WO2020027157A1 - リニア振動アクチュエータ - Google Patents

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WO2020027157A1
WO2020027157A1 PCT/JP2019/029901 JP2019029901W WO2020027157A1 WO 2020027157 A1 WO2020027157 A1 WO 2020027157A1 JP 2019029901 W JP2019029901 W JP 2019029901W WO 2020027157 A1 WO2020027157 A1 WO 2020027157A1
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WO
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movers
mover
vibration
linear vibration
magnet
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PCT/JP2019/029901
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English (en)
French (fr)
Inventor
中村　一也
中村　元一
千尋 岡本
武志 古川
Original Assignee
アダマンド並木精密宝石株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Definitions

  • the present invention relates to a linear vibration actuator.
  • a mobile terminal such as a smartphone may be provided with a vibration generating device for transmitting vibration to a user.
  • a vibration generating device for transmitting vibration to a user.
  • Such a mobile terminal may vibrate in different situations, for example, vibrating to transmit information such as an incoming call notification or indicating that a key operation by a user has been accepted (tactile feedback). At this time, it may be required to set the frequency of the vibration to a different value depending on the scene.
  • the mobile terminal In a mobile terminal provided with a vibration generating device, the mobile terminal itself is reduced in size or the number of mounted components is increased, so that the installation space for the vibration generating device is narrowed, and there is a need for a reduction in size. .
  • the vibration motor described in Patent Literature 1 it has been difficult to reduce the size of the whole, particularly, to reduce the thickness.
  • An object of the present invention is to provide a linear vibration actuator that can generate vibrations having different frequencies and that can be reduced in size and thickness as a whole.
  • the linear vibration actuator includes a plurality of movers capable of independently linearly vibrating in a predetermined vibration direction, guide means for guiding the plurality of movers along the vibration direction, and a drive for driving the mover.
  • Means biasing means for applying a biasing force to the mover from both sides in the vibration direction, and accommodating means for accommodating the plurality of movers, wherein the guide means comprises two or more movable members. It is characterized by having a shared guiding section for guiding a child.
  • the resonance frequency of these movers can be appropriately set, and vibrations having different frequencies can be generated. it can.
  • the guide means has a shared guide portion for guiding two or more movers, the number of components of the guide means is reduced as compared with a configuration in which all movers are guided independently of each other. can do. Therefore, it is possible to reduce the space required for housing the guide means, to reduce the size of the housing means, and to reduce the size of the entire linear vibration actuator.
  • the guide means has a pair of guide portions arranged on both sides of the movable element in a direction intersecting with the vibration direction, and two or more movable elements are provided.
  • a direction intersecting both the vibration direction and the cross direction is juxtaposed as a juxtaposition direction, and the guide portion pair is arranged on both sides of the two or more movers in the cross direction and guides them. Therefore, it is preferable to function as the sharing guide unit.
  • the guide portion pair is shared by two or more movers, and the entire linear vibration actuator can be further reduced in size.
  • the guide portion pair functioning as the shared guide portion only needs to be disposed on both sides of the mover when viewed from the side-by-side direction, and does not need to sandwich all the movers.
  • the two movers are arranged side by side in a direction intersecting the vibration direction, and the shared guide portion is arranged between the two movers.
  • the accommodation means can be formed in a plate shape along a plane formed by the juxtaposed direction and the vibration direction, and can be made thin.
  • the shared guide portion is configured by a rod-shaped member extending along the vibration direction, and the two or more movers guided by the shared guide portion interfere with each other. It is preferable to have a holding portion for slidably holding the rod-shaped member so that the rod-shaped member is not slid. According to such a configuration, since the holding portions do not interfere with each other, the amplitude of the mover guided by the shared guiding portion can be increased. Further, the degree of freedom in setting the resonance frequency can be improved.
  • the urging means has a magnetic urging means for applying the urging force by a repulsive force of a magnet
  • the magnetic urging means includes a movable member for moving the movable element in the vibration direction. It is preferable to have a moving-side magnet disposed at both ends and a fixed-side magnet disposed to face the moving-side magnet in the housing means. According to such a configuration, since the magnetic biasing unit does not deform when the biasing force is applied, the characteristics are hardly changed when the vibration is repeated, and the life can be extended.
  • the urging means has a coil spring disposed between the mover and the housing means and having the vibration direction as an axial direction, and the guide means, A bar-shaped member extending along the vibration direction may be provided, and the bar-shaped member may be inserted through the coil spring. According to such a configuration, the coil spring into which the rod-shaped member is inserted is guided so as to expand and contract in the vibration direction, and other deformation is suppressed. Further, the space required for providing the coil spring can be reduced, and the entire linear vibration actuator can be further reduced in size.
  • the linear vibration actuator of this invention while a several mover can independently vibrate linearly and the guide means has a common guide part, the vibration with a different frequency can be generated and the whole is reduced in size. be able to.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the linear vibration actuator. It is sectional drawing which shows typically the structure of a magnet and a coil in the linear vibration actuator.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a first mover of the linear vibration actuator.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a second mover of the linear vibration actuator.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing the linear vibration actuator.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a first mover of the linear vibration actuator.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a second mover of the linear vibration actuator. It is a perspective view showing the linear vibration actuator concerning the modification of the present invention.
  • the linear vibration actuator 1A of the present embodiment includes two movers 2A and 2B, two shafts 3A and 3B, two coils 4A and 4B, and a case as a housing means. 5 and two fixed-side magnets 6A and 6B, and are mounted on a mobile terminal such as a smartphone to generate vibration.
  • the linear vibration actuator 1A is formed in a rectangular parallelepiped shape whose longitudinal direction is the vibration direction of the movers 2A and 2B.
  • the vibration direction is the X direction
  • the width direction is the Y direction
  • the height direction is the Z direction.
  • the movers 2A and 2B respectively include frame bodies 21A and 21B, driving magnets 22A to 24A and 22B to 24B, yokes 25A and 25B, and moving-side magnets 26A and 27A. , 26B, and 27B, and are arranged side by side with the Z direction as the arrangement direction.
  • the frame bodies 21A and 21B are formed in a rectangular plate shape along the XY plane with the X direction as the longitudinal direction, and have a rectangular parallelepiped accommodation part 211.
  • the frame body 21A has a holding portion 212 on one side in the Y direction and one side in the X direction, and has a holding portion 213 on the other side in the Y direction and the other side in the X direction.
  • the frame body 21B has a holding portion 214 on the other side in the Y direction and one side in the X direction, and has a holding portion 215 on one side in the Y direction and the other side in the X direction.
  • the holding parts 212 and 213 project toward the frame 21B in the Z direction, and the holding parts 214 and 215 project toward the frame 21A in the Z direction.
  • the holding unit 212 and the holding unit 215 are arranged in the X direction, and the holding unit 213 and the holding unit 214 are arranged in the X direction.
  • the driving magnets 22A to 24A are arranged in the X direction and accommodated in the accommodating portion 211 of the frame 21A, and the driving magnets 22B to 24B are arranged in the X direction and accommodated in the accommodating portion 211 of the frame 21B. .
  • the driving magnets 22A to 24A and 22B to 24B are arranged with a magnetization direction of a Halbach array as shown in FIG. That is, the N pole of the driving magnet 22A is directed upward in the Z direction (the opposite side of the frame 21B), the N pole of the driving magnet 23A is directed toward the driving magnet 22A in the X direction, and the driving magnet 24A is driven.
  • the north pole is directed downward in the Z direction.
  • the N pole of the driving magnet 22B is directed downward in the Z direction
  • the N pole of the driving magnet 23B is directed toward the driving magnet 22B in the X direction
  • the N pole of the driving magnet 24B is directed upward in the Z direction. Pointed.
  • an upward magnetic flux in the Z direction concentrates above the driving magnet 22A, a downward magnetic flux concentrates in the Z direction above the driving magnet 24A, and a lower magnetic flux concentrates below the driving magnet 22B.
  • the downward magnetic flux in the Z direction is concentrated, and the upward magnetic flux in the Z direction is concentrated below the driving magnet 24B.
  • the number of driving magnets and the direction of magnetization are not limited to those described above, and any configuration may be used as long as a Lorentz force in the X direction is generated when a current is applied to the coil.
  • the yokes 25A and 25B are formed of a ferromagnetic material such as iron, for example, in a rectangular plate shape along the XY plane, and are fixed to the opposing surfaces of the frames 21A and 21B. Note that the weight of the entire mover 2A, 2B may be adjusted by adjusting the weight of the yokes 25A, 25B.
  • the moving-side magnets 26A and 27A are arranged at both ends in the X direction of the frame 21A, and the moving-side magnets 26B and 27B are arranged at both ends in the X direction of the frame 21B.
  • the shafts 3 ⁇ / b> A and 3 ⁇ / b> B are rod-shaped members having a circular cross section extending along the X direction, and are configured separately from the case 5.
  • the shaft 3A is arranged on one side in the Y direction in the case 5 and the shaft 3B is arranged on the other side in the Y direction in the case 5, so that the two shafts 3A and 3B face each other in the Y direction and a pair of guides are provided.
  • the unit pair 30 is constituted.
  • the guide portion pairs 30 are arranged on both sides in the Y direction with respect to the movers 2A and 2B. Further, the guide portion pair 30 is disposed at an intermediate position between the two movers 2A and 2B in the Z direction.
  • the holding section 212 of the mover 2A and the holding section 215 of the mover 2B slidably hold the shaft 3A
  • the holding section 213 of the mover 2A and the holding section 214 of the mover 2B slidably hold the shaft 3B.
  • Each of the holding portions 212 to 215 has a predetermined dimension in the X direction, and is formed in a semicircular cross section so that an inner surface thereof is along the outer peripheral surface of the shafts 3A and 3B. That is, the shafts 3A and 3B are positioned inside the concave holding portions 212 to 215.
  • the mover 2A Since the holding portions 212 and 213 of the mover 2A slidably hold the shafts 3A and 3B on both sides in the Y direction, the mover 2A is guided to move in the X direction by the shafts 3A and 3B. Similarly, since the holding portions 214 and 215 of the mover 2B slidably hold the shafts 3A and 3B on both sides in the Y direction, the mover 2B is guided by the shafts 3A and 3B to move in the X direction. You.
  • the two shafts 3A, 3B (guide portion pair 30) function as guide means. Further, the guide section pair 30 guides both the two movers 2A and 2B, and functions as a shared guide section.
  • the distance between the holding unit 212 holding the shaft 3A and the holding unit 215 is at least half the stroke length of the movers 2A and 2B (the distance that the movers 2A and 2B reciprocate in the X direction). Note that, when the stroke lengths of the movers 2A and 2B are different from each other, the interval is equal to or more than half of the longer stroke length. That is, when one of the movers 2A and 2B vibrates, the holder 212 and the holder 215 do not interfere with each other. Similarly, the distance between the holding portion 213 holding the shaft 3B and the holding portion 214 is at least half the stroke length of the movers 2A and 2B.
  • the two coils 4A and 4B are arranged on a flexible printed circuit (FPC) 7.
  • the FPC 7 has two arrangement plates 71, 72 facing the Z direction along the XY plane, and a connecting portion 73 connecting the arrangement plates 71, 72, and is immovably fixed to the case 5. .
  • the coils 4A and 4B are arranged on surfaces of the arrangement plates 71 and 72 facing each other. Note that the arrangement plate 72 has a power supply unit 721 to which power is supplied by protruding outside the case 5.
  • the two movers 2A and 2B are arranged so as to be sandwiched between the arrangement plates 71 and 72 in the Z direction. Therefore, the coil 4A is arranged on the upper side in the Z direction with respect to the driving magnets 22A to 24A of the mover 2A, and the coil 4B is arranged on the lower side in the Z direction with respect to the driving magnets 22B to 24B of the mover 2B.
  • the coils 4A and 4B have a pair of first extending portions 41 and 42 extending along the X direction and a pair of second extending portions 43 and 44 extending along the Y direction. It is formed in a rectangular shape.
  • the pair of first extending portions 41 and 42 are disposed on both sides in the Y direction with respect to the driving magnets 22A to 24A and 22B to 24B when viewed from the Z direction.
  • the second extending portion 43 is arranged so as to overlap the driving magnets 22A and 22B
  • the second extending portion 44 is arranged so as to overlap the driving magnets 24A and 24B.
  • the case 5 includes a frame-shaped case main body 51, a lower lid 52 extending along the XY plane and closing a lower opening of the case main body 51, and an upper lid 53 extending along the XY plane and closing an upper opening of the case main body 51. And is formed in a rectangular parallelepiped shape whose longitudinal direction is the X direction.
  • the case 5 accommodates movers 2A and 2B, shafts 3A and 3B, coils 4A and 4B, fixed-side magnets 6A and 6B, and an FPC 7.
  • a holding hole 510 into which the ends of the shafts 3A and 3B are inserted is formed in the walls 511 and 512 on both sides in the X direction of the case body 51. Thereby, the shafts 3A and 3B are supported by the case 5 so as to extend along the X direction.
  • the fixed magnet 6A is fixed between the two holding holes 510 in the wall 511 of the case body 51 and on the inner surface side.
  • the fixed magnet 6B is fixed between the two holding holes 510 in the wall 512 of the case body 51 and on the inner surface side.
  • the moving-side magnet 26A of the mover 2A and the moving-side magnet 26B of the mover 2B are arranged in the Z direction, and the fixed-side magnet 6A is arranged so as to face both of them.
  • the fixed-side magnet 6A and the movable-side magnets 26A and 26B are arranged so that the same poles are opposed to each other, and a repulsive force is generated therebetween.
  • the moving-side magnet 27A of the mover 2A and the moving-side magnet 27B of the mover 2B are arranged in the Z direction, and the fixed-side magnet 6B is arranged so as to face both of them.
  • the fixed-side magnet 6B and the movable-side magnets 27A and 27B are arranged so that the same poles face each other, and a repulsive force is generated between them.
  • the fixed magnets 6A, 6B and the movable magnets 26A, 26B, 27A, 27B apply urging forces to the movers 2A, 2B from both sides in the X direction by the repulsive force of the magnets, and function as magnetic urging means.
  • the urging forces of the magnetic urging means on both sides in the X direction are balanced.
  • the repulsive force on one side increases. That is, the magnetic urging means on both sides in the X direction generate an urging force to move the movers 2A and 2B toward the center of vibration.
  • the urging force generated by the magnetic urging means is proportional to the square of the reciprocal of the distance between the magnets, and the urging force responds nonlinearly to the distance.
  • the urging force when the movers 2A and 2B are located near the center of vibration, the urging force is weak, and when the movable elements 2A and 2B are away from the center of vibration, the urging force sharply increases.
  • the two movers 2A and 2B can independently vibrate in a straight line, and the resonance frequency (natural frequency) when the mover 2A vibrates and the vibration when the mover 2B vibrates.
  • the resonance frequency is determined by the moving distance (stroke length) and moving speed of the mover.
  • the moving distance of the mover depends on, for example, the positional relationship between the coil and the magnet, the strength of the urging force, and the like.
  • the moving speed of the mover depends on, for example, the weight of the mover, the strength of the driving force (Lorentz force), the strength of the urging force, and the like.
  • the resonance frequency may be set by appropriately adjusting at least a part of these parameters.
  • one of the movable elements 2A and 2B may be set to a vibration for transmitting information, and the other may be set to a frequency suitable for tactile feedback.
  • the coils 4A and 4B are connected in parallel so that power is supplied from the same power source (that is, the frequency of the energizing current is equal), and the coils 4A and 4B have the same size and the same number of turns. May be different from each other. In addition, power may be independently supplied to the coils 4A and 4B.
  • the two movers 2A and 2B can independently vibrate in a straight line, and the resonance frequencies are different from each other, so that vibrations having different frequencies can be generated.
  • the two shafts 3A and 3B guide the two movers 2A and 2B to function as a common guide portion, so that the two movers are each guided by two (a total of four) shafts.
  • the number of parts can be reduced as compared with. Therefore, the space required for housing the shafts 3A and 3B in the case 5 can be reduced and downsized, and the entire linear vibration actuator 1A can be downsized.
  • the holding portions 212 and 213 of the mover 2A and the holding portions 214 and 215 of the mover 2B are arranged so as not to interfere with each other, the amplitude of the movers 2A and 2B can be increased. .
  • the magnetic biasing means applies a biasing force by providing magnetic biasing means including the fixed-side magnets 6A and 6B and the moving-side magnets 26A, 26B, 27A and 27B as the biasing means.
  • the movable elements 2A and 2B repeatedly vibrate, they are not easily deteriorated, and the life can be extended.
  • shafts 3A and 3B are formed separately from the case 5, it is easy to apply a treatment such as polishing to the surfaces of the shafts 3A and 3B, and it is easy to reduce sliding resistance.
  • the linear vibration actuator 1B of the present embodiment includes two movers 2C and 2D, three shafts 3C to 3E, one coil 4C, and a case 5B as a housing means. And four fixed-side magnets 6C to 6F.
  • the movers 2C and 2D have frame bodies 21C and 21D, drive magnets 22C and 22D, yokes 25C and 25D, moving-side magnets 26C, 27C, 26D and 27D, and weights 28C and 28D, respectively. , Y directions are juxtaposed.
  • the frame 21C of the mover 2C has two holding portions 212C and 213C disposed at both ends in the X direction on one side in the Y direction, and has the X direction on the other side in the Y direction. It has one holding part 214C arranged at the center.
  • the frame 21D of the mover 2D has two holding portions 212D and 213D arranged at both ends in the X direction on one side in the Y direction, and has the X direction on the other side in the Y direction. It has two holding parts 214D and 215D arranged at both ends.
  • the yokes 25C and 25D and the weights 28C and 28D are disposed above the frame bodies 21C and 21D in the Z direction (opposite to the coil 4C).
  • the weights 28C and 28D are appropriately provided to adjust the weights of the movers 2C and 2D, and may be omitted. Also, the yokes 25C and 25D may be omitted as in the first embodiment.
  • the mover 2C is sandwiched from the Y direction by the shaft 3C and the shaft 3D, and the mover 2D is moved by the shaft 3D and the shaft 3E in the Y direction. Is sandwiched from. That is, the central shaft 3D is disposed between the two movers 2C and 2D in the Y direction.
  • the holding portions 212C and 213C of the mover 2C slidably hold the shaft 3C.
  • the holding portion 214C of the mover 2C and the holding portions 212D and 213D of the mover 2D slidably hold the shaft 3D.
  • the holding portions 214D and 215D of the mover 2D slidably hold the shaft 3E.
  • the mover 2C Since the holding portions 212C to 214C of the mover 2C hold the shafts 3C and 3D on both sides in the Y direction, the mover 2C is guided to move in the X direction by the shafts 3C and 3D. Since the holding portions 212D to 215D of the mover 2D hold the shafts 3D and 3E on both sides in the Y direction, the mover 2D is guided to move in the X direction by the shafts 3D and 3E. Thus, the three shafts 3C to 3E function as guide means. Further, the central shaft 3D guides both the two movers 2C and 2D, and functions as a shared guide.
  • the holding part 214C of the mover 2C is arranged between the two holding parts 212D and 213D of the mover 2D.
  • the distance between the holding section 214C and the holding section 212D and the distance between the holding section 214C and the holding section 213D are each at least half the stroke length of the movers 2C and 2D. That is, when one of the movers 2C and 2D vibrates, the holding portion 214C and the holding portions 212D and 213D do not interfere with each other.
  • the coil 4C is arranged on the upper surface of the FPC 7C.
  • the FPC 7 ⁇ / b> C is composed of a number of plate members along the XY plane, and is fixed to the upper surface of the lower lid 52.
  • the second extending portion of the coil 4C extending along the Y direction is disposed so as to overlap with both of the driving magnets 22C and 22D when viewed from the Z direction.
  • the case 5B is provided with three (six in total) holding holes 510 on one side so that both ends of the three shafts 3C to 3E can be inserted.
  • the fixed magnet 6C is arranged so as to face the moving magnet 26C of the mover 2C and is fixed to the case 5B.
  • the fixed magnet 6D is arranged so as to face the moving magnet 27C of the mover 2C. Fixed to case 5B.
  • the fixed magnet 6E is arranged so as to face the moving magnet 26D of the mover 2D and is fixed to the case 5B.
  • the fixed magnet 6F is arranged so as to face the moving magnet 27D of the mover 2D. Then, it is fixed to the case 5B.
  • one fixed magnet may be provided on both sides in the X direction, and the fixed magnet may be shared by the two movers 2C and 2D.
  • the resonance frequencies can be set to mutually different values, and vibrations having different frequencies can be generated.
  • the shaft 3D guides the two movers 2C and 2D to function as a common guide portion, and a total of three shafts 3C to 3E are used, so that each of the two movers is two (a total of four).
  • the number of parts can be reduced as compared with the configuration guided by the shaft. Therefore, the space required for housing the shafts 3C to 3E in the case 5B can be reduced and downsized, and the entire linear vibration actuator 1B can be downsized.
  • the two movers 2C and 2D are arranged side by side in the Y direction (width direction) intersecting in the X direction (vibration direction), the Z intersecting in both the X direction and the Y direction.
  • the size in the direction (height direction) can be reduced, and the case 5B can be formed in a plate shape along the XY plane and thinned.
  • the magnetic urging means is provided as the urging means for applying the urging force to the movers 2A and 2B.
  • the linear vibration actuator 1C shown in FIG. A configuration in which coil springs 8A to 8D are further provided as urging means may be adopted.
  • the coil springs 8A to 8D have the X direction, which is the vibration direction, as the axial direction, and the shafts 3A and 3B as rod-like members are inserted therethrough.
  • the coil spring 8A is arranged on one side in the X direction of the holding part 212 and the shaft 3A is inserted, and the coil spring 8B is arranged on the other side in the X direction of the holding part 215 and the shaft 3A is
  • the coil spring 8C is disposed on one side of the holding portion 214 in the X direction and the shaft 3B is inserted, and the coil spring 8D is disposed on the other side of the holding portion 213 in the X direction and the shaft 3B is inserted.
  • the coil spring 8A When the mover 2A moves to one side in the X direction, the coil spring 8A is compressed between the holding part 212 and the case 5, and when moved to the other side, the coil spring 8D moves between the holding part 213 and the case 5. Is compressed. Thereby, an urging force is applied to the mover 2A by the coil springs 8A and 8D.
  • the coil spring 8C When the mover 2B moves to one side in the X direction, the coil spring 8C is compressed between the holding portion 214 and the case 5, and when it moves to the other side, the coil spring 8B moves between the holding portion 215 and the case 5. Is compressed. As a result, an urging force is applied to the mover 2A by the coil springs 8B and 8C.
  • the coil springs 8A to 8D into which the shafts 3A and 3B are inserted are guided to expand and contract in the X direction, and other deformations are suppressed. Further, the space required for providing the coil springs 8A to 8D can be reduced, and the entire linear vibration actuator 1C can be further reduced in size.
  • the degree of freedom in setting the urging force can be improved. It can. That is, the driving force (electric power) and the amplitude (stroke length) required for the vibration can be appropriately set.
  • a coil spring through which the shafts 3C to 3E are inserted may be provided.
  • the linear vibration actuator may be configured not to include the magnetic urging means but to include a coil spring as the urging means.
  • the two movers 2A and 2B are arranged side by side in the Z direction, and the pair of guide portions 30 is shared to function as a shared guide portion.
  • a pair of guide portions may be shared by three or more movers and function as a shared guide portion.
  • the shared guiding unit may be shared by a part of the three or more movers.
  • the shared guide portion is shared by two or more movers arranged in the Z direction and arranged in the Y direction. What is necessary is that the shared guide portion is shared by the two movers to be performed.
  • the shafts 3A to 3E which are rod-shaped members, function as guide means.
  • the guide means may be any as long as it guides the mover in the vibration direction.
  • the present invention is not limited to rod-shaped members.
  • a rail portion protruding from the inner wall of the housing means and extending along the vibration direction may be used as the guide means, or a groove or a hole formed on the wall portion of the storage means and extending along the vibration direction may be used as the guide means. Good.
  • the inner shape of the holding portions 212 to 215 that hold the shafts 3A to 3E, which are guide means, is concavely formed along a part of the outer peripheral surfaces of the shafts 3A and 3B.
  • a through-hole shape along the outer peripheral surface of the shafts 3A and 3B may be used. In this case, the shafts 3A and 3B can be more stably held in the holding portions 212 to 215 of the mover 2A or 2B.
  • the holding portions of the two movers are arranged so as not to interfere with each other. However, the holding portions of the two movers may slightly interfere with each other.
  • the mover is provided with the magnet and the case is provided with the coil.
  • the mover may be provided with the coil and the case may be provided with the magnet. That is, a configuration may be adopted in which a coil as a driving unit is provided on the mover and moves together with the mover.

Abstract

【課題】周波数の異なる振動を発生可能であり且つ全体を小型化することができるリニア振動アクチュエータを提供する。 【解決手段】２つの可動子２Ａ、２Ｂが独立に直進振動可能であり、共振周波数が互いに異なっていることで、周波数の異なる振動を発生させることができる。また、２本のシャフト３Ａ、３Ｂが２つの可動子２Ａ、２Ｂを案内して共有案内部として機能することで、２つの可動子がそれぞれ２本（合計４本）のシャフトによって案内される構成と比較して、部品点数を削減することができる。従って、ケース５においてシャフト３Ａ、３Ｂを収容するために必要なスペースを小さくして小型化することができ、リニア振動アクチュエータ１Ａ全体を小型化することができる。

Description

リニア振動アクチュエータ
　本発明は、リニア振動アクチュエータに関するものである。
　一般に、スマートフォン等の携帯端末には、ユーザに対して振動を伝達するために振動発生装置が設けられることがある。このような携帯端末では、例えば着信通知等の情報を伝達するために振動したり、ユーザによるキー操作を受け付けたことを示したり（触感フィードバック）する等、異なる場面で振動することがある。このとき、振動の周波数を、場面によって異なる値にすることが求められる場合がある。
　そこで、振動発生装置として、独立に振動可能な２つの可動子が１つのケース内に収容された振動モータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された振動モータでは、２つの可動子が独立に振動可能なので、これらの共振周波数を異なる値に設定することができる。
米国特許出願公開第２０１７／００３３６７３号明細書
　振動発生装置が設けられる携帯端末では、携帯端末自体が小型化されたり、搭載される部品が増加したりすることにより、振動発生装置の設置スペースが狭くなり、小型化が求められることがあった。しかしながら、特許文献１に記載された振動モータのように、独立した２つの可動子を単に１つのケース内に収容する構成では、全体を小型化、特に薄型化することが困難であった。
　本発明の目的は、周波数の異なる振動を発生可能であり且つ全体を小型・薄型化することができるリニア振動アクチュエータを提供することにある。
　本発明のリニア振動アクチュエータは、所定の振動方向において独立に直進振動可能な複数の可動子と、前記複数の可動子を前記振動方向に沿って案内する案内手段と、前記可動子を駆動する駆動手段と、前記可動子に対して前記振動方向の両側から付勢力を付与する付勢手段と、前記複数の可動子を収容する収容手段とを備え、前記案内手段が、２つ以上の前記可動子を案内する共有案内部を有することを特徴とする。
　以上のような本発明によれば、複数の可動子が独立に直進振動可能であることで、これらの可動子の共振周波数を適宜に設定することができ、周波数の異なる振動を発生させることができる。また、案内手段が、２つ以上の可動子を案内する共有案内部を有することで、全ての可動子が互いに独立に案内される構成と比較して、案内手段の構成部材の部品点数を削減することができる。従って、案内手段を収容するために必要なスペースを小さくすることができ、収容手段を小型化し、リニア振動アクチュエータ全体を小型化することができる。
　この際、本発明のリニア振動アクチュエータでは、前記案内手段は、前記振動方向との交差方向において前記可動子の両側に配置される案内部対を有し、２つ以上の前記可動子が、前記振動方向および前記交差方向のいずれにも交差する方向を並設方向として並設され、前記案内部対が、前記交差方向において前記２つ以上の可動子の両側に配置されてこれらを案内することにより、前記共有案内部として機能することが好ましい。
　このような構成によれば、２つ以上の可動子に対して案内部対が共有化され、リニア振動アクチュエータ全体をさらに小型化することができる。尚、共有案内部として機能する案内部対は、並設方向から見て可動子の両側に配置されていればよく、全ての可動子を挟み込んでいなくてもよい。
　また、本発明のリニア振動アクチュエータでは、２つの前記可動子が前記振動方向との交差方向を並設方向として並設されるとともに、当該２つの可動子の間に前記共有案内部が配置されていてもよい。このような構成によれば、収容手段を、並設方向と振動方向とによって形成される平面に沿った板状に形成するとともに、薄型化することができる。
　さらに、本発明のリニア振動アクチュエータでは、前記共有案内部は、前記振動方向に沿って延在する棒状部材によって構成され、前記共有案内部によって案内される２つ以上の前記可動子は、互いに干渉しないように前記棒状部材を摺動可能に保持する保持部をそれぞれ有することが好ましい。このような構成によれば、保持部同士が干渉しないようになっていることで、共有案内部によって案内される可動子の振幅を大きくすることができる。また、共振周波数の設定の自由度を向上させることができる。
　また、本発明のリニア振動アクチュエータでは、前記付勢手段は、磁石の反発力によって前記付勢力を付与する磁気付勢手段を有し、前記磁気付勢手段は、前記振動方向における前記可動子の両端部に配置される移動側磁石と、前記収容手段において前記移動側磁石に対向配置される固定側磁石とを有することが好ましい。このような構成によれば、磁気付勢手段は付勢力を付与する際に変形しないことから、振動を繰り返した際に特性が変化しにくく、長寿命化することができる。
　また、本発明のリニア振動アクチュエータでは、前記付勢手段は、前記可動子と前記収容手段との間に配置されるとともに前記振動方向を軸方向とするコイルばねを有し、前記案内手段は、前記振動方向に沿って延在する棒状部材を有し、前記棒状部材が前記コイルばねに挿通されていてもよい。このような構成によれば、棒状部材が挿通されたコイルばねは、振動方向に伸縮するように案内され、他の変形が抑制される。また、コイルばねを設けるために必要なスペースを小さくすることができ、リニア振動アクチュエータ全体をさらに小型化することができる。
　本発明のリニア振動アクチュエータによれば、複数の可動子が独立に直進振動可能であるとともに、案内手段が共有案内部を有することで、周波数の異なる振動を発生可能であり且つ全体を小型化することができる。
本発明の第１実施形態に係るリニア振動アクチュエータを示す斜視図である。 同リニア振動アクチュエータを示す分解斜視図である。 同リニア振動アクチュエータにおける磁石及びコイルの構造を模式的に示す断面図である。 同リニア振動アクチュエータの第１の可動子を示す斜視図である。 同リニア振動アクチュエータの第２の可動子を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るリニア振動アクチュエータを示す斜視図である。 同リニア振動アクチュエータを示す分解斜視図である。 同リニア振動アクチュエータの第１の可動子を示す斜視図である。 同リニア振動アクチュエータの第２の可動子を示す斜視図である。 本発明の変形例に係るリニア振動アクチュエータを示す斜視図である。
　以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。尚、第２実施形態においては、第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態と同じ符号を付すとともに説明を省略する。
［第１実施形態］
　本実施形態のリニア振動アクチュエータ１Ａは、図１、２に示すように、２つの可動子２Ａ、２Ｂと、２本のシャフト３Ａ、３Ｂと、２つのコイル４Ａ、４Ｂと、収容手段としてのケース５と、２つの固定側磁石６Ａ、６Ｂとを備え、例えばスマートフォン等の携帯端末に搭載されて振動を発生する。リニア振動アクチュエータ１Ａは、可動子２Ａ、２Ｂの振動方向を長手方向とする直方体状に形成され、以下では、振動方向をＸ方向とし、幅方向をＹ方向とし、高さ方向をＺ方向とする。
　可動子２Ａ、２Ｂは、図３～５にも示すように、それぞれ、枠体２１Ａ、２１Ｂと、駆動用磁石２２Ａ～２４Ａ、２２Ｂ～２４Ｂと、ヨーク２５Ａ、２５Ｂと、移動側磁石２６Ａ、２７Ａ、２６Ｂ、２７Ｂとを有し、Ｚ方向を並設方向として並設される。
　枠体２１Ａ、２１Ｂは、Ｘ方向を長手方向とするとともにＸＹ平面に沿った長方形板状に形成され、直方体状の収容部２１１を有している。枠体２１Ａは、Ｙ方向一方側且つＸ方向一方側に保持部２１２を有し、Ｙ方向他方側且つＸ方向他方側に保持部２１３を有している。枠体２１Ｂは、Ｙ方向他方側且つＸ方向一方側に保持部２１４を有し、Ｙ方向一方側且つＸ方向他方側に保持部２１５を有している。
　保持部２１２、２１３は、Ｚ方向において枠体２１Ｂ側に向かって突出しており、保持部２１４、２１５は、Ｚ方向において枠体２１Ａ側に向かって突出している。これにより、保持部２１２と保持部２１５とがＸ方向において並ぶとともに、保持部２１３と保持部２１４とがＸ方向において並ぶようになっている。
　駆動用磁石２２Ａ～２４Ａは、Ｘ方向に並べられるとともに枠体２１Ａの収容部２１１に収容され、駆動用磁石２２Ｂ～２４Ｂは、Ｘ方向に並べられるとともに枠体２１Ｂの収容部２１１に収容される。このとき、駆動用磁石２２Ａ～２４Ａ、２２Ｂ～２４Ｂは、図３に示すようなハルバッハ配列の着磁方向を有して配置される。即ち、駆動用磁石２２ＡのＮ極がＺ方向上側（枠体２１Ｂの反対側）に向けられ、駆動用磁石２３ＡのＮ極がＸ方向の駆動用磁石２２Ａ側に向けられ、駆動用磁石２４ＡのＮ極がＺ方向下側に向けられる。また、駆動用磁石２２ＢのＮ極がＺ方向下側に向けられ、駆動用磁石２３ＢのＮ極がＸ方向の駆動用磁石２２Ｂ側に向けられ、駆動用磁石２４ＢのＮ極がＺ方向上側に向けられる。
　このようなハルバッハ配列とすることにより、駆動用磁石２２Ａの上側においてＺ方向上向きの磁束が集中し、駆動用磁石２４Ａの上側においてＺ方向下向きの磁束が集中し、駆動用磁石２２Ｂの下側においてＺ方向下向きの磁束が集中し、駆動用磁石２４Ｂの下側においてＺ方向上向きの磁束が集中するようになっている。尚、駆動用磁石の個数および着磁方向は、上記のものに限定されず、コイルに電流を流した際にＸ方向のローレンツ力が生じるような構成であればよい。
　ヨーク２５Ａ、２５Ｂは、例えば鉄等の強磁性体によってＸＹ平面に沿った長方形板状に形成され、枠体２１Ａ、２１Ｂのうち互いの対向面側に固定される。尚、ヨーク２５Ａ、２５Ｂの重量を調節することにより、可動子２Ａ、２Ｂ全体の重量を調節してもよい。
　移動側磁石２６Ａ、２７Ａは、枠体２１ＡのＸ方向両端部に配置され、移動側磁石２６Ｂ、２７Ｂは、枠体２１ＢのＸ方向両端部に配置される。
　シャフト３Ａ、３Ｂは、Ｘ方向に沿って延在する断面円形の棒状部材であって、ケース５とは別体に構成されている。シャフト３Ａがケース５内のＹ方向一方側に配置され、シャフト３Ｂがケース５内のＹ方向他方側に配置されることにより、２本のシャフト３Ａ、３ＢがＹ方向に対向して一対の案内部対３０を構成する。案内部対３０は、可動子２Ａ、２Ｂに対してＹ方向の両側に配置されている。また、案内部対３０は、Ｚ方向において、２つの可動子２Ａ、２Ｂの中間位置に配置される。
　可動子２Ａの保持部２１２および可動子２Ｂの保持部２１５がシャフト３Ａを摺動可能に保持し、可動子２Ａの保持部２１３および可動子２Ｂの保持部２１４がシャフト３Ｂを摺動可能に保持する。保持部２１２～２１５は、所定のＸ方向寸法を有するとともに、内面がシャフト３Ａ、３Ｂの外周面に沿うように断面半円状に形成されている。即ち、凹状に形成された保持部２１２～２１５の内側に、シャフト３Ａ、３Ｂが位置づけられるようになっている。
　可動子２Ａの保持部２１２、２１３がＹ方向両側のシャフト３Ａ、３Ｂを摺動可能に保持することにより、可動子２Ａは、シャフト３Ａ、３ＢによってＸ方向に移動するように案内される。同様に、可動子２Ｂの保持部２１４、２１５がＹ方向両側のシャフト３Ａ、３Ｂを摺動可能に保持することにより、可動子２Ｂは、シャフト３Ａ、３ＢによってＸ方向に移動するように案内される。このように、２本のシャフト３Ａ、３Ｂ（案内部対３０）が案内手段として機能する。さらに、案内部対３０は、２つの可動子２Ａ、２Ｂの両方を案内し、共有案内部として機能する。
　シャフト３Ａを保持する保持部２１２と保持部２１５との間隔は、可動子２Ａ、２Ｂのストローク長（可動子２Ａ、２ＢがＸ方向において往復移動する距離）の半分以上となっている。尚、可動子２Ａ、２Ｂのストローク長が互いに異なる場合には、上記間隔は、長い方のストローク長の半分以上となっている。即ち、可動子２Ａ、２Ｂのうち一方が振動する際に、保持部２１２と保持部２１５とが干渉しない配置になっている。同様に、シャフト３Ｂを保持する保持部２１３と保持部２１４との間隔は、可動子２Ａ、２Ｂのストローク長の半分以上となっている。
　２つのコイル４Ａ、４Ｂは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）７に配置される。ＦＰＣ７は、ＸＹ平面に沿うとともにＺ方向に対向する２枚の配置板７１、７２と、配置板７１、７２を接続する接続部７３とを有し、ケース５に対して移動不能に固定される。配置板７１、７２のうち互いに対向する面に、コイル４Ａ、４Ｂが配置される。尚、配置板７２は、ケース５の外部に突出して電力が供給される電力供給部７２１を有している。
　２つの可動子２Ａ、２Ｂは、Ｚ方向において配置板７１、７２に挟まれるように配置される。従って、可動子２Ａの駆動用磁石２２Ａ～２４Ａに対し、コイル４ＡがＺ方向上側に配置され、可動子２Ｂの駆動用磁石２２Ｂ～２４Ｂに対し、コイル４ＢがＺ方向下側に配置される。
　コイル４Ａ、４Ｂは、Ｘ方向に沿って延在する一対の第１延在部４１、４２と、Ｙ方向に沿って延在する一対の第２延在部４３、４４とを有し、おおよそ長方形状に形成されている。一対の第１延在部４１、４２は、Ｚ方向から見て、駆動用磁石２２Ａ～２４Ａ、２２Ｂ～２４Ｂに対してＹ方向の両側に配置される。またＺ方向から見て、第２延在部４３は、駆動用磁石２２Ａ、２２Ｂに重なるように配置され、第２延在部４４は、駆動用磁石２４Ａ、２４Ｂに重なるように配置される。
　コイル４Ａ、４Ｂに電力が供給されると、第２延在部４３、４４に流れる電流と、その近傍（駆動用磁石２２Ａ、２２Ｂ、２４Ａ、２４Ｂの周辺）の磁場と、の相互作用により、Ｘ方向に沿ったローレンツ力が生じる。これにより、Ｘ方向に沿った駆動力が可動子２Ａ、２Ｂに加わる。即ち、コイル４Ａ、４Ｂが、可動子２Ａ、２Ｂを駆動する駆動手段として機能する。
　尚、可動子２Ａ、２ＢがＸ方向に移動する際、第２延在部４３、４４と駆動用磁石２２Ａ、２２Ｂ、２４Ａ、２４ＢとがＺ方向から見て重なるような範囲で大きなローレンツ力が得られる。従って、第２延在部４３、４４と駆動用磁石２２Ａ、２２Ｂ、２４Ａ、２４Ｂとの位置関係によって可動子２Ａ、２Ｂのストローク長が変化する。
　ケース５は、枠状のケース本体５１と、ＸＹ平面に沿って延びるとともにケース本体５１の下側開口を塞ぐ下蓋５２と、ＸＹ平面に沿って延びるとともにケース本体５１の上側開口を塞ぐ上蓋５３とを有し、Ｘ方向を長手方向とする直方体状に形成される。ケース５には、可動子２Ａ、２Ｂと、シャフト３Ａ、３Ｂと、コイル４Ａ、４Ｂと、固定側磁石６Ａ、６Ｂと、ＦＰＣ７と、が収容される。
　ケース本体５１のうちＸ方向両側の壁５１１、５１２には、シャフト３Ａ、３Ｂの端部が挿通される保持孔５１０が形成されている。これにより、シャフト３Ａ、３ＢがＸ方向に沿って延びるように、ケース５によって支持される。
　固定側磁石６Ａは、ケース本体５１の壁５１１における２つの保持孔５１０の間且つ内面側に固定される。また、固定側磁石６Ｂは、ケース本体５１の壁５１２における２つの保持孔５１０の間且つ内面側に固定される。
　可動子２Ａの移動側磁石２６Ａと可動子２Ｂの移動側磁石２６ＢとがＺ方向に並んでおり、これらの両方と対向するように固定側磁石６Ａが配置される。固定側磁石６Ａと移動側磁石２６Ａ、２６Ｂとは、互いに同極同士が対向するように配置されており、これらの間に反発力が生じるようになっている。可動子２Ａの移動側磁石２７Ａと可動子２Ｂの移動側磁石２７ＢとがＺ方向に並んでおり、これらの両方と対向するように固定側磁石６Ｂが配置される。固定側磁石６Ｂと移動側磁石２７Ａ、２７Ｂとは、互いに同極同士が対向するように配置されており、これらの間に反発力が生じるようになっている。
　固定側磁石６Ａ、６Ｂおよび移動側磁石２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂは、磁石の反発力によって、Ｘ方向の両側から可動子２Ａ、２Ｂに付勢力を付与し、磁気付勢手段として機能する。可動子２Ａ、２Ｂが所定の振動中心に位置付けられている場合、Ｘ方向両側の磁気付勢手段の付勢力がつり合う。可動子２Ａ、２Ｂが振動中心からＸ方向の一方側に移動した場合、一方側における反発力が大きくなる。即ち、Ｘ方向両側の磁気付勢手段は、可動子２Ａ、２Ｂを振動中心に向けて移動させるように付勢力を生じる。
　このとき、磁気付勢手段によって生じる付勢力は、磁石間の距離の逆数の二乗に比例し、距離に対して付勢力が非線形に応答する。これにより、可動子２Ａ、２Ｂが振動中心の近くに位置する場合には付勢力が弱く、振動中心から離れると付勢力が急激に強くなるようになっている。
　以上のようなリニア振動アクチュエータ１では、２つの可動子２Ａ、２Ｂが独立に直進振動可能であり、可動子２Ａが振動する際の共振周波数（固有振動数）と、可動子２Ｂが振動する際の共振周波数と、が互いに異なっている。共振周波数は、可動子の移動距離（ストローク長）および移動速度によって決定される。可動子の移動距離は、例えばコイルと磁石との位置関係や付勢力の強さ等に依存する。可動子の移動速度は、例えば可動子の重量や駆動力（ローレンツ力）の強さ、付勢力の強さ等に依存する。これらのパラメータのうち少なくとも一部を適宜に調節することにより、共振周波数を設定すればよい。
　例えば、可動子２Ａ、２Ｂのうち一方の共振周波数を、情報伝達のための振動に設定し、他方の共振周波数を、触感フィードバックに適した周波数に設定すればよい。
　コイル４Ａ、４Ｂに通電した際、通電電流の周波数が可動子２Ａの共振周波数と略一致する場合には、可動子２Ａが大きく振動し、可動子２Ｂはほとんど振動しない。一方、通電電流の周波数が可動子２Ｂの共振周波数と略一致する場合には、可動子２Ｂが大きく振動し、可動子２Ａはほとんど振動しない。
　尚、コイル４Ａ、４Ｂは、並列接続されることで同一の電源から電力が供給される（即ち通電電流の周波数が等しい）ようになっており、コイル４Ａ、４Ｂのサイズや巻数は互いに等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。また、コイル４Ａ、４Ｂに対して独立に電力を供給してもよい。
　このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、２つの可動子２Ａ、２Ｂが独立に直進振動可能であり、共振周波数が互いに異なっていることで、周波数の異なる振動を発生させることができる。また、２本のシャフト３Ａ、３Ｂが２つの可動子２Ａ、２Ｂを案内して共有案内部として機能することで、２つの可動子がそれぞれ２本（合計４本）のシャフトによって案内される構成と比較して、部品点数を削減することができる。従って、ケース５においてシャフト３Ａ、３Ｂを収容するために必要なスペースを小さくして小型化することができ、リニア振動アクチュエータ１Ａ全体を小型化することができる。
　また、可動子２Ａの保持部２１２、２１３と、可動子２Ｂの保持部２１４、２１５と、が互いに干渉しないように配置されていることで、可動子２Ａ、２Ｂの振幅を大きくすることができる。
　また、付勢手段として、固定側磁石６Ａ、６Ｂおよび移動側磁石２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂによって構成される磁気付勢手段が設けられていることで、磁気付勢手段は付勢力を付与する際に変形せず、可動子２Ａ、２Ｂが振動を繰り返した際に劣化しにくく、長寿命化することができる。
　また、シャフト３Ａ、３Ｂがケース５とは別体に形成されていることで、シャフト３Ａ、３Ｂ表面に研磨等の処理を施すことが容易であり、摺動抵抗を低下させやすい。
［第２実施形態］
　本実施形態のリニア振動アクチュエータ１Ｂは、図６、７に示すように、２つの可動子２Ｃ、２Ｄと、３本のシャフト３Ｃ～３Ｅと、１つのコイル４Ｃと、収容手段としてのケース５Ｂと、４つの固定側磁石６Ｃ～６Ｆとを備える。
　可動子２Ｃ、２Ｄは、それぞれ、枠体２１Ｃ、２１Ｄと、駆動用磁石２２Ｃ、２２Ｄと、ヨーク２５Ｃ、２５Ｄと、移動側磁石２６Ｃ、２７Ｃ、２６Ｄ、２７Ｄと、錘２８Ｃ、２８Ｄとを有し、Ｙ方向を並設方向として並設される。
　可動子２Ｃの枠体２１Ｃは、図８にも示すように、Ｙ方向一方側において、Ｘ方向両端部に配置された２つの保持部２１２Ｃ、２１３Ｃを有し、Ｙ方向他方側において、Ｘ方向中央部に配置された１つの保持部２１４Ｃを有する。可動子２Ｄの枠体２１Ｄは、図９にも示すように、Ｙ方向一方側において、Ｘ方向両端部に配置された２つの保持部２１２Ｄ、２１３Ｄを有し、Ｙ方向他方側において、Ｘ方向両端部に配置された２つの保持部２１４Ｄ、２１５Ｄを有する。
　ヨーク２５Ｃ、２５Ｄおよび錘２８Ｃ、２８Ｄは、枠体２１Ｃ、２１Ｄに対し、Ｚ方向上側（コイル４Ｃと反対側）に配置されている。錘２８Ｃ、２８Ｄは、可動子２Ｃ、２Ｄの重量を調節するために適宜に設けられ、省略されてもよい。また、ヨーク２５Ｃ、２５Ｄは、前記第１実施形態と同様に、省略されてもよい。
　３本のシャフト３Ｃ～３ＥがＹ方向に沿って並設されることにより、可動子２Ｃがシャフト３Ｃとシャフト３ＤとによってＹ方向から挟み込まれ、可動子２Ｄがシャフト３Ｄとシャフト３ＥとによってＹ方向から挟み込まれる。即ち、中央のシャフト３Ｄが、Ｙ方向において２つの可動子２Ｃ、２Ｄの間に配置される。可動子２Ｃの保持部２１２Ｃ、２１３Ｃがシャフト３Ｃを摺動可能に保持する。可動子２Ｃの保持部２１４Ｃと、可動子２Ｄの保持部２１２Ｄ、２１３Ｄと、がシャフト３Ｄを摺動可能に保持する。可動子２Ｄの保持部２１４Ｄ、２１５Ｄがシャフト３Ｅを摺動可能に保持する。
　可動子２Ｃの保持部２１２Ｃ～２１４ＣがＹ方向両側のシャフト３Ｃ、３Ｄを保持することにより、可動子２Ｃは、シャフト３Ｃ、３ＤによってＸ方向に移動するように案内される。可動子２Ｄの保持部２１２Ｄ～２１５ＤがＹ方向両側のシャフト３Ｄ、３Ｅを保持することにより、可動子２Ｄは、シャフト３Ｄ、３ＥによってＸ方向に移動するように案内される。このように、３本のシャフト３Ｃ～３Ｅが案内手段として機能する。さらに、中央のシャフト３Ｄは、２つの可動子２Ｃ、２Ｄの両方を案内し、共有案内部として機能する。
　可動子２Ｃの保持部２１４Ｃは、可動子２Ｄの２つの保持部２１２Ｄ、２１３Ｄの間に配置される。保持部２１４Ｃと保持部２１２Ｄとの間隔、及び、保持部２１４Ｃと保持部２１３Ｄとの間隔は、いずれも、可動子２Ｃ、２Ｄのストローク長の半分以上となっている。即ち、可動子２Ｃ、２Ｄのうち一方が振動する際に、保持部２１４Ｃと保持部２１２Ｄ、２１３Ｄとが干渉しないようになっている。
　コイル４Ｃは、ＦＰＣ７Ｃの上面に配置される。ＦＰＣ７Ｃは、ＸＹ平面に沿った位置枚の板状部材によって構成され、下蓋５２の上面に固定される。コイル４ＣのうちＹ方向に沿って延びる第２延在部が、Ｚ方向から見て駆動用磁石２２Ｃ、２２Ｄの両方と重なるように配置される。
　ケース５Ｂには、３本のシャフト３Ｃ～３Ｅの両端部が挿通可能なように、片側３つ（合計６つ）の保持孔５１０が形成されている。
　固定側磁石６Ｃは、可動子２Ｃの移動側磁石２６Ｃに対向するように配置されてケース５Ｂに固定され、固定側磁石６Ｄは、可動子２Ｃの移動側磁石２７Ｃに対向するように配置されてケース５Ｂに固定される。また、固定側磁石６Ｅは、可動子２Ｄの移動側磁石２６Ｄに対向するように配置されてケース５Ｂに固定され、固定側磁石６Ｆは、可動子２Ｄの移動側磁石２７Ｄに対向するように配置されてケース５Ｂに固定される。
　尚、前記第１実施形態と同様に、Ｘ方向の両側に１つずつ固定側磁石を設け、２つの可動子２Ｃ、２Ｄに対して固定側磁石を共通化してもよい。
　このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、２つの可動子２Ｃ、２Ｄが独立に直進振動可能であることで、共振周波数を互いに異なる値に設定することができ、周波数の異なる振動を発生させることができる。また、シャフト３Ｄが２つの可動子２Ｃ、２Ｄを案内して共有案内部として機能し、合計３本のシャフト３Ｃ～３Ｅが用いられることで、２つの可動子がそれぞれ２本（合計４本）のシャフトによって案内される構成と比較して、部品点数を削減することができる。従って、ケース５Ｂにおいてシャフト３Ｃ～３Ｅを収容するために必要なスペースを小さくして小型化することができ、リニア振動アクチュエータ１Ｂ全体を小型化することができる。
　また、２つの可動子２Ｃ、２Ｄが、Ｘ方向（振動方向）に交差するＹ方向（幅方向）を並設方向として並設されていることで、Ｘ方向およびＹ方向の両方に交差するＺ方向（高さ方向）における寸法を小さくし、ケース５Ｂを、ＸＹ平面に沿った板状に形成するとともに薄型化することができる。
　なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
　例えば、前記第１実施形態では、可動子２Ａ、２Ｂに付勢力を付与する付勢手段として、磁気付勢手段のみが設けられるものとしたが、図１０に示すリニア振動アクチュエータ１Ｃのように、付勢手段としてコイルばね８Ａ～８Ｄがさらに設けられる構成としてもよい。
　コイルばね８Ａ～８Ｄは、振動方向であるＸ方向を軸方向とし、棒状部材としてのシャフト３Ａ、３Ｂが挿通されるようになっている。具体的には、コイルばね８Ａが、保持部２１２のＸ方向一方側に配置されるとともにシャフト３Ａが挿通され、コイルばね８Ｂが、保持部２１５のＸ方向他方側に配置されるとともにシャフト３Ａが挿通され、コイルばね８Ｃが、保持部２１４のＸ方向一方側に配置されるとともにシャフト３Ｂが挿通され、コイルばね８Ｄが、保持部２１３のＸ方向他方側に配置されるとともにシャフト３Ｂが挿通される。
　可動子２ＡがＸ方向一方側に移動した際、保持部２１２とケース５との間でコイルばね８Ａが圧縮され、他方側に移動した際、保持部２１３とケース５との間でコイルばね８Ｄが圧縮される。これにより、コイルばね８Ａ、８Ｄによって可動子２Ａに付勢力が付与される。可動子２ＢがＸ方向一方側に移動した際、保持部２１４とケース５との間でコイルばね８Ｃが圧縮され、他方側に移動した際、保持部２１５とケース５との間でコイルばね８Ｂが圧縮される。これにより、コイルばね８Ｂ、８Ｃによって可動子２Ａに付勢力が付与される。
　このような構成によれば、シャフト３Ａ、３Ｂが挿通されたコイルばね８Ａ～８Ｄは、Ｘ方向に伸縮するように案内され、他の変形が抑制される。また、コイルばね８Ａ～８Ｄを設けるために必要なスペースを小さくすることができ、リニア振動アクチュエータ１Ｃ全体をさらに小型化することができる。
　また、距離に対して付勢力が非線形に応答する磁気付勢手段と、線形に応答するコイルばね８Ａ～８Ｄと、が組み合わされていることで、付勢力の設定の自由度を向上させることができる。即ち、振動に必要な駆動力（電力）や、振幅（ストローク長）を適宜に設定することができる。
　尚、前記第２実施形態のように可動子２Ｃ、２ＤがＹ方向に並べられるにおいても、シャフト３Ｃ～３Ｅが挿通されるコイルばねを設けてもよい。また、リニア振動アクチュエータは、磁気付勢手段を備えずに、付勢手段としてコイルばねを備える構成であってもよい。
　また、前記第１実施形態では、２つの可動子２Ａ、２ＢがＺ方向に並設され、一対の案内部対３０が共有されて共有案内部として機能するものとしたが、３つ以上の可動子がＺ方向に並設される場合、一対の案内部対が３つ以上の可動子によって共有されて共有案内部として機能するものとしてもよい。また、３つ以上の可動子のうち一部によって共有案内部が共有されていてもよい。
　また、４つ以上の可動子がＹ方向及びＺ方向の両方に並設される場合には、Ｚ方向に並設される２以上の可動子によって共有案内部が共有され、Ｙ方向に並設される２つの可動子によって共有案内部が共有されればよい。
　また、前記第１、第２実施形態では、棒状部材であるシャフト３Ａ～３Ｅが案内手段として機能するものとしたが、案内手段は、可動子を振動方向に沿って案内するものであればよく、棒状部材に限定されない。例えば、収容手段の内壁から突出するとともに振動方向に沿って延びるレール部を案内手段としてもよいし、収容手段の壁部に形成されて振動方向に沿って延びる溝部や孔部を案内手段としてもよい。
　また、前記第１、第２実施形態では、案内手段であるシャフト３Ａ～３Ｅを保持する保持部２１２～２１５の内側の形状を、シャフト３Ａ、３Ｂの外周面の一部に沿うように凹状に形成したが、シャフト３Ａ、３Ｂの外周面に沿う貫通穴形状としてもよい。この場合、可動子２Ａ又は２Ｂの保持部２１２～２１５において、シャフト３Ａ、３Ｂをより安定的に保持することができる。
　また、前記第１、第２実施形態では、２つの可動子の保持部が互いに干渉しないように配置されているものとしたが、２つの可動子の保持部は多少干渉してもよい。
　また、前記第１、第２実施形態では、可動子に磁石が設けられるとともにケースにコイルが設けられるものとしたが、可動子にコイルが設けられるとともにケースに磁石が設けられる構成としてもよい。即ち、駆動手段としてのコイルが、可動子に設けられ、可動子とともに移動する構成であってもよい。
　その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
　１Ａ～１Ｃ リニア振動アクチュエータ
　２Ａ～２Ｄ 可動子
　２１２～２１４、２１２Ｃ～２１４Ｃ、２１２Ｄ～２１５Ｄ 保持部
　２６Ａ～２６Ｄ、２７Ａ～２７Ｄ 移動側磁石
　３Ａ～３Ｅ シャフト（棒状部材、案内手段）
　３０ 案内部対（共有案内部）
　３Ｄ シャフト（共有案内部）
　４Ａ～４Ｃ コイル（駆動手段）
　５、５Ｂ ケース（収容手段）
　６Ａ～６Ｆ 固定側磁石
　８Ａ～８Ｄ コイルばね

Claims (6)

  1. 　所定の振動方向において独立に直進振動可能な複数の可動子と、
    　前記複数の可動子を前記振動方向に沿って案内する案内手段と、
    　前記可動子を駆動する駆動手段と、
    　前記可動子に対して前記振動方向の両側から付勢力を付与する付勢手段と、
    　前記複数の可動子を収容する収容手段と、を備え、
    　前記案内手段が、２つ以上の前記可動子を案内する共有案内部を有することを特徴とするリニア振動アクチュエータ。
  2. 　前記案内手段は、前記振動方向との交差方向において前記可動子の両側に配置される案内部対を有し、
    　２つ以上の前記可動子が、前記振動方向および前記交差方向のいずれにも交差する方向を並設方向として並設され、
    　前記案内部対が、前記交差方向において前記２つ以上の可動子の両側に配置されてこれらを案内することにより、前記共有案内部として機能することを特徴とする請求項１に記載のリニア振動アクチュエータ。
  3. 　２つの前記可動子が前記振動方向との交差方向を並設方向として並設されるとともに、当該２つの可動子の間に前記共有案内部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリニア振動アクチュエータ。
  4. 　前記共有案内部は、前記振動方向に沿って延在する棒状部材によって構成され、
    　前記共有案内部によって案内される２つ以上の前記可動子は、互いに干渉しないように前記棒状部材を摺動可能に保持する保持部をそれぞれ有す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アクチュエータ。
  5. 　前記付勢手段は、磁石の反発力によって前記付勢力を付与する磁気付勢手段を有し、
    　前記磁気付勢手段は、前記振動方向における前記可動子の両端部に配置される移動側磁石と、前記収容手段において前記移動側磁石に対向配置される固定側磁石と、を有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アクチュエータ。
  6. 　前記付勢手段は、前記可動子と前記収容手段との間に配置されるとともに前記振動方向を軸方向とするコイルばねを有し、
    　前記案内手段は、前記振動方向に沿って延在する棒状部材を有し、
    　前記棒状部材が前記コイルばねに挿通されてい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アクチュエータ。
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