JPS6292757A - ボイスコイルモ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、磁気ディスク等の磁気記録媒体に磁気ヘッ
ドを位置決めするヘッド位置決め装置等、各種アクチュ
エータとして多用されるボイスコイルモータの改良に係
り、特に可動コイルを配置する空隙内の磁束重度の均一
範囲を広げることにより小型化を可能としたボイスコイ
ルモータに関する。

（従来の技術） アクチュエータとして（史用されるボイスコイルモータ
として第８図に示すような構成が知られている。すなわ
ち、空隙（１）をおいて対向する一対の板状継鉄（２ａ
）　（２ｂ）の各対向面に異磁極（Ｎ、Ｓ＋ｋ）を並べ
て一対の板状永久磁石（３ａ）　（３ａ’）および（３
ｂ）　（３ｂ′）を配置する。これら板状永久磁石（３
ａ）　（３ａ　’　）および（３ｂ）　（３ｂ’）は互
いに空隙（１）を介して異磁極を対向配置して磁界を形
成し、該空隙（１）内に配置する四辺形の偏平状可動コ
イル（４）を図中矢印方向に直線移動させる。（５）は
板状継鉄（２ａ）　（２ｂ）を所定空隙（１）をおいて
支持する非磁性支持部材である。

（発明が解決しようとする問題点） このような構成において空隙（１）内に形成される＆ｆ
界は、通常第１０図に示すような波状の磁束分布となり
、可動コイル（４）の可動範囲（以下、コイルストロー
ク）は、それぞれ最高磁束密度の９０〜９５％程度の磁
束密度を有する範囲（図中りにて示す）に限定される。

また、可動コイル（４）のコイルピッチ（リ　も並列す
る板状永久磁石の各中心距離と略同程度にする必要があ
る。

第９図において磁束密度分布の状況をさらに詳細に説明
すると、理想的には矩形波状の磁束密度分布が望ましい
が、第８図の構成では第９図の破線（イ）で示す如く極
性が変化する部分における立上がりがゆるやかな曲線と
なり均一磁界の範囲を狭め、それに伴い可動コイル（４
）のコイルストロークを短くする。

第８図においては並列する一対の板状永久磁石（３ａ〕
と（３ａ′）、および（３ｂ）と（３ｂ　’　）間に間
隙（６）をおいて配置する構成を示したが、これら間隙
（６）を零とした場合も第９図の二点鎖線（ロ）で示す
磁束密度分布を示し、上記と同様な問題を有している。

すなわち、均一磁界の範囲が狭いため小型化が困難であ
り、必要なコイルストロークを得るためには可動コイル
のコイルピッチ（讐）を広くすることとなり、可動コイ
ルの軽量化をｉＪｌなうだけでなく、コイル発熱を考Ｉ
Ｃすると望ましい構成とは言い難いものがあった。

本発明は上記問題点を解決し、可動コイルを配置する空
隙内の磁束密度の均一範囲を広げることにより、小型化
を達成するボイスコイルモータの提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、その実施例図面第１〜７図に示す如く、空隙
（１）をおいて対向する板状継鉄（２）の少なくとも一
方の対向面に異磁極を並べて板状永久磁石（３）を配置
し、前記空隙（１）内に可動コイル（４）を配置してな
る磁気回路のボイスコイルモータを改良したもので、第
１図〜第５図に示す発明は、曲記板状永久磁石（３）の
間に、該板状永久磁石の磁化方向と直角方向に磁化され
た補助永久磁石（７）が配置される。

第６図に示す発明は、前記板状永久磁石（３）の間およ
び可動コイル移動方向の両端に、該永久磁石の磁化方向
と直角方向に磁化された補助永久磁石（７）が配置され
る。

第７図に示す発明は、前記板状永久ｔｉ石（３）の間お
よび可動コイル移動方向の両端並びに可動コイル移動方
向に直角の両端に、該永久磁石の磁化方向と直角方向に
磁化された補助永久磁石（７）を配置する例である。

本発明において補助永久磁石（７）の形状、材質、磁気
特性等は板状永久磁石の形状、材・質、磁気特性および
空隙寸法等を考慮して選定するものとする。

（作　用） 上記構成のボイスコイルモータは、空隙（１）内の磁束
密度分布が第９図に実線（ハ）で示す如く、理想とする
矩形波状に近づき、均一磁界の範囲が拡大する。このよ
うに均一磁界の範囲が拡大されることにより、可動コイ
ルのコイルストロークを長くすることが可能となり、ま
た従来のボイスコイルモータと同一コイルストロークを
得る場合には小型化を達成すことができ、さらに可動コ
イルのコイルピッチ（−）（第１図（ロ）参照）を小さ
くすることも可能なため、実質的に磁界外に位置するコ
イル部分を短くでき、コイルの発熱量を低減することが
できる。

また、補助永久磁石（７）を板状永久磁石（３）の可動
コイル移動方向の両端に設けることにより、均一磁界の
範囲を一層拡大することができる。

さらに、補助永久磁石（７）を板状永久磁石（３）の可
動コイル移動方向の両端および可動コイル移動方向と直
角方向の両端に設けることにより、均−ｍ界の範囲の拡
大とともに、磁界強度を向上することができる。

（実施例） 第１図（イ）（ロ）は本発明の一実施例を示すもので、
一対の板状継鉄（２ａ）　（２ｂ）を空隙（１）をおい
て対向させ、各対向面に異磁極（Ｎ、Ｓ極）を並べて各
一対の板状永久磁石（３ａ）　（３ａ　’　）および（
３ｂ）（３ｂ　’　）を配置する。これらの板状永久磁
石（３ａ）（３ａ　’　）および（３ｂ）　（３ｂ　’
　”）は互いに空隙（１）を介して異磁極を対向配置す
るとともに、各々並列配置する板状永久磁石（３ａ）　
（３ａ　′）間に補助永久磁石（７ａ）を、板状永久磁
石（３ｂ）　（３ｂ　”）間に補助永久磁石（７ｂ）を
配置する。ここで、各板状永久磁石は図中垂直方向に磁
化されているのに対し、補助永久磁石はそれと直角の方
向、すなわち図中水平方向に磁化される。また板状永久
磁石（３ａ）の空隙と対向する面（上面）の磁極と該板
状永久磁石の端面に当接する補助永久磁石の当接面の磁
極を同一とする。例えば第１図（イ）において、板状。

永久磁石（３ａ）の空隙と対向する面の磁極はＳ極であ
り、該板状永久磁石（３ａ）の端面に当接する補助永久
磁石（７ａ）の当接面磁極もＳ極である。

（４）は空隙（１）内に配置され図中矢印方向に移動す
る四辺形の偏平状可動コイルであり、また（５）は板状
継鉄（２ａ）　（２ｂ）を支持する非磁性支持部材であ
る。

第２図〜第５図は本発明の他の実施例を示すもので、何
れも第１図のボイスコイルモータと同様な作用、効果を
有する。

第２図のボイスコイルモータは、第１図で説明した本発
明のボイスコイルモータを多段に積層一体化した構成で
、空隙（１）内に配置された可動コイル（４ａ）　（４
ｂ）が、それぞれ独立して図中矢印方向に直線移動する
。

なお（２ａ）　（２ｂ）　（２ｃ）は板状継鉄、（３ａ
）　（３ａ　′）　。

（３ｂ）　（３ｂ’）　、　（３ｃ）　（３ｃ’）およ
び（３ｄ）　（３ｄ’）は板状永久磁石、（７ａ）　（
７ｂ）　（７ｃ）および（７ｄ）は補助永久磁石である
。

第３図のボイスコイルモータは、空隙（１）をおいて対
向する一対の板状継鉄（２ａ）　（２ｂ）の一方の対向
面にのみ板状永久磁石（３ａ）　（３ａ　’　）と補助
永久磁石（７ａ）を配置した構成を示す、この構成では
、一対の板状継鉄（２ａ）　（２ｂ）は効率的な磁路を
形成するため垂直継鉄（２ｃ）により磁気的に一体結合
している。

第４図のボイスコイルモータは、可動コイル（４）のコ
イルストロークが長い場合の構成を示すもので、空隙（
１）をおいて対向する一対の板状継鉄（２ａ）（２ｂ）
の各対向面に、それぞれ補助永久磁石（７ａ）　（７ｂ
）を介して多数の板状永久磁石（３ａ）　（３ｂ）　（
図示例では各対向面に３個の補助永久磁石と４個の板状
永久磁石）を並列配置したものである。

第５図（イ）（ロ）のボイスコイルモータは、可動コイ
ル（４）が空隙（１）内にて図中矢印方向に揺動する、
いわゆるロータリータイプのボイスコイルモータを示し
、一対の板状継鉄（２ａ）　（２ｂ）の各対向面に扇形
の板状永久磁石（３ａ）　（３ａ　′）および（３ｂ）
　（３ｂ’）を配置するとともに、該各永久磁石間に補
助永久磁石（７ａ）　（７ｂ）を配置する。なお、（８
）。

（８）は一対の板状継鉄（２ａ）　（２ｂ）を所要空隙
（１）をおいて支持する非磁性支持部材である。

これら第２図〜第６図に示す何れのボイスコイルモータ
の構成においても、並列配置する板状永久磁石と補助永
久磁石との磁化方向および極性は、第１図に示す実施例
と同様である。

また、第６図のボイスコイルモータは、前記第１図で説
明した本発明ボイスコイルモータにおいて、板状永久磁
石（３ａ）　（３ａ’）、（３ｂ）　（３ｂ゛）の間と
可動コイル移動方向の両端に、該板状永久磁石の磁化方
向と直角方向に磁化された補助永久磁石（７ａ）　（７
ｂ）　、　（７，）　（７，）を配置して、均一磁界範
囲をさらに拡大した例である。

第７図のボイスコイルモータ（図においては磁石配置の
みを示す）は、前記第１図で説明した本発明ボイスコイ
ルモータにおいて、板状永久磁石（３ａ）　（３ａ　’
　）の間と可動コイル移動方向の両端、さらに板状永久
磁石（３ａ）　（３ａ’）の可動コイル移動方向と直角
方向の両端にも、該板状永久磁石（３ａ）　（３ａ　’
　）の磁化方向と直角方向に磁化された補助永久磁石（
７ａ）　、（Ｌ）　（Ｌ＞、　（７ｚ）　（７□）（Ｌ
Ｈ７□）を配置することにより、均−磁界範囲の一層の
拡大とともに磁界強度の向上をはかった例である。

（発明の効果） 以トに説明したように、本発明のボイスコイルモータは
、特に可動コイルを配置する空隙内の磁束密度の均一範
囲を広げることにより、小型化が可能という所期の目的
を完全に達成するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）は本発明のボイスコイルモータの一
例の要部を模式的に示す正面図および平面図。第２図な
いし第４図および第６図は本発明の１ζイスコイルモー
タの他の実施例で何れも要部を模式的に示す正面図。第
５図（イ）（ロ）も本発明のボイスコイルモータの一実
施例で、要部を模式的に示す正面図と平面図。第７図も
本発明のボイスコイルモータの他の実施例で、要部を模
式的に示す平面図。第８図は従来のボイスコイルモータ
の一例の要部を模式的に示す正面図。第９図・はボイス
コイルモータの磁気回路の空隙内の磁束密度分布曲線。 第１０図はボイスコイルモータの磁気回路の空隙内の４
ｆｆ界を示す曲線である。 ■　空隙、２．板状継鉄、３・板状永久６１石、４、可
動コイル、７．７．．７□　：補助永久磁石出願人　　
住友特殊金属株式会社 出願人　　日本電信電話株式会社。 代理人弁１士　　生　形　元　重“ 代理人弁理士　　吉　１）正　二　　□′第　　２　　
図 第　　３　　図 第　　１　　図 （イ） （ロ） 第６図 第７図 第　　４　　図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）空隙をおいて対向する板状継鉄の少なくとも一方
   の対向面に異磁極を並べて配置する板状永久磁石の間に
   、該板状永久磁石の磁化方向と直角方向に磁化された補
   助永久磁石を配置し、前記空隙内に可動コイルを配置し
   てなる磁気回路を有することを特徴とするボイスコイル
   モータ。
2. （２）空隙をおいて対向する板状継鉄の少なくとも一方
   の対向面に異磁極を並べて配置する板状永久磁石の間お
   よび可動コイル移動方向の両端に、該板状永久磁石の磁
   化方向と直角方向に磁化された補助永久磁石を配置し、
   前記空隙内に可動コイルを配置してなる磁気回路を有す
   ることを特徴とするボイスコイルモータ。
3. （３）空隙をおいて対向する板状継鉄の少なくとも一方
   の対向面に異磁極を並べて配置する板状永久磁石の間お
   よび可動コイル移動方向の両端並びに可動コイル移動方
   向と直角方向の両端に、該板状永久磁石の磁化方向と直
   角方向に磁化された補助永久磁石を配置し、前記空隙内
   に可動コイルを配置してなる磁気回路を有することを特
   徴とするボイスコイルモータ。