JP2003324931A

JP2003324931A - コイル装置およびその製造方法、ならびにボイスコイルモータおよび磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2003324931A
Application number: JP2002129875A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishizawa; 宏西澤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-01
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ボイスコイルモータの空心コイルに用いて好
適なコイル装置の製造工程の簡略化とコスト低減を可能
にする。【解決手段】ボイスコイルモータの空心コイル９にお
ける内径部の形状を回動中心5Aの半径方向に対して線対
称とならない形状とした。すなわち、先端の広い部分の
左右両側のコーナー部分9A、9Bの内径部の半径Ｒ１、Ｒ
２をＲ１＜Ｒ２とした。一体成形用の金型には空心コイ
ル９の巻枠と同じ形状の突起部が設けられている。突起
部に空心コイル９を装着するときに空心コイル９の表裏
が識別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータなどの外部記憶装置に用いられる揺動型ボイスコ
イルモータ（以下、ボイスコイルモータをＶＣＭとい
う）に関し、特にＶＣＭに用いて好適な空心コイル
（（ＶＣＭ用）コイル装置）およびその製造方法、なら
びにそのコイル装置を備えたＶＣＭおよび磁気ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な従来の磁気ディスク装置におけ
る揺動型ＶＣＭの構造は、特開平5-266609号公報や、特
開2001-344916 号公報に見られるように、シャーシに対
して上ヨーク、下ヨーク、マグネット、空心コイル、ピ
ボット軸受けなどを具備していた。また、それぞれの構
成部品の寸法により装置の厚みが決定されるように構成
されていた。このような揺動型ＶＣＭにおいては、空心
コイルに流す電流に対して、フレミングの左手の法則に
基づき発生する電磁力によって推力が発生する。空心コ
イルはＶＣＭのアームなどにより回動中心に対して揺動
し、磁気ヘッドを所要のトラックへと移動し位置決めす
るように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、パーソナルコン
ピュータは一層小型化され、性能も向上しており、磁気
ディスク装置に要求される性能も高まっている。小型で
大容量、高速な磁気ディスク装置が望まれている。

【０００４】しかしながら、上記従来のＶＣＭや磁気デ
ィスク装置においては、以下に述べる問題があった。
ＶＣＭや磁気ディスク装置のさらなる小型・薄型化が求
められる中、ＶＣＭを構成する部品自身の小型化が進む
と共に要求される寸法精度も向上してきた。このため
に、部品自身のコストが上昇すると共に嵌合部分などに
おいては精度向上のために隙間を減少させていた。これ
により、部品の挿入が困難になって作業性が著しく低下
していた。また、部品の小型化により表裏などの方向性
の判定が困難になってきていた。製造工程を全て機械化
すれば人為的な判定ミスによる不良は防止しやすいが、
設備投資が増大し、結果としてコストの上昇を引き起こ
してしまう。

【０００５】さらには、空心コイルをＶＣＭのアームに
接着で固定することによる位置精度のばらつきや、接着
剤の量のバラツキなどにより生じるＶＣＭ特性のバラツ
キが、磁気ディスク装置のシーク特性のバラツキに影響
し、磁気ディスク装置の所定のパフォーマンスを低下さ
せる原因にもなっていた。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、製造工程の簡略化とコスト低減が可能なコイル装
置およびその製造方法を提供することを目的とする。ま
た、本発明は、上記コイル装置を備えた、簡単な製造方
法で高い精度および良好な特性を確保できるＶＣＭを提
供することを目的とする。さらに、本発明は、上記ＶＣ
Ｍを備えた安価で高性能な磁気ディスク装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のコイル装置の製
造方法は、線対称でない巻枠に対してマグネットワイヤ
を巻回する手順と、巻回された空心コイルを融着する手
順と、前記融着された空心コイルを前記巻枠から取り出
す手順と、前記取り出された空心コイルを前記巻枠に対
応する形状を有し、かつ所要のキャビティーを有する金
型に装着する手順と、前記金型の所要のキャビティーに
樹脂を充填する手順とを有する。この構成により、空心
コイルの表裏が確実に判別でき、巻方向の間違いがなく
なり、巻方向を確認するような工程が簡略化できるとと
もに、コストの低減が可能となる。

【０００８】また、本発明のコイル装置の製造方法は、
前記巻回する手順と前記融着する手順とが同一工程にて
行なわれることを特徴とする。この構成により、２つの
工程が１つの工程として扱えるため、工程が簡略化で
き、コストの低減が可能となる。

【０００９】さらに、本発明のコイル装置の製造方法
は、前記空心コイルに通電することにより発生するジュ
ール熱により融着することを特徴とする。この構成によ
り、工程を追加することなく断線の確認ができるため、
コストの低減と信頼性の向上が可能となる。

【００１０】そして、本発明のコイル装置の製造方法
は、前記空心コイルに熱風を与えることにより融着する
ことを特徴とする。この構成により、空心コイルへの機
械的なストレスが低減できるので、信頼性の向上が可能
となる。

【００１１】また、本発明のコイル装置の製造方法は、
前記空心コイルに通電する電流がパルス電流であること
を特徴とする。この構成により、空心コイルの線間ショ
ートも融着と同じ手順の中で確認することができ、空心
コイルの電気的なバラツキが管理できるので、信頼性の
向上が可能となる。

【００１２】さらに、本発明のコイル装置の製造方法
は、前記空心コイルに被覆された融着層に有機溶剤を塗
布することにより融着することを特徴とする。この構成
により、空心コイルへの機械的なストレスが低減できる
と共に油分の除去もできるので、信頼性の向上が可能と
なる。

【００１３】そして、本発明のコイル装置は、回動中心
に対して線対称でない巻枠に、融着層を有するマグネッ
トワイヤが巻回され融着されて形成される空心コイル
と、前記巻枠に対応する形状を有し、かつ所要のキャビ
ティーを有する金型に樹脂を充填することで一体成形さ
れることを特徴とする。この構成により、金型内に装着
するときに空心コイルの表裏の判別が確実にできるの
で、一体成形された空心コイルにおいては巻方向が逆な
ものがなくなる。また、線対称でない形状を利用して表
裏の判別を行うため、簡単な作業で確実に不良を防ぐこ
とができ、これにより、コストの低減が可能となる。

【００１４】また、本発明のコイル装置は、前記融着層
が前記空心コイルに通電することにより発生するジュー
ル熱により融着されたものを一体化したものであること
を特徴とする。この構成により、断線の場合にはジュー
ル熱が発生しないために空心コイルが融着されないの
で、工程を追加することなく断線の確認ができ、コスト
の低減と信頼性の向上が可能となる。

【００１５】さらに、本発明のコイル装置は、前記融着
層が、前記空心コイルに熱風を与えることにより融着さ
れたものを一体化したものであることを特徴とする。こ
の構成により、空心コイルへの機械的なストレスが低減
できるので、信頼性の向上が可能となる。

【００１６】そして、コイル装置は、前記融着層が、前
記空心コイルに有機溶剤を塗布することにより融着され
たものを一体化したものであることを特徴とする。この
構成により、空心コイルへの機械的なストレスが低減で
きると共に油分の除去ものできるので、信頼性の向上が
可能となる。

【００１７】また、本発明のコイル装置は、前記通電す
る電流がパルス電流であることを特徴とする。この構成
により、空心コイルの線間ショートも融着と同じ手順の
中で確認することができ、空心コイルの電気的なバラツ
キが管理できるので、信頼性の向上が可能となる。

【００１８】さらに、本発明のＶＣＭは、一対のヨーク
と、一方の前記ヨークに取り付けられたマグネットと、
前記一対のヨークの間に設けられた空間内に回動可能に
支持される空心コイルを備えたコイル装置とを有するＶ
ＣＭにおいて、前記空心コイルは回動中心に対して線対
称でなく、かつ樹脂で一体成形されることを特徴とす
る。この構成により、一体成形する際に金型内に装着す
るときに空心コイルの表裏の判別が確実にできるので、
一体成形された空心コイルにおいては巻方向が逆なもの
がなくなる。このため、巻方向を確認する工程が省略で
きるので、工程が簡略化できると共にコストの低減が可
能となる。

【００１９】そして、本発明のＶＣＭは、前記空心コイ
ルが、アルミニウムが主成分のマグネットワイヤからな
ることを特徴とする。この構成により、軽量な空心コイ
ルを有することで加速性能が向上したＶＣＭを実現でき
るので、同じ加速度の場合には消費電流を低減できる。

【００２０】また、本発明のＶＣＭは、前記空心コイル
が、銅クラッドアルミ線からなることを特徴とする。こ
の構成により、空心コイルの外側に熱伝導率の高い銅が
配置されるので、放熱性を向上することができる。した
がって、より大きな電流を印可し加速特性を向上するこ
とが可能である。

【００２１】さらに、本発明のＶＣＭは、前記空心コイ
ルの両側の推力を発生する部分の長さが実質的に同一で
あることを特徴とする。この構成により、線対称の空心
コイルと遜色のない同等の推力特性が得られるので、従
来のＶＣＭに対して何ら変更なく置き換えが可能とな
る。

【００２２】そして、本発明の磁気ディスク装置は、一
対のヨークと、一方の前記ヨークに取り付けられたマグ
ネットと、前記一対のヨークの間に設けられた空間内に
回動可能に支持される空心コイルを備えたコイル装置と
を有するＶＣＭと、磁気ディスクと、磁気ヘッドとを具
備する磁気ディスク装置において、前記空心コイルは回
動中心に対して線対称でなく、かつ樹脂で一体成形され
ることを特徴とする。この構成により、一体成形された
空心コイルは確実に巻方向が同じになるので、巻方向を
確認する工程が省略でき、コストの低減が可能となる。
また、空心コイルをＶＣＭのアームに接着することがな
いので、位置精度のばらつきや、接着剤量のバラツキな
どにより生じるＶＣＭ特性のバラツキが低減でき、安定
した、磁気ディスク装置のシーク特性が得られる。さら
に、接着剤からのアウトガスによるコンタミネーション
の低減もできるので、信頼性の高い磁気ディスク装置が
実現できる

【００２３】また、本発明の磁気ディスク装置は、前記
空心コイルが、銅クラッドアルミ線からなることを特徴
とする。この構成により、空心コイルの外側に熱伝導率
の高い銅が配置されるので、放熱性を向上することがで
きる。したがって、より大きな電流を印可し加速特性を
向上することが可能である

【００２４】さらに、本発明の磁気ディスク装置は、前
記空心コイルの両側の推力を発生する部分の長さは実質
的に同一であることを特徴とする。この構成により、線
対称の空心コイルと遜色がない同等の推力特性が得られ
ると共にシークまたはセトリング時に不要な振動を発生
することがなくなるため、従来の磁気ディスク装置に対
しファームウェアやアルゴリズムなどに何ら変更なく容
易に置き換えが可能となる。

【００２５】そして、本発明の磁気ディスク装置は、前
記樹脂が、熱可塑性でアウトガスの低いものであること
を特徴とする。この構成により、通常の射出成形機が転
用できるので、設備の追加が不要となり、コストの上昇
を防止できる。また、アウトガスの低い樹脂を用いたの
で、アウトガスによるコンタミネーションの低減が可能
となり信頼性の高い磁気ディスク装置が実現できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図７を用いて説明する。図１は本発明の実
施の形態の磁気ディスク装置（以下、「磁気ディスク装
置」を「ＨＤＤ」と略す）の要部平面図、図２は本発明
の実施の形態におけるＶＣＭ（以下、「本実施の形態の
ＶＣＭ」という）44の構成を示す要部斜視図、図３は本
実施の形態におけるＶＣＭの空心コイル部分を拡大した
要部斜視図、図４は本実施の形態のＶＣＭにおけるマグ
ネットワイヤの断面の斜視図、図５は本実施の形態のＶ
ＣＭにおける空心コイルのレアショート（線の途中で線
間にショートがある状態）の検査方法を説明するための
図、図６は本実施の形態のＶＣＭにおける空心コイルの
一体成形方法を説明するための斜視図、図７は本実施の
形態のＶＣＭにおける空心コイルの成形手順を説明する
ためのフロー図である。

【００２７】まず、図１を用いてＨＤＤの構成を説明す
る。回路部分を除くＨＤＤを以下ＨＤＡ（Head Disk As
sembly）と略す。ＨＤＡ１は、上方が開口した略矩形箱
状をしたアルミニウム製などのシャーシ２と、シャーシ
２の上端開口部を塞ぐカバー（図示せず）とを有してい
る。また、ＨＤＡ１内には、アルミニウムやガラスなど
の非磁性基材上にスパッタリングなどによりＣo-Ｃr 系
などの磁性材を付着させ、所要の潤滑材や保護膜などで
形成した磁気記録媒体としてのディスク10が配置されて
いる。ディスク10の下に配置されたスピンドルモータ14
は、ディスク10を一定速度で回転させる。スピンドルモ
ータ14の軸受けには、流体軸受けを用いてあり、モータ
の形態は周対向型のＤＤモータである。これにより、デ
ィスク10を高い回転精度で回転できるように構成してあ
る。ディスク10の半径方向の振れについては、ＲＲＯ(R
epeatable Run-Out)・ＮＲＲＯ(Non-Repeatable Run-Ou
t)などで規定され、高精度の要求を満たすように設計さ
れている。

【００２８】ディスク10に対して情報の記録または再生
を行う磁気ヘッド７は、磁気ヘッド７を支持するサスペ
ンション６の先に、ジンバルばね（図示せず）に取り付
けられて、ロードビーム（図示せず）により付勢力が伝
達されるようになされている。磁気ヘッド７は、スライ
ダー（図示せず）に書き込み用の薄膜ヘッドと、読み出
し用のＧＭＲヘッドとが取り付けられている。また、ス
ライダーは、所要の形状を持たせたＡＢＳ（Air Bearin
g Surface ）面を持つ負圧スライダーとして構成されて
いる。

【００２９】サスペンション６は、ピボット軸受け５に
よりディスク10のトラック方向（半径方向）に対して回
動自在に支持されている。アクチュエータはサスペンシ
ョン６とコイルアーム８とで構成されている。アクチュ
エータは、ＶＣＭにより回動および位置決めされ、磁気
ヘッド7 を所要のトラック方向に移動または位置決めす
るようになされている。ディスク10の外周側には、アク
チュエータの待避位置にランプ12が設けられており、Ｈ
ＤＤの動作停止の際にアクチュエータを待避位置にアン
ロードし、ＨＤＤの非動作時にアクチュエータを待避位
置に保持する。

【００３０】シャーシ２の下面には、図示していない、
モータなどの動作等を制御する駆動回路や、Ｒ／Ｗ（Re
ad／Write ）回路、ＨＤＣ（Hard Disk Controller）な
どが実装された回路基板が固定されＨＤＤとなる。この
ＨＤＤは、ＣＳＳ（ContactStart Stop）でなくロード
／アンロード機構の形態をとっている。

【００３１】ディスク10は、ＨＤＤが動作・非動作のと
き、スピンドルモータ14により回転・停止する。ディス
ク10の表面には、図示していないが、データおよびサー
ボ情報が記録されるトラックが同心円状に配置されてい
る。トラックは、さらに細かな５１２バイト単位などの
セクターに分割されている。また、トラック位置によっ
て線記録密度がほぼ一定になるようにゾーンビット記録
をするようになされている。

【００３２】コイルアーム８とサスペンション６とは、
ピボット軸受け５に回動自在に支持されており、ピボッ
ト軸受け５に対してそれぞれが反対の位置関係に配置さ
れている。また、サスペンション６の先端部には、ラン
プ12に待避するためのタブ11が設けられている。タブ11
は、アクチュエータ待避位置に移動したときに、ランプ
12により保持される部分であり、ランプ12に接触する凸
部が形成されている（図示せず）。これは、ランプ12と
の摩擦を低減してコンタミネーションを防止すると共に
ディスク10上から待避位置または逆への移動の際に磁気
ヘッド７の姿勢が変化することによるディスク10との接
触を防止するためである。

【００３３】本実施の形態におけるＨＤＡは、１プラッ
ター１ヘッドと称され、ディスク10の上面のみを記録面
とし、１つの磁気ヘッドを用いる形態としている。磁気
ヘッド７は、図示しない回路基板からデータをディスク
10に記録、またディスク10に記録されたデータの読み出
しを行う。記録については、１６−１７変調方式（１６
ビットのデータを１７ビットのデータに変換して記緑す
る）を用いてバイト単位でコードの変換を行い、記憶容
量の向上と記録・再生特性の向上を実現している。これ
らの信号は、ヘッドアンプ（図示せず）に接続されてい
るＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を介して磁気ヘ
ッド７との間で授受される。

【００３４】磁気ヘッド７は、スライダ−に取り付けら
れ、サスペンション６により与えられる付勢力によりデ
ィスク10に付勢されている。スライダーは、前述のよう
に所要の形状を持たせたＡＢＳ面を持つ負圧スライダー
として構成されており、ディスク10の回転により発生す
る空気流の流入により、所要の正・負圧を生じ、非常に
わずかな浮上量（１０〜数１０ｎｍ）にて安定して浮動
するようになされている。

【００３５】ＶＣＭは、下ヨーク（バックヨーク）４、
上ヨーク（フロントヨーク）４(U)、ピボット軸受け
５、コイルアーム８、空心コイル９、およびマグネット
16から構成されている。アクチュエータのコイルアーム
８に固定された空心コイル９の下端面には、所定の空隙
を介してマグネット16が対向配置されている。マグネッ
ト16は下ヨーク４に固定されている。空心コイル９の上
方には、所定の空隙を介して上ヨーク４(U)が対向配置
されている。この構成により磁気回路を形成し、コイル
アーム８を上ヨーク４(U)とマグネット16とに挟まれた
空間（磁気ギャップ）に配置してあるので、空心コイル
９がピボット軸受け５を中心に回動可能となっている。
マグネット16には、エネルギー積の高いＮd-Ｆe系の焼
結製のもので表面をＮiなどによる防錆処理を施し面内
の２極に着磁したものを用いてある。

【００３６】ランプ12は、図示していないが、タブ11に
対応する斜面、平面などから構成される複合平面を有し
ており、アンロード時のサスペンション揺動に伴うタブ
11の運動方向、すなわちディスク10の径方向外側に向け
て、上記複合平面が配置されて、シャーシに固定されて
いる。なお、アクチュエータとＶＣＭとランプ12とで、
ロード／アンロード機構を構成している。

【００３７】図２を用いてＶＣＭのさらに詳細な構成に
ついての説明を行う。図２において、マグネット16は面
内２極に着磁されており、上面に、Ｓ極16S、Ｎ極16N、
およびその間に挟まれているニュートラルゾーン16aを
有する。マグネット16は下ヨーク４に対して嫌気性の接
着剤などを用いて固定されている。マグネット16の上方
には、空心コイル９および上ヨーク４(U)が空隙を間に
挟んで配置されている。下ヨーク４は、シャーシ２に形
成された取り付け穴３に装着され、下ヨーク４に設けら
れた取り付け部４bに形成された貫通孔４cによりシャー
シ２に取り付けられる。シャーシ２の取り付け穴３のピ
ボット軸受け５に近い部分には、ピボット軸受け５と同
心円となるように配置されたガイド部３aが設けられて
いる。同様に、下ヨーク４のピボット軸受け５に近い部
分には、ガイド部３aに対してピボット軸受け５と同心
円状に移動できるようなガイド壁４aが対応するように
配置されている。このガイド部３aとガイド壁４aとが対
応するよう移動することにより、ピボット軸受け５をＶ
ＣＭの回動中心とし、しかも下ヨーク４に取り付けられ
たマグネット16がピボット軸受け５、つまりＶＣＭの回
動中心に対して、同心円状に移動できるようになる。下
ヨーク４のピボット軸受け５に対して遠くに位置する端
面に調整部29が設けられており、シャーシ２との間で調
整可能になされている。取り付け穴３と貫通孔４cと
は、下ヨーク４がアクチュエータの回動する面と平行な
面内に適当な隙間ができるように配設されている。シャ
ーシ２に設けられた位置決め用の穴13は、ピボット軸受
け５に対してその半径方向で、空心コイル９の外側に配
置されている。形状は、ピボット軸受け５に対してその
半径方向が長い長穴としてある。これらの隙間や、穴な
どについては適宜その寸法を設定することができ、ＨＤ
Ａとして組み立てられたときには、図示しないが適当な
シールや薄膜状フィルム等により、空隙を封止して外気
からの粉塵等の混入を防ぐようにされる。

【００３８】次にＨＤＤについて、その動作を説明す
る。回路基板により、スピンドルモータが駆動され、デ
ィスク10が所定の回転速度で回転する。本実施の形態に
おいては、３，０００Ｓ^-1（３，０００ｒｐｍ）で回転
する。ランプ12に退避していた磁気ヘッド７がＶＣＭに
よりピボット軸受け５を中心に回動し、磁気ヘッド７を
ディスク面へとロードする。ディスク10の回転により発
生した空気流が、スライダーとディスク10との間を通
る。これにより、スライダーはサスペンション６の付勢
力に抗して、ディスク10との間で非常に僅かな浮上量
（１０〜数１０ｎｍ）にて安定して浮動する。これによ
り、磁気ヘッド７のロードが完了する。続いて、トラッ
ク情報などを読み取り、アクワイヤーと呼ばれるトラッ
ク認識などの一連の動作が行なわれる。

【００３９】次にＶＣＭの動作について説明する。ＶＣ
Ｍは空心コイル９に通電されると、マグネット16からの
磁束と空心コイル９の電流とによってフレミングの左手
の法則に従って推力が発生する。空心コイル９は、マグ
ネット16が固定されているので、その反作用として推力
を発生し、アクチュエータをピボット軸受け５に対して
回動させる。これにより、アクチュエータは空心コイル
９への通電量に応じた角度回動する。サスペンション６
に支持された磁気ヘッド７は、ディスク10の半径方向に
沿って、ディスク10上を浮上状態で移動し、所望のトラ
ック上に位置決めされ、ディスク10に対して情報の記録
・再生を行う。

【００４０】ＶＣＭの推力は、ピボット軸受け５の回動
中心に対するマグネット16の取り付け精度により影響さ
れる。つまり、空心コイル９に対して鎖交する磁束の影
響を受けるためである。これは、推力の発生がＢｉl
（磁束Ｘ電流Ｘ長さ）則によるためであり、その主要因
がマグネット16の取り付け精度によるものと考えられて
いるからである。取り付け精度の低下によって、推力が
回動方向の位置により変化したリ、推力が全体に不足し
たりすることがある。これらに対しては、回動方向の位
置つまりトラックの位置、に対して空心コイル９に流す
電流値を調整したり、サーボループのゲイン調整などを
ＨＤＡごとに行ったり、ファームウェアなどに電流調整
などのステップを入れることなどで対応していた。結果
として、取り付け精度を低下させている要因としては、
下ヨーク４のシャーシへの取り付け位置精度、下ヨーク
４に対するマグネット16の位置精度、着磁時の位置精度
などがある。また、上／下ヨーク自身の大きさについて
は、位置精度に影響されないような大きさとしてある。
しかし、位置精度の持つ意味としては、ピボット軸受け
５に対して所要の位置にマグネット16を配置することで
なく、所要の位置関係に磁気的にマグネット16を配置す
ることに意味がある。

【００４１】次に図３に基づいて空心コイルについての
詳細を説明する。空心コイル９には、断面が円形の電気
銅線に絶縁層としてのポリウレタン被覆を施し、その上
に融着層としてポリアミドが被覆されているいわゆる自
己融着のマグネットワイヤが用いられている。空心コイ
ル９は、ピボット軸受け５の回動中心に対応する回動中
心5Aに対し、それぞれ中心角が同じθになるような扇形
をしている。図中にハッチンングを施してある部分が回
動する方向に対して電磁力を発生する部分である。空心
コイル９の先端の広い部分の左右両側には、それぞれの
コーナー部分9A、9Bがある。本実施の形態においては、
この部分における空心コイルの内径部の半径Ｒ１、Ｒ２
はＲ１＜Ｒ２としてある。

【００４２】この形状を実現するには、マグネットワイ
ヤを巻くための巻枠（図示せず）にこの所要の形状を与
えて両側（厚み方向の一部または全部）に壁を付けた巻
枠を用いることが知られている。この巻枠を巻線機にセ
ットして巻線を行うが、ＶＣＭの特性（効率）を高める
ために、空心コイルは整列巻として占積率を高めておく
ことが望ましい。また、本実施の形態においては、回動
する方向に対して電磁力を発生する左右の部分の長さＬ
１、Ｌ２はＬ１＝Ｌ２としてある。これは、回動中心5A
に対して回動方向以外の方向の成分を含めて同様な電磁
力を発生するように配慮しているためである。これによ
って、ＶＣＭまたは磁気ディスク装置としてのシーク特
性、セットリング特性などの変化を防止している。これ
はまた、磁気ディスク装置においてはファームウェアな
どの変更なしに置き換えができるように配慮しているも
のである。

【００４３】空心コイル９は樹脂により一体成形され
て、コイルアーム８に固定される。コイルアーム８に
は、ピボット軸受け５と嵌合固定するためのピボット穴
8Aが所定の位置に設けられている。ピボット穴8Aはピボ
ット軸受け５と嵌合固定されてＶＣＭの回動中心とな
る。

【００４４】コイルアーム８の材質としてはＰＰＳなど
の樹脂が用いられている。この樹脂としては、成形性が
良く、発塵が少ないグレードのものを用いることが望ま
しい。また、樹脂内部でズレにより振動エネルギーを熱
エネルギーに変換しやすい添加剤を用い、制振効果を持
たせることもできる。ＰＰＳなどの樹脂は金属材料と比
べて、反撥係数が低いので、騒音の低減にも有効であ
る。

【００４５】次に空心コイルの融着方法について説明す
る。図４に示すように、本実施の形態におけるマグネッ
トワイヤは、アルミニウム製のコア20と、その外側に設
けられた銅製のクラッド21と、さらに外側に設けられた
ポリウレタン製の絶縁層22と、さらにその外側に設けら
れたポリアミド製の融着層23とからなる。ここで、導体
部分にアルミニウムを主成分とし軽量化を指向する合金
をコアとクラッドの区別なく、一体として用いても良
い。この場合には、導電率と密度との関係を適宜選定で
きるので、設計の自由度が高まる効果もある。

【００４６】空心コイルの融着層は、巻線を行いながら
融着することも、巻線を行った後に融着することも可能
である。巻線を行いながら融着する場合には、ドライヤ
ーなどにより熱風を与えたり、アルコールなどの有機溶
剤を塗布したりしながら行う。また、巻線を行った後に
融着する場合には、空心コイルに通電してジュール熱を
発生させ、融着する。何れの方法においても、それぞれ
に適した融着層の材質・組成を適宜選択する。また、空
心コイルに通電する方法においては、線材が断線してい
れば発熱しないので、空心コイルは融着されないでほつ
れることにより、断線を検出できる。さらに、パルス通
電を行うことによって、レアショートや巻数・抵抗値が
ある範囲内に存在することも確認できる。融着を完了す
ると、空心コイルは所要の形状として形が保存される。

【００４７】空心コイルにパルス電流を通電した場合の
波形を図５に示す。この図において（ａ）は印可するパ
ルス電圧の波形40、（ｂ）は空心コイルに発生する電圧
の波形を示している。図５（ｂ）には、良品の空心コイ
ルの電圧波形41とレアショートにより巻数が減少した空
心コイルの電圧波形42とを示した。レアショートにより
巻数が減少した空心コイルは、抵抗値とインダクタンス
とが低下するのでトランジェントが異なることが観測で
きる。空心コイルの電圧波形の周期や、ピーク値、位置
などに対して許容範囲を適当に与えることで空心コイル
の特性選別も可能である。

【００４８】次に、図６により空心コイルの一体成形方
法について説明をする。図６において、固定側の金型15
は巻枠に対応する形状とし、本実施の形態では巻枠と同
じ形状の突起部15Aが設けられている。突起部15Aは線対
称とならないように空心コイルの扇形の広いコーナーの
内径部のＲ１およびＲ２に対応させることで、突起部15
Aに空心コイルを装着するときに空心コイルの表裏が判
別できるように構成されている。可動側の金型17および
固定側の金型15には空心コイルホルダーとしての必要形
状のキャビティー17Aが設けられている。また、固定側
の金型15には、射出成形機のノズル（図示せず）から成
形用の樹脂をキャビティー17Aへ送るためのゲート18が
設けられている。以上のように構成された金型を用い、
固定側の金型15の突起部15Aに空心コイルを装着した後
に金型を閉じ、樹脂を充填し一体成形を行う。これによ
って、空心コイル９とコイルアーム８とが一体で完成す
る。

【００４９】次に図７により成形の手順について説明す
る。一部重複する説明となるが、まず巻線の工程から説
明する。絶縁層および融着層が被覆されたマグネットワ
イヤを巻枠にセットし（手順30)、巻線機を回転させ巻
枠に巻くことにより（手順31）、空心コイルが形成され
る。ここで、手順31の中に熱風で融着する手順31A また
は有機溶剤で融着する手順31Bを追加し、巻線を行いな
がら融着しても良い。空心コイルに通電することで融着
する場合には巻き終わった後に通電し融着する（手順31
C）。融着方法はここに示した３通りのうち１つを適宜
選択すれば良い。

【００５０】融着が完了した空心コイルは巻枠から外さ
れ（手順32）、空心コイルが完成すする。必要に応じて
パルス通電して空心コイルの検査を行い（手順32A）、
レアショートなどを有する不良の空心コイルが取り除か
れる。なお、この空心コイル検査手順は空心コイルが巻
枠に有る状態でも巻枠から外された状態でも実行可能で
ある。また、前述した手順31Cにおいてパルス通電を行
うことにより、空心コイルの融着および検査を同時に行
っても良い。

【００５１】続いて一体成形の工程となる。まず、図６
の金型15の巻枠に対応する形状の突起15Aに対して空心
コイルを装着する（手順33）。このとき、線対称でない
形状を用いて空心コイルの表裏が一様に決定される。続
いて、固定側の金型15を可動側の金型17で閉じ、キャビ
ティー17Aに樹脂を射出成形することにより（手順3
4）、空心コイル９と所要の形状を有するコイルアーム
８とを一体に形成する。この後、可動側の金型17を開
き、空心コイル９とコイルアーム８とが一体に形成され
た（ＶＣＭ用）コイル装置45を取り出すことで（手順3
5）、（ＶＣＭ用）コイル装置45が完成する。完成した
（ＶＣＭ用）コイル装置45をＶＣＭに組立て（手順3
6）、次に磁気ディスク装置に組み立てる（手順37）こ
とにより、磁気ディスク装置が完成する。

【００５２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の思想を用いて適宜変更するこ
とも可能であることは明らかである。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
線対称でない巻枠に対してマグネットワイヤを巻回し融
着して、線対称でない空心コイルを形成した後に、巻枠
に対応する形状を有する金型に前記空心コイルを装着
し、所要の形状に樹脂を充填して一体成形することによ
り、製造工程の簡略化とコスト低減が可能なコイル装置
およびその製造方法を提供することができる。

【００５４】また、本発明によれば、上記コイル装置を
備えた、簡単な製造方法で高い精度および良好な特性を
確保できるＶＣＭ、および、そのＶＣＭを備えた安価で
高性能な磁気ディスク装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のＨＤＤの要部平面図、

【図２】本発明の実施の形態のＶＣＭの構成を示す要部
斜視図、

【図３】本発明の実施の形態のＶＣＭにおける空心コイ
ル部分を拡大した要部斜視図、

【図４】本発明の実施の形態のＶＣＭにおけるマグネッ
トワイヤの断面の斜視図、

【図５】本発明の実施の形態のＶＣＭにおける空心コイ
ルのレアショートの検査方法を説明するための図、

【図６】本発明の実施の形態のＶＣＭにおける空心コイ
ルの一体成形方法を説明するための斜視図、

【図７】本発明の実施の形態のＶＣＭにおける空心コイ
ルの成形手順を説明するためのフロー図である。

【符号の説明】

１ＨＤＡ２シャーシ３取り付け穴 3A ガイド部４下ヨーク（バックヨーク）４(U) 上ヨーク（フロントヨーク） 4a ガイド壁 4b 取り付け部 4c 貫通孔５ピボット軸受け 5A 回動中心６サスペンション７磁気ヘッド８コイルアーム９空心コイル 9A コーナー部分 9B コーナー部分 10 ディスク 11 タブ 12 ランプ 13 位置決め用の穴 14 スピンドルモータ 15 固定側金型 15A 突起部 16 マグネット 16a ニュートラルゾーン 16N Ｎ極 16S Ｓ極 17 可動側金型 17A キャビティー 18 ゲート 20 コア 21 クラッド 22 絶縁層 23 融着層 40 パルス電流の電圧波形 41 良品の空心コイルの電圧波形 42 巻数が減少した空心コイルの電圧波形 44 ＶＣＭ（ボイスコイルモータ） 45 （ＶＣＭ用）コイル装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D068 AA01 BB01 CC12 GG25 5H615 AA01 BB01 BB15 SS11 SS13 SS44 TT14 TT15 TT26 TT32 5H633 BB02 GG03 GG06 GG09 GG25 HH02 HH21 HH29 JA05 JA10 JB03 JB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】線対称でない巻枠に対してマグネットワ
イヤを巻回する手順と、巻回された空心コイルを融着す
る手順と、前記融着された空心コイルを前記巻枠から取
り出す手順と、前記取り出された空心コイルを前記巻枠
に対応する形状を有し、かつ所要のキャビティーを有す
る金型に装着する手順と、前記金型の所要のキャビティ
ーに樹脂を充填する手順とを有するコイル装置の製造方
法。
【請求項２】前記巻回する手順と前記融着する手順と
が同一工程にて行なわれることを特徴とする請求項１記
載のコイル装置の製造方法。
【請求項３】前記空心コイルに通電することにより発
生するジュール熱により融着することを特徴とする請求
項１記載のコイル装置の製造方法。
【請求項４】前記空心コイルに熱風を与えることによ
り融着することを特徴とする請求項２記載のコイル装置
の製造方法。
【請求項５】前記空心コイルに通電する電流がパルス
電流であることを特徴とする請求項３記載のコイル装置
の製造方法。
【請求項６】前記空心コイルに被覆された融着層に有
機溶剤を塗布することにより融着することを特徴とする
請求項１記載のコイル装置の製造方法。
【請求項７】回動中心に対して線対称でない巻枠に、
融着層を有するマグネットワイヤが巻回され融着されて
形成される空心コイルと、前記巻枠に対応する形状を有
し、かつ所要のキャビティーを有する金型に樹脂を充填
することで一体成形されることを特徴とするコイル装
置。
【請求項８】前記融着層は前記空心コイルに通電する
ことにより発生するジュール熱により融着されたもので
あることを特徴とする請求項７記載のコイル装置。
【請求項９】前記融着層は前記空心コイルに熱風を与
えることにより融着されたものであることを特徴とする
請求項７記載のコイル装置。
【請求項１０】前記融着層は前記空心コイルに有機溶
剤を塗布することにより融着されたものであることを特
徴とする請求項７記載のコイル装置。
【請求項１１】前記通電する電流がパルス電流である
ことを特徴とする請求項８記載のコイル装置。
【請求項１２】一対のヨークと、一方の前記ヨークに
取り付けられたマグネットと、前記一対のヨークの間に
設けられた空間内に回動可能に支持される空心コイルを
備えたコイル装置とを有するボイスコイルモータにおい
て、前記空心コイルは回動中心に対して線対称でなく、
かつ樹脂で一体成形されることを特徴とするボイスコイ
ルモータ。
【請求項１３】前記空心コイルはアルミニウムが主成
分のマグネットワイヤからなることを特徴とする請求項
１２記載のボイスコイルモータ。
【請求項１４】前記空心コイルは銅クラッドアルミ線
からなることを特徴とする請求項１３記載のボイスコイ
ルモータ。
【請求項１５】前記空心コイルの両側の推力を発生す
る部分の長さが実質的に同一であることを特徴とする請
求項１２乃至１４のいずれか記載のボイスコイルモー
タ。
【請求項１６】一対のヨークと、一方の前記ヨークに
取り付けられたマグネットと、前記一対のヨークの間に
設けられた空間内に回動可能に支持される空心コイルを
備えたコイル装置とを有するボイスコイルモータと、磁
気ディスクと、磁気ヘッドとを具備する磁気ディスク装
置において、前記空心コイルは回動中心に対して線対称
でなく、かつ樹脂で一体成形されることを特徴とする磁
気ディスク装置。
【請求項１７】前記空心コイルは銅クラッドアルミ線
からなることを特徴とする請求項１６記載の磁気ディス
ク装置。
【請求項１８】前記空心コイルの両側の推力を発生す
る部分の長さが実質的に同一であることを特徴とする請
求項１６または１７記載の磁気ディスク装置。
【請求項１９】前記樹脂は熱可塑性でアウトガスの低
いものであることを特徴とする請求項１６記載の磁気デ
ィスク装置。