JP7114087B2 - Actuator and actuator manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、アクチュエータおよびアクチュエータの製造方法に関する。 The present invention relates to actuators and methods of manufacturing actuators.

平行に配置された熱伝導性材料製の複数の円柱の間を縫うように通した形状記憶合金製のワイヤにパルス電圧を印加し、ジュール熱によりワイヤを収縮させることにより、円柱を動かすアクチュエータが開示されている(特許文献1)。ワイヤで発生したジュール熱は円柱を通じて速やかに拡散し、ワイヤの長さは元に戻る。これにより、円柱は速やかに元の位置に戻る。 A pulse voltage is applied to a wire made of a shape memory alloy that is threaded between multiple cylinders made of thermally conductive material that are arranged in parallel. It is disclosed (Patent Document 1). The Joule heat generated in the wire quickly diffuses through the cylinder, and the wire length is restored. As a result, the cylinder quickly returns to its original position.

国際公開第2012/023605号WO2012/023605

しかしながら、特許文献1に記載のアクチュエータにおいては、ワイヤの端部はネジにより固定されている。細いワイヤをネジで固定する作業は難易度が高く、量産には不向きである。 However, in the actuator disclosed in Patent Document 1, the ends of the wires are fixed by screws. The task of fixing thin wires with screws is highly difficult and unsuitable for mass production.

一つの側面では、形状記憶合金製のワイヤを容易に固定できるアクチュエータ等を提供することを目的とする。 An object of one aspect is to provide an actuator or the like that can easily fix a shape memory alloy wire.

アクチュエータは、回動可能に支持された複数の固定子ローラと、前記固定子ローラの配列方向の両側にそれぞれ配置された固定端子とを有する固定子と、前記固定子ローラの間に配置されており回動可能に支持された移動子ローラを有する移動子と、前記固定子ローラと前記移動子ローラとの間に挟まれた形状記憶合金製のワイヤと、前記ワイヤの両端を前記固定端子にそれぞれカシメ固定した端子板とを備え、前記端子板は、カシメ部において前記ワイヤに対応する部分の両側に窪みが形成されて前記ワイヤに対応する部分が前記ワイヤに平行な筋状に相対的に盛り上がった形状を有し、かつ、前記ワイヤに対応する部分は、前記端子板の表面に対して窪んでいる。 The actuator is disposed between a stator having a plurality of rotatably supported stator rollers and fixed terminals respectively disposed on both sides in the arrangement direction of the stator rollers, and the stator rollers. A mover having a mover roller rotatably supported in a cage, a wire made of a shape memory alloy sandwiched between the stator roller and the mover roller, and both ends of the wire connected to the fixed terminals. Each of the terminal plates is crimped and fixed, and the crimped portion of the terminal plate has recesses formed on both sides of the portion corresponding to the wire so that the portion corresponding to the wire is aligned in parallel with the wire. A portion having a raised shape and corresponding to the wire is recessed with respect to the surface of the terminal plate.

一つの側面では、形状記憶合金製のワイヤを容易に固定できるアクチュエータ等を提供できる。 In one aspect, it is possible to provide an actuator or the like that can easily fix a shape memory alloy wire.

アクチュエータの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of an actuator; アクチュエータの分解斜視図である。4 is an exploded perspective view of an actuator; FIG. 固定子の斜視図である。It is a perspective view of a stator. 固定子の上面図である。It is a top view of a stator. 図4のV-V線による断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 4; FIG. 移動子の斜視図である。It is a perspective view of a mover. 留具の斜視図である。Fig. 10 is a perspective view of a fastener; アクチュエータの組立工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the assembly process of an actuator. アクチュエータの組立工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the assembly process of an actuator. アクチュエータの組立工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the assembly process of an actuator. アクチュエータの組立工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the assembly process of an actuator. アクチュエータの組立工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the assembly process of an actuator. 図11のA部拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of part A in FIG. 11; 図12のB部拡大図である。13 is an enlarged view of a B portion of FIG. 12; FIG. アクチュエータの上面図である。FIG. 4 is a top view of an actuator; 図15のXVI-XVI線による断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XVI-XVI of FIG. 15; 図15のXVII-XVII線による断面図である。FIG. 16 is a sectional view along line XVII-XVII of FIG. 15; 図15のXVIII-XVIII線による断面図である。15. It is sectional drawing by the XVIII-XVIII line of FIG. 図15のXIX-XIX線による断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX of FIG. 15; アクチュエータの動作状態を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operating state of an actuator; 図17のC部拡大図である。FIG. 18 is an enlarged view of part C in FIG. 17; 移動子が左側にずれた状態を説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a state in which the mover is shifted to the left; 実施の形態2のアクチュエータの分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of an actuator according to Embodiment 2; 実施の形態2のアクチュエータの断面図である。8 is a cross-sectional view of an actuator according to Embodiment 2; FIG. 実施の形態3の固定子の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a stator according to Embodiment 3; 実施の形態3のアクチュエータの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an actuator according to Embodiment 3; 実施の形態4の固定子の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a stator according to Embodiment 4; 実施の形態4の固定子の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a stator according to Embodiment 4; 実施の形態4の移動子の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a mover according to Embodiment 4; 実施の形態5の固定子ローラの正面図である。FIG. 11 is a front view of a stator roller according to Embodiment 5; 実施の形態5のアクチュエータの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an actuator according to Embodiment 5; 実施の形態6のアクチュエータの分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of an actuator according to Embodiment 6; 実施の形態6の留具および移動子を除去したアクチュエータの斜視図である。FIG. 21 is a perspective view of an actuator from which a fastener and a mover of Embodiment 6 are removed; 実施の形態6の留具および移動子を除去したアクチュエータの部分拡大断面図である。FIG. 20 is a partially enlarged cross-sectional view of the actuator from which the fastener and the slider of Embodiment 6 are removed;

[実施の形態1]
図1は、アクチュエータ10の斜視図である。以下の説明では、各図中に矢印で示す前、後、左、右、上および下のそれぞれの向きを使用する。アクチュエータ10は、左右方向に長い略直方体形状を有し、前後方向および左右方向に面対称な形状である。アクチュエータ10は、たとえばスマートフォンまたはタブレット等の機器の内部に後述するように組み込まれ、機器に触れているユーザにクリック感等の触感を感じさせる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a perspective view of the actuator 10. FIG. The following description uses the front, back, left, right, up and down directions indicated by arrows in each figure. The actuator 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape that is elongated in the left-right direction, and has a plane-symmetrical shape in the front-rear direction and the left-right direction. The actuator 10 is incorporated inside a device such as a smart phone or a tablet, as described later, and allows a user touching the device to feel a tactile sensation such as a click feeling.

図2は、アクチュエータ10の分解斜視図である。アクチュエータ10は、固定子20、移動子40および留具50を有する。固定子20は、固定子枠21、固定端子22、および5個の固定子ローラ23を有する。移動子40は、移動子枠41、および、4個の移動子ローラ42を有する。留具50は、移動子40を固定子20に押し付ける4個の付勢バネ51を有する。固定子20、移動子40および留具50の構成の詳細については、後述する。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the actuator 10. FIG. Actuator 10 has stator 20 , mover 40 and fastener 50 . The stator 20 has a stator frame 21 , fixed terminals 22 and five stator rollers 23 . The mover 40 has a mover frame 41 and four mover rollers 42 . The fastener 50 has four urging springs 51 that press the mover 40 against the stator 20 . Details of the configurations of the stator 20, the mover 40, and the fastener 50 will be described later.

図3は、固定子20の斜視図である。図4は、固定子20の上面図である。図5は、図4のV-V線による断面図である。図2から図5を使用して、固定子20の構成を説明する。 FIG. 3 is a perspective view of the stator 20. FIG. 4 is a top view of the stator 20. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 4. FIG. The configuration of the stator 20 will be described using FIGS. 2 to 5. FIG.

固定子ローラ23は、円柱形である。固定子ローラ23は、両端面から同軸的に突出する円柱形の固定子軸部231を有する。すなわち、固定子ローラ23は、中央部に比べて細い固定子軸部231を両端に有する、段付き円柱形状である。 The stator rollers 23 are cylindrical. The stator roller 23 has a cylindrical stator shaft portion 231 coaxially protruding from both end faces. That is, the stator roller 23 has a stepped columnar shape having stator shaft portions 231 at both ends that are narrower than the central portion.

固定子ローラ23は、熱伝導率の高い材料製である。固定子ローラ23の材質は、たとえば、アルミニウムもしくは銅等の金属、または、窒化アルミニウムもしくは窒化ケイ素等のセラミックスである。固定子ローラ23は、樹脂製であってもよい。 The stator rollers 23 are made of a material with high thermal conductivity. The material of the stator roller 23 is, for example, metal such as aluminum or copper, or ceramics such as aluminum nitride or silicon nitride. The stator roller 23 may be made of resin.

固定子枠21は、左右方向に長い略長方形の枠であり、前壁および後壁の内面に五組のローラ支持部25を有する。ローラ支持部25は、上側に開口する略U字型の溝であり、一組ずつ互いに対向している。ローラ支持部25の開口部の幅は、固定子軸部231の直径より若干広い。対向する一組のローラ支持部25により、1個の固定子ローラ23が回動可能に支持される。 The stator frame 21 is a substantially rectangular frame elongated in the left-right direction, and has five pairs of roller support portions 25 on the inner surfaces of the front and rear walls. The roller support portions 25 are substantially U-shaped grooves that open upward, and are opposed to each other in pairs. The width of the opening of the roller support portion 25 is slightly wider than the diameter of the stator shaft portion 231 . One stator roller 23 is rotatably supported by a pair of opposing roller support portions 25 .

固定子枠21の前壁と後壁とは、複数の接続部28を介して接続されている。接続部28は、ローラ支持部25の下側に位置している。接続部28により、固定子枠21が前後方向に広がるような変形が防止されている。 A front wall and a rear wall of the stator frame 21 are connected via a plurality of connecting portions 28 . The connection portion 28 is positioned below the roller support portion 25 . The connecting portion 28 prevents deformation such that the stator frame 21 expands in the front-rear direction.

固定子枠21の上面の四隅から、略直方体の留具支持部26が上向きに突出している。4個の留具支持部26の突出高さは同一である。固定子枠21の前壁および後壁の中央部の外面に、略直方体の留具固定突起24が設けられている。固定子枠21は、たとえば樹脂またはセラミックス等の、絶縁性を有する材料製である。 Approximately rectangular parallelepiped fastener support portions 26 protrude upward from the four corners of the upper surface of the stator frame 21 . The projection heights of the four fastener support portions 26 are the same. Approximately rectangular parallelepiped fastener fixing protrusions 24 are provided on the outer surface of the central portion of the front wall and the rear wall of the stator frame 21 . The stator frame 21 is made of an insulating material such as resin or ceramics.

固定端子22は、固定子枠21の左右両端に設けられている。固定端子22は、固定子枠21の上面の左右両端から外向きに延びる長方形の端子板部223を有する。端子板部223の前側および後側から下向きに端子脚部222が延びている。端子板部223の中央部に浅い窪み状の端子凹部221が設けられている。 The fixed terminals 22 are provided at both left and right ends of the stator frame 21 . The fixed terminal 22 has rectangular terminal plate portions 223 extending outward from both left and right ends of the upper surface of the stator frame 21 . Terminal leg portions 222 extend downward from the front and rear sides of terminal plate portion 223 . A shallow recessed terminal recess 221 is provided in the central portion of the terminal plate portion 223 .

固定端子22は、黄銅またはリン青銅等の導電率の高い金属板を屈曲させて形成されている。固定端子22の表面は、錫メッキ層または金メッキ層等の、半田付けが容易な層により被覆されている。2つの固定端子22は、互いに絶縁されている。2個の固定端子22は、インサート成形により、固定子枠21と一体化されている。 The fixed terminal 22 is formed by bending a highly conductive metal plate such as brass or phosphor bronze. The surface of the fixed terminal 22 is covered with a layer that can be easily soldered, such as a tin-plated layer or a gold-plated layer. The two fixed terminals 22 are insulated from each other. The two fixed terminals 22 are integrated with the stator frame 21 by insert molding.

左右の端子板部223の上面の高さと、5個の固定子ローラ23の上端の高さとは、ほぼ同一であることが望ましい。理由については、後述する。 It is desirable that the height of the upper surfaces of the left and right terminal plate portions 223 and the height of the upper ends of the five stator rollers 23 are substantially the same. The reason will be described later.

図6は、移動子40の斜視図である。図2および図6を使用して、移動子40の構成を説明する。 FIG. 6 is a perspective view of the mover 40. FIG. The configuration of the mover 40 will be described with reference to FIGS. 2 and 6. FIG.

移動子ローラ42は、円柱形である。移動子ローラ42は、両端面から同軸的に突出する円柱形の移動子軸部421を有する。移動子ローラ42は、熱伝導率の高い材料製である。 The mover roller 42 is cylindrical. The mover roller 42 has a cylindrical mover shaft portion 421 coaxially protruding from both end faces. The mover roller 42 is made of a material with high thermal conductivity.

移動子枠41は、天板部47と、4個の矩形箱状のローラ保持部44とを有する。天板部47は、前後方向が固定子枠21と略同一寸法で、左右方向が固定子枠21よりも短い、略長方形板状である。ローラ保持部44は、開口部を下に向けて、天板部47の下面に左右方向に一列に並んでいる。ローラ保持部44の、右壁および左壁のそれぞれ中央には、第1ワイヤ通過溝46が設けられている。 The slider frame 41 has a top plate portion 47 and four rectangular box-shaped roller holding portions 44 . The top plate portion 47 has a substantially rectangular plate shape with substantially the same dimensions as the stator frame 21 in the front-rear direction and shorter than the stator frame 21 in the left-right direction. The roller holding portions 44 are arranged in a line in the left-right direction on the lower surface of the top plate portion 47 with the openings facing downward. A first wire passage groove 46 is provided in each center of the right wall and the left wall of the roller holding portion 44 .

移動子枠41の前壁と後壁とには、ローラ保持溝45が設けられている。ローラ保持溝45は略U字型であり、開口部を狭くして抜け止めを形成してある。ローラ保持溝45の幅は、移動子軸部421の直径より若干広い。移動子枠41は、たとえば樹脂またはセラミックス等の、絶縁性を有する材料製である。 Roller holding grooves 45 are provided in the front wall and the rear wall of the slider frame 41 . The roller holding groove 45 is substantially U-shaped, and the opening is narrowed to form a stopper. The width of the roller holding groove 45 is slightly wider than the diameter of the mover shaft portion 421 . Mover frame 41 is made of an insulating material such as resin or ceramics.

対向する一組のローラ保持溝45により、1個の移動子ローラ42がローラ保持部44の内側に回動可能に保持される。ローラ保持溝45の入口部分に設けられた抜け止めの作用により、天板部47を上側にして移動子40を保持した場合であっても、移動子ローラ42は落下しない。 One movable roller 42 is rotatably held inside the roller holding portion 44 by a pair of opposing roller holding grooves 45 . The mover roller 42 does not fall off even when the mover 40 is held with the top plate portion 47 facing upward due to the retaining action provided at the inlet portion of the roller holding groove 45 .

図1および図2に示すように、天板部47の上面に、略直方体形状の押圧部43が2個、左右方向に並んで設けられている。2個の押圧部43の突出高さは同一である。 As shown in FIGS. 1 and 2, two substantially rectangular parallelepiped pressing portions 43 are provided on the upper surface of the top plate portion 47 so as to be arranged side by side in the left-right direction. The protrusion heights of the two pressing portions 43 are the same.

図7は、留具50の斜視図である。図7を使用して、留具50の構成の詳細を説明する。留具50は、前後に対向する2枚の側板部52を有する。側板部52は、左右方向に長い略長方形である。前後の側板部52は、中央部に掛け渡された連結部54、および、左右両端に掛け渡された支持板部55により連結している。 7 is a perspective view of the fastener 50. FIG. Details of the configuration of the fastener 50 will be described with reference to FIG. The fastener 50 has two side plate portions 52 facing each other in the front-rear direction. The side plate portion 52 has a substantially rectangular shape elongated in the left-right direction. The front and rear side plate portions 52 are connected by a connecting portion 54 that spans the central portion and a support plate portion 55 that spans the left and right ends.

連結部54は略長方形であり、左右の縁から2本ずつ先細り形状の付勢バネ51が延びている。付勢バネ51は、下向きにゆるやかに曲がり、先端近傍で上向きに曲がっている。以上により、連結部54の左右に合計4本の付勢バネ51が構成されている。付勢バネ51の機能については後述する。 The connecting portion 54 is substantially rectangular, and two tapered urging springs 51 extend from the left and right edges. The biasing spring 51 gently bends downward and bends upward in the vicinity of the tip. As described above, a total of four urging springs 51 are configured on the left and right sides of the connecting portion 54 . The function of the urging spring 51 will be described later.

支持板部55は略長方形である。2枚の支持板部55と、連結部54とは、同一平面上である。側板部52の中央部に、左右方向に長い長孔状の取付孔53が設けられている。取付孔53の中央部は、太くなっている。取付孔53の機能については後述する。 The support plate portion 55 is substantially rectangular. The two supporting plate portions 55 and the connecting portion 54 are on the same plane. A long mounting hole 53 elongated in the left-right direction is provided in the central portion of the side plate portion 52 . A central portion of the mounting hole 53 is thickened. The function of the mounting holes 53 will be described later.

前後の側板部52の間隔は、固定子20の前後方向の寸法と略同一である。左側の支持板部55の左端から右側の支持板部55の右端まで寸法は、固定子20の左右方向の寸法と略同一である。 The interval between the front and rear side plate portions 52 is substantially the same as the dimension of the stator 20 in the front-rear direction. The dimension from the left end of the left support plate portion 55 to the right end of the right support plate portion 55 is substantially the same as the lateral dimension of the stator 20 .

留具50は、所定の形状に切断したステンレスバネ鋼板、または、ベリリウム銅板等の板バネ用の金属板を折り曲げて製作されている。留具50は、樹脂により製作されても良い。 The fastener 50 is manufactured by bending a stainless spring steel plate cut into a predetermined shape, or a metal plate for a leaf spring such as a beryllium copper plate. The fastener 50 may be made of resin.

図8から図12は、アクチュエータ10の組立工程を説明する説明図である。図8から図12は、アクチュエータ10の長手方向に沿った中央部の断面図である。アクチュエータ10は、固定子20、移動子40および留具50を以下の手順で組み立てて製作する。 8 to 12 are explanatory diagrams explaining the assembly process of the actuator 10. FIG. 8 to 12 are cross-sectional views of the central portion along the longitudinal direction of the actuator 10. FIG. The actuator 10 is manufactured by assembling the stator 20, the mover 40 and the fastener 50 in the following procedure.

まず、図3から図5を使用して説明した通り、固定子枠21のローラ支持部25に固定子ローラ23の固定子軸部231を挿入して、固定子20を組み立てる。 First, as explained using FIGS. 3 to 5, the stator shaft portion 231 of the stator roller 23 is inserted into the roller support portion 25 of the stator frame 21 to assemble the stator 20 .

図6を使用して説明したように、移動子枠41のローラ保持溝45に移動子ローラ42の移動子軸部421を挿入して、移動子40を組み立てる。この際、移動子軸部421をローラ保持溝45の入口部分に外側から押し当てることにより、ローラ保持溝45が弾性変形して対向する抜け止め同士の間隔が広がり、移動子軸部421がローラ保持溝45の中に入る。ローラ保持溝45が弾性復帰して、天板部47を上側にした場合であっても移動子ローラ42が落下しない状態になる。 As described with reference to FIG. 6, the mover shaft portion 421 of the mover roller 42 is inserted into the roller holding groove 45 of the mover frame 41 to assemble the mover 40 . At this time, by pressing the mover shaft portion 421 against the inlet portion of the roller holding groove 45 from the outside, the roller holding groove 45 is elastically deformed, widening the distance between the opposing stoppers, and moving the mover shaft portion 421 to the roller. It goes into the holding groove 45 . The roller holding groove 45 is elastically restored, and even when the top plate portion 47 is turned upward, the movable roller 42 does not drop.

図8に示すように、固定子ローラ23の上側にワイヤ31を配置する。ワイヤ31の直径は0.1ミリメートル弱である。ワイヤ31は、前述の第1ワイヤ通過溝46に挿通可能である。ワイヤ31は、形状記憶合金製である。ワイヤ31は、温度が変態点を超えた場合に、瞬時に約4パーセントから5パーセント程度短くなり、冷えると元の長さに戻る。本実施の形態で使用するワイヤ31の変態点は、70℃から100℃程度である。 As shown in FIG. 8, wires 31 are arranged above the stator rollers 23 . The wire 31 has a diameter of just under 0.1 mm. The wire 31 can be inserted through the first wire passage groove 46 described above. The wire 31 is made of shape memory alloy. The wire 31 instantly shortens by about 4% to 5% when the temperature exceeds the transformation point, and returns to its original length when cooled. The transformation point of the wire 31 used in this embodiment is about 70°C to 100°C.

図9に示すように、固定子ローラ23同士の隙間に、移動子ローラ42が対向するように、移動子40を位置合わせする。この際、第1ワイヤ通過溝46の位置とワイヤ31の位置とが、前後方向に一致するように配置する。 As shown in FIG. 9, the mover 40 is aligned so that the mover roller 42 faces the gap between the stator rollers 23 . At this time, the position of the first wire passage groove 46 and the position of the wire 31 are arranged so as to coincide with each other in the front-rear direction.

図10に示すように、固定子20と移動子40とを近づけ、移動子ローラ42および移動子枠41を固定子枠21の中に挿入する。図2に示すように、固定子枠21の前壁および後壁の内面はローラ支持部25同士の間で凹んでおり、ローラ保持部44を入れることができる。 As shown in FIG. 10 , the stator 20 and the mover 40 are brought closer together, and the mover roller 42 and the mover frame 41 are inserted into the stator frame 21 . As shown in FIG. 2, the inner surfaces of the front wall and the rear wall of the stator frame 21 are recessed between the roller support portions 25 so that the roller holding portions 44 can be inserted therein.

ワイヤ31は、固定子ローラ23および移動子ローラ42が回動することにより、固定子枠21の内部に引き込まれ、固定子ローラ23の上側と移動子ローラ42の下側とを通る波型になる。固定子ローラ23と移動子ローラ42との間においては、ワイヤ31は第1ワイヤ通過溝46を通過する。第1ワイヤ通過溝46の機能については、後述する。 The wire 31 is drawn into the stator frame 21 by the rotation of the stator roller 23 and the mover roller 42, and forms a wavy shape passing above the stator roller 23 and below the mover roller 42. Become. The wire 31 passes through the first wire passage groove 46 between the stator roller 23 and the mover roller 42 . The function of the first wire passage groove 46 will be described later.

固定子ローラ23および移動子ローラ42の作用により、ワイヤ31の一部分に過度な引張り応力が発生して、ワイヤ31が組立途中で破断する等のトラブルの発生を防止することができる。これにより、固定子20と移動子40との組み付けを高速に、かつ、高歩留まりで行なうことができる。 Due to the actions of the stator rollers 23 and the mover rollers 42, it is possible to prevent troubles such as breakage of the wire 31 during assembly due to excessive tensile stress generated in a portion of the wire 31. FIG. As a result, the assembly of the stator 20 and the mover 40 can be performed at high speed and with a high yield.

なお、固定子枠21の下面側から、ワイヤ31および移動子ローラ42の下側の状態を確認できる。固定子枠21の下面にカメラを配置して、画像処理によりワイヤ31のずれ等の異常の有無をリアルタイムで検出しても良い。 It should be noted that the state of the wire 31 and the lower side of the slider roller 42 can be confirmed from the lower surface side of the stator frame 21 . A camera may be arranged on the lower surface of the stator frame 21 to detect the presence or absence of an abnormality such as deviation of the wire 31 by image processing in real time.

図11および図12に示すように、ワイヤ31を端子板部223と第2端子板32とで挟んでカシメ固定を行なう。図13は、図11のA部拡大図である。図14は、図12のB部拡大図である。図2および図11から図14を使用して、カシメ固定について説明する。 As shown in FIGS. 11 and 12, the wire 31 is sandwiched between the terminal plate portion 223 and the second terminal plate 32 and fixed by caulking. 13 is an enlarged view of part A in FIG. 11. FIG. 14 is an enlarged view of the B portion of FIG. 12. FIG. Crimping and fixing will be described with reference to FIGS. 2 and 11 to 14. FIG.

図2に示すように、第2端子板32は、略T字型の板である。第2端子板32は、破線で示すようにT字の縦棒に相当する部分の下面に、ワイヤ保持溝33を有する。ワイヤ保持溝33は、ワイヤ31の外形と略同一の幅および深さを有するU字型の溝である。第2端子板32は黄銅またはリン青銅等の導電率の高い金属製である。 As shown in FIG. 2, the second terminal plate 32 is a substantially T-shaped plate. The second terminal plate 32 has a wire holding groove 33 on the lower surface of the portion corresponding to the T-shaped vertical bar as indicated by the dashed line. The wire holding groove 33 is a U-shaped groove having substantially the same width and depth as the outer shape of the wire 31 . The second terminal plate 32 is made of a highly conductive metal such as brass or phosphor bronze.

第2端子板32は、ワイヤ保持溝33にワイヤ31が入るようにして、端子板部223の上に配置される。端子板部223の下面をダイにより支え、端子凹部221に対応する位置に第2端子板32の上側からポンチを押し込むことにより、端子板部223とワイヤ31と第2端子板32とをカシメ固定して、カシメ部35を作成する。 The second terminal plate 32 is arranged on the terminal plate portion 223 so that the wire 31 is inserted into the wire holding groove 33 . The terminal plate portion 223, the wire 31, and the second terminal plate 32 are caulked and fixed by supporting the lower surface of the terminal plate portion 223 with a die and pushing a punch from the upper side of the second terminal plate 32 into a position corresponding to the terminal recess 221. Then, the crimped portion 35 is created.

ワイヤ31に対応する部分に溝を有するポンチを使用することにより、カシメ部35は図13に示すように、ワイヤ31の上が筋状に盛り上がった形状になる。図14に示すように、ワイヤ31はあまり潰さずに、端子板部223および第2端子板32を塑性変形させることにより、ワイヤ31の破断を防止することができる。 By using a punch having a groove in the portion corresponding to the wire 31, the crimped portion 35 has a streak-like shape raised above the wire 31 as shown in FIG. As shown in FIG. 14, the wire 31 can be prevented from breaking by plastically deforming the terminal plate portion 223 and the second terminal plate 32 without crushing the wire 31 too much.

カシメ部35において、ワイヤ31と、固定端子22と、第2端子板32とが電気的および機械的に接合される。以上により、ワイヤ31と固定端子22とを良好に導通させることができる。その後、固定端子22の外側で余剰のワイヤ31を切断して除去する。ワイヤ31の両端が、それぞれ固定端子22に接続された状態になる。 At the crimped portion 35, the wire 31, the fixed terminal 22, and the second terminal plate 32 are electrically and mechanically joined. As described above, the wire 31 and the fixed terminal 22 can be properly connected. After that, the excess wire 31 is cut and removed outside the fixed terminal 22 . Both ends of the wire 31 are connected to the fixed terminals 22 respectively.

次に、移動子40の上側から留具50を被せ、取付孔53と留具固定突起24とを係合させる。さらに詳細に説明する。図3に示す通り、留具固定突起24の上面は外向きに傾斜している。留具50の下端部は、留具固定突起24の上面に沿って拡がる。前述の通り、取付孔53は長孔状であるので、弾性変形により留具固定突起24が通過可能になる。留具固定突起24が通過した後、留具50は弾性復帰する。以上により、図1に示すように留具固定突起24と取付孔53とが係合する。 Next, the fastener 50 is put on the slider 40 from above, and the attachment hole 53 and the fastener fixing projection 24 are engaged. A more detailed description will be given. As shown in FIG. 3, the upper surface of the fastener fixing projection 24 is slanted outward. A lower end portion of the fastener 50 extends along the upper surface of the fastener fixing projection 24 . As described above, since the attachment hole 53 is elongated, elastic deformation allows the fastener fixing projection 24 to pass therethrough. After the fastener fixing protrusion 24 has passed through, the fastener 50 is elastically restored. As a result, the fastener fixing projection 24 and the mounting hole 53 are engaged as shown in FIG.

付勢バネ51により、移動子40が固定子20に押し付けられる。前述のように、連結部54の左右に合計4本の付勢バネ51が構成されているので、移動子40の前後左右が均等に固定子20に向けて押圧される。図1に示すように、左右それぞれの付勢バネ51の間から、上向きに押圧部43が突出した状態になる。以上により、図1に示すアクチュエータ10が完成する。 The biasing spring 51 presses the mover 40 against the stator 20 . As described above, a total of four urging springs 51 are provided on the left and right sides of the connecting portion 54 , so that the front, rear, left, and right sides of the mover 40 are evenly pressed toward the stator 20 . As shown in FIG. 1, the pressing portions 43 protrude upward from between the left and right urging springs 51, respectively. By the above, the actuator 10 shown in FIG. 1 is completed.

図15は、アクチュエータ10の上面図である。図16は、図15のXVI-XVI線による断面図である。図17は、図15のXVII-XVII線による断面図である。図18は、図15のXVIII-XVIII線による断面図である。図19は、図15のXIX-XIX線による断面図である。図1および図15から図19を使用して、完成後のアクチュエータ10の構造を説明する。 FIG. 15 is a top view of the actuator 10. FIG. 16 is a cross-sectional view along line XVI-XVI of FIG. 15. FIG. 17 is a cross-sectional view taken along line XVII-XVII of FIG. 15. FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XVIII-XVIII of FIG. 15. FIG. 19 is a cross-sectional view along line XIX-XIX of FIG. 15. FIG. The structure of the actuator 10 after completion will be described using FIGS. 1 and 15 to 19. FIG.

図1、図16および図19に示すように、留具支持部26の上面と、支持板部55の下面とが当接して、留具50を固定子枠21の上に固定する。図17および図18に示すように、付勢バネ51は、天板部47を固定子20に向けて付勢する。 As shown in FIGS. 1, 16 and 19, the upper surface of the fastener support portion 26 and the lower surface of the support plate portion 55 abut to fix the fastener 50 on the stator frame 21 . As shown in FIGS. 17 and 18 , the biasing spring 51 biases the top plate portion 47 toward the stator 20 .

図16および図18に示すように、連結部54の下面と天板部47の上面との間には空間が空いている。この空間の機能については、後述する。 As shown in FIGS. 16 and 18 , a space is provided between the lower surface of the connecting portion 54 and the upper surface of the top plate portion 47 . The function of this space will be described later.

図16に示すように、5個の固定子ローラ23と、4個の移動子ローラ42とは、平行に、かつ、交互に配置されている。ワイヤ31は、固定子ローラ23の上部と、移動子ローラ42の下部との間を縫うように屈曲している。ワイヤ31の両端に接続された、固定端子22の下端部は、固定子枠21の下面よりも下側に突出している。 As shown in FIG. 16, five stator rollers 23 and four mover rollers 42 are arranged in parallel and alternately. The wire 31 is bent to weave between the upper portion of the stator roller 23 and the lower portion of the slider roller 42 . The lower ends of the fixed terminals 22 connected to both ends of the wires 31 protrude below the lower surface of the stator frame 21 .

図19に示すように、ワイヤ31は固定端子22の端子板部223の上面と第2端子板32との間でカシメ固定されている。前述の通り、第2端子板32に設けられたワイヤ保持溝33の中にワイヤ31を保持した状態でカシメが行なわれるので、カシメ部35におけるワイヤ31の断面形状は略円形を保っている。 As shown in FIG. 19, the wire 31 is crimped and fixed between the upper surface of the terminal plate portion 223 of the fixed terminal 22 and the second terminal plate 32 . As described above, crimping is performed while the wire 31 is held in the wire holding groove 33 provided in the second terminal plate 32, so that the cross-sectional shape of the wire 31 at the crimped portion 35 maintains a substantially circular shape.

ワイヤ31を破断せずに、固定端子22と、第2端子板32とをカシメ固定できる形状であれば、カシメ固定後のワイヤ31の断面形状は任意であり、たとえば、楕円形、長円形または長方形等でも良い。 As long as the fixed terminal 22 and the second terminal plate 32 can be crimped and fixed without breaking the wire 31, the cross-sectional shape of the wire 31 after crimping is arbitrary. It may be rectangular or the like.

アクチュエータ10は、図16および図17に仮想線で示す第1板61と第2板62とにより、上下から挟んだ状態で使用される。第1板61は、たとえばプリント基板であり、固定端子22の先端を挿入可能な孔を有する。固定端子22は、半田付けによりプリント基板上に設けられた電気回路に接続される。 The actuator 10 is used while being sandwiched from above and below by a first plate 61 and a second plate 62 shown in phantom lines in FIGS. 16 and 17 . The first plate 61 is, for example, a printed circuit board, and has holes into which the tips of the fixed terminals 22 can be inserted. The fixed terminal 22 is connected to an electric circuit provided on the printed circuit board by soldering.

第2板62は、たとえばタッチパネルの表面のガラス基板等、アクチュエータ10が取り付けられた機器を使用するユーザが触れる部品、またはその近傍の部品である。 The second plate 62 is, for example, a glass substrate on the surface of a touch panel, which is touched by a user who uses the device to which the actuator 10 is attached, or a part in the vicinity thereof.

図20は、アクチュエータ10の動作状態を説明する説明図である。図16および図20を使用して、アクチュエータ10の動作を説明する。 20A and 20B are explanatory diagrams for explaining the operation state of the actuator 10. FIG. The operation of the actuator 10 will be described using FIGS. 16 and 20. FIG.

図16は、アクチュエータ10の初期状態を示す。固定端子22の間にパルス電圧を印加することにより、ワイヤ31はジュール熱により瞬時に発熱する。ワイヤ31は、温度が変態点を超えた場合に、瞬時に短くなる。ワイヤ31が短くなることにより、移動子ローラ42が上向きに移動する。移動子ローラ42の動きに伴い、移動子40が付勢バネ51を押して上向きに移動する。 16 shows the initial state of the actuator 10. FIG. By applying a pulse voltage between the fixed terminals 22, the wire 31 instantly generates heat due to Joule heat. The wire 31 instantly shortens when the temperature exceeds the transformation point. The shortening of the wire 31 causes the slider roller 42 to move upward. As the mover roller 42 moves, the mover 40 pushes the urging spring 51 and moves upward.

前述の、図16および図18における連結部54の下面と天板部47の上面との間の空間は、移動子40を動作させた場合に天板部47の上面が移動可能な空間である。この空間は、左右の固定端子22の間に所定のパルス電圧が印加された場合に、連結部54と天板部47とが衝突しない程度の高さを有する。 The space between the lower surface of the connecting portion 54 and the upper surface of the top plate portion 47 in FIGS. 16 and 18 is a space in which the upper surface of the top plate portion 47 can move when the mover 40 is operated. . This space has a height such that the connecting portion 54 and the top plate portion 47 do not collide when a predetermined pulse voltage is applied between the left and right fixed terminals 22 .

パルス電圧の終了に伴い、ジュール熱の発生は停止する。ワイヤ31に発生した熱は、固定子ローラ23および移動子ローラ42を介して外部に放散されて、ワイヤ31の温度は変態点以下に下がる。付勢バネ51の作用によりワイヤ31の長さは元に戻り、アクチュエータ10は図16を使用して説明した状態に戻る。 When the pulse voltage ends, the generation of Joule heat stops. The heat generated in the wire 31 is dissipated outside through the stator rollers 23 and the slider rollers 42, and the temperature of the wire 31 drops below the transformation point. The action of the biasing spring 51 restores the length of the wire 31 and the actuator 10 returns to the state described using FIG.

ワイヤ31の熱容量は、アクチュエータ10全体の熱容量に比べて非常に小さいので、パルス電圧を繰り返し印加して動作させた場合であってもアクチュエータ10全体の温度は殆ど上昇しない。なお、アクチュエータ10を頻繁に動作させる場合には、ペルチェ素子または放熱板等の冷却機構をアクチュエータ10に取り付けても良い。 Since the heat capacity of the wire 31 is much smaller than the heat capacity of the entire actuator 10, the temperature of the entire actuator 10 hardly rises even when the pulse voltage is repeatedly applied and operated. In addition, when the actuator 10 is operated frequently, a cooling mechanism such as a Peltier device or a radiator plate may be attached to the actuator 10 .

以上に説明したように、パルス電圧を印加することにより、第1板61と第2板62との間の距離が瞬間的に大きくなり、その後元の状態に戻る。これにより、第2板62に触れているユーザは、クリック感を感じる。 As described above, the application of the pulse voltage momentarily increases the distance between the first plate 61 and the second plate 62, and then returns to the original state. Thereby, the user touching the second plate 62 feels a click feeling.

付勢バネ51の作用により、移動子40の高さは動作が終了するたびに元の高さに戻る。これにより、パルス電圧を印加するたびに、一定の動き出し位置から、一定の移動量だけ移動する動作を繰り返す移動子40を実現できる。これにより、安定な特性を有するアクチュエータ10を実現できる。 Due to the action of the urging spring 51, the height of the mover 40 returns to its original height each time the movement is completed. As a result, it is possible to realize the mover 40 that repeats the operation of moving by a constant amount from a constant starting position every time the pulse voltage is applied. Thereby, the actuator 10 having stable characteristics can be realized.

第1ワイヤ通過溝46により、ワイヤ31の蛇行、ならびに、移動子ローラ42および固定子ローラ23からの脱落が防止される。第1ワイヤ通過溝46により、ワイヤ31の状態が安定して保持される。これにより安定して動作するアクチュエータ10を実現できる。 The first wire passage groove 46 prevents the wire 31 from meandering and falling off from the mover roller 42 and the stator roller 23 . The state of the wire 31 is stably maintained by the first wire passage groove 46 . This makes it possible to realize the actuator 10 that operates stably.

ワイヤ31の伸縮状態に場所によるムラが生じた場合、固定子ローラ23および移動子ローラ42が自動的に回動することにより、ワイヤ31に加わる張力が一様な状態に保たれる。したがって、細いワイヤ31を使用した場合であっても、ワイヤ31の破断を防止することができる。 When the stretched state of the wire 31 varies depending on the location, the tension applied to the wire 31 is kept uniform by automatically rotating the stator roller 23 and the mover roller 42 . Therefore, even when a thin wire 31 is used, breakage of the wire 31 can be prevented.

細いワイヤ31を使用する場合には、ワイヤ31の抵抗値が大きくなる。したがって、定電圧のパルス駆動によりジュール熱を発生させる場合に、ワイヤ31に流れる電流値が小さくなる。以上により、消費電流の小さいアクチュエータ10を提供できる。 When thin wires 31 are used, the resistance of the wires 31 increases. Therefore, when Joule heat is generated by constant-voltage pulse driving, the current value flowing through the wire 31 is reduced. As described above, the actuator 10 with low current consumption can be provided.

さらに、細いワイヤ31を使用する場合には、ワイヤ31の熱容量が小さくなる。したがって、パルス駆動により生じたジュール熱が速やかに放散される。以上により応答の速いアクチュエータ10を提供できる。また、ワイヤ31で発生するジュール熱が少ないので、繰り返し使用した場合であっても温度上昇が少ないアクチュエータ10を提供できる。 Furthermore, when thin wires 31 are used, the heat capacity of the wires 31 is reduced. Therefore, Joule heat generated by pulse driving is quickly dissipated. As described above, the actuator 10 with quick response can be provided. Also, since less Joule heat is generated in the wire 31, the actuator 10 can be provided with less temperature rise even when used repeatedly.

固定子ローラ23および移動子ローラ42は、それぞれ絶縁性の固定子枠21および移動子枠41により支持され、互いに絶縁している。そのため、たとえば銅等の熱伝導性と導電性の両方が高い材料を固定子ローラ23および移動子ローラ42に使用しても、ワイヤ31の両端へのパルス電圧の印加が妨げられない。 The stator rollers 23 and the mover rollers 42 are supported by the insulating stator frame 21 and the mover frame 41, respectively, and are insulated from each other. Therefore, even if a material having both high thermal conductivity and high electrical conductivity such as copper is used for the stator rollers 23 and the mover rollers 42, application of the pulse voltage to both ends of the wire 31 is not prevented.

図21は、図17のC部拡大図である。図21を使用して、ローラ支持部25およびローラ保持溝45の幅の詳細について説明する。 FIG. 21 is an enlarged view of part C in FIG. Details of the widths of the roller support portions 25 and the roller holding grooves 45 will be described with reference to FIG.

固定子軸部231の直径をD1、移動子軸部421の直径をD2、ローラ支持部25の幅をP、ローラ保持溝45の幅をQでそれぞれ示す。本実施の形態においては、D1=D2=0.5ミリメートル、固定子ローラ23および移動子ローラ42の中央部の直径は1ミリメートルである。1本の固定子軸部231の左右の、ローラ支持部25との間の隙間の和pは、(1)式で表される。
p=P-D1 ‥‥‥ (1)
The diameter of the stator shaft portion 231 is D1, the diameter of the mover shaft portion 421 is D2, the width of the roller support portion 25 is P, and the width of the roller holding groove 45 is Q, respectively. In the present embodiment, D1=D2=0.5 mm, and the diameter of the central portion of stator roller 23 and slider roller 42 is 1 mm. The sum p of the gaps between the left and right roller support portions 25 of one stator shaft portion 231 is expressed by Equation (1).
p = P-D1 (1)

同様に、1本の移動子軸部421の左右の、ローラ保持溝45との間の隙間の和qは、(2)式で表される。
q=Q-D2 ‥‥‥ (2)
Similarly, the sum q of the gaps between the left and right roller holding grooves 45 of one mover shaft portion 421 is expressed by Equation (2).
q=Q−D2 (2)

固定子枠21および移動子枠41が樹脂製であり、固定子ローラ23および移動子ローラ42が金属製である場合、pは0.04ミリメートルから0.1ミリメートル程度の範囲であり、qはpよりも0.04ミリメートルから0.06ミリメートル程度大きいことが望ましい。pは、0.07ミリメートル程度であり、qは0.12ミリメートル程度であることが、さらに望ましい。 When the stator frame 21 and the mover frame 41 are made of resin, and the stator rollers 23 and the mover rollers 42 are made of metal, p ranges from about 0.04 mm to 0.1 mm, and q is It is desirable to be about 0.04 to 0.06 millimeters greater than p. More preferably, p is on the order of 0.07 millimeters and q is on the order of 0.12 millimeters.

このように、固定子軸部231および移動子軸部421を支持する部分を、いわゆるガタを有して支持する寸法にすることにより、固定子ローラ23および移動子ローラ42がスムーズに回動し、ワイヤ31の破断を防止するアクチュエータ10を実現できる。 In this way, the stator rollers 23 and the slider rollers 42 can be rotated smoothly by sizing the portions supporting the stator shaft portion 231 and the slider shaft portion 421 with a so-called backlash. , the actuator 10 that prevents the wire 31 from breaking can be realized.

図22は、移動子40が左側にずれた状態を説明する説明図である。図22においては、留具50の図示を省略する。第2板62が左側に動いている。第2板62にひきずられて、移動子40も左側に動き、本来の位置からずれている。 FIG. 22 is an explanatory diagram illustrating a state in which the mover 40 is shifted to the left. In FIG. 22, illustration of the fastener 50 is omitted. The second plate 62 is moving to the left. Being dragged by the second plate 62, the mover 40 also moves to the left and deviates from its original position.

このようなずれは、たとえば第1板61と第2板62との間に剪断方向の外力が加わった場合に発生し得る。また、アクチュエータ10が固定された場所の外側で、第1板61と第2板62との間に押圧力等の外力が加わった場合にも発生し得る。 Such deviation can occur, for example, when an external force in the shear direction is applied between the first plate 61 and the second plate 62 . It can also occur when an external force such as a pressing force is applied between the first plate 61 and the second plate 62 outside the location where the actuator 10 is fixed.

移動子40が本来の位置からずれることにより、移動子ローラ42の左右でワイヤ31に加わる張力に不均衡が生じる。具体的には、楕円形で示すE部、すなわち移動子ローラ42の右側においては、ワイヤ31に張力が加わる。一方、楕円形で示すF部、すなわち移動子ローラ42の左側においては、ワイヤ31が緩んだ状態になる。 When the mover 40 shifts from its original position, the tension applied to the wire 31 on the left and right sides of the mover roller 42 is unbalanced. Specifically, tension is applied to the wire 31 at the portion E indicated by the ellipse, ie, the right side of the slider roller 42 . On the other hand, the wire 31 is loosened at the F portion indicated by the ellipse, ie, the left side of the slider roller 42 .

僅かなずれであれば、ローラ支持部25およびローラ保持溝45の中で固定子軸部231が左に、移動子軸部421が右にそれぞれ移動することにより、ワイヤ31に加わる張力が緩和されて、均等な状態になる。そのため、ワイヤ31の破断が防止される。 If the deviation is slight, the stator shaft portion 231 moves to the left and the mover shaft portion 421 moves to the right in the roller support portion 25 and the roller holding groove 45, thereby relaxing the tension applied to the wire 31. and equalize. Therefore, breakage of the wire 31 is prevented.

ずれが大きい場合であっても、固定子ローラ23および移動子ローラ42が回動し、ワイヤ31が固定子ローラ23の左側から右側に引き込まれることにより、ワイヤ31に加わる張力が緩和されて、均等な状態になる。そのため、ワイヤ31の破断が防止される。ローラが回動可能であるので、ワイヤ31とローラとの間の摩擦によるワイヤ31の破断も防止される。 Even if the deviation is large, the stator roller 23 and the mover roller 42 rotate, and the wire 31 is drawn from the left side to the right side of the stator roller 23, thereby easing the tension applied to the wire 31. be in an even state. Therefore, breakage of the wire 31 is prevented. Since the roller is rotatable, breakage of the wire 31 due to friction between the wire 31 and the roller is also prevented.

以上により、様々な外力が加わった場合であっても、ワイヤ31の破断を防止できるアクチュエータ10を提供できる。 As described above, it is possible to provide the actuator 10 that can prevent the wire 31 from breaking even when various external forces are applied.

図21を使用して説明したようにpの値を設定することにより、固定子ローラ23の左右方向への移動量を制限し、ワイヤ31の折れ曲がり等の異常な変形が発生することを防止できる。pの値よりもqの値を大きくすることにより、移動子40の傾きおよびずれに追従して移動子ローラ42が速やかに動き、ワイヤ31の破断を防止できる。 By setting the value of p as described with reference to FIG. 21, it is possible to limit the amount of movement of the stator roller 23 in the left-right direction and prevent abnormal deformation such as bending of the wire 31 from occurring. . By making the value of q larger than the value of p, the mover roller 42 moves quickly following the inclination and deviation of the mover 40, and breakage of the wire 31 can be prevented.

すなわち、固定子ローラ23を配列方向のガタを有して支持し、移動子ローラ42を同じ方向でさらに大きいガタを有して支持することにより、ワイヤ31の伸縮に応じて自動的にそれぞれのローラが動く。これにより、ワイヤ31に生じる張力を自動的に均一に保つアクチュエータ10を提供できる。 That is, by supporting the stator rollers 23 with play in the arrangement direction and by supporting the mover rollers 42 with greater play in the same direction, each of the wires 31 is automatically extended and contracted. Roller moves. This makes it possible to provide the actuator 10 that automatically keeps the tension generated in the wire 31 uniform.

固定端子22と固定子ローラ23とが隣接して配置されているので、移動子40が上下方向に動いた場合であっても固定端子22付近のワイヤ31は上下方向に動かない。ワイヤ31に剪断方向の力が加わらないので、ワイヤ31の破断を防止できるアクチュエータ10を提供できる。 Since the fixed terminal 22 and the stator roller 23 are arranged adjacent to each other, the wire 31 near the fixed terminal 22 does not move vertically even when the moving element 40 moves vertically. Since no force is applied to the wire 31 in the shearing direction, the actuator 10 that can prevent the wire 31 from breaking can be provided.

前述の通り、左右の端子板部223の上面の高さと、5個の固定子ローラ23の上端の高さとは、ほぼ同一であることが望ましい。このようにすることにより、図16に示すように左右のカシメ部35と両端の固定子ローラ23との間で、ワイヤ31が屈曲せず、略直線状になる。そのため、カシメ部35付近でワイヤ31に不要なストレスが加わることを防ぐことができる。また、ワイヤ31が第2端子板32の縁などに擦れて傷付くことも防ぐことができる。 As described above, it is desirable that the height of the upper surfaces of the left and right terminal plate portions 223 and the height of the upper ends of the five stator rollers 23 are substantially the same. By doing so, as shown in FIG. 16, the wire 31 is not bent between the left and right crimped portions 35 and the stator rollers 23 at both ends, and becomes substantially straight. Therefore, it is possible to prevent unnecessary stress from being applied to the wire 31 near the crimped portion 35 . In addition, it is possible to prevent the wire 31 from being damaged by rubbing against the edge of the second terminal plate 32 or the like.

移動子ローラ42の形状および材質は、固定子ローラ23と異なっていても良いが、ワイヤ31からの均等な放熱を得る観点で固定子ローラ23と同一の形状および材質であることが望ましい。固定子ローラ23と移動子ローラ42とに共通の部品を使用することにより、アクチュエータ10のコストおよび部品管理の労力を低減することもできる。 The shape and material of the mover roller 42 may be different from those of the stator roller 23 , but it is desirable that they have the same shape and material as the stator roller 23 from the viewpoint of obtaining uniform heat radiation from the wire 31 . By using common parts for the stator rollers 23 and the mover rollers 42, the cost of the actuator 10 and labor for parts management can also be reduced.

アクチュエータ10をタッチパネルに取り付けて使用する場合について説明する。ユーザによるタッチパネルの操作に合わせてアクチュエータ10を動作させて、タッチパネルの表面を動かすことにより、機械式のキーボードを操作しているような感触をユーザに感じさせることができる。 A case where the actuator 10 is attached to a touch panel and used will be described. By operating the actuator 10 in accordance with the user's operation of the touch panel to move the surface of the touch panel, the user can feel as if he were operating a mechanical keyboard.

アクチュエータ10を取り付ける機器は、スマートフォンまたはタブレット等のタッチパネル式の情報機器に限定しない。自動車、オートバイまたは自転車等の輸送機器の、ハンドルまたは座面等にアクチュエータ10を取り付けても良い。その他、ユーザが触れて使用する任意の機器にアクチュエータ10を取り付けることができる。 A device to which the actuator 10 is attached is not limited to a touch panel type information device such as a smart phone or a tablet. The actuator 10 may be attached to a steering wheel, seat, or the like of transportation equipment such as automobiles, motorcycles, or bicycles. In addition, the actuator 10 can be attached to any device that a user touches and uses.

ユーザが行った操作に応じて、アクチュエータ10を動作させることにより、触覚を通じて操作に対するフィードバックを行なえる。また、たとえば自動運転中に異常が発生した場合等にアクチュエータ10を動作させることにより、触覚を通じてユーザに対する注意喚起を行なえる。 By operating the actuator 10 according to the operation performed by the user, it is possible to provide feedback on the operation through the sense of touch. In addition, for example, when an abnormality occurs during automatic operation, by operating the actuator 10, the user's attention can be called through the sense of touch.

押圧部43は、アクチュエータ10を取り付ける部位に応じた任意の形状にすることができる。たとえば、押圧部43は上側からピンを挿入する穴、または、ネジを固定するネジ穴を有しても良い。押圧部43は、アクチュエータ10を取り付ける部位に係合する突起または窪みの形状であってもよい。 The pressing portion 43 can have any shape according to the portion where the actuator 10 is attached. For example, the pressing portion 43 may have a hole for inserting a pin from above or a screw hole for fixing a screw. The pressing portion 43 may have the shape of a protrusion or a depression that engages with the portion where the actuator 10 is attached.

本実施の形態によると、消費電力の少ないアクチュエータ10を提供できる。本実施の形態によると、小型で、瞬間的に変位を発生するアクチュエータ10を提供できる。本実施の形態のアクチュエータ10は、たとえばクリック感等の触感をユーザに提示する、いわゆる触覚デバイス用に適している。 According to this embodiment, the actuator 10 with low power consumption can be provided. According to this embodiment, it is possible to provide the actuator 10 that is small and that generates displacement instantaneously. Actuator 10 of the present embodiment is suitable for a so-called tactile device that presents a user with a tactile sensation such as a click sensation.

本実施の形態によると、組立が容易なアクチュエータ10を提供できる。具体的には、固定子20および移動子40の組立が容易なアクチュエータ10を提供できる。また、固定子20とワイヤ31と移動子40との組み付けが容易なアクチュエータ10を提供できる。本実施の形態によると、組立時のワイヤ31の破断を防止できる。 According to this embodiment, the actuator 10 can be easily assembled. Specifically, it is possible to provide the actuator 10 in which the stator 20 and the mover 40 are easily assembled. Further, the actuator 10 can be provided in which the stator 20, the wire 31 and the mover 40 can be easily assembled. According to this embodiment, breakage of the wire 31 during assembly can be prevented.

固定子20と移動子40とを組み付ける際に、固定子20の下面からワイヤ31の状態を観察することにより、組立工程での不具合の発生を速やかに検知し、対策できるアクチュエータ10を提供できる。 By observing the state of the wires 31 from the bottom surface of the stator 20 when assembling the stator 20 and the mover 40, it is possible to quickly detect the occurrence of troubles in the assembly process and provide the actuator 10 capable of countermeasures.

固定子ローラ23および移動子ローラ42を、それぞれ細径部である固定子軸部231および移動子軸部421で保持するため、図16に示すように固定子ローラ23と移動子ローラ42とを左右方向に近接して配置できる。そのため、小型のアクチュエータ10を実現できる。 Since the stator roller 23 and the mover roller 42 are held by the stator shaft portion 231 and the mover shaft portion 421, which are small diameter portions, respectively, the stator roller 23 and the mover roller 42 are arranged as shown in FIG. Can be placed close to each other in the left and right direction. Therefore, a compact actuator 10 can be realized.

さらに、ワイヤ31の伸縮により固定子ローラ23および移動子ローラ42に加わる回転モーメントが、固定子軸部231および移動子軸部421に生じる摩擦力による回転モーメントを容易に上回る。これにより、固定子ローラ23および移動子ローラ42が、ワイヤ31の伸縮に連動して、円滑に回動する。 Further, the rotational moment applied to the stator rollers 23 and the mover rollers 42 due to the expansion and contraction of the wire 31 easily exceeds the rotational moment due to the frictional force generated in the stator shaft portion 231 and the mover shaft portion 421 . As a result, the stator roller 23 and the mover roller 42 rotate smoothly in conjunction with the expansion and contraction of the wire 31 .

ここで、固定子ローラ23および移動子ローラ42に加わる回転モーメントは、ワイヤ31が固定子ローラ23および移動子ローラ42を回転させる力と、固定子ローラ23および移動子ローラ42の半径との積である。摩擦力による回転モーメントは、固定子軸部231および移動子軸部421とそれらを支持する部分との間で生じる摩擦力と、固定子軸部231および移動子軸部421の半径との積である。 Here, the rotational moment applied to the stator roller 23 and the mover roller 42 is the product of the force of the wire 31 rotating the stator roller 23 and the mover roller 42 and the radius of the stator roller 23 and the mover roller 42. is. The rotational moment due to the frictional force is the product of the frictional force generated between the stator shaft portion 231 and the mover shaft portion 421 and the portion that supports them, and the radius of the stator shaft portion 231 and the mover shaft portion 421. be.

固定子ローラ23、および移動子ローラ42の表面は、潤滑性の高い材料製の皮膜により覆われていても良い。皮膜の厚さは、ワイヤ31と、固定子ローラ23および移動子ローラ42との間の熱伝達の妨げにならない厚さである。具体的には、皮膜の厚さは、1マイクロメートルから数十マイクロメートル程度である。 The surfaces of the stator roller 23 and the mover roller 42 may be covered with a film made of a highly lubricating material. The thickness of the film is a thickness that does not interfere with heat transfer between the wire 31 and the stator rollers 23 and the slider rollers 42 . Specifically, the thickness of the coating is about 1 micrometer to several tens of micrometers.

固定子軸部231とローラ支持部25との間の摩擦、および、移動子軸部421とローラ保持溝45との間の摩擦が低減されることにより、固定子ローラ23および移動子ローラ42が円滑に回動できる。さらに、固定子ローラ23および移動子ローラ42と、ワイヤ31との間の摩擦が低減されることにより、ワイヤ31が円滑に伸縮できる。以上により、ワイヤ31の破断を防止できる。 By reducing the friction between the stator shaft portion 231 and the roller support portion 25 and the friction between the slider shaft portion 421 and the roller holding groove 45, the stator roller 23 and the slider roller 42 are reduced. It can rotate smoothly. Furthermore, the wire 31 can be expanded and contracted smoothly by reducing the friction between the wire 31 and the stator roller 23 and the mover roller 42 . As described above, breakage of the wire 31 can be prevented.

前述の潤滑性の高い材料は、絶縁性であっても良い。固定子軸部231および移動子軸部421の表面が絶縁性の材料により覆われている場合には、固定子枠21および移動子枠41は導電性を有する材料製であっても良い。 The highly lubricious material described above may be insulating. If the surfaces of stator shaft portion 231 and mover shaft portion 421 are covered with an insulating material, stator frame 21 and mover frame 41 may be made of a conductive material.

固定子枠21の下面は、あらかじめ透明な板等で覆われていても良い。固定子20と移動子40とを組み付けた後に、固定子20の下面を板等で覆っても良い。組立工程における固定子20の下面からの観察に支障を与えずに、アクチュエータ10の内部への異物の侵入による破損を防止できる。組立工程が安定し、固定子20と移動子40との組み付け工程を観察する必要性が低い場合には、固定子枠21は有底、かつ、不透明であっても良い。 The lower surface of the stator frame 21 may be previously covered with a transparent plate or the like. After assembling the stator 20 and the mover 40, the lower surface of the stator 20 may be covered with a plate or the like. Damage due to entry of foreign matter into the actuator 10 can be prevented without interfering with observation from the lower surface of the stator 20 in the assembly process. If the assembly process is stable and there is little need to observe the assembly process of the stator 20 and the mover 40, the stator frame 21 may be bottomed and opaque.

本実施の形態によると、外力が加わった場合のワイヤ31の破断を防止したアクチュエータ10を提供できる。本実施の形態によると、プリント基板等への実装が容易なアクチュエータ10を提供できる。 According to this embodiment, it is possible to provide the actuator 10 that prevents the wire 31 from breaking when an external force is applied. According to this embodiment, it is possible to provide the actuator 10 that can be easily mounted on a printed circuit board or the like.

第1板61と第2板62とを押し付けあう方向に付勢する手段を有する用途に使用する場合には、アクチュエータ10は、付勢バネ51を備えなくても良い。さらにアクチュエータ10は留具50を備えなくても良い。 The actuator 10 does not need to be provided with the biasing spring 51 when it is used in an application having a means for biasing the first plate 61 and the second plate 62 in the direction of pressing them against each other. Furthermore, the actuator 10 does not have to be provided with the fastener 50 .

固定子ローラ23および移動子ローラ42の数は、5個と4個とに限定しない。アクチュエータ10は、任意の数の固定子ローラ23および移動子ローラ42を有することができる。ワイヤ31は1本に限定しない。アクチュエータ10は、任意の数のワイヤ31を有することができる。アクチュエータ10の各部の寸法は、本実施の形態に記載した寸法に限定しない。 The numbers of stator rollers 23 and slider rollers 42 are not limited to five and four. Actuator 10 may have any number of stator rollers 23 and slider rollers 42 . The number of wires 31 is not limited to one. Actuator 10 may have any number of wires 31 . The dimensions of each part of the actuator 10 are not limited to those described in this embodiment.

アクチュエータ10は、固定子20側をユーザの触れる部分の近傍に固定して使用されても良い。 The actuator 10 may be used with the stator 20 side fixed near a portion touched by the user.

[実施の形態2]
本実施の形態は、移動子40に横ずれが発生しにくい用途に適したアクチュエータ10に関する。実施の形態1と共通する部分については、説明を省略する。
[Embodiment 2]
The present embodiment relates to an actuator 10 suitable for applications in which the mover 40 is less likely to shift laterally. Descriptions of parts common to the first embodiment are omitted.

図23は、実施の形態2のアクチュエータ10の分解斜視図である。図24は、実施の形態2のアクチュエータ10の断面図である。固定子20は、固定子枠21と一体に形成された、5個の固定子突起29を有する。固定子突起29の上面は、略円筒面である。移動子40は、天板部47と一体に形成された4個の移動子突起49を有する。移動子突起49の下面は、略円筒面である。 FIG. 23 is an exploded perspective view of actuator 10 of the second embodiment. FIG. 24 is a cross-sectional view of actuator 10 of the second embodiment. The stator 20 has five stator protrusions 29 integrally formed with the stator frame 21 . The upper surface of the stator protrusion 29 is a substantially cylindrical surface. The mover 40 has four mover protrusions 49 integrally formed with the top plate portion 47 . The lower surface of the mover projection 49 is a substantially cylindrical surface.

固定子20および移動子40は、樹脂の射出成形により製作することが望ましい。固定子突起29および移動子突起49の表面は、潤滑性が良い材料製の皮膜により覆われていることが、さらに望ましい。 The stator 20 and the mover 40 are desirably manufactured by injection molding of resin. More preferably, the surfaces of the stator protrusions 29 and the slider protrusions 49 are covered with a film made of a material with good lubricity.

固定子20および移動子40は、セラミックス製または金属製であっても良い。固定子20および移動子40は、互いに異なる材料製であっても良い。固定子20および移動子40が導電性の材料製である場合には、固定子突起29および移動子突起49の表面は、絶縁性の材料製の皮膜により覆う。 The stator 20 and mover 40 may be made of ceramics or metal. The stator 20 and mover 40 may be made of different materials. When the stator 20 and the mover 40 are made of a conductive material, the surfaces of the stator protrusions 29 and the mover protrusions 49 are covered with a film made of an insulating material.

第2端子板32は、ワイヤ保持溝33に加えて、中央部に浅い窪みを有する。固定端子22と、ワイヤ31と、第2端子板32とをカシメ固定する際に、この窪みを目印にして、パンチの位置決めをすることができる。 The second terminal plate 32 has a shallow depression in the central portion in addition to the wire holding groove 33 . When the fixed terminal 22, the wire 31, and the second terminal plate 32 are crimped and fixed, the punch can be positioned using this depression as a mark.

本実施の形態のアクチュエータ10を使用する際には、図24に二点鎖線で示すように、第1板61および第2板62の上下方向への平行移動以外の動きを規制する摺動柱63のような構成を設けることが望ましい。移動子40の横ずれを防止することにより、使用時のワイヤ31の破断を防止することができる。 When the actuator 10 of the present embodiment is used, as indicated by a two-dot chain line in FIG. It is desirable to provide a configuration such as 63. By preventing lateral displacement of the mover 40, breakage of the wire 31 during use can be prevented.

[実施の形態3]
本実施の形態は、固定端子22の縁に曲面部27を設けたアクチュエータ10に関する。実施の形態1と共通する部分については、説明を省略する。図25は、実施の形態3の固定子20の斜視図である。図26は、実施の形態3のアクチュエータ10の断面図である。
[Embodiment 3]
This embodiment relates to an actuator 10 in which a curved surface portion 27 is provided on the edge of a fixed terminal 22. As shown in FIG. Descriptions of parts common to the first embodiment are omitted. FIG. 25 is a perspective view of the stator 20 of Embodiment 3. FIG. FIG. 26 is a cross-sectional view of actuator 10 of the third embodiment.

固定端子22は、端子板部223の端子脚部222から遠い側の辺から、端子脚部222と同じ向きに延びる曲面部27を備える。曲面部27は、固定子ローラ23の曲率と略同一の曲率を有する。固定子20は、3個の固定子ローラ23を有する。 The fixed terminal 22 has a curved surface portion 27 extending in the same direction as the terminal leg portion 222 from the side of the terminal plate portion 223 farther from the terminal leg portion 222 . The curved surface portion 27 has substantially the same curvature as the curvature of the stator roller 23 . The stator 20 has three stator rollers 23 .

図2に示すように、ワイヤ31は両端で曲面部27に沿って屈曲し、移動子ローラ42に接触する。導体である固定端子22と接触している部分では、ワイヤ31にジュール熱は発生しないので、収縮も生じない。 As shown in FIG. 2, both ends of the wire 31 are bent along the curved surface portion 27 and come into contact with the slider roller 42 . Since Joule heat is not generated in the wire 31 at the portion in contact with the fixed terminal 22 which is a conductor, no shrinkage occurs.

仮に固定端子22またはワイヤ31の表面に非導電性の被覆を設けた場合であっても、ワイヤ31で発生したジュール熱は固定端子22に速やかに拡散するので、ワイヤ31の温度は上昇しない。したがって、固定端子22と接触している部分では、ワイヤ31の収縮も生じない。 Even if the surface of the fixed terminal 22 or the wire 31 is provided with a non-conductive coating, the Joule heat generated in the wire 31 quickly diffuses to the fixed terminal 22, so the temperature of the wire 31 does not rise. Therefore, the wire 31 does not shrink at the portion in contact with the fixed terminal 22 .

実施の形態1と異なり、端子板部223と固定子ローラ23との間でワイヤ31が空中で左右方向に保持される部分(図14参照)が無い。そのため、パルス電圧を印加した際のワイヤ31の伸縮が、移動子40の前後方向の動作に効率良く寄与するアクチュエータ10を提供できる。 Unlike the first embodiment, there is no portion where the wire 31 is held in the horizontal direction between the terminal plate portion 223 and the stator roller 23 (see FIG. 14). Therefore, it is possible to provide the actuator 10 in which the expansion and contraction of the wire 31 when the pulse voltage is applied efficiently contributes to the movement of the mover 40 in the front-rear direction.

[実施の形態4]
本実施の形態は、固定子20がワイヤ31のずれを防止する溝を備えるアクチュエータ10に関する。実施の形態1と共通する部分については、説明を省略する。図27は、実施の形態4の固定子20の斜視図である。図28は、実施の形態4の固定子20の断面図である。
[Embodiment 4]
This embodiment relates to an actuator 10 in which a stator 20 has grooves that prevent wires 31 from slipping. Descriptions of parts common to the first embodiment are omitted. FIG. 27 is a perspective view of the stator 20 of Embodiment 4. FIG. FIG. 28 is a cross-sectional view of stator 20 of the fourth embodiment.

固定子枠21は、左右方向に長い略長方形の枠であり、前壁および後壁の内面に五組のローラ支持部25を有する。ローラ支持部25は、上側に開口する略U字型の溝であり、一組ずつ互いに対向している。ローラ支持部25の開口部の幅は、固定子軸部231の直径より若干広い。対向する一組のローラ支持部25により、1個の固定子ローラ23が回動可能に支持される。 The stator frame 21 is a substantially rectangular frame elongated in the left-right direction, and has five pairs of roller support portions 25 on the inner surfaces of the front and rear walls. The roller support portions 25 are substantially U-shaped grooves that open upward, and are opposed to each other in pairs. The width of the opening of the roller support portion 25 is slightly wider than the diameter of the stator shaft portion 231 . One stator roller 23 is rotatably supported by a pair of opposing roller support portions 25 .

固定子枠21の前壁と後壁とは、上側に開口する略U字型の接続部28を介して接続されている。接続部28は、固定子ローラ23の左、右および下を囲んでいる。接続部28により、固定子枠21が前後方向に広がるような変形が防止されている。 The front wall and the rear wall of the stator frame 21 are connected via a substantially U-shaped connecting portion 28 that opens upward. Connections 28 surround the left, right and bottom of stator rollers 23 . The connecting portion 28 prevents deformation such that the stator frame 21 expands in the front-rear direction.

接続部28の左右の壁にそれぞれ、接続部28を前後に分ける第2ワイヤ通過溝212が設けられている。第2ワイヤ通過溝212は、ワイヤ31の外形よりも大きい溝幅を有する。 A second wire passage groove 212 is provided on each of the left and right walls of the connecting portion 28 to divide the connecting portion 28 into front and rear. The second wire passage groove 212 has a groove width larger than the outer shape of the wire 31 .

図29は、実施の形態4の移動子40の斜視図である。移動子40は、移動子枠41、および、4個の移動子ローラ42を有する。 FIG. 29 is a perspective view of the mover 40 of Embodiment 4. FIG. The mover 40 has a mover frame 41 and four mover rollers 42 .

移動子枠41は、天板部47と、4個の矩形箱状のローラ保持部44とを有する。天板部47は、前後方向が固定子枠21と略同一寸法で、左右方向が固定子枠21よりも短い、略長方形板状である。ローラ保持部44は、開口部を下に向けて、天板部47の下面に左右方向に一列に並んでいる。ローラ保持部44の、右壁および左壁は大きく開口している。 The slider frame 41 has a top plate portion 47 and four rectangular box-shaped roller holding portions 44 . The top plate portion 47 has a substantially rectangular plate shape with substantially the same dimensions as the stator frame 21 in the front-rear direction and shorter than the stator frame 21 in the left-right direction. The roller holding portions 44 are arranged in a line in the left-right direction on the lower surface of the top plate portion 47 with the openings facing downward. The right and left walls of the roller holding portion 44 are wide open.

移動子枠41の前壁と後壁とには、ローラ保持溝45が設けられている。対向する一組のローラ保持溝45により、1個の移動子ローラ42がローラ保持部44の内側に回動可能に保持される。ローラ保持溝45の入口部分に設けられた抜け止めの作用により、天板部47を上側にして移動子40を保持した場合であっても、移動子ローラ42は落下しない。 Roller holding grooves 45 are provided in the front wall and the rear wall of the slider frame 41 . One movable roller 42 is rotatably held inside the roller holding portion 44 by a pair of opposing roller holding grooves 45 . The mover roller 42 does not fall off even when the mover 40 is held with the top plate portion 47 facing upward, due to the retaining action provided at the inlet portion of the roller holding groove 45 .

図27および図28を使用して説明した固定子20と、図29を使用して説明した移動子40とを組み付けて、留具50で固定することにより、アクチュエータ10が完成する。 The actuator 10 is completed by assembling the stator 20 described using FIGS. 27 and 28 and the mover 40 described using FIG.

ワイヤ31は、固定子ローラ23の上側と移動子ローラ42の下側とを通る波型になる。固定子ローラ23と移動子ローラ42との間においては、ワイヤ31は第2ワイヤ通過溝212を通過する。 The wire 31 is corrugated through the upper side of the stator roller 23 and the lower side of the slider roller 42 . The wire 31 passes through the second wire passage groove 212 between the stator roller 23 and the mover roller 42 .

本実施の形態によると、移動子40が軽量であるので、消費電力が少ないアクチュエータ10を提供できる。 According to this embodiment, since the mover 40 is lightweight, it is possible to provide the actuator 10 with low power consumption.

[実施の形態5]
本実施の形態は、ローラにワイヤ31を案内する溝を設けたアクチュエータ10に関する。実施の形態1と共通する部分については、説明を省略する。図30は、実施の形態5の固定子ローラ23の正面図である。なお、移動子ローラ42も同様の形状である。
[Embodiment 5]
This embodiment relates to an actuator 10 having rollers with grooves for guiding wires 31 . Descriptions of parts common to the first embodiment are omitted. FIG. 30 is a front view of the stator roller 23 of Embodiment 5. FIG. The movable roller 42 also has the same shape.

固定子ローラ23は、円柱形である。固定子ローラ23は、両端面から同軸的に突出する円柱形の固定子軸部231を有する。固定子ローラ23は、側面に2本の畝部232を有する。畝部232は、固定子ローラ23を中心軸まわりに1周する筋状の突起である。2本の畝部232は平行であり、その間に案内溝233が形成されている。 The stator rollers 23 are cylindrical. The stator roller 23 has a cylindrical stator shaft portion 231 coaxially protruding from both end faces. The stator roller 23 has two ridges 232 on its side surface. The ridge portion 232 is a strip-like projection that makes one turn around the central axis of the stator roller 23 . The two ridges 232 are parallel and a guide groove 233 is formed therebetween.

固定子ローラ23を、中心軸を含む面で切断する断面でみると、案内溝233は、ワイヤ31の半径よりも約10パーセント大きい半径を有する円弧状の底を有する。 When the stator roller 23 is viewed in a cross section taken along a plane including the central axis, the guide groove 233 has an arcuate bottom with a radius approximately 10 percent larger than the radius of the wire 31 .

図31は、実施の形態5のアクチュエータ10の断面図である。ワイヤ31は、案内溝233により案内されるので、前後方向へのずれが防止される。案内溝233の底と、ワイヤ31の外形とが近接しているので、ワイヤ31で発生した熱が固定子ローラ23および移動子ローラ42に伝導しやすい。そのため、パルスを印加した後に、速やかにワイヤ31が冷却される。 FIG. 31 is a cross-sectional view of actuator 10 of Embodiment 5. FIG. Since the wire 31 is guided by the guide groove 233, it is prevented from slipping in the front-rear direction. Since the bottom of the guide groove 233 and the outline of the wire 31 are close to each other, the heat generated by the wire 31 is easily conducted to the stator rollers 23 and the mover rollers 42 . Therefore, the wire 31 is quickly cooled after applying the pulse.

なお、固定子ローラ23または移動子ローラ42のいずれか一方のみを、図30を使用して説明した形状にしても良い。複数の固定子ローラ23および移動子ローラ42の一部を、図30を使用して説明した形状にしても良い。 Either one of the stator roller 23 and the mover roller 42 may have the shape described with reference to FIG. Some of the plurality of stator rollers 23 and slider rollers 42 may be shaped as described using FIG.

[実施の形態6]
本実施の形態は、両端の固定子ローラ23と、隣接する固定端子22とが導通するアクチュエータ10に関する。実施の形態1と共通する部分については、説明を省略する。
[Embodiment 6]
This embodiment relates to an actuator 10 in which stator rollers 23 on both ends and adjacent fixed terminals 22 are electrically connected. Descriptions of parts common to the first embodiment are omitted.

図32は、実施の形態6のアクチュエータ10の分解斜視図である。固定子20は、固定子枠21、固定端子22、および5個の固定子ローラ23を有する。5個の固定子ローラ23のうち、固定端子22に隣接して配置される左右それぞれ1個の固定子ローラ23は、他の固定子ローラ23と形状の異なる、端部固定子ローラ234である。 FIG. 32 is an exploded perspective view of actuator 10 of Embodiment 6. FIG. The stator 20 has a stator frame 21 , fixed terminals 22 and five stator rollers 23 . Of the five stator rollers 23, one stator roller 23 on each side arranged adjacent to the fixed terminal 22 is an end stator roller 234 having a different shape from the other stator rollers 23. .

端部固定子ローラ234は、固定子ローラ23と同一の外径を有し、固定子ローラ23よりも低い円柱形である。端部固定子ローラ234は、両端面から同軸的に突出する円柱形の端部固定子軸部235を有する。端部固定子軸部235を含めた端部固定子ローラ234の高さは、固定子軸部231を含めた固定子ローラ23の高さと同一である。 The end stator rollers 234 are cylindrical with the same outer diameter as the stator rollers 23 and lower than the stator rollers 23 . The end stator rollers 234 have cylindrical end stator shafts 235 coaxially protruding from both end faces. The height of the end stator rollers 234 including the end stator shafts 235 is the same as the height of the stator rollers 23 including the stator shafts 231 .

端部固定子ローラ234は、熱伝導率と、導電率の両方が高い材料製である。端部固定子ローラ234の材質は、銅が望ましい。端部固定子ローラ234の材質にアルミニウムを用いる場合には、銅メッキ等の導電性が高い皮膜を表面に形成する。アルミニウムは、表面に非導電性の酸化皮膜を形成しやすいからである。 The end stator rollers 234 are made of a material that has both high thermal conductivity and electrical conductivity. The material of the end stator rollers 234 is preferably copper. When aluminum is used as the material of the end stator rollers 234, a highly conductive film such as copper plating is formed on the surface. This is because aluminum tends to form a non-conductive oxide film on its surface.

第2端子板32は、略T字型の板である。第2端子板32は、T字の縦棒に相当する部分の先端に、二股に分かれたブラシ部36を有する。ブラシ部36は、斜め下向きに屈曲している。第2端子板32は黄銅またはリン青銅等の導電率の高い金属製である。 The second terminal plate 32 is a substantially T-shaped plate. The second terminal plate 32 has a bifurcated brush portion 36 at the tip of the portion corresponding to the T-shaped vertical bar. The brush portion 36 is bent obliquely downward. The second terminal plate 32 is made of a highly conductive metal such as brass or phosphor bronze.

図33は、実施の形態6の留具50および移動子40を除去したアクチュエータ10の斜視図である。図34は、実施の形態6の留具50および移動子40を除去したアクチュエータ10の部分拡大断面図である。 FIG. 33 is a perspective view of actuator 10 from which fastener 50 and mover 40 are removed according to the sixth embodiment. FIG. 34 is a partially enlarged cross-sectional view of actuator 10 from which fastener 50 and mover 40 of Embodiment 6 are removed.

ブラシ部36は、端部固定子軸部235に押し付けられている。そのため、端部固定子ローラ234は回動可能であり、かつ、ブラシ部36と、第2端子板32とカシメ部35とを介して固定端子22と導通する。すなわち、ブラシ部36と端部固定子ローラ234とは、いわゆるスリップリング様の構造を形成する。 The brush portion 36 is pressed against the end stator shaft portion 235 . Therefore, the end stator roller 234 is rotatable, and electrically connected to the fixed terminal 22 via the brush portion 36 , the second terminal plate 32 and the crimped portion 35 . That is, the brush portion 36 and the end stator rollers 234 form a so-called slip ring-like structure.

本実施の形態によると、固定端子22と端部固定子ローラ234との間では、ワイヤ31に電流が流れない。パルス電圧は、両端の端部固定子ローラ234同士の間に印加される。ワイヤ31のうち、移動子40の動作に寄与する部分のみにパルス電圧が印加されるので、効率が高く消費電力の少ないアクチュエータ10を提供できる。 According to this embodiment, no current flows through the wires 31 between the fixed terminals 22 and the end stator rollers 234 . A pulse voltage is applied between the end stator rollers 234 at both ends. Since the pulse voltage is applied only to the portion of the wire 31 that contributes to the operation of the moving element 40, the actuator 10 with high efficiency and low power consumption can be provided.

各実施例で記載されている技術的特徴(構成要件)はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
The technical features (constituent elements) described in each embodiment can be combined with each other, and new technical features can be formed by combining them.
The embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and should be considered not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the meaning described above, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.

10 アクチュエータ
20 固定子
21 固定子枠
212 第2ワイヤ通過溝
22 固定端子
221 端子凹部
222 端子脚部
223 端子板部
23 固定子ローラ
231 固定子軸部
232 畝部
233 案内溝
234 端部固定子ローラ
235 端部固定子軸部
24 留具固定突起
25 ローラ支持部
26 留具支持部
27 曲面部
28 接続部
29 固定子突起
31 ワイヤ
32 第2端子板(端子板)
33 ワイヤ保持溝
35 カシメ部
36 ブラシ部
40 移動子
41 移動子枠
42 移動子ローラ
421 移動子軸部
43 押圧部
44 ローラ保持部
45 ローラ保持溝
46 第1ワイヤ通過溝
47 天板部
49 移動子突起
50 留具
51 付勢バネ
52 側板部
53 取付孔
54 連結部
55 支持板部
61 第1板
62 第2板
63 摺動柱
REFERENCE SIGNS LIST 10 actuator 20 stator 21 stator frame 212 second wire passage groove 22 fixed terminal 221 terminal recess 222 terminal leg 223 terminal plate 23 stator roller 231 stator shaft 232 ridge 233 guide groove 234 end stator roller 235 end stator shaft portion 24 fastener fixing projection 25 roller support portion 26 fastener support portion 27 curved surface portion 28 connection portion 29 stator projection 31 wire 32 second terminal plate (terminal plate)
33 Wire holding groove 35 Crimping part 36 Brush part 40 Slider 41 Slider frame 42 Slider roller 421 Slider shaft part 43 Pressing part 44 Roller holding part 45 Roller holding groove 46 First wire passing groove 47 Top plate part 49 Slider Projection 50 Fastener 51 Biasing spring 52 Side plate portion 53 Mounting hole 54 Connecting portion 55 Support plate portion 61 First plate 62 Second plate 63 Sliding column

Claims (12)

回動可能に支持された複数の固定子ローラと、前記固定子ローラの配列方向の両側にそれぞれ配置された固定端子とを有する固定子と、
前記固定子ローラの間に配置されており回動可能に支持された移動子ローラを有する移動子と、
前記固定子ローラと前記移動子ローラとの間に挟まれた形状記憶合金製のワイヤと、
前記ワイヤの両端を前記固定端子にそれぞれカシメ固定した端子板とを備え、
前記端子板は、カシメ部において前記ワイヤに対応する部分の両側に窪みが形成されて前記ワイヤに対応する部分が前記ワイヤに平行な筋状に相対的に盛り上がった形状を有し、かつ、前記ワイヤに対応する部分は、前記端子板の表面に対して窪んでいる
アクチュエータ。
a stator having a plurality of rotatably supported stator rollers and fixed terminals respectively arranged on both sides in the arrangement direction of the stator rollers;
a mover having a mover roller disposed between the stator rollers and rotatably supported;
a shape memory alloy wire sandwiched between the stator roller and the mover roller;
A terminal plate in which both ends of the wire are crimped and fixed to the fixed terminal,
The terminal plate has a shape in which depressions are formed on both sides of a portion corresponding to the wire in the crimped portion, and the portion corresponding to the wire is relatively swollen in a streaky shape parallel to the wire , and The portion corresponding to the wire is recessed with respect to the surface of the terminal board.
actuator.
前記端子板は、前記カシメ部において前記ワイヤに対応する部分の両側にそれぞれ窪みを有する
請求項1に記載のアクチュエータ。
2. The actuator according to claim 1, wherein the terminal plate has depressions on both sides of a portion corresponding to the wire in the crimped portion.
前記端子板は、前記ワイヤに対応するワイヤ保持溝を備える
請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。
3. The actuator according to claim 1, wherein the terminal plate includes wire holding grooves corresponding to the wires.
前記固定子に取り付けられた2枚の側板部と、前記固定子との間に前記移動子とを挟んで前記側板部同士を連結する連結部と、前記連結部から延びて前記移動子を前記固定子に向けて付勢する付勢バネとを備える留具を備える
請求項1から請求項3のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
two side plate portions attached to the stator; a connecting portion connecting the side plate portions to the stator with the slider interposed therebetween; 4. An actuator according to any one of claims 1 to 3, comprising a clasp comprising a biasing spring biasing towards the stator.
前記付勢バネは、前記連結部から前記固定子ローラの配列方向に延び、先端側で前記移動子を前記固定子に向けて付勢する板バネである
請求項4に記載のアクチュエータ。
5. The actuator according to claim 4, wherein the urging spring is a plate spring extending from the connecting portion in the arrangement direction of the stator rollers and urging the mover toward the stator at the tip side thereof.
前記固定子ローラは、中央部に比べて細い固定子軸部を両端に有する段付き円柱形状であり、前記固定子軸部で支持されている
請求項1から請求項5のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
6. The stator roller according to any one of claims 1 to 5, wherein the stator roller has a stepped cylindrical shape having stator shaft portions at both ends that are narrower than the central portion, and is supported by the stator shaft portions. Actuator as described.
前記移動子ローラは、中央部に比べて細い移動子軸部を両端に有する段付き円柱形状であり、前記移動子軸部で支持されている
請求項1から請求項6のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
7. The moving roller according to any one of claims 1 to 6, wherein the moving roller has a stepped cylindrical shape having moving shafts at both ends that are narrower than the central portion, and is supported by the moving shafts. Actuator as described.
前記固定子ローラは、前記移動子ローラと同一の形状である
請求項1から請求項7のいずれか一つに記載のアクチュエータ。
The actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the stator roller has the same shape as the slider roller.
複数の固定子ローラを、前記固定子ローラの配列方向の両側にそれぞれ配置された固定端子を有する固定子に取り付け、
移動子ローラを回動可能に移動子に取り付け、
前記固定子ローラと前記移動子ローラとの間に形状記憶合金製のワイヤを挟み、
前記移動子ローラを前記固定子ローラの間に挿入し、
前記形状記憶合金製のワイヤの両端を前記固定端子と端子板との間に挟み、
前記ワイヤに対応する溝を有するポンチを用いて前記端子板と前記固定端子とをカシメ固定して、前記端子板を、カシメ部において前記ワイヤに対応する部分の両側に窪みが形成されて前記ワイヤに対応する部分が前記ワイヤに平行な筋状に相対的に盛り上がった形状を有し、かつ、前記ワイヤに対応する部分は、前記端子板の表面に対して窪んでいる形状に形成する
アクチュエータの製造方法。
Attaching a plurality of stator rollers to a stator having fixed terminals respectively arranged on both sides in the arrangement direction of the stator rollers;
A slider roller is rotatably attached to the slider,
A wire made of a shape memory alloy is sandwiched between the stator roller and the slider roller,
inserting the mover roller between the stator rollers;
sandwiching both ends of the shape memory alloy wire between the fixed terminal and the terminal plate;
The terminal plate and the fixed terminal are crimped and fixed using a punch having a groove corresponding to the wire, and the terminal plate is crimped so that depressions are formed on both sides of the portion corresponding to the wire in the crimped portion. a portion corresponding to the wire has a relatively raised shape in a streak-like shape parallel to the wire, and a portion corresponding to the wire is formed in a shape recessed with respect to the surface of the terminal plate
A method for manufacturing an actuator.
前記端子板は、前記ワイヤに対応するワイヤ保持溝を有する
請求項9に記載のアクチュエータの製造方法。
10. The method of manufacturing an actuator according to claim 9, wherein the terminal plate has wire holding grooves corresponding to the wires.
前記固定端子は、カシメ固定する位置に対応する窪みを有する
請求項9または請求項10に記載のアクチュエータの製造方法。
11. The method of manufacturing an actuator according to claim 9, wherein the fixed terminal has a recess corresponding to a position to be crimped and fixed.
2枚の側板部と、前記側板部同士を連結する連結部と、前記連結部から延びる付勢バネとを有する留具を、前記連結部と前記固定子との間に前記移動子を挟み、前記付勢バネにより前記移動子を前記固定子に向けて付勢した状態で、2枚の前記側板部をそれぞれ前記固定子に取り付ける
請求項9から請求項11のいずれか一つに記載のアクチュエータの製造方法。
a fastener having two side plate portions, a connection portion connecting the side plate portions, and a biasing spring extending from the connection portion, sandwiching the slider between the connection portion and the stator; 12. The actuator according to any one of claims 9 to 11, wherein the two side plate portions are respectively attached to the stator while the biasing spring biases the mover toward the stator. manufacturing method.
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