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WO2016104349A1 - アクチュエータ - Google Patents

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Publication number
WO2016104349A1
WO2016104349A1 PCT/JP2015/085464 JP2015085464W WO2016104349A1 WO 2016104349 A1 WO2016104349 A1 WO 2016104349A1 JP 2015085464 W JP2015085464 W JP 2015085464W WO 2016104349 A1 WO2016104349 A1 WO 2016104349A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic drive
movable body
drive circuit
actuator
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/085464
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正 武田
猛 須江
将生 土橋
北原 裕士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015098104A external-priority patent/JP6648984B2/ja
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Priority to KR1020177001382A priority Critical patent/KR20170099829A/ko
Priority to CN201580036593.XA priority patent/CN106471719B/zh
Priority to EP15872918.6A priority patent/EP3240164A4/en
Priority to US15/507,480 priority patent/US20170310203A1/en
Publication of WO2016104349A1 publication Critical patent/WO2016104349A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Definitions

  • the present invention relates to an actuator provided with a magnetic drive mechanism.
  • Patent Literature As an actuator that allows the user to experience vibration, a configuration has been proposed in which a magnetic drive mechanism including a cylindrical coil and a cylindrical magnet is provided around the movable body to vibrate the movable body in the axial direction (Patent Literature). 1 and 2).
  • an object of the present invention is to provide an actuator capable of causing a movable body to vibrate in multiple directions.
  • an actuator includes a support body, a movable body, a connection body that is connected to the movable body and the support body, and includes at least one of elasticity and viscoelasticity, A first magnet held by one of the support and the movable body, and a first coil held by the other and facing the first magnet in a first direction, wherein the movable body is moved in the first direction.
  • a second magnetic drive circuit comprising a second coil opposed in the first direction, and generating a driving force for driving the movable body in a third direction orthogonal to the first direction and intersecting the second direction; It is characterized by having.
  • the movable body is supported by the support body by a connecting body having at least one of elasticity and viscoelasticity, and a first coil opposed in the first direction is provided between the movable body and the support body.
  • the movable body is driven in the third direction by the first magnetic drive circuit that generates a driving force for driving the movable body in the second direction by the first magnet, and the second coil and the second magnet facing each other in the first direction.
  • a second magnetic drive circuit for generating a driving force.
  • the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit are provided at the same position in the first direction when viewed from a direction orthogonal to the first direction. According to such a configuration, even when the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit are provided, the size of the actuator in the first direction can be further reduced.
  • the second direction and the third direction are preferably orthogonal. According to this configuration, the vibration felt by the user when the movable body is vibrated in the second direction and the vibration felt by the user when the movable body is vibrated in the third direction can be greatly different. .
  • the first magnetic drive circuit is provided at two locations that are separated in the second direction and overlap when viewed from the second direction, and the second magnetic drive circuit is provided in the third direction. It is possible to employ a configuration provided at two positions that are separated and overlap when viewed from the third direction.
  • the first magnetic drive circuit is provided in two locations that are separated in the third direction and overlap when viewed from the third direction, and the second magnetic drive circuit is provided in the second direction. It is possible to employ a configuration that is provided at two locations that are spaced apart and overlap when viewed from the second direction.
  • the first magnetic drive circuit is provided in two places that are separated in the second direction and shifted in the third direction when viewed from the second direction
  • the second magnetic drive circuit is It is possible to employ a configuration provided at two locations that are separated in the third direction and shifted in the second direction when viewed from the third direction.
  • the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit are alternately arranged around the center of gravity of the movable body when viewed from the first direction. According to this configuration, when the movable body is vibrated in the second direction and when it is vibrated in the third direction, it is possible to prevent the movable body from rotating. In addition, the movable body can be vibrated around the center of gravity.
  • the two first magnetic drive circuits when viewed from the first direction, are arranged symmetrically with respect to the center of gravity, and the two second magnetic drive circuits are centered on the center of gravity. It is preferable that they are arranged symmetrically. According to this configuration, when the movable body is vibrated in the second direction and when it is vibrated in the third direction, it is possible to prevent the movable body from rotating. In addition, the movable body can be vibrated around the center of gravity.
  • the two first magnetic drive circuits when viewed from the first direction, are arranged symmetrically about a virtual line extending in the third direction through the center of gravity, and the 2
  • the second magnetic drive circuit at the location can employ a configuration in which the second magnetic drive circuit is arranged symmetrically about a virtual line extending in the second direction through the center of gravity. According to this configuration, when the movable body is vibrated in the second direction and when it is vibrated in the third direction, it is possible to prevent the movable body from rotating.
  • the first magnetic driving circuit and the second magnetic driving circuit when viewed from the first direction, may be at least partially overlapped. According to this configuration, the size of the actuator when viewed from the first direction can be reduced.
  • the movable body includes a third magnet held by one of the support and the movable body, and a third coil held by the other and opposed to the third magnet in the first direction.
  • a configuration having a third magnetic drive circuit that generates a driving force for driving in a fourth direction orthogonal to the first direction and obliquely intersecting the second direction and the third direction may be employed.
  • the movable body can be vibrated in the second direction, the third direction, and the fourth direction, and vibrations obtained by combining the vibrations in the second direction, the third direction, and the fourth direction are applied to the movable body. Can be done.
  • connection body it is preferable that at least a gel-like damper member is used as the connection body. According to this configuration, the movable body can be prevented from resonating.
  • connection body it is preferable that only a gel-like damper member is used as the connection body. According to such a configuration, since the connection body does not have a spring component, the movable body can be prevented from resonating and the support structure of the movable body relative to the support body can be simplified.
  • the gel damper member is preferably fixed to both the movable body and the support body. According to such a configuration, even when the movable body moves in a direction away from the support in the portion where the gel-like damper member is provided, the gel-like damper member is deformed following the movement, and the movable body Resonance can be effectively suppressed.
  • the gel-like damper member can employ, for example, a configuration made of silicone gel.
  • the said support body is the 1st movement control part which controls the movement range of the said 2nd direction of the said movable body, and the 2nd movement control part which controls the movement range of the said 3rd direction of the said movable body. It is preferable to provide one or both of these. According to this configuration, the moving range of the movable body can be limited to a range in which the deformation amount of the connection body does not exceed the limit deformation amount. Thereby, destruction of a connection body can be prevented.
  • the movable body is configured by joining a first holder member that holds the first magnet and a second holder member that holds the second magnet, and includes the first movement restricting portion and the second movement restricting portion. It is preferable that the movement restricting portion is in contact with the movable body at a position different from a joint portion between the first holder member and the second holder member. According to such a configuration, the joint portion, which is a weak portion in the movable body, does not collide with the first movement restriction portion and the second movement restriction portion. Therefore, the possibility that the movable body is broken by impact can be reduced.
  • connection body when the movable body relatively moves in the second direction and the third direction with respect to the support body, the connection body has a non-linear component in a direction orthogonal to the expansion / contraction direction of the connection body.
  • connection body connects the movable body and the support body in the first direction at a position where the movable body and the support body face each other in the first direction.
  • the compression is performed in accordance with a stretch characteristic in which a nonlinear component is larger than a linear component. According to such a configuration, it is possible to avoid a large change in the gap in the first direction between the movable body and the support body, and to secure a gap in the first direction between the movable body and the support body.
  • the movable body can be vibrated in the second direction and the third direction, the user can feel the vibration in the second direction and the vibration in the third direction. Further, in both the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit, since the coil and the magnet are opposed in the first direction, even when the first magnetic drive circuit and the second magnetic drive circuit are provided, The size of the actuator in the first direction can be reduced.
  • the directions orthogonal to each other are defined as the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and X1 is attached to one side of the X-axis direction.
  • X2 is attached to the other side in the X axis direction
  • Y1 is attached to one side in the Y axis direction
  • Y2 is attached to the other side in the Y axis direction
  • Z1 is attached to one side in the Z axis direction
  • Z axis Description will be made with Z2 attached to the other side of the direction.
  • the first direction is L1
  • the second direction is L2
  • the third direction is L3.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of an actuator 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIGS. 1A, 1B, and 1C are perspective views of the actuator 1 and A1 that passes through the central portion of the actuator 1.
  • FIG. 4 is an XZ sectional view when the actuator 1 is cut along the line A1 ′, and an XZ sectional view when the actuator 1 is cut along the line B1-B1 ′ passing through the end of the actuator 1.
  • 2 is an exploded perspective view of the actuator 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) are an exploded perspective view with the second case 52 removed, and the first case.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a state in which a movable body 4 and the like are separated from 51.
  • the actuator 1 of this embodiment is a vibration actuator that allows the user to experience vibration.
  • the actuator 1 includes a support body 5, a movable body 4, and a connection body 7 connected to the movable body 4 and the support body 5, and the movable body 4 is connected to the support body 5 via the connection body 7. It is supported by.
  • the connection body 7 includes at least one of elasticity and viscoelasticity.
  • the actuator 1 has a first magnetic drive circuit 10 and a second magnetic drive circuit 20 as a magnetic drive circuit for moving the movable body 4 relative to the support 5.
  • the support 5 includes a first case 51 located on one side Z1 in the Z-axis direction and a second case 52 covering the first case 51 on the other side Z2 in the Z-axis direction.
  • the first case 51 is made of a rectangular plate-like member when viewed from the Z-axis direction
  • the second case 52 is made of a rectangular box-like member when viewed from the Z-axis direction.
  • the second case 52 includes an end plate portion 521 that faces the first case 51, and a rectangular tube-shaped body portion 522 that protrudes from the edge of the end plate portion 521 toward the first case 51.
  • An end portion on one side Z ⁇ b> 1 in the Z-axis direction of the portion 522 is connected to the first case 51.
  • the movable body 4 has a plate-like member 41 that faces the thickness direction in the Z direction, and the plate-like member 41 has a rectangular planar shape smaller than the support body 5 when viewed from the Z-axis direction.
  • the movable body 4 includes a flat plate-like first weight member 46 fixed to the center of the first surface 411 facing the one side Z1 in the Z-axis direction of the plate-like member 41, and the Z-axis direction of the plate-like member 41.
  • a flat plate-like second weight member 47 fixed to the center of the second surface 412 facing the other side Z2.
  • the first weight member 46 and the second weight member 47 are made of a circular metal plate when viewed from the Z-axis direction.
  • connection body 7 includes a gel-like damper member 70 provided in the vicinity of the four corners of the plate-like member 41 of the movable body 4, and the gel-like damper member 70 includes the plate-like member 41 and the first case 51. And four places between the plate-like member 41 and the end plate portion 521 of the second case 52. Accordingly, the gel-like damper member 70 is disposed so as to surround the center of gravity G of the movable body 4 including the first coil 12 and the second coil 22 described later. Further, all of the gel-like damper members 70 provided at the eight locations are connected to the movable body 4 and the support body 5.
  • the gel-like damper member 70 provided between the plate-like member 41 and the first case 51 has both end faces in the Z-axis direction. Each is connected to the plate-like member 41 and the first case 51 by a method such as adhesion. Further, the gel-like damper member 70 provided between the plate-like member 41 and the end plate portion 521 of the second case 52 has both end faces in the Z-axis direction as the ends of the plate-like member 41 and the second case 52, respectively. It is connected to the plate part 521 by a method such as adhesion.
  • the gel-like damper member 70 has viscoelasticity and has linear or non-linear expansion / contraction characteristics depending on the expansion / contraction direction. For example, when the plate-like gel-like damper member 70 is compressed in the thickness direction (axial direction) and compressively deformed, the plate-like gel damper member 70 has an expansion / contraction characteristic in which a nonlinear component is larger than a linear component. On the other hand, when stretched by being pulled in the thickness direction (axial direction), the linear component is larger than the non-linear component and has a stretch property. In addition, even when deforming in a direction (shear direction) intersecting the thickness direction (axial direction), the linear component is larger than the non-linear component.
  • the gel damper member 70 is made of a cylindrical silicone gel and has a penetration of 90 degrees to 110 degrees.
  • the penetration is the depth at which a 1/4 cone needle with a total load of 9.38 g at 25 ° C enters 5 seconds as specified in JIS-K-2207 and JIS-K-2220. Is a value expressed in units of 1/10 mm, and the smaller this value is, the harder it is.
  • a first magnetic driving circuit 10 and a second magnetic driving circuit 20 that generate driving force for driving the movable body 4 in two directions intersecting each other are provided between the support body 5 and the movable body 4.
  • Each of the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 includes a magnet held on one of the support 5 and the movable body 4 and a coil held on the other.
  • the first magnetic drive circuit 10 includes a first magnet 11 held on the support body 5 and a first coil 12 held on the movable body 4.
  • the first coil 12 faces the first coil L1 and generates a driving force for driving the movable body 4 in a second direction L2 orthogonal to the first direction L1 when the first coil 12 is energized.
  • the second magnetic drive circuit 20 includes a second magnet 21 held by the support body 5 and a second coil 22 held by the movable body 4.
  • the second magnet 21 and the second coil 22 are When facing the one direction L1 and energizing the second coil 22, a driving force for driving the movable body 4 in the third direction L3 orthogonal to the first direction L1 and intersecting the second direction L2 is generated.
  • the first direction L1 is parallel to the Z-axis direction
  • the second direction L2 is parallel to the X-axis direction
  • the third direction L3 is parallel to the Y-axis direction. Therefore, the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the magnetic drive circuit of the actuator 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIGS. 3A and 3B are a perspective view of the magnetic drive circuit and an exploded perspective view of the magnetic drive circuit.
  • FIG. 3A and 3B are a perspective view of the magnetic drive circuit and an exploded perspective view of the magnetic drive circuit.
  • both the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 have the structure shown in FIG.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 have the same basic configuration. Therefore, FIG. 3 mainly shows the configuration of the first magnetic drive circuit 10, and the second The configuration of the magnetic drive circuit 20 is shown in parentheses in FIG.
  • the first magnetic drive circuit 10 includes a first magnet 11 held on the support 5 and a first magnet 11 held on the movable body 4.
  • the first magnet 11 and the first coil 12 are opposed to each other in the first direction L1 (Z-axis direction).
  • the first magnet 11 has two positions: a position facing the first coil 12 on one side Z1 in the Z-axis direction, and a position facing the first coil 12 on the other side Z2 in the Z-axis direction.
  • Each of the two first magnets 11 is held by the support 5.
  • the first magnet 11 that faces the first coil 12 on one side Z ⁇ b> 1 in the Z-axis direction is held by the first case 51, and the first coil 12.
  • the first magnet 11 facing the other side Z ⁇ b> 2 in the Z-axis direction is held by the end plate portion 521 of the second case 52.
  • the first coil 12 is a flat air-core coil having two long sides 121 and 122 extending in the third direction L3 and two short sides 123 and 124 extending in the second direction L2.
  • the two long sides 121 and 122 face each other in the second direction L2, and the two short sides 123 and 124 face each other in the third direction L3.
  • the first magnet 11 is a plate-like permanent magnet that is magnetized in the second direction L ⁇ b> 2 into S and N poles, and faces the long sides 121 and 122 of the first coil 12.
  • the long sides 121 and 122 are used as effective sides, and when the first coil 12 is energized, a driving force that drives the movable body 4 in the second direction L2 (X-axis direction) is generated.
  • the first magnetic drive circuit 10 includes a yoke 131 that overlaps the first magnet 11 on the opposite side of the first coil 12 with respect to the first magnet 11 on one side Z1 in the Z-axis direction, and the Z-axis. And a yoke 132 that overlaps with the first magnet 11 on the other side Z2 on the opposite side of the first coil 12, and the two first magnets 11 are supported by the yokes 131 and 132, respectively. 5 is held. More specifically, as shown in FIG. 1B, of the two first magnets 11, the first magnet 11 on one side Z ⁇ b> 1 in the Z-axis direction is fixed to the first case 51 via a yoke 131.
  • the first magnet 11 on the other side Z2 in the Z-axis direction is fixed to the end plate portion 521 of the second case 52 via the yoke 132.
  • the two yokes 131 and 132 are composed of the first magnetic body 13 that is integrally connected via a connecting portion 133 that is bent in a U-shape, and the connecting portion 133 is, for example, the body portion of the second case 52. It is fixed to the inner surface of 522.
  • the second magnetic drive circuit 20 is held by the movable body 4 and the second magnet 21 held by the support body 5 in substantially the same manner as the first magnetic drive circuit 10.
  • the second magnet 21 and the second coil 22 are opposed to each other in the first direction L1.
  • the second magnet 21 is positioned at a position facing the second coil 22 on one side Z1 in the Z-axis direction and a position facing the second coil 22 on the other side Z2 in the Z-axis direction.
  • Each of the two second magnets 21 is held by the support 5.
  • the second coil 22 is a flat air-core coil having two long sides 221 and 222 extending in the second direction L2 and two short sides 223 and 224 extending in the third direction L3.
  • the two long sides 221 and 222 are opposed in the third direction L3, and the two short sides 223 and 224 are opposed in the second direction L2.
  • the second magnet 21 is a plate-like permanent magnet that is magnetized in the third direction L ⁇ b> 3 to the S and N poles, and faces the long sides 221 and 222 of the second coil 22. Therefore, in the second coil 22, the long sides 221 and 222 are used as effective sides, and when the second coil 22 is energized, a driving force that drives the movable body 4 in the third direction L3 (Y-axis direction) is generated.
  • the second magnetic drive circuit 20 includes a yoke 231 that overlaps the second magnet 21 on the opposite side of the second coil 22 with respect to the second magnet 21 on one side Z1 in the Z-axis direction, and the Z-axis.
  • a yoke 232 that overlaps with the second magnet 21 on the other side Z2 of the direction on the opposite side of the second coil 22, and the two second magnets 21 are supported by the yokes 231 and 232, respectively. 5 is held. More specifically, as shown in FIG. 1C, of the two second magnets 21, the second magnet 21 on one side Z ⁇ b> 1 in the Z-axis direction is fixed to the first case 51 via the yoke 231.
  • the second magnet 21 on the other side Z2 in the Z-axis direction is fixed to the end plate portion 521 of the second case 52 via the yoke 232.
  • the two yokes 231 and 232 are made of the second magnetic body 23 connected via a connecting portion 233 bent in a U shape, and the connecting portion 233 is formed on the inner surface of the body portion 522 of the second case 52. It is fixed.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are provided at the same height position in the first direction L1. ing.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a planar layout of the magnetic drive circuit in the actuator 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, only a coil and one magnet are illustrated among a plurality of members constituting the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20.
  • the movable body 4 when viewed from the first direction L ⁇ b> 1, the movable body 4 is square, and the first magnetic drive circuit 10 is opposed to the movable body 4 in the second direction L ⁇ b> 2.
  • the second magnetic drive circuit 20 is provided at the center of each of the two sides facing each other in the third direction L3 in the movable body 4. For this reason, the first magnetic drive circuit 10 is provided in two places that are separated in the second direction L2 and overlap when viewed from the second direction L2. In addition, the second magnetic drive circuit 20 is provided in two places that are separated in the third direction L3 and overlap when viewed from the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are alternately arranged around the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are arranged point-symmetrically around the center of gravity G of the movable body 4, and the two second magnetic drive circuits 20 are 4 are arranged symmetrically with respect to the center of gravity G.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically about the virtual line L30 extending in the third direction L3 through the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two second magnetic drive circuits 20 are arranged symmetrically about the virtual line L20 extending in the second direction L2 through the center of gravity G of the movable body 4.
  • the movable body 4 is square when viewed from the first direction L1. For this reason, when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are arranged at equal angular intervals around the center of gravity G of the movable body 4.
  • alternating current is applied to the first coils 12 of the two first magnetic drive circuits 10, while energization to the second coil 22 of the second magnetic drive circuit 20 is stopped.
  • the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2.
  • the user can experience the vibration in the second direction L2.
  • the AC waveform applied to the first coil 12 is adjusted so that the speed at which the movable body 4 moves to one side in the second direction L2 and the speed at which the movable body 4 moves to the other side in the second direction L2. If different, the user can experience vibration having directionality in the second direction L2.
  • the energization to the first coil 12 of the first magnetic drive circuit 10 is stopped.
  • the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3.
  • the user can experience the vibration in the third direction L3.
  • the AC waveform applied to the second coil 22 is adjusted so that the speed at which the movable body 4 moves to one side in the third direction L3 and the speed at which the movable body 4 moves to the other side in the third direction L3. If different, the user can experience vibration having directionality in the third direction L3.
  • the movable body 4 is supported by the support body 5 by the connecting body 7, and the movable body 4 and the support body 5 are opposed to each other in the first direction L1.
  • a second magnetic drive circuit 20 that generates a driving force for driving in the three directions L3 is provided. For this reason, the movable body 4 can be vibrated in the second direction L2, and the movable body 4 can be vibrated in the third direction L3.
  • the user can feel the vibration in the second direction L2 and the vibration in the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 since the coil and the magnet are opposed in the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are Even when it is provided, the size of the actuator 1 in the first direction L1 can be reduced.
  • the vibration felt by the user when vibrating in the direction L3 can be greatly different.
  • first magnetic drive circuit 10 is provided at two places separated in the second direction L2
  • second magnetic drive circuit 20 is provided at two places separated in the third direction L3. For this reason, the power which vibrates the movable body 4 can be increased.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are alternately arranged around the center of gravity G of the movable body 4.
  • the first magnetic drive circuit 10 is provided at two locations that are separated in the second direction L2 and overlap when viewed from the second direction L2.
  • the second magnetic drive circuit 20 is provided in two places that are separated in the third direction L3 and overlap when viewed from the third direction L3. For this reason, when the movable body 4 is vibrated in the second direction L2 and the third direction L3 by driving the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20, the movable body 4 extends in the first direction L1. Therefore, the movable body 4 can be vibrated efficiently.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically with respect to the center of gravity G of the movable body 4, and the two second magnetic drive circuits 20 are arranged with the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically about the virtual line L30 extending in the third direction L3 through the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two second magnetic drive circuits 20 are arranged symmetrically about the virtual line L20 extending in the second direction L2 through the center of gravity G of the movable body 4.
  • the movable body 4 when the movable body 4 is vibrated in the second direction L2 and the third direction L3 by driving the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20, the movable body 4 extends in the first direction L1. Therefore, the movable body 4 can be vibrated more efficiently.
  • the movable body 4 when the connection body 7 connected to the movable body 4 and the support body 5 is a spring member, the movable body 4 has a frequency corresponding to the mass of the movable body 4 and the spring constant of the spring member. Although it may resonate, the gel-like damper member 70 is used for the connection body 7 in this embodiment. Further, in this embodiment, only the gel-like damper member 70 is used for the connection body 7, and the gel-like damper member 70 has a deformation characteristic with little or no spring component depending on the deformation direction. . For this reason, resonance of the movable body 4 can be suppressed.
  • the gel-like damper member 70 is fixed to both the movable body 4 and the support body 5 by a method such as adhesion.
  • the configuration of the actuator 1 can be simplified.
  • the gel damper member 70 has a penetration of 90 degrees to 110 degrees. For this reason, the gel-like damper member 70 has sufficient elasticity to exhibit a damper function, and it is difficult for the gel-like damper member 70 to break and scatter.
  • the gel-like damper member 70 is disposed between the support 5 and the movable body 4 on both sides of the movable body 4 in the first direction L1. For this reason, when the movable body 4 moves in the first direction L1, the gel-like damper member 70 is always compressed and deformed on one side or the other side of the first direction L1, and on the other side, Extends in the thickness direction (axial direction). As described above, the gel-like damper member 70 has more nonlinear components than the linear components in the expansion and contraction characteristics at the time of compression. Therefore, when the movable body 4 moves in the first direction L1, the gel-like damper member 70 must be in the compression side. The damper member 70 is compressed according to a non-linear expansion / contraction characteristic. Therefore, it is possible to avoid a large change in the gap between the movable body 4 and the support body 5, and to secure a gap in the first direction L1 between the movable body 4 and the support body 5.
  • the gel-like damper member 70 is deformed in a direction (shear direction) orthogonal to the thickness direction (axial direction) when the movable body 4 moves in the second direction L2 and the third direction L3. That is, the shear direction of the gel-like damper member 70 is orthogonal to the stretch direction (first direction) when the gel-like damper member 70 that connects the support body 5 and the movable body 4 facing the first direction L1 is stretched. And a direction parallel to the direction in which the movable body 4 vibrates. Therefore, the actuator 1 uses the deformation characteristics in the shear direction of the gel-like damper member 70 when the movable body 4 is vibrated in the second direction L2 and the third direction L3. The deformation characteristic in the shear direction of the gel-like damper member 70 has more linear components than non-linear components. Therefore, vibration characteristics with good linearity can be obtained in the driving direction of the actuator 1 (second direction L2, third direction L3).
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of the actuator 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • FIGS. 5A and 5B are a perspective view of the actuator 1 and A2-A2 ′ passing through the central portion of the actuator 1.
  • FIG. It is XZ sectional drawing when the actuator 1 is cut
  • 6 is an exploded perspective view of the actuator 1 according to Embodiment 2 of the present invention, and FIGS. 6A and 6B are an exploded perspective view of the first case with the second case 54 removed.
  • 5 is an exploded perspective view of a state in which the movable body 4 and the like are separated from 53.
  • FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiment 1, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the coil is held by the movable body 4 and the magnet is held by the support body 5.
  • the coil is held by the support body 5 and the magnet is held by the movable body 4.
  • the actuator 1 of this embodiment is also a vibration actuator that allows the user to experience vibration as in the first embodiment.
  • the actuator 1 includes a support body 5, a movable body 4, and a connection body 7 connected to the movable body 4 and the support body 5, and the movable body 4 is connected to the support body 5 via the connection body 7. It is supported by.
  • the actuator 1 is a first magnetic drive circuit 10 and a second magnetic drive circuit as a magnetic drive circuit that moves the movable body 4 relative to the support 5 in directions intersecting each other (second direction L2 and third direction L3).
  • a drive circuit 20 is included.
  • the second direction L2 in which the first magnetic drive circuit 10 generates a driving force is the X-axis direction
  • the third direction L3 in which the second magnetic drive circuit 20 generates the driving force is in the Y-axis direction. Yes, the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • the support 5 has a first case 53 located on one side Z1 in the Z-axis direction and a second case 54 covering the first case 53 on the other side Z2 in the Z-axis direction.
  • the first case 53 is a + (plus) shaped container when viewed from the Z-axis direction, and includes an end plate portion 531 and a body portion 532 protruding from the end plate portion 531 toward the second case 54.
  • the second case 54 is formed of a + (plus) -shaped lid when viewed from the Z-axis direction, and is fixed to the end portion of the other side Z2 of the trunk portion 532 in the Z-axis direction.
  • the movable body 4 has a plate-like member 48 that is oriented in the thickness direction in the Z direction, and the plate-like member 48 has a rectangular planar shape smaller than the support body 5 when viewed from the Z-axis direction.
  • the first magnet 11 of the first magnetic drive circuit 10 is fixed to each of two sides facing each other in the second direction L2, and facing each other in the third direction L3.
  • the second magnet 21 of the second magnetic drive circuit 20 is fixed to each of the two sides.
  • the support 5 has a plate-like member 55 fixed to the end plate portion 531 of the first case 53, and the plate-like member 55 has a first direction on each of the two first magnets 11.
  • the first coil 12 (see FIG. 5B) facing on one side of L1 (one side Z1 in the Z-axis direction) and the two second magnets 21 on one side in the first direction L1 (Z-axis) One side Z1 of the direction)
  • a second coil (not shown) facing each other is held.
  • the connection body 7 includes a gel-like damper member 70 provided between the movable body 4 and the support body 5.
  • the gel-like damper member 70 is provided at four locations between the end face on one side of the first magnet 11 in the first direction L1 and the end plate portion 531 of the first case 53, and the gel-like damper member 70
  • the damper member 70 is fixed to each of the first magnet 11 and the end plate portion 531 of the first case 53 by a method such as adhesion.
  • the gel-like damper member 70 is provided at four locations between the end surface of the first magnet 11 in the first direction L1 on the other side and the second case 54.
  • the gel-like damper member 70 is also provided at four places straddling the side surface of the first magnet 11 and the side surface of the plate-like member 55.
  • the gel-like damper member 70 includes the first magnet 11 and the plate-like member. 55 and the inner surface of the body portion 532 of the first case 53 are fixed by a method such as adhesion.
  • the gel-like damper member 7 is made of a plate-like silicone gel.
  • the first magnetic drive circuit 10 is provided in two places that are separated in the second direction L2 and overlap when viewed from the second direction L2.
  • the second magnetic drive circuit 20 is provided in two places that are separated in the third direction L3 and overlap when viewed from the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are alternately arranged around the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are arranged point-symmetrically around the center of gravity G of the movable body 4, and the two second magnetic drive circuits 20 are 4 are arranged symmetrically with respect to the center of gravity G.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are lines centered on a virtual line (not shown) extending in the third direction L3 through the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two second magnetic drive circuits 20 are arranged symmetrically with respect to an imaginary line (not shown) extending in the second direction L2 through the center of gravity G of the movable body 4. Yes.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are arranged at equiangular intervals around the center of gravity G of the movable body 4.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are provided at the same height position in the first direction L1.
  • the movable body 4 is supported by the support body 5 by the connection body 7 as in the first embodiment, and the first structure is provided between the movable body 4 and the support body 5.
  • a first magnetic drive circuit 10 that generates a driving force for driving in a second direction L2 orthogonal to the first direction L1 by a coil and a magnet opposed in the direction L1, and a second direction L2 orthogonal to the first direction L1
  • a second magnetic driving circuit 20 for generating a driving force for driving in the third direction L3 intersecting with the second direction L3. For this reason, the movable body 4 can be vibrated in the second direction L2, and the movable body 4 can be vibrated in the third direction L3.
  • the user can feel the vibration in the second direction L2 and the vibration in the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 since the coil and the magnet are opposed in the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are Even when provided, the same effects as in the first embodiment can be obtained, such as the size of the actuator 1 in the first direction L1 can be reduced.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a planar layout of the magnetic drive circuit in the actuator 1 according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 7, only a coil and one magnet are illustrated among a plurality of members constituting the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20.
  • the first magnetic drive circuit 10 generates a driving force in the second direction L2 orthogonal to the first direction L1, as in the first and second embodiments.
  • the second magnetic drive circuit 20 generates a driving force in a third direction L3 that is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • the first magnetic drive circuit 10 is provided in two places that are separated in the third direction L3 and overlap when viewed from the third direction L3.
  • the second magnetic drive circuit 20 is provided at two locations that are separated in the second direction L2 and overlap when viewed from the second direction L2.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are alternately arranged around the center of gravity G of the movable body 4. Further, when viewed from the first direction L1, the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically with respect to the center of gravity G of the movable body 4 (not shown), and are provided at the two second magnetic drive circuits. Reference numeral 20 denotes a point-symmetric arrangement with the center of gravity G of the movable body 4 as the center. Further, when viewed from the first direction L1, the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically about the virtual line L30 extending in the third direction L3 through the center of gravity G of the movable body 4.
  • the two second magnetic drive circuits 20 are arranged symmetrically about the virtual line L20 extending in the second direction L2 through the center of gravity G of the movable body 4. Further, when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are arranged at equiangular intervals around the center of gravity G of the movable body 4. Further, when viewed from a direction orthogonal to the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are provided at the same height position in the first direction L1.
  • the movable body 4 vibrates in the second direction L2 by the two first magnetic drive circuits 10 as in the first embodiment, so that the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2. . Further, since the movable body 4 vibrates in the third direction L3 by the two second magnetic drive circuits 20, the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3. For this reason, the user can experience vibrations in the second direction L2 and the third direction L3.
  • the movable body 4 reciprocates around the center of gravity G. For this reason, the user can experience vibration around the center of gravity G.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a planar layout of the magnetic drive circuit in the actuator 1 according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, only the coil and one magnet among the plurality of members constituting the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are shown.
  • the first magnetic drive circuit 10 generates a driving force in the second direction L2 orthogonal to the first direction L1
  • the second magnetic drive circuit 20 generates a driving force in a third direction L3 that is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • the first magnetic drive circuit 10 is provided in two locations that are separated in the second direction L2 and shifted in the third direction L3 when viewed from the second direction L2.
  • the second magnetic drive circuit 20 is provided at two locations that are separated in the third direction L3 and shifted in the second direction L2 when viewed from the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are alternately arranged around the center of gravity G of the movable body 4. Further, when viewed from the first direction L1, the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically with respect to the center of gravity G of the movable body 4 (not shown), and are provided at the two second magnetic drive circuits. Reference numeral 20 denotes a point-symmetric arrangement with the center of gravity G of the movable body 4 as the center. Further, when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are arranged at equiangular intervals around the center of gravity G of the movable body 4. Further, when viewed from a direction orthogonal to the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are provided at the same height position in the first direction L1.
  • the movable body 4 vibrates in the second direction L2 by the two first magnetic drive circuits 10 as in the first embodiment, so that the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2. . Further, since the movable body 4 vibrates in the third direction L3 by the two second magnetic drive circuits 20, the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3. For this reason, the user can experience vibrations in the second direction L2 and the third direction L3.
  • the movable body 4 reciprocates around the center of gravity G. For this reason, the user can experience vibration around the center of gravity G.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a planar layout of the magnetic drive circuit in the actuator 1 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 only a coil and one magnet are shown among a plurality of members constituting the first magnetic drive circuit 10, the second magnetic drive circuit, and the third magnetic drive circuit 30.
  • the first magnetic drive circuit 10 generates a driving force in the second direction L2 orthogonal to the first direction L1
  • the second magnetic drive circuit 20 generates a driving force in a third direction L3 that is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • the actuator 1 of the present embodiment includes a third magnet 31 and a third coil 32 that faces the third magnet 31 in the first direction L1 (Z-axis direction), is orthogonal to the first direction L1, A driving force is generated in a fourth direction L4 that obliquely intersects the two directions L2 and the third direction L3.
  • the second direction L2 and the third direction L3 intersect diagonally
  • the third direction L3 and the fourth direction L4 intersect diagonally
  • the second direction L2 and the fourth direction L4 intersect diagonally.
  • the first magnetic drive circuit 10, the second magnetic drive circuit 20, and the third magnetic drive circuit 30 are all provided in one place.
  • the first magnetic drive circuit 10, the second magnetic drive circuit 20, and the third magnetic drive circuit 30 are rotationally symmetrical about the center of gravity G of the movable body 4 (not shown).
  • the first magnetic drive circuit 10, the second magnetic drive circuit 20, and the third magnetic drive circuit 30 are arranged at equiangular intervals around the center of gravity G of the movable body 4.
  • the first magnetic drive circuit 10, the second magnetic drive circuit 20, and the third magnetic drive circuit 30 are at the same height position in the first direction L1. Is provided.
  • alternating current is applied to the first coil 12 of the first magnetic drive circuit 10, while the second coil 22 of the second magnetic drive circuit 20 and the third magnetic drive are applied.
  • the movable body 4 vibrates in the second direction L2, and thus the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2.
  • alternating current is applied to the second coil 22 of the second magnetic drive circuit 20
  • energization to the first coil 12 of the first magnetic drive circuit 10 and the third coil 32 of the third magnetic drive circuit 30 is stopped. Since the movable body 4 vibrates in the third direction L3, the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3.
  • the user can vibrate in the second direction L2, and in the third direction L3. , And a combination of vibrations in the fourth direction L4.
  • the user can vibrate in the X-axis direction X and in the Y-axis direction Y. You can feel the vibration.
  • FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams of the magnetic drive circuit of the actuator 1 according to the sixth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing a planar layout of the magnetic drive circuit. It is explanatory drawing which shows another planar layout of a magnetic drive circuit. In FIG. 10, only a coil and one magnet are illustrated among a plurality of members constituting the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20.
  • a total of eight magnets and a total of eight coils are used.
  • a total of three magnets and a total of three coils are used.
  • a total of two magnets and a total of two coils are used. Two coils are used.
  • the first magnetic drive circuit 10 is orthogonal to the first direction L1 as in the first and second embodiments.
  • the second magnetic driving circuit 20 generates a driving force in a third direction L3 that is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • the first magnetic drive circuit 10 is provided at a position separated from the center of gravity G of the movable body 4 (not shown) in the second direction L2 when viewed from the first direction L1, and is movable.
  • a second magnetic drive circuit 20 is provided at a position spaced from the center of gravity G of the body 4 (not shown) in the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 is provided at a position separated from the center of gravity G of the movable body 4 (not shown) in the second direction L2 when viewed from the first direction L1.
  • a second magnetic drive circuit 20 is provided at a position overlapping the center of gravity G of the movable body 4 (not shown).
  • the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2.
  • the movable body 4 vibrates in the third direction L3 by the second magnetic drive circuit 20, the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3. For this reason, the user can experience vibrations in the second direction L2 and the third direction L3.
  • the second magnetic drive circuit 20 is provided at a position overlapping the center of gravity G of the movable body 4 (not shown) when viewed from the first direction L1, When the movable body 4 is vibrated in the third direction L3, the movable body 4 can be prevented from rotating around the center of gravity G.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the magnetic drive circuit of the actuator 1 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11A, 11B, and 11C are a perspective view, a plan view, and a plan view of the magnetic drive circuit. And a side view.
  • FIG. 11 only a coil and one magnet are illustrated among a plurality of members constituting the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20.
  • the first magnetic drive circuit 10 drives in the second direction L2 orthogonal to the first direction L1, as in the first and second embodiments. Generate power.
  • the second magnetic drive circuit 20 generates a driving force in a third direction L3 that is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • the first magnetic drive circuit 10 when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 is provided at a position overlapping the center of gravity G of the movable body 4 (not shown), and the second magnetic drive circuit 20 is also the first magnetic drive circuit. 10, it is provided at a position overlapping the center of gravity G of the movable body 4 (not shown). For this reason, when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 partially overlap. Therefore, the size of the actuator 1 when viewed from the first direction L1 can be reduced.
  • the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2.
  • the movable body 4 vibrates in the third direction L3 by the second magnetic drive circuit 20, the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3. For this reason, the user can experience vibrations in the second direction L2 and the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are provided at a position overlapping the center of gravity G of the movable body 4 (not shown) when viewed from the first direction L1, the movable body 4 is provided. Is vibrated in the second direction L2 and the third direction L3, the rotation of the movable body 4 around the center of gravity G can be suppressed.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the magnetic drive circuit of the actuator 1 according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12A, 12B, and 12C are a perspective view, a plan view, and a plan view of the magnetic drive circuit. And a side view. In FIG. 12, only the coil and one magnet among the members constituting the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are shown.
  • one first magnetic drive circuit 10 and one second magnetic drive circuit 20 are provided.
  • two first magnetic drive circuits 10 and two second magnetic drive circuits 20 are provided.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 partially overlap each other when viewed from a direction orthogonal to the first direction L1.
  • the first magnetic drive circuit 10 drives in the second direction L2 orthogonal to the first direction L1.
  • the second magnetic drive circuit 20 generates a driving force in a third direction L3 that is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • the second direction L2 and the third direction L3 are orthogonal to each other.
  • the first magnetic drive circuit 10 when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 is provided at two locations separated from the center of gravity G of the movable body 4 (not shown) in the second direction L2, and the second magnetic drive circuit 20 is provided. Are provided at two positions separated from each other in the first direction L1 at a position overlapping the center of gravity G of the movable body 4 (not shown). For this reason, when viewed from the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 partially overlap, and the two second magnetic drive circuits 20 partially overlap. Therefore, the size of the actuator 1 when viewed from the first direction L1 can be reduced.
  • the center of gravity of the actuator 1 varies in the second direction L2.
  • the movable body 4 vibrates in the third direction L3 by the second magnetic drive circuit 20, the center of gravity of the actuator 1 varies in the third direction L3. For this reason, the user can experience vibrations in the second direction L2 and the third direction L3.
  • the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically with respect to the center of gravity G of the movable body 4, and the two second magnetic drive circuits 20 are movable. They are arranged point-symmetrically around the center of gravity G of the body 4. Further, when viewed from the first direction L1, the two first magnetic drive circuits 10 are arranged symmetrically about the virtual line L30 extending in the third direction L3 through the center of gravity G of the movable body 4. The two second magnetic drive circuits 20 are arranged symmetrically about the virtual line L20 extending in the second direction L2 through the center of gravity G of the movable body 4. For this reason, when the movable body 4 is vibrated in the second direction L2 and the third direction L3, the movable body 4 can be prevented from rotating around the center of gravity G.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram of the actuator 1 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 (a) is a perspective view of the actuator 1, and FIG. It is XZ sectional drawing when the actuator 1 is cut
  • 14 is an exploded perspective view of the actuator 1 of FIG. 13, and
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the main part of the actuator 1 of FIG. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of Embodiments 1 and 2, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the coils (first coil 12 and second coil 22) are held by the support 5 and magnets (first magnet 11 and second magnet 21). Is held by the movable body 4.
  • the actuator 1 is a vibration actuator that allows the user to experience vibration as in the other embodiments.
  • the actuator 1 includes a support body 5, a movable body 4, and a connection body 7 connected to the movable body 4 and the support body 5, and the movable body 4 is connected to the support body 5 via the connection body 7. It is supported by.
  • the actuator 1 is a first magnetic drive circuit 10 and a second magnetic drive circuit as a magnetic drive circuit that moves the movable body 4 relative to the support 5 in directions intersecting each other (second direction L2 and third direction L3).
  • a drive circuit 20 is included.
  • the second direction L2 in which the first magnetic drive circuit 10 generates a driving force is the X-axis direction
  • the third direction L3 in which the second magnetic drive circuit 20 generates the driving force is in the Y-axis direction.
  • the support 5 includes a first case 56 located on one side Z1 in the Z-axis direction, a second case 57 covering the first case 56 on the other side Z2 in the Z-axis direction, A plate-like member 58 disposed between the second cases 57 and four fixing screws 59 for fixing the first case 56 and the second case 57 are provided.
  • the second case 57 includes an end plate portion 571 having a quadrangular planar shape when viewed from the Z-axis direction, and a body portion 572 protruding from the end plate portion 571 toward the first case 56.
  • the body portion 572 includes a first surface 572a facing one side in the second direction L2 (X-axis direction), a second surface 572b facing the other side, and a third surface facing one side in the third direction L3 (Y-axis direction).
  • a surface 572c and a fourth surface 572d facing the other side are provided.
  • the central portion in the third direction L3 of the first surface 572a and the second surface 572b and the central portion in the second direction L2 of the third surface 572c and the fourth surface 572d are from the one side Z1 in the Z-axis direction to the other side.
  • a cutout portion 573 cut out in Z2 is formed.
  • the first surface 572a is formed with a notch portion 574 in which a portion adjacent to the notch portion 573 is notched for a part of the height in the Z-axis direction.
  • the first case 56 includes an end plate portion 561 having a square planar shape when viewed from the Z-axis direction, and a boss portion 562 that protrudes from the four corners of the end plate portion 561 toward the end plate portion 571 of the second case 57.
  • the boss portion 562 includes a step surface 563 formed at an intermediate position in the Z-axis direction and a cylindrical portion 564 protruding from the step surface 563 to the other side Z2 in the Z-axis direction.
  • Fixing holes 575 are formed at the four corners of the end plate portion 571 of the second case 57.
  • the fixing screw 59 is screwed to the fixing hole 575 of the second case 57 and the boss portion 562 of the first case 56 from the other side Z2 in the Z-axis direction, so that the end portion of the one side Z1 in the Z-axis direction of the body portion 572
  • the end plate portion 571 of the first case 56 is fixed to the first case 56.
  • the first case 56 includes a rising portion 565 that faces the notch 574 of the second case 57 in the first direction L1.
  • the rising portion 565 constitutes a slit in which the substrate 6 is disposed between the rising portion 565 and the notch portion 574.
  • the substrate 6 is connected with power supply lines to the first coil 12 and the second coil 22.
  • Circular holes 581 are opened at the four corners of the plate-like member 58.
  • the plate-like member 58 is held at a position on the step surface 563 by inserting the cylindrical portion 564 of the boss portion 562 into the circular hole 581.
  • a recess 582 (see FIG. 15) that is recessed toward the inner periphery is formed.
  • the first coil 12 of the first magnetic drive circuit 10 is held inside the two recesses 582 facing each other in the second direction L2.
  • the second coil 22 of the second magnetic drive circuit 20 is held inside the two recesses 582 facing each other in the third direction L3.
  • the first coil 12 is a flat air-core coil whose long side that is the effective side extends in the third direction L3, and the long side that is the effective side of the first coil 12 extends in the second direction L2. It is a flat air-core coil.
  • the first coil 12 and the second coil 22 are attached to an oval penetration formed in the plate-like member 58.
  • the movable body 4 includes a first holder member 42 located on one side Z1 in the Z-axis direction with respect to the plate-like member 58, and a second holder member located on the other side Z2 in the Z-axis direction with respect to the plate-like member 58. 43.
  • the first holder member 42 and the second holder member 43 have a + (plus) shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the first holder member 42 and the second holder member 43 are joined in a U-shape by bending the leading ends of the portions protruding on both sides in the second direction L2 and the third direction L3 to face each other. Is forming.
  • the outer shape of the movable body 4 when viewed from the Z-axis direction is slightly smaller than that of the plate-like member 58, and the joint portion 44 is a gap between the concave portion 582 of the plate-like member 58 and the trunk portion 572 of the second case 57. (See FIG. 13B).
  • the central portion of the first holder member 42 and the central portion of the second holder member 43 are connected in the Z-axis direction through a circular hole 583 formed in the central portion of the plate-like member 58, and this portion is connected to the first bearing.
  • 45A and a second bearing 45B are provided.
  • 45 A of 1st bearings are provided in the center of the 1st holder member 42, the circular recessed part 451A dented in the direction which goes to the other side Z2 from the one side Z1 of a Z-axis direction, the bottom face of circular recessed part 451A, and the end plate of 1st case 56
  • a spherical body 452A that can roll with the portion 561 is provided.
  • the second bearing 45B is provided at the center of the second holder member 43, and is recessed in a direction from the other side Z2 in the Z-axis direction toward the one side Z1, a bottom surface of the circular recess 451B, and an end plate of the second case 57.
  • a spherical body 452B that can roll with the portion 571 is provided. Note that the movable body 4 may have a configuration in which the first bearing 45A and the second bearing 45B are omitted.
  • the connection body 7 includes a gel-like damper member 70 provided between the movable body 4 and the support body 5. That is, the connection body 7 includes four gel-like damper members 70 provided between the first holder member 42 and the first case 56 of the movable body 4, and end plates of the second holder member 43 and the second case 57. It consists of four gel-like damper members 70 provided between the portions 571.
  • the first holder member 42 includes a first magnet holding part 421 extending to one side and the other side in the second direction L2, and a second magnet holding part 422 extending to one side and the other side in the third direction L3.
  • One gel-like damper member 70 is disposed between each of the four magnet holding portions and the end plate portion 561 of the first case 56.
  • the second holder member 43 includes a first magnet holding portion 431 extending to one side and the other side in the second direction L2, and a second magnet holding portion 432 extending to the one side and the other side in the third direction L3.
  • one gel-like damper member 70 is disposed between each of the four magnet holding portions and the end plate portion 571 of the second case 57.
  • the first magnet holding part 421 and the first magnet holding part 431 hold the first magnet 11 of the first magnetic drive circuit 10.
  • the first magnet holding part 421 and the first magnet holding part 431 are formed with a rectangular through part, and the first magnet 11 is attached thereto.
  • a rectangular yoke 71 is disposed between the first magnet 11 and the gel-like damper member 70.
  • the second magnet holding part 422 and the second magnet holding part 432 hold the second magnet 12 of the second magnetic drive circuit 20.
  • the second magnet holding part 422 and the second magnet holding part 432 are formed with rectangular penetrating parts, to which the second magnet 12 is attached.
  • a rectangular yoke 71 is disposed between the second magnet 12 and the gel damper member 70.
  • the gel-like damper member 70 is fixed to the yoke 71 of the movable body 4 and the end plate portion 561 and the end plate portion 571 of the support 5 by a method such as adhesion.
  • the gel-like damper member 70 is made of a plate-like silicone gel.
  • the planar shape of the gel-like damper member 70 is circular in this embodiment, but may be a polygon such as a rectangle. In the case of a rectangular shape, the yield when manufacturing the gel-like damper member 70 is the best, so that the cost is low. However, considering the resonance characteristics of the movable body 4 when the actuator 1 is driven, it is desirable that the gel-like damper member 70 be circular.
  • the first magnetic drive circuit 10 includes a first coil 12 held by the plate-like member 58, and a first magnet 11 held by the movable body 4 on both sides in the first direction L1 of the plate-like member 58.
  • the first magnet 11 and the first coil 12 face each other in the first direction L1, and when the first coil 12 is energized, the movable body 4 is driven in a second direction L2 orthogonal to the first direction L1.
  • the second magnetic drive circuit 20 includes a second coil 22 held by the plate-like member 58 and a second magnet 21 held by the movable body 4 on both sides of the plate-like member 58 in the first direction L1.
  • the second magnet 21 and the second coil 22 face each other in the first direction L1, and when the second coil 22 is energized, the movable body 4 is orthogonal to the first direction L1 and intersects the second direction L2.
  • a driving force for driving in the third direction L3 is generated.
  • the movable body 4 can be vibrated in the second direction L2, and the movable body 4 can be vibrated in the third direction L3.
  • the user can feel the vibration in the second direction L2 and the vibration in the third direction L3.
  • the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 since the coil and the magnet are opposed in the first direction L1, the first magnetic drive circuit 10 and the second magnetic drive circuit 20 are Even when provided, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, such as the size of the actuator 1 in the first direction L1 can be reduced.
  • FIG. 16 is a plan view of the actuator 1 with the second case 57 removed.
  • the support body 5 of the present embodiment includes a first movement restricting portion 80 that restricts the movement range of the movable body 4 in the second direction L ⁇ b> 2 and the movement of the movable body 4 in the third direction L ⁇ b> 3.
  • the 2nd movement control part 90 which controls a range is provided.
  • the first movement restricting portion 80 and the second movement restricting portion 90 are formed on the plate member 58.
  • the plate member 58 includes a thin plate portion 584 in which the circular hole 581, the concave portion 582, and the circular hole 583 described above are formed, and a prism portion 81 and a prism portion 91 perpendicular to the thin plate portion 584.
  • the first movement restricting portion 80 includes two sets (four) of prismatic portions 81 facing each other in the second direction L2 of the second magnet holding portion 422 and the second magnet holding portion 432 of the movable body 4.
  • the second movement restricting portion 90 includes two sets (four) of prismatic portions 91 that face each other in the third direction L3 of the first magnet holding portion 421 and the first magnet holding portion 431 of the movable body 4. .
  • the rectangular column part 81 which comprises the 1st movement control part 80 is located in the inner periphery which opposes in the 2nd direction L2, respectively of the two recessed parts 582 which oppose in the 3rd direction L3.
  • the prism portion 81 includes a side surface 813 and a side surface 814 facing each other in the second direction L2, and the side surfaces 813 and 814 are surfaces perpendicular to the vibration direction when the movable body 4 vibrates in the second direction L2. It is.
  • the prismatic part 91 which comprises the 2nd movement control part 90 is located in the inner periphery which opposes in the 3rd direction L3 of each of the two recessed parts 582 which oppose in the 2nd direction L2.
  • the prism 91 includes a side surface 913 and a side surface 914 that face each other in the third direction L3.
  • the side surfaces 913 and 914 are surfaces perpendicular to the vibration direction when the movable body 4 vibrates in the second direction L2. It is.
  • the prism portion 81 protrudes from the thin plate portion 584 toward the end plate portion 561 of the first case 56, and protrudes toward the end plate portion 571 of the second case 57.
  • a second protrusion 812 is provided.
  • the first projecting portion 811 and the second projecting portion 812 have the same projecting dimensions with the projecting direction from the thin plate portion 584 being opposite, and when viewed in the second direction L2 (X-axis direction), the first projecting portion 811 overlaps with the second magnet holding part 422, and the second protrusion 812 overlaps with the second magnet holding part 432.
  • the movable body 4 when the movable body 4 vibrates in the second direction L2, the prismatic part 81 is restricted from moving to the one side and the other side in the second direction L2.
  • the movable body 4 includes an interval D1 between the prism portions 81 facing each other in the second direction L2 of the second magnet holding portion 422 and the second magnet holding portion 432, and the second magnet holding portion 422 and the second magnet holding portion 432. It can vibrate in the second direction L2 within the range of the dimensional difference from the width D2 in the second direction L2. Further, the prism portion 81 abuts on the movable body 4 and restricts its movement at a position different from the joint portion 44 that is a joint portion in which the first holder member 42 and the second holder member 43 are connected in a U shape.
  • the prism portion 91 includes a first protrusion 911 that protrudes from the thin plate portion 584 toward the end plate portion 561 of the first case 56 and a second protrusion that protrudes toward the end plate portion 571 of the second case 57.
  • Part 912 is provided.
  • the first projecting portion 911 and the second projecting portion 912 are opposite in the projecting direction from the thin plate portion 584 and have the same projecting dimensions.
  • the first projecting portion 91 overlaps with the second magnet holding part 422, and the second protrusion 912 overlaps with the second magnet holding part 432.
  • the movable body 4 when the movable body 4 vibrates in the third direction L3, the movement to the one side and the other side in the third direction L3 is restricted by the prism portion 91.
  • the movable body 4 includes an interval D3 between the prism portions 91 facing each other in the third direction L3 of the first magnet holding portion 421 and the first magnet holding portion 431, and the first magnet holding portion 421 and the first magnet holding portion 431. It can vibrate in the third direction L3 within the range of the dimensional difference from the width D4 in the third direction L3. Further, the prism portion 91 abuts on the movable body 4 and restricts its movement at a position different from the joint portion 44 that is a joint portion in which the first holder member 42 and the second holder member 43 are connected in a U shape.
  • the support body 5 includes the first movement restricting portion 80 and the second movement restricting portion 90 as described above, the moving range of the movable body 4 in the second direction L2, and the third direction.
  • the moving range of L3 can be regulated.
  • the movable range of the second case 57 is determined by the movable body 4 in the movement range of the second direction L2 regulated by the first movement regulating unit 80 and the movement range of the third direction L3 regulated by the second movement regulating unit 90. It is set in a range that does not collide with 572. Further, when the movable body 4 vibrates in the second direction L2 and the third direction L3, the connecting body 7 (gel-like damper member 70) is deformed in the shear direction.
  • the moving range of the movable body 4 is set to be equal to or less than the limit deformation amount in the shear direction of the gel-like damper member 70. Therefore, even if the movable body 4 vibrates to the maximum extent, the gel-like damper member 70 does not extend beyond the limit deformation amount, so that the gel-like damper member 70 can be prevented from being destroyed.
  • first movement restricting portion 80 and the second movement restricting portion 90 are located at a position different from the joining portion 44 that is a joining portion in which the first holder member 42 and the second holder member 43 are connected in a U shape. It arrange
  • the first magnet 11 faces the first coil 12 from both sides
  • the second magnet 21 faces the second coil 22 from both sides. There is less magnetic flux leakage than when the magnets are facing each other. Therefore, the thrust for moving the movable body 4 can be increased.
  • first movement restriction unit 80 and the second movement restriction unit 90 can be omitted.
  • first movement restricting portion 80 and the second movement restricting portion 90 are provided on the plate-like member 58, but it is also possible to provide them on the first case 56 and the second case 57.
  • the magnet and the coil are opposed to each other through a gap, but a protective sheet made of resin is provided between the magnet and the coil, and the magnet and the coil are damaged when the magnet and the coil are in contact with each other. May be prevented.
  • connection body 7 may have a form using a spring or a form using both a spring and the gel-like damper member 70 in combination.
  • Plate member 411 ... First surface, 412 ... 2nd surface, 42 ... 1st holder member, 421 ... 1st magnet holding part, 422 ... 2nd magnet holding part, 43 ... 2nd holder member, 431 ... 1st magnet holding part, 432 ... 2nd magnet holding part 44 ... Joint portion, 45A ... first bearing, 451A ... circular recess 452A ... sphere, 45B ... second bearing, 451B ... circular recess, 452B ... sphere, 46 ... first weight member, 47 ... second weight member, 48 ... plate member, 5 ... support, 51 ... first case , 52 ... Second case, 521 ... End plate part, 522 ... Body part, 53 ...

Landscapes

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Abstract

 本願は可動体に複数方向の振動を行わせることのできるアクチュエータを提供することである。たとえば、アクチュエータ1は、支持体5と、可動体4と、可動体4と支持体5とに接続された接続体7とを有している。また、支持体5と可動体4との間には、第1磁石11、および第1磁石11に第1方向L1で対向する第1コイル12を備えた第1磁気駆動回路10が構成され、第1磁気駆動回路10は、支持体5に対して可動体4を第1方向L1に直交する第2方向L2に駆動する駆動力を発生させる。また、支持体5と可動体4との間には、第2磁石21、および第2磁石21に第1方向L1で対向する第2コイル22を備えた第2磁気駆動回路20が構成され、第2磁気駆動回路20は、可動体4を第1方向L1に直交する第3方向L3に駆動する駆動力を発生させる。

Description

アクチュエータ
 本発明は、磁気駆動機構を備えたアクチュエータに関するものである。
 使用者に振動を体感させるアクチュエータとして、可動体の周りに筒状のコイルおよび筒状の磁石を備えた磁気駆動機構を設け、可動体を軸線方向に振動させる構成が提案されている(特許文献1、2参照)。
特開2002-78310号公報 特開2006-7161号公報
 しかしながら、特許文献1、2に記載の構成では、可動体が軸線方向のみに振動するため、使用者に1種類の振動しか体感させることができない。このため、振動によって使用者に情報を伝達する場合、伝達できる情報量が少ないという問題点がある。
 以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、可動体に複数方向の振動を行わせることのできるアクチュエータを提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明に係るアクチュエータは、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、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、前記支持体および前記可動体のうちの一方に保持された第1磁石、および他方に保持され、前記第1磁石に第1方向で対向する第1コイルを備え、前記可動体を前記第1方向に直交する第2方向に駆動する駆動力を発生させる第1磁気駆動回路と、前記支持体および前記可動体のうちの一方に保持された第2磁石、および他方に保持され、前記第2磁石に前記第1方向で対向する第2コイルを備え、前記可動体を前記第1方向に直交し、前記第2方向に交差する第3方向に駆動する駆動力を発生させる第2磁気駆動回路と、を有することを特徴とする。
 本発明では、可動体が弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体によって支持体に支持されているとともに、可動体と支持体との間には、第1方向で対向する第1コイルと第1磁石とによって可動体を第2方向に駆動する駆動力を発生させる第1磁気駆動回路と、第1方向で対向する第2コイルと第2磁石とによって可動体を第3方向に駆動する駆動力を発生させる第2磁気駆動回路とが設けられている。このため、可動体を第2方向および第3方向に振動させることができるため、使用者に第2方向の振動および第3方向の振動を体感させることができる。また、第1磁気駆動回路および第2磁気駆動回路のいずれにおいても、コイルと磁石とが第1方向で対向しているため、第1磁気駆動回路および第2磁気駆動回路を設けた場合でも、アクチュエータの第1方向のサイズを小型化することができる。
 本発明において、前記第1方向に対して直交する方向からみたとき、前記第1磁気駆動回路と前記第2磁気駆動回路は、前記第1方向の同一位置に設けられていることが好ましい。かかる構成によれば、第1磁気駆動回路および第2磁気駆動回路を設けた場合でも、アクチュエータの第1方向のサイズをより小型化することができる。
 本発明において、前記第2方向と前記第3方向とは直交していることが好ましい。かかる構成によれば、可動体を第2方向に振動させた際に使用者が感じる振動と、可動体を第3方向に振動させた際に使用者が感じる振動とを大きく相違させることができる。
 本発明において、前記第1磁気駆動回路は、前記第2方向で離間し、かつ、前記第2方向からみたときに重なる2個所に設けられ、前記第2磁気駆動回路は、前記第3方向で離間し、かつ、前記第3方向からみたときに重なる2個所に設けられている構成を採用することができる。
 本発明において、前記第1磁気駆動回路は、前記第3方向で離間し、かつ、前記第3方向からみたときに重なる2個所に設けられ、前記第2磁気駆動回路は、前記第2方向で離間し、かつ、前記第2方向からみたときに重なる2個所に設けられている構成を採用することができる。
 本発明において、前記第1磁気駆動回路は、前記第2方向で離間し、かつ、前記第2方向からみたときに前記第3方向にずれた2個所に設けられ、前記第2磁気駆動回路は、前記第3方向で離間し、かつ、前記第3方向からみたときに前記第2方向にずれた2個所に設けられている構成を採用することができる。
 本発明において、前記第1方向からみたとき、前記第1磁気駆動回路と前記第2磁気駆動回路とは、前記可動体の重心の周りで交互に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、可動体を第2方向に振動させる際、および第3方向に振動させる際、可動体が回転することを抑制することができる。また、可動体を重心周りに振動させることもできる。
 本発明において、前記第1方向からみたとき、前記2個所の第1磁気駆動回路は、前記重心を中心とする点対称に配置され、前記2個所の第2磁気駆動回路は、前記重心を中心とする点対称に配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、可動体を第2方向に振動させる際、および第3方向に振動させる際、可動体が回転することを抑制することができる。また、可動体を重心周りに振動させることもできる。
 本発明において、前記第1方向からみたとき、前記2個所の第1磁気駆動回路は、前記重心を通って前記第3方向に延在する仮想線を中心とする線対称に配置され、前記2個所の第2磁気駆動回路は、前記重心を通って前記第2方向に延在する仮想線を中心とする線対称に配置されている構成を採用することができる。かかる構成によれば、可動体を第2方向に振動させる際、および第3方向に振動させる際、可動体が回転することを抑制することができる。
 本発明において、前記第1方向からみたとき、前記第1磁気駆動回路と前記第2磁気駆動回路とは、少なくとも一部が重なっている構成を採用してもよい。かかる構成によれば、アクチュエータの第1方向からみたときのサイズを小型化することができる。
 本発明において、前記支持体および前記可動体のうちの一方に保持された第3磁石、および他方に保持され、前記第3磁石に前記第1方向で対向する第3コイルを備え、前記可動体を前記第1方向に直交し、前記第2方向および前記第3方向に斜めに交差する第4方向に駆動する駆動力を発生させる第3磁気駆動回路を有する構成を採用してもよい。かかる構成によれば、可動体を第2方向、第3方向および第4方向に振動させることができるとともに、第2方向、第3方向および第4方向の各振動を合成した振動を可動体に行わせることができる。
 この場合、前記第2方向と前記第3方向とは斜めに交差している構成を採用してもよい。
 本発明において、前記接続体として、少なくともゲル状ダンパー部材が用いられていることが好ましい。かかる構成によれば、可動体が共振することを抑制することができる。
 本発明において、前記接続体として、ゲル状ダンパー部材のみが用いられていることが好ましい。かかる構成によれば、接続体がバネ成分を有していないため、可動体が共振することを抑制することができるとともに、支持体に対する可動体の支持構造を簡素化することができる。
 本発明において、前記ゲル状ダンパー部材は、前記可動体および前記支持体の双方に固定されていることが好ましい。かかる構成によれば、ゲル状ダンパー部材が設けられている部分において、可動体が支持体から離間する方向に移動した場合でも、かかる移動に追従してゲル状ダンパー部材が変形し、可動体の共振を効果的に抑制することができる。
 本発明において、前記ゲル状ダンパー部材は、例えば、シリコーンゲルからなる構成を採用することができる。
 本発明において、前記支持体は、前記可動体の前記第2方向の移動範囲を規制する第1移動規制部、および、前記可動体の前記第3方向の移動範囲を規制する第2移動規制部の一方もしくは両方を備えることが好ましい。かかる構成によれば、可動体の移動範囲を、接続体の変形量が限界変形量を越えない範囲に制限できる。これにより、接続体の破壊を防止できる。
 本発明において、前記可動体は、前記第1磁石を保持する第1ホルダー部材と、前記第2磁石を保持する第2ホルダー部材を接合して構成され、前記第1移動規制部および前記第2移動規制部は、前記第1ホルダー部材と前記第2ホルダー部材の接合部と異なる位置で、前記可動体に当接することが好ましい。かかる構成によれば、可動体の中で強度の弱い部位である接合部が第1移動規制部および第2移動規制部に衝突することがない。従って、可動体が衝撃によって壊れるおそれを少なくすることができる。
 本発明において、前記接続体は、前記可動体が前記支持体に対して前記第2方向および前記第3方向に相対移動するとき、前記接続体の伸縮方向と直交する方向に、非線形の成分よりも線形の成分が大きいせん断方向の変形特性に従って変形することが好ましい。かかる構成によれば、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
 本発明において、前記接続体は、前記可動体と前記支持体が前記第1方向に対向する位置で、前記可動体と前記支持体を前記第1方向に接続しており、前記可動体が前記支持体に対して前記第1方向に接近するとき、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性に従って圧縮されることが好ましい。かかる構成によれば、可動体と支持体との第1方向のギャップが大きく変化することを回避でき、可動体と支持体との第1方向のギャップを確保できる。
 本発明では、可動体を第2方向および第3方向に振動させることができるため、使用者に第2方向の振動および第3方向の振動を体感させることができる。また、第1磁気駆動回路および第2磁気駆動回路のいずれにおいても、コイルと磁石とが第1方向で対向しているため、第1磁気駆動回路および第2磁気駆動回路を設けた場合でも、アクチュエータの第1方向のサイズを小型化することができる。
本発明の実施の形態1に係るアクチュエータの説明図である。 本発明の実施の形態1に係るアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の実施の形態1に係るアクチュエータの磁気駆動回路の説明図である。 本発明の実施の形態1に係るアクチュエータにおける磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。 本発明の実施の形態2に係るアクチュエータの説明図である。 本発明の実施の形態2に係るアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の実施の形態3に係るアクチュエータにおける磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。 本発明の実施の形態4に係るアクチュエータにおける磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。 本発明の実施の形態5に係るアクチュエータにおける磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。 本発明の実施の形態6に係るアクチュエータの磁気駆動回路の説明図である。 本発明の実施の形態7に係るアクチュエータの磁気駆動回路の説明図である。 本発明の実施の形態8に係るアクチュエータの磁気駆動回路の説明図である。 本発明の実施の形態9に係るアクチュエータの説明図である。 本発明の実施の形態9に係るアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の実施の形態9に係るアクチュエータの主要部の分解斜視図である。 本発明の実施の形態9に係るアクチュエータから第2ケースを取り外した平面図である。
 図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、磁気駆動回路のレイアウト等を明確にする目的で、互いに直交する方向をX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向とし、X軸方向の一方側にX1を付し、X軸方向の他方側にX2を付し、Y軸方向の一方側にY1を付し、Y軸方向の他方側にY2を付し、Z軸方向の一方側にZ1を付し、Z軸方向の他方側にZ2を付して説明する。また、磁気駆動回路によって駆動力が発生する各方向のうち、第1方向をL1とし、第2方向をL2とし、第3方向をL3として説明する。
 [実施の形態1]
 (全体構成)
 図1は、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1の説明図であり、図1(a)、(b)、(c)は、アクチュエータ1の斜視図、アクチュエータ1の中央部分を通るA1-A1′線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのXZ断面図、およびアクチュエータ1の端部を通るB1-B1′線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのXZ断面図である。図2は、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1の分解斜視図であり、図2(a)、(b)は、第2ケース52を外した状態の分解斜視図、および第1ケース51から可動体4等を分離した状態の分解斜視図である。
 図1および図2において、本形態のアクチュエータ1は、使用者に振動を体感させる振動アクチュエータである。アクチュエータ1は、支持体5と、可動体4と、可動体4と支持体5とに接続された接続体7とを有しており、可動体4は、接続体7を介して支持体5に支持されている。接続体7は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えている。また、アクチュエータ1は、支持体5に対して可動体4を相対移動させる磁気駆動回路として、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を有している。
 本形態において、まず、支持体5は、Z軸方向の一方側Z1に位置する第1ケース51と、第1ケース51にZ軸方向の他方側Z2で被さる第2ケース52とを有している。第1ケース51は、Z軸方向からみたときに四角形の板状部材からなり、第2ケース52は、Z軸方向からみたときに四角形の箱状部材からなる。第2ケース52は、第1ケース51に対向する端板部521と、端板部521の縁から第1ケース51に向けて突出した角筒状の胴部522とを有しており、胴部522のZ軸方向の一方側Z1の端部が第1ケース51に連結されている。
 可動体4は、Z方向に厚さ方向を向ける板状部材41を有しており、板状部材41は、Z軸方向からみたときに支持体5より小さな四角形の平面形状を有している。また、可動体4は、板状部材41のZ軸方向の一方側Z1に向く第1面411の中心に固定された平板状の第1ウエイト部材46と、板状部材41のZ軸方向の他方側Z2に向く第2面412の中心に固定された平板状の第2ウエイト部材47とを備えている。本形態において、第1ウエイト部材46および第2ウエイト部材47は、Z軸方向からみた時に円形の金属板からなる。
 (接続体7の構成)
 本形態において、接続体7は、可動体4の板状部材41の4つの角付近に設けられたゲル状ダンパー部材70からなり、ゲル状ダンパー部材70は、板状部材41と第1ケース51との間の4箇所と、板状部材41と第2ケース52の端板部521との間の4箇所とに配置されている。従って、ゲル状ダンパー部材70は、後述する第1コイル12および第2コイル22も含めた可動体4の重心Gを囲むように配置されている。また、8個所に設けられたゲル状ダンパー部材70はいずれも、可動体4と支持体5とに接続されている。より具体的には、8個所に設けられたゲル状ダンパー部材70のうち、板状部材41と第1ケース51との間に設けられたゲル状ダンパー部材70は、Z軸方向の両端面が各々、板状部材41および第1ケース51に接着等の方法で接続されている。また、板状部材41と第2ケース52の端板部521との間に設けられたゲル状ダンパー部材70は、Z軸方向の両端面が各々、板状部材41および第2ケース52の端板部521に接着等の方法で接続されている。
 ゲル状ダンパー部材70は、粘弾性を備えており、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、板状のゲル状ダンパー部材70は、その厚さ方向(軸方向)に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性を備える。一方、厚さ方向(軸方向)に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい伸縮特性を備える。また、厚さ方向(軸方向)と交差する方向(せん断方向)に変形する場合も、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つ。本形態において、ゲル状ダンパー部材70は、円柱状のシリコーンゲルからなり、針入度が90度から110度である。針入度とは、JIS-K-2207やJIS-K-2220で規定されているように、25℃で9.38gの総荷重をかけた1/4コーンの針が5秒間に入り込む深さを1/10mm単位で表わした値であり、この値が小さいほど硬いことを意味する。
 本形態のアクチュエータ1において、支持体5と可動体4との間には、可動体4を互いに交差する2方向に駆動する駆動力を発生させる第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20が構成されており、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20は各々、支持体5および可動体4のうちの一方に保持された磁石と、他方に保持されたコイルを備えている。より具体的には、第1磁気駆動回路10は、支持体5に保持された第1磁石11と、可動体4に保持された第1コイル12とを備えており、第1磁石11と第1コイル12とは第1方向L1で対向し、第1コイル12に通電した際、可動体4を第1方向L1に直交する第2方向L2に駆動する駆動力を発生させる。第2磁気駆動回路20は、支持体5に保持された第2磁石21と、可動体4に保持された第2コイル22とを備えており、第2磁石21と第2コイル22とは第1方向L1で対向し、第2コイル22に通電した際、可動体4を第1方向L1に直交し、第2方向L2に交差する第3方向L3に駆動する駆動力を発生させる。本形態において、第1方向L1はZ軸方向と平行であり、第2方向L2はX軸方向と平行であり、第3方向L3はY軸方向と平行である。従って、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 (磁気駆動回路の詳細構成)
 図3は、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1の磁気駆動回路の説明図であり、図3(a)、(b)は、磁気駆動回路の斜視図、および磁気駆動回路の分解斜視図である。
 本形態において、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20はいずれも、図3に示す構造を有している。本形態では、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、基本的な構成が同一であるため、図3には、第1磁気駆動回路10の構成を中心に示し、第2磁気駆動回路20の構成は、図3にかっこ書きで示してある。
 図1(a)、(b)、図2、および図3に示すように、第1磁気駆動回路10は、支持体5に保持された第1磁石11と、可動体4に保持された第1コイル12とを有しており、第1磁石11と第1コイル12とは第1方向L1(Z軸方向)で対向している。本形態において、第1磁石11は、第1コイル12に対してZ軸方向の一方側Z1で対向する位置、および第1コイル12に対してZ軸方向の他方側Z2で対向する位置の2個所に配置されており、2つの第1磁石11はいずれも支持体5に保持されている。より具体的には、2つの第1磁石11のうち、第1コイル12に対してZ軸方向の一方側Z1で対向する第1磁石11は、第1ケース51に保持され、第1コイル12に対してZ軸方向の他方側Z2で対向する第1磁石11は、第2ケース52の端板部521に保持されている。
 第1コイル12は、第3方向L3に延在する2つの長辺121、122と、第2方向L2に延在する2つの短辺123、124とを備えた偏平な空芯コイルであって、2つの長辺121、122は、第2方向L2で対向し、2つの短辺123、124は、第3方向L3で対向している。第1磁石11は、第2方向L2でS極とN極とに着磁された板状の永久磁石であり、第1コイル12の長辺121、122に対向している。このため、第1コイル12では、長辺121、122が有効辺として利用され、第1コイル12に通電した際、可動体4を第2方向L2(X軸方向)に駆動する駆動力を発生させる。
 また、第1磁気駆動回路10は、2つの第1磁石11のうち、Z軸方向の一方側Z1の第1磁石11に対して第1コイル12とは反対側で重なるヨーク131と、Z軸方向の他方側Z2の第1磁石11に対して第1コイル12とは反対側で重なるヨーク132とを有しており、2つの第1磁石11は各々、ヨーク131、132を介して支持体5に保持されている。より具体的には、図1(b)に示すように、2つの第1磁石11のうち、Z軸方向の一方側Z1の第1磁石11は、ヨーク131を介して第1ケース51に固定され、Z軸方向の他方側Z2の第1磁石11は、ヨーク132を介して第2ケース52の端板部521に固定されている。本形態において、2つのヨーク131、132は、U字状に折れ曲がった連結部133を介して一体に繋がった第1磁性体13からなり、連結部133は、例えば、第2ケース52の胴部522の内面に固定されている。
 また、図3にかっこ書きで示すように、第2磁気駆動回路20は、第1磁気駆動回路10と略同様に、支持体5に保持された第2磁石21と、可動体4に保持された第2コイル22とを有しており、第2磁石21と第2コイル22とは第1方向L1で対向している。本形態において、第2磁石21は、第2コイル22に対してZ軸方向の一方側Z1で対向する位置、および第2コイル22に対してZ軸方向の他方側Z2で対向する位置の2個所に配置されており、2つの第2磁石21はいずれも支持体5に保持されている。
 第2コイル22は、第2方向L2に延在する2つの長辺221、222と、第3方向L3に延在する2つの短辺223、224とを備えた偏平な空芯コイルであって、2つの長辺221、222は、第3方向L3で対向し、2つの短辺223、224は、第2方向L2で対向している。第2磁石21は、第3方向L3でS極とN極とに着磁された板状の永久磁石であり、第2コイル22の長辺221、222に対向している。このため、第2コイル22では、長辺221、222が有効辺として利用され、第2コイル22に通電した際、可動体4を第3方向L3(Y軸方向)に駆動する駆動力を発生させる。
 また、第2磁気駆動回路20は、2つの第2磁石21のうち、Z軸方向の一方側Z1の第2磁石21に対して第2コイル22とは反対側で重なるヨーク231と、Z軸方向の他方側Z2の第2磁石21に対して第2コイル22とは反対側で重なるヨーク232とを有しており、2つの第2磁石21は各々、ヨーク231、232を介して支持体5に保持されている。より具体的には、図1(c)に示すように、2つの第2磁石21のうち、Z軸方向の一方側Z1の第2磁石21は、ヨーク231を介して第1ケース51に固定され、Z軸方向の他方側Z2の第2磁石21は、ヨーク232を介して第2ケース52の端板部521に固定されている。本形態において、2つのヨーク231、232は、U字状に折れ曲がった連結部233を介して繋がった第2磁性体23からなり、連結部233は、第2ケース52の胴部522の内面に固定されている。
 このように構成したアクチュエータ1において、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20は第1方向L1において同一の高さ位置に設けられている。
 (磁気駆動回路の平面的なレイアウト)
 図4は、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1における磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。なお、図4では、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 図4に示すように、本形態のアクチュエータ1において、第1方向L1からみたとき、可動体4が四角形であり、第1磁気駆動回路10は、可動体4において第2方向L2で対向する2つの辺の中央に設けられ、第2磁気駆動回路20は、可動体4において第3方向L3で対向する2つの辺の各々の中央に設けられている。このため、第1磁気駆動回路10は、第2方向L2で離間し、かつ、第2方向L2からみたときに重なる2個所に設けられている。また、第2磁気駆動回路20は、第3方向L3で離間し、かつ、第3方向L3からみたときに重なる2個所に設けられている。
 また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで交互に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを通って第3方向L3に延在する仮想線L30を中心とする線対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを通って第2方向L2に延在する仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。
 また、本形態では、第1方向L1からみたとき、可動体4が正方形である。このため、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで等角度間隔に配置されている。
 (動作)
 本形態のアクチュエータ1において、例えば、2つの第1磁気駆動回路10の各々の第1コイル12に交流を印加する一方、第2磁気駆動回路20の第2コイル22への通電を停止する。その結果、可動体4は、第2方向L2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L2に変動する。このため、利用者は、第2方向L2の振動を体感することができる。その際、第1コイル12に印加する交流波形を調整して、可動体4が第2方向L2の一方側に移動する速度と、可動体4が第2方向L2の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、第2方向L2において方向性を有する振動を体感することができる。
 また、2つの第2磁気駆動回路20の各々の第2コイル22に交流を印加する一方、第1磁気駆動回路10の第1コイル12への通電を停止する。その結果、可動体4は、第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第3方向L3の振動を体感することができる。その際、第2コイル22に印加する交流波形を調整して、可動体4が第3方向L3の一方側に移動する速度と、可動体4が第3方向L3の他方側に移動する速度を相違させれば、利用者は、第3方向L3において方向性を有する振動を体感することができる。
 また、第1コイル12への通電と第2コイル22への通電とを組み合わせれば、利用者は、第2方向L2での振動と第3方向L3での振動とを組み合わせた体感を得ることができる。
 (本形態の主な効果)
 以上説明したように、本形態のアクチュエータ1では、可動体4が接続体7によって支持体5に支持されているとともに、可動体4と支持体5との間には、第1方向L1で対向するコイルと磁石とによって、第1方向L1に直交する第2方向L2に駆動する駆動力を発生させる第1磁気駆動回路10と、第1方向L1に直交し、第2方向L2に交差する第3方向L3に駆動する駆動力を発生させる第2磁気駆動回路20とが設けられている。このため、可動体4を第2方向L2に振動させることができるとともに、可動体4を第3方向L3に振動させることができる。このため、使用者に第2方向L2の振動および第3方向L3の振動を体感させることができる。また、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20のいずれにおいても、コイルと磁石とが第1方向L1で対向しているため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を設けた場合でも、アクチュエータ1の第1方向L1のサイズを小型化することができる。
 また、本形態では、第2方向L2と第3方向L3とは直交しているため、可動体4を第2方向L2に振動させた際に使用者が感じる振動と、可動体4を第3方向L3に振動させた際に使用者が感じる振動とを大きく相違させることができる。
 また、第1磁気駆動回路10は、第2方向L2で離間する2個所に設けられ、第2磁気駆動回路20は、第3方向L3で離間する2個所に設けられている。このため、可動体4を振動させるパワーを増大させることができる。
 また、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで交互に配置されている。また、第1磁気駆動回路10は、第2方向L2で離間し、かつ、第2方向L2からみたときに重なる2個所に設けられている。また、第2磁気駆動回路20は、第3方向L3で離間し、かつ、第3方向L3からみたときに重なる2個所に設けられている。このため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を駆動して可動体4を第2方向L2および第3方向L3に振動させた際、可動体4が第1方向L1に延在する軸線周りに回転しにくいので、可動体4を効率よく振動させることができる。
 特に、本形態では、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを通って第3方向L3に延在する仮想線L30を中心とする線対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを通って第2方向L2に延在する仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。このため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を駆動して可動体4を第2方向L2および第3方向L3に振動させた際、可動体4が第1方向L1に延在する軸線周りにより回転しにくいので、可動体4をさらに効率よく振動させることができる。
 また、アクチュエータ1において、可動体4と支持体5とに接続する接続体7をバネ部材とした場合には、可動体4が、可動体4の質量とバネ部材のバネ定数に対応する周波数で共振することがあるが、本形態では、接続体7にゲル状ダンパー部材70が用いられている。また、本形態では、接続体7にゲル状ダンパー部材70のみが用いられ、ゲル状ダンパー部材70は、その変形方向によっては、バネ成分が存在しないか、あるいは、バネ成分が少ない変形特性を持つ。このため、可動体4の共振を抑制することができる。また、ゲル状ダンパー部材70は、可動体4および支持体5の双方に接着等の方法で固定されている。このため、可動体4の移動に伴ってゲル状ダンパー部材70が移動することを防止することができる。従って、接続体7としてゲル状ダンパー部材70のみを用いることができるので、アクチュエータ1の構成を簡素化することができる。また、ゲル状ダンパー部材70は、針入度が90度から110度である。このため、ゲル状ダンパー部材70は、ダンパー機能を発揮するのに十分な弾性を有するとともに、ゲル状ダンパー部材70が破断して飛散するような事態が発生しにくい。
 ゲル状ダンパー部材70は、可動体4の第1方向L1の両側で、支持体5と可動体4との間に配置されている。このため、ゲル状ダンパー部材70は、可動体4が第1方向L1で動く場合には、第1方向L1の一方側と他方側のどちらかで必ず圧縮変形し、もう一方の側で、その厚さ方向(軸方向)に伸びる。上述したように、ゲル状ダンパー部材70は圧縮時の伸縮特性は線形の成分よりも非線形の成分が多いので、可動体4が第1方向L1に動く場合には、必ず、圧縮側のゲル状ダンパー部材70が非線形の伸縮特性に従って圧縮される。従って、可動体4と支持体5とのギャップが大きく変化することを回避でき、可動体4と支持体5との第1方向L1のギャップを確保できる。
 また、ゲル状ダンパー部材70は、可動体4が第2方向L2、第3方向L3に動くと、厚さ方向(軸方向)と直交する方向(せん断方向)に変形する。つまり、ゲル状ダンパー部材70のせん断方向は、第1方向L1に対向する支持体5と可動体4を接続するゲル状ダンパー部材70が伸縮する場合に、その伸縮方向(第1方向)と直交する方向であって、可動体4が振動する方向と平行な方向である。従って、アクチュエータ1は、可動体4を第2方向L2および第3方向L3に振動させる際に、ゲル状ダンパー部材70のせん断方向の変形特性を用いる。ゲル状ダンパー部材70のせん断方向の変形特性は、非線形の成分よりも線形の成分が多い。従って、アクチュエータ1の駆動方向(第2方向L2、第3方向L3)では、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
 [実施の形態2]
 図5は、本発明の実施の形態2に係るアクチュエータ1の説明図であり、図5(a)、(b)は、アクチュエータ1の斜視図、およびアクチュエータ1の中央部分を通るA2-A2′線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのXZ断面図である。図6は、本発明の実施の形態2に係るアクチュエータ1の分解斜視図であり、図6(a)、(b)は、第2ケース54を外した状態の分解斜視図、および第1ケース53から可動体4等を分離した状態の分解斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1と同等であるため、対応する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
 実施の形態1では、コイルが可動体4に保持され、磁石が支持体5に保持されていたが、本形態では、コイルが支持体5に保持され、磁石が可動体4に保持されている。より具体的には、図5および図6に示すように、本形態のアクチュエータ1も、実施の形態1と同様、使用者に振動を体感させる振動アクチュエータである。アクチュエータ1は、支持体5と、可動体4と、可動体4と支持体5とに接続された接続体7とを有しており、可動体4は、接続体7を介して支持体5に支持されている。また、アクチュエータ1は、支持体5に対して可動体4を互いに交差する方向(第2方向L2および第3方向L3)に相対移動させる磁気駆動回路として、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を有している。本形態において、第1磁気駆動回路10が駆動力を発生させる第2方向L2は、X軸方向であり、第2磁気駆動回路20が駆動力を発生させる第3方向L3は、Y軸方向であり、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 本形態において、支持体5は、Z軸方向の一方側Z1に位置する第1ケース53と、第1ケース53にZ軸方向の他方側Z2で被さる第2ケース54とを有している。第1ケース53は、Z軸方向からみたときに+(プラス)形状の容器からなり、端板部531と、端板部531から第2ケース54の側に突出した胴部532とを有している。第2ケース54は、Z軸方向からみたときに+(プラス)形状の蓋からなり、胴部532のZ軸方向の他方側Z2の端部に固定されている。
 可動体4は、Z方向に厚さ方向を向ける板状部材48を有しており、板状部材48は、Z軸方向からみたときに支持体5より小さな四角形の平面形状を有している。ここで、板状部材48の4つの辺のうち、第2方向L2で対向する2つの辺の各々に、第1磁気駆動回路10の第1磁石11が固定され、第3方向L3で対向する2つの辺の各々に、第2磁気駆動回路20の第2磁石21が固定されている。
 また、支持体5は、第1ケース53の端板部531に固定された板状部材55を有しており、かかる板状部材55には、2つの第1磁石11の各々に第1方向L1の一方側(Z軸方向の一方側Z1)で対向する第1コイル12(図5(b)参照)と、2つの第2磁石21の各々に第1方向L1の一方側で(Z軸方向の一方側Z1)対向する第2コイル(図示せず)とが保持されている。
 また、本形態でも、実施の形態1と同様、接続体7は、可動体4と支持体5との間に設けられたゲル状ダンパー部材70からなる。本形態において、ゲル状ダンパー部材70は、第1磁石11の第1方向L1の一方側の端面と第1ケース53の端板部531との間の4個所に設けられており、かかるゲル状ダンパー部材70は、第1磁石11および第1ケース53の端板部531の各々に接着等の方法で固定されている。また、ゲル状ダンパー部材70は、第1磁石11の第1方向L1の他方側の端面と第2ケース54との間の4箇所とに設けられており、かかるゲル状ダンパー部材70は、第1磁石11および第2ケース54の各々に接着等の方法で固定されている。さらに、ゲル状ダンパー部材70は、第1磁石11の側面と板状部材55の側面とに跨る4箇所にも設けられており、かかるゲル状ダンパー部材70は、第1磁石11、板状部材55および第1ケース53の胴部532の内面の各々に接着等の方法で固定されている。本形態において、ゲル状ダンパー部材7は、板状のシリコーンゲルからなる。
 本形態においても、実施の形態1と同様、第1磁気駆動回路10は、第2方向L2で離間し、かつ、第2方向L2からみたときに重なる2個所に設けられている。また、第2磁気駆動回路20は、第3方向L3で離間し、かつ、第3方向L3からみたときに重なる2個所に設けられている。また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで交互に配置されている。さらに、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを通って第3方向L3に延在する仮想線(図示せず)を中心とする線対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを通って第2方向L2に延在する仮想線(図示せず)を中心とする線対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで等角度間隔に配置されている。また、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20は第1方向L1において同一の高さ位置に設けられている。
 このように構成したアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、可動体4が接続体7によって支持体5に支持されているとともに、可動体4と支持体5との間には、第1方向L1で対向するコイルと磁石とによって、第1方向L1に直交する第2方向L2に駆動する駆動力を発生させる第1磁気駆動回路10と、第1方向L1に直交し、第2方向L2に交差する第3方向L3に駆動する駆動力を発生させる第2磁気駆動回路20とが設けられている。このため、可動体4を第2方向L2に振動させることができるとともに、可動体4を第3方向L3に振動させることができる。このため、使用者に第2方向L2の振動および第3方向L3の振動を体感させることができる。また、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20のいずれにおいても、コイルと磁石とが第1方向L1で対向しているため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を設けた場合でも、アクチュエータ1の第1方向L1のサイズを小型化することができる等、実施の形態1と同様な効果を奏する。
 [実施の形態3]
 図7は、本発明の実施の形態3に係るアクチュエータ1における磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。なお、図7では、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 図7に示すように、本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1、2と同様、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1に直交する第2方向L2の駆動力を発生させ、第2磁気駆動回路20は、第1方向L1に直交し、第2方向L2と交差する第3方向L3の駆動力を発生させる。ここで、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 本形態では、第1磁気駆動回路10は、第3方向L3で離間し、かつ、第3方向L3からみたときに重なる2個所に設けられている。また、第2磁気駆動回路20は、第2方向L2で離間し、かつ、第2方向L2からみたときに重なる2個所に設けられている。
 また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで交互に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4(図示せず)の重心Gを中心とする点対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを通って第3方向L3に延在する仮想線L30を中心とする線対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを通って第2方向L2に延在する仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで等角度間隔に配置されている。また、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20は第1方向L1において同一の高さ位置に設けられている。
 本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、2つの第1磁気駆動回路10によって、可動体4が第2方向L2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L2に変動する。また、2つの第2磁気駆動回路20によって、可動体4が第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第2方向L2および第3方向L3の振動を体感することができる。
 また、2つの第1コイル12に逆相の交流を供給し、2つの第2コイル22に逆相の交流を供給すれば、可動体4が重心G周りに往復回転する。このため、利用者は、重心G周りの振動を体感することができる。
 [実施の形態4]
 図8は、本発明の実施の形態4に係るアクチュエータ1における磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。なお、図8では、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 図8に示すように、本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1、2と同様、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1に直交する第2方向L2の駆動力を発生させ、第2磁気駆動回路20は、第1方向L1に直交し、第2方向L2と交差する第3方向L3の駆動力を発生させる。ここで、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 本形態では、第1磁気駆動回路10は、第2方向L2で離間し、かつ、第2方向L2からみたときに第3方向L3にずれた2個所に設けられている。また、第2磁気駆動回路20は、第3方向L3で離間し、かつ、第3方向L3からみたときに第2方向L2にずれた2個所に設けられている。
 また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで交互に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4(図示せず)の重心Gを中心とする点対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とは、可動体4の重心Gの周りで等角度間隔に配置されている。また、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20は第1方向L1において同一の高さ位置に設けられている。
 本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、2つの第1磁気駆動回路10によって、可動体4が第2方向L2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L2に変動する。また、2つの第2磁気駆動回路20によって、可動体4が第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第2方向L2および第3方向L3の振動を体感することができる。
 また、2つの第1コイル12に逆相の交流を供給し、2つの第2コイル22に逆相の交流を供給すれば、可動体4が重心G周りに往復回転する。このため、利用者は、重心G周りの振動を体感することができる。
 [実施の形態5]
 図9は、本発明の実施の形態5に係るアクチュエータ1における磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図である。なお、図9では、第1磁気駆動回路10、第2磁気駆動回路、および第3磁気駆動回路30を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 図9に示すように、本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1、2と同様、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1に直交する第2方向L2の駆動力を発生させ、第2磁気駆動回路20は、第1方向L1に直交し、第2方向L2と交差する第3方向L3の駆動力を発生させる。
 さらに、本形態のアクチュエータ1は、第3磁石31と、第3磁石31に第1方向L1(Z軸方向)で対向する第3コイル32とを有し、第1方向L1と直交し、第2方向L2および第3方向L3と斜めに交差する第4方向L4の駆動力を発生させる。
 ここで、第2方向L2と第3方向L3とは斜めに交差し、第3方向L3と第4方向L4とは斜めに交差し、第2方向L2と第4方向L4とは斜めに交差している。また、第1磁気駆動回路10、第2磁気駆動回路20および第3磁気駆動回路30はいずれも、1個所に設けられている。
 また、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10、第2磁気駆動回路20および第3磁気駆動回路30は、可動体4(図示せず)の重心Gを中心とする回転対称に配置され、第1磁気駆動回路10、第2磁気駆動回路20および第3磁気駆動回路30は、可動体4の重心Gの周りで等角度間隔に配置されている。また、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、第1磁気駆動回路10、第2磁気駆動回路20、および第3磁気駆動回路30は、第1方向L1において同一の高さ位置に設けられている。
 本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、第1磁気駆動回路10の第1コイル12に交流を印加する一方、第2磁気駆動回路20の第2コイル22、および第3磁気駆動回路30の第3コイル32への通電を停止すると、可動体4は、第2方向L2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L2に変動する。また、第2磁気駆動回路20の第2コイル22に交流を印加する一方、第1磁気駆動回路10の第1コイル12、および第3磁気駆動回路30の第3コイル32への通電を停止すると、可動体4は、第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。さらに、第3磁気駆動回路30の第3コイル32に交流を印加する一方、第1磁気駆動回路10の第1コイル12、および第2磁気駆動回路20の第2コイル22への通電を停止すると、可動体4は、第4方向L4に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第2方向L2、第3方向L3および第4方向L4の振動を体感することができる。
 また、第1コイル12への通電、第2コイル22への通電、および第3コイル32への通電を組み合わせれば、利用者は、第2方向L2での振動、第3方向L3での振動、および第4方向L4での振動を組み合わせた体感を得ることができる。例えば、第1コイル12への通電、第2コイル22への通電、および第3コイル32への通電を組み合わせれば、利用者は、X軸方向Xでの振動、およびY軸方向Yでの振動を体感することができる。
 [実施の形態6]
 図10は、本発明の実施の形態6に係るアクチュエータ1の磁気駆動回路の説明図であり、図10(a)、(b)は、磁気駆動回路の平面的なレイアウトを示す説明図、および磁気駆動回路の別の平面的なレイアウトを示す説明図である。なお、図10では、第1磁気駆動回路10、および第2磁気駆動回路20を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 実施の形態1では、計8つの磁石および計8つのコイルが用いられ、実施の形態2では、計3つの磁石および計3つのコイルを用いたが、本形態では、計2つの磁石および計2つのコイルが用いられている。
 具体的には、図10(a)、(b)に示すように、本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1、2と同様、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1に直交する第2方向L2の駆動力を発生させ、第2磁気駆動回路20は、第1方向L1に直交し、第2方向L2と交差する第3方向L3の駆動力を発生させる。ここで、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 図10(a)に示す形態では、第1方向L1からみたとき、可動体4(図示せず)の重心Gから第2方向L2に離間した位置に第1磁気駆動回路10が設けられ、可動体4(図示せず)の重心Gから第3方向L3に離間した位置に第2磁気駆動回路20が設けられている。また、図10(b)に示す形態では、第1方向L1からみたとき、可動体4(図示せず)の重心Gから第2方向L2に離間した位置に第1磁気駆動回路10が設けられ、可動体4(図示せず)の重心Gと重なる位置に第2磁気駆動回路20が設けられていている。
 本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、第1磁気駆動回路10によって、可動体4が第2方向L2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L2に変動する。また、第2磁気駆動回路20によって、可動体4が第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第2方向L2および第3方向L3の振動を体感することができる。
 ここで、図10(b)に示す形態では、第1方向L1からみたとき、可動体4(図示せず)の重心Gと重なる位置に第2磁気駆動回路20が設けられていているため、可動体4を第3方向L3に振動させる際、可動体4が重心Gを中心に回転することを抑制することができる。
 [実施の形態7]
 図11は、本発明の実施の形態7に係るアクチュエータ1の磁気駆動回路の説明図であり、図11(a)、(b)、(c)は、磁気駆動回路の斜視図、平面図、および側面図である。なお、図11では、第1磁気駆動回路10、および第2磁気駆動回路20を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 上記実施の形態1では、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、全ての磁気駆動回路が第1方向L1で同一位置に設けられていたが、本形態および後述する実施の形態8では、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とが部分的に重なっている。
 具体的には、図11に示すように、本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1、2と同様、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1に直交する第2方向L2の駆動力を発生させる。第2磁気駆動回路20は、第1方向L1に直交し、第2方向L2と交差する第3方向L3の駆動力を発生させる。ここで、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 ここで、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10は、可動体4(図示せず)の重心Gと重なる位置に設けられ、第2磁気駆動回路20も、第1磁気駆動回路10と同様、可動体4(図示せず)の重心Gと重なる位置に設けられていている。このため、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とが部分的に重なっている。従って、アクチュエータ1の第1方向L1からみたときのサイズを小型化することができる。
 本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、第1磁気駆動回路10によって、可動体4が第2方向L2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L2に変動する。また、第2磁気駆動回路20によって、可動体4が第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第2方向L2および第3方向L3の振動を体感することができる。
 ここで、第1方向L1からみたとき、可動体4(図示せず)の重心Gと重なる位置に第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20が設けられていているため、可動体4を第2方向L2および第3方向L3に振動させる際、可動体4が重心Gを中心に回転することを抑制することができる。
 [実施の形態8]
 図12は、本発明の実施の形態8に係るアクチュエータ1の磁気駆動回路の説明図であり、図12(a)、(b)、(c)は、磁気駆動回路の斜視図、平面図、および側面図である。なお、図12では、第1磁気駆動回路10、および第2磁気駆動回路20を構成する複数の部材のうち、コイルおよび1つの磁石のみを図示してある。
 上記実施の形態7では、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20が1つずつ設けられていたが、本形態では、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20が2つずつ設けられ、第1方向L1に対して直交する方向からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とが部分的に重なっている。
 具体的には、図12に示すように、本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1、2と同様、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1に直交する第2方向L2の駆動力を発生させ、第2磁気駆動回路20は、第1方向L1に直交し、第2方向L2と交差する第3方向L3の駆動力を発生させる。ここで、第2方向L2と第3方向L3とは直交している。
 ここで、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10は、可動体4(図示せず)の重心Gから第2方向L2で離間する2個所に設けられ、第2磁気駆動回路20は、可動体4(図示せず)の重心Gと重なる位置において、第1方向L1で離間する2個所に設けられていている。このため、第1方向L1からみたとき、第1磁気駆動回路10と第2磁気駆動回路20とが部分的に重なっているとともに、2つの第2磁気駆動回路20が部分的に重なっている。従って、アクチュエータ1の第1方向L1からみたときのサイズを小型化することができる。
 本形態のアクチュエータ1においても、実施の形態1と同様、第1磁気駆動回路10によって、可動体4が第2方向L2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L2に変動する。また、第2磁気駆動回路20によって、可動体4が第3方向L3に振動するため、アクチュエータ1における重心が第3方向L3に変動する。このため、利用者は、第2方向L2および第3方向L3の振動を体感することができる。
 ここで、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを中心とする点対称に配置されている。また、第1方向L1からみたとき、2個所の第1磁気駆動回路10は、可動体4の重心Gを通って第3方向L3に延在する仮想線L30を中心とする線対称に配置され、2個所の第2磁気駆動回路20は、可動体4の重心Gを通って第2方向L2に延在する仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。このため、可動体4を第2方向L2および第3方向L3に振動させる際、可動体4が重心Gを中心に回転することを抑制することができる。
 [実施の形態9]
 (全体構成)
 図13は、本発明の実施の形態9に係るアクチュエータ1の説明図であり、図13(a)はアクチュエータ1の斜視図であり、図13(b)はアクチュエータ1の中央部分を通るA3-A3′線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのXZ断面図である。また、図14は、図13のアクチュエータ1の分解斜視図であり、図15は、図13のアクチュエータ1の主要部の分解斜視図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態1、2と同等であるため、対応する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。実施の形態9に係るアクチュエータ1は、実施の形態2と同様に、コイル(第1コイル12、第2コイル22)が支持体5に保持され、磁石(第1磁石11、第2磁石21)が可動体4に保持されている。
 本形態のアクチュエータ1は、他の形態と同様、使用者に振動を体感させる振動アクチュエータである。アクチュエータ1は、支持体5と、可動体4と、可動体4と支持体5とに接続された接続体7とを有しており、可動体4は、接続体7を介して支持体5に支持されている。また、アクチュエータ1は、支持体5に対して可動体4を互いに交差する方向(第2方向L2および第3方向L3)に相対移動させる磁気駆動回路として、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を有している。本形態において、第1磁気駆動回路10が駆動力を発生させる第2方向L2は、X軸方向であり、第2磁気駆動回路20が駆動力を発生させる第3方向L3は、Y軸方向である。
 本形態において、支持体5は、Z軸方向の一方側Z1に位置する第1ケース56と、第1ケース56にZ軸方向の他方側Z2で被さる第2ケース57と、第1ケース56と第2ケース57の間に配置される板状部材58と、第1ケース56と第2ケース57とを固定する4本の固定ネジ59を有する。第2ケース57は、Z軸方向からみたときに四角形の平面形状を有する端板部571と、端板部571から第1ケース56の側に突出した胴部572とを有する。胴部572は、第2方向L2(X軸方向)の一方側を向く第1面572aおよび他方側を向く第2面572bと、第3方向L3(Y軸方向)の一方側を向く第3面572cおよび他方側を向く第4面572dを備える。第1面572aと第2面572bの第3方向L3の中央部、および、第3面572cと第4面572dの第2方向L2の中央部には、Z軸方向の一方側Z1から他方側Z2に切り欠いた切り欠き部573が形成されている。また、第1面572aには、切り欠き部573の隣の部分をZ軸方向の高さの一部分だけ切り欠いた切り欠き部574が形成されている。
 第1ケース56は、Z軸方向からみたときに四角形の平面形状を有する端板部561と、端板部561の四隅から第2ケース57の端板部571に向けて突出するボス部562を備える。ボス部562は、Z軸方向の途中位置に形成された段面563と、段面563からZ軸方向の他方側Z2に突出する円筒部564を備える。第2ケース57の端板部571には、四隅に固定穴575が形成される。第2ケース57の固定穴575と第1ケース56のボス部562にZ軸方向の他方側Z2から固定ネジ59をネジ止めすることにより、胴部572のZ軸方向の一方側Z1の端部に第1ケース56の端板部571が固定される。第1ケース56は、第2ケース57の切り欠き部574と第1方向L1で対向する立ち上がり部565を備える。立ち上がり部565は、切り欠き部574との間に基板6を配置するスリットを構成する。基板6には、第1コイル12、第2コイル22への給電線等が接続される。
 板状部材58の四隅には、円形穴581が開口する。板状部材58は、円形穴581にボス部562の円筒部564が挿入されて、段面563に載った位置で保持される。板状部材58の4つの辺の中央には、内周側へ凹む凹部582(図15参照)が形成されている。第2方向L2で対向する2つの凹部582の内側に第1磁気駆動回路10の第1コイル12が保持される。また、第3方向L3で対向する2つの凹部582の内側に第2磁気駆動回路20の第2コイル22が保持される。第1コイル12は、有効辺となる長辺が第3方向L3に延在する偏平な空芯コイルであり、第2コイル22は、有効辺となる長辺が第2方向L2に延在する偏平な空芯コイルである。第1コイル12と第2コイル22は、板状部材58に形成した長円形の貫通部に装着されている。
 可動体4は、板状部材58に対してZ軸方向の一方側Z1に位置する第1ホルダー部材42と、板状部材58に対してZ軸方向の他方側Z2に位置する第2ホルダー部材43を備える。第1ホルダー部材42および第2ホルダー部材43は、Z軸方向からみたときに+(プラス)形状である。第1ホルダー部材42および第2ホルダー部材43は、第2方向L2および第3方向L3の両側にそれぞれ突出している部分の先端部が互いに対向する方向に折れ曲がり、U字状に繋がった接合部44を形成している。可動体4は、Z軸方向からみたときの外形が板状部材58よりも一回り小さく、接合部44は、板状部材58の凹部582と第2ケース57の胴部572との間の隙間に配置される(図13(b)参照)。
 第1ホルダー部材42の中央部と第2ホルダー部材43の中央部は、板状部材58の中央部に形成された円形穴583を通ってZ軸方向に繋がっており、この部位に第1軸受45Aと第2軸受45Bが設けられている。第1軸受45Aは第1ホルダー部材42の中央に設けられ、Z軸方向の一方側Z1から他方側Z2へ向かう方向に凹む円形凹部451Aと、円形凹部451Aの底面と第1ケース56の端板部561との間で転動可能な球体452Aを備える。第2軸受45Bは第2ホルダー部材43の中央に設けられ、Z軸方向の他方側Z2から一方側Z1へ向かう方向に凹む円形凹部451Bと、円形凹部451Bの底面と第2ケース57の端板部571との間で転動可能な球体452Bを備える。なお、可動体4は、第1軸受45Aと第2軸受45Bを省略した構成にすることもできる。
 本形態でも、実施の形態1と同様、接続体7は、可動体4と支持体5との間に設けられたゲル状ダンパー部材70からなる。すなわち、接続体7は、可動体4の第1ホルダー部材42と第1ケース56との間に設けられた4つのゲル状ダンパー部材70と、第2ホルダー部材43と第2ケース57の端板部571との間に設けられた4つのゲル状ダンパー部材70からなる。第1ホルダー部材42は、第2方向L2の一方側および他方側に延びる第1磁石保持部421と、第3方向L3の一方側および他方側に延びる第2磁石保持部422を備えており、これら4つの磁石保持部と第1ケース56の端板部561との間にそれぞれ、ゲル状ダンパー部材70が1つずつ配置されている。また、第2ホルダー部材43は、第2方向L2の一方側および他方側に延びる第1磁石保持部431と、第3方向L3の一方側および他方側に延びる第2磁石保持部432を備えており、これら4つの磁石保持部と第2ケース57の端板部571との間にそれぞれ、ゲル状ダンパー部材70が1つずつ配置されている。
 第1磁石保持部421と第1磁石保持部431は、第1磁気駆動回路10の第1磁石11を保持する。第1磁石保持部421と第1磁石保持部431には、矩形の貫通部が形成され、ここに第1磁石11が装着される。第1磁石11とゲル状ダンパー部材70との間には矩形のヨーク71が配置されている。また、第2磁石保持部422と第2磁石保持部432は、第2磁気駆動回路20の第2磁石12を保持する。第2磁石保持部422と第2磁石保持部432には、矩形の貫通部が形成され、ここに第2磁石12が装着される。第2磁石12とゲル状ダンパー部材70との間には矩形のヨーク71が配置されている。ゲル状ダンパー部材70は、接着等の方法で可動体4のヨーク71および支持体5の端板部561および端板部571に固定されている。
 本形態において、ゲル状ダンパー部材70は、板状のシリコーンゲルからなる。ゲル状ダンパー部材70の平面形状は、本形態では円形であるが、矩形などの多角形でもよい。矩形の場合、ゲル状ダンパー部材70を製造する際の歩留まりが最も良いので、低コストである。但し、アクチュエータ1を駆動する際の可動体4の共振特性を考慮すると、ゲル状ダンパー部材70を円形にすることが望ましい。
 本形態において、第1磁気駆動回路10は、板状部材58に保持された第1コイル12と、板状部材58の第1方向L1の両側で可動体4に保持された第1磁石11とを備えており、第1磁石11と第1コイル12とは第1方向L1で対向し、第1コイル12に通電した際、可動体4を第1方向L1に直交する第2方向L2に駆動する駆動力を発生させる。また、第2磁気駆動回路20は、板状部材58に保持された第2コイル22と、板状部材58の第1方向L1の両側で可動体4に保持された第2磁石21とを備えており、第2磁石21と第2コイル22とは第1方向L1で対向し、第2コイル22に通電した際、可動体4を第1方向L1に直交し、第2方向L2に交差する第3方向L3に駆動する駆動力を発生させる。このため、可動体4を第2方向L2に振動させることができるとともに、可動体4を第3方向L3に振動させることができる。このため、使用者に第2方向L2の振動および第3方向L3の振動を体感させることができる。また、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20のいずれにおいても、コイルと磁石とが第1方向L1で対向しているため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を設けた場合でも、アクチュエータ1の第1方向L1のサイズを小型化することができる等、実施の形態1、2と同様な効果を奏する。
(移動規制部)
 図16は、第2ケース57を取り外したアクチュエータ1の平面図である。図15、図16に示すように、本形態の支持体5は、可動体4の第2方向L2の移動範囲を規制する第1移動規制部80と、可動体4の第3方向L3の移動範囲を規制する第2移動規制部90を備える。第1移動規制部80および第2移動規制部90は、板状部材58に形成されている。板状部材58は、上述した円形穴581、凹部582、円形穴583が形成されている薄板部584と、薄板部584に対して垂直な角柱部81および角柱部91を備える。第1移動規制部80は、可動体4の第2磁石保持部422および第2磁石保持部432の第2方向L2の両側で対向する角柱部81を2組(4本)備えている。また、第2移動規制部90は、可動体4の第1磁石保持部421および第1磁石保持部431の第3方向L3の両側で対向する角柱部91を2組(4本)備えている。
 第1移動規制部80を構成する角柱部81は、第3方向L3で対向する2つの凹部582のそれぞれの、第2方向L2で対向する内周縁に位置する。角柱部81は、第2方向L2で対向する側面813と側面814を備えており、この側面813、814は、可動体4が第2方向L2に振動するとき、振動方向に対して垂直な面である。また、第2移動規制部90を構成する角柱部91は、第2方向L2で対向する2つの凹部582のそれぞれの、第3方向L3で対向する内周縁に位置する。角柱部91は、第3方向L3で対向する側面913と側面914を備えており、この側面913、914は、可動体4が第2方向L2に振動するとき、振動方向に対して垂直な面である。
 図15に示すように、角柱部81は、薄板部584から第1ケース56の端板部561に向けて突出する第1突出部811と、第2ケース57の端板部571に向けて突出する第2突出部812を備える。第1突出部811と第2突出部812は、薄板部584からの突出方向が逆向きで突出寸法が同一であり、第2方向L2(X軸方向)に見たときに、第1突出部811が第2磁石保持部422と重なり、第2突出部812が第2磁石保持部432と重なる。従って、可動体4は、第2方向L2に振動するとき、角柱部81によって、第2方向L2の一方側および他方側への移動を規制される。可動体4は、第2磁石保持部422および第2磁石保持部432の第2方向L2の両側で対向する角柱部81の間隔D1と、第2磁石保持部422および第2磁石保持部432の第2方向L2の幅D2との寸法差の範囲で、第2方向L2に振動可能である。また、角柱部81は、第1ホルダー部材42と第2ホルダー部材43をU字状に繋げた接合部である接合部44と異なる位置で、可動体4と当接してその移動を規制する。
 同様に、角柱部91は、薄板部584から第1ケース56の端板部561に向けて突出する第1突出部911と、第2ケース57の端板部571に向けて突出する第2突出部912を備える。第1突出部911と第2突出部912は、薄板部584からの突出方向が逆向きで突出寸法が同一であり、第3方向L3(Y軸方向)に見たときに、第1突出部91が第2磁石保持部422と重なり、第2突出部912が第2磁石保持部432と重なる。従って、可動体4は、第3方向L3に振動するとき、角柱部91によって、第3方向L3の一方側および他方側への移動を規制される。可動体4は、第1磁石保持部421および第1磁石保持部431の第3方向L3の両側で対向する角柱部91の間隔D3と、第1磁石保持部421および第1磁石保持部431の第3方向L3の幅D4との寸法差の範囲で、第3方向L3に振動可能である。また、角柱部91は、第1ホルダー部材42と第2ホルダー部材43をU字状に繋げた接合部である接合部44と異なる位置で、可動体4と当接してその移動を規制する。
 本形態のアクチュエータ1では、このように、支持体5が第1移動規制部80および第2移動規制部90を備えており、可動体4の第2方向L2の移動範囲、および、第3方向L3の移動範囲を規制できる。第1移動規制部80によって規制される第2方向L2の移動範囲、および、第2移動規制部90によって規制される第3方向L3の移動範囲は、可動体4が第2ケース57の胴部572に衝突することのない範囲に設定されている。また、可動体4が第2方向L2および第3方向L3に振動する際、接続体7(ゲル状ダンパー部材70)はせん断方向に変形することになる。本形態では、可動体4の移動範囲を、ゲル状ダンパー部材70のせん断方向の限界変形量以下としている。従って、可動体4が最大限振動しても、ゲル状ダンパー部材70が限界変形量以上伸びることがないので、ゲル状ダンパー部材70が破壊されることを回避できる。
 また、第1移動規制部80および第2移動規制部90は、第1ホルダー部材42と第2ホルダー部材43をU字状に繋げた接合部である接合部44と異なる位置で可動体4と当接するように配置されており、可動体4の強度の弱い箇所が第1移動規制部80および第2移動規制部90に当たらないように構成されている。従って、可動体4が第1移動規制部80および第2移動規制部90との衝突によって壊れるおそれを少なくすることができる。
 また、本形態のアクチュエータ1は、第1コイル12に対して両面から第1磁石11が対向し、第2コイル22に対して両面から第2磁石21が対向するので、コイルの片面にのみ、磁石が対向している場合と比較して、磁束漏れが少ない。従って、可動体4を動かすための推力を大きくすることができる。
 なお、第1移動規制部80と第2移動規制部90の一方を省略することもできる。また、本形態では、第1移動規制部80をおよび第2移動規制部90を板状部材58に設けていたが、第1ケース56および第2ケース57に設けることも可能である。
 [他の実施の形態]
 上記実施の形態では、磁石とコイルとが隙間を介して対向していたが、磁石とコイルとの間に樹脂製の保護シートを設け、磁石とコイルとが接触した際の磁石やコイルの損傷を防止してもよい。
 上記実施の形態では、接続体7としてゲル状ダンパー部材70のみを用いたが、接続体7として、バネを用いた形態や、バネとゲル状ダンパー部材70とを併用した形態としてもよい。
1…アクチュエータ、10…第1磁気駆動回路、11…第1磁石、12…第1コイル、121、122…長辺、123、124…短辺、13…第1磁性体、131…ヨーク、132…ヨーク、133…連結部、20…第2磁気駆動回路、21…第2磁石、22…第2コイル、221、222…長辺、223、224…短辺、23…第2磁性体、231…ヨーク、232…ヨーク、233…連結部、30…第3磁気駆動回路、31…第3磁石、32…第3コイル、4…可動体、41…板状部材、411…第1面、412…第2面、42…第1ホルダー部材、421…第1磁石保持部、422…第2磁石保持部、43…第2ホルダー部材、431…第1磁石保持部、432…第2磁石保持部、44…接合部、45A…第1軸受、451A…円形凹部、452A…球体、45B…第2軸受、451B…円形凹部、452B…球体、46…第1ウエイト部材、47…第2ウエイト部材、48…板状部材、5…支持体、51…第1ケース、52…第2ケース、521…端板部、522…胴部、53…第1ケース、531…端板部、532…胴部、54…第2ケース、55…板状部材、56…第1ケース、561…端板部、562…ボス部、563…段面、564…円筒部、565…立ち上がり部、57…第2ケース、571…端板部、572…胴部、572a…第1面、572b…第2面、572c…第3面、572d…第4面、573、574…切り欠き部、575…固定穴、58…板状部材、581…円形穴、582…凹部、583…円形穴、584…薄板部、59…固定ネジ、6…基板、7…接続体、70…ゲル状ダンパー部材、71…ヨーク、80…第1移動規制部、81…角柱部、811…第1突出部、812…第2突出部、813、814…側面、90…第2移動規制部、91…角柱部、11…第1突出部、912…第2突出部、913、914…側面、D1、D3…間隔、D2、D4…幅、G…重心、L1…第1方向、L2…第2方向、L3…第3方向、L4…第4方向、L20…仮想線、L30…仮想線

Claims (20)

  1.  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、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた接続体と、
     前記支持体および前記可動体のうちの一方に保持された第1磁石、および他方に保持され、前記第1磁石に第1方向で対向する第1コイルを備え、前記可動体を前記第1方向に直交する第2方向に駆動する駆動力を発生させる第1磁気駆動回路と、
     前記支持体および前記可動体のうちの一方に保持された第2磁石、および他方に保持され、前記第2磁石に前記第1方向で対向する第2コイルを備え、前記可動体を前記第1方向に直交し、前記第2方向に交差する第3方向に駆動する駆動力を発生させる第2磁気駆動回路と、
     を有することを特徴とするアクチュエータ。
  2.  前記第1方向に対して直交する方向からみたとき、
     前記第1磁気駆動回路と前記第2磁気駆動回路は、前記第1方向の同一位置に設けら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。
  3.  前記第2方向と前記第3方向とは直交していることを特徴とする請求項2に記載のアクチュエータ。
  4.  前記第1磁気駆動回路は、前記第2方向で離間し、かつ、前記第2方向からみたときに重なる2個所に設けられ、
     前記第2磁気駆動回路は、前記第3方向で離間し、かつ、前記第3方向からみたときに重なる2個所に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  5.  前記第1磁気駆動回路は、前記第3方向で離間し、かつ、前記第3方向からみたときに重なる2個所に設けられ、
     前記第2磁気駆動回路は、前記第2方向で離間し、かつ、前記第2方向からみたときに重なる2個所に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  6.  前記第1磁気駆動回路は、前記第2方向で離間し、かつ、前記第2方向からみたときに前記第3方向にずれた2個所に設けられ、
     前記第2磁気駆動回路は、前記第3方向で離間し、かつ、前記第3方向からみたときに前記第2方向にずれた2個所に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のアクチュエータ。
  7.  前記第1方向からみたとき、前記第1磁気駆動回路と前記第2磁気駆動回路とは、前記可動体の重心の周りで交互に配置されていることを特徴とする請求項4乃至6の何れか一項に記載のアクチュエータ。
  8.  前記第1方向からみたとき、前記2個所の第1磁気駆動回路は、前記重心を中心とする点対称に配置され、前記2個所の第2磁気駆動回路は、前記重心を中心とする点対称に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のアクチュエータ。
  9.  前記第1方向からみたとき、前記2個所の第1磁気駆動回路は、前記重心を通って前記第3方向に延在する仮想線を中心とする線対称に配置され、前記2個所の第2磁気駆動回路は、前記重心を通って前記第2方向に延在する仮想線を中心とする線対称に配置されていることを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータ。
  10.  前記第1方向からみたとき、前記第1磁気駆動回路と前記第2磁気駆動回路とは、少なくとも一部が重なっ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。
  11.  前記支持体および前記可動体のうちの一方に保持された第3磁石、および他方に保持され、前記第3磁石に前記第1方向で対向する第3コイルを備え、前記可動体を前記第1方向に直交し、前記第2方向および前記第3方向に斜めに交差する第4方向に駆動する駆動力を発生させる第3磁気駆動回路を有することを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
  12.  前記第2方向と前記第3方向とは斜めに交差していることを特徴とする請求項10に記載のアクチュエータ。
  13.  前記接続体として、少なくともゲル状ダンパー部材が用いられていることを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載のアクチュエータ。
  14.  前記接続体として、ゲル状ダンパー部材のみが用いられていることを特徴とする請求項13に記載のアクチュエータ。
  15.  前記ゲル状ダンパー部材は、前記可動体および前記支持体の双方に固定されていることを特徴とする請求項13または14に記載のアクチュエータ。
  16.  前記ゲル状ダンパー部材は、シリコーンゲルからなることを特徴とする請求項13乃至15の何れか一項に記載のアクチュエータ。
  17.  前記支持体は、
     前記可動体の前記第2方向の移動範囲を規制する第1移動規制部、および、前記可動体の前記第3方向の移動範囲を規制する第2移動規制部の一方もしくは両方を備えることを特徴とする請求項1ないし16のいずれかの項に記載のアクチュエータ。
  18.  前記可動体は、前記第1磁石を保持する第1ホルダー部材と、前記第2磁石を保持する第2ホルダー部材を接合して構成され、
     前記第1移動規制部および前記第2移動規制部は、前記第1ホルダー部材と前記第2ホルダー部材の接合部と異なる位置で、前記可動体に当接することを特徴とする請求項17に記載のアクチュエータ。
  19.  前記接続体は、前記可動体が前記支持体に対して前記第2方向および前記第3方向に相対移動するとき、前記接続体の伸縮方向と直交する方向に、非線形の成分よりも線形の成分が大きいせん断方向の変形特性に従って変形することを特徴とする請求項1ないし18のいずれかの項に記載のアクチュエータ。
  20.  前記接続体は、前記可動体と前記支持体が前記第1方向に対向する位置で、前記可動体と前記支持体を前記第1方向に接続しており、
     前記可動体が前記支持体に対して前記第1方向に接近するとき、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性に従って圧縮されることを特徴とする請求項1ないし18のいずれかの項に記載のアクチュエータ。
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