(57)【要約】【課題】サイズを大型化することなく、ユーザーに十分な体感振動を与えることができる振動アクチュエーターを提供する。【解決手段】コイル及びマグネットの一方を有する固定体と、コイル及びマグネットの他方を有する可動体と、可動体を固定体に対して可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方向に往復動する振動アクチュエーターであって、マグネットは、コイルに対して当該コイルの径方向内側に離間して配置され、弾性支持部は、可動体の側方で固定体に一端側が固定されるとともに、可動体に他端側が固定される板状をなし、可動体を片持ち構造で振動方向に往復動可能に支持する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル及びマグネットの一方を有する固定体と、
前記コイル及び前記マグネットの他方を有する可動体と、
前記可動体を前記固定体に対して可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、前記可動体が前記固定体に対して振動方向に往復動する振動アクチュエーターであって、
前記マグネットは、前記コイルに対して当該コイルの径方向内側に離間して配置され、
前記弾性支持部は、前記可動体の側方で前記固定体に一端側が固定されるとともに、前記可動体に他端側が固定される板状をなし、前記可動体を片持ち構造で前記振動方向に往復動可能に支持する、
振動アクチュエーター。
【請求項２】
前記固定体は、前記可動体を可動自在に収容する矩形状のケースを有し、
前記可動体は、自由端側に、往復動する際に前記ケースの天面部及び底面部に接触し、接触時の衝撃を緩和しつつ、前記天面部及び前記底面部に振動を伝達するダンパーを有する、
請求項１に記載の振動アクチュエーター。
【請求項３】
前記弾性支持部は、前記可動体において、前記弾性支持部が固定する固定端側の基端面と、当該基端面と対向配置される固定体の端面部との間で、振動方向と交差して且つ前記ケースの長手方向に沿って配置される板状の主面部を有する、
請求項２に記載の振動アクチュエーター。
【請求項４】
前記弾性支持部は、前記主面部の一端側に折曲して設けられ前記固定体の前記端面部に固定される主面固定部を有するＬ字形状の板ばねである、
請求項３に記載の振動アクチュエーター。
【請求項５】
前記弾性支持部の前記主面固定部は、前記固定体の前記端面部の外側で固定される、
請求項４に記載の振動アクチュエーター。
【請求項６】
前記弾性支持部は、前記主面部の一端側に連設され、前記ケースの長手方向に配置される前記ケースの側面部に固定される主面固定部を有する板ばねである、
請求項３に記載の振動アクチュエーター。
【請求項７】
前記弾性支持部には、前記主面部の他端に前記主面部の延在方向に突出して前記可動体の一部となる可動体固定部が連続して設けられ、
前記可動体固定部には、補強部材が設けられている、
請求項４または５に記載の振動アクチュエーター。
【請求項８】
前記コイルは、コイルホルダーに固定された状態で、前記可動体又は前記固定体に組み込まれており、
前記コイルホルダーは、前記コイルに給電するための基板を挿入して固定する挿入部を有する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の振動アクチュエーター。
【請求項９】
前記可動体は、自由端側に設けられ、前記自由端側に向かって前記振動方向の厚みが薄くなるように形成されたウエイトを有する、
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ー。
【請求項１０】
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ーを実装していることを特徴とする携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アクチュエーター及び携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯機器には、振動を指や手足等に伝達することによって、着信を通知したり、タッチパネルの操作感触やゲーム機のコントローラー等の遊戯装置の臨場感を向上させたりする振動発生源として振動アクチュエーターが実装されている。なお、携帯機器は、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、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）の他、服や腕などに装着されるウェアラブル端末を含む。
【０００３】
特許文献１〜３に開示の振動アクチュエーターは、コイルを有する固定体と、マグネットを有する可動体と、を備え、コイルとマグネットで構成されるボイスコイルモーターの駆動力を利用して、可動体を往復動させることにより、振動を生じさせる。この振動アクチュエーターは、可動体がシャフトに沿って直線移動するリニアアクチュエーターであり、振動方向が携帯機器の主面と平行になるように実装される。携帯機器と接触するユーザーの体表面には、体表面に沿う方向の振動が伝達される。
【０００４】
また、特許文献４、５に開示の振動モータでは、可動体が、コイルに対して上下方向で対向するように配置された磁石を有する。可動体は、ばねの主面部を上下方向と平行に配置した板ばねにより支持されており、コイルと磁石との間で発生する力により横方向に振動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０９５９４３号公報
【特許文献２】特開２０１５−１１２０１３号公報
【特許文献３】特許第４８７５１３３号公報
【特許文献４】特開２０１６−２２６２４７号公報
【特許文献５】特開２０１６−２２１４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
振動機能を有する携帯機器には、ユーザーに十分な体感振動を与えられることが要求される。しかしながら、特許文献１〜５に開示の振動アクチュエーターの場合、体表面に沿う方向の振動であるため、十分な体感振動を与えられない虞がある。また、特許文献４、５のように、コイルと磁石とを上下方向で対向して配置した構成では、ユーザーに十分な体感振動を付与するためには、上下方向で所定厚を有するコイル及び磁石を用いる必要があり、上下方向の厚みを薄くできないという問題がある。また、これら振動アクチュエーターでは、可動体を支持するばねを固定体の底板に取り付ける場合、取り付けの際の加工痕が底板に残り、振動アクチュエーターを底板で平面に取り付ける際に、その取付を阻害する恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、サイズを大型化することなく、底板の平面性を確保しつつ、ユーザーに十分な体感振動を与えることができる振動アクチュエーター及び携帯機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る振動アクチュエーターは、
コイル及びマグネットの一方を有する固定体と、
前記コイル及び前記マグネットの他方を有する可動体と、
前記可動体を前記固定体に対して可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、前記可動体が前記固定体に対して振動方向に往復動する振動アクチュエーターであって、
前記マグネットは、前記コイルに対して当該コイルの径方向内側に離間して配置され、
前記弾性支持部は、前記可動体の側方で前記固定体に一端側が固定されるとともに、前記可動体に他端側が固定される板状をなし、前記可動体を片持ち構造で前記振動方向に往復動可能に支持する構成を採る。
【０００９】
本発明の一態様に係る携帯機器は、上記の振動アクチュエーターを実装している構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サイズを大型化することなく、底板の平面性を確保しつつ、ユーザーに十分な体感振動を与えることができる振動アクチュエーター及び携帯機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエーターを示す外観斜視図である。
【図２】振動アクチュエーターのカバーを外した状態を示す斜視図である。
【図３】振動アクチュエーターの分解斜視図である。
【図４】振動アクチュエーターの要部構成を示す縦断面図である。
【図５】振動アクチュエーターのカバーとＦＰＣとを外した状態を示す斜視図である。
【図６】可動体においてウエイトを外した状態の要部構成を示す斜視図である。
【図７】図６の可動体の要部構成を下側から見た斜視図である。
【図８】ＦＰＣとコイルホルダーと弾性支持体の取付構造の説明に供する図である。
【図９】振動アクチュエーターの磁気回路を示す図である。
【図１０】可動体の動作を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエーターを示す外観斜視図である。
【図１２】同振動アクチュエーターのカバーを外した状態を示す斜視図である。
【図１３】同振動アクチュエーターの分解斜視図である。
【図１４】同振動アクチュエーターの要部構成を示す縦断面図である。
【図１５】ベースプレートを外した振動アクチュエーターを下方から見た図である。
【図１６】振動アクチュエーターを有する携帯機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
［振動アクチュエーター１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ー１を示す外観斜視図である。図２は、振動アクチュエーター１のカバー１５を外した状態を示す斜視図である。図３は、振動アクチュエーター１の分解斜視図である。図４は、振動アクチュエーター１の要部構成を示す縦断面図である。図５は振動アクチュエーターのカバーとＦＰＣとを外した状態を示す斜視図であり、図６は、可動体においてウエイトを外した状態の要部構成を示す斜視図であり、図７は、図６の可動体の要部構成を下側から見た斜視図である。
【００１４】
本実施の形態では、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用して説明する。後述する図（実施の形態２、３の説明に供する図も含む）においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。以下において、振動アクチュエーター１の幅、奥行き、高さは、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の長さである。また、Ｚ方向プラス側を「上側」、Ｚ方向マイナス側を「下側」として説明する。また、本実施の形態における「可動体の側方」は、可動体を中心としてＺ方向に直交する放射方向を意味し、本実施の形態では、可動体を中心としたＸ方向、−Ｘ方向、Ｙ方向を意味する。
【００１５】
振動アクチュエーター１は、スマートフォン等の携帯機器（図１６Ａ、図１６Ｂ参照）に振動発生源として実装され、携帯機器の振動機能を実現する。振動アクチュエーター１は、例えば、振動することで、ユーザー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場合に駆動する。振動アクチュエーター１は、例えば、携帯機器において、ユーザーに接触する振動伝達面とＸＹ面が平行となるように実装される。振動伝達面は、例えば、携帯機器では、スマートフォンやタブレット端末の場合はタッチパネル面であり、ユーザーの服や腕などに装着されるウェアラブル端末では、服や腕に接触する外面（図１６Ａでは内周面６０５）である。
【００１６】
図１〜図４に示すように、振動アクチュエーター１は、固定体１０、可動体２０及び弾性支持体３０を備える。固定体１０は、一端側を支点として他端側が往復動するように、弾性支持体３０を介して可動体２０と連結され、可動体２０を支持する。
【００１７】
本実施の形態では、固定体１０はマグネット１１を有し、可動体２０はコイル２１を有する。すなわち、振動アクチュエーター１では、ムービングコイル方式のボイスコイルモーター（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）が採用されている。なお、振動アクチュエーター１において、固定体１０がコイルを有するとともに可動体２０がマグネットを有する、ムービングマグネット方式のボイスコイルモーターを適用することもできる。
【００１８】
［固定体１０］
固定体１０は、弾性支持体３０を介して可動体２０を支持する。
【００１９】
固定体１０は、マグネット１１、ベースプレート１３、カバー１５及びダンパー材４５を有する。
【００２０】
ベースプレート１３は、鋼板等の板状材（本実施の形態では矩形板）により形成され、振動アクチュエーター１の底面を形成する矩形状のプレート本体１３１と、可動体２０の側方（ここでは奥行き側の側方を意味する）で、弾性支持体３０の一端が固定される側端壁部１３３とを有する。なお、可動体２０の側方のうち、奥行き側の側方には、側端壁部１３３が配置され、幅方向側の側方には、カバー１５の側壁部が配置され、奥行き方向と逆側の先端側、つまり、自由端側には、カバー１５の先端壁部が配置されている。
【００２１】
プレート本体１３１上には、第１マグネット１１１が固定されるとともに、プレート本体１３１上に離間して可動体２０が対向配置される。
【００２２】
側端壁部１３３は、図１〜図５に示すように、本実施の形態では、プレート本体１３１の一端側（奥行き側）の端部から屈曲して立ち上がるようにプレート本体１３１と一体に設けられている。
【００２３】
側端壁部１３３は、可動体２０の基端側の端面と離間して対向して配置されている。
【００２４】
カバー１５は、ベースプレート１３に対応し、ベースプレート１３側で開口する箱形状（本実施の形態では角箱状）を有し、両側壁部及び先端壁部により、振動アクチュエーター１における底面部（以下では、便宜上、「天面部」と称する）、幅方向で離間する両側面部、及び、先端側の側面である先端側面部を形成する。
【００２５】
ベースプレート１３にカバー１５が取り付けられることにより、振動アクチュエーター１の箱形状（本実施の形態では角箱状）の筐体（ケース）が形成される。振動アクチュエーター１の外形及び寸法は特に制限されないが、本実施の形態では、幅（Ｘ方向）、奥行き（Ｙ方向）、高さ（Ｚ方向）のうち、奥行きが最も長く、高さが最も短い直方体形状となるように構成されている。ベースプレート１３とカバー１５によって形成される空間に、可動体２０を含む構成要素が収容される。
【００２６】
ベースプレート１３及びカバー１５は、導電性を有する材料により形成されるのが好ましい。これにより、ベースプレート１３及びカバー１５は、電磁シールドとして機能するとともに、マグネット１１とともに磁気回路を形成するヨークとして機能する。
【００２７】
また、ベースプレート１３及びカバー１５には、それぞれ、振動する可動体２０に可動体２０の自由端側で接触するダンパー材４５が設けられている。
【００２８】
ダンパー材４５は、可動体２０が振動した際に、可動体２０のウエイト２３に接触することにより、可動体２０の振動を振動アクチュエーター１の筐体であるベースプレート１３及びカバー１５に伝達する（図１０Ｂ、図１０Ｃ参照）。これにより、ダンパー材４５は、大きな振動を筐体に発生させることができる。ダンパー材４５は、例えば、エラストマー、ゴム、樹脂、又は多孔質弾性体（例えば、スポンジ）などの軟質材料により形成される。本実施の形態ではダンパー材４５は、ベースプレート１３及びカバー１５に設けた構成としたが、可動体２０側、ここではウエイト２３に設けて、可動体２０の振動時に、ベースプレート１３及びカバー１５に接触するようにしてもよい。
【００２９】
マグネット１１は、２つのマグネット１１１、１１２で構成される。マグネット１１１、１１２のうち、振動アクチュエーター１を組み立てた状態において上側（カバー１５側）に位置するマグネット１１１を第１マグネット１１１、下側（ベースプレート１３側）に位置するマグネット１１２を第２マグネット１１２と称する。
【００３０】
第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、略同一の形状（本実施の形態では奥行き方向に長い直方体状）を有し、着磁方向が逆となるように接合されている。すなわち、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、同磁極で対向して配置され、接合されている。なお、本実施の形態では、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、着磁方向が逆となるように接合された構成としたが、着磁方向が逆となるように互いに離間して配置された構成としてもよい。
【００３１】
本実施の形態では、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、それぞれ、接合面側がＮ極、カバー１５側又はベースプレート１３側がＳ極となるように着磁されているものとする。なお、「略同一」とは、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２の外形は同じであるが、細部（例えば、接合面に形成される凹部１１１ａ、１１２ａ（図３参照））の構造は異なっていてもよいことを意味する。
【００３２】
また、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、コイル２１に対してコイル２１の径方向内側で所定間隔を空けて離間するように配置される。ここで、「径方向」とは、コイル軸（Ｚ方向）に直交する方向である。また、「所定間隔」とは、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２に対するコイル２１のＺ方向の移動（揺動）を許容する間隔である。なお、コイル２１は、振動アクチュエーター１を組み立てた状態において、第１マグネット１１１と第２マグネット１１２の接合部分と高さ位置が同じになるように配置される。
【００３３】
第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２において、接合面側がＮ極、カバー１５側又はベースプレート１３側がＳ極となるように着磁されている場合、マグネット１１のＺ方向中心部分（接合部分）から放射され、Ｚ方向で離間する両端部（上下方向のそれぞれの端部）に入射する磁束が形成される。したがって、コイル２１のどの部分に対しても、内側から外側に磁束が横切るので、コイル２１に通電したときに同じ方向にローレンツ力が作用する。例えば、図１０Ｂに示すようにコイル２１への通電が行われた場合は、コイル２１には上方向のローレンツ力が作用し、図１０Ｃに示すようにコイル２１への通電が行われた場合は、コイル２１に下方向のローレンツ力が作用する。
【００３４】
第１マグネット１１１と第２マグネット１１２は互いに接合される場合、例えば、接着剤によって接着される。すなわち、第１マグネット１１１と第２マグネット１１２の間には、接着層（符号略）が介在する。接着剤には、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、又は嫌気硬化性樹脂からなる接着剤を適用できる。紫外線硬化型接着剤（アクリル樹脂系又はエポキシ樹脂系）の場合、紫外線照射により短時間で硬化させることができるので、タクトタイム及び工程を低減することができる。一方、熱硬化型接着剤（エポキシ樹脂系又はアクリル樹脂系）又は嫌気硬化型接着剤（アクリル樹脂系）の場合、接合強度を高めることができる。本実施の形態では、第１マグネット１１１と第２マグネット１１２とは、エポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤で接合している。紫外線硬化型接着剤の場合、接着層の中心部に紫外線光が照射されにくいため、硬化が不十分となる虞がある。同様に、嫌気硬化型接着剤の場合、マグネット１１が小型であり、空気と接触しない部分が小さいために、硬化が不十分となる虞がある。これに対して、エポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤の場合、加熱により確実に硬化させることができるので、安定した製造工程となり、製造性、信頼性が向上する。
【００３５】
本実施の形態では、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、それぞれの接合面に、凹部１１１ａ、１１２ａを有する。これにより、凹部１１１ａ、１１２ａが樹脂溜まりとなって接着面積が広くなり、接着強度が高まるため、耐衝撃性が改善され、信頼性が向上する。また、接着剤のはみ出しが低減されるため、作業性も改善される。さらには、凹部１１１ａ、１１２ａは、同じ極性を有する磁極面に設けられているので、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２の着磁方向を判別するためのマーキングとして利用することもできる。
【００３６】
第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２を、着磁方向が逆となるように接着剤により接合する場合、接着剤の塗布量が多いとマグネット間の隙間が大きくなり振動特性に影響する。また、接着剤の塗布量が少ないと十分な接合強度が得られず振動時に破損する虞がある。本実施の形態では、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２のそれぞれの接合面に凹部１１１ａ、１１２ａを設けているので、このような課題は解決されている。
【００３７】
なお、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２の少なくとも一方が、凹部１１１ａ、１１２ａを有していればよく、凹部１１１ａ、１１２ａの形状は異なっていてもよく、本実施の形態では直線状に設けられているが、十字形状であってもよい。凹部１１１ａ、１１２ａが十字形状である場合、接着剤の溜まる量が多くなり、直線形状とした場合よりも効果的に接着強度を高めることができる。一方、凹部１１１ａ、１１２ａを直線形状とする場合は、加工がしやすく、安定した形状を実現でき、個体間のばらつきを抑制でき、安定した品質のマグネット１１を提供できる。
【００３８】
第２マグネット１１２は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化型接着剤により、ベースプレート１３のプレート本体１３１の所定の位置に固定される。また、第１マグネット１１１は、例えば、マグネット１１を可動体２０に挿通し、カバー１５を取り付けた後、カバー１５の注入穴（符号略）から接着剤を注入することにより、カバー１５の所定の位置に固定される。
【００３９】
［可動体］
可動体２０は、振動アクチュエーター１において、駆動時に振動（揺動）する。具体的には、可動体２０は、弾性支持体３０により固定体１０に対して、自由端部が、振動伝達面に対して直交する方向、ここではＺ方向である上下方向に振動する。
【００４０】
可動体２０の一端（ここでは、コイルホルダー２２の奥行き側の端部）は、可動体２０の側方で、弾性支持体３０の板ばね部３３を介して固定体１０のベースプレート１３の側端壁部１３３と連結され、他端が自由端である。可動体２０は、筐体内部において、ベースプレート１３とカバー１５の天面部との間の中間の位置に、それぞれと略平行に片持ち支持された状態で配置される。すなわち、弾性支持体３０は、可動体２０を振動方向（Ｚ方向）に可動自在に、片持ちで支持する構造を有する。
【００４１】
可動体２０は、コイル２１、コイルホルダー２２、ウエイト２３、及び補強部材２８を有する。なお、本実施の形態では、弾性支持体３０（詳細は後述する）のウエイト固定部３１及びホルダ取付部(可動体固定部)３２も可動体２０の一部を構成し可動体２０として揺動する。
【００４２】
可動体２０は、非通電状態において、ベースプレート１３およびカバー１５の天面部に対向した状態となっている。可動体２０は、コイル２１に通電が行われると、ベースプレート１３（具体的にはプレート本体１３１）及びカバー１５の天面部に対して接離するように高さ方向（Ｚ方向）に往復動する（図１０Ｂ、図１０Ｃ参照）。
【００４３】
図６は、可動体２０においてウエイト２３を外した状態の要部構成を示す斜視図であり、図７は図６の可動体２０の要部構成を下側から見た斜視図である。また、図８は、ＦＰＣ４０とコイルホルダー２２と弾性支持体３０の取付構造の説明に供する図である。
図２〜図７に示すコイルホルダー２２は、コイル２１を弾性支持体３０に接続するための接続部品である。コイルホルダー２２は、コイル２１を収容するコイル収容部２２２、収容部固定部２２４及び基板挿入部（挿入部）２２６を有する（図３〜図５参照）。
【００４４】
本実施の形態では、コイルホルダー２２は、樹脂材料により形成される。これにより、金属製の他の部材（例えば、弾性支持体３０）との電気的絶縁を確保することができるので、信頼性が向上する。また、コイルホルダー２２は、コイル２１を固定した状態で弾性支持体３０に取り付けられるので、コイル２１の変形やほつれを抑制し、作業性及び取付性の向上を図ることができる。
【００４５】
樹脂材料には、例えば、液晶ポリマー又はポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）が好適である。コイルホルダー２２の樹脂材料として、高流動性を有する液晶ポリマー又はＰＰＳを用いることにより、コイルホルダー２２の強度を確保しつつ肉厚を薄くすることができるため、スペースを低減できる。したがって、コイル２１とマグネット１１の設計の自由度が高まり、振動アクチュエーター１の振動出力の向上を図ることができる。また、液晶ポリマー及びＰＰＳ樹脂は、耐熱性及び機械的強度に優れるため、信頼性も向上する。
【００４６】
コイル収容部２２２は、本実施の形態では、奥行き方向（Ｙ方向）に延在する両側面で開口する直方体フレーム形状に形成され、コイル収容部２２２の内面に、コイル２１の外周面及び上端面が固定されるようになっている。コイル収容部２２２の上面は、マグネット１１を挿通するために開口２２２ａ（図３参照）が形成された枠状をなしている。
【００４７】
コイル収容部２２２は、上面において奥行き方向（Ｙ方向）で離間する端辺部から下方に垂下して端面部（２２２ｂ、２２２ｃ）が設けられている。なお、以下では便宜上、コイル収容部２２２の奥行き側の端面部（２２２ｂ）を、板ばね部３３３に固定される固定端側の面部として基端面部２２２ｂと称し、奥行き方向とは逆側の端面部（２２２ｃ）であり自由端側の面部を先端面部２２２ｃと称する。
【００４８】
コイル収容部２２２の基端面部２２２ｂの外面（奥行き方向側の面）には、幅方向（Ｘ方向）で離間する両側辺部から奥行き方向（Ｙ方向）に突出するリブが設けられている。基端面部２２２ｂとリブは、コイル収容部２２２の内側、つまり、基端面部２２２ｂとリブの内側にコイル２１を取り付ける際に、コイル２１の取付け位置を安定させ、その取付け精度を向上させている。これにより、振動アクチュエーター１の製品間の振動出力の安定を確保できる。また、コイル２１の位置決めが容易となるため、作業性が向上する。さらに、コイル２１とマグネット１１との間に介在物がないため、コイル２１とマグネット１１を近接させることができ、振動アクチュエーター１の振動出力を増大させるのに好適である。
【００４９】
収容部固定部２２４は、コイルホルダー２２を弾性支持体３０に固定する。
【００５０】
収容部固定部２２４は、本実施の形態では、コイル収容部２２２の上面に設けられる。収容部固定部２２４は、コイル収容部２２２の枠状の上面において奥行き方向（Ｙ方向）で対向する端辺部に設けられた突起であり、当該上面に積層される弾性支持体３０の枠状のホルダ取付部３２の挿入孔３２２に挿入されて位置決めされる。
【００５１】
基板挿入部２２６は、図３、図４及び図６〜図８に示すように、コイル２１と電気的に接続するフレキシブルプリント回路基板４０（以下、「ＦＰＣ４０」と称する）の接続基板部４２を挿入して固定する。これにより、コイル２１の両端部とＦＰＣ４０の接続基板部４２とを所定の決められた位置、例えば、基端面部２２２ｂ近傍に位置させることができる。
【００５２】
基板挿入部２２６は、コイル収容部２２２の基端面部２２２ｂの両側辺部から外側（奥行方向）に突出するように形成される。基板挿入部２２６には、上方から接続基板部４２が挿入されて係合する。本実施の形態では、接続基板部４２は、端面部２２２ｂの外面に重なるように配置され、端面部２２２ｂと基板挿入部２２６とに係合する。
【００５３】
基板挿入部２２６に挿入されたＰＦＣ４０の接続基板部４２の配線は、端面部２２２ｂの下端部に形成された溝部２２３を介してコイル収容部２２２の内側から外側に導出されるコイル２１の両端部に、例えば、半田付けにより接続される。この構造により、コイル２１の両端部を端面部２２２ｂの溝部２２３を介してコイル収容部２２２の内側から外側に導出してＦＰＣ４０に半田付け等して接続できるので、ＦＰＣ４０とコイル２１との接続を、可動体２０の外側から容易に行うことができる。溝部２２３内にコイル２１の両端部が配置されるので、コイル２１の両端部が、可動体２０が振動する際の邪魔になることがない。
【００５４】
コイルホルダー２２が基板挿入部２２６を有することにより、コイルホルダー２２へのＦＰＣ４０への固定を強固に行うことができる。また、コイル２１の両端部を基板挿入部２２６により強固に保持されたＦＰＣ４０の配線に容易に半田付け或いは接着により接合することができ、作業性が高く、安定した信頼性の高い製造が可能となる。
【００５５】
コイル２１は、駆動時に通電される空芯コイルであり、マグネット１１とともにボイスコイルモーターを構成する。コイル２１は、例えば、自己融着線を巻線して融着することにより形成される。コイル２１は、コイルホルダー２２を介して弾性支持体３０のホルダ取付部３２に取り付けられる。
【００５６】
コイル２１は、ホルダ収容部２２２の内周面の形状、つまり、上面、基端面部２２２ｂ、先端面部２２２ｃおよびリブとで囲まれる領域に対応する形状（ここでは、略長方形状）を有する。これにより、コイルホルダー２２に対してコイル２１を容易に取り付けることができる。具体的には、コイル２１の上面とコイル２１の奥行き方向で離間する両端面（基端側の端面と先端側の端面）で、コイル収容部２２２の上面と端面部２２２ｂ、２２２ｃとに、例えば接着によりコイル２１を容易に固定することができる。
【００５７】
振動アクチュエーター１を組み立てた状態では、上述したように、コイル２１の径方向内側に、所定間隔をあけてマグネット１１が配置される。このとき、コイル２１は、第１マグネット１１１と第２マグネット１１２の接合部分の周囲に位置する。
【００５８】
コイル２１の両端は、それぞれ、ホルダ収容部２２２の基端面部２２２ｂの溝部２２３を外部に導出してＦＰＣ４０の接続基板部４２に接続され、このＦＰＣ４０を介してコイル２１に通電が行われる。
【００５９】
ウエイト２３は、可動体２０の振動出力を増加させるための錘である。ウエイト２３は、可動体２０において自由端側に配置されることが好ましい。ウエイト２３は、本実施の形態では、矢じり形状に形成され、上下面が自由端側つまり先端側に向かって接近するように、テーパが付けられている。これによりウエイト２３は、自由端側に向かって振動方向の厚みが薄くなっている。ウエイト２３は、弾性支持体３０のウエイト固定部３１に、ウエイト固定部３１の延在方向に沿って連設され、コイルホルダー２２を介してコイル２１に隣接配置されている。
【００６０】
ウエイト２３の奥行き方向側の端部は、弾性支持体３０のウエイト固定部３１が固定される弾性体固定部２３２である。弾性体固定部２３２は、ウエイト２３の弾性支持体３０から延出する部分、ここでは、テーパが付けられた部分よりも、弾性支持体３０のウエイト固定部３１の厚さ分だけ薄く形成されており、ウエイト固定部３１を介して弾性支持体３０と連結されたときに表面（ここでは上面）が面一となるようになっている。
【００６１】
ウエイト２３は、弾性体固定部２３２に連続する自由端側の表裏面（振動方向であるＺ方向で離間する面であり、ここでは上下面）にそれぞれ先端に向かって接近するように傾斜するテーパが付けられている。このテーパは、可動体２０が振動した際に、筐体の上下面と略平行となるように設けられている。よって、上下面が平行なフラット面であるウエイトを用いて同じ揺動範囲内で可動体を振動させる場合と比較して、筐体内におけるウエイト２３の振動領域を広くとることができる。加えて、上下面にテーパを有するウエイト２３は、上下面が平行なフラット面であるウエイトと比較して、自由端側から奥行き方向に向かって上下面間の厚みを大きくすることで、可動体２０の重量を大きくできる。これにより、振動出力を大きくすることができる。
【００６２】
ウエイト２３の奥行き方向側の端部は、上下面にも弾性体固定部２３２が形成されており、上下面で同形状に形成される。これにより弾性支持体３０にウエイト２３を固定する際に、ウエイト２３の上下面の向きに関係無く、ウエイト固定部３１と弾性体固定部２３２とを固定できる。ウエイト固定部３１と弾性体固定部２３２とは、例えば熱硬化型接着剤等の接着材により接着して固定する。また、ウエイト固定部３１と弾性体固定部２３２とを溶接により固定してもよい。なお、ウエイト固定部３１と弾性体固定部２３２とは、例えば、銅系材料（銅又は銅合金）又はステンレス材料で形成されるリベットでかしめることで接合してもよい。
【００６３】
ウエイト２３は、電気亜鉛めっき鋼板（ＳＥＣＣ、鋼板の比重は７．８５）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。ウエイト２３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、所望の振動出力を実現することができる。
【００６４】
ウエイト２３の上下面のテーパ部分の先端部（ベースプレート１３又はカバー１５に衝突する部分）は、揺動した際にダンパー材４５に衝突する。
【００６５】
これにより、可動体２０が振動してベースプレート１３又はカバー１５に接触する際の衝撃が緩和されるので、接触音や振動ノイズの発生を低減しつつ、ユーザーに振動を伝達することができる。また、振動する度に、可動体２０は、ダンパー材４５を介してベースプレート１３及びカバー１５に交互に接触（具体的には衝突）するので、振動出力が増幅される。これにより、実際の可動体２０による振動出力よりも大きな振動出力を、ユーザーに体感させることができる。さらにベースプレート１３はユーザーに装着される部材であるため、可動体２０の振動は、ベースプレート１３を介して直接的にユーザーに伝達されるので、ユーザーにさらに大きな振動出力を体感させることができる。
【００６６】
ＦＰＣ４０は、弾性支持体３０の板ばね部３３に沿って延在し、板ばね部３３の基端側からカバー１５の外側に引き出される。
【００６７】
ＦＰＣ４０は、コイル２１に接続される接続基板部４２と、板ばね部３３に沿って配置され、接続基板部４２に接続され、一端がカバー１５の外側まで延びるＦＰＣ本体４１とを有する。
【００６８】
ＦＰＣ本体４１は、連結基板部４３を介して接続基板部４２に接続されており、連結基板部４３は、ＦＰＣ本体４１の他端部から側方に延び、ＦＰＣ本体４１下部の板ばね部３３を下面側から囲む形状を有する。
【００６９】
すなわち、連結基板部４３は、図８に示すように、板ばね部３３の上下面を側方から囲むように配置されて、板ばね部３３と係合する。これにより、連結基板部４３が板ばね部３３と係合する係合部として機能し、ＦＰＣ本体４１を板ばね部３３からＺ方向に離れにくくしている。また、連結基板部４３において板ばね部３３の下面側の部位には、接続基板部４２が折曲自在に接続されている。
【００７０】
これにより、ＦＰＣ４０は、ＦＰＣ本体４１をばね部３３上に配置した状態で、ばね部３３に連結基板部４３を係合させ、接続基板部４２をばね部３３の下方で基板挿入部２２６に挿入して保持させることができる。ＦＰＣ４０は、可動体２０の振動に追従して変形する。
【００７１】
なお、ＦＰＣ４０において、ＦＰＣ本体４１とばね部３３との間に、例えば、弾性接着剤又は弾性接着テープ等の弾性部材を介在させて、振動時の衝撃を弾性部材が吸収するようにしてもよい。
【００７２】
［弾性支持体３０］
弾性支持体３０は、可動体２０を固定体１０に対して可動自在に支持する板ばね部（弾性支持部）３３とともに、ウエイト固定部３１、及びホルダ取付部３２を有する。ウエイト固定部３１、ホルダ取付部３２及び板ばね部３３は、例えば、ステンレス鋼板の板金加工により一体的に形成される。なお、駆動時には、板ばね部３３が変形し、ウエイト固定部３１及びホルダ取付部３２は、コイル２１やウエイト２３等と一体的に振動する。ウエイト固定部３１及びホルダ取付部３２は、上述したように可動体２０の一部を構成する。なお、ウエイト固定部３１、ホルダ取付部３２及び板ばね部３３は、それぞれ別部材で形成されてもよいし、隣接する２つが一体的に形成され、残りの一つが別部材で形成されてもよい。
【００７３】
ウエイト固定部３１及びホルダ取付部３２は、板ばね部３３とともに板状であり、板ばね部３３の他端からホルダ取付部３２、ウエイト固定部３１の順に連続して設けられている。
【００７４】
ウエイト固定部３１は、ウエイト２３が接続される部分である。ウエイト固定部３１は、ウエイト２３の上面側の弾性体固定部２３２に面接触して固定される。
【００７５】
ホルダ取付部３２は、コイル２１を収容するコイルホルダー２２を弾性支持体３０に固定する。ホルダ取付部３２は、板ばね部３３の主面部３３１の他端に主面部３３１の延在方向に突出して連続して設けられており、可動体固定部を構成する。ホルダ取付部３２は、マグネット１１を挿通するために開口３２１（図３参照）が形成された枠状をなしている。ホルダ取付部３２には奥行き方向で離間する端辺部に、幅方向で延在する挿入孔３２２が形成されている。挿入孔３２２に収容部固定部２２４が挿入される。これにより、ホルダ取付部３２の下面にコイルホルダー２２が位置決めされた状態で、コイルホルダー２２は例えば接着により固定される。
【００７６】
また、ホルダ取付部３２には、ホルダ取付部３２の剛性を強化するための補強部材２８が設けられている。
【００７７】
補強部材２８は、ホルダ取付部３２の開口３２１と同形の開口２８１を有する枠状であり、ホルダ取付部３２の上面に固定されて、ホルダ取付部３２の枠状の上面を補強する。補強部材２８は、本実施の形態では、ホルダ取付部３２の上面に溶接により固定されている。なお、補強部材２８はホルダ取付部３２に溶接により固定された構成としたが、これに限らず、接着、貼着等で固定されてもよく、一体に成形されてもよい。
【００７８】
ホルダ取付部３２は、開口３２１を有する枠状に形成されているので、その分の剛性が低く、剛性が低ければ、強振周波数が変動したり、振動アクチュエーター１駆動の信頼性が低下したりする恐れがある。本実施の形態のホルダ取付部３２は、マグネット周囲の狭いスペースに枠状に配置される構成であっても、補強部材２８により剛性が高められており、これにより、振動アクチュエーター１の駆動の安定性を高めることができる。
【００７９】
板ばね部３３は、板状であり、駆動時に変形する。板ばね部３３は弾性支持部に相当する。板ばね部３３は、可動体２０の側方で固定体１０に一端側が固定され、他端側が可動体２０に固定され、可動体２０を片持ち構造で振動方向に往復動可能に支持する。
【００８０】
板ばね部３３は、本実施の形態では、可動体２０から側方、ここでは奥行き側に延びる板状の主面部３３１と、主面部３３１の一端側に設けられ、固定体１０に、例えば溶接又は接着により固定される主面固定部３３３とを有する。
【００８１】
板ばね部３３は、主面部３３１の一端から主面固定部３３３が垂下されたＬ字状である。
【００８２】
主面部３３１の他端側は、ホルダ取付部３２に取り付けられたコイルホルダー２２を介してコイル２１と、ウエイト固定部３１に取り付けられたウエイト２３とに接続される。
【００８３】
主面固定部３３３は、面状に形成され、溶接或いは接着により固定体１０の側端壁部１３３に固定される。本実施の形態では、主面固定部３３３は、側端壁部１３３の外面に面接触した状態で固定される。主面固定部３３３は、例えば、側端壁部１３３に溶接或いは接着により固定される。
【００８４】
このように主面固定部３３３は、側端壁部１３３の外面で固定されるので、可動体２０が接合された弾性支持体３０の一端、つまり主面固定部３３３を固定体１０に固定する際に、振動アクチュエーター１の外側から溶接或いは接着により容易に固定できる。
また、側端壁部１３３と、側端壁部１３３の外面で重なる主面固定部３３３とに溶接用の貫通孔を設け、主面固定部３３３の外面に配置した部材で挟むようにこれらを貫通溶接により固定してもよい。側端壁部１３３の内側は、板ばね部３３の下方に位置する空間が形成されており、溶接の際の影響はない。また、主面固定部３３３の側端壁部１３３に対する溶接領域を調整することで、主面部３３１の弾性率を調整できる。
【００８５】
［振動アクチュエーター１の磁気回路］
図９は、振動アクチュエーター１の磁気回路を示す図である。図１０Ａ〜図１０Ｃは、可動体２０の動作を示す縦断面図である。図１０Ａ〜図１０Ｃは、それぞれ、非通電時における可動体２０の状態（基準状態）、コイル２１に上方から見て時計回りに通電したときの可動体２０の状態、コイル２１に上方から見て反時計回りに通電したときの可動体２０の状態を示す。
【００８６】
振動アクチュエーター１において、可動体２０は、固定体１０のベースプレート１３とカバー１５との間に、弾性支持体３０の板ばね部３３により一端側を支持された状態で配置されている。加えて、マグネット１１は、可動体２０のコイル２１の径方向内側に配置され、かつ、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２は、互いに同極性の磁極面（図９、図１０Ａ〜図１０ＣではＮ極同士）を対向させて接合されている。
【００８７】
可動体２０は、ＦＰＣ４０を介して電源供給部（図示略）からコイル２１が通電されることにより、Ｚ方向、つまり、ベースプレート１３及びカバー１５に対して接離する方向に往復動する。具体的には、可動体２０の他端部が揺動する。これにより、振動アクチュエーター１の振動出力が、振動アクチュエーター１を備える携帯機器のユーザーに伝達される。
【００８８】
振動アクチュエーター１では、図９に示す磁気回路が形成される。また、振動アクチュエーター１において、コイル２１は、第１マグネット１１１及び第２マグネット１１２からの磁束に直交するように配置されている。したがって、図１０Ｂに示すように通電が行われると、マグネット１１の磁界とコイル２１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２１にローレンツ力Ｆが生じる。ローレンツ力Ｆの方向は、磁界の方向とコイル２１に流れる電流の方向に直交する方向（図１０ＢではＺ方向プラス側）である。このローレンツ力Ｆが推力となり、可動体２０が揺動する。具体的には、可動体２０は、一端部側が弾性支持体３０（板ばね部３３）により支持されているので、可動体２０の他端部、つまり、ウエイト２３側がＺ方向プラス側に揺動することになる。そして、可動体２０におけるウエイト２３の先端部が、ダンパー材４５を介してカバー１５に接触（具体的には、衝突）する。
【００８９】
また、コイル２１の通電方向が逆方向に切り替わり、図１０Ｃに示すように通電が行われると、逆向き（Ｚ方向マイナス側）のローレンツ力−Ｆが生じる。このローレンツ力−Ｆが推力となり、可動体が揺動する。具体的には、可動体２０の他端部、つまり、ウエイト２３側がＺ方向マイナス側に揺動し、ウエイト２３の先端部がダンパー材４５に衝突しダンパー材４５を介してベースプレート１３自体に接触（具体的には、衝突）する。
【００９０】
振動アクチュエーター１では、板ばね部３３の一端が可動体２０に固定され、他端が固定体１０に固定されることにより、可動体２０が可動自在に支持している。
具体的には、板ばね部３３の一端側の固定箇所を可動体２０の側方の固定体１０の側面（側端壁部１３３）とすることにより、固定体１０の筐体の底面を構成するベースプレート１３のプレート本体１３１を加工することにより、例えば、溶接痕等を残すことによりプレート本体１３１の平面度を悪化させることが無くなる。また、振動アクチュエーター１において筐体の底面からの溶接が不要になるため、板ばね部３３を固定体１０に取り付ける際に、振動アクチュエーター１の筐体をひっくり返して底面を露出させることなく、振動アクチュエーター１の側方で、可動体２０に接合された板ばね部３３と固定体１０とを溶接等で接合でき、製造性が良くなる。
【００９１】
また、本実施の形態では、板ばね部３３、ひいては弾性支持体３０が金属板材をＬ字状となるように屈曲して形成されることで弾性を確保した形状であるので、弾性を確保するためのばね加工を複雑に折曲する等の加工を行う必要がない。これにより、板ばね部３３を含む弾性支持体３０の部品精度が高まり、性能を安定させることができる。
また、筐体内において板ばね部３３の占有スペースを極力抑えて、可動体２０、垂直発生部としてのコイル２１及びマグネット１１を大きくすることができ、振動アクチュエーター１自体を小さくしつつ、高出力化を図ることができる。
【００９２】
また、振動アクチュエーター１では、コイル２１及びマグネット１１が、可動体２０の基端側（板ばね部３３が接合される側）に配置され、ウエイト２３が、可動体２０の先端側に配置されている。つまり、可動体２０の駆動トルクを発生させる磁気回路が揺動支点側に配置され、揺動する際に最も変位範囲が大きい可動体２０の先端側にウエイト２３が配置されている。これにより、コイル２１及びマグネット１１を可動体２０の先端側に配置した構成に比較して、先端側のウエイト２３の占める割合を増大して、可動体２０に付与する回転モーメント（回転系における質量）を増大することができるので、振動の高出力化を図ることができる。したがって、振動アクチュエーター１の低背化のためにＺ方向の高さが制限され、可動体２０の可動域（振動量）が制限を受ける場合にも対応することができる。
【００９３】
また、ウエイト２３が自由端側に向かってＺ方向の厚みが薄くなるやじり形状に形成されているので、上下面が平行な直方形状のウエイトを用いた場合と比較して、揺動の際の可動域が広くなり、より大きな振動出力を確保できる。
【００９４】
さらに、可動体が固定体と摺動しながら振動する振動アクチュエーターに比較して、可動体２０が固定体１０の一部に摺動することなく振動するので、振動の際に固定体１０との摩擦抵抗による推力の減衰は発生せず、好適な振動を得ることができる。
このように、支持構造が単純であるため設計がシンプルになるとともに、省スペース化を図ることができ、振動アクチュエーター１の小型化を図ることができる。
【００９５】
ここで、振動アクチュエーター１は、ＦＰＣ４０を介して電源供給部（図示略）からコイル２１へ入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル２１の通電方向は周期的に切り替わり、可動体２０にはＺ方向プラス側の推力ＦとＺ方向マイナス側の推力−Ｆが交互に作用する。これにより、可動体２０の他端側は、ＹＺ面内で円弧状に振動する。
【００９６】
以下に、振動アクチュエーター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ー１では、可動体２０の慣性モーメントをＪ［ｋｇ・ｍ２］、板ばね部３３のねじり方向のバネ定数をＫｓｐとした場合、可動体２０は、固定体１０に対して、下式（１）によって算出される共振周波数ｆｒ［Ｈｚ］で振動する。
【００９７】
【数１】
2019122101.tif 000003
【００９８】
可動体２０は、バネ−マス系の振動モデルにおけるマス部を構成するので、コイル２１に可動体２０の共振周波数ｆｒ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２１に対して、可動体２０の共振周波数ｆｒ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。
【００９９】
振動アクチュエーター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ー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。
【０１００】
【数２】
2019122101.tif 000004
【０１０１】
【数３】
2019122101.tif 000005
【０１０２】
すなわち、振動アクチュエーター１における可動体２０の慣性モーメントＪ［ｋｇ・ｍ２］、回転角度θ（ｔ）［ｒａｄ］、トルク定数Ｋｔ［Ｎ・ｍ／Ａ］、電流ｉ（ｔ）［Ａ］、バネ定数Ｋｓｐ［Ｎ・ｍ／ｒａｄ］、減衰係数Ｄ［Ｎ・ｍ／（ｒａｄ／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Ｋｅ［Ｖ／（ｒａｄ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。
【０１０３】
このように、振動アクチュエーター１では、可動体２０の慣性モーメントＪと板ばね部３３のバネ定数Ｋｓｐにより決まる共振周波数ｆｒに対応する交流波によりコイル２１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。
【０１０４】
＜実施の形態２＞
図１１は、本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエーターを示す外観斜視図であり、図１２は、同振動アクチュエーター のカバーを外した状態を示す斜視図である。また、図１３は、同振動アクチュエーターの分解斜視図であり、図１４は、同振動アクチュエーターの要部構成を示す縦断面図であり、図１５は、ベースプレートを外した振動アクチュエーターを下方から見た図である。
【０１０５】
本実施の形態２のアクチュエーター１Ａは、実施の形態１のアクチュエーター１において弾性支持体の一端を側端壁部１３３に代えて、筐体の幅方向で離間する側壁部（ここではカバー１５の側壁部）の奥行き側端部１５２、１５３としたものである。アクチュエーター１Ａの基本的構成は、アクチュエーター１と同様であり、よって以下では、アクチュエーター１と異なる構成について説明し、アクチュエーター１における構成要素と同様の作用効果を有するものについては、同名称及び同符号を付して説明は省略する。
【０１０６】
振動アクチュエーター１Ａは、振動アクチュエーター１と同様に、スマートフォン等の携帯機器（図１６Ａ、図１６Ｂ参照）に振動発生源として実装され、携帯機器の振動機能を実現する。
【０１０７】
図１１〜図１５に示す振動アクチュエーター１Ａは、固定体１０Ａ、可動体２０Ａ及び弾性支持体３０Ａを備える。固定体１０Ａは、一端側を支点として他端側が往復動するように、弾性支持体３０Ａを介して可動体２０Ａと連結され、可動体２０Ａを支持する。振動アクチュエーター１Ａは、振動アクチュエーター１と同様の磁気回路構成によりコイル２１に電流が供給されると、可動体２０Ａは、振動アクチュエーター１と同様のＺ方向の振動領域で振動する。
【０１０８】
［固定体１０Ａ］
固定体１０Ａは、実施の形態１の固定体１０において、ベースプレート１３に代えてベースプレート１３Ａを有する。固定体１０Ａは、弾性支持体３０Ａを介して可動体２０Ａを支持するものであり、マグネット１１、ベースプレート１３Ａ及びカバー１５を有する。
【０１０９】
ベースプレート１３Ａは、カバー１５とともに筐体を形成する。ベースプレート１３Ａは、振動アクチュエーター１の底面を形成する矩形状のプレート本体１３１Ａと、プレート本体１３１Ａの可動体２０の側方、ここでは、奥行き方向側の端辺から上がる立ち上がる側端壁部１３３Ａと、を有する。
【０１１０】
側端壁部１３３Ａは、振動アクチュエーター１０Ａの筐体において奥行き側の端面を覆う。ベースプレート１３Ａにおいてプレート本体１３１Ａには、プレート本体１３１と同様にマグネット１１と、ダンパー材４５とが固定される。
【０１１１】
カバー１５は、ベースプレート１３Ａを覆うように設けられ、振動アクチュエーター１Ａにおける筐体の天面部、幅方向で離間する両側面部、及び、先端側の側面部である先端側面部を形成する。
カバー１５の天面部の先端側には、プレート本体１３１Ａのダンパー材４５と対向する位置にダンパー材４５が設けられている。
【０１１２】
カバー１５の両側壁部の奥行き側端部１５２、１５３の内面には、弾性支持体３０Ａの一端が固定されている。なお、ベースプレート１３Ａ及びカバー１５は、実施の形態１と同様に、導電性を有する材料により形成されるのが好ましい。
【０１１３】
［可動体２０Ａ］
可動体２０Ａは、可動体２０と同様の機能を有する。可動体２０Ａは、筐体内部において、ベースプレート１３Ａとカバー１５の天面部との間の中間の位置に、それぞれと略平行に片持ち支持された状態で配置される。可動体２０Ａは、弾性支持体３０Ａにより固定体１０Ａに対して、自由端部が、振動伝達面（例えば、ベースプレート１３Ａのプレート本体１３１Ａとカバー１５の天面部）に対して直交する方向、ここではＺ方向である上下方向に振動する。
【０１１４】
本実施の形態２の可動体２０Ａは、コイル２１、コイルホルダー２２Ａ、及びウエイト２３Ａを有し、それぞれ可動体２０における同名称の構成要素と同様の機能を有する。また、本実施の形態では、弾性支持体３０Ａのウエイト固定部３１Ａ及びホルダ取付部３２Ａも可動体２０の一部を構成し可動体２０として揺動する。可動体２０Ａは、非通電状態において、ベースプレート１３Ａ及びカバー１５の天面部に対向した状態となっている。コイル２１に通電が行われると、可動体２０Ａは、実施の形態１と同様に、ベースプレート１３Ａ及びカバー１５の天面部に対して接離するように高さ方向（Ｚ方向）に往復動する。
【０１１５】
本実施の形態のコイルホルダー２２Ａは、コイル２１を、弾性支持体３０Ａのホルダ取付部３２Ａとで囲むように収容して保持する。コイルホルダー２２Ａは、弾性支持体３０Ａに接続して、コイル２１を弾性支持体３０Ａに取り付けた状態とする。コイルホルダー２２Ａは、コイル２１を収容するコイル収容部２２２Ａと、コイル収容部２２２Ａの上面に設けられた収容部固定部２２４Ａと、絡げ部２２６Ａとを有する（図１３〜図１４参照）。
【０１１６】
本実施の形態では、コイルホルダー２２Ａは、コイルホルダー２２と同様の樹脂材料により形成され、同様の機能を有する。
【０１１７】
コイル収容部２２２Ａは、本実施の形態では、底面２２２Ａａにマグネット１１を通す開口を有する矩形枠状の底面と、底面２２２Ａａにおいて奥行き方向（Ｙ方向）で離間する端辺部から上方に立ち上がる端面部（基端面部２２２Ａｂ、先端面部２２２Ａｃ）とを有する。固定端側の面部である基端面部２２２Ａｂ及び自由端側の面部である先端面部２２２Ａｃのそれぞれ幅方向（Ｘ方向）で離間する辺部には、実施の形態１と同様に互いに対向する方向に突出するリブが設けられている。底面２２２Ａａ、基端面部２２２Ａｂ及び先端面部２２２Ａｃの内側にコイル２１が配置されて固定される。このため、コイル２１の取付位置を安定させてコイル収容部２２２と同様の効果を得ることが出来る。また、コイル収容部２２２Ａは、コイル２１とマグネット１１との間に介在物がなく、コイル２１を収容できる。
【０１１８】
収容部固定部２２４Ａは、基端面部２２２Ａｂ及び先端面部２２２Ａｃの上面に突設されている。収容部固定部２２４Ａは、基端面部２２２Ａｂ及び先端面部２２２Ａｃの上面において、幅方向に延在して設けられ、当該上面に取り付けられる弾性支持体３０の枠状のホルダ取付部３２Ａの挿入孔３２２Ａに挿入されて位置決めされる。
【０１１９】
絡げ部２２６Ａは、コイル２１とＦＰＣ４０Ａを電気的に接続するための接続部分であり、コイル収容部２２２Ａ（具体的には基端面部２２２Ａｂ）から外側に突出するように形成されている。絡げ部２２６Ａは、コイル２１の両端部及びＦＰＣ４０Ａの配線に、例えば、半田付けにより接続される。コイルホルダー２２が絡げ部２２６Ａを有することにより、コイル２１の外側で、ＦＰＣ４０Ａに半田付けする位置を同じ位置にすることができ、作業性が高く、安定した製造が可能となる。また、コイル２１の端部が絡げ部２２６Ａに固定されるため、コイル２１のほつれを抑制することができる。絡げ部２２６Ａは、本実施の形態では、ＦＰＣ４０Ａの先端部の真下に位置しているので、絡げたコイル２１の両端部を真上に延在させるだけでＦＰＣ４０Ａの配線に接続できる。このＦＰＣ４０Ａを介してコイル２１に通電が行われる。
【０１２０】
コイルホルダー２２Ａの先端面部２２２Ａｃには、ウエイト２３Ａのウエイト嵌合部２３８が嵌合するウエイト被嵌合部２２８が形成されている。ウエイト被嵌合部２２８は、本実施の形態では、下方に開口する切欠形状であり、このウエイト被嵌合部２２８にウエイト嵌合部２３８を嵌合することで、コイルホルダー２２Ａに隣接してウエイト２３Ａを位置決めする。コイルホルダー２２Ａとウエイト２３Ａとは、ウエイト嵌合部２３８、ウエイト被嵌合部２２８とを接着あるいは溶接して固定される。
【０１２１】
ウエイト２３Ａは、ウエイト２３と比較して、基端側端面にウエイト嵌合部２３８が形成されている点のみ異なり、その他の構成は同様である。ウエイト２３Ａでは、奥行き方向側の端部に弾性体固定部２３２Ａが設けられ、弾性体固定部２３２Ａに連続する自由端側の表裏面にテーパが付けられ、矢じり形状を呈している。
【０１２２】
弾性固定部２３２Ａには、弾性支持体３０Ａのウエイト固定部３１Ａが固定される。
【０１２３】
ウエイト嵌合部２３８は、平坦な基端側端面から奥行き方向に突出して形成され、且つ、ウエイト被嵌合部２２８の形状に対応する。
【０１２４】
ＦＰＣ４０Ａは、弾性支持体３０Ａの板ばね部３３Ａに沿って延在し、板ばね部３３Ａの基端側からカバー１５の外側に引き出される。
【０１２５】
［弾性支持体３０Ａ］
弾性支持体３０Ａは、弾性支持体３０の構成と比較して異なる点は、固定体１０Ａ側に取り付けられる一端が、カバー１５の両側壁部の奥行き側端部１５２、１５３である点である。
【０１２６】
具体的には、弾性支持体３０Ａは、可動体２０Ａを固定体１０Ａに対して可動自在に支持する板ばね部（弾性支持部）３３Ａとともに、ウエイト固定部３１Ａ、及びホルダ取付部３２Ａを有する。ウエイト固定部３１Ａ、ホルダ取付部３２Ａ及び板ばね部３３Ａは、例えば、ステンレス鋼板の板金加工により一体的に形成され、先端側から奥行き方向に順に位置している。なお、駆動時には、板ばね部３３Ａが変形し、ウエイト固定部３１Ａ及びホルダ取付部３２Ａは、コイル２１やウエイト２３Ａ等と一体的に振動する。ウエイト固定部３１Ａ及びホルダ取付部３２Ａは、上述したように可動体２０Ａの一部を構成する。また、ウエイト固定部３１Ａ、ホルダ取付部３２Ａ及び板ばね部３３Ａは、何れか一つが別部材で形成されてもよいし、隣接する２つが一体的に形成され、残りの一つが別部材で形成されてもよい。
【０１２７】
ウエイト固定部３１Ａは、ウエイト２３Ａの上面側の弾性体固定部２３２Ａに面接触して固定され、弾性支持体３０Ａにウエイト２３Ａが接続される。ホルダ取付部３２Ａは、マグネット１１を挿通するために開口３２１Ａ（図１３参照）を有する枠状を呈しており、コイル２１を収容するコイルホルダー２２Ａを弾性支持体３０Ａに固定する。ホルダ取付部３２Ａの挿入孔３２２Ａに収容部固定部２２４Ａが挿入されることで、ホルダ取付部３２Ａの下面にコイルホルダー２２Ａが位置決めされた状態で、例えば接着によりコイルホルダー２２Ａは固定される。
【０１２８】
板ばね部３３Ａは、板状であり、駆動時に変形する。板ばね部３３Ａは弾性支持部に相当する。板ばね部３３Ａは、可動体２０Ａの側方、ここでは幅方向の両側方で、固定体１０Ａのカバー１５の奥行き側端部１５２、１５３に一端側が固定され、他端側が可動体２０Ａに固定され、可動体２０Ａを片持ち構造で振動方向に往復動可能に支持する。
【０１２９】
板ばね部３３Ａは、本実施の形態では、可動体２０Ａから側方、ここでは奥行き側に延びる板状の主面部３３１Ａの一端側に設けられた主面固定部３３３Ａで奥行き側端部１５２、１５３に、例えば溶接又は接着により固定されている。
【０１３０】
主面固定部３３３Ａは、主面部３３１Ａに平面状に連続し、且つ、幅方向に延在する固定部上面部３３３２と、固定部上面部３３３２の幅方向の端部から垂下する固定脚部３３３４とを有し、奥行き方向（Ｙ方向）からみて下方に開口するＵ字状を呈している。
【０１３１】
固定部上面部３３３２から主面部３３１Ａが延出する部位には、切り込み部が設けられている。固定部上面部３３３２に、切り込み部を設けることで、固定部上面部３３３２に、主面部３３１Ａの延在方向、ここではＹ方向の長さを長くでき、これにより、主面部３３１Ａは更に弾性変形し易くできる。
【０１３２】
主面固定部３３３Ａは、固定脚部３３３４で、カバー１５の奥行き側端部１５２、１５３の内面に溶接或いは接着により固定される。
【０１３３】
これにより、弾性支持体３０Ａの一端が固定体１０Ａに固定されて、可動体２０Ａの可動領域を阻害することなく、片持ち構造により可動体２０Ａを揺動自在に支持できるので、実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。
【０１３４】
＜実施の形態３＞
図１６Ａ、図１６Ｂは、振動アクチュエーター１の実装形態の一例である実施の形態３を示す図である。図１６Ａは、振動アクチュエーター１をウェアラブル端末Ｗに実装した例を示し、図１６Ｂは、振動アクチュエーター１を携帯端末Ｍに実装した例を示す。
【０１３５】
ウェアラブル端末Ｗは、ユーザーが身につけて使用するものである。ウェアラブル端末Ｗは、ここではリング形状を有し、ユーザーの指に装着される。ウェアラブル端末Ｗは、無線通信により情報通信端末（例えば、携帯電話）に接続される。ウェアラブル端末Ｗは、振動により、情報通信端末における電話やメールの着信をユーザーに通知する。なお、ウェアラブル端末Ｗは、着信通知以外の機能（例えば、情報通信端末に対する入力操作）を備えていてもよい。
【０１３６】
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ー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。
【０１３７】
図１６Ａ、図１６Ｂに示すように、ウェアラブル端末Ｗ及び携帯端末Ｍは、それぞれ、通信部６０１、処理部６０２、駆動制御部６０３、及び駆動部６０４を有する。駆動部６０４に、振動アクチュエーター１が適用される。
【０１３８】
ウェアラブル端末Ｗ及び携帯端末Ｍにおいて、振動アクチュエーター１は、端末の振動伝達面としての主面と振動アクチュエーター１のＸＹ面が平行となるように実装される。具体的には、ウェアラブル端末Ｗの場合は、リング状の筐体の内周面６０５が主面（振動伝達面）であり、内周面６０５とＸＹ面が略平行（平行も含む）となるように、振動アクチュエーター１が実装される。また、携帯端末Ｍの場合は、ユーザーに接触する主面としての表示画面（タッチパネル面）とＸＹ面が平行となるように、振動アクチュエーター１が実装される。これにより、振動伝達面となるウェアラブル端末Ｗの内周面６０５及び携帯端末Ｍの主面に対して垂直な方向の振動が、ユーザーに伝達される。
【０１３９】
通信部６０１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６０２に出力する。ウェアラブル端末Ｗの場合、外部の通信装置は、例えば、携帯電話、スマートフォン、携帯型ゲーム端末等の情報通信端末であり、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Ｗ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。
【０１４０】
処理部６０２は、入力された信号を、変換回路部（図示省略）により駆動部６０４（振動アクチュエーター１）を駆動するための駆動信号に変換して駆動制御部６０３に出力する。なお、携帯端末Ｍにおいては、処理部６０２は、通信部６０１から入力される信号の他、各種機能部（図示略、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。
【０１４１】
駆動制御部６０３は、駆動部６０４（振動アクチュエーター１のＦＰＣ４０）に接続されており、駆動部６０４を駆動するための回路が実装されている。駆動制御部６０３は、駆動部６０４に対して駆動信号を供給する。
【０１４２】
駆動部６０４は、駆動制御部６０３からの駆動信号に従って駆動する。具体的には、駆動部６０４に適用される振動アクチュエーター１において、可動体２０は、ウェアラブル端末Ｗ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、ベースプレート１３又はカバー１５に接触するので、可動体２０の振動に伴うベースプレート１３又はカバー１５への衝撃が、ダイレクトにユーザーに振動として伝達される。ウェアラブル端末Ｗ又は携帯端末Ｍに接触するユーザーの体表面には、体表面に垂直な方向の振動が伝達されるので、ユーザーに対して十分な体感振動を与えることができる。
【０１４３】
このように、本実施の形態に係る振動アクチュエーター１は、コイル２１を有する可動体２０、マグネット１１を有する固定体１０、及び固定体１０に対して可動体２０を可動自在に支持する板ばね部３３（弾性支持部）を有し、コイル２１とマグネット１１の協働により、可動体２０が固定体１０に対して振動方向に往復動する。マグネット１１は、コイル２１に対して径方向内側に離間して配置される。板ばね部３３は、固定体１０に一端が固定されるとともに、可動体２０に他端が固定され、可動体２０を片持ちで支持する構造を有する。コイル２１は、樹脂製のコイルホルダー２２に固定された状態で、可動体２０に組み込まれている。
【０１４４】
振動アクチュエーター１によれば、サイズを大型化することなく、ユーザーに十分な体感振動を与えることができる。加えて、固定部材にコイルホルダー２２が樹脂材料により形成されることにより、金属製の他の部材（例えば、弾性支持体３０）との電気的絶縁を確保することができるので、信頼性が向上する。また、コイル２１をコイルホルダー２２に固定した状態で弾性支持体３０に取り付けるので、コイル２１の変形やほつれが抑制され、作業性及び取付性が向上する。
【０１４５】
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。
【０１４６】
また例えば、本発明に係る振動アクチュエーターは、実施の形態で示したウェアラブル端末Ｗ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、据置型ゲーム機のコントローラー（ゲームパッド））に適用する場合に好適である。
【０１４７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４８】
１、１Ａ  アクチュエーター
１０、１０Ａ  固定体
１１  マグネット
１１１  第１マグネット
１１２  第２マグネット
１３、１３Ａ  ベースプレート
１５  カバー
２０、２０Ａ  可動体
２１  コイル
２２、２２Ａ  コイルホルダー
２２６  基板挿入部
２３、２３Ａ  ウエイト
２８  補強部材
３０、３０Ａ  弾性支持体
３１、３１Ａ  ウエイト固定部
３２、３２Ａ  ホルダ取付部(可動体固定部)
３３、３３Ａ  板ばね部（弾性支持部）
４０、４０Ａ  ＦＰＣ（フレキシブル基板）
４１  ＦＰＣ本体
４２  接続基板部
４３  連結基板部
４５  ダンパー材
１１１ａ、１１２ａ  凹部
１３１、１３１Ａ  プレート本体
１３３、１３３Ａ  側端壁部
１５２、１５３  奥行き側端部
２２２、２２２Ａ  コイル収容部
２２２ａ、２８１、３２１、３２１Ａ  開口
２２２ｂ、２２２Ａｂ  基端面部
２２２ｃ、２２２Ａｃ  先端面部
２２２Ａａ  底面
２２３  溝部
２２４、２２４Ａ  収容部固定部
２２６  基板挿入部
２２６Ａ  絡げ部
２２８  ウエイト被嵌合部
２３２、２３２Ａ  弾性体固定部
２３８  ウエイト嵌合部
３２２、３２２Ａ  挿入孔
３３１、３３１Ａ  主面部
３３３、３３３Ａ  主面固定部
３３３２  固定部上面部
３３３４  固定脚部
６０１  通信部
６０２  処理部
６０３  制御部
６０４  駆動部
６０５  接触面
【図１】
2019122101.tif 000006
【図２】
2019122101.tif 000007
【図３】
2019122101.tif 000008
【図４】
2019122101.tif 000009
【図５】
2019122101.tif 000010
【図６】
2019122101.tif 000011
【図７】
2019122101.tif 000012
【図８】
2019122101.tif 000013
【図９】
2019122101.tif 000014
【図１０】
2019122101.tif 000015
【図１１】
2019122101.tif 000016
【図１２】
2019122101.tif 000017
【図１３】
2019122101.tif 000018
【図１４】
2019122101.tif 000019
【図１５】
2019122101.tif 000020
【図１６】
2019122101.tif 000021