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(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】P2024017840
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】リニア振動モータ
(51)【国際特許分類】
B06B 1/04 20060101AFI20240201BHJP
H02K 33/04 20060101ALI20240201BHJP
【ＦＩ】
B06B1/04 S
H02K33/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022120748
(22)【出願日】2022-07-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100132241
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 博史
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(72)【発明者】
【氏名】栗田 剛志
(72)【発明者】
【氏名】高田 和英
(72)【発明者】
【氏名】藤岡 敬司
【テーマコード（参考）】
5D107
5H633
【Ｆターム（参考）】
5D107AA16
5D107BB08
5D107CC09
5H633BB03
5H633GG02
5H633GG06
5H633GG08
5H633GG17
5H633HH03
5H633HH05
5H633HH06
(57)【要約】 （修正有）
【課題】振動子が振動方向と交わる方向にも振動することを防ぎ、静粛性が高められるリニア振動モータを提供する。
【解決手段】リニア振動モータ２は、筐体と、筐体内に収容される振動子２０と、筐体内を第１の方向（Ｘ軸方向）に延び、振動子２０の荷重を支える支持面Ｒと、振動子の第１の方向（Ｘ軸方向）における両側面に設けられる第１及び第２の磁石Ｍ１、Ｍ２と、振動子を上面視した状態で、第１の磁石Ｍ１と第２の磁石Ｍ２の間に設けられる第３の磁石Ｍ３と、筐体内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、振動子の第３の磁石Ｍ３に対して駆動力を印加する駆動コイルと、筐体内に固定され、第１の方向（Ｘ軸方向）において対向配置される、第１の磁石Ｍ１と反発する第４の磁石Ｍ４、及び第２の磁石Ｍ２と反発する第５の磁石Ｍ５と、を備え、振動子が支持面Ｒに沿って第１の方向（Ｘ軸方向）に振動するように構成される。
【選択図】図４Ａ
【解決手段】リニア振動モータ２は、筐体と、筐体内に収容される振動子２０と、筐体内を第１の方向（Ｘ軸方向）に延び、振動子２０の荷重を支える支持面Ｒと、振動子の第１の方向（Ｘ軸方向）における両側面に設けられる第１及び第２の磁石Ｍ１、Ｍ２と、振動子を上面視した状態で、第１の磁石Ｍ１と第２の磁石Ｍ２の間に設けられる第３の磁石Ｍ３と、筐体内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、振動子の第３の磁石Ｍ３に対して駆動力を印加する駆動コイルと、筐体内に固定され、第１の方向（Ｘ軸方向）において対向配置される、第１の磁石Ｍ１と反発する第４の磁石Ｍ４、及び第２の磁石Ｍ２と反発する第５の磁石Ｍ５と、を備え、振動子が支持面Ｒに沿って第１の方向（Ｘ軸方向）に振動するように構成される。
【選択図】図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体内に収容される振動子と、
前記筐体内を第１の方向に延び、前記振動子の荷重を支える支持面と、
前記振動子の第１の方向における両側面に設けられる第１及び第２の磁石と、
前記振動子を上面視した状態で、前記第１の磁石と前記第２の磁石の間に設けられる第３の磁石と、
前記筐体内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、前記振動子の前記第３の磁石に対して駆動力を印加する駆動コイルと、
前記筐体内に固定され、前記第１の方向において対向配置される、前記第１の磁石と反発する第４の磁石、及び前記第２の磁石と反発する第５の磁石と、
を備え、前記振動子が前記支持面に沿って前記第１の方向に振動するように構成されるリニア振動モータであって、
前記駆動コイルが取り付けられた面を底面としたとき、前記第１の磁石及び前記第４の磁石並びに前記第２の磁石及び前記第５の磁石が接近するとき、前記振動子に対して下向きに反発力が生じるように、相対的に配置されることを特徴とするリニア振動モータ。
前記筐体内に収容される振動子と、
前記筐体内を第１の方向に延び、前記振動子の荷重を支える支持面と、
前記振動子の第１の方向における両側面に設けられる第１及び第２の磁石と、
前記振動子を上面視した状態で、前記第１の磁石と前記第２の磁石の間に設けられる第３の磁石と、
前記筐体内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、前記振動子の前記第３の磁石に対して駆動力を印加する駆動コイルと、
前記筐体内に固定され、前記第１の方向において対向配置される、前記第１の磁石と反発する第４の磁石、及び前記第２の磁石と反発する第５の磁石と、
を備え、前記振動子が前記支持面に沿って前記第１の方向に振動するように構成されるリニア振動モータであって、
前記駆動コイルが取り付けられた面を底面としたとき、前記第１の磁石及び前記第４の磁石並びに前記第２の磁石及び前記第５の磁石が接近するとき、前記振動子に対して下向きに反発力が生じるように、相対的に配置されることを特徴とするリニア振動モータ。
【請求項2】
前記第１の磁石、前記第２の磁石、前記第４の磁石及び前記第５の磁石は略直方体の形状を有し、
前記第１の磁石及び前記第４の磁石の対向する面並びに前記第２の磁石及び前記第５の磁石の対向する面は、前記第１の方向に対して略直交しており、
前記第１の方向に沿った前記第１の磁石及び前記第２の磁石の重心位置どうしを結んだ直線が、前記第１の方向に沿った前記第４の磁石及び前記第５の磁石の重心位置どうしを結んだ直線よりも低い位置にあることを特徴とする、請求項１に記載のリニア振動モータ。
前記第１の磁石及び前記第４の磁石の対向する面並びに前記第２の磁石及び前記第５の磁石の対向する面は、前記第１の方向に対して略直交しており、
前記第１の方向に沿った前記第１の磁石及び前記第２の磁石の重心位置どうしを結んだ直線が、前記第１の方向に沿った前記第４の磁石及び前記第５の磁石の重心位置どうしを結んだ直線よりも低い位置にあることを特徴とする、請求項１に記載のリニア振動モータ。
【請求項3】
前記振動子は、前記第１の磁石及び前記第２の磁石を保持する磁石ホルダを有し、
前記磁石ホルダと前記第１の磁石及び前記第２の磁石との接着面は、前記筐体内において、天面側であることを特徴とする、請求項２に記載のリニア振動モータ。
前記磁石ホルダと前記第１の磁石及び前記第２の磁石との接着面は、前記筐体内において、天面側であることを特徴とする、請求項２に記載のリニア振動モータ。
【請求項4】
前記第４の磁石及び前記第５の磁石は、前記筐体内において、前記駆動コイルの載置面よりも高い面に載置されることを特徴とする、請求項２または３に記載のリニア振動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コイルに通電して振動子を振動させるリニア振動モータに関する。
【背景技術】
【0002】
携帯型情報端末等の電子機器には、皮膚感覚フィードバックのため、またはキー操作や着信等を振動で確認するため等の振動発生装置として、リニア振動モータが用いられることがある。リニア振動モータの中には、駆動コイルに交流磁界を生じさせ、振動子の駆動用磁石に対して駆動力を印加して、振動子を振動させるものがある。このような駆動コイルで振動子を駆動するリニア振動モータの中には、更に、対向する磁石の反発力で付勢する磁気バネを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のリニア振動モータでは、振動子に取り付けられた磁石及び筐体に取り付けられた磁石の間の反発力で付勢するので、振動子に共振を生じさせて、十分な強度の振動を発生させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】ＷＯ２０２０／１２９７４７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載のリニア振動モータでは、磁気バネを構成する磁石のうち、筐体側の磁石が筐体の底面に固定され、振動子はこの磁石の上方に配置されている。よって、振動子に取り付けられた振動子側の磁石の重心位置は、筐体側の磁石の重心位置よりも高くなる。このため、振動子側及び筐体側の磁石が接近したとき、振動子に対して斜め上側に反発力が加わる。このため、磁気バネを構成する磁石が接近したとき、振動子が上側に持ち上げられるので、振動子は、水平方向だけでなく、上下にも振動することになり騒音が生じる。
【0005】
この開示の目的は、振動子が振動方向と交わる方向にも振動することを防ぎ、静粛性が高められるリニア振動モータを提供することである。
【0006】
本開示の１つの態様に係るリニア振動モータは、
筐体と、
前記筐体内に収容される振動子と、
前記筐体内を第１の方向に延び、前記振動子の荷重を支える支持面と、
前記振動子の第１の方向における両側面に設けられる第１及び第２の磁石と、
前記振動子を上面視した状態で、前記第１の磁石と前記第２の磁石の間に設けられる第３の磁石と、
前記筐体内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、前記振動子の前記第３の磁石に対して駆動力を印加する駆動コイルと、
前記筐体内に固定され、前記第１の方向において対向配置される、前記第１の磁石と反発する第４の磁石、及び前記第２の磁石と反発する第５の磁石と、
を備え、前記振動子が前記支持面に沿って前記第１の方向に振動するように構成されるリニア振動モータであって、
前記駆動コイルが取り付けられた面を底面としたとき、前記第１の磁石及び前記第４の磁石並びに前記第２の磁石及び前記第５の磁石が接近するとき、前記振動子に対して下向きに反発力が生じるように、相対的に配置されている。
筐体と、
前記筐体内に収容される振動子と、
前記筐体内を第１の方向に延び、前記振動子の荷重を支える支持面と、
前記振動子の第１の方向における両側面に設けられる第１及び第２の磁石と、
前記振動子を上面視した状態で、前記第１の磁石と前記第２の磁石の間に設けられる第３の磁石と、
前記筐体内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、前記振動子の前記第３の磁石に対して駆動力を印加する駆動コイルと、
前記筐体内に固定され、前記第１の方向において対向配置される、前記第１の磁石と反発する第４の磁石、及び前記第２の磁石と反発する第５の磁石と、
を備え、前記振動子が前記支持面に沿って前記第１の方向に振動するように構成されるリニア振動モータであって、
前記駆動コイルが取り付けられた面を底面としたとき、前記第１の磁石及び前記第４の磁石並びに前記第２の磁石及び前記第５の磁石が接近するとき、前記振動子に対して下向きに反発力が生じるように、相対的に配置されている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、振動子が振動方向と交わる方向にも振動することを防ぎ、静粛性が高められるリニア振動モータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す分解斜視図である。
【図2】本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す側面断面図である。
【図3A】本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの振動子を形成する工程を示す図であって、折り曲げる前の平板状の本体を示す平面図である。
【図4A】本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【図4C】本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第２の磁石が筐体に取り付けられた第５の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【図5】リニア振動モータにおいて、振動子の位置と振動子に加わる反発力の垂直分力の大きさの関係を示したグラフである。
【図6A】本発明の第２の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す側面図である。
【図7】本発明の第３の実施形態に係るリニア振動モータの構造、及び振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【図8】従来のリニア振動モータの構造を模式的に示す側面断面図である。
【図9A】従来のリニア振動モータの振動子を形成する工程を示す図であって、折り曲げる前の平板状の本体を示す平面図である。
【図10A】従来のリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【図10C】従来のリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第２の磁石が筐体に取り付けられた第５の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以降、図面を参照しながら、本発明を実施するための様々な実施形態、実施例を説明する。各図面中、同一の機能を有する対応する部材には、同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では、前述と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
【0010】
全ての図において、リニア振動モータが水平面に置かれた状態を示し、水平面上において、振動子の振動方向をＸ軸とし、それに直交する横方向をＹ軸とし、重力方向をＺ軸として示す。振動子の振動方向であるＸ軸方向を、第１の方向と称することもできる。つまり、第１の方向（Ｘ軸方向）は、重力方向（Ｚ軸方向）に対して直交している。「方向」という用語は、一方の向きとその反対の向きの両方を含む意味で用いられる。例えば、「重力方向」は、重力のかかる向き（図１で矢印Ｚと反対の向き）と、重力のかかる向きと反対の向き（図１で矢印Ｚの向き）とを含む。
【0011】
（第１の実施形態に係るリニア振動モータ）
はじめに、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの概要を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す分解斜視図である。なお、図８、図９Ａから図９Ｃ及び図１０Ａから図１０Ｄを参照して後述する従来のリニア振動モータについても、磁気バネを構成する磁石の取り付け構造、取り付け位置を除き、基本的な構成は図１に示すものと同様である。
はじめに、図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの概要を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す分解斜視図である。なお、図８、図９Ａから図９Ｃ及び図１０Ａから図１０Ｄを参照して後述する従来のリニア振動モータについても、磁気バネを構成する磁石の取り付け構造、取り付け位置を除き、基本的な構成は図１に示すものと同様である。
【0012】
リニア振動モータ２は、筐体１０と、筐体１０内に配置された振動子２０、駆動コイル３０及びシャフト４０とを備える。筐体１０は、天板部１６（例えば、図２参照）で覆われる。２本のシャフト４０は、第１の方向（Ｘ軸方向）に延びている。振動子２０には、シャフト４０に係合するためのスリーブ（例えば、図４Ｂの番号４２参照）が取り付けられている。
【0013】
図１は、２本のシャフト４０が、それぞれ振動子２０の両側のスリーブの孔に挿入された状態を示す。図１の点線の矢印に示すように、シャフト４０の両端部は、筐体１０に設けられた凹部１４にはめ込まれて、筐体１０に固定される。シャフト４０は、重力方向と交わる第１の方向（Ｘ軸方向）に延び、振動子２０の荷重を支える支持面Ｒを有する。振動子２０は、シャフト４０の支持面Ｒに沿って第１の方向（Ｘ軸方向）に振動するようになっている。
【0014】
振動子２０がシャフト４０に沿って移動する機構は、上記のようなスリーブを用いる構造に限定されず、その他の任意のスライド機構、摺動機構を採用することができる。また、シャフト４０を筐体１０に取り付ける構造も、筐体１０に設けられた凹部１４にシャフト４０をはめ込む構造に限定されず、その他の任意の取り付け方法を採用できる。
【0015】
更に、振動子２０を第１の方向（Ｘ軸方向）に移動させる構造は、シャフト４０を用いた構造に限定されない。例えば、振動子２０を筐体１０の底面に載置して、振動子２０を筐体１０の底面に沿って移動させることもできる。その場合、筐体１０の底面が支持面Ｒとなる。
更に、第１の方向（Ｘ軸方向）に延びたレールの上面、ガイド溝の底面、ガイド部材の上面等に振動子２０を載置して、振動子２０を移動させることもできる。その場合、レールの上面、ガイド溝の底面、ガイド部材の上面等が支持面Ｒとなる。
更に、第１の方向（Ｘ軸方向）に延びたレールの上面、ガイド溝の底面、ガイド部材の上面等に振動子２０を載置して、振動子２０を移動させることもできる。その場合、レールの上面、ガイド溝の底面、ガイド部材の上面等が支持面Ｒとなる。
【0016】
図１の説明に戻ると、振動子２０の第１の方向（Ｘ軸方向）における両側面に第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２が取り付けられている。更に、振動子２０を上面視した状態で、振動子２０の第１の磁石Ｍ１と第２の磁石Ｍ２との間に、第３の磁石Ｍ３が取り付けられている。また、筐体１０内の底面部に駆動コイル３０が取り付けられている。
【0017】
筐体１０の底面部には、筐体１０のＹ軸方向の外側に張り出すように、基板３２が配置されている。基板３２には、携帯型情報端末等の電子機器の電子回路と接続するための電極３２Ａ、３２Ｂが設けられている。電極３２Ａ、３２Ｂを介して、駆動コイル３０に電力を供給して、駆動コイル３０を駆動することができる。駆動コイル３０に交流磁界を生じさせることにより、振動子２０の第３の磁石Ｍ３に対して駆動力を印加することができる。これにより、振動子２０をシャフト４０の支持面Ｒに沿って、第１の方向（Ｘ軸方向）に振動させることができる。より強い駆動力を得るため、駆動用の磁石として機能する第３の磁石Ｍ３は、ハルバッハ配列となるように構成するのが好ましい。
【0018】
更に、筐体１０内の第１の方向（Ｘ軸方向）の両側に第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５が取り付けられている。なお、動かない筐体１０に部材が取り付けられている場合には、固定されていると記載する場合もある。第４の磁石Ｍ４は、振動子２０に取り付けられた第１の磁石Ｍ１と対向配置される。第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４は同極が対向するように配置され、接近すると反発力が生じる。同様に、第５の磁石Ｍ２は、振動子２０に取り付けられた第２の磁石Ｍ２と対向配置される。第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５は同極が対向するように配置され、接近すると反発力が生じる。
【0019】
第１～第５の磁石Ｍ１～Ｍ５は、何れも略直方体の形状を有する。磁気バネを構成する第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交している。同様に、第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交している。第１の方向（Ｘ軸方向）で振動子２０の両側に配置された第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２のそれぞれの重心位置を結ぶ直線は、第１の方向（Ｘ軸方向）と略平行になる。同様に、第１の方向（Ｘ軸方向）で筐体１０の両側に配置された第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５のそれぞれの重心位置を結ぶ直線は、第１の方向（Ｘ軸方向）と略平行になる。第１の方向（Ｘ軸方向）と略平行に配置された重心位置を結ぶ直線を、第１の方向に沿った重心位置を結ぶ直線と称することもできる。
【0020】
このように、対向配置される第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の対により磁気バネが構成され、対向配置される第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の対により磁気バネが構成される。駆動コイル３０に交流磁界を生じさせて、振動子２０を振動させるのに加えて、磁気バネにより付勢されるので、所定の振動周波数において振動子２０に共振を生じさせ、十分な強度の振動を発生させることができる。このとき、振動子２０の質量を大きくし、磁気ばねを介して筐体１０に大きな振動を伝えるため、振動子２０に錘部を備えることができる。
【0021】
筐体１０及び振動子２０は、ステンレス鋼、アルミ合金等の金属板を折り曲げ加工して形成することができる。ただし、これに限られるものではなく、ポリフェニレンサルファイド樹脂及び液晶ポリマー等のエンジニアリングプラスチックに代表される樹脂材料で形成することもできる。また、シャフト４０は、ステンレス鋼、アルミ合金等の金属製棒状部材を用いることができる。シャフト４０に沿って摺動する振動子２０に取り付けられたスリーブ４２は、低摩擦樹脂材料、黄銅（真鍮）、ステンレス鋼等で形成することができる。また、第１～第５の磁石Ｍ１～Ｍ５の材料として、ネオジム－鉄－ホウ素系またはサマリウム－コバルト系などの希土類磁石を用いることができる
【0022】
（従来のリニア振動モータの磁気バネの構造）
本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの磁気バネの構造を詳細に説明する前に、図８及び図９Ａから図９Ｃを参照しながら、従来のリニア振動モータの磁気バネの構造について説明を行う。
本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの磁気バネの構造を詳細に説明する前に、図８及び図９Ａから図９Ｃを参照しながら、従来のリニア振動モータの磁気バネの構造について説明を行う。
【0023】
図８は、従来のリニア振動モータの構造を模式的に示す側面断面図である。図９Ａは、従来のリニア振動モータの振動子を形成する工程を示す図であって、折り曲げる前の平板状の本体を示す平面図である。図９Ｂは、図９Ａの状態から本体を折り曲げた後の状態を示す側面図である。図９Ｃは、図９Ｂの状態から、更に磁石を本体に取り付けた後の状態を示す側面図である。
【0024】
従来のリニア振動モータ１０２でも、第１～第５の磁石Ｍ１～Ｍ５は、何れも略直方体の形状を有し、図示された側面断面図では略矩形の形状を示す。磁気バネを構成する第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交している。同様に、第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交している。
【0025】
第１の方向（Ｘ軸方向）で振動子１２０の両側に配置された第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２のそれぞれの重心位置を結ぶ直線Ｌ１－２は、第１の方向（Ｘ軸方向）に略平行になる。同様に、第１の方向（Ｘ軸方向）で筐体１１０の両側に配置された第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５のそれぞれの重心位置を結ぶ直線Ｌ４－５は、第１の方向（Ｘ軸方向）に略平行になる。
【0026】
図８に示すように、第４の磁石Ｍ４は、磁石ホルダ１１２を介して、筐体１１０に固定されている。磁石ホルダ１１２の水平部１１２Ａの上面の高さは、筐体１１０の底面との高さと略同一になっている。筐体１１０の底面には、駆動コイル１３０が載置されている。よって、第４の磁石Ｍ４の載置面の高さと、駆動コイル１３０の載置面の高さは略同一となっている。
【0027】
一方、振動子１２０は、金属板が折り曲げ加工されて形成されている。図９Ａに示すような、板状の本体１２２の第一の方向（Ｘ軸方向）における両側にスリットＳが形成され、本体１２２が折り曲げられて、図９Ｂに示すような、水平部１２４Ａ及び垂直部１２４Ｂが略直交して繋がった磁石ホルダ１２４が形成される。図９Ｃに示すように、この磁石ホルダ１２４に第１の磁石Ｍ１が取り付けられる。第１の磁石Ｍ１は、接着剤等により、磁石ホルダ１２４の水平部１２４Ａの上面及び垂直部１２４Ｂの側面に貼り付けられる。第１の磁石Ｍ１は、磁石ホルダ１２４の水平部１２４Ａの上側に配置される。つまり、磁石ホルダ１２４と第１の磁石Ｍ１との接着面は、筐体１１０内において底面側にある。
【0028】
図８に示すように、振動子１２０は、筐体１１０の底面に載置された駆動コイル１３０の上方に配置される。振動子１２０は、第１の方向（Ｘ軸方向）に振動するので、磁石ホルダ１２４の水平部１２４Ａの下面は、所定のクリアランスを持って、駆動コイル１３０の上方に配置される。第１の磁石Ｍ１は、この水平部１２４Ａの上側に配置される。第１の磁石Ｍ１の下面は、駆動コイル１３０の厚み、磁石ホルダ１２４の水平部１２４Ａの厚み及びクリアランスの分だけ、第４の磁石の下面より高い位置に配置されている。
【0029】
このため、第１の磁石Ｍ１の重心位置は、第４の磁石Ｍ４の重心位置より高くなる。図示されていないが、第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の取り付け構造も同様なので、第２の磁石Ｍ２の重心位置は、第５の磁石Ｍ４の重心位置より高くなる。
【0030】
よって、図８から明らかなように、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２は、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも、距離ｈだけ高い位置にある。
【0031】
このように、図８に示す従来のリニア振動モータ１０２の磁気バネを構成する磁石Ｍ１、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ５の取り付け構造は、上記の特許文献１とは異なるが、同様に、振動子１２０に取り付けられた磁石Ｍ１、Ｍ２の重心位置が、筐体１１０に固定された磁石Ｍ４、Ｍ５の重心位置よりも高くなっている。
【0032】
＜従来のリニア振動モータの問題点＞
次に、このような構造の従来のリニア振動モータ１０２の磁気バネに関する問題点を、図１０Ａから図１０Ｄを参照しながら説明する。図１０Ａは、従来のリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。図１０Ｃは、従来のリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第２の磁石が筐体に取り付けられた第５の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図１０Ｄは、図１０Ｃの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。
次に、このような構造の従来のリニア振動モータ１０２の磁気バネに関する問題点を、図１０Ａから図１０Ｄを参照しながら説明する。図１０Ａは、従来のリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図１０Ｂは、図１０Ａの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。図１０Ｃは、従来のリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第２の磁石が筐体に取り付けられた第５の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図１０Ｄは、図１０Ｃの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。
【0033】
図１０Ａに示すように、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２は、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも、距離ｈだけ高い位置にある。振動子１２０に取り付けられた第１の磁石Ｍ１が筐体１１０に取り付けられた第４の磁石Ｍ４に接近したとき、第１の磁石Ｍ１に斜め上側に向いた反発力Ｆが加わる。反発力Ｆは、第１の方向（Ｘ軸方向）でＸ軸マイナス側に向かう水平分力Ｆｈと、重力方向（Ｚ軸方向）で重力のかかる向きと反対のＺ軸プラス側に向かう垂直分力Ｆｖとの合力となる。
【0034】
このように、振動子１２０に対して重力のかかる向きと反対の向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、図１０Ｂに示すように、振動子１２０の第１の磁石Ｍ１側の端部が、重力Ｇ（矢印参照）に抗して上方へ持ち上げられる。振動子１２０がスムーズに振動するように、振動子１２０に取り付けられたスリーブ１４２の孔部と、この孔部に挿入されたシャフト１４０との間には若干隙間を有する。通常、重力Ｇのかかった振動子１２０の荷重を支えるシャフト１４０の上面側の支持面Ｒと、スリーブ１４２の孔部の内面の上面側とが当接し、スリーブ１４２の孔部の下側において、シャフト１４０との間に隙間が存在する。
【0035】
しかし、振動子１２０を持ち上げる垂直分力Ｆｖを含む反発力Ｆにより、振動子１２０の第１の磁石Ｍ１側の端部が上方へ持ち上げられ、図１０Ｂに示すように、シャフト１４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ１４２の孔部の内面の上面側との間に、隙間Ｃが生じる。一方、この状態から、第１の磁石Ｍ１が第４の磁石Ｍ４から離れていくと、振動子１２０を持ち上げる成分を含む反発力が失われ、持ち上げられていた振動子１２０は落下して、シャフト１４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ１４２の孔部の内面の上面側とが当接し、騒音が発生する。
【0036】
同様に、図１０Ｃに示すように、振動子１２０に取り付けられた第２の磁石Ｍ２が筐体１１０に取り付けられた第５の磁石Ｍ５に接近したとき、第２の磁石Ｍ２に斜め上側に向いた反発力Ｆが加わる。反発力Ｆは、第１の方向（Ｘ軸方向）でＸ軸プラス側に向かう水平分力Ｆｈと、重力方向（Ｚ軸方向）で重力のかかる向きと反対のＺ軸プラス側に向かう垂直分力Ｆｖとの合力となる。
【0037】
このように、振動子１２０に対して重力Ｇのかかる向きと反対の向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、図１０Ｄに示すように、振動子１２０の第２の磁石Ｍ２側の端部が重力に抗して上方へ持ち上げられ、シャフト１４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ１４２の孔部の内面の上面側との間に、隙間Ｃが生じる。一方、この状態から、第２の磁石Ｍ２が第５の磁石Ｍ５から離れていくと、振動子１２０を持ち上げる成分を含む反発力が失われ、持ち上げられていた振動子１２０は落下して、シャフト１４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ１４２の孔部の内面の上面側とが当接し、騒音が発生する。
【0038】
駆動コイル１３０に交流磁界を生じさせて、振動子１２０を第１の方向（Ｘ軸方向）に振動させたとき、振動の振幅位置近傍で振動子１２０の端部が上方に持ち上げられるので、振動子１２０が振動する際に重力方向にも振動し、騒音が発生する問題が生じる。また、重力方向の振動により、リニア振動モータ１０２が早く損傷する虞もある。
【0039】
（本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの磁気バネの構造）
次に、図２及び図３Ａから図３Ｃを参照しながら、上記の問題を解決する本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータ２の磁気バネの構造を詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す側面断面図である。図３Ａは、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの振動子を形成する工程を示す図であって、折り曲げる前の平板状の本体を示す平面図である。図３Ｂは、図３Ａの状態から本体を折り曲げた後の状態を示す側面図である。図３Ｃは、図３Ｂの状態から、更に磁石を本体に取り付けた後の状態を示す側面図である。
次に、図２及び図３Ａから図３Ｃを参照しながら、上記の問題を解決する本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータ２の磁気バネの構造を詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す側面断面図である。図３Ａは、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータの振動子を形成する工程を示す図であって、折り曲げる前の平板状の本体を示す平面図である。図３Ｂは、図３Ａの状態から本体を折り曲げた後の状態を示す側面図である。図３Ｃは、図３Ｂの状態から、更に磁石を本体に取り付けた後の状態を示す側面図である。
【0040】
図１を用いて上述したように、本実施形態に係るリニア振動モータ２では、第１～第５の磁石Ｍ１～Ｍ５は、何れも略直方体の形状を有し、図示された側面断面図では略矩形の形状を示す。磁気バネを構成する第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交している。同様に、第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交している。
【0041】
第１の方向（Ｘ軸方向）で振動子２０の両側に配置された第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２のそれぞれの重心位置を結ぶ直線Ｌ１－２は、第１の方向（Ｘ軸方向）に略平行になる。同様に、第１の方向（Ｘ軸方向）で筐体１０の両側に配置された第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５のそれぞれの重心位置を結ぶ直線Ｌ４－５は、第１の方向（Ｘ軸方向）に略平行になる。
【0042】
図２に示すように、第４の磁石Ｍ４は、磁石ホルダ１２及びスペーサ１８を介して、筐体１０に固定されている。磁石ホルダ１２の水平部１２Ａの上面の高さは、筐体１０の底面との高さと略同一になっている。筐体１０の底面には、駆動コイル３０が載置されている。よって、第４の磁石Ｍ４は、スペーサ１８の厚みの分だけ、駆動コイル３０の載置面よりも高い面に載置されている。
【0043】
振動子２０は、金属板が折り曲げ加工されて形成されている。図３Ａに示すような、板状の本体２２の第１の方向（Ｘ軸方向）における両側にスリットＳが形成され、番号２４Ｂで示される部分が折り曲げられて、図３Ｂに示すような、水平部２４Ａ及び垂直部２４Ｂが略直交して繋がった磁石ホルダ２４が形成される。図３Ｃに示すように、この磁石ホルダ２４に第４の磁石Ｍ４が取り付けられる。第４の磁石Ｍ４は、接着剤等により、磁石ホルダ２４の水平部２４Ａの下面及び垂直部２４Ｂの側面に貼り付けられる。よって、第４の磁石Ｍ４は、振動子２０の天面側の水平部２４Ａの下側に配置される。
【0044】
図２に示すように、振動子２０は、筐体１０の底面に載置された駆動コイル３０の上方に配置される。振動子２０は、第１の方向（Ｘ軸方向）に振動するので、第１の磁石Ｍ１の下面は、所定のクリアランスを持って、駆動コイル３０の上方に配置される。本実施形態に係るリニア振動モータ２では、第１の磁石Ｍ１が天面側に配置された磁石ホルダ２４の水平部２４Ａに貼り付けられ、第１の磁石Ｍ１の下側に部材が存在しないので、従来のリニア振動モータ１０２に比べて、水平部１２４Ａの厚み分だけ低い位置に配置できる。
【0045】
このように第１の磁石Ｍ１の位置を低くするのに加えて、スペーサ１８により第４の磁石Ｍ４の設置位置を高くできるので、本実施形態では、第１の磁石Ｍ１の重心位置を、第４の磁石Ｍ４の重心位置より低くすることができる。図示されていないが、第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の取り付け構造も同様なので、第２の磁石Ｍ２の重心位置は、第４の磁石Ｍ４の重心位置より低くなっている。
【0046】
これにより、図２から明らかなように、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２は、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも、距離Ｈだけ低い位置にある。
【0047】
＜本実施形態に係るリニア振動モータによる効果＞
次に、このような構造の本実施形態に係るリニア振動モータ２における効果を、図４Ａから図４Ｄを参照しながら説明する。図４Ａは、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図４Ｂは、図４Ａの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。図４Ｃは、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第２の磁石が筐体に取り付けられた第５の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図４Ｄは、図４Ｃの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。
次に、このような構造の本実施形態に係るリニア振動モータ２における効果を、図４Ａから図４Ｄを参照しながら説明する。図４Ａは、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図４Ｂは、図４Ａの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。図４Ｃは、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータにおいて、振動子に取り付けられた第２の磁石が筐体に取り付けられた第５の磁石に接近したときに、振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。図４Ｄは、図４Ｃの状態における振動子に取り付けられたスリーブと筐体に取り付けられたシャフトとの位置関係を模式的に示す側面断面図である。
【0048】
図４Ａに示すように、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２は、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも、距離Ｈだけ低い位置にある。よって、振動子２０に取り付けられた第１の磁石Ｍ１が筐体１０に取り付けられた第４の磁石Ｍ４に接近したとき、第１の磁石Ｍ１に斜め下側に向いた反発力Ｆが加わる。反発力Ｆは、第１の方向（Ｘ軸方向）でＸ軸マイナス側に向かう水平分力Ｆｈと、重力方向（Ｚ軸方向）で重力のかかる向きであるＺ軸マイナス側に向かう垂直分力Ｆｖとの合力となる。
【0049】
このように、振動子２０に対して重力のかかる向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、図４Ｂに示すように、振動子２０が重力のかかる向きである支持面Ｒ側に押し付けられる。本実施形態でも、振動子２０がスムーズに振動するように、振動子２０に取り付けられたスリーブ４２の孔部と、この孔部に挿入されたシャフト４０の間には若干隙間を有する。通常、重力のかかった振動子２０の荷重を支えるシャフト４０の上面側の支持面Ｒと、スリーブ４２の孔部の内面の上面側とが当接し、スリーブ４２の孔部の下側において、シャフト１４０との間に隙間が存在する。
【0050】
本実施形態では、重力のかかる向きの垂直分力Ｆｖを含む反発力Ｆにより、振動子２０がシャフト４０側に更に押しつけられ、シャフト４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ４２の孔部の内面の上面側とが当接した状態が維持される。よって、図４Ｂに示すように、スリーブ４２の孔部の下側において、シャフト４０との間に隙間Ｃが存在する。
【0051】
よって、この状態から、第１の磁石Ｍ１が第４の磁石Ｍ４から離れていくと、振動子２０を重力のかかる向きに押し付ける成分を含む反発力が失われるが、シャフト４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ４２の孔部の内面の上面側とが当接した状態がそのまま維持される。よって、騒音が発生することなく、振動子２０はシャフト４０の支持面Ｒに沿ってスムーズに移動する。
【0052】
同様に、図４Ｃに示すように、振動子２０に取り付けられた第２の磁石Ｍ２が筐体１０に取り付けられた第５の磁石Ｍ５に接近したとき、第２の磁石Ｍ２に斜め下側に向いた反発力Ｆが加わる。反発力Ｆは、第１の方向（Ｘ軸方向）でＸ軸プラス側に向かう水平分力Ｆｈと、重力方向（Ｚ軸方向）で重力のかかる向き向きであるＺ軸マイナス側に向かう垂直分力Ｆｖとの合力となる。
【0053】
このように、振動子２０に対して重力のかかる向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、図４Ｄに示すように、振動子２０が重力のかかる向きに押し付けられる。このような重力のかかる向きの垂直分力Ｆｖを含む反発力Ｆにより、振動子２０がシャフト４０側に更に押しつけられ、シャフト４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ４２の孔部の内面の上面側とが当接した状態が維持される。よって、図４Ｄに示すように、スリーブ４２の孔部の下側にシャフト４０との間に隙間Ｃが存在する。
【0054】
よって、この状態から、第２の磁石Ｍ２が第５の磁石Ｍ５から離れていくと、振動子２０を重力のかかる向きに押し付ける成分を含む反発力が失われるが、シャフト４０の上面側の支持面Ｒとスリーブ４２の孔部の内面の上面側とが当接した状態がそのまま維持される。よって、騒音が発生することなく、振動子２０はシャフト４０の支持面Ｒに沿ってスムーズに移動する。
【0055】
これにより、駆動コイル３０に交流磁界を生じさせて、振動子２０を第１の方向（Ｘ軸方向）に振動させたとき、第１の方向（Ｘ軸方向）と交わる方向に振動することを防ぎ、静粛性を高めることができる。つまり、駆動コイル３０が取り付けられた筐体１０の面を底面としたとき、第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４並びに第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５が接近するとき、振動子２０に対して下向きに反発力が生じるように相対的に配置されていれば、振動子２０を第１の方向（Ｘ軸方向）に振動させたとき、上下方向に振動することを防ぎ、静粛性を高めることができる。
【0056】
（シミュレーション結果）
上記の効果を実証するため、実際にリニア振動モータ２を設計し、磁気バネにより振動子２０に加わる反発力のシミュレーションを行った。図５は、シミュレーションの結果であり、リニア振動モータにおいて、振動子の位置と振動子に加わる反発力の垂直分力の大きさの関係を示したグラフである。
上記の効果を実証するため、実際にリニア振動モータ２を設計し、磁気バネにより振動子２０に加わる反発力のシミュレーションを行った。図５は、シミュレーションの結果であり、リニア振動モータにおいて、振動子の位置と振動子に加わる反発力の垂直分力の大きさの関係を示したグラフである。
【0057】
グラフの横軸は、振動子の第１の方向（Ｘ軸方向）の位置（ｍｍ）を示し、中立位置を０としている。グラフの縦軸は、重力方向（Ｚ軸方向）の反発力Ｆの垂直分力Ｆｖの大きさ（Ｎ）を示す。縦軸のプラスが、重力のかかる向きと反対の向きの力の大きさを示し、マイナスが、重力のかかる向きの力の大きさを示す。横軸で＋１．５に達した位置は、第１の磁石Ｍ１が第４の磁石Ｍ４に最接近した位置を示し、横軸で－１．５に達した位置は、第２の磁石Ｍ２が第５の磁石Ｍ５に最接近した位置を示す。
【0058】
細線で示す一番上のグラフが、従来のリニア振動モータ１０２の場合を示す。中間の太さの線で示す中央のグラフが、従来のリニア振動モータ１０２に比べて、振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２を筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５に対して０．１ｍｍ下げた場合を示す。太線で示す一番下のグラフが、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータ２の場合を示し、具体的には、従来のリニア振動モータ１０２に比べて、振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２を筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５に対して０．２ｍｍ下げて配置している。
【0059】
グラフから明らかなように、従来のリニア振動モータ１０２では、振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２が筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５に接近したとき、重力のかかる向きと反対の上側の向きに大きな垂直分力Ｆｖが加わっている。従来のリニア振動モータ１０２から振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２を磁石Ｍ４、Ｍ５に対して０．１ｍｍ下げた場合には、振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２が筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５に接近したときに加わる力は、依然、重力のかかる向きと反対の上側の向きにかかっているが、垂直分力Ｆｖの値が大きく減少している。この結果から、磁石Ｍ１、Ｍ２を磁石Ｍ４、Ｍ５に対して０．１ｍｍ下げた場合には、振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２の重心位置が、筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５の重心位置よりも僅かに上側に位置していると考えられる。なお、反発力による上側の向きにかかる力が小さく、振動子１０を上に持ち上げることのない場合にも、動子２０が振動する際に振動方向と交わる方向に振動するのを防ぐことができる。
【0060】
振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２の重心位置が筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５の重心位置より低い、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータ２では、振動子側の磁石Ｍ１、Ｍ２が筐体側の磁石Ｍ４、Ｍ５に接近したとき、重力のかかる向きに十分な大きさの垂直分力Ｆｖが加わっている。これにより、上記のような「振動子２０を第１の方向（Ｘ軸方向）に振動させたとき、第１の方向（Ｘ軸方向）と交わる方向にも振動することを防ぎ、静粛性を高めることができる」という効果を奏することが実証された。
【0061】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係るリニア振動モータ２では、第１の磁石Ｍ１、第２の磁石Ｍ２、第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５は略直方体の形状を有し、第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の対向する面並びに第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して略直交しており、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２が、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも低い位置にある。
【0062】
これにより、振動子２０に取り付けられた第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２が反発力で持ち上がることがないので、振動子２０が振動する際に振動方向と交わる方向に振動するのを確実に防ぐことができる。
【0063】
特に、本実施形態に係る振動子２０は、第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２を保持する磁石ホルダ２４を有し、磁石ホルダ２４と第１の磁石Ｍ１及び第２の磁石Ｍ２との接着面（水平部２４Ａの下面）は、筐体１０内において、天面側である。
【0064】
このように、磁石ホルダ２４と磁石Ｍ１、Ｍ２との接着面を天面側とすることにより、振動子２０側の磁石Ｍ１、Ｍ２の重心をより下げることができる。
【0065】
更に、本実施形態では、第４の磁石Ｍ４及び第５の磁石Ｍ５は、筐体１０内において、駆動コイル３０の載置面よりも高い面に載置されている。
【0066】
このように、筐体１０側の磁石Ｍ４、Ｍ５の載置面を嵩上げすることにより、磁石Ｍ４、Ｍ５を必要以上に大きくすることなく、重心位置を高くすることができる。よって、リニア振動モータ２の低背化、小型にも貢献する。
【0067】
本実施液体では、スペーサ１８を用いることにより磁石Ｍ４、Ｍ５の載置面を嵩上げしているが、これに限られるものではない。磁石ホルダ２４の下側の部材の厚みを増やす、または磁石ホルダ２４の設置構造を変更するといったような他の態様でも、磁石Ｍ４、Ｍ５の載置位置を高くすることもできる。
【0068】
本実施形態では、磁石ホルダ２４と磁石Ｍ１、Ｍ２との接着面を天面側にするという振動子２０側の対策と、磁石Ｍ４、Ｍ５の載置面を高くするという筐体１０側の対策を組み合わせて、磁石Ｍ１、Ｍ２の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２が、磁石Ｍ４、Ｍ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも低い位置にしている。ただし、これに限られるものではなく、振動子２０側の対策及び筐体１０側の対策のうちの一方を行うことにより、直線Ｌ１－２が直線Ｌ４－５よりも低い位置とすることもあり得る。
【0069】
（第２の実施形態に係るリニア振動モータ）
次に、図６Ａ及び６Ｂを参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るリニア振動モータの説明を行う。図６Ａは、本発明の第２の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す側面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す構造において、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
次に、図６Ａ及び６Ｂを参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るリニア振動モータの説明を行う。図６Ａは、本発明の第２の実施形態に係るリニア振動モータの構造を模式的に示す側面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す構造において、振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【0070】
第２の実施形態に係るリニア振動モータ２’は、下記の点で上記の第１の実施形態に係るリニア振動モータ２と異なる。
【0071】
第２の実施形態に係るリニア振動モータ２’は、第１の磁石Ｍ１’及び第２の磁石Ｍ２’が略直方体の形状を有しておらず、図６Ａに示すように、第１の方向（Ｘ軸方向）の沿った側面視で、略Ｌ字形の側面形状を有している。なお、これに直交するＹ軸方向に沿った側面視では、略矩形の側面形状を有する。その他の第３～第５の磁石Ｍ３～Ｍ５は、上記の第１の実施形態と同様な略直方体の形状を有する。第１の磁石Ｍ１’及び第４の磁石Ｍ４の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して、略直交している。同様に、第２の磁石Ｍ２’及び第５の磁石Ｍ５の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して、略直交している。その他の事項については、上記の第１の実施形態と同様なので、更なる説明は省略する。
【0072】
図６Ａに示すように、第１の磁石Ｍ１’は、磁石ホルダ２４’の下側の水平部２４’に載置されている。よって、図８に示す従来のリニア振動モータ１０２と同様に、磁石ホルダ２４’と第１の磁石Ｍ１’との接着面は、筐体１０内において底面側にある。
一方、第４の磁石Ｍ４は、図８に示す従来のリニア振動モータ１０２と同様に、スペーサを介さず、磁石ホルダ１２の水平部１２Ａに直接載置されている。第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の取り付け構造も、第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の場合と同様である。
一方、第４の磁石Ｍ４は、図８に示す従来のリニア振動モータ１０２と同様に、スペーサを介さず、磁石ホルダ１２の水平部１２Ａに直接載置されている。第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５の取り付け構造も、第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４の場合と同様である。
【0073】
このため、第１の磁石Ｍ１’の重心位置は、第４の磁石Ｍ４’の重心位置より高くなっている。このため、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１’及び第２の磁石Ｍ２’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２が、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４’及び第５の磁石Ｍ５’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも、距離ｈだけ高い位置にある。
【0074】
一方、第１の磁石Ｍ１’は第４の磁石Ｍ４’に接近したとき、図６Ｂに示すように、第１の磁石Ｍ１’の第４の磁石Ｍ４’と最も近い対向面が下側に位置しているので、第１の磁石Ｍ１’に斜め下側に向う反発力Ｆが加わる。反発力Ｆは、第１の方向（Ｘ軸方向）でＸ軸マイナス側に向かう水平分力Ｆｈと、重力方向（Ｚ軸方向）で重力のかかる向きのＺ軸マイナス側に向かう垂直分力Ｆｖとの合力となる。
【0075】
このように、振動子２０に対して重力のかかる向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、振動子２０が重力のかかる向きに押し付けられる。このことは、第２の磁石Ｎ２’及び第５の磁石Ｍ５’が接近したときにも、同様に、振動子２０に対して重力のかかる向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、振動子２０が重力のかかる向きに押し付けられる。
【0076】
本実施形態に係るリニア振動モータ２’では、磁石Ｍ１’及びＭ２’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２が、磁石Ｍ４及びＭ５の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも高い位置にあるが、第１、第２の磁石Ｍ１’、Ｍ２’が略Ｌ字形の側面形状を有するので、下向きに反発力Ｆが生じ、振動子２０’が振動する際に振動方向と交わる方向に振動することを防ぎ、静粛性が高められる。
【0077】
（第３の実施形態に係るリニア振動モータ）
次に、図７を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係るリニア振動モータの説明をおこなう。図７は、本発明の第３の実施形態に係るリニア振動モータの構造、及び振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
次に、図７を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係るリニア振動モータの説明をおこなう。図７は、本発明の第３の実施形態に係るリニア振動モータの構造、及び振動子に取り付けられた第１の磁石が筐体に取り付けられた第４の磁石に接近したときに振動子に加わる反発力を模式的に示す側面図である。
【0078】
第３の実施形態に係るリニア振動モータ２’’は、下記の点で第１の実施形態に係るリニア振動モータ２と異なる。
【0079】
第１～第５の磁石Ｍ１’’～Ｍ５’’は、何れも略直方体の形状を有する。しかし、第１の磁石Ｍ１’’及び第４の磁石Ｍ４’’の対向する面は、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して直交しておらず、第１の方向（Ｘ軸方向）に対して斜めに配置されている。第１の磁石Ｍ１’’及び第４の磁石Ｍ４’’は、第１の方向（Ｘ軸方向）で、上側が中央寄りに位置し下側が外端寄りに位置するように斜めに配置されている。第２の磁石Ｍ２’’及び第５の磁石５’’の位置関係も同様である。その他の事項については、上記の第１の実施形態と同様なので、更なる説明は省略する。
【0080】
第３の実施形態も上記の第２の実施形態と同様に、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第１の磁石Ｍ１’’及び第２の磁石Ｍ２’’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２が、第１の方向（Ｘ軸方向）に沿った第４の磁石Ｍ４’’及び第５の磁石Ｍ５’’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも、距離ｈだけ高い位置にある。
【0081】
一方、第１の磁石Ｍ１’’及び第４の磁石Ｍ４’’の対向する面の傾きにより、第１の磁石Ｍ１’’に斜め下側に向う反発力Ｆが加わる。反発力Ｆは、第１の方向（Ｘ軸方向）でＸ軸マイナス側に向かう水平分力Ｆｈと、重力方向（ｚ軸方向）で重力のかかる向きのＺ軸マイナス側に向かう垂直分力Ｆｖとの合力となる。
【0082】
このように、振動子２０に対して重力のかかる向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、振動子２０が重力のかかる向きに押し付けられる。このことは、第２の磁石Ｍ２’’及び第５の磁石Ｍ５’’が接近したときにも、同様に、振動子２０に対して重力のかかる向きの分力Ｆｖを含む反発力Ｆが生じるので、振動子２０が重力のかかる向きに押し付けられる。
【0083】
本実施形態に係るリニア振動モータ２’’でも、磁石Ｍ１’’及びＭ２’’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ１－２が、磁石Ｍ４’’及びＭ５’’の重心位置どうしを結んだ直線Ｌ４－５よりも高い位置にあるが、第１の磁石Ｍ１’’及び第４の磁石Ｍ４’’の対向する面の傾き、並びに第２の磁石Ｍ２’’及び第５の磁石Ｍ５’’の対向する面の傾きにより、下向きに反発力Ｆが生じ、振動子２０’’が振動する際に振動方向と交わる方向に振動することを防ぎ、静粛性が高められる。
【0084】
以上のように、上記の第１～第３の実施形態を考慮すると、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ２、２’、２’’は、筐体１０と、筐体１０内に収容される振動子２０と、筐体１０内を第１の方向（Ｘ軸方向）に延び、振動子２０の荷重を支える支持面Ｒと、振動子２０の第１の方向（Ｘ軸方向）における両側面に設けられる第１の磁石Ｍ１、Ｍ１’、Ｍ１’’及び第２の磁石Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ２’’と、振動子２０を上面視した状態で、第１の磁石Ｍ１、Ｍ１’、Ｍ１’’と第２の磁石Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ２’’の間に設けられる第３の磁石Ｍ３と、筐体１０内の底面部に設けられ、交流磁界を生じさせることにより、振動子２０の第３の磁石Ｍ３に対して駆動力を印加する駆動コイル３０と、筐体１０内に固定され、第１の方向（Ｘ軸方向）において対向配置される、第１の磁石Ｍ１，Ｍ１’、Ｍ１’’と反発する第４の磁石Ｍ４、Ｍ４’、Ｍ４’’、及び第２の磁石Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ２’’と反発する第５の磁石Ｍ５、Ｍ５’、Ｍ５’Ｍ５’’と、を備え、振動子２０が支持面Ｒに沿って第１の方向（Ｘ軸方向）に振動するように構成されるリニア振動モータ２、２’、２’’であって、駆動コイル３０が取り付けられた面を底面としたとき、第１の磁石Ｍ１、Ｍ１’、Ｍ１’’及び第４の磁石Ｍ４、Ｍ４’、Ｍ４’’並びに第２の磁石Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ２’’及び第５の磁石Ｍ５、Ｍ５’、Ｍ５’’が接近するとき、振動子２０に対して下向きに反発力Ｆが生じるように、相対的に配置されている。
【0085】
これにより、振動子２０が振動方向と交わる方向にも振動することを防ぎ、静粛性を高めることができる。
【0086】
なお、第１の磁石Ｍ１及び第４の磁石Ｍ４並びに第２の磁石Ｍ２及び第５の磁石Ｍ５が接近したときに発生する反発力のうち振動方向と交わる方向の分力の大きさが、振動子２０の端部を持ち上げることのない大きさの場合には、振動子２０が振動方向と交わる方向にも振動することを防ぎ、静粛性を高めることができる。
【0087】
（リニア振動モータを備えた電子機器）
上記の実施形態に係るリニア振動モータ２、２’、２’’と、リニア振動モータ２、２’、２’’を収容する機器筐体とを備える電子機器においても、振動する際の静粛性を高めることができる。
上記の実施形態に係るリニア振動モータ２、２’、２’’と、リニア振動モータ２、２’、２’’を収容する機器筐体とを備える電子機器においても、振動する際の静粛性を高めることができる。
【0088】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【0089】
２ リニア振動モータ
１０ 筐体
１２ 磁石ホルダ
１２Ａ 水平部
１４ 凹部
１６ 天板部
１８ スペーサ
２０ 振動子
２２ 本体
２４、２４’ 磁石ホルダ
２４Ａ、２４Ａ’ 水平部
２４Ｂ 垂直部
３０ 駆動コイル
３２ 基板
３２Ａ、３２Ｂ 電極
４０ シャフト
４２ スリーブ
１０２ 従来のリニア振動モータ
１１０ 筐体
１１２ 磁石ホルダ
１１２Ａ 水平部
１１ 天板部
１２０ 振動子
１２２ 本体
１２４ 磁石ホルダ
１２４ 水平部
１２４ 垂直部
１３０ 駆動コイル
１４０ シャフト
１４２ スリーブ
Ｍ１、Ｍ１’ Ｍ１’’ 第１の磁石
Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ２’’ 第２の磁石
Ｍ３ 第３の磁石
Ｍ４、Ｍ４’、Ｍ４’’ 第４の磁石
Ｍ５、Ｍ５’、Ｍ５’’ 第５の磁石
Ｒ 支持面
Ｃ 隙間
Ｓ スリット
Ｇ 重力
Ｌ１－２ 第１－第２磁石重心線
Ｌ４－５ 第４－第５磁石重心線
Ｈ 重心線の高さの差（第４－第５磁石重心線が高い場合）
ｈ 重心線の高さの差（第１－第２磁石重心線が高い場合）
Ｆ 反発力
Ｆｈ 水平分力
Ｆｖ 垂直分力
１０ 筐体
１２ 磁石ホルダ
１２Ａ 水平部
１４ 凹部
１６ 天板部
１８ スペーサ
２０ 振動子
２２ 本体
２４、２４’ 磁石ホルダ
２４Ａ、２４Ａ’ 水平部
２４Ｂ 垂直部
３０ 駆動コイル
３２ 基板
３２Ａ、３２Ｂ 電極
４０ シャフト
４２ スリーブ
１０２ 従来のリニア振動モータ
１１０ 筐体
１１２ 磁石ホルダ
１１２Ａ 水平部
１１ 天板部
１２０ 振動子
１２２ 本体
１２４ 磁石ホルダ
１２４ 水平部
１２４ 垂直部
１３０ 駆動コイル
１４０ シャフト
１４２ スリーブ
Ｍ１、Ｍ１’ Ｍ１’’ 第１の磁石
Ｍ２、Ｍ２’、Ｍ２’’ 第２の磁石
Ｍ３ 第３の磁石
Ｍ４、Ｍ４’、Ｍ４’’ 第４の磁石
Ｍ５、Ｍ５’、Ｍ５’’ 第５の磁石
Ｒ 支持面
Ｃ 隙間
Ｓ スリット
Ｇ 重力
Ｌ１－２ 第１－第２磁石重心線
Ｌ４－５ 第４－第５磁石重心線
Ｈ 重心線の高さの差（第４－第５磁石重心線が高い場合）
ｈ 重心線の高さの差（第１－第２磁石重心線が高い場合）
Ｆ 反発力
Ｆｈ 水平分力
Ｆｖ 垂直分力
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】