WO2001007176A1 - Dispositif electromagnetique et circuit de commande - Google Patents

Dispositif electromagnetique et circuit de commande Download PDF

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WO2001007176A1
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coil
electromagnetic device
fixed
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Gunchu Iwasaki
Kenta Namioka
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Iwasaki Seiki Corporation
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K33/02Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H02K33/04Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs wherein the frequency of operation is determined by the frequency of uninterrupted AC energisation
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    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B6/00Tactile signalling systems, e.g. personal calling systems

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic device suitable for an extremely small vibration device, a switch device, and the like, and a drive circuit thereof.
  • a coreless motor is usually used for this kind of purpose (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-275046), which has a complicated structure and is expensive. Since the motor is used with the eccentric weight attached to the motor shaft, it cannot be rotated.Therefore, there is a problem in durability due to the loss of bearings and the deformation of the rotating shaft. Because of the necessity, a relatively large space was required for the vibration generator, and there was a problem in miniaturization. It was also disadvantageous in terms of effective use of electricity.
  • an object of the present invention is to provide an electromagnetic device suitable for a vibration device and the like which can be manufactured in a small size and at a low cost, can guarantee high operation reliability and durability, and can effectively use electric power.
  • An object of the present invention is to provide a device and a driving circuit thereof.
  • An electromagnetic device includes: a coil bobbin for supporting an exciting coil; A U-shaped movable iron piece made of a soft magnet material having a resilient characteristic in which one side is fixed in the bin in the axial direction of the excitation coil and the other side is separated from the one side; The other side of the movable iron piece is piled up by its elastic force so as to be opposed to the end of the other side at a predetermined interval so as to face the end of the other side at a predetermined interval. I have.
  • the electromagnetic device has a coil bobbin that supports an exciting coil, and has a resilient characteristic in which one side of the coil bobbin is fixed in the axial direction of the exciting coil and the other side is separated from the one side.
  • a U-shaped movable iron piece made of a soft magnetic material configured; a leaf spring having a base fixed to the other side and a tip extending beyond the tip of the other side; and the tip of the leaf spring.
  • the other side of the movable iron piece is resiliently moved by the coil pobin so that the end of the one side and the end of the other side of the movable iron piece face each other at a predetermined interval. It is restrained so that it can be displaced against the force.
  • the electromagnetic device may further include a coil bobbin that supports an exciting coil, a coil bobbin having one side inserted and fixed in the axial direction of the exciting coil, and the other side facing the one side at a predetermined interval.
  • a U-shaped movable iron piece made of a soft magnet material formed; and the movable so as to have a characteristic that one side is fixed to the coil pobin in the axial direction of the exciting coil and the other side is separated from the one side.
  • a U-shaped leaf spring formed along the iron piece, wherein the other side of the leaf spring is restrained by the coil pobin so as to be displaceable with the movable iron piece against its elastic force.
  • the electromagnetic device may further include a coil bobbin that supports an exciting coil, a coil bobbin having one side inserted and fixed in the axial direction of the exciting coil, and the other side facing the one side at a predetermined interval.
  • a U-shaped movable iron piece made of a soft magnetic material displaceably engaged with the coil pobin, and interposed between the opposing sides of the movable iron piece and pressed so as to separate the opposing sides. And ammunition members.
  • At least one of the opposing sides of the movable iron piece is bent toward the other so as to increase the number of interlinkage magnetic fluxes. At least one of the opposing sides is fixed with a protruding iron piece so that the number of interlinkage magnetic fluxes increases toward the other side.
  • the movable bobbin is fixed to the coil bobbin in the axial direction of the exciting coil so as to be engaged with a tip of the one side of the movable iron piece and to be chained toward the other side of the movable iron piece. It further includes an iron core having an upright portion bent so as to increase the number of magnetic fluxes.
  • the movable iron piece is inserted and fixed to the coil bobbin so as to sandwich the one side of the movable iron piece in the axial direction of the exciting coil, and one of the movable iron pieces is engaged with a tip of the one side of the movable iron piece.
  • a first upright portion bent so as to increase the number of interlinkage magnetic fluxes toward the other side of the movable iron piece, and the other of the movable iron piece adjacent to the first upright portion. It further includes a pair of iron cores having a second upright portion bent so as to increase the number of interlinkage magnetic fluxes toward the side.
  • the top surface of the upright portion is formed by bending the upright portion.
  • the magnetic path length determined by the U-shaped movable iron piece and the iron core is 24 to 36 mm
  • the cross-sectional area of the movable iron piece is 1.2 to 3.2 mm 2
  • the cross-sectional area of the iron core is selected to be 2.4 to 3.6 mm 2 .
  • the drive circuit for the electromagnetic device is configured such that a serial circuit including a normally open switch closed by a ringing signal for a predetermined time, a power supply, and a current pulse circuit is connected in series to the excitation coil. It is constituted by doing.
  • an arithmetic unit is connected to the current pulse circuit, and the arithmetic unit allows the current pulse supplied to the excitation coil from the current pulse circuit to be energized for a period of time, a period of energization, and a duration of energization. At least one of them can be adjusted in less time.
  • FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the electromagnetic device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a bottom view of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a central longitudinal sectional view of FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG.
  • FIG. 6 is a left side view of FIG.
  • FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an example of a drive circuit used in the electromagnetic device according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing current pulses supplied to the excitation coil.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a first modification of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a second modification of the first embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a third modification of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the electromagnetic device according to the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a first modification of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a second modification of the second embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a third modification of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a third embodiment of the electromagnetic device according to the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a first modification of the third embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a second modification of the third embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic configuration diagram of a third modification of the third embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a fourth modification of the third embodiment.
  • FIG. 21 is a plan view of a fourth embodiment of the electromagnetic device according to the present invention.
  • FIG. 22 is a side view of the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a central longitudinal sectional view of the fourth embodiment.
  • FIG. 24 is a left side view of FIG.
  • reference numeral 1 denotes a lipobin having a cavity 1a having both ends open, an exciting coil mounting portion 1b, and a through hole 1c
  • 2 One side 2a is passed through the hollow portion 1a of the coil bobbin 1 and the other side 2b is passed through the through hole 1c of the coil bobbin 1 so that both sides are separated from each other so as to have a magnetic firing characteristic.
  • the movable iron pieces 3 and 4 obtained by bending a strip made of a soft magnet material that has not been dulled into a U-shape.
  • the movable iron pieces 3 and 4 are fixed through the cavity 1a of the coil bobbin 1 while holding the movable iron piece 2 therebetween.
  • One end is bent so as to rise toward the other side 2 b of the movable iron piece 2, and the top face is bent by bending the tops of the rising parts 3 a and 4 a as shown in FIG. 5 is an exciting coil composed of an electric wire wound around the magnetic coil mounting portion 1b of the coil bobbin 1, and 6 is screwed onto the coil bobbin 1 to connect the exciting coil 5 to a power source. Connection terminal.
  • the tip of one side 2a of the movable iron piece 2 and the base of the upright portion 3a of the iron core 3 are engaged as shown in FIG.
  • FIG. 7 shows a basic configuration of a drive circuit used in the present electromagnetic device.
  • 7 is a normally open switch that is closed for a predetermined time when the call signal S arrives
  • 8 is a power supply battery
  • 9 is a vibration mode selected by the arithmetic unit 10, that is, excitation of the electromagnetic device.
  • energization time t of the current pulses supplied to the coil 5 a current pulse circuit configured so as to be able to adjust the one least the current period t 2 and duration T (see FIG. 8).
  • a CPU incorporated in the mobile phone can be used as the arithmetic device 10.
  • the first embodiment Since the first embodiment is configured as described above, its operation will be described by taking as an example a case where the switch is used as a vibrating device for notifying a call of a mobile phone.
  • the current pulse circuit 9 supplies the excitation coil 5 with a pulse current having the conduction time t, the conduction cycle t, and the conduction duration T set by the arithmetic unit 10.
  • the frequency is determined as follows: the period of time during which the pulse current is applied to the exciting coil 5, the “period” duration, the inductance of the exciting coil 5, the time constant of the drive circuit, the permeance of the magnetic flux gap, and the It is determined by the elastic force of the other side 2b, that is, the spring constant. Accordingly, this vibration can be appropriately modulated by making at least one of the “period” and “period” of the pulse current variable through the arithmetic unit 10 in practice. By utilizing this modulation action, it is possible to apply to the same other party to distinguish between a normal call and an emergency call and to notify them, and the call function can be further improved.
  • the suction efficiency can be improved by increasing the number of interlinkage magnetic fluxes by using a plurality of iron cores and increasing the number of interlinkage magnetic fluxes by appropriately expanding the attraction portion of each iron core by bending the end of the iron core itself.
  • an appropriate spring constant (elastic force) is applied to the other side 2 b of the U-shaped movable iron piece 2 which can be relatively long, and a part of the coil pobin 1 (the upper wall of the through-hole portion 1 c) is provided. ), So that the movement of the other side 2b can be restrained, it is easy to assemble and can be made compact, and it is strong for its size, and it is a vibration device that is strong in operation reliability and durable. Can be provided. Another advantage is that it can be used with a simple drive circuit.
  • FIG. 9 to 11 show different modifications of the first embodiment. That is, in the modification shown in FIG. 9, the iron core 4 is omitted, and the top of the upright portion 3a, that is, the suction portion, bends the end portion of the iron core 3 doubly to enlarge the area of the suction portion and interlink.
  • the feature is that the number of magnetic fluxes can be increased.
  • the iron core is formed by bending the tip of the other side 2 b of the movable iron piece 2 toward the side 2 a while the iron core is also used as one side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2.
  • FIG. 10 shows different modifications of the first embodiment. That is, in the modification shown in FIG. 9, the iron core 4 is omitted, and the top of the upright portion 3a, that is, the suction portion, bends the end portion of the iron core 3 doubly to enlarge the area of the suction portion and interlink.
  • the number of magnetic fluxes can be increased.
  • the iron core is formed by bending the
  • the iron core is also used as one side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2 and the suction part is the same as the movable iron piece 2.
  • the chain is fixed to the tip of the other side 2 b by caulking or the like. It is characterized in that it is composed of iron pieces 11 formed so that the number of magnetic fluxes increases. All of these modifications are similar to those of the first embodiment except for the configuration other than the above, and the basic operation and effects are the same as those of the first embodiment. Therefore, detailed description is omitted, but the modifications of FIGS. 10 and 11 are particularly smaller. There is an advantage that it can be configured as follows. In the modification of FIG.
  • the tip of one side 2a may be bent upward.
  • the iron piece 11 may be fixed to one side 1 a of the U-shaped movable iron piece 2.
  • FIG. 12 shows a second embodiment of the present invention.
  • the U-shaped movable iron piece 2 is magnetically annealed, and the separating force of the other side 2 b with respect to one side 2 a is strong, and the one side 12 a is formed in the hollow portion 1 a of the coil bobbin 1 by the U-shaped movable iron piece 2.
  • the first embodiment is configured such that 1 2 b ′ is provided by a U-shaped leaf spring 12 which is engaged with the other side 2 b of the movable iron piece 2 by an appropriate known method. Different from the example. Since the operation and effect of this embodiment are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • FIGS. 13 to 15 show different modifications of the second embodiment. That is, in the modification shown in FIG. 13, the iron core 4 is omitted, and the top of the upright portion 3 a, that is, the suction portion, bends the end portion of the iron core 3 doubly to enlarge the area of the suction portion and to reduce the chain. It has a feature in that the number of alternating magnetic fluxes is increased.
  • the iron core is also used as one side 2a of the U-shaped movable iron piece 2 and the suction portion is bent in two steps with the tip of the other side 2b of the movable iron piece 2 directed to one side 2a.
  • the modification of FIG. 15 is such that the iron core is a side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2. And the suction part is fixed to the tip of the other side 2b of the movable iron piece 2 and the tip of the other side 12b of the U-shaped leaf spring 12 in common by force crimping or the like. It is characterized in that it is composed of 1 1.
  • the configuration other than the above and the basic operation and effect are the same as those of the second embodiment, and therefore detailed description is omitted.
  • FIG. 15 is such that the iron core is a side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2.
  • the suction part is fixed to the tip of the other side 2b of the movable iron piece 2 and the tip of the other side 12b of the U-shaped leaf spring 12 in common by force crimping or the like. It is characterized in that it is composed of 1 1.
  • the configuration other than the above and the basic operation and effect are the same as those of the second embodiment, and therefore detailed description is o
  • the tip of one side 2 a is turned upward in the same manner. You may make it bend
  • the iron piece 11 may be fixed to one side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2 and one side 12 a of the U-shaped leaf spring 12 in common.
  • FIG. 16 shows a third embodiment of the present invention.
  • the U-shaped movable iron piece 2 is magnetically annealed, and the separation force between the side 2a and the other side 2b is interposed therebetween. It differs from any of the previously described embodiments in that it is configured to be provided by a coil spring 13 loosely wound on a and 4a.
  • This embodiment is the same as the first embodiment except for the feature that the assembly of the device is relatively simple, and therefore the description is omitted.
  • FIGS. 17 to 20 show different modifications of the third embodiment. That is, in the modification shown in FIG. 17, the iron core 4 is omitted, and the top of the upright portion 3 a, that is, the suction portion, bends the end of the iron core 3 doubly to enlarge the area of the suction portion, thereby reducing the chain length. It has a special feature in that the number of alternating magnetic fluxes can be increased.
  • the modification of FIG. 18 is such that the iron core is also used as one side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2, and the suction portion can increase the number of interlinkage magnetic fluxes at the tip of the other side 2 b of the movable iron piece 2.
  • the coil spring 13 is wound around this bent portion to further simplify the configuration.
  • a coil spring 13 is wound around this iron piece 11.
  • the iron piece 11 is fixed to the tip of one side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2 by caulking or the like so as to face the iron piece 11. It differs from the modified example of FIG.
  • a coil spring 13 is wound around 1 and 11 in common.
  • the coil spring 13 is an example of an elastic member, and is not limited to this.
  • the tip of one side 2 a is bent upward in the same manner. Moyo No.
  • the iron piece 11 may be fixed to one side 2 a of the U-shaped movable iron piece 2.
  • FIGS. 21 to 24 show a fourth embodiment of the present invention.
  • This embodiment has a side 14a and another piece 14b along the U-shaped movable iron piece 2 configured in the same manner as the first embodiment except for the protrusion 2b '.
  • the base of b may be fixed to the other side 2b of the U-shaped movable iron piece 2 by caulking or the like, and the tip may extend beyond the tip of the other side 2b, and a weight 15 may be attached to the tip.
  • the U-shaped movable iron piece 2 and the iron cores 3 and 4 are used as a material of the U-shaped movable iron piece 2 and the iron cores 3 and 4. According to the experiment of the applicant of the present application, the U-shaped movable iron piece 2 and the iron cores 3 and 4 are used in consideration of power consumption, vibration excitation force, saturation magnetic flux density, elasticity, and the like.
  • the formed magnetic path length is 24 to 36 mm
  • the cross-sectional area of the movable iron piece 2 is 1.2 to 3.2 mm 2
  • the cross-sectional area of the iron cores 3 and 4 is 2.4 to 3.6 mm 2 The result that the range is optimal was obtained.
  • the present electromagnetic device may be used as a notification device for electromagnetic switchgear or other communication devices, or an electromagnetic drive application device.
  • the electromagnetic device of the present invention is practically useful because its structure and assembly are simple and easy to incorporate into equipment.

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Description

明 細 書 電磁装置及びその駆動回路 技術分野
本発明は、 極小型の振動装置ゃスィ ツチ装置等に好適な電磁装置とその駆動回 路に関する。
背景技術
近年、 携帯電話の普及は目を見張るものがあるが、 利用者層の拡大や便宜のた めに呼出しを振動によって知らせるようにしたものが主力をなしている。 これは 、 電話機本体に内蔵されたモータの主蚰に偏心分銅を取り付けて、 呼出し信号の 着信と同時に起動する該モータの回転により偏心分銅を回転させ軸心と偏心との 相差を振動に変換し該振動を使用者に伝えるようにしたものである。
と ころで、 従来この種の目的には通常コアレスモータが使用される (例えば、 特開平 4 一 2 7 5 0 4 6号公報参照) が、 これは構造が複雑で高価であるばかり 力、、 モータ軸に偏心分銅が取付けられた状態で使用されるため回転に無理があり 、 このため、 軸受の片減りや回転軸の変形が生じて耐久性に問題があり、 また分 銅の空転スペースも必要なことから振動発生装置のために比較的大きなスペース を必要と し小型化に難点があった。 又、 電力の有効利用と云う点でも不利であつ た。
また、 パルスモータを組み込み振動パターンを選択できるように構成して、 必 要な時に意図した相手方を確実に呼び出すことが出来るようにした方式のものも 提案されている (例えば、 特開平 5 — 1 9 1 3 3 4号公報参照) が、 この方式の ものも上記同様の問題点を有していた。
従って、 本発明の目的は、 小型且つ安価に製作することができ、 而も高い作動 信頼性と、 耐久性とを保証できるばかり力、、 電力を有効に利用し得る振動装置等 に好適な電磁装置とその駆動回路を提供することにある。
発明の開示
本発明による電磁装置は、 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コイルボ ビンに前記励磁コィルの軸線方向に一辺が揷通固定され他辺が前記一辺に対し離 間する弾発特性を有するように構成された軟質磁石材料より成る U字状可動鉄片 とを備えていて、 該可動鉄片の前記一辺の端部と前記他辺の端部とが所定の間隔 を置いて対向するように前記コィルポビンにより前記他辺がその弾発力に杭して 変位可能に抑止されている。
また、 本発明による電磁装置は、 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コ ィルポビンに前記励磁コィルの軸線方向に一辺が揷通固定され他辺が前記一辺に 対し離間する弾発特性を有するように構成された軟質磁石材料より成る U字状可 動鉄片と、 基部が前記他辺に固着されていて先端部が前記他辺の先端を越えて延 びている板ばねと、 該板ばねの前記先端部に固着された分銅とを備えていて、 前 記可動鉄片の前記一辺の端部と前記他辺の端部とが所定の間隔を置いて対向する ように前記コィルポビンにより前記他辺がその弾発力に抗して変位可能に抑止さ れている。
また、 本発明による電磁装置は、 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コ ィルポビンに前記励磁コィルの軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一辺に 対し所定の間隔を置いて対向するように形成された軟質磁石材料より成る U字状 可動鉄片と、 前記コィルポビンに前記励磁コィルの軸線方向に一辺が揷通固定さ れ他辺が前記一辺に対し離間する弹発特性を有するように前記可動鉄片に沿って 形成された U字状板ばねとを備えていて、 該板ばねの前記他辺はその弾発力に抗 して前記可動鉄片と共に変位し得るように前記コィルポビンにより抑止されてい る。
また、 本発明による電磁装置は、 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コ ィルポビンに前記励磁コィルの軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一辺に 対し所定の間隔を置いて対向するように前記コィルポビンに変位可能に係合せし められた钦質磁石材料より成る U字状可動鉄片と、 該可動鉄片の前記対向する辺 間に介置されて前記対向する辺が離間するように弾圧する弾機部材とを備えてい る。
また、 本発明によれば、 前記可動鉄片の前記対向する辺の少なく と も一方の先 端部が他方に向けて鎖交磁束数が増大するように折り曲げられているか、 前記対 向する辺の少なく と も一方に、 他方に向けて鎖交磁束数が増大するように成形さ れて突出する鉄片が固着されている。
また、 本発明によれば、 前記コイルボビンに前記励磁コイ ルの軸線方向に揷通 固定されていて前記可動鉄片の前記一辺の先端部に係合すると共に前記可動鉄片 の前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折り曲げられた起立部を有する 鉄芯を更に備えている。
また、 本発明によれば、 前記コイルボビンに前記励磁コイ ルの軸線方向に前記 可動鉄片の前記一辺を挾持するように挿通固定されていて、 一方は前記可動鉄片 の前記一辺の先端に係合すると共に前記可動鉄片の前記他辺に向けて鎖交磁束数 が増大するように折り曲げられた第 1 の起立部を有し、 他方は前記第 1 の起立部 に隣接して前記可動鉄片の前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折り曲 げられた第 2の起立部を有する一対の鉄芯を更に備えている。
また、 本発明によれば、 前記起立部の頂面は該起立部を折り曲げることにより 、 形成されている。
また、 本発明によれば、 前記 U字状可動鉄片と前記鉄芯とにより決定される磁 路長は 2 4 ~ 3 6 mm、 該可動鉄片の横断面積は 1 . 2〜 3 . 2 mm 2 、 前記鉄芯の 横断面積は 2 . 4〜 3 . 6 mm 2 に夫々選定されている。
また、 本発明による電磁装置の駆動回路は、 前記励磁コ イルに、 呼出し信号に より所定時間閉合される常開型スィ ッチと電源と電流パルス回路とを含む直列回 路を、 直列に接続することにより構成されている。
また、 本発明によれば、 前記電流パルス回路に演算装置が接続されていて、 該 演算装置により、 前記電流パルス回路から前記励磁コィルに供給される電流パル スの通電時間, 通電周期及び通電持続時間の少なく と も一つが調整され得るよう になっている。
図面の簡単な説明
図 1 は本発明に係る電磁装置の第 1 実施例の平面図である。
2 は第 1実施例の側面図である。
図 3 は第 1実施例の底面図である。
図 4 は図 1 の中央縦断面図である。 図 5 は図 4 の V - V線に沿う断面図である。
図 6 は図 2 の左側面図である。
図了 は本発明に係る電磁装置に使用される駆動回路の一例を示す回路構成図で ある。
図 8 は励磁コィルに供給される電流パルスを示す図である。
図 9 は第 1実施例の第 1変形例の概略構成図である。
図 1 0 は第 1 実施例の第 2変形例の概略構成図である。
図 1 1 は第 1 実施例の第 3変形例の概略構成図である。
図 1 2 は本発明に係る電磁装置の第 2実施例の概略構成図である。
図 1 3 は第 2実施例の第 1変形例の概略構成図である。
図 1 4 は第 2実施例の第 2変形例の概略構成図である。
図 1 5 は第 2実施例の第 3変形例の概略構成図である。
図 1 6 は本発明に係る電磁装置の第 3実施例の概略構成図である。
図 1 7 は第 3実施例の第 1 変形例の概略構成図である。
図 1 8 は第 3実施例の第 2変形例の概略構成図である。
図 1 9 は第 3実施例の第 3変形例の概略構成図である。
図 2 0 は第 3実施例の第 4変形例の概略構成図である。
図 2 1 は本発明に係る電磁装置の第 4実施例の平面図である。
図 2 2 は第 4実施例の側面図である。
図 2 3 は第 4実施例の中央縦断面図である。
図 2 4 は図 2 2 の左側面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図示した実施例に基づき説明する。 本発明による 電磁装置の第 1 実施例を示す図 1 乃至図 6において、 1 は両端が開放されている 空洞部 1 a と励磁コィル装着部 1 b と透孔部 1 cを有する ィルポビン、 2 は一 辺 2 aがコイルボビン 1 の空洞部 1 a に揷通され他辺 2 bがコィルボビン 1 の透 孔部 1 cに揷通されて両辺が離間する弾発特性を有するように構成された磁気焼 鈍されていない軟質磁石材料より成る帯状片を U字状に折り曲げた可動鉄片、 3 , 4 は可動鉄片 2 を挾持した状態でコイルボビン 1 の空洞部 1 aに揷通固定され 一端部が夫々可動鉄片 2の他辺 2 bに向けて起立するように折り曲げられていて 頂面が図 4 に示すように起立部 3 a , 4 aの頂部を折り曲げることにより鎖交磁 束数が増大するように形成されている鉄芯、 5 はコイルボビン 1 の 磁コィル装 着部 1 bに巻き付けられた電線より成る励磁コィル、 6 は励磁コィル 5を電源に 接続するためコイルボビン 1 に螺着された接続端子である。 この場合、 可動鉄片 2 の一辺 2 aの先端部と鉄芯 3の起立部 3 aの基部とは図 5 に明示したように係 合されていて可動鉄片 2 と鉄芯 3 とが起立部 3 a付近で離脱することがないよう に構成されており、 また可動鉄片 2の他辺 2 bは常態ではその弾発力に杭してコ ィルボビン 1 の透孔部 1 cの上壁で抑止されて鉄芯 3 , 4の起立部 3 a , 4 aの 共通頂面と所定の間隔が維持されるようになっている。 なお、 この電磁装置が携 帯電話等の呼出し信号の着信を知らせる振動装置と して利用されるような場合に は、 可動鉄片 2の他辺 2 bの先端部には突起 2 b ' が形成される。
図 7のブロッ ク図は本電磁装置に使用される駆動回路の基本構成を示している 。 図中、 7 は呼出し信号 Sの着信時所定時間閉合される常開型スィ ッチ、 8 は電 源電池、 9 は演算装置 1 0 により振動モー ドを選択できるように、 即ち電磁装置 の励磁コイル 5 に供給される電流パルスの通電時間 t , , 通電周期 t 2 及び持続 時間 T (図 8参照) の少なく とも一つを調整することが出来るように構成された 電流パルス回路である。 なお、 電磁装置が携帯電話の呼出しを知らせる振動装置 と して用いられる場合、 演算装置 1 0 と してはその携帯電話機に組み込まれてい る C P Uが利用され得る。
第 1 実施例は上記のように構成されているから、 携帯電話の呼出しを知らせる 振動装置と して使用される場合を例にと つてその作用を説明すれば、 呼出し信号 Sの着信によりスィ ツチ 7が閉じられると、 電流パルス回路 9からは演算装置 1 0 によりセッ トされた通電時間 t , と通電周期 t と通電持続時間 Tを有するパ ルス電流が励磁コィル 5 に供給される。 かく して、 励磁コィル 5に通電されると 、 可動鉄片 2 と鉄芯 3 , 4 とによって構成される磁気回路に磁束が発生し、 可動 鉄片 2の他辺 2 b と鉄芯 3 , 4の起立部 3 a , 4 aの頂面との間の磁気空隙を減 じる方向即ち他片 2 bの弾発力に抗する方向に吸引力が発生し、 可動鉄片 2 の他 片 2 bは図 4 に鎖線で示すように変位せしめられる。 かく して、 励磁コィル 5へ の通電が遮断されると、 前記磁気回路の磁束が消滅し、 磁気回路が減磁する。 こ れにより、 可動鉄片 2の他片 2 bの弹発力が磁気回路の吸引力に打ち勝って該他 片 2 bはコイルボビン 1 の透孔部 1 cの上壁に当接するまで (図 4の実線位置ま で) 変位し、 この際、 突起 2 b ' は携帯電話の図示しない機壁等を叩打する。 そ して、 励磁コイル 5への通電 · 遮断即ち可動鉄片 2 の他辺 2 bの上記変位を繰り 返すことにより振動が発生し、 使用者に呼出し信号の着信を知らせる。
この場合、 振動数は、 励磁コイル 5へのパルス電流の通電時間 ' 周期 ' 持続時 間, 励磁コイル 5のイ ンダクタ ンス, 駆動回路の時定数, 前記磁束空隙のパー ミ アンス, 可動鉄片 2 の他辺 2 bの弾発力即ちばね常数により、 決定される。 従つ て、 この振動は、 実用的には演算装置 1 0を介しパルス電流の通電時間 ' 周期 ' 持続時間の少なく と も一つを可変にすることにより適宜変調させることが可能で ある。 この変調作用を利用することにより、 同一の相手方に対しても通常の呼出 しと緊急の呼出しを区別して知らせると云うような応用が可能であり、 呼出し機 能を一層向上させることが出来る。 なお、 本実施例では、 複数の鉄芯を用い且つ 各鉄芯の吸着部を鉄芯自体の端部を折り曲げ加工することにより適宜拡大して鎖 交磁束数を増大させ吸引効率を向上させ得るように構成し、 また U字状可動鉄片 2の比較的長く とれる他辺 2 b に適宜のばね常数 (弾発力) を付与すると共にコ ィルポビン 1 の一部 (透孔部 1 cの上壁) で他辺 2 bの移動を抑止し得るように 構成したから、 組み立てが簡単で小型に構成できるばかり力、、 大きさの割には強 力で作動の信頼性と耐久性に富む振動装置を提供することが出来る。 又、 簡単な 駆動回路で使用できると云う利点もある。
図 9乃至図 1 1 は第 1 実施例の互いに異なる変形例を示している。 即ち、 図 9 に示した変形例は、 鉄芯 4が省略されており、 起立部 3 aの頂部即ち吸着部が鉄 芯 3 の端部を二重に折り曲げて吸着部面積を拡大し鎖交磁束数を増大させること が出来るようにしている点で特徴を有する。 図 1 0 の変形例は、 鉄芯が U字状可 動鉄片 2 の一辺 2 aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片 2 の他辺 2 bの先端を一辺 2 aに向けて折り曲げることにより形成されていて構成がより簡素化されている 点で特徴を有し、 図 1 1 の変形例は、 鉄芯が U字伏可動鉄片 2 の一辺 2 aで兼用 され且つ吸着部が可動鉄片 2の他辺 2 bの先端部にカシメ等の方法で固着され鎖 交磁束数が増大するように成形された鉄片 1 1 により構成されている点で特徴を 有する。 これらの変形例は、 何れも上記以外の構成と基本的な作用 · 効果は第 1 実施例と同様であるので詳細な説明は省略するが、 特に図 1 0及び 1 1 の変形例 はより小型に構成し得ると云う利点がある。 なお、 図 1 0の変形例において U字 状可動鉄片 2の他辺 2 bの先端を折り曲げる代わりに一辺 2 aの先端を上方に折 り曲げるようにしてもよい。 また、 図 1 1 の変形例において鉄片 1 1 は U字状可 動鉄片 2の一辺 1 aに固着してもよい。
図 1 2 は本発明の第 2実施例を示している。 図中、 第 1 実施例と実質上同一の 部材及び部分には同一符号が付され、 詳細な説明は省略されている。 この実施例 は、 U字状可動鉄片 2が磁気焼鈍されていて一辺 2 aに対する他辺 2 bの離間力 力く、 一辺 1 2 aがコイルボビン 1 の空洞部 1 aに U字状可動鉄片 2の一辺 2 a及 び鉄芯 3 , 4 と共に挿通固定され他辺 1 2 bが該一辺 1 2 aに対して離間する弾 発特性を有するように可動鉄片 2 に沿つて形成されていて先端部 1 2 b ' が可動 鉄片 2の他辺 2 bに適宜の公知方法で係合せしめられた U字状板ばね 1 2 によつ て、 付与されるように構成されている点で第 1実施例とは異なる。 この実施例の 作用 · 効果は第 1実施例と同様であるので説明は省略する。
図 1 3乃至図 1 5 は第 2実施例の互いに異なる変形例を示している。 即ち、 図 1 3 に示した変形例は、 鉄芯 4が省略されており、 起立部 3 aの頂部即ち吸着部 が鉄芯 3の端部を二重に折り曲げて吸着部面積を拡大し鎖交磁束数を増大せしめ るようにしている点で特徴を有する。 図 1 4の変形例は、 鉄芯が U字状可動鉄片 2の一辺 2 aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片 2の他辺 2 bの先端を一辺 2 aに 向けて二段に折り曲げることにより鎖交磁束数を増大せしめるように形成されて いて構成がより簡素化されている点で特徴を有し、 図 1 5の変形例は、 鉄芯が U 字状可動鉄片 2の一辺 2 aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片 2の他辺 2 bの先端 部と U字状板ばね 1 2の他辺 1 2 bの先端部とに共通に力シメ等の方法で固着さ れた鉄片 1 1 により構成されている点で特徴を有する。 これらの変形例は、 何れ も上記以外の構成と基本的な作用 · 効果は第 2実施例と同様であるので、 詳細な 説明は省略する。 なお、 図 1 4の変形例において U字状可動鉄片 2の他辺 2 bの 先端部を二段に折り曲げる代わりに一辺 2 aの先端部を上方に向けて同様に二段 に折り曲げるようにしてもよい。 また、 図 1 5の変形例において鉄片 1 1 は U字 状可動鉄片 2の一辺 2 a と U字状板ばね 1 2の一辺 1 2 aとに共通に固着するよ うにしてもよい。
図 1 6 は本発明の第 3実施例を示している。 図中、 既述の実施例と実質上同一 の部材及び部分には同一符号が付され、 詳細な説明は省略されている。 この実施 例は、 U字状可動鉄片 2が磁気焼鈍されていて、 一辺 2 aに対する他辺 2 bの離 間力がその間に介置された弾機部材例えば鉄芯 3及び 4の起立部 3 a及び 4 aに 緩く 巻かれたコイルばね 1 3 により付与されるように構成されている点で、 既述 の実施例の何れと も異なる。 この実施例は、 装置の組み立てが比較的簡単である と云う特徴を除いて、 その作用 · 効果は第 1実施例と同様であるので説明は省略 する。
図 1 7乃至図 2 0 は第 3実施例の互いに異なる変形例を示している。 即ち、 図 1 7 に示した変形例は、 鉄芯 4が省略されており、 起立部 3 aの頂部即ち吸着部 が鉄芯 3の端部を二重に折り曲げて吸着部面積を拡大し鎖交磁束数を増大させる ことが出来るようにしている点で特徵を有する。 図 1 8の変形例は、 鉄芯が U字 状可動鉄片 2の一辺 2 aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片 2の他辺 2 bの先端を 鎖交磁束数を増大させることが出来るように一辺 2 aに向けて二段に折り曲げる ことにより形成されていて、 この折り曲げ部にコイルばね 1 3を巻装して構成を より簡素化した点で特徴を有し、 図 1 9の変形例は、 鉄芯が U字状可動鉄片 2の 一辺 2 aで兼用され且つ吸着部が可動鉄片 2の他辺 2 bの先端部に力シメ等の方 法で固着された鉄片 1 1 により構成され、 この鉄片 1 1 にコィルばね 1 3が巻装 されている点で特徴を有する。 図 2 0の変形例は、 U字状可動鉄片 2の一辺 2 a の先端部にもカシメ等の方法で上記鉄片 1 1 と対向するように鉄片 1 1 が固着さ れていて、 両鉄片 1 1 , 1 1 に共通にコイルばね 1 3が巻装されている点で図 1 9の変形例と異なる。 これらの変形例は、 何れも上記以外の構成と基本的な作用 • 効果は第 3実施例と同様であるので、 詳細な説明は省略する。 なお、 コイルば ね 1 3 は弾機部材の一例であって、 これに限定されるものではない。 なお、 図 1 8の変形例において U字状可動鉄片 2の他辺 2 bの先端部を二段に折り曲げる代 わりに一辺 2 aの先端部を上方に向けて同様に二段に折り曲げるようにしてもよ い。 また、 図 1 9の変形例において鉄片 1 1 は U字状可動鉄片 2の一辺 2 aに固 着するようにしてもよい。
図 2 1乃至図 2 4 は本発明の第 4実施例を示している。 図中、 既述の実施例と 実質上同一の部材及び部分には同一符号が付され、 詳細な説明は省略されている 。 この実施例は、 突起 2 b ' を除いて第 1 実施例と同様に構成された U字状可動 鉄片 2 に沿って一辺 1 4 a及び他片 1 4 bを有し、 特に他片 1 4 bの基部が U字 状可動鉄片 2の他辺 2 bにカシメ等の方法で固着されて先端部は該他辺 2 bの先 端を越えて延びその先端部に分銅 1 5を取り付けた可撓性に富む薄い U字状の板 ばね 1 4が設けられている点で、 既述の何れの実施例と も異なる。 この実施例は 、 U字状可動鉄片 2の他辺 2 bの吸着及び弾発による移動時に分銅 1 5による慣 性が付加されて、 U字状板ばね 1 4の他辺 1 4 b前端部の特に弾発時の変位量が 増大し、 携帯電話の呼出しを知らせる振動装置等に利用される場合極めて有効で める。
以上の説明から明らかなように、 U字状可動鉄片 2 と鉄芯 3 , 4の材料と して は、 電磁純鉄鋼鈑又はパーマロイ板が使用され、 本電磁装置を携帯電話の呼出し 用振動装置と して適用した場合の本願出願人の実験によれば、 消費電力, 振動励 磁力, 飽和磁束密度及び弾発力等を考慮して、 U字状可動鉄片 2 と鉄芯 3 , 4 と により形成される磁路長は 2 4 ~ 3 6 mm, 可動鉄片 2の横断面積は 1 . 2 ~ 3 . 2 mm 2 、 鉄芯 3 , 4の横断面積は 2 . 4 〜 3 . 6 mm2 の範囲にあるのが最適であ ると云う結果を得た。
以上実施例では、 本電磁装置を携帯電話の呼出し用振動装置に適用した場合を 前提に説明したが、 本電磁装置は、 電磁開閉装置やその他の通信機器における着 信告知装置や電磁駆動応用装置等に適用することが可能であり、 特に極小型でも 強力な振動装置を構成できる上に振動部の振動を装置本体に伝播しないように構 成することができるから、 振動装置本体を耳の中又は耳の周辺に保持させてィャ ホンやへッ ドホン式に使用することができ、 その他各種の使い方が可能である。
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の電磁装置は、 構造及び組立てが簡単で機器への組み込 みが容易であるので、 実用上有用である。

Claims

請求の範囲
1 . 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コイルボビンに前記励磁コイル の軸線方向に一辺が揷通固定され他辺が前記一辺に対し離間する弾発特性を有す るように構成された軟質磁石材料より成る U字状可動鉄片とを備えていて、 該可 動鉄片の前記一辺の端部と前記他辺の端部とが所定の間隔を置いて対向するよう に前記コィルポビンにより前記他辺がその弾発力に杭して変位可能に抑止されて いる電磁装置。
2 . 基部が前記他辺に固着されていて先端部が前記他辺の先端を越えて延びて いる板ばねと、 該板ばねの前記先端部に固着された分銅とを更に備えている請求 項 1 に記載の電磁装置。
3 . 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コイルボビンに前記励磁コイル の軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一辺に対し所定の間隔を置いて対向 するように形成された軟質磁石材料より成る U字状可動鉄片と、 前記コイルボビ ンに前記励磁コィルの軸線方向に一辺が挿通固定され他辺が前記一辺に対し離間 する弹発特性を有するように前記可動鉄片に沿って形成された U字状板ばねとを 備えていて、 該板ばねの前記他辺はその弾発力に抗して前記可動鉄片と共に変位 し得るように前記コイルボビンにより抑止されている電磁装置。
4 . 励磁コイルを支持するコイルボビンと、 該コイルボビンに前記励磁コイル の軸線方向に一辺が揷通固定され他辺が前記一辺に対し所定の間隔を置いて対向 するように前記コィルポビンに変位可能に係合せしめられた軟質磁石材料より成 る U字状可動鉄片と、 該可動鉄片の前記対向する辺間に介置されて前記対向する 辺が離間するように弾圧する弾機部材とを備えた電磁装置。
5 . 前記可動鉄片の前記対向する辺の少なく と も一方の先端部が他方に向けて 鎖交磁束数が増大するように折り曲げられている請求項 1乃至 4の何れかに記載 の電磁装置。
6 . 前記可動鉄片の前記対向する辺の少なく と も一方に、 他方に向けて鎖交磁 束数が増大するように成形されて突出する鉄片が固着されている請求項 1乃至 4 の何れかに記載の電磁装置。
7 . 前記コィルポビンに前記励磁コィルの軸線方向に揷通固定されていて前記 可動鉄片の前記一辺の先端部に係合すると共に前記可動鉄片の前記他辺に向けて 鎖交磁束数が増大するように折り曲げられた起立部を有する鉄芯を更に備えた請 求項 1乃至 4の何れかに記載の電磁装置。
8 . 前記コィルポビンに前記励磁コィルの軸線方向に前記可動鉄片の前記一辺 を挾持するように揷通固定されていて、 一方は前記可動鉄片の前記一辺の先端に 係合すると共に前記可動鉄片の前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折 り曲げられた第 1 の起立部を有し、 他方は前記第 1 の起立部に隣接して前記可動 鉄片の前記他辺に向けて鎖交磁束数が増大するように折り曲げられた第 2の起立 部を有する一対の鉄芯を更に備えた請求項 1乃至 4の何れかに記載の電磁装置。
9 . 前記起立部の頂面は該起立部を折り曲げることにより形成されている請求 項 7 に記載の電磁装置。
10. 前記 U字状可動鉄片と前記鉄芯とにより決定される磁路長は 2 4 - 3 6 mm 、 前記可動鉄片の横断面積は 1 . 2 ~ 3 . 2 mm 2 、 前記鉄芯の横断面積は 2 . 4 ~ 3 . 6 mm 2 に夫々選定されている請求項 1 に記載の電磁装置。
1 1. 前記励磁コイルに、 呼出し信号の着信により所定時間閉合される常開型ス ィ ツチと電源と電流パルス回路とを含む直列回路を、 直列に接続して成る請求項 1 に記載の電磁装置を駆動するための回路。
12. 前記電流パルス回路に演算装置が接続されていて、 該演算装置により、 前 記電流パルス回路から前記励磁コィルに供給される電流パルスの通電時間, 通電 周期及び持続時間の少なく と も一つを調整し得るようにした請求項 1 1 に記載の 回路。
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