JPS6115665B2 - - Google Patents

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JPS6115665B2
JPS6115665B2 JP14112478A JP14112478A JPS6115665B2 JP S6115665 B2 JPS6115665 B2 JP S6115665B2 JP 14112478 A JP14112478 A JP 14112478A JP 14112478 A JP14112478 A JP 14112478A JP S6115665 B2 JPS6115665 B2 JP S6115665B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
yoke
drive
drive coils
magnetic field
Prior art date
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Expired
Application number
JP14112478A
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English (en)
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JPS5568869A (en
Inventor
Hideo Hara
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS5568869A publication Critical patent/JPS5568869A/ja
Publication of JPS6115665B2 publication Critical patent/JPS6115665B2/ja
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  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリニアモータに係り、特に、定速度駆
動が要請されるレコードプレーヤのリニアトラツ
キングアームに利用して有効なリニアモータに関
する。例えば、インサイドフオースの発生を未然
に防止するため、レコード盤のカツタヘツドと同
じように、トーンアームの半径方向に直線移動す
るリニアトラツキングアームが用いられたレコー
ドプレーヤが提案されている。これによりカンチ
レバを常に音溝の接線方向に向けて、上記インサ
イドフオースの発生を防止できる。そしてかかる
リニアトラツキングアームを駆動するリニアモー
タとして、第1図および第2図に示すものが提案
されている。
以下、これについて簡単に説明する。1乃至4
は磁路を形成するヨークで、このヨーク1,2は
長い板状をなし、これらの両端部に挾まれるよう
にしてヨーク3,4が磁気抵抗を抑えるように結
合されている。また、ヨーク2上にはマグネツト
5が接着されており、このマグネツトにはヨーク
2側がS極、その反対側がN極となるような着磁
が施されている。上記マグネツト5とヨーク1と
の間には等間隔のギヤツプ6が設けられている。
上記ヨーク1にはこれに沿つて摺動するコイル枠
7が取り付けられ、このコイル枠7に一の駆動コ
イル8が巻装されている。この駆動コイル8およ
びコイル枠7にはリニアトラツキングアーム(図
示しない)が適当な方法で取り付けられる。とこ
ろで、このようなリニアモータでは、マグネツト
が発生する磁束は第2図に示すごとく、マグネツ
ト5のN極、ギヤツプ6、ヨーク1、ヨーク3,
4、ヨーク2およびマグネツト5のS極を順次通
る磁界を作り、従つて、ヨーク1,2の両端部付
近の磁束密度が最も高くなる。従つて、上記駆動
コイル8に電流を流し、これらの駆動コイル8に
フレミングの左手の法則による力を発生させた場
合でも、上記磁束密度の違いにより、ヨーク1,
2が飽和すると駆動コイル8が受ける力がマグネ
ツト5の長さ方向に異つてきて、コイル枠7が等
しい力で移動しない。すなわち、リニアトラツキ
ングアームの運動が平滑でなくなる。このため、
上記ヨーク1,2を結合するヨーク3,4に断面
積の大きなものを使用することが考えられるが、
これを行なうと全体の重量が二乗的に増大し、高
価となる。
本発明はかかる従来の問題点を改善せんとする
ものであり、したがつて、本発明の目的とすると
ころは、駆動コイルが受ける磁束の大きさをヨー
クの長さ方向に常に一定となし、その駆動コイル
に作用する力を常に一定にならしめて、駆動コイ
ル体を定速運動させんとするにある。また、ヨー
クの重量を従来に比して大きく軽減し、その取り
扱いの容易化とコストダウンを図らんとするにあ
る。
そしてかかる目的実現のため、本発明はN極お
よびS極の着磁をマグネツトの長さ方向に交互に
施こし、ギヤツプを通る磁界が正弦波を形成する
様になすとともに、上記マグネツトに対向して設
られたヨークに一定関係にある二つの駆動コイル
を取り付けて、上記マグネツトの着磁位置に対し
て所定の関係にて配置された駆動コイルを、上記
マグネツトの長さ方向に移動せしめる様にしたも
のである。
以下に、本発明の実施例を図面について説明す
る。
第3図は本発明にかかるリニアモータを平面図
で示すもので、長い板状のヨーク9,10の両端
間に、例えば合成樹脂板からなるスペーサ11,
12が介在され、一方のヨーク10にマグネツト
13が取り付けられている。これらのヨーク9,
10は、マグネツト13により与えられる磁束を
方向付けるためのものである。そしてこのマグネ
ツト13にはその長さ方向に等間隔にN極および
S極が交互に複数着磁されている。他方のヨーク
9には連杆14で結ばれた二つのコイル枠15,
16が摺動自在に取り付けられ、これらのコイル
枠15,16にそれぞれ駆動コイル17,18が
巻装されている。なお、マグネツト13による磁
束分布は第4図に示す通りであり、正弦波状とな
つている。ここで駆動コイル17,18の中心が
それぞれ上記磁束分布波形のa点およびb点にく
るようにすれば、これらの駆動コイル15,16
は磁束分布中のそれぞれ相対的にsinθおよびcos
θの位置にある。ここで、上記駆動コイル17の
中心と磁束分布が零となる基準位置(例えばc
点)との距離をx、着磁間隔すなわち磁極間隔
(N極−S極間隔)をλとすると、xに対応する
電気角θは、 θ=πx/λ ………(1) となる。ここで駆動コイル17,18の各中心部
に、この駆動コイル17,18と鎖交する磁界の
強さを検出するホール素子などの検出素子19,
20を上記マグネツト13と対向して配置し、そ
の駆動コイル17,18に検出素子19,20の
出力に比例した電流を流す。すると、駆動コイル
には磁束sinθによつてsinθに比例した電流が流
れ、駆動コイル18には磁束cosθによつてcosθ
に比例した電流が流れ、駆動コイル17,18の
両方に加わる力は、 F=Ksinθ・sinθ+Kcosθ・cosθ =K(sin2θ+cos2θ)=K ………(2) となり(ただしKは定数)、駆動コイル17,1
8は上記配置関係にあるとき、常に一定の力でヨ
ーク9上を摺動せしめられることとなる。なお、
一般的には、駆動コイル17,18の間隔が(n
−1/2)λ(ただしnは自然数)に設定され、磁
界検出素子19,20の間隔が(m−1/2)λ
(ただしmは自然数)に設定されることにより、
同様の作用が得られる。
第5図は駆動コイル17,18に駆動電流を供
給する駆動回路であり、上記検出素子19,20
の入力端子には定電圧電源により電圧が供給さ
れ、その出力端子はアンプA1,A2が接続されて
いる。また、これらのアンプA1,A2の出力端子
には縦続接続したNPNトランジスタT1,T2およ
びPNPトランジスタT3,T4の共通のベースが接
続されている。また、各トランジスタT1乃至T4
のコレクタおよびベース間には電池B1,B2およ
び上記駆動コイル17,18が図示の様に接続さ
れている。かかる回路において、上記検出素子1
9,20には上記分布で磁界が及び、検出素子1
9の出力レベルが上昇すると、検出素子20の出
力レベルが相対的に下降し、これによつて、上記
トランジスタT1,T4とトランジスタT2,T3とが
相対的に導通動作を繰り返し、したがつて、上記
駆動コイル17,18には上記位相関係を保ちな
がら駆動電流が供給される。かくして、上記相対
関係が常に維持されるために(2)式のごとく両駆動
コイル17,18に加わる力の和は常に一定に維
持される。かくして第1図に示すヨーク3,4に
代えて磁性材料を用いない安価なスペース部材が
利用でき、ヨーク9は飽和されいくいので、薄い
磁性板を用いれば充分である。なお、上記検出素
子19,20は各駆動コイル17,18の中心部
のみならず、コイル枠15,16や連杆14上で
あつて、上記のcosθおよびsinθの関係を作る部
分に適当な距離を隔てて設けられる。
第6図および第7図は本発明にかかるリニアモ
ータの他の実施例を示す斜視図および平面図であ
る。これはマグネツト21,22を取り付けたヨ
ーク23,24間に、それぞれスペーサ25,2
6,27,28を介してヨーク29を配置したも
のであり、上記マグネツト21,22には第4図
に示すような正弦波状の磁界を形成するようにS
極、N極が交互に等間隔で着磁されている。な
お、これらの極性は上記各マグネツト21,22
において互いに対応するごとくなつている。上記
ヨーク29には第3図に示したものと同様の連杆
30にて結合された二つのコイル枠31,32が
摺動自在に取り付けられ、コイル枠31,32に
はそれぞれ駆動コイル33,34が巻装されてい
る。これによれば、両マグネツト21,22の双
方からの磁界を受け、上記駆動コイル33,34
には電流が流れ、大きな駆動力でコイル枠31,
32が効率的に駆動される。この場合において、
第8図および第9図に示すように、上記駆動コイ
ル33,34およびコイル枠31,32にケース
35をかぶせて摺動ブロツク(または転動ブロツ
ク)となし、これを上記ヨーク29に沿つて摺動
しうるようにするとともに、上記ケース35を上
部に配したガイド棒36,37に沿つて水平方向
に安定走行せしめるようにすることもできる。ま
た、第10図および第11図は、中心部のヨーク
38を丸棒となし、この丸棒のヨーク38に、環
状のコイル枠39をペアリング40を介して摺動
自在且つ円滑に取り付けたものを示す。このコイ
ル枠39には二つの駆動コイル41,42が巻装
され、上記と同様の位置関係に着磁されたマグネ
ツト43を有するヨーク44が上記駆動コイル4
1,42、に覆い被さる様に円弧状に形成されて
いる。これによれば、上記コイル枠39の形成が
精密に行え、且つ駆動コイル41,42の巻装が
無駄なく均一にしかも簡単に行えるとともに、ヨ
ーク38に対するコイル枠39の摺動が円滑とな
る。なお、45は上記コイル枠39に一対のリニ
アトラツキングアームの取付板である。
このように、本発明の特徴は、長さ方向に磁束
分布が正弦波状となるようにN極およびS極が交
互に着磁されたマグネツトと、該マグネツトに所
定のギヤツプをおいて対向配置されたヨークと、
上記マグネツトのN極とS極との着磁間隔をλと
した場合に駆動コイル間隔が(n−1/2)λ(た
だしnは自然数)に設定され上記ヨーク上を一体
的に摺動する一対の駆動コイルと、上記マグネツ
トの磁界を検出するために上記一対の駆動コイル
の夫々の中心位置に上記マグネツトと対向して配
置される磁界検出素子と、該磁界検出素子からの
信号が供給され該信号に基いた信号を上記一対の
駆動コイルの夫々に供給するための駆動回路から
なることである。このような特徴ある構成によつ
て、リニアモータの可動部を構成する駆動コイル
部分がヨークの長さ方向の全長に亘つて常に一定
の力で移動せしめられるので、これをレコードプ
レーヤなどレコード盤の半径方向に定速度でトー
ンアームを駆動せしめるリニアトラツキングアー
ム機構に採用すれば、音溝に対するスタイラスの
トラツキング特性が向上するとともに、これを簡
単且つ安価な構成にて実現できるところから、実
用上頗る有益である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のリニアモータの斜視図、第2図
は同じく平面図、第3図は本発明にかかるリニア
モータの平面図、第4図は同じくマグネツトの磁
束分布を示す波形図、第5図は駆動回路図、第6
図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第7図は
同じく平面図、第8図はガイド機構の実施例を示
す平面図、第9図は同じく正面図、第10図は駆
動機構の実施例を示す一部切断正面図、第11図
は同じく側面図である。 9,29,38……ヨーク、13,21,2
2,43……マグネツト、17,18,33,3
4,41,42……駆動コイル、19,20……
磁界検出素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 長さ方向に磁束分布が正弦波状となるように
    N極およびS極が交互に着磁されたマグネツト
    と、該マグネツトに所定のギヤツプをおいて対向
    配置されたヨークと、上記マグネツトのN極とS
    極との着磁間隔をλとした場合に駆動コイル間隔
    が(n−1/2)λ(ただしnは自然数)に設定さ
    れ上記ヨーク上を一体的に摺動する一対の駆動コ
    イルと、上記マグネツトの磁界を検出するために
    上記一対の駆動コイルの夫々の中心位置に上記マ
    グネツトと対向して配置される磁界検出素子と、
    該磁界検出素子からの信号が供給され該信号に基
    いた信号を上記一対の駆動コイルの夫々に供給す
    るための駆動回路からなるリニアモータ。
JP14112478A 1978-11-17 1978-11-17 Linear motor Granted JPS5568869A (en)

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