JP7026508B2 - リニアアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、可動体を直線駆動するリニアアクチュエータに関するものである。

携帯電話機等の分野では、着信等を振動によって報知するデバイスが用いられており、かかるデバイスとしては、可動体をバネ部材を介して固定体によって支持したリニアアクチュエータを用いることができる（特許文献１、２参照）。特許文献１、２に記載のリニアアクチュエータにおいては、可動体側に設けた磁石と、固定体側に設けたコイルとによって、可動体を軸線方向に駆動する。しかしながら、上記のリニアアクチュエータでは、バネ部材に起因する共振点ピークが存在し、かかる共振点ピークでは、可動体が過度に変位して固定体と衝突するおそれがある。

一方、可動体の共振ピークを抑えるために、軸線方向において固定体と可動体とに挟まれた個所にシリコーンゲル（粘弾性体）を配置することが提案されている（特許文献３）。

特開２００６－７１６１号公報 特開２０１５－８５７３号公報 特開平１１－４４３４２号公報

特許文献１、２に記載のリニアアクチュエータにおいて、軸線方向で固定体と可動体とに挟まれた個所に、特許文献３に記載のシリコーンゲル（粘弾性体）を配置すると、可動体が軸線方向に移動するに伴い、粘弾性体が伸縮する。この場合、ダンパーが伸縮する過程でダンパーが可動体に印加する力の大きさが大きく変化するので、可動体の駆動特性における線形性が損なわれる等、可動体を適正に駆動できないという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可動体と固定体との間に粘弾性体を設けた場合でも、可動体を適正に駆動することのできるリニアアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るリニアアクチュエータは、固定体と、可動体と、前記固定体に対して前記可動体を直線的に駆動する磁気駆動機構と、前記固定体と前記可動体との間に設けられた粘弾性体と、を有し、前記固定体は、前記駆動方向に対して直交する第１方向に向いた固定体側第１平面部と、前記第１平面部に前記第１方向で平行に対向する固定体側第２平面部と、を備え、前記可動体は、前記固定体側第１平面部に対して前記第１方向で平行に対向する可動体側第１平面部と、前記固定体側第２平面部に対して前記第１方向で平行に対向する可動体側第２平面部と、を備え、前記粘弾性体は、前記固定体側第１平面部と前記可動体側第１平面部との間、および前記固定体側第２平面部と前記可動体側第２平面部との間に設けられ、前記固定体は、前記固定体側第１平面部、および前記固定体側第２平面部を備えたケースを備え、前記ケースは、前記第１方向に向いた第１平板部と、前記第１平板部に前記第１方向で平行に対向する第２平板部と、を備え、前記固定体側第１平面部は、前記第１平板部に形成された開口部を覆うように前記第１平板部の外面に固定された第１固定板からなり、前記固定体側第２平面部は、前記第２平板部に形成された開口部を覆うように前記第２平板部の外面に固定された第２固定板か
らなることを特徴とする。

本発明では、固定体と可動体との間に粘弾性体が設けられており、かかる粘弾性体は、固定体において駆動方向に対して直交する第１方向に向く固定体側平面部（固定体側第１平面部および固定体側第２平面部）と、可動体において固定体側平面部と第１方向で平行に対向する可動体側平面部（可動体側第１平面部および可動体側第２平面部）との間に設けられている。このため、可動体が駆動方向に移動した際、粘弾性体はせん断変形し、その復元力が可動体に印加される。ここで、粘弾性体がせん断変形した際の復元力は、粘弾性体が伸縮した際の復元力と比べて、変形度合による変化が小さい。このため、可動体が移動した際、可動体が粘弾性体から受ける復元力の大きさの変化が小さい。従って、粘弾性体が安定したダンパー特性を安定するので、可動体を適正に駆動することができる。また、粘弾性体は平面部（固定体側平面部および可動体側平面部）に設けられているため、隙間等を発生させずに粘弾性体を固定体側および可動体側に対して固定することができる。それ故、可動体を繰り返し振動させても、粘弾性体が固定体側あるいは可動体側から剥離する等の問題が発生しにくい。しかも、固定体側平面部と可動体側平面部とは平行に対向しているため、粘弾性体は全体にわたって略一定の復元力を可動体に印加するため、ダンパー特性が安定する。また、ケースの内側に可動体を配置した後、開口部を貫通するように粘弾性体を設けることができる。従って、リニアアクチュエータに粘弾性体を設けるのが容易である。

本発明において、前記固定体は、前記駆動方向および前記第１方向に対して直交する第２方向に向いた固定体側第３平面部と、前記固定体側第３平面部に前記第２方向で平行に対向する固定体側第４平面部と、を備え、前記可動体は、前記固定体側第３平面部に対して前記第２方向で平行に対向する可動体側第３平面部と、前記固定体側第２平面部に対して前記第２方向で平行に対向する可動体側第４平面部と、を備え、前記粘弾性体は、さらに、前記固定体側第３平面部と前記可動体側第３平面部との間、および前記固定体側第４平面部と前記可動体側第４平面部との間に設けられ、前記固定体において、前記ケースは、前記第２方向に向いた第３平板部と、前記第３平板部に前記第２方向で平行に対向する第４平板部と、を備え、前記固定体側第３平面部は、前記第３平板部に形成された開口部を覆うように前記第３平板部の外面に固定された第３固定板からなり、前記固定体側第４平面部は、前記第４平板部に形成された開口部を覆うように前記第４平板部の外面に固定された第４固定板からなる態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１方向の２か所、および第２方向の２か所で、粘弾性体が安定したダンパー特性を安定する等の効果を奏する。また、ケースの内側に可動体を配置した後、開口部を貫通するように粘弾性体を設けることができる。従って、リニアアクチュエータに粘弾性体を設けるのが容易である。

本発明において、前記可動体は、前記粘弾性体のみによって前記固定体に前記駆動方向に移動可能に支持されている態様を採用することができる。かかる構成によれば、バネ部材を用いて可動体を支持する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。

本発明において、前記固定体は、前記ケースの内側に前記磁気駆動機構のコイルを保持するコイルホルダを備え、前記可動体は、前記駆動方向の一方側に位置する端板部から前記コイルと前記ケースとの間に向けて前記可動体側第１平面部、前記可動体側第２平面部、前記可動体側第３平面部および前記可動体側第４平面部が側板部として屈曲した第１ヨークと、前記端板部に固定されて前記コイルと対向して前記コイルと前記磁気駆動機構を構成する永久磁石と、前記永久磁石に対して前記端板部とは反対側に設けられた第２ヨークと、を備えている態様を採用することができる。

本発明において、前記永久磁石は、前記駆動方向においてＮ極とＳ極とが隣り合っている第１磁石と、前記駆動方向において隣り合う位置に設けられ、前記駆動方向においてＮ極とＳ極とが隣り合っている第２磁石と、を備え、前記第１磁石および前記第２磁石は、前記第１磁石と前記第２磁石との間に同一の極を向けている態様を採用することができる。かかる構成によれば、コイルに鎖交する磁界の密度を高めることができる。

本発明において、前記第１磁石と前記第２磁石とは、磁性板を介して接合されている態様を採用することができる。かかる構成によれば、第１磁石と第２磁石とを直接、接合する場合と比べて、第１磁石と第２磁石とを同極の側で接合するのが容易である。
本発明において、前記粘弾性体は、ゲル状ダンパー部材からなる態様を採用することができる。

本発明では、固定体と可動体との間に粘弾性体が設けられており、かかる粘弾性体は、固定体において駆動方向に対して直交する第１方向に向く固定体側平面部（固定体側第１平面部および固定体側第２平面部）と、可動体において固定体側平面部と第１方向で平行に対向する可動体側平面部（可動体側第１平面部および可動体側第２平面部）との間に設けられている。このため、可動体が駆動方向に移動した際、粘弾性体はせん断変形し、その復元力が可動体に印加される。ここで、粘弾性体がせん断変形した際の復元力は、粘弾性体が伸縮した際の復元力と比べて、変形度合による変化が小さい。このため、可動体が移動した際、可動体が粘弾性体から受ける復元力の大きさの変化が小さい。従って、粘弾性体が安定したダンパー特性を安定するので、可動体を適正に駆動することができる。また、粘弾性体は平面部（固定体側平面部および可動体側平面部）に設けられているため、隙間等を発生させずに粘弾性体を固定体側および可動体側に対して固定することができる。それ故、可動体を繰り返し振動させても、粘弾性体が固定体側あるいは可動体側から剥離する等の問題が発生しにくい。しかも、固定体側平面部と可動体側平面部とは平行に対向しているため、粘弾性体は全体にわたって略一定の復元力を可動体に印加するため、ダンパー特性が安定する。

本発明を適用したリニアアクチュエータの外観等を示す斜視図である。 図１に示すリニアアクチュエータのＸＺ断面図である。 図１に示すリニアアクチュエータのＸＹ断面図である。 図１に示すリニアアクチュエータからケースを外した状態の分解斜視図である。 図１に示すリニアアクチュエータから可動体を外した状態の分解斜視図である。 図５に示す可動体から第１ヨークを外した状態の分解斜視図である。 図５に示す可動体から第２ヨーク等を外した状態の分解斜視図である。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、可動体６の駆動方向にＺを付し、駆動方向Ｚの一方側にＺ１を付し、他方側にＺ２を付して説明する。また、駆動方向Ｚに対して直交する第１方向にＸを付し、駆動方向Ｚおよび第１方向Ｘに対して直交する第２方向にＹを付して説明する。また、第１方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第１方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第２方向Ｙの一方側にＹ１を付し、第２方向Ｙの他方側にＹ２を付して説明する。

（全体構成）
図１は、本発明を適用したリニアアクチュエータ１の外観等を示す斜視図である。図２は、図１に示すリニアアクチュエータ１のＸＺ断面図である。図３は、図１に示すリニアアクチュエータ１のＸＹ断面図である。図４は、図１に示すリニアアクチュエータ１からケース３を外した状態の分解斜視図である。

図１、図２および図３に示すリニアアクチュエータ１は、多角形の平面形状を有しており、リニアアクチュエータ１を手にした利用者に対して駆動方向Ｚの振動によって情報を報知する。例えば、携帯電話機等に内蔵されて着信等を報知する。リニアアクチュエータ１は、ゲーム機の操作部材等として利用することができ、振動等によって新たな感覚を実感することができる。本形態において、リニアアクチュエータ１は、固定体２と、可動体６と、固定体２に対して可動体６を駆動方向Ｚの一方側Ｚ１および他方側Ｚ２に直線的に駆動する磁気駆動機構５とを有している。磁気駆動機構５は、可動体６に保持された永久磁石８と、固定体２に保持されたコイル５１とを備えている。コイル５１の端部は配線基板３１に接続されており、外部から配線基板３１を介してコイル５１に給電が行われる。

リニアアクチュエータ１は、図４等を参照して後述するように、固定体２と可動体６との間に設けられた粘弾性体９を有している。本形態において、リニアアクチュエータ１では、固定体２と可動体６との間にバネ部材等が設けられておらず、可動体６は、粘弾性体９のみを介して駆動方向Ｚに移動可能に固定体２に支持されている。

（固定体２の構成）
図５は、図１に示すリニアアクチュエータ１から可動体６を外した状態の分解斜視図である。固定体２は、リニアアクチュエータ１の外形を規定するケース３と、ケース３の開放端を覆うコイルホルダ４と、ケース３との間にコイルホルダ４を固定する底板３０と、底板に支持された配線基板３１とを有している。底板３０は、コイルホルダ４に対する位置決め用の突起３０１が形成されている。ケース３は、駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する多角形の天板部３４と、天板部３４の外縁から駆動方向Ｚの他方側Ｚ２に延在する多角形の筒状の胴部３５とを有している。本形態において、天板部３４は、八角形であるが、第１方向Ｘで対向する２つの辺、および第２方向Ｙで対向する２つの辺は、他の斜めの辺より長い。このため、天板部３４は、略四角形である。

従って、胴部３５は、第１方向Ｘの他方側Ｘ２に内面を向けた第１平板部３６と、第１方向Ｘの一方側Ｘ２に内面を向けて第１平板部３６に対して第１方向Ｘの他方側Ｘ１で平行に対向する第２平板部３７と、第２方向Ｙの他方側Ｙ２に内面を向けた第３平板部３８と、第２方向Ｙの一方側Ｙ２に内面を向けて第３平板部３８に対して第２方向Ｙの他方側Ｘ１で平行に対向する第４平板部３９とを有している。第１平板部３６、第２平板部３７、第３平板部３８および第４平板部３９は、駆動方向Ｚに対して平行である。

図３に示すように、第１平板部３６、第２平板部３７、第３平板部３８および第４平板部３９の各々には開口部３６１、３７１、３８１、３９１が形成されており、開口部３６１、３７１、３８１、３９１は各々、第１平板部３６、第２平板部３７、第３平板部３８および第４平板部３９の各々の外面に固定された平板状の第１固定板３３１（固定体側第１平面部）、第２固定板３３２（固定体側第２平面部）、第３固定板３３３（固定体側第３平面部）、および第４固定板３３４（固定体側第４平面部）によって塞がれている。この状態で、第１固定板３３１は、第１平板部３６の開口部３６１から第１方向Ｘの他方側Ｘ２に内面を向け、第２固定板３３２は、第２平板部３７の開口部３７１から第１方向Ｘの一方側Ｘ１に内面を向けて、第１固定板３３１と第１方向Ｘで平行に対向している。また、第３固定板３３３は、第３平板部３８の開口部３８１から第２方向Ｙの他方側Ｙ２に内面を向け、第４固定板３３４は、第４平板部３９の開口部３９１から第２方向Ｙの一方側Ｙ１に内面を向けて、第３固定板３３３と第２方向Ｙで平行に対向している。第１固定板３３１、第２固定板３３２、第３固定板３３３および第４固定板３３４は、駆動方向Ｚに対して平行である。

図２、図３、図４および図５に示すように、コイルホルダ４は、ケース３の開放端側に位置する底板部４１と、底板部４１から駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に突出した角筒状の角筒部４２とを有しており、角筒部４２は、ケース３の内側に位置する。角筒部４２には、駆動方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する段部４２１と、駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に位置するフランジ部４２２との間に凹状のコイル巻回部４２３とが形成されており、コイル巻回部４２３には、磁気駆動機構５のコイル５１が巻回されている。本形態において、角筒部４２は四角形の平面形状を有している。このため、図３に示すように、コイル５１は、第１方向Ｘの一方側Ｘ１で第２方向Ｙに延在する第１辺部５１１と、第１方向Ｘの他方側Ｘ２で第２方向Ｙに延在する第２辺部５１２と、第２方向Ｙの一方側Ｙ１で第１方向Ｘに延在する第３辺部５１３と、第２方向Ｙの他方側Ｙ２で第１方向Ｘに延在する第４辺部５１４とを有している。

（可動体６の構成）
図６は、図５に示す可動体６から第１ヨークを外した状態の分解斜視図である。図７は、図５に示す可動体６から第２ヨーク等を外した状態の分解斜視図である。

図２、図３、図５、図６および図７に示すように、可動体６は、第１ヨーク７、永久磁石８、スリーブ８０、および第２ヨーク７０を有している。第１ヨーク７は、駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する端板部７１と、端板部７１の外縁からコイル５１とケース３の胴部３５との間に向けて屈曲した胴部７５とを有している。胴部７５は、略四角形の平面形状を有している。このため、図３に示すように、胴部７５は、第１方向Ｘの一方側Ｘ１でコイル５１の第１辺部５１１とケース３の第１固定板３３１との間に位置する平板部からなる第１側板部７６（可動体側第１平面部）と、第１方向Ｘの他方側Ｘ２でコイル５１の第２辺部５１２とケース３の第２固定板３３２との間に位置する平板部からなる第２側板部７７（可動体側第２平面部）とを有している。また、胴部７５は、第２方向Ｙの一方側Ｙ１でコイル５１の第３辺部５１３とケース３の第３固定板３３３との間に位置する平板部からなる第３側板部７８（可動体側第３平面部）と、第２方向Ｙの他方側Ｙ２でコイル５１の第４辺部５１４とケース３の第４固定板３３４との間に位置する平板部からなる第４側板部７９（可動体側第４平面部）とを有している。第１側板部７６、第２側板部７７、第３側板部７８および第４側板部７９は、駆動方向Ｚに対して平行である。

可動体６において、第１ヨーク７の端板部７１の内面には永久磁石８が固定されており、永久磁石８は、コイル５１と第１方向Ｘおよび第２方向Ｙで対向してコイル５１と、可動体６を駆動方向Ｚに直線駆動する磁気駆動機構５を構成している。また。永久磁石８に対して端板部７１とは反対側には板状の第２ヨーク７０が積層されている。

永久磁石８は、駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に設けられた第１磁石８１と、第１磁石８１に対して駆動方向Ｚの他方側Ｚ２に隣り合う位置に設けられた第２磁石８２とを有しており、第１磁石８１および第２磁石８２は各々、駆動方向ＺにおいてＮ極とＳ極とが隣り合うように着磁されている。ここで、第１磁石８１および第２磁石８２は、第１磁石８１と第２磁石８２との間に同一の極を向けている。例えば、第１磁石８１は、第２磁石８２の側がＮ極に着磁され、第２磁石８２と反対側がＳ極に着磁されている。第２磁石８２は、第１磁石８１の側がＮ極に着磁され、第１磁石８１と反対側がＳ極に着磁されている。

本形態では、第１磁石８１と第２磁石８２とは、磁性板８３を介して接合されている。より具体的には、第１磁石８１は磁性板８３と接着剤によって接合されているとともに、第２磁石８２は磁性板８３と接着剤によって接合されている。また、本形態では、第１磁石８１、磁性板８３および第２磁石８２の周りは、角筒状のスリーブ８０で覆われており、スリーブ８０の内面は、第１磁石８１、磁性板８３および第２磁石８２と接着剤によって接合されている。スリーブ８０は周方向の端部８０１が結合されたシート部材からなる。

（粘弾性体９の構成）
図２、図３および図４に示すように、粘弾性体９は、一定厚さの平板状であり、固定体２において第１方向Ｘに向く固定体側平面部と、可動体６において固定体側平面部と第１方向Ｘで平行に対向する可動体側平面部との間に設けられている。また、粘弾性体９は、固定体２において第２方向Ｙに向く固定体側平面部と、可動体６において固定体側平面部と平行に対向する可動体側平面部との間に設けられている。

より具体的には、粘弾性体９は、まず、板厚方向を第１方向Ｘに向けて、ケース３の第１固定板３３１（固定体側第１平面部）と第１ヨーク７の第１側板部７６（可動体側第１平面部）との間に設けられており、第１平板部３６の開口部３６１を貫通して第１固定板３３１と第１側板部７６とに接合されている。また、粘弾性体９は、板厚方向を第１方向Ｘに向けて、ケース３の第２固定板３３２（固定体側第２平面部）と第１ヨーク７の第２側板部７７（可動体側第２平面部）との間に設けられており、第２平板部３７の開口部３７１を貫通して第２固定板３３２と第２側板部７７とに接合されている。また、粘弾性体９は、板厚方向を第２方向Ｙに向けて、ケース３の第３固定板３３３（固定体側第３平面部）と第１ヨーク７の第３側板部７８（可動体側第３平面部）との間に設けられており、第３平板部３８の開口部３８１を貫通して第３固定板３３３と第３側板部７８とに接合されている。さらに、粘弾性体９は、板厚方向を第２方向Ｙに向けて、ケース３の第４固定板３３４（固定体側第４平面部）と第１ヨーク７の第４側板部７９（可動体側第４平面部）との間に設けられており、第４平板部３９の開口部３９１を貫通して第４固定板３３４と第４側板部７９とに接合されている。

本形態において、粘弾性体９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。ここで、粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。従って、ダンパー部材９１、９２（粘弾性体）として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、ダンパー部材９１、９２（粘弾性体）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。
また、粘弾性体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、粘弾性体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。これにより、粘弾性体９が可動体３と支持体２との間で厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、粘弾性体９が大きく変形することを抑制できるので、可動体３と支持体２とのギャップが大きく変化することを抑制できる。一方、粘弾性体９が厚さ方向（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。従って、粘弾性体９では、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、粘弾性体９の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て振動を実現することができる。なお、粘弾性体９のケース３との固定、および粘弾性体９の第１ヨーク７との固定は、接着剤、粘着剤、あるいはシリコーンゲルの粘着性を利用して行われる。

（本形態の動作および主な効果）
本形態のリニアアクチュエータ１において、コイル５１への通電を休止している期間、可動体６は、可動体６の質量と粘弾性体９の形状保持力とが釣り合った原点位置にある。この状態で、コイル５１に正弦波や反転パルス等を供給すると、可動体６は、磁気駆動機構５によって推進力を受け、粘弾性体９の形状保持力に抗して、駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に移動する。その結果、粘弾性体９は、せん断変形する。その際の可動体６の移動量は、コイル５１に供給される電流値と、粘弾性体９の復元力とによって規定される。そして、コイル５１への通電を停止すると、粘弾性体９の復元力によって、可動体６が原点位置に戻る。

次に、コイル５１に逆極性の正弦波や反転パルス等を供給すると、可動体６は、磁気駆動機構５によって推進力を受け、粘弾性体９の形状保持力に抗して、駆動方向Ｚの他方側Ｚ２に移動する。その結果、粘弾性体９は、せん断変形する。その際の可動体６の移動量は、コイル５１に供給される電流値と、粘弾性体９の復元力とによって規定される。そして、コイル５１への通電を停止すると、粘弾性体９の復元力によって、可動体６が原点位置に戻る。

このような駆動を繰り返すと、可動体６が駆動方向Ｚで振動する。その際の振動の周波数は、コイル５１に供給される電流の周波数によって規定される。従って、振動の強弱や周波数が可変である。なお、コイル５１に供給する信号の極性を連続的に切り換えて、可動体６を駆動方向Ｚで振動させてもよく、この場合も、可動体６の移動量は、コイル５１に供給される電流値と、粘弾性体９の復元力とによって規定される。また、駆動電流において極性の負の期間と正の期間とにおいて電圧の変化に対して緩急の差を設ける。その結果、可動体６が駆動方向Ｚの一方側Ｚ１に移動する際の加速度と可動体６が駆動方向Ｚの他方側Ｚ２に移動する際の加速度との間に差が発生する。従って、利用者に対して、リニアアクチュエータ１が駆動方向Ｚの一方側Ｚ１あるいは他方側Ｚ２に移動するような錯覚を感じさせることができる。

ここで、粘弾性体９は、固定体２において駆動方向Ｚに対して直交する第１方向Ｘに向く固定体側平面部（第１固定板３３１（固定体側第１平面部）および第２固定板３３２（固定体側第２平面部）と、可動体６において固定体側平面部と第１方向Ｘで平行に対向する可動体側平面部（第１側板部７６（可動体側第１平面部）および第２側板部７７（可動体側第２平面部））との間に設けられている。このため、可動体６が駆動方向Ｚに移動した際、粘弾性体９はせん断変形し、その復元力が可動体に印加される。従って、粘弾性体９は、可動体６の移動に追従して変形しながら可動体６の振動を吸収する。このため、可動体６の不要な振動を抑制することができる。ここで、粘弾性体９がせん断変形した際の復元力は、粘弾性体９が伸縮した際の復元力と比べて、変形度合による変化が小さい。このため、可動体６が移動した際、可動体６が粘弾性体９から受ける復元力の大きさの変化が小さい。従って、粘弾性体９が安定したダンパー特性を安定するので、可動体６を適正に駆動することができる。また、粘弾性体９は平面部（固定体側平面部および可動体側平面部）に設けられているため、隙間等を発生させずに粘弾性体９を固定体２側および可動体６側に対して固定することができる。それ故、可動体を６繰り返し振動させても、粘弾性体９が固定体２側あるいは可動体６側から剥離する等の問題が発生しにくい。しかも、固定体側平面部と可動体側平面部とは平行に対向しているため、粘弾性体９は全体にわたって略一定の復元力を可動体６に印加するため、ダンパー特性が安定する。

また、粘弾性体９は、固定体２において駆動方向Ｚおよび第１方向Ｘに対して直交する第２方向Ｙに向く固定体側平面部（第３固定板３３３（固定体側第３平面部）および第４固定板３３４（固定体側第４平面部）と、可動体６において固定体側平面部と第２方向Ｙで平行に対向する可動体側平面部（第３側板部７８（可動体側第３平面部）および第４側板部７９（可動体側第２平面部））との間にも設けられている。このため、第１方向Ｘの２か所、および第２方向Ｙの２か所で、粘弾性体９が安定したダンパー特性を安定する等の効果を奏する。

また、粘弾性体９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。このため、粘弾性体９は、ダンパー機能を発揮するのに十分な弾性を有するとともに、粘弾性体９が破断して飛散するような事態が発生しにくい。また、粘弾性体９は、可動体６および固定体２の双方に接着固定されているため、可動体６の移動に伴って粘弾性体９が移動することを防止することができる。

また、可動体６は、粘弾性体９のみによって固定体２に駆動方向Ｚに移動可能に支持されている。このため、バネ部材を用いた場合と違って、バネ部材に起因する共振が発生しない。

また、粘弾性体９は、第１ヨーク７の側板部（第１側板部７６、第２側板部７７、第３側板部７８および第４側板部７９）と、ケース３の固定板（第１固定板３３１、第２固定板３３２、第３固定板３３３および第４固定板３３４）との間に設けられている。このため、ケース３の内側に可動体６を配置した後、開口部３６１、３７１、３８１、３９１を貫通するように粘弾性体９を外側から設けることができる。従って、リニアアクチュエータ１に粘弾性体９を設けるのが容易である。

また、永久磁石８において、第１磁石８１および第２磁石８２は、第１磁石８１と第２磁石８２との間に同一の極を向けているため、第１磁石８１および第２磁石８２との間（磁性板８３）から発生する磁界の密度が高い。従って、コイル５１に鎖交する磁界の密度を高めることができるので、磁気駆動機構５は大きな推力を発生させることができる。この場合でも、第１磁石８１と第２磁石８２とは、磁性板８３を介して接合されているため、第１磁石８１と第２磁石８２とを直接、接合する場合と比べて、第１磁石８１と第２磁石８２とを同極の側で接合するのが容易である。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、リニアアクチュエータ１に可動体６を支持するバネ部材を設けなかったが、可動体６を支持するバネ部材を設けてもよい。

また、上記実施の形態では、粘弾性体９を接着等の方法により固定体２および可動体６に固定したが、粘弾性体９を形成するための前駆体を設けた後、前駆体をゲル化させ、粘弾性体９自身の接着力によって、粘弾性体９を固定体２および可動体６に固定してもよい。
さらに、本形態では、第１磁石８１と第２磁石８２とは、磁性板８３を介して接合されている。これに限定されるものではない。たとえば、１個の永久磁石で対向着磁するように構成されてもよく、たとえば、図１に示す駆動方向Ｚにおいて中間部分に同一の極（Ｎ極、Ｎ極）に着磁され、反対側がＳ極、Ｓ極に着磁した永久磁石を用いてもよい。

１…リニアアクチュエータ、２…固定体、３…ケース、４…コイルホルダ、５…磁気駆動機構、６…可動体、７…第１ヨーク、８…永久磁石、９…粘弾性体、３４…天板部、３６…第１平板部、３７…第２平板部、３８…第３平板部、３９…第４平板部、５１…コイル、７０…第２ヨーク、７１…端板部、７６…第１側板部（可動体側第１平面部）、７７…第２側板部（可動体側第２平面部）、７８…第３側板部（可動体側第３平面部）、７９…第４側板部（可動体側第４平面部）、８０…スリーブ、８１…第１磁石、８２…第２磁石、８３…磁性板、３３１…第１固定板（固定体側第１平面部）、３３２…第２固定板（固定体側第２平面部）、３３３…第３固定板（固定体側第３平面部）、３３４…第４固定板（固定体側第４平面部）、３６１、３７１、３８１、３９１…開口部、４２１…段部、４２２…フランジ部、４２３…コイル巻回部、Ｘ…第１方向、Ｙ…第２方向、Ｚ…駆動方向

Claims (7)

1. 固定体と、
   可動体と、
   前記固定体に対して前記可動体を直線的に駆動する磁気駆動機構と、
   前記固定体と前記可動体との間に設けられた粘弾性体と、
   を有し、
   前記固定体は、前記駆動方向に対して直交する第１方向に向いた固定体側第１平面部と、前記第１平面部に前記第１方向で平行に対向する固定体側第２平面部と、を備え、
   前記可動体は、前記固定体側第１平面部に対して前記第１方向で平行に対向する可動体側第１平面部と、前記固定体側第２平面部に対して前記第１方向で平行に対向する可動体側第２平面部と、を備え、
   前記粘弾性体は、前記固定体側第１平面部と前記可動体側第１平面部との間、および前記固定体側第２平面部と前記可動体側第２平面部との間に設けられ、
   前記固定体は、前記固定体側第１平面部および前記固定体側第２平面部を備えたケースを備え、
   前記ケースは、前記第１方向に向いた第１平板部と、前記第１平板部に前記第１方向で平行に対向する第２平板部と、を備え、
   前記固定体側第１平面部は、前記第１平板部に形成された開口部を覆うように前記第１平板部の外面に固定された第１固定板からなり、
   前記固定体側第２平面部は、前記第２平板部に形成された開口部を覆うように前記第２平板部の外面に固定された第２固定板からなることを特徴とするリニアアクチュエータ。
2. 前記固定体は、前記駆動方向および前記第１方向に対して直交する第２方向に向いた固定体側第３平面部と、前記第３平面部に前記第２方向で平行に対向する固定体側第４平面部と、を備え、
   前記可動体は、前記固定体側第３平面部に対して前記第２方向で平行に対向する可動体側第３平面部と、前記固定体側第４平面部に対して前記第２方向で平行に対向する可動体側第４平面部と、を備え、
   前記粘弾性体は、さらに、前記固定体側第３平面部と前記可動体側第３平面部との間、および前記固定体側第４平面部と前記可動体側第４平面部との間に設けられ、
   前記固定体において、前記ケースは、前記第２方向に向いた第３平板部と、前記第３平
   板部に前記第２方向で平行に対向する第４平板部と、を備え、
   前記固定体側第３平面部は、前記第３平板部に形成された開口部を覆うように前記第３平板部の外面に固定された第３固定板からなり、
   前記固定体側第４平面部は、前記第４平板部に形成された開口部を覆うように前記第４平板部の外面に固定された第４固定板からなることを特徴とする請求項１に記載のリニアアクチュエータ
3. 前記可動体は、前記粘弾性体のみによって前記固定体に前記駆動方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項２に記載のリニアアクチュエータ。
4. 前記固定体は、前記ケースの内側に前記磁気駆動機構のコイルを保持するコイルホルダを備え、
   前記可動体は、前記駆動方向の一方側に位置する端板部から前記コイルと前記ケースとの間に向けて前記可動体側第１平面部、前記可動体側第２平面部、前記可動体側第３平面部および前記可動体側第４平面部が側板部として屈曲した第１ヨークと、前記端板部に固定されて前記コイルと対向して前記コイルと前記磁気駆動機構を構成する永久磁石と、前記永久磁石に対して前記端板部とは反対側に設けられた第２ヨークと、を備えていることを特徴とする請求項２または３に記載のリニアアクチュエータ。
5. 前記永久磁石では、前記駆動方向においてＮ極とＳ極とが隣り合っている第１磁石と、前記駆動方向において隣り合う位置に設けられ、前記駆動方向においてＮ極とＳ極とが隣り合っている第２磁石と、を備え、
   前記第１磁石および前記第２磁石は、前記第１磁石と前記第２磁石との間に同一の極を向けていることを特徴とする請求項４に記載のリニアアクチュエータ。
6. 前記第１磁石と前記第２磁石とは、磁性板を介して接合されていることを特徴とする請求項５に記載のリニアアクチュエータ。
7. 前記粘弾性体は、ゲル状ダンパー部材からなることを特徴とする請求項１から４までの何れか一項に記載のリニアアクチュエータ。

Images