WO2016114384A1 - 振動アクチュエータ - Google Patents

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WO2016114384A1
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vibration actuator
magnet
plate
vibration
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栞 石井
昇 生川
深作 良範
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日本電産コパル株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs

Definitions

  • the present invention relates to a vibration actuator that reciprocally vibrates a mover by signal input.
  • Vibrating actuators generate vibrations by receiving incoming communications equipment or sending alarms from various electronic devices, etc., and communicating the signal input status by vibration to operators who touch communication equipment carriers and various electronic devices. It is equipped in various electronic devices such as portable information terminals including mobile phones.
  • vibration actuators equipped with them are required to be made smaller and thinner.
  • the space in the device in the thickness direction orthogonal to the display surface is limited. is there.
  • the magnet and the weight are provided. It is conceivable to reduce the thickness by making the mover flat. In this case, if the mover oscillates (rolls) around the linear vibration axis, the flat mover has a shape in which the side portion along the vibration direction easily comes into contact with the surrounding frame. Therefore, a stable operation cannot be obtained due to the generation of contact sound. For this reason, in the conventional technique, two guide shafts are provided to suppress the swing of the mover around the vibration axis, thereby realizing stable linear vibration.
  • Vibration actuators can be used not only for equipment such as mobile phones and smart phones, but also for portable electronic devices that users carry in their pockets or bags, as well as wearable electronic devices that users wear and carry.
  • the range of use for equipment is expanding.
  • a portable electronic device such as a mobile phone or a smart phone has a thin box-shaped appearance that is easy to hold, considering that it is usually held in the palm of your hand.
  • many portable electronic devices are provided with a box-shaped frame having a straight side along a linear vibration trajectory so that the box-shaped external shape of the portable electronic device can be efficiently stored.
  • the present invention is an example of a problem to deal with such a problem.
  • it is possible to reduce the thickness of the vibration actuator, reduce the number of parts, and avoid the complexity of assembly work, and stably vibrate the flat mover
  • Another object of the present invention is to provide a vibration actuator that can be efficiently installed in a portable electronic device or a wearable electronic device having various external shapes.
  • this invention comprises the following structures.
  • a plate-like body made of a magnetic material having a planar support surface; a movable element that is in partial contact with a plurality of locations of the support surface directly or via a contact and vibrates in a uniaxial direction along the support surface;
  • An elastic member that elastically repels vibration of the mover, and a coil that is fixed to the plate-like body and that has a winding portion that intersects the uniaxial direction in the gap between the mover and the plate-like body;
  • the mover includes a magnet that forms a magnetic flux that passes through a winding portion of the coil with the plate-like body and magnetically attracts the mover to the support surface side. Vibration actuator.
  • a plate-like body made of a magnetic material having a planar support surface; a movable element that is in partial contact with a plurality of locations of the support surface directly or via a contact and vibrates in a uniaxial direction along the support surface;
  • An elastic member that elastically repels vibration of the mover, and a coil that is fixed to the plate-like body and that has a winding portion that intersects the uniaxial direction in the gap between the mover and the plate-like body;
  • the mover includes a magnet, and the magnet is disposed to face the winding portion of the coil, and has one magnet piece having a magnetization direction intersecting the support surface, and on the support surface side.
  • a vibration actuator comprising another magnet piece that forms a biased magnetic field.
  • a support plate having a curved outer edge, a guide plate having a vibration locus along the outer edge on the inner surface, and being biased toward the inner surface to be guided by the guide portion and
  • a vibration actuator comprising: a mover that reciprocally vibrates along a vibration locus; a drive unit that reciprocally vibrates the mover along the inner surface; and an elastic member that elastically supports reciprocation vibration of the mover.
  • the present invention having such a feature can stably vibrate a flat movable element with a structure that reduces the number of parts and avoids the complexity of assembly by the vibration actuator having the above-described features.
  • the portable electronic device and the wearable electronic device having various external shapes can be installed efficiently. It becomes possible to do.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a vibration actuator according to an embodiment of the present invention ((a) is a plan view, and (b) is an AA cross-sectional view). It is explanatory drawing (BB sectional drawing in Fig.2 (a)) of the vibration actuator which concerns on embodiment of this invention. It is the disassembled perspective view which showed the whole structure of the vibration actuator which concerns on other embodiment of this invention. It is the top view which showed the internal structure of the vibration actuator which concerns on other embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a vibration actuator according to an embodiment of the present invention ((a) is a plan view, and (b) is an AA cross-sectional view). It is explanatory drawing (BB sectional drawing in Fig.2 (a)) of the vibration actuator which concerns on embodiment of this invention. It is the disassembled perspective view which showed the whole structure of the vibration actuator which concerns on other embodiment of this invention. It is the top view which showed the internal structure of the vibration
  • FIG. 9 is an explanatory diagram (A is a plan view, and (B) is an AA cross-sectional view) showing an overall configuration of a vibration actuator according to another embodiment of the present invention. It is explanatory drawing (BB sectional drawing in Fig.2 (a)) of the vibration actuator which concerns on other embodiment of this invention.
  • 1 is an external perspective view of a vibration actuator according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which showed the portable electronic device (mobile information terminal) provided with the vibration actuator which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram (a) is a plan view, (b) is a side view, and (c) is an XX sectional view of (b)) of a vibration actuator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a vibration actuator according to another embodiment of the present invention ((a) is a plan view, (b) is a side view, and (c) is an XX cross-sectional view of (a)). It is a disassembled perspective view (downward view) of the vibration actuator which concerns on other embodiment of this invention.
  • the vibration direction (uniaxial direction) is defined as the X-axis direction
  • the directions orthogonal thereto are defined as the Y-axis direction (width direction) and the Z-axis direction (height direction).
  • FIG. 1 (disassembled perspective view), FIG. 2 ((a) is a plan view, (b) is an AA cross-sectional view), and FIG. 3 (BB cross-sectional view in FIG. 2 (a))
  • a vibration actuator 1 includes a plate-like body 2, a mover 4, an elastic member 7, a coil 8, and a frame 10.
  • the plate-like body 2 constitutes an upper cover in the non-magnetic frame 10 having an open upper portion, and is made of a magnetic body having a planar support surface 2A.
  • the mover 4 includes a weight 5, a magnet 9, and a connecting body 6 that connects them. ing.
  • the plate-like body 2 and the movable element 4 are in partial contact with each other via the contact 3.
  • a protrusion protruding in the Z-axis direction from the plate-like body 2 side or the movable element 4 side is shown. It may be provided and both are in direct partial contact.
  • the contactor 3 is preferably a rolling element that is in rolling contact with the plate-like body 2 side and the movable element 4 side.
  • the rolling element is a sphere that makes point contact with the plate-like body 2 side and the mover 4 side, or a cylindrical body (roller) that makes line contact with the plate-like body 2 side and the mover 4 side. can do.
  • the mover 4 vibrates in the uniaxial direction (X-axis direction in the drawing) along the support surface 2A while maintaining partial contact with the plate-like body 2.
  • a guide groove 11 for holding the contact 3 is provided on the movable element 4 side, and the guide groove 11 extends along the vibration direction (X-axis direction in the drawing) of the movable element 4.
  • the guide groove 11 is provided on the movable element 4 side, and the holding groove 12 for holding the contactor 3 is provided on the plate body 2 side.
  • the guide groove 11 is provided on the plate body 2 side. 11 may be provided, the holding groove 12 may be provided on the movable element 4 side, and the guide groove 11 may be provided on both the plate-like body 2 side and the movable element 4 side.
  • a coil 8 for driving the mover 4 is fixed to the plate-like body 2, and a winding portion that intersects the gap between the mover 4 and the plate-like body 2 in the uniaxial direction (X-axis direction in the drawing). 8A is arranged.
  • the coil 8 is wound flat in the gap between the magnet 9 and the plate-like body 2.
  • the winding portion 8A described above defines the direction of the current that generates the Lorentz force for vibrating the mover 4 in the X-axis direction. If such a winding portion 8A is formed, the coil portion 8A
  • the winding method itself is not limited to the example shown in the figure.
  • the magnet 9 included in the mover 4 forms a magnetic flux passing through the winding portion 8A of the coil 8 between the magnet 9 and the plate-like body 2 that is a magnetic body (yoke). 2 has a function of being magnetically attracted to the support surface 2A side.
  • the magnet 9 includes a pair of magnet pieces 9A and 9B having magnetization directions opposite to each other in a direction intersecting the support surface 2A (Z-axis direction in the figure), and the magnet pieces 9A and 9B. Is disposed opposite to the winding portion 8A of the coil 8 to form a magnetic flux passing through the winding portion 8A in the Z-axis direction.
  • the magnetic attractive force of the magnet 9 and the plate-shaped body 2 which is a magnetic body is heightened by using the frame 10 as a non-magnetic body.
  • a pair of weights 5 provided in the mover 4 are arranged along a uniaxial direction (X-axis direction in the drawing) with the magnet 9 interposed therebetween.
  • a pair of weights 5 and a magnet 9 disposed therebetween are arranged in parallel on the mover 4 along a uniaxial direction (X-axis direction in the drawing).
  • the connection body 6 that integrally connects the weight 5 and the magnet 9 includes a magnet support portion 6A that supports the lower surface side of the magnet 9 (the side opposite to the side facing the plate-like body 2), and the upper surface side (plate) of the weight 5. It is a refracted plate-like member provided with a weight support portion 6B for supporting the side facing the shaped body 2).
  • the magnet 9, the weight 5 and the coupling body 6 are joined together by adhesion or welding.
  • the magnet support 6A is provided with a reinforcement 6A1 that is refracted in the Z-axis direction as necessary.
  • a guide groove 11 for holding the contact 3 on the connecting body 6 can be provided in the weight support portion 6B of the connecting body 6.
  • the connecting body 6 is a magnetic body, and the magnet 9 and the plate-like body 2 constitute a magnetic circuit.
  • the weight support portion 6B in which the guide groove 11 for holding the contact 3 is formed is in a state of being close to the plate-like body 2 via the contact 3, the weight support portion 6B and the plate-like body 2
  • the movable element 4 can be magnetically attracted to the plate-like body 2 side while the contactor 3 is securely held between the guide groove 11 and the holding groove 12.
  • the elastic member 7 is a spring (for example, a coil spring) that is elastically repelled by vibration along the uniaxial direction of the mover 4 and is supported in the frame body 10.
  • One end side of the elastic member 7 is supported by the end face of the weight 5, and the other end side of the elastic member 7 is supported by a support portion 10 ⁇ / b> A provided on the frame body 10.
  • the coil 8 is wound around the magnet 9, but the winding portion 8 ⁇ / b> A described above defines the direction of the current that generates the Lorentz force for vibrating the mover 4 in the X-axis direction.
  • the winding method itself of the coil 8 is not limited to the illustrated example.
  • the plate-like body 2 constitutes an upper cover in the frame body 10 whose upper portion is open, and is made of a magnetic body having a planar support surface 2A.
  • the mover 4 includes a weight 5, a magnet 9, and a connecting body 6 that connects them. ing.
  • the plate-like body 2 and the movable element 4 are in partial contact with each other via the contact 3.
  • a protrusion protruding in the Z-axis direction from the plate-like body 2 side or the movable element 4 side is shown. It may be provided and both are in direct partial contact.
  • the frame 10 may be either magnetic or nonmagnetic.
  • the magnet 9 included in the mover 4 is composed of one magnet piece 9X and the other magnet pieces 9Y, 9Z, 9P, and 9Q that are arranged to face the winding portion 8A of the coil 8.
  • one of the magnet pieces 9Y and 9Z and the magnet pieces 9P and 9Q can be omitted.
  • the magnet 9 has a magnetizing direction in which the magnet piece 9X crosses the support surface 2A and faces the plate-like body 2.
  • the magnet pieces 9Y and 9Z have a magnetization direction facing each other and facing the magnet piece 9X along the X-axis direction.
  • the magnet pieces 9P and 9Q have a magnetization direction that crosses the support surface 2A and faces in the opposite direction to the plate-like body 2.
  • the arrangement of the magnet pieces 9X to 9Q in the magnet 9 is a so-called Halbach arrangement, and the magnetic flux passes from the magnet piece 9X through the winding portion 8A of the coil 8 to the plate-like body 2 which is a magnetic body (yoke). And a magnetic field biased toward the support surface 2A side of the plate-like body 2 is formed.
  • the magnet pieces cooperate with each other to form a magnetic field in which the magnet 9 is biased toward the support surface 2A, so that the mover 4 provided with the magnet 9 is magnetically attracted to the plate-like body 2 that is a magnetic body.
  • the connection body 6 that connects the weight 5 and the magnet 9 is preferably a non-magnetic body.
  • the vibration actuator 1 shown in FIGS. 1 to 7 is driven by a Lorentz force acting on the magnet 9 by energizing the coil 8, and linearly reciprocates along one axis direction (X axis direction in the drawing).
  • the flat movable element 4 is in a state of being in partial contact with the planar support surface 2A of the plate-like body 2 at a plurality of locations (preferably three locations) by magnetic attraction between the plate-like body 2 and the magnet 9. While maintaining, it vibrates along the support surface 2A. Thereby, it is possible to suppress the flat movable element 4 from swinging around the vibration axis, and it is possible to obtain stable linear vibration.
  • the vibration actuator 1 is formed with high accuracy in the plane of the support surface 2A in the plate-like body 2, so that an assembling operation with high accuracy is not required during assembly. Further, since the guide shaft can be omitted, the number of parts can be reduced. As a result, workability during assembly can be improved.
  • FIG. 8 shows the assembled vibration actuator 1.
  • the vibration actuator 1 has a housing structure in which the plate-like body 2 serves as an upper cover that covers one surface side of the movable element 4 and the other surface side is covered with the frame body 10.
  • a signal input terminal portion 2 ⁇ / b> B to which the terminal of the coil 8 is connected is formed so as to protrude to the side portion.
  • FIG. 9 shows a portable information terminal 100 as an example of a portable electronic device equipped with the vibration actuator 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the portable information terminal 100 including the vibration actuator 1 that can obtain a stable vibration and can be thinned and compact in the width direction is less likely to generate abnormal noise at the start and end of an incoming call or an alarm function in a communication function.
  • the vibration can be transmitted to the user.
  • the portable information terminal 100 pursuing high portability or design can be obtained by making the vibration actuator 1 thin and compact in the width direction.
  • the vibration actuator 1 has a compact shape in which each part is housed in a rectangular parallelepiped housing having a reduced thickness, the vibration actuator 1 can be efficiently installed in the thinned portable information terminal 100.
  • the vibration actuator 1 (1A) includes a support plate 20, a mover 23, a drive unit 24, and an elastic member 25.
  • the same reference numeral is given to the same part, and repeated explanation for each figure is omitted.
  • the support plate 20 has a curved outer edge 2S, and a guide portion 20X (see FIG. 12) having a vibration locus along the outer edge 2S on the inner surface 20A.
  • the inner surface 20A is planar, and a pair of outer edges 2S are arranged in parallel with each other along the inner surface 20A.
  • the support plate 20 is a plate-like body made of a magnetic material, and serves as a yoke for forming a magnetic circuit of the drive unit 24 described later.
  • the support plate 20 is provided with the input terminal portion 21 of the drive unit 24 so as to protrude from the outer edge 2S.
  • the mover 23 is urged toward the inner surface 20A of the support plate 20 to be guided by the guide portion 20X provided on the inner surface 20A of the support plate 20, and reciprocally vibrates along the vibration locus.
  • the mover 23 is integrally provided with a weight 31 and a magnet 32 on a movable frame 30.
  • the weight 31 includes a pair of weights 31A and 31B
  • the magnet 32 includes a pair of magnets 32A and 32B. I have.
  • the drive unit 24 reciprocally vibrates the mover 23 along the inner surface 20A of the support plate 20, and here, the coil 40 fixed to the inner surface 20A of the support plate 20 and the mover 23 are attached to the coil 23.
  • the magnet 32 (32A, 32B) facing the 40 and the support plate 20 made of a magnetic material serving as a yoke as described above.
  • the coil 40 is wound along the inner surface 20A of the support plate 20 and includes a pair of winding portions 40A and 40B intersecting the vibration direction of the mover 23, and the winding portion 40A is a magnet 32A.
  • the winding portion 40B faces the magnet 32B.
  • the magnets 32A and 32B have magnetic poles that are opposite to each other in the direction intersecting the inner surface 20A so as to form magnetic lines of force that pass through the winding portions 40A and 40B of the coil 40.
  • the elastic member 25 elastically supports the reciprocating vibration of the mover 23.
  • the elastic member 25 includes a coil spring 50 having compression or tensile elasticity in a direction along the vibration locus.
  • One end of the elastic member 25 (coil spring 50) is supported by the weight 31 (31A, 31B), and the other end is supported on the inner surface side of the support side surface 60 of the frame body 26.
  • a total of four elastic members 25 are arranged in the frame body 26 in a direction intersecting the direction.
  • the frame body 26 is mounted on the support plate 20 so as to surround the mover 23, and intersects the bottom surface 26A facing the inner surface 20A of the support plate 20, the inner surface 20A of the support plate 20, and the vibration trajectory.
  • a support side surface 60 that supports the elastic member 25 and a side surface 61 that intersects the inner surface 20A of the support plate 20 and extends along the outer edge 2S of the support plate 20 are provided.
  • a spacer 27 that keeps the gap between the inner surface 20A of the support plate 20 and the mover 23 constant is disposed on the guide portion 20X provided on the support plate 20.
  • the spacer 27 is a rolling element 70
  • the guide portion 20 ⁇ / b> X includes a groove 20 ⁇ / b> P that holds the rolling element 70.
  • a weight 31P for holding the rolling element 70 is also provided in the weight 31 (31A, 31B) of the mover 23.
  • the rolling element 70 is illustrated as the spacer 27, but the present invention is not limited to this, and the spacer 27 may be a protruding portion that protrudes from the movable element 23 side.
  • the vibration actuator 1 (1A) By applying a drive signal to the coil 40 fixed to the support plate 20, the Lorentz force applied to the magnet 32 provided on the mover 23 becomes a drive force, and the mover 23 reciprocally vibrates along the guide portion 20X. .
  • the support plate 20, which is a magnetic body, and the magnet 32 provided on the mover 23 are attracted to each other by a magnetic attraction force, and the mover 23 is biased to the inner surface 20 A of the support plate 20.
  • the distance between the mover 23 and the inner surface 20A of the support plate 20 is kept constant.
  • the mover 23 is urged toward the inner surface 20A of the support plate 20 so that the mover 23 moves along the vibration locus of the guide portion 20X. Oscillates along the curved outer edge 2S.
  • the spacer 27 (the rolling element 70) is supported by the guide portion 20X in which the movable element 23 is provided on the inner surface 2 at three locations.
  • the mover 23 urged toward the inner surface 2 always vibrates in a plane parallel to the inner surface 2, and stable reciprocating vibration can be realized.
  • the guide portion 20X does not have to form a curved vibration trajectory like the outer edge 2S, and may have a pair of linear trajectories inclined along the curvature of the outer edge 2S. .
  • the frame body 26 By providing the support side surface 60 provided in the frame body 26 on the support plate 20 side, the frame body 26 itself is omitted, or the structure surrounding the mover 23 like the frame body 26 is equipped with the vibration actuator 1 (1A). It can be constituted by a part of the housing on the electronic device side.
  • the frame body 26 (or a part of the housing corresponding thereto) is provided, the magnetic adsorption between the support plate 20 and the mover 23 is temporarily removed when an impact is applied to the vibration actuator 1 (1A).
  • the support plate 20 and the mover 23 can be magnetically attracted again by restraining the mover 23.
  • the height of the side surface 61 of the frame body 26 is set to such a dimension that the spacer 27 does not come off the guide portion 20X even when the support plate 20 and the mover 2 are temporarily separated. Self-recovery is possible.
  • Such a vibration actuator 1 (1A) has an external shape curved along the outer edge 2S of the support plate 20, as shown in FIG. According to this, even when the casing 500 of the electronic device equipped with the vibration actuator 1 (1A) has the curved side wall 500A, the outer edge 2S of the support plate 20 is arranged along the curve. This makes it possible to install the vibration actuator 1 (1A) with good space efficiency (small dead space).
  • This vibration actuator 1 (1B) includes a support plate 20, a movable element 23, a drive unit 24, and an elastic member 25, as in the above-described embodiments of FIGS.
  • a similar configuration is provided except for the difference. Therefore, the same reference numerals as those described above are attached to the respective drawings, and the redundant description for each drawing is omitted.
  • the inner surface 20A of the support plate 20 has a curved surface shape, and a pair of curved outer edges 2S are arranged in parallel with each other along the inner surface 20A of the support plate 20.
  • the movable element 23 can be reciprocally oscillated along a vibration locus along the inner surface 20A of the curved support plate 20.
  • Such a vibration actuator 1 (1B) has an external shape curved along the inner surface 20A of the support plate 20, as shown in FIG. According to this, even when the casing 500 of the electronic device equipped with the vibration actuator 1 (1B) has a curved top wall or bottom wall 500B, the inner surface 20A of the support plate 20 along the curve. The placement of the vibration actuator 1 (1B) with good space efficiency (small dead space) becomes possible.
  • FIG. 18 shows an example of an electronic device equipped with the vibration actuator 1 (1A, 1B) described above.
  • 18A shows a disk-shaped portable electronic device 200
  • FIG. 18B shows a wristband type wearable electronic device 300
  • FIG. 18C shows a glasses-type wearable electronic device.
  • Device 400 is shown.
  • the outer edge 2S of the support plate 20 is curved along the curved portion of the housing, so that it can be installed inside the device with good space efficiency, and the user's skin

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Abstract

 部品点数を削減し、組み立ての煩雑さを避ける構造で、扁平形状の可動子を安定的に振動させる。振動アクチュエータ1は、平面状の支持面2Aを有する磁性体からなる板状体2と、支持面2Aの複数箇所に直接又は接触子3を介して部分接触し、支持面2Aに沿った一軸方向に振動する可動子4と、可動子4の振動に弾性反発する弾性部材7と、板状体2に対して固定され、可動子4と板状体2との間隙に一軸方向に対して交差する巻線部分8Aを配置するコイル8とを備え、可動子4は、板状体2との間にコイル8の巻線部分8Aを通過する磁束を形成すると共に、可動子4を支持面2A側に磁気吸着させるマグネット9を備える。

Description

振動アクチュエータ
 本発明は、信号入力によって可動子を往復振動させる振動アクチュエータに関するものである。
 振動アクチュエータは、通信機器の着信や各種電子機器のアラーム発信などによって振動を発生させ、通信機器の携帯者や各種電子機器に触れる操作者に対して振動によって信号入力の状況を伝えるものであり、携帯電話を含む携帯情報端末などの各種電子機器に装備されている。
 振動アクチュエータは、各種の形態が開発されている中で、可動子の往復振動によって比較的大きな振動を発生させることができるものが知られている。このような従来の振動アクチュエータは、可動子側に錘とマグネットを設け、固定子側に設けたコイルに通電することでマグネットに作用するローレンツ力が駆動力となり、振動方向に沿って弾性支持される可動子を往復振動させている(下記特許文献1参照)。
特開2011-97747号公報
 携帯電子機器の小型化・薄型化に伴い、それに装備される振動アクチュエータには一層の小型化・薄型化の要求がなされている。特に、スマートフォンなどのフラットパネル表示部を備える電子機器においては、表示面と直交する厚さ方向の機器内スペースが限られているので、そこに配備される振動アクチュエータには薄型化の高い要求がある。
 振動アクチュエータの薄型化を考える際には、マグネット体積を十分に確保して所望の駆動力を得ると共に錘の質量を十分に確保して所望の慣性力を得ようとすると、マグネットと錘を備える可動子を扁平形状にして薄厚化を図ることが考えられる。この場合、仮に、直線的な振動軸周りに可動子が揺動(ローリング)すると、扁平形状の可動子は、振動方向に沿った側部が周囲の枠体に接触しやすい形状になっているので、接触音が発生するなどして安定した動作が得られない。このため、従来技術は、2本のガイドシャフトを設けて可動子の振動軸周りの揺動を抑え、安定した直線振動を実現している。
 しかしながら、2本のガイドシャフトを設けると、部品点数が多くなると共に、2本のガイドシャフトを平行に配置するために取り付けに高い精度が求められるので、組み立て作業が煩雑になる問題がある。
 また、振動アクチュエータは、携帯電話やスマートホンなど、利用者が衣服のポケットやカバンに入れて持ち運ぶ携帯型の電子機器への装備だけでなく、利用者が身に付けて持ち運ぶウェアラブル電子機器への装備に利用範囲が拡大しつつある。
 携帯電話やスマートホンなどの携帯型電子機器は、通常は手のひらで所持して利用することを考慮して、持ち易い薄厚の箱形外観形状を有しているので、それに装備される振動アクチュエータも、従来は、携帯型電子機器における箱形外観形状の内部にスペース効率よく収納できるように、直線的な振動軌跡に沿った直線辺を有する箱形の枠体を備えるものが多い。
 これに対して、携帯型電子機器は、より一層持ち易い形状にするために、様々な外観形状が検討されており、ウェアラブル電子機器に至っては、腕時計型(リストバンド型),メガネ型,ベルト型(ウエストバンド型)、ネックレス型など、様々な形態が検討されているので、それら形態の電子機器に装備することを考慮した場合、従来のように直線辺を有する箱形の枠体を備えるものでは、スペース効率よく電子機器内に装備することができない問題が生じる。
 本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、可動子を扁平形状にすることで、振動アクチュエータの薄型化を達成すること、部品点数を削減し、組み立て作業の煩雑さを避ける構造で、扁平形状の可動子を安定的に振動させること、様々な外観形状を有する携帯型電子機器やウェアラブル電子機器などにスペース効率よく装備することができる振動アクチュエータを提供することなどが、発明の課題である。
 このような課題を達成するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
 平面状の支持面を有する磁性体からなる板状体と、前記支持面の複数箇所に直接又は接触子を介して部分接触し、前記支持面に沿った一軸方向に振動する可動子と、前記可動子の振動に弾性反発する弾性部材と、前記板状体に対して固定され、前記可動子と前記板状体との間隙に前記一軸方向に対して交差する巻線部分を配置するコイルとを備え、前記可動子は、前記板状体との間に前記コイルの巻線部分を通過する磁束を形成すると共に、当該可動子を前記支持面側に磁気吸着させるマグネットを備えることを特徴とする振動アクチュエータ。
 平面状の支持面を有する磁性体からなる板状体と、前記支持面の複数箇所に直接又は接触子を介して部分接触し、前記支持面に沿った一軸方向に振動する可動子と、前記可動子の振動に弾性反発する弾性部材と、前記板状体に対して固定され、前記可動子と前記板状体との間隙に前記一軸方向に対して交差する巻線部分を配置するコイルとを備え、前記可動子はマグネットを備え、前記マグネットは、前記コイルの巻線部分に対向して配置され、前記支持面に交差する着磁方向を有する一つのマグネット片と、前記支持面側に偏った磁界を形成する他のマグネット片を有することを特徴とする振動アクチュエータ。
 湾曲した外形端辺を有し、内面に前記外形端辺に沿った振動軌跡を有するガイド部を備える支持板と、前記内面に向けて付勢されることで、前記ガイド部に案内されて前記振動軌跡に沿って往復振動する可動子と、前記可動子を前記内面に沿って往復振動させる駆動部と、前記可動子の往復振動を弾性支持する弾性部材とを備えることを特徴とする振動アクチュエータ。
 このような特徴を有する本発明は、前述した特徴を有する振動アクチュエータにより、部品点数を削減し、組み立ての煩雑さを避ける構造で、扁平形状の可動子を安定的に振動させることができる。また、支持板の外形端辺を、装備する携帯型電子機器やウェアラブル電子機器の外観形状に合わせて湾曲させることで、様々な外観形状を有する携帯型電子機器やウェアラブル電子機器にスペース効率よく装備することが可能になる。
本発明の実施形態に係る振動アクチュエータの全体構成を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る振動アクチュエータの全体構成を示した説明図((a)が平面図、(b)がA-A断面図)である。 本発明の実施形態に係る振動アクチュエータの説明図(図2(a)におけるB-B断面図)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの全体構成を示した分解斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの内部構造を示した平面図である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの全体構成を示した説明図((a)が平面図、(b)がA-A断面図)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの説明図(図2(a)におけるB-B断面図)である。 本発明の実施形態に係る振動アクチュエータの外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る振動アクチュエータを備える携帯電子機器(携帯情報端末)を示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの説明図((a)が平面図、(b)が側面図、(c)が(b)のX-X断面図)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの分解斜視図(下方視)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの分解斜視図(上方視)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの外観図(装備状態)を示す説明図である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの説明図((a)が平面図、(b)が側面図、(c)が(a)のX-X断面図)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの分解斜視図(下方視)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの分解斜視図(上方視)である。 本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータの外観図(装備状態)を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る振動アクチュエータを装備した電子機器((a)が円盤状の携帯型電子機器、(b)がリストバンド型のウェアラブル電子機器、(c)がメガネ型のウェアラブル電子機器)を示した説明図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図において、各図に示す共通する部位には同一符号を付しており、重複説明は省略する。図において、振動方向(一軸方向)をX軸方向とし、それに直交する方向をY軸方向(幅方向)とZ軸方向(高さ方向)とする。
 図1(分解斜視図),図2((a)が平面図、(b)がA-A断面図),図3(図2(a)におけるB-B断面図)に示すように、本発明の実施形態に係る振動アクチュエータ1は、板状体2,可動子4,弾性部材7,コイル8,枠体10を備えている。
 板状体2は、図示の例では、上部が開放されている非磁性体の枠体10における上部カバーを構成するものであり、平面状の支持面2Aを有する磁性体からなる。可動子4は、分銅5とマグネット9とこれらを連結する連結体6を備えており、板状体2における支持面2Aの複数箇所(好ましくは3箇所)に接触子3を介して部分接触している。図示の例では、接触子3を介して板状体2と可動子4が部分接触する例を示しているが、板状体2側又は可動子4側からZ軸方向に突出する突起部を設けて、両者を直接部分接触させたものであってもよい。
 接触子3は、板状体2側と可動子4側に転がり接触する転動体とすることが好ましい。転動体は、図示のように、板状体2側と可動子4側に点接触する球体にするか、或いは板状体2側と可動子4側に線接触する筒状体(コロ)にすることができる。
 可動子4は、板状体2との部分接触を維持しながら、支持面2Aに沿った一軸方向(図示X軸方向)に振動する。可動子4側には、接触子3を保持するガイド溝11が設けられ、このガイド溝11は可動子4の振動方向(図示X軸方向)に沿って延設されている。図示の例では、可動子4側にガイド溝11を設けて、板状体2側に接触子3を保持する保持溝12を設けた例を示しているが、板状体2側にガイド溝11を設けて可動子4側に保持溝12を設けてもよく、また、板状体2側と可動子4側の両方にガイド溝11を設けてもよい。
 可動子4を駆動させるためのコイル8は、板状体2に対して固定され、可動子4と板状体2との間隙に一軸方向(図示X軸方向)に対して交差する巻線部分8Aを配置する。図示の例では、コイル8は、マグネット9と板状体2との間隙で扁平状に巻かれている。前述した巻き線部分8Aは、可動子4をX軸方向に振動させるためのローレンツ力を発生させる電流の向きを規定するものであり、このような巻き線部分8Aが形成されていれば、コイル8の巻き方自体は図示の例に限らない。
 可動子4が備えるマグネット9は、磁性体(ヨーク)である板状体2との間に、コイル8の前述した巻き線部分8Aを通過する磁束を形成すると共に、可動子4を板状体2の支持面2A側に磁気吸着させる機能を有する。図示の例では、マグネット9は、支持面2Aに交差する方向(図示Z軸方向)で互いに逆向きの着磁方向を有する一対のマグネット片9A,9Bを備えており、このマグネット片9A,9Bをコイル8の巻き線部分8Aに対向して配置することで、巻き線部分8AをZ軸方向に通過する磁束を形成している。また、枠体10を非磁性体とすることで、マグネット9と磁性体である板状体2との磁気吸着力を高めている。
 可動子4が備える分銅5は、マグネット9を挟み一軸方向(図示X軸方向)に沿って一対配置されている。これにより、可動子4には、一対の分銅5とその間に配置されるマグネット9とが一軸方向(図示X軸方向)に沿って並列配置されている。この分銅5とマグネット9を一体に連結する連結体6は、マグネット9の下面側(板状体2に面する側と逆側)を支持するマグネット支持部6Aと、分銅5の上面側(板状体2に面する側)を支持する分銅支持部6Bを備える屈折した板状部材である。マグネット9,分銅5と連結体6とは接着や溶接などで接合されている。また、マグネット支持部6Aには、必要に応じてZ軸方向に屈折させた補強部6A1が設けられる。
 連結体6の分銅支持部6Bには、連結体6上に接触子3を保持するガイド溝11を設けることができる。このように連結体6にガイド溝11を設けることで、連結体6の材料を選択して、ガイド溝11内での接触子3との接触抵抗を低減させることができる。
 また、連結体6は、磁性体であり、マグネット9と板状体2とにより磁気回路が構成されている。この際、接触子3を保持するガイド溝11が形成された分銅支持部6Bが接触子3を介して板状体2に近接した状態になるので、この分銅支持部6Bと板状体2との磁気吸着力が高められ、ガイド溝11と保持溝12との間で接触子3を確実に保持した状態で、可動子4を板状体2側に磁気吸着させることができる。
 弾性部材7は、可動子4の一軸方向に沿った振動に弾性反発するバネ(例えば、コイルバネ)であって、枠体10内に支持されている。弾性部材7の一端側は分銅5の端面に支持され、弾性部材7の他端側は枠体10に設けられる支持部10Aに支持されている。
 図4~図7は、本発明の実施形態に係る振動アクチュエータ1の他の形態例を示している。この例では、コイル8は、マグネット9の周りに巻かれているが、前述した巻き線部分8Aが、可動子4をX軸方向に振動させるためのローレンツ力を発生させる電流の向きを規定するものであればよく、コイル8の巻き方自体は図示の例に限らない。
 板状体2は、図示の例では、上部が開放されている枠体10における上部カバーを構成するものであり、平面状の支持面2Aを有する磁性体からなる。可動子4は、分銅5とマグネット9とこれらを連結する連結体6を備えており、板状体2における支持面2Aの複数箇所(好ましくは3箇所)に接触子3を介して部分接触している。図示の例では、接触子3を介して板状体2と可動子4が部分接触する例を示しているが、板状体2側又は可動子4側からZ軸方向に突出する突起部を設けて、両者を直接部分接触させたものであってもよい。なお、この例では、枠体10は、磁性・非磁性を問わない。
 この例において、可動子4が備えるマグネット9は、コイル8の巻き線部分8Aに対向して配置される一つのマグネット片9X、他のマグネット片9Y,9Z,9P,9Qによって構成される。ここで、マグネット片9Y,9Zのいずれか一方とマグネット片9P,9Qは省略可能である。このマグネット9は、マグネット片9Xが、支持面2Aに交差して板状体2に向かう着磁方向を有している。また、マグネット片9Y,9Zは、X軸方向に沿って、互いに対向して共にマグネット片9Xに向かう着磁方向を有している。マグネット片9P,9Qは、支持面2Aに交差して板状体2とは逆向きに向かう着磁方向を有している。
 マグネット9におけるマグネット片9X~9Qの配列は、所謂、ハルバッハ配列と呼ばれるもので、マグネット片9Xからコイル8の巻き線部分8Aを通過して磁性体(ヨーク)である板状体2に向かう磁束を有すると共に、板状体2の支持面2A側に偏った磁界を形成する。このように、各マグネット片が互いに協働してマグネット9が支持面2A側に偏った磁界を形成することで、マグネット9を備えた可動子4が磁性体である板状体2に磁気吸着される。分銅5とマグネット9とを連結する連結体6は、ここでは非磁性体とすることが好ましい。
 図1~図7に示した振動アクチュエータ1は、コイル8への通電でマグネット9に作用するローレンツ力によって駆動し、一軸方向(図示X軸方向)に沿って直線的に往復振動する。この際、扁平状の可動子4は、板状体2とマグネット9との磁気吸着によって、板状体2における平面状の支持面2Aに複数箇所(好ましくは3箇所)で部分接触した状態を維持しながら、支持面2Aに沿って振動する。これによって、扁平状の可動子4が振動軸周りに揺動することを抑えることができ、安定した直線振動を得ることができる。
 また、振動アクチュエータ1は、板状体2における支持面2Aの平面を精度良く形成することで、組み立て時に精度の高い組み付け作業が不要になる。また、ガイドシャフトを省くことができるので部品点数の削減も可能になる。これによって組み立て時の作業性を改善することができる。
 図8は、組み立てられた振動アクチュエータ1を示している。振動アクチュエータ1は、板状体2が可動子4の一面側を覆う上部カバーとなり、その他の面側が枠体10で覆われた筐体構造を備えている。板状体2には、コイル8の端子が接続される信号入力端子部2Bが側部に張り出すように形成されている。
 図9は、本発明の実施形態に係る振動アクチュエータ1を装備した携帯電子機器の一例として、携帯情報端末100を示している。安定した振動が得られ薄型化や幅方向のコンパクト化が可能な振動アクチュエータ1を備える携帯情報端末100は、通信機能における着信やアラーム機能などの動作開始・終了時を異音が発生しにくい安定した振動で使用者に伝えることができる。また、振動アクチュエータ1の薄型化・幅方向のコンパクト化によって高い携帯性或いはデザイン性を追求した携帯情報端末100を得ることができる。更に、振動アクチュエータ1は、厚さを抑えた直方体形状の筐体内に各部を収容したコンパクト形状であるから、薄型化された携帯情報端末100の内部にスペース効率よく装備することができる。
 以下、図10~図18によって、本発明の他の実施形態を説明する。振動アクチュエータ1(1A)は、支持板20と可動子23と駆動部24と弾性部材25を備えている。各図においては、同一部位に同一符号を付して図毎の重複説明を省略する。
 支持板20は、湾曲した外形端辺2Sを有し、内面20Aに外形端辺2Sに沿った振動軌跡を有するガイド部20X(図12参照)を備えている。この例では、内面20Aは平面状であり、一対の外形端辺2Sが内面20Aに沿って互いに平行に配置されている。また、支持板20は、磁性体で形成された板状体であり、後述する駆動部24の磁気回路を形成するためのヨークとなっている。この支持板20には、駆動部24の入力端子部21が外形端辺2Sから突出するように設けられている。
 可動子23は、支持板20の内面20Aに向けて付勢されることで、支持板20の内面20Aに設けたガイド部20Xに案内されて、その振動軌跡に沿って往復振動する。可動子23は、可動枠30上に分銅31とマグネット32を一体に備えており、図示の例では、分銅31は、一対の分銅31A,31Bを備え、マグネット32は一対のマグネット32A,32Bを備えている。
 駆動部24は、可動子23を支持板20の内面20Aに沿って往復振動させるものであり、ここでは、支持板20の内面20Aに固定されるコイル40と、可動子23に取り付けられてコイル40に対面するマグネット32(32A,32B)と、前述したようにヨークとなる磁性体からなる支持板20により構成されている。
 ここで、コイル40は、支持板20の内面20Aに沿って巻き回されており、可動子23の振動方向に交差する一対の巻線部分40A,40Bを備え、その巻線部分40Aがマグネット32Aに対面し、巻線部分40Bがマグネット32Bに対面している。マグネット32A,32Bは、コイル40の巻線部分40A,40Bを通過する磁力線を形成するように、内面20Aに交差する方向で互いに逆向きの磁極を有している。
 弾性部材25は、可動子23の往復振動を弾性支持するものであり、図示の例では、振動軌跡に沿った方向に圧縮又は引張弾性を有するコイルバネ50を備えている。この弾性部材25(コイルバネ50)は、一端が分銅31(31A,31B)に支持され、他端が枠体26の支持側面60の内面側に支持されており、振動方向に沿って一対、振動方向と交差する方向に一対の合計4個の弾性部材25が枠体26内に配置されている。
 枠体26は、可動子23を囲むように支持板20に装着されており、支持板20の内面20Aに対面する底面26Aと、支持板20の内面20A及び振動軌跡に交差して、前述したように弾性部材25を支持する支持側面60と、支持板20の内面20Aに交差して、支持板20の外形端辺2Sに沿った側面61とを備えている。
 ここで、支持板20に設けられるガイド部20Xには、支持板20の内面20Aと可動子23との間隙を一定に保つスペーサ27が配置されている。図示の例では、スペーサ27は、転動体70であり、ガイド部20Xは、転動体70を保持する溝部20Pを備えている。また、可動子23の分銅31(31A,31B)にも転動体70を保持する溝部31Pが設けられている。ここでは、スペーサ27として転動体70を例示したが、これに限らず、スペーサ27は、可動子23側から突出する突出部などであってもよい。
 振動アクチュエータ1(1A)の動作を説明する。支持板20に固定されたコイル40に駆動信号を通電することで、可動子23に設けたマグネット32に加わるローレンツ力が駆動力となって、可動子23がガイド部20Xに沿って往復振動する。この際、磁性体である支持板20と可動子23に設けたマグネット32とは磁気吸着力で互いに引き合い、可動子23が支持板20の内面20Aに付勢された状態になり、スペーサ27の存在で、可動子23と支持板20の内面20Aとの間隔が一定に保たれる。
 そして、可動子23が支持板20の内面20Aに向けて付勢されることで、可動子23の動きは、ガイド部20Xの振動軌跡に沿った動きになり、可動子23は、支持板20の湾曲した外形端辺2Sに沿って往復振動することになる。図示の例では、スペーサ27(転動体70)は、3箇所で可動子23を内面2に設けたガイド部20Xに支持されている。これにより、内面2側に付勢される可動子23は、常に内面2と平行な平面内で振動することになり、安定した往復振動を実現することができる。ここで、ガイド部20Xは外形端辺2Sと同様に湾曲した振動軌跡を形成している必要は無く、外形端辺2Sの湾曲に沿って傾斜した一対の直線軌跡を有するものであってもよい。
 枠体26に設けた支持側面60を支持板20側に設けることで、枠体26自体を省くか、或いは枠体26のように可動子23を囲む構造を振動アクチュエータ1(1A)が装備される電子機器側の筐体の一部で構成することができる。枠体26(或いはそれに相当する筐体の一部)を設けると、振動アクチュエータ1(1A)に衝撃が加わった場合などで、一時的に支持板20と可動子23との磁気吸着が外れた場合に、可動子23を拘束して再び支持板20と可動子23を磁気吸着させることができる。この際、枠体26の側面61の高さを、支持板20と可動子2が一時的に離れた場合にも、スペーサ27がガイド部20Xから外れない寸法に設定しておくことで、確実な自己復帰が可能になる。
 このような振動アクチュエータ1(1A)は、図13に示すように、支持板20の外形端辺2Sに沿って湾曲した外観形状を有している。これによると、この振動アクチュエータ1(1A)が装備される電子機器の筐体500が湾曲した側壁500Aを有している場合にも、その湾曲に沿って支持板20の外形端辺2Sを配置することで、スペース効率の良い(デッドスペースの少ない)振動アクチュエータ1(1A)の設置が可能になる。
 図14~図17は、本発明の他の実施形態に係る振動アクチュエータを示している。この振動アクチュエータ1(1B)は、前述した図10~図18の実施形態と同様に、支持板20と可動子23と駆動部24と弾性部材25を備えており、支持板20の湾曲形態が異なる以外は同様の構成を備えている。よって、各図に前述した説明と同一符号を付して図毎の重複説明を省略する。
 この他の実施形態に係る振動アクチュエータ1(1B)は、支持板20の内面20Aが湾曲面状であり、湾曲した一対の外形端辺2Sが支持板20の内面20Aに沿って互いに平行に配置されている。この振動アクチュエータ1(1B)によると、湾曲した支持板20の内面20Aに沿った振動軌跡で可動子23を往復振動させることができる。
 このような振動アクチュエータ1(1B)は、図17に示すように、支持板20の内面20Aに沿って湾曲した外観形状を有している。これによると、この振動アクチュエータ1(1B)が装備される電子機器の筐体500が湾曲した天壁或いは底壁500Bを有している場合にも、その湾曲に沿って支持板20の内面20Aを配置することで、スペース効率の良い(デッドスペースの少ない)振動アクチュエータ1(1B)の設置が可能になる。
 図18は、前述した振動アクチュエータ1(1A,1B)が装備された電子機器の一例を示している。図18(a)は円板状の携帯型電子機器200を示しており、図18(b)はリストバンド型のウェアラブル電子機器300を示しており、図18(c)はメガネ型のウェアラブル電子機器400を示している。何れの例においても、筐体の湾曲部分に沿って支持板20の外形端辺2Sを湾曲形状にすることで、スペース効率の良い機器内部への設置が可能になり、また、利用者の肌などに近いところに振動アクチュエータ1(1A,1B)を配置することで、機器の利用者に対して効果的に振動による情報伝達を行うことができる。
 以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

Claims (20)

  1.  平面状の支持面を有する磁性体からなる板状体と、
     前記支持面の複数箇所に直接又は接触子を介して部分接触し、前記支持面に沿った一軸方向に振動する可動子と、
     前記可動子の振動に弾性反発する弾性部材と、
     前記板状体に対して固定され、前記可動子と前記板状体との間隙に前記一軸方向に対して交差する巻線部分を配置するコイルとを備え、
     前記可動子は、前記板状体との間に前記コイルの巻線部分を通過する磁束を形成すると共に、当該可動子を前記支持面側に磁気吸着させるマグネットを備えることを特徴とする振動アクチュエータ。
  2.  前記マグネットは、前記支持面に交差する方向で互いに逆向きの着磁方向を有する一対のマグネット片を備え、
     前記コイルは、前記マグネットと前記板状体との間隙で扁平状に巻かれていることを特徴とする請求項1記載の振動アクチュエータ。
  3.  平面状の支持面を有する磁性体からなる板状体と、
     前記支持面の複数箇所に直接又は接触子を介して部分接触し、前記支持面に沿った一軸方向に振動する可動子と、
     前記可動子の振動に弾性反発する弾性部材と、
     前記板状体に対して固定され、前記可動子と前記板状体との間隙に前記一軸方向に対して交差する巻線部分を配置するコイルとを備え、
     前記可動子はマグネットを備え、
     前記マグネットは、前記コイルの巻線部分に対向して配置され、前記支持面に交差する着磁方向を有する一つのマグネット片と、前記支持面側に偏った磁界を形成する他のマグネット片を有することを特徴とする振動アクチュエータ。
  4.  前記コイルは、前記マグネットの周囲に巻かれていることを特徴とする請求項3記載の振動アクチュエータ。
  5.  前記可動子は、前記マグネットを挟み前記一軸方向に沿って配置される一対の分銅と、前記マグネットと前記分銅を一体に連結する連結体を備えることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の振動アクチュエータ。
  6.  前記可動子は、前記マグネットを挟み前記一軸方向に沿って配置される一対の分銅と、前記マグネットと前記分銅を一体に連結する連結体を備え、
     前記連結体は、磁性体からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動アクチュエータ。
  7.  前記可動子は、接触子を介して前記支持面に部分接触しており、
     前記連結体上に前記接触子が保持されることを特徴とする請求項5又は6記載の振動アクチュエータ。
  8.  前記接触子は転動体であり、前記板状体側と前記可動子側に点又は線接触することを特徴とする請求項7項記載の振動アクチュエータ。
  9.  前記板状体は前記可動子の一面側を覆い、前記可動子の他の面側は枠体で覆われており、前記枠体内に前記弾性部材が支持されていることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の振動アクチュエータ。
  10.  前記板状体は前記可動子の一面側を覆い、前記可動子の他の面側は非磁性体の枠体で覆われており、前記枠体内に前記弾性部材が支持されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の振動アクチュエータ。
  11.  請求項1~10のいずれか1項に記載された振動アクチュエータを備える携帯電子機器。
  12.  湾曲した外形端辺を有し、内面に前記外形端辺に沿った振動軌跡を有するガイド部を備える支持板と、
     前記内面に向けて付勢されることで、前記ガイド部に案内されて前記振動軌跡に沿って往復振動する可動子と、
     前記可動子を前記内面に沿って往復振動させる駆動部と、
     前記可動子の往復振動を弾性支持する弾性部材とを備えることを特徴とする振動アクチュエータ。
  13.  前記駆動部は、前記支持板の内面に固定されたコイルと、前記可動子に取り付けられて前記コイルに対面するマグネットとを備え、
     前記マグネットと磁性体からなる前記支持板の磁気吸着力によって、前記内面に向けて前記可動子が付勢されることを特徴とする請求項12記載の振動アクチュエータ。
  14.  前記ガイド部には、前記内面と前記可動子との間隔を一定に保つスペーサが配置されることを特徴とする請求項13記載の振動アクチュエータ。
  15.  前記スペーサは、転動体であり、前記ガイド部及び前記可動子は、当該転動体を保持する溝部を有することを特徴とする請求項14記載の振動アクチュエータ。
  16.  前記内面は平面状であり、一対の前記外形端辺が当該内面に沿って互いに平行に配置されることを特徴とする請求項12~15のいずれか1項に記載の振動アクチュエータ。
  17.  前記内面は湾曲面状であり、一対の前記外形端辺が当該内面に沿って互いに平行に配置されること特徴とする請求項12~15のいずれか1項に記載の振動アクチュエータ。
  18.  前記内面に対面する底面と、前記内面及び前記振動軌跡に交差して前記弾性部材を支持する支持側面と、前記内面に交差して前記外形端辺に沿った側面とを備えた枠体を具備したことを特徴とする請求項12~17のいずれか1項に記載の振動アクチュエータ。
  19.  請求項12~18のいずれか1項に記載された振動アクチュエータが装備され、前記外形端辺に沿った外観形状を有する携帯型電子機器。
  20.  請求項12~18のいずれか1項に記載された振動アクチュエータが装備され、前記外形端辺に沿った外観形状を有するウェアラブル電子機器。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0487247A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Toshiba Corp マルチチャンネルプレート
JP2017001011A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドAac Technologies Pte.Ltd. リニア振動モータ
JP2017029968A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド 振動モーター
JP2017029971A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドAac Technologies Pte.Ltd. 振動モーター
WO2017082326A1 (ja) * 2015-11-13 2017-05-18 ミツミ電機株式会社 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
US20180026507A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 AAC Technologies Pte. Ltd. Linear Motor
WO2018051919A1 (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 アルプス電気株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
EP3361611A4 (en) * 2015-10-09 2019-03-13 Mitsumi Electric Co., Ltd. VIBRATORY ACTUATOR, PORTABLE TERMINAL AND INPUT CALL NOTIFICATION FUNCTION DEVICE

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10890973B2 (en) * 2016-08-31 2021-01-12 Apple Inc. Electronic device including multi-phase driven linear haptic actuator and related methods
WO2019151232A1 (ja) * 2018-02-01 2019-08-08 アダマンド並木精密宝石株式会社 リニア振動アクチュエータ
CN110784086B (zh) * 2018-07-26 2021-09-03 日本电产三协株式会社 致动器及触觉装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998019383A1 (fr) * 1996-10-30 1998-05-07 Omron Corporation Generateur de vibrations
JP2002111822A (ja) * 2000-10-02 2002-04-12 Ntt Docomo Inc アクチュエータ支持装置及び該アクチュエータ支持装置を備えた身体装着型送受話装置
JP2013163172A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Minebea Co Ltd 振動発生器
JP2014023238A (ja) * 2012-07-17 2014-02-03 Minebea Co Ltd 振動発生器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4422957B2 (ja) * 2002-10-31 2010-03-03 キヤノン株式会社 位置決め装置
JP5888867B2 (ja) * 2011-03-31 2016-03-22 日本電産コパル株式会社 振動アクチュエータ
US9590463B2 (en) * 2011-09-22 2017-03-07 Minebea Co., Ltd. Vibration generator moving vibrator by magnetic field generated by coil and holder used in vibration-generator
JP2013110846A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Minebea Co Ltd モータ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998019383A1 (fr) * 1996-10-30 1998-05-07 Omron Corporation Generateur de vibrations
JP2002111822A (ja) * 2000-10-02 2002-04-12 Ntt Docomo Inc アクチュエータ支持装置及び該アクチュエータ支持装置を備えた身体装着型送受話装置
JP2013163172A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Minebea Co Ltd 振動発生器
JP2014023238A (ja) * 2012-07-17 2014-02-03 Minebea Co Ltd 振動発生器

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0487247A (ja) * 1990-07-31 1992-03-19 Toshiba Corp マルチチャンネルプレート
JP2017001011A (ja) * 2015-06-15 2017-01-05 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドAac Technologies Pte.Ltd. リニア振動モータ
JP2017029968A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド 振動モーター
JP2017029971A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドAac Technologies Pte.Ltd. 振動モーター
EP3361611A4 (en) * 2015-10-09 2019-03-13 Mitsumi Electric Co., Ltd. VIBRATORY ACTUATOR, PORTABLE TERMINAL AND INPUT CALL NOTIFICATION FUNCTION DEVICE
US10715023B2 (en) 2015-10-09 2020-07-14 Mitsumi Electric Co., Ltd. Vibratory actuator, wearable terminal, and incoming call notification function device
WO2017082326A1 (ja) * 2015-11-13 2017-05-18 ミツミ電機株式会社 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
JP2017093227A (ja) * 2015-11-13 2017-05-25 ミツミ電機株式会社 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
US20180026507A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 AAC Technologies Pte. Ltd. Linear Motor
US10601291B2 (en) * 2016-07-21 2020-03-24 AAC Technologies Pte. Ltd. Linear motor
CN109689226A (zh) * 2016-09-13 2019-04-26 阿尔卑斯阿尔派株式会社 振动致动器以及电子设备
JPWO2018051919A1 (ja) * 2016-09-13 2019-06-24 アルプスアルパイン株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
WO2018051919A1 (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 アルプス電気株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器

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