振動モータ及び携帯機器
【課題】薄型化を図ることが可能であるとともに、十分な振動量を得ることができる振動モータを提供する。
【解決手段】振動モータ１は、磁石６を含む可動部２と、可動部２を移動させるコイル基板３と、筐体５と、可動部２の移動方向において筐体５と可動部２との間に配置された皿付きバネ４とを備えている。磁石６は、１対の磁極を有する領域６１、６２を含んでおり、領域６１、６２はコイル基板３と対向する側において異なる磁極を有しており、領域６１と領域６２との間には磁性材料からなる中性領域６３が形成されていることを特徴としている。
【解決手段】振動モータ１は、磁石６を含む可動部２と、可動部２を移動させるコイル基板３と、筐体５と、可動部２の移動方向において筐体５と可動部２との間に配置された皿付きバネ４とを備えている。磁石６は、１対の磁極を有する領域６１、６２を含んでおり、領域６１、６２はコイル基板３と対向する側において異なる磁極を有しており、領域６１と領域６２との間には磁性材料からなる中性領域６３が形成されていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動モータ及び振動モータを備えた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＡや携帯電話機等の携帯機器の小型化により、携帯機器を振動させるための装置にも小型化が要求されている。このような装置は、小型化に伴い振動量の低下が問題となる。携帯機器を振動させるための装置としては、一般に、コイルが発生する磁界により振動する可動部を備えた振動モータが用いられている。
【０００３】
従来の振動モータとして、特許文献１には振動アクチュエータの構成が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載された振動アクチュエータは、固定部と、マグネット及びヨークから構成される可動部と、可動部を固定部に対して可動自在に保持するＭ字型の弾性部材と、マグネットの磁束と鎖交するコイルとを備えており、コイルに電流を流すことにより可動部が横方向（可動部の厚み方向とは垂直な方向）に直線移動する。
【０００５】
上記構成により、ブラシ付きモータを用いた従来の振動アクチュエータと比較して、摩耗部分をなくすことができる。そのため、ノイズの発生を抑制することができ、動作信頼性の高い振動アクチュエータを提供することができる。
【特許文献１】特開２００２−２００４６０号公報（公開日：２００２年７月１６日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された振動アクチュエータでは、マグネットは、１対の磁極を有する第１磁極対及び第２磁極対を隣接して含んでおり、第１磁極対と第２磁極対とは磁極が互いに逆方向となるように着磁されている。そのため、第１磁極対と第２磁極対との間に形成される下方向の磁束が大きくなり、下方向への磁束漏れが大きくなってしまう。したがって、上記振動アクチュエータの構成では、動作効率が低下してしまい、十分な振動量を得ることが困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄型化を図ることが可能であるとともに、十分な振動量を得ることができる振動モータ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】
本発明の振動モータは、上記課題を解決するために、固定部と、１対の磁極を有する第１磁極対及び第２磁極対を含む磁石と、前記磁石の磁束と鎖交して配置され、前記磁石を移動させるコイルと、前記磁石の移動方向において前記固定部と前記磁石との間に配置された弾性部材とを備え、前記磁石は、前記第１磁極対及び前記第２磁極対が前記コイルと対向する側において異なる磁極を有しており、前記第１磁極対と前記第２磁極対との間には磁性材料からなる中性領域が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の携帯機器は、上述した振動モータを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の振動モータは、可動部をコイル面に沿って移動させるために、可動部の移動スペースをその厚み方向に設ける必要がなく、薄型化することができる。また、上記振動モータでは、磁石が生じる下方向の磁束を低減することができるため、下方向への磁束漏れを抑制することができる。その結果、上記振動モータの動作効率を高めることができ、振動量を増大させることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の携帯機器は、上記振動モータを搭載しているために、薄型化を図るとともに、振動量を増大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動モータの構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】上記振動モータの可動部の構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】（ａ）は上記振動モータの内部構造を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｃ）は上記コイル基板のＸ−Ｘ’断面図である。
【図５】（ａ）は上記振動モータの皿付きバネの構成を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）を矢印の方向から見た正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、上記振動モータの駆動方法を説明するための断面図である。
【図７】皿付きバネの変形例である。
【図８】皿付きバネのその他の変形例である。
【図９】皿付きバネのその他の変形例である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る振動モータの可動部の構成を説明するための分解斜視図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は上記振動モータの駆動方法を説明するための断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る振動モータの内部構造を説明するための断面図である。
【図１３】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｃ）は上記コイル基板のＸ−Ｘ’断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、上記振動モータの駆動方法を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る振動モータの構成を説明するための分解斜視図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第５実施形態に係る振動モータの内部構造を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１７】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第６実施形態に係る振動モータの内部構造を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１９】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図である。
【図２０】本発明に係る携帯電話機について説明するための上面図である。
【図２１】上記携帯電話機のＸ−Ｘ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔振動モータ〕
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る振動モータ１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。図１は、振動モータ１の構成を説明するための分解斜視図である。
【００１４】
振動モータ１は、可動部２と、コイル基板３と、皿付きバネ４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂは、互いの開口部を塞ぐように組み合わせることにより直方体の筐体５を形成する。筐体５の内部には、可動部２、コイル基板３及び皿付きバネ４が収容されている。振動モータ１は、コイル基板３に電流を流すことにより、筐体５内において可動部２を往復移動させ、皿付きバネ４及び筐体５で可動部２の移動を受け止めて振動する構成である。
【００１５】
図２は、可動部２の構成を説明するための分解斜視図である。可動部２は、磁石６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されている。磁気シールドとしての機能を有する筒型ヨーク７及び側面用ヨーク８が磁石６を覆うことにより、磁石６の磁束が可動部２の外部に漏出することを抑制している。
【００１６】
磁石６は、磁性材料から構成された直方体の部材であり、その厚み方向に一対の磁極を有する２つの領域６１、６２と、領域６１、６２の間に磁性材料からなる中性領域６３とを含む。ここで、領域６１、６２は、互いに磁極が逆方向となっている。
【００１７】
なお、磁石６は、単一の磁性材料に対して領域６１、６２及び中性領域６３を含むように着磁することによって形成してもよいし、２つの磁石の間に磁化されていない磁性材料を挟んで接着することによって形成してもよい。
【００１８】
筒型ヨーク７は、保磁力が小さく透磁率が大きい材料によって構成された直方体の部材であり、その長手方向に中空が形成されている。筒型ヨーク７を構成する材料としては、パーマロイ、炭素鋼、普通鋼、珪素鋼、フェライト系ステンレス、パーメンジュール、マルテンサイト系ステンレス、析出硬化系ステンレス等が好適である。このように、筒型ヨーク７は透磁率が大きい材料から構成されているので、周囲の磁束線をより多くその内部に閉じこめることができる。磁石６と筒型ヨーク７との間に働く磁気引力により、磁石６は筒型ヨーク７の内壁底面に固定されている。このとき、磁石６の領域６１、６２及び中性領域６３が筒型ヨーク７の開口面とは垂直な方向に延びるように、磁石６は筒型ヨーク７に固定されている。なお、磁石６と筒型ヨーク７との間の固定をより強固するために、接着剤を用いて接着させてもよい。
【００１９】
側面用ヨーク８は、筒型ヨーク７と同一の材料によって構成されており、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石６が設けられている部分を塞ぐように配置された側面領域８ａと、筒型ヨーク７の外壁底面を覆うように配置された底面領域８ｂとを含んでいる。側面領域８ａの高さは、可動部２の移動によりコイル基板３と接触しないように、磁石６の側面の上端よりも下側に形成されている。なお、側面用ヨーク８と、磁石６及び筒型ヨーク７とは、接着剤を用いて固定されている。
【００２０】
図３（ａ）は振動モータ１の内部構造を説明するための上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。コイル基板３は、矩形状の基板であり、筒型ヨーク７の開口面からコイル基板３の長手方向に沿って挿入されている。コイル基板３の短辺側の両端部が上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂで挟まれることにより、コイル基板３は筐体５に固定されている。コイル基板３と磁石
６の磁極面とは、筒型ヨーク７の内部で平行になるように配置されている。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、可動部２が往復移動する際の妨げにならない程度に平行な状態からずれた状態を含んでいる。
【００２１】
図４（ａ）はコイル基板３の上層に形成された平面コイル９の上面図であり、図４（ｂ）はコイル基板３の下層に形成された平面コイル９の上面図であり、図４（ｃ）はコイル基板３のＸ−Ｘ’断面図である。平面コイル９は、コイル基板３の内部に２層の渦巻状に形成されている。
【００２２】
具体的には、コイル基板３は、図４（ｃ）に示すように、４層構造となっており、平面コイル９が埋設されたコイル層３ｂ、３ｃと、その両面に設けられた絶縁層３ａ、３ｄとから構成されている。絶縁層３ａ、３ｄは、コイル層３ｂ、３ｃに設けられた平面コイル９を外部から絶縁している。平面コイル９は、コイル層３ａにおいて、電極パッド１０ａからコイル基板３の中心部に向かって略矩形状に反時計回りに巻かれた上層コイル９１と、コイル層３ｂにおいて、コイル基板３の中心部から電極パッド１０ｂに向かって略矩形状に反時計回りに巻かれた下層コイル９２とから構成されている。平面コイル９の上層コイル９１及び下層コイル９２は、コイル基板３の中心部において接続されている。
【００２３】
また、平面コイル９は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル層３ｂ、３ｃにおいて、コイル基板３の長手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域９Ａ、９Ｂを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。また、平面コイル９は、その両端が電極パッド１０ａ、１０ｂを介して図示しない駆動電流供給回路に接続されており、駆動電流供給回路から矢印Ａ方向又はＢ方向に電流が供給される。駆動電流供給回路は、所定の周期で平面コイル９に供給する電流の方向を切り替える。
【００２４】
図５（ａ）は皿付きバネ４の構成を説明するための上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）を矢印の方向から見た正面図である。皿付きバネ４は、非磁性材料から構成されており、２つの板バネ４ａ、４ｂと、受皿４ｃとが一体的に形成されている。皿付きバネ４は、受皿４ｃ上に可動部２を搭載し、可動部２の移動方向における両側面を板バネ４ａ、４ｂによって挟みこんで支持し、可動部２の移動を受け止めるものである。皿付きバネ４を構成する材料としては、ＳＵＳ３０１、３０４等が好適である。
【００２５】
２つの板バネ４ａ、４ｂは、下側筐体５ｂに固定される固定部４ｄ、４ｅと、可動部２を支持する支持部４ｆ、４ｇとを含んでいる。支持部４ｆ、４ｇは、可動部２の移動を受け止めるために、下側筐体５ｂと可動部２との間で１つの屈曲点４Ｘ、４Ｙを有している。また、支持部４ｆ、４ｇは、図５（ｂ）に示すように、可動部２の重心Ａを含む移動方向上に位置するように配置されており、その高さは可動部２の高さに合わせて設計されている。
【００２６】
一方、固定部４ｄ、４ｅの上端の高さは、図５（ｃ）に示すように、支持部４ｆ、４ｇの上端の高さよりも低くなっている。これは、コイル基板３が配置された場合、固定部４ｄ、４ｅの上端の高さを支持部４ｆ、４ｇと同一にしていると、固定部４ｄ、４ｅとコイル基板３とが接触してしまうためである。そのため、固定部４ｄ、４ｅは、コイル基板３と接触しない高さに設計されている。
【００２７】
また、可動部２の移動に伴い、受皿４ｃ及び支持部４ｆ、４ｇが下側筐体５ｂの内壁底面と接触しないように、受皿４ｃ及び支持部４ｆ、４ｇの下端が固定部４ｄ、４ｅの下端よりも高い位置にくるように構成されている。すなわち、皿付きバネ４は、下側筐体５ｂの内壁底面から浮いた状態で可動部２を保持する。また、受皿４ｃは、可動部２が搭載されるために、可動部２の底面と略同一の形状を有している。
【００２８】
なお、振動モータ１の組み立て段階において、皿付きバネ４は、受皿４ｃが２つに分かれており、一方の受皿４ｃには板バネ４ａが、他方の受皿４ｃには板バネ４ｂが接続されている。各部品は、可動部２の底面に固定されることにより皿付き板バネ４を構成する。
【００２９】
次に、振動モータ１の駆動方法について、図６を参照して説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は、振動モータ１の駆動方法を説明するための断面図である。ここでは、可動部２をまずＸ１方向に移動させる場合について説明する。
【００３０】
振動モータ１を駆動する場合、コイル基板３の平面コイル９に、駆動電流供給回路より電極パッド１０ａを介して、図４（ａ）に示すＡ方向に電流が供給される。これにより、平面コイル９の領域９Ａには、図６（ａ）に示すように、コイル基板３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。また、平面コイル９の領域９Ｂには、コイル基板３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。
【００３１】
ここで、磁石６のコイル基板３と対向する面のＮ極面６ＡとＳ極面６Ｂとの間において発生する磁界の向きは、Ｎ極面６Ａ上においては、Ｎ極面６Ａの表面からコイル基板３に向かった方向、すなわちＹ１方向となる。また、Ｓ極面６Ｂ上においては、コイル基板３からＳ極面６Ｂに向かった方向、すなわちＹ２方向となる。このように、磁石６のＮ極面６ＡとＳ極面６Ｂとの間において発生する磁界は、平面コイル９の領域９Ａ、９Ｂの電流の流れる方向と直交することとなる。
【００３２】
そのため、平面コイル９の領域９Ａを流れる電流は、磁石６のＮ極面６Ａ上の磁界からＸ２方向への力を受ける。また、平面コイル９の領域９Ｂを流れる電流は、磁石６のＳ極面６Ｂ上の磁界からＸ２方向への力を受ける。すなわち、コイル基板３には、Ｘ２方向への力が作用する。
【００３３】
しかし、コイル基板３は上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂにより固定されているので、磁石６は反作用によりＸ１方向への力を受けることになる。したがって、可動部２は、図６（ｂ）に示すように、Ｘ１方向に移動する。このとき、可動部２は、Ｘ１方向において皿付きバネ４の板バネ４ｂに支持されているために、板バネ４ｂが撓んで可動部２の移動を受け止める。
【００３４】
次に、駆動電流供給回路は、平面コイル９に供給する電流の向きを、図４（ｂ）に示すＢ方向に切り替える。これにより、平面コイル９の領域９Ａには、図６（ｃ）に示すように、コイル基板３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。また、平面コイル９の領域９Ｂには、コイル基板３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。
【００３５】
そのため、平面コイル９の領域９Ａを流れる電流は、磁石６のＮ極面６Ａ上の磁界からＸ１方向への力を受ける。また、平面コイル９の領域９Ｂを流れる電流は、磁石６のＳ極面６Ｂ上の磁界からＸ１方向への力を受ける。これにより、可動部２は、図６（ｃ）に示すように、Ｘ２方向に移動する。このとき、可動部２は、Ｘ２方向において皿付きバネ４の板バネ４ａに支持されているために、板バネ４ａが撓んで可動部２の移動を受け止める。
【００３６】
以上のように、振動モータ１は、駆動電流供給回路により平面コイル９に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させる。このとき、駆動電流供給回路が平面コイル９に電流を供給するタイミングを調節することに
より、可動部２を共振させることができ、大きな振動量を得ることが可能である。
【００３７】
なお、可動部２をＸ１方向に最大に移動させたとき、磁石６のＮ極面６Ａが平面コイル９の領域９Ｂと重畳してしまうと、領域９Ｂを流れる電流がＮ極面６Ａ上の磁界からＸ１方向の力を受け、磁石６にＸ２方向への力が作用してしまう。すなわち、可動部２が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用し、振動モータ１の振動量が低下してしまう。
【００３８】
そこで、磁石６は、可動部２をＸ１方向に最大に移動させたとき、磁石６のＮ極面６Ａが平面コイル９の領域９Ｂと重畳することがないように、中性領域６３の幅が調節されている。中性領域６３は磁化されていないので、領域９Ｂと対向したとしても、磁石６をＸ２方向へ移動させるための力は作用しない。また、可動部２をＸ２方向に最大に移動させた場合も同様に、磁石６のＳ極面６Ｂと平面コイル９の領域９Ａとが重畳しないように、磁石６の中性領域６３の幅が調節されている。したがって、中性領域６３の幅は、磁石６と平面コイル９との関係で決定される。
【００３９】
以下に、本実施形態の振動モータ１の効果について説明する。
【００４０】
（１）振動モータ１は、可動部２をコイル基板３に沿って移動させている。これにより、可動部２の移動スペースをその厚み方向に設ける必要がなく、装置全体を薄型化することが可能である。
【００４１】
（２）振動モータ１は、下側筐体５ｂと筒型ヨーク７との間に板バネ４ａ、４ｂが設けられている。これにより、コイル基板３が挿入された部分を気にすることなく、板バネ４ａ、４ｂを配置することができ、設計自由度を向上させることができる。すなわち、板バネ４ａ、４ｂの設置位置を自由に設定でき、また、十分な高さを有する板バネ４ａ、４ｂを用いることが可能である。そのため、振動モータ１は、可動部２の移動を効率良く受け止めることができ、振動量を増大させることができる。
【００４２】
（３）振動モータ１は、板バネ４ａ、４ｂが可動部２の重心Ａを含む移動方向上に位置するように配置されている。これにより、板バネ４ａ、４ｂが可動部２の移動を効率良く受け止めることができるため、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４３】
（４）振動モータ１は、筒型ヨーク７が磁気シールドとしての機能を有している。これにより、磁石６が生じる磁束が筒型ヨーク７内を通過するため、筒型ヨーク７が設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、平面コイル９に作用する磁力が大きくなり、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４４】
（５）振動モータ１は、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石６が設けられている部分を塞ぐよう配置されるとともに、筒型ヨーク７の外壁底面を覆うように配置された側面用ヨーク８を備えている。これにより、磁石６のＮ極面６Ａ、Ｓ極面６Ｂと、側面用ヨーク８の端部との間で磁束が形成されるため、側面用ヨーク８が設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、平面コイル９に作用する磁力が大きくなり、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４５】
（６）振動モータ１は、筒型ヨーク７及び側面用ヨーク８により、磁石６のコイル基板３と対向する面以外の部分を覆っている。これにより、磁石６が生じる磁束が可動部２の外部に漏出することを抑制することができるため、振動モータ１の動作効率を高めることができ、振動量を増大させることが可能である。
【００４６】
（７）振動モータ１の磁石６は、その厚み方向に一対の磁極を有する２つの領域６１、
６２と、領域６１、６２の間に磁性材料からなる中性領域６３とを含むように形成されており、領域６１、６２には互いに磁極が逆方向となっている。これにより、磁石６が生じる下方向の磁束を低減することができるため、振動モータ１における下方向への磁束漏れを抑制することができる。その結果、振動モータ１の動作効率を高めることができ、振動量を増大させることができる。
【００４７】
（８）磁石６の中性領域６３は、磁石６をＸ１方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ｂと磁石６のＮ極面６Ａとが重畳しないように設計されており、磁石６をＸ２方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ａと磁石６のＳ極面６Ｂとが重畳しないように設計されている。これにより、可動部２をＸ１、Ｘ２方向に最大に移動させた場合、可動部２が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用することを防止することができる。そのため、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４８】
（９）振動モータ１の皿付きバネ４は、受皿４ｃ及び支持部４ｆ、４ｇの下端が、固定部４ｄ、４ｅの下端よりも高い位置にくるように構成されている。これにより、可動部２は下側筐体５ｂの内壁底面からは浮上した状態で保持されるために、可動部２が移動した場合に受皿４ｃと下側筐体５ｂの内壁底面との間に摩擦が生じることを防止することができる。そのため、可動部２を効率良く移動させることができるために、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態の振動モータ１の構成について説明してきたが、本発明の振動モータは上述した構成に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。以下に、振動モータ１の変形例及びその効果について説明する。
【００５０】
（ア）本実施形態では、本発明の「コイル」として平面コイル９を用いているが、平面コイルに限られず、その厚み方向に厚みのあるコイルを用いてもよい。
【００５１】
（イ）本実施形態では、本発明の「弾性部材」として板バネ４ａ、４ｂを用いているが、板バネに限られず、ねじりバネ等の他の構成の弾性部材を用いてもよい。ただし、どのような構成の弾性部材を用いるとしても、バネ定数を大きくするために、そのサイズは可動部２の高さに近い方が好ましい。
【００５２】
（ウ）本実施形態では、板バネ４ａ、４ｂが可動部２の重心Ａを含む移動方向上に位置するように配置されているが、重心Ａを含む移動方向上でなくとも、可動部２の移動方向に設けられていればよい。また、本実施形態では、可動部２の移動方向における両側面に板バネが設けられているが、可動部２の移動方向における一方の側面にのみ設けられている構成であってもよい。また、可動部２の移動方向における両側面において、それぞれ２つ以上の板バネが設けられている構成であってもかまわない。
【００５３】
（エ）本実施形態では、皿付きバネ４は板バネ４ａ、４ｂと受皿４ｃとが一体的に形成されているが、受皿４ｃが設けられていない構成であってもかまわない。
【００５４】
（オ）本実施形態では、皿付きバネ４は非磁性材料から構成されているが、磁性材料から構成されていてもよい。この場合、皿付きバネ４は磁気シールドとしての機能を有するために、磁石６が生じる磁束が振動モータ１の外部に漏出することを更に抑制することができる。そのため、振動モータ１の動作効率を高め、振動量を増大させることが可能である。
【００５５】
（カ）本実施形態では、振動モータ１の組み立て段階において、皿付きバネ４は、受皿４ｃが２つに分かれており、一方の受皿４ｃには板バネ４ａが、他方の受皿４ｃには板バ
ネ４ｂが接続されている構成であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、皿付き板バネ４は、振動モータ１の組み立て段階において、既に一体となった構成のものを用いてもよい。
【００５６】
（キ）本実施形態では、コイル基板３の磁石６と対向する面には何も設けられていないが、コイル基板３表面の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する低摩擦層が形成されていてもよい。これにより、可動部２が移動する場合、コイル基板３と磁石６との摩擦によるエネルギーの損失を抑制できる。そのため、可動部２を効率的に移動させることができ、振動モータ１の振動量を増加させることが可能である。
【００５７】
（ク）本実施形態では、可動部２は筒型ヨーク７の内壁底面に磁石６が固定されている構成であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、可動部２は、側面用ヨーク８に磁石６を搭載し、側面用ヨーク８が筒型ヨーク７の内壁底面に固定されている構成であってもよい。また、筒型ヨーク７の下端が開口面から突出しており、折り曲げることにより磁石６の側面を覆うような構成であってもかまわない。この場合、側面用ヨーク８を設ける必要が無くなるため、部品数を低減することができ、装置全体を薄型化することが可能である。
【００５８】
（ケ）本実施形態では、側面用ヨーク８の側面領域８ａの高さは、磁石６の側面の上端よりも下側に形成されているが、本発明はこれに限られない。
【００５９】
例えば、振動モータ１を薄型化する必要が無い場合には、側面領域８ａの高さを、磁石６の側面の上端よりも突出した構成とすることが好ましい。振動モータ１を薄型化する必要がなければ、側面領域８ａを高くしたとしても、可動部２の移動によりコイル基板３と側面領域８ａとが接触することは防止することができる。さらに、側面領域８ａを高くすることにより、磁石６が生じる磁束が可動部２の外部に漏出することを更に抑制することができる。
【００６０】
また、振動モータ１の振動量を本実施形態よりも更に増大させたい場合には、側面領域８ａの高さを、磁石６の側面の上端と略同一とすることが好ましい。これにより、磁石６のＮ極面６Ａ、Ｓ極面６Ｂと、側面用ヨーク８の端部との間で形成される磁束の磁路を最短とすることができる。そのため、平面コイル９に作用する磁力が更に大きくなり、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００６１】
（コ）本実施形態では、側面用ヨーク８を筒型ヨーク７と同一の材料によって構成しているが、異なる材料を用いてもよい。この場合、側面用ヨーク８は筒型ヨーク７よりも磁石６からの距離が遠いために、低磁界でも透磁率の高い材料、例えば、パーマロイ等が好適に用いられる。
【００６２】
（サ）本実施形態では、磁石６と平面コイル９との位置関係が、磁石６をＸ１方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ｂと磁石６のＮ極面６Ａとが重畳しないように設計されており、磁石６をＸ２方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ａと磁石６のＳ極面６Ｂとが重畳しないように設計されているが、本発明はこれに限られない。
【００６３】
例えば、磁石６と平面コイル９との位置関係は、磁石６をＸ１方向に最大に移動させた場合に、領域９ＢとＮ極面６Ａとが重畳する面積よりも、領域９ＢとＳ極面６Ｂとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されており、磁石６をＸ２方向に最大に移動させた場合に、領域９ＡとＳ極面６Ｂとが重畳する面積よりも、領域９ＡとＮ極面６Ａとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されていてもよい。
【００６４】
これにより、可動部２をＸ１、Ｘ２方向に最大に移動させた場合であっても、可動部２が移動しようとする方向に作用する力を、その逆方向に作用する力よりも大きくすることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、磁石６と平面コイル９との位置関係の調節を、磁石６の中性領域６３の幅を調節することにより行っているが、皿付きバネ４の板バネ４ａ、４ｂの弾性力や、平面コイル９の領域９Ａと領域９Ｂとの間隔や、筒型ヨーク７の短手方向の長さ等を調節することにより行ってもよい。
【００６６】
（シ）皿付きバネ４の板バネ４ａ、４ｂの構成は、図７〜図９に示すような種々の構成に変更可能である。図７〜図９は、皿付きバネ４の変形例を説明するための上面図である。
【００６７】
皿付きバネ４は、板バネ４ａ、４ｂの代わりに、図７に示すように、下側筐体５ｂに固定された第１固定部４０３、４０４と支持部４０５、４０６との間に、更に下側筐体５ｂに固定された第２固定部４０７、４０８が形成された板バネ４０１、４０２を用いてもよい。なお、第２固定部４０７、４０８は必ずしも下側筐体５ｂに固定されている必要はなく、第２固定部４０７、４０８と支持部４０５、４０６との間で屈曲している構成であればよい。
【００６８】
また、皿付きバネ４は、図８に示すように、板バネ４ａ、４ｂの内側に、板バネ４ａ、４ｂと相似形状であって、受皿４ｃとの接合部を有しない板バネ４０９、４１０が設けられた構成であってもよい。
【００６９】
また、皿付きバネ４は、図９に示すように、図７に示す板バネ４０１、４０２の内側に、板バネ４０１、４０２と相似形状であって、受皿４ｃとの接合部を有しない板バネ４１１、４１２が設けられた構成であってもよい。
【００７０】
なお、図８において、板バネ４０９、４１０は板バネ４ａ、４ｂの外側に設けられていてもよく、図９において、板バネ４１１、４１２は板バネ４０１、４０２の外側に設けられていてもよい。
【００７１】
このように、固定部を２箇所有する構成としたり、２つの板バネを重ねることにより、板バネの膜厚を厚くすることなく、バネ定数を大きくすることができる。これにより、板バネの疲労耐性を低下させることなく、共振周波数を高めることができるため、振動モータ１の振動量を増大させることが可能である。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る振動モータ２１の構成について説明する。振動モータ２１は、可動部２２と、コイル基板３と、皿付きバネ４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。すなわち、振動モータ２１は、第１実施形態の振動モータ１と比較して、可動部の構成が異なっている。
【００７３】
図１０は、振動モータ２１の可動部２２の構成を説明するための分解斜視図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００７４】
可動部２２は、磁石６、２６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８、２８とから構成されている。
【００７５】
磁石２６は、磁石６と同一の構成であり、コイル基板３を挟んで磁石６と対向して、筒型ヨーク７の内壁上面に固定されている。磁石２６と筒型ヨーク７との間には磁気引力が働くため、磁石２６は筒型ヨーク７の内壁上面にこの磁気引力により固定されている。ここで、磁石２６は、磁石６と同様に、磁石２６の領域６１、６２及び中性領域６３が筒型ヨーク７の開口面とは垂直な方向に延びるように、筒型ヨーク７に固定されている。これにより、磁石６のＮ極面６Ａと磁石２６のＳ極面２６Ｂとが対向し、磁石６のＳ極面６Ｂと磁石２６のＮ極面２６Ａとが対向する。
【００７６】
側面用ヨーク２８は、筒型ヨーク７と同一の材料によって構成されており、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石２６が設けられている部分を塞ぐように配置された側面領域２８ａと、筒型ヨーク７の外壁上面を覆うように配置された上面領域２８ｂとを含んでいる。なお、側面用ヨーク２８と、磁石２６及び筒型ヨーク７とは、接着剤を用いて固定されている。
【００７７】
次に、振動モータ２１の駆動方法について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）〜（ｃ）は、振動モータ２１の駆動方法を説明するための断面図である。
【００７８】
振動モータ２１では、第１実施形態と異なり磁石２６が設けられているため、磁石６と磁石２６との間で磁束が形成される。具体的には、磁石６のＮ極面６Ａと磁石２６のＳ極面２６Ｂとが対向しているために、Ｎ極面６ＡとＳ極面２６Ｂとの間に磁界が形成される。ここで、Ｎ極面６ＡとＳ極面２６Ｂとの間に形成される磁界の向きは、Ｎ極面６ＡからＳ極面２６Ｂに向かった方向、すなわちＹ１方向となる。また、磁石６のＳ極面６Ｂと磁石２６のＮ極面２６Ａとが対向しているために、Ｓ極面６ＢとＮ極面２６Ａとの間に磁界が形成される。ここで、Ｓ極面６ＢとＮ極面２６Ａとの間に形成される磁界の向きは、Ｎ極面２６ＡからＳ極面６Ｂに向かった方向、すなわちＹ２方向となる。
【００７９】
振動モータ２１を駆動する場合、コイル基板３の平面コイル９に、駆動電流供給回路により電極パッド１０ａ、１０ｂを介して図４（ａ）に示すＡ方向又は図４（ｂ）に示すＢ方向に電流が供給される。これにより、平面コイル９の領域９Ａ、９Ｂを流れる電流が磁石６と磁石２６との間に形成された磁界により力を受け、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、可動部２２がＸ１方向及びＸ２方向に移動する。
【００８０】
このように、振動モータ２１は、第１実施形態と同様の原理で、駆動電流供給回路により平面コイル９に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部２２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させて振動する。
【００８１】
以下に、第２実施形態の振動モータ２１の効果について説明する。
【００８２】
（１０）振動モータ２１は、コイル基板３を挟んで対向して配置された２つの磁石６、２６を備えている。そして、磁石６のＮ極面６Ａは磁石２６のＳ極面２６Ｂと対向しており、磁石６のＳ極面６Ｂは磁石２６のＮ極面２６Ａと対向している。これにより、Ｎ極面６ＡとＳ極面２６Ｂとの間及びＮ極面２６ＡとＳ極面６Ｂとの間で磁束が形成されるために、磁石が１つしか設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、磁石６と磁石２６との間の磁力が強くなり、振動モータの振動量を増大させることができる。なお、振動モータ２１のその他の効果は、第１実施形態の振動モータ１と同一である。
【００８３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る振動モータ３１の構成について、図１２、図１３を
参照して説明する。図１２（ａ）、（ｂ）は、振動モータ３１の内部構造を説明するための断面図である。図１３（ａ）はコイル基板３３の上層に形成された平面コイル３９、４０の上面図であり、図１３（ｂ）はコイル基板３３の下層に形成された平面コイル３９、４０の上面図であり、図１３（ｃ）はコイル基板３３のＸ−Ｘ’断面図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００８４】
振動モータ３１は、可動部３２と、コイル基板３３と、皿付きバネ４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。すなわち、振動モータ３１は、第１実施形態の振動モータ１と比較して、可動部及びコイル基板の構成が相違している。
【００８５】
可動部３２は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、磁石３６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されている。磁石３６は、磁性材料から構成された直方体の部材であり、その厚み方向に一対の磁極を有するように着磁されている。また、磁石３６は、その短手方向の長さが筒型ヨーク７の内壁面の短手方向の長さよりも短く、その重心が筒型ヨーク７の短手方向の中心に位置するように配置されている。
【００８６】
コイル基板３３は、矩形状の基板であり、筒型ヨーク７の開口面からコイル基板３３の長手方向に沿って挿入されている。また、コイル基板３３の内部には、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、２層の渦巻状に形成された２つのコイル３９、４０が、コイル基板３３の短手方向に沿って順番に形成されている。
【００８７】
具体的には、コイル基板３３は、図１３（ｃ）に示すように、４層構造となっており、平面コイル３９、４０が埋設されたコイル層３３ｂ、３３ｃと、その両面に設けられた絶縁層３３ａ、３３ｄとから構成されている。絶縁層３３ａ、３３ｄは、コイル層３３ｂ、３３ｃに設けられた平面コイル３９、４０を外部から絶縁している。
【００８８】
平面コイル３９、４０は、コイル層３３ｂにおいて、電極パッド１０ｃ、１０ｄから略矩形状に互いに逆方向に巻かれた上層コイル３９１、４０１と、コイル層３３ｃにおいて、上層コイルの渦巻きの中心部から電極パッド１０ｅ、１０ｆに向かって略矩形状に互いに逆方向に巻かれた下層コイル３９２、４０２とから構成されている。平面コイル３９の上層コイル３９１及び下層コイル３９２は、渦巻きの中心部において接続されている。また、平面コイル４０の上層コイル４０１及び下層コイル４０２も、渦巻きの中心部において接続されている。
【００８９】
また、平面コイル３９、４０は、コイル層３３ｂ、３３ｃにおいて、コイル基板３３の長手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域Ｅ〜Ｇを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。具体的には、領域Ｆ、Ｇのコイル線には同じ方向に電流が流れるように形成されており、領域Ｅのコイル線と領域Ｆ、Ｇのコイル線とは逆方向に電流が流れるように形成されている。
【００９０】
また、平面コイル３９、４０は、その両端が電極パッド１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆを介して駆動電流供給回路にそれぞれ接続されており、駆動電流供給回路から矢印Ａ又はＢ方向に電流が供給される。駆動電流供給回路は、所定の周期で平面コイル３９、４０に供給する電流の方向を切り替える。なお、コイル基板３３のその他の構成については、第１実施形態のコイル基板３と同一であるので説明は省略する。
【００９１】
次に、振動モータ３１の駆動方法について、図１４を参照して説明する。図１４（ａ）〜（ｃ）は、振動モータ３１の駆動方法を説明するための断面図である。なお、図１４において磁石３６は、上面がＮ極に、下面がＳ極に着磁されている。ここでは、可動部３２
をまずＸ１方向に移動させる場合について説明する。
【００９２】
振動モータ３１を駆動する場合、コイル基板３３の平面コイル３９、４０には、駆動電流供給回路により図１３（ａ）に示す矢印Ａの方向に電流が供給される。これにより、平面コイル３９、４０の領域Ｅには、図１４（ａ）に示すように、コイル基板３３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。また、平面コイル３９、４０の領域Ｆ、Ｇには、コイル基板３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。
【００９３】
ここで、磁石３６が発生する磁界はＮ極からＳ極へ向かうため、Ｎ極面上の磁界の向きはＮ極面の表面からコイル基板３３に向かった方向、すなわちＹ１方向となる。そのため、磁石３６のＮ極面と重畳している平面コイル３９、４０の領域Ｅを流れる電流は、磁石３６の磁界からＸ２方向への力を受ける。すなわち、コイル基板３３には、Ｘ２方向への力が作用する。
【００９４】
しかし、コイル基板３３は上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂにより固定されているので、磁石３６は反作用によりＸ１方向への力を受けることになる。したがって、可動部３２は、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ１方向に移動する。
【００９５】
次に、駆動電流供給回路は、平面コイル３９、４０に供給する電流の向きを、図１３（ｂ）に示すＢ方向に切り替える。これにより、平面コイル３９、４０の領域Ｅには、図１４（ｃ）に示すように、コイル基板３３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。また、平面コイル３９、４０の領域Ｆ、Ｇには、コイル基板３３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。
【００９６】
そのため、磁石３６のＮ極面と重畳している平面コイル３９、４０の領域Ｅを流れる電流は、磁石３６の磁界からＸ１方向への力を受ける。これにより、可動部３２は、図１４（ｃ）に示すように、Ｘ２方向に移動する。
【００９７】
ここで、可動部３２をＸ１方向に最大に移動させた場合に、磁石３６と領域Ｅとが重畳する面積よりも磁石３６と領域Ｇと重畳する面積の方が大きくなると、領域Ｅを流れる電流が磁石３６の磁界から受けるＸ２方向への力よりも、領域Ｇを流れる電流が磁石３６の磁界から受けるＸ１方向への力の方が大きくなってしまう。したがって、可動部３２が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用し、振動モータ３１の振動量が低下してしまう。
【００９８】
そこで、磁石３６と平面コイル３９、４０の領域Ｅ〜Ｇとの位置関係は、可動部３２をＸ１方向に最大に移動させた場合に、磁石３６と領域Ｇとが重畳する面積よりも、磁石３６と領域Ｅとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されている。また、可動部３２をＸ２方向に移動させた場合も同様に、磁石３６と領域Ｆとが重畳する面積よりも、磁石３６と領域Ｅとが重畳する面積の方が大きくなるように、磁石３６と平面コイル３９、４０の領域Ｅ〜Ｇとの位置関係が設定されている。
【００９９】
以上のように、振動モータ３１は、駆動電流供給回路により平面コイル３９、４０に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部３２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させる。
【０１００】
また、本実施形態の駆動方法は、平面コイル３９、４０に電流を供給すると互いに逆向きの磁界を発生させるために、平面コイル３９、４０と磁石３６との間に生じる引力及び斥力により、可動部３２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させているともいえる。
【０１０１】
以下に、第３実施形態の振動モータ３１の効果について説明する。
【０１０２】
（１１）振動モータ３１は、磁石６の磁極面に対して互いに逆方向の磁界を作用させる平面コイル３９及び平面コイル４０を含む平面コイル３３を備えている。これにより、磁石６のコイル基板３３と対向する磁極面が１つの極性を有する構成であったとしても、可動部３２を往復移動させることが可能となるために、製造コストを低減することができる。
【０１０３】
（１２）振動モータ３１は、短手方向の長さが筒型ヨーク７の内壁面の短手方向の長さよりも短い磁石３６を備えている。このように、第１実施形態と比較して、体積の小さい磁石３６を用いることができるため、装置全体を軽量化でき、振動モータ３１の動作効率を高めることができる。
【０１０４】
なお、振動モータ３１のその他の効果は、第１実施形態の振動モータ１と同一である。
【０１０５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る振動モータ４１の構成について、図１５を参照して説明する。図１５は、振動モータ４１の構成を説明するための分解斜視図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０６】
振動モータ４１は、図１５に示すように、可動部４２と、コイル基板３と、皿付きバネ４４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。振動モータ４１は、磁気シールドとしての機能を有する皿付きバネ４４を側面用ヨーク８の代わりに用いることにより、可動部４２から側面用ヨーク８を省略したものである。
【０１０７】
可動部４２は、磁石６と、筒型ヨーク７とから構成されている。
【０１０８】
皿付きバネ４４は、磁性材料から構成されており、板バネ４４ａ、４４ｂと、受皿４４ｃと、ヨーク部４４ｄとが一体的に形成されている。皿付きバネ４４を構成する材料としては、ＳＵＳ６３１、６３２、ばね鋼、炭素鋼、炭素工具鋼等が好適である。ヨーク部４４ｄは、受皿４４ｃの短手方向の端部において、受皿４４ｃに対して垂直な方向に設けられている。具体的には、ヨーク部４４ｄは、可動部４２を受皿４４ｃに搭載した際に、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石６が設けられている部分を塞ぐように形成されている。ヨーク部４４ｄの高さは、可動部４２の移動によりコイル基板３と接触しないように、磁石６の上端よりも下側に形成されている。
【０１０９】
なお、皿付きバネ４４のその他の構成は、第１実施形態の皿付きバネ４と同一であるので説明は省略する。また、振動モータ４１の駆動方法は、第１実施形態の振動モータ１と同一であるので、説明は省略する。
【０１１０】
以下に、第４実施形態の振動モータ４１の効果について説明する。
【０１１１】
（１３）振動モータ４１は、側面用ヨーク８を備えておらず、磁気シールドとしての機能を有する皿付きバネ４４を用いている。これにより、側面用ヨーク８を備えていない分、振動モータ４１全体を薄型化することが可能である。なお、振動モータ４１のその他の効果は、第１実施形態の振動モータ１と同一である。
【０１１２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る振動モータ５１の構成について説明する。第１〜４実施形態では、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に対して垂直な方向に可動部を移動させる構成であったが、本実施形態は、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に沿って可動部を移動させる構成である。振動モータ５１では、第１実施形態の可動部の磁石及びコイル基板の向きを９０度異ならせることにより、可動部の移動方向を異ならせている。
【０１１３】
図１６（ａ）は振動モータ５１の内部構造を説明するための上面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。図１７（ａ）はコイル基板３の上層に形成された平面コイル９の上面図であり、図１７（ｂ）はコイル基板３の下層に形成された平面コイル９の上面図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１１４】
振動モータ５１は、可動部５２と、コイル基板３と、皿付きバネ５４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。
【０１１５】
可動部５２は、第１実施形態の可動部２と同様に、磁石６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されているが、筒型ヨーク７内において磁石６を固定する方向が可動部２とは９０度異なっている。すなわち、可動部５２では、磁石６の領域６１、６２及び中性領域６３が筒型ヨーク７の開口面と平行に延びるように、磁石６が筒型ヨーク７の内壁底面に固定されている。
【０１１６】
コイル基板３に形成された平面コイル９は、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル基板３の短手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域９Ｃ、９Ｄを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。振動モータ５１では、磁石６及び平面コイル９の位置関係が、図１６（ｂ）に示すように、平面コイル９の領域９Ｃ、９Ｄと磁石６のＮ極面６Ａ、Ｓ極面６Ｂとがそれぞれ重畳するように配置されている。
【０１１７】
皿付きバネ５４は、２つの板バネ５４ａ、５４ｂと、受皿５４ｃとが一体的に形成されている。皿付きバネ５４は、受皿５４ｃ上に可動部５２を搭載し、可動部５２の移動方向における両側面を板バネ５４ａ、５４ｂによって挟みこんで支持し、可動部５２の移動を受け止めるものである。
【０１１８】
可動部５２の移動方向における両側面は、筒型ヨーク７の開口面であり、その開口面には磁石６が設けられている部分を塞ぐように配置された側面用ヨーク８の側面領域８ａが設けられている。そのため、板バネ５４ａ、５４ｂは、側面領域８ａを支持しており、その高さはコイル基板３と接触しないように設計されている。なお、皿付きバネ５４のその他の構成は、第１実施形態の皿付きバネ４と同一であるので説明は省略する。
【０１１９】
次に、振動モータ５１の駆動方法について説明する。
【０１２０】
振動モータ５１の駆動方法は、第１実施形態の振動モータ１の駆動方法と同様であり、平面コイル９の領域９Ｃ、９Ｄに流れる電流が、磁石６のＮ極面６Ａ上、Ｓ極面６Ｂ上の磁界から力を受けることにより、可動部５２がコイル基板３の長手方向に沿って移動する。可動部５２の移動方向における側面は、筒型ヨーク７の開口面であるために、筒型ヨーク７の内壁側面がコイル基板３に衝突することなく、可動部５２は移動することができる。
【０１２１】
以下に、第５実施形態の振動モータ５１の効果について説明する。
【０１２２】
(１４)振動モータ５１は、コイル基板３の筒型ヨーク７への挿入方向に沿って可動部５２を移動させている。これにより、第１〜第４実施形態のように、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に対して垂直な方向に可動部を移動させる場合と比較して、可動部の移動距離を大きくすることができ、振動量を増大させることが可能である。
【０１２３】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る振動モータ６１の構成について説明する。振動モータ６１は、第３実施形態の振動モータ３１の構成を、第５実施形態の振動モータ５１のように、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に沿って可動部を移動させる構成に変更したものである。振動モータ６１は、第３実施形態の振動モータ３１と比較して、コイル基板に形成された２つの平面コイルの配置方向を異ならせることにより、可動部の移動方向を異ならせている。
【０１２４】
図１８（ａ）は振動モータ５１の内部構造を説明するための上面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図１８（ｃ）は図１８（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。図１９（ａ）はコイル基板６３の上層に形成された平面コイル６９、７０の上面図であり、図１９（ｂ）はコイル基板６３の下層に形成された平面コイル６９、７０の上面図である。なお、第３、５実施形態の振動モータ３１、５１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１２５】
振動モータ６１は、可動部６２と、コイル基板６３と、皿付きバネ５４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。
【０１２６】
可動部６２は、磁石６６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されている。磁石６６は、第３実施形態の磁石３６と同様に、その厚み方向に一対の磁極を有するように着磁されているが、その短手方向の長さは筒型ヨーク７の内壁面の短手方向の長さと略同一となるように構成されている。
【０１２７】
コイル基板６３は、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、矩形状の基板であり、内部に２層の渦巻き状の２つの平面コイル６９、７０が形成されている。平面コイル６９、７０は、コイル基板６３の長手方向に沿って順番に形成されている。なお、コイル基板６３のその他の構成は、第３実施形態のコイル基板３３と同一であるので説明は省略する。
【０１２８】
振動モータ６１の駆動方法は、第３実施形態の振動モータ３１と同様であり、平面コイル６９、７０に流れる電流が、磁石３６の磁界から力を受けることにより、可動部６２が移動する。ここで、平面コイル６９、７０はコイル基板６３の長手方向に沿って順番に形成されているため、可動部６２はコイル基板６３の長手方向、すなわちコイル基板６３の筒型ヨーク７への挿入方向に沿って移動する。
【０１２９】
なお、振動モータ６１の効果は、第３、第５実施形態の振動モータ３１、５１と同一であるので説明は省略する。
【０１３０】
〔携帯電話機〕
次に、本発明に係る携帯電話機について図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は、本実施形態の携帯電話機１００について説明するための上面図である。図２１は、図２０に示す携帯電話機１００のＸ−Ｘ’断面図である。
【０１３１】
携帯電話機１００は、図２０及び図２１に示すように、第１実施形態の振動モータ１と、表示部１０１と、ＣＰＵ１０２とを備えている。
【０１３２】
振動モータ１は、携帯電話機１００を振動させるためのものであり、図２１に示すように、携帯電話機１００の内部において、表示部１０１が配置された側とは反対側の面に固定されている。表示部１０１は、タッチパネル方式のパネルにより構成されており、ユーザが表示部１０１に表示されたボタン部１０１ａを押圧することにより携帯電話１００を操作するためのものである。そして、ＣＰＵ１０２は、携帯電話機１００の種々の機能を制御するものであり、ボタン部１０１ａが押圧されたことを検知した場合や、電話を着信した際にマナーモードに設定されている場合等に、振動モータ１が振動するように制御している。
【０１３３】
以下に、本実施形態の携帯電話機１００の効果について説明する。
【０１３４】
（１５）携帯電話機１００は、薄型化を図ることが可能であるとともに、板バネ４ａ、４ｂの設計自由度が高い第１実施形態の振動モータ１を搭載している。これにより、装置全体を薄型化すること可能であり、さらに、ユーザが認識できる十分な振動量を得ることが可能である。
【０１３５】
なお、本実施形態では、第１実施形態の振動モータ１が携帯電話機に搭載された構成について説明したが、本発明はこれに限られず、振動モータ１はＰＤＡ等の他の携帯機器に搭載されていてもよい。特に、タッチパネルを用いた携帯機器において、振動モータ１は好適に用いられる。
【０１３６】
また、本実施形態では、第１実施形態の振動モータ１が搭載される例について説明したが、第２〜第６実施形態の振動モータも好適に搭載することができることは言うまでもない。
【０１３７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、２１、３１、４１、５１、６１ 振動モータ
２、２２、３２、４２、５２、６２ 可動部
３、３３、６３ コイル基板
４、４４、５４ 皿付きバネ（弾性部材）
５ 筐体（固定部）
５ａ 上側筐体（固定部）
５ｂ 下側筐体（固定部）
６、２６、３６、６６ 磁石
７ 筒型ヨーク
８、２８ 側面用ヨーク
９、３９、４０、６９、７０ 平面コイル（コイル）
６１、６２ 領域（第１磁極対、第２磁極対）
６３ 中性領域
１００ 携帯電話機（携帯機器）
１０１ 表示部
１０２ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動モータ及び振動モータを備えた携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＡや携帯電話機等の携帯機器の小型化により、携帯機器を振動させるための装置にも小型化が要求されている。このような装置は、小型化に伴い振動量の低下が問題となる。携帯機器を振動させるための装置としては、一般に、コイルが発生する磁界により振動する可動部を備えた振動モータが用いられている。
【０００３】
従来の振動モータとして、特許文献１には振動アクチュエータの構成が開示されている。
【０００４】
特許文献１に記載された振動アクチュエータは、固定部と、マグネット及びヨークから構成される可動部と、可動部を固定部に対して可動自在に保持するＭ字型の弾性部材と、マグネットの磁束と鎖交するコイルとを備えており、コイルに電流を流すことにより可動部が横方向（可動部の厚み方向とは垂直な方向）に直線移動する。
【０００５】
上記構成により、ブラシ付きモータを用いた従来の振動アクチュエータと比較して、摩耗部分をなくすことができる。そのため、ノイズの発生を抑制することができ、動作信頼性の高い振動アクチュエータを提供することができる。
【特許文献１】特開２００２−２００４６０号公報（公開日：２００２年７月１６日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された振動アクチュエータでは、マグネットは、１対の磁極を有する第１磁極対及び第２磁極対を隣接して含んでおり、第１磁極対と第２磁極対とは磁極が互いに逆方向となるように着磁されている。そのため、第１磁極対と第２磁極対との間に形成される下方向の磁束が大きくなり、下方向への磁束漏れが大きくなってしまう。したがって、上記振動アクチュエータの構成では、動作効率が低下してしまい、十分な振動量を得ることが困難である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、薄型化を図ることが可能であるとともに、十分な振動量を得ることができる振動モータ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】
本発明の振動モータは、上記課題を解決するために、固定部と、１対の磁極を有する第１磁極対及び第２磁極対を含む磁石と、前記磁石の磁束と鎖交して配置され、前記磁石を移動させるコイルと、前記磁石の移動方向において前記固定部と前記磁石との間に配置された弾性部材とを備え、前記磁石は、前記第１磁極対及び前記第２磁極対が前記コイルと対向する側において異なる磁極を有しており、前記第１磁極対と前記第２磁極対との間には磁性材料からなる中性領域が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の携帯機器は、上述した振動モータを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の振動モータは、可動部をコイル面に沿って移動させるために、可動部の移動スペースをその厚み方向に設ける必要がなく、薄型化することができる。また、上記振動モータでは、磁石が生じる下方向の磁束を低減することができるため、下方向への磁束漏れを抑制することができる。その結果、上記振動モータの動作効率を高めることができ、振動量を増大させることが可能となる。
【００１１】
また、本発明の携帯機器は、上記振動モータを搭載しているために、薄型化を図るとともに、振動量を増大させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る振動モータの構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】上記振動モータの可動部の構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】（ａ）は上記振動モータの内部構造を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｃ）は上記コイル基板のＸ−Ｘ’断面図である。
【図５】（ａ）は上記振動モータの皿付きバネの構成を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）を矢印の方向から見た正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、上記振動モータの駆動方法を説明するための断面図である。
【図７】皿付きバネの変形例である。
【図８】皿付きバネのその他の変形例である。
【図９】皿付きバネのその他の変形例である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る振動モータの可動部の構成を説明するための分解斜視図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は上記振動モータの駆動方法を説明するための断面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る振動モータの内部構造を説明するための断面図である。
【図１３】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｃ）は上記コイル基板のＸ−Ｘ’断面図である。
【図１４】（ａ）〜（ｃ）は、上記振動モータの駆動方法を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係る振動モータの構成を説明するための分解斜視図である。
【図１６】（ａ）は本発明の第５実施形態に係る振動モータの内部構造を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１７】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図である。
【図１８】（ａ）は本発明の第６実施形態に係る振動モータの内部構造を説明するための上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図１９】（ａ）は上記振動モータのコイル基板の上層に形成された平面コイルの上面図であり、（ｂ）は上記コイル基板の下層に形成された平面コイルの上面図である。
【図２０】本発明に係る携帯電話機について説明するための上面図である。
【図２１】上記携帯電話機のＸ−Ｘ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔振動モータ〕
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る振動モータ１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。図１は、振動モータ１の構成を説明するための分解斜視図である。
【００１４】
振動モータ１は、可動部２と、コイル基板３と、皿付きバネ４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂは、互いの開口部を塞ぐように組み合わせることにより直方体の筐体５を形成する。筐体５の内部には、可動部２、コイル基板３及び皿付きバネ４が収容されている。振動モータ１は、コイル基板３に電流を流すことにより、筐体５内において可動部２を往復移動させ、皿付きバネ４及び筐体５で可動部２の移動を受け止めて振動する構成である。
【００１５】
図２は、可動部２の構成を説明するための分解斜視図である。可動部２は、磁石６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されている。磁気シールドとしての機能を有する筒型ヨーク７及び側面用ヨーク８が磁石６を覆うことにより、磁石６の磁束が可動部２の外部に漏出することを抑制している。
【００１６】
磁石６は、磁性材料から構成された直方体の部材であり、その厚み方向に一対の磁極を有する２つの領域６１、６２と、領域６１、６２の間に磁性材料からなる中性領域６３とを含む。ここで、領域６１、６２は、互いに磁極が逆方向となっている。
【００１７】
なお、磁石６は、単一の磁性材料に対して領域６１、６２及び中性領域６３を含むように着磁することによって形成してもよいし、２つの磁石の間に磁化されていない磁性材料を挟んで接着することによって形成してもよい。
【００１８】
筒型ヨーク７は、保磁力が小さく透磁率が大きい材料によって構成された直方体の部材であり、その長手方向に中空が形成されている。筒型ヨーク７を構成する材料としては、パーマロイ、炭素鋼、普通鋼、珪素鋼、フェライト系ステンレス、パーメンジュール、マルテンサイト系ステンレス、析出硬化系ステンレス等が好適である。このように、筒型ヨーク７は透磁率が大きい材料から構成されているので、周囲の磁束線をより多くその内部に閉じこめることができる。磁石６と筒型ヨーク７との間に働く磁気引力により、磁石６は筒型ヨーク７の内壁底面に固定されている。このとき、磁石６の領域６１、６２及び中性領域６３が筒型ヨーク７の開口面とは垂直な方向に延びるように、磁石６は筒型ヨーク７に固定されている。なお、磁石６と筒型ヨーク７との間の固定をより強固するために、接着剤を用いて接着させてもよい。
【００１９】
側面用ヨーク８は、筒型ヨーク７と同一の材料によって構成されており、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石６が設けられている部分を塞ぐように配置された側面領域８ａと、筒型ヨーク７の外壁底面を覆うように配置された底面領域８ｂとを含んでいる。側面領域８ａの高さは、可動部２の移動によりコイル基板３と接触しないように、磁石６の側面の上端よりも下側に形成されている。なお、側面用ヨーク８と、磁石６及び筒型ヨーク７とは、接着剤を用いて固定されている。
【００２０】
図３（ａ）は振動モータ１の内部構造を説明するための上面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。コイル基板３は、矩形状の基板であり、筒型ヨーク７の開口面からコイル基板３の長手方向に沿って挿入されている。コイル基板３の短辺側の両端部が上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂで挟まれることにより、コイル基板３は筐体５に固定されている。コイル基板３と磁石
６の磁極面とは、筒型ヨーク７の内部で平行になるように配置されている。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、可動部２が往復移動する際の妨げにならない程度に平行な状態からずれた状態を含んでいる。
【００２１】
図４（ａ）はコイル基板３の上層に形成された平面コイル９の上面図であり、図４（ｂ）はコイル基板３の下層に形成された平面コイル９の上面図であり、図４（ｃ）はコイル基板３のＸ−Ｘ’断面図である。平面コイル９は、コイル基板３の内部に２層の渦巻状に形成されている。
【００２２】
具体的には、コイル基板３は、図４（ｃ）に示すように、４層構造となっており、平面コイル９が埋設されたコイル層３ｂ、３ｃと、その両面に設けられた絶縁層３ａ、３ｄとから構成されている。絶縁層３ａ、３ｄは、コイル層３ｂ、３ｃに設けられた平面コイル９を外部から絶縁している。平面コイル９は、コイル層３ａにおいて、電極パッド１０ａからコイル基板３の中心部に向かって略矩形状に反時計回りに巻かれた上層コイル９１と、コイル層３ｂにおいて、コイル基板３の中心部から電極パッド１０ｂに向かって略矩形状に反時計回りに巻かれた下層コイル９２とから構成されている。平面コイル９の上層コイル９１及び下層コイル９２は、コイル基板３の中心部において接続されている。
【００２３】
また、平面コイル９は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル層３ｂ、３ｃにおいて、コイル基板３の長手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域９Ａ、９Ｂを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。また、平面コイル９は、その両端が電極パッド１０ａ、１０ｂを介して図示しない駆動電流供給回路に接続されており、駆動電流供給回路から矢印Ａ方向又はＢ方向に電流が供給される。駆動電流供給回路は、所定の周期で平面コイル９に供給する電流の方向を切り替える。
【００２４】
図５（ａ）は皿付きバネ４の構成を説明するための上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）を矢印の方向から見た正面図である。皿付きバネ４は、非磁性材料から構成されており、２つの板バネ４ａ、４ｂと、受皿４ｃとが一体的に形成されている。皿付きバネ４は、受皿４ｃ上に可動部２を搭載し、可動部２の移動方向における両側面を板バネ４ａ、４ｂによって挟みこんで支持し、可動部２の移動を受け止めるものである。皿付きバネ４を構成する材料としては、ＳＵＳ３０１、３０４等が好適である。
【００２５】
２つの板バネ４ａ、４ｂは、下側筐体５ｂに固定される固定部４ｄ、４ｅと、可動部２を支持する支持部４ｆ、４ｇとを含んでいる。支持部４ｆ、４ｇは、可動部２の移動を受け止めるために、下側筐体５ｂと可動部２との間で１つの屈曲点４Ｘ、４Ｙを有している。また、支持部４ｆ、４ｇは、図５（ｂ）に示すように、可動部２の重心Ａを含む移動方向上に位置するように配置されており、その高さは可動部２の高さに合わせて設計されている。
【００２６】
一方、固定部４ｄ、４ｅの上端の高さは、図５（ｃ）に示すように、支持部４ｆ、４ｇの上端の高さよりも低くなっている。これは、コイル基板３が配置された場合、固定部４ｄ、４ｅの上端の高さを支持部４ｆ、４ｇと同一にしていると、固定部４ｄ、４ｅとコイル基板３とが接触してしまうためである。そのため、固定部４ｄ、４ｅは、コイル基板３と接触しない高さに設計されている。
【００２７】
また、可動部２の移動に伴い、受皿４ｃ及び支持部４ｆ、４ｇが下側筐体５ｂの内壁底面と接触しないように、受皿４ｃ及び支持部４ｆ、４ｇの下端が固定部４ｄ、４ｅの下端よりも高い位置にくるように構成されている。すなわち、皿付きバネ４は、下側筐体５ｂの内壁底面から浮いた状態で可動部２を保持する。また、受皿４ｃは、可動部２が搭載されるために、可動部２の底面と略同一の形状を有している。
【００２８】
なお、振動モータ１の組み立て段階において、皿付きバネ４は、受皿４ｃが２つに分かれており、一方の受皿４ｃには板バネ４ａが、他方の受皿４ｃには板バネ４ｂが接続されている。各部品は、可動部２の底面に固定されることにより皿付き板バネ４を構成する。
【００２９】
次に、振動モータ１の駆動方法について、図６を参照して説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は、振動モータ１の駆動方法を説明するための断面図である。ここでは、可動部２をまずＸ１方向に移動させる場合について説明する。
【００３０】
振動モータ１を駆動する場合、コイル基板３の平面コイル９に、駆動電流供給回路より電極パッド１０ａを介して、図４（ａ）に示すＡ方向に電流が供給される。これにより、平面コイル９の領域９Ａには、図６（ａ）に示すように、コイル基板３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。また、平面コイル９の領域９Ｂには、コイル基板３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。
【００３１】
ここで、磁石６のコイル基板３と対向する面のＮ極面６ＡとＳ極面６Ｂとの間において発生する磁界の向きは、Ｎ極面６Ａ上においては、Ｎ極面６Ａの表面からコイル基板３に向かった方向、すなわちＹ１方向となる。また、Ｓ極面６Ｂ上においては、コイル基板３からＳ極面６Ｂに向かった方向、すなわちＹ２方向となる。このように、磁石６のＮ極面６ＡとＳ極面６Ｂとの間において発生する磁界は、平面コイル９の領域９Ａ、９Ｂの電流の流れる方向と直交することとなる。
【００３２】
そのため、平面コイル９の領域９Ａを流れる電流は、磁石６のＮ極面６Ａ上の磁界からＸ２方向への力を受ける。また、平面コイル９の領域９Ｂを流れる電流は、磁石６のＳ極面６Ｂ上の磁界からＸ２方向への力を受ける。すなわち、コイル基板３には、Ｘ２方向への力が作用する。
【００３３】
しかし、コイル基板３は上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂにより固定されているので、磁石６は反作用によりＸ１方向への力を受けることになる。したがって、可動部２は、図６（ｂ）に示すように、Ｘ１方向に移動する。このとき、可動部２は、Ｘ１方向において皿付きバネ４の板バネ４ｂに支持されているために、板バネ４ｂが撓んで可動部２の移動を受け止める。
【００３４】
次に、駆動電流供給回路は、平面コイル９に供給する電流の向きを、図４（ｂ）に示すＢ方向に切り替える。これにより、平面コイル９の領域９Ａには、図６（ｃ）に示すように、コイル基板３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。また、平面コイル９の領域９Ｂには、コイル基板３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。
【００３５】
そのため、平面コイル９の領域９Ａを流れる電流は、磁石６のＮ極面６Ａ上の磁界からＸ１方向への力を受ける。また、平面コイル９の領域９Ｂを流れる電流は、磁石６のＳ極面６Ｂ上の磁界からＸ１方向への力を受ける。これにより、可動部２は、図６（ｃ）に示すように、Ｘ２方向に移動する。このとき、可動部２は、Ｘ２方向において皿付きバネ４の板バネ４ａに支持されているために、板バネ４ａが撓んで可動部２の移動を受け止める。
【００３６】
以上のように、振動モータ１は、駆動電流供給回路により平面コイル９に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させる。このとき、駆動電流供給回路が平面コイル９に電流を供給するタイミングを調節することに
より、可動部２を共振させることができ、大きな振動量を得ることが可能である。
【００３７】
なお、可動部２をＸ１方向に最大に移動させたとき、磁石６のＮ極面６Ａが平面コイル９の領域９Ｂと重畳してしまうと、領域９Ｂを流れる電流がＮ極面６Ａ上の磁界からＸ１方向の力を受け、磁石６にＸ２方向への力が作用してしまう。すなわち、可動部２が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用し、振動モータ１の振動量が低下してしまう。
【００３８】
そこで、磁石６は、可動部２をＸ１方向に最大に移動させたとき、磁石６のＮ極面６Ａが平面コイル９の領域９Ｂと重畳することがないように、中性領域６３の幅が調節されている。中性領域６３は磁化されていないので、領域９Ｂと対向したとしても、磁石６をＸ２方向へ移動させるための力は作用しない。また、可動部２をＸ２方向に最大に移動させた場合も同様に、磁石６のＳ極面６Ｂと平面コイル９の領域９Ａとが重畳しないように、磁石６の中性領域６３の幅が調節されている。したがって、中性領域６３の幅は、磁石６と平面コイル９との関係で決定される。
【００３９】
以下に、本実施形態の振動モータ１の効果について説明する。
【００４０】
（１）振動モータ１は、可動部２をコイル基板３に沿って移動させている。これにより、可動部２の移動スペースをその厚み方向に設ける必要がなく、装置全体を薄型化することが可能である。
【００４１】
（２）振動モータ１は、下側筐体５ｂと筒型ヨーク７との間に板バネ４ａ、４ｂが設けられている。これにより、コイル基板３が挿入された部分を気にすることなく、板バネ４ａ、４ｂを配置することができ、設計自由度を向上させることができる。すなわち、板バネ４ａ、４ｂの設置位置を自由に設定でき、また、十分な高さを有する板バネ４ａ、４ｂを用いることが可能である。そのため、振動モータ１は、可動部２の移動を効率良く受け止めることができ、振動量を増大させることができる。
【００４２】
（３）振動モータ１は、板バネ４ａ、４ｂが可動部２の重心Ａを含む移動方向上に位置するように配置されている。これにより、板バネ４ａ、４ｂが可動部２の移動を効率良く受け止めることができるため、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４３】
（４）振動モータ１は、筒型ヨーク７が磁気シールドとしての機能を有している。これにより、磁石６が生じる磁束が筒型ヨーク７内を通過するため、筒型ヨーク７が設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、平面コイル９に作用する磁力が大きくなり、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４４】
（５）振動モータ１は、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石６が設けられている部分を塞ぐよう配置されるとともに、筒型ヨーク７の外壁底面を覆うように配置された側面用ヨーク８を備えている。これにより、磁石６のＮ極面６Ａ、Ｓ極面６Ｂと、側面用ヨーク８の端部との間で磁束が形成されるため、側面用ヨーク８が設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、平面コイル９に作用する磁力が大きくなり、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４５】
（６）振動モータ１は、筒型ヨーク７及び側面用ヨーク８により、磁石６のコイル基板３と対向する面以外の部分を覆っている。これにより、磁石６が生じる磁束が可動部２の外部に漏出することを抑制することができるため、振動モータ１の動作効率を高めることができ、振動量を増大させることが可能である。
【００４６】
（７）振動モータ１の磁石６は、その厚み方向に一対の磁極を有する２つの領域６１、
６２と、領域６１、６２の間に磁性材料からなる中性領域６３とを含むように形成されており、領域６１、６２には互いに磁極が逆方向となっている。これにより、磁石６が生じる下方向の磁束を低減することができるため、振動モータ１における下方向への磁束漏れを抑制することができる。その結果、振動モータ１の動作効率を高めることができ、振動量を増大させることができる。
【００４７】
（８）磁石６の中性領域６３は、磁石６をＸ１方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ｂと磁石６のＮ極面６Ａとが重畳しないように設計されており、磁石６をＸ２方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ａと磁石６のＳ極面６Ｂとが重畳しないように設計されている。これにより、可動部２をＸ１、Ｘ２方向に最大に移動させた場合、可動部２が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用することを防止することができる。そのため、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４８】
（９）振動モータ１の皿付きバネ４は、受皿４ｃ及び支持部４ｆ、４ｇの下端が、固定部４ｄ、４ｅの下端よりも高い位置にくるように構成されている。これにより、可動部２は下側筐体５ｂの内壁底面からは浮上した状態で保持されるために、可動部２が移動した場合に受皿４ｃと下側筐体５ｂの内壁底面との間に摩擦が生じることを防止することができる。そのため、可動部２を効率良く移動させることができるために、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態の振動モータ１の構成について説明してきたが、本発明の振動モータは上述した構成に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。以下に、振動モータ１の変形例及びその効果について説明する。
【００５０】
（ア）本実施形態では、本発明の「コイル」として平面コイル９を用いているが、平面コイルに限られず、その厚み方向に厚みのあるコイルを用いてもよい。
【００５１】
（イ）本実施形態では、本発明の「弾性部材」として板バネ４ａ、４ｂを用いているが、板バネに限られず、ねじりバネ等の他の構成の弾性部材を用いてもよい。ただし、どのような構成の弾性部材を用いるとしても、バネ定数を大きくするために、そのサイズは可動部２の高さに近い方が好ましい。
【００５２】
（ウ）本実施形態では、板バネ４ａ、４ｂが可動部２の重心Ａを含む移動方向上に位置するように配置されているが、重心Ａを含む移動方向上でなくとも、可動部２の移動方向に設けられていればよい。また、本実施形態では、可動部２の移動方向における両側面に板バネが設けられているが、可動部２の移動方向における一方の側面にのみ設けられている構成であってもよい。また、可動部２の移動方向における両側面において、それぞれ２つ以上の板バネが設けられている構成であってもかまわない。
【００５３】
（エ）本実施形態では、皿付きバネ４は板バネ４ａ、４ｂと受皿４ｃとが一体的に形成されているが、受皿４ｃが設けられていない構成であってもかまわない。
【００５４】
（オ）本実施形態では、皿付きバネ４は非磁性材料から構成されているが、磁性材料から構成されていてもよい。この場合、皿付きバネ４は磁気シールドとしての機能を有するために、磁石６が生じる磁束が振動モータ１の外部に漏出することを更に抑制することができる。そのため、振動モータ１の動作効率を高め、振動量を増大させることが可能である。
【００５５】
（カ）本実施形態では、振動モータ１の組み立て段階において、皿付きバネ４は、受皿４ｃが２つに分かれており、一方の受皿４ｃには板バネ４ａが、他方の受皿４ｃには板バ
ネ４ｂが接続されている構成であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、皿付き板バネ４は、振動モータ１の組み立て段階において、既に一体となった構成のものを用いてもよい。
【００５６】
（キ）本実施形態では、コイル基板３の磁石６と対向する面には何も設けられていないが、コイル基板３表面の摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する低摩擦層が形成されていてもよい。これにより、可動部２が移動する場合、コイル基板３と磁石６との摩擦によるエネルギーの損失を抑制できる。そのため、可動部２を効率的に移動させることができ、振動モータ１の振動量を増加させることが可能である。
【００５７】
（ク）本実施形態では、可動部２は筒型ヨーク７の内壁底面に磁石６が固定されている構成であるが、本発明はこれに限られない。すなわち、可動部２は、側面用ヨーク８に磁石６を搭載し、側面用ヨーク８が筒型ヨーク７の内壁底面に固定されている構成であってもよい。また、筒型ヨーク７の下端が開口面から突出しており、折り曲げることにより磁石６の側面を覆うような構成であってもかまわない。この場合、側面用ヨーク８を設ける必要が無くなるため、部品数を低減することができ、装置全体を薄型化することが可能である。
【００５８】
（ケ）本実施形態では、側面用ヨーク８の側面領域８ａの高さは、磁石６の側面の上端よりも下側に形成されているが、本発明はこれに限られない。
【００５９】
例えば、振動モータ１を薄型化する必要が無い場合には、側面領域８ａの高さを、磁石６の側面の上端よりも突出した構成とすることが好ましい。振動モータ１を薄型化する必要がなければ、側面領域８ａを高くしたとしても、可動部２の移動によりコイル基板３と側面領域８ａとが接触することは防止することができる。さらに、側面領域８ａを高くすることにより、磁石６が生じる磁束が可動部２の外部に漏出することを更に抑制することができる。
【００６０】
また、振動モータ１の振動量を本実施形態よりも更に増大させたい場合には、側面領域８ａの高さを、磁石６の側面の上端と略同一とすることが好ましい。これにより、磁石６のＮ極面６Ａ、Ｓ極面６Ｂと、側面用ヨーク８の端部との間で形成される磁束の磁路を最短とすることができる。そのため、平面コイル９に作用する磁力が更に大きくなり、振動モータ１の振動量を増大させることができる。
【００６１】
（コ）本実施形態では、側面用ヨーク８を筒型ヨーク７と同一の材料によって構成しているが、異なる材料を用いてもよい。この場合、側面用ヨーク８は筒型ヨーク７よりも磁石６からの距離が遠いために、低磁界でも透磁率の高い材料、例えば、パーマロイ等が好適に用いられる。
【００６２】
（サ）本実施形態では、磁石６と平面コイル９との位置関係が、磁石６をＸ１方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ｂと磁石６のＮ極面６Ａとが重畳しないように設計されており、磁石６をＸ２方向に最大に移動させた場合に、平面コイル９の領域９Ａと磁石６のＳ極面６Ｂとが重畳しないように設計されているが、本発明はこれに限られない。
【００６３】
例えば、磁石６と平面コイル９との位置関係は、磁石６をＸ１方向に最大に移動させた場合に、領域９ＢとＮ極面６Ａとが重畳する面積よりも、領域９ＢとＳ極面６Ｂとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されており、磁石６をＸ２方向に最大に移動させた場合に、領域９ＡとＳ極面６Ｂとが重畳する面積よりも、領域９ＡとＮ極面６Ａとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されていてもよい。
【００６４】
これにより、可動部２をＸ１、Ｘ２方向に最大に移動させた場合であっても、可動部２が移動しようとする方向に作用する力を、その逆方向に作用する力よりも大きくすることができる。
【００６５】
また、本実施形態では、磁石６と平面コイル９との位置関係の調節を、磁石６の中性領域６３の幅を調節することにより行っているが、皿付きバネ４の板バネ４ａ、４ｂの弾性力や、平面コイル９の領域９Ａと領域９Ｂとの間隔や、筒型ヨーク７の短手方向の長さ等を調節することにより行ってもよい。
【００６６】
（シ）皿付きバネ４の板バネ４ａ、４ｂの構成は、図７〜図９に示すような種々の構成に変更可能である。図７〜図９は、皿付きバネ４の変形例を説明するための上面図である。
【００６７】
皿付きバネ４は、板バネ４ａ、４ｂの代わりに、図７に示すように、下側筐体５ｂに固定された第１固定部４０３、４０４と支持部４０５、４０６との間に、更に下側筐体５ｂに固定された第２固定部４０７、４０８が形成された板バネ４０１、４０２を用いてもよい。なお、第２固定部４０７、４０８は必ずしも下側筐体５ｂに固定されている必要はなく、第２固定部４０７、４０８と支持部４０５、４０６との間で屈曲している構成であればよい。
【００６８】
また、皿付きバネ４は、図８に示すように、板バネ４ａ、４ｂの内側に、板バネ４ａ、４ｂと相似形状であって、受皿４ｃとの接合部を有しない板バネ４０９、４１０が設けられた構成であってもよい。
【００６９】
また、皿付きバネ４は、図９に示すように、図７に示す板バネ４０１、４０２の内側に、板バネ４０１、４０２と相似形状であって、受皿４ｃとの接合部を有しない板バネ４１１、４１２が設けられた構成であってもよい。
【００７０】
なお、図８において、板バネ４０９、４１０は板バネ４ａ、４ｂの外側に設けられていてもよく、図９において、板バネ４１１、４１２は板バネ４０１、４０２の外側に設けられていてもよい。
【００７１】
このように、固定部を２箇所有する構成としたり、２つの板バネを重ねることにより、板バネの膜厚を厚くすることなく、バネ定数を大きくすることができる。これにより、板バネの疲労耐性を低下させることなく、共振周波数を高めることができるため、振動モータ１の振動量を増大させることが可能である。
【００７２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る振動モータ２１の構成について説明する。振動モータ２１は、可動部２２と、コイル基板３と、皿付きバネ４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。すなわち、振動モータ２１は、第１実施形態の振動モータ１と比較して、可動部の構成が異なっている。
【００７３】
図１０は、振動モータ２１の可動部２２の構成を説明するための分解斜視図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００７４】
可動部２２は、磁石６、２６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８、２８とから構成されている。
【００７５】
磁石２６は、磁石６と同一の構成であり、コイル基板３を挟んで磁石６と対向して、筒型ヨーク７の内壁上面に固定されている。磁石２６と筒型ヨーク７との間には磁気引力が働くため、磁石２６は筒型ヨーク７の内壁上面にこの磁気引力により固定されている。ここで、磁石２６は、磁石６と同様に、磁石２６の領域６１、６２及び中性領域６３が筒型ヨーク７の開口面とは垂直な方向に延びるように、筒型ヨーク７に固定されている。これにより、磁石６のＮ極面６Ａと磁石２６のＳ極面２６Ｂとが対向し、磁石６のＳ極面６Ｂと磁石２６のＮ極面２６Ａとが対向する。
【００７６】
側面用ヨーク２８は、筒型ヨーク７と同一の材料によって構成されており、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石２６が設けられている部分を塞ぐように配置された側面領域２８ａと、筒型ヨーク７の外壁上面を覆うように配置された上面領域２８ｂとを含んでいる。なお、側面用ヨーク２８と、磁石２６及び筒型ヨーク７とは、接着剤を用いて固定されている。
【００７７】
次に、振動モータ２１の駆動方法について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）〜（ｃ）は、振動モータ２１の駆動方法を説明するための断面図である。
【００７８】
振動モータ２１では、第１実施形態と異なり磁石２６が設けられているため、磁石６と磁石２６との間で磁束が形成される。具体的には、磁石６のＮ極面６Ａと磁石２６のＳ極面２６Ｂとが対向しているために、Ｎ極面６ＡとＳ極面２６Ｂとの間に磁界が形成される。ここで、Ｎ極面６ＡとＳ極面２６Ｂとの間に形成される磁界の向きは、Ｎ極面６ＡからＳ極面２６Ｂに向かった方向、すなわちＹ１方向となる。また、磁石６のＳ極面６Ｂと磁石２６のＮ極面２６Ａとが対向しているために、Ｓ極面６ＢとＮ極面２６Ａとの間に磁界が形成される。ここで、Ｓ極面６ＢとＮ極面２６Ａとの間に形成される磁界の向きは、Ｎ極面２６ＡからＳ極面６Ｂに向かった方向、すなわちＹ２方向となる。
【００７９】
振動モータ２１を駆動する場合、コイル基板３の平面コイル９に、駆動電流供給回路により電極パッド１０ａ、１０ｂを介して図４（ａ）に示すＡ方向又は図４（ｂ）に示すＢ方向に電流が供給される。これにより、平面コイル９の領域９Ａ、９Ｂを流れる電流が磁石６と磁石２６との間に形成された磁界により力を受け、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）に示すように、可動部２２がＸ１方向及びＸ２方向に移動する。
【００８０】
このように、振動モータ２１は、第１実施形態と同様の原理で、駆動電流供給回路により平面コイル９に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部２２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させて振動する。
【００８１】
以下に、第２実施形態の振動モータ２１の効果について説明する。
【００８２】
（１０）振動モータ２１は、コイル基板３を挟んで対向して配置された２つの磁石６、２６を備えている。そして、磁石６のＮ極面６Ａは磁石２６のＳ極面２６Ｂと対向しており、磁石６のＳ極面６Ｂは磁石２６のＮ極面２６Ａと対向している。これにより、Ｎ極面６ＡとＳ極面２６Ｂとの間及びＮ極面２６ＡとＳ極面６Ｂとの間で磁束が形成されるために、磁石が１つしか設けられていない場合と比較して、磁路を短くすることができる。そのため、磁石６と磁石２６との間の磁力が強くなり、振動モータの振動量を増大させることができる。なお、振動モータ２１のその他の効果は、第１実施形態の振動モータ１と同一である。
【００８３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る振動モータ３１の構成について、図１２、図１３を
参照して説明する。図１２（ａ）、（ｂ）は、振動モータ３１の内部構造を説明するための断面図である。図１３（ａ）はコイル基板３３の上層に形成された平面コイル３９、４０の上面図であり、図１３（ｂ）はコイル基板３３の下層に形成された平面コイル３９、４０の上面図であり、図１３（ｃ）はコイル基板３３のＸ−Ｘ’断面図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【００８４】
振動モータ３１は、可動部３２と、コイル基板３３と、皿付きバネ４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。すなわち、振動モータ３１は、第１実施形態の振動モータ１と比較して、可動部及びコイル基板の構成が相違している。
【００８５】
可動部３２は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、磁石３６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されている。磁石３６は、磁性材料から構成された直方体の部材であり、その厚み方向に一対の磁極を有するように着磁されている。また、磁石３６は、その短手方向の長さが筒型ヨーク７の内壁面の短手方向の長さよりも短く、その重心が筒型ヨーク７の短手方向の中心に位置するように配置されている。
【００８６】
コイル基板３３は、矩形状の基板であり、筒型ヨーク７の開口面からコイル基板３３の長手方向に沿って挿入されている。また、コイル基板３３の内部には、図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように、２層の渦巻状に形成された２つのコイル３９、４０が、コイル基板３３の短手方向に沿って順番に形成されている。
【００８７】
具体的には、コイル基板３３は、図１３（ｃ）に示すように、４層構造となっており、平面コイル３９、４０が埋設されたコイル層３３ｂ、３３ｃと、その両面に設けられた絶縁層３３ａ、３３ｄとから構成されている。絶縁層３３ａ、３３ｄは、コイル層３３ｂ、３３ｃに設けられた平面コイル３９、４０を外部から絶縁している。
【００８８】
平面コイル３９、４０は、コイル層３３ｂにおいて、電極パッド１０ｃ、１０ｄから略矩形状に互いに逆方向に巻かれた上層コイル３９１、４０１と、コイル層３３ｃにおいて、上層コイルの渦巻きの中心部から電極パッド１０ｅ、１０ｆに向かって略矩形状に互いに逆方向に巻かれた下層コイル３９２、４０２とから構成されている。平面コイル３９の上層コイル３９１及び下層コイル３９２は、渦巻きの中心部において接続されている。また、平面コイル４０の上層コイル４０１及び下層コイル４０２も、渦巻きの中心部において接続されている。
【００８９】
また、平面コイル３９、４０は、コイル層３３ｂ、３３ｃにおいて、コイル基板３３の長手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域Ｅ〜Ｇを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。具体的には、領域Ｆ、Ｇのコイル線には同じ方向に電流が流れるように形成されており、領域Ｅのコイル線と領域Ｆ、Ｇのコイル線とは逆方向に電流が流れるように形成されている。
【００９０】
また、平面コイル３９、４０は、その両端が電極パッド１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆを介して駆動電流供給回路にそれぞれ接続されており、駆動電流供給回路から矢印Ａ又はＢ方向に電流が供給される。駆動電流供給回路は、所定の周期で平面コイル３９、４０に供給する電流の方向を切り替える。なお、コイル基板３３のその他の構成については、第１実施形態のコイル基板３と同一であるので説明は省略する。
【００９１】
次に、振動モータ３１の駆動方法について、図１４を参照して説明する。図１４（ａ）〜（ｃ）は、振動モータ３１の駆動方法を説明するための断面図である。なお、図１４において磁石３６は、上面がＮ極に、下面がＳ極に着磁されている。ここでは、可動部３２
をまずＸ１方向に移動させる場合について説明する。
【００９２】
振動モータ３１を駆動する場合、コイル基板３３の平面コイル３９、４０には、駆動電流供給回路により図１３（ａ）に示す矢印Ａの方向に電流が供給される。これにより、平面コイル３９、４０の領域Ｅには、図１４（ａ）に示すように、コイル基板３３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。また、平面コイル３９、４０の領域Ｆ、Ｇには、コイル基板３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。
【００９３】
ここで、磁石３６が発生する磁界はＮ極からＳ極へ向かうため、Ｎ極面上の磁界の向きはＮ極面の表面からコイル基板３３に向かった方向、すなわちＹ１方向となる。そのため、磁石３６のＮ極面と重畳している平面コイル３９、４０の領域Ｅを流れる電流は、磁石３６の磁界からＸ２方向への力を受ける。すなわち、コイル基板３３には、Ｘ２方向への力が作用する。
【００９４】
しかし、コイル基板３３は上側筐体５ａ及び下側筐体５ｂにより固定されているので、磁石３６は反作用によりＸ１方向への力を受けることになる。したがって、可動部３２は、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ１方向に移動する。
【００９５】
次に、駆動電流供給回路は、平面コイル３９、４０に供給する電流の向きを、図１３（ｂ）に示すＢ方向に切り替える。これにより、平面コイル３９、４０の領域Ｅには、図１４（ｃ）に示すように、コイル基板３３の長手方向に沿って紙面手前側から奥側、すなわちＺ１方向に電流が流れる。また、平面コイル３９、４０の領域Ｆ、Ｇには、コイル基板３３の長手方向に沿って紙面奥側から手前側、すなわちＺ２方向に電流が流れる。
【００９６】
そのため、磁石３６のＮ極面と重畳している平面コイル３９、４０の領域Ｅを流れる電流は、磁石３６の磁界からＸ１方向への力を受ける。これにより、可動部３２は、図１４（ｃ）に示すように、Ｘ２方向に移動する。
【００９７】
ここで、可動部３２をＸ１方向に最大に移動させた場合に、磁石３６と領域Ｅとが重畳する面積よりも磁石３６と領域Ｇと重畳する面積の方が大きくなると、領域Ｅを流れる電流が磁石３６の磁界から受けるＸ２方向への力よりも、領域Ｇを流れる電流が磁石３６の磁界から受けるＸ１方向への力の方が大きくなってしまう。したがって、可動部３２が移動しようとする方向とは逆方向に力が作用し、振動モータ３１の振動量が低下してしまう。
【００９８】
そこで、磁石３６と平面コイル３９、４０の領域Ｅ〜Ｇとの位置関係は、可動部３２をＸ１方向に最大に移動させた場合に、磁石３６と領域Ｇとが重畳する面積よりも、磁石３６と領域Ｅとが重畳する面積の方が大きくなるように設計されている。また、可動部３２をＸ２方向に移動させた場合も同様に、磁石３６と領域Ｆとが重畳する面積よりも、磁石３６と領域Ｅとが重畳する面積の方が大きくなるように、磁石３６と平面コイル３９、４０の領域Ｅ〜Ｇとの位置関係が設定されている。
【００９９】
以上のように、振動モータ３１は、駆動電流供給回路により平面コイル３９、４０に供給する電流の方向を切り替えることにより、可動部３２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させる。
【０１００】
また、本実施形態の駆動方法は、平面コイル３９、４０に電流を供給すると互いに逆向きの磁界を発生させるために、平面コイル３９、４０と磁石３６との間に生じる引力及び斥力により、可動部３２をＸ１方向及びＸ２方向に往復移動させているともいえる。
【０１０１】
以下に、第３実施形態の振動モータ３１の効果について説明する。
【０１０２】
（１１）振動モータ３１は、磁石６の磁極面に対して互いに逆方向の磁界を作用させる平面コイル３９及び平面コイル４０を含む平面コイル３３を備えている。これにより、磁石６のコイル基板３３と対向する磁極面が１つの極性を有する構成であったとしても、可動部３２を往復移動させることが可能となるために、製造コストを低減することができる。
【０１０３】
（１２）振動モータ３１は、短手方向の長さが筒型ヨーク７の内壁面の短手方向の長さよりも短い磁石３６を備えている。このように、第１実施形態と比較して、体積の小さい磁石３６を用いることができるため、装置全体を軽量化でき、振動モータ３１の動作効率を高めることができる。
【０１０４】
なお、振動モータ３１のその他の効果は、第１実施形態の振動モータ１と同一である。
【０１０５】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る振動モータ４１の構成について、図１５を参照して説明する。図１５は、振動モータ４１の構成を説明するための分解斜視図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１０６】
振動モータ４１は、図１５に示すように、可動部４２と、コイル基板３と、皿付きバネ４４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。振動モータ４１は、磁気シールドとしての機能を有する皿付きバネ４４を側面用ヨーク８の代わりに用いることにより、可動部４２から側面用ヨーク８を省略したものである。
【０１０７】
可動部４２は、磁石６と、筒型ヨーク７とから構成されている。
【０１０８】
皿付きバネ４４は、磁性材料から構成されており、板バネ４４ａ、４４ｂと、受皿４４ｃと、ヨーク部４４ｄとが一体的に形成されている。皿付きバネ４４を構成する材料としては、ＳＵＳ６３１、６３２、ばね鋼、炭素鋼、炭素工具鋼等が好適である。ヨーク部４４ｄは、受皿４４ｃの短手方向の端部において、受皿４４ｃに対して垂直な方向に設けられている。具体的には、ヨーク部４４ｄは、可動部４２を受皿４４ｃに搭載した際に、筒型ヨーク７の両開口面のうち、磁石６が設けられている部分を塞ぐように形成されている。ヨーク部４４ｄの高さは、可動部４２の移動によりコイル基板３と接触しないように、磁石６の上端よりも下側に形成されている。
【０１０９】
なお、皿付きバネ４４のその他の構成は、第１実施形態の皿付きバネ４と同一であるので説明は省略する。また、振動モータ４１の駆動方法は、第１実施形態の振動モータ１と同一であるので、説明は省略する。
【０１１０】
以下に、第４実施形態の振動モータ４１の効果について説明する。
【０１１１】
（１３）振動モータ４１は、側面用ヨーク８を備えておらず、磁気シールドとしての機能を有する皿付きバネ４４を用いている。これにより、側面用ヨーク８を備えていない分、振動モータ４１全体を薄型化することが可能である。なお、振動モータ４１のその他の効果は、第１実施形態の振動モータ１と同一である。
【０１１２】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る振動モータ５１の構成について説明する。第１〜４実施形態では、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に対して垂直な方向に可動部を移動させる構成であったが、本実施形態は、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に沿って可動部を移動させる構成である。振動モータ５１では、第１実施形態の可動部の磁石及びコイル基板の向きを９０度異ならせることにより、可動部の移動方向を異ならせている。
【０１１３】
図１６（ａ）は振動モータ５１の内部構造を説明するための上面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。図１７（ａ）はコイル基板３の上層に形成された平面コイル９の上面図であり、図１７（ｂ）はコイル基板３の下層に形成された平面コイル９の上面図である。なお、第１実施形態の振動モータ１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１１４】
振動モータ５１は、可動部５２と、コイル基板３と、皿付きバネ５４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。
【０１１５】
可動部５２は、第１実施形態の可動部２と同様に、磁石６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されているが、筒型ヨーク７内において磁石６を固定する方向が可動部２とは９０度異なっている。すなわち、可動部５２では、磁石６の領域６１、６２及び中性領域６３が筒型ヨーク７の開口面と平行に延びるように、磁石６が筒型ヨーク７の内壁底面に固定されている。
【０１１６】
コイル基板３に形成された平面コイル９は、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、コイル基板３の短手方向に沿って延びる複数のコイル線を含む領域９Ｃ、９Ｄを有しており、領域ごとに同じ方向に電流が流れるように形成されている。振動モータ５１では、磁石６及び平面コイル９の位置関係が、図１６（ｂ）に示すように、平面コイル９の領域９Ｃ、９Ｄと磁石６のＮ極面６Ａ、Ｓ極面６Ｂとがそれぞれ重畳するように配置されている。
【０１１７】
皿付きバネ５４は、２つの板バネ５４ａ、５４ｂと、受皿５４ｃとが一体的に形成されている。皿付きバネ５４は、受皿５４ｃ上に可動部５２を搭載し、可動部５２の移動方向における両側面を板バネ５４ａ、５４ｂによって挟みこんで支持し、可動部５２の移動を受け止めるものである。
【０１１８】
可動部５２の移動方向における両側面は、筒型ヨーク７の開口面であり、その開口面には磁石６が設けられている部分を塞ぐように配置された側面用ヨーク８の側面領域８ａが設けられている。そのため、板バネ５４ａ、５４ｂは、側面領域８ａを支持しており、その高さはコイル基板３と接触しないように設計されている。なお、皿付きバネ５４のその他の構成は、第１実施形態の皿付きバネ４と同一であるので説明は省略する。
【０１１９】
次に、振動モータ５１の駆動方法について説明する。
【０１２０】
振動モータ５１の駆動方法は、第１実施形態の振動モータ１の駆動方法と同様であり、平面コイル９の領域９Ｃ、９Ｄに流れる電流が、磁石６のＮ極面６Ａ上、Ｓ極面６Ｂ上の磁界から力を受けることにより、可動部５２がコイル基板３の長手方向に沿って移動する。可動部５２の移動方向における側面は、筒型ヨーク７の開口面であるために、筒型ヨーク７の内壁側面がコイル基板３に衝突することなく、可動部５２は移動することができる。
【０１２１】
以下に、第５実施形態の振動モータ５１の効果について説明する。
【０１２２】
(１４)振動モータ５１は、コイル基板３の筒型ヨーク７への挿入方向に沿って可動部５２を移動させている。これにより、第１〜第４実施形態のように、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に対して垂直な方向に可動部を移動させる場合と比較して、可動部の移動距離を大きくすることができ、振動量を増大させることが可能である。
【０１２３】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る振動モータ６１の構成について説明する。振動モータ６１は、第３実施形態の振動モータ３１の構成を、第５実施形態の振動モータ５１のように、コイル基板の筒型ヨークへの挿入方向に沿って可動部を移動させる構成に変更したものである。振動モータ６１は、第３実施形態の振動モータ３１と比較して、コイル基板に形成された２つの平面コイルの配置方向を異ならせることにより、可動部の移動方向を異ならせている。
【０１２４】
図１８（ａ）は振動モータ５１の内部構造を説明するための上面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図１８（ｃ）は図１８（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。図１９（ａ）はコイル基板６３の上層に形成された平面コイル６９、７０の上面図であり、図１９（ｂ）はコイル基板６３の下層に形成された平面コイル６９、７０の上面図である。なお、第３、５実施形態の振動モータ３１、５１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明は省略する。
【０１２５】
振動モータ６１は、可動部６２と、コイル基板６３と、皿付きバネ５４と、上側筐体５ａと、下側筐体５ｂとから構成されている。
【０１２６】
可動部６２は、磁石６６と、筒型ヨーク７と、側面用ヨーク８とから構成されている。磁石６６は、第３実施形態の磁石３６と同様に、その厚み方向に一対の磁極を有するように着磁されているが、その短手方向の長さは筒型ヨーク７の内壁面の短手方向の長さと略同一となるように構成されている。
【０１２７】
コイル基板６３は、図１９（ａ）、（ｂ）に示すように、矩形状の基板であり、内部に２層の渦巻き状の２つの平面コイル６９、７０が形成されている。平面コイル６９、７０は、コイル基板６３の長手方向に沿って順番に形成されている。なお、コイル基板６３のその他の構成は、第３実施形態のコイル基板３３と同一であるので説明は省略する。
【０１２８】
振動モータ６１の駆動方法は、第３実施形態の振動モータ３１と同様であり、平面コイル６９、７０に流れる電流が、磁石３６の磁界から力を受けることにより、可動部６２が移動する。ここで、平面コイル６９、７０はコイル基板６３の長手方向に沿って順番に形成されているため、可動部６２はコイル基板６３の長手方向、すなわちコイル基板６３の筒型ヨーク７への挿入方向に沿って移動する。
【０１２９】
なお、振動モータ６１の効果は、第３、第５実施形態の振動モータ３１、５１と同一であるので説明は省略する。
【０１３０】
〔携帯電話機〕
次に、本発明に係る携帯電話機について図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は、本実施形態の携帯電話機１００について説明するための上面図である。図２１は、図２０に示す携帯電話機１００のＸ−Ｘ’断面図である。
【０１３１】
携帯電話機１００は、図２０及び図２１に示すように、第１実施形態の振動モータ１と、表示部１０１と、ＣＰＵ１０２とを備えている。
【０１３２】
振動モータ１は、携帯電話機１００を振動させるためのものであり、図２１に示すように、携帯電話機１００の内部において、表示部１０１が配置された側とは反対側の面に固定されている。表示部１０１は、タッチパネル方式のパネルにより構成されており、ユーザが表示部１０１に表示されたボタン部１０１ａを押圧することにより携帯電話１００を操作するためのものである。そして、ＣＰＵ１０２は、携帯電話機１００の種々の機能を制御するものであり、ボタン部１０１ａが押圧されたことを検知した場合や、電話を着信した際にマナーモードに設定されている場合等に、振動モータ１が振動するように制御している。
【０１３３】
以下に、本実施形態の携帯電話機１００の効果について説明する。
【０１３４】
（１５）携帯電話機１００は、薄型化を図ることが可能であるとともに、板バネ４ａ、４ｂの設計自由度が高い第１実施形態の振動モータ１を搭載している。これにより、装置全体を薄型化すること可能であり、さらに、ユーザが認識できる十分な振動量を得ることが可能である。
【０１３５】
なお、本実施形態では、第１実施形態の振動モータ１が携帯電話機に搭載された構成について説明したが、本発明はこれに限られず、振動モータ１はＰＤＡ等の他の携帯機器に搭載されていてもよい。特に、タッチパネルを用いた携帯機器において、振動モータ１は好適に用いられる。
【０１３６】
また、本実施形態では、第１実施形態の振動モータ１が搭載される例について説明したが、第２〜第６実施形態の振動モータも好適に搭載することができることは言うまでもない。
【０１３７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、２１、３１、４１、５１、６１ 振動モータ
２、２２、３２、４２、５２、６２ 可動部
３、３３、６３ コイル基板
４、４４、５４ 皿付きバネ（弾性部材）
５ 筐体（固定部）
５ａ 上側筐体（固定部）
５ｂ 下側筐体（固定部）
６、２６、３６、６６ 磁石
７ 筒型ヨーク
８、２８ 側面用ヨーク
９、３９、４０、６９、７０ 平面コイル（コイル）
６１、６２ 領域（第１磁極対、第２磁極対）
６３ 中性領域
１００ 携帯電話機（携帯機器）
１０１ 表示部
１０２ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、
１対の磁極を有する第１磁極対及び第２磁極対を含む磁石と、
前記磁石の磁束と鎖交して配置され、前記磁石を移動させるコイルと、
前記磁石の移動方向において前記固定部と前記磁石との間に配置された弾性部材とを備え、
前記磁石は、前記第１磁極対及び前記第２磁極対が前記コイルと対向する側において異なる磁極を有しており、前記第１磁極対と前記第２磁極対との間には磁性材料からなる中性領域が形成されていることを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記コイルは、第１の方向へ電流が流れる第１領域及び前記第１の方向とは反対方向の第２の方向へ電流が流れる第２領域を含み、
前記磁石及び前記コイルは、前記第１領域を流れる電流が前記第１磁極対に対して移動させる力を与え、前記第２領域を流れる電流が前記第２磁極対に対して移動させる力を与えるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動モータ。
【請求項３】
前記磁石と前記コイルとの位置関係は、前記磁石を一の方向に最大に移動させた場合に、前記第１領域と前記第２磁極対とが重畳する面積よりも、前記第１領域と前記第１磁極対とが重畳する面積の方が大きくなり、前記磁石を他の方向に最大に移動させた場合に、前記第２領域と前記第１磁極対とが重畳する面積よりも、前記第２領域と前記第２磁極対とが重畳する面積の方が大きくなるように設計されていることを特徴とする請求項２に記載の振動モータ。
【請求項４】
前記磁石と前記コイルとの位置関係は、前記磁石を一の方向に最大に移動させた場合に、前記第１領域と前記第２磁極対とが重畳せず、前記磁石を他の方向に最大に移動させた場合に、前記第２領域と前記第１磁極対とが重畳しないように設計されていることを特徴とする請求項３に記載の振動モータ。
【請求項５】
前記磁石と前記コイルとの前記位置関係は、前記中性領域の幅により調整されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の振動モータ。
【請求項６】
前記磁石と前記コイルとの前記位置関係は、前記弾性部材により調整されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の振動モータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動モータを備えることを特徴とする携帯機器。
【請求項１】
固定部と、
１対の磁極を有する第１磁極対及び第２磁極対を含む磁石と、
前記磁石の磁束と鎖交して配置され、前記磁石を移動させるコイルと、
前記磁石の移動方向において前記固定部と前記磁石との間に配置された弾性部材とを備え、
前記磁石は、前記第１磁極対及び前記第２磁極対が前記コイルと対向する側において異なる磁極を有しており、前記第１磁極対と前記第２磁極対との間には磁性材料からなる中性領域が形成されていることを特徴とする振動モータ。
【請求項２】
前記コイルは、第１の方向へ電流が流れる第１領域及び前記第１の方向とは反対方向の第２の方向へ電流が流れる第２領域を含み、
前記磁石及び前記コイルは、前記第１領域を流れる電流が前記第１磁極対に対して移動させる力を与え、前記第２領域を流れる電流が前記第２磁極対に対して移動させる力を与えるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動モータ。
【請求項３】
前記磁石と前記コイルとの位置関係は、前記磁石を一の方向に最大に移動させた場合に、前記第１領域と前記第２磁極対とが重畳する面積よりも、前記第１領域と前記第１磁極対とが重畳する面積の方が大きくなり、前記磁石を他の方向に最大に移動させた場合に、前記第２領域と前記第１磁極対とが重畳する面積よりも、前記第２領域と前記第２磁極対とが重畳する面積の方が大きくなるように設計されていることを特徴とする請求項２に記載の振動モータ。
【請求項４】
前記磁石と前記コイルとの位置関係は、前記磁石を一の方向に最大に移動させた場合に、前記第１領域と前記第２磁極対とが重畳せず、前記磁石を他の方向に最大に移動させた場合に、前記第２領域と前記第１磁極対とが重畳しないように設計されていることを特徴とする請求項３に記載の振動モータ。
【請求項５】
前記磁石と前記コイルとの前記位置関係は、前記中性領域の幅により調整されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の振動モータ。
【請求項６】
前記磁石と前記コイルとの前記位置関係は、前記弾性部材により調整されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の振動モータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動モータを備えることを特徴とする携帯機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−２１３４６２（Ｐ２０１０−２１３４６２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５６９０３（Ｐ２００９−５６９０３）
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１０日（２００９．３．１０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]