JPH04276363A - ディスク装置、リニアアクチュエータ - Google Patents
ディスク装置、リニアアクチュエータInfo
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- JPH04276363A JPH04276363A JP3036074A JP3607491A JPH04276363A JP H04276363 A JPH04276363 A JP H04276363A JP 3036074 A JP3036074 A JP 3036074A JP 3607491 A JP3607491 A JP 3607491A JP H04276363 A JPH04276363 A JP H04276363A
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- permanent magnet
- linear actuator
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B3/00—Recording by mechanical cutting, deforming or pressing, e.g. of grooves or pits; Reproducing by mechanical sensing; Record carriers therefor
- G11B3/02—Arrangements of heads
- G11B3/10—Arranging, supporting, or driving of heads or of transducers relatively to record carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
- G11B21/081—Access to indexed tracks or parts of continuous track
- G11B21/083—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/0857—Arrangements for mechanically moving the whole head
- G11B7/08582—Sled-type positioners
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/006—Controlling linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/34—Modelling or simulation for control purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Linear Motors (AREA)
- Moving Of Heads (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高速な直線移動，位置決
めをせしめる駆動装置に係り、特に、情報機器における
直線移動要素，プリンタのヘッド送り，ディスク装置の
ヘッド送り等の駆動装置に好適なリニアアクチュエータ
に関する。
めをせしめる駆動装置に係り、特に、情報機器における
直線移動要素，プリンタのヘッド送り，ディスク装置の
ヘッド送り等の駆動装置に好適なリニアアクチュエータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ディスク装置のヘッド送り用の
リニアアクチュエータとしては、主にボイスコイルモー
タが用いられている。これらの基本的構造としては、光
ヘッドを中央に置き、ガイドレールが光ヘッドの両側に
あり、更にその両側にボイスコイルモータを配置するも
のである。
リニアアクチュエータとしては、主にボイスコイルモー
タが用いられている。これらの基本的構造としては、光
ヘッドを中央に置き、ガイドレールが光ヘッドの両側に
あり、更にその両側にボイスコイルモータを配置するも
のである。
【０００３】この従来技術の記載例としては、例えば日
経メカニカル（１９８７．７．１３Ｐ６８〜６９）に詳
しい。
経メカニカル（１９８７．７．１３Ｐ６８〜６９）に詳
しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術では、
ヘッド送り機構のリニアアクチュエータにボイスコイル
モータを用いていることから、体格容積当りの駆動力が
小さくモータ体格が大型になる欠点がある。また、可動
子がボイスコイルであるために、可動部の重量が大きく
、直線移動の高速化が困難であると共に、巻回してなる
ボイスコイルは剛性が低いことから共振によりヘッドの
位置決め精度が悪いという欠点を有する。
ヘッド送り機構のリニアアクチュエータにボイスコイル
モータを用いていることから、体格容積当りの駆動力が
小さくモータ体格が大型になる欠点がある。また、可動
子がボイスコイルであるために、可動部の重量が大きく
、直線移動の高速化が困難であると共に、巻回してなる
ボイスコイルは剛性が低いことから共振によりヘッドの
位置決め精度が悪いという欠点を有する。
【０００５】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を除き、小型軽量，高剛性のリニアアクチュエータ及び
、これをヘッド送り機構に用いて小型軽量，高応答，高
精度なディスク装置を提供することにある。
を除き、小型軽量，高剛性のリニアアクチュエータ及び
、これをヘッド送り機構に用いて小型軽量，高応答，高
精度なディスク装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】リニアアクチュエータに
おける上記目的は、移動方向にＮ，Ｓ極が交互に着磁さ
れた板状の永久磁石からなる可動子と、複数の鉄心磁極
歯とその磁極歯から磁束を発生させるためのコイルとを
有する複数の固定子Ａ，Ｂで、各固定子Ａ，Ｂのコイル
に流す交流電流に位相差を有する永久磁石型リニアモー
タとし、更に、固定子の磁極歯を設けた面が空隙を介し
て対向する形状として、固定子の磁極歯の間の空隙内に
永久磁石を配置することにより達成される。
おける上記目的は、移動方向にＮ，Ｓ極が交互に着磁さ
れた板状の永久磁石からなる可動子と、複数の鉄心磁極
歯とその磁極歯から磁束を発生させるためのコイルとを
有する複数の固定子Ａ，Ｂで、各固定子Ａ，Ｂのコイル
に流す交流電流に位相差を有する永久磁石型リニアモー
タとし、更に、固定子の磁極歯を設けた面が空隙を介し
て対向する形状として、固定子の磁極歯の間の空隙内に
永久磁石を配置することにより達成される。
【０００７】また、ディスク装置における上記目的は、
ヘッドを可動子に取り付けてなる上記リニアアクチュエ
ータをヘッド送り機構に用いることを基本構成とし、ヘ
ッドの移動方向に対するヘッド両側面に可動子を取り付
け、ヘッド両側面に可動子を駆動する固定子を配置する
ヘッド送り機構により達成される。更に、ヘッドを支承
するリニアガイドはヘッド移動方向に２本設け、それは
ヘッド両側面に取り付けた両可動子を結ぶ略線上に位置
させる。更に、ヘッドと対面するリニアアクチュエータ
のベース表面に磁気プレートを配置し、ヘッドに取付け
た磁気センサによりヘッド位置を検出し、この位置信号
によりリニアアクチュエータのコイル電流を制御するこ
とにより達成される。
ヘッドを可動子に取り付けてなる上記リニアアクチュエ
ータをヘッド送り機構に用いることを基本構成とし、ヘ
ッドの移動方向に対するヘッド両側面に可動子を取り付
け、ヘッド両側面に可動子を駆動する固定子を配置する
ヘッド送り機構により達成される。更に、ヘッドを支承
するリニアガイドはヘッド移動方向に２本設け、それは
ヘッド両側面に取り付けた両可動子を結ぶ略線上に位置
させる。更に、ヘッドと対面するリニアアクチュエータ
のベース表面に磁気プレートを配置し、ヘッドに取付け
た磁気センサによりヘッド位置を検出し、この位置信号
によりリニアアクチュエータのコイル電流を制御するこ
とにより達成される。
【０００８】
【作用】上記リニアアクチュエータによれば、可動子が
板状の永久磁石からなることから可動部の剛性が高くな
り、また、鉄心磁極歯のピッチに推力定数が比例するの
で磁極歯ピッチと、永久磁石のＮ，Ｓ極を交互に着磁す
る着磁ピッチを微細化することにより可動部重量、体格
を大きくすることなく大きな推力が得られ小形化が図れ
る。更に、固定子の歯を設けた面が空隙を介して対向す
る形状として、永久磁石のみを固定子の歯の間の空隙内
に配置することにより、可動部をより薄く、軽くするこ
とができる。
板状の永久磁石からなることから可動部の剛性が高くな
り、また、鉄心磁極歯のピッチに推力定数が比例するの
で磁極歯ピッチと、永久磁石のＮ，Ｓ極を交互に着磁す
る着磁ピッチを微細化することにより可動部重量、体格
を大きくすることなく大きな推力が得られ小形化が図れ
る。更に、固定子の歯を設けた面が空隙を介して対向す
る形状として、永久磁石のみを固定子の歯の間の空隙内
に配置することにより、可動部をより薄く、軽くするこ
とができる。
【０００９】上記ディスク装置によれば、ヘッド送り機
構に上記リニアアクチュエータを用いたことにより、装
置全体として小形軽量化が図れると共に、可動部の軽量
化によりヘッド送りの高応答化が図れる。また、ヘッド
を取り付ける可動子が高剛性であること及び、上記リニ
アアクチュエータをヘッド両側部に設けたことによりヘ
ッドの回転モ−メント力が抑制できることからヘッド位
置決め精度が向上する。更に、ヘッドを支承する２本の
リニアガイドがヘッド両側面に取り付けた両可動子を結
ぶ略線上に位置することにより、ヘッド移動方向の振動
が抑制できる。更に、ヘッド位置検出に磁気センサを用
いることで、光センサを用いたものより装置の薄型化が
図れると共に、位置検出信号に基づき、リニアアクチュ
エータの電流を制御することにより、アクチュエータの
推力を一定にでき、ヘッドの移動の高速，高精度化が図
れる。
構に上記リニアアクチュエータを用いたことにより、装
置全体として小形軽量化が図れると共に、可動部の軽量
化によりヘッド送りの高応答化が図れる。また、ヘッド
を取り付ける可動子が高剛性であること及び、上記リニ
アアクチュエータをヘッド両側部に設けたことによりヘ
ッドの回転モ−メント力が抑制できることからヘッド位
置決め精度が向上する。更に、ヘッドを支承する２本の
リニアガイドがヘッド両側面に取り付けた両可動子を結
ぶ略線上に位置することにより、ヘッド移動方向の振動
が抑制できる。更に、ヘッド位置検出に磁気センサを用
いることで、光センサを用いたものより装置の薄型化が
図れると共に、位置検出信号に基づき、リニアアクチュ
エータの電流を制御することにより、アクチュエータの
推力を一定にでき、ヘッドの移動の高速，高精度化が図
れる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例であるところの光
ディスク装置の外観図を示す。光ディスク装置は、情報
の記録，再生の少なくとも一つを行なう光ディスク１０
１と、光ディスクを回転せしめるスピンドルモータ１０
２と、光ディスク１０１の下面部に位置する光ヘッド７
と、光ヘッド７を光ディスク１０１の半径方向に移動さ
せるヘッド送り機構であるところのリニアアクチュエー
タ１００と、スピンドルモータ１０２及びリニアアクチ
ュエータ１００を取り付けるベース１９で構成される。 ここで、光ヘッド７はリニアアクチュエータ１００によ
り、光ディスク１０１の半径方向に移動せしめられ、光
ディスクトラック間を光ビーム１０３が移動し、光ディ
スク１０１の全面に渡って情報の記録，再生を可能とし
ている。
ディスク装置の外観図を示す。光ディスク装置は、情報
の記録，再生の少なくとも一つを行なう光ディスク１０
１と、光ディスクを回転せしめるスピンドルモータ１０
２と、光ディスク１０１の下面部に位置する光ヘッド７
と、光ヘッド７を光ディスク１０１の半径方向に移動さ
せるヘッド送り機構であるところのリニアアクチュエー
タ１００と、スピンドルモータ１０２及びリニアアクチ
ュエータ１００を取り付けるベース１９で構成される。 ここで、光ヘッド７はリニアアクチュエータ１００によ
り、光ディスク１０１の半径方向に移動せしめられ、光
ディスクトラック間を光ビーム１０３が移動し、光ディ
スク１０１の全面に渡って情報の記録，再生を可能とし
ている。
【００１２】ここで、リニアアクチュエータ１００は被
駆動体の光ヘッド７を中心として、移動方向の光ヘッド
両側面に可動子の永久磁石３を設け、永久磁石３に駆動
トルクを発生するために永久磁石３の各々にはＡ相コイ
ル４，Ａ相固定子コア１，Ｂ相コイル５，Ｂ相固定子コ
ア２の固定子Ａ，Ｂが組み合わされている。また、光ヘ
ッド７の両側部にはリニアガイド８が設けられている。
駆動体の光ヘッド７を中心として、移動方向の光ヘッド
両側面に可動子の永久磁石３を設け、永久磁石３に駆動
トルクを発生するために永久磁石３の各々にはＡ相コイ
ル４，Ａ相固定子コア１，Ｂ相コイル５，Ｂ相固定子コ
ア２の固定子Ａ，Ｂが組み合わされている。また、光ヘ
ッド７の両側部にはリニアガイド８が設けられている。
【００１３】図２は、図１の光ディスク装置のリニアア
クチュエータの（イ）−（ロ）の断面図を示す。Ａ相固
定子コア１とＢ相固定子コア２は共にベース１９に固定
され、同一ベース上にリニア位置センサ９の磁気センサ
１０が配置され、光ヘッド７側の低部には磁気プレート
１１が設けられ、磁気センサ１０と磁気プレート１１は
微少な空隙を介して対向している。
クチュエータの（イ）−（ロ）の断面図を示す。Ａ相固
定子コア１とＢ相固定子コア２は共にベース１９に固定
され、同一ベース上にリニア位置センサ９の磁気センサ
１０が配置され、光ヘッド７側の低部には磁気プレート
１１が設けられ、磁気センサ１０と磁気プレート１１は
微少な空隙を介して対向している。
【００１４】光ヘッド７はリニアガイド８によって支持
され、ベースに非接触で移動可能となっている。また、
永久磁石３は光ヘッド７両側部の凹部に差し込まれて固
定する構造としている。このように光ヘッド７を支承す
る２本のリニアガイド８がヘッド両側面に取り付けた両
可動子の永久磁石３を結ぶ略線上に位置する構造とする
ことで、推力が光ヘッド，リニアガイドに対してそれら
の両外側から同一方向に同一の大きさで働くため、力の
アンバランスによる振動などが生じない。しかも、推力
の発生面である空隙部と光ヘッドの重心とリニアガイド
の摺動面が概略同一面上になるので、上下方向への力の
モーメントなども生じない。
され、ベースに非接触で移動可能となっている。また、
永久磁石３は光ヘッド７両側部の凹部に差し込まれて固
定する構造としている。このように光ヘッド７を支承す
る２本のリニアガイド８がヘッド両側面に取り付けた両
可動子の永久磁石３を結ぶ略線上に位置する構造とする
ことで、推力が光ヘッド，リニアガイドに対してそれら
の両外側から同一方向に同一の大きさで働くため、力の
アンバランスによる振動などが生じない。しかも、推力
の発生面である空隙部と光ヘッドの重心とリニアガイド
の摺動面が概略同一面上になるので、上下方向への力の
モーメントなども生じない。
【００１５】また、永久磁石を被駆動体である光ヘッド
に凹部を設けて、そこに固定するので、上下方向への傾
斜を凹部で抑え込めるので、組立精度を容易に確保でき
る。
に凹部を設けて、そこに固定するので、上下方向への傾
斜を凹部で抑え込めるので、組立精度を容易に確保でき
る。
【００１６】図３は、図１の光ヘッドの片側に設けられ
るリニアアクチュエータの基本構造の外観図を、図４は
、図３のリニアアクチュエータの基本構造の断面図を示
す。リニアアクチュエータの基本構造は２相の固定子Ａ
，Ｂと可動子からなり、それぞれＡ相コイル４を巻いた
Ａ相固定子コア１，Ｂ相コイル５を巻いたＢ相固定子コ
ア２と、可動子の永久磁石３からなる。
るリニアアクチュエータの基本構造の外観図を、図４は
、図３のリニアアクチュエータの基本構造の断面図を示
す。リニアアクチュエータの基本構造は２相の固定子Ａ
，Ｂと可動子からなり、それぞれＡ相コイル４を巻いた
Ａ相固定子コア１，Ｂ相コイル５を巻いたＢ相固定子コ
ア２と、可動子の永久磁石３からなる。
【００１７】図４（ａ）は図３の（イ）−（ロ）断面図
である。可動子の永久磁石を空隙を介して対向して挾む
鉄心磁極歯を複数有する固定子コアを複数個Ａ，Ｂ備え
、Ａ相固定子コア１とＢ相固定子コア２は電気的位相が
９０度ずれるように歯ピッチＴｐに対してｋ・Ｔｐ＋１
／４・Ｔｐだけずらしている（ｋは整数）。
である。可動子の永久磁石を空隙を介して対向して挾む
鉄心磁極歯を複数有する固定子コアを複数個Ａ，Ｂ備え
、Ａ相固定子コア１とＢ相固定子コア２は電気的位相が
９０度ずれるように歯ピッチＴｐに対してｋ・Ｔｐ＋１
／４・Ｔｐだけずらしている（ｋは整数）。
【００１８】図４（ｂ）は図３の（ハ）−（ニ）断面で
ある。Ａ相固定子コア１はコの字型をしており、コア部
には鉄心磁極歯から磁束を発生させるためのＡ相コイル
４が巻かれている。Ｂ相も同様な構造となっている。
ある。Ａ相固定子コア１はコの字型をしており、コア部
には鉄心磁極歯から磁束を発生させるためのＡ相コイル
４が巻かれている。Ｂ相も同様な構造となっている。
【００１９】図４（ｃ）は同図（ａ）の空隙部分の拡大
図である。可動子は移動方向にＮ，Ｓ極が交互に着磁さ
れた板状の永久磁石３で、固定子鉄心磁極歯部６のピッ
チＴｐに対して、永久磁石の着磁幅は１／２・Ｔｐで着
磁ピッチがＴｐと歯ピッチと等しくなっている。
図である。可動子は移動方向にＮ，Ｓ極が交互に着磁さ
れた板状の永久磁石３で、固定子鉄心磁極歯部６のピッ
チＴｐに対して、永久磁石の着磁幅は１／２・Ｔｐで着
磁ピッチがＴｐと歯ピッチと等しくなっている。
【００２０】可動部は永久磁石のみで構成されるので、
可動部の厚みが１，２ｍｍ 程度に薄くできる。また、
推力は、コイル鎖交磁束Φとして、Φ・２π／Ｔｐに比
例することから、ピッチＴｐを小さくすることにより推
力性能を向上することができ、小型化が図かれる。
可動部の厚みが１，２ｍｍ 程度に薄くできる。また、
推力は、コイル鎖交磁束Φとして、Φ・２π／Ｔｐに比
例することから、ピッチＴｐを小さくすることにより推
力性能を向上することができ、小型化が図かれる。
【００２１】図５は、本発明の実施例のリニアアクチュ
エータの駆動回路のブロック図を示す。リニア位置セン
サ９からの信号は信号処理回路１３で位置信号ｘに変換
され、位置信号ｘから推力補正器１６により推力補正値
Ｆｄが生成され、推力指令Ｆｃに加算されて推力変動分
を補正した電流振幅指令値Ｉｃが生成され、電流振幅値
Ｉｃと正弦波信号ｓｉｎ （２π／Ｔｐ・ｘ）の積がＡ
相電流指令Ｉａｃとなり、電流振幅値Ｉｃと正弦波信号
−ｃｏｓ（２π／Ｔｐ・ｘ）の積がこＢ相電流指令Ｉｂ
ｃ となり、リニアアクチュエータのＡ相コイル４の電
流ＩａをＡ相電流指令Ｉａｃ通りに制御する電流制御部
（ＡＣＲ）１２、同様にＢ相コイル４の電流Ｉｂを制御
する電流制御部（ＡＣＲ）１２にそれぞれ入力される。
エータの駆動回路のブロック図を示す。リニア位置セン
サ９からの信号は信号処理回路１３で位置信号ｘに変換
され、位置信号ｘから推力補正器１６により推力補正値
Ｆｄが生成され、推力指令Ｆｃに加算されて推力変動分
を補正した電流振幅指令値Ｉｃが生成され、電流振幅値
Ｉｃと正弦波信号ｓｉｎ （２π／Ｔｐ・ｘ）の積がＡ
相電流指令Ｉａｃとなり、電流振幅値Ｉｃと正弦波信号
−ｃｏｓ（２π／Ｔｐ・ｘ）の積がこＢ相電流指令Ｉｂ
ｃ となり、リニアアクチュエータのＡ相コイル４の電
流ＩａをＡ相電流指令Ｉａｃ通りに制御する電流制御部
（ＡＣＲ）１２、同様にＢ相コイル４の電流Ｉｂを制御
する電流制御部（ＡＣＲ）１２にそれぞれ入力される。
【００２２】各固定子の推力定数は位置に対して歯ピッ
チＴｐを周期とする正弦波で変化するので、このように
制御することにより、Ａ相側推力がｓｉｎ の２乗、Ｂ
側推力がｃｏｓ の２乗で変化し、その合成力は位置に
関わらず一定となる。
チＴｐを周期とする正弦波で変化するので、このように
制御することにより、Ａ相側推力がｓｉｎ の２乗、Ｂ
側推力がｃｏｓ の２乗で変化し、その合成力は位置に
関わらず一定となる。
【００２３】また、負荷によるもの、あるいはアクチュ
エータ自体の位置に対する推力変動を補正する信号が推
力補正値として推力指令に加算されるので、推力変動を
極めて低くできる。
エータ自体の位置に対する推力変動を補正する信号が推
力補正値として推力指令に加算されるので、推力変動を
極めて低くできる。
【００２４】以上、本発明の実施例によれば、ヘッド送
り機構に上記リニアアクチュエータを用いたことにより
、光ディスク装置全体として小形軽量化が図れると共に
、可動部の軽量化によりヘッド送りの高応答化が図れる
。また、ヘッドを取り付ける可動子が高剛性であること
及び、上記リニアアクチュエータをヘッド両側部に設け
たことによりヘッドの回転モ−メント力が抑制できるこ
とからヘッド位置決め精度が向上する。更に、ヘッドを
支承する２本のリニアガイドがヘッド両側面に取り付け
た両可動子を結ぶ略線上に位置することにより、ヘッド
移動方向の振動が抑制できる。更に、ヘッド位置検出に
磁気センサを用いることで、光センサを用いたものより
装置の薄型化が図れると共に、位置検出信号に基づき、
リニアアクチュエータの電流を制御することにより、ア
クチュエータの推力を一定にでき、ヘッドの移動の高速
，高精度化が図れるという効果がある。
り機構に上記リニアアクチュエータを用いたことにより
、光ディスク装置全体として小形軽量化が図れると共に
、可動部の軽量化によりヘッド送りの高応答化が図れる
。また、ヘッドを取り付ける可動子が高剛性であること
及び、上記リニアアクチュエータをヘッド両側部に設け
たことによりヘッドの回転モ−メント力が抑制できるこ
とからヘッド位置決め精度が向上する。更に、ヘッドを
支承する２本のリニアガイドがヘッド両側面に取り付け
た両可動子を結ぶ略線上に位置することにより、ヘッド
移動方向の振動が抑制できる。更に、ヘッド位置検出に
磁気センサを用いることで、光センサを用いたものより
装置の薄型化が図れると共に、位置検出信号に基づき、
リニアアクチュエータの電流を制御することにより、ア
クチュエータの推力を一定にでき、ヘッドの移動の高速
，高精度化が図れるという効果がある。
【００２５】なお、上記実施例では、光ヘッドの両側に
リニアアクチュエータを設けた構成を示したが、片側だ
けに設ける構成にしても小型化，高剛性化の目的は達成
されることはもちろんである。
リニアアクチュエータを設けた構成を示したが、片側だ
けに設ける構成にしても小型化，高剛性化の目的は達成
されることはもちろんである。
【００２６】図６は、本発明の実施例のリニアアクチュ
エータにおけるディテント力を低減する構造を示し、同
図（ａ）は図１の上視図である。光ヘッド７の両側面の
永久磁石３は永久磁石３の着磁の基準端を同一方向にし
て同一極性（Ｎ極）に合わせている。光ヘッド７の方側
面のＲアクチュエータ１７のＡ固定子コア１ともう一つ
の側面のＬアクチュエータ１８のＡ相固定子コア１の位
置は歯ピッチＴｐ／２だけずらしている。
エータにおけるディテント力を低減する構造を示し、同
図（ａ）は図１の上視図である。光ヘッド７の両側面の
永久磁石３は永久磁石３の着磁の基準端を同一方向にし
て同一極性（Ｎ極）に合わせている。光ヘッド７の方側
面のＲアクチュエータ１７のＡ固定子コア１ともう一つ
の側面のＬアクチュエータ１８のＡ相固定子コア１の位
置は歯ピッチＴｐ／２だけずらしている。
【００２７】同図（ｂ）は永久磁石３と各相固定子コア
との間の磁気的吸引力の移動方向成分に起因するディテ
ント力の位置による変化を示す。ディテント力は、空隙
部の磁束分布の２乗の位置変化量として表わされるので
、磁束分布が正弦波状であるなら、各相でのディテント
力はその周期Ｔｐ の１／２の周期の成分として現われ
る。Ａ相とＢ相では１／４・Ｔｐ だけずれているので
、ディテント力は逆相となり発生しない。しかし、厚さ
１ｍｍオーダの永久磁石３に対して、着磁ピッチが同程
度の１ｍｍオーダになると、着磁幅や着磁強度をＮ極，
Ｓ極で等しくするのはむずかしく、片側が強く片側が弱
くなる。これにより、永久磁石３表面での磁束分布は直
流分が加わったようになる。従って、これにより各相の
ディテント力には周期Ｔｐ の成分が生じ、Ａ相とＢ相
で加算してもディテント力が残存してしまう。
との間の磁気的吸引力の移動方向成分に起因するディテ
ント力の位置による変化を示す。ディテント力は、空隙
部の磁束分布の２乗の位置変化量として表わされるので
、磁束分布が正弦波状であるなら、各相でのディテント
力はその周期Ｔｐ の１／２の周期の成分として現われ
る。Ａ相とＢ相では１／４・Ｔｐ だけずれているので
、ディテント力は逆相となり発生しない。しかし、厚さ
１ｍｍオーダの永久磁石３に対して、着磁ピッチが同程
度の１ｍｍオーダになると、着磁幅や着磁強度をＮ極，
Ｓ極で等しくするのはむずかしく、片側が強く片側が弱
くなる。これにより、永久磁石３表面での磁束分布は直
流分が加わったようになる。従って、これにより各相の
ディテント力には周期Ｔｐ の成分が生じ、Ａ相とＢ相
で加算してもディテント力が残存してしまう。
【００２８】そこで、この実施例のように１／２Ｔｐだ
け位相をずらせばディテント力は打ち消すことができる
。また、通電電流をＡ，Ｂ相で１／２Ｔｐずらす、すな
わち片側を逆相の電流を流すようにしても、上記と同様
な一定した推力が得られる。
け位相をずらせばディテント力は打ち消すことができる
。また、通電電流をＡ，Ｂ相で１／２Ｔｐずらす、すな
わち片側を逆相の電流を流すようにしても、上記と同様
な一定した推力が得られる。
【００２９】図７は、他の実施例のリニアアクチュエー
タのディテント力を低減する構造を示す。これは、図６
の実施例のように、固定子側で位相をずらすのではなく
、永久磁石３側で片側の極性を逆にするようにしたもの
である。これによっても、図６と同様な効果が得られる
。
タのディテント力を低減する構造を示す。これは、図６
の実施例のように、固定子側で位相をずらすのではなく
、永久磁石３側で片側の極性を逆にするようにしたもの
である。これによっても、図６と同様な効果が得られる
。
【００３０】なお、図６，図７ではディテント力を低減
するために、左右に位置するリニアアクチュエータの磁
極位置をずらせるようにしたが、左右に位置するリニア
アクチュエータの磁極ピッチを異ならせても同様な効果
を得ることができる。
するために、左右に位置するリニアアクチュエータの磁
極位置をずらせるようにしたが、左右に位置するリニア
アクチュエータの磁極ピッチを異ならせても同様な効果
を得ることができる。
【００３１】図８は、本発明の他の実施例の光ディスク
装置の外観図を示す。これは光ヘッド７の両側にリニア
アクチュエータの固定子，永久磁石を設けられない場合
に対処可能としたものである。
装置の外観図を示す。これは光ヘッド７の両側にリニア
アクチュエータの固定子，永久磁石を設けられない場合
に対処可能としたものである。
【００３２】光ディスク１０１を回転せしめるスピンド
ルモータ１０２がベース１９の上に設けられ、光ディス
ク１０１の下面に光ヘッド７が設けられる。この光ヘッ
ド７により、光ビーム１０３が光ディスク上に照射され
、情報の記録，再生が実施される。この光ヘッド７は本
発明のリニアアクチュエータにより、光ディスク１０１
の半径方向に移動せしめられ、トラック間を光ビーム１
０３が移動し、光ディスク１０１の全面に渡って情報の
記録，再生を可能としている。
ルモータ１０２がベース１９の上に設けられ、光ディス
ク１０１の下面に光ヘッド７が設けられる。この光ヘッ
ド７により、光ビーム１０３が光ディスク上に照射され
、情報の記録，再生が実施される。この光ヘッド７は本
発明のリニアアクチュエータにより、光ディスク１０１
の半径方向に移動せしめられ、トラック間を光ビーム１
０３が移動し、光ディスク１０１の全面に渡って情報の
記録，再生を可能としている。
【００３３】ここで、リニアアクチュエータの構成は、
光ヘッド７の移動方向に対して、前後端のどちらか一方
に永久磁石３とＡ相固定子コア１，Ｂ相固定子コア２，
Ａ相コイル４，Ｂ相コイル５を設けている。Ａ相固定子
コア１に巻かれているＡ相コイル４と、Ｂ相固定子コア
２に巻かれているＢ相コイル５は永久磁石３の左右に各
々配置されている。
光ヘッド７の移動方向に対して、前後端のどちらか一方
に永久磁石３とＡ相固定子コア１，Ｂ相固定子コア２，
Ａ相コイル４，Ｂ相コイル５を設けている。Ａ相固定子
コア１に巻かれているＡ相コイル４と、Ｂ相固定子コア
２に巻かれているＢ相コイル５は永久磁石３の左右に各
々配置されている。
【００３４】本発明の実施例によれば、リニアアクチュ
エータを上記の構成とすることにより、固定子のコイル
位置が互いに干渉しないので、固定子を近接して配置で
き、小型化できる効果を有する。
エータを上記の構成とすることにより、固定子のコイル
位置が互いに干渉しないので、固定子を近接して配置で
き、小型化できる効果を有する。
【００３５】図９は、図８の本発明の他の実施例のヘッ
ド送り用リニアアクチュエータの断面図を示し、同図（
ａ）は図８の（イ）−（ロ）断面図を、同図（ｂ）は図
８の（ハ）−（ニ）断面図を示す。ここでは図８で説明
しなかった点のみを述べる。
ド送り用リニアアクチュエータの断面図を示し、同図（
ａ）は図８の（イ）−（ロ）断面図を、同図（ｂ）は図
８の（ハ）−（ニ）断面図を示す。ここでは図８で説明
しなかった点のみを述べる。
【００３６】リニア位置センサ１０は光ヘッド７の側面
に配置されている。磁気プレート１１は光ヘッド７の側
面に接続され、磁気センサ９が微少な空隙を介して磁気
プレート１１に対向させてベースに固定されている。
に配置されている。磁気プレート１１は光ヘッド７の側
面に接続され、磁気センサ９が微少な空隙を介して磁気
プレート１１に対向させてベースに固定されている。
【００３７】本発明の実施例によれば、リニア位置セン
サの占める面積が低減し小型にできるという効果がある
。
サの占める面積が低減し小型にできるという効果がある
。
【００３８】なお、上述の実施例では、本発明を光ディ
スク装置に実施したことについて示したが、光ディスク
と略同一の構成であるところの磁気ディスク装置で本発
明を実施しても同様な効果が得られることはもちろんで
ある。また、本発明のリニアアクチュエータは、小型，
薄型化が可能なので、ＸＹプロッタ及び、プリント板に
半導体素子等を自動装着するチップマウンタにおけるプ
リント板をＸ，Ｙ方向に移動させる駆動装置等の高速移
動用のアクチュエータとして用いることができることは
もちろんである。
スク装置に実施したことについて示したが、光ディスク
と略同一の構成であるところの磁気ディスク装置で本発
明を実施しても同様な効果が得られることはもちろんで
ある。また、本発明のリニアアクチュエータは、小型，
薄型化が可能なので、ＸＹプロッタ及び、プリント板に
半導体素子等を自動装着するチップマウンタにおけるプ
リント板をＸ，Ｙ方向に移動させる駆動装置等の高速移
動用のアクチュエータとして用いることができることは
もちろんである。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、リニアアクチュエータ
は、可動子が板状の永久磁石からなることから可動部の
剛性が高くでき、また、鉄心磁極歯のピッチに推力定数
が比例するので磁極歯ピッチと、永久磁石のＮ，Ｓ極を
交互に着磁する着磁ピッチを微細化することにより可動
部重量、体格を大きくすることなく大きな推力が得られ
ので小形化が図れ、更に、固定子の歯を設けた面が空隙
を介して対向する形状として、永久磁石のみを固定子の
歯の間の空隙内に配置することにより、可動部をより薄
く、軽くすることができるという効果がある。
は、可動子が板状の永久磁石からなることから可動部の
剛性が高くでき、また、鉄心磁極歯のピッチに推力定数
が比例するので磁極歯ピッチと、永久磁石のＮ，Ｓ極を
交互に着磁する着磁ピッチを微細化することにより可動
部重量、体格を大きくすることなく大きな推力が得られ
ので小形化が図れ、更に、固定子の歯を設けた面が空隙
を介して対向する形状として、永久磁石のみを固定子の
歯の間の空隙内に配置することにより、可動部をより薄
く、軽くすることができるという効果がある。
【００４０】また、ディスク装置は、ヘッド送り機構に
上記リニアアクチュエータを用いたことにより、装置全
体として小形軽量化が図れると共に、可動部の軽量化に
よりヘッド送りの高応答化が図れる。また、ヘッドを取
り付ける可動子が高剛性であること及び、上記リニアア
クチュエータをヘッド両側部に設けたことによりヘッド
の回転モーメント力が抑制できることからヘッド位置決
め精度が向上する。更に、ヘッドを支承する２本のリニ
アガイドがヘッド両側面に取り付けた両可動子を結ぶ略
線上に位置することにより、ヘッド移動方向の振動が抑
制できる。更に、ヘッド位置検出に磁気センサを用いる
ことで、光センサを用いたものより装置の薄型化が図れ
ると共に、位置検出信号に基づき、リニアアクチュエー
タの電流を制御することにより、アクチュエータの推力
を一定にでき、ヘッドの移動の高速，高精度化が図れる
という効果がある。
上記リニアアクチュエータを用いたことにより、装置全
体として小形軽量化が図れると共に、可動部の軽量化に
よりヘッド送りの高応答化が図れる。また、ヘッドを取
り付ける可動子が高剛性であること及び、上記リニアア
クチュエータをヘッド両側部に設けたことによりヘッド
の回転モーメント力が抑制できることからヘッド位置決
め精度が向上する。更に、ヘッドを支承する２本のリニ
アガイドがヘッド両側面に取り付けた両可動子を結ぶ略
線上に位置することにより、ヘッド移動方向の振動が抑
制できる。更に、ヘッド位置検出に磁気センサを用いる
ことで、光センサを用いたものより装置の薄型化が図れ
ると共に、位置検出信号に基づき、リニアアクチュエー
タの電流を制御することにより、アクチュエータの推力
を一定にでき、ヘッドの移動の高速，高精度化が図れる
という効果がある。
【図１】本発明の一実施例の光ディスク装置の外観図で
ある。
ある。
【図２】図１のリニアアクチュエータの断面図である。
【図３】本発明のリニアアクチュエータの基本構造外観
図である。
図である。
【図４】本発明のリニアアクチュエータの基本構造断面
図である。
図である。
【図５】本発明のリニアアクチュエータ駆動回路のブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】本発明のリニアアクチュエータのディテント力
低減構造の一実施例である。
低減構造の一実施例である。
【図７】本発明のリニアアクチュエータのディテント力
低減構造の他の実施例である。
低減構造の他の実施例である。
【図８】本発明の他の実施例の光ディスク装置の外観図
である。
である。
【図９】図８のリニアアクチュエータの断面図である。
１…Ａ相固定子コア、２…Ｂ相固定子コア、３…永久磁
石、４…Ａ相コイル、５…Ｂ相コイル、７…光ヘッド、
８…リニアガイド、１００…リニアアクチュエータ。
石、４…Ａ相コイル、５…Ｂ相コイル、７…光ヘッド、
８…リニアガイド、１００…リニアアクチュエータ。
Claims (12)
- 【請求項１】情報の記録，再生の少なくとも一つを行う
ディスクと、該ディスクに情報の記録，再生の少なくと
も一つを行うヘッドと、該ヘッドを前記ディスクの半径
方向に移動可能ならしめるヘッド送り機構を備えたディ
スク装置において、前記ヘッド送り機構が、移動方向に
Ｎ，Ｓ極が交互に着磁された板状の永久磁石からなる可
動子に前記ヘッドを取り付け、前記可動子の移動方向に
複数個の固定子を前記可動子と空隙を介して対峙して設
け、前記両者固定子の相関関係により前記可動子に移動
方向のトルクを発生させるものであることを特徴とする
ディスク装置。 - 【請求項２】情報の記録，再生の少なくとも一つを行う
ディスクと、該ディスクに情報の記録，再生の少なくと
も一つを行うヘッドと、該ヘッドを前記ディスクの半径
方向に移動可能ならしめるヘッド送り機構を備えたディ
スク装置において、前記ヘッド送り機構が、移動方向に
Ｎ，Ｓ極が交互に着磁された板状の永久磁石からなる可
動子と、該可動子の永久磁石を空隙を介して対向して挾
む鉄心磁極歯を複数有する固定子を複数個備え、前記固
定子に前記鉄心磁極歯から磁束を発生させるためのコイ
ルを巻回し、前記可動子の永久磁石に前記移動方向のト
ルクを発生させるように前記コイルに流す交流電流の位
相を前記固定子間で異ならせるもので、前記ヘッドは前
記可動子に取り付けた構成を特徴とするディスク装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記ヘッドが移動する
方向の該ヘッド両側部に前記可動子を各々取り付け、ヘ
ッド両側部に前記ヘッド送り機構を備えたことを特徴と
するディスク装置。 - 【請求項４】請求項２において、前記複数個の固定子の
コイルは前記可動子に対して左右交互に配置することを
特徴とするディスク装置。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項４において、前記ヘッ
ドを支承するリニアガイドはヘッド移動方向に複数個設
け、該複数個のリニアガイドと前記ヘッドとのしゅう動
部の位置を前記ヘッドに取り付けた可動子を結ぶ略線上
に位置させることを特徴とするディスク装置。 - 【請求項６】請求項１乃至請求項４において、前記固定
子を設置するベース表面の前記ヘッドとの対面部の前記
ヘッド移動方向に磁気プレートを配置し、前記ヘッドに
取り付けた磁気センサにより前記ヘッド位置を検出し、
この位置検出信号に基づいて前記固定子のコイル電流を
制御することを特徴とするディスク装置。 - 【請求項７】被駆動体が移動する方向の該駆動体両側部
に各々設けるところの前記移動方向にＮ，Ｓ極が交互に
着磁された板状の永久磁石からなる可動子と、該可動子
の永久磁石を空隙を介して対向して挾む鉄心磁極歯を複
数有する固定子を複数個備え、前記固定子に前記鉄心磁
極歯から磁束を発生させるためのコイルを巻回し、該コ
イルに流す交流電流の位相を前記固定子間で異ならせて
、前記可動子の永久磁石に前記移動方向のトルクを発生
させることを特徴とするリニアアクチュエータ。 - 【請求項８】請求項７において、前記移動方向にＮ，Ｓ
極交互に着磁される可動子の永久磁石の磁極ピッチが、
前記駆動体の両側部で異なることを特徴とするリニアア
クチュエータ。 - 【請求項９】請求項７において、前記移動方向にＮ，Ｓ
極交互に着磁される可動子の永久磁石の移動方向に対す
る磁極位置が、前記駆動体の両側部で異なることを特徴
とするリニアアクチュエータ。 - 【請求項１０】請求項７において、前記固定子の移動方
向に対する鉄心磁極歯の位置が、前記駆動体の両側部で
異なることを特徴とするリニアアクチュエータ。 - 【請求項１１】ＸＹプロッタの被駆動体を直線的に移動
させる装置に用いたことを特徴とする請求項７乃至請求
項１０記載のリニアアクチュエータ。 - 【請求項１２】プリント板に半導体素子等を自動装着す
るチップマウンタにおいて、前記プリント板をＸ，Ｙ方
向に移動する装置に用いたことを特徴とする請求項７乃
至請求項１０記載のリニアアクチュエータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036074A JPH04276363A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | ディスク装置、リニアアクチュエータ |
| EP92301336A EP0501661B1 (en) | 1991-03-01 | 1992-02-19 | Linear actuator |
| DE69223431T DE69223431T2 (de) | 1991-03-01 | 1992-02-19 | Linearer Antrieb |
| KR1019920003359A KR960000832B1 (ko) | 1991-03-01 | 1992-02-29 | 리니어 액추에이터 |
| US07/844,780 US5245232A (en) | 1991-03-01 | 1992-03-02 | Linear actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036074A JPH04276363A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | ディスク装置、リニアアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276363A true JPH04276363A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=12459596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036074A Pending JPH04276363A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | ディスク装置、リニアアクチュエータ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5245232A (ja) |
| EP (1) | EP0501661B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04276363A (ja) |
| KR (1) | KR960000832B1 (ja) |
| DE (1) | DE69223431T2 (ja) |
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| JP2010035287A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Hitachi Ltd | 円筒型リニアモータ及びそれを用いた電磁サスペンション及び電動パワーステアリング装置 |
| WO2010067837A1 (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-17 | 株式会社日立製作所 | 推力発生機構、駆動装置，ｘｙステージ及びｘｙｚステージ |
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| JP5655071B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2015-01-14 | 株式会社日立製作所 | リニアモータ |
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| JPH07161153A (ja) * | 1993-12-07 | 1995-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッド駆動装置とその起動方式 |
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| DE102005017483B4 (de) * | 2005-04-15 | 2007-04-05 | Compact Dynamics Gmbh | Linearaktor in einem Elektro-Schlagwerkzeug |
| DE102005017481B4 (de) * | 2005-04-15 | 2007-08-30 | Compact Dynamics Gmbh | Linearaktor |
| DE102005017482B4 (de) * | 2005-04-15 | 2007-05-03 | Compact Dynamics Gmbh | Gaswechselventilaktor für einen ventilgesteuerten Verbrennungsmotor |
| US9636048B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-05-02 | Group Mee Llc | Specialized sensors and techniques for monitoring personal activity |
| CN103607150B (zh) * | 2013-09-30 | 2016-04-13 | 哈尔滨工业大学 | 双绕组音圈电机推力补偿系统 |
| CN103595330B (zh) * | 2013-09-30 | 2015-08-12 | 哈尔滨工业大学 | 双绕组音圈电机推力补偿系统 |
| CN107272251B (zh) * | 2017-08-08 | 2020-05-05 | 武汉华星光电技术有限公司 | 偏光板限位装置及固定偏光板的方法 |
| TWI697704B (zh) * | 2019-12-27 | 2020-07-01 | 致能機電工業股份有限公司 | 薄型位移驅動裝置 |
| US20220319544A1 (en) * | 2021-04-06 | 2022-10-06 | Seagate Technology Llc | Data storage device linear actuator |
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| DE3536538A1 (de) * | 1985-10-12 | 1987-04-23 | Weh Herbert | Transversalfluss-maschine mit permanenterregung |
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-
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- 1991-03-01 JP JP3036074A patent/JPH04276363A/ja active Pending
-
1992
- 1992-02-19 EP EP92301336A patent/EP0501661B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-02-19 DE DE69223431T patent/DE69223431T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-02-29 KR KR1019920003359A patent/KR960000832B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-03-02 US US07/844,780 patent/US5245232A/en not_active Expired - Fee Related
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