JPH0634249B2 - カードパンチング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、公衆電話機等のカードに使用度数を明示する
ときの穴あけ、いわゆるパンチング及びその他類似の用
途に用いられる装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、公衆電話等のカードに、穿孔する目的に対しては
電磁力を動力源とするものが一般的で、電磁石の吸引力
で一定の質量を有する物体を急速に移動させこの物体に
付いたパンチング用のピンでカードに穴をあける方式が
用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 電磁力を用いるデバイスは一般にコア材として鉄芯やフ
ェライトコアを用いており、更にこれに一定量の巻線を
施す為に（１）全体としての質量が大きくなること、
（２）巻線に流れる電流が発する磁界を発生力源とする
が、鉄芯や巻線でのエネルギー損失が大きいこと。
（３）電磁ノイズの発生源になること。（４）磁界を発
生するため磁気カードへの影響等への設計の困難が伴う
こと等の問題があった。

そこで、本発明の技術課題は、全体として軽量の設計が
でき、エネルギー損失が本質的に少なく、電磁ノイズの
発生が少なく、更に磁界を発生しないため設計の自由度
が大巾に向上したカードパンチング装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、弾性体棒と、この弾性体棒の一端を固
定する固定部材と、この弾性体棒の他端に設けられ、穿
孔されるカードに対向する鋭線部を有するピンとを備え
たカードパンチング装置において、前記弾性体棒に前記
カード方向に歪を与える歪印加手段と、この歪印加手段
によってこの弾性体棒に与えられた歪エネルギーを蓄え
る蓄積手段と、この歪エネルギーの蓄積を解除して、前
記ピンにより前記カードに穿孔する解除手段とを有する
ことを特徴とするカードパンチング装置が得られる。

本発明においては、２ケの積層型圧電アクチュエータを
用いることが好ましく、一方のアクチュエータで弾性体
棒に歪エネルギーを蓄えておき、他方の圧電アクチュエ
ータでこの歪みを解除するときに発する弾性体棒の一端
の大きな変位と力をパンチングの動力源とするものであ
る。

［作 用］ 本発明においては、弾性体棒に圧電アクチュエータを有
する歪印加手段及び蓄積手段に電圧を印加することによ
り、変位を与えて、弾性体棒の軸と直角な方向に加圧
し、歪エネルギーを蓄えた後、解除手段を動作させるす
なわち圧電アクチュエータの電圧を切ると、弾性体棒が
一瞬下降して運動エネルギーに変換され、ピンが下降
し、カードに衝突して貫通孔を形成する。

［実施例］ 第１図に本発明の基本構成を示す図である。この図にお
いて、動作源となる弾性体棒１は、一端は治具２で固定
されている。積層型圧電アクチュエータ３は先端のパン
チング用ピン５と固定治具２との間に荷重を加え棒全体
に曲げの弾性エネルギーを蓄える目的のものである。パ
ンチング用ピン５は、穿孔する鋭線部と頭部とより成
る。

積層型圧電アクチュエータ４は弾性体棒を軸の方向に加
圧し一定の質量を有するパンチング用ピン５が動かない
ように固定するためのものである。積層型圧電アクチュ
エータ４に電圧を印加してパンチング用ピン５を固定し
てから、積層型圧電アクチュエータ３で弾性体棒１を軸
と直角の方向に加圧し弾性体棒１にたわみ弾性エネルギ
ーを蓄えた後、圧電アクチュエータ３の電圧をＯＦＦと
するパンチング用ピン５が一瞬に下降して歪エネルギー
を放出する。このときの初速により一定の質量を有する
パンチング用ピンは慣性によって大きく変位してピンが
カード６に激しく衝突してカードに貫通孔をつくる。第
１図の原理に基づいて試作した関連部品の主要項目を第
１表にまとめる。

第２図はアクチュエータ３への印加電圧とパンチング用
ピン５の運動する巾を示した。アクチュエータ４への印
加電圧は５０Ｖ一定とした印加電圧の上昇に応じてこの
巾は上昇し１００Ｖを越えると２mmを越えた。これは単
なる片持はりの先端の自由変位量を計算して求める値よ
りもはるかに大きい。その理由は蓄えられた歪エネルギ
ーが急に放たれたときの初速により一定の荷重をもつパ
ンチング用ピン５が慣性によって運動するために生ずる
ものでカードに穴をあけるに必要な運動量は充分得られ
ることを確認した。

［発明の効果］ 以上、述べた通り、本発明によれば、積層型圧電アクチ
ュエータを用いることにより、 １）全体として軽量の設計ができること。

２）エネルギー損失が本質的に少ないこと。

３）電磁ノイズの発生が少ないこと。

４）磁界を発生しないため設計の自由度が大巾に向上す
る事等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカードパンチング装置の基本構成を示
す図である。 第２図はアクチュエータ３への印加電圧と、本発明の構
成によって動作したパンチング用ピンの動作巾を示す図
である。 １は弾性体棒、２は固定治具、３，４は積層型圧電アク
チュエータ、５はパンチング用ピン、６はカードを示
す。７，７′はＤＣ電源、８，８′はスイッチを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弾性体棒と、該弾性体棒の一端を固定する
   固定部材と、該弾性体棒の他端に設けられ、且つ穿孔さ
   れるカードに対向する鋭線部を有するピンとを備えたカ
   ードパンチング装置において、 前記弾性体棒に前記カード方向に歪を与える歪印加手段
   と、該歪印加手段によって、該弾性体棒に与えられた歪
   エネルギーを蓄える蓄積手段と、 該歪エネルギーの蓄積を解除して、前記ピンにより前記
   カードに穿孔する解除手段とを有することを特徴とする
   カードパンチング装置。