JPH043593B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、磁気記録デイスク装置に係り、更に
具体的には、磁気記録デイスク装置のデイスク及
び記録ヘツドの領域に於ける漂遊磁界を最小限に
する磁気回路を有するリニア・デイスク・アクチ
ユエータに係る。

Ｂ 従来技術 米国特許第4314295号明細書は、周囲の複数の
磁石と相互作用してアクチユエータを然るべき位
置へ歩進させる複数の重ねられた平坦なコイルの
セツトを用いているアクチユエータの配列体を含
むデイスク・ドライブ装置を開示している。動作
に於て、それらの重ねられたコイルのセツトは、
１度に１つしか付勢されない。

米国特許第4396966号明細書は、並行して配列
体状に配置された相互に反対の極性の多数の永久
磁石を含む固定子と、１対の平坦なコイルより成
る移動電機子とより成る、リニア・アクチユエー
タを開示している。

Ｃ 発明が解決しようとする問題点 全てのリニア・デイスク・アクチユエータのデ
ザインは、アクチユエータ・コイルにより記録デ
イスク及び記録ヘツドの領域に誘起される漂遊磁
界の振幅が小さくなければならないという必要条
件によつて制限されている。その領域に振幅の大
きい磁界が存在すると、デイスク上に記憶されて
いる情報が消去されることがある。或る程度小さ
い振幅の磁界でも、消録ヘツドにより集められ
て、デイスクの情報を記去させることがあるの
で、問題となる。更に小さい振幅であつても、漂
遊磁界は書込を非対称性にしたり、ピークをシフ
トさせたりすることがあり、それらはデイスク・
フアイルに於けるエラーの比率を増加させること
になる。所与の装置に問題を生ぜしめる漂遊磁界
の正確な振幅は、記録媒体の磁気特性、ヘツドの
デザイン、記録密度、及び使用コードに依存す
る。一般的には、50ガウス以上の磁界は許容され
ず、10ガウス程度の小さい磁界でも問題の原因と
なる。一般的に、５ガウスの磁界が許容され、１
ガウス（略地球の磁界の振幅）の磁界が極めて好
ましい。

漂遊磁界によりデイスク装置に生じるもう１つ
の問題は、アクチユエータの付勢されたコイルに
より誘起される漂遊磁束のAC成分によつて、過
度のクロス・トークが装置の読取前置増振器のフ
ロント・エンドに結合されることである。これが
どの程度迄問題となるかは、部分的にはリード線
の配置及び実装によつて影響されるが、アクチユ
エータ・コイルにより誘起される磁束の振幅によ
つても影響される。

漂遊磁界の影響を制限するために、従来のアク
チユエータは、アクチユエータのコイル組立体が
磁気ヘツド及び磁気デイスクから充分に離して配
置されるように設計されている。デイスク及び記
録ヘツドの領域に於ける漂遊磁界の振幅は、上記
設計方法を用いて減少させることができるが、上
記方法は、移動する大きな質量、望ましくない副
産物、並びに共鳴及び丈夫さの問題を伴う片持構
造体の点で、コストがかかる。記録ヘツドを支持
するために櫛形構造体を用いている従来の記録装
置は、そのアクチユエータ・コイルが記録デイス
ク及びヘツドから容易に離して配置されているの
で、上記方法に適している。これに対して、本出
願人による特願昭56−203799号明細書に開示され
ている、２つのデイスク表面の間に配置されたモ
ジユール型の複数の別個のアクチユエータを用い
ている平型アクチユエータの如き、より新しい高
目的及び高性能の大型デイスク・フアイルに於て
は、上記方法は用いられない。上記方法は、移動
部分の長さ、従つて移動されねばならない質量の
大きさを減少させて、動作特性を改善させるよう
に、アクチユエータ及びコイル組立体をデイスク
の積重ねに近接させて又はそれらの内部に配置さ
せることを妨げることにより、装置の性能に悪影
響を与えることになる。平型アクチユエータに於
て用いられている１つの方法は、付勢されたコイ
ルにより生じた磁束を含むように多量の鉄から形
成された２つのコア・プレートの間の小さな空気
間隙を用いる方法である。この方法は漂遊磁束を
減少させるが、更に漂遊磁束を減少させることが
望ましい。従つて、従来の磁気記録デイスク装置
のデイスク及び記録ヘツドの領域に誘起される漂
遊磁界を最小限にするアクチユエータ・コイルの
配置を得ることが必要とされている。

Ｄ 問題点を解決するための手段 本発明は、アクチユエータにより生じる漂遊磁
界の振幅を最小限にする磁気回路を有し、 上記磁気回路は、複数の交互の磁極を有する磁
気組立体と、上記磁気組立体に近接して配置され
ており、上記の複数の交互の磁極の各々と相互作
用して、並進可能な部材を変位させるように配置
された複数のアクチユエータ・コイルを有してい
るコイル組立体と、最小限の振幅の正味磁界を生
ぜしめるために上記の複数のアクチユエータ・コ
イルの少なくとも２つを相互に反対の極性に同時
に付勢させるための手段とを有していることを特
徴とする、アクチユエータを提供する。

本発明は、磁気記録デイスク装置の記録デイス
ク及び記録ヘツドの領域に誘起される漂遊磁界の
振幅を最小限にする電磁回路を有するアクチユエ
ータに係る。本発明に於ては、リニア・デイス
ク・アクチユエータに複数のアクチユエータ・コ
イルが設けられており、それらの少なくとも２つ
が同時に付勢されて、そのようなコイルが付勢さ
れるときに装置の記録ヘツド及びデイスクに誘起
される漂誘磁界の振幅を著しく減少させる。相互
に反対の磁界が生じるように、アクチユエータの
振動部分に巻回されている２つのコイルに流れる
電流を相互に反対方向に指向させることにより、
振幅が極めて小さい正味磁界が生じる。理想的に
は、２つの付勢されたコイルが、しつかりと誘導
結合されるように、相互に極めて近接して配置さ
れた場合に、それらの２つのコイルにより生じる
正味磁界は極めて小さい。

それらのコイルは、アクチユエータの移動部分
を並進させるために用いられる力の発生及びその
結果生じる加速に有効に寄与するように、アクチ
ユエータの移動部分の上に巻回されている。それ
らは、アクチユエータの静止部分の上に配置され
た１組の交互の磁極により生じる交互の磁界と相
互作用して、必要な並進運動を生ぜしめる。各々
のコイルに流れる電流は相互に反対の方向である
が、対応する交互の磁極により生じる磁界の方向
も各コイルに於て相互に反対の極性を有している
ため、それらの２つのコイルにより生じる機械力
はアクチユエータを移動させるように働く。従つ
て、アクチユエータを良好に加速させるために必
要な力が得られ、デイスク及び記録ヘツドの領域
に於ける漂遊磁界の振幅が最小限にされる。

Ｅ 実施例 第２図は、磁気記録デイスク装置に用いられて
いる従来のリニア・デイスク・アクチユエータ１
０を示す。第３図は、第２図のアクチユエータの
線２−２に於ける部分的断面図である。第２図及
び第３図に示されている従来のアクチユエータ
は、スピンドル組立体１６上に回転可能に装着さ
れた複数の磁気記録デイスク１４に近接して配置
されている大きな鉄心の固定子組立体１２と、該
固定子組立体１２の円形の空胴１９内に装着され
た多数の半環状の永久磁石１８とより成る、磁気
組立体を含む。

固定子組立体１２の空胴１９内には、円筒形の
並進可能なアクチユエータ組立体２２が配置され
ている。アクチユエータ組立体２２は、固定子組
立体１２の中心から延びる鉄軸２６上に複数のボ
ール・ベアリング（図示せず）により支持されて
いる移動可能な電機子２４と、該電機子２４の一
方の端部近傍に巻回されている、一連の巻線より
成る円筒形のアクチユエータ・コイル２８とを含
む。

電機子２４の他方の端部には、多数の指状突起
３２を有する櫛形構造体３０が取付けられてお
り、それらの指状突起３２上には、一連の磁気記
録ヘツド３４が装着されている。櫛形構造体３０
は、全ての記録ヘツド３４がそれらの各々のデイ
スク表面を同時にアドレスするようにする。その
目的のために、アクチユエータ・コイル２８は磁
界３６を生ぜしめる電流によつて付勢され、磁界
３６は空気間隙２０に於ける永久磁石１８により
生じる磁界と相互作用して、積重ねられた記録デ
イスクへ又はそれらから電機子を並進させる機械
力を生ぜしめる。第３図に示されている如く、コ
イル２８を付勢することにより生じる磁界３６
は、コイル２８から外方へ発散する一連の磁束線
３８より成る。上記アクチユエータ・コイルによ
り生じる磁界の一部４０は、デイスク１４及び記
録ヘツド３４が配置されている領域へ漂遊する。
前述の如く、その漂遊磁界の振幅が充分に大きい
場合には、デイスク１４に記憶されている情報が
消去されて失われることになる。

第１図は、コイル組立体が本発明を含むように
修正された従来のリニア・デイスク・アクチユエ
ータ１０Ａを示す。第１図に示されている如く、
空胴１９Ａ内のアクチユエータ組立体２２Ａの部
分は、第３図に示されているリニア・デイスク・
アクチユエータ１０の空胴１９内のアクチユエー
タ組立体２２の部分よりも少し長い。組立体２２
Ａは、該組立体上に巻回されている複数のアクチ
ユエータ・コイルより成るアクチユエータ・コイ
ル組立体２８Ａを受容するために、より長い長さ
を有している。第１図に示されている実施例に於
ては、全部で２つのアクチユエータ・コイルが用
いられている。一方のコイル４２は電機子２４Ａ
上に時計方向に巻回されており、他方のコイル４
４は電機子２４Ａ上に反時計方向に巻回されてい
る。それらのコイルを各々異なる方向に巻回する
ことにより、それらの付勢電流により生じる電界
は相互に反対になり、固定子組立体１２Ａの外側
に於て極めて小さい振幅を有する正味の磁界３６
Ａが生じる。アクチユエータ・コイルを付勢する
ことにより生じる正味の磁界の振幅を減少させる
ことによつて、第１図に示されている如く、デイ
スク１４及び記録ヘツド３４の領域に生じる漂遊
磁界を著しく減少させ又は殆どなくすことができ
る。第１図に於て、磁界３６Ａの磁束密度は、第
３図のアクチユエータの配置に於て示されている
磁束密度よりも相当に低い。

又、第１図に示されている如く、アクチユエー
タ１０Ａの固定子組立体１２Ａは、更に他の永久
磁石を受容するように、少し大きくなつている。
第１図に示されている実施例に於ては、半環状の
永久磁石１８Ａは円筒形の空気間隙２０Ａに略均
一で半径方向に対称な磁界を形成する、１対の交
互の磁極として配置されている。その磁界は、電
機子２４Ａ上に巻回された２つのコイルにより生
じる磁界と相互作用して、電機子２４Ａを変位さ
せて、記録ヘツド３４をデイスク１４の表面にア
ドレスさせるために必要な機械力を生ぜしめる。
コイル４２及び４４に於ける電流の方向が物理的
に反対であつても、交互の永久磁石１８Ａにより
生じる磁界の方向も各々反対の極性を有するの
で、はの結果生じる力は電機子２４Ａを移動させ
るように働く。

第１図に示されている実施例は２つだけのコイ
ルより成るコイル組立体を用いているが、本発明
の実施に於ては、少なくとも２つのコイルが相互
に反対の磁界を生じるように同時に付勢されれ
ば、他の数のコイルを用いることができる。４つ
のアクチユエータ・コイルを用いている本発明の
他の実施例が第４図に示されている。第４図に示
されている如く、アクチユエータ・コイル組立体
２８Ｂの第１アクチユエータ・コイル５０及び第
３アクチユエータ・コイル５２だけが付勢されて
いる。第１アクチユエータ・コイル５０に於て
は、電流が反時計方向に流れており、第３アクチ
ユエータ・コイル５２に於ては、電流がその反対
の時計方向に流れている。

第４図に示されている実施例に於て用いられて
いる永久磁石１８Ｂは又、第１図に示されている
実施例の場合よりも多数の永久磁石を含む。永久
磁石１８Ｂは、該磁石とアクチユエータ・コイル
組立体２８Ｂとの間の円筒形の空気間隙２０Ｂ
に、均一で、半径方向に対称な磁界を生じる、一
連の交互の磁極を設けるように、相互に近接して
配置されている。

相互に反対の磁界を生じる２つの付勢されたコ
イルに流れる電流の相互に反対の方向は、それら
の２つのコイルに相互に反対の巻線方向即ち時計
方向及び反時計方向を用いるか、又は両方とも同
一方向即ち時計方向又は反時計方向に巻回されて
いる２つのコイルのリード線を反対の極性に接続
させるかのいずれかによつて得られる。後者の場
合には、一方のコイルの入力リード線が、２つの
コイルを付勢するために用いられている電源に於
ける、他方のコイルの対応する出力リード線と同
一の極性の端子に接続される。前者の場合には、
両コイルの入力リード線が同一の極性の端子に接
続され、両コイルの出力リード線が他方の反対の
極性の端子に接続される。

以上に於ては、円筒形の移動可能な軸の周りに
巻回された円筒形のコイルを用いている従来のリ
ニア・デイスク・アクチユエータに関して本発明
を説明したが、本発明はそのデザインに限定され
ることなく適用されることを理解されたい。第５
図及び第６図は、複数のアクチユエータ・コイル
が巻回されている従来の電機子が円形以外の断面
を有している、他の実施例を示す。第５図は、４
面をもつ電機子の形状を受容する形状を有する４
つのコイルより成るアクチユエータ・コイル組立
体２８Ｃを有している、４面をもつ電機子２４Ｃ
の１例を示す。４面をもつ電機子２４Ｃの形状
は、それが用いられている特定の適用例に応じ
て、正方形、矩形、又は他の形状であることがで
きる。

第６図は、３面をもつ電機子の形状を受容する
形状を有する４つの隣接するコイルより成るアク
チユエータ・コイル組立体２８Ｄを有している、
３面をもつ電機子２４Ｄの一例を示す。この場
合、電機子２４Ｄの形状は概して三角形であり、
特定の適用例に応じて、正三角形、二等辺三角
形、又は他の３面をもつ形状の如き変形を用いる
ことができる。

第５図及び第６図に示されている実施例に於け
る同時に付勢されるコイルにより生じる相互に反
対の磁界は、そのような電機子の鋭い角部に蓄積
された磁束を含むが、２つのコイルにより生じる
正味の磁界は振幅が限定されたままであり、従つ
てデイスク及び記録ヘツドの領域に於ける漂遊磁
界の振幅は極めて小さい。

本発明に於て、第５図及び第６図に示された形
状以外の電機子の形状を用いることもできる。
又、電機子を支持する鉄軸２６の形状は概して電
機子の特定の形状に順応するが、電機子上に巻回
されるコイルの形状がそれに順応する必要はな
い。

前述の特願昭56−203799号明細書に開示されて
いる平型アクチユエータと同様な、第７図及び第
８図に示されている平型アクチユエータ６２は、
本発明の好実施例を用いている。第７図に示され
ている如く、平型のデザインは、垂直支持体６６
上に片側で支えられている複数の別個のアクチユ
エータ６４を用いている。それらのアクチユエー
タは各々、スピンドル組立体１６Ａ上に回転可能
に装着されている多数のデイスク１４Ａのうちの
２つの間に挿まれており、２つの隣接するデイス
クの各々デイスクの１表面を同時にアクセスす
る。

それらのアクチユエータの１つ６４Ａが第８図
に詳細に示されている。アクチユエータ６４Ａの
固定子組立体の静止部分は、垂直支持体６６に取
付けられている垂直プレート７２により、一方の
端部に於て、相互に間隔を置いた平行な配向に結
合された２つの鉄のプレート６８及び７０から構
成されている。プレート６８及び７０の相互に間
隔を置いた平行な配向は、それらの間に空気間隙
７４を形成する。下方のプレート７０は、交互の
極性を有する一連の平坦な磁石７６を支持してい
る。それらの磁石は、磁石毎に方向が変わる振幅
の大きい磁界を、プレート６８及び７０の間の空
気間隙７４内に生じる。その磁界に於ける磁束の
方向を示す矢印７８は又、鉄のプレート６８及び
７０に於ける磁束パターンも示している。

平型アクチユエータ組立体の電機子は、鉄のプ
レート６８及び７０の間の空気間隙７４内にスラ
イド可能に装着された平坦なプレート８０であ
る。その電機子の一方の側には、アクチユエータ
組立体が間に挿入される２つのデイスクに対応す
る２つの表面をアドレスする複数の記録ヘツド８
２が装着されている。本発明によれば、電機子８
０は又、複数のパンケーキ形磁束コイル８４を担
持しており、小さい振幅の正味の磁界が生じるよ
うに相互に磁界を生ぜしめるために、上記コイル
の中の少なくとも２つが同時に付勢される。第８
図に示されている実施例に於ては、コイル８４
は、重ねられたコイル対８４Ａ及び８４Ｂとして
配置されており、小さい振幅の正味の磁界を生ぜ
しめるために、その１対のコイルが付勢される。
しかしながら、コイル８４は、２つの付勢された
コイルの両方が有効な力に寄与するように対応す
る永久磁石と整合されるならば、直列に配置する
こともできる。これは、漂遊量を、本発明を含ん
でいない今日の同様な平型アクチユエータ装置の
場合よりも低いレベルに減少させる。第８図に示
されている実施例に於ては、コイル対８４Ａを構
成している２つの平坦なコイルが、振幅の小さい
正味の磁界を生ぜしめるために物理的に相互に反
対の方向に流れる電流で同時に付勢される。両コ
イルはアクチユエータの移動する電機子８０上に
配置されているため、それらは固定子組立体の磁
石からの磁界と相互作用して、記録ヘツドが許容
される時間内で移動してデイスク１４Ａの表面を
アドレスするために必要な力の発生及び加速に有
効に寄与する。

第８図に示されているコイル８４に於て相互に
反対の電流の流れの方向を得るためには、第７図
及び第８図に示されている実施例の平坦なコイル
とともに、従来のアクチユエータのための前述の
配線技術を用いてもよい。唯一の必要条件は、少
なくとも２つのコイルが同時に付勢され、それら
の２つのコイルに於ける電流の流れの物理的方向
が、振幅が極めて小さい正味の磁界を生じる相互
に反対の磁界を生ぜしめるように反対であること
である。

本発明に於ては、コイル組立体上に生じた力
が、磁気組立体上の等しい反対の力によりバラン
スされる。従つて、アクチユエータは、静止し
た、鉄の如き透磁性のハウジングに取付けられた
複数のコイルの組立体より成つてもよい。上記ハ
ウジング内には、複数の磁石を担持する、並進可
能な部材が配置される。本発明によれば、振幅の
極めて小さい正味の磁界を生じるように、２つの
コイルを相互に反対の方向の電流で同時に付勢す
ることにより、それらのコイルからの漂遊磁界を
著しく減少させることができる。静止した付勢さ
れたコイルは、磁石及び並進可能な部材を有効に
並進させるために正味の力を生ぜしめるようにア
クチユエータの並進可能な部分の上に装着されて
いる交互の磁石と相互作用する。

Ｆ 発明の効果 本発明によれば、従来の磁気記録デイスク装置
のデイスク及び記録ヘツドの領域に誘起される漂
遊磁界を最小限にする磁気回路を有するアクチユ
エータが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気回路を含むように修
正された従来のデイスク・アクチユエータを一部
断面図により示している側面図、第２図は従来の
アクチユエータを一部透視図により示している部
分的斜視図、第３図は第２図のアクチユエータを
一部断面図により示している側面図、第４図は複
数のコイル及び永久磁石が用いられている本発明
の他の実施例を用いている従来のアクチユエータ
を一部断面図により示している側面図、第５図は
アクチユエータの電機子が４面を有している本発
明の実施例を示している斜視図、第６図はアクチ
ユエータの電機子が３面を有している本発明の実
施例を示している斜視図、第７図は本発明による
磁気回路を含む平型アクチユエータを一部透視図
により示している部分的斜視図、第８図は１つの
アクチユエータ並びにその永久磁石及び平坦なコ
イルを詳細に示している第７図の平型アクチユエ
ータの部分的斜視図である。 １０，１０Ａ……リニア・デイスク・アクチユ
エータ、１２，１２Ａ，１２Ｂ……固定子組立
体、１４，１４Ａ……磁気記録デイスク、１６，
１６Ａ……スピンドル組立体、１８，１８Ａ，１
８Ｂ……永久磁石、１９，１９Ａ……空胴、２
０，２０Ａ，２０Ｂ，７４……空気間隙、２２，
２２Ａ……アクチユエータ組立体、２４，２４Ａ
乃至２４Ｄ……電機子、２６，２６Ａ，２６Ｂ…
…鉄軸、２８，４２，４４……アクチユエータ・
コイル、２８Ａ乃至２８Ｄ……アクチユエータ・
コイル組立体、３０……櫛形構造体、３２……指
状突起、３４，８２……磁気記録ヘツド、３６，
３６Ａ……磁界、３８，３８Ａ……磁束線、４０
……磁界の一部、５０，５２……アクチユエー
タ・コイル組立体の第１及び第３アクチユエー
タ・コイル、６２……平型アクチユエータ、６
４，６４Ａ……アクチユエータ、６６……垂直支
持体、６８，７０……鉄プレート、７２……垂直
プレート、７６……平坦な磁石、７８……磁束の
方向、８０……平坦なプレート（電機子）、８４
……パンケーキ形磁束コイル、８４Ａ，８４Ｂ…
…コイル対。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクチユエータにより生じる漂遊磁界の振幅
   を最小限にする磁気回路を有し、 上記磁気回路は、複数の交互の磁極を有する磁
   気組立体と、 上記磁気組立体に近接して配置されており、上
   記の複数の交互の磁極の各々と相互作用して、並
   進可能な部材を変位させるように配置された複数
   のアクチユエータ・コイルを有しているコイル組
   立体と、 最小限の振幅の正味磁界を生ぜしめるために上
   記の複数のアクチユエータ・コイルの少なくとも
   ２つを相互に反対の極性に同時に付勢させるため
   の手段とを有していることを特徴とする、 アクチユエータ。