JPH0119588Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ボイスコイル型リニアモータに関
し、さらに詳しくは小型でかつ長いストロークに
おいて高速、高精度の位置決めを可能とするボイ
スコイル型リニアモータに関する。

ボイスコイル型リニアモータは、高速でかつ高
精度の位置決め機構として用いられる。

特に、磁気デイスク記憶装置等における記録再
生ヘツドのポジシヨナとして一般に広く使用され
ている。

第１図は、従来の磁気デイスク記憶装置に使用
されているボイスコイル型リニアモータの構造を
示す断面図である。

図において、１は厚み方向に着磁された永久磁
石、２は横継鉄、３は後継鉄、４は鉄心であつ
て、これ等により磁気回路を構成し、ギヤツプ部
１０，１０′に一様な磁束密度を得るごとく構成
されている。

また、キヤリツジ５には、ボイスコイル７、直
線案内機構６および負荷となる磁気ヘツド８を取
付けたアーム９を固定し、可動負荷を構成してい
る。

このような構造において、ボイスコイル７に電
流を流すことにより、ギヤツプ部１０，１０′の
磁束の相互作用により、直線案内機構に沿つて可
動部が左右に移動する。

上記構造において、例えば、光デイスク記憶装
置の光学ヘツドの負荷を70〜100mm程度の長いス
トロークにわたつて移動させる場合、第２図Ａに
示す如く、磁気回路の全長、すなわち、永久磁石
１、横継鉄２が長くなり、モータ全体が細長くな
つてこれを組も込んだ装置全体の小型化の妨げに
なるばかりでなく、キヤリツジ５とボイスコイル
７とを連結する連結ロツド１１が長くなつて剛性
が著しく低下する。

このため、振動が発生しやすくなるといつた欠
点があつた。

このような欠点を改善する方法として、第２図
ＢおよびＣに示す構造が考えられる。

第２図Ｂは側断面図、第２図Ｃは正面断面図で
あつて、前記第１図の磁気回路部の上部を第２図
Ｂ，Ｃに示すごとく部分的に切断する、すなわ
ち、ボイスコイル７の上端付近を基準とし横継鉄
２および永久磁石１、後継鉄３の上方部を切除す
ることによりキヤリツジ５および負荷（光学ヘツ
ド等）１２を搭載した可動部をリニアモータの上
部に設けることが可能となるため、その長さを短
かくすることができる。

しかし、可動部の重心Ｇがリニアモータの発生
する力の作用中心矢印１３より離れているため、
重心Ｇの位置にモーメントが発生し、可動部に加
振力が加わり、これに伴なつてフイードバツク制
御による位置決め性能が悪化し、最悪の場合、位
置決めが不可能になるという問題があつた。

本考案は、上記問題点に鑑みなされたものであ
つて、その目的とするところは、可動部の重心を
リニアモータの力の作用中心線上に設け、小型で
且つ長いストロークにおいても高速で高精度の位
置決めを可能とするボイスコイル型リニアモータ
を提供することにある。

そして、この目的は、負荷が搭載されており、
略中央部に移動方向に平行な中空穴部が形成され
たキヤリツジと、前記キヤリツジの中空穴部を貫
通し、前記キヤリツジの移動方向に沿つて延びる
ように設けられた鉄心と、前記キヤリツジの中空
穴部を貫通し、前記鉄心に対し所定の間隙を介し
て少なくともその上下に積層された永久磁石及び
継鉄を含む磁気回路と、前記鉄心を緩装するよう
に前記キヤリツジに搭載されたボイスコイルと、
前記キヤリツジをその移動方向に沿つて案内する
ためのガイド機構に案内される、当該キヤリツジ
に搭載されたガイド部材と、を備え、前記ボイス
コイルに流れる電流と前記磁気回路との相互作用
により生ずる駆動力の作用中心線が前記キヤリツ
ジ、負荷、ボイスコイル、ガイド部材を含む可動
部の重心と略一致するように、前記負荷と前記ガ
イド部材とを、前記ボイスコイルを挟んでその両
側の位置で前記キヤリツジに搭載したこと、を特
徴とするボイスコイル型リニアモータにより達成
される。

以下、本考案の一実施例につき、図面を参照し
て説明する。

第３図は、本考案のボイスコイル型リニアモー
タの可動部の構造を示す図である。

図において、キヤリツジ５の中央部を貫通する
中空部１４を設け、キヤリツジ５の上には、負荷
（光学ヘツド等）１２を固定し、該キヤリツジ５
の下部両側にガイド部材である直線案内機構６，
６′を設ける。

尚、本実施例では、直線案内機構６，６′とし
てリニアベアリングを用いており、この場合、リ
ニアベアリングは、ガイド機構を構成する図示し
ないガイドレールに沿つて摺動する。

キヤリツジ５の端面にボイスコイル７をネジ止
めするネジ孔１５，１５′を設け、ボイスコイル
７をネジ１６により固定する。

このような構造とすることにより、ボイスコイ
ル７に電流を流すと、磁力による力の作用線は矢
印１７のごとく、ボイスコイル７の中央部に働く
ことになる。

このように、力の作用線１７の上下に負荷１２
と直線案内機構６，６′が配置されているため、
キヤリツジ５の剛性を損なうことなく、容易に力
の作用線１７上に対して可動部の重心Ｇを合わせ
るごとく設計することが可能となる。

第４図Ａ，Ｂは、第３図において説明した本考
案の構造による可動部を用いた駆動装置の断面を
示す図である。

第４図Ａは正面断面図、第４図Ｂは側断面図を
示す。

図において、磁気回路を形成する横継鉄２，
２′および鉄心４は後継鉄３，３′により両端支持
とし、キヤリツジ５の中空部を貫通する構造とな
つている。永久磁石１は、横継鉄２，２′に固定
されている。

また、ボイスコイル７は鉄心４を緩装させてい
る。更に、該キヤリツジ５の上には負荷１２が設
けられている。そして、キヤリツジ５の可動部は
前記第３図に示した直線案内機構により案内され
ボイスコイル７に生ずる磁力により移動する。

以上説明したように、本考案のボイスコイル型
リニアモータであれば、キヤリツジ５の構造を中
空構造とし、該キヤリツジ５の中空部を貫通し、
かつ該キヤリツジ５の前後を両端支持した磁気回
路を用いているので、ボイスコイルに流れる電流
と、磁気回路との相互作用による駆動力の作用す
る中心上に重心を位置させることが容易となり、
また、この力の作用線の上下に負荷１２と直線案
内機構６，６′を配置しているため、十分な剛性
を有し小型でしかも比較的長いストロークに対し
高速で高精度の位置決めが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気デイスク記憶装置用ボイス
コイル型リニアモータの側断面図、第２図Ａは第
１図のリニアモータの長いストロークに対する構
造を示す側断面図、第２図Ｂは従来の改善した構
造を示す側断面図、第２図Ｃは第２図Ｂの正面断
面図、第３図Ａは本考案のボイスコイル型リニア
モータの可動部の構造を示す図、第３図Ｂは本考
案のボイスコイル型リニアモータのボイスコイル
の斜視図、第４図Ａ，Ｂは夫々本考案の構造によ
る可動部を用いた駆動装置の構造を示す正面断面
図、側断面図である。 図において、１は永久磁石、２は横継鉄、３は
後継鉄、４は鉄心、５はキヤリツジ、６，６′は
直線案内機構、７はボイスコイル、８は磁気ヘツ
ド、９はアーム、１０，１０′はギヤツプ部、１
１は連結ロツド、１２は負荷（光学ヘツド等）を
示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 負荷が搭載されており、略中央部に移動方向に
   平行な中空穴部が形成されたキヤリツジと、 前記キヤリツジの中空穴部を貫通し、前記キヤ
   リツジの移動方向に沿つて延びるように設けられ
   た鉄心と、 前記キヤリツジの中空穴部を貫通し、前記鉄心
   に対し所定の間隙を介して少なくともその上下に
   積層された永久磁石及び継鉄を含む磁気回路と、 前記鉄心を緩装するように前記キヤリツジに搭
   載されたボイスコイルと、 前記キヤリツジをその移動方向に沿つて案内す
   るためのガイド機構に案内される、当該キヤリツ
   ジに設けられたガイド部材と、 を備え、 前記ボイスコイルに流れる電流と前記磁気回路
   との相互作用により生ずる駆動力の作用中心線が
   前記キヤリツジ、負荷、ボイスコイル、ガイド部
   材を含む可動部の重心と略一致するように、前記
   負荷と前記ガイド部材とを、前記ボイスコイルを
   挟んでその両側の位置で前記キヤリツジに搭載し
   たこと、 を特徴とするボイスコイル型リニアモータ。