JPH06224030A - Solenoid device - Google Patents

Solenoid device

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Publication number
JPH06224030A
JPH06224030A JP10595192A JP10595192A JPH06224030A JP H06224030 A JPH06224030 A JP H06224030A JP 10595192 A JP10595192 A JP 10595192A JP 10595192 A JP10595192 A JP 10595192A JP H06224030 A JPH06224030 A JP H06224030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
search
search coil
drive
magnetic flux
Prior art date
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Pending
Application number
JP10595192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Sawanobori
修 沢登
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP10595192A priority Critical patent/JPH06224030A/en
Publication of JPH06224030A publication Critical patent/JPH06224030A/en
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Abstract

PURPOSE:To precisely detect the rate and position of a driving coil by a method wherein a search coil is wound up not to be affected by the flux of driving coil. CONSTITUTION:The solenoid device is provided with a bottomed cylindrical yoke 18, a magnet 19 held by this yoke 18 and a columnar pole piece 21 fixed to the magnet 19 making a specific gap 20 between the yoke 18. A bottomed cylindrical bobbin 13 is arranged to be loosely inserted downward into the pole piece 21 while a driving coil 22 is fixed to the aperture lower end edge of the bobbin 13 to be suspended. Furthermore, a search coil 23 is wound around concentrically with the driving coil 22. This search coil 23 is wound around the bobbin 13 as if passing through the gap of the driving coil 22 while inversing the winding up direction bordering on the rewinding part 23c on almost central position in the long direction of the bobbin 13. Through these procedures, the shifting rate and position of the search coil 23 can be precisely detected.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は例えば自動作図機(プロ
ッタ)のペンホルダ(ペンヘッド)の駆動に用いられる
ソレノイド装置、詳しくはペンヘッドのアップダウン動
作を制御するソレノイド装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solenoid device used, for example, for driving a pen holder (pen head) of an automatic drawing machine (plotter), and more particularly to a solenoid device for controlling the up / down operation of the pen head.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロッタのペンヘッドの駆動には、その
ペンヘッドのアップダウン動作は高速であること、ペン
ヘッドのダウン時はスローランディングをさせることが
要求されている。
2. Description of the Related Art In order to drive a pen head of a plotter, it is required that the up / down operation of the pen head is fast and that slow landing is performed when the pen head is down.

【0003】従来のペンヘッドの駆動装置にあっては、
ソレノイドを使用している。このソレノイドは、可動鉄
心を含む磁路構造において、これを磁化するコイルを備
えていた。そして、このコイルに通電することにより、
または、その通電を停止することにより、可動鉄心を上
下動させて可動鉄心に連結されたペンヘッドを駆動して
いる。
In a conventional pen head driving device,
It uses a solenoid. This solenoid has a coil for magnetizing a magnetic path structure including a movable iron core. And by energizing this coil,
Alternatively, by stopping the energization, the movable iron core is moved up and down to drive the pen head connected to the movable iron core.

【0004】したがって、このペンヘッド駆動装置にお
いてペンヘッドの上下動についての速度制御またはその
位置制御を行う場合は、このペンヘッドに速度センサま
たは位置センサを取り付けなければならないこととな
る。これらのセンサによる検出値に基づいてペンヘッド
の上下動の速度または位置を制御するものである。
Therefore, when the speed control or the position control of the vertical movement of the pen head is performed in this pen head drive device, the speed sensor or the position sensor must be attached to the pen head. The vertical speed or position of the pen head is controlled based on the values detected by these sensors.

【0005】その結果、これらのセンサは駆動装置の機
構上のスペースを必要とするとともに、その重量も増
す。すなわち、プロッタの要求である軽量化、小型化に
よる高速化に逆行することとなる。加えて、コスト上、
これらのセンサは高価である。また、ペンヘッドについ
てもその加工費が高くなる。
As a result, these sensors require mechanical space in the drive and add to their weight. That is, it goes against the requirement of the plotter, which is faster and lighter and smaller. In addition, in terms of cost,
These sensors are expensive. Further, the processing cost of the pen head also becomes high.

【0006】そこで、このような問題を解決するソレノ
イド装置として、本願出願人により、特願平3−425
04号明細書に示されるソレノイド装置が案出された。
このソレノイド装置は図13に示されるように、有底円
筒体状のヨーク108と、このヨーク108に保持され
た磁石109と、磁石109に固設されてヨーク108
との間に所定のギャップ200を形成する円柱体のポー
ルピース201と、を有している。有底円筒体のボビン
103はこのポールピース201に上側から遊嵌可能に
配設されており、そのボビン103の開口下端縁には円
筒状に巻回された駆動コイル202が固着、垂下されて
いる。とともに、この駆動コイル202と同芯状にサー
チコイル203が巻回されている。そして、これらの駆
動コイル202とサーチコイル203とは上記ギャップ
200を上下動自在に設けられている。この駆動コイル
202と同芯巻にされたサーチコイル203はその線径
は駆動コイル202のそれよりも小さくし、そのピッチ
は同じとしている。
[0006] Therefore, as a solenoid device for solving such a problem, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application No. 3-425.
The solenoid device shown in No. 04 was devised.
As shown in FIG. 13, this solenoid device has a bottomed cylindrical yoke 108, a magnet 109 held by the yoke 108, and a yoke 108 fixed to the magnet 109.
And a columnar pole piece 201 that forms a predetermined gap 200 between and. The bobbin 103 having a bottomed cylindrical body is arranged so as to be loosely fitted to the pole piece 201 from the upper side. There is. At the same time, a search coil 203 is wound concentrically with the drive coil 202. The drive coil 202 and the search coil 203 are provided so that the gap 200 can be moved up and down. The search coil 203 coaxially wound with the drive coil 202 has a smaller wire diameter than that of the drive coil 202 and has the same pitch.

【0007】この駆動コイル202には駆動回路が接続
されており、この駆動回路から供給された電流によっ
て、駆動コイル202は上下に運動するものである。そ
して、駆動コイル202とともにサーチコイル203が
ギャップ200間の磁束を横切る際に、サーチコイル2
03に誘導起電力が生じる。この誘導起電力に基づき、
サーチコイル203の速度を算出し、さらに、この速度
を積分することによりサーチコイル203の位置を算出
する。サーチコイル203の速度および位置に基づき、
駆動コイル202に流す電流量を制御するものである。
この電流量に従い、駆動コイル202に所定の磁束が生
じ、この磁束とギャップ200における磁束との間に働
く力によって駆動コイル202は移動するものである。
すなわち、サーチコイル203の速度および位置に基づ
き、駆動コイル202により駆動されるペンヘッドの移
動速度が制御される。
A drive circuit is connected to the drive coil 202, and the drive coil 202 moves up and down by the current supplied from the drive circuit. When the search coil 203 along with the drive coil 202 crosses the magnetic flux in the gap 200, the search coil 2
An induced electromotive force is generated in 03. Based on this induced electromotive force,
The speed of the search coil 203 is calculated, and the position of the search coil 203 is calculated by integrating this speed. Based on the speed and position of the search coil 203,
The amount of current flowing through the drive coil 202 is controlled.
A predetermined magnetic flux is generated in the drive coil 202 according to this amount of current, and the drive coil 202 moves due to the force acting between this magnetic flux and the magnetic flux in the gap 200.
That is, the moving speed of the pen head driven by the drive coil 202 is controlled based on the speed and position of the search coil 203.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のソレノイドにあっては、サーチコイル203
は駆動コイル202の同心円上に巻回されているため、
サーチコイル203は駆動コイル202から発せられた
磁束の影響を受けてしまう。すなわち、サーチコリル2
03はギャップ200間の磁束と鎖交するほか、駆動コ
イル202による磁束とも鎖交する。よって、駆動コイ
ル202による磁束が変化すると、サーチコイル203
にはこの磁束の変化による誘導起電力が発生する。この
ため、サーチコイル203において生じた誘導起電力を
もとにサーチコイル203の移動速度およびその位置を
算出した場合、算出されたサーチコイル203の移動速
度およびその位置の値に誤差が生じてしまう。したがっ
て、駆動コイル202の移動速度およびその位置を正確
に検出できなくなるため、ペンヘッドの位置を正確に制
御することが困難であった。
However, in such a conventional solenoid, the search coil 203 is used.
Is wound on the concentric circle of the drive coil 202,
The search coil 203 is affected by the magnetic flux emitted from the drive coil 202. That is, Search Coril 2
03 interlinks with the magnetic flux in the gap 200, and also interlinks with the magnetic flux from the drive coil 202. Therefore, when the magnetic flux generated by the drive coil 202 changes, the search coil 203
An induced electromotive force is generated due to this change in magnetic flux. Therefore, when the moving speed and the position of the search coil 203 are calculated based on the induced electromotive force generated in the search coil 203, an error occurs in the calculated moving speed of the search coil 203 and the value of the position. . Therefore, it becomes difficult to accurately detect the moving speed and the position of the drive coil 202, which makes it difficult to accurately control the position of the pen head.

【0009】[0009]

【発明の目的】そこで、本発明はソレノイド装置におい
て、駆動コイルによる磁束の影響を受けないよう、サー
チコイルを巻回することにより駆動コイルの速度、位置
を正確に検出することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to accurately detect the speed and position of a drive coil in a solenoid device by winding a search coil so as not to be affected by the magnetic flux of the drive coil.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、磁束中に移動自在に配設された駆動コイルと、駆動
コイルと一体に保持されたサーチコイルと、を備えたソ
レノイド装置において、上記サーチコイルは所定の方向
に巻回された第1のコイル部分と当該方向と逆方向に巻
回された第2のコイル部分とを有し、第1のコイル部分
は上記磁束中に配設されてなることを特徴とするソレノ
イド装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solenoid device including a drive coil movably arranged in a magnetic flux, and a search coil integrally held with the drive coil. The search coil has a first coil portion wound in a predetermined direction and a second coil portion wound in a direction opposite to the direction, and the first coil portion is distributed in the magnetic flux. It is a solenoid device characterized by being installed.

【0011】請求項2に記載の発明は、上記サーチコイ
ルから出力された電圧に従い駆動コイルに所定の電流を
流す制御回路を備えるとともに、上記駆動コイルは、プ
ロッタのペンホルダに連結した請求項1に記載のソレノ
イド装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a control circuit for supplying a predetermined current to the drive coil in accordance with the voltage output from the search coil, and the drive coil is connected to a pen holder of a plotter. It is the described solenoid device.

【0012】[0012]

【作用】請求項1記載の発明に係るソレノイド装置にあ
っては、駆動コイルに所定の電流を流すと、駆動コイル
とともにサーチコイルが移動する。すると、サーチコイ
ルの第1のコイル部分は磁束を横切るため、移動速度に
比例した誘導起電力が第1のコイル部分に生じる。一
方、駆動コイルによる磁束が変化したとしても、第1の
コイル部分と第2のコイル部分に生じる誘導起電力は互
いに打ち消し合う。このため、第1のコイル部分が磁束
を横切ることにより生じた誘導起電力のみがサーチコイ
ルの両端に生じる。したがって、駆動コイルによる磁束
の影響を受けることなく、サーチコイルの速度に対応し
た誘導起電力がサーチコイルに発生する。
In the solenoid device according to the first aspect of the present invention, when a predetermined current is applied to the drive coil, the search coil moves together with the drive coil. Then, since the first coil portion of the search coil crosses the magnetic flux, an induced electromotive force proportional to the moving speed is generated in the first coil portion. On the other hand, even if the magnetic flux generated by the drive coil changes, the induced electromotive forces generated in the first coil portion and the second coil portion cancel each other out. Therefore, only the induced electromotive force generated by the first coil portion crossing the magnetic flux is generated at both ends of the search coil. Therefore, an induced electromotive force corresponding to the speed of the search coil is generated in the search coil without being affected by the magnetic flux of the drive coil.

【0013】請求項2記載の発明に係るソレノイド装置
にあっては、サーチコイルの移動速度に対応した誘導起
電力に基づき、制御回路はサーチコイルの速度および位
置を正確に検出することができる。したがって、制御回
路はサーチコイルから出力された誘導起電力に基づき、
駆動コイルに所定の電流を流すことによって、プロッタ
のペンホルダの位置および速度を正確に制御することが
できる。
In the solenoid device according to the second aspect of the present invention, the control circuit can accurately detect the speed and position of the search coil based on the induced electromotive force corresponding to the moving speed of the search coil. Therefore, the control circuit, based on the induced electromotive force output from the search coil,
By supplying a predetermined current to the drive coil, the position and speed of the pen holder of the plotter can be controlled accurately.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明に係るソレノイド装置の実施例
を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a solenoid device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の第1実施例に係るソレノ
イド装置の断面図である。また、図2は本ソレノイド装
置を用いたプロッタを示している。
FIG. 1 is a sectional view of a solenoid device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a plotter using this solenoid device.

【0016】これらの図に示すように、ソレノイド11
はペンヘッド12をアップダウンさせるためのものであ
る。ペンヘッド12はソレノイド11の可動部分である
ボビン13に支持機構(キャリッジ)14を介して吊り
下げられて紙面15に対して当接可能に配設されてい
る。支持機構14には、ソレノイド11を固定する固定
台16と、ペンヘッド12のストローク調整ネジ17
と、リターンスプリング1a8と、が配設されている。
As shown in these figures, the solenoid 11
Is for raising and lowering the pen head 12. The pen head 12 is suspended from a bobbin 13, which is a movable part of the solenoid 11, via a support mechanism (carriage) 14, and is arranged so as to be able to contact the paper surface 15. The support mechanism 14 includes a fixed base 16 for fixing the solenoid 11 and a stroke adjusting screw 17 for the pen head 12.
And a return spring 1a8.

【0017】ソレノイド11は、図1に示されるよう
に、有底円筒体状のヨーク18と、このヨーク18に保
持された磁石19と、磁石19に固設されてヨーク18
との間に所定のギャップ20を形成する円柱体のポール
ピース21と、を有している。有底円筒体のボビン13
はこのポールピース21に上側から遊嵌可能に配設され
ており、そのボビン13の開口下端縁には円筒状に巻回
された駆動コイル22が固着、垂下されている。ととも
に、この駆動コイル22と同芯状にサーチコイル23が
巻回されている。後述するように、サーチコイル23は
駆動コイル22の隙間に配設されているものである。そ
して、これらの駆動コイル22とサーチコイル23とは
上記ギャップ20を上下動自在となるよう、設けられて
いる。この駆動コイル22には駆動回路が接続されてい
る。この駆動回路は駆動コイル22に印加する電圧を制
御するものである。
As shown in FIG. 1, the solenoid 11 has a bottomed cylindrical yoke 18, a magnet 19 held by the yoke 18, and a yoke 18 fixed to the magnet 19.
And a columnar pole piece 21 that forms a predetermined gap 20 between the pole piece 21 and the pole piece 21. Bobbin 13 with a bottomed cylinder
The bobbin 13 is loosely fitted to the pole piece 21 from the upper side, and a drive coil 22 wound in a cylindrical shape is fixed and hung on the lower end edge of the opening of the bobbin 13. At the same time, the search coil 23 is wound concentrically with the drive coil 22. As will be described later, the search coil 23 is arranged in the gap between the drive coils 22. The drive coil 22 and the search coil 23 are provided so as to be vertically movable in the gap 20. A drive circuit is connected to the drive coil 22. This drive circuit controls the voltage applied to the drive coil 22.

【0018】図3は、駆動コイル22、サーチコイル2
3等の断面図である。駆動コイル22はボビン13に同
一回転方向に巻回されている。すなわち、図9に示され
るように、駆動コイル22はボビン13の巻回開始位置
Aから巻回終了位置Bまで同一回転方向に巻回されてい
る。よって、駆動コイル22に直流電流を流すことによ
り、ボビン13内に磁界が生ずるものである。
FIG. 3 shows the drive coil 22 and the search coil 2.
It is sectional drawing of 3 grade | etc.,. The drive coil 22 is wound around the bobbin 13 in the same rotation direction. That is, as shown in FIG. 9, the drive coil 22 is wound in the same rotation direction from the winding start position A of the bobbin 13 to the winding end position B. Therefore, when a direct current is passed through the drive coil 22, a magnetic field is generated in the bobbin 13.

【0019】サーチコイル203は、その径が駆動コイ
ル22の径に比べて小さく形成されている。このサーチ
コイル23は駆動コイル22の隙間に嵌入するように、
ボビン13に巻回されている。そして、ボビン13の長
手方向の略中心位置において、サーチコイルは巻き返し
部分23Cを境にその巻回方向が反転している。すなわ
ち、図4に示されるように、サーチコイル23は、サー
チコイル上半部分23A(第1のコイル部分)と、これ
とは巻回方向が逆であるサーチコイル下半部分23B
(第2のコイル部分)と、を有して構成されている。サ
ーチコイル上半部分23A、サーチコイル23Bのそれ
ぞれの巻回回数は同数である。そして、サーチコイル上
半部分23Aはポールピース21とヨーク18との間に
位置する構成となっている。したがって、ボビン13が
上下運動した場合、主にサーチコイル上半部分23Aが
ギャップ20間の磁束と鎖交するものである。
The diameter of the search coil 203 is smaller than that of the drive coil 22. The search coil 23 is fitted into the gap of the drive coil 22.
It is wound around the bobbin 13. Then, at a substantially central position in the longitudinal direction of the bobbin 13, the winding direction of the search coil is reversed with the winding portion 23C as a boundary. That is, as shown in FIG. 4, the search coil 23 includes a search coil upper half portion 23A (first coil portion) and a search coil lower half portion 23B having a winding direction opposite to that of the search coil upper half portion 23A.
(Second coil portion), and is configured. The number of turns of each of the search coil upper half portion 23A and the search coil 23B is the same. The upper half portion 23A of the search coil is located between the pole piece 21 and the yoke 18. Therefore, when the bobbin 13 moves up and down, the upper half portion 23A of the search coil mainly interlinks with the magnetic flux in the gap 20.

【0020】このように構成されたサーチコイル23に
流れる誘導起電力を図5、図6を参照しながら説明す
る。図5、図6はサーチコイル23のサーチコイル上半
部23Aおよびサーチコイル下半部23Bを簡略化して
示す図である。図5において、ポールピース21からヨ
ーク18へと向かう磁束φmは、上述したようにサーチ
コイル上半部分23Aのみを通過している。サーチコイ
ル23全体が移動方向xに移動すると、サーチコイル上
半部分23Aのみが、磁束φmを横切る。よって、サー
チコイル上半部分23Aにおいてのみ誘導起電力が生
じ、図5中の矢印方向い電流が流れる。サーチコイル2
3の両端子間には、電圧Vm=−(dφm/dt)が発
生する。すなわち、サーチコイル23の両端子間には移
動速度に比例した電圧Vmが生じる。
The induced electromotive force flowing in the search coil 23 thus constructed will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 and 6 are simplified views of the upper half portion 23A of the search coil and the lower half portion 23B of the search coil of the search coil 23. In FIG. 5, the magnetic flux φm traveling from the pole piece 21 to the yoke 18 passes only through the search coil upper half portion 23A as described above. When the entire search coil 23 moves in the moving direction x, only the upper half portion 23A of the search coil crosses the magnetic flux φm. Therefore, an induced electromotive force is generated only in the upper half portion 23A of the search coil, and a current flows in the direction of the arrow in FIG. Search coil 2
A voltage Vm =-(dφm / dt) is generated between both terminals of No. 3. That is, a voltage Vm proportional to the moving speed is generated between both terminals of the search coil 23.

【0021】一方、駆動コイル22による磁束φnは、
図6に示されるようにサーチコイル上半部分23A、サ
ーチコイル下半部分23Bのそれぞれのループ内を通過
する。駆動コイル22を流れる電流が変化すると、磁束
φnもまた変化する。したがって、サーチコイル上半部
分23A、サーチコイル下半部分23Bのそれぞれに、
誘導起電力が発生する。ところが、サーチコイル上半部
分23Aとサーチコイル下半部分23Bの巻回方向が逆
であるため、互いに打ち消し合うような電流がそれぞれ
に流れる。したがって、サーチコイル23の両端子間に
は、磁束φnによる電圧が発生しないことになる。すな
わち、サーチコイル23は駆動コイル22による磁束の
影響を受けない。
On the other hand, the magnetic flux φn generated by the drive coil 22 is
As shown in FIG. 6, it passes through the respective loops of the search coil upper half portion 23A and the search coil lower half portion 23B. When the current flowing through the drive coil 22 changes, the magnetic flux φn also changes. Therefore, in each of the search coil upper half portion 23A and the search coil lower half portion 23B,
Induced electromotive force is generated. However, since the winding directions of the search coil upper half portion 23A and the search coil lower half portion 23B are opposite to each other, currents that cancel each other flow. Therefore, no voltage due to the magnetic flux φn is generated between both terminals of the search coil 23. That is, the search coil 23 is not affected by the magnetic flux generated by the drive coil 22.

【0022】なお、サーチコイル23は図7に示される
ように巻回されていても差し支えない。この場合におい
ても、駆動コイル22による磁束φnを鎖交することに
よる誘導起電力を打ち消すことができる。
The search coil 23 may be wound as shown in FIG. Even in this case, the induced electromotive force due to the interlinking of the magnetic flux φn generated by the drive coil 22 can be canceled.

【0023】図9は、本ソレノイド装置を用いたプロッ
タの制御回路を示す図である。サーチコイル23がボビ
ン13とともに移動すると、その移動速度に比例した電
圧Vmがサーチコイル23の両端子に生じる。この電圧
Vmはボルテージフォロワとして機能するOPアンプ8
1を介してA/Dコンバータ83に入力される。
FIG. 9 is a diagram showing a control circuit of a plotter using this solenoid device. When the search coil 23 moves together with the bobbin 13, a voltage Vm proportional to the moving speed is generated at both terminals of the search coil 23. This voltage Vm is the OP amplifier 8 that functions as a voltage follower.
1 is input to the A / D converter 83.

【0024】また、電圧VmはOPアンプ82、コンデ
ンサ86等により構成される積分回路に入力される。こ
のOPアンプ82からは、電圧Vmを積分した電圧V
m’が出力される。時間を変数として速度を積分したも
のが距離となることから、電圧Vmを積分した電圧V
m’はサーチコイル23の位置を表していることにな
る。FET87はサーチコイル23のが所定の基準位置
(例えばベンヘッドが十分に用紙から離れたときのサー
チコイル23の位置)に達したときに、CPU84から
出力された信号によりON状態となるものである。電圧
Vm’は基準位置に対するサーチコイル23の位置を表
している。この電圧Vm’はA/Dコンバータ83に入
力される。
Further, the voltage Vm is input to an integrating circuit composed of an OP amplifier 82, a capacitor 86 and the like. From the OP amplifier 82, the voltage Vm obtained by integrating the voltage Vm
m'is output. Since the distance is obtained by integrating the speed with time as a variable, the voltage Vm obtained by integrating the voltage Vm is obtained.
m ′ represents the position of the search coil 23. The FET 87 is turned on by a signal output from the CPU 84 when the search coil 23 reaches a predetermined reference position (for example, the position of the search coil 23 when the Benhead is sufficiently separated from the paper). The voltage Vm ′ represents the position of the search coil 23 with respect to the reference position. This voltage Vm ′ is input to the A / D converter 83.

【0025】A/Dコンバータ83に入力された電圧V
m、電圧Vm’はデジタルデータに変換された後、CP
U84に入力される。CPU84はデジタルデータによ
り表された電圧Vm、電圧Vm’に基づきサーチコイル
23の速度および位置を演算する。演算された速度およ
び位置に基づき駆動コイル22の速度および位置を制御
するものである。すなわち、CPU84は演算された速
度および位置に基づき駆動回路85に所定のディジタル
信号を出力する。
The voltage V input to the A / D converter 83
m and voltage Vm 'are converted to digital data and then CP
Input to U84. The CPU 84 calculates the speed and position of the search coil 23 based on the voltage Vm and the voltage Vm ′ represented by digital data. The speed and position of the drive coil 22 are controlled based on the calculated speed and position. That is, the CPU 84 outputs a predetermined digital signal to the drive circuit 85 based on the calculated speed and position.

【0026】駆動回路85は、それぞれ電圧の異なる電
源と、これらの電源と駆動コイル22との間に介在する
スイッチング回路とを有して構成されている。駆動回路
85は印加されたディジタル信号に従い、スイッチング
回路をON/OFFさせることにより、所定の電圧を駆
動コイル22に印加するものである。すると、駆動コイ
ル22に所定量の電流が流れ、駆動コイル22による磁
束φnが発生する。この磁束φnとギャップ20間の磁
束φmとにより、駆動コイル22は上下のいずれかの方
向に移動する。駆動コイル22が移動することにより、
サーチコイル22は磁束φmを横切り、所定の電圧Vm
が発生するものである。サーチコイル22は駆動コイル
22の影響を受けることなく、正確に移動速度に応じた
電圧Vmを発生させる。
The drive circuit 85 has power supplies having different voltages, and a switching circuit interposed between these power supplies and the drive coil 22. The drive circuit 85 applies a predetermined voltage to the drive coil 22 by turning on / off the switching circuit according to the applied digital signal. Then, a predetermined amount of current flows through the drive coil 22, and a magnetic flux φn is generated by the drive coil 22. The magnetic flux φn and the magnetic flux φm between the gaps 20 cause the drive coil 22 to move in either of the upper and lower directions. By moving the drive coil 22,
The search coil 22 traverses the magnetic flux φm and crosses a predetermined voltage Vm.
Is generated. The search coil 22 accurately generates the voltage Vm according to the moving speed without being affected by the drive coil 22.

【0027】したがって、CPU84はサーチコイル2
2の位置を正確に求めることができるため、ペンヘッド
の位置を正確に制御できる。よって、ペンヘッドを用紙
上に降下させる際、ペンヘッドが不所望の速度で用紙上
に衝突すること等の問題を防止することができる。
Therefore, the CPU 84 uses the search coil 2
Since the position of 2 can be accurately obtained, the position of the pen head can be accurately controlled. Therefore, when the pen head is lowered onto the paper, it is possible to prevent a problem that the pen head collides with the paper at an undesired speed.

【0028】続いて、本発明の第2実施例に係るソレノ
イド装置を図10〜図12を参照しながら説明する。図
10は本実施例に係るソレノイド装置の断面図であり、
図11はサーチコイル223を簡略化して示した図であ
る。この図において、ヨーク108は”コ”の字の形状
をなしており、その両端部分の間にギャップ300が形
成されている。そして、このギャップ300には所定の
磁束φmが生じている。駆動コイル222およびサーチ
コイル223はドーナッツ状をなしており、図中の矢印
方向に移動可能となるように構成されている。図11に
示されるように、このサーチコイル223は外側のコイ
ル(第1のコイル部分)と内側のコイル第2のコイル部
分)とを有している。外側のコイルのうちの上部に磁束
φmが通過するよう、サーチコイル223が配設されて
いる。駆動コイル222は巻回開始位置Aから巻回終了
位置Bまで同一回転方向に巻回されている。この駆動コ
イル222による磁束φnは駆動コイル222の中央の
貫通穴を通過する。
Next, a solenoid device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a sectional view of the solenoid device according to the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing the search coil 223 in a simplified manner. In this figure, the yoke 108 has a "U" shape, and a gap 300 is formed between both end portions thereof. A predetermined magnetic flux φm is generated in this gap 300. The drive coil 222 and the search coil 223 have a donut shape and are configured to be movable in the arrow direction in the figure. As shown in FIG. 11, the search coil 223 has an outer coil (first coil portion) and an inner coil second coil portion). The search coil 223 is arranged so that the magnetic flux φm passes through the upper part of the outer coil. The drive coil 222 is wound in the same rotation direction from the winding start position A to the winding end position B. The magnetic flux φn generated by the drive coil 222 passes through the central through hole of the drive coil 222.

【0029】サーチコイル223の径は駆動コイル22
2の径よりも小さく、このサーチコイル223は駆動コ
イル222の隙間に配設されている。サーチコイル22
3は図11に示されるように、外側のコイル部分と内側
のコイル部分とのそれぞれの巻回方向は互いに逆方向と
なるように巻回されている。磁束φmはサーチコイル2
23の上部を通過し、磁束φnはサーチコイル223の
中央部分を貫通している。
The diameter of the search coil 223 is the drive coil 22.
The diameter of the search coil 223 is smaller than the diameter of 2, and the search coil 223 is arranged in the gap between the drive coils 222. Search coil 22
As shown in FIG. 11, 3 is wound such that the winding directions of the outer coil portion and the inner coil portion are opposite to each other. The magnetic flux φm is the search coil 2
23, and the magnetic flux φn penetrates the central portion of the search coil 223.

【0030】このように構成されたソレノイド装置にお
いて、駆動コイル222に所定の電流を流すと、駆動コ
イル222はサーチコイル223とともにx方向に移動
する。このとき、サーチコイル223の上部のみがギャ
ップ300における磁束φmを横切る。このため、サー
チコイル223の速度に比例した誘導起電力が発生す
る。ところが、駆動コイル222による磁束φnが変化
しても、磁束φnはサーチコイル223と鎖交していな
いので、磁束φnによる誘導起電力がサーチコイル22
3に発生することはない。
In the thus constructed solenoid device, when a predetermined current is passed through the drive coil 222, the drive coil 222 moves in the x direction together with the search coil 223. At this time, only the upper portion of the search coil 223 crosses the magnetic flux φm in the gap 300. Therefore, an induced electromotive force proportional to the speed of the search coil 223 is generated. However, even if the magnetic flux φn generated by the drive coil 222 changes, the magnetic flux φn does not interlink with the search coil 223.
It does not occur in 3.

【0031】したがって、上記第1実施例に係るソレノ
イド装置と同様に駆動コイル222による磁束φnの影
響を受けることなく、サーチコイル223の移動速度お
よび位置を正確に検出することが可能となるものであ
る。また、サーチコイル223は駆動コイル222の空
隙に配設されているので、コイル全体の形状が増大する
のを防止することができる。なお、図12に示されるよ
うにサーチコイル223を巻回しても同様の効果を得る
ことができる。
Therefore, similarly to the solenoid device according to the first embodiment, the moving speed and position of the search coil 223 can be accurately detected without being affected by the magnetic flux φn generated by the drive coil 222. is there. Further, since the search coil 223 is arranged in the gap of the drive coil 222, it is possible to prevent the shape of the entire coil from increasing. The same effect can be obtained by winding the search coil 223 as shown in FIG.

【0032】[0032]

【効果】以上説明してきたように、本発明によれば、ソ
レノイド装置において駆動コイルの磁束の影響を受ける
ことなく、サーチコイルの移動速度および位置を正確に
検出することができる。このため、本ソレノイド装置を
プロッタに用いた場合に、ペンヘッドの速度および位置
を正確に検出することができるため、ペンヘッドを痛め
ることなく用紙上に降下させることが可能となる。ま
た、サーチコイルを駆動コイルの空隙に配置したので、
ソレノイド装置全体が大型化するのを防止することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the moving speed and position of the search coil can be accurately detected without being affected by the magnetic flux of the drive coil in the solenoid device. Therefore, when the present solenoid device is used in a plotter, the speed and position of the pen head can be accurately detected, and the pen head can be lowered onto the paper without damaging it. Also, because the search coil is placed in the gap of the drive coil,
It is possible to prevent the size of the entire solenoid device from increasing.

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

【図1】本発明の第1実施例に係るソレノイドを示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a solenoid according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係るソレノイドを用いた
プロッタを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a plotter using a solenoid according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に係る駆動コイル、サーチ
コイル等の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a drive coil, a search coil, etc. according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例に係るサーチコイルを簡略
化して示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a simplified search coil according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例に係るサーチコイルとギャ
ップ間の磁束との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the search coil and the magnetic flux in the gap according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例に係るサーチコイルと駆動
コイルによる磁束との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the search coil and the magnetic flux generated by the drive coil according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施例に係るサーチコイルを変形
して示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a modified search coil according to the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例に係るソレノイド装置の制
御回路図である。
FIG. 8 is a control circuit diagram of the solenoid device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1実施例に係る駆動コイルを示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing a drive coil according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2実施例に係るソレノイド装置の
断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a solenoid device according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例に係るサーチコイルを簡
略化して示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a simplified search coil according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2実施例に係るサーチコイルの断
面図である。
FIG. 12 is a sectional view of a search coil according to a second embodiment of the present invention.

【図13】従来のソレノイド装置の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional solenoid device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 ペンヘッド 13 ボビン 18 ヨーク 19 磁石 20 ギャップ 21 ポールピース 22 駆動コイル 23 サーチコイル 23A 駆動コイル上半部(第1のコイル部分) 23B 駆動コイル下半部(第2のコイル部分) 222 駆動コイル 223 サーチコイル 12 pen head 13 bobbin 18 yoke 19 magnet 20 gap 21 pole piece 22 drive coil 23 search coil 23A drive coil upper half (first coil portion) 23B drive coil lower half (second coil portion) 222 drive coil 223 search coil

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁束中に移動自在に配設された駆動コイ
ルと、 駆動コイルと一体に保持されたサーチコイルと、を備え
たソレノイド装置において、 上記サーチコイルは所定の方向に巻回された第1のコイ
ル部分と当該方向と逆方向に巻回された第2のコイル部
分とを有し、第1のコイル部分は上記磁束中に配設され
てなることを特徴とするソレノイド装置。
1. A solenoid device comprising a drive coil movably arranged in a magnetic flux, and a search coil held integrally with the drive coil, wherein the search coil is wound in a predetermined direction. A solenoid device having a first coil portion and a second coil portion wound in a direction opposite to the direction, the first coil portion being disposed in the magnetic flux.
【請求項2】 上記サーチコイルから出力された電圧に
従い駆動コイルに所定の電流を流す制御回路を備えると
ともに、上記駆動コイルは、プロッタのペンホルダに連
結した請求項1に記載のソレノイド装置。
2. The solenoid device according to claim 1, further comprising a control circuit for supplying a predetermined current to the drive coil in accordance with the voltage output from the search coil, wherein the drive coil is connected to a pen holder of a plotter.
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