JPH0786028A - Linear pin actuator - Google Patents

Linear pin actuator

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Publication number
JPH0786028A
JPH0786028A JP17481593A JP17481593A JPH0786028A JP H0786028 A JPH0786028 A JP H0786028A JP 17481593 A JP17481593 A JP 17481593A JP 17481593 A JP17481593 A JP 17481593A JP H0786028 A JPH0786028 A JP H0786028A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pin
pins
linear
actuator
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP17481593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ohashi
健 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP17481593A priority Critical patent/JPH0786028A/en
Publication of JPH0786028A publication Critical patent/JPH0786028A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a linear pin actuator to be used for multipin display by a method wherein parts of both ends of pins are inserted into respective paired holes and when coils are supplied with a current, respective pins reciprocally oscillate in linear mode so that magnetically stabilized points may be presented at least at two positions within the range of reciprocal oscillation thereof. CONSTITUTION:Plural holes 36a, 36b, 36c... (38a, 38b, 38c...) passing through permanent magnets 32a, (32b) and a yoke 30 are bored in a magnetic circuit. Next, parts of both ends of pins 40a are inserted into respective paired holes 36a and 38a, 36b and 38b, 36c and 38c. However, at least parts of respective pins 40a are composed of Fe while the periphery thereof is wound up with coils 42a. Furthermore, when the coils 42a are supplied with a current, the pins 40a oscillate reciprocally in linear mode so that magnetically stabilized points may be presented at least in two positions within the range of reciprocal oscillation thereof.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ピンを線形に往復振動
させるリニアピンアクチュエーターに関する。リニアピ
ンアクチュエーターは、特に、文字および図形を表示す
るピンディスプレーなどに用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear pin actuator that linearly reciprocally vibrates a pin. Linear pin actuators are used in particular for pin displays that display characters and graphics.

【0002】[0002]

【従来の技術】リニアピンアクチュエーターは、上で述
べたように、文字および図形を表示するピンディスプレ
ーなどに用いられることが多い。
2. Description of the Related Art As described above, linear pin actuators are often used in pin displays for displaying characters and figures.

【0003】リニアピンアクチュエーターを用いたピン
ディスプレーは、次のようにして文字および図形を表示
する。リニアピンアクチュエーターに設けられた複数本
のピンは、ピン移動機構により、各々独立に往復振動す
ることができる。よって、各々のピンを独立に往復振動
させ、何本かのピンの先端を表示板面に突出させること
ができる。このピンの突出した部分が、文字および図形
を形成するドットとなり、これらドットを適切に集合さ
せて文字および図形を表示する。
A pin display using a linear pin actuator displays characters and figures as follows. The plurality of pins provided on the linear pin actuator can independently reciprocally vibrate by the pin moving mechanism. Therefore, each pin can be independently reciprocally oscillated, and the tips of some pins can be projected to the display plate surface. The protruding portions of the pins become dots that form characters and figures, and these dots are appropriately aggregated to display characters and figures.

【0004】リニアピンアクチュエーターにおけるピン
移動機構として、従来、小型モータや圧電アクチュエー
ターが用いられてきた。小型モータとしてはステップモ
ータおよびDCブラシレスモータが一般的である。本用
途に適したものとして振動アクチュエーターがある。
Conventionally, a small motor or a piezoelectric actuator has been used as a pin moving mechanism in a linear pin actuator. Step motors and DC brushless motors are generally used as small motors. A vibration actuator is suitable for this application.

【0005】図2に一部切断図を示した小型モータは、
リニア振動アクチュエーターであり、永久磁石10a、
10bとこれらにより励磁される磁性体部分12より成
る移動子14、および、固定子バックヨーク16とこの
中に挿入されたコイル18とより成る。移動子14と固
定子バックヨーク16は磁路を形成し、移動子14の突
起20a、20bと固定子バックヨーク16が重なる
点、および移動子14の突起20b、20cと固定子バ
ックヨーク16が重なる点、の2つの磁気的安定点を有
する。移動子14は、これら2つの磁気的安定点の間で
往復振動する。
The small motor, a partial cutaway of which is shown in FIG.
The linear vibration actuator is a permanent magnet 10a,
10b and a mover 14 composed of a magnetic material portion 12 excited by these, a stator back yoke 16 and a coil 18 inserted therein. The mover 14 and the stator back yoke 16 form a magnetic path, and the protrusions 20a and 20b of the mover 14 and the stator back yoke 16 overlap each other, and the protrusions 20b and 20c of the mover 14 and the stator back yoke 16 overlap. It has two magnetic stable points, that is, an overlapping point. The mover 14 reciprocates between these two magnetically stable points.

【0006】リニアピンアクチュエーターにおけるピン
移動機構として用いるためには、最低2点の安定点があ
ればよく、したがって、図2のリニア振動アクチュエー
ターはリニアピンアクチュエーターとして用いることが
できる。
In order to use it as a pin moving mechanism in a linear pin actuator, it is sufficient that there are at least two stable points. Therefore, the linear vibration actuator of FIG. 2 can be used as a linear pin actuator.

【0007】しかし、図2のリニア振動アクチュエータ
ーは、構造が複雑な上、コイル18が固定子バックヨー
ク16中に設けられているために、リニア振動アクチュ
エーター全体の外径寸法を小さくすることは難しい。
However, since the linear vibration actuator of FIG. 2 has a complicated structure and the coil 18 is provided in the stator back yoke 16, it is difficult to reduce the outer diameter of the entire linear vibration actuator. .

【0008】上記の、外径寸法の小さな小型モータを作
製する困難さに挑戦した結果、たとえば、外径4.2m
mのステッピングモータが実現し、視覚障害者用3次元
情報装置として応用されている。ステッピングモータ
は、ピン速度およびピン位置などがモータの特性の範囲
で任意に変えられ、各ピンを独立に駆動できるという利
点がある。また、各ピンの自由度が大きいので、3次元
表示に適しているという特徴がある。
As a result of trying the difficulty of manufacturing a small motor having a small outer diameter, for example, an outer diameter of 4.2 m.
m stepping motor has been realized and applied as a three-dimensional information device for the visually impaired. The stepping motor has an advantage that the pin speed, the pin position, etc. can be arbitrarily changed within the range of the characteristics of the motor, and each pin can be driven independently. Also, since each pin has a high degree of freedom, it is suitable for three-dimensional display.

【0009】しかし、上記のステッピングモータでは、
ピンとモータが1対1に対応しているため、ピンディス
プレーに応用する場合、そのピンの数だけモータが必要
となる。したがって、ピン数の多いピンディスプレーで
は、ピンディスプレー装置全体の大きさが大きくなりす
ぎてしまい実用に適さなくなる。また、モータ数を多く
必要とするために高価なものとなる。よって、ステッピ
ングモータは、ピン数を多く必要とするピンディスプレ
ーには適さないという欠点がある。
However, in the above stepping motor,
Since the pins and the motors have a one-to-one correspondence, when the pin display is applied, as many motors as the pins are required. Therefore, with a pin display having a large number of pins, the size of the entire pin display device becomes too large, which is not suitable for practical use. In addition, since a large number of motors are required, it becomes expensive. Therefore, the stepping motor has a drawback that it is not suitable for a pin display that requires a large number of pins.

【0010】一方、圧電アクチュエーターをピン移動機
構に用いたピンディスプレーが実現されている。しか
し、圧電アクチュエーターはそれ自身ではピン振動の振
幅が小さいために増幅器と組み合わせる必要があり、小
型化が難しい。よって、やはり、ピン数の多いピンディ
スプレーには適さないという欠点がある。実際、実現さ
れている圧電アクチュエーターによるピンディスプレー
のピン数は、100〜200本程度である。
On the other hand, a pin display using a piezoelectric actuator as a pin moving mechanism has been realized. However, since the piezoelectric actuator itself has a small amplitude of pin vibration, it must be combined with an amplifier, and it is difficult to miniaturize it. Therefore, it also has a drawback that it is not suitable for a pin display having a large number of pins. Actually, the number of pins of the pin display by the realized piezoelectric actuator is about 100 to 200.

【0011】ところが、ピンディスプレーにおける表示
文字数を増やしたい、表示図形の画質を上げたいという
要望があり、そのためには数千本ものピンが必要とな
る。したがって、ピン数の多いピンディスプレーに用い
ることができるリニアピンアクチュエーターが求められ
ていた。
However, there is a demand to increase the number of characters displayed on the pin display and to improve the image quality of the display graphic, and for that purpose, thousands of pins are required. Therefore, there has been a demand for a linear pin actuator that can be used for a pin display having a large number of pins.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ピン
数の多いピンディスプレーに用いることができるリニア
ピンアクチュエーターを提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a linear pin actuator which can be used for a pin display having a large number of pins.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】厚み方向に磁化された1
対の永久磁石板を対向させて継鉄内部に設けた磁気回路
より成り、該磁気回路の永久磁石板と該永久磁石板の裏
面の継鉄とを貫通する複数個の孔が、対向面において対
になるように設けられており、少なくとも一部は鉄より
成り、周囲にコイルが巻かれているピンが複数本、該ピ
ンの両端の一部ずつが、前記対になっている孔の各々に
挿入されるようにして設けられ、前記ピンの各々は、前
記コイルに電流を流すと線形に往復振動し、該往復振動
の範囲には、少なくとも2カ所の磁気的安定点が存在す
ることを特徴とするリニアピンアクチュエーターを提供
する。
Means for Solving the Problems 1 magnetized in the thickness direction
A pair of permanent magnet plates facing each other and provided inside the yoke, and a plurality of holes penetrating the permanent magnet plate of the magnetic circuit and the yoke on the back surface of the permanent magnet plate are formed on the facing surface. A plurality of pins are provided so as to form a pair, at least a part of which is made of iron, and a coil is wound around each of the pins. Each of the pins is linearly reciprocally oscillated when a current is applied to the coil, and there are at least two magnetic stable points in the range of the reciprocal oscillation. A featured linear pin actuator is provided.

【0014】[0014]

【実施例】本発明に係るリニアピンアクチュエーターの
一部断面部分図を図1に示す。継鉄30の内側に、厚み
方向に磁化された1対の永久磁石32a、32bが異極
同士を対向して設けられ、磁気回路を作っている。これ
により、たとえば矢印34の向きの磁場が、対向磁石3
2a、32b間に発生する。
1 is a partial sectional partial view of a linear pin actuator according to the present invention. Inside the yoke 30, a pair of permanent magnets 32a and 32b magnetized in the thickness direction are provided with different poles facing each other, forming a magnetic circuit. Thereby, for example, the magnetic field in the direction of the arrow 34 is changed to the opposite magnet 3
It occurs between 2a and 32b.

【0015】上記の磁気回路に、永久磁石32a(32
b)と継鉄30とを貫通する複数個の孔36a、36
b、36c、…(38a、38b、38c、…)が設け
られている。図1には数個の孔しか描かなかったが、実
際には必要なだけの孔を設ける。ただし、これらの孔
は、対向面において対になるように、すなわち、36a
と38a、36bと38b、36cと38c、…が対に
なるように設けられる。
In the above magnetic circuit, the permanent magnet 32a (32
b) and a plurality of holes 36a, 36 penetrating the yoke 30
b, 36c, ... (38a, 38b, 38c, ...) Are provided. Although only a few holes are shown in FIG. 1, actually, as many holes as necessary are provided. However, these holes should be paired on opposite sides, that is, 36a.
And 38a, 36b and 38b, 36c and 38c, ... Are provided in pairs.

【0016】上記の対になっている孔36aと38a、
36bと38b、36cと38c、…の各々には、ピン
40a、…の両端の一部ずつが挿入される。図1では簡
単のためにピンを40aの1本しか描かなかったが、実
際には、孔の対の数だけ設けられる。
The above-mentioned pair of holes 36a and 38a,
Part of both ends of the pins 40a, ... Are inserted into each of 36b and 38b, 36c and 38c ,. Although only one pin 40a is shown in FIG. 1 for the sake of simplicity, in actuality, only the number of pairs of holes is provided.

【0017】ただし、ピン40a、…は、各々、少なく
とも一部は鉄より成り、周囲にコイル42a、…が巻か
れている。また、ピン40a、…は、コイル42a、…
に電流を流すと線形に往復振動し、振動の範囲には、少
なくとも2カ所の磁気的安定点が存在する。図1ではピ
ンは上下に往復振動し、ピンが上側(図1のピン40a
の位置)と下側の2カ所に磁気的安定点が存在する。さ
らにまた、複数本あるピン40a、…は、それぞれ独立
に往復振動することができる。
However, at least a part of each of the pins 40a, ... Is made of iron, and the coils 42a ,. Further, the pins 40a, ... Are the coils 42a ,.
When an electric current is applied to the motor, it reciprocally oscillates linearly, and there are at least two magnetic stable points in the range of vibration. In FIG. 1, the pin oscillates vertically and reciprocally, and the pin moves upward (the pin 40a in FIG.
There are magnetic stable points at two locations, the position () and the lower side. Furthermore, the plurality of pins 40a, ... Can reciprocate independently.

【0018】永久磁石32a、32bは、焼結磁石を貼
り付けてもよいし、ボンド磁石を継鉄30と一体成形し
てもよい。コイル42a、…は、銅の単純巻線を用いて
もよいし、プリントコイルを使用してもよい。
As the permanent magnets 32a and 32b, sintered magnets may be attached, or bond magnets may be integrally formed with the yoke 30. The coils 42a, ... May use simple copper windings or print coils.

【0019】ピン40a、…の振動の仕組みを以下に述
べる。ピン40aが図1の位置にあるとき、ピン40a
の一部は鉄より成るため、永久磁石32aに吸引され安
定している。このとき、コイル42aに電流を流して、
ピン40aの永久磁石32aとの吸引面の磁極が、永久
磁石32aの吸引面の磁極と同じになるようにする。こ
れにより、吸引面同士が反発しあって、ピン40aは永
久磁石32aから離れ、下方へ移動する。ここでコイル
42aに流している電流を止めると、ピン40aは永久
磁石32bに、これと反発することなく近づくことがで
きる。このとき、ピン40aの一部は鉄より成るため、
永久磁石32bに吸引され安定することができる。以上
のようにして、ピンは図1のリニアピンアクチュエータ
ー内で往復振動することができる。
The mechanism of vibration of the pins 40a, ... Will be described below. When the pin 40a is in the position shown in FIG. 1, the pin 40a
Since a part of is made of iron, it is attracted to the permanent magnet 32a and is stable. At this time, a current is passed through the coil 42a,
The magnetic pole of the attraction surface of the pin 40a with respect to the permanent magnet 32a is made to be the same as the magnetic pole of the attraction surface of the permanent magnet 32a. As a result, the attraction surfaces repel each other, and the pin 40a moves away from the permanent magnet 32a and moves downward. When the current flowing through the coil 42a is stopped here, the pin 40a can approach the permanent magnet 32b without repulsing it. At this time, since part of the pin 40a is made of iron,
It can be stabilized by being attracted to the permanent magnet 32b. As described above, the pin can reciprocate in the linear pin actuator of FIG.

【0020】ピンの、永久磁石への吸引強度および移動
速度は、永久磁石間の磁場強度およびピンの形状を変え
ることにより、調節することができる。したがって、リ
ニアピンアクチュエーターを、その用途に応じて設計す
ればよい。
The attraction strength and the moving speed of the pin to the permanent magnet can be adjusted by changing the magnetic field strength between the permanent magnets and the shape of the pin. Therefore, the linear pin actuator may be designed according to its application.

【0021】図1よりわかるように、本発明に係るリニ
アピンアクチュエーターの特徴は、すべてのピンに共通
している磁気回路が、ただひとつだけ存在している点に
ある。すなわち、従来のリニアピンアクチュエーター
で、各ピンにそれぞれ別個の磁気回路が設けられていた
(ピンとモータが1対1に対応していた)のとは、大き
く異なる。
As can be seen from FIG. 1, the feature of the linear pin actuator according to the present invention is that there is only one magnetic circuit common to all pins. That is, this is significantly different from the conventional linear pin actuator in which each pin is provided with a separate magnetic circuit (the pins and the motors have a one-to-one correspondence).

【0022】磁気回路が共通となったことにより、ピン
は単純形状でよくなり、コイルも単純巻線でよくなっ
た。したがって、ピンにコイルを巻いたものの外径を非
常に小さくすることができ、ピン数の多い(数千本程度
の)ピンディスプレーを実現することができるようにな
った。
Since the magnetic circuit is common, the pins can have a simple shape and the coil can also have a simple winding. Therefore, the outer diameter of the coil wound around the pin can be made very small, and a pin display with a large number of pins (a few thousand) can be realized.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明に係るリニアピンアクチュエータ
ーにより、ピン数が多い(数千本程度の)ピンディスプ
レーを実現することができるようになった。これによ
り、ピンディスプレーの表示文字数を増やしたり、表示
図形の画質を上げたりすることが可能になった。
With the linear pin actuator according to the present invention, a pin display having a large number of pins (a few thousand) can be realized. As a result, it has become possible to increase the number of characters displayed on the pin display and improve the image quality of the displayed graphic.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るリニアピンアクチュエーターを説
明するための図。
FIG. 1 is a diagram for explaining a linear pin actuator according to the present invention.

【図2】従来の典型的なリニア振動アクチュエーターの
構造を説明するための図。
FIG. 2 is a diagram for explaining the structure of a conventional typical linear vibration actuator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 厚み方向に磁化された1対の永久磁石板
を対向させて継鉄内部に設けた磁気回路より成り、 該磁気回路の永久磁石板と該永久磁石板の裏面の継鉄と
を貫通する複数個の孔が、対向面において対になるよう
に設けられており、 少なくとも一部は鉄より成り、周囲にコイルが巻かれて
いるピンが複数本、該ピンの両端の一部ずつが、前記対
になっている孔の各々に挿入されるようにして設けら
れ、 前記ピンの各々は、前記コイルに電流を流すと線形に往
復振動し、該往復振動の範囲には、少なくとも2カ所の
磁気的安定点が存在する、 ことを特徴とするリニアピンアクチュエーター。
1. A magnetic circuit comprising a pair of permanent magnet plates magnetized in the thickness direction facing each other and provided inside a yoke, the permanent magnet plate of the magnetic circuit and a yoke on the back surface of the permanent magnet plate. A plurality of holes penetrating through are provided so as to form a pair on the opposite surfaces, at least a part is made of iron, and a plurality of pins around which a coil is wound, and a part of both ends of the pin Are provided so as to be inserted into each of the pair of holes, and each of the pins linearly reciprocally vibrates when a current is applied to the coil, and at least within the range of the reciprocal vibration. A linear pin actuator characterized in that there are two magnetic stable points.
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