JPS6394606A - 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】 産業上の利用分野 本発明はソレノイド、特にプリンターの印字装置やフロ
ッピーディスク・ドライバーの磁気ヘッド駆動装置など
のような高速動作の装置に好適なソレノイドに関する。

従来の技術 従来、ソレノイドを用いた駆動機構は種々な技術分野で
使用されている。それだけ種々の特性を持つものが要求
されることになる。例えば印字装置では低騒音化が要求
されるため、吸引時における可動部材の動作終速度を下
げ、固定磁芯との衝撃音を低減させている。又、フロッ
ピーディスク・ドライバーでは磁気ヘッドが高速動作に
よる慣性によって、ディスク面に損傷を与えないように
するため、やはり吸引時における可動部材の動作終速度
を下げている。そのために、いずれのソレノイドも可動
部材や固定磁芯などの衝撃部に弾性部材例えば軟質ゴム
を貼付している。第２図は、フロッピーディスク・ドラ
イバーの磁気ヘッド駆動装置に用いられるソレノイドの
部分縦断面図である。図中、１０はボビン、１２はそこ
に巻かれた励磁コイル、１４はその中心に嵌着した固定
磁芯である。１６はそれらの外側に配置された磁気枠、
１８は可動磁性体である。この磁気枠１６は固定磁芯１
４と結合しており、可動磁性体１８と共に磁路を形成す
る。２０は磁気枠１６とねじ２２によって結合し、可動
磁性体１８の支点となる支持枠、２４は可動磁性体１８
と支持枠２０間に取り付けられた引張りスプリングであ
る。２６は可動磁性体１８の衝撃部に嵌着された弾性部
材、２８はその端部に固着されたアームである。このア
ーム２８はその端部上に乗った係合突起を介し、常に磁
気ヘッド３０を支持する。なお、この図はソレノイドの
動作状態を示している。即ち、励磁コイル１２に動作電
流が流れ、可動磁性体１８は支点を中心として引張りス
プリング２４の引張力に抗して反時計方向に回転し、固
定磁芯１４に吸着された状態である。この時、磁気ヘッ
ド３０は下がってディスク面に近接し、そこに書込み、
又は読取りを行なう。次に、そのような動作電流を切る
と、可動磁性体１８にはスプリング２４の引張力のみが
作用する。そのため、可動磁性体１８が時δ４方向に回
転し、それと共に磁気ヘッド３０はアーム２８に従動し
て上がり、ディスク面から離れる。このようにして、フ
ロッピーディスクの必要個所に対する書込み、又は読取
りが順次行なわれて行く。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このように弾性部材２６を衝撃部に用い
ると、吸引時に可動磁性体１８はその弾性部材２６を圧
縮して固定磁芯１４と接触する。

このため、可動磁性体１８の初速は大きくても、終速は
弾性部材２６により小さくなる。なお、高速動作させる
ためには、吸引動作に必要な時間以外の復帰動作に要す
る時間は少ない程良い。しかし、従来の構造では、各動
作時間は引張りスプリング２４に依存しているため、ス
プリング２４の変更で、復帰時間のみを短縮させること
は出来ない上、更に励磁コイル１２の大形化を促しコス
ト高になる。又、弾性部材２６を使用する場合は圧縮を
必要とするため、余分のエネルギー損失を伴う。それ故
に、可動磁性体１８のストローク（移動距離）の減少、
吸引効率の低下や高速応答動作の困難性などの問題があ
る。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、固定磁芯の構造を改善することによって、可
動磁性体のストロークの減少や吸引効率の低下もなく、
衝撃音の低い、高速応答動作の可能なソレノイドを提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下実施例に対応す
る第１図及び第５図を用いて説明する。

このソレノイドは励磁コイル４２を巻いたボビン４０の
中心に固定磁芯４６を嵌着し、それらの外側に磁路を形
成する磁気枠６８と可動磁性体７０とを配置する。そし
て、その固定磁芯４６に通気孔５４を有する中央室４８
を設け、その室内に押し出しスプリング６２で付勢され
た、一端部６０を可動磁性体７０に向けて外部に臨まぜ
、周囲に通気間隙を形成した可動部材５８を収納し、そ
の通気孔５４を弁シート６４で覆うものとする。

又はその固定磁芯８４に通気孔８２を有するねじ部材８
０で構成した中央室８６を設け、その室内にねじ部材８
０と係合する押出しスプリング９０と、その押出しスプ
リング９０で付勢された、一端部を可動磁性体に向けて
外部に臨まけ、周囲に通気間隙を形成した可動部材８８
とを収納し、その通気孔８２を弁シート９２で覆うもの
とする。

作用 上記手段は次のように作用する。

固定磁芯４６に設けた中央室４８の通気孔５４を弁シー
ト６４で覆い、その室内に押出しスプリング６２で付勢
された、一端部６０を可動磁性体７０に向けて外部に臨
ませ、周囲に通気間隙を形成した可動部材５８を収納し
ておくと、通気孔５４と通気間隙の大きざを選択するこ
とによって、可動磁性体７０の吸引時と復帰時を合せた
１サイクルの動作時間を調整し、高速応答を可能にする
ことができる。即ち、ソレノイドの励磁コイル４２が通
電されると、可動磁性体７０は固定磁芯４６に吸引され
て移動を開始する。その後、可動磁性体７０は先ず可動
部材５８の一端部６０の先端に当接し、押出しスプリン
グ６２の付勢力に抗して、そこを押す。すると、可動部
材５８は後退を開始するため、中央室４８内の圧力は上
昇し、弁シート６４は通気孔５４を良く閉じる。そこで
、可動部材５８の後退と共に、室内空気はその周囲にあ
る間隙を通って徐々に外部に抜けていく。このような空
気のクッション効果によって、可動磁性体７０は初速度
が大きくても、終速度が急激に小ざくなるため、固定磁
芯４６との衝撃音も低くなる。最後に、可動磁性体７０
は固定磁芯４６と良く当接する。その際、可動部材５８
の一端部６０は固定磁芯４６の内方に入るため、それが
可動磁性体７０と固定磁芯４６間に介在し、両者の接触
の障害となることもない。それ故に、可動磁性体７０の
ストロークの減少や吸引効率の低下もない。次に、動作
電流を停止すると、可動磁性体７０には吸引力が働かな
くなる。このため、可動部材５８は押出しスプリング６
２の付勢力を受け、突出を開始する。今度は逆に中央室
４８内の圧力は減少し、弁シート６４が開く。すると、
通気孔５４を通して外気が急激に室内に入る。このよう
にして、可動部材５８には押出しスプリング６２の付勢
力と外気の突入力とが共同作用する。このような可動部
材５８の一端部６０の先端によって可動磁性体７０は押
し戻され、元の位置まで急速に復帰する。この結果、衝
撃音の低下の要請を受ける吸引スピードに比べ、復帰ス
ピードを相当早くすることができる。従って、高速応答
が可能となり、繰返し動作頻度を高め、装置の高速化に
適すると共に、吸引時に生ずる衝撃によって磁気ヘッド
に与える悪影響を軽減することができる。

又、固定磁芯８４に設けた中央室８６を通気孔８２を有
するねじ部材８０で構成しておき、その室内にねじ部材
８０と係合する押出しスプリング９０を収納しておくと
、ねじ部材８０を右方又は左方に回転させて、可動部材
８８に対するスプリング９０の付勢力を微妙に変え、そ
のばらつきを調整することが可能となる。このような押
出しスプリング９０　（６２も同様）の付勢力は動作電
圧との関係で決定され、強すぎても、弱すぎても良くな
い。即ち、吸引時に可動磁性体が可動部材５８の一端部
に当接し、それを円滑に移動開始できる大ぎさにする。

実施例 以下、添附図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の第１実施例によるフロッピーディス
ク・ドライバー（Ｆ−Ｄ−Ｄ＞の磁気ヘッド駆動装置に
用いられるソレノイドの部分縦断面図、第３図はその部
分拡大図、第４図はその弁シートの拡大平面図である。

図中、４０はボビン、４２はそこに巻かれた励磁コイル
、４４は更にその上に巻かれた絶縁テープである。４６
はボビン４０の中心に嵌着した円筒状の固定磁芯、４８
はその中央にある収納室である。この中央室４８の上部
には挿通口５０を有する押え板５２が固定磁芯４６に嵌
着しており、下部には通気孔５４が開けられている。な
お、この押え板５２の上面に第３図に示すようなリング
状の弾性部材５６を配設すると、低騒音化にとって一層
有効となる。５８は一端部６０を細長く棒状に突出させ
たボタン型の非磁性体から成る可動部材、６２はその可
動部材５８と連接し、そこに付勢力を与える押出しスプ
リングである。それらはいずれも中央室４８内に収納さ
れている。しかし、可動部材５８の一端部６０は押え板
５２の挿通孔５０を通り、その先端付近が外部に臨んで
突出している。又、可動部材５８の周囲には固定磁芯４
６と押え板５２の各内壁との間に通気間隙が形成されて
いる。６４は中央室４８内に設置された通気孔５４を覆
う弁シートである。この弁シート６４は第４図に示すよ
うに、中央が切り欠かれた舌状片６６で通気孔５４の開
閉を行なう。なお、弁シート６４の外周部は押出しスプ
リング６２の一端で常に底面に押えられている。そのた
め、接着剤等のシール部材が不必要となり、構造が簡単
であるにもかかわらず、気密保持が可能となる。６８は
一体となったボビン４０や固定磁芯４６などの外側に配
置された磁気枠、７０は可動磁性体である。この磁気枠
６８はＬ字状の断面を有する板体であり、その一平面板
上にはボビン４０が乗り、固定磁芯４６の一端部がそこ
に結合されている。又、可動磁性体７０は長方形状の板
体であり、固定磁芯４６の他端部などを覆っている。磁
路はこれらの固定磁芯４６、磁気枠６８、可動磁性体７
０によって形成される。

７２は磁気枠６８の他の平面板とねじ７４によって結合
し、可動磁性体７０の支点となる支持枠であり、そこに
は可動磁性体７０の一４３部を挿通し、支持する開口（
図示なし）がある。７６は可動磁性体７０と支持枠７２
の各端部間に取り付けられた引張りスプリングでおる。

７８は可動磁性体７０の他端部に固着された折曲板から
成るアームである。このアーム７８はその端部上に乗っ
た係合突起を介し、磁気ヘッド（図示なし〉を支持する
。

次に、第１実施例の動作を説明する。

先ず、フロッピーディスクに対する読取り、又は書込み
時には磁気ヘッドをディスク面に近接しなければならな
い。そこで、ソレノイドの励磁コイル４２に通電すると
、可動磁性体７０は固定磁芯４６に吸引されて移動を開
始する。その際、可動部材５８の一端部６０は可動磁性
体７０に向かって、外部に臨んで突出している。そのた
め、可動磁性体７０はその先端に当接し、押出しスプリ
ング６２の付勢力に抗して、そこを押す。可動部材５８
は後退を開始する。すると、中央室４８内の圧力は上昇
し、弁シート６４は通気孔５４を良く閉じる。そこで、
可動部材５８の後退と共に、室内空気はその周囲にある
間隙を通って徐々に外部に扱けていく。このような空気
のクッション効果によって、可動磁性体７０は初速度が
大きくても、終速度が急激に小さくなるため、固定磁芯
４６とのｆｉｔ撃音も低くなる。最後に、可動磁性体７
０は固定磁芯４６と良く当接する。その際、可動部材５
８の一端部６０はその先端も固定磁芯４６の内方に入る
ため、それが可動磁性体７ｏと固定磁芯４６間に介在し
、両者の接触の障害となることもない。それ故に、可動
磁性体７０のストロークの減少や吸引効率の低下もない
。次に、読取りや書込みが終了し、動作電流を停止する
と、可動磁性体７０には吸引力が動かなくなる。そのた
め、可動部材５８は押出しスプリング６２の付勢力を受
け、突出を開始する。今度は逆に中央室４８内の圧力は
減少し、弁シート６４が開く。すると、通気孔５４を通
して外気が急激に室内に入る。このようにして、可動部
材５８には押出しスプリング６２の付勢力と外気の突入
力とが共同作用する。

このような可動部材５８の一端部６ｏによって可動磁性
体７０は押し戻され、元の位置まで急速に復帰する。こ
の結果、衝撃音の低下の要請を受ける吸引スピードに比
べ、復帰スピードを相当早くすることができる。例えば
吸引時間３Ｑｍｓｅｃ、復帰時間１５ｍ５ｅｃとなる。

従って、通気孔５４と通気間隙の大きさを選択すること
によって、可動磁性体７ｏの吸引時と復帰時を合ぜた１
サイクルの動作時間を調整すると、高速応答が可能とな
り、動作頻度を高め、装置を高速化することができる。

第５図は、本発明の第２実施例による同様なソレノイド
の要部を示す縦断面である（第３図に対応する）。図中
、８０は通気孔８２を有し、周面に固定磁芯８４と螺着
する円筒状のねじ部材である。本実施例ではこのねじ部
材８０を用いて、固定磁芯８４に設ける中央室８６の下
部を構成する点に特徴がある。その中央室８６内には可
動部材８８、押出しスプリング９０、弁シート９２がそ
れぞれ所定の個所に配置されているなど、他の構成は第
１実施例のものとほぼ同一である。このように、固定磁
芯８４に設けた中央室８６を通気孔８２を有するねじ部
材８０で構成しておぎ、その室内にねじ部材８０と係合
する押出しスプリング９０を収納しておくと、ねじ部材
８０を右方又は左方に回転させて、可動部材８８に対す
るスプリング９０の付勢力を微妙に変え、動作性能のば
らつきを調整することが可能となる。このような押出し
スプリング９０　（６２も同様）の付勢力は動作電圧と
の関係で決定され、強すぎても、弱すぎても良くない。

即ら、吸引時に可動磁性体が可動部材８８の外端部に当
接し、それを円滑に移動開始できる大きさにする。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、可動磁性体のストロークの
減少や吸引効果の低下もなく、衝撃音の低い高速応答動
作を可能とすることができる。

従って、吸引・復帰の１動作過程において、復帰時の速
度がとりわけ上昇するため、それだけ動作頻度を高め、
装置を効率的に高速化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例によるフロッピーディス
ク・ドライバーの磁気ヘッド駆動装置に用いられるソレ
ノイドの部分縦断面図である。 第２図は、従来の同様なソレノイドの部分縦断面図であ
る。 第３図は第１図の部分拡大図、第４図は弁シートの拡大
平面図である。 第５図は、本発明の第２実施例の要部を示す第３図と同
様な部分拡大図である。 ４０・・・ボビン　４２・・・励磁コイル　４６．８４
・・・固定磁芯　４８．８６・・・中央室　５０・・・
挿通孔５２・・・押え板　５４．８２通気孔　５６・・
・弾性部材　５８．８８・・・可動部材　６０・・・一
端部　６２．９０・・・押出しスプリング　６４．９２
・・・弁シート　６８・・・磁気枠　７０・・・可動磁
性体　７２・・・磁気枠　７６・・・引張りスプリング
　７８・・・アーム８０・・・ねじ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）励磁コイルを巻いたボビンの中心に固定磁芯を嵌
   着し、それらの外側に磁路を形成する磁気枠と可動磁性
   体とを配置したソレノイドにおいて、上記固定磁芯に通
   気孔を有する中央室を設け、その室内に押出しスプリン
   グで付勢された、一端部を可動磁性体に向けて外部に臨
   ませ、周囲に通気間隙を形成した可動部材を収納し、そ
   の通気孔を弁シートで覆うことを特徴とするソレノイド
   。
2. （２）励磁コイルを巻いたボビンの中心に固定磁芯を嵌
   着し、それらの外側に磁路を形成する磁気枠と可動磁性
   体とを配置したソレノイドにおいて、上記固定磁芯に通
   気孔を有するねじ部材で構成した中央室を設け、その室
   内にねじ部材と係合する押出しスプリングと、その押出
   しスプリングで付勢された、一端部を可動磁性体に向け
   て外部に臨ませ、周囲に通気間隙を形成した可動部材と
   を収納し、その通気孔を弁シートで覆うことを特徴とす
   るソレノイド。