JPH0688188U - リニア直流モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストをかけず、しかも形状的にもかさ
ばらずに、効率良く大きな推力が得られることのできる
リニア直流モータを提供すること。 【構成】 閉ループを構成し少なくとも直線状部を有す
る磁性のヨーク部材と、このヨーク部材の前記直線状部
を移動可能に巻回された可動コイルと、この可動コイル
に対応して前記ヨーク部材に装着された永久磁石とを具
備し、前記可動コイルと前記永久磁石との相対駆動によ
り、前記可動コイルは前記ヨーク部材の前記直線状部を
往復動自在に駆動されるリニア直流モータである。前記
永久磁石から発生する磁束と前記可動コイルとが作用す
る間隙部は、前記ヨーク部材の前記直線状部方向へ沿う
と共に、この直線状部に対向して配置される前記永久磁
石とにより生成される。この間隙部は、実質上一定の幅
寸法で形成され、かつ前記可動コイルの移動方向に対し
垂直に規定する平面の断面形状が略菱形形状を成す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば光ディスク或いは光磁気ディスク駆動装置に搭載され、ヘッ ドを移送するために用いられるリニア直流モータに関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば光ディスク駆動装置のヘッド移送用に用いられるリニア直流モータは、 ヘッドと一体に固定された可動コイルと、この可動コイルを直線状に移動自在に 支持する磁性のヨークと、このヨークと磁気的に連設すると共にこれに平行して 設けられた永久磁石とから構成される。

【０００３】 可動コイルが支持されるヨークは、通常、断面形状が方形乃至長方形を成す四 角柱形状を成し、これに対向して配置された永久磁石も同様な四角柱形状をゆう して成る。ヨークと永久磁石との間隙部は、ヨークの長手方向へ実質上一定間隔 で形成される。そしてこの間隙部には、可動コイルの少なくとも一部が介在され 、永久磁石から発生する磁束に対して可動コイルが作用する作用空間を成す。

【０００４】 即ち、間隙部は、可動コイルが移動する方向に対して垂直に規定する平面の断 面形状が実質上、方形または長方形を成し、従って可動コイルの作用長はヨーク とこれに対向する永久磁石のそれぞれの最小距離で規定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、近年、光・光磁気ディスク駆動装置の高容量化に対応して、当該装 置においても、ヘッドの移送速度を早くして、アクセス時間の短縮化を図る要求 が出てきつつある。このため、ヘッドの移送速度を上げるために可動コイルの推 力を増す必要がある。上述の構成によれば、可動コイルに大きな推力を得ようと するには、ヨークを大きくしたり永久磁石に磁束密度の高い品種を用いる方法が ある。しかしながら、ヨークを大きくすることは材料を多く用いる必要があると 共にモータ自体の形状も大きくなり、また磁束密度の高い永久磁石を用いること は高価である。また可動コイルに大電流を流す方法もあるが、これに伴い、可動 コイルの電流容量を大きくする必要があるため、コイルの線径が大きくなり、形 状が大きくなる一方、モータ効率の面でも問題が残る。

【０００６】 本考案は、従来技術に存した上記のような問題点に鑑み行われたものであって 、その課題とするところは、製造コストをかけず、しかも形状的にもかさばらず に、効率良く大きな推力を得ることのできるリニア直流モータを提供することに ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記課題を達成するために、本考案のリニア直流モータは、閉ループを構成し 少なくとも直線状部を有する磁性のヨーク部材と、このヨーク部材の前記直線状 部を移動可能に巻回された可動コイルと、この可動コイルに対応して前記ヨーク 部材に装着された永久磁石とを具備し、前記可動コイルと前記永久磁石との相対 駆動により、前記可動コイルは前記ヨーク部材の前記直線状部を往復動自在に駆 動されるリニア直流モータであって；前記永久磁石から発生する磁束と前記可動 コイルとが作用する間隙部は、前記ヨーク部材の前記直線状部方向へ沿うと共に 、この直線状部に対向して配置される前記永久磁石とにより生成され、この間隙 部は、実質上一定の幅寸法で形成され、かつ前記可動コイルの移動方向に対して 垂直に規定する平面の断面形状が略菱形形状を成しているものである。

【０００８】

【作用】

本願考案のリニア直流モータによれば、前記間隙部は、実質上一定の幅寸法で 形成され、かつ前記可動コイルの移動方向に対して垂直に規定する平面の断面形 状が略菱形形状を成している。従って、永久磁石から発生する磁束に対して、可 動コイルが作用する作用長は、永久磁石とヨーク部材とが対向する最短の作用寸 法長よりも、前記菱形形状による傾きの分だけ長くなる。このため、可動コイル から発生する推力は、永久磁石の磁束密度と可動コイルへの通電電流が一定の場 合、可動コイルの作用長の増加分が大きくなる。

【０００９】

【実施例】

本考案に従うリニア直流モータの実施例について、以下の図面を参照しつつ説 明する。図１は、本考案の一実施例としての光（または光磁気）ディスク駆動装 置の一部分を示す平面図である。図１において、部材８は光（または光磁気ディ スク）であり、概略形状を示すスピンドルモータ７に装着されており、回転軸芯 Ｏに対してこれらは同軸的に且つ一体的に回転する。光ディスク８上には、この 光ディスク８における実質上半径方向へ、ヘッド１４が移動自在に設けられてい る。即ち、ヘッド１４はヘッド支持台１０と一体に固定されており、このヘッド 支持台１０は、駆動装置に固定された支持部１３，１４を介して固定されるスラ イダー９により、光ディスク８の実質上半径方向へ移動自在に支持されている。

【００１０】 ヘッド支持台１０の一端には、可動コイル２が設けられている。可動コイル２ は巻線を所定回巻回され、熱硬化性接着剤あるいは樹脂等により、空芯状に成形 されてなる単一巻線である。可動コイル２は、磁性ヨーク１における直線状部で ある第１ヨーク５に挿通されている。ヘッド支持台１０の別の端部には、図示省 略の本体装置から引き込まれるフレキシブル回路基板１１が電気接続されている 。このフレキシブル回路基板１１には、ヘッド１４や可動コイル２へ接続される 導電パターンが配設されている。

【００１１】 第１ヨーク５の両端部には、Ｕ字状を成す第２ヨーク６が連結固定されている 。第１ヨーク５及び第２ヨーク６により、図１の平面視において磁気的に閉ルー プが形成され、これらにより磁性ヨーク１が構成される。また第２ヨーク６のル ープ内側には、第一ヨーク５と長手方向へ実質上平行に（間隙部４を介して）、 棒状を成す永久磁石３が装着されている。

【００１２】 図２は、図１における磁性ヨーク１，可動コイル２及び永久磁石３の部位を示 した矢視Ｘ−Ｘ‘の断面図である。即ち、図２は第１ヨーク５の長手方向に対し て、実質上垂直に規定した平面における断面図を示している。図２において、第 １ヨーク５及び第２ヨーク６は、共に薄板状の電磁鋼板を所定枚数積層して形成 されている。しかも、これらは図に示すように斜め方向へ僅かずつ、実質上一定 の割合でずらして積層し形成してある。また第２ヨーク６に装着される永久磁石 ３も第２ヨーク６の傾斜に対応して、その断面形状が略菱形形状に設けてある。

【００１３】 従って、これらの傾きは実質上同一であり、このため永久磁石３と対向する第 １ヨーク５との間における間隙部４は、第１ヨーク５方向へ均一であると共に、 断面形状が略菱形形状を成す。なお、永久磁石３は、フェライト材等が用いられ 、図１における上下方向にＮ極とＳ極とが着磁されている。即ち対向配置される 可動コイル２に対して単極状に着磁されている。また可動コイル２の断面形状は 、図２に示す通り、間隙部４の断面の略菱形形状に対応して、形成されている。

【００１４】 こうして、フレキシブル回路基板１１から、可動コイル２へ所定の信号が通電 されると、図２に示すように、永久磁石３から第１ヨーク５へ透過する磁束の作 用範囲、つまり間隙部４において、この磁束と可動コイル２が磁束をきる作用部 １５との電磁作用により、可動コイル２は第１ヨーク５方向へ推力を受ける。そ して通電の極性に従い、可動コイル２は第１ヨーク５上を往復移動する。その際 可動コイル２は、一体に設けられたヘッド支持台１０のスライダー９により位置 規制されつつ駆動され、これによりヘッド１４を光ディスク８の実質上半径方向 へ移送する。この実施例におけるリニア直流モータは、単極型のコアレス（空芯 コイル）型を示している。

【００１５】 本考案のリニア直流モータの特徴は、可動コイル２の（図２に示した）作用部 １５が規定される、間隙部４の作用範囲を実質上長くするべく、間隙部４の断面 を略菱形形状とした、ことにある。即ち図３の（ａ）に示すように、可動コイル ２が作用を受ける作用部１５の長さＬ１（作用長）は、第１ヨーク５，第２ヨー ク６及び永久磁石３の厚み寸法Ｔ１に比べて長くなっている。間隙部４の断面略 菱形形状にかかる傾きをΘとすると、Ｌ１＝Ｔ１×ｃｏｓｅｃΘとなり、従来の 図３（ｂ）の作用部の長さＬ２（作用長）よりも長くなる。即ち（ｂ）では、Ｌ ２は、第１ヨーク５‘第２ヨーク６‘及び永久磁石３‘の厚み寸法Ｔ２と実質上 同一である。

【００１６】 可動コイル２の受ける推力は、永久磁石３の磁束密度、可動コイル２に通電さ れる電流、及び可動コイル２の作用部１５の長さＬ１（作用長）により規定され る（フレミングの左手の法則）。従って、永久磁石３と可動コイル２への通電電 流が同一のままであっても、確実に推力を増加させることができる。即ち、上記 の構成とするだけで、高磁束密度の永久磁石を装着する必要がなく、また可動コ イル２のコイル仕様の変更をする必要もない。このため、同一条件であれば、確 実に推力を増加させることが出来、また言い換えると、効率の良いリニア直流モ ータが実現できる。

【００１７】 なお、図２に示すように、第１ヨーク５及び第２ヨーク６は、電磁鋼板を積層 して形成しているが、その際その積層方向が図における上下の斜め方向に構成さ れている。これは、斜めに積層しているため図の上下端部には、凹凸ができ、こ の凹凸が、例えば間隙部４側に設けてあると、磁束の透過に損失が生じるためで ある。また、間隙部４の断面が略菱形形状を成す、傾き度合いによって、作用長 Ｌ１の設定を自由にできる。

【００１８】 次に示す図４は、本考案に従うリニア直流モータの別の実施例を示し、複数極 を有する多極型のリニア直流モータの斜視図である。即ち、２１，２２は、別電 極を有する第１，第２可動コイルであり、磁性の第１（直線状部）ヨーク２３上 を移動可能に設けられている。そしてこれらに対向して磁性の第２ヨーク２４に は、Ｎ極とＳ極とが移動（長手）方向へ交互に配設された永久磁石２５が装着さ れている。そしてこの実施例の場合も、第１，第２可動コイル２１，２２が作用 する、第１ヨーク２３と第２ヨーク２４との間隙部２６は、既に説明した実施例 と同様に、断面が略菱形形状を成している。この場合もその作用効果は前述と同 様である。

【００１９】 以上、本考案に従うリニア直流モータについて説明したが、上述の構成による 他、本考案の主旨の範囲内で、設計変更等種々自由にできる。すなわち、可動コ イルや永久磁石の極数及びそれらの数量、可動コイルの移動方向や移動距離、あ るいは有心型の可動コイルを用いる等も任意に選択することができる。さらに前 述の間隙部４の断面略菱形形状にかかる傾き度合いも自由に設計するこる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案のリニア直流モータは、上述の構成を有しているので、次のような効果 を奏する。本願考案のリニア直流モータによれば、可動コイル２の（図２に示し た）作用部１５が規定される、間隙部４の作用範囲を実質上長くするべく、間隙 部４の断面を略菱形形状とした、このため、製造コストをかけず、しかも形状的 にもかさばらずに、効率良く大きな推力が得られることのできるリニア直流モー タが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るリニア直流モータが用い
られて示される装置の一部を示した平面図である。

【図２】図１の一部を示した断面図である。

【図３】図１及び図２の機能説明図である。

【図４】本考案の別の実施例にかかるリニア直流モータ
の斜視図である。

【符号の説明】

１ 磁性ヨーク ２ 可動コイル ３ 永久磁石 ４ 間隙部 ５ 第１ヨーク ６ 第２ヨーク ７ スピンドルモータ ８ 光（光磁気）ディスク ９ スライダー １０ ヘッド支持台 １４ ヘッド ２１ 第１可動コイル ２２ 第２可動コイル ２３ 第１ヨーク ２４ 第２ヨーク ２５ 永久磁石 ２６ 間隙部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉ループを構成し少なくとも直線状部を
   有する磁性のヨーク部材と、このヨーク部材の前記直線
   状部を移動可能に巻回された可動コイルと、この可動コ
   イルに対応して前記ヨーク部材に装着された永久磁石と
   を具備し、前記可動コイルと前記永久磁石との相対駆動
   により、前記可動コイルは前記ヨーク部材の前記直線状
   部を往復動自在に駆動されるリニア直流モータであっ
   て、 前記永久磁石から発生する磁束と前記可動コイルとが作
   用する間隙部は、前記ヨーク部材の前記直線状部方向へ
   沿うと共に、この直線状部に対向して配置される前記永
   久磁石とにより生成され、 この間隙部は、実質上一定の幅寸法で形成され、かつ前
   記可動コイルの移動方向に対して垂直に規定する平面の
   断面形状が略菱形形状を成す、ことを特徴とするリニア
   直流モータ。