JP2001184811A - アクチュエータとアクチュエータ用ヨーク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 HDD用アクチュエータを構成するヨークの改
良に基づき、磁気効率が良く、安価なアクチュエータと
アクチュエータ用ヨーク及びその製造方法の提供。 【解決手段】 プレス加工では板状ヨーク折曲げ部の形
状にも限界があり、所定の有効断面積を確保した上で、
各種部材を適正位置に配置することができず、目的とす
る小型軽量化を達成することが困難であったものを、ヨ
ークの所定位置に円柱状、角柱状及び異形断面からなる
磁路形成用冷間鍛造突起を設けることにより、これを解
消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてコンピュ
ーター用磁気ディスク装置における読み書き用ヘッドの
駆動位置決用等に使用されるアクチュエータに係るもの
で、磁気効率が良く、安価なアクチュエータとアクチュ
エータ用ヨーク及びその製造方法に関する。

【0002】

【従来の技術】コンピューター用磁気ディスク装置等に
使用されるアクチュエータは、近年の小型軽量化の観点
から図4に示すような、偏平状の可動コイルを配置した
揺動型のアクチュエータが多用されている。

【0003】図4(A)は横断面説明図(図4(B)のh-h断面)であ
り、図4(B)は縦断面説明図(図4(A)のg-g断面)である。
図において、1,2は空隙3を形成して対向配置する一対の
板状ヨークであり、複数の円柱状磁路形成用部材4(図に
おいては3本)にて磁気的に接続している。

【0004】5,6は前記一対の板状ヨークの各対向面に配置
される永久磁石であり、それぞれ空隙対向面側に異磁極
(N極とS極)が隣接するように着磁され、また、空隙3を
介して異磁極が対向するように配置している。

【0005】7は前記空隙3内を移動可能に支持された偏平状
の可動コイルであり、該可動コイル7を保持するコイル
ホルダーの一方端に読み書き用ヘッド(図示せず)が配置
される。

【0006】上記の構成において、前記一対の板状ヨーク1,
2は、通常、順送プレスと呼ばれる精密プレスによって
打ち抜き成形加工される。また、円柱状磁路形成用部材
4は旋盤加工されたり、引き抜き加工、転造加工等によ
って所定の形状・寸法に加工される。

【0007】これら一対の板状ヨーク1,2と複数の円柱状磁
路形成用部材4は、ネジや接着材、磁気吸引等によって
磁気的に接続して一体化する。

【0008】このような構成からなるアクチュエータは、一
対の板状ヨーク1,2と複数の円柱状磁路形成用部材4を別
個に製造することから高価となり、組立作業も煩雑とな
る。

【0009】このような問題点を解決する構成として図5に
示すようなアクチュエータが提案されている。図5(A)は
横断面説明図(図5(B)のh-h断面)であり、図5(B)は縦断
面説明図(図5(A)のg-g断面)である。

【0010】すなわち、一対の板状ヨーク1,2のうち一方の
板状ヨーク(図においては板状ヨーク1側)両端部に折曲
げ加工を施し、該折曲げ部が磁路形成用部材4を形成す
る構成である。

【0011】

【発明が解決しようとする課題】図5に示す構成からな
るアクチュエータは、従来から採用されている精密プレ
ス加工によって板状ヨーク1と磁路形成用部材4とを容易
に一体的に成形でき、また、部品点数を少なくすること
ができることから、図4に示す構成のアクチュエータに
比べ安価でしかも組立作業も容易に行える。

【0012】最近では一層の小型軽量化とともに、安定した
作動を確保するために磁路形成用部材4の近傍に種々の
部品を配置することが要求される。

【0013】図5に示す構成からなるアクチュエータでは、
磁路形成用部材4となる板状ヨーク折曲げ部がプレス加
工によって形成されることから、その形状・寸法が制約
され、必ずしも磁気的に効率が良い構成を選定すること
は困難であった。

【0014】すなわち、磁路形成用部材4は、少なくとも効
率的な磁路形成のためには磁気飽和を招かないだけの有
効断面積を有する必要がある。また、この有効断面積を
確保し、該磁路形成用部材4近傍にロード・アンロード
機構(ヘッドを所定位置から退避させて、衝撃から保護
する機構)用部材、ラッチ機構(ヘッドや可動コイルを所
定位置に磁気吸引作用等によって停止させる機構)用部
材、可動コイルストッパー等を効率的に配置しようとす
ると、前記磁路形成用部材4となる板状ヨーク折曲げ部
を複雑形状とする必要が発生する。

【0015】しかし、従来から採用されるプレス加工では板
状ヨーク折曲げ部の形状にも限界があり、所定の有効断
面積を確保した上で、各種部材を適正位置に配置するこ
とができず、目的とする小型軽量化を達成することが困
難であった。

【0016】この発明は、上記の問題を解決するもので、ア
クチュエータを構成するヨークの改良に基づき、磁気効
率が良く、安価なアクチュエータとアクチュエータ用ヨ
ーク及びその製造方法を提供することを目的とする。

【0017】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
を解決するため、ヨークの製造方法を種々検討した結
果、冷間鍛造が有する特徴を最も効果的に活用すること
によって目的達成が可能であることを知見し、完成した
のである。

【0018】すなわち、この発明は、ヨークの所定位置に磁
路形成用冷間鍛造突起を有することを特徴とするアクチ
ュエータ用ヨークである。また、磁路形成用冷間鍛造突
起が円柱状または角柱状であることを特徴とするアクチ
ュエータ用ヨーク、磁路形成用冷間鍛造突起の横断面お
よび/または縦断面が異形断面であることを特徴とする
アクチュエータ用ヨーク、磁路形成用冷間鍛造突起が複
数箇所に形成されていることを特徴とするアクチュエー
タ用ヨークを併せて提案する。

【0019】このようなアクチュエータ用ヨークの製造方法
として、ヨークの所定位置に磁路形成用突起を冷間鍛造
にて形成することを特徴とするアクチュエータ用ヨーク
の製造方法を提案する。さらに、高寸法精度のアクチュ
エータ用ヨークを効率的に製造する方法として前記冷間
鍛造が一台または複数台の冷間鍛造機による順送冷間鍛
造であることを特徴とするアクチュエータ用ヨークの製
造方法を併せて提案する。

【0020】また、上記ヨークを効率的に配置するアクチュ
エータとして、空隙を形成して対向配置する一対のヨー
クと、該一対のヨークを磁気的に接続する磁路形成用部
材と、一対のヨークの各対向面の少なくとも一方に配置
される永久磁石と、前記空隙内を移動可能に支持された
可動コイルを有するアクチュエータにおいて、前記磁路
形成用部材が一対のヨークの各対向面の少なくとも一方
に形成された磁路形成用冷間鍛造突起からなることを特
徴とするアクチュエータを提案する。

【0021】さらに、磁路形成用冷間鍛造突起が円柱状また
は角柱状であることを特徴とするアクチュエータととも
に、本発明の効果を最も有効活用した構成として磁路形
成用冷間鍛造突起の横断面および/または縦断面が異形
断面であることを特徴とするアクチュエータを併せて提
案する。

【0022】

【発明の実施の形態】この発明のアクチュエータ用ヨー
クは、従来から公知の冷間鍛造の方法によって容易に製
造することができる。この発明において、冷間鍛造は一
台の冷間鍛造機に種々の金型を順次取り替え設置して所
定形状・寸法に仕上げる方法を採用することも可能であ
るが、特に、量産規模の製造に際して高寸法精度と作業
効率を考慮すると順送冷間鍛造の方法を採用することが
好ましい。

【0023】順送冷間鍛造は、一台の冷間鍛造機に複数の金
型を設置した構成や、これらの冷間鍛造機を複数台配置
する構成等、目的とするヨークの形状・寸法に応じて鍛
造回数を設定し、機械構成を選定することが好ましい。

【0024】また、冷間鍛造を実施するための装置は、公知
の冷間鍛造機の使用が可能であるが、高寸法精度の成形
を確保するとともに作業効率やヨークの材質等を考慮す
ると大荷重(500ton程度以上)を付加することが可能で剛
性に優れた構成からなる装置が好ましい。

【0025】さらに、本発明の対象であるアクチュエータに
おいては、通常、耐食性、コンタミ発生防止等の目的か
らヨークの表面にNiめっきを施す。従って、良好なNiめ
っきの形成を阻害するようなヨーク表面の割れ、むし
れ、粉塵付着等を防ぐためには、所定以下の表面粗度を
確保する必要があり、冷間鍛造を実施する際の金型の表
面性状等を選定するのが好ましい。

【0026】なお、偏平化の達成とともに可動コイルの安定
した動特性を確保するためには、該可動コイルが配置さ
れる空隙寸法を高精度(例えば、空隙寸法が10mm以下で
±0.05mm程度)に維持する必要がある。磁路形成用突起
部の外径寸法においても効率的な小型軽量化を達成する
ためには比較的高い精度(例えば、外径寸法が約10mmで
±0.1mm程度)が要求される。

【0027】したがって、磁路形成用突起部の寸法精度を確
保することは、この発明の対象であるアクチュエータの
性能に大きな影響を与えることから、上記の手段ととも
に必要に応じて種々の工夫を施すことが好ましい。

【0028】この発明のアクチュエータ用ヨークに形成され
る磁路形成用冷間鍛造突起の形状や数量は、要求される
磁気的な効率を達成するために必要な有効断面積、該突
起近傍に配置される種々部材の適正配置箇所等において
適宜選定する。

【0029】例えば、図5に示すような精密プレスによる折
曲げ構成では、略同一厚さの板状素材にプレス加工を施
すことから、磁路形成用突起部のみを特定厚さとするこ
とは困難であるが、この発明では、永久磁石を配置する
平坦部の厚さに比べ、該突起部の厚さ(外径寸法)が大き
な場合でも高精度に形成でき、その形状が円柱状、角柱
状等の単純形状であっても磁路形成用の有効断面積を確
保する上で有効である。また、このような形状の突起部
を任意の位置に形成できる点でも該用途において有効で
ある。

【0030】この発明では、上記の円柱状、角柱状等の単純
形状だけでなく、磁路形成用冷間鍛造突起の所定位置に
凹部や凸部を形成することが可能であり、磁路形成用冷
間鍛造突起の横断面および/または縦断面を容易に異形
断面とすることができる。

【0031】従って、磁気効率の観点から必要とされる所定
の有効断面積を確保した上で、各種部材を適正位置に配
置することが可能となる形状・寸法およびその形成位置
を任意に選定することができることから、より効果的な
アクチュエータ構成の提案が可能となる。

【0032】上記のように、冷間鍛造による方法を採用する
ことによって、種々の形状・寸法からなる磁路形成用突
起の形成が可能となることから、後述する実施例に限定
されることなく要求に応じて種々の構成を選定すること
ができる。

【0033】また、磁路形成用冷間鍛造突起の数量について
も任意に選定することが可能であり、該突起の形状・寸
法によっては単数でもよく、複数の突起を形成する場合
でも、各々突起の形状・寸法は同一とする必要はなく、
突起近傍に配置される種々部材の形状・寸法等に応じて
各々適正な形状・寸法とすることが好ましい。

【0034】この発明のアクチュエータ用ヨークに磁路形成
用冷間鍛造突起を形成する際に、磁石固定位置決用突起
等を該ヨークに同時に形成することも可能である。

【0035】この発明のアクチュエータにおいて、磁路形成
用冷間鍛造突起は空隙を形成して対向配置する一対のヨ
ークの各対向面の少なくとも一方に形成することが必要
であり、該突起の形状・寸法、数量、形成箇所等に応じ
て両方のヨークの各対向面に形成してもよい。

【0036】また、両方のヨークの各対向面に前記突起を形
成する場合でも、同一対向位置に形成する必要はなく、
目的とする磁路形成が確保できれば形成箇所を任意に選
定することが可能である。一方のヨークのみに磁路形成
用冷間鍛造突起を形成する場合は、他方のヨークは従来
と同様なプレス加工品を用いることが好ましい。

【0037】また、この発明のアクチュエータにおいて、一
対のヨークの各対向面に配置される永久磁石は必ずしも
各対向面ともに配置する必要はなく、要求される形状・
寸法、作動特性、磁石材質等に応じて一方の対向面にの
み配置する構成を採用することも可能である。

【0038】

【実施例】実施例1 この発明のアクチュエータを図1に基づいて説明する。
図1(A)は横断面説明図(図1(B)のh-h断面)であり、図1
(B)は縦断面説明図(図1(A)のg-g断面)である。

【0039】図において1,2は、空隙3を形成して対向配置す
る一対の板状ヨークであり、板状ヨーク2上に形成され
た3本の磁路形成用冷間鍛造突起4a,4b,4cにて磁路形成
用部材を構成している。これらの磁路形成用冷間鍛造突
起4a,4b,4cを介して一対の板状ヨーク1,2は磁気的に接
続している。

【0040】磁路形成用冷間鍛造突起4a,4b,4cは近傍に配置
する種々の部材を考慮して、形状・寸法を選定するが、
図においては横断面が略楕円形で中央部内側に凹状湾曲
部41を有する4a,4bと、横断面が略三角形状の4cから構
成されている。

【0041】5,6は前記一対の板状ヨークの各対向面に配置
される永久磁石であり、それぞれ空隙対向面側に異磁極
(N極とS極)が隣接するように着磁され、また、空隙3を
介して異磁極が対向するように配置している。

【0042】7は前記空隙3内を移動可能に支持された偏平状
の可動コイルであり、該可動コイル7を保持するコイル
ホルダーの一方端に読み書き用ヘッド(図示せず)が配置
される。

【0043】このような構成において、可動コイル7に所定
の電流を通電すると空隙3内の磁界との相互作用により
コイルホルダーの支持軸(図示せず)を中心にして可動コ
イル7が所定量揺動し、読み書き用ヘッド(図示せず)を
所定位置に移動する。

【0044】この発明の主たる特徴点である磁路形成用冷間
鍛造突起について、図2および図3に基づきさらに詳細に
説明する。

【0045】図2は図1の磁路形成用冷間鍛造突起4aの斜視説
明図である。板状ヨーク2の両端部近傍に立設するが、
その形状は先にも説明したように横断面が略楕円形で中
央部内側に凹状湾曲部41を有する構成からなる。該凹状
湾曲部41内には、ロード・アンロード機構用部材、ラッ
チ機構用部材、可動コイルストッパー等が配置する。

【0046】図3はさらに異なる実施例を示す斜視説明図で
ある。この構成は、磁路形成用冷間鍛造突起4aに段差部
を設けた構成であり、頂部平坦部42と板状ヨーク2上面
との間に中間平坦部43を設け、さらに中間平坦部43の内
側所定位置に凹状湾曲部41を設けている。この中間平坦
部43と他方の板状ヨーク1下面との間に形成される空間
にロード・アンロード機構用部材、ラッチ機構用部材、
可動コイルストッパー等を配置することが可能となる。

【0047】このように、この発明では磁路形成用冷間鍛造
突起の横断面および/または縦断面を容易に異形断面と
することが可能であるため、磁気効率の観点から必要と
される所定の有効断面積を確保した上で、各種部材を適
正位置に配置することが可能となる形状を任意に選定す
ることが可能となる。

【0048】なお、発明者は、図1に示すような横断面が異
形断面からなる磁路形成用冷間鍛造突起とほぼ同様な形
状からなる磁路形成用部材を引き抜き加工や旋盤加工等
によって作成したところ、量産性に不向きであるととも
に非常に高価となり、汎用性に乏しいことを確認した。

【0049】また、磁路形成用部材を加工が容易な単純な円
柱状とした場合には、近傍に配置されるロード・アンロ
ード機構用部材、ラッチ機構用部材、可動コイルストッ
パー等によってその外径寸法が制限され、磁路形成用の
有効断面積が確保されず、アクチュエータの空隙内に目
的とする強度の磁界を形成できないことを確認した。

【0050】すなわち、図1に示すような横断面が異形断面
からなる磁路形成用冷間鍛造突起を有するアクチュエー
タと同程度の可動コイルのトルク向上が果たせず、結果
として、小型軽量化の実現が不可能であることを確認し
た。

【0051】

【発明の効果】この発明は、アクチュエータを構成する
ヨークを冷間鍛造によって製造するため、一対のヨーク
を磁気的に接続する磁路形成用部材を高精度でしかも容
易に、かつ最適形状・寸法とすることが可能となり、磁
気効率が良く安価なアクチュエータを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図1】この発明による偏平状の可動コイルを配置した
揺動型アクチュエータの説明図であり、(A)は横断面説
明図(B)のh-h断面説明図)、(B)は(A)のg-g断面説明図で
ある。

【図2】この発明による揺動型アクチュエータの磁路形
成用冷間鍛造突起を示す斜視説明図である。

【図3】この発明による揺動型アクチュエータの他の磁
路形成用冷間鍛造突起を示す斜視説明図である。

【図4】偏平状の可動コイルを配置した揺動型アクチュ
エータの説明図であり、(A)は横断面説明図(B)のh-h断
面説明図)、(B)は(A)のg-g断面説明図である。

【図5】偏平状の可動コイルを配置した他の揺動型アク
チュエータの説明図であり、(A)は横断面説明図(B)のh-
h断面説明図)、(B)は(A)のg-g断面説明図である。

【符号の説明】

1,2 板状ヨーク 3 空隙 4 磁路形成用部材 4a,4b,4c 磁路形成用冷間鍛造突起 5,6 永久磁石 7 可動コイル 41 凹状湾曲部 42 頂部平坦部 43 中間平坦部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 ヨークの所定位置に磁路形成用冷間鍛造
   突起を有することを特徴とするアクチュエータ用ヨー
   ク。
2. 【請求項2】 磁路形成用冷間鍛造突起が円柱状または
   角柱状であることを特徴とする請求項1記載のアクチュ
   エータ用ヨーク。
3. 【請求項3】 磁路形成用冷間鍛造突起の横断面および/
   または縦断面が異形断面であることを特徴とする請求項
   1記載のアクチュエータ用ヨーク。
4. 【請求項4】 磁路形成用冷間鍛造突起が複数箇所に形
   成されていることを特徴とする請求項1〜3記載のアクチ
   ュエータ用ヨーク。
5. 【請求項5】 ヨークの所定位置に磁路形成用突起を冷
   間鍛造にて形成することを特徴とするアクチュエータ用
   ヨークの製造方法。
6. 【請求項6】 前記冷間鍛造が一台または複数台の冷間
   鍛造機による順送冷間鍛造であることを特徴とする請求
   項5記載のアクチュエータ用ヨークの製造方法。
7. 【請求項7】 空隙を形成して対向配置する一対のヨー
   クと、該一対のヨークを磁気的に接続する磁路形成用部
   材と、一対のヨークの各対向面の少なくとも一方に配置
   される永久磁石と、前記空隙内を移動可能に支持された
   可動コイルを有するアクチュエータにおいて、前記磁路
   形成用部材が一対のヨークの各対向面の少なくとも一方
   に形成された磁路形成用冷間鍛造突起からなることを特
   徴とするアクチュエータ。
8. 【請求項8】 磁路形成用冷間鍛造突起が円柱状または
   角柱状であることを特徴とする請求項7記載のアクチュ
   エータ。
9. 【請求項9】 磁路形成用冷間鍛造突起の横断面および/
   または縦断面が異形断面であることを特徴とする請求項
   7記載のアクチュエータ。