JPS63161861A - 可動コイル型モ−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】 〔技術分野〕 この発明は主にローレンツ力によりトルクを発生する可
動コイル型モータに関するものである。

〔背景技術〕

板状の第１のヨークと、この第１のヨークの表面に並設
されて表面の磁極が相異なる平板状の一対の磁石と、こ
れらの磁石の磁極にギャップを介して対向配置された板
状の第２のヨークと、中心線が前記一対の磁石の境界部
に位置して前記第１のヨークおよび第２のヨークの対向
方向に軸線を存する回転軸と、この回転軸に設けられ前
記ギャップに配置されるとともに前記回転軸に対して略
対称な位置でかつ前記回転軸の径方向に平行な成分を有
する一対のトルク発生部がそれぞれ前記一対の磁石の磁
極に対向する可動コイルとを備えた可動コイル型モータ
が提案されている（たとえば特顎昭６０−２９８０３４
号）。

この可動コイル型モータによれば、一対の磁石により磁
束の方向の異なる位置に一対のトルク発生部を位置した
ため、ローレンツ力を受けて動作する可動コイルの動作
範囲が大きく、しがち安価でトルクの安定性がある。

しかしながら、この可動コイル型モータは、モータ外部
への漏洩磁束が大きいため、たとえばハードディスク装
置等の磁気ディスクや磁気ヘッド等への高密度実装が困
難となるという欠点があった。

また磁気式エンコーダが誤動作するため、使用が困難に
なるという欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、回転範囲が大きく、しがも安価でト
ルクの安定性があるとともに漏洩磁束を低減することが
できるフラット可動コイル型モータを提供することであ
る。

〔発明の開示〕

この発明の可動コイル型モータは、相対向する板状の第
１のヨークおよび第２のヨークと、前記第１のヨークの
前記第２のヨークに対向する対向面に並設されて表面の
磁極が互いに異なる平板状の第１の一対の磁石と、この
第１の一対の磁石に対向する対向面に並設されて表面の
磁極が互いに異なるとともに前記第１の一対の磁石に対
して異磁極同志が対向する第２の一対の磁石と、前記第
１のヨークおよび第２のヨークの縁部間に介在されて前
記第１のヨークおよび第２のヨークを磁気結合する７Ａ
３のヨークと、前記第１の一対の磁石と第２の一対の磁
石との間に位置した一対のトルク発生部を有する可動コ
イルとを備えたものである。

この発明の構成によれば、第１の一対の磁石および第２
の一対の磁石の間にトルク発生部を存する可動コイルを
位置したため、ローレンツ力を受けて動作する可動コイ
ルの動作範囲が大きく、しかも安価でトルクの安定性が
ある。また第３のヨークにより第１のヨークおよび第２
のヨークに磁気結合しているため、モータ周辺部への漏
洩磁束を極めて少なくすることができる。したがってた
とえば磁気ヘッド、磁気ディスク等に適用された場合こ
れらに与える悪影響がなく、また磁気式エンコーダを使
用することもできる。

実施例 この発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説
明する。すなわち、この可動コイル型モータは、相対向
する板状の第１のヨーク１および第２のヨーク７と、第
１のヨークｌの第２のヨーク７に対向する対向面に並設
されて表面の磁極Ｎ。

Ｓが互いに異なる平板状の第１の一対の磁石５゜６と、
この第１の一対の磁石２，３に対向する対向面に並設さ
れて表面の磁極Ｎ、Ｓが互いに異なるとともに第１の一
対の磁石２，３に対して異磁極同志が対向する。第２の
一対の磁石５．６と、第１のヨーク１および第２のヨー
ク７の縁部間に介在されて第１のヨークｌおよび第２の
ヨーク７を磁気結合する第３のヨーク８Ａ〜８Ｄと、第
１の一対の磁石２．３と第２の一対の磁石５，６との間
に位置した一対のトルク発生部９．１０を有する可動コ
イル１１とを備えている。

前記第１のヨークｌと第２のヨーク７とはいずれも平板
状の磁性体でプレス加工により形成され、非磁性体のス
ペーサ１４〜１７により連結されている。スペーサ１４
．１５は雄ねし部１４ａ、１５ａを各々第２のヨーク７
のねじ穴７ａ、７ｂに挿入ししめつけ固定される。雌ね
じ部１４ｂ、１５ｂには第１のヨーク１の貫通孔１ａ、
ｌｂを貫通して挿入されるヨーク固定ねじ１８ａ、１８
ｂがしめつけられる。スペーサ１６．１７は貫通孔１６
ａ。

１７ａを有している。第１のヨークｌおよび第２のヨー
ク７の中央部には段部１ｄ、７ｄをもつ孔ｌｃ、７ｃが
設けられており、これらの孔１ｃ。

７Ｃを貫通する形で回転軸１４が軸受１２，１３に支持
されて位置する。軸受１２は孔ＩＣの段部１ｄに収納保
持される。軸受１３は軸受収納体１９の孔部１９ａに収
納保持される。軸受収納体１９は円筒部１９ｂとつば部
１９ｃとでなり、つば部１９ｃが第２のヨーク７の孔７
Ｃの段部７ｄに収納保持され、円筒部１９ｂの端部を第
２のヨーク７より外方に突出させてモータ位置決め用の
突部１９ｄとしている。２０は軸受１２，１３にスラス
ト方向の予圧を与える波形ワッシャである。

前記第１の一対の磁石２．３は各々半円形のリング状の
平板をなし、一つの略円板形をなすよう並設されるとと
もに、厚さ方向に着磁されて表面に異なる磁極Ｎ、Ｓが
現れるようにしている。また第１の一対の磁石２，３と
同構造の第２の一対の磁石５．６が第１の一対の磁石２
．３に対向するように第２のヨーク７に設けられ、対向
する第１の一対の磁石２．３の組と第２の一対の磁石５
゜６の組は互いに異磁極Ｎ、　Ｓが対向するようにして
いる。このため磁路は第１図のように磁石３の磁掻Ｎ→
ギャップ４−磁石６→第２のヨーク７−磁石５→ギャッ
プ４−磁石２−第１のヨーク７−磁石３の磁極Ｓとなり
磁束φが流れる。

第３のヨーク８Ａ〜８Ｄはいずれも薄板の磁性体で形成
され、プラスチック製のフレーム２１の収納部２１８〜
２１ｄに収納される。フレーム２１は４隅に孔２１ｅ〜
２１ｈを有しこれらの孔２１８〜２１ｈに前記スペーサ
１４〜１７が収納される。

第１のヨークｌおよび第２のヨーク７間にフレーム２１
が組み立てられたとき、第３のヨーク８Ａ〜８Ｄは各々
の側縁が第１のヨーク１および第２ヨーク７に接触して
磁気的に結合する。

可動コイル１１は、第４図に示すように、半円弧状に曲
成された一対のコイルｌｌａ、ｌｌｂからなり、これら
が樹脂ｌｉｅによりモールドされ、各々のトルク発生部
９同志、トルク発生部１０同志が接近するように配置さ
れて全体として、略円板状をなすように構成している。

そして可動コイル１１はギャップ４内に位置し、回転軸
１４に対して略対称位置にあるトルク発生部９，１０が
互いに異なる磁極Ｎ、　　Ｓに位置するように配置され
ている。すなわち、トルク発生部９が磁石３．６間に位
置しまたトルク発生部ｌＯが磁石２．５間に位置し、ト
ルク発生部９，１０がそれぞれ逆向きの磁束Φに鎖交す
る。また可動コイル１１にトルク発生部９，１０に互い
に反対向きの電流が流れるように１ｌｌｌ電することに
より、トルク発生部９゜ｌＯに反対向きのローレンツ力
が発生し、可動コイル１１が回転トルクを受けて回転す
ることとなこの可動コイル１１の中央孔ｌｉｄに回転軸
１４が貫通して連結され、回転軸１４に可動コイル１１
からのトルクを伝達している。ねじ２２は可動コイル１
１の回転角度を規制するためのものであり、第２のヨー
ク７の雌ねじ７ｅに締結されると、第１図に示すように
、その先端部２２ａが可動コイルブロック１１の樹脂に
よる凹所ｌｉｅに位置する。凹所ｌｉｅは所要のコイル
回転角度分だけ形成さているため、この部分で回転角度
規制が行われる。なお、第１のヨーク１および第２のヨ
ーク７に設けられた凸部１ｅ、ｉｆおよび７Ｆ、７ｇは
、第１の一対の磁石２．３および第２の一対の磁石５．
６の位置規制を行うためのものである。

第１のヨーク１の第１の一対の磁石２．３と反対側に延
出した回転軸１４に磁気式エンコーダの構成部品である
磁気ドラム２３が取付けられている。以下に磁気式エン
コーダ部の構成について説明する。磁気ドラム２３の表
面部２３ａには磁極Ｎ、　　Ｓが周方向に多極＠磁され
た信号書込面がある。これらの磁極Ｎ、Ｓの信号は、表
面部２３ａと微小ギャップを介して対向配置さた磁気抵
抗素子２４により検出される。検出された電気信号はフ
レキシブルプリント回路板２５を通じて集積回路チップ
２６ａ等の電気部品を実装した増幅回路部２６に送られ
る。増幅回路部２６は基板２７にねし２７ａにより固定
され、さらに支柱２８ａ。

２８ｂ等の複数の支柱により、第１のヨークｌの背面部
に取付けられる。

可動コイルエ１の端末のリード線１１ｆは、第３図に示
すように、回転軸１４の上半部に加工された溝部１４ａ
を通って外部へ引き出され、プラスチック類の内側ホル
ダ３０の２つのスリット３０ａ。

３０ｂに圧入された端子ピン３１３．３１ｂの一端に半
田付けされる。内側ホルダ３０は小径部３０ｃと大径部
３０ｄとからなり、小径部３０ｃは、回転軸１４の端部
に設けられた孔１４ｂに挿入固着されている。

２９は外側ホルダであり、孔２９ａと、大径部２９ｂ、
小径部２９ｃおよび大径部２９ｂの一部に設けられたス
リット部２９ｄとからなり、小径部２９ｃは、前記基板
２７の中央孔部２７ａに挿入固着されている。３２は渦
巻状のフレキシブルな給電用のプリント回路板であり、
表面に２本の回路が印刷されている。プリント回路板３
２の内端は端子ビン３１ａ、３１ｂに半田付は固定され
、プリント基板３２の外周端は外側ホルダ２９のスリッ
ト部２９ｄに差し込まれると共に、前記増幅回路部２６
に延設され、増幅回路部２６の一部に半田付は固定され
る。そして回転軸１４の所定角度範囲の回転にあわせて
、渦巻状のプリント回路板３２が閉したり開いたりする
ものである。３３は磁気式エンコーダ部に取り付けられ
たカバーである。

この実施例によれば、第１の一対の磁石２．３および第
２の一対の磁石５．６の間にトルク発生部９．１０を有
する可動コイル１１を位置したため、ローレンツ力を受
けて動作する可動コイル１１の動作範囲が大きく、しか
も安価でトルクの安定性がある。また第３のヨーク８八
〜８Ｄにより第１のヨーク１および第２のヨーク７に磁
気結合しているため、モータ周辺部への漏洩磁束を極め
て少なくすることができる。したがってたとえば磁気ヘ
ッド、磁気ディスク等に適用された場合これらに与える
悪影響がなく、また磁気式エンコーダを使用することも
できる。したがって、この可動コイル型モータをハード
ディスク装置に適用した場合、ハードディスク装置に接
近させ高密度実装が可能となりハードディスク装置全体
を小型にすることができる。また磁気式エンコーダを使
用した場合、光学式エンコーダに比較して安価で耐環境
性の高い利点が得られる。

また、この実施例は、第１ヨークｌおよび第２ヨーク７
をプレス加工により形成したため、安価になる。たとえ
ば第７図に示すような構造と比較すると、ヨーク１０１
，１０２の各々をカップ状の形状にする必要があるとと
もに、周端部に嵌合部１０３を形成する必要がある。ま
たモータ位置決め用の突部を形成するための軸受収納部
１０４が一体に形成されていたため、ヨーク１０１，１
０２共、簡単なプレス加工では加工できず、ｋ　ｈａ、
構造、または切削加工等が必要となり極めて高価な部品
となる。

また軸受収納体１９の突部１９ｄはモータ回転中心の取
付は位置決め用に用いられるため非常に高い寸法精度が
要求され、旋盤加工で加工する必要があるが、第２のヨ
ーク７と分離しているため旋盤加工も容易であり加工コ
ストが下がる。

さらに可動コイル１１のリード線１１ｆは渦巻状のフレ
キシブルな給電用のプリント回路板３２に接続されてい
るため、機械的なくり返し寿命も極めて長く、リード線
部の信頼性が高い。

〔発明の効果〕

この発明の可動コイル型モータによれば、第１の一対の
磁石および第２の一対の磁石の間にトルク発生部を有す
る可動コイルを位置したため、ローレンツ力を受けて動
作する可動コイルの動作範囲が大きく、しかも安価でト
ルクの安定性がある。

また第３のヨークにより第１のヨークおよび第２のヨー
クに磁気結合しているため、モータ周辺部への漏洩磁束
を極めて少なくすることができる。

したがってたとえば磁気ヘッド、磁気ディスク等に適用
された場合これらに与える悪影響がなく、また磁気式エ
ンコーダを使用することもできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明一実施例の第４図１−Ｔ線断面図、第
２図は分解斜視図、第３図は第４図■−■線断面図、第
４図は第３閤ＩＶ−ｒ’／線断面図、第５図は第３図Ｖ
−Ｖ線断面図、第６図は増幅回路部分の分解斜視図、第
７図は比較例の断面図である。 １・・・第１のヨーク、２．３・・・第１の一対の磁石
、５．６・・・第２の一対の磁石、７・・・第２のヨー
ク、８八〜８Ｄ・・・第３のヨーク、９．１０・・・ト
ルク発生部、１１・・・可動コイル 第４図 第３図 第５図 手続主甫正でＪ　（自発） 昭和６２年０２月２０日 昭和６１年特　許　願第３１４２６９号２、発明の名称 可動コ・イル型モーク ３、補正をする者 羽生との関係　　出願人 ４、代理人 ７、補正の内容

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対向する板状の第１のヨークおよび第２のヨー
   クと、前記第１のヨークの前記第２のヨークに対向する
   対向面に並設されて表面の磁極が互いに異なる平板状の
   第１の一対の磁石と、この第１の一対の磁石に対向する
   対向面に並設されて表面の磁極が互いに異なるとともに
   前記第１の一対の磁石に対して異磁極同志が対向する第
   ２の一対の磁石と、前記第１のヨークおよび第２のヨー
   クの縁部間に介在されて前記第１のヨークおよび第２の
   ヨークを磁気結合する第３のヨークと、前記第１の一対
   の磁石と第２の一対の磁石との間に位置した一対のトル
   ク発生部を有する可動コイルとを備えた可動コイル型モ
   ータ。
2. （２）前記第１のヨークおよび第２のヨークは平板をプ
   レス加工することにより形成し、第１のヨークおよび第
   ２のヨークの間に複数のスペーサを設置することにより
   、前記第１のヨークおよび第２のヨークの間隔を確保し
   た特許請求の範囲第（１）項記載の可動コイル型モータ
   。
3. （３）前記第３のヨークは複数の薄板であり、前記第３
   のヨークの各々はプラスチック製のフレームに収納され
   て前記フレームが前記第１のヨークおよび第２のヨーク
   の間に介在されている特許請求の範囲第（１）項記載の
   可動コイル型モータ。
4. （４）前記可動コイルは回転軸に支持され、前記第１の
   ヨークおよび第２のヨークに前記回転軸を支持する軸受
   を有し、さらに前記軸受の一方は第１のヨークまたは第
   ２のヨークの外面に突出するモータ位置決め用の突部を
   有する軸受収納体を介在している特許請求の範囲第（１
   ）項記載の可動コイル型モータ。
5. （５）前記可動コイルは回転軸に支持され、前記回転軸
   と固定側との間に渦巻き状のフレキシブルな給電用のプ
   リント回路板が架設され、前記可動コイルのリード線の
   端末が前記プリント回路板の内端に接続されている特許
   請求の範囲第（１）項記載の可動コイル型モータ。