DE4120064C2 - Elektrischer Rotationsstellantrieb für Magnetköpfe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Rotationsstellantrieb zum rotationsmäßigen Bewegen eines Aufzeichnungskopfes über einem Aufzeichnungsmedium in eine vorbestimmte Position.

Magnetplattengeräte verwenden Kopfpositioniereinrichtungen, die auf Linearantriebs-Schwingspulenmotoren (hier mit "VCM" bezeichnet) basieren, und zwar mit dem Ziel einer schnellen und genauen Kopfbewegung und -positionierung. Der VCM umfaßt eine Spule, die in einem Magnetfeld angeordnet ist, welches in einem Raum zwischen feststehenden Magnetpolen erzeugt ist, und arbeitet, indem der Spule ein Strom zugeführt wird. In den letzten Jahren wurde gefordert, daß die Magnetplattengeräte größenmäßig kompakt und bezüglich ihres Zugriffsbetriebes schnell sind, weswegen die Kompaktheit und ein großer Ausgang bzw. eine kurze Zugriffszeit für den VCM wesentlich sind. Um diese Anforderung zu erfüllen, sind an dem VCM verschiedene Verbesserungen vorgenommen worden, die die Verwendung von Magneten hoher Leistungsfähigkeit zum Reduzieren der Größe der magnetischen Schaltung, die Verwendung eines rechteckigen oder flachen Drahtes für den Spulenleiter, die Eliminierung des Spulenträgers zum Erhöhen der effektiven Länge der Windung bzw. Wicklung und die Verwendung von leichtgewichtigem Material und einer Struktur für den Kopf und den Wagen beinhalten, der den Kopf zur Bewegung trägt. Bei dem Linearbewegungsstellglied bildet die Masse von dessen Linearbewegungsabschnitt, wie dem Wagen, eine direkte Bewegungslast, und es ist daher schwierig, ein kompaktes Stellglied zu erreichen. Aus diesem Grund verwendet ein Magnetplattengerät, welches bezüglich des Plattendurchmessers kleiner ist als etwa 20 cm (8 inches), meistens Rotationsstellglieder.

Ein Rotationsstellglied, wie es in Fig. 14 gezeigt ist, umfaßt einen Wagen bzw. Träger 70, der drehbar an einer Welle 76 eines Wagenträgerelementes 75 gelagert ist, wobei ein Magnetkopf 71 an einem Ende montiert und eine Spule 72 am anderen Ende des Wagens 70 aufgewickelt ist. Die Entfernung der Spule 72 von der Welle 76, d. h. die radiale Entfernung rc ist virtuell gleich der Entfernung rh des Magnetkopfes 71 von der Welle 76. An dem Trägerelement 75 ist ein Magnet 77 festgelegt. Das Rotationsstellglied dreht den Wagen 70 unter Bewegung des Magnetkopfes 71 durch Erzeugen eines Drehmomentes T, welches sich als Produkt der elektromagnetischen Kraft Fc, die durch den durch die Spule 72 fließenden Strom erzeugt ist, und der radialen Entfernung rc der Spule ergibt. Wenn das Trägheitsmoment an der Welle 76 hinsichtlich der äquivalenten Masse bei der Kopfposition überprüft wird, kann der Wagen 70, der sich um die Welle 76 dreht, eine geringere Masse haben verglichen mit einem Linearstellglied der gleichen Größe. Demzufolge nimmt die von dem VCM erforderliche Leistungsabgabe proportional zur Masse ab, und eine Größenreduzierung ist möglich.

Die japanische nicht-geprüfte Patentpublikation Nr. JP-A-57-191880 beschreibt ein Kopfstellglied, das auf den obigen Effekt abzielt bzw. auf den obigen Defekt. Diese Publikation offenbart eine Struktur zum Anbringen bzw. Einpassen eines Motors an dem Ende der Welle mit dem Wagen, beschreibt jedoch nichts über die spezifische Struktur des Motors.

Das US-Patent 4,398,167 offenbart eine spezielle Struktur eines Motors, der an dem Ende der Welle des Wagens angebracht bzw. angepaßt ist. Der Motor ist ein Motor mit sich bewegender Spule, in dem eine Spule an der Motorwelle festgelegt ist und der Spulenabschnitt ausgelegt ist, sich zu drehen.

Diese spezielle Struktur des Motors umfaßt einen elektrischen Rotationsstellantrieb zur Erzeugung einer Drehung über einen begrenzten Winkel, der einen Stator mit einer gewöhnlichen zylindrischen Oberfläche, um die eine Vielzahl von umfangsmäßig angeordneten Magnetpolflächen alternierender Polarität angeordnet ist, eine Magnetflußumkehreinrichtung zum Bilden eines Magnetkreises zusammen mit dem Stator, dessen Schaltung einen Magnetflußspalt mit kreisförmigem Querschnitt zwischen den Polflächen und der Umkehreinrichtung einschließt, sowie einen nichtmagnetischen zylindrischen Schalenrotor mit einer elektrisch leitenden Wicklung. Die Rotorwicklung weist dabei eine Vielzahl von Schleifenwicklungen auf, die dünn sind und kantenweise in einer im wesentlichen kontinuierlichen zylindrischen Struktur angeordnet sind, so daß jedes Paar benachbarter sich axial erstreckender Abschnitte der Spulen gegenüber einer der umfangsmäßig angeordneten Statorpolflächen liegen. Durch diese Spulenanordnung auf dem Rotor ist eine für die Schwingungsfreiheit notwendige vollständige Auswuchtung des Rotors wegen der inhomogenen Masseverteilung nicht möglich.

In EP 0 355 692 A2 ist ein Rotationsstellantrieb zum Positionieren eines Lese/Schreib-Kopfes auf der Zielspur in einem Diskettenantrieb beschrieben. Dieser Rotationsstellantrieb weist dabei einen mit Spulen versehenen Stator und einen mit Magneten versehenen Rotor auf. Die Magnete sind jedoch auf dem Rotor ungleichmäßig bzw. in unterschiedlicher Größe und nicht in stets paarweiser Anordnung vorgesehen. Eine vollständige Auswuchtung des Rotors dieser Bauart ist ebenfalls nicht gegeben.

In US 4 352 133 ist ein Magnetdiskettenspeicher beschrieben, bei dem Magnetköpfe von Schwenkarmen gehalten werden, die auf einer Welle befestigt sind, welche von einem Rotationsstellantrieb angetrieben wird. Die sich auf dem Rotor befindliche Spule ist dabei als Scheibe ausgeführt, so daß sich die Magneten, die sich auf dem Stator befinden, in axialer Richtung der Spule gegenüber stehen. Wegen der Anordnung der Spule auf dem Rotor ist eine vollständige Auswuchtung dieser Ausführungsform ebenfalls nicht gegeben.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, daß die herkömmliche Technik des Anbringens eines Motors an dem Wellenende nicht hinreichend wirksam gegen die Vibration der Welle und des Lagerabschnittes ist, obwohl sie für die Unterdrückung einer Vibration des Wagenträgerelementes brauchbar ist, die durch die Reaktion Fm der elektromagnetischen Kraft Fc hervorgerufen wird.

Die Erfinder haben auch ein Problem aufgefunden, daß die sich bewegende Spule aufgrund ihrer Struktur aus laminierten Windungen eines dünnen Leiterdrahtes, der mit einem Klebstoff bzw. Haftmittel eingeformt bzw. eingebettet ist, eine geringe Steifigkeit hat und ausgelegt ist, bei einer Frequenz in Resonanz zu treten, die für die Steuerung und den aufschwimmenden Betrieb des Kopfes schädlich ist, wenn die Spule sich während der Kopfpositionierung bewegt. Die Erfinder haben ein weiteres Problem aufgefunden, daß die Spule für die Kühlwirkung der Spule einen großen Oberflächenbereich haben muß, die sich aufgrund der Leitung des Antriebsstromes aufheizt, wodurch eine Verringerung der Größe schwierig ist.

Die Erfindung soll die Nachteile des vorstehend beschriebenen Standes der Technik vermeiden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Rotationsstellantrieb für Magnetköpfe zu schaffen, der kompakt ist, eine homogene Masseverteilung aufweist und im wesentlichen vollständig auswuchtbar ist.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Rotationsstellantrieb zur Kopfpositionierung zu schaffen, welcher die Resonanz bei einer schädlichen Frequenz verhindern kann, die während des Kopfantreibens auftritt.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Rotationsstellantrieb zur Positionierung zu schaffen, welcher es ermöglicht, daß die Größe der Spule abnimmt.

Diese Aufgaben werden mit einem Rotationsstellantrieb mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.

Der elektrische Rotationsstellantrieb zum Erzeugen einer vibrationsfreien Kopfpositionierung umfaßt einen Wagen, der einen Kopf trägt und sich um eine Welle dreht, Magnete, die an der Welle festgelegt sind, sowie nicht-drehbare Spulen, welche an dem stationären Element angebracht sind. Der Wagen ist in einem Abschnitt der Welle angebracht, und die Welle hat einen weiteren Abschnitt, der mit einem Ausgleichsgewicht versehen ist, der die Welle im Gleichgewicht hält bzw. auswuchtet. Ein Leiter, der einen zweiten Strom in Antwort auf das durch die Spule erzeugte Magnetfeld induziert, ist vorzugsweise um die Magnete vorgesehen. Eine Abdeckung, die ein Joch bildet, ist um die Statorspulen vorgesehen, und eine Wärmedissipationseinrichtung, die die durch die Spulen erzeugte Wärme nach außen leitet oder abstrahlt, ist in dem Umfang der Abdeckung vorgesehen. Die Wärmedissipationseinrichtung kann direkt an den Spulen vorgesehen sein. Das Joch ist z. B. aus einem hochpermeablen, elektrisch nicht-leitenden Material ausgebildet. Die Magnete haben eine gerade Anzahl an Polen, wobei benachbarte Pole entgegengesetzte Polaritäten haben, und sie sind einstückig an der Welle angebracht, um dadurch einen Motor mit Innenrotor zu bilden.

Als nächstes wird der Betrieb des erfindungsgemäßen Rotationsstellantriebes erläutert.

Wenn ein Strom den Statorspulen zugeführt ist, wirken Kräfte auf die Magnete an dem Rotor. Jede Kraft liegt bezüglich der Richtung mit einem gewissen Winkel zu der Radialrichtung des Rotors. Da die Magnete an dem Rotor symmetrisch bezüglich der Welle angeordnet sind, löschen sich die radialen Komponenten der Kräfte der symmetrischen Magnete gegenseitig aus, wodurch nur die umfänglichen Komponenten verbleiben, die auf den durch die Welle zentrierten Rotor wirken. Da der Rotor auf der Welle im Gleichgewicht gehalten ist, wirken nur die Momente auf den Rotor, und es existieren keine Parallelkräfte. Wenn nur die Momente auf den Rotor wirken, rotiert dieser ohne die Aufgabe von Vibration, die Parallelkräften zuzuschreiben ist, und kann den Kopf stabil antreiben.

Obwohl die in Fig. 14 gezeigte Einrichtung Spulen hat, die virtuell in derselben Entfernung wie die radiale Entfernung des Kopfes vorgesehen sind, sind die Magnete und Spulen in symmetrischen Positionen um die Welle angeordnet, und demzufolge kann die radiale Entfernung verkleinert werden, und die Einrichtung kann erfindungsgemäß kompakt ausgebildet werden.

Es ist ein allgemeines Ziel, die Einrichtung so auszubilden, daß sie ein Trägheitsmoment des Rotors hat, welches so gering wie möglich ist, so daß sie weniger Energie braucht, um die beabsichtigte Leistungsfähigkeit zu erzielen. Beim Drehen eines Objektes kann die Entfernung zwischen dem Drehmittelpunkt und dem Kraftansatzpunkt bzw. der Kraftwirkungsposition verringert werden durch Anlegen eines Momentes auf das Objekt anstelle des Anlegens einer Kraft auf ein Ende des Objektes, wobei ein Punkt des Objektes festgelegt ist. Das herkömmliche Gerät muß eine Antriebskraft bei der Position erzeugen, die virtuell dieselbe Entfernung wie die radiale Kopfentfernung ist, und daher wird an dem Stator ein starker Magnet angeordnet, und zwar in Anbetracht des Trägheitsmomentes, wohingegen erfindungsgemäß Momente, die um die Welle auftreten, auf den Rotor wirken, wodurch schwere Magnete auf dem Rotor angeordnet werden können.

Die Anordnung der Magnete an dem Rotor führt naturgemäß zu dem Versatz der Spulen auf den Stator. Aufgrund der Statorspulen sind Leiter zum Verbinden der Antriebsstromquellen mit den Spulen frei von einer Deformationbelastung, hervorgerufen durch die Bewegung der Spulen, und Brüche aufgrund von Ermüdungserscheinungen oder dergleichen werden vermieden, und die Zuverlässigkeit wird erhöht. Aufgrund der aus einem länglichen Leiter gebildeten Spulen geringer Steifigkeit, die an dem Stator angeordnet sind, und der Magnete hoher Steifigkeit, die an dem Rotor angeordnet sind, hat der Rotor eine erhöhte Steifigkeit, was eine Resonanz bei einer Frequenz verhindert, die die Steuerung und den Kopf-Aufschwimmbetrieb beeinflußt bzw. beeinträchtigt. Darüber hinaus kann die an den Statorspulen erzeugte Wärme gleich auf das strukturelle Element geleitet werden, das eine hohe thermische Leitfähigkeit hat, was das Vorsehen einer Wärmedissipationseinrichtung ermöglicht bzw. erleichtert. Dies eliminiert die Notwendigkeit eines großen Oberflächenbereiches der Spulen zur Wärmeabstrahlung an die Luft und trägt zur Kompaktheit der Spulen bei.

Da benachbarte Magnete gegensätzlich polarisiert sind, kann der Magnetfluß, welcher durch benachbarte entgegengesetzte Magnetpole geht, geschlossen sein. Demzufolge ist der Leckfluß reduziert, was für die Kompaktheit vorteilhaft ist. Beim magnetischen Verbinden der Magnete mit dem magnetischen Joch konzentriert sich der Magnetfluß nicht auf einige Abschnitte, und die Magnetschaltung kann mit einem minimalen Jochvolumen geschlossen werden, was zur Kompaktheit beiträgt und den magnetischen Leckfluß reduziert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.

Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur des Magnetplattengerätes basierend auf der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Motors;

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 2 gezeigten Motors;

Fig. 4 ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische schematische Ansicht des Rotors, der eine erste Ausführungsformvariante darstellt;

Fig. 5 ist eine perspektivische schematische Ansicht, die die Gesamtstruktur der Spule zeigt, die eine zweite Ausführungsformvariante darstellt;

Fig. 6 ist eine perspektivische schematische Ansicht der Spulen und einer zugeordneten Wärmesenke und zeigte eine dritte Ausführungsformvariante;

Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur des Magnetplattengerätes auf der Basis einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur des Magnetplattengerätes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur des Magnetplattengerätes gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 10A und 10B sind teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansichten des in Fig. 9 gezeigten Motors;

Fig. 11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur des Magnetplattengerätes gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 12A und 12B sind teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansichten des in Fig. 11 gezeigten Motors;

Fig. 13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Gesamtstruktur des Magnetplattengerätes gemäß einer sechsten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt; und

Fig. 14 ist eine Draufsicht auf ein herkömmliches Kopfpositionierungsstellglied.

Bei der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Symbolen bzw. Bezugszeichen versehen.

Die erste Ausführungsform dieser Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Das Magnetplattengerät hat eine Vielzahl von Magnetplatten 8, die an einer Nabe 5 angebracht sind, die an einer Welle bzw. Achse 3 festgelegt ist. Die Platten 8 sind durch Abstandshalter 7 voneinander beabstandet und sind mit einer Klemmeinrichtung an der Nabe 5 festgelegt. Die Welle 3 ist rotierbar durch Lager 2 gelagert und an ihrem einen Ende mit einem Plattenantriebsmotor 4 gekoppelt.

An einem Kopfpositionierstellglied sind Magnetköpfe 9 montiert, die Information auf die Magnetplatten 8 aufzeichnen und von dieser wiedergeben. Das Stellglied umfaßt einen Wagen 10, an dem die Magnetköpfe 9 montiert sind, einen Motor 20, der den Wagen dreht, und eine Steuerschaltung, die in der Figur nicht gezeigt ist. Der Wagen 10 umfaßt eine Kopfarmeinrichtung bzw. Kopfträgerelemente 11 mit Belastungs- bzw. Vorspannfedern und Kopfarmen zum Tragen der Magnetköpfe, eine Welle 12, ein Gegengewicht 13 und ein Lager 14. Die Magnetköpfe 9 sind durch die Kopfträgerelemente 11 derart gehalten, daß sie den Aufzeichnungsflächen der Magnetplatten 8 gegenüberstehen. Die Kopfträgerelemente 11 sind an der Welle 12 festgelegt, die durch das in dem Gehäuse 1 vorgesehene Lager 14 drehbar gelagert ist. Die Welle 12 ist mit einem Gegengewicht 13 an der der Magnetköpfe 9 gegenüberliegenden Seite und Kopfträgerelementen 11 versehen. Die Welle 12 ist an ihrem einem Ende mit dem Stellgliedmotor 20 gekoppelt.

Der Motor 20 besteht aus einem Rotor und einem Stator, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der Rotor umfaßt eine Welle 21, die im allgemeinen dasselbe Element ist wie die Welle 12 des Wagens 10, ein inneres Joch 22, hergestellt aus ferromagnetischem Material, das an der Welle 21 festgelegt ist, Magnetsegmenten 23 und 24, die aus dem Seltene-Erden-Element Neodym bestehen und die an der äußeren Fläche des Joch 22 festgelegt sind, und einen zylindrischen kurzen Ring 25, der die äußere Fläche der Magnete bedeckt. Die Magnete 23 und 24 sind in radialer Richtung magnetisiert, so daß die äußeren Magnetpole abwechselnd gegensätzliche Polaritäten haben. Diese gerade Anzahl an Magneten kann alternativerweise als ein einstückiger Magnet ausgebildet sein, der eine gerade Anzahl an Sätzen von Magnetpolpaaren hat, die an dem Rotor angebracht sind. Die Magnete haben vorzugsweise eine virtuell linear demagnetisierende Charakteristik und eine relative permanente Permeabilität, die virtuell gleich eins ist, und sind aus einem Material mit einem hohen Energieprodukt gebildet. Insbesondere hat das Material eine relative permanente Permeabilität von 1,1 und ein maximales Energieprodukt (BH)_max von 80 kJ/m oder mehr.

Der kurze Ring 25 ist z. B. aus Kupfer hergestellt. Der Rotor umfaßt rechteckförmig gewundene bzw. gewickelte Spulen 31 und 32, die in einer Form einer gekrümmten Fläche ausgebildet sind, wie es in der Figur gezeigt ist, und ein äußeres Joch 33, das aus einem NiZn-basierten Ferritmaterial hergestellt ist, das an dem äußeren Umfang der Spulen vorgesehen ist. Die Spulen 31 und 32 sind ausgelegt, eine Gesamtanzahl an benachbarten linearen Leitern 37 und 38 zu haben, die gleich der Gesamtanzahl an Magnetsegmenten 23 und 24 ist. Der Grund für diese Anordnung liegt darin, daß sie hinreichend ist, daß sich der Motor 20 bis zu 90° drehen kann, z. B. 20°, um die Magnetköpfe 9 zu bewegen. Demgemäß sind die Spulen derart angeordnet, daß die Linearleiterabschnitte 37 und 38 denselben Magnetsegmenten 23 und 24 gegenüber stehen, selbst wenn sich der Motor 20 um seinen vollen Umdrehungsbereich dreht. Obwohl in dieser Ausführungsform die Gesamtanzahl an Magnetsegmenten und die Gesamtanzahl an linearen Leiterabschnitten parallel zu der Welle 21 jeweils vier ist, kann diese Zahl willkürlich gesetzt werden, z. B. sechs, acht usw., und zwar in Abhängigkeit von dem erforderlichen Umdrehungsbereich. Kühlrippen 34 sind an der Außenfläche des äußeren Jochs 33 ausgebildet. Die Spulen 31 und 32 werden derart mit einem Antriebsstrom versorgt, daß dieser in den benachbarten Spulenabschnitten in gegensätzlichen Richtungen fließt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Als nächstes wird die Leistungsfähigkeit des ersten Ausführungsbeispiels erläutert. Wenn der Plattenantriebsmotor 4 aktiviert wird und die Plattengeschwindigkeit die vorgeschriebene Geschwindigkeit zum Aufzeichnen oder zur Wiedergabe erreicht, empfängt die (nicht gezeigte) Steuerschaltung ein Kommando zum Bewegen des Magnetkopfes 9 auf eine Zielspur und liefert dem Motor 20 einen vorgeschriebenen Antriebsstrom. Wenn die Antriebsströme 35 und 36 den Spulen 31 und 32 zugeführt werden, dreht sich der Wagen 10, um den Magnetkopf 9 auf die Zielspur zu bewegen.

Als nächstes wird der Betrieb des Motors 20 im Detail unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Wenn die Antriebsströme 35 und 36 den Spulen 31 und 32 zugeführt werden, fließen diese Ströme in den benachbarten linearen Leiterabschnitten 37 und 38 der Spulen in derselben Richtung unter Erzeugung eines Magnetfeldes. Da das aus einem NiZn-basierten Ferrit hergestellte äußere Joch 33 eine hohe Permeabilität von 4πx(1/10⁵)H/m hat, wird es durch das von den Spulen 31 und 32 erzeugte Magnetfeld magnetisiert und verstärkt das Magnetfeld, welches auf die Magnetsegmente 23 und 24 wirkt.

Die Magnetsegmente 23 und 24 des Rotors treten in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld, das an dem Spulenabschnitt erzeugt ist, und sind einer konstanten Kraft F ausgesetzt, die eine Richtung mit einem gewissen Winkel Θ bezüglich der Radialrichtung einnimmt. Die Magnetsegmente 23 und 24, die jeweils in radialer Richtung magnetisiert sind, um ein Paar von Magnetpolen an dem inneren und äußeren Extrem zu erhalten, sind an dem ferromagnetischen inneren Joch 22 angebracht bzw. angepaßt. Der innere Magnetpol wird durch den an dem inneren Joch 22 induzierten gegensätzlichen Magnetpol ausgelöscht, und nur der äußere Magnetpol wird der Kraft des von den Spulen 31 und 32 erzeugten Magnetfeldes ausgesetzt. Die Kraft F, die auf jeden äußeren Magnetpol wirkt, ist zur Richtung des Magnetfeldes koinzident.

Bei Betrachtung der Magnetsegmente, die symmetrisch bezüglich der Welle 21 angeordnet sind, hat die Kraft F Radialkomponenten Flr, die in entgegengesetzter Richtung verlaufen und bezüglich ihrer Größe gleich sind, so daß sie sich daher auslöschen. Die Kraft F hat Umfangskomponenten Flc, die bezüglich der Größe gleich sind, bezüglich der Richtung gegensätzlich sind und parallel zueinander sind, und Momente erzeugen, die durch die Mitte der Welle 21 wirken. Demzufolge werden nur die Momente als Antriebskräfte verwendet. Der Wagen 10 ist mit einem Gegengewicht 13 versehen, so daß keine Trägheitskraft aufgrund eines nicht im Gleichgewicht befindlichen Wagens während der Bewegung erzeugt wird. Demzufolge wirken auf die Welle 10 des Wagens und die Welle 21 des Motors keine Parallelkräfte und es wird keine Vibration durch eine Parallelkraft erzeugt.

Wenn die Antriebsströme 35 und 36 in den Spulen 31 und 32 fließen, laufen Magnetflüsse 26 und 27, erzeugt durch die Spulen 31 und 32, durch den kurzen Ring 25 an dem Rotor in Richtung seiner Dicke, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn die Antriebsströme 35 und 36, die in den Spulen 31 und 32 fließen, sich während der Startphase oder dergleichen verändern, verändern sich die durch den kurzen Ring 25 gehenden Magnetflüsse 26 und 27 entsprechend. Zweite Ströme 28 und 29, die die Magnetflüsse 26 und 27 umgeben, fließen in dem kurzen Ring 25, um die Veränderung des Magnetflusses zu hemmen bzw. abzuschwächen bzw. zu verzögern. Die zweiten Ströme 28 und 29, die in dem kurzen Ring 25 fließen, verringern die Rate bzw. das Maß der Änderung der Magnetflüsse 26 und 27, was bewirkt, daß die Antriebsströme 35 und 36 schneller ansteigen.

Das in dem Raum zwischen den Magnetsegmenten 23 und 24 und dem äußeren Joch 33 erzeugte Magnetfeld wirkt auf die zweiten Ströme 28 und 29 unter Verstärkung der Elektromagnetkraft, und das Drehmoment, das verwendet wird, um den Wagen 10 zu drehen, wächst.

Es ist anzumerken, daß die zweiten Ströme 28 und 29 in Fig. 2 in dem Zustand sind, wenn die Antriebsströme 35 und 36 ansteigen, und die zweiten Ströme fließen in entgegengesetzter Richtung, wenn die Antriebsströme abnehmen.

Ein generelles Problem, welches häufig beim Herstellen eines Magnetplattengerätes auftritt, ist die Resonanz bei einer Frequenz (1-4 kHz), die schädlich für die Steuerung und den Schwimm- bzw. Aufschwimmbetrieb des Kopfes ist. Bei dieser Ausführungsform sind die weniger steifen Spulen 31 und 32, gebildet aus Windungen eines dünnen Leiters, an dem Stator angeordnet und die starren bzw. festen Magnete 23 und 24 sind an dem beweglichen Teil angeordnet, so daß der Wagen 10 eine hohe natürliche Frequenz bzw. Eigenfrequenz hat, wodurch die Resonanz mit einer Frequenz verhindert werden kann, die einen Einfluß auf den Aufschwimmbetrieb des Magnetkopfes 9 hat.

Wenn die Spulen 31 und 32 an dem beweglichen Teil angeordnet sind, sind die Leiter, die die Spulen 31 und 32 mit der Antriebsstromversorgungsschaltung verbinden, einer Belastung aufgrund der Deformation der Spulen 31 und 32, hervorgerufen durch ihre Bewegung, ausgesetzt, und die Ermüdungserscheinung des Leiters muß in Betracht gezogen werden. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Spulen 31 und 32 an dem stationären Teil angeordnet, und die Leiter ermüden nicht, während die Zuverlässigkeit der Leiter erhöht wird.

Die Spulen 31 und 32 erwärmen sich aufgrund des Leitens der Antriebsströme 35 und 36, und die Wärme strömt über die Kühlrippen 34 des äußeren Jochs 33 von dem Magnetplattengerät nach außen, wobei das äußere Joch 33 an dem äußeren Umfang der Spulen 31 und 32 angebracht bzw. angepaßt ist. Die Spulen 31 und 32 werden auf diese Weise gekühlt und müssen demgemäß keine große Oberfläche zum Abführen bzw. Dissipieren der Wärme an die Luft gegen den Temperaturanstieg haben, wodurch die Spulen 31 und 32 kompakt ausgebildet werden können.

Die Magnetsegmente 23 und 24 werden in radialer Richtung magnetisiert, so daß die äußeren Magnetpole abwechselnd gegensätzliche Polaritäten haben, und der Magnetfluß von dem Magnetsegment 23 kann sich über die benachbarten Magnetsegmente 24 schließen. Demzufolge leckt bzw. fließt nur ein geringer Magnetfluß in den Raum, weshalb der Einfluß des Leckflusses auf die Magnetplatten 8 nicht signifikant ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Magnetsegmente 23 und 24 zum Erzeugen des Magnetflusses und die Spulen 31 und 32 durch die Joche 22 und 33 bedeckt, die als ein magnetisches Schild gegen deren Einfluß auf die Magnetplatten 8 dienen.

Die Magnetsegmente 23 und 24 sind auf dem Seltene-Erden-Element Neodym basierend hergestellt und haben ein maximales Energieprodukt (BH)_max der Größe von 280 kJ/m, eine lineare demagnetisierende Charakteristik und eine relative permanente Permeabilität von 1,05, die nahe an eins ist. Demzufolge erzielen die Magnete einen hohen Grad an Magnetisierung und behalten diese gegen das entmagnetisierende Feld. Daher können kompakte und hochleistungsfähige Magnete erhalten werden.

Das äußere Joch 33 des Stators ist aus einem NiZn-basierten Ferrit mit einem Widerstandswert bzw. einem Leitungswiderstand von 10⁵ Ωm hergestellt und - aufgrund dieser nichtleitenden Eigenschaft - fließt kein Wirbelstrom ins Joch, wenn sich das Magnetfeld durch die Bewegung der Magnete 23 und 24 verändert. Demzufolge tritt die Erzeugung eines Bremsdrehmomentes durch den Wirbelstrom oder eine Wärmeerzeugung durch den Energieverlust nicht auf.

Obwohl in dieser Ausführungsform die Magnetsegmente 23 und 24 auf dem Seltene-Erden-Element Neodym basierend hergestellt sind, können sie z. B. auf dem Seltene-Erden-Element Samarium oder Cer basierend ausgebildet sein.

Als nächstes wird eine erste Variante der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert. Diese Variante ist eine Modifikation des Inneren des Motors 10 in der ersten Ausführungsform. Der Rotor ist mit einem integriertem zylindrischen Magnet 23a versehen, magnetisiert unter Erhalten von 6 Paaren von Magnetpolen, und der Stator ist mit drei rechteckförmig gewickelten Spulen 31a mit sechs linearen Leiterabschnitten versehen, die parallel zu der Welle 21 sind. Die verbleibende Struktur ist zu der ersten Ausführungsform identisch. Die drei Spulen 31a sind so ausgelegt, daß sie die Antriebsströme 35a in derselben Richtung leiten. Diese Variante erzielt dieselbe Wirksamkeit wie die erste Ausführungsform und bietet zusätzlich ein erhöhtes Ausgangsdrehmoment und einen verminderten Montageaufwand durch die Reduktion der Gesamtanzahl an Windungen von Spulen, während die Anzahl an Polen erhöht wird.

Als nächstes wird eine zweite Variante der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Diese Variante liegt in der Verwendung einer Spule 31b eines Leiters, der unter Bildung einer Form von drei rechteckwellenartigen Erhöhungen bzw. Spitzen ausgebildet ist, und zwar in Entsprechung zu einem Sechs-Pol-Magnet wie in der ersten Variante. Obwohl diese Variante einen komplexen Spulenbildungsprozeß involviert, kann der Montageaufwand aufgrund der einzelnen Spule 31b vermindert werden. Die Spule hat sechs lineare Leiterabschnitte, die parallel zu der Welle 21 verlaufen.

Als nächstes wird eine dritte Variante der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Diese Variante wird auch auf die Anordnung eines Magneten mit sechs Polpaaren und dem Stator mit drei rechteckigförmig gewickelten Spulen 31a angewendet, wie in der ersten Variante. Die Spulen 31a sind einstückig mit Wärmesenken 60 versehen. Jede Wärmesenke 60 ist hergestellt aus Kühlrippen 61, die die durch die Spule 31a erzeugte Wärme abstrahlen, und einem Wärmeleiter 62 der die Wärme von der Spule 31a zu den Kühlrippen 61 leitet bzw. ausbreitet. Die Wärmesenken werden ggf. mit einem Kühlmittel gefüllt. Der Wärmeleiter 62 ist so angeordnet, daß er in Kontakt zu der inneren Seite der Spule 31a steht. Das Kühlmittel in dem Wärmeleiter 62 verdampft durch die von der Spule 31a erzeugte Wärme und kondensiert infolge des Wärmeaustausches mit der Außenseite bzw. Umgebung über die Kühlrippen 61. Demzufolge dissipiert die von der Spule 31a erzeugte Wärme von den Kühlrippen 61 über das Kühlmittel nach außen und die Temperatur der Spule 31a wird innerhalb eines gewissen Bereiches gehalten.

Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert.

Diese Ausführungsform enthält Plattenantriebsmotoren 4, die an beiden Enden einer Achse bzw. Welle 3c vorgesehen sind, und Motoren 20c, die an beiden Enden einer Welle 12c eines Wagens 10c vorgesehen sind. Die Motoren 20c haben äußere Joche 33c, die aus Siliziumstahlplatten mit einem 0,3 mm dicken Laminat ausgebildet sind, während sie in Axialrichtung isoliert sind. Die verbleibende Struktur ist identisch zu der ersten Ausführungsform. Durch das Vorsehen der Motoren an beiden Enden der Wellen 3c und 12c ist es möglich, das Drehmoment zum Drehen der Welle und das Drehmoment zum Bewegen der Köpfe zu erhöhen. Aufgrund der verbesserten Symmetrie der Struktur kann der Versatz der Magnetköpfe, hervorgerufen durch eine ungleichmäßige Temperaturverteilung, erleichtert werden, und die natürliche Frequenz bzw. Eigenfrequenz des Wagens kann erhöht werden. Das äußere Joch 33c, das aus einem Laminat aus isolierten Siliziumstahlplatten ausgebildet ist, hat eine hohe Permeabilität und hemmt bzw. verhindert bzw. verzögert den durch die Bewegung des Magneten hervorgerufenen Wirbelstrom, was dieselbe Wirksamkeit wie die erste Ausführungsform bietet und die Herstellung der kräftigen Kühlrippen erleichtert.

Als nächstes wird die dritte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.

Diese Ausführungsform ist eine Struktur, in der ein Plattenantriebsmotor (nicht gezeigt) in einer Nabe 5d und ein Wagendrehmotor in einem Wagen 10d eingebaut ist. Der Wagen 10d umfaßt eine Rotationswelle 12d, einen äußeren Zylinder 15d, der die Welle 12d bedeckt, ein Kopfträgerelement 11, welches an dem äußeren Zylinder 15d vorgesehen ist, und ein Gegengewicht 13d, das dem Kopfträgerelement 11 gegenübersteht bzw. komplementär zu diesem ist. Die Welle 12d besteht aus einem ferromagnetischem Material und ist an ihren beiden Enden durch Lager 14d drehbar gelagert. An dem virtuell bzw. gedachten mittleren Abschnitt der Welle 12d ist eine gerade Anzahl an Magnetsegmenten 23d und 24d festgelegt. Der Außenzylinder 15d ist an der Welle 12d derart festgelegt, so daß er sich mit der Welle 12d dreht. In dem Raum zwischen dem äußeren Zylinder 15d und der Welle 12d ist ein innerer Zylinder 16d angeordnet, der ein an einem Gehäuse 1d festgelegtes Ende hat. Die Spulen 31d und 32d sind an der inneren Wand des inneren Zylinders 16d derart angeordnet, daß sie den Magnetsegmenten 23d und 24d, die an der Welle 12d angepaßt sind, gegenüberstehen.

Die Anordnung der Magnetsegmente 23d und 24d und der Spulen 31d und 32d des Motors 10d und dessen grundlegender Betrieb sind zur ersten Ausführungsform identisch. Bei dieser Ausführungsform dient die Welle 12d als das innere Joch, und der innere Zylinder 16d dient als das äußere Joch. Diese Ausführungsform, in der der Plattenantriebsmotor in die Nabe 5d eingebaut ist und der Wagendrehmotor in den Wagen 10d eingebaut ist, ermöglicht eine Reduktion der Höhe des Magnetplattengerätes.

Als nächstes wird die vierte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 9, 10A und 10B erläutert.

Diese Ausführungsform ist eine Struktur ähnlich der dritten Ausführungsform, bei der ein Plattenantriebsmotor (nicht gezeigt) in eine Nabe 5d und ein Wagendrehmotor in einem Wagen 10e eingebaut sind. Der Wagen 10e umfaßt einen Zylinder 17e, der aus einem ferromagnetischen elektrisch nicht-leitenden Material hergestellt ist, ein Kopfträgerelement 11, welches an den Zylinder 17e mittels eines Festlegungselementes (nicht gezeigt) angepaßt ist, und ein Gegengewicht 13e zum Ausgleichen des Kopfträgerelemtes 11, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. Der Zylin­ der 17e ist drehbar an seine beiden Enden durch Lager 14e gelagert, die in einem Gehäuse 1e vorgesehen sind. An der inneren Wand des Zylinders 17e sind vier Magnetsegmente 23e und 24e angeordnet, wie es in den Fig. 10A und 10B gezeigt ist, die in radialer Richtung magnetisiert sind, so daß benachbarte Magnet­ segmente gegensätzliche magnetische Polaritäten haben. Eine feststehende Welle 18e aus einem ferromagnetischen Material ist entlang der Mittelachse des Zylinders 17e angeordnet. An der äußeren Fläche der festgelegten Welle 18e in deren virtuellen Zentralabschnitt sind zwei rechteckförmige gewundene Spulen 31e und 32e festgelegt, und zwar derart, daß sie den Magnetsegmenten 23e und 24e an dem Zylinder 17e gegenüberstehen. Die Gesamtanzahl an Magnetsegmenten ist gleich der Gesamtanzahl an linearen Leiterabschnitten der Spule, parallel zu der Welle 18e, gesetzt, und zwar in der ersten Ausführungsform.

Wenn den zwei Spulen 31e und 32e ein Antriebsstrom 35e in derselben Richtung zugeführt wird, werden Magnetfelder in der Umgebung der linearen Leiterabschnitte 37e und 38e der Spulen 31e und 32e parallel zu der feststehenden Welle 18e erzeugt. Diese Magnetfelder sind bei den angrenzenden linearen Leiterabschnitten 37e und 38e in ihrer Richtung entgegengesetzt. Da die vier an dem Zylinder 17e angeordneten Magnete symmetrisch bezüglich der feststehenden Welle 18e angeord­ net sind, wirken nur Momente durch die von den Magneten und Spulen erzeugten Magnetfelder auf den Zylinder 17e, und der Zylinder dreht sich, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist hinsichtlich der Struktur, verglichen mit der dritten Ausführungsform, einfacher und erhöht die Kompaktheit und Einfachheit des Zusammenbaus.

Als nächstes wird die fünfte Ausführungsform dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 11, 12A und 12B beschrieben.

Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, bei der die Magnete 23 und 24 an der Motorwelle 12 angeordnet sind, so daß ihre Pole in radialer Richtung der Welle 12 orientiert sind, und die Spulen 31 und 32 an dem Stator derart angeordnet sind, daß ihre Antriebsströme 35 und 36 entlang des äußeren Umfangs der Welle 12 fließen, hat die fünfte Ausführungsform Magnetsegmente 23f und 24f, die an der Welle 21f durch das innere Joch 22f angeordnet sind, so daß ihr Magnetismus in Längsrichtung der Welle 21f orientiert ist, und hat Spulen 31f und 32f, die an dem Stator derart angeordnet sind, daß ihre Antriebsströme 35f und 36f entlang der Ebene fließen, die senkrecht zur Achse der Welle 21f ist, wie es in den Fig. 12A und 12B gezeigt ist. Die Spulen 31f und 32f sind ausgelegt, eine Gesamt­ anzahl an linearen Leiterabschnitten, die sich in Paaren in radialer Richtung erstrecken, zu haben, die gleich der Gesamtanzahl an Magnetsegmenten 23f und 24f ist. Der Grund für diese Anordnung liegt darin, daß es für den Motor 20f ausreichend ist, sich höchstens 90° zu drehen, z. B. 20°, um die Magnetköpfe 9 zu bewegen. Demgemäß werden die Spulen derart angeordnet, daß die linearen Abschnitte 37f und 38f denselben Magnetsegmenten 23f und 24f gegenüberstehen, selbst wenn sich der Motor 20f über seinen vollständigen Umdrehungsbereich dreht.

Vier flache fächer- bzw. kreissegmentförmige Magnetsegmente 23f und 24f sind an einem Ende der Motorwelle 21f über ein plattenförmiges inneres Joch 22f festge­ legt. Die vier Magnetsegmente 23f und 24f sind derart magnetisiert, daß angrenzen­ de Magnetsegmente gegensätzliche Polaritäten haben und ihr Magnetismus in axialer Richtung der Welle 21f orientiert ist. Ein äußeres Joch 33f ist vorgesehen, um die Magnetsegmente 23f und 24f und das innere Joch 22f zu bedecken. Das äußere Joch 33f ist an dem Gehäuse 1f festgelegt. Am Boden des Inneren des äußeren Jochs 33f sind vier kreissegmentförmige ebene Spulen 31f und 32f an­ geordnet, die den Magnetsegmenten 23f und 24f gegenüberstehen.

Die vier Spulen 31f und 32f werden mit Antriebsströmen 35f und 36f versorgt, derart, daß angrenzende Spulen Ströme haben, die in entgegengesetzten Drehrich­ tungen fließen. Demzufolge fließen die Antriebsströme in den angrenzenden Leiterabschnitten 37f und 38f in derselben Richtung, und jedes Paar von linearen Abschnitten erzeugt ein Magnetfeld. Das benachbarte bzw. angrenzende lineare Leiterpaar erzeugt Magnetfelder von entgegengesetzten Polaritäten. Aufgrund der symmetrischen Anordnung der Rotormagnetsegmente 23f und 24f bezüglich des Wellenmittelpunktes wirken die durch die Magnetfelder der Magnetsegmente 23f und 24f und der Spulen 31f und 32f erzeugten Momente auf die Welle 21f, und diese dreht sich bei Abwesenheit einer Parallelkraft, wie im Fall der ersten Ausführungsform.

Diese Ausführungsform ermöglicht es, daß der Motor 20f eine reduzierte Abmessung in axialer Richtung hat, wodurch das Gesamtgerät kompakt ausgebildet werden kann und die natürliche Frequenz bzw. Eigenfrequenz der Welle 21f erhöht werden kann.

Als nächstes wird die sechste Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben.

Diese Ausführungsform ist ein optisches Plattengerät, das einen Plattendrehmecha­ nismus zum Drehen einer optischen Platte 14, einen Plattenlademechanismus 41 zum Laden der optischen Platte 40 in den Rotationsmechanismus, einen optischen Kopf 42, eine Kopfpositioniereinrichtung 50 zum Positionieren des optischen Kopfes 42 auf der Platte und ein Gehäuse 43 umfaßt, welches diese Komponenten unter­ bringt. Die optische Platte 40 ist während der Behandlung an bzw. in dem Gerät in einer Kassette 44 eingeschlossen. Das Gehäuse 43 hat an seiner Stirnseite eine Öffnung ausgebildet zum Einführen oder Ausstoßen der Kassette 44.

Der Rotationsmechanismus für die optische Platte umfaßt einen Plattenantriebs­ motor 46, eine Welle 47, die mit dem Motor verbunden ist, einen Drehtisch 48, der an der Welle 47 zur Montage der optischen Platte 40 festgelegt ist, und eine Antriebsschaltung, die in der Figur nicht gezeigt ist. Die Kopfpositioniereinrichtung 50 umfaßt einen Wagen 51, auf dem der optische Kopf 42 montiert ist, einen Motor 52 zum Antreiben des Wagens 51 und eine Steuerschaltung, die in der Figur nicht gezeigt ist. Der optische Kopf 42 enthält ein optisches System, welches die optischen Signale behandelt, einen Fokussiersteuermechanismus und einen Spurnachführsteuermechanismus. Das optische System, der Fokussiersteuermechanis­ mus und der Spurnachführsteuermechanismus sind in der Figur nicht gezeigt.

Der Motor 52 hat virtuell dieselbe grundlegende Struktur wie die erste Ausfüh­ rungsform und umfaßt eine Rotationswelle 53, ein inneres Joch 54, welches an der Welle 53 vorgesehen ist, Magnetsegmente 55, ein oberes und ein unteres Gehäuse 56 bzw. 57, die diese Komponenten bedecken, Spulen 58, die an dem oberen Gehäuse 56 vorgesehen sind, und Lager 59, die die Welle 53 drehbar lagern. Die Welle 53 des Motors 52 dient auch als Welle des Wagens 51.

Wenn die in der Kassette 44 eingeschlossene optische Platte über den Wagenein­ schub 45 eingeführt wird, wird sie durch den Lademechanismus 41 auf den Dreh­ tisch 48 geladen. Der Plattenantriebsmotor 46 wird aktiviert, um die optische Platte 40 auf dem Drehtisch 48 zu drehen. Der optische Kopf 42 wird durch die Kopfpo­ sitioniereinrichtung 50 in Abwesenheit einer Vibration auf die spezifizierte Position auf der optischen Platte 40 bewegt, wie in der ersten Ausführungsform. In Antwort auf die Ankunft des optischen Kopfes 42 an der spezifizierten Position finden die Fokussiersteuerung und die Spurnachführsteuerung statt, und auf der optischen Platte 40 aufgezeichnete Daten werden ausgelesen.

Die erfindungsgemäße Kopfpositioniereinrichtung ist auf verschiedene Aufzeichnungs­ medien anwendbar, wie in den obigen Ausführungsbeispielen gezeigt, die z. B. weiterhin eine optomagnetische Platte enthalten.

Claims (13)

1. Elektrischer Rotationsstellantrieb für Magnetköpfe (9) zum Erzeugen einer Rotation über einen begrenzten Winkel, um Magnetköpfe (9) auf einer Magnetplatte (8) über gewählten informationsübertragenden Spuren einer Platte zu positionieren, wobei der Stellantrieb aufweist:
ein Gehäuse (1) zum Unterbringen der Magnetplatte (8), des Magnetkopfes (9) und einer Kopfarmeinrichtung (11) zum Tragen des Magnetkopfes (9);
eine Welle (12), die sich durch das Gehäuse (1) erstreckt und die Kopfarmeinrichtung (11) festlegt;
eine Lagereinrichtung (14) zum drehbaren Lagern der Welle (12) an dem Gehäuse; und
zumindest an einem Ende der Welle (12) einen daran angekoppelten Motor (20), wobei der Motor (20) aufweist:

• - eine Motorabdeckung (33);
• - einen zylindrischen Rotor (21, 12d, 17e), an dem eine Vielzahl von Paaren von Permanentmagneten (23, 24/23d, 24d/23e, 24e) angebracht sind, wobei mindestens eines der Paare (23, 23d, 23e) im wesentlich radial bezüglich der Rotorachse magnetisiert ist und das andere der Paare (24, 24d, 24e) im wesentlich radial bezüglich der Rotorachse entgegengesetzt zu dem einen der Paare (23, 23d, 23e) magnetisiert ist, und wobei die Permanentmagnete (23, 24/23d, 24d/23e, 24e) im wesentlichen teilzylinderförmig sind und die Permanentmagnete (23, 24/ 23d, 24d/23e, 24e) jeweils eines Paares sich symmetrisch gegenüberliegen; und
• - eine Spule (31, 32/31d, 32d/31e, 32e), die bezüglich des Rotors festgelegt ist, wobei sie mit einem gewissen Spalt von den Permanentmagneten (23, 24/23d, 24d/23e, 24e) beabstandet ist.

2. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 1, welcher eine Ausgleichseinrichtung (13) aufweist, die an der der Kopfarmeinrichtung (11) gegenüberliegenden Seite bezüglich der Welle angeordnet ist, um das Gewicht der Kopfarmeinrichtung (11), einer Belastungsfeder und des Magnetkopfes (9) auszugleichen.

3. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 2, wobei die Spule (31, 32/ 31d, 32d/31e, 32e) lineare Leiterabschnitte aufweist, die parallel zu der Welle (12) sind, wobei die Gesamtanzahl der linearen Leiterabschnitte (37, 38) gleich der Gesamtanzahl an Segmenten des Permanentmagneten (23, 24/23d, 24d/23e, 24e) ist.

4. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 3, wobei die Welle (12) einen Drehbereich von virtuell 90° oder weniger hat, wobei die linearen Leiterabschnitte (37, 38) der Spule (31, 32/31d/31e, 32e) denselben Segmenten des Permanentmagneten (23, 24/23d, 24d/ 23e, 24e) gegenüberstehen, selbst wenn sich die Welle (12) über den maximalen Drehbereich dreht.

5. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 4, wobei die Anzahl von Segmenten des Permanentmagneten (23, 24/23d, 24d/23e, 24e) und die Anzahl an linearen Leiterabschnitten (37, 38) der Spule (31, 32/ 31d, 32d/31e, 32e) vier ist.

6. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 5, wobei die Motorabdeckung (33) an ihrer Außenfläche mit einer Rippe (34) bzw. Rippen versehen ist.

7. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 6, wobei ein zylindrischer kurzer Ring (25) zwischen der äußeren Fläche des Permanentmagneten (23, 24/23d, 24d/23e, 24e) und der Spule (31, 32/31d, 32d/31e, 32e) angeordnet ist.

8. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 1, bei welchem der Motor (20) in einem virtuellen Mittenabschnitt und an einer Achse der Welle (12) angeordnet ist und die Spule (31e, 32e) an der inneren Fläche des zylindrischen Rotors (17e) festgelegt ist.

9. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 8, welcher weiterhin ein Ausgleichsgewicht (13e) aufweist, das an der der Kopfarmeinrichtung (11) gegenüberliegenden Seite bezüglich der Welle (12) des zylindrischen Rotors (17e) angeordnet ist, um das Gewicht der Kopfarmeinrichtung (11), einer Belastungsfeder und des Magnetkopfes (9) auszugleichen.

10. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 9, wobei die Spule (31e, 32e) lineare Leiterabschnitte (37e, 38e) parallel zu der Welle (12) hat, und die Gesamtanzahl an linearen Leiterabschnitten gleich der Gesamtanzahl an Segmenten des Permanentmagneten (23e, 24e) ist.

11. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 10, wobei der zylindrische Rotor (17e) einen Drehbereich von virtuell 90° oder weniger hat und die linearen Leiterabschnitte (37e, 38e) der Spule (31e, 32e) denselben Segmenten des Permanentmagneten (23e, 24e) gegenüberstehen, selbst wenn sich die Welle (12) über den maximalen Drehbereich dreht.

12. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 11, wobei die Anzahl von Segmenten des Permanentmagneten (23e, 24e) und die Anzahl der linearen Leiterabschnitte (37e, 38e) der Spule (31e, 32e) gleich vier ist.

13. Rotationsstellantrieb nach Anspruch 1, bei welchem die Spule (31d, 32d) an einem inneren Zylinder (16d) festgelegt ist.