JP2018047464A - 振動発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動体の振動動作を安定させることができる振動発生装置を提供する。
【解決手段】筐体１０と、筐体１０に収容された振動体２０と、振動体２０を第１の方向及び第２の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部４０と、振動体２０を第１の方向及び第２の方向に沿って磁力を用いて駆動する磁気駆動部５０とを備え、磁気駆動部５０は、振動体２０側に配設された第１の磁界発生手段と、第１の方向及び第２の方向と直交する第３の方向における振動体２０の延長線上に位置するように、筐体１０側に配設された第２の磁界発生手段とからなる振動発生装置１であって、弾性支持部４０は、折り目が第３の方向に沿うように折り曲げられた複数の折り曲げ部と、複数の折り曲げ部のうちの１つから他の１つに向かって延出する平坦部とが形成された板ばねからなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、振動発生装置に関し、特に、弾性支持部材を介して振動可能に筐体に支持された振動体を備えた振動発生装置に関する。

携帯情報端末やゲーム機等の電子機器に搭載され、携帯情報端末での着信を知らせるための振動や、ゲーム機での触覚フィードバック用の振動等に利用される振動を発生させる振動発生装置が実用化されている。

このような用途に使用される従来の振動発生装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものが有る。以下、従来の振動発生装置の構成について、図９を用いて説明する。図９は、従来の振動発生装置の構成を示す説明図であり、特許文献１に係る従来の振動発生装置１０１の構成を示している。尚、図９において、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向とは、それぞれ互いに直交する３つの方向を示している。

図９に示すように、特許文献１に係る従来の振動発生装置１０１は、筐体１１０と、筐体１１０に収容された振動体１２０と、振動体１２０を保持する支持体１３０と、振動体１２０と支持体１３０とを振動可能に支持する弾性支持部材１３３と、振動体１２０を磁力を用いて駆動する磁気駆動部１４０とを備えている。支持体１３０は、ばね性を有した金属板を折り曲げて形成された箱状の部材であり、振動体１２０を載置する支持底部１３１を有している。

弾性支持部材１３３は、前述した金属板を折り曲げて支持体１３０と一体で形成された板ばねであり、第１の弾性変形部１３６と第２の弾性変形部１３７とを有している。第１の弾性変形部１３６は、Ｘ方向に沿って延出すると共に、折り目がＺ方向に沿うように複数回折り曲げられた部分であり、Ｘ方向に伸縮するように弾性変形する。第２の弾性変形部１３７は、支持体１３０の支持底部１３１と第１の弾性変形部１３６の一方の端部とを繋ぐように延びる板状の部分であり、Ｚ方向に撓むように弾性変形する。そして、弾性支持部材１３３は、第１の弾性変形部１３６と第２の弾性変形部１３７とによって、振動体１２０をＸ方向及びＺ方向に沿って振動可能に支持している。

磁気駆動部１４０は、振動体１２０側に配設された電磁石と、筐体１１０側に配設された永久磁石とを有して構成される。電磁石は、振動体１２０側に配設された磁芯１２１と、磁性ヨーク１２２と、磁芯１２１の周囲に設けられたコイル１４１とで構成され、所定の方向に向かって交番磁界を発生させている。永久磁石は、Ｙ方向に沿って振動体１２０と隣接するように筐体１１０側に配設された永久磁石１４２ａ及び永久磁石１４２ｂとである。そして、磁気駆動部１４０は、電磁石と永久磁石との間の磁力を利用して、振動体１２０をＸ方向及びＺ方向に沿って駆動している。

そして、振動発生装置１０１は、弾性支持部材１３３が振動体１２０をＸ方向及びＺ方向に沿って振動可能に支持し、磁気駆動部１４０が振動体１２０をＸ方向及びＺ方向に沿って駆動することによって、Ｘ方向及びＺ方向に沿った所望の振動を発生させている。

特開２０１２−１２５７３０号公報

特許文献１に係る従来の振動発生装置１０１では、第１の弾性変形部１３６は、Ｘ方向に沿って延出すると共に、折り目がＺ方向に沿うように複数回折り曲げられた部分である。第１の弾性変形部１３６がこのような構造の場合、第１の弾性変形部１３６は、伸縮によってＸ方向に沿って弾性変形するだけでなく、撓みによってＹ方向にも弾性変形するようになる。そのため、永久磁石１４２ａが振動体１２０を引き寄せる力と永久磁石１４２ｂが振動体１２０を引き寄せる力とのバランスがずれた場合には、振動体１２０が永久磁石１４２ａ側又は永久磁石１４２ｂ側に引き寄せられて、Ｙ方向に偏った位置で振動するようになる。その結果、振動体１２０の振動動作が不安定になり易くなるという課題が有った。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、振動体の振動動作を安定させることができる振動発生装置を提供することにある。

この課題を解決するために、請求項１に記載の振動発生装置は、筐体と、前記筐体に収容された振動体と、前記振動体を互いに直交する第１の方向及び第２の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部と、前記振動体を前記第１の方向及び前記第２の方向に沿って磁力を用いて駆動する磁気駆動部とを備え、前記磁気駆動部は、前記振動体側に配設された第１の磁界発生手段と、前記第１の方向及び前記第２の方向と直交する第３の方向における前記振動体の延長線上に位置するように、前記筐体側に配設された第２の磁界発生手段とからなる振動発生装置であって、前記弾性支持部は、折り目が前記第３の方向に沿うように折り曲げられた複数の折り曲げ部と、前記複数の折り曲げ部のうちの１つから他の１つに向かって延出する平坦部とが形成された板ばねからなることを特徴とする。

この構成の振動発生装置では、弾性支持部は、折り目が第１の方向及び第２の方向と直交する第３の方向に沿うように折り曲げられた複数の折り曲げ部と、複数の折り曲げ部のうちの１つから他の１つに向かって延出する平坦部とが形成された板ばねからなる。このような折り曲げ構造の板ばねは、折り目と直交する方向には弾性変形し易いが、折り目に沿った方向には変形し難いという特徴を有する。そのため、弾性支持部を第１の方向及び第２の方向に沿って弾性変形させ易くし、且つ、弾性支持部の第３の方向に沿った変形を抑制することができる。その結果、振動体が第３の方向に沿った移動を抑制することができ、振動体の第１の方向及び第２の方向に沿った振動動作を安定させることができる。

請求項２に記載の振動発生装置は、前記平坦部の外周部を避けた位置には、開口部が形成されていることを特徴とする。

この構成の振動発生装置では、平坦部の外周部を避けた位置に開口部を形成することによって、弾性変形部が第３の方向に沿って変形し易くなるのを抑制しつつ、第１の方向及び第２の方向に沿って弾性変形し易くすることができる。そして、開口部の寸法を調節することによって、弾性変形部の第１の方向及び第２の方向に沿った弾性変形し易さを調節することができる。その結果、振動体の振動動作を安定させつつ、振動体を第１の方向及び第２の方向に沿って振動し易くし、且つ、振動体の振動し易さを調節することができるようになる。

請求項３に記載の振動発生装置は、前記弾性支持部は、前記平坦部の前記折り目に沿った方向の寸法が、前記平坦部の延出方向に沿った寸法よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする。

この構成の振動発生装置では、平坦部の折り目に沿った方向の寸法が、平坦部の延出方向に沿った寸法よりも大きくなるように、弾性変形部を形成することによって、弾性変形部の第３の方向に沿った変形を更に抑制することができ、振動体の振動動作を更に安定させることができる。

請求項４に記載の振動発生装置は、前記弾性支持部は、前記第１の方向に対する第１の弾性係数と、前記第２の方向に対する前記第１の弾性係数とは異なる第２の弾性係数とを有し、前記磁気駆動部は、前記第１の弾性係数及び前記振動体の質量に対応した第１の固有振動数で、前記第１の方向に沿って前記振動体を駆動すると共に、前記第２の弾性係数及び前記振動体の質量に対応した第２の固有振動数で、前記第２の方向に沿って前記振動体を駆動することを特徴とする。

この構成の振動発生装置では、磁気駆動部が、第１の弾性係数及び振動体の質量に対応した第１の固有振動数で振動体を駆動することによって、振動体を第１の方向に沿って振動し易くし、第２の方向に沿って振動し難くすることができる。また、磁気駆動部が、第２の弾性係数及び振動体の質量に対応した第２の固有振動数で振動体を駆動することによって、振動体を第２の方向に沿って振動し易くし、第１の方向に沿って振動し難くすることができる。その結果、振動体の振動動作を安定させつつ、振動体の第１の方向及び第２の方向に沿った所望の振動動作を実現することができる。

請求項５に記載の振動発生装置は、前記第１の磁界発生手段は、前記第３の方向に沿って交番磁界を発生させるように、前記振動体側に配設された電磁石であり、前記第２の磁界発生手段は、前記第３の方向に沿って前記電磁石と対向するように、前記筐体側に配設された永久磁石であり、前記永久磁石は、前記第１の方向と前記第２の方向とに沿って、それぞれ異なる磁極が並ぶように着磁されていることを特徴とする。

この構成の振動発生装置では、電磁石が発生させる交番磁界によって、電磁石を、永久磁石側の一方の磁極と吸引し合ったり反発し合ったりさせ、永久磁石側の他方の磁極と反発し合ったり吸引し合ったりさせることができる。そして、このような電磁石と永久磁石との間の磁力を利用することによって、振動体を第１の方向と第２の方向とに沿って容易に振動させることができるようになる。しかも、永久磁石と電磁石との間に磁力が働いても、弾性変形部の第３の方向に沿った変形が抑制されているので、振動体の振動動作を安定させることができる。そのため、このような振動発生装置は、電磁石と永久磁石との間の磁力を利用して振動体を駆動する場合に好適である。

本発明によれば、振動体の振動動作を安定させることができる振動発生装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る振動発生装置の構成を示す第１の説明図である。 本発明の実施形態に係る振動発生装置の構成を示す第２の説明図である。 本発明の実施形態に係る振動体の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る保持部と弾性支持部との構成を示す第１の説明図である。 本発明の実施形態に係る保持部と弾性支持部との構成を示す第２の説明図である。 本発明の実施形態に係る永久磁石の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気駆動部の駆動方向を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る振動体の振動方向を示す説明図である。 従来の振動発生装置の構成を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図１ないし図７を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る振動発生装置の構成を示す第１の説明図である。図１（ａ）は、振動発生装置１の外観を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、振動発生装置１から蓋部１２を取り外した状態の斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係る振動発生装置の構成を示す第２の説明図であり、振動発生装置１の分解斜視図となっている。図３は、本発明の実施形態に係る振動体の構成を示す説明図であり、振動体２０の斜視図となっている。

図４は、本発明の実施形態に係る保持部と弾性支持部との構成を示す第１の説明図である。図４（ａ）は、保持部３０と弾性支持部４０との斜視図であり、図４（ｂ）は、保持部３０と弾性支持部４０との正面図である。図５は、本発明の実施形態に係る保持部と弾性支持部との構成を示す第２の説明図である。図５（ａ）は、保持部３０と弾性支持部４０とを右から見た場合の側面図であり、図５（ｂ）は、図４（ｂ）のＡ１−Ａ１断面に対応した断面図である。図６は、本発明の実施形態に係る永久磁石の構成を示す説明図である。図６（ａ）は、後側の永久磁石７０の分解斜視図であり、図６（ｂ）は，後側の永久磁石７０の正面図である。

図７は、本発明の実施形態に係る磁気駆動部の駆動方向を示す説明図であり、磁心６１を前から見た場合の説明図となっている。図７（ａ）は、磁心６１の前端部がＮ極に磁化された時の、前側の永久磁石７０が磁心６１の前端部に及ぼす磁力の方向を示し、図７（ｂ）は、磁心６１の前端部がＳ極に磁化された時の、前側の永久磁石７０が磁心６１の前端部に及ぼす磁力の方向を示している。図７において、実線の矢印は、磁心６１に及ぼす磁力の方向である。

図８は、本発明の実施形態に係る振動体の振動方向を示す説明図であり、振動体２０と保持部３０と弾性支持部４０とを前から見た場合の説明図となっている。図８（ａ）は、電磁石６０が第１の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時の、振動体２０の振動方向を示し、図８（ｂ）は、電磁石６０が第２の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時の、振動体２０の振動方向を示している。図８において、実線の矢印は、振動体２０が振動し易くなる方向、すなわち振動体２０の振動方向であり、点線の矢印は、振動体２０が振動し難くなる方向である。

尚、各図における方向は、Ｘ１を左、Ｘ２を右、Ｙ１を前、Ｙ２を後、Ｚ１を上、Ｚ２を下とする。そして、本実施形態では、左右方向が本発明における第１の方向となり、上下方向が本発明における第２の方向となり、前後方向が本発明における第３の方向となっている。

まず、本発明の実施形態に係る振動発生装置の構成について、図１ないし図６を用いて説明する。本発明の実施形態に係る振動発生装置１は、携帯情報端末やゲーム機等の電子機器に搭載される振動発生装置である。振動発生装置１が発生させる振動は、例えば、携帯情報端末での着信を知らせるための振動や、ゲーム機での触覚フィードバック用の振動等に利用される。振動発生装置１は、図１及び図２に示すように、筐体１０と、振動体２０と、保持部３０と、２つの弾性支持部４０と、磁気駆動部５０とを備えている。

筐体１０は、図１及び図２に示すように、本体部１１と蓋部１２とを組み合わせて構成される。本体部１１は、金属板を加工してできた略直方体の箱状の部材であり、本体部１１の上端部から下方に凹となる略直方体の凹部である収容部１１ａを有している。蓋部１２は、金属板を加工してできた略長方形の板状の部材であり、本体部１１の上端部に取り付けられて収容部１１ａを上から覆っている。

振動体２０は、図３に示すように、筐体１０の収容部１１ａに収容された略直方体の部材である。振動体２０には、磁気駆動部５０の一部となる電磁石６０が配設されている。

保持部３０と弾性支持部４０とは、ばね性を有した金属板を所定の形状に加工して一体で形成される。保持部３０は、図４及び図５に示すように、略直方体の箱状の部分である。保持部３０には、図１及び図２に示すように、振動体２０の下部が収容されて保持される。

弾性支持部４０は、図４及び図５に示すように、左右方向に延びる金属板を、折り目が前後方向に沿うように複数回折り曲げて形成された板ばねである。２つの弾性支持部４０のうちの一方は保持部３０の左端部から左側に延出し、他方は保持部３０の右端部から右側に延出している。以下、保持部３０の左端部から左側に延出する弾性支持部４０を、左側の弾性支持部４０と略称し、保持部３０の右端部から右側に延出する弾性支持部４０を、右側の弾性支持部４０と略称する。

また、弾性支持部４０は、図４及び図５に示すように、３つの折り曲げ部４１と、２つの平坦部４２と、取り付け部４３とを有している。折り曲げ部４１は、折り目に沿って折り曲げられた部分である。平坦部４２は、３つの折り曲げ部４１のうちの１つから他の１つに向かって延出する略長方形の部分であり、折り目の方向に沿った辺と、延出方向に沿った辺とを有している。そして、弾性支持部４０は、平坦部４２の折り目の方向に沿った寸法（以下、平坦部４２の幅寸法と略称）が、平坦部４２の延出方向に沿った寸法（以下、平坦部４２の長さ寸法と略称）よりも大きくなるように形成されている。また、平坦部４２の外周部を避けた位置には、略長方形の開口部４２ａが形成されている。

尚、弾性支持部４０のような折り曲げ構造の板ばねは、折り目と直交する方向（左右方向及び上下方向）には弾性変形し易いという特徴を有する。すなわち、このような板ばねは、伸縮によって左右方向に沿って弾性変形し、撓みによって上下方向に沿って弾性変形することができる。一方、このような板ばねは、折り目に沿った方向（前後方向）には変形し難いという特徴も有しているので、前後方向に沿った移動を抑制するための部材として好適である。

また、このような折り曲げ構造の板ばねでは、通常、撓みによる上下方向に沿った弾性変形と比較して、伸縮による左右方向に沿った弾性変形の方が変形し易い。そのため、弾性支持部４０の左右方向に対する弾性係数を第１の弾性係数とし、弾性支持部４０の上下方向に対する弾性係数を第２の弾性係数とすると、第１の弾性係数と第２の弾性係数とは異なる値となる。

取り付け部４３は、弾性支持部４０の先端部に形成されている。取り付け部４３の所定の位置には、係合用爪部４３ａが形成されている。そして、係合用爪部４３ａが筐体１０の本体部１１と係合することによって、弾性支持部４０が筐体１０に取り付けられる。そして、弾性支持部４０は、左右方向及び上下方向に沿って弾性変形することによって、振動体２０を左右方向及び上下方向に沿って振動可能に支持するようになる。

尚、振動体２０は、弾性支持部４０に支持されて、第１の弾性係数及び振動体２０の質量に対応して決まる第１の固有振動数で左右方向に沿って振動し、第２の弾性係数及び振動体２０の質量に対応して決まる第２の固有振動数で上下方向に沿って振動する。そして、第１の弾性係数と第２の弾性係数とが異なる値なので、第１の固有振動数と第２の固有振動数とも異なる値となる。

磁気駆動部５０は、図２に示すように、振動体２０側に配設された電磁石６０（第１の磁界発生手段）と、筐体１０側に配設された２つの永久磁石７０（第２の磁界発生手段）とを有して構成される。電磁石６０は、図３に示すように、磁心６１と、ボビン６２と、コイル６３と、端子６４とを有している。磁心６１は、強磁性体でできた角柱状の部材であり、前後方向に沿って延びている。ボビン６２は、絶縁体でできた筒状の部材であり、磁心６１の外周部を覆っている。コイル６３は、ボビン６２の外周部に配線を巻き回して形成される。端子６４は、図示しない配線用の部材を介してコイル６３の両端部と図示しない外部回路とを接続している。

電磁石６０は、コイル６３に交流の電流を流すことによって、前後方向に沿って磁界を発生させ、磁心６１の前端部と後端部とを異なる磁極に磁化させている。そして、コイル６３に流す電流を交流の電流とすることによって、電磁石６０が発生させる磁界は、電流の向きの変化に対応して磁界の向きが変化する交番磁界となる。そして、磁心６１の前端部がＳ極となっている時には後端部がＮ極となり、磁心６１の前端部がＮ極となっている時には後端部がＳ極となる。電磁石６０が交番磁界を発生させるタイミングや交番磁界の周波数は、前述した外部回路によって制御されている。

永久磁石７０は、図２及び図６に示すように、略直方体の板状の磁石である。２つの永久磁石７０は、振動体２０の電磁石６０が有する磁心６１の前後方向における延長線上（以下、前後方向における振動体２０の延長線上と略称）に位置するように、筐体１０の前端部側と後端部側とにそれぞれ配設されている。また、永久磁石７０には、図６に示すように、左右方向及び上下方向に沿った辺を有する略長方形の磁化面７１が形成されている。そして、永久磁石７０の磁化面７１と電磁石６０の磁心６１とが前後に対向するようになっている。

また、永久磁石７０には、磁化面７１の左上から右下に向かって斜め方向に延びるスリット７２が形成されている。そして、磁化面７１は、スリット７２によって２つの磁化領域７３に分割され、２つの磁化領域７３は、互いに異なる磁極となるように着磁されている。永久磁石７０は、このようにして、左右方向と上下方向とに沿ってそれぞれ異なる磁極が並ぶように着磁されている。

以下、筐体１０の前端部側に配設された永久磁石７０を、前側の永久磁石７０と略称し、筐体１０の後端部側に配設された永久磁石７０を、後側の永久磁石７０と略称する。また、２つの磁化領域７３のうち、左下側の領域を第１磁化領域７３ａとし、右上側の領域を第２磁化領域７３ｂとする。そして、前側の永久磁石７０では、第１磁化領域７３ａがＳ極となり、第２磁化領域７３ｂがＮ極となるように着磁され、後側の永久磁石７０では、第１磁化領域７３ａがＮ極となり、第２磁化領域７３ｂがＳ極となるように着磁されているものとして説明を進める。

また、永久磁石７０には、永久磁石７０が発生させた磁界を電磁石６０側に向かわせるための、強磁性体でできた部材であるヨーク７４が取り付けられている。振動発生装置１はこのような構成となっている。

次に、振動発生装置１の動作について、図７及び図８を用いて説明する。磁気駆動部５０は、前述したように、振動体２０側に配設された電磁石６０と、筐体１０側に配設された２つの永久磁石７０とを有している。そして、電磁石６０は、コイル６３に交流の電流を流すことによって交番磁界を発生させ、磁心６１の前端部と後端部とを磁化させている。また、永久磁石７０は、電磁石６０と前後に対向するように筐体１０側に配設されている。そして、永久磁石７０の磁化面７１には、互いに異なる磁極となるように着磁された第１磁化領域７３ａと第２磁化領域７３ｂとが形成されている。

そして、図７（ａ）に示すように、磁心６１の前端部がＮ極に磁化された時には、磁心６１の前端部が、前側の永久磁石７０の第１磁化領域７３ａと吸引し合い、第２磁化領域７３ｂと反発し合う。図示しないが、磁心６１の前端部がＮ極に磁化された時には、磁心６１の後端部はＳ極に磁化され、磁心６１の後端部が、後側の永久磁石７０の第１磁化領域７３ａと吸引し合い、第２磁化領域７３ｂと反発し合う。その結果、振動体２０には左方向及び下方向に向かって磁力が働く。

また、図７（ｂ）に示すように、磁心６１の前端部がＳ極に磁化された時には、磁心６１の前端部が、前側の永久磁石７０の第１磁化領域７３ａと反発し合い、第２磁化領域７３ｂと吸引し合う。図示しないが、磁心６１の前端部がＳ極に磁化された時には、磁心６１の後端部はＮ極に磁化され、磁心６１の後端部が、後側の永久磁石７０の第１磁化領域７３ａと反発し合い、第２磁化領域７３ｂと吸引し合う。その結果、振動体２０には右方向及び上方向に向かって磁力が働く。

磁気駆動部５０では、このように、電磁石６０が発生させる磁界の向きが反転する度に、電磁石６０の磁心６１の前端部及び後端部が、永久磁石７０の第１磁化領域７３ａと吸引し合ったり反発し合ったりし、第２磁化領域７３ｂと反発し合ったり吸引し合ったりする。そして、磁気駆動部５０は、このような電磁石６０と永久磁石７０との間の磁力を利用して、振動体２０を左右方向及び上下方向に駆動している。

一方、振動体２０は、前述したように、弾性支持部４０によって、左右方向及び上下方向に沿って振動可能に支持されている。そして、振動体２０は、第１の弾性係数及び振動体２０の質量に対応して決まる第１の固有振動数で左右方向に沿って振動し、第２の弾性係数及び振動体２０の質量に対応して決まる第２の固有振動数で上下方向に沿って振動する。

そのため、図８（ａ）に示すように、電磁石６０が第１の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時には、振動体２０は、左右方向に対して振動し易くなり、上下方向に対しては振動し難くなる。その結果、振動体２０は、左右方向に沿って振動するようになる。また、図８（ｂ）に示すように、電磁石６０が第２の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた時には、振動体２０は、上下方向に対して振動し易くなり、左右方向に対しては振動し難くなる。その結果、振動体２０は、上下方向に沿って振動するようになる。

磁気駆動部５０は、このような交番磁界の周波数と振動体２０の振動し易さとの関係を利用して、第１の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体２０を左右方向に沿って振動させ、第２の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体２０を上下方向に沿って振動させている。以下、第１の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体２０を左右方向に沿って振動させることを、第１の固有振動数で振動体２０を左右方向に駆動すると略称し、第２の固有振動数と同じ周波数の交番磁界によって振動体２０を上下方向に沿って振動させることを、第２の固有振動数で振動体２０を上下方向に駆動すると略称する。

次に、振動体２０の振動動作を安定させる方法について説明する。弾性支持部４０のような折り曲げ構造の板ばねは、前述したように、折り目と直交する方向には弾性変形し易いが、折り目に沿った方向には変形し難いという特徴を有する。そのため、本実施形態では、このような折り曲げ構造の板ばねの特徴を利用して、弾性支持部４０の前後方向に沿った変形を抑制している。そして、それによって、振動体２０が前後方向に沿った移動を抑制し、振動体２０の左右方向及び上下方向に沿った振動動作を安定させている。

しかも、このような折り曲げ構造の板ばねでは、平坦部４２の幅寸法が平坦部４２の長さ寸法よりも大きい程、折り目に沿った方向に変形し難くなる。本実施形態では、このような折り曲げ構造の板ばねの特徴を利用して、平坦部４２の幅寸法が平坦部４２の長さ寸法よりも大きくなるように、弾性支持部４０を形成し、それによって、弾性支持部４０の前後方向に沿った変形を抑制し易くしている。

また、このような折り曲げ構造の板ばねでは、平坦部４２の外周部は、弾性支持部４０の折り目に沿った方向への変形し難さに大きく影響するが、平坦部４２の外周部を避けた部分（中央部寄りの部分）の影響は、平坦部４２の外周部の影響と比較して小さい。一方、平坦部４２の外周部を避けた部分に開口部４２ａを形成することによって、平坦部４２の折り目と直交する方向（左右方向及び上下方向）に対する機械強度を低下させ、弾性支持部４０を折り目と直交する方向に弾性変形し易くすることができる。

本実施形態では、このような折り曲げ構造の板ばねの特徴を利用して、平坦部４２の外周部を避けた位置に開口部４２ａを形成し、それによって、弾性支持部４０が前後方向に沿って変形し易くなるのを抑制しつつ、左右方向及び上下方向に沿って弾性変形し易くしている。そして、開口部４２ａの寸法を調節することによって、弾性支持部４０の左右方向及び上下方向に沿った弾性変形し易さを調節可能としている。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の振動発生装置１では、弾性支持部４０の弾性支持部４０は、折り目が左右方向（第１の方向）及び上下方向（第２の方向）と直交する前後方向（第３の方向）に沿うように折り曲げられた複数の折り曲げ部４１と、複数の折り曲げ部４１のうちの１つから他の１つに向かって延出する略長方形の２つの平坦部４２とが形成された板ばねである。このような折り曲げ構造の板ばねは、折り目と直交する方向には弾性変形し易いが、折り目に沿った方向には変形し難いという特徴を有する。そのため、弾性支持部４０を左右方向及び上下方向に沿って弾性変形し易くし、且つ、弾性支持部４０の前後方向に沿った変形を抑制することができる。その結果、電磁石６０（第１の磁界発生手段）と永久磁石７０（第２の磁界発生手段）との間の磁力によって振動体２０に前後方向に沿った力が加わっても、振動体２０の前後方向に沿った移動を抑制することができ、振動体２０の左右方向及び上下方向に沿った振動動作を安定させることができる。

また、本実施形態の振動発生装置１では、平坦部４２の外周部を避けた位置に開口部４２ａを形成することによって、弾性支持部４０が前後方向に沿って変形し易くなるのを抑制しつつ、左右方向及び上下方向に沿って弾性変形し易くすることができる。そして、開口部４２ａの寸法を調節することによって、弾性支持部４０の左右方向及び上下方向に沿った弾性変形し易さを調節することができる。その結果、振動体２０の振動動作を安定させつつ、振動体２０を左右方向及び上下方向に沿って振動し易くし、且つ、振動体２０の振動し易さを調節することができるようになる。

また、本実施形態の振動発生装置１では、平坦部４２の幅寸法（折り目に沿った方向の寸法）が、平坦部４２の長さ寸法（延出方向に沿った寸法）よりも大きくなるように、弾性支持部４０を形成することによって、弾性支持部４０の前後方向に沿った変形を更に抑制することができ、振動体２０の振動動作を更に安定させることができる。

また、本実施形態の振動発生装置１では、磁気駆動部５０が、第１の弾性係数及び振動体２０の質量に対応した第１の固有振動数で振動体２０を駆動することによって、振動体２０を左右方向に沿って振動し易くし、上下方向に沿って振動し難くすることができる。また、磁気駆動部５０が、第２の弾性係数及び振動体２０の質量に対応した第２の固有振動数で振動体２０を駆動することによって、振動体２０を上下方向に沿って振動し易くし、左右方向に沿って振動し難くすることができる。その結果、振動体２０の振動動作を安定させつつ、振動体２０の左右方向及び上下方向に沿った所望の振動動作を実現することができる。

また、本実施形態の振動発生装置１では、電磁石６０が発生させる交番磁界によって、電磁石６０側の磁心６１を、永久磁石７０側の一方の磁極である第１磁化領域７３ａと吸引し合ったり反発し合ったりさせ、永久磁石７０側の他方の磁極である第２磁化領域７３ｂと反発し合ったり吸引し合ったりさせることができる。そして、このような電磁石６０と永久磁石７０との間の磁力を利用することによって、左右方向と上下方向とに沿って振動体２０を容易に振動させることができるようになる。しかも、永久磁石７０と電磁石６０との間に磁力が働いても、弾性支持部４０の前後方向に沿った変形が抑制されているので、振動体２０の振動動作を安定させることができる。そのため、このような振動発生装置１は、電磁石６０と永久磁石７０との間の磁力を利用して振動体２０を駆動する場合に好適である。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。

例えば、本発明の実施形態において、所定の機能を実現できるのであれば、振動発生装置１の構成を適宜変更しても構わない。例えば、２つの弾性支持部４０を振動体２０に直接取り付けても構わない。その場合、保持部３０は不要となる。また、振動発生装置１は、前述した以外の部材を更に備えていても構わない。

また、本発明の実施形態において、所定の機能を実現できるのであれば、筐体１０や保持部３０や弾性支持部４０の材質や形状を適宜変更しても構わない。例えば、弾性支持部４０である板ばねの折り曲げ回数は、前述した以外の回数であっても構わない。また、平坦部４２の形状や開口部４２ａの形状は、前述した以外の形状であっても構わない。また、弾性支持部４０を、保持部３０とは別の部材を用いて形成し、その後、保持部３０と組み合わせても構わない。

また、本発明の実施形態において、所定の機能を実現できるのであれば、磁気駆動部５０の構成を適宜変更しても構わない。例えば、永久磁石７０は、筐体１０の前端部側又は後端部側のどちらか一方に配設されていても構わない。また、左右方向と上下方向とに沿ってそれぞれ異なる磁極が並ぶのであれば、スリット７２の形状は前述した以外の形状であっても構わない。また、左右方向と上下方向とに沿って、それぞれ異なる磁極となるように着磁された複数の永久磁石を並べて筐体１０に配設しても構わない。

また、本発明の実施形態において、所定の機能を実現できるのであれば、磁気駆動部５０は、第１の固有振動数や第２の固有振動数以外の振動数で振動体２０を駆動しても構わない。例えば、磁気駆動部５０は、第１の固有振動数で振動体２０を左右方向に沿って駆動し、第２の固有振動数で振動体２０を上下方向に沿って駆動するだけでなく、第１の固有振動数と第２の固有振動数との中間の振動数で振動体２０を斜め方向に沿って駆動しても構わない。

１ 振動発生装置
１０ 筐体
１１ 本体部
１１ａ 収容部
１２ 蓋部
２０ 振動体
３０ 保持部
４０ 弾性支持部
４１ 折り曲げ部
４２ 平坦部
４２ａ 開口部
４３ 取り付け部
４３ａ 係合用爪部
５０ 磁気駆動部
６０ 電磁石
６１ 磁心
６２ ボビン
６３ コイル
６４ 端子
７０ 永久磁石
７１ 磁化面
７２ スリット
７３ 磁化領域
７３ａ 第１磁化領域
７３ｂ 第２磁化領域
７４ ヨーク

Claims (5)

1. 筐体と、
   前記筐体に収容された振動体と、
   前記振動体を互いに直交する第１の方向及び第２の方向に沿って振動可能に支持する弾性支持部と、
   前記振動体を前記第１の方向及び前記第２の方向に沿って磁力を用いて駆動する磁気駆動部とを備え、
   前記磁気駆動部は、
   前記振動体側に配設された第１の磁界発生手段と、
   前記第１の方向及び前記第２の方向と直交する第３の方向における前記振動体の延長線上に位置するように、前記筐体側に配設された第２の磁界発生手段とからなる振動発生装置であって、
   前記弾性支持部は、
   折り目が前記第３の方向に沿うように折り曲げられた複数の折り曲げ部と、
   前記複数の折り曲げ部のうちの１つから他の１つに向かって延出する平坦部とが形成された板ばねからなることを特徴とする振動発生装置。
2. 前記平坦部の外周部を避けた位置には、開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
3. 前記弾性支持部は、前記平坦部の前記折り目に沿った方向の寸法が、前記平坦部の延出方向に沿った寸法よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動発生装置。
4. 前記弾性支持部は、
   前記第１の方向に対する第１の弾性係数と、
   前記第２の方向に対する前記第１の弾性係数とは異なる第２の弾性係数とを有し、
   前記磁気駆動部は、
   前記第１の弾性係数及び前記振動体の質量に対応した第１の固有振動数で、前記第１の方向に沿って前記振動体を駆動すると共に、
   前記第２の弾性係数及び前記振動体の質量に対応した第２の固有振動数で、前記第２の方向に沿って前記振動体を駆動することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の振動発生装置。
5. 前記第１の磁界発生手段は、前記第３の方向に沿って交番磁界を発生させるように、前記振動体側に配設された電磁石であり、
   前記第２の磁界発生手段は、前記第３の方向に沿って前記電磁石と対向するように、前記筐体側に配設された永久磁石であり、
   前記永久磁石は、前記第１の方向と前記第２の方向とに沿って、それぞれ異なる磁極が並ぶように着磁されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の振動発生装置。

Images