JP2000166212A

JP2000166212A - ボイスコイルモータ

Info

Publication number: JP2000166212A
Application number: JP10331816A
Authority: JP
Inventors: Yozo Kita; 洋三喜多; Makoto Miyamoto; 誠宮本; Hideki Kuwajima; 秀樹桑島; Kaoru Matsuoka; 薫松岡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-16
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: JP3587704B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドキャリッジを回動自在に支持する軸受
にラジアル荷重が作用することなく、高速かつ高精度に
位置決めできるボイスコイルモータを提供する。【解決手段】永久磁石１２と一対のヨーク１１とから
形成される磁気空隙内において回動自在に配設されてい
るとともにトルク発生に寄与する半径方向延伸部５１
ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂを有する２つのコイル５
１、５２を、半径方向延伸部５１ａ〜５２ｂの開き角の
向きを互いに異ならせて、回転中心軸Ｏに沿う方向に積
層させて配置し、通電時には、ラジアル荷重が作用する
ことなく、これらのコイル５１、５２に発生する合力
が、磁気ヘッドの移動方向に対して垂直な方向の偶力に
なるように構成する。これにより、磁気ヘッドを高速か
つ高精度に位置決めすることが可能で、しかも磁気ディ
スク装置の小型化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
の磁気ヘッド位置決めなどに使用される高精度のスイン
グ動作型のボイスコイルモータに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置においては、磁気ヘッ
ドを所定のトラックに位置決めするための手段として、
従来からボイスコイルモータが広く使用されている。

【０００３】従来の小型の磁気ディスク装置に用いられ
ているスイング動作型のボイスコイルモータを図１２、
図１３に示す。従来のボイスコイルモータは、対向して
配置された一対のヨーク１と、少なくとも一方のヨーク
１に固定された永久磁石２と、これらのヨーク１と永久
磁石２とで形成される磁気空隙内に配設され、軸受５ま
わりに自在に回動する扇形のコイル３と、コイル３に連
結されたヘッドキャリッジ４とから構成されている。

【０００４】扇形のコイル３に所定の駆動電流を通電す
ると、フレミングの左手の法則によりコイル３に駆動力
が発生して、コイル３が軸受５回りに矢印Ａ方向に回動
し、この結果、ヘッドキャリッジ４が軸受５を中心に矢
印Ｂ方向に回動する。この動作を利用して、ヘッドキャ
リッジ４の先端に搭載された磁気ヘッド６を、コイル３
の回動方向と逆方向の矢印Ｃ方向に移動させて位置決め
を行う。なお、図１２における７は磁気ディスクであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置では
磁気ヘッド６を高速かつ高精度に位置決めさせることが
要求される。しかしながら、従来のボイスコイルモータ
を用いると、高速駆動による磁気ヘッド６の位置決め時
に、ヘッドキャリッジ４の振動により位置決めの精度が
低下するという問題があり、磁気ディスク装置の高密度
記録化を阻害する要因となっている。

【０００６】この現象を図１３を用いて詳しく説明す
る。扇形のコイル３に電流を流すと、永久磁石２とヨー
ク１とから形成される磁気回路の磁界により、コイル３
の半径方向延伸部には駆動力Ｆが発生する。これらの合
力によって軸受５まわりにトルクＴが発生し、コイル３
の電流を適当に制御することで磁気ヘッド６の位置決め
を行う。この時、軸受５にはトルクＴとともに約２Ｆの
ラジアル荷重が加わる。高速駆動を行うために高速でコ
イル３の通電方向を切り換えると、軸受５に作用するラ
ジアル荷重の方向もそれに応じて変化し、その結果ヘッ
ドキャリッジ４は矢印Ｄの方向に振動する。軸受５に作
用するラジアル荷重２Ｆの方向は、磁気ヘッド６の位置
決めの際の移動方向Ｃとほぼ平行であるため、ラジアル
荷重２Ｆにより生じるヘッドキャリッジ４の振動は、磁
気ヘッド６の位置決め精度の低下を招くという問題点を
有していた。

【０００７】本発明は上記の問題点を解決するもので、
磁気ヘッドを支持するヘッドキャリッジなどの回転部材
を移動させるに際して、回転部材を回動自在に支持する
軸受などの部材にラジアル荷重を作用させることなく、
高速かつ高精度に回転部材を位置決めすることのできる
スイング動作型のボイスコイルモータを提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のボイスコイルモータは、所定の空隙を介して
対向する一対のヨークと、前記ヨークの空隙内で、その
少なくとも一方のヨーク側に固着された永久磁石と、所
定の回転中心軸を中心に回動自在の回動部材に搭載さ
れ、前記永久磁石と前記ヨークとから形成される磁気空
隙内に配設されているとともにトルク発生に寄与する半
径方向延伸部を有する複数のコイルとを備え、各コイル
に対して所定の向きに通電した際に、これらの複数のコ
イルの前記半径方向延伸部に発生する合力が、回動部材
の移動方向に対して垂直な方向の偶力になるように、半
径方向延伸部の開き角の向きを互いに異ならせて、回転
中心軸に沿う方向に積層させて配設したものである。

【０００９】また、本発明のボイスコイルモータは、所
定の空隙を介して対向する一対のヨークと、前記ヨーク
の空隙内で、その少なくとも一方のヨーク側に固着され
た永久磁石と、所定の回転中心軸を中心に回動自在の回
動部材に搭載され、前記永久磁石と前記ヨークとから形
成される磁気空隙内に配設されているとともにトルク発
生に寄与する半径方向延伸部を有する複数のコイルとを
備え、各コイルに対して所定の向きに通電した際に、こ
れらの複数のコイルの前記半径方向延伸部に発生する合
力が、回動部材の移動方向に対して垂直な方向の偶力に
なるように、半径方向延伸部の開き角の向きを互いに異
ならせて配置し、複数のコイルは、互いに大きさが異な
るとともに、少なくとも、何れかのコイルより大きなコ
イルは空芯部を有し、より大きな空芯を有するコイルの
空芯部に、より小さなコイルを配設したものである。

【００１０】これらの構成によって、磁気ヘッドを支持
するヘッドキャリッジなどの回転部材を移動させるに際
して、回転部材を回動自在に支持する軸受などの部材に
ラジアル荷重を作用させることなく、高速かつ高精度に
回転部材を位置決めすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１記載のボイスコイルモー
タは、所定の空隙を介して対向する一対のヨークと、前
記ヨークの空隙内で、その少なくとも一方のヨーク側に
固着された永久磁石と、所定の回転中心軸を中心に回動
自在の回動部材に搭載され、前記永久磁石と前記ヨーク
とから形成される磁気空隙内に配設されているとともに
トルク発生に寄与する半径方向延伸部を有する複数のコ
イルとを備え、各コイルに対して所定の向きに通電した
際に、これらの複数のコイルの前記半径方向延伸部に発
生する合力が、回動部材の移動方向に対して垂直な方向
の偶力になるように、半径方向延伸部の開き角の向きを
互いに異ならせて、回転中心軸に沿う方向に積層させて
配設したものである。

【００１２】この構成によれば、磁気ヘッドを支持する
ヘッドキャリッジなどの回転部材を移動させるに際し
て、コイルに対して所定の向きに通電すると、回動部材
の移動方向に対して垂直な方向の偶力が発生するため、
回転部材を回動自在に支持する軸受などの部材にラジア
ル荷重が作用して振動したりすることなく、回動部材を
安定して回転させることができ、例えば回動部材の先端
などに磁気ヘッドが取り付けられている場合には、この
磁気ヘッドを高速かつ高精度に位置決めすることができ
る。また、磁気ディスク装置にこのボイスコイルモータ
を用いた場合に、磁気ディスク装置に占めるコイルの占
有面積が増加しないので、磁気ディスク装置の小型化を
阻害することを防止できる。

【００１３】請求項２記載のボイスコイルモータは、所
定の空隙を介して対向する一対のヨークと、前記ヨーク
の空隙内で、その少なくとも一方のヨーク側に固着され
た永久磁石と、所定の回転中心軸を中心に回動自在の回
動部材に搭載され、前記永久磁石と前記ヨークとから形
成される磁気空隙内に配設されているとともにトルク発
生に寄与する半径方向延伸部を有する複数のコイルとを
備え、各コイルに対して所定の向きに通電した際に、こ
れらの複数のコイルの前記半径方向延伸部に発生する合
力が、回動部材の移動方向に対して垂直な方向の偶力に
なるように、半径方向延伸部の開き角の向きを互いに異
ならせて配置し、複数のコイルは、互いに大きさが異な
るとともに、少なくとも、何れかのコイルより大きなコ
イルは空芯部を有し、より大きな空芯を有するコイルの
空芯部に、より小さなコイルを配設したものである。

【００１４】この構成によれば、磁気ヘッドを支持する
ヘッドキャリッジなどの回転部材を移動させるに際し
て、コイルに対して所定の向きに通電すると、回動部材
の移動方向に対して垂直な方向の偶力が発生するため、
回転部材を回動自在に支持する軸受などの部材にラジア
ル荷重が作用して振動したりすることなく、回動部材を
安定して回転させることができ、例えば回動部材の先端
などに磁気ヘッドが取り付けられている場合には、この
磁気ヘッドを高速かつ高精度に位置決めすることができ
る。また、磁気ディスク装置にこのボイスコイルモータ
を用いた場合に、磁気ディスク装置に占めるコイルの占
有面積は増加せず、さらに、コイルの軸方向厚みも増加
しないので、磁気ディスク装置の小型化・薄型化を実現
することができる。

【００１５】請求項３記載のボイスコイルモータは、所
定の空隙を介して対向する一対のヨークと、前記ヨーク
の空隙内で、その少なくとも一方のヨーク側に固着され
た永久磁石と、所定の回転中心軸を中心に回動自在の回
動部材に搭載され、前記永久磁石と前記ヨークとから形
成される磁気空隙内に配設されているとともにトルク発
生に寄与する半径方向延伸部を有する複数のコイルとを
備え、これらの複数のコイルを、その半径方向延伸部の
開き角の向きが互いに異なるように配置し、複数のコイ
ルへの通電方向の組み合せを選択的に切り換える通電方
向切換手段を少なくとも１つのコイルに接続したもので
ある。

【００１６】この構成によれば、磁気ヘッドを支持する
ヘッドキャリッジなどの回転部材を移動させるに際し
て、コイルに対して所定の向きに通電して、回転部材を
回動自在に支持する軸受などの部材にラジアル荷重が作
用して振動したりすることなく、回動部材の移動方向に
対して垂直な方向の偶力を発生させて磁気ヘッド位置決
めを高精度に行うことが可能となるだけでなく、通電方
向切換手段によりコイルへの通電方向を変えることによ
り、回動部材としてのヘッドキャリッジを高速に移動す
ることも可能となる。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について図１か
ら図１１を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にか
かるボイスコイルモータの平面図、図２は断面図であ
る。図中の破線は回動部材としてのヘッドキャリッジ１
４ならびに軸受１５の外形線を示す。

【００１８】図１および図２に示すように、２つのコイ
ル５１、５２で構成されているコイル群１３は、コイル
５１、５２が軸受１５の軸方向に積層配置された状態で
ヘッドキャリッジ１４に搭載されており、軸受１５の回
転中心軸Ｏを中心に矢印Ａの方向に永久磁石１２（６１
はＳ極、６２はＮ極を示す）の表面に沿って回動するよ
うに保持されている。そして、コイル５１の駆動力を発
生する２つの半径方向延伸部５１ａ、５１ｂのなす開き
角θ１の向きと、コイル５２の駆動力を発生する２つの
半径方向延伸部５２ａ、５２ｂのなす開き角θ２の向き
とが、互いに異ならせて（この実施の形態においては開
く向きが互いに逆となって、コイル５１は回転中心軸Ｏ
側に開き、コイル５２は回転中心軸Ｏと反対側に開くよ
うに）構成されている。また、コイル５１、５２には矢
印ｉ１、ｉ２に示す方向（図３参照）に電流が流され
る。

【００１９】このコイル群１３と所定の隙間を介して一
対のヨーク１１がコイル群１３の上下に配置されてお
り、下側のヨーク１１のコイル５２側の面には永久磁石
１２が固定されていて磁気回路を構成している。なお、
本実施の形態では下側のヨーク１１にのみ永久磁石を配
置した構成としたが、上側のヨーク１１に永久磁石を配
置した構成としてもよいし、また両方のヨーク１１に永
久磁石を配置した構成としてもよい。

【００２０】以上のように構成されたボイスコイルモー
タについて、その動作を図３および図４を用いて説明す
る。図３におけるＮ、Ｓはそれぞれ永久磁石１２に着磁
されている磁極を示す。図３において、矢印ｉ１、ｉ２
は、それぞれコイル５１、５２に流す電流の方向、矢印
ｆ１、ｆ２はそれぞれコイル５１、５２に発生する駆動
力、矢印Ｆはｆ１とｆ２の合力、Ｏは軸受１５の回転中
心軸を表す。図４は全体動作を模式的に表した図で、矢
印Ｔは軸受１５回りに発生するトルクを表す。

【００２１】上側のコイル５１に矢印ｉ１方向に通電
し、下側のコイル５２に矢印ｉ２方向に通電すると、永
久磁石１２とヨーク１１とからなる磁気回路によって形
成される磁界により、上側のコイル５１の半径方向延伸
部５１ａ、５１ｂには駆動力ｆ１が図３の矢印方向に発
生し、また下側コイル５２の半径方向延伸部５２ａ、５
２ｂには駆動力ｆ２が図３の矢印方向に発生する。コイ
ル群１３全体としては駆動力ｆ１、ｆ２の合力である力
Ｆがコイル群１３のそれぞれの半径方向延伸部５１ａ、
５１ｂ、５２ａ、５２ｂに発生することになる。

【００２２】図４に示すように、コイル群１３のそれぞ
れの半径方向延伸部５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂに
発生する合力Ｆは、ヘッドキャリッジ１４の先端に搭載
された磁気ヘッド１６の移動方向Ｄに対して垂直な方向
の偶力になるため、軸受１５には回転中心Ｏまわりのト
ルクＴのみが発生し、ラジアル荷重は発生しない。軸受
１５にラジアル荷重が発生しないため、ヘッドキャリッ
ジ１４は振動することがなく、その結果、磁気ヘッド１
６の位置決めの精度が向上する。

【００２３】以上のように本実施の形態によれば、半径
方向延伸部５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂを持つ２つ
のコイル５１、５２を、互いに開き角の向きが異なるよ
うに配置して、半径方向延伸部５１ａ、５１ｂ、５２
ａ、５２ｂに発生する合力Ｆが、回動部材としてのヘッ
ドキャリッジ１４で支持された磁気ヘッド１６の移動方
向に対して垂直な方向の偶力になるようにすることによ
り、ヘッドキャリッジ１４は振動することがなく、磁気
ヘッド１６の位置決めを従来のボイスコイルモータより
も高精度に行うことが可能となる。

【００２４】また、２つのコイル５１、５２を厚さ方向
（回転中心軸Ｏに沿う方向）に積層させて配置している
ため、磁気ディスク装置に占めるコイル群１３の占有面
積（回転中心軸Ｏに沿う方向に平面視した場合の面積）
が増加せず、装置の小型化を阻害することはない。つま
り、コイルを横方向などに並べて配置した場合には、こ
れらのコイルにて占有面積が増加するという不具合を生
じるが、上記構成によれば、このような不具合を生じな
い。

【００２５】なお、上記説明では、上側のコイル５１と
下側のコイル５２との２つのコイルを配置した場合を述
べたが、コイルの個数は２つに限るものではなく、３
つ、または４つのコイルを回転中心軸Ｏ方向に積層させ
て配置して（図示せず）、これらのコイルの半径方向延
伸部に発生する合力が、ヘッドキャリッジ１４や磁気ヘ
ッド１６の移動方向に対して垂直な方向の偶力になるよ
うに構成してもよく、この構成によっても、磁気ディス
ク装置に占めるコイル群の占有面積は増加せず、装置の
小型化を阻害することがない。

【００２６】（実施の形態２）図５は本発明の第２の実
施の形態にかかるボイスコイルモータの平面図、図６は
断面図である。図中の破線は回転部材としてのヘッドキ
ャリッジ１４ならびに軸受１５の外形線を示す。

【００２７】図５および図６に示すように、ヘッドキャ
リッジ１４にはコイル群１７が搭載されており、軸受１
５の回転中心軸Ｏを中心に矢印Ａの方向に永久磁石２の
表面に沿って回動するように保持されている。コイル群
１７はともに空芯部を有する大型空芯コイル５３と小型
空芯コイル５４とで構成されており、小型空芯コイル５
４は大型空芯コイル５３の空芯部内の空間に配設されて
いる。

【００２８】また、大型空芯コイル５３の駆動力を発生
する２つの半径方向延伸部５３ａ、５３ｂのなす開き角
φ１の向きと、小型空芯コイル５４の駆動力を発生する
２つの半径方向延伸部５４ａ、５４ｂのなす開き角φ２
の向きとが、互いに異ならせて（この実施の形態におい
ては開く向きが互いに逆となって、大型空芯コイル５３
は回転中心軸Ｏ側と反対側に開き、小型空芯コイル５４
は回転中心軸Ｏ側に開くように）構成されている。ま
た、大型空芯コイル５３と小型空芯コイル５４とは矢印
ｉ１、ｉ２に示す方向（図７参照）に電流が流される。

【００２９】このコイル群１７と所定の隙間を介して一
対のヨーク１１がコイル群１７の上下に配置されてお
り、下側のヨーク１１のコイル群１７側の面には永久磁
石１２が固定されていて磁気回路を構成している。な
お、本実施の形態では下側ヨーク１１にのみ永久磁石を
配置した構成としたが、上側のヨーク１１に永久磁石を
配置した構成としてもよいし、また両方のヨーク１１側
に永久磁石を配置した構成としても本発明の効果を何ら
損なうことはない。

【００３０】以上のように構成されたボイスコイルモー
タについて、その動作を図７および図４を用いて説明す
る。大型空芯コイル５３に矢印ｉ１方向に通電し、小型
空芯コイル５４に矢印ｉ２方向に通電すると、大型空芯
コイル５３の半径方向延伸部５３ａ、５３ｂには駆動力
ｆ１が図７の矢印方向に発生し、また、小型空芯コイル
５４の半径方向延伸部５４ａ、５４ｂには駆動力ｆ２が
図７の矢印方向に発生する。コイル群１７全体として
は、駆動力ｆ１、ｆ２の合力である力Ｆがコイル群１７
のそれぞれの半径方向延伸部５３ａ、５３ｂ、５４ａ、
５４ｂに発生することになる。

【００３１】図４に示すように、コイル群１７のそれぞ
れの半径方向延伸部５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂに
発生する合力Ｆは、ヘッドキャリッジ１４の先端に搭載
された磁気ヘッド１６の移動方向Ｄに対して垂直な方向
の偶力になるため、軸受１５には回転中心Ｏまわりのト
ルクＴのみが発生し、ラジアル荷重は発生しない。軸受
１５にラジアル荷重が発生しないため、ヘッドキャリッ
ジ１４は振動することがなく、その結果、磁気ヘッド１
６の位置決めの精度が向上する。

【００３２】以上のように本実施の形態によれば、半径
方向延伸部５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂを持つ大型
空芯コイル５３と小型空芯コイル５４とを、互いに開き
角の向きが異なるように配置して、半径方向延伸部５３
ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂに発生する合力Ｆが、回動
部材としてのヘッドキャリッジ１４で支持された磁気ヘ
ッド１６の移動方向に対して垂直な方向の偶力になるよ
うにすることにより、ヘッドキャリッジ１４は振動する
ことがなく、磁気ヘッド１６の位置決めを従来のボイス
コイルモータよりも高精度に行うことが可能となる。

【００３３】また、大型空芯コイル５３の空芯部内に小
型空芯コイル５４を配設しているため、磁気ディスク装
置に占めるコイル群１７の占有面積は増加せず、さら
に、コイル群１７の軸方向厚みも増加しないので、装置
の小型化・薄型化を実現することができる。また、コイ
ル群１７の軸方向厚みを増やすことなく大型空芯コイル
５３と小型空芯コイル５４とを配設することができるの
で、永久磁石１２とヨーク１１とで構成される磁気回路
の空隙距離が短くなって、レラクタンス（磁気抵抗）も
小さくなるので、コイル群１７に鎖交する磁束を大きく
することができ、コイル群１７に発生するトルクを大き
くすることができる。

【００３４】なお、上記説明では大型空芯コイル５３の
空芯部内に小型空芯コイル５４を配設したが、小型空芯
コイル５４よりもさらに小さなコイルを小型空芯コイル
５４の空芯部内に配設してもよく、この場合に最も小さ
なコイルは空芯部を有していても有していなくてもよい
（図示せず）。（実施の形態３）図８〜図１１は本発明の他の実施の形
態にかかるボイスコイルモータの動作を説明する図であ
る。

【００３５】図８と図９において、５１、５２はトルク
発生に寄与する半径方向延伸部の開き角の向きが互いに
異なり、かつ回動軸方向に積層配置されたコイル、１２
は永久磁石であり、以上は図１、図２の構成と同様のも
のである。図１〜図３に示すものと異なる点は、このボ
イスコイルモータには、各コイル５１、５２への通電方
向の組み合せを選択的に切り換える通電方向切換手段
（図示せず）が接続されており、図９に示すように、下
側のコイル５２に流す電流の方向を図８に示す場合とは
逆向きにし、２つのコイル５１、５２に同じ方向の電流
を流すことができるようになっているものである。つま
り、本実施の形態では、図８と図９に示すコイルの通電
方向の組み合せを、前記通電方向切換手段により動作様
態に応じて選択的に切り換え可能とされているものであ
る。

【００３６】以下に詳しく説明する。図８はヘッドキャ
リッジ１４の位置決め動作時のコイル５１、５２の動作
を示し、２つのコイル５１、５２に互いに逆向きの方向
ｉ１、ｉ２に通電した場合を示している。これは図３と
同じ動作であり、軸受には回転中心ＯまわりのトルクＴ
のみが発生し、ラジアル荷重は発生しない。軸受１５に
ラジアル荷重が発生しないため、ヘッドキャリッジは振
動することがなく、その結果、磁気ヘッドの位置決め動
作の精度が向上する。

【００３７】図９はヘッドキャリッジのシーク時のコイ
ル５１、５２の動作を示し、２つのコイル５１、５２に
同方向ｉ３、ｉ４に通電した場合を示している。それぞ
れのコイル５１、５２の半径方向延伸部には図中下向き
の駆動力Ｆが発生する。これにより図８のコイル５１、
５２に逆方向に通電した場合よりも大きなトルクＴが得
られ、磁気ヘッドを高速で移動させることができる。

【００３８】このように、通電方向切換手段によりコイ
ル５１、５２の通電方向の組み合せを換えることで異な
った特徴を持つ複数の動作を実現できるため、これらの
動作の特徴を活かすように選択的に使い分けることがで
きるというのが本実施の形態である。すなわち、磁気ヘ
ッドの位置決め精度が要求され、大きなトルクを必要と
しないトラッキング動作の場合には、図８に示した逆方
向の通電の組み合せでコイル５１、５２をそれぞれ駆動
する。また、磁気ヘッドの高速移動のみが要求され、大
きなトルクを必要とするシーク動作の場合には、図９に
示した同方向の通電の組み合せでコイル５１、５２をそ
れぞれ駆動するのである。

【００３９】また図５、図６と同様の構成でも、通電方
向切換手段（図示せず）により大型空芯コイル５３と小
型空芯コイル５４との通電方向の組み合せを切り換える
ことで、上記の説明と同じ効果が得られる。

【００４０】これを図１０と図１１を用いて説明する。
図１０は互いに逆向きの方向ｉ５、ｉ６に通電した場合
の動作を示すもので、軸受１５には回転中心軸Ｏまわり
のトルクＴのみが発生し、ラジアル荷重は発生しない。
軸受１５にラジアル荷重が発生しないため、ヘッドキャ
リッジは振動することがなく、その結果、磁気ヘッドの
位置決め動作の高精度な位置決めが可能であり、トラッ
キング動作に最適なボイスコイルモータを実現できる。

【００４１】一方、図１１は同方向ｉ７、ｉ８に通電し
た場合の動作を示すもので、これにより図１０の大型空
芯コイル５３と小型空芯コイル５４とに逆方向に通電し
た場合よりも大きなトルクＴが得られ、磁気ヘッドを高
速で移動させることができる。したがって、シーク動作
に最適なボイスコイルモータを実現できる。

【００４２】このように、通電方向切換手段により動作
様態に応じて図１０と図１１の通電方向の組み合せを選
択的に切り換えることにより、磁気ヘッドを高速で移動
し、かつ高精度に位置決めすることができる。

【００４３】以上のように本実施の形態によれば、トラ
ッキング動作、シーク動作などの動作様態に応じて、２
つのコイル（コイル５１、５２や大型空芯コイル５３と
小型空芯コイル５４）に流す電流の方向の組み合せを選
択的に切り換え、目的とする動作様態に対して最適な動
作でボイスコイルモータを駆動することで、従来よりも
高速でかつ高精度な磁気ヘッドの位置決めを実現するこ
とが可能になる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の各コイルに対して所定の向きに通電した際に、これ
らの複数のコイルのトルク発生に寄与する半径方向延伸
部に発生する合力が、回動部材の移動方向に対して垂直
な方向の偶力になるように、半径方向延伸部の開き角の
向きを互いに異ならせて配置することで、回転部材を回
動自在に支持する軸受などの部材にラジアル荷重が作用
して振動したりすることなく、回動部材を安定して回転
させることができて、例えば回動部材の先端などに磁気
ヘッドが取り付けられている場合に、この磁気ヘッドを
高速かつ高精度に位置決めすることができ、また、複数
のコイルを、回転中心軸に沿う方向に積層させること
で、磁気ディスク装置にこのボイスコイルモータを用い
た場合に、磁気ディスク装置に占めるコイルの占有面積
が増加しないので、磁気ディスク装置の小型化を図るこ
とができる。

【００４５】また、複数のコイルとして、互いに大きさ
が異なるとともに、少なくとも、何れかのコイルより大
きなコイルは空芯部を有するものを採用し、より大きな
空芯を有するコイルの空芯部に、より小さなコイルを配
設することにより、磁気ディスク装置にこのボイスコイ
ルモータを用いた場合に、磁気ディスク装置に占めるコ
イルの占有面積は増加せず、さらに、コイルの軸方向厚
みも増加しないので、磁気ディスク装置の小型化・薄型
化を実現することができる。また、コイルの薄型化によ
り、永久磁石とヨークで構成される磁気回路のレラクタ
ンスを小さくすることができるので、その結果コイルに
鎖交する磁束を大きくすることができ、コイルに発生す
るトルクを大きくすることができるという効果も得るこ
とができる。

【００４６】また、このボイスコイルモータのコイル
に、複数のコイルへの通電方向の組み合せを選択的に切
り換える通電方向切換手段を接続することで、トラッキ
ング動作やシーク動作などの動作様態に応じて複数のコ
イルへの通電方向の組み合せを選択的に切り換えること
ができ、目的とする動作様態に対して最適な動作でボイ
スコイルモータを駆動することにより、従来のボイスコ
イルモータよりも高速でかつ高精度な磁気ヘッドの位置
決めを実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるボイスコイ
ルモータの平面図

【図２】同実施の形態のボイスコイルモータの断面図

【図３】同実施の形態のボイスコイルモータの動作を説
明する図

【図４】同実施の形態のボイスコイルモータの動作を説
明する模式図

【図５】本発明の第２の実施の形態のボイスコイルモー
タの平面図

【図６】同実施の形態のボイスコイルモータの断面図

【図７】同実施の形態のボイスコイルモータの動作を説
明する図

【図８】本発明の第３の実施の形態の動作様態を示す図

【図９】同実施の形態の動作様態を示す図

【図１０】同実施の形態の動作様態を示す図

【図１１】同実施の形態の動作様態を示す図

【図１２】従来のボイスコイルモータの斜視図

【図１３】従来のボイスコイルモータの動作を説明する
図

【符号の説明】

１１ヨーク１２永久磁石１３、１７コイル群１４ヘッドキャリッジ１５軸受１６磁気ヘッド５１、５２コイル５３大型空芯コイル５４小型空芯コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桑島秀樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者松岡薫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D068 AA01 BB01 CC12 EE01 EE21 GG25 5H633 BB02 BB15 GG03 GG06 GG08 GG13 HH02 HH05 HH09 HH16 JB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の空隙を介して対向する一対のヨー
クと、前記ヨークの空隙内で、その少なくとも一方のヨ
ーク側に固着された永久磁石と、所定の回転中心軸を中
心に回動自在の回動部材に搭載され、前記永久磁石と前
記ヨークとから形成される磁気空隙内に配設されている
とともにトルク発生に寄与する半径方向延伸部を有する
複数のコイルとを備え、各コイルに対して所定の向きに
通電した際に、これらの複数のコイルの前記半径方向延
伸部に発生する合力が、回動部材の移動方向に対して垂
直な方向の偶力になるように、半径方向延伸部の開き角
の向きを互いに異ならせて、回転中心軸に沿う方向に積
層させて配設したボイスコイルモータ。
【請求項２】所定の空隙を介して対向する一対のヨー
クと、前記ヨークの空隙内で、その少なくとも一方のヨ
ーク側に固着された永久磁石と、所定の回転中心軸を中
心に回動自在の回動部材に搭載され、前記永久磁石と前
記ヨークとから形成される磁気空隙内に配設されている
とともにトルク発生に寄与する半径方向延伸部を有する
複数のコイルとを備え、各コイルに対して所定の向きに
通電した際に、これらの複数のコイルの前記半径方向延
伸部に発生する合力が、回動部材の移動方向に対して垂
直な方向の偶力になるように、半径方向延伸部の開き角
の向きを互いに異ならせて配置し、複数のコイルは、互
いに大きさが異なるとともに、少なくとも、何れかのコ
イルより大きなコイルは空芯部を有し、より大きな空芯
を有するコイルの空芯部に、より小さなコイルを配設し
たボイスコイルモータ。
【請求項３】所定の空隙を介して対向する一対のヨー
クと、前記ヨークの空隙内で、その少なくとも一方のヨ
ーク側に固着された永久磁石と、所定の回転中心軸を中
心に回動自在の回動部材に搭載され、前記永久磁石と前
記ヨークとから形成される磁気空隙内に配設されている
とともにトルク発生に寄与する半径方向延伸部を有する
複数のコイルとを備え、これらの複数のコイルを、その
半径方向延伸部の開き角の向きが互いに異なるように配
置し、複数のコイルへの通電方向の組み合せを選択的に
切り換える通電方向切換手段を少なくとも１つのコイル
に接続したボイスコイルモータ。