JP2022170144A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】撃力を体感させることが可能なアクチュエータを提供する。
【解決手段】アクチュエータ１は、可動体５と、可動体５を収容するケース２およびコイルホルダ１１を備える支持体３と、可動体５および支持体３に接続される接続体６、７と、コイル１０およびコイル１０にＺ方向で対向する磁石２１、２２を備え、可動体５を支持体３に対してＸ方向に振動させる磁気駆動回路８と、ケース２に固定され、可動体５とＸ方向に対向する緩衝材９と、を有する。磁気駆動回路８を第１電圧で駆動すると、可動体５は緩衝材９に衝突せずに振動する。磁気駆動回路８を第１電圧よりも大きい第２電圧で駆動すると、可動体は緩衝材９を介してケース２に衝突し、撃力が発生する。
【選択図】図３

Description

本発明は、可動体を振動させるアクチュエータに関する。

特許文献１には、磁石とコイルの一方を備えた可動体と、磁石とコイルの他方を備えた支持体とを備え、コイルに駆動電流を流すことにより、可動体を支持体に対して振動させるアクチュエータが開示される。この種のアクチュエータは、支持体と可動体とを接続する接続体として弾性体や粘弾性体を用いる。可動体を振動させると、接続体を介して可動体の振動に対応する反力が支持体に加わる。その結果、支持体に触れたユーザは振動を体感することができる。

特開２０２０－１０２９０１号公報

従来、可動体を振動させるアクチュエータは、可動体が振動するとき、可動体が支持体に対して衝突しないように構成されている。このような構成では、物が当たるような感触（以下、撃力という）をユーザに体感させることが難しい。

本発明の課題は、以上の問題点に鑑みて、撃力を体感させることが可能なアクチュエータを提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のアクチュエータは、可動体と、前記可動体を収容するケースを備える支持体と、前記可動体および前記支持体に接続される接続体と、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方向に振動させる磁気駆動回路と、前記ケースおよび前記可動体の一方に固定され、前記ケースおよび前記可動体の他方と前記第２方向に対向する緩衝材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、可動体と支持体とが可動体の振動方向である第２方向で対向する位置に緩衝材が配置される。このような構成では、磁気駆動回路を大きな電圧で駆動すると、可動体が急激に大きく動き、大きな加速度で緩衝材に衝突する。従って、緩衝材を介して支持体に衝撃が加わるので、ユーザに撃力（物体が当たった感触）を体感させることができる。また、可動体は支持体に直接衝突しないので、撃力を発生させることによる支持体の変形や損傷を抑制できる。

本発明において、前記ケースは、金属からなることが好ましい。このようにすると、ケースの強度が高いため、撃力を発生させることによるケースの変形や破損を抑制できる。

本発明において、前記磁気駆動回路の駆動電圧が、連続駆動可能な第１電圧である場合には、前記可動体の前記第２方向の振幅は、第１振幅であり、前記磁気駆動回路の駆動電圧が、連続駆動すると前記コイルが焼損する第２電圧である場合には、前記可動体の前記第２方向の振幅は、第２振幅であり、前記可動体と前記緩衝材との隙間は、前記第１振幅よりも大きく、且つ、前記第２振幅よりも小さいことが好ましい。このようにすると、可
動体を緩衝材に衝突させずに連続して振動させること、および、可動体を瞬間的に駆動して撃力を発生させることの２種類の動作を行うことができる。

本発明において、前記支持体は、前記コイルを保持するコイルホルダを備え、前記コイルホルダは、コイル配置穴が設けられた板部を備え、前記可動体は、前記磁石を保持するヨークを備え、前記ヨークは、前記板部に対して前記第１方向の一方側から対向する第１平板部、前記板部に対して前記第１方向の他方側から対向する第２平板部、および、前記板部の前記第２方向の両側に配置される一対の接続板部を備え、前記ケースは、前記ヨークの前記第２方向の両側に配置される一対の側板部を備え、前記緩衝材は、前記一対の側板部のそれぞれに固定されることが好ましい。このようにすると、可動体が第２方向の一方側および他方側のいずれの方向に動くときも、可動体が緩衝材を介して支持体に衝突する。従って、撃力を発生させることができる。

本発明において、前記コイルホルダは、樹脂からなり、前記コイルホルダと前記ヨークとの前記第２方向の隙間は、前記側板部と前記接続板部との前記第２方向の隙間よりも大きい。このようにすると、可動体を第２方向に大きく移動させたときに、可動体は、コイルホルダに衝突するよりも先に緩衝材を介して側板部に衝突する。従って、樹脂で形成したコイルホルダが可動体との衝突によって変形あるいは破損することを防止できる。

本発明において、前記緩衝材は、ゴムまたは発泡体からなることが好ましい。可動体が衝突する面にゴムや発泡体などの弾性体を配置することにより、衝突箇所の破損や変形を抑制できる。また、弾性体の弾性復帰力により、可動体の加速度を減衰させることができる。

本発明によれば、可動体と支持体とが可動体の振動方向である第２方向で対向する位置に緩衝材が配置されるため、磁気駆動回路を大きな電圧で駆動すると、可動体が急激に大きく動き、大きな加速度で緩衝材に衝突する。従って、緩衝材を介して支持体に衝撃が加わるので、ユーザに撃力（物体が当たった感触）を体感させることができる。また、可動体は支持体に直接衝突しないので、撃力を発生させることによる支持体の変形や損傷を抑制できる。

本発明を適用したアクチュエータの斜視図である。 アクチュエータを長手方向に切断した場合の断面図である。 アクチュエータを長手方向と交差する方向に切断した場合の断面図である。 アクチュエータの分解斜視図である。 ケースを取り外したアクチュエータの分解斜視図である。 ケースを取り外した支持体の分解斜視図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したアクチュエータの実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したアクチュエータ１の斜視図である。図２は、アクチュエータ１を長手方向に切断した場合の断面図である。図３は、アクチュエータ１を長手方向と交差する方向に切断した場合の断面図である。図４は、アクチュエータ１の分解斜視図である。図５は、ケース２を取り外したアクチュエータ１の分解斜視図である。図６は、ケース２を取り外した支持体３の分解斜視図である。

アクチュエータ１は、振動によって情報を伝達する触覚デバイスとして用いられる。図１に示すように、アクチュエータ１は、直方体形状の外観を備える。アクチュエータ１は、その外観の短手方向に振動を発生させる。以下の説明では、振動が発生する短手方向をＸ方向（第２方向）、アクチュエータ１の長手方向であってＸ方向と直交する方向をＹ方向とする。また、以下の説明では、アクチュエータ１の厚み方向であって、Ｘ方向およびＹ方向と直交する方向をＺ方向（第１方向）とする。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は互いに直交する。また、Ｘ方向の一方をＸ１方向、他方をＸ２方向とする。Ｙ方向の一方をＹ１方向、他方をＹ２方向とする。Ｚ方向の一方をＺ１方向、他方とＺ２方向とする。

図２、図３に示すように、アクチュエータ１は、外形を規定するケース２を備える支持体３と、ケース２の内部に収容される可動体５と、を有する。また、アクチュエータ１は、支持体３と可動体５とを接続する接続体６および接続体７と、可動体５を支持体３に対してＸ方向に相対移動させる磁気駆動回路８と、を備える。

支持体３は、コイル１０と、コイル１０を保持する樹脂製のコイルホルダ１１と、コイルホルダ１１のＺ１方向に重ねられた第１プレート１２と、コイルホルダ１１のＺ２方向に重ねられた第２プレート１３と、を備える。コイル１０は、コイル線を長円状に巻回した巻回部５５、並びに、巻回部５５の外周側からＹ１方向に引き出された第１引き出し部５６および第２引き出し部５７を有する。コイル１０は、その厚み方向をＺ方向に向けている。図２、図３に示すように、コイル１０の巻回部５５は、ケース２のＺ方向の中央に位置する。

また、支持体３は、図１、図２、図５に示すように、コイルホルダ１１のＹ１方向の端面に保持された給電基板１４を備える。コイル１０の第１引き出し部５６および第２引き出し部５７は、給電基板１４の表面に設けられた配線パターン１５の第１ランド１５ａおよび第２ランド１５ｂに接続される。コイル１０には、給電基板１４を介して、電力が供給される。

可動体５は、磁石１６およびヨーク１７を備える。磁石１６は、コイル１０の巻回部５５とＺ方向で対向する。コイル１０と磁石１６とは、磁気駆動回路８を構成する。図２、図４に示すように、接続体６および接続体７は、それぞれ直方体形状の部材である。接続体６および接続体７は、それぞれ、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備える。

（可動体）
図２、図３、図５に示すように、可動体５は、磁石１６として、第１磁石２１および第２磁石２２を備える。第１磁石２１は、コイル１０のＺ１方向に位置する。第２磁石２２は、コイル１０のＺ２方向に位置する。第１磁石２１および第２磁石２２は、Ｘ方向で２つに分極されている。

ヨーク１７は磁性材料からなる。図３、図４に示すように、ヨーク１７は、第１ヨーク２３および第２ヨーク２４の２部材を組み立てて構成される。図５に示すように、第１ヨーク２３は、Ｙ方向に長い第１平板部２５と、第１平板部２５のＹ方向の両端縁において、Ｙ方向の中央部分からＸ方向の外側に向かってＺ２方向に湾曲して、Ｚ２方向に延びる一対の接続板部２６と、を備える。第１磁石２１は、第１平板部２５のＺ２方向の面に保持される。第２ヨーク２４は、第１平板部２５とＺ方向で対向する第２平板部２７と、第２平板部２７のＹ方向の中間部分からＸ１方向および他方側Ｘ２へ張り出した一対の張り出し部２８を備える。第２磁石２２は、第２平板部２７のＺ１方向の面に保持される。第２ヨーク２４の一対の張り出し部２８には、一対の接続板部２６のＺ２方向の先端部分が溶接等の方法で接合される。これにより、第１ヨーク２３と第２ヨーク２４とは一体とされて、ヨーク１７を構成する。

（支持体）
図１、図３、図４に示すように、ケース２は、Ｚ方向に重ねられた第１ケース部材３１および第２ケース部材３２を備える。第１ケース部材３１は、Ｚ１方向からコイルホルダ１１に取り付けられている。第２ケース部材３２は、Ｚ２方向からコイルホルダ１１に取り付けられている。図４に示すように、第１ケース部材３１は、長方形形状の第１板部３３と、第１板部３３のＹ１方向の端部分のＸ方向の両端縁、および第１板部３３のＹ２方向の端部分のＸ方向の両端縁からＺ１方向に延びる４つの側板部３４と、を備える。４つの側板部３４は、コイルホルダ１１のＸ方向の両側に位置する。

第２ケース部材３２は、長方形形状の第２板部３５と、第２板部３５のＸ方向の両端縁からＺ２方向に延びる一対の側板部３６と、を備える。一対の側板部３６は、コイルホルダ１１のＸ方向の両側に位置する。一対の側板部３６は、コイルホルダ１１のＸ方向の両側の側面に形成される係止凸部１１ａが嵌まる係止孔３７を備える。

図６に示すように、コイルホルダ１１は、Ｙ方向に延びる板部４０を備える。板部４０の中央にはコイル配置穴４１が設けられている。コイル配置穴４１は、Ｙ方向に長い長円状の貫通穴である。コイル配置穴４１には、コイル１０の巻回部５５が収容される。また、コイルホルダ１１は、板部４０のＸ方向の両側の端縁におけるＹ方向の中央部分を内側へ切り欠いた切欠き部４２、４３を備える。

また、コイルホルダ１１は、切欠き部４２、４３のＹ１方向において、板部４０のＸ１方向の縁からＺ１方向およびＺ２方向に突出する側板部４４と、板部４０のＸ２方向の縁からＺ１方向およびＺ２方向に突出する側板部４５と、を備える。さらに、コイルホルダ１１は、板部４０のＹ１方向の端部分に設けられた基板支持部５０を備える。

さらに、コイルホルダ１１は、切欠き部４２、４３のＹ２方向において、板部４０のＸ１方向の縁からＺ１方向およびＺ２方向に突出する側板部４７と、板部４０のＸ２方向の縁からＺ１方向およびＺ２方向に突出する側板部４８と、板部４０のＹ２方向の端縁からＺ１方向およびＺ２方向に突出する側板部４９を備える。側板部４９は、側板部４７のＹ２方向の端と、側板部４８のＹ２方向の端とを接続する。

図６に示すように、給電基板１４は、Ｙ方向から見た場合にＸ方向に長い長方形形状の配線接続部７０と、配線接続部７０におけるＸ方向の両端部分からＺ１方向に突出する一対の脚部７１と、を備える。配線接続部７０には、第１ランド１５ａおよび第２ランド１５ｂを備える配線パターン１５が形成される。図５に示すように、給電基板１４は、第１ランド１５ａおよび第２ランド１５ｂが形成された面をＹ１方向に向けた姿勢で基板支持部５０に支持される。

図６に示すように、基板支持部５０は、Ｘ方向で対向する一対のスリット５１、５２を備える。また、基板支持部５０は、板部４０のＹ１方向の端部分のＸ方向の中央部分に設けられた突部８１と、突部８１のＸ方向の両側に設けられた一対の切欠き凹部８０と、各切欠き凹部８０のＺ１方向の内壁面に設けられた基板挿入孔８３と、を備える。

図５に示すように、給電基板１４は、Ｘ方向の両端縁のそれぞれが各スリット５１、５２にＺ２方向から挿入されて基板支持部５０に支持される。このとき、板部４０において一対の切欠き凹部８０の間に設けられた突部８１は、給電基板１４の一対の脚部７１の間に圧入されるとともに、一対の基板挿入孔８３に、給電基板１４の各脚部７１の先端部分が挿入される。

また、コイルホルダ１１は、板部４０のＺ２方向の面に、コイル配置穴４１から基板支持部５０に向かって延びる案内溝５３を備える。図６に示すように、案内溝５３は、コイル配置穴４１に連通する共通溝部分９３と、共通溝部分９３のＸ方向の両端からＹ１方向に延びる溝部分９１、９２を備える。コイル１０の巻回部５５からＹ１方向に引き出された第１引き出し部５６および第２引き出し部５７は、案内溝５３を引き回されて、給電基板１４に接続される。図４に示すように、第１引き出し部５６および第２引き出し部５７は、共通溝部分９３において傾斜した方向に引き出され、案内溝５３の溝部分９１、９２に設けられた凹部８５ａ、８５ｂにおいてＺ２方向へ曲げられた後、給電基板１４の表面に沿ってＺ２方向へ延びて、第１ランド１５ａおよび第２ランド１５ｂに接続される。

第１プレート１２および第２プレート１３は、非磁性材料からなる。図６に示すように、第１プレート１２は、板部４０をＺ１方向から覆う長方形の第１平面部６１と、第１平面部６１のＸ方向の両側からＸ方向の外側に向かってＺ１方向に斜めに突出した複数の第１爪部６２と、を有する。第１プレート１２がコイルホルダ１１の板部４０にＺ１方向から接触したときに、第１爪部６２は、側板部４４、側板部４５、側板部４７、側板部４８に弾性をもって当接した状態となる。

第２プレート１３は、板部４０をＺ２方向から覆う長方形形状に第２平面部６３と、第２平面部６３のＸ方向の両側からＸ方向の外側に向かってＺ２方向に斜めに突出した複数の第２爪部６４を有する。第２プレート１３がコイルホルダ１１の板部４０にＺ２方向から接触したときに、第２爪部６４は、側板部４４、側板部４５、側板部４７、側板部４８に弾性をもって当接した状態となる。

コイルホルダ１１にコイル１０を固定する際には、コイルホルダ１１の板部４０に第１プレート１２をＺ１方向から重ねる。これにより、第１プレート１２は、コイル配置穴４１をＺ１方向から塞いだ状態で、コイルホルダ１１に支持される。次に、コイル１０の巻回部５５をコイル配置穴４１に配置し、巻回部５５の中心穴１０ａに接着剤を充填する。その後、コイルホルダ１１の板部４０に第２プレート１３をＺ２方向から重ねて、コイルホルダ１１に支持させる。第１プレート１２および第２プレート１３は、接着剤が硬化した接着剤層５９により、コイルホルダ１１の板部４０に固定される。また、接着剤は、コイル配置穴４１の内壁面と巻回部５５との間に流入して硬化する。これにより、巻回部５５がコイル配置穴４１の内壁面に固定される。

図６に示すように、第１プレート１２は、第１平面部６１のＸ方向の両側の端縁におけるＹ方向の中央部分を内側へ切り欠いた一対の切欠き部６５を備えており、各切欠き部６５のＹ方向の両側にそれぞれ第１爪部６２が設けられている。また、第１プレート１２は、一対の切欠き部６５のＸ方向の内周縁からＺ２方向へ屈曲した一対の屈曲板部６６を備える。図３に示すように、一対の屈曲板部６６は、コイルホルダ１１の板部４０のＸ方向の両側の端面を覆う。

同様に、第２プレート１３は、第２平面部６３のＸ方向の両側の端縁におけるＹ方向の中央部分を内側へ切り欠いた一対の切欠き部６７を備えており、各切欠き部６７のＹ方向の両側にそれぞれ第２爪部６４が設けられている。また、第２プレート１３は、一対の切欠き部６７のＸ方向の内周縁からＺ２方向へ屈曲した一対の屈曲板部６８を備える。図３に示すように、一対の屈曲板部６８は、コイルホルダ１１の板部４０のＸ方向の両側の端面を覆う。

（接続体）
図２に示すように、接続体６は、第１ヨーク２３と第１プレート１２との間に配置される。より詳細には、接続体６は、同一形状の２部材からなり、第１ヨーク２３のＹ１方向
の端部分と第１プレート１２とのＹ１方向の端部分との間、および、第１ヨーク２３のＹ２方向の端部分と第１プレート１２のＹ２方向の端部分との間の２か所に挟まれている。本形態では、接続体６は、Ｘ方向に長く延びる直方体形状であり、図５に示す接続体７と同一形状である。

接続体７は、第２ヨーク２４と第２プレート１３との間に配置される。より詳細には、接続体７は、同一形状の２部材からなり、第２ヨーク２４のＹ１方向の端部分と第２プレート１３とのＹ１方向の端部分との間、および、第２ヨーク２４のＹ２方向の端部分と第２プレート１３とのＹ２方向の端部分との間の２か所に挟まれている。接続体６、接続体７は、支持体３と可動体５との間でＺ方向に圧縮されている。

接続体６、７は、シリコーンゲルからなるゲル状部材である。シリコーンゲルは、伸縮方向に変形する際のばね定数が、せん断方向に変形する際のばね定数の３倍程度になる粘弾性体である。粘弾性体は、厚さ方向と交差する方向（せん断方向）に変形する場合、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を備える。また、厚さ方向に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性を備える一方、厚さ方向に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい伸縮特性を備える。

あるいは、接続体６、７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。

（緩衝材）
図３に示すように、可動体５が、接続体６、７を介して支持体３に支持された状態では、ヨーク１７の一対の接続板部２６が、コイルホルダ１１の切欠き部４２、４３（図６参照）の内側に位置する。図３、図４に示すように、一対の接続板部２６は、可動体５のＸ方向の側面を構成する。ここで、支持体３において、第２ケース部材３２は、ヨーク１７のＸ方向の両側に配置される一対の側板部３６を備えており、一対の側板部３６のそれぞれは、ヨーク１７のＸ方向の側面を構成する接続板部２６とＸ方向に対向する。

図３、図４に示すように、一対の側板部３６のそれぞれには、緩衝材９が固定される。図３に示すように、Ｘ１方向の側板部３６に固定される緩衝材９は、ヨーク１７のＸ１方向の側面を構成する接続板部２６とＸ方向（第２方向）に対向する。また、Ｘ２方向の側板部３６に固定される緩衝材９は、ヨーク１７のＸ２方向の側面を構成する接続板部２６とＸ方向（第２方向）に対向する。緩衝材９は長方形であり、Ｘ方向の厚さが一定である。

緩衝材９はゴムなどの弾性材あるいは粘弾性材からなる。あるいは、緩衝材９として発泡ウレタンフォーム、スポンジ等の発泡体からなる弾性材を用いてもよい。例えば、緩衝材９としてポロン（登録商標）を用いることができる。

（アクチュエータの動作）
可動体５が、接続体６、７を介して支持体３に支持された状態では、コイルホルダ１１の板部４０に保持されるコイル１０の巻回部５５は、図３に示すように、Ｚ１方向で第１プレート１２を介して第１磁石２１に対向し、Ｚ２方向で第２プレート１３を介して第２磁石２２に対向する。これにより、磁気駆動回路８が構成される。

給電基板１４を介してコイル１０に所定方向の電流が供給されると、支持体３に支持された可動体５は、磁気駆動回路８の駆動力により、支持体３に対してＸ方向の一方に相対移動する。その後、電流の向きが反転すると、可動体５は、支持体３に対してＸ方向の他方に相対移動する。コイル１０に供給される電流の向きの反転が繰り返されることにより、可動体５は振動する。

磁気駆動回路８の駆動電圧は、図示しない制御装置によって制御される。制御装置は、第１駆動モードと、第２駆動モードの２種類の駆動モードで磁気駆動回路８を駆動する。第１駆動モードでは、コイル１０に流れる電流の向きを所定の周期で交互に反転させる駆動波形でコイル１０に通電する。第１駆動モードの駆動電圧は、連続通電した場合でもコイル１０が焼損しない第１電圧である。第１駆動モードにおける可動体５の振幅を第１振幅Ｗ１とすると、第１振幅Ｗ１は、ケース２の側板部３６に固定される緩衝材９とヨーク１７の接続板部２６とのＸ方向の隙間Ｓ１（図３参照）よりも小さい。従って、可動体５は、緩衝材９に衝突せずに連続して振動する。

一方、第２駆動モードでは、単発の駆動波形を用いて、第１電圧よりも高い第２電圧でコイル１０に短時間通電する。第２電圧は、長時間通電を続けるとコイル１０が加熱して焼損する電圧である。第２駆動モードの駆動波形でコイル１０に通電したときの可動体５のＸ方向の移動量（振幅）を第２振幅Ｗ２とすると、第２振幅Ｗ２は、第１振幅Ｗ１よりも大きく、且つ、側板部３６と接続板部２６とのＸ方向の隙間Ｓ２（図３参照）よりも大きい。このため、第２駆動モードでは、緩衝材９に可動体５が衝突して緩衝材９が圧縮変形し、緩衝材９を介して側板部３６に可動体５が衝突する。これにより、ユーザに撃力（物体が当たった感触）を体感させることができる。

ここで、第２振幅Ｗ２は、緩衝材９と接続板部２６との隙間Ｓ１よりも大きく、且つ、側板部３６と接続板部２６との隙間Ｓ２よりも小さい寸法であってもよい。このような振幅でも、緩衝材９を介して所定の衝撃が側板部３６に加わる。従って、ユーザに撃力（物体が当たった感触）を体感させることができる。

本形態では、ヨーク１７は、樹脂製のコイルホルダ１１とＸ方向に対向しており、ヨーク１７とコイルホルダ１１とのＸ方向の隙間は、側板部３６と接続板部２６とのＸ方向の隙間Ｓ２よりも大きい。従って、上記のように、アクチュエータ１を第２駆動モードで駆動したとき、ヨーク１７がコイルホルダ１１に衝突するよりも先に、接続板部２６が緩衝材９を介して側板部３６に衝突して撃力を発生させる。

すなわち、ヨーク１７は、第１平板部２５のＹ１側の端部、および、第１平板部２５のＹ１側の端部が、コイルホルダ１１の側板部４４と側板部４５との間に配置される。また、第１平板部２５のＹ２側の端部、および、第２平板部２７のＹ２側の端部が、コイルホルダ１１の側板部４７と側板部４８との間に配置される。従って、コイルホルダ１１の側板部４４、４５、４７、４８は、第１平板部２５および第２平板部２７とＸ方向に対向しているが、これらの対向箇所の隙間は、いずれも側板部３６と接続板部２６とのＸ方向の隙間Ｓ２よりも大きい。

また、図３に示すように、一対の接続板部２６のＸ方向の内側にはコイルホルダ１１の板部４０が配置されているが、板部４０と接続板部２６とのＸ方向の隙間は、側板部３６と接続板部２６とのＸ方向の隙間Ｓ２よりも大きい。さらに、本形態では、板部４０のＸ方向の両側の端面は、第１プレート１２の屈曲板部６６および第２プレート１３の屈曲板部６８によって覆われているが、屈曲板部６６、６８と接続板部２６とのＸ方向の隙間は、側板部３６と接続板部２６とのＸ方向の隙間Ｓ２よりも大きい。従って、屈曲板部６６、６８に接続板部２６が衝突するよりも先に、接続板部２６が緩衝材９を介して側板部３
６に衝突する。

なお、第２振幅Ｗ２が側板部３６と接続板部２６との隙間Ｓ２よりも小さい場合には、ヨーク１７とコイルホルダ１１とのＸ方向の隙間は、第２振幅Ｗ２よりも小さい寸法であればよい。ヨーク１７とコイルホルダ１１とのＸ方向の隙間が第２振幅Ｗ２よりも小さければ、ヨーク１７とコイルホルダ１１とが衝突することはない。

（本形態の主な作用効果）
以上のように、本形態のアクチュエータ１は、可動体５と、可動体５を収容するケース２を備える支持体３と、可動体５および支持体３に接続される接続体６、７と、コイル１０およびコイル１０にＺ方向（第１方向）で対向する第１磁石２１および第２磁石２２を備えるとともに可動体５を支持体３に対してＺ方向（第１方向）に交差するＸ方向（第２方向）に振動させる磁気駆動回路８と、ケース２に固定され、可動体５とＸ方向（第２方向）に対向する緩衝材９と、を有する。

本形態によれば、可動体５と支持体３とが可動体５の振動方向であるＸ方向（第２方向）で対向する位置に緩衝材９が配置される。従って、磁気駆動回路８を大きな電圧で駆動し、可動体５を急激に大きく動かして大きな加速度で緩衝材９に衝突させ、緩衝材９を介して支持体３に衝撃を加えることができる。従って、ユーザに撃力（物体が当たった感触）を体感させることができる。また、可動体５は支持体３に直接衝突せず、緩衝材９を介して衝突するので、支持体３の変形や損傷を抑制できる。

なお、本形態では、ケース２に緩衝材９を固定しているが、可動体５に緩衝材９を固定する構成を採用してもよい。すなわち、本形態では、ケース２の側板部３６に緩衝材９を固定しているので、側板部３６に緩衝材９を固定する代わりに、側板部３６と対向する接続板部２６に緩衝材９を固定する構成を採用してもよい。

本形態では、ケース２は、金属からなる。従って、ケース２の強度が高いため、撃力を発生させたことによるケース２の変形や破損を抑制できる。

本形態では、磁気駆動回路８の駆動電圧が、連続駆動可能な第１電圧である場合（第１駆動モード）は、可動体５のＸ方向（第２方向）の振幅は、第１振幅Ｗ１であり、磁気駆動回路８の駆動電圧が、連続駆動するとコイル１０が焼損する第２電圧である場合（第２駆動モード）は、可動体５のＸ方向（第２方向）の振幅は、第２振幅Ｗ２である。そして、可動体５と緩衝材９との隙間Ｓ１は、第１振幅Ｗ１よりも大きく、且つ、第２振幅Ｗ２よりも小さくなるように、各電圧が設定されている。従って、第１駆動モードでは、可動体５を支持体３に衝突させずに連続して振動させることができる。また、第２駆動モードでは、可動体５を瞬間的に大きな加速度で駆動して撃力を発生させることができる。

本形態では、支持体３は、コイル１０を保持するコイルホルダ１１を備え、コイルホルダ１１は、コイル配置穴４１が設けられた板部４０を備える。また、可動体５は、第１磁石２１および第２磁石２２を保持するヨーク１７を備え、ヨーク１７は、板部４０に対してＺ１方向（第１方向の一方側）から対向する第１平板部２５、板部４０に対してＺ２方向（第１方向の他方側）から対向する第２平板部２７、および、板部４０のＸ方向（第２方向）の両側に配置される一対の接続板部２６を備える。そして、ケース２は、ヨーク１７のＸ方向（第２方向）の両側に配置される一対の側板部３６を備え、緩衝材９は、一対の側板部３６のそれぞれに固定される。従って、可動体５がＸ方向（第２方向）の一方側および他方側のいずれの方向に動くときも、ヨーク１７が緩衝材９を介して側板部３６に衝突するので、撃力を発生させることができる。

本形態では、コイルホルダ１１は、樹脂からなり、コイルホルダ１１とヨーク１７とのＸ方向（第２方向）の隙間は、側板部３６と接続板部２６とのＸ方向（第２方向）の隙間Ｓ２よりも大きい。すなわち、上記のように、側板部４４、４５、４７、４７と第１平板部２５との隙間、および、側板部４４、４５、４７、４７と第２平板部２７との隙間は、いずれも側板部３６と接続板部２６との隙間Ｓ２よりも大きい。また、コイルホルダ１１の板部４０と接続板部２６との隙間、および、板部４０の端面を覆う屈曲板部６６、６８と接続板部２６との隙間は、いずれも側板部３６と接続板部２６との隙間Ｓ２よりも大きい。従って、可動体５をＸ方向（第２方向）に大きく移動させたときに、可動体５は、コイルホルダ１１に衝突するよりも先に緩衝材９に衝突する。よって、樹脂で形成したコイルホルダ１１に可動体５が衝突することを回避できるので、コイルホルダ１１の変形や破損を抑制できる。

本形態では、緩衝材９は、ゴムまたは発泡体からなる。可動体５が衝突する面にゴムや発泡体などの弾性体を配置することにより、衝突箇所の破損や変形を抑制できる。また、弾性体の弾性復帰力により、可動体５の加速度を減衰させることができる。

１…アクチュエータ、２…ケース、３…支持体、５…可動体、６、７…接続体、８…磁気駆動回路、９…緩衝材、１０…コイル、１０ａ…中心穴、１１…コイルホルダ、１１ａ…係止凸部、１２…第１プレート、１３…第２プレート、１４…給電基板、１５…配線パターン、１５ａ…第１ランド、１５ｂ…第２ランド、１６…磁石、１７…ヨーク、２１…第１磁石、２２…第２磁石、２３…第１ヨーク、２４…第２ヨーク、２５…第１平板部、２６…接続板部、２７…第２平板部、２８…張り出し部、３１…第１ケース部材、３２…第２ケース部材、３３…第１板部、３４…側板部、３５…第２板部、３６…側板部、３７…係止孔、４０…板部、４１…コイル配置穴、４２、４３…切欠き部、４４、４５、４７、４８、４９…側板部、５０…基板支持部、５１、５２…スリット、５３…案内溝、５５…巻回部、５６…第１引き出し部、５７…第２引き出し部、５９…接着剤層、６１…第１平面部、６２…爪部、６３…第２平面部、６４…爪部、６５…切欠き部、６６…屈曲板部、６７…切欠き部、６８…屈曲板部、７０…配線接続部、７１…脚部、８０…切欠き凹部、８１…突部、８３…基板挿入孔、８５ａ、８５ｂ…凹部、９１、９２…溝部分、９３…共通溝部分、Ｓ１…隙間、Ｓ２…変形量、Ｗ１…第１振幅、Ｗ２…第２振幅

Claims (6)

1. 可動体と、
   前記可動体を収容するケースを備える支持体と、
   前記可動体および前記支持体に接続される接続体と、
   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方向に振動させる磁気駆動回路と、
   前記ケースおよび前記可動体の一方に固定され、前記ケースおよび前記可動体の他方と前記第２方向に対向する緩衝材と、を有することを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記ケースは、金属からな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. 前記磁気駆動回路の駆動電圧が、連続駆動可能な第１電圧である場合には、前記可動体の前記第２方向の振幅は、第１振幅であり、
   前記磁気駆動回路の駆動電圧が、連続駆動すると前記コイルが焼損する第２電圧である場合には、前記可動体の前記第２方向の振幅は、第２振幅であり、
   前記可動体と前記緩衝材との隙間は、前記第１振幅よりも大きく、且つ、前記第２振幅よりも小さい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. 前記支持体は、前記コイルを保持するコイルホルダを備え、前記コイルホルダは、コイル配置穴が設けられた板部を備え、
   前記可動体は、前記磁石を保持するヨークを備え、
   前記ヨークは、前記板部に対して前記第１方向の一方側から対向する第１平板部、前記板部に対して前記第１方向の他方側から対向する第２平板部、および、前記板部の前記第２方向の両側に配置される一対の接続板部を備え、
   前記ケースは、前記ヨークの前記第２方向の両側に配置される一対の側板部を備え、
   前記緩衝材は、前記一対の側板部のそれぞれに固定されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のアクチュエータ。
5. 前記コイルホルダは、樹脂からなり、
   前記コイルホルダと前記ヨークとの前記第２方向の隙間は、前記側板部と前記接続板部との前記第２方向の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータ。
6. 前記緩衝材は、ゴムまたは発泡体からなることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のアクチュエータ。

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