(57)【要約】【課題】より耐久性のあるアクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータは、筐体と、筐体内に配置される可動子と、第１端部で筐体の内面と接続され、第２端部で可動子の接続面と接続される板バネと、を備え、可動子は、第２端部が延びる方向に振動し、板バネは、第２端部が接続された接続面から離れる方向に折れ曲がった接続面曲げ部を有する。これにより、可動子が振動した際に、可動子と板バネとの接続部分に掛かる応力を、接続面曲げ部に分散させて軽減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に配置される可動子と、
第１端部で前記筐体の内面と接続され、第２端部で前記可動子の接続面と溶接により接続される板バネと、を備え、
前記可動子は、前記第２端部が延びる方向に振動し、
前記板バネは、前記第２端部が接続された前記接続面から離れる方向に折れ曲がった接続面曲げ部を有する、
アクチュエータ。
【請求項２】
前記板バネは、前記板バネの前記接続面曲げ部以外の曲がった部分である周囲曲げ部を有し、
前記周囲曲げ部は、前記接続面曲げ部とは反対側に曲がっている、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記周囲曲げ部は、
第１曲げ部と、
前記第１曲げ部よりも曲率が小さく、前記第１曲げ部よりも前記接続面から離れた第２曲げ部と、を有している、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記周囲曲げ部は、前記可動子の周囲の一部を囲うように曲げられる、
請求項２又は３に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記板バネは、前記可動子の周囲に２つ配置され、
２つの前記板バネは、前記筐体の対向する前記内面にそれぞれ前記第１端部が接続され、それぞれ一様な幅で伸長し、前記可動子を挟んで互い違いに取り付けられる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
前記可動子と前記板バネとはスポット溶接により固定されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項７】
前記筐体内に配置されたコイルを更に備え、
前記可動子はマグネットを有している、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項８】
請求項１〜７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等に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末等の携帯電子機器においては、着信や情報の受信を利用者に伝えるため、また、タッチパネルの操作の感触を指に伝えるために、携帯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、携帯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。
【０００３】
特許文献１は、上下方向を向く中心軸を中心とするコイル部と、主面が上下方向に対して平行に配置された板バネと、磁石を含み、前記コイル部の上方にて前記板バネにより支持され、前記コイル部と空隙を介して上下方向に対向し、前記磁石と前記コイル部との間に発生する力により横方向に振動する振動部と、前記コイル部、前記振動部および前記板バネを内部空間に収容し、前記コイル部および前記板バネを支持するケース部と、を備え、前記板バネが、前記振動部の前端部に取り付けられる自由端部と、前記振動部よりも後側にて前記ケース部に固定される固定端部と、前記振動部の側方にて前記自由端部から前記振動部よりも後側まで延び、前記振動部と共に横方向に振動する側部バネ部と、を備える振動モータについて開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２２６２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、上述のような板バネにより振動させる従来のアクチュエータは、板バネと振動する可動部との接続において繰り返しの応力が掛かり、十分な耐久性を確保することが困難な場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題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（３）と、
前記筐体内に配置される可動子（４）と、
第１端部（５１）で前記筐体の内面と接続され、第２端部（５２）で前記可動子の接続面（４５）と溶接により接続される板バネ（５）と、を備え、
前記可動子は、前記第２端部が延びる方向に振動し、
前記板バネは、前記第２端部が接続された前記接続面から離れる方向に折れ曲がった接続面曲げ部（５３）を有する、
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、接続面曲げ部を有する板バネは、可動子が振動した際に、可動子と板バネとの溶接部分に掛かる応力を、接続面曲げ部に分散させて軽減することができるため、より耐久性のある構成とすることができる。
【０００９】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記板バネ（５）は、前記板バネの前記接続面曲げ部（５３）以外の曲がった部分である周囲曲げ部を有し、
前記周囲曲げ部は、前記接続面曲げ部とは反対側に曲がっている。
【００１０】
上記構成のアクチュエータによれば、板バネは、周囲曲げ部を有することにより、適切なバネ定数となる長さを確保して、所望の振動数に調整可能な構成とすることができる。また、可動子が振動した際に、板バネが可動子に接触して動作に悪影響を及ぼさないような周囲曲げ部の形状として、第１端部を筐体の内面に接続させる構成とすることができる。
【００１１】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記周囲曲げ部は、
第１曲げ部（５４）と、
前記第１曲げ部よりも曲率が小さく、前記第１曲げ部よりも前記接続面（４５）から離れた第２曲げ部（５５）と、を有している。
【００１２】
上記構成のアクチュエータによれば、第１曲げ部が、第２曲げ部よりも曲率が大きいことにより、可動子が振動した際に、可動子と板バネとの接続部分に掛かる応力を、接続面曲げ部と共に第１曲げ部にも分散させることができる。これによって、第２端部と接続面との間に掛かる応力を軽減した構成とすることができる。
【００１３】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記周囲曲げ部は、前記可動子（４）の周囲の一部を囲うように曲げられる。
【００１４】
上記構成のアクチュエータによれば、板バネが、可動子の周囲の一部を囲うように曲げられることにより、より板バネを長くすることが可能となり、バネ定数を変化させて、所望の振動数に調整可能な構成とすることができる。
【００１５】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記板バネ（５）は、前記可動子（４）の周囲に２つ配置され、
２つの前記板バネは、前記筐体（３）の対向する前記内面にそれぞれ前記第１端部（５１）が接続され、それぞれ一様な幅で伸長し、前記可動子を挟んで互い違いに取り付けられる。
【００１６】
上記構成のアクチュエータによれば、２つの板バネがそれぞれ一様な幅で伸長し、可動子を挟んで互い違いに保持するため、板バネに均一に応力が負担され、より可動子の振動を安定させた構成とすることができる。
【００１７】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記可動子（４）と前記板バネ（５）とはスポット溶接により固定されている。
【００１８】
上記構成のアクチュエータによれば、スポット溶接のため固着部分が小さく、特に応力集中が起こりやすいが、接続面曲げ部を有する板バネ形状により板バネの固着部分の破損や溶接の外れを回避することができ、より耐久性のある構成とすることができる。
【００１９】
上記アクチュエータにおいて、好ましくは、
前記筐体（３）内に配置されたコイル（６）を更に備え、
前記可動子（４）はマグネット（４１）を有している。
【００２０】
上記構成のアクチュエータによれば、マグネットに対しローレンツ力を働かせるコイルへの電流を制御することができるため、可動子の振動を制御できる構成とすることができる。
【００２１】
本発明の一の手段は、
上述のアクチュエータのいずれかのアクチュエータを備える、
電子機器である。
【００２２】
上記構成の携帯電子機器によれば、上述のアクチュエータの効果を有し、より耐久性のある構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本実施形態のアクチュエータの上蓋を除いた上面斜視図である。
【図２】図２は、図１のアクチュエータの平面図である。
【図３】図３は、図１のアクチュエータの分解斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態のアクチュエータを有する携帯電子機器について示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。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．補足事項
【００２５】
＜１．実施形態＞
本実施形態のアクチュエータは、板バネが可動子との接続面から離れる方向に折れ曲がった接続面曲げ部を有することにより、可動子と板バネとの溶接部分に掛かる応力を、接続面曲げ部に分散させて軽減する構成となっている。これにより、アクチュエータは耐久性を向上させることができる。以下、本実施形態のアクチュエータ及び携帯電子機器について具体的に説明する。
【００２６】
＜全体構成＞
図１は、本実施形態のアクチュエータ１の上蓋を除いた上面斜視図である。図２は、図１のアクチュエータ１の平面図である。図３は、図１のアクチュエータ１の分解斜視図である。
【００２７】
図１から図３に示されるように、アクチュエータ１は、筐体３と、可動子４と、板バネ５と、コイル６と、を備えている。
【００２８】
＜筐体３＞
筐体３は、アクチュエータ１のケースを形成しており、アクチュエータ１の各構成要素を収容する。筐体３は、上蓋（不図示）、下蓋３２及び壁部３１で構成される。
【００２９】
＜可動子４＞
可動子４は、筐体３内に配置される。例えば、マグネット４１及び分銅４２を有する構成とすることができる。可動子４は、筐体３に取り付けられたコイル６の磁束の変化によりマグネット４１との間でローレンツ力が発生し、これによってマグネット４１から駆動力を受けることで振動する。
【００３０】
マグネット４１は、分銅４２により保持され、コイル６が発生する磁束に起因するローレンツ力により、可動子４全体を駆動する。振動の対称性を考慮すると、マグネット４１は、分銅４２の中央に配置されることが好ましいが、分銅４２の中央以外に配置される構成であってもよい。
【００３１】
分銅４２は、板バネ５に移動可能に保持される。マグネット４１とコイル６との距離をより近づけて、マグネット４１が、コイル６で発生する磁束を効率よく受けられるように、分銅４２は、マグネット４１の周囲を囲むように近接して配置し、マグネット４１とコイル６との間に分銅４２が配置されないような構成とする。
【００３２】
＜コイル６＞
コイル６は、筐体３の上蓋及び下蓋３２のマグネット４１に対向する面に取り付けられ、外部から供給される制御電流によりマグネット４１に与える磁束を変化させ、可動子４の振動を制御する。コイル６は、筐体３の対向する内壁面（上蓋及び下蓋３２）にそれぞれ１つずつ配置されていてもよいし、一方の面に１つ配置される構成であってもよい。
【００３３】
このように、アクチュエータ１の可動子４はマグネット４１を有すると共に、マグネット４１に与えるローレンツ力を制御するコイル６を有する構成としている。これによって、マグネット４１に対しローレンツ力を働かせるコイル６への電流を制御することで、可動子４の振動を制御可能なアクチュエータ１とすることができる。
【００３４】
＜板バネ５＞
板バネ５は、弾性のある板状の金属を曲げたもので構成されることができ、第１端部５１及び第２端部５２を有している。第１端部５１は、筐体３の内面と接続し、第２端部５２は、可動子４の接続面４５とを溶接により接続する。板バネ５は、第２端部５２が接続された接続面４５から離れる方向に折れ曲がった接続面曲げ部５３を有する。可動子４は、第２端部５２が延びる方向に振動する。ここで、板バネ５は金属としたが、強化プラスチック等樹脂からなるもの又は樹脂を含むものを材料として用いることができる。ただし、板バネ５を金属で形成すると、樹脂等を用いる場合と比較して、高い剛性と耐久性を有する構成となるため好ましい。
【００３５】
上述のように構成されることにより、接続面曲げ部５３を有する板バネ５は、可動子４が振動した際に、可動子４と板バネ５との接続部分に掛かる応力を、接続面曲げ部５３に分散させて軽減することができる。これにより、より耐久性のあるアクチュエータ１とすることができる。
【００３６】
ここで、板バネ５は、板バネ５の接続面曲げ部５３以外の曲がった部分である周囲曲げ部を有する。周囲曲げ部は、後述するように、図２で示された第１曲げ部５４及び第２曲げ部５５を含み、接続面曲げ部５３とは反対側に曲がっている。周囲曲げ部は、複数個所の湾曲した部分から構成されていてもよいし、一つの湾曲により構成されていてもよい。
【００３７】
板バネ５は、このように周囲曲げ部を有することにより、適切なバネ定数となる長さを確保して、所望の振動数に調整することができる。また、可動子４が振動した際に、板バネ５が可動子４に接触しないような周囲曲げ部の形状として、第１端部５１を筐体３の内面に接続させることができる。
【００３８】
また、周囲曲げ部は、第１曲げ部５４と第２曲げ部５５を有しており、第２曲げ部５５は、第１曲げ部５４よりも曲率が小さく、第１曲げ部５４よりも接続面４５から離れて配置されていてもよい。ここで、第１曲げ部５４は、周囲曲げ部のうち、接続面曲げ部５３に最も近い曲げ部分とすることができる。また、第１曲げ部５４と第２曲げ部５５とは連続した湾曲であってもよいし、直線状に延びる部分を間に挟んでいてもよい。また第２曲げ部５５は複数であってもよい。
【００３９】
このように、第１曲げ部５４が、第２曲げ部５５よりも曲率が大きいことにより、可動子４が振動した際に、可動子４と板バネ５との接続部分に掛かる応力を、接続面曲げ部５３と共に第１曲げ部５４にも分散させることができる。これにより、第２端部５２と接続面４５との間に掛かる応力を軽減することができる。
【００４０】
周囲曲げ部は、可動子４の周囲の一部を囲うように曲げられていてもよい。板バネ５が、可動子４の周囲の一部を囲うように曲げられることにより、より板バネ５を長くすることが可能となり、バネ定数を変化させて、所望の振動数に調整することができる。
【００４１】
また、図１から図３に示されるように、板バネ５は、可動子４の周囲に２つ配置され、２つの板バネ５は、筐体３の対向する内面にそれぞれ第１端部５１が接続され、それぞれ一様な幅で伸長し、可動子４を挟んで互い違いに取り付けられていてもよい。一様な幅で伸長することにより、例えば細い部分に応力が集中することがないため、均一に応力が負担される。また互い違いに保持することにより、可動子４をバランスよく振動させることができる。このような構成とすることにより、２つの板バネ５がそれぞれ一様な幅で伸長し、可動子４を挟んで互い違いに保持するため、板バネに均一に応力が負担され、より可動子４の振動を安定させることができる。
【００４２】
また、可動子４と板バネ５とは、スポット溶接により固定することができる。スポット溶接は固着部分が小さく、特に応力集中が起こりやすい。しかしながら、接続面曲げ部５３を有する板バネ５の形状により板バネの固着部分の破損や溶接の外れを回避することができ、耐久性のある接続方法を用いることにより、より耐久性のあるアクチュエータ１とすることができる。
＜携帯電子機器１０への適用＞
図４は、本実施形態のアクチュエータ１を有する携帯電子機器１０について示す図である。携帯電子機器１０は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末その他の携帯端末の一例である。携帯電子機器１０のアクチュエータ１は、着信や情報の受信を利用者に伝えるため、また、タッチパネルの操作の感触を指に伝えるために、携帯電子機器１０を振動させることができる。なお、本実施形態のアクチュエータ１は、携帯電話機器のみでなく、種々の電子機器にも適用可能である。
【００４３】
このように、携帯電子機器１０は、アクチュエータ１を備えることにより、上述の実施形態のアクチュエータ１と同様の効果を有し、より耐久性のある携帯電子機器１０とすることができる。
＜２．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、同様の技術思想に基づいて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。
【００４４】
上記実施形態では、板バネ５は、可動子４に対して２つ設けられ、可動子４に対して対称に配置されることとしたが、非対称な配置であってもよいし、１つ又は３つ以上の板バネ５を用いるものであってもよい。また、可動子４は、平面視で角を丸くした矩形状のものを用いたが、楕円や円等の丸い形状であってもよく、適用箇所に合わせた形状とすることができる。
【００４５】
また、上記実施形態では本発明で特徴的な部分のみについて説明したが、本発明のアクチュエータは、従来のアクチュエータが有する種々の構成をさらに備えている。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のアクチュエータは、電子機器等に好適に利用される。
【符号の説明】
【００４７】
１…アクチュエータ
３…筐体
４…可動子
５…板バネ
６…コイル
１０…携帯電子機器
３１…壁部
３２…下蓋
４１…マグネット
４２…分銅
４５…接続面
５１…第１端部
５２…第２端部
５３…接続面曲げ部
５４…第１曲げ部（周囲曲げ部）
５５…第２曲げ部（周囲曲げ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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