JPH01129752A - ホイスコイル型リニアモータ - Google Patents
ホイスコイル型リニアモータInfo
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- JPH01129752A JPH01129752A JP28476887A JP28476887A JPH01129752A JP H01129752 A JPH01129752 A JP H01129752A JP 28476887 A JP28476887 A JP 28476887A JP 28476887 A JP28476887 A JP 28476887A JP H01129752 A JPH01129752 A JP H01129752A
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- Japan
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- magnetic
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- linear motor
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
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- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical group 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
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- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims 1
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- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 24
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Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔芹東上の利用分野〕
本発Ｆ９４は、王として磁気ディスク装置の磁気ヘッド
駆動用ボジシヲナー機栴に用いられるボイスコイル型り
ニアモータの改良に係り、磁気回路の漏洩磁束に赳因し
た駆動コイルの移動位置によって、推力が変化するのを
解消したボイスコイル型モータに関するものである。
駆動用ボジシヲナー機栴に用いられるボイスコイル型り
ニアモータの改良に係り、磁気回路の漏洩磁束に赳因し
た駆動コイルの移動位置によって、推力が変化するのを
解消したボイスコイル型モータに関するものである。
ボイスコイル型すニアモータＦｉ構造が簡単でありしか
も高速直線運動の動力源としているので多くの用途に使
用されている。特に磁気ディスク装置においては、磁気
ヘッドを磁気ディスクの一つのトラック位置から他のト
ラック位置へ高速、高精就で移動させることが必要なの
で、磁気ヘッドの位置決め手段として他のモータよりも
アクセスタイムの短いボイスコイル型リニアが多用され
ている。
も高速直線運動の動力源としているので多くの用途に使
用されている。特に磁気ディスク装置においては、磁気
ヘッドを磁気ディスクの一つのトラック位置から他のト
ラック位置へ高速、高精就で移動させることが必要なの
で、磁気ヘッドの位置決め手段として他のモータよりも
アクセスタイムの短いボイスコイル型リニアが多用され
ている。
一般にボイスコイル型リニアモータは、例えば特公昭５
０−４２４１号に記載されているように、円筒状の外周
ヨークと、その内面に固着された永久磁石と、永久磁石
との間に磁気空隙を形成するセンターヨークと、駆動コ
イルとを有する。このボイスコイル型リニアモータにお
いては、モータ性能を向上させるために磁気空隙長より
も長い構成の駆動コイルを備えたロングコイルタイプの
ものが提案されている。
０−４２４１号に記載されているように、円筒状の外周
ヨークと、その内面に固着された永久磁石と、永久磁石
との間に磁気空隙を形成するセンターヨークと、駆動コ
イルとを有する。このボイスコイル型リニアモータにお
いては、モータ性能を向上させるために磁気空隙長より
も長い構成の駆動コイルを備えたロングコイルタイプの
ものが提案されている。
ロングコイルタイプのりニアモータにも穐々の構造のも
のがあるが（例えは！開昭６１−１３９２５８号参照）
、その代表例を第４図に示す。
のがあるが（例えは！開昭６１−１３９２５８号参照）
、その代表例を第４図に示す。
従来のロングコイルタイプのりニアモータは、磁性体で
あるリング状の外部ヨーク１の内周部に、半径方向に磁
化した主永久磁石５を配設し、その内側に磁性体である
リング状のボールピース６を配設しである。さらに、外
周ヨーク１に結合された後部ヨーク２の中心部に、円柱
状（中実でもあるいは中空でもよい）のセンターヨーク
３を外周ヨーク１と同心円状に配設し、センターヨーク
５の磁極部４とボールピース６の磁極部７との間に磁気
空隙９を形成している。ボールピース６は、磁極部４，
７間の磁気空隙に高密度の磁束を確保するために、後部
ヨーク側の一部を切欠いて切欠部８を形成しである。
あるリング状の外部ヨーク１の内周部に、半径方向に磁
化した主永久磁石５を配設し、その内側に磁性体である
リング状のボールピース６を配設しである。さらに、外
周ヨーク１に結合された後部ヨーク２の中心部に、円柱
状（中実でもあるいは中空でもよい）のセンターヨーク
３を外周ヨーク１と同心円状に配設し、センターヨーク
５の磁極部４とボールピース６の磁極部７との間に磁気
空隙９を形成している。ボールピース６は、磁極部４，
７間の磁気空隙に高密度の磁束を確保するために、後部
ヨーク側の一部を切欠いて切欠部８を形成しである。
上記空ＰｆＡ９に挿入された駆動コイル１０に通電する
と駆動コイル１は、コイルの軸方向に直進運動する。
と駆動コイル１は、コイルの軸方向に直進運動する。
上記構成の従来のロングコイルタイプのりニアモータで
は、磁気回路内を移動する駆動コイルのいずれか一方端
部か、磁束不均一９Ａ場に達する場合、空隙部の磁束低
下に伴い推力減少を生ずる。
は、磁気回路内を移動する駆動コイルのいずれか一方端
部か、磁束不均一９Ａ場に達する場合、空隙部の磁束低
下に伴い推力減少を生ずる。
このため、駆動コイルの移動位置によりて、得られる推
力が変動してしまい、該コイルにより駆動される磁気ヘ
ッドの高Ｓ度な位置決めが困難であるという問題点があ
った。
力が変動してしまい、該コイルにより駆動される磁気ヘ
ッドの高Ｓ度な位置決めが困難であるという問題点があ
った。
本発明の目的は、駆動コイルに作用する漏洩磁束の影響
を減少させ、駆動コイルの移動位置による推力の変動を
押えることのできるボイスコイル型モータを提供するこ
とである。
を減少させ、駆動コイルの移動位置による推力の変動を
押えることのできるボイスコイル型モータを提供するこ
とである。
本発明のボイスコイル型リニアモータは、円筒状の外周
ヨークと、外周ヨークに磁気的に結合された円筒状のセ
ンターヨークと、外周ヨークの内面に固定嘔れ、半径方
向に磁化されたリング状の主永久磁石と、主永久磁石の
内面に固定され、磁極部と切欠部とを有するリング状の
ボールピースと、センターヨークとこの磁極部との間に
形成された磁気空隙内に配置され、磁気空隙より軸方向
長さの長い駆動コイルとをＭするロングコイルタイプの
りニアモータであって、ボールピースの切欠部に、主永
久磁石と逆方向に磁化されたリング状の副永久磁石を、
磁極部から離間して設けたことを特徴とする。
ヨークと、外周ヨークに磁気的に結合された円筒状のセ
ンターヨークと、外周ヨークの内面に固定嘔れ、半径方
向に磁化されたリング状の主永久磁石と、主永久磁石の
内面に固定され、磁極部と切欠部とを有するリング状の
ボールピースと、センターヨークとこの磁極部との間に
形成された磁気空隙内に配置され、磁気空隙より軸方向
長さの長い駆動コイルとをＭするロングコイルタイプの
りニアモータであって、ボールピースの切欠部に、主永
久磁石と逆方向に磁化されたリング状の副永久磁石を、
磁極部から離間して設けたことを特徴とする。
本発明においては、ボールピースの切欠部に副永久磁石
を磁極部から離間して配置することにより、磁気回路の
主永久磁石を通して、センターヨークの側面から発生し
、駆動コイルの内周面又は外周面を通過する漏洩磁束の
方向２分布を変災させ、空隙部の磁束減少箇所の磁束を
高め、該コイルが、均一磁束領域を移動することになる
。
を磁極部から離間して配置することにより、磁気回路の
主永久磁石を通して、センターヨークの側面から発生し
、駆動コイルの内周面又は外周面を通過する漏洩磁束の
方向２分布を変災させ、空隙部の磁束減少箇所の磁束を
高め、該コイルが、均一磁束領域を移動することになる
。
これにより、コイルに作用する漏洩磁束の影響に起因す
る推力の変化を解消できる。
る推力の変化を解消できる。
以下本発明の詳細を図面により説明する。
第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施例に係る
ボイスコイル箆リニアモータの上面図および縦断面図で
あり、ｇ４図と同一部分は同一の参照符号で示す。
ボイスコイル箆リニアモータの上面図および縦断面図で
あり、ｇ４図と同一部分は同一の参照符号で示す。
両図において、円筒状の外周ヨーク１とその底部を形成
する後部ヨーク２と後部ヨーク２の中央に固着されたセ
ンターヨーク３と半径方向に磁化された主永久磁石５の
内周面に固着されたボールピース６は、主永久磁石５か
ら発生する磁束を流すために軟鉄、伽等の弾性体で形成
されている。
する後部ヨーク２と後部ヨーク２の中央に固着されたセ
ンターヨーク３と半径方向に磁化された主永久磁石５の
内周面に固着されたボールピース６は、主永久磁石５か
ら発生する磁束を流すために軟鉄、伽等の弾性体で形成
されている。
ボールピース６の磁極部７とセンターヨーク３の大径部
であるＳ極部４との間に形成された磁気窒８９内には、
その空隙長よりも長いコイル長を有する駆動コイル１０
が挿入され、このコイルは、磁気ヘッドを支持するキャ
リッジ（図示せず）に挿入されている。またボールピー
ス６の切欠部８には、磁極部７と間隙をおいて半径方向
にかつ主永久磁石とは逆方向に磁化されたリング状の副
永久磁石１１が同着されている。
であるＳ極部４との間に形成された磁気窒８９内には、
その空隙長よりも長いコイル長を有する駆動コイル１０
が挿入され、このコイルは、磁気ヘッドを支持するキャ
リッジ（図示せず）に挿入されている。またボールピー
ス６の切欠部８には、磁極部７と間隙をおいて半径方向
にかつ主永久磁石とは逆方向に磁化されたリング状の副
永久磁石１１が同着されている。
このような構成によれは、駆動コイル１０に電流を流す
ことにより、主永久磁石５により磁気空隙９に生ずる磁
束と電流が直交するのでフレミングの左手の法則に基い
て、駆動コイル１０はＩｆ線ｌ！１！勤を行なう。連動
の向きは電流の向きを反転することによシ変見られるの
で、駆動コイルの前進または後退が可能となる。
ことにより、主永久磁石５により磁気空隙９に生ずる磁
束と電流が直交するのでフレミングの左手の法則に基い
て、駆動コイル１０はＩｆ線ｌ！１！勤を行なう。連動
の向きは電流の向きを反転することによシ変見られるの
で、駆動コイルの前進または後退が可能となる。
本発明においては、ボールピース６の切欠部に副永久磁
石１１が設けられているので、従来は第５図に示すもの
であった磁気空隙近傍の磁束線の状態を第２図に示すよ
うに変更することができる。
石１１が設けられているので、従来は第５図に示すもの
であった磁気空隙近傍の磁束線の状態を第２図に示すよ
うに変更することができる。
すなわち従来は主としてセンターヨーク７の非磁極部（
小径部）からボールピース６の切欠部８の表面に生じて
いた漏洩磁束を、副永久磁石１１により与えられる逆ｉ
場によって向きを変え、減少することができると共に、
センターヨーク７からボールピース６に向う磁束を磁極
部７に集中せしめることができる。したがって駆動コイ
ルに生ずる推力のりニアリティが改善され、しかも推力
の値自体も筒くすることができる。
小径部）からボールピース６の切欠部８の表面に生じて
いた漏洩磁束を、副永久磁石１１により与えられる逆ｉ
場によって向きを変え、減少することができると共に、
センターヨーク７からボールピース６に向う磁束を磁極
部７に集中せしめることができる。したがって駆動コイ
ルに生ずる推力のりニアリティが改善され、しかも推力
の値自体も筒くすることができる。
上記の主永久ｉ石としては、公知のモータ用磁石が使用
できるが、磁気空隙の磁束密度を高めるために名士類磁
石が好ましく、特に希土類・鉄・ボロン糸磁石（特公昭
６１−３４２４−２号、特開昭６１−２１０８６２号、
同６１−２６６０５６号等参照）がより好ましい。また
希土類・鉄・ホロン系磁石であっても、最大エネルギー
積が３０ＭＧＯｅ以上で、その動作点における磁束密度
が９ＫＧ（よシ好ましくは１０ＫＧ）以上のものが有効
に用い得る。次に上記の副永久磁石は磁力が強すぎると
磁気空隙およびその付近の磁束線の流れが乱れるので、
主永久磁石よりも磁力の弱いものが適当である。また副
永久磁石とボールピースの磁極部との間隔は、各永久磁
石の磁気特性や磁気回路部の形状２寸法などに応じて適
宜遺定ずれはよい。
できるが、磁気空隙の磁束密度を高めるために名士類磁
石が好ましく、特に希土類・鉄・ボロン糸磁石（特公昭
６１−３４２４−２号、特開昭６１−２１０８６２号、
同６１−２６６０５６号等参照）がより好ましい。また
希土類・鉄・ホロン系磁石であっても、最大エネルギー
積が３０ＭＧＯｅ以上で、その動作点における磁束密度
が９ＫＧ（よシ好ましくは１０ＫＧ）以上のものが有効
に用い得る。次に上記の副永久磁石は磁力が強すぎると
磁気空隙およびその付近の磁束線の流れが乱れるので、
主永久磁石よりも磁力の弱いものが適当である。また副
永久磁石とボールピースの磁極部との間隔は、各永久磁
石の磁気特性や磁気回路部の形状２寸法などに応じて適
宜遺定ずれはよい。
本発明を以下の例によシ更に説明する０第４図において
主永久磁石として、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
＝ ３２ＭＧＯｅ ＋外径１１４ ｍ 、内径７６ｗｍ
、厚み３０ｍのＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系磁石を用いて第６
図の構成からなる磁気回路を組立て、幅２．５ｍ、長さ
１６ｍの円筒状の磁気空隙内に、移動方向長さが５０目
の円筒状の駆動コイルを配置し、ボイスコイル型リニア
モータを作製した。
主永久磁石として、最大エネルギー積（ＢＨ）ｍａｘ
＝ ３２ＭＧＯｅ ＋外径１１４ ｍ 、内径７６ｗｍ
、厚み３０ｍのＮｄ −Ｆｅ −Ｂ系磁石を用いて第６
図の構成からなる磁気回路を組立て、幅２．５ｍ、長さ
１６ｍの円筒状の磁気空隙内に、移動方向長さが５０目
の円筒状の駆動コイルを配置し、ボイスコイル型リニア
モータを作製した。
上記のりニアモータにセいて、駆動コイルに１Ａの直流
電流を該コイルが回路外に押出される方向に印加し、駆
動コイルの位置と推力との関係を測定した。
電流を該コイルが回路外に押出される方向に印加し、駆
動コイルの位置と推力との関係を測定した。
さらに、上記の磁気回路中に、第１図に示すごとくボー
ルピースの切欠部に、副永久磁石として最大エネルギー
積（ＢＨ）ｍａｘ ＝ ２４ＭＧＯｅ ｓ外径７２鯉、
内径６３ ｖｍ 、 淳み６ｗａのＬＣＯｓｙ系磁石を
、磁極部から８ｍ離して配置して、本発明によるボイス
コイル型リニアモータを作製し、先の従来モータと同様
に、コイル位置とその推力との関係を測定した。
ルピースの切欠部に、副永久磁石として最大エネルギー
積（ＢＨ）ｍａｘ ＝ ２４ＭＧＯｅ ｓ外径７２鯉、
内径６３ ｖｍ 、 淳み６ｗａのＬＣＯｓｙ系磁石を
、磁極部から８ｍ離して配置して、本発明によるボイス
コイル型リニアモータを作製し、先の従来モータと同様
に、コイル位置とその推力との関係を測定した。
一１１定結果は第４図のグラフに示す。従来モータの場
合は、曲ＭＡに示すようにコイル位置にょ９推力が大き
く変化しているが、本発明によるモータの場合は、曲ｌ
ＮＢに示す如く、推力の変化が少ないことがわかる。
合は、曲ＭＡに示すようにコイル位置にょ９推力が大き
く変化しているが、本発明によるモータの場合は、曲ｌ
ＮＢに示す如く、推力の変化が少ないことがわかる。
さらに、このグラフよシ、本発明モータは従来モータよ
シも高い推力を発生させることが可能であることがわか
る。
シも高い推力を発生させることが可能であることがわか
る。
本発明によれは、従来磁気回路中に噴かれた駆動コイル
に作用し安定した移動を妨けていた漏洩磁束を減少させ
、駆動コイルの移動位置に対して、安定した推力を保持
できる。
に作用し安定した移動を妨けていた漏洩磁束を減少させ
、駆動コイルの移動位置に対して、安定した推力を保持
できる。
また、磁気空隙中の漏洩磁束の方向及び分布を変更させ
ることにより、磁気空隙部へ磁束を集積させる結果とな
る。従って、磁気空隙部内の駆動コイルによシ発生する
推力を高めることもできる。
ることにより、磁気空隙部へ磁束を集積させる結果とな
る。従って、磁気空隙部内の駆動コイルによシ発生する
推力を高めることもできる。
第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明によるボイスコイ
ル型リニアモータを示す上面図および縦断説明図、第２
図は本発明モータの磁極部付近の空隙部の磁束線分布を
示す図、第３図は、実施例における駆動コイル位置と推
力との関係を示すグラフ、第４図（ａ）および（ｂ）は
、従来のボイスコイル型リニアモータの上面図および縦
断面図、Ｍ５図は従来モータの磁極部付近の空隙部の磁
束線分布を示す図である。 １：外周ヨーク ６：センターヨーク４：磁 惚
部 ５：主永久磁石６ ：ボールピース
７：ａ 極 部８：切欠部 ９：磁気空隙 １０：駆動コイル １１：副永久磁石第１図 第４０ 第５ 回 第２回 １ 外ＩＰ３−り ２ 宅１壬やヨーク ３ センタヨーク ４．７ 臘率血４Ｐ ５ まノに７ＪＩｔＡ后 ６ ホシル辷乞ス ＱｔｌＸ部 ９ ｋ誌免空Ｊ爪 １０ 馬区動コイｌし １１ シＩＩＫ綱
ル型リニアモータを示す上面図および縦断説明図、第２
図は本発明モータの磁極部付近の空隙部の磁束線分布を
示す図、第３図は、実施例における駆動コイル位置と推
力との関係を示すグラフ、第４図（ａ）および（ｂ）は
、従来のボイスコイル型リニアモータの上面図および縦
断面図、Ｍ５図は従来モータの磁極部付近の空隙部の磁
束線分布を示す図である。 １：外周ヨーク ６：センターヨーク４：磁 惚
部 ５：主永久磁石６ ：ボールピース
７：ａ 極 部８：切欠部 ９：磁気空隙 １０：駆動コイル １１：副永久磁石第１図 第４０ 第５ 回 第２回 １ 外ＩＰ３−り ２ 宅１壬やヨーク ３ センタヨーク ４．７ 臘率血４Ｐ ５ まノに７ＪＩｔＡ后 ６ ホシル辷乞ス ＱｔｌＸ部 ９ ｋ誌免空Ｊ爪 １０ 馬区動コイｌし １１ シＩＩＫ綱
Claims (2)
- （１）円筒状の外周ヨークと、前記外周ヨークに磁気的
に結合された円筒状のセンターヨークと、前記外周ヨー
クの内面に固定され、半径方向に磁化されたリング状の
主永久磁石と、前記主永久磁石の内面に固定され、磁極
部と切欠部とを有するリング状のボールピースと、前記
センターヨークと前記磁極部との間に形成された磁気空
隙内に配置され、該磁気空隙より軸方向長さの長い駆動
コイルとを有するボイスコイル型リニアモータにおいて
、前記切欠部に、前記主永久磁石と逆方向に磁化された
リング状の副永久磁石を、前記磁極部から離間して設け
たことを特徴とするボイスコイル型リニアモータ。 - （２）主永久磁石は、希土類・鉄・ボロン系磁石であり
、副永久磁石は希土類コバルト磁石である特許請求の範
囲第１項記載のボイスコイル型リニアモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28476887A JPH01129752A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | ホイスコイル型リニアモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28476887A JPH01129752A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | ホイスコイル型リニアモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129752A true JPH01129752A (ja) | 1989-05-23 |
Family
ID=17682760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28476887A Pending JPH01129752A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | ホイスコイル型リニアモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01129752A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109286297A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 深圳市东上力达科技有限公司 | 由ｃ形配重块与逆磁组或线圈构成的线性运动装置 |
-
1987
- 1987-11-11 JP JP28476887A patent/JPH01129752A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109286297A (zh) * | 2017-07-21 | 2019-01-29 | 深圳市东上力达科技有限公司 | 由ｃ形配重块与逆磁组或线圈构成的线性运动装置 |
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