JP7449955B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本開示は、アクチュエータに関する。

特許文献１記載のアクチュエータが公知である。このアクチュエータでは、加振重量を支持するバネが、カシメにより加振重量と接合される。具体的には、加振重量の重りに凸部が設けられ、凸部がバネの中心穴に通された状態で、カシメにより凸部の先端が変形させられる。

特開平９－１１７７２１号公報

本開示は、制振性能が高くかつ安定したアクチュエータを提供することを目的とする。

第一の態様に係るアクチュエータは、コイルを含んで構成される取付部材と、マグネットを含んで構成され、前記取付部材に対して相対変位する可動子と、前記取付部材に固定されると共に、前記可動子に固定される弾性支持体と、を備えるアクチュエータであって、前記弾性支持体は、第一板バネと、前記第一板バネに積層された緩衝材と、を備え、前記弾性支持体のうち前記第一板バネが機械的固定手段により前記可動子に固定されている、アクチュエータである。

上記態様では、弾性支持体は、第一板バネと、第一板バネに積層された緩衝材と、を備える。このため、上記態様では、弾性支持体が板バネのみで構成された態様と比較して、制振性能が向上されている。
更に、弾性支持体のうち第一板バネが機械的固定手段により可動子に固定され、緩衝材は、機械的固定手段によって固定されていない。このため、上記態様では、第一板バネだけでなく緩衝材も併せて機械的固定手段により固定された態様と比較して、安定した制振性能を実現することが容易である。緩衝材も併せて機械的固定手段により固定すると、緩衝材が機械的固定手段により押圧されることで変形してしまい、所望の制振性能を実現できなくなる可能性がある。これに対し、上記態様では、緩衝材を機械的固定手段によって固定しないことで緩衝材の変形を抑制でき、安定した制振性能を維持できる。

第二の態様に係るアクチュエータは、第一の態様において、前記可動子は、凸部を有し、前記第一板バネは、孔部を有し、前記機械的固定手段による固定は、前記可動子の前記凸部が前記第一板バネの前記孔部に挿入された状態で変形させられることで行われている。

上記態様では、機械的固定手段による固定は、可動子の凸部が第一板バネの孔部に挿入された状態で変形させられることで行われている。このため、可動子と弾性支持体との機械的固定を、可動子や弾性支持体以外の第三の部品を用いることなく実現することができる。

第三の態様に係るアクチュエータは、第二の態様において、変形した前記凸部の外周面が、前記第一板バネの前記孔部の内周面に接触している。

上記態様では、変形した凸部の外周面は、第一板バネの孔部の内周面に接触している。このため、可動子の凸部の外周面と弾性支持体の孔部の内周面との摩擦により、可動子と弾性支持体とをより強固に固定できる。

第四の態様に係るアクチュエータは、第二又は第三の態様において、前記弾性支持体が、前記第一板バネの前記孔部を含んで構成された孔部を有し、変形した前記凸部は、前記弾性支持体の前記孔部内に収まっている。

上記態様では、変形した凸部は、弾性支持体の孔部内に収まっている。このため、弾性支持体の孔部から凸部が突出せず、アクチュエータを小型化できる。

第五の態様に係るアクチュエータは、第二～第四の何れかの態様において、前記可動子が、前記凸部の周囲に形成された窪部を有する。

仮に、凸部の根元にＲ形状等を形成した場合、第一板バネの孔部に凸部を狙いの深さまで挿入できない恐れがある。
そこで、上記態様では、可動子は、凸部の周囲に形成された窪部を有する。このため、凸部の根元形状が第一板バネの孔部に干渉することを防止でき、その結果、第一板バネの孔部に凸部を狙いの深さまで確実に挿入できる。

第六の態様に係るアクチュエータは、第一～第五の何れかの態様において、前記弾性支持体は、前記第一板バネとの間に前記緩衝材を挟む第二板バネを備える。

上記態様では、弾性支持体は、第一板バネと共に緩衝材を挟む第二板バネを備える。弾性支持体は、第一板バネ及び第二板バネにより緩衝材を挟んだ構造であるので、緩衝材が各板バネから剥がれにくく、制振性能がより一層向上する。

第七の態様に係るアクチュエータは、第一～第六の何れかの態様において、前記可動子と前記弾性支持体とは、接着手段により固定されている。

上記態様では、可動子と弾性支持体とは、さらに接着手段により固定されている。これにより、可動子と弾性支持体との固定の強度がより一層向上され、長期に亘り可動子を弾性支持体との固定状態を安定して保持できる。

本開示によれば、制振性能が高くかつ安定したアクチュエータを得ることが出来る。

第一実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 第一実施形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。 第一実施形態に係る弾性支持体の平面図である。 第一実施形態に係るアクチュエータの断面図（図１の４－４線断面図）である。 第一実施形態に係る弾性支持体及びヨークを示す断面図であって、ヨークの凸部を変形させた後の状態を示している。 図５Ａの一部を拡大した図である。 図５Ｂに対応する図であり、ヨークの凸部を変形させる前の状態を示している。 第二実施形態に係るアクチュエータの一部を拡大した断面図（図６と同じ断面位置の断面図、凸部を変形させる前の状態）である。 第三実施形態に係るアクチュエータ（図４と同じ断面位置の断面図、凸部を変形させた後の状態）の断面図である。 図８Ａの一部を拡大した図（但し、凸部を変形させる前の状態）である。 補足例１に係る凸部の変形させる前の状態を示している。 補足例１に係る凸部の変形させた後の状態を示している。 補足例２に係る凸部の変形させる前の状態を示している。 補足例２に係る凸部の変形させた後の状態を示している。

以下の説明では、各図に示す＋Ｚ方向を上方向といい、－Ｚ方向を下方向という。但し、これはアクチュエータの取付方向を限定するものではない。
また、Ｚ方向に平行な軸であって、可動子１４の重心を通る軸を可動子１４の重心軸ＡＸという。そして、Ｘ方向において可動子１４の重心軸ＡＸに近づく方向をＸ方向内側、離れる方向をＸ方向外側といい、Ｙ方向において可動子１４の重心軸ＡＸに近づく方向をＹ方向内側、離れる方向をＹ方向外側という。また、＋Ｘ方向をＸ方向一方側、－Ｘ方向をＸ方向他方側、＋Ｙ方向をＹ方向一方側、－Ｙ方向をＹ方向他方側、＋Ｚ方向をＺ方向一方側、－Ｚ方向をＺ方向他方側という。また、各図においては、図面を見易くする関係から、符号を省略している場合がある。

〔第一実施形態〕
以下、第一実施形態に係るアクチュエータＳ１について説明する。

図１は、第一実施形態のアクチュエータＳ１の斜視図であり、図２は、分解斜視図である。

アクチュエータＳ１は、取付対象物に取り付けられる取付部材１２と、取付部材１２に対して所定の変位方向（±Ｚ方向）に相対変位する可動子１４と、取付部材１２と可動子１４との間を繋ぐ弾性支持体１６と、を備える。
弾性支持体１６が弾性変形することで、可動子１４が取付部材１２に対して相対変位することが許容される。取付対象物としては、例えば、タッチパネルとして構成された液晶パネル等の表示装置が挙げられる。アクチュエータＳ１の制御によって、タッチパネルである表示装置に触れる使用者の指に対し、様々な触感を与えることができる。

≪取付部材１２≫
図２に示すように、取付部材１２は、フレーム２０と、コイル３０と、カバー５０と、取付用接着シート６６と、を備える。

フレーム２０は、Ｘ方向及びＹ方向に延在する底部２１を有する。底部２１は、平面視で、Ｘ方向を長手方向とする長方形状である。底部２１の中央には、円形の貫通孔２１Ａが貫通形成されている。

フレーム２０は、底部２１の周縁から上方へ立設した周壁２２，２３を有する。周壁２２，２３は、Ｘ方向両側に設けられた一対のＸ方向壁２２と、Ｙ方向両側に設けられた一対のＹ方向壁２３と、から構成される。Ｙ方向壁２３は、Ｘ方向壁２２よりも低く形成されている。

フレーム２０の底部２１の上方かつ周壁２２，２３の内側には、コイル３０及び可動子１４等が配置される配置空間が形成される。底部２１及び周壁２２，２３の配置空間側の面には、補強等のためのリブ２９が形成されている（図２参照）。

Ｘ方向壁２２の各々は、弾性支持体１６の一部が固定される。弾性支持体１６の一部は、底部２１に対して上方側の位置でＸ方向壁２２に固定される。より詳細な固定構造については後述する。

フレーム２０の底部２１の上面側には、コイル３０が固定される。コイル３０は、円形である。

取付用接着シート６６は、両面が接着面とされた接着シートであり、フレーム２０の底部２１の下面側に接着される。取付用接着シート６６には、フレーム２０の底部２１の貫通孔２１Ａに対応する貫通孔６６Ａが形成される。取付用接着シート６６は、アクチュエータＳ１を取付対象物に取り付けるために用いられる。

≪可動子１４≫
可動子１４は、ヨーク４０と、マグネット６２と、ポールピース６４と、を有する。

ヨーク４０は、軟磁性体である。ヨーク４０は、壁厚方向を上下方向に向けた天壁部４１と、天壁部４１の外側周縁から下方向に延びる垂下部４２と、から構成される。天壁部４１は、平面視で円形であり、垂下部４２の壁厚方向は、天壁部４１の中心軸（可動子１４の重心軸ＡＸと一致する。）に直交する方向を向く。ヨーク４０は、鋳造により作られる。

マグネット６２は、ヨーク４０の天壁部４１の下面側に固定される。マグネット６２の形状は円柱形状であり、中心に貫通孔を有する。

ポールピース６４は、軟磁性体である。ポールピース６４は、マグネット６２の下面側に固定される。ポールピース６４の形状は円柱形状であり、中心にマグネット６２の貫通孔に対応する貫通孔を有する。

可動子１４は、ヨーク４０、マグネット６２及びポールピース６４により、磁気回路を形成する。マグネット６２及びポールピース６４と、ヨーク４０の垂下部４２との間には、空間が形成され、この空間にコイル３０が配置される。ヨーク４０の垂下部４２の下端は、ポールピース６４の下端と高さが一致する。

天壁部４１は、上方向を法線方向とした上平面４１Ｔを有し、垂下部４２は、可動子１４の重心軸ＡＸを中心軸に垂直な方向を法線方向とした外側面４２Ｔと有する。上平面４１Ｔと外側面４２Ｔとの間には、上平面４１Ｔと外側面４２Ｔとを繋ぐ湾曲面４３Ｔが形成される。ヨーク４０の天壁部４１の上平面４１Ｔの上側に、弾性支持体１６の一部（可動子側接触部７０）が配置される。

弾性支持体１６の可動子側接触部７０、ヨーク４０、マグネット６２及びポールピース６４には、それぞれ上下方向に貫通する貫通孔が形成される。これらの貫通孔は、アクチュエータＳ１の製造の際、互いの部材を位置決めするために用いられる。

≪弾性支持体１６≫
弾性支持体１６は、平板状とされ、自由状態では、弾性支持体１６の全体が上下方向に直交する同一平面上に位置する。

弾性支持体１６は、第一板バネ１６Ａと、緩衝材１６Ｂと、第二板バネ１６Ｃと、から構成される。２枚の板バネ１６Ａ，１６Ｃと緩衝材１６Ｂとは、平面視で、互いに略同一の形状とされる。弾性支持体１６は、２枚の板バネ１６Ａ，１６Ｃの間に緩衝材１６Ｂが挟まれた構造とされる。

板バネ１６Ａ，１６Ｃは、金属製とされ、例えばステンレス製である。緩衝材１６Ｂは、板バネ１６Ａ，１６Ｃよりも低い弾性率を有する部材であり、例えば、一対の板バネ１６Ａ，１６Ｃ間に配置された両面接着テープである。この両面接着テープは、例えば、シリコーンゴムの層の両面にシリコーン系粘着剤の層を有する３層構造の両面接着テープである。

弾性支持体１６は、一部において取付部材１２に接触し、他の一部において可動子１４に接触している。取付部材１２に接触している部分と、可動子１４に接触している部分との間の部分（「連結部８０」）が、可動子１４が変位（振動）する際に変形する部分となる。
すなわち、弾性支持体１６は、取付部材１２に接触した取付部材側接触部９０と、可動子１４に接触した可動子側接触部７０と、取付部材側接触部９０と可動子側接触部７０との間を繋ぐ連結部８０と、から構成される。

取付部材側接触部９０及び可動子側接触部７０については、後に説明する。

図３に示すように、連結部８０は、始端８０Ｓから終端８０Ｅに向けて、Ｙ方向一方側部８１Ｐ及びＹ方向他方側部８１Ｍと、アーム部８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄと、Ｘ方向一方側部８３Ｐ及びＸ方向他方側部８３Ｍと、を有する。
ここで、始端８０Ｓとは、連結部８０を可動子側接触部７０側から取付部材側接触部９０側に向けて伸長する部分と把握したときの、連結部８０の始まりの部分をいい、具体的には、可動子側接触部７０と連結部８０との境界部と一致する。始端８０Ｓには、Ｙ方向一方側の始端８０ＳとＹ方向他方側の始端８０Ｓとが存在する。
また、終端８０Ｅとは、連結部８０を可動子側接触部７０側から取付部材側接触部９０側に向けて伸長する部分と把握したときの、連結部８０の終わりの部分をいい、具体的には、連結部８０と取付部材側接触部９０との境界部と一致する。終端８０Ｅには、Ｘ方向一方側の終端８０ＥとＸ方向他方側の終端８０Ｅとが存在する。

Ｙ方向一方側部８１Ｐ及びＹ方向他方側部８１Ｍは、共に、可動子側接触部７０とＹ方向で隣接した部分である。Ｙ方向一方側部８１Ｐは、可動子側接触部７０のＹ方向一方側に位置し、Ｙ方向他方側部８１Ｍは、可動子側接触部７０のＹ方向他方側に位置する。Ｙ方向一方側部８１Ｐは、Ｙ方向一方側の始端８０Ｓを有し、Ｙ方向他方側部８１Ｍは、Ｙ方向他方側の始端８０Ｓを有する。

連結部８０は、Ｙ方向一方側部８１Ｐから、Ｘ方向の一方側と他方側へ向けて分枝しており、それぞれ第一アーム部８２Ａと第二アーム部８２Ｂとに繋がっている。
Ｙ方向他方側部８１Ｍからも、Ｘ方向の一方側と他方側に向けて分枝しており、それぞれ第三アーム部８２Ｃと第四アーム部８２Ｄとに繋がっている。このように、Ｙ方向一方側部８１Ｐは、第一アーム部８２Ａと第二アーム部８２Ｂの両方に接続されており、Ｙ方向他方側部８１Ｍは、第三アーム部８２Ｃと第四アーム部８２Ｄの両方に接続されている。

Ｘ方向一方側部８３Ｐでは、Ｙ方向一方側部８１Ｐから分枝した２つのアーム部８２Ａ，８２ＢのうちＸ方向一方側の第一アーム部８２Ａと、Ｙ方向他方側部８１Ｍから分枝した２つのアーム部８２Ｃ，８２ＤのうちＸ方向一方側の第三アーム部８２Ｃとが合流している。
Ｘ方向他方側部８３Ｍでは、Ｙ方向一方側部８１Ｐから分枝した２つのアーム部８２Ａ，８２ＢのうちＸ方向他方側の第二アーム部８２Ｂと、Ｙ方向他方側部８１Ｍから分枝した２つのアーム部８２Ｃ，８２ＤのうちＸ方向他方側の第四アーム部８２Ｄとが合流している。
このように、Ｘ方向一方側部８３Ｐは、第一アーム部８２Ａと第三アーム部８２Ｃの両方に接続されており、Ｘ方向他方側部８３Ｍは、第二アーム部８２Ｂと第四アーム部８２Ｄの両方に接続されている。

次に、弾性支持体１６と取付部材１２との固定について具体的に説明する。

図３に示すように、取付部材側接触部９０は、連結部８０との境界部分である境界部８０Ｅを有する。境界部８０Ｅは、弾性支持体１６のうち取付部材１２に接触している部分（本実施形態では、フレーム２０とカバー５０とで挟持された部分）と、接触していない部分（連結部８０）との境界の部分をいう。境界部８０Ｅは、Ｙ方向に直線状に延びる部分とされる。境界部８０Ｅは、連結部８０の終端８０Ｅと一致する。

取付部材側接触部９０は、境界部８０Ｅ（終端８０Ｅ）とＹ方向の位置（長さ）が一致する本体部９０Ｈと、本体部９０Ｈに対してＹ方向外側に位置する一対の延長部９０Ｅと、から構成される。

フレーム２０のＸ方向壁２２は、取付部材側接触部９０が配置される配置面２４を有する。配置面２４は、法線方向を上方向に向けた平面である。

Ｘ方向壁２２は、配置面２４から上方へ向けて突出したピン２５を有し、取付部材側接触部９０は、ピン２５が挿通される貫通孔９２を有する。ピン２５の形状は円柱形状であり、貫通孔９２の形状は円形である。ピン２５は、Ｘ方向壁２２のそれぞれに１本ずつ設けられ、ピン２５の位置は、Ｘ方向壁２２におけるＹ方向中央位置にある。取付部材側接触部９０の貫通孔９２は、取付部材側接触部９０の本体部９０Ｈに形成される。

Ｘ方向壁２２は、配置面２４に対し上方へ向けて突出した係止凸部２６を有し、取付部材側接触部９０は、係止凸部２６に対応する切欠部９４を有する。係止凸部２６の形状は四角柱状であり、切欠部９４の形状は矩形である。係止凸部２６は、Ｘ方向壁２２のそれぞれに２個ずつ設けられ、２個の係止凸部２６の位置は、Ｘ方向壁２２におけるＹ方向中央位置を挟んで対称となる位置にある。取付部材側接触部９０の一対の切欠部９４は、一方の延長部９０Ｅ及び他方の延長部９０Ｅの各々に形成される。切欠部９４はＸ方向内側に開放されており、係止凸部２６の位置に切欠部９４が配置されることで、取付部材側接触部９０がＸ方向内側へ移動しないように、係止凸部２６に係止された状態となる。

取付部材１２は、一対のカバー５０を有する。一対のカバー５０は、互いに同一の構造である。

カバー５０は、Ｘ方向壁２２の配置面２４との間に取付部材側接触部９０を挟持する挟持部５１を有する。挟持部５１は、板厚方向を上下方向に向けた平板状とされ、Ｙ方向を長手方向とする長方形状とされる。挟持部５１は、Ｘ方向壁２２のピン２５に対応した円形の貫通孔５１Ａと、Ｘ方向壁２２の係止凸部２６に対応した切欠部５４と、を有する。

また、カバー５０は、挟持部５１よりもＸ方向外側部分が下方向に向けて曲げられることで形成された第一折曲部５２を有し、第一折曲部５２は、Ｘ方向壁２２に形成された溝部に挿入される。

また、カバー５０は、挟持部５１よりもＹ方向外側部分が下方向に向けて曲げられることで形成された一対の第二折曲部５３を有し、第二折曲部５３は、Ｘ方向壁２２に形成された溝部に挿入される。
カバー５０がフレーム２０に固定されることにより、取付部材側接触部９０が配置面２４と挟持部５１との間に挟持され、これにより、弾性支持体１６がフレーム２０に固定される。

（弾性支持体１６の可動子１４側の固定について）
次に、弾性支持体１６と可動子１４との固定について具体的に説明する。

弾性支持体１６と可動子１４との固定は、機械的固定手段による固定と、接着手段による固定とが併用される。

（機械的固定手段）
図６に示すように、ヨーク４０は凸部４５を有し、弾性支持体１６は凸部４５が挿入される孔部７５を有する。可動子１４と弾性支持体１６との機械的固定手段による固定は、弾性支持体１６の孔部７５にヨーク４０の凸部４５を挿入させた状態で（図４及び図６参照）、凸部４５をカシメることで行う（図５Ａ及び図５Ｂ参照）。具体的には、弾性支持体１６に形成された孔部７５に凸部４５を挿入させた状態で、パンチ等で凸部４５を変形させることで、図５Ｂに示すように変形した凸部４５ｄを弾性支持体１６の第一板バネ１６Ａに接触させ、密着させる。

図６に示すように、ヨーク４０の凸部４５は、ヨーク４０の天壁部４１から上方へ突出するように形成される。凸部４５は、所謂ダボ加工により形成され、天壁部４１のうち凸部４５が形成された位置の下面側には、凹部４６が形成される（図６参照）。凸部４５は、円柱形状である。凸部４５は２つ形成され、２つの凸部４５は、平面視でヨーク４０の中心を通る径方向の直線上であってヨーク４０の中心を挟んで対称に配置される。具体的には、２つの凸部４５は、Ｙ方向に並んで形成される。

弾性支持体１６の孔部７５は、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａと、緩衝材１６Ｂの孔部７５Ｂと、第二板バネ１６Ｃの孔部７５Ｃと、から構成される。

第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内径（直径）の大きさは、ヨーク４０の凸部４５の外径（直径）の大きさと略同一であり、凸部４５の外径よりも孔部７５Ａの内径が僅かに大きく形成されている。これにより、孔部７５Ａに凸部４５を容易に挿入でき、凸部４５を変形させた後は、変形した凸部４５ｄの外周面４５Ｓが第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内周面に接触し、密着した状態となる（図５Ｂ参照）。

第二板バネ１６Ｃの孔部７５Ｃの内径（直径）は、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内径よりも大きい。緩衝材１６Ｂの孔部７５Ｂの内径（直径）は、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内径よりも大きく、かつ第二板バネ１６Ｃの孔部７５Ｃの内径よりも大きい。これにより、変形した凸部４５ｄは、緩衝材１６Ｂには接触せず、第二板バネ１６Ｃにも接触しない。

図６に示すように、弾性支持体１６の孔部７５にヨーク４０の凸部４５が挿入された状態では、弾性支持体１６の下面１６Ｌとヨーク４０の天壁部４１の上平面４１Ｔとが、図示しない接着剤や接着テープ等を介して接触した状態となる。そのため、図５Ｂに示すように、凸部４５を変形させた後の状態でも、弾性支持体１６の下面１６Ｌとヨーク４０の天壁部４１の上平面４１Ｔとが、接着剤や接着テープ等を介して接触した状態となる。これにより、ヨーク４０の天壁部４１の上平面４１Ｔのうち略全体が弾性支持体１６に接着される。
但し、本開示は、弾性支持体１６と可動子１４との接着手段による固定が行われるものに限定されない。例えば、弾性支持体１６の下面１６Ｌとヨーク４０の天壁部４１の上平面４１Ｔとの間に接着剤や接着テープ等が配置されず、両者が単に接触した状態となっていてもよい。

ヨーク４０の天壁部４１の上平面４１Ｔの形状は、平面視で略円形であり、弾性支持体１６の可動子側接触部７０の形状も、同様に平面視で略円形である。

図６に示すように、弾性支持体１６の孔部７５にヨーク４０の凸部４５が挿入された状態では、凸部４５の上面は、弾性支持体１６の上面１６Ｕと略同じ高さとされる。これにより、凸部４５を変形させた後の状態でも、図５Ｂに示すように、変形した凸部４５ｄは、弾性支持体１６の孔部７５に収まる。換言すると、変形した凸部４５ｄの上端は、弾性支持体１６の上面１６Ｕと同じ高さかより低い位置に位置する。

凸部４５の周囲には、「窪部」としてのザグリ部４７が形成される。ザグリ部４７は、天壁部４１の上平面４１Ｔに対して下方へ窪んだ部分である。ザグリ部４７は、凸部４５を囲むように形成され、平面視で円形である。ザグリ部４７が形成されることで、天壁部４１の上平面４１Ｔ全体に弾性支持体１６の第一板バネ１６Ａが適切に接触する。なぜなら、本実施形態のように、凸部４５の大きさ（具体的には直径）と第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの大きさ（具体的には直径）とを略同一に形成した場合、ザグリ部４７が形成されていないと、凸部４５の根元形状の部分が第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの縁に干渉し、第一板バネ１６Ａが上平面４１Ｔに対して浮いてしまう可能性がある。しかし、本実施形態のようにザグリ部４７が形成されていると、凸部４５が第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの縁に干渉することが防止されるので、凸部４５と孔部７５Ａとを略同じ大きさに形成しても、第一板バネ１６Ａを上平面４１Ｔに確実に接触させることができる。

＜動作＞
以上のように構成されたアクチュエータＳ１は、可動子１４が弾性支持体１６に支持され、コイル３０に通電していない状態では図４に示す原点位置にある。可動子１４に発生する推力は、基本的にはフレミングの左手の法則に基づいて与えられる推力に準じられる。アクチュエータＳ１においては、コイル３０がフレーム２０に固定され、マグネット６２等が可動子１４に取り付けられているので、コイル３０に通電することにより、可動子１４にコイル３０から発生する力の反力としての推力が発生する。そして、コイル３０に交流を通電させることにより、可動子１４が重心軸ＡＸに沿って上下方向に振幅し、振動する。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の作用効果について説明する。

本実施形態では、アクチュエータＳ１は、取付部材１２と、取付部材１２に対して相対変位する可動子１４と、取付部材１２に固定されると共に可動子１４に機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより固定される弾性支持体１６と、を備える。取付部材１２は、コイル３０を含んで構成され、可動子１４は、マグネット６２を含んで構成される。

ここで、弾性支持体１６は、第一板バネ１６Ａと、第一板バネ１６Ａに積層された緩衝材１６Ｂと、を備える。このため、本実施形態では、弾性支持体１６が第一板バネ１６Ａのみで構成された態様と比較して、制振性能が向上されている。
更に、弾性支持体１６のうち第一板バネ１６Ａが機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより可動子１４に固定され、緩衝材１６Ｂは、機械的固定手段によって固定されていない。このため、本実施形態では、第一板バネ１６Ａだけでなく緩衝材１６Ｂも併せて機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより固定された態様と比較して、安定した制振性能を実現することが容易である。緩衝材１６Ｂも併せて機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより固定すると、緩衝材１６Ｂが機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより押圧されることで変形してしまい、所望の制振性能を実現できなくなる可能性がある。これに対し、緩衝材１６Ｂを機械的固定手段によって固定しないことで緩衝材１６Ｂの変形を防止でき、安定した制振性能を維持できる。

また、本実施形態では、可動子１４は凸部４５を有し、第一板バネ１６Ａは孔部７５Ａを有し、機械的固定手段４５ｄ，７５Ａによる固定は、凸部４５が孔部７５Ａに挿入された状態で変形させられることで行われている。このため、可動子１４と弾性支持体１６との機械的固定を、可動子１４や弾性支持体１６以外の第三の部品を用いることなく実現することができる。

また、本実施形態では、変形した凸部４５ｄの外周面４５Ｓは、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内周面に接触している。このため、可動子１４の凸部４５の外周面４５Ｓと弾性支持体１６の孔部７５Ａの内周面との摩擦により、可動子１４と弾性支持体１６とをより強固に固定できる。

また、本実施形態では、弾性支持体１６は、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａを含んで構成された孔部７５を有し、変形した凸部４５ｄは、弾性支持体１６の孔部７５内に収まっている。このため、弾性支持体１６の孔部７５から変形した凸部４５ｄが突出せず、アクチュエータＳ１を小型化できる。

ところで、仮に、凸部４５の根元のＲ形状を大きくすると、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａに凸部４５を狙いの深さまで挿入できない恐れがある。
本実施形態では、可動子１４は、凸部４５の周囲に形成された窪部（ザグリ部４７）を有するので、凸部４５の根元形状が第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａに干渉することを防止できる。その結果、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａに凸部４５を狙いの深さまで確実に挿入できる。

また、本実施形態では、図３に示すように、凸部４５の中心から可動子側接触部７０と連結部８０との境界（始端８０Ｓ）までの距離Ｌが当該凸部４５の直径Ｄの１．５倍以下の距離に位置する。つまり、凸部４５を用いた固定が連結部８０の近傍で行われる。このため、連結部８０が弾性変形する際に大きな負荷がかかっても、可動子１４と弾性支持体１６とが剥がれることを防止でき、可動子１４に対する弾性支持体１６の固定状態が効果的に保持される。

また、本実施形態では、弾性支持体１６は、第一板バネ１６Ａとの間に緩衝材１６Ｂを挟む第二板バネ１６Ｃを備える。このため、弾性支持体１６は、第一板バネ１６Ａ及び第二板バネ１６Ｃにより緩衝材１６Ｂを挟んだ構造であるので、緩衝材１６Ｂが各板バネ１６Ａ，１６Ｂから剥がれにくく、制振性能がより一層向上している。

また、本実施形態では、可動子１４と弾性支持体１６とは、接着手段（接着シートや接着剤）によっても固定されている。これにより、可動子１４と弾性支持体１６との固定の強度がより一層向上され、長期に亘り可動子１４を弾性支持体１６との固定状態を安定して保持できる。

〔第二実施形態〕
次に、図７を用いて、第二実施形態に係るアクチュエータＳ２について説明する。

第二実施形態のアクチュエータＳ２が第一実施形態のアクチュエータＳ１と主に相違する点は、弾性支持体の構造である。第一実施形態では、弾性支持体１６が、第一板バネ１６Ａ及び第二板バネ１６Ｃによって緩衝材１６Ｂが挟まれた構造であるのに対し、第二実施形態では、弾性支持体１６２が、第二板バネ１６Ｃを備えない。第二実施形態において第一実施形態と同様の構造、機能を有する構成については、図面に同じ符号を付してその説明は省略する。

第二実施形態の弾性支持体１６２は、第一板バネ１６Ａと緩衝材１６Ｂとから構成される。弾性支持体１６２は、第一板バネ１６Ａの上面側に緩衝材１６Ｂが積層された構造となっている。緩衝材１６Ｂは、第一板バネ１６Ａよりも低い弾性率を有する部材であり、例えば、片面接着テープである。この片面接着テープは、例えば、シリコーンゴムの層の片面にシリコーン系粘着剤の層を有する２層構造の片面接着テープであり、接着層を利用して第一板バネ１６Ａと接着される。

第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内径（直径）大きさは、ヨーク４０の凸部４５の外径（直径）の大きさと略同一である。これにより、凸部４５を変形させた後は、図７に二点鎖線で示すように、変形した凸部４５ｄの外周面４５Ｓが第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａに密着した状態となる。

緩衝材１６Ｂの孔部７５Ｂの内径（直径）は、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの内径よりも大きく形成される。これにより、変形した凸部４５ｄは、緩衝材１６Ｂには接触しない。

第二実施形態でも、第一実施形態と同様に、弾性支持体１６のうち機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより可動子１４に固定されているのは、第一板バネ１６Ａのみである。このため、本実施形態では、第一板バネ１６Ａだけでなく緩衝材１６Ｂも併せて機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより固定された態様と比較して、安定した制振性能を実現することが容易である。

〔第三実施形態〕
次に、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、第三実施形態に係るアクチュエータＳ３について説明する。

第三実施形態のアクチュエータＳ３が第一実施形態のアクチュエータＳ１と主に相違する点は、可動子と弾性支持体との機械的固定の位置である。第一実施形態では、機械的固定の位置が、可動子側接触部７０のうち連結部８０に近い位置であるのに対し、第三実施形態では、機械的固定の位置が、可動子側接触部７０の中央位置である。第三実施形態において他の実施形態と同様の構造、機能を有する構成については、図面に同じ符号を付してその説明は省略する。

ヨーク２４０の天壁部４１の中心に凸部４５が形成されている。凸部４５の数は、一個である。可動子側接触部７０の中心には、凸部４５と対応する位置に孔部７５が形成される。これにより、可動子１４３の重心軸ＡＸと一致する位置で、可動子１４３と弾性支持体１６３とが機械的固定手段により固定される。また、可動子１４３と弾性支持体１６３とは、第一実施形態と同様に、接着手段によっても固定される。

第三実施形態でも、第一実施形態と同様に、弾性支持体１６３のうち機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより可動子１４３に固定されているのは、第一板バネ１６Ａのみである。このため、本実施形態では、第一板バネ１６Ａだけでなく緩衝材１６Ｂも併せて機械的固定手段４５ｄ，７５Ａにより固定された態様と比較して、安定した制振性能を実現することが容易である。
また、第一及び第二実施形態では、２箇所の機械的固定手段の同時カシメを精度よく行うことが難しいので、カシメ回数を２回で行うことが考えられるのに対し、第三実施形態のように、１箇所の機械的固定手段であればカシメが１回で済み、工数削減になる。また、第三実施形態のように、凸部４５が１箇所であれば、凸部直径の自由度が増す。

〔補足説明〕
なお、上記実施形態では、「コイル」が平面視で円形のコイル３０である例を説明したが、本開示の「コイル」はこれに限定されず、平面視で矩形やその他の多角形状であってもよいし、これら以外の形状であってもよい。

また、上記実施形態では、フレーム２０が、樹脂製である例を説明したが、本開示の「フレーム」はこれに限定されない。例えば、フレーム２０は、金属製の部材であってもよいし、金属製の部材と樹脂製の部材とが組み合わされて構成された部材であってもよい。

また、上記実施形態では、可動子と弾性支持体との機械的固定手段による固定は、可動子の凸部が第一板バネの孔部に挿入された状態で変形させられることで行われる例を説明したが、本開示の「機械的固定手段」はこれに限定されない。例えば、ネジ締結や溶接であってもよい。

また、上記実施形態では、可動子１４の凸部４５が、ダボ加工により形成された例を説明したが、本開示の凸部はこれに限定されない。例えば、可動子の凸部は、バーリング加工により形成された凸部であってもよい。

また、上記実施形態では、弾性支持体として、平板状とされ、自由状態で全体が上下方向に直交する同一平面上に位置する弾性支持体１６，１６２，１６３を説明したが、本開示の「弾性支持体」はこれに限定されず、平板状でなく、自由状態でも同一平面上に位置しない弾性支持体であってもよい。

また、上記実施形態では、変形前の凸部４５及び変形後の凸部４５ｄの説明のために、図５Ｂ及び図６を用いたが、本開示の変形前の凸部及び変形後の凸部は、図５Ｂ及び図６に示す形状に限定されない。変形前の凸部及び変形後の凸部は、例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示す形状であってもよいし、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す形状であってもよい。

図９Ａは、補足例１に係る変形前の凸部１４５を示し、図９Ｂは、変形後の凸部１４５ｄを示す。変形前の凸部１４５の中央には、凸部１４５の上面４５Ｔに対して下側へ窪んだ上面凹部１４５Ａが形成されている。上面凹部１４５Ａには、凸部１４５の上面４５Ｔと上面凹部１４５Ａの底面４５Ａ１とを斜めに接続する傾斜面４５Ａ２が形成されている。

図１０Ａは、補足例２に係る変形前の凸部２４５を示し、図１０Ｂは、変形後の凸部２４５ｄを示す。変形前の凸部２４５の中央には、凸部２４５の上面４５Ｔに対して下側へ窪んだ上面凹部２４５Ａが形成されている。上面凹部２４５Ａには、凸部２４５の上面４５Ｔと上面凹部２４５Ａの底面４５Ａ１とを垂直に接続する垂直面４５Ａ３が形成されている。

補足例１及び２では、プレスカシメではなく、スピンカシメにより凸部を変形させる。

図９Ｂ及び図１０Ｂに示すように、補足例１の変形した凸部１４５ｄ及び補足例２の変形した凸部２４５ｄによれば、第一板バネ１６Ａの孔部７５Ａの縁が、板厚方向である上下方向から挟みこまれるように固定されるので、可動子１４に対する第一板バネ１６Ａの固定強度を上記実施形態での固定強度に比べて向上させることができる。
また、補足例１によれば、上面凹部１４５Ａに、凸部１４５の上面４５Ｔと上面凹部１４５Ａの底面４５Ａ１とを斜めに接続する傾斜面４５Ａ２が形成されているので、カシメの際に、凸部１４５の肉が外側に逃げやすくなり、安定した固定強度を得ることができる。
また、補足例２によれば、上面凹部２４５Ａに、凸部２４５の上面４５Ｔと上面凹部２４５Ａの底面４５Ａ１とを垂直に接続する垂直面４５Ａ３が形成されているので、傾斜面４５Ａ２が形成される態様（補足例１）に比べて、寸法管理及び形状管理が容易である。

なお、補足例１及び補足例２では、上記実施形態のザグリ部４７（図６参照）のようなザグリ部が形成されていないが、ザグリ部が形成されていてもよい。

Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ アクチュエータ
１２ 取付部材
１４ 可動子
１６，１６２，１６３ 弾性支持体
１６Ａ 第一板バネ
１６Ｂ 緩衝材
１６Ｃ 第二板バネ
３０ コイル
４５ｄ，７５Ａ 機械的固定手段
４５ 凸部
４５ｄ 変形した凸部（凸部）
４５Ｓ 外周面
４６ 凹部
４７ ザグリ部（窪部）
６２ マグネット
７０ 可動子側接触部
７５ 孔部（弾性支持体の孔部）
７５Ａ 孔部（第一板バネの孔部）
８０ 連結部
８０Ｓ 始端（可動子側接触部と連結部との境界）
９０ 取付部材側接触部

Claims (9)

1. コイルを含んで構成される取付部材と、
   マグネットを含んで構成され、前記取付部材に対して相対変位する可動子と、
   前記取付部材に固定されると共に、前記可動子に固定される弾性支持体と、
   を備え、
   前記取付部材の前記コイルが通電されることにより、前記マグネットを含む前記可動子に前記コイルから発生する力の反力としての推力が発生するアクチュエータであって、
   前記弾性支持体は、第一板バネと、前記第一板バネに積層された緩衝材と、を備え、
   前記弾性支持体のうち前記第一板バネが機械的固定手段により前記可動子に固定されており、
   前記可動子は、ヨークを有し、
   前記ヨークは、壁厚方向を上下方向に向けた天壁部と、前記天壁部の外側周縁から下方向に延びる垂下部と、を有し、
   前記弾性支持体の可動子側被固定部の下面は、前記天壁部の上平面に固定される、
   アクチュエータ。
2. 前記可動子は、凸部を有し、
   前記第一板バネは、孔部を有し、
   前記機械的固定手段による固定は、前記可動子の前記凸部が前記第一板バネの前記孔部に挿入された状態で変形させられることで行われている、
   請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 変形した前記凸部の外周面は、前記第一板バネの前記孔部の内周面に接触している、
   請求項２に記載のアクチュエータ。
4. 前記弾性支持体は、前記第一板バネの前記孔部を含んで構成された孔部を有し、
   変形した前記凸部は、前記弾性支持体の前記孔部内に収まっている、
   請求項２又は請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 前記弾性支持体は、前記第一板バネとの間に前記緩衝材を挟む第二板バネを備え、
   前記第二板バネは、前記弾性支持体の前記孔部に含まれる孔部を有し、
   前記緩衝材は、前記弾性支持体の前記孔部に含まれる孔部を有し、
   前記第二板バネの前記孔部の内径は、前記可動子の前記凸部の外径よりも大きい、
   請求項４に記載のアクチュエータ。
6. 前記可動子は、前記凸部の周囲に形成された窪部を有する、
   請求項２～請求項５の何れか一項に記載のアクチュエータ。
7. 前記弾性支持体は、前記第一板バネとの間に前記緩衝材を挟む第二板バネを備える、
   請求項１～請求項６の何れか一項に記載のアクチュエータ。
8. 前記可動子と前記弾性支持体とは、接着手段により固定されている、
   請求項１～請求項７の何れか一項に記載のアクチュエータ。
9. 前記取付部材は、フレームと、カバーと、を備え、
   前記弾性支持体の一部は、前記フレームと前記カバーとの間に挟持されている、
   請求項１～請求項８の何れか一項に記載のアクチュエータ。