JP2637842B2

JP2637842B2 - 電磁アクチュエータ

Info

Publication number: JP2637842B2
Application number: JP2291080A
Authority: JP
Inventors: 誠治曽田; 秀一山木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPH04164651A

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術（第６図）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（第１図）作用実施例（ａ）一実施例の説明（第２図乃至第５図）（ｂ）他の実施例の説明発明の効果〔概要〕ワイヤドット印字ヘッド等に用いられる電磁アクチュ
エータに関し、磁気特性を向上し、高速駆動が可能で、省電力化を図
ることを目的とし、コアに電磁コイルを巻回した電磁石と、該コアに対向
して設けたアマチュアとを有し、該電磁コイルに通電し
て、該アマチュアを動作せしめる電磁アクチュエータに
おいて、該アマチュアを、鉄50％、コバルト50％の比率
で粉末成形した材料で構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ワイヤドット印字ヘッド等に用いられる電
磁アクチュエータに関する。

電磁アクチュエータは、電磁石とアマチュアから成
り、電磁石のコイルに通電することにより、アマチュア
を動作するものであり、ワイヤドット印字ヘッドのワイ
ヤ駆動源等に広く用いられている。

ワイヤドット印字ヘッドの高速化に伴い、電磁アクチ
ュエータの高速駆動が求められるが、電力消費が大とな
るため、省電力化が要求される。

〔従来の技術〕

第６図は従来技術の説明図である。

釈放型電磁アクチュエータを用いたワイヤドット印字
ヘッドは、マグネットベース12のコア部12aに電磁コイ
ル15が巻回されており、ヨード部12bに永久磁石13が設
けられ、永久磁石13上に継鉄14、側磁路16が設けられ
る。

側磁路16上には、セパレータ17を介し板バネ18が設け
られ、押え板19を介しネジで固定される。

板バネ18の先端には、マグネットベース12のコア部12
aと対向するアマチュア10が設けられ、アマチュア10に
はビーム20が固定され、ビーム20の先端にワイヤ21が取
り付けられる。

ワイヤ21はワイヤガイド22でガイドされる。

従って、マグネットベース12、永久磁石13、継鉄14、
側磁路16、アマチュア10により磁気回路を構成してい
る。

この例は、希釈型ヘッドを示し、電磁コイル15に電流
が流れていない時は、アマチュア10は板バネ18に抗して
コア部12aに吸引されており、電磁コイル15に電流が流
れると、反対方向の磁束が発生し、アマチュア10の吸引
を解除し、板バネ18のバネ力でアマチュア10を図の左方
向へ付勢し、ワイヤ21をインクリボン（図示せず）に打
撃する。

このよな電磁アクチュエータを構成する部材は磁気特
性が良好であることが望ましい。

このため、従来は、アマチュア10や側磁路16等を磁気
特性の良好なパーメンジュール（商品名）で構成してい
た。

パーメンジュールは、鉄49％、コバルト49％の他に、
加工し易いようにパナジウム２％を溶製材料であり、こ
れをプレス成形し、機械加工してアマチュア10や側磁路
16を作成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、溶製材料には、パナジウムを成形性及び加
工性の改善のため必要としていた。

しかしながら、パナジウムは磁気特性上は不要であ
り、むしろ、磁気特性、特に透磁率を阻害する方向に働
き、磁束の立ち上げが低下し、高速駆動が困難となると
いう問題がある他に、それだけ電力を必要とするという
問題があり、発熱が大となったり、電源、駆動回路に大
容量のものが要求される。

従って、本発明は、磁気特性を向上し、高速駆動が可
能で、省電力化を図ることのできる電磁アクチュエータ
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、第１図に示すように、コア12aに電磁コイ
ル15を巻回した電磁石と、該コア12aに対向して設けた
ワイヤドット印字ヘッドのアマチュア10とを有し、該電
磁コイル15に通電して、該アマチュア10を動作せしめる
電磁アクチュエータにおいて、該アマチュア10を、鉄50
％、コバルト50％の比率で粉末成形した材料で構成した
ものである。

〔作用〕

本発明では、アマチュア10を鉄50％、コバルト50％の
材料で構成し、パナジウムを含まない構成とし、パナジ
ウムを含めなくても成形できるように、メタルインジェ
クションモールド、焼結による粉末成形物を用いた。

このため、アマチュア10の磁気特性、特に透磁率が向
上し、磁束の立ち上げを良くし、少ない電流で動作させ
ることができる。

従って、高速駆動を可能とし、高速動作しても発熱を
少なくでき、電源、駆動回路も小容量で済む。

〔実施例〕

（ａ）一実施例の説明第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は第２図に
おける要部構成図である。

図中、第１図及び第６図で示したものと同一のもの
は、同一の記号で示してある。

マグネットベース12は、コア部12aとヨーク部12bを有
し、コア部12aに電磁コイル15が巻回されており、アマ
チュア10と対向し、ヨーク部2bに永久磁石と継鉄14と側
磁路16とが設けられ、これらによって磁気回路を構成す
る。

アマチュア10の先端側にビーム20を介してワイヤ21を
備えており、アマチュア10の他端は板バネ18に締結され
ており、ワイヤ21はガイドフレーム23のワイヤガイド22
にガイドされる。

板バネ18は、側磁路16との間にセパレータ17を挟んで
押え板19及びガイドフレーム23と共に締結されている。

側磁路16は、第３図に示すように、磁気効率を高める
ため、アマチュア10を挟むように、アマチュア10の両側
に近接して設けられており、アマチュア10は板バネ８に
支えられている。

電磁コイル15の近傍には、温度センサ24が設けられ、
電磁コイル15及びコア部12aの温度を検出する。

電磁コイル15及び温度センサ24のリード端子は、マグ
ネットベース12の中央を通り、ガイドプレート25にガイ
ドされ、プリント板26に接続される。

プリント板26には、駆動回路が設けられ、下端に外部
との接続のためのコネクタ27が設けられている。

放熱ブロック28は熱伝導度の高いアルミニウムで成形
したリングであり、マグネットベース12の底面に接触
し、ガイドプレート25との間に設けられている。

第４図は本発明の動作説明図である。

第４図に示すように、永久磁石13による磁力線が矢印
実線Ａのように閉ループを形成しているため、アマチュ
ア10はコア部12aに吸引される。

一方、電磁コイル15が通電されると、電磁コイル15に
よる磁力線が矢印点線Ｂのように、永久磁石13による磁
力線Ａと反対方向に発生するため、磁力線Ａが磁力線Ｂ
で打ち消され、コア部12aからアマチュア10が吸引解除
され、板バネ18により釈放される。

ここで、磁気回路を構成するアマチュア10と側磁路16
は、鉄50％、コバルト50％の比率で構成したパーメンジ
ュールを粉体化し、バインダーと混練した状態でインジ
ェクションモールディングにより成形し、脱バインダー
後、焼結して構成した。

この方法によれば、ニアネットシェイプ（最終形状に
近い形）で成形可能なため、アマチュア10、側磁路16の
後加工が不要で、材料にパナジウムを添加する必要はな
い。

第５図は本発明による吸引力、電流特性図であり、第
５図（Ａ）が吸引力特性図、第５図（Ｂ）が電流（電流
波形）特性図である。

前述の粉体成形によると、密度は従来の溶製材料の約
95％であり、最大エネルギ積Ｂの低下が予想されるが、
アマチュア10や側磁路16は小さいため、最大エネルギ積
Ｂの影響は見られず、第５図（Ａ）に示すように、印字
ヘッドとしての吸引力は従来と比較して変化することが
なく、むしろ透磁率μが高いことにより、第５図（Ｂ）
に示すようにコイル電流が約５％少なくて済むという結
果が得られた。

これによって少ない電流値で従来と同一の吸引力が得
られ、コイルの発熱量を小とし、印字ヘッドの電源、駆
動回路も小容量のもので済むようになった。

又、磁気回路を構成するマグネットベース12も同様に
形成すると、更に磁気特性が向上することが予想される
が、マグネットベース12は面積が大きいため、前述の密
度の減少による最大エネルギ積の低下の影響が現れるこ
と及び、面積が大のためモールド成形の際粉体が流れて
いかず、変形し、成形が難しいことから採用できなかっ
た。

尚、放熱ブロック28の効果は次のようである。

ドット印字動作で、電磁コイル15が通電されると、電
磁コイル15が発熱し、励磁することでコア部12aに発生
した渦電流により発熱が生じる。

そこで、係る発熱源に距離的に最も近いマグネットベ
ース12の底部へ放熱ブロック28を設け、高速に効率良く
放熱するようにした。

この放熱ブロック28はリング形状である中央の空いて
いる部分で電磁コイル15等のリード端子をプリント板26
へ導出できる。

又、コア部12aの厚みを薄くし、マグネットベース12
を薄くして放熱ブロック28を設けても従来と同一の厚み
で実現できるようにしている。

（ｂ）他の実施例の説明上述の実施例の他に、本発明は次の変形が可能であ
る。

釈放型アクチュエータで説明したが、非釈放型（吸
引型）アクチュエータにも適用できる。

主にアマチュア10による効果が大きく、側磁路16に
よる効果は副次的なため、アマチュア10のみ係る粉末成
形品で構成してもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこ
れらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、次の効果を奏す
る。

アマチュアを鉄50％、コバルト50％の粉末成形品で
構成しているので、透磁率が向上し、磁束の立ち上がり
が改善され、高速駆動が可能となる。

従来と同一の吸引力を小さな電流値で得られるた
め、省電力化でき、高速駆動しても発熱量を小とでき
る。

省電力化できるため、小さな容量の電源、駆動回路
で済み、安価な構成が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は第２図の要部構成図、第４図は第２図の動作説明図、第５図は本発明による吸引力、電流特性図、第６図は従来技術の説明図てある。図中、10……アマチュア、 12……マグネットベース、 12a……コア、 15……電磁コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−74649（ＪＰ，Ａ) 特開平４−47951（ＪＰ，Ａ) 特開平２−1330（ＪＰ，Ａ) 特開平１−241103（ＪＰ，Ａ) 特開平２−112951（ＪＰ，Ａ) 実開昭64−55038（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コア（12a）に電磁コイル（15）を巻回し
た電磁石と、該コア（12a）に対向して設けたワイヤドット印字ヘッ
ドのアマチュア（10）とを有し、該電磁コイル（15）に通電して、該アマチュア（10）を
動作せしめる電磁アクチュエータにおいて、該アマチュア（10）を、鉄50％、コバルト50％の比率で
粉末成形した材料で構成したことを特徴とするワイヤドット印字ヘッド用電磁アクチュエー
タ。