JPS63206146A - アクチユエ−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】 （産業上の利用分野） この発明は、アクチュエータ、特に光磁気記録装置やハ
ードディスクドライブ装置等の記録再生ヘッドのシーク
機構環、高速精密移動用のアクチュエータに関するもの
である。

〔従来の技術〕

第１０図は従来例に係るボイスコイル型（以下ＶＣＭと
記す）アクチュエータを示している。このＶＣＭは永久
磁石１１が発生する磁束が磁気ヨーク１２に入るように
なっており、磁気ヨーク１２の周囲に巻かれた可動用空
心コイル１３は前記磁束を横切るように前記磁気ヨーク
１２に沿って移動する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、ＶＣＭにおいては可動コイル１３が前記永久磁
石１１と前記磁気ヨーク１２の間に存在するため磁極間
のギャップが大きく、したがって永久磁石１１の動作点
としては低くならざるを得ないという欠点があった。つ
まり永久磁石１１が発生する磁束密度は永久磁石１１の
エネルギー積の割には小さく、効率の低いアクチュエー
タとならざるをえず、所望の推力を得るためにはコイル
１３に大電流を流すといった方法が取られてきた。しか
し、こうした方法はジュール熱によって記録装置内の各
部品の熱膨張差を引き起し、時により書き込まれた情報
の読み出しを困難にするといった問題点があった。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、構成が
簡単で円滑な駆動を可能とする省エネルギー型のアクチ
ュエータ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） この発明にかかるアクチュエータは、軟磁性体にコイル
を巻回した可動アーマチュアと、この可動アーマチュア
の進行方向に沿い、片側または両側に配置された２極の
永久磁石と、可動アーマチュアおよび永久磁石を取り囲
むように配設された磁気ヨークとからなり、さらに永久
磁石の磁化の強度分布がＮ極とＳ極の境界部から可動ア
ーマチュアの可動範囲の両端に向い順次大きくなるよう
に形成したものである。

（作用） この発明においては、可動アーマチュアのコイルに通電
することによって可動アーマチュアが所定方向に移動す
る。

（実施例） 第１図はこの発明によるアクチュエータの一実施例を示
す斜視図である。

第１図において、移動方向のガイドは省略しであるが、
１は可動アーマチュアで、軟鉄のような軟磁性材の積層
体からなり、コイル２が巻かれており、２極の永久磁石
３に沿りて移動するようになっている。４は磁気ヨーク
である。

このように、移動子を可動アーマチュア１としたため永
久磁石３と可動アーマチュア１とのエアーギャップは例
えば０．５ｍｍ以下と非常に小さくすることができ、永
久磁石３の動作点が高く、大きな磁束密度が得られ、高
出力のアクチュエータが構成できる。

しかし、この構成で永久磁石３を均一に完全に着磁を施
したとすると、レラクタンス力による推力リップルが発
生する。この場合Ｎ極−５極境界を可動アーマチュア１
の中央が向い合った位置で可動アーマチュア１が最も安
定する。

第２図はコイル２に電流を流したときの推力と無通電状
態でのレラクタンス力を可動アーマチュア１の各位置に
対して示したものである。なお、原点は可動アーマチュ
ア１の中央が永久磁石３のＮ極−５極の境界に一致した
点とする。第２図から明らかなように推力はアーマチュ
アの位置に依存し一定にはならない。

この発明では、レラクタンスカを無視できる程度まで減
少させ、かつ各位置における推力を一定に保つために種
々検討した結果、上述のように永久磁石３の磁化の強度
分布がＮ８ｉとＳ極の境界部から前記可動アーマチュア
の可動範囲の両端に向い順次大きくなるように着磁を施
すことにより推力リップルが発生しないアクチュエータ
が得られた。

この発明による前記永久磁石３の磁化の強度分布は第３
図のようになっている。また、このときのコイル２に電
流を流したときの推力と無通電状態でのレラクタンス力
を第４図に示す。第４図から明らかなようにレラクタン
ス力はほとんど発生せず、推力も端部を除いてほぼ一定
の値が得られる。

第５図は永久磁石３Ａ、３Ｂを磁気ヨーク４の内側の両
端にも配置したアクチュエータであり、こうすることに
よって両端部における推力の低下を防ぐことができ、ス
トロークを長く取ることができる。なお、両端に配置す
る永久磁石３Ａ、３Ｂは一定の厚みおよび磁化分布をも
つものであればよい。

第６図は、第５図に示すアクチュエータの特性図であり
第４図の特性図に比較して端部まで推力が一定であるこ
とがわかる。

第７図は永久磁石３．３′を可動アーマチュア１の両側
に配置した場合であり、こうすることによってさらに高
出力のアクチュエータが構成できる。

第８図は可動アーマチュア１の動きが円弧を描くように
駆動するアクチュエータであるが構成原理は上記第１図
、第５図、第７図の実施例の直線駆動型のものと全く同
じである。

また、第９図はこの発明の構成要素である永久ｔｉ１石
３．３′等を均一に磁化させるための着磁器の一例であ
り、ヨーク５にコイル６Ａ、６Ｂを装着し、バックヨー
ク６との間に磁化すべき永久磁石３を入れることで、ヨ
ーク５とバックヨーク７とのギャップがＮ極−８極の境
界付近で大きく、両端で小さくなっている。コイル６Ａ
、６Ｂに互いに反対方向に適当な大きさのパルス電流を
流すことによって永久磁石材３゜は所望の強さで磁化さ
れ、永久磁石３となる。

Ｃ発明の効果〕 この発明は以上詳細に説明したように、軟磁性体にコイ
ルを巻回した可動アーマチュアと、この可動アーマチュ
アの進行方向に沿い、片側または両側に配置された２極
の永久磁石と、可動アーマチュアおよび永久磁石を取り
囲むように配設された磁気ヨークとからなり、さらに永
久磁石の磁化の強度分布がＮ極とＳ極の境界部から可動
アーマチュアの可動範囲の両端に向い順次大きくなるよ
うに形成したので、永久磁石の動作点が高く、省エネル
ギー型で、かつ推力が一定のアクチュエータが得られる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は永
久磁石を均一に磁化した場合のアーマチェア位置と推力
との関係を示す図、第３図はこの発明にける永久磁石の
磁石の強度分布を示す図、第４図は同じくこの発明にお
けるアーマチェア位置と推力との関係を示す図、第５図
はこの発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は第５図
の実施例におけるアーマチェア位置と推力との関係を示
す図、第７図、第８図はそれぞれの発明のさらに他の実
施例を示す斜視図、第９図はこの発明の永久磁石を所望
の磁化分布に磁化させる斜視図、第１０図は従来のアク
チュエータの一例を示す斜視図である。 図中、１は可動アーマチュア、２はコイル、３は永久磁
石、４は磁気ヨークである。 第１図 第２図 一アーマチェ７位置（相対値） 第３図 第４図 ７−マチニア信置（ａｔｔ藷０ 第５図 第６図 一アーマチズア位相（相対値） 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟磁性体にコイルを巻回した可動アーマチュアと
   、この可動アーマチュアの進行方向に沿い、片側または
   両側に配置された２極の永久磁石と、前記可動アーマチ
   ュアおよび前記永久磁石を取り囲むように配設された磁
   気ヨークとからなり、さらに前記永久磁石の磁化の強度
   分布がＮ極とＳ極の境界部から前記可動アーマチュアの
   可動範囲の両端に向い順次大きくなるように形成したこ
   とを特徴とするアクチュエータ。
2. （２）可動アーマチュアの動きは直線的であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアクチュエー
   タ。
3. （３）可動アーマチュアの動きが円弧状であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアクチュエー
   タ。