JPH0645280B2 - ペンアクチュエ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録計等のペンアップダウンを制御するペンア
クチュエータに関する。

この種のペンアクチュエータは、例えば、ＸＹプロッタ
等の記録装置に用いられた場合、ＸＹプロッタのキャリ
ッジに取り付けられ２次元方向に高速・高加速度で移動
される必要がある。また、この種のＸＹプロッタにおい
てはこのペンアクチュエータのペンアップダウン動作の
応答特性が記録速度の向上に極めて重要となる。このよ
うな点を考慮すれば、 理想的なペンアクチュエータとしては、 小型・軽量であること、 ペンアクチュエータの駆動力が所定の範囲内で安定し
ていること、および 製造が容易で安価に構成できること、 である。従って、この発明の第１の目的は構造が簡単で
かつ製造コストの安価なペンアクチュエータを実現する
ことにある。さらに第２の目的は、小型でかつ駆動力を
得ることのできるペンアクチュエータを実現することで
ある。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図はペンアクチュエータに関する従来装置を説明す
る模式図、第２図および第３図は本発明に関わるペンア
クチュエータの一実施例図で、第２図はその組立説明
図、第３図はその内部構成を説明する模式図である。

第１図、第２図および第３図において、１はコイル取付
具、１１はコイル取付枠、１２はリード線通路、１３は
端子、１４は軸取付部、１５はコイル巻き枠、２はコイ
ル、２１はリード線、３はスプリング、４は外装ヨー
ク、５はペンアクチュエータ内部構成、５１は底部ヨー
ク、５２は第１の永久磁石、５３は中央ヨーク、５４は
第２の永久磁石、５５は上部ヨークである。

まず従来装置について説明する。第１図を参照する。こ
の第１図に示したペンアクチュエータは、言わゆる上部
ヨークの閉鎖されていない開放型の装置である。

コイル取付具１はアルミニウム等によりコイル巻き枠１
５等が一体に形成されており、このコイル巻き枠１５に
コイル２を巻き付ける構成を有していた。なお、コイル
巻き枠１５の底面部は後述する内部構成が通る程度の大
きさの穴（図示せず）が開けられており挿入される構成
となっている。

さらに、その内部構成は第１図(b)に示されているよう
に底部ヨーク５１上に磁石５２および上部ヨーク５５を
積層状に形成している。従って磁石５２から発生する磁
束がコイル２をつらぬき、かつコイル２の電流を切り換
えることにより、コイル２すなわちコイル取付具１が上
下に駆動する。

このように、この装置は開放型のアクチュエータ構成を
有しているので、コイル取付具１をその上部から挿入す
ることにより製造することができるので製造が容易にな
る利点がある。

しかしながら、この従来装置においては、 １．コイル巻き枠１５にコイル２を巻き付ける構成とし
ているが、コイル２を巻き付ける作業に無関係な部分
（コイル取付具１の上部分等）があるためその作業性に
困難さがあった。すなわち、精密さが要求されるカ所に
おいて、その製造上の困難さがあったため、熟練が必要
になるとともに作業工数が増大するなど結果的に製造コ
ストが高価になる欠点があった。

２．さらに、アルミ等により一体形成されたコイル取付
具を使用しているので、コイル２およびコイル２のリー
ド線および端子１３のその接触する部分について完全な
絶縁処理を施す必要があり、これが製造コストを増大さ
せる一要因となっていた。

３．また、この従来装置においては、１個の磁石５２に
よって磁束を発生する構成となっているので、第１図
(b)に示すように上部ヨーク５５からのもれ磁束（矢印
で示している）が大きくなっているので、必要な駆動力
を得るためには、磁石５２の強さを大きくするか、ある
いはコイル２に供給する電流を大きくする等の手段が必
要となり小型化をさまたげる一要因となっていた。

本発明は、従来の利点を生かし、さらに上記の欠点を除
去するためになされたもので、以下、本発明について詳
細に説明する。

第２図を参照する。

コイル取付具１はプラスチックによるモールド成形によ
り一体に形成されている。このコイル取付具１には後述
するコイル２の径（本実施例においては内径）に対応し
たコイル取付枠１１が形成されている。さらにコイル取
付具１にはコイル２のリード線２１の通路とるなるべき
切り欠き１２が形成されるとともに、その近傍に端子１
３が設けられている。軸取付部１４には記録ペン（図示
せず）を備えた駆動軸（図示せず）が挿入固定される。

コイル２は適当な治具を使用し銅線あるいはアルミニウ
ム線によりそれ自身コイルを形成している。この場合、
コイル２をより安定化するためにコイル２に接着剤を浸
らせてもよい。

スプリング３はコイル取付具１の下面に設けられた図示
しない第１のスプリング止めと後述する内部構成５の上
面に設けられた第２のスプリング止め５６に止められア
クチュエータの動作をなめらかにする。

外装ヨーク４は鉄で形成されている。

ペンアクチュエータ内部構成５は鉄から成る底部ヨーク
５１、第１の永久磁石５２、鉄から成る中央ヨーク５
３、第２の永久磁石５４を有し、さらにこの実施例にお
いては鉄から成る上部ヨーク５５が接着剤により積層状
に形成される。ペンアクチュエータ取付板５７は底部ヨ
ーク５１にネジ（図示せず）により取付けられている。
さらにこのペンアクチュエータ取付板５６はペンアクチ
ュエータを機器の所定位置に取り付ける働きをしてい
る。５７１はネジ穴である。

次に、このアクチュエータの組立て例について説明す
る。

まず第１に、コイル取付具１のコイル取付枠１１にあら
かじめ形成されているコイル２を挿入接着する。次にコ
イル２のリード線２１を引き出し、リード線通路１２を
通して端子１３に半田付けする。

第２にアクチュエータ内部構成５の底部ヨーク５１に外
装ヨーク４を接着固定する。この場合外装ヨーク４と底
部ヨーク５１とはその径が同一の大きさとなっている。

第３においてはこの２つの工程により形成された２つの
部品を結合する。アクチュエータ内部構成５のスプリン
グ止め５６とコイル取付具１の下面に設けられたスプリ
ング止め（図示せず）にスプリング３を固定させるよう
にしてコイル取付具１側をアクチュエータ内部構成５に
浮かせる。従って、スプリング３の強さとコイル取付具
１側の重量とにより、コイル２は所定の位置に配置され
る。本実施例においては中央ヨーク５３に相対する位置
に調整されている。

第３図を参照する。

第３図は、第２図のようにして構成したペンアクチュエ
ータの磁気構成について説明するものである。第１、第
２の２つの永久磁石５２、５４が鉄芯である中央ヨーク
５３を挟んで互いに同極が対抗するよう配置されてい
る。

従って、下方の第１の永久磁石５２からの磁束のほとん
どすべてがコイル２をつらぬく。さらに、上方の第２の
永久磁石５４からの磁束もまた同様にこのコイル２をつ
らぬく。なお、このアクチュエータの内部構成５の上方
すなわち第２の永久磁石５４あるいは上部ヨーク５５か
ら若干の漏れ磁束が存在するが、第１図（ｂ）に示す従
来のアクチュエータに比べてコイル２をつらぬく磁束を
飛躍的に増大させることができる。上方の第２の磁石５
４は空いているスペースに設けることが可能であるの
で、使用する永久磁石を大きくしなくとも十分な駆動力
を得ることができる。

以上、説明したように本発明によれば構成が単純でか
つ、その作業性が大幅に改善される利点がある。また、
プラスチックにより一体形成しているので絶縁処理等を
施す必要がなくなる利点があり、総合的に安価に製造す
ることができる利点がある。

さらに、永久磁石を２個互いに同極が向き合うように組
み合わせることによりこのアクチュエータの可動コイル
をつらぬく磁束を飛躍的に増大させることができ十分な
駆動力を得られる利点がある。２個の永久磁石の内、上
方の永久磁石（第２の永久磁石）についてはこのアクチ
ュエータの内部構成の空きスペースに設けることにより
小型でかつ十分な駆動力を有するアクチュエータが実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のペンアクチュエータを説明する構成図、
第２図および第３図は本発明の一実施例を示す構成説明
図である。 １……コイル取付具、２……コイル、３……スプリン
グ、４……外装ヨーク、５……アクチュエータ内部構成

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性材料で形成された底部ヨークとこの底
   部ヨークにその下方端部が密着するよう取り付けられた
   磁性材料からなる外装ヨークとで構成され、その上方端
   が開放された容器の内部に永久磁石を含んだ内部構成が
   形成され、上記外装ヨークとこの内部構成との空間部に
   可動コイルが挿入されるよう構成された記録計等のペン
   アップダウンを制御する上部開放型のペンアクチュエー
   タにおいて、 プラスチックにより一体形成されたコイル取付具、この
   コイル取付具の下方端部に形成されたコイル取付枠に、
   上端部が取り付けられるむき出しに形成された中空コイ
   ルとからなる可動コイル部、 磁性材料からなる底部ヨーク、この底部ヨーク上中央部
   に形成された上記底部ヨークより小さい上面積を有する
   第１の永久磁石、この第１の永久磁石上中央部に形成さ
   れこの第１の永久磁石と略同一の上面積を有する磁性材
   料からなる中央ヨーク、この中央ヨーク上中央部に上記
   第１の永久磁石と互いに同極が対抗するよう形成された
   上記第１の永久磁石と略同一の上面積を有する第２の永
   久磁石とから構成される内部構成、 上記内部構成の上記底部ヨークより上方の構成部と上記
   外装ヨークとの間の空間部に上記可動コイル部のむき出
   しの中空コイルを、コイル取付具の下面と内部構成との
   間に設けられたスプリングを介して挿入した構造を有
   し、 上記可動コイル部のむき出しのコイルに印加される電力
   に応じて上記可動コイル部に取り付けられたペンをアッ
   プまたはダウンさせるよう構成してなるペンアクチュエ
   ータ。