JPS6077662A

JPS6077662A - 揺動型アクチユエ−タ

Info

Publication number: JPS6077662A
Application number: JP18270383A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takekado; 竹門　茂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-05-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、揺動型アクチュエータに係り、特に、磁気デ
ィスク装置におけるヘッドの位置決め駆動用に適した揺
動型アクチュエータに関する。

〔発明の背景技術とその問題点）磁気ディスク装置において、磁気ヘッドを所定のト・ラ
ック位置に位置決めする機構としては、専ら、直進型ア
クチュエータと、揺動型アクチュエータとが用いられて
いる。しかし、直進型アクチュエータは、案内系全構成
する部分が多く、それ故、機構が複雑になるのを免れ得
ないばかりか、長い作動範囲を必要とするため小型比に
は限界があった。これ（（対し、揺動型アクチュエータ
は、機構が面前なため、小型、＠量化に有利であり、最
近ではこのタイプが多く用いられる傾向にある。

ところで、従来の揺動型アクチュエータは、通常、第１
図に示すように片持支持された軸Ａの外周にアームＢを
枢支機構Ｃｉ介して揺動自在に装着し、アームＢの一端
側にコイルＤを装着するとともに他端側に磁気ヘッドＥ
を装着し、上記磁気ヘッドＥが磁気ディスクＦの表面に
沿って半径方向に進退し得るように配置したものとなっ
ている。コイルＤの近傍には、このコイルＤとでリニア
モータを構成する磁気要素が配置４されている。また、
実際には、磁気ディスクＦとアームＢとが軸方向に複数
所定の間隔て配置され、１つのディスク面（→Ｉ−ホ゛
ディスク）にあらかじめ位置情報を伎き込んでおき、こ
の位１し情報を専用の磁気へ（ソド（サーボヘッド）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
流を制御するフィートノくツク１ｔｊｌｌ　１ｉ１すに
より、所定のトラック位置にヘッドを位ｉ卑“決めする
ようにしている。

しかしながら、上記のようＫ　ｈｈ成された従来の揺動
型アクチュエータにあっては次のような問題があった。

すなわち、片持ち支持の＋ｉ％ｔ＋　Ａの外周にアーム
Ｂを揺動自在に支持させるようにしているので、シータ
方間の動呻１性か弱く、その−次振＋ｐＨモードは第２
図て破、線で示すようになる。なお、第２図中Ｇは、磁
気ディスク待ｉｉ”＋“のベースを示している。このよ
うに、−次県−Ｊモードは、ベースＧへの固定端が静止
し１，１つ７端に近づくにしたがって脹１１Ｑが大きく
なる。このような振動が生じるとフィード・くツク′Ａ
１１ｌ　ｊＩｉｌｌが良好に機能しなくなり、位Ｈ４１
，Ｈ誤畷が生じるばかりか、甚だしい場合には発振等が
生じる欠点／バあつた。

そこで、このような不具合を解消するために、！！４ｊ
　Ａの径を太くしたり、補強材等を添設することによっ
て一次振動数を高クシ、これによって山動の最大振幅を
小さくすることが考えられるが、このようにすると全体
の重量の増加や大型比を招く割には固有振動数をそれ程
高くすることができないと云う問題がある。

また、従来の揺動型アクチュエータにあっては、周囲ｉ
晶度の変化に伴なう熱歪によって軸へに傾きが生じ易く
、この結果、サーボヘッドから離れた位置にあるデータ
ヘッドに位置ずれが生じる現象、つまり熱オフトラック
が発生し易い問題もあった。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、熱歪によるでき、磁気ディスク
装置等に組込んだとき装置の信頼性向上に寄与できる揺
動型アクチュエータを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明に係る揺＆ＪＪ型アクチュエータは、枢支機構を
境にして一方側にキャリッジを有するとともに他方側に
コイルを有した揺動アームの上記枢支機構の軸方向両端
を支持枠によって両持支持させるようにしている。上記
支持枠は、＋；＋１自己コイルを囲むように設けられる
とともに１１１５己枢支機構の軸心線を通る第１の面お
よび上記枢支機構の中心を通り上記軸心線とは直交する
メ君２の面を境Ｋ　してそれぞれ対称形状に構成されて
いる。そして、上記支持枠の外１ｔｌ１面における６１
■記第１の而を中心とした対称的位置で、かつ前記第２
の面を含む位１庁範囲に支持枠ｌＮ定用機構が設けられ
ている。

〔発明の効果〕

上記関係に支持枠が設けられ、才たこの支持枠に上記関
係に支持枠固定用機構が設けられている。このような構
成であると、シータ方向の−次振動モードは、支持枠固
定機構が設けられている位１醒、つ捷り固定点で変位零
、両端で振幅最大のモードとなる。そして、−次固有振
動数は、軸方向の厚さを１／２にしたものと同程度にな
る。つ才り、−次固有振動数は長さに負相関があるので
、従来のものと軸方向長さが同じと仮定すると、本発明
では従来のものに較べて一次固有振動数を大幅に増加さ
せることができる。最大振幅は一次固有振動数が高い程
小さい。

したがって動剛性を大幅に向上させることができ、この
結果、動剛性が小さいことによって起こり易いフィード
バック制御の不能と云った事態の発生の防止にを与でき
る。また、上述の如く、支持枠同定用機構の効果的な位
置によって動剛性を向上させることができるので、支持
枠を格別、厚肉で大型の部材で形成する必要はない。し
たがって、全体の大聖１ヒを招くようなこともない。ま
た、上述の如く、枢支機構の両端を支持枠で両持支持さ
せ、しかも上記支持枠および支持枠取付機＠を前記関係
に設けているので、熱歪による支持枠の変形は、前述し
た第１０面および第２の面を中ノし・にして対称的とな
る。

このため枢支機構の軸Ｉｂ線が熱歪によってｔｊｉ　＜
ようなことはなく、たとえばイ磁気ディそり装置に組込
んだ場合に熱オフトラックの発生１ｉｌｊ止に寄与する
ことができる。

〔発明の実施列〕

以下、本発明の実施列を図面乞袷照しなンバら説明する
。

第３図ハ本発明ノー実Ｍｊ　Ｉ＋ｌｌ　Ｋ係ルＦ、Ｉ４
１！ｔＩＪ型アクチユエータの側１］ｌ］１図であり、
第４図は同アクチュエータの平面図である。

両図において、１・は支持枠であり、この支持枠りは、
非磁性材で＊　４１ＸＪＶ（示す仮想糾）Ｐを中心にし
て対称的なＶ字状に形成された苧、１の板材２と、この
第１の板材２と同一材料、同一寸法に形成され上記第１
の板材２とその仮想課ケ＝欲させて平行に配位１された
第２の板材３と、これら第１、第２の板材２．３の両辺
の対間する辺間會ネジ４を介してそれぞれ吸硫する第３
、第４の板材５，６とで構成されている。第３、第４の
板材５，６は、それぞれ非磁性材で同一寸法に形成され
、前述した仮想線Ｐを中心にして対称的に配置されたも
ので、それぞれの外側面中央部、つまり、第３図に示す
ように第１の板材２の外面と第２の板材３の外面との間
を２等分する仮想線Ｑ上に図示しないペースに対して支
持枠Ｉｆ固定するための取付壁７，８が突設されている
。そして、上記取付壁７，８には固定用のネジ全挿通す
るためのネジ孔９が形成されている。

しかして、前記第１の板材２の頂部と第２の板材２の頂
部との間には、軸心線がそれぞれ前記仮想線Ｐと交わり
、かつ前記仮想線Ｑと直交する関係に軸１０が上記各頂
部によって両持支持される関係に固定されている。そし
て、上記ｌ１ｉｌ］仁Ｊ−の外周に浮動アームＵが揺動
自在に展イｆされている。揺動アーム口は、その軸方向
の中心が前記仮想線Ｑと同一レベルになるように・：・
ｐｉ　１０の外周に回動自在に装着された情愛１２と、
この軸受１２の外面で前記支１−Ｎ卆Ｊの外仙ＩＫ位１
Ｎする部分に仮想線Ｑと平行（て３１−史＋：４改に突
設されたキャリッジ１３ａ、１３ｂ＋１３ｃと、上記軸
受Ｉ２の外語で第１、・（３２の板材２，３間に位置す
る部分に収、け綱Ｑと５１丁に突設されたコイル支４１
郡１４と、このコイノド支持部１４に一部が支持きれて
１１−．１、第２σ）＆材２，３および第３、第４の板
材５，６で１７１１外れた空間に突出するとともＶＣ第
１の部材２と平行に設けられアルミｆ、ｄで形成された
１（闇乎形のコイル１５とで構成されている。そして、
コイル１５の中天部には第１の板拐２　（）１．１１か
らとｆ巳２の４板材３　ｊ１４＋１に向けて貫通する形
に台形の孔１６　’ＩＩ’　【”’Ｚけられている。

しかし、第１、第２の板材２，３および翔）戊第４の板
材５，６で囲１れた部分には、１（１０己コイル１５と
でリニアモーター＋　ｓ：ｑ成する磁気“ｉｌ＞　、、
＊１７が装着されている。この磁気費幸１７ｆよ、具体
的には第５図に示すようＶｔ−ｉ’ｉ’ｊ成されている
。

すなわち、第３、第４の４瓦材５，６の＋＋０１４＋、
嶋；１１ＩＯと平行する方向の一端部内面間に橋設され
る関係に上記第３、第４の板材５，６にネジ１８によっ
て固定されたヨーク１９と、同じく他端部内面間に橋設
される関係に上記ｉ３、第４の板材５，６にネジ２ｏに
よって固定されたヨーク２１と、これらヨーク２Ｚの内
面に前記コイル１５ｆ介して対向する関係に固定された
図示極性の永久磁石２２ａｔ２２ｂ、２２ｃ　。

２２ｃｌとで構成されている。上記各ヨーク１９゜２Ｉ
は、それぞれ等しい寸法に形成されており、その中央部
に外側に向けて突出した突出部２３が形成されている。

そして、上記突出部２３が第４図に示すように第１１第
２の板材２，３の両辺間に嵌入する関係に組立てられ、
この状態で第１、第２の板材２，３に対してもネジ２４
で固定されている。なお、第５図中２５は上記ネジ２４
と螺合するネジ孔を示している。

一方、ヨーク１９．２７の背面には、この背面間を接続
する形に非磁性材で形成された補助部材２６がネジ止め
されており、この補助部材２６の外面で前記取付壁７．
８と同一レベルＭＶには、同一の厚さの取付・雫２７が
突設されている。この取付壁２７には第４図に示すよう
に固定用ネジの挿通孔２８が形成されている。ｆＸ。

お、第４図中２９はバランサを示している。

しかして、上記のように構成された揺動型アクチュエー
タは、取付壁７，８．２７の部分において図示しないベ
ースに固定し、この状態でコイル１５に電流を流し、上
記コイルＩ５と永久磁石２２ａ〜ギャップ〜永久磁石２
２ｃ〜ヨーク２１〜永久磁石２２（１〜ギャップ〜永久
磁石２２ｂ〜ヨーク１９〜水久磁石２２ａの経路２通る
磁束との電磁作用で揺動アームＩＬを揺動させることに
よって使用に供される。

そして、この場合には次のような利点がある。

すなわち、軸１０の両端を支持枠りで両持支持させると
ともに上記支持枠１ｋ、仮想ＤＩ　ｐ　１つまり軸１０
の軸心線を通る面と、仮想線Ｑ１つまり上記軸心線の軸
方向中心全通りかつ上記咄心線と直交する面とを境にし
てそれぞれ対称的な形状とし、しかも上記支持枠Ｊの仮
想線Ｑのレベル位置に取付Ｊ＊７，８および２７を設け
、これら取付壁を介してベースに固定するようにしてい
る。したがって、シータ方向の一次号騒動周波数は、仮
想線Ｑを境にして片側のみ存在している場合の振動周波
数と同程就に非常に高い値上なる。このことは動剛性を
極めて大きくできること全意味する。したがって、従来
のものと軸方向長さが等しいと仮定すると、この実施１
（’ＩＪに係るものは、振動の最大振幅が小さい分だけ
従来のものに比してフィードバック制御の安定性向上に
寄与できる。また、支持枠Ｊは仮想禰Ｐ−Ｑｅ中心にし
て対称構造に形成されており、しかも取付壁７，８．２
７が仮想線Ｑと同一レベルで、しかも仮想線ｐ’６中心
にした対称位置に設けられているので、熱歪による上記
支持枠１（ｒ）変形は、上記仮想線Ｐ、Ｑを中心にして
対称的となる。このため、温度変化が生じても軸１０が
傾くようなことがない。したがって、磁気ディスク装置
に組込んだ場合に熱オフトラック現象の発生防止化に寄
与でき、結局、ＭｆＪ述した効果が得られることＫなる
。

また、実施例の場合には、支持枠、Ｌをすき間の多い構
成とし、その内部に偏平形のコイル１５ｆ配置し、この
コイル１５の中央部に孔１６ｆ設けている。したがって
、コイルＩ５が発熱した場合、煙突効果によって永久磁
石２２Ｃ１２２ｔ１間のすき間〜孔１６〜永久磁石２２
ａ。

２２ｂ間のすき間をふる空気流路が形成される。

このため、上記流路全通流する磁気によってコイル１５
ｆ内側からも冷却することができる。

このことは、コイル１５に大電流をｔ４もシて１％、小
駆動を可能化できることを意味する。また、コイル１５
を小さくして全体の１１４　駅化會図れることも意味す
る。したがって、非常に有利なｈ９成であると云える。

また、ヨーク１９．２１の中央部を厚肉にし、両端部金
浦肉にしている。このため両端部で多くなりかちな五〇
、（蔽東會１戊少させることかでき、その丁ｊ；　ソ：
　１．％　、’＋ｌｉ　！も１１山のｂ丁能比、永久磁
石で発生した磁束の治効利用化および全体の小型軽量化
を可能にできる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち、前記実施列における補助部材２６は必ず
しも必要とするものではない。捷だ、コイル１５に設け
られる通風用の孔は台形に限らず円形でもよい。幾す通
風および軽量１ヒに寄与できればよい。また、ペースに
固定するための機構は取付壁構造に限らず、支持枠の外
側面に溝を設け、この溝にベース側に設けられた部材全
嵌入させることによって固定するようにした構造として
もよい。また、前記実／！ｉ列では揺動アーム１！、を
揺動自在に支持する、いわゆる枢支機構として、支持枠
Ｊに両側が支持された軸と、この軸の外周に回動自在に
装着された軸受とて構成しているが、軸の両端と支持枠
との間にそれぞれ軸受を設けるようにしてもよい。また
、本発明に係るアクチュエータは磁気ディスク用だけに
その使用を限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の揺動型アクチュエータの概略構成を説明
するための図、第２図は同アクチュエータのシータ方向
の一次１辰−ｌモードを説明するための図、第３図は本
発明の一央ノ１ｉ！１列に係る揺動型アクチュエータの
側面図、第４図は同アクチュエータの平面図、第５図は
同アクチュエータに組込まれた磁気要素だけを取り出し
て示す斜視図である。出順人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第５図２３特許庁長官　若杉和夫　殿１、事件の表示唱°願１１召５８−１８２了０３号２、発明の名称揺動型アクチュエータ３　補正をする者事件との関係、特許出穎人（３０７）東京芝浦電気株式会社４代理人５、自発補正７、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】（υ枢支機構を境にして一方側にキャリッジを有すると
ともに他方側にコイルを有した揺動アームと、前記枢支
機構の軸方向両端を支持するとともに前記コイルを囲む
ように設けられ、かつ上記枢支機構の軸心線を通る第１
の面および上記枢支機構の中心を通り上記軸心線とは直
交する第２の面を境にそれぞれ対称形状に構成された支
持枠と、この支持枠内に設け　３・られＡｉｌ記コイル
とでリニアモータを構成する磁気要素と、少なくとも前
記支持枠の外側面における前記第１の面を中心とした対
称的位置で、かつ前記第２の面を含む位置範囲にそれぞ
れ設けられた支持枠固定用機構とを具備してなることを
特徴とする揺動型アクチュエータ。＋２１　ｉｉＪ記コイルは、前記第２の面方向に延びる
偏平形で、かつ中央部に孔を有した形状のものであるこ
と全特徴とする特許請求の範囲部１項記載の揺動型アク
チュエータ。（３１前記磁気要素は、前記コイルを境にして両側に前
記第１の面を中心にして対称関係に配置された４個の永
久磁石と、これら永久磁石のうち前記第２の面を境にし
て同一方向に位置する永久磁石相互を磁気的に１ｉＷ列
接続する２個のヨークとで構成されてなること全特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の揺動型アクチュエータ
。