JP2004195444A - Electromagnetic actuator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やポケットベル等に用いられ、信号着信時の呼び出しを振動によって知らせるための電磁型アクチュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の電磁型アクチュエータとしては、WO99/39843に開示されているものが知られている。この電磁型アクチュエータを図3に示す。図3に示すように、電磁型アクチュエータ100は、ケース101内において、ヨーク103の溝部内にマグネット105を配置し、溝部内においてマグネット105とギャップを経て位置し且つダイヤフラム107に取り付けられたコイル109を設けており、ヨーク103は、筐体101の側面に平行に配置された上下の振動板111、113によって支持されている。コイル109に低周波電流を印加することにより、振動板111,113の作用によってヨーク103が振動し、コイル109に高周波電流を印加することにより、ダイヤフラム107を振動させて高周波音を発生させる。また、ケース101から内側径方向に向かって鍔115を配置し、ヨーク103の振動方向を上下方向に規制している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の技術では、ヨーク103の重量及び振動板111、113の寸法のバラツキによって、共振周波数にバラツキが発生するという課題がある。
【0004】
そこで、本発明は、製造過程で共振周波数を調整することができ且つ、自動半田槽を通過させることでプリント基板に半田付できる電磁型アクチュエータを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、マグネットと、マグネットに装着したポールピースと、ポールピースと対向するヨークと、ヨークに装着した分銅と、分銅をその内端で支えるスプリングと、外側端子と内側端子を装着したベースと、ベースに装着したコイルと、ベースにスプリングの外端を押付けるスプリングカバーとを備え、ポールピースとヨークが対向するギャップにコイルを配置し、内側端子および外側端子からコイルに交流電流を印加することによって分銅が振動する電磁型アクチュエータにおいて、
スプリングの外端をスライド可能に固定し、共振周波数を調整後に最終固定することを特徴とする。
【0006】
この請求項1に記載の発明では、スプリングの外端をスライド可能に固定し、共振周波数を調整後に最終固定することにより、組立過程で共振周波数を調整することができるので、共振周波数のバラツキを抑えることができる。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、スプリングの外端は、その最端部がベースに設けた溝を貫通して露出し、最端部をスライドさせることによって共振周波数を調整することを特徴とする。
【0008】
この請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、最終製造工程で共振周波数を調整することができるので、調整工程を簡素化することができる。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1乃至2のいずれかに記載の発明において、外側端子と内側端子は、同一平面上の底面となるようにベースに勘合固定することを特徴とする。
【0010】
この請求項3に記載の発明では、請求項1乃至2のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、外側端子と内側端子を同一平面上の底面とするので、自動半田槽を通過させることでプリント基板に半田付することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る電磁型アクチュエータを示す断面図であり、図2は、図1の電磁型アクチュエータの分解斜視図である。図1に示す電磁型アクチュエータ1は、携帯電話を通して着信した情報を振動により、携帯者に知らせるものである。
【0012】
電磁型アクチュエータ1は、マグネット7と、ポールピース9と、ヨーク31と、スプリング17の内端17aと共にヨーク31に固着した分銅11と、導電体である外側端子51と内側端子52を備えたベース13と、ベース13の起立部13aに装着したコイル3と、スプリング17の外端17bをベース13に押付けるスプリングカバー61と、これらを収納するカバー14とを備えている。コイル3は、外側端子51と内側端子52に接続されており、交流電流を印加することにより、分銅11が、図1中の上下方向に振動するようになっている。尚、本明細書においては、上及び下の文言を便宜上使用するが、これは上下方向を特定するものではない。
【0013】
円板形マグネット7は上下方向に磁化され、片端(例えば、S極)にポールピース9を固着(接着)し、片端(例えば、N極)はヨーク31の中央に固着(接着)する。
【0014】
スプリング17は、ステンレス等の金属材を用いた板バネであり、内端17aには円周方向3個所に切欠きを設け、分銅11の内周に設けた3個所の突部と勘合する。分銅11の円周部11aをヨーク31の外壁31aの外面に接着固定すると共に、ヨーク31の外周に設けた耳部31bはスプリング17の内端17aを分銅11との間に挟み込んで固定する。スプリング17の外端17bは、端部で下方に伸びた最端部17b1(3個所)を備えている。
【0015】
ベース13は樹脂成形品であり、中央には上方に立上がる起立部13aを備え、下方底部の中央は内側端子52と勘合(圧入)し、外周には外側端子51を装着固定する。外側端子51と内側端子52は導電性金属材であり、底部は外部プリント基板と接続され、内部ではコイル3に接続して交流電流が印加される。内側端子52は円形であり、外側端子51はドーナッツ平板形であり、ベース13に勘合装着されると電磁型アクチュエータ1の底面を構成し、この底面は同一平面上に位置する。
【0016】
コイル3を起立部13aの外周面に装着し、コイル3の一方のリード線は起立部13aに設けたスリットを経由して内側端子52の内面(上面)に半田付する。外側端子51の外周部分(1箇所)は上方に起立して、ベース13を貫通している。コイル3の他方のリード線は、ベース13の上面に沿って、この起立部分に半田付する。
【0017】
分銅11、ヨーク31及びマグネット7とポールピース9を固着したスプリング17は、その最端部17b1をベース13に設けた溝13b(3個所)を貫通させながら、ベース13に嵌め込まれる。溝13bは円周方向(角度方向)に約10度の幅で設けている。
【0018】
リング形状で金属製のスプリングカバー61は、上部に内側に張出した押さえ61a(3個所)を備え、側面には孔61b(3個所)を設けている。孔61bは、ベース13に設けた突起と勘合する。スプリングカバー61をベース13と勘合させながら嵌め込むことにより、押さえ61aはスプリング17の外端17bをベース13に対して押付けて押さえる。
【0019】
カバー14は、ベース13の最外周部分と勘合して全体を上部から覆う。底部は、ベース13と外側端子51及び、内側端子52で覆われ、外周部分の溝13b(3個所)からは、スプリング17の最端部17b1(3個所)が飛出している。
【0020】
スプリング17のバネ定数と、分銅11及びヨーク31、マグネット7、ポールピース9から成る全体質量は、機械的振動系を構成し、共振周波数はコイル3に印加される交流電流の周波数と一致させることが望ましい。
【0021】
分銅11は、タングステン等の高比重材の粉末を焼結して成形しており、コイル3に交流電流が印加されると電磁力が作用し、ヨーク31に固着された分銅11は上下方向に振動する。上下の振動振幅を確保するため、ヨーク31の上面とカバー14の間、ポールピース9の下面とベース13の間及びヨーク31の耳部31bの下面と外側端子51との間にはスペースを持たせると共に、分銅11の外周には3個所の肉逃げ11bを設けている。
【0022】
スプリング17の外端17bは押さえ61aで押さえられているものの、底部に飛び出た最端部17b1を溝13bに沿って円周方向(角度方向)にスライドさせると、外端17bは回転し、同時に内端17aに固着されている分銅11とヨーク31も回転する。尚、内端17aは、分銅11の突部と勘合して挟み込まれているので、回転方向に強く固定されている。
【0023】
製造工程の中では、外側端子51及び内側端子52に外部から単一周波数の交流電流を印加して振動量を計測する。印加電流の周波数を変化させると、振動系の共振特性に従って振動量が変化する。同様に、最端部17b1をスライドさせると、外端17bの押さえ61aまでの長さが変化するので、振動系の共振周波数が変化する。スライドによる変化量は、主に分銅11の重量のバラツキとスプリング17の寸法のバラツキをカバーすれば良いので微少で良い。
【0024】
この様に、単一周波数の交流電流を印加して振動量を計測しながら、最端部17b1をスライドさせることにより、振動系を所定の共振周波数に調整することができる。調整後、最端部17b1の飛び出た個所は切断し、溝13bの個所にて、接着剤で固定する。
【0025】
次に、上述した構成と製造工程に基づき、本実施の形態の作用を説明する。
【0026】
電磁型アクチュエータ1は、携帯電話等のプリント基板に搭載され、プリント基板から単一周波数の交流電流が供給されると、その周波数で共振して振動し、携帯者に着信等の情報を知らせる。振動系の共振周波数は、スプリング17のバネ定数と分銅11等の全体質量で決定される。
【0027】
製造上不可避のバラツキによって、個々の電磁型アクチュエータ1は共振周波数にバラツキを持つので、そのままではバラツキ分だけ振動量が減少する。
【0028】
本実施の形態では、スプリング17の最端部17b1をスライドさせることにより、振動系の共振周波数を所定の値に調整することができるので、製造ラインから得られる総ての電磁型アクチュエータ1の共振周波数を一致させて、最大の振動量を出力させることがでできる。
【0029】
また、本実施の形態では、電磁型アクチュエータ1の最終製造工程となる振動量の計測状態で共振周波数を調整することができるので、工程が複雑化することを避けることができる。同時に、最端部17b1は、単にスプリング17の端部を延長しただけなので、安価に実現できると共に、調整は単純なスライド操作なので、作業は簡便に行うことができる。
【0030】
更に、本実施の形態では、ベース13に勘合固定される外側端子51と内側端子52は、同一平面上の底面となるので、携帯電話等のプリント基板の交流電流供給用パターンにクリーム半田等を介して搭載し、自動半田槽を通過させれば、手作業なしで容易にプリント基板への固定と接続を行なうことができる。
【0031】
尚、本発明の実施の形態では、振動アクチュエータについて説明したが、これに限定されるものではなく、振動と音の両者を発生する電磁型アクチュエータについても有効に適用できることは言うまでもない。
【0032】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明では、組立過程で共振周波数を調整することができるので、共振周波数のバラツキを抑えて大きな振動量を得ることができる。
【0033】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、最終製造工程で共振周波数を調整することができるので、調整工程を簡便化できると共に、製造コストを低減することができる。
【0034】
請求項3に記載の発明では、請求項1乃至2のいずれかに記載の発明と同様な効果を奏するとともに、自動半田槽を通過させることによってプリント基板への固定と接続を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る電磁型アクチュエータを示す断面図である。
【図2】図1の電磁型アクチュエータの分解斜視図である。
【図3】従来に係る電磁型アクチュエータを示す断面図である。
【符号の説明】
1 電磁型アクチュエータ
3 コイル
7 マグネット
9 ポールピース
11 分銅
13 ベース
14 カバー
17 スプリング
31 ヨーク
51 外側端子
52 内側端子
61 スプリングカバー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic actuator used for a mobile phone, a pager, or the like, for notifying a call at the time of signal reception by vibration.
[0002]
[Prior art]
As this type of electromagnetic actuator, one disclosed in WO 99/39843 is known. FIG. 3 shows this electromagnetic actuator. As shown in FIG. 3, in the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described technique has a problem in that the resonance frequency varies due to the weight of the
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic actuator that can adjust a resonance frequency in a manufacturing process and can be soldered to a printed circuit board by passing through an automatic solder bath.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a magnet, a pole piece mounted on the magnet, a yoke facing the pole piece, a weight mounted on the yoke, a spring supporting the weight at its inner end, an outer terminal and an inner terminal. Equipped with a base, a coil mounted on the base, and a spring cover for pressing the outer end of the spring against the base.The coil is arranged in the gap between the pole piece and the yoke, and the inner terminal and the outer terminal are connected to the coil. In an electromagnetic actuator in which a weight oscillates when an alternating current is applied,
The outer end of the spring is slidably fixed, and finally fixed after adjusting the resonance frequency.
[0006]
According to the first aspect of the present invention, since the outer end of the spring is slidably fixed, and the resonance frequency is adjusted and finally fixed, the resonance frequency can be adjusted in the assembly process. Can be suppressed.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the outer end of the spring is exposed by exposing the outermost end thereof through a groove provided in the base, and the outermost end is slid to cause resonance. The frequency is adjusted.
[0008]
According to the second aspect of the invention, the same operation and effect as those of the first aspect of the invention can be obtained, and the resonance frequency can be adjusted in the final manufacturing process, so that the adjustment process can be simplified.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the outer terminal and the inner terminal are fitted and fixed to the base so that the bottom surface is on the same plane.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the same effects as those of the first or second aspect can be obtained, and the outer terminal and the inner terminal are formed on the same bottom surface. It can be soldered to the printed circuit board by passing.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an electromagnetic actuator according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the electromagnetic actuator of FIG. The electromagnetic actuator 1 shown in FIG. 1 informs a carrier of information received through a mobile phone by vibration.
[0012]
The electromagnetic actuator 1 has a base including a
[0013]
The disc-
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The ring-shaped
[0019]
The
[0020]
The spring constant of the
[0021]
The
[0022]
Although the
[0023]
In the manufacturing process, a single frequency alternating current is applied to the
[0024]
As described above, the vibration system can be adjusted to a predetermined resonance frequency by sliding the extreme end 17b1 while applying a single-frequency alternating current and measuring the vibration amount. After the adjustment, the protruding portion of the outermost portion 17b1 is cut and fixed with an adhesive at the portion of the
[0025]
Next, the operation of the present embodiment will be described based on the above-described configuration and manufacturing process.
[0026]
The electromagnetic actuator 1 is mounted on a printed circuit board such as a mobile phone. When an alternating current of a single frequency is supplied from the printed circuit board, the electromagnetic actuator 1 resonates and vibrates at the frequency, and informs the wearer of information such as an incoming call. The resonance frequency of the vibration system is determined by the spring constant of the
[0027]
Since the individual electromagnetic actuators 1 have variations in the resonance frequency due to variations that are inevitable in manufacturing, the vibration amount is reduced by the variation as it is.
[0028]
In the present embodiment, since the resonance frequency of the vibration system can be adjusted to a predetermined value by sliding the outermost end portion 17b1 of the
[0029]
Further, in the present embodiment, since the resonance frequency can be adjusted in the state of measuring the amount of vibration which is the final manufacturing process of the electromagnetic actuator 1, the process can be prevented from becoming complicated. At the same time, the outermost end 17b1 can be realized inexpensively because the end of the
[0030]
Further, in the present embodiment, the
[0031]
In the embodiment of the present invention, a vibration actuator has been described. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention can be effectively applied to an electromagnetic actuator that generates both vibration and sound.
[0032]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the resonance frequency can be adjusted during the assembling process, so that the variation in the resonance frequency can be suppressed and a large vibration amount can be obtained.
[0033]
According to the second aspect of the invention, the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained, and the resonance frequency can be adjusted in the final manufacturing process, so that the adjusting process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. can do.
[0034]
According to the third aspect of the invention, the same effects as those of the first and second aspects of the invention can be obtained, and the fixing and connection to the printed circuit board can be performed by passing through the automatic solder bath.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an electromagnetic actuator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the electromagnetic actuator of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional electromagnetic actuator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
スプリングの外端をスライド可能に固定し、共振周波数を調整後に最終固定することを特徴とする電磁型アクチュエータ。A magnet, a pole piece attached to the magnet, a yoke facing the pole piece, a weight attached to the yoke, a spring supporting the weight at its inner end, a base equipped with the outer and inner terminals, and attached to the base And a spring cover that presses the outer end of the spring to the base.The coil is placed in the gap where the pole piece and the yoke face each other, and the weight is applied by applying alternating current to the coil from the inner terminal and the outer terminal. In a vibrating electromagnetic actuator,
An electromagnetic actuator wherein an outer end of a spring is slidably fixed, and a resonance frequency is adjusted and finally fixed.
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