JP2523510B2 - 磁気デイスク装置 - Google Patents

磁気デイスク装置

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JP2523510B2
JP2523510B2 JP61154020A JP15402086A JP2523510B2 JP 2523510 B2 JP2523510 B2 JP 2523510B2 JP 61154020 A JP61154020 A JP 61154020A JP 15402086 A JP15402086 A JP 15402086A JP 2523510 B2 JP2523510 B2 JP 2523510B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置に係り、特に高速高精度な
位置決めが容易となるアクチュエータ組立体を含む磁気
ディスク装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の磁気ディスク装置では、例えば直進駆動タイプ
のアクチュエータを使用する場合はその駆動力の中心と
アクチュエータの重心が進行方向に対して同一直線上に
なる様に構成されている。この様な配慮により、駆動力
はすべて、アクチュエータを駆動する力として有効に使
用され、高速かつ滑らかな位置決め駆動が可能となる。
もし、アクチュエータ重心と駆動力の中心とが一致して
いない場合には、アクチュエータの重心のまわりに回転
力が発生する。この場合、駆動力の一部は回転モーメン
ト力となるのでアクチュエータを有効に駆動できなくな
り、また、駆動方向以外の方向に振動が生じるので位置
決め後も残留振動となって位置決め精度が低下する。
回転駆動タイプのアクチュエータの場合には回転中心
とアクチュエータの重心とが一致する場合には有効な回
転が得られるが、一致しない場合には並進方向の振動が
発生し、やはり位置決め精度が低下する。この場合も衝
撃中心の位置はアクチュエータ重心と駆動力の中心との
位置関係で決まることが知られている。ここで、衝撃中
心とは、重心と回転中心が一致しない物体に外部から衝
撃が加わったとき、重心と衝撃の作用点を通る直線上で
あって重心に対し作用点と反対側に生じる、当該衝撃の
反力を受ける点をいう。上記の様な事情から、例えば特
開昭58−211363号公報の様にアクチュエータ重心と、駆
動力の中心とを一致させることはアクチュエータ設計の
常とう手段となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記の従来例では、アクチュエータの重心と駆動力の
中心とをアクチュエータ組立体の幾何学的な配置関係に
より一致させようとしている。しかし、現実には、各部
材の取付け公差、質量のばらつき、摩擦力の影響などの
不確定要素により、アクチュエータ重心と駆動力の中心
とは完全には一致しない。この時アクチュエータ重心の
まわりに働く回転トルクは、駆動力をF、ずれ量を△γ
としてF△γで与えられ、駆動力の大きさとずれ量に比
例する。磁気ディスク装置の高速高精度化に伴い、駆動
力が大きくなる一方、残留振動による位置決め誤差も無
視できなくなっており、このことからアクチュエータ重
心と駆動力の中心とは厳密に一致させる必要がある。本
発明の目的は、組立て公差等の不確定要因による重心と
駆動力中心との理想的位置関係からのずれを最小にし
て、アクチュエータの高速化にともなう振動を小さく
し、高速高精度な磁気ディスク装置用アクチュエータを
提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するためには、ディスク装置ごとに異
なる不確定要因による位置ずれ量△γを最小にする必要
があり、これには装置組立後の調整が最も有効である。
位置ずれ量△γはアクチュエータの重心位置と、駆動力
の中心位置との関係であるから、上記いずれかの位置を
可変としておき、装置組立後に実使用時と同じようにア
クチュエータを駆動させながらその時発生する振動が最
小となる様に重心位置または駆動力の中心位置を調整し
てやれば良い。
〔作用〕
アクチュエータの重心位置は、調整用の質量を付加す
ることなどで可変となるが、一般には高速駆動のため、
材料強度の許す限り軽量化されている。したがってアク
チュエータに質量付加することは駆動時の加速性能を低
下させてしまう。このことから、駆動力の中心位置を可
変としたほうが有利である。磁気ディスク装置では一般
に駆動手段として、可動コイルと磁気回路より成るボイ
スコイルモータを使用する。ボイスコイルモータでは、
磁気回路により発生される磁界中を横切る可動コイルに
通電付勢することにより、ローレンツ力を発生させ、こ
れがアクチュエータ駆動力となる。可動コイルに働く力
の分布は可動コイルを横切る磁界の磁束密度の分布と相
似となり、この力分布の総和が駆動力となる。駆動力の
中心位置は可動コイルに働く力分布により決まるので、
結局磁気回路により発生される磁界の強度分布を可動コ
イルに対し変化させれば駆動力の中心を変えることがで
きる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図に従い説明する。第1図
は本発明を実施した磁気ディスク装置の模式図である。
回転する磁気ディスク10に対向して磁気ヘッド5がロー
ドアーム4にてヘッド保持器6に保持され、ヘッド保持
器6はキャリッジ1に固定される。キャリッジ1のもう
1方の端には駆動用の可動コイル2が設けられ、アクチ
ュエータ組立体を構成する。可動コイル2は磁気回路11
の磁気ギャップ18に挿入されて通電付勢され、磁気ギャ
ップ18の磁界と電磁気的に干渉してローレンツ力を発生
する。コイル各部にて発生するローレンツ力の総和がア
クチュエータ駆動力Fであり、この力でアクチュエータ
組立体を方向22に位置決め駆動し、磁気ヘッド5を磁気
ディスク10の所定の位置に位置決めする。この際アクチ
ュエータ組立体の案内支持はキャリッジ1に設けられた
軸受9とハウジング7に設置されたガイドレール8によ
り行なう。アクチュエータ組立体の構造を第2図に示
す。アクチュエータ組立体は全体として中心軸のまわり
にほぼ対称となる円筒状に作られており、従って、重心
位置Gもほぼキャリッジ1の中心軸と一致する。第3図
は第1図の磁気回路11の詳細図であり、強磁性体部材1
2,14,15と磁石13により構成される。可動コイル2は磁
気回路に形成される磁気ギャップ18に挿入され、端子1
6,17に電位差を付勢されて通電し、ローレンツ力を第1
図の22の方向に発生する。本発明における磁束密度分布
の調整手段は、第1図、又は第3図に示した強磁性部材
12に設けられた貫通穴19と20、および強磁性体の棒材21
と23である。貫通穴19と20は磁気回路11の外部から磁気
ギャップ18まで通じており磁気ディスク装置組立後に外
から棒材21又は23を任意の深さにまで挿入することによ
り、磁気ギャップ18内の磁束密度分布を可動コイルの駆
動方向22に対して垂直な方向、すなわち周方向に不均一
とすることができる。一例として、第3図に示すごと
く、貫通穴19に、強磁性体の棒材23を挿入する場合に
は、磁気ギャップ18において、貫通穴19の付近のほう
が、何も挿入されない貫通穴20の付近より、磁束密度が
高くなる。この差は、貫通穴19に挿入する棒材23の深さ
によって決まるので、この方法で、磁気回路外部から磁
気ギャップ18の磁束密度分布を任意に変えることができ
る。アクチュエータ組立体の重心Gは先述のごとく、キ
ャリッジ1の中心軸とほぼ一致しており、可動コイル2
に働くローレンツ力も可動コイル2および磁気ギャップ
18が同軸円筒状に構成されているので、可動コイル2の
周囲に均一に分布して作用する。従ってその総和である
駆動力Fも、ほぼキャリッジ2の中心軸に一致した点P
に作用する。しかし、アクチュエータ組立体の組立公差
や、軸受9の摩擦力の影響などにより、アクチュエータ
重心Gと駆動力Fの作用点Pにはずれ△γが生じる。こ
の時ずれ△γと駆動力Fとの積は重心Gのまわりにアク
チュエータ組立体を回転させようとするトルクとなり、
この力でアクチュエータ組立体に振動が生じる。この振
動は、ヘッド5の位置決め後も残留持続するので、位置
決め精度が低下し、また駆動力Fが周期的に加わるとハ
ウジング7やガイドレール8で構成される支持構造体と
共振して、位置決め精度の異常な低下をまねく。これを
防止するためには、アクチュエータの重心Gと駆動力の
作用点Pとのずれ△γを小さくすれば良く、第1図に示
すごとく貫通穴20に強磁性体の棒材21を適度な深さまで
挿入してやれば良い。棒材21を深く挿入するほど磁気ギ
ャップ18の下側(貫通穴20の付近)の磁束密度が増加
し、可動コイル2に作用する。この付近の力が大きくな
るので、駆動力の作用点Pは下側にずれて、ずれ△γは
小さくなる。この時、磁気ヘッド5により、磁気ディス
ク10に記録されている位置信号を再生、復調しつつ、そ
の信号波形を見れば、ずれ△γが小さくなるにつれ、信
号波形の振動振巾が小さくなり、△γ=0となったとこ
ろで最小となる。従ってその際の棒材21の挿入深さが、
最適であることがわかる。直進運動タイプのアクチュエ
ータ組立体では本実施例の方法で、アクチュエータ駆動
時の振動を最小にすることができ、位置決め精度が向上
する。貫通穴を設ける代りに単に磁気回路と可動コイル
との相対位置を変化させることによってもずれ量△γを
小さくできる。この方法は特に回転駆動タイプのアクチ
ュエータにて効果がある。第4図は回転駆動タイプのア
クチュエータの例であり、キャリッジ31は回転軸32を中
心として可動コイル27より発生される駆動力で、回転駆
動する。可動コイル27は磁気回路33の磁気ギャップに挿
入され、ボイスコイルモータを構成する。第5図は回転
駆動タイプのアクチュエータに本発明を実施した例であ
る。駆動力Fは可動コイル27の駆動力の中心Pに作用
し、アクチュエータ組立体を、回転中心Oのまわりに回
転駆動する。ここで衝撃中心Sとアクチュエータ組立体
の重心Gとの距離h′は、下記(1)式で与えられる。
IGは重心Gまわりの慣性モーメント、mは可動部質量
である。またhは重心Gと駆動力の中心Pとの距離であ
る。この時、衝撃中心Sが回転中心Oと一致していれ
ば、アクチュエータ組立体には回転力のみが加わり、回
転軸32には駆動反力が加わらないが、第5図に示すよう
に△γだけずれていると、ずれ量△γと駆動力Fに比例
した駆動反力を生じ、アクチュエータ組立体とハウジン
グ25を振動させる。そこで、ハウジング25のアクチュエ
ータ駆動時の振動を検出器29にて検出しながら、磁気回
路33を方向34に移動させると、可動コイル27に対し磁石
26の位置が相対的に移動するので可動コイルを横切る磁
束密度の分布が方向34に移動し、従って駆動力の中心P
も移動するので式(1)に従い、h′が変化して△γは
小さくなる。ずれ量△γが0となった時、ハウジング25
の振動は最小となる。この時、磁気回路33をネジ30にて
ベースに固定することにより、磁気回路33と可動コイル
27を振動に対し最適な位置関係とすることができる。
本実施例によれば、実際のアクチュエータ組立体と駆
動方法にて振動現象を発生させつつこれを最小とする様
に微調整することができ、装置ごとの組立公差等の不確
定要素に起因する振動を最小にすることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アクチュエータ駆動反力による振動
を最小とすることができ、高速高精度な磁気ディスク装
置用アクチュエータ組立体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を直進駆動タイプのアクチュエータに実
施した一実施例を示す図、第2図はそのアクチュエータ
の構成図、第3図は同じく駆動用のボイスコイルモータ
を示す図である。また第4図は回転駆動タイプのアクチ
ュエータの構成を示す図であり、第5図は、第4図のア
クチュエータに本発明を実施した例を示す図である。 1……キャリッジ、2……可動コイル、4……ロードア
ーム、5……磁気ヘッド、6……ヘッド保持器、7……
ハウジング、8……ガイドレール、9……軸受、10……
磁気ディスク、11……磁気回路、12,14,15……強磁性部
材、13……磁石、16,17……可動コイル端子、18……磁
気ギャップ、19,20……貫通穴、21,23……強磁性体の棒
材、22……駆動方向、25……ハウジング、26……磁石、
27……可動コイル、28……可動コイルリード線、29……
振動検出器、30……ネジ、31……キャリッジ、32……回
転軸、33……磁気回路、34……方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 勝巳 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (72)発明者 高橋 毅 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所小田原工場内 (56)参考文献 特開 昭54−144912(JP,A) 特開 昭58−211363(JP,A) 特開 昭58−143468(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気ディスクとこれを回転支持するスピン
    ドル組立体と、前記磁気ディスクに相対し、磁気記録情
    報の読み出し、書き込みを行なう磁気ヘッドと当該磁気
    ヘッドを保持し、これを前記磁気ディスク面上の所定の
    位置に移動、位置決めするアクチュエータ組立体と、駆
    動力を発生して上記アクチュエータ組立体を駆動させる
    駆動手段と、前記磁気ディスクと磁気ヘッドの相対的な
    位置決めの基準であり、かつ上記の構成部材を支持する
    ベースとから成る磁気ディスク装置において、 上記駆動手段は磁気回路と当該磁気回路の発生磁場を横
    切り、通電付勢により電磁駆動力を発生する可動コイル
    とから成るボイスコイルモータであり、 前記の各部材により装置を組立てた後に、前記磁気回路
    より発生し、可動コイルを横切る磁界の磁束密度分布が
    当該可動コイルの駆動方向に対して垂直な方向に可変と
    なる調整手段であって、 磁気回路を可動コイルに対し相対的に移動可能に支持す
    るネジ及びネジ穴から成るものを有し、 かつ上記装置において前記アクチュエータ組立体を前記
    駆動手段にて位置決め駆動させた時の反動が最小となる
    様に、 前記アクチュエータ組立体の回転中心と、前記アクチュ
    エータ組立体の衝撃中心とを近づけたことを特徴とする
    磁気ディスク装置。
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