SE430441B

Multi-actuator system using single magnetic circuit

Abstract

MULTI-ACTUATOR SYSTEM USING SINGLE MAGNETIC CIRCUIT A voice coil motor having a plurality of independent coils movable within annular flux gaps which are supplied in parallel with flux from a single permanent magnet. The actuator comprises a single permanent magnet mounted to a low reluctance backing plate, a plurality of pole pieces, and a low reluctance casing including an integral pole plate provided with a like plurality of pole piece receiving apertures. The casing extends from the perimeter of the pole plate portion to the backing plate completely surrounding the pole pieces, coils and the magnet. Each pole piece has a rectangular base attached to the permanent magnet and a cylindrical portion which extends into the pole plate portion to define the annular gap, the axis of which is generally normal to the permanent magnet. Adjacent pole pieces abut each other along one edge to assist in maintaining a balanced magnetomotive force to the pole pieces. The axial length of the coil is less than the axial length of the annular air gap to provide a short coil long gap type of actuator and thereby minimize any interaction between the separate parallel flux paths which extend from the permanent magnet.

SE430441B, drawing sheet 1
Sheet 1 of 6

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Today

7 claims: 4 independent, 3 dependent

  1. 1
    Patentkrav claim 1. Elektromagnetisk inställningsanordning, innefattande en bakre platta (15) med låg reluktans, en permanentmagnet (16) med två motstående plana ytor av vilka den ena (20) är i kontakt med nämnda bakre platta, kännetecknad av ett flertal polkärnor (17a, 17b), vilka var och en består av en basdel med en plan yta, som är i kontakt med permanentmagneten, och åtminstone en plan sidoyta (29) anordnad att ligga i kontakt med motsvarande sidoyta på närliggande polkärna samt en cylindrisk del (27) anordnad i ett stycke med basdelen (26), varvid var och en av nämnda basdelar har kontakt med permanentmagneten på sådant sätt, att längdaxeln för polstyckets cylindriska del är vinkelrät mot magnetens yta och varje basdel dessutom ligger i kontakt med angränsande basdel längs motsvarande sidoytor, ett i ett stycke utformat hölje (18) med en som en polplatta utformad del, vilken är försedd med öppningar (19) för mottagande av de cirkulära polstyckena och där höljets återstående del sträcker sig från polplattan till den bakre plattan för att på så sätt fullständigt innesluta permanentmagneten och polkärnorna, varigenom de cylindriska delarna i sina öppningar definiera ett flertal cirkulära magnetiska flödesgap, vilka delar var och en ingår i en separat magnetisk parallellkrets med permanetmagneten för att säkerställa i huvudsak likformig flödesfördelning inom nämnda gap samt en cylindrisk spole (10a, 19b) anordnad i vart och ett av nämnda gap, varvid spolens axiella längd är mindre än gapets axiella längd för att säkerställa att spolen under sin rörelse hela tiden stannar inom gapet, varvid varje spole är anordnad att magnetiseras individuellt för rörelse inom sitt respektive gap utan att påverka vare sig position eller rörelse hos någon annan spole relativt dess respektive gap. 1st Electromagnetic adjusting device, comprising a low reluctance rear plate (15), a permanent magnet (16) having two opposite planar surfaces, one of which (20) is in contact with said rear plate, characterized by a plurality of pole cores (17a, 17b), each consisting of a base member having a flat surface in contact with the permanent magnet, and at least one flat side surface (29) arranged to contact the corresponding side surface of adjacent pole core and a cylindrical portion (27) integrally integral with the base portion (26), each of said base portions contacting the permanent magnet in such manner. , that the longitudinal axis of the cylindrical portion of the pole piece is perpendicular to the surface of the magnet, and each base portion additionally contacts the adjacent base portion along corresponding side surfaces, a one-piece housing (18) having a portion formed as a pole plate, which is provided with apertures (19) for receiving the circular pole pieces and wherein the remaining portion of the housing extends from the pole plate to the rear plate so as to completely enclosing the permanent magnet and the pole cores, whereby the cylindrical portions define in their openings a plurality of circular magnetic flow gaps;which parts are each included in a separate magnetic parallel circuit with the permanent magnet to ensure substantially uniform flow distribution within said gap and a cylindrical coil (10a, 19b) arranged in each of said gaps, the axial length of the coil being less than the axial gap length to ensure that the coil stays within the gap at all times during its movement;each coil being arranged to be individually magnetized for movement within its respective gap without affecting either position or movement of any other coil relative to its respective gap.
  2. 4
    Anordning enligt patentkraven 1 och 3, kännetecknad därav, att polkärnornas mot varandra liggande sidoytor äro tillräckligt stora för att kompensera varje eventuell obalans i magnetiseringen av polkärnorna genom att utgöra en shunt med låg reluktans mellan de parallella magnetiska kretsar som definieras av nämnda polkärnor. 4th Device according to claims 1 and 3, characterized in that the side faces of the pole cores are large enough to compensate for any imbalance in the magnetization of the pole cores by constituting a shunt with low reluctance between the parallel magnetic circuits defined by said pole cores.
  3. 6
    Anordning enligt patentkraven 1-5, kännetecknad därav, att varje spole är fäst vid en ring (48) försedd med ett antal radiellt utskjutande vingar (49), varvid varje polkärna är försedd med lika stort antal axiellt gående skåror, genom vilka nämnda vingar röra sig då spolen blir strömförande. 6th Device according to claims 1-5, characterized in that each coil is secured to a ring (48) provided with a plurality of radially projecting wings (49), each pole core being provided with an equal number of axially extending grooves through which said wings move say when the coil becomes live.
  4. 7
    7· Anordning enligt patentkraven 1-6, kännete cknad därav, att antalet polkärnor är två eller flera, varvid, om fler än två poler finnas, en mellan två andra poler befintlig pol är försedd med åtminstone två radiella 180° förskjutna skåror för att minimera mättningseffekterna, varvid samtliga sådana skåror äro belägna i ett plan som sammanfaller med samtliga polkärnors längdaxlar. Device according to claims 1-6, characterized in that the number of pole cores is two or more, where, if more than two poles exist, one pole existing between two other poles is provided with at least two radially 180 ° offset grooves to minimize the saturation effects, whereby all such notches are located in a plane that coincides with the longitudinal axes of all the pole cores. 7811379-2 7811379-2