JPWO2018117066A1 - 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

Abstract

小型化可能であり好適に効率良く振動する振動アクチュエータ。このアクチュエータは、固定体と、支軸部と、支軸部を介して固定体に対して可動自在に支持される可動体とを有し、可動体には、マグネットと、マグネットの磁極面にエアギャップを介して対向配置される磁極面を有し且つコイルが巻回されるコアとのうちの一方が、可動体において支軸部の軸を挟んだ両側にそれぞれ設けられ、固定体には、可動体において支軸部の軸の両側に配置されるマグネット及びコアのうちの一方にそれぞれ対向する他方が設けられ、可動体は、軸を挟んだ両側でそれぞれ、互いの磁極面との間で発生する磁気吸引力により弾性支持され、且つ、給電によるコイルの励磁によりコイルがマグネットと協働することによって、固定体に対して支軸部の軸方向に往復振動する。

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５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ている。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ている。そして、これら振動アクチュエータは、例えば、特許文献４に示すように、遠隔通信デバイスからの情報等に基づいて装着者に振動を付与して感覚刺激を与える振動通信機能を有するリング状のウェアラブル端末（インプットデバイスとも称する）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

ところで、振動アクチュエータを、携帯端末やウェアラブル端末等に適用して、装着者に着信を振動で付与する着信通知機能デバイスとして搭載する場合、装着者に十分な体感を付与する振動をばらつきなく提供することが求められる。
また、装着者に十分な体感を付与しつつ、着信通信機能デバイスに搭載される振動アクチュエータの厚みを薄くして、振動アクチュエータ自体をコンパクト化することが望まれている。
厚みを薄くする構成の場合、特許文献１〜２のようにマグネットの外周にコイルを配置したり、或いは、コイル上にマグネットを配置したりすることによって、振動アクチュエータの厚み方向にスペースを確保する構成と異なり、マグネットを軸部で軸部の軸方向に沿って可動自在に支持し、マグネットの側方にコイルを巻回したコアを配置して、マグネットとコイルとの協働により、マグネットを有する可動体を振動させる構造が考えられる。

しかしながら、支軸構造を持つ振動アクチュエータにおいて、固定体と可動体とにそれぞれ設けたコアとマグネットとの協働により可動体を振動させる場合、コイルとマグネット磁気吸引力により軸に垂直抗力が発生し、可動体に対して、摩擦力が発生する。これに対して、可動体を移動させるための推力を大きくするために、マグネットの磁力を大きくしたり、エアギャップを小さくして磁気的な損失を小さくすることが考えられるが、これらの対応では、垂直抗力が増加し、摩擦力の増大につながるという問題がある。
また、共振現象を利用した振動アクチュエータでは、可動体を弾性支持するコイルバネ乃至磁気バネ等の弾性付加機能を有する部材により決まるバネ定数が線系（一定値）の場合、周波数に対する特性は、共振点付近で急峻な特性となるため、周波数固定で駆動した場合、共振のずれにより振動特性のばらつきが大きくなるという問題がある。

本発明の目的は、小型化可能であり好適に効率良く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である。

本発明の振動アクチュエータの一つの態様は、
固定体と、
支軸部と、
前記支軸部を介して前記固定体に対して可動自在に支持される可動体と、
を有し、
前記可動体には、マグネットと、前記マグネットの磁極面にエアギャップを介して対向配置される磁極面を有し且つコイルが設けられるコアとのうちの一方が、前記可動体において前記支軸部の軸を挟んだ両側にそれぞれ設けられ、それぞれの前記磁極面は前記支軸部の軸に直交する方向で互いに外方に向けて配置されており、
前記固定体には、前記可動体において前記支軸部の軸の両側にそれぞれ配置される前記マグネット及び前記コアのうちの前記一方に対向して、前記マグネット及び前記コアのうちの他方がそれぞれ設けられ、
前記可動体は、前記軸を挟んだ両側でそれぞれ、前記コアの磁極面及び前記マグネットの磁極面との間で発生する磁気吸引力により弾性支持され、且つ、給電による前記コイルの励磁により前記コイルが前記マグネットと協働することによって、前記固定体に対して前記支軸部の軸方向に往復振動する構成を採る。

本発明のウェアラブル端末は、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、外部からの信号を受信する通信装置と、前記通信装置での着信により振動する上記構成の振動アクチュエータとを実装した構成を採る。

本発明によれば、小型化可能であり好適に効率良く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内部構成を示す斜視図 同振動アクチュエータを上側から見た分解斜視図 同振動アクチュエータを下側から見た分解斜視図 同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図 図１のＡ―Ａ線矢視断面図 図４のＢ―Ｂ線矢視断面図 振動アクチュエータの固定体の要部構成を示す平面図 図８Ａは、振動アクチュエータの可動体を示す斜視図であり、図８Ｂは、可動体の断面図 振動アクチュエータの磁気回路を模式的に示す平面図 図１０Ａは、磁気ばねにおける荷重、変位の関係を示す図であり、図１０Ｂは、非線形ばねによる振動出力のばらつきの抑制の説明に供する図 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を上側から見た分解斜視図 同振動アクチュエータを下側から見た分解斜視図 同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図 図１２のＣ―Ｃ線矢視断面図 図１５において可動体本体を外した状態のＤ―Ｄ線矢視断面図 図１８Ａ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を示す斜視図であり、図１８Ｂは、図１８ＡのＥ−Ｅ線矢視断面図 振動アクチュエータの磁気回路を模式的に示す平面図 本発明に係る実施の形態３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分解斜視図 同振動アクチュエータの内部構成を示す平面図 図２０のＧ―Ｇ線矢視断面図 図２２のＨ―Ｈ線断面図 図２５Ａは、本発明に係る実施の形態３の振動アクチュエータの可動体を示す斜視図であり、図２５Ｂは、図２５ＡのＪ−Ｊ線矢視断面図 振動アクチュエータの磁気回路を模式的に示す平面図 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を上側から見た分解斜視図 図２７のＫ―Ｋ線矢視断面図 本発明に係る実施の形態５のウェアラブル端末の要部構成を模式的に示す図 本発明に係る実施の形態５の変形例としての携帯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、カバーを外した同振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図である。図２は、同振動アクチュエータを上側から見た分解斜視図であり、図３は、同振動アクチュエータを下側から見た分解斜視図であり、図４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５は、図１のＡ―Ａ線矢視断面図であり、図６は、図４のＢ―Ｂ線矢視断面図である。図７は、振動アクチュエータの固定体の要部構成を示す平面図であり、図８は、図８Ａは、振動アクチュエータの可動体を示す斜視図であり、図８Ｂは、可動体の断面図であり、図９は、振動アクチュエータの磁気回路を模式的に示す平面図である。
なお、図１〜図９に加えて、図１１〜図２９では、各実施の形態の振動アクチュエータを説明する場合、振動アクチュエータにおける可動体の振動方向を、便宜上、前後方向とも称し、振動方向に直交する２方向をそれぞれ、横方向（左右方向）と、高さ方向（上下方向であり、厚み方向とも言う）として説明する。

＜振動アクチュエータ１０の全体構成＞
図１に示す振動アクチュエータ１０は、高さ（図面上では上下方向の長さであり、厚みに相当する）が横（図面上では左右方向）よりも短い平板形状をなしている。
本実施の形態の振動アクチュエータ１０は、固定体２０と、軸部８０と、軸部８０を介して固定体２０に対して可動自在に支持される可動体３０と、を有する。
可動体３０は、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたコア（以下、「Ｅ型形状コア」とも称する）５０ａ、５０ｂと、マグネット６０との協働により軸部８０の軸方向に沿って往復移動、つまり振動する。

本実施の形態の振動アクチュエータ１０には、可動体３０において軸方向に沿う両側部に、軸部８０の軸を挟むようにマグネット６０ａ、６０ｂがそれぞれ設けられ、それぞれのマグネット６０ａ、６０ｂとエアギャップを介して対向する位置に、コイル７０ａ、７０ｂが巻回された凸部（磁極部）５１ａを有するコア５０ａ、５０ｂが設けられている。マグネット６０ａ、６０ｂと、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂとは、互いの磁極面（Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面）６１、５１を対向して配置されている。マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１は軸部８０の軸に直交する方向で互いに外方に向けて配置され、これに対向してＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの着磁面が対向する。これらマグネット６０ａ、６０ｂと、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたコア５０ａ、５０ｂとで磁力発生部を構成し、磁力発生部は、軸部８０の両側でそれぞれ、磁気吸引力による磁気ばねとして機能する。これにより、可動体３０は、軸回りへの回転を抑制した状態で、且つ、軸方向に移動自在に弾性支持される。磁気吸引力は、軸部８０（軸部８０の軸）を挟んで軸部８０（軸部８０の軸）を対称に発生する。可動体３０が両側方で発生する磁気吸引力により両側方に向かって吸引されることで相殺されて釣り合い、可動体３０は、その回転が抑制され、基準位置となる水平な状態となる位置で保持される。本実施の形態では、磁気ばねに加えて、軸方向に移動した際の復帰自在に弾性支持する金属ばね４０を有する。

振動アクチュエータ１０を具体的に説明する。
本実施の形態の振動アクチュエータ１０は、軸部８０を固定体２０に固定し、軸部８０が挿入される軸受け８２ａ、８２ｂを可動体３０に備える。

固定体２０は、ケース２１と、ばねホルダ２３ａ、２３ｂと、コイル７０ａ、７０ｂと、直方体状の一面に形成されたスリットにより仕切られて複数の凸部が形成されるとともにスリットにコイル７０ａ、７０ｂが配置されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂと、電源供給部２５と、を有する。固定体２０では、ケース２１において上方で開口する開口部分は、カバー２４により覆われる。

一方、可動体３０は、複数の磁極（本実施の形態では４極）がそれぞれ長手方向に交互に配置された一対のマグネット６０ａ、６０ｂと、マグネット６０ａ、６０ｂ及び軸受け部８２ａ、８２ｂが固定された可動体本体３２と、を有する。可動体３０は、金属ばね４０により弾性支持されている。金属ばね４０は、例えば、円筒状のコイルバネである。
振動アクチュエータ１０は、可動体３０（マグネット６０ａ、６０ｂ、可動体本体３２、軸受け部８２ａ、８２ｂ）は、金属ばね４０の軸方向の付勢力と、マグネット６０ａ、６０ｂ、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂにより発生する磁気吸引力による磁気ばねとにより弾性支持される。

＜振動アクチュエータ１０の固定体２０＞
ケース２１は、底面部を有する矩形箱状に形成されており、長手方向に沿う両側壁のそれぞれに互いに対向してＥ型形状コア５０ａ、５０ｂが配置されている。また、ケース２１内には、両側壁２１ａ、２１ｂのそれぞれの両端部間を閉塞する両端壁２１ｃ、２１ｄ間に軸部８０が架設されている。

軸部８０は、ケース２１の長手方向に沿って、且つ、ケース２１の幅方向の中心に配置され、可動体３０の軸受け部８２ａ、８２ｂを挿通した状態で、その両端部がばねホルダ２３ａ、２３ｂを介して両端壁２１ｃ、２１ｄに固定されている。これにより、軸部８０は、両端壁２１ｃ、２１ｄで支持されている。軸部８０は、ばねホルダ２３ａ、２３ｂの固定穴に圧入或いは、挿入後接着等で固定することで端壁２１ｃ、２１ｄに固定される。なお、軸受け部８２ａ、８２ｂは、軸部８０が摺動自在に挿通されるものであるが、銅系、鉄系、或いは、鉄−銅系の含油軸受けであってもよく、磁性体であっても良い。

また、軸部８０には、軸受け部８２ａ、８２ｂを備える可動体３０を、長手方向で挟むように、金属ばね４０が外挿されている。金属ばね４０は、軸部８０上に配置される可動体３０を、軸受け部８２ａ、８２ｂを介して、長手方向の中央部分に位置するように付勢する。なお、ケース２１は、カバー２４を取り付けることで中空の電磁シールドを形成する。

Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂは、それぞれ本実施の形態では磁性体であり、軸部８０の軸を中心に対称な同形状に形成される。Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂは、先端面が磁極面５１となる複数の凸部５１ａ、５１ｂを有する。Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの複数の凸部５１ａ、５１ｂは、一側面で一側面の延在方向でそれぞれ並べて配置される。なお、磁極面５１は、軸部８０、ケース２１の両側壁２１ａ、２１ｂと平行であり、且つ、マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１と互いに平行に配置されていることが好ましい。なお、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂは、電磁ステンレス、焼結材、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド）材、積層鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）等により構成されてもよい。

Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂは、それぞれ平面視Ｅ字状に形成されている。詳細には、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂは、直方体の長手方向に沿う一辺を長手方向で３分割するようにスリットを形成して、一面側に凸部５１ａ、５１ｂを有する平面視Ｅ字状をなしている。Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂでは、スリット内にコイル７０ａ、７０ｂを通して、各コイル７０ａ、７０ｂが、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂのそれぞれの凸部５１ａ、５１ｂのうち中央の凸部５１ａ、５１ｂの周囲のみを巻回するように配置されている。コイル７０ａ、７０ｂは、例えば、銅線等により構成される。コイル７０ａ、７０ｂに電流が通じることで励磁されると、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂでは、それぞれの中央の凸部５１ａ、５１ｂを挟む両側の凸部５１ａ、５１ｂは、中央の凸部５１ａ、５１ｂとは逆の極性で励磁される。なお、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂ同士では、互いに対向する凸部５１ａ、５１ｂ同士の磁極面は、それぞれ異なる極性となるように励磁されることが好ましい。これにより、振動アクチュエータ１０における磁気回路構成が効率の良いものとなる。

コイル７０ａ、７０ｂは、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂのそれぞれにおいて、中央の凸部５１ａ、５１ｂの周囲に巻回されており、電源供給部２５に接続されている。コイル７０ａ、７０ｂは、マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１に対向する磁極面５１において、中央の凸部５１ａ、５１ｂの先端面である磁極面を囲むように配置されている。コイル７０ａ、７０ｂは、電源供給部２５から給電されることで凸部５１ａ、５１ｂを励磁し、各Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂにおいて、中央の凸部５１ａ、５１ｂを挟む他の凸部５１ａ、５１ｂの極性を異なる極性としている。
電源供給部２５は、コイル７０ａ、７０ｂ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）等で構成される。電源供給部２５は、ケース２１内でコイル７０ａ、７０ｂに接続されている。

＜振動アクチュエータ１０の可動体３０＞
可動体３０は、図１及び図４〜図６に示すように、固定体２０内のケース２１内で軸部８０の延在方向に可動自在に配置されている。可動体３０は、可動体本体３２と、マグネット６０ａ、６０ｂと、軸受け部８２ａ、８２ｂと、を有する。

可動体本体３２には、挿通する軸部８０が挿通する軸受け部８２ａ，８２ｂと、軸受け部８２ａ、８２ｂを介して挿通される軸部８０を挟むように配置されるマグネット６０ａ、６０ｂと、が一体的に取り付けられている。
可動体本体３２は、可動体３０のウェイトとして機能し、例えば、ＳＥＣＣ等の鉄、鉄を主成分とする合金、青銅、銅など比重が５以上である金属材料や、焼結材、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド）材を採用することが好ましい。可動体本体３２は、例えば、タングステン或いはタングステン合金などの高比重金属材料（好ましくは比重１０以上、特に比重１１以上）が好適である。本実施の形態では、可動体本体３２は、タングステンにより構成されている。例えば、比重の目安として、ＳＥＣＣ：７．８、Ｎｄ焼結マグネット：７．４〜７．６、銅：８．９、タングステン：１６〜１９である。

可動体本体３２は、ケース２１の長手方向に沿って延在する直方体の両側面の中央部分を切り欠いた平面視Ｈ形状に形成されている。すなわち、可動体本体３２は、直方体状の胴部と胴部の振動方向の両端のそれぞれに、振動方向に張り出す前張出部及び後張出部とでＨ型状をなしている。可動体本体３２のＨ型状の凹状内の底面部分、つまり、胴部において軸方向に沿う両側面に、マグネット６０ａ、６０ｂがそれぞれ配置されている。
ケース２１内では、可動体３０の凹状内にＥ形状コア５０ａ、５０ｂがギャップを空けて配置されており、平面視してケース２１内の隙間を極力低減してコンパクト化が図られた構成となっている。

軸受け部８２ａ、８２ｂは、軸部８０が挿通されるものであり、例えば、焼結スリーブベアリングにより形成される。軸受け部８２ａ、８２ｂは、可動体本体３２の中心軸上に、軸部８０が位置するように、可動体本体３２に設けられる。本実施の形態では、前張出部の前端面及び後張出部の後端面の中央部に形成された座彫り部３５ａに連続して形成され、可動体本体３２の中心軸上で貫通する貫通孔３５の両端部に、同一軸心でそれぞれ固定される。座彫り部３５ａは、金属ばね４０の一端部が挿入され、座彫り部の底面でそれぞれ金属ばね４０を係止する。

また、可動体本体３２は、金属ばね４０を介して弾性支持されている。これにより可動体３０は、コイル７０ａ、７０ｂに給電されていない場合、磁気ばねの機能に加えて、金属ばね４０により、ケース２１（固定体２０）内で、長手方向の中心に位置するように付勢される。

マグネット６０ａ、６０ｂは、複数の磁極として磁極面６１を有し、互いの磁極面６１を逆側に向けて軸部８０を挟み配置される。本実施の形態では、軸部８０が挿通された可動体本体３２において長手方向に沿う両側面に、且つ、軸部８０と平行に磁極面６１を両側に向けて固定されている。本実施の形態では、磁極面６１には、図２、３、５、８、及び図９に示すように、４つの異なる磁極が交互に配置されている。本実施の形態では、軸部８０と直交する方向で互いに異なる磁極が逆向きに位置するように配置されている（図９参照）。マグネット６０ａ、６０ｂは、それぞれＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面に対向して、ケース２１の長手方向（軸中心方向）に交互に異なる極性で並ぶように、配置されている。なお、マグネット６０ａ、６０ｂは、複数の磁極の異なるマグネット（マグネット片）を交互に並べて構成してもよいし、交互に異なる磁性を持つように着磁されたものでもよい。後述する各実施の形態のマグネットも同様である。なお、マグネット６０ａ、６０ｂは、例えば、Ｎｄ焼結マグネット等により構成されてもよい。

磁極面６１は、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面５１に対して所定間隔（エアギャップ）を空けて、対向して且つ平行に配置されている。

マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１は、図２、図３，および図６等に示すように、高さ方向の中心部分が、対向する磁極面５１に最も接近する曲面ないし台形状の中央凸形状で構成されている。本実施の形態では、高さ方向の中心部分が最も磁極面に近い曲面で形成されている。これにより、可動体３０を、回転方向に対して停止させる力（トルク）が、回転方向中央で停止するように作用する。これにより、可動体３０が略水平に配置され、安定した状態にすることができ、可動体３０の固定体２０への接触、つまり、部品干渉を防ぐことができ、安定した駆動を実現できる。なお、可動体３０が回転した際に、マグネット６０ａ、６０ｂが、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面５１に接触しにくくなる。

本実施の形態では、磁極面６１と磁極面５１は、ケース２１内の限られたスペースにおいて、互いに対向する面積を極力大きくなっており、磁気回路を駆動させた際に、効率良く磁束が集中し、高出力化が図られる。

本実施の形態では、ケース２１内において、軸部８０を挟み配置されるマグネット６０ａ、６０ｂのそれぞれに、磁性体であるＥ型形状コア５０ａ、５０ｂが対向して配置されているので、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂとマグネット６０ａ、６０ｂ間にそれぞれ磁気吸引力が発生する。発生した磁気吸引力は軸部８０を挟み互いに同一直線上で、且つ、離間する方向で逆向きに発生するので、互いに相殺される。これら磁気吸引力によって、軸部８０を中心に回動する可動体３０の傾きが無くなり、可動体３０は、位置決めされた状態（可動体の位置決め）となり、軸部８０周りの回転が規制される（所謂回転止め）。また、マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１は、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面５１に、高さ方向、又は、回転方向の中心部分が最も近づいた中央凸状に形成されているので、可動体３０は、可動体３０を挟むＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの一方側に引き寄せられることがなく、軸部８０を中心に回動して傾斜しない位置、つまり、略水平な安定した状態に配置される。なお、本実施の形態では、可動体３０は、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂとマグネット６０ａ、６０ｂと間の磁気吸引力、所謂、磁気ばねと、可動体３０を軸方向で挟み込む金属ばね４０（機械ばね）とによって弾性支持される。なお、可動体３０は、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂとマグネット６０ａ、６０ｂと間の磁気吸引力、所謂、磁気ばねだけで弾性支持されてもよいことは勿論である。

そして、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂは、コイル７０ａ、７０ｂに電源供給部２５から電源が供給されて励磁されることにより凸部５１ａ、５１ｂの先端面が磁化され、磁極を有し、対向配置されたマグネット６０ａ、６０ｂの磁極の関係に応じて推力が発生する。コイル７０ａ、７０ｂへ供給する電流の向きを変えることで、マグネット６０ａ、６０ｂを備える可動体３０は、軸方向である長手方向、つまり、振動方向に往復移動（往復振動）する。

本実施の形態では、例えば、図９に示すように、マグネット６０ａの極性（磁極面６１）を前側から後側に向かってＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置し、これらをコア５０ａの磁極面５１に対向して長手方向に並べて配置している。一方、マグネット６０ｂの極性（磁極面６１）を前側から後側に向かってＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置し、これらをコア５０ｂの磁極面５１に対向して長手方向に並べて配置している。すなわち、本実施の形態では、マグネット６０ａ、６０ｂとＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの対向する極性の数を、マグネット４：Ｅ型形状コア３としている。また、マグネット６０ａ、６０ｂ同士は、軸部８０を挟み互いに逆の極性が、それぞれ対向するＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面５１となるように配置している。

そして、コイル７０ａ、７０ｂのそれぞれに電流を供給してＥ型形状コア５０ａ、５０ｂを励磁し、マグネット６０ａに対向するＥ型形状コア５０ａの中央の凸部５１ａの極性をＳ極にし、マグネット６０ｂに対向するＥ型形状コア５０ｂの中央の凸部５１ａの極性をＮ極にする。これにより、各Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの中央の凸部５１ａ、５１ｂを挟むように中央の凸部５１ａ、５１ｂの両側にそれぞれ位置する凸部５１ａ、５１ｂの極性は、中央の凸部５１ａ、５１ｂの極性とは異なる極性となる（図９参照）。これにより、磁気吸引力により、Ｆ１方向に推力が発生し、コア５０ａ、５０ｂは、Ｆ１方向に駆動する。また、コイル７０ａ、７０ｂに電流を逆方向に供給して、各Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの極性を逆にする、つまり、マグネット６０ａに対向するＥ型形状コア５０ａの中央の凸部５１ａの極性をＮ極にし、マグネット６０ｂに対向するＥ型形状コア５０ｂの中央の凸部５１ａの極性をＳ極にする。これにより、Ｅ型形状コア５０ａの中央の凸部５１ａの両側に位置する凸部５１ａの極性はＳ極、マグネット６０ｂに対向するＥ型形状コア５０ｂの中央の凸部５１ｂの両側に位置する挟む凸部５１ｂの極性をＳ極に磁化される。すると、これらに対向するマグネット６０ａ、６０ｂを有する可動体３０は、Ｆ１方向とは真逆の−Ｆ１方向に駆動する。

すなわち、振動アクチュエータ１０では、電源供給部２５からコイル７０ａ、７０ｂへ入力される交流波によりＥ型形状コア５０ａ、５０ｂ、つまりＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面５１（詳細には凸部５１ａ、５１ｂの先端面）が磁化され、可動体３０側のマグネット６０ａ、６０ｂ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３０のマグネット６０ａ、６０ｂは、駆動基準位置となる位置（ここでは平面視してマグネット６０ａの長手方向（軸方向）の中心と、対向面５１の中心とが重なり、且つ、マグネット６０ａの高さ方向の中心と、対向面５１の高さ方向の中心とが重なる位置）を基準にして、長手方向に沿って、両方向Ｆ（Ｆ１方向と−Ｆ１方向）に往復移動する。つまり、可動体３０は、固定体２０に対して、マグネット６０ａ、６０ｂとＥ型形状コア５０ａ、５０ｂとの互いの磁極面６１、５１に沿う方向に往復振動する。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１０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１０では、可動体３０の質量ｍ［ｋｇ］、ねじり方向のばね定数Ｋ_ｓｐとした場合、可動体３０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１０は、電源供給部２５からコイル７０ａ、７０ｂに可動体３０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７０ａ、７０ｂを介して各Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂ（詳細には磁極面となる一端面５１）を励磁する。これにより、可動体３０を効率良く駆動させることができる。

本振動アクチュエータ１０における可動体３０は、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂ及びマグネット６０ａ、６０ｂによる磁気ばねと、金属ばね４０とを介して固定体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７０ａ、７０ｂに可動体３０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３０は共振状態で駆動される。

振動アクチュエータ１０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１０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、振動アクチュエータ１０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、振動アクチュエータ１０、可動体３０の質量ｍと、金属ばね（弾性体、本実施の形態ではコイルばね）４０と磁気ばねとを重畳したばね定数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。
本実施の形態の振動アクチュエータ１０において可動体３０を弾性支持するばねは、金属ばね４０と、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂ及びマグネット６０ａ、６０ｂによる磁気ばねを有した構成となっており、磁気ばねは、図１０Ａに示すように、変位に対して非線形のばね定数を有する。
すなわち、振動アクチュエータ１０は、磁気ばねを用いているので、ばねを非線形にする（位置によりバネ定数が変動させる）ことができ、周波数特性が線系の場合の特性に比べ平坦にできるため、ばらつきにくい性能を実現できる（図１０Ｂ参照）。

振動アクチュエータ１０によれば、以下の効果を奏することができる。
＜効果１＞
コイル７０ａ、７０ｂと、マグネット６０ａ、６０ｂとの協働により可動体３０を軸方向に振動する振動アクチュエータ１０である。振動アクチュエータ１０は、コイル７０ａ、７０ｂ及びマグネット６０ａ、６０ｂの一方を有する固定体２０と、固定体２０に対して軸部８０を介して軸方向に可動自在に支持される可動体３０とを有し、コイル７０ａ、７０ｂ及びマグネット６０ａ、６０ｂの一方は、可動体３０に、軸部８０を挟み互いに異なる方向に磁極面を有して設けられ、コイル７０ａ、７０ｂ及びマグネット６０ａ、６０ｂの他方が、前記固定体に、前記可動体に設けられるコイル７０ａ、７０ｂ及びマグネット６０ａ、６０ｂの一方に対向してそれぞれ配置される。

この構成によれば、軸部８０を挟みそれぞれのコイル７０ａ、７０ｂ（Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂ）及びマグネット６０ａ、６０ｂ間で発生する磁気吸引力のうち、可動体３０に作用して摩擦力発生の原因となる垂直抗力は、軸部８０を挟み互いに逆方向に発生する。これにより、垂直抗力は、互いに相殺され、抑制されるので、磁気吸引力による可動体３０の振動方向へ駆動を生じさせる磁気ばねの機能と、可動体３０の回転止めの機能を維持することができ、小型化可能であり好適に効率良く振動する振動アクチュエータ１０にすることができる。

＜効果２＞
従来、共振現象を利用した振動アクチュエータでは、バネ定数が線系（一定値）の場合、周波数に対する特性は、共振点付近で急峻な特性となるため、従来の振動アクチュエータを、周波数固定で駆動した場合、共振のずれにより振動特性のばらつきが大きくなる（図１０Ｂ参照）。
これに対し、本実施の形態の振動アクチュエータ１０は、マグネット６０ａ、６０ｂとコイル７０ａ、７０ｂとによる磁気ばねを用いているので、ばねを非線形にする（駆動周波数の位置でバネ定数を変動させる）ことができる。その効果として、振動アクチュエータ１０で周波数を固定して駆動する場合、固定した駆動周波数を、周波数特性が線系の場合の特性に比べ平坦になる駆動周波数（図１０Ｂ参照）にして、振動出力をばらつきにくくすることができ、所望の振動出力を得ることが出来る。

＜効果３＞
また、振動アクチュエータ１０は、可動体３０において軸部８０を挟んで両側方に設けられるコイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂは、コイル１個で、それぞれ対向するマグネット６０ａ、６０ｂとともに磁気回路を構成しているので、低コストの構造となり、コストメリットを実現でき、また、組立工数の低減を図ることができる。
＜効果４＞
金属ばね４０に加えて、磁性体であるコア５０ａ、５０ｂとマグネット６０ａ、６０ｂとを有する磁気ばねを有するので、コア５０ａ、５０ｂを基準位置で弾性支持する金属ばね４０のバネ定数を下げることが可能となる。これにより、金属ばね４０の寿命が向上し振動アクチュエータ１０としての信頼性の向上を図ることができる。

＜効果５＞
従来の平面形状や円筒形状のアクチュエータを携帯端末やウェアラブル端末など着信通知機能デバイス、或いは、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、装着したユーザに十分な体感を付与する振動を発生させるためには、大きな振動デバイスが求められる。また、ばらつきの無い、安定した振動出力である振動特性が要求される。

これに対して本実施の形態の振動アクチュエータ１０をリング型形状デバイスに搭載すれば、小型化された振動アクチュエータ１０であっても、ユーザに、十分な振動をばらつくことなく効率良く付与できる。

＜効果６＞
可動体３０の可動体本体３２には、高比重のタングステンを用いて形成しているため、可動体自体の質量を増加させて、振動出力を増加することができる。

＜効果７＞
また、一般的な従来のＶＣＭ式のアクチュエータでは、可動体と固定体の互いの磁極面間のエアギャップが広くなり、磁気効率が悪く、また、構造も複雑であり、組立性も悪くなる。これに対して、振動アクチュエータ１０では、コイル７０ａ、７０ｂがＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの中央の凸部５１ａ、５１ｂを励磁し、中央の凸部５１ａ、５１ｂは、中央の凸部５１ａ、５１ｂの両側の凸部５１ａ、５１ｂとともに、マグネット６０ａ、６０ｂとの磁気吸引力により推力発生させるため、磁気抵抗の大きい従来のＶＣＭ方式に比べ電磁変換効率の向上を図ることができる。

また、振動アクチュエータ１０によれば、ケース２１内で、可動体３０とのクリアランスを狭くしても干渉することなく組立が可能となる。また、可動体３０の軌跡が安定するため、設計が容易となり、且つ、可動体３０の安定した駆動が可能となる。また金属ばね４０にコイルバネを用いる場合、コイルバネの中央に軸部８０を通す構成となるので、組立性の向上及び安定したバネ保持が可能となる。

さらに、軸受け部８２ａ、８２ｂは、焼結材料であるので、軸受け部８２ａ、８２ｂに樹脂材料を用いた場合よりも、比重が高く、可動体３０の質量を増加させることができ、高出力化を図ることができる。

＜効果８＞
振動アクチュエータ１０の出力は、可動体３０のストロークに依存するが、振動アクチュエータの設計上、短手方向に駆動させると、可動体３０のストロークを確保しにくい。本実施の形態によれば、可動体３０の可動方向を振動アクチュエータ１０の長手方向としている。これにより、ストロークに必要となるクリアランスが確保しやすく、高出力化が可能となる。また、可動方向に金属ばね８０を配置しても、金属ばね８０を配置するスペースを広くとることができ、設計自由度が向上し、結果、金属ばね８０の応力緩和が生じやすくなり、耐久性に優れ、金属ばね自体の寿命、ひいては振動アクチュエータ１０の製品寿命を延ばすことができる。

（実施の形態２）
図１１は、本発明に係る実施の形態２の振動アクチュエータの構成を示す外観図であり、図１２は、同振動アクチュエータの内部構成を示す斜視図である。図１３は、同振動アクチュエータを上側から見た分解斜視図であり、図１４は、同振動アクチュエータを下側から見た分解斜視図であり、図１５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１６は、図１２のＣ―Ｃ線矢視断面図であり、図１７は、図１５において可動体本体を外した状態のＤ―Ｄ線矢視断面図である。図１８Ａ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を示す斜視図であり、図１８Ｂは、図１８ＡのＥ−Ｅ線矢視断面図であり、図１９は、振動アクチュエータの磁気回路を模式的に示す平面図である。
なお、実施の形態２の振動アクチュエータ１０Ａは、図１〜図１０で説明した実施の形態１に対応する振動アクチュエータと同様の基本的構成を有しているが、主に、可動体３０Ａの片側に配置されるＥ型形状コアにおいて巻回されるコイル７０ｃ、７０ｄをそれぞれ３つずつにし、軸部８０１、８０２を可動体３０Ａ側に設けた点で異なる。振動アクチュエータ１０と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

＜振動アクチュエータ１０Ａの全体構成＞
図１１に示す振動アクチュエータ１０Ａは、高さ（図面上では上下方向の長さであり、厚みに相当する）が横（図１１上では左右方向）よりも短い平板形状をなしている。
本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａは、図１２に示すように、固定体２０Ａと、軸部８０１、８０２と、軸部８０１、８０２を介して可動自在に支持される可動体３０Ａと、を有する。

可動体３０Ａは、軸部８０１、８０２の軸を挟むように配置されるマグネット６０ｃ、６０ｄと、マグネット６０ｃ、６０ｄに対向して所定間隔（エアギャップ）を空けて配置され、凸部５１ｃ、５１ｄにコイル７０ｃ、７０ｄが巻回されたＥ型形状コア（コア）５０ｃ、５０ｄとの協働により、軸部８０１、８０２の軸方向に沿って往復移動、つまり振動する。
マグネット６０ｃ、６０ｄと、コイル７０ｃ、７０ｄを備えるＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄとは、互いの磁極面（マグネットは着磁面に相当）６１、５１を対向して配置されている。これらマグネット６０ｃ、６０ｄと、コイル７０ｃ、７０ｄが巻回されたＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄとで磁力発生部を構成し、磁力発生部は、軸部８０１、８０２の両側のそれぞれで、磁気吸引力による磁気ばねとして機能する。これにより、可動体３０Ａは、軸回りへの回転を抑制した状態で、且つ、軸方向に移動自在に弾性支持される。磁気吸引力は、軸部８０１、８０２の軸を挟んで軸部８０１、８０２の軸に対して対称に発生し、可動体３０Ａの両側方で発生する磁気吸引力により可動体３０Ａは、両側方（軸部に直交する直線上で互いに逆向きの方向）に向かって吸引されることで相殺されて釣り合う。よって、可動体３０Ａは、その回転が抑制され、基準位置となる水平な状態となる位置で保持される。本実施の形態では、実施の形態１と同様に、磁気ばねに加えて、軸方向に移動した際の復帰自在に弾性支持する金属ばね４０ａ、４０ａを有する。

本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａは、可動体３０Ａにおいて振動側の端部の中央から、軸部８０１、８０２をそれぞれ軸方向に突出した固定し、これら軸部８０１、８０２の突端部側を固定体２０Ａに移動自在に取りつけている。

固定体２０Ａは、ケース２１Ａと、軸受け８２ａ、８２ｂを収容した軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄと、コイル７０ｃ、７０ｄと、直方体状の一面にスリットを有し、スリットにコイル７０ｃ、７０ｄが配置されたＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄと、電源供給部２５Ａと、を有する。固定体２０Ａでは、固定体２０Ａのケース２１Ａにおいて上方で開口する開口部分は、カバー２４Ａにより覆われる。
一方、可動体３０Ａは、複数の磁極（本実施の形態では４極）がそれぞれ長手方向に交互に配置された一対のマグネット６０ｃ、６０ｄと、マグネット６０ｃ、６０ｄ及びバネ受け部８４、８４が固定された可動体本体３２Ａと、を有する。可動体３０Ａは、金属ばね４０ａにより弾性支持されている。金属ばね４０ａは、例えば、円筒状のコイルバネであり、軸部８０１、８０２が挿通されて、可動体３０Ａと軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄ（詳細には軸受け部８２ａ、８２ｂ）との間のそれぞれに介装されている。金属ばね８０１、８０２は、可動体３０Ａ側では、可動体３０Ａにおいて振動方向で離間する端部（図１６に示す前後張出部３２３、３２４）のそれぞれの中央に配設されたバネ受け部８４で受けられている。

振動アクチュエータ１０Ａは、可動体３０Ａ（マグネット６０ｃ、６０ｄ、可動体本体３２Ａ）は、金属ばね４０ａ、４０ｂの軸方向の付勢力と、マグネット６０ｃ、６０ｄ、コイル７０ｃ、７０ｄが巻回されたＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄにより発生する磁気吸引力による磁気ばねとにより弾性支持される。

＜振動アクチュエータ１０Ａの固定体２０Ａ＞
ケース２１Ａは、ケース２１と同様に、底面部を有する矩形箱状に形成されており、長手方向に沿う両側壁のそれぞれに互いに対向してＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄが配置されている。また、ケース２１Ａ内には、両側壁２１ａ、２１ｂのそれの両端部間を閉塞する両端壁２１ｃ、２１ｄに沿って、軸受け８２ａ、８２ｂを収容した軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄが、それぞれの軸受け８２ａ、８２ｂを互いに向けて、対向して配置されている。
軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄは、ケース２１Ａ内において可動体３０Ａを振動方向で所定間隔を空けて挟むように、互いに対向配置される。なお、軸受け部８２ａ、８２ｂは、軸部８０１、８０２が摺動自在に挿通されるものであり、例えば、焼結スリーブベアリングにより形成される。
軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄは、軸受け８２ａ、８２ｂを、ケース２１Ａの横方向、つまり端壁２１ｃ、２１ｄの幅方向の中央部分に位置させる。軸受け８２ａ、８２ｂに可動体３０Ａに固定した軸部８０１、８０２の突端部を挿入することにより、軸部８０１、８０２は、軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄを介してケース２１Ａに両端壁２１ｃ、２１ｄ側で固定されている。

また、軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄの互いに対向する面には、軸受け部８２ａ、８２ｂを挟む部位に、往復動する可動体３０Ａが当接する緩衝部２６が設けられている。
緩衝部２６は、当接する可動体３０Ａの衝撃を緩和して、ケース２１Ａに伝達する。これにより、可動体３０Ａの駆動による振動を、ケース２１Ａを介して振動アクチュエータ１０Ａ全体に伝達することができ、振動アクチュエータ１０Ａを携帯端末、ウェアラブル端末、或いは、着信デバイスに搭載した際に、携帯端末、ウェアラブル端末、或いは、着信デバイスを保持するユーザが体感する振動を大きくできる。また、落下による衝撃発生時に、ダメージを軽減するダンパーとしても機能する。
なお、ケース２１Ａは、カバー２４Ａを取り付けることで中空の電磁シールドを形成する。

Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄは、それぞれ本実施の形態では磁性体であり、軸部８０の軸を中心に対称な同形状に形成される。Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄは、ケース２１Ａにおいて可動体３０Ａを挟み、互いに対向して配置されている。Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄは、先端面が磁極面５１となる複数の凸部（磁極）５１ｃ、５１ｄを有する。各Ｅ型形状コア５０、５０ｄにおける複数の凸部５１ｃ、５１ｄは、一側面で一側面の延在方向で並べて配置される。なお、磁極面５１は、軸部８０１、８０２、ケース２１Ａの両側壁２１Ａａ、２１Ａｂ（図１３参照）と平行であり、且つ、マグネット６０ｃ、６０ｄの磁極面６１と互いに平行に配置されている。

Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄは、それぞれ平面視Ｅ字状に形成されている。詳細には、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄは、直方体の長手方向に沿う一辺を長手方向で３分割するようにスリットを形成して、一面側に凸部５１ｃ、５１ｄを有する平面視Ｅ字状をなしている。Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄでは、それぞれのスリット内にコイル７０ｃ、７０ｄを通して、各コイル７０ｃ、７０ｄが、各凸部５１ｃ、５１ｄの周囲を巻回するように配置されている。コイル７０ｃ、７０ｄにそれぞれ電流が通じることで励磁されると、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄでは、中央の凸部を挟む両側の凸部５１ａは、中央の凸部５１ａとは逆の極性で励磁される。なお、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄ同士では、互いに対向する凸部５１ｃ、５１ｄ同士の磁極面は、それぞれ異なる極性となるように励磁されることが好ましい。これにより、振動アクチュエータ１０Ａにおける磁気回路構成が効率の良いものとなる。

コイル７０ｃ、７０ｄは、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄにおいて全ての凸部５１ｃ、５１ｄの周囲に巻回されており、電源供給部２５Ａに接続されている。コイル７０ｃ、７０ｄは、マグネット６０ｃ、６０ｄの磁極面６１に対向する磁極面５１において、磁極毎の面を構成する凸部５１ｃ、５１ｄの先端面をそれぞれ囲むように配置されている。コイル７０ｃ、７０ｄは、電源供給部２５Ａから給電されることで凸部５１ａ、５１ｂを励磁し、各Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄにおいて、中央の凸部５１ｃ、５１ｄを挟む他の凸部５１ｃ、５１ｄの極性を異なる極性としている。
電源供給部２５Ａは、コイル７０ｃ、７０ｄ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）等で構成される。電源供給部２５Ａは、ケース２１Ａの両端壁側に配置され、軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄ上に配置され、ケース２１Ａ内で、コイル７０ｃ、７０ｄに接続されている。

＜振動アクチュエータ１０Ａの可動体３０Ａ＞
可動体３０Ａは、図１２及び図１５に示すように、固定体２０Ａ内のケース２１Ａ内で軸部８０１、８０２の延在方向に可動自在に配置されている。可動体３０Ａは、可動体本体３２Ａと、マグネット６０ｃ、６０ｄと、バネ受け部８４と、有する。なお、可動体本体３２Ａには、可動体本体３２Ａの軸心に沿って、軸部８０１、８０２が固定されている。

可動体本体３２Ａは、例えば、焼結材、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド）材、ＳＥＣＣで形成してもよく、ＳＥＣＣ等の材料よりも比重の高い高比重材で構成してもよい。可動体本体３２Ａは、例えばタングステン、或いはタングステン合金等の高比重材により構成される。本実施の形態では、可動体本体３２Ａは、タングステンにより成形されている。
可動体本体３２Ａは、ケース２１Ａの長手方向に沿って延在する直方体の両側面の中央部分を切り欠いた平面視Ｉ形状に形成されている。
すなわち、可動体本体３２Ａは、図１６に示すように、直方体状の胴部３２２と胴部３２２の長手方向（振動方向に相当）の両端のそれぞれに、両側方に張り出す前張出部３２３及び後張出部３２４とでＩ型状をなしている。可動体本体３２Ａの胴部３２２の両側面（軸方向に沿う両側面）に、マグネット６０ｃ、６０ｄが、軸方向に沿って、それぞれ配置されている。
前張出部３２３と後張出部３２４の端面には、振動方向にそれぞれ開口する凹状の座彫り部３２３ａ、３２４ａ（図１６参照）が形成されている。座彫り部３２３ａ、３２４ａ内には、それぞれ軸部８０１、８０２の一端部が圧入あるいは接着等により固定されている。
軸部８０１、８０２は、可動体３０Ａの振動方向の中心線上に位置するように、前張出部３２３と後張出部３２４に、座彫り部３２３ａ、３２４から突出して設けられている。軸部８０１、８０２は、それぞれ、ケース２１Ａの幅方向の中心に配置し、座彫り部３２３ａ、３２４ａ内では、ばね受け部８４を挿通する。

軸部８０１、８０２の外周には、金属ばね４０ａ、４０ｂが設けられている。金属ばね４０ａ、４０ｂは、座彫り部３２３ａ、３２４ａの底面と、それぞれ軸部８０１、８０２の突端部が挿入される軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄとに介設されている。金属ばね４０ａ、４０ｂは、可動体３０Ａを振動方向である長手方向で挟むように配置される。可動体３０Ａを長手方向の中心位置（後述する駆動基準位置）に位置するように付勢する。可動体本体３２Ａは、金属ばね４０ａ、４０ａを介して弾性支持されているので、コイル７０ｃ、７０ｄに給電されていない場合でも、磁気ばねの機能に加えて、金属ばね４０により、可動体３０Ａは、ケース２１Ａ（固定体２０Ａ）内で、駆動基準位置に位置する。
軸部８０１、８０２は、可動体本体３２Ａの前後張出部、つまり、振動方向側の両端部から突出して設けられ、固定体２０Ａ側の軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄの軸受け部８２ａ、８２ｂに軸方向に移動自在に挿入されている。これにより、軸部８０１、８０２は、可動体本体３２Ａとともに軸方向に振動可能である。

マグネット６０ｃ、６０ｄは、それぞれ複数の磁極として磁極面６１を有し、互いの磁極面６１を逆側に向けて軸部８０１、８０２の軸を挟み配置される。本実施の形態では、軸部８０１、８０２が挿通された可動体本体３２Ａにおいて長手方向に沿う両側面に、且つ、軸部８０１、８０２の軸と平行に磁極面６１を両側方に向けて固定されている。マグネット６０ｃ、６０ｄは、互いの着磁方向のみが異なり、同形状で形成されている。本実施の形態では、磁極面６１には、図１２〜１６及び図１９に示すように、４つの異なる磁極が交互に配置されている。本実施の形態では、軸部８０１、８０２の軸と直交する方向で互いに異なる磁極が逆向きに位置するように配置されている（図１９参照）。マグネット６０ｃ、６０ｄは、それぞれＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄの磁極面に対向して、ケース２１Ａの長手方向（軸中心方向）に交互に異なる極性で並ぶように、配置されている。なお、マグネット６０ｃ、６０ｄは、複数の磁極の異なるマグネット（マグネット片）を交互に並べて構成してもよいし、交互に異なる磁性を持つように着磁されたものでもよい。

磁極面６１は、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄの磁極面５１に対して所定間隔（エアギャップ）を空けて対向して且つ磁極面５１と平行に配置されている。

マグネット６０ｃ、６０ｄの磁極面６１は、図１７に示すように、高さ方向の中心部分が、対向する磁極面５１に最も接近する曲面ないし台形状の中央凸形状で構成されている。本実施の形態では、高さ方向の中心部分が最も磁極面５１に近い曲面で形成されている。これにより、可動体３０Ａを、回転方向に対して停止させる力（トルク）が、回転方向中央で停止するように作用する。これにより、可動体３０Ａが略水平に配置され、安定した状態にすることができ、可動体３０Ａの固定体２０Ａへの接触、つまり、部品干渉を防ぐことができ、安定した駆動を実現できる。なお、可動体３０Ａが回転した際に、マグネット６０ｃ、６０ｄが、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄの磁極面５１に接触しにくくなる。
本実施の形態では、磁極面６１と磁極面５１は、ケース２１Ａ内の限られたスペースにおいて、互いに対向する面積を極力大きくなっており、磁気回路を駆動させた際に、効率良く磁束が集中し、高出力化が図られる。

本実施の形態では、実施の形態１と同様に、ケース２１Ａ内において、軸部８０１、８０２の軸を挟み配置されるマグネット６０ｃ、６０ｄのそれぞれに、磁性体であるＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄが対向して配置されている。これにより、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄとマグネット６０ｃ、６０ｄ間にそれぞれ磁気吸引力が発生する。発生した磁気吸引力は軸部８０１、８０２の軸を挟み互いに同一直線上で、且つ、離間する方向で逆向きに発生するので、互いに相殺される。これら磁気吸引力によって、軸部８０１、８０２を中心に回動する可動体３０Ａの傾きが無くなり、可動体３０Ａは、位置決めされた状態（可動体の位置決め）となり、軸部８０１、８０２周りの回転が規制される（所謂回転止め）。また、マグネット６０ｃ、６０ｄの磁極面６１は、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄの磁極面５１に、高さ方向、又は、回転方向の中心部分が最も近づいた中央凸状に形成されている。これにより、マグネット６０ｃ、６０ｄを備える可動体３０Ａは、可動体３０Ａを挟むＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄの一方側に引き寄せられることがなく、軸部８０１、８０２を中心に回動して傾斜しない位置、つまり、略水平な安定した状態に配置される。なお、本実施の形態では、可動体３０Ａは、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄとマグネット６０ｃ、６０ｄと間の磁気吸引力、所謂、磁気ばねと、可動体３０Ａを軸方向で挟み込む金属ばね４０（機械ばね）によって弾性支持される。なお、可動体３０Ａは、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄとマグネット６０ｃ、６０ｄと間の磁気吸引力、所謂、磁気ばねだけで弾性支持されてもよい。

そして、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄは、コイル７０ｃ、７０ｄに電源供給部２５Ａから電源が供給されると、励磁され、凸部５１ｃ、５１ｄの先端面が磁化され磁極を右有し、対向配置されたマグネット６０ｃ、６０ｄの磁極の関係に応じて推力が発生する。

本実施の形態では、例えば、図１９に示すように、実施の形態１と同様に、Ｅ型形状コア５０ｃ側を向くマグネット６０ｃの極性（磁極面６１）を前側から後側に向かってＳ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置し、これらをＥ型形状コア５０ｃの磁極面５１に対向して長手方向に並べて配置している。一方、Ｅ型形状コア５０ｄ側を向くマグネット６０ｄの極性（磁極面６１）を前側から後側に向かってＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極の順に配置し、これらをＥ型形状コア５０ｄの磁極面５１に対向して長手方向に並べて配置している。すなわち、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、マグネット６０ｃ、６０ｄとＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄの対向する極性の数を、マグネット４：Ｅ型形状コア３としている。

そして、コイル７０ｃ、７０ｄのそれぞれに電流を供給する。この電流の供給により、図１９に示すように、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄを励磁し、マグネット６０ｃに対向するＥ型形状コア５０ｃの中央の凸部５１ｃの極性をＳ極にし、中央の凸部５１ａを挟む両側の凸部５１ａをそれぞれＮ極にする。と同時に、マグネット６０ｄに対向するＥ型形状コア５０ｄの中央の凸部５１ｄの極性をＮ極にし、中央の凸部５１ｄを挟む両側の凸部５１ｂをそれぞれＳ極にする。これにより、各Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄの中央の凸部５１ａを挟む凸部５１ｂの極性は、凸部５１ａの極性とは異なる極性となる（図１９参照）。これにより、磁気吸引力により、Ｆ１方向に推力が発生し、コア５０ｃ、５０ｄは、Ｆ１方向に駆動する。また、コイル７０ｃ、７０ｄに電流を逆方向に供給して、各Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄの極性を逆にする。つまり、マグネット６０ｃに対向するＥ型形状コア５０ｃの中央の凸部５１ｃの極性をＮ極、中央の凸部５１ａの両側の凸部５１ｃをＳ極にし、マグネット６０ｄに対向するＥ型形状コア５０ｄの中央の凸部５１ｄの極性をＳ極、中央の凸部５１ｄの両側の凸部５１ｄをＮ極にする。これにより、これらに対向するマグネット６０ｃ、６０ｄを有する可動体３０Ａは、Ｆ１方向とは真逆の−Ｆ１方向に駆動する。

すなわち、振動アクチュエータ１０Ａでは、電源供給部２５Ａからコイル７０ｃ、７０ｄへ入力される交流波によりＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄ、つまりＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄの対向面５１（詳細には凸部５１ａ、５１ｂの先端面）が磁化され、可動体３０Ａ側のマグネット６０ｃ、６０ｄ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３０Ａのマグネット６０ｃ、６０ｄは、駆動基準位置となる位置（ここでは平面視してマグネット６０ｃの長手方向（軸方向）の中心と、対向面５１の中心とが重なり、且つ、マグネット６０ｃの高さ方向の中心と、対向面５１の高さ方向の中心とが重なる位置）を基準にして、長手方向に沿って、両方向Ｆ（Ｆ１方向と−Ｆ１方向）に往復移動する。つまり、可動体３０Ａは、固定体２０Ａに対して、マグネット６０ｃ、６０ｄとＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄとの互いの磁極面６１、５１に沿う方向（軸方向に相当）に往復振動する。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１０の同様の動作原理である。振動アクチュエータ１０Ａでは、実施の形態１と同様に、コイル７０ｃ、７０ｄへ供給する電流の向きを変えることで、マグネット６０ｃ、６０ｄを備える可動体３０Ａは、軸方向である長手方向、つまり、振動方向に往復移動（往復振動）する。

振動アクチュエータ１０Ａによれば、上述した＜効果１＞、＜効果２＞及び＜効果４＞〜＜効果８＞と同様の効果を奏することができるとともに、以下の効果を奏することができる。

本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａでは、可動体３０Ａの可動体本体３２Ａの両側方で、軸部８０１、８０２の軸を挟みそれぞれ配置されるＥ型形状コア５０ｃ、５０ｄのそれぞれにおいて、励磁するコイル７０ｃ、７０ｄが３つずつ巻回されている。
これにより、ケース２１Ａ内において、可動体３０Ａの両側方で、Ｅ型形状コア５０ｃ、５０ｄを励磁するコイルのスペースを分散することができる。これにより、コイルの設計自由度が高くなり、振動出力を増加できるとともに、アクチュエータ１０Ａ自体の薄型化を図ることできる。

また、振動アクチュエータ１０Ａでは、固定体２０Ａに対して可動体３０Ａを支持する軸部８０１、８０２が、可動体３０Ａの振動方向で離間する端部から振動方向に突出して固定され、固定体２０Ａに対して軸方向に移動自在に支持されている。
これにより、可動体３０Ａを支持する軸部を固定体側に固定して、可動体を貫通させる構成と比較して、可動体本体に貫通穴を形成する必要が無く、その分、可動体３０Ａの重量を大きくして振動出力を増加できる。また、可動体３０Ａ（具体的には、可動体本体３２Ａ）に、軸部を挿通する貫通穴を穿孔する必要が無く、製造性の向上を図ることができる。
実施の形態１、２では、対向する互いの極性の数を、マグネット４：コア３となるようにしている。なお、互いの極数の比は、マグネット：コア＝２：３、３：２でもよい。

（実施の形態３）
図２０は、本発明に係る実施の形態３の振動アクチュエータの構成を示す外観図であり、図２１は、同振動アクチュエータの分解斜視図であり、図２２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２３は、図２０のＧ―Ｇ線矢視断面図であり、図２４は、図２２のＨ―Ｈ線断面図である。なお、図２３では、便宜上、カバー２４Ａを有する状態の振動アクチュエータ１０Ｂを示す。図２５Ａは、本発明に係る実施の形態３の振動アクチュエータの可動体を示す斜視図であり、図２５Ｂは、図２５ＡのＪ−Ｊ線矢視断面図であり、図２６は、振動アクチュエータの磁気回路を模式的に示す平面図である。

なお、実施の形態３の振動アクチュエータ１０Ｂは、図１１〜図１９で説明した実施の形態２に対応する振動アクチュエータ１０Ａと同様の基本的構成を有しているが、主に、可動体３０Ｂの片側に配置されるマグネットの極数を３極、コアにおいて巻回されるコイル７０ｅ、７０ｆを２つ（磁極を２極）にし、軸部８０１、８０２を可動体３０Ｂ側に設けた点で異なる。振動アクチュエータ１０Ａと同一の構成要素には同一の名称及び同一の符号を付し、その説明を省略する。

＜振動アクチュエータ１０Ｂの全体構成＞
図２０に示す振動アクチュエータ１０Ｂは、高さ（図面上では上下方向の長さであり、厚みに相当する）が横（図２０上では左右方向）よりも短い平板形状をなしている。
本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ｂは、図２０に示すように、固定体２０Ｂと、軸部８０１、８０２と、軸部８０１、８０２を介して可動自在に支持される可動体３０Ｂと、を有する。
可動体３０Ｂは、軸部８０１、８０２の軸を挟むように配置されるマグネット６０ｅ、６０ｆと、マグネット６０ｅ、６０ｆに対向して所定間隔（エアギャップ）を空けて配置され、凸部５１ｅ、５１ｆにコイル７０ｅ、７０ｆが巻回されたコア５０ｅ、５０ｆとの協働により、軸部８０１、８０２の軸方向に沿って往復移動、つまり振動する。

マグネット６０ｅ、６０ｆと、コイル７０ｅ、７０ｆを備えるコア５０ｅ、５０ｆとは、互いの磁極面（マグネットは着磁面に相当）６１、５１を対向して配置されている。これらマグネット６０ｅ、６０ｆと、コイル７０ｅ、７０ｆが巻回されたコア５０ｅ、５０ｆとで磁力発生部を構成し、磁力発生部は、軸部８０１、８０２の両側のそれぞれで、磁気吸引力による磁気ばねとして機能する。これにより、可動体３０Ｂは、軸回りへの回転を抑制した状態で、且つ、軸方向に移動自在に弾性支持される。磁気吸引力は、軸部８０１、８０２の軸を挟んで軸部８０１、８０２の軸に対して対称に発生し、可動体３０Ｂの両側方で発生する磁気吸引力により可動体３０Ｂは、両側方（軸部に直交する直線上で互いに逆向きの方向）に向かって吸引されることで相殺されて釣り合う。よって、可動体３０Ｂは、その回転が抑制され、基準位置となる水平な状態となる位置で保持される。本実施の形態では、実施の形態２と同様に、磁気ばねに加えて、軸方向に移動した際の復帰自在に弾性支持する金属ばね４０ａ、４０ａを有する。

本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ｂは、可動体３０Ｂにおいて振動側の端部の中央から、軸部８０１、８０２をそれぞれ軸方向に突出した固定し、これら軸部８０１、８０２の突端部側を固定体２０Ｂに移動自在に取りつけている。

固定体２０Ｂは、ケース２１Ａと、軸受け８２ａ、８２ｂ（図２３参照）を収容した軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄと、コイル７０ｅ、７０ｆと、直方体状の一面にスリットを有し、スリットにコイル７０ｅ、７０ｆが配置されたコア５０ｅ、５０ｆと、電源供給部２５Ａａと、を有する。固定体２０Ｂでは、固定体２０Ｂのケース２１Ａにおいて上方で開口する開口部分は、カバー２４Ａにより覆われる。

一方、可動体３０Ｂは、複数の磁極（本実施の形態では３極）がそれぞれ長手方向に交互に配置された一対のマグネット６０ｅ、６０ｆと、マグネット６０ｅ、６０ｆ及びバネ受け部８４が固定された可動体本体３２Ａと、を有する。可動体３０Ｂは、金属ばね４０ａにより弾性支持されている。金属ばね４０ａは、例えば、円筒状のコイルバネであり、軸部８０１、８０２が挿通されて、可動体３０Ｂと軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄ（詳細には軸受け部８２ａ、８２ｂ）との間のそれぞれに介装されている。金属ばね８０１、８０２は、実施の形態２と同様に、可動体３０Ｂ側では、可動体３０Ｂにおいて振動方向で離間する端部（図２３に示す前後張出部３２３、３２４）のそれぞれの中央に配設されたバネ受け部８４で受けられている。
振動アクチュエータ１０Ｂは、可動体３０Ｂ（マグネット６０ｅ、６０ｆ、可動体本体３２Ａ）は、金属ばね４０ａの軸方向の付勢力と、マグネット６０ｅ、６０ｆ、コイル７０ｅ、７０ｆが巻回されたコア５０ｅ、５０ｆにより発生する磁気吸引力による磁気ばねとにより弾性支持される。なお、可動体３０Ｂは、コア５０ｅ、５０ｆとマグネット６０ｅ、６０ｆと間の磁気吸引力、所謂、磁気ばねだけで弾性支持されてもよい。

本実施の形態３では、実施の形態２の振動アクチュエータ１０Ａの構成と比較して、固定体２０Ｂにおいて、コイルが巻回されるコア５０ｅ、５０ｆの構成と、可動体３０Ｂにおいてマグネット６０ｅ、６０ｆの構成のみ異なる。
コア５０ｅ、５０ｆは、底面部を有する矩形箱状に形成されたケース２１Ａにおいて、長手方向に沿う両側壁のそれぞれに互いに対向して配置されている。

コア５０ｅ、５０ｆは、それぞれ本実施の形態では磁性体であり、軸部８０の軸を中心に対称な同形状に形成される。コア５０ｅ、５０ｆは、ケース２１Ａにおいて可動体３０Ｂを挟み、互いに対向して配置されている。コア５０ｅ、５０ｆは、一側面から並んで突出し、先端面が磁極面５１となる複数の凸部（磁極）５１ｅ、５１ｆを有する。なお、磁極面５１は、軸部８０１、８０２、ケース２１Ａの両側壁２１Ａａ、２１Ａｂ（図２１参照）と平行であり、且つ、マグネット６０ｅ、６０ｆの磁極面６１と互いに平行に配置されている。

コア５０ｅ、５０ｆでは、それぞれ２つの凸部５１ｅ、５１ｄの外周に、コイル７０ｅ、７０ｆが、それぞれの周囲を巻回するように配置されている。コイル７０ｅ、７０ｆにそれぞれ電流が通じることで励磁されると、各コア５０ｅ、５０ｆにおける２つの凸部はそれぞれ異なる極性となるように励磁される。なお、コア５０ｅ、５０ｆ同士では、支持部８０１、８０２の軸を挟み互いに対向する凸部５１ｅ、５１ｆ同士の磁極面（磁極）は、それぞれ異なる極性となるように励磁されることが好ましい。これにより、振動アクチュエータ１０Ｂにおける磁気回路構成が効率の良いものとなる。

コイル７０ｅ、７０ｆは、コア５０ｅ、５０ｆにおいて全ての凸部５１ｅ、５１ｆの周囲に巻回されており、電源供給部２５Ａａに接続されている。コイル７０ｅ、７０ｆは、電源供給部２５Ａａから給電されることで凸部５１ｅ、５１ｆを励磁し、各コア５０ｅ、５０ｆにおいて、隣り合う凸部５１ｅ、５１ｆの極性を異なる極性としている。本実施の形態では、コイル７０ｅ、７０ｆは、それぞれが巻回される各コア５０ｅ、５０ｆにおける凸部５１ｅ、５１ｆ同士では異なる極性を励磁するとともに、支持部８０１、８０２を挟んで対向するコア５０ｅの凸部５１ｅとコア５０ｆの５１ｆとでは異なる極性で励磁する。
電源供給部２５Ａａは、コイル７０ｅ、７０ｆ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）等で構成される。電源供給部２５Ａａは、ケース２１Ａの両端壁側に配置され、軸受けホルダ２３ｃ、２３ｄ上に配置される。

＜振動アクチュエータ１０Ｂの可動体３０Ｂ＞
可動体３０Ｂは、図２０及び図２２に示すように、固定体２０Ｂ内のケース２１Ａ内で軸部８０１、８０２の軸方向に可動自在に配置されている。可動体３０Ｂは、可動体本体３２Ａと、マグネット６０ｅ、６０ｆと、バネ受け部８４と、有する。

可動体本体３２Ａでは、実施の形態２の可動体本体３２Ａと比較して、軸部８０１、８０２の軸を挟むように配置されるマグネット６０ｃ、６０ｄの構成が異なる。なお、可動体本体３２Ａには、可動体本体３２Ａの軸心に沿って、軸部８０１、８０２が固定されている。

マグネット６０ｅ、６０ｆは、それぞれ複数の磁極として磁極面６１を有し、互いの磁極面６１を逆側に向けて軸部８０１、８０２の軸を挟み配置される。本実施の形態では、軸部８０１、８０２が挿通された可動体本体３２Ａにおいて長手方向に沿う両側面に、且つ、軸部８０１、８０２の軸と平行に磁極面６１を両側方に向けて固定されている。マグネット６０ｅ、６０ｆは、互いの着磁方向のみが異なり、同形状で形成されている。本実施の形態では、磁極面６１には、図２０〜図２３、図２５及び図２６に示すように、３つの異なる磁極が交互に配置されている。マグネット６０ｅ、６０ｆ同士は、本実施の形態では、軸部８０１、８０２の軸と直交する方向で互いに異なる磁極が逆向きに位置するように配置されている（図２６参照）。マグネット６０ｅ、６０ｆは、それぞれコア５０ｅ、５０ｆの磁極面５１、５１に対向して、ケース２１Ａの長手方向（軸中心方向）に交互に異なる極性で並ぶように、配置されている。なお、マグネット６０ｅ、６０ｆは、複数の磁極の異なるマグネット（マグネット片）を交互に並べて構成してもよいし、交互に異なる磁性を持つように着磁されたものでもよい。

磁極面６１は、コア５０ｅ、５０ｆの磁極面５１に対して所定間隔（エアギャップ）を空けて対向して且つ磁極面５１と平行に配置されている。

マグネット６０ｅ、６０ｆの磁極面６１は、実施の形態１、２と同様に、図２４に示すように、高さ方向の中心部分が、対向する磁極面５１に最も接近する曲面ないし台形状の中央凸形状で構成されており、本実施の形態では、高さ方向の中心部分が最も磁極面５１に近い曲面で形成されている。これにより、可動体３０Ｂを、回転方向に対して停止させる力（トルク）が、回転方向中央で停止するように作用して、実施の形態１、２のマグネット６０ａ〜６０ｄと同様の作用効果を得ることができる。

この構成において、コア５０ｅ、５０ｆは、コイル７０ｅ、７０ｆに電源供給部２５Ａａから電源が供給されると、励磁され、凸部５１ｅ、５１ｆの先端面が磁化され磁極を右有し、対向配置されたマグネット６０ｅ、６０ｆの磁極の関係に応じて推力が発生する。

本実施の形態では、例えば、図２６に示すように、コア５０ｅに対向する側のマグネット６０ｅの極性（磁極面６１）を前側から後側に向かってＮ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置し、これらをコア５０ｅの磁極面５１に対向して長手方向に並べて配置している。一方、コア５０ｆに対向するマグネット６０ｆの極性（磁極面６１）を前側から後側に向かってＮ極、Ｓ極、Ｎ極の順に配置し、これらをコア５０ｆの磁極面５１に対向して長手方向に並べて配置している。このように、本実施の形態では、マグネット６０ｅ、６０ｆとコア５０ｅ、５０ｆの対向する極性の数を、マグネット３：コア２としている。

そして、各コア５０ｅ、５ｆのコイル７０ｅ、７０ｆにそれぞれに電流を供給する。電流が供給されたコイル７０ｅ、７０ｆは、図２６に示すように、コア５０ｅ、５０ｆを励磁する。これにより、マグネット６０ｅに対向するコア５０ｅの２つの凸部５１ｅの振動方向前側の凸部をＳ極、後側の凸部５１ｅをＮ極に磁化する。と同時に、マグネット６０ｆに対向するコア５０ｆの２つの凸部５１ｆの振動方向前側の凸部をＮ極、後側の凸部をＳ極に磁化する。これにより、磁気吸引力により、Ｆ１方向に推力が発生し、コア５０ｅ、５０ｆは、Ｆ１方向に駆動する。また、コイル７０ｅ、７０ｆに電流を逆方向に供給して、各コア５０ｅ、５０ｆの極性を逆にする。つまり、マグネット６０ｅに対向するコア５０ｅの中央の凸部５１ｅの極性をＮ極、中央の凸部５１ａの両側の凸部５１ｅをＳ極にし、マグネット６０ｆに対向するコア５０ｆの中央の凸部５１ｆの極性をＳ極、中央の凸部５１ｆの両側の凸部５１ｆをＮ極にする。これにより、これらに対向するマグネット６０ｅ、６０ｆを有する可動体３０Ｂは、Ｆ１方向とは真逆の−Ｆ１方向に駆動する。

これを繰り返すことにより、可動体３０Ｂのマグネット６０Ｂは、駆動基準位置となる位置、ここでは磁極面６１の長手方向の中心がＥ型形状コア５０ｅ、５０ｆの長手方向の中心位置と重なる位置であり図２０、図２２、図２３及び図２６で示す可動体３０Ｂの位置、を基準にして、長手方向に両方向Ｆ（Ｆ１方向と−Ｆ１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１０の同様の動作原理である。

振動アクチュエータ１０Ｂによれば、上述した＜効果１＞、＜効果２＞及び＜効果４＞〜＜効果８＞と同様の効果を奏することができるとともに、以下の効果を奏することができる。
本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ｂでは、可動体３０Ｂの可動体本体３２Ａの両側方で、軸部８０１、８０２の軸を挟みそれぞれ配置されるコア５０ｅ、５０ｆのそれぞれにおいて、励磁するコイル７０ｅ、７０ｆが２つずつ巻回されている。
これにより、ケース２１Ａ内において、可動体３０Ｂの両側方で、コア５０ｅ、５０ｆ及びコイル７０ｅ、７０ｆの配置スペースを小さくでき、可動体３０Ｂのウェイト（例えば、可動体本体３２Ａ）を大きくしやすく、振動出力を増加できる。
また、片側で１つのコイルを用いた構成と比較して、コイルの設計自由度が高くなり、振動出力を増加できるとともに、アクチュエータ１０Ｂ自体の薄型化を図ることできる。

（実施の形態４）
図２７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２８は、同振動アクチュエータを上側から見た分解斜視図である。また、図２９は、図２７のＫ―Ｋ線矢視断面図である。

図２７〜図２９に示す本実施の形態４の振動アクチュエータ１０Ｃは、図１〜図１０に示す実施の形態１の振動アクチュエータ１０において、金属ばね４０を除いた構成の振動アクチュエータである。よって、以下では、振動アクチュエータ１０Ｃについて、実施の形態１に対応する振動アクチュエータ１０と同様の構成要素については同一の符号で示し、重複する説明は省略する。

振動アクチュエータ１０Ｃは、振動アクチュエータ１０と同様に、固定体２０と、軸部８０と、軸部８０を介して固定体２０に対して可動自在に支持される可動体３０と、を有する。

固定体２０では、ケース２１内に、軸保持部２３１、２３２と、コイル７０ａ、７０ｂと、コイル７０ａ、７０ｂが巻回された凸部（磁極部）５１ａを含む複数の凸部を有するＥ型形状コア５０ａ、５０ｂとを有する。固定体２０は更に、コイル７０ａ、７０ｂに電源を供給する電源供給部２５を有する。
ケース２１は、底面部を有する矩形箱状に形成されており、長手方向に沿う両側壁のそれぞれに互いに対向してＥ型形状コア５０ａ、５０ｂが配置されている。また、ケース２１内には、両側壁２１ａ、２１ｂのそれぞれの両端部間を閉塞する両端壁２１ｃ、２１ｄ間に、両端壁２１ｃ、２１ｄの内側に設けられた軸保持部２３１、２３２を介して軸部８０が架設されている。
軸保持部２３１、２３２は、振動アクチュエータ１０におけるばねホルダ２３ａ、２３ｂを、軸部８０の両端部をそれぞれ保持する機能を有するものとして用いている。なお、実施の形態１のばねホルダ２３ａ、２３ｂは軸部８０の両端部を保持する機能の他に金属ばね４０の一端部を挿入して金属ばね４０の付勢力を受ける機能も有する。

可動体３０は、複数の磁極（本実施の形態では４極）がそれぞれ長手方向に交互に配置された一対のマグネット６０ａ、６０ｂと、マグネット６０ａ、６０ｂ及び軸受け部８２ａ、８２ｂが固定された可動体本体３２と、を有する。

振動アクチュエータ１０Ｃでは、振動アクチュエータ１０と同様に、可動体３０において軸受け８２ａ、８２ｂに、可動体２０に固定される軸部８０が挿入されている。可動体３０では、軸方向に沿う両側部に、軸部８０の軸を挟むようにマグネット６０ａ、６０ｂがそれぞれ設けられている。また、それぞれのマグネット６０ａ、６０ｂとエアギャップを介して対向する位置に、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂが設けられている。マグネット６０ａ、６０ｂと、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂとは、互いの磁極面６１、５１が対向するように配置されている。マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１は軸部８０の軸に直交する方向で互いに外方に向けて配置され、これに対向してＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの着磁面が対向している。

これらマグネット６０ａ、６０ｂと、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたコア５０ａ、５０ｂとで構成する磁力発生部は、軸部８０の両側でそれぞれ、磁気吸引力による磁気ばねとして機能する。この磁気回路構成における磁気吸引力は、軸部８０を挟み互いに同一直線上で、且つ、離間する方向で逆向きに発生するので、互いに相殺される。磁気吸引力によって、軸部８０を中心に回動する可動体３０の傾きが無くなり、可動体３０は、位置決めされた状態（可動体の位置決め）となり、軸部８０周りの回転が規制される（所謂回転止め）。また、マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１は、Ｅ型形状コア５０ａ、５０ｂの磁極面５１に、高さ方向、又は、回転方向の中心部分が最も近づいた中央凸状に形成されているので、可動体３０は、可動体３０を挟むＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの一方側に引き寄せられることがなく、軸部８０を中心に回動して傾斜しない位置、つまり、略水平な安定した状態に配置される。

このように、振動アクチュエータ１０Ｃにおいて、磁気吸引力が、軸部８０（軸部８０の軸）を挟んで軸部８０（軸部８０の軸）を対称に可動体３０の両側方で発生することにより、可動体３０は、両側方に向かって吸引されることで相殺されて釣り合い、回転が抑制され、基準位置となる水平な状態となる位置で保持される。
よって、可動体３０は、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂとマグネット６０とによる磁気ばね構造によって、軸回りへの回転を抑制した状態で、且つ、軸方向に移動自在に弾性支持される。

可動体３０は、電源供給部２５からコイル７０ａ、７０ｂに電源を供給することにより、コイル７０ａ、７０ｂが巻回されたＥ型形状コア５０ａ、５０ｂと、マグネット６０との協働により軸部８０の軸方向に沿って往復移動、つまり振動する。具体的には、振動アクチュエータ１０と同様に、コイル７０ａ、７０ｂへ供給する電流の向きを変えることで、マグネット６０ａ、６０ｂを備える可動体３０は、軸方向である長手方向、つまり、振動方向に往復移動（往復振動）する。なお、本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ｃ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１０の同様の動作原理である。

また、マグネット６０ａ、６０ｂの磁極面６１は、実施の形態１と同様に、高さ方向の中心部分が最も磁極面に近い曲面で形成されているので、可動体３０を、回転方向に対して停止させる力（トルク）が、回転方向中央で停止するように作用し、可動体３０が略水平に配置され、安定した状態にすることができ、実施の形態１と同様の作用効果（主に＜効果１＞〜＜効果３＞、＜効果５＞、＜効果６＞）を得ることができる。加えて、振動アクチュエータ１０では、コイル７０ａ、７０ｂがＥ型形状コア５０ａ、５０ｂの中央の凸部５１ａ、５１ｂを励磁し、中央の凸部５１ａ、５１ｂは、中央の凸部５１ａ、５１ｂの両側の凸部５１ａ、５１ｂとともに、マグネット６０ａ、６０ｂとの磁気吸引力により推力発生させるため、実施の形態１と同様に、磁気抵抗の大きい従来のＶＣＭ方式に比べ電磁変換効率の向上を図ることができる。また、本実施の形態によれば、可動体３０の可動方向を振動アクチュエータ１０の長手方向としているので、ストロークに必要となるクリアランスが確保しやすく、高出力化が可能となる。

（実施の形態５）
図３０は、本発明に係る実施の形態５のウェアラブル端末１００の要部構成を模式的に示す図である。ウェアラブル端末１００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１００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３０に示すウェアラブル端末１００は、通信装置１１０と、処理装置１２０と、駆動装置としての振動アクチュエータ１３０と、筐体１４０と、有する。振動アクチュエータ１１０は、各実施の形態１〜４に示す振動アクチュエータ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれかを適用している。振動アクチュエータ１３０の底面は、筐体１４０の内周面１４２に近接して配置される。ウェアラブル端末１００は、各実施の形態１〜４に示す振動アクチュエータ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを実装している。

筐体１４０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１３０の底面を、装着部位である指の腹部分に重なるように位置させる。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１３０が装着される。通信装置１１０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１２０に出力する。

通信装置１１０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１２０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１３０の駆動信号に変換して、振動アクチュエータ１３０（１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ）の電源供給部（振動アクチュエータ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの電力供給制御部２５、２５Ａ、２５Ａａ）に接続される駆動回路部１２５を介して振動アクチュエータ１３０に供給することによって、振動アクチュエータ１３０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１００は振動する。ウェアラブル端末１００の筐体１４０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１３０の底面（ケース２１の底面に相当）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１００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１００を、通信装置１１０と、処理装置１２０と、駆動装置としての振動アクチュエータ１３０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１３０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１００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、図３１に示すように、各実施の形態１〜４に示す振動アクチュエータ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのいずれかを適用したアクチュエータ１３０を、携帯端末２００に実装しても同様の効果を奏することができる。携帯端末２００は、筐体２４０内に、ウェアラブル端末１００と同様に、通信装置１１０と、処理装置１２０と、駆動回路部１２５と、駆動装置としての振動アクチュエータ１３０と有する。携帯端末２００では、振動アクチュエータ１３０を振動させることにより、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に加えて、携帯端末２００の各機能の信号を処理装置１２０で処理し、駆動回路部１２５を介して振動アクチュエータ１３０を振動してユーザに報知できる。

各実施の形態１〜４の振動アクチュエータ１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにおいて、可動体３０、３０Ａ、３０Ｂに、コイル７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ及びＥ型形状コア５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、コア５０ｅ、５０ｆを設け、固定体２０、２０Ａ、２０Ｂに、マグネット６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆを、配置した構成としてもよい。なお、これら、マグネットと、コイルが巻回されたＥ型形状コア或いはコアとの関係は、各実施の形態と同様である。

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。

２０１６年１２月２０日出願の特願２０１６−２４７２２６の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明に係る振動アクチュエータは、小型化可能であり好適に効率良く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。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１３０ 振動アクチュエータ
２０、２０Ａ、２０Ｂ 固定体
２１、２１Ａ ケース
２５、２５Ａ、２５Ａａ 電源供給部
３０、３０Ａ、３０Ｂ 可動体
４０、４０ａ 金属ばね
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、Ｅ型形状コア（コア）
５０ｅ、５０ｆ コア
５１ 磁極面（磁極、着磁）
６１ 磁極面
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆ マグネット
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ コイル
８０、８０１、８０２ 軸部（支軸部）
１００ ウェアラブル端末
２００ 携帯端末

Claims (12)

1. 固定体と、
   支軸部と、
   前記支軸部を介して前記固定体に対して可動自在に支持される可動体と、
   を有し、
   前記可動体には、マグネットと、前記マグネットの磁極面にエアギャップを介して対向配置される磁極面を有し且つコイルが設けられるコアとのうちの一方が、前記可動体において前記支軸部の軸を挟んだ両側にそれぞれ設けられ、それぞれの前記磁極面は前記支軸部の軸に直交する方向で互いに外方に向けて配置されており、
   前記固定体には、前記可動体において前記支軸部の軸の両側にそれぞれ配置される前記マグネット及び前記コアのうちの前記一方に対向して、前記マグネット及び前記コアのうちの他方がそれぞれ設けられ、
   前記可動体は、前記軸を挟んだ両側でそれぞれ、前記コアの磁極面及び前記マグネットの磁極面との間で発生する磁気吸引力により弾性支持され、且つ、給電による前記コイルの励磁により前記コイルが前記マグネットと協働することによって、前記固定体に対して前記支軸部の軸方向に往復振動する、
   振動アクチュエータ。
2. 前記可動体を前記固定体に対して可動自在に弾性支持する金属ばねをさらに備える、請求項１に記載の振動アクチュエータ。
3. 前記金属ばねは、前記固定体に対する前記可動体の変位に対して非線形バネ定数を有する、
   請求項２に記載の振動アクチュエータ。
4. 前記マグネットの磁極面は、前記軸方向で４極に着磁された磁極面であり、
   前記コアは、前記マグネットに対向し、且つ、それぞれ凸状であり先端面が前記コアの磁極面となる３磁極部を有し、
   前記コイルは、前記３磁極部のうちの中央の磁極部の周囲に配設されている、
   請求項１に記載の振動アクチュエータ。
5. 前記マグネットの磁極面は、前記軸方向で４極に着磁された磁極面であり、
   前記コアは、前記マグネットに対向し、且つ、それぞれ凸状であり先端面が前記コアの磁極面となる３磁極部を有し、
   前記コイルは、前記３磁極部のそれぞれの周囲に配設された複数のコイルである、
   請求項１に記載の振動アクチュエータ。
6. 前記マグネットの磁極面は、前記軸方向で３極に着磁された磁極面であり、
   前記コアは、前記マグネットに対向し、且つ、それぞれ凸状であり先端面が前記コアの磁極面となる２磁極部を有し、
   前記コイルは、前記２磁極部のそれぞれの周囲に配設された複数のコイルである、
   請求項１に記載の振動アクチュエータ。
7. 前記支軸部は、前記可動体に固定され、
   前記固定体は、前記支軸部が挿入する軸受け部を有し、前記軸受け部を介して、前記支軸部とともに前記可動体を可動自在に支持する、
   請求項１に記載の振動アクチュエータ。
8. 前記支軸部は、前記固定体に固定され、
   前記可動体は、前記支軸部が挿入する軸受け部を有し、前記軸受け部を介して前記支軸部に移動自在に支持されている、
   請求項１に記載の振動アクチュエータ。
9. 前記マグネットの磁極面は、対向する前記コアの磁極面に対して前記軸回り方向の長さの中心部分が最も接近するように曲面ないし台形状の中央凸形状で構成されている、
   請求項１に記載の振動アクチュエータ。
10. 前記可動体は、高比重金属材を含む、
    請求項１に記載の振動アクチュエータ。
11. 請求項１に記載の振動アクチュエータを実装した、
    ウェアラブル端末。
12. 外部からの信号を受信する通信装置と、
    前記通信装置での着信により振動する請求項１に記載の振動アクチュエータとを実装した、
    着信通知機能デバイス。

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