特開 2023-61571 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】P2023061571

(43)【公開日】2023-05-02

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 33/16 20060101AFI20230425BHJP

【ＦＩ】

H02K33/16 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021171562

(22)【出願日】2021-10-20

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】ニデックインスツルメンツ株式会社

(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】土橋 将生

【テーマコード（参考）】

5H633

【Ｆターム（参考）】

5H633BB08

5H633BB10

5H633GG02

5H633GG09

5H633HH03

5H633HH06

5H633HH09

5H633HH15

5H633JA02

5H633JA04

5H633JA10

(57)【要約】

【課題】支持体と可動体とを粘弾性体によって接続したアクチュエータにおいて、振動方向と異なる方向への可動体の動きを抑制する
【解決手段】アクチュエータ１は、支持体２および可動体３に接続される接続体１０と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動機構６を有する。可動体３は、支軸３０に固定された磁石６１と、磁石６１の外周側を囲む筒状部３３３を備えるヨーク３５を有する。支持体２は、可動体３の外周側を囲む筒状のケース２０を備える。接続体１０は、筒状部３３３に対して軸線方向の一方側Ｌ１および他方側Ｌ２の２箇所で可動体３と支持体２とを接続する第１接続体１１および第２接続体１２に加えて、筒状部３３３とケース２０とを接続する第３接続体１３を備える。従って、軸線方向（振動方向）と交差する方向への可動体３の移動を抑制できる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持体および可動体と、
前記支持体および前記可動体に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備える接続体と、
磁石およびコイルを備え、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動機構と、を有し、
前記可動体および前記支持体の一方は、前記可動体および前記支持体の他方の内周側で前記磁石および前記コイルの一方を支持する支軸と、前記磁石および前記コイルの一方の外周側を囲む筒状部と、前記筒状部の軸線方向の一方側において前記支軸の外周側を囲む第１内枠部と、前記筒状部の前記軸線方向の他方側において前記支軸の外周側を囲む第２内枠部と、を備え、
前記可動体および前記支持体のうちの他方は、前記第１内枠部と径方向で対向する第１外枠部と、前記第２内枠部と径方向で対向する第２外枠部と、前記第１外枠部、前記第２外枠部、および前記筒状部の外周側を囲む筒状のケースと、を備え、
前記接続体は、
前記第１内枠部と前記第１外枠部との隙間に配置される筒状の第１接続体と、
前記第２内枠部と前記第２外枠部との隙間に配置される筒状の第２接続体と、
前記筒状部と前記ケースとの隙間に配置される筒状の第３接続体と、備えることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項2】

前記第１接続体、前記第２接続体、および前記第３接続体の径方向の厚さが同一であることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記第３接続体の前記軸線方向の位置は、前記第１接続体の前記軸線方向の他方側の端と、前記第２接続体の前記軸線方向の一方側の端との中間点を含む位置であることを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

前記第３接続体の前記軸線方向の長さは、前記筒状部の前記軸線方向の長さと同一であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項5】

前記可動体および前記支持体の一方は、前記支軸の外周面に固定される前記磁石と、磁気回路を構成するヨークと、を備え、
前記ヨークは、前記磁石の軸線方向の端面に固定される端板部と、前記端板部の外周縁に設けられた曲げ部と、前記曲げ部から磁石の側へ延びる前記筒状部と、を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のアクチュエータ。

【請求項6】

前記第１接続体、前記第２接続体、および前記第３接続体は、ゲル状部材であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項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、可動体を支持体に対して相対移動させるアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、可動体および支持体に接続される接続体と、支持体に対して可動体を移動させる磁気駆動機構とを備え、接続体としてシリコーンゲルなどの粘弾性体を用いたアクチュエータが開示される。特許文献１のアクチュエータでは、可動体は、外周面に磁石が固定される支軸と、磁石の端面に固定されるヨークを備える。支持体は、筒状のケースと、ケースに固定されるコイルホルダを備える。コイルホルダは、磁石の外周側に配置されるコイルを保持する。接続体は、支軸の両端の２箇所に配置され、軸線方向に離間した２箇所で支持体と可動体とを接続する。

【0003】

特許文献１では、接続体は、支軸の両端に固定された筒状の内枠（第１固定部材および第２固定部材）と、ケースまたはコイルホルダに固定された外枠（第１環状部材および第２環状部材）の隙間に配置されており、内枠と外枠とを接続する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１３６７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のような構成では、可動体が支軸の軸線方向に振動するとき、筒状の内枠と外枠が軸線方向に相対移動し、その隙間に配置される接続体はせん断方向に変形する。接続体として用いられる粘弾性体は、せん断方向に変形するだけでなく伸縮方向にも変形可能である。従って、可動体が振動方向と異なる方向に動くことが可能であり、このような動きが発生すると磁気駆動機構の駆動力が分散してしまい、駆動力のロスが発生して必要な大きさの振動が得られないおそれがある。また、落下等により衝撃が加わったとき、振動方向と異なる方向に可動体が動いて支持体に衝突し、破損するおそれがある。

【0006】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、支持体と可動体とを粘弾性体によって接続したアクチュエータにおいて、振動方向と異なる方向への可動体の動きを抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、支持体および可動体と、前記支持体および前記可動体に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備える接続体と、磁石およびコイルを備え、前記可動体を前記支持体に対して相対移動させる磁気駆動機構と、を有し、前記可動体および前記支持体の一方は、前記可動体および前記支持体の他方の内周側で前記磁石および前記コイルの一方を支持する支軸と、前記磁石および前記コイルの一方の外周側を囲む筒状部と、前記筒状部の軸線方向の一方側において前記支軸の外周側を囲む第１内枠部と、前記筒状部の前記軸線方向の他方側において前記支軸の外周側を囲む第２内枠部と、を備え、前記可動体および前記支持体のうちの他方は、前記第１内枠部と径方向で対向する第１外枠部と、前記第２内枠部と径方向で対向する第２外枠部と、前記第１外枠部、前記第２外枠部、および前記筒状部の外周側を囲む筒状のケースと、を備え、前記接続体は、前記第１内枠部と前記第１外枠部との隙間に配置される筒状の第１接続体と、前記第２内枠部と前記第２外枠部との隙間に配置される筒状の第２
接続体と、前記筒状部と前記ケースとの隙間に配置される筒状の第３接続体と、備えることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、可動体と支持体の一方が、支軸に支持される磁石またはコイルの外周側を囲む筒状部を備えており、可動体と支持体の他方が筒状部の外周側を囲む筒状のケースを備えている。接続体は筒状部に対して軸線方向の一方側と他方側の２箇所に配置されるだけでなく、筒状部とケースとの隙間にも配置される。このように、従来よりも多く接続体を配置することにより、各接続体が軸線方向と交差する方向に変形しにくくなる。従って、軸線方向（振動方向）と交差する方向への可動体の移動を抑制でき、可動体が軸線方向（振動方向）と交差する方向へ移動することによる駆動力のロスを少なくすることができる。また、軸線方向と交差する方向への可動体の移動が少なく、且つ、筒状部とケースとが衝突することが第３接続体によって規制されるため、落下等の衝撃によって可動体と支持体とが衝突するおそれが少ない。従って、破損のおそれが少ない。

【0009】

本発明において、前記第１接続体、前記第２接続体、および前記第３接続体の径方向の厚さが同一であることが好ましい。このようにすると、３個の接続体の耐久性がばらつくことを避けることができる。また、接続体の径方向の厚さを揃えることにより、振動特性を揃えることができる。従って、可動体の振動特性を目標値に合わせやすい。

【0010】

本発明において、前記第３接続体の前記軸線方向の位置は、前記第１接続体の前記軸線方向の他方側の端と、前記第２接続体の前記軸線方向の一方側の端との中間点を含む位置であることが好ましい。このようにすると、３個の接続体を軸線方向で略均等に配置できる。従って、可動体が軸線方向の一方側に移動するときと、他方側に移動するときで振動特性に差が出ることを避けることができる。よって、可動体が移動する方向の違いによる特性差を低減もしくは解消することができる。

【0011】

本発明において、前記第３接続体の前記軸線方向の長さは、前記筒状部の前記軸線方向の長さと同一であることが好ましい。このようにすると、第３接続体の軸線方向の長さを可能な限り長くすることができる。第３接続体の軸線方向の長さを長くするほど、第３接続体が軸線方向と交差する方向に変形しにくくなる。従って、軸線方向（振動方向）と交差する方向への可動体の移動を抑制できる。

【0012】

本発明において、前記可動体および前記支持体の一方は、前記支軸の外周面に固定される前記磁石と、磁気回路を構成するヨークと、を備え、前記ヨークは、前記磁石の軸線方向の端面に固定される端板部と、前記端板部の外周縁に設けられた曲げ部と、前記曲げ部から磁石の側へ延びる前記筒状部と、を備えることが好ましい。このようにすると、ヨークの外周面とケースの内周面との隙間を利用して第３接続体を配置できる。

【0013】

本発明において、前記第１接続体、前記第２接続体、および前記第３接続体は、ゲル状部材であることが好ましい。ゲル状部材は、圧縮方向に変形するときのばね定数が、せん断方向に変形するときのばね定数の３倍程度になる。従って、可動体が軸線方向に振動するときのばね定数よりも、可動体が軸線方向と交差する方向に移動するときのばね定数の方が大きいので、可動体が振動方向と異なる方向に移動することを抑制できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、可動体と支持体の一方が、支軸に支持される磁石またはコイルの外周側を囲む筒状部を備えており、可動体と支持体の他方が筒状部の外周側を囲む筒状のケースを備えている。接続体は筒状部に対して軸線方向の一方側と他方側の２箇所に配置されるだけでなく、筒状部とケースとの隙間にも配置される。このように、従来よりも多く接続体を配置することにより、各接続体が軸線方向と交差する方向に変形しにくくなる。従
って、軸線方向（振動方向）と交差する方向への可動体の移動を抑制でき、可動体が軸線方向（振動方向）と交差する方向へ移動することによる駆動力のロスを少なくすることができる。また、軸線方向と交差する方向への可動体の移動が少なく、且つ、筒状部とケースとが衝突することが第３接続体によって規制されるため、落下等の衝撃によって可動体と支持体とが衝突するおそれが少ない。従って、破損のおそれが少ない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。

【図2】図１に示すアクチュエータの分解斜視図である。

【図3】図１に示すアクチュエータの断面図（図１のＡ－Ａ断面図）である。

【図4】図１に示すアクチュエータの断面図（図１のＢ－Ｂ断面図）である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（全体構成）
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係るアクチュエータ１の斜視図である。図２は、図１に示すアクチュエータ１の分解斜視図である。図３、図４は、図１に示すアクチュエータ１の断面図である。図３は、図１のＡ－Ａ位置で切断した断面図である。図４は、図１のＢ－Ｂ位置で切断した断面図であり、図３と直交する方向で切断した断面図である。以下の説明において、可動体３の中心軸線Ｌが延在する方向を軸線方向とし、軸線方向の一方側をＬ１とし、軸線方向の他方側をＬ２とする。

【0017】

図１～図４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および可動体３に接続される接続体１０と、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動機構６とを備える。接続体１０は、弾性および粘弾性のうちの少なくとも一方を備える。本形態では、磁気駆動機構６は、可動体３に配置される磁石６１と、支持体２に配置されるコイル６２とを備えており、支持体２に対して可動体３を軸線方向に相対移動させる。図３、図４に示すように、可動体３は、軸線方向の一方側Ｌ１の端部、軸線方向の他方側Ｌ２の端部、および軸線方向の中央の３箇所において、接続体１０を介して支持体２に接続される。

【0018】

（支持体）
図２～図４に示すように、支持体２は、筒状のケース２０と、ケース２０の軸線方向の一方側Ｌ１の開口を塞ぐ第１蓋部材２１と、ケース２０の軸線方向の他方側Ｌ２の開口を塞ぐ第２蓋部材２２と、ケース２０の内周側で第１蓋部材２１と第２蓋部材２２との間に配置されるコイルホルダ４を有する。本形態では、ケース２０、第１蓋部材２１、第２蓋部材２２、およびコイルホルダ４は樹脂製である。また、支持体２は、コイルホルダ４の内周側に嵌まる第１外枠部材５１と、第１外枠部材５１に対して軸線方向の他方側Ｌ２に離間した位置でケース２０の内周側に嵌まる第２外枠部材５２を有する。第１外枠部材５１および第２外枠部材５２は、それぞれ、接続体１０を介して可動体３に接続される。また、ケース２０の軸線方向の略中央部分は、接続体１０を介して可動体３に接続される。

【0019】

（コイルホルダ）
図２に示すように、コイルホルダ４は、環状の第１外枠部材固定部４１と、第１外枠部材固定部４１から軸線方向の他方側Ｌ２へ突出する胴部４２とを備えており、胴部４２の周りにコイル６２が配置される。コイル６２から引き出されたコイル線６３の端部は、コイルホルダ４の第１外枠部材固定部４１から径方向外側へ突出する２本の端子ピン６４に絡げられている。図１に示すように、端子ピン６４はケース２０の外部へ突出しており、配線基板７に接続される。

【0020】

図４に示すように、コイルホルダ４は、第１外枠部材５１を軸線方向に位置決めする第１段部４４を備える。第１外枠部材固定部４１は第１外枠部材５１の外周側を囲んでいる。第１外枠部材固定部４１の内周面には、軸線方向の他方側Ｌ２に凹む第１凹部４３が設けられ、第１外枠部材５１は、第１凹部４３に圧入される。第１段部４４は、第１凹部４３の軸線方向の他方側Ｌ２の端部に設けられている。本形態では、第１外枠部材５１の外周面に形成された環状段部５１１が第１段部４４に対して軸線方向に当接する。

【0021】

（ケース）
ケース２０は、円筒状のケース本体２４と、ケース本体２４の内周側に配置される第２外枠部材固定部２５を備える。第２外枠部材固定部２５は、コイルホルダ４に対して軸線方向の他方側Ｌ２に離間した位置に配置される。図２、図４に示すように、第２外枠部材固定部２５は、ケース本体２４の内周面から内周側に突出しており、ケース本体２４と一体に成形される。

【0022】

ケース２０は、第２外枠部材５２を軸線方向に位置決めする第２段部４５を備える。図３、図４に示すように、第２外枠部材固定部２５の内周面には、軸線方向の一方側Ｌ１に凹む第２凹部４６が設けられ、第２外枠部材５２は、第２凹部４６に圧入される。第２段部４５は、第２凹部４６の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に設けられている。本形態では、第２外枠部材５２の外周面に形成された環状段部５２１が第２段部４５に対して軸線方向に当接する。

【0023】

また、ケース２０は、コイルホルダ４を軸線方向に位置決めする第３段部４７を備える。図４に示すように、第３段部４７は、ケース本体２４の内周面に形成される。図１、図４に示すように、コイルホルダ４が嵌まるケース本体２４の内周面には、軸線方向に延びる複数の溝部２９が形成され、各溝部２９の軸線方向の他方側Ｌ２の端部に第３段部４７が形成されている。図２に示すように、コイルホルダ４は、第１外枠部材固定部４１の外周面から突出する複数の凸部４９を備える。支持体２を組み立てる際、コイルホルダ４の各凸部４９は、ケース本体２４の各溝部２９に軸線方向の一方側Ｌ１から嵌め込まれ、第３段部４７に対して軸線方向に当接する。これにより、コイルホルダ４がケース本体２４に圧入されて固定されるとともに、コイルホルダ４が軸線方向に位置決めされる。

【0024】

（蓋部材）
図３、図４に示すように、第１蓋部材２１は、コイルホルダ４に設けられた第１外枠部材固定部４１の軸線方向の一方側Ｌ１からケース本体２４に固定される。また、第２蓋部材２２は、第２外枠部材固定部２５の軸線方向の他方側Ｌ２からケース本体２４に固定される。図２に示すように、第１蓋部材２１および第２蓋部材２２は、それぞれ、軸線方向から見て円形の蓋部２６と、蓋部２６の外周縁に周方向で等間隔で配置された複数の係止部２７を備える。本形態では、第１蓋部材２１および第２蓋部材２２は、それぞれ、３個所の係止部２７を備える。係止部２７は、蓋部２６から外周側へ拡がる方向に傾斜して延びる爪部である。

【0025】

係止部２７は、径方向に弾性変形して蓋部２６と共にケース本体２４の内周側に押し込まれる。ケース２０は、係止部２７がケース２０の内側から外れることを規制する規制部２８を備える。規制部２８は、ケース本体２４の端部から内周側に突出する凸部である。規制部２８は、係止部２７の先端に対して軸線方向に当接する。第１蓋部材２１および第２蓋部材２２は、係止部２７および規制部２８による係止構造と、接着剤による固定と併用してケース２０に固定される。

【0026】

（配線基板）
図１、図２に示すように、支持体２は、ケース２０の軸線方向の一方側Ｌ１の縁を軸線
方向の他方側Ｌ２に切り欠いた切欠き部６５と、切欠き部６５の他方側Ｌ２に形成された基板固定部６９を備える。切欠き部６５は、第１蓋部材２１の外周縁の周方向の一部から軸線方向の他方側Ｌ２に延びるカバー６６により覆われる。配線基板７は、基板固定部６９の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に設けられた爪部６９１、および、基板固定部６９の軸線方向の他方側Ｌ２の端部に設けられた係止溝６９２に係止されるとともに、接着剤により基板固定部６９に固定される。配線基板７には、コイル６２に対する給電用のリード線８が接続される。基板固定部６９には、配線基板７に対して周方向に隣接する位置でリード線８を保持するリード線保持部８０が設けられている。

【0027】

ケース２０とコイルホルダ４とを組み立てると、ケース２０の切欠き部６５の内周側にコイルホルダ４の第１外枠部材固定部４１が配置される。第１外枠部材固定部４１から外周側に延びる２本の端子ピン６４の根本には、コイル６２から引き出されたコイル線６３が絡げられている。２本の端子ピン６４は、切欠き部６５の他方側Ｌ２の縁とカバー６６との隙間から突出し、基板固定部６９に固定される配線基板７に設けられた２箇所の穴７１に通され、穴７１の縁に設けられたランドを介してリード線８に電気的に接続される。

【0028】

（可動体）
図２～図４に示すように、可動体３は、支持体２の径方向の中心において軸線方向に延びる支軸３０を有する。支軸３０には、筒状の第１内枠部材３６、および筒状の第２内枠部材３７によって、磁石６１およびヨーク３５が固定される。支軸３０は金属製の丸棒である。第１内枠部材３６および第２内枠部材３７は、金属製の円筒体であり、円形の貫通穴が設けられている。

【0029】

図３、図４に示すように、第１内枠部材３６の内周面には、軸線方向の他方側Ｌ２の端部に径方向内側に突出した環状突部３６１が形成されている。従って、第１内枠部材３６を支軸３０に圧入した際、支軸３０は環状突部３６１に圧入される。また、第２内枠部材３７の内周面には、軸線方向の一方側Ｌ１の端部に径方向内側に突出した環状突部３７１が形成されている。従って、第２内枠部材３７を支軸３０に圧入した際、支軸３０は環状突部３７１に圧入される。

【0030】

図３、図４に示すように、磁石６１は、支軸３０の軸線方向の略中央の外周面に固定される。磁石６１は、軸線方向から見て円形である。磁石６１の中心には支軸３０が貫通する軸穴６１０が設けられている。ヨーク３５は、磁石６１に軸線方向の一方側Ｌ１で重なる第１ヨーク３１と、磁石６１に軸線方向の他方側Ｌ２で重なる第２ヨーク３２を備える。

【0031】

第１ヨーク３１の中央には、支軸３０が貫通する軸穴３１０が設けられている。本形態では、第１ヨーク３１は、外径寸法が磁石６１の外径寸法よりわずかに大きい磁性板であり、第１ヨーク３１の外周面は、磁石６１の外周面より径方向外側に張り出している。第１ヨーク３１は、磁石６１の一方側Ｌ１の面に接着等の方法で固定される。

【0032】

図２、図３、図４に示すように、第２ヨーク３２は、カップ状の第１磁性部材３３と、円板状の第２磁性部材３４の２つの部材からなる。第１磁性部材３３は、支軸３０が貫通する軸穴３３０が設けられた円形の端板部３３１と、端板部３３１の外縁から軸線方向の一方側Ｌ１に曲げられた曲げ部３３２と、曲げ部３３２から軸線方向の一方側Ｌ１に延びる円筒形の筒状部３３３とを有する。端板部３３１は、磁石６１の軸線方向の他方側Ｌ２の端面に固定される。第２磁性部材３４は、支軸３０が貫通する軸穴３４０を備えており、第１磁性部材３３の端板部３３１に対して磁石６１とは反対側から固定される。

【0033】

可動体３は、磁石６１およびヨーク３５を構成する各部材の軸穴３１０、６１０、３３
０、３４０に支軸３０を貫通させた状態で、磁石６１およびヨーク３５の軸線方向の両側で第１内枠部材３６および第２内枠部材３７を支軸３０に固定する。その結果、第１内枠部材３６が軸線方向の一方側Ｌ１から磁石６１およびヨーク３５を支持し、第２内枠部材３７が軸線方向の他方側Ｌ２から磁石６１およびヨーク３５を支持する結果、磁石６１およびヨーク３５は、支軸３０に固定される。

【0034】

図３、図４に示すように、第１磁性部材３３の筒状部３３３は、磁石６１の外周面および第１ヨーク３１の外周面から径方向に離間している。コイルホルダ４の胴部４２は円筒形であり、磁石６１および第１ヨーク３１の外周面と、第１磁性部材３３の筒状部３３３との隙間に配置される。従って、胴部４２に巻かれたコイル６２は、筒状部３３３と第１ヨーク３１の外周面との隙間に配置される。また、コイル６２の他方側Ｌ２の端部は、筒状部３３３と磁石６１の外周面との隙間に配置される。

【0035】

本形態では、第２磁性部材３４の外径と筒状部３３３の外径は同一寸法であり、第２磁性部材３４の外周端面は、筒状部３３３の外周面と同一面上に位置する。従って、第２ヨーク３２は、磁束密度が高い外周端部の厚さが確保され、磁束密度が高い部分に磁路が形成されている。

【0036】

アクチュエータ１の共振周波数は、可動体３の重量と接続体１０のバネ定数を含む式で規定される。図２に示すように、第２磁性部材３４は、円形の貫通孔３８を備える。本形態では、貫通孔３８は４箇所に設けられている。貫通孔３８の孔径や数を適正に設定することにより、第２磁性部材３４の外形を変更することなく、可動体３の重量を適正に設定する。すなわち、第２磁性部材３４は、可動体３の重量を適正に設定するための重量調整機能を有する。

【0037】

（接続体）
図３、図４に示すように、接続体１０は、可動体３の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に配置される筒状の第１接続体１１と、可動体３の軸線方向の他方側Ｌ２の端部に配置される筒状の第２接続体１２と、可動体３の軸線方向の略中央に配置される筒状の第３接続体１３を備える。可動体３の第１内枠部材３６は、支持体２の第１外枠部材５１と径方向で対向する。第１接続体１１は、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１の隙間に配置される。可動体３の第２内枠部材３７は、支持体２の第２外枠部材５２と径方向で対向する。第２接続体１２は、第２内枠部材３７と第２外枠部材５２の隙間に配置される。また、可動体３の第２ヨーク３２の筒状部３３３は、ケース２０の内周面と径方向で対向する。第３接続体１３は、筒状部３３３とケース２０との隙間に配置される。

【0038】

第１接続体１１と第２接続体１２は同一形状であり、軸線方向で逆向きに配置される。第３接続体１３は、第１接続体１１と第２接続体１２よりも大径である。本形態では、第３接続体１３の径方向の厚さＴ２は、第１接続体１１および第２接続体１２の径方向の厚さＴ１と同一である。また、本形態では、第３接続体１３は、筒状部３３３の外周面の軸線方向の全範囲に接続される。すなわち、第３接続体１３の軸線方向の長さは、筒状部３３３の軸線方向の長さと同一である。そして、第３接続体１３の軸線方向の位置は、第１接続体１１の他方側Ｌ２の端と第２接続体１２の一方側Ｌ１の端との中間点Ｐを含む位置である。

【0039】

接続体１０は粘弾性体からなる。例えば、接続体１０として、シリコーンゲル等からなるゲル状部材、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ることができる。また、接続体１０として用いることが可能な粘弾性体は、ゲル状部材、ゴム、あるいはその変性材料と、バネなどの弾性体とを組み合わせた複合部材であってもよい。

【0040】

本形態では、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３はいずれもゲル材料を成形したゲル状部材であり、ゲル状部材自身の粘着性もしくは接着剤によって可動体３および支持体２に接合されている。より詳細には、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３は、いずれも針入度が９０度から１１０度のシリコーンゲルからなり、同一の特性のゲル状部材である。

【0041】

第１接続体１１および第２接続体１２は、ゲル材料を型に充填して硬化させる方法（注型）により製造される。第１接続体１１を成形するときは、治具によって第１外枠部材５１および第１内枠部材３６を同軸に位置決めして第１外枠部材５１と第１内枠部材３６との間に環状の隙間を形成し、この隙間にゲル材料を充填して熱硬化させる。これにより、ゲル状部材自身の粘着性によって、第１接続体１１が第１外枠部材５１の内周面、および、第１内枠部材３６の外周面に接合される。

【0042】

なお、ゲル材料を充填する前に、第１外枠部材５１の内周面、および第１内枠部材３６の外周面にプライマー等の接合促進剤を塗布することによって接合強度を高めることができる。第２接続体１２についても、同様に、第２外枠部材５２と第２内枠部材３７との間に環状の隙間を形成し、この隙間にゲル材料を充填して熱硬化させることにより成形される。このように、第１接続体１１および第２接続体１２をそれぞれ、内枠と外枠に接合して部品化することにより、アクチュエータ１を組み立てる際には、第１接続体１１および第２接続体１２を接着する工程を行わずに、支持体２と可動体３とを接続することができる。

【0043】

第３接続体１３は、第１接続体１１および第２接続体１２と同様に、型に充填して硬化させる方法（注型）により製造される。例えば、ケース２０の内側に第１磁性部材３３を位置決めしてケース２０と筒状部３３３との間にゲル材料を充填し、熱硬化させる。このとき、プライマー等の接合促進剤によってケース２０と第３接続体１３との接合強度、および、筒状部３３３と第３接続体１３との接合強度を高めることができる。

【0044】

あるいは、ケース２０の内側に型部材を位置決めしてケース２０と型部材との間にゲル材料を充填し、熱硬化させて成形した後に型部材を取り外し、支持体２と可動体３とを組み立てる際に、第３接続体１３の内側に筒状部３３３を挿入して、筒状部３３３の外周面に接着剤により第３接続体１３を接合する方法を用いてもよい。

【0045】

なお、本形態では、第３接続体１３が接合される筒状部３３３は、ヨーク３５を構成する第１磁性部材３３に設けられているが、第１磁性部材３３とは別体の第３内枠部材を第１磁性部材３３の外周側に取り付けて、第３内枠部材によって筒状部を構成してもよい。この場合は、第３内枠部材（筒状部）とケース２０との間にゲル状部材を成形して部品化することができる。従って、アクチュエータ１を組み立てる際に第３接続体を接着する工程を行わないようにすることができる。

【0046】

（アクチュエータの動作）
アクチュエータ１は、コイル６２に通電することにより、磁気駆動機構６が、可動体３を軸線方向に駆動する駆動力を発生させる。コイル６２への通電を切ると、可動体３は、接続体１０の復帰力によって原点位置へ戻る。従って、コイル６２への通電を断続的に行うことにより、可動体３は、軸線方向で振動する。また、コイル６２に印加する交流波形を調整することで、可動体３が軸線方向の一方側Ｌ１に移動する加速度と、可動体３が軸
線方向の他方側Ｌ２に移動する加速度を異なるものとすることができる。それ故、アクチュエータ１を触覚デバイスとして取り付けた機器を手にした者は、軸線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、アクチュエータ１を利用してスピーカを構成することもできる。

【0047】

本形態では、接続体１０は、支持体２と可動体３が径方向で対向する位置に配置され、可動体３は軸線方向に振動する。可動体３が支持体２に対して軸線方向に振動する際、第１接続体１１および第２接続体１２は、可動体３の振動に追従してせん断方向に変形する。シリコーンゲル等のゲル状部材は、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。ゲル状部材がせん断方向に変形する際は、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。従って、可動体３が支持体２に対して軸線方向に振動する際、第１接続体１１および第２接続体１２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。

【0048】

（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は、支持体２および可動体３と、支持体２および可動体３に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備える接続体１０と、磁石６１およびコイル６２を備え、可動体３を支持体２に対して相対移動させる磁気駆動機構６と、を有する。可動体３は、支持体２の内周側で磁石６１を支持する支軸３０と、磁石６１の外周側を囲む筒状部３３３と、筒状部３３３の軸線方向の一方側Ｌ１において支軸３０の外周側を囲む第１内枠部材３６（第１内枠部）と、筒状部３３３の軸線方向の他方側Ｌ２において支軸３０の外周側を囲む第２内枠部材３７（第２内枠部）と、を備える。支持体２は、第１内枠部材３６と径方向で対向する第１外枠部材５１（第１外枠部）と、第２内枠部材３７と径方向で対向する第２外枠部材５２（第２外枠部）と、第１外枠部材５１、第２外枠部材５２、および筒状部３３３の外周側を囲む筒状のケース２０を備える。接続体１０は、第１内枠部材３６と第１外枠部材５１との隙間に配置される筒状の第１接続体１１と、第２内枠部材３７と第２外枠部材５２との隙間に配置される筒状の第２接続体１２と、筒状部３３３とケース２０との隙間に配置される筒状の第３接続体１３と、備える。

【0049】

本形態によれば、可動体３と支持体２とを接続する接続体１０は、可動体３に設けられた筒状部３３３に対して軸線方向の一方側Ｌ１と他方側Ｌ２の２箇所に配置されるだけでなく、筒状部３３３とケース２０との隙間にも配置される。従って、従来は可動体３の軸線方向の両端の２箇所のみに接続体１０が配置されていたのに対して、軸線方向の中間の位置にも接続体１０が配置されており、接続体１０の数が多いため、各接続体１０が軸線方向と交差する方向に変形しにくい。よって、軸線方向（振動方向）と交差する方向への可動体３の移動を抑制でき、可動体３が軸線方向（振動方向）と交差する方向へ移動することによる駆動力のロスを少なくすることができる。また、軸線方向と交差する方向への可動体３の移動が少なく、且つ、筒状部３３３とケース２０とが衝突することが第３接続体１３によって規制されるため、落下等の衝撃によって可動体３と支持体２とが衝突するおそれが少ない。従って、破損のおそれが少ない。

【0050】

なお、本形態は、可動体３が支持体２の内周側に配置されるものであったが、本発明では、可動体３が支持体２の外周側に配置される構成を採用してもよい。また、本形態では、可動体３を支持体２に対して振動させる磁気駆動機構６は、可動体３に配置される磁石６１と、支持体２に配置されるコイル６２とを備えているが、本発明では、磁石６１とコイル６２の配置を逆にした構成を採用してもよい。すなわち、磁気駆動機構６は、コイル６２の外周側に磁石６１が配置される構成を採用することができる。また、可動体３に配置されるコイル６２と、支持体２に配置される磁石６１とを備える構成を採用してもよい。

【0051】

また、本形態では、第１内枠部材３６および第２内枠部材３７は、支軸３０とは別体の部材であるが、第１内枠部材３６および第２内枠部材３７が支軸３０と一体に構成されていてもよい。すなわち、可動体３は、外周面に接続体１０が接合される第１内枠部および第２内枠部として機能する部分を備えていればよい。また、第１外枠部材５１はコイルホルダ４と一体に構成されていてもよく、第２外枠部材５２はケース２０と一体に構成されていてもよい。すなわち、支持体２は、内周面に接続体１０が接合される第１外枠部および第２外枠部として機能する部分を備えていればよい。

【0052】

本形態では、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３の径方向の厚さが同一であるため、耐久性が同等である。なお、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３の径方向の厚さは同一でなくてもよいが、同一に近い寸法にすることが好ましい。複数の接続体１０の径方向の厚さのばらつきが少なければ、複数の接続体１０の耐久性がばらつくことを避けることができる。また、複数の接続体１０の径方向の厚さを揃えることにより、振動特性を揃えることができる。従って、可動体３の振動特性を目標値に合わせやすい。

【0053】

本形態では、第３接続体１３の軸線方向の位置は、第１接続体１１の軸線方向の他方側Ｌ２の端と、第２接続体１２の軸線方向の一方側Ｌ１の端との中間点Ｐを含む位置である。このようにすると、３個の接続体１０を軸線方向に均等に配置できる。従って、可動体３が軸線方向の一方側Ｌ１に移動するときと、他方側Ｌ２に移動するときで振動特性に差が出ることを避けることができる。よって、可動体３が移動する方向の違いによる特性差を低減もしくは解消することができる。

【0054】

なお、本形態では、図３、図４に示すように、第３接続体１３の軸線方向の中央と、第１接続体１１の他方側Ｌ２の端と第２接続体１２の一方側Ｌ１の端との中間点Ｐとがずれているが、第３接続体１３の軸線方向の中央と、中間点Ｐとが一致するように配置すれば、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３を軸線方向に等間隔で配置できる。従って、可動体３が移動する方向の違いによる特性差を低減もしくは解消することができる。

【0055】

また、本形態は、接続体１０を３箇所に配置したものであったが、接続体１０を４箇所以上に配置してもよい。例えば、本形態の３箇所に加えて、コイルホルダ４の胴部４２と、第１ヨーク３１の外周面との径方向の隙間にも接続体１０を配置することができる。

【0056】

本形態では、第３接続体１３の軸線方向の長さは、筒状部３３３の軸線方向の長さと同一である。このようにすると、第３接続体１３の軸線方向の長さを可能な限り長くすることができる。第３接続体１３の軸線方向の長さを長くするほど、第３接続体１３が軸線方向と交差する方向に変形しにくくなる。従って、軸線方向（振動方向）と交差する方向への可動体３の移動を抑制できる。

【0057】

本形態では、可動体３および支持体２の一方は、支軸３０の外周面に固定される磁石６１と、磁気回路を構成するヨーク３５と、を備え、ヨーク３５は、磁石６１の軸線方向の端面に固定される端板部３３１と、端板部３３１の外周縁に設けられた曲げ部３３２と、曲げ部３３２から磁石６１の側へ延びる筒状部３３３と、を備える。このようにすると、ヨーク３５の外周面とケース２０の内周面との隙間を利用して第３接続体１３を配置できる。

【0058】

本形態では、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３は、ゲル状部材である。ゲル状部材は、圧縮方向に変形するときのばね定数が、せん断方向に変形すると
きのばね定数の３倍程度になる。従って、可動体３が軸線方向に振動するときのばね定数よりも、可動体３が軸線方向と交差する方向に移動するときのばね定数の方が大きいので、可動体３が振動方向と異なる方向に移動することを抑制できる。

【0059】

なお、本形態では、第１接続体１１、第２接続体１２、および第３接続体１３は、同一の特性のゲル状部材であるが、これら３個のゲル状部材の特性が異なっていてもよい。例えば、第１接続体１１と第２接続体１２を同一の特性のゲル状部材とし、第３接続体１３を第１接続体１１および第２接続体１２とは異なる特性のゲル状部材としてもよい。例えば、第３接続体１３の径方向の厚さＴ２と、第１接続体１１および第２接続体１２の径方向の厚さＴ１とが異なる場合に、ゲル状部材の特性を変えることによって、振動特性を合わせることができる。

【符号の説明】

【0060】

１…アクチュエータ、２…支持体、３…可動体、４…コイルホルダ、６…磁気駆動機構、７…配線基板、８…リード線、１０…接続体、１１…第１接続体、１２…第２接続体、１３…第３接続体、２０…ケース、２１…第１蓋部材、２２…第２蓋部材、２４…ケース本体、２５…第２外枠部材固定部、２６…蓋部、２７…係止部、２８…規制部、２９…溝部、３０…支軸、３１…第１ヨーク、３２…第２ヨーク、３３…第１磁性部材、３４…第２磁性部材、３５…ヨーク、３６…第１内枠部材、３７…第２内枠部材、３８…貫通孔、４１…第１外枠部材固定部、４２…胴部、４３…第１凹部、４４…第１段部、４５…第２段部、４６…第２凹部、４７…第３段部、４９…凸部、５１…第１外枠部材、５２…第２外枠部材、６１…磁石、６２…コイル、６３…コイル線、６４…端子ピン、６５…切欠き部、６６…カバー、６９…基板固定部、７１…穴、８０…リード線保持部、３１０、３３０、３４０、６１０…軸穴、３３１…端板部、３３２…曲げ部、３３３…筒状部、３６１、３７１…環状突部、５１１、５２１…環状段部、６９１…爪部、６９２…係止溝、Ｌ…中心軸線、Ｌ１…軸線方向の一方側、Ｌ２…軸線方向の他方側、Ｐ…中間点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】