JP7103795B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
第1コイルホルダと、前記第2コイルを保持し、前記第1コイルホルダに前記第1方向に重ねて配置された第2コイルホルダと、を有し、前記第1コイルホルダおよび前記第2コイルホルダの各々には、前記第1方向で互いに対向する部分で開口する有底の複数の穴が形成されており、前記第1コイルホルダと前記第2コイルホルダとは、前記複数の穴の各々に嵌るピンによって位置決めされ、前記第1コイルホルダは、前記第2コイルホルダに向けて突出した複数の第1柱状部を備え、前記第2コイルホルダは、前記複数の第1柱状部の各々に向けて突出して前記複数の第1柱状部の各々と先端面同士が当接する複数の第2柱状部を備え、前記複数の第1柱状部と前記複数の第2柱状部のうち、互いに当接する2組以上の第1柱状部および第2柱状部の各々に前記穴が形成されており、前記第1コイルホルダは、前記第1コイルを内側に保持する第1枠部を有し、前記第2コイルホルダは、前記第2コイルを内側に保持する第2枠部を有し、前記複数の第1柱状部は各々、前記第1枠部の端部に設けられ、前記複数の第2柱状部は各々、前記第2枠部の端部に設けられていることを特徴とする。
ッパ部を備えている態様を採用することができる。
図1は、本発明を適用したアクチュエータ1の斜視図である。図2は、図1に示すアクチュエータ1を第1方向Zおよび第2方向Xに切断したときの説明図である。図3は、図1に示すアクチュエータ1を第1方向Zおよび第3方向Yに切断したときの説明図である。図4は、図1に示す拘束部材27の第1板状部材28および第2板状部材29を外した状態のアクチュエータ1の分解斜視図である。
体3は、弾性部材4を介して第1方向Z、第2方向Xおよび第3方向Yに移動可能に支持体2に支持されている。アクチュエータ1は、可動体3を支持体2に対して振動させる駆動回路を有している。本形態において、駆動回路は、可動体3を支持体2に対して第2方向Xに駆動して振動させる第1磁気駆動回路6と、可動体3を支持体2に対して第3方向Yに駆動して振動させる第2磁気駆動回路7とからなる。従って、可動体3を第2方向Xおよび第3方向Yに振動させることができるので、アクチュエータ1に触れた使用者に第2方向Xの振動、第3方向Yの振動、第2方向Xの振動と第3方向Yの振動とを組み合わせた振動を体感させることができる。
図2および図3に示すように、第1磁気駆動回路6と第2磁気駆動回路7とは基本的な構成が同一であって、2つの磁気駆動回路を第1方向Zにおいて対称、かつ、第1方向Z
に延在する中心軸線を中心に90°回転させて構成になっている。より具体的には、第1磁気駆動回路6は、第1コイル61と、第1コイル61に第1方向Zの一方側Z1で対向する第1磁石621と、第1コイル61に第1方向Zの他方側Z2で対向する第1磁石622とを有している。これに対して、第2磁気駆動回路7は、第2コイル71と、第2コイル71に第1方向Zの一方側Z1で対向する第2磁石721と、第2コイル71に第1方向Zの他方側Z2で対向する第2磁石722とを有しており、第2磁気駆動回路7(第2コイル71、および第2磁石721、722)は、第1磁気駆動回路6に対して第1方向Zの他方側Z2で重なる位置に設けられている。
図5は、図1に示すアクチュエータ1に用いた駆動回路を分解した様子を第1方向Zの他方側Z2からみたときの分解斜視図である。図6は、図1に示すアクチュエータ1に用いた駆動回路を分解した様子を第1方向Zの一方側Z1からみたときの分解斜視図である。図7は、図2および図3に示す第1磁気駆動回路6の分解斜視図である。
図8は、図2および図3に示す第2磁気駆動回路7の分解斜視図である。図2、図3、図5、図6および図8に示すように、第2コイルホルダ75は、第2コイル71を内側に保持する第2枠部76と、第2枠部76に対して第1方向Zの他方側Z2に配置された第2補強枠77と、第2枠部76の端部と第2補強枠77の端部とを繋ぐ複数の第2柱状部79とを備えている。本形態において、第2枠部76および第2補強枠77を第1方向Zからみたときの外形は四角形であり、4つの角の各々に第2柱状部79が設けられている。第2柱状部79は、第2枠部76から第1コイルホルダ65に向けて突出し、第1コイルホルダ65の第1柱状部69と先端面同士が当接している。従って、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75との間(第1コイル61と第2コイル71)との間に適正な間隔を確保することができる。第2コイルホルダ75は、樹脂製あるいは金属製である。本形態において、第2コイルホルダ75は樹脂製である。
第3ヨーク84の板部840の第3方向Yの一方側Y1および他方側Y2の端部には、凹部741a、742aに嵌る凸部843、844が形成されている。本形態において、第2ヨーク74の第2連結部741、742と第3ヨーク84とは溶接やカシメ等によって連結されている。
図5および図6に示すように、第1コイルホルダ65および第2コイルホルダ75には、第1方向Zで互いに対向する部分で開口する有底の複数の穴690、790が形成されており、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75とは、複数の穴690、790の各々に嵌るピンによって位置決めされている。本形態では、第1コイルホルダ65の複数の第1柱状部69と第2コイルホルダ75の複数の第2柱状部79は各々、先端面同士が当接する。従って、複数の第1柱状部69と複数の第2柱状部79のうち、互いに当接する2組以上の第1柱状部69および第2柱状部79の各々に穴690、790が形成されている。本形態では、第1コイルホルダ65の4つの第1柱状部69、および4つの第2柱状部79のうち、第2方向Xの一方側Xかつ第3方向Yの一方側Y1に位置する第1柱状部69および第2柱状部79を除く3組の第1柱状部69および第2柱状部79の各々に穴690、790が形成されており、穴690、790にピン20が嵌っている。本形態において、ピン20は金属製の丸棒からなる。
790の内部に接着された状態のいずれであってもよい。また、第1柱状部69および第2柱状部79は、先端部同士が当接しているだけの状態、あるいは接着されている状態のいずれであってもよい。いずれの場合も、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75とは第1方向Zで重なった状態で、拘束部材27によって第1方向Zの両側から拘束される。
図4に示すように、拘束部材27は、第1コイルホルダ65に第1方向Zの一方側Z1から重なる第1端板部281を備えた第1板状部材28と、第2コイルホルダ75に第1方向Zの他方側Z2から重なる第2端板部291を備えた第2板状部材29とからなる。第1端板部281には、第3方向Yで離間する2つの貫通穴286、287と、第2方向Xで離間する2つの貫通穴288、289とが形成されており、貫通穴286、287は、第1ヨーク64に形成した貫通穴643a、644aと重なっている。第2端板部291には、第2方向Xで離間する2つの貫通穴296、297と、第3方向Yで離間する2つの貫通穴298、299とが形成されており、貫通穴296、297は、第2ヨーク74に形成した貫通穴743a、744aと重なっている。本形態において、第1板状部材28および第2板状部材29はいずれも、金属板からなる。
図1および図2に示すように、可動体3には、フレキシブル配線基板9が固定されている。本形態において、フレキシブル配線基板9は、図7および図8に示す第1コイル61および第2コイル71より第3方向Yの一方側Y1に設けられた第1部分91と、第1部分91から第3方向Yの他方側Y2に屈曲した屈曲部90と、屈曲部90から延在して第1コイル61および第2コイル71より第2方向Xの一方側X1に位置する第2部分92とを有している。第1部分91および第2部分92のうちの一方には、第1コイル61を構成するコイル線が接続された第1端子96が設けられ、第1部分91および第2部分92のうちの他方には、第2コイル71を構成するコイル線が接続された第2端子97が設けられ、第2部分92には外部接続用の複数の第3端子98が設けられている。
このように構成したアクチュエータ1において、第1コイル61、第2コイル71、第1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75は、可動体3の第2方向Xの中心を通って第3方向Yに延在する仮想線の中心とする線対称、かつ、第3方向Yの中心を通って
第2方向Xに延在する仮想線の中心とする線対称に構成されている。また、第1磁石621、622、第2磁石721、722、第1ヨーク64、および第2ヨーク74は、可動体3の第2方向Xの中心を通って第3方向Yに延在する仮想線の中心とする線対称、かつ、第3方向Yの中心を通って第2方向Xに延在する仮想線の中心とする線対称に構成されている。
本形態のアクチュエータ1において、第1コイル61に交流を印加する一方、第2コイル71への通電を停止すると、可動体3は、第2方向Xに振動するため、アクチュエータ1における重心が第2方向Xに変動する。このため、利用者は、第2方向Xの振動を体感することができる。その際、第1コイル61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。また、第2コイル71に交流を印加する一方、第1コイル61への通電を停止する。その結果、可動体3は、第3方向Yに振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向Yに変動する。このため、利用者は、第3方向Yの振動を体感することができる。その際、第2コイル71に印加する交流波形を調整して、可動体3が第3方向Yの一方側Y1に移動する加速度と、可動体3が第3方向の他方側Y2に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第3方向Yにおいて方向性を有する振動を体感することができる。
本形態のアクチュエータ1では、可動体3が支持体2に対して過度に移動した際、強度の弱い個所が当接しないように、図2および図3に示すストッパ機構が設けられている。より具体的には、図3に示すように、第1磁石621に対して第3方向Yの一方側Y1で所定の間隔を介して対向する位置には、第1コイルホルダ65の第1座部661が位置し、第1磁石621に対して第3方向Yの他方側Y2で所定の間隔を介して対向する位置には、第1コイルホルダ65の第1座部662が位置している。従って、第2磁気駆動回路7によって可動体3を第3方向Yに駆動した際の可動体3の第3方向Yへの可動範囲は、第1磁気駆動回路6の第1磁石621と第1コイルホルダ65の第1座部661、662(第1ストッパ部683、684)とによって構成された第1ストッパ機構によって規制されている。
2を利用して第1ストッパ機構を構成し、第2コイル71を支持する第2コイルホルダ75の第2座部761、762を利用して第2ストッパ機構を構成している。このため、第1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75に第1座部661、662、および第2座部761、762とは別の凸部(ストッパ部)を設ける必要がない。それ故、第1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75の構成を簡素化することができる。
図9は、本発明を適用したアクチュエータ1の製造に用いた治具100の説明図である。図10は、図9に示す治具100によって拘束部材27の第1板状部材28を位置決めした様子を示す説明図である。図11は、図9に示す治具100によって第1板状部材28に対して第1ヨーク64を位置決めした様子を示す説明図である。
よび第1ヨーク64を基準に支持体2および可動体3を完成させた状態で、アクチュエータ1を構成する各部材が第2方向X、第3方向Y、および第1方向Zにおいて適正に位置決めされる。
上記実施の形態では、弾性部材4としてゲル状ダンパー部材を用いたが、ゴムやバネ等を弾性部材4として用いてもよい。
Claims (6)
- 支持体と、
弾性または粘弾性を備えた弾性部材を介して前記支持体に支持され、前記支持体に対して移動可能な可動体と、
第1方向で対向する第1コイルおよび第1磁石を備え、前記可動体を前記第1方向に対して直交する第2方向に駆動する第1磁気駆動回路と、
前記第1磁気駆動回路に対して前記第1方向で重なる位置に前記第1方向で対向する第2コイルおよび第2磁石を備え、前記可動体を前記第1方向と直交し、前記第2方向に交差する第3方向に駆動する第2磁気駆動回路と、を有し、
前記第1磁石および前記第2磁石は、前記支持体および前記可動体の一方側部材に設けられ、
前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記支持体および前記可動体の他方側部材に設けられ、
前記他方側部材は、
前記第1コイルを保持する第1コイルホルダと、
前記第2コイルを保持し、前記第1コイルホルダに前記第1方向に重ねて配置された第2コイルホルダと、
を有し、
前記第1コイルホルダおよび前記第2コイルホルダの各々には、前記第1方向で互いに対向する部分で開口する有底の複数の穴が形成されており、
前記第1コイルホルダと前記第2コイルホルダとは、前記複数の穴の各々に嵌るピンによって位置決めされ、
前記第1コイルホルダは、前記第2コイルホルダに向けて突出した複数の第1柱状部を備え、
前記第2コイルホルダは、前記複数の第1柱状部の各々に向けて突出して前記複数の第1柱状部の各々と先端面同士が当接する複数の第2柱状部を備え、
前記複数の第1柱状部と前記複数の第2柱状部のうち、互いに当接する2組以上の第1柱状部および第2柱状部の各々に前記穴が形成されており、
前記第1コイルホルダは、前記第1コイルを内側に保持する第1枠部を有し、
前記第2コイルホルダは、前記第2コイルを内側に保持する第2枠部を有し、
前記複数の第1柱状部は各々、前記第1枠部の端部に設けられ、
前記複数の第2柱状部は各々、前記第2枠部の端部に設けられていることを特徴とするアクチュエータ。 - 前記第1枠部および前記第2枠部は各々、四角形であり、
前記第1コイルホルダは、前記複数の第1柱状部として、前記第1枠部の4つの角の各々に設けられた計4つの第1柱状部を有し、
前記第2コイルホルダは、前記複数の第2柱状部として、前記第2枠部の4つの角の各々に設けられた計4つの第2柱状部を有していることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記ピンは金属製であることを特徴とする請求項1または2に記載のアクチュエータ。
- 前記他方側部材は、前記支持体であり、
前記第1磁石は、前記第1コイルの前記第3方向に延在する第1有効辺部分に前記第1方向で対向し、
前記第2磁石は、前記第2コイルの前記第2方向に延在する第2有効辺部分に前記第1方向で対向し、
前記第1コイルホルダは、前記第1磁石に前記第3方向で対向して前記可動体の前記第3方向への可動範囲を規定する第1ストッパ部を備え、
前記第2コイルホルダは、前記第2磁石に前記第2方向で対向して前記可動体の前記第2方向への可動範囲を規定する第2ストッパ部を備えていることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載のアクチュエータ。 - 前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記支持体に設けられ、
前記第1磁石および前記第2磁石は、前記可動体に設けられてい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アクチュエータ。 - 前記弾性部材は、第1弾性部材および第2弾性部材を備え、
前記支持体において前記可動体に前記第1コイルに対して前記第2コイルと反対側で対向する部分と前記可動体との間に、前記第1弾性部材が配置され、前記第1弾性部材は、前記可動体および前記支持体に接しており、
前記支持体において前記可動体に前記第2コイルに対して前記第1コイルと反対側で対向する部分と前記可動体との間に、前記第2弾性部材が配置され、前記第2弾性部材は、前記可動体および前記支持体に接していることを特徴とする請求項1から5までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
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