JPH0582527B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動平衡記録計に関するものであ
り、詳しくは、サーボユニツトとサーボユニツト
が配置される本体フレームとの構成に関するもの
である。

［従来の技術］ 自動平衡記録計は、各種の測定信号のアナログ
記録に広く用いられている。

第７図は、従来の自動平衡記録計におけるサー
ボユニツトの一例を示す構成説明図である。第７
図において、１は記録紙２が格納されたチヤート
カセツトであり、図示しない本体シヤーシに着脱
可能に取り付けられるものである。３はペン４が
着脱自在に取り付けられるペンキヤリツジであ
り、記録紙２の移動方向と直交する方向に移動可
能なように案内軸５に嵌め合わされている。６は
ペンキヤリツジ３を案内軸５に沿つて往復方向に
移動させる繰り糸であり、サーボモータ７により
往復駆動される。８はペンキヤリツジ３の位置を
帰還するポテンシヨメータである。これらサーボ
モータ７およびポテンシヨメータ８はリード線
９，１０およびコネクタ１１，１２を介してマザ
ーボード１３に接続されている。マザーボード１
３には、サーボアンプボード１４、プリアンプボ
ード１５が接続されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような従来の構成によれば、複数
のリード線およびコネクタを用いているために、
高密度実装が困難であり、接触不良や断線などの
故障要因が多くなるという欠点がある。また、こ
のようなサーボユニツトを用いて多ペン記録計を
実現するためには各ペン系統毎に第７図に示すサ
ーボユニツトを設けなければならず、相当の容積
スペースが必要になり、小形化は困難である。ま
た、サーボユニツト数の増加に応じて組立工数も
増えることになり、コストが高くなる。また、サ
ーボユニツトを組み込むフレームの共通化を図る
ために、最大数のサーボユニツトが組み込めるフ
レームが用いられてはいるものの、後日サーボユ
ニツトを増設するためには相当の改造を要するこ
とになり、サーボユニツトの増設は事実上不可能
である。また、保守点検にあたつては、サーボユ
ニツトを構成する各部品を個別に点検しなければ
ならないことから保守性が悪く、フレームに組み
込む前段階でのサーボユニツトとしての動作チエ
ツクやサーボユニツト単位での交換なども困難で
ある。

本発明は、このような点に着目してなされたも
のであつて、その目的は、サーボユニツトの小形
化を図り、サーボユニツトにおけるリード線やコ
ネクタを減らして実装密度を高めるとともに信頼
性も高め、サーボユニツトの増減や交換が簡単に
行える低コストで保守性の優れた自動平衡記録計
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成する本発明は、 ペンキヤリツジおよびペンキヤリツジを測定信
号の大きさに応じて記録紙の移動方向と直交する
方向に移動させる自動平衡機構がサーボユニツト
として一体化して組み込まれた少なくとも１枚の
プリント配線板が本体フレームに配置される自動
平衡記録計であつて、 前記プリント配線板の一端にはペンキヤリツジ
が移動可能に係合される案内軸が取り付けられる
とともにその両端にはプリント配線板の挿入方向
に開口するように位置決め用のＵ字形溝が設けら
れたブラケツトが取り付けられ、 本体フレームの両側面にはブラケツトの両端に
設けられた位置決め用のＵ字形溝が嵌め合う突起
が設けられたことを特徴とする。

［実施例］ 以下、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明で用いるサーボユニツトの一
実施例の要部を示す構成説明図である。第１図に
おいて、１６は所定の形状に打ち抜き折り曲げら
れたブラケツトであり、プリント配線板１７の一
端の両端に取り付けられている。このブラケツト
１６の両端１６ａ，１６ｂは同一方向にＬ字形に
折り曲げられて案内軸１８およびプリント配線板
１７にハンダ付けされ磁歪ポテンシヨメータ１９
を構成する磁歪線１９ａの各端部がそれぞれ取り
付けられるとともに、折り曲げ辺１６ａ，１６ｂ
の一部はさらに内側に向かつてＬ字形に折り曲げ
られてそれぞれに繰り糸２０を巻き掛けるガイド
プーリ２１，２２が取り付けられている。なお、
折り曲げ辺１６ａ，１６ｂのガイドプーリ２１，
２２が取り付けられる近傍には、サーボユニツト
として記録計の本体フレームに取り付ける時の位
置決め用のＵ字形の溝１６ｃ，１６ｄ（１６ｃは
図示せず）がプリント配線板の挿入方向に開口す
るように設けられている。また、折り曲げ辺１６
ｂにはプリント配線板１７にハンダ付けされ磁歪
ポテンシヨメータ１９を構成する発信コイル１９
ｂが取り付けられている。２３はガイドプーリ２
１，２２および駆動プーリ２４に巻き掛けられた
繰り糸２０により往復移動力が加えられるペンキ
ヤリツジであつて、案内軸１８に沿つて移動可能
なように一端の一部がブラケツト１６の一部に係
合され、中央部分には案内軸１８が挿通され、他
端は内側に磁歪ポテンシヨメータ１９を構成する
受信コイル（図示せず）が磁歪線１９ａに対向す
るようにして取り付けられるように形成されてい
る。なお、受信コイルはフレキシブルプリント配
線板２５を介してプリント配線板１７に接続され
ている。また、ペンキヤリツジ２３にはペンホル
ダ２６が回動自在に取り付けられ、ペンホルダ２
６にはペン２７が着脱自在に取り付けられてい
る。なお、プリント配線板１７には駆動プーリ２
４を駆動するモータ（第１図ではモータの磁気回
路を構成するヨーク板２８のみを図示している）
が組み込まれるとともに、モータ駆動回路２９、
測定信号を増幅するプリアンプ３０、ポテンシヨ
メータ１９の位置帰還信号およびプリアンプ３０
の出力信号に基づいて偏差信号を出力するサーボ
アンプ３１などが設けられていて、サーボユニツ
トとして一体化されている。

第２図は、第１図における駆動プーリ２４を駆
動するモータの具体例を示す構成説明図であり、
第１図と同一部分には同一符号を付けている。第
２図において、プリント配線板１７の一方の面に
はシヤーシを兼ねたヨーク板２８が取り付けられ
るとともに、駆動プーリ２４や中間ギヤ３２，３
３が取り付けられている。３４はプリント配線板
１７およびヨーク板２８に貫通固着されたボスで
あり、ヨーク板２８から突出した一端には駆動プ
ーリ２４の軸受部が形成され、他端にはモータを
構成するロータ軸３５の軸受３６の取付部が形成
され、ヨーク板２８から突出した中間部にはロー
タ軸３５の一端に取り付けられている出力ギヤ３
７をギヤ３２と噛み合わせるための窓部が形成さ
れている。ロータ軸３５の他端には円周方向に沿
つて配列された複数の磁石３８を有するロータ３
９が取り付けられている。また、プリント配線板
１７には、ボスの円周方向に沿つて複数のコイル
４０を嵌め込むための複数の取付穴４１および２
個のホール素子４２，４３（４３は図示せず）を
90°の電気角になるようにして取り付けるための
２個の取付穴４４，４５（４４は図示せず）が設
けられるとともに、ヨーク板２８をヒートシンク
としてモータ駆動回路を構成する半導体集積回路
を取り付けるための複数の取付穴が設けられてい
るが図示しない。４６はロータ３９の保護カバー
である。このように構成することにより、駆動プ
ーリ２４から保護カバー４６までの高さを低くす
ることができるとともに減速機構を含む所要面積
を小さくすることができ、モータ駆動回路も含め
て組み込みに必要な容積スペースを小さくするこ
とができる。従つて、このようなモータを用いる
ことにより、サーボユニツト全体を薄くすること
ができるとともに小形化が図れる。

第３図は、このように構成されるサーボユニツ
トのブロツク図であり、第１図と同一部分には同
一符号を付けている。第３図において、Ｍはモー
タ、１９ｃはポテンシヨメータ制御回路であり、
２点鎖線で囲まれた部分がサーボユニツトとして
プリント配線板１７に組み込まれて一体化されて
いる。

このような構成において、ペンキヤリツジ２３
は、サーボアンプ３１、モータＭ、ポテンシヨメ
ータ１９よりなる自動平衡機構を介してプリアン
プ３０に加えられる測定信号の大きさに応じて記
録紙４７の送り方向と直交する方向に移動され、
記録紙４７に測定信号の大きさをアナログ記録す
る。

このような構成によれば、構成部品をプリント
配線板１７に直接ハンダ付けしているので、実装
密度を高めるとともに小形化が図れ、製造工数も
削減でき、従来のようなリード線やコネクタによ
る不具合も防止できて信頼性を高めることができ
る。また、サーボユニツト単体で動作を確認する
ことができ、保守点検調整作業も簡単に行える。

第４図はこのようなサーボユニツトが組み込ま
れて一体化された３枚のプリント配線板１７Ａ〜
１７Ｃを積層配置して３チヤンネルの測定信号の
大きさをアナログ記録するように構成された３ペ
ン自動平衡記録計の測面図であり、第５図は内器
をケースから引き出して測定条件の設定を行う状
態を示す斜視図である。これら図面において、円
筒形のプラテン４８の上部には各サーボユニツト
Ａ〜Ｃに設けられているペン２７Ａ〜２７Ｃの記
録位置がプラテン４８に巻き付けられた記録紙４
７の送り方向に沿うようにして、３枚のプリント
配線板１７Ａ〜１７Ｃが積層配置されている。な
お、これらプリント配線板１７Ａ〜１７Ｃの取付
位置は、本体フレームの両側面に設けられている
突起体例えば４９Ａ〜４９Ｃに各サーボユニツト
Ａ〜Ｃのブラケツト１６Ａ〜１６Ｃに設けられて
いる位置決め用のＵ字形の溝例えば１６cA〜１
６cCをそれぞれ嵌め合わせることにより規制さ
れる。そして、これらプリント配線板１７Ａ〜１
７Ｃの着脱作業は、第５図に示すように内器をケ
ースから引き出した状態で行う。５０はチヤート
カセツトであつて、未記録の記録紙４７ａを格納
する部分５０ａと記録済みの記録紙４７ｂを格納
する部分５０ｂとが一体化されたものであり、サ
ーボユニツトの下部に配置されている。５１はプ
ラテン４８から送り出される記録済みの記録紙４
７ｂを所定の格納部５０ｂに案内する押え部材で
あり、端部が所定の間隙を保つてプラテン４８に
対向するように配置されている。５２はバーグラ
フ表示器およびアナログ表示器が設けられた表示
ユニツトである。この表示ユニツト５２は、内器
をケース５３に収容した通常の動作状態では各ペ
ン２７Ａ〜２７Ｃの前面に記録紙４７の幅方向に
沿い、内器をケース５３から引き出して測定条件
を設定する第５図の状態では操作キーボード５４
が設けられている側面とほぼ平行な位置まで回動
できるようにして取り付けられている。これによ
り、測定条件の設定にあたつては、表示ユニツト
５２と操作キーボード５４はほぼ同一面を形成す
ることになり、測定条件の設定作業を能率良く行
うことができる。５５はドアである。なお、各ユ
ニツトＡ〜Ｃへの測定信号および電源の供給にあ
たつては、マザーボード構造にしてもよいし、リ
ード線を用いてもよい。

このような記録計で用いるサーボユニツトＡ〜
Ｃは完全な互換性を有するものであつて一種類の
サーボユニツトを複数用意すればよく、量産効果
によるコスト低減も図れる。また、本体フレーム
への組み込みにあたつては所定の位置に挿入する
だけでよく、従来のようなペン数に応じた製造工
数の変化はなく、製造工程の単純化が図れる。

なお、上記実施例では、セータを他の構成部品
と共通の１枚のプリント配線板に組み込む例を示
したが、１枚のプリント配線板からモータを組み
込む部分を切り抜いて別途モータを組み込んだ後
切り抜いた部分に嵌め合わせて配線部分をハンダ
付けするようにしてもよい。このように構成する
ことにより、モータ部分のみでの組立調整が行
え、交換も簡単に行うことができる。

また、多ペン記録計の場合、マイクロプロセツ
サを用いてペンの時間軸の位相差を補償する機能
などを付加することもできる。第６図は、このよ
うな記録計で用いるサーボユニツトの一例を示す
ブロツク図であり、第３図と同一部分には同一符
号を付けている。第６図において、プリアンプ３
０のアナログ出力信号はＡ／Ｄ変換回路５６でデ
ジタル信号に変換された後バス５７を介してマイ
クロプロセツサ５８に加えられて所定の演算処理
が施され、演算処理されたデジタル信号はバス５
７を介してＤ／Ａ変換回路５９に加えられアナロ
グ信号に変換される。これにより、サーボユニツ
トはＤ／Ａ変換回路５９から出力されるアナログ
信号に従つて自動平衡動作を行うことになり、例
えば時間軸の補正演算を施すことによつて時間軸
の位相差のないアナログ記録を得ることができ
る。

また、ポテンシヨメータとして磁歪線を用いる
例を示したが、例えば導電性プラスチツクのよう
な他のポテンシヨメータであつてもよい。

また、磁歪ポテンシヨメータを用いる場合に
は、ペンキヤリツジに発信コイルおよび出力トラ
ンスを設けるとともに磁歪線に検出コイルを設
け、磁歪線の両端間に給電することによりワイヤ
レスポテンシヨメータを構成でき、第１図に示す
ようなフレキシブルプリント配線板は不要にな
る。

また、ペンキヤリツジの駆動機構として例えば
ボールスクリユーを用いてもよく、この場合には
繰り糸系を省略できる。

また、モータとして、外径の小さな円筒形のも
のを用いるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、サーボ
ユニツトの小形化が図れ、サーボユニツトにおけ
るリードやコネクタを減らすことにより実装密度
を高めるとともに信頼性も高めることができ、さ
らにサーボユニツトの増減や交換が簡単に行える
低コストで保守性の優れた自動平衡記録計が実現
でき、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるサーボユニツトの一実
施例の要部を示す構成説明図、第２図は第１図に
おける駆動プーリ２４を駆動するモータの具体例
を示す構成説明図、第３図は第１図のサーボユニ
ツトのブロツク図、第４図は第１図のサーボユニ
ツトが組み込まれた３ペン自動平衡記録計の側面
図、第５図は内器をケースから引き出して測定条
件の設定を行う状態を示す斜視図、第６図は他の
サーボユニツトのブロツク図、第７図は従来の自
動平衡記録計の一例を示す構成説明図である。 １６……ブラケツト、１７……プリント配板、
１８……案内軸、１９……磁歪ポテンシヨメー
タ、２０……繰り糸、２１，２２……ガイドプー
リ、２３……ペンキヤリツジ、２４……駆動プー
リ、２５……フレキシブルプリント配板、２６…
…ペンホルダ、２７……ペン、２８……ヨーク
板、２９……モータ駆動回路、３０……プリアン
プ、３１……サーボアンプ、４７……記録紙、４
８……プラテン、４９……突起体、５０……チヤ
ートカセツト、５１……押え部材、５２……表示
ユニツト、５３……ケース、５４……操作キーボ
ード、５５……ドア、Ａ〜Ｃ……サーボユニツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ペンキヤリツジおよびペンキヤリツジを測定
   信号の大きさに応じて記録紙の移動方向と直交す
   る方向に移動させる自動平衡機構がサーボユニツ
   トとして一体化して組み込まれた少なくとも１枚
   のプリント配線板が本体フレームに配置される自
   動平衡記録計であつて、 前記プリント配線板の一端にはペンキヤリツジ
   が移動可能に係合される案内軸が取り付けられる
   とともにその両端にはプリント配線板の挿入方向
   に開口するように位置決め用のＵ字形溝が設けら
   れたブラケツトが取り付けられ、 本体フレームの両側面にはブラケツトの両端に
   設けられた位置決め用のＵ字形溝が嵌め合う突起
   が設けられたことを特徴とする自動平衡記録計。