JP4903324B2 - ヘッドアクチュエータおよび磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状記録媒体に情報を記録しディスク状記録媒体の情報を再生するための磁気ヘッドを備えるアームを所定の角度の範囲で回転させるためのヘッドアクチュエータおよび磁気記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
磁気記録再生装置として、例えば、小型のハードディスクドライブ(HDDと略称する)装置は、従来からラップトップ型やノートブック型パーソナルコンピュータの内蔵型の磁気記録再生装置として使用されている。
【0003】
一般に、HDDでは、大別して速度制御と位置制御とを行なうサーボシステムにより、磁気ヘッドの位置決め制御が実行される。このサーボシステムは、磁気ヘッドを支持して磁気ディスクの半径方向に移動させるヘッドアクチュエータ機構を駆動制御することにより、磁気ヘッドを磁気ディスクの目標位置に位置決めする。
【0004】
図21は従来のハードディスクドライブ装置のアームとボイスコイルモータの構成例を示している。
アーム1000は磁気ヘッド1001を有している。このアーム1000は軸受けセンター1002を回転中心として回転方向に沿って所定角度たとえば30度〜40度の角度分揺動できるようになっている。アーム1000はボイスコイルモータ1010を有している。このボイスコイルモータ1010は、巻線コイル1012とマグネット1014を有している。巻線コイル1012はアーム1000に対して一体に設けられている。マグネット1014はこの巻線コイル1012に対面するようにして、ハードディスクドライブ装置の筐体の内面に固定されている。マグネット1014はS極1016とN極1018を有している。
この巻線コイル1012に対して外部から通電することにより、巻線コイル1012の磁力とマグネット1014の磁力の相互作用により、アーム1000は回転方向に沿って所定の角度範囲で揺動する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような構造のボイスコイルモータ1010を採用すると、次のような問題がある。巻線コイル1012とマグネット1014はアーム1000の突出方向とは逆の方向に突出するように設けられているので、ハードディスクドライブ装置の中でこのマグネット1014と巻線コイル1012が多くの容積を占有してしまう。
また巻線コイル1012は、線材を所定ターン数巻いて形成しているために、薄型化や小型化が図れずある一定形状しか作れず、たとえば凹形状等の比較的複雑な形状を作ることができない。このように巻線コイル1012を作る場合には形状的な制約があり、ボイスコイルモータ1010を作る場合の小型化が図れないという問題がある。
【0006】
ハードディスクドライブ装置を、たとえば非常に薄型で小型のコンピュータに用いるカード型の磁気記録再生装置として作る場合には、巻線コイル1012とマグネット1014がハードディスクドライブ装置の筐体の内部の容積をかなりの部分占有してしまうので、他のデバイスたとえばLSI(大規模集積回路)等を入れる部分がなくなってしまい、逆にそのデバイスを入れようとすると筐体の寸法を大きくしなければならないという問題がある。
そこで本発明は上記課題を解消し、磁気ヘッドおよびアームを所定の角度で回転させる場合に小型化および薄型化を図ることができ、回転トルクを大きくすることが可能で簡単な構造を有するヘッドアクチュエータおよび磁気記録再生装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、ディスク状記録媒体に情報を記録し前記ディスク状記録媒体の情報を再生するための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するアームと、前記アームを所定角度の範囲で回転させるモータを有するヘッドアクチュエータであり、前記モータは、軸を有するステータと、前記ステータに対して回転するロータを有し、前記ロータは前記ステータの前記軸に対して軸受けを介して回転自在に支持されており、前記ステータは、前記軸を中心としてS極とN極が交互に着磁された駆動マグネットを有し、前記ロータは、前記アームと一体構造であるロータヨークと、前記ロータヨークと一体構造であり前記軸を中心として前記駆動マグネットに対面して配置されているラミネートコイルと、を有し、前記ラミネートコイルは、中央に、穴が設けられドーナツ状をなし、前記軸受けを介して前記軸に取り付けられた前記アームが取り付けられるフランジ部材の外周部に取り付けられ、前記ラミネートコイルの配線パターンは、前記駆動マグネットの前記N極に対面する第1駆動配線パターン部と、前記S極に対面する第2駆動配線パターン部と、前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部とを接続する第1及び第2接続配線パターン部とを有し、前記第1接続配線パターン部が前記穴に近い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、前記第2接続配線パターン部が前記穴に遠い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部は、前記ロータの半径方向に沿って形成されており、前記第1駆動配線パターン部における通電方向と、前記第2駆動配線パターン部における通電方向が、反対になるように形成されていることを特徴とするヘッドアクチュエータである。
【0008】
請求項1では、モータはステータとロータを有しており、ロータはステータの軸に対して軸受けを介して回転自在に支持されている。
ステータは駆動マグネットを有している。この駆動マグネットは軸を中心としてS極とN極が交互に着磁されたものである。
ロータはロータヨークとラミネートコイルを有している。ロータヨークはアームと一体構造である。ラミネートコイルはロータヨークと一体構造であり、軸を中心として駆動マグネットに対面して配置されている。
ラミネートコイルの配線パターンは、駆動マグネットのN極と対面する第1駆動配線パターン部と、S極に対面する第2駆動配線パターン部を有している。第1駆動配線パターン部と第2駆動配線パターン部は、ロータの半径方向に沿って形成されている。第1駆動配線パターン部における通電方向と、第2駆動配線パターン部における通電方向が反対になっている。
【0009】
請求項1の発明では、コイルとして線材を巻いて作った巻線コイルではなくラミネートコイルを用いているので、線材を巻いて作るコイルに比べて任意の形状を得ることができ、小型化および薄型化が図れる。駆動マグネットとラミネートコイルはステータの軸を中心として配置されているので、従来のようにコイルとマグネットが軸から突出して設けられているのに比べて小型化を図ることができる。マグネットのN極に対面する第1駆動配線パターン部と、S極に対面する第2駆動配線パターン部を有しており、第1駆動配線パターン部における通電方向と、第2駆動配線パターン部における通電方向が反対になるようになっているので、第1駆動配線パターン部においても第2駆動配線パターン部においても、それぞれ回転トルクを発生する。このことから回転トルクを大きくすることができる。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1に記載のヘッドアクチュエータにおいて、前記駆動マグネットの極数は、前記ラミネートコイルの配線パターンに合わせて偶数極有している。
【0012】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のヘッドアクチュエータにおいて、前記ラミネートコイルの前記配線パターン部は、複数のパターン部分を電気的に直列接続して構成され、前記複数のパターン部は積層されている。
【0013】
請求項4の発明は、ディスク状記録媒体に情報を記録し前記ディスク状記録媒体の情報を再生するための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するアームと、前記アームを所定角度の範囲で回転させるモータを有するヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置であり、前記モータは、軸を有するステータと、前記ステータに対して回転するロータを有し、前記ロータは前記ステータの前記軸に対して軸受けを介して回転自在に支持されており、前記ステータは、前記軸を中心としてS極とN極が交互に着磁された駆動マグネットを有し、前記ロータは、前記アームと一体構造であるロータヨークと、前記ロータヨークと一体構造であり前記軸を中心として前記駆動マグネットに対面して配置されているラミネートコイルと、を有し、前記ラミネートコイルは、中央に、穴が設けられドーナツ状をなし、前記軸受けを介して前記軸に取り付けられた前記アームが取り付けられるフランジ部材の外周部に取り付けられ、前記ラミネートコイルの配線パターンは、前記駆動マグネットの前記N極に対面する第1駆動配線パターン部と、前記S極に対面する第2駆動配線パターン部と、前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部とを接続する第1及び第2接続配線パターン部とを有し、前記第1接続配線パターン部が前記穴に近い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、前記第2接続配線パターン部が前記穴に遠い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部は、前記ロータの半径方向に沿って形成されており、前記第1駆動配線パターン部における通電方向と、前記第2駆動配線パターン部における通電方向が、反対になるように形成されていることを特徴とするヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置である。
【0014】
請求項4では、モータはステータとロータを有しており、ロータはステータの軸に対して軸受けを介して回転自在に支持されている。ステータは駆動マグネットを有している。この駆動マグネットは軸を中心としてS極とN極が交互に着磁されたものである。ロータはロータヨークとラミネートコイルを有している。ロータヨークはアームと一体構造である。ラミネートコイルはロータヨークと一体構造であり、軸を中心として駆動マグネットに対面して配置されている。ラミネートコイルの配線パターンは、駆動マグネットのN極と対面する第1駆動配線パターン部と、S極に対面する第2駆動配線パターン部を有している。第1駆動配線パターン部と第2駆動配線パターン部は、ロータの半径方向に沿って形成されている。第1駆動配線パターン部における通電方向と、第2駆動配線パターン部における通電方向が反対になっている。
【0015】
請求項4の発明では、コイルとして線材を巻いて作った巻線コイルではなくラミネートコイルを用いているので、線材を巻いて作るコイルに比べて任意の形状を得ることができ、小型化および薄型化が図れる。駆動マグネットとラミネートコイルはステータの軸を中心として配置されているので、従来のようにコイルとマグネットが軸から突出して設けられているものに比べて小型化を図ることができる。マグネットのN極に対面する第1駆動配線パターン部と、S極に対面する第2駆動配線パターン部を有しており、第1駆動配線パターン部における通電方向と、第2駆動配線パターン部における通電方向が反対になるようになっているので、第1駆動配線パターン部においても第2駆動配線パターン部においても、それぞれ回転トルクを発生する。このことから回転トルクを大きくすることができる。
【0017】
請求項5の発明は、請求項4に記載のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置において、前記駆動マグネットの極数は、前記ラミネートコイルの配線パターンに合わせて偶数極有している。
【0018】
請求項6の発明は、請求項4又は請求項5に記載のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置において、前記磁気記録再生装置は、ハードディスクドライブ装置である。
【0019】
請求項7の発明は、請求項4−請求項6の内何れか1項に記載のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置において、前記ラミネートコイルの前記配線パターン部は、複数のパターン部分を電気的に直列接続して構成され、前記複数のパターン部は積層されている。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【0021】
図1は、本発明の磁気記録再生装置の一例であるハードディスクドライブ装置の平面図であり、図2は図1のハードディスクドライブ装置1の分解斜視図であり、図3はハードディスクドライブ装置1をさらに分解した斜視図である。
このハードディスクドライブ装置1は、ディスク状記録媒体Dに対して磁気的に情報を記録したり、あるいはすでにディスク状記録媒体Dに記録されている情報を磁気的に再生する機能を有している。ディスク状記録媒体Dはハードディスクとも呼ぶ。
このハードディスクドライブ装置1は、たとえば電子機器の一例であるいわゆるノート型パーソナルコンピュータのカードスロットに装着して使用するものであり、非常に小型でかつ薄型化の装置である。
【0022】
ハードディスクドライブ装置1は、図2と図3に示すように筐体2、ディスク状記録媒体D、ヘッドアクチュエータ30を有している。
筐体2は、第1部材10と第2部材12を有しており、第1部材10と第2部材12の形成する内部空間には、上述したヘッドアクチュエータ30、ディスク状記録媒体Dが収容されている。
第1部材10と第2部材12は、透磁性材料、たとえば珪素鋼板や鉄板等により作られている。
一方、ディスク状記録媒体Dは、図3に示すように筐体2内に内蔵のモータ900により連続回転される。
【0023】
ヘッドアクチュエータ30は、図1と図4に示すようにアーム20と磁気ヘッド24を有している。このアーム20はサスペンション20Aを有しており、このサスペンション20Aの先端には磁気ヘッド24が固定されている。
図5はヘッドアクチュエータ30を示す平面図であり、図6はヘッドアクチュエータ30の分解斜視図である。
【0024】
図5と図6に示すように、ヘッドアクチュエータ30はモータ33、アーム20、磁気ヘッド24を有している。
磁気ヘッド24は、たとえばGMR(ジャイアント磁気抵抗効果素子)等を採用することができる。
この磁気ヘッド24はサスペンション20Aに対して支持されている。
図5に示すようにアーム20の他端部20Dは、ほぼ円形状の部分であり回転中心部である。このアーム20は回転中心CLを中心として図5のR方向に所定角度、たとえば30度あるいは40度の範囲の角度のいずれかの決められた角度で揺動できるようになっており、たとえばこのアーム20の揺動角度は35度である。
【0025】
モータ33はアーム20の他端部20Dに対して回転中心CLを中心として同軸上に配置された円柱状で小型かつ薄型のモータである。このモータ33の作動によりアーム20がR方向に沿って所定角度揺動できる。
このモータ33が作動されると、磁気ヘッド24が、図1の回転するディスク状記録媒体Dの任意のトラックに対して位置決めすることで、ディスク状記録媒体Dに情報の磁気的な記録を行ったりあるいはすでに記録された情報を磁気的に再生することができる。
【0026】
モータ33は図6と図7に示す構造を有している。図7は図5のA−Aにおける断面構造例を示している。
図6と図7に示すモータ33は、ロータ40とステータ43を有している。ロータ40はステータ43に対して軸受け44を介して軸46を中心として所定角度揺動することができるものである。
ステータ43は筐体の第2部材12とマグネット48および軸46を有している。マグネット48は筐体の第2部材12の内側に設けられている。軸46は第2部材12に対してビス50を用いて固定されている。
第2部材12は透磁性材料である、たとえば鉄板やけい素鋼板により作られている。
軸46には、軸受け44の内輪44Aがたとえば圧入により固定されている。軸受け44は軸46に対して2組設けられている。2組の軸受け44、44の間には、軸受けの内輪に与圧を与える与圧部材が設けられている。
【0027】
ロータ40は、フランジ部材54、ロータヨーク56、ラミネートコイル60を有している。フランジ部材54の内周面には、軸受け44の外輪44Bが固定されている。フランジ部材54のフランジ55とロータヨーク56の間にはアームの他端部20Dが挟み込まれている。
ロータヨーク56は、透磁性材料である、たとえばけい素鋼板やパーマロイ等により作られている。フランジ部材54のフランジ55は、金属であれば真ちゅうやアルミニウム等であり、樹脂であればPBT(ポリブチレンテレフタレート)等により作られている。
【0028】
軸受け44の内輪44Aは軸46に固定されている。軸受け44の外輪44Bはフランジ部材54の内面に固定されている。
図6と図7に示すように、フランジ部材54には、オネジ部54Cが形成されている。ロータヨーク56にはメネジ部56Cが形成されている。フランジ部材54のオネジ部54Cはロータヨーク56のメネジ部56Cにかみ合っており、アーム20の他端部20Dはフランジ55とロータヨーク56の間に挟み込んで固定されている。
ロータヨーク56は、接着もしくはカシメによりラミネートコイル60を固定している。
【0029】
図5に示すように磁気ヘッド24と図示しないフレキシブルプリント配線板とを電気的に接続するための接続部68が、フランジ部材54の切欠き部から突出して設けられている。図5に示すようにラミネートコイルとフレキシブルプリント配線板とを電気的に接続する接続部66が、図5と図6のロータヨーク56の切欠き部56Dから外部に突出して形成されている。
【0030】
図7に示すようにラミネートコイル60は、ステータ43のマグネット48に対して所定の間隔を開けて対面している。
図8と図9はラミネートコイル60の配線パターン形状の例とマグネット48の着磁例を示している。図8の例ではラミネートコイル60の配線パターン80は一層のみ形成されている。
ラミネートコイル60は、リング状で薄板状の積層コイルであり、コイル部の導体材質は電気銅より成り、補助構成材としてはエポキシ樹脂やガラスクロス等により作られている。
このラミネートコイル60は、従来の線材を巻いて作る巻線コイルとは全く別のコイルであり、写真的手法によりコイルパターンを形成する。それ故ラミネートコイル60を用いることにより、従来の巻線コイルに比べて図8と図9に示すような比較的複雑な凹形状の配線パターン80を得ることができるとともに、回転中心CL方向の厚みを薄くすることができる。
【0031】
ラミネートコイル60は、回転中心CLを中心とする円形状の部材であり、中央には穴70が形成されている。この穴70は図7に示すようにフランジ部材54の部分54Fに取り付けるための穴である。
ラミネートコイル60はこのためにドーナツ状の部材であり、ラミネートコイル60は回転中心CLを中心として90度毎の4つの領域PA1,PA2,PA3,PA4を有している。
【0032】
図8の領域PA1〜PA4に従って配線パターン80が形成されている。この配線パターン80は、通電制御部100からフレキシブルプリント配線板101を通じて接続部66の電極66Aに供給される通電電流を通すための導体パターンである。この配線パターン80は、細い導体線が複数回巻かれて形成されている。配線パターン80は、領域PA1〜PA4において、左右対称形状および上下対称形状を有している。
領域PA1はマグネットのN極に対応しており、領域PA2はマグネットのS極に対応している。領域PA3はマグネットのN極に対応しており、領域PA4はマグネットのS極に対応している。
マグネット48はN極とS極が交互に着磁された4極のマグネットである。
【0033】
図8のPA1の領域では、配線パターン80は第1駆動配線パターン部110と接続配線パターン部114と接続配線パターン部116を有している。同様にしてPA2の領域では、配線パターン80は、第2駆動配線パターン部120と接続配線パターン部114と接続配線パターン部116を有している。
PA3領域では、配線パターン80は第1駆動配線パターン部110と接続配線パターン部114,116を有している。領域PA4では、配線パターン80は第2駆動配線パターン部120と接続配線パターン部114,116を有している。
第1駆動配線パターン部110はマグネット48のN極に対応して形成されている。第2駆動配線パターン部120はマグネット48のS極に対応して配置されている。
図8の配線パターン80の接続端部611は、接続部分610を介して電極66Aに接続されている。配線パターン80の接続端部612は、接続部分613を介してもう1つの電極66Aに接続されている。
【0034】
図8のアーム20の可動範囲θはたとえば35度である。第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は、接続配線パターン部114,116により接続されている。第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は、ラミネートコイル60の半径方向に沿って形成されている。領域PA1では、第1駆動配線パターン部110は45度の位置に形成されており、隣接する第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は90度毎に半径方向に形成されている。
接続配線パターン部114は、穴70に近い位置にS極とN極の境界を横切る方向に形成されている。これに対して接続配線パターン部116は、穴70から遠い位置であってラミネートコイル60の周辺部分に近い位置にS極とN極の境界を横切る方向に形成されている。接続配線パターン部114,116は、円弧状に形成されている。
【0035】
図8の通電制御部100は、フレキシブルプリント基板101を介して配線パターン80に対して電流iとその反対方向の電流i1を流すようになっている。
電流iが流れると、第1駆動配線パターン部110における電流iの方向と第2駆動配線パターン部120における電流iの方向は中心軸CLからみて逆方向になる。したがって、フレミングの左手の法則により、第1駆動配線パターン部110に流れる電流iとN極と、第2駆動配線パターン部120に流れる電流iとS極との各々の作用により、ラミネートコイル60を含むロータはステータに対して、R1方向に大きな回転トルクで回転する。
逆に電流i1が流れると、第1駆動配線パターン部110における電流i1の方向と第2駆動配線パターン部120における電流i1の方向が中心軸CLからみて逆方向になる。したがって、フレミングの左手の法則により、第1駆動配線パターン部110とN極と、そして第2駆動配線パターン部120とS極との各々の作用により、ラミネートコイル60を含むロータはステータに対して、R2方向に大きな回転トルクで回転する。
このロータ40がステータ43に対して揺動範囲を35度に規制するのは、コイルパターンとしては、接続配線パターン部116で接続される第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120の角度を概略35度とすれば良い。又、機械的には、ストッパーやダンパー等により規制が可能となる。
【0036】
ただしこの時に、図8のラミネートコイル60の第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は、常に1つの対応するN極あるいはS極に対面している。すなわちラミネートコイル60が可動範囲θの範囲で揺動する場合に、第1駆動配線パターン部110はN極の範囲で移動し、第2駆動配線パターン部120はS極の範囲で移動する。従って、たとえば電流iの方向に流れた場合には、同じ方向のトルクが発生し、逆方向の電流i1が流れた場合には全て逆方向に回転トルクが発生する。このことからマグネットのS極とN極の合計極数に応じて回転トルクを上げることができる。
図8の実施の形態において、第1駆動配線パターン部110、第2駆動配線パターン部120、接続配線パターン部114、116は同じ細い導体部を必要ターン分並べて形成することで構成されている。第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120では、同じ幅の細い導体部の間隔がラミネートコイル60の中心側から外周側に向けて徐々に拡がるように配列されている。つまり、第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は半径方向内側から外側に拡がる略扇形状になっている。上述の点については、以下に示す本発明の他の実施の形態についても同じである。
【0037】
この実施の形態において、ラミネートコイル60は従来の巻線コイルに比べて非常に薄く形成でき、任意の形状が得られ、図8と図9に示すラミネートコイル60は回転中心CL方向に関する厚みを薄くすることができる。配線パターン80は凹型形状であっても自由に形成することができる。このために図7のモータ30の軸方向に関する薄型化および小型化と軽量化が図れる。
そして、図8において電流iを流した場合にはN極およびS極においてフレミングの左手の法則により同じ方向に回転トルクが発生する。また電流i1を流した場合には、N極とS極に対応して逆方向に回転トルクを発生することができる。
このことから、図8と図9の図示例の場合には、マグネットのN極とS極の極数とラミネートコイル60の領域の数が4つあるので、可動範囲θにおける揺動のための大きな回転トルクを得ることができる。
ラミネートコイル60を用いることにより、通常の線材を巻いて形成する巻線コイルでは不可能なパターンが形成できる。
【0038】
図10と図11は、本発明のラミネートコイル60とマグネット48の別の実施の形態を示している。マグネット48にはN極とS極が交互に着磁されており合計6極配列されている。これに対応して図10に示すようにラミネートコイル60の配線パターン80は、60度毎に6つの領域PA1,PA2,PA3,PA4,PA5,PA6に分かれている。可動範囲θはたとえば35度である。配線パターン80については、領域PA1,PA3,PA5がマグネット48のS極に対応しており、PA2,PA4,PA6がマグネット48のN極に対応している。
領域PA1,PA3,PA5では、第2駆動配線パターン部120を有しており、領域PA2,PA4,PA6は第1駆動配線パターン部110を有している。これらの第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は、接続配線パターン部114,116により接続されている。
このように図10と図11は6極着磁された場合のラミネートコイル60とマグネット48の例を示している。
【0039】
図12と図13は、マグネット48が2極着磁されている例を示しており、ラミネートコイル60は半円形状であり、中央には穴70を有している。ラミネートコイル60の領域PA1は、マグネット48のN極に対応しており、領域PA2はマグネット48のS極に対応している。配線パターン80は、領域PA1では、第1駆動配線パターン部110と接続配線パターン部114,116を有している。同様にして領域PA2では、第2駆動配線パターン部120と接続配線パターン部114,116を有している。第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120は、接続配線パターン部114,116により電気的に接続されている。
【0040】
図14と図15は、4極着磁パターンの例を示している。マグネット48はN極とS極が合計4極交互に着磁されている。ラミネートコイル60の配線パターン80は領域PA1,PA2,PA3,PA4を有している。領域PA1とPA3はN極に対応し、領域PA2とPA4はS極に対応している。領域PA1とPA3では、配線パターン80は第1駆動配線パターン部110と接続配線パターン部114,116を有している。これに対して領域PA2とPA4では、配線パターン80は第2駆動配線パターン部120と接続配線パターン部114,116を有している。
【0041】
図16は、本発明のさらに別の実施の形態を示しており、図16では、ラミネートコイル60とマグネット48がほぼ扇形を有している。図16の実施の形態は、図12の実施の形態とは異なり半円状ではなく扇形の基板形状にしたものであり、両実施の形態の動作原理は同じである。
図17は、ラミネートコイル60とマグネット48がさらに別の扇形を有している。図17の実施の形態は、図12の実施の形態とは異なり、半円状ではなくもう少し基板の面積を大きくしたものであり、両実施の形態の動作原理は同じである。
【0042】
図18は、図6と図7に示すラミネートコイル60の形成プロセスの例を示している。
図18(A)〜(C)は、リソグラフィ工程を示しており、図18(D)〜(I)はメッキ工程とスルーホール工程等を示している。
図18(A)では、たとえばアルミニウム基板部200に対して感光剤201が形成されている。その後図18(B)に示すようにマスク203を配置して、光を当てることにより、図18(C)に示すレジスト202を形成する。
図18(D)では、1次メッキ工程により、レジスト202間に導体204が形成される。図18(E)でワニス205の処理をし、図18(F)でガラスクロス等の絶縁材やエポキシ接着剤206を中間に入れ転着する。
図18(G)ではスルーホール穴207をあけている。図18(H)でエッチング処理によりアルミ基板部200を削除し、2次メッキ工程により最終導体204を形成している。図18(I)では、ソルダーレジスト208の処理を示している。以上が、ラミネートコイル60の形成プロセスである。
【0043】
図8の実施の形態では、ラミネートコイル60の配線パターン80は、一層のみに形成されている。この配線パターン80は電極66A,66Aを介して通電制御部100に対して接続され、電流iとその逆の電流i1が供給できるようになっている。
これに対して、図19と図20は本発明のさらに別の実施の形態を示している。
図19と図20に示す実施の形態のラミネートコイル60の配線パターン80は、複数のパターン部分700,701,702,703を電気的に直列接続して構成されている。この複数のパターン部700乃至703は、積層されている。このパターン部分700乃至703の積層のやり方は、図18に示すような形成プロセスを利用することができる。
一方の電極66Aは、接続部分710を介してパターン部分700の接続端部711に接続されている。パターン部分700のもう1つの接続端部712は、次のパターン部分701の接続端部713に接続されている。パターン部分701のさらに別の接続端部714は次のパターン部分702の接続端部715に接続されている。パターン部分702のもう1つの接続端部716は、次の層のパターン部分703の接続端部717に接続されている。パターン部分703の接続端部718は、もう1つの電極66A側の接続端部719に接続されている。
これにより、パターン部分700,701,702,703は、図19に示す通電制御部100に対して電極66A,66Aを通じて電気的に直列接続されている。
【0044】
図20の図示例では、電流i1の方向が一例として示されている。
このようにラミネートコイル60の配線パターン80を例えば4層のパターン部分700乃至703に分けて積層して形成することにより、回転トルクアップを計ることが可能になる。又、ラミネートコイルを用いていることで、積層してもコイルの軸方向の厚さは、巻線コイルの軸方向の厚さと比較して薄型化が可能である。
また配線パターン80のパターン部分の数は、4つに限らず、2つ或いは3つ或いは5つ以上であってももちろん構わない。
【0045】
このように、本発明の実施の形態のヘッドアクチュエータおよびこのヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置は、ラミネートコイル(ラミーコイルとも言う)を用いているので、モータ30の軸方向の薄型化および小型化を図ることができる。
そしてたとえば図8と図9に示すように電流iが流れるとマグネット48のN極とS極に対して同じ方向に回転トルクが働くように、ラミネートコイル60の配線パターン80の第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120が形成されている。従ってマグネットの極数分、すなわちラミネートコイル60の第1駆動配線パターン部110と第2駆動配線パターン部120の数だけ大きな回転トルクを得ることができる。電流iが流れると中心軸CLを中心に一方向にロータが角度θ回り、電流i1が流れると中心軸CLを中心にロータが角度θ回る。
モータ33の構造は薄型化と小型化が図れ簡単になる。配線パターン80は、従来のように線材を固めて巻線コイルを作るのではないので、従来のように樹脂で固める等の工程が不要であり、コストダウンおよび電気的な信頼性を上げることができる。
各実施の形態において、配線パターンは複数のパターン部分を直列接続して構成してもよく、各パターン部分は積層してもよい。
【0046】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上述した実施の形態では、磁気記録再生装置としてハードディスクドライブ装置を例に挙げている。しかしこれに限らず、ある角度範囲を制御する装置への応用が考えられる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁気ヘッドおよびアームを所定の角度で回転させる場合に小型化および薄型化を図ることができ、回転トルクを大きくすることが可能で簡単な構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置の好ましい実施の形態であるハードディスクドライブ装置を示す平面図。
【図2】図1のハードディスクドライブ装置の分解斜視図。
【図3】ハードディスクドライブ装置のさらに分解した斜視図。
【図4】ハードディスクドライブ装置の断面構造例を示す図。
【図5】ハードディスクドライブ装置のヘッドアクチュエータの平面図。
【図6】図5のヘッドアクチュエータの分解斜視図。
【図7】図5のヘッドアクチュエータのA−Aにおける断面構造例を示す図。
【図8】ラミネートコイルの配線パターンの例とマグネットを示す平面図。
【図9】図8のラミネートコイルとマグネットの斜視図。
【図10】本発明の別の実施の形態であるラミネートコイルとマグネットの平面図。
【図11】図10のラミネートコイルとマグネットの斜視図。
【図12】本発明の別の実施の形態であるラミネートコイルとマグネットの平面図。
【図13】図12のラミネートコイルとマグネットの斜視図。
【図14】本発明の別の実施の形態であるラミネートコイルとマグネットの平面図。
【図15】図14のラミネートコイルとマグネットの斜視図。
【図16】本発明のさらに別の実施の形態であるラミネートコイルとマグネットを示す図。
【図17】本発明のさらに別の実施の形態であるラミネートコイルとマグネットの図。
【図18】ラミネートコイルの製造工程の一例を示す図。
【図19】本発明のラミネートコイルの別の実施の形態を示す図。
【図20】図19のラミネートコイルの配線パターンの多層構造例を示す分解斜視図。
【図21】従来のハードディスクドライブ装置のボイスコイルモータ等を示す図。
【符号の説明】
1・・・ハードディスクドライブ装置(磁気記録再生装置)、20・・・アーム、24・・・磁気ヘッド、30・・・ヘッドアクチュエータ、33・・・モータ、40・・・ロータ、43・・・ステータ、56・・・ロータヨーク、60・・・ラミネートコイル、80・・・配線パターン、110・・・第1駆動配線パターン部、114,116・・・接続配線パターン部、120・・・第2駆動配線パターン部、D・・・ディスク状記録媒体
Claims (7)
- ディスク状記録媒体に情報を記録し前記ディスク状記録媒体の情報を再生するための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するアームと、前記アームを所定角度の範囲で回転させるモータを有するヘッドアクチュエータであり、
前記モータは、軸を有するステータと、前記ステータに対して回転するロータを有し、前記ロータは前記ステータの前記軸に対して軸受けを介して回転自在に支持されており、
前記ステータは、前記軸を中心としてS極とN極が交互に着磁された駆動マグネットを有し、
前記ロータは、前記アームと一体構造であるロータヨークと、前記ロータヨークと一体構造であり前記軸を中心として前記駆動マグネットに対面して配置されているラミネートコイルと、を有し、
前記ラミネートコイルは、中央に、穴が設けられドーナツ状をなし、前記軸受けを介して前記軸に取り付けられた前記アームが取り付けられるフランジ部材の外周部に取り付けられ、
前記ラミネートコイルの配線パターンは、前記駆動マグネットの前記N極に対面する第1駆動配線パターン部と、前記S極に対面する第2駆動配線パターン部と、前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部とを接続する第1及び第2接続配線パターン部とを有し、前記第1接続配線パターン部が前記穴に近い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、前記第2接続配線パターン部が前記穴に遠い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、
前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部は、前記ロータの半径方向に沿って形成されており、前記第1駆動配線パターン部における通電方向と、前記第2駆動配線パターン部における通電方向が、反対になるように形成されていることを特徴とするヘッドアクチュエータ。 - 前記駆動マグネットの極数は、前記ラミネートコイルの配線パターンに合わせて偶数極有している請求項1に記載のヘッドアクチュエータ。
- 前記ラミネートコイルの前記配線パターン部は、複数のパターン部分を電気的に直列接続して構成され、前記複数のパターン部は積層されている請求項1又は請求項2に記載のヘッドアクチュエータ。
- ディスク状記録媒体に情報を記録し前記ディスク状記録媒体の情報を再生するための磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するアームと、前記アームを所定角度の範囲で回転させるモータを有するヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置であり、
前記モータは、軸を有するステータと、前記ステータに対して回転するロータを有し、前記ロータは前記ステータの前記軸に対して軸受けを介して回転自在に支持されており、
前記ステータは、前記軸を中心としてS極とN極が交互に着磁された駆動マグネットを有し、
前記ロータは、前記アームと一体構造であるロータヨークと、前記ロータヨークと一体構造であり前記軸を中心として前記駆動マグネットに対面して配置されているラミネートコイルと、を有し、
前記ラミネートコイルは、中央に、穴が設けられドーナツ状をなし、前記軸受けを介して前記軸に取り付けられた前記アームが取り付けられるフランジ部材の外周部に取り付けられ、
前記ラミネートコイルの配線パターンは、前記駆動マグネットの前記N極に対面する第1駆動配線パターン部と、前記S極に対面する第2駆動配線パターン部と、前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部とを接続する第1及び第2接続配線パターン部とを有し、前記第1接続配線パターン部が前記穴に近い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、前記第2接続配線パターン部が前記穴に遠い位置に前記駆動マグネットのS極とN極との境界を横切る方向で前記軸を中心として円弧状に形成され、
前記第1駆動配線パターン部と前記第2駆動配線パターン部は、前記ロータの半径方向に沿って形成されており、前記第1駆動配線パターン部における通電方向と、前記第2駆動配線パターン部における通電方向が、反対になるように形成されていることを特徴とするヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置。 - 前記駆動マグネットの極数は、前記ラミネートコイルの配線パターンに合わせて偶数極有している請求項4に記載のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置。
- 前記磁気記録再生装置は、ハードディスクドライブ装置である請求項4又は請求項5に記載のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置。
- 前記ラミネートコイルの前記配線パターン部は、複数のパターン部分を電気的に直列接続して構成され、前記複数のパターン部は積層されている請求項4−請求項6の内何れか1項に記載のヘッドアクチュエータを有する磁気記録再生装置。
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