JP5233275B2 - 摩擦駆動アクチュエータおよびそれを用いるハードディスク装置ならびに摩擦駆動アクチュエータの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク装置（以下ＨＤＤ）の磁気記録ヘッド駆動用として好適に用いられ、超音波アクチュエータと称される摩擦駆動アクチュエータおよび前記ハードディスク装置ならびに摩擦駆動アクチュエータの製造方法に関する。

前記ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用の超音波アクチュエータには、高精度な位置決め性や高速応答性が要求される。そこで、このような用途に適用できそうな典型的な従来技術が、特許文献１で示されている。図８は、その従来技術による超音波アクチュエータの断面図である。この超音波アクチュエータは、一般的な進行波型回転アクチュエータの典型例であり、円板状の振動体１０１に貼付けられた圧電素子１０２で発生された円板の周方向に進行する超音波振動が、ライナー１０３を介して移動体１０４（ロータ）に伝搬されることで該移動体１０４が回転するようになっている。

しかしながら、この従来技術では、移動体１０４は、ボールベアリングから成る軸受１０５で位置決めされる。したがって、ボールベアリングはボールと内輪および外輪との間にわずかではあるがガタを有するので、その分、ロータ（移動体１０４）の位置変動や不要な共振が生じ、高精度化、したがって前記ＨＤＤの場合には記録密度の向上に限界がある。また、それらのガタに、ボールベアリングの慣性質量、軸受の摩擦抵抗や軸受潤滑剤の粘性抵抗による軸受負荷が、応答性向上の制約になるという問題もある。詳しくは、ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用の超音波アクチュエータとしての駆動応答性は、アーム部の共振周波数、軸受部の共振周波数、先端に取付けられるサスペンションの共振周波数などによって決定される。ＨＤＤのサイズの小型化に伴い、アーム部およびサスペンションの共振周波数は比較的高く設計できるようになっており、このため軸受け部における前記ガタ、慣性質量および軸受負荷が前記応答性の制約になっている。

そこで、このような問題を解決できる他の従来技術として、特許文献２が挙げられる。図９は、その従来技術の微小駆動装置を用いた情報記憶装置の平面図である。この情報記憶装置では、ヘッド・アーム１１１の基端側に円筒状の部材１１２を固着し、その部材１１２の周りに３個以上配置した圧電振動体１１３が、屈曲と伸縮とを組合わせた運動を行うことで楕円振動を行って前記部材１１２を回転させ、その部材１１２を回転軸として前記ヘッド・アーム１１１を揺動させている。これによって、前記ボールベアリングなどの軸受を用いずに、圧電振動体１１３のみでヘッド・アーム１１１の位置決めを行っているので、軸受によるガタがなく、また軸受の慣性および軸受負荷が低減されている。

しかしながら、この従来技術では、ヘッド・アーム１１１を加圧する圧電振動体１１３が、適度な加圧（摩擦）力を発生するために、バネ１１４によって加圧方向に可動となるように保持されており、これによって該圧電振動体１１３もヘッド・アーム１１１の回転方向に揺動可能であり、それが応答性を高める上での課題となる。すなわち、駆動側も動いてしまい、移動側の移動にオーバーシュートやアンダーシュートが生じて、なかなか目的位置に収束しない。

そこで、このような問題を解決できるさらに他の従来技術として、特許文献３が挙げられる。図１０は、その従来技術の超音波モータの断面図である。この超音波モータでは、円筒状の圧電体１２１の内外周に電極を設けてステータ１２２が構成され、その径方向に発生した凹凸が周方向に進行して進行波となり、そのステータの外周にロータ１２３，１２４，１２５が嵌め込まれている。この従来技術では、ロータ１２３，１２４，１２５の一部の低剛性部分１２３ａ，１２４ａ，１２５ａが外力によって弾性変形して、ステータ１２２に加圧接触するので、軸受ガタがなく、したがって回転中心ブレがなく、応答性も高くなっている。
特開平６−７８５７０号公報 特開２０００−２２４８７６号公報 特開平５−２６８７７９号公報

ところが、一般に、応答性の高い回転駆動機構として有効な、振動体が直接ロータを半径方向に当接支持する軸受レスの摩擦駆動アクチュエータにおいては、駆動性能を安定化させるための加圧（摩擦）力の安定化が課題である。この点、前記特許文献３では、ロータ１２３，１２４，１２５の低剛性部分１２３ａ，１２４ａ，１２５ａが外力によって弾性変形してステータ１２２への加圧（摩擦）力を発生するとしているが、特に図１０（ａ）および図１０（ｂ）の構成では、実際は円筒部分１２３ｂ，１２４ｂの変形が必要であり、くびれ形状の前記低剛性部分１２３ａ，１２４ａの変形は前記加圧力にほとんど寄与しない上、円筒部分１２３ｂ，１２４ｂが円筒形状を保ったまま扁平とならず（潰れずに軸線方向断面が図１０（ｃ）の低剛性部分１２５ａのように円弧状）に変形する必要があるのに、実際はそのように上手く変形せず、加圧（摩擦）力を安定させることができないという問題がある。

また、図１０（ｃ）の構成でも、前記低剛性部分１２５ａは薄板であるので剛性が低いとされているが、前述のように扁平とならずに変形する必要があるため、実際の立体形状としては低剛性とはならない。すなわち、周方向に一部分を切り出せば、前記円弧状で撓み易いが、全周を繋げてしまうと、決して剛性は低くない。仮にその剛性に打ち勝って弾性変形させるほどの大きな外力を加えれば軸受ガタは排除できるが、このような高剛性部分の変形を伴う方式では加圧（摩擦）力が不安定となってしまい、駆動性能が不安定になるという問題がある。さらに、外力が大きいと、それを付与する機構も大型化し易いという問題もある。

本発明の目的は、面内振動を行う振動体（ステータ）をロータに内包し、前記振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されて該ロータが回転することで、ロータを軸受け不要に支持する摩擦駆動アクチュエータにおいて、前記振動体とロータとの間の摩擦力を安定させることができる摩擦駆動アクチュエータおよびそれを用いるハードディスク装置ならびに摩擦駆動アクチュエータの製造方法を提供することである。

本発明の摩擦駆動アクチュエータは、面内振動を行う振動体と、環状に形成され、その内周面において前記振動体の当接部が複数箇所で半径方向に当接するロータとを備えて構成され、前記ロータが弾性変形することで当接部に加圧力が生じるよう前記振動体が組み込まれ、前記加圧力により、前記振動体の振動が摩擦接触しているロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータにおいて、前記複数の当接部の少なくとも１つが、前記振動体の本体から出没自在に構成されるとともに、該当接部を任意の出没位置に調整する調整部材を備え、該当接部は前記調整部材で調整された位置で、出没不能に固定されることを特徴とする。

上記の構成によれば、ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用として好適に用いられ、超音波アクチュエータと称される摩擦駆動アクチュエータにおいて、先ず該摩擦駆動アクチュエータを、面内振動を行い、ステータとなる振動体と、前記振動体を内包するロータとを備えて構成し、前記ロータが弾性変形することで前記振動体の複数の当接部に加圧力が生じるように該振動体を組み込み、前記加圧力により、該振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されてロータが回転するようにする。したがって、面内振動を行う振動体をロータの加圧（バイアス）力によって挟み込むことで、該ロータの回転軸方向および軸直角方向への位置決め（センタリング）が共に行われて、該ロータの軸受けを不要にした構成とすることができる。また、加圧力がロータ自身の弾性変形から生じるので、外部からの加圧機構が不要となり、機構の簡素化や小型化にも寄与することが可能である。

そして、前記複数の当接部の少なくとも１つを、調整部材を介して前記振動体の本体に組付けるようにし、その調整部材は、前記当接部を、前記振動体の本体から出没自在に支持し、前記当接部はその出没位置で固定される。したがって、振動体やロータに寸法上の製造誤差があっても、当接部の加圧（摩擦）力を一定に保つことができ、駆動性能を安定させることができるとともに、個体性能ばらつきを低減できる。また、前記当接部が没入状態でロータを振動体に嵌め込むことができるので、嵌め込み時にロータを無理矢理変形させる必要が無く、ロータの剛性を高く設定可能であり、回転精度が向上し、共振周波数を高められ、応答性を向上することができる。

また、本発明の摩擦駆動アクチュエータでは、前記振動体の本体には、前記当接部が出没する収納孔が形成され、前記調整部材は、前記収納孔に収納され、前記当接部を出没自在とする圧縮ばねと、前記収納孔に充填され、前記当接部を前記出没不能に固定する接着剤とから成ることを特徴とする。

上記の構成によれば、接着剤が固化する前に振動体とロータとの位置決めを行うことで、圧縮ばねによって前記当接部は最適な出没位置まで押し出され、その状態で焼成や紫外線硬化などで接着剤を固化させることで、前記当接部を前記最適な出没位置で容易に固定することができる。

さらにまた、本発明の摩擦駆動アクチュエータは、相対的に小トルクの場合、前記振動体は前記ロータに内包される単一の振動体から成り、該単一の振動体に設けられる前記複数の当接部の少なくとも１つが半径方向に出没することを特徴とする。

上記の構成によれば、構成が非常に簡単であり、振動体の端部でロータを支持、駆動できるので、振動体の振動が、効率よくロータに取り出せる。

また、本発明の摩擦駆動アクチュエータは、相対的に大トルクの場合、前記振動体は前記ロータに内包される複数の振動体から成り、少なくとも１つの振動体に設けられる当接部が半径方向に出没することを特徴とする。

上記の構成によれば、振動体の配置自由度が高く、ロータの姿勢安定性に優れる。

さらにまた、本発明のハードディスク装置は、前記の摩擦駆動アクチュエータを用いることを特徴とする。

上記の構成によれば、軸受けが不要で、振動体（ステータ）とロータとの間の摩擦力をより安定させることができるとともに、応答性を向上することができるヘッドアクチュエータを有するハードディスク装置を実現することができる。

また、本発明の摩擦駆動アクチュエータの製造方法は、面内振動を行う振動体と、環状に形成され、その内周面において前記振動体の当接部が複数箇所で半径方向に当接するロータとを備えて構成され、前記ロータが弾性変形することで当接部に加圧力が生じるよう前記振動体が組み込まれ、前記加圧力により、前記振動体の振動が摩擦接触しているロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータの製造方法において、前記振動体の本体には、前記当接部が出没するとともに圧縮ばねを収納する収納孔が形成され、前記圧縮ばねを縮小させた状態で、前記ロータを振動体に嵌め込む工程と、前記ロータに複数箇所から所定の力量の外力を与えて変形させる工程と、前記ロータを変形させたままで、前記収納孔に接着剤を流し込み、固化させる工程とを含むことを特徴とする。

上記の構成によれば、当接部の出没量をロータの変形量、したがって前記外力の力量で、容易に調整することができる。

本発明の摩擦駆動アクチュエータは、以上のように、ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用として好適に用いられ、超音波アクチュエータと称される摩擦駆動アクチュエータにおいて、先ず該摩擦駆動アクチュエータを、面内振動を行い、ステータとなる振動体と、前記振動体を内包するロータとを備えて構成し、前記ロータが弾性変形することで前記振動体の複数の当接部に加圧力が生じるように該振動体を組み込み、前記加圧力により、該振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されてロータが回転するように構成することでロータの軸受けを不要にした上で、さらに前記複数の当接部の少なくとも１つを、調整部材を介して前記振動体の本体に組付けるようにし、その調整部材は、前記当接部を、前記振動体の本体から出没自在に支持するとともに、任意の出没位置で固定する。

それゆえ、振動体やロータに寸法上の製造誤差があっても、当接部の加圧（摩擦）力を一定に保つことができ、駆動性能を安定させることができるとともに、個体性能ばらつきを低減できる。また、前記当接部が没入状態でロータを振動体に嵌め込むことができるので、嵌め込み時にロータを無理矢理変形させる必要が無く、ロータの剛性を高く設定可能であり、回転精度が向上し、共振周波数を高められ、応答性を向上することができる。

さらにまた、本発明のハードディスク装置は、以上のように、前記の摩擦駆動アクチュエータを用いる。

それゆえ、軸受けが不要で、振動体（ステータ）とロータとの間の摩擦力をより安定させることができるとともに、応答性を向上することができるヘッドアクチュエータを有するハードディスク装置を実現することができる。

また、本発明の摩擦駆動アクチュエータの製造方法は、以上のように、面内振動を行う振動体と、環状に形成され、その内周面において前記振動体の当接部が複数箇所で半径方向に当接するロータとを備えて構成され、前記ロータが弾性変形することで当接部に加圧力が生じるよう前記振動体が組み込まれ、前記加圧力により、前記振動体の振動が摩擦接触しているロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータの製造方法において、前記振動体の本体には、前記当接部が出没するとともに圧縮ばねを収納する収納孔が形成され、前記圧縮ばねを縮小させた状態で、前記ロータを振動体に嵌め込む工程と、前記ロータに複数箇所から所定の力量の外力を与えて変形させる工程と、前記ロータを変形させたままで、前記収納孔に接着剤を流し込み、固化させる工程とを含む。

それゆえ、当接部の出没量をロータの変形量、したがって前記外力の力量で、容易に調整することができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の第１の形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータ１０の構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この超音波モータ１０は、大略的に、面内振動を行う振動体２と、前記振動体２を内包するロータ３と、前記振動体２を支持する固定部材４と、前記振動体２から引出されるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）５とを備えて構成される。

図２は、前記振動体２を拡大して示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は裏面図である。この振動体２は、矩形のバルク圧電素子２ｃの正面側に、４分割した対角線線上に一対のＡ相電極２ａとＢ相電極２ｂとが貼付けられ、裏面側に共通のＧＮＤ電極２ｄが貼付けられ、長手方向両端部にチップ部材２ｅ，２ｆが設けられ、そのチップ部材２ｅ，２ｆに実際にロータ３の内周面に当接する当接部２ｇ；２ｈ，２ｉが設けられて成る。そして、振動体２の中央部に形成された孔２ｊに固定ねじ６が挿通され、前記固定部材４に螺着されることで該振動体２が固定部材４にねじ止め固定される。

この振動体２は、矩形に形成されるけれども、三角形等、他の形状が用いられてもよく、また薄い圧電素子の層を複数積層して構成することで、低電圧化を図ることができる。前記当接部２ｇ；２ｈ，２ｉは、ロータ３の支持のために３点設けられるけれども、４点以上設けられてもよい。前記当接部２ｇ；２ｈ，２ｉは、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックや超硬合金などから成り、前記チップ部材２ｅ，２ｆとの結合には、接着強度が高く、比較的剛性の高いエポキシ系接着剤などが用いられる。

前記Ａ相電極２ａ、Ｂ相電極２ｂおよびＧＮＤ電極２ｄはＦＰＣ５に接続され、図示しない駆動回路から、前記Ａ相電極２ａとＢ相電極２ｂとに相互に位相の９０度ずれた共振周波数の駆動信号が印加されることで、図３（ａ）で示す縦１次振動モードの振動と、図３（ｂ）で示す屈曲２次振動モードの振動とを励起させ、それらを合成することで、当接部２ｇ；２ｈ，２ｉがそれぞれ同じ方向に回転する高周波の楕円振動が得られるようになっている。この楕円振動が、前記当接部２ｇ；２ｈ、２ｉで当接しているロータ３に伝搬され、該ロータ３が回転する。前記駆動信号の位相を反転させることで、前記楕円振動の回転方向、すなわちロータ３の回転方向が反転する。前記電極２ａ，電極２ｂに与える電圧の大きさを変化することで前記楕円振動の大きが変化し、速度やトルクが変化する。前記バルク圧電素子２ｃの縦横比、チップ部材２ｅ，２ｆの重量などを調整することで、前記２つのモードでの共振周波数が略一致されている。

前記振動体２の３点の当接部２ｇ；２ｈ，２ｉに外接している円筒形状のロータ３は、弾性を有するステンレスなどの金属材料から成り、磨耗を防ぐため、その表面には、窒化処理などの硬化処理が施される。或いは、ＣｒＮやＴｉＣＮなどのセラミックコーティングが行われてもよい。

前記ロータ３に振動体２が組込まれると、前記当接部２ｇ；２ｈ，２ｉはロータ３に内周側から当接して、該ロータ３を半径方向外方に変形させる。これによって、該当接部２ｇ；２ｈ，２ｉにはロータ３の弾性変形による加圧力が加わり、前記当接部２ｇ；２ｈ，２ｉとロータ３の内周面との接触圧は所定の値となる。これら３箇所の当接によって、ロータ３は振動体２に対して半径方向の移動がガタつきなく規制（センタリング）される。また、図１（ｂ）で示すロータ３の軸線方向断面には、Ｖ形状の溝３ａが設けられ、Ｒ形状の前記各当接部２ｇ；２ｈ，２ｉが嵌まり込むので、ロータ３の回転軸方向および軸倒れ方向の移動も規制（センタリング）される。こうして、従来のボールベアリングなどの軸受けを不要にした構成とすることができるとともに、回転軸方向および軸直角方向共に軸受ガタが全くなく、剛性が高まり、モータの応答性を向上できる。また、加圧力がロータ３自身の弾性変形から生じるので、外部からの加圧機構が不要となり、機構の簡素化や小型化にも寄与することが可能である。

上述のように構成される超音波モータ１０において、注目すべきは、本実施の形態では、前記複数の当接部２ｇ；２ｈ，２ｉの少なくとも１つ（図１の例では２ｇ）は、球体から成り、前記振動体の本体であるチップ部材２ｅから出没自在であり、かつその当接部２ｇを任意の出没位置で固定する調整部材２ｘが設けられていることである。図１の例では、前記チップ部材２ｅには、前記当接部２ｇが出没する収納孔２ｋが形成され、前記調整部材２ｘは、前記収納孔２ｋに収納され、前記当接部２ｇを出没自在とする圧縮ばね２ｍと、前記収納孔２ｋに充填され、前記当接部２ｇを前記任意の出没位置で固定する接着剤２ｎとから構成されている。前記圧縮ばね２ｍの力量は、ロータ３の弾性によって当接部２ｇに生じる加圧力に対して充分小さく、該当接部２ｇを確実にロータ３に接触させることができる程度の力量でよく、強過ぎると、加圧力に影響を与えてしまう。

そして、この超音波モータ１０の組立て工程では、先ずチップ部材２ｆにおける当接部２ｈ，２ｉの収納位置に対して接着剤が塗布されて該当接部２ｈ，２ｉが嵌め込まれ、また収納孔２ｋに圧縮ばね２ｍおよび当接部２ｇが嵌め込まれ、さらに前記圧縮ばね２ｍを縮小させた状態で、前記ロータ３が振動体２に嵌め込まれる。

次に、図４で示すような専用の組立て治具２０にセットされる。図４で示す組立て治具２０は、前記矩形の振動体２に対応しており、ロータ３の外周において振動体２の当接部２ｇ；２ｈ，２ｉ間の周方向に略中間部分であり、押圧部である一直径方向の２点Ｐ１，Ｐ２から与圧を与えられるようになっており、前記振動体２の嵌め込まれたロータ３を転がらないように保持する凹所２１を有する基台２２と、前記基台２２にピン２３によって枢支され、前記基台２２と同じ面内で揺動変位を行うことができるＬ字型のレバー２４と、前記レバー２４を付勢する加圧ばね２５とを備えて構成される。前記ロータ３の外周面の点Ｐ１が前記凹所２１の底部に当接し、その一直径線上の対向位置の点Ｐ２に対して、前記レバー２４の一端が当接し、該レバー２４の他端が加圧ばね２５によって付勢され、前記点Ｐ２から所定の荷重、たとえば１００ｇを付加するようになっている。

これによって、ロータ３は図中横方向が長手方向となるように変形させられ、前記当接部２ｇは、前記圧縮ばね２ｍの弾発力で、その押し広げられたロータ３の長手方向の内周面に隙間無く密着する。この状態で、前記チップ部材２ｅの外部から前記収納孔２ｋに連通して形成された接着剤注入孔２ｙから接着剤２ｎを流し込み、焼成などによって固化が行われる。なお、当接部２ｇのストロークが小さく、ロータ３への嵌め込み時などに接着剤２ｎが収納孔２ｋから溢れ出さないのであれば、前記の当接部２ｈ，２ｉの収納位置に接着剤を塗布する際に、同時に充填されていてもよい。作業性を考慮し、このように接着剤２ｎには、熱硬化型のエポキシ接着剤を用いることで、加熱処理によって硬化させることができる。なお、組み立て治具２０の荷重は、ロータ３の熱膨張の収縮も考慮して定められる。

したがって、前記接着剤２ｎの硬化後、組み立て治具２０の加圧力を開放すると、ロータ３の復元力によって、振動体２の各当接部２ｇ；２ｈ，２ｉには、前記組立て治具２０で与えた力量と等しい加圧力が働く。これによって、振動体２やロータ３の寸法誤差（たとえば、ロータ３の径が１０〜３０ｍｍに対して、誤差が数μｍ）によらず、組立て治具２０によって与えた力量が当接部２ｇ；２ｈ，２ｉの加圧（摩擦）力となるので、加圧（摩擦）力を一定に保つことができ、駆動性能を安定させることができるとともに、個体性能ばらつきを低減できる。また、前記当接部２ｇが没入状態でロータ３を振動体２に嵌め込むことができるので、嵌め込み時にロータ３を無理矢理変形させる必要が無く、ロータ３の剛性（ばね定数）を高く設定可能であり、回転精度が向上し、共振周波数を高められ、応答性を向上することができる。さらにまた、前記当接部２ｇの出没量を、組立て治具２０によるロータ３の変形量、したがって外力の力量で、容易に調整することができる。

上述の実施の形態では、当接部２ｇを収納孔２ｋから押出すために圧縮ばね２ｍを用いているけれども、特に圧縮ばね２ｍを用いなくても、当接部２ｇの外径および収納孔２ｋの内径ならびに接着剤２ｎの粘度などに対応した圧力で接着剤２ｎを注入することで、当接部２ｇを所定の圧力で押出すことができ、或いは当接部２ｇの自重を利用して、該当接部２ｇが自然にロータ３に接するようにしてもよい。そして、チップ部材２ｅは、圧電素子２ｃの振動によって大きく変形する箇所ではなく、また質量も小さいので、前記調整部材２ｘが搭載されても、楕円振動に特に大きな影響を与えることはない。この調整部材２ｘは、当接部２ｇだけでなく、残余の当接部２ｈ，２ｉにも設けられてもよい。

図５は、上述のような超音波モータ１０をＨＤＤ磁気記録ヘッド１５の駆動に応用したＨＤＤ装置１６の概略構成図である。従来のＨＤＤ磁気記録ヘッド駆動アクチュエータの構成としては、前記磁気記録ヘッド１５が取付けられたヘッド・アーム１７をピボットベアリングで回転支持し、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）で駆動を行っている。これに対して、本実施の形態では、前記ヘッド・アーム１７を前記超音波モータ１０で回転支持するとともに、駆動も行う。

具体的には、回転駆動されるディスク１８の側方に前記超音波モータ１０が配置されており、この超音波モータ１０の前記ロータ３に、有底円筒状（帽状）に形成されて剛性を有する出力伝達部材１９が被せられ、該出力伝達部材１９の外周面や、底部に前記ヘッド・アーム１７が固着され、そのヘッド・アーム１７の先端に取付けられたＨＤＤ磁気記録ヘッド１５が前記回転駆動されるディスク１８上を周方向に走行することで、記録内容の書込み、消去、読出し等が行われる。このように有底円筒状（帽状）の出力伝達部材１９を用いることで、前記ロータ３部分の剛性が向上し、また該ロータ３に直接ヘッド・アーム１７を取付ける場合に比べて、出力の取出しが容易になる。

このようなＨＤＤヘッド駆動の場合、高速で回転するディスク１８上のトラックのうねりなどに追従しながら位置決め制御を行う必要があり、アクチュエータには、非常に高い応答性と分解能とが要求される。本実施の形態のように超音波モータ１０を磁気記録ヘッド１５の駆動に使用すると、軸受ガタに軸受慣性や軸受負荷が全くなく、振動体（ステータ）２とロータ３との間の摩擦力をより安定させられるので、高い応答性を得ることができ、記録密度を向上することができる。

［実施の形態２］
図６は、本発明の実施の第２の形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータ３０の構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この超音波モータ３０は、前述の超音波モータ１０に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本実施の形態では、３つに分割された振動体２２ａ，２２ｂ，２２ｃが、ロータ３内で周方向に１２０°の等間隔、すなわち軸直角断面での形状が略三角形状の位置に配置されていることである。各振動体２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、２本の積層型圧電素子２ｃ’を直交配置し、その交点部分に当接部２ｇ’，２ｈ’，２ｉ’が取付けられ、端点部分がベース部材３５に接着固定された、いわゆるトラス型振動体から成る。このトラス型振動体は、前記ベース部材３５が固定部材３４に取付けられており、前記２本の圧電素子２ｃ’に位相をずらした交流電圧をそれぞれ印加することで、前記当接部２ｇ’，２ｈ’，２ｉ’に楕円振動を励起することができる。

本実施の形態では、前記３つの振動体２２ａ，２２ｂ，２２ｃの内、振動体２２ｂ，２２ｃは固定であり、振動体２２ａに対して前記調整部材２ｘが設けられており、該振動体２２ａは固定部材３４上で、半径方向に出没自在となっている。そのため、前記ブラケット３５は圧縮ばね２ｍによって半径方向外方に加圧され、固定部材３４には前記圧縮ばね２ｍの収納孔３４ｋが形成される。前記超音波モータ１０と同様に、前記振動体２２ａを押込み、圧縮ばね２ｍを縮小させた状態でロータ３を嵌め込み、所定の外力を与えた状態で、前記収納孔２ｋに接着剤２ｎを充填し、固化させることで、該超音波モータ３０を作成することができる。

この振動体２２ａ，２２ｂ，２２ｃをロータ３に組込み、接着固定する際に使用される組立て治具４０は、たとえば図７で示すようになる。この図７の構成において、図４の構成に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。この組立て治具４０では、ロータ３を保持する基台４２の形状が異なる。

このように構成することで、ロータ３を支持する当接部２ｇ’，２ｈ’，２ｉ’の配置自由度が高く、等間隔に配置できるので、ロータ３の保持安定性を高め、より高い回転精度を得ることができる。また、振動体２２ａ，２２ｂ，２２ｃは３体分の駆動力を得られるので、高出力化が可能である。本実施の形態でも、調整方法としては、上記に限定されるわけではなく、圧縮ばね２ｍを用いずに、偏芯ピンなどで調整を行ってもよい。

本発明の実施の第１の形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータの構造を示す図である。 前記摩擦駆動アクチュエータの振動体を拡大して示す図である。 振動体の振動モードを説明するための図である。 図１で示す超音波モータの振動体をロータに組付ける際に使用される組立て治具を説明するための図である。 前記超音波モータをＨＤＤ磁気記録ヘッドの駆動に応用したＨＤＤ装置の概略構成図である。 本発明の実施の第２の形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータの構造を示す図である。 図６で示す超音波モータの振動体をロータに組付ける際に使用される組立て治具を説明するための図である。 ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用の典型的な従来技術による超音波アクチュエータの断面図である。 他の従来技術の平面図である。 さらに他の従来技術の超音波モータの断面図である。

２；２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 振動体
２ａ Ａ相電極
２ｂ Ｂ相電極
２ｃ，２ｃ’ 圧電素子
２ｄ ＧＮＤ電極
２ｅ，２ｆ チップ部材
２ｇ，２ｈ，２ｉ；２ｇ’，２ｈ’，２ｉ’ 当接部
２ｋ，３４ｋ 収納孔
２ｍ 圧縮ばね
２ｎ 接着剤
２ｘ 調整部材
２ｙ 接着剤注入孔
３ ロータ
４，３４ 固定部材
５ ＦＰＣ
６ 固定ねじ
１０，３０ 超音波モータ
１５ 磁気記録ヘッド
１６ ＨＤＤ装置
１７ ヘッド・アーム
１８ ディスク
１９ 出力伝達部材
２０，４０ 組立て治具
２２，４２ 基台
２４ レバー
２５ 加圧ばね
３５ ベース部材

Claims (6)

1. 面内振動を行う振動体と、環状に形成され、その内周面において前記振動体の当接部が複数箇所で半径方向に当接するロータとを備えて構成され、前記ロータが弾性変形することで当接部に加圧力が生じるよう前記振動体が組み込まれ、前記加圧力により、前記振動体の振動が摩擦接触しているロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータにおいて、
   前記複数の当接部の少なくとも１つが、前記振動体の本体から出没自在に構成されるとともに、該当接部を任意の出没位置に調整する調整部材を備え、該当接部は前記調整部材で調整された位置で、出没不能に固定されることを特徴とする摩擦駆動アクチュエータ。
2. 前記振動体の本体には、前記当接部が出没する収納孔が形成され、
   前記調整部材は、前記収納孔に収納され、前記当接部を出没自在とする圧縮ばねと、前記収納孔に充填され、前記当接部を前記出没不能に固定する接着剤とから成ることを特徴とする請求項１記載の摩擦駆動アクチュエータ。
3. 前記振動体は前記ロータに内包される単一の振動体から成り、該単一の振動体に設けられる前記複数の当接部の少なくとも１つが半径方向に出没することを特徴とする請求項１または２記載の摩擦駆動アクチュエータ。
4. 前記振動体は前記ロータに内包される複数の振動体から成り、少なくとも１つの振動体に設けられる当接部が半径方向に出没することを特徴とする請求項１または２記載の摩擦駆動アクチュエータ。
5. 前記請求項１〜４のいずれか１項に記載の摩擦駆動アクチュエータを用いることを特徴とするハードディスク装置。
6. 面内振動を行う振動体と、環状に形成され、その内周面において前記振動体の当接部が複数箇所で半径方向に当接するロータとを備えて構成され、前記ロータが弾性変形することで当接部に加圧力が生じるよう前記振動体が組み込まれ、前記加圧力により、前記振動体の振動が摩擦接触しているロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータの製造方法において、
   前記振動体の本体には、前記当接部が出没するとともに圧縮ばねを収納する収納孔が形成され、前記圧縮ばねを縮小させた状態で、前記ロータを振動体に嵌め込む工程と、
   前記ロータに複数箇所から所定の力量の外力を与えて変形させる工程と、
   前記ロータを変形させたままで、前記収納孔に接着剤を流し込み、固化させる工程とを含むことを特徴とする摩擦駆動アクチュエータの製造方法。