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CN111542697A - 致动器及致动器的制造方法 - Google Patents

致动器及致动器的制造方法 Download PDF

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CN111542697A
CN111542697A CN201880073923.6A CN201880073923A CN111542697A CN 111542697 A CN111542697 A CN 111542697A CN 201880073923 A CN201880073923 A CN 201880073923A CN 111542697 A CN111542697 A CN 111542697A
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stator
roller
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actuator
wire
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Abstract

本发明提供消耗功率少的致动器等。致动器(10)具备：定子(20)，其以可旋转的方式支撑多个定子辊(23)；动子(40)，其以可旋转的方式支撑配置于上述定子辊(23)之间的动子辊(42)；以及形状记忆合金制的金属线(31)，其夹持于上述定子辊(23)及上述动子辊(42)之间，并且两端分别与设置于上述定子(20)的两个固定端子(22)连接。

Description

致动器及致动器的制造方法
技术领域
本发明涉及致动器及致动器的制造方法。
背景技术
公开了一种致动器，其对以穿过平行配置的导热性材料制造的多个圆柱之间的方式通过的形状记忆合金制的金属线施加脉冲电压，并利用焦耳热使金属线收缩，从而使圆柱移动(专利文献1)。由金属线产生的焦耳热通过圆柱并迅速地扩散，金属线的长度恢复至原来。由此，圆柱迅速地恢复至原来的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/023605号
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1中记载的致动器中，金属线的一部分有可能产生强的拉伸应力。在为了防止因拉伸应力导致的金属线的断裂而使用粗金属线的情况下，金属线的电阻值变小，因此，致动器的消耗功率变多。
在一个方面，目的在于提供消耗功率少的致动器等。
用于解决问题的方案
致动器具备：定子，其以可旋转的方式支撑多个定子辊；动子，其以可旋转的方式支撑配置于上述定子辊之间的动子辊；以及形状记忆合金制的金属线，其夹持于上述定子辊及上述动子辊之间，并且两端分别与设置于上述定子的两个固定端子连接。
发明效果
在一个方面，能够提供消耗功率少的致动器等。
附图说明
图1是致动器的立体图。
图2是致动器的分解立体图。
图3是定子的立体图。
图4是定子的俯视图。
图5是图4的V-V线的剖视图。
图6是动子的立体图。
图7是夹具的立体图。
图8是对致动器的组装工序进行说明的说明图。
图9是对致动器的组装工序进行说明的说明图。
图10是对致动器的组装工序进行说明的说明图。
图11是对致动器的组装工序进行说明的说明图。
图12是对致动器的组装工序进行说明的说明图。
图13是图11的A部放大图。
图14是图12的B部放大图。
图15是致动器的俯视图。
图16是图15的XVI-XVI线的剖视图。
图17是图15的XVII-XVII线的剖视图。
图18是图15的XVIII-XVIII线的剖视图。
图19是图15的XIX-XIX线的剖视图。
图20是对致动器的动作状态进行说明的说明图。
图21是图17的C部放大图。
图22是对动子向左侧偏移的状态进行说明的说明图。
图23是实施方式2的致动器的分解立体图。
图24是实施方式2的致动器的剖视图。
图25是实施方式3的定子的立体图。
图26是实施方式3的致动器的剖视图。
图27是实施方式4的定子的立体图。
图28是实施方式4的定子的剖视图。
图29是实施方式4的动子的立体图。
图30是实施方式5的定子辊的主视图。
图31是实施方式5的致动器的剖视图。
图32是实施方式6的致动器的分解立体图。
图33是除去实施方式6的夹具及动子后的致动器的立体图。
图34是除去实施方式6的夹具及动子后的致动器的局部放大剖视图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1是致动器10的立体图。在以下的说明中，在各图中使用用箭头表示的前、后、左、右、上及下的各个朝向。致动器10具有在左右方向上长的大致长方体形状，是在前后方向及左右方向上面对称的形状。将致动器10如后所述地导入例如智能电话或平板等设备的内部，使触摸设备的用户感受到点击感等触感。
图2是致动器10的分解立体图。致动器10具有定子20、动子40及夹具50。定子20具有定子框21、固定端子22、及五个定子辊23。动子40具有动子框41、及四个动子辊42。夹具50具有将动子40按压于定子20的四个施力弹簧51。关于定子20、动子40及夹具50的构成的详细情况，在后面叙述。
图3是定子20的立体图。图4是定子20的俯视图。图5是图4的V-V线的剖视图。使用图2～图5对定子20的构成进行说明。
定子辊23为圆柱形。定子辊23具有从两端面同轴突出的圆柱形的定子轴部231。即，定子辊23为在两端具有比中央部细的定子轴部231的阶梯圆柱形状。
定子辊23为导热系数高的材料制造。定子辊23的材质例如为铝或铜等金属、或氮化铝或氮化硅等陶瓷。定子辊23可以为树脂制。
定子框21是在左右方向上长的大致长方形的框，且在前壁及后壁的内表面具有五组辊支撑部25。辊支撑部25是上侧开口的大致U字型的槽，一组一组地相互对置。辊支撑部25的开口部的宽度略宽于定子轴部231的直径。通过对置的一组辊支撑部25以可旋转的方式支撑一个定子辊23。
定子框21的前壁和后壁通过多个连接部28连接在一起。连接部28位于辊支撑部25的下侧。通过连接部28防止定子框21向前后方向扩展这样的变形。
大致长方体的夹具支撑部26从定子框21的上表面的四个角向上突出。四个夹具支撑部26的突出高度相同。在定子框21的前壁及后壁的中央部的外表面设置有大致长方体的夹具固定突起24。定子框21为例如树脂或陶瓷等具有绝缘性的材料制造。
固定端子22设置于定子框21的左右两端。固定端子22具有从定子框21的上表面的左右两端向外向延伸的长方形的端子板部223。端子腿部222从端子板部223的前侧及后侧向下延伸。在端子板部223的中央部设置有浅凹陷状的端子凹部221。
弯曲黄铜或磷青铜等导电率高的金属板而形成固定端子22。固定端子22的表面被锡镀层或金镀层等容易焊接的层包覆。两个固定端子22相互绝缘。两个固定端子22通过嵌件成形而与定子框21一体化。
期望左右的端子板部223的上表面的高度与五个定子辊23的上端的高度几乎相同。关于理由，在后面叙述。
图6是动子40的立体图。使用图2及图6对动子40的构成进行说明。
动子辊42为圆柱形。动子辊42具有从两端面同轴突出的圆柱形的动子轴部421。动子辊42为导热系数高的材料制造。
动子框41具有顶板部47、和四个矩形箱状的辊保持部44。顶板部47在前后方向上为与定子框21大致相同的尺寸，左右方向上比定子框21短、为大致长方形板状。辊保持部44将开口部朝下，在顶板部47的下表面上在左右方向上排成一列。在辊保持部44的右壁及左壁各自的中央设置有第一金属线通过槽46。
在动子框41的前壁与后壁设置有辊保持槽45。辊保持槽45为大致U字型，使开口部狭窄，形成防脱件。辊保持槽45的宽度略宽于动子轴部421的直径。动子框41为例如树脂或陶瓷等具有绝缘性的材料制造。
通过对置的一组辊保持槽45将一个动子辊42以可旋转的方式保持于辊保持部44的内侧。通过设置于辊保持槽45的入口部分的防脱件的作用，即使在将顶板部47作为上侧并保持动子40的情况下，动子辊42也不会落下。
如图1及图2所示，在顶板部47的上表面，以在左右方向上并列的方式设置有两个大致长方体形状的按压部43。两个按压部43的突出高度相同。
图7是夹具50的立体图。使用图7，对夹具50的构成的详细情况进行说明。夹具50具有前后对置的2块侧板部52。侧板部52是在左右方向上长的大致长方形。前后的侧板部52通过架设于中央部的连结部54、及架设于左右两端的支撑板部55连结在一起。
连结部54为大致长方形，从左右的边缘两根两根地延伸有尖细形状的施力弹簧51。施力弹簧51向下平缓地弯曲，在前端附近向上弯曲。通过以上方式在连结部54的左右构成合计4根施力弹簧51。关于施力弹簧51的功能，在后面叙述。
支撑板部55为大致长方形。2块支撑板部55和连结部54在相同平面上。在侧板部52的中央部设置有在左右方向上长的长孔状的安装孔53。安装孔53的中央部变粗。关于安装孔53的功能，在后面叙述。
前后的侧板部52的间隔与定子20的前后方向的尺寸大致相同。从左侧的支撑板部55的左端至右侧的支撑板部55的右端的尺寸与定子20的左右方向的尺寸大致相同。
夹具50通过将切断成规定的形状的不锈钢弹簧钢板、或铍铜板等板弹簧用的金属板弯折制作。夹具50可以由树脂制作。
图8～图12是对致动器10的组装工序进行说明的说明图。图8～图12是致动器10的沿着长度方向的中央部的剖视图。按照以下的顺序将定子20、动子40及夹具50组装而制作致动器10。
首先，如使用图3～图5所说明的，将定子辊23的定子轴部231插入定子框21的辊支撑部25，组装定子20。
如使用图6所说明的，将动子辊42的动子轴部421插入动子框41的辊保持槽45，组装动子40。此时，将动子轴部421从外侧按压于辊保持槽45的入口部分，由此，辊保持槽45弹性变形，对置的防脱件彼此的间隔变宽，动子轴部421进入辊保持槽45中。辊保持槽45弹性恢复，成为即使在将顶板部47作为上侧的情况下、动子辊42也不会落下的状态。
如图8所示，在定子辊23的上侧配置金属线31。金属线31的直径小于0.1毫米。金属线31可插通上述的第一金属线通过槽46。金属线31为形状记忆合金制。金属线31在温度超过相变点的情况下，瞬间变短约百分之4～百分之5左右，如果变冷，则恢复至原来的长度。本实施方式中使用的金属线31的相变点为70℃～100℃左右。
如图9所示，以使动子辊42与定子辊23彼此的间隙对置的方式对齐动子40。此时，以在前后方向上一致的方式配置第一金属线通过槽46的位置和金属线31的位置。
如图10所示，使定子20与动子40靠近，将动子辊42及动子框41插入定子框21中。如图2所示，定子框21的前壁及后壁的内表面在辊支撑部25彼此之间凹陷，可以将辊保持部44放入。
定子辊23及动子辊42旋转，从而将金属线31引入定子框21的内部，成为通过定子辊23的上侧和动子辊42的下侧的波型。在定子辊23与动子辊42之间，金属线31通过第一金属线通过槽46。关于第一金属线通过槽46的功能，在后面叙述。
通过定子辊23及动子辊42的作用，可以防止在金属线31的一部分产生过度的拉伸应力而使金属线31在组装中发生途断裂等故障。由此，能够高速且以高成品率进行定子20与动子40的组装。
需要说明的是，能够从定子框21的下表面侧确认金属线31及动子辊42的下侧的状态。可以在定子框21的下表面配置相机，通过图像处理实时监测有无金属线31的偏移等的异常。
如图11及图12所示，用端子板部223和第二端子板32夹持金属线31，进行凿紧固定。图13是图11的A部放大图。图14是图12的B部放大图。使用图2及图11～图14，对凿紧固定进行说明。
如图2所示，第二端子板32是大致T字型的板。第二端子板32如虚线所示，在与T字的竖线相当的部分的下表面具有金属线保持槽33。金属线保持槽33是具有与金属线31的外形大致相同的宽度及深度的U字型的槽。第二端子板32为黄铜或磷青铜等导电率高的金属制。
第二端子板32以将金属线31放入金属线保持槽33的方式配置于端子板部223上。由冲模支撑端子板部223的下表面，将冲头从第二端子板32的上侧压入与端子凹部221对应的位置，将端子板部223、金属线31以及第二端子板32凿紧固定，创建凿紧部35。
通过使用在与金属线31对应的部分具有槽的冲头，使凿紧部35如图13所示，为金属线31上隆起成条状的形状。如图14所示，通过使端子板部223及第二端子板32塑性变形而不太将金属线31破坏，从而可以防止金属线31的断裂。
在凿紧部35中，将金属线31、固定端子22、以及第二端子板32电接合及机械接合。通过上述方式，可以将金属线31与固定端子22良好地导通。然后，在固定端子22的外侧将剩余的金属线31切断并除去。金属线31的两端成为分别与固定端子22连接的状态。
接下来，从动子40的上侧盖上夹具50，使安装孔53与夹具固定突起24卡合。更详细地进行说明。如图3所示，夹具固定突起24的上表面向外倾斜。夹具50的下端部沿着夹具固定突起24的上表面扩展。如上所述，安装孔53为长孔状，因此，可以通过弹性变形而使夹具固定突起24通过。夹具固定突起24通过后，夹具50弹性恢复。通过上述方式，如图1所示，夹具固定突起24与安装孔53卡合。
通过施力弹簧51将动子40按压于定子20。如上所述，在连结部54的左右构成合计4根施力弹簧51，因此，将动子40的前后左右均匀地向定子20按压。如图1所示，按压部43成为从左右的各个施力弹簧51之间向上突出的状态。通过上述方式，完成图1所示的致动器10。
图15是致动器10的俯视图。图16是图15的XVI-XVI线的剖视图。图17是图15的XVII-XVII线的剖视图。图18是图15的XVIII-XVIII线的剖视图。图19是图15的XIX-XIX线的剖视图。使用图1及图15～图19，对完成后的致动器10的结构进行说明。
如图1、图16及图19所示，夹具支撑部26的上表面、和支撑板部55的下表面抵接，将夹具50固定于定子框21上。如图17及图18所示，施力弹簧51使顶板部47朝向定子20施力。
如图16及图18所示，在连结部54的下表面与顶板部47的上表面之间空出空间。关于该空间的功能，在后面叙述。
如图16所示，将五个定子辊23、和四个动子辊42平行且交替地配置。金属线31以穿过定子辊23的上部与动子辊42的下部之间的方式弯曲。与金属线31的两端连接的固定端子22的下端部比定子框21的下表面更向下侧突出。
如图19所示，金属线31凿紧固定于固定端子22的端子板部223的上表面与第二端子板32之间。如上所述，在设置于第二端子板32的金属线保持槽33中以保持金属线31的状态下进行凿紧，因此，凿紧部35中的金属线31的剖视形状保持大致圆形。
如果是金属线31不会断裂，且能够将固定端子22与第二端子板32凿紧固定的形状，则凿紧固定后的金属线31的剖视形状是任意的，可以是例如椭圆形、长圆形或长方形等。
致动器10在被图16及图17中用虚拟线表示的第一板61和第二板62从上下夹持的状态下使用。第一板61例如为印刷基板，具有可插入有固定端子22的前端的孔。固定端子22通过焊接与设置于印刷基板上的电路连接。
第二板62例如为触摸面板的表面的玻璃基板等使用安装有致动器10的设备的用户触摸的零件、或其附近的零件。
图20是对致动器10的动作状态进行说明的说明图。使用图16及图20，对致动器10的动作进行说明。
图16示出致动器10的初始状态。通过在固定端子22之间施加脉冲电压，金属线31利用焦耳热瞬间发热。金属线31在温度超过相变点的情况下瞬间变短。金属线31变短，从而动子辊42向上移动。随着动子辊42的移动，动子40按压施力弹簧51向上移动。
上述的图16及图18中的连结部54的下表面与顶板部47的上表面之间的空间是在使动子40动作的情况下，顶板部47的上表面可以移动的空间。该空间具有在左右的固定端子22之间施加了规定的脉冲电压的情况下，不会使连结部54与顶板部47发生冲突的程度的高度。
随着脉冲电压的结束，焦耳热的产生停止。金属线31产生的热通过定子辊23及动子辊42向外部发散，金属线31的温度降低至相变点以下。通过施力弹簧51的作用，金属线31的长度恢复至原来，致动器10恢复至使用图16说明的状态。
与致动器10整体的热容相比金属线31的热容非常小，因此，即使在重复施加脉冲电压并动作的情况下，致动器10整体的温度几乎不会上升。需要说明的是，在使致动器10频繁动作的情况下，可以将珀尔帖(Peltier)元件或散热板等冷却装置安装于致动器10。
如以上所说明的，通过施加脉冲电压，第一板61与第二板62之间的距离瞬间变大，然后恢复至原来的状态。由此，触摸第二板62的用户感受到点击感。
通过施力弹簧51的作用，动子40的高度在每次动作结束时恢复至原来的高度。由此，可以实现每次施加脉冲电压时，重复从一定的开始移动位置仅以一定的移动量移动的动作的动子40。由此，可以实现具有稳定的特性的致动器10。
通过第一金属线通过槽46，防止金属线31曲折、以及从动子辊42及定子辊23脱落。通过第一金属线通过槽46，稳定地保持金属线31的状态。由此，可以实现稳定动作的致动器10。
在金属线31的伸缩状态产生因位置导致不均的情况下，通过定子辊23及动子辊42自动旋转，则对金属线31施加的张力保持为一样的状态。因此，即使在使用细的金属线31的情况下，也可以防止金属线31的断裂。
在使用细的金属线31的情况下，金属线31的电阻值变大。因此，在通过定电压的脉冲驱动产生焦耳热的情况下，在金属线31中流动的电流值变小。通过上述方式，能够提供消耗电流小的致动器10。
进而，在使用细的金属线31的情况下，金属线31的热容变小。因此，通过脉冲驱动产生的焦耳热迅速地发散。通过以上方式，能够提供响应快速的致动器10。另外，在金属线31产生的焦耳热少，因此，能够提供即使在重复使用的情况下，温度上升也少的致动器10。
定子辊23及动子辊42分别由绝缘性的定子框21及动子框41支撑，相互绝缘。因此，即使在定子辊23及动子辊42中使用例如铜等导热性和导电性这两者高的材料，也不会妨碍脉冲电压对金属线31两端的施加。
图21是图17的C部放大图。使用图21，对辊支撑部25及辊保持槽45的宽度的详细情况进行说明。
分别用D1表示定子轴部231的直径、用D2表示动子轴部421的直径、用P表示辊支撑部25的宽度、用Q表示辊保持槽45的宽度。在本实施方式中，D1＝D2＝0.5毫米、定子辊23及动子辊42的中央部的直径为1毫米。一根定子轴部231的左右的辊支撑部25之间的间隙之和p由(1)式表示。
p＝P-D1‥‥‥ (1)
同样地，一根动子轴部421的左右的辊保持槽45之间的间隙之和q由(2)式表示。
q＝Q-D2‥‥‥ (2)
在定子框21及动子框41为树脂制、定子辊23及动子辊42为金属制的情况下，期望p为0.04毫米～0.1毫米左右的范围，q比p大0.04毫米～0.06毫米左右。更期望p为0.07毫米左右，q为0.12毫米左右。
这样一来，通过将支撑定子轴部231及动子轴部421的部分制成以具有所谓的游隙(ガタ)的方式支撑的尺寸，从而可以使定子辊23及动子辊42流畅地旋转，实现防止金属线31的断裂的致动器10。
图22是对动子40向左侧偏移的状态进行说明的说明图。在图22中，省略夹具50的图示。第二板62向左侧移动。动子40被第二板62拖动，也向左侧移动，从本来的位置偏移。
这样的偏移会在例如对第一板61与第二板62之间施加剪切方向的外力的情况下发生。另外，在固定有致动器10的位置的外侧，对第一板61与第二板62之间施加按压力等外力时，也会发生。
动子40从本来的位置偏移，由此，在动子辊42的左右，对金属线31施加的张力发生不均衡。具体而言，在用椭圆形表示的E部、即动子辊42的右侧，对金属线31施加张力。另一方面，在用椭圆形表示的F部、即动子辊42的左侧，金属线31成为松弛的状态。
如果是少量的偏移，则在辊支撑部25及辊保持槽45中，定子轴部231向左、动子轴部421向右分别移动，由此，对金属线31施加的张力缓和，成为均匀的状态。因此，防止金属线31的断裂。
即使在偏移大的情况下，定子辊23及动子辊42旋转，将金属线31从定子辊23的左侧引入至右侧，由此，对金属线31施加的张力也会缓和，成为均匀的状态。因此，防止金属线31的断裂。由于辊可以旋转，因此，也防止由金属线31与辊之间的摩擦导致的金属线31的断裂。
通过上述方式，能够提供即使在施加各种外力的情况下也可以防止金属线31的断裂的致动器10。
如使用图21所说明的，通过设定p的值，能够限制定子辊23向左右方向的移动量，防止金属线31的曲折等异常的变形发生。通过使q的值大于p的值，从而能够使动子辊42追随动子40的倾斜及偏移而迅速地移动，防止金属线31的断裂。
即，通过以具有排列方向上的游隙的方式支撑定子辊23，并在相同方向上以具有更大的游隙的方式支撑动子辊42，从而使各个辊根据金属线31的伸缩自动移动。由此，能够提供自动且均匀地保持在金属线31上产生的张力的致动器10。
由于将固定端子22与定子辊23相邻地配置，因此，即使在动子40在上下方向上移动的情况下，固定端子22附近的金属线31也不会在上下方向上移动。由于不对金属线31施加剪切方向的力，因此，能够提供防止金属线31的断裂的致动器10。
如上所述，期望左右的端子板部223的上表面的高度与五个定子辊23的上端的高度几乎相同。这样一来，如图16所示，在左右的凿紧部35与两端的定子辊23之间，金属线31不会弯曲，并成为大致直线状。因此，能够防止在凿紧部35附近对金属线31施加不需要的压力。另外，也能够防止金属线31与第二端子板32的边缘等摩擦而损伤。
动子辊42的形状及材质可以与定子辊23不同，但从得到来自金属线31的均匀的散热的观点考虑，期望是与定子辊23相同的形状及材质。通过在定子辊23和动子辊42中使用通用的零件，也可以降低致动器10的成本及零件管理的劳动力。
对将致动器10安装于触摸面板而使用的情况进行说明。使致动器10配合用户的触摸面板的操作而动作，移动触摸面板的表面，从而可以使用户感受到像操作机械式键盘那样的感触。
安装致动器10的设备不限定于智能电话或平板等触摸面板式的信息设备。也可以将致动器10安装于汽车、摩托车或自行车等运输设备的把手或接触面等。此外，也可以将致动器10安装于用户触摸而使用的任意的设备。
根据用户进行的操作，使致动器10动作，由此可以通过触觉进行对操作的反馈。另外，例如在自动驾驶中发生异常的情况等下，通过使致动器10动作，可以通过触觉引起用户的注意。
可以将按压部43制成与安装致动器10的部分相应的任意的形状。例如，按压部43可以具有从上侧插入销的孔、或固定螺丝的螺丝孔。按压部43可以为与安装致动器10的部分卡合的突起或凹陷的形状。
根据本实施方式，能够提供消耗功率少的致动器10。根据本实施方式，能够提供小型且瞬间发生位移的致动器10。本实施方式的致动器10适用于例如向用户提示点击感等触感的所谓的触觉设备。
根据本实施方式，能够提供容易组装的致动器10。具体而言，能够提供定子20及动子40的组装容易的致动器10。另外，能够提供定子20、金属线31及动子40的组装容易的致动器10。根据本实施方式，能够防止组装时的金属线31的断裂。
能够提供如下所述的致动器10：其在组装定子20和动子40时，通过从定子20的下表面观察金属线31的状态，迅速地检测组装工序中的不良情况的发生并采取对策。
分别用作为细径部的定子轴部231及动子轴部421保持定子辊23及动子辊42，因此，可以如图16所示地将定子辊23与动子辊42在左右方向上靠近地配置。因此，可以实现小型的致动器10。
此外，通过金属线31的伸缩对定子辊23及动子辊42施加的旋转力矩容易大于在定子轴部231及动子轴部421产生的摩擦力带来的旋转力矩。由此，定子辊23及动子辊42与金属线31的伸缩连动而顺畅旋转。
这里，对定子辊23及动子辊42施加的旋转力矩是金属线31使定子辊23及动子辊42旋转的力、与定子辊23及动子辊42的半径之积。由摩擦力带来的旋转力矩是在定子轴部231及动子轴部421与支撑它们的部分之间产生的摩擦力、与定子轴部231及动子轴部421的半径之积。
定子辊23、及动子辊42的表面可以被润滑性高的材料制造的覆膜覆盖。覆膜的厚度是不妨碍金属线31、与定子辊23及动子辊42之间的传热的厚度。具体而言，覆膜的厚度为1微米～数十微米左右。
通过减少定子轴部231与辊支撑部25之间的摩擦、及动子轴部421与辊保持槽45之间的摩擦，能够使定子辊23及动子辊42顺畅地旋转。此外，通过减少定子辊23及动子辊42、与金属线31之间的摩擦，金属线31可以顺畅地伸缩。通过上述方式，能够防止金属线31的断裂。
上述的润滑性高的材料可以为绝缘性。在定子轴部231及动子轴部421的表面被绝缘性的材料覆盖的情况下，定子框21及动子框41可以为具有导电性的材料制造。
定子框21的下表面可以预先被透明的板等覆盖。将定子20和动子40组装后，可以用板等覆盖定子20的下表面。在不会对从组装工序中的定子20的下表面观察带来障碍下，可以防止由异物对致动器10的内部的侵入导致的破损。在组装工序稳定、观察定子20与动子40的组装工序的必要性低的情况下，定子框21可以是有底且不透明的。
根据本实施方式，能够提供防止施加了外力的情况下的金属线31的断裂的致动器10。根据本实施方式，能够提供容易安装于印刷基板等的致动器10。
在用于具有使第一板61与第二板62向相互按压的方向施力的机构的用途的情况下，致动器10可以不具备施力弹簧51。此外，致动器10也可以不具备夹具50。
定子辊23及动子辊42的数量不限定于五个和四个。致动器10可以具有任意数量的定子辊23及动子辊42。金属线31不限定于一根。致动器10可以具有任意数量的金属线31。致动器10的各部的尺寸不限定于本实施方式中记载的尺寸。
致动器10可以将定子20侧固定于用户触摸的部分附近并使用。
[实施方式2]
本实施方式涉及适于动子40不易发生横偏移的用途的致动器10。关于与实施方式1共通的部分，省略说明。
图23是实施方式2的致动器10的分解立体图。图24是实施方式2的致动器10的剖视图。定子20具有与定子框21一体形成的五个定子突起29。定子突起29的上表面为大致圆筒面。动子40具有与顶板部47一体形成的四个动子突起49。动子突起49的下表面为大致圆筒面。
期望定子20及动子40通过树脂的注塑成形制作。进一步期望定子突起29及动子突起49的表面被润滑性良好的材料制造的覆膜覆盖。
定子20及动子40可以为陶瓷制或金属制。定子20及动子40可以为相互不同的材料制造。在定子20及动子40为导电性的材料制造的情况下，定子突起29及动子突起49的表面被绝缘性的材料制造的覆膜覆盖。
第二端子板32除金属线保持槽33以外，还在中央部具有浅的凹陷。将固定端子22、金属线31、以及第二端子板32凿紧固定时，能够将该凹陷作为标记，进行冲头的定位。
使用本实施方式的致动器10时，如图24中用双点划线所表示的，期望设置如限制第一板61及第二板62进行向上下方向的平行移动以外的移动的滑动柱63这样的构成。通过防止动子40的横偏移，能够防止使用时的金属线31的断裂。
[实施方式3]
本实施方式涉及在固定端子22的边缘设置有曲面部27的致动器10。关于与实施方式1共通的部分，省略说明。图25是实施方式3的定子20的立体图。图26是实施方式3的致动器10的剖视图。
固定端子22具备曲面部27，其从端子板部223的远离端子腿部222的一侧的边向与端子腿部222相同的朝向延伸。曲面部27具有与定子辊23的曲率大致相同的曲率。定子20具有三个定子辊23。
如图2所示，金属线31在两端沿着曲面部27弯曲，与动子辊42接触。在与作为导体的固定端子22接触的部分，金属线31不产生焦耳热，因此也不会收缩。
假设在固定端子22或金属线31的表面设置非导电性的包覆的情况下，由于在金属线31产生的焦耳热也会迅速地扩散至固定端子22，因此，金属线31的温度不会上升。从而，在与固定端子22接触的部分也不会发生金属线31的收缩。
与实施方式1不同，在端子板部223与定子辊23之间，不存在在空中在左右方向上保持金属线31的部分(参照图14)。因此，能够提供施加脉冲电压时的金属线31的伸缩以良好的效率帮助动子40的前后方向的动作的致动器10。
[实施方式4]
本实施方式涉及定子20具备防止金属线31的偏移的槽的致动器10。关于与实施方式1共通的部分，省略说明。图27是实施方式4的定子20的立体图。图28是实施方式4的定子20的剖视图。
定子框21是在左右方向上长的大致长方形的框，在前壁及后壁的内表面具有五组辊支撑部25。辊支撑部25是上侧开口的大致U字型的槽，一组一组地相互对置。辊支撑部25的开口部的宽度略宽于定子轴部231的直径。通过对置的一组辊支撑部25以可旋转的方式支撑一个定子辊23。
定子框21的前壁与后壁通过上侧开口的大致U字型的连接部28连结在一起。连接部28包围定子辊23的左、右及下。通过连接部28，防止定子框21向前后方向扩展这样的变形。
在连接部28的左右的壁分别设置有将连接部28前后分开的第二金属线通过槽212。第二金属线通过槽212具有比金属线31的外形大的槽宽度。
图29是实施方式4的动子40的立体图。动子40具有动子框41、及四个动子辊42。
动子框41具有顶板部47、和四个矩形箱状的辊保持部44。顶板部47的前后方向为与定子框21大致相同的尺寸，左右方向为比定子框21短的大致长方形板状。辊保持部44将开口部朝下，在顶板部47的下表面在左右方向上排成一列。辊保持部44的右壁及左壁大幅开口。
在动子框41的前壁和后壁设置有辊保持槽45。通过对置的一组辊保持槽45，将一个动子辊42以可旋转的方式保持于辊保持部44的内侧。通过设置于辊保持槽45的入口部分的防脱件的作用，即使在将顶板部47作为上侧而保持动子40的情况下，动子辊42也不会落下。
将使用图27及图28说明的定子20、和使用图29说明的动子40组装，用夹具50固定，从而完成致动器10。
金属线31成为通过定子辊23的上侧和动子辊42的下侧的波型。在定子辊23与动子辊42之间，金属线31通过第二金属线通过槽212。
根据本实施方式，动子40为轻质，因此，能够提供消耗功率少的致动器10。
[实施方式5]
本实施方式涉及在辊上设置有引导金属线31的槽的致动器10。关于与实施方式1共通的部分，省略说明。图30是实施方式5的定子辊23的主视图。需要说明的是，动子辊42也为同样的形状。
定子辊23为圆柱形。定子辊23具有从两端面同轴突出的圆柱形的定子轴部231。定子辊23在侧面具有2条垄部232。垄部232是定子辊23绕中心轴1周的条纹状的突起。2条垄部232平行，在它们之间形成有引导槽233。
如果从用包含中心轴的面切断定子辊23而得到的剖视观察，则引导槽233具有圆弧状的底，该圆弧状的底具有比金属线31的半径大约百分之10的半径。
图31是实施方式5的致动器10的剖视图。通过引导槽233引导金属线31，因此，可以防止向前后方向的偏移。引导槽233的底、与金属线31的外形接近，因此，容易将在金属线31产生的热传导至定子辊23及动子辊42。因此，在施加了脉冲后，金属线31迅速地被冷却。
需要说明的是，可以仅将定子辊23或动子辊42中的任一者制成使用图30说明的形状。也可以将多个定子辊23及动子辊42的一部分制成使用图30说明的形状。
[实施方式6]
本实施方式涉及两端的定子辊23、与相邻的固定端子22导通的致动器10。关于与实施方式1共通的部分，省略说明。
图32是实施方式6的致动器10的分解立体图。定子20具有定子框21、固定端子22、及五个定子辊23。五个定子辊23中、与固定端子22相邻地配置的左右各一个定子辊23是与其它定子辊23的形状不同的端部定子辊234。
端部定子辊234具有与定子辊23相同的外径，是比定子辊23矮的圆柱形。端部定子辊234具有从两端面同轴突出的圆柱形的端部定子轴部235。包含端部定子轴部235的端部定子辊234的高度与包含定子轴部231的定子辊23的高度相同。
端部定子辊234是导热系数和导电率这两者高的材料制造。期望端部定子辊234的材质为铜。在端部定子辊234的材质中使用铝的情况下，在表面形成镀铜等导电性高的覆膜。这是因为铝容易在表面形成非导电性的氧化覆膜。
第二端子板32为大致T字型的板。第二端子板32在与T字的竖线相当的部分的前端具有分成两个刷部36。刷部36向斜下方弯曲。第二端子板32为黄铜或磷青铜等导电率高的金属制造。
图33是除去实施方式6的夹具50及动子40后的致动器10的立体图。图34是除去实施方式6的夹具50及动子40后的致动器10的局部放大剖视图。
刷部36被按压于端部定子轴部235。因此，端部定子辊234可以旋转，并且通过刷部36、第二端子板32和凿紧部35与固定端子22导通。即，刷部36与端部定子辊234形成所谓的集电环那样的结构。
根据本实施方式，在固定端子22与端部定子辊234之间，电流不在金属线31中流动。脉冲电压施加于两端的端部定子辊234彼此之间。仅对金属线31中，有助于动子40的动作的部分施加脉冲电压，因此，能够提供效率高且消耗功率少的致动器10。
各实施例中记载的技术特征(构成要件)可以相互组合，通过组合，可以形成新的技术特征。
本次公开的实施方式应该被认为在所有方面都是示例而不是限制性的。本发明的范围并非上述的含义而由权利要求书所示，并且包括与权利要求书等同的含义及范围内的全部变更。
附图标记说明：
10 致动器
20 定子
21 定子框
212 第二金属线通过槽
22 固定端子
221 端子凹部
222 端子腿部
223 端子板部
23 定子辊
231 定子轴部
232 垄部
233 引导槽
234 端部定子辊
235 端部定子轴部
24 夹具固定突起
25 辊支撑部
26 夹具支撑部
27 曲面部
28 连接部
29 定子突起
31 金属线
32 第二端子板
33 金属线保持槽
35 凿紧部
36 刷部
40 动子
41 动子框
42 动子辊
421 动子轴部
43 按压部
44 辊保持部
45 辊保持槽
46 第一金属线通过槽
47 顶板部
49 动子突起
50 夹具
51 施力弹簧
52 侧板部
53 安装孔
54 连结部
55 支撑板部
61 第一板
62 第二板
63 滑动柱

Claims (12)

1.一种致动器，其特征在于，具备：
定子，其以可旋转的方式支撑多个定子辊；
动子，其以可旋转的方式支撑配置于所述定子辊之间的动子辊；以及
形状记忆合金制的金属线，其夹持于所述定子辊及所述动子辊之间，并且两端分别与设置于所述定子的两个固定端子连接。
2.根据权利要求1所述的致动器，其中，
所述定子辊为在两端具有比中央部细的定子轴部的阶梯圆柱形状，且利用所述定子轴部支撑于所述定子。
3.根据权利要求1或2所述的致动器，其中，
所述动子辊为在两端具有比中央部细的动子轴部的阶梯圆柱形状，且利用所述动子轴部支撑于所述动子。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的致动器，其中，
所述定子辊与所述动子辊是相同的形状。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的致动器，其中，
所述动子辊以具有所述定子辊的排列方向上的游隙的方式被支撑。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的致动器，其中，
所述定子辊或所述动子辊具备引导所述金属线的引导槽。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的致动器，其中，
所述定子辊或所述动子辊具备具有润滑性的覆膜。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的致动器，其中，
所述致动器具备具有与所述金属线对应的金属线保持槽的第二端子板，
所述金属线夹持于所述固定端子与所述金属线保持槽之间，
所述第二端子板凿紧固定于所述固定端子。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的致动器，其中，
所述金属线在所述固定端子、与多个所述定子辊中的与所述固定端子相邻的定子辊之间为直线状。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的致动器，其中，
所述固定端子与多个所述定子辊中的与所述固定端子相邻的定子辊导通。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的致动器，其中，
所述致动器具备施力弹簧，所述施力弹簧保持于所述定子，并对所述动子朝向所述定子施力。
12.一种致动器的制造方法，其中，
将多个定子辊以可旋转的方式安装于定子，
将动子辊以可旋转的方式安装于动子，
在所述定子辊与所述动子辊之间夹持形状记忆合金制的金属线，
将所述形状记忆合金制的金属线的两端分别与设置于所述定子的两个固定端子连接。
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