專(zhuān)利名稱(chēng)：音圈電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于磁盤(pán)裝置的磁頭定位音圈電動(dòng)機(jī)在磁盤(pán)裝置中，為了將磁頭定位在規(guī)定的磁道，歷來(lái)廣泛使用音圈電動(dòng)機(jī)。近年來(lái)，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的小型、高性能化的進(jìn)展，要求磁盤(pán)裝置能做到小型、大容量和高速處理。為了滿足這些要求，磁道的高密度化、高速·高精度定位技術(shù)非常重量，對(duì)于音圈電動(dòng)機(jī)的要求也嚴(yán)格起來(lái)。
圖25是傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)。
傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)由相對(duì)設(shè)置的一對(duì)軛鐵1、固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵2、設(shè)置在由軛鐵1和永久磁鐵2形成的磁隙內(nèi)且圍繞軸承5轉(zhuǎn)動(dòng)自如的扇形可動(dòng)線圈3、及與可動(dòng)線圈3連接的磁頭架4組成。
一旦向扇形可動(dòng)線圈3輸入規(guī)定的驅(qū)動(dòng)電流，根據(jù)弗來(lái)明左手定律，在可動(dòng)線圈3中產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，可動(dòng)線圈3圍繞軸承5沿箭頭A方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使磁頭架4以軸承5為中心沿箭頭B的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由此使裝載在磁頭架4前端的磁頭6向與可動(dòng)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向移動(dòng)以定位。
然而，傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)在用高速驅(qū)動(dòng)進(jìn)行磁頭的定位時(shí)，存在因磁頭架4的振動(dòng)導(dǎo)致的定位精度低下的問(wèn)題，成為阻礙磁盤(pán)裝置實(shí)現(xiàn)高密度記錄的主要原因。
關(guān)于這一點(diǎn)，以下用圖26來(lái)說(shuō)明。
一旦使電流流到扇形的可動(dòng)線圈3，由永久磁鐵2和軛鐵1形成的磁回路的磁場(chǎng)就使可動(dòng)線圈3的半徑方向延伸部產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力F。由于這些合力，就在軸承5的周?chē)a(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，并控制可動(dòng)線圈3的電流，這樣來(lái)將磁頭6定位。
這時(shí)，在軸承5上包含轉(zhuǎn)矩T在內(nèi)施加約2F的徑向負(fù)荷。為了進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)，一旦高速切換可動(dòng)線圈3的通電方向，作用于軸承5上的徑向負(fù)荷的方向也會(huì)相應(yīng)變化，結(jié)果，磁頭架4就沿箭頭D的方向振動(dòng)。
作用于軸承5上的徑向負(fù)荷的方向與磁頭6定位時(shí)的移動(dòng)方向C基本平行，故因徑向負(fù)荷而產(chǎn)生的磁頭架4的振動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致磁頭6的定位精度低下，造成窄磁道的跟蹤精度惡化，阻礙記錄密度的提高。
磁盤(pán)裝置要求磁頭6高速且高精度地定位。然而，使用傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)，在用高速驅(qū)動(dòng)對(duì)磁頭6定位時(shí)，會(huì)因磁頭架4的振動(dòng)導(dǎo)致定位精度降低，成為阻礙磁盤(pán)裝置實(shí)現(xiàn)高密度記錄的主要原因。
以下再用圖25詳細(xì)說(shuō)明這一現(xiàn)象。一旦使電流流入扇形線圈3，永久磁鐵2與軛鐵1形成的磁回路的磁場(chǎng)就會(huì)使線圈3的半徑方向延伸部產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力F。這些合力就使軸承5周?chē)a(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂凭€圈3的電流，來(lái)對(duì)磁頭6定位。這時(shí)，在軸承5上包含轉(zhuǎn)矩T在內(nèi)施加約2F的徑向負(fù)荷。為了進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)，一旦以速切換線圈3的通電方向，作用于軸承5的徑向負(fù)荷也相應(yīng)地變化，結(jié)果，磁頭架4沿箭頭D的方向振動(dòng)。作用于軸承5的徑向負(fù)荷2F的方向與磁頭6定位時(shí)的移動(dòng)方向C基本平行，故因徑向負(fù)荷2F而產(chǎn)生的磁頭架4的振動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致磁頭6的定位精度低下。
本發(fā)明正是為了解決上述問(wèn)題，目的在于提供一種擺動(dòng)式音圈電動(dòng)機(jī)，可在支承磁頭的磁頭架等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件移動(dòng)之際，不使徑向負(fù)荷作用于轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的軸承等構(gòu)件的條件下高速且高精度地將旋轉(zhuǎn)構(gòu)件定位。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)是使多個(gè)線圈在半徑方向延伸部的開(kāi)口角方向相互不同，使線圈產(chǎn)生的合力只成為轉(zhuǎn)動(dòng)方向的力偶，而不會(huì)產(chǎn)生成為振動(dòng)原因的徑向負(fù)荷。
另外通過(guò)使多個(gè)線圈的大小不同，且在較大線圈的空芯部設(shè)置較小的線圈，可以減少線圈的軸向厚度，實(shí)現(xiàn)裝置的小型化和薄型化。
另外，使多個(gè)線圈在半徑方向延伸部的開(kāi)口角的方向相互不同，具有可選擇性地切換通電方向組合的切換裝置，且可適應(yīng)磁頭架的高速移動(dòng)。
另外，本音圈電動(dòng)機(jī)的層疊設(shè)置的線圈形狀為同一形狀，且將引出線被引出的線圈端面之間互為相對(duì)地層疊設(shè)置。
采用上述結(jié)構(gòu)，在層疊設(shè)置的線圈之間，包括引出線的結(jié)構(gòu)在內(nèi)均為同一形狀。即，由于線圈的規(guī)格為同一種類(lèi)，故可提高生產(chǎn)效率，降低成本。
另外，本音圈電動(dòng)機(jī)將第1、第2空芯線圈的半徑方向延伸部的設(shè)置角度互為不同地設(shè)置，且使第2空芯線圈與前述轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間的距離小于第1空芯線圈的距離，雖然第1、第2空芯線圈的形狀不同，但可改善性能。
另外本音圈電動(dòng)機(jī)使第1、第2空芯線圈的厚度不同，或?qū)⒌?、第2空芯線圈的至少一部分做成大致同心狀，使第1、第2空芯線圈的形狀基本相同，且能改善性能。
另外，本音圈電動(dòng)機(jī)將層疊的第1、第2空芯線圈中至少一個(gè)的規(guī)定區(qū)域經(jīng)軸向加壓壓縮后使之塑性變形，或是選擇線圈的材料，以減薄層疊時(shí)的總厚度，則更有利于加工。
本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有隔著規(guī)定空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；裝載在以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件上且設(shè)置在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、同時(shí)具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的多個(gè)線圈，在對(duì)各線圈以規(guī)定方向通電時(shí)，為了使上述多個(gè)線圈的前述半徑方向延伸部產(chǎn)生的合力成為對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，而使半徑方向延伸部的開(kāi)口角方向互為不同，并使其沿旋轉(zhuǎn)中心軸方向?qū)盈B設(shè)置。
采用上述結(jié)構(gòu)，在使支承磁頭的磁頭架等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件移動(dòng)之際，一旦對(duì)線圈以規(guī)定方向通電，由于產(chǎn)生對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，故徑向負(fù)荷不會(huì)作用于轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的軸承等構(gòu)件，不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，可以使轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)，在譬如將磁頭安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的前端等時(shí)，可以將該磁頭高速且高精度地進(jìn)行定位。另外，當(dāng)在磁盤(pán)裝置中使用該音圈電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于不會(huì)增加線圈在磁盤(pán)裝置中所占的面積，故可避免阻礙磁盤(pán)裝置的小型化。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有隔著規(guī)定空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；裝載在以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件上且設(shè)置在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、同時(shí)具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的多個(gè)線圈，在對(duì)各線圈沿規(guī)定方向通電時(shí)，為了使上述多個(gè)線圈的前述半徑方向延伸部產(chǎn)生的合力成為對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，而使半徑方向延伸部的開(kāi)口角方向互為不同地設(shè)置，且多個(gè)線圈的大小互為不同，同時(shí)至少比任一個(gè)線圈大的線圈具有空芯部，在具有較大空芯部的線圈的空芯部設(shè)置較小的線圈。
采用上述結(jié)構(gòu)，在使支承磁頭的磁頭架等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件移動(dòng)時(shí)，一旦對(duì)線圈在規(guī)定方向通電，由于在對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方向垂直的方向產(chǎn)生力偶，故徑向負(fù)荷不會(huì)作用于轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的軸承等構(gòu)件，不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，可以使轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)，在譬如將磁頭安裝于轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的前端等時(shí)，可以將該磁頭高速且高精度地進(jìn)行定位。另外，當(dāng)在磁盤(pán)裝置中使用該音圈電動(dòng)機(jī)時(shí)，由于不會(huì)增加線圈在磁盤(pán)裝置中所占的面積，故可避免阻礙磁盤(pán)裝置的小型化。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有隔著規(guī)定空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；裝載在以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件上且設(shè)置在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、同時(shí)具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的多個(gè)線圈，并且將上述多個(gè)線圈設(shè)置成其半徑方向延伸部的開(kāi)口角方向互為不同，將可選擇地切換向多個(gè)線圈的通電方向組合的通電方向切換裝置與至少1個(gè)線圈連接。
采用上述結(jié)構(gòu)，在使支承磁頭的磁頭架等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件移動(dòng)時(shí)，對(duì)線圈在規(guī)定方向通電，徑向負(fù)荷不會(huì)作用于轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的軸承等構(gòu)件，不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，可以在與轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方向垂直的方向產(chǎn)生力偶，對(duì)磁頭高精度地進(jìn)行定位，不僅如此，通過(guò)利用通電方向切換裝置改變對(duì)線圈的通電方向，還可使作為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的磁頭架高速移動(dòng)。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、且有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的設(shè)置角度互為不同的多個(gè)可動(dòng)線圈，將前述可動(dòng)線圈在軸向互為層疊，同時(shí)將該可動(dòng)線圈做成互為相同的形狀。
采用上述結(jié)構(gòu)，可以用同一種生產(chǎn)設(shè)備(繞線機(jī)等的規(guī)格)生產(chǎn)各種線圈。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)在半徑方向延伸部的規(guī)定區(qū)域形成可動(dòng)線圈的引出線，且使前述引出線被引出的前述線圈的端面之間互為相對(duì)地將前述線圈層疊設(shè)置。
采用上述結(jié)構(gòu)，不僅可以用同一種生產(chǎn)設(shè)備(繞線機(jī)等的規(guī)格)生產(chǎn)各種線圈，而且可在層疊設(shè)置的線圈總厚度不增加的狀態(tài)下形成引出線部。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)沿軸向?qū)盈B設(shè)置的第1、第2空芯線圈，第1空芯線圈的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心呈大致放射形狀，第2空芯線圈的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部以不同于第1空芯線圈的半徑方向延伸部的設(shè)置角度設(shè)置，且第2空芯線圈與前述轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間的距離小于第1空芯線圈的該距離。
采用這種結(jié)構(gòu)，可以減少與連接第2空芯線圈靠轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)半徑方向延伸部的導(dǎo)線部交鏈的磁通量。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)沿軸向?qū)盈B設(shè)置的第1、第2空芯線圈，第1空芯線圈的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心呈大致放射形狀，第2空芯線圈的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部以不同于第1空芯線圈的半徑方向延伸部的設(shè)置角度設(shè)置，且第2空芯線圈的軸向厚度小于第1空芯線圈的軸向厚度。
采用上述結(jié)構(gòu)，從第1空芯線圈和第2空芯線圈產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力相同，它們的合力只成為對(duì)磁頭移動(dòng)方向垂直的方向的力偶。即，不會(huì)對(duì)軸承部產(chǎn)生助振力。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)且有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的設(shè)置角度互為不同的多個(gè)可動(dòng)線圈，將前述可動(dòng)線圈沿前述轉(zhuǎn)動(dòng)的軸向互為層疊設(shè)置，同時(shí)在前述可動(dòng)線圈中，連接至少一個(gè)線圈的半徑方向延伸部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)的導(dǎo)線部相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心而呈大致同心狀。
采用上述結(jié)構(gòu)，在線圈中，連接至少一個(gè)線圈的半徑方向延伸部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)的導(dǎo)線部相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心而呈大致同心狀，可以將線圈更靠近轉(zhuǎn)動(dòng)中心設(shè)置。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵；在前述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由前述永久磁鐵和前述軛鐵形成的磁隙內(nèi)且有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的設(shè)置角度互為不同的多個(gè)可動(dòng)線圈，將前述可動(dòng)線圈沿軸向互為層疊設(shè)置，同時(shí)在層疊設(shè)置的前述可動(dòng)線圈中，對(duì)至少一個(gè)規(guī)定區(qū)域沿前述轉(zhuǎn)動(dòng)的軸向經(jīng)加壓壓縮后使之塑性變形。
采用上述結(jié)構(gòu)，層疊時(shí)的總厚度可以小于各線圈的總厚度。
另外本發(fā)明的音圈電動(dòng)機(jī)的線圈材料為含有鋁成分的材料，便于進(jìn)行塑性加工。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖。
圖2是該實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖3說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖4是說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作的模式圖。
圖5是本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖。
圖6是該實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖7說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖8表示本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)。
圖9表示該實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)。
圖10表示該實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)。
圖11表示該實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)。
圖12是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)4的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖。
圖13是該實(shí)施形態(tài)4的音圈電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖14是該實(shí)施形態(tài)4的線圈的立體圖。
圖15說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)4的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖16是說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)4的音圈電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的模式圖。
圖17是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)5的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖。
圖18是該實(shí)施形態(tài)5的音圈電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖19是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)6的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖。
圖20說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)6的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖21是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)7的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖。
圖22是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)8的音圈電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
圖23是該實(shí)施形態(tài)8的線圈的立體圖。
圖24是說(shuō)明該實(shí)施形態(tài)8的線圈結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖25是傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)的立體圖。
圖26說(shuō)明傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖27說(shuō)明傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖28是說(shuō)明傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)動(dòng)作的模式圖。
以下結(jié)合圖1～圖24說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
(實(shí)施形態(tài)1)圖1是本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖，圖2是剖視圖。圖中虛線表示作為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的磁頭架14及軸承15的外形線。
如圖1和圖2所示，由2個(gè)線圈51、52構(gòu)成的線圈組13以線圈51、52沿軸承15軸向?qū)盈B設(shè)置的狀態(tài)裝載在磁頭架14上，以軸承15的旋轉(zhuǎn)中心軸O為中心向箭頭A的方向沿永久磁鐵12(61表示S極，62表示N極)的表面轉(zhuǎn)動(dòng)。而且產(chǎn)生線圈51驅(qū)動(dòng)力的2個(gè)半徑方向延伸部51a、51b所形成的開(kāi)口角θ1的方向與產(chǎn)生線圈52驅(qū)動(dòng)力的2個(gè)半徑方向延伸部52a、52b所形成的開(kāi)口角θ2的方向互為不同(本實(shí)施形態(tài)中開(kāi)口方向互為相反，即線圈51向旋轉(zhuǎn)中心軸O一側(cè)開(kāi)口，線圈52則向與旋轉(zhuǎn)中心軸O相反的一側(cè)開(kāi)口)。另外，電流沿箭頭i1、i2所示的方向(見(jiàn)圖3)流入線圈51、52。
一對(duì)軛鐵11與該線圈組13隔著規(guī)定的間隙設(shè)置在線圈組13的上下方，在下側(cè)軛鐵11的靠線圈52一側(cè)的面上固定著永久磁鐵12，構(gòu)成磁回路。本實(shí)施形態(tài)是只在下側(cè)軛鐵11上設(shè)置永久磁鐵，當(dāng)然也可以在上側(cè)軛鐵11上設(shè)置永久磁鐵，或是在兩個(gè)軛鐵11上都設(shè)置永久磁鐵。
以下用圖3和圖4說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。圖3中的N、S分別表示在永久磁鐵12上磁化的磁極。在圖3中，箭頭i1、i2分別表示流入線圈51、52的電流方向，箭頭f1、f2分別表示線圈51、52產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，箭頭F表示f1和f2的合力，O表示軸承15的旋轉(zhuǎn)中心軸。圖4是表示整體動(dòng)作的模式圖，箭頭T表示在軸承15周?chē)a(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
一旦在箭頭i1方向向上側(cè)線圈51通電、在箭頭i2方向向下側(cè)線圈52通電，由于永久磁鐵12與軛鐵11構(gòu)成的磁回路的磁場(chǎng)作用，在上側(cè)線圈51的半徑方向延伸部51a、51b產(chǎn)生圖3中箭頭方向的驅(qū)動(dòng)力f1，而在下側(cè)線圈52的半徑方向延伸部52a、52b產(chǎn)生圖3中箭頭方向的驅(qū)動(dòng)力f2。作為線圈組13整體，驅(qū)動(dòng)力f1、f2的合力、即力F就在線圈組13的各個(gè)半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b產(chǎn)生。
如圖4所示，在線圈組13的各個(gè)半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b產(chǎn)生的合力F只是成為對(duì)裝載在磁頭架14前端的磁頭16的移動(dòng)方向D垂直的方向的力偶，故在軸承15上只產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)中心O周?chē)霓D(zhuǎn)矩T，而不產(chǎn)生徑向負(fù)荷。由于軸承15上不產(chǎn)生徑向負(fù)荷，故磁頭架14不會(huì)振動(dòng)，結(jié)果是提高了磁頭16的定位精度。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)通過(guò)將具有半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b的2個(gè)線圈51、52設(shè)置成開(kāi)口角的方向互為不同，且在半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b產(chǎn)生的合力F只成為對(duì)作為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的磁頭架14所支承的磁頭16的移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，故可避免磁頭架14振動(dòng)，可使磁頭16的定位精度高于傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)。
另外，由于將2個(gè)線圈51、52在厚度方向(沿著旋轉(zhuǎn)中心軸O的方向)層疊設(shè)置，故線圈組13在磁盤(pán)裝置中所占的面積(沿著旋轉(zhuǎn)中心軸O的方向俯視時(shí)的面積)不會(huì)增加，不會(huì)阻礙裝置的小型化。即，在將線圈橫向并排設(shè)置時(shí)，會(huì)產(chǎn)生線圈占有面積增加的問(wèn)題，但采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生這類(lèi)問(wèn)題。
另外，以上所述是設(shè)置上側(cè)線圈51和下側(cè)線圈52這2個(gè)線圈的場(chǎng)合，但線圈的個(gè)數(shù)并不限于2個(gè)，也可以旋轉(zhuǎn)中心軸O方向?qū)盈B設(shè)置3個(gè)或4個(gè)線圈(未圖示)，在這些線圈的半徑方向延伸部產(chǎn)生的合力只成為對(duì)磁頭架14和磁頭16的移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，即使采用這種結(jié)構(gòu)，線圈組在磁盤(pán)裝置中所占的面積也不會(huì)增加，不會(huì)阻礙裝置的小型化。
(實(shí)施形態(tài)2)圖5是本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的音圈電動(dòng)機(jī)的俯視圖，圖6是剖視圖。圖中的虛線表示作為旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的磁頭架14及軸承15的外形線。
如圖5和圖6所示，在磁頭架14上裝載著線圈組17，并以軸承15的旋轉(zhuǎn)中心軸O為中心在箭頭A方向沿永久磁鐵2的表面轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈組17由均具有空芯部的大型空芯線圈53和小型空芯線圈54構(gòu)成，小型空芯線圈54設(shè)置在大型空芯線圈53的空芯部?jī)?nèi)的空間。
另外，大型空芯線圈53的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的2個(gè)半徑方向延伸部53a、53b所形成的開(kāi)口角θ1的方向與小型空芯線圈54的產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的2個(gè)半徑方向延伸部54a、54b所形成的開(kāi)口角θ2的方向互為不同(本實(shí)施形態(tài)中開(kāi)口方向互為相反，即大型空芯線圈53向與旋轉(zhuǎn)中心軸O相反的一側(cè)開(kāi)口，小型空芯線圈54向旋轉(zhuǎn)中心軸O一側(cè)開(kāi)口)。另外，大型空芯線圈53和小型空芯線圈54沿箭頭i1、i2所示的方向(見(jiàn)圖7)使電流流通。
與該線圈組17隔著規(guī)定間隙的一對(duì)軛鐵11設(shè)置在線圈組17的上下方，在下側(cè)軛鐵11的靠線圈組17一側(cè)的面上固定著永久磁鐵12，構(gòu)成磁回路。本實(shí)施形態(tài)是只在下側(cè)軛鐵11上設(shè)置永久磁鐵，當(dāng)然也可以在上側(cè)軛鐵11上設(shè)置永久磁鐵，或是在兩個(gè)軛鐵11上都設(shè)置永久磁鐵也不會(huì)有損本發(fā)明的效果。
以下用圖7和圖4說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。一旦在箭頭i1方向向大型空芯線圈53通電、在箭頭i2方向向小型空芯線圈54通電，在大型空芯線圈53的半徑方向延伸部53a、53b產(chǎn)生圖7中箭頭方向的驅(qū)動(dòng)力f1，另外，在小型空芯線圈54的半徑方向延伸部54a、54b產(chǎn)生圖7中箭頭方向的驅(qū)動(dòng)力f2。作為線圈組17整體，驅(qū)動(dòng)力f1、f2的合力、即力F就在線圈組17的各個(gè)半徑方向延伸部53a、53b、54a、54b產(chǎn)生。
如圖4所示，在線圈組17的各個(gè)半徑方向延伸部53a、53b、54a、54b產(chǎn)生的合力F只是成為對(duì)裝載在磁頭架14前端的磁頭16的移動(dòng)方向D垂直的方向的力偶，故在軸承15上只產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)中心O周?chē)霓D(zhuǎn)矩T，而不產(chǎn)生徑向負(fù)荷。由于軸承15上不產(chǎn)生徑向負(fù)荷，故磁頭架14不會(huì)振動(dòng)，結(jié)果是提高了磁頭16的定位精度。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)通過(guò)將具有半徑方向延伸部53a、53b、54a、54b的大型空芯線圈53和小型空芯線圈54設(shè)置成開(kāi)口角的方向互為不同，且在半徑方向延伸部53a、53b、54a、54b產(chǎn)生的合力F只成為對(duì)作為轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的磁頭架14所支承的磁頭16的移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，故可避免磁頭架14振動(dòng)，可使磁頭16的定位精度高于傳統(tǒng)的音圈電動(dòng)機(jī)。
另外，由于在大型空芯線圈53的空芯部?jī)?nèi)設(shè)置小型空芯線圈54，故線圈組17在磁盤(pán)裝置中所占的面積不會(huì)增加，而且線圈組17的軸向厚度也不會(huì)增大，故可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化·薄型化。另外，由于可以在不增加線圈組17的軸向厚度的狀態(tài)下設(shè)置大型空芯線圈53和小型空芯線圈54，故永久磁鐵12和軛鐵11所構(gòu)成的磁回路的空隙距離縮短，磁阻也減小，故可以增大與線圈組17交鏈的磁通，可以增大在線圈組17中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
另外，以上說(shuō)明的是在大型空芯線圈53的空芯部?jī)?nèi)設(shè)置小型空芯線圈54，當(dāng)然也可將比小型空芯線圈54更小的線圈設(shè)置在小型空芯線圈54的空芯部?jī)?nèi)，在這種場(chǎng)合，最小的線圈可有也可沒(méi)有空芯部(未圖示)。
(實(shí)施形態(tài)3)圖8～圖11說(shuō)明本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
在圖8和圖9中，51、52是有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的開(kāi)口角方向互為不同、且在轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向?qū)盈B設(shè)置的線圈，12是永久磁鐵，以上均與圖1、圖2的結(jié)構(gòu)相同。與圖1～圖3所示結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，在該音圈電動(dòng)機(jī)上，連接著可以選擇性地切換向各線圈51、52通電方向組合的通電方向切換裝置(未圖示)，如圖9所示，可以使流入下側(cè)線圈52的電流方向與圖8所示的相反，使相同方向的電流流入2個(gè)線圈51、52。即，本實(shí)施形態(tài)可以根據(jù)動(dòng)作狀態(tài)用前述通電方向切換裝置有選擇地切換圖8和圖9所示的線圈的通電方向組合。
以下作詳細(xì)說(shuō)明。
圖8表示磁頭架14定位動(dòng)作時(shí)線圈51、52的動(dòng)作，表示向2個(gè)線圈51、52沿互為相反的方向i1、i2通電后的狀態(tài)。它與圖3是相同的動(dòng)作，在軸承上只產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)中心O周?chē)霓D(zhuǎn)矩T，而不產(chǎn)生徑向負(fù)荷。由于軸承15上不產(chǎn)生徑向負(fù)荷，故磁頭架不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，結(jié)果是可提高磁頭的定位動(dòng)作精度。
圖9表示磁頭架查找時(shí)線圈51、52的動(dòng)作，表示向2個(gè)線圈51、52沿相同方向i3、i4通電后的狀態(tài)。在各線圈51、52的半徑方向延伸部產(chǎn)生圖中向下的驅(qū)動(dòng)力F。這樣可比圖8中向線圈51、52互為反向通電時(shí)得到更大的轉(zhuǎn)矩T，可以使磁頭高速移動(dòng)。
如上所述，用通電方向切換裝置改變線圈51、52的通電方向組合，可以實(shí)現(xiàn)具有不同特征的多個(gè)動(dòng)作，故可以有選擇地分別使用，以充分發(fā)揮這些動(dòng)作的特征，這就是本實(shí)施形態(tài)的特點(diǎn)。即，在要求磁頭高精度定位、而不需要太大轉(zhuǎn)矩的跟蹤動(dòng)作的場(chǎng)合，用圖8所示的互為反向的通電組合分別驅(qū)動(dòng)線圈51、52。而在只要求磁頭高速移動(dòng)、且需要較大轉(zhuǎn)矩的查找動(dòng)作的場(chǎng)合，就用圖9所示的相同方向的通電組合分別驅(qū)動(dòng)線圈51、52。
另外，即使是與圖5、圖6相同的結(jié)構(gòu)，用通電方向切換裝置(未圖示)來(lái)切換大型空芯線圈53和小型空芯線圈54的通電方向組合，也能得到與上述相同的效果。
以下用圖10和圖11進(jìn)行說(shuō)明。
圖10表示沿互為反向的方向i1、i2通電時(shí)的動(dòng)作，在軸承15上只產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)中心軸O周?chē)霓D(zhuǎn)矩T，而不產(chǎn)生徑向負(fù)荷。由于軸承15上不產(chǎn)生徑向負(fù)荷，故磁頭架不會(huì)振動(dòng)，結(jié)果是能夠?qū)崿F(xiàn)磁頭的高精度定位動(dòng)作，可以實(shí)現(xiàn)最適于跟蹤動(dòng)作的音圈電動(dòng)機(jī)。
另一方面，圖11表示沿相同方向i7、i8通電時(shí)的動(dòng)作，這樣能比圖10的大型空芯線圈53和小型空芯線圈54互為反向通電的場(chǎng)合得到更大的轉(zhuǎn)矩T，可以使磁頭高速移動(dòng)。從而，可以實(shí)現(xiàn)最適于查找動(dòng)作的音圈電動(dòng)機(jī)。
如上所述，通過(guò)根據(jù)動(dòng)作狀態(tài)用通電方向切換裝置有選擇地切換圖10和圖11的通電方向組合，可以高速移動(dòng)磁頭，并且高精度定位。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)3能根據(jù)跟蹤動(dòng)作、查找動(dòng)作等動(dòng)作狀態(tài)來(lái)選擇性地切換流入2個(gè)線圈(線圈51、52或大型空芯線圈53和小型空芯線圈54)的電流方向組合，以符合目的動(dòng)作狀態(tài)的最佳動(dòng)作來(lái)驅(qū)動(dòng)音圈電動(dòng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)比過(guò)去更加高速且更高精度的磁頭定位。
(實(shí)施形態(tài)4)圖12～圖15表示實(shí)施形態(tài)4。
在圖12及圖13中，磁頭架14以轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸O為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支承在軸承15上。可動(dòng)線圈13由成對(duì)的2個(gè)第1、第2空芯線圈51、52構(gòu)成，第1、第2空芯線圈51、52沿軸承15的軸向?qū)盈B設(shè)置，且一體地支承在磁頭架14上。
產(chǎn)生第1、第2空芯線圈51、52的驅(qū)動(dòng)力的各2個(gè)半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b所形成的開(kāi)口角θ均為大致60度。在該可動(dòng)線圈13的上下側(cè)，與可動(dòng)線圈13隔著規(guī)定間隙設(shè)置一對(duì)軛鐵11a、11b，下側(cè)軛鐵11b的靠前述可動(dòng)線圈13一側(cè)的面上固定著永久磁鐵12，構(gòu)成磁回路。
圖14是層疊的可動(dòng)線圈13的立體圖。第1、第2空芯線圈51、52形成同一形狀，不僅是平面形狀和厚度尺寸，而且連引出線的位置和尺寸也是同一規(guī)格。引出線一般分別從線圈的內(nèi)徑一側(cè)和外徑一側(cè)引出(圖14中是51c、52c、和51d、52d)，雖圖中未示出，它與驅(qū)動(dòng)電路連接，但從線圈內(nèi)徑一側(cè)引出的引出線51c、52c的線徑會(huì)使第1、第2空芯線圈51、52的局部厚度增加。
在圖14中，在半徑方向延伸部的規(guī)定區(qū)域形成引出線素51c、51d、52c、52d，使從線圈內(nèi)徑一側(cè)引出的引出線51c、52c所形成的端面之間互為相對(duì)地將第1、第2空芯線圈51、52層疊設(shè)置。
第2空芯線圈52的從線圈內(nèi)徑一側(cè)引出的引出線52c設(shè)置在下面一側(cè)，而第1空芯線圈51則在上面一側(cè)設(shè)置引出線51c。通過(guò)將引出線51c、52c從層疊的第1、第2空芯線圈51、52的間隙部E(見(jiàn)圖12)引出，可以避免可動(dòng)線圈13的總厚度增加。
以下用圖15及圖16說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
圖15中的N、S分別表示永久磁鐵12磁化的磁極。箭頭i1、i2分別表示流入第1、第2空芯線圈51、52的電流方向，箭頭f1、f2分別表示第1、第2空芯線圈51、52產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，箭頭F表示f1和f2的合力，O表示軸承15的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。圖16是表示整體動(dòng)作的模式圖，箭頭T表示在軸承15周?chē)a(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。
一旦在箭頭i1方向向第1空芯線圈51通電、在箭頭i2方向向第2空芯線圈52通電，由于永久磁鐵12與軛鐵11a、11b構(gòu)成的磁回路的磁場(chǎng)作用，在第1空芯線圈51的半徑方向延伸部51a、51b產(chǎn)生圖15中箭頭方向的驅(qū)動(dòng)力f1，在第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b產(chǎn)生圖15中箭頭方向的驅(qū)動(dòng)力f2。作為可動(dòng)線圈13整體，驅(qū)動(dòng)力f1、f2的合力、即力F就在可動(dòng)線圈13的各個(gè)半徑方向延伸部產(chǎn)生。
如圖16所示，在可動(dòng)線圈13的各個(gè)半徑方向延伸部產(chǎn)生的合力F只是成為對(duì)裝載在磁頭架14前端的磁頭16的移動(dòng)方向C垂直的方向的力偶，故在軸承15上只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)中心O周?chē)霓D(zhuǎn)矩T，而不產(chǎn)生徑向負(fù)荷。從而，軸承15和磁頭架14不會(huì)振動(dòng)，結(jié)果是提高了磁頭16的定位精度。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)將層疊的線圈形狀做成相同形狀，另外，在半徑方向延伸部的規(guī)定區(qū)域形成線圈的引出線素，且使引出線素被引出的線圈的端面一側(cè)之間互為相對(duì)地將線圈層疊設(shè)置，使線圈相互間包含引出線素的結(jié)構(gòu)在內(nèi)均為同一形狀。即，由于線圈的規(guī)格相同，可以用一種生產(chǎn)設(shè)備(繞線機(jī)等)生產(chǎn)各種線圈。另外，可削減材料管理、品質(zhì)管理等管理項(xiàng)目。從而可提高生產(chǎn)效率，降低成本。
(實(shí)施形態(tài)5)圖17和圖18表示實(shí)施形態(tài)5。
在圖17和圖18中，磁頭架14、軸承15、軛鐵11a、11b、永久磁鐵12與圖12的結(jié)構(gòu)相同。與圖12結(jié)構(gòu)不同點(diǎn)在于構(gòu)成可動(dòng)線圈13的第1空芯線圈51和第2空芯線圈52與轉(zhuǎn)動(dòng)中心O之間的距離不同。
具體地說(shuō)，在圖17中，是以第2空芯線圈52與轉(zhuǎn)動(dòng)中心O之間的距離L2比第1空芯線圈51的該距離L1短的狀態(tài)來(lái)設(shè)置第1、第2空芯線圈51、52。
以下說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
基本的動(dòng)作原理與實(shí)施形態(tài)4相同，故用圖15進(jìn)行說(shuō)明。
通過(guò)向第1、第2空芯線圈51、52通電，由永久磁鐵12和軛鐵11構(gòu)成的磁回路的磁場(chǎng)使第1空芯線圈51的半徑方向延伸部51a、51b產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f1，并在第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f2。作為可動(dòng)線圈13整體，f1、f2的合力、即力F在可動(dòng)線圈13的各個(gè)半徑方向延伸部產(chǎn)生，并作磁頭(未圖示)的跟蹤動(dòng)作。
另外，如圖17所示，由于以第2空芯線圈52的距離L2比第1空芯線圈51的距離L1短的狀態(tài)來(lái)設(shè)置可動(dòng)線圈13，故連接第2空芯線圈52的靠轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)的半徑方向延伸部之間的導(dǎo)線部(J部)不與永久磁鐵12相對(duì)，因此，與J部交鏈的磁通量減少。
從而，可以避免從第2空芯線圈52的J部產(chǎn)生力，減少施加于軸承15的助振力。即，可減輕軸承15和磁頭架14的振動(dòng)，結(jié)果是提高了磁頭的定位精度。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)通過(guò)使第2空芯線圈52與轉(zhuǎn)動(dòng)中心O之間的距離比第1空芯線圈51的該距離短，可以避免從連接第2空芯線圈靠中心一側(cè)的半徑方向延伸部的導(dǎo)線部產(chǎn)生力。從而，可以減輕施加在軸承部上的助振力，提高磁頭的定位精度。
(實(shí)施形態(tài)6)圖19和圖20表示實(shí)施形態(tài)6。
在圖19中，磁頭架14、軸承15、軛鐵11a、11b、永久磁鐵12與圖17的結(jié)構(gòu)相同。與圖17結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，構(gòu)成可動(dòng)線圈13的第1、第2空芯線圈51、52的軸向厚度不同。
在圖19中，第2空芯線圈52的軸向厚度小于第1空芯線圈51的軸向厚度。另外，以第1、第2空芯線圈51、52的半徑方向延伸部產(chǎn)生的力相等的狀態(tài)設(shè)定各線圈的圈數(shù)。
以下說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
基本的動(dòng)作原理與實(shí)施形態(tài)4相同，故用圖15進(jìn)行說(shuō)明。
通過(guò)向第1、第2空芯線圈51、52通電，由永久磁鐵12和軛鐵11a、11b構(gòu)成的磁回路的磁場(chǎng)使第1空芯線圈51的半徑方向延伸部51a、51b產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f1，并在第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f2。作為可動(dòng)線圈13整體，f1、f2的合力、即力F在可動(dòng)線圈13的各個(gè)半徑方向延伸部產(chǎn)生，并作磁頭(未圖示)的跟蹤動(dòng)作。
另外，如圖20a、20b所示，第1、第2空芯線圈51、52與永久磁鐵12的相對(duì)面積是第2空芯線圈52一方大(在圖20a、20b中，半徑方向延伸部52a、52b的相對(duì)面積大于51a、51b的相對(duì)面積)。然而，第2空芯線圈52縮小了軸向厚度來(lái)設(shè)定規(guī)定的圈數(shù)，故與永久磁鐵12相對(duì)的第2空芯線圈52相對(duì)面積的增加被圈數(shù)的減少抵銷(xiāo)，在第2空芯線圈52上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力f2與在第1空芯線圈51上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力f2基本相等。
從而。f1和f2的合力F(未圖示)成為軸承周?chē)牧ε?，在軸承15上只產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)中心O周?chē)霓D(zhuǎn)矩，而不產(chǎn)生徑向負(fù)荷。結(jié)果，軸承15和磁頭架14不會(huì)振動(dòng)，提高了磁頭的定位精度。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)通過(guò)將第2空芯線圈的軸向厚度做成小于第1空芯線圈的軸向厚度(削減交鏈的磁通量大于第1空芯線圈的第2空芯線圈的圈數(shù))，使從第1空芯線圈和第2空芯線圈產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力(f1、f2)相等，且它們的合力只成為與磁頭移動(dòng)方向垂直的方向的力偶。從而，在磁頭定位時(shí)徑向負(fù)荷不作用于軸承部，可實(shí)現(xiàn)能作高精度定位的音圈電動(dòng)機(jī)。
另外，由于線圈的軸向總厚度縮小，故可實(shí)現(xiàn)裝置的小型化·薄型化。又由于永久磁鐵和軛鐵構(gòu)成的磁回路的空隙距離短，磁阻也小，故可以增大與線圈交鏈的磁通量。從而，可實(shí)現(xiàn)高效的音圈電動(dòng)機(jī)。
(實(shí)施形態(tài)7)圖21表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)7。
在圖21中，磁頭架14、軸承15、軛鐵11a、11b、永久磁鐵12與圖17和圖19的結(jié)構(gòu)相同。與圖17和圖19的不同點(diǎn)在于，將構(gòu)成可動(dòng)線圈13的第1、第2空芯線圈51、52的半徑方向延伸部進(jìn)行連接的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)導(dǎo)線部的形狀不同。
在圖21中，連接第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)導(dǎo)線部對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心O呈大致同心狀。而且該導(dǎo)線部的形狀是在進(jìn)行了一般繞線處理后成型為對(duì)空芯部呈凹狀。
以下說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
基本的動(dòng)作原理與實(shí)施形態(tài)4相同，故用圖15進(jìn)行說(shuō)明。
通過(guò)向第1、第2空芯線圈51、52通電，由永久磁鐵12和軛鐵11a、11b構(gòu)成的磁回路的磁場(chǎng)使第1空芯線圈51的半徑方向延伸部51a、51b產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f1，并在第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f2。
作為可動(dòng)線圈13整體，f1、f2的合力、即力F在可動(dòng)線圈13的各個(gè)半徑方向延伸部產(chǎn)生，并作磁頭(未圖示)的跟蹤動(dòng)作。
另外，第2空芯線圈52的設(shè)置位置對(duì)音圈電動(dòng)機(jī)的占有面積有很大影響。如圖21所示，連接第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)導(dǎo)線部對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心O大致呈同心狀，故第2空芯線圈52能夠更靠近軸承15設(shè)置。
從而，由于第1空芯線圈51、永久磁鐵12、軛鐵11a、11b也靠近軸承15設(shè)置，故可縮短L3尺寸，能實(shí)現(xiàn)音圈電動(dòng)機(jī)的小型化。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)使連接第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)的導(dǎo)線部對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心O大致呈同心狀，從而不僅是第2空芯線圈52，還可將音圈電動(dòng)機(jī)的主要零件(第1空芯線圈51、永久磁鐵12、軛鐵11a、11b等)靠近軸承15設(shè)置。
從而，可以削減音圈電動(dòng)機(jī)的占有面積，實(shí)現(xiàn)裝置整體小型化的音圈電動(dòng)機(jī)。
(實(shí)施形態(tài)8)圖22～圖24表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)8。
在圖22中，磁頭架14、軸承15、軛鐵11a、11b、永久磁鐵12與圖17和圖19的結(jié)構(gòu)相同。與圖17和圖19結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，層疊的第1、第2空芯線圈51、52互為相對(duì)的面、即半徑方向延伸部的規(guī)定區(qū)域經(jīng)過(guò)軸向加壓壓縮后塑性變形。
在圖23和圖24中，互為相對(duì)的半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b的規(guī)定區(qū)域被塑性變形，軸向的厚度分別局部性減薄。而且該塑性變形一般是通過(guò)沖壓加工等預(yù)先加工的，且為了便于進(jìn)行這種加工，用鋁材構(gòu)成線圈材料。另外，由于將互為相對(duì)的半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行了塑性變形，故層疊時(shí)的總厚度小于第1、第2空芯線圈51、52各自的厚度。
以下說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的音圈電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。
基本的動(dòng)作原理與實(shí)施形態(tài)4相同，故用圖15進(jìn)行說(shuō)明。
通過(guò)向第1、第2空芯線圈51、52通電，由永久磁鐵12和軛鐵11構(gòu)成的磁回路的磁場(chǎng)使第1空芯線圈51的半徑方向延伸部51a、51b產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f1，并在第2空芯線圈52的半徑方向延伸部52a、52b上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力f2。作為可動(dòng)線圈13整體，f1、f2的合力、即力F在可動(dòng)線圈13的各個(gè)半徑方向延伸部產(chǎn)生，并作磁頭(未圖示)的跟蹤動(dòng)作。
如上所述，本實(shí)施形態(tài)通過(guò)在層疊設(shè)置的線圈中，將至少一個(gè)規(guī)定區(qū)域經(jīng)軸向加壓壓縮后使之塑性變形，從而可以使層疊時(shí)線圈的總厚度小于各線圈的厚度。
從而，可以實(shí)現(xiàn)音圈電動(dòng)機(jī)的薄型化。另外，由永久磁鐵和軛鐵構(gòu)成的磁回路的空隙距離縮短，磁阻也減少，故可以增大與線圈交鏈的磁通量。從而，可以實(shí)現(xiàn)高效率的音圈電動(dòng)機(jī)。
還有，本實(shí)施形態(tài)是將第1、第2空芯線圈51、52預(yù)先成型后再層疊的，但并不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以在將第1、第2空芯線圈51、52進(jìn)行層疊固定的階段同時(shí)進(jìn)行加壓壓縮使之塑性變形，且組裝工序的順序不限(未圖示)。
另外，本實(shí)施形態(tài)是將第1、第2空芯線圈51、52的互為相對(duì)的半徑方向延伸部51a、51b、52a、52b的規(guī)定區(qū)域進(jìn)行塑性變形，當(dāng)然也可以將第1、第2空芯線圈51、52端面的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行塑性變形(未圖示)。再有，本實(shí)施形態(tài)是用鋁構(gòu)成線圈材料，當(dāng)然也可用一般的銅系等材料。
權(quán)利要求
1.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有隔著規(guī)定空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵(12)；裝載在以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心軸(O)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件(14)上且設(shè)置在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、同時(shí)具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b、52a、52b)的多個(gè)線圈(51、52)，其特征在于，在對(duì)各線圈以規(guī)定的方向通電時(shí)，為了使上述多個(gè)線圈(51、52)的所述半徑方向延伸部產(chǎn)生的合力(F)成為對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方向垂直的方向的力偶(T)，使半徑方向延伸部的開(kāi)口角(θ)的方向互為不同，并沿旋轉(zhuǎn)中心軸(O)方向?qū)盈B設(shè)置。
2.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有隔著規(guī)定空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵(12)；裝載在以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心軸(O)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件(14)上且設(shè)置在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、同時(shí)具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b、52a、52b)的多個(gè)線圈(51、52)，其特征在于，在對(duì)各線圈以規(guī)定的方向通電時(shí)，為了使在上述多個(gè)線圈(51、52)的所述半徑方向延伸部產(chǎn)生的合力(F)成為對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件的移動(dòng)方向垂直的方向的力偶，使半徑方向延伸部的開(kāi)口角(θ)的方向互為不同地設(shè)置，且多個(gè)線圈的大小互為不同，同時(shí)至少比任一個(gè)線圈大的線圈具有空芯部，在具有較大空芯部的線圈(53)的空芯部設(shè)置較小的線圈(54)。
3.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有隔著規(guī)定空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵(12)；裝載在以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心軸(O)為中心轉(zhuǎn)動(dòng)自如的轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件(14)上且設(shè)置在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、同時(shí)具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b、52a、52b)的多個(gè)線圈(51、52)，其特征在于，所述多個(gè)線圈設(shè)置成其半徑方向延伸部的開(kāi)口角的方向互為不同，且將可選擇地切換向多個(gè)線圈通電方向組合的通電方向切換裝置與至少1個(gè)線圈連接。
4.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵(12)；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)、且有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b、52a、52b)的設(shè)置角度互為不同的多個(gè)可動(dòng)線圈(51、52)，其特征在于，將所述可動(dòng)線圈在軸向互為層疊設(shè)置，同時(shí)將該可動(dòng)線圈做成互為相同的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的音圈電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在半徑方向延伸部的規(guī)定區(qū)域形成可動(dòng)線圈的引出線(51c、51d、52c、52d)，且使所述引出線被引出的所述線圈的端面之間互為相對(duì)地層疊設(shè)置所述線圈。
6.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)軛鐵上的永久磁鐵(12)；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)沿軸向?qū)盈B設(shè)置的第1、第2空芯線圈(51、52)，其特征在于，第1空芯線圈(51)的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心呈大致放射形狀，第2空芯線圈(52)的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(52a、52b)以不同于所述第1空芯線圈的半徑方向延伸部的設(shè)置角度設(shè)置，且第2空芯線圈(52)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間的距離(L2)小于第1空芯線圈(51)的該距離(L1)。
7.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)所述軛鐵上的永久磁鐵(12)；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)沿軸向?qū)盈B設(shè)置的第1、第2空芯線圈(51、52)，其特征在于，第1空芯線圈(51)的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心呈大致放射形狀，第2空芯線圈(52)的有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(52a、52b)以不同于第1空芯線圈的半徑方向延伸部的設(shè)置角度設(shè)置，且第2空芯線圈(52)的軸向厚度小于第1空芯線圈(51)的軸向厚度。
8.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)所述軛鐵上的永久磁鐵(12)；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)且有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b、52a、52b)的設(shè)置角度互為不同的多個(gè)可動(dòng)線圈(51、52)，其特征在于，將所述可動(dòng)線圈沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)的軸向互為層疊設(shè)置，同時(shí)在所述可動(dòng)線圈(51、52)中，連接至少一個(gè)線圈(52)的半徑方向延伸部(52a、52b)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一側(cè)的導(dǎo)線部相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心而呈大致同心狀。
9.一種音圈電動(dòng)機(jī)，具有在轉(zhuǎn)動(dòng)支承軸的方向隔著空隙相對(duì)的一對(duì)軛鐵(11)；在所述軛鐵的空隙內(nèi)固定在至少一個(gè)所述軛鐵上的永久磁鐵(12)；轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由所述永久磁鐵和所述軛鐵形成的磁隙內(nèi)且有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部(51a、51b、52a、52b)的設(shè)置角度互為不同的多個(gè)可動(dòng)線圈(51、52)，其特征在于，將所述可動(dòng)線圈沿軸向互為層疊設(shè)置，同時(shí)在層疊設(shè)置的所述可動(dòng)線圈(51、52)中，對(duì)至少一個(gè)的規(guī)定區(qū)域沿所述轉(zhuǎn)動(dòng)的軸向經(jīng)加壓壓縮后使之塑性變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的音圈電動(dòng)機(jī)，其特征在于，線圈(51、52)的材料為含有鋁成分的材料。
全文摘要
一種音圈電動(dòng)機(jī),是將轉(zhuǎn)動(dòng)自如地設(shè)置在由永久磁鐵和一對(duì)軛鐵形成的磁隙內(nèi)且具有有助于轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的半徑方向延伸部的2個(gè)線圈沿旋轉(zhuǎn)中心軸方向?qū)盈B設(shè)置,其半徑方向延伸部的開(kāi)口角方向互為不同,通電時(shí),在這些線圈上產(chǎn)生的合力成為對(duì)磁頭移動(dòng)方向垂直的方向的力偶,不會(huì)有徑向負(fù)荷作用。由此可將磁頭高速且高精度地定位,而且可實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)裝置的小型化。
文檔編號(hào)H02K41/035GK1256548SQ9912439
公開(kāi)日2000年6月14日 申請(qǐng)日期1999年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月24日
發(fā)明者宮本誠(chéng), 桑島樹(shù)秀, 阪本憲一, 喜多洋三, 松岡薰 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社