JPH02106155A

JPH02106155A - リニアモータ

Info

Publication number: JPH02106155A
Application number: JP25919588A
Authority: JP
Inventors: Naoya Eguchi; 直哉江口; Michio Oka; 美智雄岡
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-04-18

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〕本発明は、例えば所謂光デイスク再生装置の光学式ピッ
クアップの移動手段に使用して好適な可動コイル型のリ
ニアモータに関する。

〔発明の概要］本発明は、例えば所謂光デイスク再生装置の光学式ピッ
クアップの移動手段に使用して好適な可動コイル型のリ
ニアモータに関し、厚さ方向に着磁された磁石に対向し
て配設されたヨークをコイルが巻装されたボビンの透孔
に挿通し、そのコイルに通電してそのボビンを駆動する
ようにした可動コイル型のリニアモータにおいて、その
ボビンの透孔の内面とこの内面に対向するそのヨークの
外面との間に転動体をそのボビンの駆動方向に沿って変
位自在に保持すると共に、その転動体に接するそのボビ
ンの透孔の内面又はそのヨークの外面の少くとも一方に
その転動体を案内する１対のシャフトを設け、その転動
体を介してそのボビンをそのヨークに支承したことによ
り、磁気回路を形成するヨークをボビンの案内軸に兼用
して可動部分が小型軽量となり、高速で安定な動作が可
能になると共に、その転動体の案内機構が低コスト化で
きるようにしたものである。

〔従来の技術〕

所謂光デイスク再生装置における光学式ピックアップの
移動手段として、厚さ方向に着磁された磁石に対向して
配設されたヨークをコイルが巻装されたボビンの透孔に
挿通し、そのコイルに通電してそのボビンの推力を得る
ようにした可動コイル型のリニアモータが使用されてい
る。従来の可動コイル型のリニアモータはそのヨークと
は別体にそのボビンを案内する案内軸が設けられており
、そのボビンにはその案内軸に対応した摺動基板を設け
る必要があり、可動部分の寸法及び重量が大きくなり推
力／重量が小さく高加速度が得られない不都合があった
。また、それによって可動系の機械的共振周波数が低（
なり、サーボ系の周波数帯域が狭くなる不都合があった
。

斯かる不都合を解消するため、本出願人は特願昭６３−
１６２７０号において、磁気回路を形成するヨークをボ
ビンの案内軸に兼用するようにして可動部分を小型軽量
化した可動コイル型のリニアモータを提案した。第６図
及び第７図はその特願昭６３１６２７０号で開示された
リニアモータを示し、この第６図及び第７図において、
厚さ方向に着磁された磁石（１）が磁性材よりなる基板
（２１）の凸部（２２ｃ）及び（２２ｅ）に取付けられ
たヨーク（２３）の−面に被着され、この磁石（１）に
対面する如く厚さ方向に着磁された磁石（２）が基板（
２１）の凸部（２２ｄ）及び（２２ｆ）に取付けられた
ヨーク（２４）の−面に被着されている。そして、その
磁石（１）を囲んでそのヨーク（２３）と閉もｄ路を形
成する如く、基板（２１）の凸部（２２ｃ）及び（２２
ｅ）にヨーク（２５）が取付けられ、その磁石（２）を
囲んでそのヨーク（２４）と閉磁路を形成する如く、基
板（２１）の凸部（２２ｄ）及び（２２ｆ）にヨーク（
２６）が取りつけられている。

また、（３１）は合成樹脂からなるボビンであり、この
ボビン（３１）の両端部には１対のコイル（３２Ａ）及
び（３２Ｂ）が巻装されていると共に、このボビン（３
１）には互いに交差する如く孔（３３Ｖ）及び（３３Ｈ
）が設けられている。さらに、このボビン（３１）には
巻装された１対のコイル（３２Ａ）及び（３２Ｂ）を貫
く如く１対の透孔（３５）及び（３６）が穿設され、こ
れら１対の透孔（３５）及び（３６）に夫々ヨーク（２
５）及び　（２６）が挿通されている。そして、その透
孔（３５）の内面及びこの内面に対向するヨーク（２５
）の外面には夫々Ｖ溝よりなる案内溝（３５ｇ）及び（
２５ｇ）が形成され、これら案内溝（３５ｇ）及び（２
５ｇ）の間に１対のボール（３７Ａ）及び（３７Ｂ）　
（（３７Ａ）は図示省略）が介装されている。同様に、
その透孔（３６）の内面及びコーク（２６）の外面には
夫々Ｖ溝よりなる案内溝（３６ｇ）及び（２（３ｇ）が
形成され、これら案内溝（３６ｇ）及び（２６ｇ）の間
に１対のボール（３８八）及び（３８Ｂ）　（（３８八
）は図示省略）が介装されている。従って、ボビン（３
１）は１対のボール（３７Ａ）及び（３７Ｂ）並びに１
対のボール（３８八）及び（３８Ｂ）を介してヨーク（
２５）及び（２６）に支承されており、そのボビン（３
１）はそのヨーク（２５）及び（２６）の長手方向に沿
って変位自在とされてい伝第６回例において、ボビン（３１）の両端部のコイル（
３２Ａ）及び（３２Ｂ）に夫々通電することにより、磁
界と電流との作用によるフレミングの左手の法則に従っ
てそのボビン（３１）には推力が付与される。

〔発明が解決しようとする課題］第６図例のリニアモータはヨーク（２５）及び（２６）
によって案内軸を兼用することによってボビン（３１）
を小型軽量化して高速で安定な動作が可能になるという
顕著な効果を奏するが、そのボビン（３１）とヨーク（
２５）及び（２６）との間に介装されたボール（３７Ｂ
等）を案内するための■溝よりなる案内溝（３５ｇ等）
は面精度０．２μｍ〜０．５μｍ程度で仕上げる必要が
あり、加工が困難で加工工数が増加して製造コストが上
昇する不都合があった。

また、一般に物品の外面に高精度な案内溝を形成するこ
とに比べて、物品に穿設された孔の内面に高精度な案内
溝を形成することは特に困難であり、そのボビン（３１
）の透孔（３５）及び（３６）の内面に高精度な案内溝
（３５ｇ）及び（３６ｇ）を形成することは、第６図例
のリニアモータにおいて製造コストを低減する上で大き
な障害となっていた。

本発明は斯かる点に鑑み、可動部分が小型軽量となり、
高速で安定な動作が可能になると共に、製造コストが低
減できる可動コイル型のリニアモータを提案することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によるリニアモータは例えば第１図及び第２図に
示す如く、厚さ方向に着磁された磁石（１）。

（２）に対向して配設されたヨーク（２５）、　（２６
）をコイル（３２八）、　（３２Ｂ）が巻装されたボビ
ン（３１）の透孔（３５）　、　（３６）に挿通し、そ
のコイル（３２Ａ）　、　（３２Ｂ）に通電してそのボ
ビン（３１）を駆動するようにした可動コイル型のリニ
アモータにおいて、そのボビン（３１）の透孔（３５）
、　（３６）の内面とこの内面に対向するそのヨーク（
２５）、　（２６）の外面との間に転動体（３７Ｂ）　
、　（３８Ｂ）をそのボビン（３１）の駆動方向に沿っ
て変位自在に保持すると共に、その転動体（３７Ｂ）　
。

（３８Ｂ）に接するそのボビン（３１）の透孔（３５）
　、　（３６）の内面又はそのヨーク（２５）　、　（
２６）の外面の少なくとも一方にその転動体（３７Ｂ）
　、　（３８Ｂ）を案内する１対のシャフト（５２）、
　（５３）を設け、その転動体を介してそのボビンをそ
のヨークに支承するようにしたものである。

〔作用〕

斯かる本発明によれば、そのヨーク（２５）、　（２６
）はＣ’Ａ気回気合路成する要素としてだけでなく、そ
のボビン（３１）の案内軸としても兼用され、そのボビ
ン（３１）はそのヨーク（２５）、　（２６）に沿って
変位自在に支承される。従って、そのボビン（３１）は
小型軽量化されて高速で安定な動作が可能となる。さら
に、そのボビン（３１）とヨーク（２５）、　（２６）
との間に介装する転動体（３７Ｂ）　、　（３８Ｂ）の
案内面の少なくとも一方は１対のシャフト（５２）、　
（５３）によって形成されている。従って、案内面の加
工工数が低減され製造コストを低減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明リニアモータの一実施例につき第１図〜第
４図を参照して説明しよう。この第１図〜第４図におい
て第６図及び第７図に対応する部分には同一符号を付し
てその詳細説明は省略する。

第１図及び第２図は本例の可動コイル型のリニアモータ
を光デイスク再生装置の光学式ピックアップの移動手段
として使用した状態を示し、この第１図及び第２図にお
いて、（４１）は本例のリニアモータであり、このリニ
アモータ（４１）をθ方向に回動自在に軸支されている
光ディスク（４２）の裏面側に配設する。このリニアモ
ータ（４１）は厚さ方向に着磁された磁石（１）及び（
２）に対して夫々磁性体のヨーク（２５）及び（２６）
を配置して、これらヨーク（２５）及び（２６）をコイ
ル（３２Ａ）　、　（３２Ｂ）を巻装したボビン（３１
）に穿設された１対の透孔（３５）及び（３６）に夫々
挿通して構成する。このボビン（３１）は少くとも外周
部分が非磁性材であればよく、中心部はアルミニウムな
どの金属より形成してもよい。このボビン（３１）のそ
の１対の透孔（３５）及び（３６）の間にＬ字型に穴（
３３Ｖ）及び（３３Ｈ）を形成し、これらの穴（３３Ｖ
）と穴（３３Ｈ）との交差部分に光路変更用の反射鏡（
３４）を固定して、光ディスク（４２）に対面する穴（
３３Ｖ）の出口側に、マウント（４３）を介して対物レ
ンズ（４４）を有する光学式ピックアップ（４５）を取
り付ける。そして、穴（３３１１）を延長した方向に読
取り光学系（４６）を配設する。この読取り光学系（４
６）はレーザーダイオード（４７）、ビームスプリンタ
（４８）、コリメータレンズ（４９）、受光光学系（５
０）及びフォトダイオード（５１）等より構成し、その
レーザーダイオード（４７）より射出された光が、コリ
メータレンズ（４９）→反射鏡（３４）→光学式ビック
アンプ（４５）→光ディスク（４２）→光学式ピックア
ップ（４５）→反射鏡（３４）→コリメータレンズ（４
９）→ビームスプリッタ（４８）→フォトダイオード（
５１）の光路を辿ってこのフォトダイオード（５１）に
入射される如くなす。

本例のリニアモータ（４１）においては第３図に示す如
く、ボビン（３１）の１対の透孔（３５）及び（３６）
の夫々の内面に溝（３５ｈ）及び（３６ｈ）を形成し、
その講（３５ｈ）の中に１対のシャフト（５２）を取付
けて、この１対のシャフト（５２）に対向するヨーク（
２５）の−面に■溝よりなる案内溝（２５ｇ）を形成す
る。同様に、溝（３６ｇ）の中にも１対のシャフト（５
３）を取付けて、この１対のシャツｌ−（５３）に対向
するヨーク（２６）の−面に■溝よりなる案内溝（２６
ｇ）を形成する。これらシャフト（５２）、　　（５３
）はセラミックやステンレスなどのロンドの外面を研磨
して形成し、例えば接着剤によって夫々溝（３５ｈ）及
び（３６ｈ）に固定する。そして、その１対のシャフト
（５２）とヨーク（２５）の案内溝（２５ｇ）との間に
保持具（３９）によって間隔が一定に保たれた１対のボ
ール（３７Ａ）及び（３７Ｂ）を介装し、その１対のシ
ャフト（５３）とヨーク（２６）の案内溝（２６ｇ）と
の間に保持具（４０）によって間隔が一定に保たれた１
対のボール（３８＾）及び（３８Ｂ）を介装する。これ
らボール（３７Ａ等）はステンレス、セラミックス、ル
ビー又はサファイアなどの非磁性体より形成するのが好
ましい。

本例においては、ボビン（３１）がボール（３７Ａ等）
を介してヨーク（２５）、　（２６）に支承されており
、そのヨーク（２５）、　（２６）は夫々基板（２１）
に取付けられたヨーク（２３）及び（２４）と閉磁路を
形成するだけでなく、そのボビン（３１）の案内軸とし
ても使用されている。従って、そのボビン（３１）には
別途案内軸用の摺動基板を取付ける必要がなく小型軽量
化できるので、そのボビン（３１）はそのヨーク（２５
）及び（２６）の長手方向（第１図のＸ方向）に沿って
高速に、かつ安定に走行できる利益がある。このことは
、本例のリニアモータを光デイスク再生装置に適用した
場合に、より高速のアクセスが可能になることを意味す
る。

また、本例のリニアモータにおいては、そのボール（３
７１）の案内面の内でボビン（３１）の１対の透孔（３
５）及び（３６）の内面側の部分が夫々１対のシャフト
（５２）及び（５３）によって形成されている。これら
シャフト（５２）、　（５３）は極めて高精度のものが
安価に量産されているため、本例のボビン（３１）の１
対の透孔（３５）及び（３６）の内面側はその長手方向
の全長に亘る高精度な案内溝を設ける必要がなくなり、
加工工数が低減して製造コストを大幅に低減できる利益
がある。

また、第１図例においてシャフト（５２）、　（５３）
は接着剤によって夫々溝（３５ｈ）　、　（３６ｈ）の
中に固定していたが、第４図に示す如く、これらのシャ
フト（５２）　、　（５３）は夫々力“シメによって固
定しても良い。

この第４図例おいて、ボビン（３１）の内部は非磁性の
軽金属より形成して、そのボビン（３１）に穿設された
透孔（３５）の溝（３５ｈ）の両端には夫々突起（５４
）及び（５５）を設ける。そして、その溝（３５ｈ）に
１対のシャフト（５２）を入れた後に、図示省略した治
具によりそれら突起（５４）及び（５５）をカシメるこ
とによりその１対のシャフト（５２）は安定に保持され
る。

同様に、そのボビン（３１）に穿設された透孔（３６）
の溝（３６ｈ）にも両端に突起（５６）及び（５７）　
（（５７）は図示省略）を形成して、１対のシャツ）　
（５３）をカシメによっ°ζ固定する如くなす。

次に、第５図を参照して本発明リニアモータの他の実施
例につき説明しよう。この第５図においては、ボビン（
３１）に穿設された透孔（３５）の内面に取付けられた
１対のシャフト（５２）に対向するヨーク（２５）の−
面に溝（２５ｈ）を形成し、この溝（２５ｈ）の中に１
対のシャフト（５８）を取付ける。そして、その１対の
シャフト（５２）と１対のシャフト（５８）との間に１
対のボール（３７Ａ）及び（３７Ｂ）を介装する。同様
に、ヨーク（２６）の−面にも溝（２６ｈ）を形成して
この溝（２６ｈ）の中に１対のシャフト（５９）を取付
けて、ボビン（３１）側の１対のシャフト（５３）とそ
の１対のシャフト（５９）との間に１対のボール（３８
Ａ）及び（３８Ｂ）を介装する。従って、そのボビン（
３１）はそれら１対のボール（３７Ａ）　、　（３７Ｂ
）及び１対のボール（３８八）、（３８Ｂ）を介してそ
のヨーク（２５）及び（２６）に変位自在に支承される
。他の構成は第１図例と同様であるのでその詳細説明は
省略する。

第５図例によれば、そのボール（３７Ｂ等）の案内面は
全て安価なシャフト（５２）　、　（５８）　、　（５
３）　、　（５９）によって形成されており、そのヨー
ク（２５）及び（２６）にもその全長に亘る高精度な案
内面を加工する必要がなく、製造コストを一層低減でき
る利益がある。

尚、本発明は上述実施例に限定されず、本発明の要旨を
逸脱することなく種々の構成がとり得ることは勿論であ
る。例えば、ボビン（３１）とヨーク（２５）及び（２
６）との間に介在するボールの数をヨーり（２５）側に
２個、ヨーク（２６）側に１個としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明リニアモータは上述のように、磁気回路を形成す
るヨークをボビンの案内軸としても兼用するようにして
いるので、そのボビンに別途摺動裁板を設ける必要がな
く可動部分を小型軽量化して推力／重量を大きくするこ
とができ、より高速で安定な動作が可能となる利益があ
る。また、本発明はそのボビンとヨークとの間に介在す
る転動体の案内面の少くとも一方を１対のシャフトによ
って形成しているので、案内面の加工工数を低減でき製
造コストを低減できる利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明リニアモータの一実施例を示す斜視図、
第２図は第１図の■−■断面図、第３図は第１図例中の
リニアモータ（４１）を示す一部を切欠いた分解斜視図
、第４図は第１図例の変形例の要部を示す一部を切欠い
た斜視図、第５図は本発明の他の実施例を示す断面図、
第６図は従来の可動コイル型リニアモータを示す一部を
切欠いた斜視図、第７図は第６図の■−■断面図である
。（１）、　（２）は夫々磁石、（２５）、　（２６）は
夫々ヨーク、（３１）はボビン、（３２Ａ）　、　（３
２Ｂ）は夫々コイル、（３５）　。（３６）は夫々透孔、（３７Ａ）　、　（３７Ｂ）　、
　（３８Ａ）　、　（３８Ｂ）は夫々ポール（転動体）
　、（５２）、　（５３）は夫々シャフトである。

Claims

【特許請求の範囲】厚さ方向に着磁された磁石に対向して配設されたヨーク
をコイルが巻装されたボビンの透孔に挿通し、上記コイ
ルに通電して上記ボビンを駆動するようにした可動コイ
ル型のリニアモータにおいて、上記ボビンの透孔の内面と該内面に対向する上記ヨーク
の外面との間に転動体を上記ボビンの駆動方向に沿って
変位自在に保持すると共に、上記転動体に接する上記ボ
ビンの透孔の内面又は上記ヨークの外面の少なくとも一
方に上記転動体を案内する１対のシャフトを設け、上記
転動体を介して上記ボビンを上記ヨークに支承したこと
を特徴とするリニアモータ。