振动致动器和电子设备的制作方法

1.本发明涉及一种振动致动器和电子设备。


背景技术：

2.以往，电子设备中安装有作为振动发生源的振动致动器，该振动发生源通过向手指、四肢等传递振动来通知来信、或者改善触摸面板的操作感、游戏机的控制器等游戏装置的临场感。并且，电子设备除了包括移动电话、智能手机等移动通信终端、平板电脑等移动信息终端、便携式游戏终端、固定式游戏机的控制器(游戏手柄)以外，还包含佩戴在衣服、手臂等上的可穿戴终端。
3.专利文献1至3公开了一种振动致动器，其包括具有线圈的固定体和具有磁体的可动体，通过利用由线圈和磁体构成的音圈电机的驱动力使可动体往复运动，从而产生振动。这些振动致动器是可动体沿轴直线移动的线性致动器，以其振动方向与电子设备的主表面平行的方式安装。将沿身体表面方向的振动传递到与电子设备接触的使用者的身体表面。
4.此外，作为振动致动器，已知以单侧固定的方式摇动自如地支撑可动体的振动致动器(参照专利文献4)。
5.在这种振动致动器中，在将基端侧固定于固定体的板簧的、作为可动端的顶端侧，通过将圆柱状的磁体配置在杯状磁轭内而构成可动体。此外，在固定体侧配设有上端位于磁体与磁轭的边缘之间的线圈。通过向线圈通电，可动体产生振动。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2015-095943号公报
9.专利文献2：日本特开2015-112013号公报
10.专利文献3：日本专利第4875133号公报
11.专利文献4：日本特开2002-177882号公报


技术实现要素：

12.发明要解决的问题
13.与在多个部位以轴等支撑可动体的结构相比，以单侧固定的方式摇动自如地支撑可动体的单侧固定式振动致动器能够简化结构。
14.在这种结构中，为了增强振动感，需要增大推力，即增大表示振动的g值。为此，可以考虑的方法是增大磁体的厚度尺寸，即增大磁体自身的尺寸，以增加磁路中的磁通量(magnetic flux)。
15.然而，如果只是单纯地使用大尺寸、有厚度的磁体，磁轭容易成为磁饱和，因此需要根据磁体的厚度而增加磁轭的厚度。
16.在预先已设定磁体的尺寸的情况下，与之对应的可动体方面的尺寸也会受到很大的影响，会出现惯性(inertia)降低、共振点提高的问题。因此，期望在确保充分的磁特性的
状态下进行驱动，增加惯性，并维持共振点。
17.本发明的目的是提供一种能够在不增大尺寸的情况下增加惯性并产生合适的振动的振动致动器和电子设备。
18.解决问题的方案
19.为了达成上述目的，本发明的振动致动器采用如下结构，即，该振动致动器具有：
20.可动体，其具有线圈和卷绕有所述线圈的磁芯，该磁芯在所述线圈的卷绕轴方向上延伸，且该磁芯的一端部和另一端部从所述线圈的两端分别突出；
21.固定体，其具有磁体；以及
22.轴部，其在所述磁芯的一端部侧，相对于所述固定体转动自如地支撑所述可动体，
23.通过所述磁体与被通电的所述线圈的协作，所述可动体以所述轴部为中心相对于所述固定体进行往复旋转振动，在该振动致动器中，
24.在未通电时，所述磁体在所述磁芯的延伸方向上与所述磁芯的所述一端部和所述另一端部中的至少所述另一端部相对配置，且所述磁体具有在往复旋转振动方向上并排的、极性不同的两个磁极，
25.所述磁芯在所述另一端部侧具有缺口部，
26.所述缺口部中固定有配重部。
27.本发明的一个实施方式的振动致动器采用如下结构，即，具有：
28.可动体，其具有线圈和磁芯，该磁芯的一端部和另一端部从所卷绕的所述线圈的两端分别突出；
29.固定体，其具有磁体；以及
30.轴部，其在所述磁芯的一端部侧，相对于所述固定体转动自如地支撑所述可动体，
31.通过所述磁体与被通电的所述线圈的协作，所述可动体进行往复旋转振动，在该振动致动器中，
32.所述磁体在未通电时至少与所述另一端部隔开距离地相对，且所述磁体具有在所述往复旋转振动方向上并排的、极性不同的两个磁极，
33.所述线圈内配置有配重部。
34.本发明的一个实施方式的电子设备采用采用如下结构，即，内置有上述振动致动器的结构。
35.发明效果
36.根据本发明，能够在不增大尺寸的情况下增加惯性，并产生合适的振动。
附图说明
37.图1是表示本发明实施方式1的振动致动器的外观立体图。
38.图2是表示将振动致动器的外壳拆除的状态的立体图。
39.图3是表示振动致动器中固定体和可动体的分解图。
40.图4是振动致动器的整体分解立体图。
41.图5是图1的a-a线剖视图。
42.图6a和图6b是用于说明可动体的剖视图。
43.图7是表示振动致动器的磁路的横剖视图。
44.图8a、图8b和图8c是表示可动体的动作的横剖视图。
45.图9是表示振动致动器1的变形例1的主要部分结构的剖视图。
46.图10是表示振动致动器1的变形例2的主要部分结构的局部分解立体图。
47.图11是图10的c-c线剖视图。
48.图12是表示本发明实施方式2的振动致动器的外观立体图。
49.图13是表示拆除了外壳的状态的振动致动器的立体图。
50.图14是表示振动致动器中从固定体拆除了可动体的状态的分解图。
51.图15是振动致动器的整体分解立体图。
52.图16是振动致动器的可动体的分解立体图。
53.图17是线圈体的放大分解图。
54.图18是表示线圈体的主要部分结构的放大图。
55.图19是图13的d-d线箭头方向的剖视图。
56.图20是表示振动致动器的磁路的图。
57.图21a、图21b和图21c是表示可动体的动作的横剖视图。
58.图22是表示作为安装振动致动器的电子设备的一个实例的游戏设备的图。
59.图23是表示作为安装振动致动器的电子设备的一个实例的移动信息终端的图。
60.图24是表示作为安装振动致动器的电子设备的一个实例的可穿戴终端的图。
61.附图标记说明
62.1、1c、100a、100b、100c、100d 振动致动器
63.10、10a、10b、10c 可动体
64.12、12c 线圈
65.14、14a、14b、14c 磁芯
66.15、15c 柔性基板
67.16、16c 衬套(轴承)
68.18、18b 绕线筒
69.18c 线圈绕线筒
70.20、20c 固定体
71.22、22c 底板
72.23、23c 轴固定部
73.24、24c 外壳
74.30、30c 第1磁体
75.32、32c、42、42c 背部磁轭
76.40、40c 第2磁体
77.50、50c 轴部
78.60、60c 缓冲部
79.61、61c、62、62c 缓冲材料
80.80、80a、80b 配重部
81.80c 主要配重部(缺口用配重部)
82.81b、82b 分割体
83.142、142c、152、152c 一端部
84.144、144c、154、154c 另一端部
85.146、146a、146b、146c 磁芯芯部
86.147、147b 延长芯部(中心軸部)
87.148、148a、148b、148c 缺口部
88.149、149b 头部
89.149c 自由端部
90.156、156c 弯曲部
91.181、182、184、185 绕线筒分割体
92.181a、182a、181b、182b 凸缘
93.181c、182c 主体表面部
94.188c 缠绕部
95.201 通信部
96.202 处理部
97.203 驱动控制部
98.208 内周面
99.241、241c 上表面部
100.242、242c、243、243c 侧表面部
101.244、244c 一端表面部
102.245、245c 另一端表面部
103.282、282c、284、284c 垫圈
104.301、301c、302、302c、401、401c、402、402c 磁极
105.802、804 线圈侧配重部(配重部)
106.1420、1440 端表面
107.1810 第1绕线筒分割体
108.1820 第2绕线筒分割体
具体实施方式
109.以下，参照附图就本发明的实施方式进行详细说明。
110.(实施方式1)
111.以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
112.[振动致动器1的整体结构]
[0113]
图1是表示本发明实施方式1的振动致动器的外观立体图。图2是表示拆除了外壳的状态的振动致动器的立体图。此外，图3是表示振动致动器中固定体和可动体的分解图，图4是振动致动器的整体分解立体图。
[0114]
本实施方式中，使用正交坐标系(x，y，z)来进行说明。在后述的图中，也用共同的正交坐标系(x，y，z)来表示(在用于说明变形例1、2的图中也同样)。在下文中，振动致动器1的宽度、纵深、高度分别是x方向、y方向、z方向上的长度。为方便起见，本实施方式的振动致动器在图1至图4中将x方向朝横向配置，作为振动方向进行说明。此外，本实施方式中的“可
动体的轴”是指以可动体为中心的y方向，在本实施方式中，“可动体的轴”是与线圈中心轴为同一轴。并且，也可以是，将x方向和负x(-x)方向作为两侧方，将z方向的正侧(+侧)作为上侧，将z方向的负侧(-侧)作为下侧。
[0115]
如图1至图4所示，振动致动器1包括可动体10、轴部50和固定体20。可动体10经由轴部50支撑在固定体20上。
[0116]
可动体10以将在一端侧插入并贯穿的轴部50作为支点，且在另一端侧进行往复移动的方式，转动自如地支撑在固定体20上。在振动致动器1中，作为构成可动体10的主体的部位的一部分，具有配重部80。配重部80设置成不会从切去了构成磁芯14主体的部位的一部分的缺口部位脱落。
[0117]
振动致动器1例如以使与使用者相接触的振动传递面与xy面平行的方式安装在电子设备中。例如，在电子设备为游戏控制器的情况下，振动传递面为使用者的手指等身体表面接触的面(配置有操作按钮等的表面，或者其他手指等抵接的背面)，在电子设备为智能手机、平板终端的情况下则为触摸面板表面。此外，在佩戴在使用者的衣服、手臂等上的可穿戴终端中，滑动传递面是与衣服、手臂相接触的外表面(图24所示的内周面208)。
[0118]
在振动致动器1中，可动体10具有线圈12和卷绕有线圈12的磁芯14，固定体20具有磁体(第1磁体30和第2磁体40)。
[0119]
可动体10通过磁体(第1磁体30和第2磁体40)的吸引力产生的磁力弹簧，可动自如地支撑在固定体20上。在本实施方式中，可动体10通过由磁体(第1磁体30和第2磁体40)、线圈12和磁芯14构成的磁力弹簧，围绕轴部50可动自如地支撑在固定体20上。
[0120]
[轴部50]
[0121]
图5是图1的a-a线剖视图。
[0122]
图2至图5所示的轴部50以相对于固定体20绕轴往复旋转移动的方式、即以振动自如的方式支撑可动体10。
[0123]
轴部50可以由非磁性体和磁性体中的任一者构成。在本实施方式中，轴部50例如由sus420j2等磁性体构成。
[0124]
轴部50架设在以夹着可动体10的方式相对配置的底板22与上表面部241之间，该上表面部241也作为盖体发挥功能的外壳24。外装于轴部50的垫圈282介于外壳24的上表面部241和可动体10之间，外装于轴部50的垫圈284介于底板22和可动体10之间。通过这些垫圈282、284，轴部50以相对于固定体20顺畅地往复旋转的方式支撑可动体10。
[0125]
[可动体10]
[0126]
可动体10是顶端侧具有配重部80的构件，例如，通过将配重部80固定于可动体主体的一部分上，以不使磁通量饱和、不影响磁力弹簧常数和扭矩的状态，增加惯性。以下，对可动体10进行具体说明。
[0127]
在可动体10中，线圈12经由线圈绕线筒18卷绕在磁芯14上，该磁芯14从一端侧向另一端侧延伸，且构成可动体的主体。
[0128]
可动体10具有设置在磁芯14的一端侧的作为轴承的衬套(轴承)16、和设置在另一端侧(顶端侧)的配重部80。
[0129]
磁芯14是在线圈12的线圈轴方向上延伸形成、并通过对线圈12的通电而磁化的磁性体。磁芯14以分别与底板22和外壳24的上表面部241隔开规定间隔的方式，配置在这两者
之间。此处，规定间隔是指构成可动体10的可动范围的空间。磁芯14在被卷绕的线圈12的卷绕轴方向上延伸设置。在磁芯14中，一端部142和另一端部144从线圈12的两侧突出。
[0130]
磁芯14可以是铁氧体磁芯。此外，磁芯14也可以由电磁不锈钢、烧结材料、mim(金属注射成型(metal injection molding))材料、层压钢板、电镀锌钢板(secc(steel electrolytic cold commercial)，比重为7.85)等构成。
[0131]
磁芯14在与轴部50的轴方向正交的方向上延伸设置。磁芯14在形成于一端侧的通孔中嵌入衬套16，磁芯14经由插入并贯穿于该衬套16的轴部50转动。磁芯14的另一端部作为自由端部，在与作为固定体20的底板22和外壳24的上表面部241的延伸方向正交的方向上、此处为在x方向上振动。
[0132]
磁芯14从一端部142向另一端侧(顶端侧)，按照轴部50、线圈12、构成自由端部的另一端部144的顺序配置。
[0133]
设置于磁芯14的一端部142侧的衬套16为筒状，使可动体10能以被插入并贯穿的轴部50为中心转动，可由如烧结金属等金属、树脂等任何材料形成。轴部50为磁性体的情况下，衬套16优选由非磁性材料形成。此外，如果轴部50为非磁性体，则衬套16可以由磁性体形成。这样，如果轴部50和衬套16中的一者为非磁性体，则穿过磁芯14的磁通量不会穿过轴部50和衬套16之间，两者之间不会由于磁吸引力的发生而增加摩擦。
[0134]
换言之，在衬套16与插入并贯穿衬套16的轴部50之间不会产生由磁吸引力引起的摩擦，可动体10能够顺畅地转动。例如，也可以是，轴部50使用经久耐用的磁性轴(例如，sus420j2)，并且作为衬套16使用铜基烧结轴承来形成振动致动器1。由此，能够在驱动可动体10时抑制不必要的磁吸引力，并且以低摩擦保持可动体10。换言之，能够抑制由驱动可动体10引起的磨损，实现高可靠性的振动致动器1。
[0135]
此外，磁芯14的一端部142固定有柔性基板15的一端部152，线圈12的两端部与柔性基板15的电路相连接。
[0136]
柔性基板15向线圈12供给电力，在本实施方式中以将可动体10与固定体20相连接的方式配设。
[0137]
柔性基板15具有与可动体10的线圈12相连接的一端部152、固定于固定体20侧的另一端部154、以及位于一端部152与另一端部154之间的、从一端侧导通至线圈12的至少一个以上且具有可挠性的弯曲部156。弯曲部156夹设于一端部152与另一端部154之间，且具有追随可动体10的振动而变形的可挠性。弯曲部156在与轴部50的轴方向正交的方向上可挠。
[0138]
线圈12是通电后使可动体10可动的线圈，通电后使磁芯14磁化，特别是，将一端部142和另一端部144磁化成为磁极。线圈12通过切换通电方向来改变磁芯14的两端部(一端部142和另一端部144)的极性。
[0139]
在磁芯14的一端部142和另一端部144之间，存在将磁芯14的一端部142与另一端部144连接的磁芯芯部146。该磁芯芯部146是外形小于一端部142和另一端部144的外形的部位，在该磁芯芯部146上外装有卷绕有线圈12的线圈绕线筒18(绕线筒分割体181、182)。
[0140]
线圈绕线筒18由绕线筒分割体181、182构成。绕线筒分割体181、182各自以在圆周方向上包围磁芯芯部146的方式外装并被固定。绕线筒分割体181、182可以由例如聚酰胺树脂、液晶聚合物、聚苯硫醚树脂(pps树脂)等树脂材料构成。
[0141]
通过经由线圈绕线筒18将线圈12卷绕在磁芯14上，可动体10具有相对宽度从一端部142侧向另一端部144侧减小的长方体形状。线圈12的卷绕轴是线圈轴，也是磁芯芯部146的中心轴。线圈12的卷绕轴方向是线圈轴方向，是磁芯14的延伸方向。
[0142]
通过对线圈12的通电和励磁，在磁芯14的基端部和顶端部、即一端部142和另一端部144中，位于线圈12的轴方向上的端表面1420、1440(参照图5)的振动方向(x方向)的长度中心成为磁极的中心。
[0143]
在可动体10中，可动体10的磁极中心位于线圈12的线圈轴上、且磁芯芯部146的中心处。
[0144]
另一端部144的形状为，磁芯14中磁芯芯部146的顶端侧以磁芯芯部146的轴为中心向放射方向突出。另一端部144中设有配重部80。
[0145]
图6是用于说明可动体的图，图6a是用于说明可动体的可动体的纵剖视图，图6b是图3的b-b线剖视图。
[0146]
如图4至图6所示，另一端部144具有切去了磁芯14的一部分的形状的缺口部148。配重部80安装在缺口部148中，缺口部148可以是槽部或者孔。
[0147]
缺口部148形成为在与轴部50的延伸方向平行的方向上的两个位置处开口的凹状，配重部80以填充凹状内的方式安装在凹状内。通过缺口部148，磁芯14(此处为另一端部144)具有延长芯部147，该延长芯部147包含作为另一端部144的中心部的磁芯14的轴，且与磁芯芯部146连续。
[0148]
缺口部148设置成，另一端部144中具有让构成自由端的头部149不会磁饱和的磁芯14的延伸方向上的厚度l1。此外，另一端部144中，作为被配重部80夹住的部位的、位于磁芯芯部146的延伸线上的延长芯部147具有相对于另一端部144的整体厚度为一定比例的厚度即厚度l2。缺口部148是以在磁芯14的另一端部144中，使芯部147的剖面具有一定比例的面积的方式设置的，所述芯部147在磁芯14的延伸方向上延伸。通过这种结构，可防止磁特性的降低和磁通量的减少。
[0149]
磁芯14中，以即使由于可动体10即磁芯14的转动产生离心力，配重部80也不会脱离磁芯14的方式，在凹状的缺口部148内固定配重部80。例如，磁芯14的另一端部144可以将配重部80挟持在缺口部148内，也可以通过将配重部80压入缺口部148来固定，也可以通过粘合、焊接等方式来固定配重部80。
[0150]
缺口部148与配重部80的形状相匹配地形成，使配重部80更不容易脱离另一端部144。在本实施方式中，该缺口部形成为盒状，与此对应地，配重部80形成为长方体状。
[0151]
配重部80是用于调整可动体10的重量的构件，且由高比重材料制成。配重部80例如优选由比重为磁芯14使用的电镀锌钢板(secc，比重7.85)等材料的2倍以上的材料(例如，比重约16至19)形成，例如能够适用钨。由此，即使在设计等过程中设定了可动体10的外形尺寸的情况下，也能够比较容易地增加可动体10的质量，能够实现期望的振动输出，而不使磁通量饱和，也不影响磁力弹簧常数及扭矩。
[0152]
[固定体20]
[0153]
固定体20经由轴部50转动自如地支撑可动体10。
[0154]
除了磁体(第1磁体30和第2二磁体40)之外，固定体20还具有底板22和外壳24。固定体20进一步具有缓冲部(缓冲材料)60。
[0155]
底板22由钢板等板状材料(在本实施方式中为矩形板)形成。在本实施方式中，底板22构成振动致动器1的一个侧表面(此处为底面)。
[0156]
底板22上以覆盖的方式安装有外壳24，底板22与外壳24一起构成罩体,该罩体以可动的方式容纳可动体10。在本实施方式中，罩体形成为中空的长方体状。罩体中在长度方向的一端部侧，沿着与可动体10的振动方向正交的方向固定有轴部50。外壳24的上表面部241构成与振动致动器1的一个侧表面相对的另一个侧表面。
[0157]
在底板22上，一端侧经由轴固定部23竖立设置有轴部50。在底板22上方，隔开距离地相对配置有可动体10。此外，在底板22的一端部，与可动体10的一端部142的一端表面相对地配置有第1磁体30，在底板22的另一端部，与可动体10的另一端部144的端表面(顶端表面)相对地配置有第2磁体40。并且，在本实施方式中，虽然采用了具有第1磁体30的结构，但也可以省略第1磁体30，采用仅具有第2磁体40的结构。
[0158]
外壳24以覆盖与底板22相对的可动体10的方式固定在底板22上。
[0159]
外壳24中的与底板22在高度(z方向)上相对的上表面部241，经由未图示的轴固定部固定有轴部50的另一端。
[0160]
外壳24形成为在底板22侧开口的盒状(在本实施方式中为方形盒状)。在外壳24中，上表面部241在与底板22之间架设有轴部50。外壳24具有在可动体10的振动方向例如在宽度方向(x方向)上隔开距离地相对配置的两个侧表面部242、243，以及在可动体10的延伸方向(此处为纵深方向(y方向))上隔开距离的一端表面部244和另一端表面部245。
[0161]
对于通过将外壳24安装到底板22上而形成的罩体的尺寸没有特别限制，但在本实施方式中，构成为宽度(x方向)、纵深(y方向)、高度(z方向)中纵深最长的长方体形状。
[0162]
也可以是，外壳24与底板22一起，由具有导电性的材料例如钢板等板状材料(在本实施方式中为矩形板)形成。由此，底板22和外壳24能够作为电磁屏障发挥功能。
[0163]
此外，在外壳24的两个侧表面部242、243上，在各自的另一端部侧分别设置有与振动的可动体10的自由端侧接触的缓冲部60(缓冲材料61、62)。
[0164]
当可动体10振动时，缓冲部60通过接触可动体10的另一端部144，将可动体10的振动传递给振动致动器1的罩体(参照图8)。由此，缓冲部60能够让罩体产生较大的振动。
[0165]
缓冲部60例如由弹性体、硅橡胶等橡胶、树脂、或多孔质弹性体(例如海绵)等软质材料形成。在本实施方式中，缓冲部60是设置在作为罩体侧的两个侧表面部242、243上的缓冲材料61、62。也可以是，将缓冲部60设置在可动体10的一侧，例如为可动体10的自由端部的另一端部144，在可动体10振动时，可动体10通过缓冲部60与两侧表面部242、243相接触。在缓冲部60为弹性体的情况下，在驱动可动体10时，能够降低可动体10的磁芯14的另一端部144与侧表面部242、243接触时的声音或振动噪声的产生。
[0166]
此外，在缓冲部60为硅橡胶的情况下，能够降低可动体10的磁芯14的另一端部144与侧表面部242、243接触时的声音或振动噪声的产生。再者，在缓冲部60为硅橡胶的情况下，与由内部含有气泡的海绵状材料形成时的弹性体相比，其厚度没有个体差异。因此，能够容易地进行缓冲部60的厚度管理，以使缓冲部60的厚度为期望的厚度，能够确保作为缓冲部60的特性的稳定。
[0167]
磁体(第1磁体30和第2磁体40)通过与线圈12的协作，使可动体10可动。磁体通过对可动体10的磁吸引力作为磁力弹簧发挥功能。在本实施方式中，磁体与卷绕有线圈12的
磁芯14一起构成磁力弹簧，可动自如地支撑可动体10。
[0168]
以相对于线圈12在线圈12的轴方向上相对的方式配置磁体。
[0169]
在本实施方式中，磁体具有第1磁体30和第2磁体40，该第1磁体30以在线圈12的轴方向上隔开距离的方式与磁芯14的一端部相对，该第2磁体40以在线圈12的轴方向上隔开距离的方式与磁芯14的另一端部相对。
[0170]
第1磁体30和第2磁体40分别朝向磁芯14(可动体10)被磁化。在本实施方式中，第1磁体30和第2磁体40的磁化方向平行于线圈12的轴方向。第1磁体30和第2磁体40具有在与轴部50的延伸方向正交的方向(相当于可动体10的振动方向)上并排的不同的两个磁极，该两个磁极分别为与磁芯14相对侧的表面。
[0171]
将磁体配置在使可动体10的磁芯14的中心(此处为线圈12的轴，相当于线圈12被励磁时的磁极的中心)位于与该磁极的边界、即磁极的切换位置相对的位置。
[0172]
第1磁体30和第2磁体40这两者的磁极的极性被磁化为，使通过对可动体10的线圈12的励磁而产生的扭矩在可动体10的同一旋转方向上产生。
[0173]
例如，如图5和图6所示，在第1磁体30和第2磁体40中，配置在侧表面部242侧并与可动体10相对的各个磁极301、401形成为相同的磁极(图5中为s极)。此外，在第1磁体30和第2磁体40中，配置在侧表面部243侧并与可动体10相对的各个磁极302、402形成为相同的磁极(图5中为n极)。
[0174]
第1磁体30的背面贴设有背部磁轭32，第2磁体40的背面贴设有背部磁轭42，以图提高各个磁体30、40的磁吸引力。
[0175]
例如，假设第1磁体30和第2磁体40中被磁化成侧表面部242侧为s极、侧表面部243侧为n极。在这种情况下，在未对线圈12通电时，如图7所示，第1磁体30和第2磁体40分别形成从n极出射并入射到s极的磁通量。在未通电时，卷绕有线圈12的磁芯14的一端部142被第1磁体30的s极和n极的双方吸引，保持在不同磁极301与302(s极与n极)的切换位置处。此外，磁芯14的另一端部144被第2磁体40的s极和n极的双方吸引，保持在不同磁极401与402(s极与n极)的切换位置处。第1磁体30和第2磁体40与作为可动体10的磁性体的磁芯14一起，通过与磁芯14之间产生的磁吸引力而作为磁力弹簧发挥功能，可动自如地支撑可动体10。
[0176]
侧表面部243固定有在一端部152处与线圈12相连接的柔性基板15的另一端部154。
[0177]
柔性基板15的与线圈12相连接的一端部152固定在可动体10的一端部上，另一端部154固定在固定体20、此处为侧表面部243上。另一端部154以局部暴露于罩体外表面的方式固定在侧表面部243上。在可动体10可动时，轴部50的附近的可动范围比可动体10的另一端侧的部位的可动范围更小。由此，配置在轴部50附近的柔性基板15中，施加在弯曲部156上的载荷校小。这样，由于柔性基板15固定在轴部50附近，能够使柔性基板15的位移最小，并能够防止可动时产生的应力导致的断开。
[0178]
并且，柔性基板15中，例如可以通过使弹性粘合剂或弹性粘合胶带等弹性部件介于一端部152和可动体10之间，使弹性部件吸收振动时的冲击。
[0179]
[振动致动器1的磁路]
[0180]
图7是表示振动致动器的磁路的图，表示从z方向的正侧(上侧)向z方向的负侧(下
侧)观察振动致动器1的状态。图8a至图8c是表示可动体的动作的平剖视图，表示从z方向的正侧(上侧)向z方向的负侧(下侧)观察振动致动器1的状态。图8a表示未通电时的可动体10的状态(基准状态)。图8b表示从可动体10的顶端部侧、即从磁芯14的另一端部144侧观察振动致动器1，对线圈12以顺时针方向通电时的可动体10的状态。图8c表示从可动体10的顶端部侧、即从磁芯14的另一端部144侧观察振动致动器1，线圈12以逆时针方向通电时的可动体10的状态。
[0181]
在振动致动器1中，可动体10以一端侧经由轴部50支撑的状态配置于固定体20的底板22与外壳24之间。此外，磁体(第1磁体30和第2磁体40)在可动体10的线圈12的轴方向上，以将不同的两个极磁极朝向线圈12侧的方式，与卷绕有线圈12的磁芯14的两端部(一端部142、另一端部144)相对配置。第1磁体30的磁极301与第2磁体40的磁极401为相同的磁极，第1磁体30的磁极302与第2磁体40的磁极402为相同的磁极。
[0182]
第1磁体30和第2磁体40的各磁体中，不同的两个磁极301与302、以及401与402分别在与轴部50的轴方向正交的振动方向(x方向)上并排配置。
[0183]
可动体10通过经由柔性基板15从电源供给部(例如，图22至24所示的驱动控制部203)对线圈12通电，在x方向、即与外壳24的侧表面部242、243接触和分离的方向上进行往复运动。
[0184]
具体而言，可动体10的另一端部摇动。由此，振动致动器1的振动输出被传递给具有振动致动器1的电子设备的使用者。
[0185]
在振动致动器1中，形成图7所示的磁路。
[0186]
在振动致动器1中，在未对线圈12通电时，即在基准状态下，卷绕有线圈12的磁芯14的两端部(一端部142、另一端部144)分别被第1磁体30和第2磁体40吸引。
[0187]
磁芯14与两端部(一端部142、另一端部144)各自的轴方向正交的长度(振动方向的长度)的中心，位于与磁体的磁极的切换位置相对的位置上。并且，与两端部(一端部142、另一端部144)各自的轴方向正交的长度(振动方向的长度)的中心，位于与线圈12的轴相同的轴上。
[0188]
具体而言，磁芯14的一端部142被第1磁体30不同的磁极301、302双方的磁吸引力所吸引，保持在磁极301、302的切换位置处。
[0189]
此外，磁芯14的另一端部(自由端部)144被第2磁体40不同的磁极401、402双方的磁吸引力所吸引，保持在磁极401、402的切换位置处。
[0190]
这样，可动体10仅通过由固定体20的第1磁体30和第2磁体40构成的磁力弹簧，保持在基准状态。
[0191]
在振动致动器1中，线圈12是以沿着来自第1磁体30和第2磁体40的磁通量并且与第1磁体30和第2磁体40隔开距离的方式配置的。
[0192]
通过这种结构，如图7和8b所示，在通电时，在线圈12中流动的电流使磁芯14的两端部(一端部142、另一端部144)磁化，分别形成不同的磁极。具体而言，一端部142被磁化为n极，另一端部144被磁化为s极。
[0193]
由此，一端部142被第1磁体30的磁极301吸引，与第1磁体30的磁极302相排斥而产生推力f，向推力f方向移动。另一方面，另一端部144与第2磁体40的磁极401相排斥，被第2磁体40的磁极402吸引而向推力-f方向移动。
[0194]
如图8b所示，通过对线圈12通电，在振动致动器1中，位于夹着轴部50的位置的两端部(一端部142、另一端部144)分别在推力f、-f方向上移动，由此产生相同旋转方向的推力-m。由此，可动体10以轴部50为中心向推力-m方向旋转，可动体10的另一端部144向侧表面部243侧移动，经由缓冲材料62与侧表面部243即罩体相接触(具体而言是碰撞)，对罩体施加振动。
[0195]
此外，在线圈12的通电方向切换到相反方向，如图8c所示进行通电时，分别产生反向的推力-f、f。具体而言，一端部142被磁化为s极，另一端部144被磁化为n极。由此，一端部142与第1磁体30的磁极301相排斥，被第1磁体30的磁极302吸引而产生推力-f，向推力-f方向移动。另一方面，另一端部144被第2磁体40的磁极401吸引，与第2磁体40的磁极402相排斥而向f方向移动。
[0196]
如图8c所示，通过对线圈12通电，在振动致动器1中，位于夹着轴部50的位置的两端部(一端部142、另一端部144)分别在推力-f、f方向上移动，由此产生相同旋转方向的推力m。由此，可动体10以轴部50为中心向推力m方向旋转，可动体10的另一端部144向与侧表面部243相反侧的侧表面部242侧移动，经由缓冲材料61与侧表面部242即罩体相接触(具体而言是碰撞)，对罩体施加振动。
[0197]
在振动致动器1中，不使用板簧等弹性部件而只使用采用磁体(至少第2磁体40)和磁芯14的磁力弹簧，相对于固定体20以轴部50为中心往复旋转振动自如地支撑可动体10。
[0198]
从而，与以往的通过金属弹簧振动自如地支撑可动体的振动致动器不同，能够防止为金属弹簧特有的缺陷的金属疲劳、或冲击造成的损坏。
[0199]
此外，轴部50在可动体10的磁芯14的一端部142侧摇动自如地支撑可动体10，在切去了磁芯14的另一端部144侧的一部分的缺口部148中，安装有由高比重材料制成的配重部80。在缺口部148中，以在缺口部148内振动方向上的移动受到限制的方式设置有配重部80。由此，配重部80在作为可动体10往复旋转移动时的移动方向的四面被包围的状态下，作为构成形成所摇动的可动体10的全长的可动体主体的磁芯14的一部分，设置在可动体10中。
[0200]
换言之，能够以不改变可动体10的尺寸且配重部80不脱离可动体10的方式增大可动体10的顶端部(另一端部)的质量。由此，在振动致动器1中，能够在保持磁特性的状态下，不降低共振点地增加惯性。
[0201]
此外，在本实施方式中，磁体作为第1磁体30和第2磁体40配置在磁芯14的两侧。各自的两个磁极301与302、以及401与402以使可动体10的各端部142、144处产生的扭矩在同一旋转方向上产生的方式被配置。磁芯14的两端部(一端部142、另一端部144)这两者与第1磁体30和第2磁体40之间产生磁吸引力，相互吸引。
[0202]
由此，在通过第1磁体30和第2磁体40与线圈12的协作使可动体10可动时，施加于轴部50上的磁吸引力所产生的载荷被抵消，能够降低施加于轴部50和衬套16的负荷。
[0203]
此外，由于可动体10在罩体内与罩体的侧表面部242、243相接触(处于相当于接触状态的状态)，能够直接将振动传递给振动致动器罩体，使振动致动器1自身产生较大的振动。此外，由于可动体10在振动时与固定体20(罩体)相接触，故振动量也成为恒定，作为振动致动器1能够实现稳定的振动输出。
[0204]
并且，作为可动体10的自由端部的磁芯14的另一端部144形成为，其厚度朝向自由端侧x方向变薄。由此，另一端部144摇动并与缓冲材料61、62相接触时，与作为可动体10的
自由端部的磁芯14的另一端部144朝向自由端侧x方向的厚度为相同厚度的情况相比，可动体10的可动范围更大。因此，振动致动器1能够确保更大的振动输出。
[0205]
此外，根据振动致动器1，外壳24的内壁表面(侧表面部242、243)设有缓冲部60，经由缓冲部60(缓冲材料61、62)与可动体10相接触。缓冲部60能够将可动体10振动并接触底板22或外壳24时的冲击缓和，降低接触音、振动噪声的产生，同时将振动传递给使用者。此外，每次振动时，由于可动体10经由缓冲部60交替地与底板22和外壳24相接触(具体而言是碰撞)，故振动输出被放大。由此，使用者能够体感到比可动体10实际产生的振动输出更大的振动输出。
[0206]
在此，振动致动器1被经由柔性基板15从电源供给部(例如图22至图24所示的驱动控制部203)向线圈12输入的交流波驱动。即，线圈12的通电方向是周期性地切换的，x方向正侧的推力m和x方向负侧的推力-m交替作用于可动体10。由此，可动体10的另一端侧在xy平面内圆弧状地振动。
[0207]
下面，将对振动致动器1的驱动原理进行简单说明。在本实施方式的振动致动器1中，将可动体10的转动惯量(惯性)设为j[kg
·
m2]、将磁力弹簧的扭转方向的弹簧常数设为k
sp
的情况下，可动体10相对于固定体20以根据下式(1)计算出的共振频率fr[hz]振动。
[0208]
[式1]
[0209][0210]fr
：共振频率[hz]
[0211]
j：转动惯量[kgm2]
[0212]ksp
：弹簧常数[nm/rad]
[0213]
由于可动体10构成在弹簧-质量系的振动模型中的质量部分，在频率等于可动体10的共振频率fr的交流波输入线圈12时，可动体10成为共振状态。换言之，通过从电源供给部(例如图22至图24所示的驱动控制部203)向线圈12输入频率大致等于可动体10的共振频率fr的交流波，能够高效地使可动体10振动。
[0214]
表示振动致动器1的驱动原理的运动方程和电路方程如下所示。振动致动器1基于下式(2)所示的运动方程和下式(3)所示的电路方程来驱动。
[0215]
[式2]
[0216][0217]
j：转动惯量[kgm2]
[0218]
θ(t)：角度[rad]
[0219]kt
：转矩常数[nm/a]
[0220]
i(t)：电流[a]
[0221]ksp
：弹簧常数[nm/rad]
[0222]
d：阻尼系数[nm/(rad/s)]
[0223]
[式3]
[0224][0225]
e(t)：电压[v]
[0226]
r：电阻[ω]
[0227]
l：电感[h]
[0228]
ke：反电动势常数[v/(rad/s)]
[0229]
换言之，在满足算式(2)的范围内,能够适当改变振动致动器1中可动体10的转动惯量(惯性)j[kg
·
m2]、旋转角度θ(t)[rad]、转矩常数k
t
[n
·
m/a]、电流i(t)[a]、弹簧常数k
sp
[n
·
m/rad]、阻尼系数d[n
·
m/(rad/s)]等。此外，在满足算式(3)的范围内，能够适当改变电压e(t)[v]、电阻r[ω]、电感l[h]、反电动势常数ke[v/(rad/s)]。
[0230]
这样，在振动致动器1中，当通过对应于由可动体10的转动惯量(惯性)j和磁力弹簧的弹簧常数k
sp
决定的共振频率fr的交流波向线圈12通电时，能够有效地获得较大的振动输出。
[0231]
＜变形例1＞
[0232]
图9是表示本实施方式1的振动致动器的可动体的变形例1的主要部分结构的剖视图。详细而言，图9a是用于说明变形例1的可动体的可动体的纵剖视图，图9b是振动致动器的变形例1的磁芯的另一端部的剖视图，该图示出了与图3的b-b线剖视图所示部位相同的部分。
[0233]
图9所示的振动致动器中变形例1的可动体10a中，与振动致动器1的可动体相比，改变了设置在磁芯14a的另一端部(顶端部)144a上的配重部80a的形状。
[0234]
换言之，在可动体10a中，在振动致动器1的结构中，设置在磁芯14a的另一端部144a中的缺口部148a的形状是在z方向贯穿的通孔，在该通孔内安装有配重部80a。
[0235]
在图9的变形例1的可动体10a中，具有与磁芯14相同的结构的磁芯14a，该磁芯14a的一端部142a侧插入有供轴部50(参照图2)插入的衬套16，另一端部144a侧设置有配重部80a。
[0236]
在一端部142a与另一端部144a之间磁芯芯部146a的外周上，经由线圈绕线筒18卷绕有线圈12。
[0237]
设置于另一端部144a中的缺口部148a是在与振动方向和磁芯14a的延伸方向这两个方向都正交的方向(z方向)上贯穿而形成的通孔。
[0238]
配重部80a在通孔(缺口部148a)内固定成，使重心位于磁芯芯部146a的轴线上。
[0239]
由此，可动体10a能够发挥与具有实施方式1的配重部80的可动体10相同的作用效果。
[0240]
＜变形例2＞
[0241]
图10是表示振动致动器的变形例2的主要部分结构的局部分解立体图，图11是图10的c-c线剖视图。
[0242]
图10所示的变形例2的可动体10b与振动致动器1的可动体10相比，配重部80b的形状和与此对应的磁芯14b的顶端部144b的形状不同。换言之，在可动体10b中，配重部80b由分割体81b、82b构成。
[0243]
分割体81b、82b形成为包围延长芯部147b的周围，分别由钨等高比重材料构成。
[0244]
延长芯部147b在磁芯14b中配置在线圈12所卷绕的磁芯芯部146b的延伸线上，并且与磁芯芯部146b连续地形成。
[0245]
并且，磁芯芯部146b的外周被绕线筒18b包围，该绕线筒18b是由沿宽度方向分割的绕线筒分割体184、185组合形成的。该绕线筒18b上卷绕有线圈12。
[0246]
在磁芯14b中长度方向上连续的一端部142b、磁芯芯部146b、另一端部144b中的另一端部144b的一部分上，与缺口部148b一起设置有延长芯部147b。
[0247]
延长芯部147b与缺口部148b和作为自由端的头部149b一起构成磁芯14b的另一端部144b。可以认为，在另一端部144b处，配重部80b安装在缺口部148b内。
[0248]
分割体81b、82b形成为u字形或l字形的剖面。如果分割体81b与82b的形状相同，则能够削减配重部80b的制造成本。
[0249]
以分割体81b、82b包夹延长芯部147b地包围延长芯部147b的方式安装有分割体81b、82b。
[0250]
分割体81b、82b通过压入、粘合剂等固定于延长芯部147b。分割体81b、82b配置于磁芯14b上卷绕有线圈12的部位与头部149b之间的凹状部分、且设置成包围延长芯部147b。由此，即使由于可动体10b的转动产生了离心力，也不容易脱落。
[0251]
由分割体81b、82b构成的配重部80b形成为朝向自由端侧、即朝向头部149b侧的宽度方向、即振动方向的长度逐渐变小。由此，由配重部80b和头部149b构成的另一端部144b的宽度方向长度也朝向自由端侧在宽度方向上缩短。
[0252]
由此，可动体10b能够发挥与具有实施方式1的配重部80的可动体10相同的作用效果。
[0253]
(实施方式2)
[0254]
[振动致动器1c的整体结构]
[0255]
图12是表示本发明实施方式2的振动致动器的外观立体图。图13是表示拆除了外壳24c的状态的振动致动器1c的立体图，图14是表示振动致动器中从固定体拆除了可动体的状态的分解图。
[0256]
本实施方式中，使用正交坐标系(x，y，z)来进行说明。在下文中，振动致动器1c的宽度、纵深、高度分别是x方向、y方向、z方向上的长度。为方便起见，本实施方式的振动致动器1c在图12至图15中将x方向朝横向配置，作为振动方向进行说明。此外，本实施方式中的“可动体的轴”是指以可动体为中心的y方向，y方向侧也称为“顶端侧”，-y方向侧也称为“基端侧”。在本实施方式中，“可动体的轴”是与线圈中心轴为同一轴。并且，也可以是，将x方向和负x方向作为两侧方，将z方向的正侧作为上侧，将z方向的负侧作为下侧。
[0257]
图12至图14所示的振动致动器1c包括可动体10c、轴部50c和固定体20c。可动体10c经由轴部50c支撑在固定体20c上。
[0258]
图15是振动致动器1c的整体分解立体图。
[0259]
可动体10c具有线圈12c和磁芯14c，固定体20c具有磁体(第1磁体30c和第2磁体40c)。
[0260]
可动体10c以将在一端侧插入并贯穿的轴部50c作为支点，且在另一端侧进行往复移动的方式，向x方向或-x方向转动自如地支撑在固定体20c上。在振动致动器1c中，作为构成可动体10c的主体的部位的一部分，可动体10c具有缺口部用的主配重部80c、线圈侧的线
圈侧配重部802、804。本实施方式中，通过将独立于主配重部(缺口部用配重部)80c的线圈侧配重部(覆盖用侧壁部)802、804在可动体10c中设置于线圈12c的内侧，增加了惯性。主配重部80c、线圈侧配重部802、804由比重高于线圈14c的材料构成。此外，也可以是，在可动体10中作为主体的线圈14c的一部分设置配重部。
[0261]
固定体20c将可动体10c转动自如地容纳于罩体内，该罩体具有底板22c和覆盖在底板22c上且作为盖体发挥功能的外壳24c。在未对线圈12c通电时，固定体20c经由磁体(第一磁体30c和第二磁体40c)的吸引力产生的磁力弹簧，向x方向移动和向-x方向移动的中立位置(旋转中心位置)可动自如地支撑可动体10c。
[0262]
换言之，通过由磁体(第1磁体30c和第2磁体40c)、磁芯14c、以及线圈12c构成的磁力弹簧，在未通电时，可动体10c支撑在使两端部位于向+-x方向旋转时的中立位置上。可动体10c通过在外壳24内位于与外壳24的长度方向平行地延伸的位置上，位于作为中立位置(旋转中心位置，也称为“摇动中心位置”)的基准位置上，围绕轴部50c可动自如地支撑在固定体20c上。
[0263]
并且，磁力弹簧的磁体可以是第1磁体30c和第2磁体40c中的至少一者，也可以只为第2磁体40c。
[0264]
[轴部50c的结构]
[0265]
图16是振动致动器的可动体的分解立体图。轴部50c在罩体内转动自如地将可动体10c支撑于一端部142c侧。
[0266]
轴部50c架设在以夹着可动体10相对配置的底板22c与外壳24c的上表面部241c之间。外装于轴部50c的垫圈282c介于外壳24c的上表面部241c与可动体10c之间，外装于轴部50c的垫圈284c介于底板22c与可动体10c之间。
[0267]
通过这些垫圈282c、284c，轴部50c以相对于固定体20顺畅地往复旋转的方式支撑可动体10c。轴部50c可以由非磁性体和磁性体中的任一者构成。在本实施方式中，轴部50c例如由为马氏体不锈钢(martensitic stainless steel)的sus420j2等磁性体构成。
[0268]
[可动体10c的结构]
[0269]
作为构成可动体主体的磁芯14c的一部分，可动体10c具有主配重部80c、线圈侧配重部802、804。可动体10c例如通过将主配重部80c、线圈侧配重部802、804固定在磁芯14c侧，以不使磁通量饱和、不影响磁力弹簧常数和扭矩的状态、增加惯性。以下，对可动体10c进行具体说明。
[0270]
可动体10c除了具有主配重部80c以外，还具有从一端侧(基端部侧)向另一端侧(顶端部侧)延伸的磁芯14c、设置在磁芯14c的一端侧的作为轴承的衬套(轴承)16c、以及包括线圈12c的线圈体120。
[0271]
可动体10c具有规定的长度，在磁芯14c的一端部142c通过插入衬套16c中的轴部50c受到轴支撑，将磁芯14c的另一端部144c的顶端侧构成为自由端部，设置成摇动自如。
[0272]
该磁芯14c处，在一端部142c和另一端部144c之间，外装有线圈体120。
[0273]
磁芯14c是在线圈12c的线圈轴方向上延伸形成、并通过对线圈12c的通电而被磁化的磁性体。磁芯14c以可转动的方式配置在底板22c与外壳24c的上表面部241c之间。此外，芯部14c在外壳24c内，以另一端部144c能够摇动的方式隔开规定间隔地设置在两侧表面部242c、243c之间。在此，规定间隔是指构成可动体10c的摇动(可动)范围的空间。
[0274]
磁芯14c在线圈12c的卷绕轴方向上延伸设置。
[0275]
磁芯14c具有以连接一端部142c与另一端部144c的自由端部149c的方式延伸的磁芯芯部(芯部)146c。
[0276]
磁芯14c可以是铁氧体磁芯。此外，磁芯14c也可以由电磁不锈钢、烧结材料、mim(金属注射成型)材料、层压钢板、电镀锌钢板(secc，比重为7.85)等构成。
[0277]
磁芯14c在与轴部50c的轴方向正交的方向上延伸设置。磁芯14c在形成于一端侧的通孔143中嵌入衬套16c，磁芯14经由插入并贯穿于该衬套16c的轴部50c转动。磁芯14c的另一端部作为自由端部，在与作为固定体20c的底板22c和外壳24c的上表面部241c的延伸方向正交的方向上、此处为在x方向上振动。
[0278]
磁芯14c从一端部142c向另一端侧(顶端侧)，按照轴部50c、线圈12c、构成自由端部的另一端部144c的顺序配置。
[0279]
磁芯芯部146c是在一端部142c于另一端部144c(具体而言自由端部149c)之间延伸，且是外形小于一端部142c和自由端部149c(另一端部144c)的外形的部位。本实施方式中，磁芯芯部146c形成为在振动方向上持有宽度、且沿轴部50c的轴方向(z方向)具有厚度的平板状。
[0280]
磁芯14c是从基端部(一端部142c)侧向顶端部(另一端部144c)侧，按一端部142c、磁芯芯部146c和自由端部149c的顺序依次连成一体的构件。
[0281]
在磁芯芯部146c的基端部侧，以包围外周的方式外装有外形与一端部142c的外形大致相同大小的线圈体120。此外，在磁芯芯部146c的另一端部144c侧的部位上，以包围其外周的方式设置有主配重部80c。由此，在可动体10c中，线圈体120的外表面与一端部142c的外表面、构成另一端部144的外表面的局部的主配重部80c的外表面一起，以在长度方向上呈面状的方式连续设置。由此，可动体20c形成为不改变外形尺寸就能加重。
[0282]
并且，衬套16c为筒状，使可动体10c能以被插入并贯穿的轴部50c为中心转动，可由如烧结金属等金属、树脂等任何材料形成。轴部50c为磁性体的情况下，优选衬套16c由非磁性材料形成。此外，如果轴部50c为非磁性体，则衬套16c可以由磁性体形成。
[0283]
这样，如果轴部50c和衬套16c中的一者为非磁性体，则穿过磁芯14c的磁通量不会穿过轴部50c于衬套16c之间，两者之间不会由于磁吸引力的发生而增加摩擦。
[0284]
换言之，在衬套16c与插入并贯穿衬套16c的轴部50c之间不会产生由磁吸引力引起的摩擦，可动体10c能够顺畅地转动。例如，也可以是，轴部50c可以使用耐用的磁轴(例如，sus420j2)，并且作为衬套16c使用铜基烧结轴承来形成振动致动器1c。由此，在驱动可动体10c时能够抑制不必要的磁吸引力，并且以低摩擦保持可动体10c。换言之，能够抑制由驱动可动体10c引起的磨损，实现高可靠性的振动致动器1c。
[0285]
此外，磁芯14c的一端部142c固定有柔性基板15c的一端部152c，线圈12c的两端部(两端的线圈线部分)与柔性基板15c的电路相连接。
[0286]
柔性基板15c向线圈12c供给电力，在本实施方式中以将可动体10c与固定体20c相连接的方式配设。
[0287]
柔性基板15c具有与可动体10c的线圈12c相连接的一端部152c、固定于固定体20c侧的另一端部154c、以及位于一端部152c与另一端部154c之间的、从一端侧导通至线圈12c的至少一个以上且具有可挠性的弯曲部156c。弯曲部156c夹设于一端部152c与另一端部
154c之间，且具有追随可动体10c的振动而变形的可挠性。弯曲部156c在与轴部50c的轴方向正交的方向上可挠。
[0288]
图17是线圈体的放大分解图，图18是表示线圈体的主要部分结构的放大图，图19是图13的d-d线箭头方向的剖视图。
[0289]
如图15至图19所示，线圈体120具有外装于磁芯芯部146c的线圈绕线筒(绕线筒)18c(第1绕线筒分割体1810、第2绕线筒分割体1820)、卷绕在线圈绕线筒18c上的线圈12c和线圈12c内的线圈侧配重部802、804。换言之，线圈体120在线圈12c的内侧具有线圈侧配重部802、804。
[0290]
线圈12c是通电后使可动体10c可动的线圈，通电后使磁芯14c磁化，特别是，将一端部142c和另一端部144c磁化成为磁极。线圈12c通过切换通电方向来改变磁芯14c的两端部(一端部142c和另一端部144c(自由端部149c))的极性。
[0291]
线圈绕线筒18c由第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820构成。第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820分别具有从外侧、此处为从z方向(厚度方向)的相对方向覆盖磁芯芯部146c的主体表面部181c、182c，以及分别设置在主体表面部181c和182c的一端部侧和另一端部侧的凸缘181a、182a、181b、182b。
[0292]
第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820以从z方向(厚度方向)的相对方向以主体表面部181c、182c夹住在振动方向上隔开距离并配置在磁芯芯部146c的两侧表面侧的线圈侧配重部802、804的方式，外装并固定于磁芯芯部146c。线圈侧配重部802、804与第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820的主体表面部181c、182c一起配置在线圈12c内。
[0293]
并且，第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820是绝缘体，可以由例如聚酰胺树脂、液晶聚合物或聚苯硫醚树脂(pps树脂)等树脂材料构成。并且，第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820各自的一端部142c侧的凸缘181a、182a上设置有缠绕部188c，该缠绕部188c在卷绕线圈12c时将作为线圈端部的线圈线缠绕。
[0294]
线圈侧配重部802、804是加重可动体10的构件，且由高比重材料制成。线圈内的线圈侧配重部802、804由比重高于线圈14c的材料制成。例如，线圈侧配重部802、804优选由比重为电镀锌钢板(secc，比重7.85)等材料的2倍以上的材料(例如，比重约16至19)形成，例如能够适用钨。
[0295]
线圈侧配重部802、804只要构成为配置在线圈12c内，采用什么结构都可以。在本实施方式中，为了位于线圈体120中的线圈12c内，采用了作为围绕磁芯芯部146c的线圈绕线筒18c的两个侧壁部的结构，但不限于此，也可以更厚或更长。此外，还可以设置于线圈绕线筒18c的上下壁部。
[0296]
磁芯14c中，从安装有线圈体120的部位向自由端部149c侧突出的另一端部144c，具有磁芯芯部146c的另一端部144c侧的部位、围绕该部位的主配重部80c、以及自由端部149c。
[0297]
与线圈侧配重部802、804同样地，主配重部80c是加重可动体10的构件，由高比重材料(例如比重约16至19)制成。主配重部80c例如能够适用钨。由此，即便在设计等过程中设定了可动体10c的外形尺寸的情况下，也能够比较容易地增加可动体10c的质量，能够实现期望的振动输出，而不使磁通量饱和，也不影响磁力弹簧常数及扭矩。
[0298]
主配重部80c由分割体81c、82c构成，例如分别形成为u字形。在此，以在轴部50c的延伸方向上夹住磁芯芯部146c的另一端部144c侧的部位的方式安装，从而覆盖外周。
[0299]
此外，分割体81c、82c分别形成为两侧部朝向自由端部149c侧变窄。分割体81c、82c在安装于磁芯芯部146c的另一端部144c侧的部位的状态下，在可动体10c中顶端朝向自由端部149c侧变窄。
[0300]
分割体81c、82c分别由钨等高比重材料构成。
[0301]
对于作为构成可动体10c的可动体主体的柱状的磁芯14c的顶端部侧的另一端部144c侧，将其一部分切去，并以对该部分嵌入分割体81c、82c的方式，分别设置分割体81c、82c中。即，分割体81c、82c安装于磁芯14c的一部分，且与磁芯14c一体地设置于磁芯14c的另一端部侧。
[0302]
并且，只要是以包围磁芯芯部146c的方式安装于一端部142c与自由端部149c之间的磁芯芯部146c的形状，分割体81c、82c剖面也可以形成为l字形而非u字形。此外，假如将分割体81c、82c形成为相同的形状，则能够削减主配重部80c的制造成本。
[0303]
分割体81c、82c通过压入固定、或经由粘合剂等固定至磁芯芯部146c。在磁芯14c的磁芯芯部146c上，分割体81c、82c配置在线圈体120与自由端部149c之间的凹状部分中。由此，即便由于可动体10c的转动产生了离心力，也不容易脱落。
[0304]
此外，由于由分割体81c、82c构成的主配重部80c形成为朝向自由端部149侧宽度方向、即振动方向的长度逐渐变小，故由主配重部80c和自由端部149c构成的另一端部(顶端部)144c的宽度方向长度也朝向自由端侧在宽度方向上变短。。并且，在可动体10c中，可动体10c的磁极的中心位于线圈12c的线圈轴上、且磁芯芯部146c的中心处。
[0305]
[固定体20c的结构]
[0306]
固定体20c经由轴部50c转动自如地支撑可动体10c。
[0307]
除了磁体(第1磁体30c和第2二磁体40c)之外，固定体20c还具有底板22c和外壳24c。
[0308]
底板22c由钢板等板状材料(在本实施方式中为矩形板)形成。在本实施方式中，底板22c构成振动致动器1c的一个侧表面(此处为底面)。
[0309]
底板22c上以覆盖的方式安装有外壳24c，底板22c与外壳24c一起构成罩体,该罩体以可动的方式容纳可动体10c。在本实施方式中，罩体形成为中空的长方体状。
[0310]
罩体中在长度方向的一端部侧，沿着与可动体10c的振动方向正交的方向固定有轴部50c。外壳24c的上表面部241c构成与振动致动器1c的一个侧表面相对的另一个侧表面。
[0311]
在底板22c上，一端侧经由轴固定部23c竖立设置有轴部50c。在底板22c上方，隔开距离地相对配置有可动体10c。此外，在底板22c的一端部，在可动体10c的延伸方向上与未通电时的可动体10c的一端部142c的一端表面相对地配置有第1磁体30c。此外，在底板22c的另一端部，在可动体10c的延伸方向上与未通电时的可动体10c的另一端部144c的端表面(自由端部149c的顶端表面)相对地配置有第2磁体40c。并且，在本实施方式中，虽采用具有第1磁体30c的结构，但也可以省略第1磁体30c，采用仅具有第2磁体40c的结构。
[0312]
外壳24c以覆盖与底板22c相对的可动体10c的方式固定在底板22c上。外壳24c中的与底板22c在高度(z方向)上相对的上表面部241c，经由未图示的轴固定部固定有轴部
50c的另一端。
[0313]
外壳24c形成为在底板22c侧开口的盒状(在本实施方式中为方形盒状)。在外壳24c中，上表面部241c在与底板22c之间架设有轴部50c。外壳24c具有在可动体10c的振动方向例如在宽度方向(x方向)上隔开距离地相对配置的两个侧表面部242c、243c，以及在可动体10c的延伸方向(此处为纵深方向(y方向))上隔开距离的一端表面部244c和另一端表面部245c。
[0314]
对于通过将外壳24c安装到底板22c上而形成的罩体的尺寸没有特别限制，但在本实施方式中，构成为宽度(x方向)、纵深(y方向)、高度(z方向)中纵深最长的长方体形状。
[0315]
也可以是，外壳24c与底板22c一起，由具有导电性的材料例如钢板等板状材料(在本实施方式中为矩形板)形成。由此，底板22c和外壳24c能够作为电磁屏障发挥功能。
[0316]
此外，也可以是，在外壳24c的两个侧表面部242c、243c上，在各自的另一端部侧分别设置有与振动的可动体10c的自由端侧接触的缓冲部60c。
[0317]
磁体(第1磁体30c和第2磁体40c)通过与线圈12c的协作，使可动体10c可动。磁体通过对可动体10c的磁吸引力作为磁力弹簧发挥功能。在本实施方式中，磁体与卷绕有线圈12c的磁芯14c一起构成磁力弹簧，可动自如地支撑可动体10c。
[0318]
以相对于线圈12c在线圈12c的轴方向上磁极相对的方式配置磁体。
[0319]
在本实施方式中，磁体具有第1磁体30c和第2磁体40c，该第1磁体30c以在线圈12c的轴方向上隔开距离的方式与磁芯14c的一端部142c相对，该第2磁体40c以在线圈12c的轴方向上隔开距离的方式与磁芯14c的另一端部144c(自由端部149c)相对。
[0320]
第1磁体30c和第2磁体40c分别朝向磁芯14c(可动体10c)被磁化。在本实施方式中，第1磁体30c和第2磁体40c的磁化方向平行于线圈12c的轴方向。第1磁体30c和第2磁体40c具有在与轴部50c的延伸方向正交的方向(相当于可动体10c的振动方向)上并排的不同的两个磁极，该两个磁极分别为与磁芯14c相对侧的表面。
[0321]
将磁体配置在使可动体10c的磁芯14c的中心(此处为线圈12c的轴，相当于线圈12c被励磁时的磁极的中心)位于与该磁极的边界、即磁极的切换位置相对的位置上。
[0322]
第1磁体30c和第2磁体40c这两者的磁极的极性被磁化为，使通过对可动体10c的线圈12c的励磁而产生的扭矩在可动体10c的同一旋转方向上产生。
[0323]
在第1磁体30c和第2磁体40c中，配置在侧表面部242c侧并与可动体10c相对的各个磁极301c、401c形成为相同的磁极(图20中为s极)。此外，在第1磁体30c和第2磁体40c中，配置在侧表面部243c侧并与可动体10c相对的各个磁极302c、402c形成为相同的磁极(图20中为n极)。
[0324]
第1磁体30c的背面贴设有背部磁轭32c，第2磁体40c的背面贴设有背部磁轭42c，以图提高各个磁体30c、40c的磁吸引力。
[0325]
例如，假设第1磁体30c和第2磁体40c中被磁化成侧表面部242c侧为s极、侧表面部243c侧为n极。在这种情况下，在未对线圈12c通电时，如图20所示，第1磁体30c和第2磁体40c分别形成从n极出射并入射到s极的磁通量。在未通电时，卷绕有线圈12c的磁芯14c的一端部142c被第1磁体30c的s极和n极的双方吸引，保持在不同磁极301c与302c(s极与n极)的切换位置处。此外，磁芯14c的另一端部144c被第2磁体40c的s极和n极的双方吸引，保持在不同磁极401c与402c(s极与n极)的切换位置处。第1磁体30c和第2磁体40c与作为可动体
10c的磁性体的磁芯14c一起，通过与磁芯14c之间产生的磁吸引力而作为磁力弹簧发挥功能，可动自如地支撑可动体10c。
[0326]
侧表面部242c固定有在一端部152c处与线圈12c相连接的柔性基板15c的另一端部154c。
[0327]
柔性基板15c在轴部50c和在与轴部50c的轴方向正交的方向上相对的侧表面部242c之间，与轴部50c邻接地配置。柔性基板15c与线圈12c相连接的一端部152c固定在可动体10c的一端部上，另一端部154c以暴露于固定体20c和罩体外表面的状态，固定在侧表面部242c上。
[0328]
在可动体10c可动时，轴部50c的附近的可动范围比可动体10c的另一端侧的部位的可动范围更小。由此，配置在轴部50c附近的柔性基板15c中，施加在弯曲部156c上的载荷较小。这样，由于柔性基板15c固定在轴部50c附近，能够使柔性基板15c的位移最小，并能够防止可动时产生的应力导致的断开。
[0329]
并且，柔性基板15c中，例如可以通过使弹性粘合剂或弹性粘合胶带等弹性部件介于一端部152c和可动体10c之间，使弹性部件吸收振动时的冲击。
[0330]
[振动致动器1c的磁路]
[0331]
图20是表示振动致动器的磁路的图，表示从z方向的正侧(上侧)向z方向的负侧(下侧)观察振动致动器1c的状态。图21a至图21c是表示可动体10c的动作的平剖视图，表示从z方向的正侧(上侧)向z方向的负侧(下侧)观察振动致动器1c的状态。图21a表示未通电时的可动体10c的状态(基准状态)。图21b表示从可动体10c的顶端部侧、即从磁芯14c的另一端部144c侧观察振动致动器1c，对线圈12c以顺时针方向通电时可的动体10c的状态。图21c表示从可动体10c的顶端部侧、即从磁芯14c的另一端部144c侧观察振动致动器1c，线圈12c以逆时针方向通电时的可动体10c的状态。
[0332]
在振动致动器1c中，可动体10c以一端侧经由轴部50c支撑的状态配置于固定体20c的底板22c与外壳24c之间。此外，磁体(第1磁体30c和第2磁体40c)在可动体10c的线圈12c的轴方向上，以将不同的两个磁极朝向线圈12c侧的方式，与卷绕有线圈12c的磁芯14c的两端部(一端部142c、另一端部144c)相对配置。第1磁体30c的磁极301c与第2磁体40c的磁极401c为相同的磁极，第1磁体30c的磁极302c与第2磁体40c的磁极402c为相同的磁极。
[0333]
第1磁体30c和第2磁体40c的各磁体中，不同的两个磁极301c与302c、以及401c与402c分别在与轴部50c的轴方向正交的振动方向(x方向)上并排配置。
[0334]
可动体10c通过经由柔性基板15c从电源供给部(例如，图22至24所示的驱动控制部203)对线圈12c通电，在x方向、即与外壳24的侧表面部242c、243c接触和分离的方向上进行往复运动。
[0335]
具体而言，可动体10c的另一端部(具体而言，磁芯14c的另一端部144c)摇动。由此，振动致动器1c的振动输出被传递给具有振动致动器1c的电子设备的使用者。
[0336]
在振动致动器1c中，形成图20所示的磁路。
[0337]
在振动致动器1c中，在未对线圈12c通电时，即在基准状态下，卷绕有线圈12c的磁芯14c的两端部(一端部142c、另一端部144c)分别被第1磁体30c和第2磁体40c吸引。
[0338]
磁芯14c与两端部(一端部142c、另一端部144c)各自的轴方向正交的长度(振动方向的长度)的中心，位于与磁体的磁极的切换位置相对的位置上。并且，与两端部(一端部
142c、另一端部144c)各自的轴方向正交的长度(振动方向的长度)的中心，位于与线圈12的轴相同的轴上。
[0339]
具体而言，磁芯14c的一端部142c被第1磁体30c不同的磁极301c、302c双方的磁吸引力所吸引，保持在磁极301c、302c的切换位置处。
[0340]
此外，磁芯14c的另一端部(也可以是自由端部149c)144c被第2磁体40c不同的磁极401c、402c双方的磁吸引力所吸引，保持在磁极401c、402c的切换位置处。
[0341]
这样，未通电时，可动体10c仅通过由固定体20c的第1磁体30c和第2磁体40c构成的磁力弹簧，保持在基准状态。
[0342]
在振动致动器1c中，线圈12c是以沿着来自第1磁体30c和第2磁体40c的磁通量并且与第1磁体30c和第2磁体40c隔开距离的方式配置的。
[0343]
通过这种结构，如图20和21b所示，在通电时，在线圈12c中流动的电流使磁芯14c的两端部(一端部142c、另一端部144c)磁化，分别形成不同的磁极。具体而言，一端部142c被磁化为n极，另一端部144c被磁化为s极。
[0344]
由此，一端部142c被第1磁体30c的磁极301c吸引，与第1磁体30c的磁极302c相排斥而产生推力f，向推力f方向移动。另一方面，另一端部144c与第2磁体40c的磁极401c相排斥，被第2磁体40c的磁极402c吸引而向推力-f方向移动。
[0345]
如图21b所示，通过对线圈12c通电，在振动致动器1c中，位于夹着轴部50c的位置的两端部(一端部142c、另一端部144c)分别在推力f、-f方向上移动，由此产生相同旋转方向的推力-m。由此，可动体10c以轴部50c为中心向推力-m方向旋转，可动体10c的另一端部144c向侧表面部243c侧移动，与侧表面部243c即罩体相接触(具体而言是碰撞)，对罩体施加振动。
[0346]
此外，在线圈12c的通电方向切换到相反方向，如图21c所示进行通电时，分别产生反向的推力-f、f。具体而言，一端部142c被磁化为s极，另一端部144c被磁化为n极。由此，一端部142c与第1磁体30c的磁极301c相排斥，被第1磁体30c的磁极302c吸引而产生推力-f，向推力-f方向移动。另一方面，另一端部144c被第2磁体40c的磁极401c吸引，与第2磁体40c的磁极402c相排斥而向f方向移动。
[0347]
如图21c所示，通过对线圈12c通电，在振动致动器1c中，位于夹着轴部50c的位置的两端部(一端部142c、另一端部144c)分别在推力f、-f方向上移动，由此产生相同旋转方向的推力-m。由此，可动体10c以轴部50c为中心向推力m方向旋转，可动体10c的另一端部144c向与侧表面部243相反侧的侧面部242c侧移动，与侧表面部242c即罩体相接触(具体而言是碰撞)，对罩体施加振动。
[0348]
在振动致动器1c中，不使用板簧(金属弹簧)等弹性部件而只使用采用磁体(至少第2磁体40c)和磁芯14c的磁力弹簧，相对于固定体20c以轴部50c为中心往复旋转振动自如地支撑可动体10c。由此，与以往的通过金属弹簧振动自如地支撑可动体的振动致动器不同，防止了为金属弹簧特有的缺陷的金属疲劳、或冲击造成的损坏。
[0349]
[振动致动器1c的效果]
[0350]
在振动致动器1c中，可动体10c具有一端部142c和另一端部144c分别从被卷绕的线圈12c的两端突出的磁芯14c，固定体20c具有磁体(第1磁体30c和第2磁体40c)。此外，轴部50c于磁芯14c的一端部142c侧相对于固定体20以转动自如的方式支撑可动体10c。第2磁
体40c具有在未通电时与另一端部144c隔开距离相对、而且在往复旋转振动方向上并排的极性不同的两个磁极401c、402c，线圈12c内配置有线圈侧配重部802、804。
[0351]
由此，例如，即使在设计等过程中设定了可动体10c的外形尺寸的情况下，也能够比较容易地增加可动体10c的质量，能够实现期望的合适的振动输出，而不使磁通量饱和，也不影响磁力弹簧常数及扭矩。
[0352]
此外，在本实施方式中，在包围磁芯芯部146c的四面的线圈绕线筒18c中，由线圈内的线圈侧配重部802、804形成了在振动方向上隔开距离的两侧部分。由此，进一步能够在不改变可动体10c自身的整体尺寸的情况下，与一端部142c相比更增加作为摇动部分的另一端部144c侧的重量。
[0353]
此外，线圈绕线筒18c可分割为第1绕线筒分割体1810、第2绕线筒分割体1820、以及线圈侧配重部802、804。因此，只要将这些第1绕线筒分割体1810和第2绕线筒分割体1820、线圈侧配重部802、804从外侧安装到磁芯芯部146c上，就能够容易地将线圈绕线筒18c配置到磁芯芯部146c上。进而，只要将线圈绕线筒18c安装到磁芯14c上，就能够在不改变可动体10c的外形尺寸的状态下增加可动体10c的质量。
[0354]
这样，线圈侧配重部802、804能够不改变可动体10c的尺寸、线圈侧配重部802、804不脱离可动体10c地增大可动体10c的顶端部(另一端部)的质量。由此，在振动致动器1c中，能够在保持磁特性的状态下，不降低共振点地增加惯性。
[0355]
此外，切去了磁芯14c的另一端部144c侧的一部分]的缺口部148c中安装有由高比重材料制成的主配重部80c。在缺口部148c中，以在缺口部148c内的振动方向上的移动受到限制的方式设置有主配重部80c。由此，主配重部80c在可动体10c往复旋转振动时的移动方向的四面被包围的状态下，作为形成摇动的可动体10c的全长而构成可动体主体的磁芯14c的一部分，设置在可动体10c中。
[0356]
换言之，与线圈侧配重部802、804一起，能够以不改变可动体10c的尺寸、主配重部80c不脱离可动体10c的状态增大可动体10c的顶端部(另一端部)的质量。由此，能够实现在保持磁特性的状态下不降低共振点地增加惯性的振动致动器1c。
[0357]
此外，在本实施方式中，磁体作为第1磁体30c和第2磁体40c配置在磁芯14c的两侧。各自的两个磁极301c与302c、401c与402c以使可动体10的各端部142c、144c处产生的扭矩在同一旋转方向上产生的方式被配置。在磁芯14c的两端部(一端部142c、另一端部144c)这两者与第1磁体30c和第2磁体40c之间产生磁吸引力，相互吸引。
[0358]
由此，在通过第1磁体30c和第2磁体40c与线圈12c的协作使可动体10c可动时，施加于轴部50c的磁吸引力所产生的载荷被抵消，能够降低施加于轴部50c和衬套16c的负荷。
[0359]
此外，由于可动体10c在罩体内与罩体的侧表面部242c、243c相接触(处于相当于接触状态的状态)，能够直接将振动传递给振动致动器罩体，使振动致动器1c自身产生较大的振动。此外，由于可动体10c在振动时与固定体20c(罩体)相接触，故振动量也成为恒定，作为振动致动器1c能够实现稳定的振动输出。
[0360]
并且，作为可动体10c的自由端部的磁芯14c的另一端部144c形成为，其厚度朝向自由端侧x方向变薄。由此，另一端部144c摇动并与缓冲材料61c、62c相接触时，与作为可动体10c的自由端部的磁芯14c的另一端部144c朝向自由端侧x方向的厚度为相同厚度的情况相比，可动体10c的可动范围更大。因此，振动致动器1c能够确保更大的振动输出。
[0361]
此外，根据振动致动器1c，外壳24c的内壁表面(侧表面部242c、243c)可以构成为经由缓冲材料(61c、62c)等的缓冲部60c与可动体10c相接触。缓冲部60c能够将可动体10c振动并接触底板22c或外壳24c时的冲击缓和，降低接触音、振动噪声的产生，同时将振动传递给使用者。此外，每次振动时，由于可动体10c经由缓冲部60c交替地与底板22c和外壳24c相接触(具体而言是碰撞)，故振动输出被放大。由此，使用者能够体感到比可动体10c实际产生的振动输出更大的振动输出。
[0362]
在此，振动致动器1c被经由柔性基板15c从电源供给部(例如图22至图24所示的驱动控制部203)向线圈12c输入的交流波驱动。即，线圈12c的通电方向是周期性地切换的，x方向正侧的推力m和x方向负侧的推力-m交替作用于可动体10c。由此，可动体10c的另一端侧在xy平面内圆弧状地振动。
[0363]
下面，将对振动致动器1c的驱动原理进行简单说明。在本实施方式的振动致动器1c中，将可动体10c的转动惯量(惯性)设为j[kg
·
m2]、将磁力弹簧的扭转方向的弹簧常数设为k
sp
的情况下，可动体10c相对于固定体20c以根据下式(1)计算出的共振频率fr[hz]振动。
[0364]
[式4]
[0365][0366]fr
：共振频率[hz]
[0367]
j：转动惯量[kgm2]
[0368]ksp
：弹簧常数[nm/rad]
[0369]
由于可动体10c构成在弹簧-质量系的振动模型中的质量部分，在频率等于可动体10c的共振频率fr的交流波输入线圈12c时，可动体10c成为共振状态。换言之，通过从电源供给部(例如图22至图24所示的驱动控制部203)向线圈12c输入频率大致等于可动体10c的共振频率fr的交流波，能够高效地使可动体10c振动。
[0370]
表示振动致动器1c的驱动原理的运动方程和电路方程如下所示。振动致动器1c基于下式(2)所示的运动方程和下式(3)所示的电路方程来驱动。
[0371]
[式5]
[0372][0373]
j：转动惯量[kgm2]
[0374]
θ(t)：角度[rad]
[0375]kt
：转矩常数[nm/a]
[0376]
i(t)：电流[a]
[0377]ksp
：弹簧常数[nm/rad]
[0378]
d：阻尼系数[nm/(rad/s)]
[0379]
[式6]
[0380]
[0381]
e(t)：电压[v]
[0382]
r：电阻[ω]
[0383]
l：电感[h]
[0384]
ke：反电动势常数[v/(rad/s)]
[0385]
换言之，在满足算式(2)的范围内,能够适当改变振动致动器1c中可动体10c的转动惯量(惯性)j[kg
·
m2]、旋转角度θ(t)[rad]、转矩常数k
t
[n
·
m/a]、电流i(t)[a]、弹簧常数k
sp
[n
·
m/rad]、阻尼系数d[n
·
m/(rad/s)]等。此外，在满足算式(3)的范围内，能够适当改变电压e(t)[v]、电阻r[ω]、电感l[h]、反电动势常数ke[v/(rad/s)]。
[0386]
这样，在振动致动器1c中，当通过对应于由可动体10c的转动惯量(惯性)j和磁力弹簧的弹簧常数k
sp
决定的共振频率fr的交流波向线圈12c通电时，能够有效地获得较大的振动输出。
[0387]
＜安装振动致动器的电子设备＞
[0388]
图22至图24是表示安装振动致动器的电子设备的一个实例的图。图22是表示在游戏控制器gc中安装了振动致动器的实例，图23是表示在作为移动终端的智能手机sp中安装了振动致动器的实例，图24是表示在可穿戴终端w中安装了振动致动器的实例。
[0389]
游戏控制器gc例如通过无线通信连接至游戏机主体，使用者通过抓握、把持的方式来使用。在此，游戏控制器gc具有矩形板形状，使用者用双手抓住操作游戏控制器gc的左右两侧。
[0390]
游戏控制器gc通过振动将来自游戏机主体的指令通知给使用者。并且，游戏控制器gc虽然未图示，但是还具有指令通知以外的功能，例如，具有对游戏机主体的输入操作部。
[0391]
智能手机sp例如是移动电话、智能手机等移动通信终端。智能手机sp通过振动将来自外部通信装置的来信通知给使用者，并实现智能手机sp的各功能(例如，提供操作感、临场感的功能)。
[0392]
可穿戴终端w是由使用者穿戴在身上使用的终端。在此，可穿戴终端w呈圆环形状，佩戴在使用者的手指上。可穿戴终端w通过无线通信与信息通信终端(例如移动电话)相连接。可穿戴终端w通过振动通知使用者信息通信终端上的来电、来信。并且，可穿戴终端w可以具有来信通知以外的功能(例如，对信息通信终端的输入操作)。
[0393]
如图22至图24所示，游戏控制器gc、智能手机sp、可穿戴终端w等电子设备分别具有通信部201、处理部202、驱动控制部203、以及作为驱动部的振动致动器100a、100b、100c、100d。并且，图22至图24所示的振动致动器100a、100b、100c、100d是适用了图1至图21所示的振动致动器1(其中也包含具有可动体10a、10b的振动致动器)、振动致动器1c的振动致动器。此外，在游戏控制器gc中，安装了多个振动致动器100a、100b。
[0394]
例如，在游戏控制器gc、智能手机sp和可穿戴终端w中，振动致动器100a、100b、100c和100d以终端的主表面和与振动致动器1的振动方向正交的表面、此处为外壳24的侧表面部242、243相平行的方式安装。电子设备的主表面是指与使用者的身体表面相接触的面，在本实施方式中，是指与使用者的身体表面相接触并传递振动的振动传递面。
[0395]
具体而言，在游戏控制器gc中，以使所操作的使用者的指尖、指肚、手掌等接触的表面、或者设有操作部的表面与振动方向正交的方式，安装振动致动器100a、100b。此外，在
为智能电话sp的情况下，以使显示画面(触摸面板表面)与振动方向正交的方式，安装振动致动器100c。在为可穿戴终端w的情况下，圆环状罩体的内周面208是主表面(振动传递面)，以使内周面208和xy面大致平行(也包含平行)的方式，安装振动致动器1。由此，游戏控制器gc、智能手机sp和可穿戴终端w相对于主表面垂直方向的振动被传递给使用者。
[0396]
通信部201通过无线通信与外部的通信装置相连接，接收来自通信装置的信号，输出给处理部202。在为游戏控制器gc的情况下，外部的通信装置是作为信息通信终端的游戏机主体，根据bluetooth(蓝牙)(注册商标)等近距离无线通信标准进行通信。在为智能手机sp的情况下，外部的通信装置例如为基站，根据移动通信标准进行通信。此外，在为可穿戴终端w的情况下，外部的通信装置例如为移动电话、智能手机、便携式游戏终端等信息通信终端，根据bluetooth(注册商标)等近距离无线通信标准进行通信。
[0397]
处理部202通过转换电路部(图示省略)将输入的信号转换为用于驱动振动致动器100a、100b、100c、100d的驱动信号，并输出给驱动控制部203。并且，在智能电话sp中，处理部202除了基于从通信部201输入的信号，还基于从各种功能部(省略图示，例如触摸面板等的操作部)输入的信号来生成驱动信号。
[0398]
驱动控制部203与振动致动器100a、100b、100c、100d相连接，安装有用于驱动振动致动器100a、100b、100c、100d的电路。驱动控制部203向振动致动器100a、100b、100c、100d供给驱动信号。
[0399]
振动致动器100a、100b、100c、100d根据来自驱动控制部203的驱动信号来驱动。具体而言，在振动致动器100a、100b、100c、100d中，可动体10、10a至10c在与游戏控制器gc、智能手机sp和可穿戴终端w的主表面正交的方向上振动。
[0400]
由于可动体10、10a至10c每次振动时，经由缓冲材料61、62、61c、62c与外壳24、24c的侧表面部242、243、242c、243c相接触，故伴随着可动体10、10a至10c的振动，对外壳24、24c的侧表面部242、243、242c、243c的冲击、即对罩体的冲击作为振动直接传递给使用者。特别是，由于游戏控制器gc中安装有多个振动致动器100a、100b，故能够根据输入的驱动信号驱动多个振动致动器100a、100b中的一者，或者同时驱动两者。
[0401]
由于垂直于身体表面方向的振动传递到与游戏控制器gc、智能手机sp和可穿戴终端w相接触的使用者的身体表面，故能够给使用者提供充分的体感振动。在游戏控制器gc中，能够利用振动致动器100a、100b中的一者或两者对使用者施加体感振动，能够施加选择性地施加至少强弱振动这样高表现力的振动。
[0402]
这样，振动致动器1、1c作为振动发生源安装在例如游戏设备(游戏控制器gc)、智能手机sp和可穿戴终端w等电子设备(参照图22至图24)中。安装在电子设备中的振动致动器1、1c通过可动体10、10a至10c的往复旋转振动，实现电子设备的振动功能。振动致动器1、1c例如通过振动，向使用者提供操作感、临场感，或通知来信。
[0403]
以上，基于实施方式具体说明了由本发明人完成的发明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行变更。
[0404]
此外，例如，本发明的振动致动器适合应用于实施方式所示的游戏控制器gc、智能手机sp和可穿戴终端w以外的移动设备(例如，平板电脑等移动信息终端、便携式游戏终端)。此外，本实施方式的振动致动器1、1c除上述移动设备外，还能够用于需要振动的美容按摩器等电动理美容器具。
[0405]
应认为，此次公开的实施方式在所有方面仅为例示而非限制。应意识到，本发明的范围是由权利要求书而非上述说明来表示，包括与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
[0406]
工业实用性
[0407]
本发明的振动致动器能够在不增大尺寸、不影响磁特性的情况下提高驱动时的惯性，能够保持小尺寸而给使用者提供充分的体感振动，作为搭载于游戏控制器、智能手机或可穿戴终端等电子设备中的器件是很有用的。