JP2006286053A - ヘッドアクチュエータ及び情報記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドアクチュエータの振動を抑制し、情報記憶装置の小型化及び高密度記録を達成する。
【解決手段】ヘッドアクチュエータ（２０）のボイスコイル（５１）上に、ボイスコイル（５１）の一周にわたって単層の粘弾性からなる制振材（７１）が形成される。制振材（７１）は単層であるため厚さ方向の寸法をとらず、装置の小形化を図りつつアクチュエータ（２０）で発生する振動を押え込むことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、情報記憶装置に搭載されて、記憶媒体に対してデータの書込みまたは読出しを行うヘッドを、記録媒体上の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータの構造に関する。

例えば、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）に代表される情報記憶装置には、ヘッドアクチュエータや磁気ディスクが組み込まれる。ヘッドアクチュエータは軸周りに回転し、ヘッドを磁気ディスクの任意の位置に位置決めする。ヘッドアクチュエータはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）によって駆動される。ＶＣＭは、磁気回路とヘッドアクチュエータに取り付けられたボイスコイルとによって構成される。磁気回路は一対のヨーク及び各ヨークに固着された永久磁石を備える。永久磁石はギャップを挟んで対向して配置される。ギャップにはボイスコイルが配置される。永久磁石間には磁束が生じ、磁束は２つのヨークを循環する。一方、ボイスコイルでは電流が流れることにより磁束が生じる。ヨークの磁束とボイスコイルの磁束との相互作用によってボイスコイルの変位は実現され、ヘッドアクチュエータの回転が引き起こされる。
特開２００３−２２６３１号公報

図１はＶＣＭの上面である。ヘッドアクチュエータ２０は回動可能に搭載されている。ヘッドアクチュエータ２０の軸周りには、ボイスコイル５１を保持するホルダ５２やアーム２２が支持されている。アーム２２には磁気ディスク１１に対して情報の読み出しや書込みをする磁気ヘッド１４を支持するヘッドサスペンション２５が搭載されている。磁気回路は磁性材料からなる上下一対のヨーク５３（上側は省略）と各々のヨークに固着された永久磁石５５（上側は省略）とで構成される。

図２は一般的なＶＣＭの後方側面図である。上下一対のヨーク５３，６３に固着された永久磁石５５，６５は、境界（ニュートラルセンタ）５４，６４を挟んでＮ極とＳ極とに分かれる。２つの永久磁石５５及び６５は互いに異なる極性が対向するように、それぞれヨーク５３及び６３に固着される。即ち、２つの永久磁石は境界５４と６４とが回転軸方向に沿って並ぶようにヨークに固着される。

しかし、図３に示されるように、ヨークの取付け誤差、永久磁石の寸法誤差及びヨークへの取付け誤差により、永久磁石の境界５４および６４が周方向についてオフセットを持ってしまう。その結果、永久磁石間を通過する磁束が傾き、ヘッドアクチュエータに本来必要としない回転軸に沿った方向の力が生じてしまう。その力はヘッドアクチュエータを振動させ、ヘッドの位置決め精度を低下させる。

従来は、磁気回路及びヘッドアクチュエータの寸法精度や取り付け精度を上げることにより磁束の傾きを抑えてきた。しかし、ＨＤＤの高密度記録を達成すべく記録ディスクのトラックピッチが狭まるにつれ、微少な振動であっても相対的に大きく見えるようになってきた。部品の機械的精度を上げるのには限界があり、他の手段による対策が必要となってきた。

そこで、ヘッドアクチュエータに生じる振動を抑制すべく、特開２００３−２２６３１号公報では、ボイスコイル上に粘弾性体層と拘束層とを積層した制振材を固着させた構造が提供されている。しかし、ＨＤＤの小形化が進むにつれて、ボイスコイルと永久磁石との間の空間も狭くなり、粘弾性体層と拘束層の多層構造からなる制振材をボイスコイル上に配置するのは困難になってきた。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、情報記憶装置の高密度記録を達成することを第一の目的とし、ヘッドの位置決め精度を高めることを第二の目的とし、アクチュエータアームの振動を抑制することを第三の目的とし、情報記憶装置の装置の小形化を図ることを第四の目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明においては、ボイスコイル上に粘弾性体からなる単層の制振材が形成されたヘッドアクチュエータが提供される。ボイスコイル上にヘッドアクチュエータとは機械的特性の違う部材が取り付けられることにより、振動エネルギーはその部材に吸収されることができる。第１の発明によると、ヘッドアクチュエータに振動が生じても、振動エネルギーは制振材により吸収され振動は速やかに減衰する。また、制振材は単層であり、ボイスコイルと永久磁石との間に十分な空間を確保しなくてもよい。そのため、装置の小形化の妨げとなることがない。

第２の発明においては、ボイスコイルの周方向の駆動力に寄与する電流が流れる領域外に制振材が形成されたヘッドアクチュエータが提供される。第１の発明同様、ヘッドアクチュエータに振動が生じても制振材により減衰させることができる。ボイスコイルにおいて、周方向の駆動力に寄与する電流が流れない領域は磁気回路の永久磁石に挟まれた空間から外れてもよい。ボイスコイルと永久磁石との間の距離を考慮しなくてもよく、制振材の形状の自由度が高くなる。従って、厚い制振材が形成されることができ、振動抑制効果が向上する。また、装置の小形化の影響を受けにくい。

本発明では、ボイスコイル上に制振材が取り付けられることより、ヘッドアクチュエータの振動が押え込まれる。そのため、ヘッドの位置決め精度が向上し、高密度記録を可能とする。また、本発明では、磁束の傾きが生じないような機械的精度の高いＶＣＭを必要としない。そのため、部品コストの低減も図れる。そのうえ、第１の発明においては、制振材は単層であるため厚さが薄い。そのため、装置の小形化を図ることができる。第２の発明においては、制振材をボイスコイルと永久磁石との隙間に形成する必要が無い。そのため、厚い制振材を許容でき振動抑制効果の向上が図れる。

図４はカバー（図示せず）が外されたＨＤＤ１０の上面図である。ベース１２上には磁気ディスク１１及びヘッドアクチュエータ２０が回転可能に搭載されている。ヘッドアクチュエータ２０の回転軸４０には、ボイスコイル５１を保持するホルダ５２、複数本のアーム２２が支持されている。アーム２２には磁気ヘッド１４が取り付けられたヘッドサスペンション２５が搭載されている。磁気ヘッド１４は磁気ディスク１１上を半径方向に移動し、磁気ディスク１１の対応する記録面に対して情報を読み書きする。磁気回路は上下一対のヨーク６３（図２参照），５３と各々に固着された永久磁石６５（図２参照），５５で構成され、ボイスコイル５１と共にＶＣＭを構成する。本発明では、ボイスコイル５１の上に制振材が取り付けられたことを特徴とし、以下に種々の実施形態について説明する。
（第一の実施形態）
図５は、本発明の第１の実施形態におけるヘッドアクチュエータの後方斜視図である。第１の実施形態においては、粘弾性体からなる単層の制振材７１がボイスコイル５１の上側面上に一周にわたって形成されている。ボイスコイル５１はホルダ５２に挟み込まれ、接着剤によりホルダ５２に固着されている。ボイスコイル５１は永久磁石５５及び６５（図２参照）で挟まれる領域に配置される。複数本のアーム２２（図４参照）及びホルダ５２は一体成形され、アルミ等の金属やプラスチック等の樹脂から形成されている。ここで、制振材７１は、アーム２２やホルダ５２とは機械的性質が異なる材料、特にこれらより剛性が小さい材料からなることが必要である。制振材を構成する材料としては、アクリル系の粘着材や樹脂系の接着剤が用いられる。制振材は粘着力を利用してボイスコイル５１上に固着されてもよいし、粘性が小さければ塗布されてもよい。

以上、第１の実施形態によると、制振材７１がヘッドアクチュエータの振動を減衰させる。高い位置決め精度を維持でき、高密度記録に寄与する。また、制振材７１はボイスコイルの一周に渡って形成されているが、単層であるため永久磁石間に広い隙間を必要としない。従って、ＨＤＤの小型化に寄与する。
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態におけるヘッドアクチュエータの後方斜視図である。第２の実施形態においては、制振材７２はボイスコイル５１の上側面の一部に形成されている。ボイスコイル５１は永久磁石５５及び６５（図２参照）で挟まれる空間に配置される。ボイスコイル５１は回転軸４０周りに延伸するコイル片５７及び５８が存在する（図１参照）。これらコイル片を流れる電流はヘッドアクチュエータ２０の周方向の駆動には寄与せず、永久磁石５５と６５の空間に存在しなくてもよい。第２の実施形態では、制振材７２は内周側のコイル片５８の表面上に形成されている。第１の実施形態と同様に、複数本のアーム２２及びホルダ５２は一体成形され、アルミ等の金属やプラスチック等の樹脂から形成されている。第２の実施形態においては、制振材７２は永久磁石５５と６５とで挟まれる空間から外れた位置に形成されている。従って、軸方向の寸法（厚さ）について制約を受けにくく、比較的厚く形成できる。制振材７２は、アーム２２やホルダ５２とは機械的性質が異なる部材からなることが必要である。制振材７２は単層あっても複数層であってもよい。単層であれば第１の実施形態と同様の材料及び形成方法が適用できる。複数層で構成されるのであれば、例えば、粘弾性体層と粘弾性体よりも剛性が高い拘束層との積層体が用いられ、積層体からなる制振材は粘弾性体の粘着力を利用してボイスコイル上に固着される。即ち、粘弾性体がボイスコイル側に配置される。なお、拘束層上に別の粘弾性体層を形成し、粘弾性体層で拘束層を挟みこむ構造をとってもよい。粘弾性体層の材料としてはアクリル系の粘着材や樹脂系の接着剤が用いられ、拘束層の材料としては、剛性が高くて磁場の影響を受けにくい材料が望ましく、ステンレスやアルミといった非磁性金属やポリイミドのような樹脂が用いられる。

以上、第２の実施形態によると、制振材７２がヘッドアクチュエータの振動を減衰させる。高い位置決め精度を維持でき、高密度記録に寄与する。また、制振材７２は永久磁石に挟まれる空間から外れた位置に形成されてもよい。従って、厚さ寸法の制約が緩和され、装置の小形化に寄与する。さらに、制振材７２は比較的厚く形成されることができるため、制振材の形成面が縮小されることを補償できる。

なお、上述した第１及び第２実施形態においては、複数本のアーム２２及びホルダ５２は一体成形されているが、複数本のアーム２２とホルダ５２がそれぞれ別部材で形成されてもよい。また、複数本のアーム２２は、個別のアーム部材が回転軸４０に沿って積層されることにより構成されてもよい。また、第１及び第２のどちらの実施形態においても、制振材はボイスコイルの両面に形成されていてもよいし、上下どちらか一方の面のみに形成されていてもよい。更に、コイル５１は２本のホルダ５２で挟み込まれているが、ホルダで全周を囲まれてもよいし、ホルダを平板状とし、ホルダに形成されたスリット内に埋め込まれてもよい。
（付記１）情報の記録又は再生を行うヘッドを記憶媒体上の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータにおいて、駆動電流が流れるボイスコイルと、前記ボイスコイル上に形成された粘弾性体からなる単層の制振材とを有してなることを特徴とするヘッドアクチュエータ。
（付記２）前記ボイスコイルは軸周りに回動し、前記制振材は前記ボイスコイルの回転面と平行な面上に形成されてなることを特徴とする付記１記載のヘッドアクチュエータ。
（付記３）前記制振材は、前記ボイスコイルの巻き方向の一周にわたって形成されてなることを特徴とする付記３に記載のヘッドアクチュエータ。
（付記４）軸周りに回動し、情報の記録又は再生を行うヘッドを記憶媒体上の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータにおいて、駆動電流が流れるボイスコイルと前記ボイスコイル上に形成された制振材とを有し、前記制振材は、周方向の駆動力の発生に寄与する電流が流れる領域外に存在することを特徴とするヘッドアクチュエータ。
（付記５）前記制振材は、前記ボイスコイルにおける回動の周方向に沿う領域に形成されてなることを特徴とする付記４に記載のヘッドアクチュエータ。
（付記６）前記制振材は、粘弾性体層と拘束層の積層構造からなることを特徴とする付記５に記載のヘッドアクチュエータ。
（付記７）記録媒体と、情報の記録又は再生を行うヘッドを前記記憶媒体の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータと、駆動電流が流れるボイスコイルとを有してなり、前記ボイスコイル上に粘弾性体からなる単層の制振材が形成されてなることを特徴とする情報記憶装置。
（付記８）前記ボイスコイルは軸周りに回動し、前記制振材は前記ボイスコイルの回転面と平行な面上に形成されてなることを特徴とする付記７記載の情報記憶装置。
（付記９）前記制振材は、前記ボイスコイルの巻き方向の一周にわたって形成されてなることを特徴とする付記８に記載の情報記憶装置。
（付記１０）記録媒体と、軸周りに回動自在に支持され情報の記録又は再生を行うヘッドを前記記憶媒体の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータと、駆動電流が流れるボイスコイルとを有してなり、前記ボイスコイル上に制振材が形成され、前記制振材は周方向の駆動力の発生に寄与する電流が流れる領域外に存在することを特徴とする情報記憶装置。
（付記１１）前記ボイスコイルを挟んで対向する一対の永久磁石を備える磁気回路を有し、前記制振材は前記永久磁石が作り出す磁束の外に配置されることを特徴とする付記１０に記載の磁気記憶装置。
（付記１２）前記制振材は、粘弾性体層と拘束層の積層構造からなることを特徴とする付記５に記載のヘッドアクチュエータ。

ＶＣＭの上面図である。 ＶＣＭの後方側面図である。 永久磁石の境界がオフセットしたＶＣＭの後方側面図である。 ＨＤＤの上面図である。 本発明第１の実施形態におけるヘッドアクチュエータの後方斜視図である。 本発明第１の実施形態におけるヘッドアクチュエータの後方斜視図である。

符号の説明

１０ ＨＤＤ
１１ 磁気ディスク
２０ ヘッドアクチュエータ
５１ ボイスコイル
５２ ホルダ
５３ 下側ヨーク
５５ 下側永久磁石
６３ 上側ヨーク
６５ 上側永久磁石
７１ 制振材（第１の実施形態）
７２ 制振材（第２の実施形態）

Claims (5)

1. 情報の記録又は再生を行うヘッドを記憶媒体上の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータにおいて、
   駆動電流が流れるボイスコイルと、
   前記ボイスコイル上に形成された粘弾性体からなる単層の制振材と、
   を有してなることを特徴とするヘッドアクチュエータ。
2. 軸周りに回動し、情報の記録又は再生を行うヘッドを記憶媒体上の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータにおいて、
   駆動電流が流れるボイスコイルと、
   前記ボイスコイル上に形成された制振材と、
   を有し、
   前記制振材は、周方向の駆動力の発生に寄与する電流が流れる領域外に存在することを特徴とするヘッドアクチュエータ。
3. 記録媒体と、
   情報の記録又は再生を行うヘッドを前記記憶媒体の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータと、
   駆動電流が流れるボイスコイルと、
   を有してなり、
   前記ボイスコイル上に粘弾性体からなる単層の制振材が形成されてなることを特徴とする情報記憶装置。
4. 記録媒体と、
   軸周りに回動自在に支持され、情報の記録又は再生を行うヘッドを前記記憶媒体の任意の位置に位置決めするヘッドアクチュエータと、
   駆動電流が流れるボイスコイルと、
   を有してなり、
   前記ボイスコイル上に制振材が形成され、前記制振材は周方向の駆動力の発生に寄与する電流が流れる領域外に存在することを特徴とする情報記憶装置。
5. 前記ボイスコイルを挟んで対向する一対の永久磁石を備える磁気回路を有し、前記制振材は前記永久磁石が作り出す磁束の外に配置されることを特徴とする請求項４に記載の磁気記憶装置。
   

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