WO2016167299A1

WO2016167299A1 - リニア振動モータ

Info

Publication number: WO2016167299A1
Application number: PCT/JP2016/061947
Authority: WO
Inventors: 慎小田島; 片田　好紀; 昇生川; 栞石井
Original assignee: 日本電産コパル株式会社
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2016-10-20
Also published as: CN107534376A; CN107534376B

Abstract

可動子を扁平形状にした場合にも、可動子が振動軸周りに回転して異音が発生するのを抑止する。リニア振動モータ１は、磁極部２と錘部３を備える可動子１０と、可動子１０を往復振動自在に支持する枠体４と、枠体４に対して固定され磁極部２に駆動力を付与するコイル５と、可動子１０の振動を一軸方向に規制するガイドシャフト６と、可動子１０の往復振動によって弾性変形する弾性部材８とを備え、扁平形状の可動子１０は、ガイドシャフト６から可動子１０の幅方向に離れた位置で、可動子１０と枠体４とが部分接触する接触部２０が設けられ、接触部２０では、可動子１０が磁極部２の磁力によって枠体４側に付勢されている。

Description

リニア振動モータ

　本発明は、入力信号によって往復振動を発生するリニア振動モータに関する。

　振動モータ（或いは振動アクチュエータ）は、携帯電子機器に内蔵され、着信やアラームなどの信号発生を振動によって携帯者に伝える装置として広く普及しており、携帯者が身につけて持ち運ぶウエアラブル電子機器においては、不可欠な装置になっている。また、振動モータは、タッチパネルなどのヒューマン・インターフェイスにおけるハプティクス（皮膚感覚フィードバック）を実現する装置として、近年注目されている。

　振動モータは、各種の形態が開発されている中で、可動子の直線的な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リニア振動モータが知られている。従来のリニア振動モータは、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るものである（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モ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モータには薄型化の高い要求がある。

　リニア振動モータの薄型化を実現する際に、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状にして、マグネットの体積と錘の質量を確保しながら薄厚化を図ることになる。この場合、仮に、直線的な振動軸周りに可動子が回転すると、扁平状の可動子は、回転によって側部が周囲の枠体に衝突しやすい形状になっているので、衝突による異音が発生して作動音になり、また、回転によるがたつきで安定した動作が得られない問題が生じる。

　このため、従来技術は、２本の固定シャフトを設けて可動子の振動軸周りの回転を抑え、安定した直線振動を実現している。しかしながら、２本の固定シャフトを設けると、マグネットの両サイドに２本の固定シャフトが配置されるので、リニア振動モータの幅が大きくなる問題が生じる。近年の小型化した電子機器に装備するリニア振動モータとしては、厚さ方向だけで無く幅方向に関してもよりコンパクトなものが求められている。更に、２本のガイドシャフトの平行を確保する必要があり、組み付けに高い精度が求められるので、生産性の向上が困難になる問題があった。

　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、リニア振動モータの薄型化を可能にすること、可動子を扁平形状にした場合にも、可動子が振動軸周りに回転して異音が発生するのを抑止すること、高精度の部品を用いること無く安定した振動を得ること、がたつきの無い安定した振動を得ること、厚さ及び幅のコンパクト化を可能とすること、高い生産性を得ること、などが本発明の目的である。

　このような目的を達成するために、本発明のリニア振動モータは、以下の構成を具備するものである。
　磁極部と錘部を備える可動子と、前記可動子を往復振動自在に支持する枠体と、前記枠体に対して固定され前記磁極部に駆動力を付与するコイルと、前記可動子の振動を一軸方向に規制するガイドシャフトと、前記枠体と前記可動子との間に設けられ、前記可動子の往復振動によって弾性変形する弾性部材とを備え、前記可動子は、前記ガイドシャフトの軸方向に対して交差する方向の幅が、前記ガイドシャフトの軸方向に対して交差する方向の厚さ以上の方形状であり、前記ガイドシャフトから前記可動子の幅方向に離れた位置で、前記可動子と前記枠体とが部分接触する接触部が設けられ、前記接触部では、前記可動子が前記磁極部の磁力によって前記枠体側に付勢されることを特徴とするリニア振動モータ。

　可動子と、前記可動子を往復振動自在に支持する枠体と、前記枠体に対して固定され前記可動子を駆動する駆動部材と、前記枠体と前記可動子との間に設けられ、前記可動子の往復振動によって弾性変形する弾性部材と、前記可動子に対して、前記可動子の振動方向に交差する方向に与圧を加える与圧部材とを備えることを特徴とするリニア振動モータ。

　マグネット部と錘部を備える可動子と、前記可動子を一軸方向に沿って摺動自在に支持する枠体と、前記枠体に固定され前記マグネット部を前記一軸方向に沿って駆動するコイルと、前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材と、前記可動子の重心軸と同軸に配置され、前記可動子の振動を案内するガイドシャフトとを備え、前記枠体は、前記可動子を前記ガイドシャフト回りの一方向に磁力吸引する磁力吸引部と、前記可動子の一部を摺動支持する摺動支持部を備えることを特徴とするリニア振動モータ。

　このような特徴を有する本発明のリニア振動モータは、可動子がガイドシャフトに沿って振動するが、その際、可動子は枠体側に磁力で付勢されて常時接触部で枠体側に接触した状態で振動する。これによって、可動子が振動軸周りに回転するのを抑止することができ、ガイドシャフトと接触部に沿った安定振動を得ることができる。

　このようなリニア振動モータは、可動子を方形状にした場合にも、可動子が枠体に衝突して異音が発生するのを抑止でき、また、ガイドシャフトを２本用いる必要が無いので、高精度の部品を用いること無く安定した振動を得ることができる。また、高精度の組み付けを必要としないので、高い生産性を得ることができる。

　また、本発明のリニア振動モータは、可動子に対して振動方向に交差する方向に与圧を加える与圧部材を備えているので、薄型化に対応するために可動子を扁平状にした場合にも、可動子が振動軸周りに回転して異音を発するのを抑止することができる。また、可動子を２軸で支持する必要が無いので、高精度の部品を用いること無く安定した振動を得ることができ、高い生産性を得ることができる。

　また、本発明のリニア振動モータは、可動子の形状によって薄型化を可能にし、扁平な断面形状の可動子にした場合にも、可動子の一部が摺動支持部を摺動しながら振動するので、可動子が振動軸周りに回転して作動音（異音）が発生するのを抑止することができ、がたつきの無い安定した振動を得ることができる。この際、一軸のガイドシャフトによって軸の平行調整を不要にできるので、高い組み付け精度を排除でき、生産性の向上を図ることができる。また、一軸のガイドシャフトにすることで、厚さ方向と幅方向のコンパクト化を実現することができる。

本発明の第１実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ－Ａ断面図）である。本発明の第１実施形態に係るリニア振動モータ（一つの転動体を設けた例）の内部構造を示す説明図（蓋枠を除いた状態の平面図）である。本発明の第１実施形態に係るリニア振動モータ（複数の転動体を設けた例）の内部構造を示す説明図（蓋枠を除いた状態の平面図）である。本発明の第２実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ－Ａ断面図）である。本発明の第２実施形態に係るリニア振動モータの内部構造を示す説明図（蓋枠を除いた状態の平面図）である。本発明の第３実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ－Ａ断面図）である。本発明の第３実施形態に係るリニア振動モータの内部構造を示す説明図（蓋枠を除いた状態の平面図）である。本発明の第４実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）がＡ－Ａ断面図）である。本発明の第４実施形態に係るリニア振動モータの内部構造を示す説明図（蓋枠を除いた状態の平面図）である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータの分解斜視図である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータの組み立て状態図（（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）におけるＡ－Ａ断面図）である。与圧部材の一例を示す斜視図である。与圧部材の一例を示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が側面図）である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータを示した説明図（分解斜視図）である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータを示した説明図（断面図）である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータを示した説明図（断面図）である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータの他の形態例を示した説明図（分解斜視図）である。本発明の実施形態に係るリニア振動モータを装備した携帯電子機器（携帯情報端末）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。各図において、Ｘ方向が可動子の振動方向を示し、Ｙ方向がＸ方向に垂直な可動子の幅方向を示し、Ｚ方向がＸ方向に垂直な可動子の厚さ方向を示している。各図における共通部位には同一符号を付して重複説明を省略する。

　図１～図３は、本発明の第１実施形態に係るリニア振動モータ１を示している。リニア振動モータ１は、以下に示す各実施形態における共通の部位として、磁極部２と錘部３を備える可動子１０と、可動子１０を往復振動自在に支持する枠体４と、枠体４に対して固定され磁極部２に駆動力を付与するコイル５と、可動子１０の振動を一軸方向に規制するガイドシャフト６と、枠体４と可動子１０との間に設けられ、可動子１０の往復振動によって弾性変形する弾性部材８とを備える。

　可動子１０は、錘部３を兼ねる可動枠１１を備えており、その可動枠１１に一対のマグネット２Ａ，２Ｂが固定されている。可動子１０は、図示Ｙ方向の幅が図示Ｘ方向の厚さ以上の方形状を有している。具体的には、図示Ｙ方向の幅が図示Ｚ方向の厚さより大きい扁平形状を有している。磁極部２は、一対のマグネット２Ａ，２Ｂと背面ヨーク２Ｓを備え、一対のマグネット２Ａ，２Ｂは、Ｚ方向（可動子１０の厚さ方向）に沿って互いに逆向きに着磁されており、その背面にて背面ヨーク２Ｓに接続されている。

　枠体４は、可動子１０が収容されるケース枠４０とケース枠４０を被う蓋枠４１とを備えている。ケース枠４０内には、一本のガイドシャフト６の両端が支持され、可動子１０は、ガイドシャフト６が挿通する挿通部１０Ａと軸受１３を有し、ケース枠４０内で、ガイドシャフト６に沿って摺動自在に支持されている。

　枠体４の蓋枠４１には、ケース枠４０に向いた面にフレキシブル基板５０を介してコイル５が固定されている。コイル５は、蓋枠４１の支持面４Ａ（ガイドシャフト６の軸方向と可動子１０の幅方向で規定される面）に沿って巻き回れており、支持面４Ａに沿った磁性体からなる蓋枠４１に固定されている。

　リニア振動モータ１は、ガイドシャフト６から可動子１０の幅方向（図示Ｙ方向）に離れた位置で、可動子１０と枠体４とが部分接触する接触部２０が設けられており、接触部２０では、可動子１０が磁極部２の磁力によって磁性体である蓋枠４１（枠体４）側に付勢されている。接触部２０の部分接触は、接触抵抗が小さい点接触であることが好ましい。

　図１に示した例では、接触部２０は、蓋枠４１の支持面４Ａと可動子１０に転動自在に保持される転動体７によって構成されている。この例では、支持面４Ａを蓋枠４１（枠体４）側に設けて、転動体７を可動子１０側で保持しているが、可動子１０側に支持面４Ａを設けて、蓋枠４１（枠体４）側で転動体７を保持してもよい。以下の説明では、接触部２０として転動体７を設けることを例にして説明するが、接触部２０としては、これに限らず、可動子１０側又は枠体４側に設けた凸部などで形成することができる。

　図１に示した例では、可動子１０は、転動体保持部１２を備えている。転動体保持部１２は、ガイドシャフト６に沿った（ガイドシャフト６と平行な）溝１２Ａを備えており、この溝１２Ａに転動体（ベアリング）７が保持されている。転動体７は、可動子１０側の転動体保持部１２に転動自在に保持され、枠体４（蓋枠４１）の支持面４Ａと可動子１０との間に配置されている。転動体保持部１２内には、必要に応じて、転動体７が摺動する摺動板（金属板）１２Ｂが配備されている。

　可動子１０と枠体４との間に配置される弾性部材８は、図１～図３の例はコイルバネであり、一対のコイルバネ８Ａ，８Ｂがガイドシャフト６と同軸に配備され、一対のコイルバネ８Ｃ，８Ｄが可動枠１１と枠体４（ケース枠４０）との間に配置されている。

　このようなリニア振動モータ１は、コイル５に、可動子１０の重量と弾性部材８のバネ定数で決まる共振周波数の駆動電流を供給することで、可動子１０がガイドシャフト６と溝１２Ａに沿った一軸方向に往復振動する。この際、可動子１０は、磁極部２（マグネット２Ａ，２Ｂ）と磁性体である蓋枠４１との間に働く磁力（磁気吸着力）によって支持面４Ａ側に付勢されるので、ガイドシャフト６は一本であるが、常に蓋枠４１上の支持面４Ａに沿って振動する。これによって、可動子１０が枠体４やコイル５などに衝突して異音を発生する不具合を回避することができる。また、ガイドシャフト６に沿って摺動自在に振動する可動子１０に設けた磁極部２は、転動体７によって、コイル５との間隔が一定に保持されているので、安定した往復振動を得ることができる。

　図１～図３に示したリニア振動モータ１は、ガイドシャフト６が可動子１０の重心から一方側にシフトした位置に配置され、接触部２０が重心から他方側にシフトした位置に配置されている。これによって、可動子１０の重心周りの回転が、ガイドシャフト６と接触部２０で抑えられることになり、安定した平面往復振動を実現することができる。

　図２に示した例は、接触部２０における転動体７を一つにしているが、図３に示すように、転動体７は複数個配置してもよい。転動体７を複数個配置する場合には、図３に示すように、複数の転動体保持部１２を可動子１０に設けて、その溝１２Ａを直線的に並べるように配備することが好ましい。

　図４及び図５に示したリニア振動モータ１Ａは、前述したリニア振動モータ１の変形例である。このリニア振動モータ１Ａは、枠体４をＸ方向（振動方向）に細長形状にし、且つ、可動子１０を、Ｚ方向の厚さに対してＹ方向の幅を大きくした扁平形状にしている。

　また、リニア振動モータ１Ａは、ガイドシャフト６が、可動子１０の端部に一端側が固定され、可動子１０の両端部から互いに逆向きに突出して配置されている。そして、枠体４には、ガイドシャフト６を摺動自在に支持する軸受１３が設けられ、ガイドシャフト６と同軸に配置されるコイルバネ８Ａ，８Ｂが可動枠１１と軸受１３との間に配置されている。このようなリニア振動モータ１Ａによると、ガイドシャフト６が可動子１０を貫通しなくてよいので、可動子１０の幅方向（Ｙ方向）全体にマグネット２Ａ，２Ｂを配備することでき、細幅の可動子１０にした場合であっても十分な駆動力を得ることができる。

　図６及び図７に示したリニア振動モータ１Ｂは、前述したリニア振動モータ１の他の変形例である。このリニア振動モータ１Ｂは、磁極部２が、ガイドシャフト６に沿って互いに逆向きに着磁された一対のマグネット２Ｃ，２Ｄと、その間に配置されたスペーサヨーク２Ｐとを備えている。また、コイル５は、スペーサヨーク２Ｐの周囲に巻き回されて、その周囲の枠体４に固定されている。また、蓋枠４１には、可動子１０の磁極部２に対向する位置に対向ヨーク４３が設けられている。この対向ヨーク４３は、ガイドシャフト６と転動体７の間に配置されるが、転動体７寄りに配置されている。

　このリニア振動モータ１Ｂの可動子１０は、磁極部２（マグネット２Ｃ，２Ｄ）と対向ヨーク４３との間に働く磁力（磁気吸着力）によって支持面４Ａ側に付勢されるので、ガイドシャフト６は一本であるが、常に蓋枠４１上の支持面４Ａに沿って振動することになり、可動子１０が枠体４やコイル５などに衝突して異音を発生する不具合を回避することができる。この際、ガイドシャフト６の端部の支持位置と転動体７の大きさを適宜設定することで、コイル５内の磁極部２は、コイル５の内面に接触することなく振動する。

　図８及び図９に示したリニア振動モータ１Ｃは、前述したリニア振動モータ１Ｂの変形例である。この例では、枠体４をＸ方向（振動方向）に細長形状にし、転動体７を磁極部２の左右に２個設けている。

　以上説明したリニア振動モータ１～１Ｃの可動子１０は、一軸のガイドシャフト６に沿って摺動自在に支持されているので、ガイドシャフト６の回りに回転する自由度を有しているが、可動子１０が備える磁極部２の磁力によって枠体４の支持面４Ａ側に付勢されているので、可動子１０がガイドシャフト６回りに回転するのを抑えて、可動子１０を一軸方向に沿って往復振動させることができる。この際、可動子１０は、ガイドシャフト６とは離れた位置で転動体７を介して支持面４Ａ側に付勢されているので、転動体７の転がり摩擦を利用した低摩擦で支持面４Ａ上を安定振動する。

　このようなリニア振動モータ１～１Ｃの組み立ては、従来技術のように２本の軸の平行度を高精度に調整する必要が無いので、比較的簡単な組み付けが可能になる。そのため、高精度の部品を使用しなくても、機械的な雑音の少ない高効率な扁平型リニア振動モータを実現することができる。

　図１０及び図１１に示すように、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１Ｄは、可動子１０２、枠体１０３、駆動部材１０４、弾性部材１０５、与圧部材１０６を備えている。図において、Ｘ方向が可動子１０２の振動方向、Ｙ方向が可動子１０２の振動方向に交差する幅方向、Ｚ方向が可動子１０２の振動方向に交差する厚さ方向を示している。

　可動子１０２は、マグネットを備え必要に応じてヨークを備えた磁極部材１２０と、錘１２１を備えている。可動子１０２は、図示Ｘ方向に沿って往復振動自在に枠体１０３に支持されている。可動子１０２は、図示の例では、Ｘ方向の中央にＸ方向に延設された断面方形状の磁極部材１２０が配置され、そのＸ方向両端に断面方形状の錘１２１がそれぞれ接続されている。

　可動子１０２は、磁極部材１２０と錘１２１の両方の形状が、図示Ｘ方向に交差する方向（図示Ｙ方向）の幅が、図示Ｘ方向に交差する方向（図示Ｚ方向）の厚さ以上の方形状、具体的には、Ｙ方向の幅がＺ方向の厚さより大きい扁平形状になっており、このような形状を備えることで、リニア振動モータ１Ｄの薄型化を実現している。

　磁極部材１２０としては、例えば、Ｘ方向に沿って着磁されたマグネットを互いに同磁極が向かい合うように複数配列し、そのマグネットの配列の間にヨークを配置したものなどで構成することができる。

　枠体１０３は、可動子１０２を往復振動自在に支持するものであればよいが、図示の例では、幅方向（Ｙ方向）が厚さ方向（Ｚ方向）以上の方形状に構成され、底面１３０Ａと一対の側壁１３０Ｂと一対の正面壁１３０Ｃを備えるケース枠１３０と、ケース枠１３０を被う蓋枠１３１を備えている。蓋枠１３１には、後述する駆動部材１０４（コイル１４０）への通電を行うための入力端子部１３１Ａが設けられている。

　Ｘ方向に沿った可動子１０２と枠体１０３との間には、弾性部材１０５が設けられている。弾性部材１０５は、可動子１０２のＸ方向に沿った往復振動によって弾性変形するものであり、図示の例では、Ｘ方向に沿った軸を有する圧縮コイルバネ１５０が片側２個ずつ計４個配備されている。圧縮コイルバネ１５０は、枠体１０３の正面壁１３０Ｃの内側に設けられるバネ保持部１３３に一端が保持され、他端が可動子１０２における錘１２１の端部に保持されている。

　可動子１０２を往復振動自在に支持する構成としては、各種の構成が実施可能であるが、図示の例では、可動子１０２に、Ｘ方向に沿って延びるガイドシャフト１０７が一対取り付けられており、このガイドシャフト１０７を摺動自在に支持する軸受１３２が、枠体１０３（ケース枠１３０）の底面１３０Ａに取り付けられている。これに限らず、ガイドシャフトの両端を枠体１０３の正面壁１３０Ｃで支持して、そのガイドシャフトに沿って可動子１０２を摺動させる構造や、ガイドシャフトを設けること無く、枠体１０３の摺動面に沿って可動子を摺動させるものなどであってもよい。

　駆動部材１０４は、可動子１０２が備える被駆動部材（磁極部材１２０）と協働して可動子１０２を図示Ｘ方向に沿って往復振動させる駆動力を発生させる部材であり、図示の例では、可動子１０２における磁極部材１２０の周囲に巻き回され、枠体１０３に対して固定されるコイル１４０によって構成されている。図示の例では、磁極部材１２０におけるヨークの周囲に枠体１０３に固定されたコイル１４０が配備されている。コイル１４０に、錘１２１の重量と弾性部材１０５の弾性係数で決まる共振周波数の交流駆動信号を通電することで、可動子１０２を往復振動させることができる。枠体１０３に固定される駆動部材１０４と可動子１０２に装備される被駆動部材は、コイルとマグネットを用いて、可動子１０２をＸ方向に往復振動させるように、適宜の構成を選択することができる。

　与圧部材１０６は、枠体１０３において往復振動自在に支持された可動子１０２に対して、振動方向に交差する方向に与圧を加える部材である。与圧部材１０６は、可動子１０２の幅に沿った面と枠体１０３との間に配置された板バネ１６０によって構成することができる。与圧部材１０６は、これに限らず、捻りコイルバネなどで構成することもできる。

　図１２及び図１３に示すように、与圧部材１０６の一形態である板バネ１６０は、枠体１０３の底面１３０Ａに沿って配置される板状部材であり、平板状の設置部１６１と設置部１６１から屈折して、片持ち状に傾斜して立ち上がる与圧部１６２とを備えている。図示の例では、与圧部１６２が可動子１０２の振動方向（Ｘ方向）に沿って一対設けられ、与圧部１６２を除いた部分に設置部１６１が設けられている。

　与圧部１６２は、板バネを形成する高弾性の板状部材から部分的に切り出されて屈折加工された部分であり、図示Ｘ方向に交差する方向に延びるアーム部分１６２Ａと一対のアーム部分１６２Ａの先端を連結する連結部分１６２Ｂとを備えており、アーム部分１６２Ａが枠体１０３の底面１３０Ａに沿って設置される設置部１６１に対して所定の角度で傾斜するように屈折加工されている。

　与圧部材１０６となる板バネ１６０は、図１０及び図１１（ｂ）に示すように、枠体１０３（ケース枠１３０）の底面１３０Ａと可動子１０２との間に配置され、与圧部１６２が可動子１０２の錘１２１を弾性的に保持している。これにより、与圧部１６２における連結部分（先端部分）１６２Ｂが可動子１０２の錘１２１における幅方向端部に当接することになり、可動子１０２は、与圧部１６２の傾斜によって、ガイドシャフト１０７周りに所定角度回転した状態で弾性的に保持されて、振動方向に交差する方向に与圧が加えられた状態になる。

　可動子１０２は、錘１２１における幅方向両端部に摺動部１２１Ａとなる凸部を備えている。摺動部１２１Ａは、接触抵抗が低くなるように少ない接触面積で与圧部材１０６上の被摺動部１６０Ａに接触している。被摺動部１６０Ａは、図示Ｘ方向に沿って形成された平坦部分であり、この被摺動部１６０Ａ上を摺動することで、可動子１０２は少ない接触抵抗で振動することができる。図示の例では、摺動部１２１Ａを錘１２１における幅方向両端部に設けているが、これに限らず、摺動部１２１Ａを錘１２１の厚さ方向両端部に設けても良い。その場合には、それに対応して被摺動部を設けると良い。

　このようなリニア振動モータ１Ｄの可動子１０２は、可動子１０２の振動方向に交差する方向に（図示の例では、ガイドシャフト１０７に沿った一軸周りに）与圧が加えられた状態で、ガイドシャフト１０７に沿って往復振動する。これにより、可動子１０２は、加えられる与圧によって、ガイドシャフト１０７周りの回転が抑止された状態で振動することができ、振動動作中に可動子１０２に回転を起こさせる力が加わったとしても、可動子１０２は与圧部材１０６が加える与圧によって安定した振動状態を維持することができ、可動子１０２が回転して異音を発生したり、可動子１０２のがたつきにより不安定な振動が生じることを抑止できる。

　図１４～図１６は、本発明の他の実施形態に係るリニア振動モータの全体構成を示している。各図におけるＸ方向が振動方向（一軸方向）を示しており、Ｙ方向が幅方向、Ｚ方向が厚さ（高さ）方向を示している。

　リニア振動モータ１Ｅは、マグネット部２０４と錘部２０７を備える可動子２１０と、可動子２１０を一軸方向に沿って摺動自在に支持する枠体２０２と、枠体２０２に固定されマグネット部２０４を一軸方向に沿って駆動するコイル２０３と、マグネット部２０４に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子２１０に付与する弾性部材２０６とを備えている。

　枠体２０２は、各部を収容することができる枠構成を有していればよいが、図示の例では、矩形状の底面２０２Ａの周辺に立設される側壁２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ，２０２Ｅを備えている。また、枠体２０２は、枠体２０２内の収容物を覆う蓋板２０２Ｑを備えている。蓋板２０２Ｑは側壁２０２Ｂ～２０２Ｅの上端面に取り付けられる矩形板状に形成される。枠体２０２は、金属板を加工（プレス加工など）することで形成することができる。図示の例では、枠体２０２は、幅方向（図示Ｙ方向）の寸法に対して、厚さ方向（図示Ｚ方向）の寸法を小さく、振動方向（図示Ｘ方向）の寸法を大きくした薄厚状の略直方体形状（箱形形状）になっている。

　リニア振動モータ１Ｅは、枠体２０２に固定されたコイル２０３と可動子２１０の一部であるマグネット部２０４によって駆動部が構成されている。枠体２０２に固定されたコイル２０３に、枠体２０２に設けた信号入力部２０２Ａ１から振動発生電流を入力することで、マグネット部２０４に一軸方向（図示Ｘ方向）に沿ったローレンツ力（駆動力）が作用する。

　マグネット部２０４は、一軸方向（図示Ｘ方向）に沿った極性を有する偏平矩形状のマグネット片２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃを互いに同極が向き合うように複数配置して、スペーサヨーク２０４Ｄ，２０４Ｅを間に挟んで結合したものである。マグネット部２０４の側面には必要に応じて補強板２０５が固着されており、これによってマグネット部２０４の剛性を高めている。

　コイル２０３は、磁極の向きをＸ方向に向けたマグネット部２０４の回りに、Ｙ，Ｚ方向に沿って電線を巻いたものであり、その上面と下面の一方又は両方、更には必要に応じて側面を、枠体２０２の内面に固定している。コイル２０３の枠体２０２への固定は、枠体２０２に直接固定してもよいし、コイル２０３をコイルボビンに巻いてコイルボビンを枠体２０２に固定してもよい。

　可動子２１０は、図示の例では、錘部２０７がマグネット部２０４の一軸方向（図示Ｘ方向）両端部に連結されている。錘部２０７は、比重の高い金属材料（例えば、タングステン）などによって構成することができ、図示の例では、マグネット部２０４の厚さよりも大きいＺ方向高さを有すると共にマグネット部２０４の幅より大きいＹ方向の幅を有する矩形断面形状を有している。錘部２０７は、連結部材２１１を介してマグネット部２０４に連結されている。

　枠体２０２には、一対のガイドシャフト２０８が軸支されている。一対のガイドシャフト２０８は、一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って分割配置されており、その一端側が錘部２０７に固定され、他端側が互いに逆向きに突出して自由端を形成している。このガイドシャフト２０８は、可動子２１０の重心軸と同軸に配置されており、可動子２１０の振動を一軸方向に沿って案内している。ここでは、ガイドシャフト２０８を分割配置しているが、ガイドシャフト２０８がマグネット部２０４を貫通して固定されたり、マグネット部２０４を貫通して摺動自在に支持されたものであってもよい。

　錘部２０７は、ガイドシャフト２０８を支持するためのガイドシャフト支持部２０７Ｂを備えている。ガイドシャフト支持部２０７Ｂは、錘部２０７の端部２０７Ａから一軸方向に沿って凹んだ部分であり、このガイドシャフト支持部２０７Ｂに一端側が支持されたガイドシャフト２０８は、枠体２０２の底面２０２Ａに支持部２０２Ｓを介して取り付けられた軸受２０９に、一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って摺動自在に支持されている。この際、錘部２０７のガイドシャフト支持部２０７Ｂは、軸受２０９を収容するだけの幅を備えており、このガイドシャフト支持部２０７Ｂ内に軸受２０９が入り込むことで、可動子２１０の大きな振幅を確保している。

　枠体２０２は、可動子２１０をガイドシャフト２０８回りの一方向に磁力吸引する磁力吸引部（磁性板２１２）と、可動子２１０の一部を摺動支持する摺動支持部（非磁性摺動板２１３）を備えている。すなわち、枠体２０２自体は、非磁性体で形成されており、蓋板２０２Ｑの内面における図示Ｙ方向の端に図示Ｘ方向に延びる磁性板２１２を配置することで磁力吸引部を形成しており、枠体２０２の底面（内面）２０２Ａ上に、非磁性摺動板２１３を配置することで、摺動支持部を形成している。

　磁性板２１２は、鉄板などで形成され、可動子２１０の重心軸Ｇから離れた位置に取り付けられている。また、非磁性摺動板２１３は、チタン，銅などの非磁性且つ高強度の母材に、クロムメッキなどの高硬度且つ高摺動（低摩擦）の表面被覆を施したものなどを用いることができる。

　図示の例では、磁性板２１２によって磁力吸引部を形成し、非磁性摺動板２１３によって摺動支持部を形成しているが、それに限らず、蓋板２０２Ｑの内面に部分的に磁性体膜や磁性体フィルムを被着して磁力吸引部を形成してもよいし、底板２０２Ａの一部に低摩擦・高強度被覆を施して摺動支持部にしてもよい。

　図１６に示すように、可動子２１０は、一軸方向（図示Ｘ方向）に交差する断面形状が長辺を備えている。具体的には、可動子２１０は、長辺と短辺を有する長方形の断面を有している。そして、枠体２０２は、その長辺に沿って対面する一対の内面（蓋板２０２Ｑの内面と底面２０２Ａ）を備え、その内面の一方側（図示の例では、蓋板２０２Ｑの内面側）にマグネット部２０４を吸引する磁力吸引部（磁性板２１２）が設けられ、内面の他方側（底面２０２Ａ側）に摺動支持部（非磁性摺動板２１３）が設けられている。

　マグネット部２０４と錘部２０７を連結している連結部材２１１は、マグネット部２０４及び錘部２０７に対して底面２０２Ａ側に突出した形状を備えている。これによって、可動子２１０が重心軸Ｇと同軸上のガイドシャフト２０８回りに回転すると、連結部材２１１の一部が底面２０２Ａ上の摺動支持部（非磁性摺動板２１３）に当接することになる。

　また、図示の例では、マグネット部２０４と錘部２０７の一軸方向（図示Ｘ方向）に交差する断面形状が、長辺（及び短辺）を備えており、連結部材２１１は、その一部（当接部２１１Ａ）が摺動支持部（非磁性摺動板２１３）に当接した状態で、マグネット部２０４と錘部２０７の長辺が枠体２０２の内面（蓋板２０２Ｑの内面と底面２０２Ａ）と略平行になるように、マグネット部２０４と錘部２０７とを連結している。

　弾性部材２０６は、一軸方向に沿った一対のガイドシャフト２０８とは非同軸に配置され、コイル２０３とマグネット部２０４とによって生じる駆動力に反発する弾性力を、可動子２１０に付与している。図示の例では、弾性部材２０６として一軸方向（Ｘ方向）に沿って延び縮みするコイルバネを用いており、片側２０２個の弾性部材２０６を錘部２０７と枠体２０２の側壁２０２Ｂ，２０２Ｃの間に介在させている。図示の例では、弾性部材２０６は一対のガイドシャフト２０８と平行に配置されている。そして、弾性部材２０６の一端は枠体２０２の側壁２０２Ｂ，２０２Ｃに設けた支持突起２０２Ｐに係止されており、弾性部材２０６の他端は錘部２０７の端部２０７Ａに設けた支持突起に係止されている。

　このようなリニア振動モータ１Ｅの動作を説明する。非駆動時には、可動子２１０は弾性部材２０６の弾性力が釣り合う振動中心位置で静止している。そして、コイル２０３に、可動子２１０の質量と弾性部材２０６の弾性係数で決まる共振周波数の振動発生電流を入力すると、マグネット部２０４にＸ方向の駆動力が付与され、この駆動力と弾性部材２０６の弾性反発力によって可動子２１０が一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って往復振動する。

　この際、可動子２１０の重心軸Ｇから離れた位置に配置されている磁性板２１２とマグネット部２０４との磁力吸引によって、可動子２１０には、重心軸Ｇと同軸のガイドシャフト２０８回りに一方向の回転力が付与され、可動子２１０の断面形状における長辺の端が蓋板２０２Ｑ側に引き寄せられる。可動子２１０は、例えば、ガイドシャフト２０８に直交する断面形状が方形状になっている。

　また、可動子２１０のマグネット部２０４と錘部２０７とを連結する連結部材２１１が、下方に突出する当接部２１１Ａを備えているので、ガイドシャフト２０８回りの回転力によって、当接部２１１Ａが底面２０２Ａ上に設けた非磁性摺動板２１３上に当接することになり、非磁性摺動板２１３上に低摩擦で接触してその上を摺動することになる。この際、可動子２１０の上方は、蓋板２０２Ｑの内面とは非接触の状態になっている。

　これによると、可動子２１０は、ガイドシャフト２０８に沿った往復振動時に、磁性板２１２とマグネット部２０４との磁力吸引でガイドシャフト２０８回りの一方向に回転付勢され、可動子２１０の一部である当接部２１１Ａが非磁性摺動板２１３上に常時当接した状態で摺動することになる。これによって、可動子２１０はがたつきが無く安定した動作をすることができ、振動時の動作音（異音）を低減したリニア振動モータ１Ｅを得ることができる。

　このようなリニア振動モータ１Ｅによると、当接部２１１Ａが摺動する非磁性摺動板２１３は、摺動摩耗の低減化がなされているので、リニア振動モータ１Ｅの高寿命化が可能になる。また、ガイドシャフト２０８回りに可動子２１０が回転した場合には、必ず当接部２１１Ａが非磁性摺動板２１３上に当たることになり、可動子２１０が枠体２０２の他部分に接触するのを避けることができるので、衝撃時の変形抑制が可能になり、耐衝撃構造を有したリニア振動モータ１Ｅを得ることができる。また、非磁性摺動板２１３は、枠体２０２よりも高強度の母材で高硬度の表面被覆（表面処理）を施しているので、枠体２０２の材質に影響されること無く耐衝撃構造を向上させることができる。

　また、このリニア振動モータ１Ｅは、一対のガイドシャフト２０８が分割されていてマグネット部２０４を貫通しないので、一対のガイドシャフト２０８の直径とは無関係にＹ方向に幅広でＺ方向には薄いマグネット部２０４によって、十分な駆動力が得られるマグネット体積を確保することができる。これによって十分な駆動力が得られる薄型のリニア振動モータ１Ｅを得ることができる。

　更に、同軸上に配置した一対のガイドシャフト２０８で可動子２１０を軸支持するリニア振動モータ１Ｅは、マグネットの左右両サイドに振動方向に沿った一対の固定シャフトを設ける従来技術と比較すると、マグネット部２０４の左右には軸配置のスペースが不要になるので左右の幅をコンパクト化することが可能になる。

　更には、弾性部材２０６を一対のガイドシャフト２０８に対して非同軸に配置しているので、弾性部材２０６の直径を一対のガイドシャフト２０８の直径とは無関係に細径化することができる。弾性部材２０６を細径化した場合の弾性力の設定は、弾性部材２０６の材料選択や弾性部材２０６を多数並列させることなどで適宜設定することができる。これによっても、可動子２１０を軸支持したリニア振動モータ１Ｅの薄型化が可能になる。

　図１７は、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１Ｅの他の形態例を示している。この例は、一対のガイドシャフト２０８の一端側が枠体２０２に固定され、他端側が可動子２１０側に摺動自在に軸支されているが、その他の構成は前述した例と同様である。

　一対のガイドシャフト２０８の一端側は、図示の例では、２点で枠体２０２に支持されている。具体的には、ガイドシャフト２０８の端部が枠体２０２の側壁２０２Ｂ，２０２Ｃに固定されており、更に、ガイドシャフト２０８の端部から離れたところで支持部２０２Ｓによって支持されている。

　可動子２１０には、ガイドシャフト２０８の自由端側（他端側）が挿入される孔２０７Ｃが一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って設けられている。孔２０７Ｃ内には、ガイドシャフト２０８がＸ方向に摺動自在な軸受２０９を設けており、これによって、ガイドシャフト２０８の他端側は可動子２１０の軸受２０９に摺動自在に支持されている。可動子２１０に設けられる孔２０７Ｃは、可動子２１０の錘部２０７に設けており、可動子２１０のマグネット部２０４には孔を設けていない。

　このようなリニア振動モータ１Ｅの錘部２０７は、直方体形状に形成することができ、その内部にガイドシャフト２０８が通る分だけの孔２０７Ｂを形成すればよいので、錘部２０７の体積を十分に大きくすることができる。これによって、振動の慣性力となる可動子２１０の質量を十分に確保することができる。

　以上説明したように、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１Ｅは、可動子２１０の厚さ寸法を幅寸法より小さくすることで、リニア振動モータの薄型化を可能にすることができ、このように可動子２１０を扁平状にした場合にも、可動子２１０がガイドシャフト２０８周りに無闇に回転して作動音（異音）が発生するのを抑止することができる。これによって、がたつきの無い安定した振動を得ることができ、２軸の平行固定シャフトを設ける場合と比較して、生産性の向上を図ることができる。

　また、一対のガイドシャフト２０８によって可動子２１０を軸支持して振動させることで、固定シャフトを設ける場合と同様に安定した振動を得ることができると共に落下衝撃時の耐損傷性を得ることができる。そして、このようなリニア振動モータ１Ｅにおいて、マグネット部２０４や錘部２０７の体積減少を抑えた上で薄型化や幅方向のコンパクト化を達成することができる。

　図１８は、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１（１Ａ～１Ｅ）を装備した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リニア振動モータ１（１Ａ～１Ｅ）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、リニア振動モータ１（１Ａ～１Ｅ）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、リニア振動モータ１（１Ａ～１Ｅ）は、厚さを抑えた直方体形状の枠体４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。前述した説明におけるコイルとマグネットの個数や配列は、リニア往復振動が可能な形態であれば、適宜の形態を選択することができる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ：リニア振動モータ，
２：磁極部，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ：マグネット，
２Ｓ：背面ヨーク，２Ｐ：スペーサヨーク，
３：錘部，４：枠体，４０：ケース枠，４１：蓋枠，４３：対向ヨーク，
４Ａ：支持面，５：コイル，５０：フレキシブル基板，
６：ガイドシャフト，７：転動体，
８：弾性部材，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ：コイルバネ，
１０：可動子，１０Ａ：挿通部，
１１：可動枠，１２：転動体保持部，１２Ａ：溝，１２Ｂ：摺動板（金属板），
１３：軸受，２０：接触部，
１００：携帯電子機器（携帯情報端末），
１０２：可動子，１２０：磁極部材（マグネットとヨーク），
１２１：錘，１２１Ａ：摺動部，
１０３：枠体，１３０：ケース枠，
１３０Ａ：底面，１３０Ｂ：側壁，１３０Ｃ：正面壁，
１３１：蓋枠，１３１Ａ:入力端子部，１３２：軸受，１３３：バネ保持部，
１０４：駆動部材，１４０：コイル，
１０５：弾性部材，１５０：圧縮コイルバネ，
１０６：与圧部材，１６０：板バネ，１６０Ａ：被摺動部，
１６１：設置部，１６２：与圧部，
１６２Ａ：アーム部分，１６２Ｂ：連結部分，
１０７：ガイドシャフト
２０２：枠体，２０２Ａ：底面，２０２Ａ１：信号入力部，
２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ，２０２Ｅ：側壁，２０２Ｓ：支持部，
２０２Ｐ：支持突起，２０２Ｑ：蓋板，
２０３：コイル，２０４：マグネット部，
２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ：マグネット片，
２０４Ｄ，２０４Ｅ：スペーサヨーク，
２０５：補強板，２０６：弾性部材，
２０７：錘部，２０７Ａ：端部，２０７Ｂ：ガイドシャフト支持部，
２０７Ｃ：孔，
２０８：ガイドシャフト，２０９：軸受，２１０：可動子，
２１１：連結部材，２１１Ａ：当接部，２１２：磁性板，
２１３：非磁性摺動板

Claims

　磁極部と錘部を備える可動子と、
　前記可動子を往復振動自在に支持する枠体と、
　前記枠体に対して固定され前記磁極部に駆動力を付与するコイルと、
　前記可動子の振動を一軸方向に規制するガイドシャフトと、
　前記枠体と前記可動子との間に設けられ、前記可動子の往復振動によって弾性変形する弾性部材とを備え、
　前記可動子は、前記ガイドシャフトの軸方向に対して交差する方向の幅が、前記ガイドシャフトの軸方向に対して交差する方向の厚さ以上の方形状であり、
　前記ガイドシャフトから前記可動子の幅方向に離れた位置で、前記可動子と前記枠体とが部分接触する接触部が設けられ、
　前記接触部では、前記可動子が前記磁極部の磁力によって前記枠体側に付勢されることを特徴とするリニア振動モータ。
　前記接触部は、前記枠体と前記可動子の一方側に設けられる支持面と、前記枠体と前記可動子の他方側に転動自在に保持される転動体とを備え、前記支持面に前記転動体が接触することを特徴とする請求項１記載のリニア振動モータ。
　前記ガイドシャフトは、前記可動子の重心から一方側にシフトした位置に配置され、前記接触部は、前記重心から他方側にシフトした位置に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のリニア振動モータ。
　前記磁極部は、前記可動子の厚さ方向に沿って互いに逆向きに着磁された一対のマグネットを備え、
　前記コイルは、前記ガイドシャフトの軸方向と前記可動子の幅方向で規定される面に沿って巻き回され、磁性体の前記枠体に固定されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
　前記磁極部は、前記ガイドシャフトに沿って着磁されたマグネットを備え、
　前記コイルは、前記磁極部の周囲に巻き回されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
　前記ガイドシャフトは、その両端が前記枠体に支持されており、
　前記ガイドシャフトに沿って前記可動子が摺動自在に支持されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
　前記ガイドシャフトは、前記可動子の端部に一端側が固定され、前記可動子の両端部から互いに逆向きに突出して配置され、
　前記枠体には、前記ガイドシャフトを摺動自在に支持する軸受が設けられることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
　可動子と、
　前記可動子を往復振動自在に支持する枠体と、
　前記枠体に対して固定され前記可動子を駆動する駆動部材と、
　前記枠体と前記可動子との間に設けられ、前記可動子の往復振動によって弾性変形する弾性部材と、
　前記可動子に対して、前記可動子の振動方向に交差する方向に与圧を加える与圧部材とを備えることを特徴とするリニア振動モータ。
　前記可動子は、前記振動方向に交差する方向の幅が前記振動方向に交差する方向の厚さ以上の方形状であり、
　前記与圧部材は、前記可動子の幅に沿った面と前記枠体との間に配置された板バネであることを特徴とする請求項８記載のリニア振動モータ。
　前記可動子には、前記幅方向の両端部に前記板バネ上を摺動する摺動部が設けられ、前記板バネ上には、前記摺動部が摺動する平面状の被摺動部が設けられることを特徴とする請求項８記載のリニア振動モータ。
　前記板バネは、前記枠体の底面に設置される平板状の設置部と、該設置部から屈折して前記可動子を弾性的に保持する与圧部とを備えることを特徴とする請求項９又は１０記載のリニア振動モータ。
　マグネット部と錘部を備える可動子と、
　前記可動子を一軸方向に沿って摺動自在に支持する枠体と、
　前記枠体に固定され前記マグネット部を前記一軸方向に沿って駆動するコイルと、
　前記マグネット部に付与される駆動力に反発する弾性力を前記可動子に付与する弾性部材と、
　前記可動子の重心軸と同軸に配置され、前記可動子の振動を案内するガイドシャフトとを備え、
　前記枠体は、前記可動子を前記ガイドシャフト回りの一方向に磁力吸引する磁力吸引部と、前記可動子の一部を摺動支持する摺動支持部を備えることを特徴とするリニア振動モータ。
　前記可動子は、前記一軸方向に交差する断面形状が長辺を備え、
　前記枠体は、前記長辺に沿って対面する一対の内面を備え、
　前記内面の一方側に前記マグネット部を吸引する前記磁力吸引部が設けられ、前記内面の他方側に前記摺動支持部が設けられることを特徴とする請求項１２記載のリニア振動モータ。
　前記枠体は、非磁性体であり、
　前記磁力吸引部は、前記重心軸から離れた位置に取り付けられる磁性板であることを特徴とする請求項１２又は１３記載のリニア振動モータ。
　前記摺動支持部には、低摩擦被覆が施された非磁性摺動板が配備されることを特徴とする請求項１２～１４のいずれか１項記載のリニア振動モータ。
　前記マグネット部と前記錘部は、連結部材を介して連結され、前記連結部材の一部が前記摺動支持部に当接することを特徴とする請求項１～４のいずれか１２項に記載のリニア振動モータ。
　前記マグネット部と前記錘部は、前記一軸方向に交差する断面形状が長辺を備え、
　前記当接部が前記摺動支持部に当接した状態で、前記長辺が前記枠体の内面と略平行になることを特徴とする請求項１６記載のリニア振動モータ。
　請求項１～１７のいずれか１項に記載のリニア振動モータを備えた携帯電子機器。