JP7393292B2 - ダンパー部材およびアクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、可動体を固定体に対して振動させるアクチュエータ、および可動体と固定体とを接続するダンパー部材に関する。

アクチュエータとして、固定体および可動体と、固定体に対して可動体を振動させる磁気駆動機構を備えるとともに、可動体と固定体とをゲル状ダンパー部材によって接続したものがある。特許文献１では、可動体は、磁石が固定されたヨークを備えており、固定体（固定体）は、可動体を収容するカバーと、コイルを保持するホルダを備える。ゲル状ダンパー部材は、厚さ方向の一方の面がヨークに接着され、他方の面がカバー部材に接着されている。

特開２０１９－１３０８６号公報

特許文献１では、ゲル状ダンパー部材は、シート状ゲルを矩形に切断したゲル状部材であり、ヨークとカバーとの間に挟まれている。しかしながら、切断したゲル状部材を単体で部品として取り扱う場合、取り扱いが難しい。また、特許文献１の構造では、ゲル状ダンパー部材は振動方向と直交する方向にも変形可能な状態に組み立てられている。従って、可動体が意図しない方向へ動きやすいという問題がある。

そこで、本発明者らは、枠状の第１部材と第２部材（内枠と外枠）との隙間に筒状のゲル状部材を配置し、筒状のゲル状部材によって第１部材と第２部材とを接続した構造のダンパー部材を提案している。第１部材（内枠）を可動体側の部品であるシャフトに固定し、第２部材（外枠）を固定体側の部品であるケースに固定する構造のアクチュエータは、可動体が振動方向（軸線方向）と直交する方向に動きにくい。

上記のような構造のダンパー部材では、可動体が軸線方向に振動する際、筒状のゲル状部材の内周部に応力が集中する。ゲル状部材の内周部は第１部材（内枠）の外周面に接続される。第１部材には、外周面の縁に製造時のバリを除去するための面取り部が設けられているため、ゲル状部材の縁は面取り部に接続される。ゲル状部材の縁がテーパー状の面取り部に入り込んだ形状になっていると、この部分に応力が集中したときにゲル状部材が第１部材からはがれやすい。従って、ダンパー部材が壊れやすく耐久性が低いという問題がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、枠状の第１部材と第２部材を筒状のゲル状部材によって接続したダンパー部材、および、筒状のゲル状部材を介して可動体および固体を接続するアクチュエータにおいて、ゲル状部材の内周部に応力が集中したときにゲル状部材が内周側の枠材からはがれにくい構造を提案することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るダンパー部材は、第１部材、および前記第１部材の外周側を囲む第２部材と、前記第１部材と前記第２部材の間に配置されるゲル状部材と、前記第１部材の表面および前記ゲル状部材の表面に配置される可撓性補強層と、を
有し、前記ゲル状部材は、第１ゲル端面を備え、前記第１部材は、前記第１ゲル端面と同一面上に位置する内周側端面を備え、前記可撓性補強層は、前記第１ゲル端面および前記内周側端面に接続され、前記第１ゲル端面と前記内周側端面との境界を覆うことを特徴とする。

本発明によれば、内周側の枠材（第１部材）と外周側の枠材（第２部材）の間にゲル状部材を成形して部品化している。従って、第１部材と第２部材を介してゲル状部材を可動体および固定体に接続できるので、可動体と固定体とを接続する際に、ゲル状部材の接着作業を行う必要がない。従って、アクチュエータの組立が容易である。また、第１部材は、第１ゲル端面と同一面上に位置する内周側端面を備え、第１ゲル端面および内周側端面に可撓性補強層が接続される。可撓性補強層は、第１ゲル端面と内周側端面との境界を覆うように配置されているので、第１部材の外周面からゲル状部材がはがれる際に最初にはがれ始める部位を可撓性補強層で保護できる。従って、ゲル状部材の内周部に応力が集中したときにゲル状部材が第１部材からはがれにくく、ダンパー部材が壊れにくい。よって、ダンパー部材の耐久性を高めることができる。

本発明において、前記可撓性補強層は、ゴムシート、樹脂フィルム、およびコーティング膜のいずれかである。ゴムや樹脂などのシート材、フィルム材、コーティング膜を可撓性補強層として用いることにより、ゲル状部材がせん断変形する際に可撓性補強層が破断するようなことがなく、ゲル状部材のせん断変形に追従して可撓性補強層が変形する。従って、ゲル状部材の変形特性を確保しながらダンパー部材の耐久性を高めることができる。

本発明において、前記第２部材は、前記内周側端面および前記第１ゲル端面と同一面上に位置する外周側端面を備え、前記可撓性補強層は、前記外周側端面に接続され、前記第１ゲル端面と前記外周側端面との境界を覆う。このようにすると、可撓性補強層の内周部と外周部が第１部材と第２部材に接続されるため、可撓性補強層の固定強度を高めることができる。

本発明において、前記第１部材の外周面は、前記内周側端面の外周縁に接続される面取り部を備え、前記ゲル状部材は、前記面取り部に接続される。第１部材が金属部材である場合には、製造時のバリを除去するための面取り部を形成することが好ましい。本発明では、面取り部にゲル状部材が入り込んだために第１部材からゲル状部材がはがれやすくなったとしても、この部分を可撓性補強層で保護できる。従って、ゲル状部材の内周部に応力が集中したときにゲル状部材が第１部材からはがれにくい。

本発明において、前記ゲル状部材は、前記第１ゲル端面とは反対側を向く第２ゲル端面を備え、前記第２ゲル端面は、凹面である。このような端面形状は、ダンパー部材を注型により製造した場合に得られる。すなわち、型部材の底面に可撓性補強層を構成するシートやフィルムを配置して第１部材と第２部材を位置決めし、ゲル材料を第１部材と第２部材の隙間に吐出すると、第２ゲル端面は、ゲル材料の表面張力によって凹面になる。また、第１部材の端面（内周側端面）と同一面上に位置する第１ゲル端面が形成され、型部材の底面に配置されるシートやフィルムに第１ゲル端面が接続される。あるいは、型部材の底面にシートやフィルムを配置せずに第１部材と第２部材との間にゲル状部材を直接成形し、型部材から外した後にコーティング層を形成することもできる。このように、注型によりゲル状部材を製造することで、ダンパー部材を容易に製造することができる。

本発明において、前記ゲル状部材は、円筒形状であることが好ましい。このようにすると、ゲル状部材が全周で均等に配置される。従って、ゲル状部材のばね定数を全周で均等にすることができるので、可動体を軸線方向に振動させるアクチュエータを構成した場合
に、可動体が特定の方向へ動きやすくなることがない。よって、可動体を安定して支持できる。

次に、本発明のアクチュエータは、可動体および固定体と、前記可動体を前記固定体に対して振動させる駆動機構と、上記のダンパー部材と、を有し、前記可動体および前記固定体の一方は、前記可動体および前記固定体の他方の内周側に配置される内周側部分を備え、前記可動体および固定体の他方は、前記内周側部分の外周側を囲む外周側部分を備え、前記ダンパー部材は、前記第１部材が前記内周側部分に固定され、前記第２部材が前記外周側部分に固定されることを特徴とする。

本発明によれば、第１部材と第２部材を介してゲル状部材を可動体および固定体に接続できる。従って、ダンパー部材を介して可動体と固定体とを接続する作業が容易であり、アクチュエータの組立が容易である。また、可動体が振動した際にゲル状部材が第１部材からはがれにくくダンパー部材が壊れにくいので、アクチュエータの耐久性を高めることができる。また、ダンパー部材の耐久性を高めることによって、可動体を振動させる際の振幅の許容範囲を大きくすることができる。従って、大きな振幅で可動体を振動させることができる。

本発明において、前記ダンパー部材は、前記可動体の振動方向の一端側および他端側で前記可動体と前記固定体を接続することが好ましい。このようにすると、可動体の振動方向の両端がダンパー部材によって支持される。従って、可動体を安定して支持でき、可動体が意図しない方向へ動くことを抑制できる。

次に、本発明は、可動体と固定体の間に直接ゲル状部材を成形した形態のアクチュエータに適用することが可能である。すなわち、本発明のアクチュエータは、可動体および固定体と、前記可動体を前記固定体に対して振動させる駆動機構と、前記固定体と前記可動体とを接続するゲル状部材と、前記可動体もしくは前記固定体の表面、および、前記ゲル状部材の表面に配置される可撓性補強層と、を有し、前記可動体および前記固定体の一方は、前記可動体および前記固定体の他方の内周側に配置される内周側部分を備え、前記可動体および固定体の他方は、前記内周側部分の外周側を囲む外周側部分を備え、前記ゲル状部材は、第１ゲル端面を備え、前記内周側部分は、前記第１ゲル端面と同一面上に位置する内周側端面を備え、前記可撓性補強層は、前記第１ゲル端面および前記内周側端面に接続され、前記第１ゲル端面と前記内周側端面との境界を覆うことを特徴とする。

本発明によれば、ゲル状部材を介して可動体と固定体とを接続しており、可動体が振動した際に、ゲル状部材が可動体および固定体の一方に設けられた内周側部分からはがれにくい。従って、アクチュエータの耐久性を高めることができる。また、可動体を振動させる際の振幅の許容範囲を大きくすることができる。従って、大きな振幅で可動体を振動させることができる。

本発明のアクチュエータにおいて、前記ゲル状部材は、前記可動体の振動方向の一端側および他端側で前記可動体と前記固定体を接続することが好ましい。このようにすると、可動体の振動方向の両端がゲル状部材によって支持される。従って、可動体を安定して支持でき、可動体が意図しない方向へ動くことを抑制できる。

本発明によれば、内周側の枠材（第１部材、もしくは内周側部分）と外周側の枠材（第２部材、もしくは外周側部分）とがゲル状部材を介して接続される。内周側の枠材は、第１ゲル端面と同一面上に位置する内周側端面を備え、第１ゲル端面および内周側端面に可撓性補強層が接続される。可撓性補強層は、第１ゲル端面と内周側端面との境界を覆うよ
うに配置されているので、内周側の枠材からゲル状部材がはがれる際に最初にはがれ始める部位を可撓性補強層で保護できる。従って、ゲル状部材の内周部に応力が集中したときにゲル状部材が内周側の枠材からはがれにくく、ダンパー部材が壊れにくい。よって、ダンパー部材の耐久性を高めることができる。

本発明の実施形態に係るアクチュエータの断面図である。 図１のアクチュエータを軸線方向の一方側から見た分解斜視図である。 図１のアクチュエータを軸線方向の他方側から見た分解斜視図である。 ダンパー部材の構成を模式的に示す断面図である。 ダンパー部材の製造方法の説明図である。

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、軸線Ｌとは可動体３の中心軸線である。また、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。本発明を適用したアクチュエータ１は、可動体３が固定体２に対して軸線Ｌ方向に振動する。

以下に説明する実施形態では、可動体３は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１、および他方側Ｌ２の２箇所において、ダンパー部材１０によって固定体２と接続されるが、本発明では、ダンパー部材１０が１箇所もしくは３箇所以上に配置される態様を採用してもよい。また、以下に説明する実施形態では、可動体３は、固定体２の内周側に配置されるが、本発明では、可動体３が固定体２の外周側に配置される態様を採用してもよい。

また、以下に説明する実施形態では、可動体３を固定体２に対して振動させる駆動機構として、磁気駆動機構６を用いる。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とを備えているが、本発明では、磁石６１とコイル６２の配置を逆にした構成を採用することも可能である。すなわち、磁気駆動機構６は、可動体３に配置されるコイル６２と、固定体２に配置される磁石６１とを備える態様を採用してもよい。

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るアクチュエータ１の断面図である。図２は、図１に示すアクチュエータ１を軸線方向の一方側Ｌ１から見た分解斜視図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１を軸線方向の他方側Ｌ２から見た分解斜視図である。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とを接続するダンパー部材１０と、可動体３を固定体２に対して相対移動させる磁気駆動機構６とを備える。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とを備えており、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。

（ダンパー部材）
可動体３は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部、および軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部の各位置において、ダンパー部材１０を介して固定体２と接続される。以下、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に配置されるダンパー部材１０を第１ダンパー部材１０Ａとし、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に配置されるダンパー部材１０を第２ダンパー部材１０Ｂとする。第１ダンパー部材１０Ａと第２ダンパー部材１０Ｂは同一部材であり、軸線Ｌ方向で逆向きに配置される。

ダンパー部材１０は、第１部材１１と、第１部材１１の外周側を囲む第２部材１２と、第１部材１１と第２部材１２の間に配置されるゲル状部材１４を備える。ゲル状部材１４
の内周部は、第１部材１１に接続され、ゲル状部材１４の外周部は、第２部材１２に接続される。ダンパー部材１０は、弾性および粘弾性のうちの少なくとも一方を備える。本形態では、ゲル状部材１４は粘弾性体である。例えば、ゲル状部材１４は、針入度が９０度から１１０度のシリコーンゲルからなる。

第１部材１１は可動体３に固定される。第１部材１１は可動体３と一体になって軸線Ｌ方向に振動する。従って、第１部材１１は、可動体３の質量を調節するための錘として用いることができる。第２部材１２は固定体２に固定される。ゲル状部材１４は、第１部材１１および第２部材１２を介して固定体２と可動体３を接続する。可動体３が軸線Ｌ方向に振動する際、ゲル状部材１４は、せん断方向に変形する。ダンパー部材１０の詳細な構成およびその製造方法については後述する。

（固定体）
固定体２は、筒状のケース２０と、ケース２０の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の開口を塞ぐ第１蓋部材２１と、ケース２０の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の開口を塞ぐ第２蓋部材２２と、ケース２０の内側で第１蓋部材２１と第２蓋部材２２との間に配置されるコイルホルダ４を備える。本形態では、ケース２０、第１蓋部材２１、第２蓋部材２２、およびコイルホルダ４は樹脂製である。

図２、図３に示すように、第１蓋部材２１および第２蓋部材２２は、それぞれ、３箇所に爪部２７を備えている。爪部２７は径方向内側に弾性変形可能であり、ケース２０の内周側に押し込まれる。爪部２７の先端がケース２０の縁に設けられた係止部２８に係止されることにより、第１蓋部材２１および第２蓋部材２２がケース２０から外れることが規制される。

コイルホルダ４は、ホルダ環状部４１と、ホルダ環状部４１から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２へ突出する胴部４２を備える。ホルダ環状部４１がケース２０の内側に圧入されることにより、コイルホルダ４はケース２０に固定される。ホルダ環状部４１には、Ｌ１側から第１蓋部材２１が固定される。ホルダ環状部４１は円形の開口部４４を備えており、開口部４４に第１ダンパー部材１０Ａが固定される。本形態では、開口部４４に第１ダンパー部材１０Ａの第２部材１２が圧入されている。

コイルホルダ４の胴部４２にはコイル６２が固定される。コイル６２から引き出されたコイル線（図示省略）の端部は、ホルダ環状部４１から径方向外側へ突出する端子ピンに絡げられている。コイル線は、端子ピンを介して基板６３に接続される。図２に示すように、基板６３は、ケース２０の外周面に設けられた凹部２４に固定される。
図１に示すように、ケース２０は、第２蓋部材２２のＬ１側の位置から内周側へ突出するケース環状部２５を備える。第２蓋部材２２は、ケース環状部２５にＬ２側から固定される。また、ケース環状部２５は円形の開口部２６を備えており、開口部２６に第２ダンパー部材１０Ｂが固定される。本形態では、開口部２６に第２ダンパー部材１０Ｂの第２部材１２が圧入されている。

（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を備える。

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、コイルホルダ４の胴部４２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側の面に接着等の方法で固定される端板部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とを備える。側板部３４２は、コイルホルダ４の胴部４２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Ｌ１側で積層され、端板部３４１に溶接されている。第２磁性板３５は、磁石６１のＬ２側の面に接着等の方法で固定される。

シャフト３１は、第１ヨーク３２からＬ１側に突出する第１端部３１１と、第２ヨーク３３からＬ２側に突出する第２端部３１２を備える。第１端部３１１には、第１ダンパー部材１０Ａの第１部材１１が固定される。また、第２端部３１２には、第２ダンパー部材１０Ｂの第１部材１１が固定される。シャフト３１の両端に固定される２個の第１部材１１は、可動体３と一体になって移動する。

（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、ゲル状部材１４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。

第１ダンパー部材１０Ａは、シャフト３１とコイルホルダ４との間において、シャフト３１のＬ１側の端部を全周で囲むゲル状部材１４を備えている。また、第２ダンパー部材１０Ｂは、シャフト３１とケース環状部２５との間において、シャフト３１のＬ２側の端部を全周で囲むゲル状部材１４を備えている。第１ダンパー部材１０Ａおよび第２ダンパー部材１０Ｂにおいて、ゲル状部材１４は、第１部材１１と第２部材１２の間に隙間なく充填されており、全周に連続して配置される。

可動体３が固定体２に対して軸線Ｌ方向に振動する際、ダンパー部材１０は、ゲル状部材１４の内周部に固定された第１部材１１とゲル状部材１４の外周部に固定された第２部材１２とが軸線Ｌ方向に相対移動する。従って、ゲル状部材１４は、可動体３の振動に追従してせん断方向に変形する。

ダンパー部材１０は、可動体３が径方向に移動する場合には、ゲル状部材１４が潰れる方向に変形する。ゲル状部材１４が潰れる方向に変形する場合のバネ定数は、ゲル状部材１４がせん断方向に変形する場合のバネ定数の３倍程度になる。従って、可動体３が振動方向（軸線Ｌ方向）とは異なる方向に移動することが抑制されている。

（ダンパー部材の詳細な構造）
図４は、ダンパー部材１０の構成を模式的に示す断面図である。図４において、ＬＡはダンパー部材１０の中心軸線である。ＬＡ１は軸線ＬＡが延在する方向（軸線ＬＡ方向）の一方側であり、ＬＡ２は軸線ＬＡ方向の他方側である。図１に示すように、ダンパー部材１０は、アクチュエータ１の軸線Ｌとダンパー部材１０の軸線ＬＡとが一致するように組み立てられる。

第１部材１１および第２部材１２は円筒形状であり、同軸に配置される。第１部材１１は、大径部１５と、大径部１５よりも小径の小径部１６を備える。第１部材１１の中心には、可動体３のシャフト３１を配置するための軸穴１７が形成されている。大径部１５は第２部材１２の内周側に配置される。小径部１６は、大径部１５から他方側ＬＡ２へ延びている。第２部材１２は、軸線ＬＡ方向の長さが大径部１５と同一である。ゲル状部材１４は、径方向の厚さが一定の円筒形状である。ゲル状部材１４の内周は大径部１５の外周面１５０に接続され、ゲル状部材１４の外周部は第２部材１２の内周面１２０に接続される。

第１部材１１は、軸線ＬＡ方向の一方側ＬＡ１を向く内周側端面１１１を備える。また、第２部材１２は、軸線ＬＡ方向の一方側ＬＡ１を向く外周側端面１２１を備える。内周側端面１１１および外周側端面１２１は、軸線ＬＡ方向に対して略垂直な平坦面である。大径部１５の外周面１５０は、内周側端面１１１の外周縁から軸線ＬＡ方向の他方側ＬＡ２へ延びている。外周面１５０は、軸線ＬＡ方向と略平行に延びる円筒面である。

大径部１５の外周面１５０の一方側ＬＡ１の縁には、第１部材１１の製造時に形成されたバリを除去するための面取り部１８が形成されている。図４に示すように、面取り部１８は外周面１５０の縁を斜めに切欠いたテーパー形状であり、全周に形成されている。面取り部１８は、第１部材１１の内周側端面１１１の外周縁に接続される。なお、図４では図示を省略しているが、第１部材１１および第２部材１２の他の部位にも面取り部が形成されている。例えば、小径部１６の外周面の縁、第１部材１１の内周面の縁、第２部材１２の外周面の縁、および、第２部材１２の内周面１２０の縁にも、それぞれ、同様の面取り部が形成されている。

ダンパー部材１０は、後述するように、第１部材１１および第２部材１２の隙間にゲル材料Ｇ（図５参照）を充填して固化させる方法（注型）によって製造されている。ゲル状部材１４は、軸線ＬＡ方向の一方側ＬＡ１を向く第１ゲル端面１４１、および、軸線ＬＡ方向の他方側ＬＡ２を向く第２ゲル端面１４２を備える。第１ゲル端面１４１と第２ゲル端面１４２は、軸線ＬＡを含む平面で切断した断面形状が異なる。

第１ゲル端面１４１は、軸線ＬＡ方向に対して略垂直な平坦面である。第１ゲル端面１４１は、第１部材１１に設けられた内周側端面１１１、および、第２部材１２に設けられた外周側端面１２１と同一面上に位置する。一方、第２ゲル端面１４２は、充填されたゲル材料Ｇの表面（液面）であるため、表面張力によって凹面になっている。本形態では、ゲル状部材１４が接続される外周面１５０および内周面１２０（接続面）は、軸線ＬＡ方向の長さがゲル状部材１４よりも長い。従って、外周面１５０および内周面１２０（接続面）は、第２ゲル端面１４２よりも軸線ＬＡ方向の他方側ＬＡ２まで延びている。

ダンパー部材１０の軸線ＬＡ方向の一方側ＬＡ１の端面には、可撓性補強層１９が設けられている。本形態では、可撓性補強層１９は、内周側端面１１１、第１ゲル端面１４１、および外周側端面１２１の全範囲に連続して広がる。可撓性補強層１９は、内周側端面１１１、第１ゲル端面１４１、および外周側端面１２１に密着している。上記のように、内周側端面１１１と第１ゲル端面１４１との境界には、面取り部１８が設けられており、面取り部１８にゲル状部材１４が入り込んでいる。可撓性補強層１９は、面取り部１８に入り込んだゲル状部材１４と内周側端面１１１との境界を覆っており、ゲル状部材１４と内周側端面１１１との境界を保護している。

可撓性補強層１９は、ゲル状部材１４の変形特性を確保でき、且つ、ゲル状部材１４よりも破断しにくい材質とすることが好ましい。例えば、可撓性補強層１９は、ゲル状部材１４よりも弾性率が小さいことが好ましい。ゲル状部材１４よりも弾性率が小さければ、
ゲル状部材１４よりも伸びやすいので、ゲル状部材１４の変形特性を確保できる。また、ゲル状部材の弾性限界点でのひずみ量より、可撓性補強層１９の弾性限界点でのひずみ量の方が大きいことが好ましい。このような材質であれば、ゲル状部材１４よりも可撓性補強層１９の方が破断しにくい。例えば、可撓性補強層１９として、シリコーンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等からなるゴムシートを用いることで、このような特性を持たせることができる。

なお、可撓性補強層１９として、可撓性の樹脂フィルムを用いてもよい。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート樹脂）製のフィルムを用いることができる。ＰＥＴ製のフィルムは、耐久性に優れている。

（ダンパー部材の製造方法）
図５は、ダンパー部材１０の製造方法の説明図である。ダンパー部材１０の製造に用いる製造用治具９０は、円形凹部９１と、円形凹部９１の底面中央から突出するピン９２を備える。ダンパー部材１０の製造方法は、製造用治具９０に対して第１部材１１および第２部材１２を組み付ける第１工程と、第１部材１１と第２部材１２の隙間Ｓにゲル材料を充填する第２工程と、ゲル材料を加熱硬化させる第３工程と、製造用治具９０からダンパー部材１０を取り外す第４工程と、を含む。

本形態では、第１工程では、最初に、可撓性補強層１９を構成するゴムシート、もしくは樹脂フィルムを円形凹部９１の底面９４に配置しておく（図５参照）。しかる後に、製造用治具９０に対して第１部材１１および第２部材１２を当接させて位置決めすることによって、第１部材１１と第２部材１２の間に径方向の隙間Ｓを形成する。すなわち、円形凹部９１の中央から突出するピン９２を第１部材１１の軸穴１７に挿入し、第１部材１１の大径部１５の端面を円形凹部９１の底面９４にＬ１側から当接させる。また、円形凹部９１の内周面に第２部材１２を内接させるとともに、第２部材１２の端面を円形凹部９１の底面９４の外周領域に当接させる。これにより、第１部材１１と第２部材１２が軸線Ｌ方向および径方向に位置決めされ、第１部材１１の大径部１５と第２部材１２の間には、環状の隙間Ｓが形成される。環状の隙間Ｓは全周にわたって形成され、径方向の幅が全周で一定である。

第１工程では、円形凹部９１の底面９４に配置したゴムシート、もしくは樹脂フィルム（可撓性補強層１９）の内周縁を接着剤等により第１部材１１の端面に接続する。また、ゴムシート、もしくは樹脂フィルム（可撓性補強層１９）の外周縁を接着剤等により第２部材１２の端面に接続する。これにより、内周側端面１１１および外周側端面１２１が可撓性補強層１９に接続される。

本形態では、第２工程で隙間Ｓにゲル材料を入れる前に、ゲル状部材１４と接する面にプライマー１３を塗布しておく。具体的には、大径部１５の外周面１５０および第２部材１２の内周面１２０にプライマー１３を塗布する。プライマー１３は、面取り部１８にも塗布する。また、第１部材１１と第２部材１２との隙間Ｓに配置されたゴムシートもしくは樹脂フィルム（可撓性補強層１９）の表面にも、プライマー１３を塗布する。第１部材１１および第２部材１２に対するプライマー１３の塗布は、製造用治具９０に組み付ける前に行ってもよいし、組み付けた後に行ってもよい。

第２工程では、第１部材１１と第２部材１２との隙間Ｓに硬化前のゲル材料Ｇを充填する。図４に示すように、第２工程では、ディスペンサー９３からゲル材料Ｇを吐出して、隙間Ｓに充填する。ゲル材料Ｇの表面（液面）は、表面張力が働くことによって外周縁が巻き上がった形状になるので、全体として凹面になる。

第３工程では、ゲル材料Ｇを製造用治具９０ごと加熱し、規定の温度で規定の時間維持することにより硬化させる。これにより、隙間Ｓにはゲル状部材１４が形成される。ゲル材料Ｇは、加熱硬化する際に、プライマー１３に接する部分がプライマー１３と反応して、第１部材１１の外周面および第２部材１２の内周面に固定される。従って、硬化後のゲル状部材１４は、接着剤を用いることなく、ゲル状部材１４自体の接着力によって第１部材１１および第２部材１２に固定される。また、ゲル材料Ｇは、可撓性補強層１９を形成するためのゴムシートもしくは樹脂フィルムに接する部分がプライマー１３と反応して、ゴムシートもしくは樹脂フィルムに固定される。従って、硬化後のゲル状部材１４の第１ゲル端面１４１は、接着剤を用いることなく、ゲル状部材１４自体の接着力によって可撓性補強層１９に固定される。

第４工程では、完成したダンパー部材１０を製造用治具９０から取り外す。例えば、製造用治具９０の底面９４に突き出しピンを配置するための貫通孔（図示せず）を設けておき、突き出しピンを用いてダンパー部材１０を製造用治具９０から取り外す。完成したダンパー部材１０は、第１ゲル端面１４１が内周側端面１１１および外周側端面１２１と同一面上に位置する平坦面になっており、液面であった第２ゲル端面１４２は凹面になっている。また、内周側端面１１１、第１ゲル端面１４１、および外周側端面１２１には可撓性補強層１９が接続されており、内周側端面１１１と第１ゲル端面１４１との境界は、可撓性補強層１９によって補強されている。

（本形態の主な効果）
以上のように、本形態のダンパー部材１０は、第１部材１１、および第１部材１１の外周側を囲む第２部材１２と、第１部材１１と第２部材１２の間に配置されるゲル状部材１４と、第１部材１１の表面およびゲル状部材１４の表面に配置される可撓性補強層１９と、を有する。ゲル状部材１４は、第１ゲル端面１４１を備え、第１部材１１は、第１ゲル端面１４１と同一面上に位置する内周側端面１１１を備える。可撓性補強層１９は、第１ゲル端面１４１および内周側端面１１１に接続され、第１ゲル端面１４１と内周側端面１１１との境界を覆っている。

また、本形態のアクチュエータ１は、可動体３および固定体２と、可動体３を固定体２に対して振動させる磁気駆動機構６と、上記のダンパー部材１０（第１ダンパー部材１０Ａおよび第２ダンパー部材１０Ｂ）とを有する。本形態では、可動体３は固定体２の内周側に配置される。可動体３は、アクチュエータ１の径方向の中心に配置されるシャフト３１（内周側部分）を備え、固定体２は、シャフト３１の外周側を囲む外周側部分（ホルダ環状部４１およびケース環状部２５）を備える。ダンパー部材１０は、第１部材１１が内周側部分に固定され、第２部材１２が外周側部分に固定される。

本形態のダンパー部材１０は、内周側の枠材（第１部材１１）と外周側の枠材（第２部材１２）の間にゲル状部材１４を成形して部品化されている。従って、第１部材１１と第２部材１２を介してゲル状部材１４を可動体３および固定体２に接続できるので、可動体３と固定体２とを接続する際に、ゲル状部材１４の接着作業を行う必要がない。従って、アクチュエータ１の組立が容易である。

また、本形態のダンパー部材１０では、第１部材１１は、第１ゲル端面１４１と同一面上に位置する内周側端面１１１を備え、第１ゲル端面１４１および内周側端面１１１に可撓性補強層１９が接続される。可撓性補強層１９は、第１ゲル端面１４１と内周側端面１１１との境界を覆うように配置されているので、第１部材１１の外周面１５０からゲル状部材１４がはがれる際に最初にはがれ始める部位を可撓性補強層１９によって保護できる。従って、ゲル状部材１４の内周部に応力が集中したときにゲル状部材１４が第１部材１１からはがれにくく、ダンパー部材１０が壊れにくい。よって、ダンパー部材１０の耐久
性を高めることができる。

本形態では、可撓性補強層１９として、ゴムシートまたは樹脂フィルムを用いる。可撓性補強層１９は、ゲル状部材１４がせん断変形する際に可撓性補強層１９が破断することがなく、ゲル状部材１４のせん断変形に追従して可撓性補強層１９が変形する材質であればよい。このような可撓性補強層１９を設けることにより、ゲル状部材１４の変形特性を確保しながら、ダンパー部材１０の耐久性を高めることができる。

本形態では、第２部材１２は、内周側端面１１１および第１ゲル端面１４１と同一面上に位置する外周側端面１２１を備える。可撓性補強層１９は、外周側端面１２１に接続され、第１ゲル端面１４１と外周側端面１２１との境界を覆っている。このように、可撓性補強層１９の内周部と外周部をそれぞれ第１部材１１と第２部材１２に接続することにより、可撓性補強層１９の固定強度を高めることができる。従って、ダンパー部材１０の耐久性を高めることができる。

本形態では、第１部材１１の外周面１５０は、内周側端面１１１の外周縁に接続される面取り部１８を備えている。第１部材１１が金属部材である場合には、製造時のバリを除去するための面取り部１８が形成される。本形態では、面取り部１８にゲル状部材１４が入り込んだために第１部材１１からゲル状部材１４がはがれやすくなったとしても、この部分を可撓性補強層１９で保護できる。従って、ゲル状部材１４の内周部に応力が集中したときにゲル状部材１４が第１部材１１からはがれにくい。

本形態では、ゲル状部材１４は、第１ゲル端面１４１とは反対側を向く第２ゲル端面１４２を備え、第２ゲル端面１４２は、凹面である。このような端面形状は、ダンパー部材１０を注型により製造した場合に得られる。すなわち、製造用治具９０（型部材）の底面９４に可撓性補強層１９を構成するゴムシートや樹脂フィルムを配置して第１部材１１と第２部材１２を位置決めし、ゲル材料Ｇを第１部材１１と第２部材１２の隙間に吐出すると、第２ゲル端面１４２は、ゲル材料Ｇの表面張力によって凹面になる。注型によりゲル状部材１４を製造することで、ダンパー部材１０を容易に製造することができる。

本形態では、ゲル状部材１４は、円筒形状であるため、ゲル状部材１４が全周で均等に配置される。従って、ゲル状部材１４のばね定数を全周で均等にすることができるので、可動体３を軸線方向に振動させるアクチュエータ１を構成した場合に、可動体３が特定の方向へ動きやすくなることがない。よって、可動体３を安定して支持できる。

本形態では、ダンパー部材１０は、可動体３の振動方向の一端側および他端側で可動体３と固定体２を接続しており、可動体３の振動方向の両端がダンパー部材１０によって支持される。従って、可動体３を安定して支持でき、可動体３が意図しない方向へ動くことを抑制できる。

（変形例）
（１）上記形態のダンパー部材１０は、枠状の第１部材１１および第２部材１２の間にゲル状部材１４を成形して部品化したものであったが、本発明は、可動体３と固定体２の間に直接ゲル状部材１４を成形する形態に適用可能である。例えば、第１部材１１がシャフト３１に固定もしくは一体化され、第２部材１２がホルダ環状部４１およびケース環状部２５にそれぞれ固定もしくは一体化されたアクチュエータでは、第１部材１１は可動体３に設けられた内周側部分を構成し、第２部材１２は固定体２に設けられた外周側部分を構成する。内周側部分の表面とゲル状部材１４の表面には、上記形態と同様に可撓性補強層１９が接続される。すなわち、ゲル状部材１４は、第１ゲル端面１４１を備え、内周側部分は、第１ゲル端面１４１と同一面上に位置する内周側端面を備え、可撓性補強層１９は
、第１ゲル端面１４１および内周側端面に接続され、第１ゲル端面１４１と内周側端面との境界を覆っている。また、外周側部分は、第１ゲル端面１４１と同一面上に位置する外周周側端面を備え、可撓性補強層１９の外周部分は外周側端面に接続される。

このようにすると、上記形態と同様に、可動体３の振動方向の一端側および他端側でゲル状部材１４を介して可動体３と固定体２とを接続しているアクチュエータにおいて、可動体３が振動した際にゲル状部材１４が内周側部分からはがれにくい。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。その結果、可動体３を振動させる際の振幅の許容範囲を大きくすることができるので、大きな振幅で可動体３を振動させることができる。

（２）上記形態は、ゴムシートや樹脂フィルムを製造用治具９０の底面９４に配置してゲル材料Ｇを充填する方法によって可撓性補強層１９を形成するものであったが、成形品の端面にコーティング材を塗布することによって可撓性補強層１９を形成してもよい。

例えば、製造用治具９０の底面９４にゴムシートや樹脂フィルムを配置せずに第１部材１１と第２部材１２との隙間Ｓにゲル材料Ｇを充填してゲル状部材１４を直接成形し、第１部材１１と第２部材１２をゲル状部材１４によって接続した成形品を製造用治具９０から外した後に、成形品の内周側端面１１１、第１ゲル端面１４１、および外周側端面１２１に樹脂やゴムなどのコーティング材料をスプレーすることにより、コーティング膜（膜可撓性補強層１９）を形成することができる。あるいは、コーティング材料へのディッピングによりコーティング膜（可撓性補強層１９）を形成してもよい。

１…アクチュエータ、２…固定体、３…可動体、４…コイルホルダ、６…磁気駆動機構、１０…ダンパー部材、１０Ａ…第１ダンパー部材、１０Ｂ…第２ダンパー部材、１１…第１部材、１２…第２部材、１３…プライマー、１４…ゲル状部材、１５…大径部、１６…小径部、１７…軸穴、１８…面取り部、１９…可撓性補強層、２０…ケース、２１…第１蓋部材、２２…第２蓋部材、２４…凹部、２５…ケース環状部、２６…開口部、２７…爪部、２８…係止部、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、４１…ホルダ環状部、４２…胴部、４４…開口部、６１…磁石、６２…コイル、６３…基板、９０…製造用治具、９１…円形凹部、９２…ピン、９３…ディスペンサー、９４…底面、１１１…内周側端面、１２０…内周面、１２１…外周側端面、１４１…第１ゲル端面、１４２…第２ゲル端面、１５０…外周面、３１１…第１端部、３１２…第２端部、３４１…端板部、３４２…側板部、Ｇ…ゲル材料、Ｌ…軸線、Ｌ１…一方側、Ｌ２…他方側、ＬＡ…軸線、ＬＡ１…一方側、ＬＡ２…他方側、Ｓ…隙間

Claims (10)

1. 第１部材、および前記第１部材の外周側を囲む第２部材と、
   前記第１部材と前記第２部材の間に配置されるゲル状部材と、
   前記第１部材の表面および前記ゲル状部材の表面に配置される可撓性補強層と、を有し、
   前記ゲル状部材は、第１ゲル端面を備え、
   前記第１部材は、前記第１ゲル端面と同一面上に位置する内周側端面を備え、
   前記可撓性補強層は、前記第１ゲル端面および前記内周側端面に接続され、前記第１ゲル端面と前記内周側端面との境界を覆うことを特徴とするダンパー部材。
2. 前記可撓性補強層は、ゴムシート、樹脂フィルム、およびコーティング膜のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のダンパー部材。
3. 前記第２部材は、前記内周側端面および前記第１ゲル端面と同一面上に位置する外周側端面を備え、
   前記可撓性補強層は、前記外周側端面に接続され、前記第１ゲル端面と前記外周側端面との境界を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載のダンパー部材。
4. 前記第１部材の外周面は、前記内周側端面の外周縁に接続される面取り部を備え、
   前記ゲル状部材は、前記面取り部に接続されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のダンパー部材。
5. 前記ゲル状部材は、前記第１ゲル端面とは反対側を向く第２ゲル端面を備え、
   前記第２ゲル端面は、凹面であ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ダンパー部材。
6. 前記ゲル状部材は、円筒形状であ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ダンパー部材。
7. 可動体および固定体と、
   前記可動体を前記固定体に対して振動させる駆動機構と、
   請求項１から６の何れか一項に記載のダンパー部材と、を有し、
   前記可動体および前記固定体の一方は、前記可動体および前記固定体の他方の内周側に配置される内周側部分を備え、前記可動体および固定体の他方は、前記内周側部分の外周側を囲む外周側部分を備え、
   前記ダンパー部材は、
   前記第１部材が前記内周側部分に固定され、
   前記第２部材が前記外周側部分に固定されることを特徴とするアクチュエータ。
8. 前記ダンパー部材は、前記可動体の振動方向の一端側および他端側で前記可動体と前記固定体を接続することを特徴とする請求項７に記載のアクチュエータ。
9. 可動体および固定体と、
   前記可動体を前記固定体に対して振動させる駆動機構と、
   前記固定体と前記可動体とを接続するゲル状部材と、
   前記可動体もしくは前記固定体の表面、および、前記ゲル状部材の表面に配置される可撓性補強層と、を有し、
   前記可動体および前記固定体の一方は、前記可動体および前記固定体の他方の内周側に配置される内周側部分を備え、前記可動体および固定体の他方は、前記内周側部分の外周
   側を囲む外周側部分を備え、
   前記ゲル状部材は、第１ゲル端面を備え、
   前記内周側部分は、前記第１ゲル端面と同一面上に位置する内周側端面を備え、
   前記可撓性補強層は、前記第１ゲル端面および前記内周側端面に接続され、前記第１ゲル端面と前記内周側端面との境界を覆うことを特徴とするアクチュエータ。
10. 前記ゲル状部材は、前記可動体の振動方向の一端側および他端側で前記可動体と前記固定体を接続することを特徴とする請求項９に記載のアクチュエータ。

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