(57)【要約】【課題】タッチパネルに取り付けた場合でも、タッチパネルの操作時にユーザに強いフィーリングを付与するとともに、薄型化を可能にする。【解決手段】２のＮ倍個（Ｎは自然数）のコア極部及びコア極部の外周にそれぞれ巻回されるコイルを有する固定体と、コア極部毎に、コア極部毎の軸方向で離れて配置されるマグネット部を有する可動体と、固定体に対して可動体を可動自在に支持する弾性支持部と、を有し、マグネット部は、それぞれ向かい合うコア極部側に配置される磁極を有し、可動体は、コイルが通電されることにより励磁されるコア極部とマグネット部との間の吸引力または反発力により、２のＮ倍個のコア極部が並ぶ方向及びコイルの軸方向の双方向に直交する方向に振動する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２のＮ倍個（Ｎは自然数）のコア極部及び前記コア極部の外周にそれぞれ巻回されるコイルを有する固定体と、
前記コア極部毎に、前記コア極部毎の軸方向で離れて配置されるマグネット部を有する可動体と、
前記固定体に対して前記可動体を可動自在に支持する弾性支持部と、
を有し、
前記マグネット部は、それぞれ向かい合う前記コア極部側に配置される磁極を有し、
前記可動体は、前記コイルが通電されることにより励磁される前記コア極部と前記マグネット部との間の吸引力または反発力により、前記２のＮ倍個のコア極部が並ぶ方向及び前記コイルの軸方向の双方向に直交する方向に振動する、
振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記マグネット部は、一つの前記コア極部に対して、前記可動体の振動方向に並べて配置され、且つ、前記コア極部側に着磁された互いに異なる磁極を有する第１マグネット及び第２マグネットを有する、
請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記第１マグネット及び前記第２マグネットは、前記可動体の振動方向で隙間を空けて配置され、
前記コイルへの非通電時において、前記第１マグネット及び前記第２マグネットが対する前記コア極部の端面と、前記隙間とが、前記コア極部の軸方向で向かい合う位置に位置する、
請求項２記載の振動アクチュエータ。
【請求項４】
隣り合う前記コア極部は、異なる磁極に励磁される、
請求項１に記載の振動アクチュエータ。
【請求項５】
隣り合う前記コア極部は、異なる磁極に励磁され、
前記隣り合う前記コア極部のそれぞれに向かい合う前記マグネット部において、
前記第１マグネット同士と、前記第２マグネット同士とでそれぞれ磁極が異なる、
請求項２または３に記載の振動アクチュエータ。
【請求項６】
前記弾性支持部は、前記可動体の振動方向と交差する方向に向けて配置される板ばねである、
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。
【請求項７】
前記弾性支持部の一端部は、前記固定体に固定され、他端部が前記２のＮ倍個の前記コア極部に対向して配置された前記マグネット部に固定され、前記可動体の振動する方向に弾性変形可能に配置されたことを特徴とする請求項６に記載の振動アクチュエータ。
【請求項８】
前記弾性支持部は、前記固定体に、前記弾性支持部の振動を減衰する減衰材を介して固定されている、
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。
【請求項９】
請求項１から８に記載の振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータを実装したタッチパネルと、
を有する、
振動呈示装置。
【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及びこれを備える振動呈示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、感知パネルであるタッチパネルの操作の際に、タッチパネルに表示された表示画面をユーザの指腹等が接触した際に振動アクチュエータにより指腹に振動を付与する構成が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、タッチパネルの裏面に、振動伝達部を介して振動アクチュエータが取り付けられた携帯端末装置が開示されている。この振動アクチュエータは、振動伝達部に固定されるハウジング内に、可動子が、タッチパネルに対して垂直に配置されたガイドシャフトに沿って往復移動可能に配置されている。振動アクチュエータでは、タッチパネルへの操作に対応して可動子をハウジングに衝突させることで、振動伝達部を介してタッチパネルに接触する指腹に振動を付与する。
【０００４】
また、特許文献２では、タッチパネルへの操作に対応して振動を付与する振動呈示装置が開示されている。この振動呈示装置では、振動を呈示する振動部である振動パネルと振動パネルを支持する筐体との間に、振動を発生させるボイスコイルモータと、振動パネルと配置されて所定の力で圧縮される支持部と、振動部の振動に制動作用を付与するダンパと、支持部及びダンパに圧縮力を付与するばねと、が並行して介設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−０７０７２９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６３８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のように、タッチパネルに触れて操作する際に振動を付与する装置では、伝達する振動を発生させる際、或いは、振動を伝達する経路の途中での減衰があり、強い振動をユーザに伝達する、つまり、強いフィーリングでユーザにフィードバックすることが難しい。例えば、特許文献１では、可動体はガイドシャフトを摺動するため、摺動アクチュエータにより振動伝達部に伝達される振動が減衰し、特許文献２では、筐体に対して振動パネルを振動させる際に、筐体及び振動パネル間の支持部、ダンパ及びばねにより、振動パネルの振動が減衰する。
【０００７】
さらに、特許文献２のように、タッチパネルに接続される振動パネルが直接駆動する場合では、十分な剛性を確保しつつ、強い振動を発生させようとすると、複数の振動発生装置を設ける必要が生じ、製作コストがかかる、という問題がある。また、タッチパネルの裏側のスペースは一般に狭いため、複数の振動発生装置を配置しくにい。
【０００８】
よって、ユーザがタッチパネルを操作する時に、操作する際に接触する指腹に、十分な振動を付与して強いフィーリングを付与でき、且つ薄型化が可能な振動アクチュエータが望まれている。
【０００９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、タッチパネルに取り付けた場合でも、タッチパネルの操作時にユーザに強いフィーリングを付与できるとともに、薄型化可能な振動アクチュエータおよびこれを備える振動呈示装置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】
【００１０】
本発明の振動アクチュエータは、
２のＮ倍個（Ｎは自然数）のコア極部及び前記コア極部の外周にそれぞれ巻回されるコイルを有する固定体と、
前記コア極部毎に、前記コア極部毎の軸方向で離れて配置されるマグネット部を有する可動体と、
前記固定体に対して前記可動体を可動自在に支持する弾性支持部と、
を有し、
前記マグネット部は、それぞれ向かい合う前記コア極部側に配置される磁極を有し、
前記可動体は、前記コイルが通電されることにより励磁される前記コア極部と前記マグネット部との間の吸引力または反発力により、前記２のＮ倍個のコア極部が並ぶ方向及び前記コイルの軸方向の双方向に直交する方向に振動する構成を採る。
【００１１】
本発明の振動呈示装置は、
上記構成の振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータを実装したタッチパネルと、
を有する構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タッチパネルに取り付けた場合でも、タッチパネルの操作時にユーザに強いフィーリングを付与できるとともに、薄型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの平面側外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの底面側外観斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの右側面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの要部分解斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの分解斜視図である。
【図７】図３のＡ―Ａ線矢視部分断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの磁気回路構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの動作の説明に供する図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータを有するタッチパネル装置の斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータを有するタッチパネル装置の右側面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータの底面側外観斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータの平面側外観斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータを有するタッチパネル装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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１０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。
【００１６】
＜振動アクチュエータ１０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１０の平面側外観斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータ１０の底面側外観斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータ１０の平面図であり、図４は、本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータ１０の右側面図である。また、図５は、本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの要部分解斜視図であり、図６は本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの分解斜視図である。
【００１７】
図１〜図４に示す振動アクチュエータ１０は、振動発生源として電子機器に実装されて、電子機器の振動機能を実現する。振動アクチュエータ１０は、電子機器に実装されて、ユーザに振動を呈示する振動呈示装置として機能する。電子機器としては、例えば、タッチパネル装置１００（図１０及び図１１参照）を有するカーナビゲーション装置等が挙げられる。なお、タッチパネル装置１００は、振動呈示装置の一例であり、本実施の形態では、手や指等でユーザが触れることのできるパネルとしてのタッチパネルを有する。このタッチパネルは、ユーザが触れることのできる画像等を表示する表記機能を有するパネルであってもよいし、表示機能がなく、単にユーザが触れて操作可能な操作部を有する構成であってもよい。
【００１８】
本実施の形態における振動アクチュエータ１０は、画像を表示するタッチパネル６０（図１０及び図１１参照）に実装され、画面上での接触操作に対応して振動をユーザに伝達して体感させることで、タッチパネルを触れたユーザに直感的な操作を可能とするタッチパネル装置１００に適用される。なお、タッチパネル装置１００のタッチパネル６０は、タッチパネル６０上におけるユーザによる接触操作を受け付けて、その接触位置を出力する接触位置出力部を有する。振動アクチュエータ１０は、タッチパネル６０に接合され、制御部（図示省略）からの駆動信号を受けて、タッチパネル６０から出力された接触位置に対応した振動を発生して駆動し、タッチパネル６０に伝達して、タッチパネル６０を直接振動させる。
【００１９】
振動アクチュエータ１０は、コイル２４が巻回されたコア極部２２２を含むコア２２を有する固定体２０と、コア極部２２２にコア極部２２２の軸方向で離れて配置されたマグネット部３３（３４、３５）を有する可動体３０と、固定体２０に対して可動体３０を振動方向に可動可能に弾性支持する弾性支持部４０と、を有する。
【００２０】
振動アクチュエータ１０は、コア２２およびコイル２４とマグネット部３３（３４、３５）との協働により可動体３０を振動させる。具体的には、通電されるコイル２４および通電されるコイル２４により励磁されるコア２２のコア極部２２２と、マグネット部３３（３４、３５）との間に発生する吸引力または反発力により可動体３０は振動する。
【００２１】
振動アクチュエータ１０は、Ｚ方向を厚み方向とした扁平形状の振動体である。振動アクチュエータ１０は、可動体３０を、固定体２０に対して、Ｚ方向、つまり、厚み方向を振動方向として振動させ、厚み方向で離れて配置される表裏面のうちの一方の面を他方の面に対してＺ方向に振動させる。
【００２２】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０では、平板状に形成された弾性支持部４０の一端側を固定体２０に固定し、他端側を可動体３０に固定することで、可動体３０を固定体２０に対して振動方向（Ｚ方向であり、ここでは上下方向）に移動可能に支持している。具体的には、弾性支持部４０は、振動方向と直交する方向、ここでは、奥行き方向（Ｙ方向）で離れた両端部のうちの一方の端部で固定体２０に固定され、他方の端部で可動体３０を固定している。
【００２３】
＜固定体２０＞
固定体２０は、図５に示すように、コア２２およびコイル２４を有するコアユニット２１とベースプレート２８と減衰材２７とを有する。
【００２４】
ベースプレート２８は、扁平状の部材であり、振動アクチュエータ１０の底面を形成する。ベースプレート２８は、コアユニット２１が取り付けられる一辺部２８１と、一辺部２８１から離れた位置に弾性支持部４０を固定する他辺部２８２とを有する。
【００２５】
ベースプレート２８は、本実施の形態では、板金を加工して、一辺部２８１と他辺部２８２とが奥行き方向で離れて位置するよう構成されている。一辺部２８１と他辺部２８２の間には、一辺部２８１と他辺部２８２より高さの低い底面部２８３を有する凹状部が設けられている。凹状部内、つまり底面部２８３の表面側の空間は、底面部２８３の弾性支持部４０により支持される可動体３０の可動領域を確保するための空間である。
【００２６】
コアユニット２１は、複数のコア極部２２２を有するコア２２、基板２３、コア極部２２２のそれぞれの外周を巻回するコイル２４、及びボビン２５を有する。
【００２７】
コアユニット２１は、図２及び図３に示すように、ベースプレート２８の一辺部２８１に、コア極部２２２を他辺部２８２側に向けて固定されている。
【００２８】
本実施の形態では、止着部材であるねじ２６（図６参照）により、コアユニット２１は一辺部２８１に強固に固定される。
【００２９】
図７は、図３のＡ―Ａ線矢視部分断面図である。
【００３０】
図７に示すように、コア２２のコア本体２２１が一辺部２８１に固定され、コア２２のコア極部２２２は、ボビン２５を介して外周にコイル２４が巻回された状態で、一辺部２８１から底面部２８３に突出するように、配置される。
【００３１】
一辺部２８１と底面部２８３との間には横方向に延在する切欠部が形成され、この切欠部に入り込むようにコア２２及びコイル２４が配設されている。
【００３２】
コア２２は磁性体であり、コア本体２２１から一様に突出してコア極部２２２が設けられている。コア２２は、例えば、ケイ素鋼板、パーマロイ、フェライト等により形成される。コア２２は、本実施の形態では、コア本体２２１から４つのコア極部２２２が一様に突出している。
【００３３】
コア２２は、具体的には、図６に示すように、Ｚ方向と直交する方向、ここでは横方向（Ｘ方向）に延在する矩形板状のコア本体２２１において横方向（Ｘ方向に相当）に延在する一辺部からコア極部２２２が櫛歯状に突出するように設けられている。コア極部２２２の先端面２２２ａ（図７参照）は、励磁されて磁極面となる面であり、図１及び図３に示すように、横方向に一様に並ぶように配置される。
【００３４】
コア２２のコア極部２２２の外周には、コイル２４が巻回されたボビン２５が外挿されている。すなわち、コア極部２２２の周囲には、それぞれ、ボビン２５を介してコイル２４が巻回される。また、ボビン２５は、コイル２４が巻回された状態で、コア極部２２２に取り付けられて、コア極部２２２の外周にコイル２４を位置させるので、コイル２４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。
【００３５】
なお、ボビン２５は、例えば、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、コア２２）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。樹脂材料には、高流動の樹脂を用いることにより成形性が良くなり、ボビン２５の強度を確保しつつ肉厚を薄くすることができる。
【００３６】
コア極部２２２は、振動方向、ここではＺ方向と直交する方向（ここでは、Ｘ、−Ｘ方向）に隣り合うように配置される。
【００３７】
コア極部２２２は、コア極部２２２の周囲に巻回されるコイル２４に電流が供給させることにより励磁され、先端面は磁極面２２２ａとなる。
【００３８】
コア極部２２２は、Ｚ方向と直交する方向（Ｘ方向）に並び、それぞれに巻回されるコイル２４への通電により、互いに異なる磁極で励磁され、先端面２２２ａは互いＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、或いは、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極等の互い違いに異なる極性を有する。これにより、磁気回路効率を上げることができる。
【００３９】
コア２２は、本実施の形態では、４つのコア極部２２２を有するので、互いに隣り合うコア極部２２２にそれぞれ巻回されるコイル２４は、隣り合うコア極部２２２を交互に異なる磁極で励磁するように、異なる方向で巻回されている。
【００４０】
なお、コア２２は、コア極部２２２を少なくとも２つ以上で２の倍数、つまり、２のＮ倍（Ｎは自然数）個備えることが好ましい。これにより、コイル２４への通電時において、隣り合うコア極部２２２を異なる磁極となるように励磁できる磁気回路を構成することができ、磁気回路効率を高めて、より効率の良い振動出力を実現できる。
【００４１】
コイル２４は、駆動時に通電されるものであり、外周で巻回されるコア２２及びマグネット部３３（３４、３５）とともに振動の発生源となる磁気回路を構成する。
【００４２】
本実施の形態のコアユニット２１では、４つのコア極部２２２のそれぞれを囲むコイル２４は、電気的に接続されている。４つのコイル２４は、１本のコイル線により形成されており、隣り合うコイル２４どうしは、通電された際に、隣り合うコイル２４のそれぞれの内側に芯としてそれぞれ配置されるコア極部２２２の励磁される極性が異なるように巻回されている。複数のコイル２４−１〜２４−４（図３参照）において、通電された際に、少なくとも２つの隣り合うコイル２４のそれぞれが囲むコア極部２２２の先端面２２２ａを異なる磁極となるように着磁する。例えば、コイル２４−１〜２４−４（図３参照）において隣り合うコイル２４（２４−１〜２４−４）どうしを、それぞれ右巻き、左巻き等の異なる巻回する向きで形成する。
【００４３】
コイル２４の両端部は、コア２２に積層された基板２３の端子に接続される。コイル２４には、基板２３を介して通電が行われる。
【００４４】
基板２３は、コイル２４に電力供給して振動アクチュエータ１０を駆動する回路が実装された基板である。基板２３は、外部電源に接続される基板、例えば、フレキシブル回路基板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）等で構成されてもよい。基板２３、コア２２のコア本体２２１上に設けられ、コアユニット２１において、ボビン２５に巻回されるコイル２４の端部に接続される。基板２３は、例えば、駆動信号が供給されることでコイル２４に電力を供給して振動アクチュエータ１０を駆動する。
【００４５】
減衰材２７は、弾性支持部４０から固定体２０へ伝達する振動を減衰する。減衰材２７は、具体的には、弾性支持部４０とベースプレート２８の他辺部２８２との間に介設され、駆動時における弾性支持部４０からの振動を減衰する。
【００４６】
減衰材２７は、弾性支持部４０及び他辺部２８２の間にねじ４３を介して固定されている。
【００４７】
減衰材２７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。
【００４８】
＜可動体３０＞
可動体３０は、コアユニット２１に振動方向（Ｚ方向）と直交する方向で対向するように配置され、振動方向に往復振動する。
【００４９】
可動体３０は、マグネット部３３、バックヨーク３６、及びマグネットホルダ３７を有する。
【００５０】
マグネット部３３は、コアユニット２１のコア極部２２２の先端面２２２ａと、コア極部２２２の軸方向で所定間隔を空けて離れて配置される。所定間隔とは、通電されるコイル２４及びコア２２と、マグネット部３３（３４、３５）との磁気吸引力または磁気反発力により、コアユニット２１の一側面を形成するコア極部２２２の先端面２２２ａに対して、可動体３０が振動方向（Ｚ方向）に移動可能な領域である。本実施の形態では、可動体３０は、他端部４０４側を支点に揺動する弾性支持部４０の一端部４０２に設けられているので、所定間隔は、可動体３０が弾性支持部４０の他端部４０４側を支点として揺動してもコアユニット２１に接触しない間隔でもある。
【００５１】
マグネット部３３は、本実施の形態では、２つのマグネット３４、３５により構成され、バックヨーク３６に固定され、バックヨーク３６とともにマグネットホルダ３７に保持されている。バックヨーク３６は、コア２２、コイル２４及びマグネット部３３とともに磁気回路を構成する。
【００５２】
マグネット部３３（３４、３５）は、コア２２のコア極部２２２に対して、２つのマグネット３４、３５が、振動方向（ここではＺ方向であり、可動体３０の厚み方向に相当）に２つの異なる極性の磁極面が並ぶように配置されている。すなわち、マグネット部３３は、一つのコア極部２２２に対して、可動体３０が振動する方向である振動方向に並べて配置され、且つ、コア極部２２２側に着磁された互いに異なる磁極を有する第１マグネット３４及び第２マグネット３５を有する。なお、マグネット３４、３５は、例えば、Ｎｄ焼結マグネット等により構成されてもよい。
【００５３】
マグネット３４、３５は、２のＮ倍個のコア極部２２２に対向して配置されている。マグネット３４、３５は、例えば、上段にマグネット３４がＮ極の磁極面をコア極部２２２側に向けて配置され、下段にマグネット３５のＳ極の磁極面がコア２２のコア極部２２２側に向けて配置されている。なお、上段でＳ極の磁極面をコア極部２２２に向けて配置し、下段でＮ極の磁極面をコア極部２２２に向けて配置してもよい。
【００５４】
振動方向で並ぶマグネット３４、３５は、マグネット３４、３５の振動方向の中心が、コア極部２２２の厚み方向の中心、つまり、コア極部２２２における振動方向の長さの中心と対向するように配置される。
【００５５】
マグネット３４、３５は、それぞれ対向するコア極部２２２の横方向（Ｘ方向）の長さに対応した長さを有し、本実施の形態では、マグネット３４、３５は、振動方向と直交する方向に延在する略同一の帯形状を有している。
【００５６】
マグネット３４、３５は、コア２２と対向する対向面である磁極面が、横方向（Ｘ方向で）で隣り合う磁極面同士で磁極が異なるように配置されている。すなわち、マグネット３４、３５を有するマグネット部３３は、Ｘ方向に沿って隣り合うように複数配置され、マグネット部３３のそれぞれが、異なる磁極に励磁されるコア極部２２２のそれぞれに向かい合うように配置されている。Ｘ方向に沿って隣り合うマグネット部３３どうしでは、それぞれの上側のマグネット３４同士と、下側のマグネット３５同士とでそれぞれ磁極が異なるように設けられている。
【００５７】
例えば、図５に示すマグネット３４は、右から、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極となるように配置され、マグネット３５は、右から、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極となるように配置される。
【００５８】
また、マグネット３４、３５は、振動方向、ここでは、上下で隙間を空けて配置されている。上下で離れたマグネット３４、３５は、それぞれの磁気吸引力を発生し、コア２２のコア極部２２２の先端面２２２ａを吸引する。マグネット３４、３５のそれぞれが発生する磁気吸引力により、コア極部２２２は、上下両方に向かって吸引されることで相殺されて釣り合い、マグネット３４、３５の間の隙間に対応する位置を基準位置として、水平な状態で保持される。言い換えれば、基準位置は、コア極部２２２における振動方向の中心位置と、マグネット３４、３５における振動方向の中心位置とが略同一平面上（同一平面も含む）或いは略同一軸線上（同一軸線も含む）に位置する位置である。また、コイル２４への非通電時において、マグネット３４、３５が対するコア極部２２２の先端面２２２ａと、隙間とが、コア極部２２２の軸方向（コイル２４の軸に相当）で向かい合う位置に位置する。
【００５９】
このようにマグネット３４，３５は、磁極面に対向するコア２２のコア極部２２２の先端面２２２ａを吸引して、極性の異なるマグネット３４、３５間の隙間と対向する位置で保持する磁気ばねとして機能する。このマグネット３４、３５の間の隙間の高さは、コア２２の厚み（Ｚ方向の長さ）、具体的には、コア極部２２２の厚み（Ｚ方向の長さ）よりも短くすることが好ましい。
【００６０】
マグネット３４，３５は、弾性支持部４０のばね反力で、基準位置（基準状態における位置）に保持されるので、コア２２とマグネット３４，３５の磁気吸引力により、電流に起因した発生推力とは逆方向の力を抑制でき、出力低下を防ぐことができ、強いフィーリングの発生が可能となる。
【００６１】
マグネットホルダ３７は、マグネット３４、３５を保持して、弾性支持部４０に固定する。マグネットホルダ３７は、コア極部２２２と対向する面を有し、この面にマグネット３４、３５が固定されている。
【００６２】
マグネットホルダ３７は、金属、樹脂等、どのような材料で形成されてもよいが、マグネット３４、３５から放射される磁束に影響を与えないように、非磁性体であることが好ましい。
【００６３】
＜弾性支持部４０＞
弾性支持部４０は、固定体２０に対して可動体３０を可動自在に支持する。
【００６４】
弾性支持部４０は、ベースプレート２８に固定され、振動方向に変形する弾性を有する。弾性支持部４０は、本実施の形態では、可動体３０の振動方向と交差する方向に向けて配置される矩形状の板ばねであり、マグネット３４、３５の着磁方向に（ここでは、Ｙ方向）に延在する。
【００６５】
弾性支持部４０の一端部４０２には、コア２２に対向するマグネット部３３が固定され、他端部４０４には、減衰材２７を介してベースプレート２８が固定されている。具体的には、一端部４０２は、その裏面で、マグネット部３３及びバックヨーク３６を保持するマグネットホルダ３７に、ねじ４２等の止着材を介して固定されている。なお、図１の振動アクチュエータでは、この一端部４０２の表面に緩衝材３９が取り付けられている。マ緩衝材３９は、マグネットホルダ３７と振動方向で重なる位置に配置され、他部材に接続して、当該他部材に可動体２０を取り付けるものである。この緩衝材３９は、図２〜図９では便宜上、図示を省略する。
【００６６】
弾性支持部４０の一端部４０２及び他端部４０４は、ここでは平行な辺部分であり、それぞれＸ方向に沿って設けられている。
【００６７】
弾性支持部４０は、基端側（他端部４０４側）でベースプレート２８に固定され、先端側（一端部４０２側）にコア２２に対向するマグネット３４、３５が固定され、且つ、振動方向（上下方向）に弾性変形可能に配置されている。
【００６８】
本実施の形態では、弾性支持部４０は、ベースプレート２８の他辺部２８２から一辺部２８１に向かってＹ方向（ここでは略水平）に延在し、ベースプレート２８の一辺部２８１側の自由端である一端部４０２に可動体３０が固定されている。すなわち、弾性支持部４０は、可動体３０を片持ち梁構造により支持しているため、振動方向で可動体３０を弾性支持する必要が無く、その分の高さを薄くして薄型の構造にできる。また、弾性支持部４０としての板ばねが単純な矩形板状であるので、弾性支持部４０を加工して形成する際の影響が出にくく、弾性変形の態様にばらつきにくい性能を有する弾性支持部４０にすることができる。また、略水平に延在する弾性支持部４０により可動体３０は片持ち支持されるので、安定した状態で上下方向に振動可能に支持される。
【００６９】
図８は、振動アクチュエータ１０の磁気回路を示す図である。図９Ａ〜図９Ｃは、可動体３０の動作を示す側面図である。なお、図８及び図９で示すコイル２４は、便宜上、図３のＡ−Ａ線断面図で示したコイル２４−２（図３参照）である。つまり、図９Ａ〜図９Ｃは、それぞれ、非通電時における可動体３０の状態（基準状態）、コイル２４−２（２４）にマグネット３４、３５側から見て反時計回りに通電したときの可動体３０の状態、コイル２４−２（２４）にマグネット３４、３５側から見て時計回りに通電したときの可動体３０の状態を示している。その他のコイル２４−１，２４−３、２４−４とマグネット３４、３５とは、コイル２４−２とマグネット３４、３５と極性のみ異なり、同様の磁気回路構成により可動体３０を同じ方向に移動させるように構成されている。よって、コイル２４−２とマグネット３４、３５との組の磁気回路構成のみ詳細に説明し、その他の磁気回路構成の説明は省略する。
【００７０】
具体的には、コイル２４−２に、マグネット３４、３５側から見て反時計回りに通電したときには、コイル２４−４は同じ方向で通電され、コイル２４−１、２４−３は時計回りに通電される。また、コイル２４−２にマグネット３４、３５側から見て時計回りに通電したときには、コイル２４−４は同じ方向で通電され、コイル２４−１、２４−３は反時計回りに通電される。すなわち、コイル２４−１〜２４−４と、これらに対応するマグネット３４，３５の組では、隣接する組と比べて、対向するコイル２４側の極性と、マグネット３４，３５側の極性は異なるものの、同方向に可動体３０を移動させる力を同様に発生する。
【００７１】
振動アクチュエータ１０において、可動体３０は、固定体２０のベースプレート２８の他辺部２８２上に減衰材２７を介して他端部４０４が固定された、弾性支持部４０の一端部４０２で支持された状態で配置されている。弾性支持部４０は、ベースプレート２８の他辺部２８２側から一辺部２８１側に向かって延在するように配置されている。加えて、マグネット３４、３５は、固定体２０のコイル２４の一端側の開口に対向するように配置されている。
【００７２】
可動体３０は、基板２３を介して電源供給部（図示略）からコイル２４が通電されることにより、Ｚ方向、つまり、ベースプレート２８に対して接離する方向に往復動する。具体的には、可動体３０が、弾性支持部４０の他端部４０４を支点に揺動する。これにより、振動アクチュエータ１０の振動出力が、振動アクチュエータ１０を備える携帯機器のユーザに伝達される。
【００７３】
振動アクチュエータ１０では、図８に示す磁気回路が形成される。また、振動アクチュエータ１０において、コイル２４は、マグネット３４、３５からの磁束が、内側のコア極部２２２を通るように、コイル２４の巻回軸とマグネット３４、３５の着磁方向とが平行若しくは重なるように配置されている。
【００７４】
したがって、図８に示すように通電が行われると、コイル２４に流れる電流により、コア極部２２２は、先端面２２２ａ側がＮ極となり、このＮ極にマグネット３５が吸引され、マグネット３４は反発し、マグネット３４、３５を備える可動体３０には推力Ｆが発生する。これにより、弾性支持部４０に弾性支持される可動体３０は、他端部４０４側を支点に、Ｆ方向、つまりＺ方向に揺動して、図９Ａの状態から図９Ｂの状態となる。
【００７５】
また、コイル２４の通電方向が逆方向に切り替わり、図９Ｃ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）の推力−Ｆが生じる。この推力−Ｆにより、可動体３０が揺動する。具体的には、コイル２４−２（２４）のコア極部２２２が異なる磁極、例えば、Ｓ極となり、この極に対して、マグネット３４は吸引され、マグネット３５は反発する。これにより、マグネット３４、３５を備える可動体３０には、推力−Ｆが発生して、他端部４０４側を中心に推力−Ｆ方向、つまり、−Ｚ方向に揺動する。
【００７６】
これを繰り返すことで、振動アクチュエータ１０は、可動体３０を往復揺動して振動方向（Ｚ方向）の振動を発生する。
【００７７】
可動体３０の振動は、コイル２４に巻回されたコア極部２２２に対して、振動方向で隙間を空けて上下に２つのマグネット３４、３５が組として配置され、２つのマグネット３４、３５のそれぞれの吸引力および反発力により行われる。これにより、コイル２４、コア極部２２２に対してマグネットが一つの場合の組による磁気回路と比較して、強力な振動を発生する。
【００７８】
また、コイル２４、コア極部２２２、マグネット３４、３５及びバックヨーク３６を含む組を４つ含む磁気回路を有しているので、４組のそれぞれで発生する推力Ｆ、−Ｆにより、強力な振動を発生できる。
【００７９】
振動アクチュエータ１０では、コイル２４が巻回されるコア２２と、マグネット部３３とを含む磁気発生部が可動体３０の側方側に配置され、可動体３０は、板ばねである弾性支持部４０の一端部４０２で固定されている。弾性支持部４０は、他端部４０４が固定体２０に固定されていることにより、可動体３０を可動自在に支持している。これにより、Ｚ方向に磁気発生部を設けることがなく、支持構造が単純であるため設計がシンプルになり、省スペース化を図ることができ、振動アクチュエータ１０の薄型化を図ることができる。
【００８０】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０において最大の厚み（Ｚ方向の長さ）は、ベースプレート２８の底面部２８３、可動体３０の下側の可動領域、可動体３０部分の高さ（Ｚ方向の長さ）、可動体３０の上側の可動領域を加えた長さとなり、Ｚ方向の高さを極力低くした扁平状で振動出力に優れた振動アクチュエータとなっている。
【００８１】
また、本実施の形態の振動アクチュエータ１０では、コア２２において、隣り合うコア極部２２２の励磁は、異なる磁極に励磁されている。これにより、隣り合うコア極部２２２、２２２の対にて一つの磁気回路で構成することができるため、磁気回路効率が高く、強い震動を発生させることができ、ユーザに対し振動フィーリングの付与が可能となる。
【００８２】
ここで、振動アクチュエータ１０は、基板２３を介して電源供給部（図示略）からコイル２４（２４−１〜２４−４）へ入力される交流波によって駆動される。つまり、コイル２４の通電方向は周期的に切り替わり、可動体３０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、マグネット３４、３５はコア極部２２２に対してＺ方向プラス側と、Ｚ方向マイナス側に揺動し、これに伴い可動体３０は、弾性支持部４０の他端部４０４を支点として、Ｚ方向プラス側と、Ｚ方向マイナス側に振動、より具体的には、ＹＺ面内で円弧状に振動（回転系の駆動）する。
【００８３】
以下に、振動アクチュエータ１０の駆動原理について、後述する振動アクチュエータ１０Ａの駆動原理とともに簡単に説明する。本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａ、１０では、直線系の駆動と回転系の駆動を行う。
【００８４】
直線系の駆動原理を示す運動原理としては、可動体３０Ａ（図１３参照）の質量ｍ［ｋｇ］、ねじり方向のばね定数Ｋｓｐとした場合、可動体３０Ａは、固定体２０Ａに対して、下記式（１）によって算出される共振周波数ｆｒ［Ｈｚ］で振動する。共振周波数ｆrと略等しい周波数の交流で振動アクチュエータ１０Ａを駆動することにより、効率的に大きな出力を得ることが可能となる。すなわち、定常状態において低消費電力での駆動が可能となるので、振動アクチュエータ１０Ａのエネルギー効率が向上する。
【００８５】
【数１】
2019180168.tif 000003
【００８６】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａは、基板２３を介してコイル２４（２４０−１〜２４０−８）に可動体３０Ａの共振周波数ｆｒと略等しい周波数の交流を供給してコイル２４（２４０−１〜２４０−８）を介してコア２２（詳細には、コア極部２２２）を着磁する。これにより、可動体３０Ａを効率良く駆動させることができる。
【００８７】
なお、振動アクチュエータ１０Ａにおける動作原理を示す運動方程式は下式（１）で表され、回路方程式は下式（２）で表される。すなわち、可動部３０Ａは、式（２）、（３）に基づいて往復運動を行う。
【００８８】
【数２】
2019180168.tif 000004
【００８９】
【数３】
2019180168.tif 000005
【００９０】
すなわち、振動アクチュエータ１０Ａ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Ｋｅ［Ｖ／（ｍ／ｓ）］は、式（３）を満たす範囲内で適宜変更できる。
【００９１】
このように、振動アクチュエータ１０Ａ、可動体３０Ａの質量ｍと、弾性支持部４０Ａ、４０Ｂとしての金属ばね（弾性体、本実施の形態では板ばね）と磁気ばねとを重畳したばね定数Ｋｓｐにより決まる共振周波数ｆｒにおいて駆動した場合、効果的に大きな出力を得ることができる。
【００９２】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａにおいて可動体３０Ａを弾性支持するばねは、主に、弾性支持部４０である金属ばねであり、コイル２４が巻回されたコア２２（コア極部２２２）及びマグネット３４、３５による磁気ばねを含む構成となっている。
【００９３】
また、振動アクチュエータ１０における回転系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１０では、可動体３０の慣性モーメントをＪ［ｋｇ・ｍ２］、弾性支持部４０である板ばねのねじり方向のばね定数をＫｓｐとした場合、可動体３０は、固定体２０に対して、下式（４）によって算出される共振周波数ｆｒ［Ｈｚ］で振動する。
【００９４】
【数４】
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【００９５】
可動体３０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２４に可動体３０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３０は共振状態となる。すなわち、電源供給部からコイル２４に対して、可動体３０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３０を効率良く振動させることができる。
【００９６】
振動アクチュエータ１０の回転系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１０は、下式（５）で示す運動方程式及び下式（６）で示す回路方程式に基づいて駆動する。
【００９７】
【数５】
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【００９８】
【数６】
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【００９９】
すなわち、振動アクチュエータ１０における可動体３０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］、ばね定数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。
【０１００】
このように、振動アクチュエータ１０では、可動体３０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２４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。
【０１０１】
図１０は、本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータを有するタッチパネル装置１００の斜視図であり、図１１は、本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータを有するタッチパネル装置１００の右側面図である。図１０及び図１１に示すタッチパネル装置１００は、振動呈示装置の一例である。振動アクチュエータ１０は、画像を表示するタッチパネル６０の裏面６１に接続用の緩衝材３９を介して固定される。緩衝材３９は減衰材２７と同様の材料により構成されてもよい。
【０１０２】
振動アクチュエータ１０のベースプレート２８は、タッチパネル装置１００が取り付けられる部位に固定される。
【０１０３】
すなわち、タッチパネル６０を有するタッチパネル装置１００では、タッチパネル６０は、タッチパネル装置１００の取り付け部位に固定体２０を固定した振動アクチュエータ１０の可動体３０に固定される。これにより、タッチパネル６０自体は、可動体３０と一体に駆動する。
【０１０４】
このように、振動アクチュエータ１０を実装したタッチパネル装置１００によれば、タッチパネル６０を直接動作させる、つまり可動体３０とともにタッチパネル６０を駆動させるため、強い振動でタッチパネル６０を直接駆動できる。よって、タッチパネル６０に表示される画像に接触して操作する際に、タッチパネル６０を介したユーザに強いフィーリングをフィードバックすることができる。具体的には、タッチパネル６０をユーザは指で操作する場合に、ユーザの指に対しタッチパネル６０を直接可動することで、タッチパネル６０における操作ボタン等を押せているという触感を付与できる。また、タッチパネル６０に対して、面方向に沿う振動と異なり、タッチパネル６０に接触する方向に沿って振動を発生させるため、ユーザには強いフィーリングの振動を付与できる。
【０１０５】
特に、車載製品や産業機器において、ユーザが触れた際に、強いフィーリングをフィードバックするタッチパネル装置が搭載されるタッチディスプレイ装置や操作装置に有用なものである。
【０１０６】
タッチパネル６０は、単一の振動アクチュエータ１０にて構成でき、構造的に、可動体３０と駆動源であるコアユニット２１及びマグネット部３３を含む磁気発生部を横に配置することが可能であり、振動アクチュエータ１０全体の薄型化を図ることができる。
【０１０７】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０によれば、２のＮ倍個（Ｎは自然数）のコア極部２２２及びコア極部２２２の外周にそれぞれ巻回されるコイル２４を有する固定体２０と、コア極部２２２毎に、コア極部２２２毎の軸方向で離れて配置されるマグネット部３３を有する可動体３０と、固定体２０に対して可動体３０を可動自在に支持する弾性支持部（板ばね）４０とを有する。
【０１０８】
マグネット部３３は、それぞれ向かい合うコア極部２２２側に配置される磁極を有し、可動体３０は、コイル２４が通電されることにより励磁されるコア極部２２２とマグネット部３３との間の吸引力または反発力により、２のＮ倍個のコア極部２２２が並ぶ方向及びコイル２４の軸方向の双方向に直交する方向に振動する。
【０１０９】
これにより、安定した強い振動を出力できるとともに薄型化された振動アクチュエータ１０を実現できる。また、タッチパネル６０に取り付けた場合でも、タッチパネル６０の操作時にユーザに強いフィーリングを付与できるとともに、タッチパネル６０を有するタッチパネル装置１００自体の薄型化を図ることができる。
【０１１０】
なお、振動呈示装置としては、指等を接触させることにより操作を入力する操作装置に適用し、接触操作に対応して振動を発生させるようにしても良い。
【０１１１】
（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータ１０Ａの底面側外観斜視図であり、図１３は、本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータ１０Ａの平面側外観斜視図である。なお、実施の形態２の振動アクチュエータ１０Ａは、図１〜図９で説明した実施の形態１に対応する振動アクチュエータ１０と同様の基本的構成を有しているが、主に、固定体２０Ａに２つのコアユニット２１Ａ、２１Ｂを配置し、可動体３０Ａに、コアユニット２１Ａ、２１Ｂのそれぞれに対応するマグネット部３３Ａ、３３Ｂを配置した点で異なる。以下では、振動アクチュエータ１０と同一の構成要素は同様の機能を有し、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１２】
図１２及び図１３に示す振動アクチュエータ１０Ａは、振動アクチュエータ１０と同様に、振動発生源として電子機器に実装されて、電子機器の振動機能を実現する。例えば、タッチパネル装置１００Ａ（図１４参照）に実装されてカーナビゲーション装置等に適用される。
【０１１３】
振動アクチュエータ１０Ａは、コイル２４が巻回されたコア２２を有する実施の形態１のコアユニット２１と同様に構成されるコアユニット２１Ａ、２１Ｂを有する固定体２０Ａと、実施の形態１のマグネット部３３と同様のマグネット部３３Ａ、３３Ｂ（３４、３５）を有する可動体３０Ａと、固定体２０Ａに対して可動体３０Ａを振動方向に可動可能に弾性支持する弾性支持部４０Ａ、４０Ｂと、を有する。
【０１１４】
振動アクチュエータ１０Ａは、振動アクチュエータ１０と同様に、通電されるコイル２４及び通電されるコイル２４により励磁されるコア２２のコア極部２２２と、マグネット部３３（３４、３５）との間に発生する吸引力または反発力により可動体３０Ａを振動させる。
【０１１５】
振動アクチュエータ１０Ａは、Ｚ方向を厚み方向とした扁平形状の振動体である。振動アクチュエータ１０Ａは、可動体３０Ａを、固定体２０Ａに対して、Ｚ方向、つまり、厚み方向を振動方向として振動させる。
【０１１６】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０Ａでは、枠状に形成されたベースプレート２８Ａにおいて、それぞれＸ方向に延在し且つＹ方向で対向する２つの固定体側辺部２８７に、コアユニット２１Ａ、２１Ｂが、互いのコア極部２２２が対向するように、取り付けられている。
【０１１７】
ベースプレート２８Ａは、帯状であり、Ｘ方向で離れて配置される固定体端辺部２８６と、帯状であり、Ｙ方向で離れて配置される２つの固定体側辺部２８７とで矩形枠状で形成されている。
矩形枠状のベースプレート２８Ａの内側には、所定間隔を空けて、コアユニット２１Ａ、２１Ｂのコア極部２２２と対向するように配置されるマグネット部３３Ａ、３３Ｂを有する可動体３０Ａが配置されている。
【０１１８】
マグネット部３３Ａ、３３Ｂは、それぞれマグネット部３３と同様に構成され、一つのコア極部２２２に対向する２つのマグネット３４、３５を、Ｘ方向（振動方向）に複数（ここでは４組）ずつ備える。
【０１１９】
マグネット部３３Ａ、３３Ｂは、それぞれ、矩形状の枠状保持部３７Ａの対向する２つの側辺部３７０ａにそれぞれ固定される。２つの側辺部３７０ａは、バックヨークの機能を兼ねており、ここでは磁性体により形成される。
【０１２０】
枠状保持部３７Ａの振動方向で開口する一方側の縁部（ここでは上面側の縁部）には、中央に開口が形成された面状の取付部材３９Ａが設けられている。
【０１２１】
取付部材３９Ａは、可動対象に固定され、可動対象を振動させる。取付部材３９Ａは、緩衝材３９と同様の材料により形成されてもよい。
【０１２２】
マグネット部３３Ａ、３３Ｂは、コアユニット２１Ａ、２１Ｂのコア極部２２２とは、可動体３０Ａの側方、つまりＹ方向に並ぶように配置され、これにより薄型化を可能としている。なお、コアユニット２１Ａ、２１Ｂと、マグネット部３３Ａ、３３Ｂと、バックヨークの機能を有する２つの側辺部３７０ａと、による磁気回路構成は、図８に示す実施の形態１の磁気回路構成と同様であるので説明は省略する。
【０１２３】
２つの側辺部３７０ａのそれぞれの両端部は、２つの端辺部３７０ｂの両端部に固定されている。２つの側辺部３７０ａと２つの端辺部３７０ｂとにより枠状保持部３７Ａは構成されている。２つの端辺部３７０ｂには、弾性支持部４０Ａ、４０Ｂのそれぞれの一端部４０２ａが固定されている。
【０１２４】
弾性支持部４０Ａ、４０Ｂは、弾性支持部４０と同様の機能を有し、本実施の形態では、同一であり、弾性変形する板ばねである。
【０１２５】
弾性支持部４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ他端部４０４ａをベースプレート２８ＡのＹ方向で延在する２つの固定体端辺部２８６にそれぞれ固定し、一端部４０２ａを可動体３０Ａに固定している。これにより、弾性支持部４０Ａ、４０Ｂは、固定体２０Ａに対して可動体３０Ａを、固定体２０Ａのベースプレート２８Ａの内側で、振動方向（Ｚ方向マイナス側、Ｚ方向プラス側）に可動、つまり振動自在に支持している。
【０１２６】
なお、弾性支持部４０Ａ、４０Ｂは、平板状の板ばねでよいが、本実施の形態では、一端部４０２ａと他端部４０４ａとの間の部位、つまり一端部４０２ａと他端部４０４ａ徒を繋ぐ弾性変形する部位に、Ｚ方向プラス側或いはＺ方向マイナス側に凸状となるように湾曲させた湾曲部を設けている。弾性支持部４０Ａ、４０Ｂとしての板ばねは、湾曲部分により、撓む際の方向が決定される。なお、弾性支持部４０Ａ、４０Ｂの一端部４０２ａと他端部４０４ａとを繋ぐ部位は、蛇腹形状にしてもよい。なお、湾曲する向きは、本実施の形態では、上側に取付部材３９Ａが設けられているため、下側に凸となる向きにすることにより、上側に凸よりも振動方向の厚みを薄くしている。
【０１２７】
これにより、コイル２４への通電時において、振動アクチュエータ１０Ａのマグネット部３３と同様に、マグネット部３３Ａ、３３Ｂが推力を得て移動する際に、弾性支持部４０Ａ、４０Ｂは、それに追従して円滑に弾性変形して撓むことができ、振動方向に沿って可動体３０Ａが往復移動、つまり振動を円滑に行わせることができる。
【０１２８】
また、振動アクチュエータ１０Ａでは、可動体３０Ａは、Ｙ方向で離れる両側部（２つの側辺部３７０ａ）でそれぞれ、コアユニット２１Ａ、２１Ｂとマグネット部３３Ａ、３３Ｂとを有する磁気発生部により、振動方向に駆動する。これにより、より強い振動を得ることができ、より強い振動フィーリングを付与することが可能となる。
【０１２９】
このように構成される振動アクチュエータ１０Ａでは、コアユニット２１Ａ、２１Ｂにおいて、図示しない電源供給部からコイル２４へ入力される交流波によりコア極部の先端面）が磁化され、可動体３０Ａ側のマグネット部３３Ａ、３３Ｂのそれぞれのマグネット３４、３５に対して、効果的に磁気吸引力及び反発力を発生する。
【０１３０】
これにより、可動体３０Ａのマグネット部３３Ａ、３３Ｂは、基準位置となる位置（ここでは側面視してコア極部の中心）と、マグネット部３３Ａ、３３Ｂにおいて上下で離間するマグネット３４、３５との間の隙間のＺ方向の中心位置とが重なる位置を基準にして、Ｚ方向に往復移動する。なお、この駆動原理は、上記式（１）〜（６）によって実現される実施の形態１の振動アクチュエータ１０の同様の動作原理であるので説明は省略する。振動アクチュエータ１０Ａでは、実施の形態１と同様に、コイル２４へ供給する電流の向きを変えることで、マグネット部３３Ａ、３３Ｂを備える可動体３０Ａは、振動方向（Ｚ方向）、つまり、コアとマグネット部３３Ａ、３３Ｂとが対向する方向と弾性支持部４０Ａ、４０Ｂが延在する方向の双方と直交する方向に往復移動（往復振動）する。
【０１３１】
図１４は、本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータ１０Ａを有するタッチパネル装置１００Ａの斜視図である。図１４に示すタッチパネル装置は、振動呈示装置の一例である。タッチパネル装置１００Ａでは、振動アクチュエータ１０Ａは、画像を表示するタッチパネル６０の裏面６１に接続用の取付部材３９Ａを介して固定される。
【０１３２】
振動アクチュエータ１０Ａのベースプレート２８Ａは、タッチパネル装置６０が取り付けられる部位に固定される。
【０１３３】
これにより、タッチパネル６０を有するタッチパネル装置１００Ａでは、タッチパネル６０は、タッチパネル装置１００Ａの取り付け部位に固定体２０Ａを固定した振動アクチュエータ１０Ａの可動体３０Ａに固定される。これにより、タッチパネル６０自体は、固定体２０Ａに対して弾性支持部４０Ａ、４０Ｂを介して弾性支持された可動体３０Ａと一体に振動する。
【０１３４】
このように、振動アクチュエータ１０Ａを実装したタッチパネル装置１００Ａによれば、タッチパネル６０を直接動作させるため、タッチパネル６０に表示される画像に接触して操作する際に、ユーザに一層強いフィーリングをフィードバックすることができる。
【０１３５】
［振動アクチュエータ１０Ａにおける変形例］
図１３に示すように、振動アクチュエータ１０Ａでは、コアユニット２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ４つずつ、コイル２４の通電により励磁されるコア極部を備えた電磁部２４０−１〜２４０−８を備えた構成となっている。電磁部２４０−１〜２４０−８はそれぞれ、可動体３０ＡにおいてＹ方向で離れる両側辺部に沿って配置されている。
【０１３６】
これにより、例えば、電磁部２４０−１〜２４０−８のそれぞれのコイル２４の通電方向を適宜変更可能に構成することにより、可動体３０Ａを、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｘ軸回りの捻れ方向、Ｙ軸回りの捻れ方向、及びＺ軸回りの捻れ方向に沿った姿勢にすることができる。一例として、電磁部２４０−１、２４０−２を一組とした磁気回路、電磁部２４０−３、２４０−４を一組とした磁気回路、電磁部２４０−５、２４０−６を一組とした磁気回路、及び、電磁部２４０−７、２４０−８を一組とした磁気回路とし、それぞれ独立した駆動力発生部として、可動体３０Ａを可動させることができる。具体的には、各電磁部の組において、それぞれ隣り合うコア極部を異なる磁性となるように励磁する。それぞれの電磁部の組のコア極部で対向するマグネット部をＺ方向プラス側またはＺ方向マイナス側に移動させて、可動体３０Ａを、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｘ軸回りの捻れ方向、Ｙ軸回りの捻れ方向、及びＺ軸回りの捻れ方向に沿った姿勢にすることが可能となる。よって、振動アクチュエータ１０Ａを取り付けタッチパネル６０の姿勢を適宜変更でき、ユーザが視認し易い姿勢あるいはユーザが操作し易い姿勢にすることができる。
【０１３７】
本実施の形態の振動アクチュエータ１０、１０Ａにおけるコアユニット２１、２１Ａ、２１Ｂでは、コア極部２２２を４つずつ有する構成としたが、少なくとも２つずつあればよい。つまり、振動アクチュエータ１０、１０Ａにおけるコアユニット２１、２１Ａ、２１Ｂにおいて、コア極部２２２を、６つ以上の偶数個で有する構成とし、それに対応して実施の形態と同様に配置されるマグネット部３３を備える構成としてもよい。このとき、コアユニット２１、２１Ａ、２２Ｂにおいて、隣り合うコア極部２２２は、異なる極性で励磁されるように、それぞれの外周にコイル２４が巻回されることが好ましい。
【０１３８】
以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明に係る振動アクチュエータは、タッチパネルに取り付けた場合でも、タッチパネルの操作時にユーザに強いフィーリングを付与できるとともに、薄型化を実現できる効果を有し、例えば、カーナビゲーション装置等でタッチパネル自体を可動させる場合に用いるものとして有用である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０、１０Ａ  振動アクチュエータ
２０、２０Ａ  固定体
２１、２１Ａ、２１Ｂ  コアユニット
２２  コア
２２１  コア本体
２２２  コア極部
２２２ａ  先端面
２３  基板
２４  コイル
２５  ボビン
２６、４２、４３  ねじ
２７  減衰材
２８、２８Ａ  ベースプレート
２８１  一辺部
２８２  他辺部
２８３  底面部
３０、３０Ａ  可動体
３３、３３Ａ、３３Ｂ  マグネット部
３４  マグネット（第１マグネット）
３５  マグネット（第２マグネット）
３６  バックヨーク
３７  マグネットホルダ
３７Ａ  枠状保持部
３７０ａ  側辺部
３７０ｂ  端辺部
３９  緩衝材
３９Ａ  取付部材
４０、４０Ａ、４０Ｂ  弾性支持部
４０２、４０２ａ  一端部
４０４、４０４ａ  他端部
６０  タッチパネル
６１  裏面
１００、１００Ａ  タッチパネル装置（振動呈示装置）
【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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