JPS5996540A - アクチユエ−タ - Google Patents
アクチユエ−タInfo
- Publication number
- JPS5996540A JPS5996540A JP20543982A JP20543982A JPS5996540A JP S5996540 A JPS5996540 A JP S5996540A JP 20543982 A JP20543982 A JP 20543982A JP 20543982 A JP20543982 A JP 20543982A JP S5996540 A JPS5996540 A JP S5996540A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic pole
- yoke
- support spring
- supporting spring
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアクチュエータに関し、特に光デイスク記憶装
置の光学ヘッドや集積回路製造装置の加工物移動台等、
微細な位置決め装置用として有用なものである。
置の光学ヘッドや集積回路製造装置の加工物移動台等、
微細な位置決め装置用として有用なものである。
従来技術Ｋ ％るこの種のアクチュエータを第１図（匈
及び絹２図に示す。両図に示すように、円柱状の可動部
ｌはイーの上部及び１部に取付く支持バネ２．２ａを介
（−て筐体３に支持ちれ第２図中に矢印で示す支持バネ
２，２ａのたわみ方向に移動し得るようＫなっている。
及び絹２図に示す。両図に示すように、円柱状の可動部
ｌはイーの上部及び１部に取付く支持バネ２．２ａを介
（−て筐体３に支持ちれ第２図中に矢印で示す支持バネ
２，２ａのたわみ方向に移動し得るようＫなっている。
このとき支持バネ２，２ａは、第１図（ｂ）にこの１ｆ
ＩＳ分を特に抽出して示すように、例えに円板状の弾性
部材の薄板に複数個（図ては３個）の螺旋状の切欠ｊｋ
ｉｆＩ！２ｂ、２ｃを開設することにより形成する０リ
ング状の永久磁石４はその上肩面から切欠かれたリング
状の溝４ａを有するとともに、筐体３に固定されている
。駆動コイル５は支持部材６を介して可動部上に固着さ
ノＬ前記ｔｉ’７４ ａ内に占位している。かくて駆動
コ−ｆ ｋ ５に流１電流と永久磁石４によって発生す
る磁束との相互作用により可動部１が支持バネ２，２ａ
のたわみ方向に移動し、これに伴ない集、積回路製造装
置の場合は位置センサ（図示せず）、光学ヘッドの場合
は可動部１内に備えられたレンズ（図示せず）を通して
得たレーザビームの焦点位置を一定にする手段（図示せ
ず）Ｋよって可動部１を目標の位置に追従させる。
ＩＳ分を特に抽出して示すように、例えに円板状の弾性
部材の薄板に複数個（図ては３個）の螺旋状の切欠ｊｋ
ｉｆＩ！２ｂ、２ｃを開設することにより形成する０リ
ング状の永久磁石４はその上肩面から切欠かれたリング
状の溝４ａを有するとともに、筐体３に固定されている
。駆動コイル５は支持部材６を介して可動部上に固着さ
ノＬ前記ｔｉ’７４ ａ内に占位している。かくて駆動
コ−ｆ ｋ ５に流１電流と永久磁石４によって発生す
る磁束との相互作用により可動部１が支持バネ２，２ａ
のたわみ方向に移動し、これに伴ない集、積回路製造装
置の場合は位置センサ（図示せず）、光学ヘッドの場合
は可動部１内に備えられたレンズ（図示せず）を通して
得たレーザビームの焦点位置を一定にする手段（図示せ
ず）Ｋよって可動部１を目標の位置に追従させる。
ところが、力）たるアクチュエータでは可動部１に駆動
コイル５を巻回しているため 駆動力を大としてアクチ
ュエータの移動可能長さを大きくしたｖ１高速て連部Ｉ
−忙しむべく駆動コイル５を大きくすると可動部１の質
駄が大きくなり、支持バネ２，２ａと再動部１とで決ま
る共損周波数が低くなり追従特性が劣化するという欠点
がある。またこの４７ケ造ではｊｌＫ動コイル５が溝４
ａ内で運動するため、１９４ａの幅ｔｉ駆動コイル５が
液力！Ｊ（シた９ぜぬよう余裕を持たせる必要があるこ
とから小さくするにも限界がある。ところが＆’ｆｆＪ
ａ中を辿る永久イ１η石４刀１らの磁束の量が多いほど
可動部ｌを駆動する力が大きくなり性能が向上するため
、永久磁石４のＩ質は性能がよく高価なもの、例えＫｍ
土類磁石材料を使う傾向にあり、この判料は硬度が篩＜
７Ｊｌ］工が娃〃ましいという欠点がある。ＦＴ （
７（，８踊コイル５を薄く作り、狭い溝４ａ甲で永久６
Ｒ石４に接触することなく位置するように組み立てる必
要がある。かかる理由で倒れにしても従来技術に係るア
クチュエータは高価格となる欠点がある。
コイル５を巻回しているため 駆動力を大としてアクチ
ュエータの移動可能長さを大きくしたｖ１高速て連部Ｉ
−忙しむべく駆動コイル５を大きくすると可動部１の質
駄が大きくなり、支持バネ２，２ａと再動部１とで決ま
る共損周波数が低くなり追従特性が劣化するという欠点
がある。またこの４７ケ造ではｊｌＫ動コイル５が溝４
ａ内で運動するため、１９４ａの幅ｔｉ駆動コイル５が
液力！Ｊ（シた９ぜぬよう余裕を持たせる必要があるこ
とから小さくするにも限界がある。ところが＆’ｆｆＪ
ａ中を辿る永久イ１η石４刀１らの磁束の量が多いほど
可動部ｌを駆動する力が大きくなり性能が向上するため
、永久磁石４のＩ質は性能がよく高価なもの、例えＫｍ
土類磁石材料を使う傾向にあり、この判料は硬度が篩＜
７Ｊｌ］工が娃〃ましいという欠点がある。ＦＴ （
７（，８踊コイル５を薄く作り、狭い溝４ａ甲で永久６
Ｒ石４に接触することなく位置するように組み立てる必
要がある。かかる理由で倒れにしても従来技術に係るア
クチュエータは高価格となる欠点がある。
本発明は、上記従来技術に勉み、簡略にして低価格のア
クチュエータを提供することを目的とする０かかる目的
を達成する本発明は、磁性材料の支持バネを使用して、
駆動コイルを固定部である鉄心に巻回するとともに駆ｋ
ＩＪ力を発生する磁束を多く通過させるように前記駆動
コイルの磁路を形成する継鉄部の他に仁のｉｔ＋＊鉄部
葡姑長した補助継鉄部を支持バネに対し磁極部の反対１
１１ｊに位置させた点を技術思想の基礎とするものであ
る◎ 以下本発明の実施例を回向に基づき詳＾（）１に説明す
る０絹３図は本発明の実施例である。同図に示すよう１
、駆動コイル５は円ｉ’ｉｉ＋状の鉄心７の外周面にコ
イルボビン８を用いて巻回嘔ノしている。鉄心７を囲繞
している円筒状の継鉄部９は鉄ｔｅｌ） ７と一体的に
連続している。円柱状の可動部１はその」二部及びＦ部
に取利く支持ノ（ネｌ（）。
クチュエータを提供することを目的とする０かかる目的
を達成する本発明は、磁性材料の支持バネを使用して、
駆動コイルを固定部である鉄心に巻回するとともに駆ｋ
ＩＪ力を発生する磁束を多く通過させるように前記駆動
コイルの磁路を形成する継鉄部の他に仁のｉｔ＋＊鉄部
葡姑長した補助継鉄部を支持バネに対し磁極部の反対１
１１ｊに位置させた点を技術思想の基礎とするものであ
る◎ 以下本発明の実施例を回向に基づき詳＾（）１に説明す
る０絹３図は本発明の実施例である。同図に示すよう１
、駆動コイル５は円ｉ’ｉｉ＋状の鉄心７の外周面にコ
イルボビン８を用いて巻回嘔ノしている。鉄心７を囲繞
している円筒状の継鉄部９は鉄ｔｅｌ） ７と一体的に
連続している。円柱状の可動部１はその」二部及びＦ部
に取利く支持ノ（ネｌ（）。
１０ ａ ′ｌｃ介して継鉄部９に支持され軟磁性材料
の鉄心７の内部を第３図に矢印で示す方向に移動しイけ
るようＶＣ，なっている口Ｃのとき支持ノ（ネ１０、ｌ
ｏａは形状自体は第１図０りに示す支持バネ２，２ａと
同一であるが、少なくとも支持バネｌＯは磁性Ｉ料で形
成し、支持バネ１０と磁極部１１との間には隙間１２が
設けである。
の鉄心７の内部を第３図に矢印で示す方向に移動しイけ
るようＶＣ，なっている口Ｃのとき支持ノ（ネ１０、ｌ
ｏａは形状自体は第１図０りに示す支持バネ２，２ａと
同一であるが、少なくとも支持バネｌＯは磁性Ｉ料で形
成し、支持バネ１０と磁極部１１との間には隙間１２が
設けである。
かくて駆動コイル５の励磁により支持バネ１０を磁路の
一部とするイ）ｉ４極ｉ１〜１１、支持バネ１０、継鉄
部９のループで閉磁路が形成さノする。したがって駆動
コイル５に電流を流すと、支持バネ１０は憾極郡１１の
対回部において吸引され、可動部１を移動セし々〕る。
一部とするイ）ｉ４極ｉ１〜１１、支持バネ１０、継鉄
部９のループで閉磁路が形成さノする。したがって駆動
コイル５に電流を流すと、支持バネ１０は憾極郡１１の
対回部において吸引され、可動部１を移動セし々〕る。
このとき駆動コイル５ＫＩＩ″ｉ予めバイアス電流’（
ｃ： ＃、して支持バネ１０を一足量引きつけた状態を
平画点と（−ておく。
ｃ： ＃、して支持バネ１０を一足量引きつけた状態を
平画点と（−ておく。
Ｃの舶来可動部１はそこを中心として運動する〇このよ
うに本実施例でｔよ磁性Ｉ科の支持バネ１０を用いてい
るのでｉ’Ｊ 動ｉｌｌ ｌ Ｋ 駆動コイル５を装着
する必要がなく、その分軽員化でき、Ｔ′ｉＪ動部１の
質量を壇〃１１塾ぜることなく駆動コイル５を大きくし
て駆動力を増大さぎることがでさ、アクチュエータとし
ての性能を向上きせることができる。また、コイルボビ
ン８も肉厚を薄くする尋、＠量化のための面倒な工夫ｒ
せずに碧作することができる。更に、支持バネ１０を閉
磁路の一部としているので、駆動コイル５の励磁により
発生する磁束は磁極部１１から隙間１２を通り、継鉄部
９に達する結果、非１性材料の支持バネに鉄片をつけて
電磁石で吸引゛ｒる拾遺よりも効率のよい磁り回路の抱
成とすることができる。また、支持バネ１０（ｖ厚みと
長さ、幅等を適肖に般Ｕ［することにより、値包１汲引
力とパイ・剛性を独立に設定できるので、駆動コイル５
の単位１１流当たりの可動部１の移動用と系の固有振動
数と全開々に自由に決定しイ！１、各種の用途に適合し
たアクチュエータを設計する際の自由度が大きくなる０ 更に支持バネｌＯに関し磁極部１ユの反対側に補助継鉄
部１３が設は工ある０麩ル？７に発生した磁束は前述の
ように軟磁性判料の支持バネ１０を通過し継鉄部９に至
るもの＼ｔ１かに、磁極部１１を出た磁束は支持バネ１
０奢Ｎさ、更に他の隙間１４を通過して補助継鉄部１３
に至り、継鉄部９を通過して鉄心７にもどる成分かある
・支持バネｌＯの厚みは薄いから磁極部１１より出て支
持バネ１０を通る磁束は支持バネｌＯ内の飽和により制
限されることがある。したがって補助継鉄部１３が無い
場合Ｋｄ、磁極部１１よ夕発生する磁束は小ぜい員Ｋ
ｆｌｉｌＪ限され、この場合には磁気吸引力は大きい１
１１！を望めないのであるが、本実施例では補助継鉄部
１３を設けであるため、磁極部１１よす発生′する磁束
は大きくなり、この磁束゛の２乗に比例する支持バネ１
ｐと磁極部１１間の磁気吸引力は大きくなる。即ち、磁
極部１１を出て支持バネ１０．ｌＱａを通る磁束をφｌ
とし、磁極部１．ｌをＩｉｊて支持バネ１０を通過し補
助継鉄ｆｆ１Ｓ ｌ ３をｊＪｌｌ］る磁束をφ２とす
ると磁極部１１と支持バネ１０間の磁気吸引力は（φ覧
＋φ２）１に比例する吸引力と支持バネｌＯと補助継鉄
部１３間のφ２２に比例する吸引力との差とな９２φ１
φ２に比例する分だけ吸引力は増大する０したがって駆
動コイル５甲の７４流の単位量に対する可動部１の移動
縁を増大ゼし、め効率を上げることができる。
うに本実施例でｔよ磁性Ｉ科の支持バネ１０を用いてい
るのでｉ’Ｊ 動ｉｌｌ ｌ Ｋ 駆動コイル５を装着
する必要がなく、その分軽員化でき、Ｔ′ｉＪ動部１の
質量を壇〃１１塾ぜることなく駆動コイル５を大きくし
て駆動力を増大さぎることがでさ、アクチュエータとし
ての性能を向上きせることができる。また、コイルボビ
ン８も肉厚を薄くする尋、＠量化のための面倒な工夫ｒ
せずに碧作することができる。更に、支持バネ１０を閉
磁路の一部としているので、駆動コイル５の励磁により
発生する磁束は磁極部１１から隙間１２を通り、継鉄部
９に達する結果、非１性材料の支持バネに鉄片をつけて
電磁石で吸引゛ｒる拾遺よりも効率のよい磁り回路の抱
成とすることができる。また、支持バネ１０（ｖ厚みと
長さ、幅等を適肖に般Ｕ［することにより、値包１汲引
力とパイ・剛性を独立に設定できるので、駆動コイル５
の単位１１流当たりの可動部１の移動用と系の固有振動
数と全開々に自由に決定しイ！１、各種の用途に適合し
たアクチュエータを設計する際の自由度が大きくなる０ 更に支持バネｌＯに関し磁極部１ユの反対側に補助継鉄
部１３が設は工ある０麩ル？７に発生した磁束は前述の
ように軟磁性判料の支持バネ１０を通過し継鉄部９に至
るもの＼ｔ１かに、磁極部１１を出た磁束は支持バネ１
０奢Ｎさ、更に他の隙間１４を通過して補助継鉄部１３
に至り、継鉄部９を通過して鉄心７にもどる成分かある
・支持バネｌＯの厚みは薄いから磁極部１１より出て支
持バネ１０を通る磁束は支持バネｌＯ内の飽和により制
限されることがある。したがって補助継鉄部１３が無い
場合Ｋｄ、磁極部１１よ夕発生する磁束は小ぜい員Ｋ
ｆｌｉｌＪ限され、この場合には磁気吸引力は大きい１
１１！を望めないのであるが、本実施例では補助継鉄部
１３を設けであるため、磁極部１１よす発生′する磁束
は大きくなり、この磁束゛の２乗に比例する支持バネ１
ｐと磁極部１１間の磁気吸引力は大きくなる。即ち、磁
極部１１を出て支持バネ１０．ｌＱａを通る磁束をφｌ
とし、磁極部１．ｌをＩｉｊて支持バネ１０を通過し補
助継鉄ｆｆ１Ｓ ｌ ３をｊＪｌｌ］る磁束をφ２とす
ると磁極部１１と支持バネ１０間の磁気吸引力は（φ覧
＋φ２）１に比例する吸引力と支持バネｌＯと補助継鉄
部１３間のφ２２に比例する吸引力との差とな９２φ１
φ２に比例する分だけ吸引力は増大する０したがって駆
動コイル５甲の７４流の単位量に対する可動部１の移動
縁を増大ゼし、め効率を上げることができる。
第４図（ａ） （ｂ）社継鉄部９中托永久磁石１５．１
６による磁束を作る場合の実施例である。この場合には
先に述べた駆動コイル５に流すバイアス電流は不要であ
って、永久磁石１５より発生する磁束によって支持バネ
ｌＯを一定員引きつけた状態を発熱を伴なわずに実現す
ることができる。更ＫＷＷすると第４図（ａ）ではリン
グ状の永久磁石１５は継鉄部９を含む磁包回路中に直列
に挿入感れている。第４図（ｂ）では同様の永久用の磁
極を出た磁束は支持バネ１０，１ｇ４間１２を経て鉄心
７を通９反対側の磁極にもどるが、この磁束は躯υ！Ｄ
コイル５を流れる電流による鉄心７に発生する磁束によ
って変調される。
６による磁束を作る場合の実施例である。この場合には
先に述べた駆動コイル５に流すバイアス電流は不要であ
って、永久磁石１５より発生する磁束によって支持バネ
ｌＯを一定員引きつけた状態を発熱を伴なわずに実現す
ることができる。更ＫＷＷすると第４図（ａ）ではリン
グ状の永久磁石１５は継鉄部９を含む磁包回路中に直列
に挿入感れている。第４図（ｂ）では同様の永久用の磁
極を出た磁束は支持バネ１０，１ｇ４間１２を経て鉄心
７を通９反対側の磁極にもどるが、この磁束は躯υ！Ｄ
コイル５を流れる電流による鉄心７に発生する磁束によ
って変調される。
以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
係るアクチュエータｔｉｔ司動部の質量を小さくできる
ので、追従性能を向上させることができるｔＪ、かりで
なく高価な磁性材料の使用の必テがないので、篩性能か
つ低価格のものとすることができるＯ 先図面の簡−＃Ｐ、ｆｒ、説明 ｆＸ’−１図（ａ）ｔｉｆｆｉ ２１ｙ／ＩノＡ、
’ Ａｉｉ矢視図、第１図（ｂ）は第２図の支持バネを
抽出し１示す平面図、第２図は従来γ月ｊ：ｒｐｃ係る
フ゛クナユエータ、を示す縦断面図、第３図は本発明の
一実施例に係るアクテュエータを示ずも゛に断面１ン１
、第４図＜ａ）は本発明の第２の夾ｂｔｕ ｕｎ Ｋ係
るアクチュエータを示す継断ｍ１図、第４２図（１す１
．不発り１］の第３の実施例に係るアクチュエータ全庁
すｔｉｌｌす「面図である。
係るアクチュエータｔｉｔ司動部の質量を小さくできる
ので、追従性能を向上させることができるｔＪ、かりで
なく高価な磁性材料の使用の必テがないので、篩性能か
つ低価格のものとすることができるＯ 先図面の簡−＃Ｐ、ｆｒ、説明 ｆＸ’−１図（ａ）ｔｉｆｆｉ ２１ｙ／ＩノＡ、
’ Ａｉｉ矢視図、第１図（ｂ）は第２図の支持バネを
抽出し１示す平面図、第２図は従来γ月ｊ：ｒｐｃ係る
フ゛クナユエータ、を示す縦断面図、第３図は本発明の
一実施例に係るアクテュエータを示ずも゛に断面１ン１
、第４図＜ａ）は本発明の第２の夾ｂｔｕ ｕｎ Ｋ係
るアクチュエータを示す継断ｍ１図、第４２図（１す１
．不発り１］の第３の実施例に係るアクチュエータ全庁
すｔｉｌｌす「面図である。
図 而 中、
１４−１可動部
５ Ｆｉ駆駆動子１イル
７は鉄心・
９は継鉄部、
１０、ｌＯａは支持バネ、
１１は磁極部、
１３は補助継鉄部、
１５．１６は永久磁石である〇
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ 可動部を支持バネで支持し躯！Ｉｉｂコイルに電
流を流すことによりその電流の方向及び大きさに応じて
可動部が上下動するアクチュエータにおいて、前記駆！
（ｌυコイルを固定部である鉄〕ｌノに巻回するととも
に前記支持バネを磁性Ｉ料で形成し、史に前記鉄４１７
のＪｌｌ都である磁極部力）ら支持バネに至り継鉄部を
介し１鉄ｒ９に戻るイ市路の他に前記磁極ｔ′Ｓ１−か
ら支持バネを貫通してｒ￥＋Ｉ記継鉄部に至る磁路の一
都合形成′オ′る補助継鉄ｔｉｔ−を６１１記支持パイ
・に門し前記磁極部と反対側に配設したことを特徴とす
るアクチュエータ。 （２） 可動部を支持パイ・で支持し躯ｌｒｌ＋コイ
ルにＦＩＬ流を流すＣとによりその電流の方向及び太き
δに応じて可１１１１１部が上下動するアクチュエータ
におい１、前記駆動コイルに固定部である鉄心に巻回す
るとともに前記支持バネを磁性材料で形成し、更に前記
鉄心の頂部である磁極部から支持バネに至９継鉄部を介
して鉄心に戻る磁路の他に前記磁極部から支持バネを貫
通して前記継鉄部に至る磁路の一部を形成する補助継鉄
部を前ＦＩ＋、Ｊ支持バネに関し前記磁極部と反対（ｎ
ｌに配設するとともに前記磁路の一１１Ｖに永久磁石を
含むこと−ｉ特徴とするアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20543982A JPS5996540A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | アクチユエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20543982A JPS5996540A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | アクチユエ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5996540A true JPS5996540A (ja) | 1984-06-04 |
Family
ID=16506888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20543982A Pending JPS5996540A (ja) | 1982-11-25 | 1982-11-25 | アクチユエ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5996540A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61149114U (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-13 | ||
| CN108427166A (zh) * | 2017-02-15 | 2018-08-21 | 三星电子株式会社 | 相机模块和双相机模块 |
-
1982
- 1982-11-25 JP JP20543982A patent/JPS5996540A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61149114U (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-13 | ||
| CN108427166A (zh) * | 2017-02-15 | 2018-08-21 | 三星电子株式会社 | 相机模块和双相机模块 |
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