WO2021107068A1 - 体感振動発生装置及び体感振動呈示装置 - Google Patents

体感振動発生装置及び体感振動呈示装置 Download PDF

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WO2021107068A1
WO2021107068A1 PCT/JP2020/044141 JP2020044141W WO2021107068A1 WO 2021107068 A1 WO2021107068 A1 WO 2021107068A1 JP 2020044141 W JP2020044141 W JP 2020044141W WO 2021107068 A1 WO2021107068 A1 WO 2021107068A1
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vibration
electromagnetic actuator
movable body
signal
unit
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PCT/JP2020/044141
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高橋　勇樹
泰隆 北村
智也 石谷
Original Assignee
ミネベアミツミ株式会社
高橋　勇樹
泰隆 北村
智也 石谷
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00—Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems
    • 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
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
    • 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
    • B06B1/045—Methods 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

Definitions

  • the present invention relates to a bodily-vibration generator that gives the user a bodily sensation due to vibration, and a bodily-vibration presenting device that includes the bodily-vibration generator.
  • this sound is converted into an electrical audio signal, and a vibrator that generates vibration from the audio signal is used to experience it with the body or other parts of the body in addition to the ear. What to do is being considered.
  • Patent Document 1 a simple wearing type experience in which an electric / mechanical vibration converter that vibrates in response to an electrically converted audio signal in the audible range is built in a bag and is substantially in close contact with the body via a belt.
  • the vibrating device is disclosed.
  • an annular magnet having an annular yoke attached to one surface thereof is suspended via a plate-shaped damper at the upper part of the inner circumference of the case.
  • a convex yoke is attached by inserting the convex portion into the inner hole of the magnet with a gap.
  • a coil is inserted into the gap between the convex portion of the inner hole of the magnet, and the coil is attached to the center of the lid that closes the case.
  • An audio signal obtained by applying a low-pass filter to an audio signal or an audio signal obtained by modulating a single frequency in the low frequency range with an envelope signal in which the amplitude height of the audio is communicated is input to the electric / mechanical vibration converter. ..
  • the signal current flows through the coil due to the input audio signal, and the electric / mechanical vibration converter generates vibration along the waveform of the audio signal.
  • An object of the present invention is to provide a sensory vibration generator and a sensory vibration presenting device that generate suitable vibration corresponding to sound and allow the user to experience it with a simple configuration.
  • the sensory vibration generator of the present invention An electromagnetic actuator that drives and vibrates a movable body that is elastically vibrated with respect to a fixed body in one direction in the vibration direction of the movable body by an input drive signal.
  • the AC signal input section where the AC signal is input and the AC signal input section A rectifying unit that half-wave rectifies the AC signal and outputs it as the drive signal to the electromagnetic actuator. Take a configuration with.
  • the bodily-feeling vibration presentation device of the present invention The sensory vibration generator with the above configuration and A vibration transmission unit that is vibrated by the sensory vibration generator and transmits the vibration to the user. Take a configuration with.
  • the user can experience suitable vibration corresponding to sound with a simple configuration.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is an exploded perspective view of the electromagnetic actuator. It is a figure which shows the magnetic circuit structure of the electromagnetic actuator.
  • FIG. 10A is a diagram showing a state in which the movable body is held at a position separated from the core assembly by an elastic portion
  • FIG. 10B shows a movable body that is attracted and moved toward the core assembly side by a magnetomotive force generated by a magnetic circuit. It is a figure which shows. It is a block diagram which shows the modification of the main part structure of the same body vibration generator.
  • 12A and 12B are diagrams for explaining variation 1 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention.
  • 13A and 13B are diagrams for explaining variation 2 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention.
  • 14A and 14B are diagrams for explaining variation 3 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the waveform output by the variation 4 of the half-wave rectifying part of the sensory vibration generator which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which provides the explanation of the variation 5 of the half-wave rectifying part of the perceived vibration generator which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows an example of the bodily sensation vibration presenting apparatus to which the bodily sensation vibration generator which concerns on embodiment of this invention is applied. It is a figure which shows an example of the bodily sensation vibration presenting apparatus to which the bodily sensation vibration generator which concerns on embodiment of this invention is applied.
  • the Cartesian coordinate system (X, Y, Z) will be used for explanation. Also in the figure described later, it is shown by a common Cartesian coordinate system (X, Y, Z).
  • the width, depth, and height of the vibration presenting device (experienced vibration presenting device) 200 having the perceived vibration generator are the lengths in the X direction, the Y direction, and the Z direction, respectively, and the width of the electromagnetic actuator 10. The depth and height correspond to each other, and the lengths are set in the X direction, the Y direction, and the Z direction.
  • the positive side in the Z direction is the direction in which vibration is applied to the user (the part to which vibration is applied) and is referred to as "upper side”
  • the negative side in the Z direction is the direction away from the user and is “lower side”. It is explained as.
  • the vibration presenting device 200 shown in FIGS. 1 and 2 includes a perceived vibration generator 100 having an electromagnetic actuator 10 and a vibration transmitting unit 2 that gives the user the vibration generated by the perceived vibration generator 100 so that the user can experience it.
  • the vibration presenting device 200 uses the perceived vibration generator 100 to apply vibration corresponding to the input AC signal to the user.
  • the perceived vibration generator 100 is used for a game device (for example, a game controller 300 shown in FIG. 17 and a game seat 400 shown in FIG. 18).
  • the vibration presenting device 200 is used for the game controller 300 or the game sheet 400, and for example, the vibration synchronized with the acoustic AC signal is transmitted through the vibration transmission unit 2 to the game controller 300 and the game sheet 400. It may be given to a person.
  • the electromagnetic actuator 10 of the perceived vibration generator 100 includes a vibration transmission unit 2 and a base 3 as a back surface portion of the device arranged on the back surface side of the vibration transmission unit 2. Placed between ,.
  • the vibration transmitting portion 2 is fixed to the surface portion fixing portion 44 of the movable body 40 (see FIG. 3) of the electromagnetic actuator 10 on the back surface side. Further, the base 3 is arranged so as to face the vibration transmitting portion 2, and the fixed body of the electromagnetic actuator 10 is fixed to the base 3 via the legs 4. In this way, the electromagnetic actuator 10 is arranged so as to connect each other between the vibration transmitting portion 2 and the central portion of the base 3.
  • the vibration transmission unit 2 is integrally driven with the movable body 40 (see FIGS. 5 and 6) of the electromagnetic actuator 10.
  • the vibration direction of the movable body 40 in the electromagnetic actuator 10 is the direction perpendicular to the surface 2a (perpendicular to the surface 2a).
  • Direction is preferable.
  • the Z direction which is the vibration direction of the movable body 40 in the electromagnetic actuator 10
  • the electromagnetic actuator 10 can directly drive the vibration transmission unit 2 with stronger vibration than when the vibration direction is different from the plane-direct direction of the surface 2a.
  • the user can strongly experience the vibration corresponding to the audio (audio-acoustic) sound source or the like.
  • the vibration transmission unit 2 is formed in the shape of a rectangular plate, but the present invention is not limited to this, and any structure may be used as long as vibration can be applied to the user who comes into contact with the vibration transmission unit 2.
  • the vibration transmission unit 2 may be composed of a plurality of materials and members.
  • the bodily vibration generator 100 half-wave rectifies the input AC signal (for example, an AC signal which is an audio sound source) and inputs it to the electromagnetic actuator 10 as a drive signal.
  • the sensory vibration generator 100 drives the electromagnetic actuator 10 in synchronization with the input of the AC signal to the sensory vibration generator 100.
  • the perceived vibration generator 100 shown in FIGS. 1, 3 and 4 includes an electromagnetic actuator 10 driven in one direction, an AC signal input unit 120, and a half-wave rectifier unit 130.
  • the AC signal input unit 120 and the half-wave rectifier unit 130 will be described as a part of the control unit 1 in the present embodiment.
  • Driving in one direction means that a movable body is moved in one direction (one direction) in the vibration direction by exciting a coil with respect to a movable body that is movably supported in the vibration direction via an elastic body with respect to the fixed body. It means that it is driven by driving in the direction) and returning (restoring) by the urging force of the elastic body.
  • the electromagnetic actuator 10 of the present embodiment drives a movable body that reciprocates in a straight line in one direction (one direction) on the straight line, and is opposite to the one direction on the straight line by the urging force of the elastic body. It is configured to return in the other direction.
  • the electromagnetic actuator may be configured in any way as long as the movable body is configured to be driven in one direction.
  • FIG. 5 is a plan side external perspective view of the electromagnetic actuator 10 of the sensory vibration generator 100 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a bottom surface side external perspective view of the electromagnetic actuator 10.
  • 7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5, and
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the electromagnetic actuator 10.
  • the electromagnetic actuator 10 shown in FIGS. 5 to 8 functions as a vibration source of the vibration transmission unit 2.
  • the electromagnetic actuator 10 has a fixed body 30 and a movable body 40 fixed to the vibration transmitting portion 2 and supported by the fixed body 30 so as to be elastically vibrable.
  • the electromagnetic actuator 10 drives the movable body 40 in one direction, and the urging force of the member (elastic portion 50) that generates the urging force causes the movable body 40 to move in the direction opposite to one direction (the direction opposite to one direction).
  • the movable body 40 is linearly reciprocated (including vibration).
  • the electromagnetic actuator 10 transmits an AC signal input to the perceived vibration generator 100, for example, vibration corresponding to an audio sound source, to the user of the vibration transmission unit 2 (for example, a user who comes into contact with the vibration transmission unit 2). To experience it.
  • the electromagnetic actuator 10 refers to a fixed body 30 having a core assembly 20 in which a coil 22 is wound around a core 24 and a base portion 32, a movable body 40 having a magnetic yoke 41, and the fixed body 30. It has elastic portions 50 (50-1, 50-2) that elastically support the movable body 40 so as to be movable in the vibration direction.
  • the electromagnetic actuator 10 drives the movable body 40, which is movably supported by the elastic portion 50, so as to move in one direction with respect to the fixed body 30. Further, the movable body 40 is moved in the direction opposite to one direction by the urging force of the elastic portion 50.
  • the electromagnetic actuator 10 vibrates the yoke 41 of the movable body 40 by the core assembly 20. Specifically, the movable body 40 is vibrated by the suction force of the core 24 excited by the energized coil 22 and the urging force of the elastic portions 50 (50-1, 50-2). In the present embodiment, the electromagnetic actuator 10 is driven by the action of an electromagnet.
  • the electromagnetic actuator 10 is configured to have a flat shape with the Z direction as the thickness direction.
  • the electromagnetic actuator 10 vibrates the movable body 40 with respect to the fixed body 30 with the Z direction, that is, the thickness direction as the vibration direction.
  • the movable body 40 one surface of the front and back surfaces arranged apart from each other in the thickness direction of the electromagnetic actuator 10 itself is approached and separated from the other surface in the Z direction.
  • the electromagnetic actuator 10 moves the movable body 40 in the minus Z direction as one direction by the suction force of the core 24, and is subjected to the urging force by the elastic portions 50 (50-1, 50-2).
  • the movable body 40 is moved in the plus Z direction.
  • the movable body 40 is a plurality of elastic portions 50 (50-1) arranged along a direction orthogonal to the Z direction at a position symmetrical with respect to the movable center of the movable body 40. , 50-2), but is not limited to this configuration.
  • the fixed body 30 has a core assembly 20 having a coil 22 and a core 24, and a base portion 32.
  • the core assembly 20 is fixed to the base portion 32, and the movable body 40 is oscillatedly supported via the elastic portions 50 (50-1, 50-2).
  • the base portion 32 is a flat member and forms the bottom surface of the electromagnetic actuator 10.
  • the base portion 32 has a mounting portion 32a to which one end of the elastic portions 50 (50-1, 50-2) is fixed so as to sandwich the core assembly 20 in the X direction.
  • the mounting portions 32a are arranged at the same distance from the core assembly 20. It should be noted that this interval is an interval that becomes a deformation region of the elastic portion 50 (50-1, 50-2).
  • the mounting portion 32a is for fixing the fixing holes 321 for fixing the elastic portions 50 (50-1, 50-2) and the base portion 32 to the base 3 (see FIG. 1). It has a fixing hole 322 and.
  • the fixing holes 322 are provided at both ends of the mounting portion 32a so as to sandwich the fixing hole 321 in the depth (Y direction), and as shown in FIG. 1, each via a tubular leg portion 4 (see FIG. 1). It is fixed to the base 3. As a result, the base portion 32 is completely and stably fixed to the base 3 (see FIG. 1).
  • the base portion 32 is configured so that a sheet metal is processed so that one side portion and the other side portion, which are the mounting portions 32a, sandwich the bottom surface portion 32b and are located apart from each other in the width direction (X direction). ing.
  • a concave portion having a bottom surface portion 32b having a height lower than that of the mounting portion 32a is provided between the mounting portions 32a.
  • the space inside the concave portion that is, the space on the front surface side of the bottom surface portion 32b secures the elastic deformation region of the elastic portion 50 (50-1, 50-2), and the elastic portion 50 (50-1, 50-2) secures the elastic deformation region. It is a space for securing a movable area of the movable body 40 to be supported.
  • the bottom surface portion 32b has a rectangular shape, an opening 36 is formed in the central portion thereof, and the core assembly 20 is located in the opening 36.
  • the core assembly 20 is fixed in the opening 36 with a part inserted. Specifically, the split body 26b of the bobbin 26 on the lower side of the core assembly 20 and the lower portion of the coil 22 are inserted into the opening 36, and the core 24 is positioned on the bottom surface portion 32b when viewed from the side. It is fixed to do. As a result, the length (thickness) in the Z direction is thinner than that in which the core assembly 20 is mounted on the bottom surface portion 32b. Further, since a part of the core assembly 20, here, a part on the bottom surface side is fixed in a state of being fitted in the opening 36, the core assembly 20 is firmly fixed in a state of being hard to come off from the bottom surface portion 32b. It will be in the state of being.
  • the opening 36 has a shape corresponding to the shape of the core assembly 20.
  • the opening 36 is formed in a square shape in the present embodiment.
  • the core assembly 20 and the movable body 40 can be arranged at the center of the electromagnetic actuator 10 so that the entire electromagnetic actuator 10 can be made into a substantially square shape in a plan view.
  • the opening 36 may have a rectangular shape (including a square shape).
  • the core assembly 20 vibrates the yoke 41 of the movable body 40 (reciprocating linear motion in the Z direction) in cooperation with the elastic portions 50 (50-1, 50-2).
  • the core assembly 20 is formed in a rectangular plate shape.
  • Magnetic pole portions 242 and 244 are arranged on both side portions of a rectangular plate shape separated in the longitudinal direction.
  • the magnetic pole portions 242 and 244 are arranged so that the lower surfaces of the attracted surface portions 46 and 47 of the movable body 40 face each other with a gap G (see FIG. 7) in the X direction.
  • the magnetic pole portions 242 and 244 are upper surface facing surfaces (opposing surface portions) 20a and 20b, and face the lower surfaces (specifically, a part of the lower surface portion) of the suctioned surface portions 46 and 47 of the yoke 41 in the vibration direction of the movable body 40. To do.
  • the core assembly 20 is formed in a rectangular plate shape, and has magnetic pole portions 242 and 244 on both side portions separated in the longitudinal direction.
  • the core assembly 20 is configured by winding a coil 22 around the outer circumference of the core 24 via a bobbin 26. As shown in FIGS. 7 and 8, the core assembly 20 is fixed to the base portion 32 so that the winding shaft of the coil 22 faces the mounting portions 32a that are separated from each other in the base portion 32. In the present embodiment, the core assembly 20 is arranged at the central portion of the base portion 32, specifically, the central portion of the bottom surface portion 32b.
  • the core assembly 20 is fixed to the bottom surface portion 32b so that the core 24 is located parallel to the bottom surface portion 32b and straddling the opening 36 on the bottom surface.
  • the coil 22 and the portion wound around the coil 22 are positioned in the opening 36 of the base portion 32 by the screw 68 (see FIGS. 6 to 8) which is a fastening member. It is fixed in the state of being made.
  • the screw 68 is fixed to the fixing hole 28 and the bottom surface portion 32b has a fastening hole 33 (FIGS. 6 and 6). It is fixed by fastening with (see FIG. 7).
  • the core assembly 20 and the bottom surface portion 32b are separated from each other in the X direction by both side portions of the opening 36 and the magnetic pole portions 242 and 244, and the coil 22 is sandwiched by screws 68 at two locations on the axis of the coil 22. It is in a joined state.
  • the coil 22 is a solenoid that is energized when the electromagnetic actuator 10 is driven to generate a magnetic field.
  • a drive signal from the AC signal input unit 120 is input to the coil 22 via the half-wave rectifier unit 130 (see FIG. 4).
  • an AC drive signal is supplied to the electromagnetic actuator 10 via the half-wave rectifier unit 130 to supply electric power to the coil 22 to drive the electromagnetic actuator 10.
  • the core 24 has a core main body 241 around which the coil 22 is wound, and magnetic pole portions 242 and 244 provided at both ends of the core main body 241 and excited by energizing the coil 22.
  • the core 24 may have any structure as long as it has a length such that both ends become magnetic pole portions 242 and 244 when the coil 22 is energized.
  • it may be formed in the shape of a straight type (I type) flat plate, but the core 24 of the present embodiment is formed in the shape of an H type flat plate in a plan view.
  • the H-type core 24 has the gap side surfaces at both ends of the core body 241 expanded in the front-rear direction (Y direction) longer than the width of the core body around which the coil 22 is wound. Shape. Therefore, according to the H-type core 24, the magnetic resistance can be lowered as compared with the case of the I-type core, and the efficiency of the magnetic circuit can be improved. Further, the coil 22 in the core 24 can be positioned by simply fitting the bobbin 26 between the magnetic pole portions 242 and 244 so as to project from both side portions of the core body 241 in the Y direction. Therefore, in the electromagnetic actuator 10, it is not necessary to separately provide a positioning member for the bobbin 26 with respect to the core 24.
  • magnetic pole portions 242 and 244 are provided at both ends of the plate-shaped core main body 241 around which the coil 22 is wound so as to project in a direction orthogonal to the winding axis of the coil 22.
  • the core 24 is a magnetic material, and is formed of, for example, a silicon steel plate, permalloy, ferrite, or the like. Further, the core 24 may be made of electromagnetic stainless steel, a sintered material, a MIM (metal injection mold) material, a laminated steel plate, an electrogalvanized steel plate (SECC), or the like.
  • a MIM metal injection mold
  • SECC electrogalvanized steel plate
  • the magnetic pole portions 242 and 244 are provided so as to project in the Y direction from the inside of both openings of the coil 22.
  • the magnetic pole portions 242 and 244 are excited by energization of the coil 22 and attract and move the yoke 41 of the movable body 40 that is separated in the vibration direction (Z direction). Specifically, the magnetic pole portions 242 and 244 attract the attracted surface portions 46 and 47 of the movable bodies 40 which are opposed to each other through the gap G by the generated magnetic flux.
  • the magnetic pole portions 242 and 244 are plate-like bodies extending in the Y direction, which is perpendicular to the core main body 241 extending in the X direction. Since the magnetic pole portions 242 and 244 are long in the Y direction, the areas of the facing surfaces 20a and 20b facing the yoke 41 are larger than those formed at both ends of the core main body 241.
  • a fixing hole 28 is formed in the central portion of the magnetic pole portions 242 and 244 in the Y direction, and is fixed to the base portion 32 by a screw 68 inserted into the fixing hole 28.
  • the bobbin 26 is arranged so as to surround the core body 241 of the core 24.
  • the bobbin 26 is formed of, for example, a resin material.
  • electrical insulation with other metal members for example, the core 24
  • the moldability is improved, and the wall thickness can be reduced while ensuring the strength of the bobbin 26.
  • the bobbin 26 is formed into a tubular body that covers the periphery of the core body 241 by assembling the divided bodies 26a and 26b so as to sandwich the core body 241. Further, the bobbin 26 is provided with flanges at both ends of the tubular body, and is defined so that the coil 22 is located on the outer periphery of the core main body 241.
  • the movable body 40 is arranged so as to face the core assembly 20 with a gap G in a direction orthogonal to the vibration direction (Z direction).
  • the movable body 40 is provided so as to be reciprocally movable in the vibration direction with respect to the core assembly 20.
  • the movable body 40 has a yoke 41 and includes a movable body side fixing portion 54 of elastic portions 50-1 and 50-2 fixed to the yoke 41.
  • the movable body 40 is suspended in a substantially parallel manner so as to be movable in the contact / separation direction (Z direction) with respect to the bottom surface portion 32b via the elastic portion 50 (50-1, 50-2). It is arranged in the reference normal position).
  • the yoke 41 is a plate-like body composed of a magnetic material such as electromagnetic stainless steel, a sintered material, a MIM (metal injection mold) material, a laminated steel plate, and an electrogalvanized steel plate (SECC).
  • a magnetic material such as electromagnetic stainless steel, a sintered material, a MIM (metal injection mold) material, a laminated steel plate, and an electrogalvanized steel plate (SECC).
  • SECC electrogalvanized steel plate
  • the yoke 41 is moved in the vibration direction (Z direction) with respect to the core assembly 20 by the elastic portions 50 (50-1, 50-2) fixed to the suction surface portions 46 and 47 separated in the X direction. They are suspended so as to face each other with a gap G (see FIG. 7).
  • the yoke 41 has a surface portion fixing portion 44 to which the vibration transmitting portion 2 (see FIG. 1) is attached, and surface portions 46 and 47 to be attracted which are arranged to face the magnetic pole portions 242 and 244.
  • the yoke 41 is formed in a rectangular frame shape in which the face portion fixing portion 44 and the surface portions 46 and 47 to be attracted surround the opening 48 in the central portion.
  • the opening 48 faces the coil 22.
  • the opening 48 is located directly above the coil 22, and the opening shape of the opening 48 is such that when the yoke 41 moves to the bottom surface portion 32b, the coil 22 portion of the core assembly 20 is formed. It is formed in a shape that can be inserted. Since the yoke 41 has an opening 48, the thickness of the entire electromagnetic actuator can be reduced as compared with the case where the yoke 41 does not have the opening 48.
  • the yoke 41 is not arranged in the vicinity of the coil 22, and the decrease in conversion efficiency due to the leakage magnetic flux leaking from the coil 22 can be suppressed, which is high. Output can be achieved.
  • the face portion fixing portion 44 has a fixing surface 44a fixed to the vibration transmission portion 2.
  • the fixing surface 44a is fixed to the vibration transmitting portion 2 at a position surrounding the core assembly 20 via a fastening member such as a screw inserted into the surface portion fixing hole 42.
  • the surface portions 46 and 47 to be attracted are attracted to the magnetic pole portions 242 and 244 magnetized in the core assembly 20, and the elastic portions 50 (50-1, 50-2) are fixed.
  • the movable body side fixing portions 54 of the elastic portions 50-1 and 50-2 are fixed to the suction surface portions 46 and 47 in a laminated state, respectively.
  • the surface portions 46 and 47 to be attracted are provided with cutouts 49 that allow the heads of the screws 64 of the core assembly 20 to escape when the surface portions 46 and 47 move to the bottom surface portion 32b.
  • the elastic portions 50 (50-1, 50-2) movably support the movable body 40 with respect to the fixed body 30.
  • the elastic portions 50 (50-1, 50-2) are formed in a plate shape.
  • the elastic portion 50 (50-1, 50-2) is not plate-shaped but has any shape as long as it supports the movable body 40 that is driven in one direction of the vibration direction with respect to the fixed body 30. It may be an elastic body made of a material.
  • the elastic portion 50 (50-1, 50-2) has the upper surface of the movable body 40 at the same height as the upper surface of the fixed body 30 or the upper surface of the fixed body 30 (in the present embodiment, the core assembly 20. Support them so that they are parallel to each other on the lower surface side of the upper surface).
  • the elastic portions 50-1 and 50-2 have a shape symmetrical (point-symmetrical or line-symmetrical) with respect to the center of the movable body 40, and are similarly formed members in the present embodiment.
  • the elastic portion 50 arranges the yoke 41 substantially parallel to the magnetic pole portions 242 and 244 of the core 24 of the fixed body 30 so as to face each other with a gap G.
  • the elastic portion 50 movably supports the lower surface of the movable body 40 at a position on the bottom surface portion 32b side of the height level of the upper surface of the core assembly 20 so as to be movable in the vibration direction.
  • the elastic portion 50 is a leaf spring having a meandering elastic arm portion 56 that connects the fixed body side fixing portion 52 and the movable body side fixing portion 54.
  • the elastic portion 50 attaches the fixed body side fixing portion 52 to the surface of the mounting portion 32a, attaches the movable body side fixing portion 54 to the respective surfaces of the suction surface portions 46 and 47 of the yoke 41, and attaches the meandering elastic arm portion 56.
  • the movable body 40 is attached in parallel with the bottom surface portion 32b.
  • the fixed body side fixing portion 52 is surface-contacted with the mounting portion 32a and joined and fixed by the screw 62
  • the movable body side fixing portion 54 is surface-contacted with the suction surface portions 46 and 47 and joined and fixed by the screw 64. ing.
  • the meandering shape elastic arm part 56 is an arm part having a meandering shape part.
  • the meandering shape elastic arm portion 56 is formed between the fixed body side fixing portion 52 and the movable body side fixing portion 54 and in the planes (X direction and Y direction) orthogonal to the vibration direction. On the surface), a length is secured so that the movable body 40 can be deformed necessary for vibration.
  • the meandering elastic arm portion 56 extends and folds back in the direction opposite to the fixed body side fixing portion 52 and the movable body side fixing portion 54, and is joined to the fixed body side fixing portion 52 and the movable body side fixing portion 54, respectively.
  • the end portion is formed at a position shifted in the Y direction.
  • the meandering elastic arm portion 56 is arranged at a point-symmetrical or line-symmetrical position with respect to the center of the movable body 40.
  • the movable body 40 is supported on both sides by the meandering elastic arm portion 56 having the meandering spring, so that stress can be dispersed when elastically deformed. That is, the elastic portion 50 can move the movable body 40 in the vibration direction (Z direction) without inclining with respect to the core assembly 20, and can improve the reliability of the vibration state.
  • Each elastic portion 50 has at least two or more meandering elastic arm portions 56.
  • the stress at the time of elastic deformation is dispersed, the reliability can be improved, and the balance of support for the movable body 40 is improved. , Stability can be improved.
  • the leaf spring as the elastic portion 50 is made of a magnetic material. Further, the movable body side fixing portion 54 of the elastic portion 50 is arranged at a position facing the both end portions (magnetic pole portions 242, 244) of the core in the coil winding axis direction or above the movable body side fixing portion 54, and functions as a magnetic path. In the present embodiment, the movable body side fixing portion 54 is fixed in a state of being laminated on the upper side of the suction surface portions 46 and 47.
  • the thickness H (see FIG. 7) of the attracted surface portions 46 and 47 facing the magnetic pole portions 242 and 244 of the core assembly can be increased as the thickness of the magnetic material. Since the thickness of the elastic portion 50 and the thickness of the yoke 41 are the same, the cross-sectional area of the portion of the magnetic material facing the magnetic pole portions 242 and 244 can be doubled. As a result, as compared with the case where the leaf spring is non-magnetic, the magnetic circuit can be expanded to alleviate the deterioration of the characteristics due to magnetic saturation in the magnetic circuit, and the output can be improved.
  • a detection unit for detecting the amount of pushing of the movable body 40 by the user via the vibration transmitting part 2 fixed by the surface fixing part 44 is provided, and the pushing amount and the input Vibration may be generated based on the generated AC signal.
  • a detection unit that detects the amount of pushing a sensor that detects the strain of the elastic portion 50 may be provided.
  • FIG. 9 is a diagram showing a magnetic circuit of the electromagnetic actuator 10.
  • FIG. 9 is a perspective view of the electromagnetic actuator 10 cut along the line AA of FIG. 5, and the magnetic circuit has a magnetic flux flow M similar to that shown in the portion not shown.
  • FIG. 10 is a diagram provided for explaining the operation of the electromagnetic actuator 10, and is a cross-sectional view schematically showing the movement of the movable body 40 by the magnetic circuit.
  • FIG. 10A is a diagram showing a state in which the movable body 40 is held at a position separated from the core assembly 20 by the elastic portion 50
  • FIG. 10B is a diagram showing the core assembly 20 due to the magnetomotive force of the magnetic circuit. The movable body 40 which was sucked and moved to the side is shown.
  • the core 24 when the coil 22 is energized, the core 24 is excited to generate a magnetic field, and both ends of the core 24 (magnetic pole portions 242 and 244) become magnetic poles.
  • the magnetic pole portion 242 becomes the north pole and the magnetic pole portion 244 becomes the south pole.
  • a magnetic circuit represented by a magnetic flux flow M is formed between the core assembly 20 and the yoke 41.
  • the flow M of the magnetic flux in this magnetic circuit flows from the magnetic pole portion 242 to the attracted surface portion 46 of the yoke 41 facing each other, passes through the surface portion fixing portion 44 of the yoke 41, and is from the attracted surface portion 47 to the magnetic pole facing the attracted surface portion 47. It leads to the part 244.
  • the elastic portion 50 is also a magnetic material
  • the magnetic flux flowing through the attracted surface portion 46 (indicated by the flow of magnetic flux M) is applied to the attracted surface portion 46 of the yoke 41 and the elastic portion 50-over the same. It passes through the movable body side fixing portion 54 of 1. Then, the magnetic flux (magnetic flux flow M) extends from the movable body side fixing portion 54 to the movable body side fixing portion 54 of the elastic portion 50-2, and from both ends of the attracted surface portion 46 via the surface portion fixing portion 44. It reaches both ends of 47 and the movable body side fixing portion 54 of the elastic portion 50-2.
  • the magnetic pole portions 242 and 244 of the core assembly 20 generate an attractive force F that attracts the attracted surface portions 46 and 47 of the yoke 41 so as to attract them. Then, the attracted surface portions 46 and 47 of the yoke 41 are attracted by both the magnetic pole portions 242 and 244 of the core assembly 20, and the coil 22 is inserted into the opening 48 of the yoke 41. In addition, the movable body 40 including the yoke 41 moves in the F direction against the urging force of the elastic portion 50 (see FIGS. 10A and 10B).
  • the electromagnetic actuator 10 reciprocates and linearly moves the movable body 40 in the Z direction to generate vibration in the vibration direction (Z direction).
  • the vibration transmission unit 2 to which the movable body 40 is fixed is also displaced in the Z direction following the movable body 40.
  • the core assembly 20 having the core 24 around which the coil 22 is wound is fixed to the fixed body 30, and the core assembly 20 is movably supported in the Z direction with respect to the fixed body 30 by the elastic portion 50. It is arranged in the opening 48 of the yoke 41 of the movable body 40.
  • the members provided on each of the fixed body and the movable body are overlapped in the Z direction (for example, the coil and the magnet are arranged so as to face each other in the Z direction). Since it is not necessary, the thickness in the Z direction can be reduced as an electromagnetic actuator. Further, vibration can be applied to the vibration transmission unit 2 by linearly driving the movable body 40 back and forth without using a magnet.
  • the support structure is simple, the design can be simplified, space can be saved, and the electromagnetic actuator 10 can be made thinner. Further, since a magnet is not used, the cost can be reduced as compared with a vibrating device (so-called actuator) having a configuration using a magnet.
  • the electromagnetic actuator 10 can also be driven by generating a resonance phenomenon by the supplied pulse by using the following equations of motion (1) and circuit equation (2). In the present embodiment, it is driven by inputting a short pulse, but it may be driven so as to generate arbitrary vibration without using the short pulse.
  • the movable body 40 in the electromagnetic actuator 10 reciprocates based on the equations (1) and (2).
  • the attenuation coefficient D [N / (m / s)] and the like can be appropriately changed within the range satisfying the equation (1).
  • the voltage e (t) [V], the resistor R [ ⁇ ], the inductance L [H], and the counter electromotive force constant Ke [V / (rad / s)] are appropriately set within the range satisfying the equation (2). Can be changed.
  • the electromagnetic actuator 10 is determined by the mass m of the movable body 40 and the spring constant K sp of the metal spring (elastic body, leaf spring in the present embodiment) as the elastic portion 50.
  • screws 62 and 64 are used for fixing the base portion 32 and the elastic portion 50 and fixing the elastic portion 50 and the movable body 40.
  • the elastic portion 50 which needs to be firmly fixed to the fixed body 30 and the movable body 40 in order to drive the movable body 40, can be mechanically and firmly fixed in a state where rework is possible. it can.
  • Control unit 1 controls the drive of the electromagnetic actuator 10 that drives the vibration transmission unit 2 (see FIG. 1) supported so as to be elastically vibrable in one direction in the vibration direction.
  • the control unit 1 supplies a drive current to the electromagnetic actuator 10 and draws the movable body 40 toward the fixed body 30, so that the vibration transmitting unit 2 is subjected to ⁇ Z with respect to the base 3 on which the fixed body 30 is fixed. Move in the direction.
  • the movable body 40 is opened, and the elastic portion 50 urges the movable body 40 to move in the direction opposite to the direction in which it is pulled in.
  • the control unit 1 half-wave rectifies the input AC signal and outputs it as a drive signal to the coil 22 of the electromagnetic actuator 10.
  • the AC signal input unit 120 shown in FIG. 4 outputs the input AC signal to the half-wave rectifier unit 130.
  • the AC signal input unit 120 receives an audio sound source and outputs the input AC signal of the audio sound source to the half-wave rectifier unit 130.
  • the half-wave rectifying unit 130 is interposed between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10.
  • the half-wave rectifier unit 130 deletes the half-wave of the AC signal input via the AC signal input unit 120, that is, half-wave rectifies the sine wave of the AC signal and outputs it to the coil 22 of the electromagnetic actuator 10 as a drive signal.
  • the electromagnetic actuator 10 drives the movable body 40 in synchronization with the input of the audio sound source input to the sensory vibration generator 100.
  • the movable body 40 moves in one direction with respect to the fixed body 30, in this case, in the ⁇ Z direction, in response to the half-wave rectified drive signal from the half-wave rectifying unit 130.
  • the elastic portion 50 moves in the direction opposite to one direction, that is, in the Z direction.
  • the movement of the movable body 40 imparts vibration to the user in synchronization with the input of the audio sound source input to the sensory vibration generator 100 via the vibration transmission unit 2 (see FIGS. 1 and 2). You can experience it.
  • the drive signal output by the half-wave rectifying unit 130 may be amplified according to the AC signal input from the AC signal input unit 120 and output to the electromagnetic actuator 10.
  • the half-wave rectifier unit 130 may be composed of, for example, a rectifier circuit using a rectifier diode or the like.
  • the half-wave rectifying unit 130 is mounted on the bottom surface portion 32b of the electromagnetic actuator 10, but is not limited to this.
  • the half-wave rectifying unit 130 may not be mounted on the electromagnetic actuator 10, but may be mounted as a circuit unit 140 together with the AC signal input unit 120.
  • the AC signal of the audio sound source input to the AC signal input unit 120 is half-wave rectified by the half-wave rectifier unit 130 and amplified by the amplifier unit 150. After amplifying with, it is input to the electromagnetic actuator 10.
  • the electromagnetic actuator 10 drives the movable body 40 so as to synchronize with the input of the audio sound source to the AC signal input unit 120, and gives the user vibration through the vibration transmission unit 2 to experience it. be able to.
  • 12 to 16 are diagrams provided for explaining variations 1 to 5 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining variation 1 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12A shows a configuration diagram of variation 1
  • FIG. 12B is a diagram showing a drive current input to the electromagnetic actuator 10 via the half-wave rectifying unit 130A.
  • the perceived vibration generator 100a shown in FIG. 12A has a rectifier circuit in which a rectifier diode 132 is inserted in the forward direction as a half-wave rectifier unit 130A interposed between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10.
  • a rectifier diode 132 is inserted in the forward direction as a half-wave rectifier unit 130A interposed between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10.
  • the supply voltage V1 to the electromagnetic actuator 10 and the supply current D1 to the electromagnetic actuator 10 shown in FIG. Generates vibration corresponding to.
  • the rectifier diode 132 since the rectifier diode 132 is inserted in the forward direction between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10, the above-mentioned effect can be obtained with a simple configuration.
  • FIG. 13 is a diagram provided for explaining variation 2 of the half-wave rectifying unit of the perceived vibration generator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A shows a configuration diagram of variation 2 of the half-wave rectifying unit
  • FIG. 13B is a diagram showing a drive current input to the electromagnetic actuator 10 via the half-wave rectifying unit 130B.
  • the sensory vibration generator 100b shown in FIG. 13A has a half-wave rectification protection circuit including a rectifying diode 132 and a freewheel diode 134 as a half-wave rectifying unit 130B between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10. ..
  • the half-wave rectifier unit 130B inserts a rectifier diode 132 in the forward direction between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10 (the rectifier diode 132 is provided). In addition, the half-wave rectifier unit 130B inserts a freewheel diode 134 between the terminals of the electromagnetic actuator 10 in parallel with the electromagnetic actuator 10.
  • the supply voltage V2 to the electromagnetic actuator 10 and the supply current D2 to the electromagnetic actuator 10 shown in FIG. 13B are synchronized with the input of the audio sound source. Generates vibration.
  • the freewheel diode 134 functions as a protection circuit for the rectifier diode 132, and even when a countercurrent force is generated in the electromagnetic actuator 10, the rectifier diode due to damage is prevented from applying a high voltage to the rectifier diode. No need to replace.
  • FIG. 14 is a diagram provided for explaining variation 3 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14A shows a configuration diagram of variation 3 of the half-wave rectifying unit
  • FIG. 14B is a diagram showing a drive current input to the electromagnetic actuator 10 via the half-wave rectifying unit 130C.
  • the sensory vibration generator 100c shown in FIG. 14A is a half-wave rectifier including a rectifying diode 132, a freewheel diode 134, and a resistor 136 as a half-wave rectifying unit 130C between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10. It has a protection circuit.
  • the half-wave rectifier unit 130C has a rectifier diode 132 inserted in the forward direction between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10. Further, in the half-wave rectifying unit 130C, a resistor 136 is connected to the freewheel diode 134 between the terminals of the electromagnetic actuator 10 and inserted in parallel with the electromagnetic actuator 10. The freewheel diode 134 and the resistor 136 function as a protection circuit for the rectifier diode 132.
  • the supply voltage V3 to the electromagnetic actuator 10 and the supply current D3 to the electromagnetic actuator 10 shown in FIG. 14B are the same as the supply voltage and supply. It becomes an electric current and generates vibration corresponding to the input AC signal.
  • the half-wave rectifier unit 130C has a freewheel diode 134 and a resistor 136 connected to the freewheel diode 134 as a protection circuit for the rectifier diode 132.
  • the resistor 136 suppresses the smooth flow of the current, unlike the protection circuit that protects the rectifier diode 132 only with the free wheel diode 134, and generates sharp perceived vibration. It is possible to prevent the deterioration of the reproducibility of the perceived vibration. Further, even when a current always flows, the resistor 136 can prevent the temperature of the device from rising due to Joule heat.
  • FIG. 15 shows the current supplied to the electromagnetic actuator 10 when the resistance value of the resistor 136 is increased in the configuration of the sensory vibration generator 100c.
  • the voltage V4 input to the electromagnetic actuator 10 is the same as the voltage V3 shown in FIG. 14B.
  • the rise of the drive current D4 becomes steep, and the electromagnetic actuator 10 is sharpened in response to the input of the AC signal of the audio sound source. Can generate good vibration.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining variation 4 of the half-wave rectifying unit of the sensory vibration generator according to the embodiment of the present invention, and is a configuration diagram of variation 4 of the half-wave rectifying unit.
  • the sensory vibration generator 100d shown in FIG. 16 has a half-wave rectifying unit 130D between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10.
  • the half-wave rectifying unit 130D includes a rectifying diode 132, 138, a freewheel diode 134, a resistor 136, and an operational amplifier 139 as an amplification unit (arithmetic amplifier).
  • an operational amplifier 139 and a rectifier diode 132 connected to the output side of the operational amplifier 139 are inserted between the AC signal input unit 120 and the electromagnetic actuator 10 in the forward direction.
  • a resistor 136 is inserted in parallel with the electromagnetic actuator 10 between the terminals of the electromagnetic actuator 10.
  • another rectifying diode 138 connected between the operational amplifier 139 and the rectifying diode 132 is inserted in parallel with the electromagnetic actuator 10.
  • the half-wave rectifier unit 130C is composed of an operational amplifier circuit having an operational amplifier 139.
  • the operational amplifier 139 since the operational amplifier 139 is used, it can be a so-called ideal diode, and the forward voltage drop in the configuration using the rectifier diode 132 can be prevented. That is, even a minute voltage component can be reproduced, that is, a drive current corresponding to the minute voltage component can be generated and supplied to the electromagnetic actuator 10 to generate vibration synchronized with the input of the audio sound source. ..
  • the sensory vibration generators 100, 100a to 100d it is possible to increase the output even in a small product by efficient driving. That is, by using the electromagnetic actuator, the user can experience the vibration through the vibration transmission unit 2 while reducing the cost and the thickness.
  • the half-wave rectifying unit 130 is mounted on the electromagnetic actuator 10.
  • the circuit design is burdened as compared with the case where the half-wave rectifier unit 130 is provided on the AC signal input unit 120 side (see, for example, FIG. 11). It does not hang and does not require a dedicated circuit configuration. That is, a circuit different from the sound source circuit that generates sound is not required, and for example, an AC signal indicating an audio sound source can be directly input to the actuator (rectifier mounted). Therefore, it is possible to improve the convenience of use.
  • a plurality of elastic portions 50 are fixed at positions symmetrical with respect to the center of the movable body 40, but as described above, one elastic portion 50 can be used to hold the movable body 40. It may be supported so as to vibrate with respect to the fixed body 30.
  • the elastic portion 50 may include at least two or more arm portions that connect the movable body 40 and the fixed body 30 and have the meandering elastic arm portion 56.
  • the elastic portion 50 may be made of a magnetic material.
  • the movable body-side fixing portions 54 of the elastic portion 50 are arranged in the winding axis direction of the coil 22 or in the direction orthogonal to the winding axis direction with respect to both ends of the core 24, respectively, and the coil 22 is energized. At that time, a magnetic path is formed together with the core 24.
  • rivets may be used instead of the screws 62, 64, 68 used for fixing the base portion 32 and the elastic portion 50 and fixing the elastic portion 50 and the movable body 40.
  • Each rivet consists of a head and a body without threads, which are inserted into a perforated member and the opposite end is crimped and plastically deformed to join the perforated members. Caulking may be performed using, for example, a press processing machine, a special tool, or the like.
  • 17 and 18 are diagrams showing an example of a mounting form of the sensory vibration generator 100.
  • 17 and 18 show examples in which the sensory vibration generators 320 and 420, which are configured in the same manner as the sensory vibration generator 100, are mounted on the game controller 300 and the game seat 400, respectively.
  • the game sheet 400 may be configured as a device used by the user in contact with the user, such as a sensory simulator (for example, a seat of the sensory simulator) or a listening sheet.
  • the game controller 300 is connected to the game machine main body by wireless communication, for example, and is used by being grasped or grasped by the user.
  • the game controller 300 has a rectangular plate-shaped main body 310, and the user grasps and operates the left and right sides of the game controller 300 with both hands.
  • the main body 310 functions as a vibration transmission unit.
  • the game controller 300 can notify the user by experiencing a command notification from the game machine body, vibration corresponding to an AC signal indicating music, voice, or the like.
  • the game controller 300 includes functions other than command notification, music or vibration in response to voice, for example, an input operation unit for the game machine main body.
  • the game seat 400 is, for example, a seat that is connected to the main body of the game machine and on which the user sits when playing a game.
  • the game sheet 400 allows the user to experience the sound (music, sound) emitted according to the game content by vibration, and can provide each function of the game sheet 400 (for example, a function that gives a feeling of operation and a sense of presence). Realize.
  • the game controller 300 and the game seat 400 shown in FIGS. 17 and 18 may have the same configuration as the AC signal input unit 120, the half-wave rectifier unit 130, and the electromagnetic actuator as the drive unit (for example, the electromagnetic actuator 10), respectively. ) 323, 324, 424, 422.
  • a plurality of electromagnetic actuators 323, 324, 424, and 422 are mounted on each of the game controller 300 and the game seat 400, but the number of mounts is not limited, and one or more are mounted on each. It suffices if it is done.
  • the electromagnetic actuators 323 and 324 of the sensory vibration generator 320 are in the vibration direction with the surface where the fingertips, finger pads, and palms of the operating user come into contact with each other, or the surface where the operation unit is provided. Are preferably mounted so that they are orthogonal to each other.
  • an electromagnetic actuator 424 is mounted in the seat portion 414 so as to vibrate the seat surface
  • an electromagnetic actuator 422 is mounted in the backrest portion 412 so as to vibrate the backrest surface.
  • the seat portion 414 and the backrest portion 412 function as vibration transmission portions, respectively.
  • the half-wave rectifier unit 130 half-wave rectifies the input AC signal and outputs it as a drive signal to each electromagnetic actuator 323, 324, 424, 422.
  • each electromagnetic actuator 323, 324, 424, 422 can generate vibrations synchronized with the input of the AC signal indicating the input audio sound source (voice, sound), and can be experienced by the user. ..
  • the driving direction of the electromagnetic actuator driven and controlled by the control unit 1 is the Z direction, but the driving direction is not limited to this, and the direction parallel to the contact surface of the user, specifically, the X direction or the Y direction. Also, the above-mentioned effects such as efficient driving and strengthening of vibration can be obtained.
  • the electromagnetic actuator according to the present invention has the effect that the electromagnetic actuator can be used to reduce the cost and thickness, and can efficiently generate a thrust suitable for the user's perceived vibration. For example, a game. It is useful for controllers, game seats, listening seats, etc.
  • Control unit 2 Vibration transmission unit 2a Surface 10, 323, 324, 424, 422

Landscapes

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Abstract

体感呈示装置に実装可能であり、簡易な構成で、音に対応した好適な振動を発生して使用者に体感させる体感振動発生装置。この装置は、固定体に対して弾性振動可能に支持された可動体を、入力される駆動信号により、可動体の振動方向の一方向に駆動して振動させる電磁アクチュエーターと、交流信号が入力される交流信号入力部と、交流信号を半波整流して駆動信号として電磁アクチュエーターに出力する整流部とを有する。

Description

体感振動発生装置及び体感振動呈示装置
　本発明は、使用者に振動による体感を付与する体感振動発生装置及びこれを備える体感振動呈示装置に関する。
　従来、スピーカー、イヤホーン等で聞く音に対し、この音を電気的音声信号に変え、音声信号によって振動を発生する振動器を用いて、耳からの他に身体あるいは身体の他の一部で体感するものが考えられている。
　例えば、特許文献１では、可聴域の音声を電気変換した音声信号に対して振動する電気・機械振動変換器を、バッグに内蔵しベルトを介して身体にほぼ密着するようにした簡易装着型体感振動装置が開示されている。特許文献１における電気・機械振動変換器は、ケース内周の上部の板状ダンパーを介して、一面に環状のヨークが張着された環状のマグネットが吊設されている。マグネットの他面には、凸部をマグネットの内孔に隙間を空けて挿通した凸状のヨークが張着されている。マグネットの内孔の凸部との間の隙間に、コイルが挿入され、コイルは、ケースを塞ぐ蓋の中央に取り付けられている。電気・機械振動変換器には、音声をローパスフィルタに掛けて処理した音声信号や、低音域の単一周波数を、音声の振幅高さを連絡したエンベロープ信号によって変調させた音声信号が入力される。入力された音声信号により、コイルに信号電流が流れることで、電気・機械振動変換器は、音声信号の波形に沿った振動を発生する。
特開平７－２４５７９３号公報
　ところで、音に対応して振動を発生させる振動装置としては、一方向に駆動する電磁アクチュエーターを用いて、特許文献１よりも簡易な構成で好適な振動を発生させることが望まれている。
　本発明の目的は、簡易な構成で、音に対応した好適な振動を発生して使用者に体感させる体感振動発生装置及び体感振動呈示装置を提供することである。
　本発明の体感振動発生装置は、
　固定体に対して弾性振動可能に支持された可動体を、入力される駆動信号により、前記可動体の振動方向の一方向に駆動して振動させる電磁アクチュエーターと、
　交流信号が入力される交流信号入力部と、
　前記交流信号を半波整流して前記駆動信号として前記電磁アクチュエーターに出力する整流部と、
　を有する構成を採る。
　本発明の体感振動呈示装置は、
　上記構成の体感振動発生装置と、
　前記体感振動発生装置により振動され、使用者に振動を伝達する振動伝達部と、
　を有する構成を採る。
　本発明によれば、簡易な構成で、音に対応した好適な振動を使用者に体感させることができる。
本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置を有する振動呈示装置を示す側面図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置を有する振動呈示装置の外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の背面図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の要部構成を示すブロック図である。 体感振動発生装置の備える電磁アクチュエーターの平面側外観斜視図である。 同電磁アクチュエーターの背面側外観斜視図である。 図５のＡ―Ａ線断面図である。 同電磁アクチュエーターの分解斜視図である。 同電磁アクチュエーターの磁気回路構成を示す図である。 図１０Ａは、弾性部により可動体がコア組立体から離間した位置に保持されている状態の図であり、図１０Ｂは、磁気回路による起磁力によりコア組立体側に吸引されて移動した可動体を示す図である。 同体感振動発生装置の要部構成の変形例を示すブロック図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション１の説明に供する図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション２の説明に供する図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション３の説明に供する図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション４により出力される波形を示す図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション５の説明に供する図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置を適用した体感振動呈示装置の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置を適用した体感振動呈示装置の一例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。以下において、体感振動発生装置を有する振動呈示装置（体感振動呈示装置）２００の幅、奥行き、高さは、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の長さであり、電磁アクチュエーター１０の幅、奥行き、高さもそれぞれ対応して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の長さとする。また、Ｚ方向プラス側は、使用者（振動を付与する部位）に振動を付与する方向であり、「上側」とし、Ｚ方向マイナス側は、使用者から離間する方向であり、「下側」として説明する。
（体感振動発生装置１００を有する振動呈示装置２００の全体構成）
　図１及び図２に示す振動呈示装置２００は、電磁アクチュエーター１０を有する体感振動発生装置１００、及び、使用者に体感振動発生装置１００により生じる振動を付与して体感させる振動伝達部２を有する。振動呈示装置２００は、体感振動発生装置１００を用いて、入力される交流信号に対応した振動を使用者に付与する。例えば、体感振動発生装置１００は、ゲーム機器（例えば、図１７に示すゲームコントローラ３００、図１８に示すゲーム用シート４００）等に用いられる。また、振動呈示装置２００をゲームコントローラ３００或いはゲーム用シート４００に用いて、例えば、音声音響の交流信号に同期した振動を、振動伝達部２を介して、ゲームコントローラ３００、ゲーム用シート４００の使用者に付与するようにしてもよい。
　図１及び図２に示す振動呈示装置２００では、体感振動発生装置１００の電磁アクチュエーター１０は、振動伝達部２と、振動伝達部２の裏面側に配置される装置裏面部としての基台３と、の間に配置される。
　振動伝達部２は、裏面側で、電磁アクチュエーター１０の可動体４０（図３参照）の面部固定部４４に固定されている。また、基台３は、振動伝達部２と対向して配置されており、電磁アクチュエーター１０の固定体は、基台３に脚部４を介して固定されている。このように、電磁アクチュエーター１０は、振動伝達部２と基台３の中央部のそれぞれの間で、互いを接続するように配置されている。
　振動伝達部２は、電磁アクチュエーター１０の可動体４０（図５及び図６参照）と一体に駆動する。表面２ａ上に使用者の体（指、手、四肢、体幹等）が位置される場合、電磁アクチュエーター１０における可動体４０の振動方向は、表面２ａに対する面直方向（表面２ａに対して垂直な方向）であることが好ましい。本実施の形態では、電磁アクチュエーター１０における可動体４０の振動方向であるＺ方向は、表面２ａの面直方向と同じ方向としている。これにより、電磁アクチュエーター１０は、振動方向が、表面２ａの面直方向と異なる場合よりも、強い振動で振動伝達部２を直接駆動できる。本実施の形態では、使用者に、オーディオ（音声音響）音源等に応じた振動を強く体感させることができる。
　よって、振動伝達部２に使用者が接触する場合等のように振動伝達部２を介して使用者へ振動の伝達が可能である状態である場合に、可動体４０を可動して、オーディオ音源に対応した振動を付与できる。
　なお、本実施の形態では、振動伝達部２は、矩形板状に形成されているが、これに限らず、接触する使用者に振動を付与できればどのように構成されてもよい。振動伝達部２は、複数の材料、部材で構成されていてもよい。
　＜体感振動発生装置１００＞
　体感振動発生装置１００は、入力される交流信号（例えば、オーディオ音源である交流信号）を半波整流して、電磁アクチュエーター１０に、駆動信号として入力する。これにより、体感振動発生装置１００は、電磁アクチュエーター１０を、体感振動発生装置１００への交流信号の入力と同期して駆動を行わせる。
　図１、図３及び図４に示す体感振動発生装置１００は、一方向に駆動する電磁アクチュエーター１０と、交流信号入力部１２０と、半波整流部１３０とを有する。なお、交流信号入力部１２０と、半波整流部１３０とは本実施の形態では、制御部１の一部として説明する。一方向に駆動するとは、固定体に対し弾性体を介して振動方向に移動可能に支持される可動体に対して、コイルを励磁することにより、可動体を、振動方向の一方向（一つの向き）に駆動して、弾性体の付勢力により復帰（復元）することで駆動することを意味する。本実施の形態の電磁アクチュエーター１０は、一直線を往復移動する可動体に対して、一直線上の一方向（一方の向き）に駆動して、弾性体の付勢力により、一直線上で一方向と逆向きの他方向に復帰するように構成されている。可動体は、一方向に駆動する構成であれば、電磁アクチュエーターは、どのように構成されてもよい。
　先ず、体感振動発生装置１００の有する電磁アクチュエーターの一例としての電磁アクチュエーター１０について説明する。
＜電磁アクチュエーター１０の構成＞
　図５は、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置１００の電磁アクチュエーター１０の平面側外観斜視図であり、図６は、同電磁アクチュエーター１０の底面側外観斜視図である。また、図７は、図５のＡ―Ａ線矢視断面図であり、図８は、電磁アクチュエーター１０の分解斜視図である。
　図５～図８に示す電磁アクチュエーター１０は、振動伝達部２の振動発生源として機能する。
　電磁アクチュエーター１０は、固定体３０と、振動伝達部２に固定され、固定体３０に対して弾性振動可能に支持される可動体４０とを有する。電磁アクチュエーター１０は、可動体４０を一方向に駆動させ、付勢力を発生する部材（弾性部５０）の付勢力により可動体４０を一方向とは反対の方向（一方向とは逆の方向）に移動させることで、可動体４０を直線往復移動（振動を含む）させる。
　電磁アクチュエーター１０は、振動伝達部２の使用者（例えば、振動伝達部２に接触する使用者）に、体感振動発生装置１００に入力される交流信号、例えば、オーディオ音源に応じた振動を伝達して体感させる。
　電磁アクチュエーター１０は、コア２４にコイル２２が巻回されてなるコア組立体２０と、ベース部３２とを有する固定体３０と、磁性体のヨーク４１を有する可動体４０と、固定体３０に対して可動体４０を振動方向に可動可能に弾性支持する弾性部５０（５０－１、５０－２）と、を有する。
　電磁アクチュエーター１０は、弾性部５０で移動可能に支持される可動体４０を、固定体３０に対して、一方向に移動するように駆動する。また、可動体４０の一方向と逆方向へ移動は、弾性部５０の付勢力により行われる。
　電磁アクチュエーター１０は、コア組立体２０により、可動体４０のヨーク４１を振動させる。具体的には、通電されるコイル２２により励磁されるコア２４の吸着力と、弾性部５０（５０－１、５０－２）による付勢力とにより、可動体４０を振動させる。本実施の形態では、電磁アクチュエーター１０は電磁石の作用により駆動する。
　電磁アクチュエーター１０は、Ｚ方向を厚み方向とした扁平形状に構成される。電磁アクチュエーター１０は、可動体４０を、固定体３０に対して、Ｚ方向、つまり、厚み方向を振動方向として振動させる。可動体４０において、電磁アクチュエーター１０自体の厚み方向で離れて配置される表裏面のうちの一方の面を他方の面に対してＺ方向に接近、離間させる。
　電磁アクチュエーター１０は、本実施の形態では、コア２４の吸着力により可動体４０を、一方向としてのマイナスＺ方向に移動し、弾性部５０（５０－１、５０－２）による付勢力により、可動体４０をプラスＺ方向に移動する。
　本実施の形態の電磁アクチュエーター１０では、可動体４０は、可動体４０の可動中心に対して点対称の位置で、Ｚ方向と直交する方向に沿って複数配置された弾性部５０（５０－１、５０－２）により弾性支持されているが、この構成に限らない。
＜固定体３０＞
　固定体３０は、図７及び図８に示すように、コイル２２及びコア２４を有するコア組立体２０と、ベース部３２とを有する。
　ベース部３２は、コア組立体２０が固定され、弾性部５０（５０－１、５０－２）を介して可動体４０を振動自在に支持する。ベース部３２は、扁平形状の部材であり、電磁アクチュエーター１０の底面を形成する。ベース部３２は、コア組立体２０をＸ方向で挟むように、弾性部５０（５０－１、５０－２）の一端部が固定される取付部３２ａを有する。取付部３２ａは、それぞれコア組立体２０から同じ間隔を空けて配置される。なお、この間隔は弾性部５０（５０－１、５０－２）の変形領域となる間隔である。
　取付部３２ａは、図８に示すように、弾性部５０（５０－１、５０－２）を固定する固定孔３２１と、ベース部３２を、基台３（図１参照）に固定するための固定孔３２２とを有する。固定孔３２２は、固定孔３２１を奥行き（Ｙ方向）で挟むように、取付部３２ａの両端部に設けられ、図１に示すように、それぞれ筒状の脚部４（図１参照）を介して基台３に固定されている。これにより、ベース部３２は、基台３（図１参照）に対して全面的に安定して固定される。
　ベース部３２は、本実施の形態では、板金を加工して、取付部３２ａである一辺部と他辺部とが底面部３２ｂを挟み、幅方向（Ｘ方向）で離れて位置するよう構成されている。取付部３２ａ間には、取付部３２ａよりも高さの低い底面部３２ｂを有する凹状部が設けられている。凹状部内、つまり底面部３２ｂの表面側の空間は、弾性部５０（５０－１、５０－２）の弾性変形領域を確保するものであり、弾性部５０（５０－１、５０－２）により支持される可動体４０の可動領域を確保するための空間である。
　底面部３２ｂは矩形状であり、その中央部には、開口部３６が形成され、この開口部３６内にコア組立体２０が位置されている。
　開口部３６内にコア組立体２０が、一部挿入された状態で固定されている。具体的には、開口部３６内には、コア組立体２０の下側のボビン２６の分割体２６ｂ及びコイル２２の下側部分が挿入され、側面視して底面部３２ｂ上にコア２４が位置するように固定される。これにより、底面部３２ｂ上にコア組立体２０が取り付けられる構成と比較して、Ｚ方向の長さ（厚み）が薄くなっている。また、コア組立体２０の一部、ここでは底面側の一部が開口部３６内に嵌まり込んだ状態で固定されるので、コア組立体２０は底面部３２ｂから外れにくい状態で強固に固定された状態となる。
　開口部３６は、コア組立体２０の形状に対応した形状である。開口部３６は、本実施の形態では、正方形状に形成されている。これにより、コア組立体２０と可動体４０とを電磁アクチュエーター１０の中央部に配置させて、電磁アクチュエーター１０全体を平面視して略正方形状にすることができる。なお、開口部３６は、矩形状（正方形状を含む）であってもよい。
　コア組立体２０は、弾性部５０（５０－１、５０－２）との協働により、可動体４０のヨーク４１を振動（Ｚ方向に往復直線運動）する。
　コア組立体２０は、本実施の形態では、矩形板状に形成されている。矩形板状の長手方向で離間する両辺部分に磁極部２４２、２４４が配置されている。これら磁極部２４２、２４４は、Ｘ方向でギャップＧ（図７参照）をあけて可動体４０の被吸着面部４６、４７の下面が対向するように配置されている。磁極部２４２、２４４は、上面である対向面（対向面部）２０ａ、２０ｂで、可動体４０の振動方向でヨーク４１の被吸着面部４６、４７の下面（詳細には下面の一部）と対向する。
　コア組立体２０は、本実施の形態では、矩形板状に形成され、長手方向で離間する両辺部分に磁極部２４２、２４４を有する。
　コア組立体２０は、コア２４の外周にボビン２６を介してコイル２２が巻回されることにより構成されている。コア組立体２０は、図７及び図８に示すように、コイル２２の巻回軸を、ベース部３２において離間する取付部３２ａどうしの対向方向に向けて、ベース部３２に固定されている。コア組立体２０は、本実施の形態では、ベース部３２の中央部、具体的には底面部３２ｂの中央部に配置されている。
　コア組立体２０は、図７に示すように、コア２４が底面部３２ｂと平行に、底面上に開口部３６を跨いで位置するように、底面部３２ｂに固定されている。コア組立体２０は、止着部材であるねじ６８（図６～図８参照）により、コイル２２及びコイル２２に巻回される部位（コア本体２４１）をベース部３２の開口部３６内に位置させた状態で、固定されている。
　具体的には、コア組立体２０は、底面部３２ｂに対して、コイル２２を開口部３６内に配置した状態で、ねじ６８を固定孔２８と底面部３２ｂの止着孔３３（図６及び図７参照）とを通して締結することで固定されている。コア組立体２０と底面部３２ｂとは、Ｘ方向で離間する開口部３６の両辺部と磁極部２４２、２４４とで、ねじ６８により、コイル２２を挟み、コイル２２の軸心上の二箇所で接合された状態となっている。
　コイル２２は、電磁アクチュエーター１０の駆動時に通電されて、磁界を発生するソレノイドである。コイル２２は、コア２４及び可動体４０とともに、可動体４０を吸い寄せて移動させる磁気回路（磁路）を構成する。なお、コイル２２には、半波整流部１３０（図４参照）を介して交流信号入力部１２０（図４参照）からの駆動信号が入力される。例えば、半波整流部１３０を介して交流駆動信号が電磁アクチュエーター１０に供給されることでコイル２２に電力を供給して電磁アクチュエーター１０を駆動する。
　コア２４は、コイル２２が巻回されるコア本体２４１と、コア本体２４１の両端部に設けられ、コイル２２を通電することにより励磁する磁極部２４２、２４４とを有する。
　コア２４は、コイル２２の通電により両端部が磁極部２４２、２４４となる長さを有する構造であれば、どのような構造でもよい。例えば、ストレート型（Ｉ型）平板状に形成されてもよいが、本実施の形態のコア２４は、平面視Ｈ型の平板状に形成されている。
　Ｈ型のコア２４は、Ｉ型のコアと比較して、コア本体２４１の両端部でギャップ側面を、コイル２２が巻回されるコア本体の幅よりも長く前後方向（Ｙ方向）に拡大された形状である。よって、Ｈ型のコア２４によれば、Ｉ型のコアである場合よりも磁気抵抗を低下させて、磁気回路の効率の改善を図ることができる。また、磁極部２４２、２４４においてコア本体２４１の両側部分からＹ方向に張り出すような部位の間に、ボビン２６を嵌め込むだけでコア２４におけるコイル２２の位置決めを行うことができる。よって、電磁アクチュエーター１０では、コア２４に対するボビン２６の位置決め部材を別途設ける必要が無い。
　コア２４は、コイル２２が巻回される板状のコア本体２４１の両端部のそれぞれに、磁極部２４２、２４４が、コイル２２の巻回軸と直交する方向に突出して設けられている。
　コア２４は、磁性体であり、例えば、ケイ素鋼板、パーマロイ、フェライト等により形成される。また、コア２４は、電磁ステンレス、焼結材、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド）材、積層鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）等により構成されてもよい。
　磁極部２４２、２４４は、コイル２２の両開口部内からＹ方向でそれぞれ突出して設けられている。
　磁極部２４２、２４４は、コイル２２への通電により励磁されて、振動方向（Ｚ方向）で離間する可動体４０のヨーク４１を吸引し、移動する。具体的には、磁極部２４２、２４４は、発生する磁束により、ギャップＧを介して対向配置された可動体４０の被吸着面部４６、４７を吸着する。
　磁極部２４２、２４４は、Ｘ方向に延在するコア本体２４１に対して垂直方向であるＹ方向に延在する板状体である。磁極部２４２、２４４は、Ｙ方向に長いため、コア本体２４１の両端部に形成される構成よりも、ヨーク４１に対向する対向面２０ａ、２０ｂの面積が広い。
　磁極部２４２、２４４には、Ｙ方向の中央部分に固定孔２８が形成され、固定孔２８に挿入するねじ６８によりベース部３２に固定されている。
　ボビン２６は、コア２４のコア本体２４１を囲むように配置されている。ボビン２６は、例えば、樹脂材料により形成される。これにより、金属製の他の部材（例えば、コア２４）との電気的絶縁を確保することができるので、電気回路としての信頼性が向上する。樹脂材料には、高流動の樹脂を用いることにより成形性が良くなり、ボビン２６の強度を確保しつつ肉厚を薄くすることができる。なお、ボビン２６は、コア本体２４１を挟むように分割体２６ａ、２６ｂを組み付けることにより、コア本体２４１の周囲を覆う筒状体に形成されている。また、ボビン２６には、筒状体の両端部にフランジが設けられ、コイル２２がコア本体２４１の外周上に位置するように規定している。
＜可動体４０＞
　可動体４０は、コア組立体２０に振動方向（Ｚ方向）と直交する方向でギャップＧを空けて、対向するように配置される。可動体４０は、コア組立体２０に対して、振動方向に往復移動自在に設けられている。
　可動体４０は、ヨーク４１を有し、ヨーク４１に固定される弾性部５０－１、５０－２の可動体側固定部５４を含む。
　可動体４０は、弾性部５０（５０－１、５０－２）を介して、底面部３２ｂに対して接離方向（Ｚ方向）に移動可能に、略平行に離間して吊られた状態（基準常態位置）で配置されている。
　ヨーク４１は、電磁ステンレス、焼結材、ＭＩＭ（メタルインジェクションモールド）材、積層鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板（ＳＥＣＣ）等の磁性体から構成される板状体である。ヨーク４１は本実施の形態では、ＳＥＣＣ板を加工して形成されている。
　ヨーク４１は、Ｘ方向で離間する被吸着面部４６、４７のそれぞれに固定される弾性部５０（５０－１、５０－２）により、コア組立体２０に対して、振動方向（Ｚ方向）にギャップＧ（図７参照）を空けて対向する様に吊設されている。
　ヨーク４１は、振動伝達部２（図１参照）を取り付ける面部固定部４４と、磁極部２４２、２４４に対向配置される被吸着面部４６、４７とを有する。
　ヨーク４１は、本実施の形態では、面部固定部４４と被吸着面部４６、４７とで中央部の開口部４８を囲む矩形枠状に形成されている。
　開口部４８は、コイル２２と対向する。本実施の形態では、開口部４８は、コイル２２の真上に位置し、開口部４８の開口形状は、ヨーク４１が底面部３２ｂ側に移動した際に、コア組立体２０のコイル２２部分が挿入可能な形状に形成されている。ヨーク４１は開口部４８を有する構成にすることより、開口部４８が無い場合と比較して、電磁アクチュエーター全体の厚みを薄くできる。
　また、開口部４８内に、コア組立体２０のコイル２２を位置させるため、コイル２２近傍にヨーク４１が配置されることがなく、コイル２２から漏れる漏えい磁束による変換効率の低下を抑制でき、高出力を図ることができる。
　面部固定部４４は、振動伝達部２に固定される固定面４４ａを有する。固定面４４ａは面部固定孔４２に挿入されるねじ等の止着部材を介して振動伝達部２に、コア組立体２０を囲む位置で固定されている。
　被吸着面部４６、４７は、コア組立体２０において磁化された磁極部２４２、２４４に吸い寄せられるとともに、弾性部５０（５０－１、５０－２）が固定される。
　被吸着面部４６、４７には、それぞれ、弾性部５０－１、５０－２の可動体側固定部５４が積層された状態で固定される。被吸着面部４６、４７には、底面部３２ｂ側に移動した際に、コア組立体２０のねじ６４の頭部を逃げる切欠部４９が設けられている。
　これにより、可動体４０が底面部３２ｂ側に移動して、被吸着面部４６、４７が磁極部２４２、２４４に接近しても、磁極部２４２、２４４を底面部３２ｂに固定するねじ６８に接触することがなく、その分のＺ方向のヨーク４１の可動領域を確保できる。
＜弾性部５０（５０－１、５０－２）＞
　弾性部５０（５０－１、５０－２）は、固定体３０に対して可動体４０を可動自在に支持する。弾性部５０（５０－１、５０－２）は、板状に構成されている。弾性部５０（５０－１、５０－２）は、固定体３０に対して振動方向の一方の方向に駆動する可動体４０を支持するものであれば、板状ではなく、どのような形状、材料による弾性体であってもよい。
　弾性部５０（５０－１、５０－２）は、可動体４０の上面を、固定体３０の上面と同じ高さ、もしくは、固定体３０の上面（本実施の形態では、コア組立体２０の上面）よりも下面側で、互いに平行となるように支持する。なお、弾性部５０－１、５０－２は、可動体４０の中心に対して対称（点対称或いは線対称）の形状を有し、本実施の形態では、同様に形成された部材である。
　弾性部５０は、ヨーク４１を、固定体３０のコア２４の磁極部２４２、２４４に対してギャップＧを空けて対向するように、略平行に配置させる。弾性部５０は、可動体４０の下面をコア組立体２０の上面の高さレベルと略同じレベルよりも、底面部３２ｂ側の位置で、振動方向に移動自在に支持する。
　弾性部５０は、固定体側固定部５２と可動体側固定部５４とを連絡する蛇行形状弾性アーム部５６を有する板ばねである。
　弾性部５０は、取付部３２ａの表面に固定体側固定部５２を取り付け、ヨーク４１の被吸着面部４６、４７のそれぞれの表面に、可動体側固定部５４を取り付けて、蛇行形状弾性アーム部５６を底面部３２ｂと平行にして、可動体４０を取り付ける。
　固定体側固定部５２は、取付部３２ａに面接触してねじ６２により接合して固定され、可動体側固定部５４は、被吸着面部４６、４７に面接触してねじ６４により接合して固定されている。
　蛇行形状弾性アーム部５６は、蛇行形状部を有するアーム部である。蛇行形状弾性アーム部５６は、蛇行形状部を有することにより、固定体側固定部５２と可動体側固定部５４との間で、且つ、振動方向と直交する面（Ｘ方向及びＹ方向で形成される面）において、可動体４０の振動に必要な変形が可能である長さを確保している。
　蛇行形状弾性アーム部５６は、本実施の形態では、固定体側固定部５２と可動体側固定部５４との対向方向に伸びて折り返し、固定体側固定部５２と可動体側固定部５４とにそれぞれ接合される端部は、Ｙ方向でずれた位置に形成されている。蛇行形状弾性アーム部５６は、可動体４０の中心に対して、点対称或いは線対称の位置に配置されている。
　これにより、可動体４０は、蛇行形状のばねを有する蛇行形状弾性アーム部５６により両側方で支持されるため、弾性変形する際の応力分散が可能となる。すなわち、弾性部５０は、可動体４０を、コア組立体２０に対して傾斜することなく、振動方向（Ｚ方向）に移動させることができ、振動状態の信頼性の向上を図ることができる。
　弾性部５０は、それぞれ、少なくとも２つ以上の蛇行形状弾性アーム部５６を有している。これにより、蛇行形状弾性アーム部５６がそれぞれ一つの場合と比較して、弾性変形する際の応力が分散され、信頼性の向上を図ることができるとともに、可動体４０に対する支持のバランスが良くなり、安定性の改善を図ることができる。
　弾性部５０としての板ばねは、本実施の形態では、磁性体からなる。また、弾性部５０の可動体側固定部５４は、コアの両端部（磁極部２４２、２４４）とのコイル巻回軸方向で対向する位置ないしその上側に配置され、磁路として機能されている。本実施の形態では、可動体側固定部５４は被吸着面部４６、４７の上側に積層した状態で固定されている。
　これによりコア組立体の磁極部２４２、２４４に対向する被吸着面部４６、４７の厚みＨ（図７参照）を磁性体の厚みとして大きくできる。弾性部５０の厚みと、ヨーク４１の厚みを同じであるので、磁極部２４２、２４４に対向する磁性体の部位の断面積を２倍にできる。これにより、板ばねが非磁性の場合と比較して、磁気回路を拡張して、磁気回路における磁気飽和による特性の低下を緩和し、出力向上を図ることができる。
　なお、本実施の形態の電磁アクチュエーター１０において、面部固定部４４で固定される振動伝達部２を介した使用者による可動体４０の押し込み量を検知する検出部を設け、この押し込み量と、入力された交流信号とに基づいて、振動を発生させてもよい。例えば、押し込み量を検出する検出部として、弾性部５０の歪みを検出するセンサを設けてもよい。
　図９は、電磁アクチュエーター１０の磁気回路を示す図である。なお、図９は、図５のＡ－Ａ線で切断した電磁アクチュエーター１０の斜視図であり、磁気回路は、図示しない部分も図示された部分と同様の磁束の流れＭを有する。また、図１０は、電磁アクチュエーター１０の動作の説明に供する図であり、磁気回路による可動体４０の移動を模式的に示す断面図である。詳細には、図１０Ａは弾性部５０により、可動体４０が、コア組立体２０から離間した位置に保持されている状態の図であり、図１０Ｂは、磁気回路による起磁力によりコア組立体２０側に吸引されて移動した可動体４０を示す。
　具体的には、コイル２２を通電すると、コア２４が励磁されて磁場が発生し、コア２４の両端部（磁極部２４２、２４４）が磁極となる。例えば、図９に示すように、コア２４において、磁極部２４２がＮ極となり、磁極部２４４がＳ極となる。すると、コア組立体２０とヨーク４１との間には、磁束の流れＭで示す磁気回路が形成される。この磁気回路における磁束の流れＭは、磁極部２４２から対向するヨーク４１の被吸着面部４６に流れ、ヨーク４１の面部固定部４４を通り、被吸着面部４７から、被吸着面部４７に対向する磁極部２４４に至る。
　本実施の形態では、弾性部５０も磁性体であるので、被吸着面部４６に流れた磁束（磁束の流れＭで示す）は、ヨーク４１の被吸着面部４６及びこれに重なる、弾性部５０－１の可動体側固定部５４を通る。そして、磁束（磁束の流れＭ）は、可動体側固定部５４から弾性部５０－２の可動体側固定部５４に、及び、被吸着面部４６の両端から、面部固定部４４を介して被吸着面部４７及び、弾性部５０－２の可動体側固定部５４の両端に至る。
　これにより、電磁ソレノイドの原理により、コア組立体２０の磁極部２４２、２４４は、ヨーク４１の被吸着面部４６、４７を吸着するように吸引する吸引力Ｆを発生する。すると、ヨーク４１の被吸着面部４６、４７は、コア組立体２０の磁極部２４２、２４４の双方で引き寄せられ、ヨーク４１の開口部４８内に、コイル２２が挿入される。加えて、ヨーク４１を含む可動体４０は、弾性部５０の付勢力に抗して、Ｆ方向に移動する（図１０Ａ及び図１０Ｂ参照）。
　また、コイル２２への通電を解除すると、磁界は消滅し、コア組立体２０による可動体４０の吸引力Ｆは無くなり、弾性部５０の付勢力により、元の位置に移動（－Ｆ方向に移動）する。
　これを繰り返すことで、電磁アクチュエーター１０は、可動体４０をＺ方向に往復直線移動させて振動方向（Ｚ方向）の振動を発生する。
　可動体４０を往復直線移動させることにより、可動体４０が固定される振動伝達部２も、可動体４０に追従してＺ方向に変位する。
　コイル２２が巻回されるコア２４を有するコア組立体２０が、固定体３０に固定され、このコア組立体２０は、弾性部５０により固定体３０に対してＺ方向に可動自在に支持された可動体４０のヨーク４１の開口部４８内に配置されている。
　これにより、磁気を発生してＺ方向に可動体を駆動させるために固定体及び可動体のそれぞれに設ける部材をＺ方向で重ねて設ける（例えば、コイルとマグネットをＺ方向で対向して配置）必要がないので、電磁アクチュエーターとしてＺ方向の厚みを薄くできる。また、マグネットを用いることなく、可動体４０を往復直線駆動させることで振動伝達部２に振動を付与できる。
　このように、支持構造が単純であるため設計がシンプルになり、省スペース化を図ることができ、電磁アクチュエーター１０の薄型化を図ることができる。また、マグネットを用いていないので、マグネットを用いる構成の振動装置（所謂、アクチュエータ）と比較してコストの低廉化を図ることができる。
　以下に、電磁アクチュエーター１０の駆動原理について簡単に説明する。電磁アクチュエーター１０は、下記の運動方程式（１）および回路方程式（２）を用いて、供給されるパルスにより共振現象を発生させて駆動することもできる。本実施の形態では、短パルスを入力することにより駆動するが、短パルスを用いずに任意の振動を発生するように駆動してもよい。
　なお、電磁アクチュエーター１０における可動体４０は、式（１）、（２）に基づいて往復運動を行う。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　すなわち、電磁アクチュエーター１０における質量ｍ［Ｋｇ］、変位ｘ（ｔ）［ｍ］、推力定数Ｋｆ［Ｎ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、ばね定数Ｋｓｐ［Ｎ／ｍ］、減衰係数Ｄ［Ｎ／（ｍ／ｓ）］等は、式（１）を満たす範囲内で適宜変更できる。また、電圧ｅ（ｔ）［Ｖ］、抵抗Ｒ［Ω］、インダクタンスＬ［Ｈ］、逆起電力定数Ｋｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（２）を満たす範囲内で適宜変更できる。
　このように、電磁アクチュエーター１０は、可動体４０の質量ｍと、弾性部５０としての金属ばね（弾性体、本実施の形態では板ばね）のばね定数Ｋｓｐにより決まる。
　また、電磁アクチュエーター１０では、ベース部３２と弾性部５０との固定、及び、弾性部５０と可動体４０との固定には、ねじ６２、６４が用いられている。これにより、可動体４０が駆動するために、固定体３０及び可動体４０に対して強固に固定する必要がある弾性部５０を、リワークを可能とした状態で機械的に強固に固定することができる。
＜制御部１＞
　制御部１は、弾性振動可能に支持された振動伝達部２（図１参照）を、振動方向の一方向に駆動する電磁アクチュエーター１０の駆動を制御する。
　制御部１は、駆動電流を電磁アクチュエーター１０に供給して、可動体４０を固定体３０側に引き込むことにより、振動伝達部２を、固定体３０が固定される基台３に対して－Ｚ方向に移動させる。コイル２２への駆動電流の供給を停止することにより、可動体４０を開放し、弾性部５０により、可動体４０は、引き込まれた方向と逆方向に付勢させて移動する。
　制御部１は、入力される交流信号を半波整流して駆動信号として、電磁アクチュエーター１０のコイル２２に出力する。
　図４に示す交流信号入力部１２０は、入力される交流信号を半波整流部１３０に出力する。交流信号入力部１２０は、例えば、オーディオ音源が入力され、入力されたオーディオ音源の交流信号を半波整流部１３０に出力する。
　半波整流部１３０は、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間に介設される。半波整流部１３０は、交流信号入力部１２０を介して入力される交流信号の半波を削除、つまり、交流信号の正弦波を半波整流し、駆動信号として電磁アクチュエーター１０のコイル２２に出力する。これにより、体感振動発生装置１００に入力されるオーディオ音源の入力と同期して、電磁アクチュエーター１０は可動体４０を駆動させる。具体的には、半波整流部１３０からの半波整流された駆動信号を受けて、電磁アクチュエーター１０では、可動体４０は、固定体３０に対して一方向、ここでは－Ｚ方向に移動した後、弾性部５０の復帰力（復元力）により、一方向とは逆方向、つまり、Ｚ方向に移動する。
　この可動体４０の移動により、使用者に対して、振動伝達部２（図１及び図２参照）を介して、体感振動発生装置１００に入力されるオーディオ音源の入力と同期した振動を付与して体感させることができる。
　なお、半波整流部１３０が出力する駆動信号は、交流信号入力部１２０から入力された交流信号に応じて増幅して、電磁アクチュエーター１０に出力されてもよい。半波整流部１３０は、例えば、整流ダイオードを用いた整流回路等で構成してもよい。
　半波整流部１３０は、本実施の形態では、図３に示すように、電磁アクチュエーター１０の底面部３２ｂに搭載した構成としているが、これに限らない。例えば、図１１に示すように、半波整流部１３０を、電磁アクチュエーター１０に搭載せず、交流信号入力部１２０とともに、回路部１４０として実装されてもよい。
　図１１に示す体感振動発生装置１００Ａでは、制御部１Ａの有する回路部１４０において、交流信号入力部１２０に入力されたオーディオ音源の交流信号を半波整流部１３０で半波整流して増幅部１５０で増幅した後、電磁アクチュエーター１０に入力している。これにより、電磁アクチュエーター１０は、交流信号入力部１２０へのオーディオ音源の入力と同期するように、可動体４０を駆動して、振動伝達部２を介して使用者に振動を付与して体感させることができる。
　図１２～図１６は、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション１～５の説明に供する図である。
＜バリエーション１＞
　図１２は、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション１の説明に供する図である。図１２Ａは、バリエーション１の構成図を示し、図１２Ｂは、半波整流部１３０Ａを介して電磁アクチュエーター１０に入力される駆動電流を示す図である。
　図１２Ａに示す体感振動発生装置１００ａは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間に介設された半波整流部１３０Ａとして、整流ダイオード１３２を順方向に挿入した整流回路を有する。図１２Ａに示す半波整流部１３０Ａとしての半波整流回路によれば、図１２Ｂに示す電磁アクチュエーター１０への供給電圧Ｖ１と電磁アクチュエーター１０への供給電流Ｄ１になり、入力される交流信号の周期に対応した振動を発生させる。
　このように、整流ダイオード１３２を用いることにより、低コストで、入力された交流信号の周波数に則した振動を発生させることができる。バリエーション１の整流回路では、整流ダイオード１３２は、交流信号入力部１２０から電磁アクチュエーター１０間に順方向に挿入されているので、シンプルな構成で、上述した効果を奏することができる。
＜バリエーション２＞
　図１３は、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション２の説明に供する図である。図１３Ａは、半波整流部のバリエーション２の構成図を示し、図１３Ｂは、半波整流部１３０Ｂを介して電磁アクチュエーター１０に入力される駆動電流を示す図である。
　図１３Ａに示す体感振動発生装置１００ｂは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間の半波整流部１３０Ｂとして、整流ダイオード１３２と、フリーホイールダイオード１３４とを含む半波整流保護回路を有する。
　半波整流部１３０Ｂは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間に、順方向で、整流ダイオード１３２を挿入する（整流ダイオード１３２が設けられている）。加えて、半波整流部１３０Ｂは、電磁アクチュエーター１０の端子間に、電磁アクチュエーター１０と並列に、フリーホイールダイオード１３４を挿入している。
　図１３Ａに示す半波整流部１３０Ｂとしての半波整流保護回路によれば、図１３Ｂに示す電磁アクチュエーター１０への供給電圧Ｖ２と電磁アクチュエーター１０への供給電流Ｄ２になり、オーディオ音源の入力に同期した振動を発生させる。
　これにより、フリーホイールダイオード１３４は、整流ダイオード１３２の保護回路として機能し、電磁アクチュエーター１０内に逆起電力が発生する場合でも、整流ダイオードに高電圧が印加されることなく、破損による整流ダイオードを交換する必要がない。
＜バリエーション３＞
　図１４は、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション３の説明に供する図である。図１４Ａは、半波整流部のバリエーション３の構成図を示し、図１４Ｂは、半波整流部１３０Ｃを介して電磁アクチュエーター１０に入力される駆動電流を示す図である。
　図１４Ａに示す体感振動発生装置１００ｃは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間の半波整流部１３０Ｃとして、整流ダイオード１３２と、フリーホイールダイオード１３４と、抵抗１３６とを含む半波整流保護回路を有する。
　半波整流部１３０Ｃは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間に、順方向で挿入された整流ダイオード１３２を有する。また、半波整流部１３０Ｃでは、電磁アクチュエーター１０の端子間に、フリーホイールダイオード１３４に抵抗１３６を接続して、電磁アクチュエーター１０と並列に挿入されている。フリーホイールダイオード１３４と抵抗１３６とで整流ダイオード１３２の保護回路として機能する。
　図１４Ａに示すに示す半波整流部１３０Ｃとしての半波整流保護回路によれば、図１４Ｂに示す電磁アクチュエーター１０への供給電圧Ｖ３と電磁アクチュエーター１０への供給電流Ｄ３と同様の供給電圧及び供給電流になり、入力される交流信号に対応した振動を発生させる。
　半波整流部１３０Ｃは、整流ダイオード１３２の保護回路としてフリーホイールダイオード１３４とフリーホイールダイオード１３４に接続された抵抗１３６とを有する。
　半波整流部１３０Ｃによれば、抵抗１３６により、フリーホイールダイオード１３４のみで整流ダイオード１３２を保護する保護回路とは異なり、電流が平滑して流れることを抑制して、キレの良い体感振動を発生させ、体感振動の再現性の悪化を防止できる。また、電流が常時流れるような場合でも、抵抗１３６により、ジュール熱によりデバイスの温度上昇が起こることを防止できる。
　図１５は、体感振動発生装置１００ｃの構成において、抵抗１３６の抵抗値を上げた場合に電磁アクチュエーター１０に供給される電流を示す。なお、電磁アクチュエーター１０に入力される電圧Ｖ４は、図１４Ｂに示す電圧Ｖ３と同様である。図１５に示すように、抵抗１３６の抵抗値を図１４Ａの構成よりも上げることにより、駆動電流Ｄ４の立ち上がりが急峻になり、電磁アクチュエーター１０は、オーディオ音源の交流信号の入力に応じたキレのよい振動を発生できる。
＜バリエーション４＞
　図１６は、本発明の実施の形態に係る体感振動発生装置の半波整流部のバリエーション４の説明に供する図であり、半波整流部のバリエーション４の構成図である。
　図１６に示す体感振動発生装置１００ｄは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間に半波整流部１３０Ｄを有する。半波整流部１３０Ｄは、整流ダイオード１３２、１３８と、フリーホイールダイオード１３４と、抵抗１３６と、増幅部（演算増幅器）としてのオペアンプ１３９とを有する。
　半波整流部１３０Ｄでは、交流信号入力部１２０と電磁アクチュエーター１０との間に、順方向で、オペアンプ１３９と、オペアンプ１３９の出力側に接続された整流ダイオード１３２とが挿入されている。また、半波整流部１３０Ｃでは、電磁アクチュエーター１０の端子間に、抵抗１３６が、電磁アクチュエーター１０と並列に挿入されている。さらに、オペアンプ１３９と整流ダイオード１３２との間に接続される他の整流ダイオード１３８が電磁アクチュエーター１０と並列に挿入されている。このように半波整流部１３０Ｃは、オペアンプ１３９を有するオペアンプ回路により構成されている。
　半波整流部１３０Ｄによれば、オペアンプ１３９を用いているので、いわゆる理想ダイオードとすることができ、整流ダイオード１３２を用いた構成における順方向電圧降下を防止できる。すなわち、微小電圧成分であってもこれを再現、つまり、微小電圧成分に対応する駆動電流を生成して、電磁アクチュエーター１０に供給して、オーディオ音源の入力に同期した振動を発生させることができる。
　このように体感振動発生装置１００、１００ａ～１００ｄによれば、効率的な駆動により小型な製品でも出力増加を図ることができる。すなわち、電磁アクチュエーターを用いて、低コスト化及び薄型化を図りつつ、振動伝達部２を介して使用者に振動を体感させることができる。
　なお、本実施の形態では、半波整流部１３０は、電磁アクチュエーター１０に実装されている。このように半波整流部１３０を電磁アクチュエーター１０内に実装することにより、交流信号入力部１２０側に、半波整流部１３０を設ける場合（例えば図１１参照）と比較すると、回路設計に負担が掛かることなく、専用の回路構成を必要としない。つまり、音声を発生させる音源回路とは別の回路を必要とせず、例えば、オーディオ音源を示す交流信号をそのままアクチュエータ（整流部実装）に入力することができる。よって、使用上の利便性の向上を図ることができる。
　また、電磁アクチュエーター１０では、弾性部５０は、可動体４０の中心に対して対称な位置に複数固定されていることが好ましいが、上述したように、一つの弾性部５０で、可動体４０を固定体３０に対して振動可能に支持するようにしてもよい。弾性部５０は、可動体４０と固定体３０とを連結し、且つ、蛇行形状弾性アーム部５６を有するアーム部を少なくとも２つ以上備えてもよい。弾性部５０は、磁性体で構成されてもよい。この場合、弾性部５０の可動体側固定部５４は、コア２４の両端部に対してそれぞれコイル２２の巻回軸方向または、巻回軸方向と直交する方向に配置され、コイル２２に通電された際に、コア２４とともに磁路を構成する。
　また、電磁アクチュエーター１０の構成において、ベース部３２と弾性部５０との固定、及び、弾性部５０と可動体４０との固定に用いたねじ６２、６４、６８に変えて、リベットを用いてもよい。リベットは、それぞれ頭部とねじ部のない胴部からなり、穴を空けた部材に差し込み、反対側の端部をかしめて塑性変形させることで穴を空けた部材同士を接合する。かしめは、例えば、プレス加工機や専用の工具等を用いておこなってもよい。
　図１７及び図１８は、体感振動発生装置１００の実装形態の一例を示す図である。図１７及び図１８は、体感振動発生装置１００と同様に構成される体感振動発生装置３２０、４２０をゲームコントローラ３００、ゲーム用シート４００にそれぞれ実装した例を示す。なお、ゲーム用シート４００の構成は、体感シミュレータ（例えば、体感シミュレータのシート）、リスニング用シートのように使用者が接触して使用する装置の構成とすることができる。
　ゲームコントローラ３００は、例えば、無線通信によりゲーム機本体に接続され、使用者が握ったり把持したりすることにより使用される。ゲームコントローラ３００は、ここでは矩形板状の本体部３１０を有し、ユーザが両手でゲームコントローラ３００の左右側を掴み操作するものとしている。なお、本体部３１０が振動伝達部として機能する。
　ゲームコントローラ３００は、ゲーム中において、ゲーム機本体からの指令通知、音楽、音声などを示す交流信号に応じた振動をユーザに体感させることにより通知できる。なお、ゲームコントローラ３００は、図示しないが、指令通知、音楽或いは音声に応じた振動以外の機能、例えば、ゲーム機本体に対する入力操作部を備える。
　ゲーム用シート４００は、例えば、ゲーム機本体に接続され、ゲームを行う際に使用者が着座するシートである。ゲーム用シート４００は、ゲームコンテンツに応じて発する音（音楽、音響）を振動により、ユーザに体感させることができ、ゲーム用シート４００の各機能（例えば、操作感や臨場感を与える機能）を実現する。
　図１７、図１８に示すゲームコントローラ３００及びゲーム用シート４００は、それぞれ、交流信号入力部１２０、半波整流部１３０及び駆動部としての電磁アクチュエーター（例えば電磁アクチュエーター１０の構成と同様の構成でよい）３２３、３２４、４２４、４２２を有する。本実施の形態では、ゲームコントローラ３００、ゲーム用シート４００のそれぞれには、複数の電磁アクチュエーター３２３、３２４、４２４、４２２が実装されているが、実装数は限定されず、それぞれに１つ以上実装されていればよい。
　なお、ゲームコントローラ３００では、体感振動発生装置３２０の電磁アクチュエーター３２３、３２４は、操作するユーザの指先、指の腹、手の平等が接触する面、或いは、操作部が設けられた面と、振動方向が直交するように実装されることが好ましい。
　また、ゲーム用シート４００の場合は、例えば、座部４１４内に座面を振動させるように電磁アクチュエーター４２４が実装され、背もたれ部４１２内に、背もたれ面を振動可能に電磁アクチュエーター４２２が実装されることが好ましい。座部４１４及び背もたれ部４１２がそれぞれ振動伝達部として機能する。
　これにより、ゲームプレイ中等において、ゲーム音、音楽等のオーディオ音源が存在する場合、このオーディオ音源が交流信号入力部１２０に入力され、オーディオ音源である交流信号が半波整流部１３０に出力される。半波整流部１３０は、入力された交流信号を半波整流して、各電磁アクチュエーター３２３、３２４、４２４、４２２に駆動信号として出力する。
　これにより、各電磁アクチュエーター３２３、３２４、４２４、４２２は、入力されるオーディオ音源（音声、音響）を示す交流信号の入力と同期するような振動を発生して、使用者に体感させることができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
　本実施の形態において制御部１により駆動制御される電磁アクチュエーターの駆動方向はＺ方向としたが、これに限らず、使用者の接触面と平行の方向、具体的には、Ｘ方向ないしＹ方向においても、上述した効率的な駆動や振動の強化等の効果を得ることができる。
　２０１９年１１月２９日出願の特願２０１９－２１７０４０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本発明に係る電磁アクチュエーターは、電磁アクチュエーターを用いて、低コスト化及び薄型化を図ることができるとともに、使用者への体感振動に好適な推力を効率良く発生できる効果を有し、例えば、ゲームコントローラ、ゲーム用シート、リスニング専用シート等に適用して有用なものである。
　１　制御部
　２　振動伝達部
　２ａ　表面
　１０、３２３、３２４、４２４、４２２　電磁アクチュエーター
　２０　コア組立体
　２２　コイル
　２４　コア
　２６　ボビン
　３０　固定体
　３２　ベース部
　４０　可動体
　５０　弾性部
　１００、１００Ａ、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、３２０、４２０　体感振動発生装置
　１２０　交流信号入力部
　１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ，１３０Ｄ　半波整流部
　１３２、１３８　整流ダイオード
　１３４　フリーホイールダイオード
　１３６　抵抗
　１３９　オペアンプ
　１４０　回路部
　１５０　増幅部
　２００　振動呈示装置（体感振動呈示装置）
　３００　ゲームコントローラ
　３１０　本体部
　４００　ゲーム用シート
　４１２　背もたれ部
　４１４　座部

Claims (8)

  1. 　固定体に対して弾性振動可能に支持された可動体を、入力される駆動信号により、前記可動体の振動方向の一方向に駆動して振動させる電磁アクチュエーターと、
    　交流信号が入力される交流信号入力部と、
    　前記交流信号を半波整流して前記駆動信号として前記電磁アクチュエーターに出力する整流部と、
    　を有することを特徴とする、
    　体感振動発生装置。
  2. 　前記整流部は、前記交流信号入力部と前記電磁アクチュエーターとの間に介設され、双方を接続する整流ダイオードを有する整流回路であることを特徴とする、
    　請求項１記載の体感振動発生装置。
  3. 　前記整流ダイオードは、前記整流回路に順方向で挿入されていることを特徴とする、
    　請求項２記載の体感振動発生装置。
  4. 　前記整流部は、前記整流ダイオードと並列に接続されるフリーホイールダイオードを有する整流保護回路であることを特徴とする、
    　請求項２記載の体感振動発生装置。
  5. 　前記整流保護回路は、前記フリーホイールダイオードに接続される抵抗を有することを特徴とする、
    　請求項４記載の体感振動発生装置。
  6. 　前記整流回路は、前記整流ダイオードに接続され、前記整流ダイオードに入力される前記交流信号を増幅する演算増幅器を有することを特徴とする、
    　請求項３記載の体感振動発生装置。
  7. 　前記整流部は、前記電磁アクチュエーターに実装されていることを特徴とする、
    　請求項１から６のいずれか一項に記載の体感振動発生装置。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の体感振動発生装置と、
    　前記体感振動発生装置により振動され、使用者に振動を伝達する振動伝達部と、
    　を有することを特徴とする、
    　体感振動呈示装置。
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