JP2022167802A - 振動モータ、および触覚デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】形状設計について改善することができる振動モータを提供する。【解決手段】静止部と、中心軸方向に振動可能な可動部と、を有する。前記静止部は、コイルを収容するハウジング１２を有する。前記ハウジングは、前記中心軸方向に直交する第１方向に広がるハウジング第１領域１２１と、前記ハウジング第１領域よりも、前記中心軸方向および前記第１方向に直交する第２方向一方側に配置され、かつ前記第１方向に広がるハウジング第２領域１２２と、を有する。前記中心軸方向に直交する断面視において、前記ハウジング第２領域と前記ハウジング第１領域との間の前記第２方向の距離は、前記ハウジング第１領域の前記第１方向中心位置において最も長くなる。前記断面視において、前記ハウジング第１領域と前記ハウジング第２領域とから形成される形状は、前記ハウジングの前記第２方向中心位置を通り前記第１方向に平行に延びる軸Ｊ２に対して非対称である。【選択図】図３

Description

本発明は、振動モータ、および触覚デバイスに関する。

従来、スマートフォン等の携帯機器など各種機器には、振動発生装置として振動モータが備えられている。振動モータは、例えば、着信またはアラーム等を利用者に知らせる機能、あるいはヒューマンインタフェースにおける触覚フィードバックの機能などの用途で用いられる。

従来の振動モータは、静止部と、弾性部材と、可動部と、を有する。静止部は、ハウジングと、コイルと、を有する。可動部とハウジングとは、弾性部材により接続される。コイルに通電して磁界を発生させることにより、可動部は振動する（例えば、特許文献１）。

特開２０２０－３６４４５号公報

従来、ハウジングの外形は、直方体形状あるいは円筒形状である場合が多い。ハウジングの外形は、振動モータの外形を形成する。これにより、振動モータの形状設計の自由度が制限されていた。

上記状況に鑑み、本発明は、形状設計について改善することができる振動モータを提供することを目的とする。

本発明の例示的な振動モータは、静止部と、前記静止部に対して中心軸方向に振動可能な可動部と、を有する。前記静止部は、前記可動部の径方向外方を囲むコイルと、前記可動部と前記コイルとを収容するハウジングと、を有する。前記ハウジングは、前記中心軸方向に直交する第１方向に広がるハウジング第１領域と、前記ハウジング第１領域よりも、前記中心軸方向および前記第１方向に直交する第２方向一方側に配置され、かつ前記第１方向に広がるハウジング第２領域と、を有する。前記中心軸方向に直交する断面視において、前記ハウジング第２領域と前記ハウジング第１領域との間の前記第２方向の距離は、前記ハウジング第１領域の前記第１方向中心位置において最も長くなる。前記断面視において、前記ハウジング第１領域と前記ハウジング第２領域とから形成される形状は、前記ハウジングの前記第２方向中心位置を通り前記第１方向に平行に延びる軸に対して非対称である。

本発明の別の側面に係る振動モータは、静止部と、前記静止部に対して中心軸方向に振動可能な可動部と、を有する。前記静止部は、前記可動部の径方向外方を囲むコイルと、前記可動部と前記コイルとを収容するハウジングと、を有する。前記ハウジングは、前記中心軸方向に直交する第１方向に広がるハウジング第１領域と、前記ハウジング第１領域の前記第１方向両側に配置されるハウジング第２領域と、前記ハウジング第１領域よりも、前記中心軸方向および前記第１方向に直交する第２方向一方側に配置され、かつ前記第１方向に広がり、かつ前記ハウジング第２領域により前記第２方向に前記ハウジング第１領域に接続されるハウジング第３領域と、を有する。前記中心軸方向に直交する断面視において、前記ハウジング第１領域と前記ハウジング第２領域と前記ハウジング第３領域とから形成される形状は、前記ハウジングの前記第２方向中心位置を通り前記第１方向に平行に延びる軸に対して対称である。前記ハウジング第２領域は弧状に屈曲する屈曲部を有する。前記第１方向における前記ハウジング第１領域の幅は、前記ハウジング第２領域の幅よりも大きく、前記ハウジング第２領域の幅の２倍よりも小さい。

本発明の例示的な振動モータによると、形状設計の自由度を向上させることができる。

図１は、本発明の例示的な実施形態に係る振動モータの斜視図である。 図２は、振動モータの分解斜視図である。 図３は、振動モータにおけるコア部の箇所で中心軸方向に直交する切断面で切断した場合の断面図である。 図４は、振動モータの一部を第１方向中心位置で第１方向に直交する切断面で切断した場合の断面を示す断面斜視図である。 図５は、振動モータを搭載する触覚デバイスの構成例を概略的に示す図である。 図６は、振動モータを搭載するタッチペンを模式的に示す図である。 図７は、触覚デバイスの中心軸に直交する断面視での断面図である。 図８は、振動モータが基板に実装された構成を示す一部斜視図である。 図９は、本開示の別の実施形態に係る振動モータの外観を示す斜視図である。 図１０は、振動モータの断面斜視図である 図１１は、振動モータの一部構成をハウジング第１領域側から視た斜視図である。 図１２は、ハウジングの断面図である。 図１３は、振動モータの一部構成を示す平面図である。 図１４は、振動モータを触覚デバイスの筐体の一例に搭載した状態を中心軸方向に視た図である。

以下に図面を参照して本発明の例示的な実施形態について説明する。

なお、図面において、振動モータ１０、５０の中心軸Ｊが延びる「中心軸方向」をＸ方向として示す。図面において、Ｘ方向の矢印側が「中心軸方向一方側」、反対側が「中心軸方向他方側」を示す。

また、図面において、中心軸Ｊ方向に直交する第１方向をＹ方向として示す。図面において、Ｙ方向の矢印側が「第１方向Ｙ一方側」、反対側が「第１方向Ｙ他方側」を示す。また、図面において、中心軸Ｊ方向および第１方向Ｙに直交する第２方向をＺ方向として示す。Ｚ方向の矢印側が「第２方向Ｚ一方側」、反対側が「第２方向Ｚ他方側」を示す。

また、中心軸Ｊに直交する方向を「径方向」と称する。また、中心軸Ｊ周りの方向を「周方向」と称する。上記の方向は単に振動モータ１０、５０および触覚デバイス４０の構成を説明するために導入されたものであり、振動モータ１０、５０および触覚デバイス４０の使用時における姿勢を限定しない。

＜１．振動モータの全体構成＞
図１は、本発明の例示的な実施形態に係る振動モータ１０の斜視図である。図２は、図１に示す振動モータ１０の分解斜視図である。

振動モータ１０は、静止部１と、可動部２と、を有する。本実施形態においては、振動モータ１０は、弾性部材３Ａ，３Ｂと、蓋部１３Ａ，１３Ｂと、をさらに有する。可動部２は、中心軸Ｊに沿って延びる。可動部２は、静止部１に対して中心軸Ｊ方向に振動可能である。

＜２．静止部＞
静止部１は、コイル１１と、ハウジング１２と、を有する。また、静止部１は、蓋部１３Ａ，１３Ｂをさらに有する。

コイル１１は、後述する可動部２に含まれるコア部２１の径方向外方において中心軸Ｊ周りに導線が巻かれることで形成される。すなわち、静止部１は、可動部２の径方向外方を囲むコイル１１を有する。

ここで、図３は、振動モータ１０におけるコア部２１の箇所で中心軸Ｊ方向に直交する切断面で切断した場合の断面図である。図１および図２に加えて図３も参照してハウジング１２について説明する。

ハウジング１２は、ハウジング第１領域１２１と、ハウジング第２領域１２２と、を有する。ハウジング第１領域１２１とハウジング第２領域１２２とを組み合わせた場合に形成される収容空間内に、可動部２およびコイル１１が収容される。すなわち、静止部１は、可動部２とコイル１１とを収容するハウジング１２を有する。ハウジング１２は、磁性体により形成される。上記磁性体は、例えばステンレスである。

ハウジング第１領域１２１は、第１方向Ｙに広がる。本実施形態においては、ハウジング第１領域１２１は、第１方向Ｙおよび中心軸Ｊ方向に広がる平板状に形成される。すなわち、ハウジング第１領域１２１は、第１方向Ｙに広がる平板状の部位である。これにより、ハウジング第１領域１２１の成型が容易となる。

ハウジング第２領域１２２は、第１方向Ｙに延び、かつ中心軸Ｊ方向に広がる板状である。ハウジング第２領域１２２は、中心軸Ｊに直交する断面視において円弧状に屈曲する第１屈曲部１２２Ａと、平板状の平板部１２２Ｃと、中心軸Ｊに直交する断面視において円弧状に屈曲する第２屈曲部１２２Ｂと、を有する。第１方向Ｙ他方側から順に第１屈曲部１２２Ａ、平板部１２２Ｃ、第２屈曲部１２２Ｂが連結されてハウジング第２領域１２２が形成される。これにより、ハウジング第２領域１２２は、上記断面視において略半円状に形成される。なお、ハウジング第２領域１２２は、断面視において全体が半円を形成してもよい。

第１屈曲部１２２Ａの第２方向他方側端部は、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ他方側端部の第２方向Ｚ一方側に配置され、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ他方側端部に対して固定される。第２屈曲部１２２Ｂの第２方向Ｚ他方側端部は、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ一方側端部の第２方向Ｚ一方側に配置され、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ一方側端部に対して固定される。上記固定は、例えば溶接などにより行われる。

すなわち、ハウジング第２領域１２２は、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ一方側端部と第１方向Ｙ他方側端部とを接続し、かつ、第２方向Ｚ一方側に凸であり、かつ、上記断面視において少なくとも一部に弧状を有する部位である。これにより、ハウジング第２領域１２２の成型が容易となる。

このように、ハウジング１２は、ハウジング第１領域１２１よりも第２方向Ｚ一方側に配置され、かつ第１方向Ｙに広がるハウジング第２領域１２２を有する。

また、図３に示すように、中心軸Ｊに直交する断面視において、ハウジング第２領域１２２とハウジング第１領域１２１との間の第２方向Ｚの距離Ｌ１は、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ中心位置Ｃ１において最も長くなる。

さらに、図３に示すように、上記断面視において、ハウジング１２の外形は、ハウジング１２の第２方向Ｚ中心位置Ｃ２を通り第１方向Ｙに平行に延びる軸Ｊ２に対して非対称である。図３に示す例では、ハウジング１２の外形は、ハウジング第２領域１２２における略半円形状と、ハウジング第１領域１２１における第１方向Ｙ一方側端部の辺、第１方向Ｙ他方側端部の辺、および第２方向Ｚ他方側端部の辺と、から形成される。

なお、第２方向Ｚ中心位置Ｃ２とは、上記断面視において、ハウジング第２領域１２２における最も第２方向Ｚ一方側に位置する点と、ハウジング第１領域１２１における最も第２方向Ｚ他方側に位置する点と、の間の第２方向Ｚ中心位置Ｃ２である。図３に示す例では、ハウジング第２領域１２２における最も第２方向Ｚ一方側に位置する点は、平板部１２２Ｃの第２方向Ｚ一方側の辺に含まれる点であり、ハウジング第１領域１２１における最も第２方向Ｚ他方側に位置する点は、平板状であるハウジング第１領域１２１における第２方向Ｚ他方側の辺に含まれる点である。

すなわち、上記断面視において、ハウジング第１領域１２１とハウジング第２領域１２２とから形成される形状は、ハウジング１２の第２方向Ｚ中心位置Ｃ２を通り第１方向Ｙに平行に延びる軸Ｊ２に対して非対称である。

このように本実施形態に係る振動モータ１０によれば、上記のようなハウジング１２の構成により、振動モータ１０の形状設計の自由度を向上させることができる。つまり、ハウジング１２の形状を最適な形状にすることで振動モータ１０の外形を最適な形状にできる。また、振動モータ１０が配置される領域の形状に合わせて、振動モータ１０の外形を最適な形状にできる。

なお、図３に示す形状に限らず、上記断面視において、ハウジング第２領域１２２は、例えば第２方向Ｚ一方側に凸の三角形などを形成してもよいし、ハウジング第１領域１２１は、例えば第２方向Ｚ他方側に凸の楕円形の一部などを形成してもよい。

また、コイル１１の構成について、より具体的に説明する。図３に示すように、コイル１１は、ハウジング第１領域１２１に沿うコイル第１領域１１１と、ハウジング第２領域１２２に沿うコイル第２領域１１２と、を有する。これにより、ハウジング１２のサイズが一定の場合に、ハウジング１２内部においてコイル１１のサイズを大きくすることができる。

また、コイル第１領域１１１は、ハウジング第１領域１２１に固定される。コイル第２領域１１２は、ハウジング第２領域１２２に固定される。上記固定は、例えば接着により行われる。これにより、コイル１１をハウジング１２に固定できる。また、コイル１１に電流を流した場合に発生する熱をハウジング１２へ伝達させて放熱することができる。

＜３．可動部＞
図２に示すように、可動部２は、コア部２１と、ホルダ２２Ａ，２２Ｂと、を有する。コア部２１は、第１方向Ｙおよび第２方向Ｚに広がり、かつ中心軸Ｊ方向に延びる部材である。

ここで、図４は、振動モータ１０の一部を第１方向Ｙ中心位置で第１方向Ｙに直交する切断面で切断した場合の断面を示す断面斜視図である。図４に示すように、コア部２１は、中心軸Ｊ方向に並ぶ２つのマグネット２１Ａ，２１Ｂと、当該マグネット２１Ａ，２１Ｂに中心軸Ｊ方向に挟まれて配置される磁性体２１Ｃと、を有する。すなわち、可動部２は、マグネット２１Ａ，２１Ｂを含むコア部２１を有する。例えば、中心軸Ｊ方向一方側のマグネット２１Ａにおける中心軸Ｊ方向他方側がＮ極であり、中心軸Ｊ方向一方側がＳ極である。中心軸Ｊ方向他方側のマグネット２１Ｂの中心軸Ｊ方向一方側がＮ極であり、中心軸Ｊ方向他方側がＳ極である。すなわち、Ｎ極同士が磁性体２１Ｃを挟んで中心軸Ｊ方向に対向する。ハウジング１２を磁性体により構成することで、マグネット２１Ａ，２１Ｂおよびコイル１１により生じる磁界が振動モータ１０の外部へ漏れることを抑制し、磁力を高めることができる。なお、上記各マグネット２１Ａ，２１Ｂの磁極は、中心軸Ｊ方向で上記と反対にしてもよい。

また、図３に示すように、コア部２１は、コイル第１領域１１１に沿う第１外側面２１１と、コイル第２領域１１２に沿う第２外側面２１２と、を有する。これにより、コイル１１のサイズが一定の場合に、コア部２１のサイズを大きくして、磁気効率を高めることができる。また、コア部２１のサイズが大きくなることで、可動部２の重量を大きくし、振動特性を向上させることができる。

また、図３に示すように、上記断面視において、コア部２１の外側面とコイル１１の内側面との隙間Ｓ１は、周方向の全域において、略一定である。これにより、コイル１１のサイズが一定の場合にコア部２１のサイズをより大きくすることができる。

図４に示すように、ホルダ２２Ａは、コア部２１における中心軸Ｊ一方側端部２１ＴＡを保持する。ホルダ２２Ａは、中心軸Ｊ一方側に凹む凹部２２１Ａを有する。中心軸Ｊ一方側端部２１ＴＡは、凹部２２１Ａ内に配置される。中心軸Ｊ一方側端部２１ＴＡは、凹部２２１Ａに例えば接着により固定される。ホルダ２２Ａの少なくとも一部は、コイル１１よりも中心軸Ｊ一方側に配置される。

同様に、ホルダ２２Ｂは、コア部２１における中心軸Ｊ他方側端部２１ＴＢを保持する。ホルダ２２Ｂは、中心軸Ｊ他方側に凹む凹部２２１Ｂを有する。中心軸Ｊ他方側端部２１ＴＢは、凹部２２１Ｂ内に配置される。中心軸Ｊ他方側端部２１ＴＢは、凹部２２１Ｂに例えば接着により固定される。ホルダ２２Ｂの少なくとも一部は、コイル１１よりも中心軸Ｊ他方側に配置される。

ホルダ２２Ａ，２２Ｂは、ウェイト（おもり）として機能し、例えば金属により構成される。当該金属の一例は、タングステン合金である。ホルダ２２Ａ，２２Ｂは、コイル１１よりも中心軸Ｊ方向一方側または他方側に配置される外方部位に相当する。

図２に示すように、弾性部材３Ａの中央部３１Ａは、ホルダ２２Ａの中心軸Ｊ方向一方側に配置される。ホルダ２２Ａには、中央部３１Ａが例えば溶接により固定される。弾性部材３Ａの外縁部は、ハウジング第２領域１２２の中心軸Ｊ一方側端面に例えば溶接により固定される。また、図２に示すように、弾性部材３Ｂの中央部３１Ｂは、ホルダ２２Ｂの中心軸Ｊ方向他方側に配置される。ホルダ２２Ｂには、中央部３１Ｂが例えば溶接により固定される。弾性部材３Ｂの外縁部は、ハウジング第２領域１２２の中心軸Ｊ他方側端面に例えば溶接により固定される。これにより、可動部２は、ハウジング１２に対して中心軸Ｊ方向に振動可能に支持される。

蓋部１３Ａは、弾性部材３Ａの中心軸Ｊ一方側の少なくとも一部を覆い、弾性部材３Ａに例えば溶接により固定される。蓋部１３Ｂは、弾性部材３Ｂの中心軸Ｊ他方側の少なくとも一部を覆い、弾性部材３Ｂに例えば溶接により固定される。これにより、異物がハウジング１２の内部へ侵入することを抑制できる。

図４に示すように、ホルダ２２Ａは、ハウジング第１領域１２１に沿う第３外側面２２２Ａと、ハウジング第２領域１２２に沿う第４外側面２２３Ａと、を有する。同様に、ホルダ２２Ｂは、ハウジング第１領域１２１に沿う第３外側面２２２Ｂと、ハウジング第２領域１２２に沿う第４外側面２２３Ｂと、を有する。第３外側面２２２Ａ，２２２Ｂおよび第４外側面２２３Ａ，２２３Ｂとハウジング１２との距離は、コイル１１の径方向内側面とハウジング１２との距離よりも短い。

このように、可動部２は、コイル１１の中心軸Ｊ一方側または他方側に配置される外方部位（２２Ａ，２２Ｂ）を有する。外方部位は、ハウジング第１領域１２１に沿う第３外側面２２２Ａ，２２２Ｂと、ハウジング第２領域１２２に沿う第４外側面２２３Ａ，２２３Ｂと、を有する。これにより、ハウジング１２のサイズが一定の場合に外方部位のサイズを大きくすることで、可動部２の質量を増加させ、振動特性を向上させることができる。

また、可動部２は、マグネット２１Ａ，２１Ｂと、弾性部材３Ａ，３Ｂが固定されてマグネット２１Ａ，２１Ｂを保持するホルダ２２Ａ，２２Ｂと、を有する。上記外方部位は、ホルダ２２Ａ，２２Ｂである。これにより、弾性部材３Ａ，３Ｂの可動部２への固定を容易とするホルダ２２Ａ，２２Ｂのサイズを大きくすることで、可動部２の質量を増加できる。また、ホルダ２２Ａ，２２Ｂにより、マグネット２１Ａ，２１Ｂの形状を成型容易な形状としつつ、可動部２の重量を増加できる。

＜４．触覚デバイス＞
次に、先述したような振動モータ１０を搭載する触覚デバイス４０について説明する。図５は、振動モータ１０を搭載する触覚デバイス４０の構成を概略的に示す図である。触覚デバイスは例えばタッチペンであり、図５は、触覚デバイス４０の一部を示している。触覚デバイス４０がタッチペンの場合、図５に示す筐体３０の中心軸Ｊ一方側先端部に図示しないペン先端部が取り付けられる。

図６に示すように、タッチペン（触覚デバイス）４０は、スマートフォンまたはタブレットなどの機器のタッチパネルに接触させることにより、上記機器を操作する装置である。タッチペン４０に振動モータ１０を搭載することにより、タッチペン４０を振動させてユーザに触覚フィードバックを与えることができる。すなわち、タッチペン４０は、振動モータ１０を有する触覚デバイスの一例である。つまり、触覚デバイスは、振動モータ１０を有する。例えば、触覚フィードバックにより、タッチペン４０であたかも紙などの上で文字などを記入している感覚をユーザに与えることができる。

図５に説明を戻し、触覚デバイス４０は、筐体３０と、基板２０と、振動モータ１０と、を有する。筐体３０は、中心軸Ｊ方向に延びる円筒状である。振動モータ１０は基板２０に実装される。振動モータ１０および基板２０は、筐体３０内部に収容される。なお、図５では、便宜上、振動モータ１０および基板２０は、透過して図示している。また、振動モータ１０は、一部構成を図示している。

すなわち、触覚デバイス４０は、中心軸Ｊ方向に延びる筒状の筐体３０と、筐体３０に収容される振動モータ１０と、を有する。これにより、筐体３０の形状に応じて、振動モータ１０の形状を設計可能となる。図５に示す例であれば、振動モータ１０の外形における円弧状を円筒状の筐体３０の径方向内側面に沿わせることができる。従って、筐体３０内部の空間を有効利用するよう振動モータ１０の外形を設計することができ、振動モータ１０のサイズを大きくし、振動特性を向上させることができる。

なお、図５に示す例に限らず、例えば、四角筒状の筐体に対して、振動モータの外形を略三角形として、振動モータの外形を筐体の径方向内側面に沿わせるなどとしてもよい。

図７は、触覚デバイス４０の中心軸Ｊに直交する断面視での断面図である。図７に示すように、ハウジング第２領域１２２における円弧状の第１屈曲部１２２Ａおよび第２屈曲部１２２Ｂと、筐体３０の径方向内側面との距離Ｌ２は、周方向に略一定である。すなわち、上記断面視において、ハウジング第２領域１２２の少なくとも一部と筐体３０の径方向内側面との距離Ｌ２は、周方向において略一定である。これにより、筐体３０の内部においてハウジング１２のサイズを大きくすることができる。

また、図７に示すように、ハウジング第１領域１２１は、基板２０における第２方向Ｚ一方側の基板面２０１に例えば接着により固定される。すなわち、触覚デバイス４０は、筐体３０に収容される基板２０を有し、ハウジング第１領域１２１は、基板２０に固定される。これにより、振動モータ１０を基板２０に固定することができる。特に、ハウジング第１領域１２１は平板状であるため、平板状である基板２０に固定することが容易である。

ここで図８は、振動モータ１０が基板２０に実装された構成を示す一部斜視図である。図８（図２）に示すように、ハウジング第１領域１２１は、外縁から内方へ切り欠いた切欠き部１２１Ａ，１２１Ｂを有する。これにより、コイル１１の引出線を切欠き部１２１Ａ，１２１Ｂを通して基板２０に電気的に接続することができ、コイル１１と基板２０との電気的接続が容易となる。

切欠き部１２１Ａは、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ中心位置に配置される。これにより、基板２０の第１方向Ｙ中心位置に配置される電極に引出線を電気的接続できる。また、電極が第１方向Ｙ中心位置以外に配置されている場合でも、電極とコイル１１との接続の長さが極端に長くなることを抑制できる。

切欠き部１２１Ｂは、ハウジング第１領域１２１の第１方向Ｙ端部に配置される。これにより、基板２０の第１方向Ｙ端部に配置される電極に引出線を電気的接続できる。

このように、ハウジング第１領域１２１は、外縁から内方へ切り欠いた切欠き部１２１Ａ，１２１Ｂを有する。コイル１１の引出線は、切欠き部１２１Ａ，１２１Ｂを通して基板２０に電気的接続されている。これにより、短い引出線によりコイル１１を基板２０に電気的接続させることができる。

また、図７に示すように、基板２０は、筐体３０の第２方向Ｚ中心位置Ｃ３よりも第２方向Ｚ他方側に配置される。これにより、筐体３０内部における基板２０より第２方向Ｚ一方側の空間を大きくし、当該空間に配置させる振動モータ１０のサイズを大きくすることができる。

また、図５に示すように、ハウジング１２における中心軸Ｊ方向の長さＬＢ１０は、基板２０における中心軸Ｊ方向の長さＬＢ２０の半分以下である。これにより、触覚デバイス４０における振動を発生させる領域、および重心位置を調整する自由度が向上する。

また、図５に示すように、基板２０は、筐体３０の中心軸Ｊ方向中心位置Ｃ４よりも中心軸Ｊ方向一方側に配置される。これにより、触覚デバイス４０内部における基板２０と振動モータ１０の配置位置、および触覚デバイス４０の重心位置を調整する自由度が向上する。

＜５．振動モータの別実施形態＞
図９は、本開示の別の実施形態に係る振動モータ５０の外観を示す斜視図である。図１０は、振動モータ５０の断面斜視図である。

振動モータ５０は、静止部６と、可動部７と、弾性部材８１，８２と、を有する。可動部７は、静止部６に対して中心軸方向（Ｘ方向）に振動可能である。

静止部６は、コイル６１と、ハウジング６２と、蓋部６３，６４と、を有する。ハウジング６２は、中心軸Ｊ周りを周方向として、周方向に延びて形成される板状部材である。ハウジング６２は、中心軸方向に延びる筒状である。ハウジング６２は、磁性体により構成される。上記磁性体は、例えばステンレスである。

コイル６１は、中心軸Ｊ周りに導線を巻き回されて形成され、ハウジング６２の内面に固定される。すなわち、ハウジング６２は、内部にコイル６１を収容する。コイル６１は、通電を行うことにより磁界を発生させる。コイル６１は、ハウジング６２の中心軸方向中央部に配置される。

可動部７は、コア部７１と、ホルダ７２，７３と、を有し、ハウジング６２の内部に収容される。すなわち、静止部６は、可動部７とコイル６１とを収容するハウジング６２を有する。

コア部７１は、中心軸方向一方側のマグネット７１Ａと、中心軸方向他方側のマグネット７１Ｂと、を有する。コア部７１は、さらに磁性体部７１Ｃを有する。磁性体部７１Ｃは、マグネット７１Ａ，７１Ｂにより中心軸方向に挟まれて配置される。

例えば、マグネット７１Ａの中心軸方向他方側がＮ極であり、中心軸方向一方側がＳ極である。マグネット７１Ｂの中心軸方向一方側がＮ極であり、中心軸方向他方側がＳ極である。このように、Ｎ極同士が磁性体部７１Ｃを挟んで中心軸方向に対向する。すなわち、マグネット７１Ａ，７１Ｂの磁性体部７１Ｃと対向する側の磁極は、同極である。これにより、磁束は、マグネット７１Ａ，７１ＢをＳ極からＮ極へ流れ、磁性体部７１Ｃを径方向外側へ流れ、コイル６１を径方向に貫く。ハウジング６２を磁性体により構成することで、コイル６１を貫いた磁束は、ハウジング６２を中心軸方向に流れ、マグネット７１Ａ，７１ＢのＳ極に戻される。このような構成により、コイル６１を貫く磁束量を高めることができる。

なお、マグネットにおいて、Ｎ極とＳ極を逆にしてもよい。この場合、磁束の流れは、上記と逆方向となる。

ホルダ７２は、マグネット７１Ａの中心軸方向一方側端部を保持する。ホルダ７３は、マグネット７１Ｂの中心軸方向他方側端部を保持する。ホルダ７２，７３は、ウェイト（おもり）として機能し、例えばタングステン合金により構成される。

弾性部材８１，８２は、中心軸方向に伸縮可能な圧縮ばねである。弾性部材８１の中心軸方向他方側端部は、ホルダ７２の中心軸方向一方側端面に固定される。弾性部材８１の中心軸方向一方側端部は、ハウジング６２の中心軸方向一方側端面に固定される。

弾性部材８２の中心軸方向一方側端部は、ホルダ７３の中心軸方向他方側端面に固定される。弾性部材８２の中心軸方向他方側端部は、ハウジング６２の中心軸方向他方側端面に固定される。

蓋部６３，６４は、中心軸方向を厚み方向とする板状部材である。蓋部６３は、弾性部材８１の中心軸方向一方側に配置され、弾性部材８１の中心軸方向一方側端部に固定される。蓋部６４は、弾性部材８２の中心軸方向他方側に配置され、弾性部材８２の中心軸方向他方側端部に固定される。

コイル６１に通電されない非稼働状態では、可動部７は、自然長状態より圧縮された弾性部材８１による中心軸方向他方側への弾性力と、自然長状態より圧縮された弾性部材８２による中心軸方向一方側への弾性力を加えられて停止状態である。非稼働状態で可動部７の磁性体部７１Ｃは、コイル６１の中心軸方向中央位置に位置する（図１０）。コア部７１は、コイル６１の径方向内側に配置される。すなわち、静止部６は、可動部７の径方向外方を囲むコイル６１を有する。

コイル６１に通電すると、コイル６１により生じる磁界とコア部７１による磁界との相互作用により、コア部７１に駆動力が付与される。可動部７に駆動力が付与されることにより、可動部７は中心軸方向に振動する。

このように振動モータ５０では、従来のような可動部をガイドするシャフトを用いない構成とすることができるので、可動部７の重量およびコア部７１の容積の低減を抑えることができる。従って、振動モータ５０の振動量を確保できる。また、可動部とシャフトとの間の摺動がなくなり、摺動による騒音および摩耗が回避される。

図１１は、振動モータ５０の一部構成をハウジング第１領域６２４側から視た斜視図である。図１１に示すように、ハウジング６２は、周方向に連続して形成される連続部６２１と、連続部６２１の周方向一方側端部６２１Ａから周方向一方側へ突出する突出部６２２と、を有する。突出部６２２は、連続部６２１の周方向他方側端部６２１Ｂとの間に隙間Ｓを有する。

突出部６２２は、ハウジング６２における中心軸方向中央に位置する。ここで、図１２は、ハウジング６２の断面図である。図１２は、ハウジング６２を突出部６２２の位置で中心軸に直交する切断面で切断した状態を中心軸方向一方側から視た図である。ハウジング６２は、ハウジング第１領域６２４と、ハウジング第２領域６２５，６２６と、ハウジング第３領域６２７と、を有する。ハウジング第１領域６２４は、第１方向に広がる。ハウジング第２領域６２５，６２６は、ハウジング第１領域６２４の第１方向両側に配置される。ハウジング第３領域６２７は、ハウジング第１領域６２４よりも、第２方向一方側に配置され、かつ第１方向に広がり、かつハウジング第２領域６２５，６２６により第２方向にハウジング第１領域６２４に接続される。ハウジング第１領域６２４およびハウジング第３領域６２７は、平坦な平面部である。

図１２に示すように、中心軸方向に直交する断面視において、ハウジング第１領域６２４とハウジング第２領域６２５，６２６とハウジング第３領域６２７とから形成される形状は、ハウジング６２の第２方向中心位置を通り第１方向に平行に延びる軸Ｊ２に対して対称である。

上記断面視において、ハウジング第２領域６２５，６２６は、弧状に屈曲する屈曲部を有する。上記断面視において、第１方向におけるハウジング第１領域６２４の幅Ｗａは、ハウジング第２領域６２５，６２６の幅Ｗｂよりも大きく、ハウジング第２領域６２５，６２６の幅Ｗｂの２倍よりも小さい。例えば、Ｗａ＝２．３ｍｍ、Ｗｂ＝１．８ｍｍである。

これにより、振動モータ５０を触覚デバイスに搭載する場合に触覚デバイスの筐体に対して占有率の高い振動モータ５０を容易に製造することが可能となる。仮に、ハウジング第１領域６２４の幅がハウジング第２領域６２５，６２６の幅よりも小さいと縦長の形状となり、ハウジング第１領域６２４の幅がハウジング第２領域６２５，６２６の幅の２倍よりも長いと横長の形状となるため、筐体におけるデッドスペースが大きくなってしまう。なお、上記の条件を満たす限りは、筐体に設けられる基板との接触面積を増やすためにハウジング第１領域（第３領域）を広げたり、製造容易にするためにハウジング第２領域の屈曲部のアールを大きくするなどしてもよい。

また、図１１に示すように、周方向他方側端部６２１Ｂと、周方向一方側端部６２１Ａと、突出部６２２で囲まれて第１切欠き部６２３Ａが形成される。突出部６２２の中心軸方向一方側端から中心軸方向他方側に凹んで第２切欠き部６２３Ｂが形成される。これにより、１枚の板材を曲げ加工することでハウジング６２を製造し、第１切欠き部６２３Ａおよび第２切欠き部６２３Ｂを容易に形成できる。このように、ハウジング６２は、１枚の板状の部材を屈曲することで形成される。１枚の板状部の部材の曲げ加工により、ハウジング６２を安価に製造することができる。

第１切欠き部６２３Ａおよび第２切欠き部６２３Ｂから切欠き部６２３が構成される。切欠き部６２３は、ハウジング６２の中心軸方向一方側端から中心軸方向他方側へ凹む。すなわち、ハウジング６２は、外縁から内方へ凹む切欠き部６２３を有する。

コイル６１の引出線（図示せず）は、切欠き部６２３を通ってハウジング６２の外部に引き出される。ここで、図１３は、振動モータ５０の一部構成を示す平面図である。図１３は、ハウジング６２におけるハウジング第１領域６２４に垂直な方向に視た図である。

図１３に示すように、ハウジング６２には、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）９が固定される。ＦＰＣ９は、中心軸方向に延びる基部９１を有する。基部９１の中心軸方向他方側端部９１１は、ハウジング第１領域６２４の外周面に固定される。基部９１は、蓋部６３から中心軸方向他方側へ突出して延びる。すなわち、静止部６は、ハウジング第１領域６２４の外周面に固定されるＦＰＣ９を有する。

基部９１は、電極部９１Ａ，９１Ｂを有する。第２切欠き部６２３Ｂから引き出された引出線は、電極部９１Ａ，９１Ｂに接続される。すなわち、切欠き部６２３からコイル６１の引出線が引き出され、ＦＰＣ９に電気的接続される。このように、本実施形態の振動モータ５０では、ハウジング６２の外部においてコイル６１の引出線をＦＰＣ９に接続するため、接続の作業性が向上される。

図１１に示すように、ハウジング第１領域６２４は、突出部６２２と、突出部６２２の周方向両側部分６２４１と、を有する。周方向両側部分６２４１は、中心軸方向に延びる。

図１３に示すように、ＦＰＣ９における中心軸方向他方側端部９１１は、第１切欠き部６２３Ａの一部を覆うように固定される。なお、中心軸方向他方側端部９１１は、第１切欠き部６２３Ａの全部を覆うように固定されてもよい。すなわち、ＦＰＣ９は、第１領域６２４の外周面に、第１切欠き部６２３Ａの少なくとも一部を覆うように固定される。これにより、切欠き部６２３から引き出された引出線が切欠き部６２３において振れることを抑制できる。

図１３に示すように、ＦＰＣ９における中心軸方向他方側端部９１１は、中心軸方向一方側に凹むＦＰＣ切欠き部９１１Ａを有する。コイル６１の引出線は、切欠き部６２３およびＦＰＣ切欠き部９１１Ａを通って引き出される。

ＦＰＣ９をハウジング６２に固定するときに、ＦＰＣ９を中心軸方向一方側から他方側に移動させてＦＰＣ切欠き部９１１Ａに引出線を入れ込むことができるため、ＦＰＣ９の固定が容易となる。また、ＦＰＣ切欠き部９１１Ａを挟む両側部がハウジング６２に固定されることで、固定面積が増加して固定を強化できる。

図１３に示すように、ＦＰＣ９において、中心軸方向他方側端部９１１から周方向一方側に突出する突出片９２と、中心軸方向他方側端部９１１から周方向他方側に突出する突出片９３が設けられる。突出片９２は、ハウジング第２領域６２５の外周面に固定される。突出片９３は、ハウジング第３領域６２６の外周面に固定される。すなわち、ＦＰＣ９は、ハウジング第１領域６２４およびハウジング第２領域６２５，６２６に固定されている。これにより、ＦＰＣ９のハウジング６２に対する接触面積が大きくなるため、ＦＰＣ９の固定強度が向上される。

図１４は、振動モータ５０を触覚デバイスの筐体１００に搭載した状態を中心軸方向に視た図である。図１４に示すように、ＦＰＣ９を筐体１００の内面に沿わせるように振動モータ５０が配置される。筐体１００内部に設けられる基板１５０は、振動モータ５０におけるＦＰＣ９側と反対側の外面に設けられる。ＦＰＣ９と基板１５０は、電気的に接続される。先述したハウジング６２の形状により、筐体１００における振動モータ５０の占有率を高めることができる。

＜６．その他＞
以上、本発明の実施形態を説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、矛盾のない限り、上述の実施形態を組み合わせて実施してもよい。

本発明は、例えば、タッチペンなどの各種機器に搭載される振動モータに利用することができる。

１ 静止部
２ 可動部
３Ａ，３Ｂ 弾性部材
６ 静止部
６１ コイル
６２ ハウジング
６３，６４ 蓋部
７ 可動部
７１ コア部
７１Ａ，７１Ｂ マグネット
７１Ｃ 磁性体部
７２，７３ ホルダ
８１，８２ 弾性部材
９ ＦＰＣ
１０ 振動モータ
１１ コイル
１２ ハウジング
１３Ａ，１３Ｂ 蓋部
２０ 基板
２１ コア部
２１Ａ，２１Ｂ マグネット
２１Ｃ 磁性体
２２Ａ，２２Ｂ ホルダ
３０ 筐体
４０ 触覚デバイス（タッチペン）
５０ 振動モータ
１００ 筐体
１５０ 基板
１１１ コイル第１領域
１１２ コイル第２領域
１２１ ハウジング第１領域
１２１Ａ，１２１Ｂ 切欠き部
１２２ ハウジング第２領域
１２２Ａ 第１屈曲部
１２２Ｂ 第２屈曲部
１２２Ｃ 平板部
２０１ 基板面
２１１ 第１外側面
２１２ 第２外側面
２２１Ａ，２２１Ｂ 凹部
２２２Ａ，２２２Ｂ 第３外側面
２２３Ａ，２２３Ｂ 第４外側面

Claims (23)

1. 静止部と、
   前記静止部に対して中心軸方向に振動可能な可動部と、
   を有し、
   前記静止部は、
   前記可動部の径方向外方を囲むコイルと、
   前記可動部と前記コイルとを収容するハウジングと、
   を有し、
   前記ハウジングは、
   前記中心軸方向に直交する第１方向に広がるハウジング第１領域と、
   前記ハウジング第１領域よりも、前記中心軸方向および前記第１方向に直交する第２方向一方側に配置され、かつ前記第１方向に広がるハウジング第２領域と、
   を有し、
   前記中心軸方向に直交する断面視において、前記ハウジング第２領域と前記ハウジング第１領域との間の前記第２方向の距離は、前記ハウジング第１領域の前記第１方向中心位置において最も長くなり、
   前記断面視において、前記ハウジング第１領域と前記ハウジング第２領域とから形成される形状は、前記ハウジングの前記第２方向中心位置を通り前記第１方向に平行に延びる軸に対して非対称である、振動モータ。
2. 静止部と、
   前記静止部に対して中心軸方向に振動可能な可動部と、
   を有し、
   前記静止部は、
   前記可動部の径方向外方を囲むコイルと、
   前記可動部と前記コイルとを収容するハウジングと、
   を有し、
   前記ハウジングは、
   前記中心軸方向に直交する第１方向に広がるハウジング第１領域と、
   前記ハウジング第１領域の前記第１方向両側に配置されるハウジング第２領域と、
   前記ハウジング第１領域よりも、前記中心軸方向および前記第１方向に直交する第２方向一方側に配置され、かつ前記第１方向に広がり、かつ前記ハウジング第２領域により前記第２方向に前記ハウジング第１領域に接続されるハウジング第３領域と、
   を有し、
   前記中心軸方向に直交する断面視において、
   前記ハウジング第１領域と前記ハウジング第２領域と前記ハウジング第３領域とから形成される形状は、前記ハウジングの前記第２方向中心位置を通り前記第１方向に平行に延びる軸に対して対称であり、
   前記ハウジング第２領域は弧状に屈曲する屈曲部を有し、
   前記第１方向における前記ハウジング第１領域の幅は、前記ハウジング第２領域の幅よりも大きく、前記ハウジング第２領域の幅の２倍よりも小さい、振動モータ。
3. 前記ハウジング第１領域は、前記第１方向に広がる平板状の部位である、請求項１または請求項２に記載の振動モータ。
4. 前記ハウジング第１領域は、外縁から内方へ凹む切欠き部を有する、請求項３に記載の振動モータ。
5. 前記切欠き部は、前記ハウジング第１領域の前記第１方向中心位置に配置される、請求項４に記載の振動モータ。
6. 前記切欠き部は、前記ハウジング第１領域の前記第１方向端部に配置される、請求項４に記載の振動モータ。
7. 前記静止部は、前記ハウジング第１領域の外周面に固定されるＦＰＣをさらに有し、
   前記切欠き部から前記コイルの引出線が引き出され、前記ＦＰＣに電気的接続される、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の振動モータ。
8. 前記ＦＰＣは、前記ハウジング第１領域および前記ハウジング第２領域に固定されている、請求項７に記載の振動モータ。
9. 前記ハウジング第２領域は、前記ハウジング第１領域の前記第１方向一方側端部と前記第１方向他方側端部とを接続し、かつ、前記第２方向一方側に凸であり、かつ、前記断面視において少なくとも一部に弧状を有する部位である、請求項１に記載の振動モータ。
10. 前記コイルは、
    前記ハウジング第１領域に沿うコイル第１領域と、
    前記ハウジング第２領域に沿うコイル第２領域と、
    を有する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の振動モータ。
11. 前記コイル第１領域は、前記ハウジング第１領域に固定され、
    前記コイル第２領域は、前記ハウジング第２領域に固定される、請求項１０に記載の振動モータ。
12. 前記可動部は、マグネットを含むコア部を有し、
    前記コア部は、
    前記コイル第１領域に沿う第１外側面と、
    前記コイル第２領域に沿う第２外側面と、
    を有する、請求項１０または請求項１１に記載の振動モータ。
13. 前記断面視において、前記コア部の外側面と前記コイルの内側面との隙間は、周方向の全域において、略一定である、請求項１２に記載の振動モータ。
14. 前記可動部は、前記コイルの前記中心軸方向一方側または他方側に配置される外方部位を有し、
    前記外方部位は、前記ハウジング第１領域に沿う第３外側面と、前記ハウジング第２領域に沿う第４外側面と、を有する、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の振動モータ。
15. 前記可動部は、マグネットと、弾性部材が固定されて前記マグネットを保持するホルダと、を有し、
    前記外方部位は、前記ホルダである、請求項１４に記載の振動モータ。
16. 前記ハウジングは、１枚の板状の部材を屈曲することで形成される、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の振動モータ。
17. 前記中心軸方向に延びる筒状の筐体と、
    前記筐体に収容される請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の振動モータと、を有する、触覚デバイス。
18. 前記断面視において、前記ハウジング第２領域の少なくとも一部と前記筐体の径方向内面との距離は、周方向において略一定である、請求項１７に記載の触覚デバイス。
19. 前記筐体に収容される基板を有し、
    前記ハウジング第１領域は、前記基板に固定される、請求項１７または請求項１８に記載の触覚デバイス。
20. 前記基板は、前記筐体の前記第２方向中心位置よりも前記第２方向他方側に配置される、請求項１９に記載の触覚デバイス。
21. 前記ハウジングにおける前記中心軸方向の長さは、前記基板における前記中心軸方向の長さの半分以下である、請求項１９または請求項２０に記載の触覚デバイス。
22. 前記ハウジング第１領域は、外縁から内方へ凹んだ切欠き部を有し、
    前記コイルの引出線は、前記切欠き部を通して前記基板に電気的接続されている、請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載の触覚デバイス。
23. 前記基板は、前記筐体の中心軸方向中心位置よりも中心軸方向一方側に配置される、請求項１９から請求項２２のいずれか１項に記載の触覚デバイス。

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