JP2007227417A - Oscillation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラックの揺動を検知するためのセンサの配置に関する。 The present invention relates to an arrangement of sensors for detecting rack swing.
従来より、シャフトに磁性部材を取り付けたものを、芯の無い中空のソレノイドの中空部分に入れて、ソレノイドを励磁することにより、シャフトを揺動させることが行われている(例えば、特許文献1の図1を参照)。シャフトにはラックが取り付けられており、シャフトを揺動させることによりラックを揺動させることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a shaft attached with a magnetic member is placed in a hollow portion of a hollow solenoid without a core, and the shaft is rocked by exciting the solenoid (for example, Patent Document 1). (See FIG. 1). A rack is attached to the shaft, and the rack can be swung by swinging the shaft.
この際、ラックに反射板を取り付けておき、センサから光を照射して光が反射されるか否かにより、ラックの揺動を検知することが行われている。このようなセンサを配置するための基板と、ソレノイドの励磁を制御するための回路素子などを配置する基板とは別々に設けられている。 At this time, a reflection plate is attached to the rack, and swinging of the rack is detected by irradiating light from a sensor to reflect the light. A substrate on which such a sensor is arranged and a substrate on which circuit elements for controlling the excitation of the solenoid are arranged are provided separately.
しかしながら、上記のような構造によれば、二種類の基板が必要になってしまう。 However, according to the above structure, two types of substrates are required.
そこで、本発明は、基板を一種類ですむようにすることを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to use only one type of substrate.
本発明にかかる揺動装置は、所定方向に揺動するフレームと、前記フレームに取り付けられた磁性部材と、前記磁性部材を前記所定方向に吸引する磁力を生成するコイルと、前記フレームに取り付けられ、光を反射する反射部と、前記反射部に光を与える発光体と、前記発光体により与えられ、前記反射部により反射された光を受光する受光体と、前記コイルの励磁を制御する励磁制御素子と、前記励磁制御素子が一方の面に配置され、前記発光体が他方の面に配置されている基板とを備えるように構成される。 A swing device according to the present invention is attached to a frame that swings in a predetermined direction, a magnetic member attached to the frame, a coil that generates a magnetic force that attracts the magnetic member in the predetermined direction, and the frame. A reflecting part that reflects light; a light emitter that provides light to the reflecting part; a light receiver that receives light reflected by the reflecting part and reflected by the reflecting part; and an excitation that controls excitation of the coil A control element and a substrate on which the excitation control element is disposed on one surface and the light emitter is disposed on the other surface are configured.
上記のように構成された揺動装置によれば、フレームは、所定方向に揺動する。磁性部材は、前記フレームに取り付けられた。コイルは、前記磁性部材を前記所定方向に吸引する磁力を生成する。反射部は、前記フレームに取り付けられ、光を反射する。発光体は、前記反射部に光を与える。受光体は、前記発光体により与えられ、前記反射部により反射された光を受光する。励磁制御素子は、前記コイルの励磁を制御する。基板は、前記励磁制御素子が一方の面に配置され、前記発光体が他方の面に配置されている。 According to the swing device configured as described above, the frame swings in a predetermined direction. The magnetic member was attached to the frame. The coil generates a magnetic force that attracts the magnetic member in the predetermined direction. The reflector is attached to the frame and reflects light. The light emitter gives light to the reflecting portion. The light receiving body receives light which is provided by the light emitting body and is reflected by the reflecting portion. The excitation control element controls excitation of the coil. The substrate has the excitation control element disposed on one surface and the light emitter disposed on the other surface.
また、揺動装置は、前記受光体が、前記発光体と一体に設けられているようにしてもよい。 The swing device may be configured such that the light receiving body is provided integrally with the light emitting body.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態にかかる揺動装置1の斜視図である。図2は、本発明の実施形態にかかる揺動装置1の側面図である。揺動装置1は、上部フレーム10、第一磁性部材12、反射部14、下部フレーム20、ソレノイド22、基板30、励磁制御素子32、センサ34を備える。
FIG. 1 is a perspective view of a rocking device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the swing device 1 according to the embodiment of the present invention. The oscillating device 1 includes an
上部フレーム10は、所定方向に揺動する。図1および図2に示すように、所定方向は水平方向である。なお、上部フレーム10は、図示しない本体から吊り下げられている。
The
第一磁性部材12は、上部フレーム10に取り付けられている。第一磁性部材12は、鉄であることが好ましい。
The first
反射部14は、上部フレーム10の裏面(下側の面)に取り付けられ、光を反射する。図3は、反射部14近傍の部分斜視図である。なお、図3においては、センサ34よりも右側に配置された反射部を図示省略している。反射部14は、第一反射部14a、第二反射部14bを有する。第一反射部14aは第一の幅(狭い幅)を有し、第二反射部14bは第二の幅(広い幅)を有している。第一反射部14aおよび第二反射部14bは所定方向(揺動方向)に一列に配置されている。
The
図4は、反射部14近傍の部分平面図である。反射部14は、第一反射部14a、第二反射部14b、第一反射部14c、第二反射部14dを有する。第一反射部14a、第二反射部14bは、センサ34よりも左側に配置されている。第一反射部14cおよび第二反射部14dは、センサ34よりも右側に配置されている。
FIG. 4 is a partial plan view in the vicinity of the reflecting
第一反射部14aは、第二反射部14bよりもセンサ34から遠くに配置されている。第一反射部14cは、第二反射部14dよりもセンサ34から近くに配置されている。第一反射部14a、第二反射部14b、第一反射部14cおよび第二反射部14dは一列に配置されている。なお、第一反射部14aの幅=第一反射部14cの幅=W1は、第二反射部14bの幅=第二反射部14dの幅=W2よりも小さい。
The first reflecting
下部フレーム20は、ソレノイド22を搭載したフレームである。
The
ソレノイド22は、コイル22a、第二磁性部材22bを有する。
The
コイル22aは、第一磁性部材12を所定方向(上部フレーム10の揺動方向)に吸引する磁力を生成する。コイル22aの磁界の向きが、所定方向と垂直な方向、すなわち鉛直方向である。
The
第二磁性部材22bは、鉄心である。コイル22aは第二磁性部材22bを芯とする。
The second magnetic member 22b is an iron core. The
センサ34は、反射部14(第一反射部14a、第二反射部14b、第一反射部14c、第二反射部14d)に光を与える発光体を有する。さらに、センサ34は、発光体により与えられ、反射部14により反射された光を受光する受光体を有する。受光体は、発光体と一体に設けられており、受光した光の強さに応じた電気信号を出力する。例えば、センサ34は、フォトカプラである。
The
図5は、図4に示す状態から上部フレーム10が揺動して左側に移動したときのセンサ34の受光体が出力する電気信号のレベルを示す図である。まず、上部フレーム10が揺動して左側に移動すると、センサ34の真上を第一反射部14cが通過する。すると、幅W1を通過するのにかかる時間だけ、センサ34からHighレベルの信号34aが出力される。センサ34の真上を第一反射部14cが通過しおえると、しばらくセンサ34の出力はLowレベルになる。そして、センサ34の真上を第二反射部14dが通過する。すると、幅W2を通過するのにかかる時間だけ、センサ34からHighレベルの信号34bが出力される。センサ34の真上を第二反射部14dが通過しおえると、センサ34の出力はLowレベルになる。ここで、W2>W1なので、信号34bの出力される時間は、信号34aの出力される時間よりも長い。
FIG. 5 is a diagram showing the level of the electrical signal output by the light receiver of the
図6は、図4に示す状態から上部フレーム10が揺動して右側に移動したときのセンサ34の受光体が出力する電気信号のレベルを示す図である。まず、上部フレーム10が揺動して右側に移動すると、センサ34の真上を第二反射部14bが通過する。すると、幅W2を通過するのにかかる時間だけ、センサ34からHighレベルの信号34cが出力される。センサ34の真上を第二反射部14bが通過しおえると、しばらくセンサ34の出力はLowレベルになる。そして、センサ34の真上を第一反射部14aが通過する。すると、幅W1を通過するのにかかる時間だけ、センサ34からHighレベルの信号34dが出力される。センサ34の真上を第一反射部14aが通過しおえると、センサ34の出力はLowレベルになる。ここで、W2>W1なので、信号34cの出力される時間は、信号34dの出力される時間よりも長い。
FIG. 6 is a diagram showing the level of an electrical signal output from the light receiver of the
図5を参照すると、上部フレーム10が揺動して左側に移動すれば、短時間の信号34aの後に長時間の信号34bが出力される。図6を参照すると、上部フレーム10が揺動して右側に移動すれば、長時間の信号34cの後に短時間の信号34dが出力される。このように、信号の長短の順序が異なることから、上部フレーム10が左右のどちらに移動しているかがわかる。
Referring to FIG. 5, if the
励磁制御素子32は、コイル22aの励磁を制御する。例えば、コイル22aにパルス電流を流し、パルスの幅を変更することにより、コイル22aの発生する磁力を制御する。すなわち、パルス幅制御(PWM : Pulse Width Modulation)を行う。
The excitation control element 32 controls the excitation of the
図7は、励磁制御素子32による励磁制御の一例を説明するための図である。図7(a)は、センサ34の受光体が出力する電気信号のレベルを示す図である。図7(b)は、励磁制御素子32により制御されたコイル22aの磁力を示す図である。なお、コイル22aの磁力は、コイル22aに流す電流により決定される。
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of excitation control by the excitation control element 32. FIG. 7A is a diagram showing the level of the electrical signal output from the light receiver of the
まず、図4に示す状態から上部フレーム10が揺動して右側に移動すると、図6を参照して説明したように、信号34cが出力される。信号34cの出力が終わった後、遅延時間T0が経過した時点で(ただし、信号34dの出力があることを要する)、コイル22aの磁力を0から所定の値にする。吸引時間T1が経過した後に、減衰時間T2をかけてコイル22aの磁力を所定の値から0に直線的に下げていく。
First, when the
基板30は、下部フレーム20に取り付けられている。基板30の取り付けられている高さは、上部フレーム10よりも低い。励磁制御素子32が、基板30の裏面に配置され、センサ34が、基板30の表面に配置されている。
The
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
図4に示す状態から上部フレーム10が揺動して右側に移動したときの動作を説明する。まず、第二反射部14bがセンサ34の真上を通過する。すると、Highレベルの信号34cがセンサ34から出力される(図7参照)。信号34cの出力が終わり、信号34dの出力がされ、信号34cの出力が終わった後から遅延時間T0が経過すると、上部フレーム10は右に大きく動いているので、左に引き戻す。このとき、第一磁性部材12は第二磁性部材22bの真上から離れている。
The operation when the
ここで、コイル22aを励磁し、コイル22aの磁力を0から所定の値にする。すると、第一磁性部材12はコイル22aの中心に引き付ける力が働くので、上部フレーム10もコイル22aの中心へ引き付けられる。
Here, the
コイル22aの磁力を所定の値にして、吸引時間T1経過すると、上部フレーム10がかなり左に引き戻されてくる。このまま、コイル22aの磁力を所定の値にし続けると、第一磁性部材12を引き付けるコイル22aの磁力により、上部フレーム10が静止してしまう。揺動装置1は、例えば乳児用椅子に用いられるものであり、適度に揺動し続けることが好ましい。
When the magnetic force of the
よって、コイル22aの磁力を、減衰時間T2をかけて、所定の値から0に直線的に下げていく。すると、上部フレーム10は静止しないで、惰性で、左へと動いていく。なお、上部フレーム10が左へと揺動した場合も、上記と同様に上部フレーム10を右に引き戻す。
Therefore, the magnetic force of the
なお、上部フレーム10が所定方向に揺動する際に、第一磁性部材12が第二磁性部材22bの真上を通過する。また、上部フレーム10が所定方向に揺動する際に、第一磁性部材12はコイル22aの内部を通過しないで、外部を通過する。
When the
本発明の実施形態によれば、基板30の表面にセンサ34を配置し、基板30の裏面に励磁制御素子32を配置するため、センサ34を配置するための基板と励磁制御素子32を配置するための基板とを共用できる。
According to the embodiment of the present invention, the
1 揺動装置
10 上部フレーム
12 第一磁性部材
14 反射部
14a、14c 第一反射部
14b、14d 第二反射部
20 下部フレーム
22a コイル
22b 第二磁性部材
22 ソレノイド
30 基板
32 励磁制御素子
34 センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記フレームに取り付けられた磁性部材と、
前記磁性部材を前記所定方向に吸引する磁力を生成するコイルと、
前記フレームに取り付けられ、光を反射する反射部と、
前記反射部に光を与える発光体と、
前記発光体により与えられ、前記反射部により反射された光を受光する受光体と、
前記コイルの励磁を制御する励磁制御素子と、
前記励磁制御素子が一方の面に配置され、前記発光体が他方の面に配置されている基板と、
を備えた揺動装置。 A frame that swings in a predetermined direction;
A magnetic member attached to the frame;
A coil that generates a magnetic force for attracting the magnetic member in the predetermined direction;
A reflection part attached to the frame and reflecting light;
A light emitter that gives light to the reflecting portion;
A light receiving body that receives light provided by the light emitting body and reflected by the reflecting portion;
An excitation control element for controlling excitation of the coil;
A substrate on which the excitation control element is disposed on one surface and the light emitter is disposed on the other surface;
A rocking device comprising:
前記受光体が、前記発光体と一体に設けられている、
揺動装置。 The rocking device according to claim 1,
The light receiver is provided integrally with the light emitter;
Swing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006043296A JP2007227417A (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Oscillation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006043296A JP2007227417A (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Oscillation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007227417A true JP2007227417A (en) | 2007-09-06 |
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-
2006
- 2006-02-21 JP JP2006043296A patent/JP2007227417A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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