KR20180044412A - 액추에이터 - Google Patents

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KR20180044412A
KR20180044412A KR1020187008990A KR20187008990A KR20180044412A KR 20180044412 A KR20180044412 A KR 20180044412A KR 1020187008990 A KR1020187008990 A KR 1020187008990A KR 20187008990 A KR20187008990 A KR 20187008990A KR 20180044412 A KR20180044412 A KR 20180044412A
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다다시 다케다
히로시 기타하라
마사오 츠치하시
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
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Abstract

본건은, 가동체에 복수 방향의 진동을 행하게 할 수 있는 액추에이터를 제공하는 것이다. 예를 들어, 액추에이터(1)는 지지체(5)와, 가동체(4)와, 가동체(4)와 지지체(5)에 접속된 접속체(7)를 갖고 있다. 지지체(5)와 가동체(4)의 사이에 있어서, 제1 자기 구동 회로(10)에서는, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)이 제1 방향(L1)으로 겹쳐 2단으로 배치되어 있음과 함께, 2단의 제1 코일(12) 및 제2 코일(22) 각각의 제1 방향(L1)의 양측에 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)이 배치되어 있다. 제1 자기 구동 회로(10)는 제2 방향(L2)으로 이격되는 2개소에 마련되고, 제2 방향(L2)으로 이격되는 제1 자기 구동 회로(10)의 사이에는, 가동체(4)의 제1 방향(L1)에 직교하는 방향의 가동 범위를 규제하는 스토퍼 기구(50)가 구성되어 있다.

Description

액추에이터
본 발명은 자기 구동 기구를 구비한 액추에이터에 관한 것이다.
사용자에게 진동을 체감시키는 액추에이터로서, 가동체 둘레에 통 형상의 코일 및 통 형상의 자석을 구비한 자기 구동 기구를 마련하고, 가동체를 축선 방향으로 진동시키는 구성이 제안되어 있다(특허문헌 1, 2 참조).
일본 특허 공개 제2002-78310호 공보 일본 특허 공개 제2006-7161호 공보
그러나, 특허문헌 1, 2에 기재된 구성에서는, 가동체가 축선 방향으로만 진동하기 때문에, 사용자에게 1종류의 진동밖에 체감시킬 수가 없다. 이 때문에, 진동에 의해 사용자에게 정보를 전달할 경우, 전달할 수 있는 정보량이 적다는 문제점이 있다.
이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 가동체에 복수 방향의 진동을 행하게 할 수 있는 액추에이터를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 액추에이터의 일 형태는, 지지체와, 가동체와, 탄성 및 점탄성 중 적어도 한쪽을 구비하고, 상기 지지체와 상기 가동체에 접속된 접속체와, 상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제1 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제1 자석에 제1 방향에서 대향하는 제1 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동하는 제1 자기 구동 회로와, 상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제2 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제2 자석에 상기 제1 방향에서 대향하는 제2 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하며, 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 구동하는 제2 자기 구동 회로를 갖고, 상기 제1 자기 구동 회로에서는, 복수의 상기 제1 코일이 상기 제1 방향으로 겹쳐 다단으로 배치되어 있음과 함께, 복수의 상기 제1 코일 각각의 상기 제1 방향의 양측에 상기 제1 자석이 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 가동체와 지지체의 사이에, 제1 방향에서 대향하는 제1 코일과 제1 자석에 의해 가동체를 제2 방향으로 구동하는 제1 자기 구동 회로와, 제1 방향에서 대향하는 제2 코일과 제2 자석에 의해 가동체를 제3 방향으로 구동하는 제2 자기 구동 회로가 마련되어 있기 때문에, 가동체를 제2 방향 및 제3 방향으로 진동시킬 수 있다. 따라서, 사용자에게 제2 방향의 진동 및 제3 방향의 진동을 체감시킬 수 있다. 또한, 제1 자기 구동 회로 및 제2 자기 구동 회로의 어느 경우에 있어서도, 코일과 자석이 제1 방향에서 대향하고 있기 때문에, 제1 자기 구동 회로 및 제2 자기 구동 회로를 마련한 경우에도, 액추에이터의 제1 방향의 사이즈를 비교적 소형화할 수 있다. 그 때문에, 제1 자기 구동 회로에서는, 제1 코일 및 제1 자석을 제1 방향으로 다단으로 배치하여, 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제1 코일을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 코일이 분할되어 있는 만큼, 제1 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 자석을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않으므로, 제1 자석의 취급 등이 용이하다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 자기 구동 회로에서는, 복수의 상기 제2 코일이 상기 제1 방향으로 겹쳐 다단으로 배치되어 있음과 함께, 복수의 상기 제2 코일 각각의 상기 제1 방향의 양측에 상기 제2 자석이 배치되어 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제2 자기 구동 회로에서는, 제2 코일 및 제2 자석을 제1 방향으로 다단으로 배치하고 있기 때문에, 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제2 코일을 대형화하여 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제2 코일이 분할되어 있는 만큼, 제2 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제2 자석을 대형화하여 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제2 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않으므로, 제2 자석의 취급 등이 용이하다.
본 발명에 있어서, 상기 지지체는, 상기 제1 방향으로 겹쳐 배치된 복수의 지지체측 홀더를 구비하고, 상기 가동체는, 상기 제1 방향으로 겹쳐 배치된 복수의 가동체측 홀더를 구비하고, 상기 복수의 지지체측 홀더는 각각, 상기 제1 방향에 있어서의 1단분의 상기 제1 자석 또는 상기 제1 코일을 보유지지하고, 상기 복수의 가동체측 홀더는 각각, 상기 제1 방향에 있어서의 1단분의 상기 제1 자석 또는 상기 제1 코일을 보유지지하고 있는 형태를 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 한쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되어 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제1 코일이 더 분할되어 있는 만큼, 제1 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 자석도 더 분할되어 있기 때문에, 제1 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않는다. 따라서, 제1 자석의 취급 등이 용이하다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 다른 쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되어 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제2 코일이 더 분할되어 있는 만큼, 제2 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제2 자석도 더 분할되어 있기 때문에, 제1 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않는다. 따라서, 제2 자석의 취급 등이 용이하다.
본 발명에 있어서, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에는, 상기 가동체의 상기 제1 방향에 직교하는 방향의 가동 범위를 제한하는 스토퍼 기구가 마련되어 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제1 자기 구동 회로의 사이에 스토퍼 기구가 마련되어 있기 때문에, 스토퍼 기구를 마련한 경우에도 액추에이터의 대형화를 회피할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 가동체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 위치하는 동체부를 구비하고, 상기 지지체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 상기 동체부의 외주면을 둘러싸서 상기 스토퍼 기구를 구성하는 벽부를 구비하고 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 스토퍼 기구는, 제1 방향에 직교하는 모든 방향에 있어서, 가동체의 가동 범위를 제한할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 동체부는, 상기 복수의 가동체측 홀더 중, 상기 제1 방향에서 인접하는 가동체측 홀더를 연결시키는 연결부에 의해 구성되고, 상기 벽부는, 상기 복수의 지지체측 홀더에 있어서 상기 동체부가 관통하는 관통 구멍의 내주벽인 형태를 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 방향으로부터 보았을 때, 상기 동체부 및 상기 벽부는 원형인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 스토퍼 기구는, 제1 방향에 직교하는 모든 방향에 있어서, 가동체의 가동 범위를 동등하게 설정할 수 있다.
본 발명에 따른 액추에이터의 다른 형태는, 지지체와, 가동체와, 탄성 및 점탄성 중 적어도 한쪽을 구비하고, 상기 지지체와 상기 가동체에 접속된 접속체와, 상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제1 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제1 자석에 제1 방향에서 대향하는 제1 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동하는 제1 자기 구동 회로와, 상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제2 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제2 자석에 상기 제1 방향에서 대향하는 제2 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하며, 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 구동하는 제2 자기 구동 회로를 갖고, 상기 제1 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 한쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되고, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에는, 상기 가동체의 상기 제1 방향에 직교하는 방향의 가동 범위를 제한하는 스토퍼 기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액추에이터의 다른 형태에서는, 가동체와 지지체의 사이에는, 제1 방향에서 대향하는 제1 코일과 제1 자석에 의해 가동체를 제2 방향으로 구동하는 구동력을 발생시키는 제1 자기 구동 회로와, 제1 방향에서 대향하는 제2 코일과 제2 자석에 의해 가동체를 제3 방향으로 구동하는 구동력을 발생시키는 제2 자기 구동 회로가 마련되어 있다. 이 때문에, 가동체를 제2 방향 및 제3 방향으로 진동시킬 수 있으므로, 사용자에게 제2 방향의 진동 및 제3 방향의 진동을 체감시킬 수 있다. 또한, 제1 자기 구동 회로 및 제2 자기 구동 회로의 어떤 경우에 있어서도, 코일과 자석이 제1 방향에서 대향하고 있기 때문에, 제1 자기 구동 회로 및 제2 자기 구동 회로를 마련한 경우에도, 액추에이터의 제1 방향의 사이즈를 비교적 소형화할 수 있다. 또한, 제1 자기 구동 회로는, 제2 방향 또는 제3 방향으로 이격되는 2개소에 마련되어 있기 때문에, 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제1 코일을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 코일이 분할되어 있는 만큼, 제1 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 자석을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않으므로, 제1 자석의 취급 등이 용이하다. 또한, 제1 자기 구동 회로의 사이에 스토퍼 기구가 마련되어 있기 때문에, 스토퍼 기구를 마련한 경우에도 액추에이터의 대형화를 회피할 수 있다.
본 발명에 따른 액추에이터의 다른 형태에 있어서, 상기 제2 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 다른 쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되고, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이, 및 상기 다른 쪽 방향으로 이격되는 상기 제2 자기 구동 회로의 사이에 상기 스토퍼 기구가 마련되어 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제2 자기 구동 회로가, 제2 방향 또는 제3 방향으로 이격되는 2개소에 마련되어 있기 때문에, 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제2 코일을 대형화하여 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제2 코일이 분할되어 있는 만큼, 제2 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제2 자석을 대형화하여 제2 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제2 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않으므로, 제2 자석의 취급 등이 용이하다.
본 발명에 따른 액추에이터의 다른 형태에 있어서, 상기 가동체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 위치하는 동체부를 구비하고, 상기 지지체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 상기 동체부의 외주면을 둘러싸서 상기 스토퍼 기구를 구성하는 벽부를 구비하고 있는 형태를 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 스토퍼 기구는, 제1 방향에 직교하는 모든 방향에 있어서, 가동체의 가동 범위를 제한할 수 있다.
본 발명에 따른 액추에이터의 다른 형태에 있어서, 상기 제1 방향으로부터 보았을 때, 상기 동체부 및 상기 벽부는 원형인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 스토퍼 기구는, 제1 방향에 직교하는 모든 방향에 있어서, 가동체의 가동 범위를 동등하게 설정할 수 있다.
본 발명에서는, 가동체와 지지체의 사이에는, 제1 방향에서 대향하는 제1 코일과 제1 자석에 의해 가동체를 제2 방향으로 구동하는 제1 자기 구동 회로와, 제1 방향에서 대향하는 제2 코일과 제2 자석에 의해 가동체를 제3 방향으로 구동하는 제2 자기 구동 회로가 마련되어 있다. 이 때문에, 가동체를 제2 방향 및 제3 방향으로 진동시킬 수 있으므로, 사용자에게 제2 방향의 진동 및 제3 방향의 진동을 체감시킬 수 있다. 또한, 제1 자기 구동 회로 및 제2 자기 구동 회로의 어떤 경우에 있어서도, 코일과 자석이 제1 방향에서 대향하고 있기 때문에, 제1 자기 구동 회로 및 제2 자기 구동 회로를 마련한 경우에도, 액추에이터의 제1 방향의 사이즈를 비교적 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에서는, 제1 코일 및 제1 자석을 제1 방향으로 다단으로 배치하고 있기 때문에, 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제1 코일을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 코일이 분할되어 있는 만큼, 제1 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 자석을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않으므로, 제1 자석의 취급 등이 용이하다.
또한, 본 발명의 다른 형태에서는, 제1 자기 구동 회로를 한쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련하였기 때문에, 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제1 코일을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 코일이 분할되어 있는 만큼, 제1 코일에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 자석을 대형화하여 제1 자기 구동 회로의 파워를 증대시킨 경우와 비교하여, 제1 자석의 흡인력이 과도하게 커지지 않으므로, 제1 자석의 취급 등이 용이하다. 또한, 제1 자기 구동 회로의 사이에 스토퍼 기구가 마련되어 있기 때문에, 스토퍼 기구를 마련한 경우에도 액추에이터의 대형화를 회피할 수 있다.
도 1은, 본 발명을 적용한 액추에이터의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타내는 액추에이터의 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타내는 액추에이터의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 1에 나타내는 액추에이터의 주요부의 분해 사시도이다.
도 5는, 도 1에 나타내는 액추에이터의 주요부에 있어서, 가동체 및 지지체로부터 일부의 자석이나 코일 등을 제거한 상태의 분해 사시도이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 자기 구동 회로의 레이아웃 등을 명확히 할 목적으로, 서로 직교하는 방향을 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향이라 하고, X축 방향의 일방측에 X1을 붙이고, X축 방향의 타방측에 X2를 붙이고, Y축 방향의 일방측에 Y1을 붙이고, Y축 방향의 타방측에 Y2를 붙이고, Z축 방향의 일방측에 Z1을 붙이고, Z축 방향의 타방측에 Z2를 붙여 설명한다. 또한, 자기 구동 회로에 의해 구동력이 발생하는 각 방향 중, 제1 방향을 L1이라 하고, 제2 방향을 L2라 하고, 제3 방향을 L3이라 하여 설명한다.
(전체 구성)
도 1은, 본 발명을 적용한 액추에이터(1)의 사시도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 액추에이터(1)의 단면도이며, 도 2의 (a), (b)는 각각, 액추에이터(1)의 중앙 부분을 통하는 선을 따라 액추에이터(1)을 절단하였을 때의 XZ 단면도, 및 액추에이터(1)의 중앙 부분을 통하는 선을 따라 액추에이터(1)을 절단하였을 때의 YZ 단면도이다. 도 3은, 도 1에 나타내는 액추에이터(1)의 분해 사시도이다. 도 4는, 도 1에 나타내는 액추에이터(1)의 주요부의 분해 사시도이다. 도 5는, 도 1에 나타내는 액추에이터(1)의 주요부에 있어서, 가동체(4) 및 지지체(5)로부터 일부의 자석이나 코일 등을 제거한 상태의 분해 사시도이다.
도 1, 도 2 및 도 3에 있어서, 본 형태의 액추에이터(1)는 사용자에게 진동을 체감시키는 진동 액추에이터이다. 액추에이터(1)는 지지체(5)와, 가동체(4)와, 가동체(4)와 지지체(5)에 접속된 접속체(7)를 갖고 있으며, 가동체(4)는 접속체(7)를 통해 지지체(5)에 지지되어 있다. 접속체(7)는 탄성 및 점탄성 중 적어도 한쪽을 구비하고 있고, 가동체(4)는 접속체(7)의 변형 허용 범위 내에서 지지체(5)에 대하여 상대 이동 가능하다. 액추에이터(1)는, 지지체(5)에 대하여 가동체(4)를 상대 이동시키는 자기 구동 회로로서, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)를 갖고 있다.
제1 자기 구동 회로(10)는 지지체(5)에 보유지지된 제1 코일(12)과, 가동체(4)에 보유지지된 제1 자석(11)을 갖고 있으며, 제1 자석(11)과 제1 코일(12)은 제1 방향(L1)(Z축 방향)에 대향하고 있다. 제2 자기 구동 회로(20)는 지지체(5)에 보유지지된 제2 코일(22)과, 가동체(4)에 보유지지된 제2 자석(21)을 갖고 있으며, 제2 자석(21)과 제2 코일(22)은 제1 방향(L1)(Z축 방향)에 대향하고 있다. 제1 자기 구동 회로(10)가 구동력을 발생시키는 제2 방향(L2)은, X축 방향이며, 제2 자기 구동 회로(20)가 구동력을 발생시키는 제3 방향(L3)은, Y축 방향이다. 여기서, 제1 자석(11) 및 제1 코일(12)은 제2 방향(L2)으로 이격되는 2개소에 배치되어 있다. 즉, 제1 자기 구동 회로(10)는 제2 방향(L2)으로 이격되는 2개소에 배치되어 있다. 또한, 제2 자석(21) 및 제2 코일(22)은 제3 방향(L3)으로 이격되는 2개소에 배치되어 있다. 즉, 제2 자기 구동 회로(20)는 제3 방향(L3)으로 이격되는 2개소에 배치되어 있다.
(지지체(5)의 구성)
지지체(5)는 Z축 방향의 일방측 Z1에 위치하는 제1 케이스(56)와, 제1 케이스(56)에 Z축 방향의 타방측 Z2에서 덮이는 제2 케이스(57)와, 제1 케이스(56)와 제2 케이스(57)의 사이에 배치되는 홀더(58)(지지체측 홀더)를 갖고 있으며, 제1 케이스(56)와 제2 케이스(57)는, 홀더(58)를 사이에 두고 4개의 고정 나사(59)에 의해 고정되어 있다.
제2 케이스(57)는, Z축 방향으로부터 보았을 때에 사각형의 평면 형상을 갖는 단부판부(571)와, 단부판부(571)의 각 테두리로부터 제1 케이스(56)측으로 돌출된 4매의 측판부(572)를 갖고 있다. 단부판부(571)에는, 중앙에 원형의 구멍(576)이 형성되고, 4코너에 고정 구멍(575)이 형성되어 있다. 4매의 측판부(572)의 중앙부에는, Z축 방향의 일방측 Z1로부터 타방측 Z2로 절결된 절결부(573)가 형성되어 있다. X축 방향의 타방측 X2의 측판부(572)에는, 절결부(573)의 인접 부분을 Z축 방향의 높이의 일부분만 절결된 절결부(574)가 형성되어 있다.
제1 케이스(56)는, Z축 방향으로부터 보았을 때에 사각형의 평면 형상을 갖는 단부판부(561)와, 단부판부(561)의 4코너로부터 제2 케이스(57)의 단부판부(571)를 향해 돌출되는 보스부(562)를 구비하고 있다. 단부판부(561)의 중앙에는 원형의 구멍(566)이 형성되어 있다. 보스부(562)는, Z축 방향의 도중 위치에 형성된 계단면(563)과, 계단면(563)으로부터 Z축 방향의 타방측 Z2로 돌출되는 원통부(564)를 구비한다. 따라서, 제2 케이스(57)의 고정 구멍(575)으로부터 제1 케이스(56)의 보스부(562)로 Z축 방향의 타방측 Z2로부터 고정 나사(59)를 나사 고정함으로써, 측판부(572)의 Z축 방향의 일방측 Z1의 단부에 제1 케이스(56)의 단부판부(571)가 고정된다. 제1 케이스(56)는 제2 케이스(57)의 절결부(574)와 제1 방향(L1)에 대향하는 상승부(565)를 구비하고 있고, 상승부(565)는 절결부(574)와의 사이에 기판(6)을 배치하는 슬릿을 구성한다. 기판(6)에는, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)로의 급전선 등이 접속된다.
도 2, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 케이스(56)와 제2 케이스(57)의 사이에는 홀더(58)가 2매, 제1 방향(L1)으로 겹쳐 배치되어 있다. 2매의 홀더(58)의 기본적인 구성은 공통되어 있으며, 중앙에는 구멍(583)이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 구멍(583)은 원형이다. 2개 홀더(58)의 4코너에는 원형 구멍(581)이 형성되어 있고, 홀더(58)는 원형 구멍(581)에 보스부(562)의 원통부(564)가 삽입되어, 계단면(563)에서 위치 결정된 상태로 보유지지된다. 홀더(58)의 4개 변의 중앙에는, 내주측으로 오목해지는 오목부(582)가 형성되어 있다.
여기서, 2매의 홀더(58)는 동일한 구성의 판형 부재를 제1 방향(L1)으로 반전시킨 것이다. 이 때문에, 2매의 홀더(58) 중, Z축 방향의 일방측 Z1에 배치된 홀더(58)로부터는 제1 케이스(56)를 향해 주상 돌기(585)가 돌출되고, Z축 방향의 타방측 Z2에 배치된 홀더(58)로부터는 제2 케이스(57)를 향해 복수개의 주상 돌기(585)가 돌출되어 있다. 또한, 복수개의 주상 돌기(585)의 어떤 경우에 있어서도, 선단부에는 구 형상의 맞닿음부(586)가 형성되어 있다. 따라서, 홀더(58)를 사이에 두고, 제1 케이스(56)와 제2 케이스(57)를 고정 나사(59)에 의해 고정하였을 때, 제1 케이스(56), 2매의 홀더(58) 및 제2 케이스(57)는 제1 방향(L1)에 있어서 확실하게 위치 결정된다.
(제1 코일(12) 및 제2 코일(22)의 배치)
2매의 홀더(58)에 있어서, 오목부(582)와 구멍(583)에 끼워진 4군데에는, 긴 구멍 형상의 관통 구멍(589)이 형성되어 있다. 2매의 홀더(58) 각각에 있어서, 4군데의 관통 구멍(589) 중, 제2 방향(L2)으로 이격되는 2개의 관통 구멍(589)의 내측에는, 제1 자기 구동 회로(10)의 제1 코일(12)이 보유지지된다. 또한, 2매의 홀더(58) 각각에 있어서, 제3 방향(L3)으로 이격되는 2개의 관통 구멍(589)의 내측에 제2 자기 구동 회로(20)의 제2 코일(22)이 보유지지된다. 따라서, 2매의 지지체측 홀더(58)는 각각, 제1 방향(L1)에 있어서의 1단분의 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)을 보유지지하고, 지지체(5)측에는, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)이 제1 방향(L1)으로 겹쳐 2단으로 배치된다.
제1 코일(12)은, 유효변이 되는 긴 변이 제3 방향(L3)으로 연장되는 평평한 중공 코일이며, 제2 코일(22)은, 유효변이 되는 긴 변이 제2 방향(L2)으로 연장되는 평평한 중공 코일이다.
(가동체(4)의 구성)
가동체(4)는, 2매의 홀더(58)에 대하여 Z축 방향의 일방측 Z1에 위치하는 판형의 제1 홀더(41)(가동체측 홀더)와, 2매의 홀더(58)에 대하여 Z축 방향의 타방측 Z2에 위치하는 판형의 제2 홀더(42)(가동체측 홀더)와, 2매의 홀더(58) 사이에 배치된 판형의 제3 홀더(43)(가동체측 홀더)를 갖고 있다. 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)는 각각, 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)의 양측으로 돌출된 4개의 돌출부(45)를 갖고 있으며, Z축 방향으로부터 보았을 때에 +(플러스) 형상으로 되어 있다. 제1 홀더(41)에 형성된 돌출부(45)의 선단부는 Z축 방향의 타방측 Z2로 절곡된 접합부(44)로 되어 있으며, 제2 홀더(42)에 형성된 돌출부(45)의 선단부는 Z축 방향의 일방측 Z1로 절곡된 접합부(44)로 되어 있다. 따라서, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)를 겹쳤을 때, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)의 각 돌출부(45)의 선단부가 접한다. 그 때문에, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)의 각 돌출부(45)의 선단부끼리를 접착이나 용접 등의 방법으로 접합함으로써, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)는 일체로 연결된 상태가 된다.
(제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 배치)
제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)는, 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)의 양측으로 돌출되어 있는 4개의 돌출부(45) 각각에 직사각형의 관통 구멍(419, 429, 439)이 형성되어 있다. 4개의 돌출부(45) 중, 제2 방향(L2)으로 이격되는 2개의 돌출부(45)의 관통 구멍(419, 429, 439)에는 제1 자기 구동 회로(10)의 제1 자석(11)이 보유지지되어 있다. 또한, 제3 방향(L3)에 대향하는 L2로 이격되는 2개의 돌출부(45)의 관통 구멍(419, 429, 439)에는 제2 자기 구동 회로(20)의 제2 자석(21)이 보유지지되어 있다. 따라서, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)는 각각, 제1 방향(L1)에 있어서의 1단분의 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)을 보유지지하고 있다.
이와 같이 하여, 제1 자기 구동 회로(10)에서는, 복수의 제1 코일(12)이 제1 방향(L1)으로 겹쳐 다단으로 배치되어 있음과 함께, 복수의 제1 코일(12) 각각의 제1 방향(L1)의 양측에 제1 자석(11)이 배치되어 있다. 또한, 제2 자기 구동 회로(20)에서는, 복수의 제2 코일(22)이 제1 방향(L1)으로 겹쳐 다단으로 배치되어 있음과 함께, 복수의 제2 코일(22) 각각의 제1 방향(L1)의 양측에 제2 자석(21)이 배치되어 있다. 본 형태에서는, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)이 제1 방향(L1)으로 겹쳐 2단으로 배치되어 있음과 함께, 2단의 제1 코일(12) 및 제2 코일(22) 각각의 제1 방향(L1)의 양측에 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)이 배치되어 있다. 제1 자석(11)은, 착자 분극선이 제3 방향(L3)으로 연장되는 판형 자석이며, 제2 자석(21)은 착자 분극선이 제2 방향(L2)으로 연장되는 판형 자석이다.
여기서, 제1 홀더(41)에 보유지지된 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)에 대하여 Z축 방향의 일방측 Z1에는 백 요크(8)가 겹쳐 배치된다. 또한, 제2 홀더(42)에 보유지지된 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)에 대하여 Z축 방향의 타방측 Z2에는 백 요크(8)가 겹쳐 배치된다. 백 요크(8)의 사이즈는, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 사이즈(관통 구멍(419, 429)의 사이즈)보다 크고, 제1 홀더(41) 및 제2 홀더(42)에 접착제 등의 방법으로 고정되어 있다.
(접속체(7))
제1 홀더(41)에 마련된 백 요크(8)와, 제1 케이스(56)의 단부판부(561)의 사이에는, 백 요크(8)와 제1 케이스(56)에 접하는 접속체(7)가 4군데에 마련되어 있다. 또한, 제2 홀더(42)에 마련된 백 요크(8)와, 제2 케이스(57)의 단부판부(571)의 사이에는, 백 요크(8)와 제2 케이스(57)에 접하는 접속체(7)가 4군데에 마련되어 있다.
본 형태에 있어서, 접속체(7)는 가동체(4)와 지지체(5)의 사이에 마련된 겔상 댐퍼 부재(70)를 포함한다. 본 형태가 있어서, 겔상 댐퍼 부재(70)는 판형의 실리콘 겔을 포함한다. 겔상 댐퍼 부재(70)의 평면 형상은 직사각형 등의 다각형이며, 제1 케이스(56)의 단부판부(561) 및 제2 케이스(57)의 단부판부(571)에 있어서 겔상 댐퍼 부재(70)가 배치되는 개소는 오목부(569, 579)(도 2 참조)로 되어 있다.
겔상 댐퍼 부재(70)는 점탄성을 구비하고 있고, 그 신축 방향에 의해, 선형 또는 비선형의 신축 특성을 구비한다. 예를 들어, 판형의 겔상 댐퍼 부재(70)는 그 두께 방향(축방향)으로 눌려 압축 변형될 때는, 선형의 성분보다도 비선형의 성분이 큰 신축 특성을 구비한다. 한편, 두께 방향(축방향)으로 인장되어 늘어나는 경우에는, 비선형의 성분보다도 선형의 성분이 큰 신축 특성을 구비한다. 또한, 두께 방향(축방향)과 교차하는 방향(전단 방향)으로 변형되는 경우에도, 비선형의 성분보다도 선형의 성분이 큰 변형 특성을 갖는다. 본 형태에 있어서, 겔상 댐퍼 부재(70)는 주상의 실리콘 겔을 포함하고, 침입도가 90도 내지 110도이다. 본 형태에 있어서, 겔상 댐퍼 부재(70)는 사각주상의 실리콘 겔을 포함한다. 침입도란, JIS-K-2207이나 JIS-K-2220에서 규정되어 있는 바와 같이, 25℃에서 9.38g의 총 하중을 가한 1/4 콘의 바늘이 5초간 들어가는 깊이를 1/10mm 단위로 나타낸 값이며, 이 값이 작을수록 단단한 것을 의미한다.
(스토퍼 기구(50)의 구성)
도 2 등에 나타내는 바와 같이, 제1 홀더(41)의 중앙부에서는, 홀더(58)의 구멍(583)보다 외경이 작은 볼록형 연결부(411)가 Z축 방향의 타방측 Z2를 향해 돌출되고, 제2 홀더(42)의 중앙부에서는, 홀더(58)의 구멍(583)보다 외경이 작은 볼록형 연결부(421)가 Z축 방향의 일방측 Z1을 향해 돌출되어 있다. 제3 홀더(43)의 중앙부에서는, 홀더(58)의 구멍(583)보다 외경이 작은 볼록형 연결부(431)가 Z축 방향의 일방측 Z1을 향해 돌출되고, 홀더(58)의 구멍(583)보다 외경이 작은 볼록형 연결부(432)가 Z축 방향의 타방측 Z2를 향해 돌출되어 있다. 제3 홀더(43)의 볼록형 연결부(431)는 홀더(58)의 구멍(583)의 내측에서 제1 홀더(41)의 볼록형 연결부(411)와 맞닿아 있다. 제3 홀더(43)의 볼록형 연결부(432)는, 홀더(58)의 구멍(583)의 내측에서 제2 홀더(42)의 볼록형 연결부(421)와 맞닿아 있다. 제3 홀더(43)의 볼록형 연결부(431, 432)의 선단부에는, 위치 결정용 볼록부(433, 434)가 형성되어 있는 한편, 제1 홀더(41) 및 제2 홀더(42)의 볼록형 연결부(411, 421)의 선단부에는 볼록부(433, 434)가 꼭 끼워지는 오목부(413, 423)가 형성되어 있다. 또한, 제3 홀더(43)의 볼록형 연결부(431)는 제1 홀더(41)의 볼록형 연결부(411)와 접착제 등에 의해 접합되고, 제3 홀더(43)의 볼록형 연결부(432)는 제2 홀더(42)의 볼록형 연결부(421)와 접착제 등에 의해 접합되어 있다. 따라서, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)는, 홀더(58)의 구멍(583)의 내측에서, 볼록형 연결부(411, 431, 432, 421)를 포함하는 동체부(40)로 연결되어 있다.
그 결과, 지지체(5)에 마련한 홀더(58)의 구멍(583)의 내측의 벽부(584)는, 가동체(4)에 마련한 동체부(40)의 둘레면을 둘러싸서, 가동체(4)의 제1 방향(L1)에 대하여 직교하는 방향으로의 가동 범위를 제한하는 스토퍼 기구(50)를 구성하고 있다.
(작용 및 주된 효과)
본 형태의 액추에이터(1)에 있어서, 제1 자기 구동 회로(10)의 제1 코일(12)에 교류를 통전하면, 가동체(4)를 제1 방향(L1)에 직교하는 제2 방향(L2)으로 진동시킬 수 있다. 또한, 제2 자기 구동 회로(20)의 제2 코일(22)에 교류를 통전하면, 가동체(4)를 제1 방향(L1)에 직교하고, 제2 방향(L2)에 교차하는 제3 방향(L3)으로 진동시킬 수 있다. 그 때, 액추에이터(1)에 있어서의 무게 중심이 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)으로 변동되므로, 이용자는, 제2 방향(L2)의 진동 및 제3 방향(L3)의 진동을 체감할 수 있다. 또한, 제1 코일(12)에 인가하는 교류 파형을 조정하여, 가동체(4)가 제2 방향(L2)의 일방측으로 이동하는 속도와, 가동체(4)가 제2 방향(L2)의 타방측으로 이동하는 속도를 상이하게 하면, 이용자는, 제2 방향(L2)에 있어서 방향성을 갖는 진동을 체감할 수 있다. 동일하게, 제2 코일(22)에 인가하는 교류 파형을 조정하여, 가동체(4)가 제3 방향(L3)의 일방측으로 이동하는 속도와, 가동체(4)가 제3 방향(L3)의 타방측으로 이동하는 속도를 상이하게 하면, 이용자는, 제3 방향(L3)에 있어서 방향성을 갖는 진동을 체감할 수 있다.
또한, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)에서는, 제1 코일(12)과 제1 자석(11)이 제1 방향(L)에서 대향하고, 제2 코일(22)과 제2 코일(22)이 제1 방향(L)에서 대향하고 있다. 이 때문에, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)를 마련한 경우에도, 액추에이터(1)의 제1 방향(L1)의 사이즈를 비교적 소형화할 수 있다. 그 때문에, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)에서는, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)을 제1 방향(L1)으로 겹쳐 2단으로 배치함과 함께, 2단의 제1 코일(12) 및 제2 코일(22) 각각의 제1 방향(L1)의 양측에 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)을 배치하여, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)의 파워를 증대시킬 수 있고, 이 경우에도, 액추에이터(1)의 제1 방향(L1)의 사이즈를 비교적 소형화할 수 있다. 또한, 2단의 제1 코일(12) 및 제2 코일(22) 각각의 제1 방향(L1)의 양측에 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)을 배치했기 때문에, 코일의 편면에만 자석이 대향하고 있는 경우와 비교하여, 자속 누설이 적다. 따라서, 가동체(4)를 움직이게 하기 위한 추력을 크게 할 수 있다.
또한, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)을 다단으로 배치하여 수를 증가시킨 경우에는, 하나의 코일을 대형화한 경우와 비교하여, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 다단화에 의해 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)을 증가시킨 경우에는, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 사이즈가 작으므로, 하나의 자석을 대형화시킨 경우와 비교하여, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 흡인력이 과도하게 커지지 않는다. 그 때문에, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 취급이 용이하다.
또한, 본 형태에서는, 제1 자기 구동 회로(10)를 제2 방향(L2)으로 이격되는 2개소에 마련하고, 제2 자기 구동 회로(20)를 제3 방향(L3)으로 이격되는 2개소에 마련하였기 때문에, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)의 파워를 증대시킬 수 있다. 또한, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)이 더 분할되어 있는 만큼, 제1 코일(12) 및 제2 코일(22)에서의 발열을 분산시킬 수 있다. 또한, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)도 더 분할되어 있기 때문에, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 흡인력이 과도하게 커지지 않는다. 따라서, 제1 자석(11) 및 제2 자석(21)의 취급 등이 용이하다.
여기서, 제1 자기 구동 회로(10)는 제2 방향(L2)으로 이격되고, 또한 제2 방향(L2)으로부터 보았을 때에 겹치는 2개소에 마련되어 있다. 또한, 제2 자기 구동 회로(20)는 제3 방향(L3)으로 이격되고, 또한 제3 방향(L3)으로부터 보았을 때에 겹치는 2개소에 마련되어 있다. 이 때문에, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)를 구동하여 가동체(4)를 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)으로 진동시켰을 때, 가동체(4)가 제1 방향(L1)으로 연장되는 축선 주위로 회전하기 어려우므로, 가동체(4)를 효율적으로 진동시킬 수 있다. 특히, 본 형태에서는, 2개소의 제1 자기 구동 회로(10)는, 가동체(4)의 무게 중심을 중심으로 하는 점대칭으로 배치되고, 2개소의 제2 자기 구동 회로(20)는 가동체(4)의 무게 중심을 중심으로 하는 점대칭으로 배치되어 있다. 또한, 제1 방향(L1)으로부터 보았을 때, 2개소의 제1 자기 구동 회로(10)는 가동체(4)의 무게 중심을 통하여 제3 방향(L3)으로 연장되는 가상선을 중심으로 하는 선대칭으로 배치되고, 2개소의 제2 자기 구동 회로(20)는, 가동체(4)의 무게 중심을 통하여 제2 방향(L2)으로 연장되는 가상선을 중심으로 하는 선대칭으로 배치되어 있다. 이 때문에, 제1 자기 구동 회로(10) 및 제2 자기 구동 회로(20)를 구동하여 가동체(4)를 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)으로 진동시켰을 때, 가동체(4)가 제1 방향(L1)으로 연장되는 축선 주위로 보다 회전하기 어려우므로, 가동체(4)를 더욱 효율적으로 진동시킬 수 있다.
또한, 지지체(5)는 제1 방향(L)으로 겹쳐 배치된 2개의 홀더(58)(지지체측 홀더)를 구비하고, 가동체(4)는 제1 방향(L)으로 겹쳐 배치된 복수의 가동체측 홀더(제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43))를 구비하고, 2개의 홀더(58), 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)는 각각, 1단분의 자석 또는 코일을 보유지지하고 있다. 이 때문에, 1개의 홀더가 복수단분의 자석 또는 코일을 보유지지하고 있는 구성과 비교하여, 지지체(5) 및 가동체(4)의 구성을 간소화할 수 있고, 자석 또는 코일의 설치를 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 자석 또는 코일의 단수를 증가시키는 것도 용이하다.
또한, 본 형태에서는, 제2 방향(L2)으로 이격되는 제1 자기 구동 회로(10)의 사이, 및 제3 방향(L3)으로 이격되는 제2 자기 구동 회로(20)의 사이를 이용하여, 가동체(4)의 제1 방향(L1)에 직교하는 방향의 가동 범위를 제한하는 스토퍼 기구(50)가 마련되어 있다. 이 때문에, 가동체(4)가 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)으로 진동될 때, 접속체(7)(겔상 댐퍼 부재(70))는 전단 방향으로 변형되게 되지만, 가동체(4)의 이동 범위를, 겔상 댐퍼 부재(70)의 전단 방향의 한계 변형량 이하로 할 수 있다. 따라서, 가동체(4)가 최대한 진동해도, 겔상 댐퍼 부재(70)가 한계 변형량 이상 늘어나는 경우가 없으므로, 겔상 댐퍼 부재(70)가 파괴되는 것을 피할 수 있다. 또한, 제2 방향(L2)으로 이격되는 제1 자기 구동 회로(10)의 사이, 및 제3 방향(L3)으로 이격되는 제2 자기 구동 회로(20)의 사이를 이용하여 스토퍼 기구(50)가 마련되었기 때문에, 스토퍼 기구(50)를 마련한 경우에도 액추에이터(1)의 대형화를 회피할 수 있다.
또한, 가동체(4)는 제2 방향(L2)으로 이격되는 제1 자기 구동 회로(10)의 사이, 및 제3 방향(L3)으로 이격되는 제2 자기 구동 회로(20)의 사이에 위치하는 동체부(40)를 구비하고, 지지체(5)는 가동체(4)는 제2 방향(L2)으로 이격되는 제1 자기 구동 회로(10)의 사이, 및 제3 방향(L3)으로 이격되는 제2 자기 구동 회로(20)의 사이에 동체부(40)의 외주면을 둘러싸서 스토퍼 기구(50)를 구성하는 벽부(584)(홀더(58)의 구멍(583)의 내벽)를 갖고 있다. 이 때문에, 스토퍼 기구(50)는, 제1 방향(L1)에 직교하는 모든 방향에 있어서, 가동체(4)의 가동 범위를 제한할 수 있다. 게다가, 제1 방향(L1)으로부터 보았을 때, 동체부(40) 및 벽부(584)는 원형이기 때문에, 스토퍼 기구(50)는, 제1 방향(L1)에 직교하는 모든 방향에 있어서, 가동체(4)의 가동 범위를 동등하게 설정할 수 있다.
또한, 동체부(40)는 복수의 가동체측 홀더(제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)) 중, 제1 방향으로 인접하는 가동체측 홀더를 연결시키는 볼록형 연결부(411, 421, 431, 432)를 포함한다. 이 때문에, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)를 연결시키기 위한 볼록형 연결부(411, 421, 431, 432)를 이용하여 스토퍼 기구(50)를 구성할 수 있다. 또한, 가동체(4)에서는, 제1 홀더(41), 제2 홀더(42) 및 제3 홀더(43)를 볼록형 연결부(411, 421, 431, 432)에서 접합함과 함께, 접합부(44)에서도 접합하고 있다. 이 때문에, 가동체(4)의 강도를 높일 수 있다.
또한, 액추에이터(1)에 있어서, 가동체(4)와 지지체(5)에 접속하는 접속체(7)를 스프링 부재로 한 경우에는, 가동체(4)가 가동체(4)의 질량과 스프링 부재의 스프링 상수에 대응하는 주파수로 공진하는 경우가 있지만, 본 형태에서는, 접속체(7)에 겔상 댐퍼 부재(70)가 사용되고 있다. 또한, 본 형태에서는, 접속체(7)에 겔상 댐퍼 부재(70)만이 사용되고, 겔상 댐퍼 부재(70)는 그 변형 방향에 따라서는, 스프링 성분이 존재하지 않거나, 또는 스프링 성분이 적은 변형 특성을 갖는다. 이 때문에, 가동체(4)의 공진을 억제할 수 있다. 또한, 겔상 댐퍼 부재(70)는 가동체(4) 및 지지체(5)의 양쪽에 접착 등의 방법으로 고정되어 있다. 이 때문에, 가동체(4)의 이동에 따라서 겔상 댐퍼 부재(70)가 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 접속체(7)로서 겔상 댐퍼 부재(70)만을 사용할 수 있으므로, 액추에이터(1)의 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 겔상 댐퍼 부재(70)는 침입도가 90도 내지 110도이다. 이 때문에, 겔상 댐퍼 부재(70)는 댐퍼 기능을 발휘하기에 충분한 탄성을 가짐과 함께, 겔상 댐퍼 부재(70)가 파단되어 비산하는 것과 같은 사태가 발생하기 어렵다.
겔상 댐퍼 부재(70)는, 가동체(4)의 제1 방향(L1)의 양측에서, 지지체(5)와 가동체(4)의 사이에 배치되어 있다. 이 때문에, 겔상 댐퍼 부재(70)는, 가동체(4)가 제1 방향(L1)으로 움직이는 경우에는, 제1 방향(L1)의 일방측과 타방측 중 어느 쪽에서 반드시 압축 변형되고, 다른 한쪽 측에서 그 두께 방향(축방향)으로 신장된다. 상술한 바와 같이, 겔상 댐퍼 부재(70)는 압축 시의 신축 특성은 선형의 성분보다도 비선형의 성분이 많으므로, 가동체(4)가 제1 방향(L1)으로 움직이는 경우에는, 반드시, 압축측의 겔상 댐퍼 부재(70)가 비선형의 신축 특성을 따라서 압축된다. 따라서, 가동체(4)와 지지체(5)의 갭이 크게 변화되는 것을 피할 수 있고, 가동체(4)와 지지체(5)의 제1 방향(L1)의 갭을 확보할 수 있다.
또한, 겔상 댐퍼 부재(70)는, 가동체(4)가 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)으로 움직이면, 두께 방향(축방향)과 직교하는 방향(전단 방향)으로 변형된다. 즉, 겔상 댐퍼 부재(70)의 전단 방향은, 제1 방향(L1)에 대향하는 지지체(5)와 가동체(4)를 접속하는 겔상 댐퍼 부재(70)가 신축하는 경우에, 그 신축 방향(제1 방향)과 직교하는 방향이며, 가동체(4)가 진동하는 방향과 평행한 방향이다. 따라서, 액추에이터(1)는, 가동체(4)를 제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3)으로 진동시킬 때, 겔상 댐퍼 부재(70)의 전단 방향의 변형 특성을 사용한다. 겔상 댐퍼 부재(70)의 전단 방향의 변형 특성은, 비선형의 성분보다도 선형의 성분이 많다. 따라서, 액추에이터(1)의 구동 방향(제2 방향(L2) 및 제3 방향(L3))으로는, 리니어리티가 양호한 진동 특성을 얻을 수 있다.
[다른 실시 형태]
상기 실시 형태에서는, 가동체(4)측에 자석을 마련하고, 지지체(5)측에 코일을 마련하였지만, 가동체(4)측에 코일을 마련하고, 지지체(5)측에 자석을 마련해도 된다. 이 경우, 가동체측 홀더는 코일을 보유지지하고, 지지체측 홀더는 자석을 보유지지하게 된다. 상기 실시 형태에서는, 2개의 제1 자기 구동 회로(10)가 제2 방향(L2)으로 이격되고, 2개의 제2 자기 구동 회로(20)가 제3 방향(L3)으로 이격되어 있었지만, 2개의 제1 자기 구동 회로(10)가 제3 방향(L3)으로 이격되고, 2개의 제2 자기 구동 회로(20)가 제2 방향(L2)으로 이격되어 있어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 접속체(7)로서 겔상 댐퍼 부재(70)만을 사용하였지만, 접속체(7)로서, 스프링을 사용한 형태나, 스프링과 겔상 댐퍼 부재(70)를 병용한 형태로 해도 된다.
1: 액추에이터
4: 가동체
5: 지지체
7: 접속체
8: 백 요크
10: 제1 자기 구동 회로
11: 제1 자석
12: 제1 코일
20: 제2 자기 구동 회로
21: 제2 자석
22: 제2 코일
40: 동체부
41: 제1 홀더(가동체측 홀더)
42: 제2 홀더(가동체측 홀더)
43: 제3 홀더(가동체측 홀더)
45: 돌출부
50: 스토퍼 기구
56: 제1 케이스
57: 제2 케이스
58: 홀더(지지체측 홀더)
70: 겔상 댐퍼 부재
411, 421, 431, 432: 볼록형 연결부(연결부)
419, 429, 439: 관통 구멍
583: 구멍
584: 벽부
L1: 제1 방향
L2: 제2 방향
L3: 제3 방향

Claims (14)

  1. 지지체와,
    가동체와,
    탄성 및 점탄성 중 적어도 한쪽을 구비하고, 상기 지지체와 상기 가동체에 접속된 접속체와,
    상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제1 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제1 자석에 제1 방향에서 대향하는 제1 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동하는 제1 자기 구동 회로와,
    상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제2 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제2 자석에 상기 제1 방향에서 대향하는 제2 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하며, 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 구동하는 제2 자기 구동 회로를 갖고,
    상기 제1 자기 구동 회로에서는, 복수의 상기 제1 코일이 상기 제1 방향으로 겹쳐 다단으로 배치되어 있음과 함께, 복수의 상기 제1 코일 각각의 상기 제1 방향의 양측에 상기 제1 자석이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 자기 구동 회로에서는, 복수의 상기 제2 코일이 상기 제1 방향으로 겹쳐 다단으로 배치되어 있음과 함께, 복수의 상기 제2 코일 각각의 상기 제1 방향의 양측에 상기 제2 자석이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지체는, 상기 제1 방향으로 겹쳐 배치된 복수의 지지체측 홀더를 구비하고,
    상기 가동체는, 상기 제1 방향으로 겹쳐 배치된 복수의 가동체측 홀더를 구비하고,
    상기 복수의 지지체측 홀더는 각각, 상기 제1 방향에 있어서의 1단분의 상기 제1 자석 또는 상기 제1 코일을 보유지지하고,
    상기 복수의 가동체측 홀더는 각각, 상기 제1 방향에 있어서의 1단분의 상기 제1 자석 또는 상기 제1 코일을 보유지지하고 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 지지체측 홀더는 각각, 상기 제1 방향에 있어서의 1단분의 상기 제1 코일을 보유지지하고,
    상기 복수의 가동체측 홀더는 각각, 상기 제1 방향에 있어서의 1단분의 상기 제1 자석을 보유지지하고 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 한쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 다른 쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에는, 상기 가동체의 상기 제1 방향에 직교하는 방향의 가동 범위를 제한하는 스토퍼 기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 가동체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 위치하는 동체부를 구비하고,
    상기 지지체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 상기 동체부의 외주면을 둘러싸서 상기 스토퍼 기구를 구성하는 벽부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 동체부는, 상기 복수의 가동체측 홀더 중, 상기 제1 방향에서 인접하는 가동체측 홀더를 연결시키는 연결부에 의해 구성되고,
    상기 벽부는, 상기 복수의 지지체측 홀더에 있어서 상기 동체부가 관통하는 관통 구멍의 내주벽인 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 방향으로부터 보았을 때,
    상기 동체부 및 상기 벽부는 원형인 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  11. 지지체와,
    가동체와,
    탄성 및 점탄성 중 적어도 한쪽을 구비하고, 상기 지지체와 상기 가동체에 접속된 접속체와,
    상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제1 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제1 자석에 제1 방향에서 대향하는 제1 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 구동하는 제1 자기 구동 회로와,
    상기 지지체 및 상기 가동체 중 한쪽에 보유지지된 제2 자석, 및 다른 쪽에 보유지지되어, 상기 제2 자석에 상기 제1 방향에서 대향하는 제2 코일을 구비하고, 상기 가동체를 상기 제1 방향에 직교하며, 상기 제2 방향에 교차하는 제3 방향으로 구동하는 제2 자기 구동 회로를 갖고,
    상기 제1 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 한쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되고,
    상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에는, 상기 가동체의 상기 제1 방향에 직교하는 방향의 가동 범위를 제한하는 스토퍼 기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 자기 구동 회로는, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 다른 쪽 방향으로 이격되는 2개소에 마련되고,
    상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이, 및 상기 다른 쪽 방향으로 이격되는 상기 제2 자기 구동 회로의 사이에 상기 스토퍼 기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가동체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 위치하는 동체부를 구비하고,
    상기 지지체는, 상기 한쪽 방향으로 이격되는 상기 제1 자기 구동 회로의 사이에 상기 동체부의 외주면을 둘러싸서 상기 스토퍼 기구를 구성하는 벽부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 액추에이터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 방향으로부터 보았을 때,
    상기 동체부 및 상기 벽부는 원형인 것을 특징으로 하는 액추에이터.
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