JP2672921B2 - 揺動型アクチュエータ - Google Patents
揺動型アクチュエータInfo
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- JP2672921B2 JP2672921B2 JP11124292A JP11124292A JP2672921B2 JP 2672921 B2 JP2672921 B2 JP 2672921B2 JP 11124292 A JP11124292 A JP 11124292A JP 11124292 A JP11124292 A JP 11124292A JP 2672921 B2 JP2672921 B2 JP 2672921B2
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- Japan
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- permanent magnet
- housing
- resin
- magnetic
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- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気ディスク用
アクチュエータのような揺動型アクチュエータ、すなわ
ち磁気ヘッドのような機能部材が円弧軌跡を描くように
揺動するように構成されたアクチュエータに関するもの
であり、特に薄型化および低コスト化が可能のように改
良された揺動型アクチュエータに関するものである。
アクチュエータのような揺動型アクチュエータ、すなわ
ち磁気ヘッドのような機能部材が円弧軌跡を描くように
揺動するように構成されたアクチュエータに関するもの
であり、特に薄型化および低コスト化が可能のように改
良された揺動型アクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の揺動型アクチュエータの例
を示す要部説明図であり、(a)は一部破砕した平面、
(b)は(a)におけるA方向矢視を示す。図2におい
て、1はヨークであり、例えば軟鉄のような強磁性材料
によって平板状に形成し、端部に設けた支柱2を介して
対向して設ける。3は永久磁石であり、略台形の平板状
に形成すると共に、厚さ方向に着磁し、表面にN、S磁
極が現れるように、下側のヨーク1の表面に固着し、そ
の表面に磁気空隙4を形成する。
を示す要部説明図であり、(a)は一部破砕した平面、
(b)は(a)におけるA方向矢視を示す。図2におい
て、1はヨークであり、例えば軟鉄のような強磁性材料
によって平板状に形成し、端部に設けた支柱2を介して
対向して設ける。3は永久磁石であり、略台形の平板状
に形成すると共に、厚さ方向に着磁し、表面にN、S磁
極が現れるように、下側のヨーク1の表面に固着し、そ
の表面に磁気空隙4を形成する。
【0003】5はアームであり、一端に偏平型の可動コ
イル6を、他端に磁気ヘッドのような機能部材(図示せ
ず)を各々固着し、可動コイル6が前記永久磁石3によ
って形成される磁気空隙4内に位置するように、軸7を
介して回動若しくは揺動自在に配設する。
イル6を、他端に磁気ヘッドのような機能部材(図示せ
ず)を各々固着し、可動コイル6が前記永久磁石3によ
って形成される磁気空隙4内に位置するように、軸7を
介して回動若しくは揺動自在に配設する。
【0004】上記の構成により可動コイル6に信号電流
を通電すると、フレミングの左手の法則に従って、可動
コイル6に軸7の回りの駆動力が作用し、アーム5を回
動若しくは揺動させ、アーム5の他端に設けた例えば磁
気ヘッドを、磁気ディスク上の所定の記録トラックに位
置決めすることができる。なお揺動方向の切り換えは、
可動コイル6への通電電流の向きを反転させることによ
って行う。
を通電すると、フレミングの左手の法則に従って、可動
コイル6に軸7の回りの駆動力が作用し、アーム5を回
動若しくは揺動させ、アーム5の他端に設けた例えば磁
気ヘッドを、磁気ディスク上の所定の記録トラックに位
置決めすることができる。なお揺動方向の切り換えは、
可動コイル6への通電電流の向きを反転させることによ
って行う。
【0005】図3は前記図2における磁気回路の構成部
材を示す要部斜視図、図4は図3における構成部材を分
解して示す斜視図であり、同一部分は前記図2と同一の
参照符号にて示す。図3および図4において、8はスト
ッパ部材であり、下側のヨーク1に設けられ、前記図2
に示すアーム5の停止時において、アーム5と係合する
ように形成され、アーム5の非所望な揺動を防止する。
次に9は位置決めピンであり、下側のヨーク1に設けら
れ、永久磁石3の外周部と当接することにより、永久磁
石3が所定の位置に固着され得るようにする。
材を示す要部斜視図、図4は図3における構成部材を分
解して示す斜視図であり、同一部分は前記図2と同一の
参照符号にて示す。図3および図4において、8はスト
ッパ部材であり、下側のヨーク1に設けられ、前記図2
に示すアーム5の停止時において、アーム5と係合する
ように形成され、アーム5の非所望な揺動を防止する。
次に9は位置決めピンであり、下側のヨーク1に設けら
れ、永久磁石3の外周部と当接することにより、永久磁
石3が所定の位置に固着され得るようにする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記図3のような磁気
回路を組立てる場合には、夫々の構成部材を加工した
後、図4に示すように、まず位置決めピン9を所定位置
に装着した後、永久磁石3を接着剤によってヨーク1に
固着する。この場合接着剤を硬化させるために加熱乾燥
する処理が必要であり、永久磁石3の固着作業に時間と
工数を要するため、コスト高となるという問題点があ
る。また接着剤の加熱乾燥時に、接着剤から有害なアウ
トガスが発生し、環境が汚染される場合があるという問
題点もある。
回路を組立てる場合には、夫々の構成部材を加工した
後、図4に示すように、まず位置決めピン9を所定位置
に装着した後、永久磁石3を接着剤によってヨーク1に
固着する。この場合接着剤を硬化させるために加熱乾燥
する処理が必要であり、永久磁石3の固着作業に時間と
工数を要するため、コスト高となるという問題点があ
る。また接着剤の加熱乾燥時に、接着剤から有害なアウ
トガスが発生し、環境が汚染される場合があるという問
題点もある。
【0007】次に永久磁石3をヨーク1に固着後におい
て、支柱2およびストッパ部材8を固着し、支柱2に上
側のヨーク1を装着し、止めねじ2aによって固着する
のであるが、これらの構成部材の固着手段がねじ止めお
よび/またはかしめであるため、手作業の比率が高い。
従って時間と工数が嵩み、コスト高の原因となってい
る。
て、支柱2およびストッパ部材8を固着し、支柱2に上
側のヨーク1を装着し、止めねじ2aによって固着する
のであるが、これらの構成部材の固着手段がねじ止めお
よび/またはかしめであるため、手作業の比率が高い。
従って時間と工数が嵩み、コスト高の原因となってい
る。
【0008】一方近年のこの種の揺動型アクチュエータ
に対する薄型化、低コスト化への要求は次第に厳しくな
ってきており、上記従来の構成のものでは、構成部材の
点数が多いと共に、組立コストが嵩むため、上記要求を
満足させることができない。
に対する薄型化、低コスト化への要求は次第に厳しくな
ってきており、上記従来の構成のものでは、構成部材の
点数が多いと共に、組立コストが嵩むため、上記要求を
満足させることができない。
【0009】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、構成部材の点数が少なく、かつ組立が容易で
あり、かつ製作コストの大幅な低減が可能である揺動型
アクチュエータを提供することを目的とするものであ
る。
を解決し、構成部材の点数が少なく、かつ組立が容易で
あり、かつ製作コストの大幅な低減が可能である揺動型
アクチュエータを提供することを目的とするものであ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、対向して設けた1対のヨークの
少なくとも一方に永久磁石を固着し、この永久磁石の表
面に磁気空隙を形成してなるハウジングと、一端に可動
コイルを他端に機能部材を各々固着して揺動自在に形成
したアームとからなり、前記磁気空隙内において可動コ
イルを永久磁石の表面に沿って移動自在に構成した揺動
型アクチュエータにおいて、厚さ方向に着磁してなり平
板状に形成した永久磁石と、この永久磁石の裏面に吸着
させた強磁性材料からなる下部ヨークとによって形成し
た永久磁石組立体と、強磁性材料により平面への投影輪
郭内に前記永久磁石が包含され得るように形成した上部
ヨークとを、熱可塑性樹脂材料からなるハウジングの成
形時に間隙を介してハウジング内に一体に固着する、と
いう技術的手段を採用した。
に、本発明においては、対向して設けた1対のヨークの
少なくとも一方に永久磁石を固着し、この永久磁石の表
面に磁気空隙を形成してなるハウジングと、一端に可動
コイルを他端に機能部材を各々固着して揺動自在に形成
したアームとからなり、前記磁気空隙内において可動コ
イルを永久磁石の表面に沿って移動自在に構成した揺動
型アクチュエータにおいて、厚さ方向に着磁してなり平
板状に形成した永久磁石と、この永久磁石の裏面に吸着
させた強磁性材料からなる下部ヨークとによって形成し
た永久磁石組立体と、強磁性材料により平面への投影輪
郭内に前記永久磁石が包含され得るように形成した上部
ヨークとを、熱可塑性樹脂材料からなるハウジングの成
形時に間隙を介してハウジング内に一体に固着する、と
いう技術的手段を採用した。
【0011】本発明において、構成部材としての永久磁
石はその厚さ寸法が制限されるため動作点が高くとれな
いので、保磁力の大なる希土類系のものを使用すること
が好ましい。更に近年のものにおいては一層の薄型化お
よび高性能化が要求されるため、磁気空隙内に高い磁束
密度を確保する点で、R−Fe−B系(R:Y、Nd等
の希土類元素の1種以上)の永久磁石を使用することが
より好ましい。
石はその厚さ寸法が制限されるため動作点が高くとれな
いので、保磁力の大なる希土類系のものを使用すること
が好ましい。更に近年のものにおいては一層の薄型化お
よび高性能化が要求されるため、磁気空隙内に高い磁束
密度を確保する点で、R−Fe−B系(R:Y、Nd等
の希土類元素の1種以上)の永久磁石を使用することが
より好ましい。
【0012】次に本発明における熱可塑性樹脂材料とし
ては、例えばポリフェニリンサルファイド樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の
公知の樹脂(好ましくは耐熱性を有する樹脂)を使用す
ることができる。
ては、例えばポリフェニリンサルファイド樹脂、ポリブ
チレンテレフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂等の
公知の樹脂(好ましくは耐熱性を有する樹脂)を使用す
ることができる。
【0013】上記の樹脂の内では、縦弾性率(測定法:
ASTM D−638)が10×104 kg/cm2 以上
(好ましくは13×104 kg/cm2 以上)のものが好ま
しい。特に熱可塑性樹脂として液晶ポリマー(溶融状態
で液晶性を示す)の一種である液晶性ポリエステル樹脂
(主鎖中に剛直鎖を有するポリエステル)を使用すると
好ましい。
ASTM D−638)が10×104 kg/cm2 以上
(好ましくは13×104 kg/cm2 以上)のものが好ま
しい。特に熱可塑性樹脂として液晶ポリマー(溶融状態
で液晶性を示す)の一種である液晶性ポリエステル樹脂
(主鎖中に剛直鎖を有するポリエステル)を使用すると
好ましい。
【0014】液晶性ポリエステル樹脂には、(a)パラ
ヒドロキシ安息酸とポリエチレンテレフタレートとの共
重合体、(b)ポリ−p−ヒドロキシベンゾエートと芳
香族ジカルボン酸、芳香族ジオールの共重合体、(c)
ポリ−p−ヒドロキシベンゾエートとナフトエ酸との共
重合体、等の種々の基本組成を有するものがあるが、強
度および弾性率の点で全芳香族のもの(b)、(c)が
好ましく、(c)のものがより好ましい。特に(c)の
全芳香族系ポリエステル樹脂は、成形時に剛直な分子鎖
が流動方向に配向するため、その方向の縦弾性率が大と
なる他に、振動吸収特性が良く、線膨張率が小さい(金
属材料に近い)という利点がある。
ヒドロキシ安息酸とポリエチレンテレフタレートとの共
重合体、(b)ポリ−p−ヒドロキシベンゾエートと芳
香族ジカルボン酸、芳香族ジオールの共重合体、(c)
ポリ−p−ヒドロキシベンゾエートとナフトエ酸との共
重合体、等の種々の基本組成を有するものがあるが、強
度および弾性率の点で全芳香族のもの(b)、(c)が
好ましく、(c)のものがより好ましい。特に(c)の
全芳香族系ポリエステル樹脂は、成形時に剛直な分子鎖
が流動方向に配向するため、その方向の縦弾性率が大と
なる他に、振動吸収特性が良く、線膨張率が小さい(金
属材料に近い)という利点がある。
【0015】液晶ポリマーでは完全溶融温度より低い液
晶状態温度で成形を行うと、流動性が高く成形が容易と
なる。特に縦弾性率(引張弾性率)が16×104 kg/
cm2以上の液晶ポリマーを使用するとよい。このような
液晶ポリマーの具体例としては、全芳香族のサーモトロ
ピック液晶性ポリエステルであるベクトラA130(1
8×104 )(単位はkg/cm2 、以下同じ)、C130
(16×104 )、A230(30×104 )、B23
0(38×104 )、A410(21×104)、A4
22(18×104 )、C400(17×104 )、A
540(16×104 )(以上セラニーズ社)、XYD
AR RC−210(16.2×104 )、G−43C(1
6.1×104 )(以上ダートコ社)などが挙げられる。
晶状態温度で成形を行うと、流動性が高く成形が容易と
なる。特に縦弾性率(引張弾性率)が16×104 kg/
cm2以上の液晶ポリマーを使用するとよい。このような
液晶ポリマーの具体例としては、全芳香族のサーモトロ
ピック液晶性ポリエステルであるベクトラA130(1
8×104 )(単位はkg/cm2 、以下同じ)、C130
(16×104 )、A230(30×104 )、B23
0(38×104 )、A410(21×104)、A4
22(18×104 )、C400(17×104 )、A
540(16×104 )(以上セラニーズ社)、XYD
AR RC−210(16.2×104 )、G−43C(1
6.1×104 )(以上ダートコ社)などが挙げられる。
【0016】因みに縦弾性率は、鋼:220×104 、
アルミニウム:68×104 、メタアクリル樹脂: 4.2
×104 、ポリスチレン樹脂: 3.2〜 3.6×104 、ポ
リフェニリンサルファイド樹脂:10×104 (何れも
単位はkg/cm2 )であるから、一般の熱可塑性樹脂を使
用するよりも大なる剛性を得ることができる。またこの
液晶ポリマーとしては、機械的強度や耐熱性などを向上
させるために、ガラス繊維や炭素繊維などのフィラーを
添加したものを使用することができる。添加量は10〜
50重量%が望ましく、より好ましくは20〜40重量
%である。
アルミニウム:68×104 、メタアクリル樹脂: 4.2
×104 、ポリスチレン樹脂: 3.2〜 3.6×104 、ポ
リフェニリンサルファイド樹脂:10×104 (何れも
単位はkg/cm2 )であるから、一般の熱可塑性樹脂を使
用するよりも大なる剛性を得ることができる。またこの
液晶ポリマーとしては、機械的強度や耐熱性などを向上
させるために、ガラス繊維や炭素繊維などのフィラーを
添加したものを使用することができる。添加量は10〜
50重量%が望ましく、より好ましくは20〜40重量
%である。
【0017】また本発明においては、上記の熱可塑性樹
脂として曲げ弾性率(測定法:ASTM D−792)
が13×104 kg/cm2 以上のものも有効に使用でき
る。このような樹脂としては、例えば前述のベクトラA
130(15×104 )(単位はkg/cm2 、以下同
じ)、C130(14×104 )、A230(29×1
04)、B230(36×104 )、A410(18×
104 )、A422(17×104 )、A540(14
×104 )、XYDAR RC−210(13.6×1
0 4 )、G−43C(14.9×104 )の他、ライトンR
−4(14×104 )(フィリプス石油)、DIC・P
PS FZ・1140(14×104 )、ASAHI・
PPS RG−40JA(14.4×104 )(旭硝子)、
フォートロン1140A1(13×104 )(ポリプラ
スチックス)、GS−40(15×104 )、G−10
(20×104 )、G−6(18×104 )、G−4F
(14×10 4 )、FC−5(16×104 )(以上東
ソー・サススティール)等のポリフェニリンサルファイ
ドなどが挙げられる。
脂として曲げ弾性率(測定法:ASTM D−792)
が13×104 kg/cm2 以上のものも有効に使用でき
る。このような樹脂としては、例えば前述のベクトラA
130(15×104 )(単位はkg/cm2 、以下同
じ)、C130(14×104 )、A230(29×1
04)、B230(36×104 )、A410(18×
104 )、A422(17×104 )、A540(14
×104 )、XYDAR RC−210(13.6×1
0 4 )、G−43C(14.9×104 )の他、ライトンR
−4(14×104 )(フィリプス石油)、DIC・P
PS FZ・1140(14×104 )、ASAHI・
PPS RG−40JA(14.4×104 )(旭硝子)、
フォートロン1140A1(13×104 )(ポリプラ
スチックス)、GS−40(15×104 )、G−10
(20×104 )、G−6(18×104 )、G−4F
(14×10 4 )、FC−5(16×104 )(以上東
ソー・サススティール)等のポリフェニリンサルファイ
ドなどが挙げられる。
【0018】
【作用】上記の構成により、構成部材の点数を減少する
ことができると共に、構成部材が一体成形されることに
より、組立作業が容易になり、製作コストの大幅な低減
が可能となる。
ことができると共に、構成部材が一体成形されることに
より、組立作業が容易になり、製作コストの大幅な低減
が可能となる。
【0019】
【実施例】図1は本発明の実施例における磁気回路を示
す一部破砕斜視図であり、同一部分は前記図2ないし図
4と同一の参照符号で示す。図1において10は基板、
12は蓋部材であり、支柱2によって一体に形成され、
ハウジングを構成する。なお基板10にはストッパ部材
8および後述するように形成した永久磁石組立体13を
一体に抱持する保持部材11を各々一体に突設する。ま
た蓋部材12の下面には後述するように形成した上部ヨ
ーク14を一体に設ける。
す一部破砕斜視図であり、同一部分は前記図2ないし図
4と同一の参照符号で示す。図1において10は基板、
12は蓋部材であり、支柱2によって一体に形成され、
ハウジングを構成する。なお基板10にはストッパ部材
8および後述するように形成した永久磁石組立体13を
一体に抱持する保持部材11を各々一体に突設する。ま
た蓋部材12の下面には後述するように形成した上部ヨ
ーク14を一体に設ける。
【0020】上記のようなハウジングを形成するには、
射出成形用金型を使用し、成形用空間に例えばガラス繊
維入りのポリフェニリンサルファイド樹脂の加熱溶融物
を注入し、冷却固化後成形用空間から取り出せばよい。
なお永久磁石組立体13および上部ヨーク14は、成形
前に射出成形用金型内の所定個所にインサートしておけ
ば、上記加熱溶融物の注入によって保持部材11および
蓋部材12が形成されると同時に、永久磁石組立体13
および上部ヨーク14が各々一体化される。
射出成形用金型を使用し、成形用空間に例えばガラス繊
維入りのポリフェニリンサルファイド樹脂の加熱溶融物
を注入し、冷却固化後成形用空間から取り出せばよい。
なお永久磁石組立体13および上部ヨーク14は、成形
前に射出成形用金型内の所定個所にインサートしておけ
ば、上記加熱溶融物の注入によって保持部材11および
蓋部材12が形成されると同時に、永久磁石組立体13
および上部ヨーク14が各々一体化される。
【0021】次に永久磁石組立体13を構成する永久磁
石3は、例えばNd−Fe−B系磁石材料によって略扇
形の平板状に形成し、厚さ方向に着磁し、表面にN、S
磁極が現れるように構成する。このような永久磁石3を
製作する際に、2個の永久磁石を破線部分で接合して一
体化してもよい。次に下部ヨーク(図示せず)を、例え
ば軟鉄のような強磁性材料により、永久磁石3の外形輪
郭と対応する外形輪郭を有する平板状に形成し、永久磁
石3の裏面に吸着させて永久磁石組立体13を構成す
る。また上部ヨーク14は前記下部ヨークと同様な強磁
性材料によって略扇形の平板状に、かつ平面への投影輪
郭内に前記永久磁石3が包含され得るように形成する。
石3は、例えばNd−Fe−B系磁石材料によって略扇
形の平板状に形成し、厚さ方向に着磁し、表面にN、S
磁極が現れるように構成する。このような永久磁石3を
製作する際に、2個の永久磁石を破線部分で接合して一
体化してもよい。次に下部ヨーク(図示せず)を、例え
ば軟鉄のような強磁性材料により、永久磁石3の外形輪
郭と対応する外形輪郭を有する平板状に形成し、永久磁
石3の裏面に吸着させて永久磁石組立体13を構成す
る。また上部ヨーク14は前記下部ヨークと同様な強磁
性材料によって略扇形の平板状に、かつ平面への投影輪
郭内に前記永久磁石3が包含され得るように形成する。
【0022】上記の構成により、前記加熱溶融物を射出
成形用金型内に注入するのみの工程により、各構成部材
が一体に形成され得るのである。本実施例においては、
基板10上に一体に突設する保持部材11の周縁を連続
して形成した例について記述したが、不連続状若しくは
複数個の突起状に形成しても作用は同様であり、要する
に永久磁石組立体13を抱持固着し得る機能を具有すれ
ばよい。また本実施例においては、磁気ヘッド用のアク
チュエータについて記述したが、アームの一端に設ける
べき機能部材は、磁気ヘッドのみでなく、光ヘッドその
他のものであっても作用は同様である。
成形用金型内に注入するのみの工程により、各構成部材
が一体に形成され得るのである。本実施例においては、
基板10上に一体に突設する保持部材11の周縁を連続
して形成した例について記述したが、不連続状若しくは
複数個の突起状に形成しても作用は同様であり、要する
に永久磁石組立体13を抱持固着し得る機能を具有すれ
ばよい。また本実施例においては、磁気ヘッド用のアク
チュエータについて記述したが、アームの一端に設ける
べき機能部材は、磁気ヘッドのみでなく、光ヘッドその
他のものであっても作用は同様である。
【0023】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、磁気回路の構成部材を一体成形すること
により、構成部材の点数を大幅に低減することができ、
組立作業が容易となると共に、生産性を大幅に向上させ
得る結果、製作コストの大幅な低減が可能となる。更に
構成部材の大部分の一体化により、揺動型アクチュエー
タ全体の小型化、薄型化が実現されるという効果があ
る。
用であるから、磁気回路の構成部材を一体成形すること
により、構成部材の点数を大幅に低減することができ、
組立作業が容易となると共に、生産性を大幅に向上させ
得る結果、製作コストの大幅な低減が可能となる。更に
構成部材の大部分の一体化により、揺動型アクチュエー
タ全体の小型化、薄型化が実現されるという効果があ
る。
【図1】本発明の実施例における磁気回路を示す一部破
砕斜視図である。
砕斜視図である。
【図2】従来の揺動型アクチュエータの例を示す要部説
明図であり、(a)は一部破砕した平面、(b)は
(a)におけるA方向矢視を示す。
明図であり、(a)は一部破砕した平面、(b)は
(a)におけるA方向矢視を示す。
【図3】図2における磁気回路の構成部材を示す要部斜
視図である。
視図である。
【図4】図3における構成部材を分解して示す斜視図で
ある。
ある。
2 支柱 3 永久磁石 10 基板 11 保持部材 14 上部ヨーク
Claims (1)
- 【請求項1】 対向して設けた1対のヨークの少なくと
も一方に永久磁石を固着し、この永久磁石の表面に磁気
空隙を形成してなるハウジングと、一端に可動コイルを
他端に機能部材を各々固着して揺動自在に形成したアー
ムとからなり、前記磁気空隙内において可動コイルを永
久磁石の表面に沿って移動自在に構成した揺動型アクチ
ュエータにおいて、 厚さ方向に着磁してなり平板状に形成した永久磁石と、
この永久磁石の裏面に吸着させた強磁性材料からなる下
部ヨークとによって形成した永久磁石組立体と、 強磁性材料により平面への投影輪郭内に前記永久磁石が
包含され得るように形成した上部ヨークとを、 熱可塑性樹脂材料からなるハウジングの成形時に間隙を
介してハウジング内に一体に固着したことを特徴とする
揺動型アクチュエータ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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