JP2766286B2 - リニアアクチュエータ - Google Patents

リニアアクチュエータ

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JP2766286B2
JP2766286B2 JP1016175A JP1617589A JP2766286B2 JP 2766286 B2 JP2766286 B2 JP 2766286B2 JP 1016175 A JP1016175 A JP 1016175A JP 1617589 A JP1617589 A JP 1617589A JP 2766286 B2 JP2766286 B2 JP 2766286B2
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JP
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coil
movable body
linear actuator
mass
movable
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章裕 笠原
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は光ディスク装置や磁気ディスク装置、または
運搬手段などとして用いられるリニアアクチュエータに
関する。
(従来の技術) 従来、光ディスク装置や磁気ディスク装置などに用い
られるリニアアクチュエータは、可動体の駆動力を大き
くすることによる高速位置決めが課題となっている。一
般に、大きな駆動力を得るための手段として、可動体に
設けられたコイルに流す電流を増やすことによって、発
生するローレンツ力を大きくすることが行われている。
しかしこの方法だと電流を増加しなければならないた
め、消費電力がどうしても多くなってしまう。また、電
流の増加によりコイルから発生する熱が必然的に増え、
装置内の温度が上昇することによる他の部品への影響も
考慮しなければならない。
(発明が解決しようとする課題) 以上のように、リニアアクチュエータの駆動力を大き
くするためにコイルに流す電流を増加させるといった従
来の方法では、消費電力がどうしても多くなってしま
い、それに伴いコイルの発熱対策などの問題が生じてし
まう。本発明はこういった問題点を解決すべくなされた
ものであり、消費電力を増やすことなく従来以上の駆動
力を発生させ、より高速に位置決めを行うことのできる
リニアアクチュエータの提供を目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本発明においては、第1
の駆動用コイルを備えて移動自在な第1の可動体と、第
2の駆動用コイルを備え前記第1の可動体を搭載して移
動自在な第2の可動体とを備え、少なくとも前記第1あ
るいは第2の駆動用コイルに磁場を与えることにより前
記第1の可動体あるいは第2の可動体をほぼ直線駆動す
るためのリニアアクチュエータにおいて、前記第1の駆
動用コイルの質量と、前記第1の駆動用コイルを除いた
前記第1の可動体の質量とを略等しく設定すると共に、
前記第2の駆動用コイルの質量と、前記第2の駆動用コ
イルを除いた、前記第1の可動体を含む前記第2の可動
体の質量とを略等しく設定したことを特徴とするリニア
アクチュエータである。
(作用) 一般に、コイルに発生する力Fcは次式で表される。
Fc=G・l・I・P ……(1) G;磁束密度〔T〕 l;コイル長さ〔m〕 I;コイルに流れる電流〔A〕 P;コイル利用効率(磁界中にあるコイルの割合) また、コイルの消費電力Wcは次式で表される。
Wc=R・I2 ……(2) R;コイル抵抗〔Ω〕 また、コイル抵抗Rは次式で表される。
k;コイル素材抵抗率〔Ω・m〕 S;コイル断面積〔m2〕 ここで、コイル質量、コイル長さ及びコイル断面積の間
には次式の関係がある。
m;コイル質量〔kg〕 q;コイル素材密度〔kg/m3〕 e;コイル体積効率 V;コイル体積〔m3〕 よって式(2),(3),(4)より次式が導き出され
る。
式(1),(5)より結果として次式が得られる。
M〔kg〕の負荷質量をm〔kg〕のコイルにて駆動した
場合に得られる加速度al〔m/S2〕は次式で表される。
よって消費電力を一定とした場合、最大加速度はコイ
ル質量を負荷質量と等しくした場合に得られ、いかなる
他の質量比にした場合よりも被駆動体を早く駆動するこ
とができる。
従って、消費電力を増やすことなく従来以上の駆動力
を発生させ、より高速に位置決めを行うことのできるリ
ニアアクチュエータが提供される。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明を説明する。
第1図は本発明のリニアアクチュエータの第1の実施
例を示す斜視図であり、具体的には光ディスク装置に適
用した場合を示すものである。また第2図はそのA−A
線断面図である。
第1図において、固定光学系1は半導体レーザ等の光
源やコリメータ及びビームスプリッタ等により構成され
る。この固定光学系1から出射された光ビーム2はガル
バノミラー3を経て可動光学系4に案内され、可動光学
系4のキャリッジ5内に設けられた反射ミラー6を経て
対物レンズ7に導かれる。対物レンズ7により集束され
た光ビームは、光ディスク(例えば光磁気ディスク)8
に下側から照射される。
対物レンズ7はレンズホルダ9の上部に、光ディスク
8に対向するように保持されている。レンズホルダ9は
キャリッジ5に長手方向が光ディスク8の半径方向に一
致するように固定された2枚の板ばね10a,10bの先端部
に支持され、上下方向(光ディスク8に垂直の方向)に
のみ移動可能となっている。
レンズホルダ9の両側に、磁気回路を構成する一対の
板状マグネット11,12及び一対のヨーク13,14が配置され
ている。マグネット11,12は両主面にN,S両磁極を有し、
光ディスク8と平行な同一面上に、少なくとも対向した
端縁が互いに平行となるように配置されている。ヨーク
13はマグネット11の光ディスク8に対向した主面及びそ
の反対側の面にそれぞれ対向して設けられた第1及び第
2の対向ヨーク部13a,13bと、対向ヨーク部13a,13b間を
連絡するサイドヨーク部13c,13dからなり、ヨーク14も
同様にマグネット12の光ディスク8に対向した主面及び
その反対側の面にそれぞれ対向して設けられた第1及び
第2の対向ヨーク部14a,14bと、対向ヨーク部14a,14b間
を連絡するサイドヨーク部14c,14dからなっている。マ
グネット11,12は、光ディスク8に対向する側の第1の
対向ヨーク部13a,14aの内側に固定されており、第2の
対向ヨーク部13b,14bとの間に磁気ギャップ15,16を形成
する。
レンズホルダ9のマグネット11,12に対向した両側面
には、フォーカシングコイル17,18が取付けられてい
る。また、第2の対向ヨーク部13b,14bの回りに微少間
隔を介してコイルボビン19,20が設けられ、これらのコ
イルボビン19,20にトラッキングコイル21,22が巻回され
ている。フォーカシングコイル17,18及びトラッキング
コイル21,22のリード部は、FPC板(フレキシブルプリン
ト配線板)23を介して図示しないフォーカシング及びト
ラッキング用の駆動回路に接続されている。なお、FPC
板23はキャリジ5の下部のスペースに左右対称に配置さ
れていることが望ましい。
コイルボビン19,20はキャリッジ5に一体に設けられ
るとともに、ローラ25によってガイドシャフト26,27に
支持され、ガイドシャフト26,27に沿って光ディスク8
の半径方向に直線的に移動可能になっている。
上記構成において、フォーカシングコイル17,18は、
マグネット11,12の端縁に近接して対向しているため、
第2図に破線矢印で示すようにマグネット11,12の端縁
からの漏れ磁束が鎖交する。従って、フォーカシングを
行なうために、フォーカシングコイル17,18に駆動回路
から対物レンズ7の焦点誤差に応じた電流を流すと、コ
イル17,18の光ディスク8と平行な導体部分に磁束が鎖
交することにより生じる電磁力によって、レンズホルダ
9は光ディスク8に垂直方向に移動し、フォーカシン
グ、すなわち対物レンズ7の焦点位置が光ディスク8の
記録面に一致するような制御が行なわれる。
一方、トラッキングコイル21,22は、磁気ギャップ15,
16に設けられているため、第2図に実線矢印で示すよう
に磁気回路内の磁束が作用する。従って、トラッキング
を行なうために、トラッキングコイル21,22に駆動回路
からトラッキング誤差に応じた電流を流すと、コイル2
1,22の光ディスク8に平行な導体部分に磁束が鎖交する
ことで生じる働く電磁力によって、レンズホルダ9は光
ディスク8の半径方向に移動し、トラッキング、すなわ
ち対物レンズ7によって光ディスク8に集束照射される
光ビームを光ディスク8上のトラックに追従させる制御
が行なわれる。
ここで、フォーカシングコイル17,18の質量の和は、
対物レンズ7とレンズホルダ9の質量と、2枚の板ばね
10a,10bの質量の約半分の質量との合計に等しくなるよ
うに構成されている。また、トラッキングコイル21,22
の質量の和は、キャリッジ5と対物レンズ7とレンズホ
ルダ9と板ばね10a,10bとフォーカシングコイル17,18と
コイルボビン19,20の質量の合計に等しくなるように構
成されている。つまりフォーカシングコイル17,18とト
ラッキングコイル21,22は、それぞれが駆動する対象と
なる部分の合計(被駆動体全体)の質量と同一質量で構
成されている。このように構成することにより、従来に
比べて可動体の駆動力を大きくすることができるが、以
下、その原理を説明する。一般に、コイルに発生する力
Fcは次式で表される。
Fc=G・l・I・P ……(1) G;磁束密度〔T〕 l;コイル長さ〔m〕 I;コイルに流れる電流〔A〕 P;コイル利用効率(磁界中にあるコイルの割合) また、コイルの消費電力Wcは次式で表される。
Wc=R・I2 ……(2) R;コイル抵抗〔Ω〕 また、コイル抵抗Rは次式で表される。
k;コイル素材抵抗率〔Ω・m〕 S;コイル断面積〔m2〕 ここで、コイル質量、コイル長さ及びコイル断面積の
間には次式の関係がある。
m;コイル質量〔kg〕 q;コイル素材密度〔kg/m3〕 e;コイル体積効率 V;コイル体積〔m3〕 よって式(2),(3),(4)より次式が導き出さ
れる。
式(1),(5)より結果として次式が得られる。
M〔kg〕の負荷質量をm〔kg〕のコイルにて駆動した
場合に得られる加速度al〔m/S2〕は次式で表される。
よって消費電力を一定とした場合、最大加速度はコイ
ル質量を負荷質量と等しくした場合に得られ、いかなる
他の質量比にした場合よりも被駆動体を早く駆動するこ
とができる。これにより、光ディスク装置の対物レンズ
7から照射される光ビームを、光ディスク8の必要なト
ラックへ高速で位置決めすることができることになる。
第3図は本発明のリニアアクチュエータの第2の実施
例を示す斜視図であり、具体的には磁気ディスク装置に
適用した場合を示すものである。尚、動作原理その他第
1の実施例と共通する事項は説明を省略する。
同図において、磁気ヘッド31はキャリッジ32に固定さ
れており、同様にコイル33はコイルボビン34に、またコ
イルボビン34は図示しないネジによりキャリッジ32に固
定されている。コイル33は、マグネット35及びヨーク35
a,36bにより構成された磁気回路の磁気ギャップ37の間
に挿通されている。またキャリッジ32は、キャリッジ32
に回転可能に軸支されたローラ38a,38b及びガイドシャ
フト39a,39bによりガイドされ、磁気ディスク40の半径
方向に移動可能になっている。そしてコイル33の質量
は、磁気ヘッド31とキャリッジ32とコイルボビン24とロ
ーラ38a,38bの質量の合計に等しくなるように構成され
ている。
このように構成することによっても前述の説明の通
り、コイル33と被駆動体との質量比が他のいかなる比で
ある場合よりも、被駆動体を早く駆動することができ
る。これにより磁気ディスク装置の磁気ヘッド31は、磁
気ディスク40の必要な位置へ高速で位置決めされる。
上述したように、リニアアクチュエータの消費電力を
多くすることなく可動体の駆動力を最大にすることがで
き、より高速に位置決めをすることが可能となる。もち
ろん本発明は光ディスク装置や磁気ディスク装置のみな
らず、例えば物や人を目的地まで運ぶ運搬手段としても
利用することができる。このようにすれば物や人を単時
間に移送できるようになり物流がスムーズに行われる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、消費電力を増やすこと
なく従来以上の駆動力を発生させ、より高速に位置決め
を行うことのできるリニアアクチュエータが実現する。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図は本発明のリニアアクチュエータの第1
の実施例を示す斜視図及び断面図、第3図は本発明のリ
ニアアクチュエータの第2の実施例を示す斜視図であ
る。 5,32……キャリッジ、7……対物レンズ、9……レンズ
ホルダ、10a,10b……板ばね、17,18,21,22,33……コイ
ル、19,20,34……コイルボビン、25,38a,38b……ロー
ラ、31……磁気ヘッド。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の駆動用コイルを備えて移動自在な第
    1の可動体と、第2の駆動用コイルを備え前記第1の可
    動体を搭載して移動自在な第2の可動体とを備え、少な
    くとも前記第1あるいは第2の駆動用コイルに磁場を与
    えることにより前記第1の可動体あるいは第2の可動体
    をほぼ直線駆動するためのリニアアクチュエータにおい
    て、 前記第1の駆動用コイルの質量と、前記第1の駆動用コ
    イルを除いた前記第1の可動体の質量とを略等しく設定
    すると共に、前記第2の駆動用コイルの質量と、前記第
    2の駆動用コイルを除いた、前記第1の可動体を含む前
    記第2の可動体の質量とを略等しく設定したことを特徴
    とするリニアアクチュエータ。
  2. 【請求項2】前記第1の可動体は前記第2の可動体に支
    持部材により移動自在に支持されており、前記第2の駆
    動用コイルの質量は、前記第2の駆動用コイルを除い
    た、前記第1の可動体と前記支持部材とを含む前記第2
    の可動体の質量に略等しく設定されていることを特徴と
    する請求項1記載のリニアアクチュエータ。
  3. 【請求項3】前記第1の可動体に対物レンズを備えたこ
    とを特徴とする請求項1記載のリニアアクチュエータ。
  4. 【請求項4】前記リニアアクチュエータを磁気ヘッドの
    移動手段として用いることを特徴とする請求項1記載の
    リニアアクチュエータ。
  5. 【請求項5】前記リニアアクチュエータを運搬手段とし
    て用いることを特徴とする請求項1記載のリニアアクチ
    ュエータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2828288B2 (ja) * 1989-11-28 1998-11-25 オリンパス光学工業株式会社 光学系駆動装置
JP2006223081A (ja) * 2005-01-14 2006-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクチュエータ構造およびそれを用いたアクチュエータブロック、ならびに電子機器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2760997B2 (ja) * 1988-08-16 1998-06-04 オリンパス光学工業株式会社 光学系駆動装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908815A (zh) * 2009-06-02 2010-12-08 Lg伊诺特有限公司 双模振动器
CN101908815B (zh) * 2009-06-02 2015-04-08 易音特电子株式会社 双模振动器

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