JP2004164838A - 薄型アクチュエータ及びこれを備える薄型マイクロドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型アクチュエータ及びこれを備えるマイクロドライブ装置を提供する。
【解決手段】ディスクに情報を記録／再生するヘッド３７が端部に装着されたサスペンション３９及び、サスペンション３９と一端とが連結されるユニマウント部３１′と、ユニマウント部の他端が延びて形成されたファンテールモールディング部３３と、ファンテールモールディング部３３上に固定されて電流が流れ、電流の電場と印加される磁場との相互作用による電磁気力でサスペンション３９に回動力を提供するボイスコイル３５よりなるヘッドジンバルアセンブリ３１と、を備えるアクチュエータである。単一チャンネルよりなり、かつ共振特性が良好な薄型のアクチュエータを具現でき、これを採用するモバイルマイクロドライブ装置を提供できる。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明はアクチュエータ及びこれを備えるマイクロドライブ装置に係り、より詳細にはモバイル用マイクロドライブ装置のために改良された薄型アクチュエータ及びこれを備える薄型マイクロドライブ装置に関する。

図１Ａは、既存のＩＢＭ（登録商標）マイクロドライブ装置に備えられるアクチュエータの平面図であり、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ′線断面図である。
図面を参照して説明すれば、従来のアクチュエータ１０は、主に複数のヘッドジンバルアセンブリ１１ａ,１１ｂと、ヘッドジンバルアセンブリ１１ａ,１１ｂの間に装着されるコイルアセンブリ１３とを備える。このコイルアセンブリ１３の端部であるファンテールモールディング部にはボイスコイル１５がモールディングされる。そして、ヘッドジンバルアセンブリ１１ａ,１１ｂの右側端部にはヘッド１７が装着される。ヘッドジンバルアセンブリ１１ａ,１１ｂの数は、スピンドルモータに装着されるディスク数によって変わる。前記ボイスコイル１５は、アクチュエータ１０の下部のベースプレート（図示せず）上にボイスコイル１５と対向するように設けられるマグネット（図示せず）と対をなして磁気アセンブリを形成する。ボイスコイル１５に流れる電流による電場とマグネットの磁場との相互作用による電磁気力によって、アクチュエータ１０は回動してヘッド１７をディスクの所望のトラックに移動させうる。

図２は、図１Ａ及び図１Ｂに示された従来のアクチュエータの構成部品を示す分解斜視図である。
図２を参照して説明すれば、第１及び第２ヘッドジンバルアセンブリ１１ａ,１１ｂの間にボイスコイル１５がモールディングされたコイルアセンブリ１３が介装される。そして、第１ヘッドジンバルアセンブリ１１ａに形成された孔１６ａ、コイルアセンブリ１３の孔１６ｂ、及び第２ヘッドジンバルアセンブリ１１ｂの孔１６ｃを貫通してピボット軸受１２を挿し込み、リテーナナット１４にピボット軸受１２を結合させてアクチュエータ１０を完成する。ここで、ピボット軸受１２はアクチュエータ１０の回動時に回動中心の役割をする。

図１Ｂ及び図２を説明すれば、従来のアクチュエータ１０は、第１ヘッドジンバルアセンブリ１１ａと第２ヘッドジンバルアセンブリ１１ｂの間に別途に設置されるコイルアセンブリ１３によって、アクチュエータ１０全体の体積が大きくなり、これにより従来のアクチュエータ１０を使用するディスクドライブ全体の厚さも増加する短所がある。

現在モバイルマイクロドライブ装置の主流は、厚さ３.３ｍｍのＣＦ−I（Compact Flash type I）形式として次第に応用範囲が拡大されている。これに対して、従来のＩＢＭマイクロドライブ装置は、高容量及び保存容量当りのコスト、今後の競争力の側面で優位を占めているが、前述したアクチュエータの構造によって薄型化が難しくて、厚さ５.０ｍｍのＣＦ−II形式を採用している。既存のＣＦ−II形式のアクチュエータの場合、図２に示されたように２チャンネルのヘッドジンバルアセンブリ１１ａ,１１ｂの間にコイルアセンブリ１３を位置させて構造振動特性のうち共振を極大化させる。しかし、このような配置は、一つのチャンネルを使用する薄型化モデルのＣＦ−I形式には適しない。特に、サスペンションのユニマウント部の厚さのため、ファンテールモールディング部の組立に必要な空間を十分に確保できない。したがって、既存のＩＢＭディスクドライブ装置は、モバイルディスクドライブに必要な超薄型軽量化の限界によって需要が一部に限定されている。

本発明が解決しようとする技術的課題は、前述した問題点を改善するためのものであって、既存のフラッシュメモリの標準規格であるＣＦ−I形式と互換できるようにアクチュエータを薄型化し、これを採用する薄型マイクロドライブ装置を提供することである。

前記技術的課題を達成するために、本発明は、ディスクに情報を記録／再生するヘッドが端部に装着されたサスペンションと、このサスペンションを支持するヘッドジンバルアセンブリとを備え、前記ヘッドジンバルアセンブリは、前記サスペンションに一端が連結されるユニマウント部と、前記ユニマウント部の他端が延びて形成されたファンテールモールディング部と、前記ファンテールモールディング部上に固定されて、電流が流れこの電流の電場と印加される磁場との相互作用による電磁気力で前記サスペンションに回動力を提供するボイスコイルとよりなることを特徴とするアクチュエータを提供する。

前記技術的課題を達成するために本発明は、また、ベースプレートと、このベースプレート上に載置されるディスクを回転させるスピンドルモータと、前記アクチュエータと、前記ベースプレート上に前記ファンテールモールディング部に対向するように設置されて前記ボイスコイルに前記磁場を印加する磁気アセンブリと、を備えることを特徴とするマイクロドライブ装置を提供する。

ここで、前記ユニマウント部は、前記サスペンションの回動時に回動軸となるピボット軸受が装着される孔が形成される。

前記ヘッドジンバルアセンブリは、１ｍｍ以下の厚さであることが望ましい。

本発明のアクチュエータは、既存のファンテールモールディング部を別途にヘッドジンバルアセンブリ間に設置する方法と違って、ヘッドジンバルアセンブリのユニマウント部を延ばして形成することによって、不要に占める空間をなくし、薄型化を達成でき、これを採用したマイクロドライブ装置を提供して超薄型のモバイル用マイクロドライブ装置を具現できる。

本発明のアクチュエータは、ボイスコイルモータを構成するボイスコイルをモールディングするファンテールモールディング部をヘッドジンバルアセンブリのユニマウント部を延ばして形成することによってアクチュエータの薄型化を達成し、これを装着するディスクドライブ装置の全体的な超薄型軽量化を実現できる長所を有する。

以下、本発明の実施形態によるアクチュエータ及びこれを採用したマイクロドライブ装置について図面を参照して詳細に説明する。

図３Ａは、本発明の実施形態によるアクチュエータの平面図であり、図３Ｂは、同アクチュエータの側面図である。
図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明すれば、本発明の実施形態によるアクチュエータ３０は、単一チャンネルよりなる。ヘッドジンバルアセンブリ３１のユニマウント部３１′から延びた一端部は、ファンテールモールディング部３３であり、その上部にボイスコイル３５が装着される。ヘッドジンバルアセンブリ３１の他端へ延びた部分は、ヘッド３７が装着されるサスペンション３９である。アクチュエータ３０は、図３Ｂに示されたように、ファンテールモールディング部３３をヘッドジンバルアセンブリ３１と一体に形成することによって薄型化を簡単に達成した。

図４は、本発明の実施形態によるアクチュエータを装着したマイクロドライブ装置の分解斜視図である。
図４を参照して説明すれば、本発明の実施形態によるマイクロドライブ装置４０は、情報を保存するディスク５０と、ディスク５０が載置される締結領域５２と、載置されたディスク５０を回転させるスピンドルモータ５４と、ディスク５０に情報を記録し、ディスク５０の情報を再生できるヘッド３７を有するアクチュエータ３０と、アクチュエータ３０を駆動させるボイスコイル３５及び磁気アセンブリ３６が対をなすボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Voice Coil Motor）（図示せず）を含む。

アクチュエータ３０には、印刷回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）（図示せず）から送信された電気的信号が可撓性印刷回路（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）（図示せず）を通過して伝えられる。

ディスク５０は、電源オフ時にヘッド３７がパーキングできるようにスピンドルモータ５４と締結されるディスク５０の内側領域にレーザで微細加工されるパーキングゾーンとパーキングゾーンの外側に磁気信号が記録されるデータゾーンとを有する。データゾーンには、記録される情報の位置を知らせるサーボ信号がディスク５０の円形状に沿って数万のトラックにあらかじめ記録されている。

アクチュエータ３０は、アクチュエータ３０を駆動させることができるボイスコイルモータと、アクチュエータ３０の回動軸の役割をするピボット軸受３８と、ディスク５０に情報を記録するライトヘッドとディスク５０の情報を再生するリードヘッドとを有するヘッド３７とを含む。特に、本発明の実施形態によるアクチュエータは、ヘッドジンバルアセンブリ３１のユニマウント部３１′を延ばしてファンテールモールディング部を形成し、ファンテールモールディング部にボイスコイル３５を接着させることによって超薄型アクチュエータを提供する。

ＰＣＢは、電気的信号をＦＰＣに送信し、ＦＰＣは受信された電気信号をアクチュエータ３０に伝達する。アクチュエータ３０に伝送された電気信号は、ボイスコイル３５に伝達され、ボイスコイル３５に流れる電流の電場と磁気アセンブリ３６の磁場との相互作用による電磁気力によってアクチュエータ３０はピボット軸受３８を中心に回動してパーキングゾーンからデータゾーンに移動する。ここで、符号５６はアクチュエータをロックするラッチである。

図５は、ＣＦ−II形式で設計した本発明の一実施形態によるマイクロドライブ装置の側断面図である。
マイクロドライブ装置の全体厚さは３.３ｍｍに製造され、載置されるディスクの厚さは０．３８ｍｍ、スピンドルモータの高さは２．７７ｍｍ、ＰＣＢの厚さは０.４ｍｍ、カバーの厚さは０.２ｍｍとなるように設計し、ピボット軸受の高さは２.５ｍｍとなるように設置する。

本発明の実施形態によるアクチュエータ３０は、ボイスコイル３５がヘッドジンバルアセンブリ３１の上部に位置する上部取付け型であって、ボイスコイル３５がヘッドジンバルアセンブリ３１の中間に位置する従来のアクチュエータのような中心取付け型と比較して共振特性が明確でないこともある。

図６Ａは、ボイスコイルがアクチュエータの上部に位置する本発明の実施形態による上部取付け型アクチュエータでのＶＣＭの共振特性をシミュレーションした場合を示しており、図６Ｂはボイスコイルがアクチュエータの中心部に位置する中心取付け型アクチュエータのＶＣＭ共振特性をシミュレーションした場合を示している。

図６Ａの場合、アクチュエータの共振特性は３２４５Ｈｚを示し、図６Ｂの場合、アクチュエータの共振特性は３２５９Ｈｚを示していて、共振特性の差がほとんどないことが分かり、本発明の実施形態によるアクチュエータの共振特性が従来のアクチュエータと類似した性能を有することが分かる。

前記説明で多くの事項が具体的に記載されているが、それらは発明の範囲を限定するものではなく、望ましい実施形態の例示として解釈されなければならない。

例えば、当業者ならば、本発明の技術的思想によって本発明のアクチュエータをＣＦ−I及びＣＦ−II形式のディスクドライブ装置に全て応用でき、他の形式の新しく提示されるディスクドライブ装置にも適用させうる。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態によって決定されることではなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想によって決まらなければならない。

本発明によるアクチュエータ及びこれを装着したディスクドライブ装置は、超薄型モバイルディスクドライブ装置に利用されうる。

従来のＩＢＭディスクドライブのアクチュエータの平面図である。 図１Ａに示されたアクチュエータのＡ−Ａ′線断面図である。 図１Ａに示されたアクチュエータの分解斜視図である。 本発明の実施形態によるアクチュエータの平面図である。 図３Ａに示されたアクチュエータの側面図である。 本発明の実施形態によるマイクロドライブ装置の分解斜視図である 本発明の実施形態によるマイクロドライブ装置を示す側断面図である。 本発明の実施形態による上部取付け型アクチュエータの共振特性を示すシミュレーション図である。 本発明の実施形態による中心取付け型アクチュエータの共振特性を示すシミュレーション図である。

符号の説明

３０ アクチュエータ
３１ ヘッドジンバルアセンブリ
３３ ファンテールモールディング部
３５ ボイスコイル
３７ ヘッド
３９ サスペンション

Claims (6)

1. ディスクに情報を記録／再生するヘッドが端部に装着されたサスペンションと、
   前記サスペンションと一端が連結されるユニマウント部と、前記ユニマウント部の他端が延びて形成されたファンテールモールディング部と、前記ファンテールモールディング部上に固定されて、電流が流れこの電流の電場と印加される磁場との相互作用による電磁気力で前記サスペンションに回動力を提供するボイスコイルとよりなるヘッドジンバルアセンブリと、を備えることを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記ユニマウント部は、前記サスペンションの回動時、回動軸となるピボット軸受が装着される孔が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記ヘッドジンバルアセンブリは、１ｍｍ以下の厚さであることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
4. ベースプレートと、
   前記ベースプレート上に載置されるディスクを回転させるスピンドルモータと、
   前記ディスクに情報を記録／再生するヘッドが端部に装着されたサスペンションと、このサスペンションと一端が連結されるユニマウント部、このユニマウント部の他端が延びて形成されたファンテールモールディング部、及びこのファンテールモールディング部上に固定されて、電流が流れこの電流の電場と印加される磁場との相互作用による電磁気力で前記サスペンションに回動力を提供するボイスコイルよりなるヘッドジンバルアセンブリとを備えるアクチュエータと、
   前記ベースプレート上に前記ファンテールモールディング部に対向するように設置されて前記ボイスコイルに前記磁場を印加する磁気アセンブリと、を備えることを特徴とするマイクロドライブ装置。
5. 前記ユニマウント部は、前記サスペンションの回動時、回動軸となるピボット軸受が装着される孔が形成されたことを特徴とする請求項４に記載のマイクロドライブ装置。
6. 前記ヘッドジンバルアセンブリは、１ｍｍ以下の厚さであることを特徴とする請求項４に記載のマイクロドライブ装置。

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