JPH01500399A - 磁気アクチユエータ用制御抗力 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 磁気アクチュエータ用制御抗力 技術分野 本発明は電磁アクチュエータ部品、特に磁気記録表面に対して磁気変換手段を往 復移動するのに適用される新規な改善された線形ボイスコイル部品に関するもの である。

背景技術 現在のコンピュータは、一般にデータを記録格納するために磁気ディスク・ファ イルを使用している。ディスク・ファイルは磁気テープのような“シリアル・シ ーク”を必要とせずに、ランダムに選択されたアドレス位置（トラック）に対し データ転送を容易にする優位性を持っている。このような変換器は選択されたア ドレス位置（トラック）間を高精度に超高速で往復移動しなければならない、す なわち、システムは変換器をアドレス位置間を超高速で、且つ密接したトラック ・アドレス間を高位置密度で動かさなければならない、この制約はトラック密度 が増すに従って、より厳しくなる。

ディスク・ファイル・システムは、一般にキャリッジに支持されたブロックによ って運ばれるアーム上に変換ヘッドを設置している。このキャリッジは普通共通 のアクチュエータによる往復移動のためトラック上に設置されている。本出願は そのようなアクチュエータの能力、特に線形ボイスコイル位置決め器の改善に関 するものである。

従来の位置決め器： 磁気ディスク・ファイルで普通使用されるアクチュエータは、幾つかのきびしい 条件を抱えている。例えば、これらシステムの代表的なものは、数個の磁気ディ スクに亙るスタックを含んでいる。各ディスクは幾百もの同心円の記録トラック を持ち、ヘッド運搬アームが向かい合ったディスク表面の各組をアクセスするた めに備えられている。このアームは一般に２つから１０個のヘッドを運搬し、約 １インチの一撃の変位により往復移動して選択されたトラック付近へ位置する。

このように、ヘッドの位置決めにそのほとんどが使用されるアクセス時間を短く するためには、この使用が超高速な転送と共に高い位置決め精度を必要とするの が解る。

変換器を超高速でデータ位置間で動かし、密接したトラックアドレス間を高い位 置精度で位置決めすることは、アクチュエータ・システムにとってとても重要な ので、この制約はトラック密度が増すにつれてより厄介となる。高速アクセスに よれば、コンピュータは可能な限り速くデータを処理できる。

コンピュータ時間は高価なので、延長期間を越えるどんな大きな遅延も費用を莫 大にふやしてしまう、［参考；ヘッドがトラックからトラックまで動く間の“移 動時間”は、データ処理に関する限り“むだ時間”である、］現在では、トラッ ク密度を更に高めて装置の容量を増大し、アクセス時間を短縮する傾向にある。

もちろん、トラック密度が高まるにつれて、信号が大きくゆがみ且つ適当な幅の 制御がない等で記録されたり読まれたりしないように、変換ヘッドをどの選択ト ラック上にも正確に位置決めするためのアクチュエータ機構の緻密な制御が必要 である。

コンピュータ製造業者は、普通数ｍｓ以下でのトラック間移動を要求する仕様を 課している。このような高速度の移動はアクチュエータに対する非常にきびしい 要求である。それはキャリッジの重さを入れても比較的軽量の強力なモータを要 求する。このようなヘッドの位置決めのためのもう１つの要求は、ディスク毎に 必要なヘッド数を少なくするため比較的長いストローク（数インチ）を示すこと である。

従来技術として、磁気ディスク・メモリシステムでの使用を意図するものを含め て、多くの位置決め装置が開示されている０例えば米国特許３４３５．８８０号 、３，３１４，０５７号、３，６１９．ｆｔ７３号、３，９２２．７２０号、４ ，００１，８８９号、３，５４４，９８０号、３，６４６，５３６号、３，６６ ５，４３３号；　３，６５６，９７７号、３，８２７，０８１号、３，９２２， ７１８号等。

発明の開示 ボイスコイル・モータ： 当業者は線形磁気アクチュエータ、特に磁気ディスク表面等に関連して往復移動 する磁気変換器に適応されるものに親しい。このようなアクチュエータは良く知 られたボイスコイル。

モータ（ＶＣＭあるいは移動コイル・アクチュエータ装置）である。この構造は 、穆勤コイルが可動状態で設置されている中央部のコアを含むＥ型磁気構造から 成るとして知られている。“活動磁束”が磁石を通って循環してポールの部分と コアの間のすき間を横切り、コイルにより遮られる。コイルが所定の電流で駆動 され中央の磁束を横切った時、所定の磁束密度Ｂで長さしのコイルに電流ｉを流 すとＦ−ＢＬＩの一定の力を生じ、矢印で示されたような動きが話導される。動 作方向は良く知られるように磁束に対する電流の極性による。

“ボイスコイル”モータ（ＶＣＭ）は、オーディオ・スピーカを駆動するのに使 用されるようなソレノイドから成っている。ディスク装置では、磁気リード／ラ イト・ヘッドが、普通は磁界中にあって所定の強さと極性の電流を供給される可 動電気コイルを含む■Ｃモータによって駆動されるキャリッジにより運搬される 。この磁界は可動コイルの周囲に配置された永久磁石手段により作り出される。

このようなＶＣ線形位置決め器はある不利益を示す６例えば、好ましくない程の 重量と関連する高出力の必要性であり、最大の加速を得るための出力の要求によ って大きな負担がかかる。このようなＶＣアクチュエータは、特に電力を転換す るのには有効でない。本開示は出力能力を改善しこのようなりｃ位置決めの装置 の動作を制御することを示している。

このようなアクチュエータは、普通“渦電流”に伴なう問題をかかえている。渦 電流はアクチュエータ上に“抗力”を加え、速度に見合った加速度を妨げてしま う、ここでの特徴は、渦電流の抗力を増大して高速度の間はブレーキとして機能 し、より安全なレベル（例えば約９０　ｆｐｓから７０〜７５ｉｐｓに）減速す ることである。特に、構造的抵抗を増大することによって（例えば、すき開環ど せまい肋骨のハウジングによって）。

本開示の１つの顕著な方向に従うと、そのような変換器の位置決め装置は、過度 の高速度においてブレーキ渦電流抗力（Ｅ−Ｃ抗力）を示すよう作られている。

図面の簡単な説明 第１図はディスク装置・アクチュエータの一部から成る好ましい実施例の等身丈 の見取図である。

第２図は部分の拡大図を示している第３図と共に、第１図の簡単な断面図である 。

第４図は第１図の噛視図である。

第５図は第１図の２つの同心環構成の概略拡大端親図であり、一方第６図は分離 した内部環を示している。

第７図は第１図の粘弾構成の機能を説明するのに使用されるフィードバック増幅 配置のブロック図である。一方案８図のプロットはこの機能を理想的な型で示し ている。第９Ａ図。

第９Ｂ図のプロットはこの構成の周波数に対する（第９Ａ図）、又制御構造に対 する（第９Ｂ図）性能例を示す。そして、第１０図は位相め変動の理想化された プロットを示す。

第１１区は上の実施例のような構造のためのアクチュエータ速度と渦電流ブレー キ力の理想的なプロットである。

第１２Ａ図、第１２Ｂ図は制御対実施例の周波数と振動とをプロットしている。

発明を実施するための最良の形態 」【ｌに： 当業者は、このようなボイスコイル・モータが渦電流効果を経験しがちであるこ とを知っている。普通は出来る所でそれを最小にすることを試みている０例えば 、速度を減らすことなく高アクチュエータ速度で以下で議論するような装置を移 動することは非常に破局的である。現在明らかでないのは、ある例ではアクチュ エータにブレーキを、例えば“高速度”においてのみ、掛けるのに渦電流抗力を 簡単に適応できることである。

ここでの一般的目標は、高アクチュエータ速度（例えば約５５から５ｏｉｐｓ） で簡単な構成の変更により抗力をわざと増加し、“渦抗力”を促進することであ る。

第１図から第４図まではアクチュエータ（コア装置）Ａと名付けた主発明の特殊 な具体例を示している。ここでは渦電流の効果が制御されるようになる。

特に第１図、第２図、′ｓ４図を参照すると、アクチュエータ・コア装置Ａは良 く知られるように（示されていないが）キャリッジ手段上に設置されている中央 ハブ部ｃ−ｈからなることが解り、コイルＣＬを通して流れる電流によって起こ される電磁力により軸ＡＸ→ＡＸに沿って制御されて移動する。

ハブｃ−ｈは（第４図にも示すように）等距離に間隔を開けて置かれた４つの腕 木部Ｃ−ＢＲにのっていて、それぞれの腕木部Ｃ−ＢＲは自身のアクチュエータ の腕を運搬することが解る。今度は８腕に第２図にｈで簡単に示すようなり−ド ／ライト・ヘッド装置が設置され、装置（Ｃ−ＢＲ等）は動作矢印で示すように ＡＸＭＡＸの方向に前後に直線的に移動することが解る。腕木部Ｃ−ＢＲを取巻 き接続するのは本発明によれば設置環ＣＲである。

今度は環ＣＲが“粘弾的に”外側の“制動環”部ＤＲに結合されている。環ＤＲ はコイル設置ドラムＤの一部で、平らな尾の部分ＤＭにはアクチュエータ・コイ ルＣＬを持っている。コイル設置部ＤＭと３３ＤＲとの接続は、本発明によれば 、ドラムＤの周囲に沿って同じ間隔を置いた“肋骨手段”ＤＲ−Ｒによっている 。

コイルＣＬは良く知られた形で構成されていればよく、例えばドラム表面ＤＭを 絶縁物で緻密に巻いて、コイルの電流の入力端は肋骨部ＤＲ−Ｒの１つを渡って 、環ＯＲ上に設置された弾力性のある帯状導体手段ＣＳに導かれる。　ｆｃｓは その反対側の端を公知の電流入力端子に接続可能になっている。寄手段ＣＳは第 ４図に良く示され公知の連結腕Ｃ３−ＢＲを介し環ＤＲ上に設置されていてもよ い。ハブｃ−ｈと腕Ｃ３−ＢＲとはコバルト−クロム表面を持つアルミニウム合 金のような、非磁性の軽くて硬い金属であればよい。一方ドラムＤはアルミニウ ムあるいは非磁性金属であることが好ましい。

ドラム環ＤＲ： １つの顕著な特徴として、ドラム３］（制動輪）ＤＲは所定の幅Ｗ（第３図のよ うに）を持ち、その幅を切れ目で中断されている。切れ目は所定のギャップｇ− １（第５図）を持ち、高速度動作中に（コイルＣＬがここでは示してないが公知 の外側の磁石と相互作用している時に）抵抗を増加し渦電流のブレーキ力を増加 する。

環ＤＲは型を保つだけの厚みがあればよい０例えば、１４５グラムに対して、こ こで示されたようなアクチュエータでは、約２，５〜３インチの長さくＣＬ下の ＤＭは約３／４インチ幅）のドラムＤを、４０〜６０　ｉｐｓでＡＸ→ＡＸの軸 に沿って約１．２インチ装置を往復移動させるのに、０．１〜０．２ワツトが必 要である。直径約２．０インチの′ｍＤＲと約０．０４インチ長のギャップｇ− １とでこれを実現するのは申し分ないようである。幅Ｗを減少、あるいはギャッ プｇ−１の長さを増すにつれて、抵抗が増し渦電流のブレーキを強める。

技術者は所定の合計抵抗（第１１図のＲ＋　、Ｒ２）が安全レベルまである過度 の速度（第１１図の■□ｘ）を減少させるに十分な渦ブレーキカＦＢＲの提供を 変更出来ることが解る。

このように、第１１図からは、合計抵抗Ｒ２はあるブレーキ力Ｆ１を与え、一方 より高い抵抗Ｒ１はより大きなブレーキ力Ｆ２を与えることが解る。制御ギャッ プｇ−１と肋骨部属との調整がその制御に使用できることは明らかである。

肋骨部ＤＲ−Ｒ： 関連する特徴として、環ＤＲとコイル支持面ＤＭとを結ぶドラムＤの接続部分は 、切り抜かれ比較的薄く軸方向に伸びた肋骨部ＤＲ−Ｒの組となっている。この 幅と厚み（横断部分の）とは十分に小さく、ハウジングの抵抗（渦電圧）を増し 高動作速度でのブレーキ力を増加させる（例えばここでは約６０〜７０ｉｐｓ。

９０＋ｆｐｓからは７０〜７５ｉｐｓに減速することが研究されている）。ドラ ムを短く共振周波数を高く保つため、肋骨部の長さを出来るだけ減少させるべき である。

例えば、第１図〜第４図に示した実施例では、肋骨部ＤＲ−Ｒの幅ＷＲはおよそ １ノ８インチである。しかし、我々はこの幅を約１／４インチに倍増することに より、中間速度（２０〜４０ｉｐｓ　）の下で渦電流抗力を約１５％減少出来る ことを見出した。

又、以下に記すようにドラムＤＭを環ＯＲと細い肋骨部つなぐことにより、以下 で説明するように、コイルＣＬから環ＤＲと環ＣＲの粘弾性結合部ＶＥへの熱の 伝導を弱めることにも気が付いた。これは、特に“シーク″′動作中等のように コイルＣＬが非常に高熱（例えば１８０°Ｆ以上）になるにつれて、非常に助け となる。

ある意味では、環ＤＲの上述の構成は渦電流値の“粗調整”に適用され、これに 反して肋骨部の構成は“微調整”となる。

大体、技術者にとって、渦電流を制御して、処理速度では抗力を増加し、より高 速では抗力を極大にすることの優位性は満足できるものである。又、これが簡単 な構造的調整（環と肋骨部との）で成されることも満足で粗、この自動ブレーキ 制御の平易さも満足できるものである。

藍２３合部Ｖ−Ｅ 他の顕著な特徴として、環ＤＲは“粘弾”手段により支持環ＣＲと結合され、選 択的“絶縁体”あるいは“ローパスフィルタ”として働き、要するに公知のよう にドラムＤから内側の構造（Ｃ−ｈ、Ｃ−ＢＲ等、特にそれにより運ばれる腕や ヘッド）へ所定の低周波数振動のみを有効に伝える。

環ＤＲ，ＣＲは粘弾結合部Ｖ−Ｅと共に、選択的制動還あるいは絶縁体を提供し 、内側のヘッド運搬構造に低周波数振動では強く結合し高周波数振動では結合し ない。これは高い周波数で発生１ノがちなディスク装置に関連する破壊共振周波 数を避けるために特に重要である。このように、Ｖ−Ｅ結合の配置は特に公知の 共振周波数を結合しないように設計される。技術者は結合部Ｖ−Ｅが（例えば第 ４図、第６図に見られるように）所定の低周波数（本例では約６０にＲ２まで） では比較的堅く力を伝達可能な“結合”になるよう設計され、一方高周波数（高 い剪断変形を含む）では、結合部Ｖ−Ｅは剪断変形としてドラムＤからの高周波 数の強力な振動のほとんどを吸収する弾力的制動型材料として機能する。技術者 は剪断制動が（例えば圧縮制動よりも）優ねていることを知っている。

結合部Ｖ−Ｅは例えばミネアポリスのスリーエム社の製品により実現され、この “アイソタクス・クロルピクリン付加の粘着性置換テープ（Ａｄｋｅｓｎｉｅ　 Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｔａｐｅ　ｗｉｔｈ　ｌ５ｏｔａｃｓ　ＰＳ八へｄｉｔｉｎ ｅ）　、　Ｙ　９４フ３″は、還ＤＲ，ＣＲＱ幅と約１０ミル厚を持ち両面に粘 着性を持った弾性布である。常態のスリーエムのテープは約１０ミル厚であるが 、以下に述べるように硬くなり過ぎずに約９ミル厚まで圧縮出来る。

このテープは十分に本発明を達成し非常に満足させる粘弾結合を与え、低周波数 では驚く程の硬さを示し高周波数では良い絶縁弾性（剪断制動）を示す。

例えば静的ベンチテスト下では、還ＤＲを硬＜ＣＲに結合すると゛共に、小剪断 制動以上を起さずに軸方向の力の内約１００ボンドを削減した。又これを越えた 場合でも弾性限界は越えられなかった。技術者はこのような今までは粘着性のみ のために使われて来た“粘着テープ°が振動の剪断制動としていかに有効に働く かに驚く、もちろん、はとんどあるいは全く弾性特性のない類似の接着テープ等 は好ましくない［例えば完全な硬質布］。

フィルタ性　、第７図と第８図： 意図されているアクチェータ・サーボシステムは、第７図に示される型の“閉ル ープサーボであってもよく、入力は公知のように負フィードバック（−１４）を 持つフィードバック・ループと一緒に正ゲイン増幅器Ｇにより増幅される０等価 な閉ループシステムは、車にゲインＧ／１＋ＧＨの増幅器からなり、積ＧＨが− １になるにつれて全ゲインは無限となり、もちろんシステムは不安定になってし まう。

第８図は周波数に対するゲインと位相のプロットであり、ゲイン（傾斜ｍ＝ａ） は所定の最小周波数（ここでは約ｓｉｕ＋ｚ）まで約−２で、８に）１２に示す ようにそれ以上ではある共振が発生する。システム設計者の主要な到達点は、シ ステム動作がそのような塊状の共振により、零デシベルの軸を破ら（横切ら）な いように保つことである。もちろん、それは我々の手段である上述の粘弾手段Ｖ −Ｅを使フた“フィルタ“の目的効果である。

第８図の位相のプロットは曲線ａに沿った通常の過程であり（これは発明のフィ ルタ結合部Ｖ−Ｅを使用していない）、曲線すで示したようにいくつかの共振ビ ークが存在する。しかし、本発明（結合部Ｖ−Ｅを持つ機械的フィルタ）の使用 により修正された時に、それは曲線ｄに従う。すなわち、共振ピークは制御され 、傾斜（ｄＢ／ｆ）は約６　Ｋ）１２で急勾配になる。

これは結合部Ｖ−Ｅを使用するために見られた効果の１つである［類似的に電気 フィルタによって曲線Ｃに理想化されたように同様の効果を与えることも出来る ］。

これに比較して、従来のこのような共振問題を操作する方法は、駆動増幅器に電 気的フィードバックを与え共振周波数において軽減するものであった。これは公 知のように最小に押さえなければならないものに対して、顕著な“位相余裕の損 失”のような好ましくない結果を与えて来た。これが第８図に曲線ＣＣで簡単に 示されている。ここでは“位相余裕損失”は本発明を使ったものよりもかなり大 きくなっている（例えば、ｄ　Ｂ＝Ｏで損失はり３．７〜８　ＫＨｚでＬ２）。

ここで、技術者は問題が位相曲線上、例えば位相１８０°で−１のゲインを与え る最大共振が存在することであると解る。

第８図では零デシベルで位相余裕はり、と示されている。技術者が評価するよう に、システムが安定性を失わないように、そこで（あるいはよそで）位相余裕を 最小にすることが望まれている。

理想的にも、結合部Ｖ−Ｅは上記結果をもたらす、すなわち、結合部Ｖ−Ｅは“ 過度“振動力の下でなければ十分に硬く、その上弾性剪断になることによって、 多少の弾性を持ち振幅を弱める。

還と結合部Ｖ−Ｈの好ましい組立： 他の特徴として、私はこの結合された制動構造を組立てる簡単で好ましい方法を 見付けた。それは第６図に簡単に示すように結合部Ｖ−Ｅと遠ＣＲを制！ｌ］遠 ＤＲ内に入れたものであり、ここでは静止状態で圧力がない特は制動遠ＤＲは内 径が１．９４４インチで、浮遊還ＤＲは外径が１．９２４インチである。このこ とはＣＲとＤＲとの間に約１０ミル（０，０１０インチ）のギャップを放射状に 残す。この場合、静止状態の常態時に（全相と接着両側で）約１０ミル厚の前述 のスリーエムの＃Ｙ９４７３のようなテープＶＥを使用し、それを第６図に簡単 に示すように還ＤＲの内側に粘ることが優位であることが解った。次に、還ＣＲ を横切って切れ目を（例えば約４０ミル幅）を作り、テープＶ−Ｅ内に容易に挿 入するために外径を減らすように圧迫する；このように、この切れ目を閉じるよ うにＣＲを圧迫し、テープＶ−Ｈの限界内にＣＲを挿入する（記入されてはない が、ＣＲの切れ口ｇ−２が還ＤＲ上の切れ目ｇ−１とは組み合わない）、その上 、ＣＲを放すと自然の弾性で外側に押し出され、テープＶ−Ｅを圧迫して弾性布 が弾性を保ったまま、ここではテープＶ−Ｅが１０ミルから９ミル厚に薄くなる ０弾性布は必要な弾性を失わないように余り強く圧迫されるべきではない、もち ろん、還ＣＲは（切れ目をつけ、圧迫されて離された時）テープＶ−Ｈに対し適 当な弾性力を示し軽く圧迫するように選ばれる（例えば、約６〜７ミル厚を越え ないように、でなければ硬くなり過ぎる）。

更に、驚くべきことに切れ目を入れた還ＣＲは前述の動作中の装置の低周波数／ 高周波数特性を害さないことも解った。

致玉： 前述の結合部Ｖ−Ｅは特にその簡単さで驚くほど良い利益を与える。

例えば、制動構造（ＣＲ上のＶ−Ｅ　、　ＣＲ）を欠いた制御装置に対して周波 数特性を比較するテストを行った。振動テストでは、電流を与えてコイルＣＬを 励起し周波数の範囲で装置を振動させた。加速度計をキャリッジ（ｃ−ｈ等）に 設置した。加速度計の出力は“制御”装置（粘断結合部Ｖ−Ｅのない）の周波数 特性は第９Ｂ図のようにプロットされ、結合部Ｖ−Ｅを持つ装置では第９Ａ図の ようにプロットされた。改善は明白であり、特にアクチェータ構造への比較的わ ずかな簡単な修正から見て、驚くべきものである。

修正；技術者はこの結果がコイル構造からそれに接続された感応構造（上のキャ リッジｃ−ｈのような）への（振動）エネルギーを選択的に結合して、高周波数 （例えば共振点）ではそれが弾性剪断力となり前述のような“フィルタ”として 働く（例えば、共振振動を弱める）粘弾手段のような他のもので達成出来ること が解る。例えば、振動部分（ＤＲ，ＣＲのような）遠に保持された薄い弾性布の ような他のものが頭に浮かぶ、そして、ある場合には説明したようなテープを使 用する時、挿入可能なすき間によって構成部分の還に所定の厚さのものを挿入す るのに望ましい“フィルタ特性”等を選ぶ、又、ある場合には“混合物フィルタ ”を作り出し、１つ又はいくつかのテープと内側の遠をＣＲのような浮遊還の内 につないでもよい。

」： 当業者は、はとんどあるいは生来の変換なしに、修正された渦電流構成を持つ改 善された制御抗力アクチェータが従来の構造よりもずっと有効であることが解る 。このアクチェータは高周波数で、例えば“逸走振動”に対して所望の自動“自 己ブレーキ”を与える。このように、このアクチェータ部品は改善された線形性 と安定性及び更に有効な磁束の使用と共に、“良く平衡している”と解る。又、 渦電流制御の特徴（例えば肋骨部）が、特に内側の肋骨部のすき間から冷却空気 を入れるので、“フィルタ”に作用するようにも機能する（例えば、環ＤＲ下の Ｖ−Ｅ結合部に対して過度絶縁を与えて、コイルからの熱に対してテープを守る ）。技術者はこのアクチェータのデザインが全概念の思想内で種々に修正されて もよいことが解る。

粘弾結合部Ｖ−Ｅが所望の効果を達成するため駆動及び被駆動構成間にただ１つ の接合点として使用出来、且つ使用しなければならないことは強調されるべきで ある。例えば、Ｖ−ＥがＣＲとＣＲ遠の唯一の接合点である場合の前述の実施例 を、テープを主としてＣＲとＤＲの結合に使用して、更に粘弾結合部を硬い金属 の接合部分で本質的に“回避”した場合の“制御装置“に対してテストした。第 ｘ　２Ａ図、第１２Ｂ図は明らかな対比を示している。

第１２Ａ図では、振動（変位／電流）が本Ｖ−Ｅ結合例（曲線Ｃ）の場合と、テ ープのない非接触構造あるいはＣＲとＤＲ間が金属接続しているようなものの場 合と、周波数に対してプロットされている。　第１２Ｂ図には同様に制御ＣＵ（ 結合装置）が比較されている（曲線ｂ）、その対照は著しく、単なる金属接続の 追加よりも唯一の結合点として単に結合部Ｖ−Ｅ（例えば前述のテープ）を使用 することにより、どんな利益を得ているかが非常に明らかになっている０例えば 、およそｆ＝ｆ＋の曲線Ｃにより与えられる急勾配の°効果”を見れば、いくら かの“制動”が見られるけど本実施例で与えられる“ロールオフ”のようなもの のない場合の曲線ｂ（制御ＣＵ）と比べると、どんなにｆ−ｆ２での次の共振レ ベルを押し下げているか、これは私が唯一の接合部として使われた結合部Ｖ−Ｅ が著しい“絶縁”あるいは“準フィルタ“機能をなし遂げていることを強調する 理由である。

更に、技術者はこの“ロールオフ１”の効果が、同様の電気フィルタ手段によっ ては（Ｑを増加し）共振を弱めることは出来ても、提供出来ないものであること が解る。このことは、結合部Ｖ−Ｅが選択された高周波数で弱めるばかりでなく 、絶縁（ロールオフ）する顕著でユニークな効果を与えていることを技術者はこ の制御された抗力のアクチェータが、ディスク・ドライブ装置のような装置の変 換器部品を駆動するのにどんなにうまく組み合わされているかが解る。特に、こ のアクチェータが当業者が賞賛する程変換器アクチェータの能力駆動及びコスト 効果を改善し、磁束能力をそれに応じて改善するために使用出来ることが解る。

技術者はこの“渦ブレーキ・アクチュエータ”が回転アクチェータ上のステップ ・メータのように、関連する周囲の他の同様の負荷を往復移動するのものにも使 用出来ることも解る。

ここに開示された好ましい実施例は単にその一例であって、実施例には構成、配 置及び使用における多くの修正や変更が可能である。

開示された実施例の更なる修正も可能である０例えば、ここで開示された手段や 方法は同様のシステムや周囲の他の変換器及び関連する負荷の安定した位置決め にも適用される。

又、関連する具体例は、データが光学的に記録され再生される物のように記録／ 再生システムの他の形成のための変換器の位置決めに使用されてもよい。

−石で・２ ｈｌ　Ｊ２ 国際調査報告 国際調査報告 ｕｓ　ｓａｏｏｓｓｚ

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．コイル設置手段上に設置され、前記コイル設置手段の少なくとも一部分に多 少の渦電流を生成する所定の範囲の速度で、磁束を普通に突き通すように適用さ れる所定の駆動コイル構造を含むボイスコイル線型アクチエータであって、前記 部分が前記コイル構造から間隔を置いた導体結合手段と前記駆動コイル構造に前 記結合手段を接続する導体架橋手段とを含み、 前記結合手段は少なくとも１つの渦電流バスを横切る絶縁性インピーダンス手段 を含み、 前記架橋手段は渦電流を伝えている時に高インピーダンスを示すように作られて いることを特徴とするボイスコイル線型アクチュエータ。
2. ２．架橋手段は等しい間隔に並んだ狭い金属助骨から成り、その横断部は十分に 小さくされ、前記範囲以上のアクチュエータ速度で渦電流効力電圧を強めている ことを特徴とする請求項１記載のボイスコイル線型アクチュエータ。
3. ３．コイル設置手段は非磁性金属で円筒であり、円筒形のボビン部とそれから間 隔を置いた円筒形の接続還とを含み、前記還は少なくとも１つの所定の高められ たインピーダンスの絶縁性ギャップを含み、前記通常範囲の速度を十分越えた所 定のアクチュエータ“クラッシュ速度”では、所定のブレーキ渦電流を生成する ことを特徴とする請求項２記載のボイスコイル線型アクチュエータ。
4. ４．前記架橋手段は前記ボビンの周囲に近づいて円筒形の平面に沿って等間隔に 配置された前記助骨列から成り、助骨部分は前記“クラッシュ速度”で所定ブレ ーキ渦電流を与えるために置かれていることを特徴とする請求項３記載のボイス コイル線型アクチュエータ。
5. ５．前記コイル設置手段はボビン，助骨部及び還部を含み、アルミニウムあるい はアルミニウム合金から成ることを特徴とする請求項４記載のボイスコイル線型 アクチュエータ。
6. ６．前記コイル設置手段はその内部に半径方向に配置されたキャリッジ構造上に 置かれ、前記還と接続されることを特徴とする請求項５記載のボイスコイル線型 アクチュエータ。
7. ７．前記還の前記インピーダンス・ギャップは空気ギャップであることを特徴と する請求項６記載のボイスコイル線型アクチュエータ。
8. ８．前記還は前記ボビンより直径が幾分小さく、曲げやすいコイル電流導体手段 を設置するのに適したコネクタ電流手段を運搬することを特徴とする請求項７記 載のボイスコイル線型アクチュエータ。
9. ９．通常の動作速度を十分に越えた所定の“過度速度”で自動的に渦電流ブレー キを示すためのホビン手段と、前記ボビン手段上に巻き付けられ所定の磁束内で 動作するよう適用された駆動コイルと、前記ボビン手段から間隔を置いた制動還 手段と、前記ボビン手段を前記還手段に接続する円筒形接続手段とから成るボイ スコイル線型アクチュエータを配置する方法であって、 前記アクチュエータが前記“過度速度”で前記磁束を横切る時に、十分な渦電流 が生成されてアクチュエータの速度を急激に落とすように、１つ又は幾つかのイ ンピーダンス・ギャップを作るために前記還手段の横断部分を切ることを特徴と する方法。
10. １０．通常の動作速度を十分に越えた所定の“過度速度”で自動的に渦電流ブレ ーキを示すためのホビン手段と、前記ボビン手段上に巻き付けられ所定の磁束内 で動作するよう適用された駆動コイルと、前記ボビン手段から間隔を置いた制動 還手段と、前記ボビン手段を前記還手段に接続する円筒形接続手段とから成るボ イスコイル線型アクチュエータを配置する方法であって、 前記アクチュエータが前記“過度速度”で前記磁束を横切る時に、十分な渦電流 が生成されてアクチュエータの速度を急激に落とすように、前記ボビン手段に沿 って等距離の間隔を置いた狭い助骨のように前記接続手段を構成し、狭い横断部 分を十分に作ることを特徴とする方法。
11. １１．金属ドラム手段上に設置されたコイル手段を含み、前記ドラム手段が前記 コイル手段を電磁刺激の間に、渦電流を生成する線型アクチュエータであって、 前記ドラム手段は所定の最大速度を越えたアクチュエータの速度を落とすため、 抗力電圧を提供する場所の渦電流を強めるよう適用されるインピーダンス促進手 段を含むことを特徴とする線型アクチュエータ。
12. １２．前記ドラムは横断部に少なくとも１つのインピーダンス促進絶縁性ギャッ プをもつ円筒形間部を含むことを特徴とする請求項１１記載の線型アクチュエー タ。
13. １３．前記ドラムは前記コイル手段から軸方向に延ばされる延長された幾分円筒 形の部分を含み、 前記延長部分は他方から分離された比較的狭い横断助骨部の列により限界を定め られた、それに沿った“除去部分”を含み、 渦電流のインピーダンス促進と共に熱流に対する抵抗の増加をも提供することを 特徴とする請求項１１項記載の線型アクチュエータ。
14. １４．前記ドラムは前記コイル手段から軸方向に延ばされる延長された幾分円筒 形の部分を含み、 前記延長部分は他方から分離された比較的狭い横断助骨部の列により限界を定め られた、それに沿った“除去部分”を含み、渦電流のインピーダンス促進と共に 熱流に対する抵抗の増加をも提供し、 前記環部分は前記コイル手段の反対のドラム端に配置され、前記“除去部分”に よりそこから分離されることを特徴とする請求項１２記載の線型アクチュエータ 。
15. １５．駆動装置Ｍに接続手段Ｃのみを介して接続する駆動装置Ｄから成るアクチ ュエータであって、 前記駆動装置Ｄは所定の最大周波数ｆｍａｘまでは関連した通常の処理振動を、 時々はｆｍａｘよりずつと高い所定の過度周波数ｆＥあるいはそれ以上で高周波 数共振あるいは他の破壊振動を与え、 接続手段Ｃは、駆動装置Ｄと駆動装置Ｍとの間に保持され、前記通常の振動は比 較的変わらずに伝達し、前記高周波数振動は弱めて制動させるように機能する少 なくとも１つの薄い弾性の“粘弾”部Ｅから成り、 装置Ｍを少なくともある十分な程度にそれから絶縁することを特徴とするアクチ ュエータ。
16. １６．部分Ｅは弾性接着手段の１つ又はそれ以上の層から成り、両面のほとんど あるいは全部に沿って両装置が良く接着し、ｆＥあるいはそれ以上では弾性剪断 になり易いことを特徴とする請求項１５記載のアクチュエータ。
17. １７．接着手段は幾分か圧迫されていることを特徴とする請求項１６記載のアク チュエータ。
18. １８．駆動装置Ｄは円筒形環ＤＲを介して内側の駆動装置Ｍと接続され、接着手 段は粘弾結合部内でこれらを接着し、弾性剪断になることにより前記薄い絶縁を もたらすことを特徴とする請求項１７記載のアクチュエータ。
19. １９．駆動装置Ｍは浮遊環ＣＲを介して接続され、接着手段Ｂに対し圧縮を与え ることを特徴とする請求項１８記載のアクチュエータ。
20. ２０．環ＣＲは弾性があって、手段Ｂへの前記適用前に圧迫され、その後解放さ れて手段Ｂを軽く圧迫して良好な全表面の接着を確実にすることを特徴とする請 求項１９記載のアクチュエータ。
21. ２１．駆動装置Ｄは円筒形環ＤＲを含む円筒形アクチュエータ・コイル台から成 り、駆動装置Ｍはアクチュエータ・キャリッジ構造から成り、 装置Ｄを運び、内部で少なくとも１つの浮遊環ＣＲを介して環ＤＲと接続するこ とを特徴とする請求項２０記載のアクチュエータ。
22. ２２．粘弾手段Ｂが適用され、少なくとも１つの意図された共振周波数を弱める ため、位相余裕の比較的わずかな損失のまま配置されることを特徴とする請求項 ２１記載のアクチュエータ。
23. ２３．所定の高周波数ｆＥで駆動装置Ｄと駆動装置Ｍとの間の振動を選択的にフ ィルタし弱める方法であって、装置ＤとＭとの間に、ｆＥ及びそれ以上で弾性剪 断となって振動を多少弱めるように構造適用され、装置Ｍをそれから著しい程に 絶縁する１つ又はそれ以上の粘弾部Ｅを取り付けることを特徴とする方法。
24. ２４．前記粘弾部Ｅは装置ＤとＭとの環に１つ又はいくつかの厚さに貼られ、機 械的高周波数絶縁フィルタの形で振動を弱める何か弾性のある接着テープから成 ることを特徴とする請求項２３記載の方法。
25. ２５．駆動装置Ｄは円周形ボイスコイル台であり、駆動装置Ｍは装置Ｄに接続さ れる接続平面ＣＲを含むアクチュエータ・キャリッジであって、 前記接続は間に入っている粘弾手段Ｅを介のみ影響され、手段ＥはｆＥ及びそれ 以上で必要な剪断弾性を持つ接着材料の１つ又はそれ以上の層から成ることを特 徴とする請求項２３記載の方法。
26. ２６．手段Ｅは装置Ｄと平面ＣＲとの間の１つ又はそれ以上の粘弾接着層Ｂに加 えて、更に少なくとも１つのＶ−Ｅ接続装置ＣＲから成り、 各装置ＣＵは支持平面ＳＰと１つ又はそれい以上の粘弾接着層ＢＢから成ること を特徴とする請求項２５記載の方法。