(57)【要約】【課題】  磁性流体の量のばらつきを防ぐ。【解決手段】  ガイド面２１と、ガイド面２１に沿って振動する可動子３０と、可動子３０とガイド面２１の間に介在する磁性流体５０と、磁気的作用により可動子３０を振動させるコイル２０とを備え、可動子３０は、ガイド面２１に沿う方向へ並ぶように、マグネット３１と補助部材３２とを一体的に具備し、補助部材３２は、ガイド面２１に沿う方向においてマグネット３１の端面３１ａに近接又は接触する対向面３２ａ１を有し、マグネット３１は、端面３１ａを対向面３２ａ１よりもガイド面２１側へ突出させている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド面と、前記ガイド面に沿って振動する可動子と、前記可動子と前記ガイド面の間に介在する磁性流体と、磁気的作用により前記可動子を振動させるコイルとを備え、
前記可動子は、前記ガイド面に沿う方向へ並ぶように、マグネットと補助部材とを一体的に具備し、
前記補助部材は、前記ガイド面に沿う方向において前記マグネットの端面に近接又は接触する対向面を有し、
前記マグネットは、前記端面を前記対向面よりも前記ガイド面側へ突出させていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記マグネットは、振動方向の両端部を前記端面としていることを特徴とする請求項１記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記コイル上に、前記ガイド面が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記補助部材は、前記マグネットの周側面に嵌り合う被嵌合部を有し、この被嵌合部からガイド面側へ前記マグネットを突出させていることを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１〜４何れか１項記載の電磁アクチュエータを備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネットを有する可動子を振動させるようにした電磁アクチュエータ、及びこの電磁アクチュエータを備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、中央側に空洞部を有するおもりと、前記空洞部に嵌め合わせて固定された磁石と、前記磁石の下方側に所定の間隙を置いて配設されたコイルと、前記おもり及び前記磁石を上側から覆うカバーとを備え、前記間隙や、前記磁石と前記カバー内面の隙間に、磁性流体を充填した振動モータがある。
この振動モータによれば、前記おもり及び前記磁石からなる振動体が振動する際に、前記磁性流体をダンパーとして機能させることができる上、前記振動体が振動しても、前記磁性流体をその磁性によって前記磁石の上下面側にとどまらせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−７７１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術によれば、前記空洞部の内側面と前記磁石の外側面との間には寸法上のばらつき等に起因して僅か隙間が形成され、この隙間に、毛細管力によって前記磁性流体が浸み込んでしまう場合がある。この浸み込み量は、前記隙間の大小によりばらつくため、前記磁石の上下面に留まる磁性流体の実態量がばらつき、結果として、磁性流体による作用効果にもばらつきを生じてしまうことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために、本発明は以下の構成を具備するものである。
ガイド面と、前記ガイド面に沿って振動する可動子と、前記可動子と前記ガイド面の間に介在する磁性流体と、磁気的作用により前記可動子を振動させるコイルとを備え、前記可動子は、前記ガイド面に沿う方向へ並ぶように、マグネットと補助部材とを一体的に具備し、前記補助部材は、前記ガイド面に沿う方向において前記マグネットの端面に近接又は接触する対向面を有し、前記マグネットは、前記端面を前記対向面よりも前記ガイド面側へ突出させていることを特徴とする電磁アクチュエータ。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る電磁アクチュエータの一例を示す分解斜視図である。
【図２】同電磁アクチュエータの平面図であり、カバーを外した状態を示す。
【図３】同電磁アクチュエータの縦断面図である。
【図４】可動子の一例を示す要部拡大図である。
【図５】本発明に係る電磁アクチュエータの他例を示す縦断面図である。
【図６】同電磁アクチュエータを備えた電子機器の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
【０００８】
図１〜図４は、本発明に係る電磁アクチュエータの一例を示している。
この電磁アクチュエータ１は、筐体１０内に、ガイド面２１を有するコイル２０と、ガイド面２１に沿って振動する可動子３０と、可動子３０を往復運動可能に支持する付勢部材４０と、マグネット３１とガイド面２１との間に介在する磁性流体５０とを備え、コイル２０とマグネット３１間の磁気的作用により、可動子３０をガイド面２１に沿って振動させる。
【０００９】
筐体１０は、ステンレス鋼から偏平な中空箱状に形成され、図示例によれば、矩形平板状のベース板１１の上面に、下方を開口した偏平箱状の蓋部１２を被せるように構成される。
【００１０】
コイル２０は、振動方向へ延びる環状かつ偏平状に構成され、ベース板１１に接着剤を介して固定されている。
このコイル２０の反ベース板側の面は、後述する磁性流体５０を介して、可動子３０を振動方向へ案内するガイド面２１として機能する。このガイド面２１は、偏平状のコイル２０における軸方向の一端面であり、略平坦面状に形成される。
コイル２０の給電端子（不図示）は、コイル２０に結線された状態でベース板１１の底面から露出している。
【００１１】
可動子３０は、コイル２０のガイド面２１に沿う方向（図示例によればＸ方向及びＹ方向）に並ぶように、マグネット３１と、補助部材３２（錘体）とを一体的に具備する。
【００１２】
マグネット３１は、ガイド面２１に沿う面３１ｃにおいて、振動方向の両側に、互いに反対向きの磁極Ｎ，Ｓを有する。そして、このマグネット３１は、振動方向（Ｘ方向）の両端部と、振動方向に対する交差方向（Ｙ方向）の両端部に、それぞれ、ガイド面２１に略直交する端面３１ａ，３１ｂを有する（図１参照）。
図示例のマグネット３１は、厚み方向（Ｚ方向）の両側に磁極Ｎ，Ｓを有する一方のマグネット部Ｍ１と、厚み方向（Ｚ方向）の両側に逆向きの磁極Ｓ，Ｎを有する他方のマグネット部Ｍ２とを、振動方向に接合したものであり、必要に応じてハルバッハ配列等の構成にすることも可能である。
【００１３】
補助部材３２は、図示例によれば錘体であり、タングステン等の比較的比重の高い金属材料から形成される。
この補助部材３２は、マグネット３１の周側面に嵌り合う被嵌合部３２ａを有する。被嵌合部３２ａは、補助部材３２を厚み方向（Ｚ方向）へ貫通する矩形状の孔であり、マグネット３１を嵌め合わせている。
補助部材３２は、前記矩形状の孔の内側面を、マグネット３１の端面３１ａ，３１ｂに近接又は接触する対向面３２ａ１，３２ａ２としている。
【００１４】
被嵌合部３２ａには、ガイド面２１側へ突出するようにしてマグネット３１が嵌め合わせられ固定されている。
すなわち、マグネット３１の端面３１ａ，３１ｂは、補助部材３２の対向面３２ａ１，３２ａ２よりもガイド面２１側へ突出している。このため、マグネット３１のガイド面２１側の面と、補助部材３２のガイド面２１側の面との間には、図３及び図４に示すように段差ｄが確保される（図３参照）。
なお、この段差ｄは、図示を省略するが、振動方向に交差する方向（図示のＹ方向）においても、マグネット３１の両側に形成される。
【００１５】
被嵌合部３２ａに嵌め合わせたマグネット３１を固定する手段は、例えば、接着や溶接、嵌合、ネジ止め等とすることが可能である。
【００１６】
付勢部材４０は、可動子３０における振動方向の両側に位置するように二つ設けられる。
各付勢部材４０は、金属製の板バネであり、付勢方向の一端側を付勢部材４０に接続するとともに他端側を蓋部１２の側壁に接続している。
この付勢部材４０の他例としては、図示例以外の形状の板バネや、コイルスプリング等とすることも可能である。
【００１７】
また、磁性流体５０は、磁石に吸い寄せられる性質を持つ周知の流体であり、例えば、マグネタイトやマンガン亜鉛フェライトなどの強磁性微粒子、その表面を覆う界面活性剤、ベース液（水や油）等を含んで構成される。
この磁性流体５０は、マグネット３１のガイド面２１に沿う面３１ｃと、ガイド面２１との隙間を埋めるようにして充填され（図３参照）、その磁気吸引力によりマグネット３１の面３１ｃに保持され、可動子３０の振動特性を改善したり、ダンパーとして機能したりする。
【００１８】
次に、上記構成の電磁アクチュエータ１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
マグネット３１の周側面（端面３１ａ，３１ｂ）と、補助部材３２の内側面（対向面３２ａ１，３２ａ２）との間には、寸法上のばらつき等に起因して僅かな隙間ｓ１，ｓ２が形成される場合がある（図２）。また、マグネット３１とガイド面２１の間に充填される磁性流体５０の量は、製造作業上のばらつき等に起因して増減する場合がある。
また、磁性流体５０は、可動子３０の振動により振動方向の両側へはみ出したり、落下衝撃等に起因してマグネット３１の周側面の外側へはみ出したりする可能性がある。
しかしながら、上記構成の電磁アクチュエータ１によれば、磁性流体５０が前記のようにはみ出したとしても、この磁性流体５０が隙間ｓ１，ｓ２に流れ込んで減少するのを、段差d（図３及び図４参照）によって阻むことができる。
したがって、マグネット３１の面３１ｃに留まる磁性流体５０の実態量を安定化させることができ、ひいては、磁性流体５０によるダンパー効果（具体的にはノイズ低減や立下り時間短縮等の効果）を向上するとともに、マグネット３１とコイル２０間の距離を縮めて推力を向上させることも可能になる。
【００１９】
なお、上記実施形態によれば、補助部材３２の被嵌合部３２ａを貫通孔としたが、他例としては、図５に示す電磁アクチュエータ１’のように、補助部材３２の被嵌合部３２ａ’を矩形状の凹部とすることも可能である。
この電磁アクチュエータ１’によれば、上記電磁アクチュエータ１と同様に、磁性流体５０がマグネット３１周囲の隙間ｓ１に侵入し減少するのを防止できる上、被嵌合部３２ａ’の底面とマグネット３１の間との比較的広い面積に接着剤を介在してこれらを接着でき、マグネット３１の接着強度を向上することができる。
【００２０】
次に、本発明の実施形態に係る電磁アクチュエータ１（又は１’）を装備した電子機器の一例として、携帯電子機器１００について説明する（図６参照）。
携帯電子機器１００は、薄厚な偏平箱状の筐体内に電磁アクチュエータ１（又は１’）を装着して、携帯情報端末（例えば、スマートフォンやタブレットパソコン等）を構成している。
この構成によれば、電磁アクチュエータ１（又は１’）により安定した振動が得られ薄型化や幅方向のコンパクト化が可能であり、通信機能における着信やアラーム機能などの動作開始・終了時を異音が発生し難い安定した振動を応答性よく使用者に伝えることができる。
しかも、磁性流体５０の充填量のばらつきや、落下衝撃等に起因して、磁性流体５０がマグネット３１周囲の隙間ｓ１，ｓ２に侵入し、マグネット３１とガイド面２１の間に留まる磁性流体５０の量がばらついたり減少したりするのを、段差ｄ等の構成によって防ぐことができる。したがって、耐衝撃強度及び耐久性が高く、高寿命且つ故障し難い携帯電子機器１００を得ることができる。
【００２１】
なお、上記実施形態によれば、ガイド面２１をコイル２０上に設けるようにしたが、他例としては、蓋部１２の内面をガイド面とし、このガイド面とマグネット３１の間に磁性流体５０を設けるとともに、マグネット３１の端面３１ａ，３１ｂを、補助部材３２の対向面３２ａ１，３２ａ２よりもガイド面側（蓋部１２側）へ突出させた態様とすることも可能である。
【００２２】
また、上記実施形態によれば、補助部材３２が錘体である態様を示したが、この補助部材３２の他例としては、マグネットとマグネットを接続するための接続部材やブラケット、その他の部材とすることが可能である。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００２４】
１，１’：電磁アクチュエータ
２０：コイル
２１：ガイド面
３０：可動子
３１：マグネット
３１ａ，３１ｂ：端面
３２：補助部材（錘体）
３２ａ，３２ａ’：被嵌合部
３２ａ１，３２ａ２：対向面
４０：付勢部材
５０：磁性流体
ｄ：段差
ｓ１，ｓ２：隙間
【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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