JP7474656B2 - アクチュエータおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、可動体を支持体に対して相対移動させるアクチュエータおよびその製造方法に関する。

アクチュエータとして、支持体および可動体と、支持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、可動体と支持体とを弾性および粘弾性を備えたゲル状部材によって接続したものがある。特許文献１には、直方体状のカバーの内部に可動体を配置し、可動体をカバーの長手方向に振動させるアクチュエータが開示される。可動体は、磁石が固定されたヨークを備えており、支持体は、コイルを保持するホルダと、可動体を収容するカバーを備える。ゲル状部材は、厚さ方向の一方の面がヨークに接着され、他方の面がカバーに接着される。

特開２０１９－１３０８６号公報

本発明者らは、筒状のケースの内側に可動体を収容し、可動体を軸線方向に振動させるアクチュエータを提案している。可動体は、ケースの中心において軸線方向に延びる支軸を備えており、支軸の軸線方向の両端が円筒状のゲル状部材を介してケースに接続される。円筒状のゲル状部材は、筒状の内枠部材と外枠部材との間に配置され、内枠部材と外枠部材とを接続する。内枠部材は可動体側の部品である支軸に固定され、外枠部材は支持体側の部品であるケースに固定される。

ゲル状部材は、内枠部材と外枠部材との間にゲル材料を注入して硬化させる方法（注型）により製造することができる。ここで、注型によりゲル状部材を製造する際、内枠部材と外枠部材を製造用治具に嵌めることによって同軸に位置決めしてゲル材料を注入する。このとき、内枠部材および外枠部材と製造用治具の底面との間に隙間があると、ゲル材料を注入した際、隙間にゲル材料が侵入し、隙間にあった空気が移動して、ゲル状部材と他部材との接合面やゲル状部材の内部で気泡が成長するおそれがある。

また、ゲル材料が硬化した後に製造用治具からゲル状部材を取り外す離型工程を行うとき、ゲル状部材が製造用治具の底面に密着していると容易に離型できない。さらに、製造用治具と内枠部材および外枠部材との隙間にはみ出したゲルは、離型後に製造用治具から除去しなければならない。従って、離型や治具洗浄に手間がかかるため、ゲル状部材の生産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、注型により製造したゲル状部材を用いて可動体と支持体とを接続するアクチュエータにおいて、ゲル状部材の内部や接合面で気泡が成長することを防止するとともに、ゲル状部材の生産性の向上を図ることにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るアクチュエータの製造方法は、支持体および可動体と、前記支持体および前記可動体に接続されるゲル状部材と、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動機構と、を有するアクチュエータの製造方法であっ
て、前記ゲル状部材を製造するゲル状部材製造工程と、前記支持体および前記可動体を前記ゲル状部材によって接続する組立工程と、を行い、前記ゲル状部材製造工程では、製造用治具の底面にクッション材を配置し、内枠部材、および、前記内枠部材の外周側を囲む外枠部材を前記製造用治具に位置決めする際、前記内枠部材および前記外枠部材を前記底面に向けて押圧して前記クッション材に密着させ、前記内枠部材と前記外枠部材の隙間にゲル材料を充填し、前記ゲル材料を硬化させることにより、前記ゲル状部材を成形するとともに前記ゲル状部材を前記内枠部材および前記外枠部材に接続し、前記内枠部材および前記外枠部材と共に前記ゲル状部材を前記製造用治具から取り外すことを特徴とする。

本発明によれば、内枠部材と外枠部材との間にゲル材料を充填する際、内枠部材および外枠部材を製造用治具の底面に直接当接させずに、製造用治具の底面に配置したクッション材を介して製造用治具に位置決めする。このように、内枠部材および外枠部材と製造用治具との間にクッション材を挟むことにより、内枠部材および外枠部材と製造用治具との隙間をなくすことができる。従って、ゲル材料の充填時に隙間から空気が移動して、ゲル状部材の内部やゲル状部材と内枠部材および外枠部材との接合面で気泡が成長することを防止できる。また、製造用治具にゲル状部材が直接密着しないため離型が容易であり、製造用治具と内枠部材および外枠部材との隙間にゲル材料がはみ出すことを防止できるので、離型後にはみ出したゲルを除去する必要がない。従って、離型および治具洗浄の手間を削減でき、ゲル状部材の生産性を向上させることができる。

本発明において、前記底面に配置した前記クッション材に離型フィルムを積層して、前記離型フィルムを介して前記内枠部材および前記外枠部材を前記クッションに密着させることが好ましい。このようにすると、ゲル状部材を製造用治具から離型する際、離型フィルムから容易に離れるので、容易に離型させることができる。従って、ゲル状部材の生産性を向上させることができる。

本発明において、押圧用治具に前記内枠部材および前記外枠部材を保持させ、前記押圧用治具を前記底面に向けて押圧することにより、前記内枠部材および前記外枠部材を前記クッション材に密着させることが好ましい。このようにすると、内枠部材と外枠部材を容易に、且つ、精度良く位置決めできる。また、製造用治具と押圧用治具をクランプなどによって挟んで固定できるので、内枠部材と外枠部材をクッション材に密着させた状態で保持できる。よって、ゲル材料の充填作業を行う際、内枠部材と外枠部材がクッション材から離れて隙間ができるおそれを少なくすることができる。

本発明において、前記内枠部材の外周面および前記外枠部材の内周面に接着補助剤を塗布し、前記接着補助剤と前記ゲル材料とを反応させて、前記内枠部材の外周面および前記外枠部材の内周面に前記ゲル状部材を固定することが好ましい。例えば、前記接着補助剤としてプライマーを用いることができる。このようにすると、内枠部材および外枠部材に対するゲル状部材の固定強度を高めることができる。

次に、本発明に係るアクチュエータは、支持体および可動体と、前記支持体および前記可動体に接続されるゲル状部材と、磁石およびコイルを備えており前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動機構と、を有し、前記可動体は、前記支持体の内周側で前記磁石および前記コイルのうちの一方を支持する支軸と、前記支軸に対して固定される内枠部材を備え、前記支持体は、前記内枠部材と径方向で対向する外枠部材と、前記外枠部材の外周側を囲む筒状のケースを備え、前記ゲル状部材は、前記内枠部材と前記外枠部材の隙間に配置され、前記ゲル状部材は、前前記内枠部材および前記外枠部材の中心軸線方向の一方側を向く第１ゲル端面、および、前記中心軸線方向の他方側を向く第２ゲル端面を備え、前記第１ゲル端面および前記第２ゲル端面は、凹面である。

本発明によれば、内枠部材と外枠部材との間に配置されるゲル状部材は、中心軸線方向の一方側を向く第１ゲル端面、および、中心軸線方向の他方側を向く第２ゲル端面がいずれも凹面である。注型によってゲル状部材を製造する際、充填したゲル材料の表面（液面）は表面張力によって凹面になる。また、注型によってゲル状部材を製造する際、製造用治具の底面にクッション材を配置して内枠部材と外枠部材をクッション材に押し付けると、ゲル材料が充填される隙間でクッション材が膨らむ。従って、ゲル状部材は、クッション材に接する面が凹面になる。このように、注型によって製造する際、クッション材を用いることで、空気が入り込まないようにすることができ、気泡の成長を防止できる。また、隙間にはみ出したゲルを離型後の除去する必要がなく、製造用治具にゲル状部材が直接密着しないため離型が容易である。従って、ゲル状部材の生産性を高めることができる。

本発明によれば、内枠部材と外枠部材との間にゲル材料を充填する際、内枠部材および外枠部材を製造用治具の底面に直接当接させずに、製造用治具の底面に配置したクッション材を介して製造用治具に位置決めする。このように、内枠部材および外枠部材と製造用治具との間にクッション材を挟むことにより、内枠部材および外枠部材と製造用治具との隙間をなくすことができる。従って、ゲル材料の充填時に隙間から空気が移動して、ゲル状部材の内部やゲル状部材と内枠部材および外枠部材との接合面で気泡が成長することを防止できる。また、製造用治具にゲル状部材が直接密着しないため離型が容易であり、製造用治具と内枠部材および外枠部材との隙間にゲル材料がはみ出すことを防止できるので、離型後にはみ出したゲルを除去する必要がない。従って、離型および治具洗浄の手間を削減でき、ゲル状部材の生産性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。 図１に示すアクチュエータの分解斜視図である。 図１に示すアクチュエータの断面図（図１のＡ－Ａ断面図）である。 ゲル状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、可動体３の中心軸線が延在する方向を軸線Ｌ方向とし、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が支持体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を支持体２に対して振動させる磁気駆動機構６は、可動体３に配置される磁石６１と、支持体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してもよい。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、支持体２に配置される磁石６１とを備えている態様であってもよい。

（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の斜視図である。図２は、図１に示すアクチュエータ１の分解斜視図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１の断面図であり、図１のＡ－Ａ位置で切断した断面図である。アクチュエータ１は、支持体２と、可動体３と、支持体２および可動体３に接続された接続体１０と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動機構６とを備える。接続体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。磁気駆動機構６は、可動体３に配置される磁石６１と、支持体２に配置されるコイル６２とを備えており、支持体２に対して可動体３を軸線Ｌ方向に相対移動させる。図３に示すように、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、接続体１０を介して支持体２と接続される。

（支持体）
支持体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の内周側で第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を有する。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。また、支持体２は、コイルホルダ４の内周側に嵌まる第１外枠部材５１と、第１外枠部材５１に対して軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に離間した位置でケース２０の内周側に嵌まる第２外枠部材５２を有する。第１外枠部材５１と第２外枠部材５２は同一形状であり、軸線Ｌ方向で逆向きに配置される。

（接続体）
接続体１０は、第１外枠部材５１の内周面に接合された環状の第１接続体１１と、第２外枠部材５２の内周面に接合された環状の第２接続体１２を備える。可動体３の軸線Ｌ方向（すなわち、可動体の振動方向）の一端側に第１接続体１１が配置され、可動体３の軸線Ｌ方向の他端側に第２接続体１２が配置される。第１接続体１１と第２接続体１２は同一形状であり、軸線Ｌ方向で逆向きに配置される。

第１接続体１１および第２接続体１２はゲル状部材であり、ゲル状部材自身の粘着性によって、第１外枠部材５１および第２外枠部材５２に接合される。第１接続体１１および第２接続体１２は、例えば、針入度が９０度から１１０度のシリコーンゲルからなる。本形態では、第１外枠部材５１をコイルホルダ４に圧入して固定することにより、第１接続体１１が支持体２に接続される。また、第２外枠部材５２をケース２０に圧入して固定することにより、第２接続体１２が支持体２に接続される。

（コイルホルダ）
図２に示すように、コイルホルダ４は、環状の第１外枠部材固定部４１と、第１外枠部材固定部４１から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２へ突出する胴部４２とを備えており、胴部４２の周りにコイル６２が配置される。コイル６２から引き出されたコイル線６３の端部は、コイルホルダ４の第１外枠部材固定部４１から径方向外側へ突出する２本の端子ピン６４に絡げられている。図１に示すように、端子ピン６４はケース２０の外部へ突出しており、配線基板７に接続される。

図３に示すように、コイルホルダ４は、第１外枠部材５１を軸線Ｌ方向に位置決めする第１段部４４を備える。第１外枠部材固定部４１は第１外枠部材５１の外周側を囲んでいる。第１外枠部材固定部４１の内周面には、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に凹む第１凹部４３が設けられ、第１外枠部材５１は、第１凹部４３に圧入される。第１段部４４は、第１凹部４３の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部に設けられている。本形態では、第１外枠部材５１の外周面に形成された環状段部５１１が第１段部４４に対して軸線Ｌ方向に当接する。

（ケース）
ケース２０は、円筒状のケース本体２４と、ケース本体２４の内周側に配置される第２外枠部材固定部２５を備える。図２に示すように、第２外枠部材固定部２５は、ケース本体２４の内周面から内周側に突出しており、ケース本体２４と一体に成形される。図３、図４に示すように、第２外枠部材固定部２５は、コイルホルダ４に対して軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に離間した位置に配置される。

ケース２０は、第２外枠部材５２を軸線Ｌ方向に位置決めする第２段部４５を備える。
図３に示すように、第２外枠部材固定部２５の内周面には、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に凹む第２凹部４６が設けられ、第２外枠部材５２は、第２凹部４６に圧入される。第２段部４５は、第２凹部４６の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部に設けられている。本形態では、第２外枠部材５２の外周面に形成された環状段部５２１が第２段部４５に対して軸線Ｌ方向に当接する。

また、ケース２０は、コイルホルダ４を軸線Ｌ方向に位置決めする第３段部４７を備える。図３に示すように、第３段部４７は、ケース本体２４の内周面に形成される。ケース本体２４の内周面には、軸線Ｌ方向に延びる複数の溝部２９が形成され、各溝部２９の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部に第３段部４７が形成されている。一方、図２、図３に示すように、コイルホルダ４は、第１外枠部材固定部４１の外周面から突出する複数の凸部４９を備える。支持体２を組み立てる際、コイルホルダ４の各凸部４９は、ケース本体２４の各溝部２９に軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から嵌め込まれ、第３段部４７に対して軸線Ｌ方向に当接する。これにより、コイルホルダ４がケース本体２４に圧入されて固定されるとともに、コイルホルダ４が軸線Ｌ方向に位置決めされる。

（蓋部材）
図３に示すように、第１蓋部材２１は、コイルホルダ４に設けられた第１外枠部材固定部４１の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１からケース本体２４に固定されている。また、第２蓋部材２２は、第２外枠部材固定部２５の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からケース本体２４に固定されている。図２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、軸線Ｌ方向から見て円形の蓋部２６と、蓋部２６の外周縁に等間隔で配置された複数の係止部２７を備える。本形態では、第１蓋部材２１および第２蓋部材２２は、それぞれ、３個所の係止部２７を備える。係止部２７は、蓋部２６から外周側へ拡がる方向に傾斜して延びる爪部である。

係止部２７は、径方向に弾性変形して蓋部２６と共にケース本体２４の内周側に押し込まれる。ケース２０は、係止部２７がケース２０の内側から外れることを規制する規制部２８を備える。規制部２８は、ケース本体２４の端部から内周側に突出する凸部である。図１、図２に示すように、規制部２８は、ケース本体２４の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１および他方側Ｌ２の端部に、それぞれ、３個所ずつ等間隔で配置される。規制部２８は、係止部２７の先端に対して軸線Ｌ方向に当接する。

第１蓋部材２１は、係止部２７および規制部２８による係止構造と、接着剤による固定と、溶着とを併用してケース２０に固定される。接着剤は、硬化後にケース２０の一方側Ｌ１の端部と第１蓋部材２１との隙間を封止する封止材となるように塗布される。従って、組立後の支持体２では、第１蓋部材２１とケース２０との隙間は、接着剤（図示せず）によって封止される。

第１蓋部材２１は、溶着によってコイルホルダ４に固定され、コイルホルダ４を介してケース２０に固定される。図２、図３に示すように、第１蓋部材２１は、蓋部２６から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に突出する複数の溶着用凸部２１０を備える。一方、図３に示すように、コイルホルダ４は、蓋部２６と軸線Ｌ方向に対向する複数の溶着用凹部４１０を備える。本形態では、溶着用凸部２１０および溶着用凹部４１０は、周方向に等間隔で３個所に配置される。第１蓋部材２１をケース２０に固定する際には、図３に示すように、各溶着用凸部２１０がコイルホルダの溶着用凹部４１０に溶着される。

第２蓋部材２２は、第１蓋部材２１と同様に、係止部２７および規制部２８による係止構造と、接着剤による固定と、溶着とを併用してケース２０に固定される。接着剤は、硬化後にケース２０の他方側Ｌ２の端部と第２蓋部材２２との隙間を封止する封止材となる
ように塗布される。従って、組立後の支持体２では、第２蓋部材２２とケース２０との隙間は、接着剤（図示せず）によって封止される。

第２蓋部材２２は、溶着によってケース２０の第２外枠部材固定部２５に固定される。図２、図３に示すように、第２蓋部材２２は、蓋部２６から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に突出する複数の溶着用凸部２２０を備える。一方、第２外枠部材固定部２５は、蓋部２６と軸線Ｌ方向に対向する複数の溶着穴２５０を備える。本形態では、溶着用凸部２２０および溶着穴２５０は、周方向に等間隔で３個所に配置される。第２蓋部材２２をケース２０に固定する際には、図３に示すように、各溶着用凸部２２０が第２外枠部材固定部２５の溶着穴２５０に溶着される。

図２に示すように、コイルホルダ４の第１外枠部材固定部４１は、ケース本体２４に設けられた３個所の規制部２８と軸線Ｌ方向で重なる部分を内周側に切り欠いた溝部４８を備える。従って、コイルホルダ４をケース本体２４の内部に挿入する際に、第１外枠部材固定部４１と規制部２８とが干渉することが回避される。

（配線引き出し部）
図１に示すように、支持体２は、磁気駆動機構６のコイル６２から引き出したコイル線６３を絡げた端子ピン６４を外部に引き出すための配線引き出し部６０を備える。配線引き出し部６０は、ケース２０の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の縁を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に切り欠いた切欠き部６５と、第１蓋部材２１の外周縁の周方向の一部から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に延びるカバー６６との間に設けられた隙間である。

切欠き部６５の内周側には、コイルホルダ４の第１外枠部材固定部４１が配置される。本形態では、第１外枠部材固定部４１から外周側に延びる２本の端子ピン６４が配線引き出し部６０に配置される。各端子ピン６４の根本には、コイル６２から引き出されたコイル線６３が絡げられている。

ケース２０は、切欠き部６５の他方側Ｌ２に形成された基板固定部６９を備える。配線引き出し部６０には、基板固定部６９に固定される配線基板７の端部が配置される。端子ピン６４は、配線基板７の縁に設けられた保持溝７１に位置決めされ、保持溝７１の縁に形成されたランドと電気的に接続される。配線基板７には、コイル６２に対する給電用のリード線８が接続される。

（可動体）
図２、図３に示すように、可動体３は、支持体２の径方向の中心において軸線Ｌ方向に延びる支軸３０を有する。支軸３０には、筒状の第１内枠部材３６、および筒状の第２内枠部材３７によって、磁石６１および第３ヨーク３５が固定される。支軸３０は金属製の丸棒である。第１内枠部材３６および第２内枠部材３７は、金属製の円筒体であり、第１内枠部材３６および第２内枠部材３７には円形の貫通穴が設けられている。第１内枠部材３６および第２内枠部材３７は同一形状であり、軸線Ｌ方向に逆向きに配置される。

第１内枠部材３６は第１外枠部材５１と径方向に対向しており、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の間に第１接続体１１が配置される。また、第２内枠部材３７は第２外枠部材５２と径方向に対向しており、第２内枠部材３７と第２外枠部材５２の間に第２接続体１２が配置される。上記のように、第１接続体１１および第２接続体１２はゲル状部材であり、ゲル状部材自身の粘着性によって、第１接続体１１が第１内枠部材３６に接合され、第２接続体１２が第２内枠部材３７に接合されている。第１内枠部材３６および第２内枠部材３７に支軸３０を圧入して固定することにより、第１接続体１１および第２接続体１２が可動体３に接続される。

磁石６１は、支軸３０が貫通する軸穴６１０が設けられており、支軸３０の軸線Ｌ方向の略中央に固定される。第３ヨーク３５は、磁石６１に軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１で重なる第１ヨーク３１と、磁石６１に軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２で重なる第２ヨーク３２を備える。第１ヨーク３１は、支軸３０が貫通する軸穴３１０が設けられた円板状であり、磁石６１と第１ヨーク３１とは外径が等しい。第２ヨーク３２は、カップ状の第１磁性部材３３と、円板状の第２磁性部材３４の２つの部材からなる。第１磁性部材３３は、支軸３０が貫通する軸穴３３０が設けられた円形の端板部３３１と、端板部３３１の外縁から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に延びる円筒部３３２とを有する。本形態では、第１磁性部材３３の端板部３３１が磁石６１の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端面に固定される。第２磁性部材３４は、支軸３０が貫通する軸穴３４０を備えており、第１磁性部材３３の端板部３３１に対して磁石６１とは反対側から固定される。

可動体３は、磁石６１および第３ヨーク３５を構成する各部材の軸穴３１０、６１０、３３０、３４０に支軸３０を貫通させた状態で、磁石６１および第３ヨーク３５の軸線Ｌ方向の両側で第１内枠部材３６および第２内枠部材３７を支軸３０に固定する。その結果、第１内枠部材３６が軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から磁石６１および第３ヨーク３５を支持し、第２内枠部材３７が軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から磁石６１および第３ヨーク３５を支持する結果、磁石６１および第３ヨーク３５は、支軸３０に固定される。

（接続体の製造方法）
第１接続体１１は、成形時に第１外枠部材５１および第１内枠部材３６が接合されている。同様に、第２接続体１２は、成形時に第２外枠部材５２および第２内枠部材３７が接合されている。従って、アクチュエータ１を組み立てる際には、ゲル状部材を接着する工程を行わずに、支持体２と可動体３とを接続することができる。

図４は、接続体１０の製造方法の説明図である。以下、図４を参照して第１接続体１１の製造方法を説明する。製造用治具９０Ａは、押圧用治具９０Ｂと対向する底面９１を備える。押圧用治具９０Ｂは、製造用治具９０Ａの底面９１と対向する対向面９４と、対向面９４の中央から突出するピン９５と、ピン９５の外周側を囲む内周面９６を備える。内周面９６には、第１外枠部材５１を収容する凹部９７が設けられている。

図４（ａ）に示すように、第１工程では、製造用治具９０Ａの底面９１にクッション材９２を配置し、クッション材９２の表面に離型フィルム９３を配置する。クッション材９２は、シリコンスポンジなどの発泡樹脂である。本形態では、製造用治具９０Ａごと加熱してゲル材料Ｇを熱硬化させるため、クッション材９２として耐熱性の発泡樹脂を用いる。離型フィルム９３は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂からなるフィルムの表面にフッ素樹脂もしくはシリコン樹脂のコーティングを施したフィルムである。

続いて、第２工程では、押圧用治具９０Ｂに第１内枠部材３６および第１外枠部材５１を位置決めする。例えば、図４（ｂ）に示すように、押圧用治具９０Ｂを裏返し、対向面９４から突出するピン９５を第１内枠部材３６に挿入し、対向面９４に第１内枠部材３６を当接させる。また、内周面９６に設けられた凹部９７に第１外枠部材５１を位置決めする。

次に、第３工程では、押圧用治具９０Ｂを反転させ、押圧用治具９０Ｂと製造用治具９０Ａの底面９１との間に第１内枠部材３６および第１外枠部材５１を配置する。図４（ｃ）に示すように、製造用治具９０Ａの底面９１にはクッション材９２および離型フィルム９３が配置されているため、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１と底面９１との間
にクッション材９２および離型フィルム９３が挟まれる。

第４工程では、押圧用治具９０Ｂを製造用治具９０Ａの底面９１に向けて押圧する。例えば、図４（ｄ）に示すように、クランプなどの押圧機構９８を用いて押圧用治具９０Ｂを押圧する。押圧力によりクッション材９２が潰されて離型フィルム９３が第１内枠部材３６および第１外枠部材５１の端面に密着する。

第５工程では、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の間に形成された環状の隙間Ｓにゲル材料Ｇを充填する。例えば、図４（ｅ）に示すように、ディスペンサー９９からゲル材料Ｇを充填する。なお、隙間Ｓにゲル材料Ｇを入れる前に、第１内枠部材３６の外周面３６０および第１外枠部材５１の内周面５１０にプライマーなどの接着補助剤（図示省略）を塗布しておく。プライマー（接着補助剤）の塗布は、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１を押圧用治具９０Ｂに位置決めする前に行ってもよいし、押圧用治具９０Ｂに位置決めした後に行ってもよい。

第６工程では、ゲル材料Ｇを製造用治具９０Ａおよび押圧用治具９０Ｂ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にはゲル状部材である第１接続体１１が形成される。ゲル材料Ｇは、加熱硬化する際に、プライマーに接する部分がプライマーと反応して、第１内枠部材３６の外周面３６０および第１外枠部材５１の内周面５１０に固定される。従って、第１接続体１１は、第１接続体１１自体の接着力によって第１内枠部材３６および第１外枠部材５１に固定される。

第７工程では、図４（ｆ）に示すように、完成した第１接続体１１を第１内枠部材３６および第１外枠部材５１と共に製造用治具９０Ａおよび押圧用治具９０Ｂから取り外す。例えば、製造用治具９０Ａの底面９１、および押圧用治具９０Ｂの対向面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、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１と共に第１接続体１１を製造用治具９０Ａおよび押圧用治具９０Ｂから取り外す。また、離型の際、離型フィルム９３を第１接続体１１から剥がして除去する。

（接続体の断面形状）
図３に示すように、第１内枠部材３６、第１外枠部材５１、第２内枠部材３７、および第２外枠部材５２は、各部材の中心軸線ＬＡ（図４（ｆ）参照）とアクチュエータ１の軸線Ｌとが一致する状態に組み立てられている。図４（ｆ）に示すように、第１接続体１１は、中心軸線ＬＡ方向の一方側を向く第１ゲル端面１１１、および、中心軸線ＬＡ方向の他方側を向く第２ゲル端面１１２を備える。同様に、第２接続体１２は、中心軸線ＬＡ方向の一方側を向く第１ゲル端面１２１、および、中心軸線ＬＡ方向の他方側を向く第２ゲル端面１２２を備える。

図３に示すように、アクチュエータ１を組み立てたとき、第１接続体１１および第２接続体１２は、軸線Ｌ方向で逆向きに配置される。従って、第１接続体１１の第１ゲル端面１１１は軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２を向いており、第１接続体１１の第２ゲル端面１１２は軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１を向いている。一方、第２接続体１２の第１ゲル端面１２１は軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１を向いており、第２接続体１２の第２ゲル端面１２２は軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２を向いている。第１内枠部材３６は、軸線Ｌ方向の長さ（高さ）が第１外枠部材５１よりも大きく、第１外枠部材５１から軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２へ突出して第１ヨーク３１に当接する。第２内枠部材３７は、軸線Ｌ方向の長さ（高さ）が第２外枠部材５２よりも大きく、第２外枠部材５２から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１へ突出して第２ヨーク３２に当接する。

第１接続体１１の第１ゲル端面１１１、および、第２接続体１２の第１ゲル端面１２１の形状は、底面９１に配置されるクッション材９２の反転形状である。本形態では、クッション材９２に第１内枠部材３６と第１外枠部材５１を押し付けているため、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の隙間Ｓではクッション材９２が膨らんでいる。従って、第１ゲル端面１１１および第１ゲル端面１２１は、凹面である。また、第１接続体１１の第２ゲル端面１１２および第２ゲル端面１２２は、成形時にゲル材料Ｇが表面張力によって凹むため、凹面である。

第１ゲル端面１１１、１２１が平坦面である場合と、凹面である場合とでは、第１接続体１１および第２接続体１２の振動特性が異なる。例えば、第１ゲル端面１１１、１２１の凹みの深さが増大すると、共振周波数が高い方へシフトする。第１ゲル端面１１１、１２１の形状（凹みの深さ）は、クッション材９２の厚さによって調節可能である。従って、本形態の製造方法では、クッション材９２の厚さを調節することにより、第１ゲル端面１１１、１２１の形状を調節して、第１接続体１１および第２接続体１２の振動特性を調節することが可能である。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のアクチュエータ１の製造方法は、支持体２および可動体３に接続される第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）を製造するゲル状部材製造工程と、支持体２および可動体３を第１接続体１１および第２接続体１２によって接続する組立工程と、を行う。ゲル状部材製造工程では、図４に示す方法により、第１接続体１１および第２接続体１２を製造する。例えば、第１接続体１１を製造する場合には、製造用治具９０Ａの底面９１にクッション材９２を配置し、第１内枠部材３６、および、第１内枠部材３６の外周側を囲む第１外枠部材５１を製造用治具９０Ａに位置決めする際、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１を底面９１に向けて押圧してクッション材９２に密着させる。この状態で、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の隙間Ｓにゲル材料Ｇを充填し、ゲル材料Ｇを硬化させることにより、第１接続体１１（ゲル状部材）を成形するとともにゲル状部材を第１内枠部材３６および第１外枠部材５１に接続する。しかる後に、内枠部材および外枠部材と共にゲル状部材を製造用治具９０Ａから取り外す。

本形態では、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の隙間Ｓにゲル材料Ｇを充填する際、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１を製造用治具９０Ａの底面９１に直接当接させずに、製造用治具９０Ａの底面９１に配置したクッション材９２を介して製造用治具９０Ａに位置決めする。このように、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１と製造用治具９０Ａとの間にクッション材９２を挟むことにより、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１と製造用治具９０Ａとの隙間をなくすことができる。従って、ゲル材料Ｇの充填時に隙間から空気が移動して、第１接続体１１（ゲル状部材）の内部や、第１接続体１１（ゲル状部材）と他部材との接合面で気泡が成長することを防止できる。また、製造用治具９０Ａに第１接続体１１（ゲル状部材）が直接密着しないため離型が容易であり、製造用治具９０Ａと第１内枠部材３６および第１外枠部材５１との隙間にゲル材料Ｇがはみ出すことを防止できるので、離型後にはみ出したゲルを除去する必要がない。従って、離型および治具洗浄の手間を削減でき、第１接続体１１（ゲル状部材）の生産性を向上させることができる。第２接続体１２についても同一の方法により製造でき、同じ作用効果を得ることができる。

本形態のアクチュエータ１は、支持体２および可動体３と、支持体２および可動体３に接続される第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）と、磁石６１およびコイル６２を備えており可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動機構６と、を有し、可動体３は、支持体２の内周側で磁石６１およびコイル６２のうちの一方を支持する支軸３０と、支軸３０に対して固定される第１内枠部材３６および第２内枠部材３７を備
え、支持体２は、第１内枠部材３６と径方向で対向する第１外枠部材５１および第２内枠部材３７と径方向で対向する第１外枠部材５１と、第１外枠部材５１および第２外枠部材５２の外周側を囲む筒状のケース２０を備える。第１接続体１１（ゲル状部材）は、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の隙間に配置され、第２接続体１２（ゲル状部材）は、第２内枠部材３７と第２外枠部材５２の隙間に配置される。第１接続体１１は、中心軸線ＬＡ方向の一方側を向く第１ゲル端面１１１と中心軸線ＬＡ方向の他方側を向く第２ゲル端面１１２がいずれも凹面である。同様に、第２接続体１２は、中心軸線ＬＡ方向の一方側を向く第１ゲル端面１２１と中心軸線ＬＡ方向の他方側を向く第２ゲル端面１１２がいずれも凹面である。

本形態では、注型によって第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）を製造する際、充填したゲル材料Ｇの表面（液面）は表面張力によって凹面になる。また、注型によって製造する際、製造用治具９０Ａの底面９１にクッション材９２を配置して内枠部材と外枠部材をクッション材９２に押し付けるため、第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）は、クッション材９２に接する面が凹面になる。このように、注型によって第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）を製造する際、クッション材９２を用いることで、空気が入り込まないようにすることができ、気泡の成長を防止できる。また、隙間にはみ出したゲルを離型後に除去する必要がなく、製造用治具９０Ａに第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）が直接密着しないため離型が容易である。従って、第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）の生産性を高めることができる。

本形態では、製造用治具９０Ａの底面９１に配置したクッション材９２に離型フィルム９３を積層して、離型フィルム９３を介して第１内枠部材３６および第１外枠部材５１をクッションに密着させる。従って、第１接続体１１（ゲル状部材）を製造用治具９０Ａから離型する際、離型フィルム９３から容易に離れるため、容易に離型させることができる。従って、第１接続体１１および第２接続体１２（ゲル状部材）の生産性を向上させることができる。

本形態では、押圧用治具９０Ｂに第１内枠部材３６および第１外枠部材５１を保持させ、押圧用治具９０Ｂを製造用治具９０Ａの底面９１に向けて押圧することにより、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１をクッション材９２に密着させる。このように、押圧用治具９０Ｂを用いることにより、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１を容易に、且つ、精度良く位置決めできる。また、製造用治具９０Ａと押圧用治具９０Ｂをクランプなの押圧機構９８によって挟んで固定できるので、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１をクッション材９２に密着させた状態で保持できる。よって、ゲル材料Ｇの充填作業を行う際、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１がクッション材９２から離れて気泡ができるおそれを少ない。

本形態では、第１内枠部材３６の外周面３６０および第１外枠部材５１の内周面５１０にプライマーなどの接着補助剤を塗布し、接着補助剤とゲル材料Ｇとを反応させて、第１内枠部材３６の外周面３６０および第１外枠部材５１の内周面５１０に第１接続体１１（ゲル状部材）を固定するため、第１内枠部材３６および第１外枠部材５１に対する第１接続体１１（ゲル状部材）の固定強度を高めることができる。

１…アクチュエータ、２…支持体、３…可動体、４…コイルホルダ、６…磁気駆動機構、７…配線基板、８…リード線、１０…接続体、１１…第１接続体、１２…第２接続体、２０…ケース、２１…第１蓋部材、２２…第２蓋部材、２４…ケース本体、２５…第２外枠部材固定部、２６…蓋部、２７…係止部、２８…規制部、２９…溝部、３０…支軸、３１
…第１ヨーク、３２…第２ヨーク、３３…第１磁性部材、３４…第２磁性部材、３５…第３ヨーク、３６…第１内枠部材、３７…第２内枠部材、４１…第１外枠部材固定部、４２…胴部、４３…第１凹部、４４…第１段部、４５…第２段部、４６…第２凹部、４７…第３段部、４８…溝部、４９…凸部、５１…第１外枠部材、５２…第２外枠部材、６０…配線引き出し部、６１…磁石、６２…コイル、６３…コイル線、６４…端子ピン、６５…切欠き部、６６…カバー、６９…基板固定部、７１…保持溝、９０Ａ…製造用治具、９０Ｂ…押圧用治具、９１…底面、９２…クッション材、９３…離型フィルム、９４…対向面、９５…ピン、９６…内周面、９７…凹部、９８…押圧機構、９９…ディスペンサー、１１１、１２１…第１ゲル端面、１１２、１２２…第２ゲル端面、２１０…溶着用凸部、２２０…溶着用凸部、２５０…溶着穴、３１０、３３０、３４０…軸穴、３３１…端板部、３３２…円筒部、３６０…外周面、３７０…外周面、４１０…溶着用凹部、５１０、５２０…内周面、５１１、５１２…環状段部、６１０…軸穴、Ｇ…ゲル材料、Ｌ…軸線、Ｌ１…一方側、Ｌ２…他方側、ＬＡ…中心軸線、Ｓ…隙間

Claims (6)

1. 支持体および可動体と、前記支持体および前記可動体に接続されるゲル状部材と、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動機構と、を有するアクチュエータの製造方法であって、
   前記ゲル状部材を製造するゲル状部材製造工程と、
   前記支持体および前記可動体を前記ゲル状部材によって接続する組立工程と、を行い、
   前記ゲル状部材製造工程では、
   製造用治具の底面にクッション材を配置し、
   内枠部材、および、前記内枠部材の外周側を囲む外枠部材を前記製造用治具に位置決めする際、前記内枠部材および前記外枠部材を前記底面に向けて押圧して前記クッション材に密着させ、
   前記内枠部材と前記外枠部材の隙間にゲル材料を充填し、
   前記ゲル材料を硬化させることにより、前記ゲル状部材を成形するとともに前記ゲル状部材を前記内枠部材および前記外枠部材に接続し、
   前記内枠部材および前記外枠部材と共に前記ゲル状部材を前記製造用治具から取り外すことを特徴とするアクチュエータの製造方法。
2. 前記底面に配置した前記クッション材に離型フィルムを積層して、前記離型フィルムを介して前記内枠部材および前記外枠部材を前記クッションに密着させることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータの製造方法。
3. 押圧用治具に前記内枠部材および前記外枠部材を保持させ、
   前記押圧用治具を前記底面に向けて押圧することにより、前記内枠部材および前記外枠部材を前記クッション材に密着させ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の製造方法。
4. 前記内枠部材の外周面および前記外枠部材の内周面に接着補助剤を塗布し、
   前記接着補助剤と前記ゲル材料とを反応させて、前記内枠部材の外周面および前記外枠部材の内周面に前記ゲル状部材を固定す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アクチュエータの製造方法。
5. 前記接着補助剤はプライマーであることを特徴とする請求項４に記載のアクチュエータの製造方法。
6. 支持体および可動体と、
   前記支持体および前記可動体に接続されるゲル状部材と、
   磁石およびコイルを備えており前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動機構と、を有し、
   前記可動体は、前記支持体の内周側で前記磁石および前記コイルのうちの一方を支持する支軸と、前記支軸に対して固定される内枠部材を備え、
   前記支持体は、前記内枠部材と径方向で対向する外枠部材と、前記外枠部材の外周側を囲む筒状のケースを備え、
   前記ゲル状部材は、前記内枠部材と前記外枠部材の隙間に配置され、
   前記ゲル状部材は、前前記内枠部材および前記外枠部材の中心軸線方向の一方側を向く第１ゲル端面、および、前記中心軸線方向の他方側を向く第２ゲル端面を備え、
   前記第１ゲル端面および前記第２ゲル端面は、凹面であることを特徴とするアクチュエータ。

Images