特開 2020-203247 アクチュエータ、および触覚デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-203247(P2020-203247A)

(43)【公開日】2020年12月24日

(54)【発明の名称】アクチュエータ、および触覚デバイス

(51)【国際特許分類】

   B06B 1/04 20060101AFI20201127BHJP

   H02K 33/16 20060101ALI20201127BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20201127BHJP

【ＦＩ】

   B06B1/04 S

   H02K33/16 A

   G06F3/01 560

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-111662(P2019-111662)

(22)【出願日】2019年6月17日

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】森 亮

(72)【発明者】

【氏名】北原 裕士

【テーマコード（参考）】

5D107

5E555

5H633

【Ｆターム（参考）】

5D107AA16

5D107BB08

5D107CC08

5D107FF10

5E555AA08

5E555BA01

5E555BB01

5E555BC30

5E555DA24

5E555FA30

5H633BB08

5H633BB11

5H633GG02

5H633GG08

5H633GG17

5H633HH03

5H633HH05

5H633JA03

5H633JA04

(57)【要約】

【課題】カバー部材の平板部を薄板化しても駆動音が発生しにくいアクチュエータ、および触覚デバイスを提供すること。
【解決手段】アクチュエータ１において、第１カバー部材３１の第１平板部３１０と、第２カバー部材３２の第２平板部３２０との間には可動体６が配置されており、可動体６を振動させて情報を出力する。第１平板部３１０には、第１平板部３１０を複数の領域に区画するように延在する第１突条部３１６が設けられており、可動体６と第１平板部３１０との間には、第１突条部３１６によって区画された複数の領域に第１粘弾性部材９１が配置されている。第１平板部３１０は、第１突条部３１６の反対側が溝３１７になっている。溝３１７には、剛性部材あるいは弾性部材からなる充填部材１６を配置してもよい。第２カバー部材３２の第２平板部３２０も、第１平板部３１０と同様な構造になっている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１平板部を備えた第１カバー部材、および前記第１平板部と第１方向で対向する第２平板部を備えた第２カバー部材を備えた支持体と、
前記第１平板部と前記第２平板部との間に配置された可動体と、
弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体および前記支持体の双方に接続された接続部材と、
前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向と交差する第２方向に振動させる磁気駆動回路と、
を有し、
前記第１平板部には、前記第１平板部を複数の領域に区画するように延在する第１突条部が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】

請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記第１突条部は、前記第２平板部が位置する側に向けて突出していることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項3】

請求項２に記載のアクチュエータにおいて、
前記接続部材は、前記第１平板部のうち、前記第１突条部によって区画された領域と前記可動体との間に配置された第１粘弾性部材を含むことを特徴とするアクチュエータ。

【請求項4】

請求項１から３までの何れか一項に記載のアクチュエータにおいて、
前記第１突条部は、前記第１平板部の端部まで到達していることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項5】

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において、
前記第１平板部は、相対向する一対の長辺部、および前記一対の長辺部の間で相対向する一対の短辺部を備えた長方形であり、
前記第１突条部は、少なくも、前記一対の長辺部が延在する方向の中央部分で前記一対の短辺部に沿う方向に延在していることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項6】

請求項１から５までの何れか一項に記載のアクチュエータにおいて、
前記第１平板部は、前記第１突条部の反対側が溝になっていることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項7】

請求項６に記載のアクチュエータにおいて、
前記溝の内部には、充填部材が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8】

請求項７に記載のアクチュエータにおいて、
前記充填部材は、剛性部材であることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項9】

請求項７に記載のアクチュエータにおいて、
前記充填部材は、弾性部材であることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項10】

請求項１から９までの何れか一項に記載のアクチュエータにおいて、
前記第１平板部は、鉄系金属からなることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項11】

請求項１から１０までの何れか一項に記載のアクチュエータにおいて、
前記第２平板部には、前記第２平板部を複数の領域に区画するように延在する第２突条部が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12】

請求項１１に記載のアクチュエータにおいて、
前記第２突条部は、前記第１平板部が位置する側に向けて突出していることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項13】

請求項１１または１２に記載のアクチュエータにおいて、
前記接続部材は、前記第２平板部のうち、前記第２突条部によって区画された領域と前記可動体との間に配置された第２粘弾性部材を含むことを特徴とするアクチュエータ。

【請求項14】

第１平板部を備えた第１カバー部材、および前記第１平板部と第１方向で対向する第２平板部を備えた第２カバー部材を備えた支持体と、
前記第１平板部と前記第２平板部との間に配置された可動体と、
弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体および前記支持体の双方に接続された接続部材と、
出力すべき情報に応じて、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向と交差する第２方向に振動させる磁気駆動回路と、
を有し、
前記第１平板部には、前記第１平板部を複数の領域に区画するように延在する第１突条部が設けられていることを特徴とする触覚デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可動体を振動させるアクチュエータ、および触覚デバイスに関するものである。

【背景技術】

【0002】

情報を振動によって報知するデバイスとして、第１カバー部材の第１平板部と第２カバー部材の第２平板部との間に、可動体および磁気駆動回路が設けられたアクチュエータが提案されており、かかるアクチュエータにおいて、可動体と第１カバー部材の第１平板部との間、および可動体と第２カバー部材の第２平板部との間には、粘弾性を備えた接続部材が配置されている（特許文献１参照）。従って、磁気駆動回路のコイルに正弦波信号等の駆動信号を供給すると、可動体が振動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９−１３０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のアクチュエータにおいて、例えば、第１カバー部材の第１平板部を薄板化してアクチュエータの薄型化等を図った場合に、駆動信号として電圧変化が急峻なパルス信号をコイルに供給すると、可動体が振動した際に第１平板部の振動が原因で駆動音が発生するという問題点がある。

【0005】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、カバー部材の平板部を薄板化しても駆動音が発生しにくいアクチュエータ、および触覚デバイスを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のアクチュエータは、第１平板部を備えた第１カバー部材、および前記第１平板部と第１方向で対向する第２平板部を備えた第２カバー部材を備えた支持体と、前記第１平板部と前記第２平板部との間に配置された可動体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体および前記支持体の双方に接続された接続部材と、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向と交差する第２方向に振動させる磁気駆動回路と、を有し、前記第１平板部には、前記第１平板部を複数の領域に区画するように延在する第１突条部が設けられていることを特徴とする。

【0007】

かかるアクチュエータは、触覚デバイス等として用いることができる。すなわち、本発明の触覚デバイスは、第１平板部を備えた第１カバー部材、および前記第１平板部と第１方向で対向する第２平板部を備えた第２カバー部材を備えた支持体と、前記第１平板部と前記第２平板部との間に配置された可動体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記可動体および前記支持体の双方に接続された接続部材と、出力すべき情報に応じて、前記可動体を前記支持体に対して前記第１方向と交差する第２方向に振動させる磁気駆動回路と、を有し、前記第１平板部には、前記第１平板部を複数の領域に区画するように延在する第１突条部が設けられていることを特徴とする。

【0008】

本発明では、第１カバー部材の第１平板部の薄板化を図った場合でも、第１平板部には、第１平板部を複数の領域に区画するように延在する第１突条部が設けられているため、第１平板部が振動しにくい。従って、電圧変化が急峻な駆動信号を磁気駆動回路に供給し
て可動体を振動させたときでも、第１平板部の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【0009】

本発明において、前記第１突条部は、前記第２平板部が位置する側に向けて突出し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突条部が第２平板部と反対側に向けて突出している場合よりアクチュエータの第１方向における寸法を短くすることができる。

【0010】

本発明において、前記接続部材は、前記第１平板部のうち、前記第１突条部によって区画された領域と前記可動体との間に配置された第１粘弾性部材を含む態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１粘弾性部材を第１平板部のうち、第１突条部を避けた平板部分に接続することができるので、第１粘弾性部材の粘弾性特性が変動しにくい。

【0011】

本発明において、前記第１突条部は、前記第１平板部の端部まで到達し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平板部を適正に区画できるので、第１平板部の振動を効果的に抑制することができる。

【0012】

本発明において、前記第１平板部は、相対向する一対の長辺部、および前記一対の長辺部の間で相対向する一対の短辺部を備えた長方形であり、前記第１突条部は、少なくも、前記一対の長辺部が延在する方向の中央部分で前記一対の短辺部に沿う方向に延在し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平板部を長辺方向で分割することができるので、第１平板部の振動を効果的に抑制することができる。

【0013】

本発明において、前記第１平板部は、前記第１突条部の反対側が溝になっ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カバー部材をプレス加工によって製作する際、第１突条部を同時に形成することができる。

【0014】

本発明において、前記溝の内部には、充填部材が設けら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、充填部材によって、第１平板部の振動特性を適正化することができる。例えば、前記充填部材は、剛性部材である態様を採用することができる。かかる態様によれば、溝に配置した剛性部材によって、第１平板部の剛性を高めるとともに、第１平板部の質量を増大させた場合と同様な効果を得ることができ、第１平板部の振動を効果的に抑制することができる。また、前記充填部材は、弾性部材である態様を採用することができる。かかる態様によれば、溝に配置した弾性部材によって、第１平板部の振動を吸収することにより、第１平板部の振動を効果的に抑制することができる。

【0015】

本発明において、前記第１平板部は、鉄系金属からな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平板部の振動を抑制しやすい。

【0016】

本発明において、前記第２平板部には、前記第２平板部を複数の領域に区画するように延在する第２突条部が設けら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２カバー部材の第２平板部の薄板化を図った場合でも、第２平板部は振動しにくい。従って、第２平板部の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【0017】

本発明において、前記第２突条部は、前記第１平板部が位置する側に向けて突出し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２突条部が第１平板部と反対側に向けて突出している場合よりアクチュエータの第１方向における寸法を短くすることができる。

【0018】

本発明において、前記接続部材は、前記第２平板部のうち、前記第２突条部によって区
画された領域と前記可動体との間に配置された第２粘弾性部材を含む態様を採用することができる。かかる態様によれば、第２粘弾性部材を第２平板部のうち、第２突条部を避けた平板部分に接続することができるので、第２粘弾性部材の粘弾性特性が変動しにくい。

【発明の効果】

【0019】

本発明では、第１カバー部材の第１平板部の薄板化を図った場合でも、第１平板部には、第１平板部を複数の領域に区画するように延在する第１突条部が設けられているため、第１平板部が振動しにくい。従って、電圧変化が急峻な駆動信号を磁気駆動回路に供給して可動体を振動させたときでも、第１平板部の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明を適用したアクチュエータを第２カバー部材の側からみた斜視図。

【図2】図１に示す状態から充填部材を外した状態の斜視図。

【図3】図１に示すアクチュエータを第１カバー部材の側からみた斜視図。

【図4】図１に示すアクチュエータのＹＺ断面図。

【図5】図１に示すアクチュエータのＸＺ断面図。

【図6】図１に示すアクチュエータ１の分解斜視図。

【図7】図６に示す磁気駆動回路の分解斜視図。

【図8】図７に示すコイルホルダ等の斜視図。

【図9】図８に示すコイルホルダからコイルを外した状態の斜視図。

【図10】本発明の実施形態の変形例に係るアクチュエータの説明図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、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、第１カバー部材３１の第１平板部３１０と第２カバー部材３２の第２平板部３２０とが対向している側を第１方向Ｚとし、第１方向Ｚと交差する可動体６の振動方向を第２方向Ｘとし、第１方向Ｚおよび第２方向Ｘと交差する方向を第３方向Ｙとして説明する。また、第２方向Ｘの一方側にＸ１を付し、第２方向Ｘの他方側にＸ２を付し、第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。また、以下の説明では、コイル５が支持体２に保持され、永久磁石（第１永久磁石９１および第２永久磁石９２）が可動体６に保持されている場合を中心に説明する。

【0022】

（全体構成）
図１は、本発明を適用したアクチュエータ１を第２カバー部材３２の側からみた斜視図である。図２は、図１に示す状態から充填部材１６、１７を外した状態の斜視図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１を第１カバー部材３１の側からみた斜視図である。図４は、図１に示すアクチュエータ１のＹＺ断面図である。図５は、図１に示すアクチュエータ１のＸＺ断面図である。図６は、図１に示すアクチュエータ１の分解斜視図である。なお、図３、図４、図５および図６では、充填部材１６、１７の図示を省略してある。

【0023】

図１、図２、および図３に示すように、アクチュエータ１は、第３方向Ｙに長手方向を向けた直方体形状を有しており、触覚デバイス等の情報伝達装置として用いることができる。アクチュエータ１を触覚デバイスとして用いた場合、アクチュエータ１を手にした利用者に対して第２方向Ｘの振動によって情報を報知する。従って、アクチュエータ１は、ゲーム機の操作部材等として利用することができ、振動等によって新たな感覚を実感することができる。但し、アクチュエータ１の用途は、触覚デバイス等の情報伝達装置に限定されるものではない。図４、図５および図６に示すように、本形態のアクチュエータ１は、アクチュエータ１の外形を規定する角形のカバー３等を含む支持体２と、カバー３の内
部で支持体２に対して第２方向Ｘに移動可能に支持された可動体６とを有しており、可動体６が第２方向Ｘに振動することによって情報を出力する。

【0024】

支持体２は、カバー３、コイルホルダ４、第１プレート４７、第２プレート４８．コイル５、および給電基板１０を有しており、可動体６は、永久磁石（第１永久磁石７１および第２永久磁石７２）、およびヨーク（第１ヨーク８１および第２ヨーク８２）を有しており、コイル５および永久磁石（第１永久磁石７１および第２永久磁石７２）によって磁気駆動回路１ａが構成されている。また、可動体６は、可動体６と支持体２との間に設けられた接続部材９を介して支持体２に支持されている。接続部材９は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えており、可動体６は、接続部材９を介して支持体２に相対移動可能に支持されている。

【0025】

（可動体６の構成）
図７は、図６に示す磁気駆動回路１ａの分解斜視図である。図４、および図５に示すように、可動体６は、コイル５に対して第１方向Ｚの一方側Ｚ１に配置された磁性板からなる第１ヨーク８１と、コイル５に対して第１方向Ｚの一方側Ｚ１で対向するように第１ヨーク８１の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の面に保持された第１永久磁石７１とを有している。また、可動体６は、コイル５に対して第１方向Ｚの他方側Ｚ２に配置された磁性板からなる第２ヨーク８２と、コイル５に第１方向Ｚの他方側Ｚ２で対向するように第２ヨーク８２の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の面に保持された第２永久磁石７２とを有している。

【0026】

図４、図５、および図７に示すように、第１ヨーク８１は、第１永久磁石７１が第１方向Ｚの他方側Ｚ２の面に固定された平板部８１１と、平板部８１１の第３方向Ｙの両側の端部から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に折れ曲がった一対の連結部８１２とを有している。第２ヨーク８２は、第２永久磁石７２が第１方向Ｚの一方側Ｚ１の面に固定された平板部８２１を有しており、平板部８２１の第３方向Ｙの両端部が第１ヨーク８１の一対の連結部８１２の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部に溶接等の方法で連結される（図６参照）。

【0027】

第１永久磁石７１は、非磁性のスペーサ７１０を介して第２方向Ｘに配列された２つの板状の磁石片７１１、７１２からなる。磁石片７１１、７１２は各々、第１方向Ｚで異なる極に着磁されている。また、磁石片７１１、７１２は各々、第１方向Ｚにおける着磁が反対になっている。従って、磁石片７１１は、第１方向Ｚの他方側Ｚ２にＮ極を向けている一方、磁石片７１２は、第１方向Ｚの他方側Ｚ２にＳ極を向けている。

【0028】

第２永久磁石７２は、第１永久磁石７１と同様、非磁性のスペーサ７２０を介して第２方向Ｘに配列された２つの板状の磁石片７２１、７２２からなる。磁石片７２１、７２２は各々、第１方向Ｚで異なる極に着磁されている。また、磁石片７２１、７２２は各々、第１方向Ｚにおける着磁が反対になっている。従って、磁石片７２１は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１にＳ極を向けている一方、磁石片７２２は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１にＮ極を向けている。それ故、第１永久磁石７１と第２永久磁石７２とは、コイル５を介して第１方向Ｚで対向する部分が異なる極に着磁されている。

【0029】

（支持体２の構成）
図８は、図７に示すコイルホルダ４等の斜視図である。図９は、図８に示すコイルホルダ４からコイル５を外した状態の斜視図である。図４、図５および図６に示すように、支持体２において、カバー３は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に位置する第１カバー部材３１と、第１方向Ｚの他方側Ｚ２で第１カバー部材３１と重なる第２カバー部材３２とを有している。第１カバー部材３１、および第２カバー部材３２はＳＵＳ３０４等のステンレス鋼や、ステンレス鋼より鉄の含有量が多い鉄系金属からなる。本形態おいて、第１カバー部材３１、および第２カバー部材３２は、ステンレス鋼より鉄の含有量が多い鉄系金属から
なる。

【0030】

第１カバー部材３１は、第１ヨーク８１の平板部８１１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１で対向する長方形の第１平板部３１０と、第１平板部３１０の相対向する一対の長辺部の各々から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて折れ曲がった一対の側板部３１１、３１２と、第１平板部３１０の相対向する一対の短辺部の各々から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けて折れ曲がった一対の側板部３１３、３１４とを有している。

【0031】

第２カバー部材３２は、第２ヨーク８２の平板部８２１に第１方向Ｚの他方側Ｚ２で対向する長方形の第２平板部３２０と、第２平板部３２０の相対向する一対の長辺部の各々から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に向けて折れ曲がった一対の側板部３２１、３２２と、第１平板部３１０の相対向する一対の短辺部の各々から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に向けて折れ曲がった一対の側板部３２３、３２４とを有している。

【0032】

側板部３２３には穴３２３ａが形成されている一方、側板部３１３には穴３２３ａに嵌る板部３１３ａが外側に向けて切り起こされている。側板部３２４には穴３２４ａが形成されている一方、側板部３１４には穴３２４ａに嵌る板部３１４ａが外側に向けて切り起こされている。従って、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２とを第１方向Ｚで重ねると、側板部３２３、３２４が各々、側板部３１３、３１４に第３方向Ｙの外側から重なり、板部３１３ａが穴３２３ａに嵌り、板部３１４ａが穴３２４ａに嵌る。この状態で、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２とは接着等の方法で固定され、カバー３が構成される。

【0033】

側板部３１１、３１２には切り欠き３１１ａ、３１２ａが形成され、側板部３２１、３２２には切り欠き３２１ａ、３２２ａが形成されている。従って、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２とが結合された際、側板部３１１、３２１との間には開口部が形成され、開口部からは、後述するコイルホルダ４の一部が突出した状態となる。また、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２とが結合された際、側板部３１２、３２２との間には開口部が形成され、開口部からは、後述するコイルホルダ４の一部が突出した状態となる。

【0034】

図４、および図５に示すように、支持体２において、カバー３の内側には、コイル５を保持した樹脂製のコイルホルダ４が配置されている。コイルホルダ４は、図７に示すように、第１方向Ｚにおいて、第１永久磁石７１と第２永久磁石７２との間に配置される。また、コイルホルダ４は、第３方向Ｙにおいて、第１ヨーク８１の一対の連結部８１２の間に配置される。

【0035】

図８および図９に示すように、コイル５は、長円状に巻回された環状の平面形状を有する空芯コイルであり、第２方向Ｘで並列して第３方向Ｙに延在する２つの長辺部５１と、２つの長辺部５１の第３方向Ｙの両端を繋ぐ円弧状の２つの短辺部５２とを備えている。このように構成したコイル５に対して、長辺部５１には、第１方向Ｚの一方側Ｚ１で第１永久磁石７１が対向し、第１方向Ｚの他方側Ｚ２で第２永久磁石７２が対向している。

【0036】

コイルホルダ４は、コイル５が内側に配置される長円状の貫通穴からなるコイル配置穴４１０が第１方向Ｚで貫通する長方形の板部４１と、板部４１の第２方向Ｘの一方側Ｘ１の端部（長辺部）で第１方向Ｚの両側に突出した第１側板部４２と、板部４１の第２方向Ｘの他方側Ｘ２の端部（長辺部）で第１方向Ｚの両側に突出した第２側板部４３とを有している。第１側板部４２、および第２側板部４３は各々、第１カバー部材３１の側板部３１１、３１２に接着等の方法で固定されている。

【0037】

本形態において、板部４１の４つの角の各々には、第１側板部４２および第２側板部４３の各々に沿って板部４１から第１方向Ｚの両側に突出した柱状の突出部４４が設けられている。

【0038】

第１側板部４２には、第２方向Ｘの一方側Ｘ１に突出して段部４２１を構成する突出部４２０が形成されており、給電基板１０は、段部４２１に当接した状態で第１側板部４２に接着等の方法で固定されている。第１側板部４２の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の端部には、コイル５から引き出されたコイル線を給電基板１０のランド１１に向けて通すスリット４２５が形成されている。なお、突出部４２０は、側板部３１１、３２１の切り欠き３１１ａ、３２１ａから第２方向Ｘの一方側Ｘ１に向けて露出した状態となる。従って、給電基板１０も、第２方向Ｘの一方側Ｘ１に向けて露出した状態となる。

【0039】

図３に示すように、第２側板部４３には、第２方向Ｘの他方側Ｘ２に突出した突出部４３０が第３方向Ｙにおいて離間する２箇所に形成されており、突出部４３０は、側板部３１２、３２２の切り欠き３１２ａ、３２２ａから第２方向Ｘの他方側Ｘ２に向けて露出した状態となる。従って、第１カバー部材３１と第２カバー部材３２は、コイルホルダ４の突出部４２０、４３０を挟んだ状態となって、第１方向Ｚで位置決めされる。

【0040】

図７および図８に示すように、支持体２は、コイル配置穴４１０および板部４１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１から重なる第１プレート４７を有しており、少なくともコイル５の空芯部に充填された接着剤（図示せず）によって、コイル５は、第１プレート４７および板部４１に固定されている。従って、コイル５は、第１プレート４７を介して第１永久磁石７１と第１方向Ｚで対向している。また、第１プレート４７は、接着剤によって板部４１に固定される。

【0041】

支持体２は、コイル配置穴４１０および板部４１に第１方向Ｚの他方側Ｚ２から重なる第２プレート４８を有しており、少なくともコイル５の空芯部に充填された接着剤によって、コイル５は、第２プレート４８に固定されている。従って、コイル５は、第２プレート４８を介して第２永久磁石７２と第１方向Ｚで対向している。また、第２プレート４８は、接着剤によって板部４１に固定されている。

【0042】

第１プレート４７および第２プレート４８は、板部４１と略同一サイズの略長方形の金属板からなる。本形態において、第１プレート４７および第２プレート４８は、非磁性のステンレンス板からなる。

【0043】

第１プレート４７は、４つの角部の各々に、第２方向Ｘの両側から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に斜めに突出した爪状の係合部４７２を有しており、第１プレート４７を板部４１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１から重ねた際、係合部４７２は、突出部４４と第１側板部４２に弾性をもって当接し、第１プレート４７はコイルホルダ４に仮固定される。また、第２プレート４８は、４つの角部の各々に、第２方向Ｘの両側から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に斜めに突出した爪状の係合部４７２を有しており、第１プレート４７を板部４１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１から重ねた際、係合部４７２は、突出部４４と第１側板部４２に弾性をもって当接し、第２プレート４８は、コイルホルダ４に仮固定される。

【0044】

第１プレート４７は、第３方向Ｙの両端で第１方向Ｚの他方側Ｚ２に折れ曲がった屈曲部４７３と、第２方向Ｘの両端で第１方向Ｚの一方側Ｚ１に折れ曲がった屈曲部４７４とを有している。第２プレート４８は、第３方向Ｙの両端で第１方向Ｚの一方側Ｚ１に折れ曲がった屈曲部４８３と、第２方向Ｘの両端で第１方向Ｚの他方側Ｚ２に折れ曲がった屈曲部４８４とを有している。従って、第１プレート４７および第２プレート４８は、屈曲部４７３、４７４、４８３、４８４によって折れ曲がりに対する強度が高められている。

【0045】

このように、本形態のアクチュエータ１は、コイルホルダ４の板部４１のコイル配置穴４１０の内側にコイル５が配置されているとともに、コイル配置穴４１０および板部４１に第１方向Ｚの一方側Ｚ１から重なるように第１プレート４７がコイルホルダ４に固定されている。このため、コイル５の空芯部に接着剤を充填すると、接着剤は、コイル５とコイルホルダ４との間、コイル５と第１プレート４７との間、および第１プレート４７とコイルホルダ４との間に流れ込む。従って、接着剤を硬化させると、コイル５、第１プレート４７、およびコイルホルダ４が接着剤層によって固定される。このため、コイル５の外周面とコイル配置穴４１０の内周面との隙間に接着剤を流し込む場合と違って、コイルホルダ４のコイル配置穴４１０に配置したコイル５をコイルホルダ４と適正に接着することができる。また、第１永久磁石７１とコイル５との間に第１プレート４７が介在する。このため、可動体６が第１方向Ｚの一方側Ｚ１に移動した場合でも、第１永久磁石７１とコイル５とが直接、接触することがないので、コイル５が損傷しにくい。

【0046】

また、コイル５の空芯部に接着剤を充填した後、第２プレート４８を重ねると、接着剤は、コイル５とコイルホルダ４との間、コイル５と第１プレート４７との間、および第１プレート４７とコイルホルダ４との間にスムーズに流れ込むとともに、コイル５と第２プレート４８との間、および第２プレート４８とコイルホルダ４との間に流れ込む。従って、接着剤を硬化させると、コイル５、第１プレート４７、第２プレート４８、およびコイルホルダ４が接着剤層によって固定される。この状態では、第２永久磁石７２とコイル５との間に第２プレート４８が介在する。このため、可動体６が第１方向Ｚの他方側Ｚ２に移動した場合でも、第２永久磁石７２とコイル５とが直接、接触することがないので、コイル５が損傷しにくい。

【0047】

また、第１プレート４７および第２プレート４８は、非磁性材料からなるため、第１永久磁石７１からの磁束、および第２永久磁石７２の磁束が、第１プレート４７および第２プレート４８の影響を受けずにコイル５と鎖交することになる。また、第１プレート４７および第２プレート４８は、金属板からなるため、コイル５で発生した熱を第１プレート４７および第２プレート４８を介して効率よく逃がすことができる。また、第１プレート４７および第２プレート４８は、ステンレンス板からなるため、第１プレート４７および第２プレート４８は、板厚が薄い場合でも、十分な強度を有する。

【0048】

また、第１プレート４７および第２プレート４８は各々、係合部４７２、４８２によってコイルホルダ４に仮固定される。従って、接着剤が硬化するまで、第１プレート４７および第２プレート４８を治具で支持する必要がない。

【0049】

（接続部材９の構成）
図４、図５、および図６に示すように、可動体６は、可動体６と支持体２との間において可動体６および支持体２の双方に接続された接続部材９によって支持体２に支持されている。本形態において、接続部材９は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えている。このため、可動体６は、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに移動可能に支持体２に支持されている。本形態において、接続部材９は、粘弾性を有する部材からなる。従って、板状バネ等を用いずに、可動体６を第２方向Ｘに移動可能に支持することができ、可動体６が共振することを抑制することができる。

【0050】

本形態において、接続部材９は、第１ヨーク８１と第１平板部３１０とが第１方向Ｚで対向する部分に配置された第１粘弾性部材９１と、第２ヨーク８２と第２平板部３２０とが第１方向Ｚで対向する部分に配置された第２粘弾性部材９２とを含んでいる。本形態において、接続部材９は、第１粘弾性部材９１と第２粘弾性部材９２とからなる。第１粘弾性部材９１、および第２粘弾性部材９２は各々、第３方向Ｙで離間する２箇所に配置され
ている。

【0051】

本形態において、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、シリコーンゲル等からなるゲル状部材である。本形態において、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、針入度が９０度から１１０度のシリコーンゲルからなる。針入度とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されているように、２５℃で９．３８ｇの総荷重をかけた１／４コーンの針が５秒間に入り込む深さを１／１０ｍｍ単位で表わした値であり、この値が小さいほど硬いことを意味する。なお、第１粘弾性部材９１と第１ヨーク８１との接続、第１粘弾性部材９１と第１平板部３１０との接続、第２粘弾性部材９２と第２ヨーク８２との接続、第２粘弾性部材９２と第２平板部３２０との接続は、接着剤、粘着剤、あるいはシリコーンゲルの粘着性を利用して行われる。

【0052】

（基本動作）
本形態のアクチュエータ１において、出力すべき情報に対応する駆動信号を外部（上位の機器）から給電基板１０を介してコイル５に給電すると、コイル５、第１永久磁石７１および第２永久磁石７２を備えた磁気駆動回路１ａによって、可動体６が第２方向Ｘに往復移動する。従って、アクチュエータ１を手に持っていた利用者は、アクチュエータ１からの振動によって情報を得ることができる。その際、コイル５に印加される信号波形については、伝達すべき情報によって、周波数を変化させる。また、コイル５に印加される信号波形については極性を反転させるが、その際、駆動信号の極性が負の期間と正の期間とにおいて電圧の変化に対して緩急の差を設ける。その結果、可動体６が第２方向Ｘの一方側Ｘ１に移動する際の加速度と可動体６が第２方向Ｘの他方側Ｘ２に移動する際の加速度との間に差が発生する。従って、利用者に対して、アクチュエータ１は、触覚デバイスとして、第２方向Ｘの一方側Ｘ１あるいは他方側Ｘ２に移動するような感覚を感じさせることができる。

【0053】

ここで、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、支持体２と可動体６との間において第２方向Ｘ（振動方向）に対して交差する第１方向Ｚで対向する位置に設けられている。このため、可動体６が第２方向Ｘに振動した際、そのせん断方向に変形して共振を防止する。従って、可動体６が第２方向Ｘに振動しても、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２の弾性率の変化が小さいので、可動体６の共振を効果的に抑制することができる。

【0054】

すなわち、接続部材９（第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２）は、粘弾性部材（板状のゲル状部材）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、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、その厚さ方向（軸方向）に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分（バネ係数）よりも非線形の成分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、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、厚さ方向（軸方向）と交差する方向（せん断方向）に変形する場合、いずれの方向に動いても、引っ張られて伸びる方向の変形であるため、非線形の成分（バネ係数）よりも線形の成分（バネ係数）が大きい変形特性を持つ。本形態において、可動体６が第２方向Ｘに振動した際、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、せん断方向に変形する。従って、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２では、可動体６が第２方向Ｘに振動した際、運動方向によるバネ力が一定となる。それ故、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２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。

【0055】

本形態において、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、第１方向Ｚの両面
が各々、可動体６および支持体２に接着等の方法で接続されている。従って、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、可動体６の移動に確実に追従するので、可動体６の共振を効果的に防止することができる。また、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、支持体２と可動体６との間で第１方向Ｚに圧縮された状態にある。従って、第１粘弾性部材９１および第２粘弾性部材９２は、可動体６の移動に確実に追従するので、可動体６の共振を効果的に防止することができる。

【0056】

また、本形態では、外部からの衝撃によって、可動体６が第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに移動した際の可動範囲を規定する度当たり部が設けられている。より具体的には、外部からの衝撃によって、可動体６が第２方向Ｘに移動した際、第１ヨーク８１および第２ヨーク８２がコイルホルダ４の第１側板部４２、またはコイルホルダ４の第２側板部４３に当接することにより、可動体６の第２方向Ｘにおける可動範囲が規定されている。また、外部からの衝撃によって、可動体６が第３方向Ｙに移動した際、第１ヨーク８１の連結部８１２がコイルホルダ４の板部４１に第１プレート４７および第２プレート４８の屈曲部４７３、４８３を介して当接することによって、可動体６の第３方向Ｙにおける可動範囲が規定されている。

【0057】

（第１カバー部材３１および第２カバー部材３２の詳細構成）
図６に示すように、本形態のアクチュエータ１において、第１カバー部材３１の第１平板部３１０には、第１平板部３１０を複数の領域に区画するように延在するリブ状の第１突条部３１６が設けられている。本形態において、第１突条部３１６は、第１平板部３１０の端部まで到達している。

【0058】

本形態において、第１平板部３１０は、相対向する一対の長辺部、および一対の長辺部の間で相対向する一対の短辺部を備えた長方形であり、第１突条部３１６は、一対の長辺部が延在する方向の中央部分で一対の短辺部に沿う方向に延在している。このため、第１突条部３１６は、第１平板部３１０を長辺部が延在する方向で２等分割しており、２つの第１粘弾性部材９１は各々、第１平板部３１０のうち、第１突条部３１６によって区画された２つの領域と可動体６との間に配置されている。

【0059】

かかる構成によれば、第１カバー部材３１の第１平板部３１０の薄板化を図った場合でも、第１平板部３１０は、第１突条部３１６によって複数の領域に分割されているため、第１平板部３１０の剛性を高めることができ、振動しにくい。従って、第１カバー部材３１の第１平板部３１０を薄板化してアクチュエータ１の薄型化等を図った場合において、コイル５に供給される駆動信号が、電圧変化が急峻なパルス信号等であっても、第１平板部３１０の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。特に本形態では、第１突条部３１６は、長方形の第１平板部３１０を長辺方向で２等分割しているため、第１平板部３１０が振動しにくい。また、第１カバー部材３１は、第１平板部３１０を含む全体が鉄系金属からなるため、第１平板部３１０の振動を抑制しやすい。それ故、第１平板部３１０の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【0060】

本形態において、第１平板部３１０は、第１突条部３１６の反対側が溝３１７になっている。より具体的には、第１カバー部材３１の製作するにあたっては、金属板に対する絞り加工等のプレス加工を行うが、本形態では、第１カバー部材３１を製作するためのプレス加工の際、第１突条部３１６を同時に形成する。従って、第１平板部３１０には、第１突条部３１６の反対側に溝３１７が形成される。

【0061】

本形態において、第１突条部３１６は、第２平板部３２０が位置する側（内側）に向けて突出している。このため、第１平板部３１０の第２平板部３２０が位置する側と反対側の面（外面）には、第１突条部３１６と重なるように延在する溝３１７が形成されている
。従って、第１突条部３１６が外側に向けて突出している場合よりアクチュエータ１の第１方向Ｚにおける寸法を短くすることができる。

【0062】

また、２つの第１粘弾性部材９１は各々、第１平板部３１０のうち、第１突条部３１６を避けた平板部分に接続されているため、第１突条部３１６に起因する変形が発生していない。それ故、第１粘弾性部材９１の粘弾性特性が変動しにくい。

【0063】

さらに、本形態では、図１および図２に示すように、溝３１７の内部には充填部材１６が設けられており、充填部材１６は、溝３１７の全域において溝３１７の内面に接している。このため、充填部材１６を利用して、第１平板部３１０の振動特性を適正化することができる。それ故、第１平板部３１０の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【0064】

例えば、充填部材１６として、鉄や銅等の金属からなる剛性部材や、金属が分散された剛性の樹脂部材からなる剛性部材を溝３１７に配置した場合、第１平板部３１０の剛性を高めることができるとともに、第１平板部３１０の質量を増大させた場合と同様な効果を得ることができ、第１平板部３１０の振動を効果的に抑制することができる。それ故、第１平板部３１０の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【0065】

また、充填部材１６として弾性樹脂やゲル状部材等の弾性部材を溝３１７に配置した場合、溝に配置した弾性部材によって、第１平板部３１０の振動を吸収することにより、第１平板部３１０の振動を効果的に抑制することができる。それ故、第１平板部３１０の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい。

【0066】

本形態のアクチュエータ１において、第２カバー部材３２の第２平板部３２０は、第１平板部３１０と同様な構成になっている。より具体的には、第２平板部３２０には、第２平板部３２０を複数の領域に区画するように延在するリブ状の第２突条部３２６が設けられており、第２突条部３２６は、第２平板部３２０の端部まで到達している。また、第２突条部３２６は、第２平板部３２０を長辺部が延在する方向で２等分割しており、２つの第２粘弾性部材９２は各々、第２平板部３２０のうち、第２突条部３２６によって区画された２つの領域と可動体６との間に配置されている。

【0067】

本形態において、第２カバー部材３２を製作するためのプレス加工の際、第２突条部３２６を同時に形成する。従って、第２平板部３２０には、第２突条部３２６の反対側に溝３２７が形成される。本形態において、第２突条部３２６は、第１平板部３１０が位置する側（内側）に向けて突出している。このため、第２平板部３２０の第１平板部３１０が位置する側と反対側の面（外面）には、第２突条部３２６と重なるように延在する溝３２７が形成されている。

【0068】

従って、第２平板部３２０においても、第１平板部３１０と同様、コイル５に供給される駆動信号が、電圧変化が急峻なパルス信号等であっても、第２平板部３２０の振動が原因で駆動音が発生するという事態が発生しにくい等の効果を奏する。

【0069】

さらに、本形態では、図１および図２に示すように、溝３２７の内部には充填部材１７が設けられており、充填部材１７は、溝３２７の全域において溝３２７の内面に接している。このため、充填部材１７を利用して、第２平板部３２０の振動特性を適正化することができる。例えば、充填部材１７として、金属や、金属が分散された剛性の樹脂部材を溝３２７に配置した場合、第２平板部３２０の剛性を高めることができる等の利点がある。これに対して、充填部材１７として弾性部材を溝３２７に配置した場合、溝に配置した弾性部材によって、第２平板部３２０の振動を吸収することにより、第２平板部３２０の振
動を効果的に抑制することができる。

【0070】

（変形例）
図１０は、本発明の実施形態の変形例に係るアクチュエータの説明図であり、第１平板部３１０の構成を模式的に示してある。上記実施形態では、第１突条部３１６が、第１平板部３１０を長辺部が延在する方向で２等分割していたが、図１０に示すように、第１突条部３１６を第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに延在させて、第１突条部３１６が、第１平板部３１０を４分割している態様であってもよい。この場合も、第１粘弾性部材９１を第１突条部３１６によって分割された４つの領域の各々に配置すれば、第１突条部３１６と重ならない領域に第１粘弾性部材９１を配置することができる。

【0071】

なお、図１０に符号をかっこ内に示すように、第２突条部３２６を第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに延在させて、第２突条部３２６が、第２平板部３２０を４分割している態様としてもよく、この場合も、第２粘弾性部材９２を第２突条部３２６によって分割された４つの領域の各々に配置すれば、第２突条部３２６と重ならない領域に第２粘弾性部材９２を配置することができる。

【0072】

（他の実施の形態）
上記実施の形態では、溝３１７、３２７の双方に充填部材１６、１７を設けたが、溝３１７、３２７の一方のみに充填部材を設けた態様や、溝３１７、３２７のいずれにも充填部材を設けない態様であってもよい。上記実施の形態では、第１突条部３１６、および第２突条部３２６が各々、内側に向けて突出していたが、第１突条部３１６、および第２突条部３２６の一方あるいは双方が外側に向けて突出している態様であってもよい。上記実施の形態では、第１突条部３１６、および第２突条部３２６の双方において、反対側が溝３１７、３２７になっていたが、第１突条部３１６、および第２突条部３２６の一方あるいは双方に対して反対側が溝になっていない態様であってもよい。上記実施の形態では、第１突条部３１６、および第２突条部３２６の双方が設けられていたが、第１平板部３１０のみに第１突条部３１６が設けられ、第２平板部３２０に第２突条部３２６が設けられていない態様であってもよい。

【0073】

上記実施の形態では、コイル５に対する第１方向Ｚの両側に永久磁石（第１永久磁石７１および第２永久磁石７２）を設けたが、コイル５に対する第１方向Ｚの一方のみに永久磁石を設けたアクチュエータに本発明を適用してもよい。上記実施の形態では、コイル５を支持体２に設け、永久磁石（第１永久磁石７１および第２永久磁石７２）およびヨーク（第１ヨーク８１および第２ヨーク８２）を可動体６に設けた。但し、コイル５を可動体６に設け、永久磁石（第１永久磁石７１および第２永久磁石７２）およびヨーク（第１ヨーク８１および第２ヨーク８２）を支持体２に設けたアクチュエータに本発明を適用してもよい。

【0074】

上記実施の形態では、接続部材９としてゲル状部材（粘弾性部材）を用いたが、ゴムやバネ等を用いてもよい。ここで、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。従って、粘弾性を備えた接続部材９として、天然ゴム、ジエン系ゴム（例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム）、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等）、非ジエン系ゴム（例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等）、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１…アクチュエータ、１ａ…磁気駆動回路、２…支持体、３…カバー、４…コイルホルダ
、５…コイル、６…可動体、９…接続部材、１６、１７…充填部材、３１…第１カバー部材、３２…第２カバー部材、４７…第１プレート、４８…第２プレート、７１…第１永久磁石、７２…第２永久磁石、８１…第１ヨーク、８２…第２ヨーク、９１…第１粘弾性部材、９２…第２粘弾性部材、３１０…第１平板部、３１６…第１突条部、３１７、３２７…溝、３２０…第２平板部、３２６…第２突条部、Ｘ…第２方向、Ｙ…第３方向、Ｚ…第１方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】