JP2023065769A - アクチュエータ - Google Patents

Abstract

【課題】可動体を振動させるアクチュエータにおいて、可動体の重量増加を図り、且つ、振動特性への影響および可動体の大型化を抑制する。
【解決手段】アクチュエータ１の可動体５は、コイル１０にＺ１方向から対向する第１磁石７１が固定される第１ヨーク８１と、コイル１０にＺ２方向から対向する第２磁石７２が固定される第２ヨーク８２を備える。第１ヨーク８１は、第１磁石７１が固定される部分が第１内側部材８３と第１外側部材８４の２部材で構成され、第２ヨーク８２は、第２磁石７２が固定される部分が第２内側部材８５と第２外側部材８６の２部材で構成される。コイル１０のＸ方向の両側を囲む部分は、第１外側部材８４の第１連結板部８４２と第２外側部材８６第２連結板部８６２を接合して構成される。
【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、支持体がコイルホルダを備える。コイルは空芯コイルであり、コイルホルダに設けられたコイル配置穴に配置される。可動体は、コイルに一方側から対向する第１ヨークと、コイルに他方側から対向する第２ヨークを備えており、第１ヨークおよび第２ヨークにそれぞれ磁石が固定される。第１ヨークは、その両端から第２ヨーク側に屈曲して延びる一対の連結部を備えており、第２ヨークの両端に第１ヨークの連結部が溶接等により接合される。このような構造により、コイルに両側から対向する２個の磁石の磁束が通る磁気回路が構成されている。

特開２０２０－１０２９０１号公報

支持体に触れたユーザに振動を体感させる触覚デバイスとしてアクチュエータを使用する場合に、ユーザに強い振動を体感させるためには、可動体の振動の加速度を大きくすればよい。例えば、可動体の重量を大きくすることで可動体の振動の加速度を大きくすることが提案されている。特許文献１の構成では、第１ヨークと第２ヨークの板厚を厚くすることにより、可動体の重量を簡単に増やすことができる。

しかしながら、ヨークの板厚を厚くするためには、汎用品の磁性板とは異なる板厚の磁性板を使用する必要があり、コストアップになってしまう。また、単に板厚を厚くすると、可動体が大型化し、アクチュエータの小型化に不利である。すなわち、特許文献１のヨークでは、磁石が固定される平板部の板厚の増大によって可動体の高さ（磁石とコイルが対向する方向の寸法）が大きくなるだけでなく、平板部の縁に設けられた連結部の板厚の増大によって可動体の幅（可動体の振動方向の寸法）が大きくなってしまう。

平板部の板厚の増大による可動体の高さの増大を抑えるため、第１ヨークの平板部と第２ヨークの平板部との隙間を小さくすると、第１ヨークの平板部と第２ヨークの平板部に接合される接続体の配置スペースが狭くなってしまう。そのため、接続体の厚さを薄くしなければならず、振動特性に影響が出るという問題がある。また、連結部の板厚の増大による可動体の幅の増大を抑えるため、連結部の間隔を狭くすると、可動体が振動するスペースを確保できないという問題がある。

本発明の課題は、以上の問題点に鑑みて、可動体の重量増加を図り、且つ、振動特性への影響および可動体の大型化を抑制することにある。

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、前記可動体は、前記コイルに前記第１方向の一方側から重なる第１内側部材、および、前記第１内側部材に前記第１方向の一方側から重なる第１外側部材を備える第１ヨークと、前記コイルに前記第１方向の他方側から重なる第２内側部材、および、前記第２内側部材に前記第１方向の他方側から重なる第２外側部材を備える第２ヨークと、を有し、前記磁石は、前記第１内側部材と前記第２内側部材の少なくとも一方に固定され、前記第１外側部材は、前記第１内側部材が固定される第１平板部と、前記第１平板部の両端から前記第１方向の他方側へ延びる一対の第１連結板部を備え、前記第２外側部材は、前記第２内側部材が固定される第２平板部と、前記第２平板部の両端から前記第１方向の一方側へ延びる一対の第２連結板部を備え、前記一対の第１連結板部は、前記一対の第２連結板部に接合されることを特徴とする。

本発明によれば、第１ヨークと第２ヨークのそれぞれが、第１方向に重なり合う２つの部材（内側部材と外側部材）を備える。また、第１ヨークと第２ヨークの外側部材（第１外側部材、第２外側部材）は、それぞれ、第１方向に延びる連結板部（第１連結板部、第２連結板部）を備えており、第１ヨークと第２ヨークを組み立てる際、連結板部同士を接合して組み立てる。このように構成すると、コイルに対して第１方向で対向する部分は２つの部材を重ねたことにより厚さが増大するので、ヨークの重量を増加させることができる。一方で、コイルに対して第１方向と交差する方向の両側に配置される連結板部は、各ヨークを１部材で構成した場合と同じ板厚である。従って、可動体の幅が大きくなることを避けることができる。また、連結板部の間隔が狭くなることを避けることができるので、可動体が振動するスペースが狭くなることを避けることができる。よって、可動体の重量増加を図り、且つ、振動特性への影響および可動体の大型化を抑制することができる。また、汎用品の板厚の部材を用いてヨークの重量を増加させることができるので、コストアップを避けることができる。

本発明において、前記第１方向と交差し且つ前記第２方向と交差する方向を第３方向とするとき、前記一対の第１連結板部は、前記第１平板部の前記第２方向の両端に配置され、前記一対の第２連結板部は、前記第２平板部の前記第２方向の両端に配置され、前記第１内側部材と前記第２内側部材の少なくとも一方は、前記磁石が固定される平板状の磁石固定部を備え、前記第１平板部と前記第２平板部のうち少なくとも一方は、前記コイルに対向する面に前記磁石固定部が固定されるとともに、前記磁石固定部の前記第３方向の両側へ延びる一対の接続体固定部を備え、前記接続体は、前記一対の接続体固定部のそれぞれに接合されることが好ましい。このようにすると、第１ヨークと第２ヨークの少なくとも一方において、接続体が接合される部分（接続体固定部）を外側部材のみによって構成できるので厚さが増大しない。従って、可動体の重量を増大させたことにより接続体の配置スペースが狭くなることを避けることができる。よって、振動特性への影響を抑制できる。

本発明において、前記第１内側部材および前記第２内側部材の少なくとも一方は、前記磁石固定部の前記第３方向の両端を切り欠いた一対切欠き部を備え、前記接続体は、前記一対の切欠き部に配置されることが好ましい。このように、接続体が配置される範囲だけを切り欠くことにより、接続体の配置スペースを狭くすることなく、可動体の大型化を抑制し、且つ、可動体の重量を大きくすることができる。また、切欠き部の縁は、接続体を位置決めするためのガイドになる。従って、接続体の位置精度を高めることができる。

本発明において、前記第１内側部材と前記第２内側部材のそれぞれは、前記磁石固定部を備え、前記磁石は、前記第１内側部材の前記磁石固定部に固定される第１磁石と、前記第２内側部材の前記磁石固定部に固定される第２磁石を備え、前記接続体は、前記第１磁石の前記第３方向の両側において前記第１平板部に設けられた前記一対の接続体固定部に接合される一対の第１接続体と、前記第２磁石の前記第３方向の両側において前記第２平板部に設けられた前記一対の接続体固定部に接合される一対の第２接続体と、を備えることが好ましい。このように、コイルの第１方向の両側に磁石を配置することにより、可動体の重量を大きくするとともに、磁気駆動機構の駆動力を大きくすることができる。また、第１ヨークと第２ヨークがそれぞれ接続体を介して支持体に接続されるので、振動方向と異なる方向に可動体が動くことを抑制できる。さらに、第１ヨークと第２ヨークは、いずれも、接続体が接合される部分（接続体固定部）を外側部材のみによって構成しており厚さが増大しない。従って、可動体の重量を増大させたことにより接続体の配置スペースが狭くなることを避けることができ、振動特性への影響を抑制できる。

本発明において、前記支持体は、前記コイルに前記第１方向の一方側から重なる金属製の第１プレートと、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プレートを備え、前記コイルは、前記第１プレートおよび前記第２プレートを介して前記ケースに固定され、前記第１接続体は、前記第１平板部に設けられた前記接続体固定部と前記第１プレートとを接続し、前記第２接続体は、前記第２平板部に設けられた前記接続体固定部と前記第２プレートとを接続することが好ましい。このようにすると、コイルの第１方向の両側が金属プレートで覆われ、ヨークの内側で金属プレートとヨークを接続体により接続する構成となる。従って、ケースとヨークとの隙間に接続体を配置するスペースを確保する必要がないので、アクチュエータの第１方向の寸法を小さくすることができる。

本発明において、前記第１内側部材と前記第２内側部材の少なくとも一方は、前記磁石固定部の前記第２方向の両側の縁から前記コイルが位置する側へ延びる一対の立ち上がり部を備えることが好ましい。このようにすると、立ち上がり部を設けたことにより可動体の重量が増大する。従って、可動体の重量増加を図ることができる。

本発明において、前記一対の第１連結板部と前記一対の第２連結板部の一方は、前記一対の第１連結板部と前記一対の第２連結板部の他方の内側に圧入されることが好ましい。このようにすると、第１連結板部と第２連結板部の第１方向の長さを長くすることができるので、可動体の重量を大きくすることができる。また、第１ヨークと第２ヨークを容易に組み立てることができるとともに、第１連結板部と第２連結板部の間に隙間ができることを回避できるため、振動時にビビリ音が発生することを防止あるいは抑制できる。

本発明によれば、可動体を構成するヨークは、コイルに対して第１方向で対向する部分が２つの部材を重ねたことにより厚さが増大するので、ヨークの重量を増加させることができる。一方で、コイルに対して第１方向と交差する方向の両側に配置される連結板部は、各ヨークを１部材で構成した場合と同じ板厚である。従って、可動体の幅が大きくなることを避けることができる。また、連結板部の間隔が狭くなることを避けることができるので、可動体が振動するスペースが狭くなることを避けることができる。よって、可動体の重量増加を図り、且つ、振動特性への影響および可動体の大型化を抑制することができる。また、汎用品の板厚の部材を用いてヨークの重量を増加させることができるので、コストアップを避けることができる。

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（図１のＡ－Ａ位置で切断した断面図）である。 アクチュエータを長手方向と直交する方向に切断した場合の断面図（図１のＢ－Ｂ位置で切断した断面図）である。 Ｚ２方向から見た可動体の分解斜視図である。 Ｚ１方向から見た可動体の分解斜視図である。 第１ヨークと第２ヨークとを分解した状態を示す側面図である。

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り、図１のＡ－Ａ位置で切断した断面図である。図３は、アクチュエータ１を長手方向と直交する方向に切断した場合の断面図であり、図１のＢ－Ｂ位置で切断した断面図である。

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）とし、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。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４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６（図２、図３参照）を備える。

（支持体）
図２、図３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を備える。コイル１０は、ケース２のＺ方向の中央に位置する。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。コイル１０は、Ｙ方向に長い長円状であり、Ｙ方向に平行に延びる一対の長辺部１０ａ、１０ｂ（図３参照）を備える。一対の長辺部の間には、Ｙ方向に延びる中心穴１０ｃが設けられている。

図２に示すように、支持体３は、コイル１０のＹ１側に配置される第１ホルダ部材１５と、コイル１０のＹ１２側に配置される第２ホルダ部材１６を備える。第１ホルダ部材１５および第２ホルダ部材１６は、樹脂からなる。第１ホルダ部材１５は、第１プレート１１と第２プレート１２の間に配置される第１コイル保持部１５１と、第１コイル保持部１５１のＹ１側の端からＺ１方向およびＺ２方向へ延びる第１側板部１５２を備える。第２ホルダ部材１６は、第１プレート１１と第２プレート１２の間に配置される第２コイル保持部１６１と、第２コイル保持部１６１のＹ１側の端からＺ１方向およびＺ２方向へ延びる第２側板部１６２を備える。コイル１０は、第１コイル保持部１５１と第２コイル保持部１６１の間に配置される。

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３に示すように、第１プレート１１および第２プレート１２のＸ方向の両端は略直角に折り曲げられており、コイル１０のＸ方向の外周面を覆う。第１プレート１１は、第１コイル保持部１５１および第２コイル保持部１６１のＺ１側に重ねられ、第１コイル保持部１５１および第２コイル保持部１６１に固定される。第２プレート１２は、第１コイル保持部１５１および第２コイル保持部１６１のＺ２側に重ねられ、第１コイル保持部１５１および第２コイル保持部１６１に固定される。

第１ホルダ部材１５のＹ１方向の端部には、給電基板１４が固定される。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。

支持体３を組み立てる際には、第１ホルダ部材１５および第２ホルダ部材１６にＺ１側から第２プレート１２を固定し、第１コイル保持部１５１と第２コイル保持部１６１の間にコイルを配置するとともに、第１ホルダ部材１５に給電基板１４を固定する。しかる後に、コイル１０の中心穴１０ｃに接着剤を充填し、Ｚ２側から第１プレート１１を組み付ける。これにより、コイル１０、第１プレート１１および第２プレート１２、給電基板１４、ならびに第１ホルダ部材１５および第２ホルダ部材１６を組み立てた組立体が完成する。図２、図３に示すように、コイル１０の中心穴１０ｃには、接着剤が硬化した接着剤層１３が形成される。

図１、図２、図３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方向から第１ホルダ部材１５および第２ホルダ部材１６に組み付けられている。第２ケース部材３２は、Ｚ２方向から第１ホルダ部材１５および第２ホルダ部材１６に組み付けられている。図１（ａ）に示すように、給電基板１４は、第１ホルダ部材１５のＸ方向の中央を切り欠いた切欠き部からケース２のＹ１方向の側面へ引き出され、Ｚ１方向に折り曲げられている。

（可動体）
可動体５は、磁石７およびヨーク８を備える。図２、図３に示すように、磁石７は、コイル１０とＺ方向で対向する。コイル１０と磁石７とは、磁気駆動回路６を構成する。可動体５は、磁石７として、第１磁石７１および第２磁石７２を備える。第１磁石７１は、コイル１０のＺ１方向に位置する。第２磁石７２は、コイル１０のＺ２方向に位置する。第１磁石７１および第２磁石７２は、Ｘ方向で２つに分極されている。図３に示すように、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、１０ｂには、Ｚ１方向で第１磁石７１が対向し、Ｚ２方向で第２磁石７２が対向する。

図４は、Ｚ２方向から見た可動体５の分解斜視図である。図５は、Ｚ１方向から見た可動体５の分解斜視図である。図６は、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２とを分解した状態を示す側面図である。本形態では、ヨーク８は磁性材料からなる。図２－図６に示すように、ヨーク８は、第１ヨーク８１および第２ヨーク８２を備える。第１ヨーク８１は、コイル１０にＺ１方向から重なる第１内側部材８３と、第１内側部材８３にＺ１方向から重なる第１外側部材８４を備える。第２ヨーク８２は、コイル１０にＺ１方向から重なる第２内側部材８５と、第２内側部材８５にＺ１方向から重なる第２外側部材８６を備える。

図４、図５に示すように、第１外側部材８４は、Ｙ方向に長い第１平板部８４１と、第１平板部８４１のＸ方向の両端のＹ方向の中央部分からＺ２方向に延びる一対の第１連結板部８４２を備える。第１平板部８４１のＹ方向の両端には、第１連結板部８４２のＹ方
向の両側に配置される一対の接続体固定部８４３が設けられている。各接続体固定部８４３のＸ方向の両側の端には、Ｚ２方向に屈曲した立ち上がり部８４４が設けられている。図２に示すように、一対の接続体固定部８４３のそれぞれは、第１接続体９Ａを介して第１プレート１１に接続される。

第１内側部材８３は、Ｙ方向に長い磁石固定部８３１と、磁石固定部８３１のＸ方向の両端からＺ２方向に屈曲した一対の立ち上がり部８３２を備える。磁石固定部８３１は、第１平板部８４１のＺ１側の面に固定される。図３に示すように、一対の立ち上がり部８３２は、一対の第１連結板部８４２の内側に配置され、磁石固定部８３１に固定される第１磁石７１のＸ方向の両側を囲う。

図４、図５に示すように、第１内側部材８３は、磁石固定部８３１のＹ方向の両端をＹ方向の中央へ向かって切り欠いた一対の切欠き部８３３を備える。各切欠き部８３３はＸ方向に長い矩形状であり、磁石固定部８３１のＹ方向の中央に設けられている。図２に示すように、第１磁石７１のＹ１側に配置される第１接続体９Ａ、および、第１磁石７１のＹ２側に配置される第１接続体９Ａは、それぞれ、切欠き部８３３に配置される。

図４、図５に示すように、第２外側部材８６は、Ｙ方向に長い第２平板部８６１と、第２平板部８６１のＸ方向の両端のＹ方向の中央部分からＺ１方向に延びる一対の第２連結板部８６２を備える。第２平板部８６１のＹ方向の両端には、第２連結板部８６２の両側に配置される一対の接続体固定部８６３が設けられている。各接続体固定部８６３のＸ方向の両側の端には、Ｚ１方向に屈曲した立ち上がり部８６４が設けられている。図２に示すように、一対の接続体固定部８６３のそれぞれは、第２接続体９Ｂを介して第２プレート１２に接続される。

第２内側部材８５は、Ｙ方向に長い磁石固定部８５１と、磁石固定部８５１のＸ方向の両端からＺ２方向に屈曲した一対の立ち上がり部８５２を備える。磁石固定部８５１は、第２平板部８６１のＺ２側の面に固定される。図３に示すように、一対の立ち上がり部８５２は、一対の第２連結板部８６２の内側に配置され、磁石固定部８５１に固定される第２磁石７１のＸ方向の両側を囲う。

図４、図５に示すように、第２内側部材８５は、磁石固定部８５１のＹ方向の両端をＹ方向の中央へ向かって切り欠いた一対の切欠き部８５３を備える。各切欠き部８５３はＸ方向に長い矩形状であり、磁石固定部８５１のＹ方向の中央に設けられている。図２に示すように、第２磁石７１のＹ１側に配置される第２接続体９Ｂ、および、第２磁石７１のＹ２側に配置される第２接続体９Ｂは、それぞれ、切欠き部８５３に配置される。

第１ヨーク８１は、第１内側部材８３と第１外側部材８４とを溶接により接合して組み立てられている。また、第２ヨーク８２は、第２内側部材８５と第２外側部材８６とを溶接により接合して組み立てられている。ヨーク８は、第１ヨーク８１の一対の第１連結板部８４２の内側に、第２ヨーク８２の一対の第２連結板部８６２を圧入して固定することにより、コイル１０、第１プレート１１、および第２プレート１２の外周側を囲む形状に組み立てられている。

（接続体）
図２に示すように、接続体４は、第１接続体９Ａおよび第２接続体９Ｂを備える。第１接続体９Ａおよび第２接続体９Ｂは、Ｘ方向に長い直方体形状である。第１接続体９Ａは、コイル１０のＺ１側に位置する。第２接続体９Ｂは、コイル１０のＺ２側に位置する。第１接続体９Ａは、第１磁石７１のＹ１側およびＹ２側の２箇所に配置されており、同一形状の２部材からなる。第２接続体９Ｂは、第２磁石７２のＹ１側およびＹ２側の２箇所
に配置されており、同一形状の２部材からなる。第１接続体９Ａおよび第２接続体９Ｂ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。

第１接続体９Ａは、第１ヨーク８１と第１プレート１１との間に配置される。第１接続体９Ａは、第１ヨーク８１のＹ１方向の端部分、および第１ヨーク８１のＹ２方向の端部分に設けられた２箇所の切欠き部８３３に配置される。Ｙ１側の第１接続体９Ａは、第１外側部材８４のＹ１方向の端に設けられた接続体固定部８４３と第１プレート１１のＹ１方向の端部分との間に挟まれている。Ｙ２側の第１接続体９Ａは、第１外側部材８４のＹ２方向の端に設けられた接続体固定部８４３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。第１接続体９Ａは、接続体固定部８４３と第１プレート１１との間でＺ方向に圧縮されている。

第２接続体９Ｂは、第２ヨーク８２と第２プレート１２との間に配置される。第２接続体９Ｂは、第２ヨーク８２のＹ１方向の端部分、および第２ヨーク８２のＹ２方向の端部分に設けられた２箇所の切欠き部８５３に配置される。Ｙ１側の第２接続体９Ｂは、第２外側部材８６のＹ１方向の端に設けられた接続体固定部８６３と第２プレート１２のＹ１方向の端部分との間に挟まれている。Ｙ２側の第２接続体９Ｂは、第２外側部材８６のＹ２方向の端に設けられた接続体固定部８６３と第２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。第２接続体９Ｂは、接続体固定部８６３と第２プレート１２との間でＺ方向に圧縮されている。

本形態では、第１接続体９Ａおよび第２接続体９Ｂ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９Ａおよび第２接続体９Ｂ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６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。可動体５がＸ方向に振動するとき、第１接続体９Ａおよび第２接続体９Ｂはせん断方向に変形する。

（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４と、コイル１０およびコイル１０にＺ方向で対向する磁石７（第１磁石７１、第２磁石７２）を備え、可動体５を支持体３に対してＺ方向に交差するＸ方向に振動させる磁気駆動回路６と、を有する。可動体５は、コイル１０にＺ１方向から重なる第１内側部材８３、および、第１内側
部材８３にＺ１方向から重なる第１外側部材８４を備える第１ヨーク８１と、コイル１０にＺ２方向から重なる第２内側部材８５、および、第２内側部材８５にＺ２方向から重なる第２外側部材８６を備える第２ヨーク８２と、を有する。磁石７は、第１内側部材８３の磁石固定部８３１に固定される第１磁石７１と、第２内側部材８５の磁石固定部８５１に固定される第２磁石７２を備える。第１外側部材８４は、第１内側部材８３が固定される第１平板部８４１と、第１平板部８４１の両端からＺ２方向へ延びる一対の第１連結板部８４２を備える。第２外側部材８６は、第２内側部材８５が固定される第２平板部８６１と、第２平板部８６１の両端からＺ１方向へ延びる一対の第２連結板部８６２を備え、一対の第１連結板部８６２は、一対の第１連結板部８４２に接合される。

本形態によれば、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２のそれぞれが、Ｚ方向に重なり合う２つの部材（内側部材と外側部材）を備える。また、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２の外側部材（第１外側部材８４、第２外側部材８６）は、それぞれ、Ｚ方向に延びる連結板部（第１連結板部８４２、第２連結板部８６２）を備えており、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２を組み立てる際、連結板部同士を接合して組み立てる。従って、ヨーク８は、コイル１０に対してＺ方向で対向する部分は２つの部材を重ねたことにより厚さが増大しているので、可動体５の重量が増大する。一方で、コイル１０に対してＺ方向と交差する方向の両側に配置される部分は、外側部材のみで構成されており、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２をそれぞれ１部材で構成した場合と同じ板厚である。従って、可動体５のＸ方向の幅が大きくなることを避けることができる。また、連結板部の板厚が増大しないことにより、連結板部の間隔が狭くなることを避けることができるので、可動体５が振動するスペースが狭くなることを避けることができる。よって、可動体５の重量増加を図り、且つ、振動特性への影響および可動体５の大型化を抑制することができる。また、２部材を重ねて重量を増加させることにより、汎用品の板厚の部材を用いてヨークの重量を増加させることができる。従って、コストアップを避けることができる。

本形態では、一対の第１連結板部８４２は、第１平板部８４１のＸ方向の両端に配置され、一対の第２連結板部８６２は、第２平板部８６１のＸ方向の両端に配置される。第１内側部材８３は、第１磁石７１が固定される平板状の磁石固定部８３１を備え、第２内側部材８５は、第２磁石７２が固定される平板状の磁石固定部８５１を備える。第１平板部８４１は、Ｚ２側の面（コイル１０に対向する面）に磁石固定部８３１が固定されるとともに、磁石固定部８３１のＹ方向の両側へ延びる一対の接続体固定部８４３を備える。第２平板部８６１は、Ｚ１側の面（コイル１０に対向する面）に磁石固定部８５１が固定されるとともに、磁石固定部８５１のＹ方向の両側へ延びる一対の接続体固定部８６３を備える。接続体４は、一対の接続体固定部８４３のそれぞれに接続される第１接続体９Ａと、一対の接続体固定部８６３のそれぞれに接合される第２接続体９Ｂを備える。このように、本形態では、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２のそれぞれにおいて、接続体４が接合される部分（接続体固定部８４３、８６３）は外側部材のみによって構成され、厚さが増大していない。よって、可動体５の重量を増大させたことによって接続体４の配置スペースが狭くなっておらず、接続体４のＺ方向の厚さを薄くする必要がない。よって、振動特性への影響を抑制できる。

本形態では、第１内側部材８３は、磁石固定部８３１のＹ方向の両端を切り欠いた一対の切欠き部８３３を備え、第１接続体９Ａは、一対の切欠き部８３３のそれぞれに配置される。また、第２内側部材８５は、磁石固定部８５１のＹ方向の両端を切り欠いた一対の切欠き部８５３を備え、第２接続体９Ｂは、一対の切欠き部８５３のそれぞれに配置される。このような構成では、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２は、いずれも、接続体４（第１接続体９Ａ、第２接続体９Ｂ）が配置される部分の厚さを厚くすることなく、重量が増大している。よって、可動体５の大型化を抑制し、且つ、可動体５の重量を大きくすることができる。

なお、本形態では、磁石７として第１磁石７１と第２磁石７２を備えているが、第１磁石７１と第２磁石７２の一方のみを備えている構成であってもよい。この場合には、第１内側部材８３と第２内側部材８５の一方のみが磁石固定部を備えている構成にすることができる。さらに、接続体４として、第１接続体９Ａと第２接続体９Ｂの一方のみが設けられている構成を採用することができる。この場合には、第１内側部材８３と第２内側部材８５のうちで、コイル１０に対して接続体４と同じ側に配置される部材のみが、Ｙ方向の両端に切欠き部が設けられている構成にすることができる。また、第１内側部材８３と第２内側部材８５において、切欠き部は、Ｙ１側とＹ２側のいずれか一方の端部にのみ設けられている構成であってもよい。

本形態では、支持体３は、コイル１０にＺ１方向から重なる金属製の第１プレート１１と、コイル１０にＺ２方向から重なる金属製の第２プレート１２を備える。コイル１０は、第１プレート１１および第２プレート１２を介してケース２に固定され、第１接続体９Ａは、第１平板部８４１に設けられた接続体固定部８４３と第１プレート１１とを接続し、第２接続体９Ｂは、第２平板部８６１に設けられた接続体固定部８６３と第２プレート１２とを接続する。このようにすると、コイル１０のＺ方向の両側が金属プレートで覆われ、その周りを囲むヨーク８の内側でヨーク８とプレートを接続体４により接続する構成となる。従って、ケース２とヨーク８との隙間に接続体４を配置するスペースを確保する必要がないので、アクチュエータのＺ方向の寸法を小さくすることができる。

本形態では、第１内側部材８３は、磁石固定部８３１のＸ方向の両側の縁からコイル１０が位置する側（Ｚ２側）へ延びる一対の立ち上がり部８３２を備える。また、第２内側部材８５は、磁石固定部８５１のＸ方向の両側の縁からコイル１０が位置する側（Ｚ１側）へ延びる一対の立ち上がり部８５２を備える。従って、立ち上がり部８３２、８５２を設けた分だけヨーク８の重量が増加するので、可動体５の重量増加を図ることができる。

なお、第１内側部材８３と第２内側部材８５のいずれにも立ち上がり部が設けられていなくてもよい。また、第１内側部材８３と第２内側部材８５の一方にのみ立ち上がり部が設けられていてもよい。

本形態では、一対の第２連結板部８６２は、一対の第１連結板部８４２の内側に配置されており、第１連結板部８４２と第２連結板部８６２が重ねられて接合されている。従って、第１連結板部８４２と第２連結板部８６２のＺ方向の長さを長くすることができるので、可動体５の重量を大きくすることができる。また、このような構成により、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２を容易に組み立てることができる。なお、一対の第２連結板部８６２を外側に配置し、一対の第２連結板部８６２の間に一対の第１連結板部８４２が配置される構成を採用してもよい。

本形態では、一対の第１連結板部８４２の間に一対の第２連結板部８６２を圧入して固定することにより、第１ヨーク８１と第２ヨーク８２とが一体に組み立てられている。例えば、一対の第２連結板部８６２の形状を、Ｚ１側に向かうにしたがってＸ方向の間隔が拡がる方向にわずかに傾斜する形状にする。あるいは、一対の第２連結板部８６２がそれぞれ、Ｘ方向の外側を向く表面から突出する凸部を備える形状にしてもよいし、一対の第１連結板部８４２がそれぞれ、Ｘ方向の内側を向く表面から突出する凸部を備える形状にしてもよい。このような形状を採用することにより、一対の第２連結板部８６２が一対の第１連結板部８４２の間に挿入されるときに圧入状態となる。圧入状態にすることで、第１連結板部８４２と第２連結板部８６２の間に隙間ができることを回避できる。従って、可動体５の振動時にビビリ音が発生することを防止あるいは抑制できる。

なお、一対の第１連結板部８４２の間に一対の第２連結板部８６２を挿入して、圧入ではなく溶接あるいは接着剤により固定する構成を採用してもよい。

本形態では、ヨーク８を構成する部材は全て磁性体であるが、磁石７に接する部材のみを磁性体とする構成を採用してもよい。例えば、第１内側部材８３および第２内側部材８５を磁性体とし、第１外側部材８４および第２外側部材８６は、第１内側部材８３および第２内側部材８５とは材質が異なる部材としてもよい。例えば、第１外側部材８４および第２外側部材８６として、第１内側部材８３および第２内側部材８５よりも高比重の磁性体もしくは非磁性体を用いることにより、錘としての機能を持たせることができる。これにより、可動体５の重量を増加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、４…接続体、５…可動体、６…磁気駆動回路、７…磁石、８…ヨーク、９Ａ…第１接続体、９Ｂ…第２接続体、１０…コイル、１０ａ、１０ｂ…長辺部、１０ｃ…中心穴、１１…第１プレート、１２…第２プレート、１３…接着剤層、１４…給電基板、１５…第１ホルダ部材、１６…第２ホルダ部材、３１…第１ケース部材、３２…第２ケース部材、７１…第１磁石、７２…第２磁石、８１…第１ヨーク、８２…第２ヨーク、８３…第１内側部材、８４…第１外側部材、８５…第２内側部材、８６…第２外側部材、１５１…第１コイル保持部、１５２…第１側板部、１６１…第２コイル保持部、１６２…第２側板部、８３１…磁石固定部、８３２…立ち上がり部、８３３…切欠き部、８４１…第１平板部、８４２…第１連結板部、８４３…接続体固定部、８４４…立ち上がり部、８５１…磁石固定部、８５２…立ち上がり部、８５３…切欠き部、８６１…第２平板部、８６２…第２連結板部、８６３…接続体固定部、８６４…立ち上がり部

Claims (7)

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、
   前記可動体は、
   前記コイルに前記第１方向の一方側から重なる第１内側部材、および、前記第１内側部材に前記第１方向の一方側から重なる第１外側部材を備える第１ヨークと、
   前記コイルに前記第１方向の他方側から重なる第２内側部材、および、前記第２内側部材に前記第１方向の他方側から重なる第２外側部材を備える第２ヨークと、を有し、
   前記磁石は、前記第１内側部材と前記第２内側部材の少なくとも一方に固定され、
   前記第１外側部材は、前記第１内側部材が固定される第１平板部と、前記第１平板部の両端から前記第１方向の他方側へ延びる一対の第１連結板部を備え、
   前記第２外側部材は、前記第２内側部材が固定される第２平板部と、前記第２平板部の両端から前記第１方向の一方側へ延びる一対の第２連結板部を備え、
   前記一対の第１連結板部は、前記一対の第２連結板部に接合されることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記第１方向と交差し且つ前記第２方向と交差する方向を第３方向とするとき、
   前記一対の第１連結板部は、前記第１平板部の前記第２方向の両端に配置され、
   前記一対の第２連結板部は、前記第２平板部の前記第２方向の両端に配置され、
   前記第１内側部材と前記第２内側部材の少なくとも一方は、前記磁石が固定される平板状の磁石固定部を備え、
   前記第１平板部と前記第２平板部のうち少なくとも一方は、前記コイルに対向する面に前記磁石固定部が固定されるとともに、前記磁石固定部の前記第３方向の両側へ延びる一対の接続体固定部を備え、
   前記接続体は、前記一対の接続体固定部のそれぞれに接合され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内側部材および前記第２内側部材の少なくとも一方は、前記磁石固定部の前記第３方向の両端を切り欠いた一対の切欠き部を備え、
   前記接続体は、前記一対の切欠き部に配置され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内側部材と前記第２内側部材のそれぞれは、前記磁石固定部を備え、
   前記磁石は、前記第１内側部材の前記磁石固定部に固定される第１磁石と、前記第２内側部材の前記磁石固定部に固定される第２磁石を備え、
   前記接続体は、
   前記第１磁石の前記第３方向の両側において前記第１平板部に設けられた前記一対の接続体固定部に接合される一対の第１接続体と、
   前記第２磁石の前記第３方向の両側において前記第２平板部に設けられた前記一対の接続体固定部に接合される一対の第２接続体と、を備え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プレートと、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プレートを備え、
   前記コイルは、前記第１プレートおよび前記第２プレートを介して前記ケースに固定され、
   前記第１接続体は、前記第１平板部に設けられた前記接続体固定部と前記第１プレートとを接続し、
   前記第２接続体は、前記第２平板部に設けられた前記接続体固定部と前記第２プレートとを接続することを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータ。
6. 前記第１内側部材と前記第２内側部材の少なくとも一方は、前記磁石固定部の前記第２方向の両側の縁から前記コイルが位置する側へ延びる一対の立ち上がり部を備えることを特徴とする請求項２から５の何れか一項に記載のアクチュエータ。
7. 前記一対の第１連結板部と前記一対の第２連結板部の一方は、前記一対の第１連結板部と前記一対の第２連結板部の他方の内側に圧入されることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のアクチュエータ。

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