JP6411392B2 - 振動発生器 - Google Patents

Description

この発明は、振動発生器に関し、特に、コイルに電流を流して振動子を運動させることで振動を発生させる振動発生器に関する。

振動子を運動させて振動を発生させる振動発生器としては、マグネットを含む振動子を、バネ部を介して、筐体により支持した構造を有するものが種々用いられている。この種の振動発生器は、マグネットとそれに対面するように配置されたコイルとを備えている。振動子は、コイルが通電されるのに伴って、バネ部を変形させながら運動する。

下記特許文献１には、振動発生器において、振動子をバネ部とともに弾性体を用いた一体成形品としたものの構造が記載されている。この振動発生器では、下方に配置されたコイルの上方に、振動子側に配置されたマグネットが位置している。

下記特許文献２には、コイルを挟むようにして上下２つのマグネットが配置された振動発生器の構造が開示されている。

特開２０１４−１４０７８５号公報 特開２００２−２００４６０号公報

ところで、上記の特許文献１に記載されているような、下方に配置されたコイルの上方にマグネットが位置している（コイルの一面側にマグネットがある）構造においては、マグネットの磁束漏れが比較的大きいという問題がある。すなわち、振動子の可動性を確保するために、コイルの下方には、強磁性体は置かれない。そのため、マグネットの磁束が、振動発生器の下方から外に漏れ、振動発生器から漏れる磁気の影響が比較的広範囲に及ぶ。

このように、振動発生器から漏れる磁束の量が大きいと、振動発生器が搭載される機器の設計性（設計の自由度）が悪くなる。例えば、振動発生器の周囲に配置できる部品が耐磁性のあるものに限られることになる。

他方、特許文献２に記載されているような、コイルの両側にマグネットが配置されている構造では、比較的上記のような問題は発生しにくい。しかしながら、特許文献２に記載されているような構造においては、振動子や板バネの構造が複雑であったり、振動子を構成する各部材の位置決め等が困難であったりするという問題がある。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、容易に製造することができ、かつ、周囲に及ぶ磁気の影響を小さくすることができる振動発生器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、筐体と、筐体内に配置された振動子と、振動子を振動させるための電流が流れるコイルと、振動子を筐体に対して変位可能に支持する支持構造とを備え、振動子は、第１のヨーク及び第２のヨークと、第１のヨークに磁気吸着した状態で配置されている第１のマグネットと、第２のヨークに磁気吸着した状態で配置されている第２のマグネットと、第１のヨークと第２のヨークとが取り付けられているスペーサとを有し、第１のヨークから第２のヨークに向かう方向において、スペーサは、第１のマグネットと第２のマグネットとが間隔をあけて対向するように、第１のヨークと第２のヨークとの位置を規制する規制部を有し、コイルは、第１のマグネットと第２のマグネットとの間に配置されており、スペーサは、第１の被係合部をさらに有し、振動子は、第１の被係合部に係合する係合部が形成された第１のプレートをさらに有し、第１のプレートは、第１のヨークを第１のマグネットとともに挟むようにして、第１の被係合部に係合部が係合した状態で配置されている。

好ましくは、スペーサは、第２の被係合部をさらに有し、振動子は、第２の被係合部に係合する係合部が形成された第２のプレートをさらに有し、第２のプレートは、第２のヨークを第２のマグネットとともに挟むようにして、第２の被係合部に係合部が係合した状態で配置されている。

好ましくは、スペーサは、位置決め部を有し、第１のヨーク及び第２のヨークの少なくとも一方は、位置決め部に係合した状態でスペーサに取り付けられていることにより、スペーサに対して、水平方向に位置決めされている。

好ましくは、振動発生器は、スペーサを２つ備えており、２つのスペーサは、コイルの両側に、互いに対向するようにして配置されている。

好ましくは、支持構造は、少なくとも１つ以上の弾性部材により構成されており、弾性部材は、振動子に取り付けられている振動子取付部と、筺体に取り付けられている筐体取付部と、弾性体を用いて構成されており、振動子取付部と筐体取付部とを接続し、振動子取付部を筐体取付部に対して少なくとも水平方向に変位可能に支持するアーム部とを有する。

好ましくは、弾性部材は、筐体取付部、アーム部、及び振動子取付部が互いに繋がった、弾性体製の一体成形品である。

好ましくは、振動発生器は、略直方体形状を有しており、支持構造は、４つの弾性部材を有しており、４つの弾性部材が、筐体の４隅に配置されている。

好ましくは、弾性部材は、筐体に固定されているピンが筐体取付部を貫通するようにして筐体に取りつけられており、筐体のうち、ピンが固定されている部位の近傍の部位には、孔部が形成されている。

この発明の他の局面に従うと、振動発生器は、筐体と、振動子と、コイルと、振動子を筐体に対して変位可能に支持する弾性部材とを備え、振動子は、第１のヨーク及び第２のヨークと、第１のプレート及び第２のプレートと、第１のヨークと第１のプレートとの間に配置された第１のマグネットと、第２のヨークと第２のプレートとの間に配置された第２のマグネットと、第１のヨークと第２のヨークとが取り付けられているスペーサとを有し、第１のマグネットと第２のマグネットとの間には間隔が設けられており、第１のプレート及び第２プレートにはシャフトが固定されており、弾性部材は、シャフトを介して第１のプレート及び第２のプレートに取りつけられている。

好ましくは、振動発生器は、スペーサを含む２つのスペーサを備えており、２つのスペーサは、コイルの両側に、互いに対向するようにして配置されている。
好ましくは、弾性部材は、振動子に取り付けられている振動子取付部と、筺体に取り付けられている筐体取付部と、振動子取付部と筐体取付部とを接続するアーム部とを有する。
好ましくは、弾性部材は、筐体取付部、アーム部、及び振動子取付部が互いに繋がった、弾性体製の一体成形品である。
好ましくは、弾性部材を含む４つの弾性部材を有しており、筐体は、略直方体形状を有しており、４つの弾性部材が、筐体の４隅に配置されている。
好ましくは、弾性部材は、筐体に固定されているピンが筐体取付部を貫通するようにして筐体に取りつけられており、筐体のうち、ピンが固定されている部位の近傍の部位には、孔部が形成されている。

この発明のさらに他の局面に従うと、振動発生器は、第１のマグネットと、第２のマグネットと、磁性材料で形成された第１のプレートと、磁性材料で形成された第２のプレートと、第１のマグネットと第１のプレートとに挟まれた第１のヨークと、第２のマグネットと第２のプレートとに挟まれた第２のヨークと、第１のマグネットと第２のマグネットとの間に配置されたコイルと、スペーサと、を備え、第１のマグネット、第２のマグネット、第１のヨーク、及び第２のヨークは、磁気回路を構成しており、スペーサは、第１のプレート及び第２のプレートの少なくとも一方と係合する。

好ましくは、第１のヨークは、２つの張出部と、当該２つの張出部の間の凹部とを有し、スペーサの内面には位置決め突起が設けられており、位置決め突起と凹部とが互いにはまり合っている。
好ましくは、スペーサの内面はコイルに対向している。
好ましくは、スペーサを第１のスペーサとして、第１のプレート及び第２のプレートと係合する第２のスペーサを備え、第２のヨークは、２つの張出部と、当該２つの張出部の間の凹部とを有し、第２のスペーサの内面には位置決め突起が設けられており、第２のスペーサの位置決め突起と第２のヨークの凹部とが互いにはまり合っている。
好ましくは、第２のスペーサの内面は、コイルに対向している。

これらの発明に従うと、容易に製造することができ、かつ、周囲に及ぶ磁気の影響を小さくすることができる振動発生器を提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおける振動発生器を示す斜視図である。 振動発生器の分解斜視図である。 コイル組立体の構造を示す分解斜視図である。 振動子の分解斜視図である。 振動発生器の平面図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 マグネットの着磁態様を示す側断面図である。 コイルの接続態様について説明する図である。 本実施の形態の一変型例に係る振動発生器の分解斜視図である。 振動発生器の平面図である。 図１０のＢ−Ｂ線断面図である。 本変形例におけるマグネットの着磁態様を示す側断面図である。 本実施の形態の他の変形例に係る振動発生器の平面図である。

以下、本発明の実施の形態における振動発生器について説明する。

振動発生器は、マグネットを保持する振動子が筐体に対して変位可能に、筐体に支持されている構造を有している。振動子の近くには、コイルが配置されている。コイルには、マグネットによる磁場の中において、振動子の筐体に対する位置及び姿勢のうち少なくとも一方を変化させるための電流が流れる。振動発生器は、コイルに電流が流れるのに応じて振動子を往復運動させることで振動力を発生する、いわゆるリニアタイプのものである。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおける振動発生器１を示す斜視図である。

以下の説明において、振動発生器１について、図１で示される座標のＸ軸方向を左右方向（原点から見てＸ軸で正となる方向が右方向）、Ｙ軸方向を前後方向（原点から見てＹ軸で正となる方向が後方向）、Ｚ軸方向（ＸＹ平面に垂直な方向）を上下方向（原点から見てＺ軸で正となる方向が上方向）ということがある。

［振動発生器１の全体構造］

図１に示されるように、振動発生器１は、全体として、略直方体形状に形成されている。振動発生器１は、例えば、左右方向、前後方向のそれぞれの外形寸法が２０ミリメートルから６０ミリメートル程度しかない、小型のものである。

本実施の形態においては、振動発生器１は、平面視で略正方形形状を有している。なお、振動発生器１の形状はこれに限られるものではない。

振動発生器１は、前後左右の側面と上面とのほとんどがカバー４により構成され、他の表面がベース３により覆われた、箱形の筐体２を有している。筐体２の側周面の一部から、接続端子８４ａが筐体２の外部に飛び出している。そのほかの振動発生器１を構成する部材は、筐体２の内部に収納されている。

図２は、振動発生器１の分解斜視図である。

図２に示されるように、筐体２は、ベース３とカバー４とに上下に分かれる。ベース３やカバー４は、非磁性金属（例えば、非磁性ステンレス鋼など）製である。ベース３やカバー４は、樹脂等であってもよい。

ベース３は、振動発生器１の底面となる略正方形の底板を有している。底板の相対向する２辺には、上方に向けて立ち上がる支持部３ａが設けられている。一対の支持部３ａは、それぞれ、振動発生器１の側面の一部となる。本実施の形態では、支持部３ａは前側と後ろ側とに設けられている。

底板の四隅のそれぞれには、円柱形状を有するピン９が配置されている。４つのピン９は、その長手方向が上下方向となるように（すなわち振動子５の運動方向（左右方向）に対して略垂直となる方向となるように）して配置されている。ピン９は、筐体２の内部空間の高さ（底板の上面からカバー４の天面の下面までの距離）よりも若干長い長さを有している。各ピン９は、例えば底板に形成されている圧入孔に圧入されて、緩みのない状態でベース３に固定されている。ピン９のベース３への取付け態様はこれに限られるものではない。例えば、ピン９は、底板に形成された孔に挿入された状態で接着やレーザーを使用した溶接等の方法を用いてベース３に取り付けられていてもよい。なお、このような取り付け態様の場合には、底板に形成されている孔は、挿入孔と称され、圧入孔とは称されない。各ピン９は、例えば鉄などの金属製であるが、これに限られるものではなく、例えば樹脂を用いて成形されたものであってもよい。

カバー４は、全体として、底面部が開口する直方体形状を有している。カバー４の角部（各側面間の部位）は、Ｒ面状部分を挟んで繋がっている。図２に示されるように、カバー４は、ベース３の上方からベース３の上面を覆うように配置され、ベース３に取り付けられている。

カバー４の側面の一部には、切り欠き部４ａが形成されている。カバー４がベース３に取り付けられたとき、切り欠き部４ａのほとんどの部分を埋めるように支持部３ａが位置する。換言すると、切り欠き部４ａは、支持部３ａに干渉しないように、支持部３ａの形状に対応する形状に形成されている。本実施の形態では、切り欠き部４ａは、カバー４の側面の前側と後ろ側とに設けられている。

カバー４の上面には、４つの圧入孔４ｃが形成されている。各圧入孔４ｃは、ピン９に対応する位置に設けられている。カバー４がベース３の上部に配置された状態で、各ピン９の上端部は、各圧入孔４ｃに圧入され、緩みのない状態でカバー４に固定されている。ピン９のカバー４への固定態様は、ピン９のベース３への取付け態様と同様、これに限られるものではない。例えば、ピン９は、カバー４に形成された孔に挿入されることによってカバー４に固定されるものであってもよい。このような固定態様の場合には、カバー４に形成された孔は、挿入孔４ｃと称され、圧入孔４ｃとは称されない。

なお、カバー４の側面のＲ面状部分の上方には、孔部４ｄが形成されている。すなわち、孔部４ｄは、筐体２のうち、ピン９が固定されている部位の近傍の部位に形成されている。孔部４ｄを介して、筐体２の内部と外部とが連通している。この孔部４ｄを介して、弾性部材１０の挿入孔に挿入された状態のピン９をカバー４の挿入孔４ｃに挿入するときに、カバー４の外側からピンセット等でピン９の先端部を挿入孔４ｃへ導くことができる。したがって、容易に、ピン９の先端部が正確に挿入孔４ｃに挿入されるようにして、振動発生器１の組立作業を行うことができる。

筐体２の内部には、振動子５と、弾性部材（支持構造の一例）１０と、コイル組立体８とが配置されている。

振動子５は、４つの弾性部材１０により、筐体２に対して変位可能に支持されている。４つの弾性部材１０は、筐体２の４隅（右前部、左前部、右後部、左後部）に配置されている。本実施の形態において、振動発生器１は、振動子５を左右方向に往復運動させることにより、振動を発生させる。振動子５の詳細については、後述する。

コイル組立体８は、振動子５の上下中央部に設けられた間隙部５ａに配置される。すなわち、詳しくは後述するように、コイル組立体８は、第１のマグネット３１と第２のマグネット３２との間に配置されている。

図３は、コイル組立体８の構造を示す分解斜視図である。

図３に示されるように、コイル組立体８は、２つのコイル８１，８２と、回路基板（以下、単に基板ということがある）８４と、固定板８６とを有している。コイル組立体８には、最下層の固定板８６の上面に基板８４が配置され、基板８４の上面にコイル８１，８２が配置されて構成されている。各部材は、例えば接着等の方法で固定されている。

２つのコイル８１，８２は、いずれも、略同一構成を有している。すなわち、コイル８１，８２は、巻回軸方向の寸法が、巻回軸方向に直交する方向の寸法よりも小さい薄型コイルである。コイル８１，８２は、例えば導線を巻回してなる、全体として楕円形で平板状の空芯コイルである。なお、コイル８１，８２は、金属箔を巻回したものをスライスしてなるものであったり、シートコイルを積層したものであったりしてもよい。また、コイル８１，８２は、平面視で、円形や、四角形形状などの多角形形状を有していてもよい。

各コイル８１，８２の巻回端部は、基板８４の上面に設けられている端子部８４ｂに接続されている。２つのコイル８１，８２は、振動子５の運動方向（左右方向）に沿って並ぶように配置されている。コイル８１，８２は、平面視でコイル８１が右側に位置するように、左右に並んで設けられている。コイル８１，８２は、巻回軸方向が上下方向となるようにして、基板８４の上面に配置されている。コイル８１，８２と底板とは、絶縁されている。コイル８１，８２には、基板８４を通じて、振動子５を振動させるための電流が流れる。

基板８４は、例えばフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）である。基板８４は、固定板８６上に、コイル８１，８２と固定板８６との間に挟まれるようにして配置されている。基板８４には、コイル８１，８２に接続される端子部８４ｂや、接続端子８４ａ等が設けられている。接続端子８４ａには、基板８４に電源等を接続するための端子などが設けられている。接続端子８４ａは、上述のように、筐体２（ベース３、カバー４）の外部に引き出されている。

固定板８６は、例えば非磁性ステンレス鋼などの非磁性材料を用いて構成されている。固定板８６は、樹脂製であってもよい。固定板８６の前縁部と後縁部とのそれぞれには、所定の幅で前後に突出する凸部８６ａが設けられている。

図２に戻って、支持部３ａの上端縁には、下方に凹むようにして形成された凹部が配置されている。コイル組立体８は、固定板８６の前後の凸部８６ａが凹部にはまるようにして、ベース３に配置される。このようにしてコイル組立体８を支持部３ａに支持させることで、容易に、ベース３に対するコイル組立体８の水平方向の位置を位置決めすることができる。

上述のようにコイル組立体８がベース３に配置された状態で、カバー４がベース３に取り付けられると、図１に示されるようになる。すなわち、凸部８６ａが支持部３ａの上端部と切り欠き部４ａの端縁部との間で挟まれることにより、コイル組立体８の上下方向の位置が規制される。これにより、コイル組立体８を、筐体２の内部において適正な位置に保持することができる。すなわち、支持部３ａの上端部の位置は、コイル８１，８２の位置が間隙部５ａ内の適切な位置になるように、設定されている。

なお、薄型の基板８４及び固定板８６でコイル８１，８２を支持する構造に代えて、ガラスエポキシ製のプリント基板等の上にコイル８１，８２を配置した構造を採用してもよい。

［振動子５の構成の説明］

図４は、振動子５の分解斜視図である。図５は、振動発生器１の平面図である。図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。

図５において、筐体２の内部の構成を一部簡略化して二点鎖線により示している。

図４に示されるように、振動子５は、上側に位置する第１のマグネット３１、第１のヨーク４１、及び第１のプレート５１と、下側に位置する第２のマグネット３２、第２のヨーク４２、及び第２のプレート５２とが上下に並んだ構成を有している。振動子５の左右両側には、スペーサ６１，６２が取り付けられている。振動子５の右前部、左前部、右後部、左後部のそれぞれには、弾性部材１０が取り付けられている。各弾性部材１０は、シャフト２０を介して上下のプレート５１，５２に取り付けられている。

弾性部材１０は、例えば弾性体製の１つの成形品である。弾性体としては、例えば、熱に強いフッ素系やシリコン系のゴムを用いることができる。このようなゴムを用いて弾性部材１０を形成することにより、振動発生器１の耐熱性を向上させることができる。弾性体はこれに限られず、種々のものを用いることができる。

図５に示されるように、各弾性部材１０において、筐体に取りつけられる筐体取付部１５と、アーム部１９と、振動子５に取り付けられる振動子取付部１７とが互いに繋がって、一体となっている。弾性部材１０は、弾性体を用いて一部品として形成された、樹脂製の一体成形品である。すなわち、筐体取付部１５、アーム部１９、及び振動子取付部１７のそれぞれが、弾性部材１０の一部を構成する。

アーム部１９は、筐体取付部１５と振動子取付部１７とを接続している。弾性部材１０は、アーム部１９の長手方向が前後方向になるようにして配置される。アーム部１９は、筐体取付部１５に対して振動子取付部１７が主に左右方向に移動するように撓みやすくなっている。そのため、振動子５は、主に左右方向に往復運動可能になっている。

筐体取付部１５は、筐体２の内部の高さと略同じ上下方向の寸法を有している。筐体取付部１５は、ピン９が挿通されて貫通する挿入孔を有している。振動子５は、４つのピン９が各弾性部材１０の筐体取付部１５を貫通するようにして筐体２に取りつけられている。なお、筐体取付部１５の外周形状はカバー４の側面の内面に沿うような形状になっている。筐体取付部１５は筐体２の形状に合うように配置され、筐体２に対する弾性部材１０の姿勢が大まかに規制されている。

本実施の形態において、２つのマグネット３１，３２（第１のマグネット３１及び第２のマグネット３２）は、互いに同一の構成を有している。２つのヨーク４１，４２（第１のヨーク４１及び第２のヨーク４２）は、互いに同一の構成を有している。２つのプレート５１，５２（第１のプレート５１及び第２のプレート５２）は、互いに同一の構成を有している。２つのスペーサ６１，６２は、互いに同一の構成を有している。

ヨーク４１，４２は、水平面に平行な略矩形板形状を有している。ヨーク４１，４２は、例えば鉄などの軟磁性体であり、振動子５のウエイトとしても機能する。ヨーク４１，４２は、スペーサ６１，６２に取りつけられていることにより、垂直方向（本実施の形態において上下方向）に互いに間隔が開くようにして配置されている。ヨーク４１，４２の左右の側縁部には、側方に張り出した張出部４７が設けられている。各張出部４７の略中央部には、ヨーク４１，４２の中央に向けて凹んだ凹部４８が形成されている。

マグネット３１，３２は、水平面に平行な矩形板形状を有している。第１のマグネット３１は、第１のヨーク４１の下面に磁気吸着した状態で配置されている。第２のマグネット３２は、第２のヨーク４２の上面に磁気吸着した状態で配置されている。

図６に示されるように、スペーサ６１，６２は、マグネット３１，３２やヨーク４１，４２の左右に配置されている。すなわち、２つのスペーサは、コイルの両側に、互いに対向するようにして配置されている。

スペーサ６１，６２は、例えば非磁性ステンレス鋼や真鍮などの非磁性金属製である。スペーサ６１，６２は、振動子５のウエイトとしても機能する。なお、スペーサ６１，６２の材質はこれに限られず、例えば樹脂製であってもよい。

スペーサ６１，６２は、側面視で矩形板形状の本体を有している。スペーサ６１，６２の本体には、２つの嵌合突起６５と、２つの規制突起（規制部の一例）６７と、２つの位置決め突起（位置決め部の一例）６８とが形成されている。

規制突起６７は、振動発生器１の中央に向けて突出している。規制突起６７は、前後方向が長手方向になる角柱形状を有している。規制突起６７は、スペーサ６１，６２の一方につき、上下に並ぶ２つが設けられている。上側の規制突起６７の上面は、水平面になっており、第１のヨーク４１の張出部４７の下面が当接するようになっている。同様に、下側の規制突起６７の下面は、水平面になっており、第２のヨーク４２の張出部４７の上面が当接するようになっている。

規制突起６７が上下に並ぶ２つに分かれて設けられていることにより、間隙部５ａの左右にスペースを設けることができる。なお、規制突起６７は、スペーサ６１，６２の一方につき、１つが設けられており、その上面と下面とにヨーク４１，４２の張出部４７が当接するようになっていてもよい。

規制突起６７は、スペーサ６１，６２に取りつけられた第１のヨーク４１と第２のヨーク４２との垂直方向の位置を規制する。すなわち、第１のヨーク４１の下面の位置と、第２のヨーク４２の上面の位置とが規制される。規制突起６７が規制する位置は、ヨーク４１，４２に接する第１のマグネット３１と、第２のマグネット３２とが、垂直方向に所定の間隔をあけて対向するように設定される。すなわち、規制突起６７の位置は、図６に示されるように、第１のマグネット３１の下面と第２のマグネット３２の上面との間の間隙部５ａが所定の大きさのスペースになるように設定される。

位置決め突起６８は、振動発生器１の中央に向けて突出している。位置決め突起６８の１つは、上側の規制突起６７の上方において、スペーサ６１，６２の本体の表面の矩形部分がヨーク４１に向けて張り出した形状を有している。位置決め突起６８の他の１つは、下側の規制突起６７の下方において、上側と同様に、スペーサ６１，６２の本体の表面の矩形部分がヨーク４２に向けて張り出した形状を有している。

位置決め突起６８及びヨーク４１，４２の凹部４８は、互いにはまり合うような形状を有している（係合の一例）。図５に示されるように、ヨーク４１，４２は、上下の位置決め突起６８が凹部４８にはまり込んだ状態で、スペーサ６１，６２に取りつけられている。これにより、ヨーク４１，４２は、スペーサ６１，６２に対して、前後方向及び左右方向に位置決めされている。位置決め突起６８と凹部４８とは、それぞれ、ＸＺ平面に平行な面を有しており、前後方向の位置決めも確実に行われる。

図６に示されるように、本実施の形態において、嵌合突起６５は、スペーサ６１，６２の本体の上部と下部とに１つずつ設けられている。上部の嵌合突起（第１の被係合部の一例）６５は、上方に向けて突出する円柱形状を有している。下部の嵌合突起（第２の被係合部の一例）６５は、下方に向けて突出する円柱形状を有している。嵌合突起６５は、プレート５１，５２に形成された嵌合孔（係合部の一例）５５にはまるように構成されている。

プレート５１，５２は、水平面に平行な板形状を有している。プレート５１，５２は、平面視で、振動子５の上面及び下面のうち弾性部材１０の一部（振動子取付部１７及びアーム部１９）以外の部分を覆うような形状を有している。プレート５１，５２は、例えば非磁性ステンレス鋼や真鍮などの非磁性金属製である。プレート５１，５２は、振動子５のウエイトとしても機能する。なお、プレート５１，５２の材質はこれに限られず、例えば樹脂製であってもよい。また、プレート５１、５２の材質は、磁性材料であってもよい。プレート５１、５２が磁性材料で構成されている場合、バックヨークとしての機能が期待できるため、ヨーク４１、４２の厚さを薄くすることが可能である。

図６に示されるように、第１のプレート５１は、第１のヨーク４１の上面に隣接した状態で配置されている。第１のプレート５１は、第１のヨーク４１を第１のマグネット３１とともに挟むようにして配置されている。同様に、第２のプレート５２は、第２のヨーク４２の下面に隣接した状態で配置されている。第２のプレート５２は、第２のヨーク４２を第２のマグネット３２とともに挟むようにして配置されている。

プレート５１，５２は、２つの嵌合孔５５と、４つの圧入孔５７とを有している。嵌合孔５５は、スペーサ６１，６２の嵌合突起６５に対応する位置に形成されている。圧入孔５７は、弾性部材１０が取り付けられる右前部、左前部、右後部、左後部に形成されている。

図６に示されるように、第１のプレート５１は、スペーサ６１，６２の上部の嵌合突起６５が嵌合孔５５にはまり合った状態で、スペーサ６１，６２に取りつけられている。この状態で、第１のヨーク４１の上下方向の位置は、規制突起６７と第１のプレート５１とにより規制された状態になっている。また、この状態で、第１のヨーク４１の左右方向の位置は、位置決め突起６８により規制された状態になっている。

また、第２のプレート５２は、スペーサ６１，６２の下部の嵌合突起６５が嵌合孔５５にはまり合った状態で、スペーサ６１，６２に取りつけられている。この状態で、第２のヨーク４２の上下方向の位置は、規制突起６７と第２のプレート５２とより規制された状態になっている。また、この状態で、第２のヨーク４２の左右方向の位置は、位置決め突起６８により規制された状態になっている。

シャフト２０は、円柱形状を有している。４つのシャフト２０は、その長手方向が上下方向となるように（すなわち振動子５の運動方向（左右方向）に対して略垂直となる方向となるように）して配置されている。シャフト２０は、スペーサ６１，６２に取りつけられている状態の第１のプレート５１の上面から第２のプレート５２の下面までの距離より若干短い長さ（すなわち、嵌合突起６５を除くスペーサ６１，６２の上下方向の寸法より若干長い長さ）を有している。各シャフト２０は、上下の端部がプレート５１，５２の圧入孔５７に圧入されて、緩みのない状態でプレート５１，５２に固定されている。シャフト２０のプレート５１，５２への取付け態様はこれに限られるものではない。例えば接着や溶接等の方法を用いてシャフト２０が取り付けられていてもよい。各シャフト２０は、例えば鉄などの金属製であるが、これに限られるものではなく、例えば樹脂を用いて成形されたものであってもよい。シャフト２０のプレート５１，５２への固定態様は、これに限られるものではない。例えば、シャフト２０は、プレート５１，５２に形成された孔に挿入されることによってプレート５１，５２に固定されるものであってもよい。このような固定態様の場合には、プレート５１，５２に形成された孔は、挿入孔５７と称され、圧入孔５７とは称されない。

図４に示されるように、振動子取付部１７は、シャフト２０が貫通可能な貫通孔を有している。振動子取付部１７は、シャフト２０が貫通するようにして、第１のプレート５１と第２のプレート５２との間に配置されている。振動子取付部１７の上下方向の寸法は、スペーサ６１，６２に取りつけられている状態の第１のプレート５１の下面から第２のプレート５２の上面までの距離と同じかそれより若干長い長さ（すなわち、嵌合突起６５を除くスペーサ６１，６２の上下方向の寸法より若干長い長さ）になっている。そのため、振動子取付部１７は、プレート５１，５２により挟まれていることにより、しっかりとプレート５１，５２に取りつけられている。

図７は、マグネット３１，３２の着磁態様を示す側断面図である。

図７において、マグネット３１，３２及びコイル８１，８２の他の部材については、図示を簡略化している。

図７に示されているように、マグネット３１，３２は、着磁態様についても同じ構成を有しており、上下で同じ姿勢で並ぶようにして配置されている。マグネット３１，３２の磁極は、中央部３５と、両側部（右側部３７及び左側部３８）３７，３８との３つの部分に分かれて設けられている。すなわち、マグネット３１，３２は、振動子５の運動方向（左右方向）に沿って並ぶ３つの部分を有している。両側部３７，３８のそれぞれの着磁方向は、中央部３５の着磁方向とは反対の方向である。すなわち、本実施の形態においては、中央部３５は、下面側がＮ極になり、両側部３７，３８は、上面側がＮ極になっている。これにより、マグネット３１，３２及びヨーク４１により、左右２つの磁気回路が構成される（図７において矢印つきの破線で示す）。なお、各部の磁極の組合せは、これと反対でもよい。

振動子５は、２つのコイル８１，８２に、平面視で互いに逆向きの交番電流が流れることにより、左右方向に往復運動する。これにより、振動発生器１が振動を発生させる。すなわち、図７に示されているように、間隙部５ａにおいて、コイル８１の巻線の左側部分とコイル８２の巻線の右側部分とがある中央部３５間の磁界は、下向きである。また、コイル８１の巻線の右側部分がある右側部３７間の磁界と、コイル８２の巻線の左側部分がある左側部３８間の磁界とは、上向きである。したがって、２つのコイル８１，８２に、平面視で互いに逆向きの交番電流が流れることで、各コイル８１，８２の巻線の右側部分と左側部分とに、同じ向きの力（ローレンツ力）が発生する。コイル８１，８２は基板８４と固定板８６とを介して筐体２に支持されているので、これにより、筐体２に対して振動子５が左右方向に移動することになる。

２つのコイル８１，８２があるのに対して、各マグネット３１，３２は３つの磁極部分に分かれている。２つの磁極部分に分ける場合よりも効率的に振動発生器１を駆動させることができる。また、４つ又はそれ以上に分ける場合よりも、隣り合う磁極との間に生じる磁束の量が少なくなるので、より効率的に振動発生器１を駆動させることができる。

図８は、コイル８１，８２の接続態様について説明する図である。

図８において、上段と下段とで互いに異なるコイル８１，８２の接続態様が平面視で示されている。すなわち、上段では両コイル８１，８２が並列に基板８４に接続されている例が示されており、下段では、両コイル８１，８２が直列に基板８４に接続されている例が示されている。図の黒塗り矢印は、電流の向きの一例を示す。上段と下段とのいずれの場合においても、本実施の形態においては、２つのコイル８１，８２に、平面視で互いに逆向きの電流が流れるようになっている。したがって、接続端子８４ａに交番電流が流されることによって、２つのコイルに互いに逆向きの交番電流が流れる。

コイル８１，８２が並列に接続されている場合と、直列に接続されている場合とでは、２つのコイル８１，８２全体での抵抗値が異なる。すなわち、各コイル８１，８２の抵抗値（コイル抵抗）をｒとすると、並列接続された２つのコイル８１，８２全体の抵抗値は１／２ｒ（コイル抵抗の２分の１倍）になり、直列接続された２つのコイル８１，８２の全体の抵抗値は２ｒ（コイル抵抗の２倍）になる。換言すると、同じ駆動電圧で駆動する場合において、並列接続の場合にはモータ電流（コイル８１，８２に流れる電流）が大きくなり、振動発生器１の出力が大きくなり、直列接続の場合にはモータ電流が小さくなり、振動発生器１の出力が小さくなる。したがって、例えば電流よりも出力を優先するような用途では並列接続を採用するようにするなど、振動発生器１の用途等に応じて、適宜並列接続と直列接続とを使い分けることができる。

このような接続態様は、基板８４の端子部８４ｂ同士を接続するパターンを適宜配置することにより、実現可能である。なお、２つのコイル８１，８２が直列に接続される場合は、両コイル８１，８２の一端部同士が互いに直接繋げられていたり、両コイルが１本の導線を用いて構成されたりしていてもよい。

以上説明したように振動発生器１が構成されているので、振動子５において間隙部５ａを挟んで上下のマグネット３１，３２及びヨーク４１，４２により磁気回路が構成される。そのため、コイルの片側のみにマグネット及びヨークが配置されている場合と比較して、筐体２の外部への磁束漏れが大きく削減される。したがって、周囲に及ぶ磁気の影響を小さくすることができ、振動発生器が搭載される機器の設計性を向上させることができる。また、２つのマグネット３１，３２の磁束を間隙部５ａで有効に活用でき、振動発生器１で効率良く大きな振動を発生させることができる。

振動子５は、以下のように、基本的には磁気吸引力を利用したり、各部の位置決めを行ったりして、容易に組み立てることができる。また、同一形状の部材を複数用いて構成されている部分が多く、そのような部材の製造コストを低減し、振動発生器１の製造コストを低減することができる。

マグネット３１，３２とヨーク４１，４２を吸着させ、スペーサ６１，６２をヨーク４１，４２を介して挟み込むことにより、マグネット３１，３２の磁力のみで部品を固定することができる。すなわち、ヨーク４１，４２とマグネット３１，３２とは、マグネット３１，３２の吸着力で固定される。ヨーク４１，４２が取りつけられた上下のマグネット３１，３２は、互いの吸引力を利用してスペーサ６１，６２に固定される。ヨーク４１，４２がスペーサ６１，６２に対して位置決めされるので、上下マグネット３１，３２間のギャップが確保される。

プレート５１，５２がスペーサ６１，６２に係合して取りつけられるので、第１のスペーサ６１に対する第２のスペーサ６２の位置精度を容易に確保することができる。

スペーサ６１，６２とヨーク４１，４２との間に、水平方向に起伏する互いに対応する形状の凹凸が設けられている。したがって、スペーサ６１，６２に対してヨーク４１，４２の位置決めを容易に行うことができる。

なお、振動子５を構成する各部材は、上述のような磁気吸着による方法に加えて、接着や溶接など、他の方法を用いて組み付けられていてもよい。プレート５１，５２は、嵌合突起６５が嵌合孔５５に圧入されて緩みのない状態でスペーサ６１，６２に固定されていてもよいし、嵌合突起６５が嵌合孔５５にはまった状態で溶接や接着などの方法でスペーサ６１，６２に固定されていてもよい。

振動発生器１は、ピン９やシャフト２０が圧入される弾性部材１０により振動子５を保持している。したがって、容易に製造することができる。ピン９やシャフト２０は、上下の両端部で支持されている。したがって、ピン９やシャフト２０を用いた振動子５の取り付け構造の強度を向上させることができる。

［変型例の説明］

なお、振動発生器の構造は上述のものに限られない。例えば、コイルの数や振動子の運動方向等は適宜変更することができる。

図９は、本実施の形態の一変型例に係る振動発生器２０１の分解斜視図である。図１０は、振動発生器１の平面図である。図１１は、図１０のＢ−Ｂ線断面図である。

各図において、上述の振動発生器１と同様の部材は同様の機能を有する部位には同一の符号を付し、以下での説明を省略する。図９に示されるように、本変形例に係る振動発生器２０１は、上述の振動発生器１と比較して、次の点で相違する。

振動発生器２０１は、前後方向に長い縦長の底面を有する略直方体形状を有している。ベース２０３、カバー２０４、振動子２０５、及びコイル組立体２０８のそれぞれの形状が、これに合わせて変更されている。

振動子２０５は、前後に配置されたスペーサ２６１，２６２を有している。すなわち、振動子２０５は左右に往復運動するところ、運動方向とスペーサ２６１，２６２が対向し合う方向との関係が、振動発生器１とは異なっている。また、着磁態様が異なるマグネット２３１，２３２が用いられている。スペーサ２６１，２６２は、上下のそれぞれに２つずつの嵌合突起６５を有している。プレート２５１，２５２には、前後のそれぞれに２つずつの嵌合孔５５が形成されており、嵌合突起６５がはまり込むようになっている。その他の部材や各部材に設けられている部位は、形状は振動発生器２０１の縦横比の違い等に応じて異なるものの、大まかな構成や機能は振動発生器１のものと同様である。

振動発生器２０１の左右方向の幅が狭く、スペーサ２６１，２６２の位置が前後になっているため、コイル組立体２０８は、振動子２０５の右側から間隙部５ａに配置される。コイル組立体２０８は、ベース２０３の左右両端部に配置された支持部３ａにより間隙部５ａの適正な位置に置かれた状態で支持される。

図１２は、本変形例におけるマグネット２３１，２３２の着磁態様を示す側断面図である。

図１２は、上述の図７と同様の方法で記載されている。図１２に示されるように、本変形例においては、１つのコイル８１が用いられている。そのため、上下のマグネット２３１，２３２の磁極は、左右で２分割されている。例えば、右側が、下面がＮ極になる部位であり、左側が、上面がＮ極になる部位である。これにより、マグネット２３１，２３２及びヨーク４１，４２により、１つの磁気回路が構成される。

本変形例においても、上述の振動発生器１と同様の効果を得られる。本変形例においては、上下のそれぞれにおいて、嵌合突起６５がはまり込む嵌合孔５５が４箇所に設けられている。したがって、プレート２５１，２５２を基準にしてスペーサ２６１，２６２の位置と向きとを位置決めすることができ、容易に精度よく振動発生器２０１を組み立てることができる。

［その他］

上述の実施の形態やその変形例における個別の特徴点を、適宜組み合わせて振動発生器を構成してもよい。

弾性部材の数は、２つ以上であればよい。上述の実施の形態における弾性部材に相当する部材として、一体成形されたものではなく、複数の部材を組み付けて構成されたものが用いられていてもよい。

上下のプレートは、設けられていなくてもよいし、上下いずれか一方に設けられていてもよい。スペーサは、１つだけが設けられていてもよい。

支持構造は、上述のような弾性部材を用いたものに限られない。

図１３は、本実施の形態の他の変形例に係る振動発生器３０１の平面図である。

図１３に示されているように、振動発生器３０１は、上述の振動発生器２０１と、振動子２０５を支持する支持構造部分の構造が異なっており、その他の部分は振動発生器２０１と同様に構成されている。すなわち、振動発生器３０１は、弾性部材に代えて、前後に１つずつ設けられたレール部材３１０と、前後に１組ずつ設けられた付勢部材３１１とを有している。

レール部材３１０は、例えば円柱形状のシャフトである。レール部材３１０は、筐体２に取り付けられており、スペーサ２６１，２６２に設けられた軸受を左右に貫通するように配置されている。前後のスペーサ２６１，２６２がレール部材３１０に対して摺動可能である。すなわち、レール部材３１０は、振動子２０５が筐体２に対して左右方向に往復移動可能になるように、振動子２０５を筐体２に対して支持している。

付勢部材３１１は、例えばコイルばねである。付勢部材３１１は、例えばレール部材３１０が貫通するようにして、スペーサ２６１，２６２の左右両側に配置されている。付勢部材３１１は、筐体２とスペーサ２６１，２６２との間に配置されており、振動子２０５の位置に応じて圧縮されることで、スペーサ２６１，２６２に力を加える。

このような構成であっても、上述と同様に、容易に製造することができ、かつ、磁束漏れ低減効果を得ることができる。

なお、このように２本のレール部材で振動子を支える構造とする場合、振動子のシャフトを通す軸受のピッチの寸法に厳しい精度が求められる。これに鑑み、振動子の各部を接着や溶接などで硬く固定せず、マグネットの力のみで固定することにより、組立後でも軸受のピッチをある程度調整することができる。したがって、組立された個々の振動発生器毎に上述のピッチを調整し、適正に駆動可能にすることができる。

振動発生器は、上記で例示したような小型のものに限られない。基本的構成を同一とする大型な振動発生器を構成してもよく、その場合であっても、上述と同様の効果を得られる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２０１，３０１ 振動発生器
２ 筐体
３，２０３ ベース
４，２０４ カバー
４ｄ 孔部
５，２０５ 振動子
５ａ 間隙部
８，２０８ コイル組立体
９ ピン
１０ 弾性部材（支持構造の一例）
１５ 筐体取付部
１７ 振動子取付部
１９ アーム部
２０ シャフト
３１，２３１ 第１のマグネット
３２，２３２ 第２のマグネット
３５ 中央部
３７ 右側部
３８ 左側部
４１ 第１のヨーク
４２ 第２のヨーク
５１，２５１ 第１のプレート
５２，２５２ 第２のプレート
６１，６２，２６１，２６２ スペーサ
５５ 嵌合孔（係合部の一例）
６５ 嵌合突起（第１の被係合部の一例、第２の被係合部の一例）
６７ 規制突起（規制部の一例）
６８ 位置決め突起（位置決め部の一例）
３１０ レール部材
３１１ 付勢部材

Claims (19)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置された振動子と、
   前記振動子を振動させるための電流が流れるコイルと、
   前記振動子を前記筐体に対して変位可能に支持する支持構造とを備え、
   前記振動子は、
   第１のヨーク及び第２のヨークと、
   前記第１のヨークに磁気吸着した状態で配置されている第１のマグネットと、
   前記第２のヨークに磁気吸着した状態で配置されている第２のマグネットと、
   前記第１のヨークと前記第２のヨークとが取り付けられているスペーサとを有し、
   前記第１のヨークから前記第２のヨークに向かう方向において、前記スペーサは、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとが間隔をあけて対向するように、前記第１のヨークと前記第２のヨークとの位置を規制する規制部を有し、
   前記コイルは、前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に配置されており、
   前記スペーサは、第１の被係合部をさらに有し、
   前記振動子は、前記第１の被係合部に係合する係合部が形成された第１のプレートをさらに有し、
   前記第１のプレートは、前記第１のヨークを前記第１のマグネットとともに挟むようにして、前記第１の被係合部に前記係合部が係合した状態で配置されている、振動発生器。
2. 前記スペーサは、第２の被係合部をさらに有し、
   前記振動子は、前記第２の被係合部に係合する係合部が形成された第２のプレートをさらに有し、
   前記第２のプレートは、前記第２のヨークを前記第２のマグネットとともに挟むようにして、前記第２の被係合部に前記係合部が係合した状態で配置されている、請求項１に記載の振動発生器。
3. 前記スペーサは、位置決め部を有し、
   前記第１のヨーク及び前記第２のヨークの少なくとも一方は、前記位置決め部に係合した状態で前記スペーサに取り付けられていることにより、前記スペーサに対して、水平方向に位置決めされている、請求項１又は２に記載の振動発生器。
4. 前記振動発生器は、前記スペーサを２つ備えており、
   前記２つのスペーサは、前記コイルの両側に、互いに対向するようにして配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の振動発生器。
5. 前記支持構造は、少なくとも１つ以上の弾性部材により構成されており、
   前記弾性部材は、
   前記振動子に取り付けられている振動子取付部と、
   前記筺体に取り付けられている筐体取付部と、
   弾性体を用いて構成されており、前記振動子取付部と前記筐体取付部とを接続し、前記振動子取付部を前記筐体取付部に対して少なくとも水平方向に変位可能に支持するアーム部とを有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の振動発生器。
6. 前記弾性部材は、前記筐体取付部、前記アーム部、及び前記振動子取付部が互いに繋がった、弾性体製の一体成形品である、請求項５に記載の振動発生器。
7. 前記振動発生器は、略直方体形状を有しており、
   前記支持構造は、４つの前記弾性部材を有しており、
   前記４つの弾性部材が、前記筐体の４隅に配置されている、請求項５又は６に記載の振動発生器。
8. 前記弾性部材は、前記筐体に固定されているピンが前記筐体取付部を貫通するようにして前記筐体に取りつけられており、
   前記筐体のうち、前記ピンが固定されている部位の近傍の部位には、孔部が形成されている、請求項５から７のいずれか１項に記載の振動発生器。
9. 筐体と、
   振動子と、
   コイルと、
   前記振動子を前記筐体に対して変位可能に支持する弾性部材とを備え、
   前記振動子は、
   第１のヨーク及び第２のヨークと、
   第１のプレート及び第２のプレートと、
   前記第１のヨークと前記第１のプレートとの間に配置された第１のマグネットと、
   前記第２のヨークと前記第２のプレートとの間に配置された第２のマグネットと、
   前記第１のヨークと前記第２のヨークとが取り付けられているスペーサとを有し、
   前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間には間隔が設けられており、
   前記第１のプレート及び前記第２プレートにはシャフトが固定されており、
   前記弾性部材は、前記シャフトを介して前記第１のプレート及び前記第２のプレートに取りつけられている、振動発生器。
10. 前記振動発生器は、前記スペーサを含む２つのスペーサを備えており、
    前記２つのスペーサは、前記コイルの両側に、互いに対向するようにして配置されている、請求項９に記載の振動発生器。
11. 前記弾性部材は、
    前記振動子に取り付けられている振動子取付部と、
    前記筺体に取り付けられている筐体取付部と、
    前記振動子取付部と前記筐体取付部とを接続するアーム部とを有する、請求項９又は１０に記載の振動発生器。
12. 前記弾性部材は、前記筐体取付部、前記アーム部、及び前記振動子取付部が互いに繋がった、弾性体製の一体成形品である、請求項１１に記載の振動発生器。
13. 前記弾性部材を含む４つの弾性部材を有しており、
    前記筐体は、略直方体形状を有しており、
    前記４つの弾性部材が、前記筐体の４隅に配置されている、請求項９から１２のいずれか１項に記載の振動発生器。
14. 前記弾性部材は、前記筐体に固定されているピンが前記筐体取付部を貫通するようにして前記筐体に取りつけられており、
    前記筐体のうち、前記ピンが固定されている部位の近傍の部位には、孔部が形成されている、請求項１１又は１２に記載の振動発生器。
15. 第１のマグネットと、
    第２のマグネットと、
    磁性材料で形成された第１のプレートと、
    磁性材料で形成された第２のプレートと、
    前記第１のマグネットと前記第１のプレートとに挟まれた第１のヨークと、
    前記第２のマグネットと前記第２のプレートとに挟まれた第２のヨークと、
    前記第１のマグネットと前記第２のマグネットとの間に配置されたコイルと、
    スペーサと、を備え、
    前記第１のマグネット、前記第２のマグネット、前記第１のヨーク、及び前記第２のヨークは、磁気回路を構成しており、
    前記スペーサは、前記第１のプレート及び前記第２のプレートの少なくとも一方と係合する、振動発生器。
16. 前記第１のヨークは、２つの張出部と、当該２つの張出部の間の凹部とを有し、
    前記スペーサの内面には位置決め突起が設けられており、
    前記位置決め突起と前記凹部とが互いにはまり合っている、請求項１５に記載の振動発生器。
17. 前記スペーサの内面は前記コイルに対向している、請求項１６に記載の振動発生器。
18. 前記スペーサを第１のスペーサとして、前記第１のプレート及び前記第２のプレートと係合する第２のスペーサを備え、
    前記第２のヨークは、２つの張出部と、当該２つの張出部の間の凹部とを有し、
    前記第２のスペーサの内面には位置決め突起が設けられており、
    前記第２のスペーサの位置決め突起と前記第２のヨークの前記凹部とが互いにはまり合っている、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の振動発生器。
19. 前記第２のスペーサの内面は、前記コイルに対向している、請求項１８に記載の振動発生器。

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