JP2019013094A - アクチュエータ - Google Patents
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第2ヨークとを備えている。このため、第1磁石を固定した後、第1ヨークと第2ヨークとを連結すれば、第1板部および第2板部において互いに対向する面に磁石が固定されたヨークを製作することができる。また、第1ヨークは、第2ヨークに向けて延在した第1連結板部および第2連結板部を備えているため、第1方向の他方側(第2ヨークが位置する側)で第1連結板部と第2ヨークとの連結、および第2連結板部の第2ヨークとの連結を行うことができる。それゆえ、第1板部および第2板部において互いに対向する面に磁石が固定されたヨークを効率よく製作することができる。
図1は、本発明の実施形態に係るアクチュエータ1の斜視図である。図2は、図1に示すアクチュエータ1のXZ断面図である。図3は、図1に示す配線基板およびネジを外した状態の斜視図である。
図4は、図1に示すアクチュエータ1を分解して第1方向Zの他方側Z2からみたときの分解斜視図である。図2および図4に示すように、第1カバー部材16には、第1方向Zの他方側Z2に向かって開口する四角形の凹部165が形成されている。また、凹部165の底部には、第2方向Xで並ぶ2つの凹部166、167が形成されている。凹部165の対角位置には貫通穴16aが形成されている。すなわち、凹部165において、第2方向Xの一方側X1かつ第3方向Yの他方側Y2に位置する角部分、および第2方向Xの他方側X2かつ第3方向Yの一方側Y1に位置する角部分に貫通穴16aが形成されている。また、凹部166、167の第3方向Yの両端部には貫通穴16bが形成されている。
側Y1に位置する第3壁部163と、第3方向Yの他方側Y2に位置する第4壁部164とによって囲まれている。第1方向Zからみたとき、第1壁部161および第2壁部162の幅(第2方向Xの寸法)は、第3壁部163および第4壁部164の幅(第3方向Yの寸法)より広い。第3壁部163の外面には、第2方向Xに沿って延在する凹部168が形成されている。
図5は、図1に示すアクチュエータ1を分解して第1方向Zの一方側Z1からみたときの分解斜視図である。図2および図5に示すように、第2カバー部材17は、以下に説明するように、第1カバー部材16に対して第1方向Zで略対称に形成されている。まず、第2カバー部材17には、第1方向Zの一方側Z1に向かって開口する四角形の凹部175が形成されている。また、凹部175の底部には、第2方向Xで並ぶ2つの凹部176、177が形成されている。第2カバー部材17において、凹部175は、第2方向Xの一方側X1に位置する第1壁部171と、第2方向Xの他方側X2に位置するに第2壁部172と、第3方向Yの一方側Y1に位置する第3壁部173と、第3方向Yの他方側Y2に位置する第4壁部174とによって囲まれている。第1方向Zからみたとき、第1壁部171および第2壁部172の幅(第2方向Xの寸法)は、第3壁部173および第4壁部174の幅(第3方向Yの寸法)より広い。第3壁部173の外面には、第2方向Xに沿って延在する凹部178が形成されている。
図6は、図2に示す磁気駆動回路6の分解斜視図である。図7は、図2に示す磁気駆動
回路6をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。図2、図6および図7に示すように、磁気駆動回路6は、コイル7と、コイル7に対して第1方向Zで対向する磁石8とを有している。本形態において、コイル7は、第2方向Xで並列するように配置された2つのコイル71、72からなり、コイル7は、第3方向Yに長辺701(有効部分)が延在する長円形状の空芯コイルである。コイル7はホルダ60に保持されており、支持体2の側に設けられている。
図2、図5、図6および図7に示すように、ホルダ60は、2つのコイル保持穴66、67が第2方向Xで並列するように形成されており、コイル保持穴66、67の各々にコイル7が配置されている。コイル保持穴66、67は貫通穴であり、第3方向Yの両端部には、コイル保持穴66、67の第1方向Zの一方側Z1の端部に受け部661、671が形成されている。従って、コイル保持穴66、67に第1方向Zの他方側Z2からコイル7を装着すると、コイル7の短辺702(無効部分)が受け部661、671によって第1方向Zの一方側Z1で支持された状態となる。この状態で、コイル7は接着剤等によってホルダ60に固定される。
本形態では、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17を第1方向Zに重ねた状態で、第2カバー部材17の貫通穴17e、ホルダ60の貫通穴60e、および第2カバー部材17の貫通穴17eにネジ18を止め、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17を第1方向Zで締結する。その結果、支持体2が形成される。
このように構成したアクチュエータ1においては、図1および図2に示すように、支持体2に用いたカバー11は、外面側110に、第2方向Xの一方側X1に位置する第1側面111と、第2方向Xの他方側X2に位置するに第2側面112と、第3方向Yの一方側Y1に位置する第3側面113と、第3方向Yの他方側Y2に位置する第4側面114とを有している。ここで、第3側面113および第4側面114の第2方向Xの長さは、第1側面111および第2側面112の第3方向Yの長さより長い。本形態では、第3側面113には、コイル7を構成するコイル線の巻き始めの第1端部706、および巻き終わりの第2端部707が各々電気的に接続された配線基板15が固定されている。
15のランド151の各々まで延在させ、ランド151にハンダ付する。その結果、2つのコイル7は、直列に電気的に接続される。なお、2つのコイル7は、並列に電気的に接続してもよい。
図2、図4、図5、図6および図7に示すように、可動体3は、コイル7に対して第1方向Zの一方側Z1で対向する第1板部860を備えた第1ヨーク86と、コイル7に対して第1方向Zの他方側Z2で対向する第2板部870を備えた第2ヨーク87とを有しており、磁石8は、第1ヨーク86の第1板部860のコイル7と対向する面、および第2ヨーク87の第2板部870のコイル7と対向する面の少なくとも一方に保持されてコイル7に第1方向Zで対向している。
部861の端部861aに形成された凹部863に嵌って溶接され、第2板部870に形成された凸部874が第2連結板部862の端部862aに形成された凹部864に嵌って溶接されている。
図8は、図2に示す第1カバー部材16、第1ヨーク86、ホルダ60および第2ヨーク87を第1方向Zに重ねた状態の平面図である。本形態では、第1ヨーク86において、第1連結板部861および第2連結板部862の第3方向Yの幅が第1板部860の第3方向Yの幅より狭く、少なくとも、第1カバー部材16の貫通穴16a、およびホルダ60の切り欠き603と重なる部分に切り欠き869が存在する。また、第2ヨーク87において、第1連結板部861および第2連結板部862と連結される部分876、877の第3方向Yの幅が第2板部870の第3方向Yの幅より狭く、少なくとも、第1カバー部材16の貫通穴16a、およびホルダ60の切り欠き603と重なる部分に切り欠き879が存在する。従って、第1カバー部材16、第1ヨーク86、ホルダ60、および第2ヨーク87を第1方向Zに重ねると、図8に示すように、第1カバー部材16の貫通穴16a、第1ヨーク86の切り欠き869、ホルダ60の切り欠き603、および第2ヨーク87の切り欠き879によって貫通穴13が形成される。
図2に示すように、本形態では、可動体3に用いた第1ヨーク86の第1連結板部861に対して第2方向Xの一方側X1には、第1カバー部材16の第1壁部161、ホルダ60の第1壁部61、および第2カバー部材17の第1壁部171の内面が、連続した平面(第1被当接部118)を構成した状態で対向している。したがって、第1連結板部861は、可動体3が第2方向Xの一方側X1に移動した際に第1被当接部118と当接して可動体3の第2方向Xの一方側X1への可動範囲を規制する第1ストッパを構成している。
図2、図4および図5に示すように、支持体2および可動体3に対して、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体90が設けられている。本形態において、接続体90は、支持体2と可動体3とが第1方向Zで対向する個所に設けられた粘弾性部材9であり、第1方向Z、第2方向X、および第3方向Y方向に弾性的に変形可能である。粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。従って、粘弾性部材9として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、粘弾性部材9として、天然ゴム、ジエン系ゴム(例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム)、クロロプレンゴム
、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等)、非ジエン系ゴム(例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等)、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。
本形態のアクチュエータ1において、コイル7に交流を印加すると、可動体3は、第2方向Xに振動するため、アクチュエータ1における重心が第2方向Xに変動する。このため、利用者は、第2方向Xの振動を体感することができる。その際、コイル7に印加する交流波形を調整して、可動体3が第2方向Xの一方側X1に移動する加速度と、可動体3が第2方向の他方側X2に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第2方向Xにおいて方向性を有する振動を体感することができる。
以上説明したように、本形態のアクチュエータ1において、コイル7を挟んで第1方向Zの両側に第1ヨーク86および第2ヨーク87が配置され、第1ヨーク86および第2ヨーク87に第1磁石81および第2磁石82が固定されている。このような構成でも、
本形態において、第1ヨーク86は、第2ヨーク87に向けて延在した第1連結板部861および第2連結板部862を備えているため、第1方向Zの他方側Z2(第2ヨーク87が位置する側)で第1連結板部861と第2ヨーク87との連結、および第2連結板部862と第2ヨーク87との連結を行うことができる。それゆえ、第1板部860および第2板部870において互いに対向する面に磁石8が固定されたヨークを効率よく製作することができる。特に本形態では、第1連結板部861および第2連結板部862を溶接により第2ヨーク87と連結するため、第1方向Zの他方側Z2のみ溶接作業を行えばよいので、溶接作業を効率よく行うことができる。
6および第2端部707が引っ張られてコイル7が損傷するという事態が発生しにくい。また、配線基板15は、支持体2の側面のうち、第1方向Zからみたときに長辺に相当する第3側面113に固定されているため、寸法の長い配線基板15を用いることができる。このため、コイル7の向き、位置、個数等に係わらず、コイル7の第1端部706および第2端部707を長い距離を引き回さなくても、配線基板15に対して容易に電気的に接続することができる等、コイル7の端部を適正に処理することができる。
上記実施形態では、2つの磁石8(第1磁石81および第2磁石82)を有していたが、例えば、コイル7に対して第1方向Zの一方側Z1のみに磁石8が配置され、第1方向Zの他方側Z2に第2ヨーク87のみが存在する態様の場合に本発明を適用してもよい。
Claims (17)
- 支持体と、
可動体と、
前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路と、
を有し、
前記磁気駆動回路は、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第1方向で対向する第1磁石と、を備え、前記可動体を前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動し、
前記他方側部材は、前記コイルに対して前記第1方向の一方側で対向する第1板部を備えた第1ヨークと、前記コイルに対して前記第1方向の他方側で対向する第2板部を備えた第2ヨークと、を有し、
前記第1磁石は、前記第1板部の前記コイルと対向する面、および前記第2板部の前記コイルと対向する面の一方に固定されており、
前記第1ヨークは、前記第1板部から前記第1方向の他方側に向けて前記第2ヨークと重なる位置まで延在して前記第2ヨークと連結された第1連結板部と、前記第1磁石に対して前記第1連結板部とは反対側で前記第1板部から前記第1方向の他方側に向けて前記第2ヨークと重なる位置まで延在して前記第2ヨークと連結された第2連結板部と、を備えていることを特徴とするアクチュエータ。 - 前記第1連結板部および前記第2連結板部は各々、前記第1板部で互いに反対側に位置する端部から前記第1方向の他方側に向けて折れ曲がっていることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記磁気駆動回路は、前記第1板部の前記コイルと対向する面、および前記第2板部の前記コイルと対向する面の他方に固定された第2磁石を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のアクチュエータ。
- 前記第1連結板部および前記第2連結板部は、溶接により前記第2ヨークと連結されていることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
- 前記第1連結板部の前記第1方向の他方側の端部は、前記第2板部の第1側面に重なって前記第1連結板部と前記第2ヨークの前記第1側面とが溶接され、
前記第2連結板部の前記第1方向の他方側の端部は、前記第2板部の第2側面に重なって前記第2連結板部と前記第2ヨークの前記第2側面とが溶接されていることを特徴とする請求項4に記載のアクチュエータ。 - 前記第1連結板部の前記第1方向の他方側の端部、および前記第1側面のうちの一方には、他方に形成された凹部に嵌って溶接された凸部が形成され、
前記第2連結板部の前記第1方向の他方側の端部、および前記第2側面のうちの一方には、他方に形成された凹部に嵌って溶接された凸部が形成されていることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ。 - 前記第1連結板部は、前記コイルに対して前記第2方向の一方側を通って前記第1方向の他方側に向けて延在し、
前記第2連結板部は、前記コイルに対して前記第2方向の他方側を通って前記第1方向の他方側に向けて延在していることを特徴とする請求項1から6までの何れか一項に記載
のアクチュエータ。 - 前記コイルは、ホルダに保持され、
前記第1連結板部は、前記可動体が前記第2方向の一方側に移動した際に前記ホルダと当接して前記可動体の前記第2方向の一方側への可動範囲を規制する第1ストッパを構成し、
前記第2連結板部は、前記可動体が前記第2方向の他方側に移動した際に前記ホルダと当接して前記可動体の前記第2方向の他方側への可動範囲を規制する第2ストッパを構成していることを特徴とする請求項1から7までの何れか一項に記載のアクチュエータ。 - 前記ホルダには、前記第1連結板部および前記第2連結板部を前記第1方向の一方側から他方側に向けて貫通させる開口部が形成されていることを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータ。
- 前記一方側部材は前記支持体であり、
前記他方側部材は前記可動体であり、
前記支持体は、前記ホルダに対して前記第1方向で端部同士が重なったカバー部材を備えていることを特徴とする請求項8または9に記載のアクチュエータ。 - 前記ホルダおよび前記カバー部材には、一方から他方に向けて突出して前記他方に形成された位置決め用の穴に嵌る位置決め用の凸部が形成されていることを特徴とする請求項10に記載のアクチュエータ。
- 前記接続体として、粘弾性部材が用いられていることを特徴とする請求項1から11までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
- 前記接続体として、前記粘弾性部材のみが用いられていることを特徴とする請求項12に記載のアクチュエータ。
- 前記粘弾性部材は、前記可動体および前記支持体の双方に固定されていることを特徴とする請求項12または13に記載のアクチュエータ。
- 前記粘弾性部材は、ゲル状部材であることを特徴とする請求項12から14までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
- 前記ゲル状部材は、シリコーン系ゲルであることを特徴とする請求項15に記載のアクチュエータ。
- 前記粘弾性部材は、前記第1方向で前記支持体と前記可動体とが対向する部分に位置に配置されていることを特徴とする請求項12から16までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
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