(57)【要約】【課題】広周波数域の振動を生成させるリニア振動アクチュエータを提供する。【解決手段】固定子の第１コイルと第２コイルにそれぞれ同相となる単相交流電圧が印加されたときに、第１コイルにより磁束の強め合い又は弱め合いが生じるように配置された第１上磁石、及び第２コイルにより磁束の弱め合い又は強め合いが生じるように配置された第１下磁石を有する第１可動子と、固定子の第１コイルと第２コイルにそれぞれ逆相となる二相交流電圧が印加されたときに、第１コイルにより磁束の強め合い又は弱め合いが生じるように配置された第２上磁石、及び第２コイルにより磁束の弱め合い又は強め合いが生じるように配置された第２下磁石を有する第２可動子と、を備え、第１可動子は、単相交流電圧で振幅が大きくなる周波数で振動させ、第２可動子は、二相交流電圧で振幅が大きくなる周波数で振動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コイル及び前記第１コイルと並置された第２コイルを有する固定子と、
前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ同相となる単相交流電圧が印加されたときに、前記第１コイルにより磁束の強め合い（又は弱め合い）が生じるように配置された第１上磁石、及び前記第２コイルにより磁束の弱め合い（又は強め合い）が生じるように配置された第１下磁石を有する第１可動子と、
前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ逆相となる二相交流電圧が印加されたときに、前記第１コイルにより磁束の強め合い（又は弱め合い）が生じるように配置された第２上磁石、及び前記第２コイルにより磁束の弱め合い（又は強め合い）が生じるように配置された第２下磁石を有する第２可動子と、を備え、
前記第１可動子は、単相交流電圧で振幅が大きくなる周波数で振動させ、前記第２可動子は、二相交流電圧で振幅が大きくなる周波数で振動させる、
ことを特徴とするリニア振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記第１可動子は、前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ逆相となる二相交流電圧が印加されたときに、振動しないように前記第１上磁石及び前記第１下磁石が配置され、
前記第２可動子は、前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ同相となる単相交流電圧が印加されたときに、振動しないように前記第２上磁石及び前記第２下磁石が配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載のリニア振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１可動子及び前記第２可動子は、振動方向に延びるシャフトの位置がバネにより前記固定子に対して保持され、
前記第１可動子と前記第２可動子とは、お互いに振動を阻害しないように配置される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリニア振動アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１可動子及び前記第２可動子は、前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ同相交流電圧と二相交流電圧を重畳させた電圧が印加されたときに軸方向へ同時に振動する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のリニア振動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの可動体が独立に駆動するリニア振動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
リニア振動アクチュエータ（ＬＯＡ）は、電圧印加により可動子を振動させる往復駆動装置である。リニア振動アクチュエータは、回転・直動の変換機構が不要であることから小型・高速駆動が可能であり、摩擦による損失が小さく共振の利用により高効率であり、振幅・位相・周波数の制御による高い制御性から、電気機器や車載装置などで広く利用されている。
【０００３】
近年、リニア振動アクチュエータの振動振幅の周波数特性（振動特性）を変化させる研究が行われている。例えば、非特許文献１に記載されているように、フィードバック制御を用いて、バネ力、減衰力をリニア振動アクチュエータによって発生させ、振動特性を変化させる方法が既に提案されている。また、非特許文献２に記載されているように、リニア振動アクチュエータと電源の接続方法（直列と並列）を切り替えることで、特性を変化させる方法も提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】卜  穎剛，大久保  光範，柄澤  誠，水野  勉：「リニア振動アクチュエータの振動制御の検討」電気学会論文誌Ｄ，Ｖｏｌ．１２９，Ｎｏ．２，ｐｐ．１８４−１９０（２００９−２）
【非特許文献２】Ｆ．Ｋｉｔａｙａｍａ，Ｋ．Ｈｉｒａｔａ，Ｎ．Ｎｉｇｕｃｈｉ  ａｎｄ  Ｔ．Ｙａｍａｄａ：“Ａ  Ｎｅｗ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙ  Ａｃｔｕａｔｏｒ  ｗｉｔｈ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔｗｏ  Ｓｅｔｓ  ｏｆ  Ｃｏｉｌｓ”，Ｓｅｎｓｏｒｓ，Ｖｏ．１６，Ｎｏ．３，３７７（２０１６−３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１においては、リニア振動アクチュエータの発生推力を特性変化に利用するため、接続電源の容量によって変化可能な特性が制限される。また、非特許文献２においては、電磁ダンピングの原理を利用しているため、コイル性能により変化可能な特性が制限される。加えて、変化前の特性と変化後の特性を同時刻に利用することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、広周波数域の振動を生成させるリニア振動アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明であるリニア振動アクチュエータは、第１コイル及び前記第１コイルと並置された第２コイルを有する固定子と、前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ同相となる単相交流電圧が印加されたときに、前記第１コイルにより磁束の強め合い（又は弱め合い）が生じるように配置された第１上磁石、及び前記第２コイルにより磁束の弱め合い（又は強め合い）が生じるように配置された第１下磁石を有する第１可動子と、前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ逆相となる二相交流電圧が印加されたときに、前記第１コイルにより磁束の強め合い（又は弱め合い）が生じるように配置された第２上磁石、及び前記第２コイルにより磁束の弱め合い（又は強め合い）が生じるように配置された第２下磁石を有する第２可動子と、を備え、前記第１可動子は、単相交流電圧で振幅が大きくなる周波数で振動させ、前記第２可動子は、二相交流電圧で振幅が大きくなる周波数で振動させる、ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記リニア振動アクチュエータにおいて、前記第１可動子は、前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ逆相となる二相交流電圧が印加されたときに、振動しないように前記第１上磁石及び前記第１下磁石が配置され、前記第２可動子は、前記固定子の前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ同相となる単相交流電圧が印加されたときに、振動しないように前記第２上磁石及び前記第２下磁石が配置される、ことを特徴とする。
【０００９】
また、前記リニア振動アクチュエータにおいて、前記第１可動子及び前記第２可動子は、振動方向に延びるシャフトの位置がバネにより前記固定子に対して保持され、前記第１可動子と前記第２可動子とは、お互いに振動を阻害しないように配置される、ことを特徴とする。
【００１０】
また、前記リニア振動アクチュエータにおいて、前記第１可動子及び前記第２可動子は、前記第１コイルと前記第２コイルにそれぞれ同相交流電圧と二相交流電圧を重畳させた電圧が印加されたときに軸方向へ同時に振動する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２つの可動体を独立に駆動させることで、広周波数域の振動を生成することができる。大きく異なる複数の振動特性を同時に利用することで、複数の周波数を持つ振動を高効率に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明であるリニア振動アクチュエータの縦断面図である。
【図２】本発明であるリニア振動アクチュエータの固定子の縦断面図である。
【図３】本発明であるリニア振動アクチュエータの第１可動子の縦断面図である。
【図４】本発明であるリニア振動アクチュエータの第２可動子の縦断面図である。
【図５】本発明であるリニア振動アクチュエータの固定子に印加する単相電圧の波形を示す図である。
【図６】本発明であるリニア振動アクチュエータに単相電圧を印加したときの可動子の動作（上移動）を示す図である。
【図７】本発明であるリニア振動アクチュエータに単相電圧を印加したときの可動子の動作（上移動）を示す図である。
【図８】本発明であるリニア振動アクチュエータの固定子に印加する二相電圧の波形を示す図である。
【図９】本発明であるリニア振動アクチュエータに二相電圧を印加したときの可動子の動作（上移動）を示す図である。
【図１０】本発明であるリニア振動アクチュエータに二相電圧を印加したときの可動子の動作（下移動）を示す図である。
【図１１】本発明であるリニア振動アクチュエータに単相電圧を印加したときの電流特性と位置特性を示すグラフである。
【図１２】本発明であるリニア振動アクチュエータに二相電圧を印加したときの電流特性と位置特性を示すグラフである。
【図１３】本発明であるリニア振動アクチュエータに重畳電圧を印加したときの電流特性と位置特性を示すグラフである。
【図１４】本発明であるリニア振動アクチュエータの振動特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【実施例１】
【００１４】
まず、本発明であるリニア振動アクチュエータの構造について説明する。図１は、リニア振動アクチュエータの縦断面図である。図２は、リニア振動アクチュエータの固定子の縦断面図である。図３は、リニア振動アクチュエータの第１可動子の縦断面図である。図４は、リニア振動アクチュエータの第２可動子の縦断面図である。なお、上下方向を軸方向とする。
【００１５】
図１に示すように、リニア振動アクチュエータ１００は、固定子２００、第１可動子３００、及び第２可動子４００等を備え、固定子２００に交流電圧を印加することにより、第１可動子３００又は第２可動子４００を往復運動（振動）させる。第１可動子３００と第２可動子４００とは独立に往復運動するが、同時に動作させる場合もある。
【００１６】
第１可動子３００は、軸が固定子２００の中心に通され、バネ５００により固定子２００の内側に配置されるように保持される。第２可動子４００は、軸が第１可動子３００の軸の外側に通され、バネ５００ａにより固定子２００の内側に配置されるように保持される。第２可動子４００の軸は、固定子２００の中心からずれているので、バランスの取れた本数及び配置等にすれば良い。
【００１７】
バネ５００、５００ａとしては、コイルバネ等を用いれば良い。第１可動子３００及び第２可動子４００の軸は、固定子２００を軸方向に貫通し、上下に突出した部分にバネ５００、５００ａを通して、第１可動子３００の押さえ３７０、第２可動子４００の押さえ４６０により上下から留めれば良い。
【００１８】
図２に示すように、固定子２００は、第１コイル２１０、第２コイル２２０、ヨーク２３０、及び支持枠２４０等を有し、内部に第１可動子３００及び第２可動子４００を収容するための空間２６０が確保される。
【００１９】
第１コイル２１０は、電線を空間２６０の周りに輪が水平となるように巻いて環状にした巻線である。第２コイル２２０も、電線を空間２６０の周りに輪が水平となるように巻いて環状にした巻線である。第２コイル２２０は、第１コイル２１０よりも軸方向において下方に並んで配置されれば良い。
【００２０】
ヨーク２３０は、磁束を誘導するための鉄材などであり、第１コイル２１０及び第２コイル２２０の上下などに設置して、第１コイル２１０及び第２コイル２２０の配置を確保しても良い。第１コイル２１０と第２コイル２２０の間に介在させても良い。
【００２１】
支持枠２４０は、ヨーク２３０の外側を覆う枠体であり、固定子２００の外形である。固定子２００の上下に空いた空間２６０も塞ぐが、第１可動子３００の軸を通すためのリニアベアリング２５０、及び第２可動子４００の軸を通すためのリニアベアリング２５０ａも設けられる。
【００２２】
図３に示すように、第１可動子３００は、第１上磁石３１０、第１下磁石３２０、ヨーク３３０、第１シャフト３４０、及び支持板３５０等を有し、固定子２００の内側において上下に振動可動に設置される。
【００２３】
第１上磁石３１０は、輪を水平にしたリング状の磁性体（永久磁石など）であり、第１コイル２１０の内周に沿うように配置される。第１下磁石３２０も、輪を水平にしたリング状の磁性体（永久磁石など）であり、第２コイル２２０の内周に沿うように配置される。なお、図１に示すように、第１上磁石３１０は、第１コイル２１０よりも上方など磁束が影響し合う場所に配置され、第１下磁石３２０は、第２コイル２２０よりも下方など磁束が影響し合う場所に配置されれば良い。そして、第１上磁石３１０は、下方向に着磁され、第１下磁石３２０は、上方向に着磁されれば良い。
【００２４】
ヨーク３３０は、第１上磁石３１０及び第１下磁石３２０の上下などに設置して、第１上磁石３１０及び第１下磁石３２０の配置を確保しても良い。なお、第１上磁石３１０と第１下磁石３２０の間においては、第２可動子４００を配置するための凹部３９０を設け、さらに第２可動子４００を内部空間に通すための間隙３８０を空ける。
【００２５】
第１シャフト３４０は、上下振動を他へ伝達するための非磁性の軸体であり、第１上磁石３１０及び第１下磁石３２０の輪の中心を軸方向に延びる。第１シャフト３４０は、少なくとも第１可動子３００の中心に１本通せば良い。
【００２６】
支持板３５０は、第１シャフト３４０と第１上磁石３１０とを繋ぐ円形の板材と、第１シャフト３４０と第１下磁石３２０とを繋ぐ円形の板材である。支持板３５０を介して、第１上磁石３１０及び第１下磁石３２０が第１シャフト３４０に連設される。支持板３５０により内部空間の上下が塞がれるので、支持板３５０には内部空間に通された第２可動子４００の軸を上下に通すための貫通孔３６０も空けられる。
【００２７】
図４に示すように、第２可動子４００は、第２上磁石４１０、第２下磁石４２０、第２シャフト４３０、及び支持材４４０等を有し、固定子２００の内側において上下に振動可動に設置される。
【００２８】
第２上磁石４１０は、輪を水平にしたリング状の磁性体（永久磁石など）であり、第１コイル２１０の内周に沿うように配置される。第２下磁石４２０も、輪を水平にしたリング状の磁性体（永久磁石など）であり、第２コイル２２０の内周に沿うように配置される。なお、図１に示すように、第２上磁石４１０は、第１コイル２１０よりも下方など磁束が影響し合う場所に配置され、第２下磁石４２０は、第２コイル２２０よりも上方など磁束が影響し合う場所に配置されれば良い。そして、第２上磁石４１０は、外方向に着磁され、第２下磁石４２０は、内方向に着磁されれば良い。なお、第２上磁石４１０と第２下磁石４２０とは、上下に接していても良い。
【００２９】
第２シャフト４３０は、上下振動を他へ伝達するための非磁性の軸体であり、第１上磁石３１０及び第１下磁石３２０の内側において軸方向に延びる。図１に示すように、中心には第１可動子３００の第１シャフト３４０が延びているので、中心は空隙部４５０とし、中心からずれた位置に延ばせば良い。
【００３０】
支持材４４０は、第２シャフト４３０と第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０とを繋ぐ板材である。支持材４４０を介して、第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０が第２シャフト４３０に連設される。
【００３１】
図１に示すように、第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０は、第１可動子３００の凹部３９０に収まるように配置され、支持材４４０が間隙３８０を通って第１可動子３００の内部空間に至る。第２シャフト４３０は、第１可動子３００の内部空間から貫通孔３６０を通って上下に出ることとなる。
【００３２】
固定子２００、第１可動子３００及び第２可動子４００は、お互いに固着されていないので、第１可動子３００と第２可動子４００とは、それぞれ独立に振動させることが可能である。ただし、第１可動子３００については、バネ５００の強さにも依るが、固定子２００内の上面又は下面が固定子２００の内面に接触するまで、具体的にはヨーク３３０が支持枠２４０に当たるまでの範囲で可動する。第２可動子４００については、バネ５００ａの強さにも依るが、第１可動子３００内の上面又は下面が第１可動子３００の内面に接触するまで、具体的には支持材４４０がヨーク３３０又は支持板３５０に当たるまでの範囲で可動する。第１可動子３００と第２可動子４００とは、お互いに振動を阻害しないように配置される。
【００３３】
次に、本発明であるリニア振動アクチュエータの動作について説明する。図５は、リニア振動アクチュエータの固定子に印加する単相電圧の波形を示す図である。図６は、リニア振動アクチュエータに単相電圧を印加したときの可動子の動作（上移動）を示す図である。図７は、リニア振動アクチュエータに単相電圧を印加したときの可動子の動作（下移動）を示す図である。図８は、リニア振動アクチュエータの固定子に印加する二相電圧の波形を示す図である。図９は、リニア振動アクチュエータに二相電圧を印加したときの可動子の動作（上移動）を示す図である。図１０は、リニア振動アクチュエータに二相電圧を印加したときの可動子の動作（下移動）を示す図である。
【００３４】
第１例として、第１コイル２１０に図５（ａ）に示すような正弦波電圧を印加し、第２コイル２２０に図５（ｂ）に示すような正弦波電圧を印加する。すなわち、第１コイル２１０と第２コイル２２０にそれぞれ同相かつ同振幅の正弦波電流を励磁する。
【００３５】
なお、図６及び図７（図９及び図１０も同様）に示すように、第１可動子３００の第１上磁石３１０には磁束６１０が発生し、第１可動子３００の第１下磁石３２０には磁束６２０が発生し、第２可動子４００の第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０には磁束６３０が発生するように、各磁石が配置されるものとする。
【００３６】
図６に示すように、第１コイル２１０及び第２コイル２２０に手前側から奥側に向かって電流が流れると、第１コイル２１０及び第２コイル２２０の周りに磁束６００が生じる。そうすると、第１可動子３００の第１上磁石３１０と、固定子２００の第１コイル２１０及び第２コイル２２０の電流とで磁束の強め合いが起こり、第１可動子３００の第１下磁石３２０と、固定子２００の第１コイル２１０及び第２コイル２２０の電流とで磁束の弱め合いが起こる。その結果、第１可動子３００に対して上方への推力が発生する。
【００３７】
なお、第２可動子４００の第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０に関しては、第１コイル２１０及び第２コイル２２０の電流による磁束が通過しないため、磁束の強め合い又は弱め合いは起こらない。そのため、第２可動子４００に対して推力は発生しない。
【００３８】
逆に、図７に示すように、第１コイル２１０及び第２コイル２２０に奥側から手前側に向かって電流が流れると、第１コイル２１０及び第２コイル２２０の周りに磁束６００ａが生じる。そうすると、第１可動子３００の第１上磁石３１０と、固定子２００の第１コイル２１０及び第２コイル２２０の電流とで磁束の弱め合いが起こり、第１可動子３００の第１下磁石３２０と、固定子２００の第１コイル２１０及び第２コイル２２０の電流とで磁束の強め合いが起こる。その結果、第１可動子３００に対して下方への推力が発生する。
【００３９】
交流電流によりこれを繰り返すことで、第１可動子３００は上下に往復運動し、第２可動子４００は動作しないこととなる。すなわち、第１可動子３００のみを軸方向に振動させることができる。
【００４０】
第２例として、第１コイル２１０に図８（ａ）に示すような正弦波電圧を印加し、第２コイル２２０に図８（ｂ）に示すような正弦波電圧を印加する。すなわち、第１コイル２１０と第２コイル２２０にそれぞれ逆相かつ同振幅の正弦波電流を励磁する。
【００４１】
図９に示すように、第１コイル２１０に手前側から奥側に向かって電流が流れると、第１コイル２１０の周りに磁束６００ｂが生じ、第２コイル２２０に奥側から手前側に向かって電流が流れると、第２コイル２２０の周りに磁束６００ｃが生じる。
【００４２】
そうすると、第２可動子４００の第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０と、固定子２００の第１コイル２１０の電流とで磁束の弱め合いが起こり、第２可動子４００の第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０と、固定子２００の第２コイル２２０の電流とで磁束の強め合いが起こる。その結果、第２可動子４００に対して上方への推力が発生する。
【００４３】
なお、第１可動子３００の第１上磁石３１０と、固定子２００の第１コイル２１０の電流とで磁束の強め合いが起こり、第１可動子３００の第１下磁石３２０と、固定子２００の第２コイル２２０の電流とで磁束の強め合いが起こるが、結果として、第１可動子３００に対して推力は発生しない。
【００４４】
逆に、図１０に示すように、第１コイル２１０に奥側から手前側に向かって電流が流れると、第１コイル２１０の周りに磁束６００ｂが生じ、第２コイル２２０に手前側から奥側に向かって電流が流れると、第２コイル２２０の周りに磁束６００ｃが生じる。
【００４５】
そうすると、第２可動子４００の第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０と、固定子２００の第１コイル２１０の電流とで磁束の強め合いが起こり、第２可動子４００の第２上磁石４１０及び第２下磁石４２０と、固定子２００の第２コイル２２０の電流とで磁束の弱め合いが起こる。その結果、第２可動子４００に対して下方への推力が発生する。
【００４６】
交流電流によりこれを繰り返すことで、第２可動子４００は上下に往復運動し、第１可動子３００は動作しないこととなる。すなわち、第２可動子４００のみを軸方向に振動させることができる。
【００４７】
なお、第１コイル２１０と第２コイル２２０にそれぞれ同相の正弦波と逆相の正弦波を重畳させた電圧が印加されると、第１可動子３００及び第２可動子４００が軸方向へ同時に振動する。
【００４８】
次に、本発明であるリニア振動アクチュエータの振動特性について説明する。図１１は、リニア振動アクチュエータに単相電圧を印加したときの電流特性と位置特性を示すグラフである。図１２は、リニア振動アクチュエータに二相電圧を印加したときの電流特性と位置特性を示すグラフである。図１３は、リニア振動アクチュエータに重畳電圧を印加したときの電流特性と位置特性を示すグラフである。図１４は、リニア振動アクチュエータの振動特性を示すグラフである。
【００４９】
第１コイル２１０は、巻数１２０、抵抗１．４Ωとする。第２コイル２２０も、巻数１２０、抵抗１．４Ωとする。第１可動子３００は、質量３１９ｇ、粘性減衰係数１０Ｎｓ／ｍ、ばね定数６９．５ｋＮ／ｍ、摩擦力０．４Ｎとする。第２可動子４００は、質量１００ｇ、粘性減衰係数１０Ｎｓ／ｍ、ばね定数６１．６ｋＮ／ｍ（自然長０．７ｍｍ）、摩擦力０．４Ｎとする。
【００５０】
第１例として、電圧３Ｖ、周波数１００Ｈｚの単相電圧を印加する。図１１（ａ）に示すように、縦軸を電流（Ａ）、横軸を時間（ｓ）としたとき、第１コイル２１０と第２コイル２２０の電流特性は、同相の波形となる。
【００５１】
図１１（ｂ）に示すように、縦軸を位置（ｍｍ）、横軸を時間（ｓ）としたとき、第１可動子３００と第２可動子４００の位置特性としては、第１可動子３００が上下に振動し、第２可動子４００が振動しない。
【００５２】
第２例として、電圧３Ｖ、周波数１８０Ｈｚの二相電圧を印加する。図１２（ａ）に示すように、縦軸を電流（Ａ）、横軸を時間（ｓ）としたとき、第１コイル２１０と第２コイル２２０の電流特性は、逆相の波形となる。
【００５３】
図１２（ｂ）に示すように、縦軸を位置（ｍｍ）、横軸を時間（ｓ）としたとき、第１可動子３００と第２可動子４００の位置特性としては、第１可動子３００が振動せず、第２可動子４００が上下に振動する。
【００５４】
第３例として、電圧３Ｖ、周波数１００Ｈｚの単相電圧と、電圧３Ｖ、周波数１８０Ｈｚの二相電圧とを重畳させて印加する。第１コイル２１０と第２コイル２２０の電流特性は、図１３（ａ）に示すような波形となる。図１３（ｂ）に示すように、第１可動子３００と第２可動子４００の位置特性としては、第１可動子３００と第２可動子４００が異なる振幅及び周期で上下に振動する。
【００５５】
図１４に示すように、縦軸を位置（ｍｍ）、横軸を周波数（Ｈｚ）としたとき、本実施例におけるリニア振動アクチュエータ１００の振動特性としては、１００Ｈｚで第１可動子３００の振幅が大きくなり、１８０Ｈｚで第２可動子４００の振幅が大きくなる。すなわち、１００Ｈｚと１８０Ｈｚの駆動周波数で、第１可動子３００の振動特性と、第２可動子４００の振動特性を利用することができる。
【００５６】
例えば、重い第１可動子３００は、低い周波数でゆっくり振動させ、軽い第２可動子４００は、高い周波数で高速に振動させることが可能となる。その際、第１可動子３００を支えるバネ５００のバネ定数、及び第２可動子４００を支えるバネ５００ａのバネ定数を適切に設定すれば良い。
【００５７】
このように、２つの可動体を独立に駆動させることで、広周波数域の振動を生成することができる。大きく異なる複数の振動特性を同時に利用することで、複数の周波数を持つ振動を高効率に生成することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。例えば、第１コイル２１０と第２コイル２２０に流す電流の位相をずらして、第１可動子３００と第２可動子４００を同時に振動させることが考えられる。また、三相交流を印加する方法が考えられる。
【００５９】
本発明では、固定子２００の内側に第１可動子３００と第２可動子４００を配置したが、固定子２００の外側に第１可動子３００と第２可動子４００を配置したり、固定子２００の内側に第１可動子３００を配置して固定子２００の外側に第２可動子４００を配置したりするような形態も考えられる。
【００６０】
本発明は、電動歯ブラシ等に利用することにより、汚れや磨き方に応じて駆動周波数を切り替えて効率的に歯を磨く等、デバイスの多機能化が期待される。また、アクティブ制振装置に適用することにより、複雑な振動に対する高効率な制振が期待される。
【符号の説明】
【００６１】
１００：リニア振動アクチュエータ
２００：固定子
２１０：第１コイル
２２０：第２コイル
２３０：ヨーク
２４０：支持枠
２５０，２５０ａ：リニアベアリング
２６０：空間
３００：第１可動子
３１０：第１上磁石
３２０：第１下磁石
３３０：ヨーク
３４０：第１シャフト
３５０：支持板
３６０：貫通孔
３７０：押さえ
３８０：間隙
３９０：凹部
４００：第２可動子
４１０：第２上磁石
４２０：第２下磁石
４３０：第２シャフト
４４０：支持材
４５０：空隙部
４６０：押さえ
５００，５００ａ：バネ
６００，６００ａ，６００ｂ，６００ｃ：磁束
６１０，６２０，６３０：磁束
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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