JPS644424B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、リニヤモータや速度センサーなどの
直動電機に関するものである。

（従来の技術） 例えば、フロツピーデイスク装置においては、
ヘツドキヤリツジをフロツピーデイスクの半径方
向に直線的に移動させる必要があり、そのために
アクチユエーターが用いられている。第１１図は
この種従来のアクチユエーターの例を示してい
る。

従来の、たとえばリニヤモータは、第１１図に
示すように、箱形のヨーク１の上下内側にはそれ
ぞれ厚み方向に磁化された平板状の永久磁石２，
３が固着されており、これら永久磁石２，３の間
には駆動コイル４が配置され、この駆動コイル４
はヘツドキヤリツジ５と一体となるように連結さ
れている。ヘツドキヤリツジ５は一対の平行した
ガイドレール６（一方のみを示す）によつて支持
されていて、駆動コイル４に通電されて上記通電
方向に応じた向きの推力が駆動コイル４に生じる
と、駆動コイル４と共に移動体たるヘツドキヤリ
ツジ５がレール６に沿つて紙面に対して垂直方向
に直線的に移動させられるようになつている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このような従来のリニヤモータにあつ
ては、駆動コイル４に通電すると、紙面垂直方向
の推力を発生する他に、上下方向の推力も発生
し、振動が生じる。これは、図示の如く、永久磁
石２，３による磁束が中央部分と両側部分でその
方向が異なり、特に両側部分の磁束がさらに外方
に向かうように屈曲するため、駆動コイル４に働
くトルクの方向が上下方向になるものと考えられ
る。

また、このような現象は速度センサーとして用
いた場合にも生じる。即ち、第１２図及び第１３
図に示すような速度センサーにあつては、上記の
リニヤモータの場合と同様に永久磁石と上ヨーク
との間の磁束分布及び方向が非対称なため、発電
コイルに機械的な外乱振動が加わつた場合、第８
図イに示すように１トラツク毎の速度信号にノイ
ズが発生してしまい、このような信号を用いて、
リニヤモータ等を速度制御しようとすると、エラ
ーが発生してしまう。

（問題を解決するための手段） 本発明は、磁気回路の磁束方向を矯正して磁束
分布を均一化し、もつて磁気回路中に配置したコ
イルに対する悪影響を減少させるようにしたもの
であつて、厚み方向に磁化された平板状の主永久
磁石を磁束発生源とした磁気回路に平坦なコイル
を置き、このコイルが上記磁気回路中を直線的に
移動する直線電機において、主永久磁石のコイル
移動方向と平行な側面図に副永久磁石を設け、こ
の副永久磁石をコイル側に突出すると共に、副永
久磁石と主永久磁石との対面側磁極を同極に着磁
したものである。

（実施例） 第１図及び第２図において、フロツピーデイス
ク装置のシヤーシ２１には、デイスクケース２２
内に収納されたデイスク２３を回転駆動するため
の駆動用モータ（図示されず）が設けられるとと
もに、デイスク２３に情報信号を書込み又は読み
取るための磁気ヘツジ２５を保持した移動体たる
ヘツドキヤリツジ２６を直線的に移動させるリニ
ヤモータ２７が設けられている。デイスクケース
２２は基板上に固植された複数個の図示されない
支持位置決めピン上に位置決めされて載置される
ようになつている。

ケース２２内のデイスク２３のセンタリングハ
ブは上記モータによつて回転駆動されるチヤツキ
ングヘツド（図示されず）に載置され、さらにチ
ヤツキングヘツドに設けられた回転止め３１に、
上記センタリングハブに設けられた係合部３２が
係合し、もつて、駆動用モータが回転駆動される
ことによりデイスク２３が回転付勢されるように
なつている。

ヘツドキヤリツジ２６は一つのガイドバー３３
により２点で、今一つのガイドバー３４により１
点で支持され、これら二つのガイドバー３３，３
４に沿つてデイスク２３の半径方向に直線的に移
動できるようになつている。二つのガイドバー３
３，３４は丸棒状になつていて、その各両端部は
押さえ板３５によりシヤーシ２１に固定されてい
る。

リニヤモータ２７は、箱形のヨーク３６とこの
ヨーク３６の内側面に上下に固定された平板状の
主永久磁石３７，３８とこれらの主永久磁石３
７，３８の間隙内に配設された駆動コイル３９と
を有している。各主永久磁石３７，３８は厚さ方
向に着磁されてＮ極とＳ極が厚さ方向に形成され
ているが、各主永久磁石を長手方向に二分する線
を境にして磁極が互いに逆になるように、かつ、
上下の磁石は互いに異極同士が対向するように配
設されている。各主永久磁石３７，３８は磁束発
生源として所定の間隙をおいて上下に対向してお
り、ヨーク３６と共に磁気回路を構成している。

駆動コイル３９は、腕状の取付部材４０の先端
部に載置されており、ヨーク３６の窓孔３０を貫
いた取付部材４０がヘツドキヤリツジ２６に連結
されることにより、ヘツドキヤリツジ２６は駆動
コイル３９とともに直線移動するようになつてい
る。

ヘツドキヤリツジ２６の側部には位置情報記録
媒体４１が固着され、この媒体４１に近接対向し
て位置センサー４２が設けられている。位置情報
記録媒体４１は、例えば磁気的に位置情報が記録
され、この情報を磁気抵抗効果素子などにより検
出するようになつている。もつとも、位置情報の
記録検出は、そのほかの手段、例えば光学的な手
段などに代えても差支えない。媒体４１と位置セ
ンサー４２でなる位置検出部４３で得られる信号
によつて、磁気ヘツド２５の位置が制御され、磁
気ヘツド２５がデイスク２３の各トラツクに合致
して停止するようになつている。

リニヤモータ２７には駆動コイル３９の移動速
度を検出するための速度検出部４４が設けられて
いる。速度検出部４４は、一端がヘツドキヤリツ
ジ２６に連結された支持腕４５と、ケース２２に
添設したマグネツト４６と、磁性金属板からヨー
ク４７と、このヨーク４７とマグネツト４６との
間隙内に配置された平坦な検出コイル４８とを有
している。

リニヤモータの場合は、第１図乃至第４図に示
す如く、リニヤモータ２７の主永久磁石３７，３
８の側面側に副永久磁石５０を配設する。この副
永久磁石５０は、第１図に示すように駆動コイル
３９の移動方向を平行なヨーク３６の内面に添設
され、かつ主永久磁石３７，３８側に近傍の磁極
は、主永久磁石３７，３８の各対向面側の磁極と
同極に着磁されている。また、移動方向の磁極も
第１図に示すように、２分して同極としている。

一方、速度センサーの場合は、第１図、第２図
及び第５図に示す如く、速度検出部４４の主マグ
ネツト４６の側面側に副マグネツト５１を配設す
る。この副マグネツト５１は第１図のように検出
コイル４８の移動方向と平行なヨーク４７の内面
に主マグネツト４６と直角に添設され、かつ、主
マグネツト４６側の磁極は主マグネツト４６のコ
イル対向面側の磁極と同極に着磁されている。

リニヤモータ２７は、その駆動コイル３９に通
電することにより、電流の方向に対応した向きに
推力を生じヘツドキヤリツジ２６とともの磁気ヘ
ツド２５がデイスク２３の半径方向に移動する。
駆動コイル３９の移動とともに検出コイル４８も
ヨーク４７とマグネツト４６との間の間隙内を通
る磁束を切りながら移動するから、検出コイル４
８からは駆動コイル３９の移動速度に比例した電
圧信号が検出される。この検出信号は、位置検出
部４３が得られる位置信号とともに、図示されな
い制御及び駆動回路に入力され、この制御及び駆
動回路は上記各信号に基づてリニヤモータ２７を
所定の速度で所定の位置まで移動させるとともに
所定の位置に位置決めして停止させる。

このような動作をするとき、副永久磁石５０或
いは副マグネツト５１を設けることにより、第６
図に示す如く、主永久磁石３８から発生した磁束
が、副永久磁石５０を同極にすることによつて、
反発されて、図示左方への偏寄が阻止され、この
結果、磁束はコイル３９に対して直角に作用する
ように矯正される。副永久磁石５０がない場合
は、磁束は主永久磁石３８の右端に示されるよう
に、右方向に向つて屈曲する。従つて、駆動コイ
ル４に働くトルクの方向は、磁束が直角に作用す
ることによつて図面垂直方向のみとなり、上下方
向の振動は大幅に減少する。

第９図は、本発明の別の実施例を示しており、
主永久磁石６０の両側方に副永久磁石６１，６２
を配置し、主永久磁石６０の発生磁束の向きを整
えるようにしたものであり、第１０図は主永久磁
石６３と一体的に副永久磁石を鍵形に形成した本
発明のさらに別の実施例を示す。

（発明の効果） 副永久磁石を用いることにより、主永久磁石の
端部における磁束の向きが修正され、有効領域に
おける磁束が均一化され、リニヤモータの場合
は、第７図に破線で示すように、磁束分布の平坦
部Ａが広がり、磁束密度が均一化する。

速度センサーにおいては、外乱振動に対して影
響が少なくなり、第８図ロに示すように１トラツ
ク毎の発生電圧の減衰終期におけるノイズの発生
が減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す直動電機の
平面図、第２図は第１図の−断面図、第３図
はリニヤモータを示す断面図、第４図は、第３図
の−断面図、第５図は速度センサーを示す断
面図、第６図は主永久磁石から発生する磁束の向
きを示す図、第７図は、主永久磁石の磁束分布を
示す線図、第８図は、磁気デイスクの１トラツク
毎のヘツドキヤリツジの速度信号の発生状況を示
す線図、第９図は、本発明の別の実施例を示す直
動電機の断面図、第１０図は、本発明のさらに別
の実施例を示す断面図、第１１図は、従来のリニ
ヤモータの一例を示す断面図、第１２図は従来の
速度センサーの一例を示す断面図、第１３図は、
第１２図のＡ−Ａ断面図である。 ３７，３８，４６，６０，６３……主永久磁
石、３９，４８……コイル、５０，５１，５２，
５３，５４，６１，６２，６４……副永久磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 厚み方向に磁化された平板状の主永久磁石を
   磁速発生源とした磁気回路に平担なコイルを置
   き、このコイルが上記磁気回路中を直線的に移動
   する直動電機において、上記コイルの移動方向と
   平行な側面側に副永久磁石を設け、この副永久磁
   石を上記コイル側に突出すると共に、上記副永久
   磁石と上記主永久磁石との対面側磁極を同極に着
   磁したことを特徴とする直動電機。