特開 2024-147152 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】P2024147152

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 33/16 20060101AFI20241008BHJP

【ＦＩ】

H02K33/16 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023059979

(22)【出願日】2023-04-03

(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】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(74)【代理人】

【識別番号】100196140

【弁理士】

【氏名又は名称】岩垂 裕司

(72)【発明者】

【氏名】森 亮

【テーマコード（参考）】

5H633

【Ｆターム（参考）】

5H633BB08

5H633GG02

5H633GG06

5H633GG09

5H633GG26

5H633GG27

5H633HH03

5H633HH05

5H633HH14

5H633JA02

(57)【要約】

【課題】支持体に対して可動体が振動するアクチュエータにおいて、接続体と支軸との間に介在する内枠部材のコスト低減を図るとともに、支軸への固定強度を確保する。
【解決手段】アクチュエータ１は、筒状のケース２０を備えた支持体２の内側に支軸３０を備えた可動体３を配置し、可動体３を支軸３０の軸線方向に振動させる。支軸３０の両端を支持体２に接続する第１接続体１１、第２接続体１２は、支軸３０を外周側から保持する第１内枠部３６、第２内枠部３７の外周面に接合される。第１内枠部３６と第２内枠部３７は、外周面に第１接続体１１が接続される樹脂製の第１部材３８と、第１部材３８の内側に嵌合する金属製の第２部材３９を備える。第２部材３９の中心に支軸３０を圧入することにより、第２部材３９を介して第１部材３８に支軸３０が固定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のケースおよび前記ケースの内側に配置される外枠部を備える支持体と、
前記ケースの中心に配置される支軸および前記支軸を外周側から保持する内枠部を備える可動体と、
前記外枠部および前記内枠部に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
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前記支軸の軸線方向に相対移動させる磁気駆動機構と、を有し、
前記内枠部は、外周面に前記接続体が接続される樹脂製の第１部材、および、前記第１部材の内側に嵌合する金属製の第２部材を備え、
前記第２部材の中心穴に前記支軸が圧入されることにより、前記第２部材を介して前記第１部材に支軸が固定されることを特徴とするアクチュエータ。

【請求項2】

前記第２部材は、平板状の板部と、前記板部の中心を貫通する前記中心穴の縁から立ち上がる立ち上がり部と、を備えるプレス加工品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１部材は、外周面に前記接続体が接続される外側筒部と、前記外側筒部の内側に配置される内側筒部と、前記外側筒部の内周面から突出して前記内側筒部に接続される接続部と、を備え、
前記第２部材は、前記外側筒部の内側に嵌合し、
前記支軸は、前記内側筒部の内側に中間ばめの状態で篏合す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4】

前記外側筒部の肉厚と前記内側筒部の肉厚が略同一であることを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。

【請求項5】

前記接続体は、ゲル状部材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6】

前記内枠部、前記接続体、および前記外枠部は、前記支軸の前記軸線方向の両端に配置され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7】

前記コイルは、前記支持体に配置され、
前記可動体は、前記コイルの内周に配置される前記磁石と、前記磁石と前記軸線方向に重なるヨークを備え、前記支軸は前記磁石および前記ヨークの中心を貫通することを特徴とする請求項１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】

アクチュエータとして、可動体および支持体に接続された接続体と、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た構成が提案されている。特許文献１には、接続体としてゲル状部材を用いたアクチュエータが記載される。特許文献１のアクチュエータでは、支持体は、円筒形のケースを備える。可動体は、磁石およびヨークと、磁石およびヨークの中心を貫通する支軸を備えており、支軸の軸線方向の両端が円筒状の接続体を介してケースに接続される。接続体はゲル状部材である。

【0003】

円筒状のゲル状部材は、筒状の内枠部材と外枠部材との間に配置され、内枠部材と外枠部材とを接続する。内枠部材は可動体側の部品である支軸に固定され、外枠部材は支持体側の部品であるコイルホルダを介してケースに固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－０８３５１０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では、ゲル状部材と支軸とを接続する内枠部材として、金属製の第１部材を用いる。内枠部材は、例えば削り出し加工により製造され、圧入により支軸に固定される。しかしながら、アクチュエータの部品の中で、金属の削り出し部品である内枠部材はコストが高いため、コストダウンが求められている。内枠部材の素材をコストの安い樹脂に置き換えると、支軸に対する固定強度が不足するおそれがある。

【0006】

また、特許文献１では、接続体の内周面に内枠部材が接合され、接続体の外周面に外枠部材が接合されることによりゲル状部材である接続体の取り扱いを容易にしているが、内枠部材を支軸に圧入する作業は、内枠部材に接続体（ゲル状部材）が接合された状態で行わなければならないため、組立時に接続体が傷つくおそれがある。例えば、圧入用の治具に内枠部材を保持させる際、治具によって接続体が傷つくおそれがある。従って、部品の取り扱いに注意が必要となり、組立作業が困難である。

【0007】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、内枠部材の部品コストの低減を図るとともに、支軸への固定強度を確保し、かつ、アクチュエータの組立容易性を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、筒状のケースおよび前記ケースの内側に配置される外枠部を備える支持体と、前記ケースの中心に配置される支軸および前記支軸を外周側から保持する内枠部を備える可動体と、前記外枠部および前記内枠部に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、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前記支軸の軸線方向に相対移動させる磁気駆動機構と、を有し、前記内枠部は、外周面に前記接続体が接続される樹脂製の第１部材、および、前記第１部材の内側に圧入される金属製の第２部材を備え、前記第２部材の中心穴に前記支軸が圧入されることにより、前記第２部材を介して前記第１部材に支軸が固定されることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、可動体に設けられた内枠部と支持体に設けられた外枠部とを接続体により接続する。内枠部は、接続体が接続される部品（樹脂製の第１部材）と、支軸が圧入される部品（金属製の第２部材）が別部材とされ、２部材を組み立てて構成する。このようにすると、支軸に対する固定強度を確保するための金属部品（第２部材）を小型化できるので、部品コストを下げることができる。また、支軸を圧入して固定する部品（第２部品）は、接続体を接続した部品（第１部材）から分離可能であるため、圧入時の部品の取り扱いが容易であり、接続体が傷つくおそれが少ない。従って、内枠部の部品コストの低減を図るとともに、内枠部の支軸への固定強度を確保し、かつ、アクチュエータの組立容易性を高めることができる。

【0010】

本発明において、前記第２部材は、平板状の板部と、前記板部の中心を貫通する前記中心穴の縁から立ち上がる立ち上がり部と、を備えるプレス加工品であることが好ましい。このようにすると、第２部材の部品コストを下げることができる。また、立ち上がり部を設けることにより、支軸の圧入しろを確保できる。従って、第２部材に対する支軸の固定強度を確保できる。

【0011】

本発明において、前記第１部材は、外周面に前記接続体が接続される外側筒部と、前記外側筒部の内側に配置される内側筒部と、前記外側筒部の内周面から突出して前記内側筒部に接続される接続部と、を備え、前記第２部材は、前記外側筒部の内側に嵌合し、前記支軸は、前記内側筒部の内側に中間ばめの状態で篏合することが好ましい。このようにすると、支軸と第１部材とを容易に組み立てることができるので、第１部材に接続体が接合された状態であっても、接続体が傷つくおそれが少ない。また、第１部材を製造する際、外側筒部と内側筒部の間に肉抜き部を設けることができ、支軸を嵌合させる部位の肉厚が厚くなりすぎないようにすることができる。

【0012】

本発明において、前記外側筒部の肉厚と前記内側筒部の肉厚が略同一であることが好ましい。このようにすると、第１部材の各部の肉厚の均一性を高めることができる。従って、成形不良を抑制できる。

【0013】

本発明において、前記接続体は、ゲル状部材である。ゲル状部材は粘弾性体であり、せん断変形する際のばね定数は線形の成分が大きいので、可動体の振動特性として、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。また、ゲル状部材が圧縮変形する際のばね定数は、せん断変形する際のばね定数の３倍程度になるため、可動体が振動方向と異なる方向へ移動することを抑制でき、可動体と支持体との衝突を抑制できる。

【0014】

本発明において、前記内枠部、前記接続体、および前記外枠部は、前記支軸の前記軸線方向の両端に配置されることが好ましい。このようにすると、可動体を軸線方向の両端で接続体を介して保持できる。従って、可動体を安定して振動させることができる。

【0015】

本発明において、前記コイルは、前記支持体に配置され、前記可動体は、前記コイルの内周に配置される前記磁石と、前記磁石と前記軸線方向に重なるヨークを備え、前記支軸は前記磁石および前記ヨークの中心を貫通することが好ましい。このようにすると、磁石およびヨークにより、可動体の重量を確保できる。従って、アクチュエータから出力される振動の強度を大きくすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、可動体に設けられた内枠部と支持体に設けられた外枠部とを接続体により接続する。内枠部は、接続体が接続される部品（樹脂製の第１部材）と、支軸が圧入される部品（金属製の第２部材）が別部材とされ、２部材を組み立てて構成する。このよ
うにすると、支軸に対する固定強度を確保するための金属部品（第２部材）を小型化できるので、部品コストを下げることができる。また、支軸を圧入して固定する部品（第２部品）は、接続体を接続した部品（第１部材）から分離可能であるため、圧入時の部品の取り扱いが容易であり、接続体が傷つくおそれが少ない。従って、内枠部の部品コストの低減を図るとともに、内枠部の支軸への固定強度を確保し、かつ、アクチュエータの組立容易性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【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。

【図5】可動体の分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（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。

【0019】

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に接続された接続体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。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、および軸線方向の他方側Ｌ２の端部の各位置において、接続体１０を介して支持体２と接続される。

【0020】

（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５１と、第１外枠部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５２を有する。

【0021】

（接続体）
接続体１０は、第１外枠部５１の内周面に接合された環状の第１接続体１１と、第２外枠部５２の内周面に接合された環状の第２接続体１２を備える。本形態では、後述するように、第１接続体１１および第２接続体１２は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によって、第１外枠部５１および第２外枠部５２に接合されている。

【0022】

（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外枠部固定部４１と、第１外枠部固
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。

【0023】

図４に示すように、コイルホルダ４は、第１外枠部５１を軸線方向に位置決めする第１段部４４を備える。第１外枠部固定部４１は第１外枠部５１の外周側を囲んでいる。第１外枠部固定部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。

【0024】

（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外枠部固定部２５を備える。第２外枠部固定部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。

【0025】

図３、図４に示すように、第２外枠部固定部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。

【0026】

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。

【0027】

（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。

【0028】

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。図１、図２に示すように、規制部２８は、ケース本体２４の軸線方向の一方側Ｌ１および他方側Ｌ２の端部に、それぞれ、３個所ずつ等間隔で配置される。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。第１外枠部固定部４１は、ケース本体２４に設けられた３個所の規制部２８と軸線方向で重なる部分が切り欠かれている。従って、コイルホルダ４をケース本体２４の内部に挿入する際に、第１外枠部固定部４１と規制部２８とが干渉することが回避される。

【0029】

（配線基板）
図２に示すように、ケース２０は、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。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による係止構造と、接着剤による固定とを併用して基板固定部６９に固定される。図１に示すように、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。

【0030】

アクチュエータ１を組み立てると、ケース２０の切欠き部６５の内周側には、コイルホルダ４の第１外枠部固定部４１が配置される。図２に示すように、第１外枠部固定部４１から突出する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、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と、ケース２０の切欠き部６５との隙間からケース２０の外周側に突出し、配線基板７に設けられた２箇所の穴７１に通されて、穴７１の縁に設けられたランドと電気的に接続される。

【0031】

（可動体）
図５は、可動体３の分解斜視図である。図３、図４、図５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と、支軸３０の軸線方向の中央に固定された磁石６１およびヨーク３５と、支軸３０の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に固定された第１内枠部３６と、支軸３０の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に固定された第２内枠部３７を備える。支軸３０は、第１内枠部３６および第２内枠部３７によって外周側から保持される。磁石６１およびヨーク３５は、支軸３０に第１内枠部３６および第２内枠部３７が固定されることにより、支軸３０の軸線方向の中央に保持される。

【0032】

支軸３０は金属製の丸棒である。第１内枠部３６および第２内枠部３７は、同一の構成であり、軸線方向で逆向きに配置される。第１内枠部３６および第２内枠部３７は、それぞれ、樹脂製の第１部材３８と、金属製の第２部材３９を備える。第２部材３９は、例えば、ＳＥＣＣ（電気亜鉛めっき鋼板）からなる。なお、第２部材３９は、ＳＥＣＣとは異なる金属で形成されていてもよい。図５に示すように、第２部材３９は、円形の板部３９１と、板部３９１の中心を貫通する中心穴３９２の縁から軸線方向に立ち上がる立ち上がり部３９３を備える。第２部材３９は、プレス加工品であり、立ち上がり部３９３は、バーリング加工により形成される。

【0033】

図３、図４、図５に示すように、第１部材３８は、外側筒部３８１と、外側筒部３８１の内周に配置される内側筒部３８２と、外側筒部３８１と内側筒部３８２とを接続する接続部３８３、３８４を備える。外側筒部３８１と内側筒部３８２は円筒形であり、同軸に配置される。内側筒部３８２は、軸線方向の長さ（高さ）が外側筒部３８１よりも短く、外側筒部３８１の軸線方向の一方側Ｌ１または他方側Ｌ２の端部に配置される。接続部３８３は、軸線方向から見て環状であり、外側筒部３８１の内周面から内周側に突出して内側筒部３８２の外周面に接続される。接続部３８４は、内側筒部３８２の外周面から放射状に延びるリブであり、外側筒部３８１の内周面に接続される。図５に示すように、本形
態では、１２０°の角度間隔で３箇所に接続部３８４が配置される。

【0034】

第１内枠部３６では、内側筒部３８２は、外側筒部３８１の軸線方向の他方側Ｌ２の端部に配置される。接続部３８３は、外側筒部３８１の軸線方向の略中央に配置され、内側筒部３８２の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に接続される。第２部材３９は、軸線方向の一方側Ｌ１から外側筒部３８１の内側に嵌め込まれている。

【0035】

第２内枠部３７では、内側筒部３８２は、外側筒部３８１の軸線方向の一方側Ｌ１の端部に配置される。接続部３８３は、外側筒部３８１の軸線方向の略中央に配置され、内側筒部３８２の軸線方向の他方側Ｌ２の端部に接続される。第２部材３９は、軸線方向の他方側Ｌ２から外側筒部３８１の内側に嵌め込まれている。

【0036】

第１内枠部３６の外周面は第１接続体１１に接合され、第２内枠部３７の外周面は第２接続体１２に接合される。本形態では、第１内枠部３６の外周面および第２内枠部３７の外周面は、第１部材３８の外側筒部３８１の外周面である。第１接続体１１および第２接続体１２は、ゲル状部材自身の粘着性によって、樹脂製の第１部材３８に接合されている。

【0037】

支軸３０の端部に第１内枠部３６および第２内枠部３７を取り付ける際は、第１部材３８と第２部材３９を分離した状態で、第１部材３８の中心に設けられた軸穴３８５に支軸３０の端部を通す。後述するように、第１接続体１１と第２接続体１２を製造する際、インサート成形によって第１接続体１１、第２接続体１２にそれぞれ第１部材３８を一体化させる。従って、外側筒部３８１の外周面に第１接続体１１または第２接続体１２が接合された状態の第１部材３８の軸穴３８５に支軸３０の端部を通す作業を行う。第１部材３８の軸穴３８５は、内側筒部３８２を貫通する貫通穴である。軸穴３８５の内径は、支軸３０が中間ばめの状態で嵌合する寸法である。

【0038】

次に、第２部材３９を第１部材３８の外側筒部３８１の内側に嵌め込み、第２部材３９の中心穴３９２に支軸３０の端部を圧入して、第２部材３９の板部３９１を第１部材３８の接続部３８３に当接させる。これにより、第２部材３９を介して第１部材３８に支軸３０が固定される。

【0039】

図３、図４に示すように、磁石６１は、支軸３０が貫通する軸穴６１０が設けられており、支軸３０の軸線方向の略中央に固定される。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。

【0040】

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３２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３２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３２は、磁石６１の一方側Ｌ１の面に接着等の方法で固定されている。

【0041】

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に延びる円筒部３３３とを有する。本形態では、第１磁性部材３３の端板部３３１が磁石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。

【0042】

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、３３０、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３６および第２内枠部３７を支軸３０に固定する。その結果、第１内枠部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。

【0043】

第２ヨークの円筒部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外側に離間した位置で磁石６１の外周面および第１ヨーク３１の外周面に対向する。コイルホルダ４は、磁石６１および第１ヨーク３１の外周側を囲む円筒形の胴部４２を備えており、胴部４２にコイル６２が巻かれている。従って、円筒部３３３と磁石６１の外周面との間にコイル６２の一部が配置される。また、円筒部３３３と第１ヨーク３１の外周面との間にコイル６２の一部が配置される。

【0044】

図２，図３、図４に示すように、第２磁性部材３４には、円形の貫通孔３４１が設けられている。貫通孔３４１は、可動体３の重量を調整する重量調整部である。貫通孔３４１の数やサイズは、第２磁性部材３４の外形を変更することなく、第２磁性部材３４の重量を設計値に一致させるように設定されている。

【0045】

（接続体の製造方法）
第１接続体１１および第２接続体１２は粘弾性体からなる。例えば、第１接続体１１および第２接続体１２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。

【0046】

本形態では、第１接続体１１および第２接続体１２は、針入度が９０度から１１０度のシリコーンゲルからなる。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内枠部３６の第１部材３８と第１外枠部５１とを同軸に位置決めして第１外枠部５１と第１部材３８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５１の内周面、および、第１部材３８の外周面に接合される。なお、ゲル材料を充填する前に、第１外枠部５１の内周面、および第１部材３８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。

【0047】

第２接続体１２についても、同様に、第２内枠部３７の第１部材３８と第２外枠部５２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。従って、アクチュエータ１を組み立てる際には、ゲル状部材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。

【0048】

（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。

【0049】

本形態では、接続体１０は、支持体２と可動体３が第１方向（径方向）で対向する位置に配置され、可動体３は第１方向（径方向）に対して交差する第２方向（軸線方向）に振動する。可動体３が支持体２に対して第２方向（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。

【0050】

なお、可動体３が径方向に移動する場合には、第１接続体１１および第２接続体１２が潰れる方向に変形する。ここで、ゲル状部材が潰れる方向に変形する場合のバネ定数は、ゲル状部材がせん断方向に変形する場合のバネ定数の３倍程度である。このため、可動体３が振動方向（軸線方向）とは異なる方向に移動することを抑制でき、可動体３と支持体２との衝突を抑制できる。

【0051】

（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、筒状のケース２０およびケース２０の内側に配置される第１外枠部５１、第２外枠部５２を備える支持体２と、ケース２０の中心に配置される支軸３０および支軸３０を外周側から保持する第１内枠部３６、第２内枠部３７を備える可動体３と、第１外枠部５１および第１内枠部３６に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第１接続体１１、および、第２外枠部５２および第２内枠部３７に接続され、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第２接続体１２と、磁石６１およびコイル６２を備え、可動体３を支持体２に対して支軸３０の軸線方向に相対移動させる磁気駆動機構６と、を有する。第１内枠部３６は、外周面に第１接続体１１が接続される樹脂製の第１部材３８、および、第１部材３８の内側に圧入される金属製の第２部材３９を備える。同様に、第２内枠部３７は、外周面に第２接続体１２が接続される樹脂製の第１部材３８、および、第１部材３８の内側に嵌合する金属製の第２部材３９を備える。第１内枠部３６と第２内枠部３７は、いずれも、第２部材３９の中心穴３９２に支軸３０を圧入することにより、第２部材３９を介して第１部材３８に支軸３０が固定される。

【0052】

本形態によれば、可動体３に設けられた第１内枠部３６と第２内枠部３７は、いずれも、第１接続体１１もしくは第２接続体１２が接続される部品（樹脂製の第１部材３８）と、支軸３０が圧入される部品（金属製の第２部材３９）が別部材であり、２部材を組み立てて構成する。これにより、支軸３０に対する固定強度を確保するための金属部品（第２部材３９）を小型化できるので、第１内枠部３６と第２内枠部３７の全体を金属製とするよりも、部品コストを下げることができる。また、支軸３０を圧入固定する部品（第２部品）は、ゲル状部材である第１接続体１１、第２接続体１２を接続した部品（第１部材３８）から分離可能である。従って、圧入工程では、ゲル状部材が接合されていない部品（第２部材３９）を治具に保持させて圧入工程を行うので、部品の取り扱いが容易であるとともに、ゲル状部材（第１接続体１１、第２接続体１２）が傷つくおそれが少ない。従って、第１内枠部３６、第２内枠部３７の部品コストの低減を図るとともに、第１内枠部３６、第２内枠部３７の支軸３０への固定強度を確保し、かつ、アクチュエータ１の組立容
易性を高めることができる。

【0053】

本形態では、第２部材３９は、平板状の板部３９１と、板部３９１の中心を貫通する中心穴３９２の縁から立ち上がる立ち上がり部３９３と、を備えるプレス加工品であり、支軸３０は、中心穴３９２および立ち上がり部３９３の内側に圧入される。従って、第２部材の製造コストが低いため、部品コストを下げることができる。また、バーリング加工によって立ち上がり部３９３を設けることにより、支軸３０を圧入固定する際の圧入しろを確保できる。従って、第２部材３９に対する支軸３０の固定強度を確保できる。

【0054】

本形態では、第１部材３８は、外周面に第１接続体１１もしくは第２接続体１２が接続される外側筒部３８１と、外側筒部３８１の内側に配置される内側筒部３８２と、外側筒部３８１の内周面から突出して内側筒部３８２に接続される接続部３８３、３８４を備える。第２部材３９は、外側筒部３８１の内側に圧入される。支軸３０は、内側筒部３８２の内側に中間ばめの状態で篏合する。このようにすると、支軸３０と第１部材３８とを容易に組み立てることができるので、第１部材３８にゲル状部材が接合された状態であっても、ゲル状部材が傷つくおそれが少ない。また、第１部材３８を製造する際、外側筒部３８１と内側筒部３８２の間に肉抜き部を設けることができ、支軸３０を嵌合させる部位の肉厚が厚くなりすぎないようにすることができる。従って、成形不良を抑制できる。本形態では、外側筒部３８１の肉厚と内側筒部３８２の肉厚が略同一にしており、第１部材３８の各部の肉厚の均一性が高い。従って、成形不良を抑制できる。

【0055】

本形態では、第１接続体１１および第２接続体１２は、シリコーンゲルなどのゲル状部材である。ゲル状部材は粘弾性体であり、せん断変形する際のばね定数は非線形の成分よりも線形の成分が大きいので、可動体３の振動特性として、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。また、ゲル状部材が圧縮変形する際のばね定数は、せん断変形する際のばね定数の３倍程度になるため、可動体３が振動方向と異なる方向へ移動することを抑制できる。従って、可動体３と支持体２との衝突を抑制できる。

【0056】

本形態では、第１内枠部３６と第１外枠部５１とを第１接続体１１により接続したダンパー部材と、第２内枠部３７と第２外枠部５２とを第２接続体１２により接続したダンパー部材が支軸３０の軸線方向の両端に配置される。従って、可動体３を軸線方向の両端で第１接続体１１と第２接続体１２を介して保持できるため、可動体３を安定して振動させることができる。

【0057】

本形態では、コイル６２は、支持体２に配置され、可動体３は、コイル６２の内周に配置される磁石６１と、磁石６１と軸線方向に重なるヨーク３５を備え、支軸３０は磁石６１およびヨーク３５の中心を貫通する。従って、磁石６１およびヨーク３５により、可動体３の重量を確保できるため、アクチュエータ１から強い振動を出力することができる。

【符号の説明】

【0058】

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、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、３７…第２内枠部、３８…第１部材、３９…第２部材、４１…第１外枠部固定部、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、５２…第２外枠部、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、６
１０…軸穴、３３１…端板部、３３２…曲げ部、３３３…円筒部、３４１…貫通孔、３８１…外側筒部、３８２…内側筒部、３８３、３８４…接続部、３８５…軸穴、３９１…板部、３９２…中心穴、３９３…立ち上がり部、５１１…環状段部、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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】