JP7165014B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係るアクチュエータ1の斜視図である。図2は、図1に示すアクチュエータ1のXZ断面図である。図3は、図1に示す配線基板15およびネジ18を外した状態の斜視図である。
図4は、図1に示すアクチュエータ1を分解して第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2および図4に示すように、第1カバー部材16には、第1方向Zの他方側Z2に向かって開口する四角形の凹部165が形成されている。また、凹部165の底部には、第2方向Xで並ぶ2つの凹部166、167が形成されている。凹部165の対角位置には貫通穴16aが形成されている。すなわち、凹部165において、第2方向Xの一方側X1かつ第3方向Yの一方側Y1および他方側Y2に位置する角部分、および第2方向Xの他方側X2かつ第3方向Yの一方側Y1および他方側Y2に位置する角部分に貫通穴16aが形成されている。また、凹部166、167の第3方向Yの両端部には貫通穴16bが形成されている。
図5は、図1に示すアクチュエータ1を分解して第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2および図5に示すように、第2カバー部材17は、以下に説明するように、第1カバー部材16に対して第1方向Zで略対称に形成されている。まず、第2カバー部材17には、第1方向Zの一方側Z1に向かって開口する四角形の凹部175が形成されている。また、凹部175の底部には、第2方向Xで並ぶ2つの凹部176、177が形成されている。第2カバー部材17において、凹部175は、第2方向Xの一方側X1に位置する第1壁部171と、第2方向Xの他方側X2に位置するに第2壁部172と、第3方向Yの一方側Y1に位置する第3壁部173と、第3方向Yの他方側Y2に位置する第4壁部174とによって囲まれている。第1方向Zからみたとき、第1壁部171および第2壁部172の幅(第2方向Xの寸法)は、第3壁部173および第4壁部174の幅(第3方向Yの寸法)より広い。第3壁部173の外面には、第2方向Xに沿って延在する凹部178が形成されている。
図6は、図2に示す磁気駆動機構6の第1方向Zの他方側Z2からみた分解斜視図、図7は磁気駆動機構6の第1方向Zの一方側Z1からみた分解斜視図である。図8は、図6、図7に示すホルダ60に保持される部品を分解して第1方向Zの一方側Z1からみた分解斜視図である。図2、および図6~図8に示すように、磁気駆動機構6は、コイル7と、コイル7に対して第1方向Zで対向する磁石8とを有している。本形態において、コイル7は、第2方向Xで並列するように配置された2つのコイル71、72からなり、コイル7は、第3方向Yに長辺701(有効部分)が延在する長円形状の空芯コイルである。コイル7はホルダ60と取付板68との間に保持されており、支持体2の側に設けられている。
図2、および図6~図8に示すように、ホルダ60は、2つのコイル保持穴66、67が第2方向Xで並列するように形成されており、コイル保持穴66、67の各々にコイル7が配置されている。コイル保持穴66、67は貫通穴であり、第3方向Yの両端部には、コイル保持穴66、67の第1方向Zの他方側Z2の端部に受け部661、671が形成されている。従って、コイル保持穴66、67に第1方向Zの一方側Z1からコイル7を装着すると、コイル7の短辺702(無効部分)が受け部661、671によって第1方向Zの他方側Z2で支持された状態となる。
本形態では、図9に示すように、第1カバー部材16の上にホルダ60を第1方向Zに重ね、さらに、ホルダ60の上に第2カバー部材17を第1方向Zに重ねた状態で、第2カバー部材17の貫通穴17e、ホルダ60の貫通穴60e、および第2カバー部材17の貫通穴17eにネジ18を止め、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17を第1方向Zで締結する。その結果、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17は、第2方向Xの軸線Cを跨ぐ一方の対角位置において、第1方向Z間が締結部材であるネジ18によって締め付けられ、支持体2が形成される。
このように構成したアクチュエータ1においては、図1および図2に示すように、支持体2に用いたカバー11は、外面側110に、第2方向Xの一方側X1に位置する第1側面111と、第2方向Xの他方側X2に位置するに第2側面112と、第3方向Yの一方側Y1に位置する第3側面113と、第3方向Yの他方側Y2に位置する第4側面114とを有している。ここで、第3側面113および第4側面114の第2方向Xの長さは、第1側面111および第2側面112の第3方向Yの長さより長い。本形態では、第3側面113には、コイル7を構成するコイル線の巻き始めの第1端部706、および巻き終わりの第2端部707が各々電気的に接続された配線基板15が固定されている。
図2、および図4~図8に示すように、可動体3は、コイル7に対して第1方向Zの一方側Z1で対向する第1板部860を備えた第1ヨーク86と、コイル7に対して第1方向Zの他方側Z2で対向する第2板部870を備えた第2ヨーク87とを有しており、磁石8は、第1ヨーク86の第1板部860のコイル7と対向する面、および第2ヨーク87の第2板部870のコイル7と対向する面の少なくとも一方に保持されてコイル7に第1方向Zで対向している。
図2に示すように、本形態では、可動体3に用いた第1ヨーク86の第1連結板部861に対して第2方向Xの一方側X1には、第1カバー部材16の第1壁部161、ホルダ60の第1壁部61、および第2カバー部材17の第1壁部171の内面が、連続した平面(第1被当接部118)を構成した状態で対向している。したがって、第1連結板部861は、可動体3が第2方向Xの一方側X1に移動した際に第1被当接部118と当接して可動体3の第2方向Xの一方側X1への可動範囲を規制する第1ストッパを構成している。
図2、図4および図5に示すように、支持体2および可動体3に対して、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体90が設けられている。本形態において、接続体90は、支持体2と可動体3とが第1方向Zで対向する個所に設けられた粘弾性部材9であり、第1方向Z、第2方向X、および第3方向Y方向に弾性的に変形可能である。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、ゲル状部材、プラスチック、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9として、各種ゲル状部材を用いることができる。また、粘弾性部材9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。
本形態のアクチュエータ1において、コイル7に交流を印加すると、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、コイル7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。
以上説明したように、本形態のアクチュエータ1においては、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17は、第2方向Xの軸線Cを跨ぐ一方の対角位置において、第1方向Z間が締結部材であるネジ18によって締め付けられる。また、第1方向Z間がネジ等の締結部材によって締め付けられない、第2方向Xの軸線Cを跨ぐ支持体2の他方の対角位置において、第1カバー部材16に設けられた一対の円柱状ボス16gの先端部の周囲が、第2カバー部材17に設けられた一対の取付穴17gに囲まれる。第1方向Y間が締結部材によって締め付けられない、第2方向Xの軸線を跨ぐ支持体2の他方の対角位置において、第2カバー部材17に設けられた一対の円柱ボス16gが第1カバー部材16に設けられた一対の取付穴17gに嵌合されている。円柱ボス16gの外周面と取付穴17gの内周面には当接する当接部17jが形成されているので、円柱ボス16gと取付穴17gとに形成された当接部17jで当接することで、支持体2の他方の対角位置における第1カバー部材16および第2カバー部材17間の動きが抑止されて、第1カバー部材16および第2カバー部材17間の固定強度を確保することが可能になる。
上記実施形態では、一対の円柱状ボス16gは、各先端部の周囲と一対の取付穴17gの内周との間に所定の隙間を有する場合について説明したが、一対の取付穴17gの内周に圧入される複数の突起を各先端部の外周囲に有するように構成してもよい。本構成によれば、第1カバー部材16と第2カバー部材17の部品成型時の寸法精度により、製品の組立時に一対の円柱状ボス16gと一対の取付穴17gとの相対位置に寸法誤差が生じても、一対の円柱状ボス16gの各先端部の外周囲における複数の突起が一対の取付穴17gの内周に圧入されることで、一対の円柱状ボス16gと一対の取付穴17gとの相対位置が矯正される。したがって、部品成型時に生じる部品の寸法誤差が吸収され、一対の円柱状ボス16gと一対の取付穴17gとの間には安定した嵌め合いが形成される。このため、支持体2の他方の対角位置に生じる、第1カバー部材16と第2カバー部材17との間の隙間に起因して、可動体3の支持体2に対する相対移動によって支持体2から異音が生じるのが安定して防止される。
上記実施形態では、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17は、第2方向Xの軸線Cを跨ぐ一方の対角位置において、第1方向Z間が締結部材であるネジ18によって締め付けられ、第2方向Xの軸線Cを跨ぐ他方の対角位置において、円柱状ボス16gの先端部周囲が取付穴17gの内周に囲まれることで、相互が固定された。しかし、図10に示すアクチュエータ1Aのように、第1カバー部材16および第2カバー部材17間にスナップフィット方式の固定部材を設け、第1カバー部材16、ホルダ60および第2カバー部材17間の固定をより強固にするように構成してもよい。
上記実施形態および他の実施形態では、2つの磁石8(第1磁石81および第2磁石82)を有していたが、例えば、コイル7に対して第1方向Zの一方側Z1のみに磁石8が配置され、第1方向Zの他方側Z2に第2ヨーク87のみが存在する態様の場合に本発明を適用してもよい。
Claims (3)
- 支持体と、
可動体と、
前記可動体と前記支持体とに接続された接続体と、
コイルおよび前記コイルに第1方向で対向する磁石を備え、前記可動体を前記支持体に対して前記第1方向に対して交差する第2方向に相対移動させる磁気駆動機構と、
を有し、
前記支持体は、前記コイルまたは前記磁石を保持するホルダと、前記第1方向の一方側で前記ホルダを支持する第1カバー部材と、前記第1方向の他方側で前記ホルダを支持して前記ホルダを前記第1カバー部材との間に挟持する第2カバー部材とからなり、
前記第1カバー部材、前記ホルダおよび前記第2カバー部材は、前記第1方向および前記第2方向に対して交差する第3方向における前記支持体の中心を通る前記第2方向の軸線を跨ぐ一方の対角位置において、前記第1方向間が締結部材によって締め付けられ、
前記第1カバー部材または前記第2カバー部材のどちらか一方には、前記第2方向の軸線を跨ぐ他方の対角位置に、前記第1方向において前記第2カバー部材または前記第1カバー部材のどちらか他方に達する高さの一対の突出部が設けられ、
前記ホルダは、前記第2方向の軸線を跨ぐ他方の対角位置に、一対の前記突出部を貫通させる一対の貫通穴が設けられ、
前記第2カバー部材または前記第1カバー部材のどちらか一方には、前記第2方向の軸線を跨ぐ他方の対角位置に、一対の前記突出部の各先端部の周囲を囲む一対の取付穴が設けられ、
前記突出部の外周面と前記取付穴の内周面には当接する当接部が、前記突出部の軸方向に延びるように前記取付穴の内周面に形成されているリブ状の複数の突起で形成され、前記突出部の先端部の周囲と前記取付穴の内周との間における前記当接部が形成されていない箇所には、所定の隙間が形成されている
アクチュエータ。 - 前記第1カバー部材と前記第2カバー部材はスナップフィットによって互いに固定さ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。
- 前記接続体は粘弾性部材であり、前記可動体と前記支持体とが対向する位置で前記可動体および前記支持体の双方に接するように配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。
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