WO2017002950A1

WO2017002950A1 - リニア振動モータ

Info

Publication number: WO2017002950A1
Application number: PCT/JP2016/069557
Authority: WO
Inventors: 片田　好紀; 慎小田島; 栞石井; 昇生川
Original assignee: 日本電産コパル株式会社
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2017-01-05
Also published as: CN107710572A; CN107710572B

Abstract

ガイドシャフトを備えることで、安定した振動が得られると共に耐衝撃強度に優れる利点を享受しながら、薄型化或いは幅方向のコンパクト化を可能にすること、更には、マグネットの体積減少を抑えた上で、衝撃付加時にもマグネットと錘が分断し難い可動子を得る。リニア振動モータ１は、マグネット部４と錘部７を備える可動子１０と、可動子１０を収容する枠体２と、枠体２に固定されマグネット部４を一軸方向に沿って駆動するコイル３と、マグネット部４に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子１０に付与する弾性部材６と、マグネット部４の一軸方向両側に配置され、可動子１０の一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフト８と、マグネット部４と錘部７とを連結する連結部材１１とを備える。

Description

リニア振動モータ

　本発明は、リニア振動モータに関するものである。

　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、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注目されている。このリニア振動モータは、直線状の固定シャフトを設け、これに沿って可動子を振動させることで、安定した振動を得ることができ、また固定シャフトで可動子を保持することができるので、落下衝撃時の耐損傷性を得ることができる。

　固定シャフトを備えるリニア振動モータの従来技術は、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駆動力（ローレンツ力）を与えるものにおいて、可動子に振動方向に沿った貫通孔を形成し、この貫通孔に一本の固定シャフトを通したもの（下記特許文献１参照）、或いは、振動方向に沿って２本の固定シャフトを設け、２本の固定シャフトの間にコイルとマグネットを配置して可動子を２本の固定シャフトによって摺動自在に支持したもの（下記特許文献２参照）などが提案されている。

特開２０１２－１６１５３号公報特開２０１１－９７７４７号公報

　携帯電子機器やウエアラブル電子機器の小型化・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、スマートホ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。

　固定シャフトを備えるリニア振動モータの薄型化を考えた場合、前者の従来技術のように、振動方向に沿ってマグネットに錘部を連結した可動子に、振動方向に沿った貫通孔を形成するものでは、マグネット自体に貫通孔を形成することになり、所望の駆動力を得るのに十分なマグネットの体積を確保するためには、固定シャフトの直径に対してマグネットの厚さを十分に厚くすることが必要になる。更に、このマグネットの周囲に更にコイルを配備して駆動部を構成するので、薄型化に対しては十分に対応することができない問題がある。

　前述した後者の従来技術のように、２本の固定シャフトを設けてその間にコイルとマグネットを配置するものでは、マグネットに貫通孔を形成する必要が無いのでマグネットの薄型化が可能になる。しかしながら、マグネットの両サイドに２本の固定シャフトを設けているので、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。

　これに対しては、マグネットの一軸方向両側にてシャフトを分割配置して、同軸上に配置したガイドシャフトに沿って可動子を振動させることが考えられる。或いは、マグネットの一軸方向の両側にシャフトを分割配置して固定し、分割された各シャフトに錘部を環装し、錘部から突出する各シャフトの先端側を固定子側の軸受により支持し、これらマグネット、一対のシャフト及び錘部を一体的に振動させることが考えられる。この場合には、マグネットをシャフトが貫通しないので、貫通孔によるマグネットの体積減少を無くすことができる。

　しかしながら、シャフトがマグネットを貫通しないことで、衝撃付与時などにラジアル荷重を可動子のみで受けることになり、マグネットと錘の連結部分が分断し易くなる。また、シャフトに錘部を環装した場合には、衝撃付与時などにラジアル荷重を受けた場合に、マグネットと錘の連結部分だけでなく、錘とシャフトの連結部分等が分断し易くなる。特に、錘がタングステン合金などの溶接し難い金属の場合には、該錘とマグネット又はシャフトとの溶接強度を高くできないので、この問題がより顕在化することになる。また、より大きな駆動力を得るために前記マグネットを複数のマグネット片から構成する場合には、隣接するマグネット片間の接着強度を高くするのが困難であるため、この接着箇所でも分断を生じるおそれがある。

　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、ガイドシャフトを備えることで、安定した振動が得られると共に耐衝撃強度に優れる利点を享受しながら、薄型化或いは幅方向のコンパクト化を可能にすること、更には、マグネットの体積減少を抑えた上で、衝撃付加時にもマグネットと錘が分断し難い可動子を得ること、などが本発明の目的である。

　また、マグネットの両側にシャフトを一体的に分割配置して、所望の駆動力を得るのに十分なマグネットの体積を確保するとともに、薄型化及びコンパクト化を可能にすること、衝撃付加時にもマグネットとシャフト間等の接続箇所に分断を生じ難い可動子を得ること、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、本発明によるリニア振動モータは、以下の構成を具備するものである。
　マグネット部と錘部を備える可動子と、前記可動子を収容する枠体と、前記枠体に固定され前記マグネット部を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、前記マグネット部の前記一軸方向両側に配置され、前記可動子の前記一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフトと、前記マグネット部と前記錘部とを連結する連結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、錘部、シャフト及びこれらを連結する連結部材を一体的に有する可動子と、前記可動子を一軸方向に沿って往復動するように収容する枠体と、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を備え、前記シャフトは、前記一軸方向に沿う一方へ延設されるとともにその先端を自由端とし、前記枠体には、前記シャフトの自由端側を摺動自在に支持する軸受が固定され、前記連結部材は、前記マグネット部の一端に接続されるとともに前記シャフトに接続された連結片部と、前記連結片部から延設され前記マグネット部の側面に接続された補強片部とを一体に有することを特徴とするリニア振動モータ。

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の可動子を示した説明図（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の可動子を示した説明図（横断面図）である。本発明の他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（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の可動子を示した説明図（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の可動子の他例を示した説明図（斜視図）である。図９の可動子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を装備した電子機器（携帯情報端末）を示した説明図である。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する（以下、異なる図における同一符号は同一部位を示しており、各図における重複説明は省略する。）。図１～図４は、本発明の一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１は、マグネット部４と錘部７を備える可動子１０と、可動子１０を収容する枠体２と、枠体２に固定されマグネット部４を一軸方向に沿って駆動するコイル３と、マグネット部４に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子１０に付与する弾性部材６とを備えている。

　枠体２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２Ａの周辺に立設される側壁２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅを備えている。また、枠体２は、枠体２内の収容物を覆う蓋板２Ｑを必要に応じて備えている。蓋板２Ｑは側壁２Ｂ～２Ｅの上端面に取り付けられる矩形板状に形成される。枠体２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２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１は、枠体２に固定されたコイル３と可動子１０の一部であるマグネット部４によって駆動部が構成されている。枠体２に固定されたコイル３に、枠体２に設けた信号入力部２Ａ１から振動発生電流を入力することで、マグネット部４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４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４Ａ，４Ｂ，４Ｃ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４Ｄ，４Ｅを間に挟んで結合したものである。マグネット部４の側面には補強部材５が固着されており、これによってマグネット部４の剛性を高めている。

　コイル３は、磁極の向きをＸ方向に向けたマグネット部４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２の内面に固定している。コイル３の枠体２への固定は、枠体２に直接固定してもよいし、コイル３をコイルボビンに巻いてコイルボビンを枠体２に固定してもよい。

　可動子１０は、図示の例では、錘部７がマグネット部４の一軸方向（図示Ｘ方向）両端部に連結されている。錘部７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４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４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７は、連結部材１１を介してマグネット部４に連結されている。

　枠体２には、一対のガイドシャフト８が軸支されている。一対のガイドシャフト８は、一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って分割して配置されており、その一端側が錘部７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８は、可動子１０の重心軸と同軸に配置されており、可動子１０の振動を一軸方向に沿って案内している。尚、一対のガイドシャフト８は、一軸方向に沿っていればよく、その中心軸が平行に並べて設けられていてもよい。

　錘部７は、ガイドシャフト８を支持するためのガイドシャフト支持部７Ｂを備えている。ガイドシャフト支持部７Ｂは、錘部７の端部７Ａ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７Ｂに一端側が支持されたガイドシャフト８は、枠体２の底面２Ａに支持部２Ｓを介して取り付けられた軸受９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７のガイドシャフト支持部７Ｂは、軸受９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７Ｂ内に軸受９が入り込むことで、可動子１０の大きな振幅を確保している。

　弾性部材６は、一軸方向に沿った一対のガイドシャフト８とは非同軸に配置され、コイル３とマグネット部４とによって生じる駆動力に反発する弾性力を、可動子１０に付与している。図示の例では、弾性部材６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２個の弾性部材６を錘部７と枠体２の側壁２Ｂ，２Ｃの間に介在させている。図示の例では、弾性部材６は一対のガイドシャフト８と平行に配置されている。そして、弾性部材６の一端は枠体２の側壁２Ｂ，２Ｃに設けた支持突起２Ｐに係止されており、弾性部材６の他端は錘部７の端部７Ａに設けた支持突起７Ａ１に係止されている。

　マグネット部４には、一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って配置される金属製の補強部材５が接着などで固着されている。これによって、複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃとスペーサヨーク４Ｄ，４Ｅが一体に補強されている。これに対して、マグネット部４と錘部７とを連結する連結部材１１は、金属製であり、図４に示すように、接続箇所Ｐ１において、補強部材５と連結部材１１がレーザ溶接されている。また、接続箇所Ｐ２において、連結部材１１と錘部７がレーザ溶接されている。

　接続箇所Ｐ２は、連結部材１１の端面と錘部７の側面とが溶接面であって、面一になっている。そして、接続箇所Ｐ２におけるレーザ照射は、一軸方向に直交する連結部材１１の延在方向に行う。このように連結部材１１と錘部７をレーザ溶接することで、錘部７がタングステン合金のような溶接し難い（融点の高い）金属材料であっても、錘部７より先に連結部材１１が溶解することなく、レーザ溶接によって強固な接合が可能になる。連結部材１１の金属材料としては、錘部７の金属材料と補強部材５の金属材料の中間的な融点を有する材料を選択することが好ましい。また、連結部材１１は、補強部材５だけでなく、マグネット部４（マグネット片４Ａ，４Ｃ）に対して直接溶接することもできる。

　連結部材１１は、中央部に嵌合孔１１Ｂが開口しており、この嵌合孔１１Ｂにマグネット部４（マグネット片４Ａ，４Ｃ）の端部が嵌合している。このように、連結部材１１の嵌合孔１１Ｂにマグネット部４の端部を嵌合させることで、錘部７とマグネット部４の重心軸を合わせる位置決めを簡易に行うことができ、錘部７とマグネット部４との連結作業を効率的に行うことができる。

　連結部材１１は、枠体２の内面側（底面２Ａ側）に突出した当接部１１Ａを備えている。この当接部１１Ａを設けることで、可動子１０がガイドシャフト８回りに回転すると、連結部材１１の一部である当接部１１Ａのみが底面２Ａ上の摺動受け部２Ｒに当接し、錘部７が枠体２の内面に接触しない構造になる。錘部７は、表面を低摩擦に加工することが難しいので、錘部７が枠体２の内面に接触して摺動すると、摺動負荷が大きくなると共に異音の発生も大きくなるが、滑らかに加工しやすい連結部材１１の当接部１１Ａが摺動受け部２Ｒ上を摺動することで、スムース且つ静かな振動が得られ、更にはリニア振動モータ１の長寿命化が可能になる。

　図５は、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１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８の一端側が枠体２に固定され、他端側が可動子１０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８の一端側は、図示の例では、２点で枠体２に支持されている。具体的には、ガイドシャフト８の端部が枠体２の側壁２Ｂ，２Ｃに固定されており、更に、ガイドシャフト８の端部から離れたところで支持部２Ｓによって支持されている。

　可動子１０には、ガイドシャフト８の自由端側（他端側）が挿入される孔７Ｃが一軸方向（図示Ｘ方向）に沿って設けられている。孔７Ｃ内には、ガイドシャフト８がＸ方向に摺動自在な軸受９を設けており、これによって、ガイドシャフト８の他端側は可動子１０の軸受９に摺動自在に支持されている。可動子１０に設けられる孔７Ｃは、可動子１０の錘部７に設けており、可動子１０のマグネット部４には孔を設けていない。このように、一対のガイドシャフト８は、枠体２に対して片持ち保持され、自由端側（他端側）の延長線上にマグネット４が配置されている。

　このようなリニア振動モータ１の錘部７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８が通る分だけの孔７Ｃを形成すればよいので、錘部７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１０の質量を十分に確保することができる。

　このようなリニア振動モータ１の動作を説明する。非駆動時には、可動子１０は弾性部材６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３に、可動子１０の質量と弾性部材６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４にＸ方向の駆動力が付与され、この駆動力と弾性部材６の弾性反発力によって可動子１０が一軸方向に沿って往復振動する。

　リニア振動モータ１は、一対のガイドシャフト８がマグネット部４を貫通しないので、一対のガイドシャフト８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４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１を得ることができる。

　更に、一対のガイドシャフト８で可動子１０を軸支持するリニア振動モータ１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４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６を一対のガイドシャフト８に対して非同軸に配置しているので、弾性部材６の直径を一対のガイドシャフト８の直径とは無関係に細径化することができる。弾性部材６を細径化した場合の弾性力の設定は、弾性部材６の材料選択や弾性部材６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１０を軸支持したリニア振動モータ１の薄型化が可能になる。

　この際、一対のガイドシャフト８によって軸支持される可動子１０は、一対のガイドシャフト８の回りに回転して、可動子１０の左右両側が上下に揺動することが考えられる。これに対しては、錘部７とマグネット部４とを連結する連結部材１１の下部を錘部７から突出するように設けて当接部１１Ａとし、枠体２の内面に、連結部材１１の当接部１１Ａが摺動接触する摺動受け部２Ｒを設けている。これによると、摺動受け部２Ｒを樹脂材料などで形成することで、連結部材１１の当接部１１Ａが枠体２の内面に接触した場合にも異音の発生などを抑制することができ、安定した振動を維持することができる。

　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１は、一対のガイドシャフト８によって可動子１０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。

　次に、本発明の他の実施形態を図６～図１０によって説明する。

　リニア振動モータ１は、マグネット部４、錘部７、シャフト８、これらを連結する連結部材２０及び連結片２９を一体的に有する可動子１０と、可動子１０を一軸方向に沿って往復動するように収容する枠体２と、枠体２に固定されマグネット部４を前記一軸方向に沿って駆動するコイル３と、マグネット部４に付与される駆動力に反発する弾性力を可動子１０に付与する弾性部材６とを具備している。

　可動子１０は、マグネット部４における前記一軸方向の一端側に連結部材２０を接続するとともに、その他端側には連結片２９を接続している。連結部材２０と連結片２９には、それぞれ、錘部７及びシャフト８が接続されている。錘部７及びシャフト８は、マグネット部４を間に置くようにして、前記一軸方向に沿う一方側と他方側に配設され、錘部７から突出するシャフト８の突端側は自由端となっている（図６及び図７参照）。

　マグネット部４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４Ａ，４Ｂ，４Ｃ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４Ｄ，４Ｅを間に挟んで結合したものである。マグネット部４の側部には連結部材２０の補強片部２２が接続されており、これらによってマグネット部４の剛性が高められている。

　連結部材２０は、マグネット部４の一端部に接着固定されるとともに一方のシャフト８に接続された連結片部２１と、連結片部２１の両端側から延設されマグネット部４の両側面に接着剤を介して接着された二つ補強片部２２とを一体に有するコの字状に形成される。この連結部材２０は、例えば、非磁性のステンレス等、比較的剛性の高い非磁性金属材料から形成される。

　連結片部２１には、中心軸線に沿ってシャフト８を挿入し接続する孔２１Ａと、中心軸線から離れた位置で錘部７の凸部７Ｄを嵌合する嵌合孔２１Ｂとが設けられる。
　孔２１Ａとシャフト８の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
　また、連結片部２１と錘部７の接続は、好ましくは接着と溶接の併用とされるが、接着のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
　また、連結片部２１とマグネット部４の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。

　補強片部２２は、連結片部２１の一端側から前記一軸方向に沿って延設され、複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ及びスペーサヨーク４Ｄ，４Ｅを跨るようにして、これらの側面に接着固定される。
　この補強片部２２における前記一軸方向の中央寄りの部分は、他の部分よりもマグネット厚方向（図示のＺ方向）に幅狭に形成され、これによってコイル３に干渉し難くしている。

　連結片２９は、マグネット部４における連結片部２１と逆側の端部に接着固定される平板状の部材であり、中心軸線に沿って他方のシャフト８を挿入し接続する孔２９Ａと、中心軸線から離れた位置で錘部７の凸部７Ｄを嵌合する嵌合孔２９Ｂとを有する。これら孔２９Ａ及び嵌合孔２９Ｂは、前記補強片部２２と同様にして、他方の錘部７及びシャフト８を接続している。この連結片２９は、例えば、非磁性のステンレス等、比較的剛性の高い非磁性金属材料から形成される。
　この連結片２９は、両補強片部２２の端部に対し溶接によって接続されるが、他例としては、端部形状を工夫して嵌合接続することも可能である。
　この連結片２９における枠体２底面側の端部は、錘部７の同方向側の端面よりも枠体２底面側へ突出している（図７参照）。この突出部分は、可動子１０が回転した場合に、後述する摺動受け部２Ｒに当接する当接部２９Ｃとして機能する。

　なお、孔２９Ａとシャフト８の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
　また、連結片２９と錘部７の接続は、好ましくは接着と溶接の併用とされるが、接着のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
　また、連結片２９とマグネット部４の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。

　また、孔２１Ａ，２９Ａ及び嵌合孔２１Ｂ，２９Ｂは、図示例によればいずれも貫通孔としているが、その一部又は全部を有底孔とすることも可能である。また、凸部７Ｄと嵌合孔２１Ｂ，２９Ｂとの凹凸関係は逆にすることが可能である。

　錘部７は、マグネット部４の一軸方向（図示Ｘ方向）両端部に、連結片部２１及び連結片２９を介して連結されている。この錘部７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４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４の幅より大きいＹ方向の幅を有する矩形断面形状に形成される。
　この錘部７には、中心軸線上にシャフト８を挿通するための貫通孔７Ｅ（図８参照）が設けられ、中心軸線から離れた位置に、凸部７Ｄが設けられる。
　また、この錘部７におけるシャフト突出方向側には、前記一軸方向に沿ってマグネット部４側へ凹むように凹部７Ｆが設けられ、この凹部７Ｆ内の空間にシャフト８が配置される。そして、凹部７Ｆは、軸受９の一部又は全部を内在しており、可動子１０の比較的大きな振幅を確保する。

　枠体２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２Ａの周辺に立設される壁部２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅを備えている。また、枠体２は、枠体２内の収容物を覆う蓋板２Ｑを必要に応じて備えている。蓋板２Ｑは壁部２Ｂ～２Ｅの上端面に取り付けられる矩形板状に形成される。枠体２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２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偏平状（扁平状）の略直方体形状（箱形形状）になっている。

　枠体２の底面２Ａにおける前記一軸方向の両側には、二つのシャフト８をそれぞれ摺動自在に支持するように軸受９が固定される。詳細に説明すれば、前記一軸方向の一方側と他方側の各々において、枠体２の底面２Ａには、垂直板状に軸受支持部２Ａ２が設けられ、この軸受支持部２Ａ２を貫通するようにして略円筒状の軸受９が嵌合されている。各軸受９は、シャフト８を挿通し軸方向へ自在に摺動する。

　また、枠体２の底面２Ａ上には、連結片２９の位置に対応するように、摺動受け部２Ｒが設けられる。
　摺動受け部２Ｒは、可動子１０がシャフト８回りに回転した場合に、連結片２９の当接部２９Ｃを受けて、錘部７が枠体２の内面に直接接触するのを防ぐ。錘部７は、表面を低摩擦に加工することが難しいので、仮に錘部７が枠体２の内面に接触して摺動すると、摺動負荷が大きくなると共に異音の発生も大きくなるおそれがある。しかしながら、本実施の形態では、滑らかに加工しやすい連結片２９の当接部２９Ｃを摺動受け部２Ｒ上に摺動させるようにしているため、可動子１０をスムース且つ静かに振動させることができ、更にはリニア振動モータ１の長寿命化をはかることが可能になる。

　コイル３は、磁極の向きをＸ方向に向けたマグネット部４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２の内面に固定している。コイル３の枠体２への固定は、枠体２に直接固定してもよいし、コイル３をコイルボビンに巻いてコイルボビンを枠体２に固定してもよい。
　このコイル３は、図示例によれば、前記一軸方向に並ぶように二つ設けられる。これら二つのコイル３の一方と他方は、電線の巻方向が互いに逆になっている。そして、各コイル３は、隣接するマグネット片４Ａ，４Ｂ（又は４Ｂ，４Ｃ）を跨るようにしてこれら隣接するマグネット間の中央寄り配置される。
　二つのコイル３は、直列に接続され、その電線の両端部を、枠体２から外部に露出した信号入力部２Ａ１の端子に、電気的に接続している。

　コイル３内に可動子１０を組み込む作業は、可動子１０から一方側の連結片２９、錘部７及びシャフト８が外された状態において、マグネット部４の部分がコイル３内に挿通され、この後で、連結部材２０の両補強片部２２の端部に連結片２９が接続され、次に連結片２９にシャフト８が接続され、さらに、錘部７が、シャフト８に環状に装着されるとともに連結片２９に接続される。

　また、弾性部材６は、一軸方向に沿った一対のシャフト８とは非同軸に配置され、コイル３とマグネット部４とによって生じる駆動力に反発する弾性力を、可動子１０に付与している。図示の例では、弾性部材６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２個の弾性部材６を錘部７と枠体２の壁部２Ｂ，２Ｃの間に介在させている。図示の例では、弾性部材６は一対のシャフト８と平行に配置されている。そして、弾性部材６の一端は枠体２の壁部２Ｂ，２Ｃに設けた支持突起２Ｐ（図６参照）に係止されており、弾性部材６の他端は錘部７の端部に設けた支持突起７Ｇ（図８参照）に係止されている。

　次に、上記構成のリニア振動モータ１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
　非駆動時（無通電状態）には、可動子１０は弾性部材６の弾性力が釣り合う振動中心位置で静止している。
　枠体２の信号入力部２Ａ１を介してコイル３に、可動子１０の質量と弾性部材６の弾性係数で決まる共振周波数の振動発生電流が入力されると、マグネット部４に一軸方向（図示のＸ方向）の駆動力（ローレンツ力）が作用し、この駆動力と弾性部材６の弾性反発力によって可動子１０が一軸方向に沿って安定した往復振動をする。
　この往復振動の際や、落下等により衝撃を受けた際に、可動子１０を構成する複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、スペーサヨーク４Ｄ，４Ｅ、錘部７及びシャフト８等は、上記構成の連結部材２０及び連結片２９により頑強に一体化されているため、その接続箇所等が容易に離脱するようなことがなく、耐震動性及び耐衝撃性に優れている。
　しかも、マグネット部４の両側にシャフト８を一体的に分割配置した構造であるため、枠側に固定されたシャフトをマグネット部に挿通するようにした従来技術等と比較し、所望の駆動力を得るのに十分なマグネット体積を確保できる。
　その上、錘部７よりも寸法精度を上げ易い連結部材２０の連結片部２１や連結片２９の孔２１Ａ（又は２９Ａ）にシャフト８を接続（固定）しているため、シャフト８を一軸方向に沿わせることが容易である。

　なお、上記構成の可動子１０は、図９及び図１０に示す可動子１０’に置換することが可能である。
　可動子１０’は、上記可動子１０に対し、連結部材２０及び連結片２９を連結部材３０及び補強片３９に置換したものであり、他の構成については上記可動子１０と同様である。

　連結部材３０は、マグネット部４の一端に接着固定されるとともに一方のシャフト８に接続された第１の連結片部３１と、マグネット部４の他端に接着固定されるとともに他方のシャフト８に接続された第２の連結片部３２と、一軸方向に沿ってマグネット部４の一側面に接着固定された補強片部３３とから一体コの字状に形成されている。

　第１の連結片部３１には、上述した連結片部２１と同様に、中心軸線に沿って一方のシャフト８を挿入し接続する孔３１Ａと、中心軸線から離れた位置で錘部７の凸部７Ｄを嵌合する凹部３１Ｂとが設けられる。
　同様にして、第２の連結片部３２にも、中心軸線に沿って他方のシャフト８を挿入し接続する孔３２Ａと、中心軸線から離れた位置で錘部７の凸部７Ｄを嵌合する凹部３２Ｂとが設けられる。この第２の連結片部３２におけるマグネット厚方向（図示のＺ方向）の寸法は、組立作業時に、第２の連結片部３２がコイル３内に挿通されるように、コイル３内の同方向の寸法よりも小さく設定される（図１０参照）。
　なお、図１０中の符号３１Ｃは、第１の連結片部３１から枠体２底面側へ突出する当接部である。この当接部３１Ｃは、上述した可動子１０の連結片部２１や連結片２９と同様に、可動子１０’が回転した場合に、摺動受け部２Ｒに摺接して、錘部７が枠体２に直接接触するのを防ぐとともに、可動子１０’をスムース且つ静かに振動させる

　補強片部３３は、マグネット部４の一方の側面側において、複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ及びスペーサヨーク４Ｄ，４Ｅを跨り、これらの側面に接着固定される。
　連結片３９は、マグネット部４の他方の側面側において、複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ及びスペーサヨーク４Ｄ，４Ｅを跨り、これらの側面に接着固定されるとともに、その長手方向の両端部が、それぞれ、第１の連結片部３１の端部と第２の連結片部３２の端部に溶接される。

　なお、孔３１Ａ（又は３２Ａ）とシャフト８の接続は、好ましくは圧入と溶接の併用とされるが、圧入のみ、又は溶接のみとすることも可能である。
　また、第１の連結片部３１（又は第２の連結片部３２）と錘部７の接続は、好ましくは接着、溶接、凸部７Ｄと凹部３１Ｂ（又は３２Ｂ）による嵌合を全て組み合わせて実施した態様とするが、接着と溶接のみの組み合わせ、接着と前記嵌合のみの組み合わせ、溶接と前記嵌合のみの組み合わせ、接着のみ、溶接のみ、あるいは前記嵌合のみとすることも可能である。
　また、第１の連結片部３１（又は第２の連結片部３２）とマグネット部４の接続は、接着剤を用いた接着とされるが、接着及び溶接の併用、又は溶接のみとすることも可能である。

　よって、上記構成の可動子１０’を用いたリニア振動モータによれば、先に説明した可動子１０と同様に、薄型化及びコンパクト化が可能な上、可動子１０’を構成する複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、スペーサヨーク４Ｄ，４Ｅ、錘部７及びシャフト８等を、上記構成の連結部材３０及び補強片３９により頑強に一体化することができるため、各部の接続箇所等が容易に離脱するようなことがなく、耐震動性及び耐衝撃性を向上することができる。
　その上、錘部７よりも寸法精度を上げ易い連結部材３０の第１の連結片部３１や第２の連結片部３２の孔３１Ａ（又は３２Ａ）にシャフト８を接続（固定）しているため、シャフト８を一軸方向に沿わせることが容易である。

　次に、本発明の実施形態に係るリニア振動モータ１を装備した電子機器の一例である携帯電子機器１００について説明する（図１１参照）。
　携帯電子機器１００は、薄厚な偏平箱状の筐体内にリニア振動モータ１を装着して、携帯情報端末（例えば、スマートフォンやタブレットパソコン等）を構成している。
　この構成によれば、リニア振動モータ１により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であり、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難い安定した振動を応答性よく使用者に伝えることができる。また、リニア振動モータ１の薄型化及び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電子機器１００を得ることができる。更に、リニア振動モータ１は、厚さを抑えた直方体形状の枠体２内に各部を収容したコンパクト形状であるから、薄型化された携帯電子機器１００の内部にスペース効率よく装備することができる。また、リニア振動モータ１は、耐衝撃強度が高く、耐久性も高いので、高寿命且つ故障し難い携帯電子機器１００を得ることができる。

　なお、上記実施の形態では、上記作用効果を顕著に発揮する好ましい態様として、マグネット部４を複数のマグネット片４Ａ，４Ｂ，４Ｃ及びスペーサヨーク４Ｄ，４Ｅから構成したが、他例としては、単数のマグネットからなるマグネット部４に対し、上述した連結部材２０（又は３０）を適用することも可能である。

　また、上記実施の形態では、弾性部材６としてコイルバネを用いたが、弾性部材６の他例としては、板バネを用いた態様や、ゴム等の弾性体を用いた態様、コイルバネ、板バネ、前記弾性体等を適宜に組み合わせた態様等とすることも可能である。

　また、上記実施の形態では、特に好ましい態様として、マグネット部４の両端側に連結部材２０及び連結片２９を介してシャフト８を接続し、これら二つのシャフト８をそれぞれ軸受９により摺動自在に支持したが、他例としては、マグネット部４の一端側のみに連結部材２０を介してシャフト８を接続し、この単一のシャフト８を軸受９により支持した態様とすることも可能である。

　また、上記実施の形態では、一軸方向の一端側を開口したコの字状の連結部材２０（図８参照）、あるいは幅方向（図示のＹ方向）の一端側を開口したコの字状の連結部材３０（図１０参照）を構成したが、この連結部材の他例としては、マグネット部４の一端に接続されるとともにシャフト８に接続された連結片部と、この連結片部から延設されマグネット部４の一側面に接続された補強片部とを一体に有するＬ字状（換言すれば、連結部材２０から一方の補強片部２２のみを省いた態様）とすることも可能である。

　また、図１１の携帯電子機器１００は、好ましい一例として、リニア振動モータ１を内在したスマートフォン又はタブレットパソコンを示しているが、この携帯電子機器１００の他例としては、リニア振動モータ１を内在するようにして、携帯電話や、携帯ゲーム機、携帯型通信時計、ウェアラブル通信端末を含むウェアラブル電子機器、その他のポータブル電子機器を構成することが可能である。

　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。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：リニア振動モータ，
２：枠体，２Ａ：底面，２Ａ１：信号入力部，２Ａ２：軸受支持部，
２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ：側壁（壁部），２Ｓ：支持部，
２Ｐ：支持突起，２Ｑ：蓋板，２Ｒ：摺動受け部，
３：コイル，４：マグネット部，
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ：マグネット片，
４Ｄ，４Ｅ：スペーサヨーク，
５：補強部材，６：弾性部材，
７：錘部，７Ａ：端部，７Ａ１：支持突起，
７Ｂ：ガイドシャフト支持部，７Ｃ：孔，７Ｄ：凸部，７Ｅ：貫通孔，
７Ｆ：凹部，７Ｇ：支持突起，
８：ガイドシャフト（シャフト），９：軸受，１０，１０’：可動子，
１１：連結部材，１１Ａ：当接部，１１Ｂ：嵌合孔，
２０：連結部材，２１：連結片部，２１Ａ：孔，２１Ｂ：嵌合部，
２２：補強片部，
２９：連結片，２９Ａ：孔，２９Ｂ：嵌合孔，２９Ｃ：当接部，
３０：連結部材，３１：第１の連結片部，３１Ａ：孔，３１Ｂ：凹部，
３１Ｃ：当接部，３２：第２の連結片部，３２Ａ：孔，３２Ｂ：凹部，
３３：補強片部，３９：補強片，
１００：携帯情報端末

Claims

　マグネット部と錘部を備える可動子と、
　前記可動子を収容する枠体と、
　前記枠体に固定され前記マグネット部を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、
　前記マグネット部の前記一軸方向両側に配置され、前記可動子の前記一軸方向に沿った振動を案内するガイドシャフトと、
　前記マグネット部と前記錘部とを連結する連結部材とを備えることを特徴とするリニア振動モータ。
　前記連結部材は金属製であり、金属製の前記錘部に溶接されていることを特徴とする請求項１記載のリニア振動モータ。
　前記マグネット部には、前記一軸方向に沿って配置される金属製の補強部材が固着されており、
　前記連結部材は、前記補強部材に溶接されていることを特徴とする請求項２記載のリニア振動モータ。
　前記連結部材は、嵌合孔が開口しており、該嵌合孔に前記マグネット部の端部が嵌合し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。
　前記連結部材は、前記枠体の内面側に突出した当接部を備え、該当接部が前記枠体の内面に設けた摺動受け部に当接することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のリニア振動モータ。
　マグネット部、錘部、シャフト及びこれらを連結する連結部材を一体的に有する可動子と、前記可動子を一軸方向に沿って往復動するように収容する枠体と、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を備え、
　前記シャフトは、前記一軸方向に沿う一方へ延設されるとともにその先端を自由端とし、前記枠体には、前記シャフトの自由端側を摺動自在に支持する軸受が固定され、前記連結部材は、前記マグネット部の一端に接続されるとともに前記シャフトに接続された連結片部と、前記連結片部から延設され前記マグネット部の側面に接続された補強片部とを一体に有することを特徴とするリニア振動モータ。
　前記マグネット部が前記一軸方向に接合された複数のマグネット片からなり、これら複数のマグネット片に跨るように前記補強片部が設けられていることを特徴とする請求項６記載のリニア振動モータ。
　前記シャフトが前記マグネット部を間に置くようにして前記一軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられ、前記連結部材の前記連結片部が前記一方側の前記シャフトに接続され、
　前記マグネット部の他端に接続されるとともに前記他方側の前記シャフトに接続された連結片を備え、
　前記補強片部は、前記連結片部の両端から延設されて前記マグネット部の両側面に接続されるように二つ設けられ、その両先端側を前記連結片に接続していることを特徴とする請求項６又は７記載のリニア振動モータ。
　前記シャフトが前記マグネット部を間に置くようにして前記一軸方向の一方側と他方側にそれぞれ設けられ、
　前記連結部材は、前記マグネット部の一端に接続されるとともに一方の前記シャフトに接続された第１の連結片部と、前記マグネット部の他端に接続されるとともに他方の前記シャフトに接続された第２の連結片部と、前記一軸方向に沿って前記マグネット部の一側面に接続された補強片部とから一体コの字状に形成されていることを特徴とする請求項６又は７記載のリニア振動モータ。
　前記連結片部又は前記連結片に孔を設け、この孔に前記シャフトを嵌合したことを特徴とする請求項６～９いずれか１項記載のリニア振動モータ。
　前記シャフトに対し前記錘部を環状に装着し、この錘部を前記連結片部又は前記連結片に接合したことを特徴とする請求項６～１０いずれか１項記載のリニア振動モータ。
　前記錘部に凹部又は凸部を設けるとともに、前記連結片部又は前記連結片には前記凹部又は前記凸部に嵌り合うように凸部又は凹部を設けたことを特徴とする請求項１１記載のリニア振動モータ。
　請求項１～１２のいずれか１項に記載のリニア振動モータを備える携帯情報端末。