JPS62193545A - 揺動型のム−ビングコイル型モ−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】 〔目　次〕 ・概要 ・産業上の利用分野 ・従来の技術（第６図） ・発明が解決しようとする問題点 ・問題点を解決するための手段 ・作用 ・実施例（第１〜５図） ・発明の効果 〔概　要〕 揺動型のムービングコイル型モータであって、コイルリ
ード線をモータの回転軸内部を通して回転軸端面上に端
子固定板を介して固定し、端子固定板の外周回りにばね
性を有するリボン状の中間リード線をぜんまい状に巻回
配置し、中間リード線の内側端子を前記コイルリード線
に接続固定しかつ外側端子をモータケース側に固定して
構成することにより、揺動回転による繰返し応力を前記
中間リード線に吸収させて繰返し応力に対する疲労強度
の向上（耐久性の向上）、コイルリード線の配線スペー
スの縮小化等を可能とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、揺動型のムービングコイル型モータに関し、
特にムービングコイルのリード線の引出構造に関するも
のである。

揺動型のモータで揺動角度が大きいものく例えば、３０
°〜３６０”　’）　としては、従来よりムービングマ
グネ７）型（可動マグネット型）のモータがほとんど↑
采用されていた。しかし、最近では、省エネルギー化、
高効率化を実現するため、ムービングコイル型（可動コ
イル型）のモータが必要となってきており、その開発が
進められている。ムービングコイル型モータは、コイル
側が揺動運動を行なう構造であるため、コイルのリード
線の引出構造が重要であり、リード線が実用上十分な寿
命（例えば、１〜ｌＯ億回の揺動回数に耐え得る寿命）
を有するもの、つまり信頼性の高いものであることが要
求される。

〔従来の技術〕

第６図は従来例を示す図であって、揺動型のムービング
コイル型モータの断面図である。尚、このモータはエン
コーダ部を内蔵したエンコーダモータとして形成された
ものである。

第６図において、符号ｌはケース本体１ａとこれに固設
されたＭｌｂとから成るモータケース、２はベアリング
３Ａ、３Ｂを介してモータケース１の中心部に正逆回転
自在に支承された回転軸（出力軸）、４はケース本体１
ａ内部に配置され回転軸２に片持ち状で固設されたボビ
ンをそれぞれ示す。ポビン４は円周方向に貫通する中空
孔４ａを有する。５はボビン４の外周に回転軸２の軸線
αと同一方向に巻着されたコイル（図中、点線で示す）
、６は断面が角形で外径が半リング状に形成され、ボビ
ン５の中空孔４ａを遊嵌貫通してケース本体ｌａ側に固
定されたコアを示す。

５ａはコイル５のリード線であり、余裕長をもってエン
コーダ復調部プリント板１３に接続されている。そして
、このリード線５ａとしては、通常のフレキシブルワイ
ヤあるいはフレキシブルプリント板等が用いられる。７
Ａ、７Ｂは軸線αと直交するポビン４の両性端面に対向
しかつ若干の空隙を介して配置され、ケース本体１ａの
支持板ｌｃ上及び底壁１ｄ上にそれぞれ固定されたマグ
ネット（永久磁石）を示し、８は回転軸２の一端部２ａ
に挿着固定されたキャプスタンを示す。

１１はモータケース１内部の支持板ＩＣと蓋１ｂの間に
配置されて回転軸２に挿着固定されたコードホイール、
１２はコードホイールの一方の板面に対向して配置され
かつエンコーダ復調部プリント仮１３に実装された光ａ
（例えば、ＬＥＤ）を示す。尚、プリント板１３はケー
ス本体ｌａ側に固定される。１４はコードホイール１１
の他方の板面に対向（光源１２に対向）して配置された
フェーズプレート、１５はフェーズプレート１４に対向
して配置された受光部（フォトダイオードマトリックス
）をそれぞれ示す。主として以上の部品によりエンコー
ダ部が形成される。

この従来例は上記の如くエンコーダ部を内蔵して形成さ
れたものであり、コイル５に正・逆方同の電流を流すこ
とにより、ポビン４を介して回転軸２がキャプスタン８
及びコードホイール１１と共に所定の回転角（揺動角）
範囲で正・逆回転する。そして、キャプスタン８の外周
にスチールベルト（図示なし）等が巻回され、このスチ
ールベルトを介して被駆動体の位置決め（例えば、磁気
ディスク装置においては磁気ヘッドの位置決め）等の制
御動作が行なわれる。尚、エンコーダ部はコードホイー
ル１１の回転により、コードホイール１１とフェーズプ
レートにそれぞれ設けられたスリットパターンが互に干
渉して光源１２からの透過光の光量が変化し、この光量
の変化する透過光を受光部１５で受光してこれを光電変
換し、コードホイール１１の回転に従って最終的に９０
゜位相差（Ａビフチ位相差）の２相正弦波出力を復調し
て出すように形成されている。この２相正弦波出力信号
が制御部（回転なし）等を介してコイル４にフィードバ
ンクされて制御動作が行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の揺動型のムービングコイル型モータにおいて
は、コイル５のリード線５ａは十分な余裕長をもって配
線されているが、コイル５（ボビン４）の揺動運動によ
ってどうしても直接的にくり返し応力をうけることにな
り、早期に疲労破断を生じ易いという問題がある。例え
ば、このリード線５ａは、磁気ディスク装置で要求され
るような１億〜ｔＯＷ回の揺動回数に対して耐久性がな
く、疲労破断を生ずる。また、リード線５ａの占めるス
ペースが大となり、モータの小型化が困難である。さら
に、リード線５ａが回転軸２の回転動作に影響を与える
ので、リード線５ａによる回転軸２まわりのオフセット
力が不安定で制御上の問題が生じ易い。

本発明は、このような問題点にかんがみて創作されたも
ので、コイルリード線に直接的にくり返し応力が作用し
ない引出し構造としてくり返し応力に対する疲労強度を
大幅に向上することができ、かつ小型化、制御性の向上
が可能な揺動型のムービングコイル型モータを提供する
ことを目的としている。

〔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の手段として、本発明では、
揺動型のムービングコイル型モータにおいて、 前記モータの回転軸２２にその回転中心軸線αに沿う孔
２２ｂ及びその中間部に半径方向の挿通孔２２ｃを前記
孔２２ｂと連通ずる形態で設け、前記ムービングコイル
２５Ａ、２５Ｂのコイルリード線２５Ａ−１、２５８−
１を前記挿通孔２２ｃ及び孔２２ｂを通して前記回転軸
２２の端面２２ｄ側から引出し、かつ該端面２２ｄ上に
固着して設けた端子固定板２６を貫通して該固定板２６
上に固着し、　前記端子固定板２６の半径方向に対応す
る外周回りにばね性及び導電性を有するリボン状の中間
リード線２７をぜんまい状に巻回して配置し、該中間リ
ード線２７の内側端子２７ａ、２７ｂを前記リード線２
５Ａ−１、２５Ｂ−１にそれぞれ接続固定すると共にそ
の外側端子２７ｃ、２７ｄをモータケース２１側に固定
して外部引出線３０と接続可能に構成したことを特徴と
する揺動型のムービングコイル型モータを提供する。

〔作　用〕

コイルリード線（２５八−１、２５８−１）は、回転軸
（２２）の内部を通して端面（２２ｄ）側から引出され
かつ端面（２２ｄ）上に固着配置された端子固定板（２
６）を貫通してこの固定板（２６）上に固着されるので
、ムービングコイル（２５６、２５８）及び回転軸（２
２）と共に揺動回転することになり、揺動回転による繰
返し応力の作用が皆無となる。そして揺動回転による繰
返し応力はぜんまい状に巻回配置された中間リード線（
２７）に作用するが、この中間リード＆％（２７）はこ
の繰返し応力を弾性限界範囲内でリード線（２７）の全
体に分散して吸収する。これにより中間り一ドｖＡ（２
７）の繰返し応力に対する疲労強度を大幅に向上するこ
とができ、例えば１０億回の揺動回数に対しても十分な
耐久性を得ることができる。またコイルリードｇ（２５
Ａ−１、２５８−１）を回転軸（２２）の内部に収容し
かつ回転軸（２２）と共に揺動回転する構造とすること
により、モータの小形化を図ることができ、また回転軸
（２２）の回転動作に対するコイルリード線の影響を皆
無とすることができるのでオフセット力の安定化を図る
ことができる。

〔実施例〕

第１図から第５図は本発明の詳細な説明するための図で
ある。

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明に係わ
る揺動型のムービングコイル型モータの実施例を示す図
であって、（ａ）はその正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ　
＋　　Ａ　２線断面図、（ｃ）は（ｂ）の矢視Ｂ下面図
である。尚、本例はエンコーダ部を内蔵したエンコーダ
モータとして形成されている。モータケース２１は外壁
２１ａと底壁２１ｂと内側に設けられた円筒壁２１ｃと
が一体化されて形成される。このモータケース２１は磁
気回路のヨークの役割も兼ねている。回転軸（出力軸）
２２はその出力端部２２ａがモータケース２１から突出
した形態でベアリング２３Ａ。

２３Ｂを介してモータケース２１の中心部に正逆回転自
在に支承される。回転軸（出力軸）２２はその回転中心
軸線αに沿う貫通孔２２ｂが設けられた中空状に形成さ
れかつその長手方向中間部に半径方向の挿通孔２２ｃが
上記貫通孔２２ｂと連通して設けられている。尚、上記
貫通孔２２ｂは出力端部側が中実状の未貫通孔として形
成してもよい。ベアリング２３Ａ、２３Ｂはその内輪が
回転軸２２自体で構成されて回転軸２２と一体状に形成
されたものであり、シャフトベアリングと呼ばれている
ものである。このシャフトベアリングには、さらにベア
リング２３Ａ、２３Ｂそれぞれの外輪に軸線α方向の予
圧を付与するための圧縮ばね２３−１と、双方の外輪を
同時に嵌入同定するための円筒状の外輪支持スリーブ２
３−２が組込まれている。従って、このスリーブ２３−
２が、図示のようにモータケース２工の内側円筒壁２１
ｃ内に嵌入固定されることにより、回転軸ｚ２とベアリ
ング２３Ａ、２３Ｂが同時に取着される。

回転軸２２の出力端部（突出部）２２ａにキャプスタン
２２−１が挿着固定される。キャプスタン２２−１の内
側端面２２−１ａ上にコードホイール３１が回転軸２２
と同心状で固定される。コードホイール３１の内側板面
上に円筒状のボビン２４が回転軸２２と同心状で固定さ
れる。ボビン２４は、例えばモールド成形されたもので
あり、円筒壁２４ａと底壁２４ｂが一体化されて形成さ
れ、底壁２４ｂがコードホイール３１に固定（接着、ね
し止め等）される。

ボビン２４の円筒壁２４ａの外周面上にムービングコイ
ル２５Ａ、２５Ｂが配設される。コイル２５Ａ。

２５Ｂはそれぞれ長方形（角形）ループ状のフラットコ
イルを半円筒状に成形し、それぞれの回転有効トルク発
生部の有効長部（軸線αと平行な＠線部分）が互に対向
する形態でボビン２４の外周面上に固着されている。ボ
ビン２４の半径方向に対応する外周面と若干の空隙を介
してかつ半径方向で互に対向する形態で一対のマグネッ
ト（永久磁石）　２１−１　、２１−２がモータケース
２１の外壁２１ａ内面上に固設される。このマグネット
２１−１　、２１−２はいずれか一方がＮ１４、他方が
Ｓ極に設定される。

コイル２５Ａ、２５Ｂは互に電気的に接続されており、
それぞれのリード線（コイルリード線）２５Ａ−１゜２
５Ｂ−１は回転軸２２の挿通孔２２Ｃ及び貫通孔２２ｂ
を通して回転軸２２の一端面２２ｄ側、すなわち本例で
は第１図（ｂ）において出力端子２２ａと反対側の下方
端面倒に引出される。

回転軸２２の一端面２２ｄ上に端子固定板２６が固着さ
れる。この端子固定板２６は樹脂等の絶縁材から第２図
に示すようにモールド成形される。

第２図において、２６ａは本体部分、２６ｂは挿入部分
、２６ｃは本体部分２６ａに設けられた端子固定凹所、
２６ｄは挿入部分２６ｄの一部を切欠いて端子固定凹所
を貫通する軸方向の挿通孔（一対）、２６ｅ。

２６ｆは各凹所２６ｃの側面をそれぞれ示す。そしてこ
の固定板２６は挿入部分２６ｂが回転軸２２の貫通孔２
２ｂ（第１図（ｂ））に挿入されて固着され、かつ挿通
孔２６ｄを通してコイルリード線２５Ａ−１、２５８−
１が引出される。

第１図（ｂ）　、　（ｃ）に示すように、端子固定板２
６の外周面りにばね性を有する導体（例えば、ベリリウ
ム銅等）からリボン状に形成された中間リード線２７が
ぜんまい状（うず巻状）に巻回されて配置される。尚、
第１図（ｃ）に示す中間リード線２７は図を分り易くす
るために巻数を少くして示しであるが、実際にはもっと
多数の巻数を有するものである。このぜんまい状に巻回
された中間リード線２７の外周を取囲む形態でリード線
固定ケース２８が配置され、かつモータケース２１の底
壁２１ｂに対応する内筒壁２１Ｃの内側面に嵌入されて
固着される。

上記中間リード′ｆａ２７は第３図（ａ）　、　（ｂ）
に示すように形成され、（ａ）がその側面図、（ｂ）が
（ａ）の矢視Ｅ平面図である。第３図において、２７−
１゜２７−２はリボン状導体（例えば、ベリリウム銅）
を示す。図示のようにリボン状導体２７−１　、２７−
２を絶縁体フィルム（例えばポリミイドフィルム）上に
平行に並べて両者を上記フィルムを介して一体状に固着
し、次いでこれに絶縁外被（例えば、ボリミイｌ’）　
２７−３を焼付けて形成し、全体として両者一体のリボ
ン状中間リード線２７が形成される。

リボン状導体２７−１　、２７−２のぜんまい状の内側
となる一端側は長さが所定長だけ差をつけて形成され、
かつそれぞれ端部が折曲げられ、この折曲げ部分がコイ
ルリード線２５Δ−１，２５Ｂ−１（第１図（ａ）　、
　（ｂ）　）とそれぞれ接続するための接続端子（内側
端子）２７ａ、２７ｂとして形成される。これらの接続
端子２７ａ、２７ｂが前出の第２図に示す端子固定板２
６における各端子固定凹所２６ｃの側面２６ｅ、２６ｆ
にそれぞれ固着される。そして、この端子固定板２６の
外周には、中間リード線２７の接続端子２７ａ、２７ｂ
部分の固定を確保するためのカラー２９　（第１図（ｃ
）参照）が固着される。このカラー２９は樹脂等の絶縁
材から、第５図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、断面
角形で略半リング状に形成されたものである。

また、第３図において、ぜんまい状の外側となる中間リ
ード線２７の他端側は側部で並列して折曲げられ、この
折曲げ部分の先端部が上記の固定ケース２８に固着され
かつ外部引出線３０　（第１図）と接続するための接続
端子（外側端子）２７Ｃ。

２７ｄとして形成される。

上記のリード線固定ケース２８は樹脂等の絶縁材から第
４図に示すようにモールド成形される。

このケース２８は中空円筒部２８ａとガイド部２８ｂと
から成り、ガイド部２８ｂに対応する円筒部２８ａの部
分を貫通する挿通孔２８Ｃが設けられている。

この挿通孔２８Ｃに上記中間リード線２７　（第３図）
の他端側の接Ｖｆ、端子２７ｃ、２７ｄが内側から同時
に挿通されてガイド部２８ｂに引出され、このガイド部
２８ｂ上に固着される。さらにこの接続端子２７Ｃ１２
７ｄに外部引出線３０　（第１図（ｂ）　、　（ｃ）参
照）が接続される。また、中間リードｖＡ２７（第３図
）は上記のようにその内側接続端子２７ａ、２７ｂ部分
が端子固定板２６に固定され、外側の接続端子２７ｃ、
２７ａ部分がリード線固定ケースに固定され、その中間
部分は自由に作動可能に配置されており、さらに適宜な
オフセット（復元力）をかけて装着される。

本例はムービングコイル２５Ａ、２５Ｂのコイルリード
線２５Ａ４．２５Ｂ−１の引出構造が上記のように構成
されたもので、コイル２５Ａ、２５Ｂに正逆方向の電流
を流すことにより、ボビン２４、コードホイール３１、
キャプスタン２１−１及び回転軸２２が一体状で共に所
定の回転角の範囲で正逆回転（揺動運動）する。そして
、キャプスタン２Ｉ−１の外周にスチールヘルド（図示
なし）等が巻回され、このスチールベルトを介して被駆
動体の位置決め（例えば、磁気ディスク装置においては
磁気ヘッドの位置決め）等の制御動作が行なわれる。こ
の時、コイルリード線２５八−１，２５８−１はコイル
２５Ａ、２５Ｂ及び回転軸２２と一体状で運動するため
、回転軸２２の正逆回転の影響を全く受けない、つまり
繰返し応力が全く作用しない。本例の場合、繰返し応力
はぜんまい状の中間リード線２７に作用することになる
が、中間リード線２７は上記のようにばね性（弾性）を
有するものであり、その弾性限界範囲内で繰返し応力が
作用しかつ応力を中間リード線２７の全体に分散するの
で、繰返し応力に対する疲労強度をきわめて向上させる
ことができ、例えば１０億回の揺動回数に対しても十分
な耐久性を得ることができ、信顛性を大幅に向上するこ
とができる。また、コイルリード線２５八−１，２５８
−１を回転軸２２の内部を通して引出す構造とすること
により、このコイルリード線２５八−１、２５Ｂ−１が
回転軸２２の回転動作に影響を与えることが皆無となり
、回転軸２２まわりのオフセント力の安定化を図ること
ができ、かつモータの小型化を図ることができる。

尚、本例におけるエンコーダ部は、主として前記したコ
ードホイール３１、コードホイール３１の一方の板面に
対向して配置された光源（例えば、ＬＥＤ）３２、コー
ドホイール３１の他方の板面に対向しかつ空隙を介して
（光源３２に対向して）配置されたフェーズプレート３
３、フェーズプレート３３に対向して配置された受光部
（フォトダイオードマトリックス）３４、フェーズプレ
ート３３及び受光部３４等が実装されるエンコーダ復調
部プリント板３５等から構成される。尚符号３６はエン
コーダ復調部の実装スペースを示している。このエンコ
ーダ部はコードホイール１工の回転により、コードホイ
ール３１とフェーズプレート３３にそれぞれ設けられた
スリットパターンが互に干渉して光源３２からの透過光
の光量が変化し、この光量の変化する透過光を受光部３
４で受光してこれを光電変換し、コードホイール３１の
回転に従って最終的に９０゛位相差（Ａピッ千位相差）
の２相正弦波出力を復調して出すように形成されている
。そして、この２相正弦波出力信号が制御部（図示なし
）等を介してコイル２５Ａ。

２５Ｂにフィードバックされて制御動作が行なわれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ムービングコイ
ル（２５Ａ、　２５Ｂ）のコイルリード２５Ｂ−１）を
モータの回転軸（２２）の内部を通して引出し、回転軸
（２２）の端面（２２ｄ）に端子固定板（２６）を介し
て固定すると共に、この固定板（２６）の外周回りにぜ
んまい状に巻回したばね性を有する中間リード線（２７
）を配置して構成することにより、中間リード線（２７
）によって繰返し応力を吸収してコイルリード線（２５
Ａ−１　、　２５Ｂ−１）に対する繰返し応力を皆無と
することができる。中間リード線（２７）と繰返し応力
を弾性限界範囲内でリード線（２７）は全体に分散して
吸収するので揺動回転による疲労強度をきわめて向上す
ることができ、例えば１０億回の揺動回数に対して十分
な耐久性を得ることができ、揺動角度が大きい場合でも
実用上十分な信頼性を得ることができる。また、コイル
リード線（２５八−１　、　２５Ｂ−１）の占めるスペ
ースを小さくできかつコイルリード線（２５八−１　、
　２５８−１）が回転軸（２２）の回転動作に与える影
響を皆無とすることができるので、モータの小型化及び
回転軸（２２）まわりのオフセット力の安定化を図るこ
とができ制御性を向上することができる。さらに、中間
リード６ｍ（２７）に予めオフセット力（復元力）をか
けておくことにより、その復元力を利用して、モータの
電源が切れた時に位置決め制御する被駆体を所定の基準
位置に自動的に復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の実施
例を示す図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は
第１図の端子固定板（２６）を示す図、 第３図（ａ）　、　（ｂ）は第１図の中間リード線（２
７）を示す図、 第４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は第１図のリー
ド線固定ケース（２８）を示す図、 第５図（ａ）　、　（ｂ）は第１図のカラー（２９）を
示す図である。 第６図は従来例を示す図である。 第１〜５図ケこおいて、 ２１はモータケース、 ２１−１　、　２１−２はマグネット（永久磁石）、２
２は回転軸（出力軸）、 ２２ｂば貫通孔、　　　　２２Ｃは挿通孔、２２ｄは一
端面、　　　　２２−１とキャプスタン、２３Ａ　、　
２３Ｂはベアリング、 ２３−２は外輪支持スリーブ、 ２４はボビン、　　　　２４ａは円筒壁、２４ｂは底壁
、 ２５Ａ，２５Ｂはムービングコイル、 ２５八−１，２５８−１　はコイルリード線、２Ｇは端
子固定板、　　２６ｄは挿通孔、２７は中間リード線、 ２７−１　、　２７−２はリボン状導体、２７ａ．２７
ｂは接続端子（内側端子）、２７ｃ，２７ｄは接続端子
（外側端子）、２８はリード線固定ケース、 ２９はカラー、　　　　　３０は外部引出線、３１はエ
ンコーダ部のコードホイール αは回転中心軸線、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、揺動型のムービングコイル型モータにおいて、 前記モータの回転軸（２２）にその回転中心軸線（α）
   に沿う孔（２２ｂ）及びその中間部に半径方向の挿通孔
   （２２ｃ）を前記孔（２２ｂ）と連通する形態で設け、 前記ムービングコイル（２５Ａ、２５Ｂ）のコイルリー
   ド線（２５Ａ−１、２５Ｂ−１）を前記挿通孔（２２ｃ
   ）及び孔（２２ｂ）を通して前記回転軸（２２）の端面
   （２２ｄ）側から引出し、かつ該端面（２２ｄ）上に固
   着して設けた端子固定板（２６）を貫通して該固定板（
   ２６）上に固着し、 前記端子固定板（２６）の半径方向に対応する外周回り
   にばね性及び導電性を有するリボン状の中間リード線（
   ２７）をぜんまい状に巻回して配置し、該中間リード線
   （２７）の内側端子（２７ａ、２７ｂ）を前記リード線
   （２５Ａ−１、２５Ｂ−１）にそれぞれ接続固定すると
   共にその外側端子（２７ｃ、２７ｄ）をモータケース（
   ２１）側に固定して外部引出線（３０）と接続可能に構
   成したことを特徴とする揺動型のムービングコイル型モ
   ータ。