JPH0591710A - Linear motor for swing operation - Google Patents
Linear motor for swing operationInfo
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- JPH0591710A JPH0591710A JP921992A JP921992A JPH0591710A JP H0591710 A JPH0591710 A JP H0591710A JP 921992 A JP921992 A JP 921992A JP 921992 A JP921992 A JP 921992A JP H0591710 A JPH0591710 A JP H0591710A
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Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置にお
ける磁気ヘッド位置決め用などに用いられる高精度のス
イング動作用リニアモータに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-accuracy swing motion linear motor used for positioning a magnetic head in a magnetic disk device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、上記のような用途にはボイスコイ
ルモータ、あるいはパルスモータが用いられて来た。ま
た、最近の3.5吋、2.5吋クラスの小形磁気ディスク装置
用としては、小形の要求を満たすものとして円弧状に動
作するボイスコイルモータや、可動磁石形モータが発表
されている。後者の代表的なものは特開昭63-277457に
示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a voice coil motor or a pulse motor has been used for the above applications. In addition, for small 3.5-inch and 2.5-inch class small-sized magnetic disk devices, voice coil motors that move in an arc shape and movable magnet type motors have been announced as those that meet the requirements for small size. A representative of the latter is shown in JP-A-63-277457.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
円弧状に動作するボイスコイルモータや、可動磁石形モ
ータは、トルク発生部が軸の一方のみにおかれているた
め高トルクを得るには問題があった。また、トルク発生
部が軸の周りに均等に分布していないために、軸に不均
一な力が加わり、振動を生じるなどの問題があった。こ
の点の解決をはかった発明として、たとえば特開昭62ー
268350がある。しかし薄形化という点では、なお不十分
であった。本発明の目的は、このような観点から、十分
に大きなトルクを得ることができ、かつ軸受にかかるト
ルクを極力小さく、平均化することをはかった薄型構造
のリニアモータを提供することである。However, in the voice coil motor and the movable magnet type motor, which operate in an arc shape as described above, the torque generating portion is provided only on one side of the shaft, so that high torque can be obtained. Had a problem. Further, since the torque generating portions are not evenly distributed around the shaft, there is a problem that a non-uniform force is applied to the shaft to cause vibration. As an invention aimed at solving this point, for example, JP-A-62-
There are 268350. However, it was still insufficient in terms of thinning. From this point of view, an object of the present invention is to provide a linear motor having a thin structure capable of obtaining a sufficiently large torque, minimizing the torque applied to the bearing, and averaging the torque.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明においては、回転
動作は行わないにも拘らず、回転形偏平DCモータと類
似の構成を採用した。これによって、トルクを発生する
箇所が増加し、十分なトルクが得られるとともに、発生
するトルクは軸の周りに均一に生じるため、軸を放射方
向の一方に引っ張るなどの有害な力の発生を防止するこ
とが可能となった。回転動作を継続させる必要がなく、
トルクリップルへの配慮は不要であるため、電機子コイ
ルの推力発生部の数は界磁用磁石の磁極数と一致させ、
構造簡易化のため、必要トルクが得られる範囲内でなる
べく小さい偶数とすることとした。また、大きいトルク
を得るためには、電機子側、界磁側ともヨークを付加す
ることが必要であるが、回転子にヨークを含ませてしま
うことは、慣性能率の点で好ましくないため、ヨークは
回転させない構造とした。According to the present invention, a structure similar to that of the rotary flat DC motor is adopted although the rotary operation is not performed. As a result, the number of torque generating points increases, sufficient torque is obtained, and the generated torque is evenly generated around the shaft, preventing harmful forces such as pulling the shaft in one radial direction. It became possible to do. It is not necessary to continue the rotation operation,
Since it is not necessary to consider the torque ripple, the number of thrust generating parts of the armature coil should match the number of magnetic poles of the field magnet.
In order to simplify the structure, we decided to use an even number that is as small as possible within the range where the required torque is obtained. Further, in order to obtain a large torque, it is necessary to add a yoke to both the armature side and the field side, but including the yoke in the rotor is not preferable from the viewpoint of inertia ratio, The yoke has a structure that does not rotate.
【0005】[0005]
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。 (実施例1)図1は本発明の第1の実施例を示す図であ
る。図において、1は可動電機子コイル基板、11〜14は
その上に配置された4個の扇形コイルである。また2は
固定界磁ヨーク、21〜24はその上におかれた4個の磁
石、3はもう1個の固定界磁ヨークである。可動電機子
は、図では省略したが軸受によって回転できるように支
持され、両面から若干の空隙をもって固定界磁ヨークに
挟まれている。界磁ヨークと電機子との回転方向に関す
る相対位置は、ほぼ図のとおりとする。従って4個のコ
イルの放射方向の部分は、磁石により生じた軸方向下向
き、あるいは上向きの磁界中におかれる。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. (Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a movable armature coil substrate, and 11 to 14 are four fan-shaped coils arranged thereon. Reference numeral 2 is a fixed field yoke, 21 to 24 are four magnets placed thereon, and 3 is another fixed field yoke. Although not shown in the drawing, the movable armature is rotatably supported by bearings, and is sandwiched by fixed field yokes from both sides with a slight gap. The relative positions of the field yoke and the armature in the rotation direction are approximately as shown in the figure. Therefore, the radial portions of the four coils are placed in the axially downward or upward magnetic field produced by the magnet.
【0006】いま、外部からの電源によって4個のコイ
ル夫々に、矢印のように電流を流すと、たとえば磁石21
による下向きの磁界中におかれた、コイル11および12の
放射方向の部分は、フレミングの左手の法則に従って図
において左方向に力を発生するため、電機子を時計方向
に回転させようとする。他のコイルの放射方向の部分も
同様であって、何れも電機子を時計方向に回転させよう
とするトルクを発生する。電機子コイルの放射方向の部
分が、界磁用永久磁石の隣接磁極との境界部まで達する
と発生トルクは零となり、それ以上は回転しない。言葉
を換えていえば、図示した方向の電流を電機子コイルに
流すとコイル11および13の下面には見かけ上N極が、ま
たコイル12および14の下面には見かけ上S極が発生する
ので、吸引力によって電機子は時計方向に回転し、コイ
ル11が磁石21と重なる位置まで移動して停止する。Now, when a current is supplied to each of the four coils by an external power source as shown by arrows, for example, the magnet 21
The radial portions of the coils 11 and 12 placed in the downward magnetic field due to generate a force to the left in the figure according to Fleming's left-hand rule, thus attempting to rotate the armature clockwise. The same applies to the radial portions of the other coils, and each produces a torque that attempts to rotate the armature clockwise. When the radial part of the armature coil reaches the boundary with the adjacent magnetic pole of the field permanent magnet, the generated torque becomes zero and the armature coil does not rotate further. In other words, when an electric current in the direction shown is applied to the armature coils, an apparent north pole is generated on the lower surfaces of the coils 11 and 13, and an apparent south pole is generated on the lower surfaces of the coils 12 and 14. The attraction force causes the armature to rotate clockwise, and the coil 11 moves to a position where it overlaps with the magnet 21 and stops.
【0007】またもし、図1のごとき初期位置におい
て、各コイルに電流を図示と反対方向に流したとする
と、電機子は(同様の考え方によって)反時計方向に回
転する。このような構成のものの公知例としては、特公
平2-4072(特開昭60-239971)がある。しかし同例におい
ては、磁極数=コイル数×2としているのに対し、本実
施例は、磁極数=コイル数である。このようにコイル数
を2倍とし、その代わりに巻数(コイル当り)を1/2
とすることによって、各コイルのインダクタンスの合計
値を約1/2とすることができ、かつコイルの最外径、
最内径を同じにした場合には推力発生部の長さを大きく
とれることによって、約15%の推力増加をはかることが
出来る。したがって本実施例は、応答性、発生トルクの
点でより優れた構造のものである。If, in the initial position as shown in FIG. 1, a current is applied to each coil in a direction opposite to that shown in the drawing, the armature rotates (in the same way) in the counterclockwise direction. A publicly known example of such a structure is Japanese Patent Publication No. 2-4072 (JP-A-60-239971). However, in the same example, the number of magnetic poles = number of coils × 2, whereas in the present embodiment, the number of magnetic poles = number of coils. In this way, the number of coils is doubled, and the number of turns (per coil) is halved instead.
As a result, the total value of the inductance of each coil can be reduced to about 1/2, and the outermost diameter of the coil,
If the inner diameter is the same, the thrust can be increased by about 15% by increasing the length of the thrust generating part. Therefore, the present embodiment has a structure superior in responsiveness and generated torque.
【0008】(実施例2)図2は、本発明の第2の実施
例を示す。図において1″は可動電機子基板、11〜14は
その上に配置された、印刷配線法により形成された、平
面上に多数回巻かれた薄形電機子コイルである。また、
2および3は固定界磁ヨークであって、それぞれ磁石21
〜24、および31〜34が取付けられている。磁石31および
33の下面にはN極、磁石32および34の下面にはS極が現
れるように取付けられており、それぞれ磁石21〜24と対
向して下向き、および上向きの磁界を交互に発生する。
電機子は磁極面の間に、若干の空隙を保って回転可能に
支持される。(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the figure, 1 "is a movable armature substrate, and 11 to 14 are thin armature coils arranged thereon, which are formed by a printed wiring method and are wound many times on a plane.
2 and 3 are fixed field yokes, which are magnets 21
~ 24, and 31-34 are installed. Magnet 31 and
An N pole is attached to the lower surface of 33 and an S pole is attached to the lower surfaces of the magnets 32 and 34 so as to face the magnets 21 to 24, respectively, and generate downward and upward magnetic fields alternately.
The armature is rotatably supported with a slight air gap between the pole faces.
【0009】コイルに矢印方向に電流を流すと、電機子
は時計方向に回転し、また矢印と反対方向に電流を流す
と、電機子は反時計方向に回転する。動作原理は、実施
例1の場合と全く同様である。本実施例の場合も、電機
子はコイル11が磁石21,31の間に挟まれる位置と、コイ
ル12が磁石21,31の間に挟まれる位置との間の範囲、す
なわち最大90度の間でスイング動作を行うことができ
る。スイング角度をこのように大きくする必要のない場
合は、ストッパーを設けるとか、駆動電流を制御してや
ればよい。本実施例の場合は電機子コイルが永久磁石の
間に挟まれた構造であるため、コイルのおかれる磁界が
強く、スペースの小さい薄型コイルを用いても十分なト
ルクを発生できる点が特徴である。When a current is applied to the coil in the direction of the arrow, the armature rotates clockwise, and when a current is applied in the direction opposite to the arrow, the armature rotates counterclockwise. The operating principle is exactly the same as that of the first embodiment. Also in the case of this embodiment, the armature has a range between the position where the coil 11 is sandwiched between the magnets 21 and 31 and the position where the coil 12 is sandwiched between the magnets 21 and 31, that is, a maximum of 90 degrees. You can swing with. When it is not necessary to increase the swing angle in this way, a stopper may be provided or the drive current may be controlled. In the case of this embodiment, the armature coil is sandwiched between the permanent magnets, so that the magnetic field placed on the coil is strong and sufficient torque can be generated even if a thin coil with a small space is used. is there.
【0010】(実施例3)図3は、本発明の第3の実施
例を示す。図において1は固定電機子ヨーク、11、12、1
3および14はその上に配置された、印刷配線法により形
成された、平面上に多数回巻かれた薄形電機子コイルで
ある。同じ構成の固定電機子ヨーク1′、電機子コイル
11'、12'、13'、14'が上面に対称に配置される。2は可
動子であって、21、22、23、24は着磁磁石部である。図
示の磁極は上面に現れたものを示しており、この下面に
はそれぞれ反対の磁極が存在している。可動子は僅かの
空隙をもって固定電機子に挟まれ、回転可能に支持され
る。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a fixed armature yoke, 11, 12, 1
Reference numerals 3 and 14 denote thin armature coils disposed on the thin armature coil, which are formed by the printed wiring method and are wound a large number of times on a plane. Fixed armature yoke 1 ′ and armature coil having the same structure
11 ', 12', 13 ', 14' are symmetrically arranged on the upper surface. Reference numeral 2 is a mover, and reference numerals 21, 22, 23 and 24 are magnetizing magnet portions. The magnetic poles shown are those that appear on the upper surface, and opposite magnetic poles are present on the lower surface. The mover is sandwiched between fixed armatures with a slight gap and is rotatably supported.
【0011】いまコイル11、12、13、14および11'、1
2'、13'、14'に矢印の方向に電流を流すと、コイル11、
13あるいは12、14の表面(上面)にはそれぞれS極、あ
るいはN極が、またコイル11'、13'あるいは12'、14'の
表面(下面)にはそれぞれN極、あるいはS極が現れ
る。したがって可動子は時計方向に力を受け回転する。
電流方向を図示と反対にすると可動子は反時計方向に回
転する。本実施例のごとき構造のものは、4極であるた
め直径が小さいにも拘らず充分なトルクを得ることがで
き、また可動部に対して電気配線を必要としないため信
頼性が高い。Now the coils 11, 12, 13, 14 and 11 ', 1
When a current is applied to 2 ', 13', 14 'in the direction of the arrow, the coil 11,
An S pole or an N pole appears on the surface (upper surface) of 13 or 12, 14 and an N pole or an S pole appears on the surface (lower surface) of the coils 11 ', 13' or 12 ', 14', respectively. . Therefore, the mover receives a force in the clockwise direction and rotates.
When the current direction is opposite to that shown, the mover rotates counterclockwise. The structure as in this embodiment has four poles, so that a sufficient torque can be obtained despite its small diameter, and it does not require electric wiring for the movable part, so it is highly reliable.
【0012】[0012]
【発明の効果】以上述べたように本発明によればトルク
が十分に大きく、かつ軸受の周りに平均化されている、
スイング動作用リニアモータを得ることができ、ディス
ク装置の信頼性向上を達成することができる。As described above, according to the present invention, the torque is sufficiently large and is averaged around the bearing,
It is possible to obtain a linear motor for swing operation, and it is possible to improve reliability of the disk device.
【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.
1 電機子ヨーク 1' 電機子ヨーク 1″ 電機子コイル基板 11 電機子コイル 12 電機子コイル 13 電機子コイル 14 電機子コイル 11' 電機子コイル 12' 電機子コイル 13’電機子コイル 14’電機子コイル 2 界磁ヨーク 3 界磁ヨーク 21 界磁用永久磁石 22 界磁用永久磁石 23 界磁用永久磁石 24 界磁用永久磁石 31 界磁用永久磁石 32 界磁用永久磁石 33 界磁用永久磁石 34 界磁用永久磁石 1 Armature Yoke 1 ′ Armature Yoke 1 ″ Armature Coil Board 11 Armature Coil 12 Armature Coil 13 Armature Coil 14 Armature Coil 11 ′ Armature Coil 12 ′ Armature Coil 13 ′ Armature Coil 14 ′ Armature Coil 2 Field yoke 3 Field yoke 21 Field permanent magnet 22 Field permanent magnet 23 Field permanent magnet 24 Field permanent magnet 31 Field permanent magnet 32 Field permanent magnet 33 Field permanent Magnet 34 Field permanent magnet
Claims (3)
間隔で交互に配置した板状界磁用永久磁石と、これに対
向する極数に等しい個数の平面状の電機子コイルとから
なり、一方を固定子、他方を回転可能な可動子としたこ
とを特徴とするスイング動作用リニアモータ。1. A permanent magnet for a plate-shaped field magnet, in which an even number of magnetic poles are alternately arranged at substantially equal intervals around a rotation axis, and a planar armature coil whose number is equal to the number of poles facing the permanent magnet. A linear motor for swing operation, characterized in that one is a stator and the other is a movable element.
電機子コイルはこれらの磁石に挟まれるように位置し、
可動コイル形であることを特徴とする請求項1記載のス
イング動作用リニアモータ。2. A pair of field permanent magnets are provided,
The armature coil is positioned so as to be sandwiched between these magnets,
The swing operation linear motor according to claim 1, wherein the linear motor is of a moving coil type.
のが2組設けられており、界磁用永久磁石はこれに挟ま
れるように位置し、可動磁石形であることを特徴とする
請求項1記載のスイング動作用リニアモータ。3. The armature coil is provided with two sets arranged on a yoke, and the permanent magnet for field is positioned so as to be sandwiched between them, and is of a movable magnet type. Item 1. A linear motor for swing operation according to item 1.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18845691 | 1991-07-29 | ||
JP3-188456 | 1991-07-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0591710A true JPH0591710A (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=16224026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP921992A Pending JPH0591710A (en) | 1991-07-29 | 1992-01-22 | Linear motor for swing operation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0591710A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7030518B2 (en) | 2002-08-09 | 2006-04-18 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Position-control stage with onboard linear motor |
US7091636B2 (en) | 2004-05-24 | 2006-08-15 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Position-control stage system |
US7202584B2 (en) | 2004-05-21 | 2007-04-10 | Nippon Thompson Co. Ltd. | Position-control stage system |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP921992A patent/JPH0591710A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7030518B2 (en) | 2002-08-09 | 2006-04-18 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Position-control stage with onboard linear motor |
US7202584B2 (en) | 2004-05-21 | 2007-04-10 | Nippon Thompson Co. Ltd. | Position-control stage system |
US7091636B2 (en) | 2004-05-24 | 2006-08-15 | Nippon Thompson Co., Ltd. | Position-control stage system |
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