JP2020054120A - Moving-coil type voice coil motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、小径で、冷却効率の改善された可動コイル型ボイスコイルモータに関する。 The present invention relates to a moving coil type voice coil motor having a small diameter and improved cooling efficiency.
加振機などに使用される大型の可動コイル型ボイスコイルモータ(以下、単に「ボイスコイルモータ」又は「VCM」とも言う。)は大電流を用いて制御され、その制御電流の大きさ及び制御周波数に比例して、VCMに使用されている磁気回路に発生する渦電流も大きくなる。大きな渦電流が発生することにより、制御性に影響を及ぼすだけでなく、渦電流による発熱により磁気回路が加熱され、磁気回路が性能低下を引き起こすため、磁気回路を冷却するための様々な冷却方法が検討されている。 A large moving coil type voice coil motor (hereinafter, also simply referred to as "voice coil motor" or "VCM") used for a shaker or the like is controlled using a large current, and the magnitude and control of the control current are controlled. The eddy current generated in the magnetic circuit used in the VCM increases in proportion to the frequency. The generation of a large eddy current not only affects the controllability, but also heats the magnetic circuit due to the heat generated by the eddy current, causing the magnetic circuit to deteriorate in performance. Is being considered.
磁気回路で発生する渦電流により発生した熱やコイルで発生した熱(銅損)は、磁気回路にファンを設置し空冷によって除去する方法や、コイルの回りに冷却水を循環させて水冷によって除去する方法が一般的に行われている。 Heat generated by the eddy current generated in the magnetic circuit and heat generated by the coil (copper loss) can be removed by installing a fan in the magnetic circuit and air cooling, or by circulating cooling water around the coil and removing it by water cooling The way to do it is generally done.
空冷による方法では、風量及び風路を確保するため、コイルが配置される磁気空隙部の間隔を大きくするなど対策を行っているが、磁気空隙を大きくしてしまうと、磁気回路の性能が低下してしまう。従って、なるべく磁気空隙は小さくし、冷却空気の流速を大きくするため静圧性能の大きいファンを用いる等の対策が行われている。 In the air cooling method, measures are taken to secure the air volume and air path, such as by increasing the gap between the magnetic gaps where the coils are arranged.However, if the magnetic gap is increased, the performance of the magnetic circuit will be degraded. Resulting in. Therefore, countermeasures such as using a fan having a large static pressure performance to reduce the magnetic air gap as much as possible and increase the flow rate of the cooling air are taken.
特開2014-74612号(特許文献1)は、永久磁石を用いた磁路部材と、前記磁路部材の空隙部に挿入された駆動コイルを有する可動部と、磁石及び駆動コイルを冷却するための冷却ブロアとを備えた永久磁石型の振動発生機を開示しており、磁石及び駆動コイルの温度に基づいて冷却ブロアの回転数を制御することにより、効率よく振動発生機の冷却が可能となり、規定の加振能力を維持することができると記載している。しかしながら、特許文献1に記載の振動発生機は、高磁場を発生するためには永久磁石の磁化方向長さを長くするか、磁力の強い磁石を使い、さらにヨークの厚みを厚くしなければならないことから、装置が必然的に大型化してしまうとともに、振動発生機の発熱がより大きくなり、十分な冷却ができなくなるといった問題がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-74612 (Patent Document 1) discloses a magnetic path member using a permanent magnet, a movable section having a drive coil inserted into a gap of the magnetic path member, and cooling the magnet and the drive coil. Discloses a permanent magnet type vibration generator equipped with a cooling blower.By controlling the number of rotations of the cooling blower based on the temperature of the magnet and the drive coil, the vibration generator can be cooled efficiently. , The specified vibration capability can be maintained. However, in order to generate a high magnetic field, the vibration generator described in Patent Document 1 has to increase the length of the permanent magnet in the magnetization direction, or use a magnet having a strong magnetic force, and further increase the thickness of the yoke. Therefore, there is a problem that the size of the apparatus is inevitably increased, and the heat generated by the vibration generator is increased, so that sufficient cooling cannot be performed.
特開昭52-131109号(特許文献2)は、リング状ポールピースの両端にそれぞれ少なくとも1つの磁石、その外周部に他の磁石を配置し、そのリング状ポールピース内側にエアギャップを介して、センターポールを対向させ、そのセンターポールに上記各磁石に接合するヨークを接続してなるリニアアクチューエータ用磁気回路を開示している。このような磁気回路を採用することにより、より小径で高磁場を得ることが可能になる。しかしながら、引用文献2に記載の磁気回路は、コイルは磁気回路長さの中央部に位置させなければならないため、コイルの冷却が十分に行われず、磁気回路の温度上昇を引き起こし、性能が低下してしまうといった問題がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-131109 (Patent Document 2) discloses that at least one magnet is arranged at each end of a ring-shaped pole piece, and another magnet is arranged around the outer periphery of the ring-shaped pole piece. A magnetic circuit for a linear actuator is disclosed in which a center pole is opposed to the center pole and a yoke joined to each magnet is connected to the center pole. By employing such a magnetic circuit, it becomes possible to obtain a high magnetic field with a smaller diameter. However, in the magnetic circuit described in Reference 2, since the coil must be located at the center of the length of the magnetic circuit, the coil is not sufficiently cooled, causing a rise in the temperature of the magnetic circuit, resulting in reduced performance. Problem.
従って、本発明の目的は、小径化され、かつコイル部分の冷却効率を高めコイルの加熱による磁気回路の性能低下が防止された可動コイル型ボイスコイルモータを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a moving coil type voice coil motor in which the diameter is reduced, the cooling efficiency of the coil portion is increased, and the performance of the magnetic circuit is prevented from deteriorating due to the heating of the coil.
上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、センターヨークの周りに空隙部を設けて配置された円筒状ポールピースと、前記ポールピースの外周部及び端部に接続された永久磁石と、これらの永久磁石とセンターヨークとを磁気的に結合するサイドヨーク、ボトムヨーク及びトップヨークとからなる可動コイル型ボイスコイルモータにおいて、前記トップヨーク及びボトムヨークに、コイル冷却のための空気取り込み口を有するとともに、ポールピースの端部に接続された永久磁石の一部を取り除き、前記空気取り込み口に接続し前記空隙部に開口する貫通孔を設けることにより、可動コイル型ボイスコイルモータを小径化できるとともに、高い冷却効率を発揮できることを見出し、本発明に想到した。 As a result of intensive research in view of the above objects, the present inventors have found that a cylindrical pole piece arranged with a gap around a center yoke, a permanent magnet connected to the outer peripheral portion and an end of the pole piece, In a movable coil type voice coil motor including a side yoke, a bottom yoke, and a top yoke that magnetically couples these permanent magnets and a center yoke, an air intake port for cooling the coil is provided in the top yoke and the bottom yoke. In addition, by removing a part of the permanent magnet connected to the end of the pole piece and providing a through hole connected to the air intake and opening in the gap, the diameter of the moving coil type voice coil motor can be reduced. At the same time, they found that high cooling efficiency can be exhibited, and arrived at the present invention.
すなわち、本発明の可動コイル型ボイスコイルモータは、
円柱状のセンターヨークと、
前記センターヨークの外周面に対向して空隙部を設けて円筒状に配置された複数のポールピースと、
前記複数のポールピースの外周部、軸方向上端部及び下端部にそれぞれ円筒状に配置された複数の第1の永久磁石、複数の第2の永久磁石及び複数の第3の永久磁石と、
前記複数の第1の永久磁石の外周部に接続された円筒状のサイドヨークと、
前記複数の第2の永久磁石、及び前記サイドヨークを軸方向上端部で磁気的に結合するトップヨークと、
前記センターヨーク、前記複数の第3の永久磁石、及び前記サイドヨークを軸方向下端部で磁気的に結合するボトムヨークと、
前記空隙部に軸方向に移動可能に配置されたコイルとを有し、
前記第1の永久磁石、第2の永久磁石及び第3の永久磁石が前記ポールピースに対向する側の磁極が同じである可動コイル型ボイスコイルモータにおいて、
前記トップヨーク及び前記ボトムヨークに、それぞれコイル冷却のための空気取り込み口を少なくとも1カ所有するとともに、前記円筒状に配置された複数の第2の永久磁石の一部、及び複数の第3の永久磁石の一部が取り除かれ、前記空気取り込み口に接続し前記空隙部に開口する貫通孔が設けられたことを特徴とする。
That is, the moving coil type voice coil motor of the present invention,
A cylindrical center yoke,
A plurality of pole pieces arranged in a cylindrical shape by providing a gap portion facing the outer peripheral surface of the center yoke,
Outer peripheral portions of the plurality of pole pieces, a plurality of first permanent magnets, a plurality of second permanent magnets, and a plurality of third permanent magnets arranged in a cylindrical shape at the axial upper and lower ends, respectively,
A cylindrical side yoke connected to the outer periphery of the plurality of first permanent magnets;
A top yoke that magnetically couples the plurality of second permanent magnets and the side yoke at an upper end in the axial direction;
A bottom yoke that magnetically couples the center yoke, the plurality of third permanent magnets, and the side yoke at an axial lower end;
Having a coil disposed in the gap so as to be movable in the axial direction,
In the moving coil type voice coil motor, wherein the first permanent magnet, the second permanent magnet and the third permanent magnet have the same magnetic pole on the side facing the pole piece,
The top yoke and the bottom yoke each have at least one air intake for cooling a coil, a part of a plurality of second permanent magnets arranged in a cylindrical shape, and a plurality of third permanent magnets. A part of the magnet is removed, and a through-hole connected to the air intake and opening in the gap is provided.
前記センターヨークの外周面と、前記複数のポールピースの内周面とには、非磁性の導電リングが対向して固定されているのが好ましい。 It is preferable that a non-magnetic conductive ring is fixed to an outer peripheral surface of the center yoke and an inner peripheral surface of the plurality of pole pieces so as to face each other.
前記空気取り込み口及びそれに接続する前記貫通孔は、前記トップヨーク及び前記ボトムヨークに、それぞれ周方向に等間隔に3〜4カ所設けられているのが好ましい。 It is preferable that the air intake port and the through holes connected to the air intake port are provided in the top yoke and the bottom yoke at three to four places at equal intervals in a circumferential direction, respectively.
前記トップヨークに設けられた前記空気取り込み口の周方向位置と、前記ボトムヨークに設けた前記空気取り込み口の周方向位置とは異なるのが好ましい。 It is preferable that a circumferential position of the air intake port provided in the top yoke is different from a circumferential position of the air intake port provided in the bottom yoke.
前記空気取り込み口及び貫通孔は熱伝導率の高い材料で構成され、前記空気取り込み口に接続し、前記トップヨーク上部及び/又は前記ボトムヨーク下部に露出するヒートシンク部材が設けられているのが好ましい。 It is preferable that the air intake port and the through hole are made of a material having a high thermal conductivity, and a heat sink member connected to the air intake port and exposed at the top yoke upper part and / or the bottom yoke lower part is provided. .
本発明の可動コイル型ボイスコイルモータは、小径化されるとともに、コイルの冷却効率を十分に高め、磁気回路の性能低下を防止できるので、加振機などに使用される大型の可動コイル型ボイスコイルモータに匹敵する性能を発揮できる。 The moving coil type voice coil motor of the present invention has a small diameter, sufficiently increases the cooling efficiency of the coil, and can prevent the performance of the magnetic circuit from deteriorating. It can exhibit performance comparable to coil motors.
引用文献1に記載の可動コイル型ボイスコイルモータでは、永久磁石の直上に銅リング(非磁性の導電リング)が配置されており、コイルの発熱がそのまま永久磁石に伝達するため、永久磁石が容易に加熱される構成となっており、そのため、永久磁石の温度上昇が大きく、それにより磁気特性が低下していた。しかしながら、本発明の可動コイル型ボイスコイルモータでは、冷却空気の風量を増加させるとともに、永久磁石の直上に配置されたポールピース(磁性体)を介して銅リングが配置されているため、永久磁石が加熱されにくい構成となっており、磁気特性の低下が防止される。 In the moving coil type voice coil motor described in the cited document 1, a copper ring (a non-magnetic conductive ring) is disposed immediately above the permanent magnet, and the heat generated by the coil is transmitted to the permanent magnet as it is, so that the permanent magnet is easily formed. Therefore, the temperature of the permanent magnet is greatly increased, thereby deteriorating the magnetic properties. However, in the moving coil type voice coil motor of the present invention, the air volume of the cooling air is increased, and the copper ring is disposed via the pole piece (magnetic material) disposed immediately above the permanent magnet. Are hardly heated, and a decrease in magnetic characteristics is prevented.
さらに熱伝達率の高い材料で空気取り込み口を構成することにより、ポールピースの熱を磁気回路の外に逃がすことも可能となる。これにより永久磁石の急激な温度上昇を引き起こしにくくなるため、性能低下を少なく抑えることができる。 Further, by configuring the air intake port with a material having a high heat transfer coefficient, it becomes possible to release the heat of the pole piece to the outside of the magnetic circuit. This makes it difficult to cause a rapid rise in the temperature of the permanent magnet, so that a decrease in performance can be reduced.
さらに空気取り込み口の外側に放熱フィンなどを設置することにより、より温度上昇を抑えることができる。 Further, by installing a radiation fin or the like outside the air intake port, the temperature rise can be further suppressed.
また、引用文献1に記載の可動コイル型ボイスコイルモータのように、銅リングが永久磁石の直上に配置される場合、銅リングを永久磁石に接着剤等による方法でしか固定することができず、銅リング固定部の信頼性を向上できずにいた。しかしながら、本発明の可動コイル型ボイスコイルモータでは、ポールピースの前面に銅リングを配置するため、溶接などの方法で固定することができ、銅リング固定部の信頼性が向上する。 Further, when the copper ring is disposed immediately above the permanent magnet as in the moving coil type voice coil motor described in Patent Document 1, the copper ring can be fixed to the permanent magnet only by a method such as an adhesive. However, the reliability of the copper ring fixing portion cannot be improved. However, in the moving coil type voice coil motor of the present invention, since the copper ring is arranged on the front surface of the pole piece, it can be fixed by a method such as welding, and the reliability of the copper ring fixing portion is improved.
[1] 可動コイル型ボイスコイルモータ
図1、図2(a)、図2(b)及び図2(c)に本発明の可動コイル型ボイスコイルモータ1の一例を示す。図1は正面図、図2(a)は図1のA-A断面図、図2(b)は図1のB-B断面図、図2(c)は図1のC-C断面図である。本発明の可動コイル型ボイスコイルモータ1は、
円柱状のセンターヨーク11と、
前記センターヨーク11の外周面11aに対向して空隙部20を設けて円筒状に配置された複数のポールピース30と、
前記複数のポールピース30の外周部、軸方向上端部及び下端部にそれぞれ円筒状に配置された複数の第1の永久磁石41、複数の第2の永久磁石42及び複数の第3の永久磁石43と、
前記複数の第1の永久磁石41の外周部に接続された円筒状のサイドヨーク12と、
前記複数の第2の永久磁石42、及び前記サイドヨーク12を軸方向上端部で磁気的に結合するトップヨーク13と、
前記センターヨーク11、前記複数の第3の永久磁石43、及び前記サイドヨーク12を軸方向下端部で磁気的に結合するボトムヨーク14と、
前記空隙部に軸方向に移動可能に配置されたコイル50とを有し、
前記第1の永久磁石41、第2の永久磁石42及び第3の永久磁石43が前記ポールピース30に対向する側の磁極が同じ(図ではN極)であり、
前記トップヨーク13及び前記ボトムヨーク14に、それぞれコイル冷却のための空気取り込み口61,62を少なくとも1カ所有するとともに、前記円筒状に配置された複数の第2の永久磁石42の一部、及び複数の第3の永久磁石43の一部が取り除かれ、前記空気取り込み口61,62に接続し前記空隙部20に開口する貫通孔71,72が設けられたことを特徴とする。
[1] Moving Coil Type Voice Coil Motor FIGS. 1, 2 (a), 2 (b) and 2 (c) show an example of a moving coil type voice coil motor 1 of the present invention. 1 is a front view, FIG. 2 (a) is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 2 (b) is a sectional view taken along line BB of FIG. 1, and FIG. 2 (c) is a sectional view taken along line CC of FIG. The moving coil type voice coil motor 1 of the present invention,
A
A plurality of
The plurality of first
A
The plurality of second
The
Having a
The first
The
第1の永久磁石41と、第2の永久磁石42と、トップヨーク13と、サイドヨーク12とで囲まれる部分は、非磁性のスペーサ91で充填されているのが好ましい。また、第1の永久磁石41と、第3の永久磁石43と、ボトムヨーク14と、サイドヨーク12とで囲まれる部分は、非磁性のスペーサ92で充填されているのが好ましい。なお、非磁性のスペーサ91,92が、前記トップヨーク13及び前記ボトムヨーク14に設けられた空気取り込み口61,62に接続する箇所には、貫通孔71a,72aが形成された非磁性のスペーサ91a,92aが配置され、それに隣接する内周側には貫通孔71b,72bが形成された非磁性のスペーサ91b,92bが配置されている。
The portion surrounded by the first
このように構成することにより、例えば、空気取り込み口61から可動コイル型ボイスコイルモータ1内に入った空気は、貫通孔71a及び貫通孔71bを通り空隙部20に噴出し、コイル50及び非磁性の導電リング81,82を冷却し、貫通孔72b及び貫通孔72aを通って空気取り込み口62から放出される。もちろん、空気の流れはこの逆であってもかまわない。可動コイル型ボイスコイルモータ1には、前記空気取り込み口61又は空気取り込み口62に冷却空気を供給するためのブロア(図示せず)を備えているのが好ましい。
With such a configuration, for example, the air that has entered the movable coil type voice coil motor 1 from the
(1)基本構成
図3(a)は図2(a)のD-D断面図を示す。本発明の可動コイル型ボイスコイルモータの基本構成は、円柱状のセンターヨーク11と、前記センターヨーク11の外周面に対向して空隙部を設けて円筒状に配置された複数のポールピース30と、前記複数のポールピース30の外周部に円筒状に配置された複数の第1の永久磁石41(主磁石)と、前記複数の第1の外周部に接続された円筒状のサイドヨーク12とを有し、さらに図2(c)に示すように、前記複数の第1の永久磁石41に加えて、前記複数のポールピース30の軸方向上端部及び下端部にそれぞれ円筒状に配置された複数の第2の永久磁石42(補助磁石)及び複数の第3の永久磁石43(補助磁石)を有し、センターヨーク11と、サイドヨーク12と、複数の第1〜第3の永久磁石とは、トップヨーク13及びボトムヨーク14によって磁気的に接続され磁気回路を形成する。
(1) Basic Configuration FIG. 3 (a) shows a cross-sectional view along the line DD in FIG. 2 (a). The basic configuration of the moving coil type voice coil motor of the present invention includes a
第1の永久磁石41は、主磁石であり、例えばフェライト系焼結磁石からなり、円筒状に配置したときに全体としてラジアル異方性を有するように構成されており、例えばセンターヨーク11側のポールピース30に対向する側がN極でサイドヨーク12側がS極となるように着磁されている。第2の永久磁石41及び第3の永久磁石43は、補助磁石であり、例えばフェライト系焼結磁石からなり、ポールピース30に対向する側が、第1の永久磁石41のポールピース30に対向する側の磁極と同じ磁極となるように着磁されている。図ではポールピース30に対向する側がN極であり、トップヨーク13又はボトムヨーク14に対抗する側がS極である。
The first
ポールピース30は、整磁効果(磁場の均一性を高める)を発揮すると共に、複数の第1の永久磁石、複数の第2の永久磁石及び複数の第3の永久磁石を固定するためのベースとすることができる。ポールピース30の厚みは特に限定されないが、5 mm以上であるのが好ましい。ポールピース30には公知の磁性体(軟磁性体)を用いるのが好ましい、特に磁性を有する鋼材を用いるのが好ましい。
The
センターヨーク11、サイドヨーク12、トップヨーク13及びボトムヨーク14は、軟鉄や鋼等の強磁性体で形成されているとともに、コイル50は、ポールピース30の内周面とそれに対向するセンターヨーク11の外周面との間の磁束と鎖交する向きに巻回されている。コイル50に交流電流を給電すると、ポールピース30の内周面とそれに対向するセンターヨーク11の外周面との間の磁界中でコイル50が上下に振動する。このコイル50に接続された可動台(図示せず)等に被試験体(図示せず)を配置することにより、被試験体の振動試験を行うことができる。
The
前記センターヨーク11の外周面11aと、それに対向する前記複数のポールピース30の内周面とには、それぞれ非磁性の導電リング81,82が固定されているのが好ましい。これらの非磁性の導電リング81,82は、渦電流を低減する効果を発揮するものであり、必要に応じて設けられる。非磁性の導電リング81,82は、例えば銅板からなるのが好ましい。
It is preferable that nonmagnetic
(2)空気取り込み口及び貫通孔
前述したように、本発明の可動コイル型ボイスコイルモータ1においては、トップヨーク13及びボトムヨーク14に開口して設けられた空気取り込み口61,62と、それに接続し空隙部20へ冷却空気を送り込むための貫通孔71,72とを、トップヨーク13側及びボトムヨーク14側にそれぞれ少なくとも1カ所有するため、コイル50及び非磁性の導電リング81,82を高い効率で冷却することができる。
(2) Air intake port and through hole As described above, in the moving coil type voice coil motor 1 of the present invention,
トップヨーク13に開口するように設けられた空気取り込み口61は、周方向に複数カ所設けられるのが好ましい。図1、図2(a)、図2(b)及び図2(c)に示す可動コイル型ボイスコイルモータは、図1及び図3(b)に示すように、トップヨーク13に設けられた空気取り込み口61が周方向90°ごとに4カ所設けられた構成を有するが、空気取り込み口61は3カ所以下であってもよいし、5カ所以上であっても良い。空気取り込み口61は、周方向に2〜4カ所設けられているのが好ましく、3〜4カ所設けられているのがより好ましい。周方向の間隔は等間隔(等角度)であるのが好ましい。またボトムヨーク14に開口するように設けられた空気取り込み口62も、図3(c)に示すように、トップヨーク13に開口するように設けられた空気取り込み口61と同様にして構成されるのが好ましい。トップヨーク13の空気取り込み口61と、ボトムヨーク14の空気取り込み口62とは、周方向の数が同じであっても異なっていても良いが、同じ数で同じ間隔で設けるのが好ましい。
It is preferable that a plurality of
トップヨーク13の空気取り込み口61と、ボトムヨーク14の空気取り込み口62とは、周方向の位置が一致するように設けても良いが、空隙部20に噴出した空気を軸方向だけでなく周方向にも流れるようにし、コイル50及び非磁性の導電リング81,82の冷却効率を高めるため、周方向の位置をずらして設けるのが好ましい。すなわち、トップヨーク13の空気取り込み口61と、ボトムヨーク14の空気取り込み口62との位相がずれるように設けるのが好ましい。例えば、図1、図2(a)、図2(b)及び図2(c)に示す例では、空気取り込み口61,62の周方向の数が4個(周方向90°ごと)なので、空気取り込み口61と空気取り込み口62とは45°ずれるように配置するのが好ましい。すなわち、空気取り込み口61.62がn個等間隔に配置されている場合、周方向に(360/n)°ごとに設けられているので、空気取り込み口61と空気取り込み口62とはその半分の(180/n)°ずれるように配置するのが好ましい。
The
可動コイル型ボイスコイルモータ1は、空隙部20に冷却空気を送り込むため、空隙部20の底のボトムヨーク14に補助空気取り込み口63を設けてもよい。
The movable coil type voice coil motor 1 may be provided with an
(3)ヒートシンク部材
空気取り込み口61及び貫通孔71が熱伝導率の高い高熱伝導性材料で構成され、空気取り込み口61及び貫通孔71に接続し、前記トップヨーク13上部に露出するヒートシンク部材100を設けてもよい。すなわち、例えば図4(a)及び図4(b)に示すように、貫通孔71を構成する非磁性のスペーサ91a,91bを高熱伝導性材料で構成するとともに、トップヨーク13に設けられた空気取り込み口61を高熱伝導性部材101で構成し、さらに高熱伝導性部材101に接続するヒートシンク部材100をトップヨーク13上部に配置するのが好ましい。同様に、貫通孔72を構成する非磁性のスペーサ92a,92bを高熱伝導性材料で構成するとともに、ボトムヨーク14に設けられた空気取り込み口62を高熱伝導性部材で構成し、その高熱伝導性部材に接続するヒートシンク部材をボトムヨーク14下部に露出するように配置してもよい。
(3) Heat sink member The
1・・・可動コイル型ボイスコイルモータ
11・・・センターヨーク
11a・・・外周面
12・・・サイドヨーク
13・・・トップヨーク
14・・・ボトムヨーク
20・・・空隙部
30・・・ポールピース
41・・・第1の永久磁石
42・・・第2の永久磁石
43・・・第3の永久磁石
50・・・コイル
61,62・・・空気取り込み口
63・・・補助空気取り込み口
71,72・・・貫通孔
71a,72a・・・貫通孔
71b,72b・・・貫通孔
81,82・・・非磁性の導電リング
91,92・・・非磁性のスペーサ
91a,92a・・・非磁性のスペーサ
91b,92b・・・非磁性のスペーサ
100・・・ヒートシンク部材
101・・・高熱伝導性部材
1 Moving coil type voice coil motor
11 ・ ・ ・ Center yoke
11a ・ ・ ・ Outer peripheral surface
12 ・ ・ ・ Side yoke
13 ・ ・ ・ Top yoke
14 ・ ・ ・ Bottom yoke
20 ・ ・ ・ Void
30 ・ ・ ・ Pole piece
41 ・ ・ ・ First permanent magnet
42 ・ ・ ・ Second permanent magnet
43 ・ ・ ・ Third permanent magnet
50 ・ ・ ・ coil
61,62 ・ ・ ・ Air intake
63 ・ ・ ・ Auxiliary air intake
71,72 ・ ・ ・ through hole
71a, 72a ・ ・ ・ Through hole
71b, 72b ・ ・ ・ Through hole
81,82 ・ ・ ・ Non-magnetic conductive ring
91,92 ・ ・ ・ Non-magnetic spacer
91a, 92a ・ ・ ・ Non-magnetic spacer
91b, 92b ・ ・ ・ Non-magnetic spacer
100 ・ ・ ・ Heat sink member
101 ・ ・ ・ High thermal conductive material
Claims (5)
前記センターヨークの外周面に対向して空隙部を設けて円筒状に配置された複数のポールピースと、
前記複数のポールピースの外周部、軸方向上端部及び下端部にそれぞれ円筒状に配置された複数の第1の永久磁石、複数の第2の永久磁石及び複数の第3の永久磁石と、
前記複数の第1の永久磁石の外周部に接続された円筒状のサイドヨークと、
前記複数の第2の永久磁石、及び前記サイドヨークを軸方向上端部で磁気的に結合するトップヨークと、
前記センターヨーク、前記複数の第3の永久磁石、及び前記サイドヨークを軸方向下端部で磁気的に結合するボトムヨークと、
前記空隙部に軸方向に移動可能に配置されたコイルとを有し、
前記第1の永久磁石、第2の永久磁石及び第3の永久磁石が前記ポールピースに対向する側の磁極が同じである可動コイル型ボイスコイルモータにおいて、
前記トップヨーク及び前記ボトムヨークに、それぞれコイル冷却のための空気取り込み口を少なくとも1カ所有するとともに、前記円筒状に配置された複数の第2の永久磁石の一部、及び複数の第3の永久磁石の一部が取り除かれ、前記空気取り込み口に接続し前記空隙部に開口する貫通孔が設けられたことを特徴とする可動コイル型ボイスコイルモータ。 A cylindrical center yoke,
A plurality of pole pieces arranged in a cylindrical shape by providing a gap portion facing the outer peripheral surface of the center yoke,
Outer peripheral portions of the plurality of pole pieces, a plurality of first permanent magnets arranged in a cylindrical shape at an axial upper end portion and a lower end portion, a plurality of second permanent magnets and a plurality of third permanent magnets,
A cylindrical side yoke connected to the outer periphery of the plurality of first permanent magnets;
A top yoke that magnetically couples the plurality of second permanent magnets and the side yoke at an upper end in the axial direction;
A bottom yoke that magnetically couples the center yoke, the plurality of third permanent magnets, and the side yoke at an axial lower end;
Having a coil disposed in the gap so as to be movable in the axial direction,
In the moving coil type voice coil motor, wherein the first permanent magnet, the second permanent magnet and the third permanent magnet have the same magnetic pole on the side facing the pole piece,
The top yoke and the bottom yoke each have at least one air intake for cooling a coil, a part of a plurality of second permanent magnets arranged in a cylindrical shape, and a plurality of third permanent magnets. A moving coil type voice coil motor, wherein a part of a magnet is removed, and a through hole is provided which is connected to the air intake port and opens to the gap.
前記センターヨークの外周面と、前記複数のポールピースの内周面とには、非磁性の導電リングが対向して固定されていることを特徴とする可動コイル型ボイスコイルモータ。 In the moving coil type voice coil motor according to claim 1,
A moving coil type voice coil motor, wherein a non-magnetic conductive ring is fixed to an outer peripheral surface of the center yoke and an inner peripheral surface of the plurality of pole pieces so as to face each other.
前記空気取り込み口及びそれに接続する前記貫通孔が、前記トップヨーク及び前記ボトムヨークに、それぞれ周方向に等間隔に3〜4カ所設けられていることを特徴とする可動コイル型ボイスコイルモータ。 In the moving coil type voice coil motor according to claim 1 or 2,
A moving coil type voice coil motor, wherein the air intake port and the through hole connected thereto are provided at three to four places at equal intervals in a circumferential direction on the top yoke and the bottom yoke, respectively.
前記トップヨークに設けられた前記空気取り込み口の周方向位置と、前記ボトムヨークに設けた前記空気取り込み口の周方向位置とが異なることを特徴とする可動コイル型ボイスコイルモータ。 The moving coil type voice coil motor according to any one of claims 1 to 3,
A moving coil type voice coil motor, wherein a circumferential position of the air intake provided in the top yoke is different from a circumferential position of the air intake provided in the bottom yoke.
前記空気取り込み口及び貫通孔が熱伝導率の高い材料で構成され、前記空気取り込み口に接続し、前記トップヨーク上部及び/又は前記ボトムヨーク下部に露出するヒートシンク部材が設けられていることを特徴とする可動コイル型ボイスコイルモータ。 The moving coil type voice coil motor according to any one of claims 1 to 4,
The air intake port and the through hole are made of a material having a high thermal conductivity, and a heat sink member connected to the air intake port and exposed at an upper portion of the top yoke and / or a lower portion of the bottom yoke is provided. Moving coil type voice coil motor.
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