WO2021172576A1 - 振動アクチュエータ及び電子機器 - Google Patents

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WO2021172576A1
WO2021172576A1 PCT/JP2021/007584 JP2021007584W WO2021172576A1 WO 2021172576 A1 WO2021172576 A1 WO 2021172576A1 JP 2021007584 W JP2021007584 W JP 2021007584W WO 2021172576 A1 WO2021172576 A1 WO 2021172576A1
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WO
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vibration
movable body
outer peripheral
elastic support
coil
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PCT/JP2021/007584
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French (fr)
Inventor
高橋 勇樹
力 関口
下村 重幸
好広 熊埜御堂
大輔 児玉
優太 良井
稲本 繁典
Original Assignee
ミネベアミツミ株式会社
高橋 勇樹
力 関口
下村 重幸
好広 熊埜御堂
大輔 児玉
優太 良井
稲本 繁典
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Priority to US17/802,227 priority patent/US20230361662A1/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a vibration actuator and an electronic device including the vibration actuator.
  • a vibration actuator is mounted as a vibration source in an electronic device having a vibration function.
  • the electronic device can notify the incoming call and improve the operability and the sense of presence by driving the vibration actuator to transmit the vibration to the user and letting the user experience it.
  • the electronic device is a portable game terminal, a controller (game pad) of a stationary game machine, a mobile communication terminal such as a mobile phone or a smartphone, a mobile information terminal such as a tablet PC, or a wearable worn on clothes or an arm. Includes portable devices that can be carried by terminals.
  • a vibration actuator having a structure that can be miniaturized and mounted on a portable device for example, as shown in Patent Document 1, a vibration actuator used for a pager or the like is known.
  • a pair of plate-shaped elastic bodies are supported by the opening edges of a cylindrical frame body so as to face each other.
  • Each of the plate-shaped elastic bodies is arranged with one end fixed to a fixed body and the other end fixed to a movable body.
  • the outer peripheral portion which is one end, is arranged at the bottom of the frame, and the central portion, which is the other end, rises from the outer peripheral portion. Is formed in.
  • a yoke to which a magnet is attached is fixed to this central portion, and the yoke is supported inside the frame.
  • the yoke constitutes a magnetic field generator together with a magnet, and the coil is arranged in the magnetic field of the magnetic field generator in a state of being attached to the other plate-shaped elastic body.
  • the coil is formed into a cylindrical body using an enamel wire obtained by baking a resin on the surface of a copper wire, and is an air-core coil using a so-called self-bonding wire, and the arrangement space is small.
  • the pair of plate-shaped elastic bodies are selectively resonated to generate vibration, and the yoke vibrates in the frame body in the direction of the center line of the frame body. ..
  • the plate-shaped elastic body is provided with a damping portion to suppress the vibration of the plate-shaped elastic body. ..
  • the plate-shaped elastic body when the movable body moves, the plate-shaped elastic body itself also deforms.
  • the movable body vibrates and the fluctuation of the portion to which the damping portion is attached becomes large, and when the fluctuation time becomes long, there is a problem that the position of the damping portion shifts depending on the mounting position of the damping portion.
  • the damping of vibration in the plate-shaped elastic body varies, that is, the vibration performance of the vibration actuator varies, and the vibration actuator may not vibrate stably.
  • An object of the present invention is to provide a vibration actuator and an electronic device that generate suitable vibration with a stable and high output even if the vibration is attenuated.
  • a fixed body including a coil, a movable body including a magnet arranged inside the coil in the radial direction and arranged so as to be relatively movable in a vibration direction orthogonal to the radial direction of the coil, and the movable body with respect to the fixed body.
  • a vibrating actuator having an elastic support portion that movably supports, and a movable body vibrating with respect to a fixed body by the cooperation of the coil and the magnet to be fed.
  • the elastic support portion includes an outer peripheral portion fixed to the fixed body and an outer peripheral portion. An inner peripheral portion that is arranged inward in the radial direction from the outer peripheral portion and fixed to the movable body, and an inner peripheral portion.
  • An elastically deformable deformable arm portion that is arranged between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion and connects the outer peripheral portion and the inner peripheral portion, Have, A damping portion for dampening the vibration in the elastic support portion when the movable body is moved is provided over the outer peripheral portion and the portion of the deforming arm portion on the outer peripheral portion side.
  • a movable body having a columnar magnet in the center and spring stoppers arranged on the front and back surfaces of the magnet in the axial direction, respectively.
  • a tubular fixed body that accommodates the movable body, and a fixed body having a pair of annular coils arranged radially outside the movable body.
  • a pair of elastic support portions that reciprocally and vibrately support the movable body in a vibration direction along the axial direction, each of which is joined to the fixed body at the outer peripheral portion and to the spring stopper portion at the inner peripheral portion.
  • An elastic support portion that can be elastically deformed by a deformable arm portion that connects the outer peripheral portion and the inner peripheral portion.
  • a configuration is adopted in which the outer peripheral portion and the portion of the deformable arm portion on the outer peripheral portion side are provided, and the damping portion is provided to damp the vibration in the elastic support portion when the movable body is moved.
  • One aspect of the electronic device of the present invention is A configuration in which the vibration actuator having the above configuration is mounted is adopted.
  • suitable vibration can be generated with a stable and high output.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. It is a figure which provides the explanation of the mounting state of the damping part.
  • Embodiment 6 It is an external perspective view which shows the vibration actuator which concerns on Embodiment 6 of this invention. It is a perspective view which shows the state which removed the case in the vibration actuator. It is the bottom side perspective view of the case body. It is a perspective view which looked at the lid part from the back side. It is a figure which shows typically the positional relationship between the drive unit and the case in the vibration actuator in Embodiment 6. It is an external perspective view which shows the vibration actuator which concerns on one Embodiment 7 of this invention. It is a perspective view which shows the state which removed the case in the vibration actuator. It is the bottom side perspective view of the case body. It is a perspective view which looked at the lid part from the back side. It is a figure which shows typically the positional relationship between the drive unit and a case in the vibration actuator in Embodiment 7.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing a vibration actuator according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a vertical sectional view of the vibration actuator
  • FIG. 3 is a state in which the case is removed from the vibration actuator. It is a perspective view which shows.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a movable body to which the elastic support portion is fixed
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the movable body and the elastic support portion.
  • FIG. 6 is a view showing a coil assembly from which the electromagnetic shield portion is removed
  • FIG. 7 is an exploded view of the coil assembly
  • FIG. 8 is a plan view of the drive unit shown in FIG.
  • the "upper” side and “lower” side in the present embodiment are provided for convenience of understanding, and mean one or the other of the vibration directions of the movable body in the vibration actuator. That is, when the vibrating actuator is mounted on an electronic device (see FIGS. 18 and 19), it may be turned upside down or left and right.
  • the vibration actuator 1 is mounted as a vibration source in an electronic device such as a portable game terminal device (for example, the game controller GC shown in FIG. 18), and realizes a vibration function of the electronic device.
  • the electronic device also includes a mobile device such as a smartphone (for example, the mobile terminal M shown in FIG. 19).
  • the vibration actuator 1 is mounted on a portable game terminal device or a device such as a portable device, and vibrates when driven to notify the user of an incoming call or give a feeling of operation or presence.
  • the movable body 20 is placed in the hollow case 10 between the upper and lower end surfaces with the axial direction (vertical direction) of the case 10 as the vibration direction. It is housed so that it can vibrate.
  • the vibrating actuator 1 itself functions as a vibrating body.
  • the vibrating actuator 1 reciprocates the movable body 20 having the magnet 30 and the movable body cores 41 and 42, the fixed body 50 having the pair of annular coils 61 and 62, and the movable body 20 with respect to the fixed body 50. It has elastic support portions 81 and 82 to support.
  • the coils 61, 62, the magnet 30, and the movable body cores 41, 42 form a magnetic circuit that vibrates the movable body 20.
  • the coils 61 and 62 are energized from the power supply unit (for example, the drive control unit 203 shown in FIGS. 18 and 19), so that the coils 61 and 62 and the magnet 30 cooperate with each other to form a case.
  • the movable body 20 reciprocates in the vibration direction.
  • the movable body 20 is a bobbin main body portion (coil protection wall portion) 522 arranged between the movable body 20 and the inside of the coils 61 and 62 held by the coil bobbin portion 52.
  • the coils 61 and 62 reciprocate in the axial direction, that is, in the vibration direction.
  • the axial direction of the coils 61 and 62 is the vibration direction of the movable body 20, the magnetizing direction of the magnet 30, and the axial direction of the coil bobbin portion 52.
  • the center of the length in the vibration direction is the center of the length of the coil bobbin portion 52 in the vibration direction via the elastic support portions 81 and 82, and the movable body 20 of the movable body 20. They are arranged so as to face each other at a predetermined interval in a direction orthogonal to the axial direction. At this time, it is desirable that the movable body 20 is positioned at a position balanced with the coils 61 and 62 so as not to come into contact with the bobbin main body portion 522 of the coil bobbin portion 52.
  • the center of the length of the magnet 30 and the movable body cores 41 and 42 in the vibration direction is orthogonal to the center of the length of the vibration direction between the coils 61 and 62 that are vertically separated from each other. It is preferable that they are arranged at opposite positions.
  • a magnetic fluid may be interposed between the bobbin main body 522 and the movable body 20.
  • the vibration actuator 1 has a drive unit 13 in a case 10 having a case main body 11 and a lid portion 12, as shown in FIG.
  • the drive unit 13 includes coils 61 and 62, coil bobbin portions 52, a movable body 20, and elastic support portions 81 and 82. Twice
  • the movable body 20 is inside the tubular coil bobbin portion 52 of the fixed body 50, and is formed by elastic support portions 81 and 82 connected at the upper and lower ends to form an inner surface of the coil bobbin portion 52 (inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522). ), It is supported so that it can move back and forth. In other words, the movable body 20 is supported in the vibrating actuator 1 so as to be reciprocating in the direction in which the lid portion 12 and the bottom portion 114 face each other.
  • the movable body 20 is provided in the drive unit 13 shown in FIG.
  • the movable body 20 has a magnet 30, movable body cores 41 and 42, spring stoppers 22 and 24, and fixing pins 26 and 28.
  • the movable body cores 41 and 42 and the spring stoppers 22 and 24 are connected in series with the magnet 30 as the center toward both sides in the vibration direction (vertical direction shown in FIGS. 1 to 5), respectively.
  • the outer peripheral surfaces 20a of the magnet 30 and the movable body cores 41 and 42 face each other with a predetermined interval inside the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body 522.
  • the magnet 30 is magnetized in the vibration direction.
  • the magnet 30 is formed in a disk shape, and the front and back surfaces 30a and 30b separated in the vibration direction have different polarities.
  • the front and back surfaces 30a and 30b of the magnet 30 are two magnetized surfaces that are separated from each other in the extending direction of the axes of the coils 61 and 62.
  • the magnet 30 is arranged so as to be spaced apart from the coils 61 and 62 (details will be described later) on the inner side of the coils 61 and 62 in the radial direction.
  • the "diameter direction” is a direction orthogonal to the axes of the coils 61 and 62, and is also a direction orthogonal to the vibration direction.
  • the “distance” in the radial direction is the distance between the coils 61 and 62 including the bobbin main body 522 and the magnet 30, and is a distance that allows the movable body 20 to move in the vibration direction without contacting each other. That is, in the present embodiment, the “spacing” means a predetermined spacing between the bobbin main body 522 and the magnet 30.
  • the magnet 30 is arranged so as to face the center of the bobbin main body 522 on the outer side in the radial direction. If the magnet 30 is arranged inside the coils 61 and 62 with the two magnetizing surfaces facing each other in the extending direction of the axes of the coils 61 and 62, it may have a tubular shape, a plate shape, or the like. It may have a shape other than a disk shape. Further, it is desirable that the axial center of the magnet 30 coincides with the axial center of the movable body 20.
  • Movable cores 41 and 42 are provided on the front and back surfaces 30a and 30b of the magnet 30, respectively.
  • the movable body cores 41 and 42 are magnetic materials and function as yokes, and the magnets 30 and the coils 61 and 62 together form a magnetic circuit.
  • the movable body cores 41 and 42 together with the magnet 30 form a movable body side magnetic circuit.
  • the movable body cores 41 and 42 concentrate the magnetic flux of the magnet 30 and allow it to flow efficiently without leaking, and effectively distribute the magnetic flux flowing between the magnet 30 and the coils 61 and 62.
  • the movable body cores 41 and 42 have a function as a part of a magnetic circuit, a function as a main body portion of the movable body 20 in the movable body 20, a function of fixing the spring fixing portions 22 and 24, and a weight. Has a function as.
  • the movable body cores 41 and 42 are formed in the shape of an annular flat plate having the same surface shape as the magnet 30.
  • the movable body cores 41 and 42 are fixed to the magnet 30 so that the outer peripheral surface is flush with the outer peripheral surface of the magnet, and together with the outer peripheral surface of the magnet, form the outer peripheral surface 20a of the movable body 20.
  • the movable body cores 41 and 42 are the same members formed in the same manner in the present embodiment, and in the present embodiment, the movable body cores 41 and 42 are provided symmetrically above and below the magnet 30 so as to sandwich the magnet 30 in the center of the magnet 30. There is.
  • the movable cores 41 and 42 are attracted to the magnet 30 and fixed to the magnet 30 with, for example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin or an anaerobic adhesive.
  • fitting ports 411 and 421 into which the upper and lower spring stoppers 22 and 24 are fitted are provided.
  • Upper and lower spring stoppers 22 and 24 are inserted into the fitting ports 411 and 421.
  • the movable body cores 41 and 42 are in contact with each other at three or four points at the fitting ports 411 and 421 and coincide with the centers of the upper and lower spring stoppers 22 and 24 (here, the centers of the elastic support portions 81 and 82).
  • the spring stoppers 22 and 24 are supported so that the movable body 20 is located on the central axis of the movable body 20.
  • the fitting ports 411 and 421 can adjust the degree of opening in the movable body cores 41 and 42 to adjust the weight of the movable body 20 and set a suitable vibration output.
  • the movable body cores 41 and 42 are coiled inside the coils 61 and 62 (inside in the radial direction) and in a direction orthogonal to the axial direction of the coils 61 and 62 when the movable body 20 is not vibrating. It is located so as to face each of 61 and 62.
  • the height position of the upper surface of the movable body core 41 on the upper side of the magnet 30 faces the center position in the height direction (vertical direction) of the upper coil 61.
  • the height position of the lower surface of the movable body core 42 on the lower side of the magnet 30 faces the center position in the height direction (vertical direction) of the lower coil 62.
  • the spring stoppers 22 and 24 have a function of fixing the magnetic circuit on the movable body side to the elastic support portions 81 and 82, and also have a function of serving as a weight of the movable body 20.
  • the spring stoppers 22 and 24 are provided on the target so as to sandwich the magnet 30 and the movable body cores 41 and 42, and increase the vibration output of the movable body 20.
  • the spring stoppers 22 and 24 are axial bodies arranged along the central axis of the movable body 20, and are between the movable body cores 41 and 42 and the elastic support portions 81 and 82. It will be installed.
  • the spring stoppers 22 and 24 are formed in the same shape and have joints 222 and 242 and spring fixing portions 224 and 244.
  • the joint portions 222 and 242 and the spring fixing portions 224 and 244 are connected in series in the vibration direction (specifically, the vertical direction), respectively.
  • the spring stoppers 22 and 24 have through holes to penetrate.
  • the spring stoppers 22 and 24 may function as weight adjusting portions by adding a weight in the through hole. By adding a weight in the through hole, the movable body 20 can be made heavy and the vibration output of the movable body 20 can be increased.
  • the joint portions 222 and 242 are joined to the movable body cores 41 and 42, respectively. Specifically, the joint portions 222 and 242 are internally fitted by inserting the other end side into the fitting ports 411 and 421 of the movable body cores 41 and 42, respectively.
  • the spring stoppers 22 and 24 are fixed to the movable cores 41 and 42 by press fitting, but the present invention is not limited to this, and for example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin or an anaerobic adhesive. It may be fixed by adhesion using.
  • the upper spring fixing portion 224 constitutes one end portion of the movable body 20 in the vibration direction, that is, the upper end portion of the movable body 20, and is the end portion on the inner diameter side of the upper leaf spring which is the elastic support portion 81 (the end portion on the inner diameter side of the upper leaf spring which is the elastic support portion 81. It is joined to the inner peripheral portion 802 which is the other end portion).
  • the spring fixing portion 224 is provided at the spring fixing portion 22 so as to project upward from the joining portion 222, and is joined to the inner peripheral portion 802 of the elastic support portion 81 via the fixing pin 26 at the tip thereof.
  • the lower spring fixing portion 244 constitutes the other end portion of the movable body 20 in the vibration direction, that is, the lower end portion of the movable body 20, and is the inner diameter side of the lower leaf spring which is the elastic support portion 82. It is joined to the inner peripheral portion 802 which is the end portion of the.
  • the spring fixing portion 244 is provided at the spring fixing portion 24 so as to project downward from the joining portion 242, and is joined to the inner peripheral portion 802 of the elastic support portion 82 via the fixing pin 28 at the tip thereof. A detailed description of the elastic support portion 81 will be described later together with the elastic support portion 82.
  • the fixing pins 26 and 28 firmly fix the elastic support portions 81 and 82 and the movable body 20 so as not to come off due to the vibration of the movable body 20.
  • the fixing pins 26 and 28 are formed in the same shape in the present embodiment, and are the axial pin bodies 262 and 282 that can be press-fitted into the spring fixing portions 224 and 244, respectively, and one end side of the pin bodies 262 and 282, respectively. It has flanges 264 and 284 provided at the edges of the.
  • the pin bodies 262 and 282 of the fixing pins 26 and 28 have the inner peripheral portions 802 of the elastic support portions 81 and 82 overlapped with the spring fixing portions 224 and 244. Through the opening of 802, it is press-fitted into the through hole of the spring fixing portion 224 and 244 to be fixed. As a result, the flanges 264 and 284 sandwich the inner peripheral portions 802 of the elastic support portions 81 and 82 with the spring fixing portions 224 and 244, and firmly join the elastic support portions 81 and 82.
  • the inner peripheral portions 802 of the elastic support portions 81 and 82 and the spring fixing portions 224 and 244 may be joined by welding, adhesion, caulking or the like, and further, welding, adhesion, or caulking may be combined. It may be joined.
  • the weight in the movable body 20 is magnetic on the movable body side. It is not placed on the outer peripheral side of the circuit.
  • the placement space of the coils 61 and 62 located opposite to each other on the outer peripheral side of the movable body side magnetic circuit, that is, on the outer peripheral side of the movable body 20, is not limited.
  • the space for arranging the weight does not separate the magnetic circuit on the movable body side from the coils 61 and 62, and the efficiency of electromagnetic conversion does not decrease. Therefore, the weight of the movable body 20 can be suitably increased, and a high vibration output can be realized.
  • the spring stoppers 22 and 24 have a weight function and a spring fixing function, it is not necessary to individually assemble the members having the respective functions.
  • the upper leaf springs and the lower leaf springs which are the elastic support portions 81 and 82, can be easily assembled to the movable body 20 together with the weight, and the assembly is assembled. Can be enhanced.
  • the spring stoppers 22 and 24 may be made of a magnetic material, it is desirable that the spring stoppers 22 and 24 are made of a non-magnetic material. If the spring stoppers 22 and 24 are made of a non-magnetic material, the magnetic flux from the movable body core 41 does not flow upward, and the magnetic flux from the movable body core 42 does not flow downward, so that the movable body core is efficiently used. It can flow to the coil 61, 62 side located on the outer peripheral side of 41, 42.
  • the spring stoppers 22 and 24 are formed of a material having a higher specific density (for example, a specific gravity of about 16 to 19) than a material such as a silicon steel plate (the specific gravity of the steel plate is 7.70 to 7.98). preferable.
  • tungsten can be applied to the materials of the spring stoppers 22 and 24.
  • the fixed body 50 holds the coils 61 and 62, and inside the coils 61 and 62 in the radial direction, the movable body 20 is vibrated in the vibration direction (coil axial direction, shaft of the movable body 20) via the elastic support portions 81 and 82. Supports movably in the direction).
  • the fixed body 50 has a case 10, coils 61 and 62, a coil bobbin portion 52, and an electromagnetic shield portion 58.
  • the coil assembly is composed of the coils 61 and 62 and the coil bobbin portion 52.
  • the vibration actuator 1 is configured by connecting substantially all the components that generate vibration such as the movable body 20 and the case 10 via the elastic support portions 81 and 82 to the coil assembly. There is.
  • the coil bobbin portion 52 holds the coils 61 and 62 wound around the outer peripheral surface, surrounds the magnet 30 with the inner peripheral surface 522a, and guides the movement of the movable body 20 having the magnet 30.
  • the coil bobbin portion 52 is a tubular body formed of a resin such as phenol resin and polybutylene terephthalate (PBT).
  • the coil bobbin portion 52 is made of a material containing a phenol resin such as bakelite, which has high flame retardancy.
  • the coil bobbin portion 52 is made of a material containing phenol resin, flame retardancy is enhanced, and even if heat is generated by Joule heat when a current flows through the coils 61 and 62 to be held, safety during driving is achieved. Can be improved. Further, since the dimensional accuracy is improved and the position accuracy of the coils 61 and 62 is improved, the variation in vibration characteristics can be reduced.
  • the coil bobbin portion 52 includes a tubular bobbin main body portion 522, a central flange portion 526 and flange portions 527 and 528 protruding in the radial direction from the outer circumference of the bobbin main body portion 522, and a terminal entanglement portion (coil connection portion) 53. It has a movable range forming portion 54 and a connecting groove portion 55.
  • the coils 61 and 62 are wound around the coil bobbin portion 52.
  • the coils 61 and 62 are covered with an electromagnetic shield portion 58.
  • the terminal entwined portion (coil connection portion) 53 may be illustrated and described as a terminal entwining portion (coil connection portion) 53-1 and 53-2 for convenience.
  • the bobbin main body 522 functions as a protective wall portion that protects the movable body 20 arranged inside from colliding with the coils 61 and 62 during driving.
  • the thickness of the bobbin main body 522 is such that even if the moving movable body 20 comes into contact with the bobbin main body portion 522, the strength does not affect the coils 61 and 62 on the outer peripheral side.
  • the outer peripheral surfaces (magnet 30 and movable) of the movable body cores 41 and 42 of the movable body 20 are movable.
  • the coils 61 and 62 are arranged side by side in the coil axial direction so as to surround the outer peripheral surfaces of the body cores 41 and 42.
  • concave coil mounting portions 52b and 52c that are partitioned by the central flange portion 526 and the flange portions 527 and 528 and that open radially outward on the outer peripheral side are provided. Has been done.
  • the terminal entwining portion 53 functions as a connector connecting portion for entwining the coil windings of the coils 61 and 62 and connecting to an external device.
  • the coils 61 and 62 are connected to an external device via the terminal entanglement portion 53, and electric power is supplied to the coils 61 and 62 and the coils 61 and 62.
  • the terminal entwining portion 53 is a conductive member projecting from the outer peripheral portion of the bobbin main body portion 522.
  • the terminal entwining portion 53 is press-fitted into the outer peripheral surface of the central flange portion 526 arranged at the center in the vibration direction on the outer circumference of the bobbin main body portion 522.
  • the terminal entwining portion 53 is provided so as to protrude from the outer peripheral surface of the central flange portion 526.
  • Flange portions 527 and 528 are provided at both ends separated in the axial direction of the bobbin main body portion 522 (in the present embodiment, which is the vibration direction and also the vertical direction), and constitutes the upper and lower end portions of the coil bobbin portion 52.
  • Elastic support portions 81 and 82 are fixed to the flange portions 527 and 528 at the end portions (upper and lower end portions in the present embodiment) on the direction side away from the central flange portion 526.
  • the movable range forming portion 54 is provided at the upper and lower ends of the coil bobbin portion 52, and when the coil bobbin portion 52 is housed in the case 10, vibration between the lid portion 12 and the bottom portion 114 of the case 10 and the movable body 20 is provided. Form a range.
  • the movable range forming portion 54 is a protruding side portion that protrudes in the vibration direction (vertical direction) from each of the flange portions 527 and 528.
  • the movable range forming portions 54 are provided at predetermined intervals in the annular upper and lower opening end surfaces (also referred to as "upper end surface and lower end surface", respectively) 527a and 528a of the flange portions 527 and 528.
  • the upper end surface 527a means the open end surface on one side
  • the lower end surface 528a means the open end surface on the other side.
  • the flange portion 527 has a protruding movable range forming portion 54 protruding in the vibration direction on the opening end surface on one side.
  • One open end surface functions as a top surface receiving portion that receives the lid portion 12 via the movable range forming portion 54.
  • the flange portion 528 has a protruding movable range forming portion 54 projecting in the vibration direction on the other open end surface.
  • the other open end face functions as a bottom receiving portion that receives the bottom portion 114 via the movable range forming portion 54.
  • the movable range forming portion 54 is fitted into the positioning groove 808 provided in the elastic support portions 81 and 82 to position the elastic support portions 81 and 82 in the radial direction. conduct.
  • the movable range forming portion 54 is formed in an arc shape when viewed from the axial direction, which has a predetermined thickness in the radial direction and a length in the circumferential direction longer than the radial direction.
  • a positioning groove 808 is also formed corresponding to the shape of the movable range forming portion 54.
  • the movable range forming portion 54 is fitted into the positioning groove 808 to regulate the radial and circumferential movements of the elastic support portions 81 and 82, and the elastic support portion 81 with respect to the coil bobbin portion 52. , 82 are positioned.
  • the mounting positions of the elastic support portions 81 and 82 are uniformly set with respect to the coil bobbin portion 52 in each individual of the drive unit 13, and the elastic support portions 81 and 82 are uniformly set with respect to the coil bobbin portion 52. Stable positioning of the elastic support portions 81 and 82 can be performed.
  • the elastic support portions 81 and 82 are not fixed to the fixed body side via the plurality of components.
  • the structure is not easily affected by the component tolerance, the movement in the circumferential direction and the radial direction such as rotation is restricted, and the variation of the elastic support portions 81 and 82 can be suppressed as a product, and stable characteristics can be realized.
  • the movable range forming portion 54 is provided at equal intervals around the axis of the coil bobbin portion 52.
  • the movable range forming portions 54 are provided at three locations at equal intervals around the axis of the coil bobbin portion 52, but any number of movable range forming portions 54 can be positioned as long as the elastic support portions 81 and 82 can be positioned. It may be provided.
  • the movable body 20 is caught or rubbed when the movable body 20 is inserted into the coil bobbin portion 52.
  • the number of parts is reduced, the assembly property is good, and the movable body 20 and the coil bobbin portion 52 can be easily positioned.
  • the coil bobbin portion 52 is housed in the case 10 in a state where the movable range forming portion 54 on the upper and lower end surfaces is in contact with the edge portion of the lid portion 12 and the edge portion of the bottom portion 114, and is housed in the case 10 with the edge portion of the lid portion 12. It is fixed to the edge of the bottom 114.
  • the flange portions 527 and 528 have a positioning engaging portion 529 (see FIG. 3) for positioning the electromagnetic shield portion that engages with the electromagnetic shield portion 58.
  • the positioning engagement portion 529 is provided on the outer peripheral portion of the flange portions 527 and 528, that is, the outer diameter portion of the coil bobbin portion 52, and positions the electromagnetic shield portion 58 at a position surrounding the coils 61 and 62.
  • the positioning engaging portion 529 engages with the engaged portion 589 of the electromagnetic shield portion 58.
  • the positioning engaging portion 529 is a concave groove that opens toward the central flange portion 526 at the outer peripheral portion of each flange portion 527 and 528, and engages with the convex engaged portion 589. do.
  • the electromagnetic shield portion 58 is arranged without shifting with respect to the coils 61 and 62 wound around the coil bobbin portion 52 to provide stable magnetic characteristics. Obtainable.
  • An adhesive portion is provided on the outer peripheral surfaces of the central flange portion 526 and each flange portion 527 and 528 having the same outer diameter, and the electromagnetic shield portion 58 is provided on the central flange portion 526 and each flange portion 527 and 528 via the adhesive portion. It may stick. As a result, more stable vibration characteristics can be realized.
  • the coils 61 and 62 generate a drive source for the vibration actuator 1 together with the magnet 30 and the movable body cores 41 and 42 with the axial direction of the coils 61 and 62 (the magnetizing direction of the magnet 30) as the vibration direction. Used for.
  • the coils 61 and 62 are energized during driving (during vibration) to form a voice coil motor together with the magnet 30.
  • the coils 61 and 62 are arranged in the coil mounting portion, and the coils 61 and 62 are arranged at positions facing the movable body cores 41 and 42 in a direction orthogonal to the vibration direction in the present embodiment. ..
  • the center position of the length in the coil axial direction is the center position of the length in the vibration direction of the movable body 20 (the center position in the vibration direction of the magnet 30) in the coil bobbin portion 52. It is held so that it is in substantially the same position (including the same position) in the vibration direction.
  • the coils 61 and 62 of the present embodiment are configured to be wound in opposite directions to each other so that a current flows in the opposite direction when energized.
  • Each end of the coils 61 and 62 is entwined and connected to the terminal entanglement portion 53 of the central flange portion 526.
  • the coils 61 and 62 are connected to the power supply unit (for example, the drive control unit 203 shown in FIGS. 18 and 19) via the terminal entwining unit 53.
  • the power supply unit for example, the drive control unit 203 shown in FIGS. 18 and 19
  • each end of the coils 61 and 62 is connected to an AC supply unit, and an AC power supply (AC voltage) is supplied from the AC supply unit to the coils 61 and 62.
  • AC power supply AC voltage
  • the coil shafts of the coils 61 and 62 are preferably arranged coaxially with the shaft of the coil bobbin portion 52 or the shaft of the magnet 30.
  • the coils 61 and 62 are formed in a cylindrical shape by winding a coil wire around the coil mounting portion from the outside of the coil bobbin portion 52.
  • the coil bobbin portion 52 having the coils 61 and 62 can assemble the coils without using self-bonding wires in order to maintain the cylindrical bodies of the coils 61 and 62, respectively. That is, since it is not necessary to use an air-core coil as the coil, the cost of the coils 61 and 62 themselves can be reduced, and the cost of the entire vibration actuator can be reduced.
  • the coils 61 and 62 are surrounded by an electromagnetic shield portion 58 on the inner peripheral surface of the case 10, sealed in the coil mounting portion, and fixed by adhesion or the like in the coil mounting portion.
  • the coils 61 and 62 are fixed to all of the bobbin main body portion 522, the central flange portion 526, and the flange portions 527 and 528 by adhesion. Therefore, the coils 61 and 62 can increase the joint strength with the coil bobbin portion 52, and even when a large impact is applied, the coils 61 and 62 are damaged as compared with the configuration in which the movable body is in direct contact with the coil. There is no.
  • the electromagnetic shield portion 58 is a tubular magnetic material that is arranged at a position that surrounds the outer peripheral surface of the coil bobbin portion 52 and covers the coils 61 and 62 on the outer side in the radial direction.
  • the electromagnetic shield portion 58 is positioned on the coil bobbin portion 52 via the terminal extraction portion 90 of the coil bobbin portion 52 and the positioning engagement portion 529.
  • the terminal lead-out portion 90 fits into the opening 582 of the electromagnetic shield portion 58.
  • the terminal lead-out portion 90 functions as a rotation stopper for the electromagnetic shield portion 58.
  • the electromagnetic shield portion 58 constitutes a fixed body side magnetic circuit together with the coils 61 and 62, and leaks to the outside of the vibration actuator 1 in the movable body side magnetic circuit, that is, the magnetic circuit formed together with the magnet 30 and the movable body cores 41 and 42. Prevent magnetic flux.
  • the electromagnetic shield portion 58 is arranged so that the center of the length of the electromagnetic shield portion 58 in the vibration direction is at the same height as the center of the magnet 30 arranged inside in the vibration direction. Due to the shielding effect of the electromagnetic shield portion 58, it is possible to reduce the magnetic flux leaking to the outside of the vibrating actuator.
  • the electromagnetic shield portion 58 can increase the thrust constant to increase the electromagnetic conversion efficiency in the magnetic circuit.
  • the electromagnetic shield portion 58 has a function as a magnetic spring together with the magnet 30 by utilizing the magnetic attraction force of the magnet 30.
  • the magnetic spring can reduce the stress when the elastic support portions 81 and 82 are made into mechanical springs, and can improve the durability of the elastic support portions 81 and 82.
  • the elastic support portions 81 and 82 reciprocate the movable body 20 with respect to the fixed body 50 in the vibration direction.
  • the elastic support portions 81 and 82 are erected so as to sandwich the movable body 20 in the vibration direction of the movable body 20 and to intersect the vibration direction on both the movable body 20 and the fixed body 50.
  • the elastic support portions 81 and 82 are arranged apart from each other at both end portions (upper and lower end portions) of the movable body 20 which are separated from each other in the vibration direction in the movable body 20, as shown in FIGS. Connect with 50.
  • the elastic support portions 81 and 82 are arranged so as to face each other in a direction orthogonal to the vibration direction, respectively.
  • the inner peripheral portions 802 are fitted to both end portions (spring fixing portions 224 and 244) of the movable body 20 which are separated in the axial direction (vibration direction). Further, the outer peripheral fixing portion 806 side is attached to the movable body 20 so as to project outward in the radial direction (radial direction).
  • the elastic support portions 81 and 82 are a pair of elastic support portions that support the movable body 20 so as to be reciprocally vibrating in the vibration direction along the axial direction of the magnet 30.
  • the elastic support portions 81 and 82 are joined to the fixed body 50 at the outer peripheral fixing portion (outer peripheral portion), and are joined to the spring fixing portions 22 and 24 at the inner peripheral portion 802.
  • the elastic support portions 81 and 82 support the movable body 20 so as not to come into contact with the fixed body 50 during non-vibration and vibration of the movable body 20. Even if the elastic support portions 81 and 82 come into contact with the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522 of the movable body 20 during driving (vibration) of the movable body 20, the magnetic circuit, specifically, the coil 61 , 62 is not damaged.
  • the elastic support portions 81 and 82 may be formed of any material as long as they elastically support the movable body 20.
  • the elastic support portions 81 and 82 are the same members having the same configuration in the present embodiment.
  • the elastic support portions 81 and 82 may be a non-magnetic material or a magnetic material (specifically, a ferromagnetic material).
  • the elastic support portions 81 and 82 may be formed of stainless steel plates such as SUS304 and SUS316 as long as they are non-magnetic leaf springs. Further, if the elastic support portions 81 and 82 are magnetic materials, a stainless steel plate such as SUS301 can be applied.
  • the materials of the elastic support portions 81 and 82 for example, it is known that the magnetic material (for example, SUS301) has higher durability and is cheaper than the non-magnetic material (SUS304, SUS316, etc.). There is.
  • the elastic support portions 81 and 82 are made of SUS301 in the present embodiment.
  • the elastic support portions 81 and 82 are a plurality of flat plate-shaped leaf springs, respectively.
  • the movable body 20 may have a plurality of elastic support portions 81 and 82 as three or more leaf springs. These leaf springs are attached along a direction orthogonal to the vibration direction.
  • the elastic support portions 81 and 82 which are leaf springs, are deformed in a plan view arc shape in which an annular inner peripheral portion 802, which is an inner spring end portion, and an outer peripheral fixing portion 806, which is an outer spring end portion, are elastically deformed. It has a shape joined by the arm portion 804.
  • the inner peripheral portion 802 is displaced with respect to the outer peripheral fixed portion 806 in the axial direction due to the deformation of the deformation arm portion 804.
  • the leaf springs as the elastic support portions 81 and 82 are formed by sheet metal processing using a stainless steel plate, and more specifically, they are thin flat plate disk-shaped spiral springs. Since the elastic support portions 81 and 82 have a flat plate shape, it is possible to improve the position accuracy, that is, the machining accuracy, as compared with the conical spring.
  • the plurality of elastic support portions 81 and 82 have the same spiral direction, and the outer peripheral fixing portion 806, which is one end on the outer peripheral side, is fixed to the fixed body 50 and the inner peripheral side.
  • the inner peripheral portion 802, which is the other end of the above, is fixed to the movable body 20.
  • FIG. 9 is a plan view of the elastic support portion 81
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. Since the elastic support portion 82 has the same configuration as the elastic support portion 81, the elastic support portion 81 will be described in detail, and the description of the elastic support portion 82 will be omitted.
  • the inner peripheral portion 802 is formed in an annular shape.
  • the deformable arm portion 804 is elastically deformable and is arranged between the outer peripheral fixing portion 806 and the inner peripheral portion 802.
  • the deformable arm portion 804 is coupled to the outer peripheral fixing portion 806 at one end and to the inner peripheral portion 802 at the other end.
  • the deformable arm portion 804 connects the outer peripheral fixing portion 806 and the inner peripheral portion 802.
  • the deformation arm portion 804 extends so as to intersect the virtual line at a plurality of positions on the virtual line along the radial direction.
  • the portion on the outer peripheral side of the deformable arm portion 804 means the portion located on the outermost peripheral side among the plurality of positions.
  • a plurality of deformation arm portions 804 are arranged in a spiral shape at equal intervals on the outer circumference of the inner peripheral portion 802.
  • the deformable arm portion 804 extends along the outer periphery of the inner peripheral portion 802, and is arranged so as to face the outer periphery of the inner peripheral portion 802 with a gap in the radial direction.
  • three deformation arm portions 804 are provided so as to connect both of the outer peripheral fixing portion 806 and the inner peripheral portion 802, but the present invention is not limited to this, and the deformed arm portion 804 is formed in a spiral shape. It may be a single deformed arm portion formed. Further, the deformable arm portion 804 may be provided with two or four or more elastic support portions 81.
  • a plurality of spiral leaf springs are used as the plurality of elastic support portions 81 and 82.
  • These plurality of spiral-shaped leaf springs are attached to both end portions (upper and lower end surfaces 527a and 528a, which are the opening end surfaces of the opening edge portion) that are separated in the vibration direction in the movable body 20, respectively.
  • the movable body 20 is elastically supported with respect to the fixed body 50.
  • the movable body moves in the translational direction (here, the direction on the plane perpendicular to the vibration direction) while rotating slightly. If the directions of the vortices of the plurality of leaf springs are opposite to each other, the plurality of leaf springs will move in the buckling direction or the pulling direction with each other, and smooth movement will be hindered.
  • the elastic support portions 81 and 82 of the present embodiment are fixed to the movable body 20 so that the directions of the spirals are the same, they move smoothly even if the amount of movement of the movable body 20 becomes large, that is, , It can be deformed, the amplitude becomes larger, and the vibration output can be increased.
  • the design may be such that the spiral directions of the plurality of elastic support portions 81 and 82 are opposite to each other.
  • the plate-shaped elastic support portions 81 and 82 have the inner peripheral portions 802 of the elastic support portions 81 and 82 with respect to the movable body 20, and the spring fixing portions 224 forming the end portions of the movable body 20 in the vibration direction. It is arranged so as to overlap with 244. As described above, the inner peripheral portions 802 of the elastic support portions 81 and 82 are fixed by being sandwiched between the flanges 264 and 284 of the fixing pins 26 and 28 and the spring fixing portions 224 and 244.
  • the outer peripheral fixing portion 806 of the upper elastic support portion 81 is fixed to the upper end portion of the coil bobbin portion 52 on the outer side in the radial direction. Specifically, the outer peripheral fixing portion 806 of the elastic support portion 81 is fixed to a portion of the annular upper end surface 527a of the upper flange portion 527 forming the upper end portion of the coil bobbin portion 52, avoiding the movable range forming portion 54. NS.
  • the outer peripheral fixing portion 806 of the elastic support portion 81 is sandwiched and fixed in the case 10 between the annular upper end surface 527a of the flange portion 527 and the pressing portion 128 of the lid portion 12.
  • the upper end surface 527a means an upper end surface (one side) of the upper side (one side) of the flange portion 527 on the upper side (one side) and a portion avoiding the movable range forming portion 54.
  • the outer peripheral fixing portion 806 of the lower elastic support portion 82 is fixed to the lower end portion of the coil bobbin portion 52 on the radial outer side of the movable body 20 in the vibration actuator 1. Specifically, the outer peripheral fixing portion 806 of the elastic support portion 82 is fixed to a portion of the annular lower end surface 528a of the lower flange portion 528 forming the lower end portion of the coil bobbin portion 52, avoiding the movable range forming portion 54. Will be done.
  • the outer peripheral fixing portion 806 of the elastic support portion 82 is sandwiched and fixed in the case 10 between the annular lower end surface 528a of the flange portion 528 and the stepped portion 118 provided on the peripheral edge of the bottom portion 114.
  • the lower end surface 528a means the end surface on the upper side (the other side) of the lower side (the other side) of the flange portion 528 on the lower side (the other side) and avoiding the movable range forming portion 54.
  • the outer peripheral fixing portion 806 has an outermost outer peripheral portion 806a and an inner overhanging portion 806b projecting inward from the outermost outer peripheral portion 806a in the elastic support portions 81 and 82.
  • the outermost outer peripheral portion 806a is sandwiched and fixed by the upper and lower end surfaces 527a and 528a, the pressing portion 128, and the step portion 118.
  • the inner overhanging portion 806b is a portion where the damping portion 72 is attached in the outer peripheral fixing portion 806.
  • the elastic support portions 81 and 82 are oriented in a direction orthogonal to the vibration direction by the upper and lower end surfaces (opening end surfaces) 527a and 528a of the upper and lower opening edges of the coil bobbin portion 52 and the lid portion 12 and the bottom portion 114 of the case 10. It is sandwiched in a state where it is placed in. Further, the movable body 20 is housed in the coil bobbin portion 52 around which the coils 61 and 62 are wound, and the inner peripheral portions 802 of the elastic support portions 81 and 82 are fixed to the upper and lower ends of the movable body 20 and the coil bobbin is formed.
  • the outer peripheral fixing portions 806 of the elastic support portions 81 and 82 are fixed to the upper end portion of the portion 52.
  • the drive unit 13 is configured with the positional relationship between the coils 61 and 62 and the movable body 20 defined, and can be easily arranged in the case 10.
  • the damping portion (damper) 72 is attached to the elastic support portions 81 and 82, and effectively damps the vibration generated in the elastic support portions 81 and 82.
  • the damping portion 72 is attached to the elastic support portions 81, 82 so as not to come off from the elastic support portions 81, 82.
  • the damping portion 72 attenuates the sharp spring resonance in the elastic support portion 81 (82), and prevents the vibration in the vicinity of the resonance frequency from becoming significantly large, thereby preventing a large difference in vibration depending on the frequency.
  • the movable body 20 can suppress the resonance peak before being plastically deformed, and can generate stable vibration over a wide range without contacting the lid portion 12 and the bottom portion 114, and the contact causes an abnormal noise.
  • the damping portion 72 may be formed of any shape, material, or the like as long as it prevents the occurrence of sharp vibration in the elastic support portion 81 (82).
  • the damping portion 72 is provided over the outermost peripheral side portion and the outer peripheral fixing portion 806 in the plurality of deformation arm portions 804 facing each other in the radial direction. More specifically, the damping portion 72 straddles the inner overhanging portion 806b of the outer peripheral fixing portion 806 and the portion of the deformation arm portion 804 adjacent to the outer peripheral fixing portion 806 on the outer peripheral fixing portion 806 side in the radial direction. It is installed so that.
  • the damping portion 72 is attached to the inner overhanging portion 806b of the outer peripheral fixing portion 806, and is attached to a portion of the deforming arm portion 804 adjacent to the outer peripheral fixing portion 806. It is located on the fixed body 50 side rather than the side.
  • the damping portion 72 includes a side surface of the outer peripheral fixing portion 806 (side surface of the inner overhanging portion 806b) 8062 (see FIG. 11) and a side surface 8042 of the deformed arm portion 804 (see FIG. 11). It is joined to and by adhesion or the like. Further, the damping portion 72 is at least one of the front and back surfaces (front and back surfaces of the inner overhanging portion 806b) 8064 and 8066 and the front and back surfaces 8044 and 8046 of the deformation arm portion 804, which are the upper and lower surfaces of the outer peripheral fixing portion 806. It is joined by an adhesive or the like on the surface side.
  • the damping portion 72 shown in FIGS. 10 to 12 includes an intervening portion 722 interposed between the inner overhanging portion 806b and the deformable arm portion 804, and the front and back surfaces (in the vibration direction) of the elastic support portions 81 and 82 from the intervening portion 722. It has damping protrusions 724 and 726 protruding toward the side (upper and lower surfaces) which are separated surfaces, respectively.
  • the intervening portion 722 is provided in the gap between the outer peripheral fixing portion 806 and the outer peripheral portion side portion of the deforming arm portion 804, and is a side surface of the outer peripheral fixing portion 806 and the deforming arm portion 804 facing each other in the radial direction. Joined to each.
  • the intervening portion 722 joins the damping protrusions 724 and 726 to each other so that the damping protrusions 724 and 726 are not separated from the elastic support portions 81 and 82.
  • the intervening portion 722 is joined to the side surface of the outer peripheral fixing portion 806 (the side surface of the inner overhanging portion 806b) 8062 and the side surface 8042 of the deformed arm portion 804 on both side surfaces thereof.
  • the side surface 8062 of the outer peripheral fixing portion 806 and the side surface 8042 of the deformable arm portion 804 are closely joined to the intervening portion 722 via the adhesive layer S.
  • the radial length of the intervening portion 722, that is, the distance L3 between the outer peripheral fixing portions 806 of the elastic support portions 81 and 82 and the deformed arm portion 804 adjacent to the outer peripheral fixing portion 806 is elastically supported. It is larger than twice (2t) of the thickness dimension t of the portions 81 and 82, and is 6 times (6t) or less.
  • the distance L3 is provided so as to satisfy 2t ⁇ L3 ⁇ 6t.
  • the leaf springs to be the elastic support portions 81 and 82 are poorly manufacturable, and when the movable body 20 is driven, Shear force is likely to be applied to the joint portion between the damping portion 72 and the elastic support portions 81 and 82. This shearing force may cause the damping portion 72 to peel off from the elastic support portions 81 and 82. Further, if the distance L3 is made wider than 6 times (6t) the thickness dimension t of the elastic support portions 81 and 82, the damping portion 72 itself becomes large, which increases the cost and process, and may reduce the damping force. Occurs. For example, in the elastic support portion 81 shown in FIG. 9, the elastic support portion 81 is formed so that the gap G1 satisfies 2t and the gap G2 satisfies 2t ⁇ L3 ⁇ 6t.
  • the damping protrusions 724 and 726 are integrally formed with the intervening portion 722, and project from the intervening portion 722 in the thickness direction of the elastic support portions 81 and 82.
  • the damping protrusions 724 and 726 project from both the front and back surfaces of the elastic support portions 81 and 82.
  • damping protrusions 724 and 726 are fixed to the elastic support portions 81 and 82 while sandwiching the elastic support portions 81 and 82.
  • the damping protrusions 724 and 726 and the intervening portion 722 may be integrally formed of different members.
  • the damping protrusion (one-side protrusion) 724 is arranged on one side (upper side) of the vibration actuator 1 in the vibration direction in the elastic support portions 81 and 82. Further, the damping protrusion (the other side protrusion) 726 is arranged on the other side (lower side) of the movable body in the vibration actuator in the vibration direction.
  • the damping protrusions 724 and 726 are fixed to the elastic support portions 81 and 82 so as to straddle the inner overhanging portion 806b and the deformation arm portion 804, respectively.
  • the length L1 protruding from the surface of the elastic support portions 81, 82 is the thickness of the elastic support portions 81, 82. Greater than t (L1> t).
  • the length L2 of the elastic support portions 81 and 82 (inner overhanging portion 806b and the deformable arm portion 804) protruding from the back surface of the damping protrusion 726 is larger than the thickness t of the elastic support portions 81 and 82 (L2). > T).
  • the bottom surfaces (surfaces on the intervening portion 722 side) of the damping protrusions 724 and 726 are the front and back surfaces of the outer peripheral fixing portion 806 (front and back surfaces of the inner overhanging portion 806b) 8064 and 8066. It is preferable that at least one of the front and back surfaces 8044 and 8046 of the deformable arm portion 804 is closely joined.
  • the bottom surfaces of the damping protrusions 724 and 726 are deformed from the front and back surfaces of the outer peripheral fixing portion 806 (the front and back surfaces of the inner overhanging portion 806b) 8064 and 8066.
  • the arm portion 804 is closely joined to both the front and back surfaces 8044 and 8046.
  • the damping portion 72 can suppress the detachment from the elastic support portions 81 and 82 by joining the front and back surfaces (upper and lower surfaces) of the elastic support portions 81 and 82, and vibrates the movable body suitably. This makes it possible to realize a more reliable vibration actuator.
  • the damping protrusions 724 and 726 are straight lines in the elastic support portion 81 so as to intersect the virtual line and cover the gap extending in a curved shape. It extends like a curve.
  • the damping portion 72 is the portion of the deformable arm portion 804 located at the outermost periphery of the deformable arm portions 804 of the elastic support portions 81 and 82, and the outer peripheral fixing portion arranged so as to surround the deformable arm portion 804 in the radial direction. It is arranged so as to straddle the 806.
  • the damping protrusions 724 and 726 of the damping portion 72 are located on the outermost periphery of the elastic support portions 81 and 82, and are linear along the tangential direction of the deformed arm portion 804 facing the outer peripheral fixing portion 806 on the inner side in the radial direction. Is located in.
  • the damping portion 72 is formed of a viscous material that cures with time or a material having a thixo property.
  • the damping portion 72 may be made of any material as long as it damps the vibration generated by the elastic support portions 81 and 82.
  • the damping portion 72 may be made of, for example, an elastomer, a thermosetting resin, an adhesive, or the like.
  • an adhesive or the like having a thixo property that has a low viscosity at the time of stirring and a high viscosity at the normal time may be used.
  • the damping portion 72 is preferably configured as one member fixed with the elastic support portions 81 and 82 sandwiched from both sides.
  • a rib is vertically provided at the center of the flange-shaped member. It may be an elastomer having a T-shaped cross section.
  • the rib is inserted between the outer peripheral fixing portion 806 and the deformable arm portion 804 from one surface side of the front and back surfaces of the elastic support portions 81 and 82, and the flange-shaped member is locked to one surface.
  • an adhesive or another member may be integrally joined to the rib exposed on the other surface side together with the other surface so that the rib does not come out from the gap from the other surface side.
  • the damping portion 72 joins both side surfaces 8062 and 8042 in the gap between the outer peripheral fixing portions 806 of the elastic support portions 81 and 82 and the outer peripheral fixing portion 806 and the adjacent deformation arm portion 804 to elastically support the elastic support portions 72. It is in a state of being partially provided at the deformed portion of the portions 81 and 82.
  • the outer peripheral fixing portion 806 is attached to the fixed body 50 (coil bobbin portion 52) at the outermost outer peripheral portion 806a, and the damping portion 72 is attached to the inner overhanging portion 806b.
  • the damping portion 72 is provided at a position close to the fixed body 50 side in the elastic support portions 81 and 82 and where the assembly dimensions are stable. As described above, the damping portion 72 is in a state in which the damping portion 72 itself does not move remarkably, and the risk that the damping portion 72 during driving is separated from the elastic support portions 81 and 82 is suppressed. The damping portion 72 is less likely to be displaced with respect to the elastic support portions 81 and 82, and variations in vibration damping can be prevented. Further, the damping portion 72 can prevent the elastic support portions 81 and 82 from being separated from each other, and can suppress the change in the initial vibration characteristics.
  • the damping portion 72 is provided at a position where the shape and position are most stable due to the structure of the elastic support portions 81 and 82, and the vibration damping characteristic stability of the movable body 20 is realized to vibrate.
  • the reliability of driving the actuator 1 can be improved.
  • the damping portion 72 can suppress the deformation of the elastic support portions 81 and 82 with a small mass and secure the damping force of the vibration generated by the elastic support portions 81 and 82, resulting in cost reduction and simplification of the process. Can be planned. Further, by attenuating the vibration, it is possible to reduce the noise when the movable body 20 is driven.
  • the damping portion 72 is joined to both side surfaces 8062 and 8042 facing each other with a gap between the outer peripheral fixing portions 806 of the elastic support portions 81 and 82 and the outer peripheral fixing portion 806 and the adjacent deformation arm portion 804.
  • the damping portion 72 has only one of the front and back surfaces 8064, 8044, 8066, and 8046 of the elastic support portions 81 and 82, or both are joined (bonded). As a result, the damping portion 72 can be further suppressed from being separated from the elastic support portions 81 and 82, and a vibrating actuator that vibrates more favorably and is reliable can be realized.
  • the distance L3 (the size of the gap) between the outer peripheral fixing portion 806 on which the damping portion 72 is arranged and the deformed arm portion 804 adjacent to the outer peripheral fixing portion 806 is 2 of the thickness dimension t of the elastic support portions 81 and 82. It is larger than double (2t) and 6t or less.
  • the damping portion 72 is preferably arranged with a gap while maintaining the manufacturability of the leaf spring as the elastic support portions 81 and 82. It becomes possible to do. Further, since the distance L3 is 6 times or less the thickness of the elastic support portions 81 and 82, the damping portion 72 does not become too large, and disadvantages in terms of cost and process (tact) can be suppressed.
  • the distance L3 is more preferably set so as to satisfy 4t ⁇ L3 ⁇ 5t, and a stable damping force can be obtained while maintaining the manufacturability of the elastic support portions 81 and 82. ..
  • the dimensions (protruding dimensions) L1 and L2 in which the damping protrusions 724 and 726 from the elastic support portions 81 and 82 protrude are larger than the thickness dimension t of the elastic support portions 81 and 82.
  • the amount of protrusion of the damping portion 72 from the elastic support portions 81, 82 is not smaller than the thickness of the elastic support portions 81, 82, so that it becomes difficult to peel off from the elastic support portions 81, 82, and the elasticity of the damping portion 72.
  • Long-term stability of the bonded state to the support portions 81 and 82 can be ensured.
  • FIG. 13 is a perspective view of the bottom surface of the case body
  • FIG. 14 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side.
  • the case 10 has a bottomed tubular case body 11 having a peripheral wall portion 112 and a bottom portion 114, and a lid portion that closes the opening 115 of the case body 11.
  • the case 10 has a height (of the movable body 20) capable of reciprocating the movable body 20 in the vibration direction in cooperation with the coils 61 and 62 provided in the case 10 to generate sufficient thrust. It is a columnar shape with a range of motion).
  • the case 10 of the present embodiment is formed in a columnar shape by the bottomed cylindrical case body 11 and the lid portion 12, but the shape is not limited to this and may be an elliptical columnar shape or a polygonal columnar shape.
  • the length in the vibration direction may be longer or shorter than the length in the direction orthogonal to the vibration direction.
  • the elliptical columnar shape and the elliptical shape in the elliptical shape in the present embodiment are mainly ellipses including parallel linear portions, and mean an oval shape. Further, the ellipse may be an ellipse.
  • the lid portion 12 and the bottom portion 114 constitute a top surface portion 122 and a bottom surface portion (bottom portion 114) of the vibration actuator 1 in the present embodiment, and a predetermined interval is provided between the movable body 20 of the drive unit 13 in the vibration direction of the movable body 20. Are placed facing each other.
  • the lid portion 12 is provided so as to hang down from a part of the outer periphery of the top surface portion 122, and has a hanging portion 124 that engages with the notch 102 of the case body 11.
  • the lid portion 12 and the bottom portion 114 each suppress the movable range of the movable body 20.
  • the lid portion 12 and the bottom portion 114 have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (limited to the movable range) of the movable body 20.
  • the lid portion 12 and the bottom portion 114 regulate the movable range formed by the movable range forming portion 54. That is, the lid portion 12 and the bottom portion 114 have lengths from the lid portion 12 and the bottom portion 114 to the edge portions of the upper and lower end portions of the drive unit 13 (coil bobbin portion 52) (open end faces 527a and 528a of the upper and lower flange portions 527 and 528). Regulate the closure. As a result, the hollow of the case 10 forms a movable body space, which is a space in which the movable body 20 moves.
  • the movable body space is defined to have a length within a range in which the elastic support portions 81 and 82 are not plastically deformed. Therefore, even when a force exceeding the movable range of the movable body 20 is applied to the movable body 20, the elastic support portions 81 and 82 are not plastically deformed to the fixed body 50 (at least one of the lid portion 12 and the bottom portion 114). Contact. As a result, the reliability of the vibrating actuator 1 can be improved without damaging the elastic support portions 81 and 82.
  • the lid portion 12 and the bottom portion 114 are provided with the ventilation holes 126 and 116 penetrating, respectively.
  • the ventilation holes 126 and 116 respectively release the compressed air formed by the reciprocating vibration of the movable body 20 to the outside in the case 10.
  • FIG. 15 is a diagram schematically showing a magnetic circuit configuration of the vibration actuator.
  • 16 and 17 are diagrams showing relative movement states of the coils 61 and 62 and the magnet 30.
  • the front surface 30a side on one side (upper side in the present embodiment) of the magnetizing direction is the N pole
  • the back surface 30b side on the other side (lower side in the present embodiment) in the magnetizing direction is the north pole.
  • a case where the magnetism is magnetized so as to have an S pole will be described with reference to FIG. 15 as an example.
  • the movable body 20 is considered to correspond to the mass portion in the spring-mass system vibration model. Therefore, when the resonance is sharp (has a steep peak), the vibration is attenuated to obtain a steep peak. Suppress. By attenuating the vibration, the resonance is not steep, the maximum amplitude value and the maximum movement amount of the movable body 20 at the time of resonance do not vary, and the vibration with a suitable stable maximum movement amount is output.
  • the magnetic circuit shown in FIG. 15 is formed. Further, in the vibration actuator 1, the coils 61 and 62 are arranged so that the coil shafts are orthogonal to the magnetic fluxes of the movable body cores 41 and 42 that sandwich the magnet 30 in the vibration direction.
  • the Lorentz force in the ⁇ f direction is a direction orthogonal to the direction of the magnetic field and the direction of the current flowing through the coils 61 and 62. Since the coils 61 and 62 are fixed to the fixed body 50 (coil bobbin portion 52), the force opposite to the Lorentz force in the ⁇ f direction is applied to the movable body 20 having the magnet 30 in the F direction according to the law of action and reaction. It is generated as a thrust of. As a result, the movable body 20 side having the magnet 30 moves in the F direction, that is, toward the lid portion 12 (top surface portion 122 of the lid portion 12) (see FIG. 16).
  • a Lorentz force in the F direction in the opposite direction is generated. Due to the generation of the Lorentz force in the F direction, a force opposite to the Lorentz force in the F direction is generated in the movable body 20 as a thrust (thrust in the ⁇ F direction) according to the law of action and reaction. It moves in the ⁇ F direction, that is, toward the bottom 114 of the fixed body 50 (see FIG. 17).
  • magnetic attraction forces act between the magnet 30 and the electromagnetic shield portion 58 when they are not driven (when they are not vibrating) when they are not energized, and they function as magnetic springs.
  • the movable body 20 returns to its original position due to the magnetic attraction generated between the magnet 30 and the electromagnetic shield portion 58 and the restoring force that tries to return to the original shape of the elastic support portions 81 and 82.
  • the vibrating actuator 1 includes a fixed body 50 having coils 61 and 62, and a movable body 20 having a magnet 30 arranged radially inside the coils 61 and 62 and magnetized in the axial direction of the coils 61 and 62. To be equipped.
  • the vibration actuator 1 includes flat plate-shaped elastic support portions 81 and 82 that elastically hold the movable body 20 in the vibration direction, which is the coil axis direction.
  • the coils 61 and 62 are arranged on the outer circumference of the bobbin main body portion 522 of the coil bobbin portion 52, and the outer peripheral surface 20a of the movable body 20 is arranged on the inner peripheral side of the bobbin main body portion 522 at intervals.
  • 62 has an outer peripheral surface surrounded by an electromagnetic shield portion 58.
  • the elastic support portions 81 and 82 support the movable body 20 at a predetermined distance from the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522 so as not to come into contact with the movable body 20 during non-vibration and vibration.
  • the vibration actuator 1 has a structure in which the drive unit 13 is housed in the case 10, and the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 112 of the case 10 can be formed as a smooth surface. As a result, when the vibrating actuator 1 is attached to an electronic device, it is possible to reliably and easily attach a cushioning material such as a sponge to be interposed between the vibration actuator 1 and the attachment portion.
  • the coils 61 and 62 are arranged on the outer peripheral side of the coil bobbin portion 52, which is a coil holding portion arranged in the case 10. Therefore, in the configuration in which the coils 61 and 62 are arranged on the inner peripheral side of the coil holding portion, it is not necessary to carry out the work of taking out the end portion of the coil wire to the outside in order to connect to an external device at the time of assembly.
  • the vibration actuator 1 is configured by arranging the drive unit 13 in the case 10, the elastic support portions 81 and 82, which require high dimensional accuracy, are fixed by assembling to the coil bobbin portion 52. Can be done.
  • the arrangement of the movable body 20 including the fixing of the elastic support portions 81 and 82 can be determined with reference to the coil bobbin portion 52, and the accuracy of the vibration generation direction as a product can be improved.
  • the movable body 20 (magnet 30) attached via the coils 61 and 62 and the elastic support portions 81 and 82 only by increasing the dimensional accuracy of the coil bobbin portion 52 formed as one component by resin or the like. ) Can be easily positioned in an accurate positional relationship.
  • the outer peripheral surface of the peripheral wall portion 112 in the case 10 becomes a resin having good surface accuracy and is smooth. It becomes a surface.
  • the bonding state of the member to which the cushioning material is attached for example, the double-sided tape is improved, and the bonding strength can be increased.
  • the coil bobbin portion 52 is provided with the terminal entwining portion 53 projecting outward, the coil wires of the coil can be easily entangled and soldered, and the external device can be connected to the coils 61 and 62. Can be easily done.
  • the case 10 is formed of a bottomed tubular case, that is, a cup-shaped case body 11 and a lid portion 12.
  • a bottomed tubular case that is, a cup-shaped case body 11 and a lid portion 12.
  • the lid portion 12 is fixed to the opening 115 of the cup-shaped case body 11 by welding or caulking.
  • the lid portion 12 opens so as to close the opening 115 of the case main body 11 after accommodating the coil bobbin portion 52 to which the movable body 20 is attached via the elastic support portions 81 and 82 in the case main body 11. It is fitted to the portion 115. Then, the fitting portion between the lid portion 12 and the opening portion 115 is welded, or the opening portion 115 is provided so as to extend over the lid portion 12 around the lid portion 12, and the opening portion 115 extends over the lid portion 12.
  • the lid portion 12 is fixed to the case main body 11 by caulking and bending the opening end of the opening portion 115 to the lid portion 12.
  • the movable body 20 has a gap between the fixed body 50 and the bobbin main body 522 when it is not vibrating and when it is moving, that is, when it is vibrating. Be supported.
  • the movable body 20 is always supported with respect to the fixed body 50 with a gap between the movable body 20 and the bobbin main body 522. As a result, the movable body 20 does not come into contact with the fixed body 50 during movement, that is, during vibration.
  • the movable body 20 and the bobbin main body 522 move relative to each other within a range between the outer peripheral surface 20a of the movable body 20 and the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body 522, and the movable body 20 Does not come into contact with the coils 61 and 62.
  • the vibration actuator 1 As described above, according to the vibration actuator 1, it is possible to output suitable perceived vibration having high impact resistance and high vibration expressive power.
  • the vibration actuator 1 is driven by an alternating current wave input to the coils 61 and 62 from the power supply unit (for example, the drive control unit 203 shown in FIGS. 18 and 19). That is, the energizing directions of the coils 61 and 62 are periodically switched, and the thrust in the F direction on the top surface portion 122 side of the lid portion 12 and the thrust force in the ⁇ F direction on the bottom portion 114 side act alternately on the movable body 20. As a result, the movable body 20 vibrates in the vibration direction (the winding axis direction of the coils 61 and 62 orthogonal to the radial direction of the coils 61 and 62, or the magnetizing direction of the magnet 30).
  • the vibration direction the winding axis direction of the coils 61 and 62 orthogonal to the radial direction of the coils 61 and 62, or the magnetizing direction of the magnet 30.
  • the vibration actuator 1 of the present embodiment when the mass of the movable body 20 is m [kg] and the spring constant of the springs (elastic support portions 81 and 82 which are springs) is K sp , the movable body 20 is a fixed body. With respect to 50, it vibrates at the resonance frequency Fr [Hz] calculated by the following equation (1).
  • the spring - it is considered to constitute the mass portion in the vibration model of the mass system, when an AC wave of frequency equal to the resonant frequency F r of the movable member 20 is input to the coil 61, the movable member 20 Is in resonance. That is, the coil 61 from the power supply unit, by inputting an AC wave of a frequency substantially equal to the resonance frequency F r of the movable member 20, thereby the movable member 20 efficiently vibrated.
  • the equation of motion and circuit equation showing the driving principle of the vibration actuator 1 are shown below.
  • the vibration actuator 1 is driven based on the equation of motion shown by the following equation (2) and the circuit equation shown by the following equation (3).
  • the damping coefficient D [N / (m / s)] and the like can be appropriately changed within the range satisfying the equation (2).
  • 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 (3). Can be changed.
  • the vibration actuator 1, energization of the AC wave corresponding to the resonance frequency F r which is determined by the spring constant K sp of the elastic support portions 81, 82 is the mass m and the leaf spring of the movable member 20 to the coil 61, 62
  • a large vibration output can be efficiently obtained.
  • the vibration actuator 1 satisfies the equations (2) and (3) and is driven by a resonance phenomenon using the resonance frequency represented by the equation (1).
  • the power consumed in the steady state is only the loss due to the damping unit 72, and the movable body 20 can be driven with low power consumption, that is, the movable body 20 can be linearly reciprocated with low power consumption.
  • the damping coefficient D vibration can be generated over a high band.
  • the movable body 20 is stably driven in the vertical direction, and at the same time, the magnet 30 is used.
  • the magnetic fluxes of the coils 61 and 62 can be efficiently distributed from the elastic support portions 81 and 82 above and below. As a result, high output vibration can be realized as the vibration actuator 1.
  • the damping portion 72 is arranged between the outer peripheral fixing portion 806 of the elastic support portions 81 and 82 and the deformed arm portion 804 adjacent to the outer peripheral fixing portion 806.
  • the shape and position of the elastic support portions 81 and 82 are stable between the outer peripheral fixing portion 806 attached to the coil bobbin portion 52 as the coil holding portion and the deformed arm portion 804 adjacent to the outer peripheral fixing portion 806 due to the structure of the elastic support portions 81 and 82. It is a place where the assembly dimensions are stable.
  • the damping portion 72 is attached to the inner overhanging portion 806b of the outer peripheral fixing portion 806 including the portion (outermost outer peripheral portion 806a) fixed to the fixed body 50, and is in a state of being attached to the fixed body 50 side. ing.
  • the damping portion 72 itself does not move significantly, the risk of detachment from the elastic support portions 81 and 82 during driving can be suppressed, and the reliability of driving can be improved.
  • a suitable perceived vibration can be generated with a stable and high output.
  • a vibration actuator 1 which can be miniaturized at low cost, has impact resistance, and has stable performance with reduced noise.
  • the fixed body 50 has a coil bobbin portion 52 that also has a function of holding the coils 61 and 62 and a function of protecting the coils 61 and 62 against the movable body 20.
  • the fixed body 50 can withstand the impact and does not cause damage such as deformation to the elastic support portions 81 and 82.
  • damage can be suppressed, and the vibration actuator 1 is highly reliable.
  • FIG. 18 and 19 are views showing an example of a mounting form of the vibration actuator 1.
  • FIG. 18 shows an example in which the vibration actuator 1 is mounted on the game controller GC
  • FIG. 19 shows an example in which the vibration actuator 1 is mounted on the mobile terminal M.
  • the game controller GC 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 GC has a rectangular plate shape, and the user grasps and operates the left and right sides of the game controller GC with both hands.
  • the game controller GC notifies the user of a command from the game machine body by vibration.
  • the game controller GC includes functions other than command notification, for example, an input operation unit for the game machine main body.
  • the mobile terminal M is, for example, a mobile communication terminal such as a mobile phone or a smartphone.
  • the mobile terminal M notifies the user of an incoming call from an external communication device by vibration, and realizes each function of the mobile terminal M (for example, a function of giving a feeling of operation and a sense of presence).
  • the game controller GC and the mobile terminal M have a communication unit 201, a processing unit 202, a drive control unit 203, and vibration actuators 204 and 205, which are vibration actuators 1 as drive units, respectively.
  • a plurality of vibration actuators 204 and 205 are mounted.
  • the vibration actuators 204, 205, 206 have a surface orthogonal to the vibration direction of the vibration actuators 204, 205, 206, so that the main surface of the terminal is parallel to the bottom surface of the bottom 114. It is preferable to be implemented in.
  • the main surface of the terminal is a surface that comes into contact with the body surface of the user, and in the present embodiment, means a vibration transmission surface that comes into contact with the body surface of the user and transmits vibration.
  • the main surface of the terminal and the bottom surface of the bottom 114 of the vibration actuators 204, 205, 206 may be arranged so as to be orthogonal to each other.
  • the vibration actuators 204 and 205 so that the vibration direction is orthogonal to the surface where the fingertips, finger pads, and palms of the operating user come into contact with each other, or the surface provided with the operation unit. Is implemented. Further, in the case of the mobile terminal M, the vibration actuator 206 is mounted so that the vibration direction is orthogonal to the display screen (touch panel surface). As a result, vibration in a direction perpendicular to the main surface of the game controller GC and the mobile terminal M is transmitted to the user.
  • the communication unit 201 is connected to an external communication device by wireless communication, receives a signal from the communication device, and outputs the signal to the processing unit 202.
  • the external communication device is the main body of the game machine as an information communication terminal, and communication is performed according to a short-range wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark).
  • the external communication device is, for example, a base station, and communication is performed according to the mobile communication standard.
  • the processing unit 202 converts the input signal into a drive signal for driving the vibration actuators 204, 205, 206 by the conversion circuit unit (not shown) and outputs it to the drive control unit 203.
  • the processing unit 202 transmits a drive signal based on a signal input from the communication unit 201 and a signal input from various function units (not shown, for example, an operation unit such as a touch panel). Generate.
  • the drive control unit 203 is connected to the vibration actuators 204, 205, 206, and a circuit for driving the vibration actuators 204, 205, 206 is mounted.
  • the drive control unit 203 supplies drive signals to the vibration actuators 204, 205, 206.
  • the vibration actuators 204, 205, 206 are driven according to the drive signal from the drive control unit 203. Specifically, in the vibration actuators 204, 205, 206, the movable body 20 vibrates in a direction orthogonal to the main surfaces of the game controller GC and the mobile terminal M.
  • the movable body 20 may come into contact with the top surface portion 122 or the bottom portion 114 of the lid portion 12 via a damper each time it vibrates.
  • the impact on the top surface 122 or the bottom 114 of the lid 12 due to the vibration of the movable body 20, that is, the impact on the housing is directly transmitted to the user as vibration.
  • the game controller GC is equipped with a plurality of vibration actuators 204 and 205, one or both of the plurality of vibration actuators 204 and 205 can be driven at the same time according to the input drive signal. can.
  • the vibration in the direction perpendicular to the body surface is transmitted to the body surface of the user who comes into contact with the game controller GC or the mobile terminal M, it is possible to give the user sufficient perceived vibration.
  • the perceived vibration to the user can be applied by one or both of the vibration actuators 204 and 205, and at least strong and weak vibrations can be selectively applied to provide highly expressive vibration.
  • the vibration actuator of the present embodiment By using the vibration actuator of the present embodiment in this way, it is possible to stably obtain excellent vibration characteristics in the game controller GC or the mobile terminal M, and it is possible to realize quiet driving.
  • FIG. 20 is an external perspective view showing the vibration actuator according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 21 is a perspective view showing a state in which the case is removed in the vibration actuator.
  • FIG. 22 is a perspective view of the bottom surface of the case body
  • FIG. 23 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side.
  • the vibrating actuator 1A according to the second embodiment differs from the vibrating actuator 1 only in the outer shape of the case 10A, and has the same other basic configurations. Therefore, in the following, similar components will be described as appropriate with the same name and the same reference numerals with A.
  • the vibration actuator 1A includes a drive unit 13A having the same configuration as the drive unit 13 of the vibration actuator 1 and a case 10A accommodating the drive unit 13A.
  • the drive unit 13A has a coil bobbin portion 52A that is covered with an electromagnetic shield portion 58A and has a coil wound around it, which is configured in the same manner as the coil bobbin portion 52.
  • a movable body 20A having the same configuration as the movable body 20 is suspended via an elastic support portion (only the elastic support portion 81A is shown in FIG. 21).
  • the elastic support portion 81A vibrates at the elastic support portions 81 and 82 when the movable body 20A moves over the outer peripheral portion and the portion on the outer peripheral portion side of the deformation arm portion.
  • a damping portion 72 for damping is provided.
  • the elastic support portions of each embodiment are similarly damped. Is provided.
  • the case 10A is formed in an elliptical pillar (for example, an "oval shape"), and is composed of a case body 11A and a lid portion 12A.
  • the case 10A has a height (range of motion of the movable body 20) that allows the movable body 20 to reciprocate in the vibration direction in cooperation with the coil installed in the case 10 to generate sufficient thrust. It is a columnar shape having. The same applies to the columnar columns of cases 10B to 10F described later.
  • the case body 11A has a flat outer peripheral surface when viewed in the vibration (axis) direction, and has a peripheral wall portion 112A and a bottom portion 114A having flat portions 113A and 117A provided symmetrically with the center of the opening 115A interposed therebetween.
  • the case body 11A has an elliptical shape, and in the present embodiment, has flat surfaces 113A and 117A extending parallel to the vibration direction.
  • the flat surfaces 113A and 117A are arranged parallel to each other on the outer periphery of the case body 11A.
  • the case body 11A is formed in a bottomed tubular shape that is opened by a circular opening 115A by a peripheral wall portion 112A and a bottom portion 114A.
  • the flat surface portions 113A and 117A have, for example, an outer surface parallel to each other and an arc-shaped inner surface. Since the case body 11A has flat surface portions 113A and 117A, it is easy to mount the case body 11A on the mounting surface on the housing side, which is the mounting destination, when mounting the case body 11A. Further, the vibration actuator 1A can vibrate along the mounting surface.
  • the flat surface portion 117A is provided with a notch portion 102A continuous with the opening portion 115A.
  • the cutout portion 102A is formed in an engageable shape corresponding to the hanging portion 124A of the lid portion 12A.
  • the case body 11A has an elliptical outer shape and a circular inner diameter when viewed from the axial direction.
  • the case body 11A has a circular space formed by the opening 115A inside.
  • a columnar drive unit 13A is housed in this space, and a terminal entanglement portion (coil connection portion) (not shown) is exposed to the outside through a notch portion 102A. If the terminal entwined portion is arranged on the flat surface portion 117A, it becomes easier to mount the terminal entwined portion on the external substrate and to easily connect the terminal to the outside.
  • the lid portion 12A and the bottom portion 114A form a top surface portion 122A and a lower surface portion (bottom portion 114A) of the vibration actuator 1, and the movable body 20A of the drive unit 13A housed in the case 10A has a vibration direction (axial direction) of the movable body 20A.
  • the lid portion 12A and the bottom portion 114A have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (limited movable range) of the movable body 20A, and regulates the movable range of the movable body 20A.
  • the lid portion 12A and the bottom portion 114A regulate the movable range of the movable body 20A formed by the movable range forming portion 54A of the drive unit 13A. That is, the lid portion 12A and the bottom portion 114A regulate the length from the lid portion 12A and the bottom portion 114A to the edge portion of the upper and lower end portions of the drive unit 13A (upper and lower flange portions 527A and 528A upper and lower end surfaces (open end surfaces).
  • the elastic support portion 81A comes into contact with the fixed body 50A (at least one of the lid portion 12A and the bottom portion 114A) without being plastically deformed.
  • the reliability can be improved without damaging the support portion 81A.
  • the hanging portion 124A engages with the notch 102A of the case body 11A to close the notch 102A.
  • the outer surface of the hanging portion 124A is flat, and the inner surface is formed in an arc shape with the central axis facing in the hanging direction.
  • the hanging portion 124A engages with the cutout portion 102A so as to be flush with the outer surface of the flat surface portion 117A on its outer surface, and the drive unit 13A is positioned and accommodated on the arc surface of the inner surface thereof.
  • a step is provided at the opening end 103A in the vibration direction.
  • the step of the opening end 103A forms a recess that opens toward the top surface 122A when the lid 12A is attached to the case body 11A. Since this dent is composed of a part of the case body 11A and a part of the lid portion 12A, for example, an adhesive is applied to the dent, the dent is welded, and both are securely joined. Functions as a joint. That is, both can be reliably joined by adhesion, welding, or the like using the step of the open end 103A. As a result, both can be suitably bonded without the adhesive sticking out from the outer surface of the case 10, such as the adhesive being piled up on the top surface portion 122A.
  • the lid portion 12A and the bottom portion 114A are provided with the ventilation holes 126A and 116A having the same functions as the ventilation holes 126 and 116, respectively.
  • the drive unit 13A having a circular outer shape is housed in the case body 11A having an elliptical outer shape (oval shape) and a circular inner shape when viewed in the vibration (axis) direction.
  • the center of the outer diameter arc of the case body 11A coincides with the center of the outer diameter arc of the drive unit 13A and the vibration center of gravity of the movable body 20.
  • the external shape of the vibration actuator 1A is an elliptical shape (oval shape) when viewed from the vibration direction (axial direction of the vibration actuator).
  • the vibration actuator 1A is attached to the housing, the flat surface portions 113A and 117A forming a part of the side surface of the case body 11A are brought into contact with the mounting surface (flat surface portion) of the mounting destination housing to vibrate.
  • the actuator 1A can be easily attached to the housing. In this way, the vibration actuator 1A can be easily attached to the housing.
  • the drive unit 13A is the same as the drive unit 13 of the first embodiment
  • the lid portion 12A is the same as that of the lid portion 12, and only the corresponding case body 11A is changed.
  • the case 10A has flat surface portions 113A and 117A parallel to the outer peripheral surface, and the stalk length of vibration along these flat surface portions 113A and 117A can be secured.
  • FIG. 24 is an external perspective view showing the vibration actuator according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 25 is a perspective view showing a state in which the case is removed in the vibration actuator.
  • FIG. 26 is a perspective view of the bottom surface of the case body
  • FIG. 27 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side.
  • the vibration actuator 1B has a case 10B and a drive unit 13B having the same functions as the vibration actuator 1 although the outer shapes of the case 10 and the drive unit 13 are different. Therefore, in the following, similar components have the same name, the same reference numerals are given with B, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the vibration actuator 1B includes a drive unit 13B similar to the drive unit 13 of the vibration actuator 1 and a case 10B accommodating the drive unit 13B.
  • the electromagnetic shield portion 58B of the drive unit 13B is a tubular magnetic body arranged so as to surround the outer peripheral surface of the coil bobbin portion 52B around which the coil is wound.
  • the electromagnetic shield portion 58B is formed in a tubular shape by engaging the engaging portions 583 and 584 at both ends of the plate-shaped magnetic material in the circumferential direction.
  • the outer surface of the electromagnetic shield portion 58B is arranged so as to be flush with the outer surface of the upper and lower end portions of the drive unit 13B (upper and lower flange portions 527B and 528B).
  • the case 10B has a flat surface portion 117B extending in parallel with the vibration direction on the outer peripheral surface.
  • the case 10B is composed of a case body 11B and a lid portion 12B, and has a D-shaped outer shape when viewed from the vibration direction.
  • the case body 11B has an arcuate peripheral wall portion 112B, a flat surface portion 117B having a flat outer surface arranged as a part of the peripheral wall portion 112B, and a bottom portion 114B.
  • the case body 11B is formed in a bottomed tubular shape that opens at the opening 115B at the peripheral wall portion 112B and the bottom portion 114B.
  • the flat surface portion 117B is provided with a notch portion 102B continuous with the opening portion 115B.
  • the cutout portion 102B is formed so as to be engaged with the hanging portion 124B of the lid portion 12B.
  • the outer shape of the case body 11B is D-shaped when viewed from the axial direction.
  • the case body 11B has a cylindrically defined space opened by the opening 115B inside.
  • a columnar drive unit 13B is housed in this space, and the terminal entwining portions (coil connection portions) 53B-1 and 53B-2 are exposed to the outside through the notch 102B.
  • the lid portion 12B and the bottom portion 114B are the top surface portion 122B and the bottom surface portion (bottom portion 114B) of the vibration actuator 1, and are spaced apart from the movable body 20B of the drive unit 13B housed in the case 10B in the vibration direction of the movable body 20B. Are placed facing each other.
  • the lid portion 12B and the bottom portion 114B have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (limited movable range) of the movable body 20B, and regulates the movable range of the movable body 20B.
  • the lid portion 12B and the bottom portion 114B regulate the movable range of the movable body 20B formed by the movable range forming portion 54 of the drive unit 13B. That is, the lid portion 12B and the bottom portion 114B regulate the length from the lid portion 12B and the bottom portion 114B to the upper and lower end surfaces (open end surfaces) of the flange portions 527B and 528B which are both ends separated in the vibration direction of the drive unit 13B.
  • the elastic support portion 81B comes into contact with the fixed body 50B (at least one of the lid portion 12B and the bottom portion 114B) without being plastically deformed. Reliability can be improved without damaging the support portion 81B. Since the functions and effects of the hanging portion 124B are the same as those of the hanging portion 124A, the description thereof will be omitted.
  • the lid portion 12B and the bottom portion 114B are provided with the ventilation holes 126B and 116B having the same functions as the ventilation holes 126 and 116, respectively.
  • the drive unit 13B having a circular outer shape is housed in the case body 11B having a D-shaped outer shape and a circular inner shape when viewed in the vibration (axis) direction.
  • the center of the outer diameter arc of the case body 11B coincides with the center of the outer diameter arc of the drive unit 13B and the vibration center of gravity of the movable body 20.
  • the external shape of the vibrating actuator 1B is a shape (for example, a D-shaped shape) having a flat surface portion 117B extending parallel to the vibrating direction on the outer peripheral surface when viewed from the vibrating direction (axial direction of the vibrating actuator).
  • the flat surface portion 117B forming a part of the side surface of the case body 11B can be attached in contact with the mounting surface (flat surface portion) of the housing to be mounted. .. Further, the vibration actuator 1B can vibrate along the mounting surface.
  • terminal entwining portion 53B is arranged on the flat surface portion 117B, when the terminal entwining portion 53B is mounted on the external board, the vibration actuator 1B is mounted on the housing, and the terminal entwining portion 53B and the external device or the like are attached. Electrical connections can also be made easily.
  • the vibration actuator 1B can be easily attached to the housing. Further, when the external dimensions of the drive unit 13B are the same as those of the drive unit 13 of the first embodiment, the lid portion 12B is also the same as the lid portion 12, and only the corresponding case body 11B is changed. As a result, the same effect can be obtained while maintaining the same vibration feel as in the first embodiment.
  • FIG. 28 is an external perspective view showing the vibration actuator according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 29 is a perspective view showing a state in which the case is removed in the vibration actuator.
  • FIG. 30 is a perspective view showing a movable body to which the elastic support portion is fixed
  • FIG. 31 is an exploded perspective view of the movable body and the elastic support portion.
  • FIG. 32 is a view showing a coil assembly from which the electromagnetic shield portion is removed
  • FIG. 33 is a perspective view of the bottom surface side of the case body
  • FIG. 34 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side.
  • the vibration actuator 1C has the same function as the vibration actuator 1 although the outer shapes of the case 10C and the drive unit 13C are different. Therefore, in the following, similar components will have the same name, and C will be added to the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the vibrating actuator 1C has a drive unit 13C and a case 10C having the same basic functions as those of the drive unit 13C and the case 10 of the vibrating actuator 1.
  • the case 10C has a flat surface portion 117C extending parallel to the vibration direction on the outer peripheral surface, and the vibration actuator 1C has another flat surface portion 113C on the outer peripheral surface in parallel with the flat surface portion 117C.
  • the drive unit 13C and the case 10C differ only in the outer shape from the drive unit 13 and the case 10 of the first embodiment, and the drive unit 13C is housed inside the elliptical shape of the case 10C having an elliptical shape (oval shape). It has an elliptical (oval) outer shape.
  • the drive unit 13C has a tubular coil bobbin portion (coil holding portion) 52C for holding the coils 61C and 62C, a movable body 20C, an electromagnetic shield portion 58C, and elastic support portions 81C and 82C.
  • the drive unit 13C has a pair of unit plane portions 134 extending in the vibration direction on the outer peripheral surface.
  • the pair of unit flat surfaces 132 and 134 are formed corresponding to the flat surfaces 113C and 117C of the case 10C, and are arranged at positions facing the flat surfaces 113C and 117C.
  • the movable body 20C is formed inside the tubular coil bobbin portion 52C by elastic support portions 81C and 82C connected at the upper and lower ends along the inner surface of the coil bobbin portion 52C (inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522C). , Supported so that it can move back and forth. As a result, the movable body 20C is supported in the vibrating actuator 1C so as to be reciprocating in the direction in which the lid portion 12C and the bottom portion 114C face each other.
  • the movable body 20C has a magnet 30C, movable body cores 41C and 42C, spring stoppers 22C and 24C, and fixing pins 26C and 28C.
  • the movable body cores 41C and 42C and the spring stoppers 22C and 24C are continuously provided in both directions in the vibration (axis) direction around the magnet 30C.
  • the outer peripheral surfaces of the magnet 30C and the movable body cores 41C and 42C face each other at a predetermined interval inside the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body 522.
  • the movable body 20C has a shape corresponding to the inner shape of the case 10C.
  • the movable body 20C has a movable body side flat surface portion 20b on the outer peripheral portion, and has, for example, an elliptical plate (or elliptical pillar) shape having a pair of parallel movable body side flat surface portions 20b.
  • the outer peripheral flat surface portion 303 formed on the outer peripheral surface of the magnet 30C and the core flat surface portions 413 and 423 formed on the outer peripheral surfaces of the movable body cores 41C and 42C overlap in the vibration (axis) direction. It is configured by being located (see FIG. 31).
  • the elastic support portions 81C and 82C include an inner peripheral portion 802, an outer peripheral fixing portion 806, an inner peripheral portion 802C, an outer peripheral fixing portion 806C, and a deforming arm portion 804C having the same functions as the elastic support portions 81 and 82. Have.
  • the outer peripheral fixing portion 806C has a straight portion 810, which is different from the configuration of the outer peripheral fixing portion 806 in that the outer peripheral fixing portion 806C is provided.
  • Two straight line portions 810 are provided on the outer edge of the outer peripheral fixing portion 806C in parallel with the center of the shaft interposed therebetween, and each of them can be arranged on the same plane as the movable body side flat surface portion 20b of the movable body 20C.
  • a notch-shaped positioning groove 808C is formed in one of the portions having a straight portion 810.
  • the coil bobbin portion (coil holding portion) 52C has the same basic configuration as the coil bobbin portion 52. As shown in FIG. 32, the coil bobbin portion 52C holds the coils 61C and 62C, surrounds the magnet 30C with the inner peripheral surface 522a, and guides the movement of the movable body 20C having the magnet 30C.
  • the coil bobbin portion 52C includes a tubular bobbin main body portion 522C, a central flange portion 526C and a flange portion 527C, 528C protruding in the radial direction from the outer circumference of the bobbin main body portion 522C, a terminal entwining portion (coil connection portion) 53C, and the like. It has a movable range forming portion 54C and a connecting groove portion 55C.
  • coil mounting portions 5201C and 5202C are provided on the outer circumference of the bobbin main body portion 522C between the central flange portion 526C and each flange portion 527C and 528C, respectively.
  • a pair of coils 61C and 62C are wound and arranged in the coil mounting portions 5201C and 5202C.
  • the coils 61C and 62C are covered with an electromagnetic shield portion 58C.
  • Terminal entwining portions (coil connection portions) 53C-1 and 53C-2 are projected from the flat portion of the central flange portion 526C.
  • the inner peripheral surface of the coil bobbin portion 52C that is, the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522C includes the inner peripheral flat surface portion 5222.
  • the inner peripheral flat surface portion 5222 is arranged so as to face each other corresponding to the movable body side flat surface portion 20b of the movable body 20C.
  • the inner peripheral flat surface portion 5222 and the movable body side flat surface portion 20b are arranged at positions corresponding to the flat surface portions 113C and 117C of the case 10C.
  • the movable body side flat surface portion 20b (outer peripheral flat surface portion 303) is narrower than the inner peripheral flat surface portion 5222 in the direction orthogonal to the vibration direction. Therefore, the movable body side flat surface portion 20b including the outer peripheral flat surface portion 303 and the inner peripheral flat surface portion 5222 can be arranged close to each other, whereby the vibration actuator 1C can be further miniaturized and thinned. ..
  • the case 10C is formed of an elliptical columnar shape from the case body 11C and the lid portion 12C, and houses the drive unit 13C.
  • the case body 11C has a peripheral wall portion 112C and a bottom portion 114C having flat portions 113C and 117C provided symmetrically with the center of the circle in the circumference when viewed in the vibration (axis) direction.
  • the case body 11C is formed in a bottomed tubular shape that is opened by an elliptical opening 115C by a peripheral wall portion 112C including a flat surface portion 113C and 117C and a bottom portion 114C.
  • the flat surface portions 113C and 117C have parallel outer and inner surfaces, respectively.
  • the flat surface portion 117C is provided with a notch portion 102C continuous with the opening portion 115C.
  • the cutout portion 102C is formed in an engageable shape corresponding to the hanging portion 124C of the lid portion 12C.
  • the case body 11C has an elliptical shape having flat surfaces 113C and 117C on the outer peripheral surfaces when viewed from the axial direction, and has an elliptical (oval shape) internal space opened by the opening 115C.
  • the drive unit 13C having the unit plane portions 132 and 134 having an elliptical shape when viewed from the vibration direction is accommodated.
  • the terminal entwined portions (coil connection portions) 53C-1 and 53C-2 are exposed to the outside through the notch portion 102C.
  • the lid portion 12C and the bottom portion 114C constitute the top surface portion 122C and the bottom surface portion (bottom portion 114C) of the vibration actuator 1.
  • the lid portion 12C and the bottom portion 114C have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (movable range limitation) of the movable body 20C, and regulates the movable range of the movable body 20C. do.
  • the lid portion 12C and the bottom portion 114C regulate the length to the edge portion of the upper and lower end portions of the drive unit 13C (upper and lower flange portions 527C and 528C upper and lower end surfaces (open end surfaces) as a movable range.
  • the reliability can be improved without damaging the elastic support portions 81C and 82C as in the movable body 20.
  • the hanging portion 124C engages with the notch 102C of the case body 11C to close the notch 102C.
  • the outer surface of the hanging portion 124C is flat, and the inner surface is formed in an arc shape in which the central axis faces in the hanging direction.
  • the hanging portion 124C engages with the notch portion 102C, its outer surface becomes flush with the outer surface of the flat surface portion 117C, and the arc surface of the inner surface becomes an arc surface continuous with the inner surface of the flat surface portion 117C.
  • the drive unit 13C is positioned and accommodated.
  • the lid portion 12C and the bottom portion 114C are provided with the ventilation holes 126C and 116C having the same functions as the ventilation holes 126 and 116, respectively.
  • the vibration actuator 1C has an elliptical bottomed tubular case body 11C whose outer shape and inner shape are elliptical when viewed in the vibration (axis) direction, and an elliptical shape having an outer shape corresponding to the inner shape of the case body 11C. It houses the drive unit 13C. Further, in the vibration actuator 1C, the center of the outer diameter arc of the case body 11C coincides with the center of the outer diameter arc of the drive unit 13C and the vibration center of gravity of the movable body 20C.
  • the external shape of the vibration actuator 1C is an elliptical shape (for example, "oval shape") when viewed from the vibration direction (axial direction of the vibration actuator).
  • the vibration actuator 1C is attached to the housing, the flat surface portions 113C and 117C forming a part of the side surface of the case body 11C are brought into contact with the flat surface portion of the housing to be mounted, and the vibration actuator 1C is mounted on the housing. Can be attached to.
  • the vibration actuator 1C is easy to attach to the housing.
  • the outer shape of the drive unit 13C is a shape corresponding to the shape of the case body 11C.
  • the case main body 11C has the outermost diameter dimension of the circular case main body (case main body 11 of the first embodiment) having the same outer diameter.
  • the outer diameter can be the same as the outer diameter, and the vibration actuator can be miniaturized.
  • the case 10C has flat surface portions 113C and 117C parallel to the outer peripheral surface, it is possible to secure a stalk length of vibration along these flat surface portions 113C and 117C.
  • FIG. 35 is an external perspective view showing the vibration actuator according to the fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 36 is a perspective view showing a state in which the case is removed in the vibration actuator.
  • FIG. 37 is a perspective view showing a movable body to which the elastic support portion is fixed
  • FIG. 38 is an exploded perspective view of the movable body and the elastic support portion.
  • FIG. 39 is a view showing a coil assembly from which the electromagnetic shield portion is removed
  • FIG. 40 is a perspective view of the bottom surface side of the case body
  • FIG. 41 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side.
  • the vibrating actuator 1D has the same function as the vibrating actuator 1, although the outer shapes of the case 10D and the drive unit 13D are different. Therefore, in the following, the same components will have the same name, and D will be added to the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the vibrating actuator 1D has a drive unit 13D and a case 10D which are different in shape from the drive unit 13 and the case 10 of the vibrating actuator 1 but have the same basic functions.
  • the case 10D is different from the case 10 in that the outer peripheral surface has a flat surface portion 117D extending parallel to the vibration direction. Further, the drive unit 13D can be accommodated in the case 10D and has a shape corresponding to the shape of the case 10D.
  • the drive unit 13D has an electromagnetic shield portion 58D, coils 61D and 62D, a coil bobbin portion 52D, a movable body 20D, an electromagnetic shield portion 58D, and elastic support portions 81D and 82D.
  • the drive unit 13D has a unit flat portion 134 extending in the vibration direction on the outer peripheral surface.
  • the outer shape of the drive unit 13D is D-shaped.
  • the unit flat surface portion 134 is provided on the outer shape of the coil bobbin portion 52D and the electromagnetic shield portion 58D. Terminal entwining portions 53C-1 and 53C-2 are arranged on the unit flat surface portion 134.
  • the movable body 20D is inside the tubular coil bobbin portion 52D, and is formed along the inner surface of the coil bobbin portion 52D (inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522D) by the elastic support portions 81D and 82D connected at the upper and lower ends. , Supported so that it can move back and forth. As a result, the movable body 20D is supported in the vibrating actuator 1D so as to be reciprocating in the direction in which the lid portion 12D and the bottom portion 114D face each other.
  • the movable body 20D has a magnet 30D, movable body cores 41D and 42D, and spring stoppers 22D and 24D, and fixing pins 26D and 28D.
  • the movable body cores 41D and 42D and the spring stoppers 22D and 24D are continuously provided in both directions in the vibration (axis) direction around the magnet 30D, respectively.
  • the outer peripheral surfaces of the magnet 30D and the movable body cores 41D and 42D face each other with a predetermined interval inside the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522D as the outer peripheral surface on the movable body side.
  • the movable body 20D has a shape corresponding to the inner shape of the case 10D.
  • the movable body 20D has one movable body side flat surface portion 20b (including the outer peripheral flat surface portion 303 of the magnet) on the outer peripheral portion, and for example, the D-shaped plate (or D) when viewed from the vibration direction having the movable body side flat surface portion 20b.
  • the movable body side flat surface portion 20b is composed of the outer peripheral flat surface portion 303 and the core flat surface portions 413 and 423 formed on a part of the outer peripheral surfaces of the magnet 30D and the movable body cores 41D and 42D (see FIG. 38).
  • the outer peripheral flat surface portion 303 and the core flat surface portion 413 and 423 are positioned so as to overlap each other in the vibration (axial) direction.
  • the elastic support portions 81D and 82D include an inner peripheral portion 802, an outer peripheral fixing portion 806, and an inner peripheral portion 802D and an outer peripheral fixing portion 806D having the same functions as the elastic support portions 81 and 82 of the first embodiment. It has a deformable arm portion 804D.
  • the outer peripheral fixing portion 806D is different from the configuration of the outer peripheral fixing portion 806 in that it has a straight portion 810 and includes the straight portion 810.
  • the straight line portion 810 is provided on a part of the outer edge of the outer peripheral fixing portion 806D, and can be arranged on the same plane as the movable body side flat surface portion 20b of the movable body 20D.
  • a notch-shaped positioning groove 808D is formed in one of the portions having a straight portion 810.
  • the coil bobbin portion (coil holding portion) 52D has the same basic configuration as the coil bobbin portion 52. As shown in FIG. 39, the coil bobbin portion 52D holds the coils 61D and 62D, surrounds the magnet 30D (see FIG. 38) with the inner peripheral surface 522a, and guides the movement of the movable body 20D having the magnet 30D.
  • the coil bobbin portion 52D includes a tubular bobbin main body portion 522D, a central flange portion 526D and a flange portion 527D and 528D protruding in the radial direction from the outer circumference of the bobbin main body portion 522D, and a terminal entwining portion (coil connection portion) 53D-1. , 53-2, a movable range forming portion 54D, and a connecting groove portion 55D.
  • coil mounting portions 5201D and 5202D are provided on the outer circumference of the bobbin main body portion 522D between the central flange portion 526D and each flange portion 527D and 528D, respectively.
  • a pair of coils 61 and 62 are wound and arranged on the coil mounting portions 5201D and 5202D.
  • the coils 61D and 62D are covered with an electromagnetic shield portion 58D.
  • Terminal entwining portions (coil connection portions) 53D-1 and 53D-2 are projected from the flat portion of the central flange portion 526D.
  • the coil bobbin portion 52D has a flat surface portion 5224 extending parallel to the vibration direction.
  • the inner peripheral surface of the flat surface portion 5224 that is, a part of the inner peripheral surface 522a of the bobbin main body portion 522D is an inner peripheral flat surface portion.
  • the inner peripheral flat surface portions of the flat surface portion 5224 are arranged so as to face each other corresponding to the movable body side flat surface portion 20b of the movable body 20D, and are arranged close to each other.
  • the flat surface portion 5224 and the movable body side flat surface portion 20b are arranged at positions corresponding to the flat surface portion 117D of the case 10D.
  • the case 10D is formed in a D-shaped columnar shape when viewed from the vibration direction from the case body 11D and the lid portion 12D.
  • the case 10D accommodates the drive unit 13D.
  • the case body 11D has a peripheral wall portion 112D provided with a flat surface portion 117D and a bottom portion 114D.
  • the case body 11D is formed in a bottomed tubular shape that is opened by a D-shaped opening 115D by a peripheral wall portion 112D and a bottom portion 114D.
  • the flat surface portion 117D has a flat outer surface, and the flat surface portion 117D is provided with a notch portion 102D that penetrates the outer surface and the inner surface and is continuous with the opening 115D.
  • the cutout portion 102D is formed in an engageable shape corresponding to the hanging portion 124D of the lid portion 12D.
  • the outer shape of the case body 11D is a D-shape when viewed from the axial direction, and its inner shape (the shape when the inner peripheral surface is viewed from the vibration direction) is also a D-shaped shape corresponding to the outer shape.
  • Inside the case body 11D there is a space formed in a D shape opened by the opening 115D, and this space accommodates a columnar drive unit 13D having a movable body side flat portion 20b on the outer peripheral surface.
  • the terminal entwined portions (coil connection portions) 53D-1 and 53D-2 are exposed to the outside through the notch portion 102D.
  • the lid portion 12D and the bottom portion 114D constitute the top surface portion 122D and the bottom portion 114D of the vibration actuator 1). Like the lid portion 12 and the bottom portion 114, the lid portion 12D and the bottom portion 114D have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (movable range limited) of the movable body 20D.
  • the lid portion 12D and the bottom portion 114D regulate the length to the edge portion of the upper and lower end portions of the drive unit 13D (upper and lower flange portions 527D, 528D, upper and lower end surfaces (open end surfaces)) as a movable range. Even when a force exceeding the movable range is applied to the 20D, the reliability can be improved without damaging the elastic support portions 81D and 82D as in the movable body 20.
  • the hanging portion 124D engages with the notch 102D of the case body 11D to close the notch 102D.
  • the outer surface of the hanging portion 124D is flat, and the inner surface is formed in an arc shape in which the central axis faces in the hanging direction.
  • the hanging portion 124D engages with the notch portion 102D, its outer surface becomes flush with the outer surface of the flat surface portion 117D, and the arc surface of the inner surface becomes an arc surface continuous with the inner surface of the flat surface portion 117D.
  • the drive unit 13D is positioned and accommodated.
  • the lid portion 12D and the bottom portion 114D are provided with the ventilation holes 126D and 116D having the same functions as the ventilation holes 126 and 116, respectively.
  • a D-shaped drive having an outer shape corresponding to the inner shape of the case body 11D on a bottomed tubular case body 11D having a D-shaped outer shape and inner shape when viewed in the vibration (axis) direction. Accommodates unit 13D.
  • the center of the outer diameter arc of the case body 11D coincides with the center of the outer diameter arc of the drive unit 13D and the vibration center of gravity of the movable body 20D.
  • the outer shape of the vibration actuator 1D is a shape (D-shaped shape) having a flat surface portion 117D on the outer peripheral surface when viewed from the vibration direction (axial direction of the vibration actuator).
  • the flat surface portion 117D of the case body 11D constituting the outer peripheral surface is brought into contact with the flat surface portion of the housing to which the mounting destination is mounted, and the flat surfaces can be joined to each other, and the vibration actuator 1D can be attached to the housing. Can be done.
  • the vibration actuator 1D can be easily attached to the housing.
  • the outer shape of the drive unit 13D is a shape corresponding to the shape of the case body 11D.
  • the case main body 11D has the outermost diameter dimension of the circular case main body (case main body 11 of the first embodiment) having the same outer diameter.
  • the outer diameter can be the same as the outer diameter, and the vibration actuator can be miniaturized.
  • FIG. 42 is an external perspective view showing the vibration actuator according to the sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 43 is a perspective view showing a state in which the case is removed in the vibration actuator
  • FIG. 44 is a perspective view of the case body. It is a bottom side perspective view.
  • FIG. 45 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side
  • FIG. 46 is a diagram schematically showing the positional relationship between the drive unit and the case in the vibration actuator according to the sixth embodiment.
  • the vibrating actuator 1E has the same basic configuration as the vibrating actuator 1A of the second embodiment, but differs in the width of the flat surface portion 117E and the positional relationship between the drive unit 13E and the case 10E.
  • the vibration actuator 1A is arranged at a position where the center of the drive unit 13E and the center of the movable body 20E are eccentric with respect to the center of the case 10E when viewed from the vibration direction (axial direction).
  • the vibration actuator 1E is a vibration actuator in that the center of the outer arc of the drive unit 13E and the vibration center of the movable body 20E are deviated from the center of the arc portion of the outer shape of the case 10E in a direction orthogonal to the vibration direction. It is different from 1A.
  • the same components will be described with the same name by changing the reference numeral A to E, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the vibration actuator 1E has a drive unit 13E having the same configuration as the drive unit 13 and a case 10E accommodating the drive unit 13E.
  • the case 10E is formed in an elliptical columnar shape (oval shape) having a flat surface portion 117E extending in the vibration direction on the outer peripheral surface.
  • the case 10E is composed of a case body 11E and a lid portion 12E.
  • the case body 11E has a peripheral surface that is flat when viewed in the vibration (axis) direction, and has a peripheral wall portion 112E having a pair of flat surface portions 117E arranged to face each other, and a bottom portion 114E.
  • the case body 11E is formed in a bottomed tubular shape that is opened by an elliptical (oval) opening 115E by the peripheral wall portion 112E and the bottom portion 114E.
  • the flat surface portion 117E is, for example, a portion of the peripheral wall portion 112E having a parallel outer surface and an inner surface.
  • the center of the drive unit 13E (coil bobbin portion 52E) to be accommodated in the vibration direction is a notch portion continuous with the opening 115E at a portion eccentric with respect to the center of the case body.
  • 102E is provided.
  • the cutout portion 102E is formed in an engageable shape corresponding to the hanging portion 124E of the lid portion 12E.
  • the case body 11E has an internal space opened by an elliptical opening 115E.
  • a columnar drive unit 13E is housed in this internal space, and the terminal entwining portions (coil connection portions) 53E-1 and 53E-2 are exposed to the outside through the notch portion 102E.
  • Terminal entwining portions (coil connection portions) 53E-1 and 53E-2 are arranged in the notch portion 102E.
  • the terminal entanglement portions (coil connection portions) 53E-1 and 53E-2 are arranged at this position, the terminal entanglement portion (coil connection portion) is formed when the terminal entanglement portion (coil connection portion) is mounted on the mounting destination housing via the flat surface portion 117E.
  • Part) 53E-1 and 53E-2 can be easily electrically connected to the outside such as an external terminal.
  • the lid portion 12E and the bottom portion 114E have the same configuration and function as the lid portion 12 and the bottom portion 114 of the first embodiment.
  • the lid portion 12E and the bottom portion 114E have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (movable range limitation) of the movable body 20E, and regulates the movable range of the movable body 20E.
  • the lid portion 12E and the bottom portion 114E can move a space having a length from the lid portion 12E and the bottom portion 114E to the edge portion of the upper and lower end portions of the drive unit 13E (upper and lower flange portions 527E, 528E and the upper and lower end surfaces (open end surfaces)).
  • the range is regulated.
  • the elastic support portion 81E is not plastically deformed to the fixed body 50E (at least one of the lid portion 12E and the bottom portion 114E). Since they come into contact with each other, the elastic support portion 81E can be improved in reliability without being damaged.
  • the hanging portion 124E engages with the notch 102E of the case body 11 to externally connect the terminal entwining portions (coil connection portions) 53E-1 and 53E-2.
  • the notch 102E is closed in a state of being exposed to.
  • the hanging lower portion 124E has an arcuate curved surface on the outer surface, and the inner surface is formed in an arc shape with the central axis facing in the hanging direction.
  • the hanging portion 124E is arranged so as to be substantially flush with the outer surface of the case 10E (peripheral wall portion 112E) on its outer surface, and the drive unit 13E is positioned and accommodated on the arc surface of the inner surface thereof.
  • the lid portion 12E and the bottom portion 114E are provided with the ventilation holes 126E and 116E having the same functions as the ventilation holes 126 and 116, respectively.
  • the drive unit 13E having a circular outer shape is housed in a circular case body 11E having an elliptical outer shape (oval shape) when viewed in the vibration (axis) direction so as to be arranged at an eccentric position. ing. That is, the outer center C11 of the case body 11E, the outer diameter arc center of the drive unit 13E, and the vibration center of gravity C12 of the movable body 20 are deviated by the distance of Q1.
  • the movement in one direction perpendicular to the vibration direction and orthogonal to each other is restricted, and the accommodation is accommodated with a Q1 deviation in the other direction.
  • the external shape of the vibration actuator 1E is an elliptical shape (oval shape) having a flat surface portion 117E on the peripheral wall portion 112E when viewed from the vibration (axis) direction.
  • the same lid portion 12E as the lid portion 12 can be used.
  • the vibration actuator 1E by changing only the corresponding case body 11E, the same effect can be obtained while maintaining the same vibration feel as in the first embodiment.
  • the outer center C11 of the case body 11E, the outer diameter arc center of the drive unit 13E, and the vibration center of gravity C12 of the movable body 20E are deviated by the distance of Q1. That is, the coil bobbin portion (coil holding portion) 52E is eccentrically arranged with respect to the center of the case 10E.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the drive unit 13E is formed in the case main body 11E without forming the flat portion into the drive unit 13E and the shape corresponding to the flat portion 117E of the case main body 11E. Can be accommodated in. Therefore, according to the vibration actuator 1E, it is possible to vibrate stably and to give a stable vibration feel.
  • FIG. 47 is an external perspective view showing the vibration actuator according to the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 48 is a perspective view showing a state in which the case is removed in the vibration actuator.
  • FIG. 49 is a perspective view of the bottom surface side of the case body
  • FIG. 50 is a perspective view of the lid portion viewed from the back surface side
  • FIG. 51 is a perspective view of the drive unit and the case in the vibration actuator according to the seventh embodiment. It is a figure which shows the positional relationship schematically.
  • the vibrating actuator 1F has the same basic configuration as the vibrating actuator 1B of the third embodiment, but differs in the width of the flat surface portion 117F and the positional relationship between the drive unit 13F and the case 10F.
  • the vibration actuator 1F is arranged at a position where the center of the drive unit 13F and the center of the movable body 20F are eccentric with respect to the center of the case 10F when viewed from the vibration direction (axial direction). Different from. In other words, the center of the circumference (arc portion) of the outer shape of the drive unit 13F and the vibration center of the movable body 20F are deviated from the center of the arc portion of the outer shape of the case 10F in a direction orthogonal to the vibration direction.
  • the vibrating actuator 1F is different from the vibrating actuator 1B.
  • the same components will be described with the same name by changing the reference numeral B to F, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the vibration actuator 1F has a drive unit 13F and a case 10F having a flat surface portion 117F on a part of the outer circumference and accommodating the drive unit 13F.
  • the drive unit 13F has a circular outer shape when viewed from the vibration direction, and has the same function.
  • the case 10F is composed of a case body 11F and a lid portion 12F, and has a D-shaped outer shape having a flat portion 117F extending in the vibration direction on the outer peripheral surface when viewed from the vibration direction.
  • the case body 11F has an arcuate peripheral wall portion 112F and a bottom portion 114F, and a part of the peripheral wall portion 112F includes a flat surface portion 117F.
  • the flat surface portion 117F has a flat outer surface.
  • the case body 11F is formed in a bottomed tubular shape that is opened by an opening 115F at a peripheral wall portion 112F having a flat surface portion 117F and a bottom portion 114F.
  • the flat surface portion 117F is provided with a notch portion 102F continuous with the opening portion 115F.
  • the cutout portion 102F is formed so as to be engaged with the hanging portion 124F of the lid portion 12F.
  • the notch 102F is arranged with the terminal entwined portions (coil connection portions) 53F-1 and 53F-2 exposed to the outside.
  • the case body 11F has an elliptical outer diameter when viewed from the axial direction, but its inner diameter is circular.
  • the case body 11F has a cylindrically defined space opened by the opening 115F inside.
  • a columnar drive unit 13F is housed in this space.
  • the lid portion 12F and the bottom portion 114F have the same configuration and function as the lid portion 12D and the bottom portion 114D of the third embodiment.
  • the lid portion 12F and the bottom portion 114F are the top surface portion 122F and the bottom surface portion (bottom portion 114F) of the vibration actuator 1, and are spaced apart from the movable body 20F of the drive unit 13F housed in the case 10F in the vibration direction of the movable body 20F. Are placed facing each other.
  • the lid portion 12F and the bottom portion 114F have a function as a movable range suppressing portion that serves as a hard stop (movable range limitation) of the movable body 20F, and regulates the movable range of the movable body 20F.
  • the edges of the upper and lower ends of the drive unit 13F from the lid portion 12F and the bottom portion 114F (upper and lower flange portions 527F, 528F upper and lower end surfaces). ) Is regulated as a movable range.
  • the elastic support portion 81F comes into contact with the fixed body 50F (at least one of the lid portion 12F and the bottom portion 114F) without being plastically deformed. Therefore, the reliability of the vibrating actuator 1F can be improved without damaging the elastic support portion 81F.
  • the lid portion 12F and the bottom portion 114 are provided with the ventilation holes 126F and 116F having the same functions as the ventilation holes 126 and 116, respectively.
  • the outer shape is D-shaped and the inner shape is circular when viewed in the vibration (axis) direction.
  • the outer diameter of the vibration actuator 1F is a drive unit 13F having a circular outer shape inside the case body 11F having a flat surface portion 117F on the outer peripheral surface (for example, a D-shaped shape) when viewed in the vibration (axis) direction. Is housed.
  • the flat surface portion 117F forming a part of the side surface of the case body 11F can be brought into contact with the flat surface portion of the housing to be mounted. In this way, the vibration actuator 1F can be easily attached to the housing.
  • the drive unit 13F is the same as the drive unit 13 of the first embodiment
  • the lid portion 12F is also the same as the lid portion 12, and only the corresponding case body 11F is changed. The same effect can be obtained while maintaining the same vibration feel as in the first embodiment.
  • the outer diameter arc center C21 of the case body 11F (corresponding to the peripheral wall portion 112F) and the outer diameter arc center of the drive unit 13F (which is also the vibration center of the movable body 20).
  • C22 is deviated by the distance of Q2 in the direction orthogonal to the vibration direction. That is, the coil bobbin portion 52 (corresponding to the drive unit 13F) having a circular outer shape is arranged so as to be eccentrically arranged with respect to the center of the outer diameter arc of the case (case body 11F) when viewed from the vibration (axis) direction. There is.
  • the case body 11F accommodates a coil bobbin portion 52 (corresponding to the drive unit 13F) having a circular outer shape so as to be eccentrically arranged with respect to the center of the outer diameter arc of the case body 11F when viewed from the vibration (axis) direction. It has a housing part shape. Therefore, the drive unit 13F can be accommodated in the case body 11F even if it does not have a shape corresponding to the outer shape of the case body 11F. According to the vibration actuator 1F, it is possible to vibrate stably and to give a stable feeling of vibration.
  • the vibration actuators 1A to 1F of the second to seventh embodiments include movable bodies 20A to 20F, fixed bodies 50A to 50F, elastic support portions 81A to 81F, and 82A to 82F.
  • the same effect can be obtained according to the same basic components and functions as those in the first embodiment.
  • the center of the outer diameter arc of the case bodies 11A to 11D, the center of the outer diameter arc of the drive units 13A to 13D, and the vibration center of gravity of the movable bodies 20A to 20D are configured to coincide with each other.
  • the vibration actuators 1A to 1D are arranged at positions where the centers of the coil bobbin portions (coil holding portions) 52A to 52D are eccentric with respect to the centers of the cases 10A to 10D, as in the vibration actuators 1E and 1F.
  • the configuration may be as follows.
  • all of the vibration actuators 1A to 1F of the above embodiments 2 to 7 are vibration generation sources in an electronic device such as a portable game terminal device (for example, the game controller GC shown in FIG. 18), similarly to the vibration actuator 1. It is implemented as, and realizes the vibration function of electronic devices.
  • the electronic device includes a mobile device such as a smartphone, and may be used for, for example, the mobile terminal M shown in FIG.
  • the cases 10, 10A to 10F are composed of case bodies 11, 11A to 11F having a bottomed tubular shape, and lids 12, 12A to 12F, but the shape is not limited to these, and a drive unit can be accommodated. Any shape may be used as long as it has a configuration.
  • the case bodies 11, 11A to 11F are used as the first case, and the lids 12, 12A to 12F are used as the second case. It may be composed of the above-mentioned divided pieces.
  • the outer shape of the drive unit (the outer shape of the coil bobbin portion (coil holding portion) 52) is circular, and the drive unit is eccentrically arranged with respect to the outer shape center of the case having a flat portion formed on the outer peripheral surface when viewed in the vibration direction.
  • the terminal entwining portion (coil connection portion) is preferably arranged on the outer peripheral side of the case on the side where the center of the coil holding portion is located with respect to the outer peripheral center of the case.
  • the terminal entwining portion (coil connection portion) is preferably arranged on the flat surface portion side formed on the outer peripheral surface of the case.
  • the vibration actuator when the vibration actuator is mounted on the housing or the like to which the vibration actuator is mounted, it can be easily mounted in a stable state via a flat surface portion forming a part of the side surface of the case body. Further, when the terminal entwined portion (coil connection portion) is arranged on the flat surface portion side that forms a part of the side surface of the case body, it is easy to connect to the external wiring via the terminal entwined portion.
  • the vibration actuator according to the present invention is applied to a mobile device other than the game controller GC and the mobile terminal M (for example, a mobile information terminal such as a tablet PC, a portable game terminal, a wearable terminal worn and used by a user). Suitable for cases. Further, the vibration actuator 1 of the present embodiment can be used not only for the above-mentioned portable device but also for an electric hairdressing and beauty device such as a facial massager that requires vibration.
  • the vibration actuator according to the present invention can generate suitable vibration with a stable and high output even if the vibration is attenuated, and is useful as a device mounted on an electronic device such as a game machine terminal or a mobile terminal.

Landscapes

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Abstract

コイルを含む固定体と、コイルの径方向内側に配置でコイルの径方向と直交する振動方向に相対移動可能に配置されるマグネットを含む可動体と、可動体を固定体に対して移動自在に支持する弾性支持部とを有し、給電されるコイルとマグネットの協働により可動体が固定体に対して振動する振動アクチュエータであって、弾性支持部は、固定体に固定される外周部と、外周部より径方向内側に配置され、可動体に固定される内周部と、外周部と内周部との間に配置され、外周部と内周部とを連結する弾性変形可能な変形アーム部と、を有し、外周部と変形アーム部の外周部側の部位とに亘って、可動体の移動時の弾性支持部での振動を減衰する減衰部が設けられている。

Description

振動アクチュエータ及び電子機器
 本発明は、振動アクチュエータ及びこれを備える電子機器に関する。
 従来、振動機能を有する電子機器には、振動発生源として振動アクチュエータが実装されている。電子機器は、振動アクチュエータを駆動してユーザに振動を伝達して体感させることにより、着信を通知したり、操作感や臨場感を向上したりすることができる。ここで、電子機器は、携帯型ゲーム端末、据置型ゲーム機のコントローラー(ゲームパッド)、携帯電話やスマートフォンなどの携帯通信端末、タブレットPCなどの携帯情報端末、服や腕などに装着されるウェアラブル端末の携帯できる携帯機器を含む。
 携帯機器に実装される小型化可能な構造の振動アクチュエータとしては、例えば、特許文献1に示すように、ページャー等に用いられる振動アクチュエータが知られている。
 この振動アクチュエータは、一対の板状弾性体を相対向するようにして円筒状の枠体の開口縁部でそれぞれ支持させている。板状弾性体のそれぞれは、一端部を固定体に固定し、他端部を可動体に固定して配設されている。一対の板状弾性体のうちの一方の渦巻型形状の板状弾性体は、一端部である外周部分を枠体の底部に配置し、この外周部分から他端部である中央部分が盛り上がるように形成されている。この中央部分には、磁石を取り付けたヨークが固定され、ヨークは枠体内で支持されている。
 ヨークは磁石とともに磁界発生体を構成し、この磁界発生体の磁界内に、コイルが他方の板状弾性体に取り付けた状態で配置されている。コイルは、銅線の表面に樹脂を焼き付けたエナメル線を用いて円筒状体に構成され、所謂、自己融着線を用いた空芯コイルであり、配置スペースは小さくなっている。このコイルに発振回路を通じて周波数の異なる電流が切替えて付与されることにより一対の板状弾性体は選択的に共振されて振動を発生し、ヨークは枠体内で枠体の中心線方向で振動する。
 この振動アクチュエータにおいて、ヨークの往復移動範囲を調整する場合、例えば、特許文献2に示すように、板状弾性体に減衰部を設けることにより、板状弾性体の振動を抑制する構成が考えられる。
特許第3748637号公報 実開昭59-191427号公報
 しかしながら従来の振動アクチュエータの構成では、可動体が移動する際には、板状弾性体自体も変形する。可動体が振動して、減衰部が取り付けられる部位の変動が大きくなり、また、変動時間が長くなると、減衰部の取付位置によっては、減衰部の位置ずれが生じる問題がある。これにより、板状弾性体における振動の減衰にばらつき、つまり、振動アクチュエータにおける振動性能にばらつきが生じ、振動アクチュエータが安定して振動しない恐れがある。
 本発明の目的は、振動を減衰しても、安定した高い出力で好適な振動を発生する振動アクチュエータ及び電子機器を提供することである。
 本発明の振動アクチュエータの一つの態様は、
 コイルを含む固定体と、コイルの径方向内側に配置で前記コイルの径方向と直交する振動方向に相対移動可能に配置されるマグネットを含む可動体と、前記可動体を前記固定体に対して移動自在に支持する弾性支持部とを有し、給電される前記コイルと前記マグネットの協働により可動体が固定体に対して振動する振動アクチュエータであって、
 前記弾性支持部は、前記固定体に固定される外周部と、
 前記外周部より前記径方向内側に配置され、前記可動体に固定される内周部と、
 前記外周部と前記内周部との間に配置され、前記外周部と前記内周部とを連結する弾性変形可能な変形アーム部と、
 を有し、
 前記外周部と、前記変形アーム部の前記外周部側の部位とに亘って、前記可動体の移動時の前記弾性支持部での振動を減衰する減衰部が設けられている構成を採る。
 本発明の振動アクチュエータの一つの態様は、
 柱状のマグネットを中央に有し、前記マグネットの軸方向の表面と裏面にばね止め部を夫々配置した可動体と、
 前記可動体を収容する筒状の固定体であって、前記可動体の径方向外側に配置された一対の環状コイルを有する固定体と、
 前記可動体を前記軸方向に沿う振動方向で往復振動可能に支持する一対の弾性支持部であって、夫々が、外周部で前記固定体に接合され、内周部で前記ばね止め部に接合され、前記外周部と前記内周部とを連結する変形アーム部で弾性変形可能である、弾性支持部と、
 前記外周部と前記変形アーム部の前記外周部側の部位とに亘って設けられ、前記可動体の移動時の前記弾性支持部での振動を減衰する減衰部とを有する構成を採る。
 本発明の電子機器の一つの態様は、
 上記構成の振動アクチュエータを実装した構成を採る。
 本発明によれば、振動を減衰しても、安定した高い出力で好適な振動を発生することができる。
本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータの縦断面図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図である。 可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。 電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図である。 コイル組立体の分解図である。 図3に示す駆動ユニットの平面図である。 弾性支持部の平面図である。 図8のA-A線矢視断面図である。 減衰部の取り付け状態の説明に供する図である。 減衰部の取り付け状態の説明に供する図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 同振動アクチュエータの磁気回路構成を示す模式的に示す図である。 コイルとマグネットとの相対的な移動状態を示す図である。 コイルとマグネットとの相対的な移動状態を示す図である。 同振動アクチュエータを実装した電子機器の一例を示す図である。 同振動アクチュエータを実装した電子機器の一例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 本発明の実施の形態4に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図である。 可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。 電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 本発明の実施の形態5に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図である。 可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。 電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 本発明の実施の形態6に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 実施の形態6における振動アクチュエータにおける駆動ユニットとケースとの位置関係を模式的に示す図である。 本発明の一実施の形態7に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図である。 同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。 ケース本体の底面側斜視図である。 蓋部を裏面側からみた斜視図である。 実施の形態7における振動アクチュエータにおける駆動ユニットとケースとの位置関係を模式的に示す図である。
 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。
<実施の形態1>
[振動アクチュエータの全体構成]
 図1は、本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図2は、同振動アクチュエータの縦断面図であり、図3は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図4は、弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図であり、図5は、可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。図6は、電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図であり、図7は、コイル組立体の分解図であり、図8は、図3に示す駆動ユニットの平面図である。なお、本実施の形態における「上」側、「下」側は、理解しやすくするために便宜上付与したものであり、振動アクチュエータにおける可動体の振動方向の一方、他方を意味する。すなわち、振動アクチュエータが電子機器(図18及び図19参照)に搭載される際には上下が逆になっても左右になっても構わない。
 本実施の形態1に係る振動アクチュエータ1は、携帯型ゲーム端末機器(例えば、図18に示すゲームコントローラGC)等の電子機器に振動発生源として実装され、電子機器の振動機能を実現する。この電子機器としては、スマートフォン等の携帯機器(例えば、図19に示す携帯端末M)も含む。振動アクチュエータ1は、携帯型ゲーム端末機器或いは、携帯機器等の各機器に実装され、駆動することにより振動して、ユーザに対して着信を通知したり、操作感や臨場感を与えたりする。
 本実施の形態の振動アクチュエータ1は、図1及び図2に示すように、中空のケース10内に、可動体20を、ケース10の軸方向(上下方向)を振動方向として、上下端面間で振動可能に収容している。ケース10内部の可動体20が振動することにより、振動アクチュエータ1自体が振動体として機能する。
 振動アクチュエータ1は、マグネット30及び可動体コア41、42を有する可動体20と、一対の環状のコイル61、62を有する固定体50と、可動体20を固定体50に対して往復動自在に支持させる弾性支持部81、82と、を有する。
 振動アクチュエータ1においてコイル61、62、マグネット30及び可動体コア41、42は、可動体20を振動させる磁気回路を構成する。振動アクチュエータ1は、電源供給部(例えば、図18及び図19に示す駆動制御部203)からコイル61、62が通電されることで、コイル61、62とマグネット30とが協働して、ケース10内で、可動体20が振動方向に往復移動する。
 本実施の形態の振動アクチュエータ1では、可動体20は、コイルボビン部52に保持されたコイル61、62の内側で、可動体20との間に配置されるボビン本体部(コイル保護壁部)522により、コイル61、62の軸方向、つまり、振動方向で往復移動する。コイル61、62の軸方向は、可動体20の振動方向であり、マグネット30の着磁方向であり、コイルボビン部52の軸方向でもある。
 可動体20は、振動していない非振動時において、弾性支持部81、82を介して、振動方向の長さの中心が、コイルボビン部52の振動方向の長さの中心と、可動体20の軸方向と直交する方向で、所定間隔をあけて対向するように配置される。このとき、可動体20は、コイルボビン部52のボビン本体部522に接触しないように、コイル61、62との間で釣り合う位置に位置することが望ましい。本実施の形態では、マグネット30および可動体コア41、42における振動方向の長さの中心が、上下で離間するコイル61、62間の振動方向の長さの中心と、振動方向と直交する方向で対向する位置に配置されることが好ましい。なお、ボビン本体部522と可動体20の間に、磁性流体が介在するようにしてもよい。
 振動アクチュエータ1は、本実施の形態では、図3に示すように、ケース本体11及び蓋部12を有するケース10内に、駆動ユニット13を有する。駆動ユニット13は、コイル61、62、コイルボビン部52、可動体20及び弾性支持部81、82を有する。   
<可動体20>
 可動体20は、固定体50の筒状のコイルボビン部52の内側で、上下端部で接続された弾性支持部81、82により、コイルボビン部52の内側面(ボビン本体部522の内周面522a)に沿って、往復移動可能に支持される。言い換えれば、可動体20は、振動アクチュエータ1内において、蓋部12と底部114が対向する方向に往復移動可能に支持されている。可動体20は、図3に示す駆動ユニット13に設けられる。
 可動体20は、図2、図4及び図5に示すように、マグネット30、可動体コア41、42、及びばね止め部22、24、固定ピン26、28を有する。本実施の形態では、マグネット30を中心に振動方向の両側(図1~図5に示す上下方向)に向かってそれぞれ可動体コア41、42、ばね止め部22、24が連設されている。可動体20では、マグネット30及び可動体コア41、42の外周面20aがボビン本体部522の内周面522aの内側で所定間隔を空けて対向されている。
 可動体20が振動方向に移動する際には、外周面20aが内周面522aに沿って接触することなく往復移動する。
 マグネット30は、振動方向に着磁される。マグネット30は、本実施の形態では円盤状に形成され、振動方向で離間する表裏面30a、30bがそれぞれ異なる極性を有している。マグネット30の表裏面30a、30bは、コイル61、62の軸の延在方向で離間する2つの着磁面である。
 マグネット30は、コイル61、62(詳細は後述する)に対して、コイル61、62の径方向内側で間隔を空けて位置するように配置される。ここで、「径方向」とは、コイル61、62の軸に直交する方向であり、振動方向と直交する方向でもある。この径方向における「間隔」は、ボビン本体部522を含むコイル61,62と、マグネット30との間の間隔であり、可動体20の振動方向に互いに接触することなく移動可能な間隔とする。すなわち、本実施の形態では、「間隔」とは、ボビン本体部522とマグネット30との間の所定間隔を意味している。
 マグネット30は、本実施の形態では、径方向外側で、ボビン本体部522の中心と、対向するように配置されている。なお、マグネット30は、コイル61、62の内側で、コイル61、62の軸の延在方向に2つの着磁面をそれぞれ向けて配置されるものであれば、筒状、板形状等のように円盤状以外の形状であってもよい。また、マグネット30の軸方向の中心が、可動体20の軸方向の中心と一致することが望ましい。
 マグネット30の表裏面30a、30bには、それぞれ可動体コア41、42が設けられている。
 可動体コア41、42は、磁性体であり、ヨークとして機能し、マグネット30、コイル61、62ともに磁気回路を構成する。可動体コア41、42は、マグネット30とともに可動体側磁気回路を構成する。可動体コア41、42は、マグネット30の磁束を集中させて、漏らすことなく効率良く流し、マグネット30とコイル61、62間に流れる磁束を効果的に分布させる。
 また、可動体コア41、42は、磁気回路の一部としての機能の他、可動体20において、可動体20の本体部分としての機能、ばね止め部22、24を固定する機能、及び、ウェイトとしての機能を有する。
 可動体コア41、42は、本実施の形態では、マグネット30と同表面形状を有する円環平板状に形成されている。可動体コア41、42は、外周面がマグネットの外周面と面一となるようにマグネット30に固定され、マグネットの外周面とともに可動体20の外周面20aを構成する。
 可動体コア41、42は、本実施の形態では同様に形成された同じ部材であり、本実施の形態では、マグネット30を中心に、マグネット30を挟むようにマグネットの上下に対称に設けられている。なお、可動体コア41、42は、マグネット30に吸引されるとともに、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤もしくは嫌気性接着剤によりマグネット30に固定される。
 可動体コア41、42のそれぞれの中央部には、上下のばね止め部22、24が嵌合する嵌合口411、421が設けられている。嵌合口411、421には、上下のばね止め部22、24が挿入されている。
 可動体コア41、42は、嵌合口411、421で、三点或いは四点で接触して上下のばね止め部22、24のそれぞれの軸(ここでは、弾性支持部81、82の中心と一致する)が可動体20の中心軸上に位置するように、ばね止め部22、24を支持している。嵌合口411、421は、可動体コア41、42における開口度合いを調整して、可動体20の重さを調整し、好適な振動出力を設定できる。
 本実施の形態では、可動体コア41、42は、可動体20の非振動時において、コイル61、62の内側(径方向内側)で、コイル61、62の軸方向と直交する方向で、コイル61、62のそれぞれに対向するように位置する。
 可動体コア41、42において、マグネット30の上側の可動体コア41の上面の高さ位置が、上側のコイル61の高さ方向(上下方向)の中心の位置と対向することが好ましい。加えて、マグネット30の下側の可動体コア42の下面の高さ位置が、下側のコイル62の高さ方向(上下方向)の中心の位置と対向することが好ましい。
 ばね止め部22、24は、可動体側磁気回路を弾性支持部81、82に固定する機能を有するとともに、可動体20のウェイトとしての機能を有する。ばね止め部22、24は、マグネット30及び可動体コア41、42を挟むように対象に設けられ、可動体20の振動出力を増加させている。
 ばね止め部22、24は、本実施の形態では、可動体20の中心軸に沿って配置される軸状体であり、可動体コア41、42と、弾性支持部81、82との間に介設される。
 ばね止め部22、24は、本実施の形態では、同形状に形成され、接合部222、242と、ばね固定部224、244とを有する。これら接合部222、242とばね固定部224、244とが、それぞれ振動方向(具体的には上下方向)に連設されている。
 ばね止め部22、24は、貫通する貫通孔を有している。なお、ばね止め部22、24は、貫通孔内に錘を追加して重量調整部として機能させてもよい。貫通孔内に錘を追加することにより可動体20を重くして、可動体20の振動出力を大きくすることができる。
 接合部222、242は、それぞれ可動体コア41、42に接合する。具体的には、接合部222、242は、他端部側を可動体コア41、42の嵌合口411、421にそれぞれ挿入して内嵌されている。本実施の形態では、ばね止め部22、24は、可動体コア41、42に圧入により固定されているが、これに限らず、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤や嫌気性接着剤を用いた接着により固定されてもよい。
 上側のばね固定部224は、可動体20の振動方向の一方の端部、つまり、可動体20の上側の端部を構成し、弾性支持部81である上側板ばねの内径側の端部(他端部)である内周部802に接合されている。ばね固定部224は、ばね止め部22において、接合部222から上に突出するように設けられ、その先端で、固定ピン26を介して弾性支持部81の内周部802に接合されている。
 一方、下側のばね固定部244は、可動体20の振動方向の他方の端部、つまり、可動体20の下側の端部を構成し、弾性支持部82である下側板ばねの内径側の端部である内周部802に接合されている。ばね固定部244は、ばね止め部24において、接合部242から下に突出するように設けられ、その先端で、固定ピン28を介して弾性支持部82の内周部802に接合されている。なお、弾性支持部81の詳細な説明については、弾性支持部82とともに後述する。
 固定ピン26、28は、弾性支持部81、82と可動体20とを、可動体20の振動により外れないように強固に固定する。
 固定ピン26、28は、本実施の形態では同形状に形成されており、それぞれ、ばね固定部224、244に圧入可能な軸状のピン本体262、282と、ピン本体262、282の一端側の縁部に設けられたフランジ264、284とを有する。
 具体的には、固定ピン26、28のそれぞれのピン本体262、282は、弾性支持部81、82のそれぞれの内周部802を、ばね固定部224、244に重ねた状態で、内周部802の開口を介して、ばね固定部224、244の貫通孔に圧入して固定される。これにより、フランジ264、284は、ばね固定部224、244とで弾性支持部81、82の内周部802を挟持して、弾性支持部81、82を強固に接合する。
 なお、弾性支持部81、82の内周部802と、ばね固定部224、244とは、溶接、接着、または、カシメ等により接合されてよく、更には溶接、接着、または、カシメを組み合わせて接合されてもよい。
 ばね止め部22、24が、可動体20において、可動体側磁気回路に対して振動方向で離間する両端部(上下端部)に配置されていることにより、可動体20における錘は、可動体側磁気回路の外周側に配置されない。これにより、可動体側磁気回路の外周側で、つまり、可動体20の外周側で、対向して位置するコイル61、62の配置スペースを制限することがない。錘の配置スペースにより可動体側磁気回路とコイル61、62との距離を離間させることがなく、電磁変換の効率は低下しない。よって、好適に可動体20の重量を増加でき、高振動出力を実現できる。
 また、ばね止め部22、24は、錘機能とばね固定機能を有するため、それぞれの機能を有する部材を個々に組み立てる必要が無い。ばね止め部22、24を可動体側磁気回路に設けるだけで、錘とともに、弾性支持部81、82である上側板ばね、下側板ばねを可動体20に対して容易に組み付けることができ、組立性を高めることができる。
 なお、ばね止め部22、24は、磁性材料により構成されてもよいが、非磁性材料により構成されることが望ましい。ばね止め部22、24が非磁性材料であれば、可動体コア41からの磁束が上方に流れることがないとともに、可動体コア42からの磁束が下方に流れることがなく、効率良く可動体コア41、42の外周側に位置するコイル61、62側に流すことができる。
 また、ばね止め部22、24は、ケイ素鋼板(鋼板の比重は7.70~7.98)等の材料よりも比重の高い材料(例えば、比重が16~19程度)により形成されるのが好ましい。ばね止め部22、24の材料には、例えば、タングステンを適用できる。これにより、設計等において可動体20の外形寸法が設定された場合でも、可動体20の質量を比較的容易に増加させることができ、ユーザに対する十分な体感振動となる所望の振動出力を実現することができる。
<固定体50>
 固定体50は、コイル61、62を保持するとともに、コイル61、62の径方向内側で、可動体20を、弾性支持部81、82を介して振動方向(コイル軸方向、可動体20の軸方向)に移動自在に支持する。
 固定体50は、ケース10、コイル61、62、コイルボビン部52、及び電磁シールド部58を有する。コイル61、62とコイルボビン部52とによりコイル組立体は構成されている。本実施の形態では、コイル組立体に、弾性支持部81、82を介した可動体20及びケース10等の振動を発生させる構成要素が略全て接続されることにより、振動アクチュエータ1は構成されている。
 コイルボビン部52は、外周面に巻回されるコイル61、62を保持し、内周面522aでマグネット30を囲み、マグネット30を有する可動体20の移動を案内する。
 コイルボビン部52は、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート(poly butylene terephtalate;PBT)等の樹脂により形成された筒状体である。コイルボビン部52は、本実施の形態では、難燃性の高いベークライト等のフェノール樹脂を含む素材で構成される。
 コイルボビン部52が、フェノール樹脂を含む素材で構成されることにより、難燃性が高まり、保持するコイル61、62に電流が流れた際にジュール熱により発熱しても、駆動の際の安全性の向上を図ることができる。また、寸法精度が高まり、コイル61、62の位置精度が高まるため、振動特性のばらつきを低減出来る。
 コイルボビン部52は、筒状のボビン本体部522と、ボビン本体部522の外周から放射方向に突出する中央フランジ部526及びフランジ部527、528と、端子絡げ部(コイル結線部)53と、可動範囲形成部54と、連絡溝部55を有する。
 コイルボビン部52には、コイル61、62が巻回される。このコイル61、62は、電磁シールド部58により覆われる。なお、端子絡げ部(コイル結線部)53は、便宜上、端子絡げ部(コイル結線部)53-1、53-2と図示して説明することもある。
 ボビン本体部522は、内側に配置される可動体20の駆動時におけるコイル61、62への衝突を保護する保護壁部として機能している。ボビン本体部522の厚みは、移動する可動体20が接触しても,外周側のコイル61、62に何ら影響を与えない強度をする厚みである。
 ボビン本体部522の外周側には、中央フランジ部526と各フランジ部527、528間(コイル取付部52b、52c)で、可動体20の可動体コア41、42の外周面(マグネット30及び可動体コア41、42の外周面)を囲むようにコイル61、62が、コイル軸方向に並んで配置されている。
 具体的には、ボビン本体部522の外周面には、中央フランジ部526とフランジ部527、528に仕切られ、且つ、外周側に径方向外側に開口する凹状のコイル取付部52b、52cが設けられている。
 端子絡げ部53は、図6及び図7に示すように、コイル61、62のコイル巻線を絡げて、外部機器と接続するコネクタ結線部として機能する。端子絡げ部53を介してコイル61、62と外部機器とが接続され、コイル61、62とコイル61、62に電力が供給される。
 端子絡げ部53は、ボビン本体部522の外周部分に突設された導電性を有する部材である。端子絡げ部53は、本実施の形態ではボビン本体部522の外周において振動方向の中心に配置される中央フランジ部526の外周面に圧入される。これにより、端子絡げ部53は、中央フランジ部526の外周面から突出するように設けられている。
 フランジ部527、528は、ボビン本体部522の軸方向(本実施の形態では振動方向であり、上下方向でもある)で離間する両端部に設けられ、コイルボビン部52の上下端部を構成する。
 フランジ部527、528は、中央フランジ部526から離間する方向側の端部(本実施の形態では上下端部)で、弾性支持部81、82が固定される。
 可動範囲形成部54は、コイルボビン部52の上下端部に設けられ、ケース10内にコイルボビン部52を収容した際に、ケース10の蓋部12及び底部114と、可動体20との間の振動範囲を形成する。
 可動範囲形成部54は、フランジ部527、528のそれぞれから振動方向(上下方向)に突設された突状辺部である。可動範囲形成部54は、フランジ部527、528の円環状の上下の開口端面(それぞれ「上端面、下端面」とも称する)527a、528aにおいて、所定間隔を空けて設けられている。上端面527aは、一方側の開口端面であり、下端面528aは、他方側の開口端面を意味している。
 フランジ部527は、一方側の開口端面に、振動方向に突出する突起状の可動範囲形成部54を有する。一方の開口端面は、可動範囲形成部54を介して蓋部12を受ける天面受部として機能する。フランジ部528は、他方の開口端面に、振動方向に突出する突起状の可動範囲形成部54を有する。他方の開口端面は、可動範囲形成部54を介して底部114を受ける底面受部として機能する。
 また、可動範囲形成部54は、図3及び図8に示すように、弾性支持部81、82に設けられた位置決め溝808に嵌合して、弾性支持部81、82の径方向の位置決めを行う。可動範囲形成部54は、径方向の所定の厚みと、径方向よりも長い周方向の長さとを有する軸方向から見て円弧状に形成されている。この可動範囲形成部54の形状に対応して位置決め溝808も形成されている。
 本実施の形態では、可動範囲形成部54は、位置決め溝808に嵌合することにより、弾性支持部81、82の径方向及び周方向の移動を規制して、コイルボビン部52に対する弾性支持部81、82の位置決めを行っている。
 可動範囲形成部54を位置決め溝808に嵌合することにより、駆動ユニット13の各個体において、弾性支持部81、82の取付位置をコイルボビン部52に対して一律に設定して、コイルボビン部52に対する弾性支持部81、82の安定した位置出しを行うことができる。
 これにより、弾性支持部81、82は、複数の構成部品を介して固定体側に固定されることがない。これにより、部品公差に影響されにくい構造で、回転するような周方向及び径方向への移動が規制され、製品として、弾性支持部81、82のバラツキを抑制し、安定した特性を実現できる。
 可動範囲形成部54は、コイルボビン部52の軸を中心に等間隔に間を空けて設けられている。可動範囲形成部54は、本実施の形態では、コイルボビン部52の軸を中心に等間隔を空けて3か所設けられているが、弾性支持部81、82を位置決めできる個数であれば、いくつ設けられていてもよい。
 また、3か所の可動範囲形成部54で、位置決め溝808を介して、弾性支持部81、82のそれぞれを受けることにより、コイルボビン部52内への可動体20の挿入時の引っ掛かりや摩擦を低減し、組立性良く、可動体20及びコイルボビン部52の位置出しを容易に行うことができる。
 コイルボビン部52は、上下端面の可動範囲形成部54を、蓋部12の縁部と、底部114の縁部とに当接させた状態で、ケース10に収容され、蓋部12の縁部と底部114の縁部とに固定される。
 フランジ部527、528は、電磁シールド部58に係合する、電磁シールド部位置出し用の位置決め係合部529(図3参照)を有する。位置決め係合部529は、フランジ部527、528の外周部、つまり、コイルボビン部52の外径部に設けられ、電磁シールド部58を、コイル61、62を囲む位置に位置させる。
 位置決め係合部529は、電磁シールド部58の被係合部589と係合する。位置決め係合部529は、本実施の形態では、それぞれのフランジ部527、528の外周部において、中央フランジ部526側に開口する凹状の溝であり、凸状の被係合部589と係合する。
 これら位置決め係合部529と被係合部589との係合により、コイルボビン部52に巻回されるコイル61、62に対して電磁シールド部58をずれること無く配置して、安定した磁気特性を得ることができる。
 なお、中央フランジ部526及び各フランジ部527、528の同一外径の外周面に、接着部を設け、接着部を介して、中央フランジ部526及び各フランジ部527、528に電磁シールド部58を固着してもよい。これにより、さらに安定した振動特性を実現できる。
<コイル>    
 コイル61、62は、振動アクチュエータ1において、コイル61,62の軸方向(マグネット30の着磁方向)を振動方向として、マグネット30及び可動体コア41、42とともに、振動アクチュエータ1の駆動源の発生に用いられる。コイル61、62は、駆動時(振動時)に通電されて、マグネット30とともにボイスコイルモータを構成する。
 コイル取付部には、コイル61、62が配置され、コイル61、62は、本実施の形態では、可動体コア41、42に対して振動方向と直交する方向で対向する位置に配置されている。
 コイル61、62は、コイルボビン部52に、コイル軸方向(振動方向)の長さの中心位置が、可動体20の振動方向の長さの中心位置(マグネット30の振動方向の中心位置)と、振動方向で略同じ位置(同じ位置も含む)となるように、保持されている。なお、本実施の形態のコイル61、62は、互いに逆方向に巻回されて構成され、通電時に逆方向に電流が流れるように構成されている。
 コイル61、62のそれぞれの端部は、中央フランジ部526の端子絡げ部53に絡げて接続されている。コイル61、62は、端子絡げ部53を介して、電源供給部(例えば、図18及び図19に示す駆動制御部203)に接続される。例えば、コイル61、62のそれぞれの端部は、交流供給部に接続され、交流供給部からコイル61、62に交流電源(交流電圧)が供給される。これにより、コイル61、62はマグネットとの間に、互いの軸方向で互いに接離方向に移動可能な推力を発生できる。
 コイル61、62のコイル軸は、コイルボビン部52の軸、或いは、マグネット30の軸と同軸上に配置されることが好ましい。
 コイル61、62は、コイルボビン部52の外側から、コイル取付部に、コイル線を巻き付けることにより円筒状に形成されている。この構成により、コイル61、62を有するコイルボビン部52は、コイル61、62の円筒状体をそれぞれ維持するために、コイルを自己融着線を用いずに組み立てることができる。つまり、コイルとして空芯コイルを用いる必要がないので、コイル61、62自体の低コスト化、ひいては、振動アクチュエータ全体を低コスト化できる。
 また、コイル61、62は、ケース10の内側で、外周面を電磁シールド部58により囲まれ、コイル取付部内で封止され、コイル取付部内で接着等により固定される。本実施の形態ではコイル61、62は、ボビン本体部522、中央フランジ部526及び各フランジ部527、528の全てに接着により固定される。よって、コイル61、62はコイルボビン部52との接合強度を大きくすることができ、大きな衝撃が加わる場合でも、可動体がコイルと直接接触する構成と比較して、コイル61、62が破損することがない。
 電磁シールド部58は、コイルボビン部52の外周面を囲み、コイル61、62を径方向外側で覆う位置に配置される筒状の磁性体である。電磁シールド部58は、コイルボビン部52の端子引出部90及び位置決め係合部529を介してコイルボビン部52に位置決めされる。本実施の形態では、端子引出部90は、電磁シールド部58の開口部582に篏合する。これにより、端子引出部90は、電磁シールド部58の回転止めとして機能する。電磁シールド部58は、コイル61、62とともに固定体側磁気回路を構成し、可動体側磁気回路、つまり、マグネット30及び可動体コア41、42とともに構成する磁気回路において、振動アクチュエータ1の外部への漏れ磁束を防止する。
 電磁シールド部58は、電磁シールド部58の振動方向の長さの中心を、内側に配置されるマグネット30の振動方向の中心と同じ高さとなる位置となるように配置されている。この電磁シールド部58のシールド効果により、振動アクチュエータの外側への漏えい磁束の低減を図ることができる。
 また、電磁シールド部58は、磁気回路において、推力定数を大きくして電磁変換効率を高めることができる。電磁シールド部58は、マグネット30の磁気吸引力を利用して、マグネット30とともに磁気ばねとしての機能を有する。磁気ばねは、弾性支持部81、82を機械バネにした際の応力を低下させることができ、弾性支持部81、82の耐久性を向上させることができる。
<弾性支持部81、82>
 弾性支持部81、82は、可動体20を固定体50に対して振動方向に往復移動自在に支持する。
 弾性支持部81、82は、可動体20の振動方向で、可動体20を挟み、且つ、可動体20と固定体50との双方に振動方向と交差するように架設されている。弾性支持部81、82は、本実施の形態では、図2~図4に示すように、可動体20において振動方向で離間する両端部(上下端部)で互いに離間して配置され、固定体50と接続する。本実施の形態では、弾性支持部81、82は、それぞれ振動方向と直交する方向で互いに対向して配置されている。
 弾性支持部81、82では、可動体20の軸方向(振動方向)で離れる両端部(ばね固定部224、244)に、それぞれの内周部802が嵌合されている。また、外周固定部806側が、可動体20に、径方向外側(放射方向)に張り出すように取り付けられる。弾性支持部81、82は、可動体20を、マグネット30の軸方向に沿う振動方向で往復振動可能に支持する一対の弾性支持部である。弾性支持部81、82の夫々が、外周固定部(外周部)で固定体50に接合され、内周部802でばね止め部22、24に接合されている。
 弾性支持部81、82は、可動体20を、可動体20の可動体の非振動時及び振動時において、固定体50に接触しないように支持する。なお、弾性支持部81、82は、可動体20の駆動(振動)時において、可動体20のボビン本体部522の内周面522aに接触しても、磁気回路、具体的には、コイル61、62が損傷することはない。弾性支持部81、82は、可動体20を可動自在に弾性支持するものであれば、どのようなもので構成されてもよい。弾性支持部81、82は、本実施の形態では同様の構成を有する同部材である。
 弾性支持部81、82は、非磁性体であってもよいし磁性体(具体的には、強磁性体)であってもよい。弾性支持部81、82は、非磁性体の板ばねであれば、SUS304、SUS316等のステンレス鋼板を用いて構成されてもよい。また、弾性支持部81、82が磁性体であれば、SUS301等のステンレス鋼板を適用可能である。弾性支持部81、82の材料としては、例えば、非磁性材料(SUS304、SUS316等)に比べて、磁性材料(例えば、SUS301)の方が、耐久性が高く、安価であることが知られている。弾性支持部81、82は、本実施の形態では、SUS301で構成されている。
 弾性支持部81、82は、それぞれ平板状の複数の板ばねである。可動体20は、複数の弾性支持部81、82を3つ以上の板ばねとしてもよい。これら複数の板ばねは、振動方向と直交する方向に沿って取り付けられる。
 板ばねである弾性支持部81、82は、内側のばね端部である環状の内周部802と、外側のばね端部である外周固定部806と、が弾性変形する平面視円弧状の変形アーム部804により接合された形状を有する。弾性支持部81、82のそれぞれにおいて、変形アーム部804の変形により、内周部802が、外周固定部806に対し、軸方向で変位する。
 弾性支持部81、82としての板ばねは、本実施の形態では、ステンレス鋼板を用いて板金加工により形成されており、より具体的には、薄い平板円盤状の渦巻型ばねとしている。弾性支持部81、82は、平板状であるので、円錐状のばねと比較して、位置精度の向上、つまり加工精度の向上を図ることできる。
 複数の弾性支持部81、82は、本実施の形態では、渦巻きの向きが同一となる向きで、それぞれ外周側の一端である外周固定部806が固定体50に固定されるとともに、内周側の他端である内周部802が可動体20に固定されている。
 図9は、弾性支持部81の平面図であり、図10は、図8のA-A線矢視断面図である。なお、弾性支持部82は、弾性支持部81と同様の構成であるので弾性支持部81について詳細に説明し、弾性支持部82の説明は省略する。
 内周部802は、円環状に形成されている。変形アーム部804は、弾性変形可能であり、外周固定部806と内周部802との間に配置されている。変形アーム部804は、一端部で外周固定部806と結合し、他端部で内周部802と結合している。変形アーム部804は、外周固定部806と内周部802とを連結する。
 変形アーム部804は、図9に示すように、径方向に沿う仮想線上の複数の位置で仮想線と交差するように延在する。変形アーム部804の外周部側の部位は、複数の位置のうちの最も外周側の位置にある部位を意味する。
 変形アーム部804は、本実施の形態では、内周部802の外周に等間隔を空けて、渦巻状に複数配置されている。変形アーム部804は、内周部802の外周に沿って延在し、内周部802の外周に対して、隙間を空けて径方向で対向するように配置されている。
 なお、変形アーム部804は、本実施の形態では、外周固定部806と内周部802との間に、双方を接続するように3つ設けられているが、これに限らず、渦巻状に形成された1本の変形アーム部としてもよい。また、変形アーム部804は、弾性支持部81として、2本でも4本以上設けられてもよい。
 このように、本実施の形態では、複数の弾性支持部81、82として、渦巻き形状の板ばねが複数用いられている。これら複数の渦巻き形状の板ばね(弾性支持部81、82)は、可動体20において振動方向で離間する両端部(開口縁部の開口端面である上下端面527a、528a)にそれぞれ取り付けられており、固定体50に対して可動体20を弾性支持している。これにより、可動体20の移動量が大きくなると、可動体は、僅かではあるが回転しながら並進方向(ここでは、振動方向に対して垂直な面上の方向)に移動する。複数の板ばねの渦の方向が反対向きであれば、複数の板ばねは、互いに座屈方向ないし引っ張り方向に動くことになり、円滑な動きが妨げられることになる。
 本実施の形態の弾性支持部81、82は、渦巻きの向きが同一となるように可動体20に固定されているので、可動体20の移動量が大きくなったとしても、円滑に動く、つまり、変形することができ、より大きな振幅となり、振動出力を高めることが可能である。
 但し、所望の可動体20の振動範囲によっては、複数の弾性支持部81、82の渦巻き方向を互いに反対方向とする設計であってもよい。
 板状の弾性支持部81、82は、可動体20に対して、弾性支持部81、82のそれぞれの内周部802を、可動体20の振動方向の端部を構成するばね固定部224、244に重ねて配置されている。弾性支持部81、82の内周部802が、上述したように、固定ピン26、28のフランジ264、284とばね固定部224、244とで挟持されることにより固定されている。
 一方、上側の弾性支持部81の外周固定部806は、径方向外側で、コイルボビン部52の上端部に固定されている。具体的には、弾性支持部81の外周固定部806は、コイルボビン部52の上端部を形成する上側のフランジ部527の環状の上端面527aにおいて、可動範囲形成部54を避けた部位に固定される。
 弾性支持部81の外周固定部806は、ケース10内において、フランジ部527の環状の上端面527aと蓋部12の押圧部128とに挟持されて固定される。なお、上端面527aは、上側(一方側)のフランジ部527の上側(一方側)において、可動範囲形成部54を避けた部分の上側(一方側)の端面を意味する。
 また、下側の弾性支持部82の外周固定部806は、振動アクチュエータ1において可動体20よりも径方向外側で、コイルボビン部52の下端部に固定されている。具体的には、弾性支持部82の外周固定部806は、コイルボビン部52の下端部を形成する下側のフランジ部528の環状の下端面528aにおいて、可動範囲形成部54を避けた部位に固定される。
 弾性支持部82の外周固定部806は、ケース10内において、フランジ部528の環状の下端面528aと、底部114の周縁部に設けられた段差部118とに挟持されて固定される。なお、下端面528aは、下側(他方側)のフランジ部528の下側(他方側)において、可動範囲形成部54を避けた部分の上側(他方側)の端面を意味する。
 外周固定部806は、図9に示すように、弾性支持部81、82において、最外周部分806aと、最外周部分806aから内側に張り出す内側張出部分806bとを有する。
 最外周部分806aは、上下端面527a、528aと、押圧部128、段差部118とで挟持されて固定される。
 内側張出部分806bは、外周固定部806において減衰部72が取り付けられる部位である。
 このように弾性支持部81、82は、コイルボビン部52の上下の開口縁部の上下端面(開口端面)527a、528aと、ケース10の蓋部12及び底部114とにより、振動方向と直交する方向に配置された状態で挟持されている。また、コイル61、62が巻回されたコイルボビン部52内に、可動体20を収容して、可動体20の上下端部に弾性支持部81、82の内周部802を固定するとともに、コイルボビン部52の上端部に弾性支持部81、82の外周固定部806を固定する。これにより、コイル61、62と可動体20との位置関係が規定された駆動ユニット13として構成され、ケース10内に配置し易くなる。
<減衰部72>
 減衰部(ダンパー)72は、弾性支持部81、82に取り付けられ、弾性支持部81、82において発生する振動を効果的に減衰する。
 減衰部72は、弾性支持部81、82から外れないように、弾性支持部81、82に取り付けられている。
 減衰部72は、弾性支持部81(82)における鋭いばね共振を減衰して、共振周波数付近での振動が著しく大きくなることで周波数による振動の差が大きくことを防止する。これにより、可動体20は、塑性変形する前に、共振峰を抑え、蓋部12及び底部114に接触することなく、広範囲にわたり安定した振動を発生することができ、接触により異音が生じることがない。減衰部72は、弾性支持部81(82)における鋭い振動の発生を防止するものであれば、どのような形状、材料等で形成されてもよい。
 減衰部72は、径方向で対向する複数の変形アーム部804において、最も外周側の部位と、外周固定部806とに亘って設けられている。より具体的には、減衰部72は、外周固定部806の内側張出部分806bと、外周固定部806に径方向内側で隣り合う変形アーム部804の外周固定部806側の部位とに跨がるように取り付けられている。
 減衰部72は、外周固定部806の内側張出部分806bに取り付けられるとともに、変形アーム部804において外周固定部806に隣接する部位に取り付けられており、弾性支持部81、82において、可動体20側よりも固定体50側に位置している。
 これにより、可動体20の駆動時であっても、内側張出部分806bは減衰部72自体の著しい移動がなく、駆動時において減衰部が離脱するリスクを抑制でき、信頼性の高い振動アクチュエータとなる。
 減衰部72は、図8から図10に示すように、外周固定部806の側面(内側張出部分806bの側面)8062(図11参照)と、変形アーム部804の側面8042(図11参照)とに接着等により接合されている。また、減衰部72は、外周固定部806の上下面である表裏面(内側張出部分806bの表裏面)8064、8066と、変形アーム部804の表裏面8044、8046とのうち、少なくとも一方の面側で接着剤等により接合されている。
 図11及び図12は、減衰部の取り付け状態の説明に供する図である。
 図10~図12に示す減衰部72は、内側張出部分806bと変形アーム部804との間に介在する介在部722と、介在部722から弾性支持部81、82の表裏面(振動方向で離間する面である上下面)側にそれぞれ突出する減衰突部724、726とを有する。
 介在部722は、外周固定部806と変形アーム部804の外周部側の部位との隙間に設けられ、外周固定部806及び変形アーム部804の外周部側の部位における径方向で対向する側面のそれぞれに接合される。
 介在部722は、減衰突部724、726が弾性支持部81、82から離間しないように、減衰突部724、726同士を接合している。
 図11に示すように、介在部722は、その両側面で、外周固定部806の側面(内側張出部分806bの側面)8062と、変形アーム部804の側面8042と接合している。介在部722には、例えば、外周固定部806の側面8062と、変形アーム部804の側面8042とが、接着層Sを介して密着して接合されている。
 図12に示すように、介在部722の径方向の長さ、つまり、弾性支持部81、82の外周固定部806と、外周固定部806に隣接する変形アーム部804の距離L3は、弾性支持部81、82の厚さ寸法tの2倍(2t)より大きく、6倍(6t)以下としている。距離L3は、2t<L3<6tを満たすように設けられる。
 すなわち、距離L3が、弾性支持部81、82の厚さ寸法tの2倍(2t)より狭い場合、弾性支持部81、82となる板ばねの製造性が悪く、可動体20の駆動時に、減衰部72と弾性支持部81、82との接合部分にせん断力がかかり易くなる。このせん断力は、減衰部72の弾性支持部81、82からの剥離の原因となる恐れがある。また、距離L3を弾性支持部81、82の厚さ寸法tの6倍(6t)よりも広くすると、減衰部72自体が大きくなり、コスト、工程がかかるようになり、減衰力が低下する恐れが生じる。例えば、図9に示す弾性支持部81において、隙間G1が2t、隙間G2を2t<L3<6tを満たすように、弾性支持部81は形成されている。
 減衰突部724、726は、介在部722と一体に形成され、介在部722から弾性支持部81、82の厚さ方向に突出している。減衰突部724、726は、弾性支持部81、82の表裏面の双方から突出する。
 減衰突部724、726は、弾性支持部81、82を挟持した状態で、弾性支持部81、82に固定されているともいえる。なお、減衰突部724、726及び介在部722は、別部材同士で一体的に形成されたものであってもよい。
 減衰突部(一方側突部)724は、弾性支持部81、82において、振動アクチュエータ1における振動方向の一方側(上側)に配置されている。また、減衰突部(他方側突部)726は、振動アクチュエータにおける可動体の振動方向の他方側(下側)に配置されている。
 減衰突部724、726は、弾性支持部81、82のそれぞれにおいて、内側張出部分806bと変形アーム部804に跨がって、それぞれに固定されている。
 図12に示すように、減衰突部724において、弾性支持部81、82(内側張出部分806bと変形アーム部804)の表面からの突出する長さL1は、弾性支持部81、82の厚みtよりも大きい(L1>t)。
 また、減衰突部726における弾性支持部81、82(内側張出部分806bと変形アーム部804)の裏面からの突出する長さL2は、弾性支持部81、82の厚みtよりも大きい(L2>t)。
 図11に示すように、減衰突部724、726の底面(介在部722側の面)7242、7262は、外周固定部806の表裏面(内側張出部分806bの表裏面)8064、8066と、変形アーム部804の表裏面8044、8046とのうちの少なくとも一方の面で密着して接合されていることが好ましい。
 本実施の形態では、減衰突部724、726の底面(介在部722側の面)7242、7262は、外周固定部806の表裏面(内側張出部分806bの表裏面)8064、8066と、変形アーム部804の表裏面8044、8046との双方に密着して接合されている。このように、減衰部72は、弾性支持部81、82の表裏面(上下面)も接合することにより、弾性支持部81、82からの離脱を抑制することができ、可動体を好適に振動させて、より信頼性のある振動アクチュエータを実現できる。
 減衰突部724、726(特に、減衰突部726)は、図9に示すように、弾性支持部81において、仮想線と交差するように、且つ、曲線状に延びる隙間を覆うように、直線状に延在している。このように減衰部72は、弾性支持部81、82における変形アーム部804のうち最も外周に位置する変形アーム部804の部位と、これを径方向外方で囲むように配置された外周固定部806とに跨がって配置されている。
 すなわち、減衰部72の減衰突部724、726は、弾性支持部81、82において最外周に位置し、外周固定部806と径方向内側で対向する変形アーム部804の接線方向に沿って直線状に配置されている。例えば、減衰部72を、経時変化により硬化する粘性を有する材料、或いは、チクソ性を有する材料により形成するものとする。
 この場合、弾性支持部81に硬化前の材料を配置するときに、変形アーム部804と外周固定部806との間の隙間の曲線に沿った曲線状に配置する必要が無く、直線状に配置すれば、容易に配置することできる。これは、減衰部72の配置作業を自動化して機械に行わせる場合、曲線状に設けるという複雑な制御を行う必要がなく、直線状に設けるといった簡易な制御により簡単に設けることができる。
 減衰部72は、弾性支持部81、82で発生する振動を減衰するものであれば、どのような材料で構成されてもよい。減衰部72は、例えば、エラストマーにより構成されてもよく、熱硬化樹脂或いは接着剤等により構成されていてもよい。
 接着剤により減衰部72を構成する場合は、攪拌時に低粘度となり通常時に高粘度となるチクソ性を有する接着剤等を用いてもよい。
 例えば、減衰部72は、弾性支持部81、82を両面側から挟持した状態で固定される一つの部材のように構成されていることが好ましく、例えば、フランジ状部材の中央にリブが垂設された断面T字型のエラストマーであってもよい。この場合、リブを、弾性支持部81、82の表裏面のうちの一方の面側から、外周固定部806と変形アーム部804との間に挿入し、一方の面にフランジ状部材を係止させる。そして、他方の面側からリブが隙間から抜けないように、他方の面側で露出するリブに、接着剤あるいは別部材を、他方の面へとともに、一体的に接合する構成としてもよい。
 このように、減衰部72は、弾性支持部81,82の外周固定部806と、外周固定部806と隣接する変形アーム部804の間の隙間で、両側面8062、8042を接合し、弾性支持部81、82の変形箇所に部分的に設けられた状態となっている。
 外周固定部806は、最外周部分806aで固定体50(コイルボビン部52)に取り付けられ、内側張出部分806bで減衰部72が取り付けられている。減衰部72は、弾性支持部81、82において固定体50側に近く、組み付け寸法が安定した箇所に設けられている。このように減衰部72は、減衰部72自体の著しい移動がなく、駆動時の減衰部72が弾性支持部81、82から離脱するリスクが抑制された状態である。減衰部72は、弾性支持部81、82に対する位置ずれが生じにくく、振動減衰のバラツキを防止できる。また、減衰部72は弾性支持部81、82からの離脱を防止して、初期の振動特性の変化を抑制できる。
 つまり、減衰部72は、弾性支持部81,82の構造上、形状・位置の最も安定した箇所に設けられた状態となっており、可動体20の振動減衰の特性安定性を実現して振動アクチュエータ1の駆動の信頼性を高めることができる。
 また、減衰部72は、少ない質量で、弾性支持部81、82の変形を抑制し、弾性支持部81、82で発生する振動の減衰力を確保することでき、低コスト化、工程の簡略化を図ることができる。また、振動を減衰することにより、可動体20の駆動時の静音化を図ることができる。
 また、減衰部72は、弾性支持部81、82の外周固定部806と、外周固定部806と隣接する変形アーム部804との隙間で対向する両側面8062、8042に接合されている。加えて減衰部72は、弾性支持部81、82の表裏面8064、8044、8066、8046のいずれかないし両方が接合(接着)されている。これにより、減衰部72の弾性支持部81、82からの離脱を一層抑制することができ、より好適に振動して信頼性のある振動アクチュエータを実現できる。
 また、減衰部72が配置される外周固定部806と、外周固定部806に隣接する変形アーム部804の距離L3(隙間の大きさ)が、弾性支持部81、82の厚さ寸法tの2倍(2t)より大きく、6t以下である。
 距離L3が、弾性支持部81、82の厚さの2倍より大きいので、弾性支持部81、82としての板ばねの製造性を維持しつつ、隙間を設けて、減衰部72を好適に配置することが可能となる。また、距離L3が、弾性支持部81、82の厚さの6倍以下であるので、減衰部72が大きくなり過ぎることがなく、コストや工程(タクト)面でのデメリットを抑制できる。例えば、距離L3は、より好ましくは、4t<L3<5tを満たすように設定されることが好ましく、弾性支持部81、82の製造性を維持した上で、安定した減衰力を得ることができる。
 また、減衰部72では、弾性支持部81、82からの減衰突部724、726が突出する寸法(突出寸法)L1、L2は、弾性支持部81、82の厚さ寸法tよりも大きい。
 これにより、減衰部72の弾性支持部81、82からの突出量が、弾性支持部81、82の厚さよりも小さくないので、弾性支持部81、82から剥離しにくくなり、減衰部72の弾性支持部81、82への接合状態の長期安定性を確保できる。これにより、弾性支持部81、82における減衰部72の減衰力が変化することにより発生する弾性支持部81、82の特性変動を防止できる。
<ケース10>
 図13は、ケース本体の底面側斜視図であり、図14は、蓋部を裏面側からみた斜視図である。ケース10は、図1~図3、図13及び図14に示すように、周壁部112及び底部114を有する有底筒状のケース本体11と、ケース本体11の開口部115を閉塞する蓋部12とを有する。なお、ケース10は、前記ケース10に内設されるコイル61、62との協働により振動方向に可動体20を往復運動させ、十分な推力を生じさせることができる高さ(可動体20の可動域)を有する柱状である。例えば、本実施の形態のケース10は、有底円筒状のケース本体11と蓋部12とにより円柱状に形成されているが、この形状に限らず、楕円柱状、多角柱状であってもよく、振動方向の長さが、振動方向と直交する方向の長さよりも長くても、短くてもよい。なお、本実施の形態における楕円柱状、楕円形状における楕円とは、主に、平行な直線状の部分を含む楕円であり、小判形状を意味する。また、楕円は、長円であってもよい。
 蓋部12及び底部114は、本実施の形態における振動アクチュエータ1の天面部122、下面部(底部114)を構成し、駆動ユニット13の可動体20に可動体20の振動方向で所定間隔を空けて対向して配置される。蓋部12は、天面部122の外周の一部から垂下して設けられ、ケース本体11の切り欠き102に係合する垂下部124を有する。
 蓋部12及び底部114は、それぞれ可動体20の可動範囲を抑制する。蓋部12及び底部114は、可動体20のハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有する。
 具体的には、蓋部12及び底部114は、可動範囲形成部54により形成される可動範囲を規制する。つまり、蓋部12及び底部114は、蓋部12及び底部114から駆動ユニット13(コイルボビン部52)の上下端部の縁部(上下のフランジ部527、528の開口端面527a、528a)までの長さを規制する。これにより、ケース10の中空は、可動体20が移動する空間である可動体空間を形成している。
 このように、可動体空間は、弾性支持部81、82が塑性変形しない範囲の長さに規定されている。よって、可動体20に、可動体20の可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部81、82は、塑性変形することなく、固定体50(蓋部12及び底部114の少なくとも一方)に接触する。これにより、弾性支持部81、82は破損することなく、振動アクチュエータ1の信頼性を高めることができる。
 また、蓋部12及び底部114は、それぞれ通気孔126、116が貫通して設けられている。通気孔126、116は、それぞれケース10内において、可動体20の往復振動により形成される圧縮空気を外部に放出する。
<振動アクチュエータ1の動作>
 図15は、同振動アクチュエータの磁気回路構成を示す模式的に示す図である。図16及び図17は、コイル61、62とマグネット30との相対的な移動状態を示す図である。
 振動アクチュエータ1の動作について、マグネット30において着磁方向の一方側(本実施の形態では上側)の表面30a側がN極、着磁方向の他方側(本実施の形態では下側)の裏面30b側がS極となるように着磁されている場合を一例に図15を用いて、説明する。
 振動アクチュエータ1では、可動体20は、ばね-マス系の振動モデルにおけるマス部に相当すると考えられるので、共振が鋭い(急峻なピークを有する)場合、振動を減衰することにより、急峻なピークを抑制する。振動を減衰することにより共振が急峻では無くなり、共振時の可動体20の最大振幅値、最大移動量がばらつくことがなく、好適な安定した最大移動量による振動が出力される。
 振動アクチュエータ1では、図15に示す磁気回路が形成される。また、振動アクチュエータ1において、コイル61、62はコイル軸がマグネット30を振動方向で挟む可動体コア41、42らの磁束に直交するように、配置されている。
 具体的には、マグネット30の表面30a側から出射し、可動体コア41からコイル61側に放射され、電磁シールド部58を通り、コイル62を介してマグネット30の下側の可動体コア42からマグネット30へ入射する磁束の流れmfが形成される。
 したがって、図15に示すように通電が行われると、マグネット30の磁界とコイル61、62に流れる電流との相互作用により、フレミング左手の法則に従ってコイル61、62に-f方向のローレンツ力が生じる。
 -f方向のローレンツ力は、磁界の方向とコイル61、62に流れる電流の方向に直交する方向である。コイル61、62は固定体50(コイルボビン部52)に固定されているので、作用反作用の法則に則り、この-f方向のローレンツ力と反対の力が、マグネット30を有する可動体20にF方向の推力として発生する。これにより、マグネット30を有する可動体20側がF方向、つまり蓋部12(蓋部12の天面部122)側に移動する(図16参照)。
 また、コイル61、62の通電方向が逆方向に切り替わり、コイル61、62に通電が行われると、逆向きのF方向のローレンツ力が生じる。このF方向のローレンツ力の発生により、作用反作用の法則に則り、このF方向のローレンツ力と反対の力が、可動体20に推力(-F方向の推力)として発生し、可動体20は、-F方向、つまり、固定体50の底部114側に移動する(図17参照)。
 振動アクチュエータ1では、通電していない場合の非駆動時(非振動時)においては、マグネット30と電磁シールド部58との間に磁気吸引力がそれぞれ働き磁気バネとして機能する。このマグネット30と電磁シールド部58との間に発生する磁気吸引力と、弾性支持部81、82の元の形状に戻ろうとする復元力により、可動体20は、元の位置に戻る。
 振動アクチュエータ1は、コイル61、62を有する固定体50と、コイル61、62の径方向内側に配置され、且つ、コイル61、62の軸方向に磁化されたマグネット30を有する可動体20と、を備える。加えて、振動アクチュエータ1は、可動体20をコイル軸方向である振動方向に、移動自在に弾性保持する平板状の弾性支持部81、82を備える。
 また、コイル61、62は、コイルボビン部52のボビン本体部522の外周に配置され、ボビン本体部522の内周側に、間隔を空けて、可動体20の外周面20aが配置され、コイル61、62は、外周面を電磁シールド部58により囲まれている。
 弾性支持部81、82は、可動体20を、可動体20の非振動時及び振動時に接触しないようにボビン本体部522の内周面522aから所定の間隔を空けて支持する。
 また、コイル61、62はボビン本体部522の外周に配置される、つまり、コイル61、62がボビン本体部522の外周に巻き付けられる構成であるので、空芯コイルを用いた構成と比較して、低コスト化をはかることができる。更に、振動アクチュエータ1では、ケース10内に駆動ユニット13を収容する構造であり、ケース10の周壁部112の外周面を滑らか面に構成できる。これにより、振動アクチュエータ1を電子機器に取り付ける際に、取付箇所との間に介在させるスポンジ等の緩衝材の貼り付けを確実に容易に行うことができる。
 コイル61、62は、ケース10内に配置されるコイル保持部であるコイルボビン部52の外周側に配置されている。よって、コイル61、62がコイル保持部の内周側に配置される構成において、組み立ての際の、外部機器と接続するために、コイル線の端部を外側に持ち出す作業を行う必要がない。
 また、振動アクチュエータ1は、ケース10内に駆動ユニット13を配置することにより構成されているので、高い寸法精度が必要な弾性支持部81、82の固定は、コイルボビン部52に組み付けることにより行うことができる。これにより、弾性支持部81、82の固定を含む可動体20の配置は、コイルボビン部52を基準として決定させることができ、製品としての振動発生方向の精度を高めることができる。具体的には、例えば樹脂等により一つの部品として形成されるコイルボビン部52の寸法精度を上げるだけで、コイル61、62と、弾性支持部81、82を介して取り付けられる可動体20(マグネット30)とを正確な位置関係で位置させることを容易に行うことができる。
 また、ケース10内に配置されるコイルボビン部52に、電磁シールド部58が、コイル61、62を囲むように取り付けられることにより、ケース10における周壁部112の外周面は面精度の良い樹脂となり滑らかな面となる。これにより、緩衝材を取り付ける部材、例えば、両面テープの接合状態が良好となり、接合強度を高めることができる。
 また、コイルボビン部52には、端子絡げ部53が外方に突出して設けられているので、コイルのコイル線の絡げと半田付けが容易になり、外部機器とコイル61、62との接続を容易にできる。
 また、ケース10は、有底筒状、つまり、カップ状のケース本体11と蓋部12とで形成されている。これにより、周壁部112と底部114とを別体にした構成よりも、部品点数を減らし、組立性の向上を図ることができるとともに、耐衝撃性が向上する。
 また、蓋部12は、カップ状のケース本体11の開口部115に,溶着する、或いはカシメることで固定されている。例えば、蓋部12は、ケース本体11内に弾性支持部81、82を介して可動体20が取り付けられたコイルボビン部52を収容した後、ケース本体11の開口部115を閉塞するように、開口部115に嵌合される。そして、蓋部12と開口部115との嵌合部分を溶着したり、また、開口部115を蓋部12の周囲で蓋部12上に延びるように設けておき、蓋部12上に延びるその開口部115の開口端を蓋部12にカシメて屈曲することにより、蓋部12は、ケース本体11に固定される。
 なお、振動アクチュエータ1において、可動体20は、固定体50に対して、移動しない状態の非振動時と、移動している状態つまり振動時では、ボビン本体部522との間に隙間を空けて支持される。可動体20は、固定体50に対して、常に、ボビン本体部522との間に隙間を空けて支持される。これにより、可動体20は移動中、つまり、振動中に、固定体50への接触が発生することがない。また、衝撃を受けた場合でも、可動体20とボビン本体部522とは、可動体20の外周面20aとボビン本体部522の内周面522aとの間の範囲で相対移動し、可動体20は、コイル61、62に接触することがない。
 このように振動アクチュエータ1によれば、耐衝撃性を有するとともに、振動表現力の高い好適な体感振動を出力できる。
 振動アクチュエータ1は、電源供給部(例えば、図18及び図19に示す駆動制御部203)からコイル61、62へ入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル61、62の通電方向は周期的に切り替わり、可動体20には、蓋部12の天面部122側のF方向の推力と底部114側の-F方向の推力が交互に作用する。これにより、可動体20は、振動方向(コイル61、62の径方向と直交するコイル61、62の巻回軸方向、或いは、マグネット30の着磁方向)に振動する。
 以下に、振動アクチュエータ1の駆動原理について簡単に説明する。本実施の形態の振動アクチュエータ1では、可動体20の質量をm[kg]、ばね(ばねである弾性支持部81、82)のばね定数をKspとした場合、可動体20は、固定体50に対して、下式(1)によって算出される共振周波数F[Hz]で振動する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 可動体20は、ばね-マス系の振動モデルにおけるマス部を構成すると考えられるので、コイル61、62に可動体20の共振周波数Fに等しい周波数の交流波が入力されると、可動体20は共振状態となる。すなわち、電源供給部からコイル61、62に対して、可動体20の共振周波数Fと略等しい周波数の交流波を入力することにより、可動体20を効率良く振動させることができる。
 振動アクチュエータ1の駆動原理を示す運動方程式及び回路方程式を以下に示す。振動アクチュエータ1は、下式(2)で示す運動方程式及び下式(3)で示す回路方程式に基づいて駆動する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 すなわち、振動アクチュエータ1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(2)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K[V/(rad/s)]は、式(3)を満たす範囲内で適宜変更できる。
 このように、振動アクチュエータ1では、可動体20の質量mと板ばねである弾性支持部81、82のばね定数Kspにより決まる共振周波数Fに対応する交流波によりコイル61、62への通電を行った場合に、効率的に大きな振動出力を得ることができる。
 また、振動アクチュエータ1は、式(2)、(3)を満たし、式(1)で示す共振周波数を用いた共振現象により駆動する。これにより、振動アクチュエータ1では、定常状態において消費される電力は減衰部72による損失だけとなり、低消費電力で駆動、つまり、可動体20を低消費電力で直線往復振動させることができる。また、減衰係数Dを大きくすることにより、高帯域に渡り振動を発生させることができる。
 本実施の形態によれば、可動体20の上下(振動方向)に板状の弾性支持部81、82を配置しているので、可動体20を上下方向に安定して駆動すると同時に、マグネット30の上下の弾性支持部81、82から効率的にコイル61、62の磁束を分布できる。これにより、振動アクチュエータ1として、高出力の振動を実現することができる。
 本実施の形態では、弾性支持部81、82の外周固定部806と、外周固定部806と隣接する変形アーム部804との間に減衰部72を配置されている。コイル保持部としてのコイルボビン部52に取り付けられる外周固定部806と、外周固定部806と隣接する変形アーム部804との間は、弾性支持部81、82の構造上、形状・位置の安定した箇所であり、組み付け寸法が安定した箇所となっている。
 これにより、減衰部72の弾性支持部81、82に対する位置ずれが生じにくく、位置ずれによる減衰のバラツキを抑制し、振動減衰の特性安定性を図ることができる。また、減衰部72は、固定体50に固定される部位(最外周部分806a)を含む外周固定部806の内側張出部分806bに取り付けられており、固定体50側に取り付けられた状態となっている。これにより、減衰部72自体に著しい移動がなく、駆動時に弾性支持部81、82から離脱するリスクを抑制でき、駆動の信頼性を高めることができる。
 このように本発明によれば、振動を減衰しても、安定した高い出力で好適な体感振動を発生させることができる。また、低コストで小型化を図り、耐衝撃性を有し、静音化が図られた安定した性能を有する振動アクチュエータ1を実現できる。
 また、固定体50は、コイル61、62の保持機能、可動体20に対するコイル61、62の保護機能を兼ねたコイルボビン部52を有する。これにより、固定体50が衝撃を受けた場合でも、その衝撃に耐えるとともに、弾性支持部81、82に変形などのダメージを与えない。また、コイル61、62に対しては、樹脂製のボビン本体部522を介して衝撃が伝わるため、ダメージを抑制することができ、信頼性の高い振動アクチュエータ1となっている。
(電子機器)
 図18及び図19は、振動アクチュエータ1の実装形態の一例を示す図である。図18は、振動アクチュエータ1をゲームコントローラGCに実装した例を示し、図19は、振動アクチュエータ1を携帯端末Mに実装した例を示す。
 ゲームコントローラGCは、例えば、無線通信によりゲーム機本体に接続され、ユーザ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GCは、ここでは矩形板状を有し、ユーザが両手でゲームコントローラGCの左右側を掴み操作するものとしている。
 ゲームコントローラGCは、振動により、ゲーム機本体からの指令をユーザに通知する。なお、ゲームコントローラGCは、図示しないが、指令通知以外の機能、例えば、ゲーム機本体に対する入力操作部を備える。
 携帯端末Mは、例えば、携帯電話やスマートフォン等の携帯通信端末である。携帯端末Mは、振動により、外部の通信装置からの着信をユーザに通知するとともに、携帯端末M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18及び図19に示すように、ゲームコントローラGC及び携帯端末Mは、それぞれ、通信部201、処理部202、駆動制御部203、及び駆動部としての振動アクチュエータ1である振動アクチュエータ204、205、206を有する。なお、ゲームコントローラGCでは、複数の振動アクチュエータ204、205が実装される。
 ゲームコントローラGC及び携帯端末Mにおいて、振動アクチュエータ204、205、206は、端末の主面と振動アクチュエータ204、205、206の振動方向と直交する面、ここでは底部114の底面とが平行となるように実装されることが好ましい。端末の主面とは、ユーザの体表面に接触する面であり、本実施の形態では、ユーザの体表面に接触して振動を伝達する振動伝達面を意味する。なお、端末の主面と、振動アクチュエータ204、205、206の底部114の底面とが直交するように配置されてもよい。
 具体的には、ゲームコントローラGCでは、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振動アクチュエータ204、205が実装される。また、携帯端末Mの場合は、表示画面(タッチパネル面)と振動方向が直交するように振動アクチュエータ206が実装される。これにより、ゲームコントローラGC及び携帯端末Mの主面に対して垂直な方向の振動が、ユーザに伝達される。
 通信部201は、外部の通信装置と無線通信により接続され、通信装置からの信号を受信して処理部202に出力する。ゲームコントローラGCの場合、外部の通信装置は、情報通信端末としてのゲーム機本体であり、Bluetooth(登録商標)等の近距離無線通信規格に従って通信が行われる。携帯端末Mの場合、外部の通信装置は、例えば基地局であり、移動体通信規格に従って通信が行われる。
 処理部202は、入力された信号を、変換回路部(図示省略)により振動アクチュエータ204、205、206を駆動するための駆動信号に変換して駆動制御部203に出力する。なお、携帯端末Mにおいては、処理部202は、通信部201から入力される信号の他、各種機能部(図示省略、例えばタッチパネル等の操作部)から入力される信号に基づいて、駆動信号を生成する。
 駆動制御部203は、振動アクチュエータ204、205、206に接続されており、振動アクチュエータ204、205、206を駆動するための回路が実装されている。駆動制御部203は、振動アクチュエータ204、205、206に対して駆動信号を供給する。
 振動アクチュエータ204、205、206は、駆動制御部203からの駆動信号に従って駆動する。具体的には、振動アクチュエータ204、205、206において、可動体20は、ゲームコントローラGC及び携帯端末Mの主面に直交する方向に振動する。
 可動体20は、振動する度に、蓋部12の天面部122又は底部114にダンパーを介して接触するようにしてもよい。この場合、可動体20の振動に伴う蓋部12の天面部122又は底部114への衝撃、つまり、筐体への衝撃が、ダイレクトにユーザに振動として伝達される。特に、ゲームコントローラGCでは、複数の振動アクチュエータ204、205が実装されているため、入力される駆動信号に応じて、複数の振動アクチュエータ204、205のうちの一方、または双方を同時に駆動させることができる。
 ゲームコントローラGC又は携帯端末Mに接触するユーザの体表面には、体表面に垂直な方向の振動が伝達されるので、ユーザに対して十分な体感振動を与えることができる。ゲームコントローラGCでは、ユーザに対する体感振動を、振動アクチュエータ204、205のうちの一方、または双方で付与でき、少なくとも強弱の振動を選択的に付与するといった表現力の高い振動を付与できる。
 このように本実施の形態の振動アクチュエータを用いることにより、ゲームコントローラGC又は携帯端末Mにおいて、優れた振動特性を安定的に得ることが可能となり、かつ静音での駆動を実現することができる。
<実施の形態2>
 図20は、本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図21は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図22は、ケース本体の底面側斜視図であり、図23は、蓋部を裏面側からみた斜視図である。
 本実施の形態2に係る振動アクチュエータ1Aは、振動アクチュエータ1と比較して、ケース10Aの外形のみ異なり、その他の基本的構成は同様である。よって、以下では、同様の構成要素には同名称で、同符号にAを付して適宜説明する。
 振動アクチュエータ1Aは、振動アクチュエータ1の駆動ユニット13と同様の構成の駆動ユニット13Aと、駆動ユニット13Aを収容するケース10Aとを有する。なお、駆動ユニット13Aは、コイルボビン部52と同様に構成された、電磁シールド部58Aで覆われ、且つ、コイルが巻回されたコイルボビン部52Aを有する。コイルボビン部52Aの内部で、可動体20と同様の構成の可動体20Aを、弾性支持部(図21では弾性支持部81Aのみ示す)を介して吊設することで構成されている。なお、弾性支持部81Aは、弾性支持部81と同様に、外周部と変形アーム部の外周部側の部位とに亘って、可動体20Aの移動時の弾性支持部81、82での振動を減衰する減衰部72が設けられている。以下、各実施の形態の弾性支持部(各図では弾性支持部81、81A、81B、81C、81D、81E、81F、82、82C、82D、82Eが図示されている)にも同様に減衰部が設けられている。
 ケース10Aは、楕円柱(例えば、「小判形状」)に形成されており、ケース本体11Aと、蓋部12Aとから構成されている。なお、ケース10Aは、前記ケース10に内設されるコイルとの協働により振動方向に可動体20を往復運動させ、十分な推力を生じさせることができる高さ(可動体20の可動域)を有する柱状である。後述するケース10B~10Fの柱状についても同様である。
 ケース本体11Aは、振動(軸)方向で見て、外周面が平面であり、開口部115Aの中心を挟み対称に設けられた平面部113A、117Aを有する周壁部112A及び底部114Aを有する。ケース本体11Aは、楕円形状、本実施の形態では、振動方向に平行に延在する平面部113A、117Aを有する。平面部113A、117Aは、ケース本体11Aの外周において互いに平行に配置されている。ケース本体11Aは、周壁部112A及び底部114Aにより円形の開口部115Aで開口する有底筒状に形成されている。
 平面部113A、117Aは、例えば、互いに平行な外面と、円弧状の内面を有する。ケース本体11Aは、平面部113A、117Aを有するので、筐体に取り付ける際に、取り付け先である筐体側の装着面に装着しやすい。また、振動アクチュエータ1Aは、装着面に沿った振動を行うことができる。平面部117Aには、開口部115Aに連続する切り欠き部102Aが設けられている。切り欠き部102Aは、蓋部12Aの垂下部124Aに対応した係合可能な形状に形成されている。
 ケース本体11Aは、軸方向から見て、外形が楕円形状であり、その内径は円形状で、ある。ケース本体11Aは、内部に、開口部115Aで開口した円形状に形成された空間を有する。この空間には、円柱状の駆動ユニット13Aが収容され、図示しない端子絡げ部(コイル結線部)は、切り欠き部102Aを介して外部に露出している。平面部117Aに端子絡げ部が配置されていれば、外部基板上に一層装着し易くなり、外部との結線も容易になる。
 蓋部12A及び底部114Aは、振動アクチュエータ1の天面部122A、下面部(底部114A)を構成し、ケース10A内に収容する駆動ユニット13Aの可動体20Aに可動体20Aの振動方向(軸方向)で所定間隔を空けて対向して配置される。蓋部12A及び底部114Aは、可動体20Aのハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有し、可動体20Aの可動範囲を規制する。
 具体的には、蓋部12A及び底部114Aは、駆動ユニット13Aの可動範囲形成部54Aにより形成される可動体20Aの可動範囲を規制する。つまり、蓋部12A及び底部114Aは、蓋部12A及び底部114Aから駆動ユニット13Aの上下端部の縁部(上下のフランジ部527A、528Aの上下端面(開口端面)までの長さを規制する。
 これにより、可動体20Aに、可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部81Aは、塑性変形することなく、固定体50A(蓋部12A及び底部114Aの少なくとも一方)に接触するので、弾性支持部81Aが破損することなく、信頼性が高めることができる。
 垂下部124Aは、蓋部12Aがケース本体11Aに取り付けられた際に、ケース本体11Aの切り欠き102Aに係合して、切り欠き部102Aを塞ぐ。垂下部124Aは、外面が平面であり、内面は垂下方向に中心軸が向く円弧状に形成されている。これにより、垂下部124Aは、その外面で平面部117Aの外面と面一になるように切り欠き部102Aに係合し、その内面の円弧面で、駆動ユニット13Aを位置決めして収容する。なお、切り欠き部102Aおいて、振動方向の開口端部103Aには段差が設けられている。
 この開口端部103Aの段差は、蓋部12Aをケース本体11Aに取り付けた際に、天面部122A側に開口する凹みを形成する。この凹みは、ケース本体11Aの一部と、蓋部12Aの一部とで構成されるため、例えば、この凹みに接着剤を塗布したり、この凹み部を溶接したり、双方を確実に接合する接合部として機能する。すなわち、開口端部103Aの段差を用いて、接着、溶接等により双方を確実に接合できる。これにより、接着剤が天面部122A上に盛られる等、ケース10の外面から接着剤をはみ出すことなく双方を好適に接着できる。
 また、蓋部12A及び底部114Aは、それぞれ通気孔126、116と同様の機能を有する通気孔126A、116Aが貫通して設けられている。
 振動アクチュエータ1Aでは、振動(軸)方向で見て外形が楕円形状(小判形状)であり且つ内形が円形であるケース本体11Aに、外形が円形の駆動ユニット13Aを収容している。なお、ケース本体11Aの外径円弧中心と、駆動ユニット13Aの外径円弧中心及び可動体20の振動重心とが、一致している。
 振動アクチュエータ1Aの外形形状が、振動方向(振動アクチュエータの軸方向)から見て、楕円形状(小判形状)である。これにより、振動アクチュエータ1Aを筐体に取り付ける際に、ケース本体11Aの側面の一部を構成する平面部113A、117Aを、装着先の筐体の装着面(平面部分)に当接して、振動アクチュエータ1Aを筐体に容易に取り付けることができる。このように、振動アクチュエータ1Aは、筐体に取り付けやすくなる。また、駆動ユニット13Aを、実施の形態1の駆動ユニット13と同じものとした場合、蓋部12Aも蓋部12と同様のものを使用して、対応するケース本体11Aのみを変更することで、実施の形態1と同様の振動感触を保持しつつ、同様の効果を得ることができる。また、ケース10Aは、外周面に平行な平面部113A、117Aを有し、これら平面部113A、117Aに沿った振動のストーク長を確保できる。
<実施の形態3>
 図24は、本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図25は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図26は、ケース本体の底面側斜視図であり、図27は、蓋部を裏面側からみた斜視図である。
 振動アクチュエータ1Bは、振動アクチュエータ1と比較して、ケース10及び駆動ユニット13の外形が異なるものの同様の機能のケース10B及び駆動ユニット13Bを有する。よって、以下では、同様の構成要素には同名称で、同符号にBを付して適宜説明を省略する。
 振動アクチュエータ1Bは、振動アクチュエータ1の駆動ユニット13と同様の駆動ユニット13Bと、駆動ユニット13Bを収容するケース10Bとを有する。
 なお、駆動ユニット13Bの電磁シールド部58Bは、コイルが巻回されたコイルボビン部52Bの外周面を囲むように配置される筒状の磁性体である。電磁シールド部58Bは、板状の磁性体の両端部の係合部583、584を周方向で係合して筒状に形成されている。電磁シールド部58Bの外面は、駆動ユニット13Bの上下端部の縁部(上下のフランジ部527B、528Bの外面と面一となるように配置されている。
 ケース10Bは、外周面に、振動方向と平行に延在する平面部117Bを有する。ケース10Bは、ケース本体11Bと、蓋部12Bとから構成され、振動方向から見て、D型の外形形状を有する。
 具体的には、ケース本体11Bは、円弧状の周壁部112Bと、周壁部112Bの一部として配置された、フラットな外面を有する平面部117Bと、底部114Bとを有する。ケース本体11Bは、周壁部112Bと、底部114Bとで開口部115Bで開口する有底筒状に形成されている。
 平面部117Bには、開口部115Bに連続する切り欠き部102Bが設けられている。切り欠き部102Bは、蓋部12Bの垂下部124Bに対応して係合可能に形成されている。
 ケース本体11Bは、軸方向から見て、外形がD型形状である。ケース本体11Bは、内部に、開口部115Bで開口した円柱状に画成された空間を有する。この空間には、円柱状の駆動ユニット13Bが収容され、端子絡げ部(コイル結線部)53B-1、53B-2は、切り欠き部102Bを介して外部に露出している。
 蓋部12B及び底部114Bは、振動アクチュエータ1の天面部122B、下面部(底部114B)であり、ケース10B内に収容する駆動ユニット13Bの可動体20Bに可動体20Bの振動方向で所定間隔を空けて対向して配置される。蓋部12B及び底部114Bは、可動体20Bのハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有し、可動体20Bの可動範囲を規制する。
 具体的には、蓋部12B及び底部114Bは、駆動ユニット13Bの可動範囲形成部54により形成される可動体20Bの可動範囲を規制する。つまり、蓋部12B及び底部114Bは、蓋部12B及び底部114Bから駆動ユニット13Bの振動方向で離間する両端部であるフランジ部527B、528Bの上下端面(開口端面)までの長さを規制する。
 これにより、可動体20Bに、可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部81Bは、塑性変形することなく、固定体50B(蓋部12B及び底部114Bの少なくとも一方)に接触するので、弾性支持部81Bが破損することなく、信頼性が高めることができる。垂下部124Bの機能、効果は垂下部124Aと同様であるので説明は省略する。
 また、蓋部12B及び底部114Bは、それぞれ通気孔126、116と同様の機能を有する通気孔126B、116Bが貫通して設けられている。
 振動アクチュエータ1Bでは、振動(軸)方向で見て外形がD型形状であり且つ内形が円形のケース本体11Bに、外形が円形の駆動ユニット13Bを収容している。
 加えて、ケース本体11Bの外径円弧中心と、駆動ユニット13Bの外径円弧中心及び可動体20の振動重心とが、一致している。
 振動アクチュエータ1Bの外形形状が、振動方向(振動アクチュエータの軸方向)から見て外周面に振動方向と平行に延在する平面部117Bを有する形状(例えば、D型形状)である。これにより、振動アクチュエータ1Bを筐体に取り付ける際に、ケース本体11Bの側面の一部を構成する平面部117Bを、装着先の筐体の装着面(平面部分)に当接して取り付けることができる。また、振動アクチュエータ1Bは、装着面に沿った振動を行うことができる。さらに、平面部117Bに端子絡げ部53Bが配置されているので、外部基板上に装着する際に、振動アクチュエータ1Bの筐体への装着とともに、端子絡げ部53Bと、外部機器等との電気的接続も容易に行うことができる。
 このように、振動アクチュエータ1Bは、筐体に取り付けやすくなる。また、駆動ユニット13Bの外形寸法を、実施の形態1の駆動ユニット13と同じものとした場合、蓋部12Bも蓋部12と同様のものを使用して、対応するケース本体11Bのみを変更することで、実施の形態1と同様の振動感触を保持しつつ、同様の効果を得ることができる。
<実施の形態4>
 図28は、本発明の実施の形態4に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図29は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図30は、弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図であり、図31は、可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。図32は、電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図であり、図33は、ケース本体の底面側斜視図であり、図34は、蓋部を裏面側からみた斜視図である。
 振動アクチュエータ1Cは、振動アクチュエータ1と比較して、ケース10C及び駆動ユニット13Cの外形は異なるが同様の機能を有する。よって、以下では、同様の構成要素には同名称で、同符号にCを付して適宜説明を省略する。
 振動アクチュエータ1Cは、図28に示すように、振動アクチュエータ1の駆動ユニット13C及びケース10とは形状が異なるものの同様の基本的な機能を有する駆動ユニット13C及びケース10Cを有する。ケース10Cは、外周面に、振動方向に平行に延在する平面部117Cを有し、さらに、振動アクチュエータ1Cは、外周面に、平面部117Cと平行に別の平面部113Cを有する。
 駆動ユニット13C及びケース10Cは、実施の形態1の駆動ユニット13及びケース10と比較して、外形のみが異なり、駆動ユニット13Cは、楕円形状(小判形状)のケース10Cの楕円形の内部に収容される楕円形状(小判形状)の外形を有する。
 駆動ユニット13Cは、コイル61C、62Cを保持する筒状のコイルボビン部(コイル保持部)52C、可動体20C、電磁シールド部58C及び弾性支持部81C、82Cを有する。駆動ユニット13Cは、外周面に、振動方向に延在する一対のユニット平面部134を有する。一対のユニット平面部132、134は、ケース10Cの平面部113C、117Cに対応して形成され、平面部113C、117Cに対向する位置に配置される。
 可動体20Cは、筒状のコイルボビン部52Cの内側で、上下端部で接続された弾性支持部81C、82Cにより、コイルボビン部52Cの内側面(ボビン本体部522Cの内周面522a)に沿って、往復移動可能に支持される。これにより、可動体20Cは、振動アクチュエータ1C内において、蓋部12Cと底部114Cが対向する方向に往復移動可能に支持されている。
 可動体20Cは、マグネット30C、可動体コア41C、42C、及びばね止め部22C、24C、固定ピン26C、28Cを有する。本実施の形態では、マグネット30Cを中心に振動(軸)方向の両向きで、それぞれ可動体コア41C、42C、ばね止め部22C、24Cが連設されている。可動体20Cでは、マグネット30C及び可動体コア41C、42Cの外周面がボビン本体部522の内周面522aの内側で所定間隔を空けて対向される。
 可動体20Cは、ケース10Cの内形に対応した形状を有する。可動体20Cは、外周部に可動体側平面部20bを有し、例えば、平行な一対の可動体側平面部20bを有した楕円板(または楕円柱)形状を有する。
 可動体側平面部20bは、マグネット30Cの外周面に形成された外周平面部303及び可動体コア41C、42Cの外周面に形成されたコア平面部413、423が振動(軸)方向で重なるように位置することにより、構成される(図31参照)
 弾性支持部81C、82Cは、弾性支持部81、82の内周部802、外周固定部806、変形アーム部804と同様の機能を有する内周部802C、外周固定部806C、変形アーム部804Cを有する。
 外周固定部806Cは、直線部810を有し、これを備える点で外周固定部806の構成とは異なる。直線部810は、外周固定部806Cの外縁に、軸の中心を挟み平行に2つ設けられており、それぞれ可動体20Cの可動体側平面部20bと同一平面上に配置可能である。なお、この外縁において、直線部810を有する部位の一つには、切り欠き形状の位置決め溝808Cが形成されている。
 コイルボビン部(コイル保持部)52Cは、コイルボビン部52と基本的構成は同様である。コイルボビン部52Cは、図32に示すように、コイル61C、62Cを保持し、内周面522aでマグネット30Cを囲み、マグネット30Cを有する可動体20Cの移動を案内する。
 コイルボビン部52Cは、筒状のボビン本体部522Cと、ボビン本体部522Cの外周から放射方向に突出する中央フランジ部526C及びフランジ部527C、528Cと、端子絡げ部(コイル結線部)53Cと、可動範囲形成部54Cと、連絡溝部55Cを有する。
 コイルボビン部52Cにおいて、ボビン本体部522Cの外周には、中央フランジ部526C及び各フランジ部527C、528C間に、それぞれコイル取付部5201C、5202Cが設けられる。コイル取付部5201C、5202Cには、一対のコイル61C、62Cが巻回されて配置されている。コイル61C、62Cは、電磁シールド部58Cにより覆われている。中央フランジ部526Cの平らな部分には、端子絡げ部(コイル結線部)53C-1、53C-2が突設されている。
 コイルボビン部52Cの内周面、つまり、ボビン本体部522Cの内周面522aは、内周平面部5222を含む。内周平面部5222は、可動体20Cの可動体側平面部20bに対応して互い対向して配置されている。なお、内周平面部5222及び可動体側平面部20bは、ケース10Cの平面部113C、117Cに対応した位置に配置されている。
 可動体側平面部20b(外周平面部303)は、内周平面部5222よりも前記振動方向の直交する方向で幅狭である。よって、外周平面部303を含む可動体側平面部20bと、内周平面部5222とを、互いに近接配置することができ、これにより、振動アクチュエータ1Cとして一層の小型化、薄型化を図ることができる。
 ケース10Cは、ケース本体11Cと、蓋部12Cとから楕円柱状に構成され、駆動ユニット13Cを収容する。
 具体的には、ケース本体11Cは、振動(軸)方向で見て、円周において円の中心を挟み対称に設けられた平面部113C、117Cを有する周壁部112C及び底部114Cを有する。ケース本体11Cは、平面部113C、117Cを含む周壁部112C及び底部114Cによって、楕円形の開口部115Cで開口する有底筒状に形成されている。
 平面部113C、117Cは、それぞれ平行な外面及び内面を有する。平面部117Cには、開口部115Cに連続する切り欠き部102Cが設けられている。切り欠き部102Cは、蓋部12Cの垂下部124Cに対応した係合可能な形状に形成されている。
 ケース本体11Cは、軸方向から見て、外周面に互いに平面部113C、117Cを有した楕円形状であり、開口部115Cで開口した楕円形状(小判形状)の内部空間を有する。この空間には、振動方向から見て楕円形状のユニット平面部132、134を有した駆動ユニット13Cが収容される。切り欠き部102Cを介して、端子絡げ部(コイル結線部)53C-1、53C-2は、外部に露出する。
 なお、蓋部12C及び底部114Cは、振動アクチュエータ1の天面部122C、下面部(底部114C)を構成する。蓋部12C及び底部114Cは、蓋部12及び底部114と同様に、可動体20Cのハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有し、可動体20Cの可動範囲を規制する。
 蓋部12C及び底部114Cは、駆動ユニット13Cの上下端部の縁部(上下のフランジ部527C、528Cの上下端面(開口端面)までの長さを、可動範囲として規制する。
 これにより、可動体20Cに、可動範囲を超える力が加わる場合でも、可動体20と同様に、弾性支持部81C、82Cが破損することなく、信頼性が高めることができる。
 垂下部124Cは、蓋部12Cがケース本体11Cに取り付けられた際に、ケース本体11Cの切り欠き102Cに係合して、切り欠き部102Cを塞ぐ。垂下部124Cは、外面が平面であり、内面は垂下方向に中心軸が向く円弧状に形成されている。これにより、垂下部124Cは、切り欠き部102Cに係合して、その外面が平面部117Cの外面と面一となり、その内面の円弧面が、平面部117Cの内面と連続する円弧面となり、駆動ユニット13Cを位置決めして収容する。
 また、蓋部12C及び底部114Cは、それぞれ通気孔126、116と同様の機能を有する通気孔126C、116Cが貫通して設けられている。
 振動アクチュエータ1Cでは、振動(軸)方向で見て外形及び内形が楕円形である楕円形の有底筒状のケース本体11Cに、ケース本体11Cの内形に対応した外形を有する楕円形の駆動ユニット13Cを収容している。また、振動アクチュエータ1Cでは、ケース本体11Cの外径円弧中心と、駆動ユニット13Cの外径円弧中心及び可動体20Cの振動重心とが、一致している。
 振動アクチュエータ1Cの外形形状が、振動方向(振動アクチュエータの軸方向)から見て、楕円形状(例えば、「小判形状」)である。これにより、振動アクチュエータ1Cを筐体に取り付ける際に、ケース本体11Cの側面の一部を構成する平面部113C、117Cを、装着先の筐体の平面部分に当接して振動アクチュエータ1Cを筐体に取り付けることができる。このように、振動アクチュエータ1Cは、筐体に取り付け易い。
 また、駆動ユニット13Cの外形形状を、ケース本体11Cの形状に対応した形状としている。これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、ケース本体11Cは、その最外径寸法を、同外径の円形状のケース本体(実施の形態1のケース本体11)の外径と同じ外径とすることができ、振動アクチュエータの小型化を図ることができる。また、ケース10Cは、外周面に平行な平面部113C、117Cを有するので、これら平面部113C、117Cに沿った振動のストーク長を確保できる。
<実施の形態5>
 図35は、本発明の実施の形態5に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図36は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図37は、弾性支持部が固定された可動体を示す斜視図であり、図38は、可動体及び弾性支持部の分解斜視図である。図39は、電磁シールド部を外したコイル組立体を示す図であり、図40は、ケース本体の底面側斜視図であり、図41は、蓋部を裏面側からみた斜視図である。
 振動アクチュエータ1Dは、振動アクチュエータ1と比較して、ケース10D及び駆動ユニット13Dの外形が異なるものの同様の機能を有する。よって、以下では、同様の構成要素には同名称で、同符号にDを付して適宜説明を省略する。
 振動アクチュエータ1Dは、図36に示すように、振動アクチュエータ1の駆動ユニット13及びケース10とは形状が異なるものの同様の基本的な機能を有する駆動ユニット13D及びケース10Dを有する。
 ケース10Dは、外周面に、前記振動方向に平行に延在する平面部117Dを有する点で、ケース10とは異なる。また、駆動ユニット13Dは、ケース10Dに収容可能であり、ケース10Dの形状に対応した形状を有する。
 駆動ユニット13Dは、電磁シールド部58D、コイル61D、62D、コイルボビン部52D、可動体20D、電磁シールド部58D及び弾性支持部81D、82Dを有する。駆動ユニット13Dは、図36に示すように、外周面に、振動方向に延在するユニット平面部134を有する。この構成により駆動ユニット13Dの外形は、D型形状となっている。ユニット平面部134は、コイルボビン部52D及び電磁シールド部58Dの外形に設けられている。ユニット平面部134には、端子絡げ部53C-1、53C-2が配置されている。
 可動体20Dは、筒状のコイルボビン部52Dの内側で、上下端部で接続された弾性支持部81D、82Dにより、コイルボビン部52Dの内側面(ボビン本体部522Dの内周面522a)に沿って、往復移動可能に支持される。これにより、可動体20Dは、振動アクチュエータ1D内において、蓋部12Dと底部114Dが対向する方向に往復移動可能に支持されている。
 可動体20Dは、マグネット30D、可動体コア41D、42D、及びばね止め部22D、24D、固定ピン26D、28Dを有する。本実施の形態では、マグネット30Dを中心に振動(軸)方向の両向きで、それぞれ可動体コア41D、42D、ばね止め部22D、24Dが連設されている。可動体20Dでは、マグネット30D及び可動体コア41D、42Dの外周面が可動体側の外周面としてボビン本体部522Dの内周面522aの内側で所定間隔を空けて対向する。
 可動体20Dは、ケース10Dの内形に対応した形状を有する。可動体20Dは、外周部に一つの可動体側平面部20b(マグネットの外周平面部303を含む)を有し、例えば、可動体側平面部20bを有した振動方向から見てD型板(またはD型柱)形状を有する。
 可動体側平面部20bは、マグネット30D及び可動体コア41D、42Dのそれぞれの外周面の一部に形成された外周平面部303及びコア平面部413、423により構成される(図38参照)。外周平面部303及びコア平面部413、423は、互いに振動(軸)方向で重なるように位置する。
 弾性支持部81D、82Dは、実施の形態1の弾性支持部81、82の内周部802、外周固定部806、変形アーム部804と同様の機能を有する内周部802D、外周固定部806D、変形アーム部804Dを有する。
 外周固定部806Dは、直線部810を有し、これを備える点で外周固定部806の構成とは異なる。直線部810は、外周固定部806Dの外縁の一部に設けられており、可動体20Dの可動体側平面部20bと同一平面上に配置可能である。なお、この外縁において、直線部810を有する部位の一つには、切り欠き形状の位置決め溝808Dが形成されている。
コイルボビン部(コイル保持部)52Dは、コイルボビン部52と比較して基本的構成は同様である。コイルボビン部52Dは、図39に示すように、コイル61D、62Dを保持し、内周面522aでマグネット30D(図38参照)を囲み、マグネット30Dを有する可動体20Dの移動を案内する。
 コイルボビン部52Dは、筒状のボビン本体部522Dと、ボビン本体部522Dの外周から放射方向に突出する中央フランジ部526D及びフランジ部527D、528Dと、端子絡げ部(コイル結線部)53D-1、53-2と、可動範囲形成部54Dと、連絡溝部55Dを有する。
 コイルボビン部52Dにおいて、ボビン本体部522Dの外周には、中央フランジ部526D及び各フランジ部527D、528D間に、それぞれコイル取付部5201D、5202Dが設けられる。コイル取付部5201D、5202Dには、一対のコイル61、62が巻回されて配置されている。コイル61D、62Dは、電磁シールド部58Dにより覆われている。中央フランジ部526Dの平らな部分には、端子絡げ部(コイル結線部)53D-1,53D-2が突設されている。
 コイルボビン部52Dは、振動方向に平行に延在する平面部5224を有する。平面部5224の内周面、つまり、ボビン本体部522Dの内周面522aの一部は、内周平面部である。平面部5224の内周平面部は、可動体20Dの可動体側平面部20bに対応して互い対向して配置され、互いに近接配置されている。
 なお、平面部5224及び可動体側平面部20bは、ケース10Dの平面部117Dに対応した位置に配置されている。
 ケース10Dは、ケース本体11Dと、蓋部12Dとから振動方向からみてD型柱状に構成されている。ケース10Dは、駆動ユニット13Dを収容する。具体的には、ケース本体11Dは、一部に平面部117Dが設けられた周壁部112Dと、底部114Dとを有する。ケース本体11Dは、周壁部112D及び底部114Dにより、D形状の開口部115Dで開口する有底筒状に形成されている。
 平面部117Dは、平らな外面を有しており、平面部117Dには、外面と内面とを貫通し、開口部115Dに連続する切り欠き部102Dが設けられている。切り欠き部102Dは、蓋部12Dの垂下部124Dに対応した係合可能な形状に形成されている。
 ケース本体11Dは、軸方向から見て、外形がD型形状であり、その内形(内周面を振動方向から見た形状)も外形に対応したD型形状である。ケース本体11Dの内部には、開口部115Dで開口したD型形状に形成された空間を有し、この空間には、外周面に可動体側平面部20bを備える円柱状の駆動ユニット13Dが収容される。切り欠き部102Dを介して、端子絡げ部(コイル結線部)53D-1、53D-2は、外部に露出する。
 なお、蓋部12D及び底部114Dは、振動アクチュエータ1の天面部122D、底部114D)を構成する。蓋部12D及び底部114Dは、蓋部12及び底部114と同様に、可動体20Dのハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有する。
 蓋部12D及び底部114Dは、駆動ユニット13Dの上下端部の縁部(上下のフランジ部527D、528Dの上下端面(開口端面)までの長さを、可動範囲として規制する。これにより、可動体20Dに、可動範囲を超える力が加わる場合でも、可動体20と同様に、弾性支持部81D、82Dが破損することなく、信頼性が高めることができる。
 垂下部124Dは、蓋部12Dがケース本体11Dに取り付けられた際に、ケース本体11Dの切り欠き102Dに係合して、切り欠き部102Dを塞ぐ。垂下部124Dは、外面が平面であり、内面は垂下方向に中心軸が向く円弧状に形成されている。これにより、垂下部124Dは、切り欠き部102Dに係合して、その外面が平面部117Dの外面と面一となり、その内面の円弧面が、平面部117Dの内面と連続する円弧面となり、駆動ユニット13Dを位置決めして収容する。
 また、蓋部12D及び底部114Dは、それぞれ通気孔126、116と同様の機能を有する通気孔126D、116Dが貫通して設けられている。
 振動アクチュエータ1Dでは、振動(軸)方向で見て外形及び内形がD型形状である有底筒状のケース本体11Dに、ケース本体11Dの内形に対応した外形を有するD型形状の駆動ユニット13Dを収容している。
 また、振動アクチュエータ1Dでは、ケース本体11Dの外径円弧中心と、駆動ユニット13Dの外径円弧中心及び可動体20Dの振動重心とが、一致している。
 振動アクチュエータ1Dの外形形状が、振動方向(振動アクチュエータの軸方向)から見て、外周面に平面部117Dを有する形状(D型形状)である。これにより、外周面を構成するケース本体11Dの平面部117Dを、装着先の筐体の平面部分に当接して、平らな面同士での接合が可能となり、振動アクチュエータ1Dを筐体に取り付けることができる。
 このように、振動アクチュエータ1Dは、筐体に取り付けやすくなる。また、駆動ユニット13Dの外形形状を、ケース本体11Dの形状に対応した形状としている。これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、ケース本体11Dは、その最外径寸法を、同外径の円形状のケース本体(実施の形態1のケース本体11)の外径と同じ外径とすることができ、振動アクチュエータの小型化を図ることができる。
<実施の形態6>
 図42は、本発明の実施の形態6に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図43は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図であり、図44は、ケース本体の底面側斜視図である。また、図45は、蓋部を裏面側からみた斜視図であり、図46は、実施の形態6における振動アクチュエータにおける駆動ユニットとケースとの位置関係を模式的に示す図である。
 振動アクチュエータ1Eは、実施の形態2の振動アクチュエータ1Aと比較して、基本的な構成は同様であるが、平面部117Eの幅と、駆動ユニット13Eとケース10Eの位置関係とで異なる。特に、振動アクチュエータ1Eは、振動方向(軸方向)から見て、駆動ユニット13Eの中心及び可動体20Eの中心がケース10Eの中心に対して偏心した位置に配置されている点で、振動アクチュエータ1Aと異なる。言い換えれば、ケース10Eの外形の円弧部分の中心に対して、駆動ユニット13Eの外形円弧中心及び可動体20Eの振動重心が振動方向と直交する方向にずれている点で振動アクチュエータ1Eは、振動アクチュエータ1Aとは異なる。以下では、同様の構成要素には同名称で、符号のAをEに変えて記載することにより適宜説明を省略する。
 振動アクチュエータ1Eは、駆動ユニット13と同様の構成の駆動ユニット13Eと、駆動ユニット13Eを収容するケース10Eとを有する。
 ケース10Eは、外周面に、振動方向で延在する平面部117Eを有する楕円柱状(小判形状)に形成されている。ケース10Eは、ケース本体11Eと、蓋部12Eとから構成されている。
 ケース本体11Eは、振動(軸)方向で見て、外周面が平面であり、対向配置される一対の平面部117Eを有する周壁部112Eと、底部114Eとを有する。
 ケース本体11Eは、周壁部112E及び底部114Eにより楕円形状(小判形状)の開口部115Eで開口する有底筒状に形成されている。
 平面部117Eは、例えば、周壁部112Eにおいて、平行な外面及び内面を有する部位である。
 ケース本体11Eには、振動方向で見て、収容する駆動ユニット13E(コイルボビン部52E)の中心が、ケース本体の中心に対して、偏心した側の部位に、開口部115Eに連続する切り欠き部102Eが設けられている。切り欠き部102Eは、蓋部12Eの垂下部124Eに対応した係合可能な形状に形成されている。
 ケース本体11Eは、楕円形状の開口部115Eで開口した内部空間を有する。この内部空間には、円柱状の駆動ユニット13Eが収容され、端子絡げ部(コイル結線部)53E-1、53E-2は、切り欠き部102Eを介して外部に露出している。
 切り欠き部102E内には、端子絡げ部(コイル結線部)53E-1、53E-2が配置される。この位置に端子絡げ部(コイル結線部)53E-1、53E-2が配置されることにより、平面部117Eを介して装着先の筐体に装着した際に、端子絡げ部(コイル結線部)53E-1、53E-2と外部端子等の外部とを容易に電気的に接続できる。
 蓋部12E及び底部114Eは、実施の形態1の蓋部12及び底部114と同様の構成、機能を有する。蓋部12E及び底部114Eは、可動体20Eのハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有し、可動体20Eの可動範囲を規制する。また、蓋部12E及び底部114Eは、蓋部12E及び底部114Eから駆動ユニット13Eの上下端部の縁部(上下のフランジ部527E、528Eの上下端面(開口端面)までの長さの空間を可動範囲として規制する。これにより、可動体20Eに、可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部81Eは、塑性変形することなく、固定体50E(蓋部12E及び底部114Eの少なくとも一方)に接触するので、弾性支持部81Eは破損することなく、信頼性が高めることができる。
 垂下部124Eは、蓋部12Eがケース本体11Eに取り付けられた際に、ケース本体11の切り欠き102Eに係合して、端子絡げ部(コイル結線部)53E-1、53E-2を外部に露出させた状態で切り欠き部102Eを塞ぐ。
 垂下部124Eは、外面が円弧状の曲面であり、内面は垂下方向に中心軸が向く円弧状に形成されている。これにより、垂下部124Eは、その外面でケース10E(周壁部112E)の外面と略面一となるように配置され、その内面の円弧面で、駆動ユニット13Eを位置決めして収容する。なお、蓋部12E及び底部114Eは、それぞれ通気孔126、116と同様の機能を有する通気孔126E、116Eが貫通して設けられている。
 振動アクチュエータ1Eでは、振動(軸)方向で見て外形が楕円形状(小判形状)である円形のケース本体11Eに、外形が円形の駆動ユニット13Eが、偏心した位置で配置されるように収容されている。すなわち、ケース本体11Eの外形中心C11と、駆動ユニット13Eの外径円弧中心及び可動体20の振動重心C12とが、Q1の距離分、ずれている。ここでは、振方向に垂直で互いに直交する方向の一方向への移動が規制され、他方向へQ1分ずれて収容されている。
 振動アクチュエータ1Eの外形形状が、振動(軸)方向から見て、平面部117Eを周壁部112Eに有する楕円形状(小判形状)である。これにより、振動アクチュエータ1Eを筐体に取り付ける際に、ケース本体11Eの平面部117Eの平らな面を、装着先の筐体の平面部分に当接して、振動アクチュエータ1Eを筐体に取り付けることができる。よって、振動アクチュエータ1Eは、筐体に取り付けやすくなる。
 また、駆動ユニット13Eを、実施の形態1の駆動ユニット13と同じ外形のものとした場合、蓋部12Eも蓋部12と同様のものを用いることができる。この場合、振動アクチュエータ1Eでは、対応するケース本体11Eのみを変更することで、実施の形態1と同様の振動感触を保持しつつ、同様の効果を得ることができる。
 加えて、ケース本体11Eの外形中心C11と、駆動ユニット13Eの外径円弧中心及び可動体20Eの振動重心C12とが、Q1の距離だけずれている。すなわち、コイルボビン部(コイル保持部)52Eは、ケース10Eの中心に対して偏心配置されている。
 これにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができるとともに、平面部を駆動ユニット13Eに、ケース本体11Eの平面部117Eに対応する形状に形成することなく、駆動ユニット13Eをケース本体11Eに収容できる。よって、振動アクチュエータ1Eによれば、安定して振動できるとともに、安定した振動感触を付与できる。
<実施の形態7>
 図47は、本発明の一実施の形態7に係る振動アクチュエータを示す外観斜視図であり、図48は、同振動アクチュエータにおいてケースを外した状態を示す斜視図である。また、図49は、ケース本体の底面側斜視図であり、図50は、蓋部を裏面側からみた斜視図であり、図51は、実施の形態7における振動アクチュエータにおける駆動ユニットとケースとの位置関係を模式的に示す図である。
 振動アクチュエータ1Fは、実施の形態3の振動アクチュエータ1Bと比較して、基本的な構成は同様であるが、平面部117Fの幅と、駆動ユニット13Fとケース10Fの位置関係とで異なる。特に、振動アクチュエータ1Fは、振動方向(軸方向)から見て、駆動ユニット13Fの中心及び可動体20Fの中心がケース10Fの中心に対して偏心した位置に配置されている点で、振動アクチュエータ1Bと異なる。言い換えれば、ケース10Fの外形の円弧部分の中心に対して、駆動ユニット13Fの外形の円周(円弧部分)の中心及び可動体20Fの振動重心が振動方向と直交する方向にずれている点で振動アクチュエータ1Fは、振動アクチュエータ1Bとは異なる。以下では、同様の構成要素には同名称で、符号のBをFに変えて記載することにより適宜説明を省略する。
 振動アクチュエータ1Fは、駆動ユニット13Fと、外周の一部に平面部117Fを有し、駆動ユニット13Fを収容するケース10Fとを有する。駆動ユニット13Fは、振動アクチュエータ1の駆動ユニット13と同様に、振動方向から見て外形が円形であり、同様の機能を有する。
 ケース10Fは、ケース本体11Fと、蓋部12Fとから構成され、振動方向から見て、外周面に、振動方向に延在する平面部117Fを有したD型形状の外形形状を有する。
 具体的には、ケース本体11Fは、円弧状の周壁部112Fと、底部114Fとを有し、周壁部112Fの一部には、平面部117Fが含まれる。平面部117Fは、フラットな外面を有する。なお、ケース本体11Fは、平面部117Fを有する周壁部112Fと、底部114Fとで開口部115Fで開口する有底筒状に形成されている。
 平面部117Fには、開口部115Fに連続する切り欠き部102Fが設けられている。切り欠き部102Fは、蓋部12Fの垂下部124Fに対応して係合可能に形成されている。切り欠き部102Fには、端子絡げ部(コイル結線部)53F-1、53F-2が外部に露出した状態で配置される。
 ケース本体11Fは、軸方向から見て、外径が楕円形状であるが、その内径は円形である。ケース本体11Fは、内部に、開口部115Fで開口した円柱状に画成された空間を有する。この空間には、円柱状の駆動ユニット13Fが収容される。
 蓋部12F及び底部114Fは、実施の形態3の蓋部12D及び底部114Dと同様の構成、機能を有する。蓋部12F及び底部114Fは、振動アクチュエータ1の天面部122F、下面部(底部114F)であり、ケース10F内に収容する駆動ユニット13Fの可動体20Fに可動体20Fの振動方向で所定間隔を空けて対向して配置される。蓋部12F及び底部114Fは、可動体20Fのハードストップ(可動範囲限定)となる可動範囲抑制部としての機能を有し、可動体20Fの可動範囲を規制する。
 蓋部12F及び底部114Fが、駆動ユニット13Fの可動範囲形成部54Fと係合すると、蓋部12F及び底部114Fから駆動ユニット13Fの上下端部の縁部(上下のフランジ部527F、528Fの上下端面)までの長さの空間が可動範囲として規制される。これにより、可動体20Fに、可動範囲を超える力が加わる場合でも、弾性支持部81Fは、塑性変形することなく、固定体50F(蓋部12F及び底部114Fの少なくとも一方)に接触する。よって、弾性支持部81Fは破損することなく、振動アクチュエータ1Fの信頼性が高めることができる。垂下部124Fの機能、効果は垂下部124Bと同様であるので説明は省略する。なお、蓋部12F及び底部114は、それぞれ通気孔126、116と同様の機能を有する通気孔126F、116Fが貫通して設けられている。
 振動アクチュエータ1Fでは、振動(軸)方向で見て外形がD型形状であり且つ内形が円形
 振動アクチュエータ1Fの外径形状が、振動(軸)方向で見て、外周面に平面部117Fを有する形状(例えば、D型形状)であるケース本体11Fの内部に、外形が円形の駆動ユニット13Fを収容している。振動アクチュエータ1Fを筐体に取り付ける際に、ケース本体11Fの側面の一部を構成する平面部117Fを、装着先の筐体の平面部分に当接できる。このように、振動アクチュエータ1Fは、筐体に取り付けやすくなる。また、駆動ユニット13Fを、実施の形態1の駆動ユニット13と同じものとした場合、蓋部12Fも蓋部12と同様のものを使用して、対応するケース本体11Fのみを変更することで、実施の形態1と同様の振動感触を保持しつつ、同様の効果を得ることができる。
 加えて、振動アクチュエータ1Fでは、図51に示すように、ケース本体11F(周壁部112Fに相当)の外径円弧中心C21と、駆動ユニット13Fの外径円弧中心(可動体20の振動重心でもある)C22とが、振動方向と直交する方向にQ2の距離だけずれている。すなわち、外形が円形のコイルボビン部52(駆動ユニット13Fに相当)は、振動(軸)方向から見て、ケース(ケース本体11F)の外径円弧中心に対して偏心配置されるように配置されている。ケース本体11Fは、外形が円形のコイルボビン部52(駆動ユニット13Fに相当)を、振動(軸)方向から見て、ケース本体11Fの外径円弧中心に対して偏心して配置されるように収容する収容部形状を備える。
 よって、駆動ユニット13Fは、ケース本体11Fの外形に対応する形状を有していなくても、ケース本体11Fに収容させることができる。振動アクチュエータ1Fによれば、安定して振動できるとともに、安定した振動感触を付与できる。
 なお、実施の形態2~7の振動アクチュエータ1A~1Fは、可動体20A~20F、固定体50A~50F、弾性支持部81A~81F、82A~82Fを有する。振動アクチュエータ1A~1Fにおいて、実施の形態1と同様な基本的な構成要素、機能によれば、同様の効果を得ることができることは勿論である。
 また、振動アクチュエータ1A~1Dでは、ケース本体11A~11Dの外径円弧中心と、駆動ユニット13A~13Dの外径円弧中心及び可動体20A~20Dの振動重心とが、一致している構成としたが、一致した構成でなくてもよい。例えば、振動アクチュエータ1A~1Dを、振動アクチュエータ1E、1Fのように、それぞれのコイルボビン部(コイル保持部)52A~52Dの中心が、ケース10A~10Dの中心に対して偏心した位置に配置されるような構成にしてもよい。
 なお、上記実施の形態2~7の振動アクチュエータ1A~1Fのいずれも、振動アクチュエータ1と同様に、携帯型ゲーム端末機器(例えば、図18に示すゲームコントローラGC)等の電子機器に振動発生源として実装され、電子機器の振動機能を実現するものである。この電子機器としては、スマートフォン等の携帯機器も含み、例えば、図19で示す携帯端末Mに用いられても良い。
 ケース10、10A~10Fとして、有底筒状としたケース本体11、11A~11Fと、蓋部12、12A~12Fとにより構成したが、形状はこれらに限定されず、駆動ユニットを収容可能な構成であれば、どのような形状であってもよい。ケース本体11、11A~11Fを第1ケースとし、蓋部12、12A~12Fを第2ケースとして、それぞれを有底筒状に形成したり、天板部、底部及び周壁部のように3分割以上の分割片で構成してもよい。
 なお、駆動ユニットの外形(コイルボビン部(コイル保持部)52の外形)が円形であり、振動方向で見て駆動ユニットが、外周面に平面部を形成したケースの外形中心に対して偏心配置されている場合、端子絡げ部(コイル結線部)は、ケースの外形中心に対して前記コイル保持部の中心が位置する側のケースの外形側に配置されていることが好ましい。または、端子絡げ部(コイル結線部)は、ケースの外周面に形成される平面部側に配置されていることが好ましい。いずれの構成においても、振動アクチュエータを装着先の筐体などに装着する際に、ケース本体の側面の一部を構成する平面部を介して、安定した状態で容易に装着できる。更に、ケース本体の側面の一部を構成する平面部側に端子絡げ部(コイル結線部)を配置した場合、端子絡げ部を介して外部配線との結線も行いやすい。
 以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
 また、本発明に係る振動アクチュエータは、ゲームコントローラGC及び携帯端末M以外の携帯機器(例えば、タブレットPCなどの携帯情報端末、携帯型ゲーム端末、ユーザが身につけて使用するウェアラブル端末)に適用する場合に好適である。また、本実施の形態の振動アクチュエータ1は、上述した携帯機器の他、振動を必要とする美顔マッサージ器等の電動理美容器具にも用いることができる。
 2020年2月27日出願の特願2020-032246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。
 本発明に係る振動アクチュエータは、振動を減衰しても、安定した高い出力で好適な振動を発生することができ、ゲーム機端末或いは携帯端末等の電子機器に搭載されるものとして有用である。
 1、1A、1B、1C、1D、1E、1F 振動アクチュエータ
 10、10A、10B、10C、10D、10E、10F ケース
 11、11A、11B、11C、11D、11E、11F ケース本体
 12、12A、12B、12C、12D、12E、12F 蓋部
 13、13A、13B、13C、13D、13E、13F 駆動ユニット
 20、20A、20B、20C、20D、20E、20F 可動体
 20a 外周面
 20b 可動体側平面部
 30、30C、30D マグネット
 30a 表面
 30b 裏面
 41、42 可動体コア
 50、50A、50B、50C、50D、50E、50F 固定体
 52、52A、52B、52C、52D、52E、52F コイルボビン部(コイル保持部)
 52b、52c コイル取付部
 53、53-1、53-2、53C-1、53C-2、53D-1、53D-2、53E-1、53E-2、53F-1、53F-2 端子絡げ部
 54、54A、54B、54C、54D、54E、54F 可動範囲形成部(突起)
 55 連絡溝部(溝部)
 58 電磁シールド部
 61、62 コイル
 72 減衰部
 81、81A、81B、81C、81D、81E、81F、82、82C、82D、82E 弾性支持部
 103A 開口端部
 112、112A、112C、112D、112E、112F 周壁部
 113A、113C、117、117A、117B、117C、117D、117E、117F、5224 平面部
 114 底部
 115 開口部
 116、126 通気孔
 118 段差部
 122 天面部
 124、124A、124B、124C、124D、124E、124F 垂下部
 128 押圧部
 132、134 ユニット平面部
 201 通信部
 202 処理部
 203 駆動制御部
 204、205、206 振動アクチュエータ
 222、242 接合部
 224、244 ばね固定部
 303 外周平面部
 413、423 コア平面部
 522 ボビン本体部(コイル保護壁部)
 522a 内周面
 526 中央フランジ部(中央壁部)
 527、527A、527B、527C、527D、527E、527F、528、528A、528B、528C、528D、528E、528F フランジ部
 527a 上端面
 528a 下端面
 529 位置決め係合部
 582 開口部
 589 被係合部
 722 介在部
 724、726 減衰突部(突出部)
 802 内周部
 804 変形アーム部
 806 外周固定部(外周部)
 806a 最外周部分
 806b 内側張出部分
 808 位置決め溝
 810 直線部
 5222 内周平面部
 8042、8062 側面
 8044、8064 表面
 8046、8066 裏面
 

Claims (17)

  1.  コイルを含む固定体と、コイルの径方向内側に配置で前記コイルの径方向と直交する振動方向に相対移動可能に配置されるマグネットを含む可動体と、前記可動体を前記固定体に対して移動自在に支持する弾性支持部とを有し、給電される前記コイルと前記マグネットの協働により可動体が固定体に対して振動する振動アクチュエータであって、
     前記弾性支持部は、前記固定体に固定される外周部と、
     前記外周部より前記径方向内側に配置され、前記可動体に固定される内周部と、
     前記外周部と前記内周部との間に配置され、前記外周部と前記内周部とを連結する弾性変形可能な変形アーム部と、
     を有し、
     前記外周部と前記変形アーム部の前記外周部側の部位とに亘って、前記可動体の移動時の前記弾性支持部での振動を減衰する減衰部が設けられている、
     振動アクチュエータ。
  2.  柱状のマグネットを中央に有し、前記マグネットの軸方向の表面と裏面にばね止め部を夫々配置した可動体と、
     前記可動体を収容する筒状の固定体であって、前記可動体の径方向外側に配置された一対の環状コイルを有する固定体と、
     前記可動体を前記軸方向に沿う振動方向で往復振動可能に支持する一対の弾性支持部であって、夫々が、外周部で前記固定体に接合され、内周部で前記ばね止め部に接合され、前記外周部と前記内周部とを連結する変形アーム部で弾性変形可能である、弾性支持部と、
     前記外周部と前記変形アーム部の前記外周部側の部位とに亘って設けられ、前記可動体の移動時の前記弾性支持部での振動を減衰する減衰部と、
     を有する振動アクチュエータ。
  3.  前記弾性支持部は、渦巻き状の板ばねであり、
     前記変形アーム部は、前記外周部に対して前記径方向で前記外周部との隙間を空けて周方向に沿って延在して配置され、一端部で前記外周部に接合され、他端部で前記内周部に接合されている、
     請求項1または2記載の振動アクチュエータ。
  4.  前記変形アーム部は、前記径方向に沿う仮想線上の複数の位置で前記仮想線と交差するように延在し、
     前記変形アーム部の前記外周部側の部位は、前記複数の位置のうちの最も外周側の位置にある、
     請求項3記載の振動アクチュエータ。
  5.  前記減衰部は、
     前記外周部と前記変形アーム部の前記外周部側の部位との隙間に設けられ、前記外周部及び前記変形アーム部の前記外周部側の部位における前記径方向で対向する側面のそれぞれに接合される介在部と、
     前記介在部と一体に形成され、前記介在部から前記弾性支持部の厚さ方向に突出する突出部と、
     を有し、
     前記突出部は、前記仮想線と交差するように、且つ、曲線状に延びる前記隙間を覆うように、直線状に延在する、
     請求項4記載の振動アクチュエータ。
  6.  前記減衰部は、前記隙間に設けられ、前記外周部と前記変形アーム部の径方向で対向する側面のそれぞれに接合される介在部を有する、
     請求項3に記載の振動アクチュエータ。
  7.  前記減衰部は、
     前記介在部に一体に形成され、前記介在部から前記弾性支持部の厚さ方向に突出する突出部を有し、
     前記突出部において、前記介在部からの突出寸法は、前記弾性支持部の厚さ寸法よりも大きい、
     請求項4に記載の振動アクチュエータ。
  8.  隙間を形成する前記外周部の側面と、前記変形アーム部の側面との距離は、前記弾性支持部の厚さ寸法の2倍より大きく6倍以下である、
     請求項1から7のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  9.  前記減衰部は、前記外周部と前記変形アーム部において前記弾性支持部の厚さ方向で離間する表裏面のうちの少なくとも一方の面に接合されている、
     請求項1から8のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  10.  前記固定体は、前記コイルを保持する筒状のコイル保持部と、前記コイル保持部を収容するケースと、を備え、
     前記ケースは、外周面に、前記振動方向に平行に延在する平面部を有する、
     請求項1から9のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  11.  前記平面部に、コイル結線部を配置した、
     請求項10記載の振動アクチュエータ。
  12.  前記ケースは、前記外周面に、前記平面部に平行に延在する別の平面部を有する、
     請求項10または11に記載の振動アクチュエータ。
  13.  前記平面部に対応する位置で、前記コイル保持部の内周面と前記マグネットの外周面とが、互いに対向する内周平面部と外周平面部とを有し、
     前記外周平面部は前記内周平面部よりも前記振動方向の直交する方向で幅狭である、
     請求項10から12のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  14.  前記コイル保持部の外形は、前記振動方向で見て、円形であり、
     前記振動方向から見て前記コイル保持部は前記ケースの外形中心又は前記ケースの外径円弧中心に対して偏心配置されている、
     請求項10から13のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
  15.  前記コイル保持部の前記ケースの外形中心に対して前記コイル保持部の中心が位置する側の前記ケースの外形側に、コイル結線部が配置されている、
     請求項14記載の振動アクチュエータ。
  16.  前記コイル保持部の前記ケースの外周面に形成される前記平面部側に、コイル結線部が配置されている、
     請求項14記載の振動アクチュエータ。
  17.  請求項1から16のいずれか一項に記載の振動アクチュエータを実装した、
     電子機器。
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