JP6748342B2 - 振動アクチュエータ、ウェアラブル端末及び着信通知機能デバイス - Google Patents

Description

本発明は、振動アクチュエータ、ウェアラブル端末及び着信通知機能デバイスに関する。

従来、携帯電話等の携帯情報端末の着信等を利用者に報知するための振動発生源として、或いは、タッチパネルの操作感触やゲーム機のコントローラ等の遊戯装置における遊戯の臨場感を指や手足等に伝達する振動発生源として、振動アクチュエータが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１に示す振動アクチュエータは、平板状に形成して小型化が図られている。特許文献１の振動アクチュエータは、支軸された可動部をシャフトにより摺動自在に支持した平板形状を有している。

特許文献２に示す振動アクチュエータは、筐体及びコイルを備えた固定子と、筐体内に配置されたマグネットおよび錘部を有する可動子と、を有し、コイルとマグネットの協働により、シャフトに対して摺動自在な可動子が固定子に対して振動方向にリニアに振動する。コイルは、マグネットを含む可動部の外側に巻かれている。

また、特許文献３は、対向配置された扁平コイルと、扁平コイル上に配置される扁平マグネットとを有するＶＣＭ（Voice Coil Motor）原理のアクチュエータである。

これらのどの振動アクチュエータにおいても可動子は、シャフトに摺動自在に設けられ、バネにより、振動方向に振動可能に弾性支持される。ＶＣＭを駆動原理とした振動アクチュエータでは、通常時においてその磁気回路構成上、磁気吸引力が働かない。このため、可動部を弾性保持するのは主に金属ばねで構成される。そして、これら振動アクチュエータは、例えば、特許文献４に示すような振動通信機能を有するリング状のインプットデバイスに搭載されることが考えられている。

特開２０１５−０９５９４３号公報 特開２０１５−１１２０１３号公報 特許第４８７５１３３号公報 国際公開第２０１４／１３０９４６号

しかしながら、従来の振動アクチュエータの構成では、リング状のインプットデバイス等に使用される場合、平板形状のアクチュエータをリングデバイスに取り付けする場合、取り付けスペースを大きくせざるを得ず、リング形状デバイス自体を大型化する必要が生じる。よって、よりコンパクト化の実現が可能な振動アクチュエータを実現したいという要望がある。

また、上述した特許文献１〜３の振動アクチュエータは、可動子を金属ばねのみで保持しており、機械的な負担が大きくなる。これにより、振動アクチュエータの駆動状況に応じて金属疲労や破損により駆動できなくなり、製品寿命が制限されるという問題がある。

更に、平板形状のアクチュエータにおいて、支軸構造により可動部を摺動支持する場合、回転方向に対する規制が必要となり、軸とは別に互いに摺動させる部分を用いることが考えられるが、部品点数の増大によるコスト増や摺動部が増えることにより摩擦減衰が大きくなり、出力の低下につながる恐れがあるという問題がある。また、支軸構造では、シャフトに摺動支持される部材の寸法精度や、２本のシャフトの平行度合いによって、シャフトと摺動支持される部材との双方間の摩擦が増大し、可動体の振幅が低下する虞がある。このため、特に小型化した場合、高精度の組み立て性が要求される。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることができ、組立性、耐久性に優れて好適に振動する振動アクチュエータ、ウェアラブル端末及び着信通知機能デバイス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、
面状部及び前記面状部に配置される扁平なコイルを有する固定体と、
前記コイルに対向するマグネットを有し、前記コイルと前記マグネットとの協働により前記面状部上で前記固定体に対して一方向に往復振動する可動体と、
を有し、
前記固定体は、前記可動体において前記一方向に沿って延在する両側面に沿ってそれぞれ配置され、且つ、前記両側面のそれぞれに接触可能なボールを転動自在に有する一対のリニアベアリングを有し、
前記リニアベアリングは、前記両側面のそれぞれに沿って配置されるレールと、
前記レールにおいて前記可動体に対向する面の切り欠き部分にそれぞれ設けられ、前記ボールを長手方向及び短手方向に略移動させることなく、転動自在に保持するホルダ部と、
を有し、
前記可動体は、前記リニアベアリングの前記ボールを介して前記一方向に振動自在に保持される構成を採る。

本発明のウェアラブル端末の一つの態様は、上記構成の振動アクチュエータを実装した構成を採る。また、本発明の着信通知機能デバイスは、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、小型化を図ることができ、組立性、耐久性に優れて好適に振動する振動アクチュエータを実現できる。

本発明に係る実施の形態１の振動アクチュエータの構成を示す外観図 同振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図 同振動アクチュエータの分解斜視図 図４に示す可動体を裏面側からみた斜視図 図６Ａは、本発明に係る実施の形態１の振動アクチュエータにおけるリニアベアリングの要部構成を示す図３のＡ−Ａ線断面図、図６Ｂは、同リニアベアリングの拡大斜視図 同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態２の振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図 同振動アクチュエータの分解斜視図 図１０に示す可動体を裏面側からみた斜視図 本発明に係る実施の形態２の振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態３の振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータの分解斜視図 同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態４の振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図 同振動アクチュエータの分解斜視図 同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態５の振動アクチュエータの分解斜視図 同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態６の振動アクチュエータの構成を示す分解斜視図 同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態７の振動アクチュエータの構成を示す外観図 同振動アクチュエータにおいてケースから外したカバーを裏面側から見た斜視図 同振動アクチュエータにおいてカバーを外したケース側の要部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータにおいてマグネットとコイルとの位置関係を示す斜視図 同振動アクチュエータの分解斜視図 図２８に示す可動体を裏面側から見た斜視図 本発明に係る実施の形態７の振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態８の振動アクチュエータの分解斜視図 同振動アクチュエータの要部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータにおいてケースから外したカバーを裏面側から見た斜視図 本発明に係る実施の形態８の振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図 本発明に係る実施の形態９のウェアラブル端末の要部構成を模式的に示す図

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明に係る実施の形態１の振動アクチュエータの構成を示す外観図であり、図２は、同振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図であり、図３は、同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図である。また、図４は、同振動アクチュエータの分解斜視図であり、図５は、図４に示す可動体を裏面側からみた斜視図である。また、図６は、本発明に係る実施の形態１の振動アクチュエータにおけるリニアベアリングの要部構成を示す図であって、図６Ａは、図３のＡ−Ａ線断面図であり、図６Ｂは、同リニアベアリングの拡大斜視図である。また、図７は、同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。なお、図７は、可動体の振動方向に沿って切断した図であり、要部構成を模式的に示す。

図１及び図２に示す振動アクチュエータ１００は、ケース２４とカバー２２とからなる扁平板状の外形を有する。振動アクチュエータ１００は、固定体２０と、筐体２６内で固定体２０に対してリニアで振動（一方向で往復振動）する可動体５０と、機械ばねとしての金属ばね９０と、を有する。

固定体２０は、扁平板状の筐体２６と、リニアベアリング３０と、電源供給部（ここではフレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits））４１が接続されたコイル４０を有し、可動体５０は、マグネット６０と、マグネット保持部５２と、転がり接触部５４と、ヨーク７０と、を有する。

筐体２６は、カバー２２とケース２４とで形成される中空部を有する。この中空部内に、つまり、筐体２６内に、リニアベアリング３０、コイル４０、金属ばね９０及び可動体５０が配置される。

カバー２２は、図２〜図３に示すように、筐体２６の表裏面の一方の面（ここでは底面）となる矩形板状の底板において長手方向（ここでは可動体５０の振動方向である一方向を意味する）で離間する両端辺から起立する両端壁部を有する。

カバー２２の底板の略中央部には、図４、図５及び図７に示すように、コイル４０が、その巻回軸の向きを厚み方向（図中上下方向）にして配置される。

このコイル４０は、非駆動時において、可動体５０のマグネット６０に対して、互いの中心位置が重なる位置で、長手方向（移動方向）と直交するように対向する。

コイル４０には、電源供給部４１が接続される。電源供給部４１は、コイル４０に電力供給する基板であり、外部電源に接続される基板、例えば、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）等で形成される。

カバー２２内には、コイル４０に離間して配置される可動体５０と、可動体５０を長手方向に移動自在に、移動方向で挟持する金属ばね９０と、リニアベアリング３０とが配置される。

リニアベアリング３０は、筐体２６内において、可動体５０及び金属ばね９０を短手方向で挟むように配置され、ここでは、ケース２４の長手方向に延在する両辺部側にそれぞれ固定される。

なお、ケース２４は、筐体２６の表裏面の他方、ここでは上面となり、且つ、カバー２２の底板と同様の矩形板状である矩形状の上板を有する。ケース２４では、上板の長手方向に延在する両辺部に設けられた凹部に、リニアベアリング３０が固定される。また、ケース２４では、短手方向に延在する両端辺部の中央部においてそれぞれ上板から一対の起立片２４１が起立して形成され、一対の起立片２４１間で、金属ばね９０を介して可動体５０を可動自在に弾性支持する。これにより可動体５０は、ケース２４の上板とカバー２２の底板との間で、且つ、向かい合うリニアベアリング３０の間で長手方向に可動自在に支持される。

カバー２２は、ケース２４とともに金属材料により形成され、ケース２４とともに電磁シールドとして機能する。

図２及び図３に示すように、金属ばね９０及び可動体５０は、筐体２６内（図２及び図３ではカバー２２内）において可動体５０を中央に位置させて、長手方向に沿って配置される。可動体５０に対して長手方向に沿う両側には、一対のリニアベアリング３０が対向配置される。図２及び図３では、リニアベアリング３０、金属ばね９０及び可動体５０は、便宜上、カバー２２の底板上に位置させた状態で図示している。

リニアベアリング３０は、固定体２０に対して可動体５０を長手方向、つまり、直線的な一方向に移動自在に支持する。

リニアベアリング３０は、図２〜図４に示すように、ボール３２と、ボール３２を転動可能に支持するレール３４と、を有する。

ボール３２は、金属製、樹脂製等どのような材料で形成されてもよく、非磁性体であってもよい。レール３４（特にホルダ部３４１）は、非磁性体で形成され、ポリフェニレンサルファイド（Poly Phenylene Sulfide：ＰＰＳ）樹脂やポリオキシメチレン樹脂（Polyoxymethylene, Polyacetal：ＰＯＭ）樹脂等の樹脂材料によって形成される。

レール３４は、ボール３２を転動自在に保持するホルダ部３４１と、ホルダ部３４１が設けられた長尺のレール本体３４２と、凸状壁部３４３とを有する。

レール本体３４２は、筐体２６の長手方向に沿う両側辺部に沿って配置され、可動体５０に対向する面の一部を切り欠いた部分に、ホルダ部３４１が形成される。ホルダ部３４１は凹状（ここでは平面視Ｕ字状）に形成され、その内部で、ボール３２を長手方向、短手方向に略移動させることなく、保持位置で転動自在に保持する。

ここでは、ホルダ部３４１は、図４及び図６に示すように、長手方向で離間し、可動体５０側に突出する対向片を有する。この対向片間で、ボール３２を保持することによって、ボール３２の長手方向への移動を規制している。

レール３４には、ホルダ部３４１が長手方向（可動体５０の移動方向）に沿って複数設けられている。

リニアベアリング３０は、ボール３２を、可動体５０の両側において、少なくとも片側に一つ有し、他方の片側に２つ以上備えるようにする。すなわち、一対のリニアベアリング３０は、ボール３２を、可動体５０の一方の側面側で２つ以上、他方の側面側で１つ以上それぞれ有する。ここでは、可動体５０の両側でそれぞれボール３２を３つずつ保持するように形成される。また、一対のリニアベアリング３０は、ボール３２を、可動体５０の両側面側で、長手方向（一方向）に沿ってそれぞれ複数個ずつ同数で有するようにしてもよい。これらボール３２を介して一対のリニアベアリング３０は、可動体５０を長手方向に移動自在に支持する。リニアベアリング３０としては、可動体５０を長手方向に移動自在に支持する構成であれば、ボール３２をそれぞれ転動自在に長手方向に３つ以上、それぞれを転動可能に敷きつめた構成としてもよい。

ここでは、ボール３２を保持するホルダ部３４１において長手方向の両側には、凸状壁部３４３が、可動体５０側に向かって突出して設けられている。なお、凸状壁部３４３は、ここでは、図６Ｂに示すように、ボール３２の長手方向への移動を規制するホルダ部３４１においてボール３２を長手方向で挟むように転動自在に保持する部位と、略同じ長さに形成されてもよい。凸状壁部３４３は、レール３４の肉厚部分として機能する。

ボール３２は、可動体５０の転がり接触部５４に点接触し、長手方向で移動自在にガイドする。なお、ホルダ部３４１とボール３２との間やボール３２と転がり接触部５４との間には、低摩擦化する潤滑剤が充填されることが好ましい。ここでは、ボール３２の外面には、グリス（半固体）、潤滑油（液体）等の潤滑剤が充填される。

可動体５０は、図４及び図５に示すように、板状に形成されており、マグネット６０は、平角形状であり、コイル４０に対向して、コイル４０の巻回軸の向きと直交してＮ極、Ｓ極を並べて配置された対向面６１を有する。

マグネット６０においてコイル４０と反対側にはヨーク７０が固定される。

ヨーク７０は、マグネット６０に対して、コイル４０と反対側の面を覆うように吸着されており、ケース２４の上板と対向する。これにより、ヨーク７０は、コイル４０及びマグネット６０間の磁束を、エアギャップを介さずに通るようにして、磁気回路の効率化を図り、可動体５０への推力定数を高めることができる。

マグネット６０は、マグネット保持部５２によりコイル４０に対向するように保持される。マグネット６０は、図７に示すように、非駆動時において、コイル４０に対向して、Ｎ極とＳ極との境目がコイル４０の中心に位置するように支持されており、駆動時では、この位置を基準位置として一方向である長手方向にリニアで往復振動する。

マグネット保持部５２は、マグネット６０を囲む扁平の矩形枠状に形成される。

マグネット保持部５２は、例えば、ＳＥＣＣ（電気亜鉛メッキ鋼板）といった板金材や焼結材等の鉄系材料ないし非鉄系材料を用いて形成されるが、ここでは、ＳＥＣＣ等の材料よりも比重の高い高比重の材料により形成される。ここでは、高比重の材料として、例えば、比重７．８のＳＥＣＣに対して比重１６〜１９のタングステン、或いはタングステン合金等が用いられる。

マグネット保持部５２では、矩形枠を形成し長手方向で離間する枠辺部のそれぞれの中央部分は切り欠かれている。これら切欠部内に、金属ばね９０の一端が取り付けられ、マグネット保持部５２が保持するマグネット６０及びヨーク７０は、金属ばね９０を介して弾性支持される。

マグネット保持部５２の長手方向に延在する両側辺部には、リニアベアリング３０と点接触して移動し、且つ、リニアベアリング３０に対して長手方向への相対的な移動を可能にする転がり接触部５４が設けられている。

転がり接触部５４は、マグネット保持部５２の両側辺面となる外面に、ボール３２を転動自在に受けるボール受け部（可動体の両側面に相当）５４１が形成される。ボール受け部５４１は、ボール３２を転動自在に保持する形状であればどのような形状で形成されてもよい。例えば、ボール受け部５４１は、長手方向に延在するＵ字状或いはＶ字状に形成され、このボール受け部５４１内にレール３４側から突出するボール３２の一部が当接可能に配置される。本実施の形態では、ボール受け部５４１はＵ字状に形成されているが、Ｖ字状でボール３２を受ける形状にすれば、ボール３２との接触面積をＵ字状よりも小さくできる。ボール受け部５４１内で、移動ボール３２は転動する。これにより転がり接触部５４は、ボール３２を介してレール３４に対して長手方向に移動自在である。

ボール受け部５４１は、ボール３２が長手方向にのみ転動ように支持する。これにより、可動体５０は、リニアベアリング３０に対して、長手方向にのみ可動自在に支持される。

転がり接触部５４とリニアベアリング３０との間には、可動体５０が移動する際に、滑り摩擦或いは摺動摩擦は発生せずに、転動するボール３２の転がり摩擦が発生する。なお、滑り摩擦：転がり摩擦＝１：０．０００１〜０．００１以下であるので、リニアベアリング３０を用いた構成によれば、滑り摩擦よりも、可動体５０の推力の減衰を防止できる。

転がり接触部５４は、表面平滑性、寸法安定性、耐摩耗性を有する部材が好ましく、ステンレス（ＳＵＳ３０３）や真鍮・ＰＯＭ等の樹脂系素材により形成されてもよい。なお、転がり接触部５４は、マグネット保持部５２と一体に形成されてもよい。可動体５０の質量が大きい程、振動（出力）が大きくなるため、マグネット保持部５２に高比重材料を用いた際に、マグネット保持部５２に転がり接触部５４を一体に形成することによって、可動体５０の質量をさらに大きくできるとともに、低コスト化・工数削減を図ることができる。

金属ばね９０は円筒コイルバネであり、一端部で起立片２４１に固定され、他端部でマグネット保持部５２のバネ取付部に固定される。なお、機械ばね９０は、機械ばねとしての一例であり、機械ばねとして本実施の形態１を含めて以下で説明する実施の形態３、５〜８では、金属ばね９０を樹脂ばねに替えてもよい。

円筒コイルバネである金属ばね９０の軸心は、マグネット保持部５２において長手方向に延びる軸、ひいては可動体５０の軸上に位置している。金属ばね９０は、対向面６１の長手方向（一方向）で離間する両端側のそれぞれで、一方向に沿って配置されており、可動体５０を固定体２０に弾性支持させる。

カバー２２上にコイル４０が配置され、コイル４０に対向してマグネット６０が配置されるので、磁性体であるカバー２２とマグネット６０との間には磁気吸引力が発生する。この磁気吸引力によって、カバー２２とマグネット６０が引き合う。これらコイル４０側のカバー２２とマグネット６０の磁気吸引力、若しくは、これらの磁気吸引力に加えてカバー２２とは逆側のケース２４の磁気吸引力を合算した力が、リニアベアリング３０と転がり接触部５４との間で、金属ばね９０によるバネ力よりは弱いものの、双方のガタつきを無くす力、又は、可動体５０の可動方向以外の方向の動き（可動方向と垂直方向等）を規制する力（予圧）として作用する。この予圧によって、リニアベアリング３０と転がり接触部５４間のガタつきが無くなり、可動体５０は、可動体５０の可動以外の方向に移動しないように、位置決めされた状態（可動体５０の位置決め）となる。

このように振動アクチュエータ１００では、マグネット６０が、Ｎ極、Ｓ極を並べて配置した対向面６１で、固定体２０のコイル４０に対向し、マグネット６０を有する可動体５０は、可動方向に配置した機械ばねである金属ばね９０で弾性支持される。

可動体５０は、コイル４０に電源供給部４１から電源が供給されて励磁されることにより、長手方向つまり、周方向と直交する方向に往復振動（往復振動）する。

例えば、図７に示す磁束の流れ（Ｆ磁束の流れ（Ｆ移動時）で示す）において、コイル４０に給電すると、マグネット６０からの磁束に対して直行するようにコイル４０を流れる電流が配置されているので、そこで発生するローレンツ力によりコイルに力が発生し、可動体５０には作用反作用の力が発生し、Ｆ方向に駆動する。また、コイル４０に電流を逆方向に切り替えて供給すると、切替時にマグネット６０は基準位置に戻り、ローレンツ力によりコイル４０に力が発生し、可動体５０には作用反作用の力が発生し、可動体５０は、Ｆ方向とは真逆の−Ｆ方向に駆動する。

振動アクチュエータ１００では、電源供給部４１からコイル４０へ入力される交流波によりコイル４０が励磁され、可動体５０側のマグネット６０に対して、効果的に磁気吸引力及び反発力を発生する。これにより、可動体５０のマグネット６０は、駆動基準位置となる位置（ここではコイル４０側のＮ極面とＳ極面との境目であるマグネット６０の中心位置が、コイル４０の中心の真上で重なる位置）を基準にして、Ｆ方向、−Ｆ方向の推力を得る。これによりマグネット６０は、長手方向に沿って、Ｆ方向、−Ｆ方向に往復振動する。つまり、可動体５０は、固定体２０に対して、マグネット６０においてコイル４０と対向するＮ極面、Ｓ極面に沿う方向に、リニアベアリング３０に案内されて、往復振動する。この駆動原理を以下に示す。なお、本実施の形態の振動アクチュエータ１００の駆動原理は、以下の各実施の形態の振動アクチュエータ全てで実現される。

本実施の形態の振動アクチュエータ１００では、可動体５０の質量ｍ［ｋｇ］、金属ばね９０のねじり方向のバネ定数Ｋ_ｓｐとした場合、可動体５０は、固定体２０に対して、下記式（１）によって算出される共振周波数ｆ_ｒ［Ｈｚ］で振動する。

本実施の形態の振動アクチュエータ１００は、電源供給部４１からコイル４０に，可動体５０の共振周波数ｆ_ｒと略等しい周波数の交流を供給する。これによりコイル４０は励磁され、可動体５０を効率良く可動される。

本振動アクチュエータ１００における可動体５０は、金属ばね９０を介して固定体２０により支持されるバネマス系構造で支持された状態となっている。よって、コイル４０に可動体５０の共振周波数ｆ_ｒに等しい周波数の交流が供給されると、可動体５０は高効率な共振状態で駆動される。

振動アクチュエータ１００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１００は、下記式（２）で示す運動方程式及び下記式（３）で示す回路方程式に基づいて駆動する。

すなわち、アクチュエータ１００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／（ｍ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。

このように、アクチュエータ１００、可動体５０の質量ｍとバネ材（ここでは金属ばね９０）のバネ定数Ｋ_ｓｐにより決まる共振周波数ｆ_ｒにおいて駆動した場合、効果的に大きな出力を得ることができる。

振動アクチュエータ１００は、カバー（面状部）２２と、カバー２２に配置される扁平なコイル４０を有する固定体２０と、コイル２０に対向するマグネット６０を有し、コイル４０とマグネット６０との協働によりカバー２２或いはケース２４上で固定体２０に対して一方向（長手方向）に往復振動する可動体５０とを有する。固定体２０は、可動体５０において長手歩行（一方向）に沿って延在するボール受け部（両側面）５４１に沿ってそれぞれ配置され、且つ、ボール受け部（両側面）５４１のそれぞれに接触可能なボール３２を転動自在に有する一対のリニアベアリング３０を有する。可動体５０は、リニアベアリング３０のボール３２を介して長手方向（一方向）に振動自在に保持される。給電されるコイル４０により発生するローレンツ力により可動体５０は、長手方向に往復振動する。振動アクチュエータ１００は、ＶＣＭ方式の駆動源により駆動する。

振動アクチュエータ１００によれば、以下の効果を奏することができる。
＜効果１＞
可動体５０は、リニアベアリング３０により長手方向に往復振動自在に支持されるので、可動体５０を移動可能に支持する部材間との間の摩擦増加の懸念を減少することができる。

可動体をシャフトで往復振動自在に支持する従来の支軸構造では、１本、２本のシャフトを用いる。このため、シャフトに摺動支持される部材の寸法精度や、２本のシャフトの平行度合いによって、シャフトと摺動支持される部材との双方間の摩擦が増大し、可動体の振幅の低下が懸念される。加えて、滑り軸受或いは軸摺動部を用いた構造では、摩擦が発生するため、可動体の推力は減衰し、振幅の低下が発生する。このため、従来の構造では、高精度の組立性が要求される。

これに対して、本実施の形態１の振動アクチュエータ１００では、可動体５０は、リニアベアリング３０を介して長手方向に移動自在に支持されるため、高精度組み立てが必要なシャフトを必要とせず、従来構造と比較して、容易に組み立てることができ、組立性の向上を図ることができる。

また、コイル４０に電力供給して振動アクチュエータ１００を駆動させた際に、可動体５０の推力を、移動の際の摩擦によって減衰させることがなく、可動体５０の振幅幅を増加して、より効率良く振動させることが出来る。
このように小型化を図ることができ、組み立て性、耐久性に優れて好適に振動するアクチュエータを実現できる。

＜効果２＞
また、可動体５０は、可動方向に配置した機械ばねである金属ばね９０により弾性支持されるので、ばねマス系の共振現象を利用して、高効率な可動体５０の駆動を実現できる。
＜効果３＞
可動体５０の両側に配置されるリニアベアリング３０は、それぞれボール３２が両側で等しいので、バランス良く、最小コストで効率良く可動体５０をリニアで往復振動させることが出来る。
＜効果４＞
コイル４０が取り付けられるカバー２２は、磁性体で形成されている。これにより、コイル４０、コイル４０に対向配置されるマグネット６０、マグネット６０に接合されるヨーク７０との磁気回路における磁路において、コイル４０による鎖交磁束が増加する。これにより、磁気回路効率が向上し、高効率で可動体５０のリニアの往復振動を実現することができる。
＜効果５＞
マグネット保持部５２は、ＳＥＣＣ等の材料よりも比重の高いタングステン等の高比重の材料により形成される。これにより、設計等において外形の大きさが決定された可動体の質量を増加させたい場合でも、高比重材の比重が１６〜１９程度である分、可動体質量を増加させることができ、その結果、可動体５０の振動出力を増加できる。

（実施の形態２）
図８は、本発明に係る実施の形態２の振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図であり、図９は、同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図であり、図１０は、同振動アクチュエータの分解斜視図である。また、図１１は、図１０に示す可動体を裏面側からみた斜視図であり、図１２は、本発明に係る実施の形態２の振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。

図８〜図１２に示す振動アクチュエータ１００Ａは、振動アクチュエータ１００の構造において、可動体５０を支持する金属ばね９０に換えて、位置決めマグネット（他のマグネット）４５による磁気ばねを設けた構造を有する。なお、振動アクチュエータ１００Ａの構成要素について、振動アクチュエータ１００と同様の構成要素は、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、形状のみ異なる構成要素には同名称を付して説明する。

図８〜図１２に振動アクチュエータ１００Ａは、図１に示す振動アクチュエータ１００と同様の外観を有し、固定体２０Ａと、可動体５０Ａと、を有する。

固定体２０Ａは、筐体２６と、リニアベアリング３０と、電源供給部（ここでは基板）４１Ａが接続されたコイル４０Ａと、位置決めマグネット４５を有し、可動体５０Ａは、マグネット６０Ａ（図１１及び図１２参照）と、マグネット保持部５２Ａと、転がり接触部５４と、ヨーク７０Ａと、を有する。

カバー２２Ａは、カバー２２と同様のものである。カバー２２Ａは磁性体により形成されてもよい。

カバー２２Ａにおいて、長手方向（ここでは可動体５０Ａの振動方向で離間する両端辺から両壁部が起立する矩形板状の底板の略中央部には、コイル４０Ａが、その巻回軸の向きを厚み方向（図中上下方向）にして固定される。

コイル４０Ａは、非駆動時において、可動体５０Ａのマグネット６０Ａに対して、互いの中心位置が重なる位置で、長手方向（移動方向）と直交するように対向する。コイル４０Ａには、コイル４０と同様に、コイル４０Ａに電力供給する電源供給部４１Ａが接続される。

コイル４０Ａ内には、位置決めマグネット４５が配設される。

位置決めマグネット４５は、マグネット６０Ａの対向面６１の磁極と同数極を有し、非駆動時の基準位置において、対向面６１の磁極に対して、移動方向と直交する方向で対向する位置に、対向面６１の磁極と異なる磁極が位置するように形成される。すなわち、位置決めマグネット４５における複数の磁極は、基準位置においてマグネット６０Ａの対向面６１における磁極Ｎ極、Ｓ極に対して、それぞれと引き合う磁極Ｓ極、Ｎ極となる。

可動体５０Ａは、図１０及び図１１に示すように、板状に形成される。マグネット６０Ａは、平角形状であり、コイル４０Ａに対向して、コイル４０の巻回軸の向きと直交してＮ極、Ｓ極を並べて配置された対向面６１を有する。なお、マグネット６０Ａの対向面６１と反対側の面には、マグネット保持部５２Ａの上面を含む全面に、板状のヨーク７０Ａが固定される。

ヨーク７０Ａは、ヨーク７０と同様に、マグネット６０Ａに吸着されており、コイル４０Ａ及びマグネット６０Ａ間の磁束を、エアギャップを介さずに通るようにして、磁気回路の効率化を図り、可動体５０Ａへの推力定数を高めることができる。

マグネット６０Ａは、図１２に示すように、非駆動時において、矩形枠状のマグネット保持部５２Ａによって、コイル４０Ａ及び位置決めマグネット４５に対向するように保持される。非駆動時の基準位置に位置するマグネット６０Ａは、コイル４０Ａに対向する対向面６１において、長手方向（移動方向）で並ぶＮ極とＳ極との境目（可動体５０Ａの移動方向の中心）がコイル４０Ａの中心に位置する。可動体５０Ａは、駆動時では、この位置を基準位置として長手方向にリニアで往復振動する。

マグネット保持部５２Ａは、マグネット６０Ａ（図１０〜図１２参照）を囲む扁平の矩形枠状に形成され、両側辺部に設けられた転がり接触部５４によって、リニアベアリング３０と接触して、リニアベアリング３０に対して長手方向へ移動自在に支持される。

リニアベアリング３０は、マグネット６０Ａと、マグネット６０Ａの対向面６１に対向する固定体２０Ａ側の位置決めマグネット４５とにより形成される磁気ばねによって弾性保持され、可動体５０Ａは基準位置に位置決めされる。

なお、本実施の形態では、コイル４０Ａ内に位置決めマグネット４５を配置した構成としたが、これに限らず、コイル４０Ａの周辺に配置し、これに対向してマグネット６０Ａ側の磁極を配置した構成としてもよい。

振動アクチュエータ１００Ａは、振動アクチュエータ１００と同様の電磁作用により駆動する。例えば、図１２に示すように、マグネット６０Ａの対向面６１を長手方向に並ぶＮ極、Ｓ極とし、これに対向するコイル４０Ａ内の位置決めマグネット４５の磁極を、対向面６１のＮ極に対向するＳ極と、対向面６１のＳ極に対向するＮ極として並べて配置する。互いに長手方向で並ぶ磁極Ｎ、Ｓの境目は、重なる位置に配置する。そして、図１２に示すように、コイル４０Ａに電流を供給すると、実施の形態１と同様の磁束の流れによりローレンツ力が発生し、作用反作用の力で可動体５０ＡにはＦ方向の推力が付与されてＦ方向にリニアに移動する。可動体５０Ａは、Ｆ方向に移動した後、コイル４０Ａに電流を逆方向に供給されて、Ｆ方向とは真逆の−Ｆ方向に推力が付与される。

可動体５０Ａは、位置決めマグネット４５により磁気ばねにより弾性保持された状態で長手方向に移動自在に支持されている。電源供給部４１Ａからコイル４０Ａに可動体５０Ａの共振周波数ｆ_ｒと略等しい周波数の交流を供給してコイル４０Ａを励磁すると、可動体５０Ａは、基準位置となる位置（ここでは位置決めマグネットの対向面の長手方向の中心がマグネット６０ＡのＮ極Ｓ極の中心と重なる位置）を基準にして、長手方向にＦ、−Ｆ方向に往復振動を行う。なお、この駆動原理は、上記式（１）、（２）、（３）によって実現される実施の形態１の振動アクチュエータ１００の同様の動作原理である。

このように、振動アクチュエータ１００Ａでは、電源供給部４１Ａからコイル４０Ａへ入力される交流波により、固定体２０Ａのコイル４０Ａに対して、効果的に磁気吸引力及び反発力が発生し、可動体５０Ａは、効率良くリニアに往復振動、つまり、振動する。

振動アクチュエータ１００Ａは、ＶＣＭ方式の駆動源により駆動する。可動体５０Ａは、対向面６１にＮ極、Ｓ極を並べて配置したマグネット６０Ａを有し、固定体２０は、マグネット６０Ａの対向面６１に対向して配置したコイル４０Ａ及び位置決めマグネット４５と、可動体５０Ａを長手方向（一方向）で往復振動自在に支持するリニアベアリング３０とを有する。可動体５０Ａは、給電されるコイル４０Ａにより発生するローレンツ力に利用した推力により、長手方向にリニアで往復振動する。これにより、＜効果１＞と同様の作用効果を有するとともに、更に、次の効果も得ることができる。
＜効果６＞
マグネット６０Ａに対向してカバー２２の中央部に位置決めマグネット４５を有するので、金属ばね９０を用いることなく、マグネット６０Ａをカバー２２の中央部に吸いつけて、基準位置（ここでは、カバー２２の中央部）に位置させることができる。

すなわち、コイル４０Ａとマグネット６０Ａとによる磁気回路で駆動する可動体５０Ａを、位置決めマグネット４５を用いた磁気ばねによって、基準位置に可動自在に位置できる。この構成により、可動体５０Ａに対してバネマス系の共振現象を利用することができ、高効率な可動体５０Ａのリニア振動を実現できる。また、位置決めマグネット４５を用いて、磁気ばねで支持するので、金属ばねで可動体を支持する構成と比較して、金属ばね自体に生じる金属疲労が発生することがない。このため、振動アクチュエータ１００Ａとして高信頼性を確保できる。

＜効果７＞
更に、マグネット６０Ａと位置決めマグネット４５とが相対的に引き合う磁気吸引力によって、可動体５０Ａに予圧が加わる状態になる。つまり、非駆動時において、可動体５０Ａを支持するリニアベアリング３０のボール３２に予圧が掛かり、ボール３２のレール３４或いは転がり接触部５４との間のクリアランスが無くなり、クリアランスに起因するガタのノイズ音が発生することがなく、可動体５０Ａの静音化を図ることができる。また可動体５０Ａは、リニアベアリング３０を介して左右でバランス良く往復振動できる。

（実施の形態３）
図１３は、本発明に係る実施の形態３の振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図であり、図１４は、同振動アクチュエータの分解斜視図であり、図１５は、同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。

図１３〜図１５に示す振動アクチュエータ１００Ｂは、振動アクチュエータ１００の構造において、振動アクチュエータ１００Ａの位置決めマグネットを組み合わせた構造を有する。振動アクチュエータ１００Ｂは、可動体５０を、円筒コイルバネである金属ばね９０と、マグネット６０及び位置決めマグネット（他のマグネット）４５Ｂにより発生する磁気吸引力による磁気ばねとで弾性支持する。

なお、振動アクチュエータ１００Ｂの構成要素について、振動アクチュエータ１００と同様の構成要素は、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、形状のみ異なる構成要素には同名称を付して説明する。

図１３〜図１５に振動アクチュエータ１００Ｂは、図１に示す振動アクチュエータ１００と同様の外観を有する。固定体２０Ｂと、可動体５０と、金属ばね９０とを有し、固定体２０Ｂに金属ばね９０を介して可動体５０を可動自在に弾性支持している。

固定体２０Ｂは、扁平板状の筐体を形成するカバー２２及びケース２４と、リニアベアリング３０と、電源供給部（ここでは基板）４１が接続されたコイル４０Ｂと、位置決めマグネット４５Ｂとを有する。

固定体２０Ｂは、固定体２０と略同様に形成されており、カバー２２の底板の中央部には、可動体５０のマグネット６０に対向してコイル４０Ｂと位置決めマグネット４５Ｂとが配設される。
位置決めマグネット４５Ｂは、位置決めマグネット４５と同様に形成され、コイル４０Ｂの内側に配置される。

図１５に示すように、位置決めマグネット４５Ｂは、マグネット６０の対向面６１の磁極と同数極を有し、非駆動時の基準位置において、対向面６１の磁極に対して、移動方向と直交する方向で対向する位置に、対向面６１の磁極と異なる磁極が位置するように形成される。すなわち、位置決めマグネット４５Ｂにおける複数の磁極は、基準位置においてマグネット６０の対向面６１における磁極Ｎ極、Ｓ極に対して、それぞれと引き合う磁極Ｓ極、Ｎ極となる。

振動アクチュエータ１００Ｂは、可動体５０には、Ｎ極、Ｓ極を並べて配置した対向面６１を有するマグネット６０が設けられる。固定体２０Ｂには、マグネット６０の対向面６１に対向して配置したコイル４０Ｂと、可動体５０を長手方向（一方向）で往復振動自在に支持するリニアベアリング３０と、位置決めマグネット４５Ｂと、が設けられる。振動アクチュエータ１００Ｂは、マグネット６０及びコイル４０Ｂによる電磁作用により可動体５０が往復振動する。振動アクチュエータ１００Ｂは、ＶＣＭ方式の駆動源により駆動する。マグネット６０と対向するコイル４０Ｂに給電し、発生するローレンツ力、その力に対する作用発作用の力によって可動体５０は、リニアベアリング３０に支持されつつ、長手方向に往復振動する。

振動アクチュエータ１００Ｂは、マグネット６０と位置決めマグネット４５Ｂとの間の磁気吸引力により、金属ばね９０を介して弾性支持される可動体５０に予圧がかかり、可動体５０の回転を抑制し、且つ、位置決めを行う。なお、ここでいう予圧は、マグネット６０及び位置決めマグネット４５Ｂ間の磁気吸引力により双方を相対的に引っ張り合わせて、可動体５０を支持するリニアベアリング３０のボール３２のガタつきを無くす力、又は、可動方向以外の動き（移動方向と垂直方向など）を規制する力を意味する。

すなわち、振動アクチュエータ１００Ｂでは、予圧は、マグネット６０及び位置決めマグネット４５Ｂの一方を有する可動体（例えば、マグネット６０を備える可動体５０）を支持するリニアベアリング３０（具体的にはボール３２）に対するガタつきを無くし、可動体の短手方向への移動、マグネット６０と位置決めマグネット４５Ｂの対向方向への移動を規制する。

本実施の形態によれば、上述した＜効果１＞〜＜効果７＞における同名称の構成要素による効果と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態４）
図１６は、本発明に係る実施の形態４の振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図であり、図１７は、同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図であり、図１８は、同振動アクチュエータの分解斜視図である。また、図１９は、同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。

図１６〜図１９に示す振動アクチュエータ１００Ｃは、振動アクチュエータ１００Ａの構造において、位置決めマグネット４５に換えて、コイルの中央及び周辺に磁性体であるコア（ここでは３極コア４５Ｃ）を設けた構造を有する。振動アクチュエータ１００Ｃは、固定体２０Ｃと、可動体５０Ａとを有し、マグネット６０Ａと、３極コア４５Ｃとにより発生する磁気吸引力による磁気ばねにより可動体５０Ａは固定体２０Ｃに可動自在に弾性支持される。なお、振動アクチュエータ１００Ｃの構成要素について、振動アクチュエータ１００、１００Ａと同様の構成要素は、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、形状のみ異なる構成要素には同名称を付して説明する。

振動アクチュエータ１００Ｃは、図１に示す振動アクチュエータ１００と同様の外観を有する。

振動アクチュエータ１００Ｃの固定体２０Ｃは、カバー２２と、ケース２４と、リニアベアリング３０とに加えて、電源供給部（ここでは基板）４１Ｃが接続されたコイル４０Ｃと、３極コア４５Ｃと、を有する。

固定体２０Ｃは、固定体２０と略同様に形成されており、カバー２２の底板の中央部には、可動体５０Ａのマグネット６０Ａに対向して配置されるコイル４０Ｃと、３極コア４５Ｃとが設けられている。

３極コア４５Ｃは、磁性体であり、コイル４０Ｃの芯部（中央部内）と、コイル４０Ｃの周辺（ここでは、コイル４０Ｃの長手方向で離間する端辺部の外側の位置）とに配置される。

３極コア４５Ｃは、磁性体であるカバー２２の内面に固定されつつ、コイル４０Ｃを挟んで配置されており、３極コア４５Ｃは、カバー２２とともに断面Ｅ字状のＥ型コアを形成する。このように、固定体２０Ｃには、コイル４０Ｃの中央部内でカバー２２から突設される３極コア４５Ｃの中央コアが設けられている。また、カバー２２上で且つコイル４０Ｃの長手方向（一方向）の外側に、磁性体である３極コア４５Ｃの外側コアが設けられている。３極コア４５Ｃの外側コアは、カバー２２、中央コア及びマグネット６０Ａとともに、可動体５０Ａを弾性支持する磁気ばねを形成する。

中央のコアの周囲にコイル４０Ｃが巻回するように配置されている。３極コア４５Ｃのそれぞれの突出端面は、コイル４０Ｃのマグネット６０Ａ側の面と略面一に形成される。

図１９に示すように、３極コア４５Ｃにおいて中央のコアは、非駆動時において、その長手方向（移動方向）の中心上に、マグネット６０Ａの対向面６１における磁極Ｎと磁極Ｓとの境目が位置するように配置される。また、非駆動時において、中央のコアの両側に長手方向に離間して配置されるコア４５Ｃは、それぞれの長手方向の中心上に、マグネット６０Ａにおいて長手方向で離間する端辺部がそれぞれ位置するように配置される。

３極コア４５Ｃは、非駆動時では、可動体５０Ａのマグネット６０Ａとの間で磁気吸引力が発生し、この磁気吸引力によって、３極コア４５Ｃとマグネット６０Ａとが引き合う。これにより、リニアベアリング３０と転がり接触部５４との間には、予圧がかかる。この予圧により、可動体５０Ａとリニアベアリング３０との間のガタつきが無くなり、可動体５０Ａは、可動体５０Ａの可動以外の方向に移動しないように、位置決めされた状態（可動体５０Ａの位置決め）となる。可動体５０Ａは、非駆動時では、３極コア４５Ｃとマグネット６０Ａとにより磁気ばねにより弾性保持された状態で長手方向に移動自在に支持される。

３極コア４５Ｃは、コイル４０Ｃに給電されることにより、コイル４０Ｃの中央のコアと、コイル４０Ｃを長手方向で挟むコアとが励磁され、それぞれ極性を有する。このとき、中央のコアと、両側のコアとは異なる磁極に励磁される。

また、振動アクチュエータ１００Ｃは、マグネット６０Ａ及びコイル４０Ｃを用いた電磁作用により可動体５０Ａが往復振動する。マグネット６０Ａと対向するコイル４０Ｃに給電し、発生する磁気吸引力によって可動体５０Ａは、リニアベアリング３０に支持されつつ、長手方向に往復振動する。

振動アクチュエータ１００Ｃは、例えば、図１９に示すように、マグネット６０Ａの対向面６１を長手方向に並ぶＮ極、Ｓ極として、コイル４０Ｃに電力を供給すると、図に示す磁束の流れが生じ、ローレンツ力が発生する。３極コア４５Ｃは、中央コアがＳ極、中央コアを挟む両側のコアがＮ極に励磁される。また、コイル４０Ｃにより発生する磁気吸引力は可動体５０Ａに作用し、可動体５０ＡにはＦ方向の推力が付与されてＦ方向にリニアに移動する。可動体５０Ａは、Ｆ方向に移動した後、コイル４０Ｃに電流が逆方向に供給されることにより、Ｆ方向とは真逆の−Ｆ方向に推力が付与される。

振動アクチュエータ１００Ｃによれば、電源供給部４１Ｃからコイル４０Ｃに可動体５０Ａの共振周波数ｆ_ｒと略等しい周波数の交流を供給してコイル４０Ｃを励磁すると、可動体５０Ａは、基準位置となる位置（ここでは３極コア４５Ｃの中央コアの中心と、マグネット６０ＡのＮ極Ｓ極の境目と重なる位置）を基準にして、上述したように長手方向にＦ、−Ｆ方向に往復振動を行う。なお、この駆動原理は、上記式（１）、（２）、（３）によって実現される実施の形態１の振動アクチュエータ１００の同様の動作原理である。

これにより、本実施の形態によれば、上述した＜効果１＞＜効果３＞〜＜効果６＞における同名称の構成要素による効果と同様の効果を得ることができ、加えて、以下の効果を得ることが出来る。
＜効果７−１＞
更に、マグネット６０Ａと３極コア４５Ｃとが引き合う磁気吸引力によって、可動体５０Ａに予圧が加わる状態になる。つまり、非駆動時において、可動体５０Ａを支持するリニアベアリング３０のボール３２に予圧が掛かり、ボール３２のレール３４或いは転がり接触部５４との間のクリアランスが無くなり、クリアランスに起因するガタのノイズ音が発生することがなく、可動体５０Ａの静音化を図ることができる。また可動体５０Ａは、リニアベアリング３０を介して左右でバランス良く往復振動できる。

特に、振動アクチュエータ１００Ｃは、３つのコア（３極コア４５Ｃ）が磁極となり、マグネット６０Ａ、ヨーク７０Ａ、コイル４０Ｃ、カバー２２を含み駆動源として機能する磁気回路の磁気回路効率が良くなり、これにより、振動アクチュエータ１００Ａよりも高効率な可動体５０Ａの駆動を実現できる。

（実施の形態５）
図２０は、本発明に係る実施の形態５の振動アクチュエータの分解斜視図であり、図２１は、同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。

図２０及び図２１に示す振動アクチュエータ１００Ｄは、振動アクチュエータ１００の構造において、振動アクチュエータ１００Ｃのコア４５Ｄを組み合わせた構造を有する。振動アクチュエータ１００Ｄは、可動体５０を、円筒コイルバネである金属ばね９０と、マグネット６０及びコア４５Ｄにより発生する磁気吸引力による磁気ばねとで弾性支持する。なお、振動アクチュエータ１００Ｄの構成要素について、振動アクチュエータ１００と同様の構成要素は、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、形状のみ異なる構成要素には同名称を付して説明する。

図２０及び図２１に示す振動アクチュエータ１００Ｄは、図１に示す振動アクチュエータ１００と同様の外観を有する。振動アクチュエータ１００Ｄは、固定体２０Ｄと、可動体５０と、金属ばね９０とを有し、固定体２０Ｄに金属ばね（機械ばね）９０を介して可動体５０を可動自在に弾性支持している。

固定体２０Ｄは、扁平板状の筐体を形成するカバー２２及びケース２４と、リニアベアリング３０と、電源供給部（ここでは基板）４１Ｄが接続されたコイル４０Ｄと、コア４５Ｄとを有する。

固定体２０Ｄは、固定体２０と異なる点として、カバー２２の底板の中央部に、可動体５０のマグネット６０に対向してコイル４０Ｄの中央及び周辺に配置されるコア４５Ｄが設けられる。

コア４５Ｄは磁性体からなり、ここでは３極コアである。コア４５Ｄは、コイル４０Ｄの芯部（中央部内）に配置される中央コア４５１Ｄと、コイル４０Ｄの周辺（ここでは、コイル４０Ｄの長手方向で離間する端辺部の外側の位置）にそれぞれ配置される外側コア４５２Ｄとを有する。

コア４５Ｄは、それぞれ磁性体であるカバー２２の内面に凸状に設けられ、中央コア４５１Ｄ、外側コア４５２Ｄ、４５２Ｄは、カバー２２とともに断面Ｅ字状のＥ型コアを形成する。

中央コア４５１Ｄの周囲にコイル４０Ｄが巻回するように配置され、このコイル４０Ｄを中央コア４５１Ｄとともに挟むように外側コア４５２Ｄが配置されている。外側コア４５２Ｄは中央コア４５１Ｄよりも高さが低い。

コア４５Ｄとマグネット６０との位置関係は、振動アクチュエータ１００Ｃにおける３極コア４５Ｃとマグネット６０Ａ（図１９参照）との関係と同様である。すなわち、中央コア４５１Ｄは、非駆動時において、その長手方向（移動方向）の中心上に、マグネット６０の対向面６１における磁極Ｎと磁極Ｓとの境目が位置するように配置される。また、非駆動時において、外側コア４５２Ｄ、４５２Ｄは、それぞれの長手方向の中心上に、マグネット６０において長手方向で離間する端辺部がそれぞれ位置するように配置される。

コア４５Ｄは、非駆動時では、可動体５０のマグネット６０との間で磁気吸引力が発生し、この磁気吸引力によって、コア４５Ｄとマグネット６０とが引き合う。これにより、リニアベアリング３０と転がり接触部５４との間には、予圧がかかる。この予圧により、可動体５０とリニアベアリング３０との間のガタつきが無くなり、可動体５０は、可動体５０の可動方向には、金属ばね９０に加え、磁気ばねにより弾性保持され、位置決めされた状態（可動体５０の位置決め）となる。可動体５０は、非駆動時では、コア４５Ｄとマグネット６０とにより予圧が掛けられた状態で長手方向に移動自在に支持される。

コア４５Ｄは、コイル４０Ｄに給電されることにより、コイル４０Ｄ内の中央コア４５１Ｄと、外側コア４５２Ｄとが、それぞれ励磁されてそれぞれ極性を有する。このとき、中央コア４５１Ｄと外側コア４５２Ｄとは、異極で励磁される。このように、固定体２０Ｃには、コイル４０Ｄの中央部内でカバー２２から突設される中央コア４５１Ｄが設けられている。また、カバー２２上で且つコイル４０Ｄの長手方向（一方向）の外側に、磁性体である外側コア４５２Ｄ、４５２Ｄが設けられている。３極コア４５Ｄは、カバー２２及びマグネット６０とともに、可動体５０を弾性支持する磁気ばねを形成する。

また、振動アクチュエータ１００Ｄは、マグネット６０及びコイル４０Ｄを用いた電磁作用により可動体５０が往復振動する。マグネット６０と対向するコイル４０Ｄに給電し、発生するローレンツ力によって可動体５０は、リニアベアリング３０に支持されつつ、長手方向に往復振動する。

例えば、振動アクチュエータ１００Ｄは、図２１に示すように、マグネット６０の対向面６１を長手方向に並ぶＮ極、Ｓ極とすると、図２１に示す磁束の流れ（Ｆ移動時）で示す）が生じる。マグネット６０と、コア４５Ｄ（中央コア４５１ＤがＳ極、中央外側コア４５２ＤがＮ極に励磁）とで発生する磁気吸引力に起因するＦ方向の推力を受けてマグネット６０、つまり可動体５０は、Ｆ方向に駆動する。また、コイル４０Ｄに電流を逆方向に切り替えて供給すると、磁束の流れがＦ移動時とは逆方向になり、切り替え時にマグネット６０は基準位置に戻り、発生する磁気吸引力に起因してマグネット６０は−Ｆ方向の推力を受けて、可動体５０はＦ方向とは真逆の−Ｆ方向に駆動する。コイル４０Ｄに交流波が供給されることにより、電流が流れる推力方向が切り替わり可動体５０は、Ｆ方向へ移動、基準位置戻り、−Ｆ方向へ移動、基準位置戻りを繰り返す。なお、基準位置への戻りは、他の実施の形態と同様に、位置決め用マグネット、機械ばね及び磁気ばねの反力などによる。

振動アクチュエータ１００Ｄによれば、コイル４０Ｄに電源供給部４１Ｄを介して可動体５０の共振周波数ｆ_ｒと略等しい周波数の交流を供給すると、可動体５０は、基準位置となる位置（ここではコア４５１Ｄの長手方向の中心がマグネット６０のＮ極Ｓ極の中心と重なる位置）を基準にして、上述したように長手方向にＦ、−Ｆ方向に往復振動を行う。なお、この駆動原理は、上記式（１）、（２）、（３）によって実現される実施の形態１の振動アクチュエータ１００の同様の動作原理である。

これにより、本実施の形態によれば、上述した＜効果１＞〜＜効果７＞における同名称の構成要素による効果と同様の効果を得ることができ、加えて、以下の効果を得ることが出来る。

すなわち、振動アクチュエータ１００Ｄは、マグネット６０及びコア４５Ｄによる磁気ばねに加え、可動方向に配置された機械ばねである金属ばね９０によって可動体５０を弾性支持している。

これにより、磁気ばねに加え機械ばねを加えることにより、これらばねにより可動体５０を支持する構造を設計する際に、金属ばね９０における金属疲労の悪影響を緩和しつつ、可動体５０を移動自在に支持するための最適なばね定数に合わせることが容易になり、設計の自由度を高めることができる。例えば、磁気ばねのみで、ばねマス系を構成した場合にばね定数が不足しても磁気ばねのバネ定数を修正して所望の共振周波数に設計できる。リニアベアリング３０への予圧により、特に、非駆動時において予圧がかかり、ボール３２に関するがたつきを防止して静音化を図ることができる。

（実施の形態６）
図２２は、本発明に係る実施の形態６の振動アクチュエータの構成を示す分解斜視図であり、図２３は、同振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。
図２２〜図２３に示す振動アクチュエータ１００Ｅは、振動アクチュエータ１００Ｄの構造における３極コア４５Ｄを、１極のコア（単コア）４５Ｅに替えた構造を有する。

振動アクチュエータ１００Ｅは、振動アクチュエータ１００Ｄと基本的に同様の構成を有し、同様の構成要素は、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、形状のみ異なる構成要素には同名称を付して説明する。
図２２及び図２３に示す振動アクチュエータ１００Ｅは、振動アクチュエータ１００Ｄの構造において、固定体２０Ｄのコア４５Ｄを３極のコア４５Ｄから１極のコア４５Ｅに変更するととともに、変更したコア４５Ｅをカバー２２の底板の中央部のコイル４０Ｄの芯部に配置した構造と同様である。図２２及び図２３では、コア４５Ｅは、固定体２０Ｅのカバー２２の底板の中央部に配置されるコイル４０Ｅの芯部、つまり、コイル４０Ｅ内に配置されている。なおコイル４０Ｅは、コイル４０Ｄの電源供給部４１Ｄと同様の電源供給部４１Ｅに接続される。

振動アクチュエータ１００Ｅは、可動体５０にＮ極、Ｓ極を配置したマグネット６０と、マグネット６０に対向配置されたコイル４０Ｅとコイル４０Ｅの芯部（コイル中央部）に配置されたコア４５Ｅとで発生する磁気吸引力を用いて、マグネット６０とコア４５Ｅの磁気吸引力による磁気ばねを構成する。この磁気ばねにより可動体５０を可動自在に弾性支持する。

振動アクチュエータ１００Ｅによれば、振動アクチュエータ１００Ｄと同様の作用効果を得ることができる。加えて、中央コアが磁極となり磁気回路効率が良くなるため、可動体５０を高効率でリニアに往復振動させることができる。

（実施の形態７）
図２４は、本発明に係る実施の形態７の振動アクチュエータの構成を示す外観図であり、図２５は、同振動アクチュエータにおいてケースから外したカバーを裏面側から見た斜視図である。また、図２６は、同振動アクチュエータにおいてカバーを外したケース側の要部構成を示す斜視図であり、図２７は、同振動アクチュエータにおいてマグネットとコイルとの位置関係を示す斜視図であり、図２８は、同振動アクチュエータの分解斜視図である。図２９は、図２８に示す可動体を裏面側から見た斜視図であり、図３０は、本発明に係る実施の形態７の振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。

実施の形態７の振動アクチュエータ１００Ｆは、実施の形態１の振動アクチュエータ１００の外形を湾曲した扁平形状とした振動アクチュエータである。
振動アクチュエータ１００Ｆの構成要素について、振動アクチュエータ１００と同様の名称の構成要素は、それぞれ形状のみ異なり、同様の機能を有する。よって、以下では、同様の構成要素については、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、形状のみ異なる構成要素には同名称を付して説明する。

図２４〜図２８に示す振動アクチュエータ１００Ｆは、湾曲した扁平形状をなしている。ここでは振動アクチュエータ１００Ｆは円弧状の断面を有する断面円弧状の扁平板形状（以下、「円弧状扁平板形状」という）に形成される。
振動アクチュエータ１００Ｆは、ケース２４Ｆとカバー２２Ｆとからなる円弧状扁平板形状の筐体２６Ｆを含む固定体２０Ｆと、筐体２６Ｆ（図２４参照）内で固定体２０Ｆに対してリニアで振動する可動体５０Ｆと、金属ばね９０と、を有する。

固定体２０Ｆは、筐体２６Ｆ内に、リニアベアリング３０Ｆと、電源供給部（ここでは基板）４１Ｆが接続されたコイル４０Ｆを有する。可動体５０Ｆは、筐体２６Ｆ内に配置され、マグネット６０Ｆと、マグネット保持部５２Ｆと、転がり接触部５４Ｆと、ヨーク７０Ｆと、を有する。

筐体２６Ｆは、カバー２２Ｆとケース２４Ｆとで形成される中空部を有する。中空部内には、リニアベアリング３０Ｆ、コイル４０Ｆ、金属ばね９０及び可動体５０Ｆが配置される。カバー２２Ｆは、図２５に示すように、筐体２６Ｆ（図２４参照）の上面となる湾曲した表面部である上板において長手方向（ここでは可動体５０Ｆの振動方向で離間する両端辺から起立する両端壁部を有する。カバー２２Ｆの上板の略中央部には、コイル４０Ｆが、その巻回軸の向きを厚み方向（図中上下方向）にして固定される。

このコイル４０Ｆは、湾曲板状（ここでは円弧板状）に形成され、カバー２２の上板の曲面に沿って固定される。コイル４０Ｆは、非駆動時において、可動体５０Ｆのマグネット６０Ｆに対して、互いの中心位置が重なる位置で、長手方向（移動方向）と直交するように対向する（図２７及び図３０参照）。

コイル４０Ｆには、カバー２２Ｆ側に配置される電源供給部４１Ｆが接続される。電源供給部４１Ｆは、コイル４０Ｆに電力供給する基板であり、電源供給部４１Ｆと同様に形成されており、筐体２６Ｆの外部に一部が導出する。

ケース２４Ｆには、コイル４０Ｆに厚み方向で離間して配置される可動体５０Ｆと、可動体５０Ｆを長手方向に移動自在に、移動方向で挟持する金属ばね９０と、リニアベアリング３０Ｆとが配置される。

ケース２４Ｆは、断面円弧状の矩形状の底板と、底板の外周において短手方向に延在する端辺部から起立する起立片２４１と、底板の外周において長手方向に延在する両辺部にそれぞれ設けられ、向かい合う方向で開口する凹部とを有する。

ケース２４Ｆの起立片２４１には、振動アクチュエータ１００と同様に、円筒コイルバネである金属ばね９０を介して可動体５０Ｆが、底板上で長手方向に移動自在に弾性支持される。

ケース２４Ｆの凹部内には、リニアベアリング３０Ｆが固定される。なお、カバー２２Ｆ、ケース２４Ｆのうち少なくともコイル４０Ｆが取り付けられるカバー２２Ｆは磁性体である金属材料で形成されることが望ましい。カバー２２Ｆは、ケース２４Ｆとともに金属材料により形成すれば、電磁シールドとして機能する。

リニアベアリング３０Ｆは、可動体５０Ｆ及び金属ばね９０を短手方向で挟むように配置され、ケース２４Ｆの長手方向に延在する両辺部の凹部内に固定される。

リニアベアリング３０Ｆは、リニアベアリング３０と同様に、固定体２０Ｆに対して可動体５０Ｆを長手方向、つまり、直線的な一方向に移動自在に支持する。

リニアベアリング３０Ｆは、図２８に示すように、ボール３２Ｆと、ボール３２Ｆを転動可能に支持するレール３４Ｆと、を有する。また、レール３４Ｆは、ボール３２Ｆを転動自在に保持するホルダ部３４１Ｆと、ホルダ部３４１Ｆが設けられた長尺のレール本体３４２Ｆと、凸状壁部３４３Ｆとを有する。

リニアベアリング３０Ｆは、リニアベアリング３０と比較して、レール３４Ｆの形状のみ異なり、その他の構成、機能は同様であるので、同名称を付して説明は省略する。なお、リニアベアリング３０Ｆは、ボール３２Ｆを、可動体５０Ｆの両側において、３つずつ配置した構成としたが、これに限らず、少なくとも片側に一つ有し、他方の片側に２つ以上備えるようにする。また、リニアベアリング３０Ｆとしては、可動体５０Ｆを長手方向に移動自在に支持する構成であれば、ボール３２Ｆをそれぞれ転動自在に長手方向に３つ以上それぞれ転動可能に敷きつめた構成としてもよい。
リニアベアリング３０Ｆ間には、図２６及び図２７に示すように、可動体５０Ｆが、リニアベアリング３０Ｆを介して長手方向に移動自在に配置される。

可動体５０Ｆは、ケース２４Ｆ、カバー２２Ｆの形状に対応して、円弧状の断面を有する円弧状扁平板形状に形成される。可動体５０Ｆは、可動体５０と同様の構成を有し、円弧状扁平枠状のマグネット保持部５２Ｆの内側開口部５２４内に、円弧状扁平板形状のマグネット６０Ｆが内嵌される。

マグネット６０Ｆは、円弧状の断面を有する円弧状扁平板形状をなしている。マグネット６０Ｆは、ケース２４Ｆ側の面にヨーク７０Ｆが吸着されており、ヨーク７０Ｆは外縁部でマグネット保持部５２Ｆの開口部５２４の縁部に係合して固定される。

マグネット保持部５２Ｆは、マグネット保持部５２と同様に、長手方向（移動方向）に沿う両側辺部に転がり接触部５４Ｆが設けられる。

転がり接触部５４Ｆは、転がり接触部５４と同様に、リニアベアリング３０Ｆのボール３２Ｆと点接触しつつ、ボール３２Ｆを介してレール３４Ｆに対して、長手方向（移動方向）に移動自在である。

このように振動アクチュエータ１００Ｆは、湾曲する扁平形状に形成され、具体的には、扁平された円弧状の断面を有する円弧状扁平板形状の筐体２６Ｆを有する。この振動アクチュエータ１００Ｆでは、マグネット６０Ｆが、Ｎ極、Ｓ極を並べて配置した対向面６１Ｆで、固定体２０Ｆのコイル４０Ｆに対向し、マグネット６０Ｆを有する可動体５０Ｆは、可動方向に配置した機械ばねである金属ばね９０で弾性支持される。

可動体５０Ｆは、コイル４０Ｆに電源供給部４１Ｆから電源が供給されて励磁されることにより、長手方向つまり、周方向と直交する方向に往復振動（往復振動）する。

例えば、図３０に示す磁束の流れ（Ｆ磁束の流れ（Ｆ移動時）で示す）において、コイル４０Ｆに給電すると、マグネット６０Ｆからの磁束に対して直行するようにコイル４０Ｆを流れる電流が配置されているので、そこで発生するローレンツ力によりコイル４０Ｆに力が発生し、可動体５０Ｆには作用反作用の力が発生し、Ｆ方向に駆動する。また、コイル４０Ｆに電流を逆方向に切り替えて供給すると、切替時にマグネット６０Ｆは基準位置に戻り、ローレンツ力によりコイル４０Ｆに力が発生し、可動体５０Ｆには作用反作用の力が発生し、可動体５０Ｆは、Ｆ方向に駆動する。また、コイル４０Ｆに電流を逆方向に切り替えて供給すると、切り替え時にマグネット６０Ｆは基準位置に戻り、発生するローレンツ力によりコイル４０Ｆに力が発生し、可動体５０Ｆには作用反作用の力が発生し、可動体５０Ｆは、Ｆ方向とは真逆の−Ｆ方向に駆動する。

振動アクチュエータ１００Ｆでは、電源供給部４１Ｆからコイル４０Ｆへ入力される交流波によりコイル４０Ｆが励磁され、可動体５０Ｆ側のマグネット６０Ｆに対して、効果的に磁気吸引力及び反発力を発生する。これにより、マグネット６０Ｆは、駆動基準位置となる位置（ここではコイル４０Ｆ側のＮ極面とＳ極面との境目であるマグネット６０Ｆの中心位置が、コイル４０Ｆの中心の真上で重なる位置）を基準にして、Ｆ方向、−Ｆ方向の推力を得る。これによりマグネット６０Ｆは、長手方向に沿って、Ｆ方向、−Ｆ方向に往復振動する。つまり、可動体５０Ｆは、固定体２０Ｆに対して、マグネット６０Ｆにおいてコイル４０Ｆと対向するＮ極面、Ｓ極面に沿う方向に、リニアベアリング３０Ｆに案内されて、往復振動する。なお、本実施の形態の振動アクチュエータ１００Ｆの駆動原理は、上記（１）−（３）式により実現される。
なお、カバー２２Ｆは、カバー２２Ｆと同様に磁性体で形成されてもよい。また、マグネット保持部５２Ｆは、マグネット保持部５２と同様に、ＳＥＣＣ等の材料よりも比重の高いタングステン等の高比重の材料により形成されてもよい。

加えて、振動アクチュエータ１００Ｆによれば、上記＜効果１＞〜＜効果５＞に加えて、以下の効果を奏することができる。
＜効果８＞
従来の平面形状や円筒形状のアクチュエータをリング型形状デバイス（ex.Φ15〜25mm）に取り付けようとした場合、デバイスにおけるアクチュエータの配置位置は、周辺部位（例えば、指など）との関係から制約があり、自由に設定することができない。リングとしても向きが規定されるので、自由な位置での装着はできない。一方、アクチュエータの出力を大きくするために、アクチュエータ自体の幅を大きくする場合、平面形状のまま幅を大きくすると、最終製品であるリングが大型化するという問題がある。

アクチュエータが平面形状の場合、外形側は皮膚から距離が開き、皮膚との接触面が少なくなる（線接触）。また、振動源と皮膚との間には筺体が介在するため、振動伝達が低減する可能性がある。

これに対し、振動アクチュエータ１００Ｆ自体が扁平な円弧状であるので、振動アクチュエータ１００Ｆが取り付けられる最終製品の形状を、円弧を構成する湾曲面に、円筒の周面の湾曲を対応させて配置できる。これにより、例えば、最終製品が円筒のように曲面を有する製品であっても、振動アクチュエータ１００Ｆを円筒のどの位置にも対応して配置できる。この結果、例えば、リング形状デバイスの場合、湾曲する表面形状であり、皮膚上の機械受容体の密度が高い手のひら側の皮膚に配置して、体感振動をより大きなものとすることができる。つまり、装着部位を機械受容体が密集する指の腹部分とし、この装着部位に、振動アクチュエータ１００Ｆの低板であり、且つ、振動伝達面である湾曲した面を密着して当接した状態で、振動アクチュエータ１００Ｆを取り付けることができる。これにより、外形形状を変えることなく、体感振動を大きく出来る。

また、出力を大きくしようとして幅を大きくする場合でも、内周面がアーチ状の湾曲面であるので、幅を広げても、最終製品の外寸への影響を無くすことができる。また、周面に対応して装着できるので、径の大きい外周を有する指の周りに装着する場合、指の周りに沿って複数台の実装も可能となる。さらに、振動アクチュエータ１００Ｆの底板が振動伝達面となるが、その面全体で振動を付与できるので、振動伝達面が広くなり、皮膚の機械受容体までの距離も短くでき、振動伝達を高めることができる。また、最終製品を円筒形状にできるので、指に装着する構成の場合、筺体の小型につながり小型・軽量・低コストを実現できる。

（実施の形態８）
図３１は、本発明に係る実施の形態８の振動アクチュエータの分解斜視図であり、図３２は、同振動アクチュエータの要部構成を示す斜視図であり、図３３は、同振動アクチュエータにおいてケースから外したカバーを裏面側から見た斜視図である。図３４は、本発明に係る実施の形態８の振動アクチュエータの可動体の動きの説明に供する図である。

実施の形態８の振動アクチュエータ１００Ｇは、実施の形態７の振動アクチュエータ１００Ｆの構成において、カバー２２Ｆの湾曲する上板の裏面に、コイル４０Ｇとともにコア４５Ｇを設けた振動アクチュエータである。
振動アクチュエータ１００Ｇの構成要素については、振動アクチュエータ１００Ｆと略同様であるので、振動アクチュエータ１００Ｆと同様の構成要素については、同名称とともに同符号を付して説明を省略し、３極コア４５Ｇに関する構成について説明する。

図３１〜図３４に示す振動アクチュエータ１００Ｇは、振動アクチュエータ１００Ｆと同様に、湾曲した扁平形状をなしている。ここでは振動アクチュエータ１００Ｇは円弧状の断面を有する断面円弧状の扁平板形状（以下、「円弧状扁平板形状」という）に形成される。
振動アクチュエータ１００Ｇは、固定体２０Ｇと、固定体２０Ｇに対してリニアで振動（一方向で往復振動）する可動体５０Ｆと、金属ばね９０と、を有する。

固定体２０Ｇは、カバー２２Ｆと、ケース２４Ｆと、リニアベアリング３０Ｆと、電源供給部（ここではＦＰＣ基板であり電源供給部４１Ｆと同様の基板）４１Ｇが接続されたコイル４０Ｇと、３極コア４５Ｇと、を有する。なお、振動アクチュエータ１００Ｇは、磁気回路としては、コイル４０Ｇ、カバー２２Ｆ、マグネット６０Ｆ、ヨーク７０Ｆ、コア４５Ｇとを有し、振動アクチュエータ１００Ｆと略同様であるので詳細な説明は省略する。

筐体のケース２４Ｆは、振動アクチュエータ１００Ｆと同様に、一対のリニアベアリング３０Ｆが固定され、リニアベアリング３０Ｆ間に、起立片２４１に金属ばね９０を介して弾性支持された可動体５０Ｆが配置される。
振動アクチュエータ１００Ｇでは、図３３に示すように、カバー２２Ｆ（詳細にはカバー２２Ｆの上板）の裏面に、コイル４０Ｇとともに、振動アクチュエータ１００Ｃの３極コア４５Ｃと同様の３極コア４５Ｇが設けられている。

３極コア４５Ｇは、磁性体であり、コイル４０Ｇの芯部（中央部内）と、コイル４０Ｇの周辺（ここでは、コイル４０Ｇの長手方向で離間する端辺部の外側の位置）とに配置される。３極コア４５Ｇは、磁性体であるカバー２２Ｆの上板の裏面に固定されつつ、コイル４０Ｇを挟んで配置されている。３極コア４Ｇは、カバー２２Ｆとともに断面Ｅ字状のＥ型コアを形成する。なお、３極コア４５Ｇの中央のコアの周囲にはコイル４０Ｇが巻回するように配置されている。３極コア４５Ｇのそれぞれの突出端面は、コイル４０Ｇのマグネット６０Ｆ側の面と略面一に形成される。なお、３極コア４５Ｇは、コイル４０Ｇに給電されることにより、コイル４０Ｇの中央のコアと、コイル４０Ｇを長手方向で挟むコアとが励磁され、それぞれ極性を有する。このとき、中央のコアと、両側のコアとは異なる磁極に励磁される。

振動アクチュエータ１００Ｇでは、例えば、図３４に示すような磁束の流れ（Ｆ磁束の流れ（Ｆ移動時）で示す）が生じる。これにより発生する磁気吸引力に起因するＦ方向の推力を受けてマグネット６０Ｆ、つまり可動体５０Ｆは、Ｆ方向に駆動する。また、コイル４０Ｇに電流を逆方向に切り替えて供給すると、磁束の流れがＦ移動時とは逆方向になり、切り替え時にマグネット６０Ｆは基準位置に戻り、発生する磁気吸引力に起因してマグネット６０Ｆは、−Ｆ方向の推力を受けて、可動体５０Ｆは、Ｆ方向とは真逆の−Ｆ方向に駆動する。コイル４０Ｇに交流波が供給されることにより、電流が流れる推力方向が切り替わり可動体５０Ｆは、Ｆ方向へ移動、基準位置戻り、−Ｆ方向へ移動、基準位置戻りを繰り返す。なお、基準位置への戻りは、他の実施の形態と同様に、位置決め用マグネット、機械ばね及び磁気ばねの反力などによる。また、本実施の形態の振動アクチュエータ１００Ｇの駆動原理は、上記（１）−（３）式により実現される。

これにより、振動アクチュエータ１００Ｇの上述した効果＜効果１＞〜＜効果５＞及び＜効果６−１＞と同様の効果を得ることができるとともに、＜効果７＞と同様の効果も得ることができる。

（実施の形態９）
図３５は、本発明に係る実施の形態９のウェアラブル端末２００の要部構成を模式的に示す図である。ウェアラブル端末２００は、ユーザが身につけて使用するものである。ここでは、ウェアラブル端末２００は、接続された通信端末の着信の通知を装着したユーザに振動により通知する所謂ウェアラブルインプットデバイスとして機能する。

図３５に示すウェアラブル端末２００は、通信装置２１０と、処理装置２２０と、駆動装置としての振動アクチュエータ２３０と、筐体２４０と、有する。

振動アクチュエータ２３０は、実施の形態７、８の振動アクチュエータ１００Ｆ、１００Ｇである。振動アクチュエータ２３０の底面２３１は、振動アクチュエータ１００Ｆ、１００Ｇのケース２４の底板に相当し、筐体２４０の内周面２４２に沿って配置され、底面２３１と内周面２４２が密着した状態で配置される。

筐体２４０は、リング状に形成され、ここでは、ユーザの指に装着する。このとき、振動アクチュエータ２３０の内周面２４２を、装着部位である指の腹部分上に位置させる。これにより、機械受容体が密集する部位に密着するように振動アクチュエータ２３０が装着される。通信装置２１０は、図示しない携帯電話、スマートフォン、携帯型遊技機等の無線通信端末と、無線通信により接続され、例えば、無線通信端末からの信号を受信して、処理装置２２０に出力する。

通信装置２１０は、例えば、無線通信端末からの信号は、例えば、Bluetooth（登録商標）等の通信方式で受信する無線通信端末の着信信号等である。処理装置２２０では、入力された信号を、変換回路部にて振動アクチュエータ２３０の駆動信号に変換して、振動アクチュエータ２３０の電源供給部４１に接続される駆動回路部（図示省略）を介して振動アクチュエータ２３０に供給することによって、振動アクチュエータ２３０を駆動する。これにより、可動体が振動してウェアラブル端末２００は振動する。ウェアラブル端末２００の筐体２４０は、リング形状をなしており、可動体は、振動アクチュエータ２３０の底面２３１に沿って往復振動する。すると、可動体が往復スライド移動することにより発生する振動が底面２３１よりダイレクトに機械受容体に伝達される。これにより、振動アクチュエータが指の背上に配置されたり、指腹部分から離れた位置、例えば、浮いた位置に振動アクチュエータが配置されたりする構成と比較して、外形形状を変更することなく、所定の大きさで、ユーザの体感振動を一層大きくできる。

また、ウェアラブル端末２００の形容を小型化でき、使用時に違和感が無く使用感の向上を図ることができる。なお、ウェアラブル端末２００を、通信装置２１０と、処理装置２２０と、駆動装置としての振動アクチュエータ２３０と、を有する着信通知機能デバイスとしてもよい。これにより、着信機能デバイスは、携帯電話、スマートフォン、携帯型遊技機等の無線通信端末で取得した外部からの着信を、振動アクチュエータを駆動させてユーザに報知する構成としても良い。また、振動アクチュエータ２３０の振動を着信信号の他に、メール等の外部装置から情報通信端末への信号入力に対応する振動、ゲームの操作に応じた振動を体感振動として増加させてユーザに付与できる。なお、このウェアラブル端末２００に、空中で文字を描くように動かすだけで、無線で接続される装置に、文字や数字を入力したり、接続されたディスプレイ等の表示器に表示された情報を選択したりすることができる機能を設けても良い。

また、実施の形態１、３、５、６、７、８の振動アクチュエータ１００、１００Ｂ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇにおいて、各可動体５０、５０Ｆを支持する金属ばね（機械ばね）９０は、固定体２０、２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇに対して、それぞれ可動体５０、５０Ｆを長手方向の両側で弾性支持する構成としたが、片側に配置して片持ちで可動体５０、５０Ｆを支持するようにしてもよい。すなわち、各実施の形態１、３、５、６、７、８では、マグネット６０、６０Ｆは、コイル４０、４０Ｂ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ、４０Ｇに対向するとともに、長手方向（振動方向である一方向）に沿ってＳ極、Ｎ極が配置される対向面６１、６１Ｆを有する。可動体５０、５０Ｆは、対向面６１、６１Ｆの長手方向（振動方向である一方向）で離間する両端側のうち少なくとも一端側で、長手方向に沿って配置された金属ばね或いは樹脂ばね等の機械ばねを介して固定体２０、２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇに弾性支持されるようにする。片側で機械ばねにより弾性支持される可動体５０、５０Ｆは、給電されるコイル４０、４０Ｂ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ、４０Ｇにより発生するローレンツ力、或いは磁気吸引力により、往復振動する。例えば、機械ばねとしてコイル状のばねを一方の起立片２４１、２４１Ｆと可動体５０、５０Ｆ間に介設し、そのコイル状のばねの伸縮によって、可動体５０、５０Ｆを往復振動するように支持する。

今回開示された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およ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。以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明に係る振動アクチュエータは、小型化可能であり、小型化な扁平形状化されても、組立性、耐久性に優れて好適に振動する効果を有し、情報通信端末と通信可能なウェアラブル端末及び、携帯電話等の情報通信端末の着信通知をユーザに体感させることで報知する着信通知機能デバイスとして有用である。

２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｇ 固定体
２２、２２Ａ、２２Ｆ カバー
２４、２４Ｆ ケース
２４１ 起立片
２６、２６Ｆ 筐体
３０、３０Ｆ リニアベアリング
３２、３２Ｆ ボール
３４、３４Ｆ レール
３４１、３４１Ｆ ホルダ部
３４２、３４２Ｆ 本体
３４３、３４３Ｆ 凸状壁部
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆ コイル
４１、４１Ａ、４１Ｃ、４１Ｄ、４１Ｅ、４１Ｆ、４１Ｇ 電源供給部
４５、４５Ｂ 位置決めマグネット（他のマグネット）
４５Ｃ、４５Ｇ ３極コア
４５Ｄ、４５Ｅ、４５１Ｄ、４５２Ｄ コア
５０、５０Ａ、５０Ｆ 可動体
５２、５２Ａ、５２Ｆ マグネット保持部
５４、５４Ｆ 転がり接触部
５４１ ボール受け部（可動体の側面）
６０、６０Ａ、６０Ｆ マグネット
６１、６１Ｆ 対向面
７０、７０Ａ、７０Ｆ ヨーク
９０ 金属ばね
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ アクチュエータ
２００ ウェアラブル端末
２１０ 通信装置
２２０ 処理装置
２３０ アクチュエータ
２３１ 底面
２４０ 筐体
２４２ 内周面
５２４ 開口部

Claims (14)

1. 面状部及び前記面状部に配置される扁平なコイルを有する固定体と、
   前記コイルに対向するマグネットを有し、前記コイルと前記マグネットとの協働により前記面状部上で前記固定体に対して一方向に往復振動する可動体と、
   を有し、
   前記固定体は、前記可動体において前記一方向に沿って延在する両側面に沿ってそれぞれ配置され、且つ、前記両側面のそれぞれに接触可能なボールを転動自在に有する一対のリニアベアリングを有し、
   前記リニアベアリングは、前記両側面のそれぞれに沿って配置されるレールと、
   前記レールにおいて前記可動体に対向する面の切り欠き部分にそれぞれ設けられ、前記ボールを長手方向及び短手方向に略移動させることなく、転動自在に保持するホルダ部と、
   を有し、
   前記可動体は、前記リニアベアリングの前記ボールを介して前記一方向に振動自在に保持される、
   ことを特徴とする振動アクチュエータ。
2. 前記一対のリニアベアリングは、前記ボールを、前記可動体の一方の側面側で２つ以上、他方の側面側で１つ以上それぞれ有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の振動アクチュエータ。
3. 前記一対のリニアベアリングは、前記ボールを、前記可動体の両側面側で、前記一方向に沿ってそれぞれ複数個ずつ同数で有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の振動アクチュエータ。
4. 前記マグネットは、前記コイルに対向するとともに、前記一方向に沿ってＳ極、Ｎ極が配置される対向面を有し、
   前記可動体は、前記対向面の前記一方向で離間する両端側のうち少なくとも一端側で、前記一方向に沿って配置された機械ばねを介して前記固定体に弾性支持され、且つ、給電される前記コイルにより発生するローレンツ力により、往復振動する、
   ことを特徴とする請求項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. 前記機械ばねはコイルばねである、
   ことを特徴とする請求項４記載の振動アクチュエータ。
6. 前記マグネットは、前記コイルに対向するとともに、前記一方向に沿ってＳ極、Ｎ極が配置される対向面を有し、
   前記面状部は、前記マグネットの前記対向面のＳ極Ｎ極のそれぞれに対向して前記対向面の磁極とは異なる磁極を配置した他のマグネットを有し、
   前記他のマグネットは、前記マグネット間で発生する磁気吸引力により前記可動体とともに前記可動体を弾性支持する磁気ばねを形成する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
7. 前記コイルの中央部内で前記面状部から突設され、前記マグネットとともに磁気ばねを形成する磁性体である中央コアを有する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の振動アクチュエータ。
8. 前記面状部上で且つ前記コイルの前記一方向外側に、磁性体である外側コアが設けられ、
   前記外側コアは、前記面状部、前記中央コア及び前記マグネットとともに、前記可動体を弾性支持する前記磁気ばねを形成する、
   ことを特徴とする請求項７記載の振動アクチュエータ。
9. 前記面状部は、磁性体である、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
10. 前記可動体は、前記マグネットを保持するマグネット保持部を有し、
    前記マグネット保持部は比重が７．８よりも大きい材料からなる、
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
11. 外形が断面円弧状の扁平形状である、
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
12. 請求項１から１１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、
    ことを特徴とするウェアラブル端末。
13. 外形がリング状である、
    ことを特徴とする請求項１２記載のウェアラブル端末。
14. 請求項１から１１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、
    ことを特徴とする着信通知機能デバイス。

Images