JP2021136782A - アクチュエータ - Google Patents
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Abstract
Description
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、図3は、図1に示すアクチュエータの面図である。図2は、XZ平面で切断した断面図であり、図3は、YZ平面で切断した断面図である。図4は、図1に示すアクチュエータ1の分解斜視図である。アクチュエータ1は、支持体2と、可動体3と、支持体2および可動体3に接続された接続体10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機構6とを備える。接続体10は、弾性および粘弾性のうちの少なくとも一方を備える。磁気駆動機構6は、可動体3に配置される磁石61と、支持体2に配置されるコイル62とを備えており、支持体2に対して可動体3を軸線L方向に相対移動させる。可動体3は、軸線L方向の一方側L1の端部、および軸線L方向の他方側L2の端部の各位置において、接続体10を介して支持体2と接続される。
支持体2は、筒状のケース20と、ケース20の軸線L方向の一方側L1の開口を塞ぐ第1蓋部材21と、ケース20の軸線L方向の他方側L2の開口を塞ぐ第2蓋部材22と、ケース20の内側で第1蓋部材21と第2蓋部材22との間に配置されるコイルホルダ4を有する。本形態では、ケース20、第1蓋部材21、第2蓋部材22、およびコイルホルダ4は樹脂製である。また、支持体2は、コイルホルダ4の内周側に嵌まる第1環状部材51と、ケース20の内周側に嵌まる第2環状部材52を有する。第1環状部材51と第2環状部材52とは同一形状であり、軸線L方向で逆向きに配置される。
図2、図3に示すように、コイルホルダ4は、第1環状部材51を軸線L方向に位置決めする第1段部44を備える。環状部41の内周面には、軸線L方向の他方側L2に凹む
第1凹部43が設けられ、第1環状部材51は、第1凹部43に圧入される。第1段部44は、第1凹部43の軸線L方向の他方側L2の端部に設けられている。本形態では、第1環状部材51の外周面に形成された環状段部511が第1段部44に軸線L方向に当接する。
ケース20は、コイルホルダ4を軸線L方向に位置決めする第3段部47を備える。図3に示すように、第3段部47は、ケース本体24の内周面に形成される。図4に示すように、コイルホルダ4が嵌まるケース本体24の内周面には、軸線L方向に延びる複数の溝部48が形成され、各溝部48の軸線L方向の他方側L2の端部に第3段部47が形成されている。一方、コイルホルダ4は、環状部41の外周面において軸線L方向に延びる複数の凸部49を備える。複数の溝部48および凸部49は、それぞれ、周方向に等間隔で配置される。支持体2を組み立てる際、コイルホルダ4の各凸部49は、ケース本体24の各溝部48に軸線L方向の一方側L1から嵌め込まれ、第3段部47に軸線L方向に当接する。これにより、コイルホルダ4がケース本体24に圧入されて固定されるとともに、コイルホルダ4が軸線L方向に位置決めされる。
図5は、ケース20から第1蓋部材21および第2蓋部材22を取り外したアクチュエータ1を軸線L方向の一方側L1から見た斜視図である。図6は、ケース20から第1蓋部材21および第2蓋部材22を取り外したアクチュエータ1を軸線L方向の他方側L2
から見た斜視図である。第1蓋部材21および第2蓋部材22は、それぞれ、ケース20の端部に圧入され、ケース20の端部から外れないように係止されている。
の溶着用凹部210に溶着される。
図1、図2に示すように、支持体2は、磁気駆動機構6のコイル62に接続されるコイル線63あるいはコイル線63に接続された端子ピン64を外部に引き出すための配線引き出し部60を備える。配線引き出し部60は、ケース20の縁を軸線L方向に切り欠いた切欠き部65と、第1蓋部材21(蓋部材)に形成されたカバー66との間に設けられた開口部である。
図4、図5に示すように、ケース20は、切欠き部65に軸線L方向で隣り合う矩形の
基板固定部69を備える。基板固定部69は、ケース本体24の外周面から突出する凸部であり、平坦な基板固定面690を備える。基板固定部69は、配線基板7の縁を係止する爪部691を備える。本形態では、基板固定部69の軸線L方向の両側の縁にそれぞれ、1か所ずつ爪部691が形成されている。図1、図2に示すように、配線基板7は、軸線L方向の一方側L1の端部および他方側L2の端部の2か所が爪部691に係止されることにより、基板固定部69に固定される。なお、基板固定面690に接着剤を塗布してもよい。この場合には、接着剤と爪部691とを併用して配線基板7が固定される。
図9は、可動体3、接続体10、第1環状部材51、および第2環状部材52の分解斜視図である。図2、図3に示すように、可動体3は、支持体2の径方向の中心において軸線L方向に延びる支軸30を有する。支軸30には、筒状の第1固定部材36、および筒状の第2固定部材37によって、磁石61およびヨーク35が固定されている。支軸30
は金属製の丸棒である。第1固定部材36および第2固定部材37は、金属製の円筒体であり、第1固定部材36および第2固定部材37には円形の貫通穴が設けられている。
支持体2と可動体3との間に接続体10を配置するにあたって、支持体2は、上記のように、軸線L方向に離間した2か所に配置される第1環状部材51および第2環状部材52を備える。また、可動体3は、軸線L方向に離間した2か所に配置される第1固定部材36および第2固定部材37を備えている。第1環状部材51の内周面によって、第1固定部材36に径方向外側で対向する第1環状壁510が構成されており、第2環状部材52の内周面によって、第2固定部材37に径方向外側で対向する第2環状壁520が構成されている。接続体10は、第1環状壁510と第1固定部材36との間に配置された環状の第1接続体11、および、第2環状壁520と第2固定部材37との間に配置された環状の第2接続体12を備える。
る。第1接続体11を成形するにあたっては、治具によって第1環状部材51および第1固定部材36を同軸に位置決めして第1環状部材51と第1固定部材36との間に環状の隙間を形成し、この隙間にゲル材料を充填して熱硬化させる。これにより、ゲル状ダンパー部材自身の粘着性によって、第1接続体11が第1環状部材51の第1環状壁510、および、第1固定部材36の外周面に接合される。なお、ゲル材料を充填する前に、第1環状部材51の第1環状壁510、および第1固定部材36の外周面にプライマーを塗布することによって、第1接続体11と第1環状壁510との接合強度、および第1接続体11と第1固定部材36との接合強度を高めるようにしてもよい。上記プライマー以外に他の接合促進剤等を使用してもよく、別に成形したゲル状ダンパー部材を第1環状部材51および第1固定部材36に接着剤等で接着してもよい。第2接続体12についても、同様に、第2環状部材52と第2固定部材37との間に環状の隙間を形成し、この隙間にゲル材料を充填して熱硬化させることにより成形される。これにより、ゲル状ダンパー部材自身の粘着性によって、第2接続体12が第2環状部材52の第2環状壁520、および、第2固定部材37の外周面に接合される。
アクチュエータ1は、コイル62に通電することにより、磁気駆動機構6が、可動体3を軸線L方向に駆動する駆動力を発生させる。コイル62への通電を切ると、可動体3は、接続体10の復帰力によって原点位置へ戻る。従って、コイル62への通電を断続的に行うことにより、可動体3は、軸線L方向で振動する。また、コイル62に印加する交流波形を調整することで、可動体3が軸線L方向の一方側L1に移動する加速度と、可動体3が軸線L方向の他方側L2に移動する加速度を異なるものとすることができる。それ故、アクチュエータ1を触覚デバイスとして取り付けた機器を手にした者は、軸線L方向において方向性を有する振動を体感することができる。また、アクチュエータ1を利用してスピーカを構成することもできる。
以上説明したように、本形態のアクチュエータ1は、支持体2と、可動体3と、支持体2および可動体3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10と、磁石61およびコイル62を備え、可動体3を支持体2に対して相対移動させる磁気駆動機構6と、を有する。支持体2は、可動体3の外周側を囲む筒状のケース20と、ケース20の端部を塞ぐ第1蓋部材21(蓋部材)と、を備え、第1蓋部材21は、ケース20の縁を軸線L方向に切り欠いた切欠き部65に嵌まるカバー66を備える。切欠き部65の縁とカバー66の縁との間に配線引き出し部60が設けられ、カバー66の周方向の両側の縁は、切欠き部65の縁を係止する係止部68を備える。
Claims (7)
- 支持体と、
可動体と、
前記支持体および前記可動体に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
磁石およびコイルを備え、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機構と、を有し、
前記支持体は、前記可動体の外周側を囲む筒状のケースと、前記ケースの端部を塞ぐ蓋部材と、を備え、
前記蓋部材は、前記ケースの縁を軸線方向に切り欠いた切欠き部に嵌まるカバーを備え、
前記切欠き部の縁と前記カバーの縁との間に配線引き出し部が設けられ、
前記カバーの周方向の両側の縁は、前記切欠き部の縁を係止する係止部を備えることを特徴とするアクチュエータ。 - 前記切欠き部の周方向の両側の縁に前記軸線方向に延びる溝部が設けられ、
前記係止部は、前記溝部に嵌まるリブであることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記支持体は、前記切欠き部の内周側に配置されるコイルホルダを備え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。
- 前記配線引き出し部は、前記切欠き部の縁に形成された保持溝を備え、
前記コイルに接続されるコイル線もしくは端子ピンは、前記保持溝に配置されることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。 - 前記コイルと電気的に接続される配線基板を備え、
前記ケースは、前記切欠き部に前記軸線方向で隣り合う基板固定部を備え、
前記基板固定部は、前記配線基板の縁を係止する爪部を備えることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載のアクチュエータ。 - 前記爪部は、前記配線基板の前記軸線方向の一端および他端の2か所を係止することを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ。
- 前記配線基板は、前記基板固定部に接着されることを特徴とする請求項5または6に記載のアクチュエータ。
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