JP2680932B2 - リニアパルスモータの鉄心構造 - Google Patents

リニアパルスモータの鉄心構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置のヘッ
ド駆動に使用されるリニアパルスモータの鉄心構造に関
し、特に1次鉄心の構造を改良したリニアパルスモータ
の鉄心構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリニアパルスモータの鉄心構造は
図4の展開図および図5(a),(b)の組み立て状態
を示す側面図,平面図に示すように、永久磁石1をはさ
み込んだ鉄心12,14上に、それぞれ均等の面積を有
した磁極歯群12A,12B,12C,12Dを有して
おり、磁極歯群の歯ピッチをPとすると、可動方向の距
離で磁極歯群12Bの位置は、磁極歯群12Aに対して
L=(n+(1/2))P(nは整数)離れた位置であ
り、磁極歯群12Cは磁極歯群12Aに対してM=(n
+(1/4))P離れ、同じく可動方向の距離で磁極歯
群12Dは磁極歯群12Aに対してN=(n+(3/
4))P離れた位置に配置されている。ここで磁極歯群
12A,12Bを励磁する駆動コイル13A,13B
は、磁極歯群12A(又は12B)を通る永久磁石1の
磁束を駆動コイル13A(又は13B)の磁束により強
めると同時に、磁極歯群12B(又は12A)を通る永
久磁石1の磁束を駆動コイル13B(又は13A)の磁
束により相殺する作用をするように接続されている。同
様に磁極歯群12C,12Dを励磁する駆動コイル13
C,13Dは、磁極歯群12Cを通る永久磁石1の磁束
を駆動コイル13Cの磁束により強めると同時に、磁極
歯群12Dを通る永久磁石1の磁束を駆動コイル13D
の磁束により相殺する作用をするように、もしくは前述
のように逆の作用をするように接続されている。すなわ
ち、図5(a)の固定子10の駆動コイル13A,13
Bと駆動コイル13C,13Dとに流す電流の方向を交
互に反転することにより、可動子15がP/4づつ移動
する励磁ができる磁極歯群配列になっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この従来のリニアパル
スモータの磁極歯配列は、磁極歯群12Aおよび12C
の磁束を強めた場合に、磁極歯群12A,12Cに吸着
力が働き、磁極歯群12B,12Dの磁束を強めた場合
に、磁極歯群12B,12Dに吸着力が働くので、可動
子は移動方向に対してピッチングを発生する。また、磁
極歯群12Aと12D又は、磁極歯群12Bと12Cの
磁束を強めた場合には、磁束を強めた磁極歯群がそれぞ
れ対角に位置するので、可動子は移動方向に対してヨー
イングを発生する欠点がある。
【0004】従って可動子はピッチングとヨーイングを
交互に繰り返しながらP/4づつ移動するために、ヘッ
ド駆動用として使用する場合に、停止精度を悪化させる
欠点もあった。
【0005】永久磁石と、前記永久磁石をはさみ込み、
可動方向に対して互いに並列な2つの鉄心のそれぞれの
端部に設けられた複数個の所定ピッチPの可動方向に対
して平行に配列された磁極歯からなる第1および第2の
磁極歯群と、前記第1および第2の磁極歯群の磁極にそ
れぞれ捲回された駆動コイルとを有するとともに、相対
移動する部材には前記第1および第2の磁極歯群にギャ
ップを介して対向する面に可動方向に対して左右一直線
状でピッチがPである磁極歯群が形成されているリニア
ルスモータの鉄心構造において、前記第1の磁極歯群と
第2の磁極歯群との間に可動方向に対して平行に配列さ
れた第3の磁極歯群を設け、前記第1の磁極歯群と前記
第3の磁極歯群と前記第2の磁極歯群を同一平面上でか
つ、それぞれの先端部の面積比をほぼ1対2対1にする
とともに、前記第1の磁極歯群と前記第3の磁極歯群と
の間隔および前記第2の磁極歯群と前記第3の磁極歯群
との間隔を、それぞれ(n+(1/2))P(Pは前記
Pに同じ、nは整数)とし、かつ前記2つの鉄心の対応
する前記第1の磁極歯群(2A,2D)と第2の磁極歯
群(2C,2F)と第3の磁極歯群(2B,2E)とは
それぞれP/4磁極歯が可動方向にずれている。
【0006】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の一次鉄心を成形樹脂で固
めた完成品の外観を示す斜視図、図2は本発明の第1の
実施例の成形樹脂を除いた構成部品を示す展開図であ
る。
【0007】図1の実施例は、成形樹脂4の表面に磁極
歯群2A,2B,2C,および磁極歯群2D,2E,2
Fの上面部がのぞいており、それぞれ可動方向に平行に
配列されている。ここで可動方向の距離で磁極歯群2A
と2Bとの間隔L1および磁極歯群2Bと2Cとの間隔
L1は等しく、磁極歯個々のピッチをPとすると、L1
=(n+(1/2))Pである(nは整数)。同じよう
に磁極歯群2Dと2Eとの間隔L2および磁極歯群2E
と2Fとの間隔L2も等しく、L2=(n+(1/
2))Pである。なお、磁極歯群2A,2B,2Cおよ
び2D,2E,2Fの配列は可動子の進行方向に対して
平行な配列である。また、可動方向の距離で磁極歯群2
Aと2Dの間隔M1,2Bと2Eの間隔M2,2Cと2
Fの間隔M3は等しく、P/4だけずれている。また磁
極歯群2A,2D,2C,2Fの表面の面積は等しい。
すなわち、表面部の矩形の短辺の長さをRとし、長辺の
長さをSとすれば、面積はR×Sである。一方磁極歯群
2B,2Eの表面の面積は等しく、この矩形の短辺の長
さをQとし長辺をSとすれば面積はQ×Sである。ここ
で磁極歯群2A,2B,2Cと2D,2E,2Fの各面
積の比率、すなわちR×S対Q×S対R×Sは1対2対
1の比率に設定されている。なお、本実施例の構成にお
いては、磁極歯群2A,2B,2Cおよび磁極歯群2
D,2E,2Fにそれぞれ対向する可動子(図示せず)
の磁歯は、左右一直線状であり、ピッチPで有ることを
前提で説明している。
【0008】次に図2により本実施例の構成を説明す
る。図2に示すように、本実施例は永久磁石1、永久磁
石の両側に前述の磁極歯群2A,2B,2Cを有する鉄
心2(図右側)と磁極歯群2D,2E,2Fを有する鉄
心2(図左側)とがあり、永久磁石1をはさみ込んでい
る。また、駆動コイル3A,3Bがそれぞれ永久磁極歯
群2A,2Cから挿入されて、所定の位置に巻き付けら
れる構造となる。駆動コイル3C,3Dも同様に磁極歯
群2D,2Fから挿入されて所定の位置に巻き付けられ
る。
【0009】次に本実施例の動作を説明する。駆動コイ
ル3A,3Bは、磁極歯群2Aと2Cを通る永久磁石1
の磁束を強めるように励磁された時に磁極歯群2Bを通
る永久磁石1の磁束を相殺するように接続されており、
駆動コイル3C,3Dは磁極歯群2Dと2Fを通る永久
磁石1の磁束を強めた時、磁極歯群2Eを通る永久磁石
1の磁束を相殺するように接続されている。駆動コイル
に電流を流すことにより、磁極歯群2A,2Cと磁極歯
群2D,2Fの磁束を強めた時には、磁極歯群2A,2
C,2D,2Fのそれぞれの中心が作る長方形の対角線
の交点位置が吸引力の重心であり、磁極歯群2B,2E
の磁束を強めた時には、磁極歯群2B,2Eの中央が吸
引力の重心となり、磁極歯群2A,2C,2E又は磁極
歯群2D,2F,2Bの磁束を強めた時にも、常に磁極
歯全体の吸引力は中心位置となる。したがって、可動子
のピッチングとヨーイングの原因となる力がキャンセル
され、安定した動作を得ることができる。なお、本実施
例においては、可動子の磁歯は、左右一直線状であり、
ピッチPで有ることを前提で説明したが2つの鉄心2の
磁極歯群M1,M2,M3のずれ量P/4をゼロにし
て、その分だけ磁極歯群2A,2B,2Cおよび磁極歯
群2D,2E,2Fにそれぞれ対向する可動子の磁歯を
P/4ずらしても同様の効果が得られる。
【0010】次に本発明の第2の実施例を図3により、
説明する。図3は第1の実施例の6個の磁極歯群を一体
とした磁極歯群4と、鉄心22を有している。磁極歯群
4は所定ピッチの磁極歯群をエッチングにて薄板上に形
成し、永久磁石1をはさみ込んだ鉄心22上に取り付け
たものであり、これらを図1のように樹脂で一体に成形
する。電気的動作については、第1の実施例と同様であ
る。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、励磁され
る磁極歯群の中間に別の磁極歯群を設け、その面積比を
所定の比率に選ぶことにより、リニアパルスモータを駆
動するために駆動コイルに流れる電流を反転させた時
に、励磁された磁極歯群の位置の違いにより発生する可
動子のピッチング及びヨーイングを無くし、常に安定し
た動作を確保できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すリニアパルスモー
タの鉄心構造の外観を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施例の展開図である。
【図3】本発明の第2の実施例の展開図である。
【図4】従来のリニアパルスモータの鉄心構造の展開図
である。
【図5】(a),(b)は、それぞれ従来例の組み立て
られた状態の側面図,平面図である。
【符号の説明】
1 永久磁石 2 鉄心 2A〜2F 磁極歯群 3A〜3D 駆動コイル 4 成形樹脂

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】永久磁石と、前記永久磁石をはさみ込み、
    可動方向に対して互いに並行な2つの鉄心のそれぞれの
    端部に設けられた複数個の所定ピッチPの可動方向に対
    して平行に配列された磁極歯からなる第1および第2の
    磁極歯群と、前記第1および第2の磁極歯群の磁極にそ
    れぞれ捲回された駆動コイルとを有するとともに、相対
    移動する部材には前記第1および第2の磁極歯群にギャ
    ップを介して対向する面に可動方向に対して左右一直線
    状でピッチがPである磁極歯群が形成されているリニア
    パルスモータの鉄心構造において、前記第1の磁極歯群
    と第2の磁極歯群との間に可動方向に対して平行に配列
    された第3の磁極歯群を設け、前記第1の磁極歯群と前
    記第3の磁極歯群と前記第2の磁極歯群を同一平面上で
    かつ、それぞれの先端部の面積比をほぼ1対2対1にす
    るとともに、前記第1の磁極歯群と前記第3の磁極歯群
    との間隔および前記第2の磁極歯群と前記第3の磁極歯
    群との間隔を、それぞれ(n+(1/2))P(Pは前
    記Pに同じ、nは整数)とし、かつ前記2つの鉄心に対
    応する前記第1の磁極歯群と(2A,2D)第2の磁極
    歯群(2C,2F)と第3の磁極歯群(2B,2E)と
    はそれぞれP/4磁極歯が可動方向にずれていることを
    特徴とするリニアパルスモータの鉄心構造。
  2. 【請求項2】前記第1,第2および第3の磁極歯群を薄
    板にエッチングにより一体形成した磁極歯板を磁極歯の
    施されていない3個の凸型部を有する鉄心の前記凸型部
    上面に密着させ、樹脂により一体に形成することを特徴
    とする請求項1記載のリニアパルスモータの鉄心構造。
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KR100714418B1 (ko) * 2004-11-10 2007-05-07 한국전기연구원 안내력을 증가시킨 종자속형 자기부상 이송시스템
CN111884473B (zh) * 2020-07-21 2021-12-17 华中科技大学 一种同性极电励磁直线同步电机

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