JP2023006579A - 振動アクチュエータ及び電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図りつつ、寸法精度を高く製造でき、好適な振動出力で駆動する。【解決手段】円板状のマグネットを有し、マグネットの軸方向の表面と裏面に、中央に開口部を有する一対の環状のヨークと、開口部と軸方向で連続する貫通孔を有する一対の錘部とが夫々積層して配置され、且つ、連続する開口部と貫通孔内に、一端部側で一対の弾性支持部を接続する接続部の他端部が夫々配置される可動体と、可動体を収容する筒状部を有し、一対の弾性支持部により可動体を軸方向に往復振動可能に支持し、且つ、可動体の径方向外側に配置された一対の環状のコイルを有する固定体とを有し、コイルへの通電により、前可動体を軸方向に振動させる。【選択図】図３

Description

本発明は、振動アクチュエータ及びこれを備える電気機器に関する。

従来、振動機能を有する電子機器には、振動発生源として振動アクチュエータが実装されている。電子機器は、振動アクチュエータを駆動してユーザに振動を伝達して体感させることにより、刺激を付与したり、着信を通知したり、操作感や臨場感を向上したりすることができる。なお、電子機器は、主に、ゲーム機のコントローラー（ゲームパッド）、スマートフォンなどの携帯通信端末、タブレットＰＣなどの携帯情報端末等を含む手持ち型電気機器である。また、振動アクチュエータは、服や腕などに装着されるウェアラブル端末等に実装される場合もある。

携帯機器に実装される小型化可能な構造の振動アクチュエータとしては、例えば、特許文献１に示すように、ページャー等に用いられる振動アクチュエータが知られている。

この振動アクチュエータは、一対の板状弾性体を相対向するように配置して、円筒状の枠体の開口縁部でそれぞれ支持させている。加えて、この振動アクチュエータは、一対の板状弾性体のうちの一方の渦巻型形状の板状弾性体における盛り上がった中央部分に、磁石を取り付けたヨークを固定して、ヨークを枠体内で支持している。

ヨークは磁石とともに円環状の磁界発生体を構成し、この磁界発生体の磁界内に、コイルが他方の板状弾性体に取り付けた状態で配置されている。コイルに発振回路を通じて周波数の異なる電流が切替えて付与されることにより一対の板状弾性体は選択的に共振されて振動を発生し、ヨークは枠体内で枠体の中心線方向で振動する。

特許第３７４８６３７号公報

ところで、振動発生体としての振動アクチュエータは、搭載される製品の小型化に伴って、高出力を確保しつつ小型化が図られることが望まれている。
特許文献１では、固定体としての枠体内で、可動体としてのヨークを、板状弾性体を介して、振動方向の一方側から支持し、他方側に配置したコイルを、ヨークの凹部内に配置して、マグネットと径方向で対向する。

このため、小型化される場合、その組立作業が煩雑であり手間が掛かるとともに、振動アクチュエータの振動出力をと言う問題がある。

また、小型化された振動アクチュエータにおいて好適な振動出力を得るために、可動体は、設定された振動方向で振動するように精度良く形成され、その質量を容易に調整して、所望の振動出力を確保することが望まれている。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、小型化を図りつつ、寸法精度を高く製造でき、好適な振動出力で駆動する振動アクチュエータ及び電気機器を提供することを目的とする。

本発明の振動アクチュエータの一つの態様は、
円板状のマグネットを有し、前記マグネットの軸方向の表面と裏面に、中央に開口部を有する一対の環状のヨークと、前記開口部と前記軸方向で連続する貫通孔を有する一対の錘部とが夫々積層して配置され、且つ、連続する前記開口部と前記貫通孔内に、一端部側で一対の弾性支持部を接続する接続部の他端部が夫々配置される可動体と、
前記可動体を収容する筒状部を有し、前記一対の弾性支持部により前記可動体を軸方向に往復振動可能に支持し、且つ、前記可動体の径方向外側に配置された一対の環状のコイルを有する固定体と、
を有し、
前記コイルへの通電により、前記可動体を軸方向に振動させる構成を採る。

本発明の電気機器の一つの態様は、
手持ち型またはウェアラブル型の電気機器であって、
ユーザとの接触部に、上記構成の振動アクチュエータを実装した構成を採る。

本発明によれば、小型化を図りつつ、寸法精度を高く製造でき、好適な振動出力で駆動することができる。

本発明の一実施の形態に係る振動アクチュエータを正面側から見た外観斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る振動アクチュエータを背面側から見た外観斜視図である。 同振動アクチュエータの縦断面図である。 同振動アクチュエータにおいてケースとその内部の駆動ユニットとを分解した状態を示す図である。 駆動ユニットの外観斜視図である。 コイル保持部、可動体及び弾性支持部を示す駆動ユニットの分解斜視図である。 弾性支持部が取り付けられた可動体の斜視図である。 弾性支持部が取り付けられる可動体の分解斜視図である。 駆動ユニットにおいて、コイル組立体からアウターヨークを外したコイル組立体の外面を示す図である。 コイル組立体においてコイル保持部からコイルを外した状態を示す図である。 アウターヨークの底面側斜視図である。 ケース本体の天面側斜視図である。 蓋部の底面側斜視図である。 同振動アクチュエータの磁気回路構成を模式的に示す図である。 同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図であり、可動体が天面側の第１の振幅位置にある振動状態を示す図である。 同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図であり、可動体が天面側の第２の振幅位置にある振動状態を示す図である。 同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図であり、可動体が底面側の第１の振幅位置にある振動状態を示す図である。 同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図であり、可動体が底面側の第２の振幅位置にある振動状態を示す図である。 本実施の形態の振動アクチュエータの非振動状態の磁気バランスを模式的に示す図である。 比較例としての振動アクチュエータの非振動状態の磁気バランスを示す図である。 図２１Ａ及び図２１Ｂは、比較例としての振動アクチュエータの動作の説明に供する図であり、図２１Ａは、可動体が天面側の第１の振幅位置にある振動状態を示す図であり、図２１Ｂは、可動体が天面側の第２の振幅位置にある振動状態を示す図である。 本実施の形態の振動アクチュエータを実装した電気機器の一例を示す図である。 本実施の形態の振動アクチュエータを実装した電気機器の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［振動アクチュエータの全体構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る振動アクチュエータを正面側から見た外観斜視図であり、図２は、本発明の一実施の形態に係る振動アクチュエータを背面側から見た外観斜視図である。また、図３は、同振動アクチュエータの縦断面図である。また、図４は、同振動アクチュエータにおいてケースとその内部の駆動ユニットとを分解した状態を示す図である。なお、本実施の形態における「上」側、「下」側は、理解しやすくするために便宜上付与したものであり、振動アクチュエータにおける可動体の振動方向の一方、他方を意味する。すなわち、振動アクチュエータが電気機器（図２２及び図２３参照）に搭載される際には上下が逆になっても左右になっても構わない。

振動アクチュエータ１は、電気機器として携帯型ゲーム端末機器（例えば、図２２に示すゲームコントローラＧＣ）等の電子機器に振動発生源として実装され、電子機器の振動機能を実現する。この電子機器としては、スマートフォン等の携帯機器（例えば、図２３に示す携帯端末Ｍ）も含む。振動アクチュエータ１は、携帯型ゲーム端末機器或いは、携帯機器等の各機器に実装され、駆動することにより振動して、ユーザに対して着信を通知したり、操作感や臨場感を与えたりする。

振動アクチュエータ１は、図１及び図２に示すように、全体として円柱状のケース１０を有する振動体である。ケース１０において、軸方向（振動方向）の両端面部は、凸状に形成され、その端面部の中央部は平面状に形成されている。

ケース１０は、本実施の形態では、図３及び図４に示すように、有底筒状のケース本体１１と、蓋部１２とを含む、中空の円柱体である。ケース１０の詳細な説明は後述する。

振動アクチュエータ１は、図３及び図４に示すように、ケース１０内に、振動する可動体２０を有する駆動ユニット１５を収容することにより構成されている。可動体２０が可動することにより、振動アクチュエータ１自体が振動体として機能する。本実施の形態では、駆動ユニット１５は、全体として円柱状であり、その中心軸（不図示）は、同様に円柱状であるケース１０の中心軸（不図示）と平行又は同軸である。また、本実施の形態では、可動体２０の振動方向は、円柱状の駆動ユニット１５の中心軸の方向に沿って延在する、Ｆ方向及び－Ｆ方向（図１４参照）を含む直線方向である。

振動アクチュエータ１は、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５を有する可動体２０と、コイル（一対のコイル６１、６２）を有する固定体４０と、可動体２０を固定体４０に対して往復動自在に支持する板状の弾性支持部８１、８２と、を有する。

図５は、駆動ユニット１５の外観斜視図であり、具体的には、図５は、端子絡げ部側からみた斜視図である。図６は、コイル保持部、可動体及び弾性支持部を示す、駆動ユニットの分解斜視図である。

図３～図６に示す駆動ユニット１５は、コイル保持部４２と、アウターヨーク５０と、可動体２０と、弾性支持部８１、８２とを有する。なお、コイル保持部４２は、コイル６１、６２とともに固定体の一部であるコイル組立体を構成し、コイル組立体は、アウターヨーク５０とともに固定体の一部ある。駆動ユニット１５は、軸方向（振動方向）で離間して対向配置された弾性支持部８１、８２を介して、コイル保持部４２内に配置された可動体２０を、コイル保持部４２に対して吊った状態で振動自在に支持する。

なお、駆動ユニット１５は、その外周面、言い換えればコイル保持部４２の外周面で露出する端子絡げ部（結線部）４３を介して、外部機器に接続されて、外部機器から電力の供給を受ける。

＜可動体２０＞
可動体２０は、図３及び図６に示すように、固定体４０の筒状のコイル保持部４２の内側に周方向で間隔を空けて配置される。可動体２０は、柱状であり、軸方向、つまり振動方向で離間する両端部（上下端部）で、弾性支持部８１、８２の内周部に接続されている。弾性支持部８１、８２は、筒状のコイル保持部４２の両開口部を覆うように取り付けられている。
可動体２０は、コイル保持部４２の内周面４２ａに沿って、軸方向に往復移動可能に支持される。

図７は、弾性支持部が取り付けられた可動体の斜視図であり、図８は、弾性支持部が取り付けられる可動体の分解斜視図である。

可動体２０は、図３及び図６～図８に示すように、マグネット２１、一対の可動体ヨーク（例えば、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５）、一対の錘部（錘部２７、錘部２９）及び一対の接続部（第１の接続部３１、第２の接続部３３）を有する。

本実施の形態では、可動体２０において、振動方向の中央部、つまり、可動体２０の中心にマグネット２１が配置されている。このマグネット２１の振動方向の両側（表面２１ａ側及び裏面２１ｂ側であり各図では上下方向）に、それぞれ第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５、錘部２７、２９及び接続部３１、３３が、マグネット２１を中心に対称に設けられている。例えば、マグネット２１の振動方向の両側に、それぞれ第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５、錘部２７、２９が連設されている。第１ヨーク２３及び錘部２７と、第２ヨーク２５及び錘部２９に、接続部３１、３３がそれぞれ挿入して接合されている。可動体２０において、錘部２７、２９は、可動体２０が振動方向で最大振幅位置にあるときに（図１６、図１８を参照）、固定体４０のアウターヨーク５０に対向しない位置に配置されるように、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５に対して積層されており、また、錘部２７、２９は非磁性体で構成されている。したがって、振動アクチュエータ１の磁気回路構成の拡大を抑え、磁気回路をコンパクトに構成することができる。また、錘部２７、２９が磁気回路サイズに影響しない非磁性体で構成されているので、可動体２０について所望の振動特性を得るうえで錘部２７、２９の設計自由度を高くすることができる。

可動体２０では、中央部の外周面２０ａ、具体的には、マグネット２１及び第１ヨーク２３、第２ヨーク２５の外周面が、コイル保持部４２の内周面４２ａの内側で所定間隔を空けて対向されている。

＜マグネット２１＞
マグネット２１は、図６～図８に示すように、振動方向に着磁された中実の柱状(板状のものである。例えば、マグネット２１では、振動方向で離間する表裏面２１ａ、２１ｂがそれぞれ異なる極性を有する。また、マグネット２１は、本実施の形態では、振動方向の長さ（高さ）よりも、直径（横幅）の方が長い円柱状（円板状と称してもよい）に形成されている。マグネット２１は、例えば、ネオジウム焼結マグネットである。

マグネット２１は、コイル保持部４２に保持されるコイル（一対のコイル６１、６２）（詳細は後述する）に対して、コイル（一対のコイル６１、６２）の径方向の内側で間隔を空けて位置するように配置される。ここで、「径方向」とは、コイル（一対のコイル６１、６２）の軸方向（振動方向）と直交する方向でもある。言い換えれば、マグネット２１は、径方向の外側で、コイル保持部４２の内周面において振動方向の中心位置と、対向するように配置されている。なお、一対のコイル６１、６２は、以下では、「コイル６１、６２」とも称する。

この径方向における「間隔」は、コイル６１、６２の径方向内側で、コイル６１、６２とマグネット２１との間に、コイル６１、６２が巻回される筒状本体部４２２が位置した状態でのコイル６１、６２と、マグネット２１との間の間隔である。また、この間隔は、可動体２０の振動方向に互いに接触することなく移動可能な間隔とする。実施の形態における「間隔」は、図３に示すコイル保持部４２（特に筒状本体部４２２）とマグネット２１との間の所定間隔を意味している。

マグネット２１は、コイル６１、６２の内側で、コイル６１、６２の軸の延在方向に２つの着磁面をそれぞれ向けて配置されるものであれば、筒状、板形状等のように中実の柱状以外の形状であってもよい。また、マグネット２１の軸方向の中心が、可動体２０の軸方向の中心と一致することが望ましい。

＜第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５＞
第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、磁性体であり、マグネット２１の表裏面２１ａ、２１ｂにそれぞれ固定されている。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、それぞれ円環状に形成されている。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、それぞれマグネット２１と同じ直径の外周面を有する。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、マグネット２１、コイル（一対のコイル６１、６２）及びアウターヨーク５０とともに、振動アクチュエータ１の磁気回路を構成する。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、マグネット２１の磁束を集中させて、漏らすことなく効率良く流し、マグネット２１とコイル（一対のコイル６１、６２）間に流れる磁束を効果的に分布させる。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、例えば、ＳＥＣＣ（ボンデ鋼板）等により形成される。

また、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、磁気回路の一部としての機能の他、可動体２０において、可動体２０の本体部分としての機能、接続部３１、３３をマグネット２１に対して位置決めして固定する機能、及び、ウェイトとしての機能を有してもよい。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、本実施の形態では、マグネット２１と同じ外径で同じ表面形状の円環平板状に形成されている。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、外周面がマグネットの外周面と面一となるようにマグネット２１に固定されて、マグネット２１の外周面とともに可動体２０の外周面２０ａを構成している。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、本実施の形態では、同様の部材であり、本実施の形態では、マグネット２１を中心に、マグネット２１を挟むようにマグネット２１の表裏面２１ａ、２１ｂ（上下面）に対称に設けられている。なお、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、マグネット２１に吸引されることにより固着されてもよく、また、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤もしくは嫌気性接着剤によりマグネット２１に固定されてもよい。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれの中央部には、ヨーク開口２３２、２５２が設けられている。このヨーク開口２３２、２５２には、接続部３１、３３（第１の接続部３１、第２の接続部３３ともいう）が挿入される。例えば、ヨーク開口２３２、２５２に、接続部３３は内嵌してもよく、挿入後に接合されてもよい。

ヨーク開口２３２、２５２は、接続部３１、３３のそれぞれの軸、言い換えれば、後述する弾性支持部８１、８２の中心軸が、可動体２０の中心軸上に位置するように設けられている。なお、ヨーク開口２３２、２５２は、接続部３１、３３の外形に対応して嵌まり合う寸法で形成されているが、これに限らない。ヨーク開口２３２，２５２は、挿入される接続部３１、３３の外周面に、三点或いは四点で接触して可動体２０の軸上に位置させて固定可能に支持するようにしてもよい。また、ヨーク開口２３２、２５２は、軸方向に貫通せず、凹状に形成され、この凹状内に接続部３１、３３が接合されてもよい。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、非振動時において、コイル（一対のコイル６１、６２）の内側（径方向内側）で、コイル（一対のコイル６１、６２）の軸方向と直交する方向で、コイル（一対のコイル６１、６２）のそれぞれに対向するように位置する。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、可動体２０の非振動時において、それぞれ、一対のコイル６１、６２の内側（径方向内側）で、振動方向と直交する方向で、一対のコイル６１、６２の振動方向の中心と対向するように位置することが好ましい。

また、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、本実施の形態では、マグネット２１の上側の第１ヨーク２３の上面の高さ位置が、上側のコイル６１の上端の位置よりも下側（中心側）に位置することが好ましい。加えて、マグネット２１の下側の第２ヨーク２５の下面の高さ位置が、下側のコイル６２の下端の位置よりも上側（中心側）に位置することが好ましい。

このように、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、マグネット２１とコイル６１、６２と、アウターヨーク５０とともに、磁束漏れの少ない磁気効率の高い好適な磁路を有する磁気回路となる。

＜錘部２７、２９＞
錘部２７、２９は、マグネット２１を挟む第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれに、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５を挟むように設けられている。

錘部２７、２９は、マグネット２１及び第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５を挟むように、振動方向で対称に配置され、可動体２０の振動出力を増加させている。

錘部２７、２９は、比重が高い材料により構成されることが好ましい。錘部２７、２９は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５よりも比重が高い材料により形成され、例えばタングステン（１９．３ｇ／ｃｍ^３）等により形成される。錘部２７，２９は、ケイ素鋼板（鋼板の比重は７．７０～７．９８ｇ／ｃｍ^３）等の材料よりも比重の高い材料（例えば、比重が１６～１９ｇ／ｃｍ^３程度）により形成されるのが好ましい。錘部２７、２９の材料には、例えば、タングステンを適用できる。これにより、設計等において可動体２０の外形寸法が設定された場合でも、可動体２０の質量を比較的容易に増加させることができ、ユーザに対する十分な体感振動となる所望の振動出力を実現することができる。

錘部２７、２９の質量は、可動体２０の振動出力に応じて大きさを変更することにより変更できる。
錘部２７、２９の外径は、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５の外径よりも小径である。これにより、可動体２０が振動する際に、可動体２０は、弾性支持部８１、８２に接触しにくく、好適に振動することができる。これにより、振動アクチュエータ１の小型化を図りつつ、高振動出力を確保できる。

錘部２７、２９は、それぞれ円環状に形成されている。錘部２７、２９の貫通孔２７２、２９２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のヨーク開口２３２、２５２と同一軸心で、同径に形成されているが、異なる径であってもよい。

錘部２７、２９の貫通孔２７２、２９２には、接続部３１、３３が挿入される。

貫通孔２７２、２９２は、ヨーク開口２３２、２５２とともに、接続部３１、３３をマグネットに取り付ける際に、可動体２０の軸と同一軸となる位置に位置させるための位置決めとして機能する。本実施の形態では、錘部２７、２９は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれに１つずつ連設した構成としたが、２つずつ連設してもよいし、３個以上ずつ連設してもよい。錘部２７、２９は、同様に形成された同じ部材を用いることが好ましいが、同機能、同質量を有していればどのようなもので構成されてもよい。

＜接続部３１、３３＞
接続部３１、３３は、弾性支持部８１、８２にマグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５を接続する。

接続部３１、３３は、可動体２０において振動方向両側の端部、つまり、マグネット２１から振動方向両側でそれぞれ離間して位置する端部を構成する。

接続部３１、３３は、本実施の形態では、可動体２０の中心軸に沿って配置される円柱状体であり、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５と、弾性支持部８１、８２との間に介設される。

接続部３１、３３は、マグネット２１の表裏面２１ａ、２１ｂのそれぞれの中央部から突出するように配置され、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、錘部２７、２９に挿入されている。接続部３１、３３は、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、錘部２７、２９にそれぞれ固定されている。接続部３１、３３は、更に、マグネット２１に固定されてもよく、錘部２７、２９から突出するように配置されている。

接続部３１、３３は、一端部側に設けられ、可動体２０を構成する部材に固定される接続本体３１２、３３２と、他端部側に設けられ接続本体３１２、３３２の他端部に設けられる支持固定部３１４、３３４とを有する。

接続本体３１２、３３２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のヨーク開口２３２、２５２、錘部２７、２９の貫通孔２７２、２９２に挿入可能な形状である。接続本体３１２、３３２は、本実施の形態のヨーク開口２３２、２５２、貫通孔２７２、２９２は同径で形成されているので、これらヨーク開口２３２、２５２、貫通孔２７２、２９２に対応した円柱状に形成されている。接続本体３１２、３３２は、本実施の形態では、ヨーク開口２３２、２５２、貫通孔２７２、２９２に挿入されて位置決めされ、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５、錘部２７、２９等に固定される。

接続本体３１２、３３２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５、錘部２７、２９に対して圧入により、双方に固定されてもよい。接続部３１、３３は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５、錘部２７、２９に対して、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤や嫌気性接着剤を用いた接着を併用したり、接着のみで固定したりしてもよい。

接続本体３１２、３３２は、マグネット２１と対向する他端面で、マグネット２１に当接して接合されてもよい。接続本体３１２、３３２は、可動体２０の軸線とその中心軸とが一致するように配置され、その軸線に沿って振動方向の両側に突出するように配置されている。

支持固定部３１４、３３４は、接続部３１、３３の接続本体３１２、３３２を介して可動体２０を弾性支持部８１、８２に接合する。

支持固定部３１４、３３４は、接続本体３１２、３３２において軸方向（振動方向）一端部側の面から突出し、且つ、接続本体３１２、３３２の外径よりも小さい外径の突設部位である。なお、この突出部位の周囲には、凹部３１６、３３６が設けられている。凹部３１６、３３６は、支持固定部３１４、３３４を囲む環状溝部である。凹部３１６、３３６は、例えば、弾性支持部８１、８２の内周部との接合の際に、接着材溜まりや溶着材溜まり、カシメの際に係合対象となる部位等として機能するようにしてもよい。これらの場合、凹部３１６、３３６は、可動体２０と弾性支持部８１、８２と強固に接合できる。

具体的には、支持固定部３１４は、可動体２０の振動方向の一方の端部、つまり、可動体２０の上側の端部を構成し、弾性支持部８１である上側板ばねの内径側の端部である内周部８０２に接合されている。一方、支持固定部３３４は、可動体２０の振動方向の他方の端部、つまり、可動体２０の下側の端部を構成し、弾性支持部８２である下側板ばねの内径側の端部である内周部８０２に接合されている。

支持固定部３１４、３３４が、弾性支持部８１、８２の内周部８０２、８０２に内嵌して接合した状態では、支持固定部３１４、３３４の周囲の面であって、接続本体３１２、３３２の一端部側の面は、内周部８０２、８０２に対向配置する。なお、接続本体３１２、３３２は、その他端部において支持固定部３１４，３３４の周囲の部分で、支持固定部３１４、３３４に接合されている弾性支持部８１、８２と接合するようにしてもよい。例えば、接続本体３１２、３３２と弾性支持部８１、８２は接着剤を介して接合されたり、溶接等により接合されたりしてもよい。また、接続本体３１２、３３２は、リベット等の他部材とで弾性支持部８１、８２を挟むようにして弾性支持部８１、８２に接合されてもよい。これにより、接続本体３１２、３３２と内周部８０２、８０２とを互いに確実に接合して、弾性支持部８１、８２と可動体２０とをより確実に接合できる。

さらに、弾性支持部８１、８２と、支持固定部３１４、３３４とは、カシメ加工等により、更には溶接、接着にカシメ加工を組み合わせて接続されてもよい。
なお、接続部３１、３３は、例えば、銅焼結材により形成されている。接続部３１、３３は、可動体２０のウェイトとしての機能を持つ金属で形成されてもよい。

接続部３１、３３は、可動体２０において、マグネット２１及び第１ヨーク２３、第２ヨーク２５を含む磁気回路上から外れた位置に配置されている。これにより、一対のコイル６１、６２の配置スペースを制限することがなく、つまり、可動体側の磁気回路（マグネット２１、第１及び第２ヨーク２３、２５）と一対のコイル６１、６２との距離を離間させることがなく、電磁変換の効率は低下しない。よって、好適に可動体２０の重量を増加でき、高振動出力を実現できる。

また、接続部３１、３３に、錘のとしての機能を持たせた場合、錘部２７、２９とともに、質量調整を行うことで、振動アクチュエータ１の振動出力を調整できる。

＜固定体４０＞
固定体４０は、図３に示すように、一対のコイル６１、６２を有し、一対のコイル６１、６２の径方向内側で、マグネット２１を有する可動体２０を収容する。固定体４０は、弾性支持部８１、８２を介して可動体２０の軸方向（振動方向であり、コイル軸方向でもある）に移動自在に支持する。

図９は、駆動ユニットにおいて，コイル組立体からアウターヨークを外したコイル組立体の外面を示す図であり、図１０は、コイル組立体においてコイル保持部からコイルを外した状態を示す図である。

固定体４０は、図３～図６、図９及び図１０に示すように、ケース１０と、コイル（一対のコイル６１、６２）の他、コイル６１、６２を保持するコイル保持部４２、及びアウターヨーク５０を有する。なお、このコイル組立体は、可動体２０と、弾性支持部８１、８２とともに駆動ユニット１５を構成する。

固定体４０は、一対のコイル６１、６２を保持し、弾性支持部８１、８２を介して可動体２０を移動自在に支持する構成であれば、ケース１０を含まない構成としてもよい。

コイル保持部４２は、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙ ｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ；ＰＢＴ）等の樹脂により形成された筒状体である。コイル保持部４２は、本実施の形態では、難燃性の高いベークライト等のフェノール樹脂を含む素材で形成されている。

なお、コイル保持部４２が、フェノール樹脂を含む素材で構成されることにより、難燃性が高まり、保持するコイル（一対のコイル６１、６２）に電流が流れた際にジュール熱により発熱しても、駆動の際の安全性の向上を図ることができる。また、寸法精度が高まり、コイル（一対のコイル６１、６２）の位置精度が高まるため、振動特性のばらつきを低減出来る。

コイル保持部４２は、図９及び図１０に示すように、筒状本体部４２２と、筒状本体部４２２の外周面から放射方向に突出するフランジ部４２６～４２８と、端子引出部４６及び連絡溝部４７を有する引き回し部４１と、係合突部４４、４５とを有する。

コイル保持部４２は、筒状本体部４２２及びフランジ部４２６～４２８によりコイルボビン形状に形成される。コイル保持部４２は、フランジ部４２６～４２８間にコイル（一対のコイル６１、６２）が巻回されるコイル取付部４２ｂ、４２ｃを有する。

筒状本体部４２２は、一対のコイル６１、６２の径方向内側に位置し、可動体２０の外周面と所定間隔を空けて対向する内周面４２ａを有する。この所定間隔は、可動体２０が振動方向に移動する際に、内周面４２ａと接触することなく移動可能な間隔である。

筒状本体部４２２は、マグネット２１と一対のコイル６１、６２との間に位置することにより、マグネット２１と一対のコイル６１、６２との接触を阻害する。筒状本体部４２２は、可動体２０を、内周面４２ａに沿って往復移動可能に案内する。

すなわち、筒状本体部４２２は、可動体２０の駆動時において、可動体２０の一対のコイル６１、６２への衝突を保護する保護壁部として機能している。筒状本体部４２２の厚みは、移動する可動体２０が接触しても外周側の一対のコイル６１、６２に何ら影響を与えない強度を有する厚みである。

コイル取付部４２ｂ、４２ｃは、筒状本体部４２２の外周面に凹状に設けられている。

具体的には、コイル取付部４２ｂ、４２ｃ（図１０参照）は、筒状本体部４２２の外周面とフランジ部４２６～４２８とにより、筒状本体部４２２の外周面から外周側に径方向の外側に開口するように形成されている。

コイル取付部４２ｂ、４２ｃは、フランジ部４２６～４２８により仕切られるように設けられている。コイル取付部４２ｂ、４２ｃには、一対のコイル６１、６２が、巻回されている。一対のコイル６１、６２は、フランジ部（「端部フランジ部」とも称する）４２７、４２８の間で、中央のフランジ部（以下、「中央フランジ部」とも称する）４２６を振動方向で挟むように、巻回されている。

コイル取付部４２ｂ、４２ｃ内のコイル６１、６２は、可動体２０の第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５の外周面（マグネット２１及び第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５の外周面）を囲むように、コイル軸方向に並んだ位置に配置されている。

中央フランジ部４２６は、筒状本体部４２２の外周面から径方向外方に突出する環状に設けられ、環状の外周部を有する。なお、中央フランジ部４２６の外周部の一部には、巻線を引き回す引き回し部４１が設けられている。

中央フランジ部４２６において端子引出部４６を除く部分の直径、つまり外周部４２６ａの直径は、他のフランジ部（端部フランジ部４２７、４２８）の最大直径よりも短い。これにより、コイル保持部４２の外周面において、振動方向の中央部分に位置し、且つ、コイル取付部４２ｂ、４２ｃの開口端部に、凹状部４２０を形成している（図９及び図１０参照）。

これにより、凹状部４２０にアウターヨーク５０が嵌合し、アウターヨーク５０は、その外面と、端部フランジ部４２７、４２８の外面とが面一となるように位置された状態で、コイル６１、６２が配置されたコイル取付部４２ｂ、４２ｃを覆う。

引き回し部４１は、端子引出部４６により、コイル６１、６２の端末（巻線６３）を外部機器と接続可能な状態に処理し、連絡溝部４７は、コイルの巻線６４を案内する。これにより、コイル保持部４２がコイル６１、６２を好適に保持するようにコイルの巻線（例えば巻線６４）が引き回される。

端子引出部４６は、端子絡げ部４３を有する。端子絡げ部４３は、図９及び図１０に示すように、一対のコイル６１、６２を連絡する巻線の端部の巻線６３を絡げて、外部機器と接続するコネクタ結線部として機能する。端子絡げ部４３は、一対のコイル６１、６２と外部機器（例えば、駆動制御部等の電源供給部）とを接続し、外部機器から一対のコイル６１、６２への電力供給を可能にする。

端子絡げ部４３は、コイル保持部４２、具体的には、筒状本体部４２２の外周部分に突設された導電性を有する部材である。端子絡げ部４３は、コイルの巻き線を絡げるための棒状体を有する。

端子絡げ部４３は、コイル保持部４２の外周部、具体的には、コイル保持部４２の中央フランジ部４２６の外周面に突設された端子引出部４６に、基端部を圧入することにより設けられている。端子絡げ部４３には、コイル６１、６２を構成する巻線の端部の巻線６３が絡げて接続されており、この接続部分は、半田により形成されたフェレット４３２で確実に接合されている。

端子引出部４６は、中央フランジ部４２６の外周面から突出することにより中央フランジ部４２６において、径方向の所定の長さと、振動方向の厚みと、周方向に沿う幅とを有して設けられており、端子絡げ部４３の圧入シロを確保している。端子引出部４６の幅は、中央フランジ部４２６の外周の接線と平行であり、ここでは、端子引出部４６は、直方体に形成され、その先端面に端子絡げ部４３、つまり、コイル６１、６２の両端部が突設されている。

端子引出部４６は、端子絡げ部４３の圧入シロを確保しているので、端子絡げ部４３を強固に保持でき、端子絡げ部４３をコイル保持部４２に組み付ける際に、安定して固定させることができる。

端子引出部４６は、端子絡げ部４３を介して、コイル（一対のコイル６１、６２）を形成するコイルの巻線の端部を、振動アクチュエータ１の外部に引き出して供給電源に接続させる。端子引出部４６は、アウターヨーク５０を挿通し、端子絡げ部４３を、アウターヨーク５０の外部、ひいてはケース１０の外部に露出させる。

端子絡げ部４３は、端子引出部４６に設けられているので、端子引出部４６をアウターヨーク５０に挿通させる際に、アウターヨーク５０が接触してアウターヨーク５０の荷重が掛かる場合でも、端子引出部４６で受けることができる。

これにより、アウターヨーク５０を取り付けた際の荷重が、端子絡げ部４３に掛かることを防ぎ、荷重がかかることによる端子絡げ部４３の変形を防ぎ、振動アクチュエータを安定して製造できる。なお、フランジ部４２６～４２８の同一外径の外周面に、接着部を設け、接着部を介して、フランジ部４２６～４２８の各々にアウターヨーク５０を固着してもよい。この構成により、より安定した振動特性を実現できる。

連絡溝部４７内には、コイル（一対のコイル６１、６２）を連絡するコイルの巻線６４が挿通される。本実施の形態の連絡溝部４７では、コイル６１及びコイル６２を形成するコイルの巻線の巻方向が連絡溝部４７の上下で逆方向となるように反転される。

連絡溝部４７は、中央フランジ部４２６の外周部で径方向外方に開口し、且つ、振動方向に沿って貫通するように形成されている。具体的には、連絡溝部４７は、溝状の底を形成する底壁部４７ａと、底壁部４７ａにおいて端子絡げ部４３から遠い側壁部（一側壁部）４７ｂとを有する。

連絡溝部４７は、中央フランジ部４２６において、アウターヨーク５０で覆われた場合でも、アウターヨーク５０の径方向内側でコイル取付部４２ｂ、４２ｃどうしを振動方向で連通させる。連絡溝部４７は、端子引出部４６に近接或いは隣接配置されている。

連絡溝部４７は、図９に示すように、端子引出部４６の側壁と、遠い側壁部４７ｂとの平行な壁面間に傾斜する底面を有した切り欠き状の部位である。切り欠き状の部位は、コイル６１或いはコイル６２のうちの一方を巻回して配置した後で、巻回方向を逆にして他方を巻回して配置する際に、巻線が外れないように巻線を係止する機能を有する。本実施の形態の連絡溝部４７は、底壁部４７ａを底面として周方向で離間する両端で両側壁部が立設した平面視Ｕ字状に形成されている。

よって、コイルの巻線をコイル取付部４２ｂ、４２ｃに上下反転方向で巻き付けて一対のコイル６１、６２を配置する際に、コイルの巻線６４は、連絡溝部４７から外れないように確実に連絡溝部４７に係合して留まる。これにより、コイルの巻線６４は、連絡溝部４７によりコイル取付部４２ｂ、４２ｃの一方から他方に好適に案内される。よって、一本のコイルの巻線によるコイル保持部４２への一対のコイル６１、６２の組み付けを容易に行うことができる。

なお、引き回し部４１は、中央フランジ部４２６において、コイルの巻線６３を端子絡げ部４３からコイル保持部４２のコイル巻回部分（コイル取付部４２ｂ、４２ｃの一方）における一巻目の位置（例えば角部）に案内するコイル案内部４１２を有する（図１０参照）。

コイル案内部４１２は、中央フランジ部４２６の上下面（振動方向で離間する面）の少なくとも一方の面に設けられている。コイル案内部４１２は、本実施の形態では、中央フランジ部４２６において、端子引出部４６に対して、周方向の一方で隣接する連絡溝部４７の上面部分と、端子引出部４６の下面部分とにそれぞれ段差で形成されている。

コイル案内部４１２は、中央フランジ部４２６の上下面（振動方向の面）の段差により形成される傾斜部であり、端子絡げ部４３から、コイルの巻線を、コイル取付部４２ｂ、４２ｃの底面側、つまり、筒状本体部４２２の外周面側に引き込み可能に案内する。

例えば、図１０において、コイルの巻線を端子絡げ部４３の一方（例えば、図中右側の端子絡げ部４３）に絡げた後、コイル取付部４２ｃ側のコイル案内部４１２に沿ってコイルを案内してコイル取付部４２ｃにコイル６２を巻回して配置する。

これにより、端子絡げ部４３からコイル取付部４２ｃに直接、引き込む場合と比較して、一巻目の巻線の位置を安定させて、好適にコイル６２を配置することができる。そして、コイル６２の端部の巻線を、連絡溝部４７を通して、コイル取付部４２ｂに案内し、コイル取付部４２ｂにコイルの巻線を、コイル６２とは逆方向で巻き付けて、コイル６１を形成して配置する。

このように、コイル案内部４１２は、端子絡げ部４３から延出するコイルの巻線をコイル取付部４２ｂ、４２ｃに巻回する際に、コイル取付部４２ｂ、４２ｃにおける一巻目の巻線の位置を安定させることができ、巻線の一巻きを確実に行うことができる。

これにより、端子絡げ部４３への巻線の絡げ、上下のコイル６１、６２の形成、及び最後の端子絡げ部４３への絡げの各工程を、一連の流れで行い振動アクチュエータ１を組み立てることができる。これにより、コイル形成工程等を容易に自動化でき、効率的な組立構造を有する振動アクチュエータを実現することができる。

端部フランジ部４２７、４２８は、筒状本体部４２２の軸方向で離間する両端部に設けられ、コイル保持部４２の上下端部を構成する。

端部フランジ部４２７、４２８（纏めて「両端フランジ部」とも称する）は、それぞれ筒状本体部４２２の外周から振動方向の両端部に放射方向に張り出して設けられている。端部フランジ部４２７、４２８のそれぞれの外周部は、中央フランジ部４２６の外周部４２６ａと同一径部分を有する。これら同一径部分が凹状部４２０を構成しており、同一径部分でアウターヨーク５０の内周面に当接する。

この凹状部４２０にアウターヨーク５０が配置されることにより、アウターヨーク５０は、一対のコイル６１、６２を囲む位置に位置決めされる。また、アウターヨーク５０は、外周部４２６ａと、端部フランジ部４２７、４２８の同一径部分とに当接することにより、コイル保持部４２に安定して固定される。これにより、アウターヨーク５０の高さ寸法（振動方向の長さ）が大きくなる場合でも、それに対応した取り付け方で安定して固定させることができる。

端部フランジ部４２７、４２８は、中央フランジ部４２６から離間する方向（本実施の形態では上下方向）にそれぞれ開口した円筒状に形成される。端部フランジ部４２７、４２８において、開口側の端部、つまり、上下端部で、弾性支持部８１、８２が固定される。

係合突部４４、４５は、コイル保持部４２の上下端部、つまり、端部フランジ部４２７、４２８の円環状の上下の開口端面（それぞれ「上端面、下端面」とも称する）４２７ａ、４２８ａにおいて振動方向（上下方向）に突設された突状部である。

係合突部４４、４５は、図３及び図４に示すように、ケース１０の蓋部１２の係合凹部１２７と、ケース本体１１の係合凹部１１７（図１２参照）に係合する。係合突部４４、４５は、係合凹部１２７、１１７と係合することにより、コイル保持部４２と、蓋部１２及びケース本体１１との径方向及び振動方向の位置決めを行うとともに、双方で挟持する弾性支持部８１、８２の径方向の位置決めも行う。

係合突部４４、４５は、蓋部１２の天面部１２２と、ケース本体１１の底部１１４とそれぞれ対向するように配置され、端部フランジ部４２７、４２８は、それぞれ弾性支持部８１、８２を挟んだ状態で、天面部１２２、底部１１４を受ける。

係合突部４４、４５を位置決め溝部８０８に嵌合することにより弾性支持部８１、８２のコイル保持部４２に対する位置出しを行う。これにより、駆動ユニット１５の各個体での弾性支持部８１、８２の位置を一律に設定して、コイル保持部４２に対する弾性支持部８１、８２の安定した位置出しを行うことができる。これにより、弾性支持部８１、８２は、回転方向への移動が規制され、製品として、弾性支持部８１、８２のバラツキを抑制し、安定した特性を実現できる。

係合突部４４、４５は、コイル保持部４２の軸を中心に等間隔に間を空けて複数設けられている。

また、複数の係合突部４４、４５で、弾性支持部８１、８２の位置決め溝部８０８と係合する。これにより、弾性支持部８１、８２の、コイル保持部４２内への可動体２０の挿入時の引っ掛かりや摩擦を低減して組立性良く組み付けて可動体２０及びコイル保持部４２の位置出しを容易に行うことができる。

また、コイル保持部４２は、上下端部の係合突部４４、４５を、ケース１０の係合凹部１２７、１１７と係合して、蓋部１２の縁部と、底部１１４の縁部とに対向させた状態で収容され、ケース内で固定される。

＜コイル６１、６２＞
一対のコイル６１、６２は、振動アクチュエータ１において、一対のコイル６１、６２の軸方向（マグネット２１の着磁方向）を振動方向として、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５とともに、駆動源の発生に用いられる磁気回路を構成する。

一対のコイル６１、６２は、駆動時（振動時）に通電されて、マグネット２１とともにボイスコイルモータを構成する。なお、本実施の形態では１対のコイル６１、６２としたが、同様に駆動する磁気回路を構成するものであれば、１つでも、３つ以上のコイルを用いてもよいが、コイルは振動方向で対称となるように、偶数個であることが望ましい。

一対のコイル６１、６２は、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５等を有する可動体２０に対して、振動方向で、マグネット２１を中心に対称の位置に配置される。コイルの振動方向の長さの中心位置、つまり、コイル６１の上端とコイル６２の下端との間の長さの中心位置が、可動体２０（特にマグネット２１）の振動方向の長さの中心位置と、振動方向で同じ位置（略同じ位置を含む）となることが好ましい。

一対のコイル６１、６２は、本実施の形態では、一本のコイルの巻線を、互いに逆方向に巻回されて構成され、通電時には、コイル６１、６２のそれぞれで逆方向に電流が流れる。

一対のコイル６１、６２のそれぞれの端部、つまり、一対のコイル６１、６２を構成するコイルの巻線の両端部は、フランジ部４２６の端子絡げ部４３に絡げて接続されている。

コイル（一対のコイル６１、６２）は、端子絡げ部４３を介して、電源供給部（例えば、図２２及び図２３に示す駆動制御部２０３）に接続される。例えば、コイル（一対のコイル６１、６２）のそれぞれの端部は、端子絡げ部４３を介して、交流供給部に接続され、交流供給部からコイル（一対のコイル６１、６２）に交流電源（交流電圧）が供給される。これにより、コイル（一対のコイル６１、６２）はマグネットとの間に、互いの軸方向で互いに接離方向に移動可能な推力を発生できる。

本実施の形態では、コイル（一対のコイル６１、６２）は、図１０に示すように、端子絡げ部４３の一方に、一端部を絡げたコイルの巻線の他端部側を、コイル取付部４２ｃ側のコイル案内部４１２における段差で、コイル取付部４２ｃにおいて一巻き目が形成される位置に案内させる。この一巻き目の位置で、巻線を、反時計回りで巻回して、一巻き目を形成し、順次反時計回りで巻回してコイル６２を形成する。

次いで、コイル６２の他端部側の巻線を、上述したように連絡溝部４７でコイル取付部４２ｂに案内して、連絡溝部４７内で巻回方向を逆方向にして、コイル取付部４２ｂの一巻き目の位置に位置させる。その後、コイル取付部４２ｃとは逆方向で巻回、ここでは時計回りで巻回してコイル６１がコイル取付部４２ｂ内に形成される。なお、本実施の形態では、コイル（一対のコイル６１、６２）を一本の巻線により構成したが、これに限らず、別体のコイル（一対のコイル６１、６２）を用いて構成してもよい。この構成では、別体となったコイルどうしが、同じ方向で巻線を巻回して構成されている場合、駆動時には、それぞれ異なる方向電流を供給する。

なお、一対のコイル６１、６２のコイル軸は、コイル保持部４２の軸、或いは、マグネット２１の軸と同軸上に配置されることが好ましい。

振動アクチュエータ１では、一対のコイル６１、６２は、コイル保持部４２の外側から、コイル取付部４２ｂ、４２ｃに、コイル線を巻き付けることにより円筒状に形成されている。これにより、コイル６１、６２は、自己融着線を用いずに組み立てることができ、コイル（一対のコイル６１、６２）自体の低コスト化、ひいては、振動アクチュエータ全体の低コスト化を実現している。

＜アウターヨーク５０＞
図１１は、アウターヨークの底面側斜視図である。
アウターヨーク５０は、図３～図６、図９及び図１１に示すように、コイル保持部４２の外周面を囲み、一対のコイル６１、６２を径方向の外側で覆う位置に配置される筒状の磁性体である。

アウターヨーク５０は、上述したように、一対のコイル６１、６２とともに固定体側の磁気回路を構成し可動体側の磁気回路、つまり、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５とともに磁気回路を構成する。アウターヨーク５０は、磁気回路における振動アクチュエータ１の外部への漏れ磁束を防止する。

アウターヨーク５０は、磁気回路において、推力定数を大きくして電磁変換効率を高めることができる。アウターヨーク５０は、マグネット２１の磁気吸引力を利用して、マグネット２１とともに磁気ばねとしての機能を有し、弾性支持部８１、８２を機械バネにした際の応力を低下させることができ、弾性支持部８１、８２の耐久性を向上させることができる。

振動アクチュエータ１では、端子絡げ部４３を介して、コイル６１、６２が通電されることで、コイル６１、６２とマグネット２１とが協働して、ケース１０内で、可動体２０が振動方向に往復移動する。

アウターヨーク５０は、アウターヨーク５０の振動方向の長さの中心を、内側に配置されるマグネット２１の振動方向の中心と同じ高さとなる位置となるように配置されている。このアウターヨーク５０のシールド効果により、振動アクチュエータの外側への漏えい磁束の低減を図ることができる。

アウターヨーク５０において振動方向で離間する両端部は、可動体２０が可動した際に、可動体２０の振動方向の両端部のそれぞれよりも低い位置に位置する。すなわち、アウターヨーク５０は、振動方向で、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５を積層した積層体の可動域の両端部を覆わない長さを有して構成される。

アウターヨーク５０は、ヨーク本体５１と、ヨーク本体５１の振動方向で同じ位置に周方向で分散して設けられた複数の開口部（第１の開口部５３、第２の開口部５５）と、を有する。

ヨーク本体５１は、円筒状に形成され、例えば、溶接性、耐食性に優れるＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼板）により形成される。

ヨーク本体５１は、本実施の形態では、可撓性を有し、周壁の一部に、軸方向に平行にスリットを有する。ヨーク本体５１は、平断面視してＣ字状の円筒状に形成されている。ヨーク本体５１は、コイル保持部４２の外周に取り付ける際に、スリット部分を構成する端部５２間を広げて、ヨーク本体５１の内部に、コイル保持部４２を配置する。次いで、ヨーク本体５１の変形を戻して、ヨーク本体５１をコイル保持部４２の外周の凹状部４２０に嵌合させることにより、ヨーク本体５１は、コイル保持部４２に外装される。

複数の開口部５３、５５は、振動方向で対向する両縁部が開口部５３、５５どうしで同じ位置に配置されるように、ヨーク本体５１に設けられている。
複数の開口部５３、５５は、例えば、ヨーク本体５１において、アウターヨーク５０の軸を中心に互いに対向する位置でそれぞれ開口する。

複数の開口部５３、５５は、いずれもヨーク本体５１において振動方向の中心部設けられている。複数の開口部５３、５５は、ヨーク本体５１に、周方向で等間隔を空けて設けられてもよい。

複数の開口部５３、５５は、本実施の形態では、ヨーク本体５１において、周方向では周方向で離間する平行な辺部で仕切られており、振動方向では、振動方向に離間して互いに対称に形成される上下辺部で仕切られた矩形状に形成されている。

複数の開口部５３、５５は、外部機器とコイル６１、６２とを接続する配線を通過させるための第１の開口部５３と、第１の開口部５３の位置に基づく所定の位置に設けられている第２の開口部５５とを含む。なお、開口部５３は、ヨーク本体５１のスリット部分の中央部に、周方向に延在するように設けられている。開口部５３を仕切る上下辺部は、ヨーク本体５１において互いに、周方向で向かい合うように互いに周方向に延出する端部５２により形成される。

開口部５３内には、端子引出部４６が挿入される。これにより開口部５３を介して、コイル６１、６２に接続される端子絡げ部（配線）４３が通過して、端子絡げ部（配線）４３は、外部機器に接続できるようにアウターヨーク５０の外部に突出して露出した状態で配置される。

また、開口部５３は、端子引出部４６に嵌合することにより、コイル保持部４２に対するアウターヨーク５０の周方向への回転止めとしての機能を有する。

開口部５３は、開口部５３を仕切る左右辺部において、対角に配置される縁部に、開口部５３を広げるように切り欠かれた形状の切り欠き部５３３が設けられている。すなわち、開口部５３は、振動方向に沿って延びる縁部の位置を周方向でずらすように切り欠かれた形状を有している。

切り欠き部５３３内には、端子絡げ部４３に接続される巻線の端部が配線される。アウターヨーク５０が、コイル保持部４２の凹状部４２０に嵌合すると、開口部５３内に端子引出部４６が、開口部５３を塞ぐように配置される。このとき、周方向にずらすように切り欠かれた切り欠き部５３３内では、端子引出部４６の端子絡げ部４３と、アウターヨーク５０の内側のコイル６１、６２とを繋ぐ巻線が、阻害されることなく配線される。よって、コイルの巻線が邪魔になることなく、アウターヨーク５０をコイル保持部４２に好適に取り付けることができる。

アウターヨーク５０では、開口部５３を周方向で仕切る左右辺部が端子引出部４６を挟むように形成されてもよい。この場合、切り欠き部５３３に隣接する突出辺部が、端子引出部４６を周方向両側から押圧して端子引出部４６を保持できる。これにより、アウターヨーク５０は、端子引出部４６を周方向で挟持した状態で、コイル保持部４２に確実に取り付けることができる。

また、開口部５３は、端子引出部４６により振動方向で離間する２つの領域に分割され、端子引出部４６に対して振動方向両側（上下）に、それぞれ切り欠き部５３３に連通する周方向に延在する帯状の開口した領域が形成されている。切り欠き部５３３を含む帯状の領域に、端子絡げ部４３とコイル取付部４２ｂ、４２ｃとを連絡する巻線が好適に配置される。

開口部（第２の開口部）５５は、径方向の中心に対して開口部５３に対向する位置に設けられている。開口部５５は、例えば、ヨーク本体５１において、開口部５３に対向する位置に形成されている。開口部５５は、開口部５３と略同様の形状で、上下左右辺部で仕切られた周方向で延在する矩形状に形成されている。

開口部５５を仕切る上下辺部５５ａ、５５ｂの振動方向の幅は、開口部５３の上下辺部の振動方向の幅はほぼ同じに形成される。

開口部５３、５５は、磁気回路において軸を中心に対称な磁路を形成し、発生する磁気のバランスを確保している。すなわち、開口部５３、５５は、可動体２０と固定体４０とが、振動方向と、振動方向と直交する方向（径方向）、つまり、上下左右方向で、均等に引き合う。これにより、可動体２０は、固定体に対して、径方向で均等に引き合った状態で振動する。

このように開口部５３、５５は、アウターヨーク５０本体の振動方向の中央部に、振動方向（上下方向）よりも周方向に長い形状でそれぞれ形成されている。開口部５３、５５の上下にアウターヨーク５０の上下辺部が存在するため、バランス良く、磁気回路における磁気吸引力のアンバランスや漏れ磁束も最小限に抑制することができる。

なお、本実施の形態では、開口部５３を仕切る上下辺部のそれぞれは、端部５２に挟まれるスリットにより、周方向で分割されており、上下辺部にスリットの無い構成とは異なる。しかしながら、開口部５３における上下辺部の分割は、切り欠きを介して周方向で対向する端部５２間の距離が短いため、スリットがない上下辺部と同様の機能を有し、磁気回路上同様の効果を奏する。

開口部５３、５５は、本実施の形態では、アウターヨーク５０において上下方向（振動方向）の中央部に対向する２箇所に設けられる構成としたが、アウターヨーク５０の軸を中心に等間隔に離間して形成されるものであれば、２つ以上設けられてもよい。

＜弾性支持部８１、８２＞
弾性支持部８１、８２は、図３～図９に示すように、可動体２０を固定体４０に対して振動方向に往復移動自在に支持する。

弾性支持部８１、８２は、可動体２０の振動方向で可動体２０を挟み、且つ、可動体２０と固定体４０との双方に振動方向と交差するように架設されている。

弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では、図３～図９に示すように、コイル保持部４２の振動方向で離間する両端部（上下端部）と、可動体の両端部とのそれぞれに亘って、互いに平行に取り付けられている。

弾性支持部８１、８２は、円板状に形成され、内側のばね端部である環状の内周部８０２と、外側のばね端部である環状の外周部８０６とが、弾性変形する平面視円弧状の変形アーム８０４により接合された形状を有する。

変形アーム８０４は、内周部８０２と外周部８０６とを接続する渦状に配置され、変形アーム８０４の変形により、内周部８０２と外周部８０６とが、軸方向で相対的に変位する。

弾性支持部８１、８２は、可動体２０を、固定体４０に接触しないように軸方向（振動方向）に移動自在に支持する。

弾性支持部８１、８２は、それぞれ平板状の複数の板ばねである。可動体２０は、複数の弾性支持部８１、８２を３つ以上の板ばねとしてもよい。これら複数の板ばねは、振動方向と直交する方向に沿って取り付けられる。

なお、弾性支持部８１、８２は、可動体２０が駆動（振動）時、或いは、外部からの衝撃を受けた場合でも、可動体２０の筒状本体部４２２の内周面４２ａに接触することになり、一対のコイル６１、６２には接触しないので、損傷することがない。また、弾性支持部８１、８２は、可動体２０を可動自在に弾性支持するものであれば、どのようなもので構成されてもよい。弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では同様の構成を有する同部材である。

内周部８０２は、弾性支持部８１、８２の中心に配置された接続孔８０２ａを有する。この接続孔８０２ａに、可動体２０において振動方向で離れる両端部（接続部３１、３３の支持固定部３１４、３３４）が嵌合して接続されている。内周部８０２は、支持固定部３１４、３３４の突出する方向に対し、直交方向にて挟持するように嵌合する。

一方、外周部８０６は、コイル保持部４２の上下端部、つまり端部フランジ部４２７、４２８の開口端面４２７ａ、４２８ａに取り付けられる。外周部８０６は、端部フランジ部４２７、４２８の開口端面４２７ａ、４２８ａに接着剤等で接着される等して開口端面４２７ａ、４２８ａに固定されてもよい。また、外周部８０６は、係合突部４４、４５を位置決め溝部８０８に係合して位置決めした状態で、開口端面４２７ａ、４２８ａとケース１０側の位置決め面部１２８、１１８とで挟持して固定されてもよい。本実施の形態では、外周部８０６は、開口端面４２７ａ、４２８ａとケース１０側の位置決め面部１２８、１１８とで挟持された状態で固定されている。

弾性支持部８１、８２としての板ばねは、弾性変形可能な材料であれば、どのような材料で形成されてもよく、ステンレス鋼板、リン青銅等を用いて板金加工により形成されてもよい。本実施の形態では、弾性支持部８１、８２は、加工性が高く、耐食性に優れ、引っ張り強度御及び耐摩耗性が高いリン青銅により形成された薄い平板円盤状の渦巻型ばねとしている。また、リン青銅のように非磁性体で形成すれば、磁気回路の磁束の流れも全く乱すことがない。弾性支持部８１、８２は、可動体２０を振動可能に支持すれば、樹脂により形成されてもよい。また、弾性支持部８１、８２は、平板状であるので、円錐状のばねと比較して、位置精度の向上、つまり加工精度の向上を図ることできる。

複数の弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では、渦巻きの向きが同一となる向きで、コイル保持部４２と可動体２０とに接合されている。

このように、本実施の形態では、複数の弾性支持部８１、８２として、渦巻き形状の板ばねを複数同じ渦巻の向きで用いて、可動体２０において振動方向で離間する両端部にそれぞれ取り付けて、固定体４０に対して可動体２０を弾性支持している。

これにより、可動体２０の移動量が大きくなると、可動体は、僅かではあるが回転しながら並進方向（ここでは、振動方向に対して垂直な面上の方向）に移動する。複数の板ばねの渦の方向が反対向きであれば、複数の板ばねは、互いに座屈方向ないし引っ張り方向に動くことになり、円滑な動きが妨げられることになる。

本実施の形態の弾性支持部８１、８２は、渦巻きの向きが同一となるように可動体２０に固定されているので、可動体２０の移動量が大きくなったとしても、振動方向に沿って円滑に動く、つまり、変形することができる。よって、より大きな振幅となり、振動出力を高めることが可能である。但し、所望の可動体２０の振動範囲に応じて、複数の弾性支持部８１、８２の渦巻き方向を互いに反対方向とする設計であってもよい。

板状の弾性支持部８１、８２は、可動体２０に対して、弾性支持部８１、８２のそれぞれの内周部８０２を、可動体２０の振動方向の端部を構成するばね固定部３１３、３３３に重ねて配置されている。なお、ばね固定部３１３、３３３に接着剤等を塗布して内周部８０２と接合してもよい。その際、内周部８０２の周囲に円弧状に形成された切り欠きにたまる接着剤を介してばね固定部３１３、３３３が内周部８０２に強固に接合されるようにしてもよい。

また、弾性支持部８１の外周部８０６は、端部フランジ部４２７の環状の開口端面４２７ａ上に係合突部４４を避けた部位に位置決め固定される。一方、弾性支持部８２の外周部８０６は、端部フランジ部４２８の環状の開口端面４２８ａ上に係合突部４５を避けた部位に位置決め固定される。

このように弾性支持部８１、８２は、コイル保持部４２の上下の開口縁部の開口端面４２７ａ、４２８ａと、ケース１０の蓋部１２及び底部１１４とにより、振動方向と直交する方向に配置された状態で挟持されている。

また、弾性支持部８１、８２は、外周側で一対のコイル６１、６２が巻回されたコイル保持部４２の上下の開口を閉塞するように、コイル保持部４２と、コイル保持部４２の内部に収容した可動体２０とに取り付けられている。

弾性支持部８１、８２は、内周部８０２の接続孔８０２ａを可動体２０の上下端部の支持固定部３１４、３３４に嵌合する。そして、位置決め溝部８０８を係合突部４４、４５に係合させて、外周部８０６は、コイル保持部４２の開口端面４２７ａ、４２８ａに当接して固定される。これにより、コイル（一対のコイル６１、６２）と可動体２０との位置関係が規定された駆動ユニット１５として構成され、ケース１０内に配置し易くなる。

＜ケース１０＞
図１２は、ケース本体１１の天面側斜視図であり、図１３は、蓋部１２の底面側斜視図である。

ケース１０は、図１～図４、図１２及び図１３に示すように、有底筒状のケース本体１１の開口部１１５を、蓋部１２で閉塞することで駆動ユニット１５を収容する。

ケース本体１１は、筒状の周壁部１１２の一方の開口を底部１１４で閉塞して形成されている。周壁部１１２には、他方の開口である開口部１１５側を切り欠いた形状の切り欠き部１１３が設けられている。

ケース１０における蓋部１２及び底部１１４は、本実施の形態における振動アクチュエータ１の天面部１２２、下面部（底部１１４）を構成し、駆動ユニット１５の可動体２０に可動体２０の振動方向で所定間隔を空けて対向して配置される。蓋部１２は、天面部１２２の外周の一部から垂下して設けられ、ケース本体１１の切り欠き部１１３に係合する垂下部１２４を有する。

底部１１４は、図２及び図３に示すように、可動体２０の往復振動により形成される圧縮空気を外部に放出する通気孔１１６を有する。

通気孔１１６は、底部１１４の外周部に貫通して設けられている。通気孔１１６は、ケース本体１１において、中心軸を挟み切り欠き部１１３とは反対側の位置に形成されている。言い換えれば、振動アクチュエータ１において、端子絡げ部４３が外周から突出する位置とは、軸を挟んで逆側に位置するように配置されている。

また、通気孔１１６は、アクチュエータ自体の落下等によりケース１０に外部から大きな荷重が付与されることにより可動体２０が変位し、弾性支持部８１、８２が変形しても、可動体２０が衝突しない箇所に設けられている。また、通気孔１１６は、ケース１０において底部１１４と周壁部１１２とが接合された強度の強い角部に設けられている。このように通気孔１１６を有するケース１０であっても、大きな荷重を受けるによるケース１０の変形を防ぐことができる。

蓋部１２及び底部１１４は、駆動ユニット１５それぞれ可動体２０の可動範囲を規定する。蓋部１２の天面部１２２及びケース本体１１の底部１１４の裏面には、それぞれすり鉢状（逆円錐台状）の凹部１２２ｂ、１１４ｂが設けられている。凹部１２２ｂ、１１４ｂの傾斜する周面は、弾性支持部８１、８２の変形した状態に沿って形成されている。

凹部１２２ｂ、１１４ｂは、収容する駆動ユニット１５の振動方向で開口する端部フランジ部４２７、４２８の内部空間とともに、可動体２０及び弾性支持部８１、８２の可動空間を規定している。なお、この可動空間内で、可動体２０は駆動し、この可動空間は、弾性支持部８１、８２が塑性変形しない範囲の空間である。よって、可動体２０に、可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部８１、８２は、塑性変形することなく、固定体４０（蓋部１２及び底部１１４の少なくとも一方）に接触するので、弾性支持部８１、８２が破損することなく、信頼性が高めることができる。

ケース本体１１の底部１１４と、蓋部１２の天面部１２２の表面では、中央部１１４ａ、１２２ａがそれぞれ膨出して平面状に形成されている。

また、図１２に示す底部１１４の裏面は、外周から突設する位置決め面部１１８と、位置決め面部１１８間に所定間隔を空けて形成された係合凹部１１７とを有する。

図１３に示す天面部１２２の裏面は、外周から突設する位置決め面部１２８と、位置決め面部１２８間に所定間隔を空けて形成された係合凹部１２７とを有する。

また、天面部１２２の外周面には、放射状に突出し、ケース本体１１の開口部１１５に嵌合する嵌合凸部１２６が設けられている。

蓋部１２をケース本体１１に取り付ける際には、ケース本体１１内に、駆動ユニット１５を挿入する。このとき、端子引出部４６を切り欠き部１１３内に挿入しつつ、且つ、係合突部４５を、係合凹部１１７に係合して、駆動ユニット１５をケース本体１１内に位置決めして収容する。

また、位置決め面部１１８は、弾性支持部８２の外周部８０６を端部フランジ部４２８の開口端面４２８ａとで挟持する。次いで、蓋部１２の垂下部１２４を切り欠き部１１３に嵌め込みつつ、天面部１２２を開口部１１５内に挿入して閉塞する。このとき、係合突部４４は、係合凹部１２７に係合し、位置決め面部１２８は、弾性支持部８１の外周部８０６を端部フランジ部４２７の開口端面４２７ａとで挟持する。嵌合凸部１２６を開口部１１５の内周面に当接させて、嵌合凸部１２６間の隙間を接着材などで閉塞することにより蓋部１２はケース本体１１に固定される。

本実施の形態では、ケース１０の切り欠き１１３には、コイル保持部４２の端子引出部４６と、垂下部１２４とが配置され、これら端子引出部４６と垂下部１２４により閉塞される。
これにより、端子絡げ部４３は、ケース１０の外周面から外方に突出した状態で配置され、振動アクチュエータ１は、端子絡げ部４３を介して、外部機器との接続を容易にしている。

＜振動アクチュエータ１の動作＞
図１４～図１８を参照して、振動アクチュエータ１の磁気回路構成による動作を説明する。図１４は、同振動アクチュエータの磁気回路構成を模式的に示す図である。図１５～図１８は、同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図であり、図１５は、可動体が天面側の第１の振幅位置にある振動状態を示す図であり、図１６は、可動体が天面側の第２の振幅位置にある振動状態を示す図である。また、図１７は、可動体が底面側の第１の振幅位置にある振動状態を示す図であり、図１８は、同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図であり、可動体が底面側の第２の振幅位置にある振動状態を示す図である。なお、図１６及び図１８の第の振幅位置は、振動方向における可動体の最大振幅位置である。

振動アクチュエータ１の動作について、マグネット２１において、着磁方向の一方側（本実施の形態では上側）の表面２１ａ側がＮ極、着磁方向の他方側（本実施の形態では下側）の裏面２１ｂ側がＳ極となるように着磁されている場合を一例に説明する。

振動アクチュエータ１では、可動体２０は、ばね－マス系の振動モデルにおけるマス部に相当すると考えられるので、共振が鋭い（急峻なピークを有する）場合、振動を減衰することにより、急峻なピークを抑制する。振動を減衰することにより共振が急峻では無くなり、共振時の可動体２０の最大振幅値、最大移動量がばらつくことがなく、好適な安定した最大移動量による振動が出力される。

振動アクチュエータ１では、一対のコイル６１、６２は、コイル軸がマグネット２１を振動方向で挟む第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５からの磁束に直交するように、配置されている。

具体的には、マグネット２１の表面２１ａ側から出射し、第１ヨーク２３からコイル６１側に放射され、アウターヨーク５０を通り、コイル６２を介してマグネット２１の下側の第２ヨーク２５からマグネット２１へ入射する磁束の流れｍｆが形成される。

したがって、図１４に示すように通電が行われると、マグネット２１の磁界とコイル（一対のコイル６１、６２）に流れる電流との相互作用により、フレミング左手の法則に従って一対のコイル６１、６２に－ｆ方向のローレンツ力が生じる。

－ｆ方向のローレンツ力は、磁界の方向とコイル（一対のコイル６１、６２）に流れる電流の方向に直交する方向である。コイル（一対のコイル６１、６２）は固定体４０（コイル保持部４２）に固定されているので、作用反作用の法則に則り、この－ｆ方向のローレンツ力と反対の力が、マグネット２１を有する可動体２０にＦ方向の推力として発生する。これにより、マグネット２１を有する可動体２０側がＦ方向、つまり、蓋部１２（蓋部１２の天面部１２２）側に移動する（図１５、図１６参照）。

また、一対のコイル６１、６２の通電方向が逆方向に切り替わって一対のコイル６１、６２）に通電が行われると、逆向きのｆ方向のローレンツ力が生じる（図１４参照）。このｆ方向のローレンツ力の発生により、作用反作用の法則に則り、このｆ方向のローレンツ力と反対の力が、可動体２０に推力（－Ｆ方向の推力）として発生し、可動体２０は、－Ｆ方向、つまり、ケース本体１１の底部１１４側に移動する（図１７、図１８参照）。

振動アクチュエータ１では、通電していない場合の非振動時においては、マグネット２１とアウターヨーク５０との間に磁気吸引力がそれぞれ働き磁気バネとして機能する。このマグネット２１とアウターヨーク５０との間に発生する磁気吸引力と、弾性支持部８１、８２の元の形状に戻ろうとする復元力により、可動体２０は、元の位置に戻る。

＜効果＞
振動アクチュエータ１において、可動体２０は、円板状のマグネット２１、一対の環状の第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、一対の錘部２７、２９、接続部３１、３３を有する。マグネット２１の軸方向の表面２１ａと裏面２１ｂには、中央にヨーク開口（開口部）２３２、２５２を有する一対の環状の第１ヨーク２３、第２ヨーク２５と、貫通孔２７２、２９２を有する一対の錘部２７、２９とが夫々積層して配置されている。貫通孔２７２、２９２は、夫々ヨーク開口（開口部）２３２、２５２と軸方向で連続し、これら連続するヨーク開口（開口部）２３２、２５２と貫通孔２７２、２９２内に、一端部側で一対の弾性支持部８１、８２を接続する接続部３１、３３の他端部が夫々配置される。

これにより、マグネット２１に対して、一対の環状の第１ヨーク２３の開口部２３２、第２ヨーク２５の開口部２５２、一対の錘部２７、２９の貫通孔２７２、２９２を位置決めの基準として、接続部３１、３３を取り付けるだけで、軸線上に各部材が好適に配置された可動体２０を精度よく組み立てることができる。

また、本実施の形態では、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５の外径は、マグネット２１の外径と同一の外径である。

よって、マグネット２１の外径に、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５の外径を合わせて積層させて、マグネット２１の表裏面２１ａ、２１ｂのそれぞれの中央部に、接続部３１、３３が挿入される開口部２３２、２５２を位置させることができる。これにより、接続部３１、３３をマグネット２１の軸線、すなわち、可動体２０の軸線上に容易に配置できる。このように、可動体２０を構成する各部材は、マグネット２１を中心にして、常に、可動体２０の中心軸、つまり、振動方向の軸に位置するように組み立てられる。

また、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５には、接続部３１、３３に外挿されて非磁性体の錘部２７、２９が積層されている。これら錘部２７、２９は、可動体２０が振動方向で最大振幅位置にあるときに（図１６、図１８を参照）、固定体４０のアウターヨーク５０に対向しない位置に配置されるように、マグネット２１、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５に対して積層されている。これにより、振動アクチュエータ１の磁気回路構成の拡大を抑え、磁気回路をコンパクトに構成し、磁気効率の高い磁気回路となっている。また、非磁性体である錘部２７，２９は、可動体２０について所望の振動特性を得るうえで錘部２７、２９の設計自由度を高くすることができる。質量の異なる錘２７，２９を追加、変更等による調整を容易に行うことができ、これにより、所望の振動特性をうることができる。
本実施の形態によれば、可動体２０を、高い寸法精度で製造でき、ひいては振動アクチュエータ１として小型化を図りつつ好適な振動出力の発生を実現して、駆動させることができる。

図１９は、本実施の形態の振動アクチュエータの非振動状態の磁気バランスを模式的に示す図である。
振動アクチュエータ１は、一対のコイル６１、６２を有する固定体４０と、一対のコイル６１、６２の径方向内側に配置され、且つ、一対のコイル６１、６２の軸方向に磁化されたマグネット２１を有する可動体２０と、を備える。加えて、振動アクチュエータ１は、可動体２０をコイル軸方向である振動方向に、移動自在に弾性保持する平板状の弾性支持部８１、８２を備える。

一対のコイル６１、６２は、コイル保持部４２の筒状本体部４２２の外周に配置され、筒状本体部４２２の内周側には、所定間隔を空けて、可動体２０の外周面２０ａが配置されている。一対のコイル６１、６２は、外周面をアウターヨーク５０により囲まれている。弾性支持部８１、８２は、可動体２０を、筒状本体部４２２に接触しないように支持する。アウターヨーク５０は、マグネット２１、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、コイル６１、６２とともに磁路を形成する。

ここで、アウターヨーク５０は、周方向で分散し且つ振動方向で同じ位置に設けられた複数の開口部５３、５５を有している。開口部５３、５４は、マグネット２１及びコイル６１、６２とともに構成する磁路を周方向でバランスさせるように形成されている。

この構成により、振動アクチュエータ１では、図１９に示す非駆動時においては、マグネット２１を有する可動体２０は、複数の開口部５３、５５を設けたアウターヨーク５０を有する固定体４０に対して、磁気吸引力Ｊ１の発生より、左右で上下均等に引き合う。すなわち、磁気バネとして機能するマグネット２１とアウターヨーク５０により、可動体２０は、固定体４０に対してバランスが取れた状態で配置される。

そして、振動方向の一方向（Ｆ方向）で、アウターヨーク５０の高さ（振動方向の長さの範囲）内を移動する場合、図１５で示すように、可動体２０の上側の左右の磁気吸引力Ｊ１により可動体２０は、上側で左右均等に引き合う。このように、可動体２０がアウターヨーク５０の上端までの高さ範囲内の振動状態としての天面側の第１の振幅位置にある振動状態では、可動体２０は、振動方向の一方向、ここではＦ方向に真っすぐ、移動する。

次いで、可動体２０が、更に一方向（Ｆ方向）に移動して、アウターヨーク５０から突出した状態、つまり、図１６に示すように、可動体２０の一端部がアウターヨーク５０から突出した位置に移動した状態となる。

この状態を、可動体２０が天面側の第２の振幅位置、つまり、天面側の最大振幅位置にある振動状態とすると、可動体２０の上下のそれぞれの左右両端では磁気吸引力は発生しない。これにより、この天面側の第２の振幅位置にある振動状態では、可動体２０と固定体４０とが引き合うことがなく、可動体２０の左右の磁気バランスは、確保された状態となる。この状態における可動体２０の移動は、振動方向に真っすぐ移動する。

一方、コイル６１、６２の通電方向が逆方向になると、振動方向の他方向（－Ｆ方向）で、アウターヨーク５０の高さ（振動方向の長さの範囲）内を移動する。この場合、図１７に示すように、可動体２０の下側の左右の磁気吸引力Ｊ１により、可動体２０は、下側で左右均等に引き合う。このように、可動体２０がアウターヨーク５０の下端までの振動範囲内の振動状態としての底面側の第１の振幅位置にある振動状態では、可動体２０は、振動方向の他方向、ここでは－Ｆ方向に真っすぐ移動する。

次いで、可動体２０が、更に他方向（－Ｆ方向）に移動して、アウターヨーク５０から突出した状態、つまり、図１８に示すように、可動体２０の他端部がアウターヨーク５０から突出した位置に移動した状態となる。この状態を、可動体２０が底面側の第２の振幅位置、つまり、底面側の最大振幅位置にある振動状態とすると、可動体２０の上下のそれぞれの左右両端では磁気吸引力は発生しない。これにより、可動体２０が、底面側の第２の振幅位置にある振動状態では、可動体２０と固定体４０とで引き合うことがなく、可動体２０の左右の磁気バランスは、確保された状態となる。この状態における可動体２０の振動は、振動方向に真っすぐ移動する。

このように、振動アクチュエータ１では、振動により変位する可動体２０の位置、つまり、天面側の第１及び第２の振幅位置の振動状態、底面側の第１及び第２の振幅位置の振動状態にかかわらず、磁気バランスをとりつつ好適に振動する。
磁気バランスは、アウターヨーク５０が、マグネット２１及びコイル６１、６２とともに構成する磁路を周方向でバランスさせるように、周方向で分散し且つ振動方向で同じ位置に設けられた複数の開口部５３、５５を有することに起因する。

ここで、図２０及び図２１に示す比較例を挙げて、振動アクチュエータによる効果を、より明確に説明する。
図２０は、アウターヨークにおける開口部が一つの場合の比較例としての振動アクチュエータの非振動状態の磁気バランスを示す図である。図２１Ａ及び図２１Ａは、比較例としての振動アクチュエータの動作の説明に供する図であり、図２１Ａは、可動体が天面側の第１の振幅位置にある振動状態を示す図であり、図２１Ｂは、可動体が天面側の第２の振幅位置にある振動状態を示す図である。

図２０に示す振動アクチュエータ１Ａは、実施の形態の振動アクチュエータ１において、アウターヨーク５０Ａの構成のみ異なり、その他の構成は同様である比較例としての振動アクチュエータである。すなわち、図２０及び図２１に示す振動アクチュエータ１Ａでは、アウターヨーク５０Ａは開口部５３のみ有し、振動アクチュエータ１のアウターヨーク５０と異なりその他の開口部５５を有していない。

振動アクチュエータ１Ａは、振動アクチュエータ１と同様に、非駆動時では、図２０に示すように、可動体２０Ａの上下の左右端部で磁気吸引力Ｊ２が発生している。すなわち、振動方向で離間する両端部の径方向両側端部（上下の左右両端部）と、固定体４０Ａとの間で、磁気吸引力Ｊ２が発生している。

これにより、振動アクチュエータ１Ａの非駆動時では、可動体２０Ａは、左右で上下均等に固定体４０Ａ側と引き合い、可動体２０Ａは固定体４０Ａに対し、磁気バランスが取れた状態で位置する。

このように構成される振動アクチュエータ１Ａでは、本実施の形態の振動アクチュエータ１と比較して、可動体の振動時に磁気バランスが変化する。

振動アクチュエータ１Ａにおいて、可動体２０Ａが振動方向の一方向（Ｆ方向）に移動すると、図２１Ａに示すように、アウターヨーク５０Ａの高さ（振動方向の長さの範囲）内を移動する振動状態になる。この状態は、可動体２０Ａが天面側の第１の振幅位置にある状態とし、可動体２０Ａの上側では、左右の磁気吸引力Ｊ２が発生し、均等に引き合う。一方、可動体２０Ａの下側では、アウターヨーク５０Ａは、開口部５３（図２１中左側の開口部）のみ有するので、可動体２０Ａの下側では、右側に磁気吸引力Ｊ３が発生する。可動体２０Ａの下側では、図２１Ａに示すように、左右で磁気バランスが異なることになる。例えば、可動体２０を中心にして開口部５３が有る側（図中左側）の磁気吸引力は、開口部が無い側（図中右側）の磁気吸引力の１／２になる。

次いで、可動体２０Ａが、更に一方向（Ｆ方向）に移動して、アウターヨーク５０Ａから突出した状態、つまり、可動体２０Ａの一端部がアウターヨーク５０Ａから突出した位置に移動した状態となる。この状態は、図２１Ｂに示すように、天面部側の第２振幅状態にある状態であり、可動体２０Ａの右下部分でのみ、磁気吸引力Ｊ３が発生し、この部分でのみ可動体２０Ａは固定体４０Ａと引き合う。

これにより、可動体２０Ａは、矢印Ｕに回転する力が発生し、可動体２０を振動方向に真っすぐ振動させることができなくなる。

このように、本実施の形態の振動アクチュエータ１では、振動アクチュエータ１Ａと比較して、振動により変位する可動体２０の位置にかかわらず、磁気バランスをとり、小型化を図りつつ、好適な振動出力を発生することができる。

更に、振動アクチュエータ１は、ケース１０内に駆動ユニット１５を収容する構造であるので、ケース１０の周壁部１１２の外周面を滑らか面に構成できる。これにより、振動アクチュエータ１を電気機器に取り付ける際に、外周面に、取付箇所との間に介在させるスポンジ等の緩衝材を貼り付ける場合に用いる部材、例えば、両面テープの接合状態が良好となり、接合強度を高めることができる。

また、ケースに通気孔１１６を設けているので、ケース１０内において可動体２０の振動中の行き場の失った空気を外部に排出して、可動体２０の振動自体を減衰させることを防止できる。また、ごみの侵入も防ぎ、高い出力で好適な体感振動を発生することができる。

一対のコイル６１、６２は、コイル保持部４２の外周面に配置されているので、コイル保持部４２の内周面に配置される場合と比較して、組み立ての際に、外部機器と接続するために、巻線の端部のコイル線を外側に持ち出す作業を行う必要がない。

また、振動アクチュエータ１は、ケース１０内に駆動ユニット１５を配置することにより構成されているので、高い寸法精度が必要な弾性支持部８１、８２の固定は、コイル保持部４２に組み付けることにより行うことができる。

すなわち、駆動ユニット１５は、コイル保持部４２内に、可動体２０を収容して弾性支持部８１、８２を組み付けて形成される。これにより、弾性支持部８１、８２の固定を含む可動体２０の配置は、コイル保持部４２を基準として決定させることができ、製品としての発生させる振動方向の精度を高めることができる。

具体的には、例えば、樹脂等を用いて一つの部品として形成されるコイル保持部４２の寸法精度を上げるだけで、弾性支持部８１、８２を介して取り付けられるコイル６１、６２と可動体２０のマグネット２１とを正確な位置関係で位置させることができる。すなわち、安定して振動する振動アクチュエータ１を容易に製造できる。

また、ケース１０は、有底筒状、つまり、カップ状のケース本体１１と蓋部１２とで形成されている。これにより、周壁部１１２と底部１１４とを別体にした構成よりも、部品点数を減らし、組立性の向上を図ることができるとともに、耐衝撃性が向上する。

蓋部１２をカップ状のケース本体１１の開口部１１５に嵌め込んだ際に、開口部１１５内に対して、嵌合凸部１２６が、周方向で離間する嵌合凸部１２６間に、弧状スリットが形成した状態で、嵌合する。弧状スリットを埋めるように溶着したり、弧状スリットに接着材を充填する等して、ケース１０の外周面に凸部を設けることなく双方を固定できる。

振動アクチュエータ１は、電源供給部（例えば、図２２及び図２３に示す駆動制御部２０３）から一対のコイル６１、６２へ入力される交流波によって駆動される。つまり、一対のコイル６１、６２の通電方向は周期的に切り替わり、可動体２０には、図１４に示すように、蓋部１２の天面部１２２側のＦ方向の推力と底部１１４側の－Ｆ方向の推力が交互に作用する。これにより、可動体２０は、振動方向に振動する。

以下に、振動アクチュエータ１の駆動原理について簡単に説明する。本実施の形態の振動アクチュエータ１では、可動体２０の質量をｍ［ｋｇ］、ばね（ばねである弾性支持部８１、８２）のばね定数をＫ_ｓｐとした場合、可動体２０は、固定体４０に対して、下式（１）によって算出される共振周波数Ｆ_ｒ［Ｈｚ］で振動する。

可動体２０は、ばね－マス系の振動モデルにおけるマス部を構成すると考えられるので、コイル（一対のコイル６１、６２）に可動体２０の共振周波数Ｆ_ｒに等しい周波数の交流波が入力されると、可動体２０は共振状態となる。すなわち、電源供給部からコイル（一対のコイル６１、６２）に対して、可動体２０の共振周波数Ｆ_ｒと略等しい周波数の交流波を入力することにより、可動体２０を効率良く振動させることができる。

振動アクチュエータ１の駆動原理を示す運動方程式及び回路方程式を以下に示す。振動アクチュエータ１は、下式（２）で示す運動方程式及び下式（３）で示す回路方程式に基づいて駆動する。

すなわち、振動アクチュエータ１における質量ｍ［ｋｇ］、変位ｘ（ｔ）［ｍ］、推力定数Ｋ_f［Ｎ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、ばね定数Ｋ_sp［Ｎ／ｍ］、減衰係数Ｄ［Ｎ／（ｍ／ｓ）］等は、式（２）を満たす範囲内で適宜変更できる。また、電圧ｅ（ｔ）［Ｖ］、抵抗Ｒ［Ω］、インダクタンスＬ［Ｈ］、逆起電力定数Ｋ_ｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。

このように、振動アクチュエータ１では、可動体２０の質量ｍと板ばねである弾性支持部８１、８２のばね定数Ｋ_ｓｐにより決まる共振周波数Ｆ_ｒに対応する交流波によりコイル６１、６２への通電を行った場合に、効率的に大きな振動出力を得ることができる。

また、振動アクチュエータ１は、式（２）、（３）を満たし、式（１）で示す共振周波数を用いた共振現象により駆動する。これにより、振動アクチュエータ１では、低消費電力で駆動、つまり、可動体２０を低消費電力で直線往復振動させることができる。また、減衰係数Ｄを大きくすれば、高帯域に渡り振動を発生させることができる。

本実施の形態によれば、可動体２０の上下（振動方向）に板状の弾性支持部８１、８２を配置している。これにより、振動アクチュエータ１は、可動体２０を上下方向に安定して駆動すると同時に、マグネット２１の上下の弾性支持部８１、８２から効率的に一対のコイル６１、６２の磁束を分布できる。これにより、振動アクチュエータ１として、高出力の振動を実現することができる。

また、固定体４０は、可動体２０に対する一対のコイル６１、６２の保護機能を兼ねたコイル保持部４２を有する。これにより、固定体４０が衝撃を受けた場合でも、その衝撃に耐えるとともに、弾性支持部８１、８２に変形などのダメージを与えない。また、一対のコイル６１、６２に対しては、樹脂製の筒状本体部４２２を介して衝撃が伝わるため、ダメージを抑制することができ、信頼性の高い振動アクチュエータ１となっている。このように、振動アクチュエータ１によれば、低コストで小型化を実現できるとともに、耐衝撃性を有し、高い出力で好適な体感振動を発生することができる。

（電子機器）
図２２及び図２３は、振動アクチュエータ１の実装形態の一例を示す図である。図２２は、振動アクチュエータ１をゲームコントローラＧＣに実装した例を示し、図２３は、振動アクチュエータ１を携帯端末Ｍに実装した例を示す。

ゲームコントローラＧＣは、例えば、無線通信によりゲーム機本体に接続され、ユーザが握ったり把持したりすることにより使用される。ゲームコントローラＧＣは、ここでは矩形板状を有し、ユーザが両手でゲームコントローラＧＣの左右側を掴み操作するものとしている。

ゲームコントローラＧＣは、振動により、ゲーム機本体からの指令をユーザに通知する。なお、ゲームコントローラＧＣは、図示しないが、指令通知以外の機能、例えば、ゲーム機本体に対する入力操作部を備える。

携帯端末Ｍは、例えば、携帯電話やスマートフォン等の携帯通信端末である。携帯端末Ｍは、振動により、外部の通信装置からの着信をユーザに通知するとともに、携帯端末Ｍの各機能（例えば、操作感や臨場感を与える機能）を実現する。

図２２及び図２３に示すように、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍは、それぞれ、通信部２０１、処理部２０２、駆動制御部２０３、及び駆動部としての振動アクチュエータ１である振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６を有する。なお、ゲームコントローラＧＣでは、複数の振動アクチュエータ２０４、２０５が実装される。

ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍにおいて、振動アクチュエータ２０４～２０６は、例えば、端末の主面と振動アクチュエータ２０４～２０６の振動方向と直交する面、ここでは底部１１４の底面とが平行となるように実装されることが好ましい。

端末の主面とは、ユーザの体表面に接触する面であり、本実施の形態では、ユーザの体表面に接触して振動を伝達する振動伝達面を意味する。なお、端末の主面と、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６の底部１１４の底面とが直交するように配置されてもよい。

具体的には、ゲームコントローラＧＣでは、操作するユーザの指先、指の腹、手の平等が接触する面、或いは、操作部が設けられた面と、振動方向が直交するように振動アクチュエータ２０４、２０５が実装される。また、携帯端末Ｍの場合は、表示画面（タッチパネル面）と振動方向が直交するように振動アクチュエータ２０６が実装される。これにより、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍの主面に対して垂直な方向の振動が、ユーザに伝達される。

通信部２０１は、外部の通信装置と無線通信により接続され、通信装置からの信号を受信して処理部２０２に出力する。ゲームコントローラＧＣの場合、外部の通信装置は、情報通信端末としてのゲーム機本体であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信規格に従って通信が行われる。携帯端末Ｍの場合、外部の通信装置は、例えば基地局であり、移動体通信規格に従って通信が行われる。

処理部２０２は、入力された信号を、変換回路部（図示省略）により振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６を駆動するための駆動信号に変換して駆動制御部２０３に出力する。なお、携帯端末Ｍにおいては、処理部２０２は、通信部２０１から入力される信号の他、各種機能部（図示省略、例えばタッチパネル等の操作部）から入力される信号に基づいて、駆動信号を生成する。

駆動制御部２０３は、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６に接続されており、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６を駆動するための回路が実装されている。駆動制御部２０３は、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６に対して駆動信号を供給する。

振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６は、駆動制御部２０３からの駆動信号に従って駆動する。具体的には、振動アクチュエータ２０４、２０５、２０６において、可動体２０は、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍの主面に直交する方向に振動する。

なお、可動体２０は、振動する度に、蓋部１２の天面部１２２又は底部１１４にダンパーを介して接触するようにしてもよい。この場合、可動体２０の振動に伴う蓋部１２の天面部１２２又は底部１１４への衝撃、つまり、筐体への衝撃が、ダイレクトにユーザに振動として伝達される。

ゲームコントローラＧＣ又は携帯端末Ｍに接触するユーザの体表面には、体表面に垂直な方向の振動が伝達されるので、ユーザに対して十分な体感振動を与えることができる。ゲームコントローラＧＣでは、ユーザに対する体感振動を、振動アクチュエータ２０４、２０５のうちの一方、または双方で付与でき、少なくとも強弱の振動を選択的に付与するといった表現力の高い振動を付与できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

また、本発明に係る振動アクチュエータは、ゲームコントローラＧＣ及び携帯端末Ｍ以外の携帯機器、（例えば、タブレットＰＣなどの携帯情報端末、携帯型ゲーム端末）等のユーザとの接触部に実装してもよい。すなわち、振動アクチュエータ１は、携帯端末や美顔マッサージ器等の電動理美容器具等の手持ち型の電気機器において、ユーザとの接触部に実装してもよい。振動アクチュエータ１は、ユーザが身につけて使用するウェアラブル端末）においてユーザとの接触部に実装してもよい。ユーザとの接触部は、例えばゲームコントローラＧＣ等のような手持ち型の電気機器の場合は、例えばユーザが使用時に把持するハンドル部であり、例えば美顔マッサージ器等のようなウェアラブル型の電気機器の場合は、例えばユーザの体表面に対して加圧する加圧部である。

本発明に係る振動アクチュエータは、小型化を図りつつ、寸法精度を高く製造でき、好適な振動出力で駆動する効果を有し、電動理美容器具等に搭載されるものとして有用である。

１、２０４、２０５、２０６ 振動アクチュエータ
１０ ケース
１１ ケース本体
１２ 蓋部
１５ 駆動ユニット
２０ 可動体
２０ａ 外周面
２１ マグネット
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
２３ 第１ヨーク
２５ 第２ヨーク
２７、２９ 錘部
３１、３３ 接続部
４０ 固定体
４１ 引き回し部
４２ コイル保持部
４２ａ 内周面
４２ｂ、４２ｃ コイル取付部
４３ 端子絡げ部
４４、４５ 係合突部
４６ 端子引出部
４７ 連絡溝部
５０ アウターヨーク
５１ ヨーク本体
５２ 端部
５３、５５ 開口部
５５ａ 上辺部
５５ｂ 下辺部
６１、６２ コイル
６３、６４ 巻線
８１、８２ 弾性支持部
１１２ 周壁部
１１３ 欠き部
１１４ 底部
１１４ａ、１２２ａ 中央部
１１４ｂ、１２２ｂ 凹部
１１５ 開口部
１１６ 通気孔
１１７ 係合凹部
１１８ 面部
１２２ 天面部
１２２ｂ 凹部
１２４ 垂下部
１２６ 嵌合凸部
１２７ 係合凹部
１２８ 位置決め面部
２０１ 通信部
２０２ 処理部
２０３ 駆動制御部
２３２、２５２ ヨーク開口（開口部）
２７２、２９２ 貫通孔
３１２ 接続本体
３１３、３３３ ばね固定部
３１４ 支持固定部
３３２ 接続本体
３３４ 支持固定部
４１２ コイル案内部
４２０ 凹状部
４２２ 筒状本体部
４２６、４２７、４２８ フランジ部
４２６ａ 外周部
４２７ａ、４２８ａ 開口端面
４３２ フェレット
５３３ 切り欠き部
８０２ 内周部
８０２ａ 接続孔
８０４ 変形アーム
８０６ 外周部
８０８ 位置決め溝部

Claims (10)

1. 円板状のマグネットを有し、前記マグネットの軸方向の表面と裏面に、中央に開口部を有する一対の環状のヨークと、前記開口部と前記軸方向で連続する貫通孔を有する一対の錘部とが夫々積層して配置され、且つ、連続する前記開口部と前記貫通孔内に、一端部側で一対の弾性支持部を接続する接続部の他端部が夫々配置される可動体と、
   前記可動体を収容する筒状部を有し、前記一対の弾性支持部により前記可動体を軸方向に往復振動可能に支持し、且つ、前記可動体の径方向外側に配置された一対の環状のコイルを有する固定体と、
   を有し、
   前記コイルへの通電により、前記可動体を軸方向に振動させる、
   振動アクチュエータ。
2. 連続する前記開口部と前記貫通孔は、同径である、
   請求項１記載の振動アクチュエータ。
3. 前記錘部の外径は、前記ヨークの外径よりも小径である、
   請求項１または２記載の振動アクチュエータ。
4. 前記接続部は、前記一端部側に、前記弾性支持部に接続する支持固定部を有し、前記他端部側に、前記貫通孔を挿通し、且つ、前記開口部に挿入されて前記貫通孔と前記開口部とに接合される接続本体を有する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
5. 前記開口部は、前記ヨークを貫通する貫通孔であり、
   前記接続本体は、前記開口部内で、前記マグネットに接合されている、
   請求項４記載の振動アクチュエータ。
6. 前記支持固定部は、前記接続本体の一端部側の面から突出し、且つ、前記接続本体の外径よりも小さい外径である、
   請求項４または５記載の振動アクチュエータ。
7. 前記接続本体において、前記支持固定部が突出する部位には、前記支持固定部の周囲に、凹部が形成されている、
   請求項６記載の振動アクチュエータ。
8. 前記凹部は、前記支持固定部の周囲を囲む環状溝部である、
   請求項７記載の振動アクチュエータ。
9. 前記可動体が前記振動方向で最大振幅位置にあるとき、前記錘部が前記固定体において前記コイルを囲むアウターヨークに対向しない位置に配置されるように、前記錘部は前記マグネット及び前記ヨークに対して積層されており、
   前記錘部は、非磁性体で構成されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
10. 手持ち型またはウェアラブル型の電気機器であって、
    ユーザとの接触部に、請求項１から７のいずれか一項に記載の振動アクチュエータを実装した、
    電気機器。

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