JPH02273063A - Actuator - Google Patents
ActuatorInfo
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- JPH02273063A JPH02273063A JP9081589A JP9081589A JPH02273063A JP H02273063 A JPH02273063 A JP H02273063A JP 9081589 A JP9081589 A JP 9081589A JP 9081589 A JP9081589 A JP 9081589A JP H02273063 A JPH02273063 A JP H02273063A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、アクチュエータ、特に光磁気記録配置やハ
ードディスクドライブ配置等の記録再生ヘッドのシーク
機構等、高速精密穆動用のアクチュエータに関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an actuator, and particularly to an actuator for high-speed precision movement such as a seek mechanism of a recording/reproducing head in a magneto-optical recording arrangement or a hard disk drive arrangement.
（従来の技術）
第９図は従来例に係るボイスコイル型（以下ＶＣＭと記
す）アクチュエータを示している。このＶＣＭアクチュ
エータは永久磁石１１が発生する磁束が磁気ヨーク１２
に入るようになっており、磁気ヨーク１２の周囲に巻か
れた可動用空心コイル１３は前記磁束を横切るように前
記磁気ヨーク１２に沿って移動する。(Prior Art) FIG. 9 shows a voice coil type (hereinafter referred to as VCM) actuator according to a conventional example. In this VCM actuator, the magnetic flux generated by the permanent magnet 11 is connected to the magnetic yoke 12.
The movable air-core coil 13 wound around the magnetic yoke 12 moves along the magnetic yoke 12 so as to cross the magnetic flux.
（発明が解決しようとする課題〕
しかし、７０Ｍアクチュエータにおいては可動用空心コ
イル１３が前記永久磁石１１と前記磁気ヨーク１２の間
に存在するため磁極間のギャップが大きく、したがって
、永久磁石１１の動作点としては低くならざるを得ない
という欠点があった。つまり、永久磁石１１が発生する
磁束密度は永久磁石１１のエネルギー積の割には小さく
、効率の低いアクチュエータとならざるを得す、所望の
推力を得るためには可動用空心コイル１３に大電流を流
すといった方法が取られてきた。しかし、こうした方法
はジュール熱によって記録配置内の各部品の熱膨張差を
引き起し、時により書き込まれた情報の読み出しを困難
にするといった問題点があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the 70M actuator, since the movable air-core coil 13 exists between the permanent magnet 11 and the magnetic yoke 12, the gap between the magnetic poles is large, and therefore the operation of the permanent magnet 11 is In other words, the magnetic flux density generated by the permanent magnet 11 is small compared to the energy product of the permanent magnet 11, resulting in an actuator with low efficiency. In order to obtain this thrust, a method has been used in which a large current is passed through the movable air-core coil 13.However, these methods cause differences in thermal expansion of each component in the recording arrangement due to Joule heat, and sometimes There was a problem in that it was difficult to read the written information.
この発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、構成
が簡単で円滑な駆動を可能とする省エネルギー型のアク
チュエータを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an energy-saving actuator that has a simple configuration and enables smooth driving.
（課題を解決するための手段）
この発明にかかるアクチュエータは、軟磁性体からなる
可動アーマチュアから分離固定されているコイルと、こ
の可動アーマチュアの進行方向に沿い、片側または両側
に配置された２極の永久磁石と、可動アーマチュアおよ
び永久磁石を取り囲むように配設された磁気ヨークとか
らなり、さらに永久磁石はＮ極とＳ極の両磁極が均一に
磁化されており、また、これらＮ極とＳ極の境界部の高
さ方向の距離が最も短く、その境界部から可動アーマチ
ュアの可動範囲の両端に向い順次長く形成したものであ
る。(Means for Solving the Problems) An actuator according to the present invention includes a coil that is separated and fixed from a movable armature made of a soft magnetic material, and two poles arranged on one or both sides along the direction of movement of the movable armature. It consists of a permanent magnet, and a magnetic yoke arranged so as to surround a movable armature and the permanent magnet.Furthermore, the permanent magnet has both N and S poles magnetized uniformly. The distance in the height direction of the boundary part of the S pole is the shortest, and the distance from the boundary part to both ends of the movable armature is gradually increased.
（作用）
この発明においては、コイルに通電することによって、
可動アーマチュアが所定方向に移動する。(Function) In this invention, by energizing the coil,
A movable armature moves in a predetermined direction.
（実施例）
第１図はこの発明によるアクチュエータの一実施例を示
す斜視図である。(Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an actuator according to the present invention.
第１図において、移動方向のガイドは省略しであるが、
１は可動アーマチュアで、平面がＩ形をしており、軟鉄
のような軟磁性材の積層体からなり、２極の永久磁石３
に沿って穆勤するようになっている。２はコイル、４は
磁気ヨークである。In Fig. 1, the guide in the direction of movement is omitted, but
1 is a movable armature, which has an I-shaped plane, is made of a laminated body of soft magnetic material such as soft iron, and has a two-pole permanent magnet 3.
I am supposed to work hard according to this. 2 is a coil, and 4 is a magnetic yoke.
この永久磁石３の形状は第２図のようにＮ極とＳ極の境
界部りの高さ方向の距離Ｈ８が最も短く、可動アーマチ
ュア１の可動範囲の両端に向い順次長くなっている。Ｈ
２は端部における高さ方向の距離である。また、コイル
５は可動アーマチュア１から分離独立しており、第１図
のように可動アーマチュア１を囲むか、あるいは外側の
磁気ヨーク４を囲むようにしてもよい。As shown in FIG. 2, the permanent magnet 3 has the shortest distance H8 in the height direction at the boundary between the N and S poles, and gradually becomes longer toward both ends of the movable range of the movable armature 1. H
2 is the distance in the height direction at the end. Further, the coil 5 is separate and independent from the movable armature 1, and may surround the movable armature 1 as shown in FIG. 1, or may surround the outer magnetic yoke 4.
コイル２に電流を流したととの推力と無通電状態でのレ
ラクタンス力を第３図に示す。この第３図から明らかな
ように、レラクタンスカはほとんど発生せず、推力も端
部を除いてほぼ一定の値が得られる。Figure 3 shows the thrust force when current is applied to the coil 2 and the reluctance force when no current is applied. As is clear from FIG. 3, almost no reluctance is generated, and the thrust is approximately constant except at the ends.
このように、移動子を可動アーマチュア１としたため永
久磁石３と可動アーマチュア１とのエアーギャップは、
例えば０．５ｍｍ以下と非常に小さくすることができ、
永久磁石３の動作点が高く、大きな磁束密度が得られ、
高出力のアクチュエータが構成できる。また、コイルが
分離独立しているため、大きな電流が流せ、かつ可動部
の重量を減少させることができる。In this way, since the mover is the movable armature 1, the air gap between the permanent magnet 3 and the movable armature 1 is
For example, it can be made very small, less than 0.5 mm.
The operating point of the permanent magnet 3 is high, and a large magnetic flux density can be obtained.
High output actuators can be configured. Furthermore, since the coils are separate and independent, a large current can flow and the weight of the movable parts can be reduced.
しかし、この構成で永久磁石３が均一の高さをもち各Ｎ
極およびＳ極を均一に完全に着磁を施したとすると、レ
ラクタンスカによる推力リップルが発生する。この場合
Ｎ極−５極の境界部りを可動アーマチュア１の中央が向
い合った位置で可動アーマチュア１が最も安定する。However, with this configuration, the permanent magnet 3 has a uniform height and each N
If the poles and S poles are uniformly and completely magnetized, thrust ripples will occur due to reluctance. In this case, the movable armature 1 is most stable at a position where the center of the movable armature 1 faces the boundary between the N and 5 poles.
、第４図はこの状態でコイル２に電流を流したときの推
力と無通電状態でのレラクタンスカを可動アーマチュア
１の各位置に対して示したものである。なお、原点は可
動アーマチュア１の中央が永久磁石３のＮ極とＳ極の境
界部りに一致した点とする。第４図から明らかなように
推力はアーマチュアの位置に依存し一定にはならない。FIG. 4 shows the thrust when current is applied to the coil 2 in this state and the reluctance in the non-energized state for each position of the movable armature 1. The origin is the point where the center of the movable armature 1 coincides with the boundary between the N and S poles of the permanent magnet 3. As is clear from FIG. 4, the thrust depends on the position of the armature and is not constant.
この発明では、レラクタンス力を無視できる程度まで減
少させ、かつ各位置における推力を一定に保つために種
々検討した結果、上述したように永久磁石３は実質的に
各磁極が均一に磁化されており、Ｎ極とＳ極の境界部り
の高さ方向距離Ｈ１を最も長く、また、その境界部りか
ら前記可動アーマチュア１の可動範囲の両端に向い順次
長くすることにより推力リップルが発生しないアクチュ
エータが得られた。In this invention, as a result of various studies in order to reduce the reluctance force to a negligible level and to keep the thrust force constant at each position, the permanent magnet 3 is substantially uniformly magnetized at each magnetic pole, as described above. , the distance H1 in the height direction at the boundary between the N and S poles is the longest, and by increasing the distance H1 in the height direction from the boundary toward both ends of the movable range of the movable armature 1, an actuator that does not generate thrust ripples can be obtained. Obtained.
第５図は永久磁石３Ａ、３Ｂを磁気ヨーク４の内側の両
端にも配置したアクチュエータであり、こうすることに
よって両端部における推力の低下を防ぐことができ、ス
トロークを長く取ることがで籾る。Fig. 5 shows an actuator in which permanent magnets 3A and 3B are also arranged at both ends inside the magnetic yoke 4. By doing so, it is possible to prevent the thrust force from decreasing at both ends, and by taking a long stroke, it is possible to .
第６図は、第５図に示すアクチュエータの特性図であり
、第３図の特性図に比較して端部まで推力が一定である
ことがわかる。FIG. 6 is a characteristic diagram of the actuator shown in FIG. 5, and compared to the characteristic diagram of FIG. 3, it can be seen that the thrust force is constant up to the end.
第７図は永久磁石３を可動アーマチュア１の両側に配置
した実施例であり、こうすることによってさらに高出力
のアクチュエータが構成できる。FIG. 7 shows an embodiment in which permanent magnets 3 are arranged on both sides of the movable armature 1, and by doing so, an actuator with even higher output can be constructed.
第８図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜視図であ
り、磁気ヨーク４の平面形状を円弧状として可動アーマ
チュア１の動きが円弧を描くように駆動し、かつ電流の
向きが互いに逆のコイル５Ａ、５Ｂを磁気ヨーク４を囲
むように構成したアクチュエータの斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing still another embodiment of the present invention, in which the planar shape of the magnetic yoke 4 is arc-shaped, the movement of the movable armature 1 is driven in a circular arc, and the directions of the currents are opposite to each other. FIG. 2 is a perspective view of an actuator in which coils 5A and 5B are configured to surround a magnetic yoke 4.
このように構成すると、アクチュエータは積層した板状
の単純な形状でよく慣性質量も小さくなる。With this configuration, the actuator may have a simple stacked plate shape and its inertial mass can be reduced.
この場合でも、原理は上記第１図、第５図、第７図の実
施例の直線駆動型のものと全く同じである。Even in this case, the principle is exactly the same as that of the linear drive type embodiments shown in FIGS. 1, 5, and 7.
この発明は以上詳細に説明したように、軟磁性体にから
なる可動アーマチュアと、この可動アーマチュアから分
離固定されているコイルと、この可動アーマチュアの進
行方向に沿い、片側または両側に配置された２極の永久
磁石と、可動アーマチュアおよび永久磁石を取り囲むよ
うに配設された磁気ヨークとからなり、さらに永久磁石
はＮ８１とＳ極の両磁極が均一に磁化されており、また
、これらＮ極とＳ極の境界部の高さ方向の距離が最も短
くその境界部とから可動アーマチュアの可動範囲の両端
に向い順次長く形成したので、永久磁石の動作点が高く
、省エネルギー型で、かつ推力が一定のアクチュエータ
が得られる利点がある。As described in detail above, the present invention includes a movable armature made of a soft magnetic material, a coil separated and fixed from the movable armature, and two coils arranged on one or both sides along the direction of movement of the movable armature. It consists of a permanent magnet as a pole, and a magnetic yoke arranged to surround the movable armature and the permanent magnet.The permanent magnet has both N81 and S poles uniformly magnetized, and these N and S poles are uniformly magnetized. The distance in the height direction at the boundary of the S pole is the shortest, and the length is gradually increased from the boundary to both ends of the movable armature's movable range, so the operating point of the permanent magnet is high, energy saving, and thrust is constant. This has the advantage of providing an actuator of
第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は、
第１図の実施例の永久磁石の形状を示す斜視図、第３図
は同じくこの発明におけるアーマチェア位置と推力との
関係を示す図、第４図は永久磁石の厚みが均一な場合の
アクチュエータ位置と推力との関係を示す図、第５図は
この発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は、第５図
の実施例におけるアクチエエータ位置と推力との関係を
示す図、第７図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜
視図、第８図はこの発明のさらに他の実施例を示す斜視
図、第９図は従来のアクチュエータの一例を示す斜視図
である。
図中、１は可動アーマチュア、２はコイル、３は永久磁
石、４は磁気ヨークでる。
第１図
第
図
第
図
−７−マチニア＆！（狙勾Ａ直）
第
図
第
図
第
図
第
図
第
図
第
図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a perspective view showing the shape of the permanent magnet in the embodiment, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between armchair position and thrust force in the present invention, and FIG. 4 is the actuator position when the thickness of the permanent magnet is uniform. FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between actuator position and thrust in the embodiment of FIG. 5. FIG. 8 is a perspective view showing still another embodiment of the invention, FIG. 9 is a perspective view showing an example of a conventional actuator. In the figure, 1 is a movable armature, 2 is a coil, 3 is a permanent magnet, and 4 is a magnetic yoke. Figure 1 Figure Figure -7-Matineer &! (Aiming angle A straight) Figure Figure Figure Figure Figure Figure
Claims (1)
チュアから分離固定されているコイルと、前記可動アー
マチュアの進行方向に沿い、片側または両側に配置され
た２極の永久磁石と、前記可動アーマチュアおよび前記
永久磁石を取り囲むように配設された磁気ヨークとから
なり、さらに前記永久磁石はＮ極とＳ極の両磁極が均一
に磁化されており、また、これらＮ極とＳ極の境界部の
高さ方向の距離が最も短く、その境界部から前記可動ア
ーマチュアの可動範囲の両端に向い順次長く形成したこ
とを特徴とするアクチュエータ。a movable armature made of a soft magnetic material; a coil separated and fixed from the movable armature; a two-pole permanent magnet disposed on one side or both sides along the traveling direction of the movable armature; It consists of a magnetic yoke arranged so as to surround a magnet, and the permanent magnet has both N and S poles uniformly magnetized, and the height of the boundary between these N and S poles is An actuator characterized in that the distance in the direction is the shortest, and the distance in the direction is the shortest, and the distance in the direction is the shortest, and the distance is gradually increased from the boundary toward both ends of the movable range of the movable armature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9081589A JPH02273063A (en) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | Actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9081589A JPH02273063A (en) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | Actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02273063A true JPH02273063A (en) | 1990-11-07 |
Family
ID=14009093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9081589A Pending JPH02273063A (en) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | Actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02273063A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006035239A (en) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Oscillating actuator and laser beam machining apparatus |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP9081589A patent/JPH02273063A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006035239A (en) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Oscillating actuator and laser beam machining apparatus |
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