JPS61293154A - リニアパルスモ−タのブレ−キ機構 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、フロッピィディスク装置のヘッド送り等に
用いて好適なリニアパルスモータに係り、特に、電流が
印加されていない状態で外部から衝撃が加わった場合に
も、移動子の位置を保持できるようにしたリニアパルス
モータのブレーキ機構に関する。

［従来の技術］ 近年、ＯＡ（オフィス　オートメーション）化が盛んと
なり、その記憶装置としてフロッピィディスク装置が広
く用いられている。これらのフロッピィディスク装置の
ヘッド駆動にはリニアパルスモータが多用され、その小
型化、低廉化および薄型化が強く要請されている。そこ
で、本出願人は先に、特願昭５９−４７８６３号におい
て、上記要請を達成するリニアパルスモータを提案した
。

第４図〜第５図は、上記提案に係るリニアパルスモータ
と同種類のリニアパルスモータの構成例を示す斜視図で
ある。これらの図において、１は軟鋼などからなる移動
子、２は固定子であり、この移動子１の下面には櫛歯状
の移動子歯１ａが形成されている。

一方、固定子２は、永久磁石３と電磁石との相互作用に
よって、磁束の強くなる磁極を順次切り替えて移動子歯
１ａを順次引き行け、移動子ｌをステップ状に往復動さ
せるものであり、以下の構成からなっている。

まず、移動子１の下側には、これと対向して、スリット
板４が配置され、スリット板４の下側には電磁石用のコ
イル５．５が固定されたヨーク６、平面視Ｈ字状の永久
磁石３が順次固定されている。

上記ヨーク６の中央部には十゛字状の溝が形成され、こ
れによって４個の磁極６ａ’、６ｂ、６ｃ、６ｄが作ら
れている。また、磁極６　ａ、　６　ｂ、　６　ｃ、　
６　ｄの真上の位置に当たるスリット板４上の位置には
、櫛歯状の極歯４　ａ、４．　ｂ、４　ｃ、４　ｄが形
成され、移動子１の移動子歯１ａと極めて僅かな間隙を
隔てて対向している。

この間隙は、スリット板４の両側に配置された１対のリ
ニアベアリング７．７によって形成されるもので、該リ
ニアベアリング７の上に移動子１が載置され、リニアベ
アリング７と移動子ｌとが、スリット板４とガイド８．
９が形成する走行路に、長手方向移動自在に嵌め込まれ
ている。

第６図は、リニアベアリング７の構成を示す斜視図であ
る。図に示すように、リニアベアリング７は、１対のロ
ーラＩＩ、ＩＩと、ボール１２．１２と、これらを保持
するリテーナ１３とからなるもので、ローラ１１，１１
は開口部１４．１４に、ボール１２．１２は凹部１５，
１５に、それぞれ回転自在に嵌め込まれている。なお、
第４図中、１６は上方に折り曲げられてリニアベアリン
グ７の移動を規制するストッパ、１８は永久磁石３の磁
路を構成するバックプレートである。

以」二の構成によれば、移動子１の下面両側がリニアベ
アリング７のローラ１１，１１に当接し、また、移動子
１の両側縁がボール１２．１２に当接する。そして、移
動子歯１ａと極歯４．ａ、４ｂ、４ｃ。

４ｄとが僅かな間隙をおいて対向する。この状態で、コ
イル５．５に所定のパルス状の電流を供給すると、移動
子１が固定子２上をステップ状に移動する。

上述したリニアパルスモータは小型、低価格かつ薄型に
構成し得る点で極めて優れているが、これをフロッピィ
ディスク装置のヘッド駆動に使用した場合、次のような
問題がある。

すなわち、フロッピィディスク装置、特に電源に電池を
使用したフロッピィディスク装置にあっては、ヘッド駆
動時（シーク時）にのみリニアパルスモータに電流を供
給して、無駄な電流を流さないように構成することが望
まれている。然るに、上記り、ニアパルスモータに電流
を供給しない状態においては、移動子１を一定の位置に
保持する力が弱いために、僅かの衝撃によってヘッドの
位置がずれてしまい、以後のヘッド駆動動作が正常に行
えなくなってしまうという問題があった。

このため°、従来は一方のガイド８または９に第７図に
示すようなブレーキ機構を設けて、シーク４一 時以外は移動子ｌ（ごブレーキをかけるようにしていた
。

第７図において、２１はヨークであり、このヨーク２１
にはコイル２２が巻回されている。また、ヨーク２１の
一端部には移動部２３の一端部が回動可能に取り付けら
れている。前記移動部２３の他端部には、ヨーク２１の
他端部２１ａに対向する突出部２３ａが形成され、この
突出部２３ａには一端が上記他端部２１ａに当接するス
プリング２４が被嵌されている。この結果、移動部２３
の中央部に設けられたブレーキ部２５は、コイル２２が
励磁されていないときには、スプリング２４によって移
動子■側に付勢され、移動子■にブレーキをかける一方
、コイル２２が励磁されたときには、突出部２３ａがヨ
ーク２１の他端部２１ａに吸引され、ブレーキ部２５が
移動子ｌから離間し、ブレーキが外れるようになってい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した従来のブレーキ機構にあっては、ブ
レーキを外している間（すなわち、シーり中）、ずっと
コイル２２に通電していなければならないため、電力消
費と発熱量が多く、フロッピィディスク装置などの熱を
嫌う装置に使用するには問題があった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、消
費電力と発熱量の少ない、リニアパルスモータのブレー
キ機構を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの発明は、永久磁石を有
し、かつ第１の安定点と第２の安定点との間を移動可能
にされた作動部材と、この作動部材を駆動して前記第１
、第２の安定点の間を移動させる電磁石と、前記作動部
材が前記第１の安定点にあるときに移動子にブレーキを
かけるブレーキ部とを具備し、前記電磁石が正方向に励
磁されたときに前記作動部材を前記第１の安定点に移動
させ、かつこの励磁が終わった後も前記第１の安定点に
前記作動部材を保持するとともに、前記電磁石が逆方向
に励磁されたときには前記作動部材を第２の安定点に移
動させ、かっこの逆励磁が終わった後も前記第２の安定
点に前記作動部材を保持することを特徴とする。

［作用　］ 上記構成によれば、パルス状の励磁電流によって、作動
部材の位置を第１または第２の安定点に移動させること
ができ、しかも移動した作動部材はその位置に止どま−
るから、コイルに励磁電流を流し続ける必要がない。こ
の結果、前記ブレーキ機構を有するリニアパルスモータ
をフロッピィディスク装置等のヘッド駆動に使用した場
合、省電力化と発熱量の低減化とを計ることが可能にな
る。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の第１実施例の構成を示す斜視図であ
る。この図において、ガイド８の上面中央部には、１対
のスペーサ３１．３２が長手方向に並べて配置され、ス
ペーサ３１の上面には平面形状はぼＵ字状のヨーク３３
がねじ止めされる一７一 方、スペーサ３２の上面には移動部３４がガイド８の幅
方向摺動自在にねじ止めされている。

上記ヨーク３３にはコイル３５が巻回され、コイル３５
が励磁されると、ヨーク３３の対向する両端部３３ａ、
３３ｂ間に磁界を形成するようになっている。この両端
部３３ａ、３３ｂ間には、移動部３４と一体に移動する
マグネットヨーク３６ａが配置され、このマグネットヨ
ーク３６ａには、これと平行するマグネットヨーク３６
ｂが永久磁石３７を介して固定されて、これらのマグネ
ットヨーク３６ａ、３６ｂがヨーク３３の端部３３ａを
挾む形となっている。こうして、上記両端部３３ａ、３
３ｂとマグネットヨーク３６ａ、３６ｂとは、内側より
３３ｂ、３’６ａ、３３ａ、３６ｂの順序に並び、磁力
による相互作用を及ぼし合うようになっている。

また、移動部３４の側面には移動子ｌの側面ｌｂに向け
て突出するブレーキ部３８が形成され、その先端にはゴ
ム部材３８ａが固定されている。

なお、図中、３９はブレーキ部３８の動きを規制する規
制部材である。

このような構成において、コイル３５に正方向のパルス
状電流が供給されると、ヨーク３３の両端部３３ａ、３
３ｂ間に、短期間の間、磁界が発生し、マグネットヨー
ク３６ｂがヨーク３３の端部３３ａに吸引されるととも
に、マグネットヨーク３６ａが端部３３ｂに吸引される
。このため、移動部３４とブレーキ部３８とは移動子ｌ
の方向に移動し、ゴム部材３８ａが移動子ｌの側面１ｂ
に当接する。そして、上記電流供給が終了した後も、マ
グネットヨーク３６ｂ、３６ａは永久磁石３７の作用に
よって、端部３３ａ、３３ｂに各々吸着しているから、
移動部３４とブレーキ部３８とはこの位装置（第１の安
定点）を保持し、ブレーキがかかった状態が維持される
。

一方、コイル３５に逆方向のパルス状電流を供給すると
、ヨーク３３の両端部３３ａ、３３ｂ間に、上と逆方向
の磁界が短期間発生し、マグネットヨーク３６ａが端部
３３ａに吸引される。このため、移動部３４とブレーキ
部３８とは外方（図の左方向）に移動し、ゴム部材３８
ａが移動子１の側面ｌｂから離れて、ブレーキが外れる
。そして、上記電流供給が終了した後も、マグネットヨ
ーク３６ａは、永久磁石３７の働きによって、端部３３
ａに吸着しているため、移動部３４とブレーキ部３８と
はこの位置（第２の安定点）を保持し、ブレーキは外れ
たままの状態を維持する。

次に、第２図はこの発明の第２実施例の構成を示す平面
図である。この図において、４１は平面視Ｅ字状のヨー
クであり、ヨーク４１の中央突出部４１ａにはコイル４
２が巻回されている。そして、コイル４２が励磁される
と、ヨーク４１の両側突出部４１ｂ、４１ｃと中央突出
部４１ａとの間に磁界が形成される。

上記ヨーク４１の突出部４　ｌｂ、４１　ａ、４１ｃの
一端側には、図の左右方向に一体に移動する３つのマグ
ネットヨーク４３ａ、４３ｂ、４３ｃが配置され、その
各先端部が突出部４　ｌｂ、４１ａ、４１ｃの先端部に
、２つの異なった位置で当接するようになっている。す
なわち、マグネットヨーク４３ａ。

４３ｂ、４３ｃの先端部が突出部４　ｌ　ｂ、４１　ａ
、４．１ｃに当接する第１の安定点と、マグネットヨー
ク４３ｂ、４３ｃが突出部４．　ｌ　ｂ、４１　ａに当
接する第２の安定点とにおいて当接する。また、マグネ
ットヨーク４３ａ、４３ｂ、４３ｃの他端側には永久磁
石４４ａ、４４．ｂが介装され、マグネットヨーク４３
ａ。

４．３ｂ、４．３ｃと永久磁石４４ａ、４４ｂの一端部
を囲む形で移動部４５が固定されている。この移動部４
５はガイド８に固定されたスライド用ピン４６゜４６に
摺動自在に取り付けられるとともに、移動部４５の一側
には、移動子ｌの側面１ｂに向けて延びるブレーキ部４
７が形成され、その先端にゴム部材４７ａが固定されて
いる。

このような構成において、コイル４２にパルス状の電流
を供給すると、第１実施例で述べたのと同様にして、移
動部４５が、上記第１の安定点（ブレーキ位置）、また
は第２の安定点（ブレーキ解除位置）に停止する。

すなわち、コイル４２に正方向のパルス状電流が供給さ
れると、突出部４　ｌ　ｂ、４１ａ、４１ｃにマグネッ
トヨーク４３ａ、４３ｂ、４３ｃが各々吸着され、ブレ
ーキ部４７が移動子１の方向に移動してゴム部材４７ａ
が移動子１の側面に当接してブレーキ位置となり、逆に
、コイル４２に逆方向のパルス状電流が供給されると、
突出部４．１　ａにマグネットヨーク４３ｃが吸着する
とともに、突出部４１ｂにマグネットヨーク４３ｂが吸
着してブレーキ解除位置になる。そして、上記パルス状
電流の供給停止後も、永久磁石４４ａ、４４ｂの作用に
よって、移動部４５は移動した位置に保持される。

最後に、第３図は、この発明の第３実施例の構成を示す
平面図である。図において、５１は平面視略Ｃ字状のヨ
ークであり、このヨーク５１にはコイル５２が巻回され
ている。また、ヨーク５１の両端部５１ａ、５１ｂの間
には、永久磁石５３ａ。

５３ｂの両側に平行に固定されたマグネットヨーク５４
ａ、５４ｂが配置され、永久磁石５３’ａ、５３ｂの中
心部に挿入されたシャフト５５を中心として、２つの安
定点の間を水平に回動するようになっている。すなわち
、図に示すように、マグネットヨーク５４ａの一端がヨ
ーク５１の一端部５１ａに当接するとともに、マグネッ
トヨーク５４ｂの他端がヨーク５１の他端部５１ｂに当
接する第１の安定点と、マグネットヨーク５４ａの他端
部がヨーク５１の他端部５１ｂに当接するとともに、マ
グネットヨーク５４ｂの一端部がヨーク５１の一端部５
１ａに当接する第２の安定点との間を、マグネットヨー
ク５４ａ、５４ｂが回動する。そして、マグネットヨー
ク５４ｂに固定されたブレーキ部５６も、これらの２つ
の安定点の間を回動し、上記第１の安定点にあるときに
、ブレーキ部５６の先端に取り付けられたゴム部材５６
ａが、移動子１の側面ｔ、ｂに当接して、これにブレー
キをかけるように構成されている。

このような構成において、コイル５２に正方向のパルス
状電流が供給されると、マグネットヨーク５４ａ、５４
ｂが時計方向に回動して、第１の安定点に移動し、ブレ
ーキ部５６のゴム部材５６ａが移動子ｌの側面１ｂに当
接して、これにブレーキをかける一方、コイル５２に逆
方向のパルス状電流が供給されると、マグネットヨーク
５４ａ、５４ｂが反時計方向に回動して、第２の安定点
に移動し、ゴム部材５６ａが移動子ｌの側面１ｂから離
間して、上記ブレーキを外す。そして、上記各安定点に
あっては、パルス状電流の供給が終わっても、永久磁石
５３ａ、５３ｂの作用によって、マグネットヨーク５４
ａ、５４．ｂおよびブレーキ部５６はその位置を保持す
る。

なお、上記各実施例においては、移動子１の側面１ｂに
ブレーキをかけるようにしたが、上記のブレーキ機構を
垂直に立てて取り付け、移動子１の上面にブレーキをか
けるようにしてもよい。

さらに、移動子１の下部の適所、例えば、移動子１の進
行方向における固定子両端の空間にブレーキ機構を備え
、移動子１の下面歯部１ａにブレーキをかけるようにし
てもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、パルス状電流によっ
てブレーキ部が２つの安定点の間を移動し、パルス状の
電流が供給されなくなった後は、永久磁石の作用によっ
て移動後の位置を保持するから、移動時のみコイルを励
磁すればよく、電力消費と発熱量の低減化を計ることが
できる。特に、このブレーキ機構を有するリニアパルス
モータをフロッピィディスク装置等に使用した場合、一
旦ブレーキをかければ、電流オフ後もこの状態が維持さ
れるから、衝撃によって移動子が移動してしまうおそれ
がなく、従って、シーク時以外、リニアパルスモータに
電流を供給しなくても済み、消費電力と発熱量の低減化
を計ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の第１実施例ないし第３
実施例によるリニアパルスモータのブレーキ機構の構成
を示す図で、第１図は斜視図、第２図、第３図は平面図
、第４図は従来のリニアパルスモータの構成を示す分解
斜視図、第５図は同リニアパルスモータの外観構成を示
す斜視図、第６図は同リニアパルスモータのリニアベア
リングの構成を示す斜視図、第７図は従来のブレーキ機
構の構成を示す斜視図である。 １・・・・・・移動子、８．９・・・・・・ガイド（案
内部材）、３３．４１．５１・・・・・・ヨーク（電磁
石）、３４，４５゜・・・・・・移動部（作動部材）、
３５，４２．５２・・・・・・コイル（電磁石）、３６
ａ、３６ｂ、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、５４ａ、５４ｂ
・・・・・・マグネットヨーク（作動部材）、３７．４
４ａ、４４ｂ、５３ａ、５３ｂ・・−−−−永久磁石（
作動部材）、３８，４７．５６・・・・・・ブレーキ部
。 ＝１６− 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 案内部材と、この案内部材が形成する走行路を走行する
   移動子とを有するリニアパルスモータにおいて、永久磁
   石を有し、かつ第１の安定点と第２の安定点との間を移
   動可能にされた作動部材と、この作動部材を駆動して前
   記第１、第２の安定点の間を移動させる電磁石と、前記
   作動部材が前記第１の安定点にあるときに前記移動子に
   ブレーキをかけるブレーキ部とを具備し、前記電磁石が
   正方向に励磁されたときに前記作動部材を前記第１の安
   定点に移動させ、かつこの励磁が終わった後も前記第１
   の安定点に前記作動部材を保持するとともに、前記電磁
   石が逆方向に励磁されたときには前記作動部材を第２の
   安定点に移動させ、かつこの逆励磁が終わった後も前記
   第２の安定点に前記作動部材を保持することを特徴とす
   るリニアパルスモータのブレーキ機構。