JP2016163367A - 振動アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成により振動方向を変更できる振動アクチュエータを提供する。
【解決手段】正転及び逆転の回転運動が制御される回転モータ１０と、回転モータ１０の回転軸１１に対して重心が偏心して固定され、回転モータ１０の回転と共に回転運動をする偏心ロータ２０と、回転モータ１０を固定して収容する筐体３０と、筐体３０に対して偏心ロータ２０の初期位置を決める位置決め手段であるストッパ４０と、を有して構成されている。ストッパ４０により決められた偏心ロータ２０の初期位置に応じて、回転モータ１０の微小角度の往復回転運動により特定方向に筐体３０（回転モータ１０）が振動するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動アクチュエータに関し、特に、振動方向を変更可能な振動アクチュエータに関する。

従来の技術として、モータを使用して振動を発生させる振動アクチュエータが知られている。非振動モードと振動モードを有し、モータ及び可動錘，固定錘，回転体等からなる回転ユニットをモータシャフトと共にいずれのモードでも回転させるものである。非振動モードでは回転ユニットの重心が回転中心軸と一致しているので、回転ユニットが回転していても振動は発生しない。一方、振動モードでは、偏心量調整手段により可動錘を変位させ、回転ユニットの重心を回転中心軸と異なる位置とするので、振動が発生する。可動錘の変位に要する時間は、回転ユニットを静止状態から回転させ所定の回転数に達するまでの時間より短いので、短時間で振動を発生させる事ができ、立ち上がりの早い振動を発生する振動アクチュエータを提供することができるとされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−３４０２４号公報

しかし、特許文献１の技術では、振動の方向を変えることはできず、構造が複雑でコストが高いという問題がある。また、偏心モータの錘角度制御のために角度センサを必要とし、コストが高いという問題がある。

従って、本発明の目的は、簡単な構成により振動方向を変更できる振動アクチュエータを提供することにある。

［１］本発明は、上記目的を達成するために、正転及び逆転の回転運動が制御される回転モータと、前記回転モータの回転軸に対して重心が偏心して固定され、前記回転モータの回転と共に回転運動をする偏心ロータと、前記回転モータを固定して収容する筐体と、前記筐体に対して前記偏心ロータの初期位置を決める位置決め手段と、を有し、前記位置決め手段により決められた前記偏心ロータの初期位置に応じて、前記回転モータの微小角度の往復回転運動により特定方向に前記筐体が振動することを特徴とする振動アクチュエータを提供する。

［２］前記位置決め手段は、前記偏心ロータの回転方向において前記偏心ロータと所定の位置で当接するよう前記筐体に設けられたストッパ部であることを特徴とする上記［１］に記載の振動アクチュエータであってもよい。

［３］また、前記位置決め手段は、前記偏心ロータの回転方向において前記偏心ロータを所定の位置で弾性的に支持するバネ部であることを特徴とする上記［１］に記載の振動アクチュエータであってもよい。

［４］また、前記偏心ロータは、前記ストッパ部により決められた前記初期位置を基準にして、前記微小角度の回転運動を行なうことを特徴とする上記［１］から［３］のいずれか１に記載の振動アクチュエータであってもよい。

［５］また、前記ストッパ部は、前記偏心ロータの２箇所の初期位置を決めるように前記筐体に設けられていることを特徴とする上記［１］、［２］、又は［４］のいずれか１に記載の振動アクチュエータであってもよい。

本発明によれば、簡単な構成により振動アクチュエータの振動方向を変更できる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る振動アクチュエータの全体斜視図である。 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る振動アクチュエータにおいて、矢印Ｂで示す垂直方向に振動させる場合の偏心ロータの錘部の自重位置、図２（ｂ）は、筐体上のストッパ部の位置を示し、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した状態を示し、図２（ｃ）は、図２（ｂ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示す、図１で示すＡ-Ａ断面図である。 図３は、回転モータの正転、逆転の回転制御をする回路構成例である。 図４（ａ）は、回転モータの正転、逆転の回転制御をする場合の、トランジスタＱ１、Ｑ４のベース電圧を示す電圧〜時間の電圧波形図であり、図４（ｂ）は、回転モータの正転、逆転の回転制御をする場合の、トランジスタＱ２、Ｑ３のベース電圧を示す電圧〜時間の電圧波形図であり、図４（ｃ）は、偏心ロータの角度位置θを示す角度位置θ〜時間のグラフである。 図５（ａ）は、振動アクチュエータを水平方向、すなわち、Ｃ方向に振動させる場合の偏心ロータの初期位置、図５（ｂ）は、図５（ａ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示す、図１で示すＡ-Ａ断面図である。 図６（ａ）は、偏心ロータの錘部の自重位置、図６（ｂ）は、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した筐体上のストッパ部の第１位置を示し、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した第１の初期位置を示し、図６（ｃ）は、図６（ｂ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示し、図６（ｄ）は、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した筐体上のストッパ部の第２位置を示し、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した第２の初期位置を示し、図６（ｅ）は、図６（ｄ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示し、いずれも図１で示すＡ-Ａ断面図である。 図７は、本発明の第３の実施の形態に係る振動アクチュエータの全体斜視図であり、位置決め手段としてバネ（トーションバネ）を用いた場合の構成を示すものである。

（本発明の第１の実施の形態）
本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータは、回転モータの回転軸に偏心ロータが取り付けられ、回転モータの微小角度の往復回転運動により特定方向に振動するものである。この振動アクチュエータは、筐体に回転モータ等を収容して構成され、この筐体を、例えば、タッチパネル等に装着することにより触覚呈示装置として適用することができる。また、偏心ロータの初期位置を決める位置決め手段を備えているので、振動アクチュエータとしての振動方向を任意に設定することができるものである。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る振動アクチュエータの全体斜視図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る振動アクチュエータにおいて、Ｂで示す垂直方向に振動させる場合の偏心ロータの錘部の自重位置、図２（ｂ）は、筐体上のストッパ部の位置を示し、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した状態を示し、図２（ｃ）は、図２（ｂ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示す、図１で示すＡ-Ａ断面図である。

本発明の実施の形態に係る振動アクチュエータ１は、正転及び逆転の回転運動が制御される回転モータ１０と、回転モータ１０の回転軸１１に対して重心が偏心して固定され、回転モータ１０の回転と共に回転運動をする偏心ロータ２０と、回転モータ１０を固定して収容する筐体３０と、筐体３０に対して偏心ロータ２０の初期位置を決める位置決め手段であるストッパ４０と、を有して構成されている。ストッパ４０により決められた偏心ロータ２０の初期位置に応じて、回転モータ１０の微小角度の往復回転運動により特定方向に筐体３０（回転モータ１０）が振動する。なお、微小角度は１回転以下の角度である。

（回転モータ１０）
回転モータ１０は、正転及び逆転の回転運動が制御可能なものであれば使用できる。例えば、ＡＣモータ、ＤＣモータ、パルスモータ等の種々のモータが使用できる。本実施の形態では、ＤＣモータを使用し、後述するＨブリッジ制御回路により、正転及び逆転の回転運動を制御するものとして説明する。

（偏心ロータ２０）
偏心ロータ２０は、図１に示すように、回転モータ１０の回転軸１１に装着されて固定され、回転モータ１０と一体になって回転運動する。偏心ロータ２０は、回転軸１１が圧入される穴部２３が形成されたフランジ部２２と、例えば半円形に形成された錘部２１から構成されている。この偏心ロータ２０は、例えば、真鍮等の金属で形成され、回転軸１１に装着された状態では、その重心が回転軸１１から偏心した位置にくるように設定されているので、回転モータ１０の回転の際に、偏心錘として機能する。したがって、偏心ロータ２０を装着した状態で回転モータ１０が回転すると、偏心ロータ２０の偏心により、偏心ロータ２０は回転軸１１に対して振れ回り運動を起こして回転モータ１０が振動する。

（筐体３０）
筐体３０は、図１に示すように、ブロック形状の中に、回転モータ１０、偏心ロータ２０が収容できる収容穴部３１、３２が形成されている。例えば、アルミ、銅系の金属材料、又は樹脂等の種々の材料により形成することができる。この筐体３０は、内部に振動発生部としての回転モータ１０及び偏心ロータ２０を収容した状態で、振動アクチュエータ１を構成する。

この振動アクチュエータ１は、例えば、図２（ａ）に示すように、上面部３３がタッチパネル６０の下面に接着等により固定される。このような状態で振動アクチュエータ１が振動すると、タッチパネル６０の上面６１をタッチする指等に対して、振動呈示、触覚呈示をすることができる。

筐体３０の収容穴部３１には、回転モータ１０が収容されて固定されている。また、収容穴部３２の内部には、偏心ロータ２０が回転軸１１の回りに回転運動可能に収容されている。

収容穴部３２の上側は円筒部とされ、その周囲には、後述するストッパが所定の位置に固定され、必要に応じて、その位置を変更して固定できるように、溝部３５、凹部３６が形成されている。

（ストッパ４０）
ストッパ４０は、筐体３０に対して偏心ロータ２０の初期位置を決める位置決め手段である。第１の実施の形態では、図１、図２、図５に示すように、筐体３０の凹部３６にその一部が嵌合して固定され、偏心ロータ２０の初期位置を決めるストッパである。

ここで、偏心ロータ２０の初期位置とは、偏心ロータ２０が回転することによりストッパ４０に当接し、その当接位置（角度位置）から所定の振動角度で振動を開始する位置、あるいは、偏心ロータ２０が回転することによりストッパ４０に当接し、その当接位置（角度位置）から所定角度だけ駆動され、その駆動された位置（角度位置）から所定の振動角度で振動を開始する位置をいう。

ストッパ４０は、図２（ａ）に示すように、筐体３０の凹部３６に嵌合する嵌合部４１、偏心ロータ２０が当接するように収容穴部３２側に突出する突出部４２、及び、嵌合部４１と突出部４２を連結し、溝部３５内をスライド移動できる連結部４３から構成されている。ストッパ４０は、金属、樹脂、又はゴム等の弾性体で形成することができる。

なお、上記の構成は位置決め手段の一例であって、ストッパ４０と筐体３０との係止構造はこれに限られない。例えば、筐体３０に対してネジ等により固定して偏心ロータ２０が当接するように突出させるように構成してもよい。

（モータ制御回路）
図３は、回転モータの正転、逆転の回転制御をする回路構成例である。モータ制御回路１００は、単一の電源、例えば、バッテリ電源Ｖ_Ｂで電流の向きを変えられるＨブリッジ回路を使用する。

図３に示すように、トランジスタＱ１とＱ４のベース電圧Ｖ_Ｂ１、Ｖ_Ｂ４を閾電圧以上としてＱ１とＱ４のトランジスタだけを同時にオンとすると、回転モータ１０には図３で示すＩ_１方向に電流が流れて、例えば、正転する。一方、トランジスタＱ２とＱ３のベース電圧Ｖ_Ｂ２、Ｖ_Ｂ３を閾電圧以上としてＱ２とＱ３のトランジスタだけを同時にオンとすると、回転モータ１０には図３で示すＩ_２方向に電流が流れて、例えば、逆転する。なお、トランジスタＱ３とＱ４のベース電圧Ｖ_Ｂ３、Ｖ_Ｂ４を閾電圧以上としてＱ３とＱ４のトランジスタだけを同時にオンとすると、回転モータ１０にブレーキをかけることができる。

（振動アクチュエータの動作）
図４（ａ）は、回転モータの正転、逆転の回転制御をする場合の、トランジスタＱ１、Ｑ４のベース電圧を示す電圧〜時間の電圧波形図であり、図４（ｂ）は、回転モータの正転、逆転の回転制御をする場合の、トランジスタＱ２、Ｑ３のベース電圧を示す電圧〜時間の電圧波形図であり、図４（ｃ）は、偏心ロータの角度位置θを示す角度位置θ〜時間のグラフである。

（垂直方向への振動）
図２及び図４により、振動アクチュエータ１を図２で示すＢ方向（垂直方向）に振動させる場合について説明する。

振動アクチュエータ１は、回転モータ１０が駆動されていないときは、偏心ロータ２０は回転軸１１から錘部２１の重心が偏心しているので、図２（ａ）に示すように、重力の作用により錘部２１の中央Ｐ点が下方向になっている。

図２（ａ）に示すように、ストッパ４０は、振動アクチュエータ１が垂直方向へ振動するために、偏心ロータ２０が最初に当接する初期位置となる位置に固定されている。

まず、回転モータ１０により、偏心ロータ２０の錘部２１の中央Ｐ点が下方向から時計回転方向Ｒ１方向に回転する。すなわち、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、時間ｔ１からｔ２までの間、トランジスタＱ１とＱ４のベース電圧Ｖ_Ｂ１、Ｖ_Ｂ４を閾電圧以上（Ｈｉ）の電圧とすることにより、図３で示すように、回転モータ１０に電流I_１を流す。一方、トランジスタＱ２とＱ３のベース電圧Ｖ_Ｂ２、Ｖ_Ｂ３はゼロとする。

これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、時計回転方向Ｒ１方向に回転し、図２（ｂ）に示すように、偏心ロータ２０がストッパ４０の突出部４２に当接する。すなわち、図２（ａ）に示す錘部２１の中央Ｐ点が下方向の位置θ_０から、図２（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、Ｐ点はθ_Ｐ１の位置まで回転する。

この偏心ロータ２０がストッパ４０の突出部４２に当接した状態から、回転モータ１０を逆転させる。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、時間ｔ２からｔ３までの間、トランジスタＱ２とＱ３のベース電圧Ｖ_Ｂ２、Ｖ_Ｂ３を閾電圧以上（Ｈｉ）の電圧とすることにより、図３で示すように、回転モータ１０に電流I_２を流す。一方、トランジスタＱ１とＱ４のベース電圧Ｖ_Ｂ１、Ｖ_Ｂ４はゼロとする。

これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、反時計回転方向Ｒ２方向に回転し、図２（ｃ）に示すように、偏心ロータ２０のＰ点はθ_ｈ−θ_Ｐ１の位置まで回転する。すなわち、図２（ｂ）に示す錘部２１の中央Ｐ点がθ_ｈ+θ_Ｐ１の位置から、図２（ｃ）及び図４（ｃ）に示すように、θ_ｈ−θ_Ｐ１の位置まで回転する。

時間ｔ３以降は、回転モータ１０を所定の周期Ｔで正転、逆転を繰り返すことで振動を発生させることができる。この振動は、図２（ｂ）と図２（ｃ）との間を±θ_Ｐ１の微小角度で往復移動し、その中心はＰ点がθ_ｈの位置である。このθ_ｈの位置は、回転軸１１からみて水平位置となっており、振動の方向（Ｂ方向）は、水平位置と直交する方向、すなわち、垂直方向となる。このようにして、振動アクチュエータ１は垂直方向へ振動する。

（水平方向への振動）
図５（ａ）は、振動アクチュエータを水平方向、すなわち、Ｃ方向に振動させる場合の偏心ロータの初期位置、図５（ｂ）は、図５（ａ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示す、図１で示すＡ-Ａ断面図である。

振動アクチュエータ１は、回転モータ１０が駆動されていないときは、偏心ロータ２０は回転軸１１から錘部２１の重心が偏心しているので、図２（ａ）に示したように、重力の作用により錘部２１の中央Ｐ点が下方向になっている。

図５（ａ）に示すように、ストッパ４０は、振動アクチュエータ１が垂直方向へ振動するために、偏心ロータ２０が最初に当接する初期位置となる位置に固定されている。

まず、回転モータ１０により、偏心ロータ２０の錘部２１の中央Ｐ点が下方向から時計回転方向Ｒ１方向に回転する。これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、時計回転方向Ｒ１方向に回転し、図５（ａ）に示すように、偏心ロータ２０がストッパ４０の突出部４２に当接する。すなわち、図５（ａ）に示す錘部２１の中央Ｐ点が下方向の位置θ_０から、θ_Ｐ２の位置まで回転する。

この偏心ロータ２０がストッパ４０の突出部４２に当接した状態から、回転モータ１０を逆転させる。これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、反時計回転方向Ｒ２方向に回転し、図５（ｂ）に示すように、偏心ロータ２０のＰ点は−θ_Ｐ２の位置まで回転する。すなわち、図５（ｂ）に示す錘部２１の中央Ｐ点が+θ_Ｐ１の位置から、図５（ｃ）に示すように、−θ_Ｐ１の位置まで回転する。

それ以降は、回転モータ１０を所定の周期Ｔで正転、逆転を繰り返すことで振動を発生させることができる。この振動は、図５（ａ）と図５（ｂ）との間を±θ_Ｐ２の微小角度で往復移動し、その中心はＰ点がθ_０の位置である。このθ_０の位置は、回転軸１１からみて垂直位置となっており、振動の方向（Ｃ方向）は、垂直位置と直交する方向、すなわち、水平方向となる。このようにして、振動アクチュエータ１は水平方向へ振動する。

（本発明の第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、ストッパ４０の固定位置により、偏心ロータ２０の２つの初期位置を決めることができ、したがって、２方向の振動方向を有する振動アクチュエータが実現できる。

図６（ａ）は、偏心ロータの錘部の自重位置、図６（ｂ）は、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した筐体上のストッパ部の第１位置を示し、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した第１の初期位置を示し、図６（ｃ）は、図６（ｂ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示し、図６（ｄ）は、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した筐体上のストッパ部の第２位置を示し、偏心ロータの錘部がストッパ部に当接した第２の初期位置を示し、図６（ｅ）は、図６（ｄ）と反対に逆方向の回転をした場合の偏心ロータの位置を示し、いずれも図１で示すＡ-Ａ断面図である。

振動アクチュエータ１は、回転モータ１０が駆動されていないときは、偏心ロータ２０は回転軸１１から錘部２１の重心が偏心しているので、図６（ａ）に示したように、重力の作用により錘部２１の中央Ｐ点が下方向になっている。

第２の実施の形態では、図６（ａ）に示すように、ストッパ４０は、振動アクチュエータ１がθ_ａと直交する方向、及び、θ_０と直交する水平方向へ振動する。ストッパ４０の突出部４２において、当接部４２ａが第１の初期位置を規定し、当接部４２ｂが第２の初期位置を規定する。

まず、第１の実施の形態と同様に、回転モータ１０により、偏心ロータ２０の錘部２１の中央Ｐ点が下方向から時計回転方向Ｒ１方向に回転する。これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、時計回転方向Ｒ１方向に回転し、図６（ｂ）に示すように、偏心ロータ２０がストッパ４０の当接部４２ａに当接する。すなわち、錘部２１の中央Ｐ点が下方向の位置θ_０から、図６（ｂ）に示すように、θ_ａ+θ_Ｐ３の第１の初期位置まで回転する。

この偏心ロータ２０がストッパ４０の当接部４２ａに当接した状態から、回転モータ１０を逆転させる。これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、反時計回転方向Ｒ２方向に回転し、図６（ｃ）に示すように、偏心ロータ２０のＰ点はθ_ａ−θ_Ｐ３の位置まで回転する。

それ以降は、回転モータ１０を所定の周期Ｔで正転、逆転を繰り返すことで振動を発生させることができる。この振動は、図６（ｂ）と図６（ｃ）との間を±θ_Ｐ３の微小角度で往復移動し、その振動の中心はθ_ａの位置である。振動の方向（Ｄ方向）は、θ_ａの径方向と直交する方向となる。θ_ａの位置は、ストッパ４０の突出部４２の当接部４２ａにより偏心ロータ２０が最初に当接する初期位置を任意に設定することにより、振動の方向（Ｄ方向）を任意に設定することができる。

一方、回転モータ１０により、まず反時計回転方向Ｒ２方向に偏心ロータ２０を回転させて偏心ロータ２０を当接部４２ｂに当接させることにより、第２の振動方向に振動させることができる。ここでは、図６（ｄ）、（ｅ）で示すように、第２の振動方向として水平方向（Ｃ方向）に振動させる例を示す。

まず、回転モータ１０により、偏心ロータ２０の錘部２１の中央Ｐ点が下方向から反時計回転方向Ｒ２方向に回転する。これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、反時計回転方向Ｒ２方向に回転し、図６（ｄ）に示すように、偏心ロータ２０がストッパ４０の当接部４２ｂに当接する。すなわち、錘部２１の中央Ｐ点が下方向の位置θ_０から、−θ_Ｐ４の第２の初期位置まで回転する。

この偏心ロータ２０がストッパ４０の突出部４２に当接した状態から、回転モータ１０を逆転させる。これにより、回転モータ１０、偏心ロータ２０は、時計回転方向Ｒ１方向に回転し、図６（ｅ）に示すように、偏心ロータ２０のＰ点はθ_Ｐ４の位置まで回転する。すなわち、錘部２１の中央Ｐ点が−θ_Ｐ４の位置から、図６（ｅ）に示すように、θ_Ｐ４の位置まで回転する。

それ以降は、回転モータ１０を所定の周期Ｔで正転、逆転を繰り返すことで振動を発生させることができる。この振動は、図６（ｄ）と図６（ｅ）との間を±θ_Ｐ４の微小角度で往復移動し、その振動の中心はθ_０の位置である。このθ_０の位置は、回転軸１１からみて垂直位置となっており、振動の方向（Ｃ方向）は、垂直位置と直交する方向、すなわち、水平方向となる。このようにして、振動アクチュエータ１は水平方向へ振動する。

以上のように、第２の実施の形態では、２方向の振動方向を有する振動アクチュエータとすることができる。なお、ストッパ４０を一つとして突出部４２の両側の当接部により偏心ロータ２０の２つの初期位置を決めたが、ストッパを２つのストッパとして２つの初期位置を決める構成にしてもよい。

（本発明の第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、偏心ロータ２０の初期位置を決めるために、トーションバネを使用する構成としている。すなわち、筐体３０に対して偏心ロータ２０の初期位置を決める位置決め手段を偏心ロータ２０の回転方向において偏心ロータ２０を所定の位置で弾性的に支持するバネ部であるトーションバネとしている。偏心ロータ２０の初期位置は、錘部２１の自重とトーションバネによる取り付け位置により決まるので、最初の偏心ロータ２０をストッパ４０に当接させる動作が不要である。

図７は、本発明の第３の実施の形態に係る振動アクチュエータの全体斜視図であり、位置決め手段としてバネ（トーションバネ）を用いた場合の構成を示すものである。

第１の実施の形態の筐体において、ストッパが所定の位置に固定する凹部等がなく、その代わりに、図７に示すように、トーションバネ５０が組み付けられて収容されるスペースとしてのスリット部３８が形成されている。このスリット部３８は、トーションバネ５０のコイル部の幅よりも大きなスリット幅で形成され、偏心ロータ２０と同心状にトーションバネ５０を配置できる位置に形成されている。

トーションバネ５０は、偏心ロータ２０と同心状に配置され、バネ端部の一端５１は、偏心ロータ２０の側面の穴部２４に挿入されている。バネ端部の他端５２は、筐体３０の側面の穴部３４に挿入されている。したがって、偏心ロータ２０の回転軸１１の回りの回転位置は、錘部２１の自重とトーションバネ５０の取り付け位置により決まる。すなわち、偏心ロータ２０の初期位置は、トーションバネによる取り付け位置を設定することにより、任意に設定することが可能である。

上記のように偏心ロータ２０の初期位置を設定し、回転モータ１０を所定の周期Ｔで正転、逆転を繰り返すことで振動を発生させることができる。この振動は、偏心ロータ２０の初期位置を中心にして所定の微小角度で往復移動する。よって、振動アクチュエータ１は所定の方向へ振動することができる。

（本発明の実施の形態の効果）
上記のような構成により、次のような効果を有する。
（１）第１の実施の形態によれば、偏心ロータ２０の初期位置を決める位置決め手段であるストッパ４０を有している。このストッパ４０は、筐体３０に形成された凹部３６に位置を変更して固定できる。したがって、偏心ロータ２０をまず当接させることにより偏心ロータ２０の初期位置を決めることができ、その後、回転モータの正転、逆転の回転制御をすることにより、任意の方向に振動させることができる。よって、簡単な構成により振動方向を変更できる振動アクチュエータを提供することが可能になる。
（２）また、図２等に示したように、タッチパネルに装着した場合は、振動アクチュエータの偏心ロータ２０の角度（初期位置）を制御することにより、タッチパネルを操作する指が感じやすい方向にパネルを振動させることができる。
（３）第２の実施の形態によれば、ストッパ４０の固定位置により、偏心ロータ２０の２つの初期位置を決めることができる。これにより、２方向の振動方向を有する振動アクチュエータが実現できる。
（４）第３の実施の形態によれば、トーションバネを使用する構成としている。これにより、偏心ロータ２０の初期位置は、錘部２１の自重とトーションバネによる取り付け位置により決まるので、偏心ロータ２０をストッパ４０に当接させる動作が不要である。したがって、回転モータ１０の回転制御が所定角度の正転、逆転制御のみでよく、制御方式が簡単に構成できる。
（５）微小角度で回転モータを動作させることにより応答が早くなり、高い周波数の振動を発生できるため操作フィーリングが向上する。
（６）また、ストッパ位置変更等のストッパの角度（初期位置）制御により振動方向を変えることができるため、作動音を低減したい場合は水平振動、指に確実に触覚を呈示したいときは指接触面に垂直振動等の目的に合わせた振動呈示を低コストで実現可能となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…振動アクチュエータ
１０…回転モータ
１１…回転軸
２０…偏心ロータ
２１…錘部
２２…フランジ部
２３、２４…穴部
３０…筐体
３１、３２…収容穴部
３３…上面部
３４…穴部
３５…溝部
３６…凹部
３８…スリット部
４０…ストッパ
４１…嵌合部
４２…突出部
４２ａ、４２ｂ…当接部
４３…連結部
５０…トーションバネ
５１…一端
５２…他端
６０…タッチパネル
６１…上面
１００…モータ制御回路
I_１、I_２…電流
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４…トランジスタ
Ｒ１…時計回転方向
Ｒ２…反時計回転方向
Ｔ…周期
ｔ１、ｔ２、ｔ３…時間
Ｖ_Ｂ…バッテリ電源
Ｖ_Ｂ１、Ｖ_Ｂ２、Ｖ_Ｂ３、Ｖ_Ｂ４…ベース電圧

Claims (5)

1. 正転及び逆転の回転運動が制御される回転モータと、
   前記回転モータの回転軸に対して重心が偏心して固定され、前記回転モータの回転と共に回転運動をする偏心ロータと、
   前記回転モータを固定して収容する筐体と、
   前記筐体に対して前記偏心ロータの初期位置を決める位置決め手段と、を有し、
   前記位置決め手段により決められた前記偏心ロータの初期位置に応じて、前記回転モータの微小角度の往復回転運動により特定方向に前記筐体が振動することを特徴とする振動アクチュエータ。
2. 前記位置決め手段は、前記偏心ロータの回転方向において前記偏心ロータと所定の位置で当接するよう前記筐体に設けられたストッパ部であることを特徴とする請求項１に記載の振動アクチュエータ。
3. 前記位置決め手段は、前記偏心ロータの回転方向において前記偏心ロータを所定の位置で弾性的に支持するバネ部であることを特徴とする請求項１に記載の振動アクチュエータ。
4. 前記偏心ロータは、前記ストッパ部により決められた前記初期位置を基準にして、前記微小角度の回転運動を行なうことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ。
5. 前記ストッパ部は、前記偏心ロータの２箇所の初期位置を決めるように前記筐体に設けられていることを特徴とする請求項１、２、又は４のいずれか１項に記載の振動アクチュエータ。

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