特許 7225504 偏平型ボイスコイルモータ

(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】

(24)【登録日】2023-02-13

(45)【発行日】2023-02-21

(54)【発明の名称】偏平型ボイスコイルモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 33/18 20060101AFI20230214BHJP

【ＦＩ】

H02K33/18 B

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018223775

(22)【出願日】2018-11-29

(65)【公開番号】P2020089181

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-10-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】株式会社プロテリアル

(74)【代理人】

【識別番号】100101351

【弁理士】

【氏名又は名称】辰巳 忠宏

(72)【発明者】

【氏名】木本 昭洋

【審査官】佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－００４４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０９７５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２５０６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２１４５２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３３／００－３３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に間隔をあけてかつ同極が対向するように設けられる第１磁石および第２磁石と、前記第１磁石および前記第２磁石の間に設けられかつ前記第１磁石および前記第２磁石を連結する第１ポールピースと、前記第２磁石から見て前記第１方向における前記第１磁石とは反対側において前記第２磁石と間隔をあけてかつ前記第２磁石と同極が対向するように設けられる第３磁石と、前記第２磁石および前記第３磁石の間に設けられかつ前記第２磁石および前記第３磁石を連結する第２ポールピースとを有し、偏平状に形成される磁石ユニット、
前記第１方向周りに前記第１ポールピースを囲むように設けられる第１コイルと、前記第１方向周りに前記第２ポールピースを囲むように設けられる第２コイルと、前記第１コイルおよび前記第２コイルを連結するコイル連結部とを有し、偏平状に形成されるコイルユニット、ならびに
前記第１方向に直交する第２方向において前記磁石ユニットおよび前記コイルユニットを挟むように設けられ、かつ前記コイルユニットに電流を供給すると前記磁石ユニットおよび前記コイルユニットのいずれか一方が他方に対して移動可能となるように前記他方に接続されるヨークを備え、
前記第１方向において、前記第１コイルの寸法は前記第１ポールピースの寸法以上であり、かつ前記第２コイルの寸法は前記第２ポールピースの寸法以上である、偏平型ボイスコイルモータ。

【請求項2】

前記第１方向において、前記第１ポールピースおよび前記第２ポールピースの寸法は、前記第１磁石、前記第２磁石および前記第３磁石の寸法より小さい、請求項１に記載の偏平型ボイスコイルモータ。

【請求項3】

前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記第２方向から見て前記ヨークからはみ出さないように設けられる、請求項１または２に記載の偏平型ボイスコイルモータ。

【請求項4】

前記コイルユニットには直流電流が供給される、請求項１から３のいずれかに記載の偏平型ボイスコイルモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は偏平型ボイスコイルモータに関し、より特定的には防振装置等に用いられる偏平型ボイスコイルモータに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の従来技術の一例として、特許文献１には、相互に対向するように設けられる一対の永久磁石と、一対の永久磁石の間に位置するように設けられる空芯コイルとを有するボイスコイルモータが開示されている。一方の永久磁石において他方の永久磁石と対向する面には、Ｎ極とＳ極とが隣り合うように着磁される。他方の永久磁石において一方の永久磁石と対向する面には、一方の永久磁石と異極同士が対向するようにＮ極とＳ極とが着磁される。空芯コイルに電流を供給すると、一方の永久磁石のＮ極から他方の永久磁石のＳ極に向かう磁界および他方の永久磁石のＮ極から一方の永久磁石のＳ極に向かう磁界と当該電流とによって、推力が発生し、当該推力によって空芯コイルが移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１０／０８４９６５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１において、一方の永久磁石のＮ極とＳ極との境界付近では、一方の永久磁石のＮ極から出た磁界は、他方の永久磁石のＳ極ではなく、隣り合うＳ極に向かう。他方の永久磁石のＮ極とＳ極との境界付近についても同様である。したがって、一方の永久磁石のＮ極とＳ極との境界付近および他方の永久磁石のＮ極とＳ極との境界付近の間においては、空芯コイルを移動させるための推力の発生に寄与する磁界を形成できない。また、空芯コイルは一対の永久磁石の間からはみ出す部分を有しており、空芯コイルに電流を供給したとしても当該部分には推力が発生しない。このように、特許文献１のボイスコイルモータは、推力効率が高くない。

【0005】

一方で、部品の小型化の要求により、小型のボイスコイルモータが望まれている。

【0006】

それゆえにこの発明の主たる目的は、小型でかつ推力効率の高い偏平型ボイスコイルモータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述の目的を達成するために、第１方向に間隔をあけてかつ同極が対向するように設けられる第１磁石および第２磁石と、第１磁石および第２磁石の間に設けられかつ第１磁石および第２磁石を連結する第１ポールピースとを有し、偏平状に形成される磁石ユニット、第１方向周りに第１ポールピースを囲むように設けられる第１コイルを有し、偏平状に形成されるコイルユニット、ならびに第１方向に直交する第２方向において磁石ユニットおよびコイルユニットを挟むように設けられ、かつコイルユニットに電流を供給すると磁石ユニットおよびコイルユニットのいずれか一方が他方に対して移動可能となるように他方に接続されるヨークを備える、偏平型ボイスコイルモータが提供される。

【0008】

この発明では、第１磁石および第２磁石は、同極が対向するように設けられ、第１コイルは、第１ポールピースを囲むように設けられる。したがって、第１磁石および第２磁石によって形成される磁界は、第１方向から見て第１磁石（第２磁石）とヨークとを繋ぐように放射状に延び、かつ第１コイルを通過するように形成される。言い換えると、第１磁石および第２磁石によって形成される磁界は、第１方向から見て第１コイルの全周を通過するように形成される。したがって、推力効率を高くすることができる。また、磁石ユニットおよびコイルユニットは、偏平状に形成される。したがって、寸法が小さい偏平型ボイスコイルモータを得ることができる。

【0009】

好ましくは、第１コイルは、第２方向から見てヨークからはみ出さないように設けられる。この場合、第１コイル全体を有効に使用できるので、より推力効率を高くすることができる。

【0010】

また好ましくは、コイルユニットには直流電流が供給される。この場合、コイルユニットに供給される直流電流の大きさを調整することによって、磁石ユニットおよびコイルユニットの一方を他方に対して所望の量だけ移動させることができる。したがって、偏平型ボイスコイルモータは位置決め用に好適に用いることができる。

【0011】

さらに好ましくは、磁石ユニットは、第２磁石から見て第１方向における第１磁石とは反対側において第２磁石と間隔をあけてかつ第２磁石と同極が対向するように設けられる第３磁石と、第２磁石および第３磁石の間に設けられかつ第２磁石および第３磁石を連結する第２ポールピースとをさらに有し、コイルユニットは、第１方向周りに第２ポールピースを囲むように設けられる第２コイルと、第１コイルおよび第２コイルを連結するコイル連結部とをさらに有する。この場合、第１コイルに電流を供給したときに発生する推力の方向と、第２コイルに電流を供給したときに発生する推力の方向とが同じになるように、第１コイルおよび第２コイルに電流を供給することによって、偏平型ボイスコイルモータによって得られる推力を大きくできる。

【0012】

好ましくは、第２コイルは、第２方向から見てヨークからはみ出さないように設けられる。この場合、第２コイル全体を有効に使用できるので、より推力効率を高くすることができる。

【0013】

この発明に係る偏平型ボイスコイルモータにおける「偏平」とは、偏平型ボイスコイルモータの偏平度ｆ＝２ｈ/（ａ１＋ａ２）（ｈは第２方向の寸法、ａ１は第１方向の寸法、ａ２は第３方向の寸法）と定義したときに、ｆ≦０．７を満たす場合をいう。偏平度はｆ≦０．６が好ましい。なお、第３方向とは、第１方向および第２方向に直交する方向をいう。

【発明の効果】

【0014】

この発明によれば、小型でかつ推力効率の高い偏平型ボイスコイルモータが得られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明の一実施形態に係る偏平型ボイスコイルモータを示す図であり、（ａ）は一部断面側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ１－Ａ１線断面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図2】この発明の他の実施形態に係る偏平型ボイスコイルモータを示す図であり、（ａ）は一部断面側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ２－Ａ２線断面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図3】この発明のその他の実施形態に係る偏平型ボイスコイルモータを示す図であり、（ａ）は一部断面側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ３－Ａ３線断面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図4】この発明に係る偏平型ボイスコイルモータの一例を示す図であり、（ａ）は一部断面側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ４－Ａ４線断面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図5】比較例のボイスコイルモータを示す図であり、（ａ）は一部断面側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ５－Ａ５線断面図であり、（ｃ）は平面図である。

【図6】この発明に係る偏平型ボイスコイルモータの一例と、比較例のボイスコイルモータとの推力効率の比較結果を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照してこの発明の好ましい実施形態について説明する。

【0017】

図１を参照して、この発明の一実施形態に係る偏平型ボイスコイルモータ１０は、ヨーク１２、磁石ユニット１４および第１コイル１６（コイルユニットに相当）を有する。

【0018】

ヨーク１２は、一対の対向部１８，１９およびヨーク連結部２０を有する。対向部１８，１９はそれぞれ、第１方向Ｘ１に延びかつ平板状に形成される。対向部１８，１９は、第１方向Ｘ１に直交する第２方向Ｙ１において、相互に対向しかつ磁石ユニット１４および第１コイル１６を挟むように設けられる。ヨーク連結部２０は、第１方向Ｘ１における対向部１８，１９の一端部同士を連結する。ヨーク連結部２０は、第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１に直交する第３方向Ｚ１において、磁石ユニット１４および第１コイル１６よりも大きい。

【0019】

磁石ユニット１４は、第１磁石２２、第２磁石２４および第１ポールピース２６を有し、偏平状に形成される。磁石ユニット１４は、第２方向Ｙ１から見て、対向部１８，１９からはみ出さないように設けられる。第１磁石２２および第２磁石２４はそれぞれ、第３方向Ｚ１に延びかつ角柱状に形成される。第１磁石２２および第２磁石２４は、同じ磁石、すなわち相互に同形状、同寸法、同種類に設定される。第１磁石２２および第２磁石２４は、第１方向Ｘ１に間隔をあけてかつＮ極が対向するように設けられる。第２磁石２４のＳ極側は、ヨーク連結部２０に接続される。第１ポールピース２６は、第１磁石２２および第２磁石２４の間に設けられ、かつ第１磁石２２および第２磁石２４を連結する。第１ポールピース２６は、第１方向Ｘ１において第１磁石２２および第２磁石２４よりも大きく、第２方向Ｙ１および第３方向Ｚ１において第１磁石２２および第２磁石２４と同寸法に設定され、偏平状に形成される。第１ポールピース２６には、鉄等の強磁性体が用いられる。このような磁石ユニット１４において、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界（図１（ａ）、（ｂ）の点線矢印参照）は、第１方向Ｘ１から見て、放射状かつ第１コイル１６を通過するように形成される。

【0020】

第１コイル１６は、第１方向Ｘ１周りに第１ポールピース２６を囲むように巻回され、偏平状に形成される。第１コイル１６は、第１方向Ｘ１から見て、略四角形状かつ環状に形成される。第１コイル１６は、磁石ユニット１４およびヨーク１２に対して移動可能に設けられる。第１コイル１６は、第２方向Ｙ１から見て、対向部１８，１９からはみ出さないように設けられる。第１コイル１６は、第１方向Ｘ１において、第１ポールピース２６よりも大きい。第１コイル１６には、第１コイル１６に直流電流を供給するための配線等（図示せず）が接続される。

【0021】

第１コイル１６の外表面には、ブラケット２８が接続される。ブラケット２８には、偏平型ボイスコイルモータ１０によって位置決めされる任意の被位置決め部材（図示せず）が取り付けられる。

【0022】

このような偏平型ボイスコイルモータ１０において、第１コイル１６に直流電流を供給すると、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界と当該直流電流とによって、第１方向Ｘ１に推力が発生し、当該推力によって第１コイル１６が磁石ユニット１４およびヨーク１２に対して第１方向Ｘ１に移動する（図１（ａ）の矢印Ｂ１参照）。図１（ｂ）に示す方向から見た状態において、時計回りに直流電流を供給すれば、ヨーク連結部２０から離れる方向に推力が発生し、ヨーク連結部２０から離れる方向に第１コイル１６が移動する。図１（ｂ）に示す方向から見た状態において、反時計回りに直流電流を供給すれば、ヨーク連結部２０に近づく方向に推力が発生し、ヨーク連結部２０に近づく方向に第１コイル１６が移動する。第１コイル１６が第１方向Ｘ１に移動することに伴って、被位置決め部材も第１方向Ｘ１に移動する。第１コイル１６に供給する直流電流の大きさを調整することによって、発生する推力の大きさを調整できる。このように、第１コイル１６に供給する直流電流の向きおよび大きさを調整することによって、被位置決め部材を所望の位置に位置決めすることができる。

【0023】

このような偏平型ボイスコイルモータ１０によれば、第１磁石２２および第２磁石２４は、同極が対向するように設けられ、第１コイル１６は、第１ポールピース２６を囲むように設けられる。したがって、図１（ｂ）に示すように、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界は、第１方向Ｘ１から見て第１磁石２２（第２磁石２４）とヨーク１２とを繋ぐように放射状に延び、かつ第１コイル１６を通過するように形成される。言い換えると、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界は、第１方向Ｘ１から見て第１コイル１６の全周を通過するように形成される。したがって、推力効率を高くすることができる。また、磁石ユニット１４および第１コイル１６は、偏平状に形成される。したがって、小型で偏平度ｆが小さい偏平型ボイスコイルモータ１０を得ることができる。

【0024】

第１コイル１６は、第２方向Ｙ１から見てヨーク１２からはみ出さないように設けられるので、第１コイル１６全体を有効に使用でき、より推力効率を高くすることができる。

【0025】

第１コイル１６に供給される直流電流の大きさを調整することによって、第１コイル１６を磁石ユニット１４およびヨーク１２に対して所望の量だけ移動させることができる。したがって、偏平型ボイスコイルモータ１０は位置決め用に好適に用いることができる。

【0026】

上述した作用効果は、後述する図２および図３に示す実施形態においても同様に奏することができる。

【0027】

図２を参照して、この発明の他の実施形態に係る偏平型ボイスコイルモータ１００について説明する。上述した偏平型ボイスコイルモータ１０と共通する部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。偏平型ボイスコイルモータ１００は、ヨーク１２、磁石ユニット１０２およびコイルユニット１０４を有する。

【0028】

磁石ユニット１０２は、第１磁石２２、第２磁石２４、第３磁石１０６、第１ポールピース１０８、および第２ポールピース１１０を有し、偏平状に形成される。第１方向Ｘ２において、第１磁石２２と第２磁石２４との間隔は、偏平型ボイスコイルモータ１０における第１磁石２２と第２磁石２４との間隔よりも小さく設定される。第３磁石１０６は、第１磁石２２および第２磁石２４と同じ磁石、すなわち同形状、同寸法、同種類に設定される。第３磁石１０６は、第２磁石２４から見て第１方向Ｘ２における第１磁石２２とは反対側において、第２磁石２４と間隔をあけて、かつ第２磁石２４とＳ極が対向するように設けられる。第１方向Ｘ２において、第２磁石２４と第３磁石１０６との間隔は、第１磁石２２と第２磁石２４との間隔と同等に設定される。第３磁石１０６のＮ極側は、ヨーク連結部２０に接続される。第１ポールピース１０８は、第１方向Ｘ２において第１磁石２２および第２磁石２４よりも小さい点で、第１ポールピース２６と異なる。第２ポールピース１１０は、第１ポールピース１０８と同じポールピース、すなわち同形状、同寸法、同種類に設定される。第２ポールピース１１０は、第２磁石２４および第３磁石１０６の間に設けられ、かつ第２磁石２４および第３磁石１０６を連結する。このような磁石ユニット１０２において、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界（図２（ａ）の点線矢印参照）は、第１方向Ｘ２から見て、放射状かつ第１コイル１１２（後述）を通過するように形成される。第２磁石２４および第３磁石１０６によって形成される磁界（図２（ａ），（ｂ）の点線矢印参照）は、第１方向Ｘ２から見て、放射状かつ第２コイル１１４（後述）を通過するように形成される。第２磁石２４および第３磁石１０６によって形成される磁界は、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界とは逆方向に形成される。

【0029】

コイルユニット１０４は、第１コイル１１２、第２コイル１１４およびコイル連結部１１６を有する。第１コイル１１２は、第１方向Ｘ２において第１ポールピース１０８と同寸法に設定される点で、第１コイル１６と異なる。第２コイル１１４は、第１コイル１１２と同じコイル、すなわち同形状、同寸法、同種類に設定され、第１方向Ｘ２周りに第２ポールピース１１０を囲むように巻回される。したがって、第２コイル１１４は、第１方向Ｘ２において第２ポールピース１１０と同寸法に設定される。第２コイル１１４は、第２方向Ｙ２から見てヨーク１２からはみ出さないように設けられる。コイル連結部１１６は、第１コイル１１２および第２コイル１１４の間に設けられ、第１コイル１１２および第２コイル１１４を連結する。第１ポールピース１０８に対する第１コイル１１２の位置関係と第２ポールピース１１０に対する第２コイル１１４の位置関係とが同じになるように、第１コイル１１２および第２コイル１１４は連結される。コイル連結部１１６は、第１方向Ｘ２から見て、第１コイル１１２および第２コイル１１４と重なるように略四角形状かつ環状に形成される。コイル連結部１１６は、第１方向Ｘ２において第２磁石２４と同寸法に設定される。

【0030】

コイル連結部１１６の外表面には、ブラケット２８が接続される。ブラケット２８には、偏平型ボイスコイルモータ１００によって位置決めされる任意の被位置決め部材（図示せず）が取り付けられる。

【0031】

このような偏平型ボイスコイルモータ１００において、第１コイル１１２に直流電流を供給すると、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界と当該直流電流とによって、第１方向Ｘ２に推力が発生し、第２コイル１１４に直流電流を供給すると、第２磁石２４および第３磁石１０６によって形成される磁界と当該直流電流とによって、第１方向Ｘ２に推力が発生する。当該推力によってコイルユニット１０４が磁石ユニット１０２およびヨーク１２に対して第１方向Ｘ２に移動する（図２（ａ）の矢印Ｂ２参照）。図２（ｂ）に示す方向から見た状態において、第１コイル１１２に時計回りに直流電流を供給し、第２コイル１１４に反時計回りに直流電流を供給すれば、ヨーク連結部２０から離れる方向に推力が発生し、ヨーク連結部２０から離れる方向にコイルユニット１０４が移動する。図２（ｂ）に示す方向から見た状態において、第１コイル１１２に反時計回りに直流電流を供給し、第２コイル１１４に時計回りに直流電流を供給すれば、ヨーク連結部２０に近づく方向に推力が発生し、ヨーク連結部２０に近づく方向にコイルユニット１０４が移動する。第１コイル１１２および第２コイル１１４に供給する直流電流の向きおよび大きさを調整することによって、被位置決め部材を所望の位置に位置決めすることができる。

【0032】

このような偏平型ボイスコイルモータ１００によれば、第１コイル１１２に直流電流を供給したときに発生する推力の方向と、第２コイル１１４に直流電流を供給したときに発生する推力の方向とが同じになるように、第１コイル１１２および第２コイル１１４に直流電流を供給することによって、偏平型ボイスコイルモータ１００によって得られる推力を大きくできる。

【0033】

第２コイル１１４は、第２方向Ｙ２から見てヨーク１２からはみ出さないように設けられるので、第２コイル１１４全体を有効に使用でき、より推力効率を高くすることができる。

【0034】

第１磁石２２と第３磁石１０６とは同じ磁石であり、第１ポールピース１０８と第２ポールピース１１０とは同じポールピースであり、第１コイル１１２と第２コイル１１４とは同じコイルであり、第１ポールピース１０８に対する第１コイル１１２の位置関係と第２ポールピース１１０に対する第２コイル１１４の位置関係とは同じである。これによって、第１コイル１１２を通る磁界の分布と第２コイル１１４を通る磁界の分布とを、その向きを除いて等しくできる。

【0035】

図３を参照して、この発明のその他の実施形態に係る偏平型ボイスコイルモータ２００について説明する。上述した偏平型ボイスコイルモータ１０と共通する部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。偏平型ボイスコイルモータ２００は、ヨーク１２、磁石ユニット１４および第１コイル２０２（コイルユニットに相当）を有する。

【0036】

偏平型ボイスコイルモータ２００では、磁石ユニット１４は、ヨーク連結部２０に接続されず、第１コイル２０２およびヨーク１２に対して移動可能に設けられる。

【0037】

第１コイル２０２は、第１方向Ｘ３から見て、略四角形状かつ環状に巻回される。第２方向Ｙ３における第１コイル２０２の両側は、対向部１８，１９に固定される。第１コイル２０２が第１方向Ｘ３周りに第１ポールピース２６を囲むように、第１コイル２０２の内方に磁石ユニット１４が配置される。

【0038】

第１磁石２２の外表面には、ブラケット２８が接続される。ブラケット２８には、偏平型ボイスコイルモータ２００によって位置決めされる任意の被位置決め部材（図示せず）が取り付けられる。

【0039】

このような偏平型ボイスコイルモータ２００において、第１コイル２０２に直流電流を供給すると、第１磁石２２および第２磁石２４によって形成される磁界と当該直流電流とによって、第１方向Ｘ３に推力が発生し、当該推力によって磁石ユニット１４が第１コイル２０２およびヨーク１２に対して第１方向Ｘ３に移動する（図３（ａ）の矢印Ｂ３参照）。図３（ｂ）に示す方向から見た状態において、第１コイル２０２に時計回りに直流電流を供給すれば、ヨーク連結部２０に近づく方向に推力が発生し、ヨーク連結部２０に近づく方向に磁石ユニット１４が移動する。図３（ｂ）に示す方向から見た状態において、第１コイル２０２に反時計回りに直流電流を供給すれば、ヨーク連結部２０から離れる方向に推力が発生し、ヨーク連結部２０から離れる方向に磁石ユニット１４が移動する。磁石ユニット１４が第１方向Ｘ３に移動することに伴って、磁石ユニット１４に接続されたブラケット２８も第１方向Ｘ３に移動する。このように、第１コイル２０２に供給する直流電流の向きおよび大きさを調整することによって、被位置決め部材を所望の位置に位置決めすることができる。

【0040】

このような偏平型ボイスコイルモータ２００によれば、コイルユニットが可動する場合よりも、重量が大きい被位置決め部材の位置決めを行うことができる。

【0041】

図４～図６を参照して、この発明に係る偏平型ボイスコイルモータ３００（図４参照）と、比較例のボイスコイルモータ１（図５参照）との推力効率の比較結果（図６参照）について説明する。

【0042】

図４および図６を参照して、この発明に係る偏平型ボイスコイルモータ３００は、幅（Ｗ：第１方向の寸法）７５ｍｍ、奥行き（Ｌ：第３方向の寸法）１１０ｍｍ、高さ（Ｈ：第２方向の寸法）４７ｍｍに設定される。この場合の偏平度ｆはｆ＝２Ｈ/（Ｗ＋Ｌ）＝０．５１である。偏平型ボイスコイルモータ３００は、偏平型ボイスコイルモータ１０と寸法は異なるが略同様の構成を有するため、偏平型ボイスコイルモータ１０と対応する部分については対応する符号の末尾に「ａ」を付すことによって詳細な説明を省略する。ヨーク１２ａは、ヨーク連結部２０ａに加えて、対向部１８ａ，１９ａの他端部同士を連結しかつ第１磁石２２ａのＳ極側に接続されるヨーク連結部２１ａを有する。第１磁石２２ａおよび第２磁石２４ａには、ＮｄＦｅＢ系焼結磁石を用いた。第１コイル１６ａに直流電流を供給すると、推力が発生し、当該推力によって第１コイル１６ａは移動する（図４（ａ）の矢印Ｂ４参照）。第１コイル１６ａのうち矢印Ｂ４方向の推力が発生する部分の巻回方向の長さは、Ｄ１ｍｍとなる（図４（ｂ）参照）。

【0043】

一方、図５および図６を参照して、比較例のボイスコイルモータ１は、幅（Ｗ）７５ｍｍ、奥行き（Ｌ）１１０ｍｍ、高さ（Ｈ）６０ｍｍに設定される。この場合の偏平度ｆはｆ＝２Ｈ/（Ｗ＋Ｌ）＝０．６５である。ボイスコイルモータ１は、ヨーク２、磁石ユニット３およびコイル４を有する。ヨーク２は、相互に対向する一対の対向部５ａ，５ｂ、ならびに一対の対向部５ａ，５ｂの一端部同士および他端部同士を連結するヨーク連結部６ａ，６ｂを有する。磁石ユニット３は、対向部５ａの内面に設けられる第１磁石７、および第１磁石７に対向しかつ対向部５ｂの内面に設けられる第２磁石８を有する。第１磁石７における第２磁石８と対向する面には、Ｎ極とＳ極とが隣り合うように着磁される。第２磁石８における第１磁石７と対向する面には、第１磁石７と異極同士が対向するように、Ｎ極とＳ極とが着磁される。第１磁石７および第２磁石８には、ＮｄＦｅＢ系焼結磁石を用いた。コイル４は、平面視において略四角形かつ環状に形成され、第１磁石７と第２磁石８との間に設けられる。したがって、第１磁石７のＮ極から第２磁石８のＳ極に向かう磁界、および第２磁石８のＮ極から第１磁石７のＳ極に向かう磁界はそれぞれ、コイル４を通過するように形成される（図５（ａ）の点線矢印参照）。コイル４に直流電流を供給すると、推力が発生し、当該推力によってコイル４は移動する（図５（ａ）の矢印Ｂ５参照）。コイル４のうち矢印Ｂ５方向の推力が発生する部分の巻回方向の長さは、２×Ｄ２ｍｍとなる（図５（ｃ）参照）。

【0044】

偏平型ボイスコイルモータ３００およびボイスコイルモータ１を比較すると、偏平型ボイスコイルモータ３００の高さ（Ｈ）は、ボイスコイルモータ１の高さ（Ｈ）よりも小さく設定される。したがって、偏平型ボイスコイルモータ３００の体積は、ボイスコイルモータ１の体積よりも小さく、偏平型ボイスコイルモータ３００は、ボイスコイルモータ１よりも小型である。さらに、偏平型ボイスコイルモータ３００の偏平度ｆは、ボイスコイルモータ１の偏平度ｆよりも小さく、偏平型ボイスコイルモータ３００は、ボイスコイルモータ１よりも薄い偏平である。また、偏平型ボイスコイルモータ３００における上記長さ（Ｄ１ｍｍ）は、ボイスコイルモータ１における上記長さ（２×Ｄ２ｍｍ）よりも長く、ボイスコイルモータ１における長さ（２×Ｄ２ｍｍ）の約１．５倍となる。このような２つの偏平型ボイスコイルモータ３００およびボイスコイルモータ１において、偏平型ボイスコイルモータ３００の第１コイル１６ａ、およびボイスコイルモータ１のコイル４に直流定格電流を供給すると、偏平型ボイスコイルモータ３００では４５Ｎの推力が発生し、ボイスコイルモータ１では２５Ｎの推力が発生した。そして、この場合の推力効率（推力／体積）を比較すると、偏平型ボイスコイルモータ３００では０．１２Ｎ／ｃｍ^３となり、ボイスコイルモータ１では０．０５Ｎ／ｃｍ^３となった。

【0045】

上述したように、この発明に係る偏平型ボイスコイルモータ３００は、比較例のボイスコイルモータ１よりも小型かつ薄い偏平であるにも拘らず、比較例のボイスコイルモータ１よりも推力効率が高い。

【0046】

上述した実施形態では、第１磁石２２のＮ極と第２磁石２４のＮ極とが対向するように設けられる場合について説明したが、これに限定されず、第１磁石２２のＳ極と第２磁石２４のＳ極とが対向するように設けられてもよい。

【0047】

上述した実施形態では、第２磁石２４のＳ極と第３磁石１０６のＳ極とが対向するように設けられる場合について説明したが、これに限定されず、第２磁石２４のＮ極と第３磁石１０６のＮ極とが対向するように設けられてもよい。

【0048】

上述した実施形態では、コイルユニットに直流電流を供給する場合について説明したが、これに限定されず、コイルユニットに交流電流を供給してもよい。この場合、磁石ユニットおよびコイルユニットのうち可動する方が可動しない方に対して振動する偏平型ボイスコイルモータを構成できる。

【0049】

上述した実施形態では、第１コイル１６が第１方向Ｘ１において第１ポールピース２６より大きい場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、第１コイルは第１方向Ｘ１において第１ポールピース２６と同寸法または第１ポールピース２６よりも小さく設定されてもよい。

【0050】

上述した実施形態では、第１コイル１１２が第１方向Ｘ２において第１ポールピース１０８と同寸法に設定され、第２コイル１１４が第１方向Ｘ２において第２ポールピース１１０と同寸法に設定される場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、第１コイルは第１方向Ｘ２において第１ポールピース１０８よりも大きくまたは小さく設定され、第２コイルは第１方向Ｘ２において第２ポールピース１１０よりも大きくまたは小さく設定されてもよい。

【0051】

上述した実施形態では、偏平型ボイスコイルモータ１０，２００における第１磁石２２および第２磁石２４、また、偏平型ボイスコイルモータ１００における第１磁石２２、第２磁石２４および第３磁石１０６は、同じ磁石、すなわち相互に同形状、同寸法、同種類に設定される場合について説明したが、これに限定されない。

【0052】

上述した実施形態では、第１磁石２２と第３磁石１０６とは同じ磁石であり、第１ポールピース１０８と第２ポールピース１１０とは同じポールピースであり、第１コイル１１２と第２コイル１１４とは同じコイルであり、第１ポールピース１０８に対する第１コイル１１２の位置関係と第２ポールピース１１０に対する第２コイル１１４の位置関係とは同じである場合について説明したが、これに限定されない。

【0053】

上述した実施形態では、第１コイルおよび第２コイルが、第２方向から見てヨークからはみ出さないように設けられる場合について説明したが、これに限定されない。第１コイルおよび第２コイルは、第２方向から見てヨークからはみ出すように設けられてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１０，１００，２００，３００ 偏平型ボイスコイルモータ
１２，１２ａ ヨーク
１４，１０２ 磁石ユニット
１６，１１２，２０２ 第１コイル
１８，１８ａ，１９，１９ａ 対向部
２０，２０ａ，２１ａ ヨーク連結部
２２，２２ａ 第１磁石
２４，２４ａ 第２磁石
２６，１０８ 第１ポールピース
２８ ブラケット
１０４ コイルユニット
１０６ 第３磁石
１１０ 第２ポールピース
１１４ 第２コイル
１１６ コイル連結部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】