WO2020175610A1 - 振動アクチュエータ - Google Patents

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WO2020175610A1
WO2020175610A1 PCT/JP2020/007969 JP2020007969W WO2020175610A1 WO 2020175610 A1 WO2020175610 A1 WO 2020175610A1 JP 2020007969 W JP2020007969 W JP 2020007969W WO 2020175610 A1 WO2020175610 A1 WO 2020175610A1
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WO
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coil
case
inner guide
mover
damper
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Application number
PCT/JP2020/007969
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄介 千葉
義一 岡崎
Original Assignee
フォスター電機株式会社
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Publication date
Application filed by フォスター電機株式会社 filed Critical フォスター電機株式会社
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Priority to EP20763777.8A priority patent/EP3932568B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/18—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with coil systems moving upon intermittent or reversed energisation thereof by interaction with a fixed field system, e.g. permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/12—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a vibration actuator.
  • Vibration actuators have conventionally used a method in which an eccentric mass is rotated by a motor to generate vibration by inertial force, but a voice coil type vibration that provides a quick tactile response and a realistic tactile sensation.
  • a vibration actuator has a structure for electrically moving a mover including a weight and the like back and forth, and the mover is supported by an elastic body such as a panel or rubber in a case.
  • a vibration actuator having a structure in which a shaft fixed to both ends of a mover is supported by a disk-shaped rubber member is disclosed (see Patent Document 1). Further, a vibration actuator having a structure in which a mover is supported by a compression coil spring or a leaf spring is disclosed (see Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 6 1-4 5 7 4 5
  • Patent Document 2 Patent No. 5 7 7 5 2 3 3 Publication
  • the elastically supported mover swings due to the impact and electromagnetic drive parts such as coils are arranged with a slight gap from the outer periphery of the mover. May interfere with the operation of the parts and cause deformation or damage to the parts, resulting in malfunction or abnormal noise. Especially when used for mobile phones and game controllers, it is difficult to avoid impacts such as dropping.
  • a coil case having a coil mounted on the inner periphery is inserted into and fixed to the inner periphery of a substantially cylindrical yoke, and the movable element is made of a rubber member. It is only supported by the support member. Therefore, when an external impact is applied to this vibration actuator, if the mover moves radially (perpendicular to the vibration direction), it will come into contact with the coil.
  • Adhesive bonding is used to bond the bobbin to the case in 2 above, but there is a risk that the shock will be applied to the vibration actuator from the outside and the coil or bobbin will fall off.
  • the present disclosure has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to prevent the vibration performance and the durability of a vibration actuator from being deteriorated while generating an external impact. It is possible to prevent malfunction and abnormal noise even when ⁇ 0 2020/175 610 3 ⁇ (: 17 2020 /007969
  • a vibration actuator includes a cylindrical case having a coil, a mover arranged inside the case, having a magnet, the coil, and the coil.
  • An inner guide having an extending portion that is located between the movable element and that holds a part of the coil together with the case;
  • a part of the coil may be exposed and sandwiched by the extending portion of the inner guide and the case.
  • the inner guide and the case may be made of the same resin material, and the case and the inner guide may be welded to each other.
  • a plate panel having a plurality of arm portions that support the mover is provided inside the case, and the inner guide is provided inside the case in the axial direction.
  • the panel panel may be positioned closer to the center of the case than the panel/panel so as to regulate the movement of the panel panel.
  • the coil includes a first coil provided on one side in the axial direction of the case and a second coil provided on the other side in the axial direction.
  • a first inner guide having an extending portion that is located between the first coil and the mover and that holds the first coil together with the case; and a gap between the second coil and the mover.
  • a second inner guide having an extending portion for sandwiching the second coil together with the case.
  • Fig. 1 is an exploded perspective view of a vibration actuator according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 A top view of the vibration actuator with the first cover case and the first elastic member omitted.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the section line 111-111 in FIG.
  • FIG. 48 A perspective view of a first inner guide.
  • FIG. 48 is a top view of the first inner guide.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the vibration actuator.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view showing a state where the mover has moved to one side in the vibration axis direction.
  • FIG. 68 is a cross-sectional view showing a state where the mover has moved to the other side in the vibration axis direction.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a vibration actuator according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a top view of the vibration actuator without the first cover case and the first elastic member
  • Figure 48 is a perspective view of the first inner guide
  • Figure 4 is a top view of the first inner guide.
  • Figure 5 is a diagram for explaining the operation of the vibration actuator.
  • Figure 68 is a cross-sectional view of the mover moving to one side in the vibration axis
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the mover moving to the other side in the vibration axis.
  • the configuration of the vibration actuator will be described below with reference to these drawings.
  • the vibration actuator 1 can be vibrated mainly by a cylindrical case 2 forming an outer shell, a case side electromagnetic drive section 3 provided inside the case 2, and the case side electromagnetic drive section 3.
  • the vibration actuator 1 is installed in, for example, mobile terminals such as mobile phones and smartphones, and controllers of game consoles.
  • the case 2 includes a cylindrical case body 10, a first cover case 1 13 and a second cover case 11. ⁇ 2020/175610 5 boxes (:171? 2020/007969
  • the case body 10 has a cover case 11 and both open ends of the case body 10 are closed by the first cover case 1 13 and the second cover case 1 1.
  • Each of the case body 10, the first cover case 113, and the second cover case 11 is made of a resin material such as Hachimi 3.
  • a terminal 12 to which a lead wire (not shown) is connected is formed on the outer surface of the case body 10.
  • the electromagnetic drive unit includes the yoke 20 of the case-side electromagnetic drive unit 3 and the coil 2 2
  • a cylindrical yoke 20 made of a soft magnetic material is arranged along the inner circumference of the case 2, and is attached to the inner circumference of the yoke 20 so as to be electrically insulated from the yoke 20.
  • the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 are provided.
  • the first coil 2 13 and the second coil 2 1 claw are wound along the inner circumference of the yoke 20.
  • the first coil 2 13 and the second coil 2 1 can each generate a magnetic field by being energized from the terminal 12.
  • the first coil 2 13 and the second coil 21 may be temporarily fixed to the yoke 20 and the first inner guide 6 3 and the second inner guide 6 during assembly by an adhesive or the like.
  • the first coil 2 13 and the second coil 2 1 enclose the mover 4 with a gap.
  • the mover 4 is arranged so as to vibrate along the vibration axis 0 (axial direction of the case 2).
  • the mover 4 includes a disc-shaped magnet 30 and a disc-shaped first pole piece 3 1 3 and a second pole piece 3 1 arranged so as to sandwich the magnet 30. 1st mass (weight, weight) 3 2 3, 2nd mass (weight, weight) arranged so as to sandwich these magnet 30, first pole piece 3 18 and second polebys 3 1 ) It has 32 sq.
  • the magnetizing direction of the magnet 30 is the vibrating axis ⁇ direction. 1st Paul Bice 3 1
  • the third and second pole pieces 31 are made of a soft magnetic material and are attached to the magnet 30 by the magnetic adsorption force of the magnet 30 and an adhesive.
  • the first pole piece 3 1 3 and the second pole piece 3 1 each have a through hole 3 1 3 1, 3 1 arm 1 along the vibration axis ⁇ in the center, and the corresponding 1st pole piece 3 1 3 ⁇ 2020/175 610 6 ⁇ (: 171-1? 2020 /007969
  • Scan 32 3 and the central protrusion 323 1 second mass 32 spoon is that each along the oscillation axis ⁇ in central, 32 spoon 1 is formed. Then, the central protrusions 323 1, 3 2 sill 1 are press-fitted into the through holes 3 1 3 1, 3 1 sill 1, so that the first pole piece 3 1 3 and the first mass 323, the second pole piece. 3 1 swallows and 2nd swath 32 swallows have been embodied.
  • the magnet 30, the first pole bead 313, the second pole piece 3110, the first mass 328, and the second mass 3213 that constitute the mover 4 are integrated.
  • the magnet 30, the 1st pole piece 3 1 8, the 2nd pole bee 3 1 stool, the 1st mass 323, and the 2nd mass 32 stool are integrated by the above-mentioned magnetic adsorption force, adhesive, and press fit.
  • the mounting is not limited to the above, but they may be integrated by being fixed by mechanical means such as screwing or other means.
  • the first mass 32 3 and the second mass 32 ⁇ consist of a non-magnetic material, and the cylindrical parts 32 3 2, 32 ⁇ 2 extending in the direction of the vibration axis ⁇ and the roots of the cylindrical parts 32 3 2, 32 ⁇ 2 It is composed of bottomed cylindrical parts 32 3 3 and 32 swirls 3 that have a II-shaped cross section that extends from the part (center side in the direction of the vibration axis ⁇ ) in the direction perpendicular to the vibration axis ⁇ and opens outward in the direction of the vibration axis ⁇ .
  • the mover 4 configured as described above is provided at both ends in the direction of the vibration axis ⁇ , that is,
  • the tips 32 3 4, 32 s 4 of each of the 1st 323 and the 2nd stub 32 are supported by the first support unit 53 and the second support unit 5, respectively.
  • the first support unit 53 is composed of a first damper 40 3 (first plate panel) and a first elastic member 41 3 provided on one surface of the first damper 403. ⁇ 0 2020/175 610 7 ⁇ (: 17 2020 /007969
  • the first damper 40 3 has a support portion 5 13 having a hole 50 3 (shown in FIG. 3) formed in the central portion.
  • the first damper 40 3 is connected to the mover 4 through the hole 50 3.
  • the tip portion 3 2 3 4 of the first mass 3 2 3 is kneaded through the hole 50 3 and the tip portion 3 2 3 4 is crushed and swaged.
  • the fixing means for fixing the first damper 403 and the mover 4 is not limited to caulking, but may be fixed (connected) by another method such as screwing or adhesion.
  • the first damper 4 0 3 has a support portion 5 1 3 3 extending spirally to the outer arms 5 2 3.
  • the arms 52 3 are formed at equal intervals with a pitch of 120° around the vibration axis ⁇ .
  • the outer peripheral end of the arms 5 2 3 is connected to the frame 5 3 3 annular along the inner periphery of the case body 1 0.
  • the frame portion 5 3 3 is a flange portion 1 3 3 (3 3 () that protrudes radially inward at three locations on the inner circumference of the case body 10 at a position of 120 ° pitch around the vibration axis ⁇ . Only one location is shown in Fig. 3).
  • the tip of the boss portion 1 4 3 It is crimped by heating, pressurizing and crushing.
  • the means for fixing the frame portion 53 3 and the first damper 40 3 is not limited to caulking, but may be fixed (joined) by another method such as screwing or adhesion.
  • the first damper 4 0 3 a sheet of metal or is composed of a plurality of plate panel, for example, in the present embodiment is used after processing a thin sheet of stainless steel (spring member).
  • the material of the first damper 4_Rei 3 may be a composite material comprising a resin and fiber is not limited to metal. Further, the material of the first damper 4 0 3 resistant to fatigue, the material is desired which is excellent in flex resistance.
  • the first damper 4 0 3 thus configured is elastically deformed available-in a predetermined range in the cross direction comprising a vertical radial direction perpendicular to the oscillation axis ⁇ direction and the oscillation axis ⁇ . It should be noted that this predetermined range corresponds to the amplitude range of the mover 4 when it is normally used as the vibration actuator 1. Therefore, the predetermined range is ⁇ 2020/175 610 8 ⁇ (: 171-1? 2020 /007969
  • the first elastic member 41 3 supports the support portion 5 of the first damper 4 03.
  • the outer shape is a plate shape that follows the shape from 1 3 to each arm 5 23, and is fixed to one surface of the first damper 40 3.
  • the first elastic member 4 1 3 laminated on the first damper 4 0 3 a first adhesive layer comprising an adhesive, a snake layer made by M. (polyethylene), second made in the adhesive It is composed of an adhesive layer and an elastomer layer made of an elastomer (the elastomer includes, but is not limited to, a thermoplastic polyurethane elastomer (C 11)).
  • the first damper 40 3 is damped by elastic deformation of the first elastic member 41 3 (in the present embodiment, shear deformation of the Mimi layer and bending deformation of the elastomer layer).
  • the fixing means for fixing the first elastic member 41 3 and the first damper 40 3 is not limited to the above-mentioned adhesion, and the resin-made first elastic member 41 3 is not heated to the first damper 40 3 .
  • Other fixing means such as welding may be used.
  • the second support unit 5 sill also has the same structure as the first support unit 53, and includes the second damper 40 s (the second plate panel) and the second elastic member 41 s. I have.
  • the second damper 40 and the first damper 403 have the same shape and the same material
  • the second elastic member 41 and the first elastic member 41 3 have the same shape and the same shape. It is a material.
  • the three arm portions 52 of the second damper 40 extend from the support portion 51 in which the hole 50 is formed to the annular frame portion 53.
  • the second damper 40 is connected to the mover 4 by inserting the tip portion 32 of the second mass 32 into the hole 50 and crushing and crimping.
  • the second damper 40 has three annular flanges 53 protruding from the inner circumference of the case body 10 and three through holes formed in the frame 53.
  • the boss portion 14 of the flange portion 13 and the stopper portion of the flange portion 14 are connected by being crushed and crimped.
  • the spiral direction of each arm 5213 of the second damper 40 is opposite to the spiral direction of each arm 523 of the first damper 403. This allows the mover 4 to move from the first damper 40 3 and the second damper 40 0 respectively during vibration. ⁇ 0 2020/175610 9 ⁇ (: 17 2020/007969
  • First inner guide 6 3 vibration actuator is one side of the oscillation axis ⁇ direction of 1, is provided on the oscillation axis ⁇ direction of the other side (case 2 center side) than the first support unit 3.
  • the second inner guide 6 is located on the other side of the vibration actuator 1 in the direction of the vibration axis 0, and is provided on one side of the second support unit 5 13 in the direction of the vibration axis 0 (the center side of case 2). That is, as shown in Fig. 3, the first inner guide 6 3 and the second inner guide 6 are arranged in the case 2 more than the first supporting unit 5 3 and the second supporting unit 5 Provided on the center side in the ⁇ direction.
  • the first inner guide 63 and the second inner guide 6 are made of a resin material such as Hachimi 3. However, the materials of the first inner guide 63 and the second inner guide 613 are not limited to resin materials.
  • the first inner guide 63 is the case body 1
  • each arm 5 3 It has an annular frame part 60 3 along the inner circumference of 0, and the frame part 60 3 has a vibrating axis around 0 at three 120° pitches, inside the case body 10 in the radial direction. Further, a step portion 61 3 is formed which is spirally inclined toward the other side in the direction of the vibration axis ⁇ .
  • the spiral shape of the step portion 6 13 is a shape along the outer peripheral side (base end side) of the spiral shape of each arm portion 5 23 of the first damper 4 0 3 , and the first damper 40 3 When 3 is elastically deformed within a certain range, it does not contact each arm 5 23, and when the deformation of the first damper 40 3 exceeds the predetermined range, each arm 5 3 It has a space to contact 2 3 .
  • each stepped portion 6 13 has a side wall 6 13 that forms a plane parallel to the inner circumference of the case body 10 and a bottom portion 6 13 that extends radially inward from the side wall 6 13. And.
  • the inner edge of each bottom portion 6 1 3 13 forms an inner circumference circle (concentric circle) coaxial with the inner circumference of the case body 10 in a top view, and each side wall 6 1 3 13 Has an arc shape from the inner circumference side of the case body 10 toward the inner circumference circle.
  • each stepped portion 6 13 is formed with a hole 6 2 3 for weight reduction.
  • the shape of the flange portion 1 3 3 is formed at 3 locations according to the shape of each flange portion 1 3 3 of the case body 10.
  • a notch 6 3 3 is formed along the shape.
  • first inner guide 63 is formed with a locking portion 643 that protrudes outward in the radial direction from a part of the frame 603.
  • the first inner guide 63 is aligned with the case 2 by engaging the locking portion 643 with the opening groove of the case body 10.
  • a claw portion 673 protruding toward the center side in the direction of the vibration axis 0 is formed in a portion excluding the cutout portion 63.
  • the claws 673 are formed at three places.
  • the first inner guide 6 3 and the case main body 1 0, for example, are joined by the first inner guide 6 3 claws 6 7 3 welded child to the case body 1 0 by melting by ultrasonic welding There is.
  • the case body 10 and the first inner guide 63 (claws 673) of the present embodiment are made of the same resin material, and thus are firmly joined to each other by welding.
  • the case body 10 and the first inner guide 63 may be made of a resin material containing glass fiber or the like.
  • the joining method is not limited to welding, and it is also possible to use other methods such as adhesion with an adhesive or caulking or screwing.
  • the first inner guide 63 has a substantially cylindrical extending portion 6 extending from the inner edge of each step portion 613, that is, the inner edge of each bottom portion 613 toward the center side in the vibration axis 0 direction. 5 3 are formed.
  • the extension part 65 3 is located between the first coil 2 13 and the mover 4, and a part of the first coil 2 1 3 is sandwiched between the case 2 and the case 2. doing.
  • the extending portion 653 of the first inner guide 63 and the case body 10 the one side end of the first coil 2 13 in the direction of the vibration axis ⁇ . ⁇ 2020/175610 1 1 ⁇ (: 171-1? 2020/007969
  • the extending portion 6 53 is located between the first coil 2 1 3 and the mover 4 except for the central portion of the vibration actuator 1 in the vibration axis ⁇ direction, and the extending portion 6 5 3 5 3 does not cover the entire inner circumference of the first coil 2 13 but exposes a part of the first coil 2 13 inside the case 2.
  • the extension portion 653 of the first inner guide 63 is brought into contact with the one end on one side of the first coil 2113 in the direction of the vibration axis ⁇ , so that the first coil 213 is The case body 10 is held so that it does not fall off.
  • the extended portion 653 does not have to be in direct contact with the first coil 213, and even if the first coil 2113 is indirectly held via another member in between. Good.
  • the mover 4 is capable of advancing and retracting in the direction of the vibration axis 0 radially inward of the extending portion 653.
  • the second inner guide 6 has the same shape as the first inner guide 63,
  • the inner guide 6 has the same structure as the first inner guide 63.
  • the parts of the first inner guide 6 3 and the second inner guide 6 are shown in parentheses in Fig. 48 and Fig. 4 as the parts of the second inner guide 6 are shown in parentheses. It corresponds.
  • the second inner guide 6 has a ring-shaped frame 6013, and the frame 60 has a step 61 with a side wall 61 and a bottom 61. ing. Further, each step portion 61 has a hole 62, and a frame portion 60 has a notch 63.
  • the frame portion 60 is formed with a locking portion 64 which projects outward in the radial direction, and the locking portion 64 is joined to the case body 10 so that each of the frame portions 60 The case body 10 and the second inner guide 6 are welded together via the claw 67.
  • the second inner guide 6 is provided with a substantially cylindrical extending portion 65 extending toward the center side in the direction of the vibration axis ⁇ .
  • the extension portion 65 is located between the second coil 21 and the mover 4, and a part of the second coil 21 is sandwiched between the case 2 and the case 2.
  • the extension portion 65 and the case body 10 sandwich one end of the second coil 21 in the direction of the vibration axis 0.
  • the extension portion 65 of the second inner guide 6 is the vibration axis of the second coil 21. ⁇ 2020/175 610 12 boxes (:171? 2020 /007969
  • the second coil 21 is held so as not to drop from the case body 10 by coming into contact with the other end in the direction.
  • the vibration actuator 1 configured as described above, when the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 13 are not energized, as shown in FIG. 3, the first damper 4 0 3 and the second damper 2 1 3 The mover 4 supported by the damper 40 is located at the center of the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 13.
  • An alternating current is applied to the 3 and the second coil 2 1 in a direction that alternately generates magnetic fields of opposite polarity. That is, the same pole is generated in the adjacent portions of the first coil 2 13 and the second coil 21.
  • a thrust force is generated in the mover 4 toward the other side (downward in Fig. 5) in the direction of the vibration axis ⁇ indicated by the solid arrow, and the first coil 2 1 3 and the first coil 2 1 3 2 If the current flowing in the coil 21 is reversed, thrust is generated in the mover 4 to one side (upper side in Fig. 5) in the direction of the vibration axis ⁇ indicated by the dotted arrow.
  • the mover 4 applies the urging force by the first damper 4 0 3 and the second damper 4 0 to both sides. It vibrates along the vibration axis ⁇ while receiving from.
  • the thrust generated in the mover 4 basically conforms to the thrust given based on Fleming's left-hand rule.
  • the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 13 are fixed to the case 2, the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 3 are attached to the mover 4 to which the magnet 30 is attached. Thrust is generated as a reaction force of the force generated in the coil 21.
  • the yoke 20 increases the horizontal component of the magnetic flux of the magnet 30.
  • the first damper 40 3 and the second damper 40 elastically deform within a predetermined range in the vibration axis 0 direction and the radial direction, and the mover 4 ⁇ 2020/175 610 13 ⁇ (: 171? 2020 /007969
  • the mover 4 excessively swings to one side in the direction of the vibration axis 0 than that shown in Fig. 6, and the first damper 40 3 and the second damper 40 move beyond a predetermined range.
  • the arm 52 of the second damper 40 is in contact with the step 61 of the second inner guide 6 and the bottom 61 of the second inner guide 6.
  • the mover 4 is restricted from moving further to the one side in the direction of the vibration axis, and the mover 4 is prevented from coming into contact with the case 2 (first cover case 1 13).
  • the mover 4 has excessive amplitude on the other side in the direction of the vibration axis ⁇ ,
  • the extension portions 6 5 3 and 6 5 of the first inner guide 63 and the second inner guide 6 are located in the coil 2 respectively. Since it is located between the swamp and the mover 4, the extension part ⁇ 2020/175 610 14 ⁇ (: 171? 2020 /007969
  • the first inner guide 63 and the second inner guide 6 are controlled while restricting the radial movement of the mover 4. It is possible to prevent the mover 4 from coming into contact with the first coil 2 1 3 and the second coil 21 of the case side electromagnetic drive unit 3 by the extending portions 6 53 and 65. It is not always necessary that both the first damper 40 3 and the second damper 40 3 contact the corresponding first inner guide 6 3 and the second inner guide 6 respectively. Also has the same effect.
  • the extension portion 65 6 5 The swamp holds the 1st coil 2 1 3 and the 2nd coil 2 1 swallow together with the case body 10 so that the 1st coil 2 1 3 and the 2nd coil 2 1 swallow do not fall off from the case 2.
  • the first coil 2 13 and the second coil 2 1 can be fixed more firmly than the attachment of the first coil 2 13 and the second coil 21 by only the adhesive. Also without using an adhesive, it is possible to hold the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 spoon.
  • the extension part 6 Since the swamp does not cover the central part of the 1st coil 2 1 3 and the 2nd coil 2 1 swallow in the direction of the vibration axis ⁇ , part of the 1st coil 2 1 3 and the 2nd coil 2 1 swallow is the case. exposed to the interior, the heat dissipation can and child secured, can it to prevent insulation degradation of the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 spoon.
  • the first inner guide 6 3 and the second inner guide 6 sill restrict the movement of the first damper 40 3 and the second damper 40 s to suppress the excessive amplitude of the mover 4. can do.
  • the first damper 40 3 and the second damper 40 0 are composed of plate panels, the first inner guide 6 3 and the second inner guide 6 3 When it comes into contact with the damper 40, the first damper 40 3 and the second damper 40 are elastically deformed, and the shock can be absorbed.
  • the first inner guide 63 and the second inner guide 6 are provided inside the case 2 in the direction of the vibration axis ⁇ from the first damper 43 and the second damper 40. ⁇ 2020/175 610 15 ⁇ (:171? 2020 /007969
  • the case 2 can be prevented from increasing in size. As a result, it is possible to prevent the vibration actuator 1 from increasing in size while suppressing the impact on the mover 4 when an impact from the outside occurs.
  • first inner guide 63 and the second inner guide 6 are movable by restricting the movement of the first damper 40 3 and the second damper 40 in the direction of the vibration axis ⁇ . It is possible to suppress excessive amplitude in the direction of the vibration axis ⁇ of the child 4.
  • first inner guide 63 and the second inner guide 6 have a crossing direction of the vibration axis ⁇ including the radial direction of the case 2 of the first damper 403 and the second damper 413. By restricting the movement in the direction, the movement of the mover 4 in the radial direction can be suppressed.
  • the arms 5 2 3 and 5 2 and the bottom 6 1 3 6 1 can be brought into surface contact, and the impact can be dispersed.
  • the first inner guide 63 is the first coil in the amplitude range of the mover 4.
  • first damper 403 and the second damper 40 supporting the both ends of the mover 4 are provided, and the first inner guide 63 and the second inner guide 6 corresponding thereto vibrate.
  • the space occupied by the inner guide can be reduced and the size can be reduced.
  • the extending portions 6 5 3, 6 5 of the first inner guide 63 and the second inner guide 6 in the above-described embodiment have a substantially cylindrical shape, but the extending portion The shape is not limited to this.
  • Coil 2 1 2 1 13 is sandwiched between the case 2 and the case 2 and is located between the mover 4 and the coils 2 1 3, 2 1 claw, and the mover 4 contacts the first coil 2 1 3 and the second coil 2 1 claw.
  • Other shapes such as a shape having slits in the extending portion may be used as long as the shape can prevent the above.
  • the first inner guide in the embodiment 6 3 and the second In'naga The claws are welded to the case body 10 and joined, but the number and position of the claws are not limited to this, and any structure that can be joined to the case may be used.
  • the first supporting unit 5 3 and the second supporting unit 5 have the first elastic member 41 3 and the second elastic member 41, but they are not necessarily elastic. It does not need to have a member.
  • the case 2 of the above embodiment has a cylindrical shape
  • the mover 4 has a substantially cylindrical shape, but the shape of the case and the mover is not limited to this, and a polygonal shape or Other shapes may be used.
  • the first supporting unit 5 3 and the second supporting unit 5 supporting the mover 4 are the first damper having the spiral arms 5 2 3 and 5 2
  • the panel 43 and the second damper 40 are used, other plate panels may be used as the supporting unit.
  • the inner guide also has a shape that follows the shape of the panel panel.

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Abstract

【課題】振動アクチュエータの振動性能や耐久性の悪化を防ぎつつ、外部からの衝撃が生じた際にも動作不良や異音を生じることを防止できる振動アクチュエータを提供すること。 【解決手段】振動アクチュエータ１は、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂを有する筒状のケース２と、ケース２の内部に配置され、マグネット３０を有する可動子４と、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂと可動子４との間に位置し、第１コイル２１ａ及び第２コイル２１ｂの一部をケース２とともに挟持する延在部６５ａ、６５ｂを有する第１インナーガイド６ａ及び第２インナーガイド６ｂと、を備える。

Description

\¥0 2020/175610 1 卩（：17 2020 /007969 明 細 書
発明の名称 ： 振動アクチユエータ
技術分野
[0001 ] 本開示は、 振動アクチユエータに関する。
背景技術
[0002] 従来から、 携帯電話等の通信機器において、 着信やアラームを人に知らせ る方法として振動アクチユエータ （又は、 振動モータ） を用いた振動による 通知方法がある。 そして、 近年では、 映画やゲーム、
Figure imgf000003_0001
（V I 「 I リ 3 I 3 丨 I I V :仮想現実） の分野においても、 例えば、 アクションシーン の演出効果や、 プレーヤーに対するフィードバック手段の一つとして振動ア クチユエータが用いられており、 振動により人の触覚を刺激することによっ てリアリティを向上させている。
[0003] 振動アクチユエータは、 従来から偏心マスをモータによって回転させて慣 性力により振動を発生させる方法を用いるものもあるが、 振動の応答が早く 、 リアルな触感が得られるボイスコイル型の振動アクチユエータを採用する 製品がある。 かかる振動アクチユエータは、 錘等を含む可動子を電気的に往 復振動させる構造を有しており、 可動子はケース内にパネやゴム等の弾性体 により支持されている。
[0004] 例えば、 円板状のゴム部材により可動子の両端に固定された軸を支持した 構成の振動アクチユエータが開示されている （特許文献 1参照） 。 また、 圧 縮コイルばねや板ばねにより可動子を支持した構成の振動アクチユエータが 開示されている （特許文献 2参照） 。
先行技術文献
特許文献
[0005] 特許文献 1 :実公昭 6 1 - 4 5 7 4 5号公報
特許文献 2 :特許第 5 7 7 5 2 3 3号公報
発明の概要 〇 2020/175610 2 卩（：171? 2020 /007969
発明が解決しようとする課題
[0006] しかしながら、 振動アクチユエータに対して外部から衝撃が加わると、 弾 性支持された可動子は衝撃によって振れて可動子の外周と僅かな隙間をあけ て配置されているコイル等の電磁駆動部品と干渉し、 当該部品に変形や破損 が生じる等して動作不良や異音を生じるおそれがある。 特に、 携帯電話やゲ —ムコントローラ等に使用される場合は、 落下等の衝撃を避けることは難し い。
[0007] 例えば、 特許文献 1 に係る振動アクチユエータでは、 内周にコイルが装着 されたコイルケースを略円筒状のヨークの内周に挿入して固定しており、 可 動子はゴム部材からなる支持部材で支持されているだけである。 このため、 この振動アクチユエータに対して外部から衝撃が加わった際に可動子が径方 向 （振動方向に対して垂直方向） に移動すればコイルと接触することとなる
[0008] 一方、 特許文献 2に係る振動アクチユエータでは、 可動子に振動方向に沿 ったシャフト （軸） が貫通しており、 当該シャフトに沿って可動子は振動す る構成であるため、 径方向への移動が規制されている。 さらに、 コイルの内 周はボビンにより覆われているため、 可動子とコイルとが直接接触すること はない。
[0009] しかし、 特許文献 1 におけるコイルケースへのコイルの接合や、 特許文献
2におけるケースへのボビンの接合には、 接着剤による接着が用いられるが 、 振動アクチユエータに外部から衝撃が加えられることによりこれらの接合 が外れて、 コイルやボビンが脱落するおそれがある。
[0010] また、 特許文献 2の振動アクチユエータのように、 ボビンによりコイル全 域を覆う構成では、 コイルの放熱性が悪化して、 コイルの絶縁劣化が早まる おそれがある。
[001 1 ] 本開示は、 このような問題点を解決するためになされたもので、 その目的 とするところは、 振動アクチユエータの振動性能や耐久性の悪化を防ぎつつ 、 外部からの衝撃が生じた際にも動作不良や異音を生じることを防止できる \¥0 2020/175610 3 卩（：17 2020 /007969
振動アクチユエータを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0012] 上記した目的を達成するために、 本開示に係る振動アクチユエータは、 コ イルを有する筒状のケースと、 前記ケースの内部に配置され、 マグネッ トを 有する可動子と、 前記コイルと前記可動子との間に位置し前記コイルの一部 を前記ケースとともに挟持する延在部を有するインナーガイ ドと、 を備える
[0013] 上述の振動アクチユエータにおいて、 前記インナーガイ ドの延在部と前記 ケースとにより前記コイルの一部を露出させ、 かつ、 挟持してもよい。
[0014] また、 上述の振動アクチユエータにおいて、 前記インナーガイ ドと前記ケ —スとは同一の樹脂材料からなり、 前記ケースと前記インナーガイ ドとが溶 着されていてもよい。
[0015] また、 上述の振動アクチユエータにおいて、 前記ケースの内部に前記可動 子を支持する複数の腕部を有する板パネを備え、 前記インナーガイ ドは、 前 記ケースの内部で前記軸方向において前記板/ ネより前記ケース中央側に位 置して、 前記板パネの動きを規制してもよい。
[0016] また、 上述の振動アクチユエータにおいて、 前記コイルは、 前記ケースの 軸方向一側に設けられる第 1 コイルと前記軸方向他側に設けられる第 2コイ ルと、 を有し、 前記インナーガイ ドは、 前記第 1 コイルと前記可動子との間 に位置し前記第 1 コイルを前記ケースとともに挟持する延在部を有する第 1 インナーガイ ドと、 前記第 2コイルと前記可動子との間に位置し前記第 2コ イルを前記ケースとともに挟持する延在部を有する第 2インナーガイ ドと、 を有してもよい。
発明の効果
[0017] 上記手段を用いる本開示に係る振動アクチユエータによれば、 振動アクチ ユエータの振動性能や耐久性の悪化を防ぎつつ、 外部からの衝撃が生じた際 にも動作不良や異音を生じることを防止できる。
図面の簡単な説明 〇 2020/175610 4 卩（：171? 2020 /007969
［0018］ ［図 1］本開示の実施形態に係る振動アクチユエータの分解斜視図である。
［図 2］振動アクチユエータの第 1カバーケース及び第 1弾性部材を省いた状態 の上面図である。
［図 3］図 2の切断線 111-111における断面図である。
［図 4八］第 1インナーガイ ドの斜視図である。
［図 48］第 1インナーガイ ドの上面図である。
［図 5］振動アクチユエータの作動を説明する図である。
［図 6八］振動軸方向一側に可動子が移動した状態の断面図である。
［図 68］振動軸方向他側に可動子が移動した状態の断面図である。
発明を実施するための形態
［0019］ 以下、 本開示の一実施形態を図面に基づき説明する。
［0020］ 図 1は本開示の実施形態に係る振動アクチユエータの分解斜視図、 図 2は 振動アクチユエータの第 1カバーケース及び第 1弾性部材を省いた状態の上 面図、 図 3は図 2の切断線 111-111における断面図、 図 4八は第 1インナーガ イ ドの斜視図、 及び図 4巳は第 1インナーガイ ドの上面図、 図 5は振動アク チユエータの作動を説明する図、 図 6八は振動軸方向一側に可動子が移動し た状態の断面図、 図 6巳は振動軸方向他側に可動子が移動した状態の断面図 である。 以下、 これらの図に基づき振動アクチユエータの構成について説明 する。
［0021］ 振動アクチユエータ 1は、 主に、 外殻をなす筒状のケース 2と、 当該ケー ス 2の内部に設けられたケース側電磁駆動部 3と、 当該ケース側電磁駆動部 3により振動可能な可動子 4と、 当該可動子 4の両端をそれぞれ弾性支持す る第 1支持ユニッ ト 5 3及び第 2支持ユニッ ト 5匕と、 当該第 1支持ユニッ 卜 5 3及び第 2支持ユニッ ト 5匕の動きを規制する第 1インナーガイ ド 6 3 及び第 2インナーガイ ド 6匕と、 から構成されている。 当該振動アクチユエ —夕 1は、 例えば、 携帯電話やスマートフォン等の携帯端末、 ゲーム機のコ ントローラ等に搭載される。
［0022］ ケース 2は、 円筒状のケース本体 1 0と第 1カバーケース 1 1 3及び第 2 〇 2020/175610 5 卩（：171? 2020 /007969
カバーケース 1 1 匕とを有し、 ケース本体 1 〇の両開口端が第 1カバーケー ス 1 1 3及び第 2カバーケース 1 1 匕により閉じられている。 ケース本体 1 0、 第 1カバーケース 1 1 3、 及び第 2カバーケース 1 1 匕はそれぞれ八巳 3等の樹脂材料からなる。 ケース本体 1 0の外面には、 図示しないリード線 が接続されるターミナル 1 2が形成されている。
[0023] 電磁駆動部は、 ケース側電磁駆動部 3のヨーク 2 0と、 コイル 2
Figure imgf000007_0001
2
1 匕と、 可動子側電磁駆動部のマグネッ ト 3 0と、 ポールピース 3 1
Figure imgf000007_0002
3 1 匕と、 を有する。 ケース 2には、 その内周に沿って配置された円筒状の軟 磁性材料でなるヨーク 2 0と、 ヨーク 2 0の内周にヨーク 2 0と電気的に絶 縁された状態で取り付けられた第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕と、 が設けられている。
[0024] 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕はヨーク 2 0の内周に沿って巻回 されている。 当該第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕はそれぞれ夕ーミ ナル 1 2からの通電により磁場を発生可能である。 なお、 第 1 コイル 2 1 3 及び第 2コイル 2 1 匕は組み立てに際して、 接着剤等によりヨーク 2 0や第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕に仮止めしてもよい。
[0025] 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕は、 可動子 4を間隔をあけて包囲 する。 可動子 4は、 振動軸 0 （ケース 2の軸方向） に沿って振動するよう配 置されている。 可動子 4は、 円板状のマグネッ ト 3 0と、 マグネッ ト 3 0を 挟むように配置された円板状の第 1ポールピース 3 1 3及び第 2ポールピー ス 3 1
Figure imgf000007_0003
これらのマグネッ ト 3 0、 第 1ポールピース 3 1 8、 第 2ポー ルビース 3 1 匕を挟むように配置される第 1マス （ウェイ ト、 錘） 3 2 3、 第 2マス （ウェイ ト、 錘） 3 2匕と、 を有している。
[0026] マグネッ ト 3 0は着磁方向が振動軸〇方向である。 第 1ポールビース 3 1
3及び第 2ポールピース 3 1 匕は、 軟磁性材料でなり、 マグネッ ト 3 0の磁 気吸着力及び接着剤等により、 マグネッ ト 3 0に取り付けられている。 第 1 ポールピース 3 1 3及び第 2ポールピース 3 1 匕は、 それぞれ中央部に振動 軸〇に沿った貫通孔 3 1 3 1 , 3 1 匕 1が形成されており、 対応する第 1マ 〇 2020/175610 6 卩（：171? 2020 /007969
ス 323及び第 2マス 32匕はそれぞれ中央部に振動軸〇に沿った中央突起 部 323 1 , 32匕 1が形成されている。 そして、 中央突起部 323 1 , 3 2匕 1が当該貫通孔 3 1 3 1 , 3 1 匕 1 に圧入されることで、 第 1ポールピ —ス 3 1 3と第 1マス 323、 第 2ポールピース 3 1 匕と第 2マス 32匕が _体化されている。
[0027] こうして可動子 4を構成するマグネッ ト 30、 第 1ポールビース 3 1 3、 第 2ポールピース 3 1 1〇、 第 1マス 328、 第 2マス 3213は _体化されて いる。 なお、 これらのマグネッ ト 30、 第 1ポールピース 3 1 8、 第 2ポー ルビース 3 1 匕、 第 1マス 323、 第 2マス 32匕の一体化は、 上述した磁 気吸着力や接着剤、 圧入による取り付けに限定されるものではなく、 ねじ止 め等の機械的手段やその他の手段により固定することにより、 一体化しても よい。
[0028] 第 1マス 323及び第 2マス 32匕は非磁性体からなり、 振動軸〇方向に 延びる円柱部 3232、 32匕 2と、 当該円柱部 3232、 32匕 2の根元 部分 （振動軸〇方向中央側） から振動軸〇の垂直方向に拡がり振動軸〇方向 外側に開口した断面 II字状をなした有底円筒部 3233、 32匕 3から構成 されている。
[0029] 図 3に示されるように、 可動子 4において、 マグネッ ト 30の外形は、 第
1ポ _ルピ _ス 3 1 8、 第 2ポールピース 3 1 1〇、 第 1マス 328、 第 2マ ス 32匕よりも径方向に小さい。 つまり、 第 1ポールビース 3 1 3、 第 2ポ —ルビース 3 1 第 1マス 323の有底円筒部 3233、 第 2マス 32匕 の有底円筒部 32匕 3の外周が可動子 4において最も外周側に位置しており 、 最も第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕の内周と接近している。
[0030] このように構成された可動子 4は、 振動軸〇方向における両端部、 即ち第
1マス 323及び第 2マス 32匕のそれぞれの先端部 3234、 32匕 4が 第 1支持ユニッ ト 53及び第 2支持ユニッ ト 5匕により支持されている。
[0031] 第 1支持ユニッ ト 53は、 第 1ダンパ 403 （第 1板パネ） と、 当該第 1 ダンパ 403の一面に設けられた第 1弾性部材 4 1 3と、 から構成されてい \¥0 2020/175610 7 卩（：17 2020 /007969
る。
[0032] 図 2に示すように、 第 1ダンパ 4 0 3は、 孔 5 0 3 （図 3に図示） を有す る支持部 5 1 3が中央部に形成されている。 第 1ダンパ 4 0 3は孔 5 0 3を 通して可動子 4と連結されている。 詳しくは、 孔 5 0 3に第 1マス 3 2 3の 先端部 3 2 3 4を揷通し、 当該先端部 3 2 3 4が押し潰されることでかしめ られている。 なお、 第 1ダンパ 4 0 3と可動子 4との固定手段はかしめに限 定されるものではなく、 ねじ止めや接着等の他の方法により固定 （連結） す ることもできる。
[0033] また第 1ダンパ 4 0 3は、 支持部 5 1 3から外周へ渦巻き状に延びる 3つ の腕部 5 2 3を有している。 各腕部 5 2 3は振動軸〇の回りに 1 2 0 ° ピッ チで等間隔に形成されている。 そして、 各腕部 5 2 3の外周端はケース本体 1 0の内周に沿った環状の枠部 5 3 3に連結されている。 当該枠部 5 3 3は 、 振動軸〇の回りに 1 2 0 ° ピッチの位置にて、 ケース本体 1 0の内周の 3 か所にて径方向内側に突出しているフランジ部 1 3 3 （図 3に 1か所のみ図 示） にて連結されている。 詳しくは、 フランジ部 1 3 3から立設したボス部 1 4 3を第 1ダンパ 4 0 3の枠部 5 3 3に形成された貫通孔に揷通した状態 で、 ボス部 1 4 3の先端を加熱 ·加圧し、 押し潰すことでかしめている。 枠 部 5 3 3と第 1ダンパ 4 0 3との固定手段はかしめに限定されるものではな く、 ねじ止めや接着等の他の方法により固定 （連結） することもできる。
[0034] 第 1ダンパ 4 0 3は、 金属の一枚ないし複数枚の板パネで構成されており 、 例えば本実施形態ではステンレス （バネ材） の薄板を加工したものを使用 している。 第 1ダンパ 4〇 3の材料は、 金属に限らず樹脂や繊維を含む複合 素材であってもよい。 また、 第 1ダンパ 4 0 3の材料は、 疲労に強く、 可撓 性に優れた材料が望ましい。
[0035] このように構成された第 1ダンパ 4 0 3は、 振動軸〇方向及び当該振動軸 〇に直交する垂直な径方向を含む交差方向において所定の範囲で弾性変形可 能である。 なお、 この所定の範囲は、 振動アクチユエータ 1 として通常に使 用した場合の可動子 4の振幅範囲に相当する。 従って、 当該所定の範囲は、 〇 2020/175610 8 卩（：171? 2020 /007969
少なくとも第 1ダンパ 4 0 3がケース 2に接触しない範囲であり、 第 1ダン パ 4 0 3の弾性変形の限界を超えない範囲である。
[0036] 第 1弾性部材 4 1 3は、 図 3に示すように、 第 1ダンパ 4 0 3の支持部 5
1 3から各腕部 5 2 3の一定の範囲までの形状に沿った外形の板状をなし、 第 1ダンパ 4 0 3の一面に固定されている。 詳しくは、 第 1弾性部材 4 1 3 は、 第 1ダンパ 4 0 3上に積層された、 接着剤でなる第 1接着層と、 巳 （ ポリエチレン） でなる 巳層と、 接着剤でなる第 2接着層と、 エラストマ （ エラストマとしては、 熱可塑性ポリウレタンエラストマー （丁 11） がある が限定するものではない） でなるエラストマ層とからなっている。 そして、 第 1弾性部材 4 1 3の弾性変形 （本実施形態では、 巳層のずり変形、 エラ ストマ層の曲げ変形） により、 第 1ダンパ 4〇 3の制振を行う。 第 1弾性部 材 4 1 3と第 1ダンパ 4 0 3との固定手段は、 上記の接着によるものに限定 されず、 樹脂製の第 1弾性部材 4 1 3を第 1ダンパ 4 0 3に熱溶着する等、 その他の固定手段を用いてもよい。
[0037] 第 2支持ユニッ ト 5匕も、 第 1支持ユニッ ト 5 3と同様の構成をなしてお り、 第 2ダンパ 4 0匕 （第 2板パネ） 及び第 2弾性部材 4 1 匕を有している 。 なお、 本実施形態において第 2ダンパ 4 0匕と第 1ダンパ 4 0 3とが同一 形状、 同材料からなり、 第 2弾性部材 4 1 匕と第 1弾性部材 4 1 3とが同一 形状、 同材料である。 図 3に示すように、 第 2ダンパ 4 0匕の 3つの腕部 5 2匕は孔 5 0匕が形成された支持部 5 1 匕から環状の枠部 5 3匕まで延びて いる。 そして、 第 2ダンパ 4 0匕は、 孔 5 0匕に第 2マス 3 2匕の先端部 3 2匕 4が揷入され押し潰してかしめられることで可動子 4と連結されている 。 また、 第 2ダンパ 4 0匕は、 環状の枠部 5 3匕がケース本体 1 0の内周か ら突出している 3つのフランジ部 1 3匕と、 枠部 5 3匕に形成された貫通孔 をフランジ部 1 3匕のボス部 1 4匕が揷通し押し潰されてかしめられること で連結されている。 なお、 第 2ダンパ 4 0 の各腕部 5 2 13の渦巻き方向は 、 第 1ダンパ 4 0 3の各腕部 5 2 3の渦巻き方向と逆をなしている。 これに より、 振動時に可動子 4は第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕から各々 \¥0 2020/175610 9 卩（：17 2020 /007969
逆方向のトルクを受けるため、 振動軸〇方向に変位しても振動軸〇回りに回 転しない。
[0038] （第 1インナーガイ ド 6 3、 第 2インナーガイ ド 6匕）
第 1インナーガイ ド 6 3は振動アクチユエータ 1の振動軸〇方向の一側で あり、 第 1支持ユニッ ト 5 3よりも振動軸〇方向の他側 （ケース 2中央側） に設けられている。 第 2インナーガイ ド 6匕は振動アクチユエータ 1の振動 軸〇方向の他側であり、 第 2支持ユニッ ト 5 13よりも振動軸〇方向の一側 （ ケース 2中央側） に設けられている。 つまり、 図 3に示すように、 第 1イン ナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は、 ケース 2内において第 1支 持ユニッ ト 5 3及び第 2支持ユニッ ト 5匕よりも振動軸〇方向中央側に設け られている。 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は、 例え ば八巳 3等の樹脂材料で形成されている。 ただし第 1インナーガイ ド 6 3及 び第 2インナーガイ ド 6 13の材料は樹脂材料に限定されるものでない。
[0039] 図 4八、 図 4巳に示すように、 第 1インナーガイ ド 6 3は、 ケース本体 1
0の内周に沿った環状の枠部 6 0 3を有しており、 その枠部 6 0 3の振動軸 〇回り 1 2 0 ° ピッチの 3か所に、 ケース本体 1 〇の径方向内側且つ振動軸 〇方向他側に向けて螺旋状に傾斜した段差部 6 1 3が形成されている。 当該 段差部 6 1 3の螺旋形状は、 第 1ダンパ 4 0 3の各腕部 5 2 3の渦巻き形状 の外周側 （基端側） の部分に沿った形状であり、 且つ第 1ダンパ 4 0 3が所 定の範囲で弾性変形している際には各腕部 5 2 3に接触することなく、 当該 第 1ダンパ 4 0 3の変形が所定の範囲を超えた際には各腕部 5 2 3と接触す る間隔を有している。
[0040] 詳しくは、 各段差部 6 1 3は、 ケース本体 1 0の内周と平行な面をなす側 壁 6 1 3 と、 当該側壁 6 1 3 から径方向内側に延びる底部 6 1 3匕と、 から構成されている。 各底部 6 1 3 13の内縁は上面視においてケース本体 1 0の内周と同軸の内周円 （同心円） を形成しており、 各側壁 6 1
Figure imgf000011_0001
はケー ス本体 1 0の内周側から当該内周円に向けた円弧状をなしている。 第 1ダン パ 4 0 3が振動軸〇の交差方向において所定の範囲を超えて変形した場合に 〇 2020/175610 10 卩（：171? 2020 /007969
は側壁 6 1
Figure imgf000012_0001
と接触することで当該交差方向の動きを規制し、 第 1ダンパ 4 0 3が振動軸〇方向に所定の範囲を超えて変形した場合には底部 6 1 3匕 と接触することで当該振動軸〇方向の動きを規制する。
[0041 ] また、 各段差部 6 1 3には軽量化のための孔 6 2 3が形成されている。 さ らに、 第 1インナーガイ ド 6 3の枠部 6 0 3の外周縁側にはケース本体 1 0 の各フランジ部 1 3 3の形状に合わせて 3か所に当該フランジ部 1 3 3の形 状に沿った切欠部 6 3 3が形成されている。
[0042] また、 第 1インナーガイ ド 6 3には、 枠部 6 0 3の一部から径方向外側に 突出した係止部 6 4 3が形成されている。 係止部 6 4 3がケース本体 1 0の 開口溝部に係合することで、 第 1インナーガイ ド 6 3がケース 2に対して位 置合わせされる。
[0043] また、 枠部 6 0 3の背面側には、 切欠部 6 3匕を除く部分に、 振動軸〇方 向の中央側に突出した爪部 6 7 3が形成されている。 図 4八に示される第 1 インナーガイ ド 6 3においては、 爪部 6 7 3が 3か所に形成されている。 第 1インナーガイ ド 6 3とケース本体 1 0とは、 例えば超音波溶着により第 1 インナーガイ ド 6 3の爪部 6 7 3を溶融させてケース本体 1 0に溶着するこ とで接合されている。 なお、 本実施形態のケース本体 1 0と第 1インナーガ イ ド 6 3 （爪部 6 7 3） とが同じ樹脂材料からなることで溶着により互いに 強固に接合される。 ケース本体 1 0と第 1インナーガイ ド 6 3をガラス繊維 等が含有された樹脂材料としてもよい。 ただし、 接合方法は溶着に限られる ものではなく、 接着剤による接着や、 かしめやねじ止め等の他の方法により 接合してもよい。
[0044] さらに、 第 1インナーガイ ド 6 3には、 各段差部 6 1 3の内縁、 即ち各底 部 6 1 3 の内縁から振動軸 0方向中央側に延びる略円筒状の延在部 6 5 3 が形成されている。 図 3に示すように、 当該延在部 6 5 3は、 第 1 コイル 2 1 3と可動子 4との間に位置し、 第 1 コイル 2 1 3の一部をケース 2との間 に挟持している。 具体的には、 第 1インナーガイ ド 6 3の延在部 6 5 3とケ —ス本体 1 0とにより、 第 1 コイル 2 1 3の振動軸〇方向における一側端部 〇 2020/175610 1 1 卩（：171? 2020 /007969
を挟持している。 本実施形態では、 延在部 6 5 3は、 振動アクチユエータ 1 の振動軸〇方向における中央部分を除いて第 1 コイル 2 1 3と可動子 4との 間に位置しており、 延在部 6 5 3は第 1 コイル 2 1 3の内周全体を覆うこと なく、 第 1 コイル 2 1 3の一部をケース 2の内部に露出させている。 また、 本実施形態では、 第 1インナーガイ ド 6 3の延在部 6 5 3は第 1 コイル 2 1 3の振動軸〇方向一側端部と当接することで当該第 1 コイル 2 1 3がケース 本体 1 0から脱落しないように保持している。 なお、 延在部 6 5 3は第 1 コ イル 2 1 3に直接的に当接している必要はなく、 間に他の部材を介して間接 的に第 1 コイル 2 1 3を保持してもよい。
[0045] このように構成された第 1インナーガイ ド 6 3において、 可動子 4は、 延 在部 6 5 3より径方向内側にて振動軸 0方向に進退移動可能である。
[0046] 第 2インナーガイ ド 6匕は第 1インナーガイ ド 6 3と同一形状であり、 第
2インナーガイ ド 6匕についても第 1インナーガイ ド 6 3と同様の構成をな している。 つまり、 図 4八、 図 4巳にて第 2インナーガイ ド 6匕の各部をか っこ書きの符号で示すように、 第 1インナーガイ ド 6 3と第 2インナーガイ ド 6匕の各部は対応している。 詳しくは、 第 2インナーガイ ド 6匕は環状の 枠部 6 0 13を有しており、 枠部 6 0 に側壁 6 1 匕 と底部 6 1 匕 を有す る段差部 6 1 匕が形成されている。 また、 各段差部 6 1 匕には孔 6 2匕が形 成され、 枠部 6 0匕には切欠部 6 3匕が形成されている。 さらに、 枠部 6 0 匕には径方向外側に突出した係止部 6 4匕が形成されており、 当該係止部 6 4匕がケース本体 1 0と接合され、 枠部 6 0匕の各爪部 6 7匕を介してケー ス本体 1 0と第 2インナーガイ ド 6匕とが溶着されている。
[0047] また、 第 2インナーガイ ド 6匕には、 振動軸〇方向中央側に延びる略円筒 状の延在部 6 5匕が形成されている。 当該延在部 6 5匕は、 第 2コイル 2 1 匕と可動子 4との間に位置し、 第 2コイル 2 1 匕の一部をケース 2との間に 挟持している。 図 3では、 延在部 6 5匕とケース本体 1 0とにより、 第 2コ イル 2 1 の振動軸 0方向における一側端部を挟持している。 本実施形態で は、 第 2インナーガイ ド 6匕の延在部 6 5匕は第 2コイル 2 1 匕の振動軸〇 〇 2020/175610 12 卩（：171? 2020 /007969
方向他側端部と当接することで当該第 2コイル 2 1 匕がケース本体 1 0から 脱落しないように保持している。
[0048] （作動）
以上のように構成された振動アクチユエータ 1は、 第 1 コイル 2 1 3及び 第 2コイル 2 1 13に通電していない状態では、 図 3に示すように、 第 1ダン パ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕で支持される可動子 4は、 第 1 コイル 2 1 3 及び第 2コイル 2 1 13の中央に位置している。
[0049] 可動子 4を振動させる際には、 夕ーミナル 1 2を介して、 第 1 コイル 2 1
3及び第 2コイル 2 1 匕に、 交互に逆極性の磁界を発生する向きに交流を通 電させる。 即ち、 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕の隣り合う部分に 同極が発生するようになっている。
[0050] 例えば図 5に示す極性の場合、 可動子 4には実線矢印 で示す振動軸〇方 向の他側 （図 5における下方） への推力が発生し、 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕へ流す電流を反転させれば、 可動子 4には点線矢印巳で示す 振動軸〇方向の一側 （図 5における上方） への推力が発生する。
[0051 ] このように、 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕に交流を通電させれ ば、 可動子 4は第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕による付勢力を両側 から受けながら、 振動軸〇に沿って振動する。
[0052] ところで、 可動子 4に発生する推力は、 基本的にはフレミングの左手の法 則に基づいて与えられる推力に準じられる。 本実施形態では、 第 1 コイル 2 1 3、 第 2コイル 2 1 13がケース 2に固定されているので、 マグネッ ト 3 0 等が取り付けられた可動子 4に第 1 コイル 2 1 3、 第 2コイル 2 1 匕に発生 する力の反力としての推力が発生する。
[0053] よって、 推力に寄与するのは、 可動子 4のマグネッ ト 3 0の磁束の水平成 分 （マグネッ ト 3 0の軸方向に直交する成分） である。 そして、 ヨーク 2 0 はマグネッ ト 3 0の磁束の水平成分を増大するものである。
[0054] このように可動子 4の通常の振動時は、 第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0 は振動軸 0方向及び径方向において所定の範囲で弾性変形し、 可動子 〇 2020/175610 13 卩（：171? 2020 /007969
4並びに第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕は第 1インナーガイ ド 6 3 及び第 2インナーガイ ド 6匕に接触することはない。
[0055] 一方で、 例えば振動アクチユエータ 1 を搭載した機器が落下した場合等で 振動アクチユエータ 1 に外部から衝撃が加わると、 可動子 4が過剰な振幅で 動き、 第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕が所定の範囲を超えた動きを することがあるが、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕と 接触することでこの動きが規制される。
[0056] 具体的には図 6 に示すよりも可動子 4が振動軸 0方向一側に過剰振幅し 、 第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕が所定の範囲を超える動きをした 場合、 第 2ダンパ 4 0匕の腕部 5 2匕が、 第 2インナーガイ ド 6匕の段差部 6 1 匕の底部 6 1 匕匕と接触する。 これにより、 可動子 4がそれ以上振動軸 〇方向一側に移動することが規制され、 可動子 4はケース 2 （第 1カバーケ —ス 1 1 3） と接触することが防止される。
[0057] また、 図 6巳に示すよりも可動子 4が振動軸〇方向他側に過剰振幅し、 第
1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕が所定の範囲を超える動きをした場合 、 第 1ダンパ 4 0 3の腕部 5 2 3が、 第 1インナーガイ ド 6 3の段差部 6 1 3の底部 6 1 3匕と接触する。 これにより、 可動子 4がそれ以上振動軸〇方 向他側に移動することが規制され、 可動子 4はケース 2 （第 2カバーケース 1 1 匕） と接触することが防止される。
[0058] 図示しないが、 ケース 2に径方向の衝撃が加わった場合は、 可動子 4も径 方向に移動する。 このような場合に、 可動子 4が径方向に移動し、 第 1ダン パ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕が径方向における所定の範囲を超える動きを すると、 第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕の腕部
Figure imgf000015_0001
5 2匕が、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕の段差部 6 1 3 , 6 1 匕の側壁 6 1 8 \«、 6 1 匕 と接触する。
[0059] またたとえ、 可動子 4がさらに径方向に移動したとしても、 第 1インナー ガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕のそれぞれの延在部 6 5 3、 6 5匕 がコイル 2 1 3 , 2 1 匕と可動子 4との間に位置していることから、 延在部 〇 2020/175610 14 卩（：171? 2020 /007969
6 5 3 , 6 5匕が可動子 4と接触することとなる。
[0060] このように、 本実施形態における振動アクチユエータ 1 によれば、 第 1イ ンナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は、 可動子 4の径方向への移 動を規制しつつ、 延在部 6 5 3 , 6 5匕により可動子 4がケース側電磁駆動 部 3の第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕と接触することを防止するこ とができる。 なお、 必ずしも第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕の両方 が、 対応する第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕と接触す る必要はなく、 片方が接触しても同様の効果を奏する。
[0061 ] また、 延在部 6 5
Figure imgf000016_0001
6 5匕はケース本体 1 0とともに第 1 コイル 2 1 3 及び第 2コイル 2 1 匕を挟持していることで、 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コ イル 2 1 匕がケース 2から脱落しないように機械的に保持することができる 。 これにより、 例えば接着剤のみによる第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕の取り付けよりも強固に第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕を固定 できる。 また接着剤を用いなくとも、 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕を保持することができる。
[0062] さらに、 延在部
Figure imgf000016_0002
6 5匕は第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕 の振動軸〇方向における中央部分は覆っていないことから、 第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕の一部はケース内部に露出し、 放熱性を確保するこ とができ、 当該第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕の絶縁劣化を防止す ることができる。
[0063] また、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕が第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕の動きを規制することで、 可動子 4の過剰振幅 を抑制することができる。 また、 第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕は 板パネで構成されているから、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガ イ ド 6匕が第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕に接触した際には第 1ダ ンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕が弾性変形し、 衝撃を吸収できる。 また、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は第 1ダンパ 4 0 3及 び第 2ダンパ 4 0 より振動軸〇方向においてケース 2の内側に設けられて 〇 2020/175610 15 卩（：171? 2020 /007969
いることから、 ケース 2の大型化を防ぐことができる。 これにより、 振動ア クチユエータ 1の大型化を防ぎつつ、 外部からの衝撃が生じた際の可動子 4 への衝撃を抑制することができる。
[0064] 特に、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は、 第 1ダン パ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕の振動軸〇方向における動きを規制すること で、 可動子 4の振動軸〇方向の過剰振幅を抑制することができる。
[0065] また、 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は、 第 1ダン パ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0 13のケース 2の径方向を含む振動軸〇の交差方 向における動きを規制することで、 可動子 4の径方向の動きを抑制すること ができる。
[0066] 第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6匕は、 第 1ダンパ 4 0
3及び第 2ダンパ 4 0匕の腕部 5 2 3 , 5 2匕の渦巻き形状に対応し振動軸 〇方向を中心とした螺旋状の段差部 6 1 3 , 6 1 匕を有することで、 第 1ダ ンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕の形状に合わせて振動軸〇方向及び振動軸 〇の交差方向の動きを規制することができる。 また、 段差部 6 1 3 , 6 1 匕 は、 可動子
Figure imgf000017_0001
5 2匕の形状に沿った底部 6
1 3 6 ^ b bを有するので、 腕部 5 2 3、 5 2匕と底部 6 1 3 6 1 匕匕とを面接触させることができ、 衝撃を分散できる。
[0067] また、 第 1インナーガイ ド 6 3は可動子 4の振幅範囲において第 1 コイル
2 1 3と第 1ダンパ （第 1板パネ） 4 0 3との間に位置し、 第 2インナーガ イ ド 6匕は可動子 4の振幅範囲において第 2コイル 2 1 匕と第 2ダンパ （第 2板パネ） 4 0匕との間に位置していることで、 各コイル 2 1
Figure imgf000017_0002
2 1 匕と 第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕との接触を防止できる。
[0068] また、 可動子 4の両端を支持する第 1ダンパ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕 を設け、 これに対応する第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガイ ド 6 匕によって振動軸〇方向の一側方向と他側方向の規制をそれぞれ担当するこ とで、 インナーガイ ドの占有スペースを小さくでき、 小型化することができ る。 〇 2020/175610 16 卩（：171? 2020 /007969
[0069] 以上で本開示の実施形態の説明を終えるが、 本開示の態様はこの実施形態 に限定されるものではない。
[0070] 例えば上記実施形態における第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガ イ ド 6匕の延在部 6 5 3 , 6 5匕の形状は略円筒状をなしているが、 延在部 の形状はこれに限られるものではない。 コイル 2 1
Figure imgf000018_0001
2 1 13をケース 2と ともに挟持し、 可動子 4とコイル 2 1 3 , 2 1 匕との間に位置して、 可動子 4と第 1 コイル 2 1 3及び第 2コイル 2 1 匕の接触を防ぐことができる形状 であれば、 延在部にスリッ トを有する形状等の他の形状であってもよい。 また、 上記実施形態における第 1インナーガイ ド 6 3及び第 2インナーガ
Figure imgf000018_0002
6 7匕が ケース本体 1 0に溶着されて接合されているが、 爪部の数や位置はこれに限 られるものではなく、 ケースと接合できる構造であればよい。
[0071 ] また、 上記実施形態では、 第 1支持ユニッ ト 5 3及び第 2支持ユニッ ト 5 匕は第 1弾性部材 4 1 3及び第 2弾性部材 4 1 匕を有しているが、 必ずしも 弾性部材を有していなくてもよい。
[0072] また、 上記実施形態のケース 2は円筒状をなしており、 可動子 4は略円柱 状をなしているが、 ケース及び可動子の形状はこれに限られるものではなく 、 多角形やその他の形状であってもよい。
[0073] また、 上記実施形態では、 可動子 4を支持する第 1支持ユニッ ト 5 3及び 第 2支持ユニッ ト 5匕は、 渦巻き状の腕部 5 2 3 , 5 2匕を有する第 1ダン パ 4 0 3及び第 2ダンパ 4 0匕を使用しているが、 支持ユニッ トとしてはそ の他の板パネを用いてもよい。 例えば、 曲線だけでなく直線を組み合わせた 変則的な渦巻き状、 十字状や卍状の板パネを用いてもよい。 この場合、 イン ナーガイ ドも板パネの形状に沿った形状とする。
符号の説明
[0074] 1 振動アクチユエータ
2 ケース
3 ケース側電磁駆動部 〇 2020/175610 17 卩（：171? 2020 /007969
4 可動子
53 第 1支持ユニッ ト
5匕 第 2支持ユニッ ト
63 第 1インナーガイ ド
6匕 第 2インナーガイ ド
20 ヨーク
2 1 3 第 1 コイル
2 1 匕 第 2コイル
403 第 1ダンパ
40匕 第 2ダンパ
6 1 3、 6 1 匕 段差部
643、 64匕 係止部
653, 65匕 延在部
673, 676 爪部

Claims

\¥0 2020/175610 18 卩（：17 2020 /007969 請求の範囲
[請求項 1 ] コイルを有する筒状のケースと、
前記ケースの内部に配置され、 マグネッ トを有する可動子と、 前記コイルと前記可動子との間に位置し前記コイルの一部を前記ケ —スとともに挟持する延在部を有するインナーガイ ドと、
を備えることを特徴とする振動アクチユエータ。
[請求項 2] 前記インナーガイ ドの延在部と前記ケースとにより前記コイルの一 部を露出させ、 かつ、 挟持することを特徴とする請求項 1 に記載の振 動アクチユエータ。
[請求項 3] 前記インナーガイ ドと前記ケースとは同一の樹脂材料からなり、 前 記ケースと前記インナーガイ ドとが溶着されていることを特徴とする 請求項 1又は 2に記載の振動アクチユエータ。
[請求項 4] 前記ケースの内部に前記可動子を支持する複数の腕部を有する板バ ネを備え、
前記インナーガイ ドは、 前記ケースの内部で前記軸方向において前 記板/ ネより前記ケース中央側に位置して、 前記板パネの動きを規制 することを特徴とする請求項 1から 3のいずれか一項に記載の振動ア クチユエータ。
[請求項 5] 前記コイルは、 前記ケースの軸方向一側に設けられる第 1 コイルと 前記軸方向他側に設けられる第 2コイルと、 を有し、 前記インナーガイ ドは、 前記第 1 コイルと前記可動子との間に位置 し前記第 1 コイルを前記ケースとともに挟持する延在部を有する第 1 インナーガイ ドと、 前記第 2コイルと前記可動子との間に位置し前記 第 2コイルを前記ケースとともに挟持する延在部を有する第 2インナ —ガイ ドと、 を有することを特徴とする請求項 1から 4のいずれか一 項に記載の振動アクチユエータ。
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