JP4232040B2 - Magnetic head actuator and magnetic disk device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータ及びこれを用いた磁気ディスク装置に関する。 The present invention relates to a head actuator of a magnetic disk device and a magnetic disk device using the same.
磁気ディスク装置は、回転する強磁性媒体、即ち磁気ディスク上に磁気ヘッドを走査させることで情報の記録・再生を行うものであり、現代の情報化社会を支えるストレージ装置の中心として広く用いられている。磁気ヘッドはスライダに納められ、記録・再生時にスライダは磁気ディスク上をナノメートルオーダーの隙間を保ちながら浮上している。磁気ヘッドを所定の位置に移動する駆動力は、通常ボイスコイルモータにより発せられる。ボイスコイルモータのコイルはピボットで回転可能に支持されたアームに連結し、更にアーム先端からロードビームとジンバルからなるサスペンションを介して磁気ヘッドスライダが取り付けられている。ロードビームはスライダの浮上量と釣り合う荷重を発生させるバネ材であり、ジンバルはスライダを支え、ディスク面と平行な面以外で弾性変形することでトラッキングへの追従性を損なわずにディスク面振れやアセンブリに伴う傾きを吸収するバネ材である。この構造により、磁気ヘッドは回転ディスク上の所定のトラックに安定な状態を保ちながら移動できる。 A magnetic disk device records and reproduces information by scanning a magnetic head on a rotating ferromagnetic medium, that is, a magnetic disk, and is widely used as the center of a storage device that supports the modern information society. Yes. The magnetic head is housed in a slider, and the slider floats on the magnetic disk while maintaining a nanometer-order gap during recording and reproduction. The driving force for moving the magnetic head to a predetermined position is usually generated by a voice coil motor. The coil of the voice coil motor is connected to an arm rotatably supported by a pivot, and a magnetic head slider is attached from the end of the arm via a suspension made up of a load beam and a gimbal. The load beam is a spring material that generates a load that balances the flying height of the slider, and the gimbal supports the slider and elastically deforms on a surface other than the surface parallel to the disk surface. A spring material that absorbs the tilt associated with the assembly. With this structure, the magnetic head can move to a predetermined track on the rotating disk while maintaining a stable state.
近年、磁気ディスク装置の記録密度は高密度化(即ちトラック幅は狭化)し続けており、この狭いトラックに磁気ヘッドを正確に位置決めしなければならないため、ヘッドの位置決め精度を向上させる必要がある。従来、ヘッドの位置決めは上記のボイスコイルモータなどの大きいアクチュエータのみで行われてきたが、トラック幅の狭化に対しては充分な精度を有していない。そこで、高精度位置決めをする機構やマイクロアクチュエータが高記録密度ディスク装置には不可欠になってきた。 In recent years, the recording density of magnetic disk devices has continued to increase (that is, the track width has become narrower), and the magnetic head must be accurately positioned on this narrow track. Therefore, it is necessary to improve the head positioning accuracy. is there. Conventionally, the positioning of the head has been performed only by a large actuator such as the voice coil motor described above, but it does not have sufficient accuracy for narrowing the track width. Therefore, a mechanism and a microactuator for performing high-precision positioning have become indispensable for high recording density disk devices.
本発明者は、高精度位置決めを達成するために電磁力を用いたマイクロアクチュエータ(特願2003−1904号、同1929号、同1949号)を提案している。このマイクロアクチュエータは、ローター部とステータ部を2つの板バネ(マイクロビームと称する)で結合させたものであり、サスペンションのジンバル部と一体で曲げ加工により製造される。 The present inventor has proposed microactuators (Japanese Patent Application Nos. 2003-1904, 1929, and 1949) using electromagnetic force in order to achieve high-precision positioning. This microactuator is formed by connecting a rotor part and a stator part with two leaf springs (referred to as microbeams), and is manufactured by bending together with a gimbal part of a suspension.
マイクロビームの断面は高いアスペクト比を有する長方形あるいはそれに近い形状であり、トラッキング方向の厚さは薄く、その直角方向、即ちサスペンションのロードビームが磁気ヘッドスライダに荷重をかける方向は厚い。これにより、マイクロビームはトラッキング方向に対してローターを揺動可能に支持し、かつ荷重方向に対しては十分高い剛性を示す。ローター及びステータ部には永久磁石とコイルが配置され、2段目のボイスコイルモータとしてトラック幅方向の高精度な位置決め制御を実現する。このマイクロアクチュエータの方式はジンバル部を介してスライダを駆動させる構造であるので、以後“スライダ駆動型”と称する。 The cross-section of the micro beam is a rectangle having a high aspect ratio or a shape close thereto, and the thickness in the tracking direction is thin, and the direction perpendicular to it, that is, the direction in which the load beam of the suspension applies a load to the magnetic head slider is thick. As a result, the micro beam supports the rotor so as to be swingable with respect to the tracking direction, and exhibits sufficiently high rigidity with respect to the load direction. Permanent magnets and coils are arranged on the rotor and stator, and high-precision positioning control in the track width direction is realized as a second-stage voice coil motor. This micro-actuator system has a structure in which a slider is driven via a gimbal portion, and hence is referred to as a “slider drive type” hereinafter.
磁気ディスク装置は、その高性能化に伴いテレビ画像記録装置、カーナビゲーションをはじめ種々の分野へ応用範囲を広げている。磁気ディスクの直径が2.5インチを下まわる小型磁気ディスク装置において、ディジタル・スチル・カメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤなど携帯型の機器への採用が検討あるいは実用化されてきている。このような応用に際しては、装置の耐衝撃性が重要となる。衝撃への対策としては装置全体の軽量化、緩衝構造を有する筐体、スライダの小型化や形状の工夫、衝撃を回避できるような制御を行う等が考えられ、現在盛んに研究・開発が行われている。 As the performance of magnetic disk devices increases, the application range is expanded to various fields including television image recording devices and car navigation systems. In a small magnetic disk apparatus having a magnetic disk diameter of less than 2.5 inches, adoption in portable devices such as a digital still camera, a video camera, and a music player has been studied or put into practical use. For such applications, the impact resistance of the device is important. As countermeasures against impacts, it is conceivable to reduce the overall weight of the device, to reduce the size and shape of the slider with a shock-absorbing housing, and to control it so as to avoid impacts. It has been broken.
本発明者が前に提案したスライダ駆動型マイクロアクチュエータにおけるマイクロビームの断面形状は概ね0.03×0.005程度であり、強い衝撃を受けると容易に変形する場合がある。この場合、ビームの断面積を増やし、耐衝撃性及び剛性を高めると、マイクロビームのトラッキング方向におけるバネ定数も高くなるために永久磁石とコイルの体積を増大させる必要が生じる。しかし、安易にサスペンション先端部の質量を増加させると、共振周波数の低下と慣性の増大を招き、粗動アクチュエータによる制御が困難となるため、2段アクチュエータによるヘッドの位置決めに対する高精度化が図れない。このような理由により、スライダ駆動型マイクロアクチュエータの携帯型記録装置への適用は困難であった。
なお、本発明に関連する従来技術を示す文献として、下記のものが挙げられる。
The cross-sectional shape of the microbeam in the slider-driven microactuator previously proposed by the present inventor is about 0.03 × 0.005, and may be easily deformed when subjected to a strong impact. In this case, if the cross-sectional area of the beam is increased and the impact resistance and rigidity are increased, the spring constant in the tracking direction of the microbeam also increases, so that the volumes of the permanent magnet and the coil need to be increased. However, if the mass of the suspension tip is easily increased, the resonance frequency is lowered and the inertia is increased, so that the control by the coarse actuator becomes difficult, so the accuracy of the head positioning by the two-stage actuator cannot be improved. . For these reasons, it is difficult to apply the slider-driven microactuator to a portable recording apparatus.
In addition, the following is mentioned as literature which shows the prior art relevant to this invention.
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、ボイスコイルモータのアーム先端部にアクチュエータを設け、サスペンション全体を駆動させる構造をとることでアクチュエータを大型化し、マイクロビームの断面積を増大させ、衝撃に強い磁気ディスク装置の磁気ヘッドアクチュエータ及びこれを用いた磁気ディスク装置を提供することを目的とするものである。 In view of the above-described conventional problems, the present invention provides an actuator at the tip of the arm of the voice coil motor and drives the entire suspension to increase the size of the actuator, increase the cross-sectional area of the microbeam, An object of the present invention is to provide a magnetic head actuator of a magnetic disk device that is strong against damage and a magnetic disk device using the same.
本発明は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、本発明に到達したもので、本発明は下記の磁気ヘッドアクチュエータ及びこれを用いた磁気ディスク装置を提供する。
請求項1:ボイスコイルモータのアームの先端部に設けられ、サスペンションを介して磁気ヘッドスライダを揺動させるアクチュエータであって、アームへの固定部を有し、この固定部の一端側がアームの先端部にステータ部とともに固定され、かつ他端側に曲げ加工によって成形された金属性マイクロビームによって揺動可能に支持されたローター部が設けられ、ステータ部に永久磁石、ローター部にコイルを、又はステータ部にコイル、ローター部に永久磁石を配置して、永久磁石の形成する磁界中でコイルに電流を流すことによりマイクロビームに変位を発生させ、ローター部に固定されたサスペンション及びその先に取り付けられた磁気ヘッドスライダを揺動させるように構成し、前記マイクロビームは、ボイスコイルモータアーム先端への固定部の両側縁に一体に連設され、これら両側縁に沿ってステータ部側に向けて直角に折り返され、かつ固定部両側縁先端部より先方に向けて延出する長片を内方に180°屈曲(第1の屈曲)し、更に固定部両側縁先端部より先側で内方に180°屈曲(第1の屈曲と逆方向の第2の屈曲)し、その先端部において、連設部を介してローター部が一体に連設された構成を有することを特徴とする磁気ディスク装置の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項2:固定部とローター部とが両側端部においてそれぞれ長片によって橋かけ、連結された基体を用い、その長片の中間部をそれぞれ約180°谷折りし、固定部にローター部を重ねるようにし、次いで、このように折曲された長片のうち、ローター部、連結側片の中間部をそれぞれ約180°谷折りし、固定部の先端縁とローター部の基端縁が互いに近接するようにし、更に、長片をステータ部側に向けて直角に谷折りすることによって、固定部とマイクロビームとローター部を構成するようにした請求項1記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項3:前記マイクロビームは、ボイスコイルモータのアーム先端への固定部、ローター部及びサスペンションのロードビーム部と一体であることを特徴とする請求項1又は2記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項4:前記ステータ部が強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項5:前記ステータ部がボイスコイルモータのアームと一体であり、該アームが強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項6:前記ローター部が強磁性体からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項7:磁気回路を形成させるために、前記ローター部を挟んで前記ステータ部と対向する位置に補助ヨークが取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項8:ボイスコイルモータのアームの先端部に前記マイクロビーム、ローター部及びサスペンション部2組みが前記アームを挟むように対象に配置され、前記アーム先端部に1つのステータ部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の磁気ヘッドアクチュエータ。
請求項9:ボイスコイルモータの作動により回転するピボット回転軸を中心に移動するボイスコイルモータアームの先端に磁気ヘッドアクチュエータを介してサスペンションのロードビーム及びジンバルが取り付けられていると共に、サスペンション先端に磁気ヘッドを備えたスライダが取り付けられ、上記アームが動くように操作されることにより、上記スライダが磁気ディスク上の所定のトラックを移動するようにした磁気ディスク装置であって、前記磁気ヘッドアクチュエータは、ボイスコイルモータアーム先端への固定部とマイクロビームとコイル又は永久磁石が配置されたローター部とを構成する部品、永久磁石又はコイルが配置されたステータ部、補助ヨークを備え、ボイスコイルモータアームに固定されており、そして永久磁石とステータ部と補助ヨークとからなる磁気回路内で、永久磁石とコイルとが僅かなギャップを保ちながら対向するように配置されていると共に、前記マイクロビームは、ボイスコイルモータアーム先端への固定部の両側縁に一体に連設され、これら両側縁に沿ってステータ部側に向けて直角に折り返され、かつ固定部両側縁先端部より先方に向けて延出する長片を内方に180°屈曲(第1の屈曲)し、更に固定部両側縁先端部より先側で内方に180°屈曲(第1の屈曲と逆方向の第2の屈曲)し、その先端部において、連設部を介してローター部が一体に連設された構成を有し、永久磁石の作る磁界の中に置かれたコイルに通電することで、ローレンツ力により左右方向にローター部が揺動し、これと一体にサスペンション、磁気ヘッドを搭載したスライダも揺動することを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項10:固定部とローター部とが両側端部においてそれぞれ長片によって橋かけ、連結された基体を用い、その長片の中間部をそれぞれ約180°谷折りし、固定部にローター部を重ねるようにし、次いで、このように折曲された長片のうち、ローター部、連結側片の中間部をそれぞれ約180°谷折りし、固定部の先端縁とローター部の基端縁が互いに近接するようにし、更に、長片をステータ部側に向けて直角に谷折りすることによって、固定部とマイクロビームとローター部を構成する部品を形成するようにした請求項9記載の磁気ディスク装置。
The present invention has arrived at the present invention as a result of intensive studies to achieve the above object, and the present invention provides the following magnetic head actuator and a magnetic disk device using the same.
Claim 1: An actuator provided at the tip of an arm of a voice coil motor, which swings a magnetic head slider via a suspension, having a fixing part to the arm, and one end side of this fixing part is the tip of the arm Is provided with a rotor portion that is fixed together with the stator portion and supported by a metallic micro beam formed by bending at the other end, and is provided with a permanent magnet in the stator portion and a coil in the rotor portion, or A coil is placed in the stator, and a permanent magnet is placed in the rotor. A current is passed through the coil in the magnetic field formed by the permanent magnet to cause displacement of the microbeam, and it is attached to the suspension fixed to the rotor and beyond. was a magnetic head slider configured to swing, the micro beam, a voice coil motor arm A long piece that is integrally connected to both side edges of the fixing portion to the end, folded back at a right angle toward the stator side along these both side edges, and extends further forward than the front end portion of the fixing portion side edges. Bend 180 ° inward (first bend), and further 180 ° inward (second bend opposite to the first bend) in front of both ends of the fixed portion. The magnetic head actuator of the magnetic disk apparatus according to claim 1, wherein the rotor portion is integrally connected via the continuous portion .
Claim 2: The fixing portion and the rotor portion are bridged by long pieces at both end portions and connected to each other, the intermediate portions of the long pieces are valley-folded by about 180 °, and the rotor portion is attached to the fixing portion. Next, of the long pieces bent in this way, the intermediate part of the rotor part and the connecting side piece are each folded by about 180 °, and the leading edge of the fixed part and the base edge of the rotor part are mutually connected. 2. The magnetic head actuator according to claim 1, wherein the fixed portion, the micro beam, and the rotor portion are configured by being close to each other and further folding the long piece at a right angle toward the stator portion side.
[ 3] The magnetic head actuator according to [1] or [2] , wherein the microbeam is integrated with a fixed portion to the arm tip of the voice coil motor, a rotor portion, and a load beam portion of the suspension.
[ 4 ] The magnetic head actuator according to any one of [1] to [ 3 ], wherein the stator portion is made of a ferromagnetic material.
[ 5 ] The magnetic head actuator according to any one of [1] to [ 4] , wherein the stator portion is integral with an arm of a voice coil motor, and the arm is made of a ferromagnetic material.
[ 6 ] The magnetic head actuator according to any one of [1] to [ 5 ], wherein the rotor portion is made of a ferromagnetic material.
Claim 7 to form a magnetic circuit, according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the auxiliary yoke at a position opposed to the stator portion across the rotor portion is attached Magnetic head actuator.
Claim 8 : Two sets of the microbeam, the rotor part and the suspension part are arranged so as to sandwich the arm at the tip part of the arm of the voice coil motor, and one stator part is provided at the arm tip part. the magnetic head actuator of any one of claims 1 to 7, characterized in that.
Claim 9 : The suspension load beam and gimbal are attached to the tip of the voice coil motor arm that moves about the pivot axis of rotation that is rotated by the operation of the voice coil motor via the magnetic head actuator, and the suspension tip is magnetically A slider having a head is attached, and the arm is operated so as to move, so that the slider moves a predetermined track on the magnetic disk, and the magnetic head actuator includes: The voice coil motor arm is provided with a component that constitutes a fixed portion to the tip of the voice coil motor arm, a micro beam and a rotor portion on which a coil or permanent magnet is disposed, a stator portion on which a permanent magnet or coil is disposed, and an auxiliary yoke. Fixed and permanent magnet In the magnetic circuit consisting of a stone, stator and auxiliary yoke, the permanent magnet and the coil are arranged facing each other with a slight gap, and the microbeam is fixed to the tip of the voice coil motor arm. A long piece that is integrally connected to both side edges of the portion, folded back at a right angle toward the stator portion along the both side edges, and extends forward from the front end portion of the both side edges of the fixed portion 180 inward. Bend (first bend), and further bend 180 ° inward (second bend in the direction opposite to the first bend) in front of the tips on both side edges of the fixed portion. The rotor part is integrally connected via the part, and the rotor part swings in the left-right direction by Lorentz force by energizing the coil placed in the magnetic field created by the permanent magnet. With suspension, magnetic head A magnetic disk drive characterized in that a slider equipped with a rocker swings.
Claim 10 : The fixing portion and the rotor portion are bridged by long pieces at both end portions, respectively, and a base is used. The intermediate portion of each of the long pieces is valley-folded by about 180 °, and the rotor portion is attached to the fixing portion. Next, of the long pieces bent in this way, the intermediate part of the rotor part and the connecting side piece are each folded by about 180 °, and the leading edge of the fixed part and the base edge of the rotor part are mutually connected. 10. The magnetic disk device according to claim 9 , wherein the parts constituting the fixed portion, the micro beam, and the rotor portion are formed by being close to each other and further folding the long piece at a right angle toward the stator portion side. .
本発明によると、信頼性が高く、簡単な構造で正確な位置決めを達成でき、耐衝撃性を有する磁気ヘッドアクチュエータを提供できる。更に、アクチュエータの構造を簡単化することにより、磁気ヘッドアクチュエータの生産性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a magnetic head actuator that has high reliability, can achieve accurate positioning with a simple structure, and has impact resistance. Furthermore, the productivity of the magnetic head actuator can be increased by simplifying the structure of the actuator.
以下、本発明の磁気ヘッドアクチュエータの具体的態様について詳述する。
図1は、本発明の磁気ヘッドアクチュエータ2を具備した磁気ディスク装置4の一例を示す平面図である。この例において磁気ヘッドスライダ(図示されていない)を磁気ディスク8上の所定のトラックに位置決めするための粗動アクチュエータはピボット回転軸10を中心に移動するボイスコイルモータ(VCM)アーム12を具備したボイスコイルモータ(VCM)14で構成される。サスペンション16のロードビームはVCMアーム12先端部に本発明の磁気ヘッドアクチュエータ2を介して取り付けられている。
Hereinafter, specific embodiments of the magnetic head actuator of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a
図2に本発明の磁気ヘッドアクチュエータ2の分解斜視図を示してあるが、簡単のためにコイルへの電力供給線は図示していない。この磁気ヘッドアクチュエータ2は、VCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22及びローター部24を構成する部品26を備え、ローター部24にはコイル28が取り付けられ、ステータ部30には永久磁石32が配置される。ステータ部30は磁気回路を形成するために強磁性体を用いることが好ましい。磁気回路の効率を上げるために強磁性体からなる補助ヨーク34を取り付けてもよい。VCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22及びローター部24を構成する部品26、ステータ部30、補助ヨーク34はカシメ片、ネジ、リベット、溶接等でVCMアーム(図示されていない)に固定される。
FIG. 2 shows an exploded perspective view of the magnetic head actuator 2 of the present invention, but the power supply line to the coil is not shown for simplicity. This magnetic head actuator 2 includes a fixed
更に詳しくは、VCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22及びローター部24を構成する部品26において、マイクロビーム20,22はVCMアーム先端への固定部18の両側縁に一体に連設され、後述する図6の説明のように、これら両側縁に沿ってステータ部30側に向けて直角に折り返され、かつ固定部18両側縁先端部より先方に向けて延出する長片20a,22aを内方に180°屈曲(第1の屈曲)し、更に固定部18両側縁先端部より先側で内方に180°屈曲(第1の屈曲と逆方向の第2の屈曲)し、その先端部において、連設部20b,22bを介してローター部24が一体に連設された構成を有する。
More specifically, in the
図3に示されているように、ローター部24にはコイル28の他にサスペンションのロードビーム36のローター部への固定部38が溶接等により取り付けられる。ロードビーム36及びジンバル40からなるサスペンション先端には磁気ディスク上のデータに対しリード・ライトを行う磁気ヘッド(図示されていない)を備えたスライダ42が取り付けられる。VCM14はピボット回転軸10を中心にアーム12が動くように操作されるので、サスペンション16先端に取り付けられるスライダ42は磁気ディスク8上の所定のトラックに大まかに移動できる。なお、簡単のために磁気ヘッドへの信号線は図示していない。
As shown in FIG. 3, in addition to the
図4にサスペンションの別の取り付け方法を示す。図3ではロードビーム36は荷重をかける部分44と根元の曲げ部46,48とローター部への固定部38が一体となっているが、本例では曲げ部50,52とローター部への固定部54がジンバル56と一体の部品55をなす。ロードビーム57は上記部品55のロードビームへの固定部59に溶接等により取り付けられ、更に上記部品55のローター部への固定部54は接着あるいは溶接等によりローター部24に取り付けられる。
FIG. 4 shows another method for attaching the suspension. In FIG. 3, the
本発明の一実施例に係る磁気ヘッドアクチュエータは、VCMアーム先端付近に設けられた永久磁石32、ステータ部30及び補助ヨーク34からなる磁気回路内で、永久磁石32とローター部24に固定されたコイル28とを僅かなギャップを保ちながら対向するように配置している。図5に示されたように、永久磁石は対向するコイルの面に垂直な方向に着磁され、スライダ前面から見て左右に2極に着磁されている。その代わりとして単極着磁された永久磁石2つを並べてもよい。永久磁石32は、磁極面の面積で3〜10mm2、着磁方向の厚さで0.1〜1mmの大きさを有している。永久磁石32の発生する磁力は、本発明の磁気ヘッドアクチュエータの駆動力に大きく影響する。上記寸法で充分な磁力を得るためにはNd−Fe−B系焼結磁石等の強力希土類磁石を用いることが好ましい。
The magnetic head actuator according to an embodiment of the present invention is fixed to the
ステータ部30及び補助ヨーク34は鋼などの強磁性体からなり、0.05〜0.25mmの厚さを有している。永久磁石32は例えばエポキシ系の接着材あるいはハンダ、溶接等でステータ部30に固定される。
The
コイル28には、銅線あるいはプリント配線板を用いる。コイル28は、対向する永久磁石32の磁極面に垂直な磁界を発生するように巻かれる。プリント配線板の場合は必要な磁力、即ち駆動力に応じて多層配線板を用いてもよい。コイル28のローター部24への固定には、例えばエポキシ系の接着材などを用いる。コイルへの電力供給線(図示していない)は、磁気ヘッドアクチュエータの揺動を妨げないよう若干のたわみを持たせた状態でVCMアーム先端等に固定する。
For the
VCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22及びローター部24を構成する部品26は鋼系のバネ材からなり、0.025〜0.15mm程度の厚さを有する。磁気回路30,32,34及びコイル28の発生する磁界を乱さない目的で非強磁性の鋼を用いることが好ましい。
The
図2に最もよく示されているように、1対のマイクロビーム20,22はVCMアーム先端への固定部18側よりローター部24側に伸び、一旦折れ曲がってVCMアーム先端への固定部18側に戻り、更に折れ曲がってローター部24側に伸びたところでローター部24を支持している。この構造は片側に3本の梁を配置することと同等の効果があり、1本の場合と比較して、磁気ヘッドアクチュエータの駆動方向への弾性を高めながら、上下方向などに対しては高い剛性を維持できる。所定の弾性及び並進剛性を得るために折曲点を1個所のみ、あるいは3個所以上設けてもよい。
As best shown in FIG. 2, the pair of
図5に示されているように、本発明の磁気ヘッドアクチュエータの駆動部は、粗動アクチュエータであるVCM14と基本構造は同じである。永久磁石32の作る磁界の中に置かれたコイル28に通電することで、ローレンツ力により矢印Xの方向にローター部24が揺動し、これと一体にサスペンション16、磁気ヘッドを搭載したスライダ42も揺動する。
As shown in FIG. 5, the drive unit of the magnetic head actuator of the present invention has the same basic structure as the VCM 14 that is a coarse actuator. By energizing the
マイクロビーム20,22は、従来のVCMにおけるサスペンションのロードビームあるいはジンバルと同様に薄板をプレス加工あるいはエッチング加工により打ち抜いたあと、曲げ加工を施すことで作製される。その際の加工変形の様子は図6に例示されたようになる。まず、プレス加工あるいはエッチング加工により打ち抜いた後のVCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22、ローター部24を構成する部品26は、図6(a)のような固定部18とローター部24とが両側端部においてそれぞれ長片20a,22aによって橋かけ、連結された基体26’を用い、その長片20a,22aの線Aで示す中間部をそれぞれ矢印Bに示すように約180°谷折りし、図6(b)に示すように固定部18にローター部24を重ねるようにする。次いで、このように折曲された長片20a,22aのうち、ローター部24、連結側片20a’,22a’の線Cで示す中間部をそれぞれ矢印Dに示すように約180°谷折りし、固定部18の先端縁とローター部24の基端縁が互いに近接するようにする[図6(c)]。更に、長片20a,22aを矢印E,F,G,Hのように直角に谷折りすることによって、部品26を形成するものである[図6(d)]。
The
なお、曲げの順番はこれに限られるものではない。また、一連の加工を精度良く行うために、曲げ部に予め曲げ線を設けておいてもよい。
ステータ部30及び補助ヨーク34に関しても薄板をプレス加工あるいはエッチング加工により打ち抜いたあと、曲げ加工を施すことで作製される。
Note that the bending order is not limited to this. Further, in order to perform a series of processing with high accuracy, a bending line may be provided in advance in the bending portion.
The
図7には、本発明の第2実施形態の分解斜視図が示されている。本実施形態では、ローター部58先端にサスペンションのロードビーム部66を設け、VCMアーム先端への固定部60、マイクロビーム62,64、ローター部58及びサスペンションのロードビーム部66を一体とすることで、部品点数を減らすことができる。 FIG. 7 shows an exploded perspective view of the second embodiment of the present invention. In this embodiment, the suspension load beam portion 66 is provided at the tip of the rotor portion 58, and the fixing portion 60 to the tip of the VCM arm, the micro beams 62 and 64, the rotor portion 58, and the load beam portion 66 of the suspension are integrated. The number of parts can be reduced.
図8には、本発明の第3実施形態の分解斜視図が示されている。本実施形態では、VCMアーム68先端にVCMアーム68と一体のステータ部70を設けることで、部品点数を減らすことができる。本実施形態の場合には、VCMアーム68に強磁性体を用いることにより、効率の高い磁気回路を形成することも可能である。VCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22及びローター部24からなる部品26の代わりに第2実施形態で示されたサスペンションのロードビーム部一体型の部品72を用いてもよい。VCMアーム先端への固定部18、マイクロビーム20,22及びローター部24からなる部品26、ステータ部70及び補助ヨーク34はカシメ片74でVCMアーム68に固定されるが、固定方法はこれに限られず、ネジ、リベット、溶接等によって固定されても構わない。
なお、図7,8において、図1〜5と同一部品については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 8 shows an exploded perspective view of the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the number of parts can be reduced by providing the stator portion 70 integrated with the
7 and 8, the same components as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図9及び図10には、本発明の第4実施形態の部分分解斜視図及び断面図がそれぞれ示されている。本実施形態は、第3実施形態におけるステータ部をVCMアーム75先端裏側まで貫通した孔76としたもので、この孔76に永久磁石78を埋め込む。本実施形態の場合は、図10に最もよく示されているように、VCMアーム75に2つの磁気ヘッドスライダ80,82を設けた際に1つのステータ部(永久磁石78)で2つのローター部84,86を駆動させることができる。この場合、VCMアーム75は非強磁性体を用いた方が磁気回路の効率は高くなる。ここで、106,108はサスペンションのジンバル、110,112はサスペンションのロードビーム、114,116はマイクロビーム、118,120はローター部、122,124は補助ヨーク、126,128はカシメ片、130,132はVCMアーム先端への固定部である。なお、本実施形態においても、第2実施形態で示されたサスペンションのロードビーム部一体型の部品72を用いることができる。
9 and 10 show a partially exploded perspective view and a sectional view of a fourth embodiment of the present invention, respectively. In the present embodiment, the stator portion in the third embodiment is a
図11を参照すると、本発明の第5実施形態の分解斜視図が示されている。本実施形態は、ステータ部88にコイル90を、ローター部92に永久磁石94を配したものであり、電力供給配線が必要であるコイル90を揺動しないステータ部88に置くことで、配線を簡素化できる。本実施形態の場合、VCMアーム先端への固定部98、マイクロビーム100,102及びローター部92を構成する部品104に強磁性体を用いることで磁気回路の効率は高くなる。別の方法として、永久磁石94とローター部92の間に強磁性体を用いたヨーク96を設けてもよい。本実施例で示されたローター部に永久磁石を配置する方法は、第2乃至第4実施形態にも適用可能である。 Referring to FIG. 11, an exploded perspective view of the fifth embodiment of the present invention is shown. In the present embodiment, the coil 90 is disposed on the stator portion 88 and the permanent magnet 94 is disposed on the rotor portion 92. The coil 90 that requires power supply wiring is placed on the stator portion 88 that does not oscillate, so that the wiring can be performed. It can be simplified. In the case of the present embodiment, the efficiency of the magnetic circuit is increased by using a ferromagnetic material for the component 104 constituting the fixing portion 98 to the tip of the VCM arm, the microbeams 100 and 102, and the rotor portion 92. As another method, a yoke 96 using a ferromagnetic material may be provided between the permanent magnet 94 and the rotor portion 92. The method of disposing a permanent magnet in the rotor portion shown in this example can be applied to the second to fourth embodiments.
2 磁気ヘッドアクチュエータ
4 磁気ディスク装置
8 磁気ディスク
10 ピボット回転軸
12 ボイスコイルモータ(VCM)アーム
14 ボイスコイルモータ(VCM)
16 サスペンション
18 VCMアーム先端への固定部
20,22 マイクロビーム
24 ローター部
26 VCMアーム先端への固定部、マイクロビーム及びローター部からなる部品
28 コイル
30 ステータ部
32 永久磁石
34 補助ヨーク
36 サスペンションのロードビーム
38 ローター部への固定部
40 サスペンションのジンバル
42 磁気ヘッドスライダ
44 荷重をかける部分
46,48 曲げ部分
50,52 曲げ部分
54 ローター部への固定部
56 ジンバル
57 サスペンションのロードビーム部
58 ローター部
59 ロードビームへの固定部
60 VCMアーム先端への固定部
62,64 マイクロビーム
66 ロードビーム部
68 VCMアーム
70 ステータ部
72 VCMアーム先端への固定部、マイクロビーム、ローター部及びロードビーム部からなる部品
74 カシメ片
75 VCMアーム
76 孔
78 永久磁石
80,82 磁気ヘッドスライダ
84,86 ローター部
88 ステータ部
90 コイル
92 ローター部
94 永久磁石
96 ヨーク
98 VCMアーム先端への固定部
100,102 マイクロビーム
104 VCMアーム先端への固定部、マイクロビーム及びローター部からなる部品
106,108 サスペンションのジンバル
110,112 サスペンションのロードビーム
114,116 マイクロビーム
118,120 ローター部
122,124 補助ヨーク
126,128 カシメ片
130,132 VCMアーム先端への固定部
2
16
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