JP6177094B2 - アクチュエータおよびアクチュエータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定の動作対象物を所定方向へ直線的に移動させるためのアクチュエータに関する。また、本発明は、かかるアクチュエータの製造方法に関する。

従来、レンズを保持するホルダと、ホルダをレンズの光軸方向へ移動可能に保持する支持体と、支持体に対してホルダを光軸方向へ駆動するためのコイルおよびマグネットと、ホルダと支持体とを繋ぐ板バネと、ホルダを光軸方向へ案内する球状体とを備えるレンズ駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、支持体は、上側ガイドとヨークとベースとによって構成されている。マグネットは、円筒状に形成されるヨークの内周面に固定され、コイルは、ホルダの外周面に固定されている。上側ガイドおよびベースは、ホルダの外周側を囲む環状に形成されており、上側ガイドおよびベースには、ホルダが光軸方向へ移動可能になるように、挿通孔が形成されている。また、ホルダの外周面には、径方向の内側へ窪む窪み部が形成されている。球状体は、窪み部の内壁と挿通孔の内壁とによって形成される空間内に収容されている。また、球状体は、ホルダの中心に対して、１２０°ピッチで配置されている。

特許第４２６２７６９号公報

特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、上述のように、ホルダの外周面に形成される窪み部の内壁と、上側ガイドやベースに形成される挿通孔の内壁とによって形成される空間内に球状体が収容されている。そのため、このレンズ駆動装置を組み立てる際には、窪み部の中に球状体を入れた状態のホルダを、上側ガイドやベースの挿通孔に挿入しなければならない。したがって、特許文献１に記載のレンズ駆動装置では、組立の際に、窪み部から球状体が落下しやすくなり、その結果、組立作業が煩雑になる。

そこで、本発明の課題は、コイル保持体または磁石保持体を案内するための複数の球体を備えていても、組立を容易に行うことが可能なアクチュエータを提供することにある。また、本発明の課題は、かかるアクチュエータの製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のアクチュエータは、略筒状に巻回される駆動用コイルと、駆動用コイルの内周側に配置される駆動用磁石部と、駆動用コイルを保持するコイル保持体と、駆動用磁石部を保持するとともにコイル保持体に対して直線的に相対移動可能な磁石保持体と、コイル保持体と磁石保持体とを繋ぐ板バネとを備えるとともに、コイル保持体に対する磁石保持体の相対移動方向を第１方向とし、第１方向の一方を第２方向とし、第１方向の他方を第３方向とすると、第１方向へコイル保持体または磁石保持体を案内するための複数の球体と、複数の球体を保持する球体保持部材とを備え、コイル保持体は、その内周側が第１方向に貫通する略筒状の筒部を備え、駆動用磁石部は、筒部の内周側に配置され、駆動用コイルは、駆動用磁石部の外周側の全周を囲むように筒部の外周側に巻回され、磁石保持体は、第１方向に直交する筒部の径方向における磁石保持体の外周面を構成するとともに駆動用コイルの外周側の全周を囲む側面部を備え、球体保持部材は、第１方向を長手方向として形成され球体が第１方向へ移動可能に配置されるとともに第２方向端が開口する球体配置溝が形成される溝形成部と、球体配置溝の第２方向端を第２方向側から覆う蓋部とを備えるとともに、径方向において、駆動用コイルと側面部との間に配置され、溝形成部と蓋部とは、別体で形成されて、互いに固定されていることを特徴とする。

本発明のアクチュエータでは、コイル保持体は、駆動用コイルが外周側に巻回される筒部を備え、磁石保持体は、筒部の径方向における磁石保持体の外周面を構成するとともに駆動用コイルの外周側の全周を囲む側面部を備えている。また、本発明では、径方向において駆動用コイルと側面部との間に配置される球体保持部材は、第２方向端が開口する球体配置溝が形成される溝形成部と、球体配置溝の第２方向端を第２方向側から覆う蓋部とを備えている。さらに、本発明では、溝形成部と蓋部とは、別体で形成されて、互いに固定されている。そのため、本発明では、径方向において駆動用コイルと側面部との間に配置される溝形成部の球体配置溝に第２方向側から球体を配置した後に、球体配置溝の第２方向端を第２方向側から覆うように蓋部を溝形成部に固定することが可能になる。したがって、本発明では、アクチュエータを組み立てる際に、球体配置溝から球体が落下するのを防止することが可能になる。そのため、本発明では、コイル保持体または磁石保持体を案内するための複数の球体をアクチュエータが備えていても、アクチュエータの組立を容易に行うことが可能になる。

また、本発明では、径方向において駆動用コイルと側面部との間に配置される球体保持部材に、第１方向へコイル保持体または磁石保持体を案内するための複数の球体が保持されているため、たとえば、第１方向と水平方向とが一致する状態でアクチュエータが使用されても、コイル保持体と磁石保持体との干渉を防止して、コイル保持体に対して磁石保持体を適切に相対移動させることが可能になる。

本発明において、溝形成部には、蓋部の第３方向側の面の一部が当接する当接面が形成されていることが好ましい。このように構成すると、当接面によって第１方向において蓋部を位置決めすることができるため、第１方向における蓋部の位置決めが容易になる。

本発明において、コイル保持体は、筒部の第２方向端から径方向へ広がる鍔部を備え、鍔部の径方向の外側端は、駆動用コイルの外周面よりも外周側へ突出し、径方向における球体保持部材の中心には、第１方向に貫通する貫通孔が形成され、球体保持部材は、貫通孔の内周面が鍔部の径方向の外側端に当接するように、かつ、駆動用コイルの少なくとも一部が貫通孔の内側に配置されるようにコイル保持体に固定されていることが好ましい。このように構成すると、コイル保持体に球体保持部材を固定する際に、球体保持部材を第２方向側から鍔部および筒部に嵌め込めば、コイル保持体に球体保持部材を固定する際の、駆動用コイルと球体保持部材との接触を防止することが可能になる。したがって、コイル保持体に球体保持部材を固定する際の駆動用コイルの損傷を防止することが可能になる。

本発明において、鍔部は、第１方向において球体保持部材を位置決めするための第２当接面が形成されるとともに径方向の外側へ突出する第１突出部を備え、球体保持部材は、第２当接面に当接する第３当接面が形成されるとともに径方向の内側へ突出する第２突出部を備えることが好ましい。このように構成すると、第２当接面と第３当接面とによって第１方向において球体保持部材を位置決めすることができるため、第１方向における球体保持部材の位置決めが容易になる。

本発明において、径方向における駆動用コイルと貫通孔の内周面との間に、接着剤が塗布されていることが好ましい。このように構成すると、コイル保持体に対する球体保持部材の固定強度を高めることが可能になる。

本発明において、磁石保持体は、駆動用コイルおよび駆動用磁石部よりも第３方向側に配置され磁石保持体の第３方向側の端面を構成する端面部を備え、球体保持部材は、コイル保持体に固定されるとともに、板バネが撓んでいない状態において板バネよりも第２方向側に配置され、板バネは、磁石保持体の側面部に固定される磁石側固定部と、コイル保持体の第３方向側に固定されるコイル側固定部と、磁石側固定部とコイル側固定部とを繋ぐ複数の腕部とを備え、磁石側固定部は、コイル側固定部よりも外周側に配置され、腕部は、径方向において、磁石側固定部とコイル側固定部との間に配置され、板バネが撓んでいない状態において、第１方向における板バネの第２方向側の端面と球体保持部材の第３方向側の端面との距離は、第１方向における板バネの第３方向側の端面と端面部の第２方向側の面との距離よりも長くなっていることが好ましい。このように構成すると、コイル保持体に対して磁石保持体が第２方向へ相対移動するときの、板バネの腕部と球体保持部材との接触を防止することが可能になる。したがって、板バネの腕部の損傷を防止することが可能になる。

本発明のアクチュエータは、たとえば、以下のように製造される。すなわち、本発明のアクチュエータは、径方向において駆動用コイルと側面部との間に配置される溝形成部の球体配置溝に第２方向側から球体を配置した後に、球体配置溝の第２方向端を第２方向側から覆うように蓋部を溝形成部に固定する製造方法によって製造される。このアクチュエータの製造方法によれば、アクチュエータを組み立てる際に、球体配置溝から球体が落下するのを防止することが可能になるため、コイル保持体または磁石保持体を案内するための複数の球体をアクチュエータが備えていても、アクチュエータの組立を容易に行うことが可能になる。

以上のように、本発明では、コイル保持体または磁石保持体を案内するための複数の球体をアクチュエータが備えていても、アクチュエータの組立を容易に行うことが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるアクチュエータの斜視図である。 図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示すアクチュエータの分解斜視図である。 図２のＦ部の拡大図である。 図３に示す板バネの平面図である。

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、本発明の実施の形態にかかるアクチュエータ１の斜視図である。図２は、図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示すアクチュエータ１の分解斜視図である。図４は、図２のＦ部の拡大図である。図５は、図３に示す板バネ６の平面図である。

本形態のアクチュエータ１は、所定の動作対象物（図示省略）を所定方向へ直線的に移動させるためのものである。また、アクチュエータ１は、所定の上位装置（図示省略）に搭載されて使用される。このアクチュエータ１は、全体として、扁平な略円柱状に形成されている。また、アクチュエータ１は、小型のものであり、たとえば、アクチュエータ１の外径は、１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり、アクチュエータ１の厚さは、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。

アクチュエータ１は、駆動用コイル２と、駆動用磁石部３と、駆動用コイル２を保持するコイル保持体４と、駆動用磁石部３を保持する磁石保持体５と、コイル保持体４と磁石保持体５とを繋ぐ板バネ６とを備えている。磁石保持体５は、コイル保持体４に対して直線的に相対移動可能となっている。すなわち、コイル保持体４は、磁石保持体５に対して直線的に相対移動可能となっており、コイル保持体４と磁石保持体５とは、板バネ６を介して相対移動可能に繋がれている。本形態では、駆動用コイル２および駆動用磁石部３等によって、コイル保持体４に対して磁石保持体５を相対移動させる駆動機構が構成されている。また、アクチュエータ１は、コイル保持体４または磁石保持体５をその相対移動方向へ案内するための３個の球体７と、３個の球体７を保持する球体保持部材８とを備えている。

以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を「左右方向」、Ｙ方向を「前後方向」、Ｚ方向を「上下方向」とする。また、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｚ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。本形態では、磁石保持体５は、コイル保持体４に対して上下方向（Ｚ方向）へ相対移動可能となっている。すなわち、本形態では、上下方向（Ｚ方向）は、コイル保持体４に対する磁石保持体５の相対移動方向である第１方向となっている。また、本形態では、上方向（Ｚ１方向）は、第１方向の一方である第２方向となっており、下方向（Ｚ２方向）は、第１方向の他方である第３方向となっている。また、上下方向に直交する方向は、扁平な略円柱状に形成されるアクチュエータ１の径方向と一致している。

コイル保持体４は、駆動用コイル２が巻回されるコイルボビン１１と、磁石保持体５の外部に配置される外部配置部材１２とを備えている。コイルボビン１１および外部配置部材１２は、樹脂材料で形成されている。

コイルボビン１１は、その内周側が上下方向に貫通する略筒状の筒部１１ａと、筒部１１ａの下端面から下方向へ突出する突出部１１ｂとを備えている。本形態の筒部１１ａは、扁平な略円筒状に形成されている。略円筒状に形成される筒部１１ａの径方向とアクチュエータ１の径方向（すなわち、上下方向に直交する方向）とは一致している。以下の説明では、この方向を「径方向」とする。

筒部１１ａの上端には、径方向の外側へ広がる鍔部１１ｃが形成され、筒部１１ａの下端には、径方向の外側へ広がる鍔部１１ｄが形成されている。すなわち、上下方向における駆動用コイル２の両外側には、鍔部１１ｃ、１１ｄが形成されている。筒部１１ａの外周側の、鍔部１１ｃと鍔部１１ｄとの間には、駆動用コイル２が巻回されている。駆動用コイル２は、筒部１１ａの外周面に沿って巻回されており、略円筒状に巻回されている。

鍔部１１ｃは、円環状に形成されている。鍔部１１ｃの外周端は、駆動用コイル２の外周面よりも外周側へ突出している。鍔部１１ｃの外周側かつ上面側には、球体保持部材８を位置決めするための円環状の位置決め用凹部１１ｅが下側かつ径方向の内側へ窪むように形成されている。すなわち、鍔部１１ｃの外周側かつ下面側には、球体保持部材８を位置決めするための円環状の第１突出部１１ｆが径方向の外側へ突出するように形成されている。第１突出部１１ｆの上面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。第１突出部１１ｆの上面には、球体保持部材８に形成される後述の第３当接面８ｈが当接しており、この上面は、上下方向において球体保持部材８を位置決めするための第２当接面１１ｇとなっている。

鍔部１１ｄは、その左端側に切欠きを有する略円環状に形成されている。鍔部１１ｃの外径と鍔部１１ｄの外径とは等しくなっており、鍔部１１ｄの外周端は、駆動用コイル２の外周面よりも外周側へ突出している。板バネ６を構成する後述のコイル側固定部６ａが取り付けられる前の鍔部１１ｄの下面には、コイル側固定部６ａを溶着固定するための３個の突起部１１ｈが形成されている。突起部１１ｈは、鍔部１１ｄの下面から下側へ突出するように形成されている。また、３個の突起部１１ｈは、上下方向から見たときの筒部１１ａの中心に対して１２０°ピッチで形成されている。なお、鍔部１１ｄの下面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。

突出部１１ｂは、径方向において、略筒状に形成される筒部１１ａに架け渡されるように形成されている。具体的には、略筒状に形成される筒部１１ａに左右方向で架け渡されるように形成されている。この突出部１１ｂは、鍔部１１ｄの下面から下方向へ突出する４本の柱部１１ｊと、４本の柱部１１ｊの下端が繋がる連結部１１ｋとを備えている。４本の柱部１１ｊのうちの２本の柱部１１ｊは、鍔部１１ｄの右端側に配置され、残りの２本の柱部１１ｊは、鍔部１１ｄの左端側に配置されている。連結部１１ｋは、上下方向に直交する平板状に形成されている。

突出部１１ｂの左端側には、駆動用コイル２の両端部のそれぞれが巻回される２本の端子ピン１１ｍが形成されている。端子ピン１１ｍは、連結部１１ｋの下面から下側へ突出するように形成されている。筒部１１ａに巻回される駆動用コイル２の両端側は、端子ピン１１ｍまで引き回されて、端子ピン１１ｍに巻回されている。端子ピン１１ｍには、フレキシブルプリント基板１３が接続されている。

外部配置部材１２は、略円板状に形成されている。この外部配置部材１２は、突出部１１ｂに固定されている。具体的には、外部配置部材１２は、突出部１１ｂの下面（すなわち、連結部１１ｋの下面）と外部配置部材１２の上面とが当接した状態で突出部１１ｂに固定されている。外部配置部材１２は、アクチュエータ１の下端面を構成している。外部配置部材１２の左端側には、端子ピン１１ｍおよびフレキシブルプリント基板１３との干渉を防止するための切欠き１２ａが形成されている。

磁石保持体５は、磁石保持体５の上端面を構成する端面部５ａと、磁石保持体５の下端面を構成する端面部５ｂと、径方向における磁石保持体５の外周面を構成する側面部５ｃとから構成されている。本形態では、端面部５ａ、５ｂは略円板状に形成され、側面部５ｃは略円筒状に形成されており、磁石保持体５は、上端面および下端面を有する略有底円筒状に形成されている。

端面部５ａは、アクチュエータ１の上端面を構成し、側面部５ｃは、径方向におけるアクチュエータ１の外周面を構成している。磁石保持体５は、突出部１１ｂの下端側の一部を除くコイルボビン１１の全体と、駆動用コイル２と、駆動用磁石部３とを覆っている。すなわち、端面部５ａは、駆動用コイル２および駆動用磁石部３よりも上側に配置され、端面部５ｂは、駆動用コイル２および駆動用磁石部３よりも下側に配置され、側面部５ｃは、駆動用コイル２および駆動用磁石部３の外周側の全周を囲むように配置されている。

また、磁石保持体５は、端面部５ａを構成するカバー１５と、側面部５ｃの大半部分を構成するケース１６と、端面部５ｂを構成するとともに側面部５ｃの下端側の一部を構成するケース１７とによって構成されている。カバー１５およびケース１６、１７は、軟磁性材料で形成されている。また、カバー１５は、略円板状に形成され、ケース１６は、略円筒状に形成され、ケース１７は、略有底円筒状に形成されている。カバー１５とケース１６とケース１７とが上下方向で組み合わされることで、磁石保持体５が構成されている。

カバー１５には、駆動用磁石部３を構成する後述の軸２０の上端側が挿入される軸挿入孔１５ａが形成されている。軸挿入孔１５ａは、カバー１５の中心に形成されている。また、軸挿入孔１５ａは、上下方向でカバー１５を貫通する丸孔状に形成されている。カバー１５の外径は、ケース１６の外径と等しくなっている。カバー１５は、ケース１６の上端に固定されている。

ケース１７は、端面部５ｂを構成する端面部１７ａと、側面部５ｃの下端側の一部を構成する側面部１７ｂとから構成されている。端面部１７ａは略円板状に形成され、側面部１７ｂは略円筒状に形成されている。端面部１７ａの外径は、カバー１５の外径と等しくなっている。側面部１７ｂの内径および外径のそれぞれは、ケース１６の内径および外径のそれぞれと等しくなっている。端面部１７ａには、開口部１７ｃが形成されている。開口部１７ｃは、上下方向で端面部１７ａを貫通するように形成されている。また、開口部１７ｃは、端面部１７ａの右端側から左端側まで形成されている。開口部１７ｃには、突出部１１ｂの一部が配置されている。突出部１１ｂは、開口部１７ｃに挿通されており、突出部１１ｂの下端側の一部は、端面部１７ａよりも下側へ突出している。

ケース１７の側面部１７ｂの上端側は、ケース１６の下端側に固定されている。本形態では、板バネ６を構成する後述の磁石側固定部６ｂをケース１６の下端と側面部１７ｂの上端との間に挟んだ状態で、ケース１６の下端側と側面部１７ｂの上端側とが溶接されることで、側面部１７ｂの上端側がケース１６の下端側に固定されている。

駆動用磁石部３は、扁平な円柱状に形成されており、コイルボビン１１の筒部１１ａの内周側に配置されている。すなわち、駆動用磁石部３は、駆動用コイル２の内周側に配置されており、駆動用コイル２は、駆動用磁石部３の外周側の全周を囲むように配置されている。この駆動用磁石部３は、上下方向で重なるように配置される２個の駆動用磁石片１８と、軟磁性材料で形成される磁性片１９と、駆動用磁石部３の中心部分を構成する軸２０とを備えている。

駆動用磁石片１８は、平板状に形成され、磁性片１９は、駆動用磁石片１８よりも薄い平板状に形成されている。また、駆動用磁石片１８および磁性片１９は、円環状に形成されている。すなわち、駆動用磁石片１８および磁性片１９の中心には、上下方向に貫通する貫通孔１８ａ、１９ａが形成されている。貫通孔１８ａの内径と貫通孔１９ａの内径とは等しくなっている。また、駆動用磁石片１８の外径と磁性片１９の外径とは等しくなっている。

磁性片１９は、上下方向において、２個の駆動用磁石片１８の間に配置されている。また、上側に配置される駆動用磁石片１８の下面と磁性片１９の上面とが接触した状態で、上側に配置される駆動用磁石片１８と磁性片１９とが固定され、下側に配置される駆動用磁石片１８の上面と磁性片１９の下面とが接触した状態で、下側に配置される駆動用磁石片１８と磁性片１９とが固定されている。すなわち、磁性片１９は、２個の駆動用磁石片１８と接触した状態で２個の駆動用磁石片１８に固定されている。

駆動用磁石片１８は、その上面の磁極とその下面の磁極とが異なる磁極となるように着磁されている。また、２個の駆動用磁石片１８は、その対向面が同じ磁極となるように配置されている。すなわち、駆動用磁石片１８同士の対向面は、同じ磁極に着磁されている。たとえば、上側に配置される駆動用磁石片１８の下面および下側に配置される駆動用磁石片１８の上面は、Ｎ極に着磁されている。そのため、上下方向における駆動用磁石部３の中心部分から、磁力線の向きが放射状に広がる磁界が発生している。

軸２０は、駆動用磁石片１８および磁性片１９の貫通孔１８ａ、１９ａに挿入されて固定されている。軸２０の上端側は、上側に配置される駆動用磁石片１８の上端面よりも上側に突出している。この軸２０の上端側は、カバー１５に形成される軸挿入孔１５ａに挿入されて固定されている。

駆動用磁石部３は、上下方向において、端面部５ａと端面部５ｂとの間に配置されている。駆動用磁石部３の上端面は、端面部５ａの下面（すなわち、カバー１５の下面）と接触しており、端面部５ａの下面に固定されている。一方、駆動用磁石部３の下端面と、端面部５ｂの下面（すなわち、ケース１７の端面部１７ａの上面）との間には、わずかな隙間が形成されている。

本形態では、上側に配置される駆動用磁石片１８の下端が駆動用コイル２の上端よりも上側へ移動することがなく、かつ、下側に配置される駆動用磁石片１８の上端が駆動用コイル２の下端よりも下側へ移動することがないように、駆動用磁石部３および駆動用コイル２が形成され、配置されている。上述のように、駆動用磁石片１８同士の対向面が同じ磁極に着磁されているため、駆動用磁石部３から駆動用コイル２を通過する磁界が発生している。

板バネ６は、コイル保持体４に固定されるコイル側固定部６ａと、磁石保持体５に固定される磁石側固定部６ｂと、コイル側固定部６ａと磁石側固定部６ｂとを繋ぐ複数の腕部６ｃとを備えている。本形態の板バネ６は、３本の腕部６ｃを備えている。コイル側固定部６ａおよび磁石側固定部６ｂは、略円環状に形成されている。コイル側固定部６ａは、磁石側固定部６ｂよりも径方向の内側に配置されている。すなわち、磁石側固定部６ｂは、コイル側固定部６ａよりも外周側に配置されている。腕部６ｃは、略１／４円弧状に形成されており、径方向において、コイル側固定部６ａと磁石側固定部６ｂとの間に配置されている。

コイル側固定部６ａは、鍔部１１ｄの下面に固定されている。すなわち、コイル固定部６ａは、コイル保持体４の下端側に固定されている。本形態では、３個の突起部１１ｈを利用した溶着によって、コイル側固定部６ａが鍔部１１ｄの下面に固定されている。また、コイル側固定部６ａは、その厚み方向と上下方向とが一致するように鍔部１１ｄの下面に固定されている。磁石側固定部６ｂは、ケース１６の下端とケース１７の側面部１７ｂの上端との間に挟まれた状態で、ケース１６の下端と側面部１７ｂの上端との間に固定されている。すなわち、磁石側固定部６ｂは、側面部５ｃに固定されている。また、磁石側固定部６ｂは、その厚み方向と上下方向とが一致するように側面部５ｃに固定されている。

球体保持部材８は、樹脂材料で形成されている。また、球体保持部材８は、略円筒状に形成されており、径方向における球体保持部材８の中心には、上下方向に貫通する貫通孔８ａが形成されている。球体保持部材８の内径は、後述の第２突出部８ｇが形成された部分を除いて、コイルボビン１１の鍔部１１ｃ、１１ｄの外径とほぼ等しいか、あるいは、鍔部１１ｃ、１１ｄの外径よりもわずかに大きくなっている。また、球体保持部材８の上下方向の長さは、コイルボビン１１の筒部１１ａの上下方向の長さよりも短くなっている。また、球体保持部材８の外径は、ケース１６の内径よりも小さくなっている。

球体保持部材８は、球体７が配置される球体配置溝８ｂが形成される溝形成部８ｃと、溝形成部８ｃと別体で形成される蓋部８ｄとから構成されている。溝形成部８ｃは、略円筒状に形成されており、球体保持部材８の大半部分を構成している。また、貫通孔８ａは、溝形成部８ｃの内周側に形成されている。蓋部８ｄは、円環状かつ平板状に形成されており、球体保持部材８の上端側の一部分を構成している。蓋部８ｄの内径は、溝形成部８ｃの内径よりも大きくなっている。蓋部８ｄの外径は、溝形成部８ｃの外形と略等しくなっている。蓋部８ｄは、溝形成部８ｃの上端側に固定されている。すなわち、本形態では、別体で形成される溝形成部８ｃと蓋部８ｄとが互いに固定されており、別体で形成される溝形成部８ｃと蓋部８ｄとが一体化されている。

溝形成部８ｃの外周面には、球体配置溝８ｂが径方向の内側へ窪むように形成されている。本形態では、３個の球体配置溝８ｂが溝形成部８ｃの外周面に形成されている。３個の球体配置溝８ｂは、上下方向から見たときの球体保持部材８の中心に対して１２０°ピッチで形成されている。球体配置溝８ｂは、上下方向を長手方向とする直線状に形成されている。球体配置溝８ｂの上下方向に直交する断面の形状は、球体７の曲率半径と略等しい曲率半径を有する略半円弧状となっている。また、球体配置溝８ｂは、溝形成部８ｃの上端から下端側に向かって形成されており、球体配置溝８ｂの上端は開口し、球体配置溝８ｂの下端は塞がっている。なお、球体配置溝８ｂの上下方向に直交する断面の形状は、長方形状等の四角形状となっていても良い。すなわち、球体配置溝８ｂは、四角溝状に形成されても良い。また、球体配置溝８ｂは、五角溝状や六角溝状等の多角溝状に形成されても良い。

溝形成部８ｃの上端の外周側には、図４に示すように、蓋部８ｄを位置決めするための円環状の位置決め用凹部８ｅが下側かつ径方向の内側へ窪むように形成されている。位置決め用凹部８ｅの下端面は、上下方向に直交する平面状に形成されている。位置決め用凹部８ｅの下端面には、蓋部８ｄの下面の径方向の内側部分が当接しており、この下端面は、上下方向において蓋部８ｄを位置決めするための当接面８ｆとなっている。蓋部８ｄは、球体配置溝８ｂの上端を上側から覆うように（すなわち、球体配置溝８ｂの上端の開口を上側から覆うように）、溝形成部８ｃの上端側に固定されている。本形態では、溝形成部８ｃの上端面と蓋部８ｄの上面とが略同一平面上に配置されている。

溝形成部８ｃの上端の内周側には、球体保持部材８を位置決めするための円環状の第２突出部８ｇが径方向の内側へ突出するように形成されている。第２突出部８ｇの下面は、コイルボビン１１の第２当接面１１ｇに当接しており、この下面は、上下方向において球体保持部材８を位置決めするための第３当接面８ｈとなっている。

球体保持部材８は、コイルボビン１１の鍔部１１ｃに固定されており、径方向において、コイルボビン１１と磁石保持体５の側面部５ｃとの間に配置されている。すなわち、球体保持部材８は、径方向において、駆動用コイル２と側面部５ｃとの間に配置されている。また、球体保持部材８は、貫通孔８ａの内周面が鍔部１１ｃの外周端（径方向の外側端）に当接するように、かつ、貫通孔８ａの内側に駆動用コイル２の一部が配置されるようにコイルボビン１１に固定されている。具体的には、コイルボビン１１の第２当接面１１ｇに球体保持部材８の第３当接面８ｈが当接し、コイルボビン１１の位置決め用凹部１１ｅの径方向の内側面に第２突出部８ｇの径方向の内側面が当接し、第１突出部１１ｆの径方向の外側面が貫通孔８ａの内周面に当接するとともに、駆動用コイル２の下端側の一部を除いた部分が貫通孔８ａの内側に配置されるように、球体保持部材８がコイルボビン１１に固定されている。また、本形態では、コイルボビン１１の上端面（すなわち、鍔部１１ｃの上面）と球体保持部材８の上端面とが略同一平面上に配置されている。径方向における駆動用コイル２と貫通孔８ａの内周面との間には、接着剤が塗布されている。

球体７は、非磁性材料で形成されている。球体７は、上下方向へ移動可能となるように球体配置溝８ｂに配置されている。また、球体７は、径方向において、球体配置溝８ｂとケース１６の内周面との間に配置されている。コイル保持体４に対して磁石保持体５が上下方向へ相対移動すると、３個の球体７の少なくともいずれか１つが球体配置溝８ｂおよびケース１６に当接して回転する。コイル保持体４に対して相対移動する磁石保持体５は、回転する球体７によって上下方向へ案内される。

上述のように、球体保持部材８の上下方向の長さは、コイルボビン１１の筒部１１ａの上下方向の長さよりも短くなっている。また、コイルボビン１１の上端面と球体保持部材８の上端面とが略同一平面上に配置されている。さらに、板バネ６のコイル側固定部６ａは、鍔部１１ｄの下面に固定されている。そのため、板バネ６が撓んでいない状態において、球体保持部材８は、板バネ６よりも上側に配置されている。また、本形態では、図４に示すように、板バネ６が撓んでいない状態において、上下方向における板バネ６の上面と球体保持部材８の下端面との距離Ｌ１は、上下方向における板バネ６の下面と磁石保持体５の端面部５ｂの上面との距離Ｌ２よりも長くなっている。

以上のように構成されたアクチュエータ１では、たとえば、磁石保持体５に動作対象物が取り付けられ、コイル保持体４が上位装置に取り付けられる。この場合には、コイル保持体４に対して磁石保持体５および動作対象物が上下方向へ移動する。また、この場合には、外部配置部材１２の下面が上位装置に取り付けられる。あるいは、コイル保持体４に動作対象物が取り付けられ、磁石保持体５が上位装置に取り付けられる。この場合には、磁石保持体５に対して、コイル保持体４および動作対象物が上下方向へ移動する。また、この場合には、外部配置部材１２の下面に動作対象物が取り付けられる。

また、アクチュエータ１においては、駆動用コイル２に電流が供給されていない状態では、図３に示すように、コイルボビン１１の鍔部１１ｃの上面とカバー１５の下面との間に隙間が形成され、板バネ６のコイル側固定部６ａの下面と端面部５ｂの上面との間にも隙間が形成されている。この状態で、所定方向へ流れる電流が駆動用コイル２に供給されると、磁石保持体５がコイル保持体４に対して上方向へ相対移動し、逆方向へ流れる電流が駆動用コイル２に供給されると、磁石保持体５がコイル保持体４に対して下方向へ相対移動する。

磁石保持体５に対するコイル保持体４の上下方向の相対移動範囲は、端面部５ａ、５ｂによって規制されている。具体的には、コイルボビン１１の鍔部１１ｃと端面部５ａとによって、コイル保持体４に対する磁石保持体５の下方向の相対移動範囲が規制され、コイル側固定部６ａと端面部５ｂとによって、コイル保持体４に対する磁石保持体５の上方向の相対移動範囲が規制されている。

アクチュエータ１の製造時には、まず、駆動用コイル２が巻回され溝形成部８ｃが固定されるとともに板バネ６のコイル側固定部６ａが固定されたコイルボビン１１をケース１６の内周側に配置し、ケース１６の下端とケース１７の側面部１７ｂの上端との間に板バネ６の磁石側固定部６ｂを挟んだ状態で、ケース１６とケース１７とを固定する。この状態では、径方向において、コイルボビン１１とケース１６との間（すなわち、コイルボビン１１と側面部５ｃとの間）に溝形成部８ｃが配置されている。また、コイルボビン１１に溝形成部８ｃを固定するときには、溝形成部８ｃを上側からコイルボビン１１に嵌め込む。

その後、球体配置溝８ｂに上側から球体７を配置してから、球体配置溝８ｂの上端を上側から覆うように蓋部８ｄを溝形成部８ｃの上端側に固定する。その後、駆動用磁石部３が固定されたカバー１５をケース１６の上端に固定する。また、コイルボビン１１の突出部１１ｂに外部配置部材１２を固定する。なお、駆動用コイル２が巻回されるとともにコイル側固定部６ａが固定されたコイルボビン１１をケース１６の内周側に配置し、ケース１６の下端と側面部１７ｂの上端との間に磁石側固定部６ｂを挟んだ状態で、ケース１６とケース１７とを固定した後に、コイルボビン１１に溝形成部８ｃを固定しても良い。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、球体保持部材８は、径方向において、コイルボビン１１と磁石保持体５の側面部５ｃとの間に配置されている。また、本形態では、球体保持部材８は、球体配置溝８ｂが形成される溝形成部８ｃと、球体配置溝８ｂの上端の開口を上側から覆う蓋部８ｄとから構成されており、溝形成部８ｃと別体で形成される蓋部８ｄが溝形成部８ｃの上端側に固定されている。さらに、本形態では、アクチュエータ１の製造時に、径方向においてコイルボビン１１と側面部５ｃとの間に配置される溝形成部８ｃの球体配置溝８ｂに上側から球体７を配置してから、球体配置溝８ｂの上端を上側から覆うように蓋部８ｄを溝形成部８ｃの上端側に固定し、その後、駆動用磁石部３が固定されたカバー１５をケース１６の上端に固定している。そのため、本形態では、アクチュエータ１を組み立てる際に、球体配置溝８ｂから球体７が落下するのを防止することが可能になる。したがって、本形態では、コイル保持体４または磁石保持体５を上下方向へ案内するための３個の球体７をアクチュエータ１が備えていても、アクチュエータ１の組立を容易に行うことが可能になる。

本形態では、径方向においてコイルボビン１１と磁石保持体５の側面部５ｃとの間に配置される球体保持部材８に、コイル保持体４または磁石保持体５を上下方向へ案内するための３個の球体７が保持されている。そのため、Ｚ方向と水平方向とが一致する状態でアクチュエータ１が使用されても、コイル保持体４と磁石保持体５との干渉を防止して、コイル保持体４に対して磁石保持体５を適切に相対移動させることが可能になる。

本形態では、筒部１１ａの上端に形成される鍔部１１ｃの外周端は、駆動用コイル２の外周面よりも外周側へ突出しており、球体保持部材８は、貫通孔８ａの内周面が鍔部１１ｃの外周端に当接するように固定されている。また、本形態では、コイルボビン１１に溝形成部８ｃを固定するときに、溝形成部８ｃを上側からコイルボビン１１に嵌め込んでいる。そのため、本形態では、コイルボビン１１に溝形成部８ｃを固定する際に、駆動用コイル２と溝形成部８ｃとの接触を防止することが可能になる。したがって、本形態では、コイルボビン１１に溝形成部８ｃを固定する際の駆動用コイル２の損傷を防止することが可能になる。

本形態では、溝形成部８ｃの上端の外周側に、蓋部８ｄを位置決めするための円環状の位置決め用凹部８ｅが形成されている。そのため、本形態では、上下方向における蓋部８ｄの位置決めが容易になる。また、本形態では、コイルボビン１１の鍔部１１ｃに、球体保持部材８を位置決めするための第１突出部１１ｆが形成され、溝形成部８ｃの上端の内周側に、球体保持部材８を位置決めするための第２突出部８ｇが形成されているため、上下方向における球体保持部材８の位置決めが容易になる。

本形態では、径方向における駆動用コイル２と貫通孔８ａの内周面との間に接着剤が塗布されている。そのため、本形態では、コイル保持体４に対する球体保持部材８の固定強度を高めることが可能になる。

本形態では、板バネ６が撓んでいない状態において、上下方向における板バネ６の上面と球体保持部材８の下端面との距離Ｌ１は、上下方向における板バネ６の下面と磁石保持体５の端面部５ｂの上面との距離Ｌ２よりも長くなっており、板バネ６のコイル側固定部６ａと端面部５ｂとによって、コイル保持体４に対する磁石保持体５の上方向の相対移動範囲が規制されている。そのため、本形態では、コイル保持体４に対する磁石保持体５の上方向への相対移動時に、板バネ６の腕部６ｃと球体保持部材８とが接触することはない。したがって、本形態では、腕部６ｃの損傷を防止することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、アクチュエータ１は、３個の球体７を備えているが、アクチュエータ１は、２個の球体７を備えていても良いし、４個以上の球体７を備えていても良い。この場合には、球体保持部材８の溝形成部８ｃに、球体７の数に応じた複数の球体配置溝８ｂが形成される。また、複数の球体配置溝８ｂは、上下方向から見たときの球体保持部材８の中心に対して等角度ピッチで配置される。

上述した形態では、蓋部８ｄは、円環状に形成されている。この他にもたとえば、蓋部８ｄは、球体配置溝８ｂの上端を上側から覆う小片状に形成されても良い。この場合には、球体保持部材８は、球体配置溝８ｂの数と同数の蓋部８ｄを備えている。また、上述した形態では、球体保持部材８の溝形成部８ｃとコイルボビン１１とが別体で形成されているが、コイルボビン１１の筒部１１ａに駆動用コイル２を巻回することができるのであれば、溝形成部８ｃとコイルボビン１１とが一体で形成されても良い。

上述した形態では、溝形成部８ｃの上端の外周側に位置決め用凹部８ｅが形成されているが、溝形成部８ｃの上端の外周側に位置決め用凹部８ｅが形成されていなくても良い。この場合には、溝形成部８ｃの外周面と蓋部８ｄの内周面とが当接した状態で、蓋部８ｄが溝形成部８ｃの上端側に固定される。また、上述した形態では、コイルボビン１１の鍔部１１ｃに位置決め用凹部１１ｅが形成され、溝形成部８ｃの上端の内周側に第２突出部８ｇが形成されているが、位置決め用凹部１１ｅおよび第２突出部８ｇは形成されなくても良い。また、上述した形態では、径方向における駆動用コイル２と貫通孔８ａの内周面との間に接着剤が塗布されているが、コイルボビン１１に対する球体保持部材８の固定強度を確保することができるのであれば、駆動用コイル２と貫通孔８ａの内周面との間に接着剤が塗布されなくても良い。

上述した形態では、球体保持部材８は、コイルボビン１１に固定されている。この他にもたとえば、球体保持部材８は、磁石保持体５に固定されても良い。この場合には、溝形成部８ｃの内周面に径方向の外側へ窪む球体配置溝８ｂが形成される。また、この場合には、コイルボビン１１の外周側に球体７が接触する接触部が形成または固定され、球体７は、径方向において、この接触部と球体配置溝８ｂとの間に配置される。

上述した形態では、駆動用磁石片１８および磁性片１９は、円環状に形成されており、その中心に形成される貫通孔１８ａ、１９ａに軸２０が挿入されて固定されているが、駆動用磁石片１８および磁性片１９は、円板状に形成されても良い。また、上述した形態では、アクチュエータ１は、略円柱状に形成されているが、アクチュエータ１は、四角柱状等の多角柱状に形成されても良い。この場合には、たとえば、コイルボビン１１の筒部１１ａは、アクチュエータ１の形状に応じた略多角筒状に形成され、駆動用磁石部３は、アクチュエータ１の形状に応じた多角板状に形成される。

１ アクチュエータ
２ 駆動用コイル
３ 駆動用磁石部
４ コイル保持体
５ 磁石保持体
５ｂ 端面部
５ｃ 側面部
６ 板バネ
６ａ コイル側固定部
６ｂ 磁石側固定部
６ｃ 腕部
７ 球体
８ 球体保持部材
８ａ 貫通孔
８ｂ 球体配置溝
８ｃ 溝形成部
８ｄ 蓋部
８ｆ 当接面
８ｇ 第２突出部
８ｈ 第３当接面
１１ａ 筒部
１１ｃ 鍔部
１１ｆ 第１突出部
１１ｇ 第２当接面
Ｌ１ 第１方向における板バネと球体保持部材との距離
Ｌ２ 第１方向における板バネと端面部との距離
Ｚ 第１方向
Ｚ１ 第２方向
Ｚ２ 第３方向

Claims (7)

1. 略筒状に巻回される駆動用コイルと、前記駆動用コイルの内周側に配置される駆動用磁石部と、前記駆動用コイルを保持するコイル保持体と、前記駆動用磁石部を保持するとともに前記コイル保持体に対して直線的に相対移動可能な磁石保持体と、前記コイル保持体と前記磁石保持体とを繋ぐ板バネとを備えるとともに、
   前記コイル保持体に対する前記磁石保持体の相対移動方向を第１方向とし、前記第１方向の一方を第２方向とし、前記第１方向の他方を第３方向とすると、
   前記第１方向へ前記コイル保持体または前記磁石保持体を案内するための複数の球体と、複数の前記球体を保持する球体保持部材とを備え、
   前記コイル保持体は、その内周側が前記第１方向に貫通する略筒状の筒部を備え、
   前記駆動用磁石部は、前記筒部の内周側に配置され、
   前記駆動用コイルは、前記駆動用磁石部の外周側の全周を囲むように前記筒部の外周側に巻回され、
   前記磁石保持体は、前記第１方向に直交する前記筒部の径方向における前記磁石保持体の外周面を構成するとともに前記駆動用コイルの外周側の全周を囲む側面部を備え、
   前記球体保持部材は、前記第１方向を長手方向として形成され前記球体が前記第１方向へ移動可能に配置されるとともに前記第２方向端が開口する球体配置溝が形成される溝形成部と、前記球体配置溝の前記第２方向端を前記第２方向側から覆う蓋部とを備えるとともに、前記径方向において、前記駆動用コイルと前記側面部との間に配置され、
   前記溝形成部と前記蓋部とは、別体で形成されて、互いに固定されていることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記溝形成部には、前記蓋部の前記第３方向側の面の一部が当接する当接面が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアクチュエータ。
3. 前記コイル保持体は、前記筒部の前記第２方向端から前記径方向へ広がる鍔部を備え、
   前記鍔部の前記径方向の外側端は、前記駆動用コイルの外周面よりも外周側へ突出し、
   前記径方向における前記球体保持部材の中心には、前記第１方向に貫通する貫通孔が形成され、
   前記球体保持部材は、前記貫通孔の内周面が前記鍔部の前記径方向の外側端に当接するように、かつ、前記駆動用コイルの少なくとも一部が前記貫通孔の内側に配置されるように前記コイル保持体に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載のアクチュエータ。
4. 前記鍔部は、前記第１方向において前記球体保持部材を位置決めするための第２当接面が形成されるとともに前記径方向の外側へ突出する第１突出部を備え、
   前記球体保持部材は、前記第２当接面に当接する第３当接面が形成されるとともに前記径方向の内側へ突出する第２突出部を備えることを特徴とする請求項３記載のアクチュエータ。
5. 前記径方向における前記駆動用コイルと前記貫通孔の内周面との間に、接着剤が塗布されていることを特徴とする請求項３または４記載のアクチュエータ。
6. 前記磁石保持体は、前記駆動用コイルおよび前記駆動用磁石部よりも前記第３方向側に配置され前記磁石保持体の前記第３方向側の端面を構成する端面部を備え、
   前記球体保持部材は、前記コイル保持体に固定されるとともに、前記板バネが撓んでいない状態において前記板バネよりも前記第２方向側に配置され、
   前記板バネは、前記磁石保持体の前記側面部に固定される磁石側固定部と、前記コイル保持体の前記第３方向側に固定されるコイル側固定部と、前記磁石側固定部と前記コイル側固定部とを繋ぐ複数の腕部とを備え、
   前記磁石側固定部は、前記コイル側固定部よりも外周側に配置され、前記腕部は、前記径方向において、前記磁石側固定部と前記コイル側固定部との間に配置され、
   前記板バネが撓んでいない状態において、前記第１方向における前記板バネの前記第２方向側の端面と前記球体保持部材の前記第３方向側の端面との距離は、前記第１方向における前記板バネの前記第３方向側の端面と前記端面部の前記第２方向側の面との距離よりも長くなっていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のアクチュエータ。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のアクチュエータの製造方法であって、
   前記径方向において前記駆動用コイルと前記側面部との間に配置される前記溝形成部の前記球体配置溝に前記第２方向側から前記球体を配置した後に、前記球体配置溝の前記第２方向端を前記第２方向側から覆うように前記蓋部を前記溝形成部に固定することを特徴とするアクチュエータの製造方法。

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