JP2004103171A - 電磁式リニアアクチュエータ - Google Patents
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Abstract
【課題】ヨークに対する磁石の位置決めを容易にした電磁式リニアアクチュエータを提供すること。
【解決手段】ヨーク(62,63)と磁石(61)とで固定部を形成する。固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する可動部にはコイル(35)を備える。ヨークの主面(63a)には磁石を位置決めする凹部(63b)を形成する。磁石はヨークの凹部に配置され、例えば嫌気性の接着剤にてヨークに接着固定される。
【選択図】 図7
【解決手段】ヨーク(62,63)と磁石(61)とで固定部を形成する。固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する可動部にはコイル(35)を備える。ヨークの主面(63a)には磁石を位置決めする凹部(63b)を形成する。磁石はヨークの凹部に配置され、例えば嫌気性の接着剤にてヨークに接着固定される。
【選択図】 図7
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はDLT(Digital Linear Tape)やLTO(Linear Tape Open)に代表されるリニアテープストレージシステムに関し、特に、それに用いられる磁気テープ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。
【0002】
【従来の技術】
この種のリニアテープストレージシステムは、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、従来から種々のものが提案されている。例えば、DLTとしてのデジタル線形テープドライブは、特許文献1に開示されている。
【0003】
デジタル線形テープドライブ(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(供給リール)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、その内部に巻取りリールを内蔵している。テープカートリッジがテープドライブに装着されると、テープカートリッジから磁気テープが引き出され、ヘッドガイドアセンブリ(HGA)を介して巻取り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、当該テープ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、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、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2つ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(巻取りリール)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、巻取りリールがテープを供給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。この公報によると、巻取り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、供給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タブを有し、第2のテープリーダはロッキング孔を有し、タブが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には、リーダテープ(第2のテープリーダ)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」が開示されている。
【0009】
特許文献8には、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、テープドライブの巻取りリールが回転するのを防ぐためのロックシステムが開示されている。
【0010】
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としては、その一例が特許文献9に開示されている。
【0011】
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。
【0012】
尚、テープドライブは、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリをさらに含み、この磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリは複数のローラによって規定されたテープ経路上に、巻取り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、磁気テープが巻取り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、特許文献4に開示されている。
【0013】
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、磁気ヘッドと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、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、「機械的リニアアクチュエータ」が採用されている。
【0015】
このような機械的リニアアクチュエータでは、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。この程度の記憶容量を持つDLTでは、機械的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3世代)のDLTである「DLT3」においては、通常の記憶容量が160Gバイト、圧縮した場合の記憶容量が320Gバイトであり、大容量(高記録密度)である。その為、この大容量の記憶容量を持つDLT用のリニアアクチュエータとして、上述した機械的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、このような機械的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、固定部に磁石とヨークとを備え、可動部にコイルを備えたものである。本発明は、「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータに関する。
【0020】
【特許文献1】
特開平9−198639号公報
【0021】
【特許文献2】
特表平9−500753号公報
【0022】
【特許文献3】
特開2000−100025号公報
【0023】
【特許文献4】
特表2000−501547号公報
【0024】
【特許文献5】
特公平3−7595号公報
【0025】
【特許文献6】
特公平6−39027号公報
【0026】
【特許文献7】
特開2000−100116号公報
【0027】
【特許文献8】
特開平11−86381号公報
【0028】
【特許文献9】
特開2000−149491号公報
【0029】
【特許文献10】
特開平11−316991号公報
【0030】
【特許文献11】
特開2002−198219号公報
【0031】
【発明が解決しようとする課題】
上述した「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータでは、ヨークに対して磁石を固定する際に磁石の位置決めが難しい。また外部からの漏れ磁束に対して弱い磁気ヘッドを駆動するアクチュエータでは、アクチュエータの磁石による漏れ磁束が磁気ヘッドの読書き動作に影響を与えるという問題がある。
【0032】
また、テープ面の記録媒体への外乱磁界として影響を及ぼす場合がある。
【0033】
それ故に本発明の課題は、ヨークに対する磁石の位置決めを容易にした電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0034】
本発明の他の課題は、磁石及びヨークからの不要な漏れ磁束を抑制した電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0035】
本発明のさらに他の課題は、磁石の厚みを増加させて磁束の増大を図った電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0036】
本発明のさらに他の課題は、磁石をヨークに接着剤を用いて固定する場合でも、その接着剤が意図しない領域に流出することを防止できる電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0037】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、ヨーク(62,63)と磁石(61)とを有する固定部と、該固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動するコイル(35)を有する可動部とを含み、前記ヨークは前記磁石を位置決めする凹部(63b)を有している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。
【0038】
前記凹部の深さが少なくとも0.2mmに設定されていてもよい。
【0039】
前記磁石の厚みが前記凹部の深さと少なくとも同等に設定されていてもよい。
【0040】
前記凹部の深さに相当する分だけ前記磁石の厚みを大きく設定してもよい。
【0041】
前記ヨークと前記磁石とを前記凹部で接着剤により接着してもよい。
【0042】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0044】
最初に図1を参照して、本発明に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを含むテープドライブについて説明する。尚、図1は上蓋を取り外した状態のテープドライブを示す斜視図である。
【0045】
テープドライブ10は、テープカートリッジ(図示せず)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2つのスピンドルモータ(リールモータ)13、14を有する。第1のスピンドルモータ13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)14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10のハウジング12に形成されたスロット16を通してドライブ10の中に手動で、または自動的に、矢印Aで示す挿入方向に沿って挿入される。
【0046】
テープカートリッジをスロット16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)14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)13、14を回転する前に、機械的なバックリング機構(図示せず)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(巻取りリール)11に接続される。テープカートリッジと永久スプール11との間に位置づけられた多くのローラ(ガイドローラ)15は、テープカートリッジ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。
【0047】
尚、ハウジング12は鉄系の磁性体からなる板金プレスシャーシで構成されている。
【0048】
テープドライブ10は、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ(以下、単に「アクチュエータアセンブリ」とも呼ぶ)20をさらに含み、このヘッドアクチュエータアセンブリ20は上記複数のローラ15によって規定されたテープ経路(図示せず)上に、巻取りスプール11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、磁気テープが巻取りスプール11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テープヘッドアクチュエータアセンブリ20に密に近接する。
【0049】
以下、図2乃至図4を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20について説明する。図2は磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20の外観を正面側から見た状態で示す斜視図であり、図3は図2に図示した磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20の外観を背面側から見た状態で示す斜視図であり、図4は図1に図示した磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20の分解斜視図である。
【0050】
図4に示されるように、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20は、一般に複合型リニアアクチュエータと呼ばれるものであって、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。)30とヘッド送り機構40とから構成される。
【0051】
ヘッドアセンブリ30は、上下方向に延在する磁気ヘッド(ヘッド)31と、この磁気ヘッド31を後述するように上下方向に移動可能に保持するヘッドホルダ32と、磁気ヘッド31と外部の回路(図示せず)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)33とを有する。ヘッドホルダ32はキャリッジとも呼ばれる。
【0052】
図5および図6に示されるように、ヘッドホルダ32は、磁気ヘッド31を搭載するヘッド搭載部321と、このヘッド搭載部321の上下端両側からヘッド搭載部321に対して垂直方向に互いに対向して延在した4本の板ばね322とを有する。板ばね322の各々は、ネジ34を受け入れる孔322aを有し、後述するブラケットとこの孔322aを介してネジ34を螺合することにより、テープヘッドアセンブリ30と後述するヘッド送り機構40とが組み付けられる。
【0053】
ヘッドホルダ32は、ヘッド搭載部321の両側端から板ばね322が延びる方向と平行に延在する一対のコイル保持部323を更に有し、この一対のコイル保持部323には、電磁式リニアアクチュエータの副可動部を構成する一対の空芯コイル35が保持される。ここで、ヘッド搭載部321とコイル保持部323とは樹脂製である。ヘッド搭載部321とコイル保持部323と4本の板ばね322と一対の空芯コイル35は、アウトサート成形により一体に形成される。
【0054】
ここで、ヘッドホルダ32は、空芯コイル35の取り付け部として働く。したがって、空芯コイル35をヘッドホルダ(取り付け部)32に容易に取り付けることが可能である。
【0055】
上述したように、空芯コイル35はその外側が樹脂で固められている。したがって、コイルの共振を抑えることができる。また、空芯コイル35をアウトサート成形するので、ボビンが不要となり、部品点数を減らすことができる。また、空芯コイル35をアウトサート成形する際、後述する電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁石と対向する部分には樹脂がないようにしている。すなわち、電磁式リニアアクチュエータとして、磁気効率に関係する磁石、コイル、ヨーク以外の部品(ボビン)がなくなり、磁石、コイル、およびヨークの間の間隔を狭くすることができ、推進ロスを減らすことができる。また、空芯コイル単体では、変形しやすく取り扱いが不便であるのに対して、本実施の形態では、空芯コイル35を樹脂と一体成形することで強度が増し、取り扱いが容易になる。
【0056】
図2乃至図4に戻って、ヘッド送り機構40は、回転部分として上下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)41を備え、直線移動部分としてリードスクリュー41の回転に従い回転中心軸に沿って上下運動するヘッドリフト42と、ヘッドアクチュエータアセンブリ20のバックラッシュを防止する予圧ブッシュ43とを備えている。
【0057】
リードスクリュー41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41を回転中心軸の回りに回転させるリードスクリューギヤ44を取り付けている。
【0058】
ヘッドリフト42は、底面部421と、天井部422と、これら底面部421と天井部422とを支持する半円筒部423とを有する。底面部421および天井部422それぞれは半円筒部423の両外側方向に延在するアームを有している。半円筒部423は、中央部分が中空でかつ半円筒分だけ開口した樋形をしている。従って、ヘッドリフト42の外形は、側面から見て略I字形をなし、上記テープヘッドアセンブリ30を上下動可能に保持しながらテープヘッドアセンブリ30を上下動させる。このヘッドリフト42は半円筒部423の中空開口内部に予圧ブッシュ43を配置する。予圧ブッシュ43と天井部422との間には予圧バネ(図示せず)が圧縮した状態で置かれる。予圧バネは圧縮コイルスプリングである。予圧ブッシュ43と予圧バネとの組み合わせは、アクチュエータアセンブリ20のバックラッシュを防止するためのバックラッシュ防止機構として働く。
【0059】
底面部421は、リードスクリュー41を貫通させる円形開口位置上面で半円筒部423の中空開口位置に、内面にリードスクリュー41と係合する爪状突起を有する軸受け45を固着している。天井部422には、半円筒部423の中空開口位置にリードスクリュー41を貫通させるための円形開口を持つすべり軸受け46が形成されている。
【0060】
底面部421の一方のアームは他方のアームより長く側方へ延在し、その先端には略コ字形をなるガイド部47が設けられている。このガイド部47は、図1に示されたガイドバー17に嵌め込まれ、上下方向に摺動可能となるように取り付けられ、ヘッドリフト42が回転するのを防止する。
【0061】
天井部422は、一対のアームそれぞれにネジ穴422aを有する。また、ヘッドホルダ32の上側の板ばね322を天井部422に取り付けるための上側ブラケット48はネジ34を受け入れる孔48aを有する。これにより、ヘッドホルダ32の上側の板ばね322は、上側ブラケット48の孔48a、板ばね322の孔322aを介して、ネジ34を天井部422のネジ穴422aに螺合することにより、天井部422に取り付けられる。
【0062】
底面部421も、一対のアームそれぞれにネジ穴421aを有する。ヘッドホルダ32の下側の板ばね322を底面部421に取り付けるための下側ブラケット49はネジ34を受け入れる孔49aを有する。これにより、ヘッドホルダ32の下側の板ばね322は、下側ブラケット49の孔49a、板ばね322の孔322aを介して、ネジ34を底面部421のネジ穴421aに螺合することにより、底面部421に取り付けられる。
【0063】
リードスクリュー41の下端部は、ベアリング51を介してハウジング(シャーシ)12(図1)に回転可能に取り付けられている。また、リードスクリュー41の上端部は、ベアリング52を介してベアリングホルダ18(図1)に回転可能に取り付けられ、このベアリングホルダ18はハウジング(シャーシ)12(図1)上に固定設置されている。
【0064】
リードスクリューギヤ44は、上述したように同軸の回転中心軸をもって直結するリードスクリュー41を、例えばステッピングモータの駆動により回転させる。リードスクリュー41の回転中心軸回りの回転は、バックラッシュ防止機構と協働して、ヘッドリフト42を回転中心軸の延在する方向に直線移動させる。
【0065】
ヘッドリフト42には、電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁気回路(磁石やヨーク)60が取り付けられている。
【0066】
詳述すると、磁気回路60は、板厚方向に着磁された一対の磁石61と、ヘッドリフト42の半円筒部423の両側側壁に設けらたヨーク部とを有する。ヨーク部は、上下方向に沿って延在し、一対の空芯コイル35(図5、図6)の中を貫通する一対のセンターヨーク62と、一対のバックヨーク63と、この一対のバックヨーク63間を架橋する橋架部64とを有する。
【0067】
各バックヨーク63は、対応するセンターヨーク62と平行に離間して対向配置された主面63aを持ち、この主面63aに対して両端部621がプレス加工によって略直角に折り曲げられている。両端部621がセンターヨーク62の両端部に接触している。磁石61は、バックヨーク63の主面63aに接触している。
【0068】
センターヨーク62は両端に切欠け部62aを持つ。また、バックヨーク63の両端部631は、上記切欠け部62aに嵌入する凸部631aを持つ。橋架部64には、ネジ65が貫通する一対の孔64aが形成されている。この孔64a介してネジ65をヘッドリフト42の半円筒部423の背面に螺合することにより、磁気回路60がヘッドリフト42に固定して取付けられる。一対のバックヨーク63と橋架部64とは、プレス加工(折り曲げ加工)により一体に形成されている。
【0069】
とにかく、ヘッドリフト42と、予圧ブッシュ43と、磁気回路60と、上側ブラケット48と、下側ブラケット49と、ヘッドアセンブリ30と、ネジ34との組み合わせは、リードスクリュー41の回動によって軸方向に直線移動する、機械式リニアアクチュエータの主可動部として動作する。そして、この主可動部は、ヘッドリフト42と予圧ブッシュ43と磁気回路60と上側ブラケット48と下側ブラケット49とを有する副固定部と、この副固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する、ヘッドアセンブリ30から成る副可動部とから成る電磁式リニアアクチュエータとして動作する。副固定部は、ヨーク62,63と、磁石61とを有する。副可動部は空芯コイル35を含む。
【0070】
図7〜図9を参照して、バックヨーク63と磁石61との関係について説明する。
【0071】
バックヨーク63の各主面63aには、四角形の磁石61を位置決めするための四角形の浅い凹部63bが形成されている。凹部63bの幅及び高さは、磁石61よりも僅かに大きい寸法を有している。具体的には、磁石61の周囲に0.2〜0.3mm程度の隙間が生じるように凹部63bの幅及び高さの寸法を設定する。凹部63bの深さは磁石61の厚みよりも浅く、例えば0.4mmに設定されている。換言すると、磁石61の厚みは凹部63bの深さよりも大きい値に設定されている。
【0072】
凹部63bの深さは少なくとも0.2mmに設定される。なお、凹部63bはプレスの半抜き加工にて形成できるが、切削の座ぐり加工にて形成されてもよい。
【0073】
磁石61は凹部63bに配置され、かつ嫌気性の接着剤を用いてバックヨーク63に接着固定される。凹部63bが形成されているので、接着剤がバックヨーク63の各主面63aに流れ出すことを抑止できる。バックヨーク63に接着された状態では、磁石61がバックヨーク63の各主面63aから少し突出している。
【0074】
上述した構造によると、凹部63bの深さに相当する分だけ磁石61の厚みを大きく設定し、磁石61の磁束を増大させることが容易に可能である。なお、磁石61の厚みは、少なくとも、凹部63bの深さと同等に設定されるとよい。
【0075】
図10(a),(b)をも参照して、磁石61の磁束の分布状態について説明する。
【0076】
図10(a)はバックヨーク63の主面63aに磁石61を配置固定した場合を示している。この場合、磁石61の磁束はバックヨーク63の側方に漏れる成分が多く生じ、その分だけ空芯コイル35に向かう成分が減少する。したがって、磁石61の磁束が有効に使用されないことになる。
【0077】
図10(b)はバックヨーク63の主面63aに形成した凹部63bに磁石61を配置固定した場合を示している。この場合、磁石61の磁束はバックヨーク63の側方に流れやすくなり、従来よりも漏れる成分が減少される。したがって、磁石61の磁束の漏れを抑制および調節することができる。
【0078】
例えば、エネルギー積42MOe(メガエルステッド)の厚さ0.8mmの磁石を、厚さ1.2mmのヨークに形成した深さ0.4mmの凹部に接着した場合は、凹部を形成していないヨークと接着した場合と比較して、磁石からの漏れを20%減少させることができる。
【0079】
上述では、磁石61がバックヨーク63に固定される場合について説明したが、各センターヨーク62に固定されてもよい。
【0080】
図11(a),(b)を参照して、磁石をセンターヨークに固定した例について説明する。この例においてはセンターヨーク62がL字形をなしているが、上述したバックヨーク63と協働して筒状のヨークを構成する点では、図1〜図9を参照して説明したものと同様である。すなわち,この場合にはバックヨークもL字形をなすものとする。
【0081】
図11(a),(b)に示すようにセンターヨーク62の対向面(すなわち、バックヨーク63の主面63aに対向した面)62bに、上述した凹部63bに相当する凹部62cを形成し、この凹部62cに磁石61を配置固定する。
【0082】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、複合型リニアアクチュエータに適用された例について述べているが、本発明は電磁式リニアアクチュエータ全般に適用できることは当業者であれば容易に理解できるであろう。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電磁式リニアアクチュエータによれば、ヨークに形成した凹部に磁石を配置する構造であるため、ヨークに対する磁石の位置決めが容易になり、磁石及びヨークからの不要な漏れ磁束が抑制され、磁石の厚みを増加させて磁束の増大を図ることができ、さらに、磁石をヨークに接着剤を用いて固定する場合でも、その接着剤が意図しない領域に流出することは防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを含むテープドライブを、上蓋を取り外した状態で示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る複合型リニアアクチュエータの外観を正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図3】図2に図示した複合型リニアアクチュエータの外観を背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図4】図2に図示した複合型リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図5】図2〜図4の複合型リニアアクチュエータに使用されるヘッドホルダを正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図6】図5に図示したヘッドホルダを背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図7】図2〜図4の複合型リニアアクチュエータに使用された磁気回路を示す分解斜視図である。
【図8】図7に図示した磁気回路におけるセンターヨークと磁石との組立て状態における正面図であり、理解を容易にするために磁石にのみハッチングを施してある。
【図9】図8のIX−IX線に沿って得られた端面図であり、理解を容易にするために磁石にのみハッチングを施してある。
【図10】センターヨークと磁石との組立て状態における磁束の分布を模式的に示した図であり、(a)はバックヨークの主面に磁石を配置固定した場合、(b)はバックヨークの主面に形成した凹部に磁石を配置固定した場合である。
【図11】本発明の変形例として磁石をセンターヨークに固定する場合を示し、(a)はセンターヨークのみの斜視図であり、(b)はセンターヨークに磁石を固定し、さらに空芯コイルを合わせた状態の斜視図である。
【符号の説明】
10 テープドライブ
20 磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ(複合型リニアアクチュエータ)
30 ヘッドアセンブリ
31 磁気ヘッド
32、32A ヘッドホルダ
321 ヘッド搭載部
322 板ばね
323 コイル保持部
33 フレキシブルプリント回路(FPC)
34 ネジ
35 空芯コイル
40 ヘッド送り機構
41 リードスクリュー
42 ヘッドリフト
43 予圧ブッシュ
44 リードスクリューギヤ
45 軸受け
46 すべり軸受け
47 ガイド部
48 上側ブラケット
49 下側ブラケット
60 磁気回路
61 磁石
62 センターヨーク
62b 対向面
62c 凹部
63 バックヨーク
63a 主面
63b 凹部
64 橋架部
【発明の属する技術分野】
本発明はDLT(Digital Linear Tape)やLTO(Linear Tape Open)に代表されるリニアテープストレージシステムに関し、特に、それに用いられる磁気テープ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。
【0002】
【従来の技術】
この種のリニアテープストレージシステムは、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、従来から種々のものが提案されている。例えば、DLTとしてのデジタル線形テープドライブは、特許文献1に開示されている。
【0003】
デジタル線形テープドライブ(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(供給リール)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、その内部に巻取りリールを内蔵している。テープカートリッジがテープドライブに装着されると、テープカートリッジから磁気テープが引き出され、ヘッドガイドアセンブリ(HGA)を介して巻取り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、当該テープ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、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、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2つ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(巻取りリール)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、巻取りリールがテープを供給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。この公報によると、巻取り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、供給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タブを有し、第2のテープリーダはロッキング孔を有し、タブが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には、リーダテープ(第2のテープリーダ)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」が開示されている。
【0009】
特許文献8には、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、テープドライブの巻取りリールが回転するのを防ぐためのロックシステムが開示されている。
【0010】
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としては、その一例が特許文献9に開示されている。
【0011】
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。
【0012】
尚、テープドライブは、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリをさらに含み、この磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリは複数のローラによって規定されたテープ経路上に、巻取り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、磁気テープが巻取り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、特許文献4に開示されている。
【0013】
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、磁気ヘッドと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、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、「機械的リニアアクチュエータ」が採用されている。
【0015】
このような機械的リニアアクチュエータでは、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。この程度の記憶容量を持つDLTでは、機械的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3世代)のDLTである「DLT3」においては、通常の記憶容量が160Gバイト、圧縮した場合の記憶容量が320Gバイトであり、大容量(高記録密度)である。その為、この大容量の記憶容量を持つDLT用のリニアアクチュエータとして、上述した機械的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、このような機械的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、固定部に磁石とヨークとを備え、可動部にコイルを備えたものである。本発明は、「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータに関する。
【0020】
【特許文献1】
特開平9−198639号公報
【0021】
【特許文献2】
特表平9−500753号公報
【0022】
【特許文献3】
特開2000−100025号公報
【0023】
【特許文献4】
特表2000−501547号公報
【0024】
【特許文献5】
特公平3−7595号公報
【0025】
【特許文献6】
特公平6−39027号公報
【0026】
【特許文献7】
特開2000−100116号公報
【0027】
【特許文献8】
特開平11−86381号公報
【0028】
【特許文献9】
特開2000−149491号公報
【0029】
【特許文献10】
特開平11−316991号公報
【0030】
【特許文献11】
特開2002−198219号公報
【0031】
【発明が解決しようとする課題】
上述した「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータでは、ヨークに対して磁石を固定する際に磁石の位置決めが難しい。また外部からの漏れ磁束に対して弱い磁気ヘッドを駆動するアクチュエータでは、アクチュエータの磁石による漏れ磁束が磁気ヘッドの読書き動作に影響を与えるという問題がある。
【0032】
また、テープ面の記録媒体への外乱磁界として影響を及ぼす場合がある。
【0033】
それ故に本発明の課題は、ヨークに対する磁石の位置決めを容易にした電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0034】
本発明の他の課題は、磁石及びヨークからの不要な漏れ磁束を抑制した電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0035】
本発明のさらに他の課題は、磁石の厚みを増加させて磁束の増大を図った電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0036】
本発明のさらに他の課題は、磁石をヨークに接着剤を用いて固定する場合でも、その接着剤が意図しない領域に流出することを防止できる電磁式リニアアクチュエータを提供することにある。
【0037】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、ヨーク(62,63)と磁石(61)とを有する固定部と、該固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動するコイル(35)を有する可動部とを含み、前記ヨークは前記磁石を位置決めする凹部(63b)を有している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。
【0038】
前記凹部の深さが少なくとも0.2mmに設定されていてもよい。
【0039】
前記磁石の厚みが前記凹部の深さと少なくとも同等に設定されていてもよい。
【0040】
前記凹部の深さに相当する分だけ前記磁石の厚みを大きく設定してもよい。
【0041】
前記ヨークと前記磁石とを前記凹部で接着剤により接着してもよい。
【0042】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0044】
最初に図1を参照して、本発明に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを含むテープドライブについて説明する。尚、図1は上蓋を取り外した状態のテープドライブを示す斜視図である。
【0045】
テープドライブ10は、テープカートリッジ(図示せず)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2つのスピンドルモータ(リールモータ)13、14を有する。第1のスピンドルモータ13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)14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10のハウジング12に形成されたスロット16を通してドライブ10の中に手動で、または自動的に、矢印Aで示す挿入方向に沿って挿入される。
【0046】
テープカートリッジをスロット16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)14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)13、14を回転する前に、機械的なバックリング機構(図示せず)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(巻取りリール)11に接続される。テープカートリッジと永久スプール11との間に位置づけられた多くのローラ(ガイドローラ)15は、テープカートリッジ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。
【0047】
尚、ハウジング12は鉄系の磁性体からなる板金プレスシャーシで構成されている。
【0048】
テープドライブ10は、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ(以下、単に「アクチュエータアセンブリ」とも呼ぶ)20をさらに含み、このヘッドアクチュエータアセンブリ20は上記複数のローラ15によって規定されたテープ経路(図示せず)上に、巻取りスプール11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、磁気テープが巻取りスプール11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テープヘッドアクチュエータアセンブリ20に密に近接する。
【0049】
以下、図2乃至図4を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20について説明する。図2は磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20の外観を正面側から見た状態で示す斜視図であり、図3は図2に図示した磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20の外観を背面側から見た状態で示す斜視図であり、図4は図1に図示した磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20の分解斜視図である。
【0050】
図4に示されるように、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ20は、一般に複合型リニアアクチュエータと呼ばれるものであって、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。)30とヘッド送り機構40とから構成される。
【0051】
ヘッドアセンブリ30は、上下方向に延在する磁気ヘッド(ヘッド)31と、この磁気ヘッド31を後述するように上下方向に移動可能に保持するヘッドホルダ32と、磁気ヘッド31と外部の回路(図示せず)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)33とを有する。ヘッドホルダ32はキャリッジとも呼ばれる。
【0052】
図5および図6に示されるように、ヘッドホルダ32は、磁気ヘッド31を搭載するヘッド搭載部321と、このヘッド搭載部321の上下端両側からヘッド搭載部321に対して垂直方向に互いに対向して延在した4本の板ばね322とを有する。板ばね322の各々は、ネジ34を受け入れる孔322aを有し、後述するブラケットとこの孔322aを介してネジ34を螺合することにより、テープヘッドアセンブリ30と後述するヘッド送り機構40とが組み付けられる。
【0053】
ヘッドホルダ32は、ヘッド搭載部321の両側端から板ばね322が延びる方向と平行に延在する一対のコイル保持部323を更に有し、この一対のコイル保持部323には、電磁式リニアアクチュエータの副可動部を構成する一対の空芯コイル35が保持される。ここで、ヘッド搭載部321とコイル保持部323とは樹脂製である。ヘッド搭載部321とコイル保持部323と4本の板ばね322と一対の空芯コイル35は、アウトサート成形により一体に形成される。
【0054】
ここで、ヘッドホルダ32は、空芯コイル35の取り付け部として働く。したがって、空芯コイル35をヘッドホルダ(取り付け部)32に容易に取り付けることが可能である。
【0055】
上述したように、空芯コイル35はその外側が樹脂で固められている。したがって、コイルの共振を抑えることができる。また、空芯コイル35をアウトサート成形するので、ボビンが不要となり、部品点数を減らすことができる。また、空芯コイル35をアウトサート成形する際、後述する電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁石と対向する部分には樹脂がないようにしている。すなわち、電磁式リニアアクチュエータとして、磁気効率に関係する磁石、コイル、ヨーク以外の部品(ボビン)がなくなり、磁石、コイル、およびヨークの間の間隔を狭くすることができ、推進ロスを減らすことができる。また、空芯コイル単体では、変形しやすく取り扱いが不便であるのに対して、本実施の形態では、空芯コイル35を樹脂と一体成形することで強度が増し、取り扱いが容易になる。
【0056】
図2乃至図4に戻って、ヘッド送り機構40は、回転部分として上下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)41を備え、直線移動部分としてリードスクリュー41の回転に従い回転中心軸に沿って上下運動するヘッドリフト42と、ヘッドアクチュエータアセンブリ20のバックラッシュを防止する予圧ブッシュ43とを備えている。
【0057】
リードスクリュー41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41を回転中心軸の回りに回転させるリードスクリューギヤ44を取り付けている。
【0058】
ヘッドリフト42は、底面部421と、天井部422と、これら底面部421と天井部422とを支持する半円筒部423とを有する。底面部421および天井部422それぞれは半円筒部423の両外側方向に延在するアームを有している。半円筒部423は、中央部分が中空でかつ半円筒分だけ開口した樋形をしている。従って、ヘッドリフト42の外形は、側面から見て略I字形をなし、上記テープヘッドアセンブリ30を上下動可能に保持しながらテープヘッドアセンブリ30を上下動させる。このヘッドリフト42は半円筒部423の中空開口内部に予圧ブッシュ43を配置する。予圧ブッシュ43と天井部422との間には予圧バネ(図示せず)が圧縮した状態で置かれる。予圧バネは圧縮コイルスプリングである。予圧ブッシュ43と予圧バネとの組み合わせは、アクチュエータアセンブリ20のバックラッシュを防止するためのバックラッシュ防止機構として働く。
【0059】
底面部421は、リードスクリュー41を貫通させる円形開口位置上面で半円筒部423の中空開口位置に、内面にリードスクリュー41と係合する爪状突起を有する軸受け45を固着している。天井部422には、半円筒部423の中空開口位置にリードスクリュー41を貫通させるための円形開口を持つすべり軸受け46が形成されている。
【0060】
底面部421の一方のアームは他方のアームより長く側方へ延在し、その先端には略コ字形をなるガイド部47が設けられている。このガイド部47は、図1に示されたガイドバー17に嵌め込まれ、上下方向に摺動可能となるように取り付けられ、ヘッドリフト42が回転するのを防止する。
【0061】
天井部422は、一対のアームそれぞれにネジ穴422aを有する。また、ヘッドホルダ32の上側の板ばね322を天井部422に取り付けるための上側ブラケット48はネジ34を受け入れる孔48aを有する。これにより、ヘッドホルダ32の上側の板ばね322は、上側ブラケット48の孔48a、板ばね322の孔322aを介して、ネジ34を天井部422のネジ穴422aに螺合することにより、天井部422に取り付けられる。
【0062】
底面部421も、一対のアームそれぞれにネジ穴421aを有する。ヘッドホルダ32の下側の板ばね322を底面部421に取り付けるための下側ブラケット49はネジ34を受け入れる孔49aを有する。これにより、ヘッドホルダ32の下側の板ばね322は、下側ブラケット49の孔49a、板ばね322の孔322aを介して、ネジ34を底面部421のネジ穴421aに螺合することにより、底面部421に取り付けられる。
【0063】
リードスクリュー41の下端部は、ベアリング51を介してハウジング(シャーシ)12(図1)に回転可能に取り付けられている。また、リードスクリュー41の上端部は、ベアリング52を介してベアリングホルダ18(図1)に回転可能に取り付けられ、このベアリングホルダ18はハウジング(シャーシ)12(図1)上に固定設置されている。
【0064】
リードスクリューギヤ44は、上述したように同軸の回転中心軸をもって直結するリードスクリュー41を、例えばステッピングモータの駆動により回転させる。リードスクリュー41の回転中心軸回りの回転は、バックラッシュ防止機構と協働して、ヘッドリフト42を回転中心軸の延在する方向に直線移動させる。
【0065】
ヘッドリフト42には、電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁気回路(磁石やヨーク)60が取り付けられている。
【0066】
詳述すると、磁気回路60は、板厚方向に着磁された一対の磁石61と、ヘッドリフト42の半円筒部423の両側側壁に設けらたヨーク部とを有する。ヨーク部は、上下方向に沿って延在し、一対の空芯コイル35(図5、図6)の中を貫通する一対のセンターヨーク62と、一対のバックヨーク63と、この一対のバックヨーク63間を架橋する橋架部64とを有する。
【0067】
各バックヨーク63は、対応するセンターヨーク62と平行に離間して対向配置された主面63aを持ち、この主面63aに対して両端部621がプレス加工によって略直角に折り曲げられている。両端部621がセンターヨーク62の両端部に接触している。磁石61は、バックヨーク63の主面63aに接触している。
【0068】
センターヨーク62は両端に切欠け部62aを持つ。また、バックヨーク63の両端部631は、上記切欠け部62aに嵌入する凸部631aを持つ。橋架部64には、ネジ65が貫通する一対の孔64aが形成されている。この孔64a介してネジ65をヘッドリフト42の半円筒部423の背面に螺合することにより、磁気回路60がヘッドリフト42に固定して取付けられる。一対のバックヨーク63と橋架部64とは、プレス加工(折り曲げ加工)により一体に形成されている。
【0069】
とにかく、ヘッドリフト42と、予圧ブッシュ43と、磁気回路60と、上側ブラケット48と、下側ブラケット49と、ヘッドアセンブリ30と、ネジ34との組み合わせは、リードスクリュー41の回動によって軸方向に直線移動する、機械式リニアアクチュエータの主可動部として動作する。そして、この主可動部は、ヘッドリフト42と予圧ブッシュ43と磁気回路60と上側ブラケット48と下側ブラケット49とを有する副固定部と、この副固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する、ヘッドアセンブリ30から成る副可動部とから成る電磁式リニアアクチュエータとして動作する。副固定部は、ヨーク62,63と、磁石61とを有する。副可動部は空芯コイル35を含む。
【0070】
図7〜図9を参照して、バックヨーク63と磁石61との関係について説明する。
【0071】
バックヨーク63の各主面63aには、四角形の磁石61を位置決めするための四角形の浅い凹部63bが形成されている。凹部63bの幅及び高さは、磁石61よりも僅かに大きい寸法を有している。具体的には、磁石61の周囲に0.2〜0.3mm程度の隙間が生じるように凹部63bの幅及び高さの寸法を設定する。凹部63bの深さは磁石61の厚みよりも浅く、例えば0.4mmに設定されている。換言すると、磁石61の厚みは凹部63bの深さよりも大きい値に設定されている。
【0072】
凹部63bの深さは少なくとも0.2mmに設定される。なお、凹部63bはプレスの半抜き加工にて形成できるが、切削の座ぐり加工にて形成されてもよい。
【0073】
磁石61は凹部63bに配置され、かつ嫌気性の接着剤を用いてバックヨーク63に接着固定される。凹部63bが形成されているので、接着剤がバックヨーク63の各主面63aに流れ出すことを抑止できる。バックヨーク63に接着された状態では、磁石61がバックヨーク63の各主面63aから少し突出している。
【0074】
上述した構造によると、凹部63bの深さに相当する分だけ磁石61の厚みを大きく設定し、磁石61の磁束を増大させることが容易に可能である。なお、磁石61の厚みは、少なくとも、凹部63bの深さと同等に設定されるとよい。
【0075】
図10(a),(b)をも参照して、磁石61の磁束の分布状態について説明する。
【0076】
図10(a)はバックヨーク63の主面63aに磁石61を配置固定した場合を示している。この場合、磁石61の磁束はバックヨーク63の側方に漏れる成分が多く生じ、その分だけ空芯コイル35に向かう成分が減少する。したがって、磁石61の磁束が有効に使用されないことになる。
【0077】
図10(b)はバックヨーク63の主面63aに形成した凹部63bに磁石61を配置固定した場合を示している。この場合、磁石61の磁束はバックヨーク63の側方に流れやすくなり、従来よりも漏れる成分が減少される。したがって、磁石61の磁束の漏れを抑制および調節することができる。
【0078】
例えば、エネルギー積42MOe(メガエルステッド)の厚さ0.8mmの磁石を、厚さ1.2mmのヨークに形成した深さ0.4mmの凹部に接着した場合は、凹部を形成していないヨークと接着した場合と比較して、磁石からの漏れを20%減少させることができる。
【0079】
上述では、磁石61がバックヨーク63に固定される場合について説明したが、各センターヨーク62に固定されてもよい。
【0080】
図11(a),(b)を参照して、磁石をセンターヨークに固定した例について説明する。この例においてはセンターヨーク62がL字形をなしているが、上述したバックヨーク63と協働して筒状のヨークを構成する点では、図1〜図9を参照して説明したものと同様である。すなわち,この場合にはバックヨークもL字形をなすものとする。
【0081】
図11(a),(b)に示すようにセンターヨーク62の対向面(すなわち、バックヨーク63の主面63aに対向した面)62bに、上述した凹部63bに相当する凹部62cを形成し、この凹部62cに磁石61を配置固定する。
【0082】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、複合型リニアアクチュエータに適用された例について述べているが、本発明は電磁式リニアアクチュエータ全般に適用できることは当業者であれば容易に理解できるであろう。
【0083】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電磁式リニアアクチュエータによれば、ヨークに形成した凹部に磁石を配置する構造であるため、ヨークに対する磁石の位置決めが容易になり、磁石及びヨークからの不要な漏れ磁束が抑制され、磁石の厚みを増加させて磁束の増大を図ることができ、さらに、磁石をヨークに接着剤を用いて固定する場合でも、その接着剤が意図しない領域に流出することは防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを含むテープドライブを、上蓋を取り外した状態で示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る複合型リニアアクチュエータの外観を正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図3】図2に図示した複合型リニアアクチュエータの外観を背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図4】図2に図示した複合型リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図5】図2〜図4の複合型リニアアクチュエータに使用されるヘッドホルダを正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図6】図5に図示したヘッドホルダを背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図7】図2〜図4の複合型リニアアクチュエータに使用された磁気回路を示す分解斜視図である。
【図8】図7に図示した磁気回路におけるセンターヨークと磁石との組立て状態における正面図であり、理解を容易にするために磁石にのみハッチングを施してある。
【図9】図8のIX−IX線に沿って得られた端面図であり、理解を容易にするために磁石にのみハッチングを施してある。
【図10】センターヨークと磁石との組立て状態における磁束の分布を模式的に示した図であり、(a)はバックヨークの主面に磁石を配置固定した場合、(b)はバックヨークの主面に形成した凹部に磁石を配置固定した場合である。
【図11】本発明の変形例として磁石をセンターヨークに固定する場合を示し、(a)はセンターヨークのみの斜視図であり、(b)はセンターヨークに磁石を固定し、さらに空芯コイルを合わせた状態の斜視図である。
【符号の説明】
10 テープドライブ
20 磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ(複合型リニアアクチュエータ)
30 ヘッドアセンブリ
31 磁気ヘッド
32、32A ヘッドホルダ
321 ヘッド搭載部
322 板ばね
323 コイル保持部
33 フレキシブルプリント回路(FPC)
34 ネジ
35 空芯コイル
40 ヘッド送り機構
41 リードスクリュー
42 ヘッドリフト
43 予圧ブッシュ
44 リードスクリューギヤ
45 軸受け
46 すべり軸受け
47 ガイド部
48 上側ブラケット
49 下側ブラケット
60 磁気回路
61 磁石
62 センターヨーク
62b 対向面
62c 凹部
63 バックヨーク
63a 主面
63b 凹部
64 橋架部
Claims (5)
- ヨークと磁石とを有する固定部と、該固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動するコイルを有する可動部とを含み、前記ヨークは前記磁石を位置決めする凹部を有していることを特徴とする電磁式リニアアクチュエータ。
- 前記凹部の深さが少なくとも0.2mmに設定されている請求項1に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
- 前記磁石の厚みが前記凹部の深さと少なくとも同等に設定されている請求項1または2に記載の電磁式リニアアクチュエータ。
- 前記凹部の深さに相当する分だけ前記磁石の厚みを大きく設定した請求項1−3のいずれかに記載の電磁式リニアアクチュエータ。
- 前記ヨークと前記磁石とを前記凹部で接着剤により接着した請求項1−4のいずれかに記載の電磁式リニアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002266287A JP2004103171A (ja) | 2002-09-12 | 2002-09-12 | 電磁式リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002266287A JP2004103171A (ja) | 2002-09-12 | 2002-09-12 | 電磁式リニアアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004103171A true JP2004103171A (ja) | 2004-04-02 |
Family
ID=32265140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002266287A Withdrawn JP2004103171A (ja) | 2002-09-12 | 2002-09-12 | 電磁式リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004103171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010261332A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Kuniyasu Honda | 磁石ユニット |
-
2002
- 2002-09-12 JP JP2002266287A patent/JP2004103171A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010261332A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Kuniyasu Honda | 磁石ユニット |
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