JP6190197B2 - 触覚型ソレノイド - Google Patents
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Description
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。
しかしながら、プラスチックからなる側片101C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、その結果、環境温度によっては所定の振動量が得られず、良好な触覚フィードバックが得られない可能性があった。
平板のベース部材と、
前記ベース部材に固定され、コイルが巻回された、第1長脚と第1短脚を有するL字型の固定極と、
前記コイルへの給電時に前記固定極に磁気吸引されて移動する、第2長脚と第2短脚を有するL字型の可動極と、
前記コイルへの無給電時に前記可動極を前記固定極から離す方向に付勢させる弾性部材と、
前記可動極の動きをガイドするガイド機構と、を備え、
前記弾性部材は、金属材料からなり、
互いに一方の前記長脚が他方の前記短脚に間隙を介して対向して配置されて、
前記ガイド機構は、前記可動極が前記ベース部材に当接した状態で、前記固定極との前記対向方向でのみ移動可能になるように、前記可動極の動きをガイドするものである。
ベース部材と、
前記ベース部材に固定され、コイルが巻回された固定極と、
前記固定極に間隙を介して対向して配置され、前記コイルへの給電時に前記固定極に磁気吸引されて移動する可動極と、
前記コイルへの無給電時に前記可動極を前記固定極から離す方向に付勢させる弾性部材と、
前記可動極の動きをガイドするガイド機構と、を備え、
前記弾性部材は、金属材料からなり、
前記ガイド機構は、前記可動極が前記固定極との対向方向でのみ移動可能になるように、前記可動極の動きをガイドするものであり、
前記ガイド機構は、前記ベース部材に設けられたガイド部と、前記可動極に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部を有し、
前記ベース部材と前記ガイド部は、合成樹脂で一体成形されており、
前記被ガイド部は、前記可動極の一部が延出されて前記可動極に一体に形成されていることを特徴とする。
本発明の第1の実施形態例に係る触覚型ソレノイド1Aを図1および図2を用いて説明する。
本例の触覚型ソレノイド1A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。
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。
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との対向方向(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。
よって、本例の触覚型ソレノイド1Aは、環境温度が変化しても安定した出力振動が得られる。
一方、本例の触覚型ソレノイド1Aのように、弾性部材40、50として非磁性の金属材料を用いた場合には、弾性部材が磁化された固定極の磁気力の影響を受けずにすみ、弾性部材と固定極との位置関係に関わらず安定した出力振動を得ることができる。
そこで、本例の触覚型ソレノイド1Aでは、弾性部材40、50をそれぞれ複数箇所において可動極20とベース部材30に連結している。
例えば弾性部材40に関しては、固定部41aの第1嵌合孔42aと、連結部41bの第2嵌合孔43aを、それぞれベース部材30と可動極20に設けられた突部に嵌合させることによって、不要な変形が生じない状態で弾性部材40を位置決めする。この状態で、固定部41aの第1ネジ孔42bと、連結部41bの第2ネジ孔43bを、それぞれベース部材30と可動極20に設けられた連結孔にネジ止めする。
このように弾性部材40、50に不要な変形が生じないようにして、弾性部材40、50を可動極20およびベース部材30に連結することにより、固定極と可動極の間隙T1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。
本発明の第2の実施形態例に係る触覚型ソレノイド1Bを図3を用いて説明する。図3において、図1または図2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。
そして、被ガイド部83が、挿入孔84に挿入され、結合部83cがガイド部81にスライドされて係合されることにより、可動極20は概ね固定極10との対向方向(図3(a)のX方向)でのみ移動可能になる。
本発明の第3の実施形態例に係る触覚型ソレノイド1Cを図4を用いて説明する。図4において、図1ないし図3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。
本例では、ベース部材の上面30aに、可動極20の全高より高い直方体状の立壁35が形成されており、この立壁35に設けられた突部35aにコイルバネ54が挿入されて支持される。また、コイルバネ54の一側が立壁35に連結されると共に、コイルバネ54の他側が可動極20と一体に形成された立壁24に連結される。
そのため、本例は、第2実施形態例に比べて、可動極を直線(1次元)的に移動できるため、可動極の振動を被振動体に極めて効率良く伝達することができる。
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
24 立壁
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
35 立壁
35a 突部
40 弾性部材
41a 固定部
41b 連結部
41c 板バネ本体
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 弾性部材
51a 固定部
51b 連結部
51c 板バネ本体
52a 第3嵌合孔
52b 第3ネジ孔
53a 第4嵌合孔
53b 第4ネジ孔
54 コイルバネ
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
80 ガイド機構
81 ガイド部(長孔)
82 長孔の長手方向側縁
83 被ガイド部
83a 上鍔
83b 下鍔
83c 結合部
84 挿入孔
90 ガイド機構
91 ガイド部(長孔)
92 長孔の長手方向側縁
93 被ガイド部
93a 上鍔
93b 下鍔
93c 結合部
H1 長孔の短手方向の幅
H2 結合部の短手方向の幅
H3 被ガイド部の幅
T1 間隙
Claims (10)
- 被振動体に振動を与えるために用いられる触覚型ソレノイドであって、
平板のベース部材と、
前記ベース部材に固定され、コイルが巻回された、第1長脚と第1短脚を有するL字型の固定極と、
前記コイルへの給電時に前記固定極に磁気吸引されて移動する、第2長脚と第2短脚を有するL字型の可動極と、
前記コイルへの無給電時に前記可動極を前記固定極から離す方向に付勢させる弾性部材と、
前記可動極の動きをガイドするガイド機構と、を備え、
前記弾性部材は、金属材料からなり、
互いに一方の前記長脚が他方の前記短脚に間隙を介して対向して配置されて、
前記ガイド機構は、前記可動極が前記ベース部材に当接した状態で、前記固定極との前記対向方向でのみ移動可能になるように、前記可動極の動きをガイドするものであることを特徴とする触覚型ソレノイド。 - 前記ガイド機構は、前記ベース部材に設けられたガイド部と、前記可動極に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部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。
- 前記ベース部材と前記ガイド部は、合成樹脂で一体成形されており、
前記被ガイド部は、前記可動極の一部が延出されて前記可動極に一体に形成されてい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。 - 被振動体に振動を与えるために用いられる触覚型ソレノイドであって、
ベース部材と、
前記ベース部材に固定され、コイルが巻回された固定極と、
前記固定極に間隙を介して対向して配置され、前記コイルへの給電時に前記固定極に磁気吸引されて移動する可動極と、
前記コイルへの無給電時に前記可動極を前記固定極から離す方向に付勢させる弾性部材と、
前記可動極の動きをガイドするガイド機構と、を備え、
前記弾性部材は、金属材料からなり、
前記ガイド機構は、前記可動極が前記固定極との対向方向でのみ移動可能になるように、前記可動極の動きをガイドするものであり、
前記ガイド機構は、前記ベース部材に設けられたガイド部と、前記可動極に設けられ前記ガイド部に係合する被ガイド部を有し、
前記ベース部材と前記ガイド部は、合成樹脂で一体成形されており、
前記被ガイド部は、前記可動極の一部が延出されて前記可動極に一体に形成されていることを特徴とする触覚型ソレノイド。 - 前記弾性部材は、非磁性の金属材料からなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の触覚型ソレノイド。
- 前記被ガイド部は、前記可動極の前記対向方向の両端に設けられていることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の触覚型ソレノイド。
- 前記弾性部材の一側は、複数箇所において前記ベース部材あるいは前記固定極に連結され、前記弾性部材の他側は、複数箇所において前記可動極に連結されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の触覚型ソレノイド。
- 前記弾性部材の付勢力によって前記可動極が当接されるストッパを有することを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の触覚型ソレノイド。
- 前記可動極は、前記被振動体への取付部を有することを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の触覚型ソレノイド。
- 前記ベース部材は、平坦な上面を有し、
前記可動極は、前記ベース部材の上面に配置されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の触覚型ソレノイド。
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