(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-05
(45)【発行日】2022-10-14
(54)【発明の名称】アクチュエータ、およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H02K 33/16 20060101AFI20221006BHJP
【FI】
H02K33/16 A
(21)【出願番号】P 2018015242
(22)【出願日】2018-01-31
【審査請求日】2020-12-07
(73)【特許権者】
【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
【氏名又は名称】河合 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100125690
【氏名又は名称】小平 晋
(74)【代理人】
【識別番号】100153316
【氏名又は名称】河口 伸子
(72)【発明者】
【氏名】土橋 将生
(72)【発明者】
【氏名】武田 正
(72)【発明者】
【氏名】北原 裕士
【審査官】三島木 英宏
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-250637(JP,A)
【文献】特開2000-166211(JP,A)
【文献】特開2017-147831(JP,A)
【文献】特開2016-127789(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 33/16
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体と、
弾性または粘弾性を備えた弾性部材を介して前記支持体に支持され、前記支持体に対して移動可能な可動体と、
第1方向で対向する第1コイルおよび第1磁石を備え、前記可動体を前記第1方向に対して直交する第2方向に駆動する第1磁気駆動回路と、
前記第1磁気駆動回路に対して前記第1方向で重なる位置に前記第1方向で対向する第2コイルおよび第2磁石を備え、前記可動体を前記第1方向と直交し、前記第2方向に交差する第3方向に駆動する第2磁気駆動回路と、
を有し、
前記第1磁石および前記第2磁石は、前記支持体および前記可動体の一方側部材に設けられ、
前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記支持体および前記可動体の他方側部材に設けられ、
前記一方側部材は、
前記第1コイルに対して前記第2コイルとは反対側に配置された第1ヨークと、
前記第2コイルに対して前記第1コイルとは反対側に配置された第2ヨークと、
前記第1コイルと前記第2コイルとの間に配置された第3ヨークと、
を有し、
前記第1ヨークの前記第1コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第1コイル側の面の少なくとも一方に前記第1磁石が保持され、
前記第2ヨークの前記第2コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第2コイル側の面の少なくとも一方に前記第2磁石が保持され、
前記第3ヨークは、前記第1ヨークおよび前記第2ヨークより前記第1方向の厚さが厚
く、
前記第1磁石は、前記第1コイルの前記第3方向に延在する第1有効辺部分に前記第1方向で対向し、
前記第2磁石は、前記第2コイルの前記第2方向に延在する第2有効辺部分に前記第1方向で対向しており、
前記第1ヨークと前記第3ヨークとは、前記第1コイルに対する前記第2方向の一方側、および、前記第1コイルに対する前記第2方向の他方側を通って前記第1方向に延在する2つの第1連結部を介して連結され、
前記第2ヨークと前記第3ヨークとは、前記第2コイルに対する前記第3方向の一方側、および、前記第2コイルに対する前記第3方向の他方側を通って前記第1方向に延在する2つの第2連結部を介して連結され、
前記第1連結部は、前記第1ヨークにおいて前記第1コイルに前記第1方向で対向する部分から前記第3ヨークに向けて屈曲した板状部分によって構成され、
前記第2連結部は、前記第2ヨークにおいて前記第2コイルに前記第1方向で対向する部分から前記第3ヨークに向けて屈曲した板状部分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2】
前記他方側部材は、
前記第1コイルを保持する第1コイルホルダと、
前記第2コイルを保持する第2コイルホルダと、
を有し、
前記第1コイルホルダは、前記第1コイルを保持する第1枠部と、前記第1枠部に対して前記第2コイルホルダと反対側に設けられた第1補強枠と、前記第1方向に延在して前記第1枠部と前記第1補強枠とを連結する複数の第1柱状部と、を有し、
前記第2コイルホルダは、前記第2コイルを保持する第2枠部と、前記第2枠部に対して前記第1コイルホルダとは反対側に設けられた第2補強枠と、前記第1方向に延在して前記第2枠部と前記第2補強枠とを連結する複数の第2柱状部と、を有し、
前記第1ヨークにおいて前記第1コイルと対向する部分は、前記第1方向において前記第1枠部と前記第1補強枠との間に設けられ、
前記第2ヨークにおいて前記第2コイルと対向する部分は、前記第1方向において前記第2枠部と前記第2補強枠との間に設けられてい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ヨークの前記第1コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第1コイル側の面の各々に前記第1磁石が保持され、
前記第2ヨークの前記第2コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第2コイル側の面の各々に前記第2磁石が保持されてい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1コイルおよび前記第2コイルは、前記支持
体に設けられ、
前記第1磁石、前記第2磁石、前記第1ヨーク、前記第2ヨーク、および前記第3ヨークは、前記可動
体に設けられていることを特徴とする請求項1から
3までの何れか一項に記載のアクチュエータ。
【請求項5】
前記弾性部材は、第1弾性部材および第2弾性部材を備え、
前記支持体において前記可動体に前記第1コイルに対して前記第2コイルと反対側で対向する第1板状部材と前記可動体との間に、
前記第1弾性部材が
配置され、前記第1弾性部材は、前記可動体および前記第1板状部材
に接しており、
前記支持体において前記可動体に前記第2コイルに対して前記第1コイルと反対側で対向する第2
板状部材と前記可動体との間に、
前記第2弾性部材が
配置され、前記第2弾性部材は、前記可動体および前記第2
板状部材
に接していることを特徴とする請求項
4に記載のアクチュエータ。
【請求項6】
前記第1ヨーク、前記第2ヨーク、および前記第3ヨークは、前記可動体に設けられ、
前記第1板状部材と前記第1ヨークとの間に、前記第1弾性部材が
配置され、前記第1弾性部材は、前記第1板状部材および前記第1ヨーク
に接しており、
前記第2
板状部材と前記第2ヨークとの間に、前記第2弾性部材が
配置され、前記第2弾性部材は、前記第2
板状部材および前記第2ヨーク
に接していることを特徴とする請求
項
5に記載のアクチュエータ。
【請求項7】
請求項6に記載のアクチュエータの製造方法において、
支持部材から前記第1方向に突出した第1位置決めピン、および前記支持部材から前記第1位置決めピンより前記第1方向の先端側に突出した第2位置決めピンを有する治具を準備しておき、
前記第1板状部材に前記第1位置決めピン、および前記第2位置決めピンが各々、貫通する複数の第1貫通穴を形成しておき、
前記第1ヨークに前記第2位置決めピンが嵌る第2貫通穴を形成しておき、
前記第1位置決めピン、および前記第2位置決めピンが各々、前記複数の第1貫通穴を貫通して前記第1板状部材が前記支持部材に当接した状態とする第1工程と、
前記第1板状部材に対して前記第1弾性部材を配置した状態で、前記第1位置決めピンの先端部が前記第1ヨークに当接するとともに、前記第2位置決めピンが前記第2貫通穴を貫通した状態とすることにより、前記第1板状部材と前記第1ヨークとを、前記治具を介して前記第2方
向、前記第3方
向、および前記第1方
向において位置決めする第2工程と、
を行うことを特徴とするアクチュエータの製造方法。
【請求項8】
請求項5に記載のアクチュエータの製造方法において、
支持部材から前記第1方向に突出した大径部、および前記大径部の先端部から突出した小径部を備えた位置決めピンを有する治具を準備しておき、
前記第1板状部材に前記位置決めピンが貫通する第1貫通穴を形成しておき、
前記第1ヨークに前記大径部より内径が小さく、前記小径部より内径が大きい第2貫通穴を形成しておき、
前記位置決めピンが、前記第1貫通穴を貫通して前記第1板状部材が前記支持部材に当接した状態とする第1工程と、
前記第1板状部材に対して前記第1弾性部材を配置した状態で、前記位置決めピンの前記大径部と前記小径部との間の段部が前記第1ヨークに当接し、前記位置決めピンの前記
小径部が前記第2貫通穴を貫通した状態とすることにより、前記第1板状部材と前記第1ヨークとを、前記治具を介して前記第2方
向、前記第3方
向、および前記第1方
向において位置決めする第2工程と、
を行うことを特徴とするアクチュエータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種振動を発生させるアクチュエータ、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
磁気駆動回路によって振動を発生させる機器として、磁石を備えた支持体と、磁石と対向するコイルを備えた可動体とを有し、可動体と支持体との間に弾性部材が配置されたアクチュエータが提案されている(特許文献1参照)。また、特許文献1に記載のアクチュエータでは、第1方向に板厚方向を向けたホルダにおいて、第1方向に直交する第2方向で離間する位置に2つの第1コイルが設けられている一方、第1方向および第2方向に対して直交する第3方向で離間する位置に2つの第2コイルを設けられている。また、支持体には、第1コイルに対して第1方向の両側に第1磁石が配置され、第2コイルに対して第1方向の両側に第2磁石が配置されている。従って、第1コイルおよび第1磁石は、可動体を第2方向に振動させる第1磁気駆動回路を構成し、第2コイルおよび第2磁石は、可動体を第3方向に振動させる第2磁気駆動回路を構成している。それ故、アクチュエータによって、第2方向の振動や第3方向の振動を発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【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、可動体では、第1方向に板厚方向を向けたホルダに対して第1コイルおよび第2コイルが平面的に設けられているため、可動体の平面積が大きい。このため、アクチュエータの平面積が大となってしまうという問題点がある。一方、第1磁気駆動回路および第2磁気駆動回路を厚さ方向に重ねた構成では、アクチュエータの平面積を小さくすることができる一方、アクチュエータが厚くなってしまう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、厚さ寸法の増大を抑制しつつ、平面積を縮小することのできるアクチュエータ、およびその製造方法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、本発明に係るアクチュエータは、支持体と、弾性または粘弾性を備えた弾性部材を介して前記支持体に支持され、前記支持体に対して移動可能な可動体と、第1方向で対向する第1コイルおよび第1磁石を備え、前記可動体を前記第1方向に対して直交する第2方向に駆動する第1磁気駆動回路と、前記第1磁気駆動回路に対して前記第1方向で重なる位置に前記第1方向で対向する第2コイルおよび第2磁石を備え、前記可動体を前記第1方向と直交し、前記第2方向に交差する第3方向に駆動する第2磁気駆動回路と、を有し、前記第1磁石および前記第2磁石は、前記支持体および前記可動体の一方側部材に設けられ、前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記支持体および前記可動体の他方側部材に設けられ、前記一方側部材は、前記第1コイルに対して前記第2コイルとは反対側に配置された第1ヨークと、前記第2コイルに対して前記第1コイルとは反対側に配置された第2ヨークと、前記第1コイルと前記第2コイルとの間に配置された第3ヨークと、を有し、前記第1ヨークの前記第1コイル側の面、および前記第
3ヨークの前記第1コイル側の面の少なくとも一方に前記第1磁石が保持され、前記第2ヨークの前記第2コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第2コイル側の面の少なくとも一方に前記第2磁石が保持され、前記第3ヨークは、前記第1ヨークおよび前記第2ヨークより前記第1方向の厚さが厚く、前記第1磁石は、前記第1コイルの前記第3方向に延在する第1有効辺部分に前記第1方向で対向し、前記第2磁石は、前記第2コイルの前記第2方向に延在する第2有効辺部分に前記第1方向で対向しており、前記第1ヨークと前記第3ヨークとは、前記第1コイルに対する前記第2方向の一方側、および、前記第1コイルに対する前記第2方向の他方側を通って前記第1方向に延在する2つの第1連結部を介して連結され、前記第2ヨークと前記第3ヨークとは、前記第2コイルに対する前記第3方向の一方側、および、前記第2コイルに対する前記第3方向の他方側を通って前記第1方向に延在する2つの第2連結部を介して連結され、前記第1連結部は、前記第1ヨークにおいて前記第1コイルに前記第1方向で対向する部分から前記第3ヨークに向けて屈曲した板状部分によって構成され、前記第2連結部は、前記第2ヨークにおいて前記第2コイルに前記第1方向で対向する部分から前記第3ヨークに向けて屈曲した板状部分によって構成されていることを特徴とする。
【0007】
本発明では、第1磁気駆動回路と第2磁気駆動回路とを第1方向(厚さ方向)で重ねて配置したため、アクチュエータの平面積を縮小することができる。また、第1コイルの第1方向の両側、および第2コイルの第1方向の両側にヨークが重ねて配置されているが、第1コイルと第2コイルとの間には、1枚のヨーク(第3ヨーク)が配置されている。このため、アクチュエータの厚さ寸法の増大を抑制することができる。この場合でも、第3ヨークは、他のヨーク(第1ヨークおよび第2ヨーク)より厚いので、磁気飽和が発生しにくい。
【0008】
また、本発明では、前記第1磁石は、前記第1コイルの前記第3方向に延在する第1有効辺部分に前記第1方向で対向し、前記第2磁石は、前記第2コイルの前記第2方向に延在する第2有効辺部分に前記第1方向で対向しており、前記第1ヨークと前記第3ヨークとは、前記第1コイルに対する前記第2方向の一方側、および、前記第1コイルに対する前記第2方向の他方側を通って前記第1方向に延在する2つの第1連結部を介して連結され、前記第2ヨークと前記第3ヨークとは、前記第2コイルに対する前記第3方向の一方側、および、前記第2コイルに対する前記第3方向の他方側を通って前記第1方向に延在する2つの第2連結部を介して連結されている。従って、第1コイルにおいて無効辺部分が延在する方向(第2方向)の両側に第1連結部が配置され、第2コイルにおいて無効辺部分が延在する方向(第3方向)の両側に第2連結部が配置されているので、空きスペースを利用して第1連結部および第2連結部を配置することができる。従って、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【0009】
さらに、本発明では、前記第1連結部は、前記第1ヨークにおいて前記第1コイルに前記第1方向で対向する部分から前記第3ヨークに向けて屈曲した板状部分によって構成され、前記第2連結部は、前記第2ヨークにおいて前記第2コイルに前記第1方向で対向する部分から前記第3ヨークに向けて屈曲した板状部分によって構成されている。
【0010】
本発明において、前記他方側部材は、前記第1コイルを保持する第1コイルホルダと、
前記第2コイルを保持する第2コイルホルダと、を有し、前記第1コイルホルダは、前記第1コイルを保持する第1枠部と、前記第1枠部に対して前記第2コイルホルダと反対側に設けられた第1補強枠と、前記第1方向に延在して前記第1枠部と前記第1補強枠とを連結する複数の第1柱状部と、を有し、前記第2コイルホルダは、前記第2コイルを保持する第2枠部と、前記第2枠部に対して前記第1コイルホルダとは反対側に設けられた第2補強枠と、前記第1方向に延在して前記第2枠部と前記第2補強枠とを連結する複数の第2柱状部と、を有し、前記第1ヨークにおいて前記第1コイルと対向する部分は、前記第1方向において前記第1枠部と前記第1補強枠との間に設けられ、前記第2ヨークにおいて前記第2コイルと対向する部分は、前記第1方向において前記第2枠部と前記第2補強枠との間に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1コイルホルダの第1枠部と第1補強枠との間の空きスペースを利用して第1ヨークを配置し、第2コイルホルダの第2枠部と第2補強枠との間の空きスペースを利用して第2ヨークを配置することになるので、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【0011】
本発明において、前記第1ヨークの前記第1コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第1コイル側の面の各々に前記第1磁石が保持され、前記第2ヨークの前記第2コイル側の面、および前記第3ヨークの前記第2コイル側の面の各々に前記第2磁石が保持されている態様を採用することができる。
【0012】
本発明において、前記第1コイルおよび前記第2コイルは、前記支持体の側に設けられ、前記第1磁石、前記第2磁石、前記第1ヨーク、前記第2ヨーク、および前記第3ヨークは、前記可動体の側に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、可動体側にコイルを設けた場合と違って、可動体に配線を接続する必要がない。
【0013】
本発明において、前記弾性部材は、第1弾性部材および第2弾性部材を備え、前記支持体において前記可動体に前記第1コイルに対して前記第2コイルと反対側で対向する第1板状部材と前記可動体との間に、前記第1弾性部材が配置され、前記第1弾性部材は、前記可動体および前記第1板状部材に接しており、前記支持体において前記可動体に前記第2コイルに対して前記第1コイルと反対側で対向する第2板状部材と前記可動体との間に、前記第2弾性部材が配置され、前記第2弾性部材は、前記可動体および前記第2板状部材に接している態様を採用することができる。
【0014】
本発明において、前記第1ヨーク、前記第2ヨーク、および前記第3ヨークは、前記可動体に設けられ、前記第1板状部材と前記第1ヨークとの間に、前記第1弾性部材が配置され、前記第1弾性部材は、前記第1板状部材および前記第1ヨークに接しており、前記第2板状部材と前記第2ヨークとの間に、前記第2弾性部材が配置され、前記第2弾性部材は、前記第2板状部材および前記第2ヨークに接している態様を採用することができる。
【0015】
かかる構成のアクチュエータの製造方法においては、支持部材から前記第1方向に突出した第1位置決めピン、および前記支持部材から前記第1位置決めピンより前記第1方向の先端側に突出した第2位置決めピンを有する治具を準備しておき、前記第1板状部材に前記第1位置決めピン、および前記第2位置決めピンが各々、貫通する複数の第1貫通穴を形成しておき、前記第1ヨークに前記第2位置決めピンが嵌る第2貫通穴を形成しておき、前記第1位置決めピン、および前記第2位置決めピンが各々、前記複数の第1貫通穴を貫通して前記第1板状部材が前記支持部材に当接した状態とする第1工程と、前記第1板状部材に対して前記第1弾性部材を配置した状態で、前記第1位置決めピンの先端部が前記第1ヨークに当接するとともに、前記第2位置決めピンが前記第2貫通穴を貫通した状態とすることにより、前記第1板状部材と前記第1ヨークとを、前記治具を介して前記第2方向、前記第3方向、および前記第1方向において位置決めする第2工程と、を行うことを特徴とする。
【0016】
また、本発明を適用したアクチュエータの製造方法の別態様では、支持部材から前記第1方向に突出した大径部、および前記大径部の先端部から突出した小径部を備えた位置決めピンを有する治具を準備しておき、前記第1板状部材に前記位置決めピンが貫通する第1貫通穴を形成しておき、前記第1ヨークに前記大径部より内径が小さく、前記小径部より内径が大きい第2貫通穴を形成しておき、前記位置決めピンが、前記第1貫通穴を貫通して前記第1板状部材が前記支持部材に当接した状態とする第1工程と、前記第1板状部材に対して前記第1弾性部材を配置した状態で、前記位置決めピンの前記大径部と前記小径部との間の段部が前記第1ヨークに当接し、前記位置決めピンの前記小径部が前記第2貫通穴を貫通した状態とすることにより、前記第1板状部材と前記第1ヨークとを、前記治具を介して前記第2方向、前記第3方向、および前記第1方向において位置決めする第2工程と、を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明では、第1磁気駆動回路と第2磁気駆動回路とを第1方向(厚さ方向)で重ねて配置したため、アクチュエータの平面積を縮小することができる。また、第1コイルの第1方向の両側、および第2コイルの第1方向の両側にヨークが重ねて配置されているが、第1コイルと第2コイルとの間には、1枚のヨーク(第3ヨーク)が配置されている。このため、アクチュエータの厚さ寸法の増大を抑制することができる。この場合でも、第3ヨークは、他のヨーク(第1ヨークおよび第2ヨーク)より厚いので、磁気飽和が発生しにくい。また、第1コイルにおいて無効辺部分が延在する方向(第2方向)の両側に第1連結部が配置され、第2コイルにおいて無効辺部分が延在する方向(第3方向)の両側に第2連結部が配置されているので、空きスペースを利用して第1連結部および第2連結部を配置することができる。従って、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【
図1】本発明を適用した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を第1方向および第2方向に切断したときの説明図である。
【
図3】
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である。
【
図4】
図1に示す拘束部材の第1板状部材および第2板状部材を外した状態のアクチュエータの分解斜視図である。
【
図5】
図1に示すアクチュエータに用いた駆動回路を分解した様子を第1方向の他方側からみたときの分解斜視図である。
【
図6】
図1に示すアクチュエータに用いた駆動回路を分解した様子を第1方向の一方側からみたときの分解斜視図である。
【
図7】
図2および
図3に示す第1磁気駆動回路の分解斜視図である。
【
図8】
図2および
図3に示す第2磁気駆動回路の分解斜視図である。
【
図9】本発明を適用したアクチュエータの製造に用いた治具の説明図である。
【
図10】
図9に示す治具によって拘束部材の第1板状部材を位置決めした様子を示す説明図である。
【
図11】
図9に示す治具によって第1板状部材に対して第1ヨークを位置決めした様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、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2方向X、第3方向Yおよび第1方向Zとして説明する。第1方向Zは第2方向Xおよび第3方向Yに対して直交する方向である。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、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を付して説明する。
【0020】
(全体構成)
図1は、本発明を適用したアクチュエータ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3方向Yに切断したときの説明図である。
図4は、
図1に示す拘束部材27の第1板状部材28および第2板状部材29を外した状態のアクチュエータ1の分解斜視図である。
【0021】
図1に示すように、本形態のアクチュエータ1は、略直方体形状を有しており、フレキシブル配線基板9を介して外部から給電される。
図1、
図2、
図3、および
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と可動体3との間に配置された弾性部材4(第1弾性部材41、および第2弾性部材42)とを有しており、可動体3は、弾性部材4を介して第1方向Z、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。アクチュエータ1は、可動体3を支持体2に対して振動させる駆動回路を有している。本形態において、駆動回路は、可動体3を支持体2に対して第2方向Xに駆動して振動させる第1磁気駆動回路6と、可動体3を支持体2に対して第3方向Yに駆動して振動させる第2磁気駆動回路7とからなる。従って、可動体3を第2方向Xおよび第3方向Yに振動させることができるので、アクチュエータ1に触れた使用者に第2方向Xの振動、第3方向Yの振動、第2方向Xの振動と第3方向Yの振動とを組み合わせた振動を体感させることができる。
【0022】
支持体2は、第1方向Zに重ねて配置された複数の部材と、複数の部材を第1方向Zの両側から拘束する拘束部材27を有している。第1方向Zの一方側Z1で拘束部材27と可動体3とが対向する部分には、弾性または粘弾性を備えた第1弾性部材41(弾性部材4)が配置されており、第1弾性部材41は、拘束部材27および可動体3に接している
。また、第1方向Zの他方側Z2で拘束部材27と可動体3とが対向する部分に、弾性および粘弾性を備えた第2弾性部材42(弾性部材4)が配置されており、第2弾性部材42は、拘束部材27および可動体3に接している。弾性部材4(第1弾性部材41および第2弾性部材42)はいずれも、第1方向Zで圧縮された状態にある。
【0023】
本形態において、弾性部材4は、粘弾性を備えた粘弾性体であり、本形態では、弾性部材4(粘弾性体)として板状のゲル状部材が用いられている。第1弾性部材41は、第1方向Zの両面が各々、可動体3および拘束部材27に接着等の方法で接続されている場合がある。また、第2弾性部材42は、第1方向Zの両面が各々、可動体3および拘束部材27に接着等の方法で接続されている場合がある。
【0024】
ゲル状ダンパー部材は、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。例えば、板状のゲル状ダンパー部材は、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(軸方向)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、可動体3が第2方向Xおよび第3方向Yに振動した際、弾性部材4(粘弾性体)は、せん断方向に変形するように構成されている。従って、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。
【0025】
複数の磁気駆動回路(第1磁気駆動回路6および第2磁気駆動回路7)はいずれも、コイルと、コイルの各々に第1方向Zで対向する磁石とを有している。コイルは、支持体2および可動体3の一方側部材に設けられ、磁石は、他方側部材に設けられる。本形態では、以下に説明するように、コイル(第1コイル61および第2コイル71)、およびコイルホルダ(第1コイルホル65および第2コイルホルダ75)が支持体2に設けられている。また、磁石(第1磁石621、622、および第2磁石721、722)、およびヨーク(第1ヨーク64、第2ヨーク74、および第3ヨーク84)が可動体3に設けられている。
【0026】
ここで、第1磁気駆動回路6は、第2磁気駆動回路7に対して第1方向Zの一方側Z1で重ねて配置されている。従って、アクチュエータ1を第1方向Zからみたときのサイズ(平面積)が小さい。それ故、本形態のアクチュエータ1は、手に持つコントローラ等の機器に搭載するのに適している。
【0027】
(第1
磁気駆動回路6および第2
磁気駆動回路7の概略構成)
図2および
図3に示すように、第1磁気駆動回路6と第2磁気駆動回路7とは基本的な構成が同一であって、2つの磁気駆動回路を第1方向Zにおいて対称、かつ、第1方向Zに延在する中心軸線を中心に90°回転させて構成になっている。より具体的には、第1磁気駆動回路6は、第1コイル61と、第1コイル61に第1方向Zの一方側Z1で対向
する第1磁石621と、第1コイル61に第1方向Zの他方側Z2で対向する第1磁石622とを有している。これに対して、第2磁気駆動回路7は、第2コイル71と、第2コイル71に第1方向Zの一方側Z1で対向する第2磁石721と、第2コイル71に第1方向Zの他方側Z2で対向する第2磁石722とを有しており、第2磁気駆動回路7(第2コイル71、および第2磁石721、722)は、第1磁気駆動回路6に対して第1方向Zの他方側Z2で重なる位置に設けられている。
【0028】
このように構成した第1磁気駆動回路6、および第2磁気駆動回路7を第1方向Zに重ねて配置するために、支持体2は、第1コイル61を保持する第1コイルホルダ65と、第2コイル71を保持する第2コイルホルダ75と有しており、第1コイルホルダ65、
および第2コイルホルダ75は、第1方向Zの一方側Z1から他方側Z2に順に重ねて配置されている。また、第1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75は連結されている。
【0029】
可動体3は、第1コイル61に対して第1方向Zの一方側Z1、第1コイル61と第2コイル71との間、および第2コイル71に対して第1方向Zの他方側Z2に配置された複数のヨーク(第1ヨーク64、第2ヨーク74、および第3ヨーク84)を備えており、第1磁石621、622、および第2磁石721、722は各々、複数のヨークのいずれかに保持されている。本形態において、複数のヨークには、第1コイル61に対して第1方向Zに一方側Z1に配置された第1ヨーク64と、第2コイル71に対して第1方向Zの他方側Z2に配置された第2ヨーク74と、第1コイル61と第2コイル71との間に配置された第3ヨーク84とが含まれている。第1ヨーク64および第3ヨーク84において第1コイル61と対向する面には、第1磁石621、622が保持されている。第2ヨーク74および第3ヨーク84において第2コイル62と対向する面には、第2磁石721、722が保持されている。
【0030】
(
第1磁気駆動回路6の詳細構成)
図5は、
図1に示すアクチュエータ1に用いた駆動回路を分解した様子を第1方向Zの他方側Z2からみたとき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に用いた駆動回路を分解した様子を第1方向Zの一方側Z1からみたときの分解斜視図である。
図7は、
図2および
図3に示す第1磁気駆動回路6の分解斜視図である。
【0031】
図2、
図3、
図5、
図6および
図7に示すように、第1コイルホルダ65は、第1コイル61を内側に保持する第1枠部66と、第1枠部66に対して第1方向Zの一方側Z1に配置された第1補強枠67と、第1枠部66の端部と第1補強枠67の端部とを繋ぐ複数の第1柱状部69とを備えている。本形態において、第1枠部66および第1補強枠67を第1方向Zからみたときの外形は四角形であり、4つの角の各々に第1柱状部69が設けられている。第1柱状部69は、第1枠部66から第2コイルホルダ75に向けて突出している。第1コイルホルダ65は、樹脂製あるいは金属製である。本形態において、第1コイルホルダ65は樹脂製である。
【0032】
第1磁気駆動回路6に用いた第1コイル61は、第3方向Yに延在する第1有効辺部分611、612(長辺部分)を有する長円形状の空芯コイルである。かかる形状に対応して、第1コイルホルダ65の第1枠部66には、第3方向Yに長径方向を向けた長円形状の第1開口部660が形成されており、第1開口部660の内側に第1コイル61が接着等により固定される。
【0033】
第1コイルホルダ65において、第1枠部66に対して第1方向Zの一方側Z1には、第1開口部660の第3方向Yの両端部と重なる位置に、第1コイル61の両端部で第2方向Xに延在する第1無効辺部分613、614(短辺部分)を第1方向Zの一方側Z1で支持する第1座部661、662が形成されている。第1座部661、662は、第1枠部66から第1方向Zの一方側Z1に突出し、第1開口部660の第3方向Yの両端部で第1方向Zの一方側Z1の底部を構成している。第1枠部66の第1方向Zの他方側Z2の面には、第1開口部660に第3方向Yの一方側Y1で隣接する位置に凹部665が形成されており、かかる凹部665は、第1コイル61を構成するコイル線の巻き始めの引き出し部分、および巻き終わりの引き出し部分を通すためのガイド部分である。第1枠部66の厚さ(第1方向Zの寸法)は、第1コイル61の厚さ(第1方向Zの寸法)より大である。このため、第1開口部660の内側に第1コイル61が収容された状態で、第1コイル61は、第1枠部66から第1方向Zの他方側Z2に突出していない。第1コイルホルダ65において、第1枠部66の外面には、第3方向Yの一方側Y1に突出した凸
部666が形成されている。
【0034】
第1磁石621、622は各々、長方形の平面形状を有しており、第2方向Xに長辺が延在し、第3方向Yに短辺が延在している。第1磁石621、622は各々、第2方向Xに分極着磁されており、N極およびS極が各々、第1コイル61の第1有効辺部分611、612に対向している。従って、第1コイル61に通電すると、第1磁気駆動回路6は、可動体3を第2方向Xに駆動する駆動力を発生させる。
【0035】
第1磁気駆動回路6において、第3ヨーク84は平板状であり、第1磁石622を第1方向Zの一方側Z1の面で保持する板部840を有している。第1ヨーク64は、第1磁石621を第1方向Zの他方側Z2の面で保持する平板状の磁石保持部640と、磁石保持部640の第2方向Xの両端部から第1方向Zの他方側Z2に折れ曲がった板状部分からなる一対の第1連結部641、642とを有しており、第1連結部641、642は各々、第3ヨーク84と連結されている。第1連結部641、642の第1方向Zの他方側Z2の端部には凹部641a、642aが形成されており、第3ヨーク84の板部840の第2方向Xの一方側X1および他方側X2の端部には、凹部641a、642aに嵌る凸部841、842が形成されている。本形態において、第1ヨーク64の第1連結部641、642と第3ヨーク84とは溶接やカシメ等によって連結されている。
【0036】
第1ヨーク64は、磁石保持部640の第3方向Yの両端部から第3方向Yの一方側Y1および他方側Y2に突出した板部643、644を有しており、板部643、644には貫通穴643a、644aが形成されている。
【0037】
このように構成した第1磁気駆動回路6において、第1ヨーク64のうち、第1コイル61と対向する磁石保持部640、および第1磁石621は、第1方向Zにおいて第1コイルホルダ65の第1枠部66と第1補強枠67との間に配置され、第1連結部641、642は、第1枠部66と第1補強枠67との間から第3ヨーク84に向けて突出している。かかる態様によれば、第1コイルホルダ65の第1枠部66と第1補強枠67との間の空きスペースを利用して第1ヨーク64を配置しているため、アクチュエータ1の小型化を図ることができる。
【0038】
(第2
磁気駆動回路7の構成)
図8は、
図2および
図3に示す第2磁気駆動回路7の分解斜視図である。
図2、
図3、
図5、
図6および
図8に示すように、第2コイルホルダ75は、第2コイル71を内側に保持する第2枠部76と、第2枠部76に対して第1方向Zの他方側Z2に配置された第2補強枠77と、第2枠部76の端部と第2補強枠77の端部とを繋ぐ複数の第2柱状部79とを備えている。本形態において、第2枠部76および第2補強枠77を第1方向Zからみたときの外形は四角形であり、4つの角の各々に第2柱状部79が設けられている。第2柱状部79は、第2枠部76から第1コイルホルダ65に向けて突出し、第1コイルホルダ65の第1柱状部69と先端面同士が当接している。従って、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75との間(第1コイル61と第2コイル71)との間に適正な間隔を確保することができる。第2コイルホルダ75は、樹脂製あるいは金属製である。本形態において、第2コイルホルダ75は樹脂製である。
【0039】
第2磁気駆動回路7に用いた第2コイル71は、第2方向Xに延在する第2有効辺部分711、712(長辺部分)を有する長円形状の空芯コイルである。かかる形状に対応して、第2コイルホルダ75の第2枠部76には、第2方向Xに長径方向を向けた長円形状の第2開口部760が形成されており、第2開口部760の内側に第2コイル71が接着等により固定される。
【0040】
第2コイルホルダ75において、第2枠部76に対して第1方向Zの他方側Z2には、第2開口部760の第2方向Xの両端部と重なる位置に、第2コイル71の両端部で第3方向Yに延在する第2無効辺部分713、714(短辺部分)を第1方向Zの他方側Z2で支持する第2座部761、762が形成されている。第2座部761、762は、第2枠部76から第1方向Zの他方側Z2に突出し、第2開口部760の第2方向Xの両端部で第1方向Zの他方側Z2の底部を構成している。第2枠部76の第1方向Zの一方側Z1の面には、第2開口部760に第2方向Xの一方側X1で隣接する位置に凹部765が形成されており、かかる凹部765は、第2コイル71を構成するコイル線の巻き始めの引き出し部分、および巻き終わりの引き出し部分を通すためのガイド部分である。第2枠部76の厚さ(第1方向Zの寸法)は、第2コイル71の厚さ(第1方向Zの寸法)より大である。このため、第2開口部760の内側に第2コイル71が収容された状態で、第2コイル71は、第2枠部76から第1方向Zの一方側Z1に突出していない。第2コイルホルダ75において、第2枠部76の外面には、第2方向Xの一方側X1に突出した凸部766が形成されている。
【0041】
第2磁石721、722は各々、長方形の平面形状を有しており、第3方向Yに長辺が延在し、第2方向Xに短辺が延在している。第2磁石721、722は各々、第3方向Yに分極着磁されており、N極およびS極が各々、第2コイル62の第2有効辺部分711、712に対向している。従って、第2コイル71に通電すると、第2磁気駆動回路7は、可動体3を第3方向Yに駆動する駆動力を発生させる。
【0042】
第2磁気駆動回路7においては、第3ヨーク84を第1磁気駆動回路6と共通に用いられており、第3ヨーク84の板部840は、第2磁石722を第1方向Zの他方側Z2の面で保持している。従って、すなわち、第1コイル61の第1方向Zの両側、および第2コイル71の第1方向Zの両側にヨークが重ねて配置されているが、第1コイル61と第2コイル71との間には、1枚のヨーク(第3ヨーク84)が配置されている。このため、アクチュエータ1の厚さ寸法(第1方向Zの寸法)の増大を抑制することができる。
【0043】
ここで、第3ヨーク84は、他のヨーク(第1ヨーク64および第2ヨーク74)より第1方向Zの厚さが厚い。従って、第3ヨーク84を第1磁気駆動回路6および第2磁気駆動回路7において共通のヨークとして用いても、磁気飽和等が発生しにくい。
【0044】
第2ヨーク74は、第2磁石721を第1方向Zの一方側Z1の面で保持する平板状の磁石保持部740と、磁石保持部740の第3方向Yの両端部から第1方向Zの一方側Z1に折れ曲がった板状部分からなる一対の第2連結部741、742とを有しており、第2連結部741、742は各々、第3ヨーク84と連結されている。第2連結部741、742の第1方向Zの一方側Z1の端部には凹部741a、742aが形成されており、第3ヨーク84の板部840の第3方向Yの一方側Y1および他方側Y2の端部には、凹部741a、742aに嵌る凸部843、844が形成されている。本形態において、第2ヨーク74の第2連結部741、742と第3ヨーク84とは溶接やカシメ等によって連結されている。
【0045】
第2ヨーク74は、磁石保持部640の第2方向Xの両端部から第2方向Xの一方側X1および他方側X2に突出した板部743、744を有しており、板部743、744には貫通穴743a、744aが形成されている。
【0046】
このように構成した第2磁気駆動回路7において、第2ヨーク74のうち、第2コイル71と対向する磁石保持部740、および第2磁石721は、第1方向Zにおいて第2コイルホルダ75の第2枠部76と第2補強枠77との間に配置され、第2連結部741、742は、第2枠部76と第2補強枠77との間から第3ヨーク84に向けて突出している。かかる態様によれば、第2コイルホルダ75の第2枠部76と第2補強枠77との間の空きスペースを利用して第2ヨーク74を配置しているため、アクチュエータ1の小型化を図ることができる。
【0047】
このように、第1ヨーク64および第2ヨーク74は、第3ヨーク84を介して連結されているため、複数のヨーク(第1ヨーク64、第2ヨーク74、および第3ヨーク84)を一体のヨークとして可動体3に用いることができる。また、第1ヨーク64と第3ヨーク84とは、第1コイル61に対する第2方向Xの両側の各々を通って第1連結部を介して連結され、第1連結部は、第1コイル61において無効辺部分が延在する方向(第2方向)の両側に位置する。また、第2ヨーク74と第3ヨーク84とは、第2コイル71に対する第3方向Yの両側の各々を通って第2連結部を介して連結され、第2連結部は、第2コイル71において無効辺部分が延在する方向(第2方向)の両側に位置する。従って、空きスペースを利用して第1連結部および第2連結部を配置することができるので、アクチュエータの小型化を図ることができる。
【0048】
(第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75と連結構造)
図5および
図6に示すように、第1コイルホルダ65および第2コイルホルダ75には、第1方向Zで互いに対向する部分で開口する有底の複数の穴690、790が形成されており、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75とは、複数の穴690、790の各々に嵌るピンによって位置決めされている。本形態では、第1コイルホルダ65の複数の第1柱状部69と第2コイルホルダ75の複数の第2柱状部79は各々、先端面同士が当接する。従って、複数の第1柱状部69と複数の第2柱状部79のうち、互いに当接する2組以上の第1柱状部69および第2柱状部79の各々に穴690、790が形成されている。本形態では、第1コイルホルダ65の4つの第1柱状部69、および4つの第2柱状部79のうち、第2方向Xの一方側Xかつ第3方向Yの一方側Y1に位置する第1柱状部69および第2柱状部79を除く3組の第1柱状部69および第2柱状部79の各々に穴690、790が形成されており、穴690、790にピン20が嵌っている。本形態において、ピン20は金属製の丸棒からなる。
【0049】
かかる構成によれば、第1方向Zに対して直交する方向からの衝撃に対する第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75との繋ぎ目の強度を高めることができる。また、本形態では、第1コイルホルダ65の第1柱状部69、および第2コイルホルダ75の第2柱状部79に穴690、790が形成されているため、穴690、790を深く形成することができる。従って、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75との繋ぎ目の強度を高めることができる。
【0050】
ここで、ピン20は、穴690、790に嵌っているだけの状態、あるいは穴690、790の内部に接着された状態のいずれであってもよい。また、第1柱状部69および第2柱状部79は、先端部同士が当接しているだけの状態、あるいは接着されている状態のいずれであってもよい。いずれの場合も、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75とは第1方向Zで重なった状態で、拘束部材27によって第1方向Zの両側から拘束される。
【0051】
(拘束部材27および弾性部材4の詳細構成)
図4に示すように、拘束部材27は、第1コイルホルダ65に第1方向Zの一方側Z1から重なる第1端板部281を備えた第1板状部材28と、第2コイルホルダ75に第1方向Zの他方側Z2から重なる第2端板部291を備えた第2板状部材29とからなる。第1端板部281には、第3方向Yで離間する2つの貫通穴286、287と、第2方向Xで離間する2つの貫通穴288、289とが形成されており、貫通穴286、287は、第1ヨーク64に形成した貫通穴643a、644aと重なっている。第2端板部29
1には、第2方向Xで離間する2つの貫通穴296、297と、第3方向Yで離間する2つの貫通穴298、299とが形成されており、貫通穴296、297は、第2ヨーク74に形成した貫通穴743a、744aと重なっている。本形態において、第1板状部材28および第2板状部材29はいずれも、金属板からなる。
【0052】
第1板状部材28は、第1端板部281の第3方向Yの両端から第1方向Zの他方側Z2(第2弾性部材42が位置する側)に折れ曲がって、第2板状部材29の第2端板部291に溶接等により結合された2つの第1側板部282を備えている。第2板状部材29は、第2端板部291の第2方向Xの両端から第1方向Zの一方側Z1(第1弾性部材41が位置する側)に折れ曲がって、第1板状部材28の第1端板部281に溶接等により結合された2つの第2側板部292を備えている。
【0053】
この状態で、第1コイルホルダ65と第2コイルホルダ75とは第1方向Zで重なった状態で、拘束部材27によって第1方向Zの両側から押圧された状態で拘束されている。ここで、第1端板部281は、可動体3の第1ヨーク64と第1方向Zで対向していることから、第1端板部281と第1ヨーク64との間には、第1弾性部材41が第1方向Zで圧縮された状態で配置されている。また、第2端板部291は、可動体3の第2ヨーク74と第1方向Zで対向していることから、第2端板部291と第2ヨーク74との間には、第2弾性部材42が第1方向Zで圧縮された状態で配置されている。
【0054】
かかる態様によれば、支持体2において第1方向Zに重ねて配置され複数の部材(第1コイルホルダ65および第2コイルホルダ75)は、拘束部材27によって第1方向Zの両側から拘束されているため、支持体2の第1方向Zの寸法が安定する。また、拘束部材27と可動体3との間に第1弾性部材41および第2弾性部材42が配置されているため、第1弾性部材41および第2弾性部材42の第1方向Zの寸法が安定する。従って、第1弾性部材41および第2弾性部材42が適正な状態に配置される。また、第1弾性部材41および第2弾性部材42は各々、第1方向Zで圧縮された状態で配置されているため、第1弾性部材41および第2弾性部材42が可動体3および拘束部材27の双方に接するように確実に配置することができる。
【0055】
なお、第1弾性部材41については、第1方向Zの両面が各々、第1端板部281および第1ヨーク64に接着剤によって固定された状態で第1端板部281および第1ヨーク64に接している態様、および第1端板部281および第1ヨーク64に接着されずに第1端板部281および第1ヨーク64に接している態様のいずれを採用してもよい。また、第2弾性部材42についても、第1弾性部材41と同様、第1方向Zの両面が各々、第2端板部291および第2ヨーク74に接着されて接している態様、および第2端板部291および第2ヨーク74に接着されずに接している態様のいずれを採用してもよい。
【0056】
(フレキシブル配線基板9の構成)
図1および
図2に示すように、可動体3には、フレキシブル配線基板9が固定されている。本形態において、フレキシブル配線基板9は、
図7および
図8に示す第1コイル61および第2コイル71より第3方向Yの一方側Y1に設けられた第1部分91と、第1部分91から第3方向Yの他方側Y2に屈曲した屈曲部90と、屈曲部90から延在して第1コイル61および第2コイル71より第2方向Xの一方側X1に位置する第2部分92とを有している。第1部分91および第2部分92のうちの一方には、第1コイル61を構成するコイル線が接続された第1端子96が設けられ、第1部分91および第2部分92のうちの他方には、第2コイル71を構成するコイル線が接続された第2端子97が設けられ、第2部分92には外部接続用の複数の第3端子98が設けられている。
【0057】
本形態では、
図7に示す第1コイル61では、コイル線の端部が、第1有効辺部分61
1、612が延在する第3方向Yの一方側Y1に向けて第1コイルホルダ65の凹部665を介して引き出されている。また、
図8に示す第2コイル71では、コイル線の端部が、第2有効辺部分711、712が延在する第2方向Xの一方側X1に向けて第2コイルホルダ75の凹部765を介して引き出されている。従って、本形態では、第1部分91に第1端子96が設けられ、第2部分92に第2端子97が設けられている。
【0058】
ここで、第1部分91は、第1方向Zのうち、第1コイル61に第3方向Yの一方側Y1で隣り合う位置で第2方向Xに帯状に延在した形状を有しており、第1部分91では、第1端子96が第2方向Xに沿って複数設けられている。第1部分91には、第1コイルホルダ65の凸部666が嵌った穴916が形成されている。
【0059】
第2部分92は、屈曲部90から第1方向Zの他方側Z2に延在する第3部分93と、第3部分93から延在して、第1方向Zのうち、第2コイル71に第2方向Xの一方側X1で隣り合う位置で第3方向Yに帯状に延在する第4部分94とを有しており、第4部分94では、第2端子97が第3方向Yに沿って複数設けられている。
【0060】
フレキシブル配線基板9では、第1部分91が第1コイルホルダ65の外側の面に接着等の方法で固定され、第4部分94が第2コイルホルダ75の外側の面に接着等の方向で固定されている。また、第3部分93は、第1コイルホルダ65の第1柱状部69の外面、および第2コイルホルダ75の第2柱状部79の外面に跨るように接着等の方法で固定されている。従って、アクチュエータ1には、フレキシブル配線基板9を固定する部材を別途、設ける必要がない。
【0061】
第3部分93では、第3端子98は第1方向Zに配列されており、第3端子98は、拘束部材27から露出している。従って、第3端子98に対して、フレキシブル配線基板やリード線等の給電用の配線部材を接続することができる。
【0062】
第4部分94には、第2コイルホルダ75の凸部766が嵌った穴946が形成されている。ここで、穴916、946のうち、一方は円形状であり、他方な長円形状である。従って、フレキシブル配線基板9は、フレキシブル配線基板9の延在方向(第2方向Xまたは第3方向Y)において長円の長さ分だけ、調整可能である。本形態では、穴916が長円形状であり、穴946は、円形状である。
【0063】
(磁気駆動回路の磁気的中心と可動体3の重心との位置関係)
このように構成したアクチュエータ1において、第1コイル61、第2コイル71、第1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75は、可動体3の第2方向Xの中心を通って第3方向Yに延在する仮想線の中心とする線対称、かつ、第3方向Yの中心を通って第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ている。また、第1磁石621、622、第2磁石721、722、第1ヨーク64、および第2ヨーク74は、可動体3の第2方向Xの中心を通って第3方向Yに延在する仮想線の中心とする線対称、かつ、第3方向Yの中心を通って第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ている。
【0064】
従って、第1磁気駆動回路6の磁気的中心位置(駆動中心)は、第2方向Xおよび第3方向Yにおいて可動体3の重心と一致する位置、またはほぼ一致する位置にある。また、第2磁気駆動回路7の磁気的中心位置(駆動中心)は、第2方向Xおよび第3方向Yにおいて可動体3の重心と一致する位置、またはほぼ一致する位置にある。
【0065】
(基本動作)
本形態のアクチュエータ1において、第1コイル61に交流を印加する一方、第2コイ
ル71への通電を停止すると、可動体3は、第2方向Xに振動するため、アクチュエータ1における重心が第2方向Xに変動する。このため、利用者は、第2方向Xの振動を体感することができる。その際、第1コイル61に印加する交流波形を調整して、可動体3が第2方向Xの一方側X1に移動する加速度と、可動体3が第2方向の他方側X2に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第2方向X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、第2コイル71に交流を印加する一方、第1コイル61への通電を停止する。その結果、可動体3は、第3方向Yに振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向Yに変動する。このため、利用者は、第3方向Yの振動を体感することができる。その際、第2コイル71に印加する交流波形を調整して、可動体3が第3方向Yの一方側Y1に移動する加速度と、可動体3が第3方向の他方側Y2に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、第3方向Yにおいて方向性を有する振動を体感することができる。
【0066】
また、第1コイル61と第2コイル71への通電とを組み合わせれば、利用者は、第2方向Xでの振動と第3方向Yでの振動とを組み合わせた体感を得ることができる。
【0067】
(ストッパ機構)
本形態のアクチュエータ1では、可動体3が支持体2に対して過度に移動した際、強度の弱い個所が当接しないように、
図2および
図3に示すストッパ機構が設けられている。より具体的には、
図3に示すように、第1磁石621に対して第3方向Yの一方側Y1で所定の間隔を介して対向する位置には、第1コイルホルダ65の第1座部6
61が位置し、第1磁石621に対して第3方向Yの他方側Y2で所定の間隔を介して対向する位置には、第1コイルホルダ65の第1座部6
62が位置している。従って、第2磁気駆動回路7によって可動体3を第3方向Yに駆動した際の可動体3の第3方向Yへの可動範囲は、第1磁気駆動回路6の第1磁石621と第1コイルホルダ65の第1座部6
61、6
62(第1ストッパ部683、684)とによって構成された第1ストッパ機構によって規制されている。
【0068】
また、
図2に示すように、第2磁気駆動回路7の第2磁石721に対して第2方向Xの一方側X1で所定の間隔を介して対向する位置には、第2コイルホルダ75の第2座部781が位置し、第2磁石721に対して第2方向Xの他方側X2で所定の間隔を介して対向する位置には、第2コイルホルダ75の第2座部7
62が位置している。従って、第1磁気駆動回路6によって可動体3を第2方向Xに駆動した際の可動範囲は、第2磁気駆動回路7の第
1磁石721と第2コイルホルダ75の第2座部7
61、7
62(第2ストッパ部783、784)とよって構成された第2ストッパ機構によって規制されている。
【0069】
このように、第1コイル61を支持する第1コイルホルダ65の第1座部661、662を利用して第1ストッパ機構を構成し、第2コイル71を支持する第2コイルホルダ75の第2座部761、762を利用して第2ストッパ機構を構成している。このため、第
1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75に第1座部661、662、および第2座部761、762とは別の凸部(ストッパ部)を設ける必要がない。それ故、第1コイルホルダ65、および第2コイルホルダ75の構成を簡素化することができる。
【0070】
(アクチュエータ1の製造方法)
図9は、本発明を適用したアクチュエータ1の製造に用いた治具100の説明図である。
図10は、
図9に示す治具100によって拘束部材27の第1板状部材28を位置決めした様子を示す説明図である。
図11は、
図9に示す治具100によって第1板状部材28に対して第1ヨーク64を位置決めした様子を示す説明図である。
【0071】
アクチュエータ1を製造する際、
図9に示すように、板状の支持部材150から第1方
向Zに突出した複数の第1位置決めピン110、および支持部材150から複数の第1位置決めピン110より第1方向Zに突出した複数の第2位置決めピン120を有する治具100を準備しておく。本形態において、治具100には、第2方向Xに離間する2つの第1位置決めピン110が設けられ、第3方向Yに離間する2つの第2位置決めピン120が設けられている。
【0072】
ここで、第2位置決めピン120は、支持部材150から第1方向Zに突出した大径部121と、大径部121より小さい外径をもって大径部121の先端部から突出した小径部122とを備えている。
【0073】
一方、支持体2において最も第1方向Zの一方側Z1に位置する拘束部材27の第1板状部材28には、第1端板部281に、計4つの貫通穴286、287、288、289(第1貫通穴)を設けておく。4つの貫通穴286、287、288、289のうち、第2方向Xに離間する2つの貫通穴288、289の内径は、第1位置決めピン110の外径よりわずかに大であり、第3方向Yに離間する2つの貫通穴286、287の内径は、第2位置決めピン120の大径部121の外径よりわずかに大である。
【0074】
また、可動体3において最も第1方向Zの一方側Z1に位置する第1ヨーク64には第3方向Yで離間する2つの貫通穴643a、644a(第2貫通穴)を設けておく。貫通穴643a、644aの内径は、第2位置決めピン120の小径部122よりわずかに大きく、大径部121の外径より小である。また、第1ヨーク64には第1磁石621を固定しておく。
【0075】
治具100を用いてアクチュエータ1を組み立てる際には、まず、
図10に示すように、第1工程では、第1板状部材28の貫通穴288、289に第1位置決めピン110を通し、貫通穴286、287に第2位置決めピン120を通す。その結果、第1板状部材28は、治具100に当接して位置決めされる。
【0076】
次に、
図11に示すように、第1板状部材28の第1端板部281に第1弾性部材41を重ねた後、第1ヨーク64の貫通穴643a、644aに第2位置決めピン120を通す。その結果、第1位置決めピン110は、第1ヨーク64に当接する。また、第2位置決めピン120の大径部121と小径部122との間の段部123が第1ヨーク64に当接し、小径部122が第1ヨーク64から突出する。
【0077】
その後、第1板状部材28および第1ヨーク64を基準に支持体2および可動体3を完成させる。かかる方法によれば、第1板状部材28と第1ヨーク64とは、第2方向X、第3方向Y、および第1方向Zにおいて適正に位置決めされるため、第1板状部材28および第1ヨーク64を基準に支持体2および可動体3を完成させた状態で、アクチュエータ1を構成する各部材が第2方向X、第3方向Y、および第1方向Zにおいて適正に位置決めされる。
【0078】
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、弾性部材4としてゲル状ダンパー部材を用いたが、ゴムやバネ等を弾性部材4として用いてもよい。
【0079】
上記実施の形態では、第1方向Zの一方側Z1から他方側Z2に向かって、第1ヨーク64、第1磁石621、第1コイル61、第1磁石622、第3ヨーク84、第2磁石721、第2コイル71、第2磁石722、および第2ヨーク74が順に配置されていた。但し、第1磁気駆動回路6および第2磁気駆動回路7の各々に磁石が1つずつ用いられている場合に本発明を適用してもよい。例えば、第1ヨーク64、第1コイル61、第1磁
石622、第3ヨーク84、第2磁石721、第2コイル71、および第2ヨーク74が順に配置されたアクチュエータ1に本発明を適用してもよい。また、第1ヨーク64、第1磁石621、第1コイル61、第3ヨーク84、第2コイル71、第2磁石722、および第2ヨーク74が順に配置されたアクチュエータ1に本発明を適用してもよい。
【0080】
上記実施の形態では、コイルおよびコイルホルダが支持体2に設けられ、磁石およびヨークが可動体3に設けられていたが、コイルおよびコイルホルダが可動体3に設けられ、磁石およびヨークが支持体2に設けられている場合に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【0081】
1…アクチュエータ、2…支持体、3…可動体、4…弾性部材、6…第1磁気駆動回路、7…第2磁気駆動回路、27…拘束部材、28…第1板状部材、29…第2板状部材、41…第1弾性部材、42…第2弾性部材、61…第1コイル、64…第1ヨーク、65…第1コイルホルダ、71…第2コイル、74…第2ヨーク、75…第2コイルホルダ、84…第3ヨーク、611、612…第1有効辺部分、621、622…第1磁石、711、712…第2有効辺部分、721、722…第2磁石、X…第2方向、Y…第3方向、Z…第1方向