(57)【要約】  振動発生装置は、比較的重い振動部材を十分に振動させることができる。たとえば、振動発生装置１００は、振動部材１１０と、振動部材１１０に接続された複数のアクチュエータ１と、複数のアクチュエータ１を介して振動部材１１０を支持する固定体１５０とを有している。複数のアクチュエータ１は各々、振動部材１１０が固定された支持体５と、可動体４と、支持体５と可動体４とに接続された第１弾性部材７と、可動体４を支持体５に対して直線的に往復移動させる磁気駆動回路（第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０）とを備えている。複数のアクチュエータ１は、第２弾性部材１６０を介して固定体１５０に支持されている。第１弾性部材７および第２弾性部材１６０はゲル状シリコーンゲル等からなる。
2018030269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動部材と、
前記振動部材に接続された複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータを介して前記振動部材を支持する固定体と、
を有し、
前記複数のアクチュエータは各々、前記振動部材が固定された支持体と、可動体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記支持体と前記可動体とに接続された第１弾性部材と、前記可動体を前記支持体に対して直線的に往復移動させる磁気駆動回路と、を備えていることを特徴とする振動発生装置。
【請求項２】
前記複数のアクチュエータは各々、前記磁気駆動回路として、前記可動体を前記支持体に対して第１方向で直線的に往復移動させる第１磁気駆動回路と、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向に対して交差する第２方向で直線的に往復移動させる第２磁気駆動回路と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
【請求項３】
前記振動部材は、前記第１方向および前記第２方向に広がる板状部材であることを特徴とする請求項２に記載の振動発生装置。
【請求項４】
前記第１方向および前記第２方向に対して直交する第３方向からみたとき、前記複数のアクチュエータは、少なくとも３つが前記振動部材の中心位置の周りに配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の振動発生装置。
【請求項５】
前記第３方向からみたとき、前記複数のアクチュエータは、前記振動部材の中心位置を中心とする点対称、または前記中心位置を通る仮想線を中心とする線対称に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の振動発生装置。
【請求項６】
前記複数のアクチュエータは、異なる方向の振動を発生させることを特徴とする請求項５に記載の振動発生装置。
【請求項７】
前記複数のアクチュエータのうち、前記中心位置を挟んで反対側に位置するアクチュエータでは、前記中心位置周りの逆方向の方向性を有する振動を発生させることを特徴とする請求項６に記載の振動発生装置。
【請求項８】
前記複数のアクチュエータは、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第２弾性部材を介して前記固定体に支持されていることを特徴とする請求項１から７までの何れか一項に記載の振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種振動を発生させる振動発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
使用者に振動を体感させるアクチュエータとして、可動体の周りに筒状のコイルおよび筒状の磁石を備えた磁気駆動機構を設け、可動体を軸線方向に振動させる構成が提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７８３１０号公報
【特許文献２】特開２００６−７１６１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、特許文献１、２に記載の構成において、比較的重い振動部材を振動させた場合、十分な振動を出力できないという問題点がある。【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、比較的重い振動部材を十分に振動させることができる振動発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る振動発生装置は、振動部材と、前記振動部材に接続された複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを介して前記振動部材を支持する固定体と、を有し、前記複数のアクチュエータは各々、前記振動部材が固定された支持体と、可動体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記支持体と前記可動体とに接続された第１弾性部材と、前記可動体を前記支持体に対して直線的に往復移動させる磁気駆動回路と、を備えていることを特徴とする。【０００７】
本発明では、複数のアクチュエータにおいて、磁気駆動回路によって可動体を直線的に往復移動させると、アクチュエータの重心位置が変動し、振動が出力される。また、本形態では、複数のアクチュエータに用いた各支持体が共通の振動部材に固定されているため、複数のアクチュエータで発生させた振動が共通の振動部材に伝達される。従って、振動部材が比較的重い場合でも、大きく振動させることができる。また、複数のアクチュエータで発生させた振動が共通の振動部材に伝達されるため、複数のアクチュエータで異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材に行わせることができる。【０００８】
本発明において、前記複数のアクチュエータは各々、前記磁気駆動回路として、前記可動体を前記支持体に対して第１方向で直線的に往復移動させる第１磁気駆動回路と、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向に対して交差する第２方向で直線的に往復移動させる第２磁気駆動回路と、を有している態様を採用することができる。かかる態様によれば、複数のアクチュエータで異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材に行わせることができる。【０００９】
本発明において、前記振動部材は、前記第１方向および前記第２方向に広がる板状部材である態様を採用することができる。かかる態様によれば、振動発生装置の薄型化を図ることができる。また、振動部材の面積を広げて振動部材に接続可能なアクチュエータの数を増やした場合でも、振動部材の質量が小さいので、大きな振動を出力することができる。【００１０】
本発明において、前記第１方向および前記第２方向に対して直交する第３方向からみたとき、前記複数のアクチュエータは、少なくとも３つが前記振動部材の中心位置の周りに配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、複数のアクチュエータで発生させた振動を共通の振動部材に効率よく伝達することができるとともに、複数のアクチュエータで異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材に行わせることができる。【００１１】
本発明において、前記第３方向からみたとき、前記複数のアクチュエータは、前記振動部材の中心位置を中心とする点対称、または前記中心位置を通る仮想線を中心とする線対称に配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、複数のアクチュエータで発生させた振動を共通の振動部材から効率よく出力することができるとともに、複数のアクチュエータで異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材に行わせることができる。【００１２】
本発明において、前記複数のアクチュエータは、異なる方向の振動を発生させる態様を採用することができる。例えば、前記複数のアクチュエータのうち、前記中心位置を挟んで反対側に位置するアクチュエータでは、前記中心位置周りの逆方向の方向性を有する振動を発生させる態様を採用することができる。かかる態様によれば、共通の振動部材を中心位置周りの一方向の方向性を有する振動を行わせることができる。【００１３】
本発明において、前記複数のアクチュエータは、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第２弾性部材を介して前記固定体に支持されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、複数のアクチュエータから出力された振動によってアクチュエータが共振することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、複数のアクチュエータにおいて、磁気駆動回路によって可動体を直線的に往復移動させると、アクチュエータの重心位置が変動し、振動が出力される。また、本形態では、複数のアクチュエータに用いた各支持体が共通の振動部材に固定されているため、複数のアクチュエータで発生させた振動が共通の振動部材に伝達される。従って、振動部材が比較的重い場合でも、大きく振動させることができる。また、複数のアクチュエータで発生させた振動が共通の振動部材に伝達されるため、複数のアクチュエータで異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した振動発生装置の説明図である。
【図２】本発明を適用した振動発生装置に用いたアクチュエータの斜視図である。
【図３】図２に示すアクチュエータの断面図である。
【図４】図２に示すアクチュエータの分解斜視図である。
【図５】図２に示すアクチュエータの主要部の分解斜視図である。
【図６】図２に示すアクチュエータの主要部において、可動体および支持体から一部の磁石やコイル等を取り外した状態の分解斜視図である。
【図７】本発明を適用した振動発生装置におけるアクチュエータの別のレイアウト例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、振動発生装置１００やアクチュエータ１のレイアウト等を明確にする目的で、互いに交差する方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向とし、Ｘ軸方向の一方側にＸ１を付し、Ｘ軸方向の他方側にＸ２を付し、Ｙ軸方向の一方側にＹ１を付し、Ｙ軸方向の他方側にＹ２を付し、Ｚ軸方向の一方側にＺ１を付し、Ｚ軸方向の他方側にＺ２を付して説明する。また、振動発生装置１００やアクチュエータ１において、磁気駆動回路によって駆動力が発生する各方向のうち、第１方向をＬ１とし、第２方向をＬ２として説明する。ここで、第１方向Ｌ１はＸ軸方向に沿う方向であり、第２方向Ｌ２はＹ軸方向に沿う方向であり、第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に対して交差する第３方向Ｌ３はＺ軸方向に沿う方向である。
【００１７】
（振動発生装置１００の構成）
図１は、本発明を適用した振動発生装置１００の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は振動発生装置１００の平面図、および振動発生装置１００の断面図である。なお、図１（ａ）では、振動発生装置１００の内部構成が分かりやすいように固定体の天板部の図示を省略してある。また、図１（ａ）では、各アクチュエータ１が発生させる振動方向については太い矢印で示し、図２では、各アクチュエータ１における磁気駆動回路（第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０）による振動方向を矢印Ｌ１、Ｌ２で示してある。
【００１８】
図1において、本発明を適用した振動発生装置１００は、振動部材１１０と、振動部材１１０に接続された複数のアクチュエータ１と、複数のアクチュエータ１を介して振動部材１１０を支持する固定体１５０とを有している。固定体１５０は、振動部材１１０および複数のアクチュエータ１を内側に収容したケースであり、Ｚ軸方向の他方側Ｚ２に位置する端板部１５１には、振動部材１１０をＺ軸方向の他方側Ｚ２に向けて露出させる開口部１５２が形成されている。
【００１９】
複数のアクチュエータ１は各々、振動部材１１０が固定された支持体５と、可動体４と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第１弾性部材７と、可動体４を支持体５に対して直線的に往復移動させる磁気駆動回路（第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０）を備えており、第１弾性部材７は、支持体５と可動体４とに接続されている。第１弾性部材７は、例えば、後述するゲル状ダンパー部材等の粘弾性体である。
【００２０】
複数のアクチュエータ１と固定体１５０の底部１５３との各間には、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第２弾性部材１６０が設けられており、固定体１５０は、複数のアクチュエータ１を各々、第２弾性部材１６０を介して支持している。第２弾性部材１６０は、例えば、第１弾性部材７と同様、後述するゲル状ダンパー部材等の粘弾性体である。
【００２１】
複数のアクチュエータ１において、第１磁気駆動回路１０は、可動体４を支持体５に対してＸ軸方向に沿う第１方向Ｌ１で直線的に往復移動させ、第２磁気駆動回路２０は、可動体４を支持体５に対してＹ軸方向に沿う第２方向Ｌ２で直線的に往復移動させる。
【００２２】
振動部材１１０は、第１方向Ｌ１（Ｘ軸方向）および第２方向Ｌ２（Ｙ軸方向）に広がる板状部材であり、複数のアクチュエータ１は各々、振動部材１１０のＺ軸方向の他方側Ｚ２の面に接続されている。本形態においては、Ｚ軸方向に沿う第３方向Ｌ３からみたとき、複数のアクチュエータ１は、少なくとも３つが振動部材１１０の中心位置Ｏ110の周りに配置されている。
【００２３】
振動部材１１０の平面形状は、四角形である。より具体的には、振動部材１１０の平面形状は、長四角形であり、計４つのアクチュエータ１は各々、振動部材１１０の４つの辺の中央付近に配置されている。このため、第３方向Ｌ３からみたとき、複数のアクチュエータは、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を中心とする点対称に配置されている。また、複数のアクチュエータは、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を通って第１方向Ｌ１（Ｘ軸方向）に延在する第１仮想線Ｌ１０を中心とする線対称に配置されているとともに、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を通って第２方向Ｌ２（Ｙ軸方向）に延在する第２仮想線Ｌ２０を中心とする線対称に配置されている。
【００２４】
（振動発生装置１００での動作）
このように構成した振動発生装置１００では、複数のアクチュエータ１において可動体４を振動させると、可動体４の振動が振動部材１１０に伝達される。その結果、振動発生装置１００を手にした利用者に対して振動によって情報を報知する。例えば、振動発生装置１００は、携帯電話機等に内蔵されて着信等を報知する。また、振動発生装置１００は、ゲーム機の操作部材等として利用することができ、振動等によって新たな感覚を実感することができる。
【００２５】
具体的には、複数のアクチュエータ１のいずれにおいても可動体４を第１方向Ｌ１に振動させると、振動部材１１０が第１方向Ｌ１に振動するため、振動発生装置１００からは、第１方向Ｌ１の振動が出力される。また、複数のアクチュエータ１のいずれにおいても可動体４を第２方向Ｌ２に振動させると、振動部材１１０が第２方向Ｌ２に振動するため、振動発生装置１００からは、第２方向Ｌ２の振動が出力される。その際、可動体４が往復移動する際の速度を一方側と他方側で相違させれば、アクチュエータ１において方向性を有する振動を発生させることができる。従って、複数のアクチュエータ１のうち、中心位置Ｏ110を挟んで反対側に位置するアクチュエータ１では、中心位置Ｏ110周りの逆方向の方向性を有する振動を発生させてもよい。より具体的には、第２方向Ｌ２で離間する２つのアクチュエータ１において第１方向Ｌ１で逆向きの方向性を有する振動を発生させ、第１方向Ｌ１で離間する２つのアクチュエータ１において第２方向Ｌ２で逆向きの方向性を有する振動を発生させ、４つのアクチュエータ１で発生する振動の方向性を周方向の一方側に設定してもよい。この場合、振動部材１１０が中心位置Ｏ110周りの一方側の方向性を有する振動が発生する。それ故、振動発生装置１００からは、中心位置Ｏ110周りの一方向に方向性を有する振動が出力される。
【００２６】
（アクチュエータ１の全体構成）
図２は、本発明を適用した振動発生装置１００に用いたアクチュエータ１の斜視図である。図３は、図２に示すアクチュエータ１の断面図であり、図３（ａ）、（ｂ）は各々、アクチュエータ１の中央部分を通る線に沿ってアクチュエータ１を切断したときのＸＺ断面図、およびアクチュエータ１の中央部分を通る線に沿ってアクチュエータ１を切断したときのＹＺ断面図である。図４は、図２に示すアクチュエータ１の分解斜視図である。
【００２７】
図２、図３および図４において、アクチュエータ１において、第１磁気駆動回路１０は、支持体５に保持された第１コイル１２と、可動体４に保持された第１磁石１１とを有しており、第１磁石１１と第１コイル１２とはＺ軸方向（第３方向Ｌ３）で対向している。
第２磁気駆動回路２０は、支持体５に保持された第２コイル２２と、可動体４に保持された第２磁石２１とを有しており、第２磁石２１と第２コイル２２とはＺ軸方向（第３方向Ｌ３）で対向している。第１磁気駆動回路１０が駆動力を発生させる第１方向Ｌ１は、Ｘ軸方向であり、第２磁気駆動回路２０が駆動力を発生させる第２方向Ｌ２は、Ｙ軸方向である。ここで、第１磁石１１および第１コイル１２は、第１方向Ｌ１で離間する２個所に配置されている。すなわち、第１磁気駆動回路１０は、第１方向Ｌ１で離間する２個所に配置されている。また、第２磁石２１および第２コイル２２は、第２方向Ｌ２で離間する２個所に配置されている。すなわち、第２磁気駆動回路２０は、第２方向Ｌ２で離間する２個所に配置されている。
【００２８】
（支持体５の構成）
図５は、図２に示すアクチュエータ１の主要部の分解斜視図である。図６は、図２に示すアクチュエータ１の主要部において、可動体４および支持体５から一部の磁石やコイル等を取り外した状態の分解斜視図である。
【００２９】
支持体５は、Ｚ軸方向の一方側Ｚ１に位置する第１ケース５６と、第１ケース５６にＺ軸方向の他方側Ｚ２で被さる第２ケース５７と、第１ケース５６と第２ケース５７の間に配置されるホルダ５８（支持体側ホルダ）とを有しており、第１ケース５６と第２ケース５７とは、ホルダ５８を間に挟んで４本の固定ネジ５９によって固定されている。
【００３０】
第２ケース５７は、Ｚ軸方向からみたときに四角形の平面形状を有する端板部５７１と、端板部５７１の各縁から第１ケース５６の側に突出した４枚の側板部５７２とを有している。端板部５７１には、中央に円形の穴５７６が形成され、四隅に固定穴５７５が形成されている。４枚の側板部５７２の中央部には、Ｚ軸方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に切り欠いた切り欠き部５７３が形成されている。Ｘ軸方向の他方側Ｘ２の側板部５７２には、切り欠き部５７３の隣の部分をＺ軸方向の高さの一部分だけ切り欠いた切り欠き部５７４が形成されている。
【００３１】
第１ケース５６は、Ｚ軸方向からみたときに四角形の平面形状を有する端板部５６１と、端板部５６１の四隅から第２ケース５７の端板部５７１に向けて突出するボス部５６２とを備えている。端板部５６１の中央には円形の穴５６６が形成されている。ボス部５６２は、Ｚ軸方向の途中位置に形成された段面５６３と、段面５６３からＺ軸方向の他方側Ｚ２に突出する円筒部５６４を備える。従って、第２ケース５７の固定穴５７５から第１ケース５６のボス部５６２にＺ軸方向の他方側Ｚ２から固定ネジ５９をネジ止めすることにより、側板部５７２のＺ軸方向の一方側Ｚ１の端部に第１ケース５６の端板部５７１が固定される。第１ケース５６は、第２ケース５７の切り欠き部５７４と第１方向Ｌ１で対向する立ち上がり部５６５を備えており、立ち上がり部５６５は、切り欠き部５７４との間に基板６を配置するスリットを構成する。基板６には、第１コイル１２および第２コイル２２への給電線等が接続される。
【００３２】
図３、図５および図６に示すように、第１ケース５６と第２ケース５７との間にはホルダ５８が２枚、Ｚ軸方向に重ねて配置されている。２枚のホルダ５８の基本的な構成は、共通しており、中央には穴５８３が形成されている。本形態において、穴５８３は円形である。２つのホルダ５８の四隅には円形穴５８１が形成されており、ホルダ５８は、円形穴５８１にボス部５６２の円筒部５６４が挿入されて、段面５６３で位置決めされた状態で保持される。ホルダ５８の４つの辺の中央には、内周側へ凹む凹部５８２が形成されている。
【００３３】
ここで、２枚のホルダ５８は、同一構成の板状部材をＺ軸方向で反転させたものである。このため、２枚のホルダ５８のうち、Ｚ軸方向の一方側Ｚ１に配置されたホルダ５８からは第１ケース５６に向けて柱状突起５８５が突出し、Ｚ軸方向の他方側Ｚ２に配置されたホルダ５８からは第２ケース５７に向けて複数本の柱状突起５８５が突出している。また、複数本の柱状突起５８５のいずれにおいても、先端部には球状の当接部５８６が形成されている。従って、ホルダ５８を間に挟んで、第１ケース５６と第２ケース５７とを固定ネジ５９によって固定した際、第１ケース５６、２枚のホルダ５８、および第２ケース５７は、Ｚ軸方向において確実に位置決めされる。
【００３４】
（第１コイル１２および第２コイル２２の配置）
２枚のホルダ５８において、凹部５８２と穴５８３とに挟まれた４箇所には、長穴状の貫通穴５８９が形成されている。２枚のホルダ５８の各々において、４箇所の貫通穴５８９のうち、第２方向Ｌ２で離間する２つの貫通穴５８９の内側には、第１磁気駆動回路１０の第１コイル１２が保持される。また、２枚のホルダ５８の各々において、第３方向Ｌ３で離間する２つの貫通穴５８９の内側に第２磁気駆動回路２０の第２コイル２２が保持される。従って、２枚のホルダ５８は各々、第Ｚ軸方向における１段分の第１コイル１２および第２コイル２２を保持し、支持体５の側には、第１コイル１２および第２コイル２２がＺ軸方向に重ねて２段に配置される。第１コイル１２は、有効辺となる長辺がＹ軸方向に延在する偏平な空芯コイルであり、第２コイル２２は、有効辺となる長辺がＺ軸方向に延在する偏平な空芯コイルである。
【００３５】
（可動体４の構成）
可動体４は、２枚のホルダ５８に対してＺ軸方向の一方側Ｚ１に位置する板状の第１ホルダ４１（可動体側ホルダ）と、２枚のホルダ５８に対してＺ軸方向の他方側Ｚ２に位置する板状の第２ホルダ４２（可動体側ホルダ）と、２枚のホルダ５８の間に配置された板状の第３ホルダ４３（可動体側ホルダ）とを有している。第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は各々、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両側に突出した４つの突出部４５を有しており、Ｚ軸方向からみたときに＋（プラス）形状になっている。第１ホルダ４１に形成された突出部４５の先端部はＺ軸方向の他方側Ｚ２に折れ曲がった接合部４４になっており、第２ホルダ４２に形成された突出部４５の先端部はＺ軸方向の一方側Ｚ１に折れ曲がった接合部４４になっている。従って、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３を重ねた際、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３の各突出部４５の先端部が接する。それ故、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３の各突出部４５の先端部同士を接着や溶接等の方法で接合することにより、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は、一体に連結された状態となる。
【００３６】
（第１磁石１１および第２磁石２１の配置）
第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両側に突出している４つの突出部４５の各々に矩形の貫通穴４１９、４２９、４３９が形成されている。４つの突出部４５のうち、Ｘ軸方向で離間する２つの突出部４５の貫通穴４１９、４２９、４３９には第１磁気駆動回路１０の第１磁石１１が保持されている。また、Ｙ軸方向で離間する２つの突出部４５の貫通穴４１９、４２９、４３９には第２磁気駆動回路２０の第２磁石２１が保持されている。従って、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は各々、Ｚ軸方向における１段分の第１磁石１１および第２磁石２１を保持している。
【００３７】
このようにして、第１磁気駆動回路１０では、複数の第１コイル１２がＺ軸方向に重ねて多段に配置されているとともに、複数の第１コイル１２の各々のＺ軸方向の両側に第１磁石１１が配置されている。また、第２磁気駆動回路２０では、複数の第２コイル２２がＺ軸方向に重ねて多段に配置されているとともに、複数の第２コイル２２の各々のＺ軸方向の両側に第２磁石２１が配置されている。本形態では、第１コイル１２および第２コイル２２がＺ軸方向に重ねて２段に配置されているとともに、２段の第１コイル１２および第２コイル２２の各々のＺ軸方向の両側に第１磁石１１および第２磁石２１が配置されている。第１磁石１１は、着磁分極線がＹ軸方向に延在する板状磁石であり、第２磁石２１は、着磁分極線がＸ軸方向に延在する板状磁石である。
【００３８】
ここで、第１ホルダ４１に保持された第１磁石１１および第２磁石２１に対してＺ軸方向の一方側Ｚ１にはバックヨーク８が重ねて配置される。また、第２ホルダ４２に保持された第１磁石１１および第２磁石２１に対してＺ軸方向の他方側Ｚ２にはバックヨーク８が重ねて配置される。バックヨーク８のサイズは、第１磁石１１および第２磁石２１のサイズ（貫通穴４１９、４２９のサイズ）より大きく、第１ホルダ４１および第２ホルダ４２に接着剤等の方法で固定されている。
【００３９】
（第１弾性部材７の構成）
第１ホルダ４１に設けられたバックヨーク８と、第１ケース５６の端板部５６１との間には、バックヨーク８と第１ケース５６とに接する第１弾性部材７が４箇所に設けられている。また、第２ホルダ４２に設けられたバックヨーク８と、第２ケース５７の端板部５７１との間には、バックヨーク８と第２ケース５７とに接する第１弾性部材７が４箇所に設けられている。
【００４０】
本形態において、第１弾性部材７は、粘弾性体であり、可動体４と支持体５との間に設けられたゲル状ダンパー部材７０からなる。本形態において、ゲル状ダンパー部材７０は、板状のシリコーンゲルからなる。ゲル状ダンパー部材７０の平面形状は、矩形などの多角形であり、第１ケース５６の端板部５６１、および第２ケース５７の端板部５７１においてゲル状ダンパー部材７０が配置される個所は凹部５６９、５７９（図３参照）なっている。ここで、粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。従って、ゲル状ダンパー部材７０（粘弾性体）として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、ゲル状ダンパー部材７０（粘弾性体）として、天然ゴム、ジエン系ゴム（例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等）、非ジエン系ゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。
【００４１】
ゲル状ダンパー部材７０は、粘弾性を備えており、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、板状のゲル状ダンパー部材７０はその厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分（バネ係数）よりも非線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これに対して、厚さ方向（軸方向）に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これにより、板状のゲル状ダンパー部材７０が可動体３と支持体２との間で厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、板状のゲル状ダンパー部材７０が大きく変形することを抑制できるので、可動体３と支持体２とのギャップが大きく変化することを抑制できる。一方、板状のゲル状ダンパー部材７０が厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。従って、板状のゲル状ダンパー部材７０では、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、板状のゲル状ダンパー部材７０のせん断方向のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスをもって振動を実現することができる。本形態において、ゲル状ダンパー部材７０は、柱状のシリコーン系ゲルからなり、針入度が１０度から１１０度である。本形態において、ゲル状ダンパー部材７０は、四角柱状のシリコーン系ゲルからなる。針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。なお、本形態では、図１を参照して説明した第２弾性部材１６０も、第１弾性部材７と同様なゲル状ダンパー部材７０である。
【００４２】
（ストッパ機構５０の構成）
図３等に示すように、第１ホルダ４１の中央部では、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４１１がＺ軸方向の他方側Ｚ２に向けて突出し、第２ホルダ４２の中央部では、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４２１がＺ軸方向の一方側Ｚ１に向けて突出している。第３ホルダ４３の中央部では、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４３１がＺ軸方向の一方側Ｚ１に向けて突出し、ホルダ５８の穴５８３より外径が小さな凸状連結部４３２がＺ軸方向の他方側Ｚ２に向けて突出している。第３ホルダ４３の凸状連結部４３１は、ホルダ５８の穴５８３の内側で第１ホルダ４１の凸状連結部４１１と当接している。第３ホルダ４３の凸状連結部４３２は、ホルダ５８の穴５８３の内側で第２ホルダ４２の凸状連結部４２１と当接している。第３ホルダ４３の凸状連結部４３１、４３２の先端部には、位置決め用の凸部４３３、４３４が形成されている一方、第１ホルダ４１および第２ホルダ４２の凸状連結部４１１、４２１の先端部には凸部４３３、４３４が嵌る凹部４１３、４２３が形成されている。また、第３ホルダ４３の凸状連結部４３１は、第１ホルダ４１の凸状連結部４１１と接着剤等によって接合され、第３ホルダ４３の凸状連結部４３２は、第２ホルダ４２の凸状連結部４２１と接着剤等によって接合されている。従って、第１ホルダ４１、第２ホルダ４２および第３ホルダ４３は、ホルダ５８の穴５８３の内側で、凸状連結部４１１、４３１、４３２、４２１からなる胴部４０で繋がっている。
【００４３】
その結果、支持体５に設けたホルダ５８の穴５８３の内側の壁部５８４は、可動体４に設けた胴部４０の周面を囲んで、可動体４のＺ軸方向に対して直交する方向への可動範囲を制限するストッパ機構５０を構成している。
【００４４】
（アクチュエータ１での動作等）
本形態のアクチュエータ１において、第１磁気駆動回路１０の第１コイル１２に交流を通電すると、可動体４をＸ軸方向に沿った第１方向Ｌ１に振動させることができる。また、第２磁気駆動回路２０の第２コイル２２に交流を通電すると、可動体４をＹ軸方向に沿った第２方向Ｌ２に振動させることができる。その際、アクチュエータ１における重心が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に変動するので、図１を参照して説明した振動部材１１０が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に振動する。従って、利用者は、第１方向Ｌ１の振動および第２方向Ｌ２の振動を体感することができる。また、第１コイル１２に印加する交流波形を調整して、可動体４が第１方向Ｌ１の一方側に移動する速度と、可動体４が第１方向Ｌ１の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、第１方向Ｌ１において方向性を有する振動を体感することができる。同様に、第２コイル２２に印加する交流波形を調整して、可動体４が第２方向Ｌ２の一方側に移動する速度と、可動体４が第２方向Ｌ２の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、第２方向Ｌ２において方向性を有する振動を体感することができる。
【００４５】
ここで、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０では、第１コイル１２と第１磁石１１とがＺ軸方向（第３方向Ｌ３）で対向し、第２コイル２２と第２磁石２１とがＺ軸方向で対向している。このため、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０を設けた場合でも、アクチュエータ１のＺ軸方向のサイズを比較的、小型化することができる。それ故、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０では、第１コイル１２および第２コイル２２をＺ軸方向に重ねて２段に配置するとともに、２段の第１コイル１２および第２コイル２２の各々のＺ軸方向の両側に第１磁石１１および第２磁石２１を配置して、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０のパワーを増大させることができ、この場合でも、アクチュエータ１のＺ軸方向のサイズを比較的、小型化することができる。また、２段の第１コイル１２および第２コイル２２の各々のＺ軸方向の両側に第１磁石１１および第２磁石２１を配置したため、コイルの片面にのみ、磁石が対向している場合と比較して、磁束漏れが少ない。従って、可動体４を動かすための推力を大きくすることができる。
【００４６】
また、第１磁気駆動回路１０は、Ｘ軸方向で離間し、かつ、Ｚ軸方向からみたときに重なる２個所に設けられている。また、第２磁気駆動回路２０は、Ｙ軸方向で離間し、かつ、Ｚ軸方向からみたときに重なる２個所に設けられている。このため、第１磁気駆動回路１０および第２磁気駆動回路２０を駆動して可動体４を第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に振動させた際、可動体４がＺ軸方向に延在する軸線周りに回転しにくいので、可動体４を効率よく振動させることができる。
【００４７】
また、本形態では、第１方向Ｌ１で離間する第１磁気駆動回路１０の間、および第２方向Ｌ２で離間する第２磁気駆動回路２０の間を利用して、可動体４のＺ軸方向に直交する方向の可動範囲を制限するストッパ機構５０が設けられている。このため、可動体４が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に振動する際、第１弾性部材７（ゲル状ダンパー部材７０）はせん断方向に変形することになるが、可動体４の移動範囲を、ゲル状ダンパー部材７０のせん断方向の限界変形量以下とすることができる。従って、可動体４が最大限振動しても、ゲル状ダンパー部材７０が限界変形量以上伸びることがないので、ゲル状ダンパー部材７０が破壊されることを回避できる。また、第１方向Ｌ１で離間する第１磁気駆動回路１０の間、および第２方向Ｌ２で離間する第２磁気駆動回路２０の間を利用してストッパ機構５０が設けたため、ストッパ機構５０を設けた場合でもアクチュエータ１の大型化を回避することができる。
【００４８】
また、アクチュエータ１において、可動体４と支持体５とに接続する第１弾性部材７をバネ部材とした場合には、可動体４が、可動体４の質量とバネ部材のバネ定数に対応する周波数で共振することがあるが、本形態では、第１弾性部材７にゲル状ダンパー部材７０が用いられている。また、本形態では、第１弾性部材７にゲル状ダンパー部材７０のみが用いられ、ゲル状ダンパー部材７０は、その変形方向によっては、バネ成分が存在しないか、あるいは、バネ成分が少ない変形特性を持つ。このため、可動体４の共振を抑制することができる。また、ゲル状ダンパー部材７０は、可動体４および支持体５の双方に接着等の方法で固定されている。このため、可動体４の移動に伴ってゲル状ダンパー部材７０が移動することを防止することができる。従って、第１弾性部材７としてゲル状ダンパー部材７０のみを用いることができるので、アクチュエータ１の構成を簡素化することができる。また、ゲル状ダンパー部材７０は、針入度が９０度から１１０度である。このため、ゲル状ダンパー部材７０は、ダンパー機能を発揮するのに十分な弾性を有するとともに、ゲル状ダンパー部材７０が破断して飛散するような事態が発生しにくい。
【００４９】
また、ゲル状ダンパー部材７０は、可動体４が第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に動くと、厚さ方向（軸方向）と直交する方向（せん断方向）に変形する。従って、アクチュエータ１では、可動体４を第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に振動させる際に、ゲル状ダンパー部材７０のせん断方向の変形特性を用いる。ここで、ゲル状ダンパー部材７０のせん断方向の変形特性は、非線形の成分よりも線形の成分が多い。従って、アクチュエータ１の駆動方向（第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２）では、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
【００５０】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の振動発生装置１００では、複数のアクチュエータ１において、磁気駆動回路によって可動体４を直線的に往復移動させると、アクチュエータ１の重心位置が変動し、振動が出力される。また、本形態では、複数のアクチュエータ１に用いた各支持体５が共通の振動部材１１０に固定されているため、複数のアクチュエータ１で発生させた振動が共通の振動部材１１０に伝達される。従って、振動部材１１０が比較的重い場合でも、大きく振動させることができる。また、複数のアクチュエータ１で発生させた振動が共通の振動部材１１０に伝達されるため、一部のアクチュエータ１が他の一部のアクチュエータ１と異なる方向に可動体４を直線的に往復移動させる等、複数のアクチュエータ１で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材１１０に行わせることができる。
【００５１】
また、複数のアクチュエータ１は各々、可動体４を第１方向Ｌ１で振動させる第１磁気駆動回路１０と、可動体４を第２方向Ｌ２で振動させる第２磁気駆動回路２０とを有している。このため、複数のアクチュエータ１で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材１１０に行わせることができる。
【００５２】
また、振動部材１１０は、第１方向Ｌ１および第２方向Ｌ２に広がる板状部材であるため、振動発生装置１００の薄型化を図ることができる。また、振動部材１１０の面積を広げて振動部材１１０に接続可能なアクチュエータ１の数を増やした場合でも、振動部材１１０の質量が小さいので、大きな振動を出力することができる。
【００５３】
また、第３方向Ｌ３（Ｚ軸方向）からみたとき、複数のアクチュエータ１は、少なくとも３つが振動部材１１０の中心位置Ｏ110の周りに配置されているため、複数のアクチュエータ１で発生させた振動を共通の振動部材１１０に効率よく伝達することができるとともに、複数のアクチュエータ１で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材１１０に行わせることができる。
【００５４】
また、複数のアクチュエータ１は、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を中心とする点対称に配置され、中心位置Ｏ110を通る第１仮想線Ｌ１０および第２仮想線Ｌ２０を中心とする線対称に配置されている。このため、複数のアクチュエータ１で発生させた振動を共通の振動部材１１０に効率よく伝達することができるとともに、複数のアクチュエータ１で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の振動部材１１０に行わせることができる。
【００５５】
（アクチュエータ１の別のレイアウト例）
図７は、本発明を適用した振動発生装置１００におけるアクチュエータ１の別のレイアウト例を示す説明図である。
【００５６】
上記実施の形態では、計４つのアクチュエータ１が各々、振動部材１１０の４つの辺の中央付近に配置されていたが、本形態では、図７に示すように、計４つのアクチュエータ１が各々、振動部材１１０の４つの角に配置されている。このため、複数のアクチュエータは、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を中心とする点対称に配置されている。また、複数のアクチュエータは、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を通って第１方向Ｌ１（Ｘ軸方向）に延在する第１仮想線Ｌ１０を中心とする線対称に配置されているとともに、振動部材１１０の中心位置Ｏ110を通って第２方向Ｌ２（Ｙ軸方向）に延在する第２仮想線Ｌ２０を中心とする線対称に配置されている。
【００５７】
（他の実施の形態）
上記実施の形態では、第１弾性部材７および第２弾性部材１６０としてゲル状ダンパー部材のみを用いたが、第１弾性部材７および第２弾性部材１６０として、バネを用いた形態や、バネとゲル状ダンパー部材とを併用した形態としてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１…アクチュエータ、４…可動体、５…支持体、７…第１弾性部材、８…バックヨーク、１０…第１磁気駆動回路、１１０…振動部材、１１…第１磁石、１２…第１コイル、２０…第２磁気駆動回路、２１…第２磁石、２２…第２コイル、５０…ストッパ機構、５６…第１ケース、５７…第２ケース、５８…ホルダ、７０…ゲル状ダンパー部材、１００…振動発生装置、１５０…固定体、１６０…第２弾性部材、Ｌ１…第１方向、Ｌ２…第２方向、Ｌ１０…第１仮想線、Ｌ２０…第２仮想線、Ｏ１１０…中心位置
【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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【国際調査報告】
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