特許 7540271 振動アクチュエーター及び電子機器

(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】2024-08-19

(45)【発行日】2024-08-27

(54)【発明の名称】振動アクチュエーター及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/04 20060101AFI20240820BHJP

【ＦＩ】

B06B1/04 S

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020164639

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022056732

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2023-09-11

(73)【特許権者】

【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】五味 喜広

(72)【発明者】

【氏名】加藤 崇徳

(72)【発明者】

【氏名】高橋 勇樹

【審査官】北川 大地

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２２６５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００６３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８２２３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０６Ｂ １／０４

Ｈ０２Ｋ ３３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイル、及び、前記コイルが巻回され、前記コイルの巻回軸方向に延在して一端部及び他端部が突出するコアを有する可動体と、
マグネットを有する固定体と、
前記コアの一端部側で、前記固定体に対して前記可動体を回動自在に支持する軸部と、
を有し、通電される前記コイルと前記マグネットの協働により、前記可動体が前記固定体に対して前記軸部を中心に往復回転振動する振動アクチュエーターであって、
前記マグネットは、非通電時において、前記コアの前記一端部及び他端部の少なくとも前記他端部に対して、前記コアの延在方向で対向して配置され、且つ、往復回転振動方向で並ぶ極性の異なる２極の磁極を有し、
前記コアは、前記他端部側に切り欠き部を有し、
前記切り欠き部には、ウェイト部が固定され、
前記切り欠き部は、前記コアの前記他端部において、前記コアの延在方向に延在する芯部を囲むように形成され、
前記ウェイト部は、前記切り欠き部に、前記芯部の周囲を囲むように配置される複数の分割体により構成されている、
振動アクチュエーター。

【請求項2】

前記切り欠き部は、前記コアの前記他端部において、前記コアの延在方向に対して、芯部の断面が前記他端部の延在方向に全体の断面に対して一定比率の面積を有するように設けられている、
請求項１記載の振動アクチュエーター。

【請求項3】

前記切り欠き部は、前記他端部が前記他端部の自由端側に前記コアの延在方向の厚みを有するように前記他端部に設けられている、
請求項１または２に記載の振動アクチュエーター。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の振動アクチュエーターを実装する、
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ー及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子機器には、振動を指や手足等に伝達することによって、着信を通知したり、タッチパネルの操作感触やゲーム機のコントローラー等の遊戯装置の臨場感を向上させたりする振動発生源として振動アクチュエーターが実装されている。なお、電子機器は、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、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）の他、服や腕などに装着されるウェアラブル端末を含む。

【0003】

特許文献１～３に開示の振動アクチュエーターは、コイルを有する固定体と、マグネットを有する可動体と、を備え、コイルとマグネットで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、可動体を往復動させることにより、振動を生じさせる。特許文献１～３に示す振動アクチュエーターは、可動体がシャフトに沿って直線移動するリニアアクチュエーターであり、振動方向が電子機器の主面と平行になるように実装される。電子機器と接触するユーザーの体表面には、体表面に沿う方向の振動が伝達される。

【0004】

また、振動アクチュエーターとしては、特許文献４に開示のように、振動させる可動体を、片持ちで支持する振動アクチュエーターが知られている。
この振動アクチュエーターでは、板バネの基端側を固定体に固定し、可動端となる板バネの先端側に、カップ状のヨーク内に円柱状のマグネットを配置することにより可動体が構成されている。また、固定体側には、マグネットとヨークの縁とマグネットの間に、上端が位置するようにコイルが配設されている。コイルへの通電により可動体は振動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－０９５９４３号公報

【文献】特開２０１５－１１２０１３号公報

【文献】特許第４８７５１３３号公報

【文献】特開２００２－１７７８８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、可動体を片持ちで揺動自在に支持する片持ち式の振動アクチュエーターでは、軸や複数個所で可動体を支持する構成と比較して、簡易な構成とすることができる。
この構成において、振動感を高めるためには推力を大きく、つまり振動を示すＧ値を強くする必要があり、そのためには、マグネットの厚さ寸法を厚く、つまりサイズを大きくして磁気回路における磁束を増加することが考えられる。
しかしながら、単純に厚いマグネットを用いるのみでは、ヨークが飽和しやすくなるため、ヨークの厚さも厚くすることが必要となり、マグネットのサイズが設定されている場合では、可動体側の寸法にも大きく影響することになり、イナーシャが低下し、共振点が高くなるという問題がある。
よって磁気特性を維持した状態でイナーシャを増加させて共振点を維持して駆動させたいという要望があった。

【0007】

本発明の目的は、サイズを大きくすることなくイナーシャを増加でき、好適な振動を発生する振動アクチュエーター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】

【0008】

本発明の一態様に係る振動アクチュエーターは、
コイル、及び、前記コイルが巻回され、前記コイルの巻回軸方向に延在して一端部及び他端部が突出するコアを有する可動体と、
マグネットを有する固定体と、
前記コアの一端部側で、前記固定体に対して前記可動体を回動自在に支持する軸部と、
を有し、通電される前記コイルと前記マグネットの協働により、前記可動体が前記固定体に対して前記軸部を中心に往復回転振動する振動アクチュエーターであって、
前記マグネットは、非通電時において、前記コアの前記一端部及び他端部の少なくとも前記他端部に対して、前記コアの延在方向で対向して配置され、且つ、往復回転振動方向で並ぶ極性の異なる２極の磁極を有し、
前記コアは、前記他端部側に切り欠き部を有し、
前記切り欠き部には、ウェイト部が固定され、
前記切り欠き部は、前記コアの前記他端部において、前記コアの延在方向に延在する芯部を囲むように形成され、
前記ウェイト部は、前記切り欠き部に、前記芯部の周囲を囲むように配置される複数の分割体により構成されている構成を採る。

【0009】

本発明の一態様に係る電子機器は、上記の振動アクチュエーターを実装している構成を採る。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、サイズを大きくすることなくイナーシャを増加でき、好適な振動を発生する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態に係る振動アクチュエーターを示す外観斜視図である。

【図2】振動アクチュエーターのカバーを外した状態を示す斜視図である。

【図3】振動アクチュエーターにおいて固定体と可動体とを示す分解図である。

【図4】振動アクチュエーターの全体分解斜視図である。

【図5】図１のＡ―Ａ線断面図である。

【図6】図６Ａおよび図６Ｂは、可動体の説明に供する断面図である。

【図7】振動アクチュエーターの磁気回路を示す平断面図である。

【図8】可動体の動作を示す平断面図である。

【図9】振動アクチュエーターの変形例１の要部構成を示す断面図である。

【図10】振動アクチュエーターの変形例２の要部構成を示す一部分解斜視図である。

【図11】図１０のＣ－Ｃ線断面図である。

【図12】振動アクチュエーターを実装する電子機器の一例であるゲーム機器を示す図である。

【図13】振動アクチュエーターを実装する電子機器の一例である携帯情報端末を示す図である。

【図14】振動アクチュエーターを実装する電子機器の一例であるウェアラブル端末を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

［振動アクチュエーター１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ーを示す外観斜視図である。図２は、振動アクチュエーターのカバーを外した状態を示す斜視図である。また、図３は、振動アクチュエーターにおいて固定体と可動体とを示す分解図であり、図４は、振動アクチュエーターの全体分解斜視図である。

【0014】

本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図（変形例１、２の説明に供する図も含む）においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。以下において、振動アクチュエーター１の幅、奥行き、高さは、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の長さである。本実施の形態の振動アクチュエーターは、便宜上、便宜上、図１～図４では、Ｘ方向を横方向に向けて配置し、振動方向として説明する。また、本実施の形態における「可動体の軸」は、可動体を中心としたＹ方向を意味し、本実施の形態では、コイル中心軸と同様の軸である。なお、Ｘ方向及びマイナスＸ方向を両側方と、Ｚ方向プラス側を上側、Ｚ方向マイナス側を下側としてもよい。

【0015】

図１～図４に示すように、振動アクチュエーター１は、可動体１０、軸部５０及び固定体２０を備える。可動体１０は、軸部５０を介して固定体２０に支持される。

【0016】

可動体１０は、一端側で挿通する軸部５０を支点として他端側が往復移動するように、固定体２０に回動自在に支持されている。振動アクチュエーター１では、可動体１０の本体を構成する部位の一部として、ウェイト部８０を有する。ウェイト部８０は、コア１４の本体を構成する部位の一部を切り欠いた部位に抜けないように設けられている。

【0017】

振動アクチュエーター１は、例えば、ゲーム機器ＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗ等の電子機器（図１２～図１４参照）に振動発生源として実装され、可動体１０の往復回転移動することにより、電子機器の振動機能を実現する。振動アクチュエーター１は、例えば、振動することで、ユーザーに対して操作感や臨場感を与えたり、着信を通知したりする場合に駆動する。

【0018】

振動アクチュエーター１は、例えば、電子機器において、ユーザーに接触する振動伝達面とＸＹ面が平行となるように実装される。振動伝達面は、例えば、電子機器では、ゲームコントローラーの場合では、ユーザーの指等の体表面が接触する面（操作ボタン等が配置される表面或いは、他の指等が当接する裏面）スマートフォンやタブレット端末の場合はタッチパネル面である。また、摺動伝達面は、ユーザーの服や腕などに装着されるウェアラブル端末では、服や腕に接触する外面（図１４に示す内周面２０８）である。

【0019】

振動アクチュエーター１では、可動体１０は、コイル１２と、コイル１２が巻回されるコア１４とを有し、固定体２０はマグネット（第１マグネット３０及び第２マグネット４０）を有する。

【0020】

可動体１０は、固定体２０に対して、マグネット（第１マグネット３０及び第２マグネット４０）の吸引力による磁気バネにより、可動自在に支持される。本実施の形態では、可動体１０は、マグネット（第１マグネット３０及び第２マグネット４０）と、コイル１２及びコア１４とにより構成される磁気バネにより固定体２０に対して軸部５０周りに可動自在に支持されている。

【0021】

［軸部５０］
図５は、図１のＡ―Ａ線断面図である。
図２～図５に示す軸部５０は、可動体１０を固定体２０に対して、軸回りに往復回転移動、つまり、振動自在に支持する。

【0022】

軸部５０は、非磁性体および磁性体のどちらで構成されてもよい。本実施の形態では、軸部５０は、例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２等の磁性体により構成されている。

【0023】

軸部５０は、可動体１０を挟むように対向して配置されるベースプレート２２と、ケース２４の上面部２４１との間に架設されている。ケース２４の上面部２４１と可動体１０との間には軸部５０に外装されるワッシャ２８２が介在し、ベースプレート２２と可動体１０の間には、軸部５０に外装されるワッシャ２８４が介在する。これらワッシャ２８２、２８４により、軸部５０は、可動体１０を固定体２０に対して円滑に往復回転するように支持している。

【0024】

［可動体１０］
可動体１０は、先端側にウェイト部８０を有するものであり、例えば、ウェイト部８０を可動体本体の一部に固定し、磁束飽和せずに磁気バネ定数やトルクに影響を与えることなく、イナーシャを増加する。以下、可動体１０について具体的に説明する。

【0025】

可動体１０では、一端側から他端側に延在し、可動体本体を構成するコア１４に、コイルボビン１８を介してコイル１２が巻回されている。

【0026】

可動体１０は、コア１４の一端側に設けられた軸受けであるブッシュ（軸受け）１６と、他端側（先端側）に設けられたウェイト部８０と、を有する。

【0027】

コア１４は、コイル１２のコイル軸方向に延在して形成され、コイル１２の通電により磁化される磁性体である。コア１４は、ベースプレート２２およびケース２４の上面部２４１との間に、それぞれから所定間隔を空けて配置されている。ここで所定間隔とは、可動体１０の可動範囲を構成する空間である。コア１４は、巻回されたコイル１２の巻回軸方向に延在して設けられている。コア１４では、一端部１４２及び他端部１４４がコイル１２の両側から突出している。

【0028】

コア１４は、フェライトコアであってもよい。また、コア１４は、電磁ステンレス、焼結材、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド）材、積層鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ、比重は７．８５）等により構成されてもよい。

【0029】

コア１４は、軸部５０の軸方向と直交する方向に延在して設けられている。コア１４は、一端側に形成された貫通孔にブッシュ１６が嵌め込まれ、このブッシュ１６に挿通された軸部５０を介して、コア１４は、回動する。コア１４は、他端部を自由端部として固定体２０であるベースプレート２２およびケース２４の上面部２４１の延在する方向に対して直交する方向、ここではＸ方向に振動する。

【0030】

コア１４は、一端部１４２から他端側（先端側）に向かって、軸部５０、コイル１２、自由端部を構成する他端部１４４の順に配置されている。

【0031】

コア１４の一端部１４２側に設けられるブッシュ１６は、筒状であり、挿通される軸部５０を中心に可動体１０を回動可能としており、焼結金属等の金属、樹脂等どのような材料により形成されてもよい。軸部５０が磁性体である場合は、ブッシュ１６は、非磁性材料で形成されることが好ましい。また、軸部５０が非磁性体であれば、ブッシュ１６は磁性体により形成されてもよい。このように、軸部５０或いはブッシュ１６の一方が非磁性体であれば、コア１４を通る磁束が、軸部５０とブッシュ１６との間を通ることがなく、双方の間で、磁気吸引力の発生に起因する摩擦の増加が発生することがない。

【0032】

すなわち、ブッシュ１６とブッシュ１６を挿通する軸部５０との間に磁気吸引力による摩擦が発生することがなく、可動体１０の回動を円滑に行うことができる。例えば、軸部５０に耐久性を有する磁性シャフト（例えば、ＳＵＳ４２０Ｊ２）を用いるとともに、ブッシュ１６として銅系の焼結軸受を用いて振動アクチュエーター１を形成してもよい。これにより、可動体１０の駆動において不要な磁気吸引力を抑制し、かつ、低摩擦にて可動体１０を保持することができる。すなわち、可動体１０の駆動による摩耗を抑制し、信頼性の高い振動アクチュエーター１を実現できる。

【0033】

また、コア１４の一端部１４２には、フレキシブル基板１５の一端部１５２が固定され、コイル１２の両端部はフレキシブル基板１５の回路に接続されている。

【0034】

フレキシブル基板１５は、コイル１２に電力を供給するものあり、本実施の形態では可動体１０と固定体２０とを接続するように配設されている。

【0035】

フレキシブル基板１５は、可動体１０のコイル１２に接続される一端部１５２と、固定体２０側に固定される他端部１５４と、一端部１５２と他端部１５４との間に、一端側からコイル１２に導通する少なくとも１つ以上の可撓性を有する湾曲部１５６とを有する。湾曲部１５６は、一端部１５２と他端部１５４との間に介設され可動体１０の振動に追従して変形する可撓性を有する。湾曲部１５６は、軸部５０の軸方向と直交する方向に可撓する。

【0036】

コイル１２は、通電されて可動体１０を可動するコイルであり、通電されてコア１４を磁化し、特に、一端部１４２及び他端部１４４は磁化して磁極となる。コイル１２は、通電方向が切り替えられることにより、コア１４の両端部（一端部１４２及び他端部１４４）の極性を変更する。

【0037】

コア１４の一端部１４２と他端部１４４との間には、コア１４の一端部１４２と他端部１４４とを連絡するコア芯部１４６を有する。このコア芯部１４６は、一端部１４２と他端部１４４の外形よりも小さい外形の部位であって、このコア芯部１４６にコイル１２が巻かれたコイルボビン１８（ボビン分割体１８１、１８２）が外装されている。

【0038】

コイルボビン１８は、ボビン分割体１８１、１８２により構成される。ボビン分割体１８１、１８２のそれぞれは、コア芯部１４６を周方向で囲むように外装して固定される。ボビン分割体１８１、１８２は、例えば、ポリアミド樹脂、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）等の樹脂材料により構成されてもよい。

【0039】

コア１４に、コイルボビン１８を介してコイル１２が巻回されることにより、可動体１０は、一端部１４２側から他端部１４４側に向かって対向幅が小さくなる直方体形状を有する。コイル１２の巻回軸はコイル軸であり、コア芯部１４６の中心軸でもある。コイル１２の巻回軸方向は、コイル軸方向であり、コア１４の延在方向である。

【0040】

コア１４は、コイル１２が通電されて励磁されることにより、基端部と先端部、つまり、一端部１４２と他端部１４４とにおいてコイル１２の軸方向に位置する端面１４２ａ、１４４ａ（図５参照）の振動方向（Ｘ方向）の長さの中心が、磁極の中心となる。

【0041】

可動体１０では、可動体１０の磁極の中心がコイル１２のコイル軸上、コア芯部１４６の中心に位置している。

【0042】

他端部１４４は、コア１４においてコア芯部１４６の先端側がコア芯部１４６の軸を中心に放射方向に向かって張り出すような形状を有する。他端部１４４には、ウェイト部８０が設けられている。

【0043】

図６は、可動体の説明に供する図であり、図６Ａは、可動体の説明に供する可動体の縦断面図であり、図６Ｂは、図３のＢ－Ｂ線断面図である。

【0044】

図４～図６に示すように、他端部１４４は、コア１４の一部を切り欠いた形状の切り欠き部１４８を有する。切り欠き部１４８には、ウェイト部８０が取り付けられ、切り欠き部１４８は、溝部或いは穴であってもよい。

【0045】

切り欠き部１４８は、軸部５０の延在方向と平行な方向で２箇所にそれぞれ開口するように凹状に形成されており、凹状内にウェイト部８０が、凹状内を埋めるように取り付けられている。切り欠き部１４８によりコア１４、ここでは、他端部１４４は、他端部１４４の中心部でありコア１４の軸を含み、且つ、コア芯部１４６に連続する延長芯部１４７を有する。

【0046】

切り欠き部１４８は、他端部１４４において、自由端を構成する頭部１４９が、磁気飽和しないようなコア１４の延在方向の厚みＬ２を有するように設けられる。また、他端部１４４において、ウェイト部８０で挟まれる部位であり、コア芯部１４６の延長上にある延長芯部１４７の厚みＬ１は、他端部１４４の全体の厚みに対して、一定比率の厚みを有する。切り欠き部１４８は、コア１４の他端部１４４において、コア１４の延在方向に延在する延長芯部１４７の断面が一定比率の面積を有するように設けられている。この構成により、磁気特性の低下、磁束の減少化が防止される。

【0047】

コア１４では、ウェイト部８０を、可動体１０、つまり、コア１４の回動により遠心力が発生しても、コア１４から外れないように凹状の切り欠き部１４８内に固定している。例えば、コア１４の他端部１４４が、切り欠き部１４８内で、ウェイト部８０を挟持してもよいし、切り欠き部１４８に対するウェイト部８０の圧入により固定されてもよいし、接着や溶接等により固定されてもよい。

【0048】

切り欠き部１４８は、ウェイト部８０の形状に対応して形成されており、一層ウェイト部８０を他端部１４４から外れにくくしている。本実施の形態では箱状に形成されており、これに対応してウェイト部８０は直方体状に形成されている。

【0049】

ウェイト部８０は、可動体１０の重さを調整するものであり、高比重材料からなる。ウェイト部８０は、例えば、コア１４に使用される電気亜鉛めっき鋼板（ＳＥＣＣ、比重は７．８５）等の材料よりも比重が２倍以上高い材料（例えば、比重が１６～１９程度）により形成されるのが好ましく、例えば、タングステンを適用できる。これにより、設計等において可動体１０の外形寸法が設定された場合でも、可動体１０の質量を比較的容易に増加させることができ、磁束飽和することなく磁気バネ定数及びトルクに影響を与えることなく、所望の振動出力を実現することができる。

【0050】

［固定体２０］
固定体２０は、軸部５０を介して可動体１０を回動自在に支持する。
固定体２０は、マグネット（第１マグネット３０及び第２マグネット４０）の他、ベースプレート２２及びケース２４を有する。固定体２０は、更に、緩衝部（クッション材）６０を有する。

【0051】

ベースプレート２２は、鋼板等の板状材（本実施の形態では矩形板）により形成される。ベースプレート２２は、本実施の形態では、振動アクチュエーター１の一側面（ここでは底面）を構成する。

【0052】

ベースプレート２２には、ケース２４が被さるように取り付けられ、ベースプレート２２は、ケース２４とともに、可動体１０を可動可能に収容する筐体を構成する。筐体は、本実施の形態では、中空の直方体状に形成される。筐体において長手方向で一端部側には、可動体１０の振動方向と直交する方向に沿って軸部５０が固定されている。ケース２４の上面部２４１は、振動アクチュエーター１の一側面に対向する他側面を構成する。

【0053】

ベースプレート２２には、一端側に、軸固定部２３を介して軸部５０が立設されている。ベースプレート２２上に、可動体１０が離間して対向配置されている。また、ベースプレート２２の一端部には、可動体１０の一端部１４２の一端面に対向して、第１マグネット３０が配置され、ベースプレート２２の他端部には、可動体１０の他端部１４４の端面（先端面）に対向して第２マグネット４０が配置されている。なお、本実施の形態では、第１マグネット３０を有する構成としたが、第１マグネット３０を省略し、第２マグネット４０のみを有する構成としてもよい。

【0054】

ケース２４は、ベースプレート２２に対向する可動体１０を覆うようにベースプレート２２に固定される。
ケース２４において、ベースプレート２２と高さ（Ｚ方向）で対向する上面部２４１には、図示しない軸固定部を介して、軸部５０の他端が固定されている。

【0055】

ケース２４は、ベースプレート２２側で開口する箱形状（本実施の形態では角箱状）に形成されている。ケース２４では、上面部２４１に、ベースプレート２２との間で軸部５０が架設されている。ケース２４は、可動体１０の振動方向、例えば、幅方向（Ｘ方向）で、離間して対向配置される両側面部２４２、２４３と、可動体１０の延在方向（ここでは奥行き方向（Ｙ方向））で離間する一端面部２４４及び他端面部２４５を有する。

【0056】

ベースプレート２２にケース２４が取り付けられることにより形成される筐体の寸法は特に制限されないが、本実施の形態では、幅（Ｘ方向）、奥行き（Ｙ方向）、高さ（Ｚ方向）のうち、奥行きが最も長い直方体形状となるように構成されている。

【0057】

ケース２４は、ベースプレート２２とともに、導電性を有する材料、例えば、鋼板等の板状材（本実施の形態では矩形板）により形成されてもよい。これにより、ベースプレート２２及びケース２４は、電磁シールドとして機能できる。

【0058】

また、ケース２４の両側面部２４２、２４３には、他端部側のそれぞれに、振動する可動体１０の自由端側が接触する緩衝部６０（クッション材６１、６２）が設けられている。

【0059】

緩衝部６０は、可動体１０が振動した際に、可動体１０の他端部１４４が接触することにより、可動体１０の振動を振動アクチュエーター１の筐体に伝達する（図８参照）。これにより、緩衝部６０は、大きな振動を筐体に発生させることができる。

【0060】

緩衝部６０は、例えば、エラストマー、シリコーンゴム等のゴム、樹脂、又は多孔質弾性体（例えば、スポンジ）などの軟質材料により形成される。本実施の形態では緩衝部６０は、筐体側である両側面部２４２、２４３に設けたクッション材６１、６２としている。緩衝部６０は、可動体１０側、例えば、可動体１０の自由端部である他端部１４４に設けて、可動体１０の振動時に、可動体１０が緩衝部６０で両側面部２４２、２４３に接触するようにしてもよい。緩衝部６０が、エラストマーである場合、可動体１０の駆動時において、可動体１０のコア１４の他端部１４４と、側面部２４２、２４３とが接触する際の音、或いは振動ノイズの発生を低減できる。

【0061】

また、緩衝部６０が、シリコーンゴムである場合、可動体１０のコア１４の他端部１４４と、側面部２４２、２４３とが接触する際の音、或いは振動ノイズの発生を低減できる。これに加えて、緩衝部６０がシリコーンゴムである場合、内部に気泡を含むスポンジ状の材料により形成された場合のエラストマーと比較して、その厚みに個体差が発生することがない。よって、緩衝部６０の厚みが所望の厚みとなるように、緩衝部６０の厚さの管理を容易に行うことができ、緩衝部６０としての特性の安定を確保できる。

【0062】

マグネット（第１マグネット３０及び第２マグネット４０）は、コイル１２との協働により、可動体１０を可動する。マグネットは、可動体１０に対する磁気吸引力により磁気バネとして機能する。本実施の形態では、コイル１２が巻回されたコア１４と磁気バネを構成し、可動体１０を可動自在に支持している。

【0063】

マグネットは、コイル１２に対してコイル１２の軸方向で対向するように配置される。
マグネットは、本実施の形態では、コア１４の一端部に対してコイル１２の軸方向で離間して対向する第１マグネット３０と、コア１４の他端部に対してコイル１２の軸方向で離間して対向する第２マグネット４０とを有する。

【0064】

第１マグネット３０及び第２マグネット４０は、それぞれコア１４（可動体１０）に向けて着磁されている。本実施の形態では、第１マグネット３０及び第２マグネット４０の着磁方向は、コイル１２の軸方向と平行である。第１マグネット３０及び第２マグネット４０は、それぞれコア１４に対向する側の面として、軸部５０の延在方向と直交する方向（可動体１０の振動方向に相当）で並ぶ異なる２極の磁極を有する。

【0065】

この磁極の境界、つまり、磁極の切り替わり位置に対向して、可動体１０のコア１４の中心（ここでは、コイル１２の軸であり、コイル１２が励磁された際の磁極の中心に相当）が位置するように配置される。

【0066】

第１マグネット３０及び第２マグネット４０の双方の磁極の極性は、可動体１０のコイル１２が励磁されることにより発生するトルクが可動体１０の同一回転方向に発生するように着磁されている。

【0067】

例えば、図５及び図６に示すように、第１マグネット３０及び第２マグネット４０において、側面部２４２側に配置され、且つ、可動体１０に対向するそれぞれの磁極３０１、４０１は、同極（図５では、Ｓ極）となるように形成されている。また、第１マグネット３０及び第２マグネット４０において、側面部２４３側に配置され、且つ、可動体１０に対向するそれぞれの磁極３０２、４０２は、同極（図５では、Ｎ極）となるように形成されている。

【0068】

第１マグネット３０の裏面には、バックヨーク３２が貼設され、第２マグネット４０の裏面には、バックヨーク４２が貼設されており、それぞれのマグネット３０、４０の磁気吸引力の向上が図られている。

【0069】

例えば、第１マグネット３０及び第２マグネット４０において、側面部２４２側にＳ極、側面部２４３側にＮ極となるように着磁されているとする。この場合、コイル１２の非通電時においては、図５に示すように第１及び第２マグネット３０、４０では、それぞれＮ極から出射し、Ｓ極に入射する磁束が形成される。非通電時では、コイル１２が巻回されるコア１４の一端部１４２は、第１マグネット３０のＳ極とＮ極の双方に吸引され、異なる磁極３０１，３０２（Ｓ極とＮ極）の切替位置で保持される。また、コア１４の他端部１４４は、第２マグネット４０のＳ極とＮ極の双方に吸引され、異なる磁極４０１，４０２（Ｓ極とＮ極）の切替位置で保持される。第１マグネット３０及び第２マグネット４０は、可動体１０の磁性体であるコア１４とともに、コア１４との間に発生する磁気吸引力により磁気バネとして機能し、可動体１０を可動自在に支持している。

【0070】

側面部２４３には、一端部１５２でコイル１２に接続されるフレキシブル基板１５の他端部１５４が固定されている。

【0071】

フレキシブル基板１５は、コイル１２に接続される一端部１５２が可動体１０の一端部に固定され、他端部１５４が固定体２０、ここでは、側面部２４３に固定されている。他端部１５４は、一部を筐体の外面に露出させて側面部２４３に固定されている。可動体１０の可動時において、軸部５０の近傍は、可動体１０の他端側の部位よりも可動範囲が小さい。これにより、軸部５０の近傍に配置されるフレキシブル基板１５では、湾曲部１５６に掛かる荷重が小さくなる。このように、フレキシブル基板１５は、軸部５０近傍で固定されているので、フレキシブル基板１５の変位を最小限にすることができ、可動時に発生する応力による断線を防止できる。

【0072】

なお、フレキシブル基板１５において、一端部１５２と可動体１０との間に、例えば、弾性接着剤又は弾性接着テープ等の弾性部材を介在させて、振動時の衝撃を弾性部材が吸収するようにしてもよい。

【0073】

［振動アクチュエーター１の磁気回路］
図７は、振動アクチュエーターの磁気回路を示す図であり、振動アクチュエーター１をＺ方向プラス側（上側）からＺ方向マイナス側（下側）に見た状態を示す。図８Ａ～図８Ｃは、可動体の動作を示す縦断面図であり、振動アクチュエーター１をＺ方向プラス側（上側）からＺ方向マイナス側（下側）に見た状態を示す。図８Ａは、非通電時における可動体１０の状態（基準状態）を示す。図８Ｂは、可動体１０の先端部側、つまり、コア１４の他端部１４４側から振動アクチュエーター１を見て時計回りにコイル１２に通電したときの可動体１０の状態を示す。図８Ｃは、可動体１０の先端部側、つまり、コア１４の他端部１４４側から振動アクチュエーター１を見て反時計回りにコイル１２に通電したときの可動体１０の状態を示す。

【0074】

振動アクチュエーター１において、可動体１０は、固定体２０のベースプレート２２とケース２４との間に、軸部５０を介して一端側を支持された状態で配置されている。加えて、マグネット（第１マグネット３０及び第２マグネット４０）は、可動体１０のコイル１２の軸方向で、異なる２極の磁極をコイル１２側に向けて、コイル１２が巻回されるコア１４の両端部（一端部１４２、他端部１４４）に対向して配置されている。第１マグネット３０の磁極３０１と、第２マグネット４０の磁極４０１とは同極であり、第１マグネット３０の磁極３０２と、第２マグネット４０の磁極４０２とは同極である。

【0075】

第１マグネット３０及び第２マグネット４０の各マグネットでは、異なる２極の磁極３０１、３０２、４０１、４０２は、それぞれ軸部５０の軸方向と直交する振動方向（Ｘ方向）に並べて配置されている。

【0076】

可動体１０は、フレキシブル基板１５を介して電源供給部（例えば、図１２～図１４に示す駆動制御部２０３）からコイル１２が通電されることにより、Ｘ方向、つまり、ケース２４の側面部２４２、２４３に対して接離する方向に往復動する。

【0077】

具体的には、可動体１０の他端部が揺動する。これにより、振動アクチュエーター１の振動出力が、振動アクチュエーター１を有する電子機器のユーザーに伝達される。

【0078】

振動アクチュエーター１では、図７に示す磁気回路が形成される。

【0079】

振動アクチュエーター１では、コイル１２への非通電時において、つまり、基準状態では、コイル１２が巻回されるコア１４の両端部（一端部１４２、他端部１４４）は、それぞれ、第１マグネット３０及び第２マグネット４０にそれぞれ吸引される。

【0080】

コア１４は、両端部（一端部１４２、他端部１４４）のぞれぞれの軸方向と直交する長さ（振動方向の長さ）の中心が、マグネットの磁極の切替位置に対向する位置に位置している。なお、両端部（一端部１４２、他端部１４４）のぞれぞれの軸方向と直交する長さ（振動方向の長さ）の中心は、コイル１２の軸と同一軸上に位置している。

【0081】

具体的には、コア１４の一端部１４２は、第１マグネット３０の異なる磁極３０１、３０２の双方の磁気吸引力により吸引され、磁極３０１、３０２の切替位置で保持される。

【0082】

また、コア１４の他端部（自由端部）１４４は、第２マグネット４０の異なる磁極４０１、４０２の双方の磁気吸引力により吸引され、磁極４０１、４０２の切替位置で保持される。

【0083】

このように可動体１０は、固定体２０の第１マグネット３０及び第２マグネット４０とで構成する磁気バネのみで、基準状態で保持される。

【0084】

振動アクチュエーター１において、コイル１２は、第１マグネット３０及び第２マグネット４０からの磁束に沿うように、且つ、離間して配置されている。

【0085】

この構成により、図７及び図８Ｂに示すように通電が行われると、コイル１２に流れる電流により、コア１４の両端部（一端部１４２、他端部１４４）はそれぞれ異なる磁極となるように磁化される。具体的には、一端部１４２はＮ極、他端部１４４はＳ極に磁化される。

【0086】

これにより、一端部１４２は、第１マグネット３０の磁極３０１に吸引され、第１マグネット３０の磁極３０２とは反発して推力ｆが発生し、推力ｆ方向に移動する。一方、他端部１４４は、第２マグネット４０の磁極４０１とは反発し、第２マグネット４０の磁極４０２に吸引され、推力－Ｆ方向に移動する。

【0087】

図８Ｂに示すように、コイル１２への通電により、振動アクチュエーター１では、軸部５０を挟んで位置する両端部（一端部１４２、他端部１４４）が、推力ｆ、－Ｆ方向にそれぞれ移動することにより、同一回転方向である推力－Ｍが発生する。これにより、可動体１０は、軸部５０を中心に、推力－Ｍ方向に回転して、可動体１０の他端部１４４が側面部２４３側に移動し、クッション材６２を介して側面部２４３、つまり筐体に接触（具体的には衝突）し、筐体に振動を付与する。

【0088】

また、コイル１２の通電方向が逆方向に切り替わり、図８Ｃに示すように通電が行われると、それぞれ逆向きの推力－ｆ、Ｆが発生する。具体的には、一端部１４２はＳ極、他端部１４４はＮ極に磁化される。これにより、一端部１４２は、第１マグネット３０の磁極３０１とは反発し、第１マグネット３０の磁極３０２に吸引され、推力－ｆが発生し、推力－ｆ方向に移動する。一方、他端部１４４は、第２マグネット４０の磁極４０１に吸引され、第２マグネット４０の磁極４０２とは反発し、Ｆ方向に移動する。

【0089】

図８Ｃ示すように、コイル１２への通電により、振動アクチュエーター１では、軸部５０を挟んで位置する両端部（一端部１４２、他端部１４４）が、推力－ｆ、Ｆ方向にそれぞれ移動することにより、同一回転方向である推力Ｍが発生する。これにより、可動体１０は、軸部５０を中心に、推力Ｍ方向に回転して、可動体１０の他端部１４４が側面部２４３とは反対側の側面部２４２側に移動し、クッション材６１を介して側面部２４２、つまり筐体に接触（具体的には衝突）し、筐体に振動を付与する。

【0090】

振動アクチュエーター１では、可動体１０は、板ばね等の弾性部材を用いることなく、マグネット（少なくとも第２マグネット４０）及びコア１４を用いた磁気ばねのみを用いて、固定体２０に対して、軸部５０を中心に往復回転振動自在に支持されている。

【0091】

したがって、従来のように金属ばねにより可動体を振動自在に支持する振動アクチュエーターと異なり、金属ばね特有の不具合となる金属疲労や衝撃による破損を防ぐことができる。

【0092】

また、軸部５０は、可動体１０のコア１４の一端部１４２側で、可動体１０を揺動自在に支持しており、コア１４の他端部１４４側の一部を切り欠いた切り欠き部１４８に高比重材料からなるウェイト部８０が取り付けられている。ウェイト部８０は切り欠き部１４８において切り欠き部１４８内での振動方向での移動が規制されるように設けられている。これにより、ウェイト部８０は、可動体１０の往復回転移動時における移動方向である四方を囲まれた状態で、揺動する可動体１０の全長となり可動体本体を構成するコア１４の一部として可動体１０に設けられている。

【0093】

すなわち、可動体１０のサイズを変更することなく、可動体１０から外れないように、可動体１０の先端部（他端部）の質量を大きくできる。これにより、振動アクチュエーター１では、磁気特性を維持した状態で、共振点を下げること無く、イナーシャを増加させることができる。

【0094】

また、本実施の形態では、マグネットは、第１マグネット３０及び第２マグネット４０として、コア１４の両側に配置されている。各々２極の磁極３０１、３０２、４０１、４０２は、可動体１０のそれぞれの端部１４２、１４４で発生するトルクが、同一回転方向に発生するように、配置されている。コア１４の両端部（一端部１４２、他端部１４４）の双方で、第１マグネット３０及び第２マグネット４０との間に磁気吸引力が発生し、互いに引き合う。

【0095】

これにより、第１マグネット３０及び第２マグネット４０とコイル１２との協働により可動体１０を可動させる際に、軸部５０に加わる磁気吸引力による荷重が相殺されて、軸部５０及びブッシュ１６に掛かる負荷を低減できる。

【0096】

また、可動体１０は、筐体内で、筐体の側面部２４２，２４３に接触する（接触する状態に相当する状態）ので、振動アクチュエーター筐体に直接的に振動を伝達し、振動アクチュエーター１自体から大きな振動を発生させることができる。また、可動体１０が振動する際に、固定体２０（筐体）に接触するため、振動量も一定となり、振動アクチュエーター１として安定した振動出力を実現できる。

【0097】

なお、可動体１０の自由端部であるコア１４の他端部１４４が、自由端側に向かってＸ方向の厚みが薄くなるように形成されている。これにより、他端部１４４が揺動してクッション材６１、６２に接触する際の可動体１０の可動域が、可動体１０の自由端部であるコア１４の他端部１４４が自由端側に向かってＸ方向の厚みが同じ厚みである場合と比較して、広くなっている。よって、振動アクチュエーター１は、より大きな振動出力を確保できる。

【0098】

また、振動アクチュエーター１によれば、ケース２４の内壁面（側面部２４２、２４３）に緩衝部６０が設けられ、可動体１０とは、緩衝部６０（クッション材６１、６２）を介して接触する。緩衝部６０は、可動体１０が振動してベースプレート２２又はケース２４に接触する際の衝撃を緩和し、接触音や振動ノイズの発生を低減しつつ、ユーザーに振動を伝達することができる。また、振動する度に、可動体１０は、緩衝部６０を介してベースプレート２２及びケース２４に交互に接触（具体的には衝突）するので、振動出力が増幅される。これにより、実際の可動体１０による振動出力よりも大きな振動出力を、ユーザーに体感させることができる。

【0099】

ここで、振動アクチュエーター１は、フレキシブル基板１５を介して電源供給部（例えば、図１２～図１４に示す駆動制御部２０３）からコイル１２へ入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル１２の通電方向は周期的に切り替わり、可動体１０にはＸ方向プラス側の推力ＭとＸ方向マイナス側の推力－Ｍが交互に作用する。これにより、可動体１０の他端側は、ＸＹ面内で円弧状に振動する。

【0100】

以下に、振動アクチュエーター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ー１では、可動体１０の慣性モーメント（イナーシャ）をＪ［ｋｇ・ｍ^２］、磁気ばねのねじり方向のバネ定数をＫ_ｓｐとした場合、可動体１０は、固定体２０に対して、下式（１）によって算出される共振周波数ｆ_ｒ［Ｈｚ］で振動する。

【0101】

【数1】

【0102】

可動体１０は、バネ－マス系の振動モデルにおけるマス部を構成するので、コイル１２に可動体１０の共振周波数ｆ_ｒに等しい周波数の交流波が入力されると、可動体１０は共振状態となる。すなわち、電源供給部（例えば、図１２～図１４に示す駆動制御部２０３）からコイル１２に対して、可動体１０の共振周波数ｆ_ｒ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１０を効率良く振動させることができる。

【0103】

振動アクチュエーター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ー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。

【0104】

【数2】

【0105】

【数3】

【0106】

すなわち、振動アクチュエーター１における可動体１０の慣性モーメント（イナーシャ）Ｊ［ｋｇ・ｍ^２］、回転角度θ（ｔ）［ｒａｄ］、トルク定数Ｋ_ｔ［Ｎ・ｍ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、バネ定数Ｋ_ｓｐ［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］、減衰係数Ｄ［Ｎ・ｍ／（ｒａｄ／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Ｋ_ｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。

【0107】

このように、振動アクチュエーター１では、可動体１０の慣性モーメント（イナーシャ）Ｊと磁気ばねのバネ定数Ｋ_ｓｐにより決まる共振周波数ｆ_ｒに対応する交流波によりコイル１２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。

【0108】

＜変形例１＞
図９は、本実施の形態１の振動アクチュエーターにおける可動体の変形例１の要部構成を示す断面図である。詳細には、図９Ａは、変形例１の可動体の説明に供する可動体の縦断面図であり、図９Ｂは、図３のＢ－Ｂ線断面出示す部位と同様の部分を図示した振動アクチュエーターの変形例１のコアの他端部の断面図である。

【0109】

図９に示す振動アクチュエーターにおける変形例１の可動体１０Ａでは、振動アクチュエーター１の可動体と比較して、コア１４Ａの他端部（先端部）１４４Ａに設けるウェイト部８０Ａの形状を変更した点で異なる。

【0110】

すなわち、可動体１０Ａでは、振動アクチュエーター１の構成において、コア１４Ａの他端部１４４Ａに設けられる切り欠き部１４８Ａの形状がＺ方向に貫通する貫通孔であり、その貫通孔内にウェイト部８０Ａが取り付けられている。

【0111】

図９の変形例１の可動体１０Ａでは、コア１４と同様の構成的構成を有するコア１４Ａを有し、このコア１４Ａの一端部１４２Ａ側に、軸部５０（図２参照）が挿入されるブッシュ１６が挿入され、他端部１４４Ａ側に、ウェイト部８０Ａが設けられている。
一端部１４２Ａと、他端部１４４Ａとの間のコア芯部１４６Ａの外周には、コイルボビン１８を介してコイル１２が巻回されている。

【0112】

他端部１４４Ａに設けられる切り欠き部１４８Ａは、振動方向及びコア１４Ａの延在方向の双方と直交する方向（Ｚ方向）に貫通して形成される貫通孔である。
ウェイト部８０Ａは、貫通孔（切り欠き部１４８Ａ）内で、重心がコア芯部１４６Ａの軸線上に位置するように固定されている。
これにより可動体１０Ａは、実施の形態１のウェイト部８０を有する可動体１０と同様の作用効果を奏することができる。

【0113】

図１０は、振動アクチュエーターの変形例２の要部構成を示す一部分解斜視図であり、図１１は、図１０のＣ－Ｃ線断面図である。

【0114】

図１０に示す変形例２の可動体１０Ｂは、振動アクチュエーター１の可動体１０と比較して、ウェイト部８０Ｂの形状と、これに対応するコア１４Ｂの先端部１４４Ｂの形状とが異なる。すなわち、可動体１０Ｂでは、ウェイト部８０Ｂは分割体８１Ｂ、８２Ｂにより構成される。

【0115】

分割体８１Ｂ、８２Ｂは、延長芯部１４７Ｂの周囲を囲むように形成されており、それぞれ、タングステン等の高比重材により構成されている。

【0116】

延長芯部１４７Ｂは、コア１４Ｂにおいて、コイル１２が巻回させるコア芯部１４６Ｂの延長上に配置され、且つ、コア芯部１４６Ｂに連続して形成されている。
なお、コア芯部１４６Ｂの外周は、幅方向で分割されたボビン分割体１８４、１８５を組み合わせることにより形成されたボビン１８Ｂにより囲まれている。このボビン１８Ｂにコイル１２が巻回されている。

【0117】

延長芯部１４７Ｂは、コア１４Ｂにおいて長手方向で連続する一端部１４２Ｂ、コア芯部１４６Ｂ、他端部１４４Ｂのうち、他端部１４４Ｂの一部に切り欠き部１４８Ｂとともに、設けられている。

【0118】

延長芯部１４７Ｂは、切り欠き部１４８Ｂと、自由端である頭部１４９Ｂとともに、コア１４Ｂの他端部１４４Ｂを構成する。他端部１４４Ｂでは、切り欠き部１４８Ｂ内に、ウェイト部８０Ｂが取り付けられているといえる。

【0119】

分割体８１Ｂ、８２Ｂは、断面コ字（Ｕ字）状あるいはＬ字状に形成される。分割体８１Ｂ、８２Ｂは、同じ形状であれば、ウェイト部８０Ｂの製作コストを削減できる。
分割体８１Ｂ、８２は、延長芯部１４７Ｂを挟むように、延長芯部１４７Ｂを包囲するように取り付けられている。

【0120】

分割体８１Ｂ、８２Ｂは延長芯部１４７Ｂに圧入や接着剤等を介して固定される。分割体８１Ｂ、８２Ｂは、コア１４Ｂ上において、コイル１２が巻回される部位と、頭部１４９Ｂとの間の凹状の部分に配置され、且つ延長芯材１４７Ｂを囲むように設けられている。これにより、可動体１０Ｂの回動により遠心力が発生しても、外れにくい。

【0121】

分割体８１Ｂ、８２Ｂによりなるウェイト部８０Ｂは、自由端側、つまり頭部１４９Ｂ側に向かって幅方向、つまり振動方向の長さが漸次小さくなるように形成されている。これにより、ウェイト部８０Ｂと頭部１４９Ｂとによる他端部１４４Ｂの幅方向長さも、自由端側に向かって幅方向で短くなっている。
これにより可動体１０Ｂは、実施の形態１のウェイト部８０を有する可動体１０と同様の作用効果を奏することができる。

【0122】

＜振動アクチュエーターを実装する電子機器＞
図１２から図１４は、振動アクチュエーターを実装する電子機器の一例を示す図である。図１２は、振動アクチュエーターをゲームコントローラーＧＣに実装した例を示し、図１３は、振動アクチュエーターを携帯端末としてのスマートフォンＳＰに実装した例を示し、図１４は、振動アクチュエーターをウェアラブル端末Ｗに実装した例を示す。

【0123】

ゲームコントローラーＧＣは、例えば、無線通信によりゲーム機本体に接続され、ユーザー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ーＧＣは、ここでは矩形板状を有し、ユーザーが両手でゲームコントローラーＧＣの左右側を掴み操作するものとしている。

【0124】

ゲームコントローラーＧＣは、振動により、ゲーム機本体からの指令をユーザーに通知する。なお、ゲームコントローラー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。

【0125】

スマートフォンＳＰ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。スマートフォンＳＰは、振動により、外部の通信装置からの着信をユーザーに通知するとともに、スマートフォンＳＰ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。

【0126】

ウェアラブル端末Ｗは、ユーザーが身につけて使用するものである。ウェアラブル端末Ｗは、ここではリング形状を有し、ユーザーの指に装着される。ウェアラブル端末Ｗは、無線通信により情報通信端末（例えば、携帯電話）に接続される。ウェアラブル端末Ｗは、振動により、情報通信端末における電話やメールの着信をユーザーに通知する。なお、ウェアラブル端末Ｗは、着信通知以外の機能（例えば、情報通信端末に対する入力操作）を備えていてもよい。

【0127】

図１２～図１４に示すように、ゲームコントローラーＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗ等の電子機器は、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ー１（可動体１０Ａ、１０Ｂを有する振動アクチュエーターも含む）を適用した振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄを有する。なお、ゲームコントローラーＧＣでは、複数の振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂが実装される。

【0128】

ゲームコントローラーＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗにおいて、振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、例えば、端末の主面と振動アクチュエーター１の振動方向と直交する面、ここではケース２４の側面部２４２、２４３が平行となるように実装される。電子機器の主面とは、ユーザーの体表面に接触する面であり、本実施の形態では、ユーザー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。

【0129】

具体的には、ゲームコントローラーＧＣでは、操作するユーザーの指先、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ー１００Ａ、１００Ｂが実装される。また、スマートフォンＳＰ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ー１００Ｃが実装される。ウェアラブル端末Ｗの場合は、リング状の筐体の内周面２０８が主面（振動伝達面）であり、内周面２０８とＸＹ面が略平行（平行も含む）となるように、振動アクチュエーター１が実装される。これにより、ゲームコントローラーＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗの主面に対して垂直な方向の振動が、ユーザーに伝達される。

【0130】

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ー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。スマートフォンＳＰ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。また、ウェアラブル端末Ｗの場合、外部の通信装置は、例えば、携帯電話、スマートフォン、携帯型ゲーム端末等の情報通信端末であり、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。

【0131】

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ー１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ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、スマートフォンＳＰ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。

【0132】

駆動制御部２０３は、振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄに接続されており、振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ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ー１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄに対して駆動信号を供給する。

【0133】

振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ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ー１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄにおいて、可動体１０は、ゲームコントローラーＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗの主面に直交する方向に振動する。

【0134】

可動体１０は、振動する度に、ケース２４の側面部２４２、２４３にクッション材６１、６２を介して接触するので、可動体１０の振動に伴うケース２４の側面部２４２、２４３への衝撃、つまり、筐体への衝撃が、ダイレクトにユーザーに振動として伝達される。特に、ゲームコントローラーＧＣでは、複数の振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ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ー１００Ａ、１００Ｂ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。

【0135】

ゲームコントローラーＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗに接触するユーザーの体表面には、体表面に垂直な方向の振動が伝達されるので、ユーザー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ーＧＣでは、ユーザーに対する体感振動を、振動アクチュエーター１００Ａ、１００Ｂ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。

【0136】

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。

【0137】

また、例えば、本発明に係る振動アクチュエーターは、実施の形態で示したゲームコントローラーＧＣ、スマートフォンＳＰ及びウェアラブル端末Ｗ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）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ー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。

【0138】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0139】

本発明に係る振動アクチュエーターは、サイズを大きくすることなく、磁気特性の影響を与えることなく、駆動の際のイナーシャを向上でき、小型でユーザーに十分な体感振動を与えることができ、ゲームコントローラー、スマートフォン、或いはウェアラブル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】

【0140】

１、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ 振動アクチュエーター
１０、１０Ａ、１０Ｂ 可動体
１２ コイル
１４、１４Ａ、１４Ｂ コア
１５ フレキシブル基板
１６ ブッシュ（軸受け）
１８、１８Ｂ ボビン
２０ 固定体
２２ ベースプレート
２３ 軸固定部
２４ ケース
３０ 第１マグネット
３２、４２ バックヨーク
４０ 第２マグネット
５０ 軸部
６０ 緩衝部
６１、６２ クッション材
８０、８０Ａ、８０Ｂ ウェイト部
８１Ｂ、８２Ｂ 分割体
１４２、１５２ 一端部
１４４、１５４ 他端部
１４２ａ、１４４ａ 端面
１４６、１４６Ａ、１４６Ｂ コア芯部
１４７、１４７Ｂ 延長芯部（中心軸部）
１４８、１４８Ａ、１４８Ｂ 切り欠き部
１４９、１４９Ｂ 頭部
１５６ 湾曲部
１８１、１８２、１８４、１８５ ボビン分割体
２０１ 通信部
２０２ 処理部
２０３ 駆動制御部
２０８ 内周面
２４１ 上面部
２４２、２４３ 側面部
２４４ 一端面部
２４５ 他端面部
２８２、２８４ ワッシャ
３０１、３０２、４０１、４０２ 磁極

【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】