(57)【要約】【課題】インナーヨークを安価にでき、渦電流損失を低減すること。【解決手段】固定部（１７２、７０）と、固定部に対して電磁力により軸方向に沿って直線移動する可動部（６０）とから成る電磁式リニアアクチュエータ（５０）において、固定部（１７２、７０）はヨーク部材（７１、７４）とマグネット（７２）とから成る磁気回路（７０）を含み、可動部（６０）はコイル（６１）を含む。ヨーク部材はアウターヨーク（７１）とインナーヨーク（７４）とから構成されている。インナーヨーク（７４）は複数枚の鋼板（７４１）を積層して成る積層鋼板から構成される。各鋼板は、マグネットから発生された磁束の方向と実質的に平行に延在する板面を持つ。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、該固定部に対して電磁力により軸方向に沿って直線移動する可動部とから成る電磁式リニアアクチュエータであって、前記固定部はヨーク部材とマグネットとから成る磁気回路を有し、前記可動部はコイルを含み、前記ヨーク部材はアウターヨークとインナーヨークとから構成された、電磁式リニアアクチュエータにおいて、
前記インナーヨークが複数枚の鋼板を積層して成る積層鋼板から構成され、前記複数枚の鋼板の各々は、前記マグネットから発生された磁束の方向と実質的に平行に延在する板面を持つことを特徴とする、電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項２】
前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向であり、
前記アウターヨークは、円板状の底部ヨークと、該底部ヨークの周縁から上方向に延在する円筒状ヨークとから構成され、
前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円柱状のインナーヨークから構成され、前記積層鋼板は上下方向に積層された複数枚の円板状鋼板から構成され、
前記マグネットは前記円筒状ヨークの内周壁に取り付けられた円筒状マグネットから構成され、
前記コイルは、前記円筒状マグネットと前記円筒状ヨークとの間の空隙に配置されている、請求項１に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記円筒状マグネットは、円周方向に分割された複数枚の円弧状のマグネット片から構成されている、請求項２に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記複数枚の円板状鋼板の各々は、位置決め用の複数個の凸部及び凹部を持つ、請求項２又は３に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向であり、
前記アウターヨークは、正方板状の底部ヨークと、該底部ヨークの四辺の縁から上方向に延在する４枚の側壁ヨークとから構成され、
前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円柱状のインナーヨークから構成され、前記積層鋼板は上下方向に積層された複数枚の円板状鋼板から構成され、
前記マグネットは前記４枚の側壁ヨークの内壁にそれぞれ取り付けられた４枚の平板形状のマグネットから構成され、
前記コイルは、前記４枚の平板形状のマグネットと前記４枚の側壁ヨークとの間の空隙に配置されている、請求項１に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項６】
前記複数枚の円板状鋼板の各々は、位置決め用の複数個の凸部及び凹部を持つ、請求項５に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項７】
前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向であり、
前記アウターヨークは、円板状の底部ヨークと、該底部ヨークの周縁から上方向に延在する円筒状ヨークとから構成され、
前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨークから構成され、前記積層鋼板は上下方向に積層された複数枚のリング状鋼板から構成され、
前記マグネットは前記円筒状ヨークの内周壁に取り付けられた円筒状マグネットから構成され、
前記コイルは、前記円筒状マグネットと前記円筒状ヨークとの間の空隙に配置されており、
前記電磁式リニアアクチュエータは、前記可動部を上下方向に直線移動可能に支持するシャフト軸支機構を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項８】
前記シャフト軸支機構は、
前記円筒状のインナーヨークを貫通するように、前記上下方向に延在するシャフトと、
該シャフトに嵌合されて前記底部ヨークに固定される軸受けと
を有する、請求項７に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項９】
前記可動部は、前記コイルをその上端で支持するコイル支持部と、前記円筒状ヨークよりも前方に配置されて、ヘッドを保持するヘッド保持部とを有し、
前記コイル支持部は、前記コイルを保持する環状のコイル保持部と、該コイル保持部の内部を前後方向に延在する橋架部と、前記コイル保持部から前方へ延在して前記ヘッド保持部の上端に結合される第１のアーム部とを有し、前記橋架部はその中央部に前記シャフトの上端部を貫通させるための第１の貫通穴を持ち、
前記ヘッド保持部はその下端から後方へ延在する第２のアーム部を有し、該第２のアーム部はその先端部に前記シャフトの下端部を貫通させるための第２の貫通穴を持ち、
前記底部ヨークは前記シャフトが貫通するヨーク貫通穴を持ち、
前記シャフトの上端部は前記橋架部の前記第１の貫通穴を貫通し、前記シャフトの下端部は前記底部ヨークの前記ヨーク貫通穴と前記第１のアーム部の前記第２の貫通穴とを貫通し、
前記シャフト軸支機構は、前記シャフトの上端部に螺合されて、前記コイル支持部に前記シャフトの上端部を固定するための第１のナットと、前記シャフトの下端部に螺合されて、前記ヘッド保持部に前記シャフトの下端部を取り付けるための第２のナットとを更に有する、請求項８に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【請求項１０】
前記複数枚のリング状鋼板の各々は、位置決め用の複数個の凸部及び凹部を持つ、請求項７乃至９のいずれか１つに記載の電磁式リニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＤＬＴ（Digital Linear Tape）やＬＴＯ（Linear Tape Open）に代表される記録再生装置に関し、特に、それに用いられる磁気ヘッドアクチュエータアセンブリのヘッド送り機構として使用することが可能な電磁式リニアアクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の記録再生装置は、コンピュータシステムのバックアップ用として開発され、従来から種々の記録再生装置が提案されている。例えば、ＤＬＴとして働く記録再生装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
記録再生装置（以下、単に「駆動装置」や「テープドライブ」、「ドライブ」とも呼ぶ）は、単一のリール（サプライリール）を持つテープカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」とも呼ぶ）を受けるためのものであり、その内部にテイクアップリールを内蔵している。テープカートリッジが駆動装置に装着されると、磁気テープがテープカートリッジから引き出され、ヘッドガイドアセンブリ（ＨＧＡ）を介してテイクアップリールで巻き取られる。ヘッドガイドアセンブリは、テープカートリッジから引き出された磁気テープ（以下、単に「テープ」とも呼ぶ）を磁気ヘッドに案内するためのものである。磁気ヘッドは、当該磁気テープと磁気ヘッドとの間で情報を交換する。ヘッドガイドアセンブリは、一般に、ブーメラン状の形をしたアルミニウム製のプレートと、各々ベアリングを使用した６個の大きなガイドローラとで構成される。
【０００４】
尚、ヘッドガイドアセンブリは、テープガイドアセンブリとも呼ばれ、それは、例えば、特許文献２に開示されている。また、ガイドローラの一例は、特許文献３に開示されている。
【０００５】
一般に、磁気テープドライブは、例えば、特許文献４に記載されているように、共通のベースを有する略直方体形状のハウジングを含む。ベースは第１および第２のスピンドルモータ（リールモータ）を有する。第１のスピンドルモータは、ベースに永久的に取り付けられたスプール（テイクアップリール）を有し、そのスプールは、比較的高速で流れる磁気テープを受けるように大きさが定められている。第２のスピンドルモータ（リールモータ）は取外し可能なテープカートリッジを受けるように適合される。取外し可能なテープカートリッジは、ドライブのハウジングに形成されたスロットを通してドライブの中に手動で、または自動的に挿入される。テープカートリッジをスロットの中に挿入すると、カートリッジは第２のスピンドルモータ（リールモータ）と係合する。第１および第２のスピンドルモータ（リールモータ）を回転する前に、機械的なバックリング機構によってテープカートリッジは永久的に取付けられたスプール（テイクアップリール）に接続される。テープカートリッジと永久スプールとの間に位置づけられた多くのローラ（ガイドローラ）は、テープカートリッジと永久に取付けられたスプールとの間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。
【０００６】
このような構成のデジタル線形テープドライブでは、テイクアップリールがテープをサプライリールから引っ張るための装置が必要である。そのような引っ張り装置は、例えば、特許文献５に開示されている。この特許文献５によると、テイクアップリールには巻取りリーダ手段（第１のテープリーダ）が連結され、サプライリール上のテープに供給テープリーダ手段（第２のテープリーダ）が固定されている。第１のテープリーダはその一端にキノコ状のタブを有する。第２のテープリーダはロッキング孔を有する。タブはロッキング孔に係合される。
【０００７】
さらに、第１のテープリーダを第２のテープリーダに接合するための機構も必要となる。そのような接合機構は、例えば、特許文献６に開示されている。
【０００８】
また、特許文献７は、リーダテープの側方に突出する耳片を必要とすることなく、リーダテープ（第２のテープリーダ）の端部をテープカートリッジのテープエンド引掛け部に係止することのできるリーダテープの係止部構造を開示している。
【０００９】
特許文献８は、テープカートリッジがドライブに挿入されていない際に、テープドライブのテイクアップリールが回転するのを防ぐためのロックシステムを開示している。
【００１０】
尚、磁気テープドライブは、磁気ヘッドアクチュエータアセンブリをさらに含み、それは複数のローラによって規定されたテープ経路上に、テイクアップスプールとテープカートリッジとの間に位置づけられる。動作中は、磁気テープがテイクアップスプールとテープカートリッジとの間を前後に流れ、規定されたテープ経路上を流れる間に磁気ヘッドアクチュエータアセンブリに密に接近する。このような磁気ヘッドアクチュエータアセンブリの一例は、上記特許文献４に開示されている。
【００１１】
一方、デジタル線形テープドライブに装着されるテープカートリッジの一例は特許文献９に開示されている。
【００１２】
また、特許文献１０には、バックリング機構または巻取りリーダを使用することなくテープリーダがテープカートリッジからテイクアップリールに押し進められるようにした「テープドライブ」が開示されている。
【００１３】
磁気ヘッドアクチュエータアセンブリは、テープヘッドアセンブリ（以下、単に「ヘッドアセンブリ」とも呼ぶ。）とヘッド送り機構とから構成される。ヘッドアセンブリは、上下方向に延在する磁気ヘッド（ヘッド）と、この磁気ヘッドを保持するヘッドホルダと、磁気ヘッドを外部の回路との間を電気的に接続するための一対のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）とを有する。
【００１４】
一方、ヘッド送り機構は、ヘッドアセンブリを保持しながら、ヘッドアセンブリを昇降動作させるためのものである。従来のヘッド送り機構は、上記特許文献４に開示されているように、ネジ山付きリードスクリュー（ネジ山付きシャフト）を備え、リードスクリューを回動することにより、機械的にヘッドアセンブリを昇降動作（直線運動）させるものである。換言すれば、従来のヘッド送り機構として、「機械式リニアアクチュエータ」が採用されている。
【００１５】
このような機械式リニアアクチュエータでは、一般に、ヘッドアセンブリの位置制御をオープンループ制御で行っている。ＤＬＴにおいて、その記憶容量の大容量化が図られている。第１世代のＤＬＴである「ＤＬＴ１」では、通常の記憶容量が４０Ｇバイトで、圧縮した場合の記憶容量は８０Ｇバイトである。また、第２世代のＤＬＴである「ＤＬＴ２」においては、通常の記憶容量が８０Ｇバイトで、圧縮した場合の記憶容量は１６０Ｇバイトである。また、第３世代のＤＬＴである「ＤＬＴ３」においては、通常の記憶容量が約１５０Ｇバイトで、圧縮した場合の記憶容量は約３００Ｇバイトである。この程度の記憶容量を持つＤＬＴでは、機械式リニアアクチュエータでも十分対応が可能である。
【００１６】
しかしながら、次の世代（第４世代）のＤＬＴである「ＤＬＴ４」においては、通常の記憶容量が３００Ｇバイト、圧縮した場合の記憶容量が６００Ｇバイトであり、大容量（高記憶密度）である。その為、この大容量の記憶密度を持つＤＬＴ用のリニアアクチュエータとして、上述した機械式リニアアクチュエータを用いた場合、ヘッドアセンブリを所望の位置に精度良く制御することは困難である。
【００１７】
一方、このような機械式リニアアクチュエータにおける問題を解決するために、ヘッド送り機構として、電磁的にヘッドアセンブリを昇降動作（直線運動）させる「電磁式リニアアクチュエータ」を採用し、ヘッドアセンブリの位置制御をクローズドループ（フィードバック）制御で行う方法が提案されている（例えば、特許文献１１参照）。電磁式リニアアクチュエータでは、制御方式としてフィードバック制御方式を採用しているので、たとえ磁気テープが走行中に上下に変動したとしても、常にヘッドアセンブリを所望の位置に精度良く制御することが可能となる。
【００１８】
このような電磁式リニアアクチュエータは、一般的に、固定部と、この固定部に対してヘッドアセンブリ（被昇降物体）を鉛直方向に沿って昇降可能に保持する可動部と、この可動部の可動（昇降）方向以外の動きを拘束（規制）するガイドと、このガイドを取り付けるためのベースとを有する。
【００１９】
ここで、電磁式リニアアクチュエータは、２つの型に分けることができる。第１の型は「可動マグネット型」の電磁式リニアアクチュエータであって、可動部に磁石を備え、固定部にコイルを備えたものである。第２の型は「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータであって、固定部に永久磁石とヨーク部材とを備え、可動部にコイルを備えたものである。
【００２０】
上述したように、電磁式リニアアクチュエータは、大容量の記憶容量を持つＤＬＴ用のアクチュエータとして好適である。しかしながら、前述したように、機械式リニアアクチュエータと電磁式リニアアクチュエータとではその制御方法（制御系）が全く異なる。その為、この電磁式リニアアクチュエータを下位機種（すなわち、第１世代や第２世代）のＤＬＴ用リニアアクチュエータとして使用する場合、それまで組み込まれていた機械式リニアアクチュエータ用の制御系を全く使用することができないので、電磁式リニアアクチュエータに適した制御系を新たに組み込まなければならなくなる。すなわち、下位の機種のＤＬＴに対して設計変更を施すことが必要となる。
【００２１】
このような問題を解決するために、下位機種のＤＬＴとも互換性のある、第４世代の（上位機種の）ＤＬＴ用のリニアアクチュエータ（ヘッド送り機構）として、機械式リニアアクチュエータばかりでなく、電磁式リニアアクチュエータとしても動作することが可能な「複合型リニアアクチュエータ」が提案されている。すなわち、複合型リニアアクチュエータは、機械式リニアアクチュエータに電磁式リニアアクチュエータを複合させたものである。このような複合型リニアアクチュエータでは、機械式リニアアクチュエータを用いてヘッドアセンブリの粗い位置制御（オープンループ制御）を行い、電磁式リニアアクチュエータを用いてヘッドアセンブリの精密な位置制御（クローズドループ制御）を行うことができる。
【００２２】
詳述すると、複合型リニアアクチュエータは、軸方向に延在する回転中心軸を持つリードスクリューと、このリードスクリューの回動によって軸方向に直線移動する主可動部とを備えた機械式リニアアクチュエータを含む。主可動部は、副固定部と、この副固定部に対して電磁力によって前記軸方向に直線移動する副可動部とからなる電磁式リニアアクチュエータとして動作する。電磁式リニアアクチュエータは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって構成される。したがって、副固定部はＶＣＭ固定部と呼ばれ、副可動部はＶＣＭ可動部と呼ばれる。副固定部はヨーク部材と永久磁石とから成る磁気回路を含み、副可動部は空芯コイルを含む。この空芯コイルは、磁気ヘッドを保持するヘッドホルダ（取付け部）に固定される。このような複合型リニアアクチュエータは、例えば、特許文献１２や特許文献１３に開示されている。
【００２３】
本発明は、複合型リニアアクチュエータに係り、特に複合型リニアアクチュエータに用いられる電磁式リニアアクチュエータに係る。この電磁式リニアアクチュエータにおいて、前述したように、副固定部はヨーク部材と永久磁石とから成る磁気回路を含む。ヨーク部材は、ヨークベースと、このヨークベースの中央部に設けられたセンターヨークと、ヨークベースの上部に設けられた上部ヨークとから構成される。永久磁石は、ヨークベースに収容された一対の板状マグネットから成る。尚、ヨークベースや上部ヨークは、一纏めにしてアウターヨークと呼ばれる。
【００２４】
尚、副可動部は、磁気回路を含む副固定部に対して支持手段を介して移動可能に支持される。そのような支持手段としては、副可動部を副固定部に対して直線移動可能に固定する、上側板ばねと下側板ばねが用いられる。
【００２５】
尚、ＬＴＯとして働く記録再生装置は、特許文献１４に開示されている。ＬＴＯにおいても、ＤＬＴにおいて用いられているのと同様な構造を有する複合型リニアアクチュエータが用いられる。ＬＴＯでは、磁気テープの磁気記録面側に、データ・トラックと平行に事前にサーボ・トラックが記録されており、磁気ヘッドはこのサーボ・トラックを読み取ることによって、磁気ヘッドの位置を磁気テープ上の正しい位置に制御している。
【００２６】
尚、上述した複合型リニアアクチュエータにおいては、機械式リニアアクチュエータをヘッド送り機構と呼び、電磁式リニアアクチュエータをボイスコイルモータと呼ぶこともある。すなわち、ヘッド送り機構は、ヘッドアセンブリを上下運動させることによって磁気ヘッドの位置の粗調整を行うためのものであり、ボイスコイルモータは、磁気ヘッドの位置の微調整を行うためのものである。
【００２７】
また、ＶＣＭ型の電磁式リニアアクチュエータとして、磁性材料を用いた円筒状のアウターヨーク、このアウターヨークの内周面に固着されたマグネット、磁性材料を用いた円筒形状のインナーヨークとから成る固定部と、推力発生部となるコイルを持つ可動部とから構成されたものが知られている（例えば、特許文献１５参照）。
【００２８】
さらに、ギャップ間の磁束密度をほとんど減少させることなく、コイルのインダクタンスを低減することが可能なロータリーアクチュエータの磁気回路構造が提案されている（例えば、特許文献１６参照）。この特許文献１６に開示された磁気回路構造はそれぞれ湾曲したインナーヨークと、センターヨークと、アウターヨークを一体的に連結したＥ形状メインヨークを含む。Ｅ形状メインヨークは複数枚の圧延鋼板を積層して製造される。インナーヨークのセンターヨークに対向する外周面にはインナーマグネットが取り付けられており、アウターヨークのセンターヨークに対向する内周面にはアウターマグネットが取り付けられている。サイドヨークはＥ形状メインヨークの開放端に吸着されている。センターヨークの円周方向の中央部分にはロータリーアクチュエータの回転軸に平行な方向に伸長する貫通穴が形成されている。
【００２９】
また、マグネットが配されたヨークやプランジャーを、磁性体板をプランジャーの移動方向に対して垂直方向に積層させた積層構造とした、リニアアクチュエータも既に知られている（例えば、特許文献１７）。特許文献１７では、このような積層構造を採用することにより、材料を打ち抜き加工して安価に製造することができ、渦電流損失を低減させるようにしている。
【００３０】
【特許文献１】特開平９−１９８６３９号公報
【特許文献２】特表平９−５００７５３号公報
【特許文献３】特開２０００−１０００２５号公報
【特許文献４】特表２０００−５０１５４７号公報
【特許文献５】特公平３−７５９５号公報
【特許文献６】特公平６−３９０２７号公報
【特許文献７】特開２０００−１００１１６号公報
【特許文献８】特開平１１−８６３８１号公報
【特許文献９】特開２０００−１４９４９１号公報
【特許文献１０】特開平１１−３１６９９１号公報
【特許文献１１】特開２００２−２３３１２７号公報
【特許文献１２】特開２００４−８６９７３号公報
【特許文献１３】特開２００４−８７６５４号公報
【特許文献１４】特表２００２−５３０７９４号公報
【特許文献１５】特公平１−２７６６８号公報
【特許文献１６】特開平８−２９７３０号公報
【特許文献１７】特開２００２−７８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
前述したように、大容量の記憶容量を持つ記録再生装置（テープドライブ）には、ＶＣＭを利用した微調整用の電磁式リニアアクチュエータが備えられている。記録再生装置の記憶容量の更なる大容量化に対応するためには、ＶＣＭの特性を向上させる必要がある。
【００３２】
従来のＶＣＭ型の電磁式リニアアクチュエータにおいて、固定部のインナーヨーク（センターヨーク）は磁性材料で構成される。固定部と可動部との間の空隙を高精度とするためには、インナーヨーク（センターヨーク）を高精度で加工する必要がある。そのため、インナーヨーク（センターヨーク）は切削などによる機械加工が必要となり、コストがかさんでしまう。その結果、電磁式リニアアクチュエータの製作費が高くなるという問題がある。
【００３３】
また、上記の機械加工の工程により製作されたインナーヨーク（センターヨーク）を使用した場合、インナーヨークで渦電流が発生してしまう。その結果、渦電流損失が起こるため、電磁式リニアアクチュエータの出力特性低下を招く原因となる。
【００３４】
尚、特許文献１６に開示された磁気回路構造は、ロータリーアクチュエータ用であって、シャフト（軸方向）回りにコイルを有する可動部を回転させるものであり、本発明が対象としている、軸方向に沿って可動部を直線運動させるものとは構造が異なる。
【００３５】
また、特許文献１７では、ヨークやプランジャーを、磁性体板をプランジャーの移動方向に対して垂直方向に積層させた積層構造を採用して、渦電流損失を低減させ得るとするリニアアクチュエータを開示している。ところで、渦電流損を低減させるためには、積層構造の積層方向を、マグネットから発生される磁束との関係を考量に入れて決定する必要がある。すなわち、マグネットから発生される磁束の方向に対して垂直な方向に延在する板の面積を減少させる必要がある。しかしながら、特許文献１７に開示された積層構造では、磁性体板の板面（主面）がマグネットから発生された磁束の方向と実質的に垂直な方向に延在しているので、渦電流損失を低減させることは困難である。
【００３６】
本発明の課題は、安価なインナーヨークを含む磁気回路を備えた、電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【００３７】
本発明の他の課題は、インナーヨークで発生する渦電流損失を低減することが可能な、電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【００３８】
本発明の他の目的は、説明が進むにつれて明らかになるだろう。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
本発明によれば、固定部（１７２、７０；７０Ａ；７０Ｂ；７０Ｃ）と、該固定部に対して電磁力により軸方向（Ｚ）に沿って直線移動する可動部（６０；６０Ａ）とから成る電磁式リニアアクチュエータ（５０；５０Ａ；５０Ｂ；５０Ｃ）であって、前記固定部はヨーク部材（７１；７１Ａ，７４；７４Ａ）とマグネット（７２；７２Ａ；７２Ｂ）とから成る磁気回路（７０；７０Ａ；７０Ｂ；７０Ｃ）を有し、前記可動部はコイル（６１）を含み、前記ヨーク部材はアウターヨーク（７１；７１Ａ；７１Ｂ）とインナーヨーク（７４；７４Ａ）とから構成された、電磁式リニアアクチュエータにおいて、前記インナーヨーク（７４；７４Ａ）が複数枚の鋼板（７４１；７４１Ａ）を積層して成る積層鋼板から構成され、前記複数枚の鋼板の各々は、前記マグネットから発生された磁束の方向と実質的に平行に延在する板面を持つことを特徴とする、電磁式リニアアクチュエータが得られる。
【００４０】
本発明の第１の態様によれば、前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向（Ｚ）であり、前記アウターヨーク（７１）は、円板状の底部ヨーク（７１１）と、該底部ヨークの周縁から上方向に延在する円筒状ヨーク（７１２）とから構成され、前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円柱状のインナーヨーク（７４）から構成され、前記積層鋼板は上下方向に積層された複数枚の円板状鋼板（７４１）から構成され、前記マグネットは前記円筒状ヨークの内周壁に取り付けられた円筒状マグネット（７２；７２Ａ）から構成され、前記コイル（６１）は、前記円筒状マグネットと前記円筒状ヨークとの間の空隙に配置されている、電磁式リニアアクチュエータ（５０；５０Ａ）が得られる。
【００４１】
上記本発明の第１の態様による電磁式リニアアクチュエータ（５０Ａ）において、前記円筒状マグネット（７２Ａ）は、円周方向に分割された複数枚の円弧状のマグネット片（７２１Ａ）から構成されて良い。前記複数枚の円板状鋼板（７４１）の各々は、位置決め用の複数個の凸部及び凹部（７４１ａ）を持つことが好ましい。
【００４２】
本発明の第２の態様によれば、前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向（Ｚ）であり、前記アウターヨーク（７１Ａ）は、正方板状の底部ヨーク（７１１Ａ）と、該底部ヨークの四辺の縁から上方向に延在する４枚の側壁ヨーク（７２１Ｂ）とから構成され、前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円柱状のインナーヨーク（７４）から構成され、前記積層鋼板は上下方向に積層された複数枚の円板状鋼板（７４１）から構成され、前記マグネットは前記４枚の側壁ヨークの内壁にそれぞれ取り付けられた４枚の平板形状のマグネット（７２１Ｂ）から構成され、前記コイル（６１）は、前記４枚の平板形状のマグネットと前記４枚の側壁ヨークとの間の空隙に配置されている、電磁式リニアアクチュエータ（５０Ｂ）が得られる。
【００４３】
上記本発明の第２の態様による電磁式リニアアクチュエータ（５０Ｂ）において、前記複数枚の円板状鋼板（７４１）の各々は、位置決め用の複数個の凸部及び凹部（７４１ａ）を持つことが好ましい。
【００４４】
本発明の第３の態様によれば、前記軸方向は、前記電磁式リニアアクチュエータの上下方向（Ｚ）であり、前記アウターヨーク（７１Ｂ）は、円板状の底部ヨーク（７１１Ｂ）と、該底部ヨークの周縁から上方向に延在する円筒状ヨーク（７１２）とから構成され、前記インナーヨークは前記底部ベースの中央部から立設する円筒状のインナーヨーク（７４Ａ）から構成され、前記積層鋼板は上下方向に積層された複数枚のリング状鋼板（７４１Ａ）から構成され、前記マグネットは前記円筒状ヨークの内周壁に取り付けられた円筒状マグネット（７２）から構成され、前記コイル（６１）は、前記円筒状マグネットと前記円筒状ヨークとの間の空隙に配置されており、前記電磁式リニアアクチュエータは、前記可動部を上下方向に直線移動可能に支持するシャフト軸支機構（８０）を更に備えることを特徴とする、電磁式リニアアクチュエータ（５０Ｃ）が得られる。
【００４５】
上記本発明の第３の態様による電磁式リニアアクチュエータ（５０Ｃ）において、前記シャフト軸支機構（８０）は、前記円筒状のインナーヨークを貫通するように、前記上下方向（Ｚ）に延在するシャフト（８１）と、該シャフトに嵌合されて前記底部ヨークに固定される軸受け（８２）とから構成されて良い。前記可動部（６０Ａ）は、前記コイル（６１）をその上端で支持するコイル支持部（６２Ａ）と、前記円筒状ヨークよりも前方に配置されて、ヘッド（１７ａ）を保持するヘッド保持部（６３）とを有するもので良い。この場合、前記コイル支持部（６２Ａ）は、前記コイルを保持する環状のコイル保持部（６２１）と、該コイル保持部の内部を前後方向（Ｙ）に延在する橋架部（６２２）と、前記コイル保持部から前方へ延在して前記ヘッド保持部の上端に結合される第１のアーム部（６２３）とを有する。前記橋架部（６２２）はその中央部に前記シャフトの上端部を貫通させるための第１の貫通穴（６２２ａ）を持つ。前記ヘッド保持部（６３）はその下端から後方へ延在する第２のアーム部（６３１）を有する。該第２のアーム部はその先端部に前記シャフトの下端部を貫通させるための第２の貫通穴（６３１ａ）を持つ。前記底部ヨーク（７１１Ｂ）は前記シャフトが貫通するヨーク貫通穴を持つ。前記シャフト（８１）の上端部は前記橋架部の前記第１の貫通穴を貫通し、前記シャフト（８１）の下端部は前記底部ヨークの前記ヨーク貫通穴と前記第１のアーム部の前記第２の貫通穴とを貫通する。前記シャフト軸支機構（８０）は、前記シャフトの上端部に螺合されて、前記コイル支持部に前記シャフトの上端部を固定するための第１のナット（８３）と、前記シャフトの下端部に螺合されて、前記ヘッド保持部に前記シャフトの下端部を取り付けるための第２のナット（８４）とを更に有する。前記複数枚のリング状鋼板（７４１Ａ）の各々は、位置決め用の複数個の凸部及び凹部（７４１ａ）を持つことが好ましい。
【００４６】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【発明の効果】
【００４７】
本発明では、インナーヨークを積層鋼板で構成したので、インナーヨークを安価にできる。また、複数枚の鋼板の各々は、マグネットから発生された磁束の方向と実質的に平行に延在する板面を持つので、渦電流損失を低減することができる。その結果、低コストで高性能な電磁式リニアアクチュエータを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４９】
最初に図１及び図２を参照して、本発明が適用される記録再生装置であるテープドライブ１０について説明する。尚、図１は上蓋を取り外した状態のテープドライブ１０を上面側から見た斜視図である。図２は図１に示したテープドライブ１０を下面側から見た斜視図である。
【００５０】
テープドライブ１０は、カートリッジ２０を受けるためのものであり、その内部に巻取りリール１１を内蔵している。巻取りリール１１はスプールとも呼ばれる。テープドライブ１０は、共通のベースを有する略直方体形状のハウジング（シャーシ）１２を有する。ベースは第１および第２のスピンドルモータ（リールモータ）を有する。第１のスピンドルモータは、ハウジング１２のベースに永久的に取り付けられたスプール（巻取りリール）１１を有し、そのスプール１１は、比較的高速で流れる磁気テープ（図示せず）を受けるように大きさが定められている。第２のスピンドルモータ（リールモータ）１３は取外し可能なカートリッジ２０を受けるように適合される。取外し可能なカートリッジ２０は、テープドライブ１０のハウジング１２に形成されたカートリッジホルダ１４を通してテープドライブ１０の中に、矢印Ａで示す挿入方向に沿って挿入される。
【００５１】
カートリッジ２０をカートリッジホルダ１４の中に挿入すると、カートリッジ２０はカートリッジ保持機構１５で係合された後、自動ロードされて、カートリッジ２０は第２のスピンドルモータ（供給リールモータ）１３と係合する。第１および第２のスピンドルモータ（リールモータ）を回転する前に、グラバー（図示せず）とリーダピン（図示せず）との結合によってカートリッジ２０は永久的に取付けられたスプール（巻取りリール）１１に接続される。カートリッジ２０と永久スプール１１との間に位置づけられた多くのローラ（ガイドローラ）１６は、カートリッジ２０と永久に取付けられたスプール１１との間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。
【００５２】
テープドライブ１０は、磁気ヘッド（以下、単にヘッドとも呼ぶ）１７ａを持つヘッドアクチュエータ１７をさらに含む。このヘッドアクチュエータ１７は上記複数のローラ１６によって規定されたテープ移送経路（図示せず）上に、巻取りリール１１とカートリッジ２０との間に位置づけられる。動作中は、磁気テープが巻取りリール１１とカートリッジ２０との間を前後に流れ、規定されたテープ移送経路上を流れる間にヘッドアクチュエータ１７に密に近接する。
【００５３】
テープドライブ１０は、シャーシ１２の主面上に前方右側寄りに設けられた第１のスイッチＳＷ１を有する。この第１のスイッチＳＷ１は、カートリッジ２０がカートリッジホルダ１４に挿入された後に、自動ロードを開始する位置を検出するためのものである。第１のスイッチＳＷ１はフォトインタラプタで構成されている。カートリッジホルダ１４は、第１のスイッチＳＷ１を遮蔽するための第１の遮蔽板（図示せず）を有する。
【００５４】
テープドライブ１０は、シャーシ１２の主面上にモードモータ３０を備える。モードモータ３０は、７つの減速ギヤ３１（図１では３つの減速ギヤのみ図示してある）を介して、シャーシ１２の裏面側にあるモードギヤ３２と連結されている。シャーシ１２の裏面側には、モードギヤ３２と対向してセンサ基板３４が設けられている。とにかく、モードギヤ３２はモードモータ３０によって駆動される。
【００５５】
図１に示されるように、テープドライブ１０は、カートリッジ２０がカートリッジホルダ１４内に正しく収容（挿入）されたことを検出するための第２のスイッチＳＷ２を備えている。この第２のスイッチＳＷ２もフォトインタラプタで構成されている。テープドライブ１０は、カートリッジホルダ１４をロックするためのカートリッジホルダロック機構３６を備えている。このカートリッジホルダロック機構３６は、カートリッジ２０がカートリッジホルダ１４に正しく挿入されないと、カートリッジホルダ１４が挿入方向Ａに動かないようにするためのものである。従って、カートリッジ２０がカートリッジホルダ１４に正しく挿入されたときに、カートリッジホルダロック機構３６によるカートリッジホルダ１４のロックが解除され、カートリッジホルダ１４が挿入方向Ａに動くことが可能となる。このカートリッジホルダロック機構３６は、第２のスイッチＳＷ２を遮蔽するための第２の遮蔽板３６１を備えている。
【００５６】
図２に示されるように、テープドライブ１０は、モードギヤ３２と噛み合うギヤカム３８を備えている。ギヤカム３８はカムギヤとも呼ばれる。ギヤカム３８には、後述するカム溝が切られている。
【００５７】
図１に示されるように、テープドライブ１０は、シャーシ１２の主面上で回動軸４０１の周りに回動自在に設けられたアームハウジング４０を備える。アームハウジング４０は、水平方向に延在する水平腕４０２と、垂直方向に延在する垂直腕４０３とを持つ。水平腕４０２の先端には係合ピン４０２ａが設けられ、垂直腕４０３の下端には係合ピン４０３ａが設けられている。係合ピン４０３ａは、上記ギヤカム３８のカム溝と係合する。
【００５８】
また、テープドライブ１０は、カートリッジホルダ１４と一体に形成されたカムスライダ４２を備える。カムスライダ４２は、挿入方向Ａに対して直交する方向へ延在するスライダ開口４２１を持つ。このスライダ開口４２１に、上述したアームハウジング４０の水平腕４０２の係合ピン４０２ａが挿入されている。
【００５９】
したがって、カートリッジ２０を保持するカートリッジホルダ１４は、カムスライダ４２、アームハウジング４０、およびギヤカム３８を介して、モードギヤ３２に連結されている。モードモータ３０と、モードギヤ３２と、カートリッジホルダ１４との組み合わせは、テープドライブ１０内に収納されたカートリッジ２０をカートリッジ２０に当接してテープドライブ１０外に排出するイジェクト機構として働く。
【００６０】
カートリッジ２０がカートリッジホルダ１４内に挿入されると、カートリッジ２０はカートリッジ保持機構１５を介してカートリッジホルダ１４で保持される。カートリッジ２０が完全にカートリッジホルダ１４内に挿入されると、カートリッジ２０はカートリッジ保持機構１５により係合される。
【００６１】
尚、カートリッジホルダ１４は、後述する案内手段により、挿入方向Ａに沿ってのみ移動自在である。カートリッジ保持機構１５は、その案内手段により、Ｌ字状経路に沿って移動自在である。
【００６２】
このような構成によれば、カートリッジホルダ１４に対して手動でカートリッジ２０を挿入することにより、カートリッジホルダ１４が挿入方向Ａへ移動すると、アームハウジング４０はその回動軸４０１の周りで時計回りに回転する。その結果、ギヤカム３８はその中心軸の回りに回転するので、ギヤカム３８と噛み合っているモードギヤ３２もその中心軸の回りに回転する。これが手動ロード動作である。
【００６３】
一方、上述したように、モードギヤ３２とモードモータ３０とは７つの減速ギヤ３１を介して連結されている。したがって、モードモータ３０を所定の方向へ回転させると、モードギヤ３２は所定の方向へ回転する。これにより、モードギヤ３２と噛み合っているギヤカム３８も所定方向に回転する。この結果、ギヤカム３８のカム溝に係合している、係合ピン４０３ａを持つアームハウジング４０は、その回動軸４０１の周りに時計回りに回転する。これにより、カートリッジホルダ１４が挿入方向Ａへ移動すると、カートリッジ保持機構１５に係合されているカートリッジ２０も挿入方向Ａへ移動する。これが自動ロード動作である。
【００６４】
手動ロード動作と自動ロード動作との間の切り替えは、第１のスイッチＳＷ１のオン／オフによって行われる。
【００６５】
次に、図１及び図２を参照して、カートリッジホルダ１４及びカートリッジ保持機構１５を案内する案内手段について説明する。
【００６６】
テープドライブ１０は、案内手段として、挿入方向Ａに延在する第１の案内壁４６及び第２の案内壁４７を備える。第１の案内壁４６は、挿入方向Ａの右側に配置されているので、右側案内壁と呼ばれる。第２の案内壁４７は、挿入方向Ａの左側に配置されているので、左側案内壁と呼ばれる。
【００６７】
図１に示されるように、第１の案内壁（右側案内壁）４６は、カートリッジホルダ１４を案内するための第１の案内溝孔４６１と、カートリッジ保持機構１５を案内するための第２の案内溝孔４６２とを有する。第１の案内溝孔４６１は、挿入方向Ａに沿って延在している。一方、第２の案内溝孔４６２は、挿入方向Ａに沿って延在し、かつ挿入方向Ａに直交してシャーシ１２に向かう方向へ延在するＬ字状の形状をしている。第１の案内溝孔４６１には、カートリッジホルダ１４の右側壁から側方へ突出する第１の案内ピン１４１が係合している。第２の案内溝孔４６２には、カートリッジ保持機構１５の右側壁から側方へ突出する第２の案内ピン１５２が係合している。
【００６８】
図２に示されるように、第２の案内壁（左側案内壁）４７は、カートリッジホルダ１４を案内するための一対の第３の案内溝孔４７３と、カートリッジ保持機構１５を案内するための一対の第４の案内溝孔４７４とを有する。一対の第３の案内溝孔４７３は、挿入方向Ａに沿って延在している。一方、一対の第４の案内溝孔４７４は、挿入方向Ａに沿って延在し、かつ挿入方向Ａに直交してシャーシ１２に向かう方向へ延在するＬ字状の形状をしている。一対の第３の案内溝孔４７３には、それぞれ、カートリッジホルダ１４の左側壁から側方へ突出する一対の第３の案内ピン１４３が係合している。一対の第４の案内溝孔４７４には、それぞれ、カートリッジ保持機構１５の左側壁から側方へ突出する一対の第４の案内ピン１５４が係合している。
【００６９】
次に、図１に加えて図３乃至図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ５０を備えたヘッドアクチュエータ１７について説明する。図示のヘッドアクチュエータ１７は、複合型リニアアクチュエータである。前述したように、複合型リニアアクチュエータ１７は、機械式リニアアクチュエータに電磁式リニアアクチュエータ５０を組み合わせたものである。
【００７０】
図３は、複合型リニアアクチュエータの中の電磁式リニアアクチュエータ５０の外観を示す斜視図であり、図４は電磁式リニアアクチュエータ５０の分解斜視図であり、図５は電磁式リニアアクチュエータ５０の断面図である。
【００７１】
図１に示されるように、ヘッドアクチュエータ１７は、回転部分として上下方向（軸方向）に延在する回転中心軸を有するネジ山付きリードスクリュー（ネジ山付きシャフト）１７１と、直線移動部分としてリードスクリュー１７１の回転に伴い回転中心軸に沿って上下運動をするヘッドリフト体１７２とを備えている。リードスクリュー１７１は、その下端側に、他の駆動手段（例えば、ステッピングモータ）によりこのリードスクリュー１７１を回転中心軸の周りに回転させるリードスクリューギヤ（図示せず）を取り付けている。ヘッドリフト体１７２には、後述する電磁式リニアアクチュエータ５０が取り付けられている。ヘッドリフト体１７２と磁気回路７０とによって、電磁式リニアアクチュエータ５０の副固定部が構成される。
【００７２】
複合型リニアアクチュエータ１７は機械式リニアアクチュエータを含む。機械式リニアアクチュエータは主可動部を含む。主可動部は、上記ヘッドリフト体１７２と電磁式リニアアクチュエータ５０とを含む。とにかく、リードスクリュー１７１と主可動部との組み合わせによって、機械式リニアアクチュエータが構成される。機械式リニアアクチュエータの主可動部（電磁式リニアアクチュエータの副固定部）の詳細な構成は、本発明の要旨とは直接関係ないので、図示および説明を省略する。
【００７３】
図示の電磁式リニアアクチュエータ５０は、被昇降物体としての磁気ヘッド１７ａを、鉛直方向Ｚに沿って上下動させるためのものである。磁気ヘッド１７ａは上下方向（鉛直方向）Ｚに延在している。磁気ヘッド１７ａはヘッド保持用プレート１７ｂ（後述する）で保持される。磁気ヘッド１７ａとヘッド保持用プレート１７ｂとによってヘッドアセンブリが構成される。ヘッド保持用プレート１７ｂは、後述する副可動部６０に取り付けられる。
【００７４】
磁気ヘッド１７ａは、図示しないフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を介して外部の回路（図示せず）と電気的に接続される。尚、磁気ヘッド１７ａとしては、ＭＲ（magnetro-resistive）ヘッドが使用される。ＭＲヘッドは、非常に静電気に敏感で、静電気耐性の弱いデバイスである。したがって、ＭＲヘッドを取り扱うには注意が必要である。
【００７５】
図３乃至図５を参照して、電磁式リニアアクチュエータ５０について説明する。図３及び図４に図示されるように、互いに直交する座標軸を、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸で表す。ここでは、Ｘ軸方向は左右方向であり、Ｙ軸方向は前後方向であり、Ｚ軸方向は上下方向（軸方向、鉛直方向）である。
【００７６】
電磁式リニアアクチュエータ５０は、副固定部（１７２、７０）と、この副固定部（１７２、７０）に対してヘッドアセンブリを鉛直方向Ｚに沿って昇降可能に保持する副可動部６０と、副固定部７０に対して副可動部６０を直線移動可能に支持するシャフト軸支機構（後述する）とを有する。副固定部（１７２、７０）は、前述したように、ヘッドリフト体１７２と磁気回路７０とから構成される。
【００７７】
磁気回路７０は、有底の円筒状のアウターヨーク７１と、このアウターヨーク７１の内周面に固着された円筒状のマグネット７２と、円柱状のインナーヨーク（センターヨーク）７４とから構成されている。アウターヨーク７１は、円板状の底部ヨーク７１１と、この底部ヨーク７１１の周縁から上方向に延在する円筒状ヨーク７１２とを有する。円筒状ヨーク７１２の内周壁に円筒状マグネット７２が取り付けられている。円筒状マグネット７２は内周面が同極である。すなわち、例えば、円筒状マグネット７２の外周面がＮ極であれば、その内周面はＳ極である。アウターヨーク７１と同心で、底部ヨーク７１１の中央部から円柱状のインナーヨーク（センターヨーク）７４が立設している。
【００７８】
円柱状インナーヨーク７４は、図６に示されるように、複数枚の円板状鋼板７４１を軸方向Ｚに沿って積層して成る積層鋼板から構成されている。図示の例では、円板状鋼板７４１としてケイ素鋼板から成る。円筒状マグネット７２は、その内周面から中心方向へ向かう方向へ磁束を発生する。従って、複数枚の円板状鋼板７４１の各々は、円筒状マグネット７２から発生された磁束の方向と平行な板面を持つ。
【００７９】
円柱状インナーヨーク７４を積層鋼板にすることで、複数枚の円板状鋼板７４１の一枚一枚を薄くすることができる。その結果、各円板状鋼板７４１をプレスで抜く際にも、抜きダレの問題を減少させることができる。また、円柱状インナーヨーク７４を積層鋼板にし、かつ、複数枚の円板状鋼板７４１の各々が円筒状マグネット７２から発生された磁束の方向と平行な板面を持つので、円筒状マグネット７２から発生される磁束の方向に対して垂直な方向に延在する板の面積を減少させることができる。その結果、円柱状インナーヨーク７４で発生する渦電流損失を減少させることができる。それにより、電磁式リニアアクチュエータ５０の出力特性の低下を防ぐことができる。
【００８０】
また、図６に示されるように、複数枚の円板状鋼板７４１の各々には、その縁側の２箇所に、凸部及び凹部（ダボ及びダボ穴）７４１ａが形成されている。これにより、積層されるケイ素鋼板７４１を相互に位置決めして積層することができる。尚、図５に示されるように、アウターヨーク７１の底部ヨーク７１１にも、上記凸部及び凹部（ダボ及びダボ穴）７４１ａと対応する位置に、凸部（ダボ）７１１ａ及び凹部（及びダボ穴）７１１ｂが形成されている。
【００８１】
上述したように、副固定部（１７２、７０）を構成する磁気回路７０は、冷間圧延鋼板を鍋型形状に加工したアウターヨーク７１の内周面に、内周面を同極となるように着磁した円筒状マグネット７２を固着し、アウターヨーク７１の底部ヨーク７１１に、積層したケイ素鋼板７４１から成るインナーヨーク７４を固着する構造をしている。
【００８２】
一方、副可動部６０は、軸方向Ｚの回りに巻回されたコイル６１と、このコイル６１を上端で支持するコイル支持部６２とを有する。コイル６１は、円筒状マグネット７２と円柱状インナーヨーク７４との間の空隙に配置される。コイル６１には、それに電流を流すことによって、フレミングの左手の法則に従って、長手方向（軸方向）Ｚに推力が作用する。
【００８３】
上述した構造の電磁式リニアアクチュエータ５０では、円柱状インナーヨーク７４を安価な構成とすることができると共に、渦電流損失を低減することができる。その結果、低コストで高性能な電磁式リニアアクチュエータ５０を提供することができる。
【００８４】
上記の構成とすることにより、円柱状インナーヨーク７４の寸法は、鋼板形成時の精度が確保される。従来構造の電磁式リニアアクチュエータを用いた場合、インナーヨークには寸法精度０．０３ｍｍ以下とする機械加工が必要であったが、本実施の形態による電磁式リニアアクチュエータ５０では、そのような機械加工を省略することが可能となる。さらに、従来構造の電磁式リニアアクチュエータでは、インナーヨークで渦電流損失が発生していたが、本実施の形態による電磁式リニアアクチュエータ５０では、円柱状インナーヨーク７４に積層した複数枚の円板状鋼板７４１を用い、かつ、複数枚の円板状鋼板７４１の各々の板面を円筒状マグネット７２から発生された磁束の方向と平行となるように設置したので、渦電流損失を大きく低減させることができる。
【００８５】
図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ５０Ａについて説明する。図７は電磁式リニアアクチュエータ５０Ａの分解斜視図である。図示の電磁式リニアアクチュエータ５０Ａは、磁気回路の構成が後述するように変更されている点を除いて、図３乃至図５に図示した電磁式リニアアクチュエータ５０と同様の構成を有し、動作をする。従って、磁気回路に７０Ａの参照符号を付してある。図３乃至図５に示されたものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、異なる点についてのみ説明する。
【００８６】
磁気回路７０Ａは、マグネットの構成が後述するように変更されている点を除いて、図３乃至図５に図示した磁気回路７０と同様の構成を有する。従って、マグネットに７２Ａの参照符号を付してある。
【００８７】
円筒状マグネット７２Ａは円周方向に複数個に分割されている。図示の例では、円筒状マグネット７２Ａは、４枚の円弧状のマグネット片７２１Ａから構成されている。
【００８８】
このような構成の電磁式リニアアクチュエータ５０Ａにおいても、円筒状インナーヨーク７４を安価な構成とすることができると共に、渦電流損失を低減することができる。その結果、低コストで高性能な電磁式リニアアクチュエータ５０Ａを提供することができる。また、本実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ５０Ａでは、円筒状マグネット７２Ａを複数枚の円弧状マグネット片７２１Ａに分割しているので、円筒状マグネット７２Ａを安価に構成できる。これにより、より安価で高性能な電磁式リニアアクチュエータ５０Ａを提供することができる。
【００８９】
図８及び図９を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂについて説明する。図８は電磁式シニアアクチュエータ５０Ｂの斜視図であり、図９は電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂの分解斜視図である。図示の電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂは、磁気回路の構成が後述するように変更されている点を除いて、図７に示した電磁式リニアアクチュエータ５０Ａと同様の構成を有し、動作をする。従って、磁気回路に７０Ｂの参照符号を付してある。図７に示されたものと同様の機能を有するものには同一の参照符号を付し、以下では、異なる点についてのみ説明する。
【００９０】
磁気回路７０Ｂは、アウターヨークとマグネットとの構成が後述するように変更されている点を除いて、図７に図示した磁気回路７０Ａと同様の構成を有する。従って、アウターヨークおよびマグネットに、それぞれ、７１Ａおよび７２Ｂの参照符号を付してある。
【００９１】
図示のアウターヨーク７１Ａは、プレス加工により形成された、有底の四角筒形状をしている。アウターヨーク７１Ａは、正方板状の底部ヨーク７１１Ａと、この底部ヨーク７１１の四辺の縁から上方向に延在する４枚の矩形板状の側壁ヨーク７１２Ａとを有する。一方、マグネット７２Ｂは、４枚の側壁ヨーク７１２Ａの内壁にそれぞれ取り付けられた４枚の平板形状のマグネット片７２１Ｂから構成されている。
【００９２】
このような構成の電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂにおいても、円柱状インナーヨーク７４を安価な構成とすることができると共に、渦電流損失を低減することができる。その結果、低コストで高性能な電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂを提供することができる。また、本実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂでは、アウターヨーク７１Ａをプレス加工により形成すると共に、複数枚の平板形状のマグネット片７２１Ｂから成るマグネット７２Ｂを使用することにより、より安価で高性能な電磁式リニアアクチュエータ５０Ｂを提供することができる。
【００９３】
図１０乃至図１２を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃについて説明する。図１０は電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃを斜め上方から見た斜視図であり、図１１は電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃを斜め下方から見た斜視図である。図１２は電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃの分解斜視図である。図示の電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃは、可動部と磁気回路が後述するように変更されていると共に、後述するようなシャフト軸支機構８０を備えている点を除いて、図３乃至図５に図示した電磁式リニアアクチュエータ５０と同様の構成を有し、動作をする。従って、可動部および磁気回路に、それぞれ、６０Ａおよび７０Ｃの参照符号を付してある。
【００９４】
磁気回路７０Ｃは、アウターヨーク及びマグネットの構成が後述するように
変更されている点を除いて、図３乃至図５に図示した磁気回路７０と同様の構成を有する。したがって、アウターヨーク及びインナーヨークに、それぞれ、７１Ｂ及び７４Ａの参照符号を付してある。
【００９５】
アウターヨーク７１Ｂは、円板状の底部ヨークの構成が後述するように変更さえている点を除いて、図３乃至図５に示されたアウターヨーク７１と同様の構成を有する。したがって、底部ヨークに７１１Ｂの参照符号を付してある。底部ヨーク７１１Ｂは、後述するシャフト軸支機構８０のシャフト８１が貫通するヨーク貫通穴（図示せず）を持っている点を除いて、図３乃至図５に図示した底部ヨーク７１１と同様の構成を有する。
【００９６】
インナーヨーク７４Ａは、中空の円筒形状をしている。換言すれば、インナーヨーク７４Ａは、後述するシャフト軸支機構８０のシャフト８１を挿通するための挿通穴７４ａを持っている。円筒状インナーヨーク７４Ａは、複数枚のリング状鋼板７４１Ａを軸方向Ｚに沿って積層して成る積層鋼板から構成されている。図示の例では、リング状鋼板７４１Ａとしてケイ素鋼板を使用している。円筒状マグネット７２は、その内周面から中心方向へ向かう方向へ磁束を発生する。従って、複数枚のリング状鋼板７４１Ａの各々は、円筒状マグネット７２から発生された磁束の方向と平行な板面を持つ。
【００９７】
シャフト軸支機構８０は、副固定部に対して副可動部６０Ａを上下方向Ｚに沿って直線移動可能に支持するためのものである。シャフト軸支機構８０は、軸方向Ｚに延在し、円筒状インナーヨーク７４Ａの挿通穴７４ａおよび底部ヨーク７１１Ａのヨーク貫通穴を貫通するシャフト８１と、このシャフト８１に嵌合されてアウターヨーク７１Ｂの底部ヨーク７１１Ｂにかしめ固定された軸受け８２とを有する。
【００９８】
一方、副可動部６０Ａは、コイル６１と、このコイル６１をその上端で支持するコイル支持部６２Ａと、ヘッド１７ａをヘッド保持用プレート１７ｂを介して保持するヘッド保持部６３とを有する。ヘッド保持用プレート１７ｂはヘッド保持部６３に接合される。ヘッド保持部６３はアウターヨーク７１Ｂよりも前方に設けられている。
【００９９】
コイル支持部６２Ａは、コイル６１を保持する環状のコイル保持部６２１と、このコイル保持部６２１の内部を前後方向Ｙに延在する橋架部６２２と、コイル保持部６２１から前方へ延在してヘッド保持部６３の上端に結合される第１のアーム部６２３とを有する。橋架部６２２は、その中央部にシャフト８１の上端部を貫通させるための第１の貫通穴６２２ａを持つ。ヘッド保持部６３はその下端から後方へ延在する第２のアーム部６３１を有する。この第２のアーム部６３１の先端部には、シャフト８１の下端部を貫通させるための第２の貫通穴６３１ａが空けられている。
【０１００】
シャフト８１の上端部および下端部には雄ネジ（図示せず）が切られている。シャフト８１の上端部は、コイル支持部６２Ａの橋架部６２２の第１の貫通穴６２２ａを貫通して第１のナット８３が螺合され、これによりシャフト８１の上端部はコイル支持部６２Ａに固定される。一方、シャフト８１の下端部は、ヘッド保持部６３の第２のアーム部６３１の第２の貫通穴６３１ａを貫通して第２のナット８４が螺合され、これによりシャフト８１の下端部はヘッド保持部６３に取り付けられる。
【０１０１】
このように、副可動部６０Ａに固定されたシャフト８１を介して、軸受け８２により副可動部６０Ａを軸支している。このような構成とすることにより、副可動部６０Ａのコイル６１の位置決め精度が高くなるので、直進性の優れた電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃを提供することができる。
【０１０２】
尚、このような構成を有する電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃにおいても、円筒状インナーヨーク７４Ａを安価な構成とすることができると共に、渦電流損失を低減することができる。その結果、低コストで高性能な電磁式リニアアクチュエータ５０Ｃを提供することができる。
【０１０３】
以上、本発明についてその好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明の精神を逸脱しない範囲内で、種々の変形が当業者によって可能であるのは明らかである。例えば、上述した実施の形態では、アウターヨークの形状として有底の円筒形状と有底の四角筒形状の例のみを挙げているが、一般に、有底のＮ角筒形状（Ｎは４以上の整数）であって良い。また、上述した実施の形態では、各鋼板に設けられる凸部及び凹部（ダボ及びダボ穴）の個数として、２個の例のみを挙げているが、３個以上あっても良いのは勿論である。さらに、上述した本発明の第２の実施の形態では、円筒状マグネットを円周方向に分割する円弧状のマグネット片の枚数として、４枚の場合みを例に挙げているが、複数枚であって良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明が適用される記録再生装置であるテープドライブを、上蓋を取り外した状態で示す斜視図である。
【図２】図１に示したテープドライブを下面側から見た斜視図である。
【図３】図１のテープドライブに使用される、本発明の第１の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータの外観を示す斜視図である。
【図４】図３に示した電磁式リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図５】図３に図示した電磁式リニアアクチュエータの断面図である。
【図６】図３に図示した電磁式リニアアクチュエータに使用されるインナーヨークの断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータの外観を示す斜視図である。
【図９】図８に示した電磁式リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る電磁式リニアアクチュエータを斜め上方から見た斜視図である。
【図１１】図１０に示した電磁式リニアアクチュエータを斜め下方から見た斜視図である。
【図１２】図１０に示した電磁式リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０    記録再生装置（テープドライブ）
１７    ヘッドアクチュエータ
１７ａ    磁気ヘッド
１７ｂ    ヘッド保持用プレート
１７１    リードスクリュー
１７２    ヘッドリフト体
５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ    電磁式リニアアクチュエータ
６０    副可動部
６１    コイル
６２、６２Ａ    コイル支持部
６２１    コイル保持部
６２２    橋架部
６２２ａ    第１の貫通穴
６２３    第１のアーム部
６３    ヘッド保持部
６３１    第２のアーム部
６３１ａ    第２の貫通穴
７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ    磁気回路
７１、７１Ａ    アウターヨーク
７１１、７１１Ａ    底部ヨーク
７１１ａ    凸部及び凹部（ダボ及びダボ穴）
７１２    円筒状ヨーク
７１２Ａ    側壁ヨーク
７２    円筒状マグネット
７２Ａ    マグネット
７２１Ａ    円弧状マグネット片
７２Ｂ    マグネット
７２１Ｂ    平板形状のマグネット片
７４    円柱状インナーヨーク（積層鋼板）
７４Ａ    円筒状インナーヨーク（積層鋼板）
７４ａ    挿通穴
７４１    円板状鋼板
７４１Ａ    リング状鋼板
７４１ａ    凸部及び凹部（ダボ及びダボ穴）
８０    シャフト軸支機構
８１    シャフト
８２    軸受け
８３、８４    ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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