JPH03112354A - Linear actuator - Google Patents

Linear actuator

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Publication number
JPH03112354A
JPH03112354A JP24871089A JP24871089A JPH03112354A JP H03112354 A JPH03112354 A JP H03112354A JP 24871089 A JP24871089 A JP 24871089A JP 24871089 A JP24871089 A JP 24871089A JP H03112354 A JPH03112354 A JP H03112354A
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JP
Japan
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movable element
linear actuator
spring
stator
permanent magnet
Prior art date
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Pending
Application number
JP24871089A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Nihei
秀樹 二瓶
Fumio Tajima
文男 田島
Hiroyuki Kanazawa
金沢 宏至
Tsunenori Iwama
岩間 経典
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a simple supporting and guiding mechanism, to finely move without detection of a position and to reduce in size a linear actuator by forming a movable element of two sets each having two permanent magnets having different polarities as one set, and forming a stator of two cores of U shape in which coils are wound. CONSTITUTION:When a current so flows to a coil 31 as to generate an N pole at the right end of a stator core 11 and an S pole at the left end and a current so flows to a coil 32 as to generate an S pole at the right end of a lower stator core 12 and an N pole at the left end, a driving force is generated by attraction and repelling of a permanent magnet 2 and stator cores 11, 12, and a movable element moves leftward. On the other hand, a spring 6 is stabilized at a predetermined position, and a spring force F1 of spring constant K is generated in response to a lateral displacement (x). Thus, its structure can be simplified to be reduced in size.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリニアアクチュエータに係り、特に、微小な距
離を高速で移動させる装置に用いて好適なリニアアクチ
ュエータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a linear actuator, and particularly to a linear actuator suitable for use in a device that moves a minute distance at high speed.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

特開昭62−193553号公報には、ダイナミックス
ピーカに用いられているボイスコイル形アクチュエータ
よりも推力定数を向上できる永久磁石形リニア電磁アク
チュエータに関する技術が開示されている。
JP-A-62-193553 discloses a technique related to a permanent magnet type linear electromagnetic actuator that can improve the thrust constant compared to the voice coil type actuator used in dynamic speakers.

これは、円筒状で軸方向に移動するように支持・案内さ
れた永久磁石からなる可動子と、この円筒状可動子をそ
の内・外から挾んで単極性の磁界を加える電磁石を形成
しかつ、円筒状可動子の外周面・内周面に空隙を介して
対向する磁極面には、一定のピッチで誘導子歯を備える
固定子と、固定子電磁石に交流電流を流す手段とからな
る。
This consists of a cylindrical mover made of a permanent magnet that is supported and guided to move in the axial direction, and an electromagnet that applies a unipolar magnetic field to the cylindrical mover by sandwiching it from the inside and outside. The magnetic pole face facing the outer and inner circumferential surfaces of the cylindrical mover with a gap therebetween includes a stator having inductor teeth at a constant pitch, and means for passing an alternating current through the stator electromagnet.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前記従来技術にあっては、アクチュエー
タを磁気ヘッドの位置決め等微小移動の用途に用いる場
合における可動子の支持・案内機構について特に開示さ
れておらず、大推力性能を発揮できることを活かして装
置の小型化をはかつても、支持機構が/11型化できな
いという問題があり、この点で改善の余地がある。
However, in the above-mentioned prior art, there is no particular disclosure regarding the supporting and guiding mechanism of the movable element when the actuator is used for micro-movement applications such as positioning of a magnetic head, and the device is Although miniaturization has been attempted in the past, there is a problem that the support mechanism cannot be made into a /11 type, and there is room for improvement in this respect.

また、同様に、微小移動の用途では、誘導子を複数設け
たり永久磁石を多極に設けることは、変位量に対してア
クチュエータ長が大きくならざるを得ない。
Similarly, in the case of micro-movement applications, providing a plurality of inductors or providing multiple permanent magnets with multiple poles inevitably results in an actuator length that is large relative to the amount of displacement.

さらに、変位量を検出して電流をしゃ断しないと、1ピ
ンチ以内での位置決めができないという問題もある。
Furthermore, there is also the problem that positioning within one pinch is not possible unless the amount of displacement is detected and the current is cut off.

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、
その目的とするところは、支持案内機構が簡便で、位置
検出をおこなわずに微小移動が可能となり、小型化が可
能なリニアアクチュエータを提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above points, and includes:
The purpose is to provide a linear actuator that has a simple support and guide mechanism, allows minute movement without position detection, and can be miniaturized.

また1本発明の他の目的は、磁気ヘッド等の利用を考え
る場合に問題となる漏れ磁界の影響を取り除くことにあ
る。
Another object of the present invention is to eliminate the influence of leakage magnetic fields, which is a problem when considering the use of magnetic heads and the like.

一 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するための具体的手段として、アクチュ
エータの可動子は、2つの異なる極性の永久磁石を1組
として、2組の永久磁石から構成し、固定子は、コイル
を巻いたコの字形のコア2個で構成し、可動子を挾み空
隙を介して固定子を配置する。また、可動子は、1組の
永久磁石の極性の境界線と固定子コアの1先端の中心と
が一致する位置で安定するよう、バネで固定子と接続す
る構成とし、そのバネは、可動子の移動方向にのみバネ
特性を有し、他の方向には高い剛性を有する。
(1) [Means for solving the problem] As a specific means for achieving the above object, the mover of the actuator is composed of two sets of permanent magnets, one set of two different polarity permanent magnets, and is fixed. The child consists of two U-shaped cores with coils wound around them, and the stator is placed with the mover sandwiched between them with a gap in between. In addition, the movable element is connected to the stator by a spring so that it is stabilized at a position where the polar boundary line of one set of permanent magnets and the center of one tip of the stator core coincide, and the spring is movable. It has spring characteristics only in the direction of movement of the child, and has high rigidity in other directions.

また、前記他の目的を達成するための具体的手段として
、アクチュエータの周囲を軟磁性材で被覆するようにし
た。
Further, as a specific means for achieving the other object, the actuator is covered with a soft magnetic material.

〔作用〕[Effect]

アクチュエータの可動子は、固定子のコイルに電流を流
すことにより、固定子コアの先端の一方にN極が形成さ
れ、他方にS極が形成される。可動子の永久磁石の極性
の境界と固定子コアの先端4− 面の中心とが一致しているので、固定子コア先端の極性
と逆極性の磁極側が吸引、同極性の磁極側が反発し、一
方向に推力が発生する。一方、可動子を固定子にバネで
接続し、またこのバネを、可動子の移動方向にのみバネ
特性を有しかつ、それ以外の方向には高い剛性を有する
構成としたので、可動子は、推力とバネ力の一致する変
位に落ち着く。また、電流の大きさに比例して固定子コ
アに誘起される磁界の強さが変化するので、電流値に比
例して推力が変化する。したがって、電流値に可動子の
変位量が比例し、位置検出をおこなわなくても位置決め
が可能となる。また、電流の正負を切り換えれば、移動
方向も正逆切り換えられる。
In the movable element of the actuator, a north pole is formed at one end of the stator core and an south pole is formed at the other end by passing a current through the coil of the stator. Since the polarity boundary of the permanent magnet of the mover and the center of the tip 4 surface of the stator core coincide, the magnetic pole side with the opposite polarity to the tip of the stator core is attracted, and the magnetic pole side with the same polarity is repelled. Thrust is generated in one direction. On the other hand, since the mover is connected to the stator by a spring, and this spring has spring characteristics only in the moving direction of the mover and has high rigidity in other directions, the mover , the displacement settles to the same value as the thrust and spring force. Furthermore, since the strength of the magnetic field induced in the stator core changes in proportion to the magnitude of the current, the thrust changes in proportion to the current value. Therefore, the amount of displacement of the movable element is proportional to the current value, and positioning is possible without performing position detection. Furthermore, by switching the current between positive and negative, the direction of movement can also be switched between positive and negative.

ところで、本発明のアクチュエータの推力発生原理を詳
細に検討すると、以下のことが明らかとなる。
By the way, when the thrust generation principle of the actuator of the present invention is examined in detail, the following becomes clear.

永久磁石により発生しかつ、固定子コアを通過する磁束
、すなわちコイル鎖交磁束Φとコイルターン数Nとによ
り、1個の固定子で発生する推力Fは、コイル電流iを
流せば、 dx で表わされる。
The thrust F generated in one stator due to the magnetic flux generated by the permanent magnet and passing through the stator core, that is, the coil linkage flux Φ and the number of coil turns N, is given by dx when the coil current i flows. expressed.

ここで、Xは可動子の変位である。したがって、コイル
鎖交磁束が変位Xに対して大きく変化すれば大推力が発
生する。これを換言すると、小電流で可動子を移動させ
ることができる。
Here, X is the displacement of the mover. Therefore, if the coil flux linkage changes significantly with respect to the displacement X, a large thrust will be generated. In other words, the movable element can be moved with a small current.

本発明のアクチュエータは、コイル電流零で永久磁石の
極の境界が固定子コアの先端の中心点に位置するように
バネと組み合せているので、この位置では、コイル鎖交
磁束は零である。一方、コイル鎖交磁束の位置に対する
変化率を考えると、この位置で最大値となる。これは、
位置の変化が小さい範囲では、磁束の変化が零点を中心
にした正弦波とほぼ見なせるからである。したがって、
本発明のアクチュエータは、推力が大きい可動子位置付
近で動作するので、小さな電流で位置決めをおこなうこ
とができる。
Since the actuator of the present invention is combined with a spring so that the boundary of the poles of the permanent magnet is located at the center point of the tip of the stator core when the coil current is zero, the coil interlinkage flux is zero at this position. On the other hand, when considering the rate of change of the coil interlinkage magnetic flux with respect to the position, it becomes the maximum value at this position. this is,
This is because in a range where the change in position is small, the change in magnetic flux can almost be regarded as a sine wave centered on the zero point. therefore,
Since the actuator of the present invention operates near the movable element position where the thrust is large, positioning can be performed with a small current.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を、第1図〜第4図の一実施例にもとづい
て説明すると、第1図は本発明に係るリニアアクチュエ
ータの外観図、第2図は第1図の縦断面図、第3図は永
久磁石2の組合せ図、第4図は可動子箭成図である。
Hereinafter, the present invention will be explained based on one embodiment of FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is an external view of a linear actuator according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the combination of the permanent magnet 2, and FIG. 4 is a diagram showing the assembly of the movable element.

可動子は、第3図に示すように、永久磁石2を2コ極性
が異なるように並べた永久磁石対を、第4図に示すよう
に、非磁性体4を挾んで、極性類がN、S、N、S交互
に表われるように接続する。
As shown in FIG. 3, the mover consists of a pair of permanent magnets 2 arranged so that the polarities are different, and as shown in FIG. , S, N, and S are connected so that they appear alternately.

固定子は、コの字型の固定子コアにコイル3を巻き、可
動子は、空隙を介して2組の固定子で挾み込まれている
。また、固定子は、非磁性体よりなる円筒状のケース5
に固定され、ケース5の筒の上下面には、バネ6が設け
られており、バネ6の外周部がケース5に接続され、バ
ネ6の中央部が可動子に接続されている。
The stator has a coil 3 wound around a U-shaped stator core, and the mover is sandwiched between two sets of stators with a gap in between. Further, the stator is a cylindrical case 5 made of a non-magnetic material.
A spring 6 is provided on the upper and lower surfaces of the cylinder of the case 5, and the outer circumferential portion of the spring 6 is connected to the case 5, and the center portion of the spring 6 is connected to the movable element.

このバネ6は、ジンバルバネという種類のバネで、第2
図の矢印方向の変位に対してバネ特性を有し、矢印の直
角方向に対しては極めて硬く、はぼ変位零に抑えること
ができる。
This spring 6 is a type of spring called a gimbal spring, and the second
It has spring characteristics with respect to displacement in the direction of the arrow in the figure, and is extremely hard in the direction perpendicular to the arrow, so that the displacement can be suppressed to zero.

次に、このアクチュエータの動作について説明する。Next, the operation of this actuator will be explained.

第2図のような状態に可動子がある場合、上の固定子コ
ア11の右先端部にN極、左先端部にS極が生ずるよう
にコイル31に電流を流し、下の固定子コア12の右先
端部にS極、左先端部にN極が生ずるようにコイル32
に電流を流すと、永久磁石2と固定子コア11.12と
の吸引・反発力により駆動力が発生し、可動子は図の左
方に移動する。一方、バネ6は、第2図の位置で安定し
、そこから左右の変位Xに応じてバネ係数Kによるバネ
力F1(=−に−x)が生ずる。
When the mover is in the state shown in Figure 2, a current is passed through the coil 31 so that the N pole is at the right tip of the upper stator core 11 and the S pole is at the left tip, and the lower stator core 12 so that the S pole is at the right tip and the N pole is at the left tip.
When a current is applied to the stator cores 11 and 12, a driving force is generated by the attractive and repulsive forces between the permanent magnet 2 and the stator cores 11 and 12, and the movable element moves to the left in the figure. On the other hand, the spring 6 is stabilized at the position shown in FIG. 2, and from there a spring force F1 (=- to -x) is generated according to the spring coefficient K in accordance with the left and right displacement X.

位置決めの動作を第9図を用いて説明すると、第9図は
バネカFl、アクチュエータ駆動カFの変位Xに対する
特性を示す。
The positioning operation will be explained using FIG. 9. FIG. 9 shows the characteristics of the spring Fl and the actuator drive force F with respect to the displacement X.

アクチュエータ駆動力Fは、コイル電流iに比例し、基
準位置x=Oで最大値をとるので、図のような変化を示
す。したがって、バネ力Fzとアクチュエータ駆動力F
とが等しくなる変位Xに落ち着く。たとえば、コイル電
流1==11では、図のxlに落ち着く。
Since the actuator driving force F is proportional to the coil current i and takes the maximum value at the reference position x=O, it shows a change as shown in the figure. Therefore, the spring force Fz and the actuator driving force F
It settles on the displacement X where and becomes equal. For example, when the coil current is 1==11, it settles at xl in the figure.

8− このように、コイルに流す電流の大小で移動量が変るの
で、位置検出手段を特に必要とせずに位置決めが可能と
なる。また、バネで可動子を保持する構成とするので、
可動子と固定子との空隙を一定に保つ機能もバネに併せ
持たせることができ、構造も極めて簡単にすることがで
きる。
8- In this way, since the amount of movement changes depending on the magnitude of the current flowing through the coil, positioning can be performed without particularly requiring a position detection means. In addition, since the movable element is held by a spring,
The spring can also have the function of keeping the gap between the mover and the stator constant, and the structure can be extremely simple.

なお、本実施例では、永久磁石に非磁性材を挾んでいる
が、特に非磁性材を入れなくても同様な効果が得られる
In this embodiment, a non-magnetic material is sandwiched between the permanent magnets, but the same effect can be obtained even without the use of a non-magnetic material.

第5図は本発明の第2の実施例を示すリニアアクチュエ
ータの縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a linear actuator showing a second embodiment of the present invention.

これは、光デイスク装置等の光学ヘッドのレンズ駆動を
目的として応用したものであり、レンズ100の両側に
本発明のアクチュエータを配置し、レンズを径方向(矢
印の方向)に移動させてトラッキング動作をおこなわせ
るようにしたものである。
This is applied for the purpose of driving the lens of an optical head of an optical disk device, etc., and the actuator of the present invention is placed on both sides of the lens 100, and the lens is moved in the radial direction (in the direction of the arrow) to perform tracking operation. It is designed to allow the user to perform the following steps.

第6図は本発明の第3の実施例を示すリニアアクチュエ
ータの外amである。
FIG. 6 is an external view of a linear actuator showing a third embodiment of the present invention.

これは、光デイスク装置等の光学ヘッドのレンズ駆動、
特にフォーカシング動作を目的として応用したものであ
り、レンズ100の周囲に本発明のアクチュエータ20
0を配置し、レンズを上下方向(矢印の方向)に移動さ
せてフォーカシング動作をおこなわせるようにしたもの
である。アクチュエータ200は、第1図および第2図
で示したものと同一の構造であり、可動子とレンズとが
接続できるよう、ケースに穴を開け、可動子からレンズ
端まで接続用はりを出している。
This is used to drive the lens of the optical head of an optical disk device, etc.
The actuator 20 of the present invention is especially applied for the purpose of focusing operation, and the actuator 20 of the present invention is installed around the lens 100.
0, and the lens is moved up and down (in the direction of the arrow) to perform a focusing operation. The actuator 200 has the same structure as shown in FIGS. 1 and 2, and a hole is made in the case so that the movable element and the lens can be connected, and a connecting beam is extended from the movable element to the end of the lens. There is.

第5図および第6図の実施例によれば、レンズ駆動用ア
クチュエータを小型にでき、ひいては光学ヘッドを小型
にできるという効果がある。
According to the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the lens driving actuator can be made smaller, and the optical head can also be made smaller.

第7図は本発明の第4の実施例を示すリニアアクチュエ
ータの縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a linear actuator showing a fourth embodiment of the present invention.

これは、可動子を円筒状に構成し、可動子の内側と外側
とにそれぞれ固定子コア7.13を設けたものである。
This has a movable element having a cylindrical shape, and stator cores 7.13 are provided on the inside and outside of the movable element, respectively.

固定子コア7は円板状、固定子コア13は円筒状として
、固定子コア13の内周側および外周側にそれぞれリン
グ状のコイル34゜33が配設されている。
The stator core 7 has a disk shape, the stator core 13 has a cylindrical shape, and ring-shaped coils 34 and 33 are disposed on the inner and outer circumferential sides of the stator core 13, respectively.

11 固定子コア7は、非磁性材からなるスペーサ51および
エンドブラケット52に固定され、固定子コア13は、
コイル33を介してケース5に固定されている。
11 The stator core 7 is fixed to a spacer 51 and an end bracket 52 made of a non-magnetic material, and the stator core 13 is
It is fixed to the case 5 via a coil 33.

可動子は、径方向に着磁されたリング状永久磁石を、2
つずつ、極性を逆にして接続したものを1組として、2
組の永久磁石を非磁性材からなるリング4を介して接続
されている。
The mover has two ring-shaped permanent magnets magnetized in the radial direction.
Each pair is connected with the polarity reversed, and 2
A set of permanent magnets are connected via a ring 4 made of non-magnetic material.

また、可動子は、バネ6によって固定子コア13.7と
の間に微小な空隙を保ち、かつ図の矢印の方向に移動可
能に保持されており、この構造でも、第1図および第2
図の実施例と同様に、コイルに通電する電流の大きさ、
方向により可動子の移動量が定まり、可動子を特に位置
検出しなくとも位置決めが可能となる。
Further, the movable element is held movable in the direction of the arrow in the figure with a small gap maintained between it and the stator core 13.7 by the spring 6.
Similar to the example shown in the figure, the magnitude of the current flowing through the coil,
The amount of movement of the movable element is determined by the direction, and positioning of the movable element can be performed without specifically detecting the position of the movable element.

また、本実施例では、可動子を円筒形としているので、
永久磁石の表面積を無駄なく広くすることができ、小型
で推力の大きなアクチュエータが得られる。
Furthermore, in this embodiment, since the mover is cylindrical,
The surface area of the permanent magnet can be expanded without waste, and a small actuator with large thrust can be obtained.

第8図(a)および(b)はそれぞれ本発明の第5の実
施例を示すリニアアクチュエータの縦断面図および外観
図である。
FIGS. 8(a) and 8(b) are a vertical sectional view and an external view, respectively, of a linear actuator showing a fifth embodiment of the present invention.

基本的な構造は、第1図および第2図の実施例と同一で
ある。
The basic structure is the same as the embodiments of FIGS. 1 and 2.

異なるのは、可動子の非磁性体からなるスペーサ41の
中央に永久磁石22を新たに設け、その永久磁石22と
対向しかつ、上下方向に永久磁石の吸引力を発生せしめ
るように、空隙を介して磁性体14がコイル31の下面
およびコイル32の上面に設けられている。
The difference is that a permanent magnet 22 is newly provided in the center of the spacer 41 made of a non-magnetic material of the movable element, and a gap is formed so as to face the permanent magnet 22 and generate the attractive force of the permanent magnet in the vertical direction. A magnetic body 14 is provided on the lower surface of the coil 31 and the upper surface of the coil 32 via the coil 31 .

そして、この構造によれば、永久磁石22と磁性材料1
4間の吸引力とアクチュエータの駆動力とのつり合う位
置に可動子が停止する。これを、第10図を用いて説明
すると、永久磁石22と磁性材14との間に働く吸引力
によるX方向への移動力F2は、成る位置までは原点方
向へ引き戻す力が増加し、ちょうどバネのステイクネス
特性を表わす。したがって、コイル電流1=izを流す
と、図の変位x1でアクチュエータの推力Fと永久磁石
22の吸引力とがつり合うので、アクチュエータの可動
子はxlだけ移動する。
According to this structure, the permanent magnet 22 and the magnetic material 1
The movable element stops at a position where the attraction force between the two positions and the driving force of the actuator are balanced. To explain this using FIG. 10, the moving force F2 in the X direction due to the attractive force acting between the permanent magnet 22 and the magnetic material 14 increases until the position where it reaches the point where the force pulling it back toward the origin increases, and just Represents the stakeness characteristics of a spring. Therefore, when a coil current 1=iz is applied, the thrust force F of the actuator and the attractive force of the permanent magnet 22 are balanced by the displacement x1 in the figure, so the movable element of the actuator moves by xl.

本実施例では、バネ6が可動子の移動方向に対するバネ
特性を持たなくてもよく、空隙方向への変位のみを抑え
、空隙を一定に保持できればよいので、アクチュエータ
を小型にできるという効果がある。
In this embodiment, the spring 6 does not need to have spring characteristics in the moving direction of the mover, and only needs to be able to suppress displacement in the direction of the gap and keep the gap constant, which has the effect of making the actuator smaller. .

第11図は本発明の第6の実施例を示すリニアアクチュ
エータの縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a linear actuator showing a sixth embodiment of the present invention.

これは、第1図および第2図の実施例をVTR等の磁気
ヘッド移動用に応用したものである。
This is an application of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 to the movement of a magnetic head of a VTR or the like.

磁気ヘッド300が支持部材301により可動子13に
固定され、可動子13の移動にともない、磁気ヘッド3
00が移動する。また、アクチュエータ全体を軟磁性材
25で覆っているので、コイル31.32および永久磁
石2から発生する磁界が磁気ヘッド300および磁気テ
ープ(図示せず)に悪影響をおよぼすものではなく、磁
気ヘッドを移動させるアクチュエータを、その可動子の
支持。
The magnetic head 300 is fixed to the movable element 13 by a support member 301, and as the movable element 13 moves, the magnetic head 3
00 moves. In addition, since the entire actuator is covered with the soft magnetic material 25, the magnetic field generated from the coils 31, 32 and the permanent magnet 2 does not have an adverse effect on the magnetic head 300 and the magnetic tape (not shown). Support for the mover of the actuator that moves it.

案内機構まで含めて小型化することができる。Even the guide mechanism can be downsized.

第12図は前記第1図、第2図、第5図、第7図、第8
図で用いたバネ6の正面図である。
Figure 12 shows the figures 1, 2, 5, 7, and 8 above.
It is a front view of the spring 6 used in the figure.

これは、ジンバルバネと称するものであり、第12図の
ような形状とすることにより、前記可動子の移動方向に
のみバネ特性を有し、これを換言すると、バネの面方向
(図で紙面を貫通する方向)にのみバネ特性が得られる
This is called a gimbal spring, and by having a shape as shown in Fig. 12, it has spring characteristics only in the moving direction of the movable element. Spring properties can only be obtained in the penetrating direction).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上のごときであり、本発明によれば、位置検
出器を用いることなく、電流の大小によって位置決めが
できるので、構造を簡単にでき、小型化を実現できると
いう効果がある。また、本発明のアクチュエータは、推
力の最大となる可動子位置付近で用いるので、小さな電
流で位置決めができるという効果がある。
The present invention is as described above.According to the present invention, positioning can be performed based on the magnitude of current without using a position detector, so that the structure can be simplified and miniaturization can be realized. Further, since the actuator of the present invention is used near the movable element position where the thrust is maximum, there is an effect that positioning can be performed with a small current.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図〜第4図は本発明に係るリニアアクチュエータの
一実施例を示し、第1図はその外観図、第2図は第1図
の縦断面図、第3図は永久磁石2の組合せ図、第4図は
可動子構成図、第5図は本発明の第2の実施例を示すリ
ニアアクチュエータの縦断面図、第6図は本発明の第3
の実施例を示すリニアアクチュエータの外観図、第7図
は本発明の第4の実施例を示すリニアアクチュエータの
縦断面図、第8図(a)および(b)はそれぞれ本発明
の第5の実施例を示すリニアアクチュエータの縦断面図
および外観図、第9図は第1図および第2図に示すリニ
アアクチュエータの変位と力との関係を示す図、第10
図は第8図に示すリニアアクチュエータの変位と力との
関係を示す図、第11図は本発明の第6の実施例を示す
リニアアクチュエータの縦断面図、第12図は前記第1
図。 第2図、第5図、第7図、第8図で用いたバネ6の正面
図である。 1・・・固定子コア、2・・・永久磁石、3・・・コイ
ル、4・・・非磁性材スペーサ、5・・・ケース、6・
・・バネ。
1 to 4 show an embodiment of the linear actuator according to the present invention, FIG. 1 is an external view thereof, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a combination of permanent magnets 2. 4 is a configuration diagram of a movable element, FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a linear actuator showing a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a vertical sectional view of a linear actuator showing a fourth embodiment of the present invention, and FIGS. 8(a) and (b) are respectively a fifth embodiment of the present invention. A vertical cross-sectional view and an external view of a linear actuator showing an embodiment, FIG. 9 is a diagram showing the relationship between displacement and force of the linear actuator shown in FIGS. 1 and 2, and FIG.
The figure shows the relationship between displacement and force of the linear actuator shown in FIG. 8, FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of the linear actuator showing the sixth embodiment of the present invention, and FIG.
figure. 8 is a front view of the spring 6 used in FIGS. 2, 5, 7, and 8. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Stator core, 2... Permanent magnet, 3... Coil, 4... Non-magnetic material spacer, 5... Case, 6...
··Spring.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、可動子に永久磁石、固定子にコイルを配設したコア
を有し、前記コイルに電流を流すことにより可動子に推
力を発生せしめてこの可動子を直進運動せしめるリニア
アクチユエータにおいて、前記可動子をバネを介して固
定子と接続するとともに、前記バネは可動子の直進方向
にのみバネ特性を有しかつ、前記可動子の直進方向以外
には高い剛性を有することを特徴とするリニアアクチュ
エータ。 2、固定子コアの一磁極に対して、2つの極性を有する
可動子永久磁石が空隙を介して対向し、前記永久磁石の
極性の境界線と固定子コアの中央とが一致する位置をバ
ネの安定点となる構成としたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のリニアアクチュエータ。 3、コイルを配設した2つの固定子コアは、空隙を介し
て可動子を両面から挾み込んだ構成としたことを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のリニアアクチュエータ
。 4、可動子に支持部材を接続し、前記支持部材の先端に
磁気ヘッドを配設し、前記磁気ヘッドをケースの外部に
露出する穴を当該ケースに設けたことを特徴とする特許
請求の範囲第2項記載のリニアアクチュエータ。 5、周囲を軟磁性材で被覆したことを特徴とする特許請
求の範囲第4項記載のリニアアクチュエータ。 6、レンズを焦点方向あるいは径方向に移動せしめるた
め、前記レンズと可動子とを接続したことを特徴とする
特許請求の範囲第3項記載のリニアアクチュエータ。 7、永久磁石が長方体であり、かつ当該永久磁石を組合
せた可動子が平板状であることを特徴とする特許請求の
範囲第2項記載のリニアアクチュエータ。
[Claims] 1. The movable element has a core in which a permanent magnet is arranged and a stator has a coil, and by passing a current through the coil, a thrust is generated in the movable element to cause the movable element to move in a straight line. In the linear actuator, the movable element is connected to the stator via a spring, and the spring has spring characteristics only in the linear direction of the movable element and has high rigidity in other than the linear direction of the movable element. A linear actuator comprising: 2. Mover permanent magnets having two polarities are opposed to one magnetic pole of the stator core through an air gap, and the position where the polarity boundary line of the permanent magnet and the center of the stator core coincide is set with a spring. The linear actuator according to claim 1, characterized in that the linear actuator is configured to provide a stable point. 3. The linear actuator according to claim 2, wherein the two stator cores on which the coils are disposed have a structure in which the movable element is sandwiched between the two stator cores from both sides with a gap therebetween. 4. A support member is connected to the mover, a magnetic head is disposed at the tip of the support member, and a hole is provided in the case to expose the magnetic head to the outside of the case. The linear actuator according to item 2. 5. The linear actuator according to claim 4, characterized in that the periphery of the linear actuator is covered with a soft magnetic material. 6. The linear actuator according to claim 3, wherein the lens and a movable element are connected to move the lens in a focal direction or a radial direction. 7. The linear actuator according to claim 2, wherein the permanent magnet is a rectangular parallelepiped, and the mover in which the permanent magnet is combined has a flat plate shape.
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