CN113572333B - 致动器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现通过连接体连接可动体和支承体的致动器的小型化及耐久性的提高的致动器。致动器(1)具有与支承体(2)及可动体(3)连接的第一连接体(11)及第二连接体(12)和使可动体在轴线(L)方向上振动的磁驱动机构(6)。第一连接体及第二连接体为筒状。第一连接体的内周部及第二连接体的内周部与可动体及支承体中的一方连接，第一连接体的外周部及第二连接体的外周部与可动体及支承体中的另一方连接。在可动体位于原点位置的状态下，第一连接体的内周部相对于外周部向第二连接体侧拉伸而在轴线方向上剪切变形，第二连接体的内周部相对于外周部向第一连接体侧拉伸而在轴线方向上剪切变形。
Description
技术领域
本发明涉及使可动体相对于支承体相对移动的致动器。
背景技术
作为致动器，有一种具备支承体及可动体和使可动体相对于支承体振动的磁驱动机构，并且通过具备弹性及粘弹性的连接体连接可动体和支承体的致动器。在专利文献1中，公开有一种致动器，其将可动体配置在正方体状的罩的内部，使可动体在罩的长边方向上振动。在专利文献1的致动器中，连接体是将片状凝胶切割成矩形的凝胶状部件。可动体具备固定有磁体的磁轭，连接体(凝胶状部件)的厚度方向上的一个面粘接于磁轭，另一个面粘接于罩部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019－13086号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明人提出了一种将可动体收容在筒状的壳体的内侧，使可动体在轴线方向上振动的致动器。可动体具备在壳体的中心沿轴线方向延伸的支轴，支轴的轴线方向的两端经由圆筒状的连接体与壳体连接。连接体是凝胶状部件，壳体的两端由盖部件封闭。
在如上所述的结构的致动器中，可动体在轴线方向上振动时，应力集中于连接体的内周部。因此，连接体的内周部可能会从可动体剥离。如果连接体容易从可动体剥离，则致动器的耐久性降低。
另外，在可动体在轴线方向上振动的致动器中，为了避免封闭壳体的两端的盖部件和可动体的碰撞，必须在可动体和盖部件之间设置间隔。因此，致动器在轴线方向上大型化。
鉴于以上问题，本发明的课题在于，实现通过连接体将可动体的两端与支承体连接的致动器的小型化及耐久性的提高。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种致动器，具有：支承体；可动体；连接体，与所述支承体及所述可动体连接，具备弹性及粘弹性中的至少一方；以及磁驱动机构，使所述可动体相对于所述支承体相对移动，且所述连接体具备配置于所述可动体的振动方向的一端侧的第一连接体及配置于所述可动体的振动方向的另一端侧的第二连接体，所述第一连接体及所述第二连接体为筒状，所述第一连接体的内周部及所述第二连接体的内周部与所述可动体及所述支承体中的一方连接，所述第一连接体的外周部及所述第二连接体的外周部与所述可动体及所述支承体中的另一方连接，在所述可动体位于原点位置的状态下，所述第一连接体的内周部相对于所述第一连接体的外周部向所述第二连接体侧拉伸而剪切变形，所述第二连接体的内周部相对于所述第二连接体的外周部向所述第一连接体侧拉伸而剪切变形。
在本发明中，当可动体位于原点位置时，配置于可动体的振动方向的一端侧的第一连接体和配置于可动体的振动方向的另一端侧的第二连接体向第一连接体的内周部和第二连接体的内周部互相靠近的方向拉伸而剪切变形。这样，只要设为第一连接体和第二连接体的内周部朝向可动体的振动方向的中央拉伸的状态，就能够减小可动体在振动方向上的尺寸，并且能够减小可动体的在振动方向上的两侧应确保的间隔。因此，能够使致动器小型化。另外，第一连接体和第二连接体的内周部是可动体振动时应力集中的部位，通过事先朝向可动体的振动方向的中央拉伸该部位以使连接体剪切变形，能够缓和可动体振动时施加到两个连接体的内周部的应力。因此，两个连接体的内周部从可动体及支承体中的一方剥离的可能性小，所以能够提高致动器的耐久性。
在本发明中，所述第一连接体具备朝向与所述第二连接体相反的一侧的第一连接体第一端面，所述第二连接体具备朝向与所述第一连接体相反的一侧的第二连接体第一端面，在所述可动体位于原点位置的状态下，所述第一连接体第一端面的内周缘位于比所述第一连接体第一端面的外周缘靠所述第二连接体侧的位置，所述第二连接体第一端面的内周缘位于比所述第二连接体第一端面的外周缘靠所述第一连接体侧的位置。这样，由于第一连接体第一端面及第二连接体第一端面在原点位置为内周缘朝向可动体的振动方向的中央凹陷的形状，所以当可动体振动时，第一连接体第一端面和第一内框部件的外周面所成的角度及第二连接体第一端面和第二内框部件的外周面所成的角度很难变小。因此，当可动体振动时，两连接体的内周部从可动体及支承体中的一方剥离的可能性小，所以能够提高致动器的耐久性。
在本发明中，所述第一连接体及所述第二连接体是凝胶状部件，所述第一连接体具备朝向与所述第一连接体第一端面相反的一侧的第一连接体第二端面，所述第一连接体第二端面向所述第一连接体第一端面侧凹陷，所述第二连接体具备朝向与所述第二连接体第一端面相反的一侧的第二连接体第二端面，所述第二连接体第二端面向所述第二连接体第一端面侧凹陷。在连接体为凝胶状部件的情况下，通过铸造来制造，由此，在成型时可以使连接体通过凝胶状部件自身的粘接力与内框部件和外框部件连接而零件化。在通过铸造来制造连接体的情况下，一端面(第一连接体第一端面和第二连接体第一端面)是由模具部件成型的平坦面，另一端面(第一连接体第二端面和第二连接体第二端面)是由于凝胶材料的表面张力而形成的凹面。如果在成型时使连接体与内框部件和外框部件连接而零件化，则在组装致动器时，不需要进行使用粘接剂固定连接体的工序。因此，连接体的处理容易，能够容易地进行致动器的组装。
在本发明中，所述磁驱动机构具备磁体及线圈，所述可动体具备：支轴，在所述支承体的内周侧支承包括所述磁体及所述线圈中的一方在内的被支承部件；第一内框部件，固定于所述支轴的一端侧；以及第二内框部件，固定于所述支轴的另一端侧，所述支承体具备：第一外框部件，在径向上与所述第一内框部件对置；第二外框部件，在径向上与所述第二内框部件对置；以及筒状的壳体，围绕所述第一外框部件的外周侧及所述第二外框部件的外周侧，所述第一连接体与所述第一内框部件及所述第一外框部件连接，所述第二连接体与所述第二内框部件及所述第二外框部件连接。在这样的结构中，可以通过第一连接体及第二连接体支承以支轴为中心组装的可动体的两端，所以能够稳定地支承可动体。另外，由于第一连接体配置于第一内框部件和第一外框部件的径向间隙中，第二连接体配置于第二内框部件和第二外框部件的径向间隙中，所以可动体很难向与振动方向不同的方向移动。因此，可动体向意外的方向移动而与支承体碰撞的可能性小。
在本发明中，所述第一内框部件比所述第一外框部件的所述第二连接体侧的端部更向所述第二连接体侧突出，所述第二内框部件比所述第二外框部件的所述第一连接体侧的端部更向所述第一连接体侧突出。这样，如果内框部件从外框部件突出，一眼就能看出连接体的正反。因此，能够容易并且准确无误地将第一连接体和第二连接体在轴线方向上反向组装的作业。
在本发明中，理想的是，所述第一内框部件具备供所述支轴压入的第一固定部，所述第二内框部件具备供所述支轴压入的第二固定部。这样，如果通过压入来固定第一内框部件及第二内框部件，则不需要设置螺丝等固定零件及螺丝孔，所以在制造第一内框部件及第二内框部件时，材料的成品率高，加工成本也低。因此，零件成本低。
在本发明中，理想的是，所述第一内框部件从所述支轴的一端侧与所述被支承部件抵接，所述第二内框部件从所述支轴的另一端侧与所述被支承部件抵接。这样一来，能够通过第一内框部件和第二内框部件在轴线方向上将被支承部件定位。因此，包括在被支承部件中的磁体或线圈的定位容易。
发明效果
根据本发明，当可动体位于原点位置时，配置于可动体的振动方向的一端侧的第一连接体和配置于可动体的振动方向的另一端侧的第二连接体向第一连接体的内周部和第二连接体的内周部互相靠近的方向拉伸而剪切变形。这样，如果设为第一连接体和第二连接体的内周部朝向可动体的振动方向的中央拉伸的状态，则能够减小可动体在振动方向上的尺寸，并且能够减小可动体的在振动方向上的两侧应确保的间隔。因此，能够使致动器小型化。另外，虽然第一连接体和第二连接体的内周部是可动体振动时应力集中的部位，但通过事先朝向可动体的振动方向的中央拉伸该部位以使连接体剪切变形，能够缓和当可动体振动时施加到两个连接体的内周部的应力。因此，两个连接体的内周部从可动体及支承体中的一方剥离的可能性小，所以能够提高致动器的耐久性。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的致动器的立体图。
图2是图1所示的致动器的分解立体图。
图3是图1所示的致动器的剖视图(图1的A－A剖视图)。
图4是固定有内框部件及外框部件的连接体的剖视图。
图5是连接体的制造方法的说明图。
图6是示意性表示可动体位于原点位置时的连接体的方式的剖视图。
附图标记说明
1…致动器；2…支承体；3…可动体；4…线圈架；6…磁驱动机构；7…配线基板；8…引线；10…连接体；11…第一连接体；12…第二连接体；13…底漆；20…壳体；21…第一盖部件；22…第二盖部件；24…壳体主体；25…第二外框部件固定部；26…盖部；27…卡止部；28…限制部；29…槽部；30…支轴；31…第一磁轭；32…第二磁轭；33…第一磁性部件；34…第二磁性部件；35…磁轭；36…第一内框部件；37…第二内框部件；41…第一外框部件固定部；42…主体部；43…第一凹部；44…第一台阶部；45…第二台阶部；46…第二凹部；47…第三台阶部；48…槽部；49…凸部；51…第一外框部件；52…第二外框部件；60…配线引出部；61…磁体；62…线圈；63…线圈导线；64…端子引脚；65…缺口部；66…罩；67…槽部；68…卡止部；69…基板固定部；71…保持槽；90…制造用夹具；91…圆形凹部；92…引脚；93…分配器；94…底面；111…第一连接体第一端面；112…第一连接体第二端面；121…第二连接体第一端面；122…第二连接体第二端面；210、220…焊接用凸部；250…焊接孔；310、330、340…轴孔；331…端板部；332…圆筒部；360…外周面；361…环状突部(第一固定部)；370…外周面；371…环状突部(第二固定部)；410…焊接用凹部；510…内周面；511…环状台阶部；520…内周面；521…环状台阶部；610…轴孔；690…引线保持部；691…爪部；G…凝胶材料；L…轴线；L1…轴线方向的一侧；L2…轴线方向的另一侧；S…间隙。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，将可动体3的中心轴线延伸的方向设为轴线L方向，将轴线L方向的一侧设为L1，将轴线L方向的另一侧设为L2。在应用本发明的致动器1中，可动体3相对于支承体2在轴线L方向上振动。
在以下说明的实施方式中，可动体3配置于支承体2的内周侧，但在本发明中，也可以采用可动体3配置于支承体2的外周侧的方式。另外，在以下说明的实施方式中，使可动体3相对于支承体2振动的磁驱动机构6具备配置于可动体3的磁体61和配置于支承体2的线圈62，但在本发明中，也可以采用将磁体61和线圈62的配置颠倒的结构。即，也可以采用磁驱动机构6具备配置于可动体3的线圈62和配置于支承体2的磁体61的方式。
(整体结构)
图1是本发明的实施方式所涉及的致动器1的立体图。图2是图1所示的致动器1的分解立体图。图3和图4是图1所示的致动器1的剖视图。图3是在图1的A－A位置剖切的剖视图。致动器1具备支承体2、可动体3、与支承体2及可动体3连接的连接体10、以及使可动体3相对于支承体2相对移动的磁驱动机构6。连接体10具备弹性及粘弹性中的至少一方。磁驱动机构6具备配置于可动体3的磁体61和配置于支承体2的线圈62，使可动体3相对于支承体2在轴线L方向上相对移动。如图3所示，可动体3在轴线L方向的一侧L1的端部及轴线L方向的另一侧L2的端部的各位置，经由连接体10与支承体2连接。
(支承体)
支承体2具有：筒状的壳体20；封闭壳体20的轴线L方向的一侧L1的开口的第一盖部件21；封闭壳体20的轴线L方向的另一侧L2的开口的第二盖部件22；以及在壳体20的内周侧配置于第一盖部件21和第二盖部件22之间的线圈架4。在本实施方式中，壳体20、第一盖部件21、第二盖部件22及线圈架4为树脂制。另外，支承体2具有嵌入线圈架4的内周侧的第一外框部件51和在相对于第一外框部件51向轴线L方向的另一侧L2远离的位置嵌入壳体20的内周侧的第二外框部件52。第一外框部件51和第二外框部件52是相同的形状，在轴线L方向上以相反方向配置。
(连接体)
连接体10具备接合在第一外框部件51的内周面510的环状的第一连接体11和接合在第二外框部件52的内周面520的环状的第二连接体12。在可动体3的轴线L方向(即，可动体的振动方向)的一端侧配置有第一连接体11，在可动体3的轴线L方向的另一端侧配置有第二连接体12。第一连接体11及第二连接体12是凝胶状部件，通过凝胶状部件自身的粘性与第一外框部件51及第二外框部件52接合。第一连接体11及第二连接体12例如由针入度为90度～110度的有机硅凝胶构成。在本实施方式中，通过将第一外框部件51压入并固定于线圈架4，第一连接体11与支承体2连接。另外，通过将第二外框部件52压入并固定于壳体20，第二连接体12与支承体2连接。
(线圈架)
如图2所示，线圈架4具备环状的第一外框部件固定部41和从第一外框部件固定部41向轴线L方向的另一侧L2突出的主体部42，在主体部42周围配置有线圈62。从线圈62引出的线圈导线63的端部缠绕在从线圈架4的第一外框部件固定部41向径向外侧突出的两个端子引脚64上。如图1所示，端子引脚64朝向壳体20的外部突出，与配线基板7连接。
如图3所示，线圈架4具备将第一外框部件51在轴线L方向上定位的第一台阶部44。第一外框部件固定部41围绕第一外框部件51的外周侧。在第一外框部件固定部41的内周面上设置有向轴线L方向的另一侧L2凹陷的第一凹部43，第一外框部件51压入第一凹部43。第一台阶部44设置于第一凹部43的轴线L方向的另一侧L2的端部。在本实施方式中，形成于第一外框部件51的外周面的环状台阶部511在轴线L方向上与第一台阶部44抵接。
(壳体)
壳体20具备圆筒状的壳体主体24和配置于壳体主体24的内周侧的第二外框部件固定部25。如图2所示，第二外框部件固定部25从壳体主体24的内周面向内周侧突出，与壳体主体24一体成型。如图3和图4所示，第二外框部件固定部25配置于在轴线L方向的另一侧L2与线圈架4分开的位置。
壳体20具备将第二外框部件52在轴线L方向上定位的第二台阶部45。如图3所示，在第二外框部件固定部25的内周面上设置有向轴线L方向的一侧L1凹陷的第二凹部46，第二外框部件52被压入第二凹部46。第二台阶部45设置于第二凹部46的轴线L方向的一侧L1的端部。在本实施方式中，形成于第二外框部件52的外周面的环状台阶部521在轴线L方向上与第二台阶部45抵接。
另外，壳体20具备将线圈架4在轴线L方向上定位的第三台阶部47。如图3所示，第三台阶部47形成于壳体主体24的内周面。在壳体主体24的内周面，形成有在轴线L方向上延伸的多个槽部29，在各槽部29的轴线L方向的另一侧L2的端部形成有第三台阶部47。另一方面，如图2和图3所示，线圈架4具备从第一外框部件固定部41的外周面突出的多个凸部49。在组装支承体2时，线圈架4的各凸部49从轴线L方向的一侧L1嵌入壳体主体24的各槽部29，在轴线L方向上与第三台阶部47抵接。由此，线圈架4压入且固定于壳体主体24，并且线圈架4在轴线L方向上被定位。
(盖部件)
如图3所示，第一盖部件21从设置在线圈架4的第一外框部件固定部41的轴线L方向的一侧L1固定于壳体主体24。另外，第二盖部件22从第二外框部件固定部25的轴线L方向的另一侧L2固定于壳体主体24。如图2所示，第一盖部件21及第二盖部件22分别具备从轴线L方向观察为圆形的盖部26和以等间隔配置在盖部26的外周缘的多个卡止部27。在本实施方式中，第一盖部件21及第二盖部件22分别具备三个部位的卡止部27。卡止部27是沿从盖部26向外周侧扩展的方向倾斜地延伸的爪部。
卡止部27在径向上弹性变形并与盖部26一起被压入壳体主体24的内周侧。壳体20具备限制卡止部27从壳体20的内侧脱落的限制部28。限制部28是从壳体主体24的端部向内周侧突出的凸部。如图1和图2所示，限制部28在壳体主体24的轴线L方向的一侧L1及另一侧L2的端部分别以等间隔各配置于三个部位。限制部28在轴线L方向上与卡止部27的前端抵接。
第一盖部件21综合使用基于卡止部27及限制部28的卡止结构、基于粘接剂的固定以及焊接固定于壳体20。涂布粘接剂，以使得在固化后成为密封壳体20的一侧L1的端部和第一盖部件21之间的间隙的密封材料。因此，在组装后的支承体2中，第一盖部件21和壳体20之间的间隙由粘接剂(未图示)密封。
第一盖部件21通过焊接固定于线圈架4，经由线圈架4固定于壳体20。如图2和图3所示，第一盖部件21具备从盖部26向轴线L方向的另一侧L2突出的多个焊接用凸部210。另一方面，如图3所示，线圈架4具备在轴线L方向上与盖部26对置的多个焊接用凹部410。在本实施方式中，焊接用凸部210及焊接用凹部410在周向上以等间隔配置于三个部位。将第一盖部件21固定于壳体20时，如图3所示，各焊接用凸部210被焊接于线圈架的焊接用凹部410。
第二盖部件22与第一盖部件21一样，综合使用基于卡止部27及限制部28的卡止结构、基于粘接剂的固定以及焊接固定于壳体20。涂布粘接剂，以使得在固化后成为密封壳体20中的另一侧L2的端部和第二盖部件22之间的间隙的密封材料。因此，在组装后的支承体2中，第二盖部件22和壳体20之间的间隙由粘接剂(未图示)密封。
第二盖部件22通过焊接固定于壳体20的第二外框部件固定部25。如图2和图3所示，第二盖部件22具备从盖部26向轴线L方向的一侧L1突出的多个焊接用凸部220。另一方面，第二外框部件固定部25具备在轴线L方向上与盖部26对置的多个焊接孔250。在本实施方式中，焊接用凸部220及焊接孔250在周向上以等间隔配置于三个部位。将第二盖部件22固定于壳体20时，如图3所示，各焊接用凸部220被焊接在第二外框部件固定部25的焊接孔250中。
如图2所示，线圈架4的第一外框部件固定部41具备设置在壳体主体24上的三个部位的限制部28和在内周侧切除与轴线L方向重叠的部分而形成的槽部48。因此，将线圈架4插入到壳体主体24的内部时，避免第一外框部件固定部41和限制部28相互干扰。
(配线引出部)
如图1所示，支承体2具备配线引出部60，其用于将缠绕有从磁驱动机构6的线圈62引出的线圈导线63的端子引脚64引出到外部。配线引出部60是设置于缺口部65和罩66之间的间隙，该缺口部65是在轴线L方向的另一侧L2切除壳体20的轴线L方向的一侧L1的边缘而形成，该罩66从第一盖部件21的外周缘的周向上的一部分向轴线L方向的另一侧L2延伸。
在缺口部65的内周侧配置有线圈架4的第一外框部件固定部41。在本实施方式中，从第一外框部件固定部41向外周侧延伸的两个端子引脚64配置于配线引出部60。各端子引脚64的根部缠绕有从线圈62引出的线圈导线63。
如图2所示，在缺口部65的周向的两侧的边缘，分别形成有向径向外侧开口的槽部67。罩66是与壳体主体24的外周面位于大致同一面上的弯曲形状，在罩66的周向的两侧的边缘，设置有向径向内侧突出的卡止部68。罩66从轴线L方向的一侧插入缺口部65时，罩66的卡止部68分别被插入到设置在缺口部65的周向的两侧的边缘的两个槽部67。由此，缺口部65的边缘被罩66卡止，所以缺口部65的宽度变宽以抑制壳体20变形。
壳体20具备形成于缺口部65中的另一侧L2的基板固定部69。固定于基板固定部69的配线基板7的端部配置于配线引出部60。端子引脚64被定位于设置在配线基板7的边缘的保持槽71中，与形成于保持槽71的边缘的焊盘电连接。在配线基板7连接有对线圈62供电用的引线8。基板固定部69具备在在周向上与配线基板7相邻的位置保持引线8的引线保持部690。
基板固定部69具备将配置在缺口部65的配线基板7的边缘卡止的爪部691。配线基板7综合使用基于爪部691的卡止结构和基于粘接剂的固定被固定于基板固定部69。涂布对配线基板7进行固定的粘接剂，以使其成为将配线基板7和壳体20之间的间隙及罩66的前端和配线基板7之间的间隙密封的密封材料。因此，在组装后的支承体2中，配线基板7和壳体20之间的间隙及配线基板7和第一盖部件21之间的间隙由粘接剂(未图示)完全密封。另外，将第一盖部件21固定到壳体20上时，在罩66和缺口部65之间的间隙中也涂布粘接材料。因此，罩66和缺口部65之间的间隙也由粘接剂(未图示)密封。
(可动体)
如图2和图3所示，可动体3具有在支承体2的径向的中心沿轴线L方向延伸的支轴30。在支轴30上，通过筒状的第一内框部件36及筒状的第二内框部件37固定有磁体61及磁轭35。支轴30是金属制的圆棒。第一内框部件36及第二内框部件37是金属制的圆筒体，在第一内框部件36及第二内框部件37上设置有圆形的贯通孔。第一内框部件36及第二内框部件37是相同的形状，在轴线L方向上沿相反方向配置。
第一内框部件36在径向上与第一外框部件51对置，第一连接体11配置在第一内框部件36和第一外框部件51之间。另外，第二内框部件37在径向上与第二外框部件52对置，第二连接体12配置在第二内框部件37和第二外框部件52之间。如上所述，第一连接体11及第二连接体12是凝胶状部件，通过凝胶状部件自身的粘性，第一连接体11与第一内框部件36接合，第二连接体12与第二内框部件37接合。通过将支轴30压入并固定到第一内框部件36及第二内框部件37，第一连接体11及第二连接体12与可动体3连接。
如图3所示，在第一内框部件36的内周面，形成有在轴线L方向的另一侧L2的端部向径向内侧突出的环状突部361。当将第一内框部件36压入支轴30时，支轴30被压入环状突部361。因此，环状突部361是供支轴30压入的第一固定部。另外，在第二内框部件37的内周面，形成有在轴线L方向的一侧L1的端部向径向内侧突出的环状突部371。当将第二内框部件37压入支轴30时，支轴30被压入环状突部371。因此，环状突部371是供支轴30压入的第二固定部。
磁体61设置有供支轴30贯通的轴孔610，固定于支轴30的轴线L方向的大致中央。磁轭35具备在轴线L方向的一侧L1与磁体61重叠的第一磁轭31和在轴线L方向的另一侧L2与磁体61重叠的第二磁轭32。第一磁轭31是设置有供支轴30贯通的轴孔310的圆盘状，磁体61和第一磁轭31外径相等。第二磁轭32由杯状的第一磁性部件33和圆盘状的第二磁性部件34这两个部件构成。第一磁性部件33具有设置有供支轴30贯通的轴孔330的圆形的端板部331和从端板部331的外缘向轴线L方向的一侧L1延伸的圆筒部332。在本实施方式中，第一磁性部件33的端板部331固定于磁体61的轴线L方向的另一侧L2的端面。第二磁性部件34具备供支轴30贯通的轴孔340，从与磁体61相反的一侧固定于第一磁性部件33的端板部331。
可动体3在使支轴30贯通构成磁体61及磁轭35的各部件的轴孔310、610、330、340的状态下，在磁体61及磁轭35的轴线L方向的两侧将第一内框部件36及第二内框部件37固定到支轴30上。其结果是，第一内框部件36从轴线L方向的一侧L1支承磁体61及磁轭35，第二内框部件37从轴线L方向的另一侧L2支承磁体61及磁轭35，结果是，磁体61及磁轭35被固定在支轴30上。
磁体61及磁轭35构成通过第一内框部件36及第二内框部件37固定于支轴30的被支承部件。环状突部361(第一固定部)设置于第一内框部件36的轴线L方向的另一侧L2的端部，从轴线L方向的一侧L1与磁体61及磁轭35(被支承部件)抵接。另外，环状突部371(第二固定部)设置于第二内框部件37的轴线L方向的一侧L1的端部，从轴线L方向的另一侧L2与磁体61及磁轭35(被支承部件)抵接。
在第二磁轭32中，第一磁性部件33的圆筒部332的内径大于磁体61及第一磁轭31的外径。因此，当使磁体61及第一磁轭31与作为圆筒部332的底部的圆形的端板部331重叠时，圆筒部332在径向外侧远离磁体61的外周面及第一磁轭31的外周面的位置与磁体61的外周面及第一磁轭31的外周面对置。在本实施方式中，线圈62的一部分配置于圆筒部332和磁体61的外周面之间。另外，线圈62的一部分配置于圆筒部332和第一磁轭31的外周面之间。
(连接体的制造方法)
图4是固定内框部件及外框部件的连接体10的剖视图。图4中的(a)是固定第一内框部件36及第一外框部件51的第一连接体11的剖视图，图4中的(b)是固定第二内框部件37及第二外框部件52的第二连接体12的剖视图。第一连接体11及第二连接体12是将凝胶材料成型而成的凝胶状部件，通过铸造来制造。
如图4中的(a)所示，第一连接体11在成型时与第一外框部件51及第一内框部件36接合而零件化。另外，如图4中的(b)所示，第二连接体12在成型时与第二外框部件52及第二内框部件37接合而零件化。因此，在组装致动器1时，无需进行粘接凝胶状部件的工序，就可以将支承体2和可动体3连接。
图5是连接体10的制造方法的说明图。以下，参照图5说明第一连接体11的制造方法。由于第二连接体12的制造方法与第一连接体11的制造方法相同，因此省略说明。如图5所示，在第一工序中，将从设置于制造用夹具90的圆形凹部91的中央突出的销92插入第一内框部件36，使第一内框部件36与圆形凹部91的底面94抵接。另外，使第一外框部件51与圆形凹部91的内周面内切，使第一外框部件51与圆形凹部91的底面94抵接。由此，第一内框部件36和第一外框部件51被定位，在第一内框部件36和第一外框部件51之间形成环状的间隙S。
在本实施方式中，第一内框部件36具备用于固定支轴30的环状突部361(第一固定部)。将第一内框部件36定位到制造用夹具90时，从与配置环状突部361的一侧相反的一侧插入销92，使与配置环状突部361的一侧相反的一侧的端面与圆形凹部91的底面94抵接。
在第二工序中，将凝胶材料G从分配器93填充到第一内框部件36和第一外框部件51之间的间隙S中。此外，在将凝胶材料G放入间隙S之前，在第一内框部件36的外周面360及第一外框部件51的内周面510涂布有底漆13。底漆13的涂布也可以在将第一内框部件36和第一外框部件51定位到制造用夹具90之前进行，也可以在定位之后进行。
在第三工序中，连制造用夹具90一起加热凝胶材料G，通过在规定温度下维持规定时间而使其固化。由此，在间隙S中形成凝胶状部件即第一连接体11。凝胶材料G在加热固化时，与底漆13连接的部分与底漆13反应，固定到第一内框部件36的外周面360及第一外框部件51的内周面510。因此，第一连接体11通过第一连接体11自身的粘接力固定于第一内框部件36及第一外框部件51。
在第四工序中，将完成的第一连接体11与第一内框部件36及第一外框部件51一起从制造用夹具90卸下。例如，在圆形凹部91的底面94设置有用于配置突出的销的贯通孔(未图示)，使用突出销将第一连接体11与第一内框部件36及第一外框部件51一起从制造用夹具90卸下。
(组装前的连接体的方式)
图4中的(a)和图4中的(b)表示组装致动器1之前的零件的状态的第一连接体11及第二连接体12，表示第一连接体11及第二连接体12未剪切变形的状态。首先，参照图4中的(a)和图4中的(b)说明未剪切变形的第一连接体11及第二连接体12的形状。
如图4中的(a)所示，第一连接体11具备朝向轴线L方向的一侧L1的第一连接体第一端面111和朝向轴线L方向的另一侧L2的第一连接体第二端面112。如图4中的(b)所示，第二连接体12具备朝向轴线L方向的另一侧L2的第二连接体第一端面121和朝向轴线L方向的一侧L1的第二连接体第二端面122。第一连接体11和第二连接体12沿相反方向配置，第一连接体第二端面112和第二连接体第二端面122对置。
第一连接体第一端面111及第二连接体第一端面121由圆形凹部91的底面94成型而成。因此，在第一连接体11未剪切变形的状态下，第一连接体第一端面111是平坦面，与第一内框部件36中的一侧L1的端面及第一外框部件51中的一侧L1的端面位于同一面上(参照图4中的(a))。同样，在第二连接体12未剪切变形的状态下，第二连接体第一端面121是平坦面，与第二内框部件37中的另一侧L2的端面及第一外框部件51中的一侧L1的端面位于同一面上(参照图4中的(b))。
第一连接体第二端面112及第二连接体第二端面122是凹面。第一连接体第二端面112及第二连接体第二端面122在成型时由于凝胶材料G的表面张力而形成凹陷的形状。
在本实施方式中，第一内框部件36在轴线L方向上的长度大于第一外框部件51在轴线L方向上的长度。因此，第一内框部件36比第一外框部件51中的另一侧L2的端部更向另一侧L2突出。同样，第二内框部件37在轴线L方向上的长度大于第二外框部件52在轴线L方向上的长度，且比第二外框部件52中的一侧L1的端部更向一侧L1突出。在组装致动器1时，组装成第一内框部件36突出的一侧和第二内框部件37突出的一侧对置，由此，以第一连接体第二端面112和第二连接体第二端面122对置的方式组装第一连接体11和第二连接体12。
(组装后的连接体的形态)
图6是示意性表示可动体3位于原点位置时的连接体10的方式的剖视图，表示组装致动器1时的第一连接体11及第二连接体12的方式。此外，在图6中，与实际致动器1的剪切变形量相比将第一连接体11及第二连接体12的剪切变形量(距离H)显示得较大。
致动器1构成为在可动体3处于原点位置的状态下，第一连接体11和第二连接体12在轴线L方向上沿相反方向剪切变形的状态。如图3所示，第一内框部件36和第二内框部件37从轴线L方向的两侧与被支承部件(磁体61及磁轭35)抵接以支承被支承部件。由此，第一内框部件36中的一侧L1的端面和第二内框部件37中的另一侧L2的端面之间的距离H1被限定。另一方面，第一外框部件51和第二外框部件52通过线圈架4的第一台阶部44和壳体20的第二台阶部45在轴线L方向上被定位。由此，第一外框部件51中的一侧L1的端面和第二外框部件52中的另一侧L2的端面之间的距离H2被限定。致动器1以距离H1比距离H2小于规定尺寸的方式，确定各部件的尺寸及配置。
在本实施方式中，由于距离H1小于距离H2，所以如图6所示，第一内框部件36和第一外框部件51及第二内框部件37和第二外框部件52分别从图4中的(a)和图4中的(b)所示的零件的状态在轴线L方向上相对移动。如果将第一内框部件36相对于第一外框部件51的相对移动量及第二内框部件37相对于第二外框部件52的相对移动量设为H，则H＝(H2－H1)÷2。
这样，通过第一内框部件36和第一外框部件51及第二内框部件37和第二外框部件52在轴线L方向上相对移动，第一连接体11和第二连接体12在轴线L方向上剪切变形。更详细地说，在第一连接体11，内周部相对于外周部向轴线L方向的另一侧L2(即，第二连接体12侧)拉伸而剪切变形。另外，第二连接体12的内周部相对于外周部向轴线L方向的一侧L1(即，第一连接体11侧)拉伸而剪切变形。即，第一连接体11和第二连接体12的内周部向互相靠近的方向拉伸而在轴线L方向上沿相反的方向剪切变形。
在本实施方式中，如图6所示，在零件的状态下，作为平坦面的第一连接体第一端面111的内周缘相对于外周缘位于另一侧L2(即，配置第二连接体12的一侧)，随着朝向内周侧而变为朝向另一侧L2的倾斜面。因此，第一连接体第一端面111的内周缘和第一内框部件36的外周面360所成的角度θ是钝角。同样，如图6所示，在零件的状态下，作为平坦面的第二连接体第一端面121的内周缘相对于外周缘位于一侧L1(即，配置第一连接体11的一侧)，随着朝向内周侧成为朝向一侧L1的倾斜面。因此，第二连接体第一端面121的内周缘和第二内框部件37的外周面370所成的角度θ是钝角。
如图4中的(a)所示，在第一连接体11未剪切变形的状态下，第一连接体第一端面111和第一内框部件36的外周面360所成的角度为90°，但在本实施方式中，如上所述，由于第一连接体11剪切变形，角度θ大于90°。由于如果在可动体3处于原点位置的状态下角度θ较大，则当可动体3在轴线L方向上振动时，角度θ难以变小，所以可以缓和施加到第一连接体11的内周部的应力。因此，第一连接体11很难从第一内框部件36的外周面360剥离。同样，第二连接体12很难从第二内框部件37的外周面370剥离。由此，能够提高致动器1的耐久性。
(本实施方式的主要效果)
如上所述，本实施方式的致动器1具有：支承体2及可动体3；与支承体2及可动体3连接，具备弹性及粘弹性中的至少一方的连接体10；使可动体3相对于支承体2相对移动的磁驱动机构6。连接体10具备配置于可动体3的轴线L方向(即，可动体3的振动方向)上的一端侧的第一连接体11及配置于可动体3的轴线L方向上的另一端侧的第二连接体12。第一连接体11及第二连接体12为筒状，第一连接体11的内周部及第二连接体12的内周部与可动体3连接，第一连接体11的外周部及第二连接体12的外周部与支承体2连接。在可动体3处于原点位置的状态下，第一连接体11的内周部相对于外周部向第二连接体12侧拉伸而剪切变形，在第二连接体12的内周部相对于外周部向第一连接体11侧拉伸而剪切变形。
这样，在本实施方式中，当可动体3位于原点位置时，第一连接体11的内周部和第二连接体12的内周部沿互相靠近的方向拉伸而剪切变形。由此，可以减小可动体3的轴线L方向上的尺寸，并且可以减小可动体3的轴线L方向的两侧应确保的间隔。因此，能够减小致动器1的轴线L方向上的长度。另外，第一连接体11和第二连接体12的内周部是可动体3振动时应力集中的部位，如果事先朝向可动体3的振动方向的中央拉伸该部位而剪切变形，如上所述，可以缓和可动体3振动时施加到第一连接体11和第二连接体12的内周部的应力。因此，第一连接体11和第二连接体12的内周部从可动体3剥离的可能性小。由此，致动器1的耐久性较高。
在此，在本实施方式中，由于原点位置的第一连接体11及第二连接体12的剪切变形量(图6所示的距离H)较小，所以可动体3位于原点位置时的第一连接体11及第二连接体12的弹簧常数大致等于第一连接体11及第二连接体12未剪切变形时的弹簧常数。因此，能够在不影响可动体3的振动特性的情况下实现致动器1的小型化。
在本实施方式中，第一连接体11具备朝向与第二连接体12相反的一侧(一侧L1)的第一连接体第一端面111，第二连接体12具备朝向与第一连接体11相反的一侧(另一侧L2)的第二连接体第一端面121。在可动体3位于原点位置的状态下，第一连接体第一端面111及第二连接体第一端面121形成与可动体3连接的内周缘朝向可动体3的轴线L方向的中央凹陷的形状。即，第一连接体第一端面111的内周缘位于比第一连接体第一端面111的外周缘更靠第二连接体12侧(另一侧L2)，第二连接体第一端面121的内周缘位于比第二连接体第一端面121的外周缘更靠第一连接体11侧(一侧L1)。如果在原点位置为这样的端面形状，则当可动体3振动时，第一内框部件36的外周面360和第一连接体第一端面111所成的角度θ及第二内框部件37的外周面370和第二连接体第一端面121所成的角度θ很难变小。因此，当可动体3振动时，第一连接体11从第一内框部件36的外周面360剥离的可能性小，第二连接体12的内周部从第二内框部件37的外周面370剥离的可能性小。由此，能够提高致动器1的耐久性。
在本实施方式中，第一连接体11具备朝向与第一连接体第一端面111相反的一侧(另一侧L2)的第一连接体第二端面112，第一连接体第二端面112向第一连接体第一端面111侧(一侧L1)凹陷。另外，第二连接体12具备朝向与第二连接体第一端面121相反的一侧(一侧L1)的第二连接体第二端面122，第二连接体12第二端面向第二连接体第一端面121侧(另一侧L2)凹陷。在本实施方式中，第一连接体11及第二连接体12是凝胶状部件，通过铸造来制造。因此，第一连接体第二端面112及第二连接体第二端面122由于凝胶材料的表面张力而变为凹面。通过铸造来制造，由此，制造容易，并且在成型时可以通过凝胶状部件自身的粘接力将第一连接体11与第一内框部件36和第一外框部件51连接，且可以通过凝胶状部件自身的粘接力将第二连接体12与第二内框部件37和第二外框部件52连接。因此，在组装致动器1时，无需进行使用粘接剂固定第一连接体11及第二连接体12的工序。由此，第一连接体11及第二连接体12的处理容易，致动器1的组装容易。
在本实施方式中，磁驱动机构6具备磁体61及线圈62，可动体3具备在支承体2的内周侧支承包括磁体61在内的被支承部件(磁体61及磁轭35)的支轴30、固定于支轴30的一端侧的第一内框部件36、以及固定于支轴30的另一端侧的第二内框部件37。支承体2具备在径向上与第一内框部件36对置的第一外框部件51和在径向上与第二内框部件37对置的第二外框部件52。第一连接体11与第一内框部件36及第一外框部件51连接，第二连接体12与第二内框部件37及第二外框部件52连接。这样，在本实施方式中，通过第一连接体11及第二连接体12支承以支轴30为中心组装的可动体3的两端，所以能够稳定地支承可动体3。另外，由于第一连接体11配置于第一内框部件36和第一外框部件51的径向间隙，第二连接体12配置于第二内框部件37和第二外框部件52的径向间隙中，所以可动体3难以向与振动方向不同的方向移动。因此，可动体3沿意外的方向移动而与支承体2碰撞的可能性小。
在本实施方式中，第一内框部件36比第一连接体11及第一外框部件51更向第二连接体12侧(另一侧L2)突出，第二内框部件37比第二连接体12及第二外框部件52更向第一连接体11侧(一侧L1)突出。这样，如果内框部件从外框部件突出，一眼就能看出第一连接体11及第二连接体12的正反。因此，能够容易并且准确无误地进行将第一连接体11和第二连接体12在轴线L方向上以相反方向组装的作业。
在本实施方式中，第一内框部件36具备供支轴30压入的环状突部361(第一固定部)，第二内框部件37具备供支轴30压入的环状突部371(第二固定部)。这样，如果通过压入来固定第一内框部件36及第二内框部件37，则无需设置螺丝等固定零件，能够简化零件形状。因此，能够降低零件成本。
在本实施方式中，第一内框部件36从支轴30的一端侧与被支承部件(磁体61及磁轭35)抵接，第二内框部件37从支轴30的另一端侧与被支承部件(磁体61及磁轭35)抵接，所以可以通过第一内框部件36和第二内框部件37在轴线L方向上将被支承部件(磁体61及磁轭35)定位。因此，包括在被支承部件(磁体61及磁轭35)中的磁体61或线圈62的定位容易。
Claims (7)
1.一种致动器，其特征在于，具有：
支承体；
可动体；
连接体，与所述支承体及所述可动体连接，具备弹性及粘弹性中的至少一方；以及
磁驱动机构，使所述可动体相对于所述支承体相对移动，且
所述连接体具备配置于所述可动体的振动方向的一端侧的第一连接体及配置于所述可动体的振动方向的另一端侧的第二连接体，
所述第一连接体及所述第二连接体为筒状，
所述第一连接体的内周面及所述第二连接体的内周面与所述可动体及所述支承体中的一方连接，
所述第一连接体的外周面及所述第二连接体的外周面与所述可动体及所述支承体中的另一方连接，
在所述可动体处于原点位置的状态下，
配置于所述可动体的所述振动方向的所述一端侧的所述第一连接体和配置于所述可动体的所述振动方向的所述另一端侧的所述第二连接体，向所述第一连接体的内周面和所述第二连接体的内周面互相靠近的方向拉伸而剪切变形，
所述第一连接体的内周面相对于所述第一连接体的外周面向所述第二连接体侧拉伸而剪切变形，
所述第二连接体的内周面相对于所述第二连接体的外周面向所述第一连接体侧拉伸而剪切变形。
2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，
所述第一连接体具备朝向与所述第二连接体相反的一侧的第一连接体第一端面，
所述第二连接体具备朝向与所述第一连接体相反的一侧的第二连接体第一端面，
在所述可动体位于原点位置的状态下，
所述第一连接体第一端面的内周缘位于比所述第一连接体第一端面的外周缘靠所述第二连接体侧的位置，
所述第二连接体第一端面的内周缘位于比所述第二连接体第一端面的外周缘靠所述第一连接体侧的位置。
3.根据权利要求2所述的致动器，其特征在于，
所述第一连接体及所述第二连接体是凝胶状部件，
所述第一连接体具备朝向与所述第一连接体第一端面相反的一侧的第一连接体第二端面，所述第一连接体第二端面向所述第一连接体第一端面侧凹陷，
所述第二连接体具备朝向与所述第二连接体第一端面相反的一侧的第二连接体第二端面，所述第二连接体第二端面向所述第二连接体第一端面侧凹陷。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的致动器，其特征在于，
所述磁驱动机构具备磁体及线圈，
所述可动体具备：支轴，在所述支承体的内周侧支承包括所述磁体及所述线圈中的一方在内的被支承部件；第一内框部件，固定于所述支轴的一端侧；以及第二内框部件，固定于所述支轴的另一端侧，
所述支承体具备：第一外框部件，在径向上与所述第一内框部件对置；第二外框部件，在径向上与所述第二内框部件对置；以及筒状的壳体，围绕所述第一外框部件的外周侧及所述第二外框部件的外周侧，
所述第一连接体与所述第一内框部件及所述第一外框部件连接，
所述第二连接体与所述第二内框部件及所述第二外框部件连接。
5.根据权利要求4所述的致动器，其特征在于，
所述第一内框部件比所述第一外框部件的所述第二连接体侧的端部更向所述第二连接体侧突出，
所述第二内框部件比所述第二外框部件的所述第一连接体侧的端部更向所述第一连接体侧突出。
6.根据权利要求4所述的致动器，其特征在于，
所述第一内框部件具备供所述支轴压入的第一固定部，
所述第二内框部件具备供所述支轴压入的第二固定部。
7.根据权利要求4所述的致动器，其特征在于，
所述第一内框部件从所述支轴的一端侧与所述被支承部件抵接，
所述第二内框部件从所述支轴的另一端侧与所述被支承部件抵接。
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