JP2021052449A - アクチュエータ及び触覚デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】可動周波数帯域が広いアクチュエータ及び触覚デバイスを提供すること。【解決手段】可動体５２は、支持体５１に対して相対移動可能である。ゲル状部材５３は、支持体５１と可動体５２と間に、支持体５１及び可動体５２の双方に接するように配置されている。磁気駆動部は、支持体５１と可動体５２とが互いに対向する第１方向Ｚと交差する第２方向Ｘに、可動体５２を支持体５１に対して相対移動させる。ゲル状部材５３は、第２方向Ｘに積層された、第１ゲル状部材５３ａと、第１ゲル状部材５３ａよりヤング率が高い第２ゲル状部材５３ｂと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、アクチュエータ及び触覚デバイスに関する。

振動によって情報を報知するデバイスとして、永久磁石を有する支持体と、永久磁石と対向するコイルを有する可動体と、支持体と可動体とを接続するゲル状部材とを備え、コイルに交流電流を流し、コイルに作用するローレンツ力を駆動力として、可動体を振動させるアクチュエータが知られている（例えば特許文献１参照）。また、このアクチュエータを用いて発生させた振動によりユーザの皮膚を刺激して、ユーザに力覚を提示する触覚デバイスが知られている。

特開２０１６−１２７７８９号公報

上記のようなアクチュエータにおいて、可動体の振動の変位量は、ゲル状部材のヤング率に応じた特定の振動周波数で最も高くなる特性を有する。したがって、特定の振動周波数以外の振動周波数においては可動体が十分に変位せず、可動周波数帯域が狭い。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、可動周波数帯域が広いアクチュエータ及び触覚デバイスを提供することを目的としている。

本発明のアクチュエータ及び触覚デバイスは、支持体と、前記支持体に対して相対移動可能な可動体と、前記支持体と前記可動体と間に、前記支持体及び前記可動体の双方に接するように配置されたゲル状部材と、前記支持体と前記可動体とが互いに対向する第１方向と交差する第２方向に、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部と、を備え、前記ゲル状部材は、前記第１方向に積層された、第１ゲル状部材と、前記第１ゲル状部材よりヤング率が高い第２ゲル状部材と、を含むものである。

本発明によれば、可動周波数帯域が広いアクチュエータ及び触覚デバイスを提供することができる。

本発明のアクチュエータの一実施例であるアクチュエータ５０を模試的に示す正面断面図である。 アクチュエータ５０の他の一例を模試的に示す正面断面図である。 可動体５２の第２方向Ｘの変位の周波数特性の一例を示す図である。 本発明の実施形態を説明するための、振動アクチュエータ１（触覚デバイス）の一例の斜視図である。 振動アクチュエータ１の分解斜視図である。 振動アクチュエータ１のアクチュエータ本体１０の分解斜視図である。 アクチュエータ本体１０を支持体１１と可動体１２及びゲル状部材１３とに分解した分解斜視図である。 アクチュエータ本体１０の磁気駆動部１４の分解斜視図である。 磁気駆動部１４のコイル４０と、コイル４０を保持するベースプレート３０及びカバー７０とを分解した斜視図である。 カバー７０を裏から見た斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（アクチュエータの構成）
図１は、本発明のアクチュエータの一実施例であるアクチュエータ５０を模試的に示す正面断面図である。アクチュエータ５０は、支持体５１と、可動体５２と、ゲル状部材５３と、図１においては不図示の磁気駆動部と、を備えている。支持体５１は、アクチュエータ５０の設置対象（例えば触覚デバイスの筐体）に固定される。また、支持体５１は、ゲル状部材５３を介して可動体５２を支持する。

可動体５２は、支持体５１に対して第１方向Ｚ（図１の縦方向）に対向し、支持体５１に対して相対移動可能に設けられている。支持体５１に対して相対移動可能とは、支持体５１に対する相対的な位置が変化可能であることである。可動体５２は、主に、第１方向Ｚと直交する第２方向Ｘ（図１の横方向）に相対移動可能である。

ゲル状部材５３は、支持体５１と可動体５２との間に、支持体５１及び可動体５２の双方に接するように配置されている。また、ゲル状部材５３は、第１方向Ｚに積層された第１ゲル状部材５３ａと第２ゲル状部材５３ｂと、を含む。図１に示す例では、第１ゲル状部材５３ａは、一方の面が支持体５１と接しており、他方の面が第２ゲル状部材５３ｂに接している。第２ゲル状部材５３ｂは、一方の面が可動体５２と接しており、他方の面が第１ゲル状部材５３ａに接している。

第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂは、互いにヤング率（縦弾性係数）が異なる弾性体である。具体的には、第２ゲル状部材５３ｂは、第１ゲル状部材５３ａよりヤング率が高い（ヤング率が高い）弾性体である。ここで、ヤング率とは、外力に対して変形のしやすさである。すなわち、第２ゲル状部材５３ｂは、第１ゲル状部材５３ａより、外力に対して変形しにくい。

例えば、第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂの組成を互いに異ならせることにより、第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂのヤング率を互いに異ならせることができる。一例としては、第１ゲル状部材５３ａは、２種類の原料を混合した２液性のゲル材料から成形される。成形品である第１ゲル状部材５３ａのヤング率は、この２種類の原料の配合比によって調整することができる。第２ゲル状部材５３ｂについても同様にヤング率を調整することができる。そして、それぞれ異なるヤング率で成形した第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂを互いに張り合わせて接合することにより、ゲル状部材５３が構成される。

不図示の磁気駆動部は、可動体５２を支持体５１に対して第２方向Ｘに相対移動させる。例えば、磁気駆動部は、支持体５１及び可動体５２の一方に設けられたコイルと、支持体５１及び可動体５２の他方に設けられ上記のコイルと近接する磁石と、により構成される。この場合に、コイルへ入力される電気信号に応じて、コイルが発生させる磁界が変化し、ローレンツ力によって、支持体５１に対して可動体５２が第２方向Ｘに移動する推力が得られる。

このような構成により、アクチュエータ５０は、可動体５２を第２方向Ｘに移動させるリニアアクチュエータとして用いることができる。例えば、磁気駆動部は、可動体５２を第２方向Ｘに振動（往復運動）させる。これにより、アクチュエータ５０を触覚デバイスとして用いる場合に、振動によってユーザの皮膚を刺激して、ユーザに力覚を提示することができる。

（アクチュエータの他の例）
図２は、アクチュエータ５０の他の一例を模試的に示す正面断面図である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、アクチュエータ５０は、図１に示した構成に加えて、支持体５４と、ゲル状部材５５と、を備えてもよい。

支持体５４は、可動体５２を挟んで支持体５１の反対側に設けられている。また、支持体５４は、直接的又は間接的に支持体５１に対して固定されている。例えば、支持体５４は、支持体５１と同様にアクチュエータ５０の設置対象（例えば触覚デバイスの筐体）に固定されることにより、アクチュエータ５０の設置対象を介して支持体５１に対して固定されている。また、支持体５４は、ゲル状部材５５を介して可動体５２を支持する。

ゲル状部材５５は、ゲル状部材５３と同様のゲル状部材であり、支持体５４と可動体５２との間に、支持体５４及び可動体５２の双方に接するように配置されている。また、ゲル状部材５５は、第１方向Ｚに積層された第１ゲル状部材５５ａと第２ゲル状部材５５ｂと、を含む。図２に示す例では、第１ゲル状部材５５ａは、一方の面が支持体５４と接しており、他方の面が第２ゲル状部材５５ｂに接している。第２ゲル状部材５５ｂは、一方の面が可動体５２と接しており、他方の面が第１ゲル状部材５５ａに接している。

第１ゲル状部材５５ａ及び第２ゲル状部材５５ｂは、第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂと同様に、互いにヤング率が異なる弾性体である。具体的には、第２ゲル状部材５３ｂは、第１ゲル状部材５３ａよりヤング率が高い弾性体である。

図２に示したように、アクチュエータ５０は、可動体５２の両側の支持体５１，５４によって支持される構成であってもよい。図２に示す例では、可動体５２は、磁気駆動部からの駆動により、支持体５１と支持体５４との間において第２方向Ｘに移動する。

（可動体５２の変位の周波数特性）
図３は、可動体５２の第２方向Ｘの変位の周波数特性の一例を示す図である。図３において、横軸は磁気駆動部からの駆動による可動体５２の振動の周波数を示し、縦軸は磁気駆動部からの駆動による可動体５２の振動の変位量を示す。

破線で示す周波数特性８１は、仮にゲル状部材５３，５５がそれぞれ第１ゲル状部材５３ａ，５５ａ（柔らかい弾性体）のみからなる場合における、可動体５２の周波数に対する変位量の特性を参考として示している。一点鎖線で示す周波数特性８２は、仮にゲル状部材５３，５５がそれぞれ第２ゲル状部材５３ｂ，５５ｂ（硬い弾性体）のみからなる場合における、可動体５２の周波数に対する変位量の特性を参考として示している。

周波数特性８１，８２のそれぞれが示すように、仮にゲル状部材５３のヤング率が一様である場合、可動体５２の振動の変位量は、特定の振動周波数で最も高くなる特性を有する。このため、特定の振動周波数においては可動体５２の変位量が十分であるが、それ以外の振動周波数においては可動体５２の変位量が不十分となる。すなわち、可動体５２の可動周波数帯域が狭い。

また、周波数特性８１，８２を比較すると分かるように、可動体５２の振動の変位量が最も高くなる振動周波数は、ゲル状部材５３のヤング率によって異なる。これを利用して、本形態のアクチュエータ５０においては、ゲル状部材５３が、比較的柔らかい第１ゲル状部材５３ａと比較的硬い第２ゲル状部材５３ｂとにより構成される。また、ゲル状部材５５も、比較的柔らかい第１ゲル状部材５５ａと比較的硬い第２ゲル状部材５５ｂとにより構成される。

実線で示す周波数特性８３は、本形態のアクチュエータ５０における、可動体５２の周波数に対する変位量の特性を参考として示している。周波数特性８３に示すように、本形態のアクチュエータ５０においては、ゲル状部材５３のヤング率が一様である場合と比べて、可動体５２の可動周波数帯域が広いことが分かる。すなわち、ゲル状部材５３が変位しにくい周波数帯域を狭くすることができる。

例えば、このアクチュエータ５０を、振動によって触覚を提示する触覚デバイスとして用いると、可動周波数帯域が広いため、ユーザに対して幅広い触覚を提示可能になる。このため、より多彩な表現が可能な触覚デバイスを提供することができる。

（アクチュエータの具体的な構成例）
次に、アクチュエータ５０の具体的な構成例について説明する。以下の説明において、第１方向Ｚ及び第２方向Ｘと直交する第３方向をＹとする。

図４は、本発明の実施形態を説明するための、振動アクチュエータ１（触覚デバイス）の一例の斜視図である。図５は、振動アクチュエータ１の分解斜視図である。図６は、振動アクチュエータ１のアクチュエータ本体１０の分解斜視図である。図７は、アクチュエータ本体１０を支持体１１と可動体１２及びゲル状部材１３とに分解した分解斜視図である。図８は、アクチュエータ本体１０の磁気駆動部１４の分解斜視図である。図９は、磁気駆動部１４のコイル４０と、コイル４０を保持するベースプレート３０及びカバー７０とを分解した斜視図である。図１０は、カバー７０を裏から見た斜視図である。

（全体構成）
図４及び図５に示す振動アクチュエータ１は円柱状を呈し、その軸方向は、可動体の振動方向である第２方向Ｘに一致している。振動アクチュエータ１は、振動アクチュエータ１を手にしたユーザに対し、可動体の第２方向Ｘの振動によって情報を報知し、例えばゲーム機の操作部材等として利用可能である。振動アクチュエータ１は、振動によって触覚を提示する触覚デバイスとしても利用可能である。

振動アクチュエータ１は、振動アクチュエータ１の外形を規定する外ケース２と、外ケース２に収容されるアクチュエータ本体１０とを備える。外ケース２は円筒状に形成されている。なお、外ケース２の形状は、振動アクチュエータ１の利用態様に応じて種々に変更できる。

図６〜図１０に示すように、アクチュエータ本体１０は、支持体１１と、可動体１２と、ゲル状部材１３とを備える。そして、支持体１１は、内ケース２０と、ベースプレート３０と、コイル４０と、カバー７０とを有し、可動体１２は、永久磁石６０と、ヨーク６１とを有する。コイル４０及び永久磁石６０によって磁気駆動部１４が形成され、磁気駆動部１４は、可動体１２を支持体１１に対して第２方向Ｘに振動させる。ゲル状部材１３は、弾性及び粘弾性の少なくとも一方を備え、支持体１１及び可動体１２の双方に接する。ゲル状部材１３が支持体１１と可動体１２との間に介在することにより、可動体１２は、第２方向Ｘに振動可能に、支持体１１に支持される。

支持体１１は上記の支持体５１，５４に対応する。可動体１２は上記の可動体５２に対応する。ゲル状部材１３は上記のゲル状部材５３，５５に対応する。磁気駆動部１４は上記の不図示の磁気駆動部に対応する。図６〜図１０において、ゲル状部材１３の一点鎖線は、積層された第１ゲル状部材と第２ゲル状部材との間の境界面である。

（支持体１１の構成）
支持体１１の内ケース２０は筒状を呈し、その軸方向は、可動体１２の振動方向である第２方向Ｘに一致している。内ケース２０は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に配置される第１ケース部材２１と、他方側Ｚ２に配置される第２ケース部材２２とを有する。

第１ケース部材２１は、第１方向Ｚに対して略垂直に配置される第１平板部２１１と、第１平板部２１１の第３方向Ｙの両端から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延びる一対の第１側板部２１２と、第１平板部２１１の第２方向Ｘの両端から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に延びる一対の第１蓋板部２１４とを有する。第１側板部２１２の端部には、矩形状の切り欠き部２１５と、一対の第１フランジ部２１３とが形成されており、一対の第１フランジ部２１３は切り欠き部２１５の両側に隣設されている。

第２ケース部材２２は、第１方向Ｚに対して略垂直に配置される第２平板部２２１と、第２平板部２２１の第３方向Ｙの両端から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に延びる一対の第２側板部２２２と、第２平板部２２１の第２方向Ｘの両端から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に延びる一対の第２蓋板部２２４とを有する。第２側板部２２２の端部には第２フランジ部２２３が形成されている。

第１ケース部材２１の一対の第１フランジ部２１３と、第２ケース部材２２の第２フランジ部２２３とが接合され、筒状の内ケース２０が形成される。支持体１１のベースプレート３０、コイル４０、及びカバー７０と、可動体１２の永久磁石６０及びヨーク６１と、ゲル状部材１３とは、内ケース２０に収容されている。

ベースプレート３０は、銅、アルミニウム合金等の非磁性金属材料からなる。ベースプレート３０は、コイル４０が固定される矩形状の平板部３１と、一対のフランジ部３２と、一対の側板部３３とを有する。一対のフランジ部３２は、平板部３１の一対の対辺から延設されており、一対の側板部３３は、平板部３１の他の一対の対辺に沿って立設されている。

フランジ部３２は、切り欠き部２１５を通して内ケース２０から突出し、内ケース２０の第２フランジ部２２３に接合されている。ベースプレート３０は、内ケース２０の内側において、第３方向Ｙに対向する一対の第２側板部２２２に架け渡され、内ケース２０の第１方向Ｚの中央部において、内ケース２０の内側を第３方向Ｙに横断している。コイル４０が固定されている平板部３１は、内ケース２０の第１平板部２１１及び第２平板部２２１と第１方向Ｚに対向しており、平板部３１及びコイル４０と第１平板部２１１との間、及び平板部３１及びコイル４０と第２平板部２２１との間には、隙間がおかれている。

一方のフランジ部３２には、給電基板４１が固定されている。給電基板４１には、一対の第１ランド４２（図９参照）と、一対の第２ランド４３（図９参照）と、第１ランド４２と第２ランド４３とを接続している回路パターンとが設けられている。第１ランド４２には、コイル４０から引き出されたコイル線の端末部４５（図９参照）が電気的に接続されており、第２ランド４３には、リード線４４の端末部が電気的に接続されている。コイル４０は、リード線４４及び給電基板４１を介して給電される。

（可動体１２の構成）
可動体１２のヨーク６１もまた筒状を呈する。ただし、ヨーク６１の軸方向は、第３方向Ｙに一致している。ヨーク６１は、第１方向Ｚの一方側Ｚ１に配置される第１ヨーク６２と、他方側Ｚ２に配置される第２ヨーク６３とを有する。第１ヨーク６２及び第２ヨーク６３は、鋼等の磁性材料からなる。

第１ヨーク６２は平板状に形成されており、ベースプレート３０に固定されたコイル４０と内ケース２０の第１平板部２１１との間で、第１方向Ｚに対して略垂直に配置されている。第２ヨーク６３は、平板部６３１と、一対の側板部６３２とを有する。平板部６３１は、ベースプレート３０と内ケース２０の第２平板部２２１との間で、第１方向Ｚに対して略垂直に配置されている。側板部６３２は、平板部６３１の第２方向Ｘの両端端から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に延びており、ベースプレート３０及びコイル４０を第２方向Ｘに挟んで配置されている。そして、側板部６３２の端部が第１ヨーク６２の第２方向Ｘの両端に接合され、筒状のヨーク６１が形成される。ベースプレート３０及びコイル４０は、筒状のヨーク６１の内側に配置されている。

第１ヨーク６２は、内ケース２０の第１平板部２１１と第１方向Ｚに対向しており、第２ヨーク６３の平板部６３１は、内ケース２０の第２平板部２２１と第１方向Ｚに対向している。第１ヨーク６２と内ケース２０の第１平板部２１１との間、及び第２ヨーク６３の平板部６３１と内ケース２０の第２平板部２２１との間には、ゲル状部材１３がそれぞれ設けられている。ヨーク６１は、これらのゲル状部材１３を介して内ケース２０に支持されており、ベースプレート３０、コイル４０及びカバー７０と非接触に配置されている。

第１ヨーク６２には、第３方向Ｙの両端部から第１方向Ｚの他方側Ｚ２に向けてＬ字形状に曲げられた第１規制部６２１が設けられている。この第１規制部６２１は、落下等により衝撃を受けて、ヨーク６１が相対的にコイル４０側に移動した際に、コイル４０を覆うカバー７０の第１方向Ｚの一方側Ｚ１の面に当接する。また、第２ヨーク６３には、平板部６３１における第３方向Ｙの両端部から第１方向Ｚの一方側Ｚ１に向けてＬ字形状に曲げられた第２規制部６３３が設けられている。この第２規制部６３３は、落下等により衝撃を受けてヨーク６１が相対的にコイル４０側に移動した際に、コイル４０を保持しているベースプレート３０の第１方向Ｚの他方側Ｚ２の面に当接する。

本例では、第１ヨーク６２とゲル状部材１３との間にウェイト６４が介装され、ウェイト６４は第１ヨーク６２に固定されている。また、第２ヨーク６３の平板部６３１とゲル状部材１３との間にウェイト６５が介装され、ウェイト６５は第２ヨーク６３の平板部６３１に固定されている。これらのウェイト６４，６５によって、可動体１２の振動特性（例えば共振周波数）が適宜調整されている。ウェイト６４，６５の材料は特に限定されない。ウェイト６４，６５は、非磁性材料によって形成されてもよいが、磁束の漏洩を抑制する観点から、磁性材料によって形成されることが好ましい。

可動体１２の永久磁石６０は、第１磁石６６と、第２磁石６７とを有する。第１磁石６６は、筒状のヨーク６１の内側において、第１ヨーク６２上に固定されており、コイル４０と第１方向Ｚに対向している。第２磁石６７は、筒状のヨーク６１の内側において、第２ヨーク６３の平板部６３１上に固定されており、コイル４０と第１方向Ｚに対向している。

第１磁石６６は、第２方向Ｘに隣り合って配置される一対の磁石６６１，６６２を有する。磁石６６１，６６２は、平板状に形成されており、厚さ方向に着磁されている。そして、磁石６６１，６６２それぞれのコイル４０との対向面の磁極は、互いに逆の極性とされている。第２磁石６７もまた、第２方向Ｘに隣り合って配置される一対の磁石６７１，６７２を有する。磁石６７１，６７２は、平板状に形成されており、厚さ方向に着磁されている。そして、磁石６７１，６７２それぞれのコイル４０との対向面の磁極は、互いに逆の極性とされている。

そして、第２磁石６７の一方の磁石６７１は、第１磁石６６の一方の磁石６６１と第１方向Ｚに対向しており、磁石６６１，６７１それぞれのコイル４０との対向面の磁極は、互いに逆の極性とされている。同様に、第２磁石６７の他方の磁石６７２は、第１磁石６６の他方の磁石６６２と第１方向Ｚに対向しており、磁石６６２，６７２それぞれのコイル４０との対向面の磁極は、互いに逆の極性とされている。例えば、第１磁石６６の一方の磁石６６１のコイル４０との対向面がＳ極である場合に、第１磁石６６の他方の磁石６６２のコイル４０との対向面はＮ極である。そして、第２磁石６７の一方の磁石６７１のコイル４０との対向面はＮ極であり、第２磁石６７の他方の磁石６７２のコイル４０との対向面はＳ極である。

（磁気駆動部１４の構成）
コイル４０は、コイル線を長円状に多数巻回してなる空芯のコイルである。コイル線は、第１磁石６６の一方の磁石６６１と第２磁石６７の一方の磁石６７１との間を第３方向Ｙの一方側Ｙ１から他方側Ｙ２に向けて横断し、且つ第１磁石６６の他方の磁石６６２と第２磁石６７の他方の磁石６７２との間を第３方向Ｙの他方側Ｙ２から一方側Ｙ１に向けて横断するように巻回されている。

コイル４０は、カバー７０を用いて、ベースプレート３０の平板部３１における所定位置に固定される。カバー７０は、矩形板状に形成されており、ベースプレート３０の平板部３１に載置される。カバー７０は、コイル４０に対応する長円状に形成された凹部７１を有し、コイル４０は凹部７１に嵌合する。カバー７０がベースプレート３０に位置決め固定されることにより、コイル４０もまた平板部３１における所定位置に固定される。

カバー７０をベースプレート３０に固定するための固定手段として、カバー７０を第２方向Ｘに挟むベースプレート３０の一対の側板部３３と、側板部３３に接するカバー７０の側面とに、係合部が設けられている。本例では、側板部３３の係合部は、係合穴３４によって構成されており、係合穴３４は、側板部３３の第３方向Ｙの両端部に形成されている。一方、カバー７０の係合部は、係合穴３４に嵌合する係合爪７３によって構成されている。カバー７０がベースプレート３０の平板部３１に載置されることにより、係合爪７３が係合穴３４に嵌合し、これにより、カバー７０は、平板部３１における所定位置に配置され、そして位置決めされた状態でベースプレート３０に固定される。なお、係合穴がカバー７０に設けられ、係合爪が側板部３３に設けられてもよい。

凹部７１の側壁部７４には一対のスリット７５が設けられており、また、凹部７１の底壁部７２には貫通穴７６が設けられている。コイル４０が凹部７１に嵌合しており且つカバー７０がベースプレート３０に固定されている状態で、コイル線の端末部４５は、スリット７５を通してカバー７０の外側に引き出され、給電基板４１に電気的に接続される。また、コイル４０の一部が貫通穴７６を通して露出している。

（端末部４５の動作）
交流電流がコイル４０に供給される。コイル４０への給電に伴い、第２方向Ｘのローレンツ力が支持体１１側のコイル４０に作用し、反力が可動体１２側の第１磁石６６及び第２磁石６７に作用する。この第１磁石６６及び第２磁石６７に作用する反力に起因して、ゲル状部材１３の第２方向Ｘのせん断変形を伴い、可動体１２が第２方向Ｘに変位する。そして、ローレンツ力の作用方向が交流の半周期毎に逆転する。これにより、可動体１２が第２方向Ｘに振動する。

（他の実施の形態）
なお、上述の振動アクチュエータ１では、コイル４０が支持体１１に設けられ、永久磁石６０が可動体１２に設けられているが、コイル４０が可動体１２に設けられ、永久磁石６０が支持体１１に設けられてもよい。

また、アクチュエータ５０の具体的な構成例として振動アクチュエータ１を説明したが、アクチュエータ５０の具体的な構成は振動アクチュエータ１に限らず、支持体５１と、支持体５１に対して相対移動可能な可動体５２と、支持体５１と可動体５２と間に、支持体５１及び可動体５２の双方に接するように配置されたゲル状部材５３と、支持体５１と可動体５２とが互いに対向する方向と交差する方向に、可動体５２を支持体５１に対して相対移動させる磁気駆動部と、を備える各種の構成とすることができる。

また、図１に示した例において、第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂの配置を入れ替えてもよい。同様に、図１，図２に示した例において、第１ゲル状部材５５ａ及び第２ゲル状部材５５ｂの配置を入れ替えてもよい。

また、ゲル状部材５３が第１ゲル状部材５３ａ及び第２ゲル状部材５３ｂからなる２層のゲル状部材である場合について説明したが、ゲル状部材５３は３層以上のゲル状部材であってもよい。同様に、ゲル状部材５５も３層以上のゲル状部材であってもよい。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

（１）
支持体と、
前記支持体に対して相対移動可能な可動体と、
前記支持体と前記可動体と間に、前記支持体及び前記可動体の双方に接するように配置されたゲル状部材と、
前記支持体と前記可動体とが互いに対向する第１方向と交差する第２方向に、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部と、を備え、
前記ゲル状部材は、前記第１方向に積層された、第１ゲル状部材と、前記第１ゲル状部材よりヤング率が高い第２ゲル状部材と、を含むアクチュエータ。

（１）のように構成すると、支持体と可動体と間のゲル状部材が、支持体と可動体との第１方向に積層された、互いにヤング率が異なる第１ゲル状部材及び第２ゲル状部材を含むことで、可動体がより広い範囲の振動周波数において変位しやすくなる。このため、可動周波数帯域が広いアクチュエータを提供することができる。

（２）
（１）記載のアクチュエータであって、
前記第１ゲル状部材及び前記第２ゲル状部材は、互いに組成が異なることにより互いにヤング率が異なるアクチュエータ。

（２）のように構成すると、第１ゲル状部材及び第２ゲル状部材の各ヤング率を容易に調整できるため、可動周波数帯域の調整が容易になる。

（３）
（１）又は（２）記載のアクチュエータであって、
前記磁気駆動部は、前記可動体及び前記支持体のうちの一方側部材に設けられた空芯のコイルと、前記コイルに対して前記第１方向の少なくとも一方側で対向するように前記可動体及び前記支持体のうちの他方側部材に設けられた永久磁石と、を有するアクチュエータ。

（３）のように構成すると、可動周波数帯域が広いボイスコイルモータを提供することができる。

（４）
支持体と、
前記支持体に対して相対移動可能な可動体と、
前記支持体と前記可動体と間に、前記支持体及び前記可動体の双方に接するように配置されたゲル状部材と、
前記支持体と前記可動体とが互いに対向する第１方向と交差する第２方向に、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部と、を備え、
前記ゲル状部材は、前記第１方向に積層された、第１ゲル状部材と、前記第１ゲル状部材よりヤング率が高い第２ゲル状部材と、を含む触覚デバイス。

（４）のように構成すると、支持体と可動体と間のゲル状部材が、支持体と可動体との第１方向に積層された、互いにヤング率が異なる第１ゲル状部材及び第２ゲル状部材を含むことで、可動体がより広い範囲の振動周波数において変位しやすくなる。このため、ユーザに対して幅広い触覚を提示可能な触覚デバイスを提供することができる。

１ 振動アクチュエータ
２ 外ケース
１０ アクチュエータ本体
１１，５１，５４ 支持体
１２，５２ 可動体
１３，５３，５５ ゲル状部材
１４ 磁気駆動部
２０ 内ケース
２１ 第１ケース部材
２２ 第２ケース部材
３０ ベースプレート
３１，６３１ 平板部
３２ フランジ部
３３，６３２ 側板部
３４ 係合穴
４０ コイル
４１ 給電基板
４２ 第１ランド
４３ 第２ランド
４４ リード線
４５ 端末部
５０ アクチュエータ
５３ａ，５５ａ 第１ゲル状部材
５３ｂ，５５ｂ 第２ゲル状部材
６０ 永久磁石
６１ ヨーク
６２ 第１ヨーク
６３ 第２ヨーク
６４，６５ ウェイト
６６ 第１磁石
６７ 第２磁石
７０ カバー
７１ 凹部
７２ 底壁部
７３ 係合爪
７４ 側壁部
７５ スリット
７６ 貫通穴
８１〜８３ 周波数特性
２１１ 第１平板部
２１２ 第１側板部
２１３ 第１フランジ部
２１４ 第１蓋板部
２１５ 切り欠き部
２２１ 第２平板部
２２２ 第２側板部
２２３ 第２フランジ部
２２４ 第２蓋板部
６２１ 第１規制部
６３３ 第２規制部
６６１，６６２，６７１，６７２ 磁石

Claims (4)

1. 支持体と、
   前記支持体に対して相対移動可能な可動体と、
   前記支持体と前記可動体と間に、前記支持体及び前記可動体の双方に接するように配置されたゲル状部材と、
   前記支持体と前記可動体とが互いに対向する第１方向と交差する第２方向に、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部と、を備え、
   前記ゲル状部材は、前記第１方向に積層された、第１ゲル状部材と、前記第１ゲル状部材よりヤング率が高い第２ゲル状部材と、を含むアクチュエータ。
2. 請求項１記載のアクチュエータであって、
   前記第１ゲル状部材及び前記第２ゲル状部材は、互いに組成が異なることにより互いにヤング率が異なるアクチュエータ。
3. 請求項１又は２記載のアクチュエータであって、
   前記磁気駆動部は、前記可動体及び前記支持体のうちの一方側部材に設けられた空芯のコイルと、前記コイルに対して前記第１方向の少なくとも一方側で対向するように前記可動体及び前記支持体のうちの他方側部材に設けられた永久磁石と、を有するアクチュエータ。
4. 支持体と、
   前記支持体に対して相対移動可能な可動体と、
   前記支持体と前記可動体と間に、前記支持体及び前記可動体の双方に接するように配置されたゲル状部材と、
   前記支持体と前記可動体とが互いに対向する第１方向と交差する第２方向に、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部と、を備え、
   前記ゲル状部材は、前記第１方向に積層された、第１ゲル状部材と、前記第１ゲル状部材よりヤング率が高い第２ゲル状部材と、を含む触覚デバイス。

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