JPS60501203A - プリント・ワイヤ・ソレノイド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はプリント媒体に対し共同するプランジャ形ンレノイド・アクチュエー タによってプリント・ワイヤを推進するようにしたドツト・マトリックス・プリ ント方式に使用するためのプリント・ワイヤ・ソレノイドに関する。

背景技術 プランジャ形ンレノイドを持つ先行技術のプリント・ヘッドは一般にソレノイド の内部素子を共に保持するために、ツレノイド容器の一端に押し止め（ｃｒｉｍ ｐ　）によってそとに取付けられるキャップ部材を持つように構成される。この 型の構造の例は米国特許第４．２７２，７４８号に見ることができる。この型の 構造に見られる問題点は繰返して受ける戻ってきたプランジャによる衝撃のため にキャップ部材の摩耗がはげしいということであり、キャンプ部祠はクリンプさ れるため、プランジャの移動の長さの変化を制御することができないということ である。

米国特許第４，０１４，４２５号はプランジャと鉄床又は閉鎖部との間にプラン ジャの振動を減衰させるだめのゴム円盤を配置したものを開示している。この構 造は幾分閉鎖部材の摩耗を和らげるが、まだゴム円盤と閉鎖部材との打撃の際の プランジャのリバウンドによる衝撃の吸収が十分では々い。その上、上記両構造 共、キャップ部材のクリンプ後、又は鉄床若しくは閉鎖部旧の挿入後には、その ソレノイドを取外すか又は分解することができないという新た々欠点を有する。

発明の開示 この発明の目的は、容易に組立て及び分解することができ、よシ効果的な方法で プランジャのリバウンドを吸収しうるようにした改良形プリント・ワイヤ・ソレ ノイドを提供することである。

従って、この発明は、それによると、容器部制と、前記容器部材に収納された巻 線アセンブリと、原位置と作動位置との間で往復運動するよう前記巻線アセンブ リ内に取付けられたプランジャと、前記プランジャを前記原位置の方に押圧する ばね手段と、前記プランジャに取付けられ前記巻線アセンブリの伺勢と同時に前 記プランジャが前記ばね手段の作用に対抗して前記作動位置に移動したときにプ リント位置に移動するよう構成されたプリント・ワイヤと、前記巻線アセンブリ を前記容器部材内に保持する閉鎖部材と、前記閉鎖部材と前記プランジャとの間 に配置された弾力性衝撃部材とを含み、ワイヤ・マトリックス・プリント・へラ ドに使用するだめのプリント・ワイヤ・ソレノイドであって、前記容器部材に着 脱自在に固定され前記閉鎖部材をその位置に保持し前記閉鎖部材を前記弾力性衝 撃部材に対して押圧するよう構成した弾力性手段を含むことを特徴とするプリン ト・ワイヤ・ソレノイドを提供するものである。

図面の簡単な説明 次に、下記添付図面を参照してその例によシこの発明の一実施例を詳細に説明す る。

第１図は、ンレノイド容器部制に対する保持ばねの数句けを表わしたこの発明の プリント・ワイヤ・ツレメイドの斜視図である。

第２図は、中実軸に沿って切断されたこの発明の好捷しい実施例による縦方向横 断面図である。

第３図は、第２図に表わした図から９０°回転して中実軸に沿って切断されたソ レノイドの縦方向拡大横断面図である。

第４図は、プランジャに対するプリント・ワイヤの数句けに使用する円筒整列工 具の側面図である。

Ｉ’　５　Ａ　図乃至第５Ｃ図は、ソレノイドの作動中に巻線電流のオッシロス コープによるトレースとプリント・ワイヤの運動とを表わした波形図である。

第６図は、ソレノイドに対するキャップ部材の取付けに使用する平坦保持ばねの 平面図である。

発明を実施するだめの最良の形態 第１図を参照すると、そこには容器部利２２の外周端２６に隣シ合うように配置 されている１対の対面配置溝２３．２４を持つ円筒容器部月２２を含む構造の全 体的に数字２０で表わしたこの発明によるプリント・ワイヤ・ソレノイドの斜視 図が表わしである。溝２３はノツチ部２５を含み、溝２４は容器部月２２の外周 端２６を通して延びるノツチ開口２８を有する。隅切欠保持ばね３２（第６図） は才ず溝２３を通して挿入されてから溝２４とノツチ部２５とに川けられる。ば ね３２はキャップ部材３４の」二面に設けられている溝３０の中央持上シ湾曲部 ３１（第３図）に対する満２４とノツチ部２５の位置の関係から湾曲構造（第３ 図）となるようにかけられる。キャップ部祠は１対の円形切欠部３６を含み、そ の各々は容器部材２２内に配置されている巻線の電気端子となる金属ピン３８が 挿入される。

次ニ、第２図を参照すると、そこにばＥ　、Ｉ　、　ｄ＋＋Ｔ〕ｏｎｔｄｅ　Ｎ ｅｍｏｕｉｓ　ａｎｄ　Ｃｏ　、（ウイルミントン、テラウェア）製の商標”　 Ｄｅｌｒｉｎ　′″で販売されているアセクール樹脂のような堅いプラスチック 材料で作ることができる円筒形プリント・ワイヤ・ガイド部材４０を含むソレノ イド２０の縦方向横断面図を表わしである。ガイド部材４０は開口４２と環状端 縁部４４を含み、環状端縁部４４は心部材４６の環状溝４８に対してそれをスナ ５ ツノ嵌めすることによってガイド部イ：Ａ’４０をソレノイド心部材４６の前端 部４１に取付けるのに使用される。

ソレノイド心部材４６は鋼のような適轟々磁束を通す材料で作られ、容器部材２ ２の一端を接続又は押し止めする環状縁部５０と、縁部５０の前方にあり、パネ ル・ザボート又は同様々ものに作られたそれに対応する形の開口にこのソレノイ ド部材２０を増刊けるために使用する環状溝５２と、縦軸に沿って心部材を通し て延びる階付穴５４とを有する。心部材４６は、更に、それを通して穴５４が延 び、全体的に数字５８で表わされるグラスチック・ボビンが取付けられる円筒形 背端部５６を含み、ボビン５８は前壁部６０と軸方向に空間のある背壁部６２と を含み、その間は端部５６の上端面に当接して取付けられる四端１００を有する 環状中火部６４で接続される。中央部６４には巻線６６を構成する一ｄｌｌ型的 に４７５回巻の電磁ワイヤが巻付けられる。ボビン５８の背壁部６２は１対の後 方に延ひる環状部６８（第１図及び第２図）を含み、その管状部６８を通して巻 線６６からのワイヤ導線（図示していない）を導き、金属端子ビン３８に挿嵌め 々どで接続され、巻線６６に適当なパルスを送ってソレノイド２０を付勢させる ようにするため、その巻線６６に外部の駆動電子回路を接続するように構成され る。

円形極部祠７４（第２図及び第３図）は鋼のような適当な導磁性材料で作られ、 そこを通して巻線６６の付勢によって発生した磁束の通路を延長するように、。

ボビン５８の外端部７ｏに摺動自在に配置され、ボビンの背壁部６２の段部７２ に当接するように据え伺けられる。極部材７４は管状部６８に順応させるように なしたキャップ部材３４の切欠部３Ｇ（第１図）に類似する１対の切欠部（図示 していない）を含む。極部材７４の外面は、ポリウレタンのようなエラストマ利 科から成シボビン部材５８の筋部８０内に摺動自在に取付けられたプランジャ７ ８の背端に当接している薄い円形衝撃ディスクでカバーされる。ディスク７Ｇの 材料としてポリウレタンを使用すると、プランジャ７８のリバウンドの衝撃によ ってひきおこされるキう、ツブ部月３４の摩耗を減少することができる。プラン ジャ７８は鋼のような適当な磁性材料で作られる。プランジャ７８の背端部８２ にはタングステン・プリント・ワイヤ８４が固定される。ツーイロンのようなプ ラスチック祠料で作られ、プランジャ７８の前端伺近に配置されている中間部制 ９６はプランジャの運動を制限し、衝撃ディスク７６に対し背方向にプランジャ を柔軟性をもって押圧する戻シばね９４のだめの座部又は座金８３（第３図）と して作用する。

この発明の重要な特徴はプランジャ７８及びプリント・ワイヤ８４をプランジャ に固定するために設けられた装置の構造である。プランジャ７８は重さを減少さ せるために中空構造とし、最大磁力を与える極面領域分布を設定するために、プ ランジャの前方に向って開いている空洞８１（第２図、第３図）の開口を有する 。プランジャ７８の背端部８２には小孔９２が設けられ、そこにプリント・ワイ ヤ８４をハンダ付は又は溶接する前に挿入する。その小孔は第２図及び第３図で は盲孔として表わされているが、導通孔でちってもよい。プリント・ワイヤ８４ はハンダ付は又は溶接動作中第４図に表わす整列工具８６のような案内手段によ ってプランジャ７８と精密に軸の整列が維持されるようにしてもよい。

図示するように、整列工具８６は円筒形ステンレス鋼で作られ、工具の長手方向 に延びてプリント・ワイヤ８４を摺動自在に挿入することができる中央孔９０を 有する。工具８６の前方部８８はその二「具をプランジャ７８の空洞８１に摺動 自在に挿入しうるような直径を有し、それによってワイヤ８４の端部がプランジ ャの背端におる挿入孔９２に挿入されうるようにする。

ワイヤは挿入後、ハンダ付は又は溶接によってプランジャに固定される。そのよ うに処理することによって、従来のプラスチック・インジェクション挿入Ｕｊ造 を含む組立工程から生じたプリント・ワイヤの偏心の傾向を除去することができ る。整列工具８６がプランジャから引き抜かれたときに、プリント・ワイヤ８４ はプランジャ７８と同心の整列が保たれる。

もし、挿入孔９２がプランジャ７８の背端部８２（第３図）を突き抜けるように した場合、必要に応じてプランジャ７８の背面８５を平坦に加工し、プリント・ ワイヤ８４がプランジャ７８にハンダ付は又は溶接された後に衝撃ディスク７６ に当接する面］を比較的平坦な面とする。グランジャ７８の背面８５（第３図） を平坦な固体の金属にすると、衝撃ディスク７６に対するプランジャのリバウン ド衝撃負荷を分散するだめの最大の面積を提供することができ、衝撃ディスク７ ６及び（又は）キャップ部月３６の摩耗を最少にして、そのような摩耗をソレノ イドの寿命の制限因子とならないようにする。

ボビン部材５８の筋部８０内に設けられた中間部月９６（第２図、第３図）はナ イロンのような堅いプラスチック材料で作られ、グランジャ７８のｉｉｉ＋方向 運動を制限し、戻りばね９４の一端の座部又は座金８３を提供するように作用す る。ばね９４の他ズ＾：は第２図に表わすように心部材４６の穴５４の背端内に 延０・、プリント・ワイヤ８４を摺動自在に通過させる穴５４内に設けられ、ば ね９４の前座部を提供するようにした堅いプラスチック心部材９８に当接する。

心部材９８は穴５４の内径によって形成された環状肩１０２に据え付けられる。

そのような構造は前方のばね座部が心部材４６と一体に形成された場合よシ穴５ ４の前方端１０３の直径を大きくすることが許されるため、心部材４６の製造を 簡単にする。

９ 再び、第１図、第２図及び第３図を参照すると、そこには衝撃ディスク７６の外 面に隣接して取付けられているように表わされているダイ・カストのキャップ部 材３４を有する。キャップ部材３４は亜鉛合金のような適当な緻密な材料で作ら れ、その外面には保持ばね３２を収容するような溝３０（第１図）を有する。

前述したように、この溝は湾曲にされ、中央部３１（第３図）が高くされている 。中央部３１は溝２４及びノツチ又は切欠２５の位置よシ高くされているため、 ばね３２は溝３０に挿入されたときに中央部３１の面によって湾曲される。それ によシ、キャップ部材３４に力が与えられて、衝撃ディスク７６、極部利７４及 びボビン５８に前負荷がかけられる。その構造がディスク７６とばねの負荷がか けられたキャップ３４との組合せに対するプランジャ７８′の戻り衝撃を受けた ときに生ずるプランジャ７８のリバウンド・エネルギを有効に吸収することがで きる。

指示されたテストによシ、この戻シ衝撃現象に対する希望に近い無振動（ｄｅａ ｄ　−ｂｅａｔ　）特性の証明がなされた。ポリウレタン・ディスク７６はプラ ンジャ７８の戻シ衝撃をクッションで支え、プランジャとキャップとの間の摩耗 を防止する。ディスク７６は、又衝撃の反発力を緩和して、プランジャとキャッ プとの間の次にくる分離の瞬間を制御する。その点に関するキャップの役割は衝 撃ディスクに対するリバウンド現象を更に制御するだめにプランジャの質量に対 して正しい比率の十分な質量を提供することである。その結果による改良された リバウンドの制御はプリント・ワイヤの運動のオッシロスコープによるトレース を表わした第５Ａ図乃至第５Ｃ図の各波形に表わしである。第５Ａ図は２８ボル ト電源から供給された３２５マイクロ秒期間（１）の場合の電流（ｉ）パルスを 表わす。第５Ｂ図及び第５Ｃ図はＬＥＤ／ホ））ランジスタの結合装置によって 測定したプリント・ワイヤの移動又は変位を表わす。左から右に読取シ、第５Ｂ 図の第１のループ１１４は休止位置から媒体衝撃位置へ行き、又戻るプリント・ ワイヤの移動を表わす。第２のループ１１６及び減衰した第３のループ１１８は 余分々プランジャのリバウンド行動を表わす。このリバウンド動作はプリント・ ソレノイドの周期的動作の妨げとなシ、媒体に対するプリント・ワイヤの２次的 衝撃の発生の原因とさえなるものである。第５Ｃ図においては、第２のループ１ １６は大きく減衰され、第３のループ１１８は全く存在しない。すなわち、これ はこの発明の目的である実際上無振動戻り衝撃特性を表わし、その前述したばね の負荷がかけられたキャップ３４とディスク７６とを含む構造のユニットから得 られた波形を例示するものである。

ソレノイド２０を組立てる場合には、容器部材２２を心部材の縁５０にさしこむ ようにしてその容器部拐２２を心部材４６に取付け、その後ワイヤ・ガイド部材 ４０が心部材４６の前端にスナツプフィツトされる。

そこで、ボビン５８は心部材４６の背端部５６まで容器部材２２の中に摺動自在 に挿入される。次に、極部材７４がボビン５８の端部７０に取付けられる。プリ ント・ワイヤ８４はプランジャ７８にそれと同心的に整列され、固定されて後、 圧縮ばね９４と共に中間部材９６と心部材９８とがプランジャ７８のプリント・ ワイヤ８４に組立てられ、その後プランジャ・アセンブリがボビン５８の６部８ ０の中に取付けられる。

プランジャ・アセンブリがボビン５８の中に挿入されて後、衝撃ディスク７６と キャップ部材３４とが極部材７４の上に配置され、その後保持ばね３２を容器部 材２２の溝２３を通して挿入し、ばね３２の反対側のノツチ端を容器部材２２の 反対側に設けられている溝２４の中に挿入するようにして保持ばね３２を組立て る。反らされたばね３２はその組立てられた状態において、その両端にある隅の 切欠きによって、一端は溝２４との保合から、他端においては溝２３のノツチ又 は切欠２５から外れないように抑止される。このような方法でばねを取付けると 、そのばねは湾曲されて、キャップ部材３４に前負荷をかけ、ソレノイド・アセ ンブリを正しい刷シ合わせに保持する。

ソレノイド２０を分解するためには、第１図に見られるようなばね３２の近い方 の端部をまず押して、切欠部２５の戻シ止めからそれを外して後、ばねの前端を 下方に押しながら溝２３を通して前方に戻し、切欠２４にあるばね３２の遠い方 の端部を下に押しながらそこから外す。容器部材２２の外周端２６の切欠開口２ ８はばね３２の端を押圧し及び押下げるだめの工具或は指の爪又は同様なものを アクセスできるようにしてばねの取付は及び取外し動作両方を容易にする。その ようにして、ソレノイド２０の残シの構成要素は組立てと逆の順序で取外すこと ができる。この構造かられかるように、ソレノイド２０の組立てと分解とは極く 簡単となシ、いかなる工具をも使用することもなく、手によって正しく行うこと ができるようになった。

ソレノイド２０の動作の際、巻線６６に送信された付勢パルスは、中間部材９６ とソレノイド心部材４６の背端部５６との間に設けられたエア・ギャップ１０８ を含む矢印１１２（第２図）で表示された通路に沿って磁束を発生させる。この 磁束の発生はプランジャ７８を心部材４６の端部５６の方に吸引することになる 。エア・ギャップ１０８は作動位置捷でのプランジャ７８の最大運動範囲を規定 する。そのギャップは０．０２０インチ（０，５０８ｍｍ　）であってよい。そ のプランジャの運動はプリント・ワイヤ８４を記録媒体に当接するように駆動し 、圧縮ばね９４の偏向を生じさせる。

巻線６６の付勢と同時に、ばね９４は衝撃ディスク７６に対してプランジャ７８ をその原位置捷で戻す。

その際、リバウンド・エネルギは衝撃ディスク７６、キヤ、ブ部利３４及び保持 ばね３２によって吸収される。

ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　５Ａ ＦＩＧ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　容器部材（２２）と、前記容器部材（２２）内ド収納された巻線アセンブリ （４６，５８，６６，７４）と、前記巻線部材（４６，５８，６６，７４）内に 取付けられ原位置と作動位置との間を往復運動するプランジャ（７８）と、前記 プランジャ（７８）をその原位置の方に押圧するばね手段（９４）ａ、前記プラ ンジャ（７８）に取付けられ前記巻線アセンブＩＪ（４６゜５８．６６．７４） の付勢によシブランジャ（７８）が前記ばね手段（９４）の作用に対抗してその 作動位置に移動したときにプリント位置に移動するよう構成されたプリント・ワ イヤ（８４）と、前記容器部材（２２）内に前記巻線アセンブリ（４Ｇ、５８， ６６゜７７１）を保持する閉鎖部イ：Ａ（３４）と、１３ｆｉ記閉鎖部材（３４ ）と前記プランジャ（７８）との間に配債された弾力性衝撃部拐（７６）とを含 むワイＡ′・７トす。 クス・プリント・ヘッドに使用するだめのプリント・ワイー＼′・ソレノイド（ ２０）であって、前記容器部拐（２２）に着脱自在に取付けられ前記閉鎖部ｔＪ 　（３４）をその場に保持しＡｉ＋記弾力性衝献部利（７６）に対抗して前記閉 鎖部利（３４）を押圧するように構成した弾力性手段（３２）を含むことを特徴 とするプリント・ワイヤ・ソレノイド。 ２　前記弾力性手段は湾曲された長形はね部材（３２）の形のものであり、その 両端部は夫々前記容器部利（２２）の対面する部分に着脱自在に係合するように なした請求の範囲１項記載のソレノイド。 ３　前記閉鎖部材（３４）は前記ばね部利（３２）の凹面に当接するように構成 された弓形面を有する請求の範囲２項記載のソレノイド。 ４　前記容器部材は中空円筒部材（２２）から成り、前記ばね部材（３２）の両 端部は夫々前記円筒部利（２２）の壁に形成された対面する溝（２４，２５）に 係合された請求の範囲２項又は３項記載のソレノイド。 ５　前記溝の一方（２４）に開口する前記円筒部利（２２）の端部に切欠（２８ ）を治し、前記溝（２４）の前記一方に係合された前記はね部ｕ’（３２）の端 部にアクセス可能にして前記端部を押圧することによって前記はね部利（３２） の取り（しを容易にした請求の範囲４項記載のソレノイド。 ６　前記プランジャ（７８）は１）ＩＪ記プリント・ワイヤ（８４）が固定され る端部（８２）で終端する軸方向に延びる開口（８１）を含む請求の範囲１項記 載のソレノイド。 ７　前記プランジャ（７８）の前記端部（８２）は前記プリント・ワイヤ（８４ ）の端部が固定されうる軸方向に延びる孔（９２）を含む請求の範囲６項記載の ソレノイド。 １