JP2010082613A

JP2010082613A - 振動モータおよびそれを用いた携帯端末装置

Info

Publication number: JP2010082613A
Application number: JP2008278813A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Miyamoto; 英明宮本; Yoshikane Shishida; 佳謙宍田; Kazuya Honma; 運也本間
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2010-04-15
Also published as: WO2010026709A1

Abstract

【課題】薄型化を図ることが可能な振動モータを提供する。
【解決手段】振動モータ１００は、互いに離間して配列された第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを有する積層基板１０と、各平面コイルと対向する磁極面を有し、平面コイルの配列方向に沿って各平面コイル上を移動可能に設けられた永久磁石２０と、永久磁石２０を往復移動させる移動制御部（図示せず）と、平面コイルの配列の両端部に設けられ、永久磁石２０の往復移動の際に、永久磁石２０を移動方向に付勢する板バネと、を備える。そして、移動制御部は、各平面コイルに電流を流すことで、永久磁石２０と平面コイルとの間の磁気的な引力および斥力による推力を生じさせ、永久磁石２０を積層基板１０の上面１０ａに対して傾斜した状態で往復移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動を発生させる振動モータに関し、特に振動モータおよびそれを用いた携帯端末装置に関する。

筐体の振動によって、ユーザに電話やＥメールの着信を知らせる機能を有する携帯電話やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯端末が知られている。そのような携帯端末には、振動を発生させる小型のモータが組み込まれることがある。こうしたモータとしては、従来、コイルからの電磁力により振動する可動子を備えたモータとしてのアクチュエータが知られている（例えば、下記の特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１に開示されたモータは、円板状のマグネットからなる可動子と、可動子を取り囲むように配置されたコイルとを備え、コイルからの電磁力により可動子が上下方向（可動子の厚み方向）に直線移動する。

特許文献２に開示された振動装置は、ガイドレールを備え、そのガイドレールには、走行子としての四角筒状に形成された可動コイルが外装されている。また、可動コイルの上面には、長方体状に形成された振動子（慣性体）が連結されている。また、可動コイルと離間して永久磁石が配設されており、可動コイルに通電する電流の方向を切り換えることで、可動コイルとともに振動子がガイドレールに沿って往復動する。
特開２００６−６８６８８号公報特開２００４−１７４３０９号公報

近年携帯端末の薄型化が進み、そのためそれに組み込まれるモータも薄くする必要がある。特許文献１に開示されたモータでは、円板状の可動子が上下方向に移動するように構成されているので、その上下方向に可動子の移動空間を設ける必要があり、構造的にモータの薄型化を図ることが困難であるという問題点がある。

特許文献２に開示されたモータでは、可動コイルおよび振動子の厚さ分だけケース本体を厚くする必要があり、やはり構造的にモータの薄型化を図ることが困難である。

本発明はこうした状況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な振動モータの提供にある。

本発明のある態様は、振動モータに関する。この振動モータは、コイルを有する基板と、基板の一方の面側において、コイルと対向する磁極面を有し、基板上を移動する可動部と、可動部を移動させる移動制御部と、可動部の移動の際に、可動部を移動方向に付勢する弾性部材と、を備える。移動制御部は、コイルに電流を流すことで、可動部の磁極とコイルとの間に磁気的な推力を生じさせ、可動部のうち、コイルと対向する磁極面を基板の一方の面に対して傾斜させる。

本発明の別の態様は、携帯端末装置である。この携帯端末装置は、上述の振動モータを備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、薄型化を図ることが可能な振動モータを提供できる。

以下各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において本発明に係る各実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る振動モータ１００は、携帯電話などの携帯端末装置における振動発生用のモータに好適に用いられるリニア駆動型振動モータ（リニアモータ）である。振動モータ１００では、可動部を構成する永久磁石が、コイルとの間に働く引きつけ合う磁力（以降磁気引力と略す）および遠ざけ合う磁力（以降磁気斥力と略す）によって往復移動を行う。これにより、振動モータ１００が振動する。

図１は、第１の実施の形態に係る振動モータ１００の上面図である。図１ではカバー１０２を取り外した状態を示す。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。以下では、図１および図２を使用しながら振動モータ１００の構成を説明する。振動モータ１００は、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを有する積層基板１０と、可動部を構成する永久磁石２０と、ガイド枠３０と、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と、カバー１０２と、図１および図２では図示しない移動制御部４１２と、を備える。以下、積層基板１０の面のうち永久磁石２０が搭載されている面を上面とし、その反対側の面を下面とする。また、説明の便宜上、積層基板１０の下面が地表を向いており、重力は下方向に働く場合について考える。

積層基板１０は、第１絶縁樹脂層５２と、コイル１２が形成される配線層５４と、第２絶縁樹脂層５６とを上面側からこの順番に積層してなる基板である。第１絶縁樹脂層５２は、レジスト材料等によって形成される絶縁層である。第１絶縁樹脂層５２の上面には、第１絶縁樹脂層５２の表面が有する摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する素材によって形成される低摩擦層５８が設けられる。この場合、永久磁石２０との間の摩擦抵抗を軽減することができるので、電気エネルギーを振動へ変換する効率が上昇する。さらに、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することもできる。ここで「振動量」とは、振動モータが取り付けられた物体（たとえば、携帯電話）の加速度、または加速度を重力加速度（９．８ｍ／ｓ^２）で割った値である。上述の低摩擦層５８を構成する材料としては、炭素系材料であるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）やフラーレンなど、フッ素樹脂であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）など、ポリオレフィン樹脂であるポリエチレン、ポリプロピレンなど、チタン系材料であるチタン、窒化チタン、酸化チタンなど、が挙げられる。

配線層５４は、コイル１２と総称される第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを含む。第１絶縁樹脂層５２および第２絶縁樹脂層５６は、配線層５４に含まれる第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂを外部から絶縁する。

第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂはどちらも平らな渦巻状のコイルであり、そのコイルの面が積層基板１０の上面１０ａに対して平行となるように配列される。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、永久磁石２０が移動する際の妨げと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。第１の平面コイル１２ａの渦巻の中心に当たる一端は第１接続配線６２と接続され、第１の平面コイル１２ａの渦巻の外側に当たる一端は第２接続配線６４と接続される。第２の平面コイル１２ｂの渦巻の中心に当たる一端は第４接続配線６８と接続され、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の外側に当たる一端は第３接続配線６６と接続される。第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂは、永久磁石２０の移動方向に沿って互いに離間して配列される。

第１接続配線６２および第４接続配線６８は移動制御部４１２に適切な結線手段により接続される。第２接続配線６４と、第３接続配線６６は共に入力端１６に接続される。入力端１６は適切な結線手段により移動制御部４１２に接続される。第１の平面コイル１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の巻回の方向は異なるように形成される。このようなコイル１２の構成では、入力端１６から駆動電流を流すと、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには互いに逆方向の磁束が発生する。そしてそれぞれのコイル１２に発生する磁束の向きは、駆動電流の極性が反転すると反転する。その結果、駆動電流の極性の時間的変動に応じて、それぞれのコイル１２によって発生される磁束の向きも時間的に変動する。

永久磁石２０は、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる直径１０ｍｍ、厚さ１．４ｍｍの円板形状に形成されている。また、永久磁石２０は、その厚み方向に着磁されており、積層基板１０の上面１０ａと対向した磁極面２０ＮがＮ極、磁極面２０Ｎと反対側の磁極面２０ＳがＳ極となっている。そして、永久磁石２０は、コイル１２のそれぞれとＮ極との間の磁力が引力と斥力との間で切り替わることによって積層基板１０の上面１０ａ側をコイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って移動する。

永久磁石２０の縁部２２は丸みを帯びた形状に加工され、その断面は円弧の一部を形成する。さらに永久磁石２０の表面には、その少なくとも一部が覆われるように薄く磁性流体（不図示）が設けられている。磁性流体は磁性を有する流体であり、永久磁石２０との磁気引力により永久磁石２０の表面に引きつけられる。磁性流体は、例えばマグネタイト等の強磁性材料の微粒子と、その微粒子の表面を覆う界面活性剤と、水や油などの溶媒とを混合して製造される。

ガイド枠３０は、永久磁石２０およびコイル１２の配列を囲むように積層基板１０の上面１０ａ上に設けられる。ガイド枠３０は、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４と共に永久磁石２０の往復移動を振動モータ１００全体に伝達するように形成された、厚さが１．６ｍｍで一定の幅を持つ長方形の枠であり、アルミニウムやプラスチックなどの非磁性素材によって形成される。ガイド枠３０の内周面３０ａの短手方向の長さは１０．５ｍｍであり、永久磁石２０の直径よりも僅かに大きくなるように形成される。また、その内周面３０ａの長手方向の長さは１３．５ｍｍであり、永久磁石２０と内周面３０ａとの間の距離に余裕を持たせるように形成される。これにより永久磁石２０はガイド枠３０の長手方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に、積層基板１０の上面１０ａに沿って往復移動する。

図２に示されるように、ガイド枠３０の接着面３０ｂに対応する積層基板１０の上面１０ａ上の領域では第１絶縁樹脂層５２が除去される。そして、そこに露出している配線層５４の面と、接着面３０ｂとが接着される。

ガイド枠３０の一方の短辺側に第１の板バネ４２が、他方の短辺側に第２の板バネ４４が設けられる。各板バネは、ＰＥＴ（ＰｏｌｙＥｔｈｙｌｅｎｅＴｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）などの非磁性材料からなる厚さ３５０μｍ、長さ１０ｍｍ、幅１．２ｍｍのバネである。第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの一端はガイド枠３０の内部に埋設される。そして、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４のそれぞれの他端により、永久磁石２０をその側面から挟み込んでいる。このようにすることで、各板バネは、それぞれ、ガイド枠３０への取り付け部分を支持点として撓み変形可能になり、永久磁石２０を互いに他方の板バネ側に付勢する機能を有する。各板バネは、静止状態（コイル１２に電流を流していない状態）においては永久磁石２０をガイド枠３０の長手方向略中央部に保持する。そして、積層基板１０の上面１０ａ上において永久磁石２０が往復移動する際、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は交互に永久磁石２０によって押される。これによりこれらの板バネからガイド枠３０に振動が伝達される。その結果、ガイド枠３０およびそれを含む振動モータ１００全体が振動する。

ガイド枠３０の上面にはカバー１０２が接着され、永久磁石２０の飛び出しを防止する。
また、カバー１０２の積層基板１０側の面に、第１絶縁樹脂層５２の表面が有する摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する素材によって形成される低摩擦層を設けてもよい。こうした低摩擦層を構成する材料としては、第１絶縁樹脂層５２の上面に形成される低摩擦層５８と同様の材料が用いられる。この場合、永久磁石２０とカバー１０２との間の摩擦抵抗を軽減することができるので、電気エネルギーを振動へ変換する効率が上昇する。さらに、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することもできる。

振動モータ１００を駆動する際には、移動制御部４１２は、入力端１６からコイル１２に駆動電流（交流電流）を供給する。これにより、永久磁石２０のＮ極とコイル１２の一方との間に磁気引力が生じ、永久磁石２０のＮ極とコイル１２の他方との間に磁気斥力が生じる。移動制御部４１２は、永久磁石２０の磁極面２０Ｎが積層基板１０の上面１０ａに対して傾斜した状態で永久磁石２０が往復移動するように、永久磁石２０に対して磁気引力および磁気斥力による推力を働かせる。なお、永久磁石２０の傾斜した状態での往復移動については後述する。

以上のように構成された振動モータ１００の動作について説明する。振動モータ１００の静止状態においては第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには駆動電流は流れず、第１の板バネ４２および第２の板バネ４４によって挟持された永久磁石２０は、ガイド枠３０の長手方向略中央部に図１のように静止する。

振動モータ１００を駆動する際は、移動制御部４１２は、入力端１６から、所定の周波数でその極性が反転する駆動電流を供給する。これにより第１の平面コイル１２ａと第２の平面コイル１２ｂには、そのコイル面に垂直な方向、つまり積層基板１０の上面１０ａに垂直な方向に磁束が発生する。ここで第１の平面コイル１２ａに発生する磁束の向きは第２の平面コイル１２ｂに発生する磁束の向きと逆である。

第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂには互いに逆方向の磁束が発生するので、永久磁石２０はコイル１２の一方の側に引き寄せられる。そして、その磁束の向きが駆動電流の極性の反転によって反転すると、今度はコイル１２の他方の側に引き寄せられる。これが繰り返されることにより永久磁石２０は、積層基板１０の上面１０ａに沿って第１の平面コイル１２ａ側と第２の平面コイル１２ｂ側との間で往復移動する。

コイル１２のそれぞれから永久磁石２０のＮ極に及ぼされる磁力は、積層基板１０の上面１０ａに垂直な方向の成分を有する。したがって、その垂直成分によって永久磁石２０には、永久磁石２０の片側を積層基板１０の上面１０ａに対して浮き上がらせるようなトルクが加えられる。また、移動制御部４１２は、駆動電流の極性を反転させることによって、コイル１２のそれぞれから永久磁石２０のＮ極に及ぼされる磁力を引力と斥力との間で変動させる。これにより、移動制御部４１２は、永久磁石２０に加えられるトルクを変動させ、永久磁石２０を部分的に積層基板１０の上面１０ａに垂直な方向に移動させる。

図３（ａ）〜（ｄ）は、永久磁石２０の往復移動の様子を示す概念図である。永久磁石２０は、図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）と進んで再び図３（ａ）に戻るような往復移動を行う。なお、図３中では第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は図示せず省略している。

図３（ａ）は、永久磁石２０がガイド枠３０の長手方向中央付近を矢印Ａ１の方向に移動している時の概略的な断面図である。ここでは移動制御部４１２は、入力端１６から第１接続配線６２および第４接続配線６８に向けて駆動電流を流す。したがって、第１の平面コイル１２ａの上面はＳ極、第２の平面コイル１２ｂの上面はＮ極となる。永久磁石２０の積層基板１０に対向する面はＮ極であるので、永久磁石２０には第１の平面コイル１２ａによって磁気引力が、第２の平面コイル１２ｂによって磁気斥力が加えられる。これにより永久磁石２０には、積層基板１０の上面１０ａ上を、矢印Ａ１の方向に移動せしめる推力が働く。

この際、第２の平面コイル１２ｂと永久磁石２０のＮ極との間の磁気斥力は、積層基板１０の上面１０ａに対して垂直上向きの成分を有する。第１の平面コイル１２ａと永久磁石２０のＮ極との間の磁気引力は、積層基板１０の上面１０ａに対して垂直下向きの成分を有する。したがって、移動制御部４１２は、永久磁石２０を第１の平面コイル１２ａ側へ向かって移動させる際、永久磁石２０を磁極面２０Ｎの縁部のうち第２の平面コイル１２ｂ側の縁部Ｐ２が積層基板１０の上面１０ａから離れた状態で移動させる。また、移動制御部４１２は、永久磁石２０を磁極面２０Ｎの縁部のうち第１の平面コイル１２ａ側の縁部Ｐ１が積層基板１０の上面１０ａと接した状態で移動させる。磁極面２０Ｎの縁部は略円形であるので、永久磁石２０と積層基板１０との接触部分はほぼ点状となる。このように、永久磁石２０はその磁極面２０Ｎが積層基板１０の上面１０ａに対して傾斜した状態で移動する。

図３（ｂ）は、永久磁石２０が最も第１の平面コイル１２ａ側に寄り、そこでその移動の向きを変える際の概略的な断面図である。まず、永久磁石２０は図３（ａ）の状態から第１の板バネ４２（図１および図２参照）を押してゆき、もうそれ以上は押せない程度まで押す。この時の永久磁石２０が図３（ｂ）の鎖線で示される。同時に移動制御部４１２は、駆動電流の向きを反転させる。その結果、第１の平面コイル１２ａの上面はＮ極、第２の平面コイル１２ｂの上面はＳ極となる。この状態では磁極面２０ＮのＮ極は第２の平面コイル１２ｂから磁気引力、第１の平面コイル１２ａから磁気斥力を受ける。これにより、図３（ｂ）に示すように磁極面２０Ｎの第１の平面コイル１２ａ側の縁部Ｐ１が積層基板１０の上面１０ａから離れ、磁極面２０Ｎの第２の平面コイル１２ｂ側の縁部Ｐ２が積層基板１０の上面１０ａに接するようになる。そして、第２の平面コイル１２ｂからの磁気引力および第１の平面コイル１２ａからの磁気斥力の、積層基板１０の上面１０ａに平行な成分によって、永久磁石２０は矢印Ａ２の方向に移動を開始する。

図３（ｃ）は、永久磁石２０がガイド枠３０の長手方向中央付近を矢印Ａ２の方向に移動している時の概略的な断面図である。この時の動作は、図３（ａ）で説明した動作と同様であるので説明を省略する。

図３（ｄ）は、永久磁石２０が最も第２の平面コイル１２ｂ側に寄り、そこでその移動の向きを変える時の概略的な断面図である。この時の動作は、図３（ｂ）で説明した動作と同様であるので説明を省略する。

このようにして、駆動電流の反転とほぼ同じ周波数で、永久磁石２０の接触部分が切り替わりつつ、永久磁石２０が積層基板１０の上面１０ａに沿った方向に往復移動する。この２つの動作（接触部分の切り替わり動作と永久磁石２０の往復動作）の周期は図３（ａ）〜（ｄ）から分かる通り同じである。永久磁石２０の質量はその周りの質量に対して無視できないので、永久磁石２０の往復移動に合わせて、その周りの例えば積層基板１０およびガイド枠３０が振動する。

第１の実施の形態に係る振動モータ１００では、例えば以下の効果を得ることができる。

（１）永久磁石２０はコイル１２の配列方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って積層基板１０の上面１０ａ側を移動する構成とされる。したがって、従来の縦振動型（基板面と垂直な方向への振動）のみの振動モータに比べて、積層基板１０の上面１０ａと垂直な方向への永久磁石２０の移動空間を設ける必要がないので、その方向の厚みを小さくするための設計の自由度を確保することができる。その結果、薄型化を図ることが可能な振動モータを提供することができる。

（２）永久磁石２０を、その磁極面２０Ｎが積層基板１０の上面１０ａに対して傾斜した状態で移動するようにしたことで、永久磁石２０がコイル１２間を移動する際は、永久磁石２０と積層基板１０との接触部分はほぼ点状となる。したがって、永久磁石２０の磁極面２０Ｎ全体が積層基板１０の上面１０ａに接触した状態で移動する場合に比べて、接触部分で発生する摩擦抵抗を軽減することができる。

（３）永久磁石２０と積層基板１０との接触部分に当たる永久磁石２０の縁部２２が丸みを帯びた形状に加工したことで、そこでの摩擦抵抗をたとえば角接触する場合に比べて軽減できる。また、縁部２２の断面を円弧の一部となるようにすることで、さらにそこでの摩擦抵抗を軽減できる。

（４）永久磁石２０がコイル１２上を移動する際、永久磁石２０は、その移動方向に対して永久磁石２０の先頭部分がコイル１２側に下がって傾斜した状態で移動する。したがって、永久磁石２０に対する空気抵抗が減少し、永久磁石２０の移動がスムーズとなる。

（５）永久磁石２０は、その移動方向が切り替わる際に、永久磁石２０の移動方向に対して永久磁石２０の先頭部分がコイル１２側に下がって傾斜した状態に切り替わって移動する。したがって、永久磁石２０の積層基板１０に接触する部分が切り替わる際の運動エネルギーが積層基板１０に与えられるので、振動モータ１００全体の振動量がさらに増加する。

（６）永久磁石２０の表面に、その少なくとも一部が覆われるように薄く磁性流体を設けたことで、この磁性流体が積層基板１０の上面１０ａと永久磁石２０との間の摩擦抵抗を軽減するので、摩擦抵抗による熱や音の発生を軽減すると共に、より効率的に電気エネルギーを振動に変換することができる。

（７）永久磁石２０の表面に、その少なくとも一部が覆われるように薄く磁性流体を設けたことで、この磁性流体が、永久磁石２０が第１の板バネ４２または第２の板バネ４４に衝突するときの緩衝材として作用する。したがって、衝突の際に発生する騒音を軽減できる。

（８）磁性流体は、永久磁石２０との間の磁気引力によって自ら永久磁石２０に付着しようとするので、通常のオイルを使用する場合と比べて、所望する摩擦抵抗の軽減効果を得るために塗布すべき量は少量で済む。この結果、振動モータ１００の製造コストを低減することができる。

（９）コイル１２に電流が供給された際に、第１の平面コイル１２ａと第２の平面コイル１２ｂとでは互いに逆方向の磁束が生成されるように構成したことで、第１の平面コイル１２ａと永久磁石２０との間、および、第２の平面コイル１２ｂと永久磁石２０との間に、容易に引力および斥力を加えることができる。

（１０）平らなコイル１２が用いられ、そのコイル１２の面が積層基板１０の上面１０ａに対して平行となるように配置される。したがって、積層基板１０を薄くすることができるので振動モータ１００全体の薄型化に貢献する。

（１１）ガイド枠３０は非磁性材料によって形成されるので、永久磁石２４とガイド枠３０との間に働く磁力は無視できるほど小さい。したがって、永久磁石２０の移動はよりスムーズとなる。

（１２）第１の板バネ４２および第２の板バネ４４は非磁性材料によって形成されるので、永久磁石２０と第１および第２の板バネ４２、４４との間に働く磁力は無視できるほど小さい。したがって、永久磁石２０のよりスムーズな移動が実現される。

（１３）配線層５４の面と、接着面３０ｂとが接着される。これによりガイド枠３０と積層基板１０との接着強度をより高めることができる。

（１４）永久磁石２０の移動の際に摩擦抵抗を軽減したことで、軽減された分の摩擦抵抗に対抗する推力の分だけ、コイル１２に流す電流を低減できる。その結果、消費電力の低減を図ることが可能な振動モータを提供することができる。

（１５）第１および第２の平面コイル１２ａ、１２ｂの表面に対向するように、永久磁石２０の磁極面が配置されるように構成している。これにより、永久磁石２０側から発生する磁力線（磁力線が生じる磁極面）と第１および第２の平面コイル１２ａ、１２ｂに電流を流すことにより発生する磁束線（磁束線が生じるコイル面）とが平行になる。これに対して、上記特許文献２に記載の構成では、磁石からの磁力線とコイルからの磁束線とは直交する。したがって、上記特許文献２に記載の構成に比べて振動モータ１００における構成は、磁力線と磁束線とが重なる量が大きいので、その分、永久磁石２０を移動させる際の駆動力を大きくすることができる。

（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態に係る携帯端末装置４００を示す斜視図である。携帯端末装置４００は、携帯電話やＰＤＡなどの携帯端末であり、通信機能を有する。

携帯端末装置４００は、表示部４０２と、電源スイッチ４０４と、アンテナ４０６と、筐体４０８と、第１の実施の形態に係る振動モータ１００と、を備える。これら以外の構成は、説明を明瞭にするために省略する。表示部４０２は、液晶パネルと、その上を覆うタッチパネルと、を含む。ユーザは、その液晶パネルに表示されるボタン等に対応するタッチパネルの部分を押し下げることで携帯端末装置４００を操作する。ユーザは電源スイッチ４０４をオンにして携帯端末装置４００に電源を入れる。アンテナ４０６は、無線信号を送受信する。

図５は、携帯端末装置４００の機能ブロック図である。携帯端末装置４００は、振動モータ１００と、アンテナ４０６と、通信部４１４と、を備える。通信部４１４はアンテナ４０６と接続される。

移動制御部４１２は、入力端１６、第１接続配線６２および第４接続配線６８を介して、所定の周波数でその極性が変わる駆動電流をコイル１２に供給して振動モータ１００の振動を制御する。この移動制御部４１２により、振動モータ１００は、タッチパネルの部分が押圧されたことを検知した場合や、電話やＥメールを着信した際にマナーモードに設定されている場合などに振動する。
通信部４１４は、アンテナ４０６を介して無線信号を送受信し、外部との通信を制御する。

以上のように構成された携帯端末装置４００の動作について説明する。通信部４１４がアンテナ４０６を通じて、携帯端末装置４００への着信を知らせる無線信号を検知すると、通信部４１４は移動制御部４１２へ振動を開始せしめる信号を発信する。移動制御部４１２はその信号を受信すると、コイル１２へ所定の周波数でその極性が反転する駆動電流を供給する。振動モータ１００は第１の実施の形態の動作の項で述べた通りに振動する。振動モータ１００は筐体４０８に固定されるので、振動モータ１００の振動は筐体４０８に伝わり、筐体４０８が振動する。

第２の実施の形態に係る携帯端末装置４００によれば、例えば以下の効果を得ることができる。

（１６）上記の振動モータ１００を振動源として搭載することで、振動モータ１００が薄型化される分、装置全体の薄型化を図ることが可能となる。

（１７）上記の振動モータ１００を振動源として搭載することで、振動モータ１００の消費電力が低減される分、装置全体の消費電力を低減することが可能となる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る振動モータ５００は、第１の実施の形態に係る振動モータ１００と同様にリニア駆動型振動モータ（リニアモータ）である。第１の実施の形態に係る振動モータ１００と第３の実施の形態に係る振動モータ５００との差異のうち特徴的なのは、永久磁石の磁極の対の数および平面コイルの配置である。振動モータ５００では、対となる磁極を２つ有し可動部を構成する永久磁石が、コイルとの間に働く引きつけ合う磁力（以降磁気引力と略す）および遠ざけ合う磁力（以降磁気斥力と略す）によって往復移動を行う。これにより、振動モータ５００が振動する。２つの平面コイルは基板の厚み方向に重ねて配置される。

図７は、第３の実施の形態に係る振動モータ５００の上面図である。図８は、図７のＡ−Ａ線断面図である。図７ではカバー基板５０２を取り外した状態を示す。また、図７では、第１絶縁樹脂層５５１の下にある第１の平面コイル５１２ａ、第１ビア５０４および第２ビア５０６を示す。ガイド枠５３０および移動子５２０の下に隠れる部分を破線で、それ以外の部分を実線で示す。以下では、図７および図８を使用しながら振動モータ５００の構成を説明する。

振動モータ５００は、平面コイル５１２と総称される第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂを含む積層基板５１０と、移動子５２０と、ガイド枠５３０と、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４と、カバー基板５０２と、を備える。以下、積層基板５１０の面のうち移動子５２０が搭載されている面を上面とし、その反対側の面を下面とする。また、説明の便宜上、積層基板５１０の下面が地表を向いており、重力は下方向に働く場合について考える。

積層基板５１０は、第１絶縁樹脂層５５１と、第１の平面コイル５１２ａが形成される第１配線層５５２と、第２絶縁樹脂層５５３と、第２の平面コイル５１２ｂが形成される第２配線層５５４と、第３絶縁樹脂層５５５と、を上面側からこの順番に積層してなる基板である。第１絶縁樹脂層５５１、第２絶縁樹脂層５５３および第３絶縁樹脂層５５５は、レジスト材料等によって形成される絶縁層である。第２絶縁樹脂層５５３には、第１の平面コイル５１２ａと第２の平面コイル５１２ｂとを電気的に接続する第１ビア５０４が設けられる。第１絶縁樹脂層５５１は第１の平面コイル５１２ａを外部から絶縁する。第３絶縁樹脂層５５５は第２の平面コイル５１２ｂを外部から絶縁する。

第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂはどちらも平らな渦巻状のコイルであり、そのコイルの面が積層基板５１０の上面５１０ａに対して平行となるように形成される。ここで、平行とは、互いに平行な状態だけでなく、移動子５２０が移動する際の妨げと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。第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂはいずれも矩形であり、後述する移動子５２０の移動方向に沿う辺を有する。
第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂは、それらを積層基板５１０の上面５１０ａへ投影した像が互いに重なり合うように形成される。

第１の平面コイル５１２ａの辺のうち、移動子５２０の移動方向に沿った辺に含まれる配線群の幅ｄ２が、移動方向と交差する辺に含まれる配線群の幅ｄ１よりも小さくなるように、第１の平面コイル５１２ａが形成される。これは、移動方向に沿った辺に含まれる配線群の配線の幅、ピッチ又はその両方を、移動方向と交差する辺に含まれる配線群のそれよりも小さくすることにより達成される。
第２の平面コイル５１２ｂも同様に形成される。
平面コイル５１２のさらなる詳細は図９および図１０で後述する。

移動子５２０は、第１磁気シールド部材５２２と、第１の永久磁石５２４と、第２の永久磁石５２６と、を含む。
第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６はそれぞれ、フェライトやネオジウムなどの強磁性材料からなる矩形状に形成され、その厚み方向に１対の磁極を成すように着磁されている。第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６の面積および厚みはほぼ同じくなるよう形成される。

第１の永久磁石５２４と第２の永久磁石５２６とは、その厚み方向でずれがないよう接着固定される。そのようにして接着固定された第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６を総称して接着済み永久磁石と呼ぶ。第２の永久磁石５２６の重心から第１の永久磁石５２４の重心へ向かう方向を矢印Ａ１で示し、その逆の方向を矢印Ａ２で示す。

接着済み永久磁石は、積層基板５１０に面し平面コイル５１２のコイル面に対向する第１磁極面５６０と、その反対側の第２磁極面５６２と、を有する。第１の永久磁石５２４のＮ極と第２の永久磁石５２６のＳ極とが第１磁極面５６０に配置される。第１の永久磁石５２４のＳ極と第２の永久磁石５２６のＮ極とが第２磁極面５６２に配置される。
接着済み永久磁石の側面のうち第１の板バネ５４２が当接する部分を第１当接部分Ｅ、第２の板バネ５４４が当接する部分を第２当接部分Ｆと呼ぶ。
第２磁極面５６２には、第１磁気シールド部材５２２が取り付けられる。

接着済み永久磁石を含む移動子５２０は、平面コイル５１２から接着済み永久磁石へ及ぼされる磁力によって積層基板５１０の上面５１０ａ側を、第１磁極面５６０における磁極の配置の方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向、以降磁極配置方向と略す）に沿って移動する。

第１磁気シールド部材５２２は、接着済み永久磁石の第２磁極面５６２からはみ出さないよう形成された矩形の板状部材であり、透磁率の比較的高い材料によって形成される。この材料としては、ソフトフェライト（軟鉄）、ケイ素鋼板、パーマロイ（鉄とニッケルの合金）、スーパーマロイ（鉄とニッケルとモリブデンの合金）、パーメンジュール（鉄とコバルトの合金）、センダスト（鉄とシリコンとアルミニウムの合金）などの軟磁性材料が適している。第１磁気シールド部材５２２は透磁率が高いので、周囲の磁束線がより多くその内部を選択的に通過する。これにより、接着済み永久磁石からの磁束が第１磁気シールド部材５２２を越えて広がることを抑制する。
なお、前述のごとく第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６は矩形であり、第１磁気シールド部材５２２は第２磁極面５６２からはみ出さないので、移動子５２０は全体として矩形状である。
以降、第１磁気シールド部材５２２の質量は、接着済み永久磁石の質量に比べて小さく、接着済み永久磁石の重心Ｇと移動子５２０の重心とがほぼ一致する場合を考える。したがって、移動子５２０の重心を便宜上重心Ｇと呼ぶ。

第１磁気シールド部材５２２と接着済み永久磁石との間には比較的強い磁気引力が働くので、第１磁気シールド部材５２２は接着済み永久磁石にこの磁気引力によって固定される。

詳細は後述するが、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４には折り返された折曲部が設けられている。その折曲部は、図７に示す第１当接部分Ｅおよび第２当接部分Ｆが磁極配置方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って並び、振動モータ５００の上面から見た場合にそれらを結ぶ線分ＥＦが移動子５２０の重心Ｇを通過するよう形成される。また、移動子５２０の往復移動中、第１当接部分Ｅおよび第２当接部分Ｆは接着済み永久磁石の側面上でその位置を変えない。
なお、線分ＥＦは移動子５２０の重心Ｇの十分近く、たとえば重心Ｇから接着済み永久磁石の短辺の１０分の１程度の距離の範囲内を通過してもよい。また、第１当接部分Ｅおよび第２当接部分Ｆは幅を有する面であってもよい。

移動子５２０を上から見たときの移動子５２０の４つの角部５２０ａは、丸みを帯びた形状に加工されている。また、移動子５２０の移動方向側の縁部５２０ｂも、丸みを帯びた形状に加工されている。

ガイド枠５３０は、移動子５２０および平面コイル５１２を囲むように積層基板５１０の上面５１０ａ上に設けられる。ガイド枠５３０は、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４と共に移動子５２０の往復移動を振動モータ５００全体に伝達するように形成された、長方形の枠であり、アルミニウムやプラスチックなどの非磁性素材によって形成される。

ここで便宜的にガイド枠５３０を、磁極配置方向に沿う第１ガイド部５３２と、第１ガイド部５３２と対向し磁極配置方向に沿う第２ガイド部５３４と、磁極配置方向の一端側に位置する第１バネ取り付け部５３６と、磁極配置方向の他端側に位置する第２バネ取り付け部５３８と、に分ける。

図７に示されるとおり、第１ガイド部５３２および第２ガイド部５３４は、平面コイル５１２の辺のうち移動子５２０の移動方向に沿った辺に含まれる配線群と重複する。
なお、図７は移動方向に沿った配線群の全てが第１ガイド部５３２および第２ガイド部５３４の下になっている場合を示しているが、配線群の一部のみが重複してもよい。

第１バネ取り付け部５３６の内面５３６ａに第１の板バネ５４２が取り付けられる。第１の板バネ５４２は、ＰＥＴなどの非磁性材料からなるバネである。第１の板バネ５４２の一部は内面５３６ａに接着固定される。第１の板バネ５４２のうち、内面５３６ａから出て第１当接部分Ｅに至るまでの間には一度折り返された折曲部５４２ａが設けられる。

第２バネ取り付け部５３８の内面５３８ａに第２の板バネ５４４が取り付けられる。第２の板バネ５４４は、第１の板バネ５４２と同様、ＰＥＴなどの非磁性材料からなるバネである。第２の板バネ５４４の一部は内面５３８ａに接着固定される。第２の板バネ５４４のうち、内面５３８ａから出て第２当接部分Ｆに至るまでの間には一度折り返された折曲部５４４ａが設けられる。
第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４は、上から見ると、ガイド枠５３０の中心を通り積層基板５１０に垂直な軸に対して１８０度の回転対称となっている。

各板バネは、図７のような静止状態（平面コイル５１２に電流を流していない状態）においては移動子５２０を磁極配置方向の略中央部に保持する。そして、積層基板５１０の上面５１０ａ上において移動子５２０が往復移動する際、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４は交互に移動子５２０によって押される。これによりこれらの板バネからガイド枠５３０に圧力が伝達される。その結果、ガイド枠５３０およびそれを含む振動モータ５００全体が振動する。

ガイド枠５３０の上面にはカバー基板５０２が接着され、移動子５２０の飛び出しを防止する。
積層基板５１０の下面５１０ｂには第２磁気シールド部材５７０が取り付けられる。第２磁気シールド部材５７０は、第１磁気シールド部材５２２と同様の材料によって形成される。第２磁気シールド部材５７０は透磁率が高いので、周囲の磁束線がより多くその内部を選択的に通過する。これにより、接着済み永久磁石からの磁束が第２磁気シールド部材５７０を越えて広がることを抑制する。

図９は、図７の第１配線層５５２の上面図である。第１の平面コイル５１２ａの渦巻の中心に当たる一端は第１ビア５０４を介して第２の平面コイル５１２ｂの渦巻の中心に当たる一端と接続される。第１の平面コイル５１２ａの渦巻の外側に当たる一端は第２ビア５０６と接続される。第２ビア５０６は、積層基板５１０の下面５１０ｂに設けられた第１電極パッド５０６ａに接続される。

図１０は、図７の第２配線層５５４の上面図である。第２の平面コイル５１２ｂの渦巻の外側に当たる一端は第３ビア５０８と接続される。第３ビア５０８は、積層基板５１０の下面５１０ｂに設けられた第２電極パッド５０８ａに接続される。

第２ビア５０６および第３ビア５０８は第１電極パッド５０６ａおよび第２電極パッド５０８ａを介してそれぞれ振動モータ５００の駆動回路に接続される。図９および図１０に示されるとおり、第１の平面コイル５１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル５１２ｂの渦巻の巻回の方向は異なるように形成される。このような平面コイル５１２の構成では、第２ビア５０６または第３ビア５０８から駆動電流を流すと、第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂには同じ向きの磁束が発生する。そしてそれぞれの平面コイル５１２に発生する磁束の向きは、駆動電流の極性が反転すると反転する。その結果、駆動電流の極性の時間的変動に応じて、それぞれの平面コイル５１２によって発生される磁束の向きも時間的に変動する。

図１１は、図７の振動モータ５００の下面図である。第２磁気シールド部材５７０には、第１電極パッド５０６ａおよび第２電極パッド５０８ａが覆われないよう切り欠き部分が設けられる。これにより外部から給電端子などを第１電極パッド５０６ａおよび第２電極パッド５０８ａへ接続することが可能となる。

図１２は、移動子５２０が第１の板バネ５４２側に寄った状態を示す上面図である。移動子５２０は第１の板バネ５４２によって第２の板バネ５４４側に付勢される。また、第１の板バネ５４２の折曲部５４２ａは、静止状態と比べて折りたたまれた状態となる。したがって、折曲部５４２ａが元の状態に戻ろうとする力により、移動子５２０は第２の板バネ５４４側へさらに付勢される。図１２のように移動子５２０が片方の板バネ側に寄った状態であっても移動子５２０は、振動モータ５００の上面から見た場合に線分ＥＦが移動子５２０の重心Ｇを通過する状態を維持しながら移動する。第２の板バネ５４４側に寄った場合についても同様である。

以上のように構成された振動モータ５００の動作について説明する。振動モータ５００の静止状態においては第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂには駆動電流は流れず、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４によって挟持された移動子５２０は、ガイド枠５３０の磁極配置方向の略中央部に図７のように静止する。

振動モータ５００を駆動する際は、第２ビア５０６または第３ビア５０８から、所定の周波数でその極性が反転する駆動電流（交流電流）が供給される。これにより第１の平面コイル５１２ａと第２の平面コイル５１２ｂには、そのコイル面に垂直な方向、つまり積層基板５１０の上面５１０ａに垂直な方向に磁束が発生する。ここで第１の平面コイル５１２ａに発生する磁束の向きは第２の平面コイル５１２ｂに発生する磁束の向きと同じである。

上向きに磁束が発生するよう平面コイル５１２に駆動電流が流れる場合、平面コイル５１２に面する永久磁石のＮ極にはローレンツ力の反作用力の合力として平面コイル５１２の中心から遠ざかる向きの力が加えられる。反対にＳ極には平面コイル５１２の中心へ向かう向きの力が加えられる。下向きに磁束が発生するよう平面コイル５１２に駆動電流が流れる場合は、加えられる力の向きが逆になる。

したがって、第２ビア５０６から第３ビア５０８に向けて駆動電流が流れる場合は、Ｎ極が平面コイル５１２と対向する第１の永久磁石５２４には矢印Ａ１の向きに力が加えられる。Ｓ極が平面コイル５１２と対向する第２の永久磁石５２６にも矢印Ａ１の向きに力が加えられる。結果として移動子５２０には、積層基板５１０の上面５１０ａ上を、矢印Ａ１の向きに、第１の板バネ５４２を押す形で移動せしめる力が働く。
駆動電流の向きが反転した場合は、Ｎ極が平面コイル５１２と対向する第１の永久磁石５２４には矢印Ａ２の向きに力が加えられる。Ｓ極が平面コイル５１２と対向する第２の永久磁石５２６にも矢印Ａ２の向きに力が加えられる。結果として移動子５２０には、積層基板５１０の上面５１０ａ上を、矢印Ａ２の向きに、第２の板バネ５４４を押す形で移動せしめる力が働く。このようにして、駆動電流の反転とほぼ同じ周波数で移動子５２０がその周り、例えば積層基板５１０およびガイド枠５３０に対して往復移動する。移動子５２０の質量はその周りの質量に対して無視できないので、移動子５２０の往復移動に合わせて、その周りも振動する。

平面コイル５１２から第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６に及ぼされる磁力は、積層基板５１０の上面５１０ａに垂直な方向の成分を有する。これは平面コイル５１２を磁石に見立てることにより理解される。つまり平面コイル５１２の上がＮ極となるように駆動電流が流れると、第１の永久磁石５２４は磁気斥力によって浮き上がろうとする一方、第２の永久磁石５２６は磁気引力により積層基板５１０の上面５１０ａに引きつけられる。したがって、移動子５２０には、第１の永久磁石５２４側を積層基板５１０の上面５１０ａに対して浮き上がらせるようなトルクが加えられる。平面コイル５１２の上がＳ極となるように駆動電流が流れると、移動子５２０には、第２の永久磁石５２６側を積層基板５１０の上面５１０ａに対して浮き上がらせるようなトルクが加えられる。

図１３（ａ）〜（ｄ）は、移動子５２０の往復移動の様子を示す概念図である。移動子５２０は、図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１３（ｃ）、図１３（ｄ）と進んで再び図１３（ａ）に戻るような往復移動を行う。なお、図１３中ではカバー基板５０２、第２磁気シールド部材５７０、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４は図示せず省略している。また、説明を明瞭にするため、第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂをひとつの平面コイル５１２として示している。

図１３（ａ）は、移動子５２０がガイド枠５３０の磁極配置方向の中央付近を矢印Ａ１の方向に移動している時の概略的な断面図である。ここでは第２ビア５０６から第３ビア５０８に向けて駆動電流を流す。したがって上述の通り移動子５２０には、積層基板５１０の上面５１０ａ上を、矢印Ａ１の方向に移動せしめる推力が働く。

この際、上述の通り第１の永久磁石５２４は平面コイル５１２と反発して浮き上がろうとし、第２の永久磁石５２６は積層基板５１０へ引きつけられる。したがって、移動子５２０が第１バネ取り付け部５３６側へ向かって移動する際、移動子５２０の縁部５２０ｂのうち第２バネ取り付け部５３８側の縁部Ｐ２が積層基板５１０の上面５１０ａと接した状態で移動する。また、移動子５２０の縁部５２０ｂのうち第１バネ取り付け部５３６側の縁部Ｐ１が積層基板５１０の上面５１０ａから離れた状態で移動する。このように、移動子５２０はその第１磁極面５６０が積層基板５１０の上面５１０ａに対して傾斜した状態で移動する。

図１３（ｂ）は、移動子５２０が最も第１バネ取り付け部５３６側に寄り、そこでその移動の向きを変える際の概略的な断面図である。まず、移動子５２０は図１３（ａ）の状態から第１の板バネ５４２（図７および図８参照）を押してゆき、もうそれ以上は押せない程度まで押す。この時の移動子５２０が図１３（ｂ）の鎖線で示される。ここで駆動電流の向きが反転すると第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６に働く力の向きが逆になる。この状態では上述の通り、第２の永久磁石５２６は平面コイル５１２と反発して浮き上がろうとし、第１の永久磁石５２４は積層基板５１０へ引きつけられる。これにより、図１３（ｂ）に示すように第２バネ取り付け部５３８側の縁部Ｐ２が積層基板５１０の上面５１０ａから離れ、第１バネ取り付け部５３６側の縁部Ｐ１が積層基板５１０の上面５１０ａに接するようになる。そして、移動子５２０は矢印Ａ２の方向に移動を開始する。

図１３（ｃ）は、移動子５２０がガイド枠５３０の磁極配置方向の中央付近を矢印Ａ２の方向に移動している時の概略的な断面図である。この時の動作は、図１３（ａ）で説明した動作と同様であるので説明を省略する。

図１３（ｄ）は、移動子５２０が最も第２バネ取り付け部５３８側に寄り、そこでその移動の向きを変える時の概略的な断面図である。この時の動作は、図１３（ｂ）で説明した動作と同様であるので説明を省略する。

このようにして、駆動電流の反転とほぼ同じ周波数で、移動子５２０の接触部分が切り替わりつつ、移動子５２０が積層基板５１０の上面５１０ａに沿った方向に往復移動する。この２つの動作（接触部分の切り替わり動作と移動子５２０の往復動作）の周期は図１３（ａ）〜（ｄ）から分かる通り同じである。

第３の実施の形態に係る振動モータ５００では、例えば以下の効果を得ることができる。

（１８）移動子５２０は磁極配置方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って積層基板５１０の上面５１０ａ側を移動する構成とされる。したがって、従来の縦振動型（基板面と垂直な方向への振動）のみの振動モータに比べて、積層基板５１０の上面５１０ａと垂直な方向への移動子５２０の移動空間を設ける必要がないので、その方向の厚みを小さくするための設計の自由度を確保することができる。その結果、薄型化を図ることが可能な振動モータを提供することができる。

（１９）平らな平面コイル５１２が用いられ、その平面コイル５１２の面が積層基板５１０の上面５１０ａに対して平行となるように配置される。したがって、積層基板５１０を薄くすることができるので振動モータ５００全体の薄型化に貢献する。

（２０）第１の永久磁石５２４のＮ極と第２の永久磁石５２６のＳ極とが第１磁極面５６０に配置される。したがって、第１の永久磁石５２４のＮ極から出た磁束の多くは第２の永久磁石５２６のＳ極に帰るので、第１磁極面５６０から振動モータ５００の外部への磁束の漏れ出しを軽減することができる。特に、積層基板５１０の下面５１０ｂに第２磁気シールド部材５７０を設けても、第２磁気シールド部材５７０と接着済み永久磁石との間の磁気引力によって移動子５２０の移動が阻害されない程度まで軽減することができる。

（２１）第１の永久磁石５２４のＳ極と第２の永久磁石５２６のＮ極とが第２磁極面５６２に配置される。したがって、第２の永久磁石５２６のＮ極から出た磁束の多くは第１の永久磁石５２４のＳ極に帰るので、第２磁極面５６２から振動モータ５００の外部への磁束の漏れ出しを軽減することができる。

（２２）接着済み永久磁石の第２磁極面５６２は第１磁気シールド部材５２２によって覆われている。したがって、第２磁極面５６２から振動モータ５００の外部への磁束の漏れ出しを軽減することができる。

（２３）第１磁気シールド部材５２２は接着済み永久磁石に取り付けられ、第１磁気シールド部材５２２と接着済み永久磁石は一体的に移動する。したがって、第１磁気シールド部材５２２と接着済み永久磁石との間の磁気引力は移動子５２０の移動へ作用しないので、よりスムーズな動作が実現できる。

（２４）第１磁気シールド部材５２２と接着済み永久磁石との間には比較的強い磁気引力が働くので、第１磁気シールド部材５２２は接着済み永久磁石にこの磁気引力によって固定される。つまりなんら他の部材を介さずに互いに固定されるので、振動モータ５００の製造工程の簡素化やコストダウンに貢献する。

（２５）積層基板５１０の下面５１０ｂには第２磁気シールド部材５７０が取り付けられる。したがって、第１磁極面５６０から振動モータ５００の外部への磁束の漏れ出しを軽減することができる。

（２６）移動子５２０を付勢する部材として板バネを用いている。したがって、たとえばつるまきバネを使用する場合と比べて、バネが占めるスペースを小さくすることができる。これは移動子５２０が移動方向に変位できる量の向上に寄与し、ひいては振動モータ５００の振動量を増やすこともできる。

（２７）第１の板バネ５４２には折曲部５４２ａが、第２の板バネ５４４には折曲部５４４ａが設けられる。したがって、その折曲部によって板バネの弾性力が向上し、移動子５２０の往復移動がより安定する。

（２８）第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４は、上から見ると、ガイド枠５３０の中心を通り積層基板５１０に垂直な軸に対して１８０度の回転対称となっている。これにより、移動子５２０へ加えられる力の対称性が高まり、移動子５２０の移動がよりスムーズとなる。

（２９）移動子５２０における第１当接部分Ｅおよび第２当接部分Ｆが磁極配置方向（矢印Ａ１または矢印Ａ２の方向）に沿って並ぶよう第１の板バネ５４２の折曲部５４２ａおよび第２の板バネ５４４の折曲部５４４ａが形成される。したがって、移動子５２０の往復移動中、移動子５２０にはその位置によらず移動方向に沿った力が加えられる。これにより、より効率良く移動子５２０を往復移動させることができる。また、移動子５２０の移動方向のぶれを小さくすることができ、より安定した振動モータ５００の動作を実現できる。

（３０）移動子５２０における第１当接部分Ｅおよび第２当接部分Ｆを結ぶ線分ＥＦが移動子５２０の重心Ｇまたは重心Ｇの十分近くを通過するよう第１の板バネ５４２の折曲部５４２ａおよび第２の板バネ５４４の折曲部５４４ａが形成される。したがって、各板バネが移動子５２０に加える力は移動子５２０の重心Ｇを向いており、重心Ｇ周りの回転を誘導しない。これにより、移動子５２０の重心Ｇ周りの回転は起こりにくく、より効率良く安定した移動子５２０の往復移動を実現できる。

（３１）振動モータ５００では、板バネを一体的に構成して、さらにガイド枠５３０に沿ってはめ込むようにする。これにより、長期間振動動作を繰り返しても、支持点（支持部）となるガイド枠の切り込み部分が広がるなど変形することはなく、板バネの緩みなどによる振動モータの動作信頼性の低下（劣化）を防止できる。

（３２）移動子５２０と積層基板５１０との接触部分に当たる、移動子５２０の移動方向側の縁部５２０ｂを丸みを帯びた形状に加工したことで、そこでの摩擦抵抗を角接触する場合に比べて軽減できる。

（３３）移動子５２０を、その第１磁極面５６０が積層基板５１０の上面５１０ａに対して傾斜した状態で移動するようにしたことで、移動子５２０が平面コイル５１２上を移動する際は、移動子５２０と積層基板５１０との接触部分はほぼ線状となる。したがって、移動子の第１磁極面全体が積層基板の上面に接触した状態で移動する場合に比べて、接触部分で発生する摩擦抵抗を軽減することができる。

（３４）移動子５２０は、その移動方向が切り替わる際に、その傾斜の状態を切り替える。したがって、移動子５２０の積層基板５１０に接触する部分が切り替わる際の運動エネルギーが積層基板５１０に与えられるので、振動モータ５００全体の振動量がさらに増加する。

（３５）移動子５２０が磁極配置方向に沿って移動するようガイド枠５３０が形成される。したがって、磁力による推力を移動子５２０により効率的に伝えることができる。

（３６）平面コイル５１２のコイル面と第１磁極面５６０とが対向する構成とされる。したがって、平面コイル５１２をより薄くすることによってその分の振動モータ５００のさらなる薄型化が可能となる。

（３７）積層基板５１０は、矩形の移動子５２０を備える。したがって、移動子５２０の回転は第１ガイド部５３２および第２ガイド部５３４によってより抑制されるので、移動子５２０の移動がより安定する。また、矩形としたことで、たとえばその長辺と同じ直径を有する円形の移動子よりも重くすることができ、振動量を増やすことができる。

（３８）移動子５２０を上から見たときの移動子５２０の４つの角部５２０ａは、丸みを帯びた形状に加工されている。したがって、移動子５２０の角部５２０ａがガイド枠５３０に突き当たったとしてもそこで引っかかりにくくなり、移動子５２０の移動がより安定する。

（３９）第１の平面コイル５１２ａの辺のうち、移動子５２０の移動方向に沿った辺に含まれる配線群の幅ｄ２が、移動方向と交差する辺に含まれる配線群の幅ｄ１よりも小さくなるように、第１の平面コイル５１２ａが形成される。第２の平面コイル５１２ｂについても同様とされる。したがって、たとえば幅ｄ１と幅ｄ２とが等しい場合に比べて、幅ｄ２を小さくした分、移動方向と交差する辺に含まれる配線群の長さを長くすることができる。これにより、同じ駆動電流でより大きな推力を移動子５２０に加えることができ、効率的である。

（４０）第１ガイド部５３２および第２ガイド部５３４は、平面コイル５１２の辺のうち移動子５２０の移動方向に沿った辺に含まれる配線群と重複する。したがって、移動子５２０は移動方向に沿った辺に含まれる配線群からより遠くなる。その結果、移動子５２０に加わる力のうち、移動子５２０の移動方向以外の方向の成分を低減できるので、移動子５２０の移動がよりスムーズとなる。

（４１）第１および第２の平面コイル５１２ａ、５１２ｂの表面に対向するように、移動子５２０の磁極面が配置されるように構成している。これにより、移動子５２０側から発生する磁力線（磁力線が生じる磁極面）と第１および第２の平面コイル５１２ａ、５１２ｂに電流を流すことにより発生する磁束線（磁束線が生じるコイル面）とが平行になる。これに対して、上記特許文献２に記載の構成では、磁石からの磁力線とコイルからの磁束線とは直交する。したがって、上記特許文献２に記載の構成に比べて振動モータ５００における構成は、磁力線と磁束線とが重なる量が大きいので、その分、移動子５２０を移動させる際の駆動力を大きくすることができる。

（４２）第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂは、それらを積層基板５１０の上面５１０ａへ投影した像が互いに重なり合うように形成される。さらに第２ビア５０６または第３ビア５０８から駆動電流を流すと、第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂには同じ向きの磁束が発生する。したがって、平面コイル５１２に発生する磁界を増強することができるので、移動子５２０の駆動力が向上する。その結果、移動子５２０の応答時間（移動子５２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。

また、平面コイルをひとつだけ備える場合は、平面コイルの２つの電極のうちひとつを平面コイルの中心から取り出さなければならない。したがって、積層基板の下面の中心付近に設けられる電極パッドに対応する開口部を第２磁気シールド部材に設ける必要がある。しかしながら第３の実施の形態に係る振動モータ５００では平面コイルの２つの電極の両方を平面コイルの外側から取り出すことができる。したがって、図１１に示されるとおり第２磁気シールド部材５７０に切り欠きを設けるだけでよく、開口部を設ける場合に比べて第２磁気シールド部材５７０の製造上有利である。

なお、第２の実施の形態において、携帯端末装置は、第１の実施の形態に係る振動モータ１００の代わりに第３の実施の形態に係る振動モータ５００を搭載してもよい。この場合、薄型で漏れ磁束の少ない携帯端末装置が実現できる。

以上、実施の形態に係る振動モータおよび携帯端末装置の構成と動作について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

第１の実施の形態では、ガイド枠３０が永久磁石２０およびコイル１２を囲むように積層基板１０の上面１０ａ上に設けられる場合について説明したが、これに限られない。たとえば、ガイド枠３０がコイル１２全体を囲む必要はなく、ガイド枠３０の下にもコイル１２が設けられてもよい。

第１の実施の形態では、積層基板１０の配線層５４として単層のコイル１２を採用する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、コイル１２として２層あるいは３層以上の積層コイルを採用してもよい。この場合、コイル１２に発生する磁界を増強することができるので、永久磁石２０の駆動力が向上する。その結果、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。

第１の実施の形態では、永久磁石２０の一方の磁極面側に積層基板１０が存在し、他方の磁極面側にカバーが存在する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、カバー１０２の代わりに積層基板１０と同様の構造のものを採用してもよい。このように構成することで、永久磁石２０がその両磁極面側から駆動され、永久磁石２０の駆動力が向上する。その結果、永久磁石２０の応答時間（永久磁石２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することができる。

第１の実施の形態では、永久磁石２０の表面には、その少なくとも一部が覆われるように薄く磁性流体が塗布される場合について説明したが、塗布される磁性流体の量は、永久磁石２０の全面を覆う程度であって、かつ永久磁石２０の発する磁束を有意に遮蔽しない程度の量であることが望ましい。この場合、永久磁石２０の発する磁束をそれほど邪魔せずに上述の摩擦抵抗を削減する効果を得ることができる。

第１および第３の実施の形態では、永久磁石を用いる場合について説明したが、これに限られず、磁極を有する部材であればよい。また、永久磁石の磁極を反転させた場合でも同様の議論が成立することは言うまでもない。また第１の実施の形態では、永久磁石２０は、１対の磁極を１つ有する場合について説明したが、これに限られず、１対の磁極をいくつ有してもよい。

第１および第３の実施の形態では、積層基板がコイルを２つ含む場合について説明したが、コイルの数はこれに限られない。

第１および第３の実施の形態では、振動モータの下面が地表を向いている場合について説明したが、これに限られず、振動モータの上面が地表を向いていてもよい。この場合、永久磁石はカバー（第３の実施の形態の場合はカバー基板）の内側の面に接して往復移動する。

第１の実施の形態では、永久磁石２０は円板形状に形成される場合について説明したが、これに限られず、例えば小判型形状に形成されてもよい。図６は、変形例に係る永久磁石２８を示す上面図である。永久磁石２８は、円板から２つの互いに平行な弦に沿って２つの部分（破線で示される部分）を切り落とした形状を有する。永久磁石２８は図６の矢印Ａ１および矢印Ａ２の方向に移動するように振動モータに搭載される。この場合、切り落とした部分だけ永久磁石２８の移動量（移動範囲）が拡がるので、その分、永久磁石２８がさらに加速されるので、振動モータの振動量が増加する。また、永久磁石２８がコイル１２間を移動する際は、永久磁石２８と積層基板１０との接触部分は線状となるが、永久磁石２８が傾斜せず面接触する場合よりも摩擦抵抗が軽減される。

第１の実施の形態では、第２接続配線６４と第３接続配線６６は共に入力端１６に接続され、第１の平面コイル１２ａの渦巻の巻回の方向と、第２の平面コイル１２ｂの渦巻の巻回の方向が異なるように形成される場合について説明したが、これに限られず、例えば第１の平面コイル１２ａの一端と第２の平面コイル１２ｂの一端が接続され、両コイルに共通する駆動電流を流すと両コイルが互いに異なる方向の磁束を発生する構成とされればよい。この場合、１つの駆動電流源によって同時に両方のコイルを駆動できるので、駆動回路の簡素化に貢献する。

第１の実施の形態では、移動制御部４１２が第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂのどちらにも駆動電流を供給する場合について説明したが、これに限られない。たとえば、第１の平面コイル１２ａおよび第２の平面コイル１２ｂはそれぞれ別の移動制御部を備えてもよい。この場合、両コイルは積層基板内に埋設されてしまっているのでその渦巻のピッチなどを変えることが困難な状況において、それぞれのコイルに流す駆動電流の量などを調節することにより、両コイル間の特性、例えばインダクタンス、の違いを、振動モータの性能が上がるように簡易に補償することができる。

第３の実施の形態では、磁気シールド部材は永久磁石に磁気引力によって固定される場合について説明したが、これに限られず、例えば磁気シールド部材は接着剤などの固定手段によって永久磁石に固定されてもよい。この場合、磁気シールド部材と永久磁石との間の固定の信頼性を更に高めることができる。

第３の実施の形態では、磁気シールド部材と永久磁石とが接する場合について説明したが、これに限られず、磁気シールド部材は永久磁石に伴って動けばよい。

第３の実施の形態に係る振動モータ５００において、第１絶縁樹脂層５５１またはカバー基板５０２もしくはその両方の移動子５２０側の表面に、第１絶縁樹脂層５５１（またはカバー基板５０２）の表面が有する摩擦係数よりも低い摩擦係数を有する材料によって形成される低摩擦層が設けられてもよい。この場合、移動子５２０との間の摩擦抵抗を軽減することができるので、電気エネルギーを振動へ変換する効率が上昇する。さらに、移動子５２０の応答時間（移動子５２０が所定の振動量に達するまでの時間）を短縮することもできる。上述の低摩擦層を構成する材料としては、第１の実施の形態における低摩擦層５８と同様の材料が用いられる。

第３の実施の形態では、第１磁気シールド部材５２２は、接着済み永久磁石の第２磁極面５６２からはみ出さないよう形成される場合について説明したが、これに限られない。たとえば、第１磁気シールド部材は、接着済み永久磁石の平面コイル５１２と対向する第１磁極面５６０とは反対側の第２磁極面５６２に取り付けられた部分から、接着済み永久磁石の側面の少なくとも一部を覆うように延在してもよい。この場合、第１磁気シールド部材は接着済み永久磁石を径方向に固定する。したがって、移動子５２０が往復移動する際、接着済み永久磁石と第１磁気シールド部材とが径方向に互いにずれにくい。これにより第１磁気シールド部材と接着済み永久磁石との固定の信頼性が向上する。

また、側面に延在する部分により、移動子５２０の径方向への磁束の漏れ出しを軽減することができる。また、第１磁気シールド部材の内側の側面の高さは接着済み永久磁石の厚さに揃えるように形成されてもよい。この場合、上記の径方向への磁束の漏れ出しはさらに軽減される。

第３の実施の形態では、積層基板５１０が第１の平面コイル５１２ａおよび第２の平面コイル５１２ｂを含む場合について説明したが、これに限られない。たとえば、積層基板が平面コイルをひとつだけ含んでもよい。この場合、積層基板の構成が簡単となる。

第３の実施の形態では、第１の永久磁石５２４と第２の永久磁石５２６とが直接互いに接着固定される場合について説明したが、これに限られない。たとえば第１の永久磁石５２４と第２の永久磁石５２６との間にスペーサを挿入し、第１の永久磁石５２４および第２の永久磁石５２６をそのスペーサに接着固定してもよい。この場合、そのスペーサの質量分だけ移動子５２０の質量を増やすことができ、振動量の増加に寄与する。

第３の実施の形態では、移動子に板バネの一端を固定しておらず、これが当該移動子が積層基板に対して傾斜して移動する一因となっているが、当該移動子を傾斜させて移動させる手段はこれに限られない。たとえば、平面コイルの配線のピッチを、中央側を密に、外側を疎にしてもよい。また、第２磁気シールド部材を外すと、第２磁気シールド部材と移動子との間の磁気引力が無くなり、移動子はより傾斜しやすくなる。

第３の実施の形態では、接着済み永久磁石が２対の磁極を有する構成について説明したが、これに限らず、平面コイルと対向する面においてＮ極とＳ極とを有している構成であればよい。

第３の実施の形態では、第１の板バネ５４２および第２の板バネ５４４はどちらもＰＥＴなどの非磁性材料からなるバネである場合について説明したが、これに限られない。

第１の実施の形態に係る振動モータの上面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図３（ａ）〜（ｄ）は、永久磁石の往復移動の様子を示す概念図である。第２の実施の形態に係る携帯端末装置を示す斜視図である。図４の携帯端末装置の機能ブロック図である。変形例に係る永久磁石の上面図である。第３の実施の形態に係る振動モータの上面図である。図７のＡ−Ａ線断面図である。図７の第１配線層の上面図である図７の第２配線層の上面図である。図７の振動モータの下面図である。図７の移動子が第１の板バネ側に寄った状態を示す上面図である。図１３（ａ）〜（ｄ）は、図７の移動子の往復移動の様子を示す概念図である。

符号の説明

１００振動モータ、１０積層基板、１２コイル、１２ａ第１の平面コイル、１２ｂ第２の平面コイル、２０永久磁石、３０ガイド枠、４２第１の板バネ、４４第２の板バネ、４００携帯端末装置、４０２表示部、４０４電源スイッチ、４０６アンテナ、４０８筐体、４１２移動制御部、４１４通信部。

Claims

コイルを有する基板と、
前記基板の一方の面側において、前記コイルと対向する磁極面を有し、前記基板上を移動する可動部と、
前記可動部を移動させる移動制御部と、
前記可動部の移動の際に、前記可動部を移動方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記移動制御部は、前記コイルに電流を流すことで、前記可動部の磁極と前記コイルとの間に磁気的な推力を生じさせ、前記可動部のうち、前記コイルと対向する磁極面を前記基板の一方の面に対して傾斜させることを特徴とする振動モータ。
前記可動部の前記磁極面には、前記可動部の移動方向においてＮ極とＳ極とが配置されることを特徴とする請求項１に記載の振動モータ。
前記移動制御部は、前記可動部を往復移動させることを特徴とする請求項１または２に記載の振動モータ。
前記可動部の縁部が丸みを帯びた形状に加工されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の振動モータ。
前記コイルは渦巻き状のコイルであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の振動モータ。
前記可動部は、単一のコイル上を移動することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の振動モータ。
請求項１から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端末装置。