JPH0646861B2 - ボイス・コイル型のアクチュエータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、記録用ディスク装置の変換器に使用されるボ
イス・コイル型のアクチュエータ機構に関する。

［従来の技術］ 従来、ボイス・コイル型のアクチュエータは、通常、磁
気ディスク・ファイル装置に使用されている。ボイス・
コイルは、キャリッジ・アセンブリに装着されており、
そしてマグネット・アセンブリにより包囲された空隙中
に置かれている。複数個の読取り／書込み用磁気ヘッド
がキャリッジに装着されている。マグネット・アセンブ
リによって設定された磁界と、電流形式の信号とを相互
作用させ、キャリッジを移動させることにより、これら
の磁気ヘッドがディスク・ファイルの磁気ディスク面上
で移動される。

キャリッジの駆動力は、マグネット・アセンブリに対し
て同じ大きさで、反対方向の反動力を発生し、この力
は、例えばディスクのモータの駆動軸などに対して、デ
ィスク・ファイルに対して望ましくない共振振動を発生
する。この振動は、ディスクと読取り／書込みヘッドと
の間の相対的な運動を発生し、閉ループのヘッド位置付
け用サーボ系を不安定にする。

ボイス・コイル型のアクチュエータの反動力を吸収する
原理については、例えばＩＢＭテクニカル・ディスクロ
ージャ・ブレテイン第１９巻第９号、第３５６１頁乃至
第３５６２頁に記載された技術、即ち、反動力の影響は
ボイス・コイル駆動器のマグネット構造を浮動式にする
ことによって減少可能であることが知られている。この
技術において、可撓性の材料の層が２つの金属薄片の間
に積層されているような環状の可撓性の組立体によっ
て、マグネット構造の両端が支えられている。この可撓
性組立体は剛性の連結バー上に装着されており、他方、
この可撓性アセンブリはディスク・ファイルの基板上に
固定されている。このようにして、マグネット・アセン
ブリは磁気ディスクから効果的に隔離される。米国特許
第３６９９５５５号もまた同様な装置を開示している。

ボイス・コイル型の駆動装置の設計において、ボイス・
コイル中の電流上昇時間を改善するために、非磁性の導
電性材料から作られた短絡巻線を使用することも広く知
られた技術である。ヨーロッパ特許出願第０２２２９３
９号は、マグネット・アセンブリによって画定された空
隙中に位置しており、マグネット・アセンブリと接触し
ている銅製の筒形の短絡巻線が開示されている。この短
絡巻線は、キャリッジの過剰移動を避けるために、最端
部の停止部材として使用される２つのゴム製のリングに
接触している。また、米国特許第４６６１７２９号は円
筒状の短絡巻線を開示しており、この短絡巻線は、マグ
ネット・アセンブリの前方及び後方の２つの肩部の円筒
形表面上に位置されており、これらの２つの肩部の１方
に接触している。肩部の２つの溝に設けられた「Ｏ字
形」パッキンによって、短絡巻線とこれらの肩部との間
で密閉手段が形成されている。

［発明の開示］ 上述の従来の技術は、ディスク・ファイルからマグネッ
ト・アセンブリ全体を隔離することによって、反動力に
よる悪影響を少なくするのは明らかではあるけれども、
上述のアプローチの唯一の弱点は、ディスク・ファイル
の寸法が必然的に大きくなることである。小型のディス
ク・ファイル（例えば１３．３３５センチメートル、
５．２５インチの磁気ディスク）に使用される小型アク
チュエータの設計においては、より小型の緩衝技術を必
要とする。

本発明はコイルと、上記のコイルが電流の印加により移
動可能である空隙を画定するマグネット・アセンブリ
を、短絡巻線と、上記の空隙中で上記の短絡巻線を位置
付ける装着手段とからなり、上記の短絡巻線はマグネッ
ト・アセンブリの空隙中に位置付けられ、且つ上記のコ
イルの移動に対して平行の方向に移動するように弾性的
に装着されていることを特徴とするボイス・コイル型の
アクチュエータを与える。

キャリッジの反動力を補償するために、短絡巻線を弾性
的に装着するアイデアの基本的な原理は、弾丸の反動力
を弱めるための大砲の台座の原理に良く似ている。短絡
巻線は変圧器の二次巻線のように動作するが、ただし反
対方向に動作するので、ボイス・コイル中の電流の変化
は、短絡巻線に影響するけれども、その影響力は反対方
向である。若し、短絡巻線がマグネット・アセンブリに
固定されたとすれば、反動力は、この２つの部分の間の
歪みとして現われる。然しながら、弾性的に装着された
短絡巻線は、コイルの移動の初期において、キャリッジ
に対して反対方向に移動し、従って、キャリッジの反動
に対して補償する力を発生する。弾性的に装着された短
絡巻線は、大きな周波数の範囲か、または小さな周波数
の範囲で振動するが、短絡巻線自身の共振周波数を持っ
ている。

短絡巻線の機械的な共振周波数の大きさが、ディスク・
ファイル内の望ましくない共振周波数の大きさよりも小
さくなるように、短絡巻線の構造を設計することが重要
である。この要件を満足しさえすれば、特定のボイス・
コイル型アクチュエータの型式に従って、短絡巻線を弾
性的に装着することによって、従来の装置よりも秀れた
短絡巻線の装着構造とすることが出来る。

短絡巻線を装着する本発明の１実施例において、短絡巻
線の装着手段は、可撓性の材料で作られており、そし
て、これは短絡巻線と、短絡巻線と対向するマグネット
・アセンブリの表面との両方に固着されているので、短
絡巻線はマグネット・アセンブリの表面から隔離して維
持されている。

本発明の他の実施例において、短絡巻線の装着手段は、
複数個の可撓性のバンドを持っており、この場合、アク
チュエータは、上記の可撓性のバンドを定位置に維持す
るリテーナ手段を持つことが望ましい。

本発明の他の実施例において、可撓性のバンドが２つの
溝部に位置付けられるように、短絡巻線の溝部と、短絡
巻線に対向するマグネット・アセンブリの表面に位置付
けられ、且つ短絡巻線の溝部に対応する他の溝部とが、
リテーナ手段に設けられている。

本発明の他の実施例において、短絡巻線は円筒形状であ
り、マグネット・アセンブリは短絡巻線の中心と同一の
中心を持ち、そして、可撓性のバンドは１対の「Ｏ字
形」リングである。

本発明の他の実施例において、リテーナ手段は、短絡巻
線と対向するマグネット・アセンブリの表面上の条片で
構成されている。

本発明の他の実施例において、短絡巻線はマグネット・
アセンブリに装着されており、この装着手段は、短絡巻
線の一端が固着されている１対のダイアフラム部材を含
み、このダイアフラム部材は、マグネット・アセンブリ
から離れて短絡巻線を弾性的に支持するように、マグネ
ット・アセンブリに取付けられている。

本発明の他の実施例において、複数個の可撓性の装着手
段が短絡巻線の各端部に設けられ、これらの装着手段
は、マグネット・アセンブリに固着されている。

［図面の簡単な説明］ 第１図は本発明のボイス・コイル型のアクチュエータを
分解して示す斜視図、第２図は第１図に示したアクチュ
エータを組み立てた状態を示す斜視図、第３図は第２図
に示したアクチュエータを１部切断して示す平面図、第
４ａ図、第４ｂ図、第４ｃ図及び第４ｄ図は短絡巻線の
装着構造の実施例を説明するために、マグネット・アセ
ンブリの１部を示す図である。

［実施例］ 第１図はボイス・コイル型のアクチュエータ１０の一部
を分解した図であり、固定側のマグネット・アセンブリ
２０と、磁気ヘッド積層体７０を支持する可動側のキャ
リッジ・アセンブリ８０とを含んでいる。

マグネット・アセンブリ２０によって設定された磁界
と、電流形式の信号とを相互作用させ、キャリッジ・ア
センブリ８０を移動させることにより、これらの磁気ヘ
ッドがディスク・ファイルの磁気ディスク面上で移動さ
れる。

マグネット・アセンブリ２０は、湾曲した内面を有する
４つの磁極片３２で構成された２つの外部コア３０を含
んでおり、４つの磁極片３２は、２つの１対のマグネッ
ト部材３４の湾曲した外面上に固定されている。磁極片
３２は、その前端部及び後端部においてマグネット部材
３４と重なっている。

更に、マグネット・アセンブリ２０は、一体的に鋳造さ
れ、且つ上部及び下部に２つの平坦部を持ち、断面がほ
ぼ円形の後部プレート４２を有する鉄製の内部コア４０
を含んでいる。後部プレート４２から突出して、マグネ
ット部材３４の内部表面とほぼ同じ曲率の外表面を持つ
２つの内部コア部分４４が設けられている。内部コア部
分４４の長さに沿って平行に設けられた円筒形状の溝部
４６が、各内部コア部分４４の内面に穿たれている。円
柱状のガイド・レール５０は、上述の溝部４６と嵌合
し、そして、ガイド・レールの前端部は内部コア４０の
前面４８を越えて延びている。

更に、マグネット・アセンブリ２０は、内部コア４０の
後部プレート４２と同じように磁束路として機能する前
部プレート６０を含んでいる。前部プレート６０の背面
には、磁極片３２の内面とほぼ同じ曲率の外面を持つ台
状部６２が設けられている。また、前部プレート６０
は、内部コア４０中の溝部４６と対応する２つの円筒形
状の溝部６６を含む開口６４が設けられている。

また、ボイス・コイル型のアクチュエータ・アセンブリ
１０は、マグネット・アセンブリ２０中に設けられ、短
絡巻線として作用する導電性で、非磁性体の円筒形の部
材、即ち短絡巻線３６を含んでいる。

第１図に示した磁気ヘッド積層体７０は、１０個のヘッ
ド／アーム・アセンブリ７２で構成されており、互いに
押しあう関係で偏倚されている２つの可撓性条片７６を
装着した剛性のアーム部分７４を含んでいる。読取り／
書込み用磁気ヘッドに組み込まれているスライダ７８
は、各可撓性条片７６に装着されている。また、磁気ヘ
ッド積層体７０に含まれている磁気ヘッド／アーム・ア
センブリ７２は、可撓性条片７６の一端に装着された剛
性アーム部分を含んでいる。サーボ読取り専用ヘッド７
９は可撓性条片７６の他端に装着されている。

ボイス・コイル型アクチュエータ１０は、キャリッジ・
アセブリ８０の軸方向の移動を制限するための適宜の手
段（図示せず）と、使用しない時に、キャリッジを固定
位置に保持するためのラッチ装置（図示せず）とを含ん
でいる。

第２図及び第３図は組み立てられたアクチュエータ１０
が示されている。この組み立てられたアクチュエータ１
０において、マグネット部材３４を越えて延びた磁極片
３２の周端部３３は、後部プレート４２の円弧状の外面
４３と整置されている。磁極片３２の前方の突出部３５
（第１図）は、前部プレート６０の背面上の弧状の台状
部６２の周囲に嵌め込まれ、そして、前部プレートの２
つの開孔６５に挿通された２本のボルトによって固定さ
れる。短絡巻線３６は、磁気部分の内部表面に接触しな
いように近接して、マグネット・アセンブリ２０中に装
着される。

前部プレート６０は、前部プレートの４つのばか孔６７
ａと、それらに対応する内部コア部分の４つのねじ孔６
７ｂにねじ込まれたねじによって、内部コア４０に固着
されている。ガイド・レール５０の前端部は前部プレー
ト６０中の溝部６６に嵌め込まれる。

キャリッジ・アセンブリ８０は、マグネット・アセンブ
リ２０中に嵌め込まれており、キャリッジ・アセンブリ
８０を取り巻いたボイス・コイル９０は、空隙３９中に
置かれている。空隙３９の断面は、環状であり、短絡巻
線３６の内面と内部コア部分４４の外面との間の空間を
画定している。キャリッジ・アセンブリ８０に設けられ
たベアリングは、内部コア部分４４に固着された２本の
ガイド・レール５０と嵌め合わされている。キャリッジ
・アセンブリ８０に装着されたヘッド積層体７０は、前
部プレート６０の開口６４を通って前方に延びている。

第３図及び第４図の各図に示されて実施例のように、短
絡巻線３６はマグネット・アセンブリ２０に対して弾性
的に装着されている。

第３図に示された１実施例において、短絡巻線３６の外
面は、２つの「Ｏ字形」リング３７を嵌め込むための２
つの溝部３８を持っている。これらの溝部３８は、マグ
ネット部材３４から短絡巻線３６を離隔して支持する機
能を与えると同時に、短絡巻線３６を、マグネット・ア
センブリ２０の中心に位置付ける機能を持っている。第
４ａ図には同様な構成が示されており、この実施例にお
いて、各「Ｏ字形」リングはマグネット部材３４の外部
表面の溝中に位置付けられている。第４ｂ図に示した実
施例において、「Ｏ字形」リングは、断面が「Ｕ字形」
のものである。第４ｂ図の実施例においては、金属材料
の条片状のリテーナ２９は、「Ｕ字形」リング３７′の
弾力を強化するため、即ち、短絡巻線３６が移動した
後、短絡巻線を直ちに元の位置に復帰させる作用を行わ
せるために、マグネット部材３４の外面に装着されてい
る。

第４ｃ図に示した他の実施例において、短絡巻線３６の
各端部は、プラスチック、またはポリイミドのような材
料で作られたダイアフラム部材３１の薄膜に固着されて
いる。このダイアフラム部材３１は、マグネット部材３
４に固定されており、マグネット部材３４及び後部プレ
ート４２との間の空間と、マグネット部材３４の前部及
び前部プレート６０の背面との間の空間とに位置付けら
れている。ダイアフラム部材３１は、マグネット・アセ
ンブリ２０内の中心位置に短絡巻線３６を位置付けると
共に、マグネット・アセンブリの軸方向に対して、短絡
巻線に或る程度の移動を可能にさせる。更に、この実施
例の構造は、短絡巻線３６の回転運動を生じない。

第４ｄ図は短絡巻線３６の装着の他の実施例を示す図で
あって、この実施例は、前部プレート６０及び後部プレ
ート４２に夫々位置付けられ、等間隔に置かれた４個の
ゴム・ブッシュ５４を含んでいる。このゴム・ブッシュ
５４は、短絡巻線３６の半径方向の移動及び回転方向の
移動を阻止し、マグネット・アセンブリ２０の軸方向の
移動に対して弾力を与える。

以上、リニヤ式のボイス・コイル型アクチュエータにつ
いて、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は回転
式のボイス・コイル型アクチュエータについても同様に
適用することが出来るのは明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−181659（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−120673（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−73609（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル（９０）と、上記コイルが電流の印
   加により移動可能である空隙（３９）を画定するマグネ
   ット・アセンブリ（２０）と、短絡巻線（３６）と、上
   記空隙中で上記短絡巻線を位置付ける装着手段とからな
   り、 上記コイルが上記マグネット・アセンブリに対して移動
   するとき発生する反動力を上記短絡巻線の移動により吸
   収させるため、上記コイルの移動方向と平行な上記短絡
   巻線の移動方向において上記短絡巻線の両端が上記マグ
   ネット・アセンブリから離隔した位置で、上記短絡巻線
   の両方向の移動を許容するよう上記短絡巻線を弾性的に
   装着したことを特徴とするボイス・コイル型のアクチュ
   エータ。