JP3824032B2

JP3824032B2 - Voice coil motor

Info

Publication number: JP3824032B2
Application number: JP15992797A
Authority: JP
Inventors: 竜一郎富永; 憲昭岩渕
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 1997-06-17
Filing date: 1997-06-17
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JPH118964A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直線運動用のアクチュエータとして用いられるボイスコイルモータに関し、更に詳しくは、磁路の飽和を防ぎ、コイル電流の変化に対する追従性を向上させるための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置や光ディスク装置の磁気ヘッドやピックアップを高速且つ高精度に位置決めするためのものにボイスコイルモータ（又は、リニアモータ）がある。ボイスコイルモータは、スピーカと同様の原理で動作するもので、ボイスコイルをギャップに挿入し、ボイスコイルを横切る磁束を永久磁石からなる磁気回路により形成し、ボイスコイルに流す電流を変化させることにより、ボイスコイルの軸方向の推力を得る。
この種のボイスコイル形リニアモータで永久磁石の磁束とコイルの磁束との鎖交磁束を少なくしてサイドフォースの発生を軽減したものとして例えば特開平８−９８４９６号公報記載のものを図５に基づき説明する。ヨーク１は、上下の外ヨーク３、３と、この外ヨーク３、３の両端を閉鎖する左右の側ヨーク５、５と、側ヨーク５、５の中央部を連結する中央ヨーク７とからなり、閉じた磁路を構成する。外ヨーク３、３の内面と、中央ヨーク７の外面には、隣合うもの及び対向するものの磁極を交互に入れ換えた永久磁石９、９と１１、１１とを設けてある。この永久磁石９、９の両端内側と、永久磁石１１、１１の両端外側には、面取りＣ１を設けてある。永久磁石９、９と１１、１１との間には軸方向外側に面取りＣ２を設けた筒状のコイル１３、１３を設けてあり、コイル１３、１３は隣合うコイルを流れる電流が逆になるように結線してある。
このように構成したボイスコイル形リニアモータによれば、永久磁石９、１１の端部で起磁力分布が軸方向外側に向かい小さくなり、且つコイル１３の端部と外ヨーク３、３及び中央ヨーク７との空隙が大きくなるので、端部の漏洩磁束が減少し、端部付近での磁石磁束とコイル磁束の鎖交が少なくなり、サイドフォースの発生を軽減させることができた。
一方、特開平４−１５０７６０号公報記載の図６に示す可動コイル型リニアモータでは、上下の外ヨーク１５、１５と、この外ヨーク１５、１５の両端を閉鎖する左右の側ヨーク１７、１７と、側ヨーク１７、１７の中央部を連結する中央ヨーク１９とからヨーク２１を構成し、厚み方向に着磁され長手方向に着磁方向を交互に反転させた複数の永久磁石２３を中央ヨーク１９の片面及び下側の外ヨーク１５の片面に取り付け、中央ヨーク１９に貫通して中央ヨーク１９の軸方向に移動可能な可動コイル２５を備え、永久磁石２３を片面に取り付けた中央ヨーク１９の表面に複数のショートリング（短絡環）２７を設けてある。
この可動コイル型リニアモータによれば、ショートリング２７により電流の変化速度を速めることができ、可動コイル型リニアモータの応答速度を向上させることができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特開平８−９８４９６号公報に記載された図５に示すボイスコイル形リニアモータでは、コイルの磁束によりヨークが飽和してしまうため、瞬時最大推力を大きくできない問題があった。
また、特開平８−９８４９６号公報に記載された図６に示す可動コイル型リニアモータでは、ショートリングで渦電流が発生し、損失が増加してしまう問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ヨークが飽和し難く、且つ損失を小さく抑えることができ、しかも、良好な応答性を得ることのできるボイスコイルモータを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係るボイスコイルモータは、対向する辺部が平行な四角枠体部及び該四角枠体部の対向する一方の一対の内側面に亘って設けたセンターコア部を有するヨークと、前記センターコア部の一部の外周に移動可能に設けられる可動コイルと、前記四角枠体部の対向する一対の内側面にそれぞれ同極が対向するように設けられる２つの永久磁石とを備えたボイスコイルモータにおいて、前記センターコア部の両端と前記四角枠体部との間にそれぞれ同極が対向するようにさらに２つの永久磁石を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２記載の発明に係るボイスコイルモータは、対向する辺部が平行な四角枠体部及び該四角枠体部の対向する一方の一対の内側面に亘って設けたセンターコア部を有するヨークと、前記センターコア部の一部の外周に移動可能に設けられる可動コイルとを備えたボイスコイルモータにおいて、前記センターコア部の両端と前記四角枠体部との間にそれぞれ同極が対向するように２つの永久磁石を設け、前記センターコア部の形状が、前記四角枠体部の対向する他方の一対の内側面と前記センターコア部との間隔が中心に近づくほど狭くなるように形成されることを特徴とするものである。
このように構成したボイスコイルモータでは、センターコア部の両端と四角枠体部との間に２つの永久磁石が設けられるとともに、四角枠体部の対向する他方の一対の内側面に２つの永久磁石が設けられ、コイル電流により発生するコイル磁束が永久磁石又はセンターコア部と上下辺部又は左右辺部の間の空隙を通り、これにより、ヨークの飽和が発生しにくく、可動コイルから見た磁気抵抗も大きくなり、可動コイルのインダクタンスが小さくなって、急激な電流変化に対する追従性が向上する。
また、四角枠体部の対向する他方の一対の内側面とセンターコア部との間隔が中心に近づくほど狭くなるようにセンターコア部の形状を形成したボイスコイルモータでは、四角枠体部の上下辺部とセンターコア部の間の空隙が短くなり、空隙の磁束分布が平均化する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るボイスコイルモータの実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るボイスコイルモータの第１実施形態を示す概略構成図である。
磁気回路を構成するヨーク４１は、対向する平行な上下辺部４３、４３及び左右辺部４５、４５からなる四角枠体部４７と、この四角枠体部４７の対向する一方の一対の内側面である左右辺部４５、４５に亘って設けたセンターコア部４９とにより構成してある。ヨーク４１の上下辺部４３、４３、左右辺部４５、４５及びセンターコア部４９は、軟磁性材料で構成してあり、例えば珪素鋼板のような磁気特性の優れた薄板を積層して構成するものであってもよい。
センターコア部４９の両端と四角枠体部４７の左右辺部４５、４５との間には、２つの永久磁石５１、５３を設けてある。永久磁石５１、５３は、センターコア部４９を挟んで同極が互いに対向するように配置してある。この実施形態では、永久磁石５１、５３のＮ極同士が対向するように配置してある。また、四角枠体部４７の対向する他方の一対の内側面である上下辺部４３、４３の中心付近には、２つの永久磁石５５、５７を同極が対向するように設けてある。この実施形態では、永久磁石５５、５７のＳ極同士が対向している。永久磁石５１、５３、５５、５７の材料としては高エネルギー積を有するＮｄＦｅＢ系磁石や抵抗率の大きなプラスチック磁石などを用いることができる。
センターコア部４９の一部の外周には、可動コイル５９をコイル軸方向に移動可能に設けてある。可動コイル５９は、例えば芯金にボビンを挿入し、このボビンの外周に巻線を円筒状に巻き、巻線部にガラス材や樹脂材等の補強材を含浸させて巻線を固め、その後にボビンから芯金を抜き取ることにより形成することができる。
ヨーク４１、永久磁石５１、５３、５５、５７、可動コイル５９を主な構成部材としてボイスコイルモータ６１が構成されている。
次に、このように構成したボイスコイルモータ６１の作用を説明する。
永久磁石５１、５３による磁束は、可動コイル５９と鎖交し空隙を通って上下辺部４３、４３に入り、左右辺部４５、４５を経て永久磁石５１、５３に戻る。また、中心付近の磁束は、永久磁石５５、５７を通って上下辺部４３、４３に入り、左右辺部４５、４５を経て永久磁石５１、５３に戻る。
このように可動コイル５９には永久磁石５１、５３による磁束が鎖交する。可動コイル５９に電流Ｉを流すと永久磁石５１、５３による磁束とコイル電流Ｉとにより鎖交磁束とコイル電流に比例した推力が発生する。コイル電流により発生するコイル磁束は永久磁石５１、５３又はセンターコア部４９と上下辺部４３、４３又は左右辺部４５、４５の間の空隙を通る。これにより、ヨーク４１の飽和が発生しにくく、可動コイル５９から見た磁気抵抗も大きくなり、可動コイル５９のインダクタンスが小さくなって、急激な電流変化に対する追従性が向上する。また、ショートリングが不要なのでショートリングに起因する抵抗損も発生しない。
また、図２（Ａ）に示す比較例の場合、磁石の幅をＷｙとし、コイル長をＬｃとすれば、コイル部のギャップ磁束密度Ｂｇは、次式で表すことができる。
Ｂｇ＝（Ｗｙ／Ｌｃ）×Ｂｄ
但し、Ｂｄ；磁石動作点
従って、推力を出すためにはＷｙをＬｃに対して大きくする必要があり、Ｗｙを大きくすると、コイルエンド長が長くなるので、損失が増加する。
更に、コイル回りのみに磁石を設けた図２（Ｂ）に示す比較例の場合、ＢｇとＢｄとが略等しくなり、ギャップ磁束密度を高くできる一方、コイル磁束によりコアが飽和するため、従来技術でも述べたようにこの飽和を防ぐために短絡板が必要となり、短絡板に渦電流が流れ、損失が発生することとなる。
これに対し、上述のボイスコイルモータ６１では、永久磁石５５、５７を追加することにより、ギャップ磁束分布のバラツキが低減され、推力リップルが小さくなる。即ち、ボイスコイルモータ６１では、永久磁石５１、５３、５５、５７の磁束を適宜に調整することで、磁束成分のバランスが容易にとれ、ギャップ磁束分布の均一化が可能となる。
このように上述のボイスコイルモータ６１によれば、急激な電流変化に対する追従性を向上させることができるとともに、ショートリングが不要なのでショートリングに起因する抵抗損も発生せず、しかも、ギャップ磁束分布を均一化させることにより、推力リップルも低減させることができる。
次に、本発明に係るボイスコイルモータの第２の実施形態を説明する。図３は本発明に係るボイスコイルモータの第２実施形態を示す概略構成図である。
この実施形態によるボイスコイルモータ７１は、上述の永久磁石５５、５７を設けていない。一方、四角枠体部４７の対向する他方の一対の内側面である上下辺部４３、４３とセンターコア部７３との間隔が中心に近づくほど狭くなるように、センターコア部７３の形状を形成してある。この例によるセンターコア部７３は、両端より中央に向かうにしたがって、外径を大きく形成した図３に示す形状に形成してある。他の部分は、上述のボイスコイルモータ６１と同様に構成してある。
このように構成したボイスコイルモータ７１では、センターコア部７３の端部でのパーミアンス係数が大きいことから、センターコア部７３の中央から上下辺部４３、４３に向かう磁束量に比べて、端部から上下辺部４３、４３に向かう磁束量の方が大きくなる。このため、コイル長が長く磁石磁束の大部分がコイルに鎖交する場合は問題とならないが、（磁石の厚さ＋センターコア部長）＞（２×コイル全長）となるような場合、コイルの位置により発生推力が変化することが考えられる。即ち、次式の関係により電気装荷Ａｃはコイル分布に比例する。
Ｆ＝Ｂｇ×Ａｃ×Ｌ
ここで、ギャップ磁束密度Ｂｇは、図４に示すように可動コイル５９の位置で変化するので、その変化を平均化するためコイル分布はＢｇ変化の半周期分以上必要になる。
従って、コイル分布（＝コイル長）がＸ／２＜コイル長であれば、コイルに鎖交する磁束がコイル位置に対して平均化されると考えられる。
このボイスコイルモータ７１によれば、センターコア部７３の外径を端部に比べ中央部で大きくとり、上下辺部４３、４３とセンターコア部７３の間の空隙を短くすることで空隙の磁束分布を平均化することができる。
【０００６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るボイスコイルモータによれば、センターコア部の両端と四角枠体部との間に２つの永久磁石を設けるとともに、四角枠体部の対向する他方の一対の内側面に２つの永久磁石を設けたので、急激な電流変化に対する追従性を向上させることができるとともに、ショートリングが不要なのでショートリングに起因する抵抗損も発生せず、しかも、ギャップ磁束分布を均一化させることにより、推力リップルも低減させることができる。
また、四角枠体部の対向する他方の一対の内側面とセンターコア部との間隔が中心に近づくほど狭くなるようにセンターコア部の形状を形成したボイスコイルモータによれば、四角枠体部の上下辺部とセンターコア部の間の空隙を短くすることで空隙の磁束分布を平均化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボイスコイルモータの第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に対する比較例を示す説明図である。
【図３】本発明に係るボイスコイルモータの第２実施形態を示す概略構成図である。
【図４】磁束密度分布の説明図である。
【図５】従来のボイスコイル形リニアモータを示す概略構成図である。
【図６】従来の可動コイル型リニアモータを示す概略構成図である。
【符号の説明】
４１ヨーク
４７四角枠体部
４９センターコア部
５１、５３、５５、５７永久磁石
５９可動コイル
６１ボイスコイルモータ
７３センターコア部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a voice coil motor used as an actuator for linear motion, and more particularly to an improvement for preventing saturation of a magnetic path and improving followability to changes in coil current.
[0002]
[Prior art]
There is a voice coil motor (or linear motor) for positioning a magnetic head or a pickup of a magnetic disk device or an optical disk device at high speed and with high accuracy. A voice coil motor operates on the same principle as a speaker. By inserting a voice coil into a gap, forming a magnetic flux across the voice coil by a magnetic circuit composed of permanent magnets, and changing the current flowing through the voice coil The axial thrust of the voice coil is obtained.
FIG. 5 shows an example of this type of voice coil type linear motor in which the interlinkage magnetic flux between the magnetic flux of the permanent magnet and the magnetic flux of the coil is reduced to reduce the occurrence of side force. This will be explained based on this. The yoke 1 includes upper and lower outer yokes 3 and 3, left and right side yokes 5 and 5 that close both ends of the outer yokes 3 and 3, and a central yoke 7 that connects the central portions of the side yokes 5 and 5. Constitutes a closed magnetic path. On the inner surface of the outer yokes 3 and 3 and the outer surface of the central yoke 7, permanent magnets 9, 9, 11, and 11 are provided in which the magnetic poles of adjacent ones and opposite ones are alternately replaced. A chamfer C <b> 1 is provided inside both ends of the permanent magnets 9, 9 and outside both ends of the permanent magnets 11, 11. Between the permanent magnets 9, 9 and 11, 11, cylindrical coils 13, 13 having chamfered C 2 are provided on the outer side in the axial direction, and the coils 13, 13 have reverse currents flowing through adjacent coils. It is connected like this.
According to the voice coil linear motor configured as described above, the magnetomotive force distribution at the end portions of the permanent magnets 9 and 11 becomes smaller outward in the axial direction, and the end portion of the coil 13 and the outer yokes 3 and 3 and the central yoke. Since the gap with 7 is increased, the leakage magnetic flux at the end is reduced, the linkage between the magnet magnetic flux and the coil magnetic flux in the vicinity of the end is reduced, and the generation of side force can be reduced.
On the other hand, in the moving coil type linear motor shown in FIG. 6 described in JP-A-4-150760, upper and lower outer yokes 15 and 15 and left and right side yokes 17 and 17 closing both ends of the outer yokes 15 and 15 are provided. The yoke 21 is composed of the central yoke 19 connecting the central portions of the side yokes 17 and 17, and a plurality of permanent magnets 23 magnetized in the thickness direction and alternately reversed in the longitudinal direction are arranged in the central yoke 19. The surface of the central yoke 19 is provided with a movable coil 25 that is attached to one surface of the outer yoke 15 and the lower outer yoke 15 and is movable through the central yoke 19 in the axial direction of the central yoke 19. A plurality of short rings (short-circuit rings) 27 are provided.
According to this moving coil type linear motor, the current changing speed can be increased by the short ring 27, and the response speed of the moving coil type linear motor can be improved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the voice coil type linear motor shown in FIG. 5 described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-98496 has a problem that the instantaneous maximum thrust cannot be increased because the yoke is saturated by the magnetic flux of the coil.
Further, the moving coil type linear motor shown in FIG. 6 described in JP-A-8-98496 has a problem that an eddy current is generated in a short ring and a loss increases.
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a voice coil motor in which the yoke is difficult to saturate, loss can be suppressed, and good response can be obtained. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a voice coil motor according to the first aspect of the present invention is provided over a rectangular frame body portion having opposed parallel side portions and a pair of inner side surfaces opposed to each other. A yoke having a center core portion, a movable coil movably provided on a part of the outer periphery of the center core portion, and a pair of inner surfaces facing each other so that the same poles face each other. In the voice coil motor provided with two permanent magnets, two further permanent magnets are provided so that the same poles face each other between both ends of the center core portion and the square frame body portion. To do .
According to a second aspect of the present invention, there is provided a voice coil motor comprising: a rectangular frame body portion having opposite side portions parallel to each other; and a center core portion provided over one pair of opposing inner side surfaces of the rectangular frame body portion. In the voice coil motor comprising a yoke having a movable coil provided movably on a part of the outer periphery of the center core portion, the same polarity is provided between both ends of the center core portion and the rectangular frame body portion. Two permanent magnets are provided so as to face each other, and the shape of the center core portion becomes narrower as the distance between the other pair of opposing inner side surfaces of the square frame body portion and the center core portion approaches the center. It is characterized by being formed.
In the voice coil motor configured as described above, two permanent magnets are provided between both ends of the center core portion and the square frame body portion, and two permanent magnets are provided on the other pair of inner side surfaces facing the square frame body portion. A magnet is provided, and the coil magnetic flux generated by the coil current passes through the gap between the permanent magnet or the center core part and the upper and lower side parts or the left and right side parts. The magnetic resistance is also increased, the inductance of the moving coil is reduced, and the followability to a sudden current change is improved.
In the voice coil motor in which the shape of the center core portion is formed so that the distance between the other pair of inner side surfaces facing each other and the center core portion becomes closer to the center, the upper and lower sides of the square frame portion The gap between the side portion and the center core portion is shortened, and the magnetic flux distribution in the gap is averaged.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a voice coil motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a voice coil motor according to the present invention.
The yoke 41 constituting the magnetic circuit includes a rectangular frame body 47 composed of opposed upper and lower sides 43 and 43 and left and right sides 45 and 45, and a pair of opposed inner surfaces of the square frame 47. And the center core portion 49 provided over the left and right side portions 45, 45. The upper and lower side portions 43 and 43, the left and right side portions 45 and 45, and the center core portion 49 of the yoke 41 are made of a soft magnetic material, and are formed by stacking thin plates having excellent magnetic properties such as silicon steel plates. It may be a thing.
Two permanent magnets 51 and 53 are provided between both ends of the center core portion 49 and the left and right side portions 45 and 45 of the rectangular frame body portion 47. The permanent magnets 51 and 53 are arranged so that the same poles face each other across the center core portion 49. In this embodiment, the N poles of the permanent magnets 51 and 53 are arranged so as to face each other. Further, two permanent magnets 55 and 57 are provided in the vicinity of the center of the upper and lower side portions 43 and 43 which are the other pair of inner side surfaces of the rectangular frame body portion 47 so that the same poles face each other. In this embodiment, the south poles of the permanent magnets 55 and 57 are opposed to each other. As materials for the permanent magnets 51, 53, 55, 57, NdFeB magnets having a high energy product, plastic magnets having a high resistivity, or the like can be used.
A movable coil 59 is provided on the outer periphery of a part of the center core portion 49 so as to be movable in the coil axis direction. The movable coil 59 is formed by inserting a bobbin into a core metal, winding a winding around the bobbin in a cylindrical shape, and impregnating the winding portion with a reinforcing material such as a glass material or a resin material, It can be formed by removing the cored bar from the bobbin.
A voice coil motor 61 is configured with the yoke 41, the permanent magnets 51, 53, 55, 57, and the movable coil 59 as main components.
Next, the operation of the voice coil motor 61 configured as described above will be described.
The magnetic flux generated by the permanent magnets 51 and 53 interlinks with the movable coil 59, passes through the gap, enters the upper and lower sides 43 and 43, and returns to the permanent magnets 51 and 53 via the left and right sides 45 and 45. Further, the magnetic flux in the vicinity of the center passes through the permanent magnets 55 and 57 and enters the upper and lower sides 43 and 43, and returns to the permanent magnets 51 and 53 through the left and right sides 45 and 45.
Thus, the magnetic flux by the permanent magnets 51 and 53 is linked to the movable coil 59. When a current I is passed through the movable coil 59, a thrust proportional to the interlinkage magnetic flux and the coil current is generated by the magnetic flux generated by the permanent magnets 51 and 53 and the coil current I. The coil magnetic flux generated by the coil current passes through the gap between the permanent magnets 51 and 53 or the center core portion 49 and the upper and lower side portions 43 and 43 or the left and right side portions 45 and 45. Thereby, the saturation of the yoke 41 hardly occurs, the magnetic resistance viewed from the movable coil 59 is increased, the inductance of the movable coil 59 is decreased, and the followability to a sudden current change is improved. In addition, since a short ring is unnecessary, there is no resistance loss caused by the short ring.
In the case of the comparative example shown in FIG. 2A, if the magnet width is Wy and the coil length is Lc, the gap magnetic flux density Bg of the coil portion can be expressed by the following equation.
Bg = (Wy / Lc) × Bd
However, Bd; magnet operating point. Therefore, in order to generate thrust, it is necessary to increase Wy with respect to Lc. If Wy is increased, the coil end length becomes longer, and the loss increases.
Furthermore, in the case of the comparative example shown in FIG. 2B in which a magnet is provided only around the coil, Bg and Bd are substantially equal, and the gap magnetic flux density can be increased, while the core is saturated by the coil magnetic flux. However, as described above, a short-circuit plate is necessary to prevent this saturation, and an eddy current flows through the short-circuit plate, resulting in loss.
On the other hand, in the above-described voice coil motor 61, by adding the permanent magnets 55 and 57, variation in gap magnetic flux distribution is reduced and thrust ripple is reduced. That is, in the voice coil motor 61, by appropriately adjusting the magnetic flux of the permanent magnets 51, 53, 55, and 57, the magnetic flux components can be easily balanced and the gap magnetic flux distribution can be made uniform.
As described above, according to the above-described voice coil motor 61, it is possible to improve the followability to a sudden current change, and since the short ring is unnecessary, no resistance loss due to the short ring occurs, and the gap magnetic flux distribution. The thrust ripple can also be reduced by equalizing.
Next, a second embodiment of the voice coil motor according to the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the voice coil motor according to the present invention.
The voice coil motor 71 according to this embodiment is not provided with the permanent magnets 55 and 57 described above. On the other hand, the shape of the center core portion 73 is formed so that the distance between the upper and lower side portions 43 and 43 which are the other pair of inner side surfaces of the rectangular frame body portion 47 facing each other and the center core portion 73 becomes narrower toward the center. It is. The center core portion 73 according to this example is formed in the shape shown in FIG. 3 in which the outer diameter is increased from the both ends toward the center. Other parts are configured in the same manner as the voice coil motor 61 described above.
In the voice coil motor 71 configured as described above, since the permeance coefficient at the end of the center core portion 73 is large, the end portion is larger than the amount of magnetic flux from the center of the center core portion 73 toward the upper and lower sides 43 and 43. The amount of magnetic flux toward the upper and lower sides 43, 43 from the side becomes larger. For this reason, there is no problem when the coil length is long and most of the magnetic flux is interlinked with the coil, but when (magnet thickness + center core length)> (2 × total coil length), It is conceivable that the generated thrust changes depending on the position. That is, the electrical load Ac is proportional to the coil distribution due to the relationship of the following equation.
F = Bg × Ac × L
Here, since the gap magnetic flux density Bg changes at the position of the movable coil 59 as shown in FIG. 4, the coil distribution needs to be equal to or more than a half cycle of the Bg change in order to average the change.
Therefore, if the coil distribution (= coil length) is X / 2 <coil length, it is considered that the magnetic flux linked to the coil is averaged with respect to the coil position.
According to this voice coil motor 71, the outer diameter of the center core portion 73 is made larger at the center portion than at the end portion, and the gap between the upper and lower side portions 43, 43 and the center core portion 73 is shortened to reduce the magnetic flux in the gap. The distribution can be averaged.
[0006]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the voice coil motor according to the present invention, two permanent magnets are provided between both ends of the center core portion and the square frame body portion, and the other opposing square frame body portion is provided. Since two permanent magnets are provided on the pair of inner side surfaces, it is possible to improve the followability to a sudden current change, and since no short ring is required, there is no resistance loss due to the short ring, and the gap magnetic flux By making the distribution uniform, the thrust ripple can also be reduced.
In addition, according to the voice coil motor in which the shape of the center core portion is narrowed so that the distance between the other pair of inner side surfaces facing each other and the center core portion becomes closer to the center, the square frame body portion By shortening the gap between the upper and lower sides and the center core, the magnetic flux distribution in the gap can be averaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a voice coil motor according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a comparative example with respect to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of a voice coil motor according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of magnetic flux density distribution.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional voice coil linear motor.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional moving coil linear motor.
[Explanation of symbols]
41 Yoke 47 Square Frame 49 Center Core 51, 53, 55, 57 Permanent Magnet 59 Movable Coil 61 Voice Coil Motor 73 Center Core

Claims

対向する辺部が平行な四角枠体部及び該四角枠体部の対向する一方の一対の内側面に亘って設けたセンターコア部を有するヨークと、前記センターコア部の一部の外周に移動可能に設けられる可動コイルと、前記四角枠体部の対向する一対の内側面にそれぞれ同極が対向するように設けられる２つの永久磁石とを備えたボイスコイルモータにおいて、
前記センターコア部の両端と前記四角枠体部との間にそれぞれ同極が対向するようにさらに２つの永久磁石を設けたことを特徴とするボイスコイルモータ。A yoke having a square frame body part having opposite side parts parallel to each other and a center core part provided over one pair of opposed inner surfaces of the square frame body part, and moved to the outer periphery of a part of the center core part In a voice coil motor comprising a movable coil that can be provided, and two permanent magnets provided so that the same poles face each other on the pair of opposing inner side surfaces of the square frame body part,
A voice coil motor further comprising two permanent magnets so that the same poles face each other between both ends of the center core portion and the rectangular frame body portion .

対向する辺部が平行な四角枠体部及び該四角枠体部の対向する一方の一対の内側面に亘って設けたセンターコア部を有するヨークと、前記センターコア部の一部の外周に移動可能に設けられる可動コイルとを備えたボイスコイルモータにおいて、
前記センターコア部の両端と前記四角枠体部との間にそれぞれ同極が対向するように２つの永久磁石を設け、前記センターコア部の形状が、前記四角枠体部の対向する他方の一対の内側面と前記センターコア部との間隔が中心に近づくほど狭くなるように形成されることを特徴とするボイスコイルモータ。A yoke having a square frame body part having opposite side parts parallel to each other and a center core part provided over one pair of opposed inner surfaces of the square frame body part, and moved to the outer periphery of a part of the center core part In a voice coil motor provided with a movable coil that can be provided ,
Two permanent magnets are provided between the both ends of the center core portion and the square frame body portion so as to face each other, and the shape of the center core portion is the other pair of the square frame body portions facing each other. The voice coil motor is characterized in that the distance between the inner side surface and the center core portion becomes narrower toward the center.