CN110799273A - 致动器 - Google Patents
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Abstract
一种致动器(1),通过磁驱动回路(6)使可动体(3)相对于支承体(2)振动,其中,可动体(3)具备固定有磁体(8)的磁轭(30)和固定于磁轭(30)的内侧的空间中的平衡块(40)。磁轭(30)是三层构造,第一平衡块(41)配置在磁轭(30)的第一板部(311)和第二板部(321)之间,第二平衡块(42)配置在磁轭(30)的第二板部(321)和第三板部(331)之间。第一平衡块(41)及第二平衡块(42)通过铆钉(43)固定于磁轭(30)上。由此,致动器(1)可以使用平衡块(40)使可动体(3)具有适当的重量。
Description
技术领域
本发明涉及一种产生各种振动的致动器。
背景技术
作为通过磁驱动机构产生振动的设备,提出了一种致动器,其通过具备在第一方向上对置的线圈及磁体的磁驱动回路使可动体相对于支承体在与第一方向交叉的第二方向上振动(参照专利文献1)。专利文献1所记载的致动器中,在支承体和可动体中的一方设置有磁体,磁体被磁性板构成的磁轭保持。
另外,在专利文献1所记载的致动器中,在支承体和可动体中的一方设置有磁体,磁体被磁性板构成的磁轭保持。支承体具备在第一方向上对置的第一壳体和第二壳体,在第二壳体的缺口和第一壳体的立起部之间形成有配置基板用的狭缝,该基板上连接有对线圈供电的供电线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-127789号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在通过磁驱动回路使可动体振动的致动器中,为了增强用户感觉到的振动,需要增加可动体的重量。但是,在这种致动器中,目前,因为可动体较薄,且可动体大多是树脂的,所以难以确保可动体的重量。于是,研究了将磁驱动回路的磁体及保持磁体的磁轭设置在可动体上,增加磁轭的厚度来确保重量。但是,在通过增加磁轭的厚度来确保重量的情况下,设计完成后,在改变重量时需要重新设计,无法简单地改变重量。
另外,作为使可动体的重量增大的方法,已知有在可动体上追加平衡块的方法。例如,在专利文献1的实施方式1中,磁轭设置于支承体侧,可动体具备固定在保持线圈的板状部件的两面的平衡块。但是,在这种实施方式中,因为平衡块固定于可动体的外表面,所以需要确保在可动体的外侧有安装平衡块的空间,根据平衡块的重量变化,可能需要更改设计。因此,可能不容易安装适当重量的平衡块。
鉴于上述问题,第一发明的技术问题在于提供一种致动器,其可以容易地安装适当重量的平衡块。
其次,在将基板安装在产生振动的致动器的支承体上的情况下,振动传递给基板,可能会产生振颤声。目前,作为针对振颤声的措施,通过粘接剂将基板固定,但需要进行粘接工序,因此,致动器的组装工时增加。
鉴于上述问题,第二发明的技术问题在于提供一种使振动产生的致动器,其抑制基板的振动而不必使用粘接剂。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题,提供一种应用了第一发明的致动器,其特征在于,具有:支承体;可动体,所述可动体被所述支承体能移动地支承;以及磁驱动回路,所述磁驱动回路使所述可动体相对于所述支承体相对移动,所述磁驱动回路具备设置于所述支承体上的第一线圈和设置于所述可动体上并且在第一方向上与所述线圈对置的第一磁体,在与所述第一方向交叉的第二方向上驱动所述可动体,所述可动体具备磁轭和平衡块,所述磁轭设置有相对于所述第一线圈及所述第一磁体配置于所述第一方向上的一侧的第一板部及相对于所述第一线圈及所述第一磁体配置于所述第一方向上的另一侧的第二板部,所述平衡块被固定于所述磁轭上,所述平衡块配置于所述第一板部和所述第二板部之间。
在第一发明中,可动体具备第一磁体、固定第一磁体的磁轭以及固定于磁轭上的平衡块。磁轭具备相对于第一磁体及第一线圈配置于第一方向上的一侧的第一板部及配置于另一侧的第二板部,平衡块配置于第一板部和第二板部之间。这样,在将平衡块安装到磁轭上来增加重量的情况下,不需要为了增加可动体的重量而变更磁轭的设计。另外,由于将平衡块安装在第一板部和第二板部之间,因此可以利用磁轭之间的空间将平衡块安装在可动体的内侧,减少对可动体的外形的影响。因此,可以容易地安装适当重量的平衡块,并且可以确保适当的重量。
在第一发明中,可以采用以下构成:所述磁轭具备相对于所述第二板部配置于所述第一方向上的另一侧的第三板部,所述磁驱动回路具备在所述第一方向上对置的第二线圈及第二磁体,所述第二线圈及所述第二磁体配置于所述第二板部和所述第三板部之间,所述平衡块具备配置于所述第一板部和所述第二板部之间的第一平衡块和配置于所述第二板部和所述第三板部之间的第二平衡块。这样,通过将磁轭设为三层构造,可以在磁轭之间安装第一平衡块和第二平衡块。因此,可以增加平衡块的数量,容易确保可动体的重量。另外,磁体和线圈对被分两层配置,以将其夹在中间的方式设置三层磁轭,因此可以提高磁效率,即使减薄磁体的厚度也可以确保驱动力。
在第一发明中,理想的是,所述第一平衡块及所述第二平衡块通过贯通所述第一板部、所述第一平衡块、所述第二板部、所述第二平衡块、所述第三板部的铆钉固定于所述磁轭上。这样,通过使用贯通平衡块的铆钉,铆钉本身也可以用作平衡块。另外,可以通过铆钉一次性完成定位和固定。
在第一发明中,理想的是,所述第一线圈及所述第一磁体在所述第一平衡块的所述第二方向上的两侧各配置一组,所述第二线圈及所述第二磁体在所述第二平衡块的所述第二方向上的两侧各配置一组。通过这样的配置,可以将平衡块配置于可动体的中央。因此,由于追加平衡块而使重心变动的可能性降低,致动器失去驱动平衡的可能性降低。
在第一发明中,理想的是,所述第一磁体固定于所述第一板部,所述第二磁体固定于所述第三板部。这样一来,第一磁体和第二磁体以第二板部为中心在第一方向上对称配置,因此,可以实现平衡性良好的配置。
在第一发明中,理想的是,所述支承体具备第一保持架和从所述第一方向上的另一侧与所述第一保持架抵接的第二保持架,在所述第一保持架上形成有配置所述第一平衡块的第一平衡块配置孔及配置所述第一线圈的第一线圈保持孔,在所述第二保持架上形成有配置所述第二平衡块的第二平衡块配置孔及配置所述第二线圈的第二线圈保持孔,所述第一平衡块及所述第二平衡块分别与所述第一平衡块配置孔的内周面及所述第二平衡块配置孔的内周面碰触,限制所述可动体在所述第二方向上的可动范围。这样一来,可以设置利用平衡块限制可动体的可动范围的止动机构。因此,可以提高致动器的抗冲击性。
在第一发明中,理想的是,所述第一保持架和所述第二保持架具备沿所述第一方向贯通在所述第一方向上抵接的部分的贯通孔,并且由穿过所述贯通孔的定位销结合。这样一来,使用定位销可以在与第一方向交叉的方向上定位并结合第一保持架和第二保持架。另外,可以在不使用粘接剂的情况下装配第一保持架和第二保持架,因此,可以减少粘接工序。
在第一发明中,理想的是,所述磁轭具有:具备所述第一板部的第一磁轭、具备所述第二板部的第二磁轭以及具备所述第三板部的第三磁轭,所述第一磁轭具备第一连接板部和第二连接板部,所述第一连接板部从所述第一板部朝向所述第一方向上的另一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,所述第二连接板部相对于所述第一磁体及所述第一线圈在与所述第一连接板部相反的一侧从所述第一板部朝向所述第一方向上的另一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,所述第三磁轭具备第三连接板部和第四连接板部,所述第三连接板部从所述第三板部朝向所述第一方向上的一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,所述第四连接板部相对于所述第二磁体及所述第二线圈在与所述第一连接板部相反的一侧从所述第三板部朝向所述第一方向上的一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,所述第一连接板部和所述第二连接板部分别与形成于所述第一保持架上的开口部的内周面碰触,限制所述可动体在所述第二方向上的可动范围,所述第三连接板部和所述第四连接板部分别与形成于所述第二保持架上的开口部的内周面碰触,限制所述可动体在所述第二方向上的可动范围。这样一来,可以通过磁轭围绕线圈及磁体的第二方向上的两侧进行保护。另外,可以在磁轭和支承体之间设置第二止动机构,因此可以提高致动器的抗冲击性。
在第一发明中,理想的是,所述支承体具备:第一罩部件,所述第一罩部件从所述第一方向上的一侧与所述第一保持架抵接;第二罩部件,所述第二罩部件从所述第一方向上的另一侧与所述第二保持架抵接;以及筒状壳体,所述筒状壳体围绕所述第一罩部件、所述第一保持架、所述第二保持架及所述第二罩部件的外周侧。这样一来,可以通过筒状壳体防止构成支承体的部件散落,因此,不必使用粘接剂对构成支承体的部件进行固定。因此,可以减少粘接工序。
在第一发明中,理想的是,所述第一板部配置在所述第一罩部件和所述第一保持架之间,所述第三板部配置在所述第二罩部件和所述第二保持架之间,在所述第一罩部件和所述第一板部之间及所述第二罩部件和所述第三板部之间配置有粘弹性部件。理想的是,例如,粘弹性部件是凝胶状减振部件。这样一来,可以通过粘弹性部件抑制可动体振动时的共振。另外,粘弹性部件在剪切方向上的变形是拉伸伸展方向上的变形,因此,具有线性分量(弹簧系数)大于非线性分量(弹簧系数)的变形特性。因此,在粘弹性部件中,运动方向上产生的弹力是恒定的。因此,本发明中,在使可动体振动时,由于使用了粘弹性部件在剪切方向上的弹簧要素,从而可以提高振动加速度对于输入信号的再现性,可以实现具有细微差别的振动。另一方面,粘弹性部件在可动体和支承体之间沿厚度方向(轴向)被按压而压缩变形时,具有非线性分量(弹簧系数)大于线性分量(弹簧系数)的伸缩特性。因此,在与可动体的驱动方向正交的方向上,可以抑制粘弹性部件大幅度地变形,因此,可以抑制可动体和支承体之间的间隙大幅度地变化。
在第一发明中,理想的是,所述第一罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述第一板部突出的第一凸部,所述第二罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述第三板部突出的第二凸部。这样一来,可以限制粘弹性部件在第一方向上的塌陷量。
其次,为了解决上述问题,提供一种应用了第二发明的致动器,其特征在于,具有:支承体;可动体,所述可动体被所述支承体能移动地支承;磁驱动回路,所述磁驱动回路具备线圈及在第一方向上与所述线圈对置的磁体,使所述可动体相对于所述支承体在与所述第一方向交叉的第二方向上相对移动;以及基板,所述基板连接所述线圈,在所述支承体上设置有保持所述基板的一端的第一基板保持槽及保持另一端的第二基板保持槽,所述第一基板保持槽及所述第二基板保持槽具备在槽宽方向上位于同一侧的第一内表面,所述第一基板保持槽的所述第一内表面和所述第二基板保持槽的所述第一内表面是向相反方向倾斜的锥面。
在第二发明中,支承体上设置有用于保持基板的第一基板保持槽及第二基板保持槽。另外,第一基板保持槽及第二基板保持槽具备在槽宽方向上位于同一侧的第一内表面,第一基板保持槽的第一内表面和第二基板保持槽的第一内表面是向相反方向倾斜的锥面。因此,因为基板的一端部和另一端部被向相反方向倾斜的锥面推压,所以基板被无晃动地保持。因此,当可动体振动时,振动传递给基板而产生振颤声的可能性降低。另外,因为不必使用粘接剂来防止基板的振动,所以可以省略粘接工序。
在第二发明中,理想的是,所述支承体具备保持所述线圈或所述磁体的保持架、相对于所述保持架位于所述第一方向上的一侧的第一罩部件以及相对于所述保持架位于所述第一方向上的另一侧的第二罩部件,所述第一基板保持槽形成于所述第一罩部件的所述第二方向上的一侧的端部,所述第二基板保持槽形成于所述第二罩部件的所述第二方向上的一侧的端部,所述保持架的所述第二方向上的一侧的端部具备从所述锥面的相反侧与所述基板抵接的基板抵接部。这样一来,基板由基板抵接部从与锥面相反的一侧支承,基板的端部夹在锥面和基板抵接部之间。因此,可以更可靠地抑制基板的晃动。另外,装配支承体时,可以使支承体的第二方向上的一侧的端部保持基板。
在第二发明中,理想的是,所述保持架保持所述线圈和与所述线圈连接的端子引脚,所述端子引脚的端部从所述保持架的所述第二方向上的一侧的端部突出。这样一来,将从线圈引出的导线与保持在保持架上的端子引脚连接,可以使端子引脚从保持架向安装有基板的一侧突出并与基板连接。
在第二发明中,也可以采用以下构成:所述保持架具备第一保持架和从所述第一方向上的另一侧与所述第一保持架抵接的第二保持架,磁驱动回路具备由所述第一保持架保持的第一线圈及在所述第一方向上与所述第一线圈对置的第一磁体、由所述第二保持架保持的第二线圈及在所述第一方向上与所述第二线圈对置的第二磁体,所述第一保持架和所述第二保持架具备沿所述第一方向贯通在所述第一方向上抵接的部分的贯通孔,并且由穿过所述贯通孔的定位销结合。这样一来,将磁体和线圈组分两层配置,使用定位销可以在与第一方向交叉的方向上定位并装配第一保持架和第二保持架。另外,可以在不使用粘接剂的情况下装配第一保持架和第二保持架,所以可以减少粘接工序。
在第二发明中,理想的是,所述支承体具备围绕所述第一罩部件、所述保持架以及所述第二罩部件的外周侧的筒状壳体。这样一来,可以通过筒状壳体防止构成支承体的部件散落,不必使用粘接剂对构成支承体的部件进行固定。
因此,可以减少粘接工序。
在第二发明中,理想的是,在所述第一罩部件和所述可动体之间及所述第二罩部件和所述可动体之间设置有粘弹性部件。理想的是,例如,粘弹性部件是凝胶状减振部件。这样一来,可以通过粘弹性部件抑制可动体振动时的共振。另外,粘弹性部件在剪切方向上的变形是拉伸伸展方向上的变形,因此,具有线性分量(弹簧系数)大于非线性分量(弹簧系数)的变形特性。因此,在粘弹性部件中,运动方向上的弹力是恒定的。因此,本发明中,在使可动体振动时,由于使用粘弹性部件在剪切方向上的弹簧要素,从而可以提高振动加速度对于输入信号的再现性,可以实现具有细微差别的振动。另一方面,粘弹性部件在可动体和支承体之间沿厚度方向(轴向)被按压而压缩变形时,具备非线性分量(弹簧系数)大于线性分量(弹簧系数)的伸缩特性。因此,在与可动体的驱动方向正交的方向上,可以抑制粘弹性部件大幅度地变形,因此可以抑制可动体和支承体的间隙大幅度地变化。
在第二发明中,理想的是,所述第一罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述可动体突出的第一凸部,所述第二罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述可动体突出的第二凸部。这样一来,可以限制粘弹性部件在第一方向上的塌陷量。
(发明效果)
根据第一发明,可动体具备第一磁体、固定有第一磁体的磁轭以及固定于磁轭上的平衡块。磁轭具备相对于第一磁体及第一线圈配置于第一方向上的一侧的第一板部及配置于另一侧的第二板部,平衡块配置于第一板部和第二板部之间。这样,在磁轭上安装平衡块来增加重量的情况下,不需要为了增加可动体的重量而更改磁轭的设计。另外,由于将平衡块安装在第一板部和第二板部之间,因此可以利用磁轭之间的空间将平衡块安装在可动体的内侧,减少对可动体的外形的影响。因此,可以容易地安装适当重量的平衡块,并且可以确保适当的重量。
根据第二发明,支承体上设置有用于保持基板的第一基板保持槽及第二基板保持槽。另外,第一基板保持槽及第二基板保持槽具备在槽宽方向上位于同一侧的第一内表面,第一基板保持槽的第一内表面和第二基板保持槽的第一内表面是向相反方向倾斜的锥面。因此,因为基板的一端部和另一端部被向相反方向倾斜的锥面推压,所以基板被无晃动地保持。因此,当可动体振动时,振动传递给基板而由于基板的振动产生振颤声的可能性降低。另外,不必使用粘接剂来防止基板的晃动,可以省略粘接工序。
附图说明
图1是本发明的实施方式的致动器的立体图。
图2是图1所示的致动器的立体剖视图。
图3是图1所示的致动器的分解立体图。
图4是拆下配线基板后的致动器的局部放大剖视图。
图5是示意性表示配线基板的保持结构的说明图。
图6是可动体、保持架、磁驱动回路及配线基板的分解立体图。
图7是拆下筒状壳体及第二罩部件后的致动器的俯视图。
具体实施方式
参照附图,对第一发明的实施方式及第二发明的实施方式进行说明。需要说明的是,第一发明的实施方式和第二发明的实施方式是相同的实施方式。因此,下面作为本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在下面的说明中,将互相交叉的三个方向分别设为第一方向Z、第二方向X及第三方向Y进行说明。另外,第一方向Z、第二方向X及第三方向Y是互相正交的方向。另外,在第二方向X上的一侧标注X1,在第二方向X上的另一侧标注X2,在第三方向Y上的一侧标注Y1,在第三方向Y上的另一侧标注Y2,在第一方向Z上的一侧标注Z1,在第一方向Z上的另一侧标注Z2来进行说明。
(整体构成)
图1是本发明的实施方式的致动器1的立体图。图2是图1所示的致动器1的立体剖视图,是用XZ面剖切的立体剖视图。图3是图1所示的致动器的分解立体图。如图1、图2所示,致动器1在整体上具有第二方向X上的尺寸大于第三方向Y上的尺寸的长方体形状。另外,如图2所示,致动器1具有支承体2、被支承体2能移动地支承的可动体3以及使可动体3相对于支承体2相对移动的磁驱动回路6,磁驱动回路6使可动体3在第二方向X上振动。磁驱动回路6具有在第一方向Z上对置的线圈7和磁体8。在本实施方式中,线圈7设置于支承体2侧,磁体8设置于可动体3侧。
(支承体)
支承体2具有方筒状的筒状壳体4和保持在筒状壳体4的内侧的罩11及保持架60,在支承体2的内侧配置有可动体3及磁驱动回路6(参照图2)。如图3所示,罩11具有位于第一方向Z上的一侧Z1的第一罩部件16和从第一方向Z的另一侧Z2与第一罩部件16重叠的第二罩部件17,第一罩部件16及第二罩部件17具有四边形的平面形状。在第一罩部件16和第二罩部件17之间,配置有具有四边形的平面形状的保持架60。从第一方向Z观察时,第一罩部件16、保持架60及第二罩部件17具有第二方向X上的宽度比第三方向Y上的宽度宽的形状。如图1所示,在支承体2的第二方向X上的一侧的侧面2A(参照图1)安装有与磁驱动回路6的线圈7连接的配线基板15。支承体2的侧面2A由第一罩部件16的第二方向X上的一侧X1的端部160、保持架60的第二方向X上的一侧X1的端部600及第二罩部件17的第二方向X上的一侧X1的端部170构成。
(筒状壳体)
如图1、图2所示,第一罩部件16、保持架60及第二罩部件17在第一方向Z上层叠,各部件的第三方向Y的两侧的外周边缘在第一方向Z上重叠。第一罩部件16、保持架60及第二罩部件17由筒状壳体4保持。在本实施方式中,筒状壳体4由不锈钢等金属板构成,如图3所示,由第一壳体410和第二壳体420这两个部件构成。需要说明的是,筒状壳体4也可以是树脂制的。第一壳体410和第二壳体420接合成筒状。
第一壳体410具备:第一板部411,该第一板部411沿第一罩部件16、保持架60及第二罩部件17的层叠方向即第一方向Z延伸;第二板部412,该第二板部412从第一板部411的第一方向Z上的一侧Z1的端部弯曲为大致直角并沿着第一罩部件16的外侧面在第三方向Y上延伸;以及第三板部413,该第三板部413从第二板部412的第三方向Y上的另一侧Y2的边缘向第一方向Z上的另一侧Z2立起。另外,第二壳体420具备:第四板部421,该第四板部421沿第一方向Z延伸;第五板部422,该第五板部422从第四板部421的第一方向Z上的另一侧Z2的端部弯曲成大致直角并沿着第二罩部件17的外侧面在第三方向Y上延伸;以及第六板部423,该第六板部423从第五板部422的第三方向Y上的一侧Y1的边缘向第一方向Z上的一侧Z1立起。第三板部413与第四板部421接合,第一板部411与第六板部423接合。在第二板部412及第五板部422形成有板簧部430,在第一罩部件16和第二罩部件17上,分别在从第一方向Z观察时与板簧部430重叠的位置形成有矩形的凹部。
(第一罩部件及第二罩部件)
如图2、图3所示,在第一罩部件16上形成有朝向第一方向Z上的另一侧Z2开口的凹部165。在第一罩部件16中,凹部165由位于第二方向X上的一侧X1的第一壁部161、位于第二方向X上的另一侧X2的第二壁部162、位于第三方向Y上的一侧Y1的第三壁部163以及位于第三方向Y上的另一侧Y2的第四壁部164围绕。在第一罩部件16上形成有在第一壁部161的两端朝向第一方向Z上的另一侧Z2开口的定位用的凹部16a。另外,在第二壁部162的两端形成有朝向第一方向Z上的另一侧Z2突出的定位用的凸部16b。凹部16a及凸部16b与在保持架60上设置于与凹部16a及凸部16b对置的位置处的凹部60b及凸部60a嵌合。由此,第一罩部件16相对于保持架60在与第一方向Z交叉的方向上被定位。
第二罩部件17将与第一罩部件16形状相同的部件在第一方向Z上翻转来配置。在第二罩部件17上形成有朝向第一方向Z上的一侧Z1开口的凹部175(参照图2)。如图2、图3所示,在第二罩部件17上,凹部175由位于第二方向X上的一侧X1的第一壁部171、位于第二方向X上的另一侧X2的第二壁部172、位于第三方向Y上的一侧Y1的第三壁部173、位于第三方向Y上的另一侧Y2的第四壁部174围绕。在第二罩部件17上,形成有在第一壁部171的两端朝向第一方向Z上的一侧Z1开口的定位用的凹部(省略图示)。另外,在第二壁部172的两端形成有朝向第一方向Z上的一侧突出的定位用的凸部(省略图示)。与第一罩部件16的凹部16a及凸部16b同样地,在装配支承体2时,它们与在保持架60的对应位置处设置的凹部60b及凸部60a嵌合。由此,第二罩部件17相对于保持架60在与第一方向Z交叉的方向上被定位。
如图3所示,在第一罩部件16的凹部165的第二方向X的中央,形成有沿第三方向Y延伸的肋166。在肋166的第三方向Y上的两端及中央这三个部位,形成有向第一方向Z上的另一侧Z2突出的第一凸部167。同样地,在第二罩部件17的凹部175的第二方向X上的中央,形成有沿第三方向Y延伸的肋176,在肋176的第三方向Y上的两端及中央这三个部位,形成有向第一方向Z上的另一侧Z2突出的第二凸部177(参照图2)。如图2、图3所示,第一罩部件16的凹部165在肋166的第二方向X的两侧的两个部位配置有粘弹性部件9。同样地,第二罩部件17的凹部175在肋176的第二方向X的两侧的两个部位配置有粘弹性部件9。
(粘弹性部件)
在支承体2的内侧,可动体3在第二方向X上能移动地组装到保持架60上,配置于第一罩部件16和第二罩部件17之间。粘弹性部件9配置在第一罩部件16和可动体3在第一方向Z上对置的部位及第二罩部件17和可动体3在第一方向Z上对置的部位。粘弹性部件9的一面通过粘接剂与凹部165或者凹部175的底面连接,另一面通过粘接剂与可动体3连接。因此,可动体3和支承体2由粘弹性部件9连接。像下面描述的那样,可动体3具有磁轭30,该磁轭30具有在第一方向Z上与第一罩部件16对置的第一板部311及在第一方向Z上与第二罩部件17对应的第三板部331,配置于第一罩部件16和可动体3之间的粘弹性部件9与磁轭30的第一板部311连接,配置于第二罩部件17和可动体3之间的粘弹性部件9与磁轭30的第三板部331连接。
粘弹性部件9以在第一方向Z上被压缩的状态配置在凹部165的底面和可动体3之间及凹部175的底面和可动体3之间。在本实施方式中,粘弹性部件9以第一方向Z为厚度方向(轴向)且与第一方向Z交叉的第二方向为剪切方向的方式配置。形成于第一罩部件16上的第一凸部167及形成于第二罩部件17上的第二凸部177作为限制粘弹性部件9在第一方向Z上的塌陷量的止动件发挥作用。
在此,粘弹性是指兼备粘性和弹性这两者的性质,是凝胶状部件、塑料、橡胶等高分子物质中显著表现出的性质。因此,可以使用各种凝胶状部件作为粘弹性部件9。另外,也可以使用天然橡胶、二烯类橡胶(例如,苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶)、氯丁橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶等)、非二烯类橡胶(例如,丁基橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等)、热塑性弹性体等各种橡胶材料及它们的改性材料作为粘弹性部件9。在本实施方式中,粘弹性部件9是针入度为10度~110度的硅系凝胶。针入度由JIS-K-2207或JIS-K-2220规定,意味着该值越小则越硬。粘弹性部件9根据其伸缩方向而具备线性或非线性的伸缩特性。例如,粘弹性部件9在沿其厚度方向(轴向)被按压而压缩变形时,具备非线性分量(弹簧系数)大于线性分量(弹簧系数)的伸缩特性。与此相反,在沿厚度方向(轴向)拉伸而伸长时,具备线性分量(弹簧系数)大于非线性分量(弹簧系数)的伸缩特性。另一方面,像本实施方式那样,在粘弹性部件9沿与厚度方向(轴向)交叉的方向(剪切方向)变形的情况下,由于无论沿哪个方向移动,都是被拉伸而伸长的方向上的变形,因此具有线性分量(弹簧系数)大于非线性分量(弹簧系数)的变形特性。因此,在粘弹性部件9中,弹力在运动方向上是不变的。因此,像本实施方式那样,通过使用粘弹性部件9的剪切方向上的弹簧要素,可以提高振动加速度对于输入信号的再现性,因此,可以实现具有细微差别的振动。
(配线基板的保持构造)
在第一罩部件16的第二方向X上的一侧X1的端部160,形成有向第二方向X上的另一侧X2凹陷的凹部168。另外,还形成有从凹部168的第一方向Z上的一侧Z1的内表面向第一方向Z上的另一侧Z2立起的第一基板支承壁50和在第一基板支承壁50的第三方向Y上的另一侧Y2向第一方向Z上的另一侧Z2突出的定位突起51。在第一基板支承壁50和第一壁部161之间,形成有向第一方向Z上的另一侧Z2开口的第一基板保持槽52。
另外,在第二罩部件17的第二方向X上的一侧X1的端部170,形成有向第二方向X上的另一侧X2凹陷的凹部178,还形成有从凹部178的第一方向Z上的另一侧Z2的内表面向第一方向Z上的一侧Y1立起的第二基板支承壁53和在第二基板支承壁53的第三方向Y上的另一侧Z2向第一方向Z上的另一侧Z2突出的定位突起54。在第二基板支承壁53和第一壁部171之间,形成有向第一方向Z上的一侧Z1开口的第二基板保持槽55。
如图3所示,在保持架60的第二方向X上的一侧X1的端部600,形成有向第二方向X上的另一侧X2凹陷的凹部610。凹部610与第一罩部件16的凹部168及第二罩部件17的凹部178相连接,从第二方向X观察时,凹部168、凹部610、凹部178在整体上形成为矩形的基板配置用凹部56(参照图1、图2)。基板配置用凹部56形成于支承体2的第二方向X上的一侧X1的侧面2A,在基板配置用凹部56的第一方向Z上的一侧Z1及另一侧的内表面,形成有在第一方向Z上对置的第一基板保持槽52及第二基板保持槽55。配线基板15配置于基板配置用凹部56中,第一方向Z上的一侧Z1的端部插入第一基板保持槽52中,另一侧Z2的端部插入第二基板保持槽55中,由此,被支承体2保持。如图3所示,配线基板15在对角位置形成有缺口151。当在配线基板15的表面和背面方向正确的状态下将配线基板15配置于基板配置用凹部56中时,缺口151与支承体2侧的定位突起51、54嵌合。
图4是拆下配线基板15后的致动器1的局部放大剖视图。另外,图5是示意性表示配线基板的保持构造的说明图。如图4、图5所示,第一基板保持槽52及第二基板保持槽55分别具备在槽宽方向即第二方向X上对置的第一内表面57及第二内表面58。位于第二方向X上的一侧X1的第一内表面57是相对于槽深方向(第一方向Z)倾斜的锥面,位于第二方向X上的另一侧X2的第二内表面58是与槽深方向(第一方向Z)平行延伸的表面。
如图4、图5所示,第二内表面58设置于在第一方向Z上与形成于保持架60的端部600的凹部610的底面611相邻的位置,第二内表面58在其与底面611之间具有台阶。底面611比第二内表面58靠第二方向X上的一侧X1。即,在保持架60的端部600,位于第一基板保持槽52和第二基板保持槽55之间的部分(底面611)处于从第二内表面58向第二方向X上的一侧X1突出的位置。
将配线基板15的端部插入第一基板保持槽52及第二基板保持槽55中时,如图5所示,第一内表面57从第二方向X上的一侧X1与配线基板15的端部抵接,凹部610的底面611从第二方向X上的另一侧X2与配线基板15的端部抵接。即,底面611是从第一内表面57的相反侧与配线基板15抵接的基板抵接部,配线基板15的端部夹在第一内表面57(锥面)和底面611(基板抵接部)之间。因为第一内表面57是锥面,所以配线基板15以整体上向第二方向X上的一侧X1凸出的方式稍微挠曲,两端在消除该挠曲的方向上被施力。其结果是,配线基板15的端部被推压在锥面即第一内表面57上。由此,配线基板15的端部不晃动地保持在第一基板保持槽52及第二基板保持槽55中。换句话说,配线基板15的端部以被推压在第一基板保持槽52及第二基板保持槽55的第一内表面57上的状态被保持。
(磁驱动回路)
磁驱动回路6具有线圈7和在第一方向Z上与线圈7对置的磁体8。如图2所示,在本实施方式中,作为线圈7,具备以在第二方向X上并列的方式配置的两个第一线圈71、72和在第一线圈71、72的第一方向Z上的另一侧Z2以在第二方向X上并列的方式配置的两个第二线圈73、74。从第一方向Z观察时,第一线圈71、72和第二线圈73、74配置在重叠的位置。各线圈7是长边701(有效部分)在第三方向Y上延伸的长圆形状的空芯线圈。线圈7由保持架60保持,设置于支承体2侧。
(保持架)
图6是可动体3、保持架60、磁驱动回路6及配线基板15的分解立体图。如图2~图4所示,保持架60具备第一保持架61和从第一方向Z上的另一侧Z2与第一保持架61抵接的第二保持架62。第一保持架61和第二保持架62的形状相同,在第一方向Z上沿相反方向配置。下面对第一保持架61的构成进行说明,关于第二保持架62,对相同的构成标注相同的符号并省略说明。
第一保持架61具备从第一方向上的另一侧Z2的表面向第一方向Z上的一侧Z1凹陷的凹部63和从第一方向上的一侧Z1的表面向第一方向Z上的另一侧Z2凹陷的凹部64,构成凹部63、64的底部的部分成为薄壁状。该薄壁状部分在第二方向X上的大致中央形成有平衡块配置孔65,在平衡块配置孔65的第二方向X的两侧形成有线圈保持孔66。线圈保持孔66及平衡块配置孔65是贯通孔,在各线圈保持孔66的第三方向Y上的两端部形成有承接部67。在线圈保持孔66中安装线圈7时,线圈7的短边702(无效部分)由承接部67支承。在这种状态下,线圈7通过粘接剂等固定于第一保持架61。
第一保持架61具备围绕凹部63、64的外周侧的外框部68。外框部68相对于凹部63在第二方向X上的一侧X1、第二方向X上的另一侧X2、第三方向Y上的一侧Y1及第三方向Y上的另一侧Y2具备第一外框部分681、第二外框部分682、第三外框部分683及第四外框部分684。第一保持架61在第二方向X上的一侧X1的线圈保持孔66和第一外框部分681之间形成有第一开口部601,在第二方向X上的另一侧X2的线圈保持孔66和第二外框部分682之间形成有第二开口部602。第一开口部601及第二开口部602在第一方向Z上贯通第一保持架61。
第一保持架61的第一方向Z上的另一侧Z2的表面在外框部68的一对角位置形成有向第一方向Z上的另一侧Z2突出的凸部60a,在另一对角位置形成有向第一方向Z上的一侧Z1凹陷的凹部60b。装配第一保持架61和第二保持架62而构成保持架60时,使在第一方向Z上对置的凸部60a和凹部60b嵌合。另外,第一保持架61的第一方向Z上的一侧Z1的表面在第一外框部分681的两端形成有凸部60a(省略图示),在第二外框部分682的两端形成有凹部60b(省略图示)。形成于第一方向Z上的一侧Z1的表面上的凸部60a及凹部60b像上述那样与第一罩部件16的凹部16a及凸部16b嵌合。
另外,第一保持架61的外框部68在比凸部60a及凹部60b更靠外周侧的四个部位的对角位置形成有贯通孔60c。贯通孔60c设置在第一保持架61的外框部68和第二保持架62的外框部68在第一方向Z上抵接的部位。四个部位的贯通孔60c中分别插通有定位销69。定位销69的一端部穿过第一保持架61的贯通孔60c,另一端部穿过第二保持架62的贯通孔60c。通过定位销69,第一保持架61和第二保持架62在与第一方向Z正交的方向上被定位,同时,第一保持架61和第二保持架62被结合。
线圈7从凹部64侧配置在线圈保持孔66中,并且被承接部67支承。第一线圈71、72保持在第一保持架61的线圈保持孔66(第一线圈保持孔)中。另外,第二线圈73、74保持在第二保持架62的线圈保持孔66(第二线圈保持孔)中。在第一保持架61及第二保持架62的第一外框部分681,在凹部64开口的一侧的端面形成有端子引脚保持槽685。即,在第一保持架61中,在第一外框部分681的第一方向Z上的一侧Z1的端面形成有端子引脚保持槽685。另外,在第二保持架62中,由于凹部64开口的一侧的端面朝向第一方向Z上的另一侧Z2,因此端子引脚保持槽685形成于朝向第一方向Z上的另一侧Z2的端面。端子引脚保持槽685形成于第一外框部分681的第三方向Y上的两端,各保持一个端子引脚10。端子引脚10具备配置于端子引脚保持槽685中并在第二方向X上以直线状延伸的第一部分10a和以大致直角与第一部分10a相连接的第二部分10b(参照图4)。第二部分10b插入设置于端子引脚保持槽685的底部的安装孔686(参照图7)中。第一部分10a的前端从端子引脚保持槽685向第二方向X上的一侧X1突出。
图7是拆下筒状壳体4及第二罩部件17后的致动器1的俯视图,是省略下面描述的第三磁轭33的图示并从第一方向Z上的另一侧Z2观察的俯视图。如图7所示,在第二保持架62上,端子引脚保持槽685的第二方向X上的另一侧X2与凹部64相连接。在凹部64形成有线圈保持孔66,用来保持线圈7。从线圈7引出的导线75从凹部64被引入端子引脚保持槽685,通过捆扎、软钎焊等与端子引脚10的第一部分10a连接。在第一保持架61上保持有第一线圈71、72,在安装于第一保持架61上的两个端子引脚10上连接有第一线圈71、72的卷绕开始侧的导线75和卷绕结束侧的导线75。另外,在安装于第二保持架62上的两个端子引脚10上,连接有第二线圈73、74的卷绕开始侧的导线75和卷绕结束侧的导线75。
如图3所示,在形成于保持架60的端部600的凹部610中,从第一保持架61及第二保持架62各突出有两个端子引脚10。这四个端子引脚10插入形成于配线基板15上的孔中,与形成于配线基板15的表面的电路图案连接(参照图1)。
(可动体)
如图2、图6所示,可动体3具备由磁性板构成的磁轭30和固定于磁轭30上的平衡块40及磁体8。磁体8通过粘接等固定于磁轭30上。磁轭30具有:具备第一板部311的第一磁轭31、具备配置于第一板部311的第一方向Z上的另一侧Z2的第二板部321的第二磁轭32以及具备配置于第二板部321的第一方向Z上的另一侧Z2的第三板部331的第三磁轭33,第一板部311、第二板部321、第三板部331沿第二方向X平行延伸。第二板部321配置于由第一保持架61保持的第一线圈71、72和由第二保持架62保持的第二线圈73、74之间。磁体8具备在第一方向Z上与第一线圈71、72对置的第一磁体81、82和在第一方向Z上与第二线圈73、74对置的第二磁体83、84。第一磁体81、82固定于第一板部311,第二磁体83、84固定于第三板部331。第一磁体81、82及第二磁体83、84分别由在第一方向Z上与线圈7的长边701对置的两个长方形的磁体构成。
(磁轭)
如图2、图6所示,第二磁轭32是平板状。即,第二磁轭32是第二板部321。第一磁轭31具备第一连接板部312和第二连接板部313,上述第一连接板部312在第一板部311的第二方向X上的一侧X1的端部从第一板部311向第一方向Z上的另一侧Z2延伸到与第二磁轭32重叠的位置,并与第二磁轭32连接,上述第二连接板部313在第二方向X上的另一侧X2的端部从第一板部311向第一方向Z上的另一侧Z2延伸到与第二磁轭32重叠的位置,并与第二磁轭32。第一连接板部312及第二连接板部313分别从第一板部311的位于第二方向X上的互为相反侧的端部向第一方向Z上的另一侧Z2折弯。因此,第一连接板部312相对于第一线圈71从第二方向X上的一侧X1穿过而延伸到第二磁轭32,第二连接板部313相对于第一线圈72从第二方向X上的另一侧Z2穿过而延伸到第二磁轭32。第一连接板部312相对于第一线圈71从第二方向X上的一侧X1穿过时,穿过第一保持架61的第一开口部601。另外,第二连接板部313相对于第一线圈72从第二方向X上的另一侧Z2穿过时,穿过第一保持架61的第二开口部602。
第一连接板部312及第二连接板部313通过焊接将第一方向Z上的另一侧Z2的端部与第二磁轭32的端部连接。如图4所示,在第二磁轭32(第二板部321)的第二方向X的两侧的端部,形成有将第三方向Y上的两端的角部以矩形切去而形成的凹部322。另一方面,第一磁轭31在第一连接板部312的端部及第二连接板部313的端部形成有嵌入并焊接到第二磁轭32的凹部322的凸部314。
第三磁轭33和第一磁轭31为相同的形状,在第一方向Z上沿相反方向配置。第三磁轭33具备第三连接板部332和第四连接板部333,上述第三连接板部332在第三板部331的第二方向X上的一侧X1的端部从第三板部331向第一方向Z上的一侧Z1延伸到与第二磁轭32重叠的位置,并与第二磁轭32连接,上述第四连接板部333在第二方向X上的另一侧X2的端部从第三板部331向第一方向Z上的一侧Z1延伸到与第二磁轭32重叠的位置,并与第二磁轭32连接。第三连接板部332及第四连接板部333分别从第三板部331的位于第二方向X上的互为相反侧的端部向第一方向Z上的另一侧Z2折弯。因此,第三连接板部332相对于第二线圈73从第二方向X上的一侧X1穿过而延伸到第二磁轭32,第四连接板部333相对于第二线圈74从第二方向X上的另一侧Z2穿过而延伸到第二磁轭32。第三连接板部332相对于第二线圈73从第二方向X上的一侧X1穿过时,穿过第二保持架62的第一开口部601。另外,第四连接板部333相对于第二线圈74从第二方向X上的另一侧Z2穿过时,穿过第二保持架62的第二开口部602。
第三连接板部332及第四连接板部333通过焊接将第一方向Z上的一侧Z1的端部与第二磁轭32的端部连接。在第三连接板部332的端部及第四连接板部333的端部,形成有嵌入并焊接到第二磁轭32的凹部322的凸部334。在第一磁轭31及第三磁轭33中,第一板部311及第三板部331的第二方向X上的中央部分在第三方向Y上的宽度最宽,穿过第一开口部601及第二开口部602的部分(第一连接板部312、第二连接板部313、第三连接板部332、第四连接板部333)在第三方向Y上的宽度比第一板部311及第三板部331的第二方向X上的中央部分的宽度窄。
(平衡块)
如图2所示,平衡块40具备配置于磁轭30的第一板部311和第二板部321之间的第一平衡块41和配置于磁轭30的第二板部321和第三板部331之间的第二平衡块42。在本实施方式中,第一平衡块41和第二平衡块42是相同形状,是由钨、不锈钢等非磁性金属构成的长方体形的部件。如图2、图7所示,第一平衡块41配置于第一保持架61的平衡块配置孔65中,第二平衡块42配置于第二保持架62的平衡块配置孔65中。因为平衡块配置孔65比第一平衡块41及第二平衡块42大一圈,所以当可动体3在第二方向X上振动时,第一平衡块41及第二平衡块42在平衡块配置孔65的内部沿第二方向X移动。
第一平衡块41及第二平衡块42通过铆钉43固定于磁轭30上。如图6所示,第一平衡块41及第二平衡块42在第三方向Y上的宽度比第二方向X的长,铆钉43配置于在第三方向Y上分开的两个部位。在第一平衡块41及第二平衡块42和磁轭30的第一板部311、第二板部321及第三板部331,从第一方向Z观察时,用于使铆钉43穿过的贯通孔分别形成于重叠的位置。
如图2所示,在本实施方式中,第一板部311和第二板部321在第一方向Z上的间隙的高度与第一平衡块41的第一方向Z上的厚度相等。另外,第二板部321和第三板部331在第一方向Z上的间隙的高度与第二平衡块42的第一方向Z上的厚度相等。因此,在第一板部311和第二板部321之间及第二板部321和第三板部331之间,可以无间隙地安装第一平衡块41及第二平衡块42。需要说明的是,也可以减薄第一平衡块41及第二平衡块42的厚度,并且在间隙中安装垫片。
(止动机构)
如图2、图7所示,第一平衡块41及第二平衡块42的外周面在第二方向X上与平衡块配置孔65的内周面对置。因此,第一平衡块41及第二平衡块42构成第一止动机构38,当可动体3在第二方向X上大幅度地移动时,上述第一止动机构38与平衡块配置孔65的内周面碰触,限制可动体3在第二方向X上的可动范围。
另外,第三磁轭33的第三连接板部332及第四连接板部333在第二方向X上与第二保持架62的第一开口部601及第二开口部602的内周面对置。因此,第三连接板部332及第四连接板部333构成第二止动机构39,当可动体3在第二方向X上大幅度地移动时,第二止动机构39与第一开口部601及第二开口部602的内周面碰触,限制可动体3在第二方向X上的可动范围。另外,在第一磁轭31的第一连接板部312及第二连接板部313和第一保持架61的第一开口部601及第二开口部602的内周面之间,也同样构成第二止动机构39。
(基本动作)
在本实施方式的致动器1中,当对线圈7施加交流电时,可动体3沿第二方向X振动,因此,致动器1中的重心沿第二方向X变动。因此,用户可以感觉到第二方向X上的振动。这时,如果调节施加在线圈7上的交流波形,使可动体3向第二方向X上的一侧X1移动的加速度和可动体3向第二方向上的另一侧X2移动的加速度不同,则用户可以在第二方向X上感觉到具有方向性的振动。
(第一发明的实施方式的主要效果)
像上面描述的那样,在本实施方式的致动器1中,可动体3具备固定有磁体8的磁轭30和固定于磁轭30上的平衡块40。平衡块40配置于磁轭30的内侧的空间中。具体地说,第一平衡块41配置在磁轭30的第一板部311和第二板部321之间,第二平衡块42配置在磁轭30的第二板部321和第三板部331之间。这样,如果在磁轭30的内侧的空间中安装平衡块40,则可以将平衡块40安装在可动体3的中心附近,因此,可动体3的重心的变动减少,致动器1失去驱动平衡的可能性降低。另外,因为平衡块40不受可动体3的外形影响,所以不需要在可动体3的外侧确保平衡块40的配置空间。另外,也不需要更改磁轭30的设计。因此,可以容易地安装适当重量的平衡块40。
在本实施方式中,因为磁轭30是三层构造,所以可以将第一平衡块41和第二平衡块42分两层安装。因此,可以增加平衡块40的数量,容易确保可动体3的重量。另外,磁体8和线圈7的对被分两层配置,并且以将它们夹在中间的方式设置有三层磁轭30(第一板部311、第二板部321、第三板部331),因此,可以提高磁效率,即使减薄磁体8的厚度也可以确保驱动力。
本实施方式的平衡块40通过铆钉43固定于磁轭30。即,第一板部311、第一平衡块41、第二板部321、第二平衡块42、第三板部331依次层叠,通过贯通所有这些部件的铆钉43将第一平衡块41及第二平衡块42固定于磁轭30。因此,通过铆钉43可以一次性完成平衡块40的定位和固定。另外,因为铆钉43本身也可以用作平衡块,所以容易确保可动体3的重量。
在本实施方式中,线圈7及磁体8的组在第一平衡块41的第二方向X的两侧及第二平衡块42的第二方向X的两侧各配置一组。因此,因为可以将平衡块40配置在可动体3的中央,所以由于追加平衡块40而导致重心变动的可能性降低。因此,致动器1失去驱动平衡的可能性降低。另外,沿第一方向Z分两层配置的线圈7和磁体8的组中,磁体8固定在第一板部311和第三板部331,线圈7配置于与第二板部321对置的位置。因此,磁体8及线圈7以第二板部321为中心在第一方向Z上对称配置,因此平衡性良好。
本实施方式的支承体2具备保持线圈7的第一保持架61及第二保持架62,第一保持架61和第二保持架62装配成在第一方向Z上抵接的状态。第二板部321配置在第一保持架61侧的凹部63(第一凹部)和第二保持架62侧的凹部63(第二凹部)对置而形成的间隙中,在第一保持架61和第二保持架62上分别形成有平衡块配置孔65和线圈保持孔66。第一平衡块41及第二平衡块42构成第一止动机构38,第一平衡块41及第二平衡块42分别与第一保持架61侧的平衡块配置孔65(第一平衡块配置孔)及第二保持架62侧的平衡块配置孔65(第二平衡块配置孔)碰触,限制可动体3在第二方向X上的可动范围。因此,因为可以利用平衡块40设置第一止动机构38,所以可以提高致动器1的抗冲击性。
在本实施方式中,第一保持架61和第二保持架62具备在第一方向Z上抵接的外框部68,定位销69插入沿第一方向Z贯通外框部68的贯通孔60c中。因此,使用定位销69可以在与第一方向Z交叉的方向上定位并结合第一保持架61和第二保持架62。另外,可以在不使用粘接剂的情况下装配第一保持架61和第二保持架62,因此可以减少粘接工序。
本实施方式的磁轭30具备从第一板部311向第二板部321弯曲延伸并与第二板部321连接的第一连接板部312及第二连接板部313、以及从第三板部331向第二板部321弯曲延伸并与第二板部321连接的第三连接板部332及第四连接板部333。因此,可以由磁轭30围绕线圈7及磁体8的第二方向X的两侧进行保护。另外,第一连接板部312及第二连接板部313构成第二止动机构39,该第二止动机构39与第一保持架61的第一开口部601及第二开口部602的内周面碰触,限制可动体3在第二方向X上的可动范围。同样地,第三连接板部332及第四连接板部333构成第二止动机构39,该第二止动机构39与第二保持架62的第一开口部601及第二开口部602的内周面碰触,限制可动体3在第二方向X上的可动范围。因此,可以提高致动器的抗冲击性。
本实施方式的支承体2具备第一罩部件16、第一保持架61、第二保持架62及第二罩部件17,这些部件在第一方向Z上层叠并相互抵接。而且,这些部件的外周侧被筒状壳体4围绕,由筒状壳体4保持。这样,通过使用筒状壳体4,不必使用粘接剂固定第一罩部件16、第一保持架61、第二保持架62及第二罩部件17,因此,可以减少粘接工序。另外,因为不必使用螺钉等固定部件来固定,所以不需要螺钉,不必在第一罩部件16、第一保持架61、第二保持架62及第二罩部件17上形成螺纹孔。因此,不需要固定部件及固定孔,可以使支承体2小型化。
在本实施方式中,在支承体2和可动体3在第一方向Z上对置的部分配置有粘弹性部件9。具体地说,在第一罩部件16和第一板部311之间及第二罩部件17和第三板部331之间配置有粘弹性部件9。因此,可以通过粘弹性部件9抑制可动体3驱动时的共振。
当可动体3在第二方向X上振动时,粘弹性部件9在剪切方向上变形,因此,粘弹性部件9具有线性分量大于非线性分量的变形特性。因此,在粘弹性部件9中,弹力在运动方向上是不变的。因此,当可动体3在第二方向X上振动时,可以利用粘弹性部件9在剪切方向上的弹簧要素,因此,可以提高振动加速度对于输入信号的再现性,可以实现具有细微差别的振动。另外,当粘弹性部件9在可动体3和支承体2之间沿厚度方向(轴向)被按压而压缩变形时,具有非线性分量大于线性分量的伸缩特性,因此,可以抑制粘弹性部件大幅度地变形。因此,可以抑制可动体3和支承体2的间隙大幅度地变化。
在本实施方式中,因为支承体2具备在第一方向Z上层叠的多个部件(第一罩部件16、保持架60及第二罩部件17),所以支承体2和可动体3在第一方向Z上对置的部位之间的间隔容易出现偏差,但由于支承体2由筒状壳体4保持而不分离,因此可以在第一方向Z上被压缩的状态保持粘弹性部件9。因此,粘弹性部件9始终与支承体2及可动体3相接。因此,粘弹性部件9可靠地跟随可动体3的移动。另外,在支承体2的第一罩部件16及第二罩部件17上与粘弹性部件9相接的部分为凹部165、175,因此,粘弹性部件9的位置不易偏移。而且,粘弹性部件9的与支承体2相接的表面粘接在支承体2上,与可动体3相接的表面粘接在可动体3上,所以粘弹性部件9的位置不易偏移。因此,粘弹性部件9可靠地跟随可动体3的移动。
在本实施方式中,在配置有粘弹性部件9的空间中,形成有从第一罩部件16向第一板部311突出的第一凸部167及从第二罩部件17向第三板部331突出的第二凸部177。因此,通过使第一凸部167与第一板部311抵接并且第二凸部177与第三板部331抵接,可以限制粘弹性部件9的塌陷量。因此,可以提高粘弹性部件9的耐久性。
(第二发明的实施方式的主要效果)
像上面描述的那样,本实施方式的致动器1设置有用于将配线基板15保持在支承体2上的第一基板保持槽52及第二基板保持槽55。第一基板保持槽52及第二基板保持槽55具备在槽宽度方向上位于相同侧的第一内表面57,第一基板保持槽52的第一内表面57和第二基板保持槽55的第一内表面57是向相反方向倾斜的锥面。因此,因为配线基板15的一端部和另一端部被向相反方向倾斜的锥面推压,所以配线基板15被无晃动保持。因此,可动体3振动时,振动传递给配线基板15而产生振颤声的可能性降低。另外,不必使用粘接剂防止配线基板15的振动,所以可以省略粘接工序。
在本实施方式中,第一基板保持槽52形成于第一罩部件16的第二方向X上的一侧X1的端部160,第二基板保持槽55形成于第二罩部件17的第二方向X上的一侧X1的端部170。支承体2是将第一罩部件16、保持架60和第二罩部件17层叠而构成的。因此,装配支承体2时,可以将配线基板15保持在支承体2的第二方向X上的一侧X1的端部。另外,保持架60的端部600的形成于端部600的凹部610的底面(基板抵接部)从与第一基板保持槽52及第二基板保持槽55的第一内表面57相反的一侧与配线基板15抵接。因此,配线基板15由保持架60的端部600从与锥面即第一内表面57相反的一侧支承,配线基板15的端部夹在第一内表面57和保持架60的端部600之间。因此,可以更可靠地抑制配线基板15的振动。
在本实施方式中,第一保持架61及第二保持架62保持有线圈7和与从线圈7引出的导线75连接的端子引脚10,端子引脚10的第一部分10a由形成于第一保持架61及第二保持架62上的端子引脚保持槽685保持。另外,第一部分10a的前端从保持架60的端部600向配置有配线基板15的一侧(第二方向X上的另一侧)突出。因此,安装配线基板15时,可以将端子引脚10插入形成于配线基板15上的孔中并与配线基板15上的电路图案连接。因此,线圈7和配线基板15容易连接。
本实施方式的保持架60具备保持线圈7的第一保持架61及第二保持架62,第一保持架61和第二保持架62装配成在第一方向Z上抵接的状态。磁驱动回路6具备由第一保持架61保持的第一线圈71、72及在第一方向Z上与第一线圈71、72对置的第一磁体81、82和由第二保持架62保持的第二线圈73、74及在第一方向Z上与第二线圈73、74对置的第二磁体83、84。因此,可以分两层配置磁体8和线圈7的组。另外,第一保持架61和第二保持架62具备在第一方向Z上抵接的外框部68,定位销69穿过沿第一方向Z贯通外框部68的贯通孔60c。因此,使用定位销69可以在与第一方向Z交叉的方向上定位并结合第一保持架61和第二保持架62。另外,因为可以在不使用粘接剂的情况下装配第一保持架61和第二保持架62,所以可以减少粘接工序。
在本实施方式中,具备第一罩部件16、第一保持架61、第二保持架62及第二罩部件17,这些部件在第一方向Z上层叠并相互抵接。而且,这些部件的外周侧被筒状壳体4围绕,由筒状壳体4保持。这样,通过使用筒状壳体4,不必使用粘接剂固定第一罩部件16、第一保持架61、第二保持架62及第二罩部件17。因此,可以减少粘接工序。另外,因为不必使用螺钉等固定部件来固定,所以不需要螺钉,不必在第一罩部件16、第一保持架61、第二保持架62及第二罩部件17上形成螺纹孔。因此,不需要固定部件及固定孔,从而可以使支承体2小型化。
在本实施方式中,在支承体2和可动体3沿第一方向Z对置的部分配置有粘弹性部件9。具体地说,在第一罩部件16和第一板部311之间及第二罩部件17和第三板部331之间配置有粘弹性部件9。因此,可以通过粘弹性部件9抑制驱动可动体3时的共振。
当可动体3在第二方向X上振动时,粘弹性部件9在剪切方向上变形,因此,粘弹性部件9具有线性分量大于非线性分量的变形特性。因此,在粘弹性部件9中,弹力在运动方向上是恒定的。因此,当可动体3在第二方向X上振动时,可以利用粘弹性部件9在剪切方向上的弹簧要素,因此,可以提高振动加速度对于输入信号的再现性,可以实现具有细微差别的振动。另外,当粘弹性部件9在可动体3和支承体2之间沿厚度方向(轴向)被按压而压缩变形时,具有非线性分量大于线性分量的伸缩特性,因此,可以抑制粘弹性部件大幅度地变形。因此,可以抑制可动体3和支承体2的间隙大幅度地变化。
在本实施方式中,因为支承体2具备在第一方向Z上层叠的多个部件(第一罩部件16、保持架60及第二罩部件17),所以支承体2和可动体3在第一方向Z上对置的部位之间的间隔容易出现偏差,但由于支承体2被筒状壳体4保持成不会分离,因此可以将粘弹性部件9保持为在第一方向Z上被压缩的状态。因此,粘弹性部件9始终与支承体2及可动体3相接。因此,粘弹性部件9可靠地跟随可动体3的移动。另外,支承体2的第一罩部件16及第二罩部件17中与粘弹性部件9相接的部分为凹部165、175,因此,粘弹性部件9的位置不易偏移。而且,粘弹性部件9的与支承体2相接的表面粘接在支承体2上,与可动体3相接的表面粘接在可动体3上,所以粘弹性部件9的位置不易偏移。因此,粘弹性部件9可靠地跟随可动体3的移动。
在本实施方式中,在配置有粘弹性部件9的空间中,形成有从第一罩部件16向第一板部311突出的第一凸部167及从第二罩部件17向第三板部331突出的第二凸部177。因此,通过使第一凸部167与第一板部311抵接并且第二凸部177与第三板部331抵接,可以限制粘弹性部件9的塌陷量。因此,可以提高粘弹性部件9的耐久性。
(其他实施方式)
在上述实施方式中,将本发明应用于具备具有第一板部311、第二板部321、第三板部331的三层构成的磁轭30的致动器1中,也可以将本发明应用于具备两层构成的磁轭的致动器中。
在上述实施方式中,在第一板部311和第二板部321之间及第二板部321和第三板部331之间这两个部位安装平衡块,但根据需要的重量,也可以仅在任一个部位安装平衡块。另外,也可以在一个部位上安装金属的平衡块,在另一个部位上安装树脂等轻量的部件。
在上述实施方式中,使用铆钉43固定平衡块40,但在不需要强度的情况下,也可以使用粘接材料固定平衡块40。
在上述实施方式中,在可动体3的第二方向X的中央配置平衡块40,但也可以在可动体3的第二方向X上的两端安装平衡块。
在上述实施方式中,将本发明应用于仅在第二方向X上驱动可动体3的致动器1中,但也可以将本发明应用于在第二方向X及第三方向Y上驱动可动体3的致动器1中。
在上述实施方式中,使用凝胶状减振部件作为粘弹性部件,但也可以使用橡胶等作为粘弹性部件。
在上述实施方式中,将配线基板15安装于支承体2的第二方向X上的一侧X1的侧面2A,但也可以将配线基板15安装于第二方向X上的另一侧X2的侧面、第三方向Y上的一侧Y1的侧面或第三方向Y上的另一侧Y2的侧面。
在上述实施方式中,第一基板保持槽52和第二基板保持槽55在第一方向Z上对置,但也可以是在第三方向Y或第二方向X上对置的实施方式。
在上述实施方式中,磁体8被可动体3保持,线圈7被支承体2保持,但也可以将本发明应用于线圈7被可动体3保持而磁体8被支承体2保持的致动器。
附图标记说明
1…致动器;2…支承体;2A…侧面;3…可动体;4…筒状壳体;6…磁驱动回路;7…线圈;8…磁体;9…粘弹性部件;10…端子引脚;10a…第一部分;10b…第二部分;11…罩;15…配线基板;16…第一罩部件;16a…凹部;16b…凸部;17…第二罩部件;30…磁轭;31…第一磁轭;32…第二磁轭;33…第三磁轭;38…第一止动机构;39…第二止动机构;40…平衡块;41…第一平衡块;42…第二平衡块;43…铆钉;50…第一基板支承壁;51…定位突起;52…第一基板保持槽;53…第二基板支承壁;54…定位突起;55…第二基板保持槽;56…基板配置用凹部;57…第一内表面(锥面);58…第二内表面;60…保持架;60a…凸部;60b…凹部;60c…贯通孔;61…第一保持架;62…第二保持架;63…凹部;64…凹部;65…平衡块配置孔;66…线圈保持孔;67…承接部;68…外框部;69…定位销;71、72…第一线圈;73、74…第二线圈;75…导线;81、82…第一磁体;83、84…第二磁体;160…第一罩部件的端部;161…第一壁部;162…第二壁部;163…第三壁部;164…第四壁部;165…凹部;166…肋;167…第一凸部;168…凹部;170…第二罩部件的端部;171…第一壁部;172…第二壁部;173…第三壁部;174…第四壁部;175…凹部;176…肋;177…第二凸部;178…凹部;311…第一板部;312…第一连接板部;313…第二连接板部;314…凸部;315…中央部;321…第二板部;322…凹部;331…第三板部;332…第三连接板部;333…第四连接板部;334…凸部;410…第一壳体;411…第一板部;412…第二板部;413…第三板部;420…第二壳体;421…第四板部;422…第五板部;423…第六板部;430…板簧部;600…保持架的端部;601…第一开口部;602…第二开口部;610…凹部;611…底面(基板抵接部);681…第一外框部分;682…第二外框部分;683…第三外框部分;684…第四外框部分;685…端子引脚保持槽;686…安装孔;701…线圈的长边;702…线圈的短边;X…第二方向;Y…第三方向;Z…第一方向。
Claims (20)
1.一种致动器,其特征在于,具有:
支承体;
可动体,所述可动体被所述支承体能移动地支承;以及
磁驱动回路,所述磁驱动回路使所述可动体相对于所述支承体相对移动,
所述磁驱动回路具备设置于所述支承体上的第一线圈和设置于所述可动体上并在第一方向上与所述线圈对置的第一磁体,且在与所述第一方向交叉的第二方向上驱动所述可动体,
所述可动体具备磁轭和平衡块,所述磁轭设置有相对于所述第一线圈及所述第一磁体配置于所述第一方向上的一侧的第一板部及相对于所述第一线圈及所述第一磁体配置于所述第一方向上的另一侧的第二板部,所述平衡块固定于所述磁轭上,
所述平衡块配置于所述第一板部和所述第二部之间。
2.根据权利要求1所述的致动器,其特征在于,
所述磁轭具备相对于所述第二板部配置于所述第一方向上的另一侧的第三板部,
所述磁驱动回路具备在所述第一方向上对置的第二线圈及第二磁体,所述第二线圈及所述第二磁体配置于所述第二板部和所述第三板部之间,
所述平衡块具备配置于所述第一板部和所述第二部之间的第一平衡块和配置于所述第二板部和所述第三板部之间的第二平衡块。
3.根据权利要求2所述的致动器,其特征在于,
所述第一平衡块及所述第二平衡块通过贯通所述第一板部、所述第一平衡块、所述第二板部、所述第二平衡块、所述第三板部的铆钉固定于所述磁轭上。
4.根据权利要求2或3所述的致动器,其特征在于,
所述第一线圈及所述第一磁体在所述第一平衡块的所述第二方向上的两侧各配置一组,
所述第二线圈及所述第二磁体在所述第二平衡块的所述第二方向上的两侧各配置一组。
5.根据权利要求2~4中任一项所述的致动器,其特征在于,
所述第一磁体固定于所述第一板部,所述第二磁体固定于所述第三板部。
6.根据权利要求5所述的致动器,其特征在于,
所述支承体具备第一保持架和从所述第一方向上的另一侧与所述第一保持架抵接的第二保持架,
在所述第一保持架上形成有配置所述第一平衡块的第一平衡块配置孔及配置所述第一线圈的第一线圈保持孔,
在所述第二保持架上形成有配置所述第二平衡块的第二平衡块配置孔及配置所述第二线圈的第二线圈保持孔,
所述第一平衡块及所述第二平衡块分别与所述第一平衡块配置孔的内周面及所述第二平衡块配置孔的内周面碰触,限制所述可动体在所述第二方向上的可动范围。
7.根据权利要求6所述的致动器,其特征在于,
所述第一保持架和所述第二保持架具备沿所述第一方向贯通在所述第一方向上抵接的部分的贯通孔,并且由穿过所述贯通孔的定位销结合。
8.根据权利要求7所述的致动器,其特征在于,
所述磁轭具有:具备所述第一板部的第一磁轭;具备所述第二板部的第二磁轭;以及具备所述第三板部的第三磁轭,
所述第一磁轭具备第一连接板部和第二连接板部,所述第一连接板部从所述第一板部朝向所述第一方向上的另一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,所述第二连接板部相对于所述第一磁体及所述第一线圈在与所述第一连接板部相反的一侧从所述第一板部朝向所述第一方向上的另一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,
所述第三磁轭具备第三连接板部和第四连接板部,所述第三连接板部从所述第三板部朝向所述第一方向上的一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,所述第四连接板部相对于所述第二磁体及所述第二线圈在与所述第一连接板部相反的一侧从所述第三板部朝向所述第一方向上的一侧延伸到与所述第二磁轭重叠的位置并与所述第二磁轭连接,
所述第一连接板部和所述第二连接板部分别与形成于所述第一保持架上的开口部的内周面碰触,限制所述可动体在所述第二方向上的可动范围,
所述第三连接板部和所述第四连接板部分别与形成于所述第二保持架上的开口部的内周面碰触,限制所述可动体在所述第二方向上的可动范围。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的致动器,其特征在于,
所述支承体具备:
第一罩部件,所述第一罩部件从所述第一方向上的一侧与所述第一保持架抵接;
第二罩部件,所述第二罩部件从所述第一方向上的另一侧与所述第二保持架抵接;以及
筒状壳体,所述筒状壳体围绕所述第一罩部件、所述第一保持架、所述第二保持架及所述第二罩部件的外周侧。
10.根据权利要求9所述的致动器,其特征在于,
所述第一板部配置在所述第一罩部件和所述第一保持架之间,所述第三板部配置在所述第二罩部件和所述第二保持架之间,
在所述第一罩部件和所述第一板部之间及所述第二罩部件和所述第三板部之间配置有粘弹性部件。
11.根据权利要求10所述的致动器,其特征在于,
所述第一罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述第一板部突出的第一凸部,
所述第二罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述第三板部突出的第二凸部。
12.根据权利要求10或11所述的致动器,其特征在于,
所述粘弹性部件是凝胶状减振部件。
13.一种致动器,其特征在于,具有:
支承体;
可动体,所述可动体被所述支承体能移动地支承;
磁驱动回路,所述磁驱动回路具备线圈及在第一方向上与所述线圈对置的磁体,且使所述可动体相对于所述支承体在与所述第一方向交叉的第二方向上相对移动;以及
基板,所述基板连接所述线圈,
在所述支承体上设置有保持所述基板的一端的第一基板保持槽及保持另一端的第二基板保持槽,所述第一基板保持槽及所述第二基板保持槽具备在槽宽方向上位于同一侧的第一内表面,
所述第一基板保持槽的所述第一内表面和所述第二基板保持槽的所述第一内表面是向相反方向倾斜的锥面。
14.根据权利要求13所述的致动器,其特征在于,
所述支承体具备:保持所述线圈或所述磁体的保持架;相对于所述保持架位于所述第一方向上的一侧的第一罩部件;以及相对于所述保持架位于所述第一方向上的另一侧的第二罩部件,
所述第一基板保持槽形成于所述第一罩部件的所述第二方向上的一侧的端部,
所述第二基板保持槽形成于所述第二罩部件的所述第二方向上的一侧的端部,
所述保持架的所述第二方向上的一侧的端部具备从所述锥面的相反侧与所述基板抵接的基板抵接部。
15.根据权利要求14所述的致动器,其特征在于,
所述保持架保持所述线圈和与所述线圈连接的端子引脚,
所述端子引脚的端部从所述保持架的所述第二方向上的一侧的端部突出。
16.根据权利要求14或15所述的致动器,其特征在于,
所述保持架具备第一保持架和从所述第一方向上的另一侧与所述第一保持架抵接的第二保持架,
磁驱动回路具备由所述第一保持架保持的第一线圈及在所述第一方向上与所述第一线圈对置的第一磁体、由所述第二保持架保持的第二线圈及在所述第一方向上与所述第二线圈对置的第二磁体,
所述第一保持架和所述第二保持架具备沿所述第一方向贯通在所述第一方向上抵接的部分的贯通孔,并且由穿过所述贯通孔的定位销结合。
17.根据权利要求14~16中任一项所述的致动器,其特征在于,
所述支承体具备围绕所述第一罩部件、所述保持架以及所述第二罩部件的外周侧的筒状壳体。
18.根据权利要求14~17中任一项所述的致动器,其特征在于,
在所述第一罩部件和所述可动体之间及所述第二罩部件和所述可动体之间设置有粘弹性部件。
19.根据权利要求18所述的致动器,其特征在于,
所述第一罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述可动体突出的第一凸部,
所述第二罩部件具备从与所述粘弹性部件连接的表面朝向所述可动体突出的第二凸部。
20.根据权利要求18或19所述的致动器,其特征在于,
所述粘弹性部件是凝胶状减振部件。
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