JPH02202348A - ボイスコイルモータ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１例えば超音波顕微鏡、磁気ディスク装置等に
おける微細位置決めに好適なボイスコイルモータに関す
るものである。

（従来の技術） 従来１例えば磁気ディスク装置におけるヘッド位置決め
用装置としては、第２６図に示すようなボイスコイルモ
ータが使用されている（例えば特公昭５０−４２４１号
、同５０−３９８０５号公報参照）。第２６図において
１はボイスコイルモータであり強磁性材料からなるセン
ターヨーク２と１強磁性材料からなり、内面に磁石３を
固着すると共に前記センターヨーク２と端部を磁気的に
結合してなるサイドヨーク４と、可動部材５とから構成
する。

可動部材５は中空円筒状に形成すると共に、前記センタ
ーヨーク２と磁石３とによって形成される空隙６内にコ
イル７を外周に巻回し、かつセンターヨーク２の長手方
向に移動自在とする。次に８はキャリッジであり、前記
可動部材５の一端と接続すると共に、下方にベアリング
９を設けて可動部材５と一体にセンターヨーク２の長手
方向移動自在とする。キャリッジ８にはヘッドｌＯを設
けて磁気ディスク１１に臨ませる。

上記の構成によりコイル７に正逆方向の通電を行えば、
フレミングの左手の法則によりコイル７すなわち可動部
材５をセンターヨーク２の長手方向に移動させることが
できるから、キャリッジ８を介して磁気ディスク１１に
対するヘッド１０の位置決めを行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような構成のヘッド位置決め用装置においては、
キャリッジ８を取り付ける必要があるため重量の増大を
招来し、高速応答性を必要とする位置決め用装置では、
キャリッジ８を含む可動部分の慣性力が影響して性能を
充分に発揮できないという問題点がある。またへンドｌ
Ｏの移動精度はベアリング９の精度に依存するが、この
ベアリング９は精密なものにおいても２〜３μｍの振れ
回りを有するため、ヘッド１０は移動時において上下方
向に揺動することになる。従ってこのボイスコイルモー
タ１を、特に上下動を抑制したい装置１例えば超音波顕
微鏡における上下方向の要求移動精度が０．０５μ−以
下の移動台などに適用しようとしても、要求精度を満足
することができないため第２６図に示す態様では使用で
きない。

上記の不具合を解決するために１例えば空気軸受を使用
した精密移動台を別途製作し、ボイスコイルモータと接
続する手段が採用されてきた（例えば、精密機械５１−
４　（１９８５）　Ｐ、　７５０参照）。

このような精密移動台を使用することによって。

移動精度の確保はできるが１駆動される重量が増大する
ため前記第２６図に示す装置と同様に高速応答性が損な
われるという問題点がある。

また推力発生部と軸受部とを一体化した構成の空気軸受
部を持つリニアモータとしては２例えば実開昭６１−１
（１０）７８号公報に記載されるような提案がある。同
公報記載のものは、中央に配置されたヨークの外周と僅
かな隙間を保って囲む連続した複数個の可動コイルがあ
り、このコイル外周と適切な隙間を保って２片側又は両
側に配置された永久磁石、ヨークからなるリニアモータ
の、可動コイル内面部へ圧力空気を供給し中央のヨーク
外周と。

可動コイル内面部に空気層を形成させることを要旨とす
るものである。上記の構成により、推力発生部と軸受部
とが一体化され、前記の構成のものと比較して小型化、
軽量化の効果が期待される。

しかしながら上記公報記載のりニアモータにおいては、
可動コイル構成部材であるボビンに空気通路および空気
通路と連通ずる複数個の溝を穿設する必要があるため、
ボビンの薄肉化に限界があり。

大幅な小型化、軽量化が困難である。また上記複数個の
溝をボビンの内面に設ける必要があるため。

加工が煩雑となると共に、高精度の加工が困難である。

このため光学機械用若しくは精密機械用として例えば０
．１μ醜以下の振動成分を要求される用途には全く適用
することができないという問題点がある。

なおボイスコイルモータにおいては、第２６図に示すコ
イル７に電流を流し続けると発熱するため　特に長時間
連続して作動させる場合には出力が制限されていた。よ
り大なる出力を得たい場合には、コイル７を空気吹付に
よって冷却する等の手段が必要となり、装置全体の構成
が複雑になるという問題点がある。

本発明はコイルその他からなる駆動系を小型化かつ軽量
化できる方式を明らかにし、高精度であり、かつ作動円
滑であると共に高速応答性に優れ。

また自己冷却性を有すると共に、出力の増大、保守性お
よび信頼性の高いボイスコイルモータを提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、まず第１の発明においては
、センターヨークと、このセンターヨークの外方に設け
かつ内面に磁石を固着してなるサイドヨークと、前記セ
ンターヨークと磁石との間にセンターヨークを包囲する
ようにかつセンターヨークの長手方向に移動自在に形成
してなるコイルとからなるボイスコイルモータにおいて
　センターヨーク内に長手方向移動自在に形成したコイ
ル支持部材と、センターヨークまたは磁石の少な（とも
一方との間に空気軸受を形成する。という技術的手段を
採用した。

また第２の発明においては、センターヨークと。

このセンターヨークの外方に設けかつ内面に磁石を固着
してなるサイドヨークと、前記センターヨークと磁石と
の間にセンターヨークを包囲するようにかつセンターヨ
ークの長手方向に移動自在に形成してなるコイルとから
なるボイスコイルモータにおいて、構成部材を横断面矩
形または正方形に形成し、中空角筒状に形成しセンター
ヨークの長手方向移動自在に設けたコイル支持部材の内
面と、空気吹出孔を設けたセンターヨークの外面との間
に空気軸受を形成する。という技術的手段を採用した。

更に第３の発明においては、センターヨークと。

このセンターヨークの外方に設けかつ内面に磁石を固着
してなるサイドヨークと、前記センターヨークと磁石と
の間にセンターヨークを包囲するようにかつセンターヨ
ークの長手方向に移動自在に形成してなるコイルとから
なるボイスコイルモータにおいて、構成部材を横断面矩
形または正方形に形成し、中空角筒状に形成しセンター
ヨークの長手方向移動自在にコイル支持部材を設けてボ
イスコイルモータを形成すると共に、このボイスコイル
モータを２対並列にかつ中間にスライダを配置して前記
コイル支持部材を連結し、このスライダと、このスライ
ダと対向するサイドヨークまたはサイドヨークと接合し
てなる部材の何れか一方との間に空気軸受を形成する。

という技術的手段を採用した。

〔作　用〕

上記の構成により、コイル支持部材はセンターヨークま
たは磁石と非接触状態で係合すると共に。

推力発生部と軸受部とを一体化し得る。また軸受部は空
気軸受によって形成したため１円滑かつ高応答性ある駆
動が可能である。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例を示す要部縦断面図であり
、同一部分は前記第２６図と同一の参照符号で示す、第
１図において１２は支持軸であり可動部材５と同軸的に
固着すると共に、センターヨーク２に設けた穴１３の内
面１３ａとの間に空気軸受を形成する。すなわち支持軸
１２および穴１３の直径を例えば１５　ｍとし９両者の
表面を研削加工後ラップ加工により１間隙を２０〜３０
μ−となるように形成する。なお支持軸１２の中心部に
は穴１４を設けると共に自由端に空気導入口１４　ａを
開口する０次に１５は空気吹出孔であり。

支持軸１２の間隔を置いた２個所の軸直交面に各々６個
宛穿設する。なお空気吹出孔１５の直径は例えば０．３
〜０．５ｍに形成する。

以上の構成により１例えばパイプを介して空気導入口１
４ａから空気を導入すれば、この空気は穴１４および空
気吹出孔１５からセンターヨーク２の穴１３内に吹き出
して空気軸受を形成することができ、支持軸１２はセン
ターヨーク２とは非接触状態で浮上する。従ってコイル
７に通電することにより、磁気ディスク１１に対するヘ
ッド１０の位置決めを行い得るのである。なお可動部材
５およびコイル７とセンターヨーク２および磁石３との
間隙は各々０．５鵬程度が確保されているため可動部材
５と一体的に設けられた支持軸１２がセンターヨーク２
の穴１３内で浮上し、かつ長手方向に移動しても、前記
両者が相互に接触して可動部材５の移動が妨害されると
いうことはない。

第２図は本発明の第２実施例を示す要部縦断面図、第３
図は第２図におけるＡ−Ａ線断面拡大図であり、同一部
分は前記第１図と同一の参照符号で示す０両図において
、　　１６は支持部材であり。

サイドヨーク４の前方部分に固着し、突出部に支持部１
６ａを設け、支持軸１２の一方の端部を支持するように
形成する。なお支持部の穴１６　ｂと支持軸１２との間
隙は直径で２０〜５０　μｍに形成すると共に、長さ！
、深さ０　、２　ｍ１１以上の環状の四部１６ｃおよび
空気導入口１６ｄを設ける。この場合凹部１６ｃの長さ
！は支持軸１２の軸方向移動距離より若干大に形成する
ことが好ましい。

次に支持軸１２の中心部に空気導通穴１２ａを穿設し、
一方を穴１４に、他方を前記凹部１６ｃに臨むように設
けた空気受渡孔１２ｂと連通させる。

次に１７は突起であり、支持軸１２と直交する方向に突
設すると共に、内部に穴１８を穿設して前記空気導通穴
１２ａと連通状態とする。１９は直径０．３〜０．５ｍ
ｍの小孔であり、前記突起１７の端部近傍に、突起１７
の円周方向に開口し、穴１８と連通ずるように形成する
。２０は小片であり。

支持部材１６の下端部内面に、前記小孔１９と対向し、
かつ突起１７と対向するように設ける。なお小片２０と
突起１７との間隙は片側で１０〜１５　μｍとする。

上記の構成により、空気導入口１６ｄがら空気を吹き込
むと、この空気は凹部１６ｃ、空気受渡孔１２　ｂを経
て穴１４に到達する。以後は１１」記第１実施例と同様
にして支持軸１２とセンターヨーク２との間に空気軸受
を形成することができ、可動部材５をセンターヨーク２
の長手方向に円滑に移動することができる。この場合空
気は静止状態にある支持部材１６の支持部１６　ａから
導入されるので、可動部材５に空気導入のためのパイプ
等を接続する必要がなく、可動部材５の重量が軽減され
、高速移動性を向上させることができる。なお支持部材
１６の支持部１１３ａと支持軸１２との同軸性を確保す
ることが必要であるが１例えば調整ねし１６ｅによって
行い得る。

次に可動部材５および支持軸１２の回転止めの作用につ
いて記述する。支持軸１２内の空気導通穴１２ａに導入
された空気の一部は、突起１７内に設けた穴１８を経て
小孔１９から吹き出されるから、突起１７と小片２０と
の間にも空気軸受が形成される。従って支持軸１２およ
び可動部材５の回転止めを行うことができる。この場合
可動部材５および支持軸１２の長平方向の移動には一切
支障がなく３円滑な移動を確保することができる。

従って支持軸１２に接続したヘッドＩＯを初めとして、
支持軸１２の中心の回りに回転してはならない装置用と
して好適である。

第４図は本発明の第３実施例を示す要部縦断面図であり
、前記第３図に示すものの改良例である。

第４図において、　１２ｃは支持部であり、支持軸１２
の奥側端部に形成すると共に、前方端部と支持部１６ａ
との間に空気軸受を形成したものである。この場合支持
部１２ｃには空気吹出孔１５を１個所のみにした点が前
記実施例と異なる。

第５図は第４図における支持部１６ａの縦断面拡大図、
第６図および第７図は各々第５図におけるＢ−Ｂ線断面
図およびＣ−Ｃ線断面図である。

これらの図において、２１は空気軸受ブロックであり中
空円筒状に形成し、支持部１６ａ内に一体に固着すると
共に、支持軸１２と同軸的に保持する。空気軸受ブロッ
ク２１の外周には軸線と平行に空気通路溝２１　ａを空
気導入口１６　ｄと臨むように設けると共に、軸方向両
端部近傍に設けた環状溝２１　ｂと連通ずるように形成
する。なお環状溝２１　ｂには空気軸受ブロック２１の
内周面に開口する放射状の空気吹出孔１５を各々６個宛
、計１２個穿設する。空気吹出孔１５の内径は０．３〜
０．５閾とし、空気軸受ブロック２１　と支持軸１２と
の間隙は直径で２０〜３０　μ腸とするのが好ましい、
なお２１　ｃは凹部であり、前記第２図における凹部１
６ｃと同様に環状に形成し、孔２１ｄを介して空気通路
溝２１　ａと連通させる。

上記の構成により、空気導入口１６ｄから空気を吹き込
めば、この空気は空気通路溝２１　ａおよび環状溝２１
　ｂを経由して空気吹出孔１５から吹き出し、空気軸受
ブロック２１　と支持軸１２との間に空気軸受を形成す
ることができる。一方空気は空気通路溝２１　ａ　、孔
２１ｄ、四部２１　ｃおよび空気受渡孔１２ｂを経て空
気導通穴１２ａに至るから５第４図に示すように支持軸
１２の他方の端部において空気軸受を形成する。このよ
うに支持軸１２の両端部において、かつ支点間距離を充
分に確保した状態で支持することができるため。

支持軸１２の前方に例えばヘッドホルダ等を接続した場
合における曲げモーメントに対しても、充分に大なる支
持剛性によって対抗することができる。また支持軸１２
とセンターヨーク２との間における空気軸受は、第４図
に示すように空気吹出孔１５を１個所膜けるのみでよく
、構造が簡単になる。

第８図は本発明の第４実施例を示す要部縦断面図、第９
図および第１０図は各々第８図におけるＤ−Ｄ線断面拡
大図およびＥ−Ｅ線断面拡大図であり、同一部分は前記
実施例と同一の参照符号で示す。これらの図において、
３２はセンターヨークであり２例えば横断面を扇形に形
成すると共に間隔を介して配設し、奥側端部に固着した
円板状の連結ヨーク３１によってサイドヨーク４と連結
する。磁石３は中空円筒状に形成して、サイドヨーク４
の内面に固着する０次に９２　ａはボスであり、支持軸
１２に嵌着すると共に、放射状のリブ２４を固着してそ
の外周にコイル２５を設ける。

なおボス９２ａ、リブ２４およびコイル２５からなる可
動体と、磁石３およびセンタ−ヨーク３２三者間の夫々
の間隙は０．５ｍ程度に形成し、相互に干渉しないよう
に形成する０次に９０は空気軸受部材であり、支持軸１
２の奥側端部に設ける。

すなわちボス９２の外周に放射状に３本の突起９３を固
着して形成し、中空筒状に形成した軸９１を介して支持
軸１２と一体に固着する。なお突起９３の直径寸法は、
磁石３の内面との間に直径において２５〜３０μｍの間
隙を形成するように精密加工すると共に、少なくとも１
個の突起９３の軸線の横断面厚さ寸法を、センターヨー
ク３２に形成された間隙３２　ａより２５〜３０μ−小
さく加工し、小孔９６を開口させる。９５は小孔であり
、突起９３内に設けた穴９４と連通し。

センターヨーク３２の壁面と直交するように開口する。

なお小孔９５の内径は０．３〜０．５ｍに形成すると好
ましい。９７は栓であり、軸９１の空気導通穴９１　ａ
の端部に固着する。なお支持軸１２の他の端部を支持す
る支持部１６ａの構成は前記第４図ないし第７図に示す
第３実施例におけるものと同一である。

以上の構成により、空気導入口１６ｄがら空気を導入す
ると、支持部１６　ａにおいては前記第３実施例におい
て記述したように空気軸受が形成される一方、支持軸１
２の奥側端部においても空気軸受が形成される。すなわ
ち空気は支持軸１２内の空気導通穴１２　ａ　、軸９１
内の空気導通穴９１ａ、突起９３内の穴９４を介して小
孔９６から吹き出すから、空気軸受部材９０と磁石３と
の間に空気軸受を形成することができ、支持軸１２およ
びコイル２５を非接触状態に保持して、長手方向に移動
自在とすることができる。一方空気軸受部材９０の突起
９３に設けた小孔９５から、センターヨーク３２の壁面
にも空気が吹き出して、空気軸受を形成するから、支持
軸１２およびコイル２５の回転止めの作用がある。なお
本実施例においては空気軸受部材９０を第８図において
コイル２５の左方に配設した例について記述したが、空
気軸受部材９０をコイル２５の右方に設けてもまた両方
に設けても作用は同一である。

第１１図は本発明の第、５実施例を示す要部横断面図で
あり、前記第１０図と対応する。すなわち本実施例にお
いては、前記第９図における空気軸受部材９０とリブ２
４およびコイル２５とを合体させて形成したのである。

第１１図において、前記３本のリブ２４の代わりに３本
の突起９３を設け、外側のリング９８と磁石３の内面と
の間に空気軸受を形成する。なおリブ２４をすべて突起
９３に代替えしてもよい。

上記の構成により、可動部材を構成する突起９３その他
の総体的な剛性が増大し、荷重負荷能力の高いボイスコ
イルモータとすることができる。

但し、全体の重量が若干上昇する。この場合軽量化のた
めには、前記第１０図に示すコイル２５．保持用のリブ
２４に第９図に示すような穴９４を設け、コイル２５を
形成する素線間に空気吹出用の小孔を設けて空気軸受を
形成することも可能である。但し、上記のような構成と
する場合には　コイル２５の外周面を滑らかに、かつ高
精度で仕上げる必要があり、その−手段として１表面を
樹脂コートした後、平滑仕上げを行うこと、または薄肉
のアルミニウム管を装着して接着した後、その表面を平
滑仕上げすることもできる。

第１２図および第１３図は各々本発明の第６および第７
実施例における部材の要部断面拡大図および要部平面拡
大図であり、同一部分は前記第１１図と同一の参照符号
で示す。まず第１２図において、　９４ａはオリフィス
であり、リング９８を開口させる。このように形成する
ことにより突起９３に設ける穴９４の内径を若干大きく
形成することができる。従ってオリフィス９４　ａの内
径を０．３〜０．５鵬の小径とした場合においても５途
中の空気抵抗を減少させ得ると共に、空気軸受構成部材
の剛性を向上させ得る０次に第１３図は。

リング９８の外周面に、オリフィス９４　ａを包囲する
ように深さ０．１〜０．５ｍｍのエアポケット９９若し
くは９９　ａを設ける。このような構成により。

空気軸受部材の剛性を向上させる作用が期待できる。

第１４図は本発明の第８実施例を示す要部縦断面図、第
１５図は第１４図におけるＦ−Ｆ線断面図であり、同一
部分は前記第８図および第１０図と同一の参照符号で示
す。両図において４ａは段部であり、サイドヨーク４の
奥側端部を内方に突出させて形成し、その内径をセンタ
ーヨーク３２の外径より僅かに大に形成して両者を同軸
的に嵌合可能とする。サイドヨーク４の他の端部には。

連結ヨーク３１　ａを固着し、支持軸１２が貫通するよ
うに形成する。次に１６　ｆは環状溝であり連結ヨーク
３１　ａ　とセンターヨーク３２との接合面に設け、連
結コーク３１　ａに設けた空気導入口３３と連通させる
。次にセンターヨーク３２には支持軸１２の近傍に、軸
と平行な空気導通穴３２ａを６個設けると共に、軸方向
所定距離を介して空気吹出孔１５を連通状態で計１２個
開口する。

なお２個のセンターヨーク３２には、リブ２４に対向し
て開口する空気吹出孔２３を開口する。

上記の構成により、空気導入口３３がら空気を吹き込め
ば、Ｔ！ｉｌ状溝１６　ｆおよび空気導通穴３２ａを介
して空気吹出孔１５がら空気が吹き出し。

この部分に空気軸受が形成され、支持軸１２およびコイ
ル２５を支持することができ５コイル２５への通電によ
り長手方向への移動ができる。なおセンターヨーク３２
に空気吹出孔２３を設けであるため、センターヨーク３
２とリブ２４との間にも空気軸受が形成され、支持軸１
２０回転止めを行い得るのである。なお支持軸１２への
空気吹出孔１５の一方を連結ヨーク３１　ａに設けても
作用は同一である。

第１６図は本発明の第９実施例を示す要部縦断面図、第
１７図および第１８図は各々第１６図におけるＧ−Ｇ線
断面図およびＨ−Ｈ線断面図であり、同一部分は前記第
１４図および第１５図と同一の参照符号で示す。これら
の図において、３４は空気軸受ブロックであり、中空円
筒状に形成すると共に連結ヨーク３１，３１ａの中心部
に支持軸１２と同軸的に固着する。なお空気軸受ブロッ
ク３４の外周には環状溝２２を設けると共に、この環状
溝２２と連通し、かつ支持軸１２に対向する空気吹出孔
１５を開口する。なおセンターヨーク３２には２個の空
気導通穴３２　ａを設けるが。

連通溝２２　ａを介して、空気導入口３３と連通ずるよ
うに形成する。

以上の構成により、支持軸１２は連結ヨーク３１．３１
ａに各々設けた２個の空気軸受ブロンク３４によって支
承されると共に、センターヨーク３２とリブ２４によっ
て形成される空気軸受によって回転止めがなされる。従
って２個の空気軸受ブロック３４．３４間の距離を比較
的大に設定し得る結果１曲げ剛性を大とし得るという利
点がある。また回転止めは１組の空気導通穴３２　ａと
空気吹出孔２３とから形成されるため、前記第１４図お
よび第１５図に示す第８実施例よりも更に形状が簡単に
なり、製作が容易となる。

第１９図は本発明の第１０実施例を示す要部縦断面図、
第２０図は第１９図におけるＪ−Ｊ線断面図であり、同
一部分は前記第１６図ないし第１８図と同一の参照符号
で示す、両図において。

３５は空気軸受部材であり、中空管状部３５　ａと平板
部３５　ｂとからなり、中空管状部３５　ａを。

センターヨーク３２内を移動可能に配設した支持軸１２
内に挿入し、平板部３５　ｂを一方の連結ヨーク３１に
固着する。中空管状部３５　ａ内に設けた空気導通穴３
６は一方の端部を空気導入口３７として開口すると共に
、支持軸１２内において空気吹出孔１５を各々間隔５ｄ
いて連通開口する。

中空管状部３５　ａの外方には隙間３５　ｃを設け。

リブ２４に設けた穴２４　ａと前記空気吹出孔１５とを
連通させる。

以上の構成により、空気導入口３７がら空気を吹き込め
ば、空気は空気導通穴３６を介して空気吹出孔１５から
吹き出し、空気軸受部材３５と支持軸１２との間に空気
軸受が形成される。一方空気吹出孔１５から吹き出した
空気は、更に隙間３５　ｃから穴２４ａを介して空気吹
出孔２３がらセンターヨーク３２に吹き出すから、支持
軸１２０回転止めを行うことができる。

第２１図は本発明の第１１実施例を示す一部破砕要部斜
視図である。前記の実施例においては各構成部材が何れ
も横断面が円形のものについて記述したが１本実施例以
降のものは構成部材が矩形若しくは正方形のものであり
、同一部分は前記の図と同一の参照符号で示す。第２１
図において。

２６は受圧管であり、中空角筒状に形成し、コイル２５
をその外側に巻装する。受圧管２６とセンターヨーク３
２との間隙は片側でｌθ〜１５　μ用に形成すると共に
、この間隙にひ冨むセンターヨーク３２の表面には空気
導入口３７と連通ずる空気吹出孔１５およびエアポケッ
ト９９を設けて空気軸受を形成する。なおエアポケット
９９と受圧管２６とは、受圧管２６の移動範囲において
両者が確実に重合状態を保持するように長さ寸法を選定
する。

上記の構成により、前記実施例と同様に空気導入口３７
がら空気を吹き込み、コイル２５に通電すれば受圧管２
Ｇは空気軸受により浮遊状態となり、センターヨーク３
２の長手方向に円滑に移動することができる。

第２２図は本発明の第１２実施例を示す要部斜視図であ
り、超音波顕微鏡用移動台に本発明のボイスコイルモー
タを適用した例である。同図において２７はプレートで
あり、受圧管２６の上下に固着し、先端にホルダ７１を
設ける。

上記の構成により例えばホルダ７１にプローブ（図示せ
ず）を装着して駆動すれば、ホルダ７１をセンターヨー
ク３２の長手方向に円滑に往復移動させることができる
から、試料（図示せず）の超音波顕微鏡観察を行い得る
。このような装置において、プレート２７およびホルダ
７１等の装着部材の重心が受圧管２６およびコイル２５
の重心から極端にずれると、高速移動時において曲げモ
ーメントを発生し　可動部材に不都合な振動を発生する
こととなる。従って前記両者の重心を可能な限り近付け
、若しくは一致させることが望ましい。

第２３図は本発明の第１３実施例を示す一部破砕要部斜
視図、第２４図は第２３図における要部横断面図である
。両図においてｌａ、ｌｂはボイスコイルモータであり
、基本的には前記第２１図に示すものと同一構成のもの
である。２９は固定板であり、ボイスコイルモータｌａ
、ｌｂの奥側端部に固着し、ボイスコイルモータｌａ、
ｌｂを並列に連結する。２８はスライダであり、横断面
形状を略工字形に形成し、連結板３０により２個のコイ
ル２５と連結する。次に４ｂは空気導通穴であり、スラ
イダ２８と対向するサイドヨーク４に設け、サイドヨー
ク４の端面に開口する空気導入口３７と連通させる。４
ｃは空気受渡孔であり。

空気導通穴４ｂと連通させると共に、スライダ２８に設
けた空気受渡溝２８　ｂと対向して開口する０次にスラ
イダ２８には空気受渡溝２８　ｂと連通ずる空気導通穴
２８　ａを設けると共に、この空気導通穴２８　ａと連
通し、かつサイドヨーク４の上下側面に開口する複数個
の空気吹出孔２３を設ける。２８　ｃは排気溝であり、
スライダ２８の長手方向に設け、端部において大気と連
通ずるように形成する。なお第２４図においては理解を
容易にするために、スライダ２８内の空気流通路を１個
の断面内において表示したが、実際には空気導通穴２８
　ａは第２３図において空気受渡溝２８　ｂの中央に、
また空気吹出孔２３はスライダ２８の両端部近傍に穿設
しである。

上記の構成により、サイドヨーク４とスライダ２８との
間に空気軸受を形成することができ、スライダ２８．コ
イル２５等からなる可動部材を浮遊状態に保持し、サイ
ドヨーク４およびセンターヨーク３２の長手方向に移動
させることができる。

すなわち、空気導入口３７から導入された空気はサイド
ヨーク４の空気導通穴４ｂを経て空気受渡孔４ｃから吹
き出す。その後スライダ２８に設けた空気受渡溝２８　
ｂおよび空気導通穴２８　ａを経て空気吹出孔２３から
サイドヨーク４の上下側面に吹き出し、空気軸受を形成
するのである。吹き出し後の空気は排気溝２８　ｃを経
て大気中に排出される。

本実施例においては、コイル２５とセンターヨーク３２
．ｍ石３との間には０．５＋＋ｍ程度の間隙があるため
、これらを相互に接触させることなくボイスコイルモー
タｌａ、ｌｂを固定Ｆｉ２９によって組み立てることば
掻めで容易である。なお固定板２９をサイドヨーク４の
一方の端部に設けたのみでは、空気軸受の作動時におい
て空気圧のために他方の端部が開くおそれがある場合に
は、固定板２９をサイドヨーク４の両端部に設けてもよ
い。

第２５図は本発明の第１４実施例を示す要部横断面図で
あり、同一部分は前記第２３図および第２４図と同一の
参照符号で示す。同図において４１は空気軸受ブロック
であり、スライダ２８と対向するサイドヨーク４の側面
に固着する０次に４１ａ、４１ｂは各々空気導通穴およ
び空気受渡孔であり、前記第２３図および第２４図にお
ける空気導通穴４ｂおよび空気受渡孔４ｃと対応する。

なおスライダ２８内の空気流通路の表示を省略しである
が、前記第１３実施例におけるものと同一の構成である
。

上記の構成により、スライダ２８と空気軸受ブロック４
１との間に空気軸受が形成されるから。

前記第１３実施例と同一の作用を期待することができる
。空気軸受の構成部材には１μｍオーダーの加工精度が
要求される。−古本実施例におけるようなボイスコイル
モータでは、磁石３を着磁するとその磁力によってサイ
ドヨーク４が変形し。

磁石３側が１（１０）μ−程度凹になる。従って磁石３
を着磁した後においてサイドヨーク４を精密仕上げする
必要がある。しかしながら組み立てたボイスコイルモー
タの構成部材を仕上げ加工することは極めて煩雑であり
、かつ作業性を低下させるのみならず、磁力を有する部
材の加工においては切粉が吸着するため作業性を一層低
下させるという不都合がある。この点第２５図に示すよ
うな構成とすることにより、空気軸受ブロック４１を別
個に製作した後、磁石３の着磁を完了したサイドヨーク
４に接着するのみで組み立てをすることができるという
利点がある。従って空気軸受ブロック４１の単体高精度
加工が可能となるのみならず。

磁性材料以外に例えばステンレス鋼等の任意の材料の選
定が可能となる。

なお、上記の説明において、第１〜第４実施例では９円
形軸に設ける空気軸受の空気吹出孔の数を６個、また間
隙を直径で２５〜３０μ−として説明してきた。しかし
、これらの数値は上記に限られるものではなく１例えば
空気吹出孔の数は３個以上を円周上に等間隔で配置し、
また間隙は直径で２０〜６０μ論程度とするなど、適宜
選定することが可能である。また、第１１実施例では。

空気吹出孔を一つのサイドヨークに対して８個。

計１６個を、またスライダに排気溝を２本設けたが、こ
れも空気軸受の設計上の選択で更に異なる形状（排気溝
をサイドヨークに設ける。また、サイドヨークのエツジ
を大きめに面取りして排気溝に使うなど）や数量を採用
することも可能である。

また、これまでの実施例では、空気軸受を形成するボイ
スコイルモータ内の相手部材を、磁石またはセンターヨ
ークのいずれかにしてきた。しかし、場合（空気軸受が
２個の場合など）によってはその双方を同時に使った方
式も設計することは可能である。

〔発明の効果〕

本発明は以上記述のような構成および作用であるから、
下記の効果を期待できる。

（１）従来ボイスコイルモータとは別個に設けていた空
気軸受移動装置を一体に設は得るため、装置全体を小型
化、軽量化することができる。

（２）上記の結果高速応答性が大幅に向上し、特に精密
機械装置における移動装置として好適である。

（３）ボイスコイルモータの内部に空気軸受を構成した
ため、空気軸受からの排気によってコイルを冷却するこ
とができ、出力を従来のものより２０〜４０％向上させ
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部縦断面図、第２
図は本発明の第２実施例を示す要部縦断面図、第３図は
第２図におけるＡ−Ａ線断面拡大図、第４図は本発明の
第３実施例を示す要部縦断面図、第５図は第４図におけ
る支持部の縦断面拡大図、第６図および第７図は各々第
５図におけるＢ−Ｂ線断面図およびＣ−Ｃ線断面図、第
８図は本発明の第４実施例を示す要部縦断面図、第９図
および第１０図は各々第８図におけるＤ−Ｄ線断面拡大
図およびＥ−Ｅ線断面拡大図、第１１図は本発明の第５
実施例を示す要部横断面図、第１２および第１３図は各
々本発明の第６実施例および第７実施例における部材の
要部断面拡大図および要部平面拡大図、第１４図は本発
明の第８実施例を示す要部縦断面図、第１５図は第１４
図におけるＦ−Ｈ線断面図、第１６図は本発明の第９実
施例を示す要部縦断面図、第１７図および第１８図は各
々第１６図におけるＧ−Ｃ線断面図およびＨ−Ｈ線断面
図、第１９図は本発明の第１０実施例を示す要部縦断面
図、第２０図は第１９図におけるＪ−Ｊ線断面図、第２
１図は本発明の第１１実施例を示す一部破砕要部斜視図
、第２２図は本発明の第１２実施例を示す要部斜視図、
第２３図は本発明の第１３実施例を示す一部破砕要部斜
視図第２４図は第２３図における要部横断面図、第２５
図は本発明の第１４実施例を示す要部横断面図、第２６
図は従来のボイスコイルモータを示す要部縦断面図であ
る。 ２．３２　：センターヨーク、３：磁石、４：サイドヨ
ーク、５：可動部材、７，２５：コイル。 １２：支持軸、１５，２３；空気吹出孔、１６：支持部
材、１６ｄ：空気導入口。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）センターヨークと、このセンターヨークの外方に
   設けかつ内面に磁石を固着してなるサイドヨークと、前
   記センターヨークと磁石との間にセンターヨークを包囲
   するようにかつセンターヨークの長手方向に移動自在に
   形成してなるコイルとからなるボイスコイルモータにお
   いて、センターヨーク内に長手方向移動自在に形成した
   コイル支持部材と、センターヨークまたは磁石の少なく
   とも一方との間に空気軸受を形成したことを特徴とする
   ボイスコイルモータ。
2. （２）センターヨーク内に設けた穴内面と、コイル支持
   部材を構成する支持軸との間に空気軸受を形成した請求
   項（１）記載のボイスコイルモータ。
3. （３）横断面形状を閉鎖断面に形成した磁石内面と支持
   部材との間に空気軸受を形成した請求項（１）記載のボ
   イスコイルモータ。
4. （４）サイドヨークの端面に設けた支持部材と支持軸の
   一方の端部との間に空気軸受を形成した請求項（２）記
   載のボイスコイルモータ。
5. （５）支持部材に空気導入口を設けた請求項（４）記載
   のボイスコイルモータ。
6. （６）コイル支持部材にコイルの回転止めを設けた請求
   項（１）記載のボイスコイルモータ。
7. （７）回転止めが空気軸受からなる請求項（６）記載の
   ボイスコイルモータ。
8. （８）円周方向に分割したセンターヨークと、コイル支
   持部材を構成するリブ部材との間に回転止めを形成した
   請求項（７）記載のボイスコイルモータ。
9. （９）センターヨークと、このセンターヨークの外方に
   設けかつ内面に磁石を固着してなるサイドヨークと、前
   記センターヨークと磁石との間にセンターヨークを包囲
   するようにかつセンターヨークの長手方向に移動自在に
   形成してなるコイルとからなるボイスコイルモータにお
   いて、構成部材を横断面矩形または正方形に形成し、中
   空角筒状に形成しセンターヨークの長手方向移動自在に
   設けたコイル支持部材の内面と、空気吹出孔を設けたセ
   ンターヨークの外面との間に空気軸受を形成したことを
   特徴とするボイスコイルモータ。
10. （１０）センターヨークと、このセンターヨークの外方
    に設けかつ内面に磁石を固着してなるサイドヨークと、
    前記センターヨークと磁石との間にセンターヨークを包
    囲するようにかつセンターヨークの長手方向に移動自在
    に形成してなるコイルとからなるボイスコイルモータに
    おいて、構成部材を横断面矩形または正方形に形成し、
    中空角筒状に形成しセンターヨークの長手方向移動自在
    にコイル支持部材を設けてボイスコイルモータを形成す
    ると共に、このボイスコイルモータを２対並列にかつ中
    間にスライダを配置して前記コイル支持部材を連結し、
    このスライダと、このスライダと対向するサイドヨーク
    またはサイドヨークと接合してなる部材の何れか一方と
    の間に空気軸受を形成したことを特徴とするボイスコイ
    ルモータ。