JP2021035008A - アクチュエータ、およびパネルスピーカー - Google Patents

Abstract

【課題】音圧レベルの周波数特性等を低下させにくいアクチュエータ、およびパネルスピーカーを提供すること。【解決手段】アクチュエータ１の支持体２において、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に設けられた端板部３１をダイヤフラムに固定してパネルスピーカーを構成するにあたって、端板部３１には、平面部３１５より突出した突出部３１６が設けられている。従って、粘着剤層を備えた両面テープ等を介して端板部３１をダイヤフラムに固定した際、主に、平面部３１５より突出した突出部３１６がダイヤフラムに直接または粘着剤層を介して接することになる。従って、端板部３１とダイヤフラムとの接触面積が狭いので、突出部３１６の平面度や平面部３１５の表面状態等といった端板部３１の形状のばらつきが、パネルスピーカーの特性に影響を及ぼしにくい。従って、パネルスピーカーの高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにくい。【選択図】図３

Description

本発明は、各種振動を発生させるアクチュエータ、およびパネルスピーカーに関するものである。

磁気駆動機構によって振動を発生させる機器として、筒状のコイルを保持する支持体と、支持体に対してゲル状ダンパー部材を介して支持された可動体とを有するアクチュエータが提案されている（特許文献１参照）。かかるアクチュエータにおいて、可動体には、コイルの径方向内側に位置する永久磁石と、コイルの径方向内側で永久磁石に軸線方向の一方側で固定された第１ヨークと、永久磁石に対して軸線方向の他方側で固定された第２ヨークとが設けられている。第２ヨークは、コイルを介して第１ヨークに軸線方向に対して交差する方向で対向する位置まで延在した側板部を備えており、軸線方向と交差する方向で対向する第２ヨークと支持体との間にゲル状ダンパー部材が配置されている。ここで、支持体においてコイルを保持するホルダは、外面が平面部からなる底板部を有している。

特開２０１７−６０２０７号公報

特許文献１に記載のアクチュエータは、大きな振動を出力することができるため、コイルを保持するホルダの外面をダイヤフラムに接続すれば、大出力のパネルスピーカーを実現することができる。しかしながら、ホルダの外面は全体が平面になっているため、ホルダの外面をダイヤフラムに接続すると、ホルダの外面が広い面積にわたってダイヤフラムに接続されることになる結果、ホルダの外面の平面度等のばらつきが、パネルスピーカーの高周波域での音圧レベルを低下させる原因となってしまう。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、音圧レベルの周波数特性等を低下させにくいアクチュエータ、およびパネルスピーカーを提供することにある。

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、前記支持体に弾性部材を介して支持された可動体と、前記可動体の中心軸線が延在する軸線方向に沿って前記可動体を前記支持体に対して変位させる磁気駆動機構と、を有し、前記支持体は、前記軸線方向の一方側に位置する端板部を含み、前記端板部は、前記軸線方向に対して直交する平面部と、前記平面部より前記軸線方向の前記一方側に突出した突出部と、を備えていることを特徴とする。

本発明に係るアクチュエータにおいて、支持体の端板部は、軸線方向に対して直交する平面部と、平面部より軸線方向の一方側に突出した突出部とを備えているため、端板部を粘着剤層等を介してダイヤフラムに固定してパネルスピーカーを構成する際、主に、突出部がダイヤフラムに直接、あるいは粘着剤層等を介してダイヤフラムに接することになる。このため、端板部とダイヤフラムとの接触面積が狭い。従って、突出部の平面度や平面部の表面状態等の端板部の形状のばらつきが、パネルスピーカーの特性に影響を及ぼしにくいので、パネルスピーカーの高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにく
い。

本発明において、前記突出部は、前記中心軸線を囲むように配置されている態様を採用することができる。例えば、前記突出部は、前記中心軸線を囲むように延在している態様を採用することができる。例えば、前記突出部は、前記中心軸線を囲むように円環状に延在している態様を採用することができる。

本発明において、前記端板部には、前記中心軸線が通る位置に開口部が設けられており、前記突出部は、前記開口部の縁に沿って延在し、前記突出部の径方向外側に前記平面部が設けられている態様を採用することができる。

本発明において、前記磁気駆動機構は、前記支持体に保持されたコイルと、前記可動体に保持された磁石と、を有し、前記コイルは、前記中心軸線周りに巻回された筒状のコイルであり、前記磁石は、前記コイルの内側に配置された永久磁石であり、前記永久磁石は、前記軸線方向に着磁され、前記可動体は、前記コイルの内側で前記永久磁石に前記軸線方向で重なる第１ヨークと、前記永久磁石に対して前記軸線方向で前記第１ヨークとは反対側から重なる平板部、および前記平板部から前記コイルを介して前記第１ヨークに前記軸線方向に対して交差する方向で対向する位置まで延在した筒状胴部を備えた第２ヨークと、を有する態様を採用することができる。

本発明において、前記支持体は、前記筒状胴部と径方向外側で対向する壁部を備え、前記弾性部材は、前記筒状胴部と前記壁部との間で前記筒状胴部を全周にわたって囲むように延在する筒状の粘弾性部材である態様を採用することができる。

本発明に係るアクチュエータはパネルスピーカーに用いることができ、この場合、前記支持体は、前記端板部がダイヤフラムに固定されている態様を採用することができる。

本発明において、前記端板部は、粘着剤層を介して前記ダイヤフラムに固定されている態様を採用することができる。本発明において、前記端板部は、シートの両面に前記粘着剤層が設けられた両面テープによって前記ダイヤフラムに固定されている態様を採用することができる。

本発明において、前記ダイヤフラムは、表示パネルである態様を採用することができる。

本発明に係るアクチュエータにおいて、支持体の端板部は、軸線方向に対して直交する平面部と、平面部より軸線方向の一方側に突出した突出部とを備えているため、端板部を粘着剤層等を介してダイヤフラムに固定してパネルスピーカーを構成する際、主に、突出部がダイヤフラムに直接、あるいは粘着剤層等を介してダイヤフラムに接することになる。このため、端板部とダイヤフラムとの接触面積が狭い。従って、突出部の平面度や平面部の表面状態等の端板部の形状のばらつきが、パネルスピーカーの特性に影響を及ぼしにくいので、パネルスピーカーの高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにくい。

本発明を適用したアクチュエータの斜視図。 図１に示す状態から支持体と可動体とを分離させた分解斜視図。 図１に示すアクチュエータを異なる方向からみたときの斜視図。 図２に示す状態から支持体と可動体とを分離させた分解斜視図。 図１に示すアクチュエータのＹＺ断面図。 図１に示すアクチュエータから粘弾性部材等を外した状態の分解斜視図。 図１に示すアクチュエータを備えたパネルスピーカーの説明図。 図７に示すアクチュエータとダイヤフラムとの固定部分を拡大して示す説明図。 図７に示すアクチュエータとダイヤフラムとの固定部分の別態様を拡大して示す説明図。

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、互いに交差する３つの方向を各々、Ｚ軸方向（第１方向）、Ｘ軸方向（第２方向）、およびＹ軸方向（第３方向）として説明する。また、Ｚ軸方向（第１方向）、Ｘ軸方向（第２方向）、およびＹ軸方向（第３方向）は互いに直交する方向である。また、Ｚ軸方向の一方側にＺ１を付し、Ｚ軸方向の他方側にＺ２を付し、Ｘ軸方向の一方側にＸ１を付し、Ｘ軸方向の他方側にＸ２を付し、Ｙ軸方向の一方側にＹ１を付し、Ｙ軸方向の他方側にＹ２を付して説明する。なお、可動体５の中心軸線を単に軸線Ｌとし、軸線Ｌが延在する軸線Ｌ方向の一方側にＬ１を付し、軸線Ｌ方向の他方側にＬ２を付して説明する。

（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に示す状態から支持体２と可動体５とを分離させた分解斜視図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１を異なる方向からみたときの斜視図である。図４は、図２に示す状態から支持体２と可動体５とを分離させた分解斜視図である。図５は、図１に示すアクチュエータ１のＹＺ断面図である。

図１、図２、図３、および図４に示すように、本形態のアクチュエータ１は、Ｚ軸方向の寸法がＸ軸方向の寸法、およびＹ軸方向の寸法より小さい扁平な略直方体形状を有している。アクチュエータ１は、Ｚ軸方向に延在する軸線Ｌ周りに巻回された筒状のコイル６０を保持する支持体２と、支持体２に対して粘弾性部材８０を介して支持された可動体５とを有しており、可動体５には、コイル６０と磁気駆動機構６を構成する磁石５０等が保持されている。従って、外部から端子２８を介してコイル６０に給電される駆動電流によって、可動体５をＺ軸方向に振動させることができる。

（支持体２の構成）
図６は、図１に示すアクチュエータ１から粘弾性部材８０等を外した状態の分解斜視図である。図１〜６において、支持体２は、可動体５に軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から重なる第１支持部材３と、第１支持部材３に軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から重なる第２支持部材４とを有している。第１支持部材３および第２支持部材４は、例えば樹脂製である。

第１支持部材３は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部に略四角形の端板部３１を有している。端板部３１の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の面には、円形の凹部３２が形成されており、凹部３２の周りは、円周面からなる第１壁部３３によって囲まれている。ここで、第１壁部３３の内周面では、等角度間隔の３個所に径方向内側に突出した位置決め用の凸部３３１が軸線Ｌ方向に延在している。

第１支持部材３において、第１壁部３３の径方向外側には、第１支持部材３の外縁に沿って延在する第１外縁部３４が設けられており、第１外縁部３４は、第１壁部３３より外側に張り出した４つの角部３５を有している。４つの角部３５の各々には、ボルト２９を止める穴３５１が軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて開口しており、穴３５１は、角部３５を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１まで貫通している。穴３５１の周りは円筒部３５２になってお
り、円筒部３５２の周りでは、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて凹部３５３が開口している。凹部３５３は、軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に底部を有する有底の凹部であり、第１支持部材３を樹脂成形する際の成形精度を高めるための肉盗み部である。

凹部３２の底部３２０の中央には、円形の貫通穴からなる開口部３２５が形成されている。凹部３２の底部３２０には、開口部３２５に沿って延在する円環状の第１リブ３２１と、第１リブ３２１の径方向外側で開口部３２５および第１リブ３２１と同心状に延在する円環状の第２リブ３２２と、第１リブ３２１と第２リブ３２２との間で径方向に放射状に延在して第１リブ３２１と第２リブ３２２とを繋ぐ複数の第３リブ３２３とが形成されている。また、底部３２０において、第２リブ３２２に径方向外側で隣り合う位置では、等角度間隔の６か所に貫通穴３２６が形成されている。

図３および図４に示すように、端板部３１の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に位置する端面３１０において、複数の貫通穴３２６の各々と重なる位置には、径方向に延在する長穴状の凹部３１１が形成されており、貫通穴３２６は、凹部３１１の径方向の中央よりやや径方向外側で開口している。

端板部３１の端面３１０には、軸線Ｌと直交する平面部３１５と、平面部３１５より軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に突出した突出部３１６とが形成されている。本形態において、突出部３１６は、軸線Ｌを囲むように配置されている。例えば、突出部３１６は、軸線Ｌを囲むように複数、配置された態様、または軸線Ｌを囲むように延在している態様を採用することができる。本形態において、突出部３１６は、開口部３２５の縁に沿って延在している。従って。突出部３１６は、軸線Ｌを囲むように円環状に延在するリブ状に形成されており、突出部３１６の径方向外側に平面部３１５が設けられている。

なお、第１支持部材３には、アクチュエータ１を組み立てる際の位置決めや、アクチュエータ１を各種機器に搭載する際の連結部として利用可能な板状の凸部３８がＸ軸方向の両側に設けられている。

再び図１〜６において、第２支持部材４は、略四角形の平面形状を有している。第２支持部材４の中央には円形の貫通穴からなる窓４１が形成されており、第２支持部材４は枠状になっている。従って、可動体５のうち、後述する第２ヨーク５２の平板部５２１は、窓４１によって軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて開放状態にある。

第２支持部材４には、窓４１の縁に沿って延在する円筒部４２が形成されており、円筒部４２の内周面によって第２壁部４３が構成されている。円筒部４２は、窓４１の縁からＺ軸方向の一方側Ｌ１および他方側Ｌ２の双方に突出している。

第２支持部材４において、第２壁部４３の径方向外側には、第２支持部材４の外縁に沿って延在する板状の第２外縁部４４が設けられており、第２外縁部４４は、径方向外側に張り出したフランジ状の４つの角部４５を有している。本形態において、４つの角部４５の各々にはボルト２９を通す穴４５１が形成されており、穴４５１は、角部４５を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１まで貫通している。

ここで、円筒部４２の外周面うち、第２外縁部４４より軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に位置する部分には、等角度間隔の３個所に径方向内側に凹んだ位置決め用の凹部４２１が軸線Ｌ方向に延在している。

（第１支持部材３と第２支持部材４との結合構造）
第１支持部材３の第１外縁部３４の軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２の端部３４０の高さは、角
部３５および辺部３６を含めて一定であり、第１外縁部３４の端部３４０は、軸線Ｌに対して直交する仮想の平面内に位置する。これに対して、第２支持部材４の第２外縁部４４において、角部４５に相当する部分は、角部４５の間に位置する辺部４６より軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に突出した凸部になっている。従って、辺部４６は、角部４５より軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に凹んだ状態にある。

本形態では、支持体２を構成する際、第１支持部材３に対して第２支持部材４を重ね、第１支持部材３の第１壁部３３の内側に第２支持部材４の円筒部４２を嵌める。その際、第２支持部材４の円筒部４２の外周面に形成された凹部４２１に対して、第１支持部材３の第１壁部３３の内周面に形成された凸部３３１を軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から嵌めて、第１支持部材３と第２支持部材４とを周方向で位置を合わせる。その結果、第１支持部材３の角部３５に形成された穴３５１と第２支持部材４の角部４５に形成された穴４５１とが軸線Ｌ方向で重なる。従って、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２からタッピングネジからなるボルト２９を穴３５１、４５１に止めると、第１支持部材３と第２支持部材４とが結合される。

この状態で、第１外縁部３４と第２外縁部４４との間には、図１、図３、および図５に示すように、軸線Ｌ方向で互いに面接触した状態で結合される複数の第１部分２１と、複数の第１部分２１の間において軸線Ｌ方向で離間する第２部分２２とが設けられる。より具体的には、第１支持部材３の４つ角部３５と、第２支持部材４の４つの角部４５とは軸線Ｌ方向で面接触した状態でボルト２９により結合されて第１部分２１を構成する。これに対して、４つの角部４５の間で延在する辺部４６は凹部になっているため、４つの角部３５の間で延在する辺部３６と４つの角部４５の間で延在する辺部４６とは、軸線Ｌ方向で離間する第２部分２２を構成し、第２部分２２では、軸線Ｌと直交する方向の両側に向けて開口する隙間２２０が形成される。

このように本形態では、第１支持部材３の第１外縁部３４と第２支持部材４において第１外縁部３４と軸線Ｌ方向で重なる第２外縁部４４との間には、軸線Ｌ方向で互いに面接触した状態で結合される複数の第１部分２１が設けられているため、ボルト２９や接着剤のいずれを用いた場合でも効率よく容易に第１外縁部３４と第２外縁部４４とを結合させることができる。

また、第１外縁部３４と第２外縁部４４との間には、複数の第１部分２１の間において軸線Ｌ方向で離間する第２部分２２が設けられている。このため、可動体５をＺ軸方向に振動させた際に第１支持部材３および第２支持部材４が振動した場合でも、ボルト２９によって強固に固定された第１部分２１の間の第２部分２２では、第１外縁部３４と第２外縁部４４とが離間した状態が維持されるので、異音の発生を抑制することができる。

（コイル６０等の構成）
コイル６０は、軸線Ｌ周りに巻回された円筒状である。コイル６０を支持体２に設けるにあたって、本形態では、軸線Ｌ周りに延在する円環部６１１を備えたコイルホルダ６１が第１支持部材３に固定される。コイルホルダ６１は、非磁性の金属板を加工したものであり、帯状に延在する部分を円弧状に曲げ加工することによって円環部６１１が構成され、円環部６１１の外周面に円筒状のコイル６０が保持される。コイルホルダ６１は、円環部６１１からＺ軸方向の一方側Ｚ１に突出した６つの爪状の凸部６１２を備えている。

従って、凸部６１２を第１支持部材３の貫通穴３２６に軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２から差し込んだ後、凸部６１２のうち、第１支持部材３の端板部３１から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に突出した部分を凹部３１１内で径方向内側に折り曲げると、コイルホルダ６１は、第１支持部材３に固定される。

第１支持部材３の４つの角部３５のうちの１つは、径方向外側に突出した端子台３７になっており、端子台３７には端子２８が保持される。端子台３７には、軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて突出した丸棒状の突起３７１が２本、設けられている。端子台３７は周りが側壁３７２で囲まれた状態にある。側壁３７２のうち、凹部３２との間に位置する部分には、スリット３７３が形成されている。従って、スリット３７３を介してコイル６０の端部（図示せず）を突起３７１まで引き回すことができる。また、コイル６０の端部を突起３７１の根元に絡げ、この状態でハンダ付けすれば、端子２８とコイル６０の端部とを電気的に接続することができる。従って、端子２８にフレキシブル配線基板やリード線等の配線部材を電気的に接続すれば、端子２８を介してコイル６０に給電することができる。なお、第２支持部材４では、４つの角部４５の１つは、径方向外側に突出して端子台３７を覆う蓋部４７になっている。

（可動体５の構成）
本形態において、磁気駆動機構６は、支持体２に保持されたコイル６０と、可動体５に保持された磁石５０とを有している。コイル６０は、中心軸線周りに巻回された筒状のコイルであり、可動体５において、磁石５０は、コイル６０の内側に配置された永久磁石である。永久磁石は、軸線Ｌ方向に着磁され、Ｓ極とＮ極とが軸線Ｌ方向に配置されている。

可動体５は、コイル６０の内側で磁石５０に軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１から重なる第１ヨーク５１と、磁石５０に対して軸線Ｌ方向で第１ヨーク５１とは反対側（軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２）から重なる平板部５２１、および平板部５２１の縁から軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて延在した筒状胴部５２２を備えた第２ヨーク５２とを有している。本形態において、筒状胴部５２２は、コイル６０を介して第１ヨーク５１に軸線Ｌ方向に対して交差する方向（径方向外側）で対向する位置まで延在している。コイル６０は円筒状であり、第１ヨーク５１、磁石５０、および第２ヨーク５２の平板部５２１は円板状であり、筒状胴部５２２は円筒状である。

ここで、第２ヨーク５２の平板部５２１と筒状胴部５２２との境界部分には、軸線Ｌ方向から見たときにコイル６０と重なる位置に複数の通気穴５２３が設けられている。本形態において、平板部５２１には、等角度間隔の８か所に通気穴５２３が設けられている。また、平板部５２１において、径方向の略中間位置には、等角度間隔の３か所に貫通穴５２４が設けられている。

また、第１ヨーク５１、磁石５０、および第２ヨーク５２の平板部５２１の中央には穴５１５、５０５、５２５が形成されており、各穴５１５、５０５、５２５は、軸線Ｌ方向で重なっている。従って、可動体５の中心には、各穴５１５、５０５、５２５によって、可動体５を軸線Ｌ方向で貫通する貫通穴５５が設けられている。

（弾性部材８の構成）
本形態において、弾性部材８は、可動体５の外周面５６と第２支持部材４の第２壁部４３との間に設けられた粘弾性部材８０である。本形態において、粘弾性部材８０は、可動体５の外周面５６と第２支持部材４の第２壁部４３との間において可動体５を全周にわたって囲むように延在する筒状である。

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、プラスチックや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、粘弾性部材８０として、各種ゲル部材を用いることができる。また、粘弾性部材８０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。

本形態では、粘弾性部材８０として、シリコーンゲル等のゲル状部材８１（ゲル状ダンパー部材）が用いられている。針入度が８０度から１１０度であるシリコーン系ゲルが用いられている。針入度とは、ＪＩＳ−Ｋ−２２０７やＪＩＳ−Ｋ−２２２０で規定されており、この値が小さい程、硬いことを意味する。

本形態において、可動体５の外周面５６は、第２ヨーク５２の筒状胴部５２２である。従って、粘弾性部材８０は、第２ヨーク５２の筒状胴部５２２と第２支持部材４の第２壁部４３との間において可動体５を全周にわたって囲むように延在している。また、第２ヨーク５２の筒状胴部５２２、および第２支持部材４の第２壁部４３は各々、円周面であるため、粘弾性部材８０は円筒状である。本形態において、可動体５の重心と粘弾性部材８０のＺ軸方向における中心とは、Ｚ軸方向における位置が一致している。このため、可動体５が傾きにくいという利点がある。

ここで、粘弾性部材８０は、粘弾性部材８０自身の粘着性によって第２ヨーク５２の筒状胴部５２２と第２支持部材４の第２壁部４３に接合されている。すなわち、本形態では、可動体５の外周面５６と支持体２の第２壁部４３との間で粘弾性部材を成形し、その際、粘弾性部材８０自身の粘着性によって可動体５の外周面５６（筒状胴部５２２）と支持体２の第２壁部４３に粘弾性部材８０が接合された状態とする。より具体的には、可動体５の外周面５６と支持体２の第２壁部４３との間にシリコーンゲルを形成するための材料を充填した後、硬化させ、粘弾性部材８０を成形する。その際、粘弾性部材８０自身の粘着性によって、粘弾性部材８０が可動体５の外周面５６（筒状胴部５２２）と支持体２の第２壁部４３に粘弾性部材８０が接合された状態となる。従って、接着剤によって接着する必要がないので、可動体５と支持体２との間で粘弾性部材８０を可動体５および支持体２に容易に接合した状態とすることができる。

本形態では、可動体５を組み立てる前の第２ヨーク５２と、支持体２を組み立てる前の第２支持部材４の状態で、第２ヨーク５２の筒状胴部５２２と第２支持部材４の第２壁部４３との間で粘弾性部材８０を成形した後、アクチュエータ１を組み立てる。従って、粘弾性部材８０の成形が容易である。

また、図５に示すように、筒状胴部５２２の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部５２６、粘弾性部材８０の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部８６、および第２壁部４３の軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１の端部４３６は、軸線Ｌ方向における位置が同一であり、径方向から見たときに重なっている。従って、粘弾性部材８０を成形する際、筒状胴部５２２と第２壁部４３との間で軸線Ｌ方向の一方側Ｌ１に向けて開口する隙間については平板等で容易に塞ぐことができるので、粘弾性部材８０の成形が容易である。

このように構成した弾性部材８（粘弾性部材８０）において、ゲル状部材８１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、板状のゲル状部材８１は、その厚さ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。本形態においては、可動体５がＺ軸方向に振動した際、粘弾性部材８０は、せん断方向に変形するように構成されている。従って、粘弾性部材８０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。

（コイル６０の放熱構造）
アクチュエータ１において、コイル６０に給電すると、コイル６０が発熱する。特に本形態において、コイル６０は、可動体５の第２ヨーク５２の筒状胴部５２２によって径方向の外側から覆われている。さらに、筒状胴部５２２の径方向外側では、筒状胴部５２２と第２支持部材４の第２壁部４３との間が、全周にわたって粘弾性部材８０によって塞がれている。この場合でも、第２ヨーク５２においてコイル６０に軸線Ｌ方向で重なる位置に複数の通気穴５２３が設けられているため、可動体５を軸線Ｌ方向に振動させた際、第２ヨーク５２の内側の空気が通気穴５２３から出入する。従って、第２ヨーク５２の通気穴５２３から出入りする空気によってコイル６０を冷却することができるので、コイル６０の温度上昇を抑制することができる。

また、支持体２において、第２支持部材４には、可動体５の第２ヨーク５２の平板部５２１を軸線Ｌ方向の他方側Ｌ２に向けて開放状態とする窓４１が設けられている。このため、可動体５を軸線Ｌ方向に振動させた際、空気が窓４１を介して、支持体２の内側から出入りする。また、可動体５には貫通穴５５が設けられている。このため、可動体５を軸線Ｌ方向に振動させた際、空気が貫通穴５５および窓４１を介して出入りする。従って、コイル６０を冷却することができるので、コイル６０の温度上昇を抑制することができる。

さらに、支持体２において、第１支持部材３の端板部３１には開口部３２５が設けられている。このため、可動体５を軸線Ｌ方向に振動させた際、空気が開口部３２５を介して、支持体２の内側から出入りする。従って、コイル６０を冷却することができるので、コイル６０の温度上昇を抑制することができる。但し、アクチュエータ１を後述するパネルスピーカーとして用いた場合、開口部３２５は塞がれた状態となるため、この場合、開口部３２５は放熱には寄与しない。

（基本動作）
本形態のアクチュエータ１において、コイル６０に交流を印加すると、可動体５は、Ｚ軸方向に振動するため、アクチュエータ１における重心がＺ軸方向に変動する。このため、アクチュエータ１を触覚デバイスとして手にした利用者は、Ｚ軸方向の振動を体感することができる。その際、コイル６０に印加する交流波形を調整して、可動体５がＺ軸方向の一方側Ｚ１に移動する加速度と、可動体５がＺ軸方向の他方側Ｚ２に移動する加速度とを相違させれば、利用者は、Ｚ軸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を以下に説明するように、ダイヤフラムに固定し、コイル６０に所定の波形を有する信号を印加すれば、パネルスピーカーを構成することができる。

（パネルスピーカー１００の第１構成例）
図７は、図１に示すアクチュエータ１を備えたパネルスピーカー１００の説明図である。図８は、図７に示すアクチュエータ１とダイヤフラム１１０との固定部分を拡大して示す説明図である。

図７および図８に示すように、アクチュエータ１の支持体２のＺ軸方向の端板部３１をダイヤフラム１１０の背面１１１に固定すると、パネルスピーカー１００が構成される。従って、ダイヤフラム１１０の背面１１１側にアクチュエータ１を固定するためのシャーシ等が不要であるため、パネルスピーカー１００の薄型化を図ることができる。

かかるパネルスピーカー１００では、アクチュエータ１のコイル６０に交流を印加すると、可動体５がＺ軸方向に振動するため、その反力がダイヤフラム１１０に伝わる。従って、ダイヤフラム１１０が振動する結果、ダイヤフラム１１０の前面１１２からは、コイル６０に印加した交流に対応する音が発生する。ここで、ダイヤフラム１１０は、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の表示パネルであり、表示した画像に対応するサウンドがダイヤフラム１１０から出射される。

本形態では、図８に示すように、アクチュエータ１の支持体２の端板部３１を粘着剤層等を介して固定し、主に、突出部３１６をダイヤフラム１１０に当接させる。例えば、シート１５１の両面に粘着剤層１５２、１５３が設けられた両面テープ１５０によって、端板部３１をダイヤフラム１１０に固定する。従って、端板部３１のうち、主に、突出部３１６がダイヤフラム１１０に両面テープ１５０を介して接することになる。すなわち、突出部３１６は、押し潰された状態の両面テープ１５０を介してダイヤフラム１１０に当接する一方、平面部３１５は、突出部３１６とダイヤフラム１１０との間より厚い状態の両面テープ１５０を介してダイヤフラム１１０に接することになる。このため、突出部３１６の平面度や平面部３１５の表面状態等といった端板部３１の形状のばらつきが、パネルスピーカー１００の特性に影響を及ぼしにくいので、パネルスピーカー１００の高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにくい。

また、突出部３１６は、開口部３２５の縁に沿って延在する円環状に形成されている等、可動体５の軸線Ｌ（中心軸線）を囲むように配置されているため、端板部３１とダイヤフラム１１０とを固定した際、突出部３１６は、安定した状態でダイヤフラム１１０と接する。従って、パネルスピーカー１００の高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにくい。

また、可動体５の中心には、第１ヨーク５１、磁石５０、および第２ヨーク５２の各々に設けられた穴５１５、５０５、５２５によって、可動体５をＺ軸方向で貫通する貫通穴５５が設けられている。従って、可動体５がＺ軸方向に振動した際、貫通穴５５は空気抜きの穴として機能するので、可動体５をスムーズに振動させることができる。

（パネルスピーカー１００の第２構成例）
図９は、図７に示すアクチュエータ１とダイヤフラム１１０との固定部分の別態様を拡大して示す説明図である。図９に示すように、本形態でも、図８に示す構成例と同様、アクチュエータ１の支持体２のＺ軸方向の端板部３１をダイヤフラム１１０の背面１１１に固定する。

本形態では、端板部３１のうち、平面部３１５をダイヤフラム１１０に粘着剤層等を介して固定し、突出部３１６をダイヤフラム１１０に直接、当接させる。例えば、シート１５１の両面に粘着剤層１５２、１５３が設けられた両面テープ１５０によって、平面部３１５をダイヤフラム１１０に固定する。従って、端板部３１のうち、突出部３１６のみがダイヤフラム１１０に接することになるので、端板部３１とダイヤフラム１１０との接触面積が狭い。それ故、突出部３１６の平面度等のばらつきが、パネルスピーカー１００の特性に影響を及ぼしにくいので、パネルスピーカー１００の高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにくい。

また、突出部３１６は、可動体５の軸線Ｌ（中心軸線）を囲むように配置されているため、端板部３１とダイヤフラム１１０とを固定した際、突出部３１６は、安定した状態でダイヤフラム１１０と接する。従って、パネルスピーカー１００の高周波域での音圧レベルを低下する等の事態が発生しにくい等、図８に示す構成例と同様な効果を奏する。

（パネルスピーカー１００の別の構成例）
図７には、ダイヤフラム１１０に２つのアクチュエータ１を設けた態様を例示したが、出力すべきサウンドの大きさによっては、１のアクチュエータ１、または３つ以上のアクチュエータ１を設けてもよい。

１…アクチュエータ、２…支持体、３…第１支持部材、４…第２支持部材、５…可動体、６…磁気駆動機構、８…弾性部材、２１…第１部分、２２…第２部分、３１…端板部、３３…第１壁部、３４…第１外縁部、３５、４５…角部、３６、４６…辺部、４１…窓、３５２…円筒部、４３…第２壁部、４４…第２外縁部、５０…磁石、５１…第１ヨーク、５２…第２ヨーク、５５…貫通穴、５６…外周面、６０…コイル、６１…コイルホルダ、８０…粘弾性部材、８１…ゲル状部材、１００…パネルスピーカー、１１０…ダイヤフラム、１５０…両面テープ、１５１…シート、１５２、１５３…粘着剤層、２２０…隙間、３１５…平面部、３１６…突出部、３２０…底部、３２１…第１リブ、３２２…第２リブ、３２３…第３リブ、３２５…開口部、３３１…凸部、５２１…平板部、５２２…筒状胴部、５２３…通気穴、６１１…円環部、Ｌ…軸線、Ｌ１…一方側、Ｌ２…他方側

Claims (11)

1. 支持体と、
   前記支持体に弾性部材を介して支持された可動体と、
   前記可動体の中心軸線が延在する軸線方向に沿って前記可動体を前記支持体に対して変位させる磁気駆動機構と、
   を有し、
   前記支持体は、前記軸線方向の一方側に位置する端板部を含み、
   前記端板部は、前記軸線方向に対して直交する平面部と、前記平面部より前記軸線方向の前記一方側に突出した突出部と、を備えていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 請求項１に記載のアクチュエータにおいて
   前記突出部は、前記中心軸線を囲むように配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
3. 請求項２に記載のアクチュエータにおいて
   前記突出部は、前記中心軸線を囲むように延在していることを特徴とするアクチュエータ。
4. 請求項３に記載のアクチュエータにおいて
   前記突出部は、前記中心軸線を囲むように円環状に延在していることを特徴とするアクチュエータ。
5. 請求項２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
   前記端板部には、前記中心軸線が通る位置に開口部が設けられており、
   前記突出部は、前記開口部の縁に沿って延在し、
   前記突出部の径方向外側に前記平面部が設けられていることを特徴とするアクチュエータ。
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
   前記磁気駆動機構は、前記支持体に保持されたコイルと、前記可動体に保持された磁石と、を有し、
   前記コイルは、前記中心軸線周りに巻回された筒状のコイルであり、
   前記磁石は、前記コイルの内側に配置された永久磁石であり、
   前記永久磁石は、前記軸線方向に着磁され、
   前記可動体は、前記コイルの内側で前記永久磁石に前記軸線方向で重なる第１ヨークと、前記永久磁石に対して前記軸線方向で前記第１ヨークとは反対側から重なる平板部、および前記平板部から前記コイルを介して前記第１ヨークに前記軸線方向に対して交差する方向で対向する位置まで延在した筒状胴部を備えた第２ヨークと、を有することを特徴とするアクチュエータ。
7. 請求項６に記載のアクチュエータにおいて、
   前記支持体は、前記筒状胴部と径方向外側で対向する壁部を備え、
   前記弾性部材は、前記筒状胴部と前記壁部との間で前記筒状胴部を全周にわたって囲むように延在する筒状の粘弾性部材であることを特徴とするアクチュエータ。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載のアクチュエータを備えたパネルスピーカーであって、
   前記支持体は、前記端板部がダイヤフラムに固定されていることを特徴とするパネルスピーカー。
9. 請求項８に記載のアクチュエータを備えたパネルスピーカーであって、
   前記端板部は、粘着剤層を介して前記ダイヤフラムに固定されていることを特徴とするパネルスピーカー。
10. 請求項９に記載のアクチュエータを備えたパネルスピーカーであって、
    前記端板部は、シートの両面に前記粘着剤層が設けられた両面テープによって前記ダイヤフラムに固定されていることを特徴とするパネルスピーカー。
11. 請求項８から１０までの何れか一項に記載のパネルスピーカーにおいて、
    前記ダイヤフラムは、表示パネルであることを特徴とするパネルスピーカー。

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