WO2018180947A1 - アクチュエータ - Google Patents

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WO2018180947A1
WO2018180947A1 PCT/JP2018/011586 JP2018011586W WO2018180947A1 WO 2018180947 A1 WO2018180947 A1 WO 2018180947A1 JP 2018011586 W JP2018011586 W JP 2018011586W WO 2018180947 A1 WO2018180947 A1 WO 2018180947A1
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WO
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coil
movable body
magnet
drive circuit
magnetic drive
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/011586
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English (en)
French (fr)
Inventor
北原　裕士
正 武田
将生 土橋
Original Assignee
日本電産サンキョー株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2018518667A priority patent/JP7072502B2/ja
Priority to DE112018001759.1T priority patent/DE112018001759T5/de
Priority to CN201880022724.2A priority patent/CN110495081B/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/18—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/12—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems

Definitions

  • the present invention relates to an actuator that generates various vibrations.
  • an actuator having a support body having a magnet and a movable body having a coil opposed to the magnet, and an elastic member disposed between the movable body and the support body has been proposed (see Patent Document 1). Further, in the actuator described in Patent Document 1, in the holder having the plate thickness direction in the first direction, two first coils are provided at positions separated in the second direction orthogonal to the first direction, Two second coils are provided at positions separated in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. Moreover, the first magnet is disposed on both sides in the first direction with respect to the first coil, and the second magnet is disposed on both sides in the first direction with respect to the second coil.
  • the first coil and the first magnet constitute a first magnetic drive mechanism that vibrates the movable body in the second direction
  • the second coil and the second magnet constitute a second magnetic that vibrates the movable body in the third direction.
  • a drive mechanism is configured. Therefore, vibration in the second direction and vibration in the third direction are generated by the actuator.
  • the first coil and the second coil are provided in a plane with respect to the holder whose plate thickness direction is directed in the first direction. large. For this reason, there exists a problem that the plane area of an actuator will become large.
  • an object of the present invention is to provide an actuator capable of reducing the plane area.
  • an actuator includes a support, a movable body that is movable with respect to the support, and a drive mechanism that drives the movable body.
  • a first magnetic drive circuit that includes a first coil and a first magnet that face each other in a first direction, and that drives the movable body in a second direction orthogonal to the first direction; and
  • a second coil and a second magnet facing each other in the first direction are provided at a position overlapping in the first direction, and the movable body is orthogonal to the first direction and in a third direction intersecting the second direction.
  • a second magnetic drive circuit to be driven.
  • the movable body is moved in the second direction and the third direction. Can vibrate in the direction. Therefore, the user can feel the vibration in the second direction, the vibration in the third direction, and the vibration in which the vibration in the second direction and the vibration in the third direction are combined. Further, since the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit are arranged so as to overlap in the first direction, the size (planar area) when the actuator is viewed from the first direction is small. Therefore, the actuator to which the present invention is applied is suitable for mounting on a device such as a controller held in a hand. Furthermore, since the drive mechanism includes the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit, the size (thickness) of the actuator in the first direction can be reduced.
  • a first coil holder for holding the first coil and a second coil holder for holding the second coil are provided, and the first coil holder and the second coil holder are in the first direction. It is possible to adopt a mode in which they are arranged and connected to each other. According to this configuration, the first coil holder and the second coil holder can be used as an integral coil holder for the support body and the movable body.
  • the first magnet is opposed to a first effective side portion extending in the third direction of the first coil in the first direction, and the second magnet is the first coil of the second coil.
  • the second effective side portion extending in two directions is opposed to the first coil in the first direction, and the first coil holder is opposed to the first magnet in the third direction to move the movable body in the third direction.
  • the first magnet used in the first magnetic drive circuit that drives the movable body in the second direction has a dimension in the third direction that is shorter than the dimension in the second direction.
  • a 1st stopper mechanism can be comprised using the space of the both sides of a direction.
  • the second magnet used in the second magnetic drive circuit for driving the movable body in the third direction has a dimension in the second direction shorter than the dimension in the third direction, the second magnet on both sides in the second direction of the second magnet.
  • a second stopper mechanism that restricts the movable range of the movable body in the second direction using the space can be configured. For this reason, it is easy to provide the stopper mechanism at a position overlapping the first magnetic driving mechanism and the second magnetic driving mechanism in the first direction. Therefore, the size (planar area) when the actuator is viewed from the first direction can be further reduced.
  • the first coil holder includes a first frame portion that holds the first coil inside, and a plurality of first columnar portions that protrude in the first direction from an end portion of the first frame portion
  • the second coil holder includes: a second frame portion that holds the second coil inside; and a plurality of second columnar portions that protrude in the first direction from an end portion of the second frame portion. It is possible to adopt a mode in which the plurality of first columnar portions and the plurality of second columnar portions are connected to each other. According to such a configuration, a space for arranging a yoke or the like between the first coil and the second coil can be reliably ensured.
  • the first coil is disposed on one side in the first direction, between the first coil and the second coil, and on the other side in the first direction with respect to the second coil.
  • a plurality of yokes may be provided, and the first magnet and the second magnet may each be held by any of the plurality of yokes.
  • the present invention it is possible to adopt a mode in which one yoke is disposed between the first coil and the second coil. According to this aspect, since the number of yokes arranged in the first direction can be reduced, the size (thickness) of the actuator in the first direction can be reduced.
  • the first magnet is disposed on the opposite side of the first coil from the second coil
  • the second magnet is disposed on the opposite side of the first coil from the first coil.
  • the aspect currently performed can be employ
  • the magnetic center position (drive center) in the first magnetic drive circuit and the magnetic center position (drive center) in the second magnetic drive circuit are close to each other in the first direction. For this reason, when the movable body is driven in the second direction and the third direction, the movable body can be prevented from being inclined.
  • the first coil and the second coil are provided on the support body side, and the first magnet and the second magnet are provided on the movable body side. Can do.
  • an elastic member having elasticity or viscoelasticity is disposed in a portion where the movable body and the support body face each other in the first direction.
  • the viscoelastic member is deformed in a shearing direction orthogonal to the expansion / contraction direction. Therefore, since the viscoelastic member is deformed in a range where the linearity is high, it is possible to obtain a vibration characteristic having a good linearity.
  • the elastic member includes the first elastic member that contacts both the movable body and a portion of the support that faces the movable body on one side in the first direction, the movable body, and the support.
  • connects both the parts which oppose the said movable body on the other side of the said 1st direction in a body is employable.
  • the elastic member is bonded to the support body and the movable body on one side in the first direction with respect to the movable body and on the other side in the first direction with respect to the movable body. . According to this aspect, since the viscoelastic member reliably follows the movement of the movable body, the resonance of the movable body can be effectively prevented.
  • the elastic member may be disposed between the support body and the movable body on each of one side in the first direction with respect to the movable body and the other side in the first direction with respect to the movable body. It is preferably in a state compressed in the direction. According to this aspect, since the viscoelastic member reliably follows the movement of the movable body, the resonance of the movable body can be effectively prevented.
  • the elastic member is a viscoelastic member.
  • Viscoelasticity is a property that combines both viscosity and elasticity, and is a property that is prominently seen in polymer materials such as gel-like members, plastics, and rubbers. Therefore, various gel-like members such as silicone gel can be used as the viscoelastic member.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the first magnetic drive circuit shown in FIG. 5.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the second magnetic drive circuit shown in FIG. 5. It is explanatory drawing which shows typically the modification of the magnetic drive circuit used for the actuator to which this invention is applied.
  • X direction “second direction” in the present invention
  • Y direction “third direction” in the present invention
  • Z direction “first direction” in the present invention
  • FIG. 1 is a perspective view of an actuator 1 to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram when the actuator 1 shown in FIG. 1 is cut in the first direction (Z direction) and the second direction (X direction).
  • FIG. 3 is an explanatory diagram when the actuator 1 shown in FIG. 1 is cut in the first direction (Z direction) and the third direction (Y direction).
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the actuator 1 with the first end plate 28 and the second end plate 29 shown in FIG. 1 removed.
  • the actuator 1 of this embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a wiring board (not shown) is attached to a surface facing in the Y direction or the X direction. An end portion of a coil to be described later is connected to the wiring board.
  • the actuator 1 includes a support body 2, a movable body 3, and an elastic member 4 disposed between the support body 2 and the movable body 3.
  • the movable body 3 is supported by the support body 2 through the elastic member 4 so as to be movable in the Z direction, the X direction, and the Y direction.
  • the actuator 1 has a drive mechanism that vibrates the movable body 3 with respect to the support body 2.
  • the driving mechanism drives the movable body 3 in the X direction with respect to the support body 2 to vibrate and drives the movable body 3 in the Y direction with respect to the support body 2.
  • the second magnetic drive circuit 7 is made to vibrate.
  • the support body 2 has a first end plate 28 and a second end plate 29 at the end on one side Z1 and the end on the other side Z2 in the Z direction.
  • the first end plate 28 faces the movable body 3 on one side Z1 in the Z direction, and a first elastic member 41 (elastic member 4) is disposed between the movable body 3 and the first end plate 28.
  • the second end plate 29 faces the movable body 3 on the other side Z2 in the Z direction, and the second elastic member 42 (elastic member 4) is disposed between the movable body 3 and the second end plate 29.
  • the elastic member 4 is a viscoelastic body having viscoelasticity, and in this embodiment, a plate-like gel damper member is used as the elastic member 4 (viscoelastic body). Both sides of the first elastic member 41 in the Z direction are connected to the movable body 3 and the first end plate 28 by a method such as adhesion. The second end plate 29 and the second elastic member 42 are both connected to the movable body 3 and the second end plate 29 by a method such as adhesion, respectively. That is, the elastic member 4 is a plate-like gel-like member provided on each of the one side Z1 in the first direction Z with respect to the movable body 3 and the other side Z2 in the first direction Z with respect to the movable body 3.
  • the elastic member 4 includes a movable body 3 and a first elastic member 41 that contacts both the movable body 3 and the portion (first end plate 28) facing the movable body 3 on one side Z1 in the first direction Z.
  • the movable body 3 and the support body 2 are arranged as second elastic members 42 that are in contact with both the movable body 3 and the portion (second end plate 29) facing the movable body 3 on the other side Z2 in the first direction Z.
  • the gel-like damper member has linear or non-linear expansion / contraction characteristics depending on the expansion / contraction direction.
  • the plate-like gel damper member when a plate-like gel-like damper member is compressed in the thickness direction (axial direction) and compressively deformed, the plate-like gel damper member has a stretch characteristic having a non-linear component larger than a linear component, whereas the thickness direction (axial When stretched by being pulled in the direction), the linear component is larger than the non-linear component and has a stretch property.
  • the linear component is larger than the non-linear component.
  • the elastic member 4 viscoelastic body
  • Each of the plurality of magnetic drive circuits has a coil and a magnet facing each of the coils.
  • the coil is provided on one side member of the support body 2 and the movable body 3, and the magnet is provided on the other side member.
  • a coil first coil 61 and second coil 71
  • a coil holder first coil holder 65 and second coil holder 75
  • Magnets first magnets 621 and 622 and second magnets 721 and 722
  • yokes first yoke 64 and second yoke 74
  • first magnetic drive circuit 6 is disposed so as to overlap the second magnetic drive circuit 7 on one side Z1 in the Z direction. Therefore, the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7 are arranged in order from one side Z1 in the Z direction to the other side Z2.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view when the drive mechanism used in the actuator 1 shown in FIG. 1 is disassembled.
  • the first magnetic drive circuit 6 includes a first coil 61, a first magnet 621 that faces the first coil 61 on one side Z ⁇ b> 1 in the Z direction, It has the 1st magnet 622 which opposes the 1st coil 61 by the other side Z2 of a Z direction.
  • the second magnetic drive circuit 7 includes a second coil 71, a second magnet 721 facing the second coil 71 on one side Z1 in the Z direction, and a second magnet 721 facing the second coil 71 on the other side Z2 in the Z direction.
  • the second magnetic drive circuit 7 (the second coil 71 and the second magnets 721 and 722) overlaps the first magnetic drive circuit 6 on the other side Z2 in the Z direction. Is provided.
  • the support 2 includes a first coil holder 65 that holds the first coil 61,
  • the first coil holder 65 and the second coil holder 75 are arranged so as to overlap in order from one side Z1 in the Z direction to the other side Z2.
  • the 1st coil holder 65 and the 2nd coil holder 75 are connected.
  • the movable body 3 is disposed on one side Z1 in the Z direction with respect to the first coil 61, between the first coil 61 and the second coil 71, and on the other side Z2 in the Z direction with respect to the second coil 71.
  • the plurality of yokes (the first yoke 64 and the second yoke 74) are provided, and the first magnets 621 and 622 and the second magnets 721 and 722 are respectively held by any of the plurality of yokes.
  • the yokes adjacent to each other in the Z direction are connected to each other.
  • the plurality of yokes include a first yoke 64 disposed on both sides in the Z direction with respect to the first coil 61 and a second yoke 74 disposed on both sides in the Z direction with respect to the second coil 71. And are included.
  • the first yoke 64 holds the first magnets 621 and 622 disposed on both sides in the Z direction with respect to the first coil 61.
  • the second yoke 74 holds second magnets 721 and 722 arranged on both sides in the Z direction with respect to the second coil 71.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the first magnetic drive circuit 6 shown in FIG.
  • the first coil holder 65 includes a first frame portion 66 that holds the first coil 61 inside, and an end portion (four corners) of the first frame portion 66.
  • a plurality of first columnar portions 69 projecting toward both sides in the Z direction are provided, and the first columnar portions 69 are connected to the first end plate 28.
  • the first coil holder 65 is made of resin or metal. In this embodiment, the first coil holder 65 is made of resin.
  • the first coil 61 used in the first magnetic drive circuit 6 is an elliptical air-core coil having first effective side portions 611 and 612 (long side portions) extending in the Y direction.
  • the first frame portion 66 of the first coil holder 65 is formed with an oval first opening 67 having a major axis direction in the Y direction.
  • the first coil 61 is fixed to the inside by adhesion or the like.
  • one end Z1 in the Z direction with respect to the first frame portion 66 is positioned so as to overlap with both ends in the Y direction of the first opening 67, at both ends of the first coil 61 in the X direction.
  • the first seat portions 681 and 682 for supporting the first invalid side portions 613 and 614 (short side portions) extending in the Z direction on one side Z1 are formed.
  • the first seat portions 681 and 682 protrude from the first frame portion 66 to the one side Z1 in the Z direction, and constitute the bottom portion on the one side Z1 in the Z direction at both ends in the Y direction of the first opening 67.
  • a groove 661 extends from the first opening 67 toward the other side X2 in the X direction and one side Y1 in the Y direction on the surface of the first frame portion 66 on the other side Z2 in the Z direction.
  • Reference numeral 661 denotes a guide groove through which the first winding portion of the first coil 61 passes.
  • the thickness of the first frame portion 66 (dimension in the Z direction) is larger than the thickness of the first coil 61 (dimension in the Z direction). For this reason, in a state where the first coil 61 is accommodated inside the first opening 67, the first coil 61 does not protrude from the first frame portion 66 to the other side Z2 in the Z direction.
  • Each of the first magnets 621 and 622 has a rectangular planar shape, and a long side extends in the X direction and a short side extends in the Y direction.
  • the first magnets 621 and 622 are each polarized and magnetized in the X direction, and the N pole and the S pole respectively face the first effective side portions 611 and 612 of the first coil 61. Therefore, when the first coil 61 is energized, the first magnetic drive circuit 6 generates a driving force that drives the movable body 3 in the X direction.
  • the first yoke 64 is disposed on the yoke plate 641 disposed on one side Z1 in the Z direction with respect to the first coil 61 and on the other side Z2 in the Z direction with respect to the first coil 61.
  • the yoke plate 642 is disposed.
  • the yoke plate 641 has a plate-like magnet holding portion 641a that holds the first magnet 621 on the surface on the other side Z2 in the Z direction, and both ends in the X direction of the magnet holding portion 641a toward the other side Z2 in the Z direction.
  • the side plate portions 641b and 641c are bent.
  • the yoke plate 642 includes a flat plate-shaped magnet holding portion 642a that holds the first magnet 622 on the surface on one side Z1 in the Z direction, and one side X1 and the other side in the X direction from both ends in the X direction of the magnet holding portion 642. It has the connection board part 642b and 642c which protruded to X2.
  • the tip of the side plate 641b of the yoke plate 641 and the tip of the connecting plate 642b of the yoke plate 642 are connected by welding, caulking, or the like, and the tip of the side plate 641c of the yoke plate 641 and the yoke plate 642 are connected.
  • the connecting plate portion 642c is connected to the tip end portion by welding or caulking.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the second magnetic drive circuit 7 shown in FIG.
  • the second coil holder 75 includes a second frame portion 76 that holds the second coil 71 inside, and an end portion (four corners) of the second frame portion 76. And a plurality of second columnar portions 79 projecting on both sides in the Z direction.
  • the second columnar portions 79 are connected to the first columnar portions 69 of the first coil holders 65 adjacent on one side Z1 in the Z direction. ing.
  • the second columnar part 79 is connected to the second end plate 29.
  • the second coil holder 75 is made of resin or metal. In this embodiment, the second coil holder 75 is made of resin.
  • the second coil 71 used in the second magnetic drive circuit 7 is an elliptical air-core coil having second effective side portions 711 and 712 (long side portions) extending in the X direction.
  • the second frame portion 76 of the second coil holder 75 is formed with an oval second opening 77 having a major axis direction in the X direction.
  • the second coil 71 is fixed to the inside by adhesion or the like.
  • both ends of the second coil 71 are in the Y direction.
  • the second seat portions 781 and 782 for supporting the second invalid side portions 713 and 714 (short side portions) extending in the Z direction on one side Z1 are formed.
  • the second seat portions 781 and 782 protrude from the second frame portion 76 to the one side Z1 in the Z direction, and constitute the bottom of the one side Z1 in the Z direction at both ends in the X direction of the second opening 77.
  • a groove (not shown) extends from the second opening 77 toward one side X1 in the X direction and one side Y1 in the Y direction.
  • the groove is a guide groove through which the winding portion at the beginning of winding of the second coil 71 is passed.
  • the thickness (dimension in the Z direction) of the second frame portion 76 is larger than the thickness (dimension in the Z direction) of the second coil 71. For this reason, in a state where the second coil 71 is accommodated inside the second opening 77, the second coil 71 does not protrude from the second frame portion 76 to the other side Z2 in the Z direction.
  • the second magnets 721 and 722 each have a rectangular planar shape, and the long side extends in the Y direction and the short side extends in the X direction.
  • Each of the second magnets 721 and 722 is polarized and magnetized in the Y direction, and each of the N pole and the S pole faces the second effective side portions 711 and 712 of the second coil 71. Therefore, when the second coil 71 is energized, the second magnetic drive circuit 7 generates a driving force that drives the movable body 3 in the Y direction.
  • the second yoke 74 is disposed on one side Z ⁇ b> 1 in the Z direction with respect to the second coil 71 and on the other side Z ⁇ b> 2 in the Z direction with respect to the second coil 71.
  • the yoke plate 742 is disposed.
  • the yoke plate 742 has a plate-like magnet holding portion 742a that holds the second magnet 722 on the surface on the one side Z1 in the Z direction, and both ends in the Y direction of the magnet holding portion 742a toward the one side Z1 in the Z direction.
  • the side plate portions 742b and 742c are bent.
  • the yoke plate 741 includes a plate-shaped magnet holding portion 741a that holds the second magnet 721 on the surface on the other side Z2 in the Z direction, and one side Y1 and the other side in the Y direction from both ends in the Y direction of the magnet holding portion 741a. It has the connecting plate part 741b and 741c which protruded to Y2.
  • the front end portion of the side plate portion 742b of the yoke plate 742 and the front end portion of the connecting plate portion 741b of the yoke plate 741 are connected by welding, caulking, or the like, and the front end portion of the side plate portion 742c of the yoke plate 742 and the yoke plate 741 are connected.
  • the connecting plate portion 741c is connected to the tip end portion by welding, caulking, or the like. Holes 741e and 642e are formed in the yoke plate 741 and the yoke plate 642. The yoke plate 741 and the yoke plate 642 are positioned with reference to the holes 741e and 642e, and then welded or caulked inside the holes 741e and 642e. And so on.
  • the first coil 61, the second coil 71, the first coil holder 65, and the second coil holder 75 extend in the Y direction through the center of the movable body 3 in the X direction.
  • the line is symmetrical with respect to the center of the virtual line, and symmetrical with respect to the center of the virtual line extending in the X direction through the center in the Y direction.
  • the first magnets 621 and 622, the second magnets 721 and 722, the first yoke 64, and the second yoke 74 have a center of an imaginary line that extends in the Y direction through the center of the movable body 3 in the X direction.
  • the magnetic center position (drive center) of the first magnetic drive circuit 6 is at a position that coincides with or substantially coincides with the center of gravity of the movable body 3 in the X direction and the Y direction.
  • the magnetic center position (drive center) of the second magnetic drive circuit 7 is at a position that coincides with or substantially coincides with the center of gravity of the movable body 3 in the X direction and the Y direction.
  • alternating current is applied to the second coil 71, while energization to the first coil 61 is stopped.
  • the center of gravity of the actuator 1 varies in the Y direction. For this reason, the user can experience vibration in the Y direction.
  • the AC waveform applied to the second coil 71 is adjusted to obtain an acceleration at which the movable body 3 moves to one side Y1 in the Y direction and an acceleration at which the movable body 3 moves to the other side Y2 in the third direction. If different, the user can experience vibration having directionality in the Y direction.
  • the user can obtain a bodily sensation that combines the vibration in the X direction and the vibration in the Y direction.
  • the first seat portion 682 of the first coil holder 65 is located at a position facing the first magnet 621 on the other side Y2 in the Y direction with a predetermined interval.
  • the side end portions of the first seat portions 681 and 682 facing the first magnet 621 in the Y direction function as the first stopper portions 683 and 684.
  • the movable range in the Y direction of the movable body 3 is that of the first magnet 621 and the first coil holder 65 of the first magnetic drive circuit 6. It is regulated by a first stopper mechanism constituted by first seat portions 681 and 682 (first stopper portions 683 and 684).
  • the first stopper portions 683 and 684 are located closer to the first magnet 621 than the inner edges of the first invalid side portions 613 and 614 of the first coil 61. Therefore, even when the lead-out portion on the winding start side of the first coil 61 passes between the first coil 61 and the first seat portion 681 from the inner edge of the first invalid side portion 613, for example. It is difficult for the first magnet 621 to come into contact with the lead-out portion on the winding start side of 61. Therefore, it is difficult to cause a situation where the lead-out portion on the winding start side of the first coil 61 is disconnected.
  • the second coil holder 75 has a second coil holder 75 at a position facing the second magnet 721 of the second magnetic drive circuit 7 on the one side X1 in the X direction with a predetermined interval.
  • the second seat portion 782 of the second coil holder 75 is located at a position where the seat portion 781 is located and opposed to the second magnet 721 on the other side X2 in the X direction via a predetermined interval.
  • the side end portions of the second seat portion 781 and the second seat portion 782 facing the second magnet 721 in the X direction function as second stopper portions 783 and 784.
  • the movable range when the movable body 3 is driven in the X direction by the first magnetic drive circuit 6 is the second magnets 721 of the second magnetic drive circuit 7 and the second seat portions 781 and 782 of the second coil holder 75 ( It is regulated by a second stopper mechanism constituted by second stopper portions 783 and 784).
  • the second stopper portions 783 and 784 are located on the second magnet 721 side from the inner edges of the second invalid side portions 713 and 714 of the second coil 71. Therefore, even if the lead-out portion on the winding start side of the second coil 71 passes between the second coil 71 and the second seat portion 781 from the inner edge of the second invalid side portion 713, for example, It is difficult for the second magnet 721 to come into contact with the drawer portion on the winding start side of 71. Therefore, it is difficult to cause a situation where the lead-out portion on the winding start side of the second coil 71 is disconnected.
  • the first magnetic drive circuit 6 (drive mechanism) that vibrates the movable body 3 in the X direction and the second magnetic drive circuit 7 (vibration) that vibrates the movable body 3 in the Y direction. Since the drive mechanism is provided, the movable body 3 can be vibrated in the X direction and the Y direction. Therefore, the user can feel the vibration in the X direction, the vibration in the Y direction, and the vibration combining the vibration in the X direction and the vibration in the Y direction. Further, since the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7 are arranged so as to overlap in the Z direction, the size (planar area) when the actuator 1 is viewed from the Z direction is small.
  • the actuator 1 is suitable for mounting on a device such as a controller held in the hand.
  • the actuator 1 since the actuator 1 includes the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7 that are arranged to overlap in the Z direction, the size (thickness) of the actuator in the first direction can be reduced.
  • the movable range of the movable body 3 in the Y direction when the movable body 3 is driven in the Y direction by the second magnetic drive circuit 7 is the same as that of the first magnet 621 and the first coil holder 65 of the first magnetic drive circuit 6. It is regulated by a first stopper mechanism constituted by the first seat portions 681 and 682.
  • the movable range when the movable body 3 is driven in the X direction by the first magnetic drive circuit 6 is the second magnet 721 of the second magnetic drive circuit 7 and the second seats 781 and 782 of the second coil holder 75.
  • the second stopper mechanism constituted by Therefore, even when the movable body 3 moves excessively, the parts having low strength are difficult to come into contact with each other, so that the reliability of the actuator 1 is high.
  • the stopper mechanism is configured using the first magnet 621, the first seats 681, 682 of the first coil holder 65, and the second magnet 721, the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive are configured.
  • a stopper mechanism can be provided at a position overlapping the circuit 7 in the Z direction. Therefore, the plane area of the actuator 1 when viewed from the Z direction can be reduced.
  • the first magnet 621 used in the first magnetic drive circuit 6 that drives the movable body 3 in the X direction has a dimension in the Y direction that is shorter than the dimension in the X direction.
  • a first stopper mechanism that restricts the movable range of the movable body 3 in the Y direction using the space can be configured.
  • the second magnet 721 used in the second magnetic drive circuit 7 that drives the movable body 3 in the Y direction has a shorter dimension in the X direction than the dimension in the Y direction.
  • the 2nd stopper mechanism which controls the movable range to the X direction of the movable body 3 using a space can be comprised. Therefore, it is easy to provide a stopper mechanism at a position overlapping the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7 in the Z direction.
  • first stopper portions 683 and 684 are configured using the first seat portions 681 and 682 of the first coil holder 65 that supports the first coil 61, and the second coil holder 75 that supports the second coil 71 is configured. Second stopper portions 783 and 784 are configured using the second seat portions 781 and 782. For this reason, it is not necessary to provide the first coil holder 65 and the second coil holder 75 with a convex portion (stopper portion) different from the first seat portions 681 and 682 and the second seat portions 781 and 782. Therefore, the configuration of the first coil holder 65 and the second coil holder 75 can be simplified.
  • the magnetic center position (drive point) of the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7 is at a position that coincides with or substantially coincides with the center of gravity of the movable body 3 in the X direction and the Y direction.
  • the movable body 3 is vibrated in the X direction and the Y direction, it is difficult for the movable body 3 to tilt.
  • the 1st coil holder 65 and the 2nd coil holder 75 are piled up in order in the Z direction, and are connected. For this reason, the 1st coil holder 65 and the 2nd coil holder 75 can be used for the support body 2 as an integral coil holder.
  • a magnet or a magnet is interposed between each of the first coil 61 and the second coil 71.
  • the first coil holder 65 and the second coil holder 75 can be integrated in a state where a space for arranging the yoke is secured.
  • the plurality of yokes (the first yoke 64 and the second yoke 74) are connected to each other in the Z direction. ) Can be used for the movable body 3 as an integral yoke.
  • the elastic member 4 is a viscoelastic member having viscoelasticity, and is provided on each of the one side Z1 in the Z direction with respect to the movable body 3 and the other side Z2 in the Z direction with respect to the movable body 3. For this reason, when the movable body 3 vibrates in the X direction and the Y direction with respect to the support body 2, the elastic member 4 is deformed in a shearing direction orthogonal to the expansion / contraction direction. Therefore, since the elastic member 4 is deformed in a range where the linearity is high, it is possible to obtain a vibration characteristic having a good linearity.
  • the elastic member 4 (the first elastic member 41 and the second elastic member 42) is a plate-like viscoelastic member and has linear or non-linear expansion / contraction characteristics depending on the expansion / contraction direction.
  • the elastic component when compressively deformed by being pressed in the thickness direction (axial direction), the elastic component has a non-linear component larger than a linear component (spring coefficient), while being pulled in the thickness direction (axial direction).
  • the elastic component When it stretches, it has an expansion / contraction characteristic in which a linear component (spring coefficient) is larger than a non-linear component (spring coefficient).
  • the elastic member 4 when the movable body 3 vibrates in the X direction and the Y direction, the elastic member 4 (viscoelastic member) is configured to be deformed in the shear direction. Therefore, in the elastic member 4, when the movable body 3 vibrates in the X direction and the Y direction, the spring force according to the movement direction is constant. Therefore, by using the spring element in the shear direction of the elastic member 4, the reproducibility of the vibration acceleration with respect to the input signal can be improved, so that vibration can be realized with a delicate nuance.
  • the elastic member 4 is attached so as to expand and contract in the first direction Z between the movable body 3 and the support body 2, and the elastic member 4 is disposed in the thickness direction (axis) between the movable body 3 and the support body 2.
  • it has an expansion / contraction characteristic in which a nonlinear component (spring coefficient) is larger than a linear component (spring coefficient). Therefore, since the elastic member 4 can be prevented from being greatly deformed in the Z direction orthogonal to the driving direction of the movable body 3, it is possible to suppress the gap between the movable body 3 and the support body 2 from being greatly changed.
  • both sides of the first elastic member 41 in the Z direction are connected to the movable body 3 and the first end plate 28 by a method such as adhesion, and both sides of the second elastic member 42 are each movable in the Z direction. 3 and the second end plate 29 are connected by a method such as adhesion. Therefore, since the elastic member 4 reliably follows the movement of the movable body 3, the resonance of the movable body 3 can be effectively prevented.
  • FIG. 8 is an explanatory view schematically showing a modification of the magnetic drive circuit used in the actuator 1 to which the present invention is applied.
  • FIGS. 8 (a), (b), (c), and (d) show the first example. 1 modification, 2nd modification, 3rd modification, and 3rd modification are shown.
  • the yoke plate 641 (first yoke 64), the first magnet 621, the first coil 61 (first coil holder 65), and the first magnet from one side Z1 in the Z direction toward the other side Z2.
  • yoke plate 642 (first yoke 64), yoke plate 741 (second yoke 74), second magnet 721, second coil 71 (second coil holder 75), second magnet 722, and yoke plate 742 (first 2 yokes 74) are arranged in order to form the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7, but the first magnetic drive circuit 6 and the second magnetic drive circuit 7 are configured by the configuration shown in FIG. May be.
  • the yoke plate 641 (first yoke 64), the first magnet 621, and the first coil 61 (first coil holder 65) are directed from one side in the Z direction toward the other side Z2.
  • First magnet 622, yoke plate 645 (first yoke 64, second yoke 74), second magnet 721, second coil 71 (second coil holder 75), second magnet 722, and yoke plate 742 (first). 2 yokes 74) are arranged in order.
  • the first magnetic drive circuit 6 includes the yoke plate 641, the first magnet 621, the first coil 61, the first magnet 622, and the yoke plate 645
  • the second magnetic drive circuit 7 includes the yoke plate 645, the first The two magnets 721, the second coil 71, the second magnet 722, and the yoke plate 742 are configured.
  • a yoke plate 641 (first yoke 64), a first magnet 621, a first coil 61 (first coil holder 65), First magnet 622, yoke plate 645 (first yoke 64, second yoke 74), second coil 71 (second coil holder 75), second magnet 722, and yoke plate 742 (second yoke 74) are arranged in this order.
  • first yoke 64 first magnet 621
  • a first coil 61 first coil holder 65
  • the first magnetic drive circuit 6 includes the yoke plate 641, the first magnet 621, the first coil 61, the first magnet 622, and the yoke plate 645
  • the second magnetic drive circuit 7 includes the yoke plate 645, the first The two coils 71, the second magnet 722, and the yoke plate 742 are configured.
  • a yoke plate 641 (first yoke 64), a first magnet 621, a first coil 61 (first coil holder 65), Yoke plate 645 (first yoke 64, second yoke 74), second magnet 721, second coil 71 (second coil holder 75), second magnet 722, and yoke plate 742 (second yoke 74) are arranged in this order.
  • first yoke 64 first magnet 621
  • a first coil 61 first coil holder 65
  • Yoke plate 645 first yoke 64, second yoke 74
  • the first magnetic drive circuit 6 includes a yoke plate 641, a first magnet 621, a first coil 61, and a yoke plate 645
  • the second magnetic drive circuit 7 includes a yoke plate 645, a second magnet 721, The two coils 71, the second magnet 722, and the yoke plate 742 are configured.
  • the yoke plate 641 (first yoke 64), the first coil 61 (first coil holder 65), the first magnet 622,
  • a yoke plate 645 (first yoke 64, second yoke 74), a second magnet 721, a second coil 71 (second coil holder 75), and a yoke plate 742 (second yoke 74) are arranged in this order.
  • the first magnetic drive circuit 6 includes a yoke plate 641, a first coil 61, a first magnet 622, and a yoke plate 645
  • the second magnetic drive circuit 7 includes a yoke plate 645, a second magnet 721, The two coils 71 and the yoke plate 742 are configured.
  • a yoke plate 641 (first yoke 64), a first magnet 621, a first coil 61 (first coil holder 65), A yoke plate 645 (first yoke 64, second yoke 74), second coil 71 (second coil holder 75), second magnet 722, and yoke plate 742 (second yoke 74) are arranged in this order.
  • the first magnetic drive circuit 6 is constituted by the yoke plate 641, the first magnet 621, the first coil 61, and the yoke plate 645
  • the second magnetic drive circuit 7 is composed of the yoke plate 645, the second coil 71, the first coil 645, and the second coil 71.
  • the two magnets 722 and the yoke plate 742 are configured.
  • one yoke plate 645 (yoke) is disposed between the first coil 61 and the second coil 71, and the yoke plate 645 is connected to the first yoke 64 of the first magnetic drive circuit 6.
  • the second yoke 74 of the second magnetic drive circuit 7. Functioning as the second yoke 74 of the second magnetic drive circuit 7. Therefore, the size (thickness) in the first direction of the actuator can be reduced. 8B, 8C, 8D, and 8E, since the number of magnets is small, the size (thickness) of the actuator in the first direction can be further reduced. .
  • the first magnet 621 is disposed only on the opposite side of the first coil 61 from the second coil 71, and the first coil 61 is different from the second coil 71.
  • the second magnet 722 is disposed only on the opposite side. Therefore, the magnetic center position (drive center) in the first magnetic drive circuit 6 and the magnetic center position (drive center) in the second magnetic drive circuit 7 are close to each other in the Z direction and are located at the center of gravity of the movable body 3. It is close. For this reason, when the movable body 3 is driven in the X direction and the Y direction, the tilt of the movable body 3 can be suppressed.
  • the elastic members 4 are arranged on both sides of the movable body 3 in the Z direction.
  • the elastic members 4 are disposed on both sides of the movable body 3 in the X direction and on both sides of the movable body 3 in the Y direction.
  • (Viscoelastic member) may be arranged.
  • the gel-like damper member was used as the elastic member 4, you may use rubber
  • a silicone-based gel can be exemplified. More specifically, a silicone gel having a penetration of 10 to 110 degrees can be used as the elastic member 4. The penetration is defined by JIS-K-2207 or JIS-K-2220, and the smaller this value is, the harder it is.
  • viscoelasticity is a property that combines both viscosity and elasticity, and is a property remarkably seen in polymer materials such as gel-like members, plastics, and rubbers. Therefore, as the elastic member 4 having viscoelasticity, natural rubber, diene rubber (for example, styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber), chloroprene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, etc., non-diene rubber (for example, (Butyl rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene / propylene / diene rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, etc.), various rubber materials such as thermoplastic elastomers and modified materials thereof may be used.
  • diene rubber for example, styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber), chloroprene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, etc.
  • both surfaces in the Z direction of the first elastic member 41 are connected to the movable body 3 and the first end plate 28 by adhesion, and both surfaces in the Z direction of the second elastic member 42 are respectively movable.
  • the elastic member 4 (the first elastic member 41 and the second elastic member 42) was compressed in the Z direction between the support body 2 and the movable body 3. Is in a state. Therefore, since the elastic member 4 reliably follows the movement of the movable body 3, the resonance of the movable body 3 can be effectively prevented.
  • the coil and the coil holder are provided on the support body 2, and the magnet and the yoke are provided on the movable body 3.
  • the coil and the coil holder are provided on the movable body 3, and the magnet and the yoke are the support body.
  • the present invention may be applied to the case of being provided in 2.
  • the movable body is moved in the second direction and the third direction. Can vibrate in the direction. Therefore, the user can feel the vibration in the second direction, the vibration in the third direction, and the vibration in which the vibration in the second direction and the vibration in the third direction are combined. Further, since the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit are arranged so as to overlap in the first direction, the size (planar area) when the actuator is viewed from the first direction is small. Therefore, the actuator to which the present invention is applied is suitable for mounting on a device such as a controller held in a hand. Furthermore, since the drive mechanism includes the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit, the size (thickness) of the actuator in the first direction can be reduced.

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Abstract

アクチュエータ（１）の平面積を縮小するために、支持体（２）と、支持体（２）に対して移動可能な可動体（３）と、可動体を駆動する駆動機構とを有しており、駆動機構では、可動体（３）をＸ方向に駆動する第１磁気駆動回路（６）と、可動体（３）をＹ方向に駆動する第２磁気駆動回路（７）とがＺ方向で重ねて配置されている。第１磁気駆動回路（６）は、Ｚ方向で対向する第１コイル（６１）および第１磁石（６２１、６２２）を備え、第２磁気駆動回路（７）は、第１磁気駆動回路（６）に対してＺ方向で重なる位置にＺ方向で対向する第２コイル（７１）および第２磁石（７２１、７２２）を備えている。第１コイル（６１）を保持する第１コイルホルダ（６５）、および第２コイル（７１）を保持する第２コイルホルダ（７５）は、Ｚ方向で重ねて配置されて連結されている。

Description

アクチュエータ
　本発明は、各種振動を発生させるアクチュエータに関するものである。
　磁気駆動機構によって振動を発生させる機器として、磁石を備えた支持体と、磁石と対向するコイルを備えた可動体とを有し、可動体と支持体との間に弾性部材が配置されたアクチュエータが提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献１に記載のアクチュエータでは、第１方向に板厚方向を向けたホルダにおいて、第１方向に直交する第２方向で離間する位置に２つの第１コイルが設けられている一方、第１方向および第２方向に対して直交する第３方向で離間する位置に２つの第２コイルを設けられている。また、支持体には、第１コイルに対して第１方向の両側に第１磁石が配置され、第２コイルに対して第１方向の両側に第２磁石が配置されている。したがって、第１コイルおよび第１磁石は、可動体を第２方向に振動させる第１磁気駆動機構を構成し、第２コイルおよび第２磁石は、可動体を第３方向に振動させる第２磁気駆動機構を構成している。それゆえ、アクチュエータによって、第２方向の振動や第３方向の振動を発生させる。
特開２０１６－１２７７８９号公報
　特許文献１に記載のアクチュエータにおいて、可動体では、第１方向に板厚方向を向けたホルダに対して第１コイルおよび第２コイルが平面的に設けられているため、可動体の平面積が大きい。このため、アクチュエータの平面積が大となってしまうという問題点がある。
　以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、平面積を縮小することのできる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、支持体と、前記支持体に対して移動可能な可動体と、前記可動体を駆動する駆動機構と、を有し、前記駆動機構は、第１方向で対向する第１コイルおよび第１磁石を備え、前記可動体を前記第１方向に対して直交する第２方向に駆動する第１磁気駆動回路と、前記第１磁気駆動回路に対して前記第１方向で重なる位置に前記第１方向で対向する第２コイルおよび第２磁石を備え、前記可動体を前記第１方向と直交し、前記第２方向に交差する第３方向に駆動する第２磁気駆動回路と、からなることを特徴とする。
　本発明では、可動体を第２方向に振動させる第１磁気駆動回路、および可動体を第３方向に振動させる第２磁気駆動回路が設けられているため、可動体を第２方向および第３方向に振動させることができる。したがって、使用者に第２方向の振動、第３方向の振動、第２方向の振動と第３方向の振動とを組み合わせた振動を体感させることができる。また、第１磁気駆動回路、および第２磁気駆動回路が第１方向に重ねて配置されているため、アクチュエータを第１方向からみたときのサイズ（平面積）が小さい。それゆえ、本発明を適応したアクチュエータは、手に持つコントローラ等の機器に搭載するのに適している。さらに、駆動機構は、第１磁気駆動回路および第２磁気駆動回路からなるため、アクチュエータの第１方向のサイズ（厚さ）を小型化することができる。
　本発明において、前記第１コイルを保持する第１コイルホルダと、前記第２コイルを保持する第２コイルホルダと、を備え、前記第１コイルホルダおよび前記第２コイルホルダは、前記第１方向に重ねて配置されて連結されている態様を採用することができる。かかる構成によれば、第１コイルホルダおよび第２コイルホルダを一体のコイルホルダとして、支持体や可動体に用いることができる。
　本発明において、前記第１磁石は、前記第１コイルの前記第３方向に延在する第１有効辺部分に前記第１方向で対向し、前記第２磁石は、前記第２コイルの前記第２方向に延在する第２有効辺部分に前記第１方向で対向し、前記第１コイルホルダは、前記第１磁石に前記第３方向で対向して前記可動体の前記第３方向への可動範囲を規定する第１ストッパ部を備え、前記第２コイルホルダは、前記第２磁石に前記第２方向で対向して前記可動体の前記第２方向への可動範囲を規定する第２ストッパ部を備えている態様を採用することができる。かかる構成によれば、可動体を第２方向に駆動する第１磁気駆動回路に用いた第１磁石は、第２方向の寸法より第３方向の寸法が短いことから、第１磁石の第３方向の両側のスペースを利用して第１ストッパ機構を構成することができる。また、可動体を第３方向に駆動する第２磁気駆動回路に用いた第２磁石は、第３方向の寸法より第２方向の寸法が短いことから、第２磁石の第２方向の両側のスペースを利用して可動体の第２方向への可動範囲を規制する第２ストッパ機構を構成することができる。このため、第１磁気駆動機構や第２磁気駆動機構に対して第１方向で重なる位置にストッパ機構を設けることが容易である。それゆえ、アクチュエータを第１方向からみたときのサイズ（平面積）をより小型化することができる。
　本発明において、前記第１コイルホルダは、前記第１コイルを内側に保持する第１枠部と、前記第１枠部の端部から前記第１方向に突出した複数の第１柱状部と、を備え、前記第２コイルホルダは、前記第２コイルを内側に保持する第２枠部と、前記第２枠部の端部から前記第１方向に突出した複数の第２柱状部と、を備え、前記複数の第１柱状部と前記複数の第２柱状部とが各々、連結されている態様を採用することができる。かかる構成によれば、第１コイルと第２コイルとの間にヨーク等を配置するスペースを確実に確保することができる。
　本発明において、前記第１コイルに対して前記第１方向の一方側、前記第１コイルと前記第２コイルとの間、前記第２コイルに対して前記第１方向の他方側に配置された複数のヨークを備え、前記第１磁石および前記第２磁石は各々、前記複数のヨークのいずれかに保持されている態様を採用することができる。
　本発明において、前記第１コイルと前記第２コイルとの間には、前記ヨークが１つ配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１方向に重ねて配置するヨークの数を減らすことができるので、アクチュエータの第１方向のサイズ（厚さ）を小型化することができる。
　本発明において、前記第１コイルに対して前記第２コイルとは反対側に前記第１磁石が配置され、前記第２コイルに対して前記第１コイルとは反対側に前記第２磁石が配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１磁気駆動回路における磁気的中心位置（駆動中心）および第２磁気駆動回路における磁気的中心位置（駆動中心）は、第１方向で近接している。このため、可動体を第２方向および第３方向に駆動した際、可動体が傾くことを抑制することができる。
　本発明において、前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記支持体の側に設けられ、前記第１磁石および前記第２磁石は、前記可動体の側に設けられている態様を採用することができる。
　本発明において、前記第１方向において前記可動体と前記支持体とが対向する部分に弾性または粘弾性を備えた弾性部材が配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、可動体が支持体に対して第２方向および第３方向に振動するとき、粘弾性部材は、伸縮方向と直交するせん断方向に変形する。したがって、粘弾性部材は、線形性が高い範囲で変形するので、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
　本発明において、前記弾性部材は、前記可動体、および前記支持体において前記可動体に前記第１方向の一方側で対向する部分の双方に接する第１弾性部材と、前記可動体、および前記支持体において前記可動体に前記第１方向の他方側で対向する部分の双方に接する第２弾性部材として配置されている態様を採用することができる。この場合、前記弾性部材は、前記可動体に対する前記第１方向の一方側、および前記可動体に対する前記第１方向の他方側の各々において前記支持体および前記可動体に接着されていることが好ましい。かかる態様によれば、粘弾性部材は、可動体の移動に確実に追従するので、可動体の共振を効果的に防止することができる。
　本発明において、前記弾性部材は、前記可動体に対する前記第１方向の一方側、および前記可動体に対する前記第１方向の他方側の各々において前記支持体と前記可動体との間で前記第１方向に圧縮された状態にあることが好ましい。かかる態様によれば、粘弾性部材は、可動体の移動に確実に追従するので、可動体の共振を効果的に防止することができる。
　本発明において、前記弾性部材は、粘弾性部材である態様を採用することができる。粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。したがって、粘弾性部材として、シリコーン系ゲル等の各種ゲル状部材を用いることができる。
本発明を適用した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を第１方向および第２方向に切断したときの説明図である。 図１に示すアクチュエータを第１方向および第３方向に切断したときの説明図である。 図１に示す第１端板および第２端板を外した状態の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に用いた駆動機構を分解したときの分解斜視図である。 図５に示す第１磁気駆動回路の分解斜視図である。 図５に示す第２磁気駆動回路の分解斜視図である。 本発明を適用したアクチュエータに用いられる磁気駆動回路の変形例を模式的に示す説明図である。
　図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。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、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向として説明する。Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向に対して直交する方向である。また、Ｘ方向の一方側にＸ１を付し、Ｘ方向の他方側にＸ２を付し、Ｙ方向の一方側にＹ１を付し、Ｙ方向の他方側にＹ２を付し、Ｚ方向の一方側にＺ１を付し、Ｚ方向の他方側にＺ２を付して説明する。ここで、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は各々、本発明における方向と以下の関係を有している。
　　　Ｘ方向＝本発明における「第２方向」
　　　Ｙ方向＝本発明における「第３方向」
　　　Ｚ方向＝本発明における「第１方向」
（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を第１方向（Ｚ方向）および第２方向（Ｘ方向）に切断したときの説明図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１を第１方向（Ｚ方向）および第３方向（Ｙ方向）に切断したときの説明図である。図４は、図１に示す第１端板２８および第２端板２９を外した状態のアクチュエータ１の分解斜視図である。
　図１に示すように、本形態のアクチュエータ１は、略直方体形状を有しており、Ｙ方向あるいはＸ方向に向く面には配線基板（図示せず）が貼付される。配線基板には、後述するコイルの端部が接続される。図１、図２および図３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、支持体２と可動体３との間に配置された弾性部材４とを有しており、可動体３は、弾性部材４を介してＺ方向、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に支持体２に支持されている。また、アクチュエータ１は、可動体３を支持体２に対して振動させる駆動機構を有している。本形態において、駆動機構は、可動体３を支持体２に対してＸ方向に駆動して振動させる第１磁気駆動回路６と、可動体３を支持体２に対してＹ方向に駆動して振動させる第２磁気駆動回路７とからなる。
　支持体２は、Ｚ方向の一方側Ｚ１の端部および他方側Ｚ２の端部に、第１端板２８および第２端板２９を有している。第１端板２８は、可動体３に対してＺ方向の一方側Ｚ１で対向しており、可動体３と第１端板２８との間に第１弾性部材４１（弾性部材４）が配置されている。第２端板２９は、可動体３に対してＺ方向の他方側Ｚ２で対向しており、可動体３と第２端板２９との間に第２弾性部材４２（弾性部材４）が配置されている。
　本形態において、弾性部材４は、粘弾性を備えた粘弾性体であり、本形態では、弾性部材４（粘弾性体）として板状のゲル状ダンパー部材が用いられている。第１弾性部材４１は、Ｚ方向の両面が各々、可動体３および第１端板２８に接着等の方法で接続されている。第２端板２９は、第２弾性部材４２は、Ｚ方向の両面が各々、可動体３および第２端板２９に接着等の方法で接続されている。すなわち、弾性部材４は、可動体３に対する第１方向Ｚの一方側Ｚ１、および可動体３に対する第１方向Ｚの他方側Ｚ２の各々に設けられた板状のゲル状部材である。また、弾性部材４は、可動体３、および支持体２において可動体３に第１方向Ｚの一方側Ｚ１で対向する部分（第１端板２８）の双方に接する第１弾性部材４１と、可動体３、および支持体２において可動体３に第１方向Ｚの他方側Ｚ２で対向する部分（第２端板２９）の双方に接する第２弾性部材４２として配置されている。
　ゲル状ダンパー部材は、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、板状のゲル状ダンパー部材は、その厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性を備える一方、厚さ方向（軸方向）に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい伸縮特性を備える。また、厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合も、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つ。本形態において、可動体３がＸ方向およびＹ方向に振動した際、弾性部材４（粘弾性体）は、せん断方向に変形するように構成されている。
　複数の磁気駆動回路（第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７）はいずれも、コイルと、コイルの各々と対向する磁石とを有している。コイルは、支持体２および可動体３の一方側部材に設けられ、磁石は、他方側部材に設けられる。本形態では、以下に説明するように、コイル（第１コイル６１および第２コイル７１）、およびコイルホルダ（第１コイルホル６５および第２コイルホルダ７５）が支持体２に設けられている。また、磁石（第１磁石６２１、６２２、および第２磁石７２１、７２２）、およびヨーク（第１ヨーク６４、および第２ヨーク７４）が可動体３に設けられている。また、第１磁気駆動回路６は、第２磁気駆動回路７に対してＺ方向の一方側Ｚ１で重ねて配置されている。したがって、第１磁気駆動回路６、および第２磁気駆動回路７は、Ｚ方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に順に重ねて配置されている。
（駆動機構の構成）
　図５は、図１に示すアクチュエータ１に用いた駆動機構を分解したときの分解斜視図である。図２、図３、図４および図５に示すように、第１磁気駆動回路６は、第１コイル６１と、第１コイル６１にＺ方向の一方側Ｚ１で対向する第１磁石６２１と、第１コイル６１にＺ方向の他方側Ｚ２で対向する第１磁石６２２とを有している。第２磁気駆動回路７は、第２コイル７１と、第２コイル７１にＺ方向の一方側Ｚ１で対向する第２磁石７２１と、第２コイル７１にＺ方向の他方側Ｚ２で対向する第２磁石７２２とを有しており、第２磁気駆動回路７（第２コイル７１、および第２磁石７２１、７２２）は、第１磁気駆動回路６に対してＺ方向の他方側Ｚ２で重なる位置に設けられている。
　このように構成した第１磁気駆動回路６、および第２磁気駆動回路７をＺ方向に重ねて配置するために、支持体２は、第１コイル６１を保持する第１コイルホルダ６５と、第２コイル７１を保持する第２コイルホルダ７５と有しており、第１コイルホルダ６５、および第２コイルホルダ７５は、Ｚ方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に順に重ねて配置されている。また、第１コイルホルダ６５、および第２コイルホルダ７５は連結されている。
　また、可動体３は、第１コイル６１に対してＺ方向の一方側Ｚ１、第１コイル６１と第２コイル７１との間、および第２コイル７１に対してＺ方向の他方側Ｚ２に配置された複数のヨーク（第１ヨーク６４および第２ヨーク７４）を備えており、第１磁石６２１、６２２、および第２磁石７２１、７２２は各々、複数のヨークのいずれかに保持されている。また、複数のヨークは、Ｚ方向で隣り合うヨーク同士が連結されている。本形態において、複数のヨークには、第１コイル６１に対してＺ方向の両側に配置された第１ヨーク６４と、第２コイル７１に対してＺ方向の両側に配置された第２ヨーク７４とが含まれている。第１ヨーク６４は、第１コイル６１に対してＺ方向の両側に配置された第１磁石６２１、６２２を保持している。第２ヨーク７４は、第２コイル７１に対してＺ方向の両側に配置された第２磁石７２１、７２２を保持している。
（第１磁気駆動回路６の詳細構成）
　図６は、図５に示す第１磁気駆動回路６の分解斜視図である。図４、図５および図６に示すように、第１コイルホルダ６５は、第１コイル６１を内側に保持する第１枠部６６と、第１枠部６６の端部（４つの角）からＺ方向の両側に向けて突出した複数の第１柱状部６９とを備えており、第１柱状部６９は、第１端板２８と連結されている。第１コイルホルダ６５は、樹脂製あるいは金属製である。本形態において、第１コイルホルダ６５は、樹脂製である。
　第１磁気駆動回路６に用いた第１コイル６１は、Ｙ方向に延在する第１有効辺部分６１１、６１２（長辺部分）を有する長円形状の空芯コイルである。かかる形状に対応して、第１コイルホルダ６５の第１枠部６６には、Ｙ方向に長径方向を向けた長円形状の第１開口部６７が形成されており、第１開口部６７の内側に第１コイル６１が接着等により固定される。
　第１コイルホルダ６５において、第１枠部６６に対してＺ方向の一方側Ｚ１には、第１開口部６７のＹ方向の両端部と重なる位置に、第１コイル６１の両端部でＸ方向に延在する第１無効辺部分６１３、６１４（短辺部分）をＺ方向の一方側Ｚ１で支持する第１座部６８１、６８２が形成されている。第１座部６８１、６８２は、第１枠部６６からＺ方向の一方側Ｚ１に突出し、第１開口部６７のＹ方向の両端部でＺ方向の一方側Ｚ１の底部を構成している。第１枠部６６のＺ方向の他方側Ｚ２の面には、第１開口部６７からＸ方向の他方側Ｘ２かつＹ方向の一方側Ｙ１に向けて溝６６１が延在しており、かかる溝６６１は、第１コイル６１の巻き始めの引き出し部分を通すためのガイド溝である。第１枠部６６の厚さ（Ｚ方向の寸法）は、第１コイル６１の厚さ（Ｚ方向の寸法）より大である。このため、第１開口部６７の内側に第１コイル６１が収容された状態で、第１コイル６１は、第１枠部６６からＺ方向の他方側Ｚ２に突出していない。
　第１磁石６２１、６２２は各々、長方形の平面形状を有しており、Ｘ方向に長辺が延在し、Ｙ方向に短辺が延在している。第１磁石６２１、６２２は各々、Ｘ方向に分極着磁されており、Ｎ極およびＳ極が各々、第１コイル６１の第１有効辺部分６１１、６１２に対向している。したがって、第１コイル６１に通電すると、第１磁気駆動回路６は、可動体３をＸ方向に駆動する駆動力を発生させる。第１磁気駆動回路６において、第１ヨーク６４は、第１コイル６１に対してＺ方向の一方側Ｚ１に配置されたヨーク板６４１と、第１コイル６１に対してＺ方向の他方側Ｚ２に配置されたヨーク板６４２とからなる。ヨーク板６４１は、第１磁石６２１をＺ方向の他方側Ｚ２の面で保持する平板状の磁石保持部６４１ａと、磁石保持部６４１ａのＸ方向の両端部からＺ方向の他方側Ｚ２に向けて折れ曲がった側板部６４１ｂ、６４１ｃとを有している。ヨーク板６４２は、第１磁石６２２をＺ方向の一方側Ｚ１の面で保持する平板状の磁石保持部６４２ａと、磁石保持部６４２のＸ方向の両端部からＸ方向の一方側Ｘ１および他方側Ｘ２に突出した連結板部６４２ｂ、６４２ｃとを有している。本形態では、ヨーク板６４１の側板部６４１ｂの先端部とヨーク板６４２の連結板部６４２ｂの先端部とが溶接やカシメ等によって連結され、ヨーク板６４１の側板部６４１ｃの先端部とヨーク板６４２の連結板部６４２ｃの先端部とが溶接やカシメ等によって連結されている。
（第２磁気駆動回路７の詳細構成）
　図７は、図５に示す第２磁気駆動回路７の分解斜視図である。図４、図５および図７に示すように、第２コイルホルダ７５は、第２コイル７１を内側に保持する第２枠部７６と、第２枠部７６の端部（４つの角）からＺ方向の両側に突出した複数の第２柱状部７９とを備えており、第２柱状部７９は、Ｚ方向の一方側Ｚ１で隣り合う第１コイルホルダ６５の第１柱状部６９と連結されている。また、第２柱状部７９は、第２端板２９と連結されている。第２コイルホルダ７５は、樹脂製あるいは金属製である。本形態において、第２コイルホルダ７５は、樹脂製である。
　第２磁気駆動回路７に用いた第２コイル７１は、Ｘ方向に延在する第２有効辺部分７１１、７１２（長辺部分）を有する長円形状の空芯コイルである。かかる形状に対応して、第２コイルホルダ７５の第２枠部７６には、Ｘ方向に長径方向を向けた長円形状の第２開口部７７が形成されており、第２開口部７７の内側に第２コイル７１が接着等により固定される。
　第２コイルホルダ７５において、第２枠部７６に対してＺ方向の一方側Ｚ１には、第２開口部７７のＸ方向の両端部と重なる位置に、第２コイル７１の両端部でＹ方向に延在する第２無効辺部分７１３、７１４（短辺部分）をＺ方向の一方側Ｚ１で支持する第２座部７８１、７８２が形成されている。第２座部７８１、７８２は、第２枠部７６からＺ方向の一方側Ｚ１に突出し、第２開口部７７のＸ方向の両端部でＺ方向の一方側Ｚ１の底部を構成している。第２枠部７６のＺ方向の他方側Ｚ２の面には、第２開口部７７からＸ方向の一方側Ｘ１かつＹ方向の一方側Ｙ１に向けて溝（図示せず）が延在しており、かかる溝は、第２コイル７１の巻き始めの引き出し部分を通すためのガイド溝である。第２枠部７６の厚さ（Ｚ方向の寸法）は、第２コイル７１の厚さ（Ｚ方向の寸法）より大である。このため、第２開口部７７の内側に第２コイル７１が収容された状態で、第２コイル７１は、第２枠部７６からＺ方向の他方側Ｚ２に突出していない。
　第２磁石７２１、７２２は各々、長方形の平面形状を有しており、Ｙ方向に長辺が延在し、Ｘ方向に短辺が延在している。第２磁石７２１、７２２は各々、Ｙ方向に分極着磁されており、Ｎ極およびＳ極が各々、第２コイル７１の第２有効辺部分７１１、７１２に対向している。したがって、第２コイル７１に通電すると、第２磁気駆動回路７は、可動体３をＹ方向に駆動する駆動力を発生させる。第２磁気駆動回路７において、第２ヨーク７４は、第２コイル７１に対してＺ方向の一方側Ｚ１に配置されたヨーク板７４１と、第２コイル７１に対してＺ方向の他方側Ｚ２に配置されたヨーク板７４２とからなる。ヨーク板７４２は、第２磁石７２２をＺ方向の一方側Ｚ１の面で保持する平板状の磁石保持部７４２ａと、磁石保持部７４２ａのＹ方向の両端部からＺ方向の一方側Ｚ１に向けて折れ曲がった側板部７４２ｂ、７４２ｃとを有している。ヨーク板７４１は、第２磁石７２１をＺ方向の他方側Ｚ２の面で保持する平板状の磁石保持部７４１ａと、磁石保持部７４１ａのＹ方向の両端部からＹ方向の一方側Ｙ１および他方側Ｙ２に突出した連結板部７４１ｂ、７４１ｃとを有している。本形態では、ヨーク板７４２の側板部７４２ｂの先端部とヨーク板７４１の連結板部７４１ｂの先端部とが溶接やカシメ等によって連結され、ヨーク板７４２の側板部７４２ｃの先端部とヨーク板７４１の連結板部７４１ｃの先端部とが溶接やカシメ等によって連結されている。ヨーク板７４１およびヨーク板６４２には穴７４１ｅ、６４２ｅが形成されており、ヨーク板７４１とヨーク板６４２とは、穴７４１ｅ、６４２ｅを基準に位置決めした後、穴７４１ｅ、６４２ｅの内部で溶接やカシメ等により連結される。
（磁気駆動回路の磁気的中心と可動体３の重心との位置関係）
　このように構成したアクチュエータ１において、第１コイル６１、第２コイル７１、第１コイルホルダ６５、および第２コイルホルダ７５は、可動体３のＸ方向の中心を通ってＹ方向に延在する仮想線の中心とする線対称、かつ、Ｙ方向の中心を通ってＸ方向に延在する仮想線の中心とする線対称に構成されている。また、第１磁石６２１、６２２、第２磁石７２１、７２２、第１ヨーク６４、および第２ヨーク７４は、可動体３のＸ方向の中心を通ってＹ方向に延在する仮想線の中心とする線対称、かつ、Ｙ方向の中心を通ってＸ方向に延在する仮想線の中心とする線対称に構成されている。
　したがって、第１磁気駆動回路６の磁気的中心位置（駆動中心）は、Ｘ方向およびＹ方向において可動体３の重心と一致する位置、またはほぼ一致する位置にある。また、第２磁気駆動回路７の磁気的中心位置（駆動中心）は、Ｘ方向およびＹ方向において可動体３の重心と一致する位置、またはほぼ一致する位置にある。
（基本動作）
　本形態のアクチュエータ１において、第１コイル６１に交流を印加する一方、第２コイル７１への通電を停止すると、可動体３は、Ｘ方向に振動するため、アクチュエータ１における重心がＸ方向に変動する。このため、利用者は、Ｘ方向の振動を体感することができる。その際、第１コイル６１に印加する交流波形を調整して、可動体３がＸ方向の一方側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、Ｘ方向において方向性を有する振動を体感することができる。また、第２コイル７１に交流を印加する一方、第１コイル６１への通電を停止する。その結果、可動体３は、Ｙ方向に振動するため、アクチュエータ１における重心がＹ方向に変動する。このため、利用者は、Ｙ方向の振動を体感することができる。その際、第２コイル７１に印加する交流波形を調整して、可動体３がＹ方向の一方側Ｙ１に移動する加速度と、可動体３が第３方向の他方側Ｙ２に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、Ｙ方向において方向性を有する振動を体感することができる。
　また、第１コイル６１と第２コイル７１への通電とを組み合わせれば、利用者は、Ｘ方向での振動とＹ方向での振動とを組み合わせた体感を得ることができる。
（ストッパ機構）
　本形態のアクチュエータ１では、可動体３が支持体２に対して過度に移動した際、強度の弱い個所が当接しないように、図２および図３に示すストッパ機構が設けられている。より具体的には、図３に示すように、第１磁石６２１に対してＹ方向の一方側Ｙ１で所定の間隔を介して対向する位置には、第１コイルホルダ６５の第１座部６８１が位置し、第１磁石６２１に対してＹ方向の他方側Ｙ２で所定の間隔を介して対向する位置には、第１コイルホルダ６５の第１座部６８２が位置している。本形態において、第１座部６８１、６８２のＹ方向で第１磁石６２１と対向する側端部が第１ストッパ部６８３、６８４として機能する。したがって、第２磁気駆動回路７によって可動体３をＹ方向に駆動した際の可動体３のＹ方向への可動範囲は、第１磁気駆動回路６の第１磁石６２１と第１コイルホルダ６５の第１座部６８１、６８２（第１ストッパ部６８３、６８４）とによって構成された第１ストッパ機構によって規制されている。
　本形態において、第１ストッパ部６８３、６８４は、第１コイル６１の第１無効辺部分６１３、６１４の内縁より第１磁石６２１の側に位置している。このため、第１コイル６１の巻き始め側の引き出し部分が、例えば、第１無効辺部分６１３の内縁から第１コイル６１と第１座部６８１との間を通っている場合でも、第１コイル６１の巻き始め側の引き出し部分に第１磁石６２１が接触するという事態が発生しにくい。それゆえ、第１コイル６１の巻き始め側の引き出し部分が断線するという事態が発生しにくい。
　また、図２に示すように、第２磁気駆動回路７の第２磁石７２１に対してＸ方向の一方側Ｘ１で所定の間隔を介して対向する位置には、第２コイルホルダ７５の第２座部７８１が位置し、第２磁石７２１に対してＸ方向の他方側Ｘ２で所定の間隔を介して対向する位置には、第２コイルホルダ７５の第２座部７８２が位置している。本形態において、第２座部７８１および第２座部７８２のＸ方向で第２磁石７２１と対向する側端部が第２ストッパ部７８３、７８４として機能する。したがって、第１磁気駆動回路６によって可動体３をＸ方向に駆動した際の可動範囲は、第２磁気駆動回路７の第２磁石７２１と第２コイルホルダ７５の第２座部７８１、７８２（第２ストッパ部７８３、７８４）とによって構成された第２ストッパ機構によって規制されている。
　本形態において、第２ストッパ部７８３、７８４は、第２コイル７１の第２無効辺部分７１３、７１４の内縁より第２磁石７２１の側に位置している。このため、第２コイル７１の巻き始め側の引き出し部分が、例えば、第２無効辺部分７１３の内縁から第２コイル７１と第２座部７８１との間を通っている場合でも、第２コイル７１の巻き始め側の引き出し部分に第２磁石７２１が接触するという事態が発生しにくい。それゆえ、第２コイル７１の巻き始め側の引き出し部分が断線するという事態が発生しにくい。
（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において、可動体３をＸ方向に振動させる第１磁気駆動回路６（駆動機構）、および可動体３をＹ方向に振動させる第２磁気駆動回路７（駆動機構）が設けられているため、可動体３をＸ方向およびＹ方向に振動させることができる。したがって、使用者にＸ方向の振動、Ｙ方向の振動、Ｘ方向の振動とＹ方向の振動とを組み合わせた振動を体感させることができる。また、第１磁気駆動回路６、および第２磁気駆動回路７がＺ方向に重ねて配置されているため、アクチュエータ１をＺ方向からみたときのサイズ（平面積）が小さい。それゆえ、本形態のアクチュエータ１は、手に持つコントローラ等の機器に搭載するのに適している。また、アクチュエータ１は、Ｚ方向に重ねて配置された第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７からなるため、アクチュエータの第１方向のサイズ（厚さ）を小型化することができる。
　また、第２磁気駆動回路７によって可動体３をＹ方向に駆動した際の可動体３のＹ方向への可動範囲は、第１磁気駆動回路６の第１磁石６２１と第１コイルホルダ６５の第１座部６８１、６８２とによって構成された第１ストッパ機構によって規制されている。また、第１磁気駆動回路６によって可動体３をＸ方向に駆動した際の可動範囲は、第２磁気駆動回路７の第２磁石７２１と第２コイルホルダ７５の第２座部７８１、７８２とによって構成された第２ストッパ機構によって規制されている。それゆえ、可動体３が過度に移動した場合でも、強度が弱い個所同士が当接しにくいので、アクチュエータ１の信頼性が高い。しかも、第１磁石６２１、第１コイルホルダ６５の第１座部６８１、６８２、および第２磁石７２１を利用してストッパ機構が構成されているため、第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７に対してＺ方向で重なる位置にストッパ機構を設けることができる。それゆえ、Ｚ方向からみたときのアクチュエータ１の平面積を縮小することができる。
　また、可動体３をＸ方向に駆動する第１磁気駆動回路６に用いた第１磁石６２１は、Ｘ方向の寸法よりＹ方向の寸法が短いことから、第１磁石６２１のＹ方向の両側のスペースを利用して可動体３のＹ方向への可動範囲を規制する第１ストッパ機構を構成することができる。また、可動体３をＹ方向に駆動する第２磁気駆動回路７に用いた第２磁石７２１は、Ｙ方向の寸法よりＸ方向の寸法が短いことから、第２磁石７２１のＸ方向の両側のスペースを利用して可動体３のＸ方向への可動範囲を規制する第２ストッパ機構を構成することができる。このため、第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７に対してＺ方向で重なる位置にストッパ機構を設けることが容易である。
　また、第１コイル６１を支持する第１コイルホルダ６５の第１座部６８１、６８２を利用して第１ストッパ部６８３、６８４を構成し、第２コイル７１を支持する第２コイルホルダ７５の第２座部７８１、７８２を利用して第２ストッパ部７８３、７８４を構成している。このため、第１コイルホルダ６５、および第２コイルホルダ７５に第１座部６８１、６８２、および第２座部７８１、７８２とは別の凸部（ストッパ部）を設ける必要がない。それゆえ、第１コイルホルダ６５、および第２コイルホルダ７５の構成を簡素化することができる。
　また、第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７の磁気的中心位置（駆動点）は、Ｘ方向およびＹ方向において可動体３の重心と一致する位置、またはほぼ一致する位置にあるため、可動体３をＸ方向およびＹ方向に振動させた際、可動体３が傾く等の事態が発生しにくい。
　また、支持体２では、第１コイルホルダ６５と、第２コイルホルダ７５とがＺ方向に順に重ねて配置されて連結されている。このため、第１コイルホルダ６５および第２コイルホルダ７５を一体のコイルホルダとして支持体２に用いることができる。その際、第１コイルホルダ６５の第１柱状部６９、および第２コイルホルダ７５の第２柱状部７９によって連結しているので、第１コイル６１と第２コイル７１との各間に磁石やヨークを配置するスペースを確保した状態で、第１コイルホルダ６５および第２コイルホルダ７５を一体化することができる。
　また、可動体３では、複数のヨーク（第１ヨーク６４および第２ヨーク７４）は、Ｚ方向で隣り合うヨーク同士が連結されているため、複数のヨーク（第１ヨーク６４および第２ヨーク７４）を一体のヨークとして可動体３に用いることができる。
　また、弾性部材４は、粘弾性を備えた粘弾性部材であって、可動体３に対するＺ方向の一方側Ｚ１、および可動体３に対するＺ方向の他方側Ｚ２の各々に設けられている。このため、可動体３が支持体２に対してＸ方向およびＹ方向に振動するとき、弾性部材４は、伸縮方向と直交するせん断方向に変形する。したがって、弾性部材４は、線形性が高い範囲で変形するので、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
　すなわち、弾性部材４（第１弾性部材４１および第２弾性部材４２）は、板状の粘弾性部材であって、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、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が大きい伸縮特性を備える一方、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、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Ｘ方向およびＹ方向に振動した際、弾性部材４（粘弾性部材）は、せん断方向に変形するように構成されている。したがって、弾性部材４では、可動体３がＸ方向およびＹ方向に振動した際、運動方向によるバネ力が一定となる。それゆえ、弾性部材４の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て振動を実現することができる。
　また、弾性部材４は、可動体３と支持体２との間で第１方向Ｚに伸縮するように取り付けられ、弾性部材４が可動体３と支持体２との間で厚さ方向（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。したがって、可動体３の駆動方向と直交するＺ方向では、弾性部材４が大きく変形することを抑制できるので、可動体３と支持体２とのギャップが大きく変化することを抑制できる。
　また、第１弾性部材４１は、Ｚ方向の両面が各々、可動体３および第１端板２８に接着等の方法で接続され、第２弾性部材４２は、Ｚ方向の両面が各々、可動体３および第２端板２９に接着等の方法で接続されている。したがって、弾性部材４は、可動体３の移動に確実に追従するので、可動体３の共振を効果的に防止することができる。
（第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７の変形例）
　図８は、本発明を適用したアクチュエータ１に用いられる磁気駆動回路の変形例を模式的に示す説明図であり、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には第１変形例、第２変形例、第３変形例、および第３変形例を示してある。
　上記実施の形態では、Ｚ方向の一方側Ｚ１から他方側Ｚ２に向かって、ヨーク板６４１（第１ヨーク６４）、第１磁石６２１、第１コイル６１（第１コイルホルダ６５）、第１磁石６２２、ヨーク板６４２（第１ヨーク６４）、ヨーク板７４１（第２ヨーク７４）、第２磁石７２１、第２コイル７１（第２コイルホルダ７５）、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２（第２ヨーク７４）を順に配置して、第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７を構成したが、図８に示す構成によって、第１磁気駆動回路６および第２磁気駆動回路７を構成してもよい。
　例えば、図８（ａ）に示す態様では、Ｚ方向の一方側から他方側Ｚ２に向かって、ヨーク板６４１（第１ヨーク６４）、第１磁石６２１、第１コイル６１（第１コイルホルダ６５）、第１磁石６２２、ヨーク板６４５（第１ヨーク６４、第２ヨーク７４）、第２磁石７２１、第２コイル７１（第２コイルホルダ７５）、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２（第２ヨーク７４）が順に配置されている。したがって、第１磁気駆動回路６は、ヨーク板６４１、第１磁石６２１、第１コイル６１、第１磁石６２２、およびヨーク板６４５によって構成され、第２磁気駆動回路７は、ヨーク板６４５、第２磁石７２１、第２コイル７１、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２によって構成されている。
　図８（ｂ）に示す態様では、Ｚ方向の一方側から他方側Ｚ２に向かって、ヨーク板６４１（第１ヨーク６４）、第１磁石６２１、第１コイル６１（第１コイルホルダ６５）、第１磁石６２２、ヨーク板６４５（第１ヨーク６４、第２ヨーク７４）、第２コイル７１（第２コイルホルダ７５）、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２（第２ヨーク７４）が順に配置されている。したがって、第１磁気駆動回路６は、ヨーク板６４１、第１磁石６２１、第１コイル６１、第１磁石６２２、およびヨーク板６４５によって構成され、第２磁気駆動回路７は、ヨーク板６４５、第２コイル７１、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２によって構成されている。
　図８（ｃ）に示す態様では、Ｚ方向の一方側から他方側Ｚ２に向かって、ヨーク板６４１（第１ヨーク６４）、第１磁石６２１、第１コイル６１（第１コイルホルダ６５）、ヨーク板６４５（第１ヨーク６４、第２ヨーク７４）、第２磁石７２１、第２コイル７１（第２コイルホルダ７５）、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２（第２ヨーク７４）が順に配置されている。したがって、第１磁気駆動回路６は、ヨーク板６４１、第１磁石６２１、第１コイル６１、およびヨーク板６４５によって構成され、第２磁気駆動回路７は、ヨーク板６４５、第２磁石７２１、第２コイル７１、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２によって構成されている。
　図８（ｄ）に示す態様では、Ｚ方向の一方側から他方側Ｚ２に向かって、ヨーク板６４１（第１ヨーク６４）、第１コイル６１（第１コイルホルダ６５）、第１磁石６２２、ヨーク板６４５（第１ヨーク６４、第２ヨーク７４）、第２磁石７２１、第２コイル７１（第２コイルホルダ７５）、およびヨーク板７４２（第２ヨーク７４）が順に配置されている。したがって、第１磁気駆動回路６は、ヨーク板６４１、第１コイル６１、第１磁石６２２、およびヨーク板６４５によって構成され、第２磁気駆動回路７は、ヨーク板６４５、第２磁石７２１、第２コイル７１、およびヨーク板７４２によって構成されている。
　図８（ｅ）に示す態様では、Ｚ方向の一方側から他方側Ｚ２に向かって、ヨーク板６４１（第１ヨーク６４）、第１磁石６２１、第１コイル６１（第１コイルホルダ６５）、ヨーク板６４５（第１ヨーク６４、第２ヨーク７４）、第２コイル７１（第２コイルホルダ７５）、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２（第２ヨーク７４）が順に配置されている。したがって、第１磁気駆動回路６は、ヨーク板６４１、第１磁石６２１、第１コイル６１、およびヨーク板６４５によって構成され、第２磁気駆動回路７は、ヨーク板６４５、第２コイル７１、第２磁石７２２、およびヨーク板７４２によって構成されている。
　かかる態様によれば、第１コイル６１と第２コイル７１との間に１つのヨーク板６４５（ヨーク）が配置されており、ヨーク板６４５は、第１磁気駆動回路６の第１ヨーク６４と、第２磁気駆動回路７の第２ヨーク７４として機能している。したがって、アクチュエータの第１方向のサイズ（厚さ）を小型化することができる。また、図８（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示す態様では、磁石の数が少ないため、アクチュエータの第１方向のサイズ（厚さ）をさらに小型化することができる。
　また、図８（ｅ）に示す態様では、第１コイル６１に対して第２コイル７１とは反対側のみに第１磁石６２１が配置され、第２コイル７１に対して第１コイル６１とは反対側のみに第２磁石７２２が配置されている。このため、第１磁気駆動回路６における磁気的中心位置（駆動中心）および第２磁気駆動回路７における磁気的中心位置（駆動中心）は、Ｚ方向で近接し、かつ、可動体３の重心に近接している。このため、可動体３をＸ方向およびＹ方向に駆動した際、可動体３が傾くことを抑制することができる。
［他の実施の形態］
　上記実施の形態では、弾性部材４（粘弾性部材）を可動体３のＺ方向の両側に配置したが、可動体３のＸ方向の両側、および可動体３のＹ方向の両側に弾性部材４（粘弾性部材）を配置してもよい。また、上記実施の形態では、弾性部材４としてゲル状ダンパー部材を用いたが、ゴムやバネ等を弾性部材４として用いてもよい。ゲル状部材（ゲル状ダンパー部材）としては、シリコーン系ゲルを例示することができる。より具体的には、弾性部材４として、針入度が１０度から１１０度であるシリコーン系ゲルを用いることができる。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、粘弾性とは、粘性と弾性の両方を合わせた性質のことであり、ゲル状部材、プラスチック、ゴム等の高分子物質に顕著に見られる性質である。したがって、粘弾性を備えた弾性部材４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。
　また、上記実施の形態において、第１弾性部材４１のＺ方向の両面を各々、可動体３および第１端板２８に接着により接続し、第２弾性部材４２のＺ方向の両面を各々、可動体３および第２端板２９に接着により接続する際、弾性部材４（第１弾性部材４１および第２弾性部材４２）は、支持体２と可動体３との間でＺ方向に圧縮された状態にある。したがって、弾性部材４は、可動体３の移動に確実に追従するので、可動体３の共振を効果的に防止することができる。
　上記実施の形態では、コイルおよびコイルホルダが支持体２に設けられ、磁石およびヨークが可動体３に設けられていたが、コイルおよびコイルホルダが可動体３に設けられ、磁石およびヨークが支持体２に設けられている場合に本発明を適用してもよい。
　本発明では、可動体を第２方向に振動させる第１磁気駆動回路、および可動体を第３方向に振動させる第２磁気駆動回路が設けられているため、可動体を第２方向および第３方向に振動させることができる。したがって、使用者に第２方向の振動、第３方向の振動、第２方向の振動と第３方向の振動とを組み合わせた振動を体感させることができる。また、第１磁気駆動回路、および第２磁気駆動回路が第１方向に重ねて配置されているため、アクチュエータを第１方向からみたときのサイズ（平面積）が小さい。それゆえ、本発明を適応したアクチュエータは、手に持つコントローラ等の機器に搭載するのに適している。さらに、駆動機構は、第１磁気駆動回路および第２磁気駆動回路からなるため、アクチュエータの第１方向のサイズ（厚さ）を小型化することができる。

Claims (15)

  1. 　支持体と、
    　前記支持体に対して移動可能な可動体と、
    　前記可動体を駆動する駆動機構と、
    　を有し、
    　前記駆動機構は、
    　第１方向で対向する第１コイルおよび第１磁石を備え、前記可動体を前記第１方向に対して直交する第２方向に駆動する第１磁気駆動回路と、
    　前記第１磁気駆動回路に対して前記第１方向で重なる位置に前記第１方向で対向する第２コイルおよび第２磁石を備え、前記可動体を前記第１方向と直交し、前記第２方向に交差する第３方向に駆動する第２磁気駆動回路と、
    からなることを特徴とするアクチュエータ。
  2. 　前記第１コイルを保持する第１コイルホルダと、前記第２コイルを保持する第２コイルホルダと、を備え、
    　前記第１コイルホルダおよび前記第２コイルホルダは、前記第１方向に重ねて配置されて連結されてい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. 　前記第１磁石は、前記第１コイルの前記第３方向に延在する第１有効辺部分に前記第１方向で対向し、
    　前記第２磁石は、前記第２コイルの前記第２方向に延在する第２有効辺部分に前記第１方向で対向し、
    　前記第１コイルホルダは、前記第１磁石に前記第３方向で対向して前記可動体の前記第３方向への可動範囲を規定する第１ストッパ部を備え、
    　前記第２コイルホルダは、前記第２磁石に前記第２方向で対向して前記可動体の前記第２方向への可動範囲を規定する第２ストッパ部を備えていることを特徴とする請求項２に記載のアクチュエータ。
  4. 　前記第１コイルホルダは、前記第１コイルを内側に保持する第１枠部と、前記第１枠部の端部から前記第１方向に突出した複数の第１柱状部と、を備え、
    　前記第２コイルホルダは、前記第２コイルを内側に保持する第２枠部と、前記第２枠部の端部から前記第１方向に突出した複数の第２柱状部と、を備え、
    　前記複数の第１柱状部と前記複数の第２柱状部とが各々、連結されていることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。
  5. 　前記第１コイルに対して前記第１方向の一方側、前記第１コイルと前記第２コイルとの間、前記第２コイルに対して前記第１方向の他方側に配置された複数のヨークを備え、
    　前記第１磁石および前記第２磁石は各々、前記複数のヨークのいずれかに保持されていることを特徴とする請求項１から４までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
  6. 　前記第１コイルと前記第２コイルとの間には、前記ヨークが１つ配置されていることを特徴とする請求項５に記載のアクチュエータ。
  7. 　前記第１コイルに対して前記第２コイルとは反対側に前記第１磁石が配置され、
    　前記第２コイルに対して前記第１コイルとは反対側に前記第２磁石が配置されてい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. 　前記第１コイルおよび前記第２コイルは、前記支持体の側に設けられ、
    　前記第１磁石および前記第２磁石は、前記可動体の側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
  9. 　前記第１方向において前記可動体と前記支持体とが対向する部分に弾性または粘弾性を備えた弾性部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
  10. 　前記弾性部材は、前記可動体、および前記支持体において前記可動体に前記第１方向の一方側で対向する部分の双方に接する第１弾性部材と、前記可動体、および前記支持体において前記可動体に前記第１方向の他方側で対向する部分の双方に接する第２弾性部材として配置されていることを特徴とする請求項９に記載のアクチュエータ。
  11. 　前記弾性部材は、前記可動体に対する前記第１方向の一方側、および前記可動体に対する前記第１方向の他方側の各々において前記支持体および前記可動体に接着されていることを特徴とする請求項１０に記載のアクチュエータ。
  12. 　前記弾性部材は、前記可動体に対する前記第１方向の一方側、および前記可動体に対する前記第１方向の他方側の各々において前記支持体と前記可動体との間で前記第１方向に圧縮された状態にあることを特徴とする請求項１１に記載のアクチュエータ。
  13. 　前記弾性部材は、粘弾性部材であることを特徴とする請求項１２に記載のアクチュエータ。
  14. 　前記粘弾性部材は、ゲル状部材であることを特徴とする請求項１３に記載のアクチュエータ。
  15. 　前記ゲル状部材は、シリコーン系ゲルであることを特徴とする請求項１４に記載のアクチュエータ。
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