JP2001029888A - 電磁装置及びその駆動回路 - Google Patents
電磁装置及びその駆動回路Info
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Abstract
耐久性とを保証でき、且つ電力を有効に利用し得る電磁
駆動装置を提供する。 【解決手段】 励磁コイル5を支持するコイルボビン1
と、一辺2aがコイルボビン1の空洞部1aに一対の鉄
芯3,4に挾持された状態で挿通固定されたU字状可動
鉄片2とを備えている。U字状可動鉄片2の他辺2bは
コイルボビン1の透孔部1cに挿通されて上記一辺2a
から離間する弾発特性を付与されており、鉄芯3,4の
起立部3a,4aの頂面は、該起立部3a,4aの端縁
を折り曲げることにより形成されて、上記他辺2bの先
端部と所定の間隔を置いて対向するように配置されてい
る。
Description
やスイッチ装置等に好適な電磁装置とその駆動回路に関
する。
があるが、利用者層の拡大や便宜のために呼出しを振動
によって知らせるようにしたものが主力をなしている。
これは、電話機本体に内蔵されたモータの主軸に偏心分
銅を取り付けて、呼出し信号の着信と同時に起動する該
モータの回転により偏心分銅を回転させ軸心と偏心との
相差を振動に変換し該振動を使用者に伝えるようにした
ものである。
の目的には通常コアレスモータが使用される(例えば、
特開平4−275046号公報参照)が、これは構造が
複雑で高価であるばかりか、モータ軸に偏心分銅が取付
けられた状態で使用されるため回転に無理があり、この
ため、軸受の片減りや回転軸の変形が生じて耐久性に問
題があり、また分銅の空転スペースも必要なことから振
動発生装置のために比較的大きなスペースを必要とし小
型化に難点があった。又、電力の有効利用と云う点でも
不利であった。また、パルスモータを組み込み振動パタ
ーンを選択できるように構成して、必要な時に意図した
相手方を確実に呼び出すことが出来るようにした方式の
ものも提案されている(例えば、特開平5−19133
4号公報参照)が、この方式のものも上記同様の問題点
を有していた。
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、小型且つ安価に製作することができ、而も高い作
動信頼性と、耐久性とを保証できるばかりか、電力を有
効に利用し得る振動装置等に好適な電磁装置とその駆動
回路を提供することにある。
に、本発明による電磁装置は、励磁コイルを支持するコ
イルボビンと、該コイルボビンに前記励磁コイルの軸線
方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一辺に対し離間す
る弾発特性を有するように構成された軟質磁石材料より
成るU字状可動鉄片とを備えていて、該可動鉄片の前記
一辺の端部と前記他辺の端部とが所定の間隔を置いて対
向するように前記コイルボビンにより前記他辺がその弾
発力に抗して変位可能に抑止されている。
ルを支持するコイルボビンと、該コイルボビンに前記励
磁コイルの軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一
辺に対し離間する弾発特性を有するように構成された軟
質磁石材料より成るU字状可動鉄片と、基部が前記他辺
に固着されていて先端部が前記他辺の先端を越えて延び
ている板ばねと、該板ばねの前記先端部に固着された分
銅とを備えていて、前記可動鉄片の前記一辺の端部と前
記他辺の端部とが所定の間隔を置いて対向するように前
記コイルボビンにより前記他辺がその弾発力に抗して変
位可能に抑止されている。
ルを支持するコイルボビンと、該コイルボビンに前記励
磁コイルの軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一
辺に対し所定の間隔を置いて対向するように形成された
軟質磁石材料より成るU字状可動鉄片と、前記コイルボ
ビンに前記励磁コイルの軸線方向に一辺が挿通固定され
他辺が前記一辺に対し離間する弾発特性を有するように
前記可動鉄片に沿って形成されたU字状板ばねとを備え
ていて、該板ばねの前記他辺はその弾発力に抗して前記
可動鉄片と共に変位し得るように前記コイルボビンによ
り抑止されている。
ルを支持するコイルボビンと、該コイルボビンに前記励
磁コイルの軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一
辺に対し所定の間隔を置いて対向するように前記コイル
ボビンに変位可能に係合せしめられた軟質磁石材料より
成るU字状可動鉄片と、該可動鉄片の前記対向する辺間
に介置されて前記対向する辺が離間するように弾圧する
弾機部材とを備えている。
記対向する辺の少なくとも一方の先端部が他方に向けて
鎖交磁束数が増大するように折り曲げられているか、前
記対向する辺の少なくとも一方に、他方に向けて鎖交磁
束数が増大するように成形されて突出する鉄片が固着さ
れている。
に前記励磁コイルの軸線方向に挿通固定されていて前記
可動鉄片の前記一辺の先端部に係合すると共に前記可動
鉄片の前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折
り曲げられた起立部を有する鉄芯を更に備えている。
に前記励磁コイルの軸線方向に前記可動鉄片の前記一辺
を挾持するように挿通固定されていて、一方は前記可動
鉄片の前記一辺の先端に係合すると共に前記可動鉄片の
前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折り曲げ
られた第1の起立部を有し、他方は前記第1の起立部に
隣接して前記可動鉄片の前記他辺に向けて鎖交磁束数が
増大するように折り曲げられた第2の起立部を有する一
対の鉄芯を更に備えている。
は該起立部を折り曲げることにより、形成されている。
片と前記鉄芯とにより決定される磁路長は24〜36m
m、該可動鉄片の横断面積は1.2〜3.2mm2 、前記
鉄芯の横断面積は2.4〜3.6mm2 に夫々選定されて
いる。
は、前記励磁コイルに、呼出し信号により所定時間閉合
される常開型スイッチと電源と電流パルス回路とを含む
直列回路を、直列に接続することにより構成されてい
る。
路に演算装置が接続されていて、該演算装置により、前
記電流パルス回路から前記励磁コイルに供給される電流
パルスの通電時間,通電周期及び通電持続時間の少なく
とも一つが調整され得るようになっている。
した実施例に基づき説明する。図1は本発明による電磁
装置の第1実施例の平面図、図2は同側面図、図3は同
底面図、図4は図1の中央縦断面図、図5は図4のV−
V線に沿う断面図、図6は図2の左側面図である。図
中、1は両端が開放されている空洞部1aと励磁コイル
装着部1bと透孔部1cを有するコイルボビン、2は一
辺2aがコイルボビン1の空洞部1aに挿通され他辺2
bがコイルボビン1の透孔部1cに挿通されて両辺が離
間する弾発特性を有するように構成された磁気焼鈍され
ていない軟質磁石材料より成る帯状片をU字状に折り曲
げた可動鉄片、3,4は可動鉄片2を挾持した状態でコ
イルボビン1の空洞部1aに挿通固定され一端部が夫々
可動鉄片2の他辺2bに向けて起立するように折り曲げ
られていて頂面が図4に示すように起立部3a,4aの
頂部を折り曲げることにより鎖交磁束数が増大するよう
に形成されている鉄芯、5はコイルボビン1の励磁コイ
ル装着部1bに巻き付けられた電線より成る励磁コイ
ル、6は励磁コイル5を電源に接続するためコイルボビ
ン1に螺着された接続端子である。この場合、可動鉄片
2の一辺2aの先端部と鉄芯3の起立部3aの基部とは
図5に明示したように係合されていて可動鉄片2と鉄芯
3とが起立部3a付近で離脱することがないように構成
されており、また可動鉄片2の他辺2bは常態ではその
弾発力に抗してコイルボビン1の透孔部1cの上壁で抑
止されて鉄芯3,4の起立部3a,4aの共通頂面と所
定の間隔が維持されるようになっている。なお、この電
磁装置が携帯電話等の呼出し信号の着信を知らせる振動
装置として利用されるような場合には、可動鉄片2の他
辺2bの先端部には突起2b′が形成される。
基本構成を示すブロック図である。図中、7は呼出し信
号Sの着信時所定時間閉合される常開型スイッチ、8は
電源電池、9は演算装置10により振動モードを選択で
きるように、即ち電磁装置の励磁コイル5に供給される
電流パルスの通電時間t1 ,通電周期t2 及び持続時間
T(図8参照)の少なくとも一つを調整することが出来
るように構成された電流パルス回路である。なお、電磁
装置が携帯電話の呼出しを知らせる振動装置として用い
られる場合、演算装置10としてはその携帯電話機に組
み込まれているCPUが利用され得る。
から、携帯電話の呼出しを知らせる振動装置として使用
される場合を例にとってその作用を説明すれば、呼出し
信号Sの着信によりスイッチ7が閉じられると、電流パ
ルス回路9からは演算装置10によりセットされた通電
時間t1 と通電周期t2 と通電持続時間Tを有するパル
ス電流が励磁コイル5に供給される。かくして、励磁コ
イル5に通電されると、可動鉄片2と鉄芯3,4とによ
って構成される磁気回路に磁束が発生し、可動鉄片2の
他辺2bと鉄芯3,4の起立部3a,4aの頂面との間
の磁気空隙を減じる方向即ち他片2bの弾発力に抗する
方向に吸引力が発生し、可動鉄片2の他片2bは図4に
鎖線で示すように変位せしめられる。かくして、励磁コ
イル5への通電が遮断されると、前記磁気回路の磁束が
消滅し、磁気回路が減磁する。これにより、可動鉄片2
の他片2bの弾発力が磁気回路の吸引力に打ち勝って該
他片2bはコイルボビン1の透孔部1cの上壁に当接す
るまで(図4の実線位置まで)変位し、この際、突起2
b′は携帯電話の図示しない機壁等を叩打する。そし
て、励磁コイル5への通電・遮断即ち可動鉄片2の他辺
2bの上記変位を繰り返すことにより振動が発生し、使
用者に呼出し信号の着信を知らせる。
ルス電流の通電時間・周期・持続時間,励磁コイル5の
インダクタンス,駆動回路の時定数,前記磁束空隙のパ
ーミアンス,可動鉄片2の他辺2bの弾発力即ちばね常
数により、決定される。従って、この振動は、実用的に
は演算装置10を介しパルス電流の通電時間・周期・持
続時間の少なくとも一つを可変にすることにより適宜変
調させることが可能である。この変調作用を利用するこ
とにより、同一の相手方に対しても通常の呼出しと緊急
の呼出しを区別して知らせると云うような応用が可能で
あり、呼出し機能を一層向上させることが出来る。な
お、本実施例では、複数の鉄芯を用い且つ各鉄芯の吸着
部を鉄芯自体の端部を折り曲げ加工することにより適宜
拡大して鎖交磁束数を増大させ吸引効率を向上させ得る
ように構成し、またU字状可動鉄片2の比較的長くとれ
る他辺2bに適宜のばね常数(弾発力)を付与すると共
にコイルボビン1の一部(透孔部1cの上壁)で他辺2
bの移動を抑止し得るように構成したから、組み立てが
簡単で小型に構成できるばかりか、大きさの割には強力
で作動の信頼性と耐久性に富む振動装置を提供すること
が出来る。又、簡単な駆動回路で使用できると云う利点
もある。
る変形例を示している。即ち、図9に示した変形例は、
鉄芯4が省略されており、起立部3aの頂部即ち吸着部
が鉄芯3の端部を二重に折り曲げて吸着部面積を拡大し
鎖交磁束数を増大させることが出来るようにしている点
で特徴を有する。図10の変形例は、鉄芯がU字状可動
鉄片2の一辺2aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片2の
他辺2bの先端を一辺2aに向けて折り曲げることによ
り形成されていて構成がより簡素化されている点で特徴
を有し、図11の変形例は、鉄芯がU字状可動鉄片2の
一辺2aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片2の他辺2b
の先端部にカシメ等の方法で固着され鎖交磁束数が増大
するように成形された鉄片11により構成されている点
で特徴を有する。これらの変形例は、何れも上記以外の
構成と基本的な作用・効果は第1実施例と同様であるの
で詳細な説明は省略するが、特に図10及び11の変形
例はより小型に構成し得ると云う利点がある。なお、図
10の変形例においてU字状可動鉄片2の他辺2bの先
端を折り曲げる代わりに一辺2aの先端を上方に折り曲
げるようにしてもよい。また、図11の変形例において
鉄片11はU字状可動鉄片2の一辺2aに固着してもよ
い。
る。図中、第1実施例と実質上同一の部材及び部分には
同一符号が付され、詳細な説明は省略されている。この
実施例は、U字状可動鉄片2が磁気焼鈍されていて一辺
2aに対する他辺2bの離間力が、一辺12aがコイル
ボビン1の空洞部1aにU字状可動鉄片2の一辺2a及
び鉄芯3,4と共に挿通固定され他辺12bが該一辺1
2aに対して離間する弾発特性を有するように可動鉄片
2に沿って形成されていて先端部12b′が可動鉄片2
の他辺2bに適宜の公知方法で係合せしめられたU字状
板ばね12によって、付与されるように構成されている
点で第1実施例とは異なる。この実施例の作用・効果は
第1実施例と同様であるので説明は省略する。
なる変形例を示している。即ち、図13に示した変形例
は、鉄芯4が省略されており、起立部3aの頂部即ち吸
着部が鉄芯3の端部を二重に折り曲げて吸着部面積を拡
大し鎖交磁束数を増大せしめるようにしている点で特徴
を有する。図14の変形例は、鉄芯がU字状可動鉄片2
の一辺2aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片2の他辺2
bの先端を一辺2aに向けて二段に折り曲げることによ
り鎖交磁束数を増大せしめるように形成されていて構成
がより簡素化されている点で特徴を有し、図15の変形
例は、鉄芯がU字状可動鉄片2の一辺2aで兼用され且
つ吸着部が可動鉄片2の他辺2bの先端部とU字状板ば
ね12の他辺12bの先端部とに共通にカシメ等の方法
で固着された鉄片11により構成されている点で特徴を
有する。これらの変形例は、何れも上記以外の構成と基
本的な作用・効果は第2実施例と同様であるので、詳細
な説明は省略する。なお、図14の変形例においてU字
状可動鉄片2の他辺2bの先端部を二段に折り曲げる代
わりに一辺2aの先端部を上方に向けて同様に二段に折
り曲げるようにしてもよい。また、図15の変形例にお
いて鉄片11はU字状可動鉄片2の一辺2aとU字状板
ばね12の一辺12aとに共通に固着するようにしても
よい。
る。図中、既述の実施例と実質上同一の部材及び部分に
は同一符号が付され、詳細な説明は省略されている。こ
の実施例は、U字状可動鉄片2が磁気焼鈍されていて、
一辺2aに対する他辺2bの離間力がその間に介置され
た弾機部材例えば鉄芯3及び4の起立部3a及び4aに
緩く巻かれたコイルばね13により付与されるように構
成されている点で、既述の実施例の何れとも異なる。こ
の実施例は、装置の組み立てが比較的簡単であると云う
特徴を除いて、その作用・効果は第1実施例と同様であ
るので説明は省略する。
なる変形例を示している。即ち、図17に示した変形例
は、鉄芯4が省略されており、起立部3aの頂部即ち吸
着部が鉄芯3の端部を二重に折り曲げて吸着部面積を拡
大し鎖交磁束数を増大させることが出来るようにしてい
る点で特徴を有する。図18の変形例は、鉄芯がU字状
可動鉄片2の一辺2aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片
2の他辺2bの先端を鎖交磁束数を増大させることが出
来るように一辺2aに向けて二段に折り曲げることによ
り形成されていて、この折り曲げ部にコイルばね13を
巻装して構成をより簡素化した点で特徴を有し、図19
の変形例は、鉄芯がU字状可動鉄片2の一辺2aで兼用
され且つ吸着部が可動鉄片2の他辺2bの先端部にカシ
メ等の方法で固着された鉄片11により構成され、この
鉄片11にコイルばね13が巻装されている点で特徴を
有する。図20の変形例は、U字状可動鉄片2の一辺2
aの先端部にもカシメ等の方法で上記鉄片11と対向す
るように鉄片11が固着されていて、両鉄片11,11
に共通にコイルばね13が巻装されている点で図19の
変形例と異なる。これらの変形例は、何れも上記以外の
構成と基本的な作用・効果は第3実施例と同様であるの
で、詳細な説明は省略する。なお、コイルばね13は弾
機部材の一例であって、これに限定されるものではな
い。なお、図18の変形例においてU字状可動鉄片2の
他辺2bの先端部を二段に折り曲げる代わりに一辺2a
の先端部を上方に向けて同様に二段に折り曲げるように
してもよい。また、図19の変形例において鉄片11は
U字状可動鉄片2の一辺2aに固着するようにしてもよ
い。
示している。即ち、図21は第4実施例の平面図、図2
2は同側面図、図23は図21の中央縦断面図、図24
は図22の左側面図である。図中、既述の実施例と実質
上同一の部材及び部分には同一符号が付され、詳細な説
明は省略されている。この実施例は、突起2b′を除い
て第1実施例と同様に構成されたU字状可動鉄片2に沿
って一辺14a及び他片14bを有し、特に他片14b
の基部がU字状可動鉄片2の他辺2bにカシメ等の方法
で固着されて先端部は該他辺2bの先端を越えて延びそ
の先端部に分銅15を取り付けた可撓性に富む薄いU字
状の板ばね14が設けられている点で、既述の何れの実
施例とも異なる。この実施例は、U字状可動鉄片2の他
辺2bの吸着及び弾発による移動時に分銅15による慣
性が付加されて、U字状板ばね14の他辺14b前端部
の特に弾発時の変位量が増大し、携帯電話の呼出しを知
らせる振動装置等に利用される場合極めて有効である。
動鉄片2と鉄芯3,4の材料としては、電磁純鉄鋼鈑又
はパーマロイ板が使用され、本電磁装置を携帯電話の呼
出し用振動装置として適用した場合の本願出願人の実験
によれば、消費電力,振動励磁力,飽和磁束密度及び弾
発力等を考慮して、U字状可動鉄片2と鉄芯3,4とに
より形成される磁路長は2.4〜36mm、可動鉄片2の
横断面積は1.2〜3.2mm2 、鉄芯3,4の横断面積
は2.4〜3.6mm2 の範囲にあるのが最適であると云
う結果を得た。
呼出し用振動装置に適用した場合を前提に説明したが、
本電磁装置は、電磁開閉装置やその他の通信機器におけ
る着信告知装置や電磁駆動応用装置等に適用することが
可能であり、特に極小型でも強力な振動装置を構成でき
る上に振動部の振動を装置本体に伝播しないように構成
することができるから、振動装置本体を耳の中又は耳の
周辺に保持させてイヤホンやヘッドホン式に使用するこ
とができ、その他各種の使い方が可能である。
み立てが簡単で小型且つ廉価に製作することが出来るば
かりか、無効消費電力を削減し得る高性能な電磁装置を
提供することが出来る。また、本発明によれば、大量生
産が容易であるばかりか、機器への組み込みも容易で、
利用範囲の広い電磁装置を提供することが出来る。
ある。
一例を示す回路構成図である。
ある。
る。
る。
成図である。
る。
る。
る。
成図である。
る。
る。
る。
る。
である。
Claims (12)
- 【請求項1】 励磁コイルを支持するコイルボビンと、
該コイルボビンに前記励磁コイルの軸線方向に一辺が挿
通固定され他辺が前記一辺に対し離間する弾発特性を有
するように構成された軟質磁石材料より成るU字状可動
鉄片とを備えていて、該可動鉄片の前記一辺の端部と前
記他辺の端部とが所定の間隔を置いて対向するように前
記コイルボビンにより前記他辺がその弾発力に抗して変
位可能に抑止されている電磁装置。 - 【請求項2】 基部が前記他辺に固着されていて先端部
が前記他辺の先端を越えて延びている板ばねと、該板ば
ねの前記先端部に固着された分銅とを更に備えている請
求項1に記載の電磁装置。 - 【請求項3】 励磁コイルを支持するコイルボビンと、
該コイルボビンに前記励磁コイルの軸線方向に一辺が挿
通固定され他辺が前記一辺に対し所定の間隔を置いて対
向するように形成された軟質磁石材料より成るU字状可
動鉄片と、前記コイルボビンに前記励磁コイルの軸線方
向に一辺が挿通固定され他辺が前記一辺に対し離間する
弾発特性を有するように前記可動鉄片に沿って形成され
たU字状板ばねとを備えていて、該板ばねの前記他辺は
その弾発力に抗して前記可動鉄片と共に変位し得るよう
に前記コイルボビンにより抑止されている電磁装置。 - 【請求項4】 励磁コイルを支持するコイルボビンと、
該コイルボビンに前記励磁コイルの軸線方向に一辺が挿
通固定され他辺が前記一辺に対し所定の間隔を置いて対
向するように前記コイルボビンに変位可能に係合せしめ
られた軟質磁石材料より成るU字状可動鉄片と、該可動
鉄片の前記対向する辺間に介置されて前記対向する辺が
離間するように弾圧する弾機部材とを備えた電磁装置。 - 【請求項5】 前記可動鉄片の前記対向する辺の少なく
とも一方の先端部が他方に向けて鎖交磁束数が増大する
ように折り曲げられている請求項1乃至4の何れかに記
載の電磁装置。 - 【請求項6】 前記可動鉄片の前記対向する辺の少なく
とも一方に、他方に向けて鎖交磁束数が増大するように
成形されて突出する鉄片が固着されている請求項1乃至
4の何れかに記載の電磁装置。 - 【請求項7】 前記コイルボビンに前記励磁コイルの軸
線方向に挿通固定されていて前記可動鉄片の前記一辺の
先端部に係合すると共に前記可動鉄片の前記他辺に向け
て鎖交磁束数が増大するように折り曲げられた起立部を
有する鉄芯を更に備えた請求項1乃至4の何れかに記載
の電磁装置。 - 【請求項8】 前記コイルボビンに前記励磁コイルの軸
線方向に前記可動鉄片の前記一辺を挾持するように挿通
固定されていて、一方は前記可動鉄片の前記一辺の先端
に係合すると共に前記可動鉄片の前記他辺に向けて鎖交
磁束数が増大するように折り曲げられた第1の起立部を
有し、他方は前記第1の起立部に隣接して前記可動鉄片
の前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折り曲
げられた第2の起立部を有する一対の鉄芯を更に備えた
請求項1乃至4の何れかに記載の電磁装置。 - 【請求項9】 前記起立部の頂面は該起立部を折り曲げ
ることにより形成されている請求項7又は8に記載の電
磁装置。 - 【請求項10】 前記U字状可動鉄片と前記鉄芯とによ
り決定される磁路長は24〜36mm、前記可動鉄片の横
断面積は1.2〜3.2mm2 、前記鉄芯の横断面積は
2.4〜3.6mm2 に夫々選定されている請求項1乃至
9の何れかに記載の電磁装置。 - 【請求項11】 前記励磁コイルに、呼出し信号の着信
により所定時間閉合される常開型スイッチと電源と電流
パルス回路とを含む直列回路を、直列に接続して成る請
求項1乃至10の何れかに記載の電磁装置を駆動するた
めの回路。 - 【請求項12】 前記電流パルス回路に演算装置が接続
されていて、該演算装置により、前記電流パルス回路か
ら前記励磁コイルに供給される電流パルスの通電時間,
通電周期及び持続時間の少なくとも一つを調整し得るよ
うにした請求項11に記載の回路。
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