特開 2022-88960 アクチュエータ

(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】P2022088960

(43)【公開日】2022-06-15

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 33/18 20060101AFI20220608BHJP

   B06B 1/04 20060101ALI20220608BHJP

【ＦＩ】

H02K33/18 A

B06B1/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020201110

(22)【出願日】2020-12-03

(71)【出願人】

【識別番号】000112565

【氏名又は名称】フォスター電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】特許業務法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 亮

(72)【発明者】

【氏名】美濃部 浩

(72)【発明者】

【氏名】飛鳥川 孝史

(72)【発明者】

【氏名】笹沼 起史

【テーマコード（参考）】

5D107

5H633

【Ｆターム（参考）】

5D107AA11

5D107CC09

5D107CC10

5H633BB03

5H633BB10

5H633GG02

5H633GG07

5H633GG17

5H633HH03

5H633HH05

5H633JA03

5H633JB03

(57)【要約】

【課題】弾性支持体の耐久性を確保することができるアクチュエータを提供することを目的とする。
【解決手段】アクチュエータ１０は、コイルを備えたフレーム２０と、フレーム２０に収納されて一方向に直進運動する可動子１４と、フレーム２０と可動子１４との間に架け渡されて可動子１４を弾性的に支持する弾性支持体１６と、を有している。ここで、弾性支持体１６の中央部には、可動子１４に固定された固定部４４が設けられている。また、弾性支持体１６には、固定部４４を挟んで可動子１４の両側に被保持部４６が設けられている。被保持部４６は、フレーム２０に保持されると共に、可動子１４の直進運動に伴いフレーム２０に対して相対移動することで、弾性支持体１６に応力が集中するのを抑制する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルを備えたフレームと、
前記フレームに収納され、前記コイルに通電されることで前記フレームに対して一方向に直進運動するマグネットを備えた可動子と、
前記フレームと前記可動子との間に架け渡されて前記可動子を弾性的に支持する弾性支持体と、
を有し、
前記弾性支持体は、中央部に設けられて前記可動子に固定された固定部と、
前記固定部を挟んで前記可動子の両側に設けられ、前記フレームに保持されると共に、前記可動子の直進運動に伴い前記フレームに対して相対移動可能な被保持部と、を含んで構成されている、
アクチュエータ。

【請求項2】

前記フレームには、前記被保持部が前記固定部側へ移動するのを係止する内側係止部が設けられている請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記内側係止部は、前記可動子の中心軸と前記コイルの中心軸とを一致させた状態における前記被保持部と前記内側係止部との隙間が、前記コイルと前記可動子との隙間よりも小さくなる寸法に形成されている請求項２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

前記フレームには、前記被保持部の前記固定部側とは反対側への移動を係止する外側係止部が設けられている請求項１～３の何れか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項5】

前記外側係止部は、前記可動子の中心軸と前記コイルの中心軸とを一致させた状態における前記被保持部と前記外側係止部との隙間が、前記コイルと前記可動子との隙間よりも小さくなる寸法に形成されている請求項４に記載のアクチュエータ。

【請求項6】

前記被保持部と前記フレームとの間には、弾性変形可能な弾性材が配置されている請求項１～５の何れか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項7】

前記弾性材は、前記被保持部と前記フレームとを接着するフレーム側接着材であり、
前記被保持部は、前記フレーム側接着材の弾性変形によって前記フレームに対して相対移動可能である請求項６に記載のアクチュエータ。

【請求項8】

前記弾性支持体の前記被保持部に対して前記フレームとは反対側にカバーが設けられており、
前記被保持部は、前記フレーム及び前記カバーに対して相対移動可能な状態で挟持されている請求項１～７の何れか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項9】

前記被保持部は、カバー側接着材を介して前記カバーに接着されており、
前記被保持部は、前記カバー側接着材の弾性変形によって前記フレーム及び前記カバーに対して相対移動可能である請求項８に記載のアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、可動子を弾性支持する弾性支持体を備えたアクチュエータが開示されている。この特許文献１に記載のアクチュエータでは、弾性支持体が弾性変形することによって可動子の相対変位を許容する構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／１８４４３９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記特許文献１のアクチュエータでは、弾性支持体の端部が内側フレームのピンに挿入されており、この状態でカバーによって弾性支持体の端部が内側フレームに固定されている。このため、可動子が相対変位した際に弾性支持体の端部に応力が集中する虞があり、弾性支持体の耐久性を確保する観点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、弾性支持体の耐久性を確保することができるアクチュエータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第一の態様に係るアクチュエータは、コイルを備えたフレームと、前記フレームに収納され、前記コイルに通電されることで前記フレームに対して一方向に直進運動するマグネットを備えた可動子と、前記フレームと前記可動子との間に架け渡されて前記可動子を弾性的に支持する弾性支持体と、を有し、前記弾性支持体は、中央部に設けられて前記可動子に固定された固定部と、前記固定部を挟んで前記可動子の両側に設けられ、前記フレームに保持されると共に、前記可動子の直進運動に伴い前記フレームに対して相対移動可能な被保持部と、を含んで構成されている。

【0007】

上記態様では、コイルに通電されると、可動子がフレームに対して一方向に直進運動する。また、フレームと可動子との間には弾性支持体が架け渡されており、この弾性支持体の中央部には可動子に固定された固定部が設けられている。これにより、直進運動した可動子が弾性支持体の付勢力によって初期位置に戻される。以上の動作を繰り返すことで、外部へ振動を伝達することができる。

【0008】

また、弾性支持体は、固定部を挟んで可動子の両側に被保持部が設けられており、この被保持部がフレームに保持されている。ここで、被保持部は、可動子の直進運動に伴いフレームに対して相対移動する。これにより、弾性支持体の中央部に設けられた固定部が可動子と共にフレームに対して一方向に移動した状態であっても、被保持部が相対移動することで、弾性支持体に応力が集中するのを抑制することができる。なお、ここでいう「保持」とは、機械的又は化学的に結合された状態に限定されず、重力や摩擦力などによって接している状態を広く含む概念である。

【0009】

第二の態様に係るアクチュエータは、第一の態様において、前記フレームには、前記被保持部が前記固定部側へ移動するのを係止する内側係止部が設けられている。

【0010】

上記態様では、弾性支持体の被保持部は、可動子の直進運動時に、内側係止部との間に設けられた隙間の分だけ固定部側へ移動することができる。また、可動子の移動量が過度に大きくなった場合には、内側係止部によって被保持部を係止することができる。

【0011】

第三の態様に係るアクチュエータは、第二の態様において、前記内側係止部は、前記可動子の中心軸と前記コイルの中心軸とを一致させた状態における前記被保持部と前記内側係止部との隙間が、前記コイルと前記可動子との隙間よりも小さくなる寸法に形成されている。

【0012】

上記態様では、可動子の直進運動及び外力などの影響を受けて可動子がコイルに近づく方向へ移動した場合であっても、被保持部が内側係止部に係止されることで、可動子とコイルとの接触が回避され、磁気ギャップを適切に確保できる。

【0013】

第四の態様に係るアクチュエータは、第一から第三の何れかの態様において、前記フレームには、前記被保持部の前記固定部側とは反対側への移動を係止する外側係止部が設けられている。

【0014】

上記態様では、弾性支持体の被保持部は、外側係止部との間に設けられた隙間の分だけ、製造時の公差を吸収することができる。また、外力の影響などによって弾性支持体が固定部側とは反対側へ移動した場合であっても、外側係止部によって被保持部を係止することができる。

【0015】

第五の態様に係るアクチュエータは、第四の態様において、前記外側係止部は、前記可動子の中心軸と前記コイルの中心軸とを一致させた状態における前記被保持部と前記外側係止部との隙間が、前記コイルと前記可動子との隙間よりも小さくなる寸法に形成されている。

【0016】

上記態様では、可動子の直進運動及び外力などの影響を受けて可動子がコイルに近づく方向へ移動した場合であっても、被保持部が外側係止部に係止されることで、可動子とコイルとの接触が回避され、磁気ギャップを適切に確保できる。

【0017】

第六の態様に係るアクチュエータは、第一から第五の何れかの態様において、前記被保持部と前記フレームとの間には、弾性変形可能な弾性材が配置されている。

【0018】

上記態様では、弾性材の弾性変形によって被保持部がフレームに対して相対移動するため、被保持部に応力が集中するのを抑制することができる。

【0019】

第七の態様に係るアクチュエータは、第六の態様において、前記弾性材は、前記被保持部と前記フレームとを接着するフレーム側接着材であり、前記被保持部は、前記フレーム側接着材の弾性変形によって前記フレームに対して相対移動可能である。

【0020】

上記態様では、フレーム側接着材を介して弾性支持体がフレームに接着されているため、可動子の直進運動時に弾性支持体の被保持部がフレームから脱落するのを抑制することができる。

【0021】

第八の態様に係るアクチュエータは、第一から第七の何れかの態様において、前記弾性支持体の前記被保持部に対して前記フレームとは反対側にカバーが設けられており、前記被保持部は、前記フレーム及び前記カバーに対して相対移動可能な状態で挟持されている。

【0022】

上記態様では、被保持部がフレームとカバーとで挟持されているため、弾性支持体がフレームから脱落するのを抑制することができる。また、被保持部は、フレーム及びカバーに対して相対移動可能な状態であるため、可動子の直進運動時に被保持部に応力が集中するのを抑制することができる。

【0023】

第九の態様に係るアクチュエータは、第八の態様において、前記被保持部は、カバー側接着材を介して前記カバーに接着されており、前記被保持部は、前記カバー側接着材の弾性変形によって前記フレーム及び前記カバーに対して相対移動可能である。

【0024】

上記態様では、カバー側接着材を介して弾性支持体の被保持部がカバーに接着されているため、振動などによって弾性支持体とカバーとが接触することによる異音の発生を抑制することができる。また、カバー側接着材の弾性変形によって被保持部が相対移動可能な状態であるため、被保持部に応力が集中するのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明にアクチュエータによれば、弾性支持体の耐久性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】実施形態に係るアクチュエータを示す斜視図であり、カバーが外された状態を示す図である。

【図2】実施形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。

【図3】図１の３－３線で切断した状態を概略的に示す断面図である。

【図4】実施形態における弾性支持体を上方から見た図である。

【図5】実施形態に係るアクチュエータを上方から見た図である。

【図6】図５の要部を拡大して示す要部拡大図である。

【図7】図５の７－７線で切断した状態を概略的に示す要部断面図である。

【図8】変形例に係るアクチュエータを示す、図６に対応する要部拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

実施形態に係るアクチュエータ１０について図面を参照して説明する。なお、各図に適宜示す矢印Ｚは、アクチュエータ１０の上方向を示しており、後述する可動子１４が直進運動する方向と一致している。また、各図に適宜示す矢印Ｘ及び矢印Ｙは、アクチュエータ１０の上方向と直交する二方向を示している。ここで、説明の便宜上、Ｚ方向をアクチュエータ１０の上方向と称するが、Ｚ方向と垂直方向とが一致した構成に限定されるものではない。

【0028】

（アクチュエータ１０の全体構成）
図１及び図２に示されるように、本実施形態のアクチュエータ１０は、Ｘ方向を長手方向とし、Ｙ方向を短手方向とする略直方体状に形成されている。また、アクチュエータ１０は、取付対象物に取り付けられる取付部材１２と、上方向に直進運動する可動子１４と、取付部材１２に対して可動子１４を弾性的に支持する弾性支持体１６と、弾性支持体１６の一部を上方から覆うカバー１８（図２参照）と、を含んで構成されている。

【0029】

ここで、本実施形態のアクチュエータ１０は、取付部材１２が取付対象物に取り付けられた状態で、可動子１４が弾性支持体１６を弾性変形させつつ上下方向に直進運動（往復運動）することで、可動子１４が取付部材１２に対して相対変位する構成である。また、可動子１４が繰り返し直進運動することにより、取付部材１２を介してアクチュエータ１０の外部へ振動を伝達することができる。

【0030】

取付対象物としては、例えば、タッチパネルとして構成された液晶パネル等の表示装置、各種のコントローラ等が挙げられる。タッチパネルを取付対象物とした場合、アクチュエータ１０の制御によって、タッチパネルに触れる使用者の指に対し、様々な触感を与えることができる。

【0031】

次に、各構成部品について概略的に説明し、続いて、本発明の要部である、取付部材１２を構成するフレーム２０に弾性支持体１６が保持された保持部分の詳細について説明する。

【0032】

（取付部材１２）
図２に示されるように、取付部材１２は、コイル３０を備えたフレーム２０と、取付用接着シート３２とを含んで構成されている。

【0033】

フレーム２０は、Ｘ方向を長手方向とし、Ｙ方向を短手方向とした略矩形箱状の部品であり、例えば合成樹脂などにより一体的に形成されている。また、フレーム２０は、図５に示されるように、底壁２１と、底壁２１の周端部から立設された略矩形枠状の周壁２２とを含んで構成されている。

【0034】

底壁２１にはコイル３０が設置される。また、周壁２２は、Ｙ方向に間隔をあけて一対設けられ、それぞれＸ方向へ延在された長手方向立壁部２２Ａを備えている。そして、長手方向立壁部２２Ａの一端部同士がＹ方向に延在された短手方向立壁部２２Ｂによって接続されており、長手方向立壁部２２Ａの他端部同士がＹ方向に延在された短手方向立壁部２２Ｃによって接続されている。

【0035】

ここで、短手方向立壁部２２ＢからＸ方向一方側へ第１突出部２４が突出されている。第１突出部２４は、短手方向立壁部２２Ｂと一体に形成されており、この第１突出部２４にはクリップ部２７が設けられている。図５に示すように、クリップ部２７は、平面視でＸ方向一方側が開放された略Ｃ字状に形成されており、このクリップ部２７によってコイル３０へ通電するための配線が保持される。

【0036】

また、短手方向立壁部２２ＣからＸ方向他方側へ第２突出部２６が突出されている。第２突出部２６は、短手方向立壁部２２Ｃと一体に形成されており、クリップ部２７を除いて第１突出部２４と同様の形状とされている。第１突出部２４及び第２突出部２６の詳細については後述する。

【0037】

図２及び図７に示されるように、コイル３０は、電線が巻回されることにより略円筒状に形成されており、フレーム２０の底壁２１に固定される。また、コイル３０は、図示しない端子に接続される。端子に配線の一端部が接続され、配線の他端部は、アクチュエータ１０が取付けられる取付対象物の電源と電気的に接続される。

【0038】

取付用接着シート３２は、アクチュエータ１０を取付対象物に取り付けるための部材であり、例えば、両面が接着面とされた接着シートである。そして、取付用接着シート３２の一方の面がフレーム２０の底壁２１の下面に接着される。

【0039】

（可動子１４）
次に、可動子１４の概要について説明する。可動子１４は、ヨーク３４と、マグネット３６と、ポールピース３８とを含んで構成されている。

【0040】

ヨーク３４は、下側が開放された有底円筒状の部品であり、軟磁性体で形成されている。具体的には、ヨーク３４は、上下方向が壁厚方向となる平面視で略円形の天壁部３４Ａと、天壁部３４Ａの外周縁から下方へ延在された垂下部３４Ｂとを含んで構成されている。

【0041】

また、ヨーク３４の天壁部３４Ａの中央には、上方へ突出する略円筒状の突起部３４Ｃが形成されており、この突起部３４Ｃを加工し塑性変形させることによって、後述する弾性支持体１６がヨーク３４に加締め固定される。

【0042】

マグネット３６は、ヨーク３４よりも外径が小さい略円柱状に形成されている。そして、このマグネット３６は、ヨーク３４の天壁部３４Ａの下面側に固定される。

【0043】

ポールピース３８は、マグネット３６よりも僅かに外径が大きい略円盤状に形成されている。そして、このポールピース３８は、マグネット３６の下面に固定される。

【0044】

可動子１４は以上のように構成されており、ヨーク３４、マグネット３６及びポールピース３８によって磁気回路を形成する。また、図７に示されるように、可動子１４が組付けられた状態では、マグネット３６及びポールピース３８と、ヨーク３４の垂下部３４Ｂとの間の磁気ギャップには、コイル３０が配置されている。そして、この状態でコイル３０に通電することにより、可動子１４に対してフレミングの左手の法則に基づいて与えられる推力が付与され、可動子１４が上下方向へ直進運動（往復運動）される。

【0045】

ここで、ポールピース３８の外周面とコイル３０の内周面との間には、隙間Ｇ１が設けられており、ヨーク３４の垂下部３４Ｂの内周面とコイル３０の外周面との間には、隙間Ｇ２が設けられている。また、本実施形態では一例として、隙間Ｇ２よりも隙間Ｇ１の方が僅かに小さくなるように形成されている。

【0046】

（弾性支持体１６）
次に、弾性支持体１６の概要について説明する。図２に示されるように、弾性支持体１６は、下側板バネ４０と上側板バネ４２とを含んで構成されている。

【0047】

下側板バネ４０及び上側板バネ４２は可撓性を有し、それぞれステンレスを主成分とする金属によって形成されている。そして、図３に示されるように、下側板バネ４０と上側板バネ４２とは、外形を合わせた状態で接着材Ｓ１によって接着されることで、弾性支持体１６を構成している。接着材Ｓ１は、例えば、シリコーンゴムの層の両面にシリコーン系粘着剤の層を有する３層構造の両面接着テープなどが用いられるが、これに限定されず、弾性変形可能な部材であればよい。すなわち、接着層を備えていないゴムなどの弾性材の両面に下側板バネ４０と上側板バネ４２とが配置された構成でもよい。なお、図３では、接着材Ｓ１と、後述するフレーム側接着材Ｓ２及びカバー側接着材Ｓ３は、説明の便宜上、厚みを誇張して描いている。

【0048】

図４に示されるように、弾性支持体１６は、中央部に設けられた固定部４４と、固定部４４を挟んでＸ方向の両側に設けられた被保持部４６と、固定部４４と被保持部４６とを連結する連結部４８とを含んで構成されている。固定部４４は、図４に示される平面視で略円形に形成されており、固定部４４の中央部分には、外側孔部４４Ａ及び内側孔部４４Ｂが形成されている。

【0049】

外側孔部４４Ａは、上側板バネ４２に形成された貫通孔によって構成されており、内側孔部４４Ｂは、下側板バネ４０に形成された貫通孔によって構成されている。ここで、図７に示されるように、上側板バネ４２に形成された貫通孔よりも下側板バネ４０に形成された貫通孔の方が孔径が小さい。このため、内側孔部４４Ｂは弾性支持体１６を上下に貫通する貫通孔となっているが、外側孔部４４Ａは下側板バネ４０により一部が塞がれ段差部が構成されている。

【0050】

また、下側板バネ４０の内周端部は、ヨーク３４の天壁部３４Ａに形成された突起部３４Ｃによって加締められている。加締め加工は、例えば、加締め前の突起部３４Ｃを弾性支持体１６の内側孔部４４Ｂに挿通させた状態で、突起部３４Ｃの先端部を上方から押し潰すことにより塑性変形させて行われる。また、突起部３４Ｃは、加締め加工後の状態で弾性支持体１６の上面、すなわち、上側板バネ４２の上面よりも下方に位置しており、外側孔部４４Ａの内部に配置されている。このようにして、弾性支持体１６の固定部４４が可動子１４に固定されている。また、ヨーク３４の天壁部３４Ａの上面と弾性支持体１６の下面との間には図示しない接着材が介在されており、この接着材によって弾性支持体１６とヨーク３４とが接着されている。弾性支持体１６とヨーク３４とを接着する接着材は、例えば、下側板バネ４０と上側板バネ４２とを接着する接着材と同様のシリコーン系の接着材を用いてもよい。

【0051】

図４及び図５に示されるように、被保持部４６は、固定部４４を挟んで可動子１４に対するＸ方向の両側に設けられている。また、被保持部４６はそれぞれ、図４及び図５に示される平面視でＹ方向を長手方向とする長尺状に形成されている。さらに、一方の被保持部４６と他方の被保持部４６とは、固定部４４を中心として回転対称となる形状に形成されている。

【0052】

被保持部４６はそれぞれ、Ｙ方向の両端部が切り欠かれた形状に形成されている。具体的には、被保持部４６の一端部には第１切欠部４６Ａが形成され、他端部には第２切欠部４６Ｂが形成されている。第１切欠部４６Ａ及び第２切欠部４６Ｂは、被保持部４６におけるＸ方向他方側（固定部４４側）の領域を切り欠いた形状に形成されている。また、第２切欠部４６Ｂよりも第１切欠部４６Ａの方が切欠長が長くなっている。

【0053】

さらに、一方の被保持部４６と他方の被保持部４６とでは、第１切欠部４６Ａ及び第２切欠部４６Ｂの位置がＹ方向で逆となっている。このように、一方の被保持部４６と他方の被保持部４６とを回転対称形状とすることで、弾性支持体１６をフレーム２０に組付ける際に表裏が逆向きとなるのを抑制できるように構成されている。弾性支持体１６の被保持部４６とフレーム２０との組付状態の詳細については後述する。

【0054】

連結部４８は、固定部４４からＹ方向の両側へ延出された一対の基端部４８Ａと、被保持部４６からＸ方向の内側に延出された終端部４８Ｃと、基端部４８Ａと終端部４８Ｃとを繋ぐ４つの腕部４８Ｂとを含んで構成されている。具体的には、基端部４８Ａは、固定部４４に接続されている。また、基端部４８ＡのＸ方向両端には腕部４８Ｂの一端部が接続されており、腕部４８Ｂの他端部が終端部４８Ｃに接続されている。腕部４８Ｂは、平面視で固定部４４から離間する方向へ膨出するように湾曲されており、腕部４８Ｂの他端部が終端部４８Ｃを介して被保持部４６に接続されている。

【0055】

ここで、弾性支持体１６の固定部４４は可動子１４に固定されており、弾性支持体１６の被保持部４６はフレーム２０に保持されているため、可動子１４の直進運動時には、主として腕部４８Ｂが撓むことで、可動子１４とフレーム２０との相対変位を許容する構成となっている。

【0056】

（カバー１８）
次に、カバー１８について説明する。図２に示されるように、カバー１８は、Ｘ方向に間隔をあけて一対設けられている。

【0057】

それぞれのカバー１８は、Ｙ方向を長手方向として長尺状に形成されたカバー本体部１８Ａと、カバー本体部１８Ａの両端部に設けられた爪部１８Ｂとを含んで構成されている。カバー本体部１８Ａの両端部は下方に折り曲げられた形状とされており、カバー本体部１８ＡはＸ方向から見て下方側が開放された略Ｕ字状に形成されている。カバー本体部１８Ａは、Ｙ方向の長さが第１突出部２４の支持部６２及び第２突出部２６の支持部５２（図５参照）よりも僅かに長く形成されている。そして、一方のカバー本体部１８Ａの両端部は、第１突出部２４の支持部６２に挟み込むようにして取り付けられる。また、他方のカバー本体部１８Ａの両端部は、第２突出部２６の支持部５２に挟み込むようにして取り付けられる。

【0058】

爪部１８Ｂは、カバー本体部１８Ａの両端部の下端から互いに対向する方向へ延出されている。そして、Ｘ方向の一方のカバー１８は、この爪部１８Ｂが第１突出部２４の支持部６２の下面に係止されることによってフレーム２０に取り付けられ、Ｘ方向の他方のカバーは、爪部１８Ｂが第２突出部２６の支持部５２の下面に係止されることによってフレーム２０に取り付けられる（図５参照）。

【0059】

（被保持部４６の詳細構造）
次に、弾性支持体１６の被保持部４６をフレーム２０に保持する構造について説明する。

【0060】

図５に示されるように、フレーム２０の第１突出部２４は、支持部６２と、外側壁部６４とを含んで構成されている。また、第２突出部２６は、支持部５２と、外側壁部５４とを含んで構成されている。第１突出部２４の支持部６２及び第２突出部２６の支持部５２と、第１突出部２４の外側壁部６４及び第２突出部２６の外側壁部５４とは要部の形状が共通しているため、以下の説明では第２突出部２６の支持部５２及び外側壁部５４について詳細に説明し、第１突出部２４の支持部６２及び外側壁部６４の説明を省略する。

【0061】

図６に示されるように、支持部５２は、Ｙ方向に延在された平面状の支持面５２Ａを備えており、この支持面５２Ａ上に弾性支持体１６の被保持部４６が支持されている。また、支持部５２のＹ方向両端部には、傾斜面５２Ｂが設けられている。傾斜面５２Ｂは、支持面５２Ａの端部からＹ方向外側へ向かうにつれて徐々に下方へ傾斜するように形成されており、面取りされた状態となっている（図１参照）。

【0062】

外側壁部５４は、Ｙ方向に延在されており、支持部５２よりもＹ方向の長さが長く形成されている。また、外側壁部５４の上面は、支持部５２の上面よりも上方に位置している。

【0063】

ここで、可動子１４の初期位置において、外側係止部５４と被保持部４６との間には、隙間Ｇ３が設けられている。この隙間Ｇ３は、フレーム２０及び弾性支持体１６などの各部品の寸法公差を考慮して、公差が許容される最大値であった場合でも被保持部４６と外側壁部５４の側面５４Ａとが干渉しない寸法とされている。なお、ここでいう「初期位置」とは、可動子１４の中心軸とコイル３０の中心軸とが一致した状態を指す。

【0064】

図５に示されるように、フレーム２０における短手方向立壁部２２Ｃの上面から上方（Ｚ方向一方側）へ内側係止部５６及び内側係止部５８が突設されている。内側係止部５６は、短手方向立壁部２２ＣのＹ方向一端部に設けられており、内側係止部５８は、短手方向立壁部２２ＣのＹ方向他端部に設けられている。

【0065】

短手方向立壁部２２Ｃにおける内側係止部５６と内側係止部５８との間の部分は、支持部５２の支持面５２Ａと同じ高さとなっている。具体的には、図６に示されるように、短手方向立壁部２２Ｃにおける内側係止部５６よりも内側の上面と支持面５２Ａとで連続する同一平面が構成されており、この平面に弾性支持体１６の被保持部４６が支持される。

【0066】

内側係止部５６は、外側壁部５４と略同じ高さに形成されており、被保持部４６の第２切欠部４６Ｂと対応するように平面視で略矩形状となっている。また、、内側係止部５６におけるＹ方向他端部には段差５７が形成されており、この段差５７によって内側係止部５６のＹ方向他端部が一段低くなっている。

【0067】

ここで、可動子１４の初期位置において、内側係止部５６と被保持部４６との間には、隙間Ｇ４及び隙間Ｇ５が設けられている。隙間Ｇ４は、Ｘ方向の隙間であり、各部品の寸法公差を考慮して、公差が許容される最大値であった場合でも被保持部４６と内側係止部５６とが干渉しない寸法とされている。また、隙間Ｇ５は、Ｙ方向の隙間であり、公差が許容される最大値であった場合でも被保持部４６と内側係止部５６とが干渉しない寸法とされている。

【0068】

図５に示されるように、内側係止部５８は、内側係止部５６と同様に外側壁部５４と略同じ高さに形成されている。また、可動子１４の初期位置において、内側係止部５８と被保持部４６との間には、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ隙間が設けられている。内側係止部５８と被保持部４６との隙間は、内側係止部５６と被保持部４６との隙間Ｇ４及び隙間Ｇ５と同程度であり、公差が許容される最大値であった場合でも被保持部４６と内側係止部５８とが干渉しない寸法とされている。

【0069】

Ｘ方向一方側の短手方向立壁部２２Ｂには、内側係止部６６及び内側係止部６８が設けられている。内側係止部６６は、内側係止部５６と略同一の形状であり、内側係止部６８は、内側係止部５８と略同一の形状である。また、可動子１４の初期位置において、内側係止部６６と被保持部４６との間には、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ隙間が設けられており、内側係止部６８と被保持部４６との間には、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ隙間が設けられている。これらの隙間は、公差が許容される最大値であった場合でも被保持部４６と内側係止部６６及び内側係止部６８とが干渉しない寸法とされている。

【0070】

ここで、図３に示されるように、カバー１８をフレーム２０に組付けた状態では、弾性支持体１６の被保持部４６は、フレーム２０及びカバー１８に挟持された状態となっている。

【0071】

また、被保持部４６の下面（フレーム２０側の面）には、フレーム側接着材Ｓ２が設けられており、被保持部４６は、フレーム側接着材Ｓ２を介してフレーム２０の支持部５２に接着されている。

【0072】

一方、弾性支持体１６の上面（カバー１８側の面）は、カバー側接着材Ｓ３が設けられており、被保持部４６は、カバー側接着材Ｓ３を介してカバー１８のカバー本体部１８Ａに接着されている。フレーム側接着材Ｓ２及びカバー側接着材Ｓ３は、例えば、シリコーンゴムの層の両面にシリコーン系粘着剤の層を有する３層構造の接着材が用いられており、本実施形態では両面接着テープを用いている。なお、フレーム側接着材Ｓ２及びカバー側接着材Ｓ３は、緩衝材としての機能も備えている。

【0073】

ここで、弾性支持体１６の被保持部４６は、フレーム２０及びカバー１８に対して相対移動可能な状態で挟持されている。具体的には、可動子１４の直進運動時には、フレーム側接着材Ｓ２及びカバー側接着材Ｓ３の弾性変形によって、被保持部４６がフレーム２０及びカバー１８に対して相対移動可能に設けられている。

【0074】

本実施形態では一例として、被保持部４６は、フレーム側接着材Ｓ２及びカバー側接着材Ｓ３が弾性変形可能な範囲でのみ相対移動するように構成されている。このため、可動子１４の直進運動時であっても、被保持部４６がフレーム２０及びカバー１８に対して剥離しないように構成されている。

【0075】

（作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。

【0076】

本実施形態に係るアクチュエータ１０では、コイル３０に通電されると、可動子１４がフレーム２０に対してＺ方向に直進運動する。また、フレーム２０と可動子１４との間には弾性支持体１６が架け渡されており、この弾性支持体１６の中央部には可動子１４に固定された固定部４４が設けられている。これにより、直進運動した可動子１４が弾性支持体１６の付勢力によって初期位置に戻される。以上の動作を繰り返すことで、アクチュエータ１０が取付けられた取付対象物へ振動を伝達することができる。

【0077】

また、図５に示されるように、弾性支持体１６は、固定部４４を挟んで可動子１４のＸ方向両側に被保持部４６が設けられており、この被保持部４６がフレーム２０に保持されている。ここで、弾性支持体１６の被保持部４６は、可動子１４のＺ方向の直進運動に伴いフレーム２０に対してＸ方向又は終端部４８Ｃ回りに移動可能に、すなわちフレーム２０に相対移動可能に設けられている。これにより、弾性支持体１６の中央部に設けられた固定部４４が可動子１４と共にフレーム２０に対してＺ方向に移動して弾性支持体１６が弾性変形した状態であっても、被保持部４６がフレーム２０に対して相対移動することで、弾性支持体１６の終端部４８Ｃに応力が集中するのを抑制することができる。

【0078】

ここで、弾性支持体１６の被保持部４６が機械的に固定されている場合について考える。この場合、可動子１４が直進運動している状態であっても、被保持部４６が移動できないため、被保持部４６と連結部４８との境界部分の終端部４８Ｃに応力が集中することとなる。これに対して、本実施形態のように被保持部４６がフレーム２０に対して相対移動可能な構成では、弾性支持体１６の終端部４８Ｃへの応力集中を抑制できる。これにより、弾性支持体１６の耐久性を向上でき、アクチュエータ１０の長期信頼性を確保することができる。

【0079】

また、本実施形態のアクチュエータ１０では、図６に示されるように、弾性支持体１６の被保持部４６は、可動子１４の直進運動時に、内側係止部５６との間に設けられた隙間Ｇ４の分だけ固定部４４側へ移動することができる。また、可動子１４の移動量が過度に大きくなった場合には、内側係止部５６によって被保持部４６を係止することができる。これにより、弾性支持体１６の損傷やフレーム２０からの脱落を効果的に抑制することができる。

【0080】

さらに、本実施形態のアクチュエータ１０では、被保持部４６は、外側壁部５４との間に設けられた隙間Ｇ３の分だけ、製造時の寸法公差を吸収することができる。

【0081】

さらにまた、本実施形態のアクチュエータ１０では、図３に示されるように、フレーム側接着材Ｓ２を介して弾性支持体１６がフレーム２０に接着されているため、可動子１４の直進運動時に弾性支持体１６の被保持部４６がフレーム２０から剥離するのを抑制することができる。また、フレーム側接着材Ｓ２の弾性変形によって被保持部４６が相対移動するため、連結部４８の終端部４８Ｃに応力が集中するのを抑制することができる。

【0082】

また、本実施形態のアクチュエータ１０では、被保持部４６がフレーム２０とカバー１８とで挟持されているため、弾性支持体１６がフレーム２０から脱落するのを抑制することができる。また、被保持部４６は、フレーム２０及びカバー１８に対して相対移動可能な状態であるため、可動子１４の直進運動時に連結部４８の終端部４８Ｃに応力が集中するのを抑制することができる。

【0083】

特に、本実施形態では、カバー側接着材Ｓ３を介して弾性支持体１６がカバー１８に接着されているため、振動などによって弾性支持体１６とカバー１８とが直接、接触することによる異音の発生を抑制することができる。また、カバー側接着材Ｓ３の弾性変形によって被保持部４６が相対移動可能であるため、連結部４８の終端部４８Ｃに応力が集中するのを抑制することができる。

【0084】

さらに、本実施形態の弾性支持体１６は、下側板バネ４０と上側板バネ４２とが接着材Ｓ１で接着された３層構造となっている。これにより、接着材Ｓ１が弾性変形することで、下側板バネ４０及び上側板バネ４２に応力が集中するのを抑制することができる。例えば、可動子１４のＺ方向の直進運動に伴って下側板バネ４０が弾性変形した変形量と、上側板バネ４０が弾性変形した変形量とが異なる場合であっても、この変形量のズレを接着材Ｓ１の弾性変形によって吸収することができる。

【0085】

なお、上記実施形態では、内側係止部５６により、被保持部４６のＸ方向及びＹ方向への移動を制限したが、これに限定されない。例えば、外側壁部５４と被保持部４６との隙間Ｇ４を内側係止部５６と被保持部との隙間Ｇ３よりも小さくし、外側壁部５４の側面５４Ａにより、被保持部４６の移動を制限したり、図８に示される変形例の構成を採用してもよい。

【0086】

（変形例）
本変形例に係るアクチュエータ７０は、被保持部４６のＸ方向の移動を係止する外側係止部としてのリブ７２が設けられている点で上記実施形態と異なる。

【0087】

リブ７２は、支持部５２の支持面５２Ａに突設されており、外側壁部５４の側面５４Ａから被保持部４６側へ突出するように形成されている。またリブ７２は、平面視で略半円状であり、支持面５２ＡのＹ方向一端部と他端部に一対形成されている。なお、図８では、Ｙ方向一端部に形成されたリブ７２のみが図示されている。

【0088】

ここで、リブ７２の上面は、支持面５２Ａよりも高く、外側壁部５４よりも低い高さに位置している。このため、一対のリブ７２によって被保持部４６のＸ方向外側への移動が係止される構成となっている。

【0089】

また、可動子１４の初期位置において、リブ７２と被保持部４６との間には、隙間Ｇ６が設けられている。この隙間Ｇ６は、可動子１４とコイル３０の内周面との隙間よりも小さくなる寸法に形成されている。具体的には、隙間Ｇ６は、ポールピース３８とコイル３０との隙間Ｇ１、及びヨーク３４の垂下部３４Ｂとコイル３０との隙間Ｇ２よりも小さくなる寸法に形成されている（図７参照）。

【0090】

本変形例のアクチュエータ７０は、以上のように構成されている。このため、可動子１４の直進運動及び外力などの影響を受けて可動子１４がコイル３０に近づく方向へ移動した場合であっても、被保持部４６がリブ７２に係止されることで、可動子１４とコイル３０との接触を回避することができる。

【0091】

また、リブ７２の形状を平面視で略半円状としたことにより、被保持部４６が外側壁部５４の側面５４Ａの全体に接触する場合と比較し、被保持部４６がリブ７２に接触する際の接触面積が小さくなる。これにより、万が一、被保持部４６がリブ７２に接触した場合であっても、異音の発生を抑制することができる。

【0092】

〔補足説明〕
以上、実施形態及び変形例に係るアクチュエータ１０、７０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態のアクチュエータ１０では、図３に示されるように、被保持部４６の下面にフレーム側接着材Ｓ２を設け、被保持部４６の上面にカバー側接着材Ｓ３が設けたが、これに限定されない。すなわち、フレーム側接着材Ｓ２及びカバー側接着材Ｓ３として、シリコーン系粘着剤の層を有する３層構造の両面接着テープを用いたが、緩衝材として機能する他の材質を用いてもよく、ゴム系の接着材や粘着材などを用いてもよい。この場合であっても、可動子１４の直進運動に伴ってゴム系の接着材又は粘着材が弾性変形することで被保持部４６がフレーム２０に対して相対移動可能であり、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0093】

また、被保持部４６の上面及び下面に接着材を設けない構成を採用してもよい。この場合、可動子１４の直進運動に伴って、被保持部４６がフレーム２０に対して摺動する。より具体的には、可動子１４に固定された固定部４４が上方へ変位することで、被保持部４６がＸ方向に摺動しつつ湾曲し、被保持部４６の一部が支持部５２の支持面５２Ａから離間する。この場合であっても、可動子１４の直進運動に伴って被保持部４６がフレーム２０に対して相対移動するので、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0094】

なお、被保持部４６の下面に接着材を設けない構成では、被保持部４６とフレーム２０との接触時の異音を抑制するために、被保持部４６の下面に防音性を高めるための表面処理を行ってもよい。同様に、被保持部４６の上面に接着材を設けない構成では、被保持部４６とカバー１８との接触時の異音を抑制するために、被保持部４６の上面に防音性を高めるための表面処理を行ってもよい。また逆に、フレーム２０の支持部５２及びカバー１８の材質を変更して異音の発生を抑制してもよい。

【0095】

また、上記実施形態の弾性支持体１６は、上側板バネ４２、下側板バネ４０及び接着材Ｓ１を含んで構成されていたが、これに限定されない。例えば、弾性支持体１６は、１枚の板バネのみから構成してもよい。

【0096】

また、上記実施形態では、取付部材１２がコイル３０を含んで構成され、可動子１４がマグネット３６を含んで構成されるが、これに限定されない。例えば、取付部材１２にマグネットを収容、可動子にコイルが設けられた構成としてもよい。また、コイル３０及び可動子１４の形状や構成について上記実施形態に限定されず、例えば、平面視で楕円状又は長円状のコイルを用いてもよい。この場合、可動子は、コイルに対応する形状に形成される。

【0097】

さらに、上記実施形態の弾性支持体１６は、図４に示されるように、固定部４４と、被保持部４６と、連結部４８とを含んで構成したが、これに限定しない。すなわち、フレーム２０と可動子１４との間に架け渡されて可動子１４を弾性的に支持する部材であれば、弾性支持体の材質及び形状を特に限定しない。

【0098】

さらにまた、上記実施形態の弾性支持体１６は、一方の被保持部４６と他方の被保持部４６とで第１切欠部４６Ａ及び第２切欠部４６Ｂの位置を逆に形成することで、表裏逆向きに組付けるのを抑制する構成であるが、これに限定されない。例えば、第１切欠部４６Ａ及び第２切欠部４６Ｂの形状を略同一の形状としてもよい。

【0099】

また、上記実施形態のアクチュエータ１０では、図５に示されるように、内側係止部５６、内側係止部５８、内側係止部６６及び内側係止部６８によって被保持部４６の移動を係止する構成としたが、これに限定されない。例えば、内側係止部５６、内側係止部５８、内側係止部６６及び内側係止部６８を備えていない構成としてもよい。この場合、外側壁部５４及び外側壁部６４によって被保持部４６の移動が係止される。すなわち、外側壁部５４及び外側壁部６４が本発明の「外側係止部」として機能する。

【符号の説明】

【0100】

１０ アクチュエータ
１４ 可動子
１６ 弾性支持体
１８ カバー
２０ フレーム
３０ コイル
３６ マグネット
４４ 固定部
４６ 被保持部
５４ 外側壁部
５６ 内側係止部
７０ アクチュエータ
７２ リブ（外側係止部）
Ｇ１ 隙間（コイルの内周面と可動子との隙間）
Ｇ２ 隙間（コイルの外周面と可動子との隙間）
Ｇ３ 隙間（被保持部と外側壁部との隙間）
Ｇ４ 隙間（被保持部と内側係止部との隙間）
Ｇ６ 隙間（被保持部とリブとの隙間）
Ｓ２ フレーム側接着材
Ｓ３ カバー側接着材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】