WO2020066689A1

WO2020066689A1 - アクチュエータ、およびパネルスピーカー

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Publication number: WO2020066689A1
Application number: PCT/JP2019/036055
Authority: WO
Inventors: 亮森
Original assignee: 日本電産サンキョー株式会社
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2020-04-02
Also published as: JP2020054122A; US20200107134A1; WO2020066688A1; CN110957882A

Abstract

外力によって可動体（３）が変位した場合、コイル（５０）等の破損を抑制することができるアクチュエータ（１）及びパネルスピーカーを提供する。アクチュエータ（１）では、可動体（３）の角部に凹部（７６）が形成される。支持体（２）は、凹部（７６）内に位置する柱状部（２２）を有し、凹部（７６）の溝（７７）と柱状部（２２）の板部（２３）で可動体（３）の傾きを規制するストッパ機構が構成される。凹部（７６）は、第２方向Ｘに向く第２方向面（７８）と、第３方向Ｙに向く第３方向面（７９）とを有し、第２方向面（７８）及び第３方向面（７９）は、第１方向Ｚに沿って柱状部（２２）側に突出するように湾曲した凸曲面である。このため、可動体（３）が外力によって傾いた際、第２方向面（７８）及び第３方向面（７９）が柱状部（２２）に当接しないので、ストッパ機構が作動するまで、可動体（３）の多少の傾きが許容される。

Description

アクチュエータ、およびパネルスピーカー

　本発明は、各種振動を発生させるアクチュエータ、およびパネルスピーカーに関するものである。

　磁気駆動回路によって振動を発生させる機器として、筒状のコイルを保持する支持体と、支持体に対してゲル状ダンパー部材を介して支持された可動体とを有するアクチュエータが提案されている（特許文献１参照）。かかるアクチュエータにおいて、可動体には、コイルの径方向内側に位置する永久磁石と、コイルの径方向内側で永久磁石に軸線方向の一方側で固定された第１ヨークと、永久磁石に対して軸線方向の他方側で固定された第２ヨークとが設けられている。第２ヨークは、コイルを介して第１ヨークに軸線方向に対して交差する方向で対向する位置まで延在した側板部を備えており、軸線方向と交差する方向で対向する第２ヨークと支持体との間にゲル状ダンパー部材が配置されている。ここで、コイルは、円筒状であり、第１ヨーク、永久磁石、および第２ヨークの永久磁石に固定された板部は円板状であり、第２ヨークの側板部は、円筒状胴部を構成している。このため、ゲル状ダンパー部材は、円弧状に湾曲した形状で第２ヨークの側板部（円筒状胴部）と支持体の円弧状の内壁との間に配置されている。

特開２０１７－６０２０７号公報

　特許文献１に記載の構成において、アクチュエータに外力が加わった際、可動体は不規則な方向に移動するため、コイルに可動体が当接してコイルが破損する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、外力によって可動体が変位した場合でもコイル等が破損を抑制することができるアクチュエータ、およびパネルスピーカー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、第１方向に延在する軸線周りに巻回された筒状のコイルを保持する支持体と、前記支持体に対して粘弾性部材を介して支持された可動体と、を有し、前記可動体は、前記第１方向に着磁された永久磁石と、前記コイルの内側で前記永久磁石に前記第１方向の一方側で固定された第１ヨークと、前記永久磁石に対して前記第１方向の他方側で固定され、前記コイルを介して前記第１ヨークに前記第１方向に対して交差する方向で対向する位置まで延在した側板部を備えた第２ヨークと、前記側板部の外面が固定されたホルダと、を有し、前記可動体と前記支持体との間には、前記可動体が傾いた際の可動範囲を規制するストッパ機構が構成されており、前記ホルダの外壁には、前記第１方向に対して交差する第２方向の両側、および前記第１方向および前記第２方向の双方に交差する第３方向の両側の各々に第１平面部が設けられ、前記外壁のうち、前記軸線周りにおいて隣り合う前記第１平面部の間に位置する４つの角部のうち、少なくとも一方の対角に位置する２つの角部の各々に、前記第２方向に向いた第２方向面と前記第３方向に向いた第３方向面とを備えた凹部が設けられ、前記支持体は、前記凹部の内側で前記第２方向面および前記第３方向面に対向する複数の柱状部を備え、前記第２方向面および前記第３方向面は各々、前記第１方向に沿って前記柱状部側に突出するように湾曲した凸曲面になっていることを特徴とする。

　本発明において、可動体と支持体との間には、可動体が傾いた際の可動範囲を規制するストッパ機構が構成されているため、アクチュエータに外力が加わった際、可動体が過度に傾くという事態が発生しない。従って、コイルに可動体が当接してコイルが損傷する等といったアクチュエータの損傷を抑制することができる。また、可動体の角部に凹部が設けられている一方、支持体は、凹部の第２方向面および第３方向面に対向する柱状部を備えているが、第２方向面および第３方向面は各々、第１方向に沿って柱状部側に突出するように湾曲した凸曲面になっている。このため、可動体が多少傾いたときでも、凹部の第２方向面および第３方向面が柱状部に当接しないので、ストッパ機構によって、可動体の傾きを制限することができ、可動体の多少の傾きを許容することができる。従って、可動体を駆動した際、可動体が多少傾いても、異音が発生することを抑制することができる。また、第２方向面および第３方向面と柱状部との間隔を狭めておけば、アクチュエータに外力が加わって可動体が第２方向または第３方向に移動した際、可動体が第２方向または第３方向に移動する範囲を制限することができるので、コイルに可動体が当接してコイルが損傷する等といったアクチュエータの損傷を抑制することができる。

　本発明において、前記凹部は、前記４つの角部の各々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４つの角部の各々に設けられた前記凹部では、前記第２方向面と前記柱状部との距離が等しく、前記第３方向面と前記柱状部との距離が等しい態様を採用することができる。

　本発明において、前記４つの角部のうち、一方の対角に位置する２つの角部に設けられた凹部は、他方の対角に位置する２つの角部に設けられた凹部より、前記第２方向面と前記柱状部との距離が短く、前記第３方向面と前記柱状部との距離が短い態様を採用することができる。かかる態様によれば、一方の対角に位置する２つの角部に設けられた凹部と柱状部とによって可動体の第２方向および第３方向への移動が規制されるので、４つの柱状部によって規制される構成と比較して、寸法管理が容易になり、部品コストを抑制することができる。

　本発明において、前記凹部では、前記第２方向面と前記第３方向面との間に位置する底部が、前記第１方向に沿って前記柱状部側に突出するように湾曲した凸曲面になっている態様を採用することができる。

　本発明において、前記ストッパ機構は、前記底部で開口する溝と、前記柱状部から突出して前記溝内に位置する板部とによって構成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、前記粘弾性部材は、前記支持体において前記第１平面部と対向する第２平面部と前記第１平面部との間に配置された平板状部材である態様を採用することができる。

　本発明において、前記粘弾性部材は、前記第２方向の両側の各々で前記第１平面部と前記第２平面部との間に配置された平板状部材である態様を採用することができる。

　本発明において、前記粘弾性部材は、前記第２方向の両側および前記第３方向の両側の各々で前記第１平面部と前記第２平面部との間に配置された平板状部材である態様を採用することができる。

　本発明に係るアクチュエータはパネルスピーカー等に用いることができ、パネルスピーカーでは、前記支持体の前記第１方向の一方側の端部がパネル状部材に固定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、支持体の第１方向の一方の端部をパネル状部材に固定することにより、パネルスピーカーを構成することができる。従って、パネル状部材の背面側にアクチュエータを固定するためのシャーシ等が不要であるため、パネルスピーカーの薄型化を図ることができる。

　本発明において、前記パネル状部材は、例えば、表示パネルである態様を採用することができる。

本発明を適用したアクチュエータの一態様を示す斜視図。図１に示すアクチュエータから支持体のカバー、外カバーおよびシール部材を外した状態の分解斜視図。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。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。図１に示すアクチュエータから粘弾性部材等を外した状態の分解斜視図。図１に示すアクチュエータから支持体と可動体とを分離した状態の分解斜視図。図６に示す支持体に設けられたコイルボビンおよびコイルの説明図。図６に示すベースの底面の構成を示す説明図。図２に示す可動体の分解斜視図。図２等に示す支持体と可動体との間に設けたストッパ機構の説明図。図１に示すアクチュエータを備えたパネルスピーカーの説明図。本発明の別の実施形態のアクチュエータから支持体と可動体を分離した状態の分解斜視図。本発明の別の実施形態のアクチュエータからカバーを外した状態の平面図。

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

（全体構成）
　図１は、本発明を適用したアクチュエータ１の一態様を示す斜視図である。図２は、図１に示すアクチュエータ１から支持体２のカバー２７、およびシール部材２９を外した状態の分解斜視図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１を第１方向Ｚおよび第２方向Ｘに切断したときの説明図である。図４は、図１に示すアクチュエータ１を第１方向Ｚおよび第３方向Ｙに切断したときの説明図である。

　図１、図２、図３、および図４に示すように、本形態のアクチュエータ１は、第１方向Ｚの寸法が第２方向Ｘの寸法、および第３方向Ｙの寸法より小さい扁平な略直方体形状を有している。アクチュエータ１は、第１方向Ｚに延在する軸線Ｌ周りに巻回された筒状のコイル５０を保持する支持体２と、支持体２に対して粘弾性部材４を介して支持された可動体３とを有しており、可動体３には、コイル５０と磁気駆動回路５を構成する永久磁石６０等が保持されている。従って、外部から端子２６を介してコイル５０に給電される駆動電流によって、可動体３を第１方向Ｚに振動させることができる。

（支持体２の構成）
　図５は、図１に示すアクチュエータ１から粘弾性部材４等を外した状態の分解斜視図である。図６は、図１に示すアクチュエータ１から支持体２と可動体３とを分離した状態の分解斜視図である。図７は、図６に示す支持体２に設けられたコイルボビン５１およびコイル５０の説明図である。図８は、図６に示すベース２０の底面２１０の構成を示す説明図であり、シール部材２９を省略して、ベース２０の底板部２１を第１方向Ｚの一方側Ｚ１からみた斜視図である。

　図２、図５、図６、および図７に示すように、支持体２は、四角形の平面形状を有するベース２０を有している。ベース２０は、例えば樹脂製である。ベース２０は、四角形の底板部２１と、底板部２１の４つの角から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出した柱状部２２とを有している。底板部２１と柱状部２２とは三角形の板部２３によって繋がっている。

　４つの柱状部２２の各々の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部には凸部２２１が形成されている。底板部２１の４つの角のうち、１つの角に設けられた柱状部２２には２本の端子２６が固定されており、コイル５０の両端部は各々、端子２６に接続される。底板部２１の中央には円形の穴２１５が形成されており、穴２１５の周りでは、第１方向Ｚの他方側Ｚ２に突出した円環状の凸部２１２が形成されている。凸部２１２の周りには、底板部２１を第１方向Ｚで貫通するスリット２１３が周方向の複数個所に設けられている。

　ベース２０では、底板部２１に対して第１方向Ｚの一方側Ｚ１から、薄板状またはシート状のシール部材２９が接着等により固定されている。また、ベース２０には、第１方向Ｚの他方側Ｚ２からカバー２７が被せられる。カバー２７は、薄板状またはシート状であり、柱状部２２の凸部２２１が嵌る穴２７１が形成されている。ベース２０には、柱状部２２の間を塞ぐように支持プレート２５が固定されており、支持体２では、支持プレート２５の内面によって、第２方向Ｘの両側および第３方向Ｙの両側に内壁２０１が構成される。

　図６および図７に示すように、コイル５０を支持体２に設けるにあたって、本形態では、軸線Ｌ周りに延在する円環部５１１を備えたコイルボビン５１がベース２０に固定される。コイルボビン５１は、非磁性の金属板を加工したものであり、帯状に延在する部分を円弧状に曲げ加工することによって円環部５１１が構成され、円環部５１１の外周面に円筒状のコイル５０が保持される。コイルボビン５１は、円環部５１１から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出した爪状の凸部５１２を備えており、凸部５１２をベース２０のスリット２１３に嵌めた状態で、コイルボビン５１は、ベース２０に固定される。

　本形態では、図８に示すように、ベース２０の底板部２１の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の面（底面２１０）には、スリット２１３に繋がる凹部２１４が形成されており、コイルボビン５１の凸部５１２のうち、底板部２１から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に突出した部分を凹部２１４の内側に折り曲げることによって、コイルボビン５１がベース２０に固定される。

　なお、ベース２０の底面２１０には、穴２１５から端子２６が固定されている位置に向けて２本の溝２１６が形成されている。従って、溝２１６を介してコイル５０の両端部（図示せず）を端子２６まで引き回して端子２６の根元に絡げ、この状態でハンダ付けして、コイル５０の端部を端子２６と電気的に接続することができる。

（可動体３の構成）
　図９は、図２に示す可動体３の分解斜視図である。図３、図４および図９に示すように、可動体３は、コイル５０の内側に配置された永久磁石６０と、コイル５０の内側で永久磁石６０に第１方向Ｚの一方側Ｚ１で固定された第１ヨーク６１と、永久磁石６０に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２で固定された第２ヨーク６２とを有している。永久磁石６０は、第１方向Ｚに着磁されている。ここで、第２ヨーク６２は、コイル５０を介して第１ヨーク６１に第１方向Ｚに対して交差する方向で対向する位置まで延在した側板部６２２を備えている。従って、永久磁石６０、第１ヨーク６１、および第２ヨーク６２は、コイル５０に対して鎖交する磁界を形成する。すなわち、永久磁石６０、第１ヨーク６１、第２ヨーク６２、およびコイル５０は、可動体３を支持体２に対してＺ方向に駆動する磁気駆動回路５を構成している。

　本形態において、側板部６２２は、軸線Ｌ周りの全周にわたってコイル５０を介して第１ヨーク６１に対向する筒状胴部６２３を構成している。本形態において、コイル５０は、円筒状であることから、第１ヨーク６１、および永久磁石６０、および第２ヨーク６２の永久磁石６０に固定された板部６２１は、円板状であり、側板部６２２が構成する筒状胴部６２３は、円筒状である。

　本形態において、可動体３は、第２ヨーク６２の側板部６２２（筒状胴部６２３）の外面が固定されたホルダ７を有している。ホルダ７は、例えば樹脂製である。ホルダ７は、第２ヨーク６２の筒状胴部６２３が内側に嵌る円径の穴７５が形成された枠状である。但し、ホルダ７は、第１方向Ｚからみたとき、外縁が略四角形である。従って、ホルダ７の外壁７０には、コイル５０、第１ヨーク６１、永久磁石６０、および第２ヨーク６２の形状にかかわらず、第１方向Ｚに対して交差する第２方向Ｘの両側に第１平面部７１が設けられ、第１方向Ｚに対して交差する第３方向Ｙの両側に第１平面部７１が設けられている。可動体３において、第１ヨーク６１、永久磁石６０、および第２ヨーク６２の板部６２１の中心には穴６１３、６０３、６２８が形成されている。従って、可動体３の中心には、可動体３を第１方向Ｚに貫通する貫通穴３３が形成されている。

（粘弾性部材４の構成）
　本形態では、図５に示す支持プレート２５の内面によって、支持体２には、第２方向Ｘの両側、および第３方向Ｙの両側に内壁２０１が構成される。ここで、支持プレート２５は、平板状である。従って、支持体２の内壁２０１には、第２方向Ｘの両側、および第３方向Ｙの両側に、ホルダ７の外壁７０に設けられた第１平面部７１と対向する第２平面部２５１が設けられている。それ故、粘弾性部材４は、第２方向Ｘの両側、および第３方向Ｙの両側の各々で第１平面部７１と第２平面部２５１との間に配置された四角形の平板状部材であり、第１平面部７１および第２平面部２５１の双方に接している。

　粘弾性部材４は、例えば、粘弾性部材４の厚さ方向で圧縮された状態にある。また、粘弾性部材４は、粘弾性部材４自身が有する粘性によって第１平面部７１および第２平面部２５１に接着している。また、粘弾性部材４は、接着剤によって第１平面部７１および第２平面部２５１に接着される場合もある。

　粘弾性部材４としては、例えば、シリコーンゲル等のゲル状部材４０（ゲル状ダンパー部材）が用いられている。ゲル状部材４０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、板状のゲル状部材４０は、その厚さ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。本形態においては、可動体３が第１方向Ｚに振動した際、粘弾性部材４は、せん断方向に変形するように構成されている。従って、粘弾性部材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。

（可動体３と粘弾性部材４との位置関係等）
　図３および図４に示すように、本形態のアクチュエータ１において、可動体３の重心Ｇと、粘弾性部材４の第１方向Ｚにおける中心Ｃ４とは、第１方向Ｚにおける位置が一致している。また、可動体３は、軸線Ｌを通って第２方向Ｘに延在する仮想線の中心とする線対称に構成され、軸線Ｌを通って第３方向Ｙ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。従って、可動体３は、軸線Ｌを中心とする回転対称に構成されている。

（ストッパ機構８の構成）
　図１０は、図２等に示す支持体２と可動体３との間に設けたストッパ機構８の説明図である。図９および図１０に示すように、ホルダ７には、第１平面部の間に位置する４つの角部の各々に凹部７６が形成されており、凹部７６の内側に柱状部２２が位置する。各凹部７６は、第２方向Ｘの一方側Ｘ１および他方側Ｘ２の何れか一方を向く第２方向面７８と、第３方向Ｙの一方側Ｙ１および他方側Ｙ２の何れか一方を向く第３方向面７９と、第２方向面７８および第３方向面７９の間に形成された底部７６０とを有しており、柱状部２２は、第２方向面７８、第３方向面７９、および底部７６０と対向している。本形態において、４つの角部の各々に設けられた凹部７６では、第２方向面７８と柱状部２２との第２方向Ｘにおける距離が等しく、第３方向面７９と柱状部２２との第３方向Ｙにおける距離が等しい。

　凹部７６の底部７６０には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に対して斜めに傾いた斜面７７０を底部７７１とした溝７７が形成されており、溝７７の内部には、図６等を参照して説明したベース２０の三角形の板部２３が位置する。従って、本形態のアクチュエータ１では、ホルダ７の溝７７の底部（斜面７７０）とベース２０の板部２３とによって、可動体３が外力によって斜めに大きく傾いた際の可動範囲を規制するストッパ機構８が構成されている。より具体的には、可動体３が大きく傾いた際、ホルダ７の溝７７の底部７７１にベース２０の板部２３が当接するので、可動体３が傾いた際の可動範囲が規制されている。

　本形態では、ホルダ７の溝７７の底部７７１とベース２０の板部２３とが当接する前に可動体３が支持体２に当接しないように、ホルダ７の外壁７０のうち、軸線Ｌ周りにおいて隣り合う第１平面部７１の間に位置する部分は、第１方向Ｚに沿って湾曲した凸曲面になっている。本形態では、凹部７６の底部７６０が第１方向Ｚに沿って湾曲した凸曲面になっている。また、第２方向面７８および第３方向面７９が第１方向Ｚに沿って湾曲した凸曲面になっている。すなわち、凹部７６の底部７６０、第２方向面７８および第３方向面７９は、第１方向Ｚの中央部分が最も柱状部２２に近い位置にあって、中央部分から第１方向Ｚの一方側Ｚ１および他方側Ｚ２に向かって柱状部２２から離間するように湾曲している。従って、ストッパ機構８が作動する前に、ベース２０の柱状部２２がホルダ７の凹部７６の内面（底部４６０、第２方向面７８および第３方向面７９）に当接しないようになっている。

（コイル５０の放熱構造）
　アクチュエータ１において、コイル５０に給電すると、コイル５０が発熱する。特に本形態において、コイル５０は、可動体３の第２ヨーク６２の筒状胴部６２３によって径方向の外側から覆われている。さらに、筒状胴部６２３の径方向外側では、ホルダ７が固定されている。このような場合でも、可動体３の中心には、可動体３を第１方向Ｚに貫通する貫通穴３３が形成されているため、可動体３を軸線Ｌ方向に振動させた際、第２ヨーク６２の内側の空気が貫通穴３３から出入する。この結果、図３および図４に示すように、可動体３の貫通穴３３から出入りする空気によって、可動体３の内部に空気の流れ（図３および図４の矢印Ｆ）が発生するので、コイル５０を冷却することができる。従って、コイル５０の温度上昇を抑制することができる。

（基本動作）
　本形態のアクチュエータ１において、コイル５０に交流を印加すると、可動体３は、第１方向Ｚに振動するため、アクチュエータ１における重心が第１方向Ｚに変動する。このため、アクチュエータ１を手にした利用者は、第１方向Ｚの振動を体感することができる。その際、コイル５０に印加する交流波形を調整して、可動体３が第１方向Ｚの一方側Ｚ１に移動する加速度と、可動体３が第１方向Ｚの他方側Ｚ２に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第１方向Ｚにおいて方向性を有する振動を体感することができる。

（パネルスピーカー１００）
　図１１は、図１に示すアクチュエータ１を備えたパネルスピーカー１００の説明図である。また、図１１に示すように、アクチュエータ１の支持体２の第１方向Ｚの一方の端部をパネル状部材１１０の背面１１１に固定すると、パネルスピーカー１００が構成される。パネルスピーカー１００では、アクチュエータ１のコイル５０に交流を印加すると、可動体３が第１方向Ｚに振動するため、その反力がパネル状部材１１０に伝わる。従って、パネル状部材１１０が振動する結果、パネル状部材１１０の前面１１２からは、コイル５０に印加した交流に対応する音が発生する。ここで、パネル状部材１１０は、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等であり、表示した画像に対応するサウンドがパネル状部材１１０から出射される。

　なお、図１１には、パネル状部材１１０に２つのアクチュエータ１を設けた態様を例示したが、出力すべきサウンドの大きさによっては、２つ以上のアクチュエータ１を設けてもよい。

（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では、可動体３が第２ヨーク６２の側板部６２２（筒状胴部６２３）の外面が固定されたホルダ７を有しているため、コイル５０の形状や第２ヨーク６２の形状にかかわらず、ホルダ７の外壁７０に設けられた第１平面部７１と、支持体２の内壁２０１に設けられた第２平面部２５１との間に粘弾性部材４を設けることができる。例えば、コイル５０が円筒状であり、第２ヨーク６２の筒状胴部６２３が円筒状である場合でも、ホルダ７の外壁７０に設けられた第１平面部７１と、支持体２の内壁２０１に設けられた第２平面部２５１との間に粘弾性部材４を設けることができる。このため、粘弾性部材４は平板状部材でよい。従って、アクチュエータ１を組み立てる際、粘弾性部材４の取り扱いが容易である等の効果を奏する。

　また、本形態のアクチュエータ１において、可動体３と支持体２との間には、可動体３が傾いた際の可動範囲を規制するストッパ機構８が構成されているため、アクチュエータ１に外力が加わった際、可動体３が過度に傾くという事態が発生しない。従って、コイル５０に可動体３が当接してコイル５０が損傷する等といったアクチュエータ１の損傷を抑制することができる。また、可動体３の角部に凹部７６が設けられている一方、支持体３は、凹部７６の第２方向面７８および第３方向面７９に対向する複数の柱状部２２を備えているが、凹部７６の底部７６０、第２方向面７８および第３方向面７９は各々、第１方向Ｚに沿って柱状部２２側に突出するように湾曲した凸曲面になっている。このため、可動体３が多少傾いたときでも、凹部７６の底部７６０、第２方向面７８および第３方向面７９が柱状部２２に当接しないので、ストッパ機構８によって、可動体３の傾きを制限することができ、可動体３の多少の傾きを許容することができる。従って、可動体３を駆動した際、可動体３が多少傾いても、異音が発生することを抑制することができる。また、第２方向面７８および第３方向面７９と柱状部２２との間隔を狭めておけば、アクチュエータ１に外力が加わって可動体３が第２方向Ｘまたは第３方向Ｙに移動した際、可動体３が第２方向Ｘまたは第３方向Ｙに移動する範囲を制限することができるので、コイル５０に可動体３が当接してコイル５０が損傷する等といったアクチュエータ１の損傷を抑制することができる。

　また、可動体３の重心Ｇと粘弾性部材４の第１方向Ｚにおける中心Ｃ４とは、第１方向Ｚにおける位置が一致している。このため、可動体３が傾きにくいという利点がある。

　また、可動体３の中心には、第１ヨーク６１、永久磁石６０、および第２ヨーク６２の各々に設けられた穴６０３、６１３、６２８によって、可動体３を第１方向Ｚで貫通する貫通穴３３が設けられている。従って、アクチュエータ１を組み立てる際、貫通穴３３に挿入した位置決めピンによって、第１ヨーク６１、永久磁石６０、および第２ヨーク６２の位置を合わせることができる。また、可動体３が第１方向Ｚに振動した際、貫通穴３３は空気抜きの穴として機能するので、可動体３をスムーズに振動させることができる。

　また、本形態のアクチュエータ１をパネル状部材１１０の背面１１１に固定してパネルスピーカー１００を構成すると、可動体３が第１方向Ｚに振動した際の反力がパネル状部材１１０に伝わって、パネル状部材１１０の前面１１２から音が発生する。従って、パネル状部材１１０の背面１１１側にアクチュエータ１を固定するためのシャーシ等が不要であるため、パネルスピーカー１００の薄型化を図ることができる。

（本発明の別の実施形態）
　図１２および図１３を参照して、本発明の別の実施形態のアクチュエータ１について説明する。本発明の別の実施形態のアクチュエータ１では、支持体２の形状が上記形態と異なる。以下の説明では、上記形態と異なる部分について主に説明し、同様の構成・機能については適宜説明を省略する。

　図１２は、本発明の別の実施形態のアクチュエータから支持体と可動体とを分離した状態の分解斜視図である。図１３は、本発明の別の実施形態のアクチュエータからカバーを外した状態の平面図である。

　本形態のアクチュエータ１は、上記実施形態と同様、支持体２の柱状部２２に可動体３を接触させることで、可動体３の可動範囲を規制する。すなわち、本形態のアクチュエータ１では、可動体３がコイル５０と衝突する前に、積極的に可動体３が支持体２の柱状部２２に接触するため、可動体３とコイル５０とが衝突することで、コイル５０が損傷することを防止することができる。また、強い衝撃に耐えることが可能な支持体２の柱状部２２で可動体３を受けることができる。

　図１２および図１３に示すように、ホルダ７には、４つの角部の各々に凹部７６が形成されている。すなわち、凹部７６は、第１凹部７６ａ、第２凹部７６ｂ、第３凹部７６ｃおよび第４凹部７６ｄを有する。第３凹部７６ｃは、第１凹部７６ａと軸線Ｌに対して対向する。第４凹部７６ｄは、第２凹部７６ｂと軸線Ｌに対して対向する。すなわち、第１凹部７６ａおよび第３凹部７６ｃは、ホルダ７の一方の対角線上に位置し、第２凹部７６ｂおよび第４凹部７６ｄは、ホルダ７の他方の対角線上に位置する。本形態では、４つの角部に形成された凹部のうち、ホルダ７の一方の対角線上に位置する第１凹部７６ａおよび第３凹部７６ｃを利用して可動体３の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙの可動範囲を規定し、他方の対角線上に位置する第２凹部７６ｂおよび第４凹部７６ｄについては、可動体３の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙの可動範囲を規定するのに利用しない。

　より具体的には、各凹部７６は、第２方向Ｘの一方側Ｘ１および他方側Ｘ２の何れか一方を向く第２方向面７８と、第３方向Ｙの一方側Ｙ１および他方側Ｙ２の何れか一方を向く第３方向面７９と、第２方向面７８および第３方向面７９の間に形成された底部７６０とを有する。第２方向面７８、第３方向面７９および底部７６０は、第１方向Ｚに沿って支持体２側に突出するように湾曲した凸曲面になっている。より具体的には、第１凹部７６ａは、第２方向Ｘの他方側Ｘ２を向く第２方向面７８ａと、第３方向Ｙの他方側Ｙ２を向く第３方向面７９ａと、第２方向面７８ａおよび第３方向面７９ａの間に形成された底部７６０ａとを有する。第２凹部７６ｂは、第２方向Ｘの一方側Ｘ１を向く第２方向面７８ｂと、第３方向Ｙの他方側Ｙ２を向く第３方向面７９ｂと、第２方向面７８ｂおよび第３方向面７９ｂの間に形成された底部７６０ｂとを有する。第３凹部７６ｃは、第２方向Ｘの一方側Ｘ１を向く第２方向面７８ｃと、第３方向Ｙの一方側Ｙ１を向く第３方向面７９ｃと、第２方向面７８ｃおよび第３方向面７９ｃの間に形成された底部７６０ｃとを有する。第４凹部７６ｄは、第２方向Ｘの他方側Ｘ２を向く第２方向面７８ｄと、第３方向Ｙの一方側Ｙ１を向く第３方向面７９ｄと、第２方向面７８ｄおよび第３方向面７９ｄの間に形成された底部７６０ｄとを有する。

　支持体２は、各凹部７９の第２方向面７８および第３方向面７９と対向する位置に設けられる複数の柱状部２２を有する。具体的には、支持体２は、第１凹部７６ａに対向する位置に第１柱状部２２ａと、第２凹部７６ｂに対向する位置に第２柱状部２２ｂと、第３凹部７６ｃに対向する位置に第３柱状部２２ｃと、第４凹部７６ｄに対向する位置に第４柱状部２２ｄとを有する。上記形態では、柱状部２２は、４つとも同じ大きさであったが、別の実施形態の柱状部２２は、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃの大きさと、第２柱状部２２ｂおよび第４凹部７６ｄの大きさが異なる。具体的には、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃは、第２柱状部２２ｂおよび第４凹部７６ｄより、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに広がっている。

　ここで、第１凹部７６ａの第２方向面７８ａから第１柱状部２２ａの第１壁部２２２ａまでの距離、および、第３凹部７６ｃの第２方向面７８ｃから第３柱状部２２ｃの第１壁部２２４ａまでの距離を第１距離Ｄ１とする。第２凹部７６ｂの第２方向面７８ｂから第２柱状部２２ｂの第１壁部２２３ａまでの距離、および、第４凹部７６ｄの第２方向面７８ｄから第４柱状部２２ｄの第１壁部２２５ａまでの距離を第２距離Ｄ２とする。第１凹部７６ａの第３方向面７９ａから第１柱状部２２ａの第２壁部２２２ｂまでの距離、および、第３凹部７６ｃの第３方向面７９ｃから第３柱状部２２ｃの第２壁部２２４ｂまでの距離を第３距離Ｄ３とする。第２凹部７６ｂの第３方向面７９ｂから第２柱状部２２ｂの第２壁部２２３ｂまでの距離、および、第４凹部７６ｄの第３方向面７９ｄから第４柱状部２２ｄの第２壁部２２５ｂまでの距離を第４距離Ｄ４とする。

　図１３に示すように、本形態においては、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃの大きさは、第２柱状部２２ｂおよび第４凹部７６ｄの大きさより大きいため、第１距離Ｄ１は第２距離Ｄ２より短い距離となる。同様に、第３距離Ｄ３は第４距離Ｄ４より短い距離となる。従って、可動体３が第２方向Ｘに移動した場合は、第１凹部７６ａおよび第３凹部７６ｃは、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃと当接することで、可動体３は第２方向Ｘへの移動が規制される。同様に、可動体３が第３方向Ｙに移動した場合は、第１凹部７６ａおよび第３凹部７６ｃは、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃと当接することで、可動体３は第３方向Ｙへの移動が規制される。

　４つの柱状部２２によって、可動体３の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙへの移動が規制される構成とした場合では、４つ全ての柱状部２２に可動体３を当てるため、寸法管理を厳しくする必要がある。しかしながら、別の実施形態では、２つの柱状部２２に可動体３が当たる構成であるので、４つ全ての柱状部２２に可動体３が当たる構成に比べて、寸法管理にかかるコストを低減することができる。

［本発明のさらに別の実施形態］
　図１２および図１３に示す形態では、第１距離Ｄ１が第２距離Ｄ２より短い距離であり、第３距離Ｄ３は第４距離Ｄ４より短い距離であったが、これに限定されない。第２距離Ｄ２は第１距離Ｄ１より短い距離となるように柱状部２２の大きさを変更してもよいし、第４距離Ｄ４は第３距離Ｄ３より短い距離となるように柱状部２２の大きさを変更してもよい。

　また、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃによって、可動体３の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙへの移動が規制されたが、第１柱状部２２ａおよび第３柱状部２２ｃによって、可動体３の第２方向Ｘへの移動を規制し、第２柱状部２２ｂおよび第４柱状部２２ｄによって、可動体３の第３方向Ｙへの移動を規制する構成であってもよい。すなわち、第１距離Ｄ１は第２距離Ｄ２より短い距離となり、第４距離Ｄ４は第３距離Ｄ３より短い距離となるように、柱状部２２の大きさを変更してもよい。このように構成しても、可動体３の第２方向Ｘおよび第３方向Ｙへの移動は、それぞれ２つの柱状部２２によって規制されるので、寸法管理にかかるコストを低減することができる。

　上記実施形態において、凹部７６が４つの角部に設けられていたが、一方の対角線上に位置する２つの角部のみに凹部７６が設けられている場合に本発明を適用してもよい。

　上記実施形態において、凹部７６は、径方向外側に開放状態にあったが、ホルダ７に貫通穴が設けられており、貫通穴に軸状の柱状部２２が設けられている態様であってもよい。この場合、貫通穴のうち、径方向内側に位置する部分によって凹部７６が構成されることになる。

［他の実施形態］
　上記実施形態のアクチュエータ１において、例えば、粘弾性部材４を第１方向Ｚの一方側Ｚ１に配置することにより、第１ヨーク６１の第１方向Ｚにおける中心と、粘弾性部材４の第１方向Ｚにおける中心とにおいて、第１方向Ｚにおける位置が一致している態様を採用してもよい。かかる態様によれば、可動体３を駆動した際、可動体３が傾きにくいという利点がある。また、第１ヨーク６１の第１方向Ｚにおける中心と、粘弾性部材４の第１方向Ｚにおける中心と、可動体３の重心とにおいて、第１方向Ｚにおける位置が一致している態様を採用してもよい。かかる態様によれば、可動体３を駆動した際、可動体３がさらに傾きにくいという利点がある。

　上記実施形態では、第２ヨーク６２の側板部６２２が円筒状の筒状胴部６２３を構成していたが、筒状胴部６２３が角筒状である場合や、側板部６２２が筒状胴部６２３を構成していない場合に本発明を適用してもよい。

　本発明において、可動体と支持体との間には、可動体が傾いた際の可動範囲を規制するストッパ機構が構成されているため、アクチュエータに外力が加わった際、可動体が過度に傾くという事態が発生しない。従って、コイルに可動体が当接してコイルが損傷する等、アクチュエータの損傷を抑制することができる。また、可動体の角部に凹部が設けられている一方、支持体は、凹部の第１壁部および第２壁部に対向する複数の柱状部を備えているが、第１壁部および第２壁部は各々、第１方向に沿って柱状部側に突出するように湾曲した凸曲面になっている。このため、可動体が多少傾いたときでも、凹部の第１壁部および第２壁部が柱状部に当接しないので、可動体の第２方向および第３方向への可動が、ある程度は許容される。従って、可動体を駆動した際、可動体が多少傾いても、異音が発生することを抑制することができる。また、第１壁部および第２壁部と柱状部との間隔を狭めておけば、アクチュエータに外力が加わって可動体が第２方向または第３方向に移動した際、可動体が第２方向または第３方向に移動する範囲を制限することができるので、コイルに可動体が当接してコイルが損傷する等、アクチュエータの損傷を抑制することができる。

Claims

　第１方向に延在する軸線周りに巻回された筒状のコイルを保持する支持体と、
　前記支持体に対して粘弾性部材を介して支持された可動体と、
　を有し、
　前記可動体は、前記第１方向に着磁された永久磁石と、前記コイルの内側で前記永久磁石に前記第１方向の一方側で固定された第１ヨークと、前記永久磁石に対して前記第１方向の他方側で固定され、前記コイルを介して前記第１ヨークに前記第１方向に対して交差する方向で対向する位置まで延在した側板部を備えた第２ヨークと、前記側板部の外面が固定されたホルダと、を有し、
　前記可動体と前記支持体との間には、前記可動体が傾いた際の可動範囲を規制するストッパ機構が構成されており、
　前記ホルダの外壁には、前記第１方向に対して交差する第２方向の両側、および前記第１方向および前記第２方向の双方に交差する第３方向の両側の各々に第１平面部が設けられ、
　前記外壁のうち、前記軸線周りにおいて隣り合う前記第１平面部の間に位置する４つの角部のうち、少なくとも一方の対角に位置する２つの角部の各々に、前記第２方向に向いた第２方向面と前記第３方向に向いた第３方向面とを備えた凹部が設けられ、
　前記支持体は、前記凹部の内側で前記第２方向面および前記第３方向面に対向する複数の柱状部を備え、
　前記第２方向面および前記第３方向面は各々、前記第１方向に沿って前記柱状部側に突出するように湾曲した凸曲面になっていることを特徴とするアクチュエータ。
　請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
　前記凹部は、前記４つの角部の各々に設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
　請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
　前記４つの角部の各々に設けられた前記凹部では、前記第２方向面と前記柱状部との距離が等しく、前記第３方向面と前記柱状部との距離が等しいことを特徴とするアクチュエータ。
　請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
　前記４つの角部のうち、一方の対角に位置する２つの角部に設けられた凹部は、他方の対角に位置する２つの角部に設けられた凹部より、前記第２方向面と前記柱状部との距離が短く、前記第３方向面と前記柱状部との距離が短いことを特徴とするアクチュエータ。
　請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
　前記凹部では、前記第２方向面と前記第３方向面との間に位置する底部が、前記第１方向に沿って前記柱状部側に突出するように湾曲した凸曲面になっていることを特徴とするアクチュエータ。
　請求項５に記載のアクチュエータにおいて、
　前記ストッパ機構は、前記底部で開口する溝と、前記柱状部から突出して前記溝内に位置する板部とによって構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
　請求項１に記載に記載のアクチュエータにおいて、
　前記粘弾性部材は、前記支持体において前記第１平面部と対向する第２平面部と前記第１平面部との間に配置された平板状部材であることを特徴とするアクチュエータ。
　請求項１から７までの何れか一項に記載のアクチュエータを備えたパネルスピーカーであって、
　前記支持体の前記第１方向の一方側の端部がパネル状部材に固定されていることを特徴とするパネルスピーカー。
　請求項８に記載のパネルスピーカーにおいて、
　前記パネル状部材は、表示パネルであることを特徴とするパネルスピーカー。