JP2015118649A - Manufacturing method of tactile-sense solenoid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばタッチ式入力装置に使用され、触覚フィードバックを与える触覚型ソレノイドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a haptic solenoid that is used in, for example, a touch input device and provides haptic feedback.
触覚型ソレノイドとして、例えば特許文献1には、図8に示すように、中央開放エリアを有するプラスチックフレーム101と、プラスチックフレーム101の下部長脚101Aと上部長脚101Bに固定された固定極102と可動極103と、固定極102に装着されたコイル104とを備えたものが記載されている。
この触覚型ソレノイドは、コイルに電流がオンおよびオフされると、可動極103が固定極102に吸引および離されることにより、下部長脚101Aと上部長脚101B間の側片101Cが弾性変形して、上部長脚101Bに連結された不図示のタッチスクリーンフレーム(被振動体)が振動する。
As a tactile solenoid, for example, in
In this tactile solenoid, when the coil is turned on and off, the movable pole 103 is attracted and separated from the
上述の中央開放エリアを有するプラスチックフレームは、環境温度によって弾性率が比較的大きく変化する傾向があり、環境温度によっては可動極と固定極との隙間が変化してしまい所定の振動量が得られない。
そこで、このプラスチックフレームに替わり中央開放エリアを有する弾性率の比較的小さい金属製のフレームを用いれば弾性率の温度依存性が小さくなるが、フレーム自体のコストが増加してしまう。
そこで、この金属製のフレームの替わりに金属製の板バネ片を可動極と固定極との固定に用いれば部材コストは下がるが、製造時に可動極と固定極を位置決めできるフレームでないため可動極と固定極との隙間がバラツキやすく、所定の振動量が得られない可能性がある。
The plastic frame having the above-mentioned central open area tends to have a relatively large change in elastic modulus depending on the environmental temperature. Depending on the environmental temperature, the gap between the movable pole and the fixed pole changes, and a predetermined amount of vibration is obtained. Absent.
Therefore, if a metal frame having a relatively small elastic modulus having a central open area is used instead of this plastic frame, the temperature dependence of the elastic modulus is reduced, but the cost of the frame itself is increased.
Therefore, if a metal leaf spring piece is used for fixing the movable pole and the fixed pole instead of the metal frame, the member cost is reduced. There is a possibility that the gap with the fixed pole is likely to vary and a predetermined amount of vibration cannot be obtained.
そこで本発明は、従来技術が抱える上記課題を解決し得る触覚型ソレノイドの製造方法を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention intends to provide a method for manufacturing a tactile solenoid that can solve the above-mentioned problems of the prior art.
以下、上記の課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意な組み合わせで採用することができる。 Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve said subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below can be employ | adopted as arbitrary combinations as possible.
上記の課題を解決するため、本発明は、
ベース部材と、
外周にコイルが巻回され、前記ベース部材に固定された固定極と、
前記固定極に対して所定の横方向隙間を介して配置され、前記コイルの給電時に前記固定極に磁気吸引されて横方向に移動する可動極と、
前記可動極に装着された弾性部材と、
前記コイルの無給電時に前記可動極を前記固定極から離れる方向に付勢させる金属製の板バネ片と、
前記ベース部材に設けられ、前記弾性部材を介して前記可動極が当接されるストッパと、
を備えた触覚型ソレノイドの製造方法であって、
前記可動極を、圧縮された状態の前記弾性部材を介して前記ストッパに当接して配置させる可動極配置工程と、
前記可動極配置工程の後に、前記板バネ片が撓まない状態で前記可動極を前記ベース部材もしくは前記固定極に前記板バネ片を介して連結する板バネ片連結工程
を有することを特徴としているものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A base member;
A coil is wound around the outer periphery, and a fixed pole fixed to the base member;
A movable pole that is arranged via a predetermined lateral gap with respect to the fixed pole, and is moved magnetically to the fixed pole and moved laterally when the coil is fed;
An elastic member attached to the movable pole;
A metal leaf spring piece for biasing the movable pole in a direction away from the fixed pole when no power is supplied to the coil;
A stopper provided on the base member, with which the movable pole abuts via the elastic member;
A tactile solenoid manufacturing method comprising:
A movable pole placement step of placing the movable pole in contact with the stopper via the compressed elastic member;
A plate spring piece connecting step of connecting the movable pole to the base member or the fixed pole via the plate spring piece in a state where the plate spring piece is not bent after the movable pole arranging step. It is what.
本発明の触覚型ソレノイドの製造方法では、更なる好ましい特徴として、
「前記可動極配置工程は、
前記ベース部材もしくは前記固定極に係合される第1の治具と、前記可動極に係合される第2の治具とを、前記横方向に相対的に移動させて、前記可動極を前記弾性部材を介して前記ストッパに当接させる可動極横配置工程を有する」、
「前記可動極配置工程は、前記可動極横配置工程の前もしくは後に、
前記第1の治具と前記第2の治具とを前記横方向に直交する縦方向に相対的に移動させて、前記可動極と前記固定極とを所定の縦方向隙間を介して配置させる可動極縦配置工程を有する」、
ものである。
In the method for producing a tactile solenoid of the present invention, as a further preferable feature,
"The movable pole placement step is
The first jig engaged with the base member or the fixed pole and the second jig engaged with the movable pole are relatively moved in the lateral direction to move the movable pole. Having a movable pole lateral arrangement step of contacting the stopper via the elastic member. ''
“The movable pole placement step is performed before or after the movable pole lateral placement step,
The first jig and the second jig are relatively moved in a vertical direction perpendicular to the horizontal direction, and the movable pole and the fixed pole are arranged with a predetermined vertical gap therebetween. It has a movable pole vertical arrangement process ",
Is.
本発明の触覚型ソレノイドの製造方法によれば、環境温度が変化しても安定した出力振動を得られると共に、可動極と固定極との隙間を一定にして所定の振動量が確実に得られる低コストの触覚型ソレノイドが得られる。 According to the method for manufacturing a tactile solenoid of the present invention, a stable output vibration can be obtained even when the environmental temperature changes, and a predetermined vibration amount can be obtained with a constant gap between the movable pole and the fixed pole. A low-cost tactile solenoid can be obtained.
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, in order to clarify the present invention more specifically, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態例)
本発明の第1の実施形態例に係る触覚型ソレノイドの製造方法を図1ないし図5を用いて説明する。
本例の触覚型ソレノイドは、被振動体に振動を与えるために用いられる。被振動体としては、例えば、車両等に搭載される入力装置のタッチスクリーンフレームが挙げられるが、これに限定されるものではない。
(First embodiment)
A method for manufacturing a tactile solenoid according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The tactile solenoid of this example is used for applying vibration to a body to be vibrated. Examples of the vibrating body include, but are not limited to, a touch screen frame of an input device mounted on a vehicle or the like.
本例の製造方法より製造される触覚型ソレノイドは、固定極10と、可動極20と、ベース部材30と、2つの板バネ片40、50と、2つのガイド機構60、70を有する。
The tactile solenoid manufactured by the manufacturing method of this example includes the fixed
固定極10は、長脚10aおよび短脚10bを有するL字型に形成された板状コアの積層体であり、ベース部材30にビス等によって固定されている。また、固定極10の長脚10aには、コイル11が巻回されている。
The fixed
可動極20は、コイル11の給電時に固定極10に磁気吸引されて移動するものである。この可動極20は、固定極10と同一形状の長脚20aおよび短脚20bを有するL字型に形成された板状コアの積層体であり、ベース部材30上に移動可能に配されている。
The
本例の固定極10と可動極20は、互いに一方の長脚が他方の短脚に対向して配置され、全体として略矩形状に配されている。
そして、固定極10の長脚10aと対向する可動極20の短脚20b、および、可動極20の長脚20aと対向する固定極10の短脚10bには、同一形状の弾性部材D1、D2が装着されている。
The fixed
The
弾性部材D1、D2は筒状で非磁性体のゴムであり周方向に等厚に形成されている。この弾性部材D1、D2が装着されると、本例の可動極20は、固定極10に対して、横方向(図1(a)のX方向)において、横方向隙間T2を介して対向して配される。具体的に、本例の横方向隙間T2は、可動極20の短脚20bに装着された弾性部材D1と固定極10の長脚10aとの隙間、および固定極10の短脚10bに装着された弾性部材D2と可動極20の長脚20aとの隙間であり、同じ隙間となっている。
そして、製造時に、可動極20が横方向に移動してストッパ34に付勢されると弾性部材D1は弾性変形して若干縮む。その際、弾性部材D1の復元力は、後述の板バネ片40、50の弾性力に比べて非常に大きくなっている。
The elastic members D1 and D2 are cylindrical and non-magnetic rubbers, and are formed with a uniform thickness in the circumferential direction. When the elastic members D1 and D2 are attached, the
At the time of manufacture, when the
また本例では、固定極10の長脚10aと可動極20の長脚20aが、横方向と直交方向(Y方向)の縦方向隙間T1を介して対向して配置されている。
Further, in this example, the
可動極20は、最下層の板状コアを上方に延出した部分に被振動体(不図示)への取付部21を有する。取付部21には、被振動体にネジ止めして連結するための2つの取付孔21aが設けられている。なお、可動極20と被振動体との連結は、ネジ止めに限らず、互いの凹凸嵌合であっても、接着等によるものであってもよい。
The
ベース部材30は、樹脂製の平板からなり、その上面30aに固定極10と可動極20が配されている。
このベース部材30は、下部中央の部分に被振動体を支持する支持部材(不図示)への取付部31を有する。この取付部31には、支持部材にネジ止めして連結するための2つの取付孔31aが設けられている。なお、ベース部材30と支持部材との連結は、ネジ止めに限らず、互いの凹凸嵌合であっても、接着等によるものであってもよい。
The
The
板バネ片40、50は、コイル11の無給電時に(図1参照)、可動極20を固定極10から離す方向に付勢させるものである。この板バネ片40、50の材料としては、環境温度の変化によって弾性率が大きく変化しない金属材料が用いられる。なお、この金属材料としては、特にオーステナイト系のステンレスや、アルミニウム合金等の非磁性の金属材料が好適である。
The
本例の板バネ片40、50は、ベース部材30にネジ止めされる固定部41a、51aと、可動極20にネジ止めされる連結部41b、51bと、固定部41a、51aと連結部41b、51bを連絡する板バネ片本体41c、51cからなる。
The
板バネ片40の一側に位置する固定部41aには、第1嵌合孔42aと第1ネジ孔42bが設けられている。第1嵌合孔42aは、ベース部材30に設けられた突部に嵌合されるものであり、製造時の組立誤差を吸収するため、その突部の外径より若干大きい孔径となっている。第1ネジ孔42bは、ベース部材30に設けられた連結孔とネジ止めされるものであり、製造時の組立誤差を吸収するため、その連結孔より若干大きい孔径となっている。
A first fitting hole 42 a and a
板バネ片40の他側に位置する連結部41bには、2つの第2嵌合孔43aと1つの第2ネジ孔43bが設けられている。第2嵌合孔43aは、可動極20に設けられた、第2嵌合孔43aとほぼ同径の2つの突部に嵌合される。第2ネジ孔43bは、可動極20に設けられた、第2ネジ孔43bとほぼ同径の連結孔にネジ止めされる。
Two second fitting holes 43 a and one
板バネ片50の一側に位置する固定部51aには、第3嵌合孔52aと第3ネジ孔52bが設けられている。第3嵌合孔52aは、ベース部材30に設けられた、第3嵌合孔52aとほぼ同径の突部に嵌合される。第3ネジ孔52bは、ベース部材30に設けられた、第3ネジ孔52bとほぼ同径の連結孔にネジ止めされる。
A third
板バネ片50の他側に位置する連結部51bには、第4嵌合孔53aと第4ネジ孔53bが設けられている。第4嵌合孔53aは、可動極20に設けられた突部に嵌合されるものであり、製造時の組立誤差を吸収するため、その突部の外径より若干大きい孔径となっている。第4ネジ孔53bは、可動極20に設けられた連結孔とネジ止めされるものであり、製造時の組立誤差を吸収するため、その連結孔より若干大きい孔径となっている。
The connecting
板バネ片40の板バネ片本体41cは、図1(a)の横方向に直交する縦方向に延出しており、固定部41aを支点として横方向に撓むことができる。また、板バネ片50の板バネ片本体51cは、同じく縦方向に延出しており、固定部51aを支点として横方向に撓むことができる。このため、コイル11の給電時には、可動極20は図2のように固定極10に磁気吸引されて横方向に移動することができ、コイル11の無給電時には、可動極20は図1の初期状態の位置に戻ることができる。
The leaf
ガイド機構60、70は、可動極20がベース部材30から浮き上がることなく、概ね横方向(図1(a)のX方向)でのみ移動可能になるように、可動極20の動きをガイドするものである。つまり、このガイド機構60、70は、可動極20がベース部材30の平坦な上面30aに当接した状態で横方向に移動するようにガイドするものである。
The
本例のガイド機構60、70は、ベース部材30に設けられたガイド部61、71と、可動極20に設けられガイド部61、71に係合する被ガイド部62、72を有する。
The
本例のベース部材30とガイド部61、71は、合成樹脂で一体成形されており、被ガイド部62、72は、可動極20に一体に形成されている。
より具体的には、本例のガイド部61、71は、ベース部材30の上面30aからL字状に突出して形成され、被ガイド部62、72が係合される差し込み口を構成している。一方、被ガイド部62、72は、可動極20の一部を構成している最下層の板状コアから延出して形成されており、固定極10と可動極20と対向する横方向(図1(a)のX方向)に沿って可動極20の両端に配されている。
In this example, the
More specifically, the
ガイド部61、71に被ガイド部62、72が差し込まれると、可動極20はベース部材30から浮き上がることなく、横方向に所定の範囲内で移動可能に配される。
When the guided
本例の触覚型ソレノイドでは、ベース部材30の上面30aに、可動極20の全高より高い直方体状の立壁からなるストッパ34が設けられている。このストッパ34は、弾性部材D1を介して可動極20が当接されており、コイル11の無給電時に可動極20が板バネ片40、50の付勢力によって、可動極20と固定極10との横方向隙間T2を一定に保つものである。
In the tactile solenoid of this example, a
次に本例の製造方法を説明する。 Next, the manufacturing method of this example will be described.
まず、弾性部材D1、D2を固定極10の短脚10bと可動極20の短脚20bに装着する。そして、コイル11が巻回された固定極10をベース部材30にビス等によって固定する(図3(a)参照)。そして、可動極20がベース部材30にガイド機構60、70を介して取り付けられ、可動極20は、ベース部材30から浮き上がることなく配される(図3(b)参照)。
First, the elastic members D1 and D2 are attached to the
次に、図4に示すように、ベース部材30の2つ取付孔31aに挿入される2つのピンPを有する第1の治具J1と、第1の治具J1上にあって縦方向に移動する第3の治具J3Aと、第3の治具J3A上にあって可動極20の2つの取付孔21aに挿入される2つのピンP2を有すると共に横方向に移動する第2の治具J2を用意する。
この第3の治具J3Aと第1の治具J1には、第3の治具J3Aを第1の治具J1に対して縦方向に移動させる縦係合手段K1が設けられている。第2の治具J2と第3の治具J3Aには、第2の治具J2を第3の治具J3Aに対して横方向に移動させる横係合手段K2が設けられている。
このように構成された第2の治具J2は、第1の治具J1に対して縦方向と横方向に移動できる。
Next, as shown in FIG. 4, the first jig J1 having two pins P inserted into the two mounting
The third jig J3A and the first jig J1 are provided with vertical engagement means K1 for moving the third jig J3A in the vertical direction with respect to the first jig J1. The second jig J2 and the third jig J3A are provided with lateral engagement means K2 for moving the second jig J2 laterally with respect to the third jig J3A.
The 2nd jig | tool J2 comprised in this way can move to the vertical direction and a horizontal direction with respect to the 1st jig | tool J1.
そして、ベース部材30の取付孔31aに第1の治具J1のピンP1が挿入されて係合されると、固定極10を有するベース部材30は第1の治具J1と一体となる。また、可動極20の取付孔21aに第2の治具J2のピンP2が挿入されて係合されると、可動極20は、第2の治具J2と一体となる(図5(a)参照)。
なお、第1の治具J1のピンPは、ベース部材30ではなく固定極10に設けられた不図示の取付孔に挿入されてもよい。
また、ベース部材30と第1の治具J1との連結、あるいは可動極20と第2の治具J2との連結は、ピンの係合に限らず、互いの凹凸嵌合であってもよい。
When the pin P1 of the first jig J1 is inserted into and engaged with the mounting
The pin P of the first jig J1 may be inserted into a mounting hole (not shown) provided in the fixed
Further, the connection between the
次に、本例の触覚型ソレノイドの製造方法では、可動極配置工程と、板バネ片連結工程と、完成工程を有する。可動極配置工程は、可動極20を、圧縮された状態の弾性部材D1を介してストッパ34に当接して配置させるものであり、可動極縦配置工程と可動極横配置工程を有する。
Next, the method for manufacturing a tactile solenoid of this example includes a movable pole arrangement step, a leaf spring piece connection step, and a completion step. The movable pole placement step is a step of placing the
(可動極縦配置工程)
可動極縦配置工程は、可動極横配置工程の前に、第1の治具J1と第3の治具J3Aとを横方向に直交する縦方向に相対的に移動させて、可動極20と固定極10とを所定の縦方向隙間T1を介して配置させるものである。
具体的には、可動極20と固定極10との縦方向隙間T1に、縦スペーサS1が挿入される(図5(b)参照)。この縦スペーサS1が縦方向隙間T1に挿入された状態で、第1の治具J1と、第3の治具J3Aが、縦方向に相対的に移動される。すなわち、第3の治具J3Aが、第1の治具J1に対して、付勢力R1により縦方向(図5(b)の下方向)に移動することで、可動極20は固定極10に近接される方向に付勢される。
その際、固定極10の長脚10aと可動極20の長脚20aは縦スペーサS1によって互いに平行になり、また、固定極10の長脚10aの端面が、横方向から見て、可動極20の短脚20bと全面重畳されるように配置される。
(Moveable pole vertical placement process)
In the movable pole vertical arrangement step, before the movable pole horizontal arrangement step, the first jig J1 and the third jig J3A are relatively moved in the vertical direction perpendicular to the horizontal direction, The fixed
Specifically, the vertical spacer S1 is inserted into the vertical gap T1 between the
At that time, the
(可動極横配置工程)
可動極横配置工程は、可動極縦配置工程の後に、ベース部材30もしくは固定極10に係合される第1の治具J1と、可動極20に係合される第2の治具J2とを、横方向に相対的に移動させて、可動極20を弾性部材D1を介してストッパ34に当接させるものである。
具体的には、可動極20が固定極10に縦方向に近接される方向に付勢された状態で、第1の治具J1と、第2の治具J2が、可動極20の横方向に相対的に移動される(図5(c)参照)。すなわち、可動極20が固定極10に縦方向に近接される方向に付勢された状態で、第2の治具J2が、第1の治具J1に対して、付勢力R2により横方向(図5(c)の左方向)に移動することで、可動極20がストッパ34の立壁面に近接される方向に付勢される。可動極20がストッパ34に付勢されると、弾性部材D1は弾性変形して若干縮む。具体的に、この弾性部材D1は、ストッパ34と対面する部分のみ若干弾性変形する。
なお、本例では、可動極縦配置工程は可動極横配置工程の前に行っているが、順序を逆にして、可動極縦配置工程は可動極横配置工程の後に行ってもよい。
(Moving pole lateral arrangement process)
The movable pole lateral arrangement step includes a first jig J1 engaged with the
Specifically, the first jig J1 and the second jig J2 are arranged in the lateral direction of the
In this example, the movable pole vertical placement step is performed before the movable pole horizontal placement step, but the order may be reversed and the movable pole vertical placement step may be performed after the movable pole horizontal placement step.
(板バネ片連結工程)
板バネ片連結工程は、可動極配置工程の後に、板バネ片40、50が撓まない状態で可動極20をベース部材30もしくは固定極10に板バネ片40、50を介して連結するものである。
具体的には、可動極配置工程後において、本例は、可動極20が固定極10に縦方向に近接される方向に付勢されると共に、可動極20がストッパ34に付勢された状態となる。
この状態において、まず、板バネ片40の連結部41bが可動極20に連結されると共に、板バネ片50の固定部51aがベース部材30に連結される。具体的に、板バネ片40の第2嵌合孔43aと第2ネジ孔43bがベース部材30の突部と連結孔に重なるように位置決めされてネジ止めされると共に、板バネ片50の第3嵌合孔52aと第3ネジ孔52bがベース部材30の突部と連結孔に重なるように位置決めされてネジ止めされる。これにより、板バネ片40、50の一端がネジ止めされた状態となる。
次に、板バネ片40、50の一端がネジ止めされた状態で、板バネ片40、50の他端が位置決めされる。具体的に、板バネ片40、50の一端がネジ止めされた状態で、板バネ片40の第1嵌合孔42aと第1ネジ孔42bがベース部材30の突部と連結孔に重なるように位置決めされると共に、板バネ片50の第4嵌合孔53aと第4ネジ孔53bがベース部材30の突部と連結孔に重なるように位置決めされる。その際、製造時に組立誤差があると、板バネ片40、50の他端における、孔と突部、および、孔と連結孔が重ならなくなってしまう。そこで、板バネ片40、50の他端における、孔と突部、および、孔と連結孔を重ね合わせしてネジ止めすると、板バネ片40、50が撓んだ状態でネジ止めされてしまう。
一方、本例では、製造時の組立誤差を吸収するために、第1嵌合孔42aは、ベース部材30に設けられた嵌合される突部の外径より若干大きい孔径になっている。また、第1ネジ孔42bは、ベース部材30に設けられた連結孔より若干大きい孔径となっている。また、第4嵌合孔53aは、ベース部材30に設けられた嵌合される突部の外径より若干大きい孔径になっている。また、第4ネジ孔53bは、ベース部材30に設けられた連結孔より若干大きい孔径となっている。
よって、製造時に組立誤差があっても、板バネ片40、50が、可動極20とベース部材30に撓まない自然な状態で連結できる(図5(d)参照)。
(Leaf spring piece connection process)
In the leaf spring piece coupling step, the
Specifically, after the movable pole placement step, in this example, the
In this state, first, the connecting
Next, the other ends of the
On the other hand, in this example, in order to absorb an assembly error at the time of manufacture, the first fitting hole 42 a has a hole diameter slightly larger than the outer diameter of the fitting protrusion provided in the
Therefore, even if there is an assembly error at the time of manufacture, the
(完成工程)
完成工程は、可動極20が板バネ片40、50によりストッパ34に付勢されるものである。
具体的には、板バネ片連結工程後に、ベース部材30と可動極20から第1の治具J1と第2の治具J2と第3の治具J3Aと縦スペーサS1を外す。本例の弾性部材D1の復元力は、板バネ片40、50の弾性力に比べて非常に大きくなっているため、弾性部材D1は元の状態に戻ることができる。すると、その復元力により、可動極20が、弾性部材D1の弾性変形分、ガイド機構60、70により横方向(右方向)に若干移動する。これにより、ベース部材30と可動極20に固定された板バネ片40、50は横方向に若干撓んだ状態となる。つまり、板バネ片40、50の板バネ片本体41c、51cが、固定部41a、51aを支点として横方向(右方向)に撓んだ状態となる。
その結果、可動極20は板バネ片40、50によりストッパ34に付勢された状態となる(図1(a)参照)。
つまり、本例の可動極20は、コイルの無給電時に、板バネ片40、50によってストッパ34に付勢された状態となり、可動極20と固定極10が所定の横方向隙間T2を介して配置される。
本例では、コイル11の通電時における磁気吸引力は、板バネ片40、50の付勢力より非常に大きく形成されており、板バネ片の付勢力は振動時にほとんど影響を及ぼさないが、コイルの無給電時における板バネ片の付勢力はできるだけ小さいことが好ましく、コイルの無給電時において可動極がストッパに付勢しない当接した状態が特に好ましい。
また、可動極20と固定極10は、所定の縦方向隙間T1を介して配置される。
(Completion process)
In the completion process, the
Specifically, after the leaf spring piece connecting step, the first jig J1, the second jig J2, the third jig J3A, and the vertical spacer S1 are removed from the
As a result, the
That is, the
In this example, the magnetic attraction force when the
In addition, the
このように、本例では、可動極20と固定極10が所定の横方向隙間T2を介して配置されると共に、可動極20と固定極10が所定の縦方向隙間T1を介して配置される。
As described above, in this example, the
そして、図1(a)の初期状態においてコイル11が給電されると、固定極10が電磁石となり、可動極20が、板バネ片40、50の弾性力に反発しながら、固定極10に磁気吸引されて横方向(図1(a)のX方向)に移動し、固定極10に突き当たる(図2参照)。そして、コイル11の給電がなくなり磁気吸引力が減少していくと、可動極20が、板バネ片40、50の弾性力により、ストッパ34に付勢させられ、図1の初期状態に戻ることができる。
When the
本例の製造方法より製造される触覚型ソレノイドは、ベース部材30と、外周にコイル11が巻回され、ベース部材30に固定された固定極10と、固定極10に対して所定の横方向隙間T2を介して配置され、コイル11の給電時に固定極10に磁気吸引されて横方向に移動する可動極20と、可動極20に装着された弾性部材D1と、コイル11の無給電時に可動極20を固定極10から離れる方向に付勢させる金属製の板バネ片40、50と、ベース部材30に設けられ、弾性部材D1を介して可動極20が当接されるストッパ34とを備えている。
The tactile solenoid manufactured by the manufacturing method of this example includes a
本例の板バネ片40、50は、金属製であるため、プラスチック製と比較すると弾性率の温度依存性が小さく、触覚型ソレノイドの通常の使用温度範囲の場合、従来例のようなプラスチックフレームに用いられている熱可塑性樹脂に比べ、弾性率の温度変化は約10分の1以下となっている。
よって、本例では、従来例のようなプラスチックフレームを用いた構成に比べて、温度変化に対して出力振動の安定した触覚型ソレノイドが得られる。
このような本例の構成では、製造時に従来例のような可動極と固定極を位置決めできるフレームではないため、可動極と固定極との隙間がバラツキやすく、所定の振動量が得られない可能性がある。
つまり、本例のような触覚型ソレノイドでは、コイル11の無給電時に可動極20が固定極10に突き当たった状態では、可動極が移動できないため振動が発生せず、また、コイルの無給電時に可動極が固定極から離れ過ぎている場合には、所定の振動力が得られない。このため、可動極20と固定極10との横方向隙間T2を高精度に維持しながら組み立てることが重要である。
Since the
Therefore, in this example, a tactile solenoid with stable output vibration with respect to temperature change can be obtained as compared with the configuration using the plastic frame as in the conventional example.
In the configuration of this example, since it is not a frame that can position the movable pole and the fixed pole as in the conventional example at the time of manufacture, the gap between the movable pole and the fixed pole is likely to vary, and a predetermined amount of vibration cannot be obtained. There is sex.
That is, in the tactile solenoid as in this example, in a state where the
そこで、本例の触覚型ソレノイドの製造方法は、可動極20を、圧縮された状態の弾性部材D1を介してストッパ34に当接して配置させる可動極配置工程と、可動極配置工程の後に、板バネ片40、50が撓まない状態で可動極20をベース部材30もしくは固定極10に板バネ片40、50を介して連結する板バネ片連結工程を有する。
よって、製造時に、可動極20が弾性部材D1の弾性変形分、横方向に移動した状態において、板バネ片40、50が、可動極20とベース部材30もしくは固定極10に撓まない自然な状態でネジ止めされて、完成時には、可動極20が板バネ片40、50により弾性部材D1の弾性変形分、ストッパ34に付勢された状態となる。
これにより、本例の可動極20は、コイル11の無給電時に、板バネ片40、50によってストッパ34に付勢された状態となり、可動極20と固定極10は所定の横方向隙間T2に保たれるため、コイル11の給電時に、所定の振動量が確実に得られる。
つまり、可動極20と固定極10との横方向隙間T2にバラツキが生じることがなく、可動極20と固定極10との横方向隙間T2を精度良く均一に組み立てることができ、製品毎に振動量のバラツキが小さい信頼性の高い触覚型ソレノイドを実現することができる。
このように、本発明の触覚型ソレノイドの製造方法によれば、環境温度が変化しても安定した出力振動を得られると共に、可動極と固定極との隙間を一定にして所定の振動量が確実に得られる低コストの触覚型ソレノイドが得られる。
Therefore, in the manufacturing method of the tactile solenoid of this example, the
Therefore, when the
As a result, the
That is, there is no variation in the lateral gap T2 between the
As described above, according to the method for manufacturing a tactile solenoid of the present invention, stable output vibration can be obtained even when the environmental temperature changes, and a predetermined vibration amount can be obtained with a constant gap between the movable pole and the fixed pole. A low-cost tactile solenoid that can be reliably obtained is obtained.
また、可動極配置工程は、ベース部材30もしくは固定極10に係合される第1の治具J1と、可動極20に係合される第2の治具J2とを、横方向に相対的に移動させて、可動極20を弾性部材D1を介してストッパ34に当接させる可動極横配置工程を有する。
そのため、所定の横方向隙間T2をより一定に保つことができ、コイル11への給電時に所定の振動量が得られるものである。
Further, in the movable pole arranging step, the first jig J1 engaged with the
Therefore, the predetermined lateral gap T2 can be kept more constant, and a predetermined amount of vibration can be obtained when power is supplied to the
また、可動極配置工程は、可動極横配置工程の前もしくは後に、第1の治具J1と第2の治具J2とを横方向に直交する縦方向に相対的に移動させて、可動極20と固定極10とを所定の縦方向隙間を介して配置させる可動極縦配置工程を有する。
よって、可動極20と固定極10は平行になり、可動極20が固定極10に対して傾くことがなく所定の横方向隙間T2をより一定に保つことができる。
In the movable pole arranging step, before or after the movable pole lateral arranging step, the first jig J1 and the second jig J2 are relatively moved in the vertical direction perpendicular to the horizontal direction to move the movable pole. 20 and a movable pole vertical arrangement step of arranging the fixed
Therefore, the
(第2の実施形態例)
本発明の第2の実施形態例に係る触覚型ソレノイドの製造方法を図6または図7を用いて説明する。図6または図7において、図1ないし図5中の符号と同一の符号は同等の部材を指しており、詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
A method for manufacturing a tactile solenoid according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 or 7, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5 indicate the same members, and a detailed description thereof will be omitted.
本例は、第1の実施形態例の第1の治具J1、第2の治具J2、第3の治具J3Aにおいて、第2の治具J2をなくして、第2の治具J2に設けられた2つのピンP2が第3の治具J3B上に設けられたものである。
このように構成された第3の治具J3Bは、第1の治具J1に対して縦方向に相対的に移動できる(図6参照)。
In this example, in the first jig J1, the second jig J2, and the third jig J3A of the first embodiment, the second jig J2 is eliminated, and the second jig J2 is used. The two provided pins P2 are provided on the third jig J3B.
The third jig J3B configured as described above can move relative to the first jig J1 in the vertical direction (see FIG. 6).
本例の触覚型ソレノイドの製造方法について説明する。
本例では、ベース部材30の取付孔31aに第1の治具J1のピンP1が挿入されて係合されると、ベース部材30は、第1の治具J1と一体となる。また、可動極20の取付孔21aに第3の治具J3BのピンP2が挿入されて係合されると、可動極20は、第3の治具J3Bと一体となる(図7(a)参照)。
A method for manufacturing the tactile solenoid of this example will be described.
In this example, when the pin P1 of the first jig J1 is inserted into and engaged with the mounting
本例の触覚型ソレノイドの製造方法では、可動極配置工程と、板バネ片連結工程と、完成工程を有する。可動極配置工程は、可動極20を、圧縮された状態の弾性部材D1を介してストッパ34に当接して配置させるものであり、可動極縦配置工程と可動極横配置工程を有する。
The manufacturing method of the tactile solenoid of this example includes a movable pole arranging step, a leaf spring piece connecting step, and a completion step. The movable pole placement step is a step of placing the
(可動極縦配置工程)
可動極縦配置工程は、可動極横配置工程の前に、第1の治具J1と第3の治具J3Bとを横方向に直交する縦方向に相対的に移動させて、可動極20と固定極10とを所定の縦方向隙間T1を介して配置させるものである。
具体的には、可動極20と固定極10のとの縦方向隙間T1に、縦スペーサS1が挿入される(図7(b)参照)。この縦スペーサS1が縦方向隙間T1に挿入された状態で、第1の治具J1と、第3の治具J3Bが、縦方向に相対的に移動される。すなわち、第3の治具J3Bが、第1の治具J1に対して、付勢力R1により縦方向(図7(b)の下方向)に移動することで、可動極20は固定極10に近接される方向に付勢される。
その際、固定極10の長脚10aと可動極20の長脚20aは縦スペーサS1によって互いに平行になり、また、固定極10の長脚10aの端面が、横方向から見て、可動極20の短脚20bと全面重畳されるように配置される。
(Moveable pole vertical placement process)
In the movable pole vertical arrangement step, before the movable pole horizontal arrangement step, the first jig J1 and the third jig J3B are relatively moved in the vertical direction perpendicular to the horizontal direction, The fixed
Specifically, the vertical spacer S1 is inserted into the vertical gap T1 between the
At that time, the
(可動極横配置工程)
可動極横配置工程は、可動極縦配置工程の後に、横スペーサS2を用いて、可動極20を弾性部材D1を介してストッパ34に当接させるものである。
具体的に、可動極横配置工程は、可動極20が固定極10に縦方向に近接される方向に付勢された状態で、可動極20と固定極10との横方向隙間T2に、横スペーサS2が挿入されて可動極20が横方向(図7(c)の左方向)に移動することで、可動極20がストッパ34に近接される方向に付勢されるものである。横スペーサS2は、所定の横方向隙間T2を越える厚みを有する。
可動極20がストッパ34に付勢されると、弾性部材D1は弾性変形して若干縮む。具体的に、この弾性部材D1は、ストッパ34と対面する部分のみ若干弾性変形する。
なお、本例では、可動極縦配置工程は可動極横配置工程の前に行っているが、順序を逆にして、可動極縦配置工程は可動極横配置工程の後に行ってもよい。
(Moving pole lateral arrangement process)
In the movable pole horizontal arrangement step, the
Specifically, in the movable pole lateral arrangement step, the
When the
In this example, the movable pole vertical placement step is performed before the movable pole horizontal placement step, but the order may be reversed and the movable pole vertical placement step may be performed after the movable pole horizontal placement step.
(板バネ片連結工程)
板バネ片連結工程は、可動極配置工程後において、板バネ片40、50が撓まない状態で可動極20をベース部材30もしくは固定極10に板バネ片40、50を介して連結するものである。本例は、第1の実施形態例の板バネ片連結工程と同様の工程となる。
よって、製造時に組立誤差があっても、板バネ片40、50が、可動極20とベース部材30に撓まない自然な状態で連結できる(図7(d)参照)。
(Leaf spring piece connection process)
In the leaf spring piece connecting step, the
Therefore, even if there is an assembly error at the time of manufacture, the
(完成工程)
完成工程は、可動極20が板バネ片40、50によりストッパ34に付勢されるものである。
具体的には、板バネ片連結工程の後に、ベース部材30と可動極20から第1の治具J1と第3の治具J3Bと縦スペーサS1と横スペーサS2を外す。本例の弾性部材D1の復元力は、板バネ片40、50の弾性力に比べて非常に大きくなっているため、弾性部材D1は元の状態に戻ることができる。すると、その復元力により、可動極20が、弾性部材D1の弾性変形分、ガイド機構60、70により横方向(右方向)に若干移動して、ベース部材30と可動極20に固定された板バネ片40、50は横方向に若干撓んだ状態となる。
その結果、可動極20は板バネ片40、50によりストッパ34に付勢された状態となる(図1(a)参照)。
つまり、本例の可動極20は、コイルの無給電時に、板バネ片40、50によってストッパ34に付勢された状態となり、可動極20と固定極10が所定の横方向隙間T2を介して配置される。
また、可動極20と固定極10は、所定の縦方向隙間T1を介して配置される。
(Completion process)
In the completion process, the
Specifically, after the leaf spring piece connecting step, the first jig J1, the third jig J3B, the vertical spacer S1, and the horizontal spacer S2 are removed from the
As a result, the
That is, the
In addition, the
本例の製造方法によれば、第1の実施形態例の製造方法による触覚型ソレノイドが得られると共に、第1の実施形態例に比べて製造治具の構造を簡素化できる。 According to the manufacturing method of this example, a tactile solenoid according to the manufacturing method of the first embodiment can be obtained, and the structure of the manufacturing jig can be simplified as compared with the first embodiment.
以上、本発明の2つの実施形態例を説明したが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形可能である。 The two embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the above embodiments can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. is there.
上述の可動極と固定極の組み合わせは、コイルの給電時に可動極が固定極に磁気吸引されて移動できるものであれば別の形態でもよい。例えば、可動極と固定極の組み合わせは、コイルを巻回されたC字型の固定極と、この固定極の磁脚端部に近接して配置されたI字型の可動極でもよいし、中脚にコイルを巻回されたE字型の固定極と、この固定極の磁脚端部に近接して配されたI字型の可動極でもよい。 The above-described combination of the movable pole and the fixed pole may be in another form as long as the movable pole can be moved by being magnetically attracted to the fixed pole when the coil is fed. For example, the combination of the movable pole and the fixed pole may be a C-shaped fixed pole wound with a coil and an I-shaped movable pole disposed in the vicinity of the end of the magnetic leg of the fixed pole. An E-shaped fixed pole in which a coil is wound around the middle leg and an I-shaped movable pole disposed in the vicinity of the end of the magnetic leg of the fixed pole may be used.
10 固定極
10a 長脚
10b 短脚
11 コイル
20 可動極
20a 長脚
20b 短脚
21 取付部
21a 取付孔
30 ベース部材
30a ベース部材の上面
31 取付部
31a 取付孔
34 ストッパ
40 板バネ片
41a 固定部
41b 連結部
41c 板バネ片本体
42a 第1嵌合孔
42b 第1ネジ孔
43a 第2嵌合孔
43b 第2ネジ孔
50 板バネ片
51a 固定部
51b 連結部
51c 板バネ片本体
52a 第3嵌合孔
52b 第3ネジ孔
53a 第4嵌合孔
53b 第4ネジ孔
60 ガイド機構
61 ガイド部
62 被ガイド部
70 ガイド機構
71 ガイド部
72 被ガイド部
D1 弾性部材
D2 弾性部材
J1 第1の治具
J2 第2の治具
J3A 第3の治具
J3B 第3の治具
K1 縦係合手段
K2 横係合手段
P1 ピン
P2 ピン
R1 付勢力
R2 付勢力
S1 縦スペーサ
S2 横スペーサ
T1 縦方向隙間
T2 横方向隙間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
外周にコイルが巻回され、前記ベース部材に固定された固定極と、
前記固定極に対して所定の横方向隙間を介して配置され、前記コイルの給電時に前記固定極に磁気吸引されて横方向に移動する可動極と、
前記可動極に装着された弾性部材と、
前記コイルの無給電時に前記可動極を前記固定極から離れる方向に付勢させる金属製の板バネ片と、
前記ベース部材に設けられ、前記弾性部材を介して前記可動極が当接されるストッパと、
を備えた触覚型ソレノイドの製造方法であって、
前記可動極を、圧縮された状態の前記弾性部材を介して前記ストッパに当接して配置させる可動極配置工程と、
前記可動極配置工程の後に、前記板バネ片が撓まない状態で前記可動極を前記ベース部材もしくは前記固定極に前記板バネ片を介して連結する板バネ片連結工程を有することを特徴とする触覚型ソレノイドの製造方法。 A base member;
A coil is wound around the outer periphery, and a fixed pole fixed to the base member;
A movable pole that is arranged via a predetermined lateral gap with respect to the fixed pole, and is moved magnetically to the fixed pole and moved laterally when the coil is fed;
An elastic member attached to the movable pole;
A metal leaf spring piece for biasing the movable pole in a direction away from the fixed pole when no power is supplied to the coil;
A stopper provided on the base member, with which the movable pole abuts via the elastic member;
A tactile solenoid manufacturing method comprising:
A movable pole placement step of placing the movable pole in contact with the stopper via the compressed elastic member;
A plate spring piece connecting step of connecting the movable pole to the base member or the fixed pole via the plate spring piece in a state where the plate spring piece is not bent after the movable pole arranging step. A method for manufacturing a tactile solenoid.
前記ベース部材もしくは前記固定極に係合される第1の治具と、前記可動極に係合される第2の治具とを、前記横方向に相対的に移動させて、前記可動極を前記弾性部材を介して前記ストッパに当接させる可動極横配置工程を有することを特徴とする請求項1に記載の触覚型ソレノイドの製造方法。 The movable pole arrangement step includes
The first jig engaged with the base member or the fixed pole and the second jig engaged with the movable pole are relatively moved in the lateral direction to move the movable pole. The method for manufacturing a tactile solenoid according to claim 1, further comprising a movable pole lateral arrangement step of contacting the stopper via the elastic member.
前記第1の治具と前記第2の治具とを前記横方向に直交する縦方向に相対的に移動させて、前記可動極と前記固定極とを所定の縦方向隙間を介して配置させる可動極縦配置工程を有することを特徴とする請求項2に記載の触覚型ソレノイドの製造方法。 The movable pole placement step is performed before or after the movable pole lateral placement step,
The first jig and the second jig are relatively moved in a vertical direction perpendicular to the horizontal direction, and the movable pole and the fixed pole are arranged with a predetermined vertical gap therebetween. The method of manufacturing a tactile solenoid according to claim 2, further comprising a movable pole vertical arrangement step.
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