FR2638273A1 - Assembly of flat linear actuating modules - Google Patents
Assembly of flat linear actuating modules Download PDFInfo
- Publication number
- FR2638273A1 FR2638273A1 FR8904499A FR8904499A FR2638273A1 FR 2638273 A1 FR2638273 A1 FR 2638273A1 FR 8904499 A FR8904499 A FR 8904499A FR 8904499 A FR8904499 A FR 8904499A FR 2638273 A1 FR2638273 A1 FR 2638273A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- coil
- flat
- magnetic field
- assembly
- coils
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
- G10C3/00—Details or accessories
- G10C3/16—Actions
- G10C3/20—Actions involving the use of hydraulic, pneumatic or electromagnetic means
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10C—PIANOS, HARPSICHORDS, SPINETS OR SIMILAR STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS WITH ONE OR MORE KEYBOARDS
- G10C3/00—Details or accessories
- G10C3/12—Keyboards; Keys
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
- G10H1/04—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation
- G10H1/053—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only
- G10H1/055—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only by switches with variable impedance elements
- G10H1/0555—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos by additional modulation during execution only by switches with variable impedance elements using magnetic or electromagnetic means
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/32—Constructional details
- G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
- G10H1/344—Structural association with individual keys
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/32—Constructional details
- G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
- G10H1/344—Structural association with individual keys
- G10H1/346—Keys with an arrangement for simulating the feeling of a piano key, e.g. using counterweights, springs, cams
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
- G10H2220/155—User input interfaces for electrophonic musical instruments
- G10H2220/265—Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
- G10H2220/311—Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors with controlled tactile or haptic feedback effect; output interfaces therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
Description
ASSE'!BLAGE Dv MODULES ACTIONNE;!RS LINAIRES PLATS
La présente invention concerne le domaine des appareils de musique électronique à clavier et la réalisation d'un assembage d'actionneurs modulaires plats.ENOUGH! BLOCKING OF MODULES ACTUATED;! FLAT LINEAR RS
The present invention relates to the field of electronic keyboard music devices and the production of an assembly of flat modular actuators.
Dans les appareils de musique électronique, on a fait de très nombreux progrès quant la partie électronique proprenent dite et, du point de vue musical, nn appareil donné peut remplir de très nombreuses fonctions grâce aux divers programmes que l'on peut introduire dans un processeur de commande. Toutefois, la partie mécanique des appareils électroniques clavier reste encore assez primitive.Elle manque de souplesse à de nombreux égards
- d'une part, il n'est généralement pas possible de remplacer en un emplacement choisi du clavier un type de touche par un autre (par exenple une touche de piano par un joy stick (manche de commande), une touche blanche par une touche noire, etc.) ;
- d'autre part, l'ensemble des touches constituant le clavier est fixé à l'avance et il n'est pas possible pour l'utilisateur d'augmenter le nombre de touches sans acheter un nouveau clavier complet.In electronic music devices, we have made a lot of progress as far as the electronic part is concerned and, from a musical point of view, a given device can fulfill very many functions thanks to the various programs that we can introduce into a processor. control. However, the mechanical part of electronic keyboard devices is still quite primitive, lacking flexibility in many respects
- on the one hand, it is generally not possible to replace at one chosen location on the keyboard one type of key with another (for example a piano key with a joy stick (control stick), a white key with a black button, etc.);
- on the other hand, all the keys constituting the keyboard are fixed in advance and it is not possible for the user to increase the number of keys without buying a new complete keyboard.
Ainsi, un premier objet de la présente invention est de prévoir un clavier d'appareil de musique électronique présentant plus de souplesse de fabrication et d'utilisation que les claviers de l'art antérieur. Thus, a first object of the present invention is to provide a keyboard of an electronic music device having more flexibility of manufacture and use than the keyboards of the prior art.
Pour cela, la présente invention propose un clavier modulaire. For this, the present invention provides a modular keyboard.
Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel appareil dans lequel les touches soient rétroactives, c'est-à-dire opposent aux actions de l'utilisateur une réaction de nature choisie selon le type de fonction que l'on souhaite confé- rer à la touche. Another object of the present invention is to provide such an apparatus in which the keys are retroactive, that is to say oppose to the actions of the user a reaction of a nature chosen according to the type of function which one wishes to confer. - go to the button.
Pour obtenir cette rétroactivité, conne cela est connu, il convient d'associer 9 chaque module de touche un élément moteur. L'un des préjuges que l'invention a dû vaincre réside dans le fait que la réalisation d'un élément moteur de puissance appropriée et suffisamment plat pour tenir dans l'espace alloué par exemple à une touche de piano, semblait un obstacle insurmontable techniquement et/ou économiquement. En effef, si l'on considère une octave de piano classique (12 touches), elle occupe une largeur de 165 millimètres, c'est-à-dire que la mécanique associée à chaque touche a une largeur qui ne doit excéder 13,75 millimètres. To obtain this retroactivity, as is known, it is necessary to associate 9 each key module with a driving element. One of the prejudices which the invention had to overcome resides in the fact that the realization of a motor element of suitable power and sufficiently flat to fit in the space allocated for example to a piano key, seemed an insurmountable obstacle technically and / or economically. Indeed, if we consider an octave of classical piano (12 keys), it occupies a width of 165 millimeters, that is to say that the mechanics associated with each key has a width which must not exceed 13.75 millimeters.
Pour réaliser un systeme parfa-tenent modulaire, il est souhaitable que chaque élément moteur ne dépasse pas cette largeur. Sinon, on serait obligé de décaler les éléments moteurs les uns par rapport aux autres ce qui entrainerait que le système ne serait plus parfaitement modulaire.To make a perfect modular system, it is desirable that each motor element does not exceed this width. Otherwise, we would have to shift the motor elements relative to each other, which would mean that the system would no longer be perfectly modular.
Ainsi, un autre objet de la présente invention a été de prévoir un moteur linéaire plat particulier pouvant être assemblé de façon modulaire avec d'autres moteurs. Ce moteur, ou actionneur modulaire selon la présente invention peut bien entendu trouver d'autres applications que celles d'un clavier d'instrument de musique, et pourra par exemple être utilisé dans le domaine de la robotique. Another object of the present invention has therefore been to provide a particular flat linear motor which can be assembled in modular fashion with other motors. This motor, or modular actuator according to the present invention can of course find other applications than those of a musical instrument keyboard, and could for example be used in the field of robotics.
Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, la présente invention prévoit un clavier rétroactif modulaire muni de touches permettant de renvoyer à l'utilisateur une sensation caractéristique de ladite touche, dans lequel chaque touche est un élément d'un module parallélépipédique plat autonone comprenant un moteur, un capteur de position et des noyens de connexion électri- que, chaque module comprend des moyens pour le fixer au module adjacent, les touches sont reliées 9 une unité centrale de traitement pour leur conférer la réponse souhaitée par action sur le moteur et pour traiter les signaux du capteur. To achieve these and other objects, the present invention provides a modular retroactive keyboard provided with keys making it possible to return to the user a characteristic sensation of said key, in which each key is an element of a flat, self-contained parallelepiped module comprising a motor, a position sensor and electrical connection cores, each module includes means for fixing it to the adjacent module, the keys are connected to a central processing unit to give them the desired response by action on the motor and to process the sensor signals.
Selon un mode de réalisation de l'invention, chaque module comprend un plateau ou bras mobile identique pour toutes les touches, ce plateau comprenant des moyens pour y fixer de façon interchangeable des parements ayant l'aspect, la forme et la dimension désirés d'un instrument considéré, original ou de type classique. According to an embodiment of the invention, each module comprises a plate or mobile arm identical for all the keys, this plate comprising means for interchangeably fixing thereon facings having the desired appearance, shape and dimension of a considered, original or classic instrument.
Selon son autre aspect, la présente invention prévoit un assemblage de modules actionneurs linéaires plats. Chaque module comprend : une bobine mobile plate montée sur des glissières lui permettant de coulisser dans son plan dans une direction deterni- née, des moyens d'alimentation en courant de la bobine, de chaque caté de cette bobine et sensiblement parallèlement à celle-ci un moyen plat d'application d'un champ magnétique dans une direction orthogonale au plan de la bobine, ce champ étant dans un premier sens dans une première moitié de la surface occupée par la bobine au repos et du sens opposé dans la deuxiZme moitie, et des moyens d'espacement pour maintenir un écart constant entre les moyens d'application de chanp magnétique.Dans cet assemblage, un seul moyen d'application de champ magnétique est présent entre deux bo- bines, et des moyens de fermeture encadrent les moyens d'application de champ magnétique extrêmes. According to another aspect, the present invention provides for an assembly of flat linear actuator modules. Each module includes: a flat moving coil mounted on slides allowing it to slide in its plane in a given direction, means for supplying current to the coil, of each category of this coil and substantially parallel thereto a flat means for applying a magnetic field in a direction orthogonal to the plane of the coil, this field being in a first direction in a first half of the surface occupied by the coil at rest and in the opposite direction in the second half, and spacing means to maintain a constant distance between the magnetic field application means. In this assembly, only one magnetic field application means is present between two coils, and closing means surround the means. application of extreme magnetic field.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens d'application de champ magnétique sont des aimants permanents en forme de plaquettes orientés de façon opposée dans chaque demi surface. According to one embodiment of the present invention, the magnetic field application means are permanent magnets in the form of plates oriented in opposite directions in each half surface.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, les moyens d'application de champ magnétique sont des bobines plates orientées de façon opposée dans chaque demi surface. According to an embodiment of the present invention, the magnetic field application means are flat coils oriented in opposite directions in each half surface.
Selon un mode de réaltsation de la présente invention, cet assemblage comprend des châssis support identiques munis de moyens d'espacement par rapport aux chassies voisins, chaque cbâs- sis comportant des moyens de fixation pour porter : un moyen d'application de champ magnétique, des tiges de guidage d'une bo- bine mobile plate adjacente, un détecteur de position de ladite bobine. According to one embodiment of the present invention, this assembly comprises identical support frames provided with spacing means with respect to the neighboring chasies, each base comprising fixing means for carrying: a means for applying a magnetic field, guide rods of an adjacent flat mobile spool, a position detector of said coil.
Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'exemples de réalisation faite en relation avec les figures jointes parai lesquelles :
la figure 1 représente un clavier selon la présente invention constituée de touches modulaires ;
la figure 2 illustre le fait que l'on peut associer à chaque touche diverses fonctions
la figure 3 représente de façon extrêmement schématique un actionneur modulaire selon la présente invention ;
les figures 4A et 4B représentent des vues de dessus d'aimants compris dans un module de l'actionneur selon la présente invention
la figure 5 représente une vue en perspective schématique simplifiée de deux modules d'un actionneur selon la présente invention ; ;
la figure 6 représente une vue de face d'un module actionneur selon la pressente invention ; et
la figure 7 illustre schématiquement un assemblage matriciel de modules actionneurs selon la présente invention.These objects, characteristics and advantages, as well as others of the present invention, will be explained in more detail in the following description of exemplary embodiments made in connection with the appended figures, which:
Figure 1 shows a keyboard according to the present invention consisting of modular keys;
FIG. 2 illustrates the fact that various functions can be associated with each key
FIG. 3 is an extremely diagrammatic representation of a modular actuator according to the present invention;
FIGS. 4A and 4B represent top views of magnets included in an actuator module according to the present invention
FIG. 5 represents a simplified schematic perspective view of two modules of an actuator according to the present invention; ;
FIG. 6 represents a front view of an actuator module according to the present invention; and
FIG. 7 schematically illustrates a matrix assembly of actuator modules according to the present invention.
Ainsi, la figure 1 illustre schématiquement le type de réalisation d'un clavier selon la présente invention. Ce clavier comprend des modules individuels 1 dont chacun comprend un bras ou plateau d'actionnement 2. A l'intérieur du module sont compris :
- un détecteur de position de la touche,
- un élénent moteur ou actionneur permettant, en fonction de l'action détectée sur la touche, de fournir une force résistive et éventuellenent de rappel déterminée par un processeur central recevant de chaque touche l'indication de position et fournissant une conmande pour le moteur.En outre, 9 chaque module est associée une carte électrcnique comprenant des troyens de prétraitement des signaux du détecteur et des moyens d'anplification de signas; de commande fournis en retour par le processeur central.Thus, Figure 1 schematically illustrates the type of embodiment of a keyboard according to the present invention. This keyboard comprises individual modules 1, each of which comprises an actuating arm or plate 2. Inside the module are included:
- a key position detector,
- an elenent motor or actuator making it possible, depending on the action detected on the key, to provide a resistive and possibly return force determined by a central processor receiving from each key the position indication and providing a control for the motor. In addition, 9 each module is associated with an electronic card comprising means for preprocessing the detector signals and means for amplifying signals; returned by the central processor.
Selon une caractéristique de l'invention, ces modules peuvent être reliés ensemble de façon simple, par exemple par encliquetage ou par fixation par tiges et serrage. According to a characteristic of the invention, these modules can be connected together in a simple manner, for example by snap-fastening or by fixing by rods and clamping.
Selon un aspect de l'invention, conne le représente la figure 2, dans le cas où le clavier est destins à former un clavier d'instrument de musique, les plateaux ou bras 2 peuvent etre munis de parements correspondant à l'aspect des touches classiques de l'instrueent de musique, par exemple une touche noire 4, une touche blanche 6 ou un joy stick 8. According to one aspect of the invention, as shown in FIG. 2, in the case where the keyboard is intended to form a keyboard for a musical instrument, the trays or arms 2 can be provided with facings corresponding to the appearance of the keys musical instrumental classics, for example a black key 4, a white key 6 or a joy stick 8.
Ainsi, le clavier modulaire selon la présente invention présente le double avantage de pouvoir comprendre un nombre de touches quelconque mais en plus que chaque touche peut être asso ciée à une fonction différente à cond'tion de modifier convenablement le programme associé dans le process!r central pour avoir les réactions correspondant à ce type de touche. Thus, the modular keyboard according to the present invention has the double advantage of being able to understand any number of keys but in addition that each key can be associated with a different function provided that the associated program is properly modified in the process! central to have the reactions corresponding to this type of key.
La figure 3 représente de façon estramement schématique et simplifiée un type de moteur approprié à la réalisation de modules d'actinneurs utilissbles par exemple dans un clavier tel que celui illustré en figure 1. Ce moteur comprend des moyens de création de champ magnétique fixes de forme plate, ci-apres appelés éléments de polarisation, entre lesquels sont disposées des bobines mobiles en translation dans leur plan. Les bobines mobiles reçoivent un courant déterminé par un processeur central. FIG. 3 shows schematically and simplified a type of motor suitable for producing actuator modules which can be used for example in a keyboard such as that illustrated in FIG. 1. This motor comprises means for creating fixed magnetic fields of shape flat, hereinafter called polarization elements, between which are arranged coils movable in translation in their plane. The voice coils receive a current determined by a central processor.
Chaque élément de polarisation est divisé en deux moi- tires selon un plan vertical, conne le représentent les fleures 4A et 4B, de façon à appliquer dans chacune de ces deux moitiés des champs en direction opposée. Each polarization element is divided into two halves along a vertical plane, as shown by flowers 4A and 4B, so as to apply fields in opposite directions in each of these two halves.
La fulgure 4A représente le cas où chaque élément de polarisation comprend dans sa partie gauche une plaque d'aimant 10 dont la face nord est apparente et dans sa partie droite une plaque d'aimant 11 dont la face sud est apparente. Figure 4A represents the case where each polarization element comprises in its left part a magnet plate 10 whose north face is visible and in its right part a magnet plate 11 whose south face is visible.
Comme le représente la figure 43? pour des questions de con-ol tE et de coût des amants, chaque plaque pourrait être divisée en plusieurs plaques élémentaires, par exemple lO-l et 1n-2 pour la partie gauche et 11-1 et 11-2 pour la partie dronte. As shown in Figure 43? for reasons of comfort and cost of the lovers, each plate could be divided into several elementary plates, for example lO-l and 1n-2 for the left part and 11-1 and 11-2 for the dodo part.
Plus particulièrement, la figure 3 représente trois éléments de polarisation 14, 16 et 18 en forme de plaques et trois bobines plates 20, 22 et 24. En outre, à gauche de l'élément de polarisation 14 qui se trouve à une extrémité d'un ensemble de modules, est disposée une plaque de fermeture du champ magnétique 26, par une exemple une plaque en fer doux. Ainsi, par exemple, pour constituer un assemblage de deux modules selon la présente invention, on assemblera sucessivement une première plaque de fermeture 26, un élément de polarisatioi 14 puis des ensenbles successifs correspondant à chaque module coaprenant une bobine plate mobile 20 et un élément de polarisation fixe 16 puis une deuxième bobine mobile 22 associée à son élément de polarisation 18.Pour réaliser un ensemble deux modules seulement, au lieu de placer une nouvelle bobine 24 derrière l'élément de polarisation 18 comme cela est représenté, on placera derrière cet élément 18 une plaque de fermeture des lignes de champ similaire à la plaque 25. More particularly, FIG. 3 represents three polarization elements 14, 16 and 18 in the form of plates and three flat coils 20, 22 and 24. In addition, to the left of the polarization element 14 which is at one end of a set of modules is disposed a closing plate of the magnetic field 26, for example a soft iron plate. Thus, for example, to constitute an assembly of two modules according to the present invention, one will successively assemble a first closure plate 26, a polarization element 14 then successive assemblies corresponding to each module including a movable flat coil 20 and an element of fixed polarization 16 then a second moving coil 22 associated with its polarization element 18. To make a set of two modules only, instead of placing a new coil 24 behind the polarization element 18 as shown, we will place behind this element 18 a closing plate for the field lines similar to the plate 25.
L'assemblage de la figure 3 montre que, en exceptant les extrémités de l'assemblage, pour ajouter un module à un ensemble existant, il suffit d'ajouter un ensemble comprenant un élément de polarisation et une bobine. The assembly of FIG. 3 shows that, except for the ends of the assembly, to add a module to an existing assembly, it suffices to add an assembly comprising a polarization element and a coil.
Ainsi, comme on le verra ci-aprEs, la présente invention prévoit des modules élémentaires comprenant, sur un châssis fixe, muni de moyens de liaison avec les châssis adjacents, un support d'élément de polarisation et de bobine mobile. Thus, as will be seen below, the present invention provides elementary modules comprising, on a fixed chassis, provided with means of connection with the adjacent chassis, a support for a biasing element and a moving coil.
La figure 5 représente une vue en perspective un peu plus détaillée que celle de la figure 3 mais encore très schématique d'un ensemble de deux éléments de polarisation 15 et la et de deux bobines mobiles 22 et 24. Chaque bobine mobile est liée à des glissières 30 et 31 susceptibles de coulisser sur des tiges de guidage 32 et 33, ces tiges étant comme on le verra ci-après solidaires d'un châssis portant un élément de polartsation adjacent à la bobine.En outre, chaque bobine est fixé un ensemble de transformation de mouvement de translation en mouvement de rotation comprenant un premier bras 34 solidaire de la bobine et se déplaçant d'avant en arrière et d'arrière en avant selon le sens du courant passant dans la bobine, et un deuxieme bras 35 articulé sur un axe 36 également solidaire du châssis fixe de l'élément de polarisation associé à la bobine considérée. La liaison entre le bras articulé 35 et le bras se déplaçant en va-et-vient 34 se fait par un système de liaison classique désigné schématiquement par une partie en arc de cercle 37. Le bras 35 est lié à un troisième bras 37 qui se déplace donc en rotation par rapport à l'axe 36. Ce troisième bras 37 correspond au plateau ou bras d'actionnement susmentionné du module considéré. Les dimensions des divers éléments du système de transformation de mouvement de translation en mouvement de rotation, en relation avec la valeur de déplacement possible de la bobine le long des tiges de guidage, seront par exemple choisies pour que l'on obtienne une possibilité de débattement en rotation de 10 par rapport è une position de repos. FIG. 5 represents a perspective view a little more detailed than that of FIG. 3 but still very schematic of a set of two polarization elements 15 and the and of two moving coils 22 and 24. Each moving coil is linked to runners 30 and 31 capable of sliding on guide rods 32 and 33, these rods being, as will be seen below, secured to a chassis carrying a polartsation element adjacent to the spool. In addition, each spool is attached to a set of translational movement into rotational movement comprising a first arm 34 integral with the coil and moving from front to back and from back to front in the direction of the current passing through the coil, and a second arm 35 articulated on an axis 36 also integral with the fixed frame of the polarization element associated with the coil considered. The connection between the articulated arm 35 and the reciprocating arm 34 is made by a conventional connection system schematically designated by a part in an arc 37. The arm 35 is linked to a third arm 37 which therefore moves in rotation relative to the axis 36. This third arm 37 corresponds to the aforementioned plate or actuating arm of the module considered. The dimensions of the various elements of the system for transforming translational movement into rotational movement, in relation to the value of possible displacement of the coil along the guide rods, will for example be chosen so that a possibility of travel is obtained. in rotation by 10 relative to a rest position.
C'est sur le bras ou plateau 37 que l'on pourra encliqueter ou fixer d'une autre manière des parements choisis.It is on the arm or plate 37 that it will be possible to snap on or fix in another way selected facings.
Bien entendu d'autres moyens de transformation de mouvement de translation en mouvement de rotation pourront être utilisés et, pour d'autres applications, on pourra également chercher å utiliser directement le mouvement de translation de la bobine mobile. Of course, other means for transforming the translational movement into the rotational movement could be used and, for other applications, we could also seek to use the translational movement of the voice coil directly.
La figure 6 représente en vue de face un exemple de réalisation schématique d'une bobine et d'un élément d'aimantation monts sur un châssis pour former un module élémentaire. FIG. 6 represents a front view of a schematic embodiment of a coil and of a magnetizing element mounted on a chassis to form an elementary module.
La bobine est désignée par la référence 40 et ses bornes d'acces par les références 41 et 42. The coil is designated by the reference 40 and its access terminals by the references 41 and 42.
L'élément de polarisation comprend une plaque 43 dont la face nord est apparente et une plaque 44 dont la face sud est apparente de façon è créer des champs opposés dans les deux moitiés verticales de la bobine. The polarization element comprises a plate 43 whose north face is visible and a plate 44 whose south face is visible so as to create opposite fields in the two vertical halves of the coil.
Comme dans le cas de la figure 5, on a représenté un système de transformation du mouvement de translation de la bobine en un mouvement de rotation, désigné par les mêmes références 34 à 38. As in the case of FIG. 5, a system for transforming the translational movement of the coil into a rotational movement has been shown, designated by the same references 34 to 38.
Le châssis 50 a une face arrière sensiblement plane et comprend des moyens pour loger et bloquer, par exemple à force, les plaques d'aimantation 43 et 44. Le ch ssis comprend des moyens 51, 52 et 53, 54 de fixation des tiges de guidage 32 et 33 sur lesquelles coulisse la bobine mobile 40 par l'intermédiaire des glissières 30 et 31. The chassis 50 has a substantially flat rear face and comprises means for housing and blocking, for example by force, the magnetization plates 43 and 44. The ch ssis comprises means 51, 52 and 53, 54 for fixing the rods of guide 32 and 33 on which the moving coil 40 slides via the slides 30 and 31.
On a également représenté à la partie supérieure du châssis, une bande résistive 60 dont les extrémités sont solidaires de bornes d'accès 61 et 62. Sur cette bande résistive peut coulisser un frotteur de court-circuit 64 solidaire de la glissière 31 de sorte que la résistance entre les bornes 61 et 62 est représentative de la position de la bobine mobile. Also shown at the upper part of the chassis, a resistive strip 60 whose ends are secured to access terminals 61 and 62. On this resistive strip can slide a short-circuit wiper 64 secured to the slide 31 so that the resistance between terminals 61 and 62 is representative of the position of the voice coil.
D'autre part, des butées en saillie sont prévues pour assurer un espacement déterminé par rapport la face arrière du châssis adjacent. On a représenté quatre butées latérales 71 à 74 et une butée centrale 75. De préférence, la face arrière sensiblement plane des châssis 50 comprendra des encoches destinées, en coopération avec les butées 71 75 å positionner l'un par rapport à l'autre deux chlssis successifs. Plusieurs châssis se "collent" naturellement les uns aux autres sous l'effet de l'attraction ma gnétique. Il sera toutefois préférable de prévoir des passages de tiges ou boulons de fixation. On the other hand, projecting stops are provided to ensure a determined spacing with respect to the rear face of the adjacent chassis. There are shown four lateral stops 71 to 74 and a central stop 75. Preferably, the substantially planar rear face of the frames 50 will include notches intended, in cooperation with the stops 71 75 to position one relative to the other two successive chassis. Several chassis naturally "stick" to each other under the effect of magnetic attraction. It will however be preferable to provide passages for fixing rods or bolts.
Comme cela sera clair pour l'homne de l'art, pour que l'ensemble de modules actionneurs tels qu'illustrés en figures 3, 5 et 6 fonctionne de façon satisfaisante, il convient que le chanp créé par une bobine mobile n'ait pas d'influence sur la bobine adjacente. Ceci sera le cas si l'on veille ce que le champ maximal créé par une bobine quand du courant la traverse ne dépasse pas environ le dixième du champ créé par les éléments de polarisation. As will be clear for the fall of the art, for the set of actuator modules as illustrated in FIGS. 3, 5 and 6 to function satisfactorily, the chanp created by a moving coil should not have no influence on the adjacent coil. This will be the case if we ensure that the maximum field created by a coil when current flows through it does not exceed approximately one tenth of the field created by the polarizing elements.
En revenant sur la figure 3, on soulignera qu'un élément de polarisation sert aux deux bobines qui l'encadrent. Ceci permet d'obtenir un moteur plat particulièrement compact. Returning to FIG. 3, it will be emphasized that a polarization element is used for the two coils which surround it. This makes it possible to obtain a particularly compact flat motor.
Les contraintes exposes précédennent (largeur de 13,75 mm par module pour un clavier de piano) ont facilement pu être satisfaites dans le cadre d'un disposittf expérimental selon la présente invention en utilisant des éléments classiques comprenant des bobines plates d'une épaisseur de l'ordre de 6 mm, ces bobines s'inscrivant dans un rectangle de 60 mm x 12n mm, et les éléments de polarisation étant constitués de plaques d'aimant aux terres rares d'une épaisseur de 6 mm, ce qui laisse un entrefer de part et d'autre de chaque bobine inférieur à lmm (1,75/2 mm). The constraints set out above (width of 13.75 mm per module for a piano keyboard) could easily have been satisfied in the context of an experimental arrangement according to the present invention by using conventional elements comprising flat coils with a thickness of of the order of 6 mm, these coils forming part of a rectangle of 60 mm x 12n mm, and the polarization elements being made up of rare earth magnet plates with a thickness of 6 mm, which leaves a gap on each side of each coil less than 1mm (1.75 / 2mm).
On a représenté jusqu'ici une forme linéaire d'assemblage modulaire d'actionneurs plats. D'autres types d'assemblages sont également possibles. Hitherto, a linear form of modular assembly of flat actuators has been shown. Other types of assemblies are also possible.
La figure 7 illustre schématiquement un exemple d'assear blage matriciel. Cet assemblage est constitué d'aimants plats Ait (vus en bout) disposés en 4 rangées (il1...4) et 4 colonnes (j=l. .4). Tous les aimants d'une colonne ont le même sens d'aimantation (symbolisé par une flèche) et les aimants de deux colonnes adjacentes ont des sens d'aimantation opposés. Des bobines B sont disposées pour subir conne précédemment le champ d'éléments de polarisation regroupant des aimants de rangées adjacentes.Toutefois, on notera qu'ici la notion d'élément de polari sation ntest pas figée comme dans le cas des assemblages linéaires précédemment décrits Comme le montre la figure, alors que pour les bobines B11, B12, B21, B22 les éléments de polarisation correspondent i des aimants des colonnes 1 et 2 et des colonnes 3 et 4, par contre, pour la bobine B31, les éléments de polarisation regroupent des aimants des colonnes 2 et 3. Ceci augmente la souplesse de conception, et permet des agencements d'actionneurs très denses et susceptibles de s'adapter à des besoins particuliers. Figure 7 schematically illustrates an example of matrix assearblage. This assembly consists of Ait flat magnets (seen at the end) arranged in 4 rows (il1 ... 4) and 4 columns (j = l. .4). All the magnets in one column have the same direction of magnetization (symbolized by an arrow) and the magnets in two adjacent columns have opposite directions of magnetization. Coils B are arranged so as to undergo previously the field of polarization elements grouping magnets of adjacent rows. However, it will be noted that here the concept of polarization element is not fixed as in the case of the linear assemblies previously described. As shown in the figure, while for the coils B11, B12, B21, B22 the polarization elements correspond to magnets in columns 1 and 2 and columns 3 and 4, on the other hand, for the coil B31, the polarization elements group magnets in columns 2 and 3. This increases design flexibility, and allows very dense actuator arrangements capable of adapting to particular needs.
La figure 7 représente également de façon schématique des plaques ferneture de champ magnétique 31-S4, étant entendu que les deux plaques 81 sont reliées par un trajet magnétique. Figure 7 also schematically shows magnetic field ferneture plates 31-S4, it being understood that the two plates 81 are connected by a magnetic path.
Bien entendu, la présente invention est susceptible de nombreuses variantes et modifications. Of course, the present invention is susceptible of numerous variants and modifications.
Par exemple, les éléments de polarisation au lieu d'être des aimants permanents pourraent être des bobines plates à noyau de fer alimentées en-codrant continu, ce qui constitue un moyen de réglage complémentaire des actionneirs permettant d'appliquer une même condition en modifiant le champ continu de tous les éléments de polarisation. For example, the polarizing elements instead of being permanent magnets could be flat coils with an iron core fed by continuous coding, which constitutes a means of complementary adjustment of the actuators making it possible to apply the same condition by modifying the continuous field of all polarization elements.
D'autre patt, outre les assemblages précédemment décrits en rangée linéaire et en matrice, d'autres dispositions pourront être adoptées. Par exemple, l'assenblage linéaire pourrait, moyennant de petites variations de forme, être un assemblage en anneau. On the other hand, in addition to the assemblies previously described in a linear row and in a matrix, other arrangements may be adopted. For example, the linear assembly could, with small variations in shape, be a ring assembly.
I1 serait alors inutile de prévoir les pièces de fermeture de champ magnétique. De même l'assemblage matriciel pourrait être un assemblage en anneaux concentriques. It would then be useless to provide the parts for closing the magnetic field. Similarly, the matrix assembly could be an assembly in concentric rings.
Par ailleurs, on a décrit l'actionneur modulaire selon la présente invention dans son application 9 la creat4on d'un clavier. En ce cas, l'actionneur sert essentiellement a fournir une force de réaction à une action sur une touche du clavier. Une autre appllcation de cet actionneur consisterait à la faire agir réellement comme moteur, par exemple dans le cadre d'applications robotique où l'on cherche souvenL rassembler un grand nombre d'activr,neurs dans un petit volume. Furthermore, the modular actuator according to the present invention has been described in its application 9 the creat4on of a keyboard. In this case, the actuator is essentially used to provide a reaction force to an action on a keyboard key. Another application of this actuator would be to make it actually act as a motor, for example in the context of robotic applications where it is often sought to bring together a large number of activators in a small volume.
Parni des exemples d'autres variantes possibles de l'invention on peut citer les suivants
- les bobines mobiles peuvent comprendre des bandes de fer intercalées entre les tours de la bande de cuivre enroulée en bobine plate dans un but d'optimisation de la caractéristique de consommation en fonction de la puissance fournie
- divers types de capteurs de position potentiométri- ques, optIques, inductifs, par exemple, peuvent être utilisés
- deux ou plusieurs bobines mobiles d'un nême assemblas peuvent être couplées mécaniquement et/ou électriquement ; ;
- le déplacement d'une bobine peut être utilisé, par l'intermédiaire d'un contacteur lié cette bobine et associé à un commutateur multipolaire pour provoquer un actionnement séquentiel déterminé de plusieurs autres bobinies d'un ensemble donné Examples of other possible variants of the invention include the following
- the moving coils can include iron bands inserted between the turns of the copper band wound in a flat coil in order to optimize the consumption characteristic as a function of the power supplied
- various types of potentiometric, optical, inductive position sensors, for example, can be used
- two or more moving coils of the same assembly can be mechanically and / or electrically coupled; ;
- the displacement of a coil can be used, via a contactor linked to this coil and associated with a multi-pole switch to cause a determined sequential actuation of several other coils of a given set
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR898904499A FR2638273B1 (en) | 1988-10-13 | 1989-04-03 | ASSEMBLY OF FLAT LINEAR ACTUATOR MODULES |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR888814064A FR2638010B1 (en) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | MODULAR RETROACTIVE KEYBOARD AND FLAT MODULAR ACTUATOR |
FR898904499A FR2638273B1 (en) | 1988-10-13 | 1989-04-03 | ASSEMBLY OF FLAT LINEAR ACTUATOR MODULES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2638273A1 true FR2638273A1 (en) | 1990-04-27 |
FR2638273B1 FR2638273B1 (en) | 1991-01-18 |
Family
ID=26226952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR898904499A Expired - Fee Related FR2638273B1 (en) | 1988-10-13 | 1989-04-03 | ASSEMBLY OF FLAT LINEAR ACTUATOR MODULES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2638273B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2704968A1 (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-10 | Ass Creation Rech | Electro-mechanical piano. |
EP1555463A1 (en) | 2004-01-15 | 2005-07-20 | Teleflex Automotive France SA | Control device of a transmission, especially for vehicles |
FR2888627A1 (en) | 2005-07-13 | 2007-01-19 | Teleflex Automotive France Sa | Gearbox controlling device for motor vehicle, has electrical actuator with coil formed by turns of wires, where number of turns in direction perpendicular to plates is six times lower than number of turns in coil`s displacement direction |
WO2014117189A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Aiwasian Mario | Electronic musical instrument |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB390213A (en) * | 1931-10-03 | 1933-04-03 | J W Walker & Sons Ltd | Improvements in and connected with keys and keyboards or manuals of musical instruments |
US3938642A (en) * | 1974-05-17 | 1976-02-17 | Jaap Van Rumpt | Magnetic key touch control |
-
1989
- 1989-04-03 FR FR898904499A patent/FR2638273B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB390213A (en) * | 1931-10-03 | 1933-04-03 | J W Walker & Sons Ltd | Improvements in and connected with keys and keyboards or manuals of musical instruments |
US3938642A (en) * | 1974-05-17 | 1976-02-17 | Jaap Van Rumpt | Magnetic key touch control |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2704968A1 (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-10 | Ass Creation Rech | Electro-mechanical piano. |
WO1994027279A1 (en) * | 1993-05-07 | 1994-11-24 | Association Pour La Creation Et La Recherche Sur Les Outils D'expression | Electromechanical piano |
EP1555463A1 (en) | 2004-01-15 | 2005-07-20 | Teleflex Automotive France SA | Control device of a transmission, especially for vehicles |
FR2865164A1 (en) | 2004-01-15 | 2005-07-22 | Teleflex Automotive France Sa | DEVICE FOR CONTROLLING A GEARBOX, ESPECIALLY FOR A MOTOR VEHICLE |
FR2888627A1 (en) | 2005-07-13 | 2007-01-19 | Teleflex Automotive France Sa | Gearbox controlling device for motor vehicle, has electrical actuator with coil formed by turns of wires, where number of turns in direction perpendicular to plates is six times lower than number of turns in coil`s displacement direction |
WO2014117189A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Aiwasian Mario | Electronic musical instrument |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2638273B1 (en) | 1991-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0365441B1 (en) | Retroactive modular keyboard and flat modular activator | |
WO2004055754A1 (en) | Multi-layer touch display device comprising electromagnetic actuators | |
US9997704B2 (en) | Scaled cross bar array with undercut electrode | |
US6377155B1 (en) | Microfabricated electromagnetic system and method for forming electromagnets in microfabricated devices | |
FR2721115A1 (en) | Objective lens controller for optical head e.g. for computer | |
EP0693791B1 (en) | Auto-polarized multilayer magnetoresistive transducer | |
JP4587810B2 (en) | Stage device and camera shake correction device using the stage device | |
FR2522416A1 (en) | DEVICE FOR OPTICALLY SEPARATING AND CONNECTING LIGHT GUIDES | |
EP0170562A1 (en) | Direct-current electromagnet, in particular for an electric commutator device | |
WO2006016077A1 (en) | Touch screen device | |
FR2565010A1 (en) | TOUCH READING DEVICE | |
FR2638273A1 (en) | Assembly of flat linear actuating modules | |
KR910013258A (en) | Thin film magnetic core memory and its manufacturing method | |
AU748918B2 (en) | Board for mounting display element | |
US4671638A (en) | Moving coil electromagnetic actuator and shutter employing same | |
TW451080B (en) | Direction of optical signals by a movable diffractive optical element | |
EP1692527B1 (en) | Current sensor with reduced sensitivity to stray magnetic fields | |
BE703374A (en) | Apparatus producing coded signals representing the coordinates of a chiosi point | |
EP0448861B1 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
JPH03134811A (en) | Thin-film magnetic head | |
FR2497619A1 (en) | Magnetic contactless terminal console key mechanism - uses electromagnetic induction caused by movement of permanent magnets to generate switching signals | |
Nagarajan | Study on angle-resolved sensitivity of SOI photodiode with surface plasmon antenna | |
EP0933718A2 (en) | Magnetic writing head | |
JP2003284315A (en) | Two-dimensional motor-driven actuator and input unit using the same | |
FR2880730A1 (en) | Microsystem for use as e.g. switch, has permanent magnet moved by push-button to control, by magnetic effect, movement of membrane of movable unit between two positions, each corresponding to opening or closing of electric circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |