JP7330761B2 - ばね部材、アクチュエータ、ならびにレンズ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、固定体と可動体とを接続するばね部材、固定体に対して可動体を振動させるアクチュエータ、ならびにレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動装置に関する。

アクチュエータとして、固定体および可動体と、可動体を駆動する磁気駆動機構を備えるとともに、可動体と固定体とを接続体によって接続したものがある。特許文献１のアクチュエータ（リニアアクチュエータ）は、可動体と固定体とを接続するばね部材と、可動体と固定体とが可動体の振動方向で対向する箇所に配置される粘弾性部材を備える。粘弾性部材は、シリコーンゲルなどのゲル状ダンパー部材である。可動体は、ばね部材によって固定体に対して振動可能に支持される。また、可動体が振動する際、ゲル状ダンパー部材が潰れる方向に変形するので、ばね部材と可動体との共振が抑制される。これにより、可動体の過度な振動を抑制でき、可動体と固定体とが衝突することを抑制できる。

特開２０１６－０３２４１７号公報

特許文献１では、弾性部材であるばね部材と粘弾性部材であるゲル状ダンパー部材の両方を用いて可動体と固定体を接続するが、ばね部材とゲル状ダンパー部材が別部材になっており、異なる場所に配置されるため、２部材を個別に取り付ける工程を行わなければならない。従って、可動体と固定体を接続する作業を効率化できない。

ゲル状ダンパー部材を用いずにばね部材のみで可動体と固定体を接続すると、可動体の過度な振動を抑制できず、可動体と固定体が衝突するおそれがある。また、ばね部材は薄型で固定しやすいが、衝撃などによって一旦延びてしまうと元の形状に復帰できない。従って、衝撃によって壊れやすいという問題がある。また、振動特性の変更などの設計変更に対応する場合には、ばね形状の変更が必要であるが、容易とはいえない。

一方、ばね部材を用いずにゲル状ダンパー部材のみで可動体と固定体を接続した場合には、ばね定数を大きくしようとしても限界があるため、求める振動特性を達成しにくい。また、ばね定数を大きくするとゲル状ダンパー部材が大型化し、重量も重くなってしまう。さらに、ゲル状ダンパー部材を直接、可動体および固定体に固定するので、ゲル状ダンパー部材として難接着性のシリコーンゲルを用いた場合は、使用可能な接着剤の選定が困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、板ばねと粘弾性体の両方の特性を利用でき、可動体と固定体を接続する作業を効率化できるばね部材を提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るばね部材は、板ばねと、前記板ばねに固定される粘弾性体と、を有し、前記板ばねは、可動体に固定される第１固定部と、固定体に固定される第２固定部と、前記第１固定部と前記第２固定部とを接続するばね部と、を備え、前記粘弾性体は、前記ばね部に配置され、前記粘弾性体は、前記ばね部に設けられた切り欠きまたは孔の少なくとも一部を含む範囲に配置され、前記孔は、前記第１固定部と前記第２固定部の間に延在するスリット状の分離孔であり、前記分離孔に配置される前記粘弾性体によって、前記分離孔を挟んで対向する部分が前記板ばねの面内方向で連結され、前記第１固定部および前記第２固定部は環状であり、前記第２固定部は、前記第１固定部の外周側に配置され、前記ばね部は、前記第１固定部と前記第２固定部の間で螺旋状に延びるアームを備え、前記孔は、隣り合う前記アームの間に設けられたスリット状の分離孔であり、前記分離孔に配置される前記粘弾性体によって、前記分離孔の両側に位置する前記アームが前記板ばねの面内方向で連結されることを特徴とする。

本発明のばね部材は、板ばねのばね部に粘弾性体が配置される。従って、板ばねと粘弾性体の両方の特性を利用できるので、求める振動特性を達成しやすい。また、衝撃等によって板ばねが大きく変形して元の形状に復帰できなくなることを粘弾性体によって抑制できる。従って、板ばねのみを用いる場合よりも耐衝撃性が高い。また、板ばねは薄型であるため、粘弾性体のみを用いる場合と比較して、小型化および軽量化に適している。また、可動体および固定体に対する固定部は板ばねの部分であるため、難接着性の粘弾性体を直接固定する場合よりも、接着材の選定が容易である。さらに、１部材として取り扱うことができるので、可動体と固定体を接続する作業を効率化できる。このようにすると、粘弾性体を板ばねの板厚内に配置して、切り欠きまたは孔を囲む部分を板ばねの面内方向で
接続できる。また、粘弾性体が板ばねから分離しにくく、粘弾性体と板ばねとを一体になって変形させることができるので、板ばねと粘弾性体の両方の特性を利用しやすい。このように、板ばねに分離孔を設けることにより、板ばねに弾性を持たせることができる。また、分離孔を囲む部分を粘弾性体によって面内方向で接続できるので、板ばねが面外方向に大きく変形しすぎることを抑制できる。従って、ばね部材の耐衝撃性を高めることができる。また、分離孔に配置した粘弾性体によって、ばね部材の面内方向の剛性を高めることができる。このように、内周側から外周側へ螺旋状に延びるアームを設けることにより、板ばねを面外方向に弾性変形させることができる。従って、第１固定部に固定される可動体を、第２固定部に固定される固定体に対して板ばねに対して垂直な方向に振動させることができる。また、分離孔に配置される粘弾性体によって、ばね部材の面内方向の剛性を高めることができる。従って、第１固定部に固定される可動体が板ばねの面内方向に移動することを抑制できる。

本発明において、前記粘弾性体は、前記ばね部の板厚よりも厚く、前記ばね部から板厚方向の少なくとも一方側へ突出している。例えば、前記粘弾性体は、前記ばね部から板厚方向（面外方向）の両側へ突出している。このようにすると、粘弾性体を板ばねより厚くすることができるので、粘弾性体の特性を利用しやすい。また、粘弾性体が板ばねから分離しにくくなるとともに、粘弾性体によって板ばねを保護できるので、ばね部材の耐久性を高めることができる

あるいは、本発明において、前記粘弾性体は、前記ばね部の板厚内に配置される構成を採用することもできる。このようにすると、薄型でありながら、板ばねと粘弾性体の両方の特性を備えたばね部材が得られる。

本発明において、前記粘弾性体の表面に固定されるフィルムを備えることが好ましい。このようにすると、粘弾性体に直接触れないようにすることができるので、ばね部材を取り扱いやすい。また、フィルムを介してばね部材を他部材に容易に固定することができる。

本発明において、前記粘弾性体に一部が埋め込まれたインサート部品を備えることが好ましい。このようにすると、このようにすると、接着剤を用いずに、インサート部品を粘弾性体に固定できる。従って、インサート部品の固定が容易であり、インサート部品を用いて他部品とばね部材とを固定できる。

次に、本発明に係るアクチュエータは、上記のばね部材と、前記ばね部材の前記第２固定部に固定される固定体と、前記ばね部材の前記第１固定部に固定され、前記ばね部材によって前記固定体と接続される可動体と、前記ばね部材の板厚方向に前記可動体を振動させる磁気駆動機構と、を備えることを特徴とする。

次に、本発明に係るレンズ駆動装置は、上記のばね部材と、前記ばね部材の前記第２固定部に固定される固定体と、レンズを備えると共に、前記ばね部材の前記第１固定部に固定される可動体と、前記レンズの光軸方向に前記可動体を移動させるレンズ駆動機構と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、板ばねのばね部に粘弾性体が配置されるため、板ばねと粘弾性体の両方の特性を利用できる。従って、求める振動特性を達成しやすい。また、衝撃等によって板ばねが大きく変形して元の形状に復帰できなくなることを粘弾性体によって抑制できる。従って、板ばねのみを用いる場合よりも耐衝撃性が高い。また、板ばねは薄型であるため、粘弾性体のみを用いる場合と比較して、小型化および軽量化に適している。また、可動体および固定体に対する固定部は板ばねの部分であるため、難接着性の粘弾性体を直接固定する場合よりも、接着材の選定が容易である。さらに、１部材として取り扱うことができるので、可動体と固定体を接続する作業を効率化できる。

本発明の実施形態１に係るばね部材の平面図および断面図である。 板ばねの平面図およびその部分拡大図である。 図１のばね部材の製造方法の説明図である。 図１のばね部材を備えたアクチュエータの断面図である。 図１のばね部材を備えたレンズ駆動装置の断面図である。 実施形態２に係るばね部材の平面図である。 実施形態３～５に係るばね部材の断面図である。 実施形態６に係るばね部材の断面図である。 実施形態７に係るばね部材の断面図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明において、ばね部材１０における板ばね８の板厚方向をＬＡとし、板厚方向ＬＡの一方側をＬＡ１とし、板厚方向ＬＡの他方側をＬＡ２とする。また、軸線Ｌは、アクチュエータ１における可動体３の中心軸線方向であり、軸線Ｌが延在する方向（軸線Ｌ方向）の一方側をＬ１とし、軸線Ｌ方向の他方側をＬ２とする。ばね部材１０によって可動体３と固定体２とを接続したとき、板ばね８の板厚方向ＬＡと軸線Ｌとが一致する。

［実施形態１］
（全体構成）
図１（ａ）は、本発明の実施形態１に係るばね部材１０の平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の実施形態１に係るばね部材１０の断面図（図１（ａ）のＡ－Ａ断面図）である。図２は、板ばね８の平面図およびその部分拡大図である。図１に示すように、ばね部材
１０は、円形の板ばね８と、板ばね８に固定される粘弾性体９を備える。本形態では、板ばね８は金属製である。なお、金属以外の素材からなる板ばね８を用いてもよい。例えば、板ばね８は樹脂製でもよい。粘弾性体９は、板ばね８の中央部分に配置される。粘弾性体９は、板ばね８の板厚より厚く、板ばね８から板厚方向ＬＡの両側へ突出している。本形態では、粘弾性体９はゲル状ダンパー部材である。例えば、粘弾性体９として、針入度が９０度から１１０度のシリコーンゲルを用いることができる。

図１、図２に示すように、板ばね８は、環状の第１固定部８１と、第１固定部８１の外周に配置される環状の第２固定部８２と、第１固定部８１と第２固定部８２を接続するばね部８０を備える。ばね部８０は、板ばね８の板厚方向ＬＡに弾性変形する。ばね部８０は、周方向に延在するアーム８３を複数備えている。各アーム８３は、第１固定部８１に接続される内側接続部８４、第２固定部８２に接続される外側接続部８５、および、内側接続部８４から外側接続部８５へ向かって周方向の一方側ＣＣＷへ延びる螺旋部８６を備える。

ばね部８０は、第１固定部８１と第２固定部８２の間に延在するスリット状の分離孔８９を備える。分離孔８９は、隣り合うアーム８３の間に１本ずつ設けられ、後述するアーム８３の形状に沿って螺旋状に延びている。板ばね８には、複数の分離孔８９が周方向に等間隔で複数設けられている。本形態では、３箇所の分離孔８９が設けられている。各分離孔８９は、各アーム８３の内側接続部８４から外側接続部８５まで延びている。

粘弾性体９は、板ばね８のばね部８０に配置される。図１（ａ）に示すように、本形態では、粘弾性体９は、板厚方向ＬＡから見てばね部８０よりもわずかに大きい円形であり、粘弾性体９の外周部分は、第２固定部８２の内周部分を覆っている。また、粘弾性体９の内周部分は、第１固定部８１全体を覆っている。粘弾性体９は板ばね８の板厚より厚い部材であり、板ばね８から板厚方向ＬＡの少なくとも一方側へ突出している。

図１（ｂ）に示すように、本形態では、粘弾性体９は、板ばね８の分離孔８９に配置される充填部分９０と、板ばね８の板厚方向ＬＡの一方側ＬＡ１に配置される第１突出部分９１と、板ばね８の板厚方向ＬＡの他方側ＬＡ２に配置される第２突出部分９２を備える。第１突出部分９１と第２突出部分９２の板厚方向ＬＡの高さ（厚さ）は同一であるが、異なっていてもよい。

（アームの詳細な形状）
図２に示すように、板ばね８は、複数のアーム８３として、第１アーム８３Ａと、第１アーム８３Ａに対して周方向の一方側ＣＣＷに配置される第２アーム８３Ｂと、第２アーム８３Ｂに対して周方向の一方側ＣＣＷに配置される第３アーム８３Ｃの３本を備える。３本のアーム８３のそれぞれは、上記のように、内側接続部８４、外側接続部８５、および螺旋部８６を備えている。内側接続部８４は、第１固定部８１から外周側へ突出しており、螺旋部８６と屈曲した形状に繋がっている。また、外側接続部８５は、第２固定部８２から内周側へ突出しており、螺旋部８６と屈曲した形状に繋がっている。

各アーム８３の螺旋部８６は、一周分の角度範囲（３６０°）より大きい角度範囲にわたって周方向に延びている。従って、径方向から見たとき、どの角度位置においても、４本の螺旋部８６が重なっており、板厚方向ＬＡと交差する全方向に４本の螺旋部８６が配置される。従って、板ばね８は、板厚方向ＬＡと直交する方向の剛性が高い。

各アーム８３の螺旋部８６は、周方向に離間した複数の屈曲部８７を備える。本形態では、各アーム８３の螺旋部８６には、複数の屈曲部８７として、内側接続部８４に周方向で最も近い第１屈曲部８７Ａと、第１屈曲部８７Ａの周方向の一方側ＣＣＷに位置する第
２屈曲部８７Ｂと、第２屈曲部８７Ｂの周方向の一方側ＣＣＷに位置する第３屈曲部８７Ｃが設けられている。

屈曲部８７は、周方向に対して傾斜した傾斜部分８７１と、傾斜部分８７１の一端（外周側の端部）から周方向の一方側ＣＣＷへ屈曲した第１屈曲部分８７２と、傾斜部分８７１の他端（内周側の端部）から周方向の他方側ＣＷへ屈曲した第２屈曲部分８７３を備える。屈曲部８７は、このように、板厚方向ＬＡに直交する面内で屈曲した形状であるため、屈曲部８７を設けることにより、各アーム８３の板厚方向ＬＡと直交する方向の剛性が高い。従って、板ばね８は、板厚方向ＬＡと直交する方向の剛性が高い。

板ばね８は、３本のアーム８３が周方向に１２０°間隔で配置されると共に、各アーム８３において、３箇所の屈曲部８７（第１屈曲部８７Ａ、第２屈曲部８７Ｂ、第３屈曲部８７Ｃ）は周方向に１２０°間隔で配置される。さらに、内側接続部８４と第１屈曲部８７Ａが１２０°間隔で配置され、第３屈曲部８７Ｃと外側接続部８５が１２０°間隔で配置される。第１屈曲部８７Ａ、第２屈曲部８７Ｂ、第３屈曲部８７Ｃは相似形であり、第１屈曲部８７Ａ、第２屈曲部８７Ｂ、第３屈曲部８７Ｃの順で傾斜部分８７１の長さが増大している。

このような配置により、板ばね８では、互いに異なるアーム８３に設けられた第１屈曲部８７Ａ、第２屈曲部８７Ｂ、第３屈曲部８７Ｃが内周側から外周側へ１列に並んでいる。さらに、第１屈曲部８７Ａの内周側に内側接続部８４が配置され、第３屈曲部８７Ｃの外周側に外側接続部８５が配置されるので、５箇所の屈曲部が内周側から外周側へ１列に並んでいる。５箇所の屈曲部が内周側から外周側へ１列に配列された構成は、板ばね８において、等角度間隔で３箇所に設けられている。

（ばね部材の製造方法）
図３は、図１のばね部材１０の製造方法の説明図である。ばね部材１０は、円形凹部１１１が形成された第１型部材１１０、円形凹部１１１が形成された第２型部材１２０、および、スペーサ１３０を組み立てた型を用いて製造される。まず、第１型部材１１０と第２型部材１２０との間にスペーサ１３０を配置して組み立てるが、その際、第１型部材１１０の円形凹部１１１と第２型部材１２０の円形凹部１２１との間に板ばね８を配置する。板ばね８の表面には、予め、円形凹部１１１および円形凹部１２１と対向する部分にプライマーを塗布しておく。次に、円形凹部１１１、１２１の間の空間にゲル材料１４０を充填して、型ごとゲル材料１４０を硬化させ、粘弾性体９を成形する。

例えば、熱硬化型のゲル材料１４０を用いる場合には、恒温槽内に型ごと入れて規定温度に規定時間保つことによってゲル材料１４０を加熱硬化させる。ゲル材料１４０は、加熱硬化する際に、プライマーに接する部分がプライマーと反応して、板ばね８の表面および分離孔８９の内面に固定される。従って、硬化後の粘弾性体９は、接着剤を用いることなく、粘弾性体９自体の接着力によって、板ばね８に固定される。

続いて、型を恒温槽から取り出した後、第１型部材１１０から第２型部材１２０およびスペーサ１３０を取り外した後、突き出しピンなどを用いて、第１型部材１１０からばね部材１０を取り外す。これにより、板ばね８の分離孔８９に粘弾性体９の充填部分９０が配置されると共に、板ばね８の表面に円形凹部１１１の反転形状である第１突出部分９１と、円形凹部１２１の反転形状である第２突出部分９２が配置されたばね部材１０が完成する。

なお、粘弾性体９の反転形状の凹部を備えた型部材を使用する代わりに、粘弾性体９の厚さと同一厚さのスペーサを上下の型部材の間に配置することにより、型を形成してもよ
い。このようにすると、粘弾性体９の厚さの変更への対応が容易である。

（ばね部材を備えたアクチュエータ）
図４は、図１のばね部材１０を備えたアクチュエータ１の断面図である。アクチュエータ１は、固定体２および可動体３と、固定体２と可動体３とを接続するばね部材１０と、固定体２に対して可動体３を軸線Ｌ方向に相対移動させる磁気駆動機構６を備える。磁気駆動機構６は、可動体３に配置される磁石６１と、固定体２に配置されるコイル６２を備える。なお、磁石６１とコイル６２の配置を逆にすることも可能である。

ばね部材１０は、軸線Ｌ方向に離間した２箇所において可動体３と固定体２を接続しており、可動体３を軸線Ｌ方向に移動可能に支持する。本形態では、ばね部材１０として、可動体３のＬ１側の端部に配置される第１ばね部材１０Ａと、可動体３のＬ２側の端部に配置される第２ばね部材１０Ｂを備える。第１ばね部材１０Ａは、第１固定部８１が可動体３のＬ１側の端部に固定され、第２固定部８２が固定体２に固定される。また、第２ばね部材１０Ｂは、第１固定部８１が可動体３のＬ２側の端部に固定され、第２固定部８２が固定体２に固定される。

（固定体）
固定体２は、樹脂製のケース２０と、ケース２０に保持されるホルダ４を備える。ケース２０は、筒状ケース２１と、筒状ケース２１のＬ１側の端部に固定される第１蓋部材２２と、筒状ケース２１のＬ２側の端部に固定される第２蓋部材２３を備える。第１蓋部材２２は、可動体３のＬ１側の端部と軸線Ｌ方向に対向する対向面２２１を備える。また、第１蓋部材２２は、外周部分がホルダ４側（Ｌ２側）へ突出している。図４に示すように、第１ばね部材１０Ａは、外周部分が第１蓋部材２２の外周部分とホルダ４との間に挟まれて固定体２に固定される。

第２蓋部材２３は、可動体３のＬ３側の端部と軸線Ｌ方向に対向する対向面２３１を備える。筒状ケース２１のＬ２側の端部には、内周側へ突出する環状突出部２９が設けられている。図４に示すように、第２ばね部材１０Ｂは、外周部分が環状突出部２９と第２蓋部材２３の外周部分との間に挟まれて固定体２に固定される。

ホルダ４は、第１蓋部材２２の外周部分のＬ２側に配置される環状部４２と、環状部４２の内周部分からＬ２側へ突出するコイル固定部４３を備える。コイル６２は、コイル固定部４３の外周側に巻かれている。端子ピン６４は、環状部４２に設けられた端子保持部４４から径方向外側に突出する。筒状ケース２１には、端子ピン６４を介してコイル線と接続される基板６３が固定される。基板６３は、筒状ケース２１の外周面に設けられた凹部２４に配置される。

（可動体）
可動体３は、固定体２の径方向の中心において軸線Ｌ方向に延びるシャフト３１と、シャフト３１の軸線Ｌ方向の略中央に固定される磁石６１と、磁石６１にＬ１側で重なる第１ヨーク３２と、磁石６１にＬ２側で重なる第２ヨーク３３と、第１ヨーク３２にＬ１側から当接する錘３０と、錘３０にＬ１側から当接する第１受け部材３６と、第２ヨーク３３にＬ２側から当接する第２受け部材３７を備える。可動体３のＬ１側の端部には、シャフト３１のＬ１側の端部にＬ１側から嵌まる第１部材３８が取り付けられ、可動体３のＬ２側の端部には、シャフト３１のＬ２側の端部にＬ２側から嵌まる第２部材３９が取り付けられている、

第１受け部材３６とシャフト３１の外周面との間には、Ｌ１側に開口する第１環状溝３６１が設けられている。第１部材３８は、シャフト３１の端部が嵌まる筒部３８１と、筒
部３８１のＬ１側の端部から外周側へ拡がる円板部３８２を備えており、筒部３８１は、第１受け部材３６の第１環状溝３６１に嵌まっている。円板部３８２は、第１蓋部材２２の径方向の中央に設けられた対向面２２１と軸線Ｌ方向で対向している。第１ばね部材１０Ａは、第１受け部材３６のＬ１側の端部と、円板部３８２の内周部分との隙間に挟まれて可動体３に固定される。

同様に、第２受け部材３７とシャフト３１の外周面との間には、Ｌ２側に開口する第２環状溝３７１が設けられている。第２部材３９は、シャフト３１の端部が嵌まる筒部３９１と、筒部３９１のＬ２側の端部から外周側へ拡がる円板部３９２を備えており、筒部３９１は、第２受け部材３７の第２環状溝３７１に嵌まっている。円板部３９２は、第２蓋部材２３の径方向の中央に設けられた対向面２３１と軸線Ｌ方向で対向している。第２ばね部材１０Ｂは、第２受け部材３７のＬ２側の端部と、円板部３９２の内周部分との隙間に挟まれて可動体３に固定される。

磁石６１は円筒状であり、軸線Ｌ方向においてＮ極とＳ極とに分極するように着磁されている。シャフト３１は、固定体２の径方向の中心において軸線Ｌ方向に延びている。磁石６１の外周側には、ホルダ４に設けられたコイル固定部４３が磁石６１と同軸に配置される。従って、磁石６１とコイル６２は同軸に配置される。

第１ヨーク３２は、外径寸法が磁石６１の外径寸法よりわずかに大きい磁性板である。第１ヨーク３２の外周面は、磁石６１の外周面より径方向外側に張り出している。第１ヨーク３２は、磁石６１のＬ１側の面に接着等の方法で固定されている。第２ヨーク３３は、２枚の磁性板（第１磁性板３４、第２磁性板３５）によって構成される。第１磁性板３４は、磁石６１のＬ２側に配置される端板部３４１と、端板部３４１の外縁からＬ１側に延在する円筒状の側板部３４２とを備えている。側板部３４２は、コイル固定部４３の外周側に配置される。第２磁性板３５は、第１磁性板３４の端板部３４１よりわずかに小さな円板状である。第２磁性板３５は、第１磁性板３４の端板部３４１にＬ２側で積層され、端板部３４１に溶接されている。第２ヨーク３３は、第２磁性板３５が磁石６１のＬ２側の面に接着等の方法で固定されている。

（アクチュエータの動作）
アクチュエータ１は、コイル６２に通電することにより、磁気駆動機構６が、可動体３を軸線Ｌ方向に駆動する駆動力を発生させる。コイル６２への通電を切ると、可動体３は、ばね部材１０の復帰力によって原点位置へ戻る。従って、コイル６２への通電を断続的に行うことにより、可動体３は、軸線Ｌ方向で振動する。

（実施形態１の主な効果）
以上のように、実施形態１のばね部材１０は、板ばね８と、板ばね８に固定される粘弾性体９とを有し、板ばね８は、可動体３に接続される第１固定部８１と、固定体２に接続される第２固定部８２と、第１固定部８１と第２固定部８２とを接続するばね部８０を備え、粘弾性体９は、ばね部８０に配置される。

また、実施形態１のばね部材１０を備えたアクチュエータ１は、ばね部材１０の第１固定部８１に固定される固定体２と、ばね部材１０の第２固定部８２に固定され、ばね部材１０によって固定体２と接続される可動体３と、ばね部材１０の板厚方向に可動体３を振動させる磁気駆動機構と、を備える。

実施形態１のばね部材１０は、板ばね８のばね部８０に粘弾性体９が配置される。従って、板ばね８と粘弾性体９の両方の特性を利用できるので、求める振動特性を達成しやすい。また、衝撃等によって板ばね８が大きく変形して元の形状に復帰できなくなることを
粘弾性体９によって抑制できる。従って、板ばね８のみを用いる場合よりも耐衝撃性が高い。従って、アクチュエータ１の耐久性を高めることができる。また、板ばね８は薄型であるため、粘弾性体９のみを用いる場合と比較して、小型化および軽量化に適している。また、可動体３および固定体２に対する固定部は板ばね８に設けられた第１固定部８１および第２固定部８２であるため、難接着性の粘弾性体９を直接固定する場合よりも、接着材の選定が容易である。さらに、１部材として取り扱うことができるので、アクチュエータ１において可動体３と固定体２とを接続する接続体として用いる場合に、可動体３と固定体２を接続する工程を効率化できる。

実施形態１において、粘弾性体９は、ばね部８０に設けられた分離孔８９を含む範囲に配置される。従って、粘弾性体９が板ばね８から分離しにくく、粘弾性体９と板ばね８とが一体になって変形するので、板ばね８と粘弾性体９の両方の特性を利用しやすい。

なお、本形態では、ばね部８０に分離孔８９が設けられているが、板ばね８は、ばね部８０に切り欠きが設けられている構成であってもよい。この場合には、切り欠きを含む範囲に粘弾性体９を配置することにより、同様の作用効果を得ることができる。

実施形態１において、粘弾性体９は、ばね部８０の板厚よりも厚く、ばね部８０から板厚方向ＬＡ（面外方向）の両側へ突出している。このようにすると、粘弾性体９を板ばね８より厚くすることができるので、粘弾性体９の特性を利用しやすい。また、粘弾性体９が板ばね８から分離しにくくなるとともに、粘弾性体９によって板ばね８を保護できるので、ばね部材１０の耐久性を高めることができる

実施形態１において、粘弾性体９は、第１固定部８１と第２固定部８２の間に延在するスリット状の分離孔８９に配置されるため、板ばね８は、分離孔８９を挟んで対向する部分が板ばね８の面内方向で連結される。このように、板ばね８にスリット状の分離孔８９を設けると、分離孔８９によって分割された部分が弾性変形可能なアーム８３になる。従って、板ばね８に弾性を持たせることができる。また、分離孔８９に粘弾性体９を配置することにより、板ばね８が面外方向に変形する際に、大きく変形しすぎることを抑制できる。従って、ばね部材１０の耐衝撃性を高めることができる。また、分離孔８９に配置した粘弾性体９によって、ばね部材１０の面内方向の剛性を高めることができる。

実施形態１において第１固定部８１および第２固定部８２は環状であり、第２固定部８２は、第１固定部８１の外周側に配置される。ばね部８０は、第１固定部８１と第２固定部８２の間で螺旋状に延びるアーム８３を備えると共に、隣り合うアーム８３の間に設けられたスリット状の分離孔８９を備える。そして、分離孔８９に配置される粘弾性体９によって、分離孔８９の両側に位置するアーム８３が板ばね８の面内方向で連結される。このように、内周側から外周側へ螺旋状に延びるアーム８３を設けることにより、板ばね８を面外方向に弾性変形させることができる。従って、第１固定部８１に固定される可動体３を、第２固定部８２に固定される固定体２に対して板ばね８に対して垂直な方向に振動可能な状態で支持することができる。また、分離孔８９に配置される粘弾性体９によって、ばね部材１０の面内方向の剛性を高めることができる。これにより、第１固定部８１に固定される可動体３が板ばね８の面内方向に移動することを抑制できるため、アクチュエータ１は、可動体３を振動させる際に、可動体３が振動方向（軸線Ｌ方向）と交差する方向へ動くことを抑制できる。従って、可動体３と固定体２との衝突を抑制できるので、アクチュエータ１の耐衝撃性を高めることができる。

（ばね部材を備えたレンズ駆動装置）
図５は、図１のばね部材を備えたレンズ駆動装置１Ａの断面図である。実施形態１のばね部材１０は、レンズ等の光学素子を光軸方向へ移動させるレンズ駆動装置１Ａにおいて
、可動体３Ａと固定体２Ａとを接続する接続体として用いることができる。図５に示すように、レンズ駆動装置１Ａは、固定体２Ａおよび可動体３Ａと、固定体２Ａと可動体３Ａとを接続するばね部材１０と、固定体２Ａに対して可動体３Ａを軸線Ｌ方向に相対移動させる磁気駆動機構６を備える。磁気駆動機構６はレンズ駆動機構であり、可動体３Ａに配置される磁石６１と、固定体２Ａに配置されるコイル６２を備える。なお、磁石６１とコイル６２の配置を逆にすることも可能である。

固定体２Ａは、第１ケース２５および第２ケース２６と、第２ケース２６に保持される撮像素子２７と、図示しないコイルホルダを備える。コイルホルダは、第１ケース２５もしくは第２ケース２６と一体に形成されていてもよいし、別体の部材を第１ケース２５もしくは第２ケース２６に固定したものでもよい。可動体３Ａは、レンズ５１と、レンズ５１を保持するレンズホルダ５２を備えた光学モジュールである。レンズホルダ５２には、磁石６１が直接または間接的に固定される。また、レンズホルダ５２のＬ１側の端部は、第１ケース２５に設けられた開口部からＬ１側へ突出する。レンズ５１の光軸は、可動体３Ａの軸線Ｌと一致し、撮像素子２７は、レンズ５１の光軸（軸線Ｌ）上に配置される。

ばね部材１０は、軸線Ｌ方向に離間した２箇所において可動体３Ａと固定体２Ａを接続しており、可動体３Ａを軸線Ｌ方向に移動可能に支持する。本形態では、ばね部材１０として、可動体３ＡのＬ１側の端部に配置される第１ばね部材１０Ａと、可動体３ＡのＬ２側の端部に配置される第２ばね部材１０Ｂを備える。第１ばね部材１０Ａは、第１固定部８１が可動体３のＬ１側の端部に固定され、第２固定部８２が固定体２に固定される。また、第２ばね部材１０Ｂは、第１固定部８１が可動体３のＬ２側の端部に固定され、第２固定部８２が固定体２に固定される。

（レンズ駆動装置の動作）
レンズ駆動装置１Ａは、コイル６２に通電することにより、磁気駆動機構６が、可動体３Ａを軸線Ｌ方向に駆動する駆動力を発生させる。これにより、レンズ５１の光軸（軸線Ｌ）上の位置が調節される。従って、レンズ５１を備えた光学モジュールの焦点合わせを行うことができる。

上記のように、ばね部材１０は、板ばね８と粘弾性体９の両方の特性を利用できるので、板ばね８のみを用いる場合よりも耐衝撃性が高い。従って、レンズ駆動装置１Ａの耐久性を高めることができる。また、板ばね８は薄型であるため、粘弾性体９のみを用いる場合と比較して、レンズ駆動装置１Ａの小型化および軽量化に適している。また、可動体３および固定体２に対する固定部は板ばね８に設けられた第１固定部８１および第２固定部８２であるため、難接着性の粘弾性体９を直接固定する場合よりも、接着材の選定が容易である。さらに、１部材として取り扱うことができるので、レンズ駆動装置１Ａにおいて可動体３と固定体２とを接続する接続体として用いる場合に、可動体３と固定体２を接続する工程を効率化できる。

［実施形態２］
図６は、実施形態２に係るばね部材１０Ｃの平面図である。実施形態１は、ばね部８０全体に粘弾性体９を配置し、分離孔８９全体に粘弾性体９を配置した構成であったが、粘弾性体９を配置する範囲は、実施形態１とは異なっていてもよい。図６に示すように、実施形態２のばね部材１０Ｃは、ばね部８０の複数個所に部分的に配置された粘弾性体９Ｃを備える。このように、粘弾性体９の位置および大きさを限定することにより、板ばね８の振動特性を利用できる。

［実施形態３］
図７（ａ）は、実施形態３に係るばね部材１０Ｄの断面図である。実施形態１は、板ば
ね８の板厚方向ＬＡの両側に粘弾性体９が突出した形状であったが、板ばね８の板厚方向ＬＡのいずれか一方の側のみに粘弾性体が突出する構成にすることもできる。図７（ａ）に示すばね部材１０Ｄは、板ばね８および粘弾性体９Ｄを備えており、粘弾性体９Ｄは、板ばね８の分離孔８９に充填される充填部分９０と、板ばね８の板厚方向ＬＡの他方側ＬＡ２に配置される第２突出部分９２を備えており、板ばね８の板厚方向ＬＡの一方側ＬＡ１に配置される部分を備えていない。実施形態３では、ばね部材１０Ｄの板厚方向ＬＡの一方側ＬＡ１の表面をフラットな面にすることができる。また、ばね部材１０Ｄの板厚方向ＬＡの厚さを小さくすることができる。

［実施形態４］
図７（ｂ）は、実施形態４に係るばね部材１０Ｅの断面図である。実施形態１は、板ばね８から板厚方向ＬＡに突出する粘弾性体９の部分の厚さが一定であったが、粘弾性体９の厚さは一定でなくてもよい。図７（ｂ）に示すばね部材１０Ｅは、板ばね８および粘弾性体９Ｅを備えており、粘弾性体９Ｅは、板ばね８の分離孔８９に充填される充填部分９０と、板ばね８の板厚方向ＬＡの一方側ＬＡ１に配置される第１突出部分９１Ｅと、板ばね８の板厚方向ＬＡの他方側ＬＡ２に配置される第２突出部分９２Ｅを備えており、第１突出部分９１Ｅおよび第２突出部分９２Ｅは、中央が最も厚く、外周側へ向かうに従って厚さが減少している。このようにすると、ばね部材１０Ｅの中央部分を外周部分より変形しにくくすることができる。

［実施形態５］
図７（ｃ）は、実施形態５に係るばね部材１０Ｆの断面図である。図７（ｃ）に示すばね部材１０Ｆは、板ばね８および粘弾性体９Ｆを備えており、粘弾性体９Ｆは、板ばね８の分離孔８９に充填される充填部分９０を備えており、粘弾性体９Ｆは、板ばね８の板厚内に配置される。このようにすると、薄型でありながら、板ばね８と粘弾性体９Ｆの両方の特性を備えたばね部材１０Ｆが得られる。また、ばね部材１０Ｆの板厚方向ＬＡの両面をフラットな面にすることができる。

［実施形態６］
図８は、実施形態６に係るばね部材１０Ｇの断面図である。図８に示すばね部材１０Ｆは、板ばね８および粘弾性体９Ｇと、インサート部品１１を備える。インサート部品１１は、例えばボルトであり、図８に示す例では、ボルトの頭部が粘弾性体９Ｇに埋め込まれている。ボルトのねじ部は、板ばね８の孔（図示省略）に通され、粘弾性体９Ｇから露出している。粘弾性体９Ｇは、ボルト（インサート部品１１）の凹部を埋め込んだ部分がＬＡ２方向へ突出した形状をしている。このように、板ばね８に加えてインサート部品１１を粘弾性体９Ｇに固定することで、ばね部材１０Ｇと他部品との接続を容易に行うことができる。

なお、インサート部品１１の種類や、インサート部品を埋め込む位置および粘弾性体９Ｇの形状は、図８に示す例に限定されるものではなく、適宜変更可能である。例えば、インサート部品１１は、ボルトでなくナットであってもよい。

［実施形態７］
図９は、実施形態７に係るばね部材１０Ｈの断面図である。図９に示すばね部材１０Ｈは、板ばね８および粘弾性体９Ｇと、フィルム１２を備える。フィルム１２は、粘弾性体９Ｇの表面に接着されている。このように、粘弾性体９Ｇの表面をフィルム１２で覆うことにより、フィルム１２を介して他部品との接着を容易に行うことができる。また、粘弾性体９Ｇの表面にフィルム１２を配置することにより、ばね部材１０Ｈを容易に取り扱うことができる。

フィルム１２は、粘弾性体９Ｇの成型後に粘弾性体９Ｇの表面に接着してもよいし、型部材の内面にプライマーを塗布したフィルム１２を配置して成型することもできる。なお、フィルム１２を取り付ける面をフラットな面にした場合には、大判のフィルムを型にセットして、板ばね８と共に粘弾性体と一体成形した後に、フィルムごと粘弾性体を打ち抜き加工することによって、ばね部材を製造することもできる。あるいは、フィルムにハーフカットや切込み、ミシン目などを入れておくことにより、離型時に簡単にフィルムが切り離されるようにすることもできる。

１…アクチュエータ、１Ａ…レンズ駆動装置、２、２Ａ…固定体、３、３Ａ…可動体、４…ホルダ、６…磁気駆動機構、８…板ばね、９、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ、９Ｅ、９Ｆ、９Ｇ、９Ｈ…粘弾性体、１０、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ、１０Ｈ…ばね部材、１０Ａ…第１ばね部材、１０Ｂ…第２ばね部材、１１…インサート部品、１２…フィルム、２０…ケース、２１…筒状ケース、２２…第１蓋部材、２３…第２蓋部材、２４…凹部、２５…第１ケース、２６…第２ケース、２７…撮像素子、２９…環状突出部、３０…錘、３１…シャフト、３２…第１ヨーク、３３…第２ヨーク、３４…第１磁性板、３５…第２磁性板、３６…第１受け部材、３７…第２受け部材、３８…第１部材、３９…第２部材、４２…環状部、４３…コイル固定部、４４…端子保持部、５１…レンズ、５２…レンズホルダ、６１…磁石、６２…コイル、６３…基板、６４…端子ピン、８０…ばね部、８１…第１固定部、８２…固定部、８３…アーム、８３Ａ…第１アーム、８３Ｂ…第２アーム、８３Ｃ…第３アーム、８４…内側接続部、８５…外側接続部、８６…螺旋部、８７…屈曲部、８７Ａ…第１屈曲部、８７Ｂ…第２屈曲部、８７Ｃ…第３屈曲部、８９…分離孔、９０…充填部分、９１、９１Ｅ…第１突出部分、９２、９２Ｅ…第２突出部分、１１０…第１型部材、１１１…円形凹部、１２０…第２型部材、１２１…円形凹部、１３０…スペーサ、１４０…ゲル材料、２２１、２３１…対向面、３４１…端板部、３４２…側板部、３６１…第１環状溝、３７１…第２環状溝、３８１…筒部、３８２…円板部、３９１…筒部、３９２…円板部、８７１…傾斜部分、８７２…第１屈曲部分、８７３…第１屈曲部分、ＣＣＷ…周方向の一方側、ＣＷ…周方向の他方側、Ｌ…軸線、ＬＡ…板厚方向

Claims (8)

1. 板ばねと、前記板ばねに固定される粘弾性体と、を有し、
   前記板ばねは、可動体に固定される第１固定部と、固定体に固定される第２固定部と、前記第１固定部と前記第２固定部とを接続するばね部と、を備え、
   前記粘弾性体は、前記ばね部に配置され、
   前記粘弾性体は、前記ばね部に設けられた切り欠きまたは孔の少なくとも一部を含む範囲に配置され、
   前記孔は、前記第１固定部と前記第２固定部の間に延在するスリット状の分離孔であり、
   前記分離孔に配置される前記粘弾性体によって、前記分離孔を挟んで対向する部分が前記板ばねの面内方向で連結され、
   前記第１固定部および前記第２固定部は環状であり、
   前記第２固定部は、前記第１固定部の外周側に配置され、
   前記ばね部は、前記第１固定部と前記第２固定部の間で螺旋状に延びるアームを備え、
   前記孔は、隣り合う前記アームの間に設けられたスリット状の分離孔であり、
   前記分離孔に配置される前記粘弾性体によって、前記分離孔の両側に位置する前記アームが前記板ばねの面内方向で連結されることを特徴とするばね部材。
2. 前記粘弾性体は、前記ばね部の板厚よりも厚く、前記ばね部から前記板ばねの板厚方向の少なくとも一方側へ突出していることを特徴とする請求項１に記載のばね部材。
3. 前記粘弾性体は、前記ばね部から前記板厚方向の両側へ突出していることを特徴とする請求項２に記載のばね部材。
4. 前記粘弾性体は、前記ばね部の板厚内に配置されることを特徴とする請求項１に記載のばね部材。
5. 前記粘弾性体の表面に固定されるフィルムを備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のばね部材。
6. 前記粘弾性体に一部が埋め込まれたインサート部品を備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のばね部材。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のばね部材と、
   前記ばね部材の前記第２固定部に固定される固定体と、
   前記ばね部材の前記第１固定部に固定され、前記ばね部材によって前記固定体と接続される可動体と、
   前記ばね部材の板厚方向に前記可動体を振動させる磁気駆動機構と、を備えることを特徴とするアクチュエータ。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載のばね部材と、
   前記ばね部材の前記第２固定部に固定される固定体と、
   レンズを備えると共に、前記ばね部材の前記第１固定部に固定される可動体と、
   前記レンズの光軸方向に前記可動体を移動させるレンズ駆動機構と、を備えることを特徴とするレンズ駆動装置。
   

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