JPS6156110B2 - - Google Patents

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JPS6156110B2
JPS6156110B2 JP9461879A JP9461879A JPS6156110B2 JP S6156110 B2 JPS6156110 B2 JP S6156110B2 JP 9461879 A JP9461879 A JP 9461879A JP 9461879 A JP9461879 A JP 9461879A JP S6156110 B2 JPS6156110 B2 JP S6156110B2
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JP
Japan
Prior art keywords
weight
hammer bank
force
hammer
length
Prior art date
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Expired
Application number
JP9461879A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5619775A (en
Inventor
Takayuki Mizutani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP9461879A priority Critical patent/JPS5619775A/en
Publication of JPS5619775A publication Critical patent/JPS5619775A/en
Publication of JPS6156110B2 publication Critical patent/JPS6156110B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J25/00Actions or mechanisms not otherwise provided for
    • B41J25/001Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface
    • B41J25/006Mechanisms for bodily moving print heads or carriages parallel to the paper surface for oscillating, e.g. page-width print heads provided with counter-balancing means or shock absorbers

Landscapes

  • Impact Printers (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 近年点の配列によつて文字を表現するプリン
タ、即ちドツトマトリツクス型のプリンタが広く
使われるようになつてきた。特に機械的に針の先
端をインクリボンを介して印字紙に打ち付けてド
ツトを印字するドツトインパクト型のプリンタは
コピーが同時に印字できるので事務用プリンタと
して広く使用されるようになつた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In recent years, printers that express characters by an array of dots, that is, dot matrix printers, have become widely used. In particular, dot-impact printers, which print dots by mechanically striking the tip of a needle onto printing paper via an ink ribbon, have become widely used as office printers because they can print copies at the same time.

最近では、ドツトマトリツクス型のラインプリ
ンタが出現し広く普及しようとしている。ドツト
マトリツクス型のラインプリンタでは一文字ある
いは数文字毎にドツトを印字する一個のハンマー
を有し、そのハンマーを受持文字巾分だけ横に揺
動させ、同時に印字紙を縦方向に移動させながら
所定の位置で上記ハンマーを作動させてドツトリ
ツクスの形で文字を形成するものである。
Recently, dot matrix type line printers have appeared and are becoming widespread. A dot matrix type line printer has a single hammer that prints a dot every character or several characters, and the hammer is swung horizontally by the width of the character being supported, while at the same time moving the printing paper vertically. The hammer is actuated at a predetermined position to form letters in the form of dots.

第1図は上述のような手順で文字を形成する過
程を説明するための図である。当初印字ハンマー
は1の位置にあり横方向に2に向けて移動する。
その間は印字紙は停止している。印字ハンマーが
2に到達すると印字紙が一ピツチ分だけ上方に移
動し印字ハンマーは3の位置に位置するようにな
る。次に印字ハンマーは左方に移動し4に到る。
そこで又印字紙が一ピツチ分だけ上方に移動し、
印字ハンマーが5の位置に位置するようになる。
このような動作を繰返して印字ハンマーは5→6
→7→8→……14→へと移動する。その間にお
いて印字ハンマが印字すべきき所定の位置a,
b,c,……z,……a′,b′に到達した瞬間に印
字ハンマを作動させて点を印字することにより、
所望の文字を形成することができる。第1図のよ
うに縦方向に7列のドツトで文字を形成する場合
には印字ハンマーが3.5往復する間に文字が形成
される。
FIG. 1 is a diagram for explaining the process of forming characters according to the procedure described above. Initially, the printing hammer is in position 1 and moves laterally towards position 2.
During this time, the printing paper is stopped. When the printing hammer reaches position 2, the printing paper moves upward by one pitch, and the printing hammer comes to be located at position 3. Next, the printing hammer moves to the left and reaches 4.
Then the printing paper moves upwards by one pitch again,
The printing hammer will now be located at position 5.
Repeating this operation, the printing hammer changes from 5 to 6.
→Move to 7→8→...14→. In the meantime, the printing hammer is at a predetermined position a where printing is to be performed,
By activating the printing hammer and printing the dots at the moment when b, c, ... z, ... a', b' are reached,
Desired characters can be formed. When a character is formed by seven rows of dots in the vertical direction as shown in FIG. 1, the character is formed during 3.5 reciprocations of the printing hammer.

また印字ハンマーは横方向に多数配置されてい
てそれらの印字ハンマーは一体となつてハンマー
バンクを形成しており、このハンマーバンクが左
右に揺動る。このハンマーバンクが3.5往復する
間に一行の印字が完了する。
Further, a large number of printing hammers are arranged in the horizontal direction, and these printing hammers are integrated to form a hammer bank, and this hammer bank swings from side to side. One line of printing is completed during 3.5 reciprocations of this hammer bank.

ハンマーバンクの揺動は等速で行われる必要は
なく、また、印字紙が一ピツチ分移動する間も静
止している必要はない。例えば、ハンマーバンク
を2文字分の巾より少し大きい振巾を有する正弦
波で揺動させ、ハンマーバンクに位置のセンサー
を設け、所定の位置で印字ハンマーを作動させる
ことによつて文字を形成することができる。通常
ラインプリンタでは一行に132文字が印字され
る。従つて第1図に示すように1個のハンマーで
2文字の印字を受け持たせる場合には66個の印字
ハンマーを設けることが必要になる。従つて軽量
化の努力を相当払つたとしてもハンマーバンクの
重量は1Kg近くになつてしまう。
The hammer bank does not need to swing at a constant speed, nor does it need to remain stationary while the printing paper moves one pitch. For example, a character is formed by oscillating a hammer bank with a sine wave having an amplitude slightly larger than the width of two characters, providing a position sensor on the hammer bank, and operating a printing hammer at a predetermined position. be able to. Normally, line printers print 132 characters per line. Therefore, if one hammer is to print two characters as shown in FIG. 1, it is necessary to provide 66 printing hammers. Therefore, even if considerable effort is made to reduce the weight, the weight of the hammer bank will be close to 1 kg.

第1図に示したように一個の印字ハンマーで2
文字の印字を受持たせるには少くとも約5mmの振
巾でハンマーバンクを揺動させる必要がある。前
述のように正弦波で揺動させる場合には少し余裕
を見て7mm程度の振巾で揺動させる必要がある。
As shown in Figure 1, 2
In order to print characters, it is necessary to swing the hammer bank with a swing width of at least about 5 mm. When swinging with a sine wave as described above, it is necessary to swing with a width of about 7 mm with some allowance.

また、印字速度として600行/分を実現しよう
とすると毎秒10行の速度で印字を行う必要があ
る。一方前述のように1行字を形成するためにハ
ンマーバンクを3.5往復させる必要がある。さら
に行と行の間の間隔をも考慮すると、結局一行を
印字するためにハンマーバンクを最底4往復させ
ることが必要になる。従つてハンマーバンクの揺
動周波数として40回/秒というかなり高速が要求
される。
Furthermore, in order to achieve a printing speed of 600 lines/minute, it is necessary to print at a speed of 10 lines per second. On the other hand, as mentioned above, it is necessary to make 3.5 reciprocations of the hammer bank to form one line character. Furthermore, when considering the spacing between lines, it is necessary to make the hammer bank reciprocate at least four times in order to print one line. Therefore, the swinging frequency of the hammer bank is required to be as high as 40 times/second.

即ち、ドツトマトリツクス型ラインプリンタに
おいては1Kg程度の荷重を7mm程度の振巾で40Hz
の周波数で揺動させなければならない。このよう
な揺動を行わせると装置の筐体には相当に大きな
振動力が作用して実用上の障害となる。
In other words, in a dot matrix type line printer, a load of about 1 kg is applied at 40 Hz with a swing width of about 7 mm.
must be oscillated at a frequency of When such rocking is performed, a considerably large vibration force acts on the housing of the device, which poses a practical problem.

例えば、上述のような1Kgの重量が7mmの振巾
の40Hzの正弦波で揺動する場合には筐体に作用す
る振動力の最大値は23Kgにも達する。
For example, when a weight of 1 kg as described above vibrates with a 40 Hz sine wave with an amplitude of 7 mm, the maximum value of the vibration force acting on the housing reaches 23 kg.

一般にドツトマトリツクス型ラインプリンタは
小型軽量に作られるので23Kgという大きな振動力
が作用すると装置全体が大きく揺れると同時に大
きな騒音を発し重大な欠陥となる。
Dot matrix type line printers are generally made to be small and lightweight, so when a large vibration force of 23 kg is applied, the entire device shakes greatly and at the same time generates a large amount of noise, resulting in a serious defect.

また、前述のように重量1Kg振巾7mm周波数40
Hzで揺動させるには駆動力のピーク値として23Kg
が要求され相当大きな駆動源を使用しなければな
らず、駆動源の価格、電源の価格が過大となり、
また小型、軽量化の障害ともなる。
Also, as mentioned above, the weight is 1kg, the swing width is 7mm, and the frequency is 40mm.
To swing at Hz, the peak driving force is 23Kg.
This requires the use of a fairly large drive source, making the cost of the drive source and power source excessive.
It also becomes an obstacle to miniaturization and weight reduction.

一般に物体の揺動に伴う振動力を除去するため
には揺動物体と同一重量のバランス用重錘を設
け、このバランス用重錘を揺動物体と常に逆方向
に動くように揺動させる方法が採られる。この方
法では振動力は確に除去できるが、駆動力は2倍
に増加する。従つて振動力の問題は解決される
が、駆動力の問題は一層悪化するという結果にな
り、望ましい解決方法とは言い難い。
Generally, in order to remove the vibration force caused by the swinging of an object, a balancing weight having the same weight as the swinging object is provided, and this balancing weight is always swung in the opposite direction to the swinging object. is taken. In this method, the vibration force can certainly be removed, but the driving force is doubled. Therefore, although the problem of vibration force is solved, the problem of driving force becomes even worse, and this cannot be said to be a desirable solution.

本発明は上述のような振動力の問題と駆動力の
問題を同時に解決する方法を提供することを目的
としている。即ち、本発明はドツトマトリツクス
型ラインプリンタにおいてハンマーバンクを揺動
させる際に生ずる振動力を低減すると同時にハン
マーバンクを揺動させるため必要な駆動力を低減
することのできるハンマーバンク揺動機構を提供
することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a method for simultaneously solving the problems of vibration force and driving force as described above. That is, the present invention provides a hammer bank swinging mechanism that can reduce the vibration force generated when swinging the hammer bank in a dot matrix type line printer and at the same time reduce the driving force required to swing the hammer bank. is intended to provide.

第2図は本発明のハンマーバンク揺動機構の動
作原理を説明するための図である。同図におい
て、21はハンマーバンク、22はバランス用の
重錘、23および24は板バネ、25はリンク、
26はハンマーバンク21に設けられたピン、2
7は重錘22に設けられたピン、28はリンク2
5の支点を各々示す。さらに、X1,X2は各々ハ
ンマーバン721と重錘22の変位を
は各々ハンマーバンク21と重錘22に作用させ
るべき駆動力を各々示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operating principle of the hammer bank swinging mechanism of the present invention. In the figure, 21 is a hammer bank, 22 is a weight for balance, 23 and 24 are leaf springs, 25 is a link,
26 is a pin provided on the hammer bank 21;
7 is a pin provided on the weight 22, 28 is a link 2
5 fulcrum points are shown. Furthermore, X 1 and X 2 represent the displacements of the hammer bang 721 and the weight 22 by 1 and 2, respectively.
represent the driving forces to be applied to the hammer bank 21 and the weight 22, respectively.

第2図に示したように本発明のハンマーバンク
揺動機構はバランス用重錘22を持ち、ハンマー
バンク21とが重錘22とリンク25で連結され
ている。従つてハンマーバンク21と重錘22と
はリンク25の腕の長さで決められる振巾の比で
互に逆方向に揺動する。
As shown in FIG. 2, the hammer bank swinging mechanism of the present invention has a balance weight 22, and the hammer bank 21 is connected to the weight 22 by a link 25. Therefore, the hammer bank 21 and the weight 22 swing in opposite directions at a swing width ratio determined by the length of the arm of the link 25.

ハンマーバンク21と重錘22とは2枚の板バ
ネ23で結合されている。また重錘22は2枚の
板バネ24を介して基台に固定されている。ここ
でハンマーバンク21の重量をw1(Kg)、重錘2
2の重量w2(Kg)、板バネ23のバネ定数k1(Kg/
mm)、板バネ24のバネ定数をk2(Kg/mm)、リン
クの腕の長さ(第2図参照)l1(mm)、l2(mm)と
する。
The hammer bank 21 and the weight 22 are connected by two leaf springs 23. Further, the weight 22 is fixed to the base via two leaf springs 24. Here, the weight of the hammer bank 21 is w 1 (Kg), and the weight 2
2 weight w 2 (Kg), spring constant k 1 (Kg/
mm), the spring constant of the leaf spring 24 is k 2 (Kg/mm), and the lengths of the link arms (see Figure 2) are l 1 (mm) and l 2 (mm).

今ハンマーバンク21をx1=x・sinωtで揺
動させると重錘22はx2=−l/l・xsinωtで揺
動 する。
Now, when the hammer bank 21 is oscillated by x 1 =x·sinωt, the weight 22 is oscillated by x 2 =−l 2 /l 1 ·xsinωt.

但し、ωは角速度(rad/sec)、tは時間
(sec)である。すると、ハンマーバンク21と重
錘22を駆動するのに要する力は次の
式で計算される。 =w/g・d/d++k1・(x1−x2)=
{−w/g・ω +k1・(1+l2/l1)}・x・sinωt ……(1) =w/g・d/d++k1・(x2−x1)+
k2・x2 ={l/l・w/g・ω−k1・(1+l2/l1
) −l/l・k2}・x・sinωt ……(2) はリンク25の支点28の互に反対
側に作用させるように第2図に示されているが、
今駆動源(図示されていない)をハンマーバンク
21だけに接続して駆動する場合を与えると駆動
源に要求される力mは m=−l/l ……(3) となる。このmを(1),(2)式から計算すると m={k1・(1+l/l+k2・(l/l
) −(w/g+l /l /g)・ω
・x・sinωt……(4) となる。
However, ω is the angular velocity (rad/sec), and t is the time (sec). Then, the forces 1 and 2 required to drive the hammer bank 21 and the weight 22 are calculated using the following formula. 1 =w 1 /g・d 2 x 1 /d+ 2 +k 1・(x 1 −x 2 )=
{−w/g・ω 2 +k 1・(1+l 2 /l 1 )}・x・sinωt ...(1) 2 = w 2 /g・d 2 x 1 /d+ 2 +k 1・(x 2 −x 1 )+
k 2・x 2 = {l 2 /l 1・w 2 /g・ω 2 −k 1・(1+l 2 /l 1
) −l 2 /l 1・k 2 }・x・sinωt ...(2) 1 and 2 are shown in FIG. 2 to act on mutually opposite sides of the fulcrum 28 of the link 25,
Now, assuming that a driving source (not shown) is connected and driven only to the hammer bank 21, the force m required for the driving source is m= 1 -l 2 /l 12 ...(3) Become. Calculating this m from equations (1) and (2), m={k 1・(1+l 1 /l 1 ) 2 +k 2・(l 2 /l 1
) −(w 1 /g+l 2 2 /l 1 2 w 2 /g)・ω 2 }
・x・sinωt...(4)

一方駆動源が取付けられている基台に駆動源か
ら受ける反力RnRn={(l/l・w/g−w
g)・ ω−l/l・k2}・x・sinωt……(5) さらに板バネ24から基台が受ける反力RsRS=k2・x2=−l/l・k2・x・sinωt……(
6) 今基台に作用する力、即ち駆動源からの反力Rn
と板バネ24から受ける反力Rsとが等しければ
基台には何らの振動力が作用しない。即ち {(l/l・w/g−w/g)・ω/l
・k2}・x・sinωt =−l/l・k1・x・sinωt ……(7) が成り立つように各部の定数を定めれば基台に振
動力を与えず静粛なハンマーバンクの揺動運動を
実現できる。
On the other hand, the reaction force Rn received from the drive source on the base on which the drive source is attached is Rn = 1 + 2 = {(l 1 /l 1・w 2 /g−w 1 /
g)・ω 2 −l 2 /l 1・k 2 }・x・sinωt……(5) Furthermore, the reaction force Rs that the base receives from the leaf spring 24 is RS = k 2・x 2 = −l 2 /l 1・k 2・x・sinωt……(
6) The force currently acting on the base, i.e. the reaction force Rn from the driving source
If the reaction force Rs received from the plate spring 24 is equal, no vibration force will act on the base. That is, {(l 2 /l 1・w 2 /g−w 1 /g)・ω 2 l 2 /l
1・k 2 }・x・sinωt = −l 2 /l 1・k 1・x・sinωt ……(7) If you set the constants of each part so that it holds true, you can create a quiet hammer without applying vibration force to the base A rocking motion of the bank can be realized.

(7)式が成立するためには l/l・w/g w/g=0 即ちw1/w2=l2/l1 ……(8) が成立すれば良い。即ち(8)式が成り立つようにハ
ンマーバンクの21と重錘22およびリンクの腕
の長さを決定することにより、ハンマーバンクの
静粛な揺動を実現することができる。
In order for equation (7) to hold, l 2 /l 1 ·w 2 /g w 1 /g=0, that is, w 1 /w 2 =l 2 /l 1 ...(8) should hold. That is, by determining the lengths of the hammer bank 21, the weight 22, and the arm of the link so that equation (8) holds true, quiet rocking of the hammer bank can be achieved.

一方(8)式が成立するように各定数を定めた場合
には(4)式の駆動力は次のようになる。
On the other hand, when each constant is determined so that equation (8) holds true, the driving force of equation (4) becomes as follows.

m={k1(1+l/l+k2(l/l −w/g(1+l/l)ω}xsinωt……(9
) 今 ω={k1(1+l/l+k2(l/l
}/ {w/g(1+l/l)} ……(10) なるωを(9)式に代入するとm=0となる。
m={k 1 (1+l 2 /l 1 ) 2 +k 2 (l 2 /l 1 ) 2 −w 1 /g(1+l 2 /l 12 }xsinωt...(9
) Now ω 2 = {k 1 (1+l 2 /l 1 ) 2 +k 2 (l 2 /l 1 ) 2
}/ {w 1 /g(1+l 2 /l 1 )} ...(10) When ω is substituted into equation (9), m=0.

すなわち、(10)式を満足する周波数で揺動させれ
ば駆動力mは要となることを意味している。
In other words, this means that the driving force m becomes essential if the vibration is made at a frequency that satisfies equation (10).

以上の結果から基台あるいは筐体に振動力を作
用させることなく、かつ、非常に小さな駆動力で
駆動できるハンマーバンクの揺動機構が実現でき
ることがわかる。
The above results show that it is possible to realize a hammer bank swinging mechanism that can be driven with a very small driving force without applying any vibration force to the base or the housing.

即ち、(8)式と(10)式を満足するようにハンマーバ
ンク21の重量w1バランス用重錘22の重量
w2、リンク25の腕の長さl1,l2、揺動周波数
ω、板バネ23と24のバネ定数k1とk2の関係を
定めれば、振動力が発生せず、駆動力のほとんど
不要なハンマーバンク揺動機構を実現することが
できる。
That is, the weight of the hammer bank 21 w 1 the weight of the balance weight 22 so as to satisfy equations (8) and (10)
By determining the relationship between w 2 , the arm lengths l 1 and l 2 of the link 25, the swing frequency ω, and the spring constants k 1 and k 2 of the leaf springs 23 and 24, no vibration force is generated and the driving force is It is possible to realize a hammer bank swinging mechanism that is almost unnecessary.

今第2図の原理に基づくハンマーバンク揺動機
構において、バランス用重錘22の重量w1をハ
ンマーバンク21重量w2と等しくとり、さらに
板バネ23のバネ定数k1と板バネ24のバネ定数
k2とを等しくとつた場合について説明する。
Now , in the hammer bank swinging mechanism based on the principle shown in FIG. constant
The case where k 2 is taken to be equal will be explained.

この場合にはw1=w2であるから(8)式から l1=l2としなければならない。またk1,k2である
から(10)式は次のようになる。
In this case, since w 1 = w 2 , we must set l 1 = l 2 from equation (8). Also, since k 1 and k 2 , equation (10) becomes as follows.

ω=5/2・g・k/w ……(11) ここでw1は印字ハンマーの説計によつて定め
られ、ωは印字速度から定められるから、結局
(11)式からk1を定めることができる。
ω 2 =5/2・g・k 1 /w 1 ...(11) Here, w 1 is determined by the printing hammer calculation, and ω is determined from the printing speed, so from equation (11), k 1 can be determined.

即ち、 k1=2/5・w/g・ω ……(12) このように、第2図の原理に基づくハンマーバン
ク揺動機構の各部の定数を定めることができる。
That is, k 1 =2/5·w 1 /g·ω 2 (12) In this way, the constants of each part of the hammer bank swinging mechanism based on the principle shown in FIG. 2 can be determined.

なお、バランス用重錘22の重量w2をハンマ
ーバンク21の重量とw1等しくする必要はかな
らずしもない。
Note that it is not always necessary to make the weight w 2 of the balance weight 22 equal to the weight w 1 of the hammer bank 21.

バランス用重錘22の重量w2をハンマーバン
ク21の重量w1より大きくすると(8)式からl2をl1
より小さくしなければならない。従つて、バラン
ス用重錘22の揺動の振巾ハンマーバンク21の
揺動の振巾よりも小さくすることがでる。
If the weight w 2 of the balance weight 22 is larger than the weight w 1 of the hammer bank 21, then l 2 becomes l 1 from equation (8).
Must be made smaller. Therefore, the swing amplitude of the balance weight 22 can be made smaller than the swing amplitude of the hammer bank 21.

また、バランス用重錘22の重量w2をハンマ
ーバンク21の重量w1よりも小さくすると(8)式
からl2をl1より大きくしなければならない。従つ
て、バランス用重錘22の揺動の振巾がハンマー
バンク21の揺動の振巾よりも大きくなる。(8)式
からωを零に近ずけるとl2/l1が無限大に近ず
く。ハンマーバンク21の揺動の振巾は印字され
る文字の大きさと1個の印字ハンマが受け持つ文
字の数から決められるからw2を非常に小さくす
るとバランス用重錘22の揺動の振巾が非常に大
きくなり実用的でなくなる。
Furthermore, if the weight w 2 of the balance weight 22 is smaller than the weight w 1 of the hammer bank 21, l 2 must be larger than l 1 from equation (8). Therefore, the amplitude of the swing of the balance weight 22 is larger than the amplitude of the swing of the hammer bank 21. From equation (8), when ω 2 approaches zero, l 2 /l 1 approaches infinity. The amplitude of the swing of the hammer bank 21 is determined by the size of the printed characters and the number of characters that one printing hammer handles, so if w2 is made very small, the width of the swing of the balance weight 22 will be It becomes very large and impractical.

一方板バネ23のバネ定数k1と板バネ24バネ
定数k2も等しくする必要はない。(10)式で揺動周波
数ω、ハンマーバンク21の重量w1、リンク2
5の腕の長さの比l2/l1が定められているものと
すると k1・(1+l/l+k2・(l/l =w/g・(1+l/l)・ω ……(13) を満足するようにk1とk2と定めなければならな
い。従つて、k2を大きくすればk1を小さくし、k2
を小さくすればk1を大きくする必要がある。
On the other hand, the spring constant k 1 of the leaf spring 23 and the spring constant k 2 of the leaf spring 24 do not need to be equal. In equation (10), the swing frequency ω, the weight w 1 of the hammer bank 21, and the link 2
Assuming that the arm length ratio l 2 /l 1 of 5 is determined, k 1・(1+l 2 /l 1 ) 2 +k 2・(l 2 /l 1 ) 2 =w 1 /g・( 1+l 2 /l 1 )・ω 2 ...(13) k 1 and k 2 must be determined so as to satisfy the following. Therefore, if k 2 is increased, k 1 is decreased, and k 2
If you decrease , you need to increase k 1 .

本発明の機構で問題となるのは起動時の駆動力
である。任意の揺動周波数における駆動力mは
(9)式で表わされ(10)式で表わされる周波数で零とな
る。しかし、起動時にはかなり大きな値となる。
即ち、(9)式でω=0、ωt=π/2となつた場合
には m={k1(1+l2/l12+k2(l2/l12}x (14) となる。今l2/l1=1 k1=k2の場合には m
=5k1xとなりかなり大きな値となる。従つてせ
つかく(10)式で表わされた駆動周波数では起動力が
不要になるのに、起動時に大きな力が必要になる
ために小さな駆動源を使えなくなるといる矛循を
生じる。
The problem with the mechanism of the present invention is the driving force at the time of startup. The driving force m at any oscillation frequency is
It is expressed by equation (9) and becomes zero at the frequency expressed by equation (10). However, at startup, the value becomes quite large.
That is, when ω=0 and ωt=π/2 in equation (9), m={k 1 (1+l 2 /l 1 ) 2 +k 2 (l 2 /l 1 ) 2 }x (14) becomes. Now, if l 2 /l 1 = 1 k 1 = k 2 , then m
= 5k 1 x, which is a fairly large value. Therefore, although the driving frequency expressed by equation (10) eliminates the need for starting force, a large force is required at the time of starting, creating a paradox in which a small driving source cannot be used.

本発明では上述のような起動時に大きな力が必
要になるという欠点を防止するために動力伝達機
構に工夫を加える。
In the present invention, the power transmission mechanism is devised in order to prevent the drawback that a large force is required at startup as described above.

第3図は本発明の一実施例を示す図で、21〜
28は第2図の同じ番号の部材と同一部材を示
す。29はクランクの連接棒、30は上記クラン
ク連接棒を往復運動させるクランク機構を示す。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
Reference numeral 28 indicates the same member as the member with the same number in FIG. Reference numeral 29 indicates a connecting rod of the crank, and 30 indicates a crank mechanism for reciprocating the crank connecting rod.

今、クランク連接棒の長さを十分長く採つてお
けばハンマーバンク21をほとんど正弦運動とし
て揺動させることができる。従つてハンマーバン
ク21の揺動運動が(10)式の周波数に一致すればク
ランク機構30にはほとんど負荷がかからなくな
る。しかし起動時には周波数が零であるから前述
のようにクランク機構30には大きな負荷がかか
る。この起動時の負荷を回避するために第3図の
クランク機構30には特殊な機構が採用されてい
る。即ち、回転数が低い間はクランクの腕の長さ
が零で、回転数が高くなつてくると重錘に作用す
る遠心力によつてクランクの腕の長さが所定の長
さになるような機構がクランク機構30に設けら
れている。
Now, if the length of the crank connecting rod is made long enough, the hammer bank 21 can be rocked almost in a sinusoidal motion. Therefore, if the swinging motion of the hammer bank 21 matches the frequency of equation (10), almost no load will be applied to the crank mechanism 30. However, since the frequency is zero at startup, a large load is placed on the crank mechanism 30 as described above. In order to avoid this load at startup, a special mechanism is adopted in the crank mechanism 30 shown in FIG. 3. In other words, when the rotation speed is low, the length of the crank arm is zero, and as the rotation speed increases, the centrifugal force acting on the weight causes the crank arm to reach a predetermined length. A mechanism is provided in the crank mechanism 30.

第4図および第5図は上述のクランク機構30
の詳細な図であり、第4図Aおよび第5図Aは第
3図の矢印Bの方向から視た所を示し、第4図B
は第3図の矢印Aの方向から視たところを示す。
また第4図Cは第4図AのC―Cの線に沿つた断
面図である。さらに第5図Bは第5図AのD―D
の線に沿つた断面図を示す。なお第4図A,B,
Cは回転数が低い状態を示し、第5図ABは回転
数が高い状態を示す。第4図および第5図におて
記号は共通である。これらの図において29は第
3図のクランク連接棒29と同一部材である。さ
らに、31,32は重錘33,34,35,36
はパンタグラフの腕、37,38は滑動駒、39
は滑動駒38に固定された腕、40,41はガイ
ド軸、42,43はガイド軸40の両端に設けら
れたストツパー、44,45はコイルバネ、46
はハブ、47はモータの回転軸、48はモータ、
49は腕39に設けられたピン、50,51は
各々滑動駒37,38に設けられたピン52,5
3は各々重錘31,32に設けられたピン、54
は腕39に走設けられた段部を各々示す。
4 and 5 show the above-mentioned crank mechanism 30.
FIG. 4A and FIG. 5A are detailed views of FIG. 4A and FIG.
3 shows the view from the direction of arrow A in FIG.
Further, FIG. 4C is a sectional view taken along the line CC in FIG. 4A. Furthermore, Figure 5B is D-D of Figure 5A.
A cross-sectional view along the line is shown. In addition, Fig. 4 A, B,
C shows a state where the rotational speed is low, and FIG. 5 AB shows a state where the rotational speed is high. The symbols are common in FIGS. 4 and 5. In these figures, 29 is the same member as the crank connecting rod 29 in FIG. 3. Furthermore, 31, 32 are weights 33, 34, 35, 36
is the arm of the pantograph, 37 and 38 are the sliding pieces, 39
40 and 41 are guide shafts, 42 and 43 are stoppers provided at both ends of the guide shaft 40, 44 and 45 are coil springs, and 46 are arms fixed to the sliding piece 38;
is the hub, 47 is the rotating shaft of the motor, 48 is the motor,
49 is a pin provided on the arm 39, and 50 and 51 are pins 52 and 5 provided on the sliding pieces 37 and 38, respectively.
3 are pins provided on the weights 31 and 32, respectively; 54
1 and 2 respectively show the stepped portions running on the arms 39.

パンタグラフの腕33,34,35,36は互
にその両端部がピン49,50,51,52で連
結されてパンタグラフを構成している。モータの
軸47にハブ46が取付けられており、ハブ46
にはガイド軸40,41が取付けられている。滑
動駒37と38はガイド軸40の上を滑動可能な
状態に取付けられている。コイルバネ44,45
がハブ46の側面と滑動駒37および38の端面
の間に挿入されているので、通常は滑動駒37お
よび38は外方に押しやられ、ストツパー42,
43に滑動駒37および38の外端面が接触して
止まつている。重錘31および32はガイド軸4
1の上を滑動可能な状態に取付けられている。滑
動駒37,38と重錘41,42は前述のように
パンタグラフ33,34,35,36で連結され
いるので互に一定の関係を保つて運動する。即ち
重錘31,32がガイド軸41上を外方に移動す
れば滑動駒37,38ガイド軸40上を内側に移
動する。第4図の状態では前述のように滑動駒3
7,38がコイルバネ44,45により外方に押
し付けられストツパ42,43に当つて止まつて
いる。その状態ではピン49の中心がモータ48
の回転軸47の中心と一致している。モータが停
止している場合には第4図Aの状態に保たれてお
り、この場合にはクランクの腕の長さは零であ
る。この状態でモータ48を起動させる際の起動
力は(14)式で求められるが、(14)式のxに相
当するクランクの腕の長さが零であるからモータ
48の起動時のトルクは不要となる。
The arms 33, 34, 35, and 36 of the pantograph are connected at both ends with pins 49, 50, 51, and 52 to form a pantograph. A hub 46 is attached to the shaft 47 of the motor.
Guide shafts 40, 41 are attached to the. The sliding pieces 37 and 38 are slidably mounted on a guide shaft 40. Coil springs 44, 45
are inserted between the side surface of the hub 46 and the end surfaces of the slide pieces 37 and 38, so the slide pieces 37 and 38 are normally pushed outward and the stoppers 42,
The outer end surfaces of the sliding pieces 37 and 38 are in contact with and stopped at 43. The weights 31 and 32 are the guide shaft 4
It is attached so that it can slide on top of 1. Since the sliding pieces 37, 38 and the weights 41, 42 are connected by the pantographs 33, 34, 35, 36 as described above, they move while maintaining a constant relationship with each other. That is, when the weights 31 and 32 move outward on the guide shaft 41, the sliding pieces 37 and 38 move inward on the guide shaft 40. In the state shown in Fig. 4, the sliding piece 3 is
7 and 38 are pressed outward by coil springs 44 and 45 and are stopped against stoppers 42 and 43. In that state, the center of the pin 49 is the motor 48.
The center of rotation axis 47 coincides with the center of rotation axis 47 of . When the motor is stopped, the state shown in FIG. 4A is maintained, and in this case, the length of the crank arm is zero. The starting force when starting the motor 48 in this state is found by equation (14), but since the length of the crank arm corresponding to x in equation (14) is zero, the torque when starting the motor 48 is No longer needed.

モータ48の回転を始めると重錘31,32に
遠心力が作用し重錘31,32を外方に引張る力
が働く。しかし回転数が低い間は遠心力よりコイ
ルバネ44,45の力の方が大きく、従つて第4
図Aの状態が保たれる。従つてその間はモータ4
8のトルクはほとんど必要としない。回転数がさ
らに高くなると重錘31,32に作用する遠心力
がコイルバネ44,45の力に打ち勝つようにな
り、重錘31,32は外方に移動する。回転数が
さらに高くなると重錘31,32に作用する遠心
力がコイルバネ44,45の力に完全に打ち勝つ
て第5図A,Bに示されたように重錘31,32
の外方に、滑動駒37,38は内側に移動する。
第5図Bに示されたように段部54がハブ46の
側面に当つた状態で、それ以上移動できずに停止
する。この時にクランクの腕の長さは第5図Aに
示されたLとなり、ハンマーバンク21を所定の
振巾で揺動させることができるようになる。
When the motor 48 starts rotating, centrifugal force acts on the weights 31 and 32, and a force that pulls the weights 31 and 32 outward acts. However, while the rotational speed is low, the force of the coil springs 44 and 45 is greater than the centrifugal force, so the fourth
The state shown in Figure A is maintained. Therefore, motor 4
8's torque is hardly needed. As the rotational speed becomes higher, the centrifugal force acting on the weights 31 and 32 overcomes the force of the coil springs 44 and 45, and the weights 31 and 32 move outward. When the rotational speed becomes higher, the centrifugal force acting on the weights 31, 32 completely overcomes the force of the coil springs 44, 45, and the weights 31, 32 are moved as shown in FIGS. 5A and 5B.
, the sliding pieces 37, 38 move inward.
As shown in FIG. 5B, the stepped portion 54 is in contact with the side surface of the hub 46 and stops without being able to move any further. At this time, the length of the crank arm becomes L as shown in FIG. 5A, and the hammer bank 21 can be oscillated with a predetermined amplitude.

第(10)式で示された周波数でハンマーバンク
21を揺動させるのには駆動力が不要であるが、
その回転数に到達する途中では駆動力が必要であ
る。駆動力は(9)式で表わされるが、この値はωが
大きくなると次第に小さくなり(10)式の周波数では
零となる。従つて重錘31,32に作用する遠心
力があり低速でコイルバネ44,45の力に打ち
勝つと、大きな駆動力がモータ48に要求される
のでうまくない。即ち、(10)式で表わされた回転数
になるべく近い回転数で重錘31,32に作用す
る遠心力がコイルバネ44,45の力に始めて打
勝つように設計しておくことが望ましい。
Although no driving force is required to swing the hammer bank 21 at the frequency shown by equation (10),
Driving force is required on the way to reach that rotational speed. The driving force is expressed by equation (9), and this value gradually decreases as ω increases and becomes zero at the frequency of equation (10). Therefore, if the centrifugal force acting on the weights 31 and 32 overcomes the force of the coil springs 44 and 45 at low speeds, a large driving force will be required from the motor 48, which is not a good idea. That is, it is desirable to design such that the centrifugal force acting on the weights 31 and 32 overcomes the force of the coil springs 44 and 45 at a rotation speed as close as possible to the rotation speed expressed by equation (10).

(10)式の周波数ではハンマーバンク21を揺動さ
せるための力は零であるからクランクの連接棒2
9には力が作用していない。従つてこの周波数で
は第5図に示されたクランクの腕の長さaは安定
に維持される。
At the frequency of equation (10), the force for swinging the hammer bank 21 is zero, so the crank connecting rod 2
No force is acting on 9. Therefore, at this frequency, the length a of the crank arm shown in FIG. 5 is maintained stably.

しかしながら(10)式の周波数よりも低い領域では
上述のクランクの腕の長さaは安定に維持されな
い場合がある。(10)式より低い周波数では駆動力が
零でなく、連接棒29には負荷力が作用してい
る。従つて第6図のような位置関係になつた時に
は連接棒29に作用する負荷力lによつて滑動
駒38は外方に戻されようとする。重錘31,3
2に作用する遠心力は回転数が低い領域では十分
に大きくないので滑動駒38は外方に戻されてし
まう。一方第5図Aのような位置関係においては
負荷力lは滑動駒38の移動方向と直角な方向
作用しているので滑動駒38は外方に戻されな
い。
However, in a frequency range lower than the frequency of equation (10), the above-mentioned crank arm length a may not be stably maintained. At frequencies lower than equation (10), the driving force is not zero, and a load force is acting on the connecting rod 29. Therefore, when the positional relationship as shown in FIG. 6 is reached, the sliding piece 38 tends to be returned outward by the load force l acting on the connecting rod 29. Weight 31,3
Since the centrifugal force acting on 2 is not sufficiently large in a region where the rotational speed is low, the sliding piece 38 is returned to the outside. On the other hand, in the positional relationship as shown in FIG. 5A, the load force l acts in a direction perpendicular to the direction of movement of the sliding piece 38, so that the sliding piece 38 is not returned to the outside.

このように回転数が低い領域ではモータ48の
回転に伴つて滑動駒38が揺動する現象が生じ
る。しかし回転数が(10)式の値に近ずくにつれて負
荷力lは零に近ずき、遠心力も大きくなつてく
るので滑動駒38の揺動は生じなくなる。なお、
このような滑動駒38の揺動が生じても滑動駒3
7、重錘31,32と互にパンタグラフで連結さ
れているので、不釣合力は生じず、振動力を外部
に及ぼすことはないし、また、回転数が上昇する
間の一時期に生ずるだけであるから実用上の支障
となる現象ではない。
In such a low rotation speed range, a phenomenon occurs in which the sliding piece 38 swings as the motor 48 rotates. However, as the rotational speed approaches the value of equation (10), the load force l approaches zero and the centrifugal force also increases, so that the sliding piece 38 no longer swings. In addition,
Even if such swinging of the sliding piece 38 occurs, the sliding piece 3
7. Since the weights 31 and 32 are connected to each other by a pantograph, no unbalanced force is generated and no vibration force is exerted on the outside, and it only occurs for a period of time while the rotational speed increases. This phenomenon is not a problem in practical use.

以上本発明のハンマーバンク揺動機構について
詳しく説明したがここで本発明を実現するための
要件をまとめると次のようになる。ハンマーバン
ク21とバランス用重錘22がバネ23で結合さ
れており、またハンマーバンク21とバランス用
重錘22がリンク25で連結されている。バラン
ス用重錘22はバネ24を介して基台に取付けら
れている。ここでハンマーバンク21の重錘
w1、バランス用重錘22の重量w2、リンク25
の腕の長さをl1,l2(第2図参照)としたとき
w1/w2=l2/l1なる関係が成立つように各々が定
められている。さらにハンマーバンク21の所要
の揺動周波数をωバネ23のバネ定数をk1バネ2
4のバネ定数をk2、gを重力の加速度としたとき
に ω={k1・(1+l/l +k2・(−l/l}/{w/g・(1+l
/l)} が成り立つように各々が定められている。ハンマ
ーバンク21は連接棒29によりクランク機構3
0に連結されている。クランク機構30は回転数
が低い時にはクランクの腕の長さが零であるが、
回転数が所要の揺動周波数に近ずくと、重錘3
1,32に作用する猿心力によりクランクの腕の
長さが所要の長さとなる如き機構から構成されて
いる。
The hammer bank swinging mechanism of the present invention has been described in detail above, but the requirements for realizing the present invention are summarized as follows. The hammer bank 21 and the balance weight 22 are connected by a spring 23, and the hammer bank 21 and the balance weight 22 are connected by a link 25. The balance weight 22 is attached to the base via a spring 24. Here, the weight of Hammerbank 21
w 1 , weight of balance weight 22 w 2 , link 25
When the arm lengths of are l 1 and l 2 (see Figure 2),
Each is determined so that the relationship w 1 /w 2 =l 2 /l 1 holds true. Furthermore, the required swing frequency of the hammer bank 21 is determined by ω, and the spring constant of the spring 23 is k 1 Spring 2
When the spring constant of 4 is k 2 and g is the acceleration of gravity, ω 2 = {k 1・(1+l 2 /l 1 ) 2 +k 2・(−l 2 /l 1 ) 2 }/{w 1 / g・(1+l
2 /l 1 )} are determined so that the following holds true. The hammer bank 21 is connected to the crank mechanism 3 by a connecting rod 29.
Connected to 0. In the crank mechanism 30, the length of the crank arm is zero when the rotation speed is low;
When the rotation speed approaches the required oscillation frequency, the weight 3
It is constructed of a mechanism in which the length of the crank arm is adjusted to the required length by the monkey force acting on the arms 1 and 32.

このような構成のハンマーバンク揺動機構にお
いては 任意の揺動周波数において基台に振動力が全
く作用しない。
In the hammer bank swinging mechanism with such a configuration, no vibration force acts on the base at any swing frequency.

所要の揺動周波数において揺動のための駆動
力が不要である。
No driving force is required for rocking at the required rocking frequency.

起動時にモータに要求されるトルクが非常に
小さくできる。
The torque required for the motor at startup can be extremely small.

という特長が得られる。This provides the following features.

次に実際の具体例について説明する。 Next, an actual concrete example will be explained.

今重量800grのハンマーバンク21を40Hzの正
弦運動で揺動させる場合を考える。前述のよう
に、バランス用重錘22の重量を大きくすると装
置としての重量が大きくなるし、逆に小さくする
とバランス用重錘22の揺動の振巾が大きくな
り、装置構成上得策とは言えない。そこでここで
はバランス用重錘22の重量をハンマーバンク2
1の重量と等しい800grとすることにする。
Now consider the case where the hammer bank 21, which weighs 800 g r , is oscillated in a sinusoidal motion at 40 Hz. As mentioned above, increasing the weight of the balance weight 22 will increase the weight of the device, and conversely, decreasing the weight will increase the swing amplitude of the balance weight 22, which may not be a good idea in terms of device configuration. do not have. Therefore, here, the weight of the balance weight 22 is calculated as the weight of the hammer bank 2.
Let's set it to 800g r , which is equal to the weight of 1.

ハンマーバンク21の揺動に伴う振動に伴う振
動が基台に伝わらないようにするためには(8)式に
従つてリンク25の腕の長さl1とl2と決めなけれ
ばならない。この例の場合にはl1=l2しなければ
ならない。
In order to prevent the vibrations caused by the swinging of the hammer bank 21 from being transmitted to the base, the lengths l 1 and l 2 of the arms of the link 25 must be determined according to equation (8). In this example, l 1 = l 2 must be satisfied.

次にバネ23および24のバネ定数の選択を行
わなければならない。選択の組合せは無限にある
が、バネ23および24にバネとしての役割と同
時にハンマーバンク21とバランス用重錘22を
保持するという役割を持たせるために、どちらの
バネ定数もあまり小さくすることは望ましくな
い。そこでここではk1=k2となるうに選定するこ
とにする。以上の選定から決められたl1=l2、k1
=k2なる関係を(10)式に代入すると ω=5g/2・k/w ……(15) となる。この式にω=2π×40rad/sec、w1
0.8Kg g=980cm/sec2を代入してk1を求めると k1=20.6Kg/cm となる。
Next, the spring constants of springs 23 and 24 must be selected. There are an infinite number of combinations to choose from, but in order for the springs 23 and 24 to have the role of holding the hammer bank 21 and the balance weight 22 at the same time as the springs 23 and 24, it is important not to make either spring constant too small. Undesirable. Therefore, we will select k 1 = k 2 here. l 1 = l 2 , k 1 determined from the above selections
Substituting the relationship =k 2 into equation (10) yields ω 2 =5g/2·k 1 /w 1 (15). In this formula, ω=2π×40rad/sec, w 1 =
Substituting 0.8Kg g=980cm/sec 2 to find k 1 gives k 1 = 20.6Kg/cm .

従つて、バネ23および24のバネ定数を20.6
Kg/cmとすることによつて40Hzの揺動周波数にお
いて駆動力を不要にすることができる。但しバネ
23と24は各々2枚づつ使用されているから、
1枚当りのバネ定数は10.3Kg/cmとしなければな
らない。
Therefore, the spring constant of springs 23 and 24 is 20.6.
By setting the value to Kg/cm, driving force can be made unnecessary at an oscillation frequency of 40Hz. However, since two springs 23 and 24 are used each,
The spring constant per sheet must be 10.3Kg/cm.

なお、リンク25の腕の長さl1とl2はl1=l2を満
足していれば機構の条件に合せて任意の値を選ぶ
ことができる。
Note that the arm lengths l 1 and l 2 of the link 25 can be arbitrarily selected according to the conditions of the mechanism as long as l 1 =l 2 is satisfied.

次にクランク機構30について説明する。ハン
マーバンク21を40Hzで揺動させるためにはクラ
ンク機構30を40r,p,sで回転させる必要が
ある。この時に重錘31および32に作用する遠
心力がクランクの腕の長さを所定の値に、外乱に
よつて変動しない程度に十分強固に保持するのに
十分な大きさであることが必要である。今、
40r,p,sの回転数において滑動駒38を内側
に押し付ける力lが3Kgとなるように設計する
ものとする。また、遠心力がコイルバネ44,4
5の力に打ち勝つようになる回転数がなるべく所
要揺動周波数に近いことが望ましいことを前に述
べたが、ここではその回転数ωbを30Hzとするこ
とにする。
Next, the crank mechanism 30 will be explained. In order to swing the hammer bank 21 at 40Hz, it is necessary to rotate the crank mechanism 30 at 40r, p, and s. At this time, the centrifugal force acting on the weights 31 and 32 must be strong enough to hold the crank arm length at a predetermined value so as not to fluctuate due to disturbances. be. now,
It is assumed that the design is such that the force l pressing the sliding piece 38 inward is 3 kg at rotational speeds of 40 r, p, and s. In addition, the centrifugal force causes the coil springs 44, 4
It was previously stated that it is desirable that the rotational speed at which the force of 5 is overcome is as close as possible to the required oscillation frequency, but here the rotational speed ωb is set to 30Hz.

今、重錘31および32の重量の合計をw、コ
イルバネ44,45の戻し力を各々k、重錘3
1および32の重心のモータ48の回転軸47の
中心からの距離をrとすると、回転数ωbにおい
て重錘31あるいは32の1個当りに作用する遠
心力cbは cb=w/g・r・ωb2 ……(16) となる。この値がコイルバネ44あるいは45の
1個当りの戻し力kと等しくなるようにwとr
を決める。
Now, the total weight of the weights 31 and 32 is w, the return force of the coil springs 44 and 45 is k, respectively, and the weight of the weight 3 is
If the distance from the center of gravity of the weights 1 and 32 from the center of the rotating shaft 47 of the motor 48 is r, then the centrifugal force cb acting on each weight 31 or 32 at the rotation speed ωb is cb=w/g・r・ωb 2 ...(16) becomes. w and r so that this value is equal to the return force k per coil spring 44 or 45.
decide.

また所要の揺動周波数ωにおける遠心力cは c=w/g・r・ω ……(17) となる。この値がコイルバネ44あるいは45の
1個当りの戻し力kと前述のlを加えたもの
に等しくなるようにwとrを決める。
Further, the centrifugal force c at the required rocking frequency ω is c=w/g·r·ω 2 (17). w and r are determined so that this value is equal to the return force k per coil spring 44 or 45 plus the aforementioned l.

即ち w/g・r・ωb2=k ……(18) w/g・r・ω=k+l ……(19) なる連立方程式を満足するように各値を定める。
その結果 w・r=g/ω−ωb・l……(20) k=ωb/ω−ωb・l ……(21) となる。(20)式に前述の数値ω=2π×40rad/
secωb=2π×30rab/sec l=3Kgを代入
すると w・r=105gr−cm となる。
That is, each value is determined so as to satisfy the following simultaneous equations: w/g・r・ωb 2 =k (18) w/g・r・ω 2 =k+l (19).
As a result, w・r=g/ω 2 −ωb 2・l (20) k=ωb 22 −ωb 2・l (21). In equation (20), the above-mentioned value ω=2π×40rad/
By substituting secωb=2π×30rab/sec l=3Kg, we get w・r=105g r −cm.

今モータ48の中心から重錘31あるいは32
の重心までの距離rを2cmとすれば、wは52.5g
rとなる。従つて、重錘1個当りの重量は26.25gr
とすればよい。今この重錘31,32を比重8.9
の銅で作つたとすると直径1.6cm厚さ1.5cmの円筒
形となる。また(21)式から k=3.8Kg となる。即ち1個当り1.9Kgの力を発生するコイ
ルバネ44,45を設ければよい。
Now move the weight 31 or 32 from the center of the motor 48.
If the distance r to the center of gravity of is 2 cm, then w is 52.5 g.
It becomes r . Therefore, the weight per weight is 26.25g r
And it is sufficient. Now these weights 31 and 32 have a specific gravity of 8.9.
If it were made of copper, it would be cylindrical with a diameter of 1.6 cm and a thickness of 1.5 cm. Also, from equation (21), k=3.8Kg. That is, it is sufficient to provide coil springs 44 and 45 that each generate a force of 1.9 kg.

前述のようにハイマーバンク21を揺動させる
ための駆動力mは(9)式で与えられるが、本発明
の如きクランク機構を設けないときにはm=
5・k1・xの起動力が必要となるが、本発明の如
くある周波数まではクランクの腕の長さが零に維
持させる如き機構を設けたときにはm=5・
k1・x−2・w/g・ω・xが必要となる。
As mentioned above, the driving force m for swinging the Heimerbank 21 is given by equation (9), but when a crank mechanism like the one of the present invention is not provided, m=
A starting force of 5・k 1・x is required, but if a mechanism is provided in which the length of the crank arm is maintained at zero up to a certain frequency as in the present invention, m=5・x.
k 1・x−2・w/g・ω 2・x is required.

これらの式に上の計算の結果を当てはめ、それ
らの上を求めると、 m′/m=12〓/5k・ω=0.44 となり、上の計算のように30Hzまでクランクの腕
の長さaが零に保たれるようにすれば必要な駆動
力1/2以下にできることがわかる。
Applying the results of the above calculations to these formulas and finding their upper value, we get m'/m=12〓/5k 1・ω 2 =0.44, and as in the calculation above, the length of the crank arm up to 30Hz. It can be seen that if a is kept at zero, the required driving force can be reduced to 1/2 or less.

なお、クランクの腕の長さaが零に保たれる周
波数をさらに高くとれば起動力をさらに低減する
ことができる。
Note that if the frequency at which the length a of the crank arm is maintained at zero is set higher, the starting force can be further reduced.

以上説明た通り本発明のハンマーバンク揺動機
構におてはハンマーバンクの揺動に伴う振動力が
完全にバランスされており、同時に駆動に要する
力を低減することができ、ドツトマトリツクス型
ラインプリンターをより実用的にすることができ
る。
As explained above, in the hammer bank swing mechanism of the present invention, the vibration force accompanying the swing of the hammer bank is perfectly balanced, and at the same time, the force required for driving can be reduced. It can make printers more practical.

以上の説明においては板バネ23,24は平板
状のものを示したが、所定のバネ定数を有するバ
ネであれば任意の形状のものが使用できることは
明らかである。特に第7図にように折り曲げた形
状を採用すれば全体の寸法を小さくできて有利で
ある。
In the above description, flat springs 23 and 24 are shown, but it is clear that any shape can be used as long as the springs have a predetermined spring constant. In particular, it is advantageous to adopt a bent shape as shown in FIG. 7 because the overall size can be reduced.

なお、バネ23,24は板バネでなくても良く
例えばコイルバネを使用しても良い。但しコイル
バネの場合には重量を支持する機能がないのでハ
ンマーバンク21、バランス用重錘22を支持す
るためのスライド機構を別途設ける必要がある。
Note that the springs 23 and 24 do not need to be plate springs, and for example, coil springs may be used. However, in the case of a coil spring, since it does not have a function of supporting weight, it is necessary to separately provide a slide mechanism for supporting the hammer bank 21 and the balance weight 22.

また上の説明では回転数が所定の値以下ではク
ランクの腕の長さが零に維持される場合について
説明したが、(9)式から明らかなようにxが小さけ
れば比較的に駆動力mは低減されるので、回転
数が低いときのクランクの腕の長さは零でなくて
も、所定の長さよりも短かければ駆動力低減の効
果が得られる。
Furthermore, in the above explanation, we have explained the case where the length of the crank arm is maintained at zero when the rotation speed is below a predetermined value, but as is clear from equation (9), if x is small, the driving force m is relatively small. is reduced, so even if the length of the crank arm is not zero when the rotational speed is low, as long as it is shorter than a predetermined length, the effect of reducing the driving force can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はドツトマトリツクス型ラインプリンタ
の印字方式を説明する図、第2図は本発明のハン
マーバンク揺動機構のバランス機構の原理を示す
図、第3図は本発明の一実施例を示す斜視図、第
4図A〜C、第5図A,Bおよび第6図はハンマ
ーバンク揺動のためのクランク機構の一実施例と
その動作を示す図、第7図は本発明の他の実施例
をを示す斜視図である。 21はハンマーバンク、22はバランス用重
錘、23,24は板バネ、25はリンク、29は
クランクの連接棒、30はクランク機構、31,
32は重錘、33,34,35,36はハンタグ
ラフの腕、40,41はガイド軸、44,45は
バネ、47はモータの回転軸、48はモータを
各々示す。
Fig. 1 is a diagram explaining the printing method of a dot matrix type line printer, Fig. 2 is a diagram showing the principle of the balance mechanism of the hammer bank swing mechanism of the present invention, and Fig. 3 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention. 4A to 5C, 5A, B, and 6 are diagrams showing one embodiment of a crank mechanism for swinging the hammer bank and its operation, and FIG. 7 is a diagram illustrating another embodiment of the invention. It is a perspective view showing an example of. 21 is a hammer bank, 22 is a balance weight, 23 and 24 are leaf springs, 25 is a link, 29 is a crank connecting rod, 30 is a crank mechanism, 31,
32 is a weight; 33, 34, 35, and 36 are arms of the hunter graph; 40, 41 are guide shafts; 44, 45 are springs; 47 is a rotating shaft of a motor; and 48 is a motor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ドツトマトリツク型ラインプリンタのハンマ
ーマバンクを一定周波数で揺動させる機構におい
て、バランス用重錘を設け、このバランス用重錘
と上記ハンマーバンクが第1のバネで連結されて
おり、上記バランス用重錘は第2のバネによつて
基台に連結されており、さらに上記ハンマーバン
クと上記バランス用重錘が、固定された回転中心
の回りに回転できるリンクで連結されており、か
つ、ハンマーバンクの重量w1バランス用重錘の
重量をw2、上記リンクにおける回転中心からハ
ンマーバンク側の腕の長さをl1、回転中心からバ
ランス用重錘側への腕の長さをl2、第1のバネ定
数をK1、第2のバネのバネ定数をK2、ハンマー
バンクの揺動周波数をωとした時に、 W1/W2=l2/l1 と ω={K1(1+l2/l1) +k2(l2/l12}/{ω/g(1+l/l
)} なる2つの式を満足するように各定数が定められ
ており、さらに上記ハンマーバンクはクランク機
構に連結されており、このクランク機構には回転
数が所定の値以下ではクランクの腕の長さが所定
の値より短く維持されているが、回転数が所定の
値以上になると重錘に作用する遠心力によつてク
ランクの腕の長さが所定の値に維持される如き機
構が設けられていることを特徴とするハンマーバ
ンク揺動機構。
[Claims] 1. In a mechanism for swinging a hammer bank of a dot-trick type line printer at a constant frequency, a balance weight is provided, and the balance weight and the hammer bank are connected by a first spring. The balance weight is connected to the base by a second spring, and the hammer bank and the balance weight are connected by a link that can rotate around a fixed rotation center. and the weight of the hammer bank w 1 The weight of the balance weight is w 2 The length of the arm from the center of rotation to the hammer bank side in the above link is l 1 The length of the arm from the center of rotation to the balance weight side When the length is l 2 , the first spring constant is K 1 , the spring constant of the second spring is K 2 , and the swing frequency of the hammer bank is ω, W 1 /W 2 = l 2 /l 1. ω 2 = {K 1 (1+l 2 /l 1 ) +k 2 (l 2 /l 1 ) 2 }/{ω 1 /g(1+l 2 /l 1
)} Each constant is determined to satisfy the following two equations, and furthermore, the hammer bank is connected to a crank mechanism, and when the rotation speed is below a predetermined value, the crank arm length is However, when the number of rotations exceeds a predetermined value, a mechanism is provided in which the length of the crank arm is maintained at a predetermined value by centrifugal force acting on the weight. A hammer bank rocking mechanism characterized by:
JP9461879A 1979-07-25 1979-07-25 Mechanism for swinging hammer bank Granted JPS5619775A (en)

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