JPS63249457A - リニアアクチユエ−タ - Google Patents

リニアアクチユエ−タ

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JPS63249457A
JPS63249457A JP62081095A JP8109587A JPS63249457A JP S63249457 A JPS63249457 A JP S63249457A JP 62081095 A JP62081095 A JP 62081095A JP 8109587 A JP8109587 A JP 8109587A JP S63249457 A JPS63249457 A JP S63249457A
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JP
Japan
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carriage
linear actuator
rail
drive
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP62081095A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeru Takekado
竹門 茂
Yasuo Shima
康男 嶋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation

Landscapes

  • Moving Of Heads (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は記録再生装置に係り、トランスデユーサを所定
位置に位置決めするリニアアクチュエータに関する。
(従来の技術) 情報の記録再生装置の中で例えば磁気ディスク装置につ
いては、小型で且つ大容量の磁気ディスク装置に対する
要望が高まっている。
このような磁気ディスク装置に用いられるリニアアクチ
ュエータの従来例を第5図と第6図に示す。
第5図においては、22は磁気回路を構成するヨークで
細長い磁気ギャップ23a、 23bを有するE字形形
状をなしている。このようなヨーク22は磁気ギャップ
23a、 23bの開口部が磁気ディスク板24に対向
しているため漏れ磁束が大きく、ヨーク22を磁気ディ
スク板24から相当電離して配置する必要があり小型化
することが難しい(U、 S 、 P 4.303゜4
25)。
これを改良したものが第6図に示すもの(U、S。
P 4.414,594)である。これは駆動モータ3
0を2個用いキャリッジ31に対称に配置することで駆
動力を大きく、しかもバランス良くとれ、小型化も実現
しようとするものである。しかし、E字型の磁気回路3
2を使用しているため駆動コイル33は全長の約半分の
長さしか駆動力の発生に寄与しておらず駆動モータ:3
0の効率が悪い、したがって高速アクセスを実現するの
には不利である。さらに高速アクセスを実現するのに不
利になる要因がある。
それはキャリッジ31部の軽量化がはかられていないこ
とである。例えば、上述のように駆動コイル33は全長
の約半分しか駆動力の発生に寄与しておらず必然的に駆
動コイル33全長が長くなり、それと共にコイル固定部
35も大きくなりキャリッジ31部が大きく爪<なり高
速アクセスに問題となっていた。また高速アクセスのた
め瞬間的に大電流を流すと駆動コイル33から磁気ノイ
ズが発生して電気系が誤動作する可能性もあった。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来のリニアアクチュエータにあっては、小
型化を実現しようとすると、高速アクセスが難しいと共
に磁気ノイズの影響もうけやすいといった問題点があっ
た。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものでその目的と
するところは、小型で高速アクセスが可能で磁気ノイズ
の影響をうけずに安定した記録再生を行なうためのリニ
アアクチュエータを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明のリニアアクチュエータにおいては、キャリッジ
の移動方向に対して各々対称に配置される中央磁極と、
キャリッジの移動方向に対応する中央磁極の周囲を所定
の空隙を有して覆うように設けられる磁石と、この磁石
を固着し、閉磁路を形成すべく中央磁極の周囲を覆う周
囲磁極と、空隙内に実効巻線部がすべて配置される駆!
l!lJコイルと、この駆動コイルをキャリッジに固着
するコイル固定手段とを具備し、駆動コイルが付勢され
たときに生じる駆動力の合成力がキャリッジのイナーシ
ャ中心を通るように構成している。
(作 用) このように構成されたもにあっては、駆動コイルの巻線
部のすべてを実行巻線部とすることができるため駆動力
を大きくとれると共に従来と比較してコイルの巻数が少
なくてもよいためキャリッジ部の軽量化もはかれ高速シ
ークが可能となる。
さらに、磁気回路として閉磁路を形成しているために漏
れ磁束が少なく、また磁気ノイズもシールドでき安定し
た記録再生を行なえるリニアアクチュエータとなる。
(実施例) 第1図に本発明の一実施例を示す。la、lb、lc。
ldは磁気回路を構成する永久磁石であり、2は中央磁
極である。3a、3b、3c、3dはそれぞれ永久磁石
la、lb、lc、ld を支持し磁気回路を構成する
開口磁極である。永久磁石1a、lb、lc、ldと中
央磁極2a及び2bの各々の間の4つの空隙には巻回さ
れた駆動コイル68及び6bが中央磁極2a及び2bを
囲んで配設される。
開口磁極3a 、 3b 、 3c 、 3dは各々端
部磁極4a、4bを開口部に接合することによって閉回
路を構成するようになっている。
永久磁石1a、lc及びlb、ldは同一形状をした2
対の磁石である。開口磁極3a 、 3cは永久磁石1
a、lcとほぼ同一幅になっており、後述するコイル固
定板9a 、 9bと干渉しない。開口磁極3b、3d
は永久磁石1b。
1dより幅が広く永久磁石1a、 lcの最大幅とほぼ
等しくなっている。これは漏洩磁束を吸収することと駆
動コイル6a、6bからの磁気ノイズをシールドするの
に効果がある。
開口磁極3a、3b、3c、3dと2つの端部磁極4a
、4bで2つの磁気回路12a、 12bを構成し、こ
れに係合する駆動コイル6a 、 6bを含めて2つの
駆動モータl:la。
13bを構成している。これら駆動モータIla、13
bは、キャリッジ5に対して対称に左右に1つずつ配置
され、駆動力の合成力は、キャリッジ5中心を通る。
駆動コイル6a、6bは枠の無いアルミ製であり、翼形
状のコイル固定板9a、9bに上下を接着剤等により固
定されている。翼形状のコイル固定板Qa。
9bは略中央をキャリッジ5に固定され、固定部近傍に
矩形状の穴lOが設けられ、強度を落さず軽量化をはか
っている。又、コイル固定板9a、9bは窒化硅素等の
高比弾性率のセラミックスをプレス加工することにより
形成されており、すぐれたirf度を有しつつすぐれた
軽量化を実現し、またプレス加工の為コストも安い。
キャリッジ5と駆動モータ13a、 13bはOfされ
ており、駆動モータ13a、 13bの間にキャリッジ
5が配置されている。
キャリッジ5の支持機構は円形断面レールllaと矩形
断面レールllb、 llc及びベアリング8aから8
fにより構成されている0円形断面レールllaと矩形
断面レールllb、 lieは基台あるいは磁気回路1
2a、12bに固定されている。矩形断面レールIlc
は円形断面レールllaの方向にバネ14で予圧が与え
られている。ベアリング8a 、 8b及び8c、8d
が各々逆への字形の対を構成し、それぞれはコイル9a
、 9bの幅よりも大きな距離はなれてキャリッジ5に
固定され円形断面レールllaに接触転動する。ベアリ
ング8a、’8fも逆ハの字形になって対を構成し各々
が矩形断面レールllb、 llcに接触転動する。
このように構成されたリニアアクチュエータは高速アク
セスが可能であると共に磁気ノイズの影響を除去できる
ものである。
高速アクセスを実現するには、大きなキャリッジ駆動力
とキャリッジの軽量化を得ることが有効である。
本発明はキャリッジ5の1駆動力を大きくとるために4
個の永久磁石1a、lb、lc、ldを用いた′tA動
モータ13a、 13bをキャリッジ5に対して対称に
並設している。そして4個の永久磁石1a、 lb、 
lc、 ldと中央磁極2a、2bで形成される各々4
つの空隙に巻回された駆動コイル6a、6bの4辺すべ
てが配置される。つまり駆動コイル6a、6bは4辺す
べてを実効巻線部に使用しているため、lψ動モータ1
3a。
13bの効率が非常に良く大きな駆動力を得ることがで
きる。
さらに、キャリッジ5に対して左右対称に配設された2
対の駆動モータ13a、 1:3bは、大きく等しい駆
動力を発生し1合成力がキャリッジ5中心部にあるイナ
ーシア中心を通るためキャリッジ支持系による共振が励
起されず、安定した位置決めを実現できるアクチュエー
タを構成することができる。
一方、大きな駆動力を得るためにキャリッジ5部の軽量
化にも種々の工夫がなされている。
第1に駆動コイル6a、6bを枠無しのアルミ製とした
ことである。従来の銅製コイルと同等の性能を得るため
には数分の1の巻線数でよい。したがって軽量化がはか
れる。また、先に示した従来例と比較すると、駆動コイ
ル6a、 6bの4辺すべてを実効巻線部としているた
め巻線数は1/2となり。
かなりの軽量化がはかれる。
第2には、コイル固定板9a、9bを軽量化のためのキ
ャリッジ5側は幅広く、駆動コイル6a、 6b側は幅
を狭くする最適形状の翼形状(第2図参照)とし、窒化
硅素等のセラミックスとして十分な強度を保ちつつ駆動
コイル6a、6bの厚さと同等に薄く軽量なものとした
。また矩形状の穴10を設けたことも軽量化と共にキャ
リッジ5の共振周波数を高くすることに貢献している。
ここで、駆動コイル6a 、 6bはコイル固定板9a
、9bの切り欠き部14a、 14bに嵌合し接着剤等
により固定されている。
第3には、トランスデユーサ15を支持するためのアー
ム7を複数積層する際に従来第3図(a)に示すように
縦にネジ38で固定位置決めしていたため、アーム7が
必然的に厚くなっていたが、本発明は、第3図(b)に
示すようにサイドに4板16を設けてネジ17又は接着
等により固定位置決めしているため、アーム7を薄くで
き軽量化に貢献している。
さらに、磁気回路12a、 12bが上下左右の大半を
磁極で囲まれた閉回路となっているにのため磁気回路1
2a、 12bから発生する漏洩磁束は非常に少なく磁
気ディスク板18の近傍に磁気回路12a、 12bを
配置でき、アクチュエータの全長は極めてコンパクトに
なる。また、高速アクセスのために短時間のうちに大電
流を流すことになるが、駆動コイル6a、 6bはその
時に大きなノイズを発生する。この磁気ノイズはトラン
スデユーサ15等を介して制御系に入りこみアクチュエ
ータを制御不能に陥らせる可能性がある。本発明では、
駆動コイル6a。
6bは磁気回路12a、12bの中に完全に入っている
ため、磁気ノイズはシールドされ漏れて制御系に悪影響
を与えることはない。
さらにキャリッジ5の支持系を一方を円形断面レールl
laとし、もう一方は矩形断面レールllb。
11cとしたために、従来の第5図のように両方とも円
形断面レール37にしたものと比較するとキャリッジに
振動が生じにくい。
つまり、従来キャリッジ40に与圧を付与する手段とし
てはバネ39を用いて、一方の円形断面レール37aに
よりキャリッジ40をもう一方の円形断面レール37b
に押し付けている。したがってバネ39を支持するヒン
ジ41等によりガタが生じやすく安定した駆動が実現で
きなかった。
一方1本発明においては、与圧は、矩形断面レールll
b、llcのうちの一方の例えばllcでバネ14によ
り行なわれている。このため、キャリッジ5は円形断面
レールIlaと矩形断面レールllbで位置決め、支持
されており、各々固定レールであるためガタは生じない
。このように、位置決めレール(lla、1lb)と与
圧付与のレール(lie)が別々となっている。
さらに、第4図で従来の本発明のキャリッジ支持系の厚
さを比較する。従来のように1両者が円形断面レール3
7a、 37bであると、本発明の一方が矩形断面レー
ルllb、 lieであるものと比較して厚さHだけ厚
くなる。
このように1本発明は、キャリッジ5を従来よりも高さ
方向にHだけ薄くできる。特に高密度化により、磁気デ
ィスク板18の枚数を増やす傾向にある近年にあっては
、キャリッジ5部の厚さを磁気ディスク18の積層高さ
に近ずけることが薄形化を推進するうえで重要となって
おり、本発明のようにHだけ薄くできるのは非常に有利
となる。
このように本発明には種々のメリットがあるが、上記一
実施例に限定されることなくその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して用いることができるものである。また用
途も磁気的記録再生装置に限らず光学的記録装置等にも
適用することができる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、高速アクセスが可
能で磁気ノイズ、漏洩磁束の影響をうけずに安定した記
録再生を行なうためのリニアアクチュエータが得られる
。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のリニアアクチュエータの一実施例を
示す分解斜視図、第2図は、本発明に係るコイル固定板
を示す平面図、第3図は、本発明と従来のアーム取付け
の様子を示す側面図及び斜視図、第4図は1本発明と従
来のキャリッジ支持系の大きさを比較する正面図、第5
図と第6図は、第1及び第2の従来例を示す分解斜視図
である。 la、lb、lc、ld−永久磁石    2a、2b
−中央磁極3a 、3b 、 3c 、 3d−開口磁
極    4a、4b一端部磁極5・・・キャリッジ 
       6a 、 6b・・・駆動コイル7・・
・アーム 8a 、 8b 、8c 、 8d 、8e 、 8f
−ベアリング9a 、 9b・・・コイル固定板   
  11a・・・円形断面レール11b、llc・・・
矩形断面レール   12a、12b・・・磁気回路1
3a、13b・・・駆動モータ     14・・・バ
ネ15・・・トランスデユーサ     16・・・薄
板17・・・ネジ 第  2 図 <b) 第  3 図 第  4 図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キャリッジと、このキャリッジの一端側にトラン
    スデューサを装着するための支持手段と、前記キャリッ
    ジを所定方向に直線的に移動させる案内手段と、前記ト
    ランスデューサを情報が記録されている記録媒体の所定
    位置に位置させる為に前記キャリッジを往復動させる駆
    動手段とからなるリニアアクチュエータにおいて、 前記駆動手段は、前記キャリッジの移動方向に対して各
    々対称に配置される中央磁極と、前記キャリッジの移動
    方向に対応する前記中央磁極の周囲を所定の空隙を有し
    て覆うように設けられる磁石と、この磁石を固着し、閉
    磁路を形成すべく前記中央磁極の周囲を覆う周囲磁極と
    、前記空隙内にすべて巻線部が配置される駆動コイルと
    、この駆動コイルを前記キャリッジに固着するコイル固
    定手段とを具備し、前記駆動コイルが付勢されたときに
    生じる駆動力の合成力が前記キャリッジのイナーシャ中
    心を通るように構成してなることを特徴とするリニアア
    クチュエータ。
  2. (2)前記磁石は、前記中央磁極の周囲に各々4つずつ
    配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のリニアアクチュエータ。
  3. (3)前記コイル固定手段は、前記駆動コイルとほぼ等
    しい厚さのセラミックスから成る翼形状の薄板材である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリニアア
    クチュエータ。
  4. (4)前記トランスデューサの支持手段は、薄板状のア
    ームであり、複数のアームの両側面に位置決め固定用の
    薄板を介して前記アームを接着、若しくはネジ止めし、
    所定間隙を有して積層位置決めし、前記キャリッジに固
    定したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリ
    ニアアクチュエータ。
  5. (5)前記駆動コイルはアルミから成ることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のリニアアクチュエータ。
  6. (6)前記案内手段は、第1のレールと、この第1のレ
    ールと対向する第2及び第3のレールとから成り、前記
    第1のレールと前記第2のレールとで前記キャリッジの
    位置決めを行ない、前記第3のレールで前記キャリッジ
    に与圧を与えることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のリニアアクチュエータ。
  7. (7)前記第1のレールは断面円形状のレール、前記第
    2及び第3のレールは断面矩形状のレールであり、前記
    キャリッジに取付けられたローラの各対が前記第1から
    第3のレールにそれぞれ接触転動することを特徴とする
    特許請求の範囲第6項記載のリニアアクチュエータ。
JP62081095A 1987-04-03 1987-04-03 リニアアクチユエ−タ Pending JPS63249457A (ja)

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