に示す駆動ユニットの平面図であり、図４は、弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図であり、図５は、図４の分解斜視図である。
［振動アクチュエータの全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータの縦断面図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータにおいてケースを外した駆動ユニットの斜視図である。また、図３は、図２に示す駆動ユニットの平面図であり、図４は、弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図であり、図５は、図４の分解斜視図である。
【0018】
なお、本実施の形態における「上」側、「下」側は、理解しやすくするために便宜上付与したものであり、振動アクチュエータにおける可動体の振動方向の一方、他方を意味する。すなわち、振動アクチュエータが電子機器（図１４及び図１５参照）に搭載される際には上下が逆になっても左右になっても構わない。
【0019】
本実施の形態１に係る振動アクチュエータ１は、携帯型ゲーム端末機器（例えば、図１４に示すゲームコントローラＧＣ）等の電子機器に振動発生源として実装され、電子機器の振動機能を実現する。この電子機器としては、スマートフォン等の携帯機器（例えば、図１５に示す携帯端末Ｍ）も含む。振動アクチュエータ１は、携帯型ゲーム端末機器或いは、携帯機器等の各機器に実装され、駆動することにより振動して、ユーザに対して着信を通知したり、操作感や臨場感を与えたりする。
【0020】
本実施の形態の振動アクチュエータ１は、図１及び図２に示すように、中空のケース１０内に、可動体２０を、ケース１０の軸方向（上下方向）を振動方向として、上下端面間で振動可能に収容している。ケース１０内部の可動体２０が振動することにより、振動アクチュエータ１自体が振動体として機能する。
【0021】
振動アクチュエータ１は、マグネット３０、一対のヨーク４１、４２及び一対の接続部２１、２３と有する可動体２０と、一対のコイル６１、６２を有する固定体５０と、弾性支持部８１、８２と、を有する。可動体２０は、一対の弾性支持部８１、８２を介して、固定体５０に対して往復動自在に支持されている。
【0022】
振動アクチュエータ１においてコイル６１、６２、マグネット３０、第１ヨーク４１及び第２ヨーク４２は、アウターヨーク５８とともに、可動体２０を振動させる磁気回路を構成する。振動アクチュエータ１は、電源供給部（例えば、図１４及び図１５に示す駆動制御部２０３）からコイル６１、６２が通電されることで、コイル６１、６２とマグネット３０とが協働して、ケース１０内で、可動体２０が振動方向に往復移動する。
【0023】
本実施の形態の振動アクチュエータ１では、可動体２０は、コイルボビン部５２に保持されたコイル６１、６２の内側で、可動体２０との間に配置されるボビン本体部（コイル保護壁部）５２２により、コイル６１、６２の軸方向、つまり、振動方向で往復移動する。コイル６１、６２の軸方向は、可動体２０の振動方向であり、マグネット３０の着磁方向であり、コイルボビン部５２の軸方向でもある。
【0024】
可動体２０は、振動していない非振動（非駆動）時において、弾性支持部８１、８２を介して、振動方向の長さの中心が、コイルボビン部５２の振動方向の長さの中心と、可動体２０の軸方向と直交する方向で、所定間隔をあけて対向するように配置される。
【0025】
このとき、可動体２０は、コイルボビン部５２のボビン本体部５２２に接触しないように、コイル６１、６２との間で釣り合う位置に位置することが望ましい。本実施の形態では、マグネット３０および第１及び第２ヨーク４１、４２における振動方向の長さの中心が、上下で離間するコイル６１、６２間の振動方向の長さの中心と、振動方向と直交する方向で対向する位置に配置されることが好ましい。なお、ボビン本体部５２２と可動体２０の間に、磁性流体が介在するようにしてもよい。
【0026】
振動アクチュエータ１は、本実施の形態では、図１及び図２に示すように、ケース本体１１及び蓋部１２を有するケース１０内に、駆動ユニット１３を有する。駆動ユニット１３は、コイル６１、６２、コイルボビン部５２、可動体２０及び弾性支持部８１、８２を有する。
【0027】
＜可動体２０＞
可動体２０は、固定体５０の筒状のコイルボビン部５２の内側で、上下端部で接続された弾性支持部８１、８２により、コイルボビン部５２の内側面（ボビン本体部５２２の内周面５２２ａ）に沿って、往復移動可能に支持される。言い換えれば、可動体２０は、振動アクチュエータ１内において、蓋部１２と底部１１４が対向する方向に往復移動可能に支持されている。可動体２０は、図３に示す駆動ユニット１３に設けられる。
可動体２０は、固定体５０の筒状のコイルボビン部５２の内側で、上下端部で接続された弾性支持部８１、８２により、コイルボビン部５２の内側面（ボビン本体部５２２の内周面５２２ａ）に沿って、往復移動可能に支持される。言い換えれば、可動体２０は、振動アクチュエータ１内において、蓋部１２と底部１１４が対向する方向に往復移動可能に支持されている。可動体２０は、図３に示す駆動ユニット１３に設けられる。
【0028】
可動体２０は、図１、図４及び図５に示すように、マグネット３０、一対のヨーク４１、４２及び一対の接続部２１、２３（筒状部材２２、２４、軸部材２６、２８）を有する。本実施の形態では、マグネット３０を可動体２０の中央に有する。
【0029】
可動体２０では、マグネット３０を中心に振動方向の両側（図１～図５に示す上下方向）に向かってそれぞれ第１及び第２ヨーク４１、４２が積層され、一対のヨーク（第１及び第２ヨーク４２）に接続部２１、２３が連設されている。なお、マグネット３０及び一対のヨーク（第１ヨーク４１、第２ヨーク４２）は、積層して固定される可動積層体１５（図４及び図５参照）を構成する。
【0030】
可動体２０では、マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２の外周面２０ａがボビン本体部５２２の内周面５２２ａの内側で所定間隔を空けて対向されている。
【0031】
可動体２０が振動方向に移動する際には、外周面２０ａが内周面５２２ａに沿って接触することなく往復移動する。
【0032】
＜マグネット３０＞
マグネット３０は、振動方向に着磁される。マグネット３０は、本実施の形態では円盤状に形成され、振動方向で離間する表裏面３０ａ、３０ｂがそれぞれ異なる極性を有している。マグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂは、コイル６１、６２の軸の延在方向で離間する２つの着磁面である。
マグネット３０は、振動方向に着磁される。マグネット３０は、本実施の形態では円盤状に形成され、振動方向で離間する表裏面３０ａ、３０ｂがそれぞれ異なる極性を有している。マグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂは、コイル６１、６２の軸の延在方向で離間する２つの着磁面である。
【0033】
マグネット３０は、コイル６１、６２（詳細は後述する）に対して、コイル６１、６２の径方向内側で間隔を空けて位置するように配置される。ここで、「径方向」とは、コイル６１、６２の軸に直交する方向であり、振動方向と直交する方向でもある。この径方向における「間隔」は、ボビン本体部５２２を含むコイル６１，６２と、マグネット３０との間の間隔であり、可動体２０の振動方向に互いに接触することなく移動可能な間隔とする。すなわち、本実施の形態では、「間隔」とは、ボビン本体部５２２とマグネット３０との間の所定間隔を意味している。
【0034】
マグネット３０は、本実施の形態では、径方向外側で、ボビン本体部５２２の中心と、対向するように配置されている。なお、マグネット３０は、コイル６１、６２の内側で、コイル６１、６２の軸の延在方向に２つの着磁面をそれぞれ向けて配置されるものであれば、筒状、板形状等のように円盤状以外の形状であってもよい。また、マグネット３０の軸方向の中心が、可動体２０の軸方向の中心と一致することが望ましい。
【0035】
マグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂには、それぞれ第１及び第２ヨーク４１、４２が設けられている。
【0036】
＜一対のヨーク（第１ヨーク４１及び第２ヨーク４２）＞
第１及び第２ヨーク４１、４２は、磁性体であり、ヨークとして機能し、マグネット３０、コイル６１、６２ともに磁気回路を構成する。第１及び第２ヨーク４１、４２は、マグネット３０とともに可動体側磁気回路を構成する。第１及び第２ヨーク４１、４２は、マグネット３０の磁束を集中させて、漏らすことなく効率良く流し、マグネット３０とコイル６１、６２間に流れる磁束として効果的に分布させる。
第１及び第２ヨーク４１、４２は、磁性体であり、ヨークとして機能し、マグネット３０、コイル６１、６２ともに磁気回路を構成する。第１及び第２ヨーク４１、４２は、マグネット３０とともに可動体側磁気回路を構成する。第１及び第２ヨーク４１、４２は、マグネット３０の磁束を集中させて、漏らすことなく効率良く流し、マグネット３０とコイル６１、６２間に流れる磁束として効果的に分布させる。
【0037】
また、第１及び第２ヨーク４１、４２は、磁気回路の一部としての機能の他、可動体２０において、可動体２０の本体部分としての機能、筒状部材２２、２４を固定する機能及び、ウェイトとしての機能を有する。加えて、第１及び第２ヨーク４１、４２は、可動体２０において軸部材２６、２８を直接マグネット３０に当接させる機能を有する。
【0038】
第１及び第２ヨーク４１、４２は、本実施の形態では、マグネット３０と同表面形状を有する円環平板状に形成されている。第１及び第２ヨーク４１、４２は、外周面がマグネットの外周面の中央の面の外周と同じ径の外周となるようにマグネット３０に固定され、マグネットの外周面とともに可動体２０の外周面２０ａを構成する。
【0039】
第１及び第２ヨーク４１、４２は、本実施の形態では同様に形成された同じ部材であり、本実施の形態では、マグネット３０を中心に、マグネット３０を挟むようにマグネットの上下に対称に設けられている。なお、第１及び第２ヨーク４１、４２は、マグネット３０に吸引されるとともに、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤もしくは嫌気性接着剤によりマグネット３０に固定される。
【0040】
第１及び第２ヨーク４１、４２のそれぞれの中央部には、上下の一対の接続部２１、２３の一部が嵌合する開口部である嵌合口４１１、４２１が設けられている。嵌合口４１１、４２１内には、一対の接続部２１、２３の一部として、上下の筒状部材（スリーブ）２２、２４及び第１及び第２軸部材２６、２８のピン本体２６２、２８２が挿入により配置されている。
【0041】
第１及び第２ヨーク４１、４２は、嵌合口４１１、４２１で、接続部２１、２３（上下の筒状部材２２、２４及び軸部材２６、２８）のそれぞれの軸を可動体２０の中心軸（弾性支持部８１、８２の中心軸）上に位置させて、接続部２１、２３を支持している。嵌合口４１１、４２１は、第１及び第２ヨーク４１、４２における開口度合いを調整して、接続部２１、２３との相互の重さを調整して、可動体２０自体の重さを調整し、好適な振動出力を設定できる。また、第１及び第２ヨーク４１、４２に、周方向で所定間隔を空けて孔部を形成して重量調整部とすることにより、可動体２０の重量を調整できる。
【0042】
本実施の形態では、第１及び第２ヨーク４１、４２は、可動体２０の非振動時において、コイル６１、６２の内側（径方向内側）で、コイル６１、６２の軸方向と直交する方向で、コイル６１、６２の内周面とそれぞれに対向するように位置している。
【0043】
第１及び第２ヨーク４１、４２において、マグネット３０の上側の第１ヨーク４１の上面の高さ位置が、上側のコイル６１の高さ方向（上下方向）の中心の位置と対向することが好ましい。加えて、マグネット３０の下側の第２ヨーク４２の下面の高さ位置が、下側のコイル６２の高さ方向（上下方向）の中心の位置と対向することが好ましい。
【0044】
＜一対の接続部２１、２３（筒状部材２２、２４、軸部材２６、２８）＞
一対の接続部２１、２３は、可動体２０（具体的には、可動積層体１５）を弾性支持部８１、８２に接続する。一対の接続部２１、２３は、筒状部材２２、２４と、軸部材２６、２８とを夫々有する。接続部２１は、筒状部材２２及び第１軸部材２６により弾性支持部８１に接続され、接続部２３は、筒状部材２４及び第２軸部材２８により弾性支持部８２に接続される。一対の接続部２１、２３は、例えば銅焼結等の金属により形成されることが好ましい。
一対の接続部２１、２３は、可動体２０（具体的には、可動積層体１５）を弾性支持部８１、８２に接続する。一対の接続部２１、２３は、筒状部材２２、２４と、軸部材２６、２８とを夫々有する。接続部２１は、筒状部材２２及び第１軸部材２６により弾性支持部８１に接続され、接続部２３は、筒状部材２４及び第２軸部材２８により弾性支持部８２に接続される。一対の接続部２１、２３は、例えば銅焼結等の金属により形成されることが好ましい。
【0045】
＜筒状部材２２、２４＞
筒状部材２２、２４は、可動体側磁気回路を含む可動積層体１５を弾性支持部８１、８２に固定する機能を有するとともに、可動体２０のウェイトとしての機能を有する。筒状部材２２、２４は、マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２を挟むように対象に設けられ、可動体２０の振動出力を増加させている。
筒状部材２２、２４は、可動体側磁気回路を含む可動積層体１５を弾性支持部８１、８２に固定する機能を有するとともに、可動体２０のウェイトとしての機能を有する。筒状部材２２、２４は、マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２を挟むように対象に設けられ、可動体２０の振動出力を増加させている。
【0046】
筒状部材２２、２４は、本実施の形態では、可動体２０の中心軸に沿って配置される筒状の軸状体であり、第１及び第２ヨーク４１、４２と、弾性支持部８１、８２との間に介設される。
【0047】
筒状部材２２、２４は、貫通する貫通孔２２６、２４６を有している。なお、筒状部材２２、２４は、貫通孔２２６、２４６内に軸部材２６、２８が挿入される。
【0048】
筒状部材２２、２４は、本実施の形態では、同形状に形成され、筒状部材２２、２４の先端側端面を有する挿入筒部２２２、２４２と、接合筒部（ばね挟持筒部）２２４、２４４とを有する。これら挿入筒部２２２、２４２と接合筒部２２４、２４４とが、それぞれ振動方向（具体的には上下方向）に連設されている。
【0049】
挿入筒部２２２、２４２は、筒状部材２２、２４の先端部を含み、嵌合口４１１、４２１に挿入される。挿入筒部２２２、２４２は、筒状部材２２、２４の「先端部」に相当する部位としてもよい。また、接合筒部２２４、２４４は、筒状部材２２、２４の基端部を含む構成であり、接合筒部２２４、２４４は、筒状部材２２、２４の「基端部」に相当する部位としてもよい。
【0050】
挿入筒部２２２、２４２は、それぞれ第１及び第２ヨーク４１、４２に接合する。具体的には、挿入筒部２２２、２４２は、他端部側を第１及び第２ヨーク４１、４２の嵌合口４１１、４２１にそれぞれ挿入して内嵌されている。
【0051】
本実施の形態では、筒状部材２２、２４は、第１及び第２ヨーク４１、４２に圧入により固定されている。筒状部材２２、２４は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤や嫌気性接着剤を用いた接着により第１及び第２ヨーク４１、４２に、固定されてもよく、また、圧入と接着剤とを併用してもよい。
【0052】
接合筒部２２４、２４４は、筒状部材２２、２４において基端側端面を有する基端部を構成し、挿入筒部２２２、２４２の外径よりも外径が大きい。これにより、フランジ２６４、２８４とで、弾性支持部８１、８２の内周部８０２を挟持する際の接触面積、つまり内周部８０２を挟持する面積を大きくでき、接続部２１、２３と弾性支持部８１、８２とを強固に接合できる。
【0053】
上側の接合筒部２２４は、可動体２０の振動方向の一方の端部、つまり、可動体２０の上側の端部を構成する。接合筒部２２４には、弾性支持部８１である上側板ばねの内径側の端部（他端部）である内周部８０２が重ねられて接合されている。接合筒部２２４は、筒状部材２２において、挿入筒部２２２の基端部（図では上側部分）に、第１及び第２ヨーク４１、４２と軸方向で離間して対向して設けられている。その基端側端面で、軸部材２６とともに内周部８０２に接合されている。
【0054】
一方、下側の接合筒部２４４は、可動体２０の振動方向の他方の端部、つまり、可動体２０の下側の端部を構成する。接合筒部２４４には、弾性支持部８２である下側板ばねの内径側の端部である内周部８０２が重ねられて接合されている。
接合筒部２４４は、筒状部材２４において、挿入筒部２４２の基端部（図では下側部分）に、第１及び第２ヨーク４１、４２と軸方向で離間して対向して設けられている。その基端側端面で、軸部材２８とともに内周部８０２に接合されている。なお、弾性支持部８１の詳細な説明については、弾性支持部８２とともに後述する。
接合筒部２４４は、筒状部材２４において、挿入筒部２４２の基端部（図では下側部分）に、第１及び第２ヨーク４１、４２と軸方向で離間して対向して設けられている。その基端側端面で、軸部材２８とともに内周部８０２に接合されている。なお、弾性支持部８１の詳細な説明については、弾性支持部８２とともに後述する。
【0055】
＜一対の軸部材（第１軸部材２６及び第２軸部材２８）＞
第１及び第２軸部材２６、２８は、弾性支持部８１、８２と可動体２０とを、可動体２０の振動により外れないように強固に固定する。
第１及び第２軸部材２６、２８は、弾性支持部８１、８２と可動体２０とを、可動体２０の振動により外れないように強固に固定する。
【0056】
第１及び第２軸部材２６、２８は、筒状部材２２，２４を貫通して可動体２０の中央のマグネット３０に当接する。第１及び第２軸部材２６、２８は、弾性支持部８１、８２から可動体２０の中央のマグネット３０までの距離を維持しつつ、筒状部材２２、２４とともに、弾性支持部８１、８２を可動体２０に固定する。
【0057】
図６は、本実施の形態に係る振動アクチュエータの第１軸部材の平面側斜視図であり、図７は、同第１軸部材の底面側斜視図である。なお、第２軸部材２８は、第１ばねと同様に形成されているので、図６及び図７に示す第１軸部材２６の説明とともに、第２軸部材２８を説明する。
【0058】
第１及び第２軸部材２６、２８は、マグネット３０を挟み振動方向で対称に配置される。第１及び第２軸部材２６、２８は、例えば、銅焼結からなる金属等により形成されている。なお、第１及び第２軸部材２６、２８は、弾性支持部８１、８２を筒状部材２２、２４に固定できれば、金属の他、樹脂等やどのような材料により形成されてもよい。第１及び第２軸部材２６、２８は、例えば、筒状部材２２、２４に圧入固定されるリベットであり、銅焼結によりなるリベットである場合、同じ材料で筒状部材２２、２４を構成すれば強固に接合できる。
【0059】
第１及び第２軸部材２６、２８は、それぞれ、先端２６３、２８３を有する軸状のピン本体（軸部材）２６２、２８２と、ピン本体２６２、２８２の基端部に径方向外側に張り出して設けられたフランジ２６４、２８４とを有する。
【0060】
ピン本体２６２、２８２は、接合筒部２２４、２４４に重ねて配置された内周部８０２を挿通した状態で、接合筒部２２４、２４４の貫通孔２２６、２４６（筒状部材２２、２４の貫通孔）にそれぞれ挿入されて固定される。ピン本体２６２、２８２は、筒状部材２２、２４にどのように固定されてもよい。ピン本体２６２、２８２は、筒状部材２２、２４に、圧入により止着されている。なお、ピン本体２６２、２８２は、「軸部材」を構成する。
【0061】
ピン本体２６２、２８２は、フランジ２６４、２８４とともに、マグネット３０からフランジ２６４、２８４、つまり可動体２０の両端までの長さを構成する。ピン本体２６２、２８２の先端２６３、２８３がマグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂに当接している。
【0062】
言い換えれば、ピン本体２６２は、筒状部材２２の長さ＋弾性支持部８１の厚みの長さを含み、ピン本体２８２は、筒状部材２４の長さ＋弾性支持部８２の厚みの長さを含む。
【0063】
フランジ２６４、２８４は、接合筒部２２４、２４４の上下に位置する弾性支持部８１、８２の内周部８０２の上下に、配置されている。
【0064】
フランジ２６４、２８４は、第１及び第２軸部材２６、２８の基端部に含まれ、筒状部材２２、２４の基端側端面とで、一対の弾性支持部８１、８２の夫々を挟み、可動積層体１５を、一対の弾性支持部８１、８２の夫々に接続している。
【0065】
ピン本体２６２、２８２のそれぞれの外周面には軸方向に沿って先端に至るスリット２６８、２８８が設けられている。スリット２６８、２８８は、ピン本体２６２、２８２の外周面に溝状に形成され、ピン本体２６２、２８２の先端から基端まで延在する。
【0066】
スリット２６８、２８８は、ピン本体２６２、２８２を接合筒部２２４、２４４の貫通孔２２６、２４６内に圧入する際に、貫通孔２２６、２４６内のエアを外部に排出する（抜く）ことができる。なお、フランジ２６４、２８４の裏面にはピン本体２６２、２８２の周囲を囲むように環状溝２６９が形成されている。環状溝２６９は、スリット２６８、２８８と連通している。
【0067】
フランジ２６４、２８４は、接合筒部２２４、２４４とで、それぞれ弾性支持部８１、８２の内周部８０２を挟持して、弾性支持部８１、８２を可動体２０に強固に止着している。
【0068】
なお、弾性支持部８１、８２の内周部８０２と、接合筒部２２４、２４４及びフランジ２６４、２８４のうちの少なくとも一方とは、溶接、接着等で接合されてよく、更には溶接、接着、または、カシメを組み合わせて接合されてもよい。接合筒部２２４、２４４において内周部８０２に面する部分には溝が設けられ、溶接、接着の際に使用する材料が貯留し、接合筒部２２４、２４４自体を内周面８０２に互いに強固に接合するように構成されている。
【0069】
なお、筒状部材２２、２４は、磁性材料により構成されてもよいが、非磁性材料により構成されることが望ましい。筒状部材２２、２４が非磁性材料であれば、第１ヨーク４１からの磁束が上方に流れることがないとともに、第２ヨーク４２からの磁束が下方に流れることがなく、効率良く第１及び第２ヨーク４１、４２の外周側に位置するコイル６１、６２側に流すことができる。
【0070】
図８は、軸部材の変形例１を示す斜視図である。図８に示す変型例１としての筒状部材３６は、第１及び第２軸部材２６、２８と同様に、軸状のピン本体３６２と、ピン本体３６２の基端部で径方向外側に張り出すフランジ３６４と、スリット３６８と、を有する。スリット３６８は、スリット２６８と同様の機能を有する。
【0071】
ピン本体３６２は、可撓性有し、変形可能に形成され、筒状部材２２、２４の貫通孔２２６、２４６に挿入された際に変形し、内嵌する錐台部３６２ａを有する。
【0072】
錐台部３６２ａは、基端部に、先端側から基端側に向かって外径が漸次大きくなるように形成されている。筒状部材３６は、全体を樹脂等の可撓性を有する部材により形成され、ピン本体３６２が筒状部材２２、２４の貫通孔２２６、２４６に挿入された際に錐台部３６２ａが変形して貫通孔２２６、２４６内で嵌まる。これにより、筒状部材３６は、振動アクチュエータ１において、第１及び第２軸部材２６、２８に換えて、より弾性支持部８１、８２を強固に可動体２０に固定することができる。
【0073】
＜固定体５０＞
固定体５０は、コイル６１、６２を保持するとともに、コイル６１、６２の径方向内側で、可動体２０を、弾性支持部８１、８２を介して振動方向（コイル軸方向、可動体２０の軸方向）に移動自在に支持する。
固定体５０は、コイル６１、６２を保持するとともに、コイル６１、６２の径方向内側で、可動体２０を、弾性支持部８１、８２を介して振動方向（コイル軸方向、可動体２０の軸方向）に移動自在に支持する。
【0074】
固定体５０は、ケース１０、コイル６１、６２、コイルボビン部５２、及びアウターヨーク５８を有する。
【0075】
図９は、アウターヨーク５８を外したコイル組立体Ｋを示す図である。
コイル６１、６２とコイルボビン部５２とによりコイル組立体Ｋは構成されている。本実施の形態では、コイル組立体Ｋに、弾性支持部８１、８２を介した可動体２０及びケース１０等の振動を発生させる構成要素が略全て接続されることにより、振動アクチュエータ１は構成されている。
コイル６１、６２とコイルボビン部５２とによりコイル組立体Ｋは構成されている。本実施の形態では、コイル組立体Ｋに、弾性支持部８１、８２を介した可動体２０及びケース１０等の振動を発生させる構成要素が略全て接続されることにより、振動アクチュエータ１は構成されている。
【0076】
コイルボビン部５２は、外周面に巻回されるコイル６１、６２を保持し、内周面５２２ａでマグネット３０を囲み、マグネット３０を有する可動体２０の移動を案内する。
【0077】
コイルボビン部５２は、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙ ｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ；ＰＢＴ）等の樹脂により形成された筒状体である。コイルボビン部５２は、本実施の形態では、難燃性の高いベークライト等のフェノール樹脂を含む素材で構成される。
【0078】
コイルボビン部５２が、フェノール樹脂を含む素材で構成されることにより、難燃性が高まり、保持するコイル６１、６２に電流が流れた際にジュール熱により発熱しても、駆動の際の安全性の向上を図ることができる。また、寸法精度が高まり、コイル６１、６２の位置精度が高まるため、振動特性のばらつきを低減出来る。
【0079】
コイルボビン部５２は、筒状のボビン本体部５２２と、ボビン本体部５２２の外周から放射方向に突出する中央フランジ部５２６及びフランジ部５２７、５２８と、端子絡げ部（コイル結線部）５３と、可動範囲形成部５４とを有する。
【0080】
コイルボビン部５２には、コイル６１、６２が巻回される。このコイル６１、６２は、アウターヨーク５８により覆われる。なお、端子絡げ部（コイル結線部）５３は、便宜上、端子絡げ部（コイル結線部）５３－１、５３－２と図示して説明することもある。
【0081】
ボビン本体部５２２は、内側に配置される可動体２０の駆動時におけるコイル６１、６２への衝突を保護する保護壁部として機能している。ボビン本体部５２２の厚みは、移動する可動体２０が接触しても，外周側のコイル６１、６２に何ら影響を与えない強度をする厚みである。
【0082】
ボビン本体部５２２の外周側には、中央フランジ部５２６と各フランジ部５２７、５２８間（コイル取付部５２ｂ、５２ｃ）で、コイル６１、６２が、配置されている。コイル６１、６２は、可動体２０の第１及び第２ヨーク４１、４２の外周面（マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２の外周面）を囲むように、コイル軸方向に並んで配置されている。
【0083】
具体的には、ボビン本体部５２２の外周面には、中央フランジ部５２６とフランジ部５２７、５２８に仕切られ、且つ、外周側に径方向外側に開口する凹状のコイル取付部５２ｂ、５２ｃが設けられている。
【0084】
端子絡げ部５３は、図９に示すように、コイル６１、６２のコイル巻線を絡げて、外部機器と接続するコネクタ結線部として機能する。端子絡げ部５３を介してコイル６１、６２と外部機器とが接続され、コイル６１、６２とコイル６１、６２に電力が供給される。
【0085】
端子絡げ部５３は、ボビン本体部５２２の外周部分に突設された導電性を有する部材である。端子絡げ部５３は、本実施の形態ではボビン本体部５２２の外周において振動方向の中心に配置される中央フランジ部５２６の外周面に圧入される。これにより、端子絡げ部５３は、中央フランジ部５２６の外周面から突出するように設けられている。
【0086】
フランジ部５２７、５２８は、ボビン本体部５２２の軸方向（本実施の形態では振動方向であり、上下方向でもある）で離間する両端部に設けられ、コイルボビン部５２の上下端部を構成する。
【0087】
フランジ部５２７、５２８は、中央フランジ部５２６から離間する方向側の端部（本実施の形態では上下端部）で、弾性支持部８１、８２が固定される。
【0088】
可動範囲形成部５４は、コイルボビン部５２の上下端部に設けられ、ケース１０内にコイルボビン部５２を収容した際に、ケース１０の蓋部１２及び底部１１４と、可動体２０との間の振動範囲を形成する。
【0089】
可動範囲形成部５４は、フランジ部５２７、５２８のそれぞれから振動方向（上下方向）に突設された突状辺部である。可動範囲形成部５４は、フランジ部５２７、５２８の円環状の上下の開口端面（それぞれ「上端面、下端面」とも称する）５２７ａ、５２８ａにおいて、所定間隔を空けて設けられている。環状の上端面５２７ａは、一方側の開口端面であり、下端面５２８ａは、他方側の開口端面を意味している。
【0090】
フランジ部５２７は、一方側の開口端面に、振動方向に突出する突起状の可動範囲形成部５４を有する。一方の開口端面は、可動範囲形成部５４を介して蓋部１２を受ける天面受部として機能する。フランジ部５２８は、他方の開口端面に、振動方向に突出する突起状の可動範囲形成部５４を有する。他方の開口端面は、可動範囲形成部５４を介して底部１１４を受ける底面受部として機能する。
【0091】
また、可動範囲形成部５４は、図１～図３に示すように、弾性支持部８１、８２に設けられた位置決め溝８０８に嵌合して、弾性支持部８１、８２の径方向の位置決めを行う。可動範囲形成部５４（図１及び図９参照）は、径方向の所定の厚みと、径方向よりも長い周方向の長さとを有する軸方向から見て円弧状に形成されている。この可動範囲形成部５４の形状に対応して位置決め溝８０８も形成されている。
【0092】
本実施の形態では、可動範囲形成部５４は、位置決め溝８０８に嵌合することにより、弾性支持部８１、８２の径方向及び周方向の移動を規制して、コイルボビン部５２に対する弾性支持部８１、８２の位置決めを行っている。
【0093】
可動範囲形成部５４を位置決め溝８０８に嵌合することにより、駆動ユニット１３の各個体において、弾性支持部８１、８２の取付位置をコイルボビン部５２に対して一律に設定して、コイルボビン部５２に対する弾性支持部８１、８２の安定した位置出しを行うことができる。
【0094】
これにより、弾性支持部８１、８２は、複数の構成部品を介して固定体側に固定されることがない。これにより、部品公差に影響されにくい構造で、回転するような周方向及び径方向への移動が規制され、製品として、弾性支持部８１、８２のバラツキを抑制し、安定した特性を実現できる。
【0095】
可動範囲形成部５４は、コイルボビン部５２の軸を中心に等間隔に間を空けて設けられている。可動範囲形成部５４は、本実施の形態では、コイルボビン部５２の軸を中心に等間隔を空けて３か所設けられているが、弾性支持部８１、８２を位置決めできる個数であれば、いくつ設けられていてもよい。
【0096】
また、３か所の可動範囲形成部５４で、位置決め溝８０８を介して、弾性支持部８１、８２のそれぞれを受けている。これにより、コイルボビン部５２内への可動体２０の挿入時の引っ掛かりや摩擦を低減し、組立性良く、可動体２０及びコイルボビン部５２の位置出しを容易に行うことができる。
【0097】
コイルボビン部５２は、上下端面の可動範囲形成部５４を、蓋部１２の縁部と、底部１１４の縁部とに当接させた状態で、ケース１０に収容され、蓋部１２の縁部と底部１１４の縁部とに固定される。
【0098】
フランジ部５２７、５２８は、アウターヨーク５８に係合する、アウターヨーク位置出し用の位置決め係合部５２９（図２参照）を有する。位置決め係合部５２９は、フランジ部５２７、５２８の外周部、つまり、コイルボビン部５２の外径部に設けられ、アウターヨーク５８を、コイル６１、６２を囲む位置に位置させる。
【0099】
位置決め係合部５２９は、アウターヨーク５８の被係合部５８９と係合する。位置決め係合部５２９は、本実施の形態では、それぞれのフランジ部５２７、５２８の外周部において、中央フランジ部５２６側に開口する凹状の溝であり、凸状の被係合部５８９と係合する。
【0100】
これら位置決め係合部５２９と被係合部５８９との係合により、コイルボビン部５２に巻回されるコイル６１、６２に対してアウターヨーク５８をずれること無く配置して、安定した磁気特性を得ることができる。
【0101】
なお、中央フランジ部５２６及び各フランジ部５２７、５２８の同一外径の外周面に、接着部を設け、接着部を介して、中央フランジ部５２６及び各フランジ部５２７、５２８にアウターヨーク５８を固着してもよい。これにより、さらに安定した振動特性を実現できる。
【0102】
＜コイル＞
コイル６１、６２は、振動アクチュエータ１において、コイル６１，６２の軸方向（マグネット３０の着磁方向）を振動方向として、マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２とともに、振動アクチュエータ１の駆動源の発生に用いられる。コイル６１、６２は、駆動時（振動時）に通電されて、マグネット３０とともにボイスコイルモータを構成する。
コイル６１、６２は、振動アクチュエータ１において、コイル６１，６２の軸方向（マグネット３０の着磁方向）を振動方向として、マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２とともに、振動アクチュエータ１の駆動源の発生に用いられる。コイル６１、６２は、駆動時（振動時）に通電されて、マグネット３０とともにボイスコイルモータを構成する。
【0103】
コイル取付部５２ｂ、５２ｃには、コイル６１、６２が配置され、コイル６１、６２は、本実施の形態では、第１及び第２ヨーク４１、４２に対して振動方向と直交する方向で対向する位置に配置されている。
【0104】
コイル６１、６２は、コイルボビン部５２に、コイル軸方向（振動方向）の長さの中心位置が、可動体２０の振動方向の長さの中心位置（マグネット３０の振動方向の中心位置）と、振動方向で略同じ位置（同じ位置も含む）となるように、保持されている。なお、本実施の形態のコイル６１、６２は、互いに逆方向に巻回されて構成され、通電時に逆方向に電流が流れるように構成されている。
【0105】
コイル６１、６２のそれぞれの端部は、中央フランジ部５２６の端子絡げ部５３に絡げて接続されている。コイル６１、６２は、端子絡げ部５３を介して、電源供給部（例えば、図１４及び図１５に示す駆動制御部２０３）に接続される。例えば、コイル６１、６２のそれぞれの端部は、交流供給部に接続され、交流供給部からコイル６１、６２に交流電源（交流電圧）が供給される。これにより、コイル６１、６２はマグネットとの間に、互いの軸方向で互いに接離方向に移動可能な推力を発生できる。
【0106】
コイル６１、６２のコイル軸は、コイルボビン部５２の軸、或いは、マグネット３０の軸と同軸上に配置されることが好ましい。
【0107】
コイル６１、６２は、コイルボビン部５２の外側から、コイル取付部５２ｂ、５２ｃに、コイル線を巻き付けることにより円筒状に形成されている。この構成により、コイル６１、６２を有するコイルボビン部５２は、コイル６１、６２の円筒状体をそれぞれ維持するために、コイルを自己融着線を用いずに組み立てることができる。つまり、コイルとして空芯コイルを用いる必要がないので、コイル６１、６２自体の低コスト化、ひいては、振動アクチュエータ全体を低コスト化できる。
【0108】
また、コイル６１、６２は、ケース１０の内側で、外周面をアウターヨーク５８により囲まれ、コイル取付部内で封止され、コイル取付部内で接着等により固定される。本実施の形態ではコイル６１、６２は、ボビン本体部５２２、中央フランジ部５２６及び各フランジ部５２７、５２８の全てに接着により固定される。よって、コイル６１、６２はコイルボビン部５２との接合強度を大きくすることができ、大きな衝撃が加わる場合でも、可動体がコイルと直接接触する構成と比較して、コイル６１、６２が破損することがない。
【0109】
アウターヨーク５８は、コイルボビン部５２の外周面を囲み、コイル６１、６２を径方向外側で覆う位置に配置される筒状の磁性体である。アウターヨーク５８は、コイルボビン部５２の端子引出部９０及び位置決め係合部５２９を介してコイルボビン部５２に位置決めされる。本実施の形態では、端子引出部９０は、アウターヨーク５８の開口部５８２に篏合する。これにより、端子引出部９０は、アウターヨーク５８の回転止めとして機能する。アウターヨーク５８は、コイル６１、６２とともに固定体側磁気回路を構成し、可動体側磁気回路、つまり、マグネット３０及び第１及び第２ヨーク４１、４２とともに構成する磁気回路において、振動アクチュエータ１の外部への漏れ磁束を防止する。
【0110】
アウターヨーク５８は、アウターヨーク５８の振動方向の長さの中心を、内側に配置されるマグネット３０の振動方向の中心と同じ高さとなる位置となるように配置されている。このアウターヨーク５８のシールド効果により、振動アクチュエータの外側への漏えい磁束の低減を図ることができる。
【0111】
また、アウターヨーク５８は、磁気回路において、推力定数を大きくして電磁変換効率を高めることができる。アウターヨーク５８は、マグネット３０の磁気吸引力を利用して、マグネット３０とともに磁気ばねとしての機能を有する。磁気ばねは、弾性支持部８１、８２を機械バネにした際の応力を低下させることができ、弾性支持部８１、８２の耐久性を向上させることができる。
【0112】
＜弾性支持部８１、８２＞
弾性支持部８１、８２は、可動体２０を固定体５０に対して振動方向に往復移動自在に支持する。
弾性支持部８１、８２は、可動体２０を固定体５０に対して振動方向に往復移動自在に支持する。
【0113】
弾性支持部８１、８２は、可動体２０の振動方向で、可動体２０を挟み、且つ、可動体２０と固定体５０との双方に振動方向と交差するように架設されている。弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では、図２～図４に示すように、可動体２０において振動方向で離間する両端部（上下端部）で互いに離間して配置され、可動体２０の径方向外側で固定体５０と接続する。本実施の形態では、弾性支持部８１、８２は、それぞれ振動方向と直交する方向で互いに対向して配置されている。
【0114】
弾性支持部８１、８２では、それぞれの内周部８０２が、可動体２０の軸方向（振動方向）で離れ、且つ可動体の軸心上に位置する両端部（接合筒部２２４、２４４）に、それぞれ接合されている。
【0115】
また、外周固定部８０６側が、可動体２０に、径方向外側（放射方向）に張り出すように取り付けられる。
【0116】
弾性支持部８１、８２は、可動体２０を、マグネット３０の軸方向に沿う振動方向で往復振動可能に支持する一対の弾性支持部である。弾性支持部８１、８２の夫々が、外周固定部（外周部）で固定体５０に接合され、内周部８０２で筒状部材２２、２４に接合されている。
【0117】
弾性支持部８１、８２は、可動体２０を、振動方向に移動するように構成され、可動体２０の可動体の非駆動時及び駆動時において、固定体５０に接触しないように支持する。なお、弾性支持部８１、８２は、可動体２０の駆動（振動）時において、可動体２０のボビン本体部５２２の内周面５２２ａに接触しても、磁気回路、具体的には、コイル６１、６２が損傷することはない。弾性支持部８１、８２は、可動体２０を可動自在に弾性支持するものであれば、どのようなもので構成されてもよい。弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では同様の構成を有する同部材である。
【0118】
弾性支持部８１、８２は、非磁性体であってもよいし磁性体（具体的には、強磁性体）であってもよい。弾性支持部８１、８２は、非磁性体の板ばねであれば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス鋼板を用いて構成されてもよい。また、弾性支持部８１、８２が磁性体であれば、ＳＵＳ３０１等のステンレス鋼板を適用可能である。弾性支持部８１、８２の材料としては、例えば、非磁性材料（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等）に比べて、磁性材料（例えば、ＳＵＳ３０１）の方が、耐久性が高く、安価であることが知られている。弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では、ＳＵＳ３０１で構成されている。
【0119】
弾性支持部８１、８２は、それぞれ平板状の複数の板ばねである。可動体２０は、複数の弾性支持部８１、８２を３つ以上の板ばねとしてもよい。これら複数の板ばねは、振動方向と直交する方向に沿って取り付けられる。
【0120】
板ばねである弾性支持部８１、８２は、内側のばね端部である環状の内周部８０２と、外側のばね端部である外周固定部８０６と、が弾性変形する平面視円弧状の変形アーム部８０４により接合された形状を有する。弾性支持部８１、８２のそれぞれにおいて、変形アーム部８０４の変形により、内周部８０２が、外周固定部８０６に対し、軸方向で変位する。
【0121】
弾性支持部８１、８２としての板ばねは、本実施の形態では、ステンレス鋼板を用いて板金加工により形成されており、より具体的には、薄い平板円盤状の渦巻型ばねである。弾性支持部８１、８２は、平板状であるので、円錐状のばねと比較して、位置精度の向上、つまり加工精度の向上を図ることできる。
【0122】
図３～図５に示す複数の弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では、渦巻きの向きが同一となる向きで、それぞれ外周側の一端である外周固定部８０６が固定体５０に固定されるとともに、内周側の他端である内周部８０２が可動体２０に固定されている。
【0123】
なお、弾性支持部８２は、弾性支持部８１と同様の構成であるので弾性支持部８１について詳細に説明し、弾性支持部８２の説明は省略する。
【0124】
内周部８０２は、円環状に形成されている。内周部８０２の外周縁の一部には切り欠き８０３が形成されている。切り欠き部８０３は、内周部８０２をと接合筒部２２４、２４４及びフランジ２６４、２８４との間でこれらの一方或いは両方と接着する際の接着剤を貯留させる。貯留した接着剤は、内周部８０２と接合筒部２２４、２４４及びフランジ２６４、２８４との間で毛細管現象により広がった状態で固化している。これにより、内周部８０２と接合筒部２２４、２４４及びフランジ２６４、２８４のうち一方或いは両方とは互いに強固に接合されている。
【0125】
変形アーム部８０４は、弾性変形可能であり、外周固定部８０６と内周部８０２との間に配置されている。変形アーム部８０４は、一端部で外周固定部８０６と結合し、他端部で内周部８０２と結合している。変形アーム部８０４は、外周固定部８０６と内周部８０２とを連結する。
【0126】
変形アーム部８０４は、本実施の形態では、内周部８０２の外周に等間隔を空けて、渦巻状に複数配置されている。変形アーム部８０４は、内周部８０２の外周に沿ってスパイラル状に延在し、内周部８０２の外周に対して、隙間を空けて径方向で対向するように配置されている。
【0127】
なお、変形アーム部８０４は、本実施の形態では、外周固定部８０６と内周部８０２との間に、双方を接続するように３つ設けられているが、これに限らず、渦巻状に形成された１本の変形アーム部としてもよい。複数の板ばねの渦の方向が反対向きであれば、複数の板ばねは、互いに座屈方向ないし引っ張り方向に動くことになり、円滑な動きが妨げられることになる。
【0128】
本実施の形態の弾性支持部８１、８２は、渦巻きの向きが同一となるように可動体２０に固定されているので、可動体２０の移動量が大きくなったとしても、円滑に動く、つまり、変形することができ、より大きな振幅となり、振動出力を高めることが可能である。
但し、所望の可動体２０の振動範囲によっては、複数の弾性支持部８１、８２の渦巻き方向を互いに反対方向とする設計であってもよい。
但し、所望の可動体２０の振動範囲によっては、複数の弾性支持部８１、８２の渦巻き方向を互いに反対方向とする設計であってもよい。
【0129】
板状の弾性支持部８１、８２は、可動体２０に対して、弾性支持部８１、８２のそれぞれの内周部８０２を、可動体２０の振動方向の端部を構成する接合筒部２２４、２４４に重ねて配置されている。弾性支持部８１、８２の内周部８０２が、上述したように、軸部材２６、２８のフランジ２６４、２８４と接合筒部２２４、２４４とで挟持されている。
【0130】
一方、上側の弾性支持部８１の外周固定部８０６は、径方向外側で、コイルボビン部５２の上端部に固定されている。具体的には、弾性支持部８１の外周固定部８０６は、コイルボビン部５２の上端部を形成する上側のフランジ部５２７の環状の上端面５２７ａにおいて、可動範囲形成部５４を避けた部位に固定される。
【0131】
弾性支持部８１の外周固定部８０６は、ケース１０内において、フランジ部５２７の環状の上端面５２７ａと蓋部１２の押圧部１２８とに挟持されて固定される。なお、上端面５２７ａは、上側（一方側）のフランジ部５２７の上側（一方側）において、可動範囲形成部５４を避けた部分の上側（一方側）の端面を意味する。
【0132】
また、下側の弾性支持部８２の外周固定部８０６は、振動アクチュエータ１において可動体２０よりも径方向外側で、コイルボビン部５２の下端部に固定されている。具体的には、弾性支持部８２の外周固定部８０６は、コイルボビン部５２の下端部を形成する下側のフランジ部５２８の環状の下端面５２８ａにおいて、可動範囲形成部５４を避けた部位に固定される。
【0133】
弾性支持部８２の外周固定部８０６は、ケース１０内において、フランジ部５２８の環状の下端面５２８ａと、底部１１４の周縁部に設けられた段差部１１８とに挟持されて固定される。なお、下端面５２８ａは、下側（他方側）のフランジ部５２８の下側（他方側）において、可動範囲形成部５４を避けた部分の上側（他方側）の端面を意味する。
【0134】
外周固定部８０６は、図３に示すように、弾性支持部８１（弾性支持部８２も同様）において、最外周部分８０６ａと、最外周部分８０６ａから内側に張り出す内側張出部分８０６ｂとを有する。
最外周部分８０６ａは、上下端面５２７ａ、５２８ａと、押圧部１２８、段差部１１８とで挟持されて固定される。
内側張出部分８０６ｂは、外周固定部８０６において減衰部７２が取り付けられる部位である。
最外周部分８０６ａは、上下端面５２７ａ、５２８ａと、押圧部１２８、段差部１１８とで挟持されて固定される。
内側張出部分８０６ｂは、外周固定部８０６において減衰部７２が取り付けられる部位である。
【0135】
＜減衰部７２＞
減衰部（ダンパー）７２は、弾性支持部８１、８２に取り付けられ、弾性支持部８１、８２において発生する振動を効果的に減衰する。
減衰部７２は、弾性支持部８１、８２から外れないように、弾性支持部８１、８２に取り付けられている。
減衰部（ダンパー）７２は、弾性支持部８１、８２に取り付けられ、弾性支持部８１、８２において発生する振動を効果的に減衰する。
減衰部７２は、弾性支持部８１、８２から外れないように、弾性支持部８１、８２に取り付けられている。
【0136】
減衰部７２は、弾性支持部８１（８２）における鋭いばね共振を減衰して、共振周波数付近での振動が著しく大きくなることで周波数による振動の差が大きくなることを防止する。これにより、可動体２０は、塑性変形する前に、共振峰を抑え、蓋部１２及び底部１１４に接触することなく、広範囲にわたり安定した振動を発生することができ、接触により異音が生じることがない。減衰部７２は、弾性支持部８１（８２）における鋭い振動の発生を防止するものであれば、どのような形状、材料等で形成されてもよい。減衰部７２は、例えば、エラストマーにより構成されてもよく、熱硬化樹脂或いは接着剤等の経時変化により硬化する粘性を有する材料により構成されていてもよい。接着剤により減衰部７２を構成する場合は、攪拌時に低粘度となり通常時に高粘度となるチクソ性を有する接着剤等を用いてもよい。
【0137】
減衰部７２は、径方向で対向する複数の変形アーム部８０４において、最も外周側の部位と、外周固定部８０６とに亘って設けられている。
【0138】
減衰部７２は、外周固定部８０６の側面と、変形アーム部８０４の側面とに接着等により接合されるとともに、外周固定部８０６の上下面である表裏面、変形アーム部８０４の表裏面とのうち、少なくとも一方の面側で接着剤等により接合されている。
【0139】
なお、減衰部７２は、弾性支持部８１、８２において固定体５０側に近く、組み付け寸法が安定した箇所に設けられている。このように減衰部７２は、減衰部７２自体の著しい移動がなく、駆動時の減衰部７２が弾性支持部８１、８２から離脱するリスクが抑制された状態である。減衰部７２は、弾性支持部８１、８２に対する位置ずれが生じにくく、振動減衰のバラツキを防止できる。また、減衰部７２は弾性支持部８１、８２からの離脱を防止して、初期の振動特性の変化を抑制できる。
【0140】
減衰部７２は、弾性支持部８１，８２の構造上、形状・位置の最も安定した箇所に設けられた状態となっており、可動体２０の振動減衰の特性安定性を実現して振動アクチュエータ１の駆動の信頼性を高めることができる。
【0141】
＜ケース１０＞
ケース１０は、図１及び図２に示すように、周壁部１１２及び底部１１４を有する有底筒状のケース本体１１と、ケース本体１１の開口部１１５を閉塞する蓋部１２とを有する。なお、ケース１０は、前記ケース１０に内設されるコイル６１、６２との協働により振動方向に可動体２０を往復運動させ、十分な推力を生じさせることができる高さ（可動体２０の可動域）を有する柱状である。例えば、本実施の形態のケース１０は、有底円筒状のケース本体１１と蓋部１２とにより円柱状に形成されているが、この形状に限らず、楕円柱状、多角柱状であってもよく、振動方向の長さが、振動方向と直交する方向の長さよりも長くても、短くてもよい。なお、本実施の形態における楕円柱状、楕円形状における楕円とは、主に、平行な直線状の部分を含む楕円であり、小判形状を意味する。また、楕円は、長円であってもよい。また、ケース１０は、例えば、非磁性体の樹脂等により構成され、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ：Poly Butylene Terephthalate）等の樹脂により成型される。
ケース１０は、図１及び図２に示すように、周壁部１１２及び底部１１４を有する有底筒状のケース本体１１と、ケース本体１１の開口部１１５を閉塞する蓋部１２とを有する。なお、ケース１０は、前記ケース１０に内設されるコイル６１、６２との協働により振動方向に可動体２０を往復運動させ、十分な推力を生じさせることができる高さ（可動体２０の可動域）を有する柱状である。例えば、本実施の形態のケース１０は、有底円筒状のケース本体１１と蓋部１２とにより円柱状に形成されているが、この形状に限らず、楕円柱状、多角柱状であってもよく、振動方向の長さが、振動方向と直交する方向の長さよりも長くても、短くてもよい。なお、本実施の形態における楕円柱状、楕円形状における楕円とは、主に、平行な直線状の部分を含む楕円であり、小判形状を意味する。また、楕円は、長円であってもよい。また、ケース１０は、例えば、非磁性体の樹脂等により構成され、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ：Poly Butylene Terephthalate）等の樹脂により成型される。
【0142】
【0143】
蓋部１２は、天面部１２２の外周の一部から垂下して垂下部１２４が設けられ、垂下部１２４は、ケース本体１１の切り欠き１０２に係合し、蓋部１２とケース本体１１とを位置決めして結合させる。
蓋部１２及び底部１１４は、それぞれ可動体２０の可動範囲を抑制する。蓋部１２及び底部１１４は、可動体２０のハードストップ（可動範囲限定）となる可動範囲抑制部としての機能を有する。
蓋部１２及び底部１１４は、それぞれ可動体２０の可動範囲を抑制する。蓋部１２及び底部１１４は、可動体２０のハードストップ（可動範囲限定）となる可動範囲抑制部としての機能を有する。
【0144】
具体的には、蓋部１２及び底部１１４は、可動範囲形成部５４により形成される可動範囲を規制する。つまり、蓋部１２及び底部１１４は、蓋部１２及び底部１１４から駆動ユニット１３（コイルボビン部５２）の上下端部の縁部（上下のフランジ部５２７、５２８の環状の上下端面５２７ａ、５２８ａ）までの長さを規制する。これにより、ケース１０の中空は、可動体２０が移動する空間である可動体空間を形成している。
【0145】
このように、可動体空間は、弾性支持部８１、８２が塑性変形しない範囲の長さに規定されている。よって、可動体２０に、可動体２０の可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部８１、８２は、塑性変形することなく、固定体５０（蓋部１２及び底部１１４の少なくとも一方）に接触する。これにより、弾性支持部８１、８２は破損することなく、振動アクチュエータ１の信頼性を高めることができる。
【0146】
また、蓋部１２及び底部１１４は、それぞれ通気孔１２６、１１６が貫通して設けられている。通気孔１２６、１１６は、それぞれケース１０内において、可動体２０の往復振動により形成される圧縮空気を外部に放出する。
【0147】
【0148】
振動アクチュエータ１の動作について、マグネット３０において着磁方向の一方側（図では上側）の表面３０ａ側がＮ極、着磁方向の他方側（図では下側）の裏面３０ｂ側がＳ極となるように着磁されている場合を一例に図１０を用いて、説明する。
【0149】
振動アクチュエータ１では、可動体２０は、ばね－マス系の振動モデルにおけるマス部に相当すると考えられるので、共振が鋭い（急峻なピークを有する）場合、振動を減衰することにより、急峻なピークを抑制する。振動を減衰することにより共振が急峻では無くなり、共振時の可動体２０の最大振幅値、最大移動量がばらつくことがなく、好適な安定した最大移動量による振動が出力される。
【0150】
振動アクチュエータ１では、図１０に示す磁気回路が形成される。振動アクチュエータ１において、コイル６１、６２は、コイル軸がマグネット３０を振動方向で挟む第１及び第２ヨーク４１、４２からの磁束に直交するように、配置されている。
【0151】
磁気回路では、マグネット３０の表面３０ａ側から出射し、第１ヨーク４１からコイル６１側に放射され、アウターヨーク５８を通り、コイル６２を介してマグネット３０の下側の第２ヨーク４２からマグネット３０へ入射する磁束の流れｍｆが形成される。
【0152】
したがって、図１０に示すように通電が行われると、マグネット３０の磁界とコイル６１、６２に流れる電流との相互作用により、フレミング左手の法則に従ってコイル６１、６２に－ｆ方向のローレンツ力が生じる。
【0153】
－ｆ方向のローレンツ力は、磁界の方向とコイル６１、６２に流れる電流の方向に直交する方向である。コイル６１、６２は固定体５０（コイルボビン部５２）に固定されているので、作用反作用の法則に則り、この－ｆ方向のローレンツ力と反対の力が、マグネット３０を有する可動体２０にＦ方向の推力として発生する。これにより、マグネット３０を有する可動体２０側がＦ方向、つまり蓋部１２（蓋部１２の天面部１２２）側に移動する（図１１参照）。
【0154】
また、コイル６１、６２の通電方向が逆方向に切り替わり、コイル６１、６２に通電が行われると、逆向きのＦ方向のローレンツ力が生じる。このＦ方向のローレンツ力の発生により、作用反作用の法則に則り、このｆ方向のローレンツ力と反対の力が、可動体２０に推力（－Ｆ方向の推力）として発生し、可動体２０は、－Ｆ方向、つまり、固定体５０の底部１１４側に移動する（図１２参照）。
【0155】
振動アクチュエータ１では、通電していない場合の非駆動時（非振動時）においては、マグネット３０とアウターヨーク５８との間に磁気吸引力がそれぞれ働き磁気バネとして機能する。このマグネット３０とアウターヨーク５８との間に発生する磁気吸引力と、弾性支持部８１、８２の元の形状に戻ろうとする復元力により、可動体２０は、元の位置に戻る。
【0156】
振動アクチュエータ１は、コイル６１、６２を有する固定体５０と、コイル６１、６２の径方向内側に配置され、且つ、コイル６１、６２の軸方向に磁化されたマグネット３０を有する可動体２０と、を備える。加えて、振動アクチュエータ１は、可動体２０をコイル軸方向である振動方向に、移動自在に弾性保持する平板状の弾性支持部８１、８２を備える。
【0157】
また、コイル６１、６２は、コイルボビン部５２のボビン本体部５２２の外周に配置され、ボビン本体部５２２の内周側に、間隔を空けて、可動体２０の外周面２０ａが配置され、コイル６１、６２は、その外周面をアウターヨーク５８により囲まれている。
【0158】
弾性支持部８１、８２は、可動体２０を、可動体２０の非振動時及び振動時に接触しないようにボビン本体部５２２の内周面５２２ａから所定の間隔を空けて支持する。
【0159】
また、コイル６１、６２はボビン本体部５２２の外周に配置される、つまり、コイル６１、６２がボビン本体部５２２の外周に巻き付けられる構成であるので、空芯コイルを用いた構成と比較して、低コスト化をはかることができる。更に、振動アクチュエータ１では、ケース１０内に駆動ユニット１３を収容する構造であり、ケース１０の周壁部１１２の外周面を滑らか面に構成できる。これにより、振動アクチュエータ１を電子機器に取り付ける際に、取付箇所との間に介在させるスポンジ等の緩衝材の貼り付けを確実に容易に行うことができる。
【0160】
コイル６１、６２は、ケース１０内に配置されるコイル保持部であるコイルボビン部５２の外周側に配置されている。よって、コイル６１、６２がコイル保持部の内周側に配置される構成において、組み立ての際の、外部機器と接続するために、コイル線の端部を外側に持ち出す作業を行う必要がない。
【0161】
また、振動アクチュエータ１は、ケース１０内に駆動ユニット１３を配置することにより構成されているので、高い寸法精度が必要な弾性支持部８１、８２の固定は、コイルボビン部５２に組み付けることにより行うことができる。これにより、弾性支持部８１、８２の固定を含む可動体２０の配置は、コイルボビン部５２を基準として決定させることができ、製品としての振動発生方向の精度を高めることができる。具体的には、例えば樹脂等により一つの部品として形成されるコイルボビン部５２の寸法精度を上げるだけで、コイル６１、６２と、弾性支持部８１、８２を介して取り付けられる可動体２０（マグネット３０）とを正確な位置関係で位置させることを容易に行うことができる。
【0162】
また、ケース１０内に配置されるコイルボビン部５２に、アウターヨーク５８が、コイル６１、６２を囲むように取り付けられることにより、ケース１０における周壁部１１２の外周面は面精度の良い樹脂となり滑らかな面となる。これにより、緩衝材を取り付ける部材、例えば、両面テープの接合状態が良好となり、接合強度を高めることができる。
【0163】
また、ケース１０は、有底筒状、つまり、カップ状のケース本体１１と蓋部１２とで形成されている。これにより、周壁部１１２と底部１１４とを別体にした構成よりも、部品点数を減らし、組立性の向上を図ることができるとともに、耐衝撃性が向上する。
【0164】
また、蓋部１２は、カップ状のケース本体１１の開口部１１５に溶着する或いはカシメることで固定されている。例えば、蓋部１２は、ケース本体１１内に弾性支持部８１、８２を介して可動体２０が取り付けられたコイルボビン部５２を収容した後、ケース本体１１の開口部１１５を閉塞するように、開口部１１５に嵌合される。そして、蓋部１２と開口部１１５との嵌合部分を溶着する等して、蓋部１２は、ケース本体１１に固定される。また、開口部１１５の形状を、開口部１１５を塞ぐように配置した蓋部１２の周囲で、蓋部１２の上方に延びるように形成しておき、蓋部１２上に延びるその開口部１１５の開口端を蓋部１２にカシメて屈曲して、蓋部１２と、ケース本体１１とを固定してもよい。
【0165】
なお、振動アクチュエータ１において、可動体２０は、固定体５０に対して、移動時或いは非移動時に関わらず、ボビン本体部５２２との間に隙間を空けて支持される。可動体２０は、固定体５０に対して、常に、ボビン本体部５２２との間に隙間を空けて支持される。これにより、可動体２０は移動中、つまり、振動中に、固定体５０への接触が発生することがない。また、衝撃を受けた場合でも、可動体２０とボビン本体部５２２とは、可動体２０の外周面２０ａとボビン本体部５２２の内周面５２２ａとの間の範囲で相対移動し、可動体２０は、コイル６１、６２に接触することがない。
【0166】
このように振動アクチュエータ１によれば、耐衝撃性を有するとともに、振動表現力の高い好適な体感振動を出力できる。
【0167】
振動アクチュエータ１は、電源供給部（例えば、図１４及び図１５に示す駆動制御部２０３）からコイル６１、６２へ入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル６１、６２の通電方向は周期的に切り替わり、可動体２０には、蓋部１２の天面部１２２側のＦ方向の推力と底部１１４側の－Ｆ方向の推力が交互に作用する。これにより、可動体２０は、振動方向（コイル６１、６２の径方向と直交するコイル６１、６２の巻回軸方向、或いは、マグネット３０の着磁方向）に振動する。
【0168】
以下に、振動アクチュエータ１の駆動原理について簡単に説明する。本実施の形態の振動アクチュエータ１では、可動体２０の質量をｍ［ｋｇ］、ばね（ばねである弾性支持部８１、８２）のばね定数をＫｓｐとした場合、可動体２０は、固定体５０に対して、下式（１）によって算出される共振周波数Ｆｒ［Ｈｚ］で振動する。
【0169】
【数1】
【0170】
可動体２０は、ばね－マス系の振動モデルにおけるマス部を構成すると考えられるので、コイル６１、６２に可動体２０の共振周波数Ｆｒに等しい周波数の交流波が入力されると、可動体２０は共振状態となる。すなわち、電源供給部からコイル６１、６２に対して、可動体２０の共振周波数Ｆｒと略等しい周波数の交流波を入力することにより、可動体２０を効率良く振動させることができる。
【0171】
振動アクチュエータ１の駆動原理を示す運動方程式及び回路方程式を以下に示す。振動アクチュエータ１は、下式（２）で示す運動方程式及び下式（３）で示す回路方程式に基づいて駆動する。
【0172】
【数2】
【0173】
【数3】
【0174】
すなわち、振動アクチュエータ１における質量ｍ［ｋｇ］、変位ｘ（ｔ）［ｍ］、推力定数Ｋf［Ｎ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、ばね定数Ｋsp［Ｎ／ｍ］、減衰係数Ｄ［Ｎ／（ｍ／ｓ）］等は、式（２）を満たす範囲内で適宜変更できる。また、電圧ｅ（ｔ）［Ｖ］、抵抗Ｒ［Ω］、インダクタンスＬ［Ｈ］、逆起電力定数Ｋｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。
【0175】
このように、振動アクチュエータ１では、可動体２０の質量ｍと板ばねである弾性支持部８１、８２のばね定数Ｋｓｐにより決まる共振周波数Ｆｒに対応する交流波によりコイル６１、６２への通電を行った場合に、効率的に大きな振動出力を得ることができる。
【0176】
また、振動アクチュエータ１は、式（２）、（３）を満たし、式（１）で示す共振周波数を用いた共振現象により駆動する。これにより、振動アクチュエータ１では、定常状態において消費される電力は減衰部７２による損失だけとなり、低消費電力で駆動、つまり、可動体２０を低消費電力で直線往復振動させることができる。また、減衰係数Ｄを大きくすることにより、高帯域に渡り振動を発生させることができる。
【0177】
本実施の形態によれば、可動体２０の上下（振動方向）に板状の弾性支持部８１、８２を配置しているので、可動体２０を上下方向に安定して駆動すると同時に、マグネット３０の上下の弾性支持部８１、８２から効率的にコイル６１、６２の磁束を分布できる。これにより、振動アクチュエータ１として、高出力の振動を実現することができる。
【0178】
（可動体２０の特徴）
本実施の形態の振動アクチュエータ１では、図１３に示すように、可動体２０は、板状の弾性支持部８１、８２に挟まれるように、コイルを有するボビン本体部５２２内に配置されている。
本実施の形態の振動アクチュエータ１では、図１３に示すように、可動体２０は、板状の弾性支持部８１、８２に挟まれるように、コイルを有するボビン本体部５２２内に配置されている。
【0179】
可動体２０は、円盤状のマグネット３０を中央に有する。可動体２０は、マグネット３０の軸方向の表裏面３０ａ、３０ｂに、嵌合口４１１、４２１を有する一対のヨーク４１、４２と積層した可動積層体１５と、一対の接続部２１、２３とを有する。一対の接続部２１、２３は、筒状部材２２、２４及び筒状部材２２、２４に挿入され基端にフランジ２６４、２８４を有する軸部材２６、２８を夫々有する。
【0180】
嵌合口４１１、４２１には、軸部材２６、２８が挿入され、その先端２６３、２８３がマグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂに当接している。加えて、筒状部材２２、２４の先端側端面が、筒状部材２２、２４に挿入される軸部材２６、２８の先端２６３、２８３とともに、一対のヨーク４１、４２の嵌合口４１１、４２１内でマグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂに当接している。
【0181】
一対の弾性支持部８１、８２は、中央部（内周部８０２）で、接続部２１、２３に挟持され、外周部（外周固定部８０６）で固定体５０に接続されている。固定体５０は、内部に、可動体２０を軸方向に往復振動可能な状態で収容し、且つ、可動体２０の径方向外側に配置されたコイル６１、６２を有する。
可動体２０の全長は、中央部のマグネット３０の厚みａ＋軸部材の長さｅ×２であり、３つの部品だけで構成されている。
可動体２０の全長は、中央部のマグネット３０の厚みａ＋軸部材の長さｅ×２であり、３つの部品だけで構成されている。
【0182】
軸部材２６、２８のピン本体２６２、２８２がマグネット３０の表裏面３０ａ、３０ｂに当接する構成である。よって、弾性支持部８１、８２に取り付けられた可動体２０自体の全長は、３つの部材（軸部材２６、２８及びマグネット３０）の軸方向の寸法の合計だけで設定される。
【0183】
軸部材２６、２８のピン本体２６２、２８２がマグネット３０に当接しない構成の軸部材を、軸部材Ｊ１で示す。この軸部材Ｊ１を、振動アクチュエータ１において、軸部材２６、２８に替えて用いた場合の可動体の全長は、マグネットの厚みａ＋弾性支持部の厚みｄ×２＋筒状部材の長さｂ×２＋軸部材の厚みｃ×２分の長さとなる。このように本実施の形態によれば、可動体２０の全長を構成する部品点数をはるかに少なくできる。
【0184】
すなわち、可動体２０の全長に関わる部品点数が少なくなるので、部品点数が多くなることによる寸法誤差が生じにくくなる。よって、可動体２０の全長の寸法の安定性の向上を図ることができ、振動特性の安定化を図ることで、コイル６１、６２に入力する電圧を最大化すすることができる。
【0185】
このように本実施の形態によれば、振動を減衰しても、安定した高い出力で好適な体感振動を発生させることができる。また、低コストで小型化を図り、耐衝撃性を有し、静音化が図られた安定した性能を有する振動アクチュエータ１を実現できる。
【0186】
また、固定体５０は、コイル６１、６２の保持機能、可動体２０に対するコイル６１、６２の保護機能を兼ねたコイルボビン部５２を有する。これにより、固定体５０が衝撃を受けた場合でも、その衝撃に耐えるとともに、弾性支持部８１、８２に変形などのダメージを与えない。また、コイル６１、６２に対しては、樹脂製のボビン本体部５２２を介して衝撃が伝わるため、ダメージを抑制することができ、信頼性の高い振動アクチュエータ１を実現できる。
【0187】
（電子機器）
図１４及び図１５は、振動アクチュエータ１の実装形態の一例を示す図である。図１４は、振動アクチュエータ１をゲームコントローラＧＣに実装した例を示し、図１５は、振動アクチュエータ１を携帯端末Ｍに実装した例を示す。
図１４及び図１５は、振動アクチュエータ１の実装形態の一例を示す図である。図１４は、振動アクチュエータ１をゲームコントローラＧＣに実装した例を示し、図１５は、振動アクチュエータ１を携帯端末Ｍに実装した例を示す。
【0188】
ゲームコントローラＧＣは、例えば、無線通信によりゲーム機本体に接続され、ユーザが握ったり把持したりすることにより使用される。ゲームコントローラＧＣは、ここでは矩形板状を有し、ユーザが両手でゲームコントローラＧＣの左右側を掴み操作するものとしている。
【0189】
ゲームコントローラＧＣは、振動により、ゲーム機本体からの指令をユーザに通知する。なお、ゲームコントローラＧＣは、図示しないが、指令通知以外の機能、例えば、ゲーム機本体に対する入力操作部を備える。
【0190】
携帯端末Ｍは、例えば、携帯電話やスマートフォン等の携帯通信端末である。携帯端末Ｍは、振動により、外部の通信装置からの着信をユーザに通知するとともに、携帯端末Ｍの各機能（例えば、操作感や臨場感を与える機能）を実現する。
【0191】
図１４及び図１５に示すように、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍは、それぞれ、通信部２０１、処理部２０２、駆動制御部２０３、及び駆動部としての振動アクチュエータ１である振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６を有する。なお、ゲームコントローラＧＣでは、複数の振動アクチュエータ２０４、２０５が実装される。
【0192】
ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍにおいて、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６は、端末の主面と振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６の振動方向と直交する面、ここでは底部１１４の底面とが平行となるように実装されることが好ましい。端末の主面とは、ユーザの体表面に接触する面であり、本実施の形態では、ユーザの体表面に接触して振動を伝達する振動伝達面を意味する。なお、端末の主面と、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６の底部１１４の底面とが直交するように配置されてもよい。
【0193】
具体的には、ゲームコントローラＧＣでは、操作するユーザの指先、指の腹、手の平等が接触する面、或いは、操作部が設けられた面と、振動方向が直交するように振動アクチュエータ２０４、２０５が実装される。また、携帯端末Ｍの場合は、表示画面（タッチパネル面）と振動方向が直交するように振動アクチュエータ２０６が実装される。これにより、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍの主面に対して垂直な方向の振動が、ユーザに伝達される。
【0194】
通信部２０１は、外部の通信装置と無線通信により接続され、通信装置からの信号を受信して処理部２０２に出力する。ゲームコントローラＧＣの場合、外部の通信装置は、情報通信端末としてのゲーム機本体であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信規格に従って通信が行われる。携帯端末Ｍの場合、外部の通信装置は、例えば基地局であり、移動体通信規格に従って通信が行われる。
【0195】
処理部２０２は、入力された信号を、変換回路部（図示省略）により振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６を駆動するための駆動信号に変換して駆動制御部２０３に出力する。なお、携帯端末Ｍにおいては、処理部２０２は、通信部２０１から入力される信号の他、各種機能部（図示省略、例えばタッチパネル等の操作部）から入力される信号に基づいて、駆動信号を生成する。
【0196】
駆動制御部２０３は、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６に接続されており、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６を駆動するための回路が実装されている。駆動制御部２０３は、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６に対して駆動信号を供給する。
【0197】
振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６は、駆動制御部２０３からの駆動信号に従って駆動する。具体的には、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６において、可動体２０は、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍの主面に直交する方向に振動する。
【0198】
可動体２０は、振動する度に、蓋部１２の天面部１２２又は底部１１４にダンパーを介して接触するようにしてもよい。この場合、可動体２０の振動に伴う蓋部１２の天面部１２２又は底部１１４への衝撃、つまり、筐体への衝撃が、ダイレクトにユーザに振動として伝達される。特に、ゲームコントローラＧＣでは、複数の振動アクチュエータ２０４、２０５が実装されているため、入力される駆動信号に応じて、複数の振動アクチュエータ２０４、２０５のうちの一方、または双方を同時に駆動させることができる。
【0199】
ゲームコントローラＧＣ又は携帯端末Ｍに接触するユーザの体表面には、体表面に垂直な方向の振動が伝達されるので、ユーザに対して十分な体感振動を与えることができる。ゲームコントローラＧＣでは、ユーザに対する体感振動を、振動アクチュエータ２０４、２０５のうちの一方、または双方で付与でき、少なくとも強弱の振動を選択的に付与するといった表現力の高い振動を付与できる。
【0200】
このように本実施の形態の振動アクチュエータを用いることにより、ゲームコントローラＧＣ又は携帯端末Ｍにおいて、優れた振動特性を安定的に得ることが可能となり、かつ静音での駆動を実現することができる。
【0201】
ケース１０として、有底筒状としたケース本体１１と、蓋部１２とにより構成したが、形状はこれらに限定されず、駆動ユニットを収容可能な構成であれば、どのような形状であってもよい。
【0202】
ケース本体１１を第１ケースとし、蓋部１２を第２ケースとして、それぞれを有底筒状に形成したり、ケース本体１１を底部と周壁部とに分割した構成としてもよい。また、天板部、底部及び周壁部のように３分割以上の分割片で構成してもよい。
【0203】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0204】
また、本発明に係る振動アクチュエータは、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍ以外の携帯機器（例えば、タブレットＰＣなどの携帯情報端末、携帯型ゲーム端末、ユーザが身につけて使用するウェアラブル端末）に適用する場合に好適である。また、本実施の形態の振動アクチュエータ１は、上述した携帯機器の他、振動を必要とする美顔マッサージ器等の電動理美容器具にも用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【0205】
本発明に係る振動アクチュエータは、小型薄型化が可能な、安定して高出力で振動でき、ゲーム機端末或いは携帯端末等の電子機器に搭載されるものとして有用である。
【符号の説明】
【0206】
１ 振動アクチュエータ
１０ ケース
１１ ケース本体
１２ 蓋部
１３ 駆動ユニット
１５ 可動積層体
２０ 可動体
２０ａ 外周面
２０ｂ 可動体側平面部
２１、２３ 接続部
２２、２４ 筒状部材
２６ 第１軸部材
２８ 第２軸部材
３０ マグネット
３０ａ 表面
３０ｂ 裏面
４１ 第１ヨーク
４２ 第２ヨーク
５０ 固定体
５２ コイルボビン部
５２ｂ、５２ｃ コイル取付部
５３、５３－１、５３－２ 端子絡げ部
５４ 可動範囲形成部
５８ アウターヨーク
６１、６２ コイル
７２ 減衰部
８１、８２ 弾性支持部
１０２ 切り欠き
１１２ 周壁部
１１４ 底部
１１５ 開口部
１１６、１２６ 通気孔
１１８ 段差部
１２２ 天面部
１２４ 垂下部
１２８ 押圧部
２０１ 通信部
２０２ 処理部
２０３ 駆動制御部
２０４、２０５、２０６ 振動アクチュエータ
２２２、２４２ 挿入筒部
２２４、２４４ 接合筒部
２６２、２８２、３６２ ピン本体（軸部材）
２６４、２８４、３６４ フランジ
２６８、２８８、３６８ スリット（溝部）
３６２ａ 錘台部
４１１、４２１ 嵌合口（開口部）
５２２ ボビン本体部
５２２ａ 内周面
５２６ 中央フランジ部
５２７、５２８ フランジ部
５２７ａ 上端面
５２８ａ 下端面
５２９ 位置決め係合部
５８２ 開口部
５８９ 被係合部
８０２ 内周部
８０４ 変形アーム部
８０６ 外周固定部
８０６ａ 最外周部分
８０６ｂ 内側張出部分
８０８ 位置決め溝
１０ ケース
１１ ケース本体
１２ 蓋部
１３ 駆動ユニット
１５ 可動積層体
２０ 可動体
２０ａ 外周面
２０ｂ 可動体側平面部
２１、２３ 接続部
２２、２４ 筒状部材
２６ 第１軸部材
２８ 第２軸部材
３０ マグネット
３０ａ 表面
３０ｂ 裏面
４１ 第１ヨーク
４２ 第２ヨーク
５０ 固定体
５２ コイルボビン部
５２ｂ、５２ｃ コイル取付部
５３、５３－１、５３－２ 端子絡げ部
５４ 可動範囲形成部
５８ アウターヨーク
６１、６２ コイル
７２ 減衰部
８１、８２ 弾性支持部
１０２ 切り欠き
１１２ 周壁部
１１４ 底部
１１５ 開口部
１１６、１２６ 通気孔
１１８ 段差部
１２２ 天面部
１２４ 垂下部
１２８ 押圧部
２０１ 通信部
２０２ 処理部
２０３ 駆動制御部
２０４、２０５、２０６ 振動アクチュエータ
２２２、２４２ 挿入筒部
２２４、２４４ 接合筒部
２６２、２８２、３６２ ピン本体（軸部材）
２６４、２８４、３６４ フランジ
２６８、２８８、３６８ スリット（溝部）
３６２ａ 錘台部
４１１、４２１ 嵌合口（開口部）
５２２ ボビン本体部
５２２ａ 内周面
５２６ 中央フランジ部
５２７、５２８ フランジ部
５２７ａ 上端面
５２８ａ 下端面
５２９ 位置決め係合部
５８２ 開口部
５８９ 被係合部
８０２ 内周部
８０４ 変形アーム部
８０６ 外周固定部
８０６ａ 最外周部分
８０６ｂ 内側張出部分
８０８ 位置決め溝
【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】