JP2022098582A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】筒型のケースを構成する筒部材と蓋部材との固定部に必要な強度を備え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のケース５は、筒部材２０と、筒部材２０の一方の開口を塞ぐ第１蓋部材２１と、を備える。第１蓋部材２１と筒部材２０とを固定する固定部２７は、第１蓋部材２１から外周側に突出する第１突起８１、第１突起８１の第２方向Ｘ２において第１蓋部材２１から外周側に突出する第２突起８２、筒部材２０の内周面に設けられて第１突起８１が挿入される第１凹部９１、第２突起８２が挿入される第２凹部９２、を備える。第１突起８１が第１凹部９１に挿入される前の状態では、第１突起８１の第１突起幅寸法Ｄ１が、第１凹部９１の第１凹部幅寸法Ｅ１よりも大きく、第２突起８２の第２突起幅寸法Ｄ２が、第２凹部９２の第２凹部幅寸法Ｅ２よりも大きい。【選択図】図５

Description

本発明は、ケース内で可動体が振動するアクチュエータに関する。

かかるアクチュエータは特許文献１に記載されている。同文献のアクチュエータは、ケースを有する支持体と、ケースに収容された可動体と、ケースと可動体とを相対移動可能に接続する接続部材と、支持体に対して可動体を移動させる磁気駆動機構と、を備える。支持体は、ケースに固定されたホルダと、ホルダに保持されたコイルと、を備える。可動体は、ヨークと、ヨークに固定されてコイルに対向するマグネットと、を備える。接続部材は、粘弾性体であり、ケースとヨークとの間に配置されている。磁気駆動機構は、支持体のコイルと、可動体のマグネットと、から構成される。

特開２０１９－１３０８６号公報

本発明者らは、筒型のケースに可動体を収容し、可動体をケースの軸線に沿って振動させるアクチュエータを提案している。このようなアクチュエータでは、ケースは、可動体の外周側に位置する筒部材と、筒部材の軸線方向の開口を封鎖する蓋部材と、を備える。可動体と支持体とを接続する接続部材は、環状の粘弾性体と、粘弾性体の内周側の端面に固定された内枠部材と、粘弾性体の外周面の端面に固定された外枠部材と、を備える。接続部材はケースと同軸に配置されている。接続部材の内枠部材は可動体に接続される。外枠部材は、筒部材に固定されたホルダにより径方向の外側および軸線方向の一方側から保持される。外枠部材には、蓋部材が軸線方向の他方側から当接する。蓋部材は、粘弾性体がケースの外に露出することを防止するとともに、外枠部材が軸線方向の他方側に移動することを阻止する。

かかるアクチュエータでは、落下などによって外部から衝撃が加わると、外部からの力が可動体に働いて、ケース内で可動体が移動する。また、可動体が移動する際に、可動体に働いた力が接続部材を介して蓋部材に伝わる。従って、アクチュエータが外部から衝撃を受けると、蓋部材に軸線方向の負荷がかかる。よって、かかるアクチュエータでは、外部から衝撃を受けたときに蓋部材が筒部材から脱落することがないように、筒部材と蓋部材との固定部に強度を備える必要がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、筒型のケースを構成する筒部材と蓋部材との固定部に強度を備えるアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るアクチュエータは、筒部材、および前記筒部材に挿入されて当該筒部材の軸線方向の一方の開口を塞ぐ蓋部材を備えるケースと、前記ケースに収容された可動体と、前記可動体と前記ケースとを前記軸線方向に相対移動可能に接続する接続部材と、前記ケースに対して前記可動体を前記軸線方向に振動させる磁気駆動機構と、を有し、前記ケースは、前記蓋部材を前記筒部材に固定する複数の固定部を備え、前記軸線方向の一方を第１方向、他方を第２方向とした場合に、前記蓋部材は、前記第１方向の側から前記接続部材に当接する当接部を備え、各固定部は、前記蓋部材の周
方向の一部分から外周側に突出する第１突起、前記第１突起の前記第２方向において前記蓋部材の前記周方向の一部分から外周側に突出する第２突起、前記筒部材の内周面に設けられて前記第１突起が挿入される第１凹部、および前記筒部材の内周面に設けられて前記第２突起が挿入される第２凹部、を備え、前記第１突起の前記周方向の両端に位置する一対の第１端面のそれぞれは、前記周方向で対向する前記第１凹部の一対の第１側壁のそれぞれに接触し、前記第２突起の前記周方向の両端に位置する一対の第２端面のそれぞれは、前記周方向で対向する前記第２凹部の一対の第２側壁のそれぞれに接触し、各第１端面が各第１側壁と接触する第１接触面積は、各第２端面が各第２側壁と接触する第２接触面積よりも大きく、前記第１突起が前記第１凹部に挿入される前の状態では、前記周方向における一対の前記第１端面の間の第１突起幅寸法が、前記周方向における一対の第１側壁の間の第１凹部幅寸法よりも大きく、前記周方向における一対の前記第２端面の間の第２突起幅寸法が、前記周方向における一対の第２側壁の間の第２凹部幅寸法よりも大きいことを特徴とする。

本発明では、蓋部材に外周側に突出する第１突起と第２突起とが設けられており、筒部材の内周面に第１突起が挿入される第１凹部と第２突起が挿入される第２凹部とが設けられている。また、第１突起が第１凹部に挿入される前の状態では、第１突起の第１突起幅寸法が、第１凹部の第１凹部幅寸法よりも大きく、第２突起の第２突起幅寸法が、第２凹部の第２凹部幅寸法よりも大きい。従って、蓋部材を筒部材に挿入してこれらを固定する際に、各固定部では、第１突起が第１凹部に圧入され、第２突起が第２凹部に圧入される。従って、複数の固定部によって、蓋部材が筒部材から脱落することがない程度の強度を備えること可能となる。また、各固定部には、圧入箇所が２つ設けられる。従って、外部からの衝撃により、第１突起、または第２突起が破損して圧入箇所が一つになった場合でも、蓋部材が筒部材から脱落することを防止できる。さらに、第１突起の第１端面が第１凹部の第１側壁に接触する第１接触面積は、第２突起の第２端面が第２凹部の第２側壁に接触する第２接触面積よりも大きい。これにより、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との間の摩擦力が大きくなるので、蓋部材が筒部材から抜けることを、より、防止しやすい。ここで、アクチュエータでは、可動体の振動が接続部材を介して蓋部材に伝わると、振動によって蓋部材が軸線回りに回転して、蓋部材が筒部材から脱落しやすくなるという問題がある。これに対して、本発明は、第１突起の第１端面が第１凹部の第１側壁に接触する第１接触面積が、第２突起の第２端面が第２凹部の第２側壁に接触する第２接触面積よりも大きい。従って、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との接触により、蓋部材が筒部材に対して回転することを防止でき、蓋部材が筒部材から脱落しやすくなることを防止できる。

また、軸線方向から見た場合に第１突起の第１端面と第２突起の第２端面とが重なり、かつ、第１凹部の第１側壁と第２凹部の第２側壁とが重なる場合には、第１突起の第１端面と第２突起の第２端面とが軸線方向で直線上に配列され、第１凹部の第１側壁と第２凹部の第２側壁とが軸線方向で直線上に配列される。この場合には、蓋部材に軸線方向の力が加わったときに、各第１突起および第２突起のそれぞれが、第１凹部および第２凹部から軸線方向に抜けやすくなるという問題がある。これに対して、本発明では、各第１端面と各第２端面とは、前記周方向の異なる位置にあり、各第１側壁と各第２側壁とは、前記周方向の異なる位置にあるものとすることができる。このようにすれば、軸線方向で第１端面と第２端面とが直線上に配列されず、軸線方向で第１側壁と第２側壁と直線上に配列されない。従って、蓋部材が筒部材から脱落することを防止しやすくなる。

本発明において、前記第１突起幅寸法は、前記第２突起幅寸法よりも長く、前記第１凹部幅寸法は、前記第２凹部幅寸法よりも長く、前記軸線方向から見た場合に、前記第２突起は前記第１突起の周方向の内側に位置し、前記第２凹部は、前記第１凹部の前記第２方向に位置して前記軸線方向で前記第１凹部と連通するものとすることができる。このよう
にすれば、各固定部において、第１突起および第２突起が重なる位置に設けられる。従って、各固定部を第２方向に押し込むことにより、第１突起および第２突起を第１凹部および第２凹部に挿入できる。また、第１方向の側から見た場合に、第２突起が第１突起の内側に位置する。従って、蓋部材を筒部材に固定した状態を第１方向の側から見た場合に、第２突起、および第２突起が挿入された第２溝を、第１突起によって隠すことができる。

本発明において、前記第１突起幅寸法から前記第１凹部幅寸法を引いた第１圧入代は、前記第２突起幅寸法から第２凹部幅寸法を引いた第２圧入代以下であるものとすることがきる。このようにすれば、筒部の開口端から離れた第２凹部に第２突起を圧入することにより、各固定部に強度を確保することができる。よって、第１蓋部材が筒部材から脱落しにくくなる。また、このようにすれば、筒部の開口端に近い側に設けられた第１凹部に第１突起を圧入する際に、筒部材の開口端が変形することを防止或いは抑制できる。

本発明において、前記第１突起は、前記第２突起よりも外周側に突出し、前記第１凹部は、前記第２凹部よりも外周側に深く窪むものとすることができる。このようにすれば、第１突起の周方向の第１端面が第１凹部の第１側壁に接触する第１接触面積を、第２突起の周方向の第２端面が第２凹部の第２側壁に接触する第２接触面積よりも大きくすることが容易となる。これにより、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との間の摩擦力を大きくすることが容易となるので、蓋部材が筒部材から抜けることを、より、防止しやすくなる。また、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との第１接触面積が大きくなるので、可動体の振動が蓋部材に伝わったときに、蓋部材が筒部材に対して回転することを防止できる。

本発明において、各第１端面は、前記軸線方向から見た場合に湾曲する湾曲面であり、各第１側壁は、前記湾曲面が転写された形状の転写面であるものとすることができる。このようにすれば、第１突起第１端面が第１凹部の第１側壁に接触する第１接触面積を、第２突起の第２端面が第２凹部の第２側壁に接触する第２接触面積よりも大きくすることが容易となる。これにより、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との間の摩擦力を大きくすることが容易となるので、蓋部材が筒部材から抜けることを、より、防止しやすくなる。また、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との第１接触面積が大きくなるので、可動体の振動が蓋部材に伝わったときに、蓋部材が筒部材に対して回転することを防止できる。

本発明において、前記固定部は、等角度間隔で３以上設けられていることが望ましい。このようにすれば、複数の固定部によって、蓋部材が筒部材から脱落しない程度の強度を確保することが容易となる。

本発明において、前記ケースの内部に固定されたホルダを備え、前記接続部材は、径方向に広がる環状の粘弾性体と、前記粘弾性体の内周側の端面に固定された内枠部材と、前記粘弾性体の外周側の端面に固定された外枠部材と、を備え、前記ホルダは、前記外枠部材を外周側および前記第２方向の側から保持し、前記内枠部材は、前記可動体に接続され、前記当接部は、前記外枠部材に当接するものとすることができる。このようにすれば、支持体を構成する蓋部材と、ホルダ、とによって、接続部材の外枠部材を軸線方向に移動不能な状態で保持できる。また、蓋体により、接続部材の粘弾性体がケースの外部に露出することを防止できる。

本発明では、蓋部材に設けられた第１突起と第２突起とを、筒部材の内周面に設けられた第１溝および第２溝に圧入する。従って、蓋部材と筒部材とを固定する複数の固定部によって、蓋部材が筒部材から脱落することがない程度の強度を備えること可能となる。ま
た、固定部には、圧入箇所が２つ設けられる。従って、外部からの衝撃により、第１突起、または第２突起が破損して圧入箇所が一つになった場合でも、蓋部材が筒部材から脱落することを防止できる。さらに、第１突起の第１端面が第１凹部の第１側壁に接触する第１接触面積は、第２突起の第２端面が第２凹部の第２側壁に接触する第２接触面積よりも大きい。これにより、第１突起の第１端面と第１凹部の第１側壁との間の摩擦力が大きくなるので、蓋部材が筒部材から抜けることを防止しやすくなる。また、蓋部材が筒部材に対して回転することも防止できる。

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。 アクチュエータの分解斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＢ－Ｂ断面図である。 固定部の説明図である。

（全体構成）
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。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の分解斜視図である。図３、図４は、図１に示すアクチュエータ１の断面図である。図３は、図１のＡ－Ａ位置で切断した断面図である。図４は、図１のＢ－Ｂ位置で切断した断面図である。図４は、図３と直交する方向で切断した断面図である。

図１に示すように、アクチュエータ１の外観は筒型である。図３、図４に示すように、アクチュエータ１は、筒型のケース５を有する支持体２と、ケース５に収容された可動体３と、支持体２と可動体３とをケース５の軸線Ｌに沿った軸線方向Ｘに相対移動可能に接続する第１接続部材１１および第２接続部材１２と、を備える。第１接続部材１１は、ケース５内における軸線方向Ｘの一方の端部において、可動体３と支持体２とを接続する。第２接続部材１２は、ケース５内における軸線方向の他方の端部において、可動体３と支持体２とを接続する。

また、アクチュエータ１は、可動体３を軸線方向Ｘに移動させる磁気駆動機構６を備える。磁気駆動機構６は、可動体３に配置されたマグネット６１と、支持体２に配置されたコイル６２と、を備える。以下の説明では、軸線方向Ｘの一方を第１方向Ｘ１とし、軸線方向Ｘの他方を第２方向Ｘ２とする。

（第１接続部材および第２接続部材）
図２に示すように、第１接続部材１１は、環状の粘弾性体１０と、粘弾性体１０の内周側の端面に固定された第１内枠部材３６と、粘弾性体１０の外周側の端面に固定された第１外枠部材５１と、を備える。粘弾性体１０は、それ自身の粘着性によって、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１に接合されている。第１内枠部材３６は可動体３に固定され、第１外枠部材５１は支持体２に保持される。第２接続部材１２は、環状の粘弾性体１０と、粘弾性体１０の内周側の端面に固定された第２内枠部材３７と、粘弾性体１０の外周側の端面に固定された第２外枠部材５２と、を備える。粘弾性体１０は、自身の粘着性によって、第２内枠部材３７および第２外枠部材５２に接合されている。第２内枠部材３７は、可動体３に固定され、第２外枠部材５２は支持体２に保持される。

粘弾性体１０としては、シリコーンゲル等からなるゲル状部材、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ることができる。また、粘弾性体１０は、ゲル状部材、ゴム、あるいはその変性材料と、バネなどの弾性体とを組み合わせた複合部材であってもよい。

（支持体）
支持体２は、ケース５と、ケース５の内側に固定されたコイルホルダ４と、を備える。図１、図２に示すように、ケース５は、円筒形状の筒部材２０と、筒部材２０の軸線方向Ｘの第１方向Ｘ１の開口を塞ぐ第１蓋部材２１と、筒部材２０の第２方向Ｘ２の開口を塞ぐ第２蓋部材２２と、を備える。コイルホルダ４は、筒状であり、ケース５と同軸に配置されている。図３、図４に示すように、コイルホルダ４は、筒部材２０の内周側で、第１蓋部材２１と第２蓋部材２２との間に位置する。コイルホルダ４は、コイル６２を保持するとともに、第１接続部材１１の第１外枠部材５１を保持する。

また、支持体２は、筒部材２０の内周面から突出する環状の接続部材保持部２５を備える。接続部材保持部２５は、軸線方向Ｘでコイルホルダ４と第２蓋部材２２との間に位置する。接続部材保持部２５は、第２接続部材１２の第２外枠部材５２を保持する。

（筒部材、第１蓋部材、および第２蓋部材）
筒部材２０は、樹脂製である。図２に示すように、筒部材２０は、軸線方向Ｘの第１方向Ｘ１の縁を第２方向Ｘ２に切り欠いた切欠き部６５を備える。また、筒部材２０は、切欠き部６５の第２方向Ｘ２に基板保持部６９を備える。基板保持部６９には、配線基板７が固定される。配線基板７には、給電用のリード線８が電気的に接続される。配線基板７に対して周方向に隣接する位置には、リード線８を保持するリード線保持部７０が設けられている。リード線８は、配線基板７を介して、コイル６２に接続される。

第１蓋部材２１は、樹脂製である。第１蓋部材２１は、円形の第１端板部２１１と、第１端板部２１１の外周縁から第２方向Ｘ２に延びる円環状の第１側板部２１２と、を備える。第１端板部２１１は、第１側板部２１２の内周側に第２方向Ｘ２に突出する円環状のリブ２１３を備える。リブ２１３は第１側板部２１２と同軸である。リブ２１３の第２方向の端面には、第２方向Ｘ２に突出する突部２１４が、等角度間隔で、複数、設けられている。本例では、突部２１４は、３つ設けられている。第１側板部２１２の周方向の一部には、第２方向Ｘ２に突出するカバー部分６６が設けられている。

図１に示すように、第１蓋部材２１は、第１方向Ｘ１の側から筒部材２０に挿入されて、筒部材２０の第１方向Ｘ１の端部分に固定される。第１蓋部材２１が第１方向Ｘ１の側から筒部材２０に挿入される際に、カバー部分６６は、切欠き部６５に第１方向Ｘ１の側から挿入される。カバー部分６６が切欠き部６５に挿入されたときにカバー部分６６の第２方向Ｘ２の端縁と切欠き部６５との間に形成される隙間は、コイル６２のコイル線６３をケース５の外側に引き出すための配線引き出し部６０である。

ここで、第１蓋部材２１と筒部材２０との間には、所定の強度でこれらを固定する固定部２７が、周方向に、複数、設けられている。本例では、固定部２７は、等角度間隔で、３か所に設けられている。各固定部２７の詳細は、後述する。

第２蓋部材２２は、樹脂製である。第２蓋部材２２は、円形の第２端板部２２１と、第２端板部２２１の外周縁から第１方向Ｘ１に延びる円環状の第２側板部２２２と、を備える。図３、図４に示すように、第２蓋部材２２は、第２端板部２２１に円環状のリブ２２３を備える。リブ２２３は、第２側板部２２２と同軸で、第１方向Ｘ１に突出する。リブ２２３の第２方向の端面には、第１方向Ｘ１に突出する突部２２４が、等角度間隔で３つ
設けられている。

第２蓋部材２２は、第２方向Ｘ２の側から筒部材２０に挿入されて、筒部材２０の第２方向Ｘ２の端部分に固定される。第２蓋部材２２と筒部材２０との間には、所定の強度でこれらを固定する固定部２７が周方向に３つ等角度間隔で設けられている。各固定部２７は、第１蓋部材２１と筒部材２０との間に設けられた固定部２７と同一の構成を備える。

（コイルホルダ）
図２に示すように、コイルホルダ４は、コイル６２を保持するコイル保持部分４０と、コイル保持部分４０の第１方向Ｘ１で第１接続部材１１の第１外枠部材５１を保持する接続部材保持部分４１と、を備える。図３、図４に示すように、コイル保持部分４０に保持されたコイル６２は、ケース５内において、軸線方向Ｘの中央部分に位置する。

接続部材保持部分４１は、環状である。接続部材保持部分４１の内周面には、第１方向Ｘ１および内周側から切り欠かれた環状の第１凹部４３が設けられている。第１凹部４３の第２方向Ｘ２の端部分には、第１段部４４が設けられている。第１凹部４３には、第１接続部材１１の第１外枠部材５１が第１方向Ｘ１の側から圧入される。圧入に際して、第１段部４４は第２方向Ｘ２の側から第１外枠部材５１に当接して、第１外枠部材５１を軸線方向Ｘで位置決めする。これにより、コイルホルダ４は、第１接続部材１１の第１外枠部材５１を、外周側、および第２方向Ｘ２の側から保持する。

図２、図３に示すように、接続部材保持部分４１の外周面からは、２本の端子ピン６３が外周側に突出する。２本の端子ピン６４には、コイル６２から引き出されたコイル線６３の端部が絡げられている。コイルホルダ４がケース５に固定されたときに、２本の端子ピン６４は、配線引き出し部６０を介して、ケース５の外側に突出する。ここで、図１、図２、図３に示すように、ケース５の外に突出する２本の端子ピン６４は、配線基板７に設けられた２箇所の穴７１を貫通して、穴７１の縁に設けられたランドと電気的に接続される。これにより、コイル線６３と給電用のリード線８とが電気的に接続される。

図３、図４に示すように、第１蓋部材２１が筒部材２０に固定されると、第１蓋部材２１の突部２１４は、第１外枠部材５１に第１方向Ｘ１の側から当接する。すなわち、第１蓋部材２１の突部２１４は、第１方向Ｘ１の側から第１外枠部材５１に当接する当接部である。第１蓋部材２１が筒部材２０に固定されると、第１蓋部材２１は、第１外枠部材５１が第１方向Ｘ１に移動することを防止する。また、第１蓋部材２１は、第１接続部材１１の粘弾性体１０が外部に露出することを防止する。

（接続部材保持部）
接続部材保持部２５は、コイルホルダ４の第２方向Ｘ２に位置する。接続部材保持部２５は環状である。接続部材保持部２５の内周面には、第２方向Ｘ２および内周側から切り欠かれた環状の第２凹部４３が設けられている。第２凹部４６の第１方向Ｘ１の端部分には、第２段部４５が設けられている。第２凹部４６には、第２接続部材１２の第２外枠部材５２が第２方向Ｘ２の側から圧入される。圧入に際し、第２段部４５は第１方向Ｘ１の側から第２外枠部材５２に当接して、第２外枠部材５２を軸線方向Ｘで位置決めする。これにより、接続部材保持部２５は、第２接続部材１２の第２外枠部材５２を、外周側、および第１方向Ｘ１の側から保持する。

ここで、第２蓋部材２２が筒部材２０に固定されると、第２蓋部材２２の突部２１４は、第２外枠部材５２に第２方向Ｘ２の側から当接する。すなわち、第２蓋部材２２の突部２１４は、第２外枠部材５２に第２方向Ｘ２の側から当接する当接部である。第２蓋部材２２が筒部材２０に固定されると、第２蓋部材２２は、第２外枠部材５２が第２方向Ｘ２
に移動することを防止する。また、第２蓋部材２２は、第２接続部材１２の粘弾性体１０が外部に露出することを防止する。

（可動体）
図２～図４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方向Ｘに延びる支軸３０を有する。支軸３０は金属製の丸棒である。支軸３０の軸線は、可動体３の軸線であり、ケース５の軸線Ｌと一致する。支軸３０には、マグネット６１が支持される。マグネット６１は、中心に、支軸３０が貫通する軸穴６１０を備える。

また、支軸３０には、ヨーク３５が支持される。ヨーク３５は、マグネット６１に軸線方向Ｘの第１方向Ｘ１で重なる第１ヨーク３１と、マグネット６１に第２方向Ｘ２で重なる第２ヨーク３２と、を備える。

第１ヨーク３１は、所定の厚みを備える円盤形状である。第１ヨーク３１は、中心に、支軸３０が貫通する軸穴３１０を備える。第１ヨーク３１は、マグネット６１の第１方向Ｘ１の面に接着等の方法で固定されている。ここで、第１ヨーク３１の外径寸法は、マグネット６１の外径寸法よりも大きい。従って、第１ヨーク３１の外周面は、マグネット６１の外周面より径方向外側に張り出す。

第２ヨーク３２は、カップ状の第１磁性部材３３と、円板状の第２磁性部材３４の２つの部材からなる。第１磁性部材３３は、中心に支軸３０が貫通する軸穴３３０を備える円形の端板部３３１と、端板部３３１の外縁から第１方向Ｘ１に曲げられた曲げ部３３２と、曲げ部３３２から第１方向Ｘ１に延びる円筒部３３３と、を備える。第１磁性部材３３の端板部３３１は、マグネット６１の第２方向Ｘ２の端面に固定される。第２磁性部材３４は、中心に支軸３０が貫通する軸穴３４０を備える。第２磁性部材３４は、第１磁性部材３３の端板部３３１に対してマグネット６１とは反対側から固定されている。図２に示すように、第２磁性部材３４には、軸穴３４０の外周側に、軸線方向Ｘに貫通する複数の貫通孔が設けられている。各貫通孔は可動体３の重量を調節するための重量調整部３８である。

ここで、図３、図４に示すように、第１接続部材１１の第１内枠部材３６は、第１ヨーク３１の第１方向Ｘ１で支軸３０に固定される。より具体的には、第１内枠部材３６の内周面には第２方向Ｘ２の端部に径方向内側に突出する環状突部３６１が設けられており、支軸３０は、環状突部３６１の中心孔に圧入される。これにより、第１内枠部材３６は、支軸３０に固定される。

また、第２接続部材１２の第２内枠部材３７は、第２ヨーク３２の第２方向Ｘ２の側から支軸３０に固定される。より具体的には、第２内枠部材３７の内周面には、第１方向Ｘ１の端部に径方向内側に突出する環状突部３７１が設けられており、支軸３０は、環状突部３７１の中心孔に圧入される。これにより、第２内枠部材３７は、支軸３０に固定される。

第１内枠部材３６および第２内枠部材３７が支軸３０に固定されたときに、第１内枠部材３６は、第１方向Ｘ１の側から第１ヨーク３１に当接する。また、第２内枠部材３７は、第２方向Ｘ２の側から第２磁性部材３４に当接する。従って、支軸３０に支持されたマグネット６１およびヨーク３５は、第１内枠部材３６および第２内枠部材３７によって軸線方向Ｘの両側から支軸３０に固定される。

マグネット６１およびヨーク３５が支軸３０に固定されたときに、マグネット６１およびヨーク３５は軸線方向Ｘにおける支軸３０の中央部分に位置する。また、第２ヨーク３
２の円筒部３３３は、マグネット６１の外周面および第１ヨーク３１の外周面から径方向外側に離間した位置で、マグネット６１の外周面および第１ヨーク３１の径方向外側に位置する。ここで、第１接続部材１１および第２接続部材とを介して支持体２と可動体３とが接続されると、第２ヨーク３２の円筒部３３３とマグネット６１の外周面との間に、可動体３のコイル６２の一部が位置する。また、第２ヨーク３２の円筒部３３３と第１ヨーク３１の外周面との間に、可動体３のコイル６２の一部が位置する。

（アクチュエータの動作）
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を軸線方向Ｘ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、粘弾性体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、軸線方向Ｘ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が軸線方向Ｘの第１方向Ｘ１に移動する加速度と、可動体３が第２方向Ｘ２に移動する加速度を異なるものとすることができる。従って、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。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。

（固定部）
次に、筒部材２０と第１蓋部材２１とを固定する固定部２７を詳細に説明する。図５は、固定部２７の説明図である。なお、第２蓋部材２２と筒部材２０とを固定する固定部２７は、第１蓋部材２１と筒部材２０とを固定する固定部２７と同一である。従って、第１蓋部材２１と筒部材２０とを固定する固定部２７を説明して、第２蓋部材２２と筒部材２０とを固定する固定部２７の説明は省略する。

図１に示すように、第１蓋部材２１および筒部材２０は、軸線Ｌ回りの周方向の３か所に固定部２７を備える。３つの固定部２７は等角度間隔に設けられている。各固定部２７は、同一の構成を備える。

図５に示すように、各固定部２７は、第１蓋部材２１の第１側板部２１２の周方向の一部分から外周側に突出する第１突起８１と、第１突起８１の第２方向Ｘ２において第１蓋部材２１の周方向の一部分から外周側に突出する第２突起８２と、を備える。また、各固定部２７は、筒部材２０の内周面に設けられて第１突起８１が挿入される第１凹部９１と、筒部材２０の内周面に設けられて第２突起８２が挿入される第２凹部９２と、を備える。第１突起８１は、第１方向Ｘ１の側から、第１凹部９１に挿入される。第２突起８２は、第１方向Ｘ１の側から、第２凹部９２に挿入される。

第１突起８１は、周方向の両端に位置する一対の第１端面８１ａを備える。第２突起８２は周方向の両端に位置する一対の第２端面８２ａを備える。周方向における一対の第１端面８１ａの間の第１突起幅寸法Ｄ１は、周方向における一対の第２端面８２ａの間の第２突起幅寸法Ｄ２よりも大きい。軸線方向Ｘから見た場合に第１突起８１と第２突起８２とは重なり、第２突起８２は第１突起８１の周方向の内側に位置する。本例では、第２突起８２は、第１突起８１の周方向の中央部分に位置する。第１突起８１の各第１端面８１ａと、第２突起８２各第２端面８２ａとは、周方向の異なる位置にある。

また、第１突起８１は、第２突起８２よりも外周側に突出する。従って、第１突起８１と第２突起８２との間には、第２方向Ｘ２を向く端面を備える突起側段部８３が設けられている。

ここで、各第１端面８１ａは、軸線方向Ｘから見た場合に湾曲する湾曲面である。本例
では、各第１端面８１ａは、軸線方向Ｘから見た場合に、Ｓ字に湾曲する。

第１凹部９１は、その内壁面に、周方向で対向する一対の第１側壁９１ａと、一対の第１側壁９１ａの間を周方向に延びる円弧の第１周壁９１ｂと、を備える。第１周壁９１ｂは、筒部材２０の径方向内側を向く。第２凹部９２は、その内壁面に、周方向で対向する一対の第２側壁９２ａと、一対の第１側壁９１ａの間を周方向に延びる円弧の第２周壁９２ｂと、を備える。第２周壁９２ｂは、筒部材２０の径方向内側を向く。軸線方向Ｘから見た場合に第１凹部９１と第２凹部９２とは重なり、第２凹部９２の第１方向Ｘ１の端は第１凹部９１の周方向の中央部分に連通する。従って、第１凹部９１の各第１側壁９１ａと、第２凹部９２の各第２側壁９２ａとは、周方向の異なる位置にある。

また、第１凹部９１は、第２突起８２よりも外周側に深く窪む。従って、第１周壁９１ｂは、第２周壁９２ｂよりも径方向外側に位置する。よって、第１凹部９１と第２凹部９２との間には、第１方向Ｘ１を向く端面を備える溝部側段部９３が設けられている。

ここで、各第１側壁９１ａは、第１突起８１の湾曲面が転写された形状の転写面である。従って、各第１側壁９１ａは、湾曲面であり、軸線方向Ｘから見た場合に、Ｓ字形状を備える。

第１蓋部材２１が筒部材２０に固定された状態では、第１突起８１の一対の第１端面８１ａのそれぞれは、第１凹部９１の一対の第１側壁９１ａのそれぞれに接触し、第２突起８２の一対の第２端面８２ａのそれぞれは、周方向で対向する第２凹部９２の一対の第２側壁９２ａのそれぞれに接触する。各第１端面８１ａが各第１側壁９１ａと接触する第１接触面積Ｆ１は、各第２端面８２ａが各第２側壁９２ａと接触する第２接触面積Ｆ２よりも大きい。

ここで、第１突起８１が第１凹部９１に挿入される前の状態では、第１突起８１の第１突起幅寸法Ｄ１が、第１凹部９１の周方向における一対の第１側壁９１ａの間の第１凹部幅寸法Ｅ１よりも大きい。また、第２突起８２の第２突起幅寸法Ｄ２が、第２凹部９２の周方向における一対の第２側壁９２ａの間の第２凹部幅寸法Ｅ２よりも大きい。第１突起幅寸法Ｄ１から第１凹部幅寸法Ｅ１を引いた第１圧入代は、第２突起幅寸法Ｄ２から第２凹部幅寸法Ｅ２を引いた第２圧入代以下である。本例では、第１圧入代は、０．０５ｍｍ～０．１ｍｍである。第２圧入代は、０．１ｍｍ～０．２ｍｍである。

（作用効果）
本例では、第１蓋部材２１には、外周側に突出する第１突起８１と第２突起８２とが設けられており、筒部材２０の内周面には、第１突起８１が挿入される第１凹部９１と第２突起８２が挿入される第２凹部９２とが設けられている。また、第１突起８１が第１凹部９１に挿入される前の状態では、第１突起８１の第１突起幅寸法Ｄ１が、第１凹部９１の第１凹部幅寸法Ｅ１よりも大きく、第２突起８２の第２突起幅寸法Ｄ２が、第２凹部９２の第２凹部幅寸法Ｅ２よりも大きい。従って、第１蓋部材２１を筒部材２０に挿入してこれらを固定する際に、各固定部２７では、第１突起８１が第１凹部９１に圧入され、第２突起８２が第２凹部９２に圧入される。よって、複数の固定部２７によって、第１蓋部材２１が筒部材２０から脱落することがない程度の強度を備えることができる。

また、各固定部２７には、圧入箇所が２つ設けられる。従って、外部からの衝撃により、第１突起８１、または第２突起８２が破損して圧入箇所が一つになった場合でも、第１蓋部材２１が筒部材２０から脱落することを防止できる。

さらに、第１突起８１の第１端面８１ａが第１凹部９１の第１側壁９１ａに接触する第
１接触面積Ｆ１は、第２突起８２の第２端面８２ａが第２凹部９２の第２側壁９２ａに接触する第２接触面積Ｆ２よりも大きい。これにより、第１突起８１の第１端面８１ａと第１凹部９１の第１側壁９１ａとの間の摩擦力が大きくなるので、第１蓋部材２１が筒部材２０から抜けることを、より、防止しやすい。

ここで、アクチュエータ１では、可動体３の振動が第１接続部材１１を介して第１蓋部材２１に伝わると、振動によって第１蓋部材２１が軸線Ｌ回りに回転して、第１蓋部材２１が筒部材２０から脱落しやすくなるという問題がある。これに対して、本例は、第１突起８１の第１端面８１ａが第１凹部９１の第１側壁９１ａに接触する第１接触面積Ｆ１が、第２突起８２の第２端面８２ａが第２凹部９２の第２側壁９２ａに接触する第２接触面積Ｆ２よりも大きい。従って、第１突起８１の第１端面８１ａと第１凹部９１の第１側壁９１ａとの接触により、第１蓋部材２１が筒部材２０に対して回転することを防止できる。よって、第１蓋部材２１が、筒部材２０から脱落しやすくなることを防止できる。

また、各固定部２７において、軸線方向Ｘから見た場合に第１突起８１の第１端面８１ａと第２突起８２の第２端面８２ａとが重なり、かつ、第１凹部９１の第１側壁９１ａと第２凹部９２の第２側壁９２ａとが重なる場合には、第１突起８１の第１端面８１ａと第２突起８２の第２端面８２ａとが軸線方向Ｘで直線上に配列され、第１凹部９１の第１側壁９１ａと第２凹部９２の第２側壁９２ａとが軸線方向Ｘで直線上に配列される。この場合には、第１蓋部材２１に軸線方向Ｘの力が加わったときに、各第１突起８１および第２突起８２のそれぞれが、第１凹部９１および第２凹部９２から軸線方向Ｘに抜けやすくなるという問題がある。これに対して、本例では、各第１端面８１ａと各第２端面８２ａとは、周方向の異なる位置にあり、各第１側壁９１ａと各第２側壁９２ａとは、周方向の異なる位置にある。従って、軸線方向Ｘで第１突起８１の第１端面８１ａと第２突起８２の第２端面８２ａとが直線上に配列されず、軸線方向Ｘで第１凹部９１の第１側壁９１ａと第２凹部９２の第２側壁９２ａと直線上に配列されない。よって、第１蓋部材２１が筒部材２０から脱落することを防止しやすい。

ここで、本例では、軸線方向Ｘから見た場合に、第２突起８２が第１突起８１と重なる。従って、第１蓋部材２１を筒部材２０に固定する際に、各固定部２７を第２方向Ｘ２に押し込むことにより、第１突起８１を第１凹部９１に圧入し、第２突起８２を第２凹部９２に圧入できる。また、第１方向Ｘ１の側から見た場合に、第２突起８２は第１突起８１に隠れた状態となる。従って、第１蓋部材２１を筒部材２０に固定した状態を第１方向Ｘ１の側から見た場合に、第２突起８２、および第２突起８２が挿入された第２凹部９２を、第１突起８１によって隠すことができる。

また、第１突起８１は、第２突起８２よりも外周側に突出し、第１凹部９１は、第２凹部９２よりも外周側に深く窪む。従って、第１突起８１の周方向の第１端面８１ａが第１凹部９１の第１側壁９１ａに接触する第１接触面積Ｆ１を、第２突起８２の周方向の第２端面８２ａが第２凹部９２の第２側壁９２ａに接触する第２接触面積Ｆ２よりも大きくすることができる。これにより、第１突起８１の第１端面８１ａと第１凹部９１の第１側壁９１ａとの間の摩擦力を大きくなるので、第１蓋部材２１が筒部材２０から抜けることを、より、防止しやすくなる。また、第１突起８１の第１端面８１ａと第１凹部９１の第１側壁９１ａとの第１接触面積Ｆ１が大きくなるので、可動体３の振動が第１蓋部材２１に伝わったときに、第１蓋部材２１が筒部材２０に対して回転することを防止できる。

さらに、本例では、第１突起８１が第２突起８２よりも外周側に突出するので、第１突起８１と第２突起８２との間には第２方向Ｘ２を向く端面を備える突起側段部８３が形成される。一方、第１凹部９１が第２凹部９２よりも外周側に深く窪むので、第１凹部９１と第２凹部９２との間には、第１方向Ｘ１を向く端面を備える溝部側段部９３が形成され
る。従って、第１蓋部材２１を筒部材２０に固定するために際に各固定部２７を第２方向Ｘ２に押し込んだときに、突起側段部８３と溝部側段部９３とが軸線方向Ｘで当接する。よって、第１蓋部材２１を筒部材２０に固定する際に、第１蓋部材２１を軸線方向Ｘで位置決めできる。

また、本例では、各第１端面８１ａは、軸線方向Ｘから見た場合に湾曲する湾曲面であり、各第１側壁９１ａは、湾曲面が転写された形状の転写面である。従って、第１突起８１の第１端面８１ａが第１凹部９１の第１側壁９１ａに接触する第１接触面積Ｆ１を、第２突起８２の第２端面８２ａが第２凹部９２の第２側壁９２ａに接触する第２接触面積Ｆ２よりも大きくすることができる。これにより、第１突起８１の第１端面８１ａと第１凹部９１の第１側壁９１ａとの間の摩擦力を大きくなるので、第１蓋部材２１が筒部材２０から抜けることを、より、防止しやすくなる。また、第１突起８１の第１端面８１ａと第１凹部９１の第１側壁９１ａとの第１接触面積Ｆ１が大きくなるので、可動体３の振動が第１蓋部材２１に伝わったときに、第１蓋部材２１が筒部材２０に対して回転することを防止できる。

さらに、本例では、第１突起幅寸法Ｄ１から第１凹部幅寸法Ｅ１を引いた第１圧入代は、第２突起幅寸法Ｄ２から第２凹部幅寸法Ｅ２を引いた第２圧入代以下である。従って、筒部材２０の開口端から離れた第２凹部９２に第２突起８２を圧入することにより、第２突起８２と第２凹部９２との間に、第１突起８１と第１凹部９１との間よりも大きな強度を確保することができる。これにより、第１蓋部材２１が筒部材２０から脱落しにくくなる。また、第１圧入代が第２圧入代以下なので、筒部材２０の開口端に近い側に設けられた第１凹部９１に第１突起８１を圧入する際に、筒部材２０の開口端が変形することを防止或いは抑制できる。

ここで、本例では、固定部２７は、等角度間隔で３つ設けられている。従って、複数の固定部２７によって、第１蓋部材２１が筒部材２０から脱落しない程度の強度を確保することが容易となる。

また、本例において、アクチュエータ１は、ケース５の内部に固定されたコイルホルダ４を備える。第１接続部材１１は、ケース５と同軸に配置された環状の粘弾性体１０と、粘弾性体１０の内周側の端面に固定された第１内枠部材３６と、粘弾性体１０の外周側の端面に固定された第１外枠部材５１と、を備える。コイルホルダ４は、第１外枠部材５１を径方向外側および第２方向Ｘ２の側から保持する。第１内枠部材３６は、可動体３に接続される。第１外枠部材５１には、第１蓋部材２１に設けられた第１当接部２８が、第１方向Ｘ１の側から当接する。従って、支持体２を構成する第１蓋部材２１と、コイルホルダ４とによって、第１外枠部材５１を軸線方向Ｘに移動不能に保持できる。また、第１蓋部材２１により、粘弾性体１０がケース５の外部に露出することを防止できる。

なお、筒部材２０および第１蓋部材２１が樹脂製である場合には、筒部材２０の硬さは、第１蓋部材２１の硬さ以上とすることが望ましい。このようにすれば、第１蓋部材２１の第１突起８１および第２突起８２を筒部材２０の第１凹部９１および第２凹部９２に挿入したときに、筒部材２０の外径寸法が変化することを防止或いは抑制できる。

（変形例）
第１突起８１と、第１突起８１の第２方向Ｘ２に設けられる第２突起８２とは、周方向の異なる位置に形成してもよい。この場合には、第１凹部９１と第２凹部９２は、周方向の異なる位置に設けられる。また、第２凹部９２は、筒部材２０の開口端から軸線方向Ｘに延びるものとなる。

また、第１突起８１の一対の第１端面８１ａは、平面でもよい。さらに、固定部２７は、周方向の２か所に設けてもよく、４か所以上に設けてもよい。

１…アクチュエータ、２…支持体、３…可動体、４…コイルホルダ、５…ケース、６…磁気駆動機構、７…配線基板、８…リード線、１０…粘弾性体、１１…第１接続部材、１２…第２接続部材、２０…筒部材、２１…第１蓋部材２１２…第２蓋部材、２５…接続部材保持部、２７…固定部、３０…支軸、３１…第１ヨーク、３２…第２ヨーク、３３…第１磁性部材、３４…第２磁性部材、３５…ヨーク、３６…第１内枠部材、３７…第２内枠部材、３８…重量調整部、４０…コイル保持部分、４１…接続部材保持部分、４３…第１凹部、４４…第１段部、４５…第２段部、４６…第２凹部、５１…第１外枠部材、５２…第２外枠部材、６０…配線引き出し部、６１…マグネット、６２…コイル、６３…コイル線、６４…端子ピン、６５…切欠き部、６６…カバー部分、６９…基板保持部、７０…リード線保持部、７１…穴、８１…第１突起、８１ａ…第１端面、８２…第２突起、８２ａ…第２端面、８３…突起側段部、９１…第１凹部、９１ａ…第１側壁、９１ｂ…第１周壁、９２…第２凹部、９２ａ…第２側壁、９２ｂ…第２周壁、９３…溝部側段部、３１０…第１ヨークの軸穴、３３０…第１磁性部材の軸穴、３３１…端板部、３３２…曲げ部、３３３…円筒部、３４０…第２磁性部材の軸穴、３６１…第１内枠部材の環状突部３７１…第２内枠部材の環状突部２１４、６１０…マグネットの軸穴、Ｄ１…第１突起幅寸法、Ｄ２…第２突起幅寸法、Ｄ２…第２突起幅寸法、Ｅ１…第１凹部幅寸法、Ｅ２…第２凹部幅寸法、Ｆ１…第１接触面積、Ｆ２…第２接触面積、Ｌ…ケースの軸線、Ｘ…軸線方向

Claims (8)

1. 筒部材、および前記筒部材に挿入されて当該筒部材の軸線方向の一方の開口を塞ぐ蓋部材を備えるケースと、
   前記ケースに収容された可動体と、
   前記可動体と前記ケースとを前記軸線方向に相対移動可能に接続する接続部材と、
   前記ケースに対して前記可動体を前記軸線方向に振動させる磁気駆動機構と、を有し、
   前記ケースは、前記蓋部材を前記筒部材に固定する複数の固定部を備え、
   前記軸線方向の一方を第１方向、他方を第２方向とした場合に、前記蓋部材は、前記第１方向の側から前記接続部材に当接する当接部を備え、
   各固定部は、前記蓋部材の周方向の一部分から外周側に突出する第１突起、前記第１突起の前記第２方向において前記蓋部材の前記周方向の一部分から外周側に突出する第２突起、前記筒部材の内周面に設けられて前記第１突起が挿入される第１凹部、および前記筒部材の内周面に設けられて前記第２突起が挿入される第２凹部、を備え、
   前記第１突起の前記周方向の両端に位置する一対の第１端面のそれぞれは、前記周方向で対向する前記第１凹部の一対の第１側壁のそれぞれに接触し、
   前記第２突起の前記周方向の両端に位置する一対の第２端面のそれぞれは、前記周方向で対向する前記第２凹部の一対の第２側壁のそれぞれに接触し、
   各第１端面が各第１側壁と接触する第１接触面積は、各第２端面が各第２側壁と接触する第２接触面積よりも大きく、
   前記第１突起が前記第１凹部に挿入される前の状態では、前記周方向における一対の前記第１端面の間の第１突起幅寸法が、前記周方向における一対の第１側壁の間の第１凹部幅寸法よりも大きく、前記周方向における一対の前記第２端面の間の第２突起幅寸法が、前記周方向における一対の第２側壁の間の第２凹部幅寸法よりも大きいことを特徴とするアクチュエータ。
2. 各第１端面と各第２端面とは、前記周方向の異なる位置にあり、
   各第１側壁と各第２側壁とは、前記周方向の異なる位置に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。
3. 前記第１突起幅寸法は、前記第２突起幅寸法よりも長く、
   前記第１凹部幅寸法は、前記第２凹部幅寸法よりも長く、
   前記軸線方向から見た場合に、前記第２突起は前記第１突起の周方向の内側に位置し、
   前記第２凹部は、前記第１凹部の前記第２方向に位置して前記軸線方向で前記第１凹部と連通するものとすることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記第１突起幅寸法から前記第１凹部幅寸法を引いた第１圧入代は、前記第２突起幅寸法から第２凹部幅寸法を引いた第２圧入代以下であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載のアクチュエータ。
5. 前記第１突起は、前記第２突起よりも外周側に突出し、
   前記第１凹部は、前記第２凹部よりも外周側に深く窪むことを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか一項に記載のアクチュエータ。
6. 各第１端面は、前記軸線方向から見た場合に湾曲する湾曲面であり、
   各第１側壁は、前記湾曲面が転写された形状の転写面であることを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載のアクチュエータ。
7. 前記固定部は、等角度間隔で３以上設けられていることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載のアクチュエータ。
8. 前記ケースの内部に固定されたホルダを備え、
   前記接続部材は、径方向に広がる環状の粘弾性体と、前記粘弾性体の内周側の端面に固定された内枠部材と、前記粘弾性体の外周側の端面に固定された外枠部材と、を備え、
   前記ホルダは、前記外枠部材を外周側および前記第２方向の側から保持し、
   前記内枠部材は、前記可動体に接続され、
   前記当接部は、前記外枠部材に当接することを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか一項に記載のアクチュエータ。

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