JP2016152662A - 可動子及び振動発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型であって、かつ、振動量が大きい振動発生器に用いられる可動子を提供する。
【解決手段】可動子５０は、固定子１０に配置されているコイル３０に通電することで、可動子５０が運動することにより振動を発生する振動発生器１に用いられる。可動子５０は、内ヨーク６０と、マグネット５６と、側周部がコイル３０の外径側に位置する有底筒状の外ヨーク７０と、弾性体であるホルダ４０とを有する。ホルダ４０は、複数の固定部４１と、可動子５０が取り付けられる保持部４４と、各固定部４１と保持部４４とを接続する複数の腕部とを有する。保持部４４は、外ヨーク７０の内側に配置されており、外ヨーク７０の側周部には、複数の切り欠き部が形成されている。各腕部は、各切り欠き部を通して保持部４４と固定部４１とを接続するように形成されている。
【選択図】図９

Description

この発明は、可動子及び振動発生器に関し、特に、コイルに通電して可動子を運動させることで振動を発生する振動発生器の可動子及び振動発生器に関する。

マグネットを含む可動子を弾性体で構成されたバネ部を介して支持した構造を有する振動発生器が用いられている。このような振動発生器としては、固定子に配置されたコイルに通電することにより可動子が加振されるように構成されている。

特許文献１には、円環状に形成された板ばねにより可動子を支持する構造を有する振動発生器の構成が開示されている。

特許文献２には、ばね鋼板にスパイラル溝を設けたリング状の板ばねにより可動子を支持する構造を有する振動発生器の構成が開示されている。

特開２００９−１９５８００号公報 特開２００９−１９５７９９号公報

ところで、上記のような特許文献１及び特許文献２に記載されているような振動発生器では、薄型化や小型化を達成するために、可動子に錘が設けられていない。可動子の質量が小さいと、発生する振動量が小さくなる。

振動発生器が搭載される携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末は、必ずしもユーザが手に持って使用されるものではない。すなわち、携帯端末は、未操作時には上着のポケットや鞄の中に入れてあることが多い。このような場合に、特許文献１や特許文献２に記載の振動発生器では、可動子の質量が小さいために振動発生器からの振動を感知できない可能性があるという問題がある。また、例えば自動車等の操作パネルや各種スイッチの触覚フィードバック用途として振動発生器を使用する場合に、振動発生器の振動量を大きくすることが求められている。

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、小型であって、かつ、振動量が大きい振動発生器に用いられる可動子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、固定子に配置されているコイルに通電することで可動子が運動することにより振動を発生する振動発生器に用いられる可動子は、内ヨークと、内ヨークの一方の面に配置されたマグネットと、マグネットの内ヨークが配置された面とは逆の面に配置され、側周部が内ヨークの外径側に位置する有底筒状の外ヨークと、内ヨーク、マグネット、及び外ヨークのうちいずれか２つの部品間で挟持されている保持部と、外ヨークの側周部よりも外側に延びている複数の腕部と、固定子に取り付けられる複数の固定部とを有する弾性体とを備え、外ヨークの側周部には、複数の切り欠き部が形成されており、複数の腕部のそれぞれは、複数の切り欠き部のそれぞれを通して保持部と固定部とを接続するように形成されている。

好ましくは、腕部は、保持部から固定部に放射状に延びるように形成されている。

好ましくは、可動子は、錘をさらに有し、錘は、外ヨークの外周に取り付けられている。

好ましくは、錘は、円環形状を有し、外ヨークの側周部には、フランジ部が形成されており、錘は、フランジ部に取り付けられている。

好ましくは、錘には、複数の切り欠きが形成されており、複数の腕部のそれぞれは、複数の切り欠きのそれぞれを通して保持部と固定部とを接続するように形成されている。

好ましくは、錘のフランジ部に対向する端面には凹部が形成されており、凹部は、フランジ部に嵌合している。

好ましくは、内ヨークの外径部は、内ヨークの外径部の他の部分よりも外側に突出する複数の突出部を有し、突出部は、外ヨークの側周部に対向する位置に形成されている。

この発明の他の局面に従うと、振動発生器は、コイルが配置されている固定子と、上述に記載の可動子とを備え、内ヨークは、コイルの内径側に位置し、外ヨークの側周部は、コイルの外径側に位置し、複数の固定部は、固定子に取り付けられている。

これらの発明に従うと、保持部は、外ヨークの内側に配置されており、複数の腕部のそれぞれは、複数の切り欠き部のそれぞれを通して保持部と固定部とに接続されている。したがって、小型であって、かつ、振動量が大きい振動発生器に用いられる可動子及び振動発生器を提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおける振動発生器を示す斜視図である。 振動発生器の分解斜視図である。 固定子の分解斜視図である。 固定子の斜視図である。 ホルダ及び可動子の分解斜視図である。 ホルダ及び可動子の斜視図である。 ホルダ及び可動子を下方から見た斜視図である。 振動発生器の平面断面図である。 図８のＡ−Ａ線断面図である。

以下、本発明の実施の形態における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可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。可動子の近くには、コイルが配置されている。可動子は、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する。振動発生器は、固定子に配置されているコイルに通電して可動子が運動することにより振動を発生する、いわゆるリニアタイプのものである。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける振動発生器１を示す斜視図である。

以下の説明において、振動発生器１について、図１で示される座標の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）、Ｚ軸方向（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。以降の各図においても同様である。

［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、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ミリメートル程度の小型のものである。振動発生器１は、前後左右の側面及び上面がカバー２により構成され、底面がベース板６により覆われた、箱形の筐体を有している。

本実施形態において、ベース板６は、筐体の外側に突出するように形成された接続部６ａを有している。接続部６ａの上部には、基板３５が配置されている。基板３５は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。基板３５の上面には、接続端子３５ａが設けられている。接続部６ａ上の接続端子３５ａを介して振動発生器１に電力を供給することができる。

図２は、振動発生器１の分解斜視図である。

図２に示されるように、振動発生器１は、大まかに、カバー２と、固定子１０と、可動子５０及びそれを保持するホルダ（弾性体の一例）４０とを有している。ホルダ４０が固定子１０に取り付けられた状態で、カバー２が固定子１０の上方から取り付けられることで、振動発生器１が組み立てられる。

カバー２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。平面視で、カバー２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。カバー２は、ベース板６の上方からベース板６の上面を覆うように配置され、ベース板６に取り付けられている。カバー２の上面の略中央部には、孔部２ａが形成されている。

図３は、固定子１０の分解斜視図である。図４は、固定子１０の斜視図である。

図３に示されるように、固定子１０は、ベース板６と、シャフト１５と、コイルベース２０と、コイル３０と、基板３５とを有している。

ベース板６は、接続部６ａを除いて、平面視で略正方形状に形成されている。ベース板６は、カバー２の底面部の略全面を覆うように構成されている。ベース板６は、例えば鋼板などの金属製である。

ベース板６の４箇所の隅部近傍部位には、それぞれ、ポール１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が立設されている。４つのポール１２のそれぞれは、円柱形状を有するピンである。各ポール１２は、ベース板６の上面に、上方に向けて突出するように設けられている。各ポール１２は、後述するように、可動子５０を保持するホルダ４０を固定子１０に固定するために用いられる。

シャフト１５は、ベース板６の略中央に、上下方向が長手方向となるように配置されている。シャフト１５は、ベース板６の上面に、上方に向けて突出するように設けられている。シャフト１５は、その上端部がカバー２の孔部にはまり込むように、振動発生器１の上下方向の寸法（高さ寸法）と略等しい長手方向の寸法を有している。すなわち、シャフト１５は、水平方向に加わる力に対して、ベース板６とカバー２との両持ちで支えられている。シャフト１５は、後述するように、可動子５０の運動方向を規制するために用いられる。

コイル３０は、ベース板６の上方に配置されている。コイル３０は、例えば導線を巻回してなる、全体として円筒型の空芯コイルである。なお、コイル３０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３０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４に示されるように、コイル３０は、巻回軸方向が上下方向となるようにして、ベース板６の上面に配置されている。コイル３０は、平面視で、ベース板６の略中央部に配置されている。コイル３０とベース板６との間には、コイルベース２０が配置されている。コイルベース２０は、例えば絶縁体であり、コイル３０とベース板６とは絶縁されている。

コイル３０の２つの端線（巻き始め線及び巻き終わり線）３３は、共に基板３５の上面側に接続されている。これにより、接続端子３５ａとコイル３０とが導通している。２つの端線３３は、共に、コイル３０のうち基板３５に近い部位の近傍からコイル３０の外部に引き出されている。

コイルベース２０は、例えば樹脂製である。図３に示されるように、コイルベース２０は、全体として円環形状を有している。コイルベース２０は、ベース板６に、例えば接着により取り付けられている。絶縁性を有する樹脂製のコイルベース２０を用いてコイル３０がベース板６に取り付けられていることにより、金属を用いてベース板６を構成することができる。したがって、固定子１０の強度や剛性を高く確保することができる。

コイルベース２０の上面には、コイル３０が載せられる座面２１が設けられている。座面２１は、コイル３０の下端面に対応するように略環状に形成されている。換言すると、座面２１は、コイル３０の端線３３に対応する位置を除く位置に設けられている。具体的には、コイルベース２０には、座面２１の一部を切り欠くように形成された凹部２３が設けられている。図４に示されるように、コイル３０の端線３３は、コイル３０の下側から、凹部２３を通して、コイル３０の側方に引き出されている。すなわち、端線３３は、コイル３０の下側から、コイルベース２０のうち座面２１が設けられていない部分を通してコイル３０の側方に引き出されている。

図３に示されるように、本実施の形態において、コイルベース２０は、４つの柱状凸部２５を有している。各柱状凸部２５は、座面２１よりも上方に突出している。図４に示されるように、各柱状凸部２５は、コイル３０の内径部に接するように形成されている。すなわち、４つの柱状凸部２５のそれぞれの外周面は、平面視で、コイル３０の内径を直径とする円周上に位置している。各柱状凸部２５の上端部には、コイル３０を容易にコイルベース２０に装着できるようにするための面取り部が設けられているが、これに限られるものではない。

図５は、ホルダ４０及び可動子５０の分解斜視図である。

図５に示されるように、可動子５０は、軸受５２と、マグネット５６と、内ヨーク６０と、外ヨーク７０と、錘８０と、ホルダ４０とを有している。可動子５０は、ホルダ４０が固定子１０に取り付けられることで、固定子１０に支持されている。

可動子５０の中央部最下方には、内ヨーク６０が配置されている。内ヨーク６０は、例えば、外ヨーク７０よりも厚い平板状に形成された、鉄などの強磁性体である。本実施の形態において、内ヨーク６０は、大まかに、円盤形状を有している。

マグネット５６は、内ヨーク６０の上方に配置されている。マグネット５６は、その磁気吸引力により、内ヨーク６０に固定されている。マグネット５６は、平面視で円盤形状を有する永久磁石である。

外ヨーク７０は、下方に開口する有底円筒形状を有している。外ヨーク７０の側周部の下端部には、側方に広がるフランジ部７４が形成されている。外ヨーク７０の側周部には、４つの切り欠き部７６が設けられている。各切り欠き部７６は、下方に向けて開放されている。外ヨーク７０は、鉄などの強磁性体である板部材をプレス加工等により加工することで構成されている。

外ヨーク７０は、その下面部とマグネット５６との間でホルダ４０の一部を挟むようにして、マグネット５６の上方に配置されている。外ヨーク７０は、マグネット５６の磁気吸引力により、マグネット５６に固定されている。ホルダ４０の中央部には、水平板状の保持部４４が設けられている。保持部４４は、外ヨーク７０の下面部とマグネット５６との間で挟まれている。

保持部４４の中央部には、平面視で円形の孔部４４ａが形成されている。外ヨーク７０の上面部の中央部には、平面視で円形の、下方に突出する突出部７２が形成されている。また、突出部７２の直径は、孔部４４ａの内径よりわずかに小さくなっている。外ヨーク７０は、突出部７２が孔部４４ａにはまり込むようにして、ホルダ４０に対して容易に位置決めされる。

また、保持部４４の下面側には、下方に突出するリブ状の位置決め突起４４ｂが形成されている。位置決め突起４４ｂは、マグネット５６が保持部４４の中央部に配置されるように、マグネット５６の外周形状に合わせて形成されている。これにより、マグネット５６及び内ヨーク６０は、ホルダ４０に対して容易に位置決めされる。

なお、外ヨーク７０の上面部からの突出部７２の突出量は、保持部４４の厚みよりも若干小さい。また、突出部７２は、マグネット５６の上面に近接しており、より強い吸引力でマグネット５６に固定されている。そのため、保持部４４のうち孔部４４ａの近傍部分が若干圧縮されている状態で、外ヨーク７０がマグネット５６に取り付けられ、外ヨーク７０とマグネット５６とにより保持部４４が強固に保持される。したがって、ホルダ４０により可動子５０が確実に保持される。また、突出部７２とマグネット５６とが近接して配置されているため、マグネット５６から外ヨーク７０に流れる磁束の密度を高くすることができる。

錘８０は、円環形状を有している。錘８０は、外ヨーク７０の側周部の外側に、外ヨーク７０を囲むようにして配置されている。錘８０は、外ヨーク７０のフランジ部７４の上面に載るようにして外ヨーク７０に固定されている。

錘８０には、４つの凹部８４が形成されている。各凹部８４は、錘８０の下側端面から上方に凹む、窪みである。換言すると、各凹部８４は、下方に開放されている。各凹部８４は、外ヨーク７０のフランジ部７４に対応する位置に形成されている。錘８０が外ヨーク７０に取り付けられている状態で、各凹部８４とフランジ部７４とは嵌合している。なお、外ヨーク８０と錘８０とは、接着剤を用いて強固に固定することが可能である。例えば、外ヨーク７０の側周面と錘８０の内周面とを接着剤を用いて固定してもよいし、フランジ部７４と凹部８４とを接着剤を用いて固定してもよい。錘８０の内周面と凹部８４部分との両方の部位を外ヨーク７０と接着剤を用いて固定してもよい。また、フランジ部７４と錘８０とを溶接で接合することも可能である。

錘８０には、４つの切り欠き８６が形成されている。各切り欠き８６は、錘８０の上側端面から下方に凹む、窪みである。換言すると、各切り欠き８６は、上方に開放されている。各切り欠き８６は、外ヨーク７０の切り欠き部７６に対応する位置に形成されている。各切り欠き８６と切り欠き部７６とは、錘８０が外ヨーク７０に取り付けられている状態で側方から見て一部分同士が重なるように形成されている。切り欠き８６は、凹部８４をフランジ部７４に嵌合することで、切り欠き８６と切り欠き部７６とが側方から見て重なるように形成されている。これにより、外ヨーク７０と錘８０との位置合わせを、凹部８４をフランジ部７４に嵌合させることにより、容易に行うことができる。

本実施の形態において、内ヨーク６０の中央部には、貫通孔６０ａが形成されている。同様に、マグネット５６の中央部には、貫通孔５６ａが形成されている。外ヨーク７０の中央部には、貫通孔７０ａが形成されている。貫通孔７０ａは、突出部７２に形成されている。各貫通孔６０ａ，５６ａ，７０ａは、互いに略同寸法の内径を有している。これにより、内ヨーク６０、マグネット５６、及び外ヨーク７０を上下に貫く孔部が構成されている。

軸受５２は、大まかに、円筒形状を有している。軸受５２は、貫通孔６０ａ，５６ａ，７０ａにより構成された孔部にはめ込まれる。軸受５２の胴部分は、貫通孔６０ａ，５６ａ，７０ａの内径よりわずかに小さい外径を有している。

軸受５２の上方の端部にはフランジ部５３が形成されている。フランジ部５３は、軸受５２の胴部分よりも大径を有している。フランジ部５３の外径は、貫通孔６０ａ，５６ａ，７０ａの内径よりも大きくなっている。

軸受５２の中央部には、シャフト孔５４が形成されている。シャフト孔５４は、軸受５２を上下に貫通するように形成されているが、これに限られるものではない。例えば、シャフト孔５４は上部が貫通していなくてもよい。

図６は、ホルダ４０及び可動子５０の斜視図である。図７は、ホルダ４０及び可動子５０を下方から見た斜視図である。

軸受５２は、外ヨーク７０の上方から、貫通孔６０ａ，５６ａ，７０ａにより構成された孔部にはめ込まれる。これにより、図６に示されるように、フランジ部５３が外ヨーク７０に当接した状態になる。この状態で、軸受５２の下端部は、内ヨーク６０の下面から下方に突出する。図７に示されるように、軸受５２の下端部は、フランジ部５３が外ヨーク７０に当接した状態で内ヨーク６０にかしめられ（塑性変形の一例）、固定される。これにより、内ヨーク６０、マグネット５６、及び外ヨーク７０が、ホルダ４０に保持された状態で、軸受５２と共に一体に固定される。

なお、フランジ部５３を軸受５２の下端部に設け、フランジ部５３が内ヨーク６０に当接した状態で軸受５２の上端部を塑性変形させて軸受５２が外ヨーク７０に固定されるようにしてもよい。また、軸受５２の端部は、例えばかしめなどの塑性変形による方法に限られず、溶着や溶接等、他の方法を用いて内ヨーク６０又は外ヨーク７０に固定されるようにしてもよい。軸受５２の下端部は、内ヨーク６０の下面に溶着されず、フランジ部５３と下端部との間で内ヨーク６０、マグネット５６、及び外ヨーク７０を挟み込むように加工されるようにしてもよい。さらに、内ヨーク６０とマグネット５６と外ヨーク７０のいずれか一つ以上と軸受５２とを接着により固定してもよい。

図５に示されるように、ホルダ４０は、上述のように外ヨーク７０の下面部とマグネット５６との間で挟持される保持部４４と、４つの固定部４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）と、４つの腕部４６（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ）とを有している。ホルダ４０は、例えばゴム等の弾性体である樹脂を用いて一体成形により形成されている。

４つの固定部４１は、振動発生器１の四隅に対応する位置に配置されている。各固定部４１は、振動発生器１の隅部の形状（例えば、カバー２のＲ面状部分の形状）に合わせた柱状に形成されている。各固定部４１には、ポール１２が貫入するポール孔４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ）が設けられている。

４つの腕部４６は、それぞれ、固定部４１のそれぞれと保持部４４とを接続する。各腕部４６は、略水平な短冊形状すなわち略一定の幅を有する板形状を有している。４つの腕部４６は、平面視で、振動発生器１の中央部から四隅の固定部４１に向けて放射状に延びるように形成されている。腕部４６は略水平な短冊形状を有しているので、上下方向に撓みやすくなっている。したがって、可動子５０は、腕部４６を撓ませながら、固定部４１に対して上下方向に揺動しやすくなっている。

ここで、保持部４４は、外ヨーク７０の側周部の内側に配置されている。これにより、腕部４６の長さが長く確保されている。各腕部４６は、外ヨーク７０の切り欠き部７６のそれぞれを通して、保持部４４と固定部４１とを接続している。また、各腕部４６は、錘８０の切り欠き８６のそれぞれを通して、保持部４４と固定部４１とを接続している。換言すると、切り欠き部７６や切り欠き８６は、腕部４６を通すことができるように形成されている。切り欠き部７６や切り欠き８６は、平面視で振動発生器１の中央部と隅部とを結ぶ線上にある。

外ヨーク７０にフランジ部７４が形成されている構造において、錘８０の取り付けは、外ヨーク７０、ホルダ４０、マグネット５６、及び内ヨーク６０を組み立てた後で、次のように行うことができる。すなわち、ホルダ４０の４つの腕部（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ）を上方に撓ませるとともに、ホルダ４０の４つの固定部（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ）を外ヨーク７０の円筒を上方向に延長した範囲内に寄せる。そして、その状態で、錘８０を外ヨーク７０の上方から挿入し、錘８０と外ヨーク７０とを接着で固定することで、錘８０を取り付けることができる。なお、外ヨーク７０にフランジ部７４が形成されていない構造であれば、外ヨーク７０、ホルダ４０、マグネット５６、及び内ヨーク６０を組み立てた後で、錘８０を外ヨーク７０の下側（開放端側）から挿入し、接着剤で錘８０を外ヨーク７０に固定すればよい。

図２に示されるように、各固定部４１は、対応するポール１２がそのポール孔４２に貫入するようにして、固定子１０上に配置される。これにより、各固定部４１が、固定子１０上に取り付けられる。可動子５０は、ホルダ４０によって、固定子１０に対して運動可能に支持される。このとき、シャフト１５は、軸受５２のシャフト孔５４にはめ込まれており、可動子５０はシャフト１５に沿って遊動可能になっている。したがって、可動子５０の運動方向は、可動子５０がシャフト１５に沿って上下方向に移動するように規制される。

図８は、振動発生器１の平面断面図である。図９は、図８のＡ−Ａ線断面図である。

図８においては、可動子５０のうち、錘８０、外ヨーク７０、及び内ヨーク６０を通る平面における断面が示されている。

図８に示されるように、ホルダ４０を介して可動子５０が固定子１０に取り付けられている状態で、外ヨーク７０の側周部と内ヨーク６０との間には、コイル３０が位置している。換言すると、外ヨーク７０の側周部の内周面と内ヨーク６０の外周面との間に形成されている空隙に、固定子１０のコイル３０が挿入されている。互いに対向する外ヨーク７０と内ヨーク６０との間には、コイル３０の巻き線と直交する方向にマグネット５６の磁力に基づく磁界が発生している。したがって、コイル３０への通電に伴って、可動子５０を上方又は下方に変位させるローレンツ力が発生する。

コイル３０に通電すると、可動子５０は、各腕部４６を撓ませながら変位する。そして、コイル３０の通電が停止されたり通電方向が逆方向になったりすると、可動子５０は、ローレンツ力や各腕部４６の復元力に伴って逆方向に変位する。このような動作を繰り返すことで、振動発生器１が振動する。

ここで、可動子５０にはシャフト１５が貫通しているので、重力やその他の外力等にかかわらず、可動子５０はシャフト１５に沿って上下方向に運動する。可動子５０と固定子１０とが干渉しないようにしつつ、部材間の間隔を狭くすることができる。したがって、小型であって、効率良く大きな振動量を発生することができる振動発生器１を得ることができる。

本実施の形態において、外ヨーク７０の側周部に４箇所の切り欠き部７６が設けられていることにより、側周部のうち残された前後左右の部位（切り欠き部７６を除く部位）が突極７７として機能する。内ヨーク６０には、コイル３０を挟んで外ヨーク７０の側周部に対向するようにコイル３０に向けて突出する突出部６７が設けられている。突出部６７は、内ヨーク６０の外径部のうち前後左右の４箇所に位置している。すなわち、突出部６７は、切り欠き部７６に対応する部位を除く部位（突極７７に対応する部位）に形成されている。内ヨーク６０に４つの突出部６７が設けられていることにより、内ヨーク内を流れる磁束は突出部６７に集中するため、突出部６７から外ヨーク７０の突極７７への磁束密度が高くなる。したがって、コイル３０への通電に伴って、可動子５０を上方又は下方に変位させるローレンツ力が大きくなり、可動子５０の加振力を大きくすることができる。

内ヨーク６０に４つの突出部６７が設けられていることにより、隣り合う突出部６７同士の間には凹部６６が形成されている。換言すると、凹部６６は、４つの突出部６７で構成される内ヨーク６０の最外径部から内側に窪んでいる。凹部６６は、切り欠き部７６に対応する部位に形成されている。このように凹部６６が設けられていることにより生まれている内ヨーク６０とコイル３０の内面との間の空間に、コイルベース２０の柱状凸部２５が位置している。換言すると、凹部６６は柱状凸部２５に対向する部位に形成されており、突出部６７は柱状凸部２５に対向する部位を除く部位に形成されている。

図９に示されるように、本実施の形態において、シャフト孔５４の上下略中央の部分には、他の部分よりも内径（径寸法）が小さい小径部５４ａが設けられている。小径部５４ａの内径は、シャフト１５の径よりもわずかに大きい。小径部５４ａの内径とシャフト１５の径との差は、内ヨーク６０とコイル３０との間隔よりも小さく、かつ、コイル３０と外ヨーク７０との間隔よりも小さくなっている。シャフト１５に接触しうる軸受５２の部分が小さくなるので、シャフト１５と軸受５２との間に生じる摩擦抵抗が小さくなり、可動子５０がスムーズに運動可能になる。

小径部５４ａは、可動子５０の重心付近に配置されることが好ましい。可動子５０や振動発生器１の姿勢が変化しても小径部５４ａを中心としたモーメントが小さくなり、振動発生器１を安定して動作させることができる。

小径部５４ａの位置や大きさはこれに限られるものではない。小径部５４ａは、シャフト孔５４の上下方向の一部分に設けられていればよい。シャフト孔５４や小径部５４ａは、丸孔に限られるものではない。

［実施の形態における効果］

以上のように構成された振動発生器１では、次のような効果が得られる。

従来、振動発生器において、薄型化や小型化の達成と、発生する振動量を大きくすることとは、トレードオフの関係にあった。薄型化や小型化のためには、可動子から錘を省く必要がある場合があるが、可動子の質量が小さいと、発生する振動量が小さくなる。しかしながら、例えば携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末において振動により通知する用途や、自動車等の操作パネルや各種スイッチとして用いられる場合の触覚フィードバック用途など、様々な用途において振動発生器の振動量を大きくすることが求められている。

このような問題に関し、以上のように構成された振動発生器１では、腕部４６が外ヨーク７０の内側から外側にわたって設けられているので、腕部４６の有効長さを確保しつつ、外ヨーク７０の外側への腕部４６の突出量を小さくすることができる。

さらに、従来では、可動子を支持するためのばねと、このばねと可動子とを連結するための保持部とが、可動子の外周に取り付けられていた。そのため、可動子の外周に錘を取り付けると、ばねが錘の外周に取り付けられることになり、振動発生器が大型化するという問題があった。これに対し、本実施の形態の構造によれば、可動子の外周にある、従来はばねが設けられていた空間を、錘８０を取り付ける空間とすることができる。したがって、振動発生器１の全体を大きくすることなく、錘８０の容積を確保することができ、振動量の大きな振動発生器１を提供することが可能となる。また、錘８０がフランジ部７４に配置されているので、錘８０と外ヨーク７０との接着面積が広くなる。したがって、質量の大きな錘８０を搭載することが可能となり、振動量がより大きな振動発生器１を提供することが可能となる。

ホルダ４０の保持部４４は、外ヨーク７０とマグネット５６との２部品で上下方向から挟持される。接着や溶接などを用いることなく、可動子５０にホルダ４０を容易に結合することが可能となる。

腕部４６を通すために外ヨーク７０に切り欠き部７６を設けたことに伴って、外ヨーク７０に突極７７が形成されている。内ヨーク６０には、突極７７にコイル３０を挟んで対向するように、突出部６７が形成されている。外ヨーク７０と内ヨーク６０との間の磁束は、突出部６７と突極７７との間に集中して発生する。すなわち、外ヨーク７０と内ヨーク６０との間の磁束は、コイル３０に直交する成分（図８に矢印で示す）を多く有するものになる。したがって、可動子５０を振動させるローレンツ力が大きくなり、振動量を大きくすることができる。

また、上述のような効果のほか、次のような効果が得られる。

従来の振動発生器では、可動子と軸受との嵌合隙間を厳密に管理する必要があるという問題があった。例えば、振動発生器を携帯端末などの携帯機器に取り付けた場合、使用中や保管中に様々な方向で保持されるなど、携帯機器の保持姿勢は必ずしも水平にはならない。すなわち、振動発生器が斜めに傾いた状態になることも多く、このような場合であっても、振動発生器が円滑に動作することが求められる。また、従来の振動発生器は、可動子を竹の子ばねで片側から支持する構造を有するものなど、軸方向の厚みを薄くすることが困難な構造を有するものもある。

このような問題に関し、以上のように構成された振動発生器１では、軸受５２にシャフト１５が挿入されている状態で可動子５０が運動するように構成されている。そのため、振動発生器１が取り付けられた筐体の姿勢にかかわらず、可動子５０の径方向の振れが抑制される。したがって、振動発生器１を、姿勢にかかわらず円滑に安定して動作させることができる。シャフト孔５４には小径部５４ａが設けられているので、シャフト１５と軸受５２との間に生じる摩擦抵抗が小さくなる。これにより、可動子５０をスムーズに運動可能にしつつ、可動子５０の径方向の変位をより小さく抑えることが可能となる。

小径部５４ａの内径とシャフト１５の径との差は、内ヨーク６０とコイル３０との間隔よりも小さく、かつ、コイル３０と外ヨーク７０との間隔よりも小さい。したがって、可動子５０が上下方向に運動しているとき、可動子５０を水平方向に変位させようとするような力が振動発生器１に作用した場合であっても、内ヨーク６０とコイル３０とが接触したり、外ヨーク７０とコイル３０とが接触したりすることが防止される。

軸受５２の一端には外向きのフランジ部５３が形成され、他端を塑性変形することで外ヨーク７０とマグネット５６と内ヨーク６０とが一体に固定される。したがって、振動発生器１の組み立てを容易に行うことが可能となる。

さらにまた、上述のような効果のほか、次のような効果が得られる。

従来の振動発生器においては、コイルの内径側端線をコイル外径側に引き出す際、端線がコイル端面と底部ケースとの間に挟まり、コイルが傾いた状態で固定されてしまう可能性や、端線が断線するおそれがあった。内ヨークとコイルとの間に円筒状の起立部が設けられる構造を用いることでコイルの傾斜を防止することができるが、このような構造では、内ヨークとコイルとの空隙を近づけることが困難であるため、大きな振動量が得られないという問題がある。

このような問題に関し、以上のように構成された振動発生器１は、コイル３０の端線３３が凹部２３を通して、コイル３０の側方に引き出され、端線３３がコイルベース２０とコイル３０との間に挟まれない構造を有している。したがって、端線３３の断線が防止される。また、コイル３０の下側端面をコイルベース２０の座面２１に密着させることが可能となり、コイル３０を傾斜させずに取り付けることができる。

コイルベース２０にコイル３０の内径部に接する４つの柱状凸部２５が設けられているので、コイルベース２０に対してコイル３０の中心位置を合わせることが容易となる。内ヨーク６０の各柱状凸部２５に対応する部位には、凹部６６が設けられている。内ヨーク６０のその他の部位には突出部６７が設けられており、突出部６７と外ヨーク７０との空隙が狭くなっている。これにより、外ヨーク７０と内ヨーク６０との間の漏れ磁束が小さくなる。また、可動子５０の質量を大きくすることができる。したがって、大きな振動量を得ることができる。

外ヨーク７０の円筒部には、腕部４６を通すための切り欠き部７６が設けられている。これにより突極７７が形成されている。内ヨーク６０の突出部６７は、突極７７に向き合うように配置されている。これにより、内ヨーク６０に突出部６７が設けられていない場合や突出部６７と突極７７とが向き合っていない場合と比較して、内ヨーク６０と外ヨーク７０との間の磁束の、コイル３０に直交する成分が多くなる。したがって、より効率良く大きな振動量を得られる振動発生器１を提供することが可能となる。

［その他］

上述の実施の形態における構成要素のうちいくつかを適宜組み合わせたり他の構成要素と組み合わせたりして振動発生器を構成してもよい。例えば、フレキシブルプリント基板に代えて、ガラスエポキシ基板などの両面基板が用いられていてもよい。この場合、両面基板を筐体の一部とすることができる。

各部材は、上述したものとは異なる素材を用いて構成されていてもよい。シャフトがカバー側に立設されており、そのシャフトとベース板とコイル等とで固定子が構成されていてもよい。

ホルダの固定部の数や腕部の数、それらの形状などは、上述したものに限られるものではない。ホルダは、一体成形されたものではなく、複数の部材を組み付けて構成されたものであってもよい。ホルダの保持部は、外ヨークとマグネットとで挟持されるものに限られない。ホルダの保持部は、内ヨークとマグネットとで挟持されていてもよいし、外ヨークと内ヨークとで挟持されていてもよい。保持部は、内ヨーク、マグネット、及び外ヨークのうちいずれか２つの部品間で挟持されていればよい。

マグネット、内ヨーク、及びコイル等は、必ずしも平面視で円形を有していなくてもよい。

ホルダの固定子への取付構造は、ポールを用いたものに限られるものではない。例えば、ホルダの固定部をベース板などにかしめることなどによりホルダが固定子に取り付けられていてもよい。

錘は、可動子の上部や下部など、上述とは異なる位置に配置されていてもよい。錘は、設けられていなくてもよい。

コイルベースは、柱状凸部を有していなくてもよいし、環状でなくてもよい。コイルベースは、設けられていなくてもよい。

コイルを含む固定子が、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、ホルダを介して可動子を取り付けることで、可動子が駆動可能な振動発生器が構成されるようにしてもよい。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。

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
２ カバー
６ ベース板
１０ 固定子
１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ） ポール
１５ シャフト
２０ コイルベース
２３ 凹部
２５ 柱状凸部
３０ コイル
３３ 端線
３５ 基板
４０ ホルダ（弾性体の一例）
４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ） 固定部
４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ） ポール孔
４４ 保持部
４６（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ） 腕部
５０ 可動子
５２ 軸受
５３ フランジ部
５４ シャフト孔
５４ａ 小径部
５６ マグネット
５６ａ，６０ａ，７０ａ 貫通孔
６０ 内ヨーク
６６ 凹部
６７ 突出部
７０ 外ヨーク
７４ フランジ部
７６ 切り欠き部
７７ 突極
８０ 錘
８４ 凹部
８６ 切り欠き

Claims (8)

1. 固定子に配置されているコイルに通電することで可動子が運動することにより振動を発生する振動発生器に用いられる可動子であって、
   内ヨークと、
   前記内ヨークの一方の面に配置されたマグネットと、
   前記マグネットの前記内ヨークが配置された面とは逆の面に配置され、側周部が前記内ヨークの外径側に位置する有底筒状の外ヨークと、
   前記内ヨーク、前記マグネット、及び前記外ヨークのうちいずれか２つの部品間で挟持されている保持部と、前記外ヨークの側周部よりも外側に延びている複数の腕部と、前記固定子に取り付けられる複数の固定部とを有する弾性体とを備え、
   前記外ヨークの側周部には、複数の切り欠き部が形成されており、
   前記複数の腕部のそれぞれは、前記複数の切り欠き部のそれぞれを通して前記保持部と前記固定部とを接続するように形成されている、可動子。
2. 前記腕部は、前記保持部から前記固定部に放射状に延びるように形成されている、請求項１に記載の可動子。
3. 前記可動子は、錘をさらに有し、
   前記錘は、前記外ヨークの外周に取り付けられている、請求項１又は２に記載の可動子。
4. 前記錘は、円環形状を有し、
   前記外ヨークの側周部には、フランジ部が形成されており、
   前記錘は、前記フランジ部に取り付けられている、請求項３に記載の可動子。
5. 前記錘には、複数の切り欠きが形成されており、
   前記複数の腕部のそれぞれは、前記複数の切り欠きのそれぞれを通して前記保持部と前記固定部とを接続するように形成されている、請求項３又は４に記載の可動子。
6. 前記錘の前記フランジ部に対向する端面には凹部が形成されており、
   前記凹部は、前記フランジ部に嵌合している、請求項５に記載の可動子。
7. 前記内ヨークの外径部は、前記内ヨークの外径部の他の部分よりも外側に突出する複数の突出部を有し、前記突出部は、前記外ヨークの側周部に対向する位置に形成されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の可動子。
8. コイルが配置されている固定子と、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の可動子とを備え、
   前記内ヨークは、前記コイルの内径側に位置し、
   前記外ヨークの側周部は、前記コイルの外径側に位置し、
   前記複数の固定部は、前記固定子に取り付けられている、振動発生器。

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