JP2023163729A - 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、使用される環境等に応じて、広い周波数帯で好適な振動出力を発生する。【解決手段】柱状のマグネットを有する可動体と、コイルと、コイルの内側で可動体の外周面との間に隙間を空けて可動体を囲む内周面を有し、弾性支持部を介して可動体を可動体の軸方向に振動可能に支持する本体部と、を有する固定体と、を有し、可動体の移動方向と反対方向への流体の流れを隙間に生じさせ且つ流体に対し管路抵抗を発生するように構成されている。【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、電気機器として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、携帯型ゲーム端末、据置型ゲーム機のコントローラー（ゲームパッド）、携帯電話や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。

この振動アクチュエータでは、ヨークと枠体の内周壁との距離よりも磁石とコイル及びヨークとコイル間の距離を大きくしている。これにより、外部から衝撃を受けた場合、先にヨークが枠体の内周壁に衝突することによりヨークや磁石がコイルに接触することがなく、コイルの破損を防止している。

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ている。
その小型化が図られた構造において、使用される環境に応じて広い周波数帯での振動を発生することが望ましい。

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、使用される環境等に応じて、広い周波数帯で好適な振動出力を発生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、
柱状のマグネットを有する可動体と、
コイルと、前記コイルの内側で前記可動体の外周面との間に隙間を空けて前記可動体を囲む内周面を有し、弾性支持部を介して前記可動体を前記可動体の軸方向に振動可能に支持する本体部と、を有する固定体と、
を有し、
前記可動体の移動方向と反対方向への流体の流れを前記隙間に生じさせ且つ前記流体に対し管路抵抗を発生するように構成されている。

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、使用される環境等に応じて、広い周波数帯で好適な振動出力を発生することができる。

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。 振動アクチュエータの平面図である。 図２のＡ－Ａ線断面図である。 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。 コイル組立体と可動体とを示す分解斜視図である。 可動体と弾性支持部とを示す斜視図である。 可動体と弾性支持部の分解斜視図である。 コイル組立体の分解斜視図である。 ケースの内部構造を示す斜視図である。 蓋体の裏面を示す斜視図である。 隙間と可動空間の説明に供する部分拡大断面図である。 線保持部の説明に供する振動アクチュエータの左側面図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、線保持部の説明に供する図である。 線保持部の変形例の説明に供する図である。 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。 図１７Ａ及び図１７Ｂは、同アクチュエータ本体の動作の説明に供する図である。 振動アクチュエータにおいて空気減衰の有無による共振周波数の違いの説明に供する図である。 振動アクチュエータをゲームコントローラに実装した例を示す図である。 振動アクチュエータを携帯端末に実装した例を示す図である。

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、振動アクチュエータの平面図であり、図３は、図２のＡ－Ａ線断面図である。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。また、図５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６は、コイル組立体と可動体とを示す分解斜視図である。

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軸方向、つまり、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（例えば、図１９及び図２０に示す電子機器）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。なお、図１に示すリード線は、図３～図６及び図９では、便宜上、図示省略する。

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等の電子機器（図１９参照）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（図２０参照）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に示すように、柱状のケース１０を有する振動体であり、例えば、円柱状に形成されている。

ケース１０は、本実施の形態では、図１から図４に示すように、複数のケース部から構成され、第１ケースとしてのケース本体１１と第２ケースとしての蓋部１２とを含む中空の円柱体である。なお、このケース１０には、外部と内部とを連通する通気孔は設けられていない。ケース１０についての詳細な説明は後述する。

振動アクチュエータ１は、図１から図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が振動方向である可動体２０の軸方向で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１６参照）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、第２ヨーク２５、錘部（第１錘部２７及び第２錘部２９）を有する可動体２０と、コイル（一対のコイル６１、６２）、コイル保持部４２及びケースを有する固定体４０と、板状の弾性支持部８１、８２と、を有する。

振動アクチュエータ１では、図３に示すように、固定体４０のコイル保持部４２の内周面４２ａと可動体２０の外周面２０ａとの間に環状の隙間Ｇ（図３参照。以下、単に「隙間Ｇ」という）が設けられ、可動体２０は、固定体４０に弾性支持部８１、８２を介して軸方向に振動可能に支持される。この振動アクチュエータ１では、可動体２０は、コイル保持部４２とともに、ケース１０内に収容される駆動ユニット１５に含まれている。

振動アクチュエータ１は、可動体２０の移動方向と反対方向への流体の流れを隙間Ｇに生じさせ、流体に対し管路抵抗を発生するように構成されている。なお、隙間Ｇの詳細については管路抵抗の説明とともに後述する。

図３～図６に示す駆動ユニット１５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するコイル保持部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。

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、コイル保持部４２の内周面４２ａとの間に隙間Ｇを空けて配置された可動体２０を、コイル保持部４２に対して吊った状態で振動方向に往復移動自在に支持する。

なお、駆動ユニット１５は、その外周面（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。

図３～図６に示すように、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を構成する筒状体であり、弾性支持部８１、８２を介して、内部に可動体２０を可動自在に収容している。

＜可動体２０＞
可動体２０は、図３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（開口端部４２７ａ、４２８ａ）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。可動体２０は、柱状であれば、平断面形状はどのような形状であってもよい。可動体２０は、例えば円柱状或いは円柱状に近似する多角形状に形成され、コイル保持部４２（筒状本体部４２２）の内周面４２ａとの間の隙間を全周に亘り、一定の幅で構成し易い形状であることが好ましい。なお、可動体２０の外周面２０ａは、可動体２０の可動域全体に亘りコイル保持部４２の内周面４２ａよりも軸方向の両側に突出する長さを有し、可動体２０の可動域全域で、空気減衰効果となる管路抵抗の発生を維持している。

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６～図８に示すように、マグネット２１と、一対の錘部（錘部２７、錘部２９）と、マグネット２１と一対の錘部２７、２９との間に配置される一対の可動体ヨーク（第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５）とを有する。

本実施の形態では、図３、図７及び図８に示すように、可動体２０において、可動体２０の軸方向である振動方向の中央部、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（図８に示す表面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及び錘部２９が、マグネット２１を中心に対称に配置されている。具体的には、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、錘部２７が、第２ヨーク２５及び錘部２９が、順に積層されている。

可動体２０では、マグネット２１、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、錘部２７及び錘部２９のそれぞれ外径は、同径あるいは略同径に構成されている。マグネット２１、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、錘部２７及び錘部２９は、軸方向でフラットな外周面２０ａを構成する。これにより可動体２０の外周面２０ａは、面一或いは略面一であり、凹凸の無いフラットな周面である。

可動体２０の振動方向の両端部（錘部２７、２９）は、非駆動時において、固定部４０（コイル保持部４２）の内周面４２ａにおける振動方向の両端部よりも振動方向外方に位置する。

また、可動体２０が振動方向の両側でそれぞれ最大振幅位置にあるときに（図１７Ａ及び図１７Ｂ参照）、錘部２７及び錘部２９の一方の錘部２７、２９は、アウターヨーク５０と径方向で対向する範囲から外れた位置に位置するよう構成されている。可動体２０の外周面２０ａが、可動体２０の可動域全体に亘って、固定体４０のコイル保持部４２の内周面４２ａよりも振動方向（軸方向）の両側に突出するように、錘部２７及び錘部２９は、マグネット２１に積層された第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれにマグネットの軸方向で接合されている。

可動体２０では、外周面２０ａの凹凸の無い略フラットな周面は、具体的には、マグネット２１、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５及び錘部２７、２９の一部（錘本体２７２、２９２）の外周面である。これらマグネット２１、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５及び錘部２７、２９の一部（錘本体２７２、２９２）の外周面は、駆動基準位置及び最大振幅位置においてもコイル保持部４２の内周面４２ａの内側で所定間隔を空けて対向する。なお、駆動基準位置は、可動体２０が振動方向に移動する際の基準となる位置であり、例えば、非通電状態において、振動方向の真ん中の中心部分に位置する位置である。図３に示すように可動体２０は、位置Ｋから内周面４２ａまでの長さＴと、位置Ｋから長さＴ分の内周面４２ａから離れる方向の長さＴとを合わせたＴ×２分のストローク長を有する。

＜マグネット２１＞
マグネット２１は、図７～図８に示すように、振動方向に着磁された中実の柱状体（板状も含む）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、凹部等の加工が施されてもよいが、中実の円柱状であれば、凹部等の加工が施されたマグネットと比較して安価で製造できる。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への加工としては、表裏面２１ａ、２１ｂに第１ヨーク２３、第２ヨーク２５とを接着等により接合する際に接着剤を貯める溝を設けてもよい。

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４２ａ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の径方向内方で、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。

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にそれぞれ配置され、マグネットの２１の磁束の磁気回路を効率化させる。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、軸方向に厚みを有する柱状（板状でもよい）に形成され、マグネット２１と同じ外径を有する。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、柱状であり、例えば、マグネット２１と同径の円柱状（円板状と称してもよい）に形成され、それぞれマグネット２１の外周面と面一の外周面を有する。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、マグネット２１の表裏面に固定されており、その外周面は、マグネット２１の外周面及び錘部２７、２９の一部とともに可動体２０のフラットな外周面２０ａを構成している。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、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）等の金属製の磁性体により形成されることが好ましい。

また、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、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、及び、ウェイトとしての機能を有してもよい。さらに、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、外径が同じ錘部２７、２９を接合する際に、外径どうしを合わせることでマグネット２１に対する錘部２７、２９の位置決めを行う機能を有する。

第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、本実施の形態では、同様に形成された同じ部材であり、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は、上述の接着剤により錘部２７、２９に固定される。

マグネット２１と第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれとの接合部には、接着剤又は溶着材を溜める溜まり部としての溝部（不図示）及び溝部２５２が設けられている。第１ヨーク２３と錘部２７との接合部、及び、第２ヨーク２５と錘部２９との接合部にはそれぞれ、接着剤又は溶着材を溜める溜まり部としての溝部２３２及び溝部（不図示）が設けられている。

溝部２３２、２５２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれの表裏面の外周部に、周方向に沿って設けられている。溝部２３２、２５２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５に積層して固定される部材を接合する接着剤又は溶接剤材が溜まり、溝部２３２、２５２よりも径方向外方にはみ出ないようにする。すなわち、マグネット２１と第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれとの接合部や、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれとの接合部から接着剤又は溶接剤材が外周側に漏れはみ出ることがない。

すなわち、溝部２３２、２５２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５の表裏面に、マグネット２１、錘部２７、２９を、それぞれ接着剤を介して接合する際に、接合対象物に挟まれて径方向外方に移動する接着剤を貯留する。これにより、接着剤が第１ヨーク２３とマグネット２１、第１ヨーク２３と錘部２７、第２ヨーク２５とマグネット２１、第２ヨーク２５と錘部２９とのそれぞれの接合部分から外縁側にはみ出ることなく、それぞれが接合される。

よって、マグネット２１、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５、錘部２７、２９の接合により構成される可動体２０の外周面を滑らかな周面とすることができる。

なお、この溝部２３２、２５２は、互いに接合される面同士の少なくとも一方に設けられていればよく、マグネット２１側や錘部２７、２９側に設けられてもよい。

溝部２３２、２５２は、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれの表裏面において少なくとも一方の面に設けられていればよい。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５は、溝部２３２、２５２を、それぞれの表裏面に有するので、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５をマグネット２１や錘部２７、２９に接合する際に、その向きを設定することなく接合することができる。第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５をＳＥＣＣ等で形成する場合、プレス加工で製造することができ、溝部２３２、２５２を形成し易い。

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（径方向内方）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（径方向内方）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。この構成により、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、磁束漏れが少なく磁気効率の高い好適な磁路を構成する。

＜錘部２７、２９＞
錘部２７、２９は、振動方向（マグネット２１の着磁方向）でマグネット２１の表裏面に接合された第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、第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５のそれぞれに、振動方向の中央部に関して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、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両端部を構成する。

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、例えば銅焼結等により形成される。なお、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く、タングステン（１９．３ｇ／ｃｍ^３）等で形成されてもよい。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の外径は、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５の外径と同径或いは略同径である。

錘部２７、２９は、第１ヨーク２３、第２ヨーク２５の外径と同径或いは略同径である錘本体２７２、２９２と、錘本体２７２、２９２に突設され、弾性支持部８１、８２に接続されるばね固定部２７４、２９４とを有する。錘本体２７２、２９２は柱状（板状と称してもよい）に形成されており、振動方向の長さを有する。

錘部２７、２９は、振動方向で離間する両端面を有する円柱状に形成され、例えば同じ形状で同様に構成されている。錘部２７、２９は、それぞれマグネット２１側の端面（一端面）で第１ヨーク２３或いは第２ヨーク２５に固定され、それぞれマグネット２１から離間する他端面側で、ばね固定部２７４、２９４を介して弾性支持部８１、８２が接続される。

錘部２７、２９の他端面の角部には面とり加工されてなる面取り部２７６、２９６が設けられ、他端面の中央部には、ばね固定部２７４、２９４が突設されている。

面取り部２７６、２９６は、可動体２０が振動する際に、ばね固定部２７４、２９４に接続されて放射方向に延在する弾性支持部８１、８２の変形を受け入れる逃げ部を形成し、変形した弾性支持部８１、８２を可動体２０に接触させない。
これにより可動体２０は好適に振動でき、振動アクチュエータ１の小型化を図りつつ、高振動出力を確保する。

なお、錘部２７、２９が、非磁性体で構成されていれば、振動アクチュエータ１の磁気回路構成の振動方向への拡大を抑え、磁気回路をコンパクトに構成することができる。

錘部２７、２９が磁気回路サイズに影響しない銅焼結等の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。

ばね固定部２７４、２９４は、可動体２０を弾性支持部８１、８２に固定する。
ばね固定部２７４、２９４は、錘本体２７２、２９２の軸心（可動体２０の中心軸）に沿って配置され、円錐台部と突端部とを有する。

ばね固定部２７４、２９４は、可動体の振動方向の両端部を構成する。ばね固定部２７４、２９４では、断面円錘台状の円錐台部の中央部から突端部が突出して設けられ、突端部は、弾性支持部８１、８２の内周部８０２のそれぞれに接合される。突端部は、先端にフランジ状に形成されたカシメ部を有し、カシメ部を内周部８０２にカシメて弾性支持部８１、８２に固定されている。なお、円錐台部は円錐台形状でなくてもよく、円柱、多角形台状或いは多角形状であってもよい。

ばね固定部２７４、２９４は、錘本体２７２、２９２の外径よりも小さい外径を有する。ばね固定部２７４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。ばね固定部２９４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周部８０２に接合されている。

ばね固定部２７４、２９４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、内周部８０２、８０２はフランジ状の先端部と円錐部の上面との間で挟持され、錘部２７、２９に確実に保持される。

なお、ばね固定部２７４、２９４は、フランジ状の先端部（突端部）をカシメ加工等により弾性支持部８１、８２に固着されている。なお、ばね固定部２７４、２９４は、溶接、接着にカシメ加工を組み合わせた方法で弾性支持部８１、８２に接合する構成としてもよい。

ばね固定部２７４、２９４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を含む可動体側の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ヨーク２３及び第２ヨーク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。

＜固定体４０＞
図９は、コイル組立体の分解斜視図である。
図３～図６及び図９に示す固定体４０は、一対のコイル６１、６２の径方向内方で、内周面４２ａと、可動体１０の外周面２０ａとの間に隙間Ｇを空けて、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。

固定体４０は、ケース１０と、コイル組立体と、アウターヨーク５０とを有する。コイル組立体は、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を有する。コイル組立体は、可動体２０と、アウターヨーク５０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を保持するコイル保持部４２が、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、コイル６０（一対のコイル６１、６２）が配置されるものであり、非磁性体により構成される。コイル保持部４２は、例えばコイル６１、６２を保持するボビン状に形成されてもよい。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。

コイル保持部４２は、フェノール樹脂を含む素材で構成されているので、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５及び図９に示すように、筒状本体部４２２と、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。なお、フランジ部４２６～４２８は、筒状本体部４２２の外周面に所定間隔を空けて配置され、外周面から放射方向に突出する。

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、円筒状であり、一対のコイル６１、６２の径方向内方に位置し、可動体２０の外周面２０ａと所定間隔（隙間Ｇ）を空けて対向する内周面４２ａを有する。内周面４２ａは、隙間Ｇが、可動体２０の非移動時でも移動時でも軸方向に一定幅に維持されるように、軸方向（振動方向）にフラットであり、凹凸の無いフラットな周面ともいえる。すなわち、隙間Ｇ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。

内周面４２ａは、可動体２０の外周面２０ａとともに、流体に対する直管損失の発生を可動体２０の可動域全体に亘り維持するよう軸方向フラットに構成されている。

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９参照）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の一部の外周面、第１ヨーク２３の外周面及び第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。すなわち、非通電時において、一対のコイル６１、６２の振動方向の長さは、マグネット２１を挟む第１ヨーク２３及び第２ヨーク２５の振動方向の長さよりも長く、一対のコイル６１、６２はこれらを覆うように配置されている。

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して環状に形成されており、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。すなわち、中央フランジ部４２６の外周部４２６ａの端面である外周面は、端部フランジ部４２７、４２８の外周面よりも径が小さく、端部フランジ部４２７、４２８の外端よりも後退した位置に配置される。なお、中央フランジ部４２６の外周面は、図５、図６及び図９に示すように、端部フランジ部４２７、４２８の一部とともに、アウターヨーク５０が内嵌する凹状部４２０（詳細は後述する）を構成している。コイル取付部４２ｂ、４２ｃはアウターヨーク５０に被覆される。

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をコイル取付部４２ｂ、４２ｃ内に案内する。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）がコイル取付部４２ｂ、４２ｃ内に引き回される。

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５及び図９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（振動アクチュエータの本体部分以外、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、半田により形成されたフェレット４３２を介して電気的に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、本実施の形態では、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を圧入により固定する際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、その荷重を端子引出部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。これにより、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回方向が連絡溝部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と、底壁部において端子絡げ部４３から遠い側壁部（一側壁部）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で覆われる。連絡溝部４７は、アウターヨーク５０に覆われた状態でも、アウターヨーク５０の径方向内方でコイル取付部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５及び図９に示すように、端子引出部４６に隣接して形成された、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コイル案内部４１２を有する。コイル案内部は、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。コイル案内部は、本実施の形態では、中央フランジ部４２６の上下面において、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までの上面部分と、端子引出部４６の下面部分とにそれぞれ段差状に形成されている。コイル案内部は、中央フランジ部４２６の上下面（振動方向の面）に設けられた段差であり、この段差は、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よう形成されている。

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。言い換えれば、端部フランジ部４２７が構成するコイル取付部４２ｂの振動方向上側の開口縁部と、端部フランジ部４２８が構成するコイル取付部４２ｃの振動方向下側の開口縁部とには、中央フランジ部４２６の外面と同一面を有する段差が設けられている。

段差の段差面が、中央フランジ部４２６の外周面と同一平面上に位置することで、端部フランジ部４２７、４２８は、中央フランジ部４２６の外周部４２６ａの同一径部分を構成する。

これら段差面と、コイル保持部４２の外周面とが、径方向外方に開口する凹状の凹状部４２０を構成する。凹状部４２０にアウターヨーク５０が嵌合することにより、アウターヨーク５０は、コイル保持部４２に、アウターヨーク５０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において中央フランジ部４２６の外径と同一径となる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、例えば、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。

端部フランジ部４２７、４２８は、上下方向で開口する開口部を筒状本体部４２２の上端から径方向外方に延在する水平な環状の面と、環状の面の外縁から傾斜して立ち上がる周面と、周面の径方向外方の端部から軸方向と平行に立ち上がる外周部とを有する。周面の径方向外方の端部から軸方向と平行に立ち上がる外周部は、開口端部４２７ａ、４２８ａを仕切る壁部である。

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部（それぞれ「コイル保持部４２の開口部」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１０及び図１１参照）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。

コイル保持部４２は、非駆動時において、弾性支持部８１、８２を介して可動体２０を、可動体２０の外周面の振動方向の両縁部が、内周面４２ａの振動方向の両縁部よりも振動方向で突出するように支持している。また、コイル保持部４２は、駆動時においても、可動体２０の円筒状の外周面２０ａが、内周面４２ａに対して振動方向に延在する一定の長さ（幅）の隙間Ｇが形成されるように、可動体２０を支持している。

＜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。

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１９及び図２０に示す駆動制御部２０３）に接続される。例えば、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、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、一対のコイル６１、６２は、図９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４２ｂ側のコイル案内部４１２における段差で、コイル取付部４２ｂ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４２ｃ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４２ｃの一巻き目の位置に位置させる。その後、コイル取付部４２ｂとは逆方向で巻回、本実施の形態では、時計回りで巻回してコイル６１がコイル取付部４２ｃ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、コイルの巻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＞
アウターヨーク５０は、筒状の磁性体であり、図３～図５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。

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弾性支持部８１、８２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振動方向の可動領域の両端部を覆う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の振動方向の中央部に設けられた開口部５３と、を有する。

ヨーク本体５１は、円筒状に形成された磁性体であり、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。

開口部５３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。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内に、コイル６１、６２に接続される端子絡げ部（配線部）４３が配置される。端子絡げ部（配線）４３は、駆動ユニット１５において、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。

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を挟む位置に位置するように形成されてもよい。

＜弾性支持部８１、８２＞
図３～図７に示す弾性支持部８１、８２は、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及び図７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、複数の弾性支持部として、一対の弾性支持部８１、８２により支持されているが、３つ以上の板ばねで支持する構成としてもよい。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。

弾性支持部８１、８２は、可動体２０の駆動（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が筒状本体部４２２の内周面４２ａに接触し、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間する両端部がそれぞれ嵌合により接続されている。内周部８０２は、具体的には、錘部２７、２９のばね固定部２７４、２９４が挿入され、ばね固定部の錘部とフランジ部とに挟持されている。

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の開口端部４２７ａ、４２８ａに取り付けられる。外周部８０６は、端部フランジ部４２７、４２８の開口端部４２７ａ、４２８ａに接着剤等で接着される等して開口端部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、開口端部４２７ａ、４２８ａとケース１０側の位置決め段差部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、開口端部４２７ａ、４２８ａとケース１０側の位置決め段差部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。

弾性支持部８１、８２は、本実施の形態では、変形アーム８０４或いは変形アーム８０４と外周部８０６に、弾性支持部８１、８２において発生する振動を減衰させる減衰部８８が取り付けられている。

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（例えば、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の可動範囲に応じて、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２７４、２９４に嵌合して接合している。なお、ばね固定部２７４、２９４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２７４、２９４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の環状の開口端部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部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の上下端部の錘部２７、２９のばね固定部２７４、２９４にカシメられることで、可動体２０に接合されている。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の開口端部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。

＜減衰部（ダンパー）８８＞
減衰部８８は、弾性支持部８１、８２に装着され、弾性支持部８１，８２による共振峰を抑え、且つ、広範囲にわたる安定した振動を発生させる。

弾性支持部８１、８２を介して支持する可動体２０が、コイル保持部４２内において中心軸の位置がずれて配置されるような状態、つまり軸ずれを起こしている場合、隙間Ｇが狭まり可動体２０の全周において隙間Ｇが径方向で一定の幅にならないことが想定される。しかしながら、減衰部８８を弾性支持部８１、８２に装着することにより、軸ずれを調整して可動体２０に好適な可動を行わせることができる。

減衰部８８は、例えば、平行に対向して配置され、弾性支持部８１、８２を挟む一対のフランジと、フランジの中央部同士を連結するリブ（押し込み部）とを有した断面Ｈ型形状に形成され、エラストマー等の弾性部材である。減衰部８８は、エラストマーを板ばねである弾性支持部８１のブリッジ部分、本実施の形態では、外周部８０６と変形アーム８０４との間に挿入することで双方に接触しつつ配置されている。減衰部８８は、弾性支持部８１に固着せずに複数取り付けられている。

減衰部８８は、弾性支持部８１、８２における鋭いばね共振を減衰して、共振周波数付近での振動が著しく大きくなることで周波数による振動の差が大きくことを防止する。

これにより、可動体２０は、弾性支持部８１、８２が塑性変形するように振動する場合でも、塑性変形する前で、天面部１２２及び底部１１４に接触しないように振動させることができ、天面部１２２及び底部１１４への可動体２０の接触による異音は生じない。なお、減衰部８８は、弾性支持部８１、８２における鋭い振動の発生を防止するものであれば、どのような形状、材料等で形成されてもよい。

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

ケース１０は、図１～図３、図１０及び図１１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１０は、例えば、ＰＢＴ等の樹脂により形成されている。ケース本体１１、蓋部１２はＰＢＴ等の樹脂成形品であってもよい。

ケース本体１１は、筒状の周壁部１１２と、周壁部１１２の一方の開口を閉塞する底部１１４と、線保持部１８とを有する。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。なお、ケース１０は樹脂性であるので、蓋部１２はケース本体１１に対して、ケース本体１１の開口縁部を溶接カシメすることにより接合される。なお、図１０では、ケース本体１１の開口縁部は、カシメられた後の屈曲した形状で図示されている。

蓋部１２及び底部１１４は、駆動ユニット１５内の可動体２０の最大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。

天面部１２２の凹部１２２ｂ及び底部１１４の凹部１１４ｂは、ケース１０内において、蓋部１１２及び底部１１４の内部空間、つまり、可動体２０を挟む弾性支持部８１、８２よりも振動方向外方の移動空間を規定し、弾性支持部８１、８２の塑性変形を防ぐ。

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、塑性変形する前に固定体４０（蓋部１２及び底部１１４の少なくとも一方）に接触する。なお、可動範囲は、可動体２０の可動域よりも軸方向（振動方向）に広い。

凹部１２２ｂ及び凹部１１４ｂは、蓋部１１２及び底部１１４の内部空間と、駆動ユニット１５の端部フランジ部４２７、４２８の内部空間とを合わせて、可動体２０及び弾性支持部８１、８２の可動空間ＧＳ１、ＧＳ２を規定している。可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、軸方向の中心位置を通る軸直角断面に関して面対称な形状を有する。すなわち、可動空間ＧＳ１、ＧＳ２の流体の収容容量は略同じとなるように構成されている。

また、可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は密閉空間であるが、振動アクチュエータ１の内部と外部との気圧差を解消したりする等、流管抵抗による空気減衰効果を発揮するための最小限の孔は設けられても良い。このような最小限の孔は、弾性支持部８１、８２の外周部８０６とコイル保持部４２や位置決め段差部１２８、１１８との接着による接合部分に形成されてもよい。

なお、可動空間ＧＳ１、ＧＳ２と固定体４０の筒状本体４２２の内側の内部空間とを含む全体の体積に対して、可動体２０が占める体積の割合は略５０％であることが好ましく、より好ましくは、可動体２０は全体の５０％強を占める。

可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、ケース１０内空間において、可動体２０の外周面２０ａと、コイル保持部４２の内周面４２ａとの間に形成され、外周面２０ａの全周にわたり一定幅の円筒状の隙間Ｇの両端部に接続されている。
可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、固定体４０において、可動体２０の軸方向の両端部で隙間Ｇに連通する一対の流体収容室であり、流体である空気を貯留し収容する。

図３に示すように、可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、内周面４２ａに対して急峻に拡径するよう設けられている。

図１２は、隙間Ｇと可動空間ＧＳ１、ＧＳ２の説明に供する部分拡大断面図である。
図１２に示すように可動空間ＧＳ１は、固定体側の内周面を、隙間Ｇの幅から、急峻に拡径（Ｄ１で示す）した位置に位置するように形成されている。

これによりケース１０内では、軸方向に延在する筒状の隙間Ｇの両端部に、隙間Ｇよりも外径が大きい可動空間ＧＳ１、ＧＳ２が接続されることにより、可動体２０の可動域が形成されている。なお、可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、外径Ｄ１の長さ以上の径部分（空間Ｓ１の径部分）も有する。可動体２０の可動時の可動空間ＧＳ１、ＧＳ２の機能についての詳細は、隙間Ｇとともに後述する。

なお、図１２に示すように、面取り部２７６と、面取り部２７６と径方向外方（軸方向と直交する方向）で対向するコイル保持部４２の開口部（開口端部４２７ａ）との間の空間Ｓ１は、可動空間ＧＳ１の凹部１１２ｂの径よりも大きい。これにより、空間Ｓ１は、可動体２０よりも外方に膨らむ空間となり、可動体２０の錘部２７が凹部１１４ｂ側に移動した際に、凹部１１４ｂ内にあった空気を逃がして貯めることができる。

また、隙間Ｇは、可動体２０の非可動時において、可動体２０の外周面２０ａにおいて、互いに平行に対向配置される内周面４２ａから開口側に突出する部位の長さＳ２よりも小さい。

なお、図１０に示すように底部１１４の内面側には、凹部１１４ｂの外周部分から位置決め段差部１１８が突設され、位置決め段差部１１８に隣接して係合凹部１１７が設けられている。一方、図１１に示すように天面部１２２の裏面側には、天面部１２２の外周部分から位置決め段差部１２８が突設され、位置決め段差部１２８に隣接して係合凹部１２７が設けられている。

本実施の形態では、ケース１０の切り欠き部１１３内には、コイル保持部４２の端子引出部４６と、垂下部１２４とが配置される。端子引出部４６は、切り欠き部１１３内で、ケース１０の中央部分に、配置され、周壁部１１２と垂下部１２４とにより囲まれており、切り欠き部１１３は塞がれている。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。

底部１１４及び天面部１２２の厚みは、周壁部１１２の厚みよりも厚くなるように形成されている。これにより、落下等により可動体或いは外部部材が衝突しても十分耐え得ることができる。また、可動体２０の移動時に内部空間において急激な圧力の変化が発生してもこれに耐えることができ、耐久性の向上を図ることができる。

＜隙間Ｇと可動空間ＧＳ１、ＧＳ２＞
図３に示すようにケース１０内において、可動体２０の外周面２０ａは、可動体２０の可動域全体（可動空間ＧＳ１、ＧＳ２と、隙間Ｇを含む中央の可動体収容空間）に亘り、コイル保持部４２の内周面４２ａよりも軸方向の両側に突出して長い。これにより、隙間Ｇは、可動体２０の外周面２０ａと、コイル保持部４２の内周面４２ａとの間で、可動体２０の非移動時に軸方向で一定幅であり、且つ可動体２０の移動時に前記軸方向で一定に維持される。隙間Ｇは、例えば、可動体２０の非可動時と可動時で同じ幅を維持するように構成されている。

すなわち、隙間Ｇは、径方向の長さ（幅）を、可動体２０の外周を囲むように可動体２０の全周に亘って均等の長さで有し、この環状の幅を軸方向（振動方向）で均等に延在して有する筒状の空間である。

このような隙間Ｇ内で発生する管路抵抗は、コイル保持部４２内、つまり、内周面４２ａの内側を可動体２０が移動することにより発生する。なお、管路抵抗で流体が流れる管は、本実施の形態では、コイル保持部４２の内周面４２ａと可動体２０の外周面２０ａ等の隙間Ｇを囲む壁面に相当する。

管路抵抗により、ケース１０内において可動体２０の振動方向の両端部の可動空間ＧＳ１、ＧＳ２で空気の移動、つまり、隙間Ｇを介して可動空間ＧＳ１、ＧＳ２を流れる空気（流体）の移動が抑制される。管路抵抗は、ケース１０内の可動体の可動域全体に亘って空気に空気減衰を作用させ、空気減衰効果を発揮して、可動体２０の振動を減衰する。

管路抵抗としては、一般的には、管と流体の摩擦による運動エネルギーの損失である直管損失や、管路形状の違い（流路形状変化）による入口損失、出口損失、縮流損失、剥離流損失等が知られている。

入口損失は、流体が広い領域から管内に流入する場合に生じる運動エネルギーの損失であり、振動アクチュエータ１では、空気が可動空間ＧＳ１、ＧＳ２から隙間Ｇに流入するときに生じる損失と考えられる。

また、出口損失は、流体が管から広い領域に流出する場合に生じる運動エネルギーの損失であり、振動アクチュエータ１では、空気が隙間Ｇから可動空間ＧＳ１、ＧＳ２に流出するときに生じる損失と考えられる。

縮流損失（縮小損失）は、管断面が急縮小する管を流体が流れる場合等において、流れが収縮して、渦とともに、縮流（圧縮流れともいう）が生じることにより発生する運動エネルギーの損失であり、振動アクチュエータ１では、空気が可動空間ＧＳ１、ＧＳ２から隙間Ｇに流入するときに生じる損失と考えられる。

剥離流損失は、管断面が急拡大する管を流体が流れる場合等において、形状に沿わずに大きな剥離領域が起こり、渦とともに、剥離流が生じることにより発生する運動エネルギーの損失である。振動アクチュエータ１では、空気が可動空間ＧＳ１、ＧＳ２に隙間Ｇから流入するときに生じる損失と考えられる。

これらの少なくともいずれかを含む管路抵抗を発生させるように可動体２０と固定体４０、特に、外周面２０ａと内周面４２ａとは構成される。

＜線保持部１８＞
図１３は、線保持部の説明に供する振動アクチュエータの左側面図であり、図１４Ａ及び図１４Ｂは、線保持部の説明に供する図であり、図１４Ａは、線保持部の拡大斜視図であり、図１４Ｂは、リード線１６の保持する前の線保持部１８を示す図である。

図１～図３、図１３及び図１４に示す線保持部１８は、ケース１０内に収容する駆動ユニット１５のコイル６１、６２と電気的に接続されるリード線１６を、コイル６１、６２との接続部分に外部からの負荷が掛からないように保持する。

具体的には、線保持部１８は、外部から導入され、端子絡げ部４３で、コイル６１、６２の巻線に接続されたリード線１６を保持する。なお、線保持部１８は、ケース１０のケース本体１１と一体成形されているので、ケース本体１１と同じ材料、例えば、ＰＢＴ等の樹脂により形成されている。

線保持部１８が、ケース１０の外面に、切り欠き部１１３を囲む開口縁部に沿う位置から径方向外方に向かって突設されている。

線保持部１８は、駆動ユニット１５の端子絡げ部４３に周方向で隣接する位置に配置されている。

線保持部１８は、図１４Ａに示すように、リード線１６を内嵌して保持する凹状の線挿入部１８２と、線固定部１８４とを有する。線挿入部１８２は、挿入されるリード線１６が、端子絡げ部４３に負荷が掛からず直線的に向かうように形成されている。

線固定部１８４は、線挿入部１８２に挿入されたリード線１６を囲むように形成されている。線固定部１８４は、溶着されて変形される。すなわち、図１４Ｂに示すように、変形前では、線挿入部１８２とともにリード線１６が挿通可能な凹状部を形成しており、この凹状部にリード線１６を挿入して、治具Ｊを当てて加熱することにより、変形して溶着して線挿入部１８２とともにリード線１６を保持している。

これにより、リード線１６を凹状部に挿入して、線固定部１８４を加熱するだけで容易に、リード線１６を保持できる。

線保持部１８は、溶接によりリード線１６が動かないように、或いは、少なくともリード線１６の放射方向への移動を規制するように保持しているが、これに限らず、図１５に示すように接着剤１８７を用いてリード線１６を保持する構成としてもよい。

図１５は、線保持部の変形例の説明に供する図であり、ケース本体１１の周壁部１１２の外面に、線保持部１８に換えて設けられた線保持部１８０を示す。線保持部１８０は、ケース本体１１の周壁部１１２の外周面に突設されたＴ字型の線保持部１８０であり、外周面との間で側方に開口する凹状の掛止部１８６を有する。掛止部１８６は、線保持部１８０は、凹状内に２本のリード線１６をそれぞれ挿通させて掛止させている。

線保持部１８０は、掛止部１８６にリード線１６を挿入して掛止する。このときリード線１６は、掛止部１８６に中途部を掛止された状態で、端子絡げ部４３まで延びて、その先端部は、端子絡げ部４３に接続されている。線保持部１８０及びリード線１６を接触させた状態で接着剤１８７により固定されている。

＜振動アクチュエータ１の動作＞
図１６～図１７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１６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１７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１７Ａは、可動体の天面側における最大振幅位置にある振動状態を示す図である。図１７Ｂ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、可動体の底面側における最大振幅位置にある振動状態を示す図である。

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の最大振幅位置（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、通電していない場合の非振動時では、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を介して第２ヨーク２５を通り、マグネット２１へ裏面２１ｂ側から入射する磁束の流れｍｆが形成される。

したがって、図１６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１７Ａ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１６参照）。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１７Ｂ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。

振動アクチュエータ１は、電源供給部（例えば、図１９及び図２０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１６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。

図１７Ａ及び図１７ＢのＳＫ部分で示すように、コイル保持部４２の内周面４２ａ（断面がフラットな部分）の振動方向で離間する両縁部は、可動体２０が振動方向の両側で最大振幅位置に位置した場合でも、面取り部２７６、２９６と径方向外方で対向しない。面取り部２７６、２９６は、内周面４２ａの外側に位置し、内周面４２ａは、可動体２０のフラットな外周面２０ａと対向する。

可動体２０の移動により、隙間Ｇには、移動方向と反対の方向へ空気の流れが発生し、空気に対して管路抵抗を発生させる。これにより、隙間Ｇの空気に圧力損失を発生させて、ケース１０内における空気減衰を大きくして、可動体２０の振動を減衰し、可動体２０の振動を好適に発生させることができる。

これにより、ケース１０に通気孔を設けることなく、また、可動体２０の重量の増加を行うことなく、好適に可動体２０の振動を減衰できる。

これにより、振動アクチュエータ１では、可動体２０の可動により、隙間Ｇ内を流れる空気により発生する圧力損失によって、可動体２０の移動を減衰して好適な振動を発生させることができる。

図１８は、本実施の形態の振動アクチュエータ１における空気減衰の説明に供する図である。

図１８は、可動体２０の共振周波数を示す図であり、空気減衰を行う振動アクチュエータ１と、例えば、通気孔が設けられる等して空気減衰を行わないアクチュエータとの共振周波数ｆ０を比較している。これによれば、空気減衰を行った振動アクチュエータ１によれば、共振周波数ｆ０のピークのＧ値（Ｋ１）のみ抑制できる。これにより、振動アクチュエータ１は、周波数のピークが同等になる電圧を印加することにより共振周波数ｆ０以外全体のＧ値を上昇させることができ、より広い周波帯での好適な振動を発生できる。

このように振動アクチュエータ１によれば、可動体２０の移動方向と反対方向への流体の流れを隙間Ｇに生じさせ且つ空気に対し管路抵抗を発生するように構成されている。空気への管路抵抗により振動に空気減衰を付与して振動を広帯域化できる。振動アクチュエータ１によれば、小型化を図りつつ、使用される環境等に応じて、広い周波数帯で好適な振動出力を発生できる。

なお、可動体２０の外周面２０ａは、可動体２０の可動域全体に亘りコイル保持部４２の筒状本体部（本体部）４２２の内周面よりも軸方向の両側に突出する長さを有する。これにより、空気減衰効果となる管路抵抗の発生を可動域全体で維持できる。

可動体２０の外周面２０ａと筒状本体部４２２の内周面４２ａは、隙間Ｇが、可動体２０の非移動時に軸方向で一定幅であり且つ可動体２０の移動時に軸方向で一定に維持されるよう、それぞれ軸方向でフラットであり、空気に対する直管損失の発生を可動域全体に亘り維持する。これにより、空気減衰の安定化を図ることができる。

固定体４０は、軸方向の両端部で隙間Ｇに連通する一対の可動空間（流体収容室）ＧＳ１、ＧＳ２を有する。一対の可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、隙間Ｇの入口及び出口で流路形状変化に起因する損失を、可動体２０の可動域全体に亘り発生するように、内周面４２ａに対して急峻に拡径するので、空気減衰効果を可動域全体で確保できる。また、可動空間ＧＳ１、ＧＳ２は、軸方向の中心位置を通る軸直角断面に関して面対称な形状を有するので、空気の往復移動を対称的にして、空気減衰効果を安定化できる。

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、振動アクチュエータ１は、隙間Ｇを有するように構成され、隙間Ｇ（詳細には隙間Ｇの幅（径方向の長さ））は、下式（４）を満たすよう設定される。

なお、上記式における管は、隙間Ｇを画成する内周面４２ａ及び外周面２０ａが対応する。圧力損失ΔＰ［Ｐａ］は、コイル保持部４２の内周面４２ａと可動体２０の外周面との間を流体が流れるときに、壁面との摩擦や壁面形状により流れが抵抗を受けて圧力が降下する現象である。管摩擦係数（隙間Ｇを囲む部材（内周面４２ａ、外周面２０ａ）の摩擦係数）λ、管の長さ（隙間Ｇを囲む部材（内周面４２ａ、外周面２０ａ）の振動方向の長さ）Ｌｉ［ｍ］、エアギャップ（隙間Ｇの径方向の長さ）ｈ［ｍ］、流体（空気）の密度ρ［ｋｇ／ｍ^３］、流速ｕ［ｍ／ｓ］等は、式（４）を満たす範囲内で適宜変更できる。特に、隙間Ｇの振動方向の長さＬｉを長くし、エアギャップｈが狭い、つまり、隙間Ｇの径方向の長さを短くすれば、圧力損失、つまり、空気減衰を大きくできる。例えば、Ｌｉ/ｈに所定の閾値を設定し、その式を満たす隙間Ｇとしてもよい。

（電子機器）
図１９及び図２０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１９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１９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、図１９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１９及び図２０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、使用される環境等に応じて、広い周波数帯で好適な振動出力を発生することができ、ゲーム機端末或いは携帯端末等の電子機器や電動理美容器具等の電気機器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
１６ リード線
１８ 線保持部
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
４０ 固定体
４１ 引き回し部
４２ コイル保持部（本体部）
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 開口部
６０、６１、６２ コイル
６３、６４ 巻線
８１、８２ 弾性支持部
８８ 減衰部
１１２ 周壁部
１１３ 切り欠き部
１１４ 底部
１１８、１２８ 段差部
１２２ 天面部
１２２ｂ 凹部
１２４ 垂下部
１２７ 係合凹部
１８０ 線保持部
１８２ 線挿入部
１８４ 線固定部
１８６ 掛止部
１８７ 接着剤
２０１ 通信部
２０２ 処理部
２０３ 駆動制御部
２３２、２５２ 溝部
２７２、２９２ 錘本体
２７４、２９４ ばね固定部
２７６、２９６ 面取り部
４２０ 凹状部
４２２ 筒状本体部
４２６ 中央フランジ部
４２６ａ 外周部
４２７、４２８ 端部フランジ部
４２７ａ、４２８ａ 開口端部
４３２ フェレット
８０２ 内周部
８０２ａ 接続孔
８０４ 変形アーム
８０６ 外周部
８０８ 溝部

Claims (8)

1. 柱状のマグネットを有する可動体と、
   コイルと、前記コイルの内側で前記可動体の外周面との間に隙間を空けて前記可動体を囲む内周面を有し、弾性支持部を介して前記可動体を前記可動体の軸方向に振動可能に支持する本体部と、を有する固定体と、
   を有し、
   前記可動体の移動方向と反対方向への流体の流れを前記隙間に生じさせ且つ前記流体に対し管路抵抗を発生するように構成された、
   振動アクチュエータ。
2. 前記可動体の外周面は、前記可動体の可動域全体に亘り前記本体部の内周面よりも前記軸方向の両側に突出する長さを有する、
   請求項１記載の振動アクチュエータ。
3. 前記可動体は、前記マグネットを前記軸方向の中央部に有し、一対の錘部を前記軸方向の両端部に有し、前記マグネットと前記一対の錘部との間に一対のヨークを有し、
   前記マグネット、前記一対のヨーク及び前記一対の錘部は、同径の円柱状にそれそれぞれ形成され、それぞれの外周面が面一となるよう前記軸方向で接合されている、
   請求項２記載の振動アクチュエータ。
4. 前記マグネットと前記一対のヨークのそれぞれとの接合部、又は、前記一対のヨークのそれぞれと前記一対の錘部のそれぞれとの接合部には、接着剤又は溶着材を溜める溜まり部が設けられている、
   請求項３記載の振動アクチュエータ。
5. 前記可動体の外周面と前記本体部の内周面は、前記隙間が、前記可動体の非移動時に前記軸方向で一定幅であり且つ前記可動体の移動時に前記軸方向で一定に維持されるよう、それぞれ前記軸方向でフラットであり、前記流体に対する直管損失の発生を前記可動域全体に亘り維持する、
   請求項２記載の振動アクチュエータ。
6. 前記固定体は、前記軸方向の両端部で前記隙間に連通する一対の流体収容室を有し、
   前記一対の流体収容室は、前記隙間の入口及び出口で流路形状変化に起因する損失を、前記可動体の可動域全体に亘り発生するように、前記内周面に対して急峻に拡径する、
   請求項２記載の振動アクチュエータ。
7. 前記一対の流体収容室は、前記軸方向の中心位置を通る軸直角断面に関して面対称な形状を有する一対の密閉空間である、
   請求項６記載の振動アクチュエータ。
8. 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記載の振動アクチュエータを実装した構成を有する、
   電気機器。

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