JPH0325862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気デイスク装置のヘツド位置決の機
構（以下、アクチユエータと呼ぶ）に関し、特に
アクチユエータを構成するキヤリツジのガイド機
構に関する。

〔発明の背景〕

磁気デイスク装置における磁気ヘツドは磁気デ
イスク上の目標トラツクへの位置決めは磁気デイ
スクに書込まれたサーボ信号に基づいてボイスコ
イルモータを駆動することにより行われる。

第１図、第２図により従来のアクチユエータを
説明する。第１図は従来のアクチユエータを示す
斜視図であり、第１図は従来のアクチユエータを
示す斜視図であり、第２図は第１図を矢印Ｘ方向
から見た断面図である。

アクチユエータの可動部は、情報の読書きを行
う磁気ヘツド１と、磁気ヘツド１を支持するヘツ
ドアーム８と、ヘツドアーム８を取付けるヘツド
アーム取付部９と、ヘツドアーム取付部９とボイ
スコイルモータのコイル２とを結合するキヤリツ
ジ３と、前記コイル２により構成されている。こ
の可動部は、ボイスコイルモータの永久磁石６に
よる磁界中でコイル２に電流を流して得られる電
磁力により動かされる。

上記可動部の移動方向はキヤリツジ３をガイド
することにより決定される。すなわち、キヤリツ
ジ３は角柱部１０とヒレ状支柱１１とからなり、
角柱部１０の斜面上にはガイドレール７が設けら
れ、その上をキヤリツジガイド５に取付けられた
ベアリングＡが回転することにより、キヤリツジ
３は矢印Ａで示したシーク方向にのみ移動するよ
うガイドされる。なお、ヒレ状支柱１１の突起１
１′は、キヤリツジ３がシークエラー等により暴
走した時のストツパ用として形成されている。

しかし、このようなベアリング４、キヤリツジ
ガイド５、カイドレール７から成るキヤリツジ３
のガイド機構は、コイル２の内側の狭い空間に実
装されているため、キヤリツジ３、およびキヤリ
ツジガイド５は小型で複雑な形状となつている。

最近の磁気デイスク装置では高密度記録のた
め、1μｍ以下のヘツド位置決め精度が要求され、
これを達成するためにキヤリツジ３のシーク方向
の固有振動数は５〜7KHz程度を要求されており、
さらに外乱を防ぐためキヤリツジガイド５も一定
の剛性を要求されている。

この条件を満たすキヤリツジ３、およびキヤリ
ツジガイド５を設計する上で各部の振動解析を行
う必要があるが、形状が複雑であると本解析は大
変な作業となり、また、キヤリツジガイド５は狭
い空間に実装されるため、その剛性を上げるのも
困難な作業となる。

このように、従来のアクチユエータは、設計に
手間がかかり、また、一旦問題が発生するとその
対策に莫大な時間がかかるという欠点がある。ま
た、キヤリツジ自体の構造も複雑で製作が困難で
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記の如き従来技術の欠点を
解消し、簡単な構造で製作が容易であり、かつ、
高速・高精度のアクセスが可能なアクチユエータ
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成すため、本発明は、磁気ヘツド
と、該磁気ヘツドを搭載したキヤリツジと、該キ
ヤリツジを駆動するボイスコイルモータとを有す
る磁気デイスク装置のアクチユエータにおいて、
前記キヤリツジを前記ボイスコイルモータのコイ
ルと同径の円筒状とし、該円筒状のキヤリツジと
前記コイルとを相互の心軸が一致するよう接続
し、該キヤリツジの外側にガイドレールと、該ガ
イドレールを支持し案内する案内機構とを設けた
ことを特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

第３図は、本発明の第１の実施例によるアクチ
ユエータの可動部を示す斜視図である。

ヘツドアーム８はヘツドアーム取付部９に取付
けられ、ヘツドアーム取付部９とキヤリツジ１２
とは接合されている。キヤリツジ１２はコイル２
と同径の軸心を持つ円筒形であり、コイル２と軸
を同一にして接合されている。このように、本実
施例によるキヤリツジ１２は、円筒形であり、第
２図に示した従来例のように質量の大きい角柱１
０が無いので、軽量化が図れ、高速・高精度のア
クセスが可能となる。

キヤリツジ１２、およびコイル２の外側にはガ
イドレール１３が、それぞれ４個ずつ設けられて
いる。このガイドレール１３の上をベアリング４
が回転することにより、キヤリツジ１２は矢印Ａ
で示したシーク方向にのみ直線的に移動可能とな
る。

なお、１４はキヤリツジ１２に取付けられたス
トツパであり、次に説明するキヤリツジガイド１
５に設けられたストツパ受部（図示省略）に係止
されてキヤリツジ１２の移動量を規制する。６は
ボイスコイルモータの構成要素としての永久磁石
である。

第４図は本発明の第１の実施例を示すアクチユ
エータの断面図であり、第３図に示した可動部を
ガイドするためのキヤリツジガイド１５を追加し
た図である。第５図ａは第４図のＢ−Ｂ線断面
図、第５図ｂはＢ−Ｂ線断面における各ベアリン
グの作用力を説明するための図、第６図ａは第４
図のＣ−Ｃ線断面図、第６図ｂはＣ−Ｃ線断面に
おける各ベアリングの作用力を説明するための図
である。

第３図で示したベアリング４は、第４図〜第６
図から明らかなように、キヤリツジガイド１５に
支持されている。このベアリング４は合計８個あ
るが、そのうち５個はキヤリツジガイド１５に直
接、回転可能に取付けられており、他の３個はキ
ヤリツジ１２の“ガタ”を除去するため、ベアリ
ング支持体１６にて回転可能に支持し、該ベアリ
ング支持体１６にスプリング１７にてプリロード
をかけてコイル２、およびキヤリツジ１２を押圧
するように構成されている。

ところで、第５図ｂに示すように、Ｂ−Ｂ線断
面においては、４つのガイドレール１３およびベ
アリング４は、ベアリング４の作用力がキヤリツ
ジ１２の中心軸Ｏからずれるように構成されてい
る。そして、そのずれ方は、右傾斜方向の２つの
ベアリングは、その作用力がキヤリツジ１２を右
回転するようずれており、左傾斜方向の２つのベ
アリングは、その作用力がキヤリツジ１２を左回
転するようずれている。この左右両方向の回転力
を等しくすれば、キヤリツジ１２の回転を防止す
ることができる。

一方、第６図ｂに示したように、コイル２上に
設けられたガイドレール１３は、それを支持する
ベアリングの作用力がすべてコイル２の中心Ｏ方
向に向くよう構成されている。したがつて、コイ
ル２のわずかな回転θに対してＸ軸（シーク方
向）のずれを最小におさえることができる。

キヤリツジガイド１５の形状は、その断面がコ
イル２、およびキヤリツジ１２の外周円より大き
な内周円を有するドーナツ状の円筒形となつてお
り、コイル２、およびキヤリツジ１２はキヤリツ
ジガイド１５の内周円で形成される穴（円筒の
穴）の中に挿入されている。このように円筒の穴
に挿入された状態において、コイル２、およびキ
ヤリツジ１２に設けられたガイドレール１３と対
応する位置にガイド溝１８が形成され、このガイ
ド溝１８に前述のベアリング４が設けられてい
る。

なお、ベアリング４、ガイドレール１３、ガイ
ド溝１８等からなる可動部ガイド用ガイド機構を
４組ずつ、キヤリツジ１２とコイル２との両方に
設けたのは、可動部をシーク方向に直線的に移動
させるためである。したがつて、一方の４組のガ
イド機構はコイル２の位置を避けることも可能で
あり、キヤリツジ１２の長さ方向の２つの地点に
それぞれ４組のガイド機構を設けてもよい。

また、ガイド機構をコイル２、およびキヤリツ
ジ１２の外周上にほぼ等角度で４組づつ設けたの
は、前述のように、キヤリツジ１２がシーク方向
と垂直な面内で回転するのを防止するためであ
る。もつとも、このガイド機構の数は４組に限定
されることなく、要はキヤリツジ１２等の可動部
の回転を防止し得る数だけあればよい。

第７図は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。

本実施例は、第１の実施例に用いたベアリング
４の代わりに案内として空気軸受を用い、ガイド
レール１３′はヒレ状に形成されている。キヤリ
ツジガイド１５のガイド溝１８にヒレ状のガイド
レール１３′の両面に非常に接近した精密なガイ
ド面１９を設け、空気供給孔２０より供給される
圧力の高い空気によつて、ヒレ状ガイドレール１
３′両面とガイド面１９との間に空気軸受を形成
し、可動部全体が高精度かつスムーズに動くよう
に構成したものである。

このように、上記２つの実施例ではキヤリツジ
１２の形状が円筒形であり、その軸はコイル２の
軸と同一であるため、コイル２で発生した電磁力
をそのままヘツド１まで伝えることができ、複雑
な振動は起りにくく振動特性が良くなるため高精
度のアクセスが可能となる。試作装置により振動
特性を評価したところ、共周波数は５〜6KHzと
良好であつた。また、形状が単純な円筒形である
ため、製作時における振動解析が容易であり、製
造コストを低減できる。さらに、キヤリツジガイ
ド１５は可動部の外側に位置し比較的大きいの
で、容易にその剛性を上げることができ、アクセ
ス精度を向上させることができる。そのうえ、可
動部が軽量であるため高速アクセスが可能とな
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、キヤリ
ツジの形状を円筒形とし、その外側に該キヤリツ
ジのガイド機構を設けることにより、簡単な構造
で製作が容易であり、、かつ、高速・高精度のア
クセスが可能なアクチユエータを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアクチユエータを示す斜視図、
第２図は第１図をＸ方向から見た断面図、第３図
は本発明の第１の実施例によるアクチユエータの
可動部を示す斜視図、第４図は本発明の第１の実
施例によるアクチユエータの断面図、第５図は第
４図のＢ−Ｂ線断面の状態を説明するための図、
第６図は第４図のＣ−Ｃ線断面の状態を説明する
ための図、第７図は本発明の第２の実施例を示す
断面図である。 ２：ボイスコイルモータのコイル、４：ベアリ
ング、６：ボイスコイルモータの永久磁石、１
２：キヤリツジ、１３，１３′：ガイドレール、
１５：キヤリツジガイド、１６：ベアリング支持
体、１７：スプリング、１８：ガイド溝、１９：
ガイド面、２０：空気供給孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気ヘツドと、該磁気デイスクを搭載したキ
   ヤリツジと、該キヤリツジを駆動するボイスコイ
   ルモータとを有する磁気デイスク装置のアクチユ
   エータにおいて、前記キヤリツジを前記ボイスコ
   イルモータのコイルと同径の円筒状とし、該円筒
   状のキヤリツジと前記コイルとを相互の心軸が一
   致するよう接続し、該キヤリツジの外側にガイド
   レールと、ガイドレールを支持し案内する案内機
   構とを設けたことを特徴とするアクチユエータ。