JP2007220219A - Vcm (voice coil motor) device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HDD(ハードディスク・ドライブ)装置において磁気ヘッドの駆動用等に使用されるVCM(ボイスコイル・モータ)装置に係り、とくに揺動型VCM装置の被駆動体(磁気ヘッド等)側への漏洩磁束を効果的に減衰させるヨーク構造に関する。 The present invention relates to a VCM (voice coil motor) device used for driving a magnetic head in an HDD (hard disk drive) device, and more particularly to a driven member (magnetic head, etc.) side of an oscillating VCM device. The present invention relates to a yoke structure that effectively attenuates the leakage magnetic flux.
VCM装置はPC(パーソナル・コンピュータ)周辺装置のHDD装置用として需要が伸びるばかりでなく、近年家電、携帯端末等へも利用が進んできている。 VCM devices are used not only for HDD devices for PC (personal computer) peripheral devices but also for home appliances and portable terminals in recent years.
近年、HDD装置に対して、高容量化、高速化が望まれ、コイル駆動トルクをあげるためにはVCM磁気回路の空隙の磁束密度を上げる要求がある。磁束密度を上げるには、空隙を狭めるか永久磁石の厚さを厚くする、あるいは永久磁石の磁気特性を上げる方法がある。 In recent years, high capacity and high speed are desired for HDD devices, and there is a demand to increase the magnetic flux density in the air gap of the VCM magnetic circuit in order to increase the coil drive torque. In order to increase the magnetic flux density, there are methods of narrowing the gap, increasing the thickness of the permanent magnet, or increasing the magnetic characteristics of the permanent magnet.
その一方で、HDD装置の小型化が進み、VCM装置と記録媒体であるハードディスクとの距離が小さくなり、かつ被駆動体である磁気ヘッドとVCM磁気回路との間隔も狭くなっている。このため、VCM磁気回路からの漏洩磁束の記録媒体や磁気ヘッドへの影響が問題となってきている。 On the other hand, miniaturization of the HDD device has progressed, the distance between the VCM device and the hard disk as the recording medium has become smaller, and the distance between the magnetic head as the driven body and the VCM magnetic circuit has also become narrower. For this reason, the influence of the leakage magnetic flux from the VCM magnetic circuit on the recording medium and the magnetic head has become a problem.
VCM磁気回路の漏洩磁束低減に関する公知文献としては下記特許文献1及び特許文献2がある。
特許文献1には、揺動型(ロータリ型)VCM装置において、略円弧状に配置した永久磁石の外側円弧面側にシールドプレートを配置することによって、磁気ヘッドへの漏洩磁束を低減するための構造が開示されている。但し、磁気ヘッドを取り付けるアームの引出方向側での漏洩磁束対策は考慮されていない。
In
特許文献2には、揺動型(ロータリ型)又はリニア型VCM装置において、永久磁石のコイル移動方向の両端面に補助ヨーク(永久磁石厚みと同等の高さ)を永久磁石と接触させて配置することによって永久磁石端部の漏洩磁束を低減するための構造が開示されている。但し、この構成では、永久磁石側面に補助ヨークが接しているため、本来駆動用コイルと鎖交できる磁束まで補助ヨークに流れることになり、補助ヨーク配置部分近傍では、VCM磁気回路の空隙内磁束密度は低下してしまうと考えられる。また、磁気ヘッドを取り付けるアームの引出方向側での漏洩磁束対策は考慮されていない。
In
HDD装置のシークタイムの高速化、記憶容量の拡大によって永久磁石の高特性化がはかられることと相反してヨークの薄肉化、小型化が進行し、磁気回路が小さくなり、また、小型化により漏洩磁束の影響が無視できなくなるので磁気ヘッド記録再生時に、信号を漏洩磁束により磁気ヘッドで記録再生することができなくなるおそれがでてくる。HDD装置自体が小型化し(ヘッドとVCM装置間が狭くなり)、しかもハードディスクへの情報記録の高密度化及び垂直記録化などに伴い、上記特許文献1のように外側にシールドプレートを設けるだけでは、或いは、特許文献2のように永久磁石両端面に接触する補助ヨーク配置により、補助ヨークから永久磁石へ磁束漏洩を帰還させる構成では充分対応できなくなってきた。
Contrary to the increase in the seek time of HDD devices and the increase in storage capacity, the permanent magnets are improved in characteristics, and the yoke is becoming thinner and smaller, the magnetic circuit becomes smaller, and the size is reduced. As a result, the influence of the leakage magnetic flux cannot be ignored, so that at the time of recording / reproducing the magnetic head, there is a possibility that the signal cannot be recorded / reproduced by the magnetic head due to the leakage magnetic flux. As the HDD device itself becomes smaller (the space between the head and the VCM device becomes narrower), and the information recording on the hard disk is increased in density and perpendicular recording, it is only necessary to provide a shield plate outside as in
本発明は、上記の点に鑑み、VCM磁気回路のヨーク構造を工夫して磁気ヘッドなどの被駆動体側への漏洩磁束を効果的に低減可能なVCM装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a VCM device capable of effectively reducing leakage magnetic flux toward a driven body such as a magnetic head by devising a yoke structure of a VCM magnetic circuit in view of the above points.
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。 Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later.
上記目的を達成するために、本発明に係るVCM装置は、対向する一対の板状ヨーク部と、前記板状ヨーク部の対向面の少なくとも一方に固定された平板状永久磁石と、前記板状ヨーク部の対向面間に移動自在に配された駆動用コイルと、前記駆動用コイルを取り付けたアームとを備え、
前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、前記永久磁石の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a VCM device according to the present invention comprises a pair of opposing plate-like yoke portions, a flat plate-like permanent magnet fixed to at least one of the opposing surfaces of the plate-like yoke portion, and the plate-like magnets. A drive coil disposed movably between the opposing surfaces of the yoke portion, and an arm to which the drive coil is attached;
An auxiliary yoke portion extending in the thickness direction of the permanent magnet is provided at or near the arm drawer side periphery of the plate-like yoke portion.
前記VCM装置において、前記板状ヨーク部の対向面から伸びる前記補助ヨーク部の長さは前記永久磁石の厚さよりも長いとよい。 In the VCM device, the length of the auxiliary yoke portion extending from the opposing surface of the plate-like yoke portion may be longer than the thickness of the permanent magnet.
前記VCM装置において、前記補助ヨーク部と対面する部分の前記アームの厚さが前記駆動用コイルの厚さより薄く、前記駆動用コイルを覆うように前記補助ヨーク部の伸びる長さが設定されていてもよい。 In the VCM device, the thickness of the arm at the portion facing the auxiliary yoke portion is thinner than the thickness of the driving coil, and the extension length of the auxiliary yoke portion is set so as to cover the driving coil. Also good.
前記VCM装置において、前記補助ヨーク部が前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁よりも内側位置にあってもよい。 In the VCM apparatus, the auxiliary yoke portion may be located on an inner side of the arm drawer side periphery of the plate-like yoke portion.
前記VCM装置において、前記補助ヨーク部が前記永久磁石の側面に非接触であるとよい。 In the VCM device, the auxiliary yoke portion may be non-contact with a side surface of the permanent magnet.
本発明に係るVCM装置によれば、板状ヨーク部のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、前記永久磁石の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部を設けたので、一対の板状ヨーク部及び補助ヨーク部で磁気回路を実施的に終結することが可能(磁気回路中の空隙を狭めることが可能)となり、駆動用コイルが取り付けられたアームの引出側、つまり磁気ヘッドなどの被駆動体方向への漏洩を充分に低減することができる。また、一方のヨーク部から他方のヨーク部へ漏洩磁束を帰還する磁気回路が組まれることから、永久磁石本来の磁気特性が有効に駆動用コイルへ働くこととなり、磁気ヘッドなどの被駆動体の高速駆動を図ることができる。 According to the VCM device of the present invention, since the auxiliary yoke portion extending in the thickness direction of the permanent magnet is provided at or near the arm drawing side periphery of the plate-like yoke portion, the pair of plate-like yoke portions and the auxiliary yoke are provided. The magnetic circuit can be effectively terminated at the section (the gap in the magnetic circuit can be narrowed), and the arm on which the driving coil is attached, that is, toward the driven body such as the magnetic head Leakage can be sufficiently reduced. In addition, since a magnetic circuit that feeds back the leakage magnetic flux from one yoke part to the other yoke part is assembled, the original magnetic characteristics of the permanent magnet effectively act on the driving coil, and the driven body such as the magnetic head High speed driving can be achieved.
以下、本発明を実施するための最良の形態として、VCM装置の実施の形態を図面に従って説明する。 In the following, as the best mode for carrying out the present invention, an embodiment of a VCM apparatus will be described with reference to the drawings.
図1乃至図3で本発明に係るVCM装置の実施の形態1であって揺動型VCM装置の例を説明する。これらの図において、1は軟磁性体からなるヨーク構造体であり、対向する一対の板状ヨーク部2,3と、背面ヨーク部4と、両端面側の側面ヨーク部5と、補助ヨーク部6,7とを有している。板状ヨーク部2,3の対向面(内側面)には平板状永久磁石8,9がそれぞれ固定されている。支点軸10で回動(揺動)自在に支持されたキャリッジアーム11には駆動用コイル12が取り付け固定されており、駆動用コイル12は平板状永久磁石8,9間の空隙を移動自在であり、駆動用コイル12に通電することで、永久磁石8,9間の空隙中の磁束との相互作用でキャリッジアーム11を回動させる駆動力を発生する。キャリッジアーム11の駆動用コイル取付側の反対側は被駆動体としての磁気ヘッド取付端部11aとなっている。
An example of a swing type VCM apparatus according to the first embodiment of the VCM apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings,
前記補助ヨーク部6,7は板状ヨーク部2,3のアーム引出側周縁から略垂直に永久磁石8,9の厚さ方向に伸びるように設けられている。この場合、補助ヨーク部6,7はアーム引出側周縁に沿って連続形成され、また補助ヨーク部6,7の板状ヨーク部2,3の対向面から伸びる長さ(高さ)は永久磁石8,9の厚さよりも大きく設定する。また、キャリッジアーム11の補助ヨーク部6,7と対面する部分の厚さは、駆動用コイル12の厚さより薄く、駆動用コイル12を覆うように補助ヨーク部6,7の伸びる長さが設定されている。
The
なお、永久磁石8,9の側面と補助ヨーク部6,7との隙間Dは狭い方が小型化の観点からは好ましいが、永久磁石8,9の側面に補助ヨーク部6,7が直接接触すると、永久磁石8の側面と補助ヨーク部6、または、永久磁石9の側面と補助ヨーク部7の部分だけで閉回路を構成するので、好ましくない。
The gap D between the side surfaces of the
この実施の形態1によれば、次の通りの効果を得ることができる。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 一対の板状ヨーク部2,3のアーム引出側周縁に、永久磁石8,9の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部6,7を板状ヨーク部2,3対向面に対して略垂直に設けており、補助ヨーク部6,7間の間隙を充分狭くできる。この結果、一対の板状ヨーク部2,3及び補助ヨーク部6,7で磁気回路を実質的に終結することが可能となり、補助ヨーク部6,7が無い場合に発生していた図1の磁束線φの磁束の流れを阻止できる。従って、駆動用コイル12が取り付けられたキャリッジアーム11の引出側、つまり被駆動体としての磁気ヘッド方向への磁束漏洩を充分に低減することができ、キャリッジアーム11の先端位置にある磁気ヘッド取付端部11aに対する漏洩磁束による磁界を磁気ヘッドの記録、再生に悪影響が生じないように充分に小さくすることができる。また、記録媒体としてのハードディスクへの漏洩磁束の影響も減じることが可能である。これによって記録情報への不具合(誤記録、誤消去など)を防止することができる。
(1) Auxiliary
(2) 一方の補助ヨーク部6及び板状ヨーク部2から他方の補助ヨーク部7及び板状ヨーク部3へ漏洩磁束を帰還する磁気回路が組まれることから、永久磁石8,9本来の磁気特性が有効に駆動用コイル12へ働くこととなり、磁気ヘッドの高速駆動を図ることができる
(2) Since a magnetic circuit for returning leakage magnetic flux from one
(3) 補助ヨーク部6,7の板状ヨーク部2,3の対向面から伸びる長さ(高さ)は永久磁石8,9の厚さよりも大きく、また、キャリッジアーム11の補助ヨーク部6,7と対面する部分の厚さは、駆動用コイル12の厚さより薄く、駆動用コイル12を覆うように補助ヨーク部6,7の伸びる長さが設定されていることにより、キャリッジアーム11の引出側(磁気ヘッド方向)への漏洩磁束をよりいっそう低減可能である。
(3) The length (height) extending from the opposing surfaces of the plate-
図4は本発明の実施の形態2を示す。この図において、補助ヨーク部16,17は板状ヨーク部2,3のアーム引出側周縁からやや内側に傾いて永久磁石8,9の厚さ方向に伸びるように設けられている。この場合、補助ヨーク部16,17の板状ヨーク部2,3の対向面から伸びる鉛直方向の長さは永久磁石8,9の厚さ(高さ)よりも大きくなるように設定する。また、キャリッジアーム11の補助ヨーク部16,17と対面する部分の厚さは、駆動用コイル12の厚さより薄く、駆動用コイル12を覆うように補助ヨーク部16,17の伸びる長さが設定されている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this figure, the
なお、その他の構成は前述した実施の形態1と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この実施の形態2では、補助ヨーク部16,17は板状ヨーク部2,3のアーム引出側周縁からやや内側に傾いた配置であるため、補助ヨーク部16,17間の空隙は前記アーム引出側周縁より内側に位置することになり、漏洩磁束の漏れる箇所である補助ヨーク部16,17間の空隙とキャリッジアーム11の磁気ヘッド取付端部11aとの距離を大きくでき、漏洩磁束のいっそうの低減に効果がある。
In the second embodiment, since the
図5は本発明の実施の形態3を示す。この図において、補助ヨーク部26,27は板状ヨーク部2,3のアーム引出側周縁よりも内側位置から略垂直に立ち上がって永久磁石8,9の厚さ方向に伸びるように設けられている。この場合、補助ヨーク部26,27の板状ヨーク部2,3の対向面から伸びる長さ(高さ)は永久磁石8,9の厚さよりも大きく設定する。また、キャリッジアーム11の補助ヨーク部26,27と対面する部分の厚さは、駆動用コイル12の厚さより薄く、駆動用コイル12を覆うように補助ヨーク部26,27の伸びる長さが設定されている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this figure, the
なお、その他の構成は前述した実施の形態1と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment described above, and the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この実施の形態3では、補助ヨーク部26,27は板状ヨーク部2,3のアーム引出側周縁よりも内側位置から立ち上がっているため、漏洩磁束の漏れる箇所である補助ヨーク部26,27間の空隙は前記アーム引出側周縁より内側に位置することになり、補助ヨーク部26,27間の空隙とキャリッジアーム11の磁気ヘッド取付端部11aとの距離を大きくでき、磁気ヘッド取付端部11aでの漏洩磁束による磁界のいっそうの低減に効果がある。
In the third embodiment, since the
なお、補助ヨーク部は、鉄板等の軟磁性体で板状ヨーク部に対しプレス加工の際に折り曲げ等で一体に形成してもよいし、板状ヨーク部とは別部品の補助ヨーク部を溶接等で板状ヨーク部に連結一体化してもよい。また、補助ヨーク部はアーム引出側周縁に沿って連続的に設ける代わりに分割して(非連続で)設けてもよい。 The auxiliary yoke portion may be formed integrally with a soft magnetic material such as an iron plate by bending the plate-like yoke portion during pressing, or an auxiliary yoke portion that is a separate component from the plate-like yoke portion. The plate-like yoke portion may be connected and integrated by welding or the like. Further, the auxiliary yoke portion may be divided (non-continuously) instead of being continuously provided along the arm drawer side periphery.
上記各実施の形態に示した補助ヨーク部の効果を検証するために、図6(A)のように上下の板状ヨーク部(対向面に永久磁石固定)の側縁に補助ヨーク部が無いものと、図6(B)のように上下の板状ヨーク部側縁に補助ヨーク部がそれぞれ配置されたものとを用意し、図7の測定点P1,P2,P3の漏洩磁束密度をシミュレーションで算出した(単位は10−4T=ガウス)。その結果を下記表1に示す。 In order to verify the effect of the auxiliary yoke portion shown in each of the above embodiments, there is no auxiliary yoke portion at the side edge of the upper and lower plate-shaped yoke portions (permanent magnet fixed to the opposing surface) as shown in FIG. And a magnetic flux density at the measurement points P1, P2, and P3 in FIG. 7 are simulated by preparing an auxiliary yoke portion on the side edges of the upper and lower plate-like yoke portions as shown in FIG. (Unit: 10 −4 T = Gauss). The results are shown in Table 1 below.
表1中、高さZ(mm)は各測定点P1,P2,P3での下側板状ヨーク部の底面(外側面)を基準とした高さである。図7中、ハードディスクの回転中心Cは前記板状ヨーク部の側縁から33mm離れた位置であり、測定点P1は回転中心Cから半径30.9mmの円周上で前記板状ヨーク部の側縁から約2mm離れた位置、P2,P3は同じ円周上でP1から少しずつずれた位置にある。 In Table 1, the height Z (mm) is a height with reference to the bottom surface (outer surface) of the lower plate-like yoke portion at each measurement point P1, P2, P3. In FIG. 7, the rotation center C of the hard disk is a position 33 mm away from the side edge of the plate-shaped yoke portion, and the measurement point P1 is on the side of the plate-shaped yoke portion on the circumference with a radius of 30.9 mm from the rotation center C. The positions P2 and P3 that are approximately 2 mm away from the edge are slightly shifted from P1 on the same circumference.
表1の測定結果からヨーク全高5mmに対して特に重要な高さZ=2〜2.5mmの高さ位置で良好な漏洩磁束低減の効果が得られている。 From the measurement results of Table 1, a good effect of reducing the leakage magnetic flux is obtained at a particularly important height Z = 2 to 2.5 mm with respect to the yoke total height of 5 mm.
なお、上記各実施の形態では、対向する一対の板状ヨーク部と、前記一対の板状ヨーク部の対向面のそれぞれに固定された平板状永久磁石とを有する磁気回路構成を示したが、一対の板状ヨーク部の対向面の少なくとも一方に平板状永久磁石が固定された磁気回路構成であればよい。 In each of the above embodiments, a magnetic circuit configuration having a pair of opposing plate-like yoke portions and a flat plate-like permanent magnet fixed to each of the opposing surfaces of the pair of plate-like yoke portions has been shown. Any magnetic circuit configuration in which a flat permanent magnet is fixed to at least one of the opposing surfaces of the pair of plate-like yoke portions may be used.
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。 Although the embodiments of the present invention have been described above, it will be obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims.
1 ヨーク構造体
2,3 板状ヨーク部
4 背面ヨーク部
5 側面ヨーク部
6,7,16,17,26,27 補助ヨーク部
8,9 平板状永久磁石
10 支点軸
11 キャリッジアーム
12 駆動用コイル
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、前記永久磁石の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部を設けたことを特徴とするVCM装置。 A pair of opposed plate-shaped yoke portions, a flat plate-like permanent magnet fixed to at least one of the opposed surfaces of the plate-shaped yoke portion, and a driving coil movably disposed between the opposed surfaces of the plate-shaped yoke portion And a VCM device comprising an arm to which the driving coil is attached,
An auxiliary yoke portion extending in the thickness direction of the permanent magnet is provided at or near the arm drawer side periphery of the plate-like yoke portion.
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