JP2019013095A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】支持体と可動体との間に粘弾性部材を適正に配置することのできるアクチュエータを提供すること。【解決手段】アクチュエータ１において、支持体２と可動体３が第１方向Ｚで対向する部分に粘弾性部材９が配置され、磁気駆動回路６は可動体３を第２方向Ｘに駆動する。従って、粘弾性部材９は、せん断方向に変形する。支持体２は、第１方向Ｚに積層された複数の部材（第１カバー部材１６、ホルダ６０および第２カバー部材１７）を備えているため、支持体２と可動体３とが第１方向Ｚで対向する個所の間隔がばらつきやすいが、粘弾性部材９は、第１方向Ｚで圧縮された状態で配置されている。粘弾性部材９は、支持体２と接する面が支持体２に接着され、可動体３と接する面が可動体３に接着されている。【選択図】図２

Description

本発明は、各種振動を発生させるアクチュエータに関するものである。

磁気駆動機構によって振動を発生させる機器として、第１方向で対向するコイルおよび磁石を備えた磁気駆動回路によって可動体を支持体に対して第１方向に対して交差する第２方向に振動させるアクチュエータが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のアクチュエータにおいて、可動体と支持体との間には、ゲル状ダンパー部材からなる粘弾性部材が配置されており、可動体は、粘弾性部材を介して支持体に支持されているとともに、可動体を駆動した際の共振が抑制されている。より具体的には、支持体では、第１カバー部材、磁石を保持するホルダ、および第２カバー部材が第１方向で重ねて配置されており、第１カバー部材と可動体の間、および第２カバー部材と可動体との間に粘弾性部材が配置されている。

特開２０１６−１２７７８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のアクチュエータのように、第１カバー部材、ホルダ、および第２カバー部材が第１方向で重ねて配置されているため、第１カバー部材と可動体との第１方向における間隔、および第２カバー部材と可動体との第１方向における間隔がばらつくことがある。この場合、粘弾性部材と第１カバー部材との間、粘弾性部材と可動体との間、あるいは粘弾性部材と第２カバー部材との間に隙間が発生することがあり、このような隙間が発生すると、可動体を駆動した際の共振が抑制されないことになる。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、支持体と可動体との間に粘弾性部材を適正に配置することのできるアクチュエータを提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明を適用したアクチュエータは、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た粘弾性部材と、コイルおよび前記コイルに第１方向で対向する磁石を備え、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させる磁気駆動回路と、を有し、前記粘弾性部材は、前記支持体と前記可動体とが前記第１方向で対向する個所に、前記第１方向で圧縮された状態で配置されていることを特徴とする。

本発明では、支持体と可動体とが第１方向で対向する個所に粘弾性部材が配置されており、磁気駆動回路は、可動体を第１方向に交差する第２方向に駆動する。その際、弾性部材は、厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する。このため、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。したがって、粘弾性部材では、運動方向によるバネ力が一定となる。それゆえ、粘弾性部材のせん断方向のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスもって振動を実現することができる。また、粘弾性部材が第１方向で圧縮された状態で配置されているので、粘弾性部材は、可動体の移動に確実に追従する。し
たがって、可動体の共振を効果的に防止することができる。

本発明において、前記支持体は、前記第１方向に積層された複数の部材を備え、前記粘弾性部材は、前記複数の部材のいずれかと前記可動体との間に配置されている態様を採用することができる。かかる構成の場合、支持体では、支持体と可動体とが第１方向で対向する個所の間隔がばらつきやすいが、粘弾性部材は、第１方向で圧縮された状態で配置されているので、粘弾性部材は、可動体の移動に確実に追従する。

本発明において、前記複数の部材として、前記磁気駆動回路を構成するコイルまたは磁石が保持されたホルダと、前記ホルダに対して前記第１方向の一方側で端部同士が重なった第１カバー部材と、前記ホルダに対して前記第１方向の他方側で端部同士が重なった第２カバー部材と、を備え、前記粘弾性部材は、前記可動体と前記第１カバー部材との間、および前記可動体と前記第２カバー部材との間に設けられている態様を採用することができる。かかる構成の場合には特に、粘弾性部材が配置される個所（可動体と第１カバー部材との間、および可動体と第２カバー部材）の寸法がばらつきやすいので、本発明を適用した効果が顕著である。

本発明において、前記コイルは、前記ホルダに保持され、前記磁石は、前記可動体の側において前記コイルに前記第１方向で対向している態様を採用することができる。

本発明において、前記第１カバー部材、前記ホルダ、および前記第２カバー部材は、前記第１方向にネジ軸が延在するネジによって前記第１方向で締結されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、ネジを締めて第１カバー部材、ホルダ、および第２カバー部材を締結する際に粘弾性部材を第１方向で圧縮することができる。

本発明において、前記磁気駆動回路は、前記支持体に設けられたコイルと、前記可動体に設けられ、前記コイルに前記第１方向で対向する磁石と、を備えている態様を採用することができる。

本発明において、前記支持体の前記粘弾性部材が接する部分は、凹部になっている態様を採用することができる。かかる態様によれば、粘弾性部材の位置がずれにくい。

本発明において、前記粘弾性部材は、前記支持体と接する面が前記支持体に接着され、前記可動体と接する面が前記可動体に接着されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、粘弾性部材の位置がずれにくい。

本発明において、前記粘弾性部材は、ゲル状部材である態様を採用することができる。

本発明において、前記ゲル状部材は、シリコーン系ゲルである態様を採用することができる。

本発明では、支持体と可動体とが第１方向で対向する個所に粘弾性部材が配置されており、磁気駆動回路は、可動体を第１方向に交差する第２方向に駆動する。このため、可動体を駆動した際の共振を粘弾性部材によって抑制することができる。その際、粘弾性部材は、せん断方向に変形するので、粘弾性部材は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つ。従って、粘弾性部材によって、可動体の共振を効果的に防止することができる。また、粘弾性部材が第１方向で圧縮された状態で配置されているので、粘弾性部材は、可動体の移動に確実に追従するので、可動体の共振を効果的に防止することができる。

本発明の実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 図１に示すアクチュエータのＸＺ断面図である。 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１に示すアクチュエータを分解して第１方向の他方側からみたときの分解斜視図である。 図１に示すアクチュエータを分解して第１方向の一方側からみたときの分解斜視図である。 図２に示す磁気駆動回路の分解斜視図である。 図２に示す磁気駆動回路をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。 図２に示す第１カバー部材、第１ヨーク、ホルダおよび第２ヨークを第１方向に重ねた状態の平面図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、互いに交差する３つの方向を各々、第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙとして説明する。また、第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙは、互いに直交する方向である。また、第２方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第２方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第３方向Ｙの一方側にＹ１を付し、第３方向Ｙの他方側にＹ２を付し、第１方向Ｚの一方側にＺ１を付し、第１方向Ｚの他方側にＺ２を付して説明する。

また、本発明を適用したアクチュエータ１は、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動回路６を有しており、磁気駆動回路６は、コイル７と磁石８とを有している。かかる磁気駆動回路６では、コイル７が支持体２（一方側部材）の側に設けられ、磁石８が可動体３（他方側部材）の側に設けられた態様、および磁石８が支持体２（他方側部材）の側に設けられ、コイル７が可動体３（一方側部材）の側に設けられた態様を採用することができる。以下の説明では、コイル７が支持体２の側に設けられ、磁石８が可動体３の側に設けられた態様を中心に説明する。

（全体構成）
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１および図２に示すように、本形態のアクチュエータ１は、全体として、第２方向Ｘの寸法が第３方向Ｙの寸法より大きい直方体形状を有している。また、図２に示すように、支持体２と、支持体２に移動可能に支持された可動体３と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動回路６とを有しており、磁気駆動回路６は、可動体３を第２方向Ｘに振動させる。

図１、図２および図３に示すように、支持体２は、カバー１１とホルダ６０とを有しており、カバー１１の内側に、図２に示す可動体３および磁気駆動回路６が配置されている。カバー１１は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する第１カバー部材１６と、第１カバー部材１６に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２から重なる第２カバー部材１７とを有しており、第１カバー部材１６および第２カバー部材１７は、四角形の平面形状を有している。第１カバー部材１６と第２カバー部材１７との間には、四角形の平面形状を有するホルダ６０が配置されており、第１カバー部材１６、ホルダ６０および第２カバー部材１７は、端部１６０、６００、１７０が第１方向Ｚで重なっている。従って、カバー１１の外面側１１０は、第１カバー部材１６の端部１６０、ホルダ６０の端部６００、および第２カバー
部材１７の端部１７０によって構成されている。

（第１カバー部材１６の構成）
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。

第１カバー部材１６において、凹部１６５は、第２方向Ｘの一方側Ｘ１に位置する第１壁部１６１と、第２方向Ｘの他方側Ｘ２に位置する第２壁部１６２と、第３方向Ｙの一方側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。

第３壁部１６３および第４壁部１６４には、第２方向Ｘに沿って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出した複数の凸板部１６３ａ、１６４ａが所定の間隔に形成されている。また、第１壁部１６１および第２壁部１６２には、外縁から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出した凸板部１６１ａ、１６２ａが第３方向Ｙの中央に形成されている。

第３壁部１６３および第４壁部１６４の第２方向Ｘの両端には、第１方向Ｚの一方側に向けて開口した位置決め用の穴１６ｃが形成されている。また、第１カバー部材１６の一方の対角位置には貫通穴１６ｅが形成され、他方の対角位置には貫通穴１６ｆが形成されている。すなわち、第１カバー部材１６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１６ｅが形成され、第２方向Ｘの一方側Ｘ１かつ第３方向Ｙの一方側Ｙ１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の他方側Ｙ２に位置する角部分に貫通穴１６ｆが形成されている。

（第２カバー部材１７の構成）
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。

第３壁部１７３および第４壁部１７４には、第２方向Ｘに沿って第１方向Ｚの一方側Ｚ
１に突出した複数の凸板部１７３ａ、１７４ａが所定の間隔に形成されている。また、第１壁部１７１および第２壁部１７２には、外縁から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出した凸板部１７１ａ、１７２ａが第３方向Ｙの中央に形成されている。

第３壁部１７３および第４壁部１７４の第２方向Ｘの両端には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に向けて開口した位置決め用の穴１７ｃが形成されている。また、第２カバー部材１７の一方の対角位置には貫通穴１７ｅが形成され、他方の対角位置には貫通穴１７ｆが形成されている。すなわち、第２カバー部材１７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１７ｅが形成され、第２方向Ｘの一方側Ｘ１かつ第３方向Ｙの一方側Ｙ１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の他方側Ｙ２に位置する角部分に貫通穴１７ｆが形成されている。

（磁気駆動回路６の構成）
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。

（ホルダ６０の構成）
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。

ホルダ６０は、コイル保持穴６６、６７が形成されている部分に対して、第２方向Ｘの一方側Ｘ１、第２方向Ｘの他方側Ｘ２、第３方向Ｙの一方側Ｙ１、および第３方向Ｙの他方側Ｙ２には、第１壁部６１、第２壁部６２、第３壁部６３、および第４壁部６４を備えている。第１方向Ｚからみたとき、第１壁部６１および第２壁部６２の幅（第２方向Ｘの寸法）は、第３壁部６３および第４壁部６４の幅（第３方向Ｙの寸法）より広い。

ホルダ６０には、コイル保持穴６６と第１壁部６１との間に第１開口部６０１が形成され、コイル保持穴６７と第２壁部６２との間に第２開口部６０２が形成されている。第１開口部６０１、および第２開口部６０２はホルダ６０を第１方向Ｚで貫通している。

第１壁部６１には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に凹部６１１が形成され、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に凹部６１２が形成されている。凹部６１１、６１２は、第１壁部６１の第３方向Ｙの中央に形成されている。第２壁部６２には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に凹部６２１が形成され、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に凹部６２２が形成されている。凹部６２１、６２２は、第２壁部６２の第３方向Ｙの中央に形成されている。第３壁部６３の外面側には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に複数の凹部６３１が第２方向Ｘに沿って形成され、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に複数の凹部６３２が第２方向Ｘに沿って形成されている。第４壁部６４の外面側には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に複数の凹部６４１が第２方向Ｘに沿って形成され
、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に複数の凹部６４２が第２方向Ｘに沿って形成されている。

第３壁部６３および第４壁部６４の第２方向Ｘの両端には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出した位置決め用の凸部６０ｃと、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出した位置決め用の凸部６０ｄとが形成されている。第３壁部６３および第４壁部６４の第２方向Ｘの両端には、第１開口部６０１、および第２開口部６０２の内壁が外側に向けて凹んだ切り欠き６０３が形成されている。

ホルダ６０の一方の対角位置には貫通穴６０ｅが形成され、他方の対角位置には貫通穴６０ｆが形成されている。すなわち、第２カバー部材１７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６０ｅが形成され、第２方向Ｘの一方側Ｘ１かつ第３方向Ｙの一方側Ｙ１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の他方側Ｙ２に位置する角部分に貫通穴６０ｆが形成されている。

第３壁部６３の外面には、第２方向Ｘに沿って延在する凹部６３０が形成されており、凹部６３０の両端部には、第３方向Ｙの一方側Ｙ１に突出した位置決め用の凸部６３６が形成されている。第３壁部６３には、コイル保持穴６６、６７から第３壁部６３の外面（凹部６３０の底面）まで延在するガイド溝６３７が４本形成されている。

（支持体２の構成）
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。

その際、第１カバー部材１６の凸板部１６３ａ、１６４ａがホルダ６０の凹部６３１、６４１に嵌り、第１カバー部材１６の凸板部１６１ａ、１６２ａがホルダ６０の凹部６１１、６２１に嵌る。また、第１カバー部材１６の穴１６ｃにホルダ６０の凸部６０ｃが嵌る。また、第２カバー部材１７の凸板部１７３ａ、１７４ａがホルダ６０の凹部６３２、６４２に嵌り、第２カバー部材１７の凸板部１７１ａ、１７２ａがホルダ６０の凹部６１２、６２２に嵌る。また、第２カバー部材１７の穴１７ｃにホルダ６０の凸部６０ｄが嵌る。このようにして、第１カバー部材１６、ホルダ６０および第２カバー部材１７は互いに位置決めされた状態で連結される。また、ガイド溝６３７は、ホルダ６０と第２カバー部材１７との間で穴６３８として開口する。

なお、第２カバー部材１７の貫通穴１７ｆ、ホルダ６０の貫通穴６０ｆ、および第２カバー部材１７の貫通穴１７ｆは、アクチュエータ１を各種機器に搭載する際、機器のフレームに対して止めるネジ１９が止められる。本形態では、ネジ１８、１９を止めた際、ネジ１８、１９の頭は、第２カバー部材１７から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出しない。

（コイル７の端部の処理）
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。

本形態では、ホルダ６０にガイド溝６３７が形成されているため、ホルダ６０のコイル保持穴６６、６７に固定する際、巻き始めの第１端部７０６、および巻き終わりの第２端部７０７をガイド溝６３７を通して外側に引き出しておき、その後、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に重ねて連結する。その結果、第１端部７０６、および第２端部７０７は穴６３８から引き出された状態となる。

従って、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に重ねて連結した後、凹部１６８、６３０、１７８に配線基板１５を固定することができる。その際、ホルダ６０の凸部６３６を配線基板１５の位置決め用の穴１５５に嵌めて、配線基板１５の位置決めを行い、その後、接着剤等によって配線基板１５を固定する。それゆえ、配線基板１５を介して外部からコイル７を駆動することができる。ここで、配線基板１５には、穴６３８を開放状態とする切り欠き１５０が形成されているので、穴６３８から引き出された第１端部７０６および第２端部７０７を切り欠き１５０を通して配線基板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。

（可動体３の構成）
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。

本形態では、磁石８として、第１ヨーク８６の第１板部８６０のコイル７と対向する面に接着等の方法で固定された第１磁石８１と、第２ヨーク８７の第２板部８７０のコイル７と対向する面に接着等の方法で固定された第２磁石８２とが設けられている。この状態で、第１磁石８１は、コイル７の長辺７０１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１で対向し、第２磁石８２は、コイル７の長辺７０１に第１方向Ｚの他方側Ｚ２で対向している。第１磁石８１および第２磁石８２は各々、厚さ方向（第１方向Ｚ）で分極着磁されており、第１磁石８１においてコイル７に対向する面と、第２磁石８２においてコイル７と対向する面は異なる極に着磁されている。本形態では、第１磁石８１および第２磁石８２は各々、２つのコイル７（コイル７１、７２）の計４つの長辺７０１の各々に対向する４つの磁石からなる。

本形態において、第１ヨーク８６は、第１板部８６０から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて第２ヨーク８７と重なる位置まで延在して第２ヨーク８７と連結された第１連結板部８６１と、第１磁石８１に対して第１連結板部８６１とは反対側で第１板部８６０から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて第２ヨーク８７と重なる位置まで延在して第２ヨーク８７と連結された第２連結板部８６２とを備えている。第１連結板部８６１および第２連結板部８６２は各々、第１板部８６０において第２方向Ｘの互いに反対側に位置する端部から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて折れ曲がっている。このため、第１連結板部８６１は、コイル７に対して第２方向Ｘの一方側Ｘ１を通って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて延在し、第２連結板部８６２は、コイル７に対して第２方向Ｘの他方側Ｚ２を通って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて延在している。その際、第１連結板部８６１は、コイル７に対して第２方向Ｘの一方側Ｘ１でホルダ６０の第１開口部６０１を通って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて延在し、第２連結板部８６２は、コイル７に対して第２方向Ｘの他方側Ｚ２
でホルダ６０の第２開口部６０２を通って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて延在している。

本形態では、第１連結板部８６１および第２連結板部８６２は、溶接により第２ヨーク８７の端部と連結されている。より具体的には、第１連結板部８６１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部８６１ａは、第２ヨーク８７の第２板部８７０の第１側面８７１に重なって第１連結板部８６１と第２ヨーク８７の第１側面８７１とが溶接されている。同様に、第２連結板部８６２の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部は、第２ヨーク８７の第２板部８７０の第２側面８７２に重なって第２連結板部８６２と第２ヨーク８７の第２側面８７２とが溶接されている。

第１連結板部８６１の端部８６１ａ、および第１側面８７１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、第２連結板部８６２の端部８６２ａ、および第２側面８７２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。本形態では、第２板部８７０に形成された凸部８７３が第１連結板部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。

（アクチュエータ１の組み立て工程）
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。

それゆえ、第１カバー部材１６の貫通穴１６ａに位置決めピン１０を通しておけば、第１ヨーク８６、ホルダ６０、および第２ヨーク８７を順次第１方向Ｚに重ねる際、位置決めピン１０を基準にして、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の位置を合わすことができるので、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に適正に重ねることができる。

（ストッパの構成）
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。

同様に、第２連結板部８６２に対して第２方向Ｘの他方側Ｘ２には、第１カバー部材１
６の第２壁部１６２、ホルダ６０の第２壁部６２、および第２カバー部材１７の第２壁部１７２の内面が、連続した平面（第２被当接部１１９）を構成した状態で対向している。したがって、第２連結板部８６２は、可動体３が第２方向Ｘの他方側Ｘ２に移動した際に第２被当接部１１９と当接して可動体３の第２方向Ｘの他方側Ｘ２への可動範囲を規制する第２ストッパを構成している。

（接続体９０および粘弾性部材９の構成）
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。

本形態において、接続体９０として粘弾性部材９のみが支持体２および可動体３の双方に接続されている。本形態において、粘弾性部材９として、可動体３の第１ヨーク８６と支持体２の第１カバー部材１６とが第１方向Ｚで対向する個所に第１粘弾性部材９１が配置され、可動体３の第２ヨーク８７と支持体２の第２カバー部材１７とが第１方向Ｚで対向する個所に第２粘弾性部材９２が配置されている。より具体的には、第１粘弾性部材９１は、第１ヨーク８６の第１板部８６０と第１カバー部材１６の凹部１６６、１６７の底部との間に２つ配置され、第２粘弾性部材９２は、第２ヨーク８７の第２板部８７０と第２カバー部材１７の凹部１７６、１７７の底部との間に２つ配置されている。

ここで、第１粘弾性部材９１は、第１ヨーク８６の第１板部８６０と第１カバー部材１６の凹部１６６、１６７の底部との間で第１方向Ｚに圧縮された状態で配置され、第２粘弾性部材９２は、第２ヨーク８７の第２板部８７０と第２カバー部材１７の凹部１７６、１７７の底部との間で第１方向Ｚに圧縮された状態で配置されている。第１粘弾性部材９１は、支持体２と接する面（第１カバー部材１６の凹部１６６、１６７の底部）に接着され、可動体３と接する面（第１ヨーク８６）と接着されている。第２粘弾性部材９２は、支持体２と接する面（第２カバー部材１７の凹部１７６、１７７の底部）に接着され、可動体３と接する面（第２ヨーク８７）と接着されている。

本形態において、粘弾性部材９（第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２）は、針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。粘弾性部材９は、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、粘弾性部材９は、その厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分（バネ係数）よりも非線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これに対して、厚さ方向（軸方向）に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。一方、本形態のように、粘弾性部材９が厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。従って、粘弾性部材９では、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、本形態のように、粘弾性部材９のせん断方向
のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスをもった振動を実現することができる。

（基本動作）
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。

（本形態の主な効果）
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。

また、第１連結板部８６１および第２連結板部８６２は各々、第１板部８６０で互いに反対側に位置する端部から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて折れ曲がっているため、第１ヨーク８６を効率よく製作することができる。また、第２板部８７０に形成された凸部８７３が第１連結板部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。このため、第１ヨーク８６と第２ヨーク８７とを凹部８６３、８６４と凸部８７３、８７４とによって位置決めした状態で結合させることができる。

また、可動体３が第２方向Ｘに移動した際に可動範囲を規制する第１被当接部１１８および第２被当接部１１９が幅寸法の広い第１壁部（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）、および第２壁部（第１カバー部材１６の第２壁部１６２、ホルダ６０の第２壁部６２、および第２カバー部材１７の第２壁部１７２によって構成されている。このため、第１被当接部１１８および第２被当接部１１９の強度が大であるので、落下時の衝撃等によって可動体３が急激に第２方向Ｘに移動したときでも、第１被当接部１１８および第２被当接部１１９が損傷しにくい。

また、本形態では、支持体２と可動体３が第１方向Ｚで対向する部分に粘弾性部材９が配置されているため、可動体３を駆動した際の共振を粘弾性部材９によって抑制することができる。その際、粘弾性部材９は、せん断方向に変形するので、粘弾性部材９は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つ。したがって、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスもって振動を実現することができる。また、本形態では、支持体２が第１方向Ｚに積層された複数の部材（第１カバー部材１６、ホルダ６０および第２カバー部材１７）を備えているため、支持体２と可動体３とが第１方向Ｚで対向する個所の間隔がばらつきやすいが、粘弾性部材９は、第１
方向Ｚで圧縮された状態で配置されているので、粘弾性部材９は、支持体２および可動体３に常に接している。このため、粘弾性部材９は、可動体３の移動に確実に追従する。また、粘弾性部材９は、支持体２と接する面が支持体２に接着され、可動体３と接する面が可動体３に接着されているため、粘弾性部材９の位置がずれにくい。したがって、粘弾性部材９は、可動体３の移動に確実に追従する。

また、第１カバー部材１６、ホルダ６０および第２カバー部材１７は、第１方向Ｚにネジ軸が延在するネジ１８によって第１方向Ｚで締結されている。したがって、ネジ１８を締めて第１カバー部材１６、ホルダ６０、および第２カバー部材１７を締結する際に粘弾性部材９を第１方向Ｚで圧縮することができる。また、支持体２の第１カバー部材１６および第２カバー部材１７において粘弾性部材９が接する部分は、凹部１６６、１６７、１７６、１７７になっていので、粘弾性部材９の位置がずれにくい。

また、コイル７に用いたコイル線の第１端部７０６および第２端部７０７が支持体２に固定された配線基板１５に電気的に接続された状態にあるため、コイル線の第１端部７０６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。

また、支持体２の第３側面１１３には、第１端部７０６および第２端部７０７を通す穴６３８が形成され、かかる穴６３８は、ホルダ６０のガイド溝６３７と繋がっている。このため、第１端部７０６および第２端部７０７をガイド溝６３７および穴６３８を通して配線基板１５まで導くことができるので、第１端部７０６および第２端部７０７を配線基板１５まで引き回すのが容易である。

（他の実施形態）
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。

上記実施形態では、粘弾性部材９としてシリコーン系ゲル等のゲル状部材を用いたが、ゴム等を粘弾性部材として用いてもよい。

上記実施形態では、コイルおよびホルダが支持体２に設けられ、磁石およびヨークが可動体３に設けられていたが、コイルおよびホルダが可動体３に設けられ、磁石およびヨークが支持体２に設けられている場合に本発明を適用してもよい。上記実施形態では、可動体３を第２方向Ｘのみに駆動するアクチュエータ１に本発明を適用したが、可動体３を第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに駆動するアクチュエータ１に本発明を適用してもよい。

１…アクチュエータ、２…支持体（一方側部材）、３…可動体（他方側部材）、６…磁気駆動回路、７、７１、７２…コイル、８…磁石、９…粘弾性部材（接続体）、１０…位置決めピン、１１…カバー、１５…配線基板、１６…第１カバー部材、１６ａ、１６ｂ、１６ｅ、１６ｆ、１７ｅ、１７ｆ、６０ｅ、６０ｆ…貫通穴、１６ｃ、１７ｃ、１５５、６３８…穴、１７…第２カバー部材、１８、１９…ネジ、６０…ホルダ、６０ｃ、６０ｄ、６３６、８７３、８７４…凸部、６１、１６１、１７１…第１壁部、６２、１６２、１７２…第２壁部、６３、１６３、１７３…第３壁部、６４、１６４、１７４…第４壁部、
６６、６７…コイル保持穴、８１…第１磁石、８２…第２磁石、８６…第１ヨーク、８７…第２ヨーク、９０…接続体、９１…第１粘弾性部材、９２…第２粘弾性部材、１１０…外面側、１１１…第１側面、１１２…第２側面、１１３…第３側面、１１４…第４側面、１１８…第１被当接部、１１９…第２被当接部、６０１…第１開口部、６０２…第２開口部、６３７…ガイド溝、６６１、６７１…受け部、７０１…長辺、７０２…短辺、７０６…第１端部、７０７…第２端部、８６０…第１板部、８６１…第１連結板部、８６２…第２連結板部、８７０…第２板部、Ｘ…第２方向、Ｙ…第３方向、Ｚ…第１方向

Claims (9)

1. 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た粘弾性部材と、
   コイルおよび前記コイルに第１方向で対向する磁石を備え、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向に交差する第２方向に相対移動させる磁気駆動回路と、
   を有し、
   前記粘弾性部材は、前記支持体と前記可動体とが前記第１方向で対向する個所に、前記第１方向で圧縮された状態で配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記支持体は、前記第１方向に積層された複数の部材を備え、
   前記粘弾性部材は、前記複数の部材のいずれかと前記可動体との間に配置され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。
3. 前記支持体は、前記複数の部材として、前記磁気駆動回路を構成するコイルまたは磁石が保持されたホルダと、前記ホルダに対して前記第１方向の一方側で端部同士が重なった第１カバー部材と、前記ホルダに対して前記第１方向の他方側で端部同士が重なった第２カバー部材と、を備え、
   前記粘弾性部材は、前記可動体と前記第１カバー部材との間、および前記可動体と前記第２カバー部材との間に設けられ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。
4. 前記コイルは、前記ホルダに保持され、
   前記磁石は、前記可動体の側において前記コイルに前記第１方向で対向していることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記第１カバー部材、前記ホルダ、および前記第２カバー部材は、前記第１方向にネジ軸が延在するネジによって前記第１方向で締結されていることを特徴とする請求項３または４に記載のアクチュエータ。
6. 前記支持体の前記粘弾性部材が接する部分は、凹部になっていることを特徴とする請求項１から５までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
7. 前記粘弾性部材は、前記支持体と接する面が前記支持体に接着され、前記可動体と接する面が前記可動体に接着され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。
8. 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１から７までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
9. 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８に記載のアクチュエータ。

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