JPH0695387B2 - ボイスコイル形アクチユエ−タ - Google Patents

ボイスコイル形アクチユエ−タ

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JPH0695387B2
JPH0695387B2 JP62184326A JP18432687A JPH0695387B2 JP H0695387 B2 JPH0695387 B2 JP H0695387B2 JP 62184326 A JP62184326 A JP 62184326A JP 18432687 A JP18432687 A JP 18432687A JP H0695387 B2 JPH0695387 B2 JP H0695387B2
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yoke
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば光学的デイスク再生装置における光
検知装置の受光素子部など、被駆動体の位置調整をする
ボイスコイル形アクチユエータに関する。
〔従来の技術〕
第6図は従来のボイスコイル形アクチユエータを示す構
成図である。図において、1は軸方向の小範囲の位置調
整される被駆動体、2はこの被駆動体1を固着し軸方向
に移動する円筒状支持体で、非磁性材からなる。3はこ
の支持体2の外周に巻回された円筒状の軸方向駆動用コ
イル、4は磁性材からなる円筒状継鉄で、上記コイルに
エアギヤツプを介し対応する環状突起部4aが形成されて
おり、磁性材からなる底板5が固着されていて磁路をな
している。6は継鉄4の内周上下に固定され、円筒状支
持体2を軸方向の小移動可能に弾性支持する上下一対の
弾性支持部材で、ばね部材、ゴム体などからなる。7は
底板5上に軸中心位置に固着された永久磁石、8はこの
永久磁石7上に固着され、支持体2の内周にエアギヤツ
プを介し、かつ、円筒状コイル3に対応する高さ位置さ
れた円柱形の塊状継鉄である。
上記従来のアクチユエータにおいて、永久磁石7により
発生する磁束Φは点線で示すように、塊状継鉄8からコ
イル3を半径方向に直交して環状突起部4aに入り、継鉄
4,底板5を経て永久磁石7に返える。
コイル3に電流を通じると、直交する磁束Φとにより軸
方向の力を生じ、支持体2を介し被駆動体1を軸方向に
移動させる。電流の大きさや方向を変えることにより、
被駆動体1の軸方向位置が調整制御できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のボイスコイル形アクチユエータで
は、永久磁石7から発生する磁束Φは継鉄4,底板5を通
る長い磁路を要し、磁気抵抗が大きくなり効率が低下す
るとともに、外形が大きくなるという問題点があつた。
この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、永久磁石から発生する磁束の経路を短縮し、
永久磁石の磁束効率を向上し、外形が小形化されるボイ
スコイル形アクチユエータを得ることを目的としてい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明の第1の発明に係るボイスコイル形アクチュエ
ータは、非磁性材からなり、その上端部に被駆動体を固
定支持した円筒状支持体と、四角状に巻回形成され上記
円筒状支持体の外周に円周方向にしかも隣接する相互は
電流方向が逆になるように順に配設された4個以上の軸
方向駆動コイルと、上記円筒状支持体の内側または外側
にエアギャップを介し上記各軸方向駆動コイルの上辺及
び下辺に対応する位置において第1の継鉄にそれぞれ周
方向に分割して配設されかつ隣接する相互が異極性にさ
れた複数の永久磁石と、上記軸方向駆動用コイルを装着
した円筒状支持体の内側または外側にエアギャップを介
し上記永久磁石に対応して設置された第2の継鉄と、上
記円筒状支持体とその外側の継鉄との間に介設され、円
筒状支持体を軸方向の移動を可能に弾性支持する上下一
対の弾性支持部材を備えたものである。
また、この発明の第2の発明に係るボイスコイル形アク
チユエータは、非磁性材からなり、その上端部よりも下
方に被駆動体を固定支持した円筒状支持体と、四角状に
巻回形成され上記円筒状支持体の外周に円周方向にしか
も隣接する相互は電流方向が逆になるように順に配設さ
れた4個以上の軸方向駆動コイルと、上記円筒状支持体
の内側または外側にエアギャップを介し上記各軸方向駆
動コイルの上辺及び下辺に対応する位置において第1の
継鉄にそれぞれ周方向に分割して配設されかつ隣接する
相互が異極性にされた複数の永久磁石と、上記軸方向駆
動用コイルを装着した円筒状支持体の内側または外側に
エアギャップを介し上記永久磁石に対応して設置された
第2の継鉄と、上記円筒状支持体とその外側の継鉄との
間に介設され円筒状支持体を軸方向の移動を可能に弾性
支持する上下一対の弾性支持部材を備え、上記一対の弾
性支持部材のうちの上部の弾性支持部材を、上記被駆動
体よりも上方位置に配設したものである。
〔作用〕
この発明の第1の発明においては、軸方向に隣接する一
方の永久磁石から発生する磁束は、対応するコイルの円
周方向の一方辺を直交し、対応する第2の継鉄を通り同
コイルの円周方向の他方辺を直交し、軸方向に隣接する
他方の永久磁石に入り、背部の第1の継鉄を経て上記一
方の永久磁石に戻る。各コイルに通電すると、各上辺及
び下辺に直交する磁束とコイル電流とにより軸方向の力
を生じ、支持体を介し被駆動体を軸方向に移動する。磁
路は、軸方向に対をなす異極性の永久磁石間を通る短い
経路となる。
また、外周に4個以上の四角状のコイルが配置された円
筒状支持体は、軸直交断面にて8つ以上の線対称軸を有
し、任意の方向の軸直交方向外力に対して、傾きに対す
る姿勢変化をコイルの配置バランスにて阻止する。
さらに、この発明の第2の発明においては、一対の弾性
支持部材のうちの上部の弾性支持部材を、被駆動体より
も上方位置に配設したので、第1の発明に比し、さらに
被駆動体の支持の安定が図れる。
〔実施例〕
第1図及び第2図はこの発明によるボイスコイル形アク
チユエータの一実施例を示す構成図及び分解斜視図であ
り、1,2,5,6は上記従来装置と同一のものである。11は
四角状に巻回形成され、円筒状支持体2の外周に円周方
向に順に4個配置固定された軸方向駆動コイルで、円周
方向の上辺11a及び下辺11bを有しており、隣接する相互
は電流方向が逆になるようにしている。12は上記各コイ
ル2の上辺11a及び下辺11bにそれぞれ対応する位置に、
支持体2の内周にエアギヤツプを介して配置され、上,
下が対をなし、かつ、円周方向に分割配設された複数個
の永久磁石で、隣接する相互は異極性にしてある。13は
底板5上に軸中心に固着された取付体、14はこの取付体
13上に固着され、各永久磁石12を背部から固着した環状
の第1の継鉄である。なお、この第1の継鉄14は取付体
13と一体に形成してもよい。15は底板5上に固着された
円筒状の第2の継鉄で、支持体2の外周にエアギヤツプ
を介し各上下一対の永久磁石12に対応する位置にそれぞ
れ突起部15aが設けられてある。
第3図に各コイル11に対する各永久磁石12及び各突起部
15aの配置を、展開図で示す。
上記一実施例のアクチユエータにおいて、永久磁石12の
うち、上下に対をなす磁気の一方の磁石12aのN極から
出た磁束φは、点線で示すように、コイル11の上辺11a
を半径方向に直交して継鉄15の突起部15aに入り、コイ
ル11の下辺11bを半径方向に直交して他方の磁石12bのS
極に入り、背部の継鉄14を経て一方の磁石12aのS極に
返える。
このように、永久磁石12から出た磁束の大部分は、最短
の磁路を通り、磁束が有効に活用される。
コイル11に電流を通じると、直交する磁束Φとにより軸
方向の力を生じ、支持体2を介し被駆動体1を軸方向に
移動させる。コイル11の電流の大きさや方向を変えるこ
とにより、被駆動体1の軸方向位置を制御できる。
また、外周に4個の四角状のコイル11が配置された円筒
状支持体2は、軸直交断面にて8つの線対称軸を有し、
任意の方向の軸直交方向外力に対して、傾きに対する姿
勢変化をバランスにて阻止する。つまり、軸直交方向で
かつ上記線対称軸と直交する方向から衝撃力等が加わっ
た場合、コイル11の配置バランスにて円筒状支持体2の
傾き変化を阻止し、光軸と媒体(デイスク)との直角を
維持する。尚、上記実施例では、コイルを4個配置した
ものを示したが、このコイル数を増やすことにより、任
意の方向の軸直交方向外力に対して、円筒状支持体2の
傾き変化を阻止することは言うまでもない。
第4図はこの発明の他の実施例を示すアクチユエータの
構成図である。第1の継鉄25の各突起部25aには、コイ
ル11の上辺11a及び下辺11bにエアギヤツプを介し対応す
る上下一対宛の永久磁石17が固着されている。18は底板
5上の軸中心部に固着された取付体、19は環状をなし取
付体18に固着された第2の継鉄で、上記支持体2の内周
にエアギヤツプを介し、かつ、上下の永久磁石17に対応
する高さ位置にされている。この継鉄19の外周部には、
各永久磁石17の円周方向に対する隣接部に対応する位置
に軸方向の切欠き溝19aが設けられ、永久磁石17による
磁束がコイル11の上辺11a及び下辺11bに有効に直交する
ようにしている。なお、継鉄19は取付体18と一体に形成
してもよい。
第5図はこの発明の他の異なる実施例を示すアクチユエ
ータの構成図である。円筒状支持体20には上部側に被駆
動体1を固着しており、継鉄15には、被駆動体1の軸方
向の可動を自在にする切欠き穴15bを設けている。上部
の弾性支持体6は、被駆動体1より上方位置で、継鉄15
と円筒状支持体20間に装置され、被駆動体1の支持の安
定をより向上させている。
なお、各コイル11は、連続巻きにして形成し、隣接する
コイルごとに巻方向を反対にし、電流方向が相互で逆に
なるようにしてもよい。
また、上記実施例ではコイル11はコイル導線を巻回して
形成したが、印刷配線により形成し、円筒状支持体2に
固着するようにしてもよい。
さらに、円筒状支持体2を合成樹脂材など絶縁材で構成
し、この外周に直接印刷配線を施して各コイル11を形成
するようにしてもよい。
なおまた、継鉄15の開口側を、被駆動体1の取出口等必
要最小限の範囲を除き、磁性材により覆い磁気遮へい
し、永久磁石の漏れ磁束の外部への影響を防ぐようにし
てもよい。この場合、底板5が非磁性材であれば、この
外周も磁性材で覆うようにする。
また、継鉄15,25は磁性材からなるが、これでも外部へ
漏れ磁束がある場合は、さらに、この継鉄部をも磁性材
で覆うようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の第1の発明によれば、円筒状
支持体の外周に、四角状に巻回形成された4個以上のコ
イルを円周方向に順に配置し、隣接するコイルの電流が
互いに逆方向に流れるようにしてあり、上記支持体の内
周側又は外周側にエアギヤツプを介し、上記各コイルの
上辺及び下辺に対応する位置にそれぞれ永久磁石を配置
し、これらの永久磁石は隣接する相互は異極性にしてあ
り、各永久磁石は背部で第1の継鉄により固着し、さら
に、上記支持体に対し永久磁石とは反対側にエアギヤツ
プを介し永久磁石群に対応する第2の継鉄を配設したの
で、永久磁石による磁束の磁路が短縮され、磁束が効率
よく利用され、外形を小形化することができる。
また、円筒状支持体の外周に4個以上の四角状のコイル
を配置することにより、軸直交断面にて8つ以上の線対
称軸を有し、任意の方向の軸直交方向外力に対して、傾
きに対する姿勢変化をバランスにて阻止できる。つま
り、軸直交方向でかつ任意の方向から衝撃力等が加わっ
た場合でも、コイルの配置バランスにて円筒状支持体の
傾き変化を阻止し、光軸と媒体(ディスク)との直角を
維持できることから、信号の変化を招くことなく安定に
再生することができる。
また、この発明の第2の発明によれば、上記の弾性支持
部材を被駆動体より上方になるように配置しているの
で、第1の発明に比して、被駆動体のさらなる安定支持
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明によるボイスコイル形アクチユエータ
の一実施例を示す構成図、第2図は第1図の磁気回路構
成部品の分解斜視図、第3図は第1図のコイルと永久磁
石の配置を示す展開図、第4図及び第5図は、この発明
の他のそれぞれ異なる実施例を示す構成図、第6図は従
来のアクチユエータの構成図である。 1……被駆動体、2……円筒状支持体、6……弾性支持
部材、11……軸方向駆動用コイル、11a……上辺、11b…
…下辺、12,17……永久磁石、14,25……第1の継鉄、1
5,19……第2の継鉄、20……円筒状支持体。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非磁性材からなり、その上端部に被駆動体
    を固定支持した円筒状支持体と、 四角状に巻回形成され上記円筒状支持体の外周に円周方
    向にしかも隣接する相互は電流方向が逆になるように順
    に配設された4個以上の軸方向駆動コイルと、 上記円筒状支持体の内側または外側にエアギャップを介
    し上記各軸方向駆動コイルの上辺及び下辺に対応する位
    置において第1の継鉄にそれぞれ周方向に分割して配設
    されかつ隣接する相互が異極性にされた複数の永久磁石
    と、 上記軸方向駆動用コイルを装着した円筒状支持体の内側
    または外側にエアギャップを介し上記永久磁石に対応し
    て設置された第2の継鉄と、 上記円筒状支持体とその外側の継鉄との間に介設され、
    円筒状支持体を軸方向の移動を可能に弾性支持する上下
    一対の弾性支持部材を備えたことを特徴とするボイスコ
    イル形アクチュエータ。
  2. 【請求項2】複数の駆動用コイルを連続巻きにして形成
    した特許請求の範囲第1項記載のボイスコイル形アクチ
    ュエータ。
  3. 【請求項3】複数の駆動用コイルを印刷配線により形成
    した特許請求の範囲第1項ないし第2項のいずれかに記
    載のボイスコイル形アクチュエータ。
  4. 【請求項4】円筒状支持体の外周側の継鉄の開口部の被
    駆動体の取出しの必要部を除いた部分及び最外周の構成
    部品のうち非磁性部の外方を磁性材で覆い磁気遮蔽した
    特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の
    ボイスコイル形アクチュエータ。
  5. 【請求項5】非磁性材からなり、その上端部よりも下方
    に被駆動体を固定支持した円筒状支持体と、 四角状に巻回形成され上記円筒状支持体の外周に円周方
    向にしかも隣接する相互は電流方向が逆になるように順
    に配設された4個以上の軸方向駆動コイルと、 上記円筒状支持体の内側または外側にエアギャップを介
    し上記各軸方向駆動コイルの上辺及び下辺に対応する位
    置において第1の継鉄にそれぞれ周方向に分割して配設
    されかつ隣接する相互が異極性にされた複数の永久磁石
    と、 上記軸方向駆動用コイルを装着した円筒状支持体の内側
    または外側にエアギャップを介し上記永久磁石に対応し
    て設置された第2の継鉄と、 上記円筒状支持体とその外側の継鉄との間に介設され円
    筒状支持体を軸方向の移動を可能に弾性支持する上下一
    対の弾性支持部材を備え、 上記一対の弾性支持部材のうちの上部の弾性支持部材
    を、上記被駆動体よりも上方位置に配設したことを特徴
    とするボイスコイル形アクチュエータ。
  6. 【請求項6】複数の駆動用コイルを連続巻きにして形成
    した特許請求の範囲第5項記載のボイスコイル形アクチ
    ュエータ。
  7. 【請求項7】複数の駆動用コイルを印刷配線により形成
    した特許請求の範囲第5項ないし第6項のいずれかに記
    載のボイスコイル形アクチュエータ。
  8. 【請求項8】円筒状支持体の外周側の継鉄の開口部の被
    駆動体の取出しの必要部を除いた部分及び最外周の構成
    部品のうち非磁性部の外方を磁性材で覆い磁気遮蔽した
    特許請求の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載の
    ボイスコイル形アクチュエータ。
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EP1912588B1 (en) * 2005-08-05 2016-10-12 Koninklijke Philips N.V. Pendulum drive system for personal care appliances
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