JPH02273063A

JPH02273063A - アクチュエータ

Info

Publication number: JPH02273063A
Application number: JP9081589A
Authority: JP
Inventors: Yoji Arita; 陽二有田
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1989-04-12
Filing date: 1989-04-12
Publication date: 1990-11-07

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】（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。

（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。

（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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明の効果〕

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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

軟磁性体から成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、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。