JP2982761B2 - 磁気ヘッド位置決め機構 - Google Patents

磁気ヘッド位置決め機構

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JP2982761B2 JP9260680A JP26068097A JP2982761B2 JP 2982761 B2 JP2982761 B2 JP 2982761B2 JP 9260680 A JP9260680 A JP 9260680A JP 26068097 A JP26068097 A JP 26068097A JP 2982761 B2 JP2982761 B2 JP 2982761B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
あるいは光ディスク装置等のディスク装置における記録
・再生ヘッドの位置決め機構に関し、特に、一端に、磁
気ヘッドを備えた磁気ヘッド支持機構を配設したファイ
ンアクチュエータ部と、このファインアクチュエータ部
を支持，固定するコースアクチュエータ部とを備えた２
ステージアクチュエータからなり、高周波数帯域までア
クチュエータ主共振の現れない良好な振動特性を有し、
応答性に優れた、小型かつ高精度の磁気ヘッド位置決め
機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置の記録密度は、高ＢＰ
Ｉ（Bit Per Inch）化と、高ＴＰＩ（Track Per Inch）
化により年率６０％以上のペースで増加している。高Ｂ
ＰＩ化のためには、ヘッド浮上量の低減やＭＲ（Magnet
o Resistive）ヘッドのようなセンシティビティの高い
磁気ヘッドの採用や高効率な信号処理技術などが求めら
れるが、高ＴＰＩ化実現のためには、これに加えて磁気
ヘッドの位置決め精度の改善が重要な技術課題となる。
【０００３】例えば、１Ｇｂ／ｉｎ2の記録密度ではト
ラック密度は８ｋＴＰＩ以下、トラックピッチにして３
〜４μｍ程度であるが、１０Ｇｂ／ｉｎ2以上の記録密
度を達成するためには、トラック方向密度は２５ｋＴＰ
Ｉ以上、トラックピッチにして１μｍ以下となるため、
磁気ヘッドの位置決め精度は（トラックピッチの１０％
程度の）０．１μｍ以下が要求されるようになる。
【０００４】ここで、従来の磁気ディスク装置に用いら
れる磁気ヘッド位置決め機構（ポジショナ）を図３６〜
図３９に示す。図３６は、従来の磁気ヘッド位置決め機
構を示す平面図であり、（ａ）は静止時を、（ｂ）は動
作時を示している。図３７は、図３６に示す磁気ヘッド
位置決め機構の側面図である。図３８は、図３６に示す
磁気ヘッド位置決め機構の磁気ヘッド支持機構部分を示
す斜視図であり、図３９は、同じく底面図である。
【０００５】これらの図に示す従来の磁気ヘッド位置決
め機構は、磁気ヘッドを円弧形に回転駆動するロータリ
ーアクチュエータ方式と呼ばれるもので、高さ方向に複
数配設されたホルダアーム１１１と可動コイル１１２で
構成されたアームブロック（キャリッジ）１１３が、図
３６に示すように、回転軸受け部１１４を中心に矢印Ａ
方向に回転可能となるように配設されている。
【０００６】アームブロック１１３は、図３７に示すよ
うに、高さ方向に複数のホルダアーム１１１を備えてお
り、複数の各ホルダアーム１１１の先端部には、図３８
及び図３９に示すように、それぞれ、磁気ヘッド１０２
を有する浮上型又は接触型のスライダ１０３と、このス
ライダ１０３を支持するジンバルバネ１０４及びスライ
ダ１０３に押圧力を付与するためのロードビーム１０５
から構成された磁気ヘッド支持機構１０１（Head Gimba
l Assembly：以下「ＨＧＡ」という）が接続されてい
る。
【０００７】また、アームブロック１１３の他端側には
可動コイル１１２が設置されており、この可動コイル１
１２が外部固定磁気回路１１６と組み合わされてボイス
コイルモータ（Voice Coil Motor：以下「ＶＣＭ」とい
う）を構成している。そして、この可動コイル１１２に
所定の駆動電流を通電することにより駆動力が発生し、
各ホルダアーム１１１は回転軸受け部１１４を中心に回
転し、ＨＧＡ１０１をシーク方向（矢印Ａ）へ円弧軌道
で回転駆動して、磁気ヘッド１０２を媒体上の目標トラ
ックへ位置決めするようになっている。
【０００８】なお、ここでいう「位置決め」には、磁気
ヘッドを任意のトラック位置から目標のトラック位置へ
と移動させるシーク動作（トラッキング）と、磁気ヘッ
ドを目標のトラック上に追従させておくフォロー動作
（フォローイング）とがある。
【０００９】このように、従来の磁気ヘッド位置決め機
構では、一つのＶＣＭで複数の磁気ヘッドを同時に駆動
するようになっていたため、位置決め精度、とりわけフ
ォローイングにおけるトラック追従精度が十分でなく、
上述したような１μｍ以下の狭トラックピッチが要求さ
れる高ＴＰＩの装置には対応できなくなりつつあった。
【００１０】そこで、最近では、ＶＣＭによるアームブ
ロック（キャリッジ）駆動に加えて、これとは独立し
て、各磁気ヘッドを個別に駆動させる駆動機構を備え
た、いわゆる２ステージアクチュエータの研究が進めら
れている。この２ステージアクチュエータは、図４０〜
図４３に示すように、個別に駆動させる部位によって大
きく以下の３種類に大別できる。
【００１１】すなわち、磁気ヘッド部を個別駆動させる
ヘッド素子駆動方式（図４０）、スライダ部を個別区動
作させるスライダ駆動方式（図４１）、及び磁気ヘッド
支持機構部（ＨＧＡ）を個別駆動させるＨＧＡ駆動方式
（図４２及び図４３）である。
【００１２】図４０に示すヘッド素子駆動方式は、マイ
クロマシーン技術を応用して、磁気ヘッド２０３を備え
たスライダ２０１内に櫛歯構造を有する静電駆動型のリ
ニアアクチュエータ２０２を埋め込んだものである。同
図中２０４はスライダ２０１を支持するロードビームで
ある。
【００１３】図４１（ａ），（ｂ）に示すスライド駆動
方式は、シリコンマイクロジンバル３０１とプレーナ型
電磁駆動方式のピギーバック・マイクロアクチュエータ
３０２を組み合わせた構造となっている。同図中３０３
はロードビームであり、３０４はスライダ、３０５はＲ
／Ｗアンプ及び駆動ドライバである。
【００１４】最後に図４２及び図４３に示すＨＧＡ駆動
方式であるが、これは、さらに高スティッフネス型（図
４２）と高コンプライアンス型（図４３）の２種類に分
類される。高スティッフネス型に分類される方式は、図
４２に示すように、アームブロック４０１の先端部に積
層圧電素子４０２を埋め込み、一対の平行板バネ４０３
によりＨＧＡ接続支持部４０４を駆動するものである。
この高スティッフネス型では、サーボシステムの構築が
容易であり、薄型・コンパクト・高剛性に設計できる利
点がある。なお、同図中４０５は可動コイルであり、４
０６は媒体を示している。
【００１５】一方、高コンプライアンス型は、図４３に
示すように、ＨＧＡ５０２の接合部に小型のコイル５０
３，ヨーク５０６及び永久磁石５０７を配設して小型の
ＶＣＭを設定するとともに、ＨＧＡ５０２を接続したホ
ルダアーム５０１を、回転軸５０４を中心に回転自在に
取り付けられた十字バネ５０５を配設し、ＶＣＭの電磁
力によりＨＧＡ５０２を回転駆動させるものである。
【００１６】この高コンプライアンス型では、マイクロ
アクチュエータの軸受け部に、駆動面に対して９０度に
折り曲げられた十字形のバネ５０５を配設することによ
って、回転（駆動）方向剛性を落として、並進方向剛性
を強化する設計がなされており、比較的小電流で大きな
駆動ストロークが得られるようになっている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の２ステージアクチュエータに関する各技術に
ついては、それぞれ、以下のような種々の問題があっ
た。すなわち、図４０に示したヘッド素子駆動方式で
は、スライダ内に櫛歯構造を有する静電駆動型のリニア
アクチュエータを埋め込んだものであるが、加工精度が
高いため歩留まりが悪く、また可動方向に衝撃が加わる
と容易に変位してしまうという欠点があった。
【００１８】また、図４１に示したスライド駆動方式で
は、誘導磁界を発生させるコイルパターン層を厚くでき
ないため、十分な駆動力が発生できず、未だ実用化に至
っていないという問題があった。
【００１９】さらに、ＨＧＡ駆動方式においては、ま
ず、図４２に示した高スティッフネス型では、サーボシ
ステムの構築が容易で薄型・コンパクト・高剛性に設計
できる利点があるが、ＨＧＡ駆動に大電流が必要であ
り、湿度等の環境変化による劣化（破壊）が著しいなど
の欠点があった。
【００２０】一方、図４３に示した高コンプライアンス
型では、複雑な軸受けバネ（十字バネ）を備えているた
め、アクチュエータ部の小型化（薄型化）設計を阻み、
並進振動と回転振動の連成といった複雑なバネ構造によ
るオフトラック共振の顕現など、振動特性において問題
を残していた。
【００２１】本発明は、このような従来の技術が有する
問題を解決するために提案されたものであり、２ステー
ジアクチュエータにおいて、高周波数帯域までアクチュ
エータ主共振の現れない良好な振動特性を有し、かつ、
応答性に優れ、特に、１０Ｇｂ／ｉｎ2を越える高記録
密度の磁気ディスク装置において、トラック密度２５ｋ
ＴＰＩ以上の狭トラックピッチ（トラックピッチ１μｍ
以下）でも追従可能で、かつ、サーボ帯域３ｋＨｚ以上
を確保できるような高速・高精度な磁気ヘッド位置決め
機構の提供を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項１記載の磁気ヘッド位置決め機構は、一
端に、磁気ヘッドを備えた磁気ヘッド支持機構を配設し
たファインアクチュエータ部と、一側において前記ファ
インアクチュエータ部を支持，固定するとともに、他側
において軸にて回転可能に支持されたコースアクチュエ
ータ部と、を備えた２ステージアクチュエータからな
り、前記ファインアクチュエータ部が、薄板状の枠体
と、この枠体内に前記磁気ヘッド支持機構に向かって架
設された板バネからなるＩ形スプリングにより構成した
スプリング部を備えるとともに、前記板バネが長手方向
中間部分において前記コースアクチュエータ部に突設さ
れた固定軸に軸固定されることによって、前記ファイン
アクチュエータ部が前記コースアクチュエータ部に支
持，固定され、このファインアクチュエータ部及びコー
スアクチュエータ部間に小形コイル，ヨーク及び永久磁
石からなるボイスコイルモータが配設され、このボイス
コイルモータの小形コイルに電流が印加され、前記ファ
インアクチュエータ部に駆動力が発生することにより、
前記スプリング部の板バネが撓み、当該ファインアクチ
ュエータ部に配設された前記磁気ヘッド支持機構が微小
回転駆動される構成としてある。
【００２３】また、請求項２記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記スプリング部の板バネを、前記軸固定位置
を間に挟んで、一方が長く、他方が短くなるように設定
した構成としてある。
【００２４】また、請求項３記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記スプリング部の板バネを、前記軸固定位置
を間に挟んで、一方が長く、他方が短くなるように設定
するとともに、当該板バネの長い方のバネ幅を、前記軸
固定位置から離れるにしたがって広くなるように形成し
た構成としてある。
【００２５】また、請求項４記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記ボイスコイルモータを構成する小形コイル
を、前記ファインアクチュエータ部の板バネを間に挟ん
で、当該バネ部材の長手方向両側に配設した構成として
ある。
【００２６】また、請求項５記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記ボイスコイルモータを構成する小形コイル
を、前記ファインアクチュエータ部の前記軸固定位置を
中心に、前記バネ部材を内側に取り囲むように環状に配
設した構成としてある。
【００２７】また、請求項６記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記ボイスコイルモータを構成するヨークを、
前記スプリング部を軸固定する固定軸と一体成形し、当
該ヨークを前記ファインアクチュエータ部と分離，独立
して前記固定軸に固定した構成としてある。
【００２８】また、請求項７記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記ファインアクチュエータ部と前記磁気ヘッ
ド支持機構のロードビーム部を一体的に形成するととも
に、前記ファインアクチュエータ部と一体的に形成され
たロードビーム部のバネ部材のうちスライダに押圧荷重
を付与するための荷重負荷部分の板厚を部分的に薄く設
定した構成としてある。
【００２９】また、請求項８記載の磁気ヘッド位置決め
機構は、前記ファインアクチュエータ部と前記磁気ヘッ
ド支持機構を一体的に形成するとともに、前記磁気ヘッ
ド支持機構の前記スライダを保持するジンバルバネを、
前記ファインアクチュエータ部と前記磁気ヘッド支持機
構を一体的に形成した部材と異なる部材により形成した
構成としてある。
【００３０】このような構成からなる本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構によれば、複数枚のホルダアームからな
るアームブロックの一端に可動コイルを設置し、これを
外部固定磁気回路と組み合わせてＶＣＭを構成して回動
コイルに所定の駆動電流を印加することで駆動力を発生
させ、アームブロック全体を回転駆動させて磁気ヘッド
の位置決め動作を行う従来の機構（コースアクチュエー
タ部）に加えて、アームブロックを構成する各ホルダア
ーム端部に小型の磁気回路を埋め込み、その上に小形コ
イルとヨーク及び板バネからなるファインアクチュエー
タ部を配設してある。
【００３１】そして、この小形コイルに所定の電流を印
加して微小な駆動力を発生させることにより、ファイン
アクチュエータ部の軸固定された板バネを撓ませ、ファ
インアクチュエータ部に接続されたＨＧＡを回転駆動さ
せ、各磁気ヘッドを個別に位置決め制御させることがで
きる。
【００３２】これにより、高精度なトラック追従動作
（フォローイング）を行うことが可能となる。
【００３３】このように、アームブロック全体を一括駆
動してトラッキングするコースアクチュエータ部と、そ
のコースアクチュエータ上にＨＧＡを微小駆動させてフ
ォローイングを行うファインアクチュエータ部を設置す
る２ステージアクチュエータを構築することにより、１
μｍ以下の狭トラックピッチでも位置決め可能な高精度
な位置決め機構を実現ができる。
【００３４】このとき、ファインアクチュエータ部の板
バネは、軸固定位置を挟んで長さの異なる一対のＩ形ス
プリングをファインアクチュエータ部の長手方向の中心
軸に沿って配設する。
【００３５】これにより、面内並進剛性が高く回転剛性
の低い支持バネを設定でき、高周波数帯域まで共振ピー
クの現れない良好な振動特性が得られ、応答性に優れた
磁気ヘッド位置決め機構を実現することができる。
【００３６】また、ファインアクチュエータ部の板バネ
として、軸固定位置を間に挟んで一対の平行板バネをフ
ァインアクチュエータ部の長手方向の中心軸に沿って配
設し、その左右両側に一対の小形コイル及びヨークを設
けて二つの小型ＶＣＭを構成されている。
【００３７】これにより、軸固定位置を中心に一対の平
行板バネに軸回転力を加えることができ、これによって
ＨＧＡを微小駆動させてトラック追従を行うことができ
る。
【００３８】この場合、コースアクチュエータ駆動時に
は、ファインアクチュエータ部の左右の小形コイルには
逆位相の駆動電流を流す。
【００３９】これにより、板バネの左右で対向する駆動
力を発生させてファインアクチュエータ部をコースアク
チュエータ上に固定して面内並進剛性を確保し、高周波
数帯域まで共振ピークの現れない良好な振動特性が得ら
れる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気ヘッド位置決
め機構の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。 ［第一実施形態］まず、本発明の磁気ヘッド位置決め機
構の第一実施形態について図１〜図１１を参照して説明
する。図１は、本実施形態に係る磁気ヘッド位置決め機
構を示す平面図であり、同じく、図２は側面図、図３は
要部拡大断面図、図４は分解平面図である。
【００４１】図５は、本実施形態に係るファインアクチ
ュエータ部のスプリング部の詳細を示す図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は要部拡大平面図である。図６
は、本実施形態に係る磁気ヘッド位置決め機構の動作説
明図であり、（ａ）はトラック追従動作時、（ｂ）はシ
ーク動作時を示している。
【００４２】図７は、本実施形態におけるヨーク質量の
アクチュエータ振動特性に及ぼす影響を示すグラフであ
り、図８（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の主な振動モー
ドを示す図である。図９及び図１０は、本実施形態の振
動特性（シミュレーション／実機試験）を示すグラフで
あり、さらに、図１１は本実施形態の小形コイルに印加
する駆動電流とファインアクチュエータ部の駆動変位の
関係を示すグラフである。
【００４３】これらの図に示すように、本発明の磁気ヘ
ッド位置決め機構の第一実施形態は、磁気ヘッドを搭載
したスライダを支持する磁気ヘッド支持機構（ＨＧＡ）
１と、磁気ヘッド支持機構を微小駆動させるためのファ
インアクチュエータ部２と、複数の磁気ヘッド支持機構
及びファインアクチュエータ部を一括駆動させるための
コースアクチュエータ部とからなる２ステージアクチュ
エータを構成している。
【００４４】なお、本発明においては、磁気ヘッド位置
決め機構のホルダアーム部を小型かつ高精度な２ステー
ジアクチュエータにより構成したことを特徴とするもの
であり、その他の構成部分については、図３６〜図３９
に示した従来の磁気ヘッド位置決め機構とほぼ同様の構
成となっている。
【００４５】まず、本実施形態のＨＧＡ１は、詳細図は
省略するが、図３６〜図３９で示した従来の磁気ヘッド
位置決め機構におけるＨＧＡ１０１とほぼ同様の構成と
なっており、磁気ヘッドを有する浮上型又は接触型のス
ライダと、それを支持するジンバルバネ部及びスライダ
に押圧力を付与するためのロードビーム部から構成され
ており、スライダを媒体に対向する向きにし配設して、
ファインアクチュエータ部２に接続されている。
【００４６】ファインアクチュエータ部２は、薄い一枚
の鋼板で形成されたＩ形スプリング３と小形コイル４及
びヨーク５とで構成してある。Ｉ形スプリング３は、フ
ァインアクチュエータ部２の長手方向、すなわち、ＨＧ
Ａ１側に向かう方向に沿って配設されており、中間部分
にかしめ部３ａが設けてある。
【００４７】すなわち、ファインアクチュエータ部２を
構成するＩ形スプリング３は、一対のＩ形の板バネ（Ｉ
形スプリング）が、かしめ部３ａを挟んでファインアク
チュエータ部２の長手方向中心軸に沿って前後に配設さ
れている。
【００４８】これによって、図３に示すように、コース
アクチュエータ部１０のホルダアーム１１に突設された
固定軸７にかしめ部３ａが貫通，固定され（図３中のか
しめ位置６）、ファインアクチュエータ部２の全体がホ
ルダアーム１１に軸固定されるようになっている。
【００４９】ここで、このＩ形スプリング３の一対の板
バネは、一方が他方に比べてバネ長が長くなるように設
定されており、また、そのバネ幅はかしめ位置から離れ
るにしたがって幅が広くなるように設定してある。
【００５０】具体的には、図５（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、ファインアクチュエータ部２のＩ形スプリング３
は、図５に示すように、かしめ部３ａを挟んでファイン
アクチュエータ部２の長手軸方向にＩ形の板バネを配設
した構造であり、このうち小形コイル４側の板バネが、
バネ長（Ｌ0）を短く、かつ、バネ幅を細く（Ｉ形スプ
リング３の板厚と同程度：Ｗ0＝１００〜２００μｍ）
設定してる。一方、ＨＧＡ１側の板バネは逆に、バネ長
（Ｌ1）を長く、かつ、そのバネ幅はかしめ位置６から
ＨＧＡ１側へ移動するにしたがって広げていく（図５
中：Ｗ1＜Ｗ2）ように設定している。
【００５１】このようにＩ形スプリング３の板バネを構
成することにより、小形コイル４に発生する駆動力を板
バネの撓みによって受ける際、回転剛性を下げて所定の
駆動力で十分な回転変位が得られるようにするととも
に、並進方向の剛性を上げてシーク方向の構造共振が高
周波数まで現れないように設計し高速アクセスに対応さ
せることができる。
【００５２】なお、このＩ形スプリング３は、かしめ位
置６において固定軸７に貫通，固定されるかしめ部３ａ
の直径（図５（ｂ）中のφ1）が大きすぎると、ファイ
ンアクチュエータ部２の軸回転剛性が硬くなり十分な駆
動変位・追従性能が得られなくなり、逆に小さすぎると
面外方向剛性（ファインアクチュエータ部２の固定軸周
りのピッチ／ロール剛性）が低くなるため、イニシャル
・ピッチ変動に起因したＺ−Ｈｅｉｇｈｔ誤差を引き起
こす可能性がある。
【００５３】このため、ＨＧＡ１の押圧力や後述するコ
ースアクチュエータ部１０の永久磁石９によるヨーク５
の引っ張り力、あるいは外部衝撃といった外乱に対し、
軸固定部分が十分に剛となるピッチ／ロール剛性を有す
るように固定軸７の径を設計することが望ましい。同様
の観点から、Ｉ形スプリング３自体についても図中矢印
Ｙ方向の曲げ剛性に比べてＺ方向曲げ剛性が十分に剛と
なるのが理想であり、Ｉ形スプリング３の板厚は厚く、
板幅（Ｗ0，Ｗ1）は細くなるように設計することが望ま
しい。
【００５４】なお、このファインアクチュエータ部２の
スプリング部は、本実施形態では薄板状の枠体と、この
枠体に架設される板バネからなるＩ形スプリング３によ
り構成してあるが、これ以外の構成とすることもでき
る。すなわち、少なくとも枠体及び枠体内にＨＧＡ１に
向かって架設されたバネ部材とを有するスプリング部で
あって、バネ部材が長手方向中間部分においてコースア
クチュエータ部１０から突設された固定軸７に軸固定さ
れるものであれば、Ｉ形スプリング以外のものであって
も良い。
【００５５】一方、この薄鋼板状のファインアクチュエ
ータ部２に配設される小形コイル４は、ファインアクチ
ュエータ部２のかしめ位置６を挟んでＨＧＡ１の接続側
とは反対側に固定され、また、ヨーク５はＩ形スプリン
グ３を形成する鋼板を間に挟んで小形コイル４の取付面
とは反対側の面に固定してある。
【００５６】このように、ヨーク５及び小形コイル４
は、固定軸７によるかしめ位置６を挟んでＨＧＡとは反
対側に取り付けているが、このときヨーク５はＩ形スプ
リング３の鋼板を挟んで小形コイル４とは反対側の面に
取り付けてある（図３参照）。
【００５７】ただし、Ｚ−Ｈｅｉｇｈｔが小さく設計さ
れている装置に組み込む場合には、ヨーク５をコイル側
（小形コイル４とＩ形スプリング３の鋼板の間）に取り
付けても良い。なお、このようにヨーク−磁石間距離を
近づけて配設する後者の取付方法では、発生する駆動力
を大きく設定できる一方で、後述するコースアクチュエ
ータ部１０の永久磁石９のヨーク引力が大きくなるた
め、イニシャル・ピッチ・バイアスを引き起こす可能性
がある。したがって、ファインアクチュエータ部２の固
定軸まわりのピッチ剛性を十分大きく設定できない場合
には、前者の取付方法を採用することが望ましい。
【００５８】コースアクチュエータ部１０は、一端に複
数枚のホルダアーム１１を備えるとともに、他端に一の
可動コイル１２を備えたアームブロック（キャリッジ）
１３により構成されている。そして、図示しない外部固
定磁気回路と組み合わされて大型のＶＣＭを構成し、可
動コイル１２に所定の駆動電流を印加することにより駆
動力を発生し、アームブロック１３が回転軸受け部１４
を中心に回転駆動し、磁気ヘッドのシーク動作（トラッ
キング）を行うようになっている。
【００５９】このコースアクチュエータ部１０を構成す
る各ホルダアーム１１には、二個一対の永久磁石９を固
定したヨーク台８が埋め込まれており、磁石部を構成し
ている。この磁石部は、二個一対の永久磁石９が、図４
に示すように、それぞれＮ極とＳ極を媒体側に向けてヨ
ーク台８に固定されるとともに、磁石部全体が、図３に
示すように、ファインアクチュエータ部２の小形コイル
４に対応する位置に埋め込まれており、ファインアクチ
ュエータ部２のヨーク５と組み合わされて磁路を閉じて
いる。
【００６０】これにより、磁石部はファインアクチュエ
ータ部２の小形コイル４及びヨーク５と組み合わされて
小型の磁気回路（ＶＣＭ）を構成し、小形コイル４に電
流を印加することにより駆動力を生じさせる。この小型
のＶＣＭの駆動力によって、後述するように、Ｉ形スプ
リング３が撓み、かしめ位置６を支点としてファインア
クチュエータ部２が回転駆動し、ＨＧＡ１を微小変位さ
せ磁気ヘッドのトラック追従動作（フォローイング）を
行うようになっている。
【００６１】ところで、本実施形態において、ファイン
アクチュエータ部２に配設されるヨーク５に用いられる
製磁材料としては、コストの兼ね合い等により、定炭素
鋼（Ｓ１０Ｃ〜Ｓ３０Ｃ）などが通常用いられるが、駆
動部となるファインアクチュエータ部２自体に直接ヨー
クを接続するような本実施形態の場合、ヨーク質量が小
さいほど主共振は高周波にシフトし、振動振幅も抑えら
れる。
【００６２】図７は、本実施形態におけるファインアク
チュエータ部のヨーク質量（板厚）を変化させていった
場合の伝達特性を計算により求めたもので、横軸が周波
数（リニア）で、縦軸が固定軸に対する磁気ヘッド位置
の応答である。図８（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に
係る磁気ヘッド位置決め機構の主な振動モードを示す説
明図である。
【００６３】これによれば、軸回転１次モード（図８
（ａ））が３００Ｈｚ前後に、またアクチュエータ主共
振（図８（ｂ））が１２〜１４ｋＨｚに現れている。こ
のとき、ヨーク質量を軽く（板厚を薄く）すると、主共
振は高周波へシフトし、かつ、共振ゲインが抑制される
のがわかる。
【００６４】図９〜図１０は、起磁力モデルから算出し
たヨーク（定炭素鋼）断面寸法（板幅／板厚）を用いた
場合の、シミュレーション（図９）及び実機試験（図１
０）によるファインアクチュエータ部振動特性を示して
いる。
【００６５】この場合、軸回転１次モードは２７０Ｈｚ
前後、主共振は１２．４ｋＨｚに現れているが、前述し
たように、低炭素鋼の代わりに電磁軟鉄（Ｆ２）やパー
メンジュール（ＰＲ）といった透磁率の高い材料を用い
てヨークの軽量化を図ることができれば、振動特性はさ
らに改善する。
【００６６】また、小形コイル４については、本実施形
態では、一般的なエナメル被膜の銅線を用いているが、
必要な駆動力に応じてコイルの巻数や線径（印加できる
電流）が決定される。図１１は、第一の実施例における
ファインアクチュエータ部の小形コイル４に直流電流を
印加していった場合の磁気ヘッド位置の駆動変位を実機
及び計算により求めたものである。印加電流の増加に伴
い磁気ヘッドがリニアに変位し、２００ｍＡ時に１０μ
ｍ程度の変位量が得られる。
【００６７】このような構成からなる本実施形態の磁気
ヘッド位置決め機構では、図６に示すように、シーク動
作時（トラッキング）には、コースアクチュエータ部１
０に取り付けられた可動コイル１２に電流を印加して
（図示しない）外部固定磁気回路と組み合わせてなるＶ
ＣＭに駆動力が発生し、複数枚のファインアクチュエー
タ部２とホルダアーム１１からなるアームブロック（キ
ャリッジ）１３を一括駆動する（図６（ｂ）に示す状
態）。
【００６８】そして、トラック追従時（フォローイン
グ）には、各ファインアクチュエータ部２に取り付けら
れた小形コイル４に電流を印加し、コースアクチュエー
タ部１０に埋め込まれた磁気回路と組み合わせて小型Ｖ
ＣＭに駆動力を発生させ、ＨＧＡ１を微小回転駆動し
て、磁気ヘッドを目標上に追従させる（図６（ａ）に示
す状態）。
【００６９】以上説明したように、本実施形態に係る磁
気ヘッド位置決め機構によれば、複数枚のホルダアーム
１１からなるアームブロック１３の一端に可動コイル１
２を設置し、これを外部固定磁気回路と組み合わせてＶ
ＣＭを構成して回動コイル１２に所定の駆動電流を印加
することで駆動力を発生させ、アームブロック１３全体
を回転駆動させて磁気ヘッドの位置決め動作を行うコー
スアクチュエータ部１０に加えて、アームブロック１３
を構成する各ホルダアーム１１の端部に小型の磁気回路
を埋め込み、その上に小形コイル４とヨーク５及びＩ形
スプリング３からなるファインアクチュエータ部２を配
設してある。
【００７０】そして、この小形コイル４に所定の電流を
印加して微小な駆動力を発生させることにより、ファイ
ンアクチュエータ部２の軸固定されたＩ形スプリング３
の板バネを撓ませ、ファインアクチュエータ部２に接続
されたＨＧＡ１を回転駆動させ、各磁気ヘッドを個別に
位置決め制御させることができる。これにより、高精度
なトラック追従動作（フォローイング）を行うことが可
能となる。
【００７１】このように、アームブロック１３全体を一
括駆動してトラッキングするコースアクチュエータ部１
０と、そのコースアクチュエータ部１０上にＨＧＡ１を
微小駆動させてフォローイングを行うファインアクチュ
エータ部２を設置する２ステージアクチュエータを構築
することにより、１μｍ以下の狭トラックピッチでも位
置決め可能な高精度な位置決め機構を実現ができる。
【００７２】［第二実施形態］次に、本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構の第二実施形態について図１２を参照し
て説明する。図１２は、本発明の第二実施形態に係る磁
気ヘッド位置決め機構を示しており、（ａ）は２ステー
ジアクチュエータの全体を示す平面図であり、（ｂ）は
ファインアクチュエータ部を構成するＩ形スプリングの
拡大平面図である。
【００７３】同図に示す本実施形態の磁気ヘッド位置決
め機構は、第一実施形態におけるファインアクチュエー
タ部２のＩ形スプリング３の、短い方の板バネをかしめ
位置６を挟んでＨＧＡ１側に、また、長い方の板バネを
小形コイル４側に設定したものである。このとき、板バ
ネの長さや幅に関しては、第一実施形態の場合と同様で
あるが、長い方の板バネは、図示するように、小形コイ
ル４側に一部（又は全部）がオーバーラップするように
配設してある。
【００７４】このような構成からなる本実施形態の磁気
ヘッド位置決め機構によれば、上述した第一実施形態に
比べて、駆動方向の回転剛性は若干硬くなるものの、フ
ァインアクチュエータ部２をきわめてコンパクトに設計
できるようになる。したがって本実施形態は、駆動変位
は小さくても構わないが、駆動部の小型化設計が要求さ
れるような装置に対して有効である。
【００７５】［第三実施形態］次に、本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構の第三実施形態について図１３〜図１６
を参照して説明する。図１３は、本発明の第三実施形態
に係る磁気ヘッド位置決め機構を示す要部拡大平面図で
あり、同じく図１４は要部断面側面図、図１５は分解平
面図である。図１６は、本実施形態に係るかしめ一体型
の固定ヨークを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は
断面側面図である。また、図１７は、本発明の第三実施
形態に係る磁気ヘッド位置決め機構の動作説明図であ
り、トラック追従動作時を示している。
【００７６】これらの図に示すように、本実施形態の磁
気ヘッド位置決め機構は、上述した第一実施形態に係る
２ステージアクチュエータにおけるファインアクチュエ
ータ部２のヨーク５を、ファインアクチュエータ部２を
コースアクチュエータ部１０に軸固定するためのかしめ
と一体成形し、固定軸７を支点に駆動されるファインア
クチュエータ部２とは分離，独立して配設したかしめ一
体型の固定ヨーク１７としたものである。これにより、
ファインアクチュエータ部２の動作中も、ヨーク１７が
かしめ位置６においてコースアクチュエータ部１０に常
に固定されていることを特徴としている。
【００７７】すなわち、本実施形態では、第一実施形態
において磁路を閉じるためにファインアクチュエータ部
２のＩ形スプリング３を形成する鋼板に直接接続してい
たヨーク５を、図１３及び図１４に示すように、固定軸
７への軸固定用のかしめと一体成形した固定ヨーク１７
としてあり、ファインアクチュエータ部２とは分離・独
立してかしめ位置に固定されるようになっている。
【００７８】これにより、本実施形態では、ファインア
クチュエータ部２の構成はＨＧＡ１とＩ形スプリング３
及び小形コイル４のみとなり、ファインアクチュエータ
部２がヨーク質量から解放される。したがって、上述し
た第一の実施形態で説明したように、磁束密度を減少
（漏洩）させて駆動力を低下させることなく、ファイン
アクチュエータ部２の振動特性を改善する、すなわち、
主共振を高周波にシフトさせ、かつ、振動振幅を抑える
ことができ、アクチュエータのサーボ帯域を広げること
ができるとともに、駆動時の慣性モーメントを小さくで
きる。このため、本実施形態では、特に応答性に優れた
ファインアクチュエータ部２を構築することができる。
【００７９】［第四実施形態］次に、本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構の第四実施形態について図１８〜図２２
を参照して説明する。図１８は、本発明の第四実施形態
に係る磁気ヘッド位置決め機構を示す平面図であり、同
じく図１９は要部断面側面図、図２０は分解平面図であ
る。図２１は、本実施形態に係るＩ形スプリングを示す
拡大平面図である。また、図２２は、本発明の第四実施
形態に係る磁気ヘッド位置決め機構の動作説明図であ
り、（ａ）及び（ｃ）はトラック追従動作時を、（ｂ）
はシーク動作時を示している。
【００８０】これらの図に示すように、本実施形態の磁
気ヘッド位置決め機構は、上述した第一実施形態とほぼ
同様の構成となっており、ＨＧＡ１，ファインアクチュ
エータ部２，コースアクチュエータ部１０を備えてお
り、ファインアクチュエータ部２は、Ｉ形スプリング
３，小形コイル４，ヨーク５からなっている。
【００８１】ここで、本実施形態のＩ形スプリング３
は、図２０及び図２１に示すように、ファインアクチュ
エータ部２の中央のかしめ部を挟んで、長さの等しい一
対の平行板バネをファインアクチュエータ部２の長手方
向中心軸に沿って前後に配設してある。
【００８２】なお、このＩ形スプリング３の一対の平行
板バネは、図２０に示すように、幅の均一な平行板バネ
でも良いし、かしめ位置から離れるにしたがい幅を広げ
ていくように設定しても良い。並進方向の剛性確保を考
えるならば後者が有効であるが、本実施形態のように、
後述する一対の小形コイルをファインアクチュエータ部
２の左右端に配設するような構造の場合には、前者のよ
うに幅の一定な平行板バネに設定して回転剛性と並進剛
性の両方を下げておいても構わない。
【００８３】一方、小型ＶＣＭを構成する小形コイル４
は、本実施形態では、一対の小形コイル４（４ａ，４
ｂ）が、ファインアクチュエータ部２の長手方向を中心
として、すなわち、一対の平行板バネを対称軸としてフ
ァインアクチュエータ部２の左右両側端に配設してあ
る。
【００８４】そして、この一対の小形コイル４ａ，４ｂ
に対応して、一対のヨーク５（５ａ，５ｂ）が、平行板
バネを形成するＩ形スプリング３の鋼板を挟んで、小形
コイル４の取付面とは反対の面に固定してある。この一
対のヨーク５ａ，５ｂは、かしめ位置を間に挟んで、フ
ァインアクチュエータ部２の左右端に配設された一対の
小形コイル４を連結する形で、小形コイル４と直交する
方向でファインアクチュエータ部２に固定されている。
【００８５】さらに、コースアクチュエータ部１０側に
は、ファインアクチュエータ部２をかしめ位置において
コースアクチュエータ部１０に軸固定したときに、一対
のヨーク５ａ，５ｂに対向する位置に、一のヨーク台８
（８ａ，８ｂ）と一対の永久磁石９（９ａ，９ｂ）から
なる磁石部が二つ埋め込まれており、これらが磁気回路
を構成している。
【００８６】すなわち、コースアクチュエータ部１０を
構成する各ホルダアーム１１には、ヨーク台８（８ａ，
８ｂ）及びヨーク台８に固定された一対の永久磁石９
（９ａ，９ｂ）からなる磁石部が、ファインアクチュエ
ータ部２を固定する固定軸７を挟んで長手方向の前後
に、一対の小形コイル４（４ａ，４ｂ）に対応する位置
に埋め込んである。これにより、ファインアクチュエー
タ部２の一対の小形コイル４及びヨーク５と組み合わせ
て、かしめ位置を中心とした四点に駆動力が発生するよ
うな小型ＶＣＭが構築される。
【００８７】このとき、コースアクチュエータ部１０に
埋め込む二つの磁石部の永久磁石９（９ａ，９ｂ）と、
ファインアクチュエータ部２の一対の小形コイル４（４
ａ，４ｂ）との位置関係は、それぞれの小形コイル４の
ファインアクチュエータ部２の長手方向中心軸側の線束
上の前後端にくるように配設し（図２１に示すＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ点）、かつ、各々の磁極は固定軸７によるかしめ
位置を中心に点対称となる向きに配設する。
【００８８】これにより、ファインアクチュエータ部２
の駆動時（フォローイング）には、一対の小形コイル４
ａ，４ｂに同位相の電流を印加して、四つの永久磁石に
対応する位置のコイル上の４点に、かしめ位置を中心と
した回転駆動力を発生させ、磁気ヘッドを微小駆動する
（図２２（ａ），（ｃ）の状態）。
【００８９】一方、コースアクチュエータ駆動時（トラ
ッキング）には、同じく一対の小形コイル４ａ，４ｂに
逆位相の電流を印加して、四つの永久磁石に対応する位
置のコイル上の４点に、ファインアクチュエータ部２の
長手方向中心軸を挟んで対向する向きの駆動力を発生さ
せ、ファインアクチュエータ部２をコースアクチュエー
タ部１０上に固定する（図２２（ｂ）の状態）。
【００９０】このように、本実施形態の磁気ヘッド位置
決め機構によれば、一対の小形コイル４ａ，４ｂに同位
相の駆動電流を印加することにより、トラック追従時
（フォローイング）には、固定軸７まわりの回転力を発
生させてファインアクチュエータ部２の平行板バネを撓
ませて磁気ヘッドを微小駆動させることができる。一
方、シーク動作時（トラッキング）には、一対の小形コ
イル４ａ，４ｂに逆位相の電流を印加して、板バネ左右
の小形コイル４ａ，４ｂに対向する電磁力を発生させ
て、ファインアクチュエータ部２をホルダアーム１１上
に固定しながらコースアクチュエータ部１０を駆動する
ことができる。
【００９１】なお、本実施形態のように二つの小形コイ
ル４ａ，４ｂを備えたいわゆるデュアル・コイル型の駆
動方式では、部品点数の増加や装置の大型化を余儀なく
されるといったデメリットがあるが、ファインアクチュ
エータ部２の固定軸７を中心として大きな回転駆動力が
得られ、かつ、ファインアクチュエータ部２のＩ形スプ
リング３の剛性（回転剛性）を十分に下げることができ
るため、ＨＧＡ１の変位量を大きく稼ぎたい場合に有効
である。
【００９２】［第五実施形態］次に、本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構の第五実施形態について図２３〜図２５
を参照して説明する。図２３は、本発明の第五実施形態
に係る磁気ヘッド位置決め機構を示す平面図であり、同
じく図２４は分解平面図である。また、図２５は、本発
明の第五実施形態に係る磁気ヘッド位置決め機構の動作
説明図であり、（ａ）及び（ｃ）はトラック追従動作時
を、（ｂ）はシーク動作時を示している。
【００９３】これらの図に示す本実施形態の磁気ヘッド
位置決め機構は、上述した第四実施形態の駆動部の大型
化・質量増加といったデメリットを解消することを目的
としている。ずなわち、本実施形態においては、ファイ
ンアクチュエータ部２に取り付けた一対の小形コイル４
ａ，４ｂをさらに小型化してあり、ファインアクチュエ
ータ部２の長手方向中心軸を挟んだ左右端の、かしめ位
置よりも後端側（ＨＧＡ１の取付位置と反対側）に配設
するようにしてある。
【００９４】また、コースアクチュエータ部１０側に取
り付ける磁石部も、上述した第一実施形態の場合と同様
の二個一対の永久磁石９を有する一のヨーク台８が、一
対の小形コイル４が配設されたファインアクチュエータ
部２の長手方向中心軸側の線束に永久磁石９が配設され
るように埋め込まれている。
【００９５】なお、本実施形態では、ファインアクチュ
エータ部２のＩ形スプリング３は、第四実施形態と同様
に、かしめ位置を挟んで長さ及び幅の等しい一対の平行
板バネをファインアクチュエータ部２の長手中心軸上に
配設しているが、第一実施形態にように、一対の平行板
バネのうちどちらか片方のバネ長を短くしたり、板バネ
の幅をかしめ位置から離れていくにしたがって拡張させ
るようにしても良い。
【００９６】このような構成からなる本実施形態の磁気
ヘッド位置決め機構によれば、上述した第四実施形態と
同様、ファインアクチュエータ部２の動作時（フォロー
イング）には、一対の小形コイル４に同位相の電流を印
加して、二つの永久磁石に対応する位置のコイル上の２
点に駆動力を発生させて磁気ヘッドを微小回転駆動させ
ることができる（図２５（ａ），（ｃ）の状態）
【００９７】また、コースアクチュエータ部１０の動作
時（トラッキング）には、同じく一対の小形コイル４に
逆位相の電流を印加して、二つの永久磁石に対応する位
置のコイル上の２点に、ファインアクチュエータ部２の
長手中心軸を挟んで対向する向きに駆動力を発生させ、
ファインアクチュエータ部２をコースアクチュエータ部
１０上に固定することができる（図２５（ｂ）の状
態）。
【００９８】［第六実施形態］次に、本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構の第六実施形態について図２６〜図２９
を参照して説明する。図２６は、本発明の第六実施形態
に係る磁気ヘッド位置決め機構を示す平面図であり、同
じく図２７は要部断面側面図、図２８は分解平面図であ
る。また、図２９は、本発明の第六実施形態に係る磁気
ヘッド位置決め機構の動作説明図であり、（ａ）及び
（ｂ）はそれぞれトラック追従動作時を示している。
【００９９】これらの図に示すように、本実施形態に係
る磁気ヘッド位置決め機構は、上述した第四実施形態に
係るファインアクチュエータ部２と同様に、長さの等し
い平行板バネを、かしめ位置を挟んでファインアクチュ
エータ部２の長手方向中心軸に沿って前後に配設すると
ともに、この平行板バネ及びかしめ部を取り囲むように
して、一つの小形コイル４が環状に配設したものであ
る。
【０１００】図２６〜図２８に示すように、本実施形態
の磁気ヘッド位置決め機構は、上述した第四実施形態と
ほぼ同様の構成となっており、ＨＧＡ１，ファインアク
チュエータ部２，コースアクチュエータ部１０を備えて
おり、ファインアクチュエータ部２は、Ｉ形スプリング
３，小形コイル４，ヨーク５からなっている。
【０１０１】ここで、Ｉ形スプリング３は、第四実施形
態と同様に、一対の長さの等しい平行板バネをかしめ位
置６を挟んでファインアクチュエータ部２の長手中心軸
上に配設しており、この一対の平行板バネを取り囲むよ
うに一つの小形コイル４を環状に取り付けている。
【０１０２】なお、一対の平行板バネを構成するＩ形ス
プリング３は、幅の均一な平行板バネでも良いが、本実
施形態のように一のコイルでファインアクチュエータ部
２を駆動するような方式（シングル・コイル方式）で
は、第四実施形態のように、二つのコイルで対向する駆
動力を発生させてファインアクチュエータ部２のシーク
方向並進振動（主共振）を抑制することができない。こ
のため、このような場合には、上述した第二実施形態の
ように、軸固定位置から離れていくにしたがい板バネの
幅を広げていくように設定して、並進方向の剛性を確保
することが望ましい。
【０１０３】また、かしめ位置６を挟んで、ファインア
クチュエータ部２の長手中心軸の前後には、一対のヨー
ク５（５ａ，５ｂ）が、ファインアクチュエータ部２の
小形コイル４の取付面と反対側の面に配設してある。そ
して、コースアクチュエータ部１０には、この一対のヨ
ーク５に対向する位置に、ヨーク台８（８ａ，８ｂ）及
びこのヨーク台８に接続された一対の永久磁石９（９
ａ，９ｂ）からなる磁石部が、一対のヨーク５に対応し
て二つ埋め込まれている。
【０１０４】ここで、コースアクチュエータ部１０に埋
め込む一対の磁石部の四つの永久磁石９の位置は、第四
実施形態の場合と同様、小形コイル４のファインアクチ
ュエータ長手中心軸に沿った線束上の、かしめ位置６を
中心とした４点に来るように配設し、かつ、それぞれの
磁極が、かしめ位置６を中心に点対称となる向きに配設
する。
【０１０５】これにより、ファインアクチュエータ部２
の駆動時（フォローイング）には、小形コイル４に駆動
電流を印加することにより、四つの永久磁石配設相当の
コイル上４点に、かしめ位置を中心とした回転駆動力が
発生し（図２９参照）、磁気ヘッドを微小駆動させるこ
とができる。
【０１０６】このように本実施形態では、コースアクチ
ュエータ部１０を構成する各ホルダアーム１１に、ヨー
ク台８（８ａ，８ｂ）及びヨーク台に接続された一対の
永久磁石９（９ａ，９ｂ）からなる磁石部を、ファイン
アクチュエータ部２を固定する固定軸７を挟んで、長手
方向の前後の小形コイル４に対応する位置に埋め込み、
ファインアクチュエータ部２の小形コイル４及びヨーク
５（５ａ，５ｂ）と組み合わせて、かしめ位置を中心と
した四点に駆動力が発生するような小型ＶＣＭを構成し
ている。
【０１０７】これにより、小形コイル４に駆動電流を印
加することで、固定軸まわりに回転力を発生させ、ファ
インアクチュエータ部２の平行板バネを撓ませて磁気ヘ
ッド支持機構を微小駆動させ磁気ヘッドのトラック追従
動作（フォローイング）を行うことができる。なお、本
実施形態は、第一実施形態よりも大きな駆動変位が要求
され、かつ、あまり高周波数帯域までサーボをかけない
ような場合に好適である。
【０１０８】［第七実施形態］次に、本発明の磁気ヘッ
ド位置決め機構の第七実施形態について図３０〜図３２
を参照して説明する。図３０は、本発明の第七実施形態
に係る磁気ヘッド位置決め機構を示す平面図であり、同
じく図３１は要部断面側面図、図３２は分解平面図であ
る。
【０１０９】これらの図に示す本発明の第七実施形態に
係る磁気ヘッド位置決め機構は、上述した第一〜第六実
施形態に係る２ステージアクチュエータの、ＨＧＡ１を
構成するロードビーム部１ｃ及びジンバルバネ部１ｂ
と、ファインアクチュエータ部２のＩ形スプリングとを
一枚の薄い鋼板により一体形成し、ＨＧＡ一体型Ｉ形ス
プリング１８としたものである。
【０１１０】そして、このとき、ファインアクチュエー
タ部２の中央かしめ位置を挟んだ前後一対の平行板バネ
を構成するＩ形スプリングと、ＨＧＡ１のスライダ１ａ
を支持するジンバルバネ部１ｂを、ハーフエッチングに
よって、その他の部位よりも板厚が薄くなるように設定
するようにしてある。
【０１１１】すなわち、図３０〜図３２に示すよう
に、、本実施形態の磁気ヘッド位置決め機構を構成する
２ステージアクチュエータは、ファインアクチュエータ
部２とコースアクチュエータ部１０から構成され、ファ
インアクチュエータ部２は、ＨＧＡ一体型Ｉ形スプリン
グ１８と小形コイル４及びヨーク５からなっている。
【０１１２】そして、本実施形態における２ステージア
クチュエータは、このように上述した第一実施形態とほ
ぼ同様の構成からなるファインアクチュエータ部２を構
成するＩ形スプリングと、ＨＧＡ１を構成するロードビ
ーム部１ｃ及びジンバルバネ部１ｂとを、薄い一枚の鋼
板で一体成形し、ＨＧＡ一体型Ｉ形スプリング１８とし
てある。
【０１１３】そして、この一体型Ｉ形スプリング１８の
板バネ部分と、ＨＧＡ１を構成するロードビーム部１ｃ
及びジンバルバネ部１ｂのうち、スライダ１ａを保持す
るジンバルバネ部１ｂとファインアクチュエータ部２を
保持するＩ形の板バネ部分とを、ハーフエッチング等の
プロセスにより板厚を薄く削り、剛性を下げるようにし
てある（図３２に示すハーフエッチング部１８ａ）。
【０１１４】なお、本実施形態では、ジンバルバネ部１
ｂとＩ形の板バネ部分とを同じ板厚に削るようにしてあ
るが、必要に応じてここの板厚を変えたり、ジンバルバ
ネ部のみハーフエッチング処理をしても良い。
【０１１５】このように、ＨＧＡ１とＩ形スプリングを
一体成形した本実施形態のファインアクチュエータ部２
によれば、加工としてはロードビーム部を省略した形に
なるため、基本的にジンバルバネ部の曲げ加工のみでス
ライダを押圧することができる。
【０１１６】したがって、スライダ１ａに大荷重をかけ
ることはできないが、代わりに小型化・軽量化設計が容
易であり、加工性に優れ、高周波数帯域まで構造共振の
現れない高速シーク動作に適した位置決め機構を実現す
ることができる。
【０１１７】［第八実施形態］さらに、本発明の磁気ヘ
ッド位置決め機構の第八実施形態について図３３〜図３
５を参照して説明する。図３３は、本発明の第八実施形
態に係る磁気ヘッド位置決め機構を示す平面図であり、
同じく図３４は要部断面側面図、図３５は分解平面図で
ある。
【０１１８】これらの図に示す本実施形態に係る磁気ヘ
ッド位置決め機構は、上述した第七実施形態の２ステー
ジアクチュエータにおける、ＨＧＡ１を構成するロード
ビーム部と、ファインアクチュエータ部２のＩ形スプリ
ングとを一枚の薄い鋼板により一体形成してロードビー
ム一体型Ｉ形スプリング１９とするとともに、さらに、
ＨＧＡ１のスライダを支持するジンバルバネ部のみ、別
に板厚の異なる鋼板で形成してジンバルバネ２０とし、
これをレーザ溶接等によりロードビーム一体型Ｉ形スプ
リング１９のロードビーム部に接続するようにしたもの
である。
【０１１９】すなわち、図３３〜図３５に示すように、
本実施形態の２ステージアクチュエータは、ジンバルバ
ネ２０、ファインアクチュエータ部２及びコースアクチ
ュエータ部１０から構成されている。そして、ファイン
アクチュエータ部２は、ロードビーム一体型Ｉ形スプリ
ング１９と小形コイル４及びヨーク５からなっている。
【０１２０】そして、本実施形態では、上述した第七実
施形態におけるＨＧＡ一体型Ｉ形スプリング部１７にお
いてハーフエッチングにより板厚を薄く設定していたジ
ンバルバネ部を完全に抜き取り、代わりに別の薄い鋼板
により形成したジンバルバネ２０をレーザスポット溶接
等により、ロードビーム一体型Ｉ形スプリング１９に接
続する構成とをとっている。
【０１２１】このようにジンバルバネ部のみを別に用意
して、Ｉ形スプリングに接続するような方法は、設計し
たジンバル板厚とＩ形スプリングとの板厚が極端に異な
るような場合に好適である。例えば、第七実施形態にお
けるＨＧＡ一体型Ｉ形スプリング１８のように、ジンバ
ルバネ部をハーフエッチング等を用いて薄く削る場合に
は、板厚の１／２程度までしか薄く加工できない。
【０１２２】このため、それ以上のエッチング加工を行
う場合、時間とコストが多大にかかる上に、板厚の精度
が出ないため、スライダ支持剛性が大きくばらつき、実
用的でなくなってしまう。そこで、このような場合に
は、本実施形態のように、板厚を薄くする必要のあるジ
ンバルバネ部のみを別に用意してジンバルバネ２０と
し、これをＩ形スプリング側に接続する方法を用いるこ
とができる。
【０１２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気ヘッド
位置決め機構によれば、ホルダアーム上に小型のＶＣＭ
を構成し、その電磁力により板バネを撓ませて各ＨＧＡ
を個別に微小駆動させる２ステージアクチュエータであ
って、このときファインアクチュエータ部の板バネには
長さの異なるＩ形スプリングを用いることにより、並進
剛性が高く回転剛性の低い駆動バネをコンパクトに設計
できるため、高周波数帯域までアクチュエータ主共振の
現れない良好な振動特性を有し、かつ、応答性に優れた
小型の高精度位置決め機構を実現することができる。
【０１２４】また、ファインアクチュエータ部に二つの
小形コイルを並べて配設して二つの小型ＶＣＭを構成
し、各小形コイルに流す電流の位相を制御することによ
り、シーク動作時（トラッキング）とトラック追従時
（フォローイング）の駆動部剛性を変化させ、高速アク
セス性能と応答性とを両立した高精度位置決め機構を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る磁気ヘッド位置決
め機構を示す平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る磁気ヘッド位置決
め機構を示す側面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る磁気ヘッド位置決
め機構を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る磁気ヘッド位置決
め機構を示す分解平面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係るファインアクチュ
エータ部のスプリング部の詳細を示す図であり、（ａ）
は平面図、（ｂ）は要部拡大平面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る磁気ヘッド位置決
め機構の動作説明図であり、（ａ）はトラック追従動作
時、（ｂ）はシーク動作時を示している。
【図７】本発明の第一実施形態におけるヨーク質量のア
クチュエータ振動特性に及ぼす影響を示すグラフであ
る。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第一実施形態に
係る磁気ヘッド位置決め機構の主な振動モードを示す説
明図である。
【図９】本発明の第一実施形態の振動特性（シミュレー
ション／実機試験）を示すグラフである。
【図１０】本発明の第一実施形態の振動特性（シミュレ
ーション／実機試験）を示すグラフである。
【図１１】本発明の第一実施形態の小形コイルに印加す
る駆動電流とファインアクチュエータ部の駆動変位の関
係を示すグラフである。
【図１２】本発明の第二実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示しており、（ａ）は２ステージアクチュエ
ータの全体を示す平面図であり、（ｂ）はファインアク
チュエータ部を構成するＩ形スプリングの拡大平面図で
ある。
【図１３】本発明の第三実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す要部拡大平面図である。
【図１４】本発明の第三実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す要部断面側面図である。
【図１５】本発明の第三実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す分解平面図である。
【図１６】本発明の第三実施形態に係るかしめ一体型の
固定ヨークを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は断
面側面図である。
【図１７】本発明の第三実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構の動作説明図であり、トラック追従動作時を示
している。
【図１８】本発明の第四実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す平面図である。
【図１９】本発明の第四実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す要部断面側面図である。
【図２０】本発明の第四実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す分解平面図である。
【図２１】本発明の第四実施形態に係るＩ形スプリング
を示す拡大平面図である。
【図２２】本発明の第四実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構の動作説明図であり、（ａ）及び（ｃ）はトラ
ック追従動作時を、（ｂ）はシーク動作時を示してい
る。
【図２３】本発明の第五実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す平面図である。
【図２４】本発明の第五実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す分解平面図である。
【図２５】本発明の第五実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構の動作説明図であり、（ａ）及び（ｃ）はトラ
ック追従動作時を、（ｂ）はシーク動作時を示してい
る。
【図２６】本発明の第六実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す平面図である。
【図２７】本発明の第六実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す要部断面側面図である。
【図２８】本発明の第六実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す分解平面図である。
【図２９】本発明の第六実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構の動作説明図であり、（ａ）及び（ｂ）はそれ
ぞれトラック追従動作時を示している。
【図３０】本発明の第七実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す平面図である。
【図３１】本発明の第七実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す要部断面側面図である。
【図３２】本発明の第七実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す分解平面図である。
【図３３】本発明の第八実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す平面図である。
【図３４】本発明の第八実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す要部断面側面図である。
【図３５】本発明の第八実施形態に係る磁気ヘッド位置
決め機構を示す分解平面図である。
【図３６】従来の磁気ヘッド位置決め機構を示す平面図
であり、（ａ）は静止時を、（ｂ）は動作時を示してい
る。
【図３７】図３６に示す磁気ヘッド位置決め機構の側面
図である。
【図３８】図３６に示す磁気ヘッド位置決め機構の磁気
ヘッド支持機構部分を示す斜視図である。
【図３９】図３６に示す磁気ヘッド位置決め機構の磁気
ヘッド支持機構部分を示す底面図である。
【図４０】従来の２ステージアクチュエータ（ヘッド素
子駆動方式）を示す分解斜視図である。
【図４１】従来の２ステージアクチュエータ（スライダ
駆動方式）を示す、（ａ）は斜視図、（ｂ）はリニアア
クチュエータ部の平面図である。
【図４２】従来の２ステージアクチュエータ（高スティ
ッフネス型ＨＧＡ駆動方式）を示す平面図である。
【図４３】従来の２ステージアクチュエータ（高コンプ
ライアンス型ＨＧＡ駆動方式）を示す、（ａ）は分解斜
視図、（ｂ）は十字バネ部の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１ 磁気ヘッド支持機構（ＨＧＡ） ２ ファインアクチュエータ部 ３ Ｉ形スプリング ４ 小形コイル ５ ヨーク ６ かしめ位置 ７ 固定軸 ８ ヨーク台 ９ 永久磁石 １０ コースアクチュエータ部 １１ ホルダアーム １２ 可動コイル １３ アームブロック（キャリッジ）

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一端に、磁気ヘッドを備えた磁気ヘッド
    支持機構を配設したファインアクチュエータ部と、 一側において前記ファインアクチュエータ部を支持，固
    定するとともに、他側において軸にて回転可能に支持さ
    れたコースアクチュエータ部と、を備えた２ステージア
    クチュエータからなり、 前記ファインアクチュエータ部が、薄板状の枠体と、こ
    の枠体内に前記磁気ヘッド支持機構に向かって架設され
    た板バネからなるＩ形スプリングにより構成したスプリ
    ング部を備えるとともに、前記板バネが長手方向中間部
    分において前記コースアクチュエータ部に突設された固
    定軸に軸固定されることによって、前記ファインアクチ
    ュエータ部が前記コースアクチュエータ部に支持，固定
    され、 このファインアクチュエータ部及びコースアクチュエー
    タ部間に小形コイル，ヨーク及び永久磁石からなるボイ
    スコイルモータが配設され、 このボイスコイルモータの小形コイルに電流が印加さ
    れ、前記ファインアクチュエータ部に駆動力が発生する
    ことにより、前記スプリング部の板バネが撓み、当該フ
    ァインアクチュエータ部に配設された前記磁気ヘッド支
    持機構が微小回転駆動されることを特徴とする磁気ヘッ
    ド位置決め機構。
  2. 【請求項２】 前記スプリング部の板バネを、前記軸固
    定位置を間に挟んで、一方が長く、他方が短くなるよう
    に設定した請求項１記載のヘッド位置決め機構。
  3. 【請求項３】 前記スプリング部の板バネを、前記軸固
    定位置を間に挟んで、一方が長く、他方が短くなるよう
    に設定するとともに、 当該板バネの長い方のバネ幅を、前記軸固定位置から離
    れるにしたがって広くなるように形成した請求項２記載
    の磁気ヘッド位置決め機構。
  4. 【請求項４】 前記ボイスコイルモータを構成する小形
    コイルを、前記ファインアクチュエータ部の板バネを間
    に挟んで、当該バネ部材の長手方向両側に配設した請求
    項１，２又は３記載の磁気ヘッド位置決め機構。
  5. 【請求項５】 前記ボイスコイルモータを構成する小形
    コイルを、前記ファインアクチュエータ部の前記軸固定
    位置を中心に、前記バネ部材を内側に取り囲むように環
    状に配設した請求項１，２又は３記載の磁気ヘッド位置
    決め機構。
  6. 【請求項６】 前記ボイスコイルモータを構成するヨー
    クを、前記スプリング部を軸固定する固定軸と一体成形
    し、当該ヨークを前記ファインアクチュエータ部と分
    離，独立して前記固定軸に固定した請求項１〜５のいず
    れかに記載の磁気ヘッド位置決め機構。
  7. 【請求項７】 前記ファインアクチュエータ部と前記磁
    気ヘッド支持機構のロードビーム部を一体的に形成する
    とともに、 前記ファインアクチュエータ部と一体的に形
    成されたロードビーム部のバネ部材のうちスライダに押
    圧荷重を付与するための荷重負荷部分の板厚を部分的に
    薄く設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか
    に記載の磁気ヘッド位置決め機構。
  8. 【請求項８】 前記ファインアクチュエータ部と前記磁
    気ヘッド支持機構を一体的に形成するとともに、前記磁
    気ヘッド支持機構の前記スライダを保持するジンバルバ
    ネを、前記ファインアクチュエータ部と前記磁気ヘッド
    支持機構を一体的に形成した部材と異なる部材により形
    成した請求項１〜６のいずれかに記載の磁気ヘッド位置
    決め機構。
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