JP6748163B2 - アクチュエータ及び電子機器 - Google Patents
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Description
永久磁石(42、43)を含む筐体部(4)と、
前記筐体部に対して移動自在な可動部(2)と、
前記筐体部と前記可動部との間に設けられる弾性部材(31、32)と、を備え、
前記可動部は、
前記筐体部に面する面状部(22a)を有し、前記面状部に開口部(22c)が設けられた錘部(22)と、
前記開口部の内部に設けられるコイル(21)と、を含み、
前記面状部には、前記開口部と前記錘部の外面とをつなぐ溝(22g)が設けられる、
アクチュエータである。
前記コイルに電力を供給する導線(34、35)と、
前記導線と前記コイルとの接続部(5)と、をさらに備え、
前記接続部は、前記溝に位置する。
前記溝の方向は、前記可動部の移動方向(z軸方向)と交わる。
前記筐体部は、前記コイルを挟んで互いに対向する2つの前記永久磁石を含む。
前記コイルに電力を供給する導線と、
柔軟性を有し、前記導線の少なくとも一部が設けられる基板(33)と、をさらに備える。
1.本実施形態
2.補足事項
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態のリニアモータの斜視図である。図2は、本実施形態のリニアモータの正面図である。図3は、本実施形態のリニアモータの図2の切断線III−IIIの位置における断面図である。図4は、本実施形態のリニアモータの図2の切断線IV−IVの位置における断面図である。図5は、本実施形態のリニアモータの図2の切断線V−Vの位置における断面図である。なお、図1及び図2では、ケース44を図示していない。また、図1、図2及び図5では、接続部5を図示していない。
図1〜図5に示されるように、本実施形態のリニアモータ1は、可動部2、板ばね31及び32、筐体部4、接続部5並びにFPC33を含んで構成される。リニアモータ1は、たとえば、スマートホン、タブレット、ラップトップコンピュータ(ノートPC)またはゲームコントローラなどの電子機器に取り付けられる。リニアモータ1は、本発明でいう「アクチュエータ」の一具体例である。
筐体部4は、地板41、駆動マグネット42及び43、ケース44並びにバックヨーク45を含んで構成される。筐体部4は、電子機器に固定される固定部として機能する。
地板41は、略矩形の断面を有する板状の部材であり、y軸+側に向いた第1面と、y軸−側に向いた第2面と、を有する。本実施形態では、地板41は、たとえば鉄などの強磁性体によって形成され、駆動マグネット43などからの磁束が筐体部4の外側に漏れることを抑制する。地板41のz軸+側の端部には、z軸+側へ向かって突出する突出部41aが設けられる。
ケース44は、地板41と共にリニアモータ1の筐体(ケース)を形成する部材であって、樹脂または金属などによって形成される(図1〜図3参照)。ケース44は、y軸−側が地板41と連結可能に開放された凹形状を有する。ケース44と地板41とが連結されることで、可動部2、板ばね31及び32、接続部5、FPC33、駆動マグネット42及び43並びにバックヨーク45などを収容する空間が形成される。ここで、地板41のy軸+側に向いた面と対向するケース44の内面を底面44aと定義する(図3〜図5参照)。
バックヨーク45は、駆動マグネット42の断面と略同じ断面を有する板状の部材であり、y軸+側に向いた第1面と、y軸−側に向いた第2面と、を有する。本実施形態では、バックヨーク45は、たとえば鉄などの強磁性体によって形成され、駆動マグネット42などからの磁束が筐体部4の外側に漏れることを抑制する。バックヨーク45は、たとえば、ケース44の底面44aの略中央に第1面が接着されることでケース44に固定される。
マグネット42及び43は、コイル21を挟んで互いに対向する。本実施形態では、駆動マグネット42は、板状の永久磁石であり、y軸+側に向いた第1面と、y軸−側に向いた第2面と、を有する。駆動マグネット42は、筐体部4に固定される。本実施形態では、駆動マグネット42は、たとえば、駆動マグネット42の側面とバックヨーク45の側面とが揃う配置で、第1面がバックヨーク45の第2面に接着されることでケース44に固定される。
可動部2は、コイル21及び分銅22を含んで構成される。可動部2は、移動方向に沿って筐体部4に対して移動自在である。
分銅22は、筐体部4に面する面状部を有し、外形が略矩形の環状の部材である。詳細には、分銅22は、たとえばタングステンなどの密度の大きい材料によって形成される。分銅22は、ケース44の底面44aと対向するy軸+側に向いた第1面22aと、地板41の第1面と対向するy軸−側に向いた第2面22bと、を有する。底面44aと第1面22aとの間は、所定の間隔が空けられる。地板41の第1面と第2面22bとの間は、所定の間隔が空けられる。分銅22は、本発明でいう「錘部」の一具体例である。第1面22aは、本発明でいう「面状部」の一具体例である。
コイル21は、貫通孔22cの内部に設けられる。詳細には、コイル21は、貫通孔22cにおける格納空間23bに設けられ、環状を有する。コイル21は、駆動マグネット42の第2面と対向するy軸+側に向いた第1面と、駆動マグネット43の第1面と対向するy軸−側に向いた第2面と、を有する。コイル21の第1面と駆動マグネット42の第2面との間は、所定の間隔が空けられる。駆動マグネット43の第1面とコイル21の第2面との間は、所定の間隔が空けられる。コイル21は、第1端と第2端とを有する単一の線材(以下、巻線と称することがある。)が所定の巻回方向に巻回されて形成される。
図6は、本実施形態のリニアモータの断面図である。図7は、本実施形態のリニアモータの斜視図である。図6には、図5の切断線VI−VIにおける断面図が示される。図6及び図7には、分銅22に対するz軸+側の拡大図が示される。なお、図7では、ケース44を図示していない。また、図7では、接続部5を図示していない。図1〜図7に示されるように、板ばね31及び32は、筐体部4と可動部2との間に設けられる。板ばね31及び32は、本発明でいう「弾性部材」の一具体例である。
板ばね32は、可動部2に対するz軸−側に設けられる。詳細には、板ばね32は、ケース44のz軸−側の内周面44c(図4及び図5参照)と分銅22との間に設けられる。板ばね32は、第1端32a、延伸部32b及び32d、U字部32c並びに第2端32eを含んで構成される。板ばね32は、単一の板状部材が折れ曲がった形状を有し、第1端32a、延伸部32b、U字部32c、延伸部32d及び第2端32eの順に連続する。
FPC33は、柔軟性を有する基板であり、コイル21に電力を供給する導線34及び35を含む。FPC33は、端子部33a及び33f、延伸部33b、33c及び33e並びに屈曲部33dを含んで構成される。FPC33は、端子部33a、延伸部33b、延伸部33c、屈曲部33d、延伸部33e及び端子部33fの順に連続する。
接続部5は、溝22gに位置し、導線34及び35とコイル21とを接続する。本実施形態では、接続部5は、コイル21の巻線の第1端と導線34の第1端とを接続するとともに、コイル21の巻線の第2端と導線35の第1端とを接続する。詳細には、接続部5は、溝22gとケース44の底面44aとの間に形成される導入空間23dに設けられる。導入空間23dにおいて、端子部33aでは、コイル21の巻線の第1端と導線34の第1端とがはんだ(図示しない)によって電気的に接続されるともに、コイル21の巻線の第2端と導線35の第1端とがはんだ5aによって電気的に接続される(図3参照)。このように、接続部5を導入空間23dに設けることで、はんだの盛り上がりを導入空間23dに収容することができるので、はんだとケース44とが接触する可能性を低減することができる。なお、接続部5は、コイル21の巻線の第1端と導線35の第1端とを接続するとともに、コイル21の巻線の第2端と導線34の第1端とを接続してもよい。
図8は、本実施形態の携帯情報端末の斜視図である。携帯情報端末100は、リニアモータ1及びタッチ操作パネル50を含んで構成される。携帯情報端末100は、タッチ操作パネル50を備える家電製品である。具体的には、携帯情報端末100は、たとえばスマートホンである。なお、携帯情報端末100は、タブレット、ラップトップコンピュータまたはゲームコントローラなどであってもよい。携帯情報端末100は、本発明でいう「電子機器」の一具体例である。
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
2…可動部
4…筐体部
5…接続部
5a…はんだ
21…コイル
22…分銅
22a…第1面
22b…第2面
22c…貫通孔
22g…溝
22h、22i、22j…段部
22m、22n、22o、22p…側面
23a…退避空間
23b…格納空間
23c…退避空間
23d…導入空間
31、32…板ばね
31a、32a…第1端
31b、32b…延伸部
31c、32c…U字部
31d、32d…延伸部
31e、32e…第2端
33…FPC
33a…端子部
33b…延伸部
33c…延伸部
33d…屈曲部
33e…延伸部
33f…端子部
34、35…導線
41…地板
41a…突出部
42、43…駆動マグネット
44…ケース
44a…底面
44b、44c…内周面
45…バックヨーク
50…タッチ操作パネル
100…携帯情報端末
Claims (5)
- 永久磁石を含む筐体部と、
前記筐体部に対して移動自在な可動部と、
前記筐体部と前記可動部との間に設けられる弾性部材と、を備え、
前記可動部は、
前記筐体部に面する面状部を有し、前記面状部に開口部が設けられた錘部と、
前記開口部の内部に設けられるコイルと、を含み、
前記面状部には、前記開口部と前記錘部の外面とをつなぐ溝が設けられ、
前記溝は、前記可動部の移動方向と交わる方向に形成され、
前記溝は、前記面状部の一方側かつ前記開口部の両側方の内の一方側にのみ形成される、
アクチュエータ。 - 前記コイルに電力を供給する導線と、
前記導線と前記コイルとの接続部と、をさらに備え、
前記接続部は、前記溝に位置する、
請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記筐体部は、前記コイルを挟んで互いに対向する2つの前記永久磁石を含む、
請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。 - 前記コイルに電力を供給する導線と、
柔軟性を有し、前記導線の少なくとも一部が設けられる基板と、をさらに備える、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のアクチュエータを備える、
電子機器。
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