JP2023009795A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気駆動回路を備えるアクチュエータにおいて、樹脂部品を用いずにコイルを精度良く位置決めする。
【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およびコイル組１３を備える支持体３と、可動体５および支持体３に接続される第１接続体６および第２接続体７と、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を有する。コイル組１３は、コイル１０にＺ１方向から重なる第１プレート１１と、コイル１０にＺ２方向から重なる第２プレート１２を備える。第１プレート１１は、コイル１０の短辺部１０ｂに外周側から接する切り起こし部５０を備えており、切り起こし部５０によりコイル１０を位置決めする。
【選択図】図６

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、磁石を備えた可動体と、コイル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。

特許文献１のアクチュエータでは、支持体は、樹脂製のコイルホルダを備える。コイルは空芯コイルであり、コイルホルダの板部に設けられたコイル配置穴に配置される。コイルは、板部に一方側から対向する第１ヨークに固定される磁石、および、板部に他方側から対向する第２ヨークに固定された磁石と対向する。コイルホルダには、コイル配置穴およびコイルと重なる金属製のプレートが固定される。このプレートにより、可動体が振動する際に、コイルと磁石とが接触することが防止される。

特開２０２０－１０２９０１号公報

特許文献１では、コイルホルダが樹脂製であるため、コイルが嵌まる形状のコイル配置穴を設けることができ、コイル配置穴にコイルを嵌め込むことによってコイルが位置決めされる。しかしながら、樹脂部品は、強度を確保するために各部の厚さを確保する必要がある。そのため、アクチュエータの外形を大きくできない場合には、コイルの寸法を大きくしようとしても限界がある。コイルを大きくできないと、可動体の加速度を大きくできず、大きな振動を発生させることができない。

また、特許文献１のように、樹脂部品にコイルを固定し、さらに両側からプレートを固定する構造は、部品点数が多く、組立工数が多い。

そこで、樹脂製のコイルホルダを用いる代わりに、従来、樹脂製のコイルホルダに固定されていた金属製のプレートに直接コイルを固定することが提案されている。しかしながら、樹脂製のコイルホルダをなくすと、コイルの位置決め構造もなくなってしまうため、プレートを介してコイルを位置決めする構造が必要である。

本発明の課題は、以上の問題点に鑑みて、樹脂製のコイルホルダを削減し、且つ、コイルを精度良く位置決めすることにある。

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、を有し、前記支持体は、前記コイルに前記第１方向の一方側から重なる金属製の第１プレートを備え、前記コイ
ルは、前記第１プレートを介して前記ケースに固定され、前記コイルは、前記第２方向に並ぶ一対の長辺部、および、前記一対の長辺部を接続する一対の短辺部を備える空芯コイルであり、前記第１プレートは、前記コイルに外周側から接触して前記コイルを前記第１方向と交差する方向に位置決めする位置決め部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、コイルが金属製のプレートを介してケースに固定される。プレートには、コイルを位置決めする位置決め部が設けられているので、樹脂部品を削減でき、プレートのみでコイルを精度良く位置決めできる。金属製のプレートは、樹脂部品と比べて強度を確保するために厚さを必要としないので、コイルを大型化できる。従って、可動体の加速度を大きくすることができ、大きな振動を発生させることができる。また、樹脂部品を削減したことにより部品点数を削減できるとともに、組立工数を削減できる。

本発明において、前記位置決め部は、前記一対の短辺部の少なくとも一方に外周側から接触することが好ましい。長円状のコイルは、長辺部が外周側に膨らみやすいので、長辺部よりも短辺部の方が形状精度が高い。従って、短辺部を位置決め部に接触させることにより、コイルの位置精度を高めることができる。

本発明において、前記短辺部は円弧状であり、前記位置決め部は、前記短辺部の前記第２方向の中央を基準として前記第２方向に対称な２か所に配置されることが好ましい。このように、短辺部の頂点には位置決め部を配置せず、コイルの対角方向の２箇所に位置決め部を配置することにより、長円状のコイルの長手方向の両側のスペースを空けておくことができる。従って、このスペースに可動体と支持体とを接続する接続体を配置できる。

本発明において、前記支持体は、前記第１プレートに固定される給電基板を備え、前記給電基板は、前記一対の短辺部の一方が嵌まる切欠き部を備え、前記位置決め部は、前記一対の短辺部の他方に外周側から接触することが好ましい。このように、給電基板を位置決めに利用することにより、位置決め部の数を減らすことができる。従って、第１プレートの形状を単純化することができる。

本発明において、前記位置決め部は、前記第１方向の他方側に立ち上がる切り起こし部であることが好ましい。このようにすると、位置決め部を容易に形成することができる。従って、第１プレートの部品コストを下げることができる。

本発明において、前記支持体は、前記コイルに前記第１方向の他方側から重なる金属製の第２プレートと、少なくとも前記コイルの中心穴に充填され、前記コイルを前記第１プレートおよび前記第２プレートに固定する接着剤層と、を備えることが好ましい。このようにすると、位置決め部が配置される位置（コイルの外周側）とは異なる位置に接着剤が注入される。従って、第１プレートと第２プレートの間から接着剤が漏れることを防止あるいは抑制できる。

本発明によれば、コイルが金属製のプレートを介してケースに固定される。プレートには、コイルを位置決めする位置決め部が設けられているので、樹脂部品を削減でき、プレートのみでコイルを精度良く位置決めできる。金属製のプレートは、樹脂部品と比べて強度を確保するために厚さを必要としないので、コイルを大型化できる。従って、可動体の加速度を大きくすることができ、大きな振動を発生させることができる。また、樹脂部品を削減したことにより部品点数を削減できるとともに、組立工数を削減できる。

本発明を適用したアクチュエータをＺ２方向およびＺ１方向から見た斜視図である。 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。 Ｚ２方向から見たアクチュエータの分解斜視図である。 Ｚ１方向から見たアクチュエータの分解斜視図である。 コイル組の分解斜視図である。 第１プレートおよびコイルの平面図である。 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。 ヨークの分解斜視図である。 ヨークおよび磁石の断面図である。 アクチュエータの側面の部分拡大図である。 第１切欠き凹部、第２切欠き凹部、および、突出板部の斜視図である。 ケースと第１プレートとがＺ方向に当接する位置で切断したアクチュエータの断面図（図１０のＡ－Ａ位置で切断した断面図）である。 第２ケース部材のフックを第１ケース部材および第１プレートに係止した位置で切断したアクチュエータの断面図（図１０のＢ－Ｂ位置で切断した断面図）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形態を説明する。

（全体構成）
図１（ａ）は、本発明を適用したアクチュエータ１をＺ２方向から見た斜視図である。図１（ｂ）は、本発明を適用したアクチュエータ１をＺ１方向から見た斜視図である。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、Ｚ２方向から見たアクチュエータ１の分解斜視図である。図４は、Ｚ１方向から見たアクチュエータ１の分解斜視図である。図５は、コイル組１３の分解斜視図である。図６は、第１プレート１１およびコイル１０の平面図である。図７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８は、ヨーク１７の分解斜視図である。図９は、ヨーク１７および磁石１６の断面図である。

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（ａ）、図１（ｂ）に示すように、アクチュエータ１の外形は直方体形状である。アクチュエータ１は、その外形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（第３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（高さ方向）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、他方をＺ２方向とする。

図１－図４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（第１接続体６および第２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（図２、図７参照）と、を備える。

図２、図７に示すように、支持体３は、コイル１０と、コイル１０のＺ１方向に重ねられた第１プレート１１と、コイル１０のＺ２方向に重ねられた第２プレート１２の３部材を組み立てたコイル組１３を備える。図５に示すように、コイル１０は扁平な空芯コイルであり、その厚み方向をＺ方向に向けている。図２、図７に示すように、コイル１０は、ケース２のＺ方向の中央に位置する。

また、支持体３は第１プレート１１のＹ１方向の端部に保持された給電基板１４を備える。本形態では、給電基板１４はフレキシブルプリント基板である。なお、給電基板１４は、リジッド基板であってもよい。コイル１０は、Ｙ１方向に引き出される２本のコイル線を備えており、コイル線は、給電基板１４の表面に設けられた配線パターンに接続される。コイル１０には、給電基板１４を介して、電力が供給される。

図５、図６に示すように、コイル１０は、Ｙ方向に長い長円状の空芯コイルであり、Ｙ方向に平行に延びる一対の長辺部１０ａと、一対の長辺部１０ａのＹ方向の端部同士を繋ぐ円弧状の短辺部１０ｂを備える。一対の長辺部１０ａの間には、Ｙ方向に延びる中心穴１０ｃが設けられている。

可動体５は、磁石１６およびヨーク１７を備える。図２、図７に示すように、磁石１６は、コイル１０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３、図４に示すように、第１接続体６および第２接続体７は、それぞれ直方体形状の部材である。第１接続体６および第２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４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。可動体５と支持体３とを組み立てると、コイル１０の長辺部１０ａには、Ｚ１方向で第１磁石２１が対向し、Ｚ２方向で第２磁石２２が対向する。

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を備える。図８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突出し、Ｚ２方向に延びる一対の第１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突出し、Ｚ１方向に延びる一対の第２接続板部２８と、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。

ヨーク１７は、第１ヨーク２３の一対の第１接続板部２６の内側に、第２ヨーク２４の一対の第２接続板部２８を圧入し、さらに、第１接続板部２６と第２接続板部２８を接着剤で接合することにより、一体に組み立てられている。図２、図７に示すように、コイル組１３の周囲をヨーク１７で囲むように可動体５を組み立てると、ヨーク１７は、第１平板部２５および第１磁石２１がコイル１０にＺ１方向から重なるとともに、第２平板部２７および第２磁石２２がコイル１０にＺ２方向から重なる。ここで、コイル組１３は、コイル１０にＺ１方向から重なる第１プレート１１、および、コイル１０にＺ２方向から重なる第２プレート１２を備えているので、第１磁石２１および第２磁石２２がコイル１０と接触することが防止される。

図９に示すように、組立前の第２ヨーク２４は、一対の第２接続板部２８が互いに逆向きに傾斜する方向に延びており、Ｚ１方向に向かうにしたがって一対の第２接続板部２８の間隔がわずかに広がる。なお、図９では、構成を分かりやすくするため、各第２接続板部２８のＺ方向に対する傾斜角度θを実際よりも大きく表示している。図８、図９に示すように、一対の第２接続板部２８は、それぞれ、Ｘ方向の外側を向く表面から突出する凸
部２９を備える。凸部２９は、Ｙ方向に直線状に延びている。このように、第２ヨーク２４は、一対の第２接続板部２８の間隔が先端側で広がり、且つ、Ｘ方向の外側を向く表面に凸部２９が設けられているため、一対の第１接続板部２６の間に挿入されるときに確実に圧入状態となる。

（ケース）
図１－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方向からコイル組１３に取り付けられている。第２ケース部材３２は、Ｚ２方向からコイル組１３および第１ケース部材３１に取り付けられている。

図３、図４に示すように、第１ケース部材３１は、略長方形の第１端板部３３と、第１端板部３３のＸ方向の両側の縁におけるＹ方向の両端からＺ２方向へ延びる４箇所の第１ケース側板部３４を備える。従って、第１ケース部材３１は、第１端板部３３のＹ１方向の端部およびＹ２方向の端部に、それぞれ、Ｘ方向に対向する一対の第１ケース側板部３４が設けられている。後述するように、本形態では、Ｘ方向に対向する２組の第１ケース側板部３４の内側に第１プレート１１を嵌め込むことにより、第１ケース部材３１とコイル組１３とが組み立てられる。ケース２に対するコイル組１３の位置決め構造については、後述する。

また、第１ケース部材３１は、第１端板部３３のＹ方向の中央部分におけるＸ方向の両側の縁からＺ２方向へ屈曲した一対の第１ケース屈曲板部３５と、第１端板部３３のＹ１方向の両側の縁からＺ２方向に屈曲した一対の第１ケース屈曲板部３６と、を備える。

図３、図４に示すように、第２ケース部材３２は、略長方形の第２端板部３７と、第２端板部３７のＹ方向の両側の端縁からＺ１方向に延びる一対の第２ケース側板部３８と、第２端板部３７のＸ方向の両側の端縁からＺ１方向に延びる一対の第２ケース側板部３９と、備える。第２端板部３７は、Ｙ方向の中央部分にＸ方向の両側へ突出する突出部分が設けられている。そのため、各第２ケース側板部３９は、第２端板部３７における突出部分の先端からＺ１方向へ延びる側板中央部３９ａと、側板中央部３９ａのＹ方向の両側において、側板中央部３９ａよりもＸ方向の中央側へシフトした位置に設けられた側板端部分３９ｂと、を備える。側板中央部３９ａのＹ方向の両端は、第２ケース部材３２のＸ方向の中央に向かって略直角に屈曲した段差部に接続されており、側板中央部３９ａと側板端部分３９ｂは、段差部を介して接続される。

第２ケース部材３２は、各側板端部分３９ｂからＺ１方向に延びるフック５８を備えており、４箇所のフック５８の先端は、第１ケース部材３１の内側に挿入されている。各フック５８の先端は、第１ケース部材３１に嵌め込まれた第１プレート１１に係止される。これにより、第１ケース部材３１、コイル組１３、および第２ケース部材３２が組み立てられて支持体３が構成される。フック５８の係止構造の詳細は、後述する。

（コイル組）
第１プレート１１および第２プレート１２は、非磁性の金属からなる。図５に示すように、第１プレート１１は、Ｙ方向に延びる第１板部４０を備える。第１板部４０のＹ１方向の端部には、給電基板１４が固定される。給電基板１４は、第１板部４０の表面に固定される第１基板部分１４１と、第１基板部分１４１のＹ１方向の端からＺ１方向に略直角に屈曲してケース２のＹ１方向の側面に配置される第２基板部分１４２を備える。

第１板部４０は、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４１を備える。第１プレート１１は、一対の切欠き部４１のＸ方向の内周縁
からＺ２方向へ屈曲した一対の第１プレート屈曲板部４２を備える。また、第１プレート１１は、各切欠き部４１のＹ方向の両側において、第１板部４０のＸ方向の両端からそれぞれＺ１方向に屈曲した４箇所の第１プレート側板部４３を備える。さらに、第１プレート１１は、第１板部４０のＹ１方向の端縁およびＹ２方向の端縁からＺ１方向に屈曲した第１プレート屈曲板部４４を備える。

第２プレート１２は、Ｙ方向に延びる第２板部４５を備える。第２板部４５は、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４６を備える。第２プレート１２は、一対の切欠き部４６のＸ方向の内周縁からＺ１方向へ屈曲した一対の第２プレート屈曲板部４７を備える。また、第２プレート１２は、各切欠き部４６のＹ方向の両側において、第２板部４５のＸ方向の両端からそれぞれＺ１方向に屈曲した４箇所の第２プレート側板部４８を備える。各第２プレート側板部４８のＺ１方向の先端からは、略直角に屈曲してＸ方向の外側へ延びる接合板部４９が設けられている。

図３、図４に示すように、第２プレート１２は、４箇所の接合板部４９が第１プレート１１の第１板部４０に当接する。接合板部４９と第１板部４０との当接箇所を接着剤で固定することにより、第２プレート１２が第１プレート１１に固定される。コイル１０は、第１プレート１１の第１板部４０と第２プレート１２の第２板部４５との間に保持される。

図５に示すように、第１プレート１１は、第１板部４０からＺ２方向に立ち上がる切り起こし部５０を備える。切り起こし部５０は、各第１プレート屈曲板部４２のＹ２方向にそれぞれ１箇所ずつ設けられている。各切り起こし部５０は、Ｘ方向およびＹ方向に対して傾斜しており、コイル１０の短辺部１０ｂに外周側から接触する（図６参照）。ここで、第１プレート１１は、第１板部４０のＸ方向の中央を通る仮想中心線Ｌ（図６参照）を基準として線対称な形状をしており、２箇所の切り起こし部５０は、仮想中心線Ｌを基準として対称な２箇所に配置される。

（コイル組の組立方法）
コイル１０に接続される給電基板１４のＹ２方向の端縁には、円弧状の切欠き部１４３が設けられている。コイル組１３を組み立てる際、まず、第１プレート１１における第１板部４０のＹ１方向の端部に給電基板１４の第１基板部分１４１を位置決めし、接着剤により固定する。次に、コイル１０を第１プレート１１に位置決めする。その際、図６に示すように、コイル１０のＹ１方向の短辺部１０ｂを給電基板１４の切欠き部１４３に嵌め込み、コイル１０のＹ２方向の短辺部１０ｂを２箇所の切り起こし部５０の内側に嵌め込む。これにより、コイル１０は、Ｙ方向に位置決めされる。また、２箇所の切り起こし部５０が短辺部１０ｂにＸ方向の両側から接触することにより、コイル１０は、第１プレート１１のＸ方向の中央に位置決めされる。

続いて、コイル１０から引き出したコイル線を給電基板１４に接続する。そして、コイル１０の中心穴１０ｃに接着剤を入れて、Ｚ２側から第２プレート１２を被せると、接着剤によりコイル１０が第１プレート１１および第２プレート１２に固定される。また、第２プレート１２の接合板部４９を第１プレート１１の第１板部４０に当接させ、接着剤により固定することにより、第１プレート１１に対して第２プレート１２を固定する。これにより、コイル１０の中心穴１０ｃには、硬化した接着剤からなる接着剤層１５が形成される（図２、図７参照）。コイル１０の長辺部１０ａは、第１プレート屈曲板部４２および第２プレート屈曲板部４７によってＸ１方向およびＸ２方向から覆われる。

図３、図４に示すように、コイル組１３のＹ１方向の端部、および、コイル組１３のＹ２方向の端部には、それぞれ、Ｚ１方向に延びる一対の第１プレート側板部４３が設けら
れている。一対の第１プレート側板部４３を内側に撓ませて第１ケース部材３１に設けられた第１ケース側板部３４の内側に挿入することにより、コイル組１３が第１ケース部材３１に組み付けられる。

（ケースとコイル組の位置決め構造）
図１０は、アクチュエータ１の側面の部分拡大図であり、図１１は、第１切欠き凹部５１、第２切欠き凹部５２、および、突出板部５６の斜視図である。図１２、図１３はアクチュエータ１の断面図であり、図１２は、ケース２と第１プレート１１とがＺ方向に当接する位置で切断した断面図（図１０のＡ－Ａ位置で切断した断面図）であり、図１３は、第２ケース部材３２のフック５８を第１ケース部材３１および第１プレートに係止した位置で切断した断面図（図１０のＢ－Ｂ位置で切断した断面図）である。

図３、図４に示すように、第１ケース部材３１は、第１ケース側板部３４のＺ２方向の端縁をＺ１方向に切り欠いた第１切欠き凹部５１を４箇所に備える。また、第２ケース部材３２は、側板端部分３９ｂのＺ１方向の端縁をＺ２方向に切り欠いた第２切欠き凹部５２を４箇所に備える。第２切欠き凹部５２は、第１切欠き凹部５１をＺ方向で逆向きにした形状をしており、第１切欠き凹部５１とＺ方向に対向する。

図１０、図１１に示すように、第１切欠き凹部５１のＺ１方向の縁におけるＹ方向の中央からは、第１湾曲部５３がＺ２方向に突出する。第１湾曲部５３の先端は、Ｚ２方向に突出する円弧形状である。同様に、第２切欠き凹部５２のＺ２方向の縁におけるＹ方向の中央からは、第２湾曲部５４がＺ１方向に突出する。第２湾曲部５４の先端は、第１湾曲部５３の先端と対向しており、Ｚ１方向に突出する円弧形状である。

図３、図４、図５に示すように、コイル組１３を構成する第１プレート１１において、４箇所の第１プレート側板部４３のそれぞれには、矩形状のプレート開口部５５と、プレート開口部５５のＺ２方向の縁から突出する突出板部５６が設けられている。プレート開口部５５は第１板部４０の縁まで延びており、突出板部５６は、第１板部４０と同一面上に位置する。従って、第１プレート１１には、第１板部４０からＸ方向の両側へ突出する一対の突出板部５６が設けられている。一対の突出板部５６は、第１プレート１１のＹ方向の両端部に、それぞれ、１組ずつ設けられている。

上記のように、第１ケース部材３１にＺ２方向からコイル組１３を組み付けるとき、第１ケース側板部３４の内側に第１プレート側板部４３を嵌め込むが、このとき、図１１、図１２に示すように、第１プレート１１のＸ方向の端に設けられた突出板部５６を、第１ケース側板部３４のＺ２方向の縁に設けられた第１切欠き凹部５１にＺ２方向から嵌め込んで、第１湾曲部５３の頂点に突出板部５６を当接させる。これにより、コイル組１３が第１ケース部材３１に対してＹ方向に位置決めされるとともに、コイル組１３が第１ケース部材３１に対してＺ方向に位置決めされる。

続いて、第１ケース部材３１にＺ２方向から第２ケース部材３２を組み付けるが、このとき、Ｘ方向に対向する側板端部分３９ｂの内側に第１ケース側板部３４の先端を挿入する。そして、図１１に示すように、第１ケース部材３１の第１切欠き凹部５１からＸ方向の外側に突出している突出板部５６の先端を、Ｚ１方向に開口する第２切欠き凹部５２に嵌め込んで、第２湾曲部５４の頂点に突出板部５６を当接させる（図１０、図１２参照）。これにより、第１プレート１１を介して、第２ケース部材３２がＹ方向に位置決めされるとともに、第２ケース部材３２がＺ方向に位置決めされる。

図３、図４に示すように、４箇所の第１ケース側板部３４には、第１切欠き凹部５１よりもＺ１方向の位置に、第１ケース部材３１の内側（Ｘ方向の中央側）に向かって突出す
る半球状のケース側凸部５７が設けられている。ケース側凸部５７は、例えば、半抜き加工により形成される。各第１ケース側板部３４の内側に嵌め込まれた第１プレート側板部４３の先端部は、図１２の部分拡大図に示すように、ケース側凸部５７の頂点に弾性接触する。

上記のように、第２ケース部材３２には、Ｚ１方向に延びるフック５８が４箇所に設けられており、フック５８の先端は略直角に屈曲してＸ方向の中央側へ延びている。図４に示すように、第１ケース部材３１には、第１ケース側板部３４と第１端板部３３とが繋がる角部を貫通するケース開口部５９が設けられており、４箇所のフック５８は、Ｘ方向に屈曲した先端部分がケース開口部５９から第１ケース部材３１の内側へ挿入されている。

図１３の部分拡大図に示すように、各フック５８の内側には、第１ケース側板部３４と第１プレート側板部４３の２枚の板材がＸ方向に重なるように配置されており、ケース開口部５９から第１ケース部材３１の内側に挿入されたフック５８の先端は、第１ケース側板部３４の先端および第１プレート側板部４３の先端に係止される。図１３に示すように、ケース２のＸ２方向の側面に設けられた２箇所のフック５８の先端部には、Ｚ２方向に屈曲した係止部６０が設けられている。係止部６０は、第１ケース側板部３４のＺ１方向の先端と第１プレート側板部４３のＺ１方向の先端に係止される。

（接続体）
図２に示すように、第１接続体６は、第１ヨーク２３と第１プレート１１との間に配置される。第１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１１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１１のＹ２方向の端部分との間の２か所に挟まれている。図４に示すように、本形態では、第１接続体６は、Ｘ方向に長く延びる直方体形状である。

第２接続体７は、第２ヨーク２４と第２プレート１２との間に配置される。第２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１２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１２との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、第２接続体７は、第１接続体６と同一形状である。第１接続体６および第２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。

第１接続体６および第２接続体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、第１接続体６および第２接続体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。

（アクチュエータの動作）
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。

（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（第１接続体６および第２接続体７）と、コイル１０およびコイル１０にＺ方向（第１方向）で対向する磁石１６を備え、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、を有する。支持体３は、コイル１０にＺ１方向（第１方向の一方側）から重なる金属製の第１プレート１１を備え、コイル１０は、第１プレート１１を介してケース２に固定される。コイル１０は、Ｘ方向（第２方向）に並ぶ一対の長辺部１０ａ、および、一対の長辺部１０ａを接続する一対の短辺部１０ｂを備える空芯コイルであり、第１プレート１１は、コイル１０に外周側から接触してコイル１０をＺ方向（第１方向）と交差する方向に位置決めする切り起こし部５０（位置決め部）を備える。

本形態によれば、コイル１０が金属製のプレートを介してケース２に固定される。プレートには、コイル１０を位置決めする切り起こし部５０が設けられているので、従来用いられていた樹脂製のコイルホルダを削減でき、プレートのみでコイル１０を精度良く位置決めできる。金属製のプレートは、樹脂部品と比べて強度を確保するために厚さを必要としないので、コイル１０を大型化できる。従って、アクチュエータ１の外形を大型化することなく、可動体５の加速度を大きくすることができ、大きな振動を発生させることができる。また、樹脂部品を削減したことにより部品点数を削減できるとともに、組立工数を削減できる。

本形態では、切り起こし部５０は、コイル１０の短辺部１０ｂに外周側から接触する。長円状のコイル１０は、製造時に長辺部１０ａが外周側に膨らみやすいので、長辺部１０ａよりも短辺部１０ｂの方が形状精度が高い。従って、短辺部１０ｂを切り起こし部５０（位置決め部）に接触させることにより、コイル１０の位置精度を高めることができる。

本形態では、短辺部１０ｂは円弧状であり、切り起こし部５０は、短辺部１０ｂのＸ方向（第２方向）の中央においてＹ方向に延びる仮想中心線Ｌを基準としてＸ方向（第２方向）に対称な２か所に配置される。このように、短辺部１０ｂの頂点には切り起こし部５０（位置決め部）を配置せず、コイル１０の対角方向の２箇所に切り起こし部５０（位置決め部）を配置することにより、長円状のコイル１０の長手方向の両側のスペースを空けておくことができる。従って、このスペースに可動体５と支持体３とを接続する接続体（第１接続体６および第２接続体７）を配置することにより、接続体と切り起こし部５０とが干渉することを避けることができる。

なお、切り起こし部５０の配置は、上記形態の配置に限定されるものではない。例えば、アクチュエータ１の構成として、第１ヨーク２３と第１端板部３３との間、および、第２ヨーク２４と第２端板部３７との間に接続体が配置される構成を採用する場合は、第１プレート１１上に接続体の配置スペースを確保する必要がない。従って、短辺部１０ｂの頂点に切り起こし部５０を配置する構成を採用してもよい。

本形態では、支持体３は、第１プレート１１に固定される給電基板１４を備え、給電基板１４は、一対の短辺部１０ｂの一方が嵌まる切欠き部１４３を備え、切り起こし部５０は、一対の短辺部１０ｂの他方に外周側から接触する。このように、給電基板１４を位置
決めに利用することにより、切り起こし部５０の数を少なくすることができる。従って、第１プレート１１の形状を単純化することができる。

なお、給電基板を第１プレート１１上に配置せず、ケース２に固定する場合は、給電基板１４をコイル１０の位置決めに利用できない。従って、この場合には、一方の短辺部１０ｂだけでなく、両方の短辺部１０ｂに切り起こし部５０が外周側から接触する構成を採用することができる。

本形態では、コイル１０を位置決めする位置決め部が、第１プレート１１の第１板部４０からＺ２方向（第１方向の他方側）に立ち上がる切り起こし部である。切り起こし部５０は、第１プレート１１の製造時に容易に形成できるため、第１プレート１１の部品コストの上昇を避けることができる。なお、位置決め部は、切り起こし部５０以外の構成であってもよい。例えば、Ｚ２方向に突出するエンボス部であってもよい。

本形態では、支持体３は、コイル１０にＺ２方向（第１方向の他方側）から重なる金属製の第２プレート１２と、少なくともコイル１０の中心穴１０ｃに充填され、コイル１０を第１プレート１１および第２プレート１２に固定する接着剤層１５と、を備える。このように、切り起こし部５０を、接着剤が充填される中心穴１０ｃとは異なる位置に配置することで、第１プレート１１と第２プレート１２の間から接着剤が漏れることを防止あるいは抑制できる。

１…アクチュエータ、２…ケース、３…支持体、５…可動体、６…第１接続体、７…第２接続体、８…磁気駆動回路、１０…コイル、１０ａ…長辺部、１０ｂ…短辺部、１０ｃ…中心穴、１１…第１プレート、１２…第２プレート、１３…コイル組、１４…給電基板、１５…接着剤層、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…第１接続板部、２７…第２平板部、２８…第２接続板部、２９…凸部、３１…第１ケース部材、３２…第２ケース部材、３３…第１端板部、３４…第１ケース側板部、３５、３６…第１ケース屈曲板部、３７…第２端板部、３８…第２ケース側板部、３９…第２ケース側板部、３９ａ…側板中央部、３９ｂ…側板端部分、４０…第１板部、４１…切欠き部、４２…第１プレート屈曲板部、４３…第１プレート側板部、４４…第１プレート屈曲板部、４５…第２板部、４６…切欠き部、４７…第２プレート屈曲板部、４８…第２プレート側板部、４９…接合板部、５０…切り起こし部、５１…第１切欠き凹部、５２…第２切欠き凹部、５３…第１湾曲部、５４…第２湾曲部、５５…プレート開口部、５６…突出板部、５７…ケース側凸部、５８…フック、５９…ケース開口部、６０…係止部、１４１…第１基板部分、１４２…第２基板部分、１４３…切欠き部、Ｌ…仮想中心線、θ…傾斜角度

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、を有し、
   前記支持体は、前記コイルに前記第１方向の一方側から重なる金属製の第１プレートを備え、前記コイルは、前記第１プレートを介して前記ケースに固定され、
   前記コイルは、前記第２方向に並ぶ一対の長辺部、および、前記一対の長辺部を接続する一対の短辺部を備える空芯コイルであり、
   前記第１プレートは、前記コイルに外周側から接触して前記コイルを前記第１方向と交差する方向に位置決めする位置決め部を備えることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記位置決め部は、前記一対の短辺部の少なくとも一方に外周側から接触す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. 前記短辺部は円弧状であり、
   前記位置決め部は、前記短辺部の前記第２方向の中央を基準として前記第２方向に対称な２か所に配置され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. 前記支持体は、前記第１プレートに固定される給電基板を備え、前記給電基板は、前記一対の短辺部の一方が嵌まる切欠き部を備え、
   前記位置決め部は、前記一対の短辺部の他方に外周側から接触することを特徴とする請求項２または３に記載のアクチュエータ。
5. 前記位置決め部は、前記第１方向の他方側に立ち上がる切り起こし部であ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。
6. 前記支持体は、
   前記コイルに前記第１方向の他方側から重なる金属製の第２プレートと、
   少なくとも前記コイルの中心穴に充填され、前記コイルを前記第１プレートおよび前記第２プレートに固定する接着剤層と、を備え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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