TWI781974B - 振動致動器、具振動功能之穿戴式終端及來電通知功能裝置 - Google Patents

振動致動器、具振動功能之穿戴式終端及來電通知功能裝置 Download PDF

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Abstract

一種可小型化並適當高效地振動之振動致動器，包括固定體、支軸部以及可動體，且可動體包含作為平衡塊的可動體主體。在可動體上，磁鐵與芯體中之一方在可動體主體中分別設置在夾著支軸部之軸之兩側上，芯體具有隔著空隙與磁鐵之磁極面相對設置之磁極面且捲繞有線圈，另一方設置在固定體上，以便分別與在可動體主體中設置在支軸部之軸之兩側上之磁鐵及芯體中之一方相對。可動體藉由磁吸引力受彈性支撐，磁吸引力分別在夾著軸之兩側並在彼此之磁極面之間產生，並且線圈藉由供電而被勵磁，藉由線圈與磁鐵之配合，使得可動體相對於固定體沿著支軸部之軸向往復振動。

Description

振動致動器、具振動功能之穿戴式終端及來電通知功能裝置
本發明是有關一種振動致動器、具振動功能之穿戴式終端及來電通知功能裝置。
以往，作為用於向用戶通知行動電話等便攜式資訊終端之來電等之振動產生源，或者作為用於將觸控面板之操作觸感和遊戲機之控制器等遊戲設備之身臨其境之感傳遞至手指和肢體等之振動產生源，已知的有振動致動器(例如，參照專利文獻1)。
專利文獻1所示之振動致動器形成為平板狀，以圖謀小型化。專利文獻1之振動致動器具有平板形狀，其中由軸支撐之可動部藉由旋轉軸可自由滑動地支撐。
專利文獻2所示之振動致動器具有：包含箱體及線圈之定子；設置於箱體內之磁鐵5；以及具有配重部之可動子，藉由線圈與磁鐵之配合，相對於旋轉軸可自由滑動之可動子相對於定子沿振動方向線性地振動。線圈捲繞在包含磁鐵之可動部之外側。
另外，專利文獻3為具有相對設置之扁平線圈、設置於扁平線圈上之扁平磁鐵之VCM(Voice Coil Motor)原理之致動器。
無論這些振動致動器中之哪一個，可動子可自由滑動地設置於旋轉軸上，並且藉由彈簧彈性地支撐，以便在振動方向上可以振動。將VCM作為驅動原理之振動致動器中，通常磁吸引力對其磁路結構不起作用。因此，彈性保持可動部的主要是由金屬彈簧構成。於是，例如，專利文獻4所示，設想這些振動致動器被安裝在一個環形之具有振動通信功能之穿戴式終端(亦稱為輸入設備)上，該振動通信功能是基於來自遠程通信設備之資訊等向佩戴者施加振動而賦予感官刺激。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：特開第2015-095943號公報
專利文獻2：特開第2015-112013號公報
專利文獻3：特許第4875133號公報
專利文獻4：國際公開第2014/130946號
惟，將振動致動器應用於便攜式終端和穿戴式終端等，將其作為來電通知功能裝置進行安裝，並藉由振動向佩戴者通知來電時，要求所提供之振動沒有偏差，以便賦予佩戴者充分的體感。另外，在賦予佩戴者充分的體感的同時，期望減小安裝於來電通知功能裝置上之振動致動器之厚度，使振動致動器本身變得緊湊化。像專利文獻1~2，在磁鐵之外周設置線圈，或者在線圈上設置磁鐵，從而在振動致動器之厚度方向上確保空間，不同於以上構造，為減小厚度之構造之情況下，可以設想如下構造，即在軸部沿著軸部之軸向可自由移動地支撐磁鐵，並且在磁鐵之側邊設置捲繞有線圈之芯體(core)，藉由磁鐵與線圈之配合，使具有磁鐵之可動體振動。
惟，在具有支軸結構之振動致動器中，當藉由分別設置於固定體與可動體之芯體與磁鐵之配合使可動體振動之情況下，由於線圈與磁鐵之磁吸引力，在軸上產生垂直抗力，從而對可動體產生摩擦力。對此，為了增大使可動體移動之推力，可考慮增大磁鐵之磁力或減小空隙來減少磁力的損耗，然對應這些存在垂直抗力增加導致摩擦力變大之問題。另外，在利用共振現象之振動致動器中，當藉由諸如彈性支撐可動體之螺旋彈簧或磁性彈簧等具有彈性附加功能之部件確定之彈簧常數為線性方式時(常數值)時，由於有關頻率之特性在共振點附近具有顯著特性，所以用固定頻率驅動的情況下，存在共振之偏差會導致振動特性之偏差變大之問題。
本發明的目的在於提供一種可小型化並適當高效地振動之振動致動器、具振動功能之穿戴式終端及來電通知功能裝置。
本發明之一個形態之振動致動器，採用如下構造，其包括固定體、支軸部、以及可動體。可動體藉由支軸部支撐並相對於固定體可自由移動且包含作為平衡塊的可動體主體。在可動體上，磁鐵與芯體中之一方在可動體主體中分別設置在夾著支軸部之軸之兩側上，芯體具有隔著空隙與磁鐵之磁極面相對設置之磁極面且設置有線圈，各自之磁極面在與支軸部之軸正交之方向上彼此向外配置。磁鐵及芯體中之另一方分別設置在固定體上，以便與在可動體主體中分別設置在支軸部之軸之兩側上之磁鐵及芯體中之一方相對。可動體藉由磁吸引力受彈性支撐，磁吸引力分別在夾著軸之兩側並在芯體之磁極面與磁鐵之磁極面之間產生，並且線圈藉由供電而被勵磁，藉由線圈與磁鐵之配合，使得可動體相對於固定體沿著支軸部之軸向往復振動。
本發明之具振動功能之穿戴式終端採用如下構造，安裝具有上述結構之振動致動器。另外，本發明之來電通知功能裝置採用如下構造，安裝有接收來自外部之信號之通信裝置與該通信裝置來電時振動之具有上述結構之振動致動器。
根據本發明，可以實現可小型化並適當高效地振動之振動致動器。
10、10A、10B、10C、130:振動致動器
20、20A、20B:固定體
21、21A:箱子
21a、21b、21Aa、21Ab:側壁
21c、21d、21Ac、21Ad:端壁
23a、23b:彈簧支架
23c、23d:軸承座
24、24A:蓋體
25、25A、25Aa:電源供給部
26:緩衝部
30、30A、30B:可動體
32、32A:可動體主體
35:貫通孔
35a:底座雕刻部
40、40a:金屬彈簧
50a、50b、50c、50d:E型形狀芯體(芯體)
50e、50f:芯體
51:磁極面(磁極、磁化)
51a、51b、51c、51d、51e、51f:突起
61:磁極面
60a、60b、60c、60d、60e、60f:磁鐵
70a、70b、70c、70d、70e、70f:線圈
80、801、802:軸部(支軸部)
82a、82b:軸承部
84:彈簧收容部
100:具振動功能之穿戴式終端
110:通信裝置
120:處理裝置
125:驅動電路部
140、240:箱體
142:內週面
200:便攜式終端
231、232:軸保持部
322:主幹部
323:前突出部
323a、324a:底座雕刻部
324:後突出部
圖1是表示本發明實施形態1之振動致動器之內部結構之立體圖；圖2是從上方觀看同一振動致動器之分解立體圖；圖3是從下方觀看同一振動致動器之分解立體圖；圖4是表示同一振動致動器之內部結構之平面圖；圖5是圖1之沿A-A線箭頭方向之截面圖；圖6是圖4之沿B-B線箭頭方向之截面圖；圖7是表示振動致動器之固定體之主要部分之結構之平面圖；圖8之圖8A是表示振動致動器之可動體之立體圖，圖8B是可動體之截面圖；圖9是表示振動致動器之磁路之平面示意圖；圖10之圖10A是表示磁性彈簧之負重與位移之間的關係之圖，圖10B是用於說明藉由非線性彈簧抑制振動輸出之偏差之圖；圖11是表示本發明實施形態2之振動致動器之結構之外觀圖；圖12是表示同一振動致動器之內部結構之立體圖；圖13是從上方觀看同一振動致動器之分解立體圖；圖14是從下方觀看同一振動致動器之分解立體圖； 圖15是表示同一振動致動器之內部結構之平面圖；圖16是圖12之沿C-C線箭頭方向之截面圖；圖17是圖15之可動體主體被拆卸之狀態下之沿D-D線箭頭方向之截面圖；圖18之圖18A是表示本發明實施形態2之振動致動器之可動體之立體圖、圖18B是圖18A之沿E-E線線箭頭方向之截面圖；圖19是表示振動致動器之磁路之平面示意圖；圖20是表示本發明實施形態3之振動致動器之結構之外觀圖；圖21是同一振動致動器之分解立體圖；圖22是表示同一振動致動器之內部結構之平面圖；圖23是圖20之沿G-G線箭頭方向之截面圖；圖24是圖22之沿H-H線箭頭方向之截面圖；圖25之圖25A是表示本發明實施形態3之振動致動器之可動體之立體圖，圖25B是圖25A之沿J-J線箭頭方向之截面圖；圖26是表示振動致動器之磁路之平面示意圖；圖27是表示本發明實施形態4之振動致動器之內部結構之立體圖；圖28是從上方觀看同一振動致動器之分解立體圖；圖29是圖27之沿K-K線箭頭方向之截面圖；圖30是表示本發明實施形態5之具振動功能之穿戴式終端之主要部分之結構之示意圖；圖31是表示作為本發明實施形態5之變形例之便攜式終端之主要部分之結構之示意圖。
在下文中，將參照附圖對本發明之實施形態進行詳細說明。
(實施形態l)
圖1是表示本發明實施形態1之振動致動器之結構之外觀圖，是表示取下蓋子之同一振動致動器之內部結構之立體圖。圖2是從上方觀看同一振動致動器之分解立體圖，圖3是從下方觀看同一振動致動器之分解立體圖，圖4是表示同一振動致動器之內部結構之平面圖。另外，圖5是圖1之沿A-A線箭頭方向之截面圖，圖6是圖4之沿B-B線箭頭方向之截面圖。圖7是表示振動致動器之固定體之主要部分之結構之平面圖，圖8之圖8A是表示振動致動器之可動體之立體圖，圖8B是可動體之截面圖，圖9是表示振動致動器之磁路之平面示意圖。再者，除了圖1~圖9之外，在圖11~圖29中，描述各實施形態之振動致動器時，為了方便起見，將振動致動器之可動體之振動方向稱為前後方向，並且將垂直於振動方向之兩個方向分別描述為横向(左右方向)與高度方向(為上下方向，亦稱為厚度方向)。
<振動致動器10之整體結構>
圖1所示之振動致動器10為高度(圖中上下方向之長度，相當於厚度)比橫向(圖中左右方向)短之平板形狀。本實施形態之振動致動器10具有固定體20、軸部80、藉由軸部80支撐並相對於固定體20可自由移動之可動體30。可動體30藉由捲繞有線圈70a、70b之芯體50a、50b(以下，稱為「E型形狀芯體」)與磁鐵60之配合，沿著軸部80之軸向往復移動，即進行振動。
本實施形態之振動致動器10中，在可動體30之沿軸向之兩側分別設有磁鐵60a、60b以夾住軸部80之軸，經由空隙與各磁鐵60a、60b相對之位置上設有芯體50a、50b，芯體50a、50b具有捲繞有線圈70a、70b之突起(磁極部)51a。磁鐵60a、60b與捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、50b被佈置成彼此之磁極面(E型形狀芯體50a、50b之磁極面)61、51相對。磁鐵60a、60b之磁極面61被佈置成在與軸部80之軸正交之方向上彼此朝向 外側，E型形狀芯體50a、50b之磁化面相對這些並彼此相對。由這些磁鐵60a、60b與捲繞有線圈70a、70b之芯體50a、50b構成磁力產生部，磁力產生部藉由磁吸引力在軸部80之兩側各自作為磁性彈簧發揮作用。因此，可動體30被彈性支撐為在抑制繞軸線旋轉之狀態下在軸向上自由移動。磁吸引力是夾著軸部80(軸部80之軸)軸部80(軸部80之軸)對稱地產生。由於可動體30藉由在兩側產生之磁吸引力向兩側被吸引，所以抵消並達成平衡，可動體30之旋轉被抑制，可動體30被保持在作為基準位置之水平狀態之位置上。在本實施形態中，除了磁性彈簧之外，還具有起彈性支撐作用之金屬彈簧40，以便沿軸向移動時可自由恢復。
具體描述振動致動器10。本實施形態之振動致動器10將軸部80固定在固定體20上，可動體30包括供軸部80插入之軸承部82a、82b。
固定體20具有：箱子21；彈簧支架23a、23b；線圈70a、70b；E型形狀芯體50a、50b，藉由形成於長方體模樣之一表面之狹縫分隔而形成多個突起且狹縫中佈置有線圈70a、70b；以及電源供給部25。在固定體20中，箱子21之向上開口之開口部分被蓋體24所覆蓋。
另一方面，可動體30具有：一對磁鐵60a、60b，多個磁極(在本實施形態中為4極)分別在縱向上交替設置；可動體主體32，固定磁鐵60a、60b及軸承部82a、82b。藉由金屬彈簧40彈性支撐可動體30。金屬彈簧40，例如，為圓筒狀之螺旋彈簧。在振動致動器10中，可動體30(磁鐵60a、60b，可動體主體32，軸承部82a、82b)藉由金屬彈簧40之軸向之推壓力與磁性彈簧受彈性支撐，磁性彈簧藉由磁鐵60a、60b與捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、50b產生磁吸引力。
<振動致動器10之固定體20>
箱子21形成為具有底面部之矩形盒狀，E型形狀芯體50a、50b沿著縱向分別設置於兩側壁上並彼此相對。另外，在箱子21之內部，軸部80架設在分別封閉兩側壁21a、21b之兩端部之兩端壁21c、21d之間。
軸部80沿著箱子21之縱向設置於箱子21之寬度方向之中心，在穿過可動體30之軸承部82a、82b之狀態下，其兩端部經由彈簧支架23a、23b被固定在兩端壁21c、21d上。因此，軸部80由兩端壁21c、21d所支撐。軸部80藉由如下方式被固定在端壁21c、21d上，壓入彈簧支架23a、23b之固定孔，或者藉由插入後黏著等方式來固定。再者，雖然軸承部82a、82b是讓軸部80可自由滑動地穿過之部件，但是可以是銅類、鐵類或者鐵-銅類之含油軸承，亦可以是磁性體。
另外，為了在縱向上夾持具有軸承部82a、82b之可動體30，軸部80上套設有金屬彈簧40。金屬彈簧40對設置於軸部80上之可動體30賦能，以便經由軸承部82a、82b使其位於縱向之中央部。再者，箱子21藉由安裝蓋體24形成中空之電磁屏蔽。
在本實施形態中，E型形狀芯體50a、50b各自為磁性體，並且以軸部80之軸為中心形成對稱之相同形狀。E型形狀芯體50a、50b具有前端面為磁極面51之多個突起51a、51b。E型形狀芯體50a、50b之多個突起51a、51b在一個側面上沿一個側面之延伸方向各自並排設置。再者，磁極面51與軸部80、箱子21之兩側壁21a、21b平行，並且設置為與磁鐵60a、60b之磁極面61相互平行為佳。再者，E型形狀芯體50a、50b可以由電磁不銹鋼、燒結材料，MIM(Metal injection Molding，金屬注射成形)材料、層壓鋼板，電鍍鋅鋼板(SECC)等構成。
E型形狀芯體50a、50b分別在平面圖中形成為E字形。具體而言，在E型形狀芯體50a、50b上形成狹縫，以便將長方體之沿縱向之一邊在縱向 上分成三個，從而在平面圖中呈E字形，在一個表面側具有突起51a、51b。在E型形狀芯體50a、50b中，線圈70a、70b插入狹縫中，各線圈70a、70b僅僅捲繞在E型形狀芯體50a、50b之各突起51a、51b中之中央突起51a、51b之周圍。線圈70a、70b，例如，由銅線等構成。線圈70a、70b中通過電流而被勵磁時，在E型形狀芯體50a、50b中，夾著各自之中央突起51a、51b之兩側之突起51a、51b與中央突起51a、51b被勵磁為具有相反之極性。再者，在E型形狀芯體50a、50b之間，彼此相對之突起51a、51b之間的磁極面被勵磁為各自具有不同的極性為佳。因此，振動致動器10之磁路構造變得高效。
在各E型形狀芯體50a、50b中，線圈70a、70b捲繞在中央突起51a、51b之周圍，並且連接到電源供給部25。在面向磁鐵60a、60b之磁極面61之磁極面51中，線圈70a、70b被佈置成圍繞作為中央突起51a、51b之前端面之磁極面。電源供給部25向線圈70a、70b供電而使得突起51a、51b勵磁，在各E型形狀芯體50a、50b中，夾著中央突起51a、51b之其它突起51a、51b具有相同的極性。電源供給部25是向線圈70a、70b供電之基板，由連接到外部電源之基板，例如，柔性電路板(FPC：Flexible printed circuits)等構成。電源供給部25在箱子21內連接到線圈70a、70b。
<振動致動器10之可動體30>
如圖1及圖4~圖6所示，可動體30被設置成在固定體20之箱子21內沿著軸部80之延伸方向可以自由地移動。可動體30具有可動體主體32、磁鐵60a、60b、以及軸承部82a、82b。
供軸部80插入之軸承部82a、82b與磁鐵60a、60b一體地安裝在可動體主體32上，磁鐵60a、60b被設置成夾持經由軸承部82a、82b插入之軸部80。可動體主體32發揮作為可動體30之平衡塊(weight)之功能，例如， 採用SECC等鐵、以鐵為主成分之合金、青銅、銅等比重為5以上之金屬材料、燒結材料、MIM(金屬注射成形)材料為佳。例如，可動體主體32為鎢或鎢合金等高比重金屬材料(比重在10以上，特別是比重在11以上為佳)為佳。在本實施形態中，可動體主體32由鎢構成。例如，作為比重基準，SECC：7.8，Nd燒結磁鐵：7.4~7.6，銅：8.9，鎢：16~19。
可動體主體32是將長方體之沿箱子21之縱向延伸之兩側面之中央部切除而成，從而在平面圖中為H形。也就是說，可動體主體32具有長方體狀之主幹部，並且在主幹部之振動方向之兩端分別具有向振動方向突出之前突出部及後突出部，從而呈H形。可動體主體32之H形之凹狀內之底面部分，即主幹部之沿著軸向之兩個側面上分別設置有磁鐵60a、60b。在箱子21內，E型形狀芯體50a、50b隔著間隙設置於可動體30之凹狀內，並且從平面圖上盡量減小箱子21內之間隙，如此結構變得緊湊。
軸承部82a、82b是供軸部80插入之部件，例如，由燒結套筒軸承形成。軸承部82a、82b設置於可動體主體32上，以便軸部80位於可動體主體32之中心軸上。在本實施形態中，軸承部82a、82b在同一軸心上分別固定在貫穿可動體主體32之中心軸之貫通孔35之兩端部上，貫通孔35與底座雕刻部35a連續地形成，底座雕刻部35a形成於前突出部之前端面及後突出部之後端面之中央部。金屬彈簧40之一個端部插入底座雕刻部35a，並且將各金屬彈簧40鎖定在底座雕刻部35a之底表面上。
另外，可動體主體32經由金屬彈簧40被彈性支撐。因此，在線圈70a、70b沒有被供電的情況下，除了磁性彈簧之功能之外，藉由金屬彈簧40將可動體30賦能，使其在箱子21(固定體20)內位於縱向中心。
磁鐵60a、60b具有作為多個磁極之磁極面61，並且被設置成磁極面61彼此朝向相反方向並夾著軸部80。在本實施形態中，磁極面61朝向兩 側並被固定在被插入軸部80之可動體主體32之沿縱向之兩個側面上，使其與軸部80平行。在本實施形態中，如圖2、3、5、8及圖9所示，在磁極面61上交替設置有四個不同之磁極。在本實施形態中，被設置成彼此不同的磁極在與軸部80正交之方向上朝向相反方向(參照圖9)。磁鐵60a、60b被設置成如下，分別與E型形狀芯體50a、50b之磁極面相對，並且在箱子21之縱向(軸中心方向)上以不同極性交替排列。再者，磁鐵60a、60b可以藉由將多個不同磁極之磁鐵(磁鐵片)交替排列而形成，亦可以被磁化以交替具有不同的磁性。後述之各實施形態之磁鐵亦是一樣的。再者，例如，磁鐵60a、60b可以由Nd燒結磁鐵等構成。
磁極面61是隔著既定間隔(空隙)與E型形狀芯體50a、50b之磁極面51相對且平行地設置。
如圖2、圖3及圖6等所示，磁鐵60a、60b之磁極面61形成為高度方向之中心部分最接近相對之磁極面51之曲面乃至梯形之中央凸形狀。在本實施形態中，形成為高度方向之中心部分最接近磁極面之曲面。因此，對於旋轉方向使可動體30停止之力(轉矩)發揮作用，以便在旋轉方向之中央停止。因此，可以大致水平地設置可動體30使其處於穩定狀態，可以防止可動體30接觸固定體20，即部件干涉，從而可以實現穩定之驅動。再者，當可動體30旋轉時，磁鐵60a、60b很難接觸到E型形狀芯體50a、50b之磁極面51。
在本實施形態中，極力擴大磁極面61與磁極面51在箱子21內之有限空間內彼此相對之面積，當磁路被驅動時，磁力線有效地集中，可實現高輸出化。
本實施形態中，在箱子21內，作為磁性體之E型形狀芯體50a、50b與夾著軸部80而設置之磁鐵60a、60b分別相對設置，因此在E型形狀芯體 50a、50b與磁鐵60a、60b之間分別產生磁吸引力。所產生的磁吸引力夾著軸部80在同一直線上，並且在相背離之方向上相互朝反方向產生，因此它們相互抵消。藉由這些磁吸引力，以軸部80為中心轉動之可動體30之傾斜消失，可動體30處於定位狀態(可動體之定位)，圍繞軸部80之旋轉受到限制(所謂的停止旋轉)。另外，由於磁鐵60a、60b之磁極面61形成為高度方向或旋轉方向之中心部分最接近E型形狀芯體50a、50b之磁極面51之中央凸形狀，所以可動體30不會被拉到夾持可動體30之E型形狀芯體50a、50b之一側，而是設置於圍繞軸部80旋轉而不傾斜之位置處，即處於大致水平之穩定狀態。再者，在本實施形態中，可動體30藉由所謂的磁性彈簧與金屬彈簧40(機械彈簧)來彈性支撐，磁性彈簧為E型形狀芯體50a、50b與磁鐵60a，60b之間的磁吸引力，金屬彈簧40在軸向上夾持可動體30。再者，可動體30當然可以僅僅藉由E型形狀芯體50a、50b與磁鐵60a，60b之間的磁吸引力，所謂的磁性彈簧來彈性支撐。
於是，藉由電源供給部25向線圈70a、70b供電使得E型形狀芯體50a、50b勵磁時，突起51a、51b之前端面被磁化而具有磁極，並根據與相對設置之磁鐵60a、60b之磁極之間的關係產生推力。藉由改變供給線圈70a、70b之電流方向，包含磁鐵60a、60b之可動體30在作為軸向之縱向上，即在振動方向上往復移動(往復振動)。
在本實施形態中，例如，如圖9所示，將磁鐵60a之極性(磁極面61)從前側朝向後側按照S極、N極、S極、N極之順序排列，將這些在縱向上並排設置且讓這些與芯體50a之磁極面51相對。另一方面，將磁鐵60b之極性(磁極面61)從前側朝向後側按照N極、S極、N極、S極之順序排列，將這些在縱向上並排設置且讓這些與芯體50b之磁極面51相對。也就是說，在本實施形態中，磁鐵60a、60b與E型形狀芯體50a、50b之相對之極性之數 量是磁鐵4：E型形狀芯體3。另外，設置為如下，磁鐵60a、60b之間挾著軸部80所呈現之相反的極性成為各自相對之E型形狀芯體50a、50b之磁極面51。
於是，向各線圈70a、70b供電而使得E型形狀芯體50a、50b勵磁，與磁鐵60a相對之E型形狀芯體50a之中央突起51a之極性為S極，與磁鐵60b相對之E型形狀芯體50b之中央突起51b之極性為N極。因此，分別位於中央突起51a、51b之兩側而夾住各E型形狀芯體50a、50b之中央突起51a、51b之突起51a、51b之極性與中央突起51a、51b之極性不同(參照圖9)。因此，藉由磁吸引力在F1方向上產生推力，並沿著F1方向驅動芯體50a、50b。另外，提供線圈70a、70b反方向之電流，使得各E型形狀芯體50a、50b之極性反轉，也就是說，與磁鐵60a相對之E型形狀芯體50a之中央突起51a之極性為N極，與磁鐵60b相對之E型形狀芯體50b之中央突起51b之極性為S極。因此，位於E型形狀芯體50a之中央突起51a之兩側之突起51a之極性被磁化為S極，位於與磁鐵60b相對之E型形狀芯體50b之中央突起51b之兩側之夾持突起51b之極性被磁化為N極。然後，沿著與F1方向相反之-F1方向驅動具有與這些相對之磁鐵60a、60b之可動體30。
也就是說，在振動致動器10中，藉由從電源供給部25向線圈70a、70b輸入交流波，E型形狀芯體50a、50b，即E型形狀芯體50a、50b之磁極面51(具體而言為突起51a、51b之前端面)被磁化，從而有效地對可動體30側之磁鐵60a、60b產生磁吸引力及排斥力。因此，可動體30之磁鐵60a、60b將成為驅動基準位置之位置(在此，是指在平面圖中磁鐵60a之縱向(軸向)之中心與相對面51之中心重疊且磁鐵60a之高度方向之中心與相對面51之高度方向之中心重疊之位置)作為基準，沿著縱向朝兩個方向F(F1方向與-F1方向)往復移動。也就是說，可動體30相對於固定體20沿著磁鐵60a、 60b與E型形狀芯體50a、50b之彼此之磁極面61、51之方向往復振動。該驅動原理如下所示。再者，本實施形態之振動致動器10之驅動原理藉由以下各實施形態之所有振動致動器來展現。
在本實施形態之振動致動器10中，可動體30之質量為m[kg]，扭轉方向之彈簧常數為Ksp的情況下，可動體30相對於固定體20以共振頻率fr[Hz]振動，藉由下式(1)計算出共振頻率fr[Hz]。
Figure 106144927-A0305-02-0017-1
在本實施形態之振動致動器10中，電源供給部25向線圈70a、70b供給與可動體30之共振頻率fr大致相等之頻率之交流電，藉由線圈70a、70b使得各E型形狀芯體50a、50b(具體地，作為磁極面之一端面51)勵磁。因此，能夠有效驅動可動體30。
本振動致動器10之可動體30經磁性彈簧與金屬彈簧40由固定體20所支撐而成為用彈簧類結構來支撐之狀態，磁性彈簧由捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、50b及磁鐵60a、60b構成。因此，向線圈70a，70b供給與可動體30之共振頻率fr相等之頻率之交流電時，以共振狀態驅動可動體30。
表示振動致動器10之驅動原理之運動方程式及電路方程式如下所示。基於以下公式(2)所示之運動方程式及以下公式(3)所示之電路方程式來驅動振動致動器10。
【式2】
Figure 106144927-A0305-02-0018-2
m：質量[Kg]
x(t)：位移[m]
Kf：推力常數[N/A]
i(t)：電流[A]
Ksp：彈簧常數[N/m]
D：衰減係數[N/(m/s)]
Figure 106144927-A0305-02-0018-3
e(t)：電壓[V]
R：電阻[Ω]
L：電感[H]
Ke：反電動勢常數[V/(m/s)]
即，振動致動器10中的質量m[Kg]、位移x(t)[m]、推力常數Kf[N/A]、電流i(t)[A]、彈簧常數Ksp[N/m]、衰減係數D[N/(m/s)]等可以在滿足公式(2)之範圍內適當變更。另外，電壓e(t)[V]、電阻R[Ω]、電感L[H]、反電動勢常數Ke[V/(m/s)]可以在滿足公式(3)之範圍內適當變更。
因此，在以共振頻率fr進行驅動的情況下，可以有效地獲得大的輸出，共振頻率fr藉由振動致動器10、可動體30之質量m以及疊加金屬彈簧(彈性體，在本實施形態中為螺旋彈簧)40與磁性彈簧之常數Ksp來決定。在本實施方式之振動致動器10中，彈性支撐可動體30之彈簧是具有金屬彈簧40與磁性彈簧之結構，磁性彈簧由捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、 50b及磁鐵60a、60b構成，如圖10A所示，磁性彈簧相對於位移具有非線性之彈簧常數。也就是說，由於振動致動器10使用磁性彈簧，所以彈簧可以是非線性的(可根據位置來改變彈簧常數)，與線性情況下之特性相比，由於頻率特性可以變得平坦，所以能夠實現很難出現偏差之性能(參照圖10B)。
根據振動致動器10，可以獲得以下效果。
<效果1>
振動致動器10藉由線圈70a、70b與磁鐵60a、60b之配合使得可動體30沿著軸向振動。振動致動器10包括具有線圈70a、70b及磁鐵60a、60b中之一方之固定體20、藉由軸部80支撐並相對於固定體20在軸向上可自由移動之可動體30，線圈70a、70b及磁鐵60a、60b中之一方設置於可動體30上，夾著軸部80並具有朝不同方向之磁極面，線圈70a、70b及磁鐵60a、60b中之另一方設置於該固定體上，與設置於該可動體上之線圈70a、70b及磁鐵60a、60b中之一方相對。
根據該結構，在夾著軸部80之各線圈70a、70b(E型形狀芯體50a、50b)及磁鐵60a、60b之間產生的磁吸引力中，作用於可動體30而成為產生摩擦力之原因之垂直抗力是夾著軸部80並朝著相反方向產生的。因此，由於垂直抗力相互抵消並被抑制，所以能夠維持藉由磁吸引力驅使可動體30之振動方向之移動之磁性彈簧之功能與防止可動體30旋轉之功能，從而振動致動器10可小型化並適當且高效地振動。
<效果2>
以往，利用共振現象之振動致動器中，當彈簧常數為線性方式(常數值)時，由於有關頻率之特性在共振點附近具有顯著特性，所以用固定頻率驅動習知之振動致動器時，共振之偏差會導致振動特性之偏差變大(參照圖 10B)。對此，由於本實施形態之振動致動器10使用具有磁鐵60a、60b與線圈70a、70b之磁性彈簧，可以將彈簧變為非線性的(使彈簧常數在驅動頻率之位置發生變動)。作為其效果，用固定頻率驅動振動致動器10時，將固定驅動頻率設定為與線性情況下之特性相比頻率特性變得平坦之驅動頻率(參照圖10B)，使得振動輸出難以出現偏差，可以獲得所期望之振動輸出。
<效果3>
另外，就振動致動器10而言，在固定體20中，夾著軸部80設置於兩側之捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、50b用一個線圈與各自相對之磁鐵60a、60b一同構成磁路，因此，成為低成本結構，可以實現成本優勢，另外，可以減少組裝工時。
<效果4>
除了金屬彈簧40之外，由於具有包括作為磁性體之芯體50a、50b與磁鐵60a、60b之磁性彈簧，所以可以降低金屬彈簧40之彈簧常數，金屬彈簧40在基準位置彈性支撐芯體50a、50b。因此，金屬彈簧40之使用壽命提高，振動致動器10之可靠性得以提高。
<效果5>
試圖將習知之平面形狀與圓筒形狀之致動器安裝在便攜式終端與穿戴式終端等來電通知功能裝置或者環形裝置(例如Φ15~25mm)時，為了產生能夠給予安裝用戶充分的身體感覺之振動，需要大型振動裝置。另外，要求沒有偏差且振動輸出穩定之振動特性。
對此，如果將本實施形態之振動致動器10安裝在環形裝置上，即便是小型化之振動致動器10，亦可以有效地沒有偏差地給予用戶足夠的振動。
<效果6>
由於可動體30之可動體主體32使用高比重之鎢形成，使得可動體自身之質量增加，從而可以增加振動輸出。
<效果7>
另外，通常傳統之VCM型致動器中，可動體與固定體它們彼此之磁極面之間的空隙變寬，磁效率差，結構亦複雜，組裝性亦差。對此，在振動致動器10中，E型形狀芯體50a、50b之中央突起51a、51b經由線圈70a、70b被勵磁，中央突起51a、51b與中央突起51a、51b兩側之突起51a、51b一起藉由與磁鐵60a、60b之磁吸引力而產生推力，因此，相比具有大磁阻之傳統之VCM方式，可以提高電磁轉換效率。
另外，根據振動致動器10，即使在箱子21內與可動體30之間隙變窄，亦能夠不受干涉地進行組裝。另外，由於可動體30之軌跡穩定，所以設計變得容易，並且可動體30之穩定驅動成為可能。另外，當金屬彈簧40使用螺旋彈簧時，軸部80穿過螺旋彈簧之中央，因此提高組裝性及彈簧保持穩定成為可能。
進一步，與軸承部82a、82b使用樹脂材料之情況相比，當軸承部82a、82b為燒結材料時，比重高，可以增加可動體30之質量，實現高輸出化。
<效果8>
儘管振動致動器10之輸出取決於可動體30之衝程(stroke)，但是就振動致動器之設計而言，沿著橫向驅動時，難以確保可動體30之衝程。根據本實施形態，可動體30之可移動方向設定為振動致動器10之縱向。因此，容易確保衝程所需之間隙，可以實現高輸出化。另外，即使將金屬彈簧80設置在可動方向上，也能夠擴大設置金屬彈簧80之空間，提高設計自由度，其 結果，容易產生金屬彈簧80之應力緩和，耐久性優異，可以延長金屬彈簧本身之壽命，進而可以延長振動致動器10之產品壽命。
(實施形態2)
圖11是表示本發明實施形態2之振動致動器之結構之外觀圖，圖12是表示同一振動致動器之內部結構之立體圖。圖13是從上方觀看同一振動致動器之分解立體圖，圖14是從下方觀看同一振動致動器之分解立體圖，圖15是表示同一振動致動器之內部結構之平面圖。此外，圖16是圖12之沿C-C線箭頭方向之截面圖，圖17是圖15之可動體主體被拆卸之狀態下之沿D-D線箭頭方向之截面圖。圖18A是表示本發明實施形態2之振動致動器之可動體之立體圖，圖18B是圖18A之沿E-E線線箭頭方向之截面圖，圖19是表示振動致動器之磁路之平面示意圖。再者，雖然實施形態2之振動致動器10A具有與在圖1~圖10中所描述之實施形態1對應之振動致動器相同之基本構造，但是主要不同點在於，在設置於可動體30A之一側之E型形狀芯體中，所捲繞之線圈70c、70d各自為三個，並且軸部801、802設置於可動體30A側。與振動致動器10相同之構成要素用相同之標號來標記，並且省略其描述。
<振動致動器10A之整體結構>
圖11所示之振動致動器10A為高度(圖中上下方向之長度，相當於厚度)比橫向(圖11中之左右方向)短之平板形狀。
如圖12所示，本實施形態之振動致動器10A具有固定體20A、軸部801、802、藉由軸部801、802可自由移動地支撐之可動體30A。
可動體30A藉由磁鐵60c、60d與E型形狀芯體(芯體)50c、50d之配合沿著軸部801、802之軸向往復移動，即進行振動，磁鐵60c、60d夾著軸部801、802設置，E型形狀芯體50c、50d隔著既定間隔(空隙)相對磁鐵60c、60d設置，並且突起51c、51d上捲繞有線圈70c、70d。磁鐵60c、60d 與具備線圈70c、70d之E型形狀芯體50c、50d以彼此之磁極面(磁鐵相當於磁化表面)61、51相對之方式來設置。由這些磁鐵60c、60d與捲繞有線圈70c、70d之E型形狀芯體50c、50d構成磁力產生部，磁力產生部藉由磁吸引力在軸部801、802之兩側各自作為磁性彈簧發揮作用。因此，可動體30A被彈性支撐為在抑制繞軸線旋轉之狀態下可在軸向上自由移動。磁吸引力是夾著軸部801、802之軸對於軸部801、802之軸對稱地產生，在可動體30A之兩側產生之磁吸引力將吸引可動體30A朝向兩側(在與軸部正交之直線上彼此相反之方向)而相互抵消並達成平衡。因此，可動體30A之旋轉被抑制，可動體30A被保持在作為基準位置之水平狀態之位置上。如同實施形態1，在本實施形態中，除了磁性彈簧之外，還具有起彈性支撐作用之金屬彈簧40a、40a，以便沿軸向移動時可自由恢復。
在本實施形態之振動致動器10A中，軸部801、802被各自固定成從可動體30A之振動側之端部中央向軸向突出，將這些軸部801、802之突出端部可自由移動地安裝在固定體20A上。
固定體20A具有：箱子21A；收納軸承部82a、82b之軸承座23c、23d；線圈70c、70d；E型形狀芯體50c、50d，在長方體模樣之一個表面具有狹縫，狹縫中設置有線圈70c、70d；以及電源供給部25A。在固定體20A中，固定體20A之箱子21之向上開口之開口部分被蓋體24A所覆蓋。另一方面，可動體30A具有：一對磁鐵60c、60d，多個磁極(在本實施形態中為4極)各自在縱向上交替設置；可動體主體32A，固定磁鐵60c、60d及彈簧收容部84、84。藉由金屬彈簧40a彈性支撐可動體30A。例如，金屬彈簧40a為圓筒狀之螺旋彈簧，軸部801、802插入其中，各自安裝在可動體30A與軸承座23c、23d(具體為軸承部82a、82b)之間。金屬彈簧40a被可動體30A 側之彈簧收容部84收容，彈簧收容部84設置於可動體30A之沿振動方向分離之各端部(圖16所示之前後突出部323、324)之中央。
在振動致動器10A中，可動體30A(磁鐵60c、60d，可動體主體32A)藉由金屬彈簧40a、40a之軸向之推壓力與磁性彈簧受彈性支撐，磁性彈簧藉由磁鐵60c、60d與捲繞有線圈70c、70d之E型形狀芯體50c、50d產生磁吸引力。
<振動致動器10A之固定體20A>
箱子21A如同箱子21，形成為具有底面部之矩形盒狀，E型形狀芯體50c、50d沿著縱向分別設置於兩側壁上並且彼此相對。另外，在箱子21A內，收容軸承部82a、82b之軸承座23c、23d沿著封閉兩側壁21Aa、21Ab之兩端部之兩端壁21Ac、21Ad相對設置，使得各軸承部82a、82b朝向彼此。軸承座23c、23d在箱子21A內彼此相對設置，以便在振動方向上隔著既定間隔夾持可動體30A。再者，軸承部82a、82b是讓軸部801、802可自由滑動地穿過之部件，例如，可以由燒結套筒軸承形成。軸承座23c、23d使軸承部82a、82b位於箱子21A之橫向，即端壁21Ac、21Ad之寬度方向之中央部。藉由將固定在可動體30A上之軸部801、802之突出端部插入到軸承部82a、82b，軸部801、802經由軸承座23c、23d固定在箱子21A之兩端壁21Ac、21Ad側。
另外，在軸承座23c、23d彼此相對之表面上，夾持軸承部82a、82b之部位上設有緩衝部26，往復運動之可動體30A抵接緩衝部26。緩衝部26緩和與其抵接之可動體30A之衝擊，並傳遞到箱子21A。因此，由可動體30A之驅動引起之振動能夠經由箱子21A傳遞到振動致動器10A整體，將振動致動器10A安裝在便攜式終端、穿戴式終端或來電裝置時，可以增大持有便攜式終端、穿戴式終端或者來電裝置之用戶所感受到之振動。此外，還發 揮作為減震器之功能，因墜落發生衝擊時，可以減輕損壞程度。再者，箱子21A藉由安裝蓋體24A形成中空之電磁屏蔽。
在本實施形態中，E型形狀芯體50c、50d各自為磁性體，並且形成為相對於軸部80之軸對稱之相同形狀。E型形狀芯體50c、50d在箱子21A中夾著可動體30A彼此相對設置。E型形狀芯體50c、50d具有前端面為磁極面51之多個突起(磁極)51c、51d。各E型形狀芯體50c、50d之多個突起51c、51d在一個側面上沿一個側面之延伸方向並排設置。再者，磁極面51與軸部801、802、箱子21A之兩側壁21Aa、21Ab平行(參照圖13)，並且設置為與磁鐵60c、60d之磁極面61相互平行。
E型形狀芯體50c、50d分別在平面圖中形成為E字形。具體而言，在E型形狀芯體50c、50d上形成狹縫，以便將長方體之沿縱向之一邊在縱向上分成三個，從而在平面圖中呈E字形，一側表面具有突起51c、51d。在E型形狀芯體50c、50d中，線圈70c、70d插入各狹縫中，各線圈70c、70d捲繞在各突起51c、51d之周圍。當線圈70c、70d中分別通過電流而被勵磁時，在E型形狀芯體50c、50d中，夾著中央突起之兩側之突起51a與中央突起被勵磁為具有相反之極性。再者，在E型形狀芯體50c、50d之間，彼此相對之突起51c、51d之間的磁極面被勵磁為各自具有不同的極性為佳。因此，振動致動器10A之磁路構造變得高效。
在E型形狀芯體50c、50d中，線圈70c、70d捲繞在所有突起51c、51d之周圍，並且連接到電源供給部25A。在面向磁鐵60c、60d之磁極面61之磁極面51中，線圈70c、70d被佈置成各自圍繞構成每個磁極之表面之突起51c、51d之前端面。電源供給部25A向線圈70c、70d供電，使得突起51c、51d勵磁，在各E型形狀芯體50c、50d中，夾著中央突起51c、51d之其它突起51c、51d具有相同的極性。電源供給部25A是向線圈70c、70d供電之基板， 由連接到外部電源之基板，例如，柔性電路板(FPC：Flexible printed circuits)等構成。電源供給部25A設置於箱子21A之兩端壁側，設置於軸承座23c、23d上，在箱子21A內連接到線圈70c、70d。
<振動致動器10A之可動體30A>
如圖12以及圖15所示，可動體30A被設置成在固定體20A之箱子21A內沿著軸部801、802之延伸方向可以自由地移動。可動體30A具有可動體主體32A、磁鐵60c、60d、以及彈簧收容部84。再者，軸部801、802沿著可動體主體32A之軸心固定在可動體主體32A上。
例如，可動體主體32A可以由燒結材料、MIM(金屬注射成形)材料、SECC形成，亦可以由比重高於SECC等材料之高比重材料構成。例如，可動體主體32A由鎢或鎢合金等高比重材料構成。在本實施形態中，可動體主體32A由鎢構成。可動體主體32A是將長方體之沿箱子21A之縱向延伸之兩側面之中央部切除而成，從而在平面圖中為I形。也就是說，如圖16所示，可動體主體32A具有長方體狀之主幹部322，並且在主幹部322之縱向(相當於振動方向)之兩端分別具有向兩側突出之前突出部323及後突出部324，從而呈I形。可動體主體32A之主幹部322之兩個側面(沿著軸向之兩個側面)上沿著軸向分別設置有磁鐵60c、60d。在前突出部323與後突出部324之端面上分別形成有朝振動方向開口之凹入的底座雕刻部323a、324a(參照圖16)。軸部801、802之一端藉由壓入或黏合等方式各自固定到底座雕刻部323a、324a內。軸部801、802設置於前突出部323與後突出部324上並從底座雕刻部323a、324a突出，以便軸部801、802位於可動體30A之振動方向之中心線上。軸部801、802分別設置於箱子21A之寬度方向上之中央處，並且在底座雕刻部323a、324a內貫穿彈簧接收部84。
軸部801、802之外周設有金屬彈簧40a、40a。金屬彈簧40a、40a介於底座雕刻部323a、324a之底表面與各軸部801、802之突出端部插入其中之軸承座23c、23d之間。金屬彈簧40a、40a被設置成在作為振動方向之縱向上夾持可動體30A。對可動體30賦能，使其位於縱向之中心位置(後述之驅動基準位置)。可動體主體32A經由金屬彈簧40a、40a被彈性支撐，因此，即使在線圈70c、70d沒有被供電的情況下，除了磁性彈簧之功能之外，可動體30A亦可以藉由金屬彈簧40a位於箱子21A(固定體20A)內之驅動基準位置上。軸部801、802被設置成從可動體主體32A之前後突出部，即振動方向之兩端部突出，並且沿軸向可自由移動地插入到固定體20A側之軸承座23c、23d之軸承部82a、82b中。因此，軸部801、802能夠與可動體主題32A一起沿軸向振動。
磁鐵60c、60d各自具有作為多個磁極之磁極面61，被設置成磁極面61彼此朝向相反方向並夾著軸部801、802之軸。在本實施形態中，被固定在被插入軸部801、802之可動體主體32A之沿縱向之兩個側面上，並且磁極面61朝向兩側，使其與軸部801、802之軸平行。磁鐵60c、60d形成為相同之形狀，只是彼此之磁化方向不同而已。在本實施形態中，如圖12~圖16及圖19所示，在磁極面61上交替設置有四個不同之磁極。在本實施形態中，被設置成彼此不同的磁極在與軸部801、802之軸正交之方向上朝向相反方向(參照圖19)。磁鐵60c、60d被設置成如下，分別與E型形狀芯體50c、50d之磁極面相對，並且在箱子21A之縱向(軸中心方向)上以不同極性交替排列。再者，磁鐵60c、60d可以藉由將多個不同磁極之磁鐵(磁鐵片)交替排列而形成，亦可以被磁化以交替具有不同的磁性。
磁極面61是隔著既定間隔(空隙)與E型形狀芯體50c、50d之磁極面51相對且與磁極面51平行地設置。
如圖17所示，磁鐵60c、60d之磁極面61形成為高度方向之中心部分最接近相對之磁極面51之曲面乃至梯形之中央凸形狀。在本實施形態中，形成為高度方向之中心部分最接近磁極面51之曲面。因此，對於旋轉方向使可動體30A停止之力(轉矩)發揮作用，以便在旋轉方向之中央停止。因此，可以大致水平地設置可動體30A使其處於穩定狀態，可以防止可動體30A接觸固定體20，即部件干涉，從而可以實現穩定之驅動。再者，當可動體30A旋轉時，磁鐵60c、60d很難接觸到E型形狀芯體50c、50d之磁極面51。在本實施形態中，極力擴大磁極面61與磁極面51在箱子21A內之有限空間內彼此相對之面積，當磁路被驅動時，磁力線有效地集中，可實現高輸出化。
本實施形態與實施形態1相同，在箱子21A內，作為磁性體之E型形狀芯體50c、50d與夾著軸部801、802之軸而設置之磁鐵60c、60d分別相對設置。因此，在E型形狀芯體50c、50d與磁鐵60c、60d之間分別產生磁吸引力。所產生的磁吸引力夾著軸部801、802之軸在同一直線上，並且在相背離之方向上朝反方向產生，因此它們相互抵消。藉由這些磁吸引力，以軸部801、802為中心轉動之可動體30A之傾斜消失，可動體30A處於定位狀態(可動體之定位)，圍繞軸部801、802之旋轉受到限制(所謂的停止旋轉)。另外，磁鐵60c、60d之磁極面61形成為高度方向或旋轉方向之中心部分最接近E型形狀芯體50c、50d之磁極面51之中央凸形狀。因此，具備磁鐵60c、60d之可動體30A不會被拉到夾持可動體30A之E型形狀芯體50c、50d之一側，而是設置於圍繞軸部801、802旋轉而不傾斜之位置處，即處於大致水平之穩定狀態。再者，在本實施形態中，可動體30A藉由所謂的磁性彈簧與金屬彈簧40(機械彈簧)來彈性支撐，磁性彈簧為E型形狀芯體50c、50d與磁鐵60c、60d之間的磁吸引力，金屬彈簧40在軸向上夾持可動體30A。 再者，可動體30A當然可以僅僅藉由E型形狀芯體50c、50d與磁鐵60c、60d之間的磁吸引力，所謂的磁性彈簧來彈性支撐。
於是，藉由電源供給部25A向線圈70c、70d供電使得E型形狀芯體50c、50d勵磁時，突起51c、51d之前端面被磁化而具有磁極，並根據與相對設置之磁鐵60c、60d之磁極之關係產生推力。
如圖19所示，與實施形態1相同，在本實施形態中，例如，將朝向E型形狀芯體50c側之磁鐵60c之極性(磁極面61)從前側朝向後側按照S極、N極、S極、N極之順序排列，將這些在縱向上並排設置且讓這些與芯體50c之磁極面51相對。另一方面，將朝向E型形狀芯體50d側之磁鐵60d之極性(磁極面61)從前側朝向後側按照N極、S極、N極、S極之順序排列，將這些在縱向上並排設置且讓這些與芯體50d之磁極面51相對。也就是說，在本實施形態中，與實施形態1相同，磁鐵60c、60d與E型形狀芯體50c、50d之相對之極性之數量是磁鐵4：E型形狀芯體3。
於是，向各線圈70c、70d供電。如圖19所示，藉由提供這種電流使得E型形狀芯體50c、50d勵磁，與磁鐵60c相對之E型形狀芯體50c之中央突起51c之極性被設定為S極，夾持中央突起51c之兩側之各突起51c分別被設定為N極。與此同時，與磁鐵60d相對之E型形狀芯體50d之中央突起51d之極性被設定為N極，夾持中央突起51d之兩側之各突起51d分別被設定為S極。因此，夾持各E型形狀芯體50c、50d之中央突起51c、51d之突起51c、51d之極性與中央突起51c、51d之極性不同(參照圖19)。因此，藉由磁吸引力在F1方向上產生推力，並沿著F1方向驅動芯體50c、50d。另外，提供線圈70c、70d反方向之電流，使得各E型形狀芯體50c、50d之極性反轉。也就是說，與磁鐵60c相對之E型形狀芯體50c之中央突起51c之極性被設定為N極，中央突起51c兩側之突起51c被設定為S極，與磁鐵60d相對之E型形狀芯 體50d之中央突起51d之極性被設定為S極，中央突起51d兩側之突起51d被設定為N極。因此，沿著與F1方向相反之-F1方向驅動具有與這些相對之磁鐵60c、60d之可動體30A。
也就是說，在振動致動器10A中，藉由從電源供給部25A向線圈70c、70d輸入交流波，E型形狀芯體50c、50d，即E型形狀芯體50c、50d之相對面51(具體而言為突起51c、51d之前端面)被磁化，從而有效地對可動體30A側之磁鐵60c、60d產生磁吸引力及排斥力。因此，可動體30A之磁鐵60c、60d將成為驅動基準位置之位置(在此，是指在平面圖中磁鐵60c之縱向(軸向)之中心與相對面51之中心重疊且磁鐵60c之高度方向之中心與相對面51之高度方向之中心重疊之位置)作為基準，沿著縱向朝兩個方向F(F1方向與-F1方向)往復移動。也就是說，可動體30A相對於固定體20A沿著磁鐵60c、60d與E型形狀芯體50c、50d之彼此之磁極面61、51之方向(相當於軸向)往復振動。再者，該驅動原理與上述式(1)、(2)、(3)所示之實施形態1之振動致動器10之動作原理相同。在振動致動器10A中，與實施形態1相同，藉由改變提供給線圈70c、70d之電流之方向，具備磁鐵60c、60d之可動體30A可以在作為軸向之縱向即振動方向上作往復移動(往復振動)。
根據振動致動器10A，可達成與上述<效果1>、<效果2>及<效果4>~<效果8>相同之效果，與此同時可以達成以下效果。
本實施形態之振動致動器10A中，在可動體30A之可動體主體32A之兩側分別夾著軸部801、802之軸而設置之各E型形狀芯體50c、50d中，各自捲繞有三個勵磁線圈70c、70d。因此，在箱子21A內，可以分散在可動體30A之兩側對E型形狀芯體50c、50d勵磁之線圈空間。因此，提高線圈之設 計自由度，並且可以增加振動輸出，與此同時可以減小致動器10A本身之厚度。
另外，在振動致動器10A中，相對於固定體20A支撐可動體30A之軸部801、802，從可動體30A之在振動方向上分離之各端部向振動方向突出並被固定，可動體30A相對於固定體20A沿軸向可自由移動地被支撐。由此，與支撐可動體30A之軸部固定在固定體側且使其貫穿可動體之結構相比，無需在可動體主體上形成通孔，因此相應地可以增加可動體30A之重量並增加振動輸出。另外，無需在可動體30A(具體而言是可動體主體32A)上鑽出用於插入軸部之通孔，從而可以提升製造性。在實施形態1、2中，將彼此相對之極性之數量設定為磁鐵4：芯體3。再者，相互之間的極數比例也可以是磁鐵：芯體=2：3、3：2。
(實施形態3)
圖20是表示本發明實施形態3之振動致動器之結構之外觀圖，圖21是同一振動致動器之分解立體圖，圖22是表示同一振動致動器之內部結構之平面圖。另外，圖23是圖20之沿G-G線箭頭方向之截面圖，圖24是圖22之沿H-H線箭頭方向之截面圖。再者，在圖23中，為了方便起見，示出了具有蓋體24A之振動致動器10B。圖25A是表示本發明實施形態3之振動致動器之可動體之立體圖，圖25B是圖25A之沿J-J線箭頭方向之截面圖，圖26是表示振動致動器之磁路之平面示意圖。
再者，雖然實施形態3之振動致動器10B具有與在圖11~圖19中所描述之實施形態2對應之振動致動器10A相同之基本構造，但是主要不同點在於，將設置於可動體30B一側之磁鐵之極數設定為3極，捲繞在芯體上之線圈70e、70f設定為兩個(使得磁極為2極)，並且將軸部801、802設置於 可動體30B側。與振動致動器10A相同之構成要素用相同之標號來標記，並且省略其描述。
<振動致動器10B之整體結構>
圖20所示之振動致動器10B為高度(圖中上下方向之長度，相當於厚度)比橫向(圖20中之左右方向)短之平板形狀。如圖20所示，本實施形態之振動致動器10B具有固定體20B、軸部801、802、藉由軸部801、802可自由移動地支撐之可動體30B。可動體30B藉由磁鐵60e、60f與芯體50e、50f之配合沿著軸部801、802之軸向往復移動，即進行振動，磁鐵60e、60f夾著軸部801、802之軸設置，芯體50e、50f隔著既定間隔(空隙)相對磁鐵60e、60f設置，並且突起51e、51f上捲繞有線圈70e、70f。
磁鐵60e、60f與具備線圈70e、70f之芯體50e、50f以彼此之磁極面(磁鐵相當於磁化表面)61、51相對之方式來設置。由這些磁鐵60e、60f與捲繞有線圈70e、70f之芯體50e、50f構成磁力產生部，磁力產生部藉由磁吸引力在軸部801、802之兩側各自作為磁性彈簧發揮作用。因此，可動體30B被彈性支撐為在抑制繞軸線之旋轉的狀態下可在軸向上自由移動。磁吸引力是夾著軸部801、802之軸對於軸部801、802之軸對稱地產生，在可動體30B之兩側產生之磁吸引力將吸引可動體30朝向兩側(在與軸部正交之直線上彼此相反之方向)而相互抵消並達成平衡。因此，可動體30B之旋轉被抑制，可動體30B被保持在作為基準位置之水平狀態之位置上。在本實施形態中，如同實施形態2，除了磁性彈簧之外，還具有起彈性支撐作用之金屬彈簧40a、40a，以便沿軸向移動時可自由恢復。
在本實施形態之振動致動器10B中，軸部801、802被各自固定成從可動體30B之振動側之端部中央向軸向突出，將這些軸部801、802之突出端部可自由移動地安裝在固定體20B上。
固定體20B具有：箱子21A；收納軸承部82a、82b(請參照圖23)之軸承座23c、23d；線圈70e、70f；芯體50e、50f，在長方體模樣之一個表面具有狹縫，狹縫中設置有線圈70e、70f；以及電源供給部25Aa。在固定體20B中，固定體20B之箱子21A之向上开口之开口部分被蓋體24A所覆蓋。
另一方面，可動體30B具有：一對磁鐵60e、60f，多個磁極(在本實施形態中為3極)各自在縱向上交替設置；可動體主體32A，固定磁鐵60e、60f及彈簧收容部84。藉由金屬彈簧40a彈性支撐可動體30B。例如，金屬彈簧40a為圓筒狀之螺旋彈簧，軸部801、802插入其中，各自安裝在可動體30B與軸承座23c、23d(具體為軸承部82a、82b)之間。如同實施形態2，金屬彈簧40a被可動體30B側之彈簧收容部84收容，彈簧收容部84設置於可動體30B之沿振動方向分離之各端部(圖23所示之前後突出部323、324)之中央。在振動致動器10B中，可動體30B(磁鐵60e、60f，可動體主體32A)藉由金屬彈簧40a之軸向之推壓力與磁性彈簧受彈性支撐，磁性彈簧藉由磁鐵60e、60f與捲繞有線圈70e、70f之芯體50e、50f產生磁吸引力。再者，可動體30B可以僅藉由芯體50e、50f與磁鐵60e、60f之間的磁吸引力(所謂的磁性彈簧)來彈性支撐。
在本實施形態3中，與實施形態2之振動致動器10A之結構相比，不同點僅僅在於，固定體20B中捲繞有線圈之芯體50e、50f之結構與可動體30B中磁鐵60e、60f之結構。在形成為具有底面部之矩形盒狀之箱子21A中，芯體50e、50f沿著縱向分別設置於兩側壁上並彼此相對。
在本實施形態中，芯體50e、50f各自為磁性體，並且形成為相對於軸部80之軸對稱之相同形狀。芯體50e、50f在箱子21A中夾著可動體30B彼此相對設置。芯體50e、50f具有從一側表面並排突出且前端面為磁極面51之多個突起(磁極)51e、51f。再者，磁極面51與軸部801、802、箱子 21A之兩側壁21Aa、21Ab平行(參照圖21)，並且設置為與磁鐵60e、60f之磁極面61相互平行。
在芯體50e、50f中，線圈70e、70f分別設置於兩個突起51e、51f之外周並捲繞在各自之周圍。當線圈70e、70f中分別通過電流而被勵磁時，各芯體50e、50f中之兩個突起被勵磁為各自具有不同之極性。再者，在芯體50e、50f之間，夾著軸部801、802之軸彼此相對之突起51e、51f之間的磁極面(磁極)被勵磁為各自具有不同的極性為佳。因此，振動致動器10B之磁路構造變得高效。
在芯體50e、50f中，線圈70e、70f捲繞在所有突起51e、51f之周圍，並且連接到電源供給部25Aa。電源供給部25Aa向線圈70e、70f供電，使得突起51e、51f勵磁，在各芯體50e、50f中，相鄰之突起51e、51f具有不同的極性。在本實施形態中，被勵磁為分別捲繞有線圈70e、70f之各芯體50e、50f之突起51e、51f之間具有不同的極性，與此同時被勵磁為夾著軸部801、802相對之芯體50e之突起51e與芯體50f之突起51f具有不同的極性。電源供給部25Aa是向線圈70e、70f供電之基板，由連接到外部電源之基板，例如，柔性電路板(FPC：Flexible printed circuits)等構成。電源供給部25Aa設置於箱子21A之兩端壁側，並設置於軸承座23c、23d上。
<振動致動器10B之可動體30B>
如圖20以及圖22所示，可動體30B被設置成在固定體20B內之箱子21A內沿著軸部801、802之軸向可以自由地移動。可動體30B具有可動體主體32A、磁鐵60e、60f、以及彈簧收容部84。
可動體主體32A相較於實施形態2之可動體主體32A，夾著軸部801、802之軸設置之磁鐵60e、60f之結構有所不同。再者，軸部801、802沿著可動體主體32A之軸心固定在可動體主體32A上。
磁鐵60e、60f各自具有作為多個磁極之磁極面61，被設置成磁極面61彼此朝向相反方向並夾著軸部801、802之軸。在本實施形態中，被固定在被插入軸部801、802之可動體主體32A之沿縱向之兩個側面上，並且磁極面61朝向兩側，使其與軸部801、802之軸平行。磁鐵60e、60f形成為相同之形狀，只是彼此之磁化方向不同而已。在本實施形態中，如圖20~圖23、圖25及圖26所示，在磁極面61上交替設置有三個不同之磁極。在本實施形態中，被設置成磁鐵60e、60f之間彼此不同的磁極在與軸部801、802之軸正交之方向上朝向相反方向(參照圖26)。磁鐵60e、60f被設置成如下，分別與芯體50e、50f之磁極面51、51相對，並且在箱子21A之縱向(軸中心方向)上以不同極性交替排列。再者，磁鐵60e、60f可以藉由將多個不同磁極之磁鐵(磁鐵片)交替排列而形成，亦可以被磁化以交替具有不同的磁性。
磁極面61是隔著既定間隔(空隙)與芯體50e、50f之磁極面51相對且與磁極面51平行地設置。
如同實施形態1、2，如圖24所示，磁鐵60e、60f之磁極面61形成為高度方向之中心部分最接近相對之磁極面51之曲面乃至梯形之中央凸形狀。在本實施形態中，形成為高度方向之中心部分最接近磁極面51之曲面。因此，對於旋轉方向使可動體30B停止之力(轉矩)發揮作用，以便在旋轉方向之中央停止，可以得到與實施形態1、2之磁鐵60a~60d相同之作用效果。
該結構中，藉由電源供給部25Aa向線圈70e、70f供電使得芯體50e、50f勵磁時，突起51e、51f之前端面被磁化而具有磁極，並根據與相對設置之磁鐵60e、60f之磁極之關係產生推力。
如圖26所示，在本實施形態中，例如，將朝向芯體50e之磁鐵60e之極性(磁極面61)從前側朝向後側按照N極、S極、N極之順序排列，將這些在縱向上並排設置且讓這些與芯體50e之磁極面51相對。另一方面，將朝向芯體50f之磁鐵60f之極性(磁極面61)從前側朝向後側按照S極、N極、S極之順序排列，將這些在縱向上並排設置且讓這些與芯體50f之磁極面51相對。像這樣，在本實施形態中，磁鐵60e、60f與芯體50e、50f之相對之極性之數量是磁鐵3：芯體2。
於是，分別向各芯體50e、50f之線圈70e、70f供電。如圖26所示，被供給電流之線圈70e、70f使得芯體50e、50f勵磁。因此，將與磁鐵60e相對之芯體50e之兩個突起51e之振動方向前側之突起51e磁化為S極，將後側之突起51e磁化為N極。與此同時，將與磁鐵60f相對之芯體50f之兩個突起51f之振動方向前側之突起51f磁化為N極，將後側之突起51f磁化為S極。因此，藉由磁吸引力在F1方向上產生推力，並沿著F1方向驅動芯體50e、50f。另外，提供線圈70e、70f反方向之電流，使得各芯體50e、50f之極性反轉。也就是說，與磁鐵60e相對之芯體50e之振動方向前側之突起51e之極性被設定為N極，振動方向後側之突起51e被設定為S極，與磁鐵60f相對之芯體50f之振動方向前側之突起51f之極性被設定為S極，振動方向後側之突起51f被設定為N極。因此，沿著與F1方向相反之-F1方向驅動具有與這些相對之磁鐵60e、60f之可動體30B。
藉由將此重複，可動體30B之磁鐵60B將成為驅動基準位置之位置(在此，是指磁極面61之縱向之中心與芯體50e、50f之縱向之中心位置重疊之位置，如圖20、圖22、圖23及圖26所示之可動體30B之位置)作為基準，沿著縱向朝兩個方向F(F1方向與-F1方向)往復振動。再者，該驅動原理 與該式(1)、(2)、(3)所示之實施形態1之振動致動器10之動作原理相同。
根據振動致動器10B，可達成與上述<效果1>、<效果2>及<效果4>~<效果8>相同之效果，與此同時可以達成以下效果。本實施形態之振動致動器10B中，在可動體30B之可動體主體32A之兩側分別夾著軸部801、802之軸而設置之各芯體50e、50f中，各自捲繞有兩個勵磁線圈70e、70f。因此，在箱子21A內，可以減小可動體30B兩側之芯體50e、50f及線圈70e、70f之設置空間，使得可動體30B之重量(例如，可動體主體32A)容易變大，可以增加振動輸出。另外，與在一側使用一個線圈之構造相比，線圈之設計自由度提高，並且可以增加振動輸出，與此同時可以減小致動器10B本身之厚度。
(實施形態4)
圖27是表示本發明實施形態4之振動致動器之內部結構之立體圖，圖28是從上方觀看同一振動致動器之分解立體圖。另外，圖29是圖27之沿K-K線箭頭方向之截面圖。
圖27~圖29所示之本實施形態4之振動致動器10C是從圖1~圖10所示之實施形態1之振動致動器10中除去金屬彈簧40後所構成之振動致動器。因此，在下面，關於振動致動器10C，與實施形態1對應之振動致動器10相同之構成要素用相同之標號來標記，並且省略其描述。
與振動致動器10相同，振動致動器10C具有固定體20、軸部80、藉由軸部80支撐並相對於固定體20可自由移動之可動體30。
固定體20在箱子21內具有：軸保持部231、232；線圈70a、70b；E型形狀芯體50a、50b，具有多個突起，包含捲繞有線圈70a、70b之突起(磁極部)51a。固定體20進一步包括向線圈70a、70b供電之電源供給部25。箱 子21形成為具有底面部之矩形盒狀，E型形狀芯體50a、50b沿著縱向分別設置於兩側壁上並彼此相對。另外，在箱子21之內部，軸部80經由設置於兩端壁21c、21d之內側之軸保持部231、232架設在分別封閉兩側壁21a、21b之兩端部之兩端壁21c、21d之間。軸保持部231、232作為具有分別保持軸部80之兩端部之功能之部件來使用。再者，實施形態1之彈簧支架23a、23b除了具有保持軸部80之兩端部之功能以外，還具有藉由插入金屬彈簧40之一個端部而承受金屬彈簧40之推壓力之功能。
可動體30具有：一對磁鐵60a、60b，多個磁極(在本實施形態中為4極)分別在縱向上交替設置；可動體主體32，固定磁鐵60a、60b及軸承部82a、82b。
振動致動器10C如同振動致動器10，在可動體30中，固定在固定體20上之軸部80插入軸承部82a、82b。在可動體30之沿軸向之兩側分別設有磁鐵60a、60b以夾住軸部80之軸。另外，隔著空隙與各磁鐵60a、60b相對之位置上設有E型形狀芯體50a、50b。磁鐵60a、60b與捲繞有線圈70a，70b之E型形狀芯體50a、50b以彼此之磁極面61、51相對之方式來設置。磁鐵60a、60b之磁極面61被佈置成在與軸部80之軸正交之方向上彼此朝向外側，E型形狀芯體50a、50b之磁極面相對這些並彼此相對。
由這些磁鐵60a、60b與捲繞有線圈70a、70b之芯體50a、50b構成磁力產生部，磁力產生部藉由磁吸引力在軸部80之兩側各自作為磁性彈簧發揮作用。該磁路結構中之磁吸引力夾著軸部80在同一直線上，並且在相背離之方向上朝反方向產生，因此它們相互抵消。藉由磁吸引力，以軸部80為中心轉動之可動體30之傾斜消失，可動體30處於定位狀態(可動體之定位)，圍繞軸部80之旋轉受到限制(所謂的停止旋轉)。另外，由於磁鐵60a、60b之磁極面61形成為高度方向或旋轉方向之中心部分最接近E型形 狀芯體50a、50b之磁極面51之中央凸形狀，所以可動體30不會被拉到夾持可動體30之E型形狀芯體50a、50b之一方側，而是設置於圍繞軸部80轉動而不傾斜之位置處，即處於大致水平之穩定狀態。
像這樣，在振動致動器10C中，由於磁吸引力在可動體30之兩側夾著軸部80(軸部80之軸)相對於軸部80(軸部80之軸)對稱地產生，所以吸引可動體30朝向兩側之磁吸引力被抵消而達成平衡，因此可動體30之旋轉被抑制，可動體30被保持在作為基準位置之水平狀態之位置上。因此，可動體30藉由磁性彈簧構造被彈性支撐為在抑制繞軸線旋轉之狀態下可在軸向上自由移動，磁性彈簧由捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、50b與磁鐵60構成。
藉由電源供給部25向線圈70a、70b供電並藉由捲繞有線圈70a、70b之E型形狀芯體50a、50b與磁鐵60之配合，可動體30沿著軸部80之軸向往復移動，即進行振動。具體而言，如同振動致動器10，藉由改變供給線圈70a、70b之電流方向，包含磁鐵60a、60b之可動體30在作為軸向之縱向上，即在振動方向上往復移動(往復振動)。再者，本實施形態之振動致動器10C之驅動原理與上述式(1)、(2)、(3)所示之實施形態1之振動致動器10之動作原理相同。
另外，與實施形態1相同，磁鐵60a、60b之磁極面61形成為高度方向之中心部分最接近磁極面之曲面，因此，對於旋轉方向使可動體30停止之力(轉矩)發揮作用，以便在旋轉方向之中央停止，可以大致水平地設置可動體30使其處於穩定狀態，可以得到與實施形態1相同之作用效果(主要為〈效果1〉~〈效果3〉、〈效果5〉、〈效果6〉)。另外，在振動致動器10C中，E型形狀芯體50a、50b之中央突起51a、51b經由線圈70a、70b被勵磁，中央突起51a、51b與中央突起51a、51b兩側之突起51a、51b一起 藉由與磁鐵60a、60b之磁吸引力而產生推力，因此，如同實施形態1，相比具有大磁阻之傳統之VCM方式，可以提高電磁轉換效率。另外，根據本實施形態，可動體30之可移動方向設定為振動致動器10C之縱向方向，因此，容易確保衝程所需之間隙，可以實現高輸出化。
(實施形態5)
圖30是表示本發明實施形態5之具振動功能之穿戴式終端100之主要部分之結構之示意圖。具振動功能之穿戴式終端100是用戶戴在身上使用之東西。在此，具振動功能之穿戴式終端100是作為所謂的穿戴式輸入設備來發揮作用，藉由振動向進行穿戴之用戶通知所連接之通信終端之來電通知。
圖30所示之具振動功能之穿戴式終端100具有通信裝置110、處理裝置120、作為驅動裝置之振動致動器130、以及箱體140。振動致動器130適用各實施形態1~4所示之振動致動器10、10A、10B、10C中之任何一個。振動致動器130之底面靠近箱體140之內週面142設置。在具振動功能之穿戴式終端100上安裝各實施形態1~4所示之振動致動器10、10A、10B、10C。
箱體140形成為環狀，在此，安裝在用戶之手指上。此時，使得振動致動器130之底面能夠與作為安裝部位之指腹部分重疊。因此，振動致動器130被安裝成與機械接受器密集之部位緊密接觸。通信裝置110藉由無線通信連接至圖未示之行動電話、智能手機、便攜式遊戲機等無線通信終端，例如，接收來自無線通信終端之信號並將其輸出至處理裝置120。
在通信裝置110中，例如，來自無線通信終端之信號是藉由藍牙(註冊商標)等通信方式接收之無線通信終端之來電信號等。在處理裝置120中，轉換電路部將輸入信號轉換成振動致動器130之驅動信號，並且藉由連接到振動致動器130(10、10A、10B、10C)之電源供給部(振動致動器10、10A、10B、10C之供電控制部25、25A、25Aa)之驅動電路部125提供給振 動致動器130，以驅動振動致動器130。因此，可動體振動使得具振動功能之穿戴式終端100產生振動。具振動功能之穿戴式終端100之箱體140呈環狀，可動體沿著振動致動器130之底面(相當於箱子21之底面)往復振動。然後，可動體往復滑動移動而產生之振動從底面直接傳遞到機械接受器。因此，相比振動致動器設置於指背上或者遠離指腹部分之位置上，例如，振動致動器設置於浮動位置之結構，可以不改變外形形狀並以既定之大小來進一步增大用戶之體感振動。
另外，具振動功能之穿戴式終端100之形狀可以小型化，並且在使用時沒有不適，可以提升使用感。再者，亦可以將具振動功能之穿戴式終端100作為具有通信裝置110、處理裝置120、作為驅動裝置之振動致動器130之來電通知功能裝置。因此，來電通知功能裝置亦可以是藉由驅動振動致動器來通知用戶行動電話、智能手機、便攜式遊戲機等無線通信終端接到外部來電之構造。另外，除了將振動致動器130之振動作為來電信號以外，亦可以將電子郵件等由外部設備傳送至資訊通信終端之信號輸入對應之振動、遊戲操作對應之振動作為體感振動來增加並賦予用戶。再者，亦可以在該具振動功能之穿戴式終端100上設置如下功能，僅僅藉由在空中描寫文字那樣移動，就可以向無線連接設備輸入文字和數字，或者可以選擇顯示器(連接之顯示器等)上顯示之信息。
另外，如圖31所示，無論在便攜式終端200上安裝各實施形態1~4所示之振動致動器10、10A、10B、10C中的哪一個致動器130，都可以達到同樣之效果。如同具振動功能之穿戴式終端100，便攜式終端200在箱體240內具有通信裝置110、處理裝置120、驅動電路部125、以及作為驅動裝置之振動致動器130。在便攜式終端200中，藉由讓振動致動器130振動，可以藉由驅動電路部125使振動致動器130振動來通知用戶行動電話、智能手機、 便攜式遊戲機等無線通信終端接到外部來電，除此之外，便攜式終端200之各功能之信號由處理裝置120處理。
各實施形態1~4之振動致動器10、10A、10B、10C可以是如下構造，在可動體30、30A、30B上設置線圈70a、70b、70c、70d、70e、70f及E型形狀芯體50a、50b、50c、50d、芯體50e、50f，在固定體20、20A、20B上設置磁鐵60a、60b、60c、60d、60e、60f。再者，這些磁鐵與捲繞有線圈之E型形狀芯體或芯體之間的關係在各實施形態中相同。
應該認為此次公開之實施形態在所有方面都是示例而非限制性的。本發明之範圍並不是由上述說明表示，而是由申請專利範圍來表示，旨在包含與申請專利範圍相同之含義以及範圍內之所有變更。以上，就本發明之實施形態進行了說明。再者，以上說明是對本發明較佳實施形態之例示，本發明之範圍並不限於此。也就是說，有關上述裝置之結構與各部件之形狀之描述僅僅是示例，顯而易見的是，在本發明之範圍內可以對這些示例進行各種修改及添加。
2016年12月20日申請之日本專利申請特願2016-247226中包含之說明書、圖示及摘要之公開內容全部引用至本申請中。
[產業上之利用可能性]
本發明之振動致動器可小型化並具有適當高效地振動之效果，作為來電通知功能裝置是有用的，藉由用戶之體感來告知能夠與資訊通信終端進行通信之具振動功能之穿戴式終端及行動電話等資訊通信終端之來電通知。
20:固定體
23a、23b:彈簧支架
25:電源供給部
30:可動體
35:貫通孔
35a:底座雕刻部
40:金屬彈簧
50a、50b:E型形狀芯體(芯體)
51:磁極面(磁極、磁化)
51a、51b:突起
61:磁極面
60a、60b:磁鐵
70a、70b:線圈
82a、82b:軸承部

Claims (12)

  1. 一種振動致動器，其包括：固定體；支軸部；以及可動體，藉由該支軸部支撐並相對於該固定體可自由移動，且包含作為平衡塊的可動體主體，在該可動體上，磁鐵與芯體中之一方在該可動體主體中分別設置在夾著該支軸部之軸之兩側上，該芯體具有隔著空隙與該磁鐵之磁極面相對設置之磁極面且設置有線圈，各自之該磁極面在與該支軸部之軸正交之方向上彼此向外配置，該磁鐵及該芯體中之另一方分別設置在該固定體上，以便與在該可動體主體中分別設置在該支軸部之軸之兩側上之該磁鐵及該芯體中之該一方相對，該可動體藉由磁吸引力受彈性支撐，該磁吸引力分別在夾著該軸之兩側並在該芯體之磁極面與該磁鐵之磁極面之間產生，並且該線圈藉由供電而被勵磁，藉由該線圈與該磁鐵之配合，使得該可動體相對於該固定體沿著該支軸部之軸向往復振動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，進一步包括金屬彈簧，用於彈性支撐該可動體，使其相對於該固定體可自由移動。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之振動致動器，其中，該金屬彈簧針對該可動體相對於該固定體之位移具有非線性彈簧常數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該磁鐵之磁極面為在該軸向上被磁化成4極之磁極面， 該芯體與該磁鐵相對，並且具有各自為凸狀且前端面成為該芯體之磁極面之三個磁極部，該線圈設置在該三個磁極部中之中央之磁極部之周圍。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該磁鐵之磁極面為在該軸向上被磁化成4極之磁極面，該芯體與該磁鐵相對，並且具有各自為凸狀且前端面成為該芯體之磁極面之三個磁極部，該線圈為多個線圈，設置在該三個磁極部各自之周圍。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該磁鐵之磁極面為在該軸向上被磁化成3極之磁極面，該芯體與該磁鐵相對，並且具有各自為凸狀且前端面成為該芯體之磁極面之兩個磁極部，該線圈為多個線圈，設置在該兩個磁極部各自之周圍。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該支軸部固定在該可動體上，該固定體具有供該支軸部插入之軸承部，經由該軸承部並與該支軸部一同可自由移動地支撐該可動體。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該支軸部固定在該固定體上，該可動體具有供該支軸部插入之軸承部，該支軸部經由該軸承部可自由移動地支撐該可動體。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該磁鐵之磁極面形成為曲面乃至梯形之中央凸形狀，以便圍繞該軸線之方向上之長度之中心部分最接近相對之該芯體之磁極面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之振動致動器，其中，該可動體包含高比重金屬材料。
  11. 一種具振動功能之穿戴式終端，安裝有如申請專利範圍第1項所述之振動致動器。
  12. 一種來電通知功能裝置，安裝有：接收來自外部之信號之通信裝置；以及該通信裝置來電時振動之如申請專利範圍第1項所述之振動致動器。
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