JPH01222646A - リニアモータ - Google Patents

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】 本発明リニアモータを以下の項目に従って説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ１発明の概要 Ｃ１従来技術［第６図］ Ｂ９発明が解決しようとする問題点［第６図］Ｅ１問題
点を解決するための手段 Ｆ　実施例［第１図乃至第５図］ Ｆ−１，第１の実施例［第１図乃至第４図］ａ、ベース ｂ、ガイドレール Ｃ，ヨーク、マグネット ｄ　光学ヘット ｅ、光学ヘットのガイドレールによる 支持 ｆ　各部材の位置関係、コイルへの給 電系路 ｇ、動作 Ｆ−２，第２の実施例［第５図コ Ｇ　発明の効果 （Ａ　産業上の利用分野） 本発明は新規なリニアモータに関する。詳しくは、直線
状に延びる一対のカイト手段と該ガイド手段と接触して
案内される被ガイド部を有する移動体と該移動体に巻回
されたコイルとガイド手段に沿ってかつコイルに対向し
た位置に配置されたマグネットとを備えたリニアモータ
に関するものてあり、移動体の被カイト部とガイド手段
との接触部を工夫することによって、コイルに駆動電流
を供給するための手段を可撓導体を使わないでも構成す
ることかできるようにし、それにより、部品点数や作業
工数を削減することができ、かつ、上記導体を配置する
ための特別なスペースを不要ならしめると共に動作性及
び信頼性に優れた新規なリニアモータを提供しようとす
るものである。

（Ｂ　発明の概要） 本発明リニアモータは、直線状に延びる一対のガイド手
段と、該ガイド手段と接触して案内される被カイト部を
有すると共に被駆動用コイルが巻回された移動体と、上
記ガイド手段に沿ってかつコイルに対向した位置に配置
されたマグネットとを備えたリニアモータてあって、上
記コイルへの駆動電流の供給を移動体の被ガイド部とガ
イド手段との接触部を介して行なうようにすることによ
り、移動体に可撓導体を接続しないても済むようにし、
それにより、部品点数を削減でき、かつ、コイルと駆動
電流供給部との接続を行なうための作業を簡単にするこ
とがてきると共に、上記接続を為す導体を配置するため
の特別なスペースを用意しないで済み、しかも、前記可
撓導体があることによって生ずる移動体の動作性の悪さ
及びコイルへの給電の信頼性の低さの問題を無くすこと
ができるようにしたものである。

（Ｃ，従来技術）［第６図コ リニアモータには各種のものがあるが、基本的には、直
線状に延びるガイド手段と、該ガイド手段に接触して移
動方向を案内される被ガイド部を有する移動体と、該移
動体を移動するための移動手段等から成り、該移動手段
は、通常、移動体に巻回されたコイルと該コイルに対向
した位置でガイド手段に沿って配置されたマグネットと
上記コイルに駆動電流を供給する駆動電流供給部等から
成る。

そして、このような移動手段を備えたリニアモータにお
いては、コイル又はマグネットのいずれか一方が移動体
に設けられるが、移動体の位置を高速で制御することを
必要とするリニアモータ、例えは、光学ディスクプレー
ヤの光学ピックアップ装置等に用いられるリニアモータ
においては、コイルが移動体に設けられることが多い。

第６図は移動体にコイルが設けられた従来のリニアモー
タのｍ個ａを示すものである。

ｂは金属製のベースてあり、該ベースｂに直線方向へ互
いに平行に延びる２木のガイドレールＣ，Ｃ（図面では
一方のもののみ示しである。）が支持されると共に、該
ガイドレールＣ，Ｃに移動体ｄか移動自在に支持されて
おり、該移動体ｄにコイルｅが設けられている。ｆ、ｆ
は上記コイルｅの両側部を挟んでガイトレールＣ，Ｃと
対向するように配置されたヨークであり、該ヨークｆ、
ｆの対向面にマグネットｇ、ｇが固定されている。

ｈは給電ラインが形成されたフレキシブルプリント板（
以下、ｒＦＰｃＪと言う。）であり、その一端部がコイ
ルｅに接続され、他端部がプリント基板ｉの駆動電流供
給回路に接続されている。

しかして、コイルｅに駆動電流が供給されると、該コイ
ルｅに駆動電流の方向に応じた方向への移動力が生ずる
ので、それによって移動体ｄが移動されることになる。

（Ｄ、発明が解決しようとする問題点）［第６図コ しかしながら、上記したリニアモータａには以下のよう
な問題がある。

即ち、移動体ｄに設けられたコイルｅとブリント基板ｌ
の駆動電流供給回路との接続をＦＰＣｈを使用して行な
っているため、この接続に特別な部材を必要とし、かつ
、ＦＰＣｈの両端を移動体ｄとプリント基板ｉに固定す
る作業やそのための構造が必要となり、従って、部品点
数が多くなり、作業に手間がかかるという問題がある。

また、ＦＰＣｈを配置するための特別なスペースを用意
しておく必要があり、しかも、このＦＰＣｈは移動体ｄ
の移動に伴なってその位置が移動するのて、上記スペー
スは大きなものとなり、従って、このＦＰＣｈがリニア
モータａの小型化を妨げる原因になると共に設計の自由
度をかなり制約するという問題がある。

更に、ＦＰＣｈは可撓性を有するとは言ってもある程度
の弾性を有しているので、この弾性が移動体ｄの動きを
妨げるように作用する。即ち、移動体ｄの動きの負荷に
なり、移動体ｄの動作特性が微妙に狂わされるという問
題があり、更には、ＦＰＣｈが変形を繰り返すことによ
ってその導体に断線が生ずる慣れがあるという問題もあ
る。

（Ｅ、問題点を解決するための手段） そこで、本発明リニアモータは、上記問題点を解決する
ために、コイルが巻回された移動体の被ガイド部とガイ
ド手段との接触部を導電性を有するように形成すると共
に、上記コイルと駆動電流供給部とを上記接触部を介し
て接続するようにしたものである。

・従って、本発明リニアモータによれば、移動体に設け
られたコイルへの駆動電流の供給をガイド手段と移動体
の導電性を有する接触部を介して行なうことができるの
で、移動体に線材やＦＰＣ等の可撓導体を接続しないで
済み、従って、その分、部品点数を削減することができ
、かつ、コイルと駆動電流供給部との接続を行なうため
の作業を簡単にすることができると共に、コイルと駆動
電流供給部との間の接続手段を配置するための特別なス
ペースを用意しないで済むので小型化を図ることができ
、しかも、移動体の移動による上記接続手段に断線が生
ずる惧れも無く、更に、従来の可撓導体のように移動体
の動きの負荷になることも無い。

（Ｆ　実施例）［第１図乃至第５図コ 以下に、本考案リニアモータの詳細を図示した各実施例
に従って説明する。

（Ｆ−１，第１の実施例）［第１図乃至第４図］ 第１図乃至第４図は本考案リニアモータを光学ピックア
ップ装置に適用した第１の実施例１を示すものである。

（ａ　ベース） ２は光学ピックアップ装置１のベースであり、金属から
成る。

３はベース２の主部であり、前後方向（第１図における
左斜め下方へ向う方向を前側とし、右斜め上方へ向う方
向を後側とする。また、同図における左斜め上方へ向う
方向を左側とし、右斜め下方へ向う方向を右側とする。

以下の説明において向きを示すときはこの方向によるも
のとする。）に長い長方形の板状を為すと共に、その上
面３ａの前端縁及び後端縁の左右両端を除いた位置から
支持壁４．４が立設されている。そして、該支持壁４．
４の左右両端部から突設された突出部５．５、・・・に
ここを左右方向へ貫通した螺孔６．６、・・・が形成さ
れている。

（ｂ　ガイドレール） ７．７は後述する光学ヘッドの移動方向を案内するため
のガイトレールであり、前後方向に細長い角柱状を為し
、その−側面に長さ方向に延びるＶ字状の案内溝８．８
が形成されている。

９．９、・・・はガイドレール７．７の前後両端部に形
成された取付孔であり、ガイトレール７．７をその厚み
方向、即ち、左右方向に貫通すると共に、前記案内溝８
．８側の開口部９ａ、９ａ、・・・は他の部分より大径
に形成されてい１０．１０、・・・は前記案内溝８．８
のＶ字形を為す斜面８ａ、８ａ、・・・に形成された比
較的浅い凹部てあり、該凹部１ｏ、１ｏ、・・・に前後
方向に、細長くかつ薄板状の導電性を有する金属片１１
．１１、・・・がそれぞれ嵌込状に固定されており、ガ
イトレール７．７の案内溝８．８の斜面８ａ、８ａ、・
・・はその前後両端部を除いた大部分が導電性を有して
いる。

そして、ガイドレール７．７は、その案内溝８．８が互
いに左右方向で対向する向ぎて、その前後両端部が前記
支持壁４．４の突出部５．５、・・・の左右方向におけ
る対向面５ａ、５ａ、・・と支持Ｍ４．４の上面とが成
すＬ字形の角部に位置されると共に、その取付孔９．９
、・・・を押通されたねし１２．１２、・・・が上記突
出部５．５、・・・に形成された螺孔６．６、・・・に
螺合されることによってベース２に固定されている。

従って、２つのカイトレール７．７はベース２の主部３
より稍高い位置で前後方向に沿って互いに平行に延びる
ように配置されている。

そして、ガイトレール７．７の金属片１１．１１、・・
・の各一端部が図示しない回路基板に設けられた駆動電
流供給回路と接続されている。

（Ｃヨーク、マグネット） Ｉ３、Ｉ３はヨーつてあり、前後方向に長い板状を為し
、その前後両端部がベース２の支持壁４．４の互いに反
対側を向いた側面４ｂ、４ｂ、　　・・・に固定されて
いる。尚、ヨーク１３．１３の上面は支持壁４．４の上
面と面一にされている。

１４．１４及び１５．１５は前後方向に細長い板状をし
たマグネットであり、これらのうち２つのマグネット１
４．１４はヨーク１３．１３の互いに対向する側面のう
ちガイドレール７．７と略凹し高さに固定され、他の２
つのマグネット１５．１５はベース２の主部３の上面３
ａのうちガイトレール７．７の略真下に固定されている
。

（ｄ、光学ヘッド） １６は光学ヘッド、１７は該光学ヘッド１６の主部を成
すボビンであり、その各部が合成樹脂により一体に形成
されている。

該ボビン１７は、上方から見て、−辺の長さがベース２
の前後方向における長さの３分の１位の略正方形状を為
すと共に高さが前記ガイドレール７．７の高さより稍高
いブロック状をしており、その外周面の前後方向におけ
る中央部１８は他の部分より一回り大きく、また、上記
中央部１５の上面の左右方向における中央部１５ａは他
の部分より更に高く形成されている。

１９はボビン１７に形成された光通過孔であり、側方か
ら見て略り字形に延びると共に、その一端はボビン１７
の前端面１７ａの中央部に開口し、他端は上面の中央部
１８ａに開口しており、その屈曲部に反射ミラー２０（
第３図参照）が前】　２ 面１７ａ側開口及び上面１８ａ側開口にそれぞれ略４５
度の角度を有するように配置されている。

２１．２１はボビン１７の左右両端部を前後方向に貫通
したレール挿通孔であり、前後方向から見て上下方向に
稍長い矩形をしており、その上下方向の長さは前記ガイ
ドレール７．７の高さより稍大きくなっている。

そして、左側のレール挿通孔２１の右壁面と右側のレー
ル挿通孔２１の左壁面のうち上下方向における略中央部
に前後方向に沿って延びる案内溝２２．２２が形成され
ており、これら案内溝２２．２２は前記ガイドレール７
．７に形成された案内溝８．８と同様に、Ｖ字形をして
いる。

２３．２３、・・・は上記案内溝２２．２２のＶ字形の
斜面に形成された比較的浅い凹溝であり、これら凹溝２
３．２３、・・・に導電性を有する細長い金属片２４．
２４、・・・がそれぞれ嵌込状に固定されており、案内
溝２２．２２、・・・の斜面は導電性を有している。

２５はコイルであり、該コイル２５はボビン１７の外周
面の中央部１８以外の部分に線材を巻き付けることによ
り設けられると共に、その一端は上記金属片２４．２４
、・・・のうち左側の２つ２４．２４の前端面に半田付
され、他端は右側の金属片２４．２４の後端面に半田付
されている。

（ｅ　光学ヘットのガイトレールによる支持）上記した
光学ヘット１６は前記ガイドレール７．７に次のように
支持される。

即ち、ボビン１７の左側のレール挿通孔２１に一方のガ
イトレール７か、また、右側のレール挿通孔２１に他方
のガイトレール７か、その周囲に稍余裕を有した状態で
それぞれ挿通されると共に、レール挿通孔２１．２１の
壁面に形成された案内溝２２．２２とカイトレール７．
７の案内溝８．８との間に前後方向へ適宜に離間してそ
れぞれ２つの導電性を有する金属製の球２６．２６及び
２６．２６が介挿され、ボビン１７はその案内溝２２．
２２の斜面が球２６．２６及び２６．２６を挟んでガイ
トレール７．７の案内溝８．８の斜面と適度な接触圧で
接触することにより、ガイドレール７．７に移動自在に
支持され、その移動方向はガイドレール７．７の案内溝
８．８の延びる方向、即ち、前後方向とされる。

（ｆ、各部材の位置関係、コイルへの給電系路） しかして、光学ヘット１６がガイトレール７．７にこの
ように支持されると、そのボビン１７に設けられたコイ
ル２５の左右両端部が前記各マグネット１４．１４．１
５．１５の磁界内に各別に位置される。

更に、光学ヘット１６がガイトレール７．７′に支持さ
れると、ボビン１７の左側の案内溝２２に位置した前記
金属片２４．２４が球２６．２６を挟んで左側のガイド
レール７の案内溝８に位置した前記金属片１１．１１と
接触し、また、ボビン１７の右側の案内溝２２に位置し
た金属片２４．２４が球２６．２６を挟んで右側のガイ
トレール７の案内溝８に位置した金属片１１．１１と接
触することになり、この場合、前記したように、ボビン
１７側の金属片２４．２４と２４．２４にはコイル２５
の両端が各別に接続されると共にガイトレール７．７側
の金属片１１．１１と１１．１１は駆動電流供給回路と
接続されているので、コイル２５がこれら金属片２４．
２４．２４．２４、球２６．２６．２６．２６及び金属
片１１．１１．１１．１１を介して駆動電流供給回路と
接続されることになる。

しかして、光学ヘッド１６に設けられたコイル２５はリ
ート線やＦＰＣによらないで駆動電流供給回路と接続さ
れる。

（ｇ　動作） ２７は光学ディスク（図面には一部のみ示しである。）
、２８は光学ピックアップ装置１の後側に配置されたス
ピンドルであり、光学ディスク２７は上記スピンドル２
８に着脱自在に装着され、光学ディスク２７がスピンド
ル２８に装着されると、光学ヘット１６が光学ディスク
２７の記録面と対向される。

しかして、記録又は再生動作が開始すると、スピンドル
２８が駆動されて光学ディスク２７が回転されると共に
、レーザ光源を有する図示しない光学系からのレーザビ
ームがボビン１７の光通過孔１９に前方から入射し、か
つ、反射ミラー２０により光学ディスク２７の記録面へ
向けて反射され図示しない対物レンズにより上記記録面
上に集光するように照射される。そして、光学ディスク
２７に照射されたレーザビームにより信号の記録が、あ
るいは、その戻り光が検出されることにより信号の読み
取りが為されると共に、制御用のビームの戻り光に応じ
たトラッキング制御用の駆動電流が前記コイル２５に供
給され、この電流は前記マグネット１２．１３による磁
束を横切るように流れるので、コイル２５に前後方向へ
の移動力が生じ、この移動力により光学ヘット１６が前
後方向、即ち、光学ディスク２７のトラックを横切る方
向へ移動されてトラッキングか行なわれる。

（Ｆ−２第２の実施例）［第５図］ 第５図は本考案リニアモータを光学ピックアップ装置に
適用した第２の実施例２９を示すものである。

尚、この第２の実施例に示す光学ピックアップ装置２９
が前記第１の実施例に示した光学ピックアップ装置１と
相違する点は光学ヘッドのガイドレールに対する支持手
段のみである。従って、図面には要部のみを示し、また
、説明は上記相違点についてのみ行ない、それ以外の点
については図面の各部に第１の実施例における同様の部
分に付した符号と同し符号もしくは該同し符号に付加符
号を付した符号を付することにより説明を省略する。

３０．３０はガイド軸てあり、略円柱状をし、かつ、そ
の表面に導電性を有する金属膜３０ａ、３０ａがコーテ
ィングされると共に、前後方向に沿って互いに平行に延
びるように、その両端部かベース２の支持壁４．４に支
持されており、金属膜の一端部が駆動電流供給回路と接
続されている。

３１．３１は光学ヘッド１６Ａのボビン１７Ａの左右両
端寄りの位置を前後方向へ貫通するように設けられたリ
ニアベアリングであり、互いに同軸に嵌合された導電性
を有する金属製の複数の円筒状の玉受体に多数の球体が
軸方向と周方向へ配列された状態で転勤自在に支持され
ており、光学ヘット１６Ａはこれらリニアヘアリング３
１．３１に前記ガイド軸３０．３０が挿通されることに
よりこれらガイド軸３０．３０に移動自在に支持され、
リニアベアリング３１．３１はその球体を介してガイド
軸３０．３０の金属膜３０ａ、３０ａと、常時、電気的
に接続することになる。

そして、ポビン１７Ａに設けられたコイル２５はその一
端が左側のリニアベアリング３１の前端面に半田付され
、他端が右側のリニアベアリング３１の後端面に半田付
されている。

しかして、光学ヘッド１６Ａのコイル２５はリニアヘア
リング３１．３１及びカイト軸３０．３０の金属１＠３
０ａ、３０ａを介して駆動電流供給回路と接続されるこ
とになる。

（Ｇ、発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明リニ
アモータは、直線状に延びる一対のガイド手段と、該ガ
イド手段と接触して案内される被ガイド部を有すると共
に被駆動用コイルが巻回された移動体と、上記ガイド手
段に沿ってかつコイルに対向した位置に配置されたマグ
ネットとを備えたリニアモータてあって、移動体の被ガ
イド部とガイド手段との接触部が導電性を有すると共に
、コイルと駆動電流供給部とを上記接触部を介して接続
したことを特徴とする。

従って、本発明によれは、移動体に設けられたコイルへ
の駆動電流の供給をガイド手段と移動体の導電性ある部
分を介して行なうことができるので、移動体に線材やＦ
ＰＣ等の可撓導体を接続しないで済む。

これにより、部品点数を削減でき、かつ、コイルと駆動
電流供給部との接続を行なうための作業を簡単にするこ
とができると共に、コイルと駆動電流供給部との間の接
続手段を配置するための特別なスペースを用意しないで
済むので形状の小型化を図ることができる。

しかも、本発明におけるコイルへの駆動電流供給手段は
ガイド手段と移動体に対して各別に位置が固定されてい
るため、移動体が移動してもこれら駆動電流供給手段に
断線が生じたりする慣れが無く、従って、信頼性が向上
する。

更には、移動体にリード線やＦＰＣ等の可撓導体を接続
した場合は該可撓導体が移動体の動きの負荷となるが、
本発明によれば、移動体にこのような可撓導体を接続し
ないでコイルへの駆動電流の供給を行なうことができる
ので、その供給手段が移動体の動きに影響するようなこ
とは無い。

尚、前記実施例においては、移動体の被ガイト部とガイ
ド手段との接触部に金属片を固定したり金属膜をコーテ
ィングするようにしたが、移動体の被ガイド部やガイド
手段の移動体との接触部が導電性を有する材料から成る
場合はこのような導電性を有する部材や導電性を有する
材料からなる膜を設ける必要は無い。

また、前記各実施例においては、本発明リニアモータを
光学ピックアップ装置に適用したものを示したが、本発
明はこのような適用例に限られることなく、直線状に延
びる一対のガイド手段と、該ガイド手段と接触して案内
される被ガイド部を有すると共に被駆動用コイルが巻回
された移動体と、上記コイルと対向した位置てガイド手
段に沿って配置されたマグネットとを備えた各種のリニ
アモータに適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明リニアモータを光学ピックア
ップ装置に適用した第１の実施例を示すものであり、第
１図は一部を切り欠いて示す斜視図、第２図は平面図、
第３図は第２図のＩＩＩ　−ＩＩＩ線に沿う断面図、第
４図は分解斜視図、第５図は本発明リニアモータを光学
ピックアップ装置に適用した第２の実施例を示す斜視図
、第６図は従来のリニアモータの一例を一部切り欠いて
示す側面図である。 符号の説明 １・・・リニアモータ、 ７・・・ガイド手段、 １１・・・　（ガイド手段の）接触部、１４．１５、・
・・マグネット、 １６・・・移動体、　　２２・・・被ガイド部、２４・
・・　（被ガイド部の）接触部、２５・・・コイル、 ２９・・・リニアモータ、 １６Ａ・・・移動体、 ３０・・・ガイド手段、 ３０ａ・・・（ガイド手段の）接触部、３１・・・被ガ
イド部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　直線状に延びる一対のガイド手段と、該ガイド手段と
   接触して案内される被ガイド部を有すると共に被駆動用
   コイルが巻回された移動体と、上記ガイド手段に沿って
   かつコイルに対向した位置に配置されたマグネットとを
   備えたリニアモータであって、 移動体の被ガイド部とガイド手段との接触部が導電性を
   有すると共に、 コイルと駆動電流供給部とを上記接触部を介して接続し
   た ことを特徴とするリニアモータ