JP2024073817A - Actuator - Google Patents

Actuator Download PDF

Info

Publication number
JP2024073817A
JP2024073817A JP2022184727A JP2022184727A JP2024073817A JP 2024073817 A JP2024073817 A JP 2024073817A JP 2022184727 A JP2022184727 A JP 2022184727A JP 2022184727 A JP2022184727 A JP 2022184727A JP 2024073817 A JP2024073817 A JP 2024073817A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
plate portion
movable body
guide
facing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022184727A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
将生 土橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Nidec Instruments Corp
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Instruments Corp filed Critical Nidec Instruments Corp
Publication of JP2024073817A publication Critical patent/JP2024073817A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

Figure 2024073817000001

【課題】磁気駆動回路により可動体を振動させるアクチュエータにおいて、可動体の振幅および重量を増大させるとともに、コイル線の引き出し線の長さの増大およびコイル線を引き回す経路の複雑化を抑制する。
【解決手段】アクチュエータ1の支持体2は、コイル6が第2方向Xに複数並んで保持されるコイル保持部31を備える。ヨーク80は、コイル保持部31に対してZ1方向で対向する第1板部81と、コイル保持部31に対してZ2方向で対向する第2板部82と、コイル保持部31に対して第3方向Yの両側に配置されて第1板部81と第2板部82とを接続する一対の連結板部83、84を備える。連結板部83には、コイル6からY1方向に引き出される引き出し線60を通す開口部87が設けられている。
【選択図】図4

Figure 2024073817000001

In an actuator that vibrates a movable body by a magnetic drive circuit, the amplitude and weight of the movable body are increased, while an increase in the length of the lead wire of the coil wire and an increase in the complexity of the route for routing the coil wire are suppressed.
[Solution] A support 2 of an actuator 1 includes a coil holding portion 31 that holds a plurality of coils 6 lined up in a second direction X. A yoke 80 includes a first plate portion 81 facing the coil holding portion 31 in the Z1 direction, a second plate portion 82 facing the coil holding portion 31 in the Z2 direction, and a pair of connecting plate portions 83, 84 disposed on both sides of the coil holding portion 31 in the third direction Y and connecting the first plate portion 81 and the second plate portion 82. The connecting plate portion 83 is provided with an opening 87 through which a lead wire 60 drawn from the coil 6 in the Y1 direction passes.
[Selected figure] Figure 4

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。 The present invention relates to an actuator that vibrates a movable body.

特許文献1には、支持体および可動体と、可動体を支持体に接続する接続体と、可動体を支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路を有するアクチュエータが記載される。特許文献1のアクチュエータは、X方向を長手方向とする直方体形状をしており、支持体に対して可動体をX方向に振動させる。支持体は、磁気駆動回路のコイルを保持するホルダを備える。コイルは、X方向を長手方向とする板状のコイルホルダにX方向に2個並んで保持される。 Patent document 1 describes an actuator having a support and a movable body, a connector that connects the movable body to the support, and a magnetic drive circuit that moves the movable body relative to the support. The actuator in patent document 1 has a rectangular parallelepiped shape with the X direction as its longitudinal direction, and vibrates the movable body in the X direction relative to the support. The support has a holder that holds the coil of the magnetic drive circuit. Two coils are held side by side in the X direction by a plate-shaped coil holder with the X direction as its longitudinal direction.

可動体は、磁気駆動回路の磁石を保持するヨークを備える。ヨークは、コイルにZ方向の一方側から対向する第1板部と、コイルにZ方向の他方側から対向する第2板部と、コイルのX方向の両側でZ方向に延在して第1板部と第2板部とを接続する第1連結板部および第2連結板部を備える。ホルダには、コイルのX方向の両側に、第1連結板部を配置する第1開口部と、第2連結板部を配置する第2開口部が設けられている。 The movable body includes a yoke that holds the magnet of the magnetic drive circuit. The yoke includes a first plate portion that faces the coil from one side in the Z direction, a second plate portion that faces the coil from the other side in the Z direction, and a first connecting plate portion and a second connecting plate portion that extend in the Z direction on both sides of the coil in the X direction and connect the first plate portion and the second plate portion. The holder is provided with a first opening for arranging the first connecting plate portion and a second opening for arranging the second connecting plate portion on both sides of the coil in the X direction.

コイルホルダのY方向の側面には、コイル線を接続する配線基板が固定される。ヨークの第1連結板部および第2連結板部は、コイルからY方向に引き出されるコイル線の引き出し線と干渉しない。また、各コイルは、Y方向を長手方向とする長円状であり、Y方向にコイル線を引き出すため、コイル線の引き出し線の長さは短い。 A wiring board to which the coil wire is connected is fixed to the Y-direction side of the coil holder. The first and second connecting plate parts of the yoke do not interfere with the coil wire drawn out in the Y direction from the coil. In addition, each coil is elliptical with the Y direction as its longitudinal direction, and the coil wire is drawn out in the Y direction, so the length of the coil wire draw out is short.

特開2019-013094号公報JP 2019-013094 A

特許文献1のアクチュエータでは、可動体の振幅を大きくすると、ヨークの振動方向(X方向)の両端に配置される第1連結板部および第2連結板部がホルダと衝突するおそれがある。従って、振幅を大きくすることが難しい。また、ヨークの板厚を大きくして可動体の重量を大きくすると、第1連結板部と第2連結板部の板厚も大きくなるため、第1連結板部および第2連結板部とホルダとのX方向の隙間が狭くなり、第1連結板部および第2連結板部とホルダとが衝突するおそれがある。従って、可動体の重量を大きくすることが難しい。 In the actuator of Patent Document 1, if the amplitude of the movable body is increased, there is a risk that the first and second connecting plate parts arranged at both ends of the vibration direction (X direction) of the yoke will collide with the holder. Therefore, it is difficult to increase the amplitude. Furthermore, if the plate thickness of the yoke is increased to increase the weight of the movable body, the plate thickness of the first and second connecting plate parts also increases, narrowing the gap in the X direction between the first and second connecting plate parts and the holder, and there is a risk that the first and second connecting plate parts will collide with the holder. Therefore, it is difficult to increase the weight of the movable body.

ここで、ヨークの第1連結板部と第2連結板部を、コイルに対して振動方向と交差する方向(Y方向)の両側に配置する場合には、可動体の振幅を大きくしても、第1連結板部と第2連結板部がホルダと衝突するおそれは増大しない。しかしながら、このような配置にすると、コイルからY方向に引き出したコイル線と、第1連結板部もしくは第2連結板部とが干渉してしまう。Y方向と異なる方向にコイル線を引き出すと、コイル線の引き出し線の長さが長くなってしまうとともに、コイル線を引き回す経路が複雑化する。 Here, if the first and second connecting plate parts of the yoke are arranged on both sides of the coil in the direction intersecting the vibration direction (Y direction), the risk of the first and second connecting plate parts colliding with the holder does not increase even if the amplitude of the movable body is increased. However, with such an arrangement, the coil wire drawn out from the coil in the Y direction interferes with the first or second connecting plate part. If the coil wire is drawn out in a direction different from the Y direction, the length of the coil wire drawn out line becomes longer and the route for drawing the coil wire becomes more complicated.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、磁気駆動回路により可動体を振動させるアクチュエータにおいて、可動体の振幅の増大、および、可動体の重量増大を可能にするとともに、コイル線の引き出し線の長さの増大を抑制し、コイル線を引き回す経路の複雑化を抑制することにある。 In view of the above problems, the object of the present invention is to provide an actuator that vibrates a movable body using a magnetic drive circuit, which allows for an increase in the amplitude of the movable body and an increase in the weight of the movable body, while preventing an increase in the length of the coil wire lead-out wire and preventing the path for routing the coil wire from becoming complicated.

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、支持体および可動体と、前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路と、を有し、前記磁気駆動回路は、前記支持体に設けられたコイルと、前記可動体に設けられて前記コイルに第1方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動し、前記支持体は、前記コイルが前記第2方向に複数並んで保持されるコイル保持部を備え、前記可動体は、前記磁石が固定されるヨークを備え、前記ヨークは、前記コイル保持部に対して前記第1方向の一方側で対向する第1板部と、前記コイル保持部に対して前記第1方向の他方側で対向する第2板部と、前記コイル保持部に対して前記第1方向と交差し且つ前記第2方向と交差する第3方向の両側に配置されて前記第1板部と前記第2板部とを接続する一対の連結板部と、を備え、前記一対の連結板部の一方には、前記コイルから前記第3方向に引き出される引き出し線を通す開口部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the actuator of the present invention has a support and a movable body, a connecting body connected to the movable body and the support and having at least one of elasticity and viscoelasticity, and a magnetic drive circuit that moves the movable body relative to the support, the magnetic drive circuit includes a coil provided on the support and a magnet provided on the movable body facing the coil in a first direction, and drives the movable body in a second direction that intersects with the first direction, the support includes a coil holding part that holds the coils in a line in the second direction, the movable body includes a yoke to which the magnets are fixed, the yoke includes a first plate part facing the coil holding part on one side of the first direction, a second plate part facing the coil holding part on the other side of the first direction, and a pair of connecting plate parts that are arranged on both sides of the coil holding part in a third direction that intersects with the first direction and the second direction and connect the first plate part and the second plate part, and one of the pair of connecting plate parts has an opening through which a lead wire drawn from the coil in the third direction passes.

本発明によれば、ヨークの連結板部は、コイル保持部に対して可動体の振動方向には対向しておらず、振動方向と交差する方向でコイル保持部と対向する。従って、可動体の振幅を大きくしたり、ヨークの板厚を大きくした場合でも、コイル保持部と連結板部とが衝突しない。従って、可動体の振幅の増大を図ることができる。また、ヨークの板厚を増大させて可動体の重量を大きくすることができるので、強い振動を発生させることができる。さらに、コイル線の引き出し線を通す開口部を連結板部に設けたので、コイル線を振動方向と交差する方向に引き出すことができる。これにより、コイル線の引き出し線の長さの増大、および、引き出し線を引き回す経路の複雑化を抑制できる。 According to the present invention, the connecting plate portion of the yoke does not face the coil holding portion in the vibration direction of the movable body, but faces the coil holding portion in a direction intersecting the vibration direction. Therefore, even if the amplitude of the movable body is increased or the plate thickness of the yoke is increased, the coil holding portion and the connecting plate portion do not collide. Therefore, it is possible to increase the amplitude of the movable body. In addition, the plate thickness of the yoke can be increased to increase the weight of the movable body, so that strong vibrations can be generated. Furthermore, an opening through which the pull-out wire of the coil wire passes is provided in the connecting plate portion, so that the coil wire can be pulled out in a direction intersecting the vibration direction. This makes it possible to suppress an increase in the length of the pull-out wire of the coil wire and a complicated route for pulling the pull-out wire.

本発明において、前記支持体は、前記コイル保持部から前記第3方向に突出して前記開口部に配置されるガイド部を備え、前記引き出し線は、前記ガイド部に設けられたガイド溝に配置されることが好ましい。このようにすると、引き出し線を保護できる。また、引き出し線を引き回す作業が容易である。 In the present invention, it is preferable that the support body includes a guide portion that protrudes from the coil holding portion in the third direction and is disposed in the opening, and the pull-out wire is disposed in a guide groove provided in the guide portion. In this way, the pull-out wire can be protected. In addition, the pull-out wire can be easily routed.

本発明において、前記コイルは、前記第2方向に並ぶ第1コイルおよび第2コイルを含み、前記ガイド部は、前記第1コイルの前記第3方向の一方側、および、前記第2コイルの前記第3方向の一方側の2箇所に設けられ、前記開口部には、前記第2方向に並ぶ2箇所の前記ガイド部が配置されることが好ましい。このようにすると、各コイルからそれぞれ引き出し線を直線状の経路で引き出すことができる。従って、引き出し線の長さを短くすることができる。また、引き出し線を引き回す経路を単純化することができる。 In the present invention, the coil includes a first coil and a second coil aligned in the second direction, the guide portion is provided at two locations, one side of the first coil in the third direction and one side of the second coil in the third direction, and the two guide portions aligned in the second direction are preferably disposed in the opening. In this way, the pull-out wires can be pulled out from each coil in a linear path. Therefore, the length of the pull-out wires can be shortened. Also, the path along which the pull-out wires are routed can be simplified.

本発明において、前記コイルは、前記第2方向に並ぶ第1コイルおよび第2コイルを含み、前記ガイド部は、1箇所に設けられ、前記1箇所の前記ガイド部に設けられた前記ガイド溝に、前記第1コイルから引き出される前記引き出し線、および、前記第2コイルから引き出される前記引き出し線が配置されることが好ましい。このように、ガイド部を1箇所に集約することにより、ヨークに設ける開口部の開口面積を小さくすることができる。従って、開口部を設けたことによるヨークの重量減少を抑制できるので、可動体の重量を確保できる。 In the present invention, the coil includes a first coil and a second coil aligned in the second direction, the guide portion is provided in one location, and the lead wire drawn from the first coil and the lead wire drawn from the second coil are preferably arranged in the guide groove provided in the one guide portion. In this way, by consolidating the guide portions in one location, the opening area of the opening provided in the yoke can be reduced. Therefore, the weight reduction of the yoke due to the provision of the opening can be suppressed, and the weight of the movable body can be secured.

本発明において、前記支持体は、前記コイル保持部を備えるコイルホルダと、前記第1板部に対して前記第1方向の一方側で対向する第1端板部、および前記第1端板部の外周縁から前記第1方向の他方側へ延びる第1側板部を備える第1ケース部材と、前記第2板部に対して前記第1方向の他方側で対向する第2端板部、および前記第2端板部の外周縁から前記第1方向の一方側へ延びる第2側板部を備える第2ケース部材と、を有し、前記
ガイド部は、前記コイル保持部の前記第3方向の一方側において前記第1側板部と前記第2側板部との隙間に配置されることが好ましい。このようにすると、支持体の外部に引き出し線を引き出すことができる。また、第1側板部または第2側板部に配線基板を固定した場合に、配線基板まで引き出し線を引き回す作業が容易である。
In the present invention, the support includes a coil holder including the coil holding portion, a first case member including a first end plate portion facing the first plate portion on one side in the first direction and a first side plate portion extending from an outer periphery of the first end plate portion to the other side in the first direction, and a second case member including a second end plate portion facing the second plate portion on the other side in the first direction and a second side plate portion extending from an outer periphery of the second end plate portion to the one side in the first direction, and the guide portion is preferably disposed in a gap between the first side plate portion and the second side plate portion on one side in the third direction of the coil holding portion. In this way, it is possible to draw out the lead wire to the outside of the support. Also, when a wiring board is fixed to the first side plate portion or the second side plate portion, it is easy to draw the lead wire to the wiring board.

本発明において、前記接続体は、前記第1板部と前記第1端板部とを接続する第1接続体と、前記第2板部と前記第2端板部とを接続する第2接続体と、を備え、前記第1接続体および前記第2接続体は、粘弾性体であることが好ましい。このようにすると、可動体が第2方向に振動する際、粘弾性体がせん断方向に振動する。粘弾性体は、せん断方向に変形する場合は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つので、入力信号に対する振動加速度の再現性が高い。従って、微妙なニュアンスをもった振動を実現することができる。 In the present invention, the connector comprises a first connector connecting the first plate portion and the first end plate portion, and a second connector connecting the second plate portion and the second end plate portion, and it is preferable that the first connector and the second connector are viscoelastic bodies. In this way, when the movable body vibrates in the second direction, the viscoelastic body vibrates in the shear direction. When deforming in the shear direction, the viscoelastic body has deformation characteristics in which the linear component is greater than the nonlinear component, and therefore the reproducibility of the vibration acceleration in response to the input signal is high. Therefore, it is possible to realize vibrations with subtle nuances.

本発明において、前記磁石は、前記コイルに対して前記第1方向の一方側で対向する第1磁石と、前記コイルに対して前記第1方向の他方側で対向する第2磁石と、を備え、前記第1磁石は、前記第1板部に保持され、前記第2磁石は、前記第2板部に保持されることが好ましい。このように、コイルの両側に磁石を配置することにより、大きなローレンツ力を発生させることができる。従って、強い振動を発生させることができる。 In the present invention, the magnet comprises a first magnet facing the coil on one side in the first direction, and a second magnet facing the coil on the other side in the first direction, and it is preferable that the first magnet is held by the first plate portion, and the second magnet is held by the second plate portion. In this way, by arranging magnets on both sides of the coil, a large Lorentz force can be generated. Therefore, strong vibrations can be generated.

本発明によれば、ヨークの連結板部は、コイル保持部に対して可動体の振動方向には対向しておらず、振動方向と交差する方向でコイル保持部と対向する。従って、可動体の振幅を大きくしたり、ヨークの板厚を大きくした場合でも、コイル保持部と連結板部とが衝突しない。従って、可動体の振幅の増大を図ることができる。また、ヨークの板厚を増大させて可動体の重量を大きくすることができるので、強い振動を発生させることができる。さらに、コイル線の引き出し線を通す開口部を連結板部に設けたので、コイル線を振動方向と交差する方向に引き出すことができる。これにより、コイル線の引き出し線の長さの増大、および、引き出し線を引き回す経路の複雑化を抑制できる。 According to the present invention, the connecting plate portion of the yoke does not face the coil holding portion in the vibration direction of the movable body, but faces the coil holding portion in a direction intersecting the vibration direction. Therefore, even if the amplitude of the movable body is increased or the plate thickness of the yoke is increased, the coil holding portion and the connecting plate portion do not collide. Therefore, it is possible to increase the amplitude of the movable body. In addition, the plate thickness of the yoke can be increased to increase the weight of the movable body, so that strong vibrations can be generated. Furthermore, an opening through which the pull-out wire of the coil wire passes is provided in the connecting plate portion, so that the coil wire can be pulled out in a direction intersecting the vibration direction. This makes it possible to suppress an increase in the length of the pull-out wire of the coil wire and a complicated route for pulling the pull-out wire.

実施形態1のアクチュエータの外観斜視図である。FIG. 2 is an external perspective view of the actuator of the first embodiment. 実施形態1のアクチュエータのXZ断面図である。2 is an XZ cross-sectional view of the actuator of the first embodiment. FIG. 実施形態1のアクチュエータのYZ断面図である。3 is a YZ cross-sectional view of the actuator of the first embodiment. FIG. 実施形態1のアクチュエータのZ2方向から見た分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the actuator of the first embodiment as viewed from the Z2 direction. 実施形態1のアクチュエータのZ1方向から見た分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the actuator of the first embodiment as viewed from the Z1 direction. 実施形態2のアクチュエータの外観斜視図である。FIG. 11 is an external perspective view of an actuator according to a second embodiment. 実施形態2のアクチュエータのZ2方向から見た分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of the actuator of the second embodiment as viewed from the Z2 direction.

以下に、図面を参照して、本発明に係るアクチュエータの実施形態を説明する。なお、以下の説明において、互いに交差する3つの方向を各々、第1方向Z、第2方向Xおよび第3方向Yとして説明する。また、第2方向Xの一方側にX1を付し、第2方向Xの他方側にX2を付し、第3方向Yの一方側にY1を付し、第3方向Yの他方側にY2を付し、第1方向Zの一方側にZ1を付し、第1方向Zの他方側にZ2を付して説明する。本形態では、第1方向Z、第2方向Xおよび第3方向Yは、互いに直交する方向である。第2方向Xは、可動体3の振動方向である。 Below, an embodiment of the actuator according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the three mutually intersecting directions will be described as the first direction Z, the second direction X, and the third direction Y. In addition, X1 will be attached to one side of the second direction X, X2 will be attached to the other side of the second direction X, Y1 will be attached to one side of the third direction Y, Y2 will be attached to the other side of the third direction Y, Z1 will be attached to one side of the first direction Z, and Z2 will be attached to the other side of the first direction Z. In this embodiment, the first direction Z, the second direction X, and the third direction Y are mutually perpendicular directions. The second direction X is the vibration direction of the movable body 3.

(実施形態1)
図1は、実施形態1のアクチュエータ1の斜視図である。図2は、実施形態1のアクチュエータ1のXZ断面図である。図3は、実施形態1のアクチュエータ1のYZ断面図で
ある。図4は、実施形態1のアクチュエータ1のZ2方向から見た分解斜視図である。図5は、実施形態1のアクチュエータ1のZ1方向から見た分解斜視図である。
(Embodiment 1)
Fig. 1 is a perspective view of the actuator 1 of the first embodiment. Fig. 2 is an XZ cross-sectional view of the actuator 1 of the first embodiment. Fig. 3 is a YZ cross-sectional view of the actuator 1 of the first embodiment. Fig. 4 is an exploded perspective view of the actuator 1 of the first embodiment as viewed from the Z2 direction. Fig. 5 is an exploded perspective view of the actuator 1 of the first embodiment as viewed from the Z1 direction.

図1に示すように、アクチュエータ1は、全体として、第2方向Xの寸法が第3方向Yの寸法および第1方向Zの寸法より大きい直方体形状である。アクチュエータ1は、支持体2と、可動体3と、磁気駆動回路4と、配線基板5とを有する。磁気駆動回路4は、第1方向Zに対向するコイル6および磁石7を備えており、可動体3を第2方向Xに振動させる。コイル6は、支持体2の側面に固定される配線基板5に接続される。また、アクチュエータ1は、支持体2と可動体3とに接続される接続体9を備える。可動体3は、接続体9を介して支持体2に支持される。 As shown in FIG. 1, the actuator 1 has a rectangular parallelepiped shape with the dimension in the second direction X being greater than the dimensions in the third direction Y and the first direction Z. The actuator 1 has a support 2, a movable body 3, a magnetic drive circuit 4, and a wiring board 5. The magnetic drive circuit 4 has a coil 6 and a magnet 7 that face the first direction Z, and vibrates the movable body 3 in the second direction X. The coil 6 is connected to the wiring board 5 that is fixed to the side of the support 2. The actuator 1 also has a connector 9 that is connected to the support 2 and the movable body 3. The movable body 3 is supported by the support 2 via the connector 9.

アクチュエータ1は、可動体3が第2方向Xに振動することにより、アクチュエータ1や、アクチュエータ1を取り付けた機器等を利用する者の身体を通して利用者に情報を報知する。アクチュエータ1は、例えば、ゲーム機の操作部材、操作パネル、自動車のハンドルやいす等に組み込んで利用することができ、可動体3の第2方向Xの振動によって利用者に触覚を与える触覚デバイスとして使用することができる。アクチュエータ1を触覚デバイスとして使用する際、例えば、コイル6に印加する交流波形を調整して、可動体3が第2方向Xの一方側X1に移動する加速度と、可動体3が第2方向の他方側X2に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第2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。 The actuator 1 notifies a user of information through the body of a person using the actuator 1 or an apparatus to which the actuator 1 is attached by vibrating the movable body 3 in the second direction X. The actuator 1 can be incorporated into, for example, an operating member of a game machine, an operating panel, a steering wheel of an automobile, or a chair, and can be used as a haptic device that gives a haptic sensation to a user by the vibration of the movable body 3 in the second direction X. When the actuator 1 is used as a haptic device, for example, by adjusting the AC waveform applied to the coil 6 to make the acceleration at which the movable body 3 moves to one side X1 of the second direction X different from the acceleration at which the movable body 3 moves to the other side X2 of the second direction, the user can experience a vibration that has a directionality in the second direction X.

後述するように、アクチュエータ1は、接続体9としてゲル状部材(粘弾性体)を用いている。なお、本発明は、接続体9としてゴムや板バネ等を用いたアクチュエータに適用可能である。 As described below, the actuator 1 uses a gel-like material (viscoelastic material) as the connector 9. The present invention can also be applied to actuators that use rubber, leaf springs, or the like as the connector 9.

支持体2は、第1方向Zの一方側Z1から他方側Z2に順に重ねられた第1ケース部材10および第2ケース部材20を有する。第1ケース部材10と第2ケース部材20との間にコイルホルダ30、可動体3および磁気駆動回路4が配置される。本形態では、第1ケース部材10、コイルホルダ30、および第2ケース部材20は各々、樹脂製である。なお、第1ケース部材10と第2ケース部材20は、金属製であってもよい。 The support 2 has a first case member 10 and a second case member 20 stacked in order from one side Z1 to the other side Z2 in the first direction Z. A coil holder 30, a movable body 3, and a magnetic drive circuit 4 are arranged between the first case member 10 and the second case member 20. In this embodiment, the first case member 10, the coil holder 30, and the second case member 20 are each made of resin. Note that the first case member 10 and the second case member 20 may also be made of metal.

コイルホルダ30は、板状のコイル保持部31と、コイル保持部31の第2方向Xの両端に設けられた縁部32を備える。コイル保持部31は、第3方向Yの幅が縁部32よりも小さい。コイル保持部31には、2つのコイル配置穴33が第2方向Xに並んで設けられている。また、コイル保持部31には、Y1方向に突出する薄板状のガイド部34が2箇所に設けられている。各ガイド部34は、コイル配置穴33のY1方向に設けられている。 The coil holder 30 has a plate-shaped coil holding portion 31 and edge portions 32 provided at both ends of the coil holding portion 31 in the second direction X. The coil holding portion 31 has a smaller width in the third direction Y than the edge portions 32. The coil holding portion 31 has two coil arrangement holes 33 arranged side by side in the second direction X. The coil holding portion 31 also has two thin plate-shaped guide portions 34 that protrude in the Y1 direction. Each guide portion 34 is provided in the Y1 direction of the coil arrangement holes 33.

コイル保持部31およびガイド部34のZ2方向の表面には、各コイル6から2本ずつ引き出した引き出し線60を配置するガイド溝35が設けられている。本形態では、各コイル配置穴33からガイド部34の先端に向かって2本のガイド溝35が第3方向Yに平行に延びている。 The coil holding portion 31 and the guide portion 34 have guide grooves 35 on their Z2-direction surfaces for arranging two lead wires 60 drawn from each coil 6. In this embodiment, two guide grooves 35 extend parallel to the third direction Y from each coil arrangement hole 33 toward the tip of the guide portion 34.

磁気駆動回路4は、第1コイル61および第2コイル62の2個のコイル6を備える。コイル6は、第3方向Yに有効辺が延在する長円形状の空芯コイルであり、第3方向Yの一方側Y1に引き出し線60が引き出されている。第1コイル61および第2コイル62は、コイル保持部31のコイル配置穴33に配置される。第1コイル61および第2コイル62は、接着剤によりコイル保持部31に固定される。 The magnetic drive circuit 4 includes two coils 6, a first coil 61 and a second coil 62. The coil 6 is an oval-shaped air-core coil whose effective side extends in the third direction Y, and a lead wire 60 is pulled out to one side Y1 in the third direction Y. The first coil 61 and the second coil 62 are arranged in the coil arrangement hole 33 of the coil holding portion 31. The first coil 61 and the second coil 62 are fixed to the coil holding portion 31 with an adhesive.

磁石7は、コイル6の有効辺と第1方向Zで対向する。磁石7は、第1コイル61およ
び第2コイル62の有効辺にZ1方向から対向する2個の第1磁石71、72と、第1コイル61および第2コイル62の有効辺にZ2方向から対向する2個の第2磁石73、74を備える。第1磁石71、72および第2磁石73、74は、第3方向Yで分極着磁される。
The magnet 7 faces the effective sides of the coil 6 in the first direction Z. The magnet 7 includes two first magnets 71, 72 facing the effective sides of the first coil 61 and the second coil 62 from the Z1 direction, and two second magnets 73, 74 facing the effective sides of the first coil 61 and the second coil 62 from the Z2 direction. The first magnets 71, 72 and the second magnets 73, 74 are polarized and magnetized in the third direction Y.

第1コイル61と、第2コイル62は、同一のコイルである。また、第1磁石71、72、および第2磁石73、74は、全て同一の磁石である。従って、磁気駆動回路4は、1種類のコイルと1種類の磁石で構成されており、部品の種類数が少ない。 The first coil 61 and the second coil 62 are the same coil. Furthermore, the first magnets 71, 72 and the second magnets 73, 74 are all the same magnet. Therefore, the magnetic drive circuit 4 is composed of one type of coil and one type of magnet, and the number of types of parts is small.

図4、図5に示すように、第1ケース部材10は、コイル保持部31にZ1方向から対向する第1端板部11と、第1端板部11の外周縁からZ2方向に延びる第1側板部12を備える。第2ケース部材20は、コイル保持部31にZ2方向から対向する第2端板部21と、第2端板部21の外周縁からZ1方向に延びる第2側板部22を備える。第2側板部22は、第1方向Zの高さが一定である。 As shown in Figures 4 and 5, the first case member 10 has a first end plate portion 11 facing the coil holding portion 31 from the Z1 direction, and a first side plate portion 12 extending in the Z2 direction from the outer peripheral edge of the first end plate portion 11. The second case member 20 has a second end plate portion 21 facing the coil holding portion 31 from the Z2 direction, and a second side plate portion 22 extending in the Z1 direction from the outer peripheral edge of the second end plate portion 21. The second side plate portion 22 has a constant height in the first direction Z.

第1ケース部材10の第1側板部12は、第3方向Yに対向する第1壁13および第2壁14と、第2方向Xに対向する第3壁15および第4壁16を備える。第1壁13および第2壁14の第1方向Zの高さは、第3壁15および第4壁16の第1方向Zの高さよりも高い。第1壁13および第2壁14の第2方向Xの両端には、第3壁15および第4壁16と同じ高さまでZ1方向に切り欠いた形状の段部17が設けられている。 The first side plate portion 12 of the first case member 10 has a first wall 13 and a second wall 14 facing in the third direction Y, and a third wall 15 and a fourth wall 16 facing in the second direction X. The height of the first wall 13 and the second wall 14 in the first direction Z is higher than the height of the third wall 15 and the fourth wall 16 in the first direction Z. At both ends of the first wall 13 and the second wall 14 in the second direction X, there are step portions 17 cut out in the Z1 direction to the same height as the third wall 15 and the fourth wall 16.

支持体2を組み立てる際には、図1、図2、図3に示すように、第1ケース部材10、コイルホルダ30、および第2ケース部材20を第1方向Zに重ねた状態に組み立てて結合する。このとき、コイルホルダ30の縁部32を第1側板部12の段部17に嵌合させる。コイル保持部31は、第1壁13および第2壁14の内側に配置される。第1ケース部材10、コイルホルダ30、および第2ケース部材20は、例えば、接着剤により結合される。あるいは、図示しない筒状のカバーの内側に第1ケース部材10、コイルホルダ30、および第2ケース部材20を保持させる構造を採用してもよい。 When assembling the support 2, as shown in Figures 1, 2, and 3, the first case member 10, the coil holder 30, and the second case member 20 are assembled and joined in a state where they are stacked in the first direction Z. At this time, the edge portion 32 of the coil holder 30 is fitted into the step portion 17 of the first side plate portion 12. The coil holding portion 31 is disposed inside the first wall 13 and the second wall 14. The first case member 10, the coil holder 30, and the second case member 20 are joined by, for example, an adhesive. Alternatively, a structure may be adopted in which the first case member 10, the coil holder 30, and the second case member 20 are held inside a cylindrical cover (not shown).

図1、図3に示すように、第1ケース部材10、コイルホルダ30、および第2ケース部材20を組み立てると、第1ケース部材10の第1壁13の先端と第2ケース部材20の第2側板部22の先端との間に第1方向Zの隙間Sが形成される。隙間SのZ1方向には、第1壁13の凹部18に固定される配線基板5が位置している。隙間Sには、コイル保持部31からY1方向に突出するガイド部34の先端が挿入される。コイル6から引き出した引き出し線60は、ガイド部34の先端においてZ1方向に屈曲し、配線基板5の表面に設けられたランド50まで引き回された後、半田によりランド50に接続される。 As shown in Figures 1 and 3, when the first case member 10, the coil holder 30, and the second case member 20 are assembled, a gap S in the first direction Z is formed between the tip of the first wall 13 of the first case member 10 and the tip of the second side plate portion 22 of the second case member 20. The wiring board 5 fixed to the recess 18 of the first wall 13 is located in the Z1 direction of the gap S. The tip of the guide portion 34 protruding in the Y1 direction from the coil holding portion 31 is inserted into the gap S. The lead wire 60 drawn from the coil 6 is bent in the Z1 direction at the tip of the guide portion 34, drawn around to the land 50 provided on the surface of the wiring board 5, and then connected to the land 50 by soldering.

可動体3は、磁石7を保持するヨーク80を備える。図2、図3、図4、図5に示すように、ヨーク80は、コイル保持部31に対してZ1方向から対向する第1板部81と、コイル保持部31に対してZ2方向から対向する第2板部82と、コイル保持部31の第3方向Yの両側において第1方向Zに延びて第1板部81と第2板部82とを接続する一対の連結板部83、84と、を備える。第1板部81のZ2方向の表面には、第1磁石71、72が第2方向Xに並んで固定される。第2板部82のZ1方向の表面には、第2磁石73、74が第2方向Xに並んで固定される。第1磁石71、72および第2磁石73、74は、接着等の方法でヨーク80に固定される。 The movable body 3 includes a yoke 80 that holds the magnet 7. As shown in Figs. 2, 3, 4, and 5, the yoke 80 includes a first plate portion 81 that faces the coil holding portion 31 from the Z1 direction, a second plate portion 82 that faces the coil holding portion 31 from the Z2 direction, and a pair of connecting plate portions 83, 84 that extend in the first direction Z on both sides of the coil holding portion 31 in the third direction Y to connect the first plate portion 81 and the second plate portion 82. The first magnets 71, 72 are fixed to the surface of the first plate portion 81 in the Z2 direction, lined up in the second direction X. The second magnets 73, 74 are fixed to the surface of the second plate portion 82 in the Z1 direction, lined up in the second direction X. The first magnets 71, 72 and the second magnets 73, 74 are fixed to the yoke 80 by a method such as adhesion.

本形態では、ヨーク80は、第1板部81および第1板部81の第3方向Yの両端からZ2方向に屈曲した一対の連結板部83、84を備える第1ヨーク85と、第2板部82からなる第2ヨーク86の2部品を接合して製造される。一対の連結板部83、84のZ2方向の端部は、溶接により第2板部82の第3方向Yの両端部に連結される。 In this embodiment, the yoke 80 is manufactured by joining two parts: a first yoke 85 including a first plate portion 81 and a pair of connecting plate portions 83, 84 bent in the Z2 direction from both ends of the first plate portion 81 in the third direction Y, and a second yoke 86 consisting of a second plate portion 82. The Z2 direction ends of the pair of connecting plate portions 83, 84 are connected to both ends of the second plate portion 82 in the third direction Y by welding.

ヨーク80は、Y1方向の連結板部83を貫通する開口部87を備える。開口部87は、連結板部83の先端をZ1方向に切り欠いた切欠き部と、第2板部82のY1方向の端縁との間に形成される。図2に示すように、コイル保持部31からY1方向に突出するガイド部34は、開口部87を貫通して、支持体2のY1方向の側面に開口する隙間Sまで延びている。 The yoke 80 has an opening 87 that penetrates the connecting plate portion 83 in the Y1 direction. The opening 87 is formed between a notch formed by cutting the tip of the connecting plate portion 83 in the Z1 direction and the Y1-direction edge of the second plate portion 82. As shown in FIG. 2, the guide portion 34 that protrudes in the Y1 direction from the coil holding portion 31 penetrates the opening 87 and extends to the gap S that opens into the side surface of the support body 2 in the Y1 direction.

なお、本形態では、コイル6に対する第1方向Zの両側に磁石7を配置しているが、磁気駆動回路4は、コイル6に対してZ1方向およびZ2方向の一方側にのみ磁石7を配置した構成を採用してもよい。 In this embodiment, the magnets 7 are arranged on both sides of the coil 6 in the first direction Z, but the magnetic drive circuit 4 may be configured to arrange the magnets 7 only on one side of the coil 6 in the Z1 direction and the Z2 direction.

(接続体)
図2に示すように、接続体9は、支持体2と可動体3とが第1方向Zで対向する個所に配置される。可動体3は、接続体9によって第2方向Xに移動可能に支持される。本形態では、接続体9は、第1ヨーク85と第1ケース部材10とが第1方向Zで対向する個所に配置される第1接続体91、92、および、第2ヨーク86と第2ケース部材20とが第1方向Zで対向する個所に配置される第2接続体93、94を備える。第1接続体91、92は、ヨーク80の第1板部81と第1ケース部材10の第1端板部11との間で第1方向Zに圧縮されている。第2接続体93、94は、ヨーク80の第2板部82と第2ケース部材20の第2端板部21との間で第1方向Zに圧縮されている。
(Connector)
As shown in FIG. 2, the connection body 9 is disposed at a position where the support body 2 and the movable body 3 face each other in the first direction Z. The movable body 3 is supported by the connection body 9 so as to be movable in the second direction X. In this embodiment, the connection body 9 includes first connection bodies 91 and 92 disposed at a position where the first yoke 85 and the first case member 10 face each other in the first direction Z, and second connection bodies 93 and 94 disposed at a position where the second yoke 86 and the second case member 20 face each other in the first direction Z. The first connection bodies 91 and 92 are compressed in the first direction Z between the first plate portion 81 of the yoke 80 and the first end plate portion 11 of the first case member 10. The second connection bodies 93 and 94 are compressed in the first direction Z between the second plate portion 82 of the yoke 80 and the second end plate portion 21 of the second case member 20.

接続体9は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備える。本形態では、接続体9は粘弾性体である。例えば、接続体9(粘弾性体)は、針入度が10度から110度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、JIS-K-2207やJIS-K-2220で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。また、粘弾性を備えた接続体9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。 The connector 9 has at least one of elasticity and viscoelasticity. In this embodiment, the connector 9 is a viscoelastic body. For example, the connector 9 (viscoelastic body) is a silicone-based gel with a penetration of 10 degrees to 110 degrees. The penetration is defined in JIS-K-2207 and JIS-K-2220, and the smaller this value, the harder the material is. In addition, as the connector 9 having viscoelasticity, various rubber materials such as natural rubber, diene rubber (e.g., styrene-butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber), chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, etc.), non-diene rubber (e.g., butyl rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluororubber, etc.), thermoplastic elastomer, and modified materials thereof may be used.

接続体9は、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、接続体9は、その厚さ方向(軸方向)に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分(バネ係数)よりも非線形の成分(バネ係数)が大きい伸縮特性を備える。これに対して、厚さ方向(軸方向)に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分(バネ係数)よりも線形の成分(バネ係数)が大きい伸縮特性を備える。また、接続体9は、厚さ方向(軸方向)と交差する方向(せん断方向)に変形する場合、いずれの方向に動いても、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(バネ係数)よりも線形の成分(バネ係数)が大きい変形特性を持つ。 The connecting body 9 has linear or nonlinear elasticity characteristics depending on the direction of expansion and contraction. For example, when the connecting body 9 is pressed in its thickness direction (axial direction) and compressed, it has elasticity characteristics in which the nonlinear component (spring constant) is greater than the linear component (spring constant). In contrast, when it is stretched by being pulled in the thickness direction (axial direction), it has elasticity characteristics in which the linear component (spring constant) is greater than the nonlinear component (spring constant). Also, when the connecting body 9 deforms in a direction (shear direction) that intersects the thickness direction (axial direction), it has deformation characteristics in which the linear component (spring constant) is greater than the nonlinear component (spring constant) regardless of the direction of movement, because the deformation is in the direction of being stretched by being pulled.

可動体3が第2方向Xに振動した際、接続体9は、せん断方向に変形する。従って、接続体9では、可動体3が第2方向Xに振動した際、せん断方向のバネ要素を用いることにより、入力信号に対する振動加速度の再現性を向上することができるので、微妙なニュアンスをもった振動を実現することができる。 When the movable body 3 vibrates in the second direction X, the connecting body 9 deforms in the shear direction. Therefore, when the movable body 3 vibrates in the second direction X, the connecting body 9 uses a spring element in the shear direction, which improves the reproducibility of the vibration acceleration in response to the input signal, thereby achieving vibration with subtle nuances.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、実施形態1のアクチュエータ1は、支持体2および可動体3と、可動体3と支持体2とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体9と、可動体3を支持体2に対して相対移動させる磁気駆動回路4と、を有する。磁気駆動回路4は、支持体2に設けられたコイル6と、可動体3に設けられてコイル6に第1方向
Zで対向する磁石7と、を備えており、可動体3を第2方向Xに駆動する。支持体2は、コイル6が第2方向Xに複数並んで保持されるコイル保持部31を備える。可動体3は、磁石7が固定されるヨーク80を備える。ヨーク80は、コイル保持部31に対してZ1方向(第1方向の一方側)で対向する第1板部81と、コイル保持部31に対してZ2方向(第1方向の他方側)で対向する第2板部82と、コイル保持部31に対して第3方向Yの両側に配置されて第1板部81と第2板部82とを接続する一対の連結板部83、84と、を備える。連結板部83には、コイル6からY1方向に引き出される引き出し線60を通す開口部87が設けられている。
(Main effects of this embodiment)
As described above, the actuator 1 of the first embodiment includes the support 2, the movable body 3, the connector 9 connected to the movable body 3 and the support 2 and having at least one of elasticity and viscoelasticity, and the magnetic drive circuit 4 for moving the movable body 3 relatively to the support 2. The magnetic drive circuit 4 includes a coil 6 provided on the support 2 and a magnet 7 provided on the movable body 3 facing the coil 6 in the first direction Z, and drives the movable body 3 in the second direction X. The support 2 includes a coil holder 31 in which a plurality of coils 6 are held in a row in the second direction X. The movable body 3 includes a yoke 80 to which the magnet 7 is fixed. The yoke 80 includes a first plate portion 81 facing the coil holding portion 31 in the Z1 direction (one side in the first direction), a second plate portion 82 facing the coil holding portion 31 in the Z2 direction (the other side in the first direction), and a pair of connecting plate portions 83, 84 arranged on both sides of the coil holding portion 31 in the third direction Y and connecting the first plate portion 81 and the second plate portion 82. The connecting plate portion 83 is provided with an opening 87 through which the lead wire 60 drawn from the coil 6 in the Y1 direction passes.

実施形態1のアクチュエータ1では、ヨーク80の連結板部83、84は、コイル保持部31に対して可動体3の振動方向(第2方向X)には対向しておらず、振動方向と交差する方向(第3方向Y)でコイル保持部31と対向する。従って、可動体3の振幅を大きくしたり、ヨーク80の板厚を大きくした場合でも、コイル保持部31と連結板部83、84とが衝突しない。従って、可動体3の振幅の増大を図ることができる。また、ヨーク80の板厚を大きくした場合でも、コイル保持部31と連結板部83、84とが衝突しない。従って、可動体3の重量を大きくして強い振動を発生させることができる。 In the actuator 1 of the first embodiment, the connecting plate parts 83 and 84 of the yoke 80 do not face the coil holding part 31 in the vibration direction (second direction X) of the movable body 3, but face the coil holding part 31 in a direction intersecting the vibration direction (third direction Y). Therefore, even if the amplitude of the movable body 3 is increased or the plate thickness of the yoke 80 is increased, the coil holding part 31 and the connecting plate parts 83 and 84 do not collide. Therefore, it is possible to increase the amplitude of the movable body 3. Also, even if the plate thickness of the yoke 80 is increased, the coil holding part 31 and the connecting plate parts 83 and 84 do not collide. Therefore, it is possible to increase the weight of the movable body 3 and generate strong vibrations.

さらに、実施形態1のアクチュエータ1では、コイル線の引き出し線60を通す開口部87が連結板部83に設けられているので、コイル線を振動方向と交差する方向(第3方向Y)に引き出すことができる。これにより、長円状のコイル6の長手方向の端部から引き出し線60を引き出すことができるので、コイル線の引き出し線60の長さの増大、および、引き出し線60を引き回す経路の複雑化を抑制できる。 Furthermore, in the actuator 1 of the first embodiment, an opening 87 through which the coil wire lead-out wire 60 passes is provided in the connecting plate portion 83, so that the coil wire can be led out in a direction intersecting the vibration direction (third direction Y). This allows the lead-out wire 60 to be led out from the longitudinal end of the elliptical coil 6, so that an increase in the length of the coil wire lead-out wire 60 and a complicated route for running the lead-out wire 60 can be suppressed.

実施形態1では、支持体2は、コイル保持部31から第3方向Yに突出して開口部87に配置されるガイド部34を備える。引き出し線60は、ガイド部34に設けられたガイド溝35に配置される。このように、引き出し線60をガイド溝35に配置して引き回すことにより、引き出し線60を保護できる。また、引き出し線60をガイド溝35に沿って引き回すことにより、決められた経路に容易に引き回すことができる。 In the first embodiment, the support 2 includes a guide portion 34 that protrudes from the coil holding portion 31 in the third direction Y and is disposed in the opening 87. The draw-out wire 60 is disposed in a guide groove 35 provided in the guide portion 34. In this manner, the draw-out wire 60 can be protected by disposing the draw-out wire 60 in the guide groove 35 and drawing it around. Furthermore, by drawing the draw-out wire 60 along the guide groove 35, it can be easily drawn around a predetermined path.

実施形態1では、コイル6は、第2方向Xに並ぶ第1コイル61および第2コイル62を含み、ガイド部34は、第1コイル61のY1方向(第3方向の一方側)、および、第2コイルのY1方向の2箇所に設けられている。開口部87は、2箇所のガイド部34を配置可能な大きさになっている。このように、各コイル6に対応してガイド部34を設けることで、各コイル6からそれぞれ引き出し線60を直線状の経路で引き出すことができる。従って、引き出し線60の長さを短くすることができる。また、引き出し線60を引き回す経路を単純化することができる。 In the first embodiment, the coil 6 includes a first coil 61 and a second coil 62 aligned in the second direction X, and the guide portion 34 is provided at two locations, on the Y1 direction of the first coil 61 (one side of the third direction) and on the Y1 direction of the second coil. The opening 87 is large enough to accommodate two guide portions 34. By providing guide portions 34 corresponding to each coil 6 in this way, the lead wires 60 can be drawn from each coil 6 in a linear path. This allows the length of the lead wires 60 to be shortened. In addition, the path along which the lead wires 60 are drawn can be simplified.

実施形態1では、支持体2は、コイル保持部31を備えるコイルホルダ30と、第1板部81に対してZ1方向(第1方向の一方側)で対向する第1端板部11、および第1端板部11の外周縁からZ2方向(第1方向の他方側)へ延びる第1側板部12を備える第1ケース部材10と、第2板部82に対してZ2方向で対向する第2端板部21、および第2端板部21の外周縁からZ1方向へ延びる第2側板部22を備える第2ケース部材20と、を有する。ガイド部34は、コイル保持部31のY1方向(第3方向の一方側)において第1側板部12と第2側板部22との隙間に配置される。このように、第1ケース部材10と第2ケース部材20との間にガイド部34の先端を挿入可能な隙間Sを設けることにより、引き出し線60を支持体2の外部に引き出す経路を確保できる。また、支持体2の側面に引き出し線60を引き出すことができるので、支持体2の側面に固定した配線基板5に容易に引き出し線60を接続することができる。 In the first embodiment, the support 2 has a coil holder 30 having a coil holding portion 31, a first case member 10 having a first end plate portion 11 facing the first plate portion 81 in the Z1 direction (one side of the first direction) and a first side plate portion 12 extending from the outer periphery of the first end plate portion 11 in the Z2 direction (the other side of the first direction), and a second case member 20 having a second end plate portion 21 facing the second plate portion 82 in the Z2 direction and a second side plate portion 22 extending from the outer periphery of the second end plate portion 21 in the Z1 direction. The guide portion 34 is disposed in the gap between the first side plate portion 12 and the second side plate portion 22 in the Y1 direction (one side of the third direction) of the coil holding portion 31. In this way, a gap S into which the tip of the guide portion 34 can be inserted is provided between the first case member 10 and the second case member 20, thereby ensuring a path for drawing the lead wire 60 to the outside of the support 2. In addition, the lead wire 60 can be drawn out to the side of the support 2, so that the lead wire 60 can be easily connected to the wiring board 5 fixed to the side of the support 2.

実施形態1では、接続体9は、第1板部81と第1端板部11とを接続する第1接続体
91、92と、第2板部82と第2端板部21とを接続する第2接続体93、94と、を備える。第1接続体91、92および第2接続体93、94は、粘弾性体である。このような配置により、可動体3が第2方向Xに振動する際、粘弾性体がせん断方向に振動して、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性で変形する。従って、入力信号に対する振動加速度の再現性が高いアクチュエータ1が得られるので、微妙なニュアンスをもった振動を実現することができる。
In the first embodiment, the connector 9 includes first connectors 91, 92 that connect the first plate 81 and the first end plate 11, and second connectors 93, 94 that connect the second plate 82 and the second end plate 21. The first connectors 91, 92 and the second connectors 93, 94 are viscoelastic bodies. With this arrangement, when the movable body 3 vibrates in the second direction X, the viscoelastic body vibrates in the shear direction and deforms with deformation characteristics in which the linear component is larger than the nonlinear component. Therefore, an actuator 1 with high reproducibility of vibration acceleration with respect to an input signal can be obtained, and vibration with subtle nuances can be realized.

実施形態1では、磁石7は、コイル6に対してZ1方向(第1方向の一方側)で対向する第1磁石71、72と、コイル6に対してZ2方向(第1方向の他方側)で対向する第2磁石73、74と、を備える。第1磁石71、72は、第1板部81に保持され、第2磁石73、74は、第2板部82に保持される。このように、コイル6の第1方向Zの両側に磁石7を配置することにより、大きなローレンツ力を発生させることができ、強い振動を発生させることができる。 In the first embodiment, the magnet 7 includes first magnets 71, 72 that face the coil 6 in the Z1 direction (one side of the first direction), and second magnets 73, 74 that face the coil 6 in the Z2 direction (the other side of the first direction). The first magnets 71, 72 are held by a first plate portion 81, and the second magnets 73, 74 are held by a second plate portion 82. In this way, by arranging the magnets 7 on both sides of the coil 6 in the first direction Z, a large Lorentz force can be generated, and strong vibrations can be generated.

(実施形態2)
図6は、実施形態2のアクチュエータ1Aの斜視図である。図2は、実施形態2のアクチュエータ1AのZ2方向から見た分解斜視図である。以下、実施形態1と同一の構成は同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1とは異なる構成を説明する。
(Embodiment 2)
Fig. 6 is a perspective view of the actuator 1A of embodiment 2. Fig. 2 is an exploded perspective view of the actuator 1A of embodiment 2 as seen from the Z2 direction. Below, the same components as those in embodiment 1 are denoted by the same reference numerals and their description will be omitted, and components different from embodiment 1 will be described.

実施形態1のコイルホルダ30には、コイル6の数に対応して2箇所のガイド部34が設けられているのに対して、実施形態2のコイルホルダ30Aには、ガイド部34Aが1箇所のみ設けられている(図7参照)。ガイド部34Aは、第1コイル61と第2コイル62の第2方向Xの中間の位置に配置される。コイル保持部31およびガイド部34AのZ2方向の表面には、ガイド溝35Aが設けられている。 The coil holder 30 of the first embodiment is provided with two guide portions 34 corresponding to the number of coils 6, whereas the coil holder 30A of the second embodiment is provided with only one guide portion 34A (see FIG. 7). The guide portion 34A is disposed at a position midway between the first coil 61 and the second coil 62 in the second direction X. A guide groove 35A is provided on the Z2-direction surfaces of the coil holding portion 31 and the guide portion 34A.

実施形態2のコイルホルダ30Aには、第1コイル61と第2コイル62とを直列に接続するコイル線が配置される1本のガイド溝35Aと、第1コイル61からガイド部34のY1方向の先端まで延びる1本のガイド溝35Aと、第2コイル62からガイド部34のY1方向の先端まで延びる1本のガイド溝35Aが設けられている。 The coil holder 30A of the second embodiment is provided with one guide groove 35A in which a coil wire is disposed that connects the first coil 61 and the second coil 62 in series, one guide groove 35A extending from the first coil 61 to the tip of the guide part 34 in the Y1 direction, and one guide groove 35A extending from the second coil 62 to the tip of the guide part 34 in the Y1 direction.

実施形態2のヨーク80Aは、連結板部83を貫通する開口部87Aに配置されるガイド部34Aの数が1つである。そのため、開口部87Aの第2方向Xの開口幅は、実施形態1の開口部87の第2方向Xの開口幅よりも短い。ガイド部34Aは、開口部87Aを通過して連結板部83のY1方向に突出し、第1ケース部材10の第1壁13の先端と第2ケース部材20の第2側板部22の先端との隙間Sに挿入される。第1コイル61から引き出した1本の引き出し線60、および、第2コイル62から引き出した1本の引き出し線60は、ガイド部34Aの先端においてZ1方向に屈曲し、配線基板5の表面に設けられたランド50Aまで引き回された後、半田によりランド50Aに接続される。 The yoke 80A of the second embodiment has one guide portion 34A arranged in the opening 87A that penetrates the connecting plate portion 83. Therefore, the opening width of the opening 87A in the second direction X is shorter than the opening width of the opening 87 in the second direction X of the opening 87 of the first embodiment. The guide portion 34A passes through the opening 87A and protrudes in the Y1 direction of the connecting plate portion 83, and is inserted into the gap S between the tip of the first wall 13 of the first case member 10 and the tip of the second side plate portion 22 of the second case member 20. One lead wire 60 drawn from the first coil 61 and one lead wire 60 drawn from the second coil 62 are bent in the Z1 direction at the tip of the guide portion 34A, drawn to the land 50A provided on the surface of the wiring board 5, and then connected to the land 50A by soldering.

(実施形態2の主な作用効果)
実施形態2では、実施形態1と同様に、ヨーク80の連結板部83、84は、可動体3の振動方向と交差する方向でコイル保持部31と対向する。従って、可動体3の振幅を大きくしてもヨーク80と支持体2とが衝突しない。また、ヨーク80の板厚を大きくしてもヨーク80と支持体2とが衝突しない。よって、実施形態1と同様に、可動体3の振幅を増大させることができる。また、可動体3の重量を大きくして強い振動を発生させることができる。
(Main Effects of the Second Embodiment)
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the connecting plate portions 83 and 84 of the yoke 80 face the coil holding portion 31 in a direction intersecting the vibration direction of the movable body 3. Therefore, even if the amplitude of the movable body 3 is increased, the yoke 80 does not collide with the support body 2. Furthermore, even if the plate thickness of the yoke 80 is increased, the yoke 80 does not collide with the support body 2. Therefore, similarly to the first embodiment, the amplitude of the movable body 3 can be increased. Furthermore, the weight of the movable body 3 can be increased to generate strong vibrations.

実施形態2では、実施形態1と同様に、コイル線の引き出し線60を通す開口部87Aを連結板部83に設けているので、コイル線を可動体3の振動方向と交差する方向に引き出すことができる。従って、実施形態1と同様に、コイル線の引き出し線60の長さの増
大、および、引き出し線60を引き回す経路の複雑化を抑制できる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the opening 87A through which the lead wire 60 of the coil wire passes is provided in the connecting plate portion 83, so that the coil wire can be drawn out in a direction intersecting the vibration direction of the movable body 3. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress an increase in the length of the lead wire 60 of the coil wire and a complication of the path for drawing the lead wire 60.

実施形態2では、コイル6は、第2方向Xに並ぶ第1コイル61および第2コイル62を含む。コイルホルダ30Aには、ガイド部34Aが1箇所に設けられている。第1コイル61から引き出される引き出し線60、および、第2コイル62から引き出される引き出し線60は、いずれも、共通のガイド部34Aに設けられたガイド溝35Aに配置される。このように、ガイド部34Aを1箇所に集約することにより、開口部87Aの第2方向Xの長さを短くすることができる。これにより、ヨーク80Aに設ける開口部87Aの開口面積を小さくすることができる。従って、開口部87Aを設けたことによるヨーク80Aの重量減少を抑制できるので、可動体3の重量を確保できる。 In the second embodiment, the coil 6 includes a first coil 61 and a second coil 62 arranged in the second direction X. The coil holder 30A has a guide portion 34A at one location. The lead wire 60 drawn from the first coil 61 and the lead wire 60 drawn from the second coil 62 are both arranged in a guide groove 35A provided in the common guide portion 34A. In this way, by consolidating the guide portions 34A at one location, the length of the opening 87A in the second direction X can be shortened. This allows the opening area of the opening 87A provided in the yoke 80A to be reduced. Therefore, the weight reduction of the yoke 80A due to the provision of the opening 87A can be suppressed, and the weight of the movable body 3 can be secured.

1、1A…アクチュエータ、2…支持体、3…可動体、4…磁気駆動回路、5…配線基板、6…コイル、7…磁石、9…接続体、10…第1ケース部材、11…第1端板部、12…第1側板部、13…第1壁、14…第2壁、15…第3壁、16…第4壁、17…段部、18…凹部、20…第2ケース部材、21…第2端板部、22…第2側板部、30、30A…コイルホルダ、31…コイル保持部、32…縁部、33…コイル配置穴、34、34A…ガイド部、35、35A…ガイド溝、50、50A…ランド、60…引き出し線、61…第1コイル、62…第2コイル、71、72…第1磁石、73、74…第2磁石、80、80A…ヨーク、81…第1板部、82…第2板部、83、84…連結板部、85…第1ヨーク、86…第2ヨーク、87、87A…開口部、91、92…第1接続体、93、94…第2接続体、S…隙間、X…第2方向、Y…第3方向、Z…第1方向 1, 1A...actuator, 2...support, 3...movable body, 4...magnetic drive circuit, 5...wiring board, 6...coil, 7...magnet, 9...connector, 10...first case member, 11...first end plate portion, 12...first side plate portion, 13...first wall, 14...second wall, 15...third wall, 16...fourth wall, 17...step portion, 18...recess, 20...second case member, 21...second end plate portion, 22...second side plate portion, 30, 30A...coil holder, 31...coil holding portion, 32...edge portion, 33...coil arrangement hole, 34 , 34A...guide portion, 35, 35A...guide groove, 50, 50A...land, 60...drawing wire, 61...first coil, 62...second coil, 71, 72...first magnet, 73, 74...second magnet, 80, 80A...yoke, 81...first plate portion, 82...second plate portion, 83, 84...connecting plate portion, 85...first yoke, 86...second yoke, 87, 87A...opening, 91, 92...first connector, 93, 94...second connector, S...gap, X...second direction, Y...third direction, Z...first direction

Claims (7)

支持体および可動体と、
前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路と、を有し、
前記磁気駆動回路は、前記支持体に設けられたコイルと、前記可動体に設けられて前記コイルに第1方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動し、
前記支持体は、前記コイルが前記第2方向に複数並んで保持されるコイル保持部を備え、
前記可動体は、前記磁石が固定されるヨークを備え、前記ヨークは、前記コイル保持部に対して前記第1方向の一方側で対向する第1板部と、前記コイル保持部に対して前記第1方向の他方側で対向する第2板部と、前記コイル保持部に対して前記第1方向と交差し且つ前記第2方向と交差する第3方向の両側に配置されて前記第1板部と前記第2板部とを接続する一対の連結板部と、を備え、
前記一対の連結板部の一方には、前記コイルから前記第3方向に引き出される引き出し線を通す開口部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
A support and a movable body;
a connector connected to the movable body and the support body and having at least one of elasticity and viscoelasticity;
a magnetic drive circuit for moving the movable body relative to the support body,
the magnetic drive circuit includes a coil provided on the support and a magnet provided on the movable body and facing the coil in a first direction, and drives the movable body in a second direction intersecting the first direction;
the support body includes a coil holding portion that holds the coils in a row in the second direction,
the movable body includes a yoke to which the magnet is fixed, the yoke including a first plate portion facing the coil holding portion on one side in the first direction, a second plate portion facing the coil holding portion on the other side in the first direction, and a pair of connecting plate portions arranged on both sides of the coil holding portion in a third direction that intersects with the first direction and the second direction, and connecting the first plate portion and the second plate portion;
An actuator, characterized in that one of the pair of connecting plate portions is provided with an opening through which a lead wire drawn from the coil in the third direction passes.
前記支持体は、前記コイル保持部から前記第3方向に突出して前記開口部に配置されるガイド部を備え、
前記引き出し線は、前記ガイド部に設けられたガイド溝に配置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。
the support body includes a guide portion that protrudes from the coil holding portion in the third direction and is disposed in the opening,
2. The actuator according to claim 1, wherein the lead wire is disposed in a guide groove provided in the guide portion.
前記コイルは、前記第2方向に並ぶ第1コイルおよび第2コイルを含み、
前記ガイド部は、前記第1コイルの前記第3方向の一方側、および、前記第2コイルの前記第3方向の一方側の2箇所に設けられ、
前記開口部には、前記第2方向に並ぶ2箇所の前記ガイド部が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。
the coils include a first coil and a second coil aligned in the second direction,
the guide portion is provided at two locations, one side of the first coil in the third direction and one side of the second coil in the third direction,
The actuator according to claim 2 , wherein the guide portions are arranged in two locations in the opening so as to be aligned in the second direction.
前記コイルは、前記第2方向に並ぶ第1コイルおよび第2コイルを含み、
前記ガイド部は、1箇所に設けられ、
前記1箇所の前記ガイド部に設けられた前記ガイド溝に、前記第1コイルから引き出される前記引き出し線、および、前記第2コイルから引き出される前記引き出し線が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。
the coils include a first coil and a second coil aligned in the second direction,
The guide portion is provided at one location,
The actuator according to claim 2, characterized in that the lead wire drawn from the first coil and the lead wire drawn from the second coil are arranged in the guide groove provided in the one guide portion.
前記支持体は、
前記コイル保持部を備えるコイルホルダと、
前記第1板部に対して前記第1方向の一方側で対向する第1端板部、および前記第1端板部の外周縁から前記第1方向の他方側へ延びる第1側板部を備える第1ケース部材と、
前記第2板部に対して前記第1方向の他方側で対向する第2端板部、および前記第2端板部の外周縁から前記第1方向の一方側へ延びる第2側板部を備える第2ケース部材と、を有し、
前記ガイド部は、前記コイル保持部の前記第3方向の一方側において前記第1側板部と前記第2側板部との隙間に配置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。
The support is
a coil holder including the coil holding portion;
a first case member including a first end plate portion facing the first plate portion on one side in the first direction, and a first side plate portion extending from an outer circumferential edge of the first end plate portion to the other side in the first direction;
a second case member including a second end plate portion facing the second plate portion on the other side in the first direction, and a second side plate portion extending from an outer circumferential edge of the second end plate portion to one side in the first direction,
The actuator according to claim 1 , wherein the guide portion is disposed in a gap between the first side plate portion and the second side plate portion on one side of the coil holding portion in the third direction.
前記接続体は、
前記第1板部と前記第1端板部とを接続する第1接続体と、
前記第2板部と前記第2端板部とを接続する第2接続体と、を備え、
前記第1接続体および前記第2接続体は、粘弾性体であることを特徴とする請求項5に記載のアクチュエータ。
The connector is
a first connector that connects the first plate portion and the first end plate portion;
a second connector that connects the second plate portion and the second end plate portion,
6. The actuator according to claim 5, wherein the first connector and the second connector are made of a viscoelastic material.
前記磁石は、前記コイルに対して前記第1方向の一方側で対向する第1磁石と、前記コイルに対して前記第1方向の他方側で対向する第2磁石と、を備え、
前記第1磁石は、前記第1板部に保持され、
前記第2磁石は、前記第2板部に保持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。
the magnet includes a first magnet facing the coil on one side in the first direction, and a second magnet facing the coil on the other side in the first direction,
The first magnet is held by the first plate portion,
The actuator according to claim 1 , wherein the second magnet is held by the second plate portion.
JP2022184727A 2022-11-18 Actuator Pending JP2024073817A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024073817A true JP2024073817A (en) 2024-05-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6944287B2 (en) Actuator
JP7072502B2 (en) Actuator
CN211830531U (en) Linear vibration motor and electronic apparatus
JP6858088B2 (en) Actuator
JP6944288B2 (en) Actuator
CN112469510B (en) Actuator
JP2018207553A (en) Vibration motor
US11323015B2 (en) Actuator
JP2024073817A (en) Actuator
CN112018992B (en) Actuator and haptic device
WO2018180949A1 (en) Actuator
CN116054522A (en) Actuator with a spring
CN111756210B (en) Actuator
JP2019013089A (en) Actuator
JP2022170145A (en) actuator
JP2023009796A (en) actuator
CN110799273B (en) Actuator
JP7267551B2 (en) actuator
JP7266852B2 (en) actuator
US11984784B2 (en) Vibration motor with moving part and buffer material
JP7410705B2 (en) Actuators and haptic devices
JP7481987B2 (en) Actuator
JP2023009797A (en) actuator
JP7402006B2 (en) actuator
JP2024033111A (en) actuator