JPH03239150A - Voice coil type linear motor - Google Patents

Voice coil type linear motor

Info

Publication number
JPH03239150A
JPH03239150A JP3225790A JP3225790A JPH03239150A JP H03239150 A JPH03239150 A JP H03239150A JP 3225790 A JP3225790 A JP 3225790A JP 3225790 A JP3225790 A JP 3225790A JP H03239150 A JPH03239150 A JP H03239150A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yoke
permanent magnet
hollow cylindrical
voice coil
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3225790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2535636B2 (en
Inventor
Teruo Umehara
梅原 輝雄
Hiroyuki Daicho
大長 啓之
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.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2032257A priority Critical patent/JP2535636B2/en
Publication of JPH03239150A publication Critical patent/JPH03239150A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2535636B2 publication Critical patent/JP2535636B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the unevenness of magnetic spaces by fixing a hollow cylindrical auxiliary ring of ferromagnetic material to the inner face of a hollow cylindrical permanent magnet, which is provided at the inner face of the outer yoke of a voice coil type linear motor and has anisotropy in the radial direction. CONSTITUTION:A voice coil type linear motor is composed of a peripheral yoke 1, a rear yoke 2, and a center yoke 3 each consisting of ferromagnetic substance. The yokes 1 and 3 are made hollow cylindrical, and the yoke 2 dislike. These pieces of hollow cylindrical permanent magnets 4 having anisotropy in radial direction are fixed to the inside periphery of the peripheral yoke 1 so as to assemble magnetic circuits. Furthermore, a hollow cylindrical auxiliary ring 5 of ferromagnetic substance consisting of an iron plate, a steel plate, or the like is fixed to the inside periphery of the permanent magnet 4. Hereby, the unevenness in the circumferential or axial magnetic spaces of the permanent magnets are reduced sharply, and thrust moment is equalized. This is suitable for a magnetic disc device.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置における磁気へ・ノドの位
置決め手段等に使用されるボイスコイル型リニアモータ
に関し、特に磁気空隙内における磁束密度分布を改良し
たボイスコイル型リニアモータに関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a voice coil type linear motor used as a means for positioning a magnetic node in a magnetic disk drive, and in particular to This invention relates to an improved voice coil type linear motor.

[従来の技術] 従来からボイスコイル型リニアモータは構造が簡単であ
り、しかも高速直線運動の駆動源として優れているため
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任意のトラック
位置から他のトラック位置へ高速かつ高精度で移動させ
ることが必要であるため、磁気ヘッドの位置決め手段と
して他の型式のモータよりもアクセスタイムの短いボイ
スコイル型リニアモータが多用されている。
[Prior Art] Voice coil type linear motors have been used in many applications because they have a simple structure and are excellent as a drive source for high-speed linear motion. In particular, in magnetic disk drives, it is necessary to move the magnetic head from any track position on the magnetic disk to another track position at high speed and with high precision. Voice coil type linear motors, which have short access times, are often used.

一般にこのようなボイスコイル型リニアモータは2円筒
状外周ヨークと1 センターヨークと5外周ヨークの内
周面に固着された永久磁石と、可動コイルとから構成さ
れている(例えば特公昭504241号、特開昭58−
123361号公報等参照)。
In general, such voice coil type linear motors are composed of two cylindrical outer yokes, one center yoke, and five permanent magnets fixed to the inner peripheral surfaces of the outer yokes, and a moving coil (for example, Japanese Patent Publication No. 504241, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1983-
(See Publication No. 123361, etc.).

第6図は上記従来のボイスコイル型リニアモータの一例
を示す要部縦断面図である。第6図において1は外周ヨ
ークであり1軟鉄、F4等の強磁性材料により中空円筒
状に形成する。2は後部ヨーク 3はセンターヨークで
あり、何れも前記外周ヨーク1と同様の強磁性材料によ
って各々円板状および円柱状に形成する。そして外周ヨ
ーク1の右端に後部ヨーク2を固着し、かつ後部ヨーク
2の中央部に外周ヨーク1と同軸的にセンターヨーク3
を固着する。次に4は永久磁石であり、半径方向に異方
性を有しかつ中空円筒状に形成して外周ヨーク1の内面
に固着する。永久磁石4と前記センターヨーク3との間
に形成される磁気空隙6内には、磁気ヘッドを支持する
キャリッジ(何れも図示せず)と接続されるべきボイス
コイル7を設ける。ボイスコイル7は1例えばプラス千
ツク等の絶縁材料からなるボビン8にコイル9を巻回し
て形成する。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part of an example of the conventional voice coil type linear motor. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes an outer yoke, which is formed into a hollow cylindrical shape from a ferromagnetic material such as soft iron or F4. Reference numeral 2 indicates a rear yoke. Reference numeral 3 indicates a center yoke, both of which are made of the same ferromagnetic material as the outer peripheral yoke 1 and formed into a disk shape and a columnar shape, respectively. Then, a rear yoke 2 is fixed to the right end of the outer yoke 1, and a center yoke 3 is attached to the center of the rear yoke 2 coaxially with the outer yoke 1.
to fix. Next, reference numeral 4 denotes a permanent magnet, which has anisotropy in the radial direction, is formed into a hollow cylindrical shape, and is fixed to the inner surface of the outer circumferential yoke 1. A voice coil 7 is provided in a magnetic gap 6 formed between the permanent magnet 4 and the center yoke 3 to be connected to a carriage (none of which is shown) that supports a magnetic head. The voice coil 7 is formed by winding a coil 9 around a bobbin 8 made of an insulating material such as plastic.

上記の構成により、ボイスコイル7を構成するコイル9
に電流を流すと、永久磁石4によって生ずる磁束線(図
中破線で示す)と電流とが直交するため フレミングの
左手の法則に基いてボイスコイル7は軸方向に直線運動
を行なう。この直線運動の向きはコイル9に流す電流の
向きを反転することによって変え得るので、ボイスコイ
ル7の前進および後退が可能となるのである。
With the above configuration, the coil 9 constituting the voice coil 7
When a current is applied to the permanent magnet 4, the magnetic flux lines (indicated by broken lines in the figure) generated by the permanent magnet 4 are perpendicular to the current, so the voice coil 7 moves linearly in the axial direction based on Fleming's left-hand rule. Since the direction of this linear motion can be changed by reversing the direction of the current flowing through the coil 9, the voice coil 7 can be moved forward and backward.

上記構成のボイスコイル型リニアモータにおいて、永久
磁石4としては、アルニコ磁石、フェライト磁石若しく
は希土類コバルト磁石等が一般に使用されている。なお
ボイスコイル型リニアモータにおいては、永久磁石4の
肉厚寸法が制限されて動作点を高く設定できない(磁気
回路の構成によって異なるが、パーミアンス係数は一般
に0.8〜3程度である)ので、保磁力の大なるフェラ
イト磁石若しくは希土類コバルト磁石を使用することが
必要となる。特に磁気ディスク装置の小型化および高性
能化に伴なって、同装置における駆動源としてのボイス
コイル型リニアモータに対しても上記同様の要請がある
ため、希土類コバルト磁石が多用されている(例えば特
開昭56−74077号公報参照)。更に近年に至って
は2ポイスコイル型リニアモータのより一層の小型化お
よび高性能化が要求されるようになってきたため、磁気
空隙6内に高い磁束密度を得る目的でR−Fe−B系の
永久磁石(例えば特公昭61−34242号公報参照)
を使用したボイスコイル型モータ若しくはリニアモータ
が使用されるようになってきている(特開昭61、−2
10862号、同61−266056号公報参照)。
In the voice coil type linear motor having the above configuration, as the permanent magnet 4, an alnico magnet, a ferrite magnet, a rare earth cobalt magnet, or the like is generally used. In addition, in the voice coil type linear motor, the operating point cannot be set high due to the limited wall thickness of the permanent magnet 4 (the permeance coefficient is generally about 0.8 to 3, although it varies depending on the configuration of the magnetic circuit). It is necessary to use a ferrite magnet or rare earth cobalt magnet with a large coercive force. In particular, with the miniaturization and higher performance of magnetic disk devices, there are similar demands for voice coil type linear motors as drive sources in these devices, so rare earth cobalt magnets are often used (e.g. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-74077). Furthermore, in recent years, there has been a demand for further miniaturization and higher performance of 2-point coil type linear motors, so in order to obtain high magnetic flux density within the magnetic gap 6, permanent Magnets (for example, see Japanese Patent Publication No. 61-34242)
Voice coil type motors or linear motors using
No. 10862 and No. 61-266056).

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

上記のようなR−Fe−B系の永久磁石4は半径方向に
異方性を有するものであるが、成形時における材料粉末
の充填密度の若干の相違が存在しても1着磁後の磁気特
性のバラツキが増大される傾向があり、永久磁石4の円
周方向における磁力のバラツキが発生し、これが磁気空
隙6内の磁束密度のバラツキとなって現われる。従って
軸線を含む平面の一方の側における推力と他方の側にお
ける推力との相違が発生し、ボイスコイル7の直線運動
のリニアバランスを阻害するという問題点がある。
The R-Fe-B permanent magnet 4 described above has anisotropy in the radial direction, but even if there is a slight difference in the packing density of the material powder during molding, the There is a tendency for variations in magnetic properties to increase, causing variations in magnetic force in the circumferential direction of the permanent magnet 4, which manifests as variations in magnetic flux density within the magnetic gap 6. Therefore, there is a problem that a difference occurs between the thrust on one side of the plane including the axis and the thrust on the other side, which disturbs the linear balance of the linear motion of the voice coil 7.

また上記のようなR−Fe−B系の材料による永久磁石
4は、軸方向長さの大なるものを製作することが困難で
あるため1通常は第6図に示すように軸方向に複数個(
例えば3個)に分割して成形し、外周ヨークl内に接合
する構成としている。
Furthermore, since it is difficult to manufacture permanent magnets 4 made of R-Fe-B material as described above with a large length in the axial direction, 1 usually there are a plurality of permanent magnets in the axial direction as shown in FIG. Individual(
For example, the structure is such that it is divided into three pieces, molded, and joined within the outer circumferential yoke l.

このため軸方向に永久磁石4,4間の継目が存在するこ
ととなり、軸方向位置において磁気空隙6内の磁束密度
にバラツキ(8〜10%)を生しボイスコイル7の駆動
性能が低下するという問題点がある。
For this reason, a seam exists between the permanent magnets 4, 4 in the axial direction, causing variation (8 to 10%) in the magnetic flux density within the magnetic gap 6 at the axial position, reducing the driving performance of the voice coil 7. There is a problem.

更にR−Fe−B系材料によって形成した永久磁石4は
優れた磁気特性を有する反面において。
Moreover, the permanent magnet 4 made of R-Fe-B material has excellent magnetic properties.

大気中において酸化し易い希土類元素(特にNd)と鉄
を大量に含有するため、そのまま外周ヨークlに固着す
ると、永久磁石4の表面に酸化物が生成し、磁気空隙6
内の磁束密度の低下を招来する。
Since it contains a large amount of rare earth elements (particularly Nd) and iron that are easily oxidized in the atmosphere, if it is stuck to the outer yoke l as it is, oxides will be generated on the surface of the permanent magnet 4 and the magnetic gap 6 will be
This leads to a decrease in the magnetic flux density inside.

このためR−Fe−B系の永久磁石4を使用する場合に
は、その表面に種々の方法によって酸化防止膜を形成す
るのが一般的である(例えば特開昭60−153109
号1 同61−130453号、同61−150201
号公報等参照)。しかしながら、ボイスコイル型リニア
モータにおいては、磁気空隙6は数mm程度の手法に留
まるため、上記のように永久磁石4の表面に酸化防止膜
を形成したとしても、モータ組立時においてボビン8若
しくはコイル9と永久磁石4とが干渉して、永久磁石4
に欠けが生ずることがある。このため組立作業が極めて
煩雑であると共に多大の工数と時間を要するという問題
点も併存している。
For this reason, when using an R-Fe-B permanent magnet 4, it is common to form an oxidation-preventing film on its surface by various methods (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-153109).
No. 1 No. 61-130453, No. 61-150201
(Refer to the publication number, etc.) However, in a voice coil type linear motor, the magnetic gap 6 is limited to a few millimeters, so even if an anti-oxidation film is formed on the surface of the permanent magnet 4 as described above, the bobbin 8 or coil 9 and the permanent magnet 4 interfere, and the permanent magnet 4
Chips may occur. Therefore, there are also problems in that the assembly work is extremely complicated and requires a large amount of man-hours and time.

本発明は上記従来技術に存在する問題点を解消し、永久
磁石の円周方向および軸線方向における磁気空隙の磁束
密度のバラツキを大幅に低減させ。
The present invention solves the problems existing in the prior art described above, and significantly reduces the variation in magnetic flux density of the magnetic gap in the circumferential direction and axial direction of the permanent magnet.

推力モーメントのバラツキを解消し、推力リニアリティ
が優れたボイスコイル型リニアモータを提供することを
目的とする。
The purpose of the present invention is to provide a voice coil type linear motor that eliminates variations in thrust moment and has excellent thrust linearity.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために1本発明においては強磁性材
料により中空円筒状に形成した外周ヨーク内に1強磁性
材料により円筒状に形成したセンターヨークを外周ヨー
クと磁気的に結合して設は外周ヨーク内面に半径方向に
異方性を有しかつ中空円筒状に形成した永久磁石を固着
し、この永久磁石と前記センターヨークとの間に形成さ
れる磁気空隙内に中空円筒状に形成したコイルを軸方向
移動可能に設けてなるボイスコイル型リニアモータにお
いて、永久磁石の内面に強磁性材料により中空円筒状に
形成した補助リングを固着する。という技術的手段を採
用した。
In order to achieve the above object, in the present invention, a center yoke formed in a cylindrical shape made of a ferromagnetic material is magnetically coupled to the outer yoke within an outer yoke formed in a hollow cylindrical shape made of a ferromagnetic material. A permanent magnet having radial anisotropy and formed into a hollow cylindrical shape is fixed to the inner surface of the outer peripheral yoke, and a hollow cylindrical shape is formed within the magnetic gap formed between this permanent magnet and the center yoke. In a voice coil type linear motor having a coil movable in the axial direction, an auxiliary ring formed in a hollow cylindrical shape made of a ferromagnetic material is fixed to the inner surface of a permanent magnet. A technical method was adopted.

本発明において永久磁石をR−Fe−B系材料によって
形成することができる。この場合RFe−B系材料中系
材土中元素Rの含有量は10〜30原子%の範囲が望ま
しい、Rが10原子%より少ないと磁気特性(特に保磁
力)が低下し。
In the present invention, the permanent magnet can be formed from an R-Fe-B material. In this case, the content of the element R in the intermediate material of the RFe-B material is preferably in the range of 10 to 30 atomic %. If R is less than 10 atomic %, the magnetic properties (especially coercive force) deteriorate.

一方30原子%より多いとRリッチな非磁性相が多くな
り、残留磁束密度が低下するため好ましくない。この場
合希土類元素Rとしては1通常Nd。
On the other hand, if the amount is more than 30 atomic %, the R-rich nonmagnetic phase increases and the residual magnetic flux density decreases, which is not preferable. In this case, the rare earth element R is usually Nd.

Prのような希土類元素が使用されるが、特に資源的に
豊富に存在し、比較的安価なNdが最も一般的である。
Rare earth elements such as Pr are used, but Nd, which is particularly abundant in resources and relatively inexpensive, is the most common.

また保磁力を向上させるために、Rの一部(1〜30%
程度)をDy、Ho、Tbのような重希土類元素で置換
することができる。更にRはLa、Ce、Sm、Gd、
Er、Eu、Tm、Tb、Yのうち少なくとも1種を含
むことができる。
In addition, in order to improve the coercive force, a part of R (1 to 30%
degree) can be replaced with heavy rare earth elements such as Dy, Ho, and Tb. Furthermore, R is La, Ce, Sm, Gd,
It can contain at least one of Er, Eu, Tm, Tb, and Y.

Feの含有量は65〜85原子%の範囲が望ましい。F
eが65原子%より少ないと残留磁束密度が低下し、8
5原子%より多いと保磁力が低下するため好ましくない
The content of Fe is preferably in the range of 65 to 85 at.%. F
When e is less than 65 at%, the residual magnetic flux density decreases, and 8
If it is more than 5 atomic %, the coercive force decreases, which is not preferable.

Bの含有量は2〜28原子%の範囲が望ましい。The content of B is preferably in the range of 2 to 28 at.%.

Bが2原子%より少ないと保磁力が低下し、28原子%
より多いとBリッチな非磁性相が多くなり残留磁束密度
が低下するため好ましくない。
When B is less than 2 at%, the coercive force decreases, and B is less than 28 at%.
If the amount is larger, the amount of B-rich nonmagnetic phase increases and the residual magnetic flux density decreases, which is not preferable.

なお上記必須成分の他、製造上不可避の不純物(例えば
Ot)が含まれる場合もある。またR−Fe−B系材料
において公知の添加元素(例えばCo、Aj!、Ti等
)を含有することもできる。このような添加元素は2例
えば特開昭60−162754号。
In addition to the above-mentioned essential components, impurities (for example, Ot) that are unavoidable during production may be included. Further, known additive elements (for example, Co, Aj!, Ti, etc.) can also be contained in R-Fe-B-based materials. Such additive elements include 2, for example, JP-A-60-162754.

同61−87825号公報に開示されている。It is disclosed in Japanese Patent No. 61-87825.

本発明における中空円筒状の永久磁石は9例えば次のよ
うにして作製することができる。まずRFe−B系合金
を通常の方法でAr中若しくは真空中で溶解するが、B
はフェロボロンとして添加してもよい。希土類元素は最
後に投入するのが好ましい。溶解後のインゴットの粉砕
は粗粉砕および微粉砕されるが、粗粉砕はスタンプミル
、ショークラッシャー、ブラウンミル、ディスクミル等
により、また微粉砕はジェットミル、振動ミル。
The hollow cylindrical permanent magnet in the present invention can be manufactured, for example, as follows. First, the RFe-B alloy is melted in Ar or in vacuum using the usual method.
may be added as ferroboron. It is preferable to add the rare earth element last. After melting, the ingot is crushed by coarse and fine crushing. Coarse crushing is done by stamp mills, show crushers, brown mills, disc mills, etc., and fine crushing is done by jet mills, vibration mills, etc.

ボールミル等によって行なう。何れも酸化防止のために
、非酸化性雰囲気中において行ない、このため有機溶媒
や不活性ガスを使用するのが好ましい。粉砕後の粒径は
2〜5 u m (Fischer 5ubsiveS
izerによる測定)とするのがよい。上記のようにし
て作製した磁粉を磁場中成形装置によって所定の中空円
筒状の成形体とする。この成形体を次に焼結するのであ
るが、焼結はAr、He等の不活性ガス中若しくは真空
中または水素中において950〜115o”cの温度で
20分ないし2時間行なう。焼結後、必要に応して不活
性ガス雰囲気中において熱処理を施す。好ましい熱処理
条件は500〜700°Cにおいて30分ないし3時間
である。最後に磁粉の配向方向(この場合は半径方向)
と揃えて着磁を行なう。着磁磁場強度は5〜30kOe
の範囲がよい。
This is done using a ball mill, etc. Both are carried out in a non-oxidizing atmosphere to prevent oxidation, and for this reason it is preferable to use an organic solvent or an inert gas. The particle size after grinding is 2-5 um (Fischer 5ubsiveS
It is preferable to set the value to 1. The magnetic powder produced as described above is molded into a predetermined hollow cylindrical molded body using a magnetic field molding device. This molded body is then sintered, and the sintering is carried out at a temperature of 950 to 115 o''c for 20 minutes to 2 hours in an inert gas such as Ar or He, in vacuum, or in hydrogen. After sintering If necessary, heat treatment is performed in an inert gas atmosphere.The preferred heat treatment conditions are 500 to 700°C for 30 minutes to 3 hours.Finally, the direction of orientation of the magnetic particles (radial direction in this case)
Perform magnetization in alignment with Magnetizing magnetic field strength is 5 to 30 kOe
A range of is good.

〔作用〕[Effect]

上記の構成により、永久磁石に円周方向および/または
軸線方向の磁気特性のバラツキが存在しても1強磁性材
料からなる補助リングによって磁気空隙内における磁束
密度分布を均一化させ得るのである。
With the above configuration, even if there are variations in the magnetic properties of the permanent magnet in the circumferential direction and/or the axial direction, the magnetic flux density distribution within the magnetic gap can be made uniform by the auxiliary ring made of one ferromagnetic material.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例を示す要部継断面図であり、同
一部分は前記第6図と同一の参照符号で示す。第1図に
おいて5は補助リングであり1例えば軟鉄、軟鋼等の強
磁性材料により中空円筒状に形成し、永久磁石4の内面
に固着する。なお本実施例においては、永久磁石4は下
記のようにして形成した。すなわち原子%において夫々
Nd13%、Dy 2%、87%、Fe78%からなる
組成の合金を真空溶解によって鋳造した後、Nzガス雰
囲気中において粗粉砕および微粉砕を行ない、平均粒度
3μmの合金粉末を得た。得られた合金粉末を磁場中成
形装置により、成形キャビティに半径方向に20kOe
のパルス磁場を印加しなからIt/cm”の圧力でプレ
ス成形した。次に真空中で1100°Cの温度で2時間
焼結しArガス雰囲気中で600 ’Cの温度で1時間
の熱処理を行なった。この焼結体の内外周を研磨加工し
た後1着磁を行なって、外径99mm、内径92mm、
長さ23mmの中空円筒状の永久磁石4を得た。この永
久磁石4は、残留磁束密度Br=1.1.000G、保
持力+Hc=10.0000e 。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and the same parts are designated by the same reference numerals as in FIG. 6. In FIG. 1, reference numeral 5 denotes an auxiliary ring, which is made of a ferromagnetic material such as soft iron or steel and has a hollow cylindrical shape, and is fixed to the inner surface of the permanent magnet 4. In this example, the permanent magnet 4 was formed as follows. That is, an alloy having a composition of 13% Nd, 2% Dy, 87% Fe, and 78% Fe in atomic % was cast by vacuum melting, and then coarsely and finely pulverized in a Nz gas atmosphere to obtain an alloy powder with an average particle size of 3 μm. Obtained. The obtained alloy powder was heated to 20 kOe in the radial direction into the molding cavity using a magnetic field molding device.
It was press-formed at a pressure of It/cm" without applying a pulsed magnetic field. Next, it was sintered in a vacuum at a temperature of 1100°C for 2 hours, and then heat-treated in an Ar gas atmosphere at a temperature of 600'C for 1 hour. After polishing the inner and outer peripheries of this sintered body, one magnetization was performed to obtain an outer diameter of 99 mm, an inner diameter of 92 mm,
A hollow cylindrical permanent magnet 4 having a length of 23 mm was obtained. This permanent magnet 4 has a residual magnetic flux density Br=1.1.000G and a coercive force+Hc=10.0000e.

最大磁気x−2ルギー積(BH)ma x=26MGO
eの磁気特性を示した。上記の永久磁石4を3個使用し
て第1図に示すような磁気回路を組立てた。なお各ヨー
クは軟鉄により形成し、外周ヨークlの外径を117m
m、 センターヨーク3は外径を84mm、内径を60
mmとした。また鉄板からなる補助リング5の肉厚を変
えて、緒特性を評価した。
Maximum magnetic x-2 Lugie product (BH) max = 26MGO
The magnetic properties of e. A magnetic circuit as shown in FIG. 1 was assembled using three of the above permanent magnets 4. Each yoke is made of soft iron, and the outer diameter of the outer yoke l is 117 m.
m, center yoke 3 has an outer diameter of 84 mm and an inner diameter of 60 mm.
mm. In addition, the thickness of the auxiliary ring 5 made of an iron plate was varied to evaluate the cable characteristics.

第2図(a)(b)は各々永久磁石の軸方向位置と磁気
空隙の磁束密度との関係を示す図であり右側は前記第1
図および第6図に示す後部ヨーク2の側である。まず第
2図(b)に示すものは。
FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams showing the relationship between the axial position of the permanent magnet and the magnetic flux density of the magnetic gap, and the right side is the first
This is the side of the rear yoke 2 shown in FIGS. First, what is shown in Fig. 2(b).

第6図に示す従来構造のものであり、永久磁石4の軸方
向位置によって磁気空隙6内の磁束密度にバラツキが存
在することが認められる。これに対して第2図(a)に
示すものは、前記第1図におけるように永久磁石4の内
面に補助リング5(肉圧0.9 m m )を固着した
構成にすることにより。
This is a conventional structure shown in FIG. 6, and it is recognized that there are variations in the magnetic flux density within the magnetic gap 6 depending on the axial position of the permanent magnet 4. On the other hand, the one shown in FIG. 2(a) has a structure in which an auxiliary ring 5 (with a wall thickness of 0.9 mm) is fixed to the inner surface of the permanent magnet 4 as shown in FIG. 1.

永久磁石4の軸方向位置によるバラツキが激減し。Variations due to the axial position of the permanent magnet 4 are drastically reduced.

略直線に近い磁束密度を示すものであることが認められ
る。すなわち補助リング5の固着により。
It is recognized that the magnetic flux density is almost linear. That is, due to the fixation of the auxiliary ring 5.

永久磁石4.4間の継目の影響が殆どなくなることが明
らかである。
It is clear that the influence of the joint between the permanent magnets 4.4 is almost eliminated.

第3図(aン(b)は、各々永久磁石の円周方向位置と
磁気空隙の磁束密度との関係を示すものであり、各々前
記第1図および第6図に示すものに対応する。なおこれ
らの場合において、センターヨーク3には軸線方向のス
リット(図示せず)を円周方向に6等分して配設したも
のであり、aがスリットに対応する位置である。まず第
3図(b)は前記第6図に対応するものであるが、空隙
6の磁束密度のピーク値の差△Brが500Gあり。
3(a) and 3(b) each show the relationship between the circumferential position of the permanent magnet and the magnetic flux density of the magnetic gap, and correspond to those shown in FIG. 1 and FIG. 6, respectively. In these cases, the center yoke 3 is provided with an axial slit (not shown) divided into six equal parts in the circumferential direction, and a is the position corresponding to the slit. Figure (b) corresponds to the above-mentioned Figure 6, but the difference ΔBr in the peak value of the magnetic flux density of the air gap 6 is 500G.

円周方向におけるバラツキが大きいことが認められる。It is recognized that there is a large variation in the circumferential direction.

これは永久磁石4の成形時における充填密度の差および
配向の差がそのまま空隙6における磁束密度のバラツキ
となって現われるものと推定される。これに対して第3
図(a)に示すものは前記第1図に示すように永久磁石
4の内周面に補助リング5(肉厚0.9mm)を固着し
た構成により5空隙6の磁束密度のピーク値の差△Br
は僅かに50Gに留まり1円周方向におけるバラツキが
大幅に低減していることがわかる。
It is presumed that this is because the difference in packing density and the difference in orientation during molding of the permanent magnets 4 directly appear as variations in the magnetic flux density in the air gap 6. On the other hand, the third
As shown in FIG. 1, the difference in the peak value of magnetic flux density between the five gaps 6 is due to the configuration in which the auxiliary ring 5 (thickness 0.9 mm) is fixed to the inner peripheral surface of the permanent magnet 4, as shown in FIG. △Br
remains at only 50G, and it can be seen that the variation in one circumferential direction has been significantly reduced.

第4図は肉厚と推力モーメントの差との関係を示す図で
あり、前記第1図における補助リング5の肉厚を変化さ
せた場合の軸線を含む平面の上下部の推力モーメントの
差(絶対値)の変化状態を示している。第4図において
曲線F、  Rは各々第1図においてボイスコイル(図
示せず)の抜出方向および進入方向に対応する。第4図
から明らかなように、肉厚0.すなわち第1図における
補助リング5を欠如するもの(第6図に示す従来構造に
相当)においては、推力モーメントの差が各々50gf
−cmおよび80gf−cmあるが、補助リング5を設
けることおよびその肉厚を増大させることにより、推力
モーメントの差が激減することが認められる。但し補助
リング5の肉厚を1mm以上に増大させると、第1図に
示す空隙6の寸法が狭小となり、ボイスコイル(図示省
略、第6図の符号7参照)と永久磁石4との干渉が発生
し易いこと、若しくは空隙6を所定寸法に確保するため
には永久磁石4の肉厚を減少せざるを得なくなって、磁
気特性低下を招来することとなるため好ましくない。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the wall thickness and the difference in thrust moment, and shows the difference in thrust moment between the upper and lower parts of the plane including the axis when the wall thickness of the auxiliary ring 5 in FIG. 1 is changed. (absolute value). In FIG. 4, curves F and R correspond, respectively, to the withdrawal and entry directions of the voice coil (not shown) in FIG. As is clear from Fig. 4, the wall thickness is 0. In other words, in the case of the one lacking the auxiliary ring 5 in Fig. 1 (corresponding to the conventional structure shown in Fig. 6), the difference in thrust moment is 50 gf.
-cm and 80 gf-cm, but it is recognized that by providing the auxiliary ring 5 and increasing its wall thickness, the difference in thrust moment is drastically reduced. However, if the wall thickness of the auxiliary ring 5 is increased to 1 mm or more, the dimension of the air gap 6 shown in FIG. This is undesirable because it is easy to occur, or the thickness of the permanent magnet 4 has to be reduced in order to ensure the gap 6 has a predetermined size, resulting in deterioration of the magnetic properties.

第5図は肉厚と推力リニアリティとの関係を示す図であ
る。第5図から明らかなように、第1図に示す補助リン
グ5を設けることにより、推力リニアリティを大幅に向
上させ得ることがわかる。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between wall thickness and thrust linearity. As is clear from FIG. 5, it can be seen that by providing the auxiliary ring 5 shown in FIG. 1, the thrust linearity can be significantly improved.

なお推力リニアリティは補助リング5の肉厚を増大させ
ることにより向上するが、肉厚が0.5 m mを超え
ると略飽和する傾向が認められる。
Although the thrust linearity can be improved by increasing the wall thickness of the auxiliary ring 5, it is recognized that the thrust linearity tends to be substantially saturated when the wall thickness exceeds 0.5 mm.

なお上記の実験においては、ボイスコイルとしてボビン
に幅1mm、厚さ0.3 m mのアルミ角線を163
タ一ン巻回したもの(長さ30mm)を使用し、コイル
への入力電流をLA、 ストロークを38.7mmとし
た。
In the above experiment, 163 square aluminum wires with a width of 1 mm and a thickness of 0.3 mm were attached to the bobbin as the voice coil.
A tan-wound coil (length 30 mm) was used, the input current to the coil was LA, and the stroke was 38.7 mm.

本実施例においては永久磁石をNd−Fe−B系材料に
よって形成した例について記述したが5他の希土類元素
を含有するものであってもよく、またフェライト磁石で
あっても作用は同様である。
Although this example describes an example in which the permanent magnet is made of Nd-Fe-B-based material, it may also contain other rare earth elements, and the effect will be the same even if it is a ferrite magnet. .

更に補助リングの一部が永久磁石の端面まで延長した構
成であってもよい。
Furthermore, a part of the auxiliary ring may extend to the end face of the permanent magnet.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上記述するような構成および作用であるから
、永久磁石の円周方向および/または軸方向における磁
気空隙のバラツキを大幅に低減させることができ、推力
モーメントの差を減少させ2推カリニアリテイを大幅に
向上させ得るという効果を期待できる。
Since the present invention has the configuration and operation described above, it is possible to significantly reduce variations in the magnetic gap in the circumferential direction and/or axial direction of the permanent magnet, reduce the difference in thrust moment, and improve the linearity of the two thrusts. It can be expected to have the effect of significantly improving the

久磁石55:補助リング、6:M1気空隙、9:コイル
Kumagnet 55: Auxiliary ring, 6: M1 air gap, 9: Coil.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)強磁性材料により中空円筒状に形成した外周ヨー
ク内に、強磁性材料により円筒状に形成したセンターヨ
ークを外周ヨークと磁気的に結合して設け、外周ヨーク
内面に半径方向に異方性を有しかつ中空円筒状に形成し
た永久磁石を固着し、この永久磁石と前記センターヨー
クとの間に形成される磁気空隙内に中空円筒状に形成し
たコイルを軸方向移動可能に設けてなるボイスコイル型
リニアモータにおいて、永久磁石の内面に強磁性材料に
より中空円筒状に形成した補助リングを固着したことを
特徴とするボイスコイル型リニアモータ。
(1) A center yoke formed in a cylindrical shape made of a ferromagnetic material is magnetically coupled to the outer yoke within an outer yoke formed in a hollow cylindrical shape made of a ferromagnetic material, and anisotropic in the radial direction is provided on the inner surface of the outer yoke. A hollow cylindrical permanent magnet having a magnetic field is fixed thereto, and a hollow cylindrical coil is provided in a magnetic gap formed between the permanent magnet and the center yoke so as to be movable in the axial direction. What is claimed is: 1. A voice coil linear motor characterized in that an auxiliary ring formed in a hollow cylindrical shape made of a ferromagnetic material is fixed to the inner surface of a permanent magnet.
(2)永久磁石をR(Nd、Pr、Dy等の希土類元素
の1種以上)−Fe−B系材料によって形成した請求項
(1)記載のボイスコイル型リニアモータ。
(2) The voice coil type linear motor according to claim (1), wherein the permanent magnet is formed of an R (one or more rare earth elements such as Nd, Pr, Dy, etc.)-Fe-B material.
JP2032257A 1990-02-13 1990-02-13 Voice coil type linear motor Expired - Fee Related JP2535636B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2032257A JP2535636B2 (en) 1990-02-13 1990-02-13 Voice coil type linear motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2032257A JP2535636B2 (en) 1990-02-13 1990-02-13 Voice coil type linear motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03239150A true JPH03239150A (en) 1991-10-24
JP2535636B2 JP2535636B2 (en) 1996-09-18

Family

ID=12353963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2032257A Expired - Fee Related JP2535636B2 (en) 1990-02-13 1990-02-13 Voice coil type linear motor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2535636B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5446310A (en) * 1977-09-21 1979-04-12 Fujitsu Ltd Voice coil motor
JPS63227978A (en) * 1987-03-17 1988-09-22 Takatsuki Denki Seisakusho:Kk Stator core of movable magnet type diaphragm pump

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5446310A (en) * 1977-09-21 1979-04-12 Fujitsu Ltd Voice coil motor
JPS63227978A (en) * 1987-03-17 1988-09-22 Takatsuki Denki Seisakusho:Kk Stator core of movable magnet type diaphragm pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP2535636B2 (en) 1996-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Strnat Modern permanent magnets for applications in electro-technology
US4888506A (en) Voice coil-type linear motor
JP4796788B2 (en) Coreless motor
KR900003477B1 (en) Resin-bonded magnet
EP1713098B1 (en) Radial anisotropic cylindrical sintered magnet and permanent magnet motor
US20070151629A1 (en) Methods of producing radial anisotropic cylinder sintered magnet and permanent magnet motor-use cyclinder multi-pole magnet
US7328500B2 (en) Method of manufacturing laminated polar anisotropic hybrid magnet
US5424591A (en) Voice coil motor
JP2000060080A (en) Permanent-magnet motor and other device applied thereon
JP2001217112A (en) R-t-b sintered magnet
JPH07161512A (en) Production of radial anisotropic rare earth sintered magnet
JPS60245460A (en) Electromagnetic drive device
JPH03239150A (en) Voice coil type linear motor
JP4577604B2 (en) Method for producing anisotropic rare earth bonded magnet
JP3680648B2 (en) Permanent magnet type motor and other permanent magnet application equipment
JP2010098863A (en) Cylindrical magnet material and surface magnet type motor
JPH0687634B2 (en) Permanent magnet type motor
JPH08322175A (en) Permanent magnet stepping motor
JPH0619302Y2 (en) Voice coil type linear motor
JP2006013055A (en) Method for manufacturing anisotropic bond magnet
Yamashita et al. Anisotropic Nd-Fe-B based flexible bonded magnet for small permanent magnet motors
JP4577026B2 (en) Method for manufacturing self-assembled annular anisotropic rare earth bonded magnet motor
JPH0799924B2 (en) Voice coil type linear motor
JP2001185412A (en) Anisotropic bonded magnet
JP2006019386A (en) Compacting method in magnetic field, method for manufacturing radial anisotropic ring magnet, and compacting apparatus in magnetic field

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees