(57)【要約】【課題】緩衝部材の脱落を抑制することが可能なアクチュエータ及び電子機器を提供する。【解決手段】アクチュエータは、筐体部と、前記筐体部に対して移動自在な可動部と、前記筐体部に固定または軸支され、前記可動部の移動方向に沿った軸方向に延び、前記可動部を前記移動方向に沿って移動自在に支持する軸部材と、前記筐体部と前記可動部との間において、前記軸部材が挿通される緩衝部材と、前記筐体部と前記可動部との間に設けられる付勢部材と、を備え、前記筐体部及び前記可動部の一方は、永久磁石を含み、前記筐体部及び前記可動部の他方は、コイルを含む。【選択図】図１
2020072562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体部と、
前記筐体部に対して移動自在な可動部と、
前記筐体部に固定または軸支され、前記可動部の移動方向に沿った軸方向に延び、前記可動部を前記移動方向に沿って移動自在に支持する軸部材と、
前記筐体部と前記可動部との間において、前記軸部材が挿通される緩衝部材と、
前記筐体部と前記可動部との間に設けられる付勢部材と、を備え、
前記筐体部及び前記可動部の一方は、永久磁石を含み、
前記筐体部及び前記可動部の他方は、コイルを含む、
アクチュエータ。
【請求項２】
前記緩衝部材は、
前記軸部材を挟んで互いに対向する第１の対向部及び第２の対向部と、
前記第１の対向部と前記第２の対向部とを連結する連結部と、
前記軸部材に対する前記連結部の反対側において、前記軸部材から脱落することを防ぐ脱落防止部と、を含む、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記脱落防止部は、前記軸部材に対する前記連結部の反対側において、前記第１の対向部と前記第２の対向部とを連結する、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記脱落防止部は、前記軸方向に対する周方向において、前記軸部材の径より小さい隙間を形成する、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記緩衝部材は、前記軸部材が挿通される前の状態において、前記軸部材の外径よりも小さい内径を有する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のアクチュエータを備える、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、電子機器等に用いられるアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末等の電子機器においては、着信や情報の受信をユーザに伝えるため、また、タッチパネルの操作の感触を指に伝えるために、電子機器を振動させる機能を有するものが多い。このような機能は、電子機器の内部に配置されたアクチュエータ等の動作により実現されている。このようなアクチュエータは、たとえば特許文献１などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２００３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のアクチュエータでは、可動部がシャフトに沿って往復運動する際に、振動を発生させる。このようなアクチュエータでは、たとえば、アクチュエータが落下した際、またはアクチュエータを動作させた際に、可動部と筐体とが物理的に衝突することがある。このような衝突における衝撃を軽減するために、可動部と筐体との間に緩衝部材が配置されることがある。
【０００５】
たとえば、緩衝部材が両面テープなどの接着部材によって可動部または筐体などに取り付けられている場合、可動部またはシャフトに塗布された潤滑油によって接着部材の接着力が低下し、緩衝部材が可動部または筐体から脱落したり、緩衝部材の位置がずれたりすることがある。このため、可動部と筐体との衝突における衝撃が増大し、落下の衝撃による破損、または可動部と筐体との衝突による異音などが発生することがある。また、接着部材を用いて緩衝部材を可動部または筐体などに取り付ける場合、作業性が悪いため、生産効率が低下することがある。また、接着部材を配置するスペースを確保する必要があるため、緩衝部材のサイズを大きくすることが困難となり、耐衝撃性、耐久性または音圧特性などが低下することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。
【０００７】
本発明の一の手段は、
筐体部（４）と、
前記筐体部に対して移動自在な可動部と、
前記筐体部に固定または軸支され、前記可動部の移動方向に沿った軸方向に延び、前記可動部を前記移動方向に沿って移動自在に支持する軸部材と、
前記筐体部と前記可動部との間において、前記軸部材が挿通される緩衝部材と、
前記筐体部と前記可動部との間に設けられる付勢部材と、を備え、
前記筐体部及び前記可動部の一方は、永久磁石を含み、
前記筐体部及び前記可動部の他方は、コイルを含む、
アクチュエータである。
【０００８】
上記構成のアクチュエータによれば、緩衝部材に軸部材が挿通されるため、接着部材を用いることなく緩衝部材を軸部材に取り付けることができる。そのため、軸部材の外周に潤滑油が存在する場合であっても、緩衝部材の軸部材からの脱落、及び緩衝部材の位置ずれを抑制することができる。これにより、緩衝部材を筐体部と可動部との間に安定的に保持することができるので、筐体部と可動部との衝突における衝撃を軽減し、落下の衝撃による破損、及び筐体部と可動部との衝突による異音などの発生を抑制することができる。また、接着部材を用いずに緩衝部材を軸部材に取り付けることができるので、組立時の作業性を向上させることができる。また、軸部材が緩衝部材を安定的に保持可能であることから緩衝部材のサイズを大きくすることができるので、耐衝撃性、耐久性または音圧特性などの低下を抑制することができる。
【０００９】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記緩衝部材は、
前記軸部材を挟んで互いに対向する第１の対向部及び第２の対向部と、
前記第１の対向部と前記第２の対向部とを連結する連結部と、
前記軸部材に対する前記連結部の反対側において、前記軸部材から脱落することを防ぐ脱落防止部と、を含む。
【００１０】
上記構成のアクチュエータによれば、第１の対向部、第２の対向部及び連結部によって軸部材を覆い、軸部材に対する連結部の反対側において、軸部材から脱落することが防ぐ構成となる。これにより、緩衝部材の軸部材からの脱落、及び緩衝部材の位置ずれを抑制することが可能な構成を実現することができる。
【００１１】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記脱落防止部は、前記軸部材に対する前記連結部の反対側において、前記第１の対向部と前記第２の対向部とを連結する。
【００１２】
上記構成のアクチュエータによれば、緩衝部材を環状にし、貫通孔に軸部材を挿通させることで、緩衝部材の軸部材からの脱落、及び緩衝部材の位置ずれを確実に抑制することができる。
【００１３】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記脱落防止部は、前記軸方向に対する周方向において、前記軸部材の径より小さい隙間を形成する。
【００１４】
上記構成のアクチュエータによれば、軸部材が緩衝部材の隙間を通過することを制限することができるので、軸部材に対する連結部の反対側から緩衝部材が脱落することを抑制することができる。また、たとえば、緩衝部材が可撓性を有する場合には、隙間を一時的に拡げ、拡がった隙間に軸部材を通過させて緩衝部材を軸部材に取り付けることができるので、組み立ての作業性を向上させることができる。
【００１５】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記緩衝部材は、前記軸部材が挿通される前の状態において、前記軸部材の外径よりも小さい内径を有する。
【００１６】
上記構成のアクチュエータによれば、軸部材が圧入により緩衝部材に挿通された状態にすることができるので、緩衝部材の軸方向の移動を抑制することができる。これにより、緩衝部材を軸部材における所定の位置に固定することができる。
【００１７】
上記いずれかのアクチュエータは、パーソナルコンピュータ、スマートホン及びタブレットなどの電子機器（１００）に好適に適用される。
【００１８】
上記構成の電子機器によれば、緩衝部材に軸部材が挿通されるため、接着部材を用いることなく緩衝部材を軸部材に取り付けることができる。そのため、軸部材の外周に潤滑油が存在する場合であっても、緩衝部材の軸部材からの脱落、及び緩衝部材の位置ずれを抑制することができる。これにより、緩衝部材を筐体部と可動部との間に安定的に保持することができるので、筐体部と可動部との衝突における衝撃を軽減し、落下の衝撃による破損、及び筐体部と可動部との衝突による異音などの発生を抑制することができる。また、接着部材を用いずに緩衝部材を軸部材に取り付けることができるので、組立時の作業性を向上させることができる。また、軸部材が緩衝部材を安定的に保持可能であることから緩衝部材のサイズを大きくすることができるので、耐衝撃性、耐久性または音圧特性などの低下を抑制することができる。これにより、耐久性が高く、良好な性能を有するアクチュエータを備えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施形態のリニアモータの外観斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態のリニアモータの図１の切断線ＩＩ−ＩＩの位置における断面図である。
【図３】図３は、本実施形態の緩衝部材の正面図である。
【図４】図４は、本実施形態の緩衝部材の図３の切断線ＩＶ−ＩＶの位置における断面図である。
【図５】図５は、本実施形態の携帯情報端末の斜視図である。
【図６】図６は、本実施形態の変形例の緩衝部材の正面図である。
【図７】図７は、本実施形態の変形例の緩衝部材の図６の切断線ＶＩＩ−ＶＩＩの位置における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明のアクチュエータは、筐体部に対して移動自在な可動部が、軸部材によって移動方向に沿って移動自在に支持される構成において、筐体部と前記可動部との間に緩衝部材が配置され、当該緩衝部材に軸部材が挿通される構成としている点を特徴のひとつとする。
【００２１】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．変形例
３．本実施形態の特徴
４．補足事項
【００２２】
＜１．実施形態＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のリニアモータの外観斜視図である。図２は、本実施形態のリニアモータの図１の切断線ＩＩ−ＩＩの位置における断面図である。なお、図１では、蓋４１が取り外された状態のリニアモータ１が示される。
【００２３】
各図面にはｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示している。可動部２の移動する方向（以下、移動方向と称することがある。）に平行な軸であって、ばね支持板４４ｂから見てばね支持板４４ｃへ向いている軸を「ｚ軸」と定義する。ｚ軸に垂直な軸であって、底板４４ａから見て駆動マグネット２１へ向いている軸を「ｙ軸」と定義する。また、ｚ軸およびｙ軸の両方に垂直な軸を「ｘ軸」と定義する。ここでは、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、右手系の３次元の直交座標を形成する。以下、ｚ軸の矢印方向をｚ軸＋側、矢印とは逆方向をｚ軸−側と呼ぶことがあり、その他の軸についても同様である。
【００２４】
＜リニアモータ１＞
図１及び図２に示されるように、本実施形態のリニアモータ１は、緩衝部材１１Ａ及び１１Ｂ、可動部２、筐体部４、ならびにコイルばね３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ及び３１Ｄを含んで構成される。リニアモータ１は、たとえば、スマートホン、タブレット、ノートＰＣまたはゲームコントローラなどの電子機器に取り付けられる。以下、緩衝部材１１Ａ及び１１Ｂの各々を、緩衝部材１１と称することがある。コイルばね３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ及び３１Ｄの各々を、コイルばね３１と称することがある。リニアモータ１は、本発明でいう「アクチュエータ」の一具体例である。
【００２５】
＜筐体部４＞
筐体部４は、蓋４１、コイル４２Ａ及び４２Ｂ、ケース４４、入力端子部４５ならびに軸受４６Ａ及び４６Ｂを含んで構成される。筐体部４は、電子機器に固定される固定部として機能する。筐体部４は、本実施形態の緩衝部材１１、可動部２及びコイルばね３１などの構成を収容する。以下、コイル４２Ａ及び４２Ｂの各々を、コイル４２と称することがある。軸受４６Ａ及び４６Ｂの各々を、軸受４６と称することがある。
【００２６】
＜ケース４４＞
ケース４４は、蓋４１と共にリニアモータ１の筐体（ケース）を形成する部材であり、ｙ軸−側が蓋４１と連結可能に開放された凹形状を有する。ケース４４は、底を形成する底板４４ａと、ケース４４の枠を形成するばね支持板４４ｂ及び４４ｃならびに側板４４ｄ及び４４ｅと、軸受支持部４４ｆ及び４４ｇと、を含んで構成される。
【００２７】
詳細には、底板４４ａは、ｚｘ面に平行な矩形の部材であり、ｚ軸及びｘ軸にそれぞれ平行な長軸及び短軸を有する。ばね支持板４４ｂは、底板４４ａのｚ軸−側の短軸からｙ軸＋側に延びる、ｘｙ面に平行な矩形の部材である。ばね支持板４４ｃは、ばね支持板４４ｂと対向し、底板４４ａのｚ軸＋側の短軸からｙ軸＋側に延びる、ｘｙ面に平行な矩形の部材である。
【００２８】
側板４４ｅは、底板４４ａのｘ軸＋側の長軸からｙ軸＋側に延びる、ｙｚ面に平行な矩形の部材である。側板４４ｄ、側板４４ｅと対向し、底板４４ａのｘ軸−側の長軸からｙ軸＋側に延びる、ｙｚ面に平行な矩形の部材である。側板４４ｄの略中央の一部は、入力端子部４５をケース４４の内部に導入するための切り欠き部が形成される。
【００２９】
軸受支持部４４ｆは、底板４４ａからｙ軸＋側へ突出し、軸受４６Ａが取り付けられる孔が形成された板状の部材である。軸受支持部４４ｇは、底板４４ａからｙ軸＋側へ突出し、軸受４６Ｂが取り付けられる孔が形成された板状の部材である。軸受支持部４４ｆ及び４４ｇは、ｚ軸−側からｚ軸＋側に向かって、ｚ軸と平行にこの順番で並び、孔が形成された板が互いに対向するように底板４４ａに配置される。
【００３０】
＜蓋４１＞
蓋４１は、ｚｘ面に平行な板状の部材であり、底板４４ａと対向する（図２参照）。蓋４１とケース４４とが連結されることで、緩衝部材１１、可動部２及びコイルばね３１などを収容する空間が形成される。
【００３１】
＜軸受４６＞
軸受４６Ａ及び４６Ｂは、それぞれシャフト２６Ａ及び２６Ｂを軸支する。詳細には、軸受４６Ａ及び４６Ｂは、それぞれ軸受支持部４４ｆ及び４４ｇの孔に固定される。軸受４６Ａは、軸受支持部４４ｆに固定された状態において、ｚ軸に平行な軸を回転軸としてシャフト２６Ａを回転自在に支持するとともに、シャフト２６Ａをｚ軸に平行に移動自在に支持する。軸受４６Ｂは、軸受支持部４４ｇに固定された状態において、ｚ軸に平行な軸を回転軸としてシャフト２６Ｂを回転自在に支持するとともに、シャフト２６Ｂをｚ軸に平行に移動自在に支持する。
【００３２】
＜コイル４２及び入力端子部４５＞
コイル４２Ａ及び４２Ｂは、ｚ軸−側からｚ軸＋側に向かって、この順番でケース４４に固定され、可動部２の周囲に巻回されている。入力端子部４５は、ケース４４の底板４４ａから側板４４ｄの切り欠き部を介してｘ軸−側へ延びており、コイル４２Ａ及び４２Ｂの端子が接続される。可動部２の質量及びコイルばね３１のばね定数などに基づく共振周波数に応じたパルス電流または交流電流を入力端子部４５経由でコイル４２Ａ及び４２Ｂに供給することで、可動部２を移動方向に沿って往復運動させてリニアモータ１に振動を発生させることができる。
【００３３】
＜可動部２＞
可動部２は、駆動マグネット２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃ、分銅２２Ａ及び２２Ｂ、スペーサ２５Ａ及び２５Ｂ、シャフト２６Ａ及び２６Ｂ、連結部２７ならびに連結補強部２８を含んで構成される。可動部２は、移動方向に沿って筐体部４に対して移動自在である。以下、駆動マグネット２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃの各々を、駆動マグネット２１と称することがある。分銅２２Ａ及び２２Ｂの各々を、分銅２２と称することがある。スペーサ２５Ａ及び２５Ｂの各々を、スペーサ２５と称することがある。シャフト２６Ａ及び２６Ｂの各々を、シャフト２６と称することがある。
【００３４】
＜連結部２７及び連結補強部２８＞
本実施形態では、連結部２７は、ｘｙ面に平行な板状の部材である。連結補強部２８は、ｚ軸＋側に開いたコの字状の部材であり、連結部２７と連結することで、ｙ軸＋側及びｙ軸−側に開口する枠が形成される。
【００３５】
＜駆動マグネット２１及びスペーサ２５＞
駆動マグネット２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃは、ｚ軸−側からｚ軸＋側に向かって、ｚ軸と平行にこの順番で並ぶ。スペーサ２５Ａは、駆動マグネット２１Ａと駆動マグネット２１Ｂとの間に設けられる（図２参照）。スペーサ２５Ｂは、駆動マグネット２１Ｂと駆動マグネット２１Ｃとの間に設けられる（図２参照）。駆動マグネット２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃならびにスペーサ２５Ａ及び２５Ｂは、連結部２７及び連結補強部２８により形成される枠の内部に収容される。駆動マグネット２１は、本発明でいう「永久磁石」の一具体例である。
【００３６】
＜分銅２２＞
分銅２２は、たとえばタングステンなどの密度の大きい材料によって形成され、錘部として機能する。本実施形態では、分銅２２Ａは、連結補強部２８のｚ軸−側に連結される。分銅２２Ａのｚ軸−側には、コの字状の断面を有し、ｚ軸−側に開いた凹部２３ａが形成される。分銅２２Ｂは、連結部２７のｚ軸＋側に連結される。分銅２２Ｂのｚ軸＋側には、コの字状の断面を有し、ｚ軸＋側に開いた凹部２４ａが形成される。
【００３７】
＜シャフト２６＞
シャフト２６は、略円形の断面を有する円柱状の部材である。ここで、シャフト２６の中心軸の延びる方向を軸方向と定義する。軸方向に対して垂直な方向であって、中心軸から離れる方向を径方向と定義する。シャフト２６の中心軸を中心とする回転方向を周方向と定義する。シャフト２６は、ケース４４に軸支され、可動部２の移動方向に沿った軸方向に延びる。本実施形態では、シャフト２６Ａは、分銅２２の凹部２３ａの底面２３ｂからｚ軸−側に向かって、軸方向とｚ軸とが平行になるように延びる。シャフト２６Ｂは、分銅２２の凹部２４ａの底面２４ｂからｚ軸＋側に向かって、軸方向とｚ軸とが平行になるように延びる。シャフト２６は、たとえば金属により形成される。なお、シャフト２６は、樹脂により形成されてもよい。シャフト２６は、本発明でいう「軸部材」の一具体例である。
【００３８】
シャフト２６は、可動部２を移動方向に沿って移動自在に支持するとともに、可動部２を移動方向の回りに回転自在に支持する。詳細には、シャフト２６Ａ及び２６Ｂは、それぞれ軸受４６Ａ及び４６Ｂに挿通されることで、可動部２をｚ軸方向に滑らかに移動させながら、軸受４６Ａ及び４６Ｂの配置によって定まる回転軸の回りで可動部２を滑らかに回転させる。
【００３９】
＜コイルばね３１＞
コイルばね３１は、可動部２とケース４４との間に設けられ、移動方向に伸縮する。本実施形態では、コイルばね３１Ａ及び３１Ｂは、ばね支持板４４ｂと分銅２２Ａとの間において、シャフト２６Ａを挟んで配置される。コイルばね３１Ｃ及び３１Ｄは、ばね支持板４４ｃと分銅２２Ｂとの間において、シャフト２６Ｂを挟んで配置される。コイルばね３１は、本発明でいう「付勢部材」の一具体例である。
【００４０】
＜緩衝部材１１＞
図３は、本実施形態の緩衝部材の正面図である。図４は、本実施形態の緩衝部材の図３の切断線ＩＶ−ＩＶの位置における断面図である。図１〜図４に示されるように、緩衝部材１１は、筐体部４と可動部２との間に設けられ、シャフト２６が挿通される。緩衝部材１１は、シャフト２６の周方向に沿ってシャフト２６を覆う。緩衝部材１１は、たとえば、樹脂またはゴムなどの可撓性を有する弾性体によって形成される。なお、緩衝部材１１は、必ずしも可撓性を有さない材料で形成されてもよい。
【００４１】
＜緩衝部材１１Ａ＞
本実施形態では、緩衝部材１１Ａは、緩衝部材１１Ｂと同じ部品であるため、以下では、緩衝部材１１Ａについて詳細に説明し、緩衝部材１１Ｂについては簡単に説明する。緩衝部材１１Ａは、分銅２２Ａの凹部２３ａの底面２３ｂと軸受４６Ａとの間に配置される（図２参照）。緩衝部材１１Ａは、円筒形状すなわち環状を有しており、円筒の中心軸に平行な貫通孔１２ａと、第１面１２ｂと、第２面１２ｃと、対向部１２ｄ及び１２ｅと、連結部１２ｆと、脱落防止部１２ｇと、を有する。
【００４２】
第１面１２ｂ及び第２面１２ｃは、軸受４６Ａ及び分銅２２Ａの凹部２３ａの底面２３ｂとそれぞれ対向する側面である（図２及び図４参照）。貫通孔１２ａは、シャフト２６Ａが挿通される前の状態において、シャフト２６Ａの外径よりも若干小さい内径を有する。緩衝部材１１Ａは、シャフト２６Ａが貫通孔１２ａに圧入されることでシャフト２６Ａに固定される。緩衝部材１１Ａの第２面１２ｃは、たとえば凹部２３ａの底面２３ｂと当接する。緩衝部材１１Ａは、落下またはコイル４２への通電によって可動部２がｚ軸＋側に移動する際に軸受４６Ａと衝突する。このとき、緩衝部材１１Ａは、弾性変形することで衝突における衝撃を緩和する。
【００４３】
対向部１２ｄ及び１２ｅは、シャフト２６Ａを挟んで互いに対向する。具体的には、対向部１２ｄは、たとえば、緩衝部材１１Ａのｙ軸＋側の一部である。なお、対向部１２ｄが、緩衝部材１１Ａのｙ軸＋側の一部である構成について説明したが、対向部１２ｄは、シャフト２６Ａと面する部分であれば、緩衝部材１１Ａの周方向のいずれに位置してもよい。対向部１２ｅは、緩衝部材１１Ａのｙ軸−側の一部である。対向部１２ｄの中心軸側の面すなわち貫通孔１２ａのｙ軸＋側の内周面と対向部１２ｅの中心軸側の面すなわち貫通孔１２ａのｙ軸−側の内周面とは、シャフト２６Ａを挟んで対向する。連結部１２ｆは、たとえば、貫通孔１２ａに対するｘ軸−側において、対向部１２ｄと対向部１２ｅとを連結する。脱落防止部１２ｇは、シャフト２６Ａに対する連結部１２ｆの反対側において、緩衝部材１１Ａがシャフト２６Ａから脱落することを防ぐ。具体的には、脱落防止部１２ｇは、貫通孔１２ａに対するｘ軸＋側において、対向部１２ｄと対向部１２ｅとを連結する。これにより、緩衝部材１１Ａがシャフト２６Ａから脱落することを防ぐことができる。
【００４４】
＜緩衝部材１１Ｂ＞
緩衝部材１１Ｂは、分銅２２Ｂの凹部２４ａの底面２４ｂと軸受４６Ｂとの間に配置される（図２参照）。緩衝部材１１Ｂは、円筒形状すなわち環状を有しており、円筒の中心軸に平行な貫通孔１３ａと、第１面１３ｂと、第２面１３ｃと、対向部１３ｄ及び１３ｅと、連結部１３ｆと、脱落防止部１３ｇと、を有する。なお、対向部１３ｄ及び１３ｅ、連結部１３ｆならびに脱落防止部１３ｇについては、図示しない。
【００４５】
第１面１３ｂ及び第２面１３ｃは、軸受４６Ｂ及び分銅２２Ｂの凹部２４ａの底面２４ｂとそれぞれ対向する側面である。貫通孔１３ａは、シャフト２６Ｂが挿通される前の状態において、シャフト２６Ｂの外径よりも若干小さい内径を有する。緩衝部材１１Ｂは、シャフト２６Ｂの径に対して若干小さい。緩衝部材１１Ｂは、シャフト２６Ｂが貫通孔１３ａに圧入されることでシャフト２６Ｂに固定される。緩衝部材１１Ｂの第２面１３ｃは、たとえば凹部２４ａの底面２４ｂと当接する。緩衝部材１１Ｂは、落下またはコイル４２への通電によって可動部２がｚ軸−側に移動する際に軸受４６Ｂと衝突する。このとき、緩衝部材１１Ｂは、弾性変形することで衝突における衝撃を緩和する。なお、対向部１３ｄ及び１３ｅ、連結部１３ｆならびに脱落防止部１３ｇは、緩衝部材１１Ａの対向部１２ｄ及び１２ｅ、連結部１２ｆならびに脱落防止部１２ｇとそれぞれ同様であるので説明を省略する。
【００４６】
＜携帯情報端末１００＞
図５は、本実施形態の携帯情報端末の斜視図である。携帯情報端末１００は、リニアモータ１及びタッチ操作パネル５０を含んで構成される。携帯情報端末１００は、タッチ操作パネル５０を備える家電製品である。具体的には、携帯情報端末１００は、たとえばスマートホンである。なお、携帯情報端末１００は、タブレット、ノートＰＣまたはゲームコントローラなどであってもよい。携帯情報端末１００は、本発明でいう「電子機器」の一具体例である。
【００４７】
タッチ操作パネル５０は、たとえばタッチディスプレイである。携帯情報端末１００は、タッチ操作パネル５０のタッチ操作に応じてリニアモータ１を振動させるように構成される。緩衝部材１１のシャフト２６からの脱落を防止することができるので、可動部２及びケース４４の衝突時の衝撃を継続して緩和することができる。これにより、リニアモータ１の耐衝撃性を向上させ、良好な性能を継続して持続させることができるので、携帯情報端末１００の使用感が損なわれることを抑制することができる。なお、タッチ操作パネル５０が、タッチパッドである構成であってもよい。また、リニアモータ１は、タッチ操作パネル５０を有しない電子機器に設けられる構成であってもよい。
【００４８】
＜２．変形例＞
次に、本発明の実施形態の変形例について説明する。この変形例は、実施形態と比較して、緩衝部材１１の形状などが異なっている。以下の説明では、実施形態との相違点について説明し、実施形態と共通な部分については説明を省略する。
【００４９】
図６は、本実施形態の変形例の緩衝部材の正面図である。図７は、本実施形態の変形例の緩衝部材の図６の切断線ＶＩＩ−ＶＩＩの位置における断面図である。図１及び図２ならびに図６及び図７に示されるように、本実施形態の変形例のリニアモータ１は、実施形態のリニアモータ１（図１及び図２参照）と比較して、緩衝部材１１Ａ及び１１Ｂの代わりに、緩衝部材５１Ａ及び５１Ｂをそれぞれ備える点において相違している。以下、緩衝部材５１Ａ及び５１Ｂの各々を、緩衝部材５１と称することがある。緩衝部材５１が、緩衝部材１１の内容と相違する点について具体的に説明する。
【００５０】
＜緩衝部材５１＞
緩衝部材５１は、たとえば、樹脂またはゴムなどの可撓性を有する弾性体によって形成される。緩衝部材５１Ａは、緩衝部材５１Ｂと同じ部品であるため、以下では、緩衝部材５１Ａについて詳細に説明し、緩衝部材５１Ｂについては簡単に説明する。
【００５１】
＜緩衝部材５１Ａ＞
実施形態の変形例では、緩衝部材５１Ａは、分銅２２Ａの凹部２３ａの底面２３ｂと軸受４６Ａとの間に配置される（図２参照）。緩衝部材５１Ａは、中心に貫通孔５２ａが形成された円筒形状に対して、周方向において貫通孔５２ａと外部とをつなぐ隙間５２ｈが形成されたＣ字状の断面を有する部材である。緩衝部材５１Ａは、第１面５２ｂと、第２面５２ｃと、対向部５２ｄ及び５２ｅと、連結部５２ｆと、脱落防止部５２ｇと、を有する。
【００５２】
第１面５２ｂ及び第２面５２ｃは、軸受４６Ａ及び分銅２２Ａの凹部２３ａの底面２３ｂとそれぞれ対向する側面である（図２及び図７参照）。貫通孔５２ａは、シャフト２６Ａが挿通される前の状態において、シャフト２６Ａの外径よりも若干小さい内径を有する。隙間５２ｈは、シャフト２６Ａの径より小さい間隔Ｄ１を有する。緩衝部材５１Ａは、シャフト２６Ａが貫通孔５２ａに圧入されることでシャフト２６Ａに固定される。なお、緩衝部材５１Ａは、隙間５２ｈの間隔Ｄ１を一時的に拡げ、拡がった隙間５２ｈにシャフト２６Ａを通過させてシャフト２６Ａに取り付けられてもよい。これにより、組み立ての作業性を向上させることができる。緩衝部材５１Ａの第２面５２ｃは、たとえば凹部２３ａの底面２３ｂと当接する。緩衝部材５１Ａは、落下またはコイル４２への通電によって可動部２がｚ軸＋側に移動する際に軸受４６Ａと衝突する。このとき、緩衝部材５１Ａは、弾性変形することで衝突における衝撃を緩和する。
【００５３】
対向部５２ｄは、たとえば、緩衝部材５１Ａのｙ軸＋側の一部である。対向部５２ｅは、シャフト２６Ａを挟んで対向部５２ｄと対向する、緩衝部材５１Ａのｙ軸−側の一部である。対向部５２ｄの中心軸側の面すなわち貫通孔５２ａのｙ軸＋側の内周面と対向部５２ｅの中心軸側の面すなわち貫通孔５２ａのｙ軸−側の内周面とは、シャフト２６Ａを挟んで対向する。連結部５２ｆは、たとえば、貫通孔５２ａに対するｘ軸−側において、対向部５２ｄと対向部５２ｅとを連結する。脱落防止部５２ｇは、貫通孔５２ａに対するｘ軸＋側に位置し、隙間５２ｈを形成する。隙間５２ｈの間隔Ｄ１がシャフト２６Ａの径より小さいことで、緩衝部材５１Ａがシャフト２６Ａから脱落することを防ぐことができる。
【００５４】
＜緩衝部材５１Ｂ＞
緩衝部材５１Ｂは、分銅２２Ｂの凹部２４ａの底面２４ｂと軸受４６Ｂとの間に配置される（図２参照）。緩衝部材５１Ｂは、中心に貫通孔５３ａが形成された円筒形状に対して、周方向において貫通孔５３ａと外部とをつなぐ隙間５３ｈが形成されたＣ字状の断面を有する部材である。緩衝部材５１Ｂは、第１面５３ｂと、第２面５３ｃと、対向部５３ｄ及び５３ｅと、連結部５３ｆと、脱落防止部５３ｇと、を有する。なお、対向部５３ｄ及び５３ｅ、連結部５３ｆならびに脱落防止部５３ｇについては、図示しない。
【００５５】
第１面５３ｂ及び第２面５３ｃは、軸受４６Ｂ及び分銅２２Ｂの凹部２４ａの底面２４ｂとそれぞれ対向する側面である。貫通孔５３ａは、シャフト２６Ｂが挿通される前の状態において、シャフト２６Ｂの外径よりも若干小さい内径を有する。緩衝部材５１Ｂは、シャフト２６Ｂが貫通孔５３ａに圧入されることでシャフト２６Ｂに固定される。なお、緩衝部材５１Ｂは、隙間５３ｈの間隔Ｄ１を一時的に拡げ、拡がった隙間５３ｈにシャフト２６Ｂを通過させてシャフト２６Ｂに取り付けられてもよい。これにより、組み立ての作業性を向上させることができる。緩衝部材５１Ｂの第２面５３ｃは、たとえば凹部２４ａの底面２４ｂと当接する。緩衝部材５１Ｂは、落下またはコイル４２への通電によって可動部２がｚ軸＋側に移動する際に軸受４６Ｂと衝突する。このとき、緩衝部材５１Ｂは、弾性変形することで衝突における衝撃を緩和する。なお、対向部５３ｄ及び５３ｅ、連結部５３ｆならびに脱落防止部５３ｇは、緩衝部材５１Ａの対向部５２ｄ及び５２ｅ、連結部５２ｆならびに脱落防止部５２ｇとそれぞれ同様であるので説明を省略する。
【００５６】
＜３．本実施形態の特徴＞
上記構成のリニアモータによれば、緩衝部材１１、５１にシャフト２６が挿通されるため、接着部材を用いることなく緩衝部材１１、５１をシャフト２６に取り付けることができるので、潤滑油が存在する場合においても緩衝部材１１、５１のシャフト２６からの脱落、及び緩衝部材１１の位置ずれを抑制することができる。これにより、緩衝部材１１、５１を筐体部４と可動部２との間に位置させることができるので、筐体部４と可動部２との衝突における衝撃を軽減し、落下の衝撃による破損、及び筐体部４と可動部２との衝突による異音などの発生を抑制することができる。また、接着部材を用いずに緩衝部材１１、５１をシャフト２６に取り付けることができるので、作業性を向上させ、生産効率の低下を抑制することがある。また、緩衝部材１１、５１のサイズを大きくすることができるので、耐衝撃性、耐久性または音圧特性などの低下を抑制することができる。具体的には、たとえば、厚さが０．１ミリメートルの両面テープを用いて緩衝部材１１、５１を固定する場合と比べると、たとえば、０．１〜０．２ミリメートルの厚さを有する緩衝部材１１、５１の厚さをさらに０．１ミリメートル大きくしても、体積を同程度にすることができるので、耐衝撃性、耐久性または音圧特性などの低下をより抑制することができる。
【００５７】
上記構成のリニアモータでは、対向部１２ｄ及び１２ｅがシャフト２６Ａを挟んで互いに対向し、連結部１２ｆが対向部１２ｄと対向部１２ｅとを連結し、連結部１２ｆが、シャフト２６Ａに対する連結部１２ｆの反対側において、シャフト２６Ａから脱落することを防ぐ構成となる。これにより、対向部１２ｄ及び１２ｅならびに連結部１２ｆによってシャフト２６Ａを覆い、シャフト２６Ａに対する連結部１２ｆの反対側において、シャフト２６Ａから脱落することが防ぐことで、緩衝部材１１Ａのシャフト２６Ａからの脱落、及び緩衝部材１１Ａの位置ずれを抑制することが可能な構成を実現することができる。
【００５８】
また、上記の変形例のリニアモータでは、対向部５２ｄ及び５２ｅがシャフト２６Ａを挟んで互いに対向し、連結部５２ｆが対向部５２ｄと対向部５２ｅとを連結し、連結部５２ｆが、シャフト２６Ａに対する連結部５２ｆの反対側において、シャフト２６Ａから脱落することを防ぐ構成となる。これにより、対向部５２ｄ及び５２ｅならびに連結部５２ｆによってシャフト２６Ａを覆い、シャフト２６Ａに対する連結部５２ｆの反対側において、シャフト２６Ａから脱落することが防ぐことで、緩衝部材１１Ａのシャフト２６Ａからの脱落、及び緩衝部材１１Ａの位置ずれを抑制することが可能な構成を実現することができる。
【００５９】
上記構成のリニアモータでは、脱落防止部１２ｇが、シャフト２６Ａに対する連結部１２ｆの反対側において、対向部１２ｄと対向部１２ｅとを連結するため、緩衝部材１１Ａを環状にし、貫通孔１２ａにシャフト２６Ａを挿通させることで、緩衝部材１１Ａのシャフト２６Ａからの脱落、及び緩衝部材１１Ａの位置ずれを確実に抑制することができる。
【００６０】
上記の変形例のリニアモータでは、脱落防止部５２ｇが、軸方向に対する周方向において、シャフト２６Ａの径より小さい隙間５２ｈを形成するため、シャフト２６Ａが緩衝部材５１Ａの隙間５２ｈを通過することを制限することができる。これにより、シャフト２６Ａに対する連結部５２ｆの反対側から緩衝部材１１Ａが脱落することを抑制することができる。また、たとえば、緩衝部材１１Ａが可撓性を有する場合には、隙間５２ｈを一時的に拡げ、拡がった隙間５２ｈにシャフト２６Ａを通過させて緩衝部材１１Ａをシャフト２６Ａに取り付けることができるので、組み立ての作業性を向上させることができる。
【００６１】
上記構成のリニアモータでは、緩衝部材１１Ａ、５１Ａが、シャフト２６Ａが挿通される前の状態において、シャフト２６Ａの外径よりも小さい内径を有するため、シャフト２６Ａが圧入により緩衝部材１１Ａ、５１Ａに挿通された状態にすることができるので、緩衝部材１１Ａ、５１Ａの軸方向の移動を抑制することができる。これにより、緩衝部材１１Ａ、５１Ａをシャフト２６Ａにおける所定の位置に固定することができる。
【００６２】
＜４．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
【００６３】
本実施形態のアクチュエータでは、可動部２が駆動マグネット２１を含み、筐体部４がコイル４２を含む構成について説明したが、可動部２がコイル４２を含み、筐体部４が駆動マグネット２１を含む構成であってもよい。
【００６４】
また、本実施形態のアクチュエータでは、シャフトが可動部２に固定され、筐体部４が当該シャフトを軸支する構成について説明したが、シャフト２６がケース４４に固定され、シャフト２６が可動部２を移動方向に沿って移動自在に支持する構成であってもよい。具体的には、たとえば、可動部２においてｚ軸に平行な貫通孔が形成され、ケース４４におけるばね支持板４４ｂとばね支持板４４ｃとの間にｚ軸に平行なシャフトが配置される構成において、可動部２の貫通孔にシャフトが挿通される構成であってもよい。
【００６５】
また、本実施形態のアクチュエータでは、緩衝部材１１及び５１の断面の外形が円である構成について説明したが、緩衝部材１１及び５１の断面の外形は、三角形、四角形または五角形などの多角形である構成であってもよい。
【００６６】
また、本実施形態のアクチュエータでは、緩衝部材１１及び５１の断面の内形が円である構成について説明したが、緩衝部材１１及び５１の断面の内形は、円に限らず、三角形、四角形または五角形などの多角形である構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、スマートホン、タブレット、ラップトップコンピュータまたはゲームコントローラなどの電子機器において振動を発生させるアクチュエータとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００６８】
１…リニアモータ
２…可動部
４…筐体部
１１Ａ、１１Ｂ…緩衝部材
１２ａ、１３ａ…貫通孔
１２ｂ、１３ｂ…第１面
１２ｃ、１３ｃ…第２面
１２ｄ、１２ｅ、１３ｄ、１３ｅ…対向部
１２ｆ、１３ｆ…連結部
１２ｇ、１３ｇ…脱落防止部
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ…駆動マグネット
２２Ａ、２２Ｂ…分銅
２３ａ、２４ａ…凹部
２３ｂ、２４ｂ…底面
２５Ａ、２５Ｂ…スペーサ
２６Ａ、２６Ｂ…シャフト
２７…連結部
２８…連結補強部
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ…コイルばね
４１…蓋
４２Ａ、４２Ｂ…コイル
４４…ケース
４４ａ…底板
４４ｂ、４４ｃ…ばね支持板
４４ｄ、４４ｅ…側板
４４ｆ、４４ｇ…軸受支持部
４５…入力端子部
４６Ａ、４６Ｂ…軸受
５０…タッチ操作パネル
５１Ａ、５１Ｂ…緩衝部材
５２ａ、５３ａ…貫通孔
５２ｂ、５３ｂ…第１面
５２ｃ、５３ｃ…第２面
５２ｄ、５２ｅ、５３ｄ、５３ｅ…対向部
５２ｆ、５３ｆ…連結部
５２ｇ、５３ｇ…脱落防止部
５２ｈ、５３ｈ…隙間
１００…携帯情報端末
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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