(57)【要約】【課題】薄型化を図ることが可能な振動モータを提供する。または、外部磁場の影響を受けにくい振動モータを提供する。【解決手段】振動モータ１００は、互いに離間して配列された第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを含む積層基板１０と、永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、第１カバー１０２と、封止枠７０と、第２カバー１０４と、磁性流体６０と、を備える。永久磁石２０は、積層基板１０の下面１０ａ側において、コイル１２と対向する磁極面２０Ｎを有し、コイル１２の配列方向に沿ってコイル１２上を移動する。ガイド枠３０の一方の短辺側に第１の板バネ４２が、他方の短辺側に第２の板バネ４４が設けられる。両板バネは永久磁石２０を挟持して支持する。磁性流体６０は、積層基板１０の上面１０ｂ側に設けられ、永久磁石２０と対向しながら永久磁石２０の移動に追従して移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して配列されたコイルを有する基板と、
前記基板の一方の面側において、前記コイルと対向する磁極面を有し、前記コイルの配列方向に沿って前記コイル上を移動する可動部と、
前記コイルの配列の両端部に設けられ、前記可動部を支持する弾性部材と、
前記基板の他方の面側に設けられ、前記可動部と対向しながら前記可動部の移動に追従して動く磁気シールド部材と、を備えることを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記磁気シールド部材は、磁性流体を含むことを特徴とする請求項１に記載の振動モータ。
【請求項３】
前記コイルは、電流が供給されると互いに逆方向の磁束を生成する１対の平面コイルを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の振動モータ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の振動モータと、
前記振動モータを駆動し振動を発生せしめる駆動制御部と、を備えることを特徴とする携帯端末装置。
【請求項５】
前記振動モータの面のうち前記磁気シールド部材側の面が、その反対側の面よりも前記携帯端末装置の筐体に近くなるように前記振動モータが前記筐体の内部に配置されることを特徴とする請求項４に記載の携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動を発生させる振動モータに関し、特に振動モータおよびそれを用いた携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
筐体の振動によって、ユーザに電話やＥメールの着信を知らせる機能を有する携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末が知られている。そのような携帯端末には、振動を発生させる小型のモータが組み込まれることがある。こうしたモータとしては、従来、コイルからの電磁力により振動する可動子を備えたモータとしてのアクチュエータが知られている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されたモータは、円板状のマグネットからなる可動子と、可動子を取り囲むように配置されたコイルとを備え、コイルからの電磁力により可動子が上下方向（可動子の厚み方向）に直線移動する。
【特許文献１】特開２００６−６８６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年携帯端末の薄型化が進み、そのためそれに組み込まれるモータも薄くする必要がある。上述のモータでは、円板状の可動子が上下方向に移動するように構成されているので、その上下方向に可動子の移動空間を設ける必要があり、構造的にモータの薄型化を図ることが困難であるという問題点がある。
【０００５】
また、永久磁石等の可動子を用いて駆動されるモータでは、外部磁場により、可動子の移動が影響を受ける場合がある。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は薄型化を図ることが可能な振動モータの提供にある。または、外部磁場の影響を受けにくい振動モータの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、振動モータに関する。この振動モータは、互いに離間して配列されたコイルを有する基板と、基板の一方の面側において、コイルと対向する磁極面を有し、コイルの配列方向に沿ってコイル上を移動する可動部と、コイルの配列の両端部に設けられ、可動部を支持する弾性部材と、基板の他方の面側に設けられ、可動部と対向しながら可動部の移動に追従して動く磁気シールド部材と、を備える。
【０００８】
本発明の別の態様は、携帯端末装置である。この携帯端末装置は、上述の振動モータと、振動モータを駆動し振動を発生せしめる駆動制御部と、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動モータの薄型化を図ることができる。または、外部磁場の影響を受けにくい振動モータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において本発明に係る各実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る振動モータ１００は、携帯電話などの携帯端末装置における振動発生用のモータに好適に用いられるリニア駆動型振動モータ（リニアモータ）である。振動モータ１００では、可動部を構成する永久磁石が、コイルとの間に働く引きつけ合う磁力（以降磁気引力と略す）および遠ざけ合う磁力（以降磁気斥力と略す）によって往復移動を行う。これにより、振動モータ１００が振動する。その振動モータ１００では、コイルが設けられた基板を挟んで永久磁石と反対側に磁性流体による磁気シールド部材を設けて外部からの磁場をシールドする。さらには、磁気シールド部材がヨーク（磁束伝達部材）として作用し、コイルと永久磁石との間に働く力を増大させる。
【００１３】
なお、単にモータの筐体に固定された鉄の板などで外部磁場をシールドする場合、その鉄の板と永久磁石との間には磁気的な引力が働くので、その引力が永久磁石の移動に与える影響を無視できなくなる場合がある。しかしながら、第１の実施の形態に係る振動モータ１００では、磁性流体による磁気シールド部材が永久磁石の移動に追従して動くので、振動モータ１００は外部磁場をシールドした状態でスムーズに振動する。
【００１４】
図１は、第１の実施の形態に係る振動モータ１００の断面図である。図２は、第１カバー１０２を取り外した状態での図１の振動モータ１００の下面図である。図２中のＡ−Ａ線は、図１の断面に対応する。以下では、図１および図２を使用しながら振動モータ１００の構成を説明する。振動モータ１００は、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを含む積層基板１０と、可動部を構成する永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、第１カバー１０２と、封止枠７０と、第２カバー１０４と、磁気シールド部材を構成する磁性流体６０と、を備える。以下、積層基板１０の面のうち永久磁石２０側の面を下面とし、その反対側の面を上面とする。また、説明の便宜上、積層基板１０の下面が地表を向いており、重力は下方向に働く場合を想定する。
【００１５】
積層基板１０は、第１絶縁層５２と、コイル１２が形成される配線層５４と、第２絶縁層５６とを下面側からこの順番に積層してなる基板である。第１絶縁層５２は、レジスト材料等によって形成される絶縁層である。配線層５４は、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを含む。第１絶縁層５２および第２絶縁層５６は、コイル１２を外部から絶縁する。
【００１６】
第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂはどちらも平らな渦巻状のコイルであり、そのコイルの面が積層基板１０の下面１０ａに対して平行となるように配列される。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、永久磁石２０が移動する際の妨げとならない程度に平行な状態からずれた状態を含んでいる。また、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂは、永久磁石２０の移動方向に沿って互いに離間して配列される。そして、第１の平面コイル１２ａは、その渦巻の中心に当たる一端が第１接続配線９２に接続され、渦巻の外側に当たる一端が第２接続配線９４に接続される。第２の平面コイル１２ｂは、その渦巻の中心に当たる一端が第４接続配線９８に接続され、渦巻の外側に当たる一端が第３接続配線９６に接続される。
【００１７】
第１接続配線９２および第４接続配線９８は振動モータ１００の駆動回路に適切な結線手段により接続される。第２接続配線９４と第３接続配線９６は共に入力端１６に接続される。第１の平面コイル１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の巻回の方向は異なるように形成される。このような第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂの構成では、入力端１６から駆動電流を流すと、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには互いに逆方向の磁束が発生する。そしてそれぞれのコイルに発生する磁束の向きは、駆動電流の極性が反転すると反転する。その結果、駆動電流の極性の時間的変動に応じて、それぞれのコイル１２によって発生される磁束の向きも時間的に変動する。
【００１８】
永久磁石２０は、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる直径１０ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの円板形状に形成されている。また、永久磁石２０は、その厚み方向に極対が１つ着磁されている。永久磁石２０は、積層基板１０に面しコイル１２に対向する磁極面２０ＮがＮ極、その反対側の磁極面２０ＳがＳ極となっている。そして、永久磁石２０は、コイル１２から及ぼされる磁力によって積層基板１０の下面１０ａ側を、コイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って移動する。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、永久磁石２０が移動する際の妨げとならない程度に平行な状態からずれた状態（永久磁石２０が積層基板１０に対して所定の角度傾斜した状態）を含んでいる。永久磁石２０の磁極面２０Ｎは積層基板１０の下面１０ａに対向し、その磁極面２０Ｓは第１カバー１０２の内側の面１０２ａに対向する。
【００１９】
積層基板１０の下面１０ａには、永久磁石２０の移動範囲を制限し、コイル１２の配列を囲むようにガイド枠３０が接着固定される。ガイド枠３０は、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と共に永久磁石２０の往復移動を振動モータ１００全体に伝達するように形成された、厚さが１．６ｍｍで一定の幅を持つ長方形の枠であり、アルミニウムやプラスチックなどの非磁性素材によって形成される。ガイド枠３０の内周面３０ｂの短手方向の長さは１０．５ｍｍであり、永久磁石２０の直径よりも僅かに大きくなるように形成される。また、その内周面３０ｂの長手方向の長さは１３．５ｍｍであり、永久磁石２０と内周面３０ｂとの間の距離に余裕を持たせるように形成される。これにより永久磁石２０はガイド枠３０の長手方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に、積層基板１０の下面１０ａ側で往復移動する。
【００２０】
ガイド枠３０の一方の短辺側に第１の板バネ４２が、他方の短辺側に第２の板バネ４４が設けられる。各板バネは、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの非磁性材料からなる厚さ３５０μｍ、長さ１０ｍｍ、幅１．２ｍｍのバネである。第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの一端はガイド枠３０の内部に埋設される。そして、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの他端により、永久磁石２０をその側面から挟み込んでいる。このようにすることで、各板バネは、それぞれ、ガイド枠３０への取り付け部分を支持点として撓み変形可能になり、永久磁石２０を互いに他方の板バネ側に付勢する機能を有する。各板バネは、静止状態（コイル１２に電流を流していない状態）においては永久磁石２０をガイド枠３０の長手方向略中央部に保持する。そして、積層基板１０の下面１０ａ側において永久磁石２０が往復移動する際、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は交互に永久磁石２０によって押される。これによりこれらの板バネからガイド枠３０に振動が伝達される。その結果、ガイド枠３０およびそれを含む振動モータ１００全体が振動する。
【００２１】
ガイド枠３０の下面３０ａには非磁性材料によって形成される第１カバー１０２が接着固定される。積層基板１０とガイド枠３０と第１カバー１０２で囲まれる振動領域９０は、永久磁石２０と、第１の板バネ４２と、第２の板バネ４４とを含む。
【００２２】
積層基板１０の上面１０ｂには封止枠７０が接着固定される。封止枠７０は、厚さが１．６ｍｍで一定の幅を持つ長方形の枠であり、アルミニウムやプラスチックなどの非磁性素材によって形成される。封止枠７０の内周面７０ａの短手方向の長さは１１ｍｍ、長手方向の長さは１０．５ｍｍであり、振動領域９０の寸法に合わせて形成する。なお、こうした封止枠７０の内周面の寸法は、振動領域９０と同じ寸法で形成してもよいし、振動領域９０の寸法より大きくなるように形成してもよい。
【００２３】
封止枠７０の上面７０ｂには、非磁性材料によって形成される第２カバー１０４が接着固定される。積層基板１０の上面１０ｂと第２カバー１０４の下面１０４ａとの間の層として定義される封入層８４内で、積層基板１０と封止枠７０と第２カバー１０４とで囲まれる封入領域８０には、磁性流体６０が封入される。磁性流体６０は磁性を有する流体である。磁性流体６０は透磁率が高いので、周囲の磁束線をより多くその内部に閉じこめる。これにより、外部の磁束源からの磁束が磁性流体６０を越えて永久磁石２０に作用することを抑制する。磁性流体６０は、例えば、マグネタイト等の強磁性材料の微粒子と、その微粒子の表面を覆う界面活性剤と、水や油などの溶媒とを混合して製造される。その典型的なパラメータとしては、飽和磁化が２２ｍＴ、粘度が７０ｍＰａ・ｓである。封入領域８０のうち磁性流体６０で占められていない残余領域８２には、窒素やヘリウムなどの不活性気体が充填される。なお、窒素やヘリウムなどの不活性気体を充填せず、外気（大気）と同じ状態にしていてもよい。
【００２４】
磁性流体６０は、永久磁石２０から及ぼされる磁気引力によって、永久磁石２０の往復移動に追従して動く。この際、磁性流体６０の一部は封入領域８０内で永久磁石２０の直上に集束する。ここで永久磁石２０の直上で集束した部分を集束部分６２と呼び、その集束部分６２から周囲に向けて広がるテイル状の部分をテイル部分６４と呼ぶ。集束部分６２は、永久磁石２０の往復移動に合わせて永久磁石２０の直上にくるように封入領域８０内を移動する。
【００２５】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、磁束線の様子を説明するための、比較例に係る振動モータ２００および本実施の形態に係る振動モータ１００の断面図である。そのどちらの図においても、永久磁石が第１の平面コイル側に同じ程度寄っている場合を示す。図３（ａ）は、比較例に係る振動モータ２００の主要部の断面図である。振動モータ２００は振動モータ１００から、磁性流体６０と、封止枠７０と、第２カバー１０４とを除いた振動モータである。
【００２６】
振動モータ２００は、積層基板２１０と、第１のコイル２１２ａと、永久磁石２２０と、磁極面２２０Ｎと、第１カバー２０２と、ガイド枠２３０と、を備え、これらは、それぞれ、第１の実施の形態の積層基板１０と、第１の平面コイル１２ａと、永久磁石２０と、磁極面２０Ｎと、第１カバー１０２と、ガイド枠３０と、に対応する。図３（ｂ）は、第１の実施の形態に係る振動モータ１００の主要部の断面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示される破線は、永久磁石２０から発せられる代表的な磁束線を表す。
【００２７】
図３（ｂ）の振動モータ１００では、永久磁石２０の磁極面２０Ｎから発せられた磁束線は、永久磁石２０の直上にくる磁性流体６０の集束部分６２に入り込み、磁性流体６０の端から出て、磁極面２０Ｓに入る磁気回路を構成する。これにより、図３（ａ）の比較例の場合と比べて、第１の平面コイル１２ａ内側を通過する磁束線の数が多くなるので、永久磁石２０とコイル１２との間に働く力が増大する。
【００２８】
以上のように構成された振動モータ１００の動作について説明する。振動モータ１００の静止状態においては第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには駆動電流は流れず、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４によって挟持された永久磁石２０は、ガイド枠３０の長手方向略中央部に図２のように静止する。この際、図１に示すように磁性流体６０は、永久磁石２０から及ぼされる磁気引力によって、その集束部分６２が永久磁石２０の直上に位置する。
【００２９】
振動モータ１００を駆動する際は、入力端１６から、所定の周波数でその極性が反転する駆動電流（交流電流）が供給される。これにより、第１の平面コイル１２ａと第２の平面コイル１２ｂには、そのコイル面に垂直な方向、つまり積層基板１０の下面１０ａに垂直な方向に磁束が発生する。ここで第１の平面コイル１２ａに発生する磁束の向きは第２の平面コイル１２ｂに発生する磁束の向きと逆である。
【００３０】
入力端１６から第１接続配線９２および第４接続配線９８に向けて駆動電流が流れる場合は、第１の平面コイル１２ａの下面はＮ極、第２の平面コイル１２ｂの下面はＳ極となる。永久磁石２０の積層基板１０に対向する面はＮ極であるので、永久磁石２０には第１の平面コイル１２ａによって磁気斥力が、第２の平面コイル１２ｂによって磁気引力が加えられる。これにより、永久磁石２０には、積層基板１０の下面１０ａ側を、ガイド枠３０の長手方向に沿って、第２の板バネ４４を押す形で第２の平面コイル１２ｂ側へ移動せしめる力が働く。駆動電流の向きが反転した場合は、第１の平面コイル１２ａの下面はＳ極、第２の平面コイル１２ｂの下面はＮ極となる。したがって、永久磁石２０には、積層基板１０の下面１０ａ側を、ガイド枠３０の長手方向に沿って、第１の板バネ４２を押す形で第１の平面コイル１２ａ側へ移動せしめる力が働く。このようにして、駆動電流の反転と同じ周波数で永久磁石２０がその周りに対して往復移動する。永久磁石２０の質量はその周りの質量に対して無視できないので、永久磁石２０の往復移動に合わせて、その周りの、例えば、積層基板１０およびガイド枠３０も振動する。
【００３１】
永久磁石２０と磁性流体６０との間には磁気引力が働くので、その集束部分６２は、封入領域８０内で永久磁石２０の直上にくるように、永久磁石２０の往復移動に追従して移動する。この結果、振動モータ１００は、外部からの磁場をシールドしながら振動する。
【００３２】
本実施の形態に係る振動モータ１００では、以下の効果を得ることができる。
【００３３】
（１）永久磁石２０はコイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って積層基板１０の下面１０ａ側を移動する構成とされる。したがって、従来の縦振動型（基板面と垂直な方向への振動）のみの振動モータに比べて、積層基板１０の下面１０ａと垂直な方向への永久磁石２０の移動空間を設ける必要がないので、その方向の厚みを小さくするための設計の自由度を確保することができる。その結果、薄型化を図ることが可能な振動モータを提供することができる。
【００３４】
（２）コイル１２を平らな渦巻状のコイルで構成し、そのコイル面を積層基板１０の下面１０ａに対して平行となるように配列したことで、積層基板１０を薄くすることができ、振動モータ１００全体の薄型化に貢献する。
【００３５】
（３）永久磁石２０が往復移動する際、永久磁石２０の磁極面２０Ｎ側に磁性流体６０の集束部分６２が追従して存在するようにしたことで、外部からの磁場はその磁性流体６０の主に集束部分６２によってシールドされる。したがって、外部からの磁場の影響を軽減することができる。さらには、磁極面２０Ｎから振動モータ１００の外部への磁束の漏れ出しを軽減することもできる。
【００３６】
（４）磁気シールド部材として磁性流体６０を採用したことで、永久磁石２０の磁力により磁性流体６０が永久磁石２０の直上に引き寄せられ、より少量の磁性流体６０で磁気シールド効果を得ることができる。
【００３７】
（５）積層基板１０を挟んで永久磁石２０と反対側に磁性流体６０が存在するようにしたことで、永久磁石２０から発せられるより多くの磁束線がコイル１２を通過する。これにより、永久磁石２０に働く磁力が大きくなり、より効率的に永久磁石２０を往復移動させることができる。
【００３８】
（６）磁気シールド部材として磁性流体６０を採用したことで、磁気シールド部材が封入領域８０内を永久磁石２０の移動に追従して移動する際、磁気シールド部材が永久磁石２０の往復移動に与える影響を小さくすることができ、永久磁石２０のよりスムーズな往復移動を実現できる。
【００３９】
（７）上述より外部からの磁場による振動モータ１００への影響を軽減すると同時に、永久磁石２０のよりスムーズな往復移動を実現できる。
【００４０】
（８）封入領域８０内を移動するのは磁性流体６０であるので、その周りから受ける摩擦抵抗は小さい。したがって、磁性流体６０の移動に伴う熱や音の発生が小さい。
【００４１】
（９）残余領域８２には、窒素やヘリウムなどの不活性気体が充填される構成としたことで、磁性流体６０の劣化を抑えることができる。
【００４２】
（１０）ガイド枠３０は非磁性材料によって形成されるので、永久磁石２０とガイド枠３０との間に働く磁力は無視できるほど小さい。したがって、永久磁石２０の往復移動はよりスムーズとなる。
【００４３】
（１１）第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は非磁性材料によって形成されるので、永久磁石２０と第１および第２の板バネ４２、４４との間に働く磁力は無視できるほど小さい。したがって、永久磁石２０のよりスムーズな往復移動が実現できる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態に係る振動モータ３００の断面図である。第１の実施の形態と比較すると、第２の実施の形態では、磁性流体による磁気シールド部材を、永久磁石２０のＳ極側に設けることが第１の実施の形態と異なっている。つまり第１の実施の形態と第２の実施の形態とでは、シールドする磁束の向きが異なる。
【００４５】
振動モータ３００は、積層基板１０と、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂと、永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、第１カバー１０２と、封止枠３７０と、第３カバー３０４と、磁性流体３６０と、を備える。
【００４６】
積層基板１０は、第１絶縁層５２と、配線層５４と、第２絶縁層５６とをこの順番に積層してなる基板である。配線層５４にはコイル１２が形成される。これらの構成と、永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、第１カバー１０２とは、第１の実施の形態と同等の構成とされる。図４において永久磁石２０は、コイル１２から及ぼされる磁力によって積層基板１０の下面側を、コイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って移動する。
【００４７】
第１の実施の形態では磁極面２０Ｎ側から侵入してくる外部磁場をシールドするが、第２の実施の形態では磁極面２０Ｓ側から侵入してくる外部磁場をシールドする。第１カバー１０２の下面１０２ｂには封止枠３７０が接着固定される。封止枠３７０は、第１の実施の形態の封止枠７０に対応する。封止枠３７０の下面３７０ｂには、非磁性材料によって形成される第３カバー３０４が接着固定される。第１カバー１０２の下面１０２ｂと第３カバー３０４の上面３０４ａとの間の層として封入層８６が定義される。この封入層８６は、永久磁石２０の磁極面２０Ｓと平行に対向し、磁極面２０Ｓとは第１カバー１０２の厚さ分だけ隔てられる。この封入層８６の層内で、積層基板１０と封止枠３７０と第３カバー３０４とで囲まれる封入領域３８０には、磁性流体３６０が封入される。磁性流体３６０のうち、永久磁石２０の直下で集束した部分を集束部分３６２と呼び、その集束部分３６２から周囲に向けて広がるテイル状の部分をテイル部分３６４と呼ぶ。磁性流体３６０は、第１の実施の形態の磁性流体６０に対応する。
【００４８】
振動モータ３００は、第１の実施の形態に係る振動モータ１００の動作と同様の動作を行う。
【００４９】
第２の実施の形態に係る振動モータ３００では、第１の実施の形態に係る振動モータ１００の効果（１）〜（４）、（６）〜（１１）に加え、以下の効果を得ることができる。
【００５０】
（１２）コイル１２と磁性流体６０との間に距離が開いているので、磁性流体６０によるコイル１２のインダクタンスへの影響を抑えることができる。これにより所望の振動を得るためのコイル１２およびそれへの駆動電流の調整がより簡易となる。
【００５１】
（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態に係る携帯端末装置４００を示す斜視図である。携帯端末装置４００は、携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末であり、通信機能を有する。
【００５２】
携帯端末装置４００は、表示部４０２と、電源スイッチ４０４と、アンテナ４０６と、筐体４０８と、後述する制御基板４１０と、第１の実施の形態に係る振動モータ１００と、を備える。これら以外の構成は、説明を明瞭にするために省略する。ユーザは電源スイッチ４０４をオンにして携帯端末装置４００に電源を入れる。表示部４０２は、液晶パネルと、その上を覆うタッチパネルと、を含む。ユーザは、その液晶パネルに表示されるボタン等に対応するタッチパネルの部分を押し下げることで携帯端末装置４００を操作する。アンテナ４０６は、無線信号を送受信する。
【００５３】
図６は、図５のＢ−Ｂ線断面図である。制御基板４１０は、筐体４０８に固定され、後述する駆動制御部４１２に対応する回路および後述する通信部４１４に対応する回路を含み、さらに携帯端末装置４００の種々の機能を可能ならしめる他の回路を含む。
【００５４】
振動モータ１００は、第２カバー１０４が、第１カバー１０２よりも筐体４０８に近くなるように、制御基板４１０上に固定される。つまり第２カバー１０４と筐体４０８との間の距離Δｈ１が、第１カバー１０２と筐体４０８との間の距離Δｈ２よりも小さくなるように設計される。振動モータ１００の第１接続配線９２、第４接続配線９８および入力端１６は、適切な結線手段により制御基板４１０の配線と結線され、駆動制御部４１２に対応する回路に接続される。
【００５５】
図７は、携帯端末装置４００の機能ブロック図である。携帯端末装置４００は、駆動制御部４１２および通信部４１４を備える。駆動制御部４１２は、入力端１６、第１接続配線９２および第４接続配線９８を介して振動モータ１００に駆動電流を供給してその振動を制御する。また、駆動制御部４１２は、供給する駆動電流の極性を所定の周波数で変える。そして、この駆動制御部４１２により、振動モータ１００は、タッチパネルの部分が押圧されたことを検知した場合や、電話やＥメールを着信した際にマナーモードに設定されている場合などに振動する。
通信部４１４は、アンテナ４０６を介して無線信号を送受信し、外部との通信を制御する。
【００５６】
以上のように構成された携帯端末装置４００の動作について説明する。通信部４１４がアンテナ４０６を通じて、携帯端末装置４００への着信を知らせる無線信号を検知すると、通信部４１４は駆動制御部４１２へ振動を開始せしめる信号を発信する。駆動制御部４１２はその信号を受信すると、振動モータ１００へ所定の周波数でその極性が反転する駆動電流を供給する。振動モータ１００は第１の実施の形態の動作の項で述べた通りに振動する。振動モータ１００と制御基板４１０とは固定され、さらに制御基板４１０は筐体４０８に固定されるので、振動モータ１００の振動は筐体４０８に伝わり、筐体４０８が振動する。
【００５７】
第３の実施の形態に係る携帯端末装置４００によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５８】
（１３）薄型化が可能な振動モータ１００を振動源として搭載することで、振動モータ１００が薄型化される分、装置全体の薄型化を図ることが可能になる。
【００５９】
（１４）振動モータ１００の第２カバー１０４側に携帯端末装置４００の外部から磁場がかけられたとしても、磁性流体６０の集束部分６２によってシールドされる。したがって、携帯端末装置４００の外部からの磁場の影響を軽減できる。
【００６０】
（１５）振動モータ１００は、第２カバー１０４が、第１カバー１０２よりも筐体４０８に近くなるように、制御基板４１０上に固定されるので、第２カバー１０４側の筐体４０８に鉄などの強磁性体が近づいた場合には、振動モータ１００の磁気シールド部材（磁性流体６０）によってその影響が軽減され、第１カバー１０２側の筐体４０８に鉄などの強磁性体が近づいた場合には、筐体４０８内部の物理的な空間（距離）によってその影響が軽減される。すなわち、筐体４０８に鉄などの強磁性体が近づいた場合でも、それによる振動モータ１００の動作への影響をより効果的に軽減することができる。
【００６１】
なお、第２の実施の形態に係る振動モータ３００を携帯端末装置に組み込んでもよい。この場合、薄型化することが可能で漏れ磁束の少ない携帯端末装置が実現できる。特に、組み込む際、第３カバー３０４が積層基板１０よりも筐体に近くなるように携帯端末装置内に固定することで、上記した効果（１５）と同様、携帯端末装置の外部からの磁場の影響を軽減できる。
【００６２】
以上、実施の形態に係る振動モータおよび携帯端末装置の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６３】
第１および第２の実施の形態では、ガイド枠３０が永久磁石２０およびコイル１２を囲むように積層基板１０の下面１０ａ上に設けられる場合について説明したが、これに限られない。たとえば、ガイド枠３０がコイル１２全体を囲む必要はなく、ガイド枠３０とコイル１２とがオーバーラップしてもよい。
【００６４】
第１および第２の実施の形態では、積層基板１０の配線層５４として単層のコイル１２を採用する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、コイル１２として２層あるいは３層以上の積層コイルを採用してもよい。この場合、コイル１２に発生する磁界を増強することができるので、永久磁石２０の駆動力が向上する。その結果、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。ここで「振動量」とは、振動モータが取り付けられた物体（たとえば、携帯電話）の加速度、または加速度を重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）で割った値である。
【００６５】
第１および第２の実施の形態では、永久磁石２０の一方の磁極面側に積層基板１０が存在し、他方の磁極面側にカバーが存在する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、第１カバー１０２の代わりに積層基板１０と同様の構造のものを採用してもよい。このように構成することで、永久磁石２０がその両磁極面側から駆動され、永久磁石２０の駆動力が向上する。その結果、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。
【００６６】
第１および第２の実施の形態では、封止枠は振動領域の寸法に合わせて形成される場合について説明したが、これに限られず、封入領域は振動領域を覆うように形成されればよい。この場合、永久磁石が移動範囲のいずれの位置にいても十分な磁気のシールドを実現できる。
【００６７】
第１および第２の実施の形態では、磁性流体を封入領域に入れて磁気シールド部材とする場合について説明したが、これに限られず、永久磁石の往復移動に伴って磁気シールド部材が封入領域を移動する構成であればよい。例えば、パーマロイなどの強磁性材料によって形成される微少な多数の球もしくは粉が封入領域に入れられてもよい。この場合、その球や粉の物性の温度変化は流体と比べると小さいので、振動モータ１００をより広い温度範囲で使用することができる。
【００６８】
第１および第２の実施の形態では、永久磁石２０を用いる場合について説明したが、これに限られず、磁極を有する部材であればよい。また、永久磁石２０の磁極を反転させた場合でも同様の議論が成立することは言うまでもない。また、永久磁石２０は、１対のＮ極およびＳ極からなる極対を１つ有する場合について説明したが、これに限られず、極対を複数有してもよい。
【００６９】
第１の実施の形態では、積層基板１０がコイルを２つ含む場合について説明したが、コイルの数はこれに限られない。
【００７０】
第１の実施の形態では、振動モータ１００の下面が地表を向いている場合について説明したが、これに限られず、振動モータ１００の上面が地表を向いていてもよい。この場合、永久磁石２０は積層基板１０に接して往復移動する。
【００７１】
第１および第２の実施の形態では、第２接続配線９４と、第３接続配線９６は共に入力端１６に接続され、第１の平面コイル１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の巻回の方向が異なるように形成される場合について説明したが、これに限られず、例えば、第１の平面コイル１２ａの一端と第２の平面コイル１２ｂの一端が接続され、両コイルに共通する駆動電流を流すと両コイルが互いに異なる方向の磁束を発生する構成とされればよい。この場合、１つの駆動電流源によって同時に両方のコイルを駆動できるので、駆動回路の簡素化に貢献する。
【００７２】
第１および第２の実施の形態では、１つの駆動電流源が第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂのどちらにも駆動電流を供給する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂはそれぞれ別の駆動電流源を備えてもよい。この場合、両コイルは積層基板内に埋設されてしまっているのでその渦巻のピッチなどを変えることが困難な状況において、それぞれのコイルに流す駆動電流の量などを調節することにより、両コイル間の特性、例えば、インダクタンス、の違いを、振動モータの性能が上がるように簡易に補償することができる。
【００７３】
第１および第２の実施の形態では、永久磁石が積層基板の一方の面側を往復移動する場合について説明したが、これに限られず、永久磁石はコイルから及ぼされる磁力によって当該一方の面側を移動すればよい。特に周期的に同じ位置に戻る運動であればよく、例えば、ガイド枠をリング状に形成すると共に複数のコイルを当該リングと同心円状に配置し、当該コイルを適切に駆動することで永久磁石をリング状のガイド枠に沿って円運動させてもよい。この場合、当該円運動がガイド枠から振動モータ全体に伝わり、振動モータ全体が当該円運動と同様の動きをする。このように様々なバリエーションの動きが可能となる。
【００７４】
第１および第２の実施の形態では、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４はどちらもＰＥＴなどの非磁性材料からなる厚さ３５０μｍ、長さ１０ｍｍ、幅１．２ｍｍのバネである場合について説明したが、これに限られない。たとえば、コイルバネ（細長い金属線を螺旋状に巻いたもの）のように、コイル１２の配列の両端部に設けられ、永久磁石２０を支持する弾性部材であってもよい。この場合、永久磁石２０の往復移動がガイド枠３０および積層基板１０等に効率的に伝わるので、振動モータ１００全体をより効率的に振動させることができる。
【００７５】
第１および第２の実施の形態において、積層基板１０の下面１０ａに、第１絶縁層５２の表面が有する摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する材料によって形成される低摩擦層が設けられてもよい。この場合、永久磁石２０と積層基板１０との間の摩擦抵抗を軽減することができるので、電気エネルギーを振動へ変換する効率が上昇する。さらに、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。この低摩擦層を形成する材料としては、炭素系材料であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やフラーレンなど、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）など、ポリオレフィン樹脂であるポリエチレン、ポリプロピレンなど、チタン系材料であるチタン、窒化チタン、酸化チタンなど、が挙げられる。
【００７６】
また、たとえば、第１カバー１０２の表面にそのような低摩擦層を設けてもよいし、第１カバー１０２および積層基板１０の両方の表面にそのような低摩擦層を設けてもよい。この場合、永久磁石２０との間の摩擦抵抗を軽減することができるので、電気エネルギーを振動へ変換する効率が上昇する。さらに、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。
【００７７】
第１の実施の形態では、永久磁石２０は円板形状に形成される場合について説明したが、これに限られず、例えば小判型形状に形成されてもよい。図８は、変形例に係る永久磁石２８を示す上面図である。永久磁石２８は、円板から２つの互いに平行な弦に沿って２つの部分（破線で示される部分）を切り落とした形状を有する。永久磁石２８は図８の矢印Ａ１および矢印Ａ２の方向に移動するように振動モータに搭載される。この場合、切り落とした部分だけ永久磁石２８の移動量（移動範囲）が拡がるので、その分、永久磁石２８がさらに加速されるので、振動モータの振動量が増加する。
【００７８】
第２の実施の形態に記載された発明の特徴は、次の項目によって規定されてもよい。
（項目１）
互いに離間して配列されたコイルを有する基板と、
前記基板の一方の面側において、前記コイルと対向する第１磁極面および第１磁極面と反対側の第２磁極面を有し、前記コイルの配列方向に沿って前記コイル上を移動する可動部と、
前記コイルの配列の両端部に設けられ、前記可動部を支持する弾性部材と、
前記可動部の第２磁極面側にそれと距離を隔てて設けられ、前記可動部と対向しながら前記可動部の移動に追従して動く磁気シールド部材と、を備えることを特徴とする振動モータ。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施の形態に係る振動モータの断面図である。
【図２】第１カバーを取り外した状態での図１の振動モータの下面図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、比較例および図１の振動モータの断面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る振動モータの断面図である。
【図５】第３の実施の形態に係る携帯端末装置を示す斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図５の携帯端末装置の機能ブロック図である。
【図８】変形例に係る永久磁石を示す上面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  振動モータ、  １０２  第１カバー、  １０４  第２カバー、  １０  積層基板、  １２  コイル、  １２ａ  第１の平面コイル、  １２ｂ  第２の平面コイル、  ２０  永久磁石、  ３０  ガイド枠、  ４２  第１の板バネ、  ４４  第２の板バネ、  ６０  磁性流体、  ６２  集束部分、  ６４  テイル部分、  ７０  封止枠、  ８０  封入領域、  ８４  封入層、  ３００  振動モータ、  ３０４  第３カバー、  ４００  携帯端末装置、  ４０２  表示部、  ４０４  電源スイッチ、  ４０６  アンテナ、  ４０８  筐体、  ４１０  制御基板、  ４１２  駆動制御部、  ４１４  通信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010063977.tif 000008
【図７】
2010063977.tif 000009
【図８】
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