JP7404515B2 - 振動発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動発生装置に関する。

従来、携帯情報端末（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末等）、ゲーム機、自動車等の車両に搭載された情報表示装置等の電子機器において、各種着信（例えば、通話着信、メール着信、ＳＮＳ着信）の通知や、ユーザ操作に対するフィードバックを、ユーザに触覚的に与えるための振動を発生させることが可能な振動発生装置が用いられている。

このような振動発生装置として、例えば、下記特許文献１には、電磁石によって構成された振動体を、弾性支持体によって振動可能に支持し、第１の共振周波数により振動体が上下方向に振動し、第２の共振周波数により振動体が左右方向に振動するように構成された、振動発生装置が開示されている。

特開２０１６－９６６７７号公報

ところで、近年、電子機器が小型化されてきているため、当該電子機器に搭載される振動発生装置に対しても、小型化が求められている。しかしながら、上記特許文献に開示されている振動発生装置をそのまま小型化しても、バネ長が短くなって耐久性が低下するという問題や、振動ストローク量が小さくなってしまうという問題があった。

一実施形態に係る振動発生装置は、筐体と、振動体と、振動体を第１の方向に振動させる駆動手段と、筐体の内部において振動体を、第１の方向に振動可能に保持する弾性支持体とを備え、弾性支持体は、振動体を保持する保持部と、保持部の第１の方向における両方の側部に、第１の方向に多重に折り重ねられた板バネ状の弾性部とを有し、弾性部は、保持部の外側に配置され第１の方向と直交する第３の方向に延在する第１の平坦部と、保持部と第１の平坦部の上縁部とを接続し、且つ折り目が第１の方向および第３の方向と直交する第２の方向に延在する第１の折り曲げ部と、第１の平坦部の外側に配置され第３の方向に延在する第２の平坦部と、第１の平坦部の下縁部と第２の平坦部の下縁部とを連結し、且つ折り目が第２の方向に延在する第２の折り曲げ部とを備え、第１の平坦部は、第１の折り曲げ部との接続位置と、第２の折り曲げ部との接続位置との間で、第２の方向に延在する腕部を有する。

一実施形態によれば、小型でありながらバネ長が長く耐久性の高い振動発生装置を実現することができる。

一実施形態に係る振動発生装置の外観斜視図 一実施形態に係る振動発生装置（上側ケースおよびＦＰＣが取り外された状態）の外観斜視図 一実施形態に係る振動発生装置の分解斜視図 一実施形態に係る振動ユニットの分解斜視図 一実施形態に係る弾性支持体の上方から見た外観斜視図 一実施形態に係る弾性支持体の下方から見た外観斜視図 一実施形態に係る弾性支持体の平面図 一実施形態に係る弾性支持体の正面図 一実施形態に係る弾性支持体の側面図 一実施形態に係る弾性支持体の折り曲げ線における断面図 一実施形態に係る弾性支持体の折り曲げ線における断面図 一実施形態に係る弾性支持体（下側ケースに組み込まれた状態）の一部拡大図 一実施形態に係る振動発生装置が備える永久磁石の着磁状態を説明するための図 一実施形態に係る振動発生装置が備える振動ユニットの動作を説明するための図 一実施形態に係る振動発生装置が備える振動ユニットの動作を説明するための図

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

（振動発生装置１０の構成）
図１は、一実施形態に係る振動発生装置１０の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る振動発生装置１０（上側ケース１１２およびＦＰＣ１６０が取り外された状態）の外観斜視図である。図３は、一実施形態に係る振動発生装置１０の分解斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を縦方向または上下方向とし、Ｘ軸方向を、横方向または左右方向とし、Ｙ軸方向を前後方向とする。また、Ｘ軸方向を、「第１の方向」の一例とし、Ｙ軸方向を、「第２の方向」の一例とし、Ｚ軸方向を、「第３の方向」の一例とする。

図１～図３に示す振動発生装置１０は、例えば、携帯情報端末（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末等）、ゲーム機、自動車等の車両に搭載された情報表示装置等の電子機器に搭載される装置である。この振動発生装置１０は、例えば、各種着信（例えば、通話着信、メール着信、ＳＮＳ着信）を通知するための振動や、ユーザ操作に対するフィードバックをユーザに触覚的に与えるための振動等を発生させるために用いられる。

振動発生装置１０は、当該振動発生装置１０が搭載される電子機器における省スペース化のために、小型且つ薄型に形成されている。例えば、振動発生装置１０は、上下方向（Ｘ軸方向）の厚さが３．５ｍｍであり、左右方向（Ｘ軸方向）の幅が１２．０ｍｍであり、前後方向（Ｙ軸方向）の長さが２７．０ｍｍである。特に、振動発生装置１０は、従来の振動発生装置の上下方向（Ｘ軸方向）の厚さが９．０ｍｍであることから、極めて薄型に形成されている。

振動発生装置１０は、筐体１１０の内部に設けられている振動ユニット１２０が、上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）に振動を発生するように構成されている。特に、振動発生装置１０は、一般的な上下方向及び左右方向に振動する振動発生装置と比較して、上下方向（Ｚ軸方向）における薄型化が実現されたものとなっている。さらに、振動発生装置１０は、振動ユニット１２０において、左右方向（Ｘ軸方向）に２つの電磁石を並べて設けたことにより、上下方向における薄型化を実現しつつ、振動ユニット１２０の十分な振動を得ることが可能となっている。

図１～図３に示すように、振動発生装置１０は、筐体１１０、振動ユニット１２０、永久磁石１７１～１７４、およびＦＰＣ（Flexible Printed Circuits：フレキシブルプリント基板）１６０を備えて構成されている。

筐体１１０は、金属板を加工することにより形成されており、概ね薄型の直方体をなす箱状の部材である。筐体１１０は、互いに分離可能な、下側ケース１１１および上側ケース１１２を有する。下側ケース１１１は、上部が開口された容器状の部材である。下側ケース１１１の内部には、その他の各構成部品（振動ユニット１２０、永久磁石１７１～１７４、およびＦＰＣ１６０）が組み込まれる。上側ケース１１２は、蓋状の部材であり、下側ケース１１１の上部開口に覆い被さることにより、下側ケース１１１の上部開口を閉塞する。図１に示すように、上側ケース１１２は、下側ケース１１１の上縁部に設けられた複数の爪部１１１Ａの各々が内側に折り曲げられて、当該複数の爪部１１１Ａによって上方から押さえつけられることにより、下側ケース１１１に固定される。

振動ユニット１２０は、第１の電磁石１２０Ａ、第２の電磁石１２０Ｂ、錘１２６、および弾性支持体１２５を有する。振動ユニット１２０は、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂによって磁界を発生させることにより、弾性支持体１２５を弾性変形させつつ、弾性支持体１２５によって保持された錘１２６を、上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）に振動させる。なお、第１の電磁石１２０Ａ、第２の電磁石１２０Ｂ、錘１２６が「振動体」を構成している。

永久磁石１７１，１７３は、筐体１１０の内部において、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂが備える磁心１２１の一方の端部（図中Ｙ軸負側の端部）と対向するように、横方向に並べて設けられている。永久磁石１７２，１７４は、筐体１１０の内部において、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂが備える磁心１２１の他方の端部（図中Ｙ軸正側の端部）と対向するように、横方向に並べて設けられている。なお、永久磁石１７１、永久磁石１７３、第１の電磁石１２０Ａ、第２の電磁石１２０Ｂが「駆動手段」を構成している。

ＦＰＣ１６０は、コイル１２２Ａに対して外部からの通電を可能とする「通電手段」の一例である。ＦＰＣ１６０は、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂが備えるコイル１２２Ａに交流電流を供給するために、コイル１２２Ａと外部回路（図示省略）とを接続する部材である。ＦＰＣ１６０は、金属膜からなる配線をポリイミド等の樹脂材料により挟んだ構造を有するフィルム状の部材である。ＦＰＣ１６０は、可撓性を有しているため、折り曲げたり撓んだりすることが可能である。ＦＰＣ１６０は、その外部回路側の端部を除き、筐体１１０の内部に配置されている。一方、ＦＰＣ１６０の外部回路側の端部は、上側ケース１１２に形成された開口部１１２Ａから、筐体１１０の外部に露出している。当該露出部分には、外部回路に電気的に接続するための、金属膜からなる電極端子が形成されている。

このように構成された振動発生装置１０は、外部回路（図示省略）からＦＰＣ１６０を介して、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂに交流電流が供給されることにより、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂの周囲に交番磁界を発生させることができる。これにより、振動発生装置１０は、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂと、永久磁石１７１～１７４との間に生じた引力および斥力により、弾性支持体１２５を弾性変形させつつ、弾性支持体１２５によって保持された錘１２６を、上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）に能動的に振動させることができる。

（振動ユニット１２０の構成）
図４は、一実施形態に係る振動ユニット１２０の分解斜視図である。図４に示すように、振動ユニット１２０は、磁心１２１Ａ、コイル１２２Ａ、磁心１２１Ｂ、コイル１２２Ｂ、弾性支持体１２５、錘１２６、ホルダ１２７Ａ、およびホルダ１２７Ｂを備えて構成されている。

磁心１２１Ａおよびコイル１２２Ａは、第１の電磁石１２０Ａを構成する。磁心１２１Ｂおよびコイル１２２Ｂは、第２の電磁石１２０Ｂを構成する。磁心１２１Ａ，１２１Ｂは、鉄等の強磁性体により形成されている、角柱状の部材である。コイル１２２Ａ，１２２Ｂは、磁心１２１Ａ，１２１Ｂに対して、電線が多重に巻かれることによって形成される。コイル１２２Ａ，１２２Ｂを形成する電線は、電気抵抗が比較的小さい素材を用いることが好ましく、例えば、絶縁体で被覆された銅線が好適に用いられる。コイル１２２Ａ，１２２Ｂを形成する電線は、ＦＰＣ１６０（図１参照）に対して半田付け等によって接続される。

第１の電磁石１２０Ａは、ＦＰＣ１６０を介して、外部回路からコイル１２２Ａに電流が供給されることにより、当該第１の電磁石１２０Ａの周囲に交番磁界を発生させる。これにより、第１の電磁石１２０Ａは、磁心１２１Ａの一端と磁心１２１Ａの他端とが、互いに異なる磁極に磁化されつつ、磁心１２１Ａの一端と磁心１２１Ａの他端との各々が、Ｎ極とＳ極とに交互に磁化されることとなる。

第２の電磁石１２０Ｂは、ＦＰＣ１６０を介して、外部回路からコイル１２２Ｂに電流が供給されることにより、当該第２の電磁石１２０Ｂの周囲に交番磁界を発生させる。これにより、第２の電磁石１２０Ｂは、磁心１２１Ｂの一端と磁心１２１Ｂの他端とが、互いに異なる磁極に磁化されつつ、磁心１２１Ｂの一端と磁心１２１Ｂの他端との各々が、Ｎ極とＳ極とに交互に磁化されることとなる。

弾性支持体１２５は、第１の電磁石１２０Ａ、第２の電磁石１２０Ｂ、および錘１２６を支持するとともに、上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）に弾性変形することにより、錘１２６の上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）への振動を可能とする。

錘１２６は、「振動体」の一部を構成し、一定の重量を有する角棒状の部材である。錘１２６は、ホルダ１２７Ａおよびホルダ１２７Ｂによって保持される。錘１２６は、第１の電磁石１２０Ａと第２の電磁石１２０Ｂとの間において、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂと平行に配置される。錘１２６は、第１の電磁石１２０Ａおよび第２の電磁石１２０Ｂの駆動により、弾性支持体１２５を弾性変形させながら、上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（Ｘ軸方向）へ振動する。例えば、錘１２６には、十分な重量を確保すべく、金属素材が用いられる。特に、錘１２６には、比較的比重が高い金属素材を用いることが好ましい。例えば、本実施形態では、錘１２６に、比較的比重が高い金属素材の好適な一例として、磁心１２１Ａ，１２１Ｂに用いられる鉄や、コイル１２２Ａ，１２２Ｂに用いられる銅よりも比重が高い、タングステンを用いている。

ホルダ１２７Ａは、磁心１２１Ａ、磁心１２１Ｂ、および錘１２６の各々の一端（Ｙ軸負側の端部）を保持する。ホルダ１２７Ｂは、磁心１２１Ａ、磁心１２１Ｂ、および錘１２６の各々の他端（Ｙ軸正側の端部）を保持する。ホルダ１２７Ａ，１２７Ｂは、絶縁性且つ非磁性の素材（例えば、樹脂）が用いられて形成される。例えば、本実施形態では、ホルダ１２７Ａ，１２７Ｂは、ナイロン（ポリアミド樹脂）が用いられて形成されている。

このように、本実施形態の振動発生装置１０は、振動ユニット１２０において、２つの電磁石１２０Ａ，１２０Ｂが横方向（Ｘ軸方向）に並べて設けられている。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、振動ユニット１２０の薄型化を実現しつつ、振動ユニット１２０の薄型化（すなわち、電磁石の小型化）に伴う振動量の減少分を、２つの電磁石１２０Ａ，１２０Ｂによって補うことができる。したがって、本実施形態の振動発生装置１０によれば、振動ユニット１２０の薄型化を実現しつつ、振動ユニット１２０の十分な振動を得ることができる。

（弾性支持体１２５の構成）
図５は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の上方から見た外観斜視図である。図６は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の下方から見た外観斜視図である。図７は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の平面図である。図８は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の正面図である。図９は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の側面図である。

図１０は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の折り曲げ線Ｌ１２（図７参照）における断面図である。図１１は、一実施形態に係る弾性支持体１２５の折り曲げ線Ｌ１３（図７参照）における断面図である。

図５～図９に示すように、弾性支持体１２５は、保持部１４０、左右一対の弾性部１５０（第１の弾性部１５０Ａおよび第２の弾性部１５０Ｂ）を有する。弾性支持体１２５は、一枚の金属板が加工されることによって、これらの各構成部１４０～１６０が一体的に形成される。

保持部１４０は、振動ユニット１２０の他の構成部品（２つの電磁石１２０Ａ，１２０Ｂ、錘１２６等）を保持する受け皿状の部分である。保持部１４０は、上方からの平面視において、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状を有する。保持部１４０は、底板部１４１、前側壁部１４２、後側壁部１４３、右側壁部１４４、および左側壁部１４５を有する。

底板部１４１は、左右方向（Ｘ軸方向）を短手方向とし、前後方向（Ｙ軸方向）を長手方向とする長方形状をなす平板状の部分である。

前側壁部１４２は、底板部１４１の前側（Ｙ軸正側）の短辺部分から垂直に立設された壁状の部分である。前側壁部１４２は、矩形状の２つの開口部１４２Ａ，１４２Ｂが横方向（Ｘ軸方向）に並べて形成されている。開口部１４２Ａ，１４２Ｂは、磁心１２１Ａ，磁心１２１Ｂの各々の一端部分を貫通させた後に、かしめられることによって、磁心１２１Ａ，磁心１２１Ｂの各々の一端を固定的に保持できる。

後側壁部１４３は、底板部１４１の後側（Ｙ軸負側）の短辺部分から垂直に立設された壁状の部分である。後側壁部１４３は、矩形状の２つの開口部１４３Ａ，１４３Ｂが横方向（Ｘ軸方向）に並べて形成されている。開口部１４３Ａ，１４３Ｂは、磁心１２１Ａ，磁心１２１Ｂの各々の他端部分を貫通させた後に、かしめられることによって、磁心１２１Ａ，磁心１２１Ｂの各々の他端部分を固定的に保持できる。

右側壁部１４４は、底板部１４１の右側（Ｘ軸正側）の長辺部分から垂直に立設された壁状の部分である。

左側壁部１４５は、底板部１４１の左側（Ｘ軸負側）の長辺部分から垂直に立設された壁状の部分である。

（弾性部１５０）
第１の弾性部１５０Ａは、保持部１４０の右側壁部１４４の外側（Ｘ軸正側）に設けられている板バネ状の部分である。第２の弾性部１５０Ｂは、保持部１４０の左側壁部１４５の外側（Ｘ軸負側）に設けられている板バネ状の部分である。第２の弾性部１５０Ｂは、第１の弾性部１５０Ａと同様の構成を有し、且つ、第１の弾性部１５０Ａと左右対称形状を有する。

第１の弾性部１５０Ａおよび第２の弾性部１５０Ｂは、互いに連結された複数の平坦部が、左右方向（Ｘ軸方向）に多重に重なった構造を有する。図８に示すように、第１の弾性部１５０Ａは、Ｙ軸方向から正面視したときに、２つの山部Ａ１，Ａ２が横方向（Ｘ軸方向）に連なった形状の、折り曲げ構造を有する。また、図８に示すように、第２の弾性部１５０Ｂは、Ｙ軸方向から正面視したときに、２つの山部Ａ３，Ａ４が横方向（Ｘ軸方向）に連なった形状の、折り曲げ構造を有する。

第１の弾性部１５０Ａは、保持部１４０の右側壁部１４４の上縁部に繋がる金属板を、前後方向（Ｙ軸方向）に延在する３つの折り曲げ線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３（図７参照）の各々において、上下方向（図中Ｚ軸方向）に折り曲げることにより形成される。

第２の弾性部１５０Ｂは、保持部１４０の左側壁部１４５の上縁部に繋がる金属板を、前後方向（Ｙ軸方向）に延在する３つの折り曲げ線Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３（図７参照）の各々において、上下方向（図中Ｚ軸方向）に折り曲げることにより形成される。

第１の弾性部１５０Ａおよび第２の弾性部１５０Ｂは、いわゆる板バネとして機能する。弾性支持体１２５は、保持部１４０と下側ケース１１１の側壁部との間で、第１の弾性部１５０Ａおよび第２の弾性部１５０Ｂが左右方向（Ｘ軸方向）および上下方向（Ｚ軸方向）に弾性変形することにより、保持部１４０が左右方向および上下方向に振動できるようになっている。

（弾性部１５０の詳細な構成）
以下、図５～図１１を参照して、弾性部１５０の詳細な構成について説明する。図５～図８に示すように、第１の弾性部１５０Ａは、第１の折り曲げ部１５１、第１の平坦部１５２、第２の折り曲げ部１５３、第２の平坦部１５４、第３の折り曲げ部１５５、および第３の平坦部１５６を有する。

なお、第２の弾性部１５０Ｂは、第１の弾性部１５０Ａと同様に、第１の折り曲げ部１５１、第１の平坦部１５２、第２の折り曲げ部１５３、第２の平坦部１５４、第３の折り曲げ部１５５、および第３の平坦部１５６を有する。第２の弾性部１５０Ｂが備える各構成部１５１～１５６は、第１の弾性部１５０Ａが備える各構成部１５１～１５６と同様であるため、詳細な説明を省略する。

第１の折り曲げ部１５１は、保持部１４０の右側壁部１４４の上縁部から、外側（Ｘ軸正側）且つ下方に、折り曲げ線（折り目）Ｌ１１（図７参照）に沿って折り曲げられ、第１の平坦部１５２の上縁部に繋がる部分である。図５および図７に示すように、第１の弾性部１５０Ａは、Ｙ軸方向に互いに離間して配置された、２つの第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１Ｂを有する。２つの第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１Ｂは、Ｙ軸方向に一定の幅を有する。第１の折り曲げ部１５１Ａは、Ｙ軸負側に設けられており、第１の平坦部１５２の腕部１５２Ｂの先端部分に接続されている。第１の折り曲げ部１５１Ｂは、Ｙ軸正側に設けられており、第１の平坦部１５２の腕部１５２Ｃの先端部分に接続されている。

第１の平坦部１５２は、保持部１４０の右側壁部１４４の外側（Ｘ軸正側）に設けられ、Ｙ軸方向に延在する平坦な壁状部分である。第１の平坦部１５２の平面形状は、図１１に詳細に示されている。図１１に示すように、第１の平坦部１５２は、概ね長方形状の中央部１５２Ａと、中央部１５２ＡからＹ軸負側に延在する腕部１５２Ｂと、中央部１５２ＡからＹ軸正側に延在する腕部１５２Ｃとを有する。腕部１５２Ｂの先端部分における上縁部は、第１の折り曲げ部１５１Ａによって、保持部１４０の右側壁部１４４の上縁部に繋がっている。腕部１５２Ｃの先端部分における上縁部は、第１の折り曲げ部１５１Ｂによって、保持部１４０の右側壁部１４４の上縁部に繋がっている。

第２の折り曲げ部１５３は、第１の平坦部１５２の中央部１５２Ａの下縁部から、外側（Ｘ軸正側）且つ上方に、折り曲げ線（折り目）Ｌ１２（図７参照）に沿って折り曲げられ、第２の平坦部１５４の下縁部に繋がる部分である。図６および図７に示すように、第１の弾性部１５０Ａは、Ｙ軸方向に互いに離間して配置された、２つの第２の折り曲げ部１５３Ａ，１５３Ｂを有する。２つの第２の折り曲げ部１５３Ａ，１５３Ｂは、Ｙ軸方向に一定の幅を有する。第２の折り曲げ部１５３Ａは、Ｙ軸負側に設けられており、第１の平坦部１５２の中央部１５２Ａの下縁部のＹ軸負側に接続されている。第２の折り曲げ部１５３Ｂは、Ｙ軸正側に設けられており、第１の平坦部１５２の中央部１５２Ａの下縁部のＹ軸正側に接続されている。

第２の平坦部１５４は、第１の平坦部１５２の外側（Ｘ軸正側）に設けられ、Ｙ軸方向に延在する平坦な壁状部分である。第２の平坦部１５４の平面形状は、図１０に詳細に示されている。図１１に示すように、第２の平坦部１５４は、概ね長方形状の中央部１５４Ａと、中央部１５４ＡからＹ軸負側に延在する第２の腕部１５４Ｂと、中央部１５４ＡからＹ軸正側に延在する第２の腕部１５４Ｃとを有する。図１０および図１１に示すように、第２の平坦部１５４は、中央部１５４Ａの下縁部において、２つの第２の折り曲げ部１５３Ａ，１５３Ｂによって、第１の平坦部１５２の中央部１５２Ａの下縁部と繋がっている。

第３の折り曲げ部１５５は、第２の平坦部１５４の中央部１５４Ａの上縁部から、外側（Ｘ軸正側）且つ下方に、折り曲げ線（折り目）Ｌ１３（図７参照）に沿って折り曲げられ、第３の平坦部１５６の上縁部に繋がる部分である。図５および図７に示すように、第１の弾性部１５０Ａは、Ｙ軸方向に互いに離間して配置された、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂを有する。２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂは、Ｙ軸方向に一定の幅を有する。第３の折り曲げ部１５５Ａは、Ｙ軸負側に設けられており、第２の平坦部１５４の中央部１５４Ａの上縁部のＹ軸負側に接続されている。第３の折り曲げ部１５５Ｂは、Ｙ軸正側に設けられており、第２の平坦部１５４の中央部１５４Ａの上縁部のＹ軸正側に接続されている。

第３の平坦部１５６は、第２の平坦部１５４の外側（Ｘ軸正側）に設けられ、Ｙ軸方向に延在する平坦な壁状部分である。第３の平坦部１５６の平面形状は、図９に詳細に示されている。図９に示すように、第３の平坦部１５６は、概ね長方形状の中央部１５６Ａと、中央部１５６ＡからＹ軸負側に延在する第３の腕部１５６Ｂと、中央部１５４ＡからＹ軸正側に延在する第３の腕部１５６Ｃとを有する。図９および図１０に示すように、第３の平坦部１５６は、その中央部１５６Ａの上縁部において、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂによって、第２の平坦部１５４の中央部１５４Ａの上縁部と繋がっている。

第３の腕部１５６Ｂの先端部には、当該第３の腕部１５６Ｂよりも外側（Ｘ軸正側）にオフセットされた固定部１５６Ｄが設けられている。また、第３の腕部１５６Ｃの先端部には、当該第３の腕部１５６Ｃよりも外側（Ｘ軸正側）にオフセットされた固定部１５６Ｅが設けられている。固定部１５６Ｄ，１５６Ｅは、任意の固定手段（例えば、接着材、リベット、ネジ、カシメ等）により、下側ケース１１１の右側（Ｘ軸正側）の側壁部１１１Ｂの内面に固定される。これにより、固定部１５６Ｄ，１５６Ｅは、第３の平坦部１５６を側壁部１１１Ｂから離間させた状態で、第１の弾性部１５０Ａを側壁部１１１Ｂに固定することができる。

図１１に示すように、第１の平坦部１５２は、第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１ＢとのＹ軸方向における接続位置が、第２の折り曲げ部１５３Ａ，１５３ＢとのＹ軸方向における接続位置と異なっている。具体的には、第１の平坦部１５２において、第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１Ｂとの接続位置は、第２の折り曲げ部１５３Ａ，１５３Ｂとの接続位置よりも、Ｙ軸方向における外側に設けられている。このため、第１の平坦部１５２は、中央部１５２ＡからＹ軸方向に延在する腕部１５２Ｂ，１５２Ｃを有する構成となっており、すなわち、Ｙ軸方向に弾性有効長が拡大された構成となっている。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、極めて薄型でありながらも、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への振動ストローク量を大きくすることが可能となっている。

また、図１１に示すように、第１の平坦部１５２の腕部１５２Ｂ，１５２Ｃは、上下方向に振幅を有する曲線形状（非直線状）を有している。具体的には、腕部１５２Ｂ，１５２Ｃは、中央部１５２Ａから、上側に凸状に湾曲した後、下方に凸状に湾曲しながら、Ｙ軸方向に延在する形状を有する。このため、腕部１５２Ｂ，１５２Ｃは、さらに弾性有効長が拡大されたものとなっている。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、極めて薄型でありながらも、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への振動ストローク量をさらに大きくすることが可能となっている。また、本実施形態の振動発生装置１０は、腕部１５２Ｂ，１５２Ｃの縁部が曲線状であるため、大きな振動が生じた場合であっても、腕部１５２Ｂ，１５２Ｃの縁部に応力が集中し難く、すなわち、腕部１５２Ｂ，１５２Ｃの縁部に亀裂などの損傷が発生し難い耐久性の高いものとなっている。

また、図１０に示すように、第２の平坦部１５４は、Ｙ軸方向における両端部の近傍まで延在するスリット１５４Ｄが形成されている。これにより、第２の平坦部１５４は、全体的に、スリット１５４Ｄを取り囲む周回路形状を有するものとなっている。また、第２の腕部１５４Ｂ，１５４Ｃは、第２の折り曲げ部１５３Ａ，１５３Ｂとの接続位置から、Ｙ軸方向における外側に向かって延在し、Ｙ軸方向における内側に折り返されて、第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂとの接続位置に繋がる、いわゆるＵ字形状を有する。これにより、第２の腕部１５４Ｂ，１５４Ｃは、弾性有効長が拡大されている。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、極めて薄型でありながらも、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への振動ストローク量をさらに大きくすることが可能となっている。

特に、第２の平坦部１５４は、スリット１５４Ｄを境界に上下に分断されているため、上側の部分と下側の部分とが左右方向（Ｘ軸方向）における互いに異なる向きに移動するように弾性変形可能である。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への振動ストローク量をさらに大きくすることが可能となっている。

また、図１０に示すように、スリット１５４ＤのＹ軸方向における両端部には、略円形状の開口部１５４Ｅが形成されている。これにより、第２の腕部１５４Ｂ，１５４Ｃは、折り返し部分において開口部１５４Ｅを取り囲む環状を有し、弾性有効長が拡大されている。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、極めて薄型でありながらも、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への振動ストローク量をさらに大きくすることが可能となっている。また、本実施形態の振動発生装置１０は、第２の腕部１５４Ｂ，１５４Ｃの縁部が曲線状であるため、大きな振動が生じた場合であっても、第２の腕部１５４Ｂ，１５４Ｃの縁部に応力が集中し難く、すなわち、第２の腕部１５４Ｂ，１５４Ｃの縁部に亀裂などの損傷が発生し難い耐久性の高いものとなっている。

図１２は、一実施形態に係る弾性支持体１２５（下側ケース１１１に組み込まれた状態）の一部拡大図である。

図１２に示すように、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂと、２つの第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１Ｂとは、Ｙ軸方向において互いに異なる位置に設けられている。具体的には、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５ＢのＹ軸方向における最長距離Ｄ１は、２つの第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１ＢのＹ軸方向における最短距離Ｄ２よりも短くなっている。このため、本実施形態の振動発生装置１０は、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への大きなストロークにより、保持部１４０と下側ケース１１１の側壁部１１１Ｂとの間で、第１の弾性部１５０ＡがＸ軸方向に収縮したときに、２つの第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１Ｂの間に、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂが入り込むことができる。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、２つの第１の折り曲げ部１５１Ａ，１５１Ｂと２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂとが当接することを防止することができる。

また、図１２に示すように、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５ＢのＹ軸方向における最短距離Ｄ３は、下側ケース１１１の側壁部１１１Ｂの上縁部に形成されている係合爪１１１ＣのＹ軸方向における幅Ｄ４よりも長くなっている。このため、本実施形態の振動発生装置１０は、保持部１４０の左右方向（Ｘ軸方向）への大きなストロークにより、保持部１４０と下側ケース１１１の側壁部１１１Ｂとの間で、第１の弾性部１５０ＡがＸ軸方向に収縮したときに、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂの間に、係合爪１１１Ｃが入り込むことができる。これにより、本実施形態の振動発生装置１０は、２つの第３の折り曲げ部１５５Ａ，１５５Ｂと係合爪１１１Ｃとが当接することを防止することができる。なお、係合爪１１１Ｃは、上側ケース１１２と係合することによって、下側ケース１１１の側壁部１１１Ｂの外側（Ｘ軸正側）への開きを防止するために設けられている。

（永久磁石１７１～１７４の着磁状態）
図１３は、一実施形態に係る振動発生装置１０が備える永久磁石１７１，１７３の着磁状態を説明するための図である。ここで、永久磁石１７１，１７３を図中Ｙ軸負側から平面視したときの、永久磁石１７１，１７３の着磁状態について説明する。

図１３に示すように、永久磁石１７１は、図中Ｙ軸負側から平面視したとき、左上の角から右下の角に至る対角線により２つの領域に分けられており、これら２つの領域が、互いに異なる極性となるように着磁されている。図１３に示す例では、永久磁石１７１の左下側の領域である第１の磁化領域１７１ａがＳ極に着磁されており、永久磁石１７１の右上側の領域である第２の磁化領域１７１ｂがＮ極に着磁されている。

同様に、永久磁石１７３は、図中Ｙ軸負側から平面視したとき、左上の角から右下の角に至る対角線により２つの領域に分けられており、これら２つの領域が、互い異なる極性となるように着磁されている。図１３に示す例では、永久磁石１７３の左下側の領域である第１の磁化領域１７３ａがＳ極に着磁されており、永久磁石１７３の右上側の領域である第２の磁化領域１７３ｂがＮ極に着磁されている。

なお、永久磁石１７１，１７３と対向する永久磁石１７２，１７４は、永久磁石１７１，１７３と同様に、図中Ｙ軸負側から平面視したとき、左上の角から右下の角に至る対角線により２つの領域（第１の磁化領域および第２の磁化領域）に分けられている。また、永久磁石１７２，１７４は、永久磁石１７１，１７３と同様に、左下側の領域である第１の磁化領域がＳ極に着磁されており、右上側の領域である第２の磁化領域がＮ極に着磁されている。

（振動ユニット１２０の動作）
図１４は、一実施形態に係る振動発生装置１０が備える振動ユニット１２０の動作を説明するための図である。

本実施形態の振動発生装置１０では、第１の電磁石１２０Ａを構成するコイル１２２Ａに交流電流を流すことによって、第１の電磁石１２０Ａの周囲に交番磁界を発生させ、磁心１２１Ａの両端が互いに異なる極性となるように、磁心１２１Ａの両端を磁化させる。

また、本実施形態の振動発生装置１０では、第２の電磁石１２０Ｂを構成するコイル１２２Ｂに交流電流を流すことによって、第２の電磁石１２０Ｂの周囲に交番磁界を発生させ、磁心１２１Ｂの両端が互いに異なる極性となるように、磁心１２１Ｂの両端を磁化させる。

例えば、図１４Ａに示すように、磁心１２１Ａ，磁心１２１Ｂの各々の一端（図中Ｙ軸負側の端部）がＮ極に磁化された場合、磁心１２１Ａの一端には、永久磁石１７１の第１の磁化領域１７１ａ（Ｓ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７１の第２の磁化領域１７１ｂ（Ｎ極）と反発し合う斥力が生じる。

同時に、Ｓ極に磁化された磁心１２１Ａの他端には、永久磁石１７２の第１の磁化領域（Ｎ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７２の第２の磁化領域（Ｓ極）と反発し合う斥力が生じる。

また、磁心１２１Ｂの一端には、永久磁石１７３の第１の磁化領域１７３ａ（Ｓ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７３の第２の磁化領域１７３ｂ（Ｎ極）と反発し合う斥力が生じる。

同時に、Ｓ極に磁化された磁心１２１Ｂの他端には、永久磁石１７４の第１の磁化領域（Ｎ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７４の第２の磁化領域（Ｓ極）と反発し合う斥力が生じる。

これにより、振動ユニット１２０は、左方向（図中矢印Ｄ１方向）および下方向（図中矢印Ｄ２方向）へ移動する。このとき、振動ユニット１２０の左方向への推力は、第１の電磁石１２０Ａの左方向への推力と、第２の電磁石１２０Ｂの左方向への推力とが合算されたものとなる。また、振動ユニット１２０の下方向への推力は、第１の電磁石１２０Ａの下方向への推力と、第２の電磁石１２０Ｂの下方向への推力とが合算されたものとなる。これにより、振動ユニット１２０は、弾性支持体１２５を弾性変形させつつ、所定の共振周波数で振動するための十分な推力が得られることとなる。

一方、図１４Ｂに示すように、磁心１２１Ａ，磁心１２１Ｂの各々の一端（図中Ｙ軸負側の端部）がＳ極に磁化された場合、磁心１２１Ａの一端には、永久磁石１７１の第２の磁化領域１７１ｂ（Ｎ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７１の第１の磁化領域１７１ａ（Ｓ極）と反発し合う斥力が生じる。

同時に、Ｎ極に磁化された磁心１２１Ａの他端には、永久磁石１７２の第２の磁化領域に引き付けられる引力と、永久磁石１７２の第１の磁化領域と反発し合う斥力が生じる。

また、磁心１２１Ｂの一端には、永久磁石１７３の第２の磁化領域１７３ｂ（Ｎ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７３の第１の磁化領域１７３ａ（Ｓ極）と反発し合う斥力が生じる。

同時に、Ｎ極に磁化された磁心１２１Ｂの他端には、当該磁心１２１Ｂの他端と対向する永久磁石１７４の第２の磁化領域（Ｓ極）に引き付けられる引力と、永久磁石１７４の第１の磁化領域（Ｎ極）と反発し合う斥力が生じる。

これにより、振動ユニット１２０は、右方向（図中矢印Ｄ３方向）および上方向（図中矢印Ｄ４方向）へ移動する。このとき、振動ユニット１２０の右方向への推力は、第１の電磁石１２０Ａの右方向への推力と、第２の電磁石１２０Ｂの右方向への推力とが合算されたものとなる。また、振動ユニット１２０の上方向への推力は、第１の電磁石１２０Ａの下方向への推力と、第２の電磁石１２０Ｂの上方向への推力とが合算されたものとなる。これにより、振動ユニット１２０は、弾性支持体１２５を弾性変形させつつ、所定の共振周波数で振動するための十分な推力が得られることとなる。

このように、本実施形態の振動発生装置１０においては、コイル１２２Ａ，１２２Ｂに電流を流す方向により、振動ユニット１２０の移動方向が、左方向および下方向、または、右方向および上方向に決定される。従って、本実施形態の振動発生装置１０において、コイル１２２Ａ，１２２Ｂに交流電流を供給することにより、図１４Ａに示すように、振動ユニット１２０の、左方向（図中矢印Ｄ１方向）および下方向（図中矢印Ｄ２方向）へ移動と、図１４Ｂに示すように、振動ユニット１２０の、右方向（図中矢印Ｄ３方向）および上方向（図中矢印Ｄ４方向）へ移動とが、交互に繰り返される。これにより、振動ユニット１２０は、上下方向（図中Ｚ軸方向）および左右方向（図中Ｘ軸方向）へ振動することとなる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

本国際出願は、２０２０年４月２３日に出願した日本国特許出願第２０２０－０７６９０１号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

１０ 振動発生装置
１１０ 筐体
１１１ 下側ケース
１１１Ａ 爪部
１１２ 上側ケース
１１２Ａ 開口部
１２０ 振動ユニット
１２０Ａ 第１の電磁石
１２０Ｂ 第２の電磁石
１２１Ａ，１２１Ｂ 磁心
１２２Ａ，１２２Ｂ コイル
１２５ 弾性支持体
１２６ 錘
１２７Ａ，１２７Ｂ ホルダ
１４０ 保持部
１５０ 弾性部
１５０Ａ 第１の弾性部
１５０Ｂ 第２の弾性部
１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ 第１の折り曲げ部
１５２ 第１の平坦部
１５２Ａ 中央部
１５２Ｂ，１５２Ｃ 腕部
１５３，１５３Ａ，１５３Ｂ 第２の折り曲げ部
１５４ 第２の平坦部
１５４Ａ 中央部
１５４Ｂ，１５４Ｃ 第２の腕部
１５４Ｄ スリット
１５４Ｅ 開口部
１５５ 第３の折り曲げ部
１５６ 第３の平坦部
１５６Ａ 中央部
１５６Ｂ，１５６Ｃ 第３の腕部
１５６Ｄ，１５６Ｅ 固定部
１７１～１７４ 永久磁石
１６０ ＦＰＣ

Claims (4)

1. 筐体と、振動体と、前記振動体を第１の方向に振動させる駆動手段と、前記筐体の内部において前記振動体を、前記第１の方向に振動可能に保持する弾性支持体とを備え、前記弾性支持体は、前記振動体を保持する保持部と、前記保持部の前記第１の方向における両方の側部に、前記第１の方向に多重に折り重ねられた板バネ状の弾性部とを有し、前記弾性部は、前記保持部の外側に配置された第１の平坦部と、前記保持部と前記第１の平坦部の上縁部とを接続し、且つ折り目が前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する第１の折り曲げ部と、前記第１の平坦部の外側に配置された第２の平坦部と、前記第１の平坦部の下縁部と前記第２の平坦部の下縁部とを連結し、且つ折り目が前記第２の方向に延在する第２の折り曲げ部とを備え、前記第１の平坦部は、前記第１の折り曲げ部との接続位置と、前記第２の折り曲げ部との接続位置との間で、前記第２の方向に延在する腕部を有し、
   前記弾性部は、前記第２の平坦部の外側に配置された第３の平坦部と、前記第２の平坦部の上縁部と前記第３の平坦部の上縁部とを連結し、且つ折り目が前記第２の方向に延在する第３の折り曲げ部とをさらに備え、前記第１の平坦部と前記第２の平坦部と前記第３の平坦部とは、前記第１の方向に多重に重なった構造を有し、前記第１の折り曲げ部と前記第３の折り曲げ部とが、前記第２の方向において、互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする振動発生装置。
2. 前記腕部は、前記第２の方向に非直線状に延在する形状を有することを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
3. 前記第２の平坦部は、前記第２の折り曲げ部との接続位置から、前記第２の方向における外側に向かって延在した後、折り返されて、前記第２の方向における内側に向かって延在し、前記第３の折り曲げ部との接続位置に至る第２の腕部を有することを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
4. 前記第２の腕部は、折り返し部分において環状を有することを特徴とする請求項３に記載の振動発生装置。

Images