JPS6249664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高速の位置決め動作を安定かつ安
全に行うことができる揺動アクチユエータに関す
るものである。

〔従来の技術〕

磁気デイスク装置において、磁気ヘツドを所定
のトラツク位置に位置決めするための機構として
は、直進アクチユエータと揺動アクチユエータと
がある。従来使用されてきた直進形ポジシヨナで
は、案内系を構成する部品点数が多く、機構が複
雑であり、また長い作動範囲を必要とするため、
小形化には限界があつた。これに対し、揺動アク
チユエータは機構が簡単なため、小形・軽量化に
有利である。

第１図に揺動アクチユエータの一例を示す。こ
の図で、１は磁気デイスク、２は磁気ヘツドで、
この磁気ヘツド２はアーム３に固定され、コイル
４と図示されていない磁気回路とで構成されるリ
ニアモータにより、揺動軸５を揺動中心として駆
動される。通常、磁気デイスク１とアーム３は複
数個積層され、１つのデイスク面（サーボデイス
ク）にあらかじめ位置情報を書き込んでおき、こ
の位置情報を専用のヘツド（サーボヘツド）で読
み取り、この位置情報に基づいて、コイル４に流
れる電流を制御するフイードバツク制御により、
所定のトラツク位置に位置決めされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

フイードバツク制御系では、機構系にある振幅
レベル以上の機械共振が存在すると、制御系が発
振し、安定な位置決め動作ができなくなる。直進
アクチユエータでは、振動モードが引つ張り・圧
縮モード（縦振動）であるのに対し、揺動アクチ
ユエータでは揺動軸や可動体に横向きの力が作用
するため曲げモード（横振動）の振動が現れやす
い。構造物では縦振動より横振動の方が周波数の
低い側に大きな振動が現れるため、揺動アクチユ
エータでは振動抑圧が機構構成上の大きな課題で
あつた。

この発明は上記欠点を除去し、アクチユエータ
機構の剛性を高めて機械共振点を高くすることに
より、高精度で安定なヘツド位置決め制御が可能
な揺動アクチユエータを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

磁気デイスク上にデータを書き込み、前記磁気
デイスクから情報を読み出す磁気ヘツドを搭載し
た揺動可能なアームを１本あるいは複数本積層し
て揺動体を構成し、この揺動体の揺動軸を回転中
心とする揺動運動により前記磁気ヘツドを所定の
トラツクに位置決めする揺動アクチユエータにお
いて、前記揺動体に揺動を与えるリニアモータを
設け、このリニアモータのハウジングを前記揺動
軸の中心軸と前記リニアモータの中心とを通る面
に対して対称に構成し、前記ハウジングの上端と
前記揺動軸の上端とを前記揺動軸の中心軸と前記
リニアモータの中心とを通る面に対して対称形状
の連結板を介して結合している。

〔作 用〕

リニアモータのシエル形状の高い剛性をもつた
ハウジングの上端と揺動軸の上端とを連結板を介
して結合しているので揺動軸の両端で支持された
構造となり、揺動軸の剛性を大幅に向上できる。
したがつて、横振動の共振周波数を高くできると
ともに振動を抑圧できる。

また、揺動軸の上端がアームの揺動方向に対称
形状の連結板で固定されるようになつたので、揺
動軸の固定構造が揺動軸の軸心方向に疑似的な対
称構造となるとともにアームの揺動方向に対して
対称構造となり、揺動方向の振動と上下方向の振
動との連成効果を減少できる。

〔実施例〕

第２図、第３図はこの発明の一実施例を示す一
部を破断して示した側面図および上面図である。
これらの図で、６ａはその先端部Ａにデータヘツ
ドが設置されるデータアーム、６ｂはその先端部
Ａにサーボヘツドが設置されるサーボアームであ
り、全体をアーム６として示してある。７は揺動
軸、８ａ，８ｂは前記揺動軸７の上部と下部に配
置された軸受、９は前記軸受８ａ，８ｂの外輪に
固定された回転可能なスリーブである。サーボア
ーム６ｂは積層方向のほゞ中央に位置し、揺動中
心Ｏに対して先端部Ａと反対側にレバー１０を一
体に形成し、レバー１０に駆動コイル１１が巻か
れたボビン１２を固定する。アーム６はスリーブ
９に嵌め込んで積層し、連結ピン１３、結合ねじ
１４により一体化し、前記アーム６、スリーブ
９、駆動コイル１１およびボビン１２により揺動
体１５を構成する。１６ａ，１６ｂは上下に２個
ずつ配置された永久磁石で、両者の対向間隔内に
駆動コイル１１が移動可能に配置される。前記永
久磁石１６ａ，１６ｂ、駆動コイル１１によつて
リニアモータ１７が構成される。そして揺動軸７
とリニアモータ１７はベース１８に固定し、かつ
リニアモータ１７のハウジング２３の上端と揺動
軸７の上端とを連結板１９を介して強固に結合す
る。２０は前記レバー１０と一体でアーム６の中
心線Ｐに対してほゞ対称位置に配置したつめ、２
１はストツパで、衝撃力を緩衝させるため弾性の
高い部材で形成することが望ましい。ストツパ２
１は一端がベース１８に固定された支持脚２２に
取り付けられ、上記つめ２０と係合させることに
よつて、揺動可能範囲を規制するように配置す
る。

ハウジング２３はシエル形状に構成できるた
め、揺動軸７に比して大幅に高い剛性をもたせる
ことができる。したがつて、これに連結板１９を
介して揺動軸７をハウジング２３に結合すれば揺
動軸７の剛性を大幅に高くできる。第４図に具体
的な実施効果例を示す。第４図の縦軸は、コイル
１１に正弦波状電流を与えて加振させ、加振力ｆ
に対するサーボアームの先端部Ａにおける応答加
速度αの比（イナータンス）であり、横軸は周波
数である。第４図のａは連結板１９を用いなかつ
た場合、第４図のｂは連結板１９を用いた場合、
である。１次のモード（最低周波数）の共振点は
第４図のａでは1kHzであるのに対して、第４図
のｂでは1.8kHzであり、連結板１９による高剛性
化の効果が顕著であることが分かる。第５図は第
４図のそれぞれの１次モードの共振点における振
動モードの実測例である。第５図のａでは振動に
よる揺動軸の倒れが生じているが、第５図のｂで
は、倒れの大きさが小さくなつていることが分か
る。

さらに、この発明により、揺動軸７は軸心方向
にその両端で疑似的な対称構造に支持されるとと
もにアームの揺動方向には左右が対称形のハウジ
ング２３および連結板１９で固定されるために、
以下の有利な点が生じる。すなわち、フイードバ
ツク制御系の誤動作により揺動体１５が暴走し
て、つめ２０がストツパ２１に激しく衝突するよ
うな事故が起こつた場合でも、揺動方向の振動と
上下方向の振動との連成効果が小さいため、衝突
によつて励起される揺動方向の振動に連成して、
上下方向の振動が生じることはない。したがつて
磁気ヘツドと磁気デイスクとの相対的な位置関係
がずれることはなく、磁気ヘツドと磁気デイスク
との高速の相対運動の安全性が高められる。

この発明の連結板１９は揺動軸７およびハウジ
ング２３を組み立て後に、上側から単にねじ締結
などの方法により、簡易に組み立てが可能であ
り、量産性にも適している。

〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、この発明によれば
アクチユエータ機構の剛性を大幅に向上できると
ともにアームの揺動方向の振動に連成して発生す
る上下方向の振動を抑圧できるため、位置決め制
御系の安定性が大幅に向上し、よつて高精度のヘ
ツド位置決めを実現することが可能となる。した
がつて、この発明の揺動アクチユエータを用いれ
ば簡易にして位置決め動作の安定性、安全性を高
めることができ、その分だけ位置決め動作の高精
度化、高速化が可能であり、磁気デイスク装置の
高性能化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は揺動アクチユエータの構成を示す平面
略図、第２図はこの発明の一実施例を示す一部を
断面とした側面図、第３図は同じく第２図の一部
を断面とした平面図、第４図はこの発明の実施効
果例、第５図は同じく第４図の実施効果例の詳細
説明図である。 図中、１は磁気デイスク、２は磁気ヘツド、６
ａはデータアーム、６ｂはサーボアーム、７は揺
動軸、８ａ，８ｂは軸受、１０はレバー、１１は
駆動コイル、１２はボビン、１５は揺動体、１６
ａ，１６ｂは永久磁石、１７はリニアモータ、１
８はベース、１９は連結板、２０はつめ、２１は
ストツパである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気デイスク上にデータを書き込み、前記磁
   気デイスクから情報を読み出す磁気ヘツドを搭載
   した揺動可能なアームを１本あるいは複数本積層
   して揺動体を構成し、この揺動体の揺動軸を回転
   中心とする揺動運動により前記磁気ヘツドを所定
   のトラツクに位置決めする揺動アクチユエータに
   おいて、前記揺動体に揺動を与えるリニアモータ
   を設け、このリニアモータのハウジングを前記揺
   動軸の中心軸と前記リニアモータの中心とを通る
   面に対して対称に構成し、前記ハウジングの上端
   と前記揺動軸の上端とを前記揺動軸の中心軸と前
   記リニアモータの中心とを通る面に対して対称形
   状の連結板を介して結合したことを特徴とする揺
   動アクチユエータ。