JP2007200506A - Electromagnetic linear actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はDLT(Digital Linear Tape)やLTO(Linear Tape Open)に代表される記録再生装置に関し、特に、それに用いられる磁気ヘッドアクチュエータアセンブリのヘッド送り機構として使用することが可能な電磁式リニアアクチュエータに関する。 The present invention relates to a recording / reproducing apparatus represented by DLT (Digital Linear Tape) and LTO (Linear Tape Open), and more particularly, to an electromagnetic linear actuator that can be used as a head feed mechanism of a magnetic head actuator assembly used therefor. .
この種の記録再生装置は、コンピュータシステムのバックアップ用として開発され、従来から種々の記録再生装置が提案されている。例えば、DLTとして働く記録再生装置は、例えば、特許文献1に開示されている。
This type of recording / reproducing apparatus has been developed for computer system backup, and various recording / reproducing apparatuses have been proposed. For example, a recording / reproducing apparatus that functions as a DLT is disclosed in
記録再生装置(以下、単に「駆動装置」や「テープドライブ」、「ドライブ」とも呼ぶ)は、単一のリール(サプライリール)を持つテープカートリッジ(以下、単に「カートリッジ」とも呼ぶ)を受けるためのものであり、その内部にテイクアップリールを内蔵している。テープカートリッジが駆動装置に装着されると、磁気テープがテープカートリッジから引き出され、ヘッドガイドアセンブリ(HGA)を介してテイクアップリールで巻き取られる。ヘッドガイドアセンブリは、テープカートリッジから引き出された磁気テープ(以下、単に「テープ」とも呼ぶ)を磁気ヘッドに案内するためのものである。磁気ヘッドは、当該磁気テープと磁気ヘッドとの間で情報を交換する。ヘッドガイドアセンブリは、一般に、ブーメラン状の形をしたアルミニウム製のプレートと、各々ベアリングを使用した6個の大きなガイドローラとで構成される。 A recording / reproducing apparatus (hereinafter simply referred to as “drive device”, “tape drive”, or “drive”) receives a tape cartridge (hereinafter also simply referred to as “cartridge”) having a single reel (supply reel). It has a built-in take-up reel. When the tape cartridge is mounted on the drive device, the magnetic tape is pulled out of the tape cartridge and taken up by a take-up reel via a head guide assembly (HGA). The head guide assembly is for guiding a magnetic tape (hereinafter also simply referred to as “tape”) drawn from the tape cartridge to the magnetic head. The magnetic head exchanges information between the magnetic tape and the magnetic head. The head guide assembly is generally composed of an aluminum plate having a boomerang shape and six large guide rollers each using a bearing.
尚、ヘッドガイドアセンブリは、テープガイドアセンブリとも呼ばれ、それは、例えば、特許文献2に開示されている。また、ガイドローラの一例は、特許文献3に開示されている。 The head guide assembly is also called a tape guide assembly, which is disclosed in, for example, Patent Document 2. An example of the guide roller is disclosed in Patent Document 3.
一般に、磁気テープドライブは、例えば、特許文献4に記載されているように、共通のベースを有する略直方体形状のハウジングを含む。ベースは第1および第2のスピンドルモータ(リールモータ)を有する。第1のスピンドルモータは、ベースに永久的に取り付けられたスプール(テイクアップリール)を有し、そのスプールは、比較的高速で流れる磁気テープを受けるように大きさが定められている。第2のスピンドルモータ(リールモータ)は取外し可能なテープカートリッジを受けるように適合される。取外し可能なテープカートリッジは、ドライブのハウジングに形成されたスロットを通してドライブの中に手動で、または自動的に挿入される。テープカートリッジをスロットの中に挿入すると、カートリッジは第2のスピンドルモータ(リールモータ)と係合する。第1および第2のスピンドルモータ(リールモータ)を回転する前に、機械的なバックリング機構によってテープカートリッジは永久的に取付けられたスプール(テイクアップリール)に接続される。テープカートリッジと永久スプールとの間に位置づけられた多くのローラ(ガイドローラ)は、テープカートリッジと永久に取付けられたスプールとの間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。 In general, a magnetic tape drive includes a substantially rectangular parallelepiped housing having a common base, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707. The base has first and second spindle motors (reel motors). The first spindle motor has a spool (take-up reel) permanently attached to the base, and the spool is sized to receive a magnetic tape flowing at a relatively high speed. The second spindle motor (reel motor) is adapted to receive a removable tape cartridge. The removable tape cartridge is manually or automatically inserted into the drive through a slot formed in the drive housing. When the tape cartridge is inserted into the slot, the cartridge is engaged with a second spindle motor (reel motor). Before rotating the first and second spindle motors (reel motors), the tape cartridge is connected to a permanently mounted spool (take-up reel) by a mechanical buckling mechanism. Many rollers (guide rollers) positioned between the tape cartridge and the permanent spool guide the magnetic tape as it moves back and forth at a relatively high speed between the tape cartridge and the permanently mounted spool. To do.
このような構成のデジタル線形テープドライブでは、テイクアップリールがテープをサプライリールから引っ張るための装置が必要である。そのような引っ張り装置は、例えば、特許文献5に開示されている。この特許文献5によると、テイクアップリールには巻取りリーダ手段(第1のテープリーダ)が連結され、サプライリール上のテープに供給テープリーダ手段(第2のテープリーダ)が固定されている。第1のテープリーダはその一端にキノコ状のタブを有する。第2のテープリーダはロッキング孔を有する。タブはロッキング孔に係合される。 The digital linear tape drive having such a configuration requires a device for the take-up reel to pull the tape from the supply reel. Such a pulling device is disclosed in Patent Document 5, for example. According to Patent Document 5, a take-up reel is connected to a take-up leader means (first tape leader), and a supply tape leader means (second tape leader) is fixed to a tape on the supply reel. The first tape leader has a mushroom-like tab at one end thereof. The second tape leader has a locking hole. The tab is engaged with the locking hole.
さらに、第1のテープリーダを第2のテープリーダに接合するための機構も必要となる。そのような接合機構は、例えば、特許文献6に開示されている。 Furthermore, a mechanism for joining the first tape leader to the second tape leader is also required. Such a joining mechanism is disclosed in Patent Document 6, for example.
また、特許文献7は、リーダテープの側方に突出する耳片を必要とすることなく、リーダテープ(第2のテープリーダ)の端部をテープカートリッジのテープエンド引掛け部に係止することのできるリーダテープの係止部構造を開示している。 Further, in Patent Document 7, the end of the leader tape (second tape leader) is locked to the tape end hooking portion of the tape cartridge without requiring an ear piece protruding to the side of the leader tape. The structure of the locking portion of the leader tape that can be used is disclosed.
特許文献8は、テープカートリッジがドライブに挿入されていない際に、テープドライブのテイクアップリールが回転するのを防ぐためのロックシステムを開示している。 Patent Document 8 discloses a lock system for preventing the take-up reel of the tape drive from rotating when the tape cartridge is not inserted into the drive.
尚、磁気テープドライブは、磁気ヘッドアクチュエータアセンブリをさらに含み、それは複数のローラによって規定されたテープ経路上に、テイクアップスプールとテープカートリッジとの間に位置づけられる。動作中は、磁気テープがテイクアップスプールとテープカートリッジとの間を前後に流れ、規定されたテープ経路上を流れる間に磁気ヘッドアクチュエータアセンブリに密に接近する。このような磁気ヘッドアクチュエータアセンブリの一例は、上記特許文献4に開示されている。 The magnetic tape drive further includes a magnetic head actuator assembly, which is positioned between the take-up spool and the tape cartridge on a tape path defined by a plurality of rollers. In operation, the magnetic tape flows back and forth between the take-up spool and the tape cartridge and closely approaches the magnetic head actuator assembly while flowing over a defined tape path. An example of such a magnetic head actuator assembly is disclosed in Patent Document 4 above.
一方、デジタル線形テープドライブに装着されるテープカートリッジの一例は特許文献9に開示されている。 On the other hand, an example of a tape cartridge mounted on a digital linear tape drive is disclosed in Patent Document 9.
また、特許文献10には、バックリング機構または巻取りリーダを使用することなくテープリーダがテープカートリッジからテイクアップリールに押し進められるようにした「テープドライブ」が開示されている。
磁気ヘッドアクチュエータアセンブリは、テープヘッドアセンブリ(以下、単に「ヘッドアセンブリ」とも呼ぶ。)とヘッド送り機構とから構成される。ヘッドアセンブリは、上下方向に延在する磁気ヘッド(ヘッド)と、この磁気ヘッドを保持するヘッドホルダと、磁気ヘッドを外部の回路との間を電気的に接続するための一対のフレキシブルプリント回路(FPC)とを有する。 The magnetic head actuator assembly includes a tape head assembly (hereinafter also simply referred to as “head assembly”) and a head feed mechanism. The head assembly includes a pair of flexible printed circuits (a head) that extends in the vertical direction, a head holder that holds the magnetic head, and a magnetic head that is electrically connected to an external circuit. FPC).
一方、ヘッド送り機構は、ヘッドアセンブリを保持しながら、ヘッドアセンブリを昇降動作させるためのものである。従来のヘッド送り機構は、上記特許文献4に開示されているように、ネジ山付きリードスクリュー(ネジ山付きシャフト)を備え、リードスクリューを回動することにより、機械的にヘッドアセンブリを昇降動作(直線運動)させるものである。換言すれば、従来のヘッド送り機構として、「機械式リニアアクチュエータ」が採用されている。 On the other hand, the head feed mechanism is for moving the head assembly up and down while holding the head assembly. As disclosed in Patent Document 4, the conventional head feed mechanism includes a threaded lead screw (threaded shaft) and mechanically moves the head assembly up and down by rotating the lead screw. (Linear motion). In other words, a “mechanical linear actuator” is employed as a conventional head feed mechanism.
このような機械式リニアアクチュエータでは、一般に、ヘッドアセンブリの位置制御をオープンループ制御で行っている。DLTにおいて、その記憶容量の大容量化が図られている。第1世代のDLTである「DLT1」では、通常の記憶容量が40Gバイトで、圧縮した場合の記憶容量は80Gバイトである。また、第2世代のDLTである「DLT2」においては、通常の記憶容量が80Gバイトで、圧縮した場合の記憶容量は160Gバイトである。また、第3世代のDLTである「DLT3」においては、通常の記憶容量が約150Gバイトで、圧縮した場合の記憶容量は約300Gバイトである。この程度の記憶容量を持つDLTでは、機械式リニアアクチュエータでも十分対応が可能である。 In such a mechanical linear actuator, the position control of the head assembly is generally performed by open loop control. In the DLT, the storage capacity is increased. In “DLT1” which is the first generation DLT, the normal storage capacity is 40 GB, and the storage capacity when compressed is 80 GB. In addition, in “DLT2” that is the second generation DLT, the normal storage capacity is 80 Gbytes, and the compressed storage capacity is 160 Gbytes. In addition, in “DLT3” which is the third generation DLT, the normal storage capacity is about 150 Gbytes, and the compressed storage capacity is about 300 Gbytes. With a DLT having such a storage capacity, a mechanical linear actuator can sufficiently cope.
しかしながら、次の世代(第4世代)のDLTである「DLT4」においては、通常の記憶容量が300Gバイト、圧縮した場合の記憶容量が600Gバイトであり、大容量(高記憶密度)である。その為、この大容量の記憶密度を持つDLT用のリニアアクチュエータとして、上述した機械式リニアアクチュエータを用いた場合、ヘッドアセンブリを所望の位置に精度良く制御することは困難である。 However, “DLT4”, which is the next generation (fourth generation) DLT, has a normal storage capacity of 300 Gbytes, a compressed storage capacity of 600 Gbytes, and a large capacity (high storage density). For this reason, when the above-described mechanical linear actuator is used as a linear actuator for DLT having a large storage density, it is difficult to accurately control the head assembly to a desired position.
一方、このような機械式リニアアクチュエータにおける問題を解決するために、ヘッド送り機構として、電磁的にヘッドアセンブリを昇降動作(直線運動)させる「電磁式リニアアクチュエータ」を採用し、ヘッドアセンブリの位置制御をクローズドループ(フィードバック)制御で行う方法が提案されている(例えば、特許文献11参照)。電磁式リニアアクチュエータでは、制御方式としてフィードバック制御方式を採用しているので、たとえ磁気テープが走行中に上下に変動したとしても、常にヘッドアセンブリを所望の位置に精度良く制御することが可能となる。 On the other hand, in order to solve such problems in the mechanical linear actuator, an “electromagnetic linear actuator” that moves the head assembly up and down (linearly) electromagnetically is adopted as the head feed mechanism to control the position of the head assembly. Has been proposed for performing closed loop (feedback) control (see, for example, Patent Document 11). Since the electromagnetic linear actuator employs a feedback control method as a control method, the head assembly can always be accurately controlled to a desired position even if the magnetic tape fluctuates up and down during traveling. .
このような電磁式リニアアクチュエータは、一般的に、固定部と、この固定部に対してヘッドアセンブリ(被昇降物体)を鉛直方向に沿って昇降可能に保持する可動部と、この可動部の可動(昇降)方向以外の動きを拘束(規制)するガイドと、このガイドを取り付けるためのベースとを有する。 Such an electromagnetic linear actuator generally includes a fixed portion, a movable portion that holds a head assembly (an object to be lifted) up and down along the vertical direction with respect to the fixed portion, and a movable portion of the movable portion. It has a guide for restraining (regulating) movement other than the (lifting / lowering) direction, and a base for attaching this guide.
ここで、電磁式リニアアクチュエータは、2つの型に分けることができる。第1の型は「可動マグネット型」の電磁式リニアアクチュエータであって、可動部に磁石を備え、固定部にコイルを備えたものである。第2の型は「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータであって、固定部に永久磁石とヨーク部材とを備え、可動部にコイルを備えたものである。 Here, the electromagnetic linear actuator can be divided into two types. The first type is a “movable magnet type” electromagnetic linear actuator, which includes a magnet in the movable part and a coil in the fixed part. The second type is a “movable coil type” electromagnetic linear actuator, which includes a permanent magnet and a yoke member in a fixed portion, and a coil in a movable portion.
上述したように、電磁式リニアアクチュエータは、大容量の記憶容量を持つDLT用のアクチュエータとして好適である。しかしながら、前述したように、機械式リニアアクチュエータと電磁式リニアアクチュエータとではその制御方法(制御系)が全く異なる。その為、この電磁式リニアアクチュエータを下位機種(すなわち、第1世代や第2世代)のDLT用リニアアクチュエータとして使用する場合、それまで組み込まれていた機械式リニアアクチュエータ用の制御系を全く使用することができないので、電磁式リニアアクチュエータに適した制御系を新たに組み込まなければならなくなる。すなわち、下位の機種のDLTに対して設計変更を施すことが必要となる。 As described above, the electromagnetic linear actuator is suitable as a DLT actuator having a large storage capacity. However, as described above, the control method (control system) is completely different between the mechanical linear actuator and the electromagnetic linear actuator. For this reason, when using this electromagnetic linear actuator as a DLT linear actuator of a lower model (namely, the first generation or the second generation), the control system for the mechanical linear actuator that has been incorporated up to that point is used at all. Therefore, a new control system suitable for the electromagnetic linear actuator must be incorporated. That is, it is necessary to change the design of the lower-level model DLT.
このような問題を解決するために、下位機種のDLTとも互換性のある、第4世代の(上位機種の)DLT用のリニアアクチュエータ(ヘッド送り機構)として、機械式リニアアクチュエータばかりでなく、電磁式リニアアクチュエータとしても動作することが可能な「複合型リニアアクチュエータ」が提案されている。すなわち、複合型リニアアクチュエータは、機械式リニアアクチュエータに電磁式リニアアクチュエータを複合させたものである。このような複合型リニアアクチュエータでは、機械式リニアアクチュエータを用いてヘッドアセンブリの粗い位置制御(オープンループ制御)を行い、電磁式リニアアクチュエータを用いてヘッドアセンブリの精密な位置制御(クローズドループ制御)を行うことができる。 In order to solve such problems, as a fourth generation (upper model) DLT linear actuator (head feed mechanism) compatible with lower model DLTs, not only mechanical linear actuators, but also electromagnetic A “composite linear actuator” that can also operate as a linear actuator has been proposed. That is, the composite linear actuator is a combination of a mechanical linear actuator and an electromagnetic linear actuator. In such a composite type linear actuator, a mechanical linear actuator is used for rough position control (open loop control) of the head assembly, and an electromagnetic linear actuator is used for precise position control (closed loop control). It can be carried out.
詳述すると、複合型リニアアクチュエータは、軸方向に延在する回転中心軸を持つリードスクリューと、このリードスクリューの回動によって軸方向に直線移動する主可動部とを備えた機械式リニアアクチュエータを含む。主可動部は、副固定部と、この副固定部に対して電磁力によって前記軸方向に直線移動する副可動部とからなる電磁式リニアアクチュエータとして動作する。電磁式リニアアクチュエータは、ボイスコイルモータ(VCM)によって構成される。したがって、副固定部はVCM固定部と呼ばれ、副可動部はVCM可動部と呼ばれる。副固定部はヨーク部材と永久磁石とから成る磁気回路を含み、副可動部は空芯コイルを含む。この空芯コイルは、磁気ヘッドを保持するヘッドホルダ(取付け部)に固定される。このような複合型リニアアクチュエータは、例えば、特許文献12や特許文献13に開示されている。
More specifically, the composite linear actuator is a mechanical linear actuator including a lead screw having a rotation center shaft extending in the axial direction and a main movable portion that linearly moves in the axial direction by the rotation of the lead screw. Including. The main movable portion operates as an electromagnetic linear actuator including a sub-fixed portion and a sub-movable portion that linearly moves in the axial direction with respect to the sub-fixed portion by electromagnetic force. The electromagnetic linear actuator is constituted by a voice coil motor (VCM). Therefore, the sub-fixed part is called a VCM fixed part, and the sub-movable part is called a VCM movable part. The sub-fixed portion includes a magnetic circuit including a yoke member and a permanent magnet, and the sub-movable portion includes an air-core coil. The air-core coil is fixed to a head holder (attachment portion) that holds the magnetic head. Such a composite linear actuator is disclosed in, for example,
本発明は、複合型リニアアクチュエータに係り、特に複合型リニアアクチュエータに用いられる電磁式リニアアクチュエータに係る。この電磁式リニアアクチュエータにおいて、前述したように、副固定部はヨーク部材と永久磁石とから成る磁気回路を含む。ヨーク部材は、ヨークベースと、このヨークベースの中央部に設けられたセンターヨークと、ヨークベースの上部に設けられた上部ヨークとから構成される。永久磁石は、ヨークベースに収容された一対の板状マグネットから成る。尚、ヨークベースや上部ヨークは、一纏めにしてアウターヨークと呼ばれる。 The present invention relates to a composite linear actuator, and more particularly to an electromagnetic linear actuator used in a composite linear actuator. In this electromagnetic linear actuator, as described above, the sub-fixed portion includes a magnetic circuit including a yoke member and a permanent magnet. The yoke member includes a yoke base, a center yoke provided at the center of the yoke base, and an upper yoke provided at the upper part of the yoke base. The permanent magnet is composed of a pair of plate magnets housed in a yoke base. The yoke base and the upper yoke are collectively called an outer yoke.
尚、副可動部は、磁気回路を含む副固定部に対して支持手段を介して移動可能に支持される。そのような支持手段としては、副可動部を副固定部に対して直線移動可能に固定する、上側板ばねと下側板ばねが用いられる。 The sub movable portion is supported by a sub fixing portion including a magnetic circuit through a support means so as to be movable. As such a support means, an upper leaf spring and a lower leaf spring are used which fix the sub movable portion to the sub fixed portion so as to be linearly movable.
尚、LTOとして働く記録再生装置は、特許文献14に開示されている。LTOにおいても、DLTにおいて用いられているのと同様な構造を有する複合型リニアアクチュエータが用いられる。LTOでは、磁気テープの磁気記録面側に、データ・トラックと平行に事前にサーボ・トラックが記録されており、磁気ヘッドはこのサーボ・トラックを読み取ることによって、磁気ヘッドの位置を磁気テープ上の正しい位置に制御している。
Note that a recording / reproducing apparatus serving as an LTO is disclosed in
尚、上述した複合型リニアアクチュエータにおいては、機械式リニアアクチュエータをヘッド送り機構と呼び、電磁式リニアアクチュエータをボイスコイルモータと呼ぶこともある。すなわち、ヘッド送り機構は、ヘッドアセンブリを上下運動させることによって磁気ヘッドの位置の粗調整を行うためのものであり、ボイスコイルモータは、磁気ヘッドの位置の微調整を行うためのものである。 In the composite linear actuator described above, the mechanical linear actuator may be referred to as a head feed mechanism, and the electromagnetic linear actuator may be referred to as a voice coil motor. That is, the head feed mechanism is for performing coarse adjustment of the position of the magnetic head by moving the head assembly up and down, and the voice coil motor is for performing fine adjustment of the position of the magnetic head.
また、VCM型の電磁式リニアアクチュエータとして、磁性材料を用いた円筒状のアウターヨーク、このアウターヨークの内周面に固着されたマグネット、磁性材料を用いた円筒形状のインナーヨークとから成る固定部と、推力発生部となるコイルを持つ可動部とから構成されたものが知られている(例えば、特許文献15参照)。 Further, as a VCM type electromagnetic linear actuator, a fixed portion comprising a cylindrical outer yoke using a magnetic material, a magnet fixed to the inner peripheral surface of the outer yoke, and a cylindrical inner yoke using a magnetic material And a movable part having a coil serving as a thrust generating part is known (see, for example, Patent Document 15).
前述したように、大容量の記憶容量を持つ記録再生装置(テープドライブ)には、VCMを利用した微調整用の電磁式リニアアクチュエータが備えられている。 As described above, a recording / reproducing apparatus (tape drive) having a large storage capacity includes an electromagnetic linear actuator for fine adjustment using a VCM.
特許文献15に開示されているような、従来のVCM型の電磁式リニアアクチュエータにおいて、固定部のアウターヨークは円筒形状となっている。このような円筒形状のアウターヨークは、切削などの機械加工や深絞り加工を用いて作製される。その結果、従来のアウターヨークの構造では、プレスの板金部品に比べてコストが高くなってしまう。また、アウターヨークは円筒形状となっているため、その内周面に固着されるマグネットとしても、円筒形状又は円弧形状のものを用いなければならない。このような円筒形状又は円弧形状のマグネットは、平板マグネットに比べて、コストが高くなる。
In the conventional VCM type electromagnetic linear actuator as disclosed in
さらに、アウターヨークを深絞り加工で作製した場合、その板厚を厚くすることは困難である。そして、板厚が薄いほど磁気飽和し易い。一方、VCM型電磁式リニアアクチュエータにおける推力は、コイルを通る磁束が多いほど強くなる。そのため、板厚が薄いアウターヨークでは、磁気飽和した箇所から磁束が漏れてしまう。その結果、コイルを通る磁束が減少するので、VCM型電磁式リニアアクチュエータの推力が低下してしまう。また、漏洩磁束も増加するため、VCM型電磁式リニアアクチュエータの特性悪化の原因となる。 Furthermore, when the outer yoke is manufactured by deep drawing, it is difficult to increase the plate thickness. And the thinner the plate thickness, the more easily the magnetic saturation. On the other hand, the thrust in the VCM electromagnetic linear actuator increases as the magnetic flux passing through the coil increases. Therefore, in the outer yoke with a thin plate thickness, the magnetic flux leaks from a magnetically saturated location. As a result, since the magnetic flux passing through the coil is reduced, the thrust of the VCM electromagnetic linear actuator is reduced. In addition, since the leakage magnetic flux increases, it causes deterioration of the characteristics of the VCM electromagnetic linear actuator.
本発明の課題は、安価なアウターヨークを含む磁気回路を備えた、電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electromagnetic linear actuator having a magnetic circuit including an inexpensive outer yoke.
本発明の他の課題は、推力を上昇させることができる、電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an electromagnetic linear actuator that can increase thrust.
本発明の他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるだろう。 Other objects of the invention will become apparent as the description proceeds.
本発明によれば、固定部(172、70;70A;70B)と、該固定部に対して電磁力により軸方向(Z)に沿って直線移動する可動部(60)とから成る電磁式リニアアクチュエータ(50;50A;50B)であって、前記固定部はヨーク部材(71;71A;71B,74)とマグネット(72)とから成る磁気回路(70;70A;70B)を有し、前記可動部はコイル(61)を含み、前記ヨーク部材はアウターヨーク(71;71A;71B)とインナーヨーク(74)とから構成された、電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記アウターヨーク(71;71A;71B)が、プレス打抜き加工された平板を組み立てることによって構成された、有底のN角筒状(Nは4以上の整数)をしていることを特徴とする、電磁式リニアアクチュエータが得られる。尚、前記Nは、例えば、4であって良い。 According to the present invention, an electromagnetic linear system comprising a fixed portion (172, 70; 70A; 70B) and a movable portion (60) that moves linearly along the axial direction (Z) with respect to the fixed portion by electromagnetic force. An actuator (50; 50A; 50B), wherein the fixed part has a magnetic circuit (70; 70A; 70B) comprising a yoke member (71; 71A; 71B, 74) and a magnet (72), and is movable. The part includes a coil (61), and the yoke member is composed of an outer yoke (71; 71A; 71B) and an inner yoke (74). In the electromagnetic linear actuator, the outer yoke (71; 71A; 71B) Has a bottomed N-square tube shape (N is an integer of 4 or more) constructed by assembling a press-punched flat plate. Near actuator can be obtained. The N may be 4, for example.
本発明の第1の態様によれば、前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向(Z)であり、前記アウターヨーク(71)は、正方板状の底部ヨーク(711)と、該底部ヨークの四辺の縁から上方向に延在する4枚の側壁ヨーク(712)とから構成され、前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨーク(74)から構成され、前記マグネット(72)は前記4枚の側壁ヨークの内壁に取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片(712)から構成され、前記コイル(61)は、前記4枚の平板形状のマグネット片と前記円筒状のインナーヨークとの間の空隙に配置されている、電磁式リニアアクチュエータ(50)が得られる。 According to the first aspect of the present invention, the axial direction is a vertical direction (Z) of the electromagnetic linear actuator, and the outer yoke (71) includes a square plate-shaped bottom yoke (711), The bottom yoke is composed of four side wall yokes (712) extending upward from the edges of the four sides, and the inner yoke is composed of a cylindrical inner yoke (74) standing from the center of the bottom base. The magnet (72) is composed of four plate-shaped magnet pieces (712) attached to the inner walls of the four side wall yokes, and the coil (61) is composed of the four plate-shaped magnets. An electromagnetic linear actuator (50) disposed in a gap between the piece and the cylindrical inner yoke is obtained.
本発明の第2の態様によれば、前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向(Z)であり、前記アウターヨーク(71A)は、正方板状の底部ヨーク(711A)と、該底部ヨークの四辺の縁から上方向に延在するL字状に曲げられた2枚のL字型側壁ヨーク(712A)とから構成され、前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨーク(74)から構成され、前記マグネット(72)は前記2枚のL字型側壁ヨークの内壁に取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片(721)から構成され、前記コイル(61)は、前記4枚の平板形状のマグネット片と前記円筒状のインナーヨークとの間の空隙に配置されている、電磁式リニアアクチュエータ(50A)が得られる。 According to the second aspect of the present invention, the axial direction is the vertical direction (Z) of the electromagnetic linear actuator, and the outer yoke (71A) includes a square plate-shaped bottom yoke (711A), The bottom yoke is composed of two L-shaped side wall yokes (712A) bent in an L shape extending upward from the four edges of the bottom yoke, and the inner yoke is erected from the center of the bottom base. The magnet (72) is composed of four plate-shaped magnet pieces (721) attached to the inner walls of the two L-shaped side wall yokes, and is composed of a cylindrical inner yoke (74). (61) provides the electromagnetic linear actuator (50A) arranged in the gap between the four flat-plate-shaped magnet pieces and the cylindrical inner yoke.
本発明の第3の態様によれば、前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向(Z)であり、前記アウターヨーク(71B)は、1枚のプレス板を曲げ加工によって箱状に成形された構造を持ち、前記アウターヨークは、正方板状の底部ヨーク部(711B)と、該底部ヨーク部の四辺の縁から上方向に延在する4枚の矩形板状の側壁ヨーク部(712B)とから構成され、前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨーク(74)から構成され、前記マグネット(72)は前記4枚の側壁ヨーク部の内壁に取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片(721)から構成され、前記コイル(61)は、前記4枚の平板形状のマグネット片と前記円筒状のインナーヨークとの間の空隙に配置されている、電磁式リニアアクチュエータ(50B)が得られる。 According to the third aspect of the present invention, the axial direction is the vertical direction (Z) of the electromagnetic linear actuator, and the outer yoke (71B) is formed into a box shape by bending one press plate. The outer yoke has a square plate-shaped bottom yoke portion (711B) and four rectangular plate-shaped side wall yoke portions (upwardly extending from the edges of the four sides of the bottom yoke portion). 712B), the inner yoke is composed of a cylindrical inner yoke (74) standing from the center of the bottom base, and the magnet (72) is attached to the inner walls of the four side wall yoke portions. The four plate-shaped magnet pieces (721) are arranged, and the coil (61) is disposed in a gap between the four plate-shaped magnet pieces and the cylindrical inner yoke. Is an electromagnetic linear actuator (50B) is obtained.
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。 The reference numerals in the parentheses are given for ease of understanding, and are merely examples, and of course are not limited thereto.
本発明では、アウターヨークが、プレス打抜き加工された平板を組み立てることによって構成された、有底のN角筒状をしているので、アウターヨークを安価に製造できる。また、アウターヨークの板厚を厚くできるので、電磁式リニアアクチュエータの推力を上昇させることができる。 In the present invention, since the outer yoke has a bottomed N-square cylindrical shape formed by assembling a press-punched flat plate, the outer yoke can be manufactured at low cost. Further, since the thickness of the outer yoke can be increased, the thrust of the electromagnetic linear actuator can be increased.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
最初に図1及び図2を参照して、本発明が適用される記録再生装置であるテープドライブ10について説明する。尚、図1は上蓋を取り外した状態のテープドライブ10を上面側から見た斜視図である。図2は図1に示したテープドライブ10を下面側から見た斜視図である。
First, a
テープドライブ10は、カートリッジ20を受けるためのものであり、その内部に巻取りリール11を内蔵している。巻取りリール11はスプールとも呼ばれる。テープドライブ10は、共通のベースを有する略直方体形状のハウジング(シャーシ)12を有する。ベースは第1および第2のスピンドルモータ(リールモータ)を有する。第1のスピンドルモータは、ハウジング12のベースに永久的に取り付けられたスプール(巻取りリール)11を有し、そのスプール11は、比較的高速で流れる磁気テープ(図示せず)を受けるように大きさが定められている。第2のスピンドルモータ(リールモータ)13は取外し可能なカートリッジ20を受けるように適合される。取外し可能なカートリッジ20は、テープドライブ10のハウジング12に形成されたカートリッジホルダ14を通してテープドライブ10の中に、矢印Aで示す挿入方向に沿って挿入される。
The
カートリッジ20をカートリッジホルダ14の中に挿入すると、カートリッジ20はカートリッジ保持機構15で係合された後、自動ロードされて、カートリッジ20は第2のスピンドルモータ(供給リールモータ)13と係合する。第1および第2のスピンドルモータ(リールモータ)を回転する前に、グラバー(図示せず)とリーダピン(図示せず)との結合によってカートリッジ20は永久的に取付けられたスプール(巻取りリール)11に接続される。カートリッジ20と永久スプール11との間に位置づけられた多くのローラ(ガイドローラ)16は、カートリッジ20と永久に取付けられたスプール11との間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。
When the
テープドライブ10は、磁気ヘッド(以下、単にヘッドとも呼ぶ)17aを持つヘッドアクチュエータ17をさらに含む。このヘッドアクチュエータ17は上記複数のローラ16によって規定されたテープ移送経路(図示せず)上に、巻取りリール11とカートリッジ20との間に位置づけられる。動作中は、磁気テープが巻取りリール11とカートリッジ20との間を前後に流れ、規定されたテープ移送経路上を流れる間にヘッドアクチュエータ17に密に近接する。
The
テープドライブ10は、シャーシ12の主面上に前方右側寄りに設けられた第1のスイッチSW1を有する。この第1のスイッチSW1は、カートリッジ20がカートリッジホルダ14に挿入された後に、自動ロードを開始する位置を検出するためのものである。第1のスイッチSW1はフォトインタラプタで構成されている。カートリッジホルダ14は、第1のスイッチSW1を遮蔽するための第1の遮蔽板(図示せず)を有する。
The
テープドライブ10は、シャーシ12の主面上にモードモータ30を備える。モードモータ30は、7つの減速ギヤ31(図1では3つの減速ギヤのみ図示してある)を介して、シャーシ12の裏面側にあるモードギヤ32と連結されている。シャーシ12の裏面側には、モードギヤ32と対向してセンサ基板34が設けられている。とにかく、モードギヤ32はモードモータ30によって駆動される。
The
図1に示されるように、テープドライブ10は、カートリッジ20がカートリッジホルダ14内に正しく収容(挿入)されたことを検出するための第2のスイッチSW2を備えている。この第2のスイッチSW2もフォトインタラプタで構成されている。テープドライブ10は、カートリッジホルダ14をロックするためのカートリッジホルダロック機構36を備えている。このカートリッジホルダロック機構36は、カートリッジ20がカートリッジホルダ14に正しく挿入されないと、カートリッジホルダ14が挿入方向Aに動かないようにするためのものである。従って、カートリッジ20がカートリッジホルダ14に正しく挿入されたときに、カートリッジホルダロック機構36によるカートリッジホルダ14のロックが解除され、カートリッジホルダ14が挿入方向Aに動くことが可能となる。このカートリッジホルダロック機構36は、第2のスイッチSW2を遮蔽するための第2の遮蔽板361を備えている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、テープドライブ10は、モードギヤ32と噛み合うギヤカム38を備えている。ギヤカム38はカムギヤとも呼ばれる。ギヤカム38には、後述するカム溝が切られている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示されるように、テープドライブ10は、シャーシ12の主面上で回動軸401の周りに回動自在に設けられたアームハウジング40を備える。アームハウジング40は、水平方向に延在する水平腕402と、垂直方向に延在する垂直腕403とを持つ。水平腕402の先端には係合ピン402aが設けられ、垂直腕403の下端には係合ピン403aが設けられている。係合ピン403aは、上記ギヤカム38のカム溝と係合する。
As shown in FIG. 1, the
また、テープドライブ10は、カートリッジホルダ14と一体に形成されたカムスライダ42を備える。カムスライダ42は、挿入方向Aに対して直交する方向へ延在するスライダ開口421を持つ。このスライダ開口421に、上述したアームハウジング40の水平腕402の係合ピン402aが挿入されている。
The
したがって、カートリッジ20を保持するカートリッジホルダ14は、カムスライダ42、アームハウジング40、およびギヤカム38を介して、モードギヤ32に連結されている。モードモータ30と、モードギヤ32と、カートリッジホルダ14との組み合わせは、テープドライブ10内に収納されたカートリッジ20をカートリッジ20に当接してテープドライブ10外に排出するイジェクト機構として働く。
Therefore, the
カートリッジ20がカートリッジホルダ14内に挿入されると、カートリッジ20はカートリッジ保持機構15を介してカートリッジホルダ14で保持される。カートリッジ20が完全にカートリッジホルダ14内に挿入されると、カートリッジ20はカートリッジ保持機構15により係合される。
When the
尚、カートリッジホルダ14は、後述する案内手段により、挿入方向Aに沿ってのみ移動自在である。カートリッジ保持機構15は、その案内手段により、L字状経路に沿って移動自在である。
The
このような構成によれば、カートリッジホルダ14に対して手動でカートリッジ20を挿入することにより、カートリッジホルダ14が挿入方向Aへ移動すると、アームハウジング40はその回動軸401の周りで時計回りに回転する。その結果、ギヤカム38はその中心軸の回りに回転するので、ギヤカム38と噛み合っているモードギヤ32もその中心軸の回りに回転する。これが手動ロード動作である。
According to such a configuration, when the
一方、上述したように、モードギヤ32とモードモータ30とは7つの減速ギヤ31を介して連結されている。したがって、モードモータ30を所定の方向へ回転させると、モードギヤ32は所定の方向へ回転する。これにより、モードギヤ32と噛み合っているギヤカム38も所定方向に回転する。この結果、ギヤカム38のカム溝に係合している、係合ピン403aを持つアームハウジング40は、その回動軸401の周りに時計回りに回転する。これにより、カートリッジホルダ14が挿入方向Aへ移動すると、カートリッジ保持機構15に係合されているカートリッジ20も挿入方向Aへ移動する。これが自動ロード動作である。
On the other hand, as described above, the
手動ロード動作と自動ロード動作との間の切り替えは、第1のスイッチSW1のオン/オフによって行われる。 Switching between the manual loading operation and the automatic loading operation is performed by turning on / off the first switch SW1.
次に、図1及び図2を参照して、カートリッジホルダ14及びカートリッジ保持機構15を案内する案内手段について説明する。
Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the guide means for guiding the
テープドライブ10は、案内手段として、挿入方向Aに延在する第1の案内壁46及び第2の案内壁47を備える。第1の案内壁46は、挿入方向Aの右側に配置されているので、右側案内壁と呼ばれる。第2の案内壁47は、挿入方向Aの左側に配置されているので、左側案内壁と呼ばれる。
The
図1に示されるように、第1の案内壁(右側案内壁)46は、カートリッジホルダ14を案内するための第1の案内溝孔461と、カートリッジ保持機構15を案内するための第2の案内溝孔462とを有する。第1の案内溝孔461は、挿入方向Aに沿って延在している。一方、第2の案内溝孔462は、挿入方向Aに沿って延在し、かつ挿入方向Aに直交してシャーシ12に向かう方向へ延在するL字状の形状をしている。第1の案内溝孔461には、カートリッジホルダ14の右側壁から側方へ突出する第1の案内ピン141が係合している。第2の案内溝孔462には、カートリッジ保持機構15の右側壁から側方へ突出する第2の案内ピン152が係合している。
As shown in FIG. 1, the first guide wall (right side guide wall) 46 has a first
図2に示されるように、第2の案内壁(左側案内壁)47は、カートリッジホルダ14を案内するための一対の第3の案内溝孔473と、カートリッジ保持機構15を案内するための一対の第4の案内溝孔474とを有する。一対の第3の案内溝孔473は、挿入方向Aに沿って延在している。一方、一対の第4の案内溝孔474は、挿入方向Aに沿って延在し、かつ挿入方向Aに直交してシャーシ12に向かう方向へ延在するL字状の形状をしている。一対の第3の案内溝孔473には、それぞれ、カートリッジホルダ14の左側壁から側方へ突出する一対の第3の案内ピン143が係合している。一対の第4の案内溝孔474には、それぞれ、カートリッジ保持機構15の左側壁から側方へ突出する一対の第4の案内ピン154が係合している。
As shown in FIG. 2, the second guide wall (left guide wall) 47 includes a pair of
次に、図1に加えて図3及び図4を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ50を備えたヘッドアクチュエータ17について説明する。図示のヘッドアクチュエータ17は、複合型リニアアクチュエータである。前述したように、複合型リニアアクチュエータ17は、機械式リニアアクチュエータに電磁式リニアアクチュエータ50を組み合わせたものである。
Next, the
図3は、複合型リニアアクチュエータの中の電磁式リニアアクチュエータ50の外観を示す斜視図であり、図4は電磁式リニアアクチュエータ50の分解斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the external appearance of the electromagnetic
図1に示されるように、ヘッドアクチュエータ17は、回転部分として上下方向(軸方向)に延在する回転中心軸を有するネジ山付きリードスクリュー(ネジ山付きシャフト)171と、直線移動部分としてリードスクリュー171の回転に伴い回転中心軸に沿って上下運動をするヘッドリフト体172とを備えている。リードスクリュー171は、その下端側に、他の駆動手段(例えば、ステッピングモータ)によりこのリードスクリュー171を回転中心軸の周りに回転させるリードスクリューギヤ(図示せず)を取り付けている。ヘッドリフト体172には、後述する電磁式リニアアクチュエータ50が取り付けられている。ヘッドリフト体172と磁気回路70とによって、電磁式リニアアクチュエータ50の副固定部が構成される。
As shown in FIG. 1, the
複合型リニアアクチュエータ17は機械式リニアアクチュエータを含む。機械式リニアアクチュエータは主可動部を含む。主可動部は、上記ヘッドリフト体172と電磁式リニアアクチュエータ50とを含む。とにかく、リードスクリュー171と主可動部との組み合わせによって、機械式リニアアクチュエータが構成される。機械式リニアアクチュエータの主可動部(電磁式リニアアクチュエータの副固定部)の詳細な構成は、本発明の要旨とは直接関係ないので、図示および説明を省略する。
The composite
図示の電磁式リニアアクチュエータ50は、被昇降物体としての磁気ヘッド17aを、鉛直方向Zに沿って上下動させるためのものである。磁気ヘッド17aは上下方向(鉛直方向)Zに延在している。磁気ヘッド17aはヘッド保持用プレート(図示せず)で保持される。磁気ヘッド17aとヘッド保持用プレートとによってヘッドアセンブリが構成される。ヘッド保持用プレートは、後述する副可動部60に取り付けられる。
The illustrated electromagnetic
磁気ヘッド17aは、図示しないフレキシブルプリント回路(FPC)を介して外部の回路(図示せず)と電気的に接続される。尚、磁気ヘッド17aとしては、MR(magnetro-resistive)ヘッドが使用される。MRヘッドは、非常に静電気に敏感で、静電気耐性の弱いデバイスである。したがって、MRヘッドを取り扱うには注意が必要である。
The
図3及び図4を参照して、電磁式リニアアクチュエータ50について説明する。図3及び図4に図示されるように、互いに直交する座標軸を、X軸、Y軸、およびZ軸で表す。ここでは、X軸方向は左右方向であり、Y軸方向は前後方向であり、Z軸方向は上下方向(軸方向、鉛直方向)である。
The electromagnetic
電磁式リニアアクチュエータ50は、副固定部(172、70)と、この副固定部(172、70)に対してヘッドアセンブリを鉛直方向Zに沿って昇降可能に保持する副可動部60と、副固定部70に対して副可動部60を直線移動可能に支持するシャフト軸支機構(図示せず)とを有する。副固定部(172、70)は、前述したように、ヘッドリフト体172と磁気回路70とから構成される。
The electromagnetic
磁気回路70は、有底の四角筒状のアウターヨーク71と、このアウターヨーク71の内周面に固着されたマグネット72と、円筒状のインナーヨーク(センターヨーク)74とから構成されている。
The
図示のアウターヨーク71は、プレス打抜き加工により形成された、有底の四角筒形状をしている。詳述すると、アウターヨーク71は、正方板状の底部ヨーク711と、この底部ヨーク711の四辺の縁から上方向に延在する4枚の矩形板状の側壁ヨーク712とを有する。一方、マグネット72は、4枚の側壁ヨーク712の内壁にそれぞれ取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片721から構成されている。各マグネット片721の内面は同極である。すなわち、例えば、各マグネット片721の外面がN極であれば、その内面はS極である。アウターヨーク71と同心で、底部ヨーク711の中央部から円筒状のインナーヨーク(センターヨーク)74が立設している。
The illustrated
図示のアウターヨーク71において、底部ヨーク711はプレス打抜きの鋼板から構成され、4枚の側壁ヨーク712の各々もプレス打抜きの鋼板から構成される。これら底部ヨーク711と4枚の側壁ヨーク712とをUV接着剤等の接着剤を使用して箱状に張り合わせることにより、図3に示されるようなアウターヨーク71が構成される。尚、4枚のマグネット片721は、対応する4枚の側壁ヨーク712の内壁に接着により固定される。
In the illustrated
一方、副可動部60は、軸方向Zの回りに巻回されたコイル61と、このコイル61を上端で支持するコイル支持部62(図1)とを有する。コイル61は、マグネット72と円筒状インナーヨーク74との間の空隙に配置される。コイル61には、それに電流を流すことによって、フレミングの左手の法則に従って、長手方向(軸方向)Zに推力が作用する。
On the other hand, the sub
上述した構造の電磁式リニアアクチュエータ50では、アウターヨーク71を安価な構成とすることができる。その理由は、従来のアウターヨークは切削や深絞りといったコストの高い加工で製造されていたのを、本実施の形態によるアウターヨーク71は安価なプレス打抜き加工で製造されるので、加工費を削減することができるからである。また、本実施の形態では、マグネット72として4枚の平板形状のマグネット片721を使用しているので、マグネット72も安価に製造することができる。
In the electromagnetic
また、アウターヨーク71はプレス打抜き加工で作製されるので、従来のアウターヨークのような深絞り加工にて作製した場合に比べて、アウターヨーク71の板厚を厚くすることができる。このようにアウターヨーク71の板厚を厚くして磁気飽和を抑えることができるので、漏洩磁束を抑えることが出来ると共にコイル61を通る磁束を増やすことができる。その結果、電磁式リニアアクチュエータ50の推力を上昇させることができる。
Further, since the
尚、底部ヨーク711は、図示しないシャフト軸支機構のシャフト(図示せず)が貫通するヨーク貫通穴711aを持っている。また、インナーヨーク74は、シャフト軸支機構のシャフトを挿通するための挿通穴74aを持っている。 図示はしないが、シャフト軸支機構は、副固定部に対して副可動部60を上下方向Zに沿って直線移動可能に支持するためのものである。シャフト軸支機構は、軸方向Zに延在し、円筒状インナーヨーク74の挿通穴74aおよび底部ヨーク711のヨーク貫通穴を貫通するシャフトと、このシャフトに嵌合されてアウターヨーク71の底部ヨーク711にかしめ固定された軸受けとを有する。
The
一方、副可動部60は、コイル61と、このコイル61をその上端で支持するコイル支持部62(図1)と、ヘッド17aをヘッド保持用プレート(図示せず)を介して保持するヘッド保持部63(図1)とを有する。ヘッド保持用プレートはヘッド保持部63に接合される。ヘッド保持部63はアウターヨーク71よりも前方で設けられている。
On the other hand, the sub
コイル支持部62は、図示はしないが、コイル61を保持する環状のコイル保持部と、このコイル保持部の内部を前後方向Yに延在する橋架部と、コイル保持部から前方へ延在してヘッド保持部63の上端に結合される第1のアーム部とを有する。橋架部は、その中央部にシャフトの上端部を貫通させるための第1の貫通穴を持つ。ヘッド保持部63はその下端から後方へ延在する第2のアーム部を有する。この第2のアーム部の先端部には、シャフトの下端部を貫通させるための第2の貫通穴が空けられている。
Although not shown in the drawings, the
シャフトの上端部および下端部には雄ネジ(図示せず)が切られている。シャフトの上端部は、コイル支持部62の橋架部の第1の貫通穴を貫通して第1のナット83(図1)が螺合され、これによりシャフトの上端部はコイル支持部62に固定される。一方、シャフトの下端部は、ヘッド保持部63の第2のアーム部の第2の貫通穴を貫通して第2のナットが螺合され、これによりシャフトの下端部はヘッド保持部73に取り付けられる。
Male screws (not shown) are cut at the upper and lower ends of the shaft. The upper end portion of the shaft passes through the first through hole of the bridge portion of the
このように、副可動部60に固定されたシャフトを介して、軸受けにより副可動部60を軸支している。
Thus, the sub
図5及び図6を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ50Aについて説明する。図5は電磁式リニアアクチュエータ50Aの外観を示す斜視図であり、図6は電磁式リニアアクチュエータ50Aの分解斜視図である。図示の電磁式リニアアクチュエータ50Aは、磁気回路の構成が後述するように変更されている点を除いて、図3及び図4に図示した電磁式リニアアクチュエータ50と同様の構成を有し、動作をする。従って、磁気回路に70Aの参照符号を付してある。図3及び図4に示されたものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、異なる点についてのみ説明する。
An electromagnetic
磁気回路70Aは、アウターヨークの構成が後述するように変更されている点を除いて、図3及び図4に図示した磁気回路70と同様の構成を有する。従って、アウターヨークに71Aの参照符号を付してある。
The
図示のアウターヨーク71Aは、正方板状の底部ヨーク711Aと、L字状に曲げられた2枚のL字型側壁ヨーク712Aとから成る。
The illustrated outer yoke 71A is composed of a square plate-shaped
すなわち、図3及び図4に示したアウターヨーク71では、プレス打抜き加工された平板からなる部品711、712のみを使用しているが、図5及び図6に示したアウターヨーク71Aでは、平板からなるプレス部品711Aのみでなく、曲げ加工を含んだプレス板金部品712Aをも使用している。
That is, in the
このような構成の電磁式リニアアクチュエータ50Aにおいても、アウターヨーク71Aを安価な構成とすることができる。その理由は、従来のアウターヨークは切削や深絞りといったコストの高い加工で製造されていたのを、本実施の形態によるアウターヨーク71Aは安価なプレス打抜きや曲げによる加工で製造されるので、加工費を削減することができるからである。また、本実施の形態でも、マグネット72として4枚の平板形状のマグネット片721を使用しているので、マグネット72も安価に製造することができる。
Even in the electromagnetic
また、アウターヨーク71Aはプレス打抜きと曲げ加工で作製されるので、従来のアウターヨークのような深絞り加工にて作製した場合に比べて、アウターヨーク71Aの板厚を厚くすることができる。このようにアウターヨーク71Aの板厚を厚くして磁気飽和を抑えることができるので、漏洩磁束を抑えることが出来ると共にコイル61を通る磁束を増やすことができる。その結果、電磁式リニアアクチュエータ50Aの推力を上昇させることができる。
Further, since the outer yoke 71A is manufactured by press punching and bending, the thickness of the outer yoke 71A can be made thicker than when manufactured by deep drawing like a conventional outer yoke. Thus, since the magnetic saturation can be suppressed by increasing the thickness of the outer yoke 71A, the leakage magnetic flux can be suppressed and the magnetic flux passing through the
さらに、本発明の第2の実施の形態による電磁式リニアアクチュエータ50Aでは、アウターヨーク71Aがプレス打抜き及び/又は曲げ加工を含んだプレス板金部品711A、712Aを使用しているので、本発明の第1の実施の形態による電磁式リニアアクチュエータ50に比べて、部品点数を削減でき、接着の工数を減らすことができるという利点もある。
Furthermore, in the electromagnetic
図7及び図8を参照して、本発明の第3の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ50Bについて説明する。図7は電磁式シニアアクチュエータ50Bの斜視図であり、図8は電磁式リニアアクチュエータ50Bの分解斜視図である。図示の電磁式リニアアクチュエータ50Bは、磁気回路の構成が後述するように変更されている点を除いて、図3及び図4に示した電磁式リニアアクチュエータ50と同様の構成を有し、動作をする。従って、磁気回路に70Bの参照符号を付してある。図3及び図4に示されたものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、異なる点についてのみ説明する。
With reference to FIG.7 and FIG.8, the electromagnetic linear actuator 50B which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a perspective view of the electromagnetic senior actuator 50B, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the electromagnetic linear actuator 50B. The illustrated electromagnetic linear actuator 50B has the same configuration as that of the electromagnetic
磁気回路70Bは、アウターヨークの構成が後述するように変更されている点を除いて、図3及び図4に図示した磁気回路70と同様の構成を有する。従って、アウターヨークに71Bの参照符号を付してある。
The
図9にアウターヨーク71Bを示す。図9において、(A)はアウターヨーク71Aの斜視図であり、(B)はアウターヨーク71Bの展開図であり、(C)はアウターヨーク71Bの平面図であり、(D)はアウターヨーク71Bの正面図であり、(E)はアウターヨーク71Bの側面図である。
FIG. 9 shows the
図示のアウターヨーク71Bは、1枚のプレス板を曲げ加工によって箱状に成形された構造を持つ。すなわち、アウターヨーク71Bは、正方板状の底部ヨーク部711Bと、この底部ヨーク部711Bの四辺の縁から上方向に延在する4枚の矩形板状の側壁ヨーク部712Bとを有する。
The illustrated
尚、マグネット72の4枚の平板形状のマグネット片721は、対応する4枚の側壁ヨーク部712Bの内壁にそれぞれ取り付けられる。
Note that the four flat-plate-shaped
このような構成の電磁式リニアアクチュエータ50Bにおいても、アウターヨーク71Bを安価な構成とすることができる。その理由は、従来のアウターヨークは切削や深絞りといったコストの高い加工で製造されていたのを、本実施の形態によるアウターヨーク71Bは安価なプレス打抜きと曲げによる加工で製造されるので、加工費を削減することができるからである。また、本実施の形態でも、マグネット72として4枚の平板形状のマグネット片721を使用しているので、マグネット72も安価に製造することができる。
Also in the electromagnetic linear actuator 50B having such a configuration, the
また、アウターヨーク71Bはプレス打抜きと曲げ加工で作製されるので、従来のアウターヨークのような深絞り加工にて作製した場合に比べて、アウターヨーク71Bの板厚を厚くすることができる。このようにアウターヨーク71Bの板厚を厚くして磁気飽和を抑えることができるので、漏洩磁束を抑えることが出来ると共にコイル61を通る磁束を増やすことができる。その結果、電磁式リニアアクチュエータ50Bの推力を上昇させることができる。
Further, since the
さらに、本発明の第3の実施の形態による電磁式リニアアクチュエータ50Bでは、アウターヨーク71Bがプレス打抜き及び曲げ加工を含んだ1枚のプレス板金部品から構成されるので、本発明の第1の実施の形態による電磁式リニアアクチュエータ50に比べて、部品点数を削減でき、接着の工数を減らすことができるという利点もある。
Furthermore, in the electromagnetic linear actuator 50B according to the third embodiment of the present invention, the
以上、本発明についてその好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲内で、種々の変形が当業者によって可能であるのは明らかである。例えば、上述した実施の形態では、アウターヨークの形状として有底の四角筒状の例のみを挙げて説明したが、アウターヨークの形状は、一般的に、有底のN角筒状(Nは4以上の整数)であって良い。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, it is obvious that various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. For example, in the embodiment described above, only the example of the bottomed rectangular tube shape has been described as the shape of the outer yoke, but the shape of the outer yoke is generally an N-shaped tube shape with a bottom (N is An integer of 4 or more).
10 記録再生装置(テープドライブ)
17 ヘッドアクチュエータ
17a 磁気ヘッド
171 リードスクリュー
172 ヘッドリフト体
50、50A、50B 電磁式リニアアクチュエータ
60 副可動部
61 コイル
62 コイル支持部
70、70A、70B 磁気回路
71、71A、71B アウターヨーク
711、711A 底部ヨーク
711B 底部ヨーク部
711a ヨーク貫通穴
712 側壁ヨーク
712A L字状側壁ヨーク
712B 側壁ヨーク部
72 マグネット
721 平板形状のマグネット片
74 円筒状インナーヨーク
74a 挿通穴
10 Recording / playback device (tape drive)
17
Claims (5)
前記アウターヨークが、プレス打抜き加工された平板を組み立てることによって構成された、有底のN角筒状(Nは4以上の整数)をしていることを特徴とする、電磁式リニアアクチュエータ。 An electromagnetic linear actuator comprising a fixed portion and a movable portion that moves linearly along the axial direction by electromagnetic force with respect to the fixed portion, wherein the fixed portion has a magnetic circuit comprising a yoke member and a magnet. In the electromagnetic linear actuator, the movable part includes a coil, and the yoke member includes an outer yoke and an inner yoke.
An electromagnetic linear actuator characterized in that the outer yoke has a bottomed N-square cylindrical shape (N is an integer of 4 or more) constructed by assembling press-punched flat plates.
前記アウターヨークは、正方板状の底部ヨークと、該底部ヨークの四辺の縁から上方向に延在する4枚の側壁ヨークとから構成され、
前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨークから構成され、
前記マグネットは前記4枚の側壁ヨークの内壁に取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片から構成され、
前記コイルは、前記4枚の平板形状のマグネット片と前記円筒状のインナーヨークとの間の空隙に配置されている、請求項2に記載の電磁式リニアアクチュエータ。 The axial direction is the vertical direction of the electromagnetic linear actuator,
The outer yoke is composed of a square plate-shaped bottom yoke and four side wall yokes extending upward from the edges of the four sides of the bottom yoke,
The inner yoke is composed of a cylindrical inner yoke standing from the center of the bottom base,
The magnet is composed of four plate-shaped magnet pieces attached to the inner walls of the four side wall yokes,
The electromagnetic linear actuator according to claim 2, wherein the coil is disposed in a gap between the four flat magnet pieces and the cylindrical inner yoke.
前記アウターヨークは、正方板状の底部ヨークと、該底部ヨークの四辺の縁から上方向に延在するL字状に曲げられた2枚のL字型側壁ヨークとから構成され、
前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨークから構成され、
前記マグネットは前記2枚のL字型側壁ヨークの内壁に取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片から構成され、
前記コイルは、前記4枚の平板形状のマグネット片と前記円筒状のインナーヨークとの間の空隙に配置されている、請求項2に記載の電磁式リニアアクチュエータ。 The axial direction is the vertical direction of the electromagnetic linear actuator,
The outer yoke is composed of a square plate-shaped bottom yoke and two L-shaped side wall yokes bent in an L shape extending upward from the edges of the four sides of the bottom yoke,
The inner yoke is composed of a cylindrical inner yoke standing from the center of the bottom base,
The magnet is composed of four plate-shaped magnet pieces attached to the inner walls of the two L-shaped side wall yokes,
The electromagnetic linear actuator according to claim 2, wherein the coil is disposed in a gap between the four flat magnet pieces and the cylindrical inner yoke.
前記アウターヨークは、1枚のプレス板を曲げ加工によって箱状に成形された構造を持ち、前記アウターヨークは、正方板状の底部ヨーク部と、該底部ヨーク部の四辺の縁から上方向に延在する4枚の矩形板状の側壁ヨーク部とから構成され、
前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨークから構成され、
前記マグネットは前記2枚の壁ヨーク部の内壁に取り付けられた4枚の平板形状のマグネット片から構成され、
前記コイルは、前記4枚の平板形状のマグネット片と前記円筒状のインナーヨークとの間の空隙に配置されている、請求項2に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
The axial direction is the vertical direction of the electromagnetic linear actuator,
The outer yoke has a structure in which a single press plate is formed into a box shape by bending, and the outer yoke has a square plate-shaped bottom yoke portion and upward from the four side edges of the bottom yoke portion. It is composed of four rectangular plate-shaped side wall yoke portions extending,
The inner yoke is composed of a cylindrical inner yoke standing from the center of the bottom base,
The magnet is composed of four flat plate-shaped magnet pieces attached to the inner walls of the two wall yoke portions,
The electromagnetic linear actuator according to claim 2, wherein the coil is disposed in a gap between the four flat magnet pieces and the cylindrical inner yoke.
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JP2006020612A JP2007200506A (en) | 2006-01-30 | 2006-01-30 | Electromagnetic linear actuator |
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- 2006-01-30 JP JP2006020612A patent/JP2007200506A/en active Pending
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