JP7235495B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
持する一方側部材が支持体2であって、永久磁石を保持する他方側部材が可動体6である場合を中心に説明する。
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のYZ断面図である。図3は、図1に示すアクチュエータ1の分解斜視図である。図4は、図1に示すアクチュエータ1を支持体2と可動体6とに分解した分解斜視図である。図5は、図4に示す支持体2を第1方向Zの他方側Z2からみた分解斜視図である。図6は、図4に示す支持体2を第1方向Zの一方側Z1からみた分解斜視図である。
図2、図3および図4に示すように、可動体6は、コイル5に対して第1方向Zの一方側Z1に配置された磁性板からなる第1ヨーク81と、コイル5に第1方向Zの一方側Z1で対向するように第1ヨーク81の第1方向Zの他方側Z2の面に保持された平板状の第1永久磁石71とを有している。また、可動体6は、コイル5に対して第1方向Zの他方側Z2に配置された磁性板からなる第2ヨーク82と、コイル5に第1方向Zの他方側Z2で対向するように第2ヨーク82の第1方向Zの一方側Z1の面に保持された平板状の第2永久磁石72とを有している。本形態において、可動体6は、第1ヨーク81、第1永久磁石71、第2ヨーク82、および第2永久磁石72によって構成されている。
他方側X2とが異なる極に着磁されている。
図1、図2および図3に示すように、支持体2において、ケース3は、第1方向Zの一方側Z1に位置する第1ケース部材31と、第1方向Zの他方側Z2で第1ケース部材31と重なる第2ケース部材32とを有しており、第1ケース部材31の第2方向Xの両側に設けられた一対の側板部311に、第2ケース部材32の第2方向Xの両側に設けられた一対の側板部321が被さってケース3を構成する。その際、第1ケース部材31と第2ケース部材32との間には、図4および図5に示すコイルホルダ4、コイル5および可動体6が収容される。本形態において、ケース3は、第3方向Yの両端が開口部になっている。
側Z2には、第1方向Zに延在する溝状の凹部からなる第2保持部418b、419bが形成されている。
このように構成した支持体2は、コイル配置穴410および板部41に第1方向Zの一方側Z1から重なる第1プレート47を有しており、少なくともコイル5の空芯部50に充填された接着剤からなる接着剤層9によって、コイル5は、第1プレート47および板部41に固定されている。従って、コイル5は、第1プレート47を介して第1永久磁石71と第1方向Zで対向している。また、接着剤層9によって、第1プレート47は板部41に固定されている。その際、板部41に形成された凹部412a等は、接着剤層9の溜り部になっている。
に設けられ、第2凸部482、および第2保持部414b、415b、418b、419bは各々、第2プレート48の複数の角の各々に対応する複数個所、例えば、4カ所に設けられている。また、第1凸部472、第2凸部482、第1保持部414a、415a、418a、419a、および第2保持部414b、415b、418b、419bは各々、複数個所の各々に複数、例えば、2つ設けられている。
び第2プレート48は、板厚が薄い場合でも、十分な強度を有する。
図2、図3、図4および図5に示すように、可動体6は、可動体6と支持体2との間に設けられた接続体91、92によって第2方向Xおよび第3方向Yに移動可能に支持されている。
、92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が大きい伸縮特性を備える一方、厚さ方向(軸方向)に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分(バネ係数)よりも線形の成分(バネ係数)が大きい伸縮特性を備える。また、接続体91、92は、厚さ方向(軸方向)と交差する方向(せん断方向)に変形する場合、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分(バネ係数)よりも線形の成分(バネ係数)が大きい変形特性を持つ。本形態において、可動体6が第2方向Xに振動した際、接続体91、92は、せん断方向に変形するように構成されている。従って、接続体91、92では、可動体6が第2方向Xに振動した際、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、接続体91、92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。
本形態では、外部からの衝撃によって、可動体6が第2方向Xおよび第3方向Yに移動する際の可動範囲を規定する度当たり部が設けられている。より具体的には、可動体6において、第1ヨーク81および第2ヨーク82の平板部811、821は、側板部414、415、418、419の内面414s、415s、418s、419sと第2方向Xで対向している。側板部414、415、418、419の内面414s、415s、418s、419sは、外部からの衝撃によって、可動体6が第2方向Xに移動した際、可動体6と当接して第2方向Xの可動範囲を規定する第1度当たり部になっている。
図7は、図1に示すアクチュエータ1における給電基板10の固定構造を示す説明図である。図8は、給電基板10を保持するスリット414t、415tの説明図である。
第3方向Yの外形寸法を規定している。また、端面40は、支持体2の端面を構成し、支持体2の第3方向Yの外形寸法を規定している。さらに、端面40は、アクチュエータ1の端面を構成し、アクチュエータ1の第3方向Yの外形寸法を規定している。本形態では、コイルホルダ4の端面40において、第3方向Yの一方側Y1で側板部413、414、415に囲まれた開口部40aに給電基板10が保持されている。本形態において、コイル線56、57は、コイルホルダ4の板部41の端部411の第1方向Zの他方側Z2の面に形成された2本のガイド溝411cを通ってコイル5から第3方向Yの一方側Y1に引き出された後、第1方向Zの一方側Z1から他方側Z2に向けて延在し、給電基板10に接続されている。
本形態のアクチュエータ1において、給電基板10を介して外部(上位の機器)からコイル5に給電すると、コイル5、第1永久磁石71および第2永久磁石72を備えた磁気駆動回路1aによって、可動体6が第2方向Xに往復移動する。従って、アクチュエータ1を手に持っていた利用者は、アクチュエータ1からの振動によって情報を得ることができる。その際、コイル5に印加される信号波形については、伝達すべき情報によって、周波数を変化させる。また、コイル5に印加される信号波形については極性を反転させるが、その際、駆動信号の極性が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が第2方向Xの一方側X1に移動する際の加速度と可動体6が第2方向Xの他方側X2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、アクチュエータ1が第2方向Xの一方側X1あるいは他方側X2に移動するような錯覚を感じさせることができる。
図9は、図1に示すアクチュエータ1の製造工程のうち、コイルホルダ4にコイル5を固定する工程を示す説明図である。図10は、図5に示すコイルホルダ4にコイル5を固定する工程を示す平面図である。図11は、図5に示すコイルホルダ4に給電基板10を固定する工程を示す説明図である。
6、57を凹部11a、11bに通し、コイル線56、57を位置決めする。コイル線56、57を給電基板10に接続した後、コイル線56、57の先端側の余剰部分を切断し、除去する。
上記実施の形態では、コイル5に対する第1方向Zの両側に永久磁石(第1永久磁石71および第2永久磁石72)を設けたが、コイル5に対する第1方向Zの一方のみに永久磁石を設けたアクチュエータに本発明を適用してもよい。
Claims (3)
- 可動体と、
支持体と、
弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体と前記支持体とが対向する位置で前記可動体および前記支持体の双方に接するように配置された接続体と、
前記可動体および前記支持体のうちの一方側部材に設けられたコイル、および前記コイルに対して第1方向で対向するように前記可動体および前記支持体のうちの他方側部材に設けられた永久磁石を備え、前記可動体を前記支持体に対して前記第1方向に対して交差する第2方向に振動させる磁気駆動回路と、
を有し、
前記一方側部材は、前記コイルを保持するコイルホルダと、前記コイルを構成するコイル線が半田により接続されたランドが設けられた一方面を外側に向けて前記コイルホルダに固定された給電基板と、を有し、
前記給電基板は、前記一方面が前記コイルホルダの端面から引っ込んだ状態に前記コイルホルダに固定され、
前記コイル線は、前記コイルから前記給電基板との接続位置までの間に弛み部分を有し、
前記弛み部分は、前記一方面に接着剤により固定され、
前記コイルホルダには、前記端面より引っ込んだ段部と、前記段部で開口し、前記コイル線を前記コイルから前記給電基板まで導くガイド溝と、が設けられており、
前記弛み部分は、前記段部および前記一方面に前記接着剤により固定され、
前記段部および前記一方面は、同一の仮想平面上に位置することを特徴とするアクチュエータ。 - 前記半田および前記接着剤は、前記端面から引っ込んだ位置にあることを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記一方側部材は前記支持体であり、
前記他方側部材は前記可動体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。
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