JP7481987B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

本発明は、可動体を振動させるアクチュエータに関する。

特許文献１には、情報を振動によって報知するデバイスとして用いられるアクチュエータが開示される。特許文献１のアクチュエータは、支持体および可動体と、可動体を支持体に接続する接続体と、可動体を支持体に対して相対移動させる磁気駆動回路を有する。磁気駆動回路は、可動体および支持体の一方に搭載される磁石と、可動体および支持体の他方に搭載されるコイルと、を備える。磁石は、コイルに対して振動方向と直交する方向で対向する。

特開２０２０－８９８１８号公報

磁気駆動回路によって可動体を振動させるアクチュエータは、ユーザのニーズに合わせた振動を発生させるように製品ごとに磁気駆動回路が設計されており、必要な駆動力に応じて、製品ごとに磁石のサイズやコイルの抵抗値などが異なる。ユーザのニーズが多様化して、製品ごとに磁気駆動回路の構成が異なってくると、新規製品の設計、生産に素早く対応できない。特に、製品ごとに新規部品が必要になるのでは、新規製品の生産に素早く対応できない。また、部品の種類が増えると、部品管理が煩雑になるという問題もある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、多種類の製品の設計および生産への対応が容易なアクチュエータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係るアクチュエータは、支持体および可動体と、前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる複数の磁気駆動回路と、前記複数の磁気駆動回路に給電するための配線パターンが設けられた基板と、を有し、前記複数の磁気駆動回路のそれぞれは、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第１方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第１方向に対して交差する第２方向に駆動し、前記配線パターンは、短絡用導電材により短絡させることが可能な第１短絡部を備え、前記第１短絡部が短絡している状態と、前記第１短絡部が短絡していない状態とでは、前記複数の磁気駆動回路に設けられた複数のコイルに流れる電流が異なることを特徴とする。

また、本発明に係るアクチュエータは、支持体および可動体と、前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる複数の磁気駆動回路と、前記複数の磁気駆動回路に給電するための配線パターンが設けられた基板と、を有し、前記複数の磁気駆動回路のそれぞれは、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第１方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第１方向に対して交差する第２方向に駆動し、前記配線
パターンは、第１切断可能部を備え、前記第１切断可能部が切断された状態と、前記第１切断可能部が切断されていない状態とでは、前記複数の磁気駆動回路に設けられた複数のコイルに流れる電流が異なることを特徴とする。

本発明によれば、基板に設けられた配線パターンの第１短絡部を短絡させるか否かにより、あるいは、基板に設けられた配線パターンの第１切断可能部を切断するか否かにより、複数の磁気駆動回路のコイルに給電する回路を変更して、複数のコイルに流れる電流を変更することができる。コイルに流れる電流が異なると、磁気駆動回路の駆動力が異なる。従って、同一の部品構成で、異なる振動を発生させる多種類のアクチュエータを製造できるので、多種類の製品の設計および生産への対応が容易である。また、部品の種類数の増加を抑制できるので、部品管理の煩雑化を抑制できる。

本発明において、配線パターンの短絡により回路を変更する場合には、コイルの数や磁気駆動回路の構成に応じて、以下の構成を採用することができる。すなわち、本発明において、前記第１短絡部が短絡していない状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、前記第１短絡部が短絡している状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続される構成を採用することができる。あるいは、本発明において、前記配線パターンは、前記短絡用導電材により短絡させることが可能な第２短絡部を備え、前記第１短絡部および前記第２短絡部の一方のみが短絡しており、前記第２短絡部が短絡し且つ前記第１短絡部が短絡していない状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、前記第１短絡部が短絡し且つ前記第２短絡部が短絡していない状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続される構成を採用することができる。このようにすると、同一の部品構成で、複数のコイルが直列に接続された構成と、複数のコイルが並列に接続された構成の両方を実現可能である。よって、同一の部品構成で、コイルに流れる電流を変更でき、磁気駆動回路の駆動力を変更できるので、異なる振動を発生させる多種類のアクチュエータを製造できる。

本発明において、配線パターンが第１短絡部を備える場合には、前記第１短絡部は、第１短絡用ランドと、前記第１短絡用ランドとの間に０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置された第２短絡用ランドを備えることが好ましい。あるいは、配線パターンが第１短絡部および第２短絡部を備える場合には、前記第１短絡部および前記第２短絡部のそれぞれは、第１短絡用ランドと、前記第１短絡用ランドとの間に０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置された第２短絡用ランドを備えることが好ましい。このようにすると、第１短絡用ランドと第２短絡用ランドの間に半田付けすることで各短絡部を短絡させることができる。従って、配線パターンを容易に、且つ、確実に短絡させることができるので、必要な配線パターンを備えたアクチュエータを容易に製造できる。

本発明において、配線パターンの切断により回路を変更する場合には、コイルの数や磁気駆動回路の構成に応じて、以下の構成を採用することができる。すなわち、本発明において、前記第１切断可能部が切断された状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、前記第１切断可能部が切断されていない状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続される構成を採用することができる。あるいは、本発明において、前記配線パターンは、第２切断可能部を備え、前記第１切断可能部および前記第２切断可能部の一方のみが切断されており、前記第１切断可能部が切断され且つ前記第２切断可能部が切断されていない状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、前記第２切断可能部が切断され且つ前記第１切断可能部が切断されていない状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続される構成を採用することができる。このようにすると、同一の部品構成で、複数のコイルが直列に接続された構成と、複数のコイルが並列に接続された構成の両方を実現可能である。よって、同一の部品構成で、コイルに流れる電流を変更でき、磁気駆動回路の駆動力を変更できるので、異なる振動を発生させる多種類のアクチュエータを製造できる。

本発明によれば、基板に設けられた配線パターンの短絡の有無あるいは短絡箇所の変更により、あるいは、基板に設けられた配線パターンの切断の有無あるいは切断箇所の変更により、複数のコイルに流れる電流を変更することができ、磁気駆動回路の駆動力を変更することができる。従って、同一の部品構成で、異なる振動を発生させる多種類のアクチュエータを製造できる。よって、多種類の製品の設計および生産への対応が容易である。また、部品の種類数の増加を抑制できるので、部品管理の煩雑化を抑制できる。

本発明を適用したアクチュエータの外観斜視図である。 図１に示すアクチュエータのＸＺ断面図である。 図１に示すアクチュエータの分解斜視図である。 第１ケース部材および第２ケース部材を取り外したアクチュエータの分解斜視図である。 ホルダ、コイル、基板、およびプレートの分解斜視図である。 基板の平面図である。 磁気駆動回路のコイルと電源とを接続する回路の説明図、および、磁気駆動回路のコイルと電源とを接続する回路の別の例を示す説明図である。 ３個のコイルを直列または並列に接続可能な回路の説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実形態を説明する。なお、以下の説明において、互いに交差する３つの方向を各々、第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙとして説明する。また、第２方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第２方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第３方向Ｙの一方側にＹ１を付し、第３方向Ｙの他方側にＹ２を付し、第１方向Ｚの一方側にＺ１を付し、第１方向Ｚの他方側にＺ２を付して説明する。本形態では、第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙは、互いに直交する方向である。第２方向Ｘは、可動体３の振動方向である。

本発明を適用したアクチュエータ１の磁気駆動回路６では、コイル７が支持体２（一方側部材）の側に設けられ、磁石８が可動体３（他方側部材）の側に設けられた態様、および磁石８が支持体２（他方側部材）の側に設けられ、コイル７が可動体３（一方側部材）の側に設けられた態様を採用することができる。以下に説明する実施形態は、コイル７が支持体２の側に設けられ、磁石８が可動体３の側に設けられている。

（全体構成）
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ＸＺ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、第１ケース部材１６および第２ケース部材１７を取り外したアクチュエータ１の解斜視図である。ホルダ６０、コイル７、基板１５、およびプレート２６の分解斜視図である。

図１、図２に示すように、アクチュエータ１は、全体として、第２方向Ｘの寸法が第３方向Ｙの寸法および第１方向Ｚの寸法より大きい直方体形状である。アクチュエータ１は、支持体２と、支持体２に移動可能に支持された可動体３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回路６とを有する。磁気駆動回路６は、コイル７および磁石８を備えており、可動体３を第２方向Ｘに振動させる。また、アクチュエータ１は、支持体２と可動体３とに接続される接続体９を備える。可動体３は、接続体９を介して支持体２に支持される。

アクチュエータ１は、可動体３が第２方向Ｘに振動することにより、アクチュエータ１や、アクチュエータ１を取り付けた機器等を利用する者の身体を通して利用者に情報を報知する。アクチュエータ１は、例えば、ゲーム機の操作部材、操作パネル、自動車のハンドルやいす等に組み込んで利用することができ、可動体３の第２方向Ｘの振動によって利用者に触覚を与える触覚デバイスとして使用することができる。アクチュエータ１を触覚デバイスとして使用する際、例えば、コイル７に印加する交流波形を調整して、可動体３が第２方向Ｘの一方側Ｘ１に移動する加速度と、可動体３が第２方向の他方側Ｘ２に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第２方向Ｘにおいて方向性を有する振動を体感することができる。

後述するように、本形態のアクチュエータ１は、接続体９としてゲル状部材（粘弾性部材）を用いているが、本発明は、接続体９としてゴムやバネ等を用いたアクチュエータに適用可能である。

（支持体）
図１、図２および図３に示すように、支持体２は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に順に重ねられた第１ケース部材１６、ホルダ６０、および第２ケース部材１７を有する。第１ケース部材１６と第２ケース部材１７との間に可動体３および磁気駆動回路６が配置される。第１ケース部材１６、ホルダ６０および第２ケース部材１７は各々、第１方向Ｚから見て第３方向Ｙの幅が第２方向Ｘの幅より小さい長方形である。本形態では、第１ケース部材１６、ホルダ６０、および第２ケース部材１７は各々、樹脂製である。

支持体２を組み立てる際には、第１ケース部材１６、ホルダ６０および第２ケース部材１７を第１方向Ｚに重ねた状態で、第２ケース部材１７の貫通穴１７ｅ、ホルダ６０の貫通穴６０ｅ、および第１ケース部材１６の貫通穴１６ｅにネジ１８を止め、第１ケース部材１６、ホルダ６０および第２ケース部材１７を第１方向Ｚで締結する。また、第１ケース部材１６の角部１６０とホルダ６０の角部６００との間、および、ホルダ６０の角部６００と第２ケース部材１７の角部１７０との間に接着剤が配置される。

第１ケース部材１６、ホルダ６０、および第２ケース部材１７を組み立てて支持体２を形成する際、第１ケース部材１６の凸部１６１ｈ、１６２ｈは各々、ホルダ６０に設けられた貫通穴を貫通して第２ケース部材１７の穴１７１ｈ、１７２ｈに嵌まる。また、ホルダ６０から第１ケース部材１６側へ突出する凸部６０ｃは第１ケース部材１６の穴１６ｃに嵌まり、ホルダ６０から第２ケース部材１７側へ突出する凸部６０ｄは第２ケース部材１７の穴（図示せず）に嵌まる。従って、第１ケース部材１６、ホルダ６０および第２ケース部材１７は互いに位置決めされた状態で連結される。

なお、第２ケース部材１７の貫通穴１７ｆ、ホルダ６０の貫通穴６０ｆ、および第２ケース部材１７の貫通穴１７ｆは、アクチュエータ１を各種機器に搭載する際、機器のフレームに対してアクチュエータ１を固定するネジ（図示せず）が配置される。

図２、図３に示すように、第１ケース部材１６は、第２方向Ｘで並ぶ２つの凹部１６６、１６７が形成された底板部１６５を有する。図２に示すように、第２ケース部材１７は、第２方向Ｘで並ぶ２つの凹部１７６、１７７が形成された底板部１７５を有する。図１、図３に示すように、第１ケース部材１６の第３方向Ｙの一方側Ｙ１の外面には、第３方向Ｙの他方側Ｙ２に凹んだ凹部１６８が設けられている。また、第２ケース部材１７の第３方向Ｙの一方側Ｙ１の外面には、第３方向Ｙの他方側Ｙ２に凹んだ凹部１７８が設けられている。

（磁気駆動回路）
図２に示すように、磁気駆動回路６は、第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂを備える。第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂは、第２方向Ｘで並列するように配置される。第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂは、それぞれ、コイル７と、コイル７に対して第１方向Ｚで対向する磁石８とを有する。本形態では、第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂは、それぞれ、１つずつコイル７を備える。コイル７は、支持体２のうち、ホルダ６０に保持される。図４、図５に示すように、コイル７は、第３方向Ｙに長辺７０１（有効辺）が延在する長円形状の空芯コイルであり、第３方向Ｙの一方側Ｙ１にコイル線の端部７０５が引き出されている。

磁石８は、可動体３に設けられている。第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂは、それぞれ、磁石８として、コイル７に対して第１方向Ｚの一方側Ｚ１で対向する第１磁石８１と、コイル７に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２で対向する第２磁石８２を備える。第１磁石８１および第２磁石８２は、コイル７の長辺７０１と第１方向Ｚで対向する。第１磁石８１および第２磁石８２は各々、厚さ方向（第１方向Ｚ）および幅方向（Ｘ方向）で分極着磁されている。図７に示すように、第１磁石８１と第２磁石８２は、コイル７と対向する面の磁極が異なっている。また、第２方向Ｘで並列する２個の第１磁石８１、および、第２方向Ｘで並列する２個の第２磁石８２は、第２方向Ｘで隣り合う磁極が異なっている。

第１磁気駆動回路６Ａのコイル７と、第２磁気駆動回路６Ｂのコイル７は、同一のコイルである。また、第１磁気駆動回路６Ａの磁石８（第１磁石８１および第２磁石８２）と、第２磁気駆動回路６Ｂの磁石８（第１磁石８１および第２磁石８２）は、同一の磁石である。従って、磁気駆動回路６は、１種類のコイルと１種類の磁石で構成されており、部品の種類数が少ない。

後述するように、可動体３は、ヨーク８０を備えており、第１磁石８１および第２磁石８２は、全て、共通のヨーク８０に固定される。また、上記のように、第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂは、同一の構成であり、同一の駆動力を発生させる。従って、磁気駆動回路６は、アクチュエータ１の不要な共振を抑制できるように構成されている。

本形態では、コイル７に対する第１方向Ｚの両側に磁石８を配置しているが、磁気駆動回路６は、コイル５に対する第１方向Ｚの一方側Ｚ１のみまたは他方側Ｚ２のみに磁石８を配置した構成を採用してもよい。

（ホルダ）
図４、図５に示すように、ホルダ６０は、２つのコイル保持穴６５１、６５２が第２方向Ｘで並列するように形成された底板部６５を備える。コイル保持穴６５１、６５２は貫通穴であり、第３方向Ｙの両端部には、第１方向Ｚの他方側Ｚ２でコイル保持穴６５１、６５２の一部に重なるように張り出した受け部６４１、６４２が形成されている。従って、コイルを第１方向Ｚの一方側Ｚ１からコイル保持穴６５１、６５２に装着すると、コイル７の短辺７０２（無効部分）が受け部６４１、６４２によって第１方向Ｚの他方側Ｚ２で支持される。この状態で、ホルダ６０には第１方向Ｚの一方側Ｚ１からプレート２６が重ねられ、プレート２６は、接着剤によってコイル７と固定されるとともに、ホルダ６０に固定される。プレート２６は、例えば、アルミニウムやステンレス等の非磁性の金属板である。

ホルダ６０には、コイル保持穴６５１の第２方向Ｘの一方側Ｘ１に第１開口部６０１が形成され、コイル保持穴６５２の第２方向Ｘの他方側Ｘ２に第２開口部６０２が形成されている。第１開口部６０１、および第２開口部６０２はホルダ６０の底板部６５を第１方
向Ｚで貫通している。

ホルダ６０の第３方向Ｙの一方側Ｙ１の外面には、第３方向Ｙの他方側Ｙ２に凹んだ凹部６３０が設けられている。凹部６３０には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に開口した切欠き状の引き出し部６８が第２方向Ｘに沿って複数、形成されている。また、凹部６３０には、第３方向Ｙの一方側Ｙ１に突出した係合凸部６９が第２方向Ｘに沿って複数、形成されている。本形態において、係合凸部６９は３か所に形成されている。

（基板）
図１、図３、図４に示すように、基板１５は、ホルダ６０の第３方向Ｙの一方側Ｙ１の外面に設けられた凹部６３０、第２ケース部材１７の第３方向Ｙの一方側Ｙ１の外面に設けられた凹部１７８、および、第１ケース部材１６の第３方向Ｙの一方側Ｙ１の外面に設けられた凹部１６８に配置される。図５に示すように、基板１５には、ホルダ６０の引き出し部６８と重なる位置に切欠き１５８が形成されている。また、基板１５には、ホルダ６０の係合凸部６９と重なる位置に係合穴１５９が形成されている。本形態では、３つの係合穴１５９のうち、中央の係合穴１５９は、切欠き状である。

基板１５は、ホルダ６０の係合凸部６９と係合穴１５９とが係合した状態で、ホルダ６０に設けられた凹部６３０の底面に接着剤により固定される。基板１５には、コイル７から引き出したコイル線の端部７０５が電気的に接続されるランド１５１と、外部からの配線部材（図示せず）が電気的に接続されるランド１５２とが形成されている。コイル線の端部７０５は、引き出し部６８を介してランド１５１まで引き回された後、半田によりランド１５１に電気的に接続される。

（可動体）
可動体３は、磁石８およびヨーク８０を備える。図２、図３、図４に示すように、ヨーク８０は、コイル７に対して第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する第１板部８６０を備えた第１ヨーク８６と、コイル７に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２に位置する第２板部８７０を備えた第２ヨーク８７を備える。磁石８は、第１板部８６０のコイル７と対向する面に接着等の方法で固定された第１磁石８１と、第２板部８７０のコイル７と対向する面に接着等の方法で固定された第２磁石８２を備える。

第１ヨーク８６は、第１板部８６０の第２方向の一方側Ｘ１の端部から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延在して第２ヨーク８７と連結された第１連結板部８６１と、第１板部８６０の第２方向の他方側Ｘ２の端部から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延在して第２ヨーク８７と連結された第２連結板部８６２とを備えている。第１連結板部８６１および第２連結板部８６２は、溶接により第２ヨーク８７の端部と連結されている。

図２、図３に示すように、第１連結板部８６１は、コイル７に対して第２方向Ｘの一方側Ｘ１でホルダ６０の第１開口部６０１を通って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて延在し、第２連結板部８６２は、コイル７に対して第２方向Ｘの他方側Ｚ２でホルダ６０の第２開口部６０２を通って第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて延在している。

図４に示すように、第１ヨーク８６は、第１板部８６０から突出して第１磁石８１の位置決めを行うための位置決め凸部８６５を備える。位置決め凸部８６５は、第２方向Ｘで並列する２個の第１磁石８１の間で第３方向Ｙで離間する２箇所、および、各第１磁石８１の第３方向Ｙの両側２箇所の合計６箇所に設けられている。第２ヨーク８７の第２板部８７０にも、同様の位置決め凸部（図示せず）が設けられている。

（接続体）
図２に示すように、アクチュエータ１は、支持体２と可動体３との間に配置される接続体９を備える。可動体３は、接続体９によって第２方向Ｘに移動可能に支持される。接続体９は、支持体２と可動体３とが第１方向Ｚで対向する個所に配置される。本形態では、接続体９は、第１ヨーク８６と第１ケース部材１６とが第１方向Ｚで対向する個所に配置される第１接続体９１、および、第２ヨーク８７と第２ケース部材１７とが第１方向Ｚで対向する個所に配置される第２接続体９２を備える。

第１接続体９１は、第１ヨーク８６の第１板部８６０と第１ケース部材１６の凹部１６６、１６７との間で第１方向Ｚに圧縮された状態で配置される。本形態では、２個の第１接続体９１が第２方向Ｘで並列して配置される。また、第２接続体９２は、第２ヨーク８７の第２板部８７０と第２ケース部材１７の凹部１７６、１７７との間で第１方向Ｚに圧縮された状態で配置される。本形態では、２個の第２接続体９２が第２方向Ｘで並列して配置される。

接続体９は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備える。本形態では、接続体９は粘弾性部材である。例えば、接続体９（粘弾性部材）は、針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルである。針入度とは、ＪＩＳ－Ｋ－２２０７やＪＩＳ－Ｋ－２２２０で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。また、粘弾性を備えた接続体９として、天然ゴム、ジエン系ゴム（例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等）、非ジエン系ゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。

接続体９は、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、接続体９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（バネ係数）が大きい伸縮特性を備える。これに対して、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９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３が第２方向Ｘに振動した際、接続体９は、せん断方向に変形する。従って、接続体９では、可動体３が第２方向Ｘに振動した際、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た振動を実現することができる。

（コイルに対する給電用の回路）
図６は、基板１５の平面図である。図６に示すように、基板１５は、コイル７が接続されるランド１５１と、給電線を介して電源に接続されるランド１５２を備える。基板１５には、ランド１５１とランド１５２を接続する配線パターン１５５（図７参照）が形成されている。配線パターン１５５は、半田などの短絡用導電材を付着させることによって短絡させることが可能な短絡部１５３を備える。

図６に示すように、本形態では、基板１５上の３個所に短絡部１５３が形成されている。各短絡部１５３は、それぞれ、第１短絡用ランド１５４Ａと、第２短絡用ランド１５４Ｂを備える。第１短絡用ランド１５４Ａおよび第２短絡用ランド１５４Ｂは半月型であり、０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置される。第１短絡用ランド１５４Ａと第２短絡用ランド１５４Ｂとの隙間に半田などの短絡用導電材を付着させると、第１短絡用ランド１５
４Ａと第２短絡用ランド１５４Ｂが短絡する。

図７（ａ）は、磁気駆動回路６のコイル７と電源とを接続する回路の説明図である。コイル７と電源とを接続する回路は、基板１５に形成された配線パターン１５５を含む。配線パターン１５５は、３個所の短絡部１５３を含む。配線パターン１５５は、短絡させる箇所を変更することにより、２個のコイル７を直列に接続した回路と、２個のコイル７を並列に接続した回路の２種類の回路として使用することができる。

図７（ａ）に示すように、本形態では、３個所の短絡部１５３のうちの２箇所は第１短絡部１５３Ａであり、残り１箇所は第２短絡部１５３Ｂである。配線パターン１５５は、１箇所の第２短絡部１５３Ｂが短絡し、且つ、２箇所の第１短絡部１５３Ａが短絡していない状態では、２個のコイル７が直列に接続される。また、配線パターン１５５は、２箇所の第１短絡部１５３Ａが短絡し、且つ、１箇所の第２短絡部１５３Ｂが短絡していない状態では、２個のコイル７が並列に接続される。

２個のコイル７を直列に接続した回路に電源を接続する場合と、２個のコイル７を並列に接続した回路に電源を接続する場合では、各コイル７に流れる電流が異なるので、発生する駆動力が異なる。従って、同一の部品を用いて、異なる振動を発生させる２種類のアクチュエータ１を製造することができる。

（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は、支持体２および可動体３と、可動体３と支持体２とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体９と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる複数の磁気駆動回路６（第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂ）と、複数の磁気駆動回路６に給電するための配線パターン１５５が設けられた基板１５と、を有する。複数の磁気駆動回路６（第１磁気駆動回路６Ａおよび第２磁気駆動回路６Ｂ）のそれぞれは、支持体２に設けられたコイル７と、可動体３に設けられてコイル７に第１方向Ｚで対向する磁石８と、を備えており、可動体３を第１方向Ｚに対して交差する第２方向Ｘに駆動する。配線パターン１５５は、半田（短絡用導電材）により短絡させることが可能な短絡部１５３を備えており、短絡部１５３が短絡している状態と、短絡部１５３が短絡していない状態とでは、コイル７に流れる電流が異なる。

本形態では、短絡部１５３は、第１短絡部１５３Ａおよび第２短絡部１５３Ｂを備える。配線パターン１５５は、第１短絡部１５３Ａおよび第２短絡部１５３Ｂの一方のみが短絡している。第２短絡部１５３Ｂが短絡し且つ第１短絡部１５３Ａが短絡していない状態では、２個のコイル７が直列に接続される。一方、第１短絡部１５３Ａが短絡し且つ第２短絡部１５３Ｂが短絡していない状態では、２個のコイル７が並列に接続される。２個のコイル７が直列に接続された状態と、並列に接続された状態とでは、コイル７に流れる電流が異なるので、磁気駆動回路６の駆動力が異なる。従って、同一の部品構成で、異なる振動を発生させる多種類のアクチュエータ１を製造できる。よって、多種類の製品の設計および生産への対応が容易である。また、部品の種類数の増加を抑制できるので、部品管理の煩雑化を抑制できる。

本形態では、第１短絡部１５３Ａおよび第２短絡部１５３Ｂのそれぞれは、第１短絡用ランド１５４Ａと、第１短絡用ランド１５４Ａとの間に０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置された第２短絡用ランド１５４Ｂを備える。従って、第１短絡用ランド１５４Ａと第２短絡用ランド１５４Ｂの間に半田付けすることで各短絡部１５３を短絡させることができる。これにより、配線パターン１５５を容易に、且つ、確実に短絡させることができるので、必要な配線パターン１５５を備えたアクチュエータ１を容易に製造できる。

なお、第１短絡用ランド１５４Ａと第２短絡用ランド１５４Ｂの形状は、半月型に限定されるものではなく、半田などの短絡用導電材によって短絡させることが可能な形状であればよい。例えば、第１短絡用ランド１５４Ａと第２短絡用ランド１５４Ｂは矩形であってもよい。また、第１短絡部１５３Ａおよび第２短絡部１５３Ｂは、０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置される２つのランド以外の構成であってもよい。例えば、配線パターンのうちの２か所を隣り合う位置に配置しておき、隣り合う配線部分の間に半田を付着させることによって短絡させるように構成してもよい。

図７（ｂ）は、磁気駆動回路６のコイル７と電源とを接続する回路の別の例を示す説明図である。図７（ｂ）に示す配線パターン１５６は、３個所の短絡部１５３を含む。３個所の短絡部１５３のうちの２箇所は第１短絡部１５３Ａであり、残り１箇所は第２短絡部１５３Ｂである。図７（ｂ）に示す配線パターン１５６は、１箇所の第２短絡部１５３Ｂが短絡し、且つ、２箇所の第１短絡部１５３Ａが短絡していない場合には、２個のコイル７が直列に接続される。また、２箇所の第１短絡部１５３Ａが短絡し、且つ、１箇所の第２短絡部１５３Ｂが短絡していない場合には、２個のコイル７が並列に接続される。従って、図７（ａ）に示す構成と同様に、同一の部品を用いて、異なる振動を発生させる２種類のアクチュエータ１を製造できる。

（他の実施形態）
（１）上記形態は、磁気駆動回路６が第１磁気駆動回路６Ａと第２磁気駆動回路６Ｂを備え、コイル７と磁石８の組を２組備えた場合のアクチュエータ１の構成であったが、本発明は、コイル７と磁石８の組を３以上備えたアクチュエータに適用可能である。図８は、３個のコイル７を直列または並列に接続可能な回路の説明図である。コイル７と磁石８の組を３組備えた磁気駆動回路を有するアクチュエータ１を製造する場合には、図８に示す配線パターン１５７を採用することにより、同一の部品を用いて、異なる振動を発生させる２種類のアクチュエータ１を製造できる。

図８に示すように、配線パターン１５７は短絡部１５３を備える。短絡部１５３は、２箇所の第１短絡部１５３Ａを備える。配線パターン１５７は、２箇所の第１短絡部１５３Ａが短絡している状態では、３個のコイル７が並列に接続される。また、２箇所の第１短絡部１５３Ａが短絡していない状態では、３個のコイル７が直列に接続される。３個のコイル７を直列に接続した構成と、３個のコイル７を並列に接続した構成では、各コイル７に流れる電流が異なるので、磁気駆動回路６の駆動力が異なる。従って、同一の部品を用いて、異なる振動を発生させる２種類のアクチュエータ１を製造できる。

（２）上記各形態は、配線パターンに短絡部１５３を設けることによってコイル７に給電する回路を変更する構成であったが、配線パターンに短絡部１５３を設ける代わりに、レーザ等で切断可能な切断可能部を設けておき、必要に応じて切断可能部を切断することにより、複数のコイルが直列に接続されたアクチュエータと、複数のコイルが並列に接続されたアクチュエータを製造することも可能である。例えば、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８に示す各配線パターンにおける各短絡部１５３の位置に、それぞれ、切断可能部を設ければよい。また、上記各形態の短絡部１５３と同様に、切断可能部は、第１切断可能部のみを備え、第１切断可能部の切断の有無によってコイル７に給電する回路を変更してもよい。あるいは、切断可能部は第１切断可能部および第２切断可能部を備え、第１切断可能部および第２切断可能部の一方を切断し、他方を切断しないことによってコイル７に給電する回路を変更してもよい。

すなわち、本発明は、以下のアクチュエータに適用可能である。アクチュエータは、支持体２および可動体３と、可動体３と支持体２とに接続され、弾性および粘弾性の少なく
とも一方を備えた接続体９と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる複数の磁気駆動回路６と、複数の磁気駆動回路６に給電するための配線パターンが設けられた基板１５と、を有する。複数の磁気駆動回路６のそれぞれは、支持体２および可動体３のうちの一方側部材に設けられたコイル７と、支持体２および可動体３のうちの他方側部材に設けられてコイル７に第１方向Ｚで対向する磁石８と、を備え、可動体３を第１方向Ｚに対して交差する第２方向Ｘに駆動する。配線パターンは、第１切断可能部を備え、第１切断可能部が切断されている状態と、第１切断可能部が切断されていない状態の一方では、複数の磁気駆動回路６に設けられた複数のコイル７が直列に接続され、第１切断可能部が切断されている状態と、第１切断可能部が切断されていない状態の他方では、複数の磁気駆動回路６に設けられた複数のコイル７が並列に接続される。

例えば、コイル７と磁石８の組の数が３の場合には、図８に示す配線パターン１５７の第１短絡部１５３Ａの位置に、第１切断可能部を設ける。これにより、第１切断可能部を切断すれば、３個のコイルが直列に接続され、第１切断可能部を切断しなければ、３個のコイルが並列に接続される。

また、コイル７と磁石８の組の数が２の場合には、図７（ａ）、図７（ｂ）に示す配線パターン１５５、１５６の第１短絡部１５３Ａの位置に、第１切断可能部を設けるとともに、第２短絡部１５３Ｂの位置に、第２切断可能部を設ける。これにより、第１切断可能部が切断され且つ第２切断可能部が切断されていない状態では、２個のコイル７が直列に接続され、第２切断可能部が切断され且つ第１切断可能部が切断されていない状態では、２個のコイルが並列に接続される。

従って、上記各形態と同様に、同一の部品構成で、異なる振動を発生させる多種類のアクチュエータを製造できる。よって、多種類の製品の設計および生産への対応が容易である。また、部品の種類数の増加を抑制できるので、部品管理の煩雑化を抑制できる。

１…アクチュエータ、２…支持体、３…可動体、６…磁気駆動回路、６Ａ…第１磁気駆動回路、６Ｂ…第２磁気駆動回路、７…コイル、８…磁石、９…接続体、１５…基板、１６…第１ケース部材、１６ｃ…穴、１６ｅ…貫通穴、１７…第２ケース部材、１７ｅ…貫通穴、１７ｆ…貫通穴、１８…ネジ、２６…プレート、６０…ホルダ、６０ｃ、６０ｄ…凸部、６０ｅ…貫通穴、６０ｆ…貫通穴、６５…底板部、６８…引き出し部、６９…係合凸部、８０…ヨーク、８１…第１磁石、８２…第２磁石、８６…第１ヨーク、８７…第２ヨーク、９１…第１接続体、９２…第２接続体、１５１…ランド、１５２…ランド、１５３…短絡部、１５３Ａ…第１短絡部、１５３Ｂ…第２短絡部、１５４Ａ…第１短絡用ランド、１５４Ｂ…第２短絡用ランド、１５５、１５６、１５７…配線パターン、１５８…切欠き、１５９…係合穴、１６０…角部、１６１ｈ、１６２ｈ…凸部、１６５…底板部、１６６、１６７…凹部、１６８…凹部、１７０…角部、１７１ｈ…穴、１７５…底板部、１７６、１７７…凹部、１７８…凹部、６００…角部、６０１…第１開口部、６０２…第２開口部、６３０…凹部、６４１、６４２…受け部、６５１、６５２…コイル保持穴、７０１…長辺、７０２…短辺、７０５…コイル線の端部、８６０…第１板部、８６１…第１連結板部、８６２…第２連結板部、８６５…位置決め凸部、８７０…第２板部、Ｘ…第２方向、Ｙ…第３方向、Ｚ…第１方向

Claims (8)

1. 支持体および可動体と、
   前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
   前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる複数の磁気駆動回路と、
   前記複数の磁気駆動回路に給電するための配線パターンが設けられた基板と、を有し、
   前記複数の磁気駆動回路のそれぞれは、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第１方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第１方向に対して交差する第２方向に駆動し、
   前記配線パターンは、短絡用導電材により短絡させることが可能な第１短絡部を備え、
   前記第１短絡部が短絡している状態と、前記第１短絡部が短絡していない状態とでは、前記複数の磁気駆動回路に設けられた複数のコイルに流れる電流が異なることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記第１短絡部が短絡していない状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、
   前記第１短絡部が短絡している状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続されることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記配線パターンは、前記短絡用導電材により短絡させることが可能な第２短絡部を備え、前記第１短絡部および前記第２短絡部の一方のみが短絡しており、
   前記第２短絡部が短絡し且つ前記第１短絡部が短絡していない状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、
   前記第１短絡部が短絡し且つ前記第２短絡部が短絡していない状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続されることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
4. 前記第１短絡部は、第１短絡用ランドと、前記第１短絡用ランドとの間に０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置された第２短絡用ランドを備え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。
5. 前記第１短絡部および前記第２短絡部のそれぞれは、第１短絡用ランドと、前記第１短絡用ランドとの間に０．１ｍｍ以上の隙間をあけて配置された第２短絡用ランドを備えることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。
6. 支持体および可動体と、
   前記可動体と前記支持体とに接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
   前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる複数の磁気駆動回路と、
   前記複数の磁気駆動回路に給電するための配線パターンが設けられた基板と、を有し、
   前記複数の磁気駆動回路のそれぞれは、前記支持体および前記可動体のうちの一方側部材に設けられたコイルと、前記支持体および前記可動体のうちの他方側部材に設けられて前記コイルに第１方向で対向する磁石と、を備え、前記可動体を前記第１方向に対して交差する第２方向に駆動し、
   前記配線パターンは、第１切断可能部を備え、
   前記第１切断可能部が切断された状態と、前記第１切断可能部が切断されていない状態とでは、前記複数の磁気駆動回路に設けられた複数のコイルに流れる電流が異なることを特徴とするアクチュエータ。
7. 前記第１切断可能部が切断された状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、
   前記第１切断可能部が切断されていない状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続されることを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ。
8. 前記配線パターンは、第２切断可能部を備え、前記第１切断可能部および前記第２切断可能部の一方のみが切断されており、
   前記第１切断可能部が切断され且つ前記第２切断可能部が切断されていない状態では、前記複数の前記コイルが直列に接続され、
   前記第２切断可能部が切断され且つ前記第１切断可能部が切断されていない状態では、前記複数の前記コイルが並列に接続されることを特徴とする請求項６に記載のアクチュエータ。

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