JP2015202465A - 振動子付ホルダ及び振動発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高い振動子付ホルダを提供する。【解決手段】振動発生器１のホルダ５０は、マグネット６０及びヨーク７０で構成された振動子を保持する保持部５５に、４つの柱状体５１（５１ａ，５１ｄほか）がアーム部５３（５３ａ，５３ｄほか）を介して接続された構造を有している。柱状体５１と、アーム部５３と、保持部５５とは、樹脂を用いて一体成形されている。ヨーク７０は、保持部５５に取り付けられている。マグネット６０は、マグネット６０とヨーク７０とで保持部５５の一部が挟持されるようにして、保持部５５に配置されている。【選択図】図２

Description

この発明は、振動子付ホルダ及び振動発生器に関し、特に、コイルに電流を流して振動子を運動させることで振動を発生させる振動発生器に用いられる振動子付ホルダ及び振動発生器に関する。

振動子を運動させて振動を発生させる振動発生器としては、マグネットを含む振動子を、バネ部を介して、筐体により支持した構造を有するものが種々用いられている。この種の振動発生器は、マグネットの下方にマグネットに対面するように配置されたコイルを備えている。振動子は、コイルが通電されて磁場が発生するのに伴って、バネ部を変形させながら運動する。

下記特許文献１には、４つの柱状体と、これらのそれぞれに連接した４つのアーム部と、１つの振動子保持部とを有するホルダによって、マグネット及びヨークで構成された振動子を保持した構造を有する振動発生器が開示されている。ホルダは、インサート成形によってマグネット及びヨークと共に、弾性材を用いて一体成形されている。弾性材としては、例えば、フッ素系やシリコン系のゴム等の樹脂が用いられている。

特開２０１３−１６３１７２号公報

ところで、上記の特許文献１に記載されているような振動発生器において、ヨークは、その耳部がホルダの保持部に設けられた張出部に埋入するようにして、ホルダに取り付けられている。このようなヨークの取付構造によって、振動子が保持部から脱落しにくくなるように構成されている。

しかしながら、ヨークは金属材で構成されており、ホルダは例えばフッ素系やシリコン系のゴム材で形成されているところ、このようなヨークの取付構造では、次のような問題がある。すなわち、一般的に、金属材とゴム材との異種材料によるインサート成形を行った場合、樹脂材料と金属材料との界面の接合強度（接合界面強度）が弱くなる。また、インサート成形により作製されたホルダは、恒温放置、ヒートサイクル、ヒートショック等の熱負荷をかけられると、接合界面強度が弱くなる。ヨークに接合されたマグネットが磁気吸引力により吸引されることで振動子が往復運動を行うように構成された振動発生器において、ヨークとホルダとの接合界面強度が低下すると、ホルダのアーム部の弾性力に振動子がうまく追随しなくなる可能性がある。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、信頼性が高い振動子付ホルダ及び振動発生器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、振動子を運動させることで振動を発生させる振動発生器の筺体に取り付けられて用いられる振動子付ホルダは、マグネット及びマグネットに吸引されるように配置されたヨークを有する振動子と、振動子を保持する振動子保持部と、筺体に固定される固定部と、固定部と振動子保持部とを接続し、振動子保持部を固定部に対して変位可能に支持するアーム部とを備え、固定部と、アーム部と、振動子保持部とは、樹脂を用いて一体成形されており、ヨークは、振動子保持部の一方の面に配設され、マグネットは、振動子保持部の他方の面に配設され、マグネットとヨークとで振動子保持部の少なくとも一部が挟持されている。

好ましくは、振動子保持部は、平面部を有し、マグネット及びヨークは、平面部を挟持するように配置されている。

好ましくは、平面部には、凹部が形成されており、マグネットは、凹部に配置されている。

好ましくは、平面部は、貫通穴を有し、ヨークは、貫通穴にはまり込む突起部を有し、突起部がマグネットに接合している。

好ましくは、ヨークは、固定部、アーム部、及び振動子保持部と一体に形成されており、固定部、アーム部、及び振動子保持部は、ヨークと一体に成型する際、同時に一体成形されている。

この発明の他の局面に従うと、振動発生器は、筺体と、筺体に取り付けられ、振動子を筺体に対して変位可能に保持する上述のいずれかに記載の振動子付ホルダと、振動子の筐体に対する位置及び姿勢のうち少なくとも一方を変化させるための磁場を発生させるコイルとを備える。

これらの発明に従うと、振動子保持部の少なくとも一部がマグネットとヨークとで挟持される。したがって、信頼性が高い振動子付ホルダ及び振動発生器を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 ヨーク及びホルダを示す斜視図である。 マグネットが取り付けられている状態のホルダを示す斜視図である。 ホルダ及び振動子の構造を示す分解斜視図である。 図１のＢ−Ｂ線におけるフレームの断面図である。 図６のＣ−Ｃ線におけるフレームの断面図である。 第２の実施の形態における振動発生器の側断面図である。 ホルダ及び振動子の構造を示す第１の分解斜視図である。 ホルダ及び振動子の構造を示す第２の分解斜視図である。 マグネットが取り付けられている状態のホルダを示す斜視図である。 第３の実施の形態における振動発生器のホルダ及び振動子の構造を示す第１の分解斜視図である。 ホルダ及び振動子の構造を示す第２の分解斜視図である。 振動発生器の側断面図である。 図１４の貫通穴が設けられている部分を示す拡大断面図である。 第４の実施の形態における振動発生器のホルダを示す斜視図である。 第４の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。 図１７のＤ−Ｄ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態における振動子付ホルダを用いた振動発生器について説明する。

振動発生器は、マグネットを保持する振動子が筐体に対して変位可能に、筐体に支持されている構造を有している。振動子の近くには、コイルが配置されている。振動子は、筐体に対する位置及び姿勢のうち少なくとも一方を変化させるための磁場を発生させる。振動発生器は、コイルの励磁に応じて振動子を往復運動させることで振動力を発生する、いわゆるリニアタイプのものである。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態における振動発生器を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１においては、振動発生器１の部品レイアウトが容易に理解できるように、本来フレーム２０の上面によって隠れているホルダ５０などが、部分的に実線で表示されている。

以下の説明において、振動発生器１について、図１で示されるＸ軸方向を左右方向（原点から見てＸ軸で正となる方向が右方向）、Ｙ軸方向を前後方向（原点から見てＹ軸で正となる方向が後方向）ということがある。また、図２のＺ軸方向（図１のＸＹ平面に垂直な方向）を上下方向（原点から見てＺ軸で正となる方向が上方向）ということがある。

［振動発生器１の全体構造］

図１に示されるように、振動発生器１は、大まかに、両面基板１０と、フレーム（筐体の一例）２０と、底板３０と、コイル４０と、ホルダ５０とを有している。ホルダ５０は、本実施の形態において、４つの柱状体（固定部の一例）５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ）と、４つのアーム部５３（５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ）と、１つの振動子保持部（以下、単に保持部ということがある。）５５とを有している。保持部５５には、マグネット６０と、ヨーク７０とで構成された振動子８０が保持されている。

振動発生器１は、全体として、上下の寸法が比較的小さい薄型の略直方体形状に形成されている。振動発生器１は、例えば、左右方向、前後方向のそれぞれの外形寸法が１０ミリメートル〜２０ミリメートル程度しかない、小型のものである。振動発生器１は、前後左右の側面及び上面がフレーム２０により構成され、両面基板１０により底面が覆われた、箱形の外形を有している。

本実施の形態において、フレーム２０及びヨーク７０は、例えば鉄などの軟磁性体である。

両面基板１０は、両面にパターンが設けられたプリント配線基板である。両面基板１０の上面の中央部には、２つの端子１１，１２が設けられている。端子１１，１２は、両面基板１０の底面に設けられたパターン（図示せず）に導通している。端子１１，１２には、コイル４０の巻回端部がはんだを用いて接続されており、両面基板１０の底面のパターンを介して、コイル４０に通電可能に構成されている。なお、コイル４０の巻回端部の接続方法については、はんだに限定されず、抵抗溶接やレーザ溶接といった工法で端子１１，１２とコイル４０の巻回端部とが接続されていてもよい。

底板３０は、両面基板１０の上面の略全域を覆うように、長方形の板状に形成されている。底板３０と両面基板１０とは、例えば粘着シートや接着剤などを介して、互いに固定されている。換言すると、両面基板１０は、底板３０に沿うように接続されている。底板３０の中央部には、２つの端子１１，１２が上方に露出するように、開口部３１が設けられている。底板３０の４辺には、４つの接合部３３（３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ）が形成されている。図２に示されるように、各接合部３３は、底板３０から略９０度上方に曲げられて形成されている。各接合部３３は、底板３０の両面基板１０上の部位と共に、Ｌ字形状の断面をなしている。各接合部３３は、その外側面がフレーム２０の側部内面に接触するように形成されている。底板３０は、振動子８０に対してコイル４０よりも離れた位置に配置されている。すなわち、底板３０は、フレーム２０と共に振動子８０やコイル４０などを覆っている。

本実施の形態において、底板３０は、非磁性材料を用いて構成されている。底板３０は、例えば非磁性ステンレス鋼など、非磁性の金属材料を用いて構成されている。なお、底板３０は、金属材料を用いたものに限られず、例えば樹脂製であってもよい。

フレーム２０は、全体として、底面部が開口する直方体形状を有している。フレーム２０は、例えば鉄板を絞り加工することにより形成されている。平面視で、フレーム２０の角部（各側面間の部位）は、Ｒ面状部分を挟んで繋がっている。図２に示されるように、フレーム２０は、両面基板１０の上方から両面基板１０の上面を覆うように配置される。フレーム２０は、各側面の内面が、底板３０の各接合部３３の側面に接触するようにして、各接合部３３に対して接着又は溶接などがされることで、底板３０に固定されている。換言すると、底板３０は、フレーム２０に取り付けられている。なお、フレーム２０は、接合部３３にはめ込まれたりその他の方法を用いたりして底板３０に固定されていてもよい。

このように、振動発生器１は、フレーム２０で囲まれた構造を有するので、周囲の磁場等に影響されにくい。また、振動発生器１内の磁束が外部に漏れにくく、外部の機器や回路などに影響が及ぶことが防止される。

また、振動発生器１は、フレーム２０と底板３０とで箱形に囲まれているので、振動発生器１自身の剛性が高くなる。したがって、振動発生器１は、確実に振動を発生することができる。また、振動発生器１は、外部機器等への取り付け作業時において取り扱いやすいものとなる。

コイル４０は、例えば導線を巻回してなる、全体として楕円形で平板状の空芯コイルである。すなわち、コイル４０は、巻回軸方向の寸法が、巻回軸方向に直交する方向の寸法よりも小さい薄型コイルである。なお、コイル４０は、金属箔を巻回したものをスライスしてなるものであったり、シートコイルを積層したものであったりしてもよい。また、コイル４０は、平面視で、円形や、四角形形状などの多角形形状を有していてもよい。

図２に示されるように、コイル４０は、巻回軸方向が上下方向となるようにして、底板３０の上面に配置されている。図１に示されるように、コイル４０は、平面視で、振動発生器１の中央部に、後述するように振動子８０に対して面対向に配置されている。コイル４０と底板３０とは、絶縁されている。コイル４０の２つの巻回端部は、共にコイル４０の内側から開口部３１を介して両面基板１０の上面側に配線され、端子１１，１２に接続されている。

［ホルダ５０及び振動子８０の構造］

ホルダ５０は、ヨーク７０をインサート成形、またはアウトサート成形にて一体化して形成している。そして、マグネット６０は、ホルダ５０とヨーク７０が一体化された状態で保持部５５に取り付けられる。マグネット６０は、ヨーク７０との間に働く磁気吸引力によって保持部５５を挟み込んで保持部５５に取り付けられる。本実施の形態においては、ヨーク７０を金型内に配置し、弾性体（樹脂の一例）を用いたインサート成形によって、柱状体５１、アーム部５３、及び保持部５５が同時に一体成形されてホルダ５０が形成され、ホルダ５０とヨーク７０が一体化される。弾性体としては、例えば、熱に強いフッ素系やシリコン系のゴムを用いることができる。このようなゴムを用いてホルダ５０を形成することにより、振動発生器１の耐熱性を向上させることができる。弾性体はこれに限られず、種々のものを用いることができる。

図３は、ヨーク７０及びホルダ５０を示す斜視図である。図４は、マグネット６０が取り付けられている状態のホルダ５０を示す斜視図である。図５は、ホルダ５０及び振動子８０の構造を示す分解斜視図である。

本実施の形態において、上述のとおり、ホルダ５０はヨーク７０と一体に形成されているものであるが、図５においては、それぞれの構造を説明するための便宜上、互いに分解されている状態のものとして示されている。

図３に示されるように、各柱状体５１は、高さ方向が上下方向となる円柱形状を有している。各柱状体５１の高さは、フレーム２０の内部の上下方向の寸法よりもやや小さくなっている。

図１に示されるように、４つの柱状体５１は、それぞれ、平面視でホルダ５０の四隅となる位置に配置されている。柱状体５１は、フレーム２０の側面のＲ面状部分、換言すれば、コーナー部に、それぞれ配置されている。

図５に示されるように、保持部５５は、左右方向側方に出っ張る２つの張出部５５ｂ，５５ｃを有する、矩形の略平板形状を有している。保持部５５の中央部の平面部５５ｇには、振動子８０が配置される。すなわち、平面部５５ｇの上面は、ヨーク７０が接合されているヨーク配置面５５ｆであり、下面は、マグネット６０が配置されるマグネット配置面５５ｅである。

４つのアーム部５３は、それぞれ、保持部５５の各角部と、その角部に最も近い柱状体５１とを接続するようにして形成されている。各アーム部５３は、左右方向に延びる梁状に形成されている。図２に示されるように、アーム部５３の幅方向（前後方向）の寸法は、縦方向（上下方向）の寸法よりも小さくなっている。各アーム部５３は、弾性体により形成されているため、前後方向に撓みやすくなっている。なお、各アーム部５３の幅方向の寸法と縦方向の寸法との関係は、これに限定されない。各アーム部５３の幅方向の寸法は、縦方向の寸法と等しくてもよいし、縦方向の寸法よりも大きくてもよい。

このように４つのアーム部５３がそれぞれ前後方向に撓みやすく形成されていることにより、振動子８０は、柱状体５１に対して、主に前後方向に変位可能である。すなわち、振動子８０は、水平面に略平行な方向に変位可能に、アーム部５３によって支持されている。

図１及び図２に示されるように、振動子８０は、水平面（図１においてＸＹ平面）に平行となる板形状を有している。振動子８０は、平面視で各辺が前後方向又は左右方向に対して平行な略長方形形状に形成されている。

図１に示されるように、振動子８０は、平面視でホルダ５０の中央部、すなわち振動発生器１の中央部に配置されている。図２に示されるように、振動子８０は、コイル４０と略平行に、コイル４０に対して面対向に配置されている。

図５に示されるように、マグネット６０は、角部を除いて、主に、薄型の直方体形状を有している。マグネット６０は、ネオジム等を用いた永久磁石であるが、これに限られるものではない。マグネット６０は、例えば、コイル４０に対向する底面側部分において、Ｎ極とＳ極とが前後方向に分かれるように２極に着磁されている。

ヨーク７０は、平面視でマグネット６０の上面を覆うような形状の長方形の磁性板である。ヨーク７０の上面は、フレーム２０の上面の内面に対面するようにして配置されている。ヨーク７０は、左右の辺から部分的にそれぞれ左右方向に突出する耳部７１，７２を有している。図２に示されるように、ヨーク７０は、張出部５５ｂ，５５ｃのそれぞれに耳部７１，７２が埋入するようにして配置されている。このような構造を有することにより、ヨーク７０は、保持部５５から脱落しにくくなるようにして配置されている。

ヨーク７０の上面には、突起部７５ａ，７５ｂが設けられている。図３及び図５において、これらの突起部７５ａ，７５ｂの図示は省略されている（以下、斜視図においては同様である。）。突起部７５ａ，７５ｂは、ヨーク７０の上面からフレーム２０の上面の内面に向けて突出するように設けられている。突起部７５ａ，７５ｂの表面形状は、例えば、略球面形状である。このように突起部７５ａ，７５ｂが設けられていることにより、振動子８０がフレーム２０に接近しても、まず突起部７５ａ又は突起部７５ｂがフレーム２０に接触するので、振動子８０に作用する摩擦力は小さくなり、振動子８０の動作に及ぶ影響は小さくなる。なお、突起部７５ａ，７５ｂは設けられていなくてもよい。

本実施の形態において、マグネット６０は、マグネット６０とヨーク７０とで平面部５５ｇが挟持されるようにして、保持部５５に配置されている。マグネット６０は、ヨーク７０との間で働く磁気吸引力によってマグネット配置面５５ｅに吸着し、ヨーク７０及び保持部５５に対して固定される。これにより、マグネット６０及びヨーク７０で構成される振動子８０が、平面部５５ｇを挟持したままで変位するようになっている。

なお、マグネット６０は、上述のような磁気吸引力だけではなく、接着などの方法によりマグネット配置面５５ｅに取り付けられていてもよい。また、ヨーク７０は、インサート成形などによらず、接着などの方法によりヨーク配置面５５ｆに接合されていてもよいし、マグネット６０との間の磁気吸着力によりヨーク配置面５５ｆに接合されていてもよい。

［ホルダ５０のフレーム２０への取付構造］

ホルダ５０は、４つの柱状体５１のそれぞれがフレーム２０に固定されていることにより、フレーム２０に取り付けられている。これにより、フレーム２０とは別に構成されたホルダ５０によって、振動子８０がフレーム２０に対して変位可能に支持された、振動発生器１の基本構造が構成されている。

本実施の形態において、柱状体５１は、フレーム２０に設けられた係合部２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）に係合することで、フレーム２０に取り付けられている。これにより、ホルダ５０は、フレーム２０に容易に取り付け可能に構成されている。ホルダ５０をフレーム２０に容易に取り付けることができ、部品点数も少なく抑えられるので、振動発生器１の製造コストを低減できる。また、ホルダ５０及びフレーム２０はそれぞれ一体に形成されているので、振動発生器１の衝撃に対する信頼性を高めることができ、振動発生器１の小型化、薄型化、軽量化を進めることができる。

図６は、図１のＢ−Ｂ線におけるフレーム２０の断面図である。図７は、図６のＣ−Ｃ線におけるフレーム２０の断面図である。

図７に示されるように、係合部２１は、平面視でフレーム２０の隅部にそれぞれ設けられている。４つの係合部２１のそれぞれは、第１の爪部２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）と、第２の爪部２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）との２つの爪部２２，２３を有している。

図６に示されるように、各係合部２１において、２つの爪部２２，２３は、それぞれ、フレーム２０の側面の一部にＵ字状（コ字状）の切り欠きが設けられ、切り欠きの内部がフレーム２０の内側に向けて押し込まれることにより形成されている。したがって、各爪部２２，２３は、フレーム２０と一体に成形されている。各爪部２２，２３がこのようにして形成されることにより、フレーム２０の側面には、部分的に空隙２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）が設けられている。

本実施の形態において、爪部２２，２３は、柱状体５１の形状に対応する形状に形成されている。すなわち、柱状体５１は円柱状であるところ、爪部２２，２３は、柱状体５１の側周面に沿うような形状に形成されている。図７に示されるように、各係合部２１は、平面視で、爪部２２，２３とフレーム２０の側面間のＲ面状部分とにより、その係合部２１に配置される柱状体５１の外周面のうち半周以上の部分を囲むように形成されている。

フレーム２０にホルダ５０を配置するとき、まず、４つの柱状体５１が、４つの係合部２１にはめ込まれる。これにより、各柱状体５１が係合部２１の爪部２２，２３間に挟まれた格好となる。換言すると、各柱状体５１は、側周面が係合部２１の爪部２２と爪部２３とにより把持された状態となる。このように柱状体５１と係合部２１が係合することで、柱状体５１がフレーム２０に固定され、ホルダ５０がフレーム２０に取り付けられる。

各爪部２２，２３は、各柱状体５１がそれぞれ係合部２１にはめ込まれた状態で、柱状体５１にかしめられる。例えば係合部２１ｄについて、図５に矢印で示されるように、第１の爪部２２ｄが、前方向（図５において下方向）に押し込まれ、第２の爪部２３ｄが、右方向（図５において右方向）に押し込まれる。このように爪部２２，２３がかしめられることにより、各柱状体５１に爪部２２，２３が食い込み、柱状体５１がより強固にフレーム２０に固定される。

［振動発生器１の動作］

振動発生器１において、コイル４０は、振動子８０をフレーム２０に対して往復運動させるための磁場を発生する。すなわち、コイル４０に電流が流れると、コイル４０が励磁し、上下方向に磁場が生じる。磁場が生じると、マグネット６０がこの磁場の影響を受けて反発・吸引の力が生じる。磁場の方向及びマグネット６０の磁極の配置に応じて、振動子８０に前方又は後方へ変位させる力が作用する。そのため、振動子８０は、各アーム部５３を撓ませながら、前後方向のいずれかに変位する。したがって、コイル４０に交流が流されることにより、その交流に応じて、振動子８０は、平面視で、フレーム２０に対して、前後方向に往復直線運動を行う。これにより、振動発生器１が振動力を発生する。

交流の電流値が小さくなり、磁場が弱くなったり磁場がなくなったりすると、アーム部５３の復元力により、振動子８０は平面視で振動発生器１の中央部に戻ろうとする。このとき、アーム部５３は弾性体であるところ、アーム部５３で消費されるエネルギは比較的大きくなる。したがって、振動は速やかに減衰される。

なお、磁場の発生に応じて振動子８０の姿勢変化が生じることで振動力が発生するように、コイル、マグネット、及びホルダ等の形状や配置が設定されていてもよい。

以上説明したように、第１の実施の形態では、マグネット６０の磁気吸引力によって、ホルダ５０の平面部５５ｇがマグネット６０とヨーク７０とで挟持された状態が維持されている。マグネット配置面５５ｅは、全面にわたって平面となっており、マグネット６０と保持部５５とが広い接合面で接合された状態となる。したがって、ヨーク７０の２つの耳部７１，７２とそれが埋め込まれている張出部５５ｂ，５５ｃとの接合強度が低下した場合であっても、ヨーク７０と保持部５５との接合強度を高いまま維持することができる。振動子８０は、保持部５５及びアーム部５３と一体に形成された平面部５５ｇを挟んでいるため、アーム部５３の弾性変形に伴って、保持部５５に良く追従して動作する。したがって、振動発生器１は、より確実に機能し、高い信頼性を有する。

［第２の実施の形態］

第２の実施の形態における振動発生器１の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、ホルダの保持部の形状が、第１の実施の形態のそれとは異なる。

図８は、第２の実施の形態における振動発生器１の側断面図である。

図８における断面は、第１の実施の形態についての図２のそれに対応するものである。

第２の実施の形態において、ホルダ１５０は、保持部１５５の振動子８０の保持部分の形状を除いて、第１の実施の形態におけるホルダ５０と同様に構成されている。ホルダ１５０において、マグネット６０が配置されるマグネット配置面１５５ｅは、保持部１５５の底面よりも上方に配置されている。すなわち、保持部１５５のうちマグネット６０が配置される位置には、凹部が形成されている。

図９は、ホルダ１５０及び振動子８０の構造を示す第１の分解斜視図である。図１０は、ホルダ１５０及び振動子８０の構造を示す第２の分解斜視図である。

図９に示されるように、保持部１５５の底面には、上方に凹むようにしてマグネット配置面１５５ｅが形成されている。すなわち、保持部１５５の底面に形成された凹部の底が、マグネット配置面１５５ｅとなっている。マグネット配置面１５５ｅの深さ（保持部１５５の底面からの上下方向の距離）は、マグネット６０の厚みよりも小さくなっている。なお、マグネット配置面１５５ｅの深さは、マグネット６０の厚みと同等であってもよい。

図１０に示されるように、第２の実施の形態において、ヨーク配置面１５５ｆが保持部１５５の上面から下方に凹むようにして設けられており、保持部１５５の上面がヨーク７０の上面と略同一面上となるように構成されている。すなわち、ヨーク７０のインサート成形によって柱状体５１、アーム部５３、及び保持部１５５が同時に一体成形されてホルダ１５０が形成され、ホルダ１５０とヨーク７０が一体化されるとき、保持部１５５の上面がヨーク７０の上面と略同一面上となるように形成される。これにより、ヨーク配置面１５５ｆの深さ（保持部１５５の上面からの上下方向の距離）は、ヨーク７０の厚みと略同等となる。なお、ヨーク７０には耳部７１，７２が設けられており、それぞれの耳部７１，７２が張出部５５ｂ，５５ｃに埋め込まれるようにしてヨーク７０が保持部１５５に取り付けられている点は、上述の第１の実施の形態と同様である。

図１１は、マグネット６０が取り付けられている状態のホルダ１５０を示す斜視図である。

図１１に示されるように、第２の実施の形態においては、ヨーク７０と共に成形されたホルダ１５０にマグネット６０を取り付けるとき、保持部１５５から凹むようにして形成されているマグネット配置面１５５ｅにはめ込むようにしてマグネット６０を配置することができる。したがって、マグネット６０を容易に位置決めすることができ、安定して動作可能な振動発生器１の振動子８０付ホルダ１５０を容易に製造することができる。

また、図８に示されるように、マグネット配置面１５５ｅに配置されたマグネット６０とヨーク配置面１５５ｆに配置されたヨーク７０との間で、マグネット６０の磁気吸引力により平面部１５５ｇが挟持されているので、上述の第１の実施の形態と同様の効果が得られる。

［第３の実施の形態］

第３の実施の形態における振動発生器１の基本的な構成は、第２の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第３の実施の形態においては、ヨークの保持部への取付構造が、第３の実施の形態のそれとは異なる。

図１２は、第３の実施の形態における振動発生器１のホルダ２５０及び振動子８０の構造を示す第１の分解斜視図である。図１３は、ホルダ２５０及び振動子８０の構造を示す第２の分解斜視図である。

図１２及び図１３に示されるように、第３の実施の形態において、ホルダ２５０の保持部２５５には、基本的には、第２の実施の形態の保持部１５５と同様に、保持部２５５の上面と底面とからそれぞれ凹むようにして、ヨーク配置面２５５ｆとマグネット配置面２５５ｅとが形成されている。

第３の実施の形態において、ホルダ２５０は単独で成形され、ヨーク２７０のインサート成形は行われない。すなわち、ホルダ２５０が形成された後で、ヨーク２７０とマグネット６０とがホルダ２５０に配置されることで、振動子８０付きのホルダ２５０が構成される。ヨーク配置面２５５ｆは、ヨーク２７０の厚みと略同様の深さだけ保持部２５５の上面から凹むようにして形成されており、ヨーク２７０は、この凹みに嵌ることでホルダ２５０に対して大まかに位置決めされた状態で、ヨーク配置面２５５ｆに容易に配置される。

ここで、第３の実施の形態において、ヨーク配置面２５５ｆとマグネット配置面２５５ｅとの間の平面部２５５ｇ（図１４に示す。）には、４つの貫通穴２５８が設けられている。４つの貫通穴２５８のそれぞれは、丸形の孔であり、平面視でホルダ２５０の中心を通る左右方向、前後方向のそれぞれの直線について互いに対称となる位置に配置されている。

また、第３の実施の形態においては、第２の実施の形態のヨーク７０とは形状が異なるヨーク２７０が用いられる。すなわち、図１３に示されるように、ヨーク２７０は、平面視でマグネット６０と略同じ矩形形状を有しており、耳部７１，７２を有しない。また、ヨーク２７０の底面には、４つの貫通穴２５８に対応する位置に配置された４つの突起部２７８が形成されている。

各突起部２７８は、貫通穴２５８にはまり込む円柱形を有している。各突起部２７８の径は、貫通穴２５８の径と同じか、それより若干小さくなるように形成されている。各突起部２７８は、例えば、冷間鍛造加工によるダボ出し加工により形成されているが、各突起部２７８の加工方法はこれに限られるものではない。

図１４は、振動発生器１の側断面図である。図１５は、図１４の貫通穴２５８が設けられている部分を示す拡大断面図である。

図１４における断面は、第１の実施の形態についての図２の断面に平行な平面であって２つの貫通穴２５８を通るものにおけるものである。

図１４に示されるように、保持部２５５に振動子８０が取り付けられるとき、まず、ヨーク２７０が取り付けられる。ヨーク２７０は、突起部２７８が貫通穴２５８にはまり込むようにしてヨーク配置面２５５ｆに配置される。

次に、マグネット６０が、保持部２５５に取り付けられる。マグネット６０は、マグネット６０の磁力によりヨーク２７０に吸着することで、保持部２５５に取り付けられる。マグネット配置面２５５ｅは、第２の実施の形態と同様に保持部２５５の底面から凹んでいるので、マグネット６０を窪みにはめ込むことで、マグネット６０をホルダ２５０に対して位置決めされた状態で、マグネット配置面２５５ｅに容易に取り付けることができる。

ここで、図１５に示されるように、ヨーク２７０の突起部２７８の高さｔ１は、貫通穴２５８の厚みすなわち平面部２５５ｇの厚みｔ２と同じ（ｔ１＝ｔ２）か、若干小さく（ｔ１＜ｔ２）設定されている。ヨーク２７０がヨーク配置面２５５ｆに配置されている状態で、マグネット６０がマグネット配置面２５５ｅに配置されると、マグネット６０と突起部２７８とが、平面部２５５ｇを挟持しつつ、直接に接合される。

以上説明したように、第３の実施の形態では、ヨーク２７０の一部にマグネット６０が接合するので、ヨーク２７０のヨークとしての機能が高くなる。また、マグネット６０とヨーク２７０との間の磁気吸引力が大きくなり、マグネット６０とヨーク２７０との結合強度が高くなる。

また、突起部２７８の高さｔ１が貫通穴２５８の厚みｔ２よりも若干小さく設定されている場合において、マグネット６０と突起部２７８とが接合されると、平面部２５５ｇのうち貫通穴２５８の周辺の部分がわずかに圧縮される。これにより、突起部２７８が設けられている部位の周辺において、ヨーク２７０やマグネット６０への平面部２５５ｇの密着圧が大きくなり、平面部２５５ｇが振動子８０によってより強く挟持される。したがって、振動子８０と保持部２５５とが互いの動きに良好に追従する状態が保たれ、振動発生器１の信頼性が高まる。

また、マグネット６０とヨーク２７０とが接合していることにより、マグネット６０を変位させる力が加わったときにマグネット６０の端部が平面部２５５ｇ周辺を押すことにより発生するホルダ２５０の応力が小さくなる。したがって、ホルダ２５０に亀裂などの損傷が生じる可能性を低下させることができ、振動発生器１の信頼性をさらに向上させることができる。

一般に、金属材とゴム材との異種材料によるインサート成形を行う場合には、複雑な構造の金型を用いることが必要となり、振動発生器の製造コストが高くなる可能性がある。これに対して、第３の実施の形態では、ヨーク２７０のインサート成形は行われずにホルダ２５０を成形し、振動子８０付きのホルダ２５０を構成することができる。したがって、マグネット６０とヨーク２７０との間で保持部２５５を挟持する構成のため、組立作業性が容易となる。この結果、振動発生器１の製造コストを低くすることができる。

なお、ホルダに形成される貫通穴の数及び形状や、ヨークに形成される突起部の数及び形状は、上述のものに限られない。また、ホルダの平面部には、有底の凹部が形成され、それに突起部がはまり込むように構成されていてもよい。この場合であっても、突起部部分においてヨークとマグネットとの距離が近接するため、上述のように、ヨークとしての機能を高め、ヨークとマグネットとの結合強度を増大させることができる。

［第４の実施の形態］

第４の実施の形態における振動発生器１の基本的な構成は、第３の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第４の実施の形態においては、ホルダの振動子の支持構造が、第３の実施の形態のそれとは異なる。

図１６は、第４の実施の形態における振動発生器１のホルダ４５０を示す斜視図である。

図１６に示されるように、ホルダ４５０において、４つの柱状体５１と、保持部２５５とは、それぞれ、第３の実施の形態のホルダ２５０と同様にして設けられている。ホルダ４５０において、保持部２５５は、保持部２５５の左右に配置された一対のアーム部４５３ａ，４５３ｂを介して、柱状体５１に支持されている。

図１７は、第４の実施の形態における振動発生器１を示す平面図である。図１８は、図１７のＤ−Ｄ線断面図である。

図１７においても、図１と同様に、本来フレーム２０の上面によって隠れているホルダ４５０などが、部分的に実線で表示されている。

図１７に示されるように、アーム部４５３ａ，４５３ｂは、それぞれ、平面視でＴ字形状に形成されている。すなわち、ホルダ４５０のアーム部４５３ａは、振動発生器１の右側に位置する前後２つの柱状体５１ａ，５１ｂと、保持部２５５とを接続する。アーム部４５３ａは、柱状体５１ａ，５１ｂ同士を接続するように前後方向に直線状に形成された梁部と、梁部と保持部２５５とを接続する連結部４５４ａとを有している。連結部４５４ａは、梁部の中央部と、保持部２５５の右側部すなわち張出部５５ｂとの間に、左右方向にまっすぐ延びるように形成されている。同様に、アーム部４５３ｂは、振動発生器１の左側に位置する前後２つの柱状体５１ｃ，５１ｄと、保持部２５５とを接続する。アーム部４５３ｂは、柱状体５１ｃ，５１ｄ同士を接続するように前後方向に直線状に形成された梁部と、梁部と保持部２５５とを接続する連結部４５４ｂとを有している。連結部４５４ｂは、梁部の中央部と、保持部２５５の左側部すなわち張出部５５ｃとの間に、左右方向にまっすぐ延びるように形成されている。

図１８に示されるように、アーム部４５３ａにおいて、連結部４５４ａと他の部分とで、上下方向の寸法は略等しくなるように形成されている。また、アーム部４５３ｂにおいて、連結部４５４ｂと他の部分とで、上下方向の寸法は略等しくなるように形成されている。図１７に示されるように、各アーム部４５３ａ，４５３ｂにおいて、平面視で、連結部４５４ａ，４５４ｂのそれぞれの幅寸法（前後方向の寸法）は、他の部位の幅寸法よりも比較的小さく形成されている。すなわち、連結部４５４ａ，４５４ｂは、それぞれ、比較的細く、たわみやすくなるように形成されており、それにより、振動子８０が前後方向に変位可能となっている。

ここで、連結部４５４ａと張出部５５ｂとの接続部と、連結部４５４ｂと張出部５５ｃとの接続部とは、互いに、平面視で振動子８０の重心部（図１７にＣで示す）を挟むようにして、配置されている。すなわち、両接続部同士を繋ぐ線を想定すると、その線は、平面視で、振動子８０の中央すなわち重心部を通ることになる。このように接続部が配置されていることで、一対のアーム部４５３ａ，４５３ｂにより振動子８０が支持された構造であっても、振動子８０にアーム部４５３ａ，４５３ｂ回りのモーメントが働きにくくなり、振動発生器１を安定して動作させることができる。

このように、第４の実施の形態では、基本的な構造は第３の実施の形態のそれと同様であるので、第３の実施の形態と同様の効果が得られる。また、１対のアーム部４５３ａ，４５３ｂにより振動子８０が支持されているので、同様の幅及び長さのアーム部を３つ以上用いて振動子８０を支持した場合と比較して、より小さな電力で振動子８０を振動させることができる。柱状体５１の数は、第１の実施の形態と同様の４つであるので、ホルダ４５０は、フレーム２０に確実に取り付けられる。

［その他］

上記の各実施の形態の構造上の特徴を適宜組み合わせて振動発生器を構成することができる。例えば、第１の実施の形態のように耳部を有しホルダと共に一体成形されるヨークに、第３の実施の形態のように突起部を形成し、突起部がホルダの平面部を略貫通するように構成してもよい。また、第４の実施の形態のようなアーム部を有するホルダ構造を、第１の実施の形態や第２の実施の形態で示される振動発生器における当該部位の構造として採用してもよい。

ヨークは、上述のような２つの耳部を有する構造に限られず、適宜、保持部に配置されたり、ホルダと共に一体に形成されたりするのに適した形状、構造を有するものとすることができる。例えば、ヨークの周縁部をＺ軸方向に折り曲げて周縁壁を形成し、この周縁壁がホルダの保持部に設けた張出部などに埋入するようにして、ホルダとヨークとを一体に形成してもよい。

フレームは鉄に限られず、他の素材を用いて構成されていてもよい。例えば、ホルダとは別体に構成された樹脂製であってもよいし、非磁性の金属材料であってもよい。フレームは、上面又は底面が設けられておらず、平面視でホルダの周囲を囲むようなものであってもよい。フレームは、平面視で正方形であってもよい。

回路基板は設けられていなくてもよい。底板は、フレームの底部の全面を覆わず、フレームの底部の一部のみに配置されていてもよい。

柱状体の数やアーム部の数は、それぞれ２つ以上であればよい。柱状体は、円柱形状でなくてもよく、多角柱形状であってもよい。

ホルダのフレームへの取付構造は、柱状体とそれを挟むような２つずつの爪部が係合するものに限られない。ホルダのフレームへの取付構造は、ホルダ側の他の形状の固定部と、フレームに形成された係合部とが係合するものであればよい。例えば、柱状体に設けた穴部に、フレームに立設されたポールがはまり込むような取付構造が用いられていてもよい。また、例えば、フレームに穴状の係合部が形成されており、その係合部にホルダ側の突起部が嵌装されることで、ホルダがフレームに取り付けられるようにしてもよい。

ホルダは、単色成形されるものに限られない。例えば、柱状体及び保持部と、アーム部とを、互いに異なる素材を用いて、２色成形により一体成形したものであってもよい。

ホルダには、振動子の質量を大きくするためにウエイトを配置してもよい。

コイルが、振動を利用する機器のメイン基板などに取り付けられており、そのコイル実装済みのメイン基板に、ホルダが取り付けられたフレームを取り付けることで、振動子が駆動可能な振動発生器が構成されていてもよい。換言すると、他の機器の基板上に搭載されているコイルを用いて、振動発生器が構成されていてもよい。

上記のようなホルダの構成は、上記のような振動発生器用のホルダに限られず、広く適用可能である。すなわち、ホルダは、フレームに支持される部分に対して、マグネットが設けられた可動子（上述の実施の形態において振動子となる部分）がアーム部を介して変位可能となるように、構成される。このようなホルダは、磁気を利用して駆動されるアクチュエータや、可動子を適宜所定の向きに変位させたりして用いる装置など、他の様々な装置において利用することができるものである。このような振動発生器とは異なる装置においても、振動子とホルダとを上記のように構成することで、上述と同様の効果を得ることができる。

振動発生器は、上記で例示したような小型のものに限られない。基本的構成を同一とする大型な振動発生器を構成してもよく、その場合であっても、上述と同様の効果を得られる。

上記実施の形態は、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及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。

１ 振動発生器
２０ フレーム（筐体の一例）
４０ コイル
５０，１５０，２５０，４５０ ホルダ
５１ 柱状体（固定部の一例）
５３，４５３ アーム部
５５，１５５，２５５ 保持部（振動子保持部の一例）
５５ｇ，１５５ｇ，２５５ｇ 平面部
１５５ｅ，２５５ｅ マグネット配置面（凹部の一例）
２５８ 貫通穴
６０ マグネット
７０，２７０ ヨーク
２７８ 突起部
８０ 振動子

Claims (6)

1. 振動子を運動させることで振動を発生させる振動発生器の筺体に取り付けられて用いられる振動子付ホルダであって、
   マグネット及び前記マグネットに吸引されるように配置されたヨークを有する振動子と、
   前記振動子を保持する振動子保持部と、
   前記筺体に固定される固定部と、
   前記固定部と前記振動子保持部とを接続し、前記振動子保持部を前記固定部に対して変位可能に支持するアーム部とを備え、
   前記固定部と、前記アーム部と、前記振動子保持部とは、樹脂を用いて一体成形されており、
   前記ヨークは、前記振動子保持部の一方の面に配設され、
   前記マグネットは、前記振動子保持部の他方の面に配設され、
   前記マグネットと前記ヨークとで前記振動子保持部の少なくとも一部が挟持されている、振動子付ホルダ。
2. 前記振動子保持部は、平面部を有し、
   前記マグネット及び前記ヨークは、前記平面部を挟持するように配置されている、請求項１に記載の振動子付ホルダ。
3. 前記平面部には、凹部が形成されており、
   前記マグネットは、前記凹部に配置されている、請求項２に記載の振動子付ホルダ。
4. 前記平面部は、貫通穴を有し、
   前記ヨークは、前記貫通穴にはまり込む突起部を有し、前記突起部が前記マグネットに接合している、請求項２又は３に記載の振動子付ホルダ。
5. 前記ヨークは、前記固定部、前記アーム部、及び前記振動子保持部と一体に形成されており、
   前記固定部、前記アーム部、及び前記振動子保持部は、前記ヨークと一体に形成する際、同時に一体成形されている、請求項１から４のいずれかに記載の振動子付ホルダ。
6. 筺体と、
   前記筺体に取り付けられ、前記振動子を前記筺体に対して変位可能に保持する請求項１から５のいずれかに記載の振動子付ホルダと、
   前記振動子の前記筐体に対する位置及び姿勢のうち少なくとも一方を変化させるための磁場を発生させるコイルとを備える、振動発生器。

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