JP2004087654A

JP2004087654A - Electromagnetic type linear actuator and composite type linear actuator

Info

Publication number: JP2004087654A
Application number: JP2002244781A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Iguchi; 博美井口; Yoshinori Tangi; 芳則丹木; Eiichi Yoneyama; 栄一米山
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic type linear actuator (composite type linear actuator) whose air core coil can be easily mounted on a mounting part. <P>SOLUTION: An electromagnetic linear actuator is configured of fixing parts (42, 43, 48, 49, 60) and a movable part (30) linearly moving to the fixing parts to an axial direction with an electromagnetic force. The fixing parts are provided with yokes (62, 63) and a magnet (61), and the movable part includes an air core coil (35). The air core coil (35) is fixed by resin (323). The portion of the air core coil (35) faced to the magnet (61) is not provided with any resin (323). The air core coil (35) is fixed with resin (323) by outsert molding. The movable part is provided with a head holder (32) made of resin for holding a head (31), and the air core coil (35) is integrally formed with the head holder (32) by outsert molding. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＤＬＴ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｔａｐｅ）やＬＴＯ（Ｌｉｎｅａｒ　Ｔａｐｅ　Ｏｐｅｎ）に代表されるリニアテープストレージシステムに関し、特に、それに用いられる磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリのヘッド送り機構として使用することが可能な電磁式（複合型）リニアアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリニアテープストレージシステムは、コンピュータシステムのバックアップ用として開発され、従来から種々のものが提案されている。例えば、ＤＬＴとしてのデジタル線形テープドライブは、特開平９−１９８６３９号公報などに開示されている。
【０００３】
デジタル線形テープドライブ（以下、単に「駆動装置」や「テープドライブ」、「ドライブ」とも呼ぶ。）は、単一のリール（供給リール）を持つテープカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」とも呼ぶ。）を受けるためのものであり、その内部に巻取りリールを内蔵している。テープカートリッジがテープドライブに装着されると、テープカートリッジから磁気テープが引き出され、ヘッドガイドアセンブリ（ＨＧＡ）を介して巻取りリールで巻き取られる。ヘッドガイドアセンブリは、テープカートリッジから引き出された磁気テープ（以下、単に「テープ」とも呼ぶ。）を磁気ヘッドに案内するためのものである。磁気ヘッドは、当該テープとの間で情報を交換する。ヘッドガイドアセンブリは、一般に、ブーメラン状の形をしたアルミニウム製のプレートと、ベアリングを使用した６個の大きなガイドローラとで構成される。
【０００４】
尚、ヘッドガイドアセンブリは、テープガイドアセンブリとも呼ばれ、それは、例えば、特表平９−５００７５３号公報に開示されている。また、ガイドローラの一例は、特開２０００−１０００２５号公報に開示されている。
【０００５】
一般に、テープドライブは、例えば、特表２０００−５０１５４７号公報に記載されているように、共通のベースを有する略直方体形状のハウジングを含む。ベースは２つのスピンドルモータ（リールモータ）を有する。第１のスピンドルモータは、ベースに永久的に取り付けられたスプール（巻取りリール）を有し、そのスプールは、比較的高速で流れる磁気テープを受けるように大きさが定められている。第２のスピンドルモータ（リールモータ）は取外し可能なテープカートリッジを受けるように適合される。取外し可能なテープカートリッジは、ドライブのハウジングに形成されたスロットを通してドライブの中に手動で、または自動的に挿入される。テープカートリッジをスロットの中に挿入すると、カートリッジは第２のスピンドルモータ（リールモータ）と係合する。第１および第２のスピンドルモータ（リールモータ）を回転する前に、機械的なバックリング機構によってテープカートリッジは永久的に取付けられたスプール（テイクアップリール）に接続される。テープカートリッジと永久スプールとの間に位置づけられた多くのローラ（ガイドローラ）は、テープカートリッジと永久に取付けられたスプールとの間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。
【０００６】
このような構成のデジタル線形テープドライブでは、巻取りリールがテープを供給リールから引っ張るための装置が必要である。そのような引っ張り装置は、例えば、特公平３−７５９５号公報に開示されている。この公報によると、巻取りリールには巻取りリーダ手段（第１のテープリーダ）が連結され、供給リール上のテープに供給テープリーダ手段（第２のテープリーダ）が固定されている。第１のテープリーダはその一端にタブを有し、第２のテープリーダはロッキング孔を有し、タブがロッキング孔に係合される。
【０００７】
さらに、第１のテープリーダを第２のテープリーダに接合するための機構も必要となる。そのような接合機構は、例えば、特公平６−３９０２７号公報に開示されている。
【０００８】
また、特開２０００−１００１１６号公報には、リーダテープ（第２のテープリーダ）の側方に突出する耳片を必要とすることなく、リーダテープの端部をテープカートリッジのテープエンド引掛け部に係止することのできる「リーダテープの係止部構造」が開示されている。
【０００９】
特開平１１−８６３８１号公報には、テープカートリッジがドライブに挿入されていない際に、テープドライブの巻取りリールが回転するのを防ぐためのロックシステムが開示されている。
【００１０】
一方、デジタル線形テープドライブに装着されるテープカートリッジとしては、その一例が特開２０００−１４９４９１号公報に開示されている。
【００１１】
また、特開平１１−３１６９９１号公報には、バックリング機構または巻取りリーダを使用することなくテープリーダがテープカートリッジからテイクアップリールに押し進められるようにした「テープドライブ」が開示されている。
【００１２】
尚、テープドライブは、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリをさらに含み、この磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリは複数のローラによって規定されたテープ経路上に、巻取りスプールとテープカートリッジとの間に位置づけられる。動作中は、磁気テープが巻取りスプールとテープカートリッジとの間を前後に流れ、規定されたテープ経路上を流れる間に磁気ヘッドアクチュエータアセンブリに密に接近する。このような磁気ヘッドアクチュエータアセンブリの一例は、上記特表２０００−５０１５４７号公報に開示されている。
【００１３】
アクチュエータアセンブリは、テープヘッドアセンブリ（以下、単に「ヘッドアセンブリ」とも呼ぶ。）とヘッド送り機構とから構成される。ヘッドアセンブリは、上下方向に延在する磁気ヘッド（ヘッド）と、この磁気ヘッドを保持するヘッドホルダと、磁気ヘッドと外部の回路との間を電気的に接続するための一対のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）とを有する。
【００１４】
一方、ヘッド送り機構は、ヘッドアセンブリを保持しながら、ヘッドアセンブリを昇降動作させるためのものである。従来のヘッド送り機構は、上記特表２０００−５０１５４７号公報に開示されているように、ネジ山付きリードスクリュー（ネジ山付きシャフト）を備え、リードスクリューを回動することにより、機械的にヘッドアセンブリを昇降動作（直線運動）させるものである。換言すれば、従来のヘッド送り機構として、「機械的リニアアクチュエータ」が採用されている。
【００１５】
このような機械的リニアアクチュエータでは、ヘッドアセンブリの位置制御をオープンループ制御で行っている。ＤＬＴにおいて、その記憶容量の大容量化が図られている。第１世代のＤＬＴである「ＤＬＴ１」では、通常の記憶容量が４０Ｇバイトで、圧縮した場合の記憶容量は８０Ｇバイトである。また、第２世代のＤＬＴである「ＤＬＴ２」においては、通常の記憶容量が８０Ｇバイトで、圧縮した場合の記憶容量は１６０Ｇバイトである。この程度の記憶容量を持つＤＬＴでは、機械的リニアアクチュエータでも十分対応が可能である。
【００１６】
しかしながら、次の世代（第３世代）のＤＬＴである「ＤＬＴ３」においては、通常の記憶容量が１６０Ｇバイト、圧縮した場合の記憶容量が３２０Ｇバイトであり、大容量（高記録密度）である。その為、この大容量の記憶容量を持つＤＬＴ用のリニアアクチュエータとして、上述した機械的リニアアクチュエータを用いた場合、ヘッドアセンブリを所望の位置に精度良く制御することは困難である。
【００１７】
一方、このような機械的リニアアクチュエータにおける問題を解決するために、ヘッド送り機構として、電磁的にヘッドアセンブリを昇降動作（直線運動）させる「電磁式リニアアクチュエータ」を採用し、ヘッドアセンブリの位置制御をクローズドループ（フィードバック）制御で行う方法が提案されている（例えば、特開２００２−１９８２１９号公報参照）。電磁式リニアアクチュエータでは、制御方式としてフィードバック制御を採用しているので、たとえ磁気テープが走行中に上下に変動したとしても、常にヘッドアセンブリを所望の位置に精度良く制御することが可能となる。
【００１８】
このような電磁式リニアアクチュエータは、一般的に、固定部と、この固定部に対してヘッドアセンブリ（被昇降物体）を鉛直方向に沿って昇降可能に保持する可動部と、この可動部の可動（昇降）方向以外の動きを拘束（規制）するガイドと、このガイドを取り付けるためのベースとを有する。
【００１９】
ここで、電磁式リニアアクチュエータは、２つの型に分けることができる。第１の型は「可動マグネット型」の電磁式リニアアクチュエータであって、可動部に磁石を備え、固定部にコイルを備えたものである。第２の型は「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータであって、固定部に磁石とヨークとを備え、可動部にコイルを備えたものである。本発明は、「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータに関する。
【００２０】
ところで、従来の「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータにおいては、可動部を構成するコイルは、一般にそれをボビンに巻いてから取り付け部に、ネジや接着などの方法で、取り付けられている。磁気効率を考えた場合、磁石、コイル、およびヨークの間の間隔は出来る限り狭いほうが良い。しかしながら、従来の「可動コイル型」の電磁式リニアアクチュエータでは、コイルがボビンに巻かれているため、このボビンの肉厚分だけ、磁石、コイル、およびヨークの間の間隔が広がってしまう。その為、推力が低下したり、部品点数が増加してしまうという問題がある。
【００２１】
そこで、このような問題を解決すると共にコスト削減のために、ボビンを使用せずに、図１３に示されるような、コイルを希望する形に巻いた空芯コイル３５を用いる方法が考えられている。しかしながら、空芯コイルでは、それを取り付け部へ固定することが困難であるという問題がある。
【００２２】
この問題を解決するために、本発明者らは、取り付け部の空芯コイルを搭載する側の面に溝を切り、空芯コイルを取り付け部に位置決めし、溝に接着剤を流し込んで、空芯コイルを取り付け部に固定する、空芯コイルの固定方法を既に提案している（特願２００１年第１８１２１号（以下、「先願」と呼ぶ。）参照）。
【００２３】
尚、上述したように、電磁式リニアアクチュエータは、大容量の記憶容量を持つＤＬＴ用のアクチュエータとして好適である。しかしながら、前述したように、機械式リニアアクチュエータと電磁式リニアアクチュエータとの間では制御方法（制御系）が全く異なる。その為、この電磁式リニアアクチュエータを下位機種（すなわち、第１世代や第２世代）のＤＬＴ用リニアアクチュエータとして使用する場合、それまで組み込まれていた機械式リニアアクチュエータ用の制御系を全く使用することができないので、電磁式リニアアクチュエータに適した制御系を新たに組み込まなければならなくなる。すなわち、下位の機種のＤＬＴに対して設計変更を施すことが必要となる。
【００２４】
このような問題を解決するために、下位機種のＤＬＴとも互換性のある、第３世代の（上位機種の）ＤＬＴ用のリニアアクチュエータとして、機械式リニアアクチュエータばかりでなく、電磁式リニアアクチュエータとしても動作することが可能な「複合型リニアアクチュエータ」が考えられている。すなわち、複合型リニアアクチュエータは、機械式リニアアクチュエータに電磁式リニアアクチュエータを複合させたものである。このような複合型リニアアクチュエータでは、機械式リニアアクチュエータを用いてヘッドアセンブリの粗い位置制御（オープンループ制御）を行い、電磁式リニアアクチュエータを用いてヘッドアセンブリの精密な位置制御（クローズドループ制御）を行うことができる。
【００２５】
詳述すると、複合型リニアアクチュエータは、軸方向に延在する回転中心軸を持つリードスクリューと、このリードスクリューの回動によって軸方向に直線移動する主可動部とを備えた機械式リニアアクチュエータを含む。主可動部は、副固定部と、この副固定部に対して電磁力によって前記軸方向に直線移動する副可動部とから成る電磁式リニアアクチュエータとして動作する。尚、副固定部はＶＣＭ（ｖｏｉｃｅ　ｃｏｉｌ　ｍｏｔｏｒ）固定部と呼ばれ、副可動部はＶＣＭ可動部と呼ばれる。副固定部はヨークと磁石とを有し、副可動部は空芯コイルを含む。この空芯コイルは、磁気ヘッドを保持するヘッドホルダ（取り付け部）に固定される。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
先願の方法を採用することにより、空芯コイルを取り付け部へ容易に固定することが可能となる。
【００２７】
しかしながら、先願の方法では、取り付け部に溝を切る工程と、空芯コイルを取り付け部に位置決めする工程と、溝に接着剤を流し込む工程とが必要であるので、空芯コイルを取り付け部へ取り付けるのが容易に行えないという問題がある。また、空芯コイルを単に取り付け部に固定しただけでは、コイルの共振を抑えることが困難になるという問題もある。さらに、空芯コイル単体では、変形しやすいため、その取扱いが困難になるという問題もある。
【００２８】
したがって、本発明の課題は、空芯コイルを取り付け部に容易に取り付けることが可能な電磁式リニアアクチュエータ（複合型リニアアクチュエータ）を提供することにある。
【００２９】
本発明の他の課題は、推進ロスの減らすことができる電磁式リニアアクチュエータ（複合型リニアアクチュエータ）を提供することにある。
【００３０】
本発明のさらに他の課題は、コイルの共振を抑えることができる電磁式リニアアクチュエータ（複合型リニアアクチュエータ）を提供することにある。
【００３１】
本発明のもっと他の課題は、取扱いが容易な電磁式リニアアクチュエータ（複合型リニアアクチュエータ）を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、固定部（４２，４３，４８，４９，６０；６０Ａ）と、この固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する可動部（３０）とから成る電磁式リニアアクチュエータであって、固定部はヨーク（６２；６２Ａ，６３；６３Ａ）と磁石（６１）とを有し、可動部は空芯コイル（３５）を含む、電磁式リニアアクチュエータにおいて、空芯コイルが樹脂（３２３；３６）で固められていることを特徴とする電磁式リニアアクチュエータが得られる。
【００３３】
本発明の第２の態様によれば、軸方向に延在する回転中心軸を持つリードスクリュー（４１）と、このリードスクリューの回動によって軸方向に直線移動する主可動部（４２，４３，４８，４９，６０；６０Ａ，３０）とを備えた機械式リニアアクチュエータを含み、主可動部が、副固定部（４２，４３，４８，４９，６０；６０Ａ）と、この副固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する副可動部（３０）から成る電磁式リニアアクチュエータとして動作する複合型リニアアクチュエータであって、副固定部はヨーク（６２；６２Ａ，６３；６３Ａ）と磁石（６１）とを有し、副可動部は空芯コイル（３５）を含む、複合型リニアアクチュエータにおいて、空芯コイルが樹脂（３２３；３６）で固められていることを特徴とする複合型リニアアクチュエータが得られる。
【００３４】
上記本発明の第１および第２の電磁式（複合型）リニアアクチュエータにおいて、空芯コイル（３５）は、磁石（６１）と対向する部分には樹脂（３２３；３６）がないことが好ましい。また、アウトサート成形により空芯コイル（３５）を樹脂（３２３；３６）で固めることが望ましい。さらに、可動部（副可動部）は、ヘッド（３１）を保持する樹脂製のヘッドホルダ（３２）を有し、空芯コイルがヘッドホルダとアウトサート成形により一体に形成されて良い。
【００３５】
尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３７】
最初に図１を参照して、本発明に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを含むテープドライブについて説明する。尚、図１は上蓋を取り外した状態のテープドライブを示す斜視図である。
【００３８】
テープドライブ１０は、テープカートリッジ（図示せず）を受けるためのものであり、その内部に巻取りリール１１を内蔵している。巻取りリール１１はスプールとも呼ばれる。テープドライブ１０は、共通のベースを有する略直方体形状のハウジング（シャーシ）１２を有する。ベースは２つのスピンドルモータ（リールモータ）１３、１４を有する。第１のスピンドルモータ１３は、ハウジング１２のベースに永久的に取り付けられたスプール（巻取りリール）１１を有し、そのスプール１１は、比較的高速で流れる磁気テープ（図示せず）を受けるように大きさが定められている。第２のスピンドルモータ（リールモータ）１４は取外し可能なテープカートリッジを受けるように適合される。取外し可能なテープカートリッジは、ドライブ１０のハウジング１２に形成されたスロット１６を通してドライブ１０の中に手動で、または自動的に、矢印Ａで示す挿入方向に沿って挿入される。
【００３９】
テープカートリッジをスロット１６の中に挿入すると、カートリッジは第２のスピンドルモータ（リールモータ）１４と係合する。第１および第２のスピンドルモータ（リールモータ）１３、１４を回転する前に、機械的なバックリング機構（図示せず）によってテープカートリッジは永久的に取付けられたスプール（巻取りリール）１１に接続される。テープカートリッジと永久スプール１１との間に位置づけられた多くのローラ（ガイドローラ）１５は、テープカートリッジと永久に取付けられたスプール１１との間を磁気テープが比較的高速で前後に移動する際にそれを案内する。
【００４０】
尚、ハウジング１２は鉄系の磁性体からなる板金プレスシャーシで構成されている。
【００４１】
テープドライブ１０は、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ（以下、単に「アクチュエータアセンブリ」とも呼ぶ）２０をさらに含み、このヘッドアクチュエータアセンブリ２０は上記複数のローラ１５によって規定されたテープ経路（図示せず）上に、巻取りスプール１１とテープカートリッジとの間に位置づけられる。動作中は、磁気テープが巻取りスプール１１とテープカートリッジとの間を前後に流れ、規定されたテープ経路上を流れる間に磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２０に密に近接する。
【００４２】
以下、図２乃至図４を参照して、本発明の一実施の形態に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２０について説明する。図２は磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２０の外観を正面側から見た状態で示す斜視図であり、図３は図２に図示した磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２０の外観を背面側から見た状態で示す斜視図であり、図４は図１に図示した磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２０の分解斜視図である。
【００４３】
図４に示されるように、磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ２０は、複合型リニアアクチュエータであって、テープヘッドアセンブリ（以下、単に「ヘッドアセンブリ」とも呼ぶ。）３０とヘッド送り機構４０とから構成される。
【００４４】
ヘッドアセンブリ３０は、上下方向に延在する磁気ヘッド（ヘッド）３１と、この磁気ヘッド３１を後述するように上下方向に移動可能に保持するヘッドホルダ３２と、磁気ヘッド３１と外部の回路（図示せず）との間を電気的に接続するための一対のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）３３とを有する。ヘッドホルダ３２はキャリッジとも呼ばれる。
【００４５】
図５および図６に示されるように、ヘッドホルダ３２は、磁気ヘッド３１を搭載するヘッド搭載部３２１と、このヘッド搭載部３２１の上下端両側からヘッド搭載部３２１に対して垂直方向に互いに対向して延在した４本の板ばね３２２とを有する。板ばね３２２の各々は、ネジ３４を受け入れる孔３２２ａを有し、後述するブラケットとこの孔３２２ａを介してネジ３４を螺合することにより、テープヘッドアセンブリ３０と後述するヘッド送り機構４０とが組み付けられる。
【００４６】
ヘッドホルダ３２は、ヘッド搭載部３２１の両側端から板ばね３２２が延びる方向と平行に延在する一対のコイル保持部３２３を更に有し、この一対のコイル保持部３２３には、電磁式リニアアクチュエータの副可動部を構成する一対の空芯コイル３５が保持される。ここで、ヘッド搭載部３２１とコイル保持部３２３とは樹脂製である。ヘッド搭載部３２１とコイル保持部３２３と４本の板ばね３２２と一対の空芯コイル３５は、アウトサート成形により一体に形成される。
【００４７】
ここで、ヘッドホルダ３２は、空芯コイル３５の取り付け部として働く。したがって、空芯コイル３５をヘッドホルダ（取り付け部）３２に容易に取り付けることが可能である。
【００４８】
上述したように、空芯コイル３５はその外側が樹脂で固められている。したがって、コイルの共振を抑えることができる。また、空芯コイル３５をアウトサート成形するので、ボビンが不要となり、部品点数を減らすことができる。また、空芯コイル３５をアウトサート成形する際、後述する電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁石と対向する部分には樹脂がないようにしている。すなわち、電磁式リニアアクチュエータとして、磁気効率に関係する磁石、コイル、ヨーク以外の部品（ボビン）がなくなり、磁石、コイル、およびヨークの間の間隔を狭くすることができ、推進ロスを減らすことができる。また、空芯コイル単体では、変形しやすく取り扱いが不便であるのに対して、本実施の形態では、空芯コイル３５を樹脂と一体成形することで強度が増し、取り扱いが容易になる。
【００４９】
図２乃至図４に戻って、ヘッド送り機構４０は、回転部分として上下方向に延在する回転中心軸を有するネジ山付きリードスクリュー（ネジ山付きシャフト）４１を備え、直線移動部分としてリードスクリュー４１の回転に従い回転中心軸に沿って上下運動するヘッドリフト４２と、ヘッドアクチュエータアセンブリ２０のバックラッシュを防止する予圧ブッシュ４３とを備えている。
【００５０】
リードスクリュー４１は、その下端側に、他の駆動手段（例えば、ステッピングモータ）によりこのリードスクリュー４１を回転中心軸の回りに回転させるリードスクリューギヤ４４を取り付けている。
【００５１】
ヘッドリフト４２は、底面部４２１と、天井部４２２と、これら底面部４２１と天井部４２２とを支持する半円筒部４２３とを有する。底面部４２１および天井部４２２それぞれは半円筒部４２３の両外側方向に延在するアームを有している。半円筒部４２３は、中央部分が中空でかつ半円筒分だけ開口した樋形をしている。従って、ヘッドリフト４２の外形は、側面から見て略Ｉ字形をなし、上記テープヘッドアセンブリ３０を上下動可能に保持しながらテープヘッドアセンブリ３０を上下動させる。このヘッドリフト４２は半円筒部４２３の中空開口内部に予圧ブッシュ４３を配置する。予圧ブッシュ４３と天井部４２２との間には予圧バネ（図示せず）が圧縮した状態で置かれる。予圧バネは圧縮コイルスプリングである。予圧ブッシュ４３と予圧バネとの組み合わせは、アクチュエータアセンブリ２０のバックラッシュを防止するためのバックラッシュ防止機構として働く。
【００５２】
底面部４２１は、リードスクリュー４１を貫通させる円形開口位置上面で半円筒部４２３の中空開口位置に、内面にリードスクリュー４１と係合する爪状突起を有する軸受け４５を固着している。天井部４２２には、半円筒部４２３の中空開口位置にリードスクリュー４１を貫通させるための円形開口を持つすべり軸受け４６が形成されている。
【００５３】
底面部４２１の一方のアームは他方のアームより長く側方へ延在し、その先端には略コ字形をなるガイド部４７が設けられている。このガイド部４７は、図１に示されたガイドバー１７に嵌め込まれ、上下方向に摺動可能となるように取り付けられ、ヘッドリフト４２が回転するのを防止する。
【００５４】
天井部４２２は、一対のアームそれぞれにネジ穴４２２ａを有する。また、ヘッドホルダ３２の上側の板ばね３２２を天井部４２２に取り付けるための上側ブラケット４８はネジ３４を受け入れる孔４８ａを有する。これにより、ヘッドホルダ３２の上側の板ばね３２２は、上側ブラケット４８の孔４８ａ、板ばね３２２の孔３２２ａを介して、ネジ３４を天井部４２２のネジ穴４２２ａに螺合することにより、天井部４２２に取り付けられる。
【００５５】
底面部４２１も、一対のアームそれぞれにネジ穴４２１ａを有する。ヘッドホルダ３２の下側の板ばね３２２を底面部４２１に取り付けるための下側ブラケット４９はネジ３４を受け入れる孔４９ａを有する。これにより、ヘッドホルダ３２の下側の板ばね３２２は、下側ブラケット４９の孔４９ａ、板ばね３２２の孔３２２ａを介して、ネジ３４を底面部４２１のネジ穴４２１ａに螺合することにより、底面部４２１に取り付けられる。
【００５６】
リードスクリュー４１の下端部は、ベアリング５１を介してハウジング（シャーシ）１２（図１）に回転可能に取り付けられている。また、リードスクリュー４１の上端部は、ベアリング５２を介してベアリングホルダ１８（図１）に回転可能に取り付けられ、このベアリングホルダ１８はハウジング（シャーシ）１２（図１）上に固定設置されている。
【００５７】
リードスクリューギヤ４４は、上述したように同軸の回転中心軸をもって直結するリードスクリュー４１を、例えばステッピングモータの駆動により回転させる。リードスクリュー４１の回転中心軸回りの回転は、バックラッシュ防止機構と協働して、ヘッドリフト４２を回転中心軸の延在する方向に直線移動させる。
【００５８】
ヘッドリフト４２には、電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁気回路（磁石やヨーク）６０が取り付けられている。
【００５９】
詳述すると、磁気回路６０は、板厚方向に着磁された一対の磁石６１と、ヘッドリフト４２の半円筒部４２３の両側側壁に設けらたヨーク部とを有する。ヨーク部は、上下方向に沿って延在し、一対の空芯コイル３５（図５、図６）の中を貫通する一対のセンターヨーク６２と、一対のバックヨーク６３と、この一対のバックヨーク６３間を架橋する橋架部６４とを有する。
【００６０】
各バックヨーク６３は、対応するセンターヨーク６２と平行に離間して対向配置された主面６３ａを持ち、この主面６３ａに対して両端部６２１がプレス加工によって略直角に折り曲げられている。両端部６２１がセンターヨーク６２の両端部に接触している。磁石６１は、バックヨーク６３の主面６３ａに接触している。
【００６１】
センターヨーク６２は両端に切欠け部６２ａを持つ。また、バックヨーク６３の両端部６３１は、上記切欠け部６２ａに嵌入する凸部６３１ａを持つ。橋架部６４には、ネジ６５が貫通する一対の孔６４ａが形成されている。この孔６４ａ介してネジ６５をヘッドリフト４２の半円筒部４２３の背面に螺合することにより、磁気回路６０がヘッドリフト４２に固定して取付けられる。一対のバックヨーク６３と橋架部６４とは、プレス加工（折り曲げ加工）により一体に形成されている。
【００６２】
とにかく、ヘッドリフト４２と、予圧ブッシュ４３と、磁気回路６０と、上側ブラケット４８と、下側ブラケット４９と、ヘッドアセンブリ３０と、ネジ３４との組み合わせは、リードスクリュー４１の回動によって軸方向に直線移動する、機械式リニアアクチュエータの主可動部として動作する。そして、この主可動部は、ヘッドリフト４２と予圧ブッシュ４３と磁気回路６０と上側ブラケット４８と下側ブラケット４９とを有する副固定部と、この副固定部に対して電磁力によって軸方向に直線移動する、ヘッドアセンブリ３０から成る副可動部とから成る電磁式リニアアクチュエータとして動作する。副固定部は、ヨーク６２，６３と、磁石６１とを有する。副可動部は空芯コイル３５を含む。
【００６３】
図７および図８を参照すると、他の磁気回路６０Ａは、センターヨーク６２Ａが凸部６２Ａａを持ち、バックヨーク６３Ａの両端部６３１Ａに、凸部６２Ａａが嵌入される切欠け部６３１Ａａが形成されている点を除いて、図４に示された磁気回路６０と同様の構成を有する。
【００６４】
上述した第１の実施の形態では、空芯コイル３５がヘッドホルダ３２とアウトサート成形によって一体に形成されているが、空芯コイル３５をヘッドホルダとは別体に樹脂で固めても良い。
【００６５】
以下、図９乃至図１２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９および図１０は、空芯コイル３５を樹脂製のコイル保持部３６とアウトサート成形で一体に形成した斜視図である。図１１は本実施の形態に係るヘッドホルダ３２Ａの分解斜視図であり、図１２はヘッドホルダ３２Ａの組立て斜視図である。
【００６６】
図９および図１０に示されるように、空芯コイル３５は、磁石６１と対向する部分を除いて、コイル保持部３６とアウトサート成形により一体に形成される。コイル保持部３６は、その一方の側面の隅に、コイル保持部３６自身をヘッドホルダ３２Ａに取り付けるための一対の脚部３６１を有する。各脚部３６１には、ネジ３７（図１１）が螺合されるネジ穴３６１ａが形成されている。
【００６７】
一方、図１１に示されるように、ヘッドホルダ３２Ａのヘッド搭載部３２１は、空芯コイル３５がアウトサート成形されたコイル保持部３６を、ネジ３７によって取り付けるための４つの孔３２１ａを持つ。４本のネジ３７をこれらの孔３２１ａを介してネジ穴３６１ａに螺合することにより、図１２に示されるように、空芯コイル３６がアウトサート成形されたコイル保持部３６を、ヘッドホルダ３２Ａに容易に取り付けることができる。
【００６８】
本実施の形態でも、空芯コイル３５はその外側が樹脂で固められているので、コイルの共振を抑えることができる。また、空芯コイル３５をコイル保持部３６とアウトサート成形するので、ボビンが不要となり、部品点数を減らすことができる。また、空芯コイル３５をコイル保持部３６とアウトサート成形する際、電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁石６１と対向する部分には樹脂がないようにしている。すなわち、電磁式リニアアクチュエータとして、磁気効率に関係する磁石６１、コイル３５、ヨーク６２、６３以外の部品（ボビン）がなくなり、磁石６１、コイル３５、ヨーク６２，６３の間隔を狭くすることができ、推進ロスを減らすことができる。また、空芯コイル単体では、変形しやすく取り扱いが不便であるのに対して、本実施の形態では、空芯コイル３５を樹脂と一体成形することで強度が増し、取り扱いが容易になる。
【００６９】
以上、本発明について好ましい実施の形態によって例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、複合型リニアアクチュエータに適用された例についてのみ述べているが、本発明は電磁式リニアアクチュエータにも同様に適用できることは当業者であれば容易に理解できるであろう。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、空芯コイルを樹脂で固めているので、コイルの共振を抑えることができる。空芯コイルを他の部品とアウトサート成形するので、ボビンが不要となり、部品点数を減らすことができる。また、空芯コイルを他の部品とアウトサート成形する際、電磁式リニアアクチュエータの副固定部を構成する磁石と対向する部分には樹脂がないようにして、電磁式リニアアクチュエータとして、磁気効率に関係する磁石、コイル、ヨーク、以外の部品（ボビン）がなくなり、磁石、コイル、およびヨークの間の間隔を狭くすることができ、推進ロスを減らすことができる。また、空芯コイル単体では、変形しやすく取り扱いが不便であるのに対して、本発明では、空芯コイルを樹脂と一体成形することで強度が増し、取り扱いが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリを含むテープドライブを、上蓋を取り外した状態で示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る複合型リニアアクチュエータの外観を正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図３】図２に図示した複合型リニアアクチュエータの外観を背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図４】図２に図示した複合型リニアアクチュエータの分解斜視図である。
【図５】図２〜図４に図示した複合型リニアアクチュエータに使用されるヘッドホルダを正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図６】図５に図示したヘッドホルダを背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図７】図２〜図４に図示した複合型リニアアクチュエータに使用可能な、他の磁気回路を示す分解斜視図である。
【図８】図７に図示した他の磁気回路の組立て斜視図である。
【図９】空芯コイルを樹脂製のコイル保持部とアウトサート成形で一体に形成したものを、正面側から見た状態で示す斜視図である。
【図１０】図９に図示したものを、背面側から見た状態で示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る複合型リニアアクチュエータに使用されるヘッドホルダの分解斜視図である。
【図１２】図１１に図示したヘッドホルダの組立て斜視図である。
【図１３】従来の電磁式リニアアクチュエータの可動部に使用される空芯コイルを示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　　テープドライブ
２０　　磁気テープヘッドアクチュエータアセンブリ（複合型リニアアクチュエータ）
３０　　ヘッドアセンブリ
３１　　磁気ヘッド
３２、３２Ａ　　ヘッドホルダ
３２１　　ヘッド搭載部
３２２　　板ばね
３２３　　コイル保持部
３３　　フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）
３４　　ネジ
３５　　空芯コイル
３６　　コイル保持部
３７　　ネジ
４０　　ヘッド送り機構
４１　　リードスクリュー
４２　　ヘッドリフト
４３　　予圧ブッシュ
４４　　リードスクリューギヤ
４５　　軸受け
４６　　すべり軸受け
４７　　ガイド部
４８　　上側ブラケット
４９　　下側ブラケット
６０、６０Ａ　　磁気回路
６１　　磁石
６２、６２Ａ　　センターヨーク
６３、６３Ａ　　バックヨーク
６４　　橋架部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear tape storage system represented by a DLT (Digital Linear Tape) or an LTO (Linear Tape Open), and in particular, to an electromagnetic type that can be used as a head feed mechanism of a magnetic tape head actuator assembly used therein. Composite) linear actuator.
[0002]
[Prior art]
This type of linear tape storage system has been developed as a backup for computer systems, and various types have been conventionally proposed. For example, a digital linear tape drive as a DLT is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-198639.
[0003]
A digital linear tape drive (hereinafter, also simply referred to as “drive device”, “tape drive”, or “drive”) is a tape cartridge having a single reel (supply reel) (hereinafter, also simply referred to as “cartridge”). And a take-up reel is built therein. When the tape cartridge is mounted on the tape drive, the magnetic tape is pulled out of the tape cartridge and is taken up by a take-up reel via a head guide assembly (HGA). The head guide assembly is for guiding the magnetic tape (hereinafter, also simply referred to as “tape”) drawn from the tape cartridge to the magnetic head. The magnetic head exchanges information with the tape. The head guide assembly generally consists of a boomerang-shaped aluminum plate and six large guide rollers using bearings.
[0004]
The head guide assembly is also called a tape guide assembly, which is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. Hei 9-500753. An example of a guide roller is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-100025.
[0005]
In general, a tape drive includes a substantially rectangular parallelepiped housing having a common base as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-50147. The base has two spindle motors (reel motors). The first spindle motor has a spool (take-up reel) permanently attached to the base, the spool being sized to receive the magnetic tape flowing at a relatively high speed. A second spindle motor (reel motor) is adapted to receive a removable tape cartridge. The removable tape cartridge is manually or automatically inserted into the drive through a slot formed in the drive housing. When the tape cartridge is inserted into the slot, the cartridge engages with a second spindle motor (reel motor). Before rotating the first and second spindle motors (reel motors), the tape cartridge is connected to a permanently mounted spool (take-up reel) by a mechanical buckling mechanism. Many rollers (guide rollers) located between the tape cartridge and the permanent spool guide the magnetic tape as it moves back and forth between the tape cartridge and the permanently mounted spool at relatively high speeds. I do.
[0006]
Such a digital linear tape drive requires a device for the take-up reel to pull the tape from the supply reel. Such a pulling device is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-7595. According to this publication, take-up leader means (first tape leader) is connected to the take-up reel, and supply tape leader means (second tape leader) is fixed to the tape on the supply reel. The first tape leader has a tab at one end, the second tape leader has a locking hole, and the tab is engaged with the locking hole.
[0007]
Further, a mechanism for joining the first tape reader to the second tape reader is required. Such a joining mechanism is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 6-39027.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-100116 discloses that the end of the leader tape can be attached to the tape end of the tape cartridge without the need for an ear piece protruding to the side of the leader tape (second tape leader). There is disclosed a "leader tape locking portion structure" which can be locked to a tape.
[0009]
JP-A-11-86381 discloses a lock system for preventing a take-up reel of a tape drive from rotating when a tape cartridge is not inserted into the drive.
[0010]
On the other hand, an example of a tape cartridge mounted on a digital linear tape drive is disclosed in JP-A-2000-149491.
[0011]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-316991 discloses a "tape drive" in which a tape reader can be pushed from a tape cartridge to a take-up reel without using a buckling mechanism or a take-up leader.
[0012]
Note that the tape drive further includes a magnetic tape head actuator assembly, which is positioned between the take-up spool and the tape cartridge on a tape path defined by a plurality of rollers. In operation, the magnetic tape flows back and forth between the take-up spool and the tape cartridge and comes into close proximity to the magnetic head actuator assembly while flowing over a defined tape path. One example of such a magnetic head actuator assembly is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 2000-501547.
[0013]
The actuator assembly includes a tape head assembly (hereinafter, also simply referred to as “head assembly”) and a head feed mechanism. The head assembly includes a magnetic head (head) extending in a vertical direction, a head holder for holding the magnetic head, and a pair of flexible printed circuits (C) for electrically connecting the magnetic head to an external circuit. FPC).
[0014]
On the other hand, the head feed mechanism is for moving the head assembly up and down while holding the head assembly. The conventional head feed mechanism is provided with a threaded lead screw (threaded shaft) as disclosed in JP-T-2000-50147, and the head is mechanically turned by rotating the lead screw. This is for moving the assembly up and down (linear motion). In other words, a “mechanical linear actuator” is employed as a conventional head feed mechanism.
[0015]
In such a mechanical linear actuator, the position control of the head assembly is performed by open loop control. In the DLT, the storage capacity has been increased. In the first generation DLT “DLT1”, the normal storage capacity is 40 Gbytes, and the storage capacity when compressed is 80 Gbytes. In the second generation DLT “DLT2”, the normal storage capacity is 80 Gbytes, and the storage capacity when compressed is 160 Gbytes. In a DLT having such a storage capacity, a mechanical linear actuator can sufficiently cope with it.
[0016]
However, the “DLT3”, which is the next generation (third generation) DLT, has a large storage capacity (high recording density) with a normal storage capacity of 160 Gbytes and a compressed storage capacity of 320 Gbytes. Therefore, when the mechanical linear actuator described above is used as the linear actuator for DLT having this large storage capacity, it is difficult to control the head assembly to a desired position with high accuracy.
[0017]
On the other hand, in order to solve the problem of such a mechanical linear actuator, an "electromagnetic linear actuator" that electromagnetically moves the head assembly up and down (linear movement) is adopted as a head feed mechanism, and the position control of the head assembly is performed. Is performed by closed loop (feedback) control (see, for example, JP-A-2002-198219). Since the electromagnetic linear actuator employs feedback control as a control method, it is possible to always control the head assembly to a desired position accurately even if the magnetic tape fluctuates up and down during traveling.
[0018]
Such an electromagnetic linear actuator generally includes a fixed portion, a movable portion that holds the head assembly (elevated object) so as to be able to move up and down in the vertical direction with respect to the fixed portion, and a movable portion of the movable portion. It has a guide that restrains (restricts) movement in directions other than the (elevation) direction, and a base for attaching the guide.
[0019]
Here, the electromagnetic linear actuator can be divided into two types. The first type is a “movable magnet type” electromagnetic linear actuator, which has a magnet in a movable part and a coil in a fixed part. The second type is a “moving coil type” electromagnetic linear actuator, which has a magnet and a yoke in a fixed portion and a coil in a movable portion. The present invention relates to a “moving coil type” electromagnetic linear actuator.
[0020]
By the way, in the conventional "moving coil type" electromagnetic linear actuator, the coil constituting the movable portion is generally wound around a bobbin and then attached to the attachment portion by a method such as a screw or an adhesive. In consideration of the magnetic efficiency, it is better that the distance between the magnet, the coil, and the yoke is as small as possible. However, in a conventional “moving coil type” electromagnetic linear actuator, since the coil is wound around the bobbin, the gap between the magnet, the coil, and the yoke is increased by the thickness of the bobbin. Therefore, there is a problem that the thrust is reduced and the number of parts is increased.
[0021]
Therefore, in order to solve such a problem and reduce costs, a method using an air-core coil 35 in which a coil is wound in a desired shape as shown in FIG. 13 without using a bobbin has been considered. I have. However, the air-core coil has a problem that it is difficult to fix it to the mounting portion.
[0022]
In order to solve this problem, the present inventors cut a groove on the surface of the mounting portion on which the air-core coil is mounted, position the air-core coil on the mounting portion, pour an adhesive into the groove, An air core coil fixing method for fixing the core coil to the mounting portion has already been proposed (see Japanese Patent Application No. 18121/2001 (hereinafter, referred to as “prior application”)).
[0023]
As described above, the electromagnetic linear actuator is suitable as a DLT actuator having a large storage capacity. However, as described above, the control method (control system) is completely different between the mechanical linear actuator and the electromagnetic linear actuator. Therefore, when this electromagnetic linear actuator is used as a DLT linear actuator of a lower model (that is, a first generation or a second generation), the control system for the mechanical linear actuator that has been incorporated so far is used at all. Therefore, it is necessary to newly install a control system suitable for the electromagnetic linear actuator. That is, it is necessary to make a design change to the DLT of the lower model.
[0024]
In order to solve such a problem, not only mechanical linear actuators but also electromagnetic linear actuators as third-generation (higher-order) DLT linear actuators that are compatible with lower-order DLTs have been developed. A "composite linear actuator" that can operate is being considered. That is, the composite linear actuator is a combination of a mechanical linear actuator and an electromagnetic linear actuator. In such a composite linear actuator, coarse position control (open loop control) of the head assembly is performed using a mechanical linear actuator, and precise position control (closed loop control) of the head assembly is performed using an electromagnetic linear actuator. It can be carried out.
[0025]
More specifically, a composite linear actuator is a mechanical linear actuator including a lead screw having a rotation center axis extending in the axial direction, and a main movable portion that linearly moves in the axial direction by rotation of the lead screw. Including. The main movable portion operates as an electromagnetic linear actuator including a sub-fixed portion and a sub-movable portion that linearly moves in the axial direction by electromagnetic force with respect to the sub-fixed portion. The sub-fixing section is called a VCM (voice call motor) fixing section, and the sub-movable section is called a VCM moving section. The sub-fixing portion has a yoke and a magnet, and the sub-movable portion includes an air core coil. This air-core coil is fixed to a head holder (attachment) that holds the magnetic head.
[0026]
[Problems to be solved by the invention]
By employing the method of the prior application, the air-core coil can be easily fixed to the mounting portion.
[0027]
However, the method of the prior application requires a step of cutting a groove in the mounting section, a step of positioning the air-core coil in the mounting section, and a step of pouring the adhesive into the groove. There is a problem that it cannot be easily mounted. There is also a problem that it is difficult to suppress the resonance of the coil simply by fixing the air-core coil to the mounting portion. Furthermore, since the air-core coil alone is easily deformed, there is a problem that its handling becomes difficult.
[0028]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electromagnetic linear actuator (composite linear actuator) that can easily attach an air-core coil to an attachment portion.
[0029]
Another object of the present invention is to provide an electromagnetic linear actuator (composite linear actuator) that can reduce propulsion loss.
[0030]
Still another object of the present invention is to provide an electromagnetic linear actuator (composite linear actuator) that can suppress coil resonance.
[0031]
Still another object of the present invention is to provide an electromagnetic linear actuator (combined linear actuator) that is easy to handle.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the fixed portion (42, 43, 48, 49, 60; 60A) and the movable portion (30) that moves linearly in the axial direction with respect to the fixed portion by electromagnetic force. An electromagnetic linear actuator comprising: a fixed portion having a yoke (62; 62A, 63; 63A) and a magnet (61); and a movable portion including an air-core coil (35). An electromagnetic linear actuator characterized in that the air core coil is fixed with resin (323; 36) is obtained.
[0033]
According to the second aspect of the present invention, the lead screw (41) having a rotation center axis extending in the axial direction, and the main movable portions (42, 43, 43) linearly moving in the axial direction by the rotation of the lead screw. 48, 49, 60; 60A, 30), and the main movable portion has a sub-fixed portion (42, 43, 48, 49, 60; 60A) and a sub-fixed portion. A composite linear actuator that operates as an electromagnetic linear actuator including a sub movable portion (30) that moves linearly in the axial direction by an electromagnetic force. The sub fixed portion includes a yoke (62; 62A, 63; 63A) and a magnet ( 61), wherein the auxiliary movable part is a composite linear actuator including an air-core coil (35), wherein the air-core coil is solidified with resin (323; 36). Type linear actuator is obtained.
[0034]
In the first and second electromagnetic (composite type) linear actuators of the present invention, it is preferable that the air core coil (35) has no resin (323; 36) in a portion facing the magnet (61). It is desirable that the air core coil (35) be solidified with resin (323; 36) by outsert molding. Further, the movable part (sub movable part) has a resin-made head holder (32) for holding the head (31), and the air core coil may be formed integrally with the head holder by outsert molding.
[0035]
It is to be noted that the reference numerals in the parentheses are provided for facilitating the understanding of the present invention, are merely examples, and are not limited thereto.
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0037]
Referring first to FIG. 1, a tape drive including a magnetic tape head actuator assembly according to the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the tape drive with the upper lid removed.
[0038]
The tape drive 10 is for receiving a tape cartridge (not shown), and has a take-up reel 11 built therein. The take-up reel 11 is also called a spool. The tape drive 10 has a substantially rectangular parallelepiped housing (chassis) 12 having a common base. The base has two spindle motors (reel motors) 13 and 14. The first spindle motor 13 has a spool (take-up reel) 11 permanently attached to the base of the housing 12, which spool 11 receives a magnetic tape (not shown) flowing at a relatively high speed. The size is determined. A second spindle motor (reel motor) 14 is adapted to receive a removable tape cartridge. The removable tape cartridge is manually or automatically inserted into the drive 10 through a slot 16 formed in the housing 12 of the drive 10 along the insertion direction indicated by arrow A.
[0039]
When the tape cartridge is inserted into the slot 16, the cartridge engages with the second spindle motor (reel motor) 14. Before rotating the first and second spindle motors (reel motors) 13 and 14, the tape cartridge is transferred to a permanently mounted spool (take-up reel) 11 by a mechanical buckling mechanism (not shown). Connected. Many rollers (guide rollers) 15 positioned between the tape cartridge and the permanent spool 11 are used when the magnetic tape moves back and forth between the tape cartridge and the permanently mounted spool 11 at a relatively high speed. Guide it.
[0040]
The housing 12 is formed of a sheet metal press chassis made of an iron-based magnetic material.
[0041]
The tape drive 10 further includes a magnetic tape head actuator assembly (hereinafter, also simply referred to as “actuator assembly”) 20, which is mounted on a tape path (not shown) defined by the plurality of rollers 15. , Located between the take-up spool 11 and the tape cartridge. In operation, the magnetic tape flows back and forth between the take-up spool 11 and the tape cartridge and is in close proximity to the magnetic tape head actuator assembly 20 while flowing on a defined tape path.
[0042]
Hereinafter, a magnetic tape head actuator assembly 20 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the magnetic tape head actuator assembly 20 viewed from the front side, and FIG. 3 is a view showing the appearance of the magnetic tape head actuator assembly 20 shown in FIG. 2 viewed from the back side. FIG. 4 is an exploded perspective view of the magnetic tape head actuator assembly 20 shown in FIG.
[0043]
As shown in FIG. 4, the magnetic tape head actuator assembly 20 is a composite linear actuator and includes a tape head assembly (hereinafter, also simply referred to as “head assembly”) 30 and a head feed mechanism 40. .
[0044]
The head assembly 30 includes a magnetic head (head) 31 extending in the vertical direction, a head holder 32 for holding the magnetic head 31 movably in the vertical direction as described later, and a magnetic head 31 and an external circuit (FIG. (Not shown) and a pair of flexible printed circuits (FPCs) 33 for electrically connecting between them. The head holder 32 is also called a carriage.
[0045]
As shown in FIGS. 5 and 6, the head holder 32 has a head mounting portion 321 on which the magnetic head 31 is mounted, and oppose each other vertically from the upper and lower ends of the head mounting portion 321 with respect to the head mounting portion 321. And four leaf springs 322 that extend. Each of the leaf springs 322 has a hole 322a for receiving the screw 34, and the tape head assembly 30 and the head feed mechanism 40 described later are assembled by screwing the screw 34 through the hole 322a with a bracket described later. Can be
[0046]
The head holder 32 further includes a pair of coil holding portions 323 extending in parallel with the direction in which the leaf spring 322 extends from both ends of the head mounting portion 321. The pair of coil holding portions 323 includes an electromagnetic linear actuator. A pair of air core coils 35 constituting the sub movable portion are held. Here, the head mounting part 321 and the coil holding part 323 are made of resin. The head mounting portion 321, the coil holding portion 323, the four leaf springs 322, and the pair of air-core coils 35 are integrally formed by outsert molding.
[0047]
Here, the head holder 32 functions as a mounting portion for the air core coil 35. Therefore, the air core coil 35 can be easily attached to the head holder (attachment portion) 32.
[0048]
As described above, the outside of the air core coil 35 is solidified with resin. Therefore, resonance of the coil can be suppressed. Further, since the air core coil 35 is outsert molded, a bobbin is not required, and the number of components can be reduced. Further, when the air-core coil 35 is outsert-molded, there is no resin in a portion facing a magnet constituting a sub-fixing portion of the electromagnetic linear actuator described later. That is, as an electromagnetic linear actuator, there are no parts (bobbins) other than magnets, coils, and yokes related to magnetic efficiency, and the distance between the magnets, coils, and yokes can be reduced, and propulsion loss can be reduced. it can. In addition, the air-core coil alone is easily deformed and is inconvenient to handle, whereas in the present embodiment, the air-core coil 35 is integrally molded with resin to increase the strength and facilitate the handling.
[0049]
2 to 4, the head feed mechanism 40 includes a threaded lead screw (threaded shaft) 41 having a rotation center axis extending in the vertical direction as a rotating part, and a lead screw as a linear moving part. The head actuator 42 includes a head lift 42 that moves up and down along the rotation center axis according to the rotation of the head 41, and a preload bush 43 that prevents backlash of the head actuator assembly 20.
[0050]
The lead screw 41 is provided at its lower end with a lead screw gear 44 for rotating the lead screw 41 around a rotation center axis by another driving means (for example, a stepping motor).
[0051]
The head lift 42 has a bottom part 421, a ceiling part 422, and a semi-cylindrical part 423 that supports the bottom part 421 and the ceiling part 422. Each of the bottom portion 421 and the ceiling portion 422 has an arm extending in both outer directions of the semi-cylindrical portion 423. The semi-cylindrical portion 423 has a gutter shape with a hollow central portion and an opening corresponding to the semi-cylindrical portion. Therefore, the outer shape of the head lift 42 has a substantially I-shape when viewed from the side, and moves the tape head assembly 30 up and down while holding the tape head assembly 30 up and down. In this head lift 42, a preload bush 43 is disposed inside the hollow opening of the semi-cylindrical portion 423. A preload spring (not shown) is placed between the preload bush 43 and the ceiling 422 in a compressed state. The preload spring is a compression coil spring. The combination of the preload bush 43 and the preload spring functions as a backlash prevention mechanism for preventing the actuator assembly 20 from backlash.
[0052]
The bottom surface portion 421 has a bearing 45 having a claw-like projection engaged with the lead screw 41 on the inner surface fixed to the hollow opening position of the semi-cylindrical portion 423 on the upper surface of the circular opening position through which the lead screw 41 penetrates. The slide bearing 46 having a circular opening for allowing the lead screw 41 to pass therethrough is formed in the ceiling portion 422 at the hollow opening position of the semi-cylindrical portion 423.
[0053]
One arm of the bottom portion 421 extends laterally longer than the other arm, and a substantially U-shaped guide portion 47 is provided at the tip thereof. The guide portion 47 is fitted into the guide bar 17 shown in FIG. 1 and attached so as to be slidable in the vertical direction, thereby preventing the head lift 42 from rotating.
[0054]
The ceiling 422 has a screw hole 422a in each of the pair of arms. The upper bracket 48 for attaching the upper leaf spring 322 of the head holder 32 to the ceiling 422 has a hole 48a for receiving the screw 34. As a result, the upper plate spring 322 of the head holder 32 is screwed into the screw hole 422a of the ceiling portion 422 through the hole 48a of the upper bracket 48 and the hole 322a of the plate spring 322, thereby forming the ceiling portion. 422.
[0055]
The bottom portion 421 also has a screw hole 421a in each of the pair of arms. The lower bracket 49 for attaching the lower leaf spring 322 of the head holder 32 to the bottom surface portion 421 has a hole 49a for receiving the screw 34. As a result, the lower plate spring 322 of the head holder 32 is screwed into the screw hole 421a of the bottom portion 421 through the hole 49a of the lower bracket 49 and the hole 322a of the plate spring 322. It is attached to the bottom part 421.
[0056]
The lower end of the lead screw 41 is rotatably attached to a housing (chassis) 12 (FIG. 1) via a bearing 51. The upper end of the lead screw 41 is rotatably mounted on the bearing holder 18 (FIG. 1) via a bearing 52, and the bearing holder 18 is fixedly installed on the housing (chassis) 12 (FIG. 1). .
[0057]
The lead screw gear 44 rotates the lead screw 41 directly connected with the coaxial rotation center axis as described above, for example, by driving a stepping motor. The rotation of the lead screw 41 about the rotation center axis cooperates with the backlash prevention mechanism to linearly move the head lift 42 in the direction in which the rotation center axis extends.
[0058]
A magnetic circuit (magnet or yoke) 60 constituting a sub-fixed portion of the electromagnetic linear actuator is attached to the head lift 42.
[0059]
More specifically, the magnetic circuit 60 has a pair of magnets 61 magnetized in the plate thickness direction and yoke portions provided on both side walls of the semi-cylindrical portion 423 of the head lift 42. The yoke portions extend in the up-down direction, a pair of center yokes 62 penetrating through the pair of air-core coils 35 (FIGS. 5 and 6), a pair of back yokes 63, and the pair of back yokes. And a bridge portion 64 bridging between 63.
[0060]
Each of the back yokes 63 has a main surface 63a opposed to and spaced apart from the corresponding center yoke 62, and both ends 621 of the main yoke 63 are bent at substantially right angles by press working. Both ends 621 are in contact with both ends of the center yoke 62. The magnet 61 is in contact with the main surface 63a of the back yoke 63.
[0061]
The center yoke 62 has cutouts 62a at both ends. The both ends 631 of the back yoke 63 have protrusions 631a that fit into the cutouts 62a. The bridge 64 has a pair of holes 64a through which the screws 65 pass. The magnetic circuit 60 is fixedly attached to the head lift 42 by screwing a screw 65 to the back surface of the semi-cylindrical portion 423 of the head lift 42 through the hole 64a. The pair of back yokes 63 and the bridge portion 64 are integrally formed by pressing (bending).
[0062]
Anyway, the combination of the head lift 42, the preload bush 43, the magnetic circuit 60, the upper bracket 48, the lower bracket 49, the head assembly 30, and the screw 34 moves in the axial direction by the rotation of the lead screw 41. Acts as the main movable part of a mechanical linear actuator that moves linearly. The main movable portion is a sub-fixed portion having a head lift 42, a preload bush 43, a magnetic circuit 60, an upper bracket 48, and a lower bracket 49, and is linearly moved in the axial direction by electromagnetic force with respect to the sub-fixed portion. It operates as an electromagnetic linear actuator including a moving sub-movable section including the head assembly 30. The sub-fixing portion has yokes 62 and 63 and a magnet 61. The sub movable unit includes the air core coil 35.
[0063]
Referring to FIGS. 7 and 8, another magnetic circuit 60A has a center yoke 62A having a convex portion 62Aa, and a notch 631Aa into which the convex portion 62Aa is fitted is formed at both ends 631A of the back yoke 63A. Except for this point, it has the same configuration as the magnetic circuit 60 shown in FIG.
[0064]
In the first embodiment described above, the air-core coil 35 is formed integrally with the head holder 32 by outsert molding. However, the air-core coil 35 may be solidified separately from the head holder with resin.
[0065]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10 are perspective views in which the air core coil 35 is integrally formed with the coil holding portion 36 made of resin by outsert molding. FIG. 11 is an exploded perspective view of the head holder 32A according to the present embodiment, and FIG. 12 is an assembled perspective view of the head holder 32A.
[0066]
As shown in FIGS. 9 and 10, the air core coil 35 is formed integrally with the coil holding portion 36 by outsert molding except for a portion facing the magnet 61. The coil holding portion 36 has a pair of legs 361 at one corner of one side thereof for attaching the coil holding portion 36 itself to the head holder 32A. Each leg 361 is formed with a screw hole 361a into which the screw 37 (FIG. 11) is screwed.
[0067]
On the other hand, as shown in FIG. 11, the head mounting portion 321 of the head holder 32A has four holes 321a for attaching the coil holding portion 36 in which the air-core coil 35 is outsert molded by screws 37. By screwing the four screws 37 into the screw holes 361a through these holes 321a, as shown in FIG. 12, the coil holding portion 36 in which the air-core coil 36 is outsert molded is attached to the head holder 32A. Can be easily attached to
[0068]
Also in the present embodiment, since the outside of the air-core coil 35 is solidified with resin, resonance of the coil can be suppressed. Further, since the air core coil 35 is outsert molded with the coil holding portion 36, a bobbin is not required, and the number of components can be reduced. Further, when the air-core coil 35 is outsert-molded with the coil holding portion 36, no resin is present in a portion facing the magnet 61 constituting the sub-fixed portion of the electromagnetic linear actuator. That is, as the electromagnetic linear actuator, components (bobbins) other than the magnet 61, the coil 35, and the yokes 62, 63 related to the magnetic efficiency are eliminated, and the interval between the magnet 61, the coil 35, and the yokes 62, 63 can be reduced. , Can reduce propulsion loss. In addition, the air-core coil alone is easily deformed and is inconvenient to handle, whereas in the present embodiment, the air-core coil 35 is integrally molded with resin to increase the strength and facilitate the handling.
[0069]
As described above, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiment, only an example in which the present invention is applied to a composite linear actuator is described. However, those skilled in the art can easily understand that the present invention can be similarly applied to an electromagnetic linear actuator. Would.
[0070]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the present invention, since the air-core coil is solidified with resin, resonance of the coil can be suppressed. Since the air core coil is outsert molded with other parts, a bobbin is not required, and the number of parts can be reduced. Also, when outsert molding the air-core coil with other parts, make sure that there is no resin in the part facing the magnet that constitutes the sub-fixing part of the electromagnetic linear actuator, and as an electromagnetic linear actuator, Components (bobbins) other than the related magnets, coils, and yokes are eliminated, and the distance between the magnets, coils, and yokes can be reduced, and propulsion loss can be reduced. In addition, while the air-core coil itself is easily deformed and is inconvenient to handle, in the present invention, the air-core coil is integrally molded with resin to increase the strength and facilitate the handling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a tape drive including a magnetic tape head actuator assembly according to the present invention with an upper lid removed.
FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the composite linear actuator according to the first embodiment of the present invention as viewed from the front side.
FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the composite linear actuator shown in FIG. 2 as viewed from the rear side.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the composite linear actuator shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing a head holder used in the composite linear actuator shown in FIGS. 2 to 4 as viewed from the front side.
FIG. 6 is a perspective view showing the head holder shown in FIG. 5 as viewed from the back side.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing another magnetic circuit that can be used in the composite linear actuator shown in FIGS. 2 to 4;
FIG. 8 is an assembled perspective view of another magnetic circuit shown in FIG. 7;
FIG. 9 is a perspective view showing a state in which an air-core coil is integrally formed with a coil holding portion made of resin by outsert molding as viewed from the front side.
FIG. 10 is a perspective view showing what is shown in FIG. 9 when viewed from the back side.
FIG. 11 is an exploded perspective view of a head holder used in a composite linear actuator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an assembled perspective view of the head holder shown in FIG. 11;
FIG. 13 is a perspective view showing an air-core coil used for a movable portion of a conventional electromagnetic linear actuator.
[Explanation of symbols]
10 Tape drive 20 Magnetic tape head actuator assembly (combined linear actuator)
30 head assembly 31 magnetic head 32, 32A head holder 321 head mounting part 322 leaf spring 323 coil holding part 33 flexible printed circuit (FPC)
34 Screw 35 Air-core coil 36 Coil holding part 37 Screw 40 Head feed mechanism 41 Lead screw 42 Head lift 43 Preload bush 44 Lead screw gear 45 Bearing 46 Slip bearing 47 Guide part 48 Upper bracket 49 Lower bracket 60, 60A Magnetic circuit 61 Magnet 62, 62A Center yoke 63, 63A Back yoke 64 Bridge

Claims

An electromagnetic linear actuator comprising a fixed portion and a movable portion that linearly moves in the axial direction with respect to the fixed portion by electromagnetic force, wherein the fixed portion has a yoke and a magnet, and the movable portion is an air core. In electromagnetic linear actuators including coils,
An electromagnetic linear actuator, wherein the air core coil is fixed with resin.

The electromagnetic linear actuator according to claim 1, wherein the air-core coil does not have the resin at a portion facing the magnet.

3. The electromagnetic linear actuator according to claim 1, wherein the air-core coil is solidified by resin by outsert molding.

4. The electromagnetic linear actuator according to claim 3, wherein the movable portion has a resin-made head holder for holding a head, and the air-core coil is formed integrally with the head holder by outsert molding.

A mechanical linear actuator including a lead screw having a rotation center axis extending in the axial direction, and a main movable portion that linearly moves in the axial direction by the rotation of the lead screw, wherein the main movable portion is A composite linear actuator that operates as an electromagnetic linear actuator including a fixed portion and a sub-movable portion that linearly moves in the axial direction with respect to the sub-fixed portion by electromagnetic force, wherein the sub-fixed portion includes a yoke and a magnet. And wherein the auxiliary movable portion includes an air-core coil, in the composite linear actuator,
The composite linear actuator, wherein the air core coil is fixed with resin.

The composite linear actuator according to claim 5, wherein the air core coil does not have the resin at a portion facing the magnet.

7. The composite linear actuator according to claim 5, wherein the air-core coil is solidified by resin by outsert molding.

8. The composite linear actuator according to claim 7, wherein the auxiliary movable portion has a resin head holder for holding a head, and the air core coil is formed integrally with the head holder by outsert molding. 9.