JP2022139489A - linear actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リニアアクチュエータに関する。 The present invention relates to linear actuators.
所定の方向に移動可能な可動子を備えるリニアアクチュエータが知られている。例えば、特許文献1には、そのようなリニアアクチュエータとして、永久磁石とコイルとを備えるリニア振動モータが記載されている。 A linear actuator is known that has a mover that can move in a predetermined direction. For example, Patent Literature 1 describes a linear vibration motor provided with permanent magnets and coils as such a linear actuator.
上記のようなリニアアクチュエータにおいては、例えば、コイルを可動子に設ける構成が考えられる。しかし、この場合、コイルに電力を供給する配線部材を、配線部材が可動子に干渉することを避けつつ配置しようとすると、可動子および配線部材を内部に収容するケースが大型化するなどによって、リニアアクチュエータ全体が大型化することが考えられる。 In the linear actuator as described above, for example, a configuration in which a coil is provided on the mover is conceivable. However, in this case, if the wiring member that supplies electric power to the coil is arranged while avoiding the wiring member from interfering with the mover, the size of the case that accommodates the mover and the wiring member inside becomes large. It is conceivable that the size of the entire linear actuator will be increased.
本発明は、上記事情に鑑みて、大型化することを抑制しつつコイルを可動子に設けることができる構造を有するリニアアクチュエータを提供することを目的の一つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a linear actuator having a structure in which a coil can be provided on a mover while suppressing an increase in size.
本発明のリニアアクチュエータの一つの態様は、可動子本体および前記可動子本体に取り付けられたコイルを有し、所定の第1方向に移動可能な可動子と、前記第1方向と直交する第2方向に前記コイルと対向して配置されたマグネットと、前記可動子の前記第1方向の移動に伴って弾性変形し前記可動子に前記第1方向の力を加えるコイルばねと、前記可動子、前記マグネット、および前記コイルばねを内部に収容するケースと、少なくとも一部が前記ケースの外部に位置する第1配線部材と、を備える。前記第1配線部材は、前記コイルばねを介して前記コイルと電気的に接続されている。 One aspect of the linear actuator of the present invention is a mover having a mover main body and a coil attached to the mover main body, capable of moving in a predetermined first direction, and a second mover perpendicular to the first direction. a magnet disposed facing the coil in a direction, a coil spring that elastically deforms as the mover moves in the first direction and applies a force in the first direction to the mover, the mover; A case that accommodates the magnet and the coil spring therein, and a first wiring member that is at least partially positioned outside the case. The first wiring member is electrically connected to the coil through the coil spring.
本発明の一つの態様によれば、リニアアクチュエータが大型化することを抑制しつつ、リニアアクチュエータにおいてコイルを可動子に設けることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to one aspect of this invention, a coil can be provided in the mover in a linear actuator, suppressing the linear actuator from becoming large.
各図には、X軸と、X軸に直交するY軸と、X軸およびY軸に直交するZ軸と、を示している。以下の説明においては、Z軸に平行な方向を「上下方向Z」と呼び、Y軸に平行な方向を「前後方向Y」と呼び、X軸に平行な方向を「左右方向X」と呼ぶ。上下方向Zと前後方向Yと左右方向Xとは、互いに直交する方向である。 Each figure shows an X-axis, a Y-axis orthogonal to the X-axis, and a Z-axis orthogonal to the X-axis and the Y-axis. In the following description, the direction parallel to the Z-axis is called "vertical direction Z", the direction parallel to the Y-axis is called "front-back direction Y", and the direction parallel to the X-axis is called "left-right direction X". . The up-down direction Z, the front-rear direction Y, and the left-right direction X are directions orthogonal to each other.
上下方向Zのうち、Z軸の矢印が向く正の側(+Z側)を「上側」と呼び、Z軸の矢印が向く側と逆側の負の側(-Z側)を「下側」と呼ぶ。前後方向Yのうち、Y軸の矢印が向く正の側(+Y側)を「前側」と呼び、Y軸の矢印が向く側と逆側の負の側(-Y側)を「後側」と呼ぶ。左右方向Xのうち、X軸の矢印が向く正の側(+X側)を「右側」と呼び、X軸の矢印が向く側と逆側の負の側(-X側)を「左側」と呼ぶ。 In the vertical direction Z, the positive side (+Z side) where the Z-axis arrow points is called the "upper side", and the negative side (-Z side) opposite to the side where the Z-axis arrow points is called the "lower side". call. In the front-rear direction Y, the positive side (+Y side) to which the Y-axis arrow points is called the "front side", and the negative side (-Y side) opposite to the side to which the Y-axis arrow points is the "rear side." call. In the horizontal direction X, the positive side (+X side) where the X-axis arrow points is called the "right side", and the negative side (-X side) opposite to the side where the X-axis arrow points is called the "left side". call.
以下の実施形態において、左右方向Xは「第1方向」に相当し、上下方向Zは「第2方向」に相当する。右側(+X側)は「第1方向の一方側」に相当する。 In the following embodiments, the horizontal direction X corresponds to the "first direction" and the vertical direction Z corresponds to the "second direction". The right side (+X side) corresponds to "one side in the first direction".
なお、上下方向Z、前後方向Y、および左右方向X、上側、下側、前側、後側、右側、および左側とは、単に各部の配置関係等を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。また、本明細書において「平行な方向」は略平行な方向も含み、「直交する方向」は略直交する方向も含む。 Note that the vertical direction Z, the front-rear direction Y, the horizontal direction X, the upper side, the lower side, the front side, the rear side, the right side, and the left side are simply names for explaining the arrangement relationship of each part, and the actual arrangement. The relationship may be a layout relationship other than those indicated by these names. Further, in this specification, the term "parallel direction" includes substantially parallel directions, and the term "perpendicular direction" includes substantially perpendicular directions.
<第1実施形態>
図1に示す本実施形態のリニアアクチュエータ10は、リニア共振アクチュエータ(Linear Resonant Actuator:LRA)である。リニアアクチュエータ10は、例えば、スマートフォンなどの電子機器に搭載される。図1に示すように、リニアアクチュエータ10は、ケース20と、第1配線部材60と、第2配線部材70と、を備える。図2および図3に示すように、リニアアクチュエータ10は、可動子30と、コイルばね50と、ダンパ部材80と、を備える。図3に示すように、リニアアクチュエータ10は、マグネット40を備える。
<First Embodiment>
The
図1に示すように、ケース20は、上下方向Zに扁平で左右方向Xに長い略直方体箱状である。図2および図3に示すように、ケース20は、可動子30、マグネット40、コイルばね50、第1配線部材60の一部、第2配線部材70、およびダンパ部材80を内部に収容している。本実施形態においてケース20の材料は、磁性体である。図1に示すように、ケース20は、第1ケース部材21と第2ケース部材22とが互いに上下方向Zに固定されて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
第1ケース部材21は、第2ケース部材22の下側に位置する。第1ケース部材21は、底壁部21aと、一対の側壁部21b,21cと、を有する。底壁部21aは、板面が上下方向Zを向き、左右方向Xに長い長方形板状である。側壁部21bは、底壁部21aの前側(+Y側)の縁部から上側に突出している。側壁部21cは、底壁部21aの後側(-Y側)の縁部から上側に突出している。側壁部21b,21cは、板面が前後方向Yを向く板状である。側壁部21b,21cは、左右方向Xに延びている。
The
第2ケース部材22は、第1ケース部材21の上側に位置する。第2ケース部材22は、天壁部22aと、一対の側壁部22b,22cと、一対のガイド部23a,23bと、を有する。天壁部22aは、板面が上下方向Zを向き、左右方向Xに長い長方形板状である。天壁部22aと底壁部21aとは、上下方向Zに見て、ほぼ全体同士が重なり合っている。天壁部22aのうち前後方向Yの両縁部は、一対の側壁部21b,21cの上端部に接触している。
The
側壁部22bは、天壁部22aの右側(+X側)の縁部から下側に突出している。側壁部22cは、天壁部22aの左側(-X側)の縁部から下側に突出している。側壁部22b,22cは、板面が左右方向Xを向く板状である。側壁部22b,22cは、前後方向Yに延びている。側壁部22bは、底壁部21aの右側の端部および一対の側壁部21b,21cの右側の端部に接触している。側壁部22cは、底壁部21aの左側の端部および一対の側壁部21b,21cの左側の端部に接触している。
The
一対のガイド部23a,23bは、天壁部22aの前後方向Yの両縁部にそれぞれ設けられている。ガイド部23aは、天壁部22aの前側(+Y側)の縁部における左右方向Xの中央部に設けられている。ガイド部23bは、天壁部22aの後側(-Y側)の縁部における左右方向Xの中央部に設けられている。ガイド部23a,23bは、左右方向Xに延びている。ガイド部23a,23bは、可動子30の左右方向Xの移動を案内する。
The pair of
本実施形態においてケース20の内面のうち後述する第1コイルばね51および第2コイルばね52と対向する部分には、絶縁処理が施されている。具体的には、底壁部21aの上側の面のうち第1コイルばね51および第2コイルばね52の下側に位置する部分と、側壁部21bの後側(-Y側)の面のうち第1コイルばね51の前側(+Y側)に位置する部分と、側壁部21bの前側の面のうち第2コイルばね52の後側に位置する部分と、天壁部22aの下側の面のうち第1コイルばね51および第2コイルばね52の上側に位置する部分とに、絶縁処理が施されている。ケース20の内面のうち第1コイルばね51および第2コイルばね52と対向する部分は、例えば、絶縁性の材料がめっきされることで絶縁処理されている。
In the present embodiment, insulating treatment is applied to portions of the inner surface of the
図2に示すように、本実施形態において可動子30は、左右方向Xに延びている。可動子30は、ケース20内において、左右方向Xに移動可能である。可動子30は、可動子本体31と、コイル32と、を有する。本実施形態において可動子30は、コイル32に電力が供給されることでコイル32とマグネット40との間に生じる電磁力と、コイルばね50から加えられる弾性力とによって、左右方向Xに振動する。可動子本体31は、左右方向Xに延びている。可動子本体31は、基部31aと、突出部31b,31cと、を有する。基部31aは、コイル32が保持されている部分である。基部31aは、上下方向Zに扁平で左右方向Xに延びる略直方体状である。
As shown in FIG. 2, the
基部31aは、基部31aの上側の面から下側に窪む凹部31dを有する。凹部31dの内縁は、上側から見て、矩形状である。図3に示すように、基部31aは、基部31aの下側の面から上側に窪む凹部31gを有する。凹部31gの内縁は、下側から見て、矩形状である。凹部31dと凹部31gとは、上下方向Zに見て、互いに重なる位置に設けられている。基部31aは、基部31aを上下方向Zに貫通する貫通孔31eを有する。貫通孔31eは、凹部31dの底面から凹部31gの底面までを貫通している。図2に示すように、貫通孔31eは、略円形状の孔である。貫通孔31eの内側にはコイル32が嵌め合わされて保持されている。これにより、コイル32は、可動子本体31に取り付けられている。基部31aは、ガイド部23a,23bによって、左右方向Xに移動可能に支持されている。
The
突出部31bは、基部31aから右側(+X側)に突出している。突出部31cは、基部31aから左側(-X側)に突出している。突出部31b,31cは、例えば、略直方体状である。突出部31b,31cの前後方向Yの寸法は、基部31aの前後方向Yの寸法よりも小さい。本実施形態において突出部31b,31cは、基部31aの前後方向Yの中央部に設けられている。突出部31b,31cの前後方向Yの両端部は、基部31aの前後方向Yの両端部から離れて位置する。
The
コイル32は、上下方向Zに延びる中心軸線J回りに導線が巻き回されて構成されている。中心軸線Jは、適宜図に示す仮想軸線である。例えば、可動子30が静止している状態において、中心軸線Jは、ケース20の左右方向Xの中心かつ前後方向Yの中心を通る。コイル32は、上下方向Zに見て、中心軸線Jを中心とする略円環状である。コイル32は、貫通孔31eに嵌め合わされて、可動子本体31に固定されている。図3に示すように、コイル32の上側の端部は、例えば、貫通孔31eよりも上側に突出している。コイル32の下側の端部は、例えば、貫通孔31eの下側の端部と上下方向Zにおいて同じ位置に位置する。本実施形態においてコイル32には、第1配線部材60、コイルばね50、および第2配線部材70を介して、リニアアクチュエータ10の外部から電力が供給される。
The
マグネット40は、ケース20の内部において左右方向Xと直交する上下方向Zにコイル32と対向して配置されている。マグネット40とコイル32との上下方向Zの間には隙間が設けられている。マグネット40は、例えば、板面が上下方向Zを向き、前後方向Yに長い長方形板状である。マグネット40は、第1マグネット41と、第2マグネット42と、第3マグネット43と、第4マグネット44と、を含む。
The
第1マグネット41と第2マグネット42とは、コイル32の上側に位置する。第1マグネット41と第2マグネット42とは、天壁部22aの内壁面に固定されている。第1マグネット41と第2マグネット42とは、左右方向Xに並んで配置されている。第2マグネット42は、第1マグネット41の左側(-X側)に位置する。第1マグネット41と第2マグネット42とは、左右方向Xに接触している。例えば、可動子30が静止している状態において、第1マグネット41と第2マグネット42との左右方向Xの間には、中心軸線Jが通る。
The
第3マグネット43と第4マグネット44とは、コイル32の下側に位置する。第3マグネット43と第4マグネット44とは、底壁部21aの内壁面に固定されている。第3マグネット43と第4マグネット44とは、左右方向Xに並んで配置されている。第4マグネット44は、第3マグネット43の左側(-X側)に位置する。第3マグネット43と第4マグネット44とは、左右方向Xに接触している。例えば、可動子30が静止している状態において、第3マグネット43と第4マグネット44との左右方向Xの間には、中心軸線Jが通る。
The
第1マグネット41と第3マグネット43とは、コイル32を上下方向Zに挟んで配置されている。第1マグネット41と第3マグネット43とは、上下方向Zに見て、互いに重なり合って配置されている。第2マグネット42と第4マグネット44とは、コイル32を上下方向Zに挟んで配置されている。第2マグネット42と第4マグネット44とは、上下方向Zに見て、互いに重なり合って配置されている。
The
各マグネット40は、上下方向Zに沿って磁極を有する。第1マグネット41は、N極である磁極41Nを上側に有する。第1マグネット41は、S極である磁極41Sを下側に有する。第2マグネット42は、S極である磁極42Sを上側に有する。第2マグネット42は、N極である磁極42Nを下側に有する。第3マグネット43は、N極である磁極43Nを上側に有する。第3マグネット43は、S極である磁極43Sを下側に有する。第4マグネット44は、S極である磁極44Sを上側に有する。第4マグネット44は、N極である磁極44Nを下側に有する。
Each
左右方向Xに隣接して配置された第1マグネット41と第2マグネット42とは、互いにN極とS極との配置が上下方向Zに逆となっている。左右方向Xに隣接して配置された第3マグネット43と第4マグネット44とは、互いにN極とS極との配置が上下方向Zに逆となっている。上下方向Zにコイル32を挟んで配置された第1マグネット41と第3マグネット43とは、上下方向Zに沿ったN極とS極との配置が互いに同じである。上下方向Zにコイル32を挟んで配置された第2マグネット42と第4マグネット44とは、上下方向Zに沿ったN極とS極との配置が互いに同じである。
The
コイルばね50は、可動子30の左右方向Xの移動に伴って弾性変形し可動子30に左右方向Xの力を加える部材である。図2に示すように、本実施形態においてコイルばね50は、左右方向Xに延びている。コイルばね50は、第1コイルばね51と、第2コイルばね52と、第3コイルばね53と、第4コイルばね54と、を含む。
The
第1コイルばね51および第2コイルばね52は、可動子30の右側(+X側)に位置する。本実施形態において第1コイルばね51および第2コイルばね52は、可動子30と側壁部22bとの左右方向Xの間に位置する。第1コイルばね51と第2コイルばね52とは、突出部31bを前後方向Yに挟んで配置されている。第1コイルばね51は、突出部31bの前側(+Y側)に位置する。第2コイルばね52は、突出部31bの後側(-Y側)に位置する。第1コイルばね51の右側の端部は、ケース20の側壁部22bの内壁面に固定された後述する被接続部61aに接触している。第2コイルばね52の右側の端部は、ケース20の側壁部22bの内壁面に固定された後述する被接続部61bに接触している。第1コイルばね51の左側(-X側)の端部および第2コイルばね52の左側の端部は、可動子本体31の基部31aに接触している。
The
このように、本実施形態において第1コイルばね51と第2コイルばね52とは、基部31aとケース20との左右方向Xの間に配置され、かつ、突出部31bを左右方向Xと直交する前後方向Yに挟んで配置された一対のコイルばね50に相当する。一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52は、可動子本体31の右側(+X側)に位置する。本実施形態において第1コイルばね51の表面および第2コイルばね52の表面には、絶縁処理が施されている。第1コイルばね51の表面および第2コイルばね52の表面は、例えば、絶縁性の材料がめっきされることで絶縁処理されている。
Thus, in the present embodiment, the
第3コイルばね53および第4コイルばね54は、可動子30の左側(-X側)に位置する。第3コイルばね53と第4コイルばね54とは、可動子30と側壁部22cとの左右方向Xの間に位置する。第3コイルばね53と第4コイルばね54とは、突出部31cを前後方向Yに挟んで配置されている。第3コイルばね53は、突出部31cの前側(+Y側)に位置する。第4コイルばね54は、突出部31cの後側(-Y側)に位置する。第3コイルばね53の左側の端部および第4コイルばね54の左側の端部は、ケース20の側壁部22cに接触している。第3コイルばね53の右側(+X側)の端部および第4コイルばね54の右側の端部は、可動子本体31の基部31aに接触している。
The
第1コイルばね51と第3コイルばね53とは、基部31aのうち突出部31b,31cよりも前側(+Y側)に位置する部分を左右方向Xに挟んで配置されている。第2コイルばね52と第4コイルばね54とは、基部31aのうち突出部31b,31cよりも後側(-Y側)に位置する部分を左右方向Xに挟んで配置されている。
The
可動子30が各図に示す位置よりも右側(+X側)に移動した場合、第1コイルばね51および第2コイルばね52は、左右方向Xに圧縮弾性変形する。これにより、第1コイルばね51および第2コイルばね52は、可動子30に対して、可動子30を側壁部22bから離す向き、つまり左側向き(-X側向き)の弾性力を加える。
When the
一方、可動子30が各図に示す位置よりも左側(-X側)に移動した場合、第3コイルばね53および第4コイルばね54は、左右方向Xに圧縮弾性変形する。これにより、第3コイルばね53および第4コイルばね54は、可動子30に対して、可動子30を側壁部22cから離す向き、つまり右側向き(+X側向き)の弾性力を加える。
On the other hand, when the
ダンパ部材80は、ケース20の内壁面に固定されている。ダンパ部材80は、可動子本体31と左右方向Xに対向している。ダンパ部材80は、衝突した対象の運動エネルギを減衰させる部材である。ダンパ部材80は、例えば、ゴム製である。ダンパ部材80は、例えば、左右方向Xに見て正方形状である。本実施形態においてダンパ部材80は、第1ダンパ部材81と、第2ダンパ部材82と、を含む。
The
第1ダンパ部材81は、側壁部22bの内壁面、つまり側壁部22bの左側(-X側)の面に固定されている。本実施形態において第1ダンパ部材81は、側壁部22bの前後方向Yの中央部に位置する。第1ダンパ部材81は、突出部31bの右側(+X側)に位置する。
The
第2ダンパ部材82は、側壁部22cの内壁面、つまり側壁部22cの右側(+X側)の面に固定されている。本実施形態において第2ダンパ部材82は、側壁部22cの前後方向Yの中央部に位置する。第2ダンパ部材82は、突出部31cの左側(-X側)に位置する。第1ダンパ部材81と第2ダンパ部材82とは、可動子本体31を左右方向Xに挟んで配置されている。
The
第1配線部材60は、ケース20に取り付けられている。第1配線部材60の少なくとも一部は、ケース20の外部に位置する。本実施形態において第1配線部材60は、ケース20の内部からケース20の外部に引き出されている。第1配線部材60は、例えば、可撓性を有する部材である。第1配線部材60は、例えば、フレキシブルプリント基板である。本実施形態において第1配線部材60は、帯状である。第1配線部材60は、第1ばね接続部61と、第1配線部材本体部62と、を有する。
The
本実施形態において第1ばね接続部61は、ケース20の内部に位置する。第1ばね接続部61は、ケース20の内面に固定されている。第1ばね接続部61は、一対の被接続部61a,61bと、連結部61cと、を有する。連結部61cは、前後方向Yに延びている。連結部61cは、幅方向が左右方向Xに沿った帯状である。連結部61cは、例えば接着剤などによって、底壁部21aの上側の面のうち右側(+X側)の縁部に固定されている。連結部61cは、突出部31bよりも後側(-Y側)から突出部31bよりも前側(+Y側)まで延びている。
In this embodiment, the first
被接続部61a,61bは、連結部61cの右側(+X側)の縁部から上側に突出している。被接続部61a,61bは、幅方向が前後方向Yに沿った帯状である。被接続部61aは、連結部61cの右側の縁部のうち前側(+Y側)の端部から上側に突出している。被接続部61bは、連結部61cの右側の縁部のうち後側(-Y側)の端部から上側に突出している。本実施形態において被接続部61a,61bは、例えば接着剤などによって、側壁部22bの内面、つまり側壁部22bの左側(-X側)の面に固定されている。
The
被接続部61aは、第1コイルばね51と側壁部22bとの左右方向Xの間に位置する。被接続部61aの左側(-X側)の面には、第1コイルばね51の右側(+X側)の端部が接触している。被接続部61aには、例えば接着剤などによって、第1コイルばね51の右側の端部が接続されている。
The
被接続部61bは、第2コイルばね52と側壁部22bとの左右方向Xの間に位置する。被接続部61bの左側(-X側)の面には、第2コイルばね52の右側(+X側)の端部が接触している。被接続部61bには、例えば接着剤などによって、第2コイルばね52の右側の端部が接続されている。このように、第1ばね接続部61には、被接続部61a,61bを介して、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52が接続されている。
The
第1配線部材本体部62は、第1ばね接続部61に繋がっている。本実施形態において第1配線部材本体部62は、第1ばね接続部61の前後方向Yの中央部から右側(+X側)に延びている。第1配線部材本体部62は、幅方向が前後方向Yに沿った帯状である。第1配線部材本体部62の少なくとも一部は、ケース20の外部に位置する。図3に示すように、第1配線部材本体部62は、側壁部22bの下端部に設けられた貫通孔22dを介して、ケース20の外部に引き出されている。本実施形態では、第1配線部材本体部62のほぼ全体がケース20の外部に位置する。第1配線部材本体部62には、図示しない外部電源が接続される。
The first wiring
図2に示すように、第1配線部材60は、配線63a,63bを有する。本実施形態において配線63a,63bは、プリント配線である。配線63aは、被接続部61aから連結部61cを通って第1配線部材本体部62まで延びている。配線63bは、被接続部61bから連結部61cを通って第1配線部材本体部62まで延びている。配線63aのうち被接続部61aに設けられた部分は、第1コイルばね51の右側(+X側)の端部と電気的に接続されている。配線63bのうち被接続部61bに設けられた部分は、第2コイルばね52の右側の端部と電気的に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
第2配線部材70は、可動子本体31に取り付けられている。本実施形態において第2配線部材70は、基部31aの上側に配置されている。第2配線部材70は、例えば、可撓性を有する部材である。第2配線部材70は、例えば、フレキシブルプリント基板である。本実施形態において第2配線部材70は、帯状である。第2配線部材70は、コイル接続部71と、一対の第2ばね接続部72a,72bと、を有する。
The
コイル接続部71は、前後方向Yに延びている。コイル接続部71は、幅方向が左右方向Xに沿った帯状である。コイル接続部71は、例えば接着剤などによって、凹部31dの底面のうちコイル32よりも右側(+X側)に位置する部分に固定されている。コイル接続部71の前側(+Y側)の端部は、基部31aのうち凹部31dの前側に位置する部分の上側の面に配置されている。コイル接続部71の後側(-Y側)の端部は、基部31aのうち凹部31dの後側に位置する部分の上側の面に配置されている。コイル接続部71の上側の面には、例えば接着剤などによって、コイル32から右側(+X側)に引き出された一対のコイル引出線32a,32bが接続されている。
The
本実施形態において一対の第2ばね接続部72a,72bは、コイル接続部71から右側(+X側)に延びている。第2ばね接続部72aは、コイル接続部71の前側(+Y側)の端部から右側に延びている。第2ばね接続部72aは、突出部31bよりも前側に位置する。第2ばね接続部72bは、コイル接続部71の後側(-Y側)の端部から右側に延びている。第2ばね接続部72bは、突出部31bよりも後側に位置する。第2ばね接続部72a,72bは、幅方向が前後方向Yに沿った帯状である。
In this embodiment, the pair of second
第2ばね接続部72aは、腕部72cと、被接続部72dと、を有する。腕部72cは、コイル接続部71から右側(+X側)に延びている部分である。図4に示すように、被接続部72dは、腕部72cの右側の端部から下側に突出している部分である。被接続部72dは、可動子本体31の左右方向Xの側面に位置する。より詳細には、被接続部72dは、基部31aのうち突出部31bよりも前側(+Y側)に位置する部分の右側の側面31jに位置する。被接続部72dは、例えば接着剤などによって、側面31jに固定されている。
The second
被接続部72dは、第1コイルばね51と基部31aとの左右方向Xの間に位置する。被接続部72dの右側(+X側)の面には、第1コイルばね51の左側(-X側)の端部が接触している。被接続部72dには、例えば接着剤などによって、第1コイルばね51の左側の端部が接続されている。
The connected
図2に示すように、第2ばね接続部72bは、腕部72eと、被接続部72fと、を有する。腕部72eは、コイル接続部71から右側(+X側)に延びている部分である。図示は省略するが、被接続部72fは、腕部72eの右側の端部から下側に突出している部分である。被接続部72fは、可動子本体31の左右方向Xの側面に位置する。より詳細には、被接続部72fは、基部31aのうち突出部31bよりも後側(-Y側)に位置する部分の右側の側面に位置する。被接続部72fは、例えば接着剤などによって、当該側面に固定されている。
As shown in FIG. 2, the second
被接続部72fは、第2コイルばね52と基部31aとの左右方向Xの間に位置する。被接続部72fの右側(+X側)の面には、第2コイルばね52の左側(-X側)の端部が接触している。被接続部72fには、例えば接着剤などによって、第2コイルばね52の左側の端部が接続されている。
The
第2配線部材70は、配線73a,73bを有する。本実施形態において配線73a,73bは、プリント配線である。配線73aは、被接続部72dから腕部72cを通ってコイル接続部71まで延びている。配線73bは、被接続部72fから腕部72eを通ってコイル接続部71まで延びている。配線73aのうちコイル接続部71に設けられた部分は、コイル引出線32aと電気的に接続されている。配線73bのうちコイル接続部71に設けられた部分は、コイル引出線32bと電気的に接続されている。つまり、コイル引出線32aとコイル引出線32bとは、第2配線部材70に設けられた互いに異なる配線73a,73bにそれぞれ電気的に接続されている。これにより、コイル32と第2配線部材70とが電気的に接続されている。
The
配線73aのうち被接続部72dに設けられた部分は、第1コイルばね51の左側(-X側)の端部と電気的に接続されている。これにより、第1コイルばね51によって、第1配線部材60と第2配線部材70とが電気的に接続されている。配線73bのうち被接続部72fに設けられた部分は、第2コイルばね52の左側の端部と電気的に接続されている。これにより、第2コイルばね52によって、第1配線部材60と第2配線部材70とが電気的に接続されている。
A portion of the
本実施形態において、第1配線部材60に接続される図示しない外部電源から供給される電力は、第1配線部材60、コイルばね50、および第2配線部材70を介して、コイル32に供給される。例えばコイル引出線32aからコイル32を通ってコイル引出線32bに流れる向きにコイル32に電流が供給される場合、図示しない外部電源から供給される電流は、第1配線部材60の配線63a、第1コイルばね51、第2配線部材70の配線73a、およびコイル引出線32aをこの順に流れて、コイル32に供給される。コイル32を流れた電流は、コイル引出線32bから、第2配線部材70の配線73b、第2コイルばね52、および第1配線部材60の配線63bをこの順に流れて、図示しない外部電源に戻る。コイル引出線32bからコイル32を通ってコイル引出線32aに流れる向きにコイル32に電流が供給される場合には、上述した電流の流れる向きと逆向きに各部を電流が流れる。
In this embodiment, power supplied from an external power supply (not shown) connected to the
本実施形態によれば、第1配線部材60は、コイルばね50を介してコイル32と電気的に接続されている。そのため、可動子30に弾性力を加えるコイルばね50を通電経路として利用することができ、例えばコイル32に配線部材を直接的に接続してケース20の外部に引き出す場合に比べて、ケース20内における配線部材の取り回しが複雑化することを抑制できる。これにより、ケース20内における配線部材の取り回すための空間を小さくすることができ、ケース20が大型化することを抑制できる。したがって、リニアアクチュエータ10が大型化することを抑制しつつ、リニアアクチュエータ10においてコイル32を可動子30に設けることができる。
According to this embodiment, the
また、ケース20内における配線部材の取り回すための空間を、可動子30を配置する空間として利用することで、ケース20を大型化させずに可動子30を大きくすることができる。そのため、可動子30の質量を大きくすることができ、可動子30が左右方向Xに振動する際の運動エネルギを大きくできる。これにより、リニアアクチュエータ10が大型化することを抑制しつつ、リニアアクチュエータ10が搭載される機器に対して、リニアアクチュエータ10によって好適に振動を与えることができる。
In addition, by using the space for routing wiring members in the
また、本実施形態によれば、コイルばね50は、コイル32から引き出された一対のコイル引出線32a,32bがそれぞれ電気的に接続された一対のコイルばね50として第1コイルばね51および第2コイルばね52を含む。そのため、第1コイルばね51および第2コイルばね52を利用して、図示しない外部電源とコイル32との間で電流が流れる回路を容易に構成することができる。具体的に本実施形態では、第1コイルばね51と第2コイルばね52と配線63a,63b,73a,73bとコイル32と図示しない外部電源とによって、外部電源からコイル32に供給される電流が流れる回路が構成される。
Further, according to the present embodiment, the coil springs 50 are the
また、本実施形態によれば、第1配線部材60は、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52が接続された第1ばね接続部61と、第1ばね接続部61に繋がり、少なくとも一部がケース20の外部に位置する第1配線部材本体部62と、を有する。そのため、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52にそれぞれ接続された配線63a,63bを第1配線部材本体部62にまとめてケース20の外部に引き出すことができる。これにより、第1配線部材本体部62を図示しない外部電源に接続することで、リニアアクチュエータ10と外部電源との接続を容易にできる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、第1ばね接続部61は、ケース20の内部に位置する。そのため、第1コイルばね51および第2コイルばね52と第1配線部材60との接続箇所をケース20内に配置できる。これにより、第1コイルばね51の一部および第2コイルばね52の一部をケース20の外部に配置して第1配線部材60に接続する必要がない。したがって、第1コイルばね51の一部および第2コイルばね52の一部を通過させる孔などをケース20に設ける場合に比べて、第1コイルばね51と第2コイルばね52との接続構造を簡単化しやすい。
Moreover, according to the present embodiment, the first
また、本実施形態によれば、第2配線部材70は、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52にそれぞれ接続された一対の第2ばね接続部72a,72bを有する。一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52は、第2配線部材70を介して一対のコイル引出線32a,32bとそれぞれ電気的に接続されている。そのため、コイル引出線32a,32bを第1コイルばね51および第2コイルばね52のそれぞれまで延ばす場合に比べて、コイル引出線32a,32bを第1コイルばね51および第2コイルばね52のそれぞれに電気的に接続しやすい。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、一対の第2ばね接続部72a,72bは、コイルばね50が接続された被接続部72d,72fを有する。被接続部72d,72fは、可動子本体31の左右方向Xの側面に位置し、コイルばね50と可動子本体31とによって左右方向Xに挟まれている。そのため、例えば第1コイルばね51の一端および第2コイルばね52の一端を可動子本体31の上側に引き出すことなく、第1コイルばね51および第2コイルばね52をそれぞれ第2ばね接続部72a,72bに接続できる。つまり、第1コイルばね51の形状および第2コイルばね52の形状を特殊な形状にすることなく、第1コイルばね51および第2コイルばね52を第2配線部材70に容易に接続できる。また、弾性力によって第1コイルばね51および第2コイルばね52を被接続部72d,72fにそれぞれ押し付けることができるため、第1コイルばね51および第2コイルばね52を安定して第2配線部材70に接続することができる。
Further, according to the present embodiment, the pair of second
また、本実施形態によれば、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52は、可動子本体31の左右方向Xの一方側(右側)に位置する。つまり、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52は、可動子本体31に対して、左右方向Xの同じ側に配置されている。そのため、第1コイルばね51と第2コイルばね52とが可動子本体31を左右方向Xに挟む位置に配置される場合に比べて、コイル32を一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52に接続しやすい。
Further, according to the present embodiment, the pair of
また、本実施形態によれば、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52は、基部31aとケース20との左右方向Xの間に配置され、かつ、突出部31bを左右方向Xと直交する前後方向Yに挟んで配置されている。そのため、一対の第1コイルばね51および第2コイルばね52を可動子本体31に対して左右方向Xの同じ側に配置しつつ、突出部31bを設けることができる。突出部31bが設けられる分だけ、可動子本体31の質量を大きくできる。そのため、可動子30が左右方向Xに振動する際の運動エネルギを大きくできる。したがって、リニアアクチュエータ10が搭載される機器に対して、リニアアクチュエータ10によって好適に振動を与えることができる。
Further, according to the present embodiment, the pair of
また、本実施形態によれば、コイル32に電気的に接続されたコイルばね50の表面、つまり第1コイルばね51の表面および第2コイルばね52の表面には、絶縁処理が施されている。そのため、第1コイルばね51と第2コイルばね52との少なくとも一方がケース20の内面に接触した場合であっても、第1コイルばね51および第2コイルばね52をコイル32へとの通電経路の一部とする回路が短絡することなどを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the surface of the
また、本実施形態によれば、ケース20の内面のうち、コイル32に電気的に接続されたコイルばね50と対向する部分、つまり第1コイルばね51および第2コイルばね52と対向する部分には、絶縁処理が施されている。そのため、第1コイルばね51と第2コイルばね52との少なくとも一方がケース20の内面に接触した場合であっても、第1コイルばね51および第2コイルばね52をコイル32へとの通電経路の一部とする回路が短絡することなどをより抑制できる。
Further, according to the present embodiment, of the inner surface of the
(第1実施形態の変形例)
図5に示すように、本変形例のリニアアクチュエータ110において、第1コイルばね151を構成する線材における左側の端部は、可動子本体31の上側に引き出された引出部151aである。引出部151aは、可動子本体31の上側の面に位置する第2配線部材170の第2ばね接続部172aに電気的に接続されている。引出部151aと第2ばね接続部172aとは、はんだ付け、または抵抗溶接などによって互いに接続されている。本変形例において第2配線部材170の第2ばね接続部172aは、第1コイルばね151と可動子本体31との左右方向Xの間に挟まれる部分を有しない。
(Modified example of the first embodiment)
As shown in FIG. 5 , in the
このような構成によれば、例えば、可動子本体31のうち第1コイルばね151の本体部分における左側(-X側)の端部が接触する部分に、第1コイルばね151の内部に嵌まる突起部を設けることができる。これにより、第1コイルばね151が可動子本体31に対してずれることを抑制できる。図示は省略するが、本変形例において第2コイルばねと第2配線部材170との接続構造も、第1コイルばね151と第2配線部材170との接続構造と同様にできる。リニアアクチュエータ110のその他の構成は、上述したリニアアクチュエータ10のその他の構成と同様にできる。
According to such a configuration, for example, the left side (−X side) end of the body portion of the
<第2実施形態>
図6に示すように、本実施形態のリニアアクチュエータ210は、第1実施形態と異なり、第2配線部材70,170を有しない。コイル引出線232aは、基部31aとケース220との左右方向Xの間に配置された第1コイルばね251の左側(-X側)の端部まで延びている。コイル引出線232aは、第1コイルばね251の左側の端部に、はんだ付け、または抵抗溶接などによって接続されている。コイル引出線232bは、基部31aとケース220との左右方向Xの間に配置された第2コイルばね252の左側の端部まで延びている。コイル引出線232bは、第2コイルばね252の左側の端部に、はんだ付け、または抵抗溶接などによって接続されている。このように本実施形態では、一対のコイル引出線232a,232bは、一対の第1コイルばね251および第2コイルばね252にそれぞれ直接的に接続されている。そのため、第1実施形態のように第2配線部材70,170を設ける必要がなく、リニアアクチュエータ210の部品点数を少なくできる。
<Second embodiment>
As shown in FIG. 6, the
本実施形態においてケース220における右側(+X側)に位置する側壁部222bは、側壁部222bを左右方向Xに貫通する貫通孔222e,222fを有する。本実施形態において第1コイルばね251を構成する線材における右側の端部は、貫通孔222eを介してケース220の外部に突出する引出部251bである。本実施形態において第2コイルばね252を構成する線材における右側の端部は、貫通孔222fを介してケース220の外部に突出する引出部252bである。
In this embodiment, the
図7に示すように、引出部251bは、左右方向Xに延びて貫通孔222eに通された第1部分251cと、第1部分251cの右側の端部から下側に延びる第2部分251dと、を有する。第2部分251dは、第1ばね接続部261に接続されている。図示は省略するが、引出部252bも、引出部251bと同様に、左右方向Xに延びて貫通孔222fに通された第1部分と、当該第1部分の右側の端部から下側に延びる第2部分と、を有する。貫通孔222e,222fの内面には、例えば、絶縁処理が施されている。貫通孔222e,222fの内面は、例えば、絶縁性の材料がめっきされることで絶縁処理されている。
As shown in FIG. 7, the lead-out
本実施形態において第1配線部材260の第1ばね接続部261は、ケース220の外部に位置する。第1ばね接続部261は、側壁部222bの外面、つまり右側(+X側)の面に、例えば接着剤などにより固定されている。第1ばね接続部261は、側壁部222bの外面のうち貫通孔222e,222fよりも下側に位置する部分に固定されている。図6に示すように、第1ばね接続部261は、前後方向Yに延びている。第1ばね接続部261は、幅方向が上下方向Zに沿った帯状である。
In this embodiment, the first
第1ばね接続部261には、第1コイルばね251の引出部251bおよび第2コイルばね252の引出部252bが接続されている。つまり、一対の第1コイルばね251の一部および第2コイルばね252の一部は、ケース220の外部に突出し、第1ばね接続部261に接続されている。このような構造によれば、第1配線部材260全体をケース220の外部に配置できる。そのため、ケース220内に第1配線部材260を配置するための空間を設ける必要がなく、ケース220をより小型化できる。引出部251b,252bは、例えば、はんだ付け、または抵抗溶接などによって第1ばね接続部261に電気的に接続されている。
The first
本実施形態において第1配線部材本体部262は、ケース220の外部に位置する第1ばね接続部261における前後方向Yの中央部から右側(+X側)に延びている。本実施形態のリニアアクチュエータ210のその他の構成は、第1実施形態のリニアアクチュエータ10,110のその他の構成と同様にできる。
In the present embodiment, the first wiring
本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成および他の方法を採用することもできる。第1配線部材がコイルばねを介してコイルと電気的に接続されているならば、第1配線部材とコイルばねとコイルとは、互いにどのように接続されていてもよい。第2配線部材が設けられる場合、第2配線部材とコイルとはどのように接続されてもよいし、第2配線部材とコイルばねとはどのように接続されてもよい。各配線部材とコイルばねとコイルとのうち2つの部分同士を電気的に接続する方法は、特に限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and other configurations and methods can be adopted within the scope of the technical idea of the present invention. As long as the first wiring member is electrically connected to the coil via the coil spring, the first wiring member, the coil spring, and the coil may be connected to each other in any way. When the second wiring member is provided, the second wiring member and the coil may be connected in any manner, and the second wiring member and the coil spring may be connected in any manner. A method of electrically connecting two portions of each wiring member, the coil spring, and the coil is not particularly limited.
コイルから引き出された一対のコイル引出線がそれぞれ電気的に接続された一対のコイルばねは、可動子を第1方向(左右方向X)に挟んで配置されてもよい。コイルに電気的に接続されたコイルばねの表面に施される絶縁処理は、どのような種類の絶縁処理であってもよい。コイルに電気的に接続されたコイルばねの表面には、絶縁処理が施されなくてもよい。 A pair of coil springs, to which a pair of coil lead wires drawn out from the coil are electrically connected, may be arranged to sandwich the mover in the first direction (horizontal direction X). Any type of insulation treatment may be applied to the surface of the coil spring electrically connected to the coil. The surface of the coil spring electrically connected to the coil need not be insulated.
第1配線部材は、少なくとも1つのコイルばねを介してコイルと電気的に接続されていればよい。つまり、例えば、上述した第1実施形態において、第1コイルばね51と第2コイルばね52とのうちの一方は、コイル32および第1配線部材60と電気的に接続されていなくてもよい。この場合、電気的に接続されないコイルばね50の代わりに第1配線部材60の一部と第2配線部材70の一部とが直接的に接続されてもよい。
The first wiring member may be electrically connected to the coil via at least one coil spring. That is, for example, in the first embodiment described above, one of the
第1配線部材および第2配線部材は、電気的に配線可能な部材であれば、どのような配線部材であってもよい。第1配線部材の形状および第2配線部材の形状は、特に限定されない。第1配線部材および第2配線部材は、可撓性を有しなくてもよい。 The first wiring member and the second wiring member may be any wiring members as long as they are members that can be electrically wired. The shape of the first wiring member and the shape of the second wiring member are not particularly limited. The first wiring member and the second wiring member may not have flexibility.
可動子本体の形状は、特に限定されない。マグネットの数、形状、および配置は、特に限定されない。ダンパ部材は、どのような種類のダンパ部材であってもよい。ダンパ部材は、設けられなくてもよい。ケースの材料は、非磁性体であってもよい。ケースの形状は、特に限定されない。ケースの内面のうち、コイルに電気的に接続されたコイルばねと対向する部分に施される絶縁処理は、どのような種類の絶縁処理であってもよい。ケースの内面のうち、コイルに電気的に接続されたコイルばねと対向する部分には、絶縁処理が施されなくてもよい。 The shape of the mover main body is not particularly limited. The number, shape and arrangement of magnets are not particularly limited. The damper member may be any type of damper member. A damper member may not be provided. The material of the case may be non-magnetic. The shape of the case is not particularly limited. Any type of insulation treatment may be applied to the portion of the inner surface of the case facing the coil spring electrically connected to the coil. A portion of the inner surface of the case facing the coil spring electrically connected to the coil need not be insulated.
本発明が適用されるリニアアクチュエータの用途は、特に限定されない。リニアアクチュエータは、どのような機器に搭載されてもよい。以上、本明細書において説明した構成および方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。 Applications of the linear actuator to which the present invention is applied are not particularly limited. A linear actuator may be mounted on any device. The configurations and methods described above in this specification can be appropriately combined within a mutually consistent range.
10,110,210…リニアアクチュエータ、20,220…ケース、30…可動子、31…可動子本体、31a…基部、31b…突出部、31j…側面、32…コイル、32a,32b,232a,232b…コイル引出線、40…マグネット、50…コイルばね、60,260…第1配線部材、61,261…第1ばね接続部,72a,72b,172a…第2ばね接続部、72d,72f…被接続部、62,262…第1配線部材本体部、70,170…第2配線部材、71…コイル接続部、X…左右方向(第1方向)、Z…上下方向(第2方向)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110,210... Linear actuator, 20,220... Case, 30... Mover, 31... Mover main body, 31a... Base, 31b... Projection part, 31j... Side, 32... Coil, 32a, 32b, 232a, 232b
Claims (12)
前記第1方向と直交する第2方向に前記コイルと対向して配置されたマグネットと、
前記可動子の前記第1方向の移動に伴って弾性変形し前記可動子に前記第1方向の力を加えるコイルばねと、
前記可動子、前記マグネット、および前記コイルばねを内部に収容するケースと、
少なくとも一部が前記ケースの外部に位置する第1配線部材と、
を備え、
前記第1配線部材は、前記コイルばねを介して前記コイルと電気的に接続されている、リニアアクチュエータ。 a mover having a mover body and a coil attached to the mover body and capable of moving in a predetermined first direction;
a magnet arranged to face the coil in a second direction orthogonal to the first direction;
a coil spring that elastically deforms as the mover moves in the first direction and applies force to the mover in the first direction;
a case that accommodates the mover, the magnet, and the coil spring;
a first wiring member at least partially positioned outside the case;
with
A said 1st wiring member is a linear actuator electrically connected with the said coil through the said coil spring.
前記一対のコイルばねが接続された第1ばね接続部と、
前記第1ばね接続部に繋がり、少なくとも一部が前記ケースの外部に位置する第1配線部材本体部と、
を有する、請求項2に記載のリニアアクチュエータ。 The first wiring member is
a first spring connecting portion to which the pair of coil springs are connected;
a first wiring member body portion connected to the first spring connection portion and at least a portion of which is positioned outside the case;
3. The linear actuator of claim 2, comprising:
前記一対のコイルばねの一部は、前記ケースの外部に突出し、前記第1ばね接続部に接続されている、請求項3に記載のリニアアクチュエータ。 The first spring connection portion is located outside the case,
4. The linear actuator according to claim 3, wherein a part of said pair of coil springs protrudes outside said case and is connected to said first spring connecting portion.
前記第2配線部材は、前記一対のコイルばねにそれぞれ接続された一対の第2ばね接続部を有し、
前記一対のコイルばねは、前記第2配線部材を介して前記一対のコイル引出線とそれぞれ電気的に接続されている、請求項2から5のいずれか一項に記載のリニアアクチュエータ。 further comprising a second wiring member having a coil connection portion to which the pair of coil lead wires are connected;
The second wiring member has a pair of second spring connection portions respectively connected to the pair of coil springs,
The linear actuator according to any one of claims 2 to 5, wherein the pair of coil springs are electrically connected to the pair of coil lead wires via the second wiring members.
前記被接続部は、前記可動子本体の前記第1方向の側面に位置し、前記コイルばねと前記可動子本体とによって前記第1方向に挟まれている、請求項6に記載のリニアアクチュエータ。 The pair of second spring connection portions has a connected portion to which the coil spring is connected,
7. The linear actuator according to claim 6, wherein said connected portion is located on a side surface of said mover main body in said first direction, and is sandwiched between said coil spring and said mover main body in said first direction.
基部と、
前記基部から前記第1方向の一方側に突出する突出部と、
を有し、
前記一対のコイルばねは、前記基部と前記ケースとの前記第1方向の間に配置され、かつ、前記突出部を前記第1方向と直交する方向に挟んで配置されている、請求項9に記載のリニアアクチュエータ。 The mover main body is
a base;
a protruding portion protruding from the base portion to one side in the first direction;
has
10. The pair of coil springs according to claim 9, wherein the pair of coil springs are arranged between the base portion and the case in the first direction, and are arranged so as to sandwich the projecting portion in a direction orthogonal to the first direction. Linear Actuator as described.
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2022
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