JPS6298604A - ３０００Ｈｚまでまたはそれ以上の範囲の周波数のソレノイドプランジヤ電磁石 - 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】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、プリンタニードルまたは操作要素が固定され
たソレノイドプランジャ　（ソレノイド移動子）とソレ
ノイドプランジャに設けられた制動手段とを備えた、特
にマトリックスプリンタのプリンタニードルを駆動する
ための、３０００Ｈｚまでまたはそれ以上の範囲の周波
数のためのソレノイドプランジャ電磁石に関する。

ｂ、　従来の技術 この形式のソレノイドプランジャ電磁石は、例えば切換
機構からなる装置構成要素の駆動に使用される。従って
、このようなソレノイドプランジャ電磁石は、電気回路
において、回路状態の切）負。

信号の転送またはこれらに類する操作のための作動装置
として使用される。このようなソレノイドプランジャ１
！磁石の特殊な使用によってマトリックス印刷技術が形
成され、この分野ではソレノイドプランジャ電磁石が、
マトリックスラインプリンターおよびいわゆる直列マト
リックスプリンタヘッドに使用されている。

動かされるプランジャ質量が大き過ぎ、得られるプラン
ジャ牽引力か弱過ぎるため、可及的に小さな磁石重量と
することによって所望の高い作動周波数を得ることが知
られている　（西ドイツ特許出願公開第１８０６２４５
号公報）。この公知の対策は、最小の磁石外形寸法によ
って最良のエネルギー質量比が達成され、特にモザイク
プリンタのプリンタニードルを操作するのに適する高い
作動周波数の電磁石を得る工夫がなされている。この公
知の対策は、ソレノイドプランジャを適切に構成するこ
とによって、この目的を達成しようとしている。

しかしながらそのような論においては、新しい電流パル
スを形成することができるようにするためにはソレノイ
ドプランジャが極めて短時間に静ＩＦ状態にされる必要
がある、極めて高い作動周波数の場合について考慮がな
されていない。従って、後退行程の終端部におけるソレ
ノイドプランジャの制動には、適当な制動手段を必要と
する。

Ｃ発明が解決しようとする問題点 本発明の基本的な目的は、３０００Ｈｚまでまたはそれ
以上の［Ｍ囲の高い周波数に対して、ソレノイドプラン
ジャの完全に跳ね返りのない動作を行なう高度な制動手
段を提供することにある。

ｄ、　問題点を解決するための手段 この目的は、本発明によれば、冒頭に示されたソレノイ
ドプランジャ電磁石において、制動手段が少くとも１つ
の分離した制動体からなり、この制動体が静止状態にお
いて、ソレノイドプランジャに接し、ソレノイドプラン
ジャの接触面の半径方向外部において２つの弾性環状要
素の間に遊び間隙なしに支承されているソレノイドプラ
ンジャ電磁石によって達成される。３０ＧＯ１ｌｚまで
またはそれ以上の範囲の作動周波数の場合、そのような
制動手段はソレノイドプランジャの完全に跳ね返りのな
い動作を保証することが、実際に詳細な試験によって判
明した。この場合、例えば操作要素およびプリンタニー
ドルの第２の完全な動作行程になる余韻振動なしに、最
小行程（例えば０．３■１の行程）の場合に生しる往復
連動を得ることができる。特に、これによって、プリン
タニードルが一定の静止位置の外へ飛び出すことが回避
される。

さらに、この種の制動手段は、１００，０００，０００
回の操作回数にも安定である。

さらに、所望の振動過程は、制動体が金属円板で構成し
、ソレノイドプランジャの少くとも接触面領域を合成樹
脂で構成することによって保証される。金属円板と、一
部分が合成樹脂で装備されたソレノイドプランジャとの
協同動作が、実際にソレノイドプランジャの後退行程の
制動に特に効果的であることが判明した。

さらに、最適な制動状態は、制動体がソレノイドプラン
ジャの質量の数倍の質量を有する場合に得られる。その
ようなソレノイドプランジャＭ　Ｔａ石は、作動周波数
およびソレノイドプランジャの動作質量に関して制動体
の質量に最適に適応させることができる。

磁気特性を有するソレノイドプランジャを基本にし、し
かもソレノイドプランジャのｆｆ１ｔを可及的に小さく
し、さらに、制動領域におけるソレノイドプランジャに
適当な弾性特性を付与するという矛盾した要求にも拘ら
ず、ソレノイドプランジャが結合止め具を備えたプリン
タニードルからなり、プリンタニードルおよび止め具が
接触面を形成する合成樹脂部分によって囲繞され、合成
樹脂部分に透磁性のソレノイドプランジャ軸を固定する
ことによって、このような結合体を容易に製造すること
ができる。好適にも、ソレノイドプランジャのｉ３４ｆ
ｉ性を有する部分が、最小の質量になる。

ソレノイドプランジャの必要とする正確な動作は、本発
明の一層改良された形式において、ソレノイドプランジ
ャ軸の貫通する磁束リングが電磁石コイルに隣接して設
けられ、磁束リングに軸受リングが固定され、この中央
孔にソレノイドプランジャ軸が案内されるようにして達
成される。

提案された構造様式によって、ソレノイドプランジャと
軸受リングとの間に、夫々ソレノイドプランジャ段部お
よび軸受リングの段部に支持された復帰ばねを設けるこ
とができることは構造的に有利である。

さらに、本発明は、′心磁石駆動部と制動部との機能要
素を明確に分けることができる。本発明の別の改良形式
は、磁気継鉄、電磁石コイルを囲繞する管、磁束リング
およびソレノイドプランジャ軸を夫々鉄ケイ素合金から
つくることを提案する６ｅ、　実施例 本発明の実施例が第１図と第２図に示されている。次に
これについて詳細に説明する。

ソレノイドプランジャ電磁石は、例えばマトリックスラ
インプリンタまたは直列のマトリックスプリンタヘッド
などのプリンタ要素の駆！Ｊ＋　ｅＡ　ａとして使用さ
れる。マトリックスラインプリンタの場合、６０個また
はそれ以上のソレノイドプランジャ電磁石が、水平直線
内の往復運動するスライド（シャトル）上に同し高さお
よび正確に同じ側面距離で設けられている。直列のマト
リックスプリンタヘッドの場合、ソレノイドプランジャ
電磁石が多角形の配列で設けられ、その場合、例えば７
゜９、】８または２４個のソレノイドプランジャ電磁石
が設けられる。

ハウジング１は、例えば約ｌ０ｍ５の直径をもつ管部材
１ａからなっている。ハウジングｌの前端部にルビー保
持器２が固定され、このルビー保持器は、ここではプリ
ンタニードル４である操作要素の案内部材としてのルビ
ー３を収容している。ルビー保持器２に定心軸５が設け
られ、これによって、全体のソレノイドプランジャ電磁
石がマトリックスラインプリンタの前述のスライドに差
し込まれ、定心される。固定は、図示さていないが、ね
し部分６上のねじナツトによって、その都度行なわれる
。

ハウジングｌの中で、磁気継鉄（ヨーク）７がルビー保
持器２に隣接している。削られた段部７ａに、電気絶縁
巻芯８を備えた電磁コイル９が嵌め込まれている。電磁
コイル９は、電流パルスを流すため２導体電流供給銅線
１０を備え、これは絶縁部材１１のスリット１ｂを通し
て電磁コイル９のコイル軸に接続されている。

巻芯８の右端部（第１図）に磁束リング１２が接し、磁
束リング１２は同時に合成樹脂からなる軸受リング１３
の形態の非磁性軸受を形成する。軸受リング１３はソレ
ノイドプランジャ１４を支承する。磁気継鉄７と、電磁
コイル９を囲繞する管１ａと、磁束リング１２と、ソレ
ノイドプランジャ軸＋４ａ　とは、夫々鉄・ケイ素合金
からなり、従って高速に磁化可能である。

磁気継鉄段部７ａの後部　（右側）端面と、ソレノイド
プランジャ１４の前部（左側）端面とは、第１空隙部１
５を形成し、この空隙部は、電磁コイル９に電流を流さ
ない状態において、例えば約０．３２５ｍ−である。ソ
レノイドプランジャ軸１４ａ　と磁束リング１２との間
には、不変の第２空隙部１６がある。ソレノイドプラン
ジャ１４は、夫々の電流パルスの後に復帰バネ１７によ
って再び後部の　（図示の）位置に押圧される。復帰ば
ね１７は、この場合、円錐形コイルばねとして構成され
、ソレノイドプランジャ段部１８と軸受リング１３の段
部１９とに支持されている。

ソレノイドプランジャ１４が第２図に拡大して図示され
ている。このソレノイドプランジャ１４は、合成樹脂部
分２０ａによって囲繞された止め具２０を備え、その場
合、少くとも本発明に関して重要な接触面２１は合成樹
脂からなっている。接触面２１は半径２＋ａ　の値によ
って生じる。プリンタニードル４は金属止め具２０と固
く結合され、その結合は、例えば蝮付けによって行なう
ことができる。従って、合成樹脂部分２０ａ　は、衝撃
エネルギーを止め具２０およびプリンタニードル４その
他の操作要素に伝達する。実施例において、合成樹脂部
分２０ａは、ソし・ノイドプランジャ段部１８を越えて
ソレノイドプランジャ軸１４ａの下まで伸び、ねじ２２
によって結合されたＩ　（ｆｆ性のソレノイドプランジ
ャ軸１４ａ　で本名っている。このソレノイドプランジ
ャ軸１４ａ　は、軸受リング１３の中央孔１３ａ　に案
内される。

上述のように構成されたソレノイドプランジャ１４は、
３０００Ｈｚまでまたはそれ以上の範囲の周波数による
操作の場合に下記のように制動される。

ソレノイドプランジャ１４は、制動要素２３（第１図）
に直接対向している。制動手段２４は環状ハウジング２
５の中にあり、少（とも１つの分離した制動体２６から
なり、この制動体は、有効な接触面２１の外部において
、２つの弾性環状部材２７．２８の間に支持されている
。外部の環状部材２８は蓋２９によって保持され、場合
によって蓋によって初張力を与えることもできる。制動
体２６は、ソレノイドプランジャ１４の質量の数倍、例
えば２倍の質量をもつ円形の金属板２６ａからなってい
る。この制動要素２３は、振動　（ソレノイドプランジ
ャ１４の前進後退行程）が実際上糸■振動なしに経過し
、即ちソレノイドプランジャ１４がプリンタニードル４
によって極めて短時間に再び静止状態になり、従って反
ｔＭ操作を行うため直ちに再び電流を流せることにある
。この制動時間は実際に次の完全な振動に移行し、従っ
て介在する制動曲線なしに３．０００　ｆｉｚの高い振
動故が得られる。

ｒ、　発明の効果 ソレノイドプランジャ電磁石の全重量が極めて小さく、
従ってこの形式の多数のソレノイドプランジャ電磁石に
よって、往復運動を行なうマトリックスプリンタスライ
ドの重量が木質的に増加しないため、特に、本発明はマ
トリックスラインプリンタの場合に有効に利用すること
ができる。さらに、−Ｅに２４個以上のこの種のソレノ
イドプランジャ電磁石をもたない直列マトリックスプリ
ンタヘッドに対して好都合な条件になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側面断面図、第２図は
第１図に示す２　Ｈを構成するソレノイドプランジャを
詳細に示す側面断面図である。 １・・・ハウジング、　　　ｌａ・・・管、４・・・プ
リンタニードル、７・・・磁気継鉄、９・・・電磁コイ
ル、　　　１２・・・磁束リング、１３・・・軸受リン
グ、　　　＋３ａ・・・中央孔、１４・・・ソレノイド
プランジャ、 １４ａ　・・・ソレノイドプランジャ軸、１７・・・復
帰ばね、 １８・・・ソレノイドプランジャ段部、１９・・・軸受
リング段部、　２０・・・止め具、２０ａ・・・合成樹
脂部分、　２１・・・接触面、２４・・・制動手段、　
　　　２６・・・制動体、２６ａ・・・金属円板、　　
　２７．２８・・・弾性環状部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）プリンタニードルまたは操作要素が固定されたソレ
   ノイドプランジャとソレノイドプランジャに設けられた
   制動手段とを備えた、特にマトリックスプリンタのプリ
   ンタニードルを駆動するための３０００Ｈｚまでまたは
   それ以上の範囲の周波数のソレノイドプランジャ電磁石
   において、制動手段２４が少くとも１つの分離した制動
   体２６からなり、この制動体２６は、静止状態において
   ソレノイドプランジャ１４に接し、ソレノイドプランジ
   ャ１４の接触面２１の半径方向外部において、２つの弾
   性環状要素２７、２８の間に遊び間隙なしに支承されて
   いることを特徴とする３０００Ｈｚまでまたはそれ以上
   の範囲の周波数のソレノイドプランジャ電磁石。 ２）制動体（２６）が金属円板２６ａからなり、ソレノ
   イドプランジャ１４が少くとも接触面２１の範囲におい
   て合成樹脂からなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １）項記載のソレノイドプランジャ電磁石。 ３）制動体２６がソレノイドプランジャ１４の質量の数
   倍の質量を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
   ）項または第２）項記載のソレノイドプランジャ電磁石
   。 ４）ソレノイドプランジャ１４が連結止め具２０を備え
   たプリンタニードル４からなり、プリンタニードル４お
   よび止め具２０が接触面２１を形成する合成樹脂部分２
   ０ａによって囲繞され、合成樹脂部分２０ａに透磁性の
   ソレノイドプランジャ軸１４ａが固定されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１）項ないし第３）項のい
   ずれかに記載のソレノイドプランジャ電磁石。 ５）電磁石コイル９と連続して磁束リング１２が設けら
   れ、この磁束リング１２をソレノイドプランジャ軸１４
   ａが貫通し、磁束リング１２に軸受リング１３が固定さ
   れ、軸受リング１３の中央孔１３ａにソレノイドプラン
   ジャ軸１４ａが案内されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１）項ないし第４）項のいずれかに記載のソレノ
   イドプランジャ電磁石。 ６）ソレノイドプランジャ１４と軸受ング１３との間に
   、ソレノイドプランジャ段部１８と軸受１３の段部１９
   とに支承された復帰ばね１７が設けられることを特徴と
   する特許請求の範囲第１）項ないし第５）項のいずれか
   に記載のソレノイドプランジャ電磁石。 ７）磁石継鉄７と、電磁石コイル９を囲繞する管１ａと
   、磁束リング１２と、ソレノイドプランジャ軸１４ａと
   が、それぞれ鉄ケイ素合金からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第４）項ないし第６）項のいずれかに記載
   のソレノイドプランジャ電磁石。