JPS6364310A - 電磁石装置 - 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〕 この発明は電磁石装置に関する。

〔背景技術〕

ディジー型活字ホイールの活字を激打するプランジャ型
ヘッドに好適なハンマーソレノイドなどとして用いられ
る電磁石装置がある。この電（磁石装置は、印字高速化
の要求からプランジャ動作の高速化を図る必要がある。

第１０図は、この種の電磁石装置の−・例の構造をあら
れしたものである。電ＧＩ石装置１は可動体と電磁力発
生手段をＩｌａえている。可動体は中間段部２ａを有し
、軸受３．４で軸支されている可］Ｊｉ鉄心２を備えて
いて、復すｉ■ばね９により右＋ｊ１．ｌＩ　＋、こ動
くように付勢されている。可動鉄心２の外（！；ｉｌに
は、コイル６、第１ヨーク７および第２ヨーク８が配設
されている。電磁力発生手段の基本要ン）；となるコイ
ル６はコイル枠５に巻かれている。

コイル６に電流か流れていないとき；よ、復几：よね９
の働きで、可動鉄、心２か受部＋（８’　５．二１［■
シつケラして休止位置に止まっている。コ・イル６にパ
ルス電圧が印加されると、ｉｙ帰ばね９のばね力に打ち
勝って、第１ヨーク７の段部７ａが中間段部２ａを吸引
することとなるので、可動鉄心２は矢Ｅｌｌ　Ｗで示さ
れる方向へ動く。すなわち、第１１図にみるように、可
動鉄心２は休止位置Ｐ　ｌがら作動位置Ｐ２へ動いて可
動鉄心２の先端部が、例えばディジーホイールの活字（
図示省略）を激打する。この時、第１１図にみるように
、コイル６の電流はすでに断たれているので、可動鉄心
２が、激打時の衝突反発力および復帰ばね９の付勢力で
、再び矢印Ｗで示される方向と逆の方向へ動く。

しかしながら、可動鉄心２は、休止位置ＰＩに達した時
に運動エネルギーを有している。そのため、可動鉄心２
は、受部材８′に当接した時に、衝突反発力を受は位置
Ｐ４までバウンドする。これを２次バウンドと１＋ζす
る。Ｘｌは２次バウンドにおける可動鉄心２のバウンド
距＾１］である。

電磁石装置１でシよ、バウンド距ｒＪ　Ｘ　１が１〜１
．５−一程度となる。ディジーホイールを激打するプラ
ンジャ型印字ヘッドでは、２次バウンド距甜Ｘｌが０．
５１以上となると、ディジーホイールとハンマー（活字
駆動部）が接触してしまう。その間、ディジーホイール
が回転することができないので、次の印字動作に１多れ
ない。したがって、可動鉄心２を高速移動させるごとが
できても、ヒ記のように２次バウンド距ＵｉＸ１が大き
いと、印字高速化を達成することはできない。可動鉄心
２の復帰時の運動エネルギーを吸収するために、衝突面
に低反発性のゴムを用いた例もあるが、このものは、周
囲温度が５０〜６０°Ｃになると、やはり２次バウンド
距１４１Ｘ１が１〜１．５ｍ−となるので、安定した印
字高速化を図ることができない。

〔発明の目的］ １１；１記事情に鑑み、この発明は、２次バウンドの際
の可動体の移動距離を常に短（保つことができ、安定し
た高速印字をおこなうことのできる電磁石装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の開示〕

前記目的を達成するため、この発明は、電（２２力発生
手段と、この手段により得られる電磁力で動かされる可
動体を（・；４えているとともに、［１；１記可動体を
休止位置において止める受体を備えている電磁石装置に
おいて、前記受体が弾性部材を介して支持されていると
ともに、前記可動体と受体の相対する面の少なくとも一
方の面が、面内において高くなっている個所を有してい
て、この個所において前記相対する面が当接することを
特急とする電ｆｄ石装置を要旨とずろ。

以下、この発明を、その一実施例をあられず図面を参照
しながら詳しく説明する。

第１図は、この発明にかかる電磁石装置の一実施例であ
るハンマーソレノイドの断面１ル造をあられしたもので
ある。第２図は、ハンマーソレノイド全体の外観をあら
れしたものである。第３図は、ハンマーソレノイドを分
子ｉ了してあられしたものである。図示のハンマーソレ
ノイドは、ディジー型活字ホイールを打撃して印字を行
うプリンタの印字ヘットに用いるのに適している。

ハンマーソレノ・イド１１は、プランジャ（可動体）１
２と電磁力発生手段の基本要素であるコイル１５を（Ｊ
ｉａえている。コイル１５はコイル枠１４に巻回されて
いる。コイル１５を囲むように、第１ヨーク１６と第２
ヨーク１７が設けられている。プランジャ１２は復帰ば
ね１８によって付勢され停止位置において受体１９に当
接している。

真鍮のような非磁性材料で作られている受体１９は、弾
性部材２５．２６を介して支持されている。受体１９の
ツバ部１９ｂ下側と第２ヨーク１７の間に弾性部材２６
を配するとともにツバ部１９ｂの上側に弾性部材２５を
配し、弾性部材２５の上から後部フレーム２７で押し付
けて受体１９を支持している。受体１９は前面に硬質の
金属円板２０を備えている。受体１９と金属用１ｉ２０
０合計質量はプランジャ１２の全質量以上となっている
。金属円板２０の通気孔２０ｅは、受体１９の通気孔１
９ｅに連通しており、この連通が常に保たれるよう金属
円板２ｏは受体１９にがしめなどの方法で取付けられて
いる。

プランジャ１２は、長手方向の一側が非ｃａ性材料から
なる活字駆動部２２となっていて、他側が強磁性材料か
らなる駆動磁極部２３となっている。この実施例では、
活字駆動部２２が非磁性金属材料で板状に別に形成され
ている。勿論、町駆動（Ｈ極部２３と同じ材料で一体形
成してもよい。５駆動部２３は磁性材料にて円柱状に形
成されている。

活字駆動部２２は長手方向において幅が３段に変化して
いる。すなわち、基端部２２ａが小幅、中間部２２ｂが
大幅、先端部２２ｃが中幅になっている。先端部２２ｃ
の端面に活字激打用のｙ　１７．ｐ　２２ｄが形成され
、板面の基端よりに固着用孔２２ｅが形成されている。

駆動磁極部２３は、中心に活字駆動部２２０基端部２２
ａが入る有段孔２３ａが形成されており、活字駆動部２
２側のつ：）；面にその中間部２２ｂが入る縦溝２３ｂ
が形成されている。受体１９に当たる（厳密には金属円
（反２０に当たる）駆動部（１部２３０面２３ｃは凸１
ｍ状に形成されていて、その面内では頂き部分が最も高
くなっている。面２３ｃの頂き部分が受体における相対
する面、すなわち金属円板２０の表面に当接している。

つまり、可動体（プランジャ１２）と受体（受体１９お
よび金属円板２０）の相対する面の、可動体側の面が面
内において高くなっている個所を有しているのである。

必要個所が挿通・嵌入された後、かしめ等により活字駆
動部２２と駆動θＨｌｉ部２３は一体化される。

コイル１５は、プランジャ１２の駆動部１１部２３と略
同じ長さの円筒部１４ａとフランジ部１４ｂ、１４ｃか
らなるコイル枠１４に巻回されている。コイル枠１４の
円筒部内周胴１４ｄの内部にプランジャ１２の駆動磁極
部２３の外周側２３Ｃより若干大きめの内径を有するガ
イドパイプ２８が納められている。プランジャ１２はガ
イドパイプ２８内を長手方向に移動できるように支持さ
れる。コイル枠１４の位置決めのため突起１４ｅがフラ
ンジ部１４ｂに突設されている。

第１ヨーク１６は磁性板材ｒ斗で作られていて、対向す
る両脚片（側片）１６ａと連結片１６ｂを有し、全体が
コ字状になっている。第２ヨーク１７は、６ｆ１性板材
料で作られていて、方形板状になっている。第２ヨーク
１７は、コイル枠１４の固定を兼ね第１ヨーク１６の両
脚片端部１６ｃにＣｉｌ気結合されており、かつ中央に
はガイドパイプ２８が通される挿通孔１７ａが明いてい
る。

参照符号１６ｄはプランジャ１２を挿通ずる挿通孔、１
６ｅは突起１４ｅの嵌合孔、１６ｆば：ｉ′Ｉじ孔でそ
れぞれ連結片１６ｂに形成されている。

参照符号１６ｇは、両脚片端部１６Ｃに形成した第２ヨ
ーク１７の結合用凹部、１７ｂは第２ヨーク１７の端部
に形成した結合用突部である。参照符号２１は、プラス
チックのような非磁性材料よりなるガイドフレームで、
開口縁に円筒フランジ部２１ａを有するコツプ状となっ
ている。その底部２１ｂに活字駆動部２２の先端部２２
ｃが挿通する長方形の挿通孔・２１ｃが明いている。第
１ヨーク１６のねじ孔１６ｆに対応する取着孔２１ｄと
、嵌合孔１６ｅに対応しこれを貫通してきたコイル枠１
４の突起１４Ｇの嵌合凹部２１ｆ３はそれぞれ円筒フラ
ンジ部２１ａに設けられている。参照符号２１ｆは長方
形の挿通孔２１ｃと交差するよう底部２１ｂに形成され
る高速動作用の通気孔である。コイル状の復帰ばね１８
は、ガイドフレーム２１の底部２１ｂとプランジ＋１２
間に装着されている。

プランジャ１２の駆動磁極部２３をコイル枠１４の円筒
部内周胴１４ｄに挿通し、駆動Ｅ’ｔ’ｌ　極部２３の
活字駆動部２２側４：）１面に復帰ばね１８を載置して
、駆動Ｌｉｉ　ＪＳ部２２の先端部２２Ｃがガイドフレ
ーム２１の挿通孔２１ｃに通るようにしてガイドフレー
ム２１を、ねじ２４でもって第１ヨーク１６の連結片１
６ｂに取着する。したがって、復（’＋ｌｉばね１８力
鳴区動磁極部２３とガイドフレーム２１の底部２１ｂ間
に圧１１６弾装されるので、プランジャ１２はばね力に
より受体１９側へばね伺勢されることとなる。そして、
駆動磁極部２３−るは気空隙５〇−第１ヨーク１６−第
２ヨーク１７−磁気空隙５〇−駆動磁極部２３という経
路で磁気回路が形成される。

続いて、ハンマーソレノイド１１の動作について説明す
る。第４図は、ハンマーソレノイド１１力（ｍ）Ｊ　Ｃ
ｉｆされたときの状！声をあられしている・コイル１５
が励磁されていないとき、ハンマーソレノイド１１は、
第１図に示す非励磁状態となっている。つまり、プラン
ジャ１２は、復Ｊ５ｉばね１８のばね力のみを受けてプ
ランジャ１２の右端面２３ｃが全屈円板２０の面に当接
し休止位置（常規位置）に止まっている。

この状態でコイル１５が励磁されると、（３ｉ東φが、
駆動部（５部２３−磁気空隙５〇−第１ヨーク１６−第
’ｌ　：Ｊ−’／　１７−（ｉｌ気空隙５〇−駆動’ｉ
１）　Ｂｉ部２３という磁気回路に生じ、電ｃ１）力が
復帰ばね１８のばね力にうち勝ち、プランジャ１２は矢
印Ｗで示ず方向へ吸引されて動く。第４図に示された状
態は、プランジャ１２の動く距離が最大となったときて
あり、この時点で、活字駆動部２２の先端部２２Ｃが活
字を激打している。コイル１５の励磁はプランジャ１２
の（多動距離が最大となる直前に消：成せしめられてい
て、プランジャ１２を矢印Ｗ方向へ変位さ・Ｕようとす
る電Ｃｆｌ力は既にｊｌｊＥくなっている。したがって
、激打後、衝突反発力と攬すにば１）　１８のばね力に
よってプランジャ１２は、矢印Ｗで示す方向とは逆の方
向へ動く。

プランジャ１２は、休止位置まで来たときに運動エネル
ギーを持った状態である。そのため、受体１９に強く衝
突する。受体１つは弾性部材２５．２６によって支持さ
れているため、ｆＪｊ突の際の衝撃は和らげられるが、
プランジャ１２と受体１９の当接状態によって緩衝効果
は著しく変動するプランジャ２３′の端面が従来のよう
に平面であっても、第８図（ａ）にみるように、プラン
ジャ２３′の端面が受体１９′の面に一隊に当たるよう
であれば、受体１９′の重心に街？力が築申したような
状態となり、緩衝効果が低減するようなごとシよない。

しかし、実際には、第８図（ｂ）にみるように、プラン
ジャ２３′の端面は、受体１９′の面の端の方で当接し
たりして、当接する個所が安定しない。第８図（ｂ）に
みるように当接した場合、モーメントＭが生じて、受体
１９′の質量は見掛は上軽くなる。そこで、前述のごと
く、当接する個所が安定しないと、当接状態が各動作ご
とに不規則に変わるため、受体１９′の見掛は上の質量
が変化し、２次バウンド距離もその都度大きくかわり、
時として不都合なほど大きくなる。

その点、この発明では、ハンマーソレノイＦ　１１のプ
ランジャ１２の面２３ｃは球面加工されて凸し￥面状に
形成されている。そのため、第９図（ａｌ、（ｂ）にみ
るように、凸面状の頂き部分で常に当接がなされるので
、いつもプランジャ１２と受体１９の相対する而の同し
個所で当接することになる。そのため、当接動作のたび
ごと５こ２次バウンド距１Ｌ１１が正常な安定したもの
となるのである。なお、この実施例の場合、当接位置は
プランジャ１２の重心と受体１９の重心を結ふ線上付近
にある。

そのため、無駄なモーメントが働かず、受体１９の見掛
は上の質量は実際の質量とほとんどかわらないので、受
体１９における緩衝効果を最大七Ｙ農こ発（−ドさせる
こと力（できる。

受体１９自体の質量によっても緩衝効果は変化する。

受体１９の質量（金属円板２０込み）は、プランジャ１
２の質量以上の適当な値となっている。

受体１９の質量が、プランジャ１２の質量より小さいと
、第７図（ｂ）にみるように、プランジャ１２に押され
て後ろにさがった受体１９が０１点でプランジャ１２に
再び衝突（いわゆる２度打ち）するので、プランジャ１
２の２次バウンド距離が従来のように大きくなってしま
うことがある。ただ、受体１９の質量がプランジャ１２
の質量と比べて余りに大きいと、ばね力に抗してプラン
ジャ１２を押し戻す反発力が大きくなり、第７図（Ｃ１
にみるように２次バウンド距２１１を小さく（中えるこ
とができず、第７図！ａｌにみるように、プランジャ１
２の２次バー・シント距離がやはり従来のように大きく
なってしまうことがあるので、受体１９は緩衝作用を果
たさなくなってしまう。受体１９の質量は、１ｉｉｉ記
反発力か過大とならず、２度打ちを生ずることのないよ
うに調整しておくのが望ましい。

なお、受体１９が）１；１面に（ｉ！、′ｉえている一
５ｉｔ属円板２０は、受体１９が柔らかい月１’ｌで形
成されている場合、面２３ｃの衝突により受体１９の底
部１９ｄが損傷しないようにするために設けられている
。例えば、ステンレス鋼などで作られている。

弾性部材２５はゴムなどで作られている０−リングが用
いられており、軒性部材２６はゴムなどで作られている
円板が用いられている。弾性部平、（２５，２６に形成
される切欠２５ａ、２６ａの形状や数などを適当に選択
することにより緩衝作用の↓ハ１節を行うこともできる
。

この発明は上記実施例に５艮定されない。金属円板２０
はなくてもよい。面２３ｃの形状も凸ＬＹ面状ではなく
、而２３ｃの一部が突出した凸部となっていて、他の部
分は平坦となっているようなものでもよい。面内の高く
なっている個所の位置も而２３ｃの真中でなく　　Ｏ：
ｊｊでもよい。面内の高くなっている個所は、受体の方
に設けてもよいし、受体とプランジャの両方に設けても
よい。

〔発明の効果〕

この発明の電磁石装置は、以上に述べたような構成とな
っている。そのため、２次バウンドの際の可動体の動く
距Ｗｉを常に短く保つことができ、安定した高速印字も
おこなうことができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図、および、第４図は、この発明にかかる電磁石装
置の一実施例であるハンマーソレノイドの措造をあられ
ず断面図、第２図は、このハンマーソレノイド全体の外
観をあられず斜視図、第３図は、ハンマーソレノイドを
分解してあられず斜視図、第５図（ａｌ、（ｂｌは、弾
性部材２６を示していて、図（ａ）は平面図であり、図
ｆｂ）は断面図である。 第６図（ａ）、（ｂ）は、弾性部材２５を示していて、
図（ａ）は平面図であり、口出）は断面図である。第７
図ｆａ）、ｆｂｌ、（Ｃ１は、受体およびプランジャス
トＬ１−りの経時変化をあられずグラフ、第８図（δ）
、（ｂ）　：よ従来のハンマーソレノイドに才夕けるプ
ランジャと受体の当接状態を模式的に示した説明図、第
９図ｊａｌ、（ｂ）は第１図に示されたハンマーソレノ
イドにおけるプランジャと受体の当接状態を模式的に示
した説明図、第１０図は、従来の電（Ｈ石装置の一例を
あられす部分断面図、第１１図は、この電磁石装置にお
ける可動鉄心の動きおよびコイル電流の経時変化をあら
れすグラフである。 １１・・・ハンマーソレノイド（電磁石装置）１２・・
・プランジャ（可動体）　　１５・・・コイル１９・・
・受体 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第２図 （ｂ） （ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁力発生手段と、この手段により得られる電磁
   力で動かされる可動体を備えているとともに、前記可動
   体を休止位置において止める受体を備えている電磁石装
   置において、前記受体が弾性部材を介して支持されてい
   るとともに、前記可動体と受体の相対する面の少なくと
   も一方の面が、面内において高くなっている個所を有し
   ていて、この個所において前記相対する面が当接するこ
   とを特徴とする電磁石装置。
2. （２）高くなっている個所が、可動体の重心と受体の重
   心を結ぶ線上付近に位置する特許請求の範囲第１項記載
   の電磁石装置。
3. （３）高くなっている個所が、凸球面状に形成された相
   対する面の頂き部分である特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の電磁石装置。