(57)【要約】【課題】可動部の往復運動に伴う騒音を低減する。【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て延び、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とともに、前記可動部を前記移動方向の回りに回転自在に支持する軸部材と、前記可動部の前記移動方向側の一端と前記筐体部との間に設けられ、前記可動部を前記移動方向へ付勢するとともに、前記移動方向の回りの所定の回転方向に前記可動部を回転付勢する第１の弾性部材と、前記可動部の前記移動方向側の他端と前記筐体部との間に設けられ、前記可動部を前記移動方向へ付勢するとともに、前記回転方向の反対方向に前記可動部を回転付勢する第２の弾性部材と、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
2020081910.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て延び、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とともに、前記可動部を前記移動方向の回りに回転自在に支持する軸部材と、
前記可動部の前記移動方向側の一端と前記筐体部との間に設けられ、前記可動部を前記移動方向へ付勢するとともに、前記移動方向の回りの所定の回転方向に前記可動部を回転付勢する第１の弾性部材と、
前記可動部の前記移動方向側の他端と前記筐体部との間に設けられ、前記可動部を前記移動方向へ付勢するとともに、前記回転方向の反対方向に前記可動部を回転付勢する第２の弾性部材と、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】
前記第１の弾性部材及び前記第２の弾性部材は、前記可動部が前記筐体部に対して静止している状態において、前記可動部と前記筐体部とが接しないように前記可動部を回転付勢する、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記第１の弾性部材及び前記第２の弾性部材は、前記可動部が前記筐体部に対して静止している状態において、前記可動部と前記筐体部とが接するように前記可動部を回転付勢する、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記第１の弾性部材は、
前記移動方向に伸縮するコイル部と、
前記コイル部から離れる方向へ突出し、前記可動部に取り付けられる第１の腕部と、
前記コイル部から離れる方向へ突出し、前記筐体部に取り付けられる第２の腕部と、を含む、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記コイル部には、前記軸部材が挿通される、
請求項４に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記第１の弾性部材が前記可動部を回転付勢するばね定数と前記第２の弾性部材が前記可動部を回転付勢するばね定数とが、略同じである、
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。
【請求項７】
請求項１から請求項６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のように、可動部がシャフトによって支持される場合、可動部が往復運動する際に可動部がシャフト回りに自由回転し、可動部と筐体とが衝突して騒音（ノイズ）を発生することがある。
【０００５】
特許文献１に記載のアクチュエータでは、可動部と筐体との間にシャフトと並列に圧縮コイルばねが設けられており、圧縮コイルばねが圧縮された際に発生する当該圧縮コイルばねの回りの回転力を用いて、可動部にシャフト回りの回転力を発生させる。このように発生させた回転力によって可動部が回転付勢を受けながら枠体に当接するので、可動部のシャフト回りの自由回転が抑えられている。しかしながら、圧縮コイルばねが圧縮されない場合には、当該圧縮コイルばねの回りに回転力が発生しないため、可動部が回転付勢を受けながら枠体に当接せず、可動部のシャフト回りの自由回転を抑えることが困難となることがある。
【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（２）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て延び、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とともに、前記可動部を前記移動方向の回りに回転自在に支持する軸部材（４３）と、
前記可動部の前記移動方向側の一端と前記筐体部との間に設けられ、前記可動部を前記移動方向へ付勢するとともに、前記移動方向の回りの所定の回転方向に前記可動部を回転付勢する第１の弾性部材（３２）と、
前記可動部の前記移動方向側の他端と前記筐体部との間に設けられ、前記可動部を前記移動方向へ付勢するとともに、前記回転方向の反対方向に前記可動部を回転付勢する第２の弾性部材（３１）と、を備え、
前記筐体部及び前記可動部の一方は、永久磁石（４２）を含み、
前記筐体部及び前記可動部の他方は、コイル（２１）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、２つの弾性部材によって可動部に対して互いに反対方向に回転付勢することで、可動部の軸部材回りの自由回転を抑制することができる。つまり、軸部材回りに回転しようとする可動部に対して、その回転しようとする方向の逆方向への復元力を２つの弾性部材によって加えることができるので、可動部と筐体部との衝突を絶えず抑制することができる。これにより、可動部と筐体部との衝突に基づく騒音の発生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、
前記第１の弾性部材及び前記第２の弾性部材は、前記可動部が前記筐体部に対して静止している状態において、前記可動部と前記筐体部とが接しないように前記可動部を回転付勢する。
【００１０】
上記構成のアクチュエータによれば、２つの弾性部材及び可動部に基づく軸部材回りのねじれ振動の平衡点に可動部が位置する配置で、可動部と筐体部とが接しない状態にすることができる。これにより、可動部の軸部材回りのねじれ振動が、可動部と筐体部とが衝突しない範囲内に収まる可能性を高めることができるので、可動部と筐体部との衝突をより抑制することができる。
【００１１】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記第１の弾性部材及び前記第２の弾性部材は、前記可動部が前記筐体部に対して静止している状態において、前記可動部と前記筐体部とが接するように前記可動部を回転付勢する。
【００１２】
上記構成のアクチュエータによれば、可動部を筐体部に押さえつけることができるので、可動部を筐体部に摺動させながら移動方向に振動させることができる。これにより、可動部と筐体部との衝突をより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、
前記第１の弾性部材は、
前記移動方向に伸縮するコイル部（３２ｂ）と、
前記コイル部から離れる方向へ突出し、前記可動部に取り付けられる第１の腕部（３２ａ）と、
前記コイル部から離れる方向へ突出し、前記筐体部に取り付けられる第２の腕部（３２ｃ）と、を含む。
【００１４】
上記構成のアクチュエータによれば、圧縮コイルばねの機能及びねじりコイルばねの機能の両方を１つの弾性部材に発揮させることができるので、アクチュエータの構成を簡素化することができる。また、コイル部の圧縮の有無に関わらず、２つの腕部によって可動部に対して回転付勢することができるので、可動部に対して絶えず回転力を加えることができる。
【００１５】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記コイル部には、前記軸部材が挿通される。
【００１６】
上記構成のアクチュエータによれば、コイル部の伸縮に基づく復元力を、可動部の移動方向に略平行に加えることができるので、軸部材と可動部または筐体部との摩擦を低減することができる。これにより、可動部を移動方向に沿って円滑に振動させることができる。
【００１７】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記第１の弾性部材が前記可動部を回転付勢するばね定数と前記第２の弾性部材が前記可動部を回転付勢するばね定数とが、略同じである。
【００１８】
上記構成のアクチュエータによれば、たとえば、同じ特性の２つのばねをそれぞれ第１の弾性部材及び第２の弾性部材に用いることができるので、アクチュエータの製造コストを低減することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
上記構成の電子機器によれば、２つの弾性部材によって可動部に対して互いに反対方向に回転付勢することで、可動部の軸部材回りの自由回転を抑制することができる。つまり、軸部材回りに回転しようとする可動部に対して、その回転しようとする方向の逆方向への復元力を２つの弾性部材によって加えることができるので、可動部と筐体部との衝突を絶えず抑制することができる。これにより、可動部と筐体部との衝突に基づく騒音の発生を抑制することができるので、稼働音の静かな電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態のリニアモータの正面図である。
【図２】図２は、本実施形態のリニアモータの平面図である。
【図３】図３は、本実施形態のリニアモータの右側面図である。
【図４】図４は、本実施形態の携帯情報端末の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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とともに、移動方向の回りに回転自在に支持される構成において、第１の弾性部材が、移動方向の回りの所定の回転方向に可動部を回転付勢し、第２の弾性部材が、当該回転方向の反対方向に可動部を回転付勢する構成としている点を特徴のひとつとする。
【００２３】
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．本実施形態
２．本実施形態の特徴
３．補足事項
【００２４】
＜１．本実施形態＞
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正面図である。図２は、本実施形態のリニアモータの平面図である。図３は、本実施形態のリニアモータの右側面図である。なお、図１〜図３では、ケース４４が透明な状態のリニアモータ１が示され、ケース４４については、外形が破線で示される。
【００２５】
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、スプリング３１から見てスプリング３２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、コイル２１から見て駆動マグネット４２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。
【００２６】
＜リニアモータ１＞
図１〜図３に示されるように、本実施形態のリニアモータ１は、可動部２、筐体部４、スプリング３１及び３２ならびにシャフト４３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。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。
【００２７】
＜筐体部４＞
筐体部４は、地板４１、コイル２１、ケース４４ならびに突出部４５及び４６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、本実施形態の可動部２、スプリング３１及び３２、ならびにシャフト４３などの構成を収容する。
【００２８】
＜地板４１＞
地板４１は、略矩形の断面を有する板状の部材であり、図２及び図３に示されるように、ｙ軸−側に向いた外面４１ｂと、ｙ軸＋側に向いた内面４１ａと、を有する。本実施形態では、地板４１は、樹脂または金属などによって形成される。
【００２９】
＜ケース４４＞
ケース４４は、地板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−側が地板４１と連結可能に開放された凹形状を有する（図２及び図３参照）。ケース４４と地板４１とが連結されることで、可動部２ならびにスプリング３１及び３２などを収容する空間が形成される。ケース４４は、地板４１の内面４１ａと対向し、ｙ軸−側に向いた内面４４ａと、ｙ軸＋側に向いた外面４４ｂと、ケース４４の内周面であってｚ軸−側に向いた内周面４４ｃと、ケース４４の内周面であってｚ軸＋側に向いた内周面４４ｄと、を有する。内面４４ａは、ケース４４の凹部の底面である。ケース４４は、樹脂または金属などによって形成される。
【００３０】
ケース４４の内周面４４ｃの略中央には、ｚ軸に平行な中心線Ｃを軸とする円柱形状の固定穴４４ｅが設けられる（図３及び図１参照）。固定穴４４ｅは、非貫通であり、所定のはめ合い公差でシャフト４３と嵌合するように形成されている。ケース４４の内周面４４ｄの略中央には、中心線Ｃを軸とする円柱形状の固定穴４４ｆが設けられる（図３及び図１参照）。固定穴４４ｆは、非貫通であり、所定のはめ合い公差でシャフト４３と嵌合するように形成されている。
【００３１】
＜突出部４５＞
突出部４５は、ケース４４の内周面４４ｃにおいて、ｚ軸−側へ突出するように設けられる（図１〜図３参照）。本実施形態では、突出部４５は、内周面４４ｃにおいて、固定穴４４ｅに対するｘ軸＋側であり、固定穴４４ｅに対するｙ軸＋側に位置する。突出部４５は、たとえば、略直方体の形状を有しており、ｙｚ面に平行な面であってｙ軸＋側へ向いた取り付け面４５ａを有する。
【００３２】
＜突出部４６＞
突出部４６は、ケース４４の内周面４４ｄにおいて、ｚ軸＋側へ突出するように設けられる（図１及び図２参照）。本実施形態では、突出部４６は、内周面４４ｄにおいて、固定穴４４ｆに対するｘ軸−側であり、固定穴４４ｆに対するｙ軸＋側に位置する。突出部４６は、たとえば、略直方体の形状を有しており、ｙｚ面に平行な面であってｙ軸＋側へ向いた取り付け面４６ａを有する。
【００３３】
＜コイル２１＞
本実施形態では、コイル２１は、地板４１の内面４１ａの略中央に配置される。コイル２１は、環状であり、ｙ軸＋側に向いた第１面２１ａと、ｙ軸−側に向き、地板４１の内面４１ａと対向する第２面２１ｂと、を有する。コイル２１は、第２面２１ｂが内面４１ａに接着され、地板４１に固定される。コイル２１は、第１端と第２端とを有する単一の線材が所定の巻回方向に巻回されて形成される。可動部２の質量ならびにスプリング３１及び３２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コイル２１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。
【００３４】
＜可動部２＞
可動部２は、分銅２２及び駆動マグネット４２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。
【００３５】
＜分銅２２＞
分銅２２は、外形が略矩形の環状の部材である。詳細には、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。分銅２２は、ｙ軸＋側に向き、ケース４４の内面４４ａと対向する第１面２２ａと、ｙ軸−側に向き、コイル２１の第１面２１ａと対向する第２面２２ｂと、ｚ軸＋側に向いた側面２２ｈと、ｚ軸−側に向いた側面２２ｉと、を有する。コイル２１の第１面２１ａと第２面２２ｂとの間は、所定の間隔が空けられる。
【００３６】
分銅２２には、ｙ軸に平行に貫通するマグネット孔２２ｃが設けられる。詳細には、マグネット孔２２ｃは、略矩形の断面を有し、ｙ軸＋側において第１面２２ａの略中央で開口し、ｙ軸−側において第２面２２ｂの略中央で開口する。
【００３７】
分銅２２には、ｚ軸に平行なシャフト孔２２ｄ及び２２ｅがさらに設けられる。詳細には、シャフト孔２２ｄ及び２２ｅは、中心線Ｃを軸とする円柱形状の貫通孔である。シャフト孔２２ｄの内径及びシャフト孔２２ｅの内径は、略同じであり、シャフト４３の外径より若干大きい。シャフト孔２２ｄ及び２２ｅは、マグネット孔２２ｃに対するｚ軸＋側及びｚ軸−側にそれぞれ位置する。
【００３８】
本実施形態では、分銅２２の第１面２２ａのｚ軸＋側の端部では、略矩形の領域を有し、ｙ軸−側に一段下がった段部２２ｆが設けられる（図１及び図３参照）。また、分銅２２の第１面２２ａのｚ軸−側の端部では、略矩形の領域を有し、ｙ軸−側に一段下がった段部２２ｇが設けられる（図１参照）。
【００３９】
＜駆動マグネット４２＞
本実施形態では、駆動マグネット４２は、略矩形の断面を有する板状の永久磁石である。駆動マグネット４２は、ｙ軸＋側に向き、ケース４４の内面４４ａと対向する第１面４２ａと、ｙ軸−側に向き、コイル２１の第１面２１ａと対向する第２面４２ｂと、を有する。駆動マグネット４２は、分銅２２の厚さと略同じ厚さを有し、第１面４２ａ及び第２面４２ｂがそれぞれ分銅２２の第１面２２ａ及び第２面２２ｂと揃うようにマグネット孔２２ｃに固定される。すなわち、駆動マグネット４２はマグネット孔２２ｃの内側に配置される。
【００４０】
駆動マグネット４２には、ｚ軸に平行なシャフト孔４２ｃが設けられる。詳細には、シャフト孔４２ｃは、中心線Ｃを軸とする円柱形状の貫通孔である。シャフト孔４２ｃの内形は、シャフト孔２２ｄの内径及びシャフト孔２２ｅの内径と略同じである。シャフト孔４２ｃは、ｚ軸＋側において駆動マグネット４２のｚ軸＋側の側面の略中央で開口し、ｚ軸−側において駆動マグネット４２のｚ軸−側の側面の略中央で開口する。駆動マグネット４２は、本発明でいう「永久磁石」の一具体例である。
【００４１】
＜シャフト４３＞
シャフト４３は、ケース４４に固定され、可動部２の移動方向に沿って延びる。本実施形態では、シャフト４３は、略円形の断面を有し、ｚ軸に平行に延びる棒状の部材である。シャフト４３は、たとえば金属により形成される。なお、シャフト４３は、樹脂により形成されてもよい。シャフト４３は、ｚ軸＋側の端部及びｚ軸−側の端部がそれぞれケース４４の固定穴４４ｅ及び４４ｆに嵌ることでケース４４に固定される。シャフト４３は、本発明でいう「軸部材」の一具体例である。
【００４２】
シャフト４３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４３は、分銅２２のシャフト孔２２ｄ及び２２ｅならびに駆動マグネット４２のシャフト孔４２ｃに挿通されることで、可動部２をｚ軸と平行に移動自在に支持し、可動部２をｘｙ面内について回転自在に支持する。
【００４３】
＜スプリング３２＞
スプリング３２は、可動部２のｚ軸＋側の端部とケース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、スプリング３２は、単一部材であり、腕部３２ａ、コイル部３２ｂ及び腕部３２ｃを含んで構成される。詳細には、コイル部３２ｂは、ｚ軸−側に位置する第１端と、ｚ軸＋側に位置する第２端と、を有し、素線同士が密着しないピッチ巻きの圧縮コイルばねである。コイル部３２ｂには、シャフト４３が挿通される。つまり、コイル部３２ｂの素線は、シャフト４３を中心に巻回する。スプリング３２は、本発明でいう「第１の弾性部材」の一具体例である。腕部３２ａ及び３２ｃは、それぞれ本発明でいう「第１の腕部」及び「第２の腕部」の一具体例である。
【００４４】
腕部３２ａは、コイル部３２ｂの第１端に接続され、シャフト４３及びコイル部３２ｂから離れる方向へ突出する部材である。具体的には、腕部３２ａは、コイル部３２ｂの第１端からｘ軸−側へ向かって略直線状に突出し、可動部２に固定された状態で取り付けられる。腕部３２ｃは、コイル部３２ｂの第２端に接続され、シャフト４３及びコイル部３２ｂから離れる方向へ突出する部材である。具体的には、腕部３２ｃは、コイル部３２ｂの第２端からｘ軸＋側へ向かって略直線状に突出し、ケース４４に固定された状態で取り付けられる。ここで、ｚ軸＋側からｚ軸−側を見て時計回りに回転する方向を時計方向ｃｗと定義する（図３参照）。ｚ軸＋側からｚ軸−側を見て反時計回りに回転する方向を半時計方向ｃｃｗと定義する（図３参照）。
【００４５】
スプリング３２は、可動部２を移動方向へ付勢するとともに、移動方向の回りの所定の回転方向に可動部２を回転付勢する。本実施形態では、スプリング３２は、可動部２をケース４４から離れる方向すなわちｚ軸−側へ付勢するとともに、半時計方向ｃｃｗに可動部２を回転付勢する。具体的には、コイル部３２ｂが圧縮されながら分銅２２の側面２２ｈとケース４４の内周面４４ｃとの間に設けられ、腕部３２ａ及び３２ｃが、力のモーメントの作用方向が巻き込み方向になるように、それぞれ分銅２２の段部２２ｆ及び突出部４５の取り付け面４５ａにかけ止めされる。
【００４６】
＜スプリング３１＞
スプリング３１は、可動部２のｚ軸−側の端部とケース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、スプリング３１は、たとえば、スプリング３２と略同じ形状及び特性を有する。なお、スプリング３１は、スプリング３２と異なる形状または特性を有してもよい。スプリング３１は、単一部材であり、腕部３１ａ、コイル部３１ｂ及び腕部３１ｃを含んで構成される。詳細には、コイル部３１ｂは、ｚ軸＋側に位置する第１端と、ｚ軸−側に位置する第２端と、を有し、素線同士が密着しないピッチ巻きの圧縮コイルばねである。コイル部３１ｂには、シャフト４３が挿通される。つまり、コイル部３１ｂの素線は、シャフト４３を中心に巻回する。スプリング３１は、本発明でいう「第２の弾性部材」の一具体例である。腕部３１ａ及び３１ｃは、それぞれ本発明でいう「第１の腕部」及び「第２の腕部」の一具体例である。
【００４７】
腕部３１ａは、コイル部３１ｂの第１端に接続され、シャフト４３及びコイル部３１ｂから離れる方向へ突出する部材である。具体的には、腕部３１ａは、コイル部３１ｂの第１端からｘ軸＋側へ向かって略直線状に突出し、可動部２に固定された状態で取り付けられる。腕部３１ｃは、コイル部３１ｂの第２端に接続され、シャフト４３及びコイル部３１ｂから離れる方向へ突出する部材である。具体的には、腕部３１ｃは、コイル部３１ｂの第２端からｘ軸−側へ向かって略直線状に突出し、ケース４４に固定された状態で取り付けられる。
【００４８】
スプリング３１は、可動部２を移動方向へ付勢するとともに、上記の回転方向の反対方向すなわち時計方向ｃｗに可動部２を回転付勢する。スプリング３１が可動部２を時計方向ｃｗへ回転付勢するばね定数は、スプリング３２が可動部２を半時計方向ｃｃｗへ回転付勢するばね定数と、略同じである。本実施形態では、スプリング３１は、可動部２をケース４４から離れる方向すなわちｚ軸＋側へ付勢するとともに、時計方向ｃｗに可動部２を回転付勢する。具体的には、コイル部３１ｂが圧縮されながら分銅２２の側面２２ｉとケース４４の内周面４４ｄとの間に設けられ、腕部３１ａ及び３１ｃが、力のモーメントの作用方向が巻き込み方向になるように、それぞれ分銅２２の段部２２ｇ及び突出部４６の取り付け面４６ａにかけ止めされる。
【００４９】
本実施形態では、スプリング３１及び３２は、可動部２が筐体部４に対して静止している状態において、可動部２と筐体部４とが接しないように可動部２を回転付勢する。つまり、可動部２及び筐体部４が静止している状態では、可動部２と筐体部４とが接しない配置で、スプリング３１が分銅２２に与える、シャフト４３を回転軸とする時計方向ｃｗの回転力とスプリング３２が分銅２２に与える、シャフト４３を回転軸とする半時計方向ｃｃｗへの回転力とが釣り合っている。このため、可動部２及び筐体部４が静止している状態で、ｘｙ面内における可動部２の向いている角度（以下、可動部角度と称することがある。）が、可動部２についてのシャフト４３の回りのねじれ振動の平衡点となる。可動部角度が平衡点からずれると、スプリング３１及び３２によって可動部角度が平衡点へ戻るように復元力が加えられる。したがって、可動部２は、平衡点を中心にねじれ振動する。
【００５０】
＜携帯情報端末１００＞
図４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。
【００５１】
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。可動部２と筐体部４との衝突を抑制することができるので、当該衝突に基づく騒音の発生を抑制することができる。これにより、携帯情報端末１００を静音化することができるので、携帯情報端末１００の使用感を向上させることができる。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。
【００５２】
＜２．本実施形態の特徴＞
上記構成のリニアモータによれば、スプリング３１及び３２によって可動部２に対して互いに反対方向に回転付勢することで、可動部２のシャフト４３の回りの自由回転を絶えず防ぐことができる。つまり、シャフト４３の回りに回転しようとする可動部２に対して、その回転しようとする方向の逆方向への復元力をスプリング３１及び３２によって加えることができるので、可動部２と筐体部４との衝突を絶えず抑制することができる。これにより、可動部２と筐体部４との衝突に基づく騒音の発生を抑制することができる。
上記構成のリニアモータでは、可動部２が筐体部４に対して静止している状態において、スプリング３１及び３２が、可動部２と筐体部４とが接しないように可動部２を回転付勢する。これにより、スプリング３１及び３２ならびに可動部２に基づくシャフト４３の回りのねじれ振動の平衡点に可動部２が位置する配置で、可動部２と筐体部４とが接しない状態にすることができる。そして、可動部２のシャフト４３の回りのねじれ振動が、可動部２と筐体部４とが衝突しない範囲内に収まる可能性を高めることができるので、可動部２と筐体部４との衝突をより抑制することができる。
【００５３】
上記構成のリニアモータでは、コイル部３２ｂが、移動方向に伸縮し、腕部３２ａが、コイル部３２ｂから離れる方向へ突出し、可動部２に取り付けられ、腕部３２ｃが、コイル部３２ｂから離れる方向へ突出し、筐体部４に取り付けられる。同様に、コイル部３１ｂが、移動方向に伸縮し、腕部３１ａが、コイル部３１ｂから離れる方向へ突出し、可動部２に取り付けられ、腕部３１ｃが、コイル部３１ｂから離れる方向へ突出し、筐体部４に取り付けられる。これにより、圧縮コイルばねの機能及びねじりコイルばねの機能の両方をスプリング３１及び３２の各々に発揮させることができるので、リニアモータ１の構成を簡素化することができる。また、コイル部の圧縮の有無に関わらず、２つの腕部によって可動部２に対して回転付勢することができるので、可動部２に対して絶えず回転力を加えることができる。
【００５４】
上記構成のリニアモータでは、コイル部３２ｂには、シャフト４３が挿通される。同様に、コイル部３１ｂには、シャフト４３が挿通される。これにより、コイル部３２ｂまたは３１ｂの伸縮に基づく復元力を、可動部２の移動方向に略平行に加えることができるので、シャフト４３と可動部２との摩擦を低減することができる。これにより、可動部２を移動方向に沿って円滑に振動させることができる。
【００５５】
上記構成のリニアモータでは、スプリング３２が可動部２を回転付勢するばね定数とスプリング３１が可動部２を回転付勢するばね定数とが、略同じであるため、たとえば、同じ特性の２つのばねをそれぞれスプリング３２及び３１に用いることができるので、リニアモータ１の製造コストを低減することができる。
【００５６】
＜３．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。
【００５７】
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４２を含み、筐体部４がコイル２１を含む構成について説明したが、可動部２がコイル２１を含み、筐体部４が駆動マグネット４２を含む構成であってもよい。
【００５８】
また、本実施形態のアクチュエータでは、シャフト４３がケース４４に固定され、シャフト４３が可動部２を移動方向の回りに回転自在に支持する構成について説明したが、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であってもよい。具体的には、たとえば、分銅２２の側面２２ｉからｚ軸−側へ延びるシャフトと側面２２ｈからｚ軸−側へ延びるシャフトとが分銅２２に固定されており、地板４１またはケース４４に固定された２つのベアリングに、これら２つのシャフトがそれぞれ挿通される構成であってもよい。
【００５９】
また、本実施形態のアクチュエータでは、スプリング３１及び３２が、可動部２が筐体部４に対して静止している状態において、可動部２と筐体部４とが接しないように可動部２を回転付勢する構成について説明したが、スプリング３１及び３２が、可動部２が筐体部４に対して静止している状態において、可動部２と筐体部４とが接するように可動部２を回転付勢する構成であってもよい。この場合、可動部２が筐体部４に対して静止している状態において、可動部角度が平衡点からずれており、可動部２は、スプリング３１及び３２によって筐体部４に当接するように付勢される。これにより、可動部２を筐体部４に押さえつけることができるので、可動部２を筐体部４に摺動させながら移動方向に振動させることができる。これにより、可動部２と筐体部４との衝突をより抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
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】
【００６１】
１…リニアモータ
２…可動部
４…筐体部
２１…コイル
２１ａ…第１面
２１ｂ…第２面
２２…分銅
２２ａ…第１面
２２ｂ…第２面
２２ｃ…マグネット孔
２２ｄ、２２ｅ…シャフト孔
２２ｆ、２２ｇ…段部
２２ｈ、２２ｉ…側面
３１…スプリング
３１ａ、３１ｃ…腕部
３１ｂ…コイル部
３２…スプリング
３２ａ、３２ｃ…腕部
３２ｂ…コイル部
４１…地板
４１ａ…内面
４１ｂ…外面
４２…駆動マグネット
４２ａ…第１面
４２ｂ…第２面
４２ｃ…シャフト孔
４３…シャフト
４４…ケース
４４ａ…内面
４４ｂ…外面
４４ｃ、４４ｄ…内周面
４４ｅ、４４ｆ…固定穴
４５…突出部
４５ａ…取り付け面
４６…突出部
４６ａ…取り付け面
５０…タッチ操作パネル
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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