JPH0255558A - ディスク記憶装置のヘッド操作用アクチュエータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固定ディスク装置等のディスク記憶装置のヘッ
ドを操作するためのホイスコイルモータ形のアクチュエ
ータに関する。

［従来の技術〕 よく知られているように上述のディスク記憶装置におい
ては、アクセスタイムを短縮するためにヘッドを所望の
トラックに短時間内に移動させるとともに、読み書き動
作中ヘッドを常にこのトラック上の正しい位置に保持し
て置く必要がある。

かかるヘッドの移動ど位置保持のためにヘッドを操作す
るアクチュエータには、ステッピングモータ形のものと
ボイスコイルモータ形のものが主に用いられるが、後堪
桔：その可動部分が銖心のないボイスコイルだけでその
質量を少な（でき、従っ゛ζ操作性に優れる利点を有す
る。

周知のように、このボイスコイルモータ形のアクチュエ
ータの原理は、量定磁気回路によって作られた一定の磁
場内にコイルを置いてそオフ、に電流を流Ｊ、、磁場と
電流との相互作用によりコイル自体に操作力をｔ生させ
るものである。従−２で、コイルは電流の担体としての
機能のほか操作力発生体としての機能をもち、ディスク
記憶装置では・・・ラドを支承している可動部材にこの
コイルがふつう直接に取り付けられる。かかる構造のホ
１′スコイルモータ形の）′フナユニー・夕としては、
従来から次のものが知られている。

（ａ）コイルをボビンに巻いてボビンを可動部材にねし
止めする。

（ｂ）コイルをボビンなしで裸巻きして可ｔｊｊ部材に
樹脂で接着する。

（Ｃ）裸巻きコイルを可動部材とともに樹脂で一体成形
する。

〔発明が解決しようとする課題」 し、かじ、上述のボイスコイルモータ形のアクチュエー
タはいずれも、それぞれ次のような問題を抱えている。

（ａ）のアクチュエータでは、ボビンの可動部材・＼の
取り付は部の剛性が充分でなく、この機械構造部に固有
の共振周波数が低いために、コイル電流を急速に増減さ
せると振動が発生しやすい。このためアクチュエータを
含む制御系に高い制御即応性をもたせることかむ一つが
しくなる。

（＋））のアクチエエータでは、コイルの可動部材への
取り付は部の剛性は高いが、コイル自体の剛性が必ずし
も充分でなく共振周波数上に同様な問題があるほか、コ
イルと可動部材を治具にセットした状態で正確に接着し
なければならないので、接着作業にかなりの手間を要す
る。

（Ｃ）のアクチエエータでは、コイルと可動部材を合わ
せた剛性は充分であるが、樹脂を射出成形することによ
り作業能率をｔげるようにしても、成形金型にコイルと
可動部材をセットするのに手間がかかり、かつフィルの
端末からリードを導出するだめの樹脂成形構造が厄介に
なるので、かなりコスト高につきやすい。

本発明はかかる従来技術のもつ問題点を解消して、コイ
ルの可動部材への取り付は部の剛性が高く、か・つ低コ
ストで製作が可能なディスク記憶装置のヘッド操作用ア
クチュエータを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は本発明によれば、上述のようにボイスコイル
モータ形のアクチュエータの操作力発生用コイルをヘッ
ドを支承する可動部材に取り付けるに当たって、筒状部
とその端面の一部から延在された取付部とを備えるコイ
ル保持体の筒状部の回りにコイルを取り付け、コイルの
外周の一部を接着面として可動部材にそれに適合する接
着面を設けて置き、コイルの接着面部を可動部材の接着
面に合わせた状態で保持体をその取付部において可動部
材に取り付けた上で、コイルおよびコイル保持体の筒状
部の外面を樹脂で覆うとともに、コイルの接着面と可動
部材の接着面とを樹脂で相互に接着することにより達成
される。

〔作用〕

上記の構成かられかるように、本発明では筒状部と取付
部とを備えるコイル保持体を利用して、コイルをこの保
持体の筒状部の回りに巻装ないしは嵌め込みによって取
り付け、保持体をその取付部において可動部材に取り付
けることができるので、コイルと可動部材を樹脂接着す
るに当たって保持体がコイルの接着面と可動部材の接着
面との関係位置を保持する役目を果たし、特別な治具を
用いることなくコイルと可動部材とを正確かつ確実に接
着することができる。

また、上記構成にいうようにコイルと保持体の筒状部の
外面を樹脂で覆うようにしたので、これによってコイル
が保持体の筒状部と一体化されてその剛性が高められる
。さらに、コイルは可動部材に接着されるだけでなく、
保持体の取付部を介しても可動部材に結合されるので、
コイルと可動部材との間の機械結合の剛性が高められる
。

このように本発明では、ごく簡単な作業でコイルを高い
剛性で可動部材に取り付けるとともにコイル自体の剛性
をも高めることができ、これによって前述の所期の課題
が解決される。

〔実施例〕

以下図を参照しながら本発明の詳細な説明する。第１図
（ａ）は樹脂を適用ないしは樹脂で接着しない前の状態
を示し、そのＡ−ＡおよびＢ−Ｂ矢視断面である同図０
））および（Ｃ）に樹脂適用ないしは樹脂接着後の状態
が示されている。

第１図（ａ）において、可動部材２はふつうアルミダイ
キャスト品であって、筒状部２ａとヘッド１を取り付け
るためそれから突設された取付部２ｂとコイル５を取り
付けるため同様に突設されたより大きな取付部２ｃとを
備える。この可動部材２は、図で一点鎖線で示された固
定軸３にその筒状部２ａの内孔が図示しないベアリング
等を介して嵌め込まれ、図で矢印Ｒで示したようにふつ
う２０〜２５°程度揺動できるようになっている。図で
は可動部材２の取付部２ｂにはヘッド１を支承する薄い
板ばねであるアーム１ａが取り付けられているが、この
取り付けは実際にはコイル５の取り付けおよび接着後と
される。

コイル５はふつう　０．２＋＋＋ｗ径前後の細い電線を
数百回図示のように台形状に巻回したもので、可動部材
の取付部２ｂにコイル保持体４を介して取り付けられ、
かつその外周の一部が直接に可動部材２に接着される。

コイル５の台形の斜めの２辺中の一方の辺には図示しな
い′固定磁気回路により紙面から奥に入る方向の磁場が
、他方の辺には紙面から手前に出る方向の磁場がそれぞ
れ与えられ、これらの磁場とコイル５を流れる電流の相
互作用により、可動部材２を矢印Ｒの方向に揺動させて
ヘッド１を移動させあるいはその位置を調整する操作力
がコイル５に発生される。

コイル保持体４はふつうポリフェニレンサルファイドや
ポリブチレンテレフタレートの熱可塑性プラスチックの
射出成形品であって、コイル５と同じ台形状の筒状部４
ａとその台形の短辺部から延在された弧状の取付部４ｂ
とからなり、取付部４ｂは第１図（Ｃ）の断面に見られ
るように例えば１対設けられる。取付部４ｂの弧の各先
端部には取付孔４ｃが設けられており、これを介してコ
イル保持体４が可動部材２の取付部２ｃに鋲止めなどの
手段で取り付けられる。

コイル保持体４に取付部４ｂが上のように１対設けられ
る場合には、これを可動部材２に取り付ける前にコイル
５がその筒状部４ａの回りに巻装される。このコイル５
用の電線には接着性の被覆を有するものを利用するのが
便利で、巻装後に所定温度に加熱することにより電線相
互間を接着するとともに、コイル保持体４に仮止めして
置くことができる。

コイル保持体４に取付部４ｂを１個だけ設ける場合には
、コイル保持体４を可動部材２に取り付けた後に、単独
の形で巻かれたコイル５をコイル保持体４の筒状部４ａ
に嵌め込んで第１図（ａ）の状態とすることができる。

この場合にも接着性被覆をもつ電線をコイル５に用いれ
ば、その嵌め込み後の加熱によりコイル５をコイル保持
体４に仮止めして置くことができる。いずれの場合にも
、コイル５はコイル保持体４の筒状部４ａの回りに取り
付けられるので、樹脂適用ないし樹脂接着前にその位置
が狂うおそれはない。

この実施例におけるコイル５の可動部材２への接着面５
ａは、図示のようにその台形の短辺の全部とそれに続く
両斜辺の半分程度とされる。これに対応してこの実施例
では、可動部材２側の取付部２ｃに１対の突起２ｄが設
けられて両突起間の凹面が接着面２ｅとされている。こ
れによって、コイル５はその外周の半分近くが可動部材
２と接着されることになる。

樹脂の適用とそれによる接着は、第１図に示すようにコ
イル５をコイル保持体４に、かつコイル保持体４を可動
部材２に取り付け、ただしヘッド１とそのアームｌａは
まだ可動部材２に取り付けない状態で、例えば全体を図
でＬで示す樹脂液内に少なくとも接着面２ｅおよび５ａ
が液に浸されるように浸漬することによって行なう。こ
の際に用いる樹脂液としては無溶剤のエポキシ樹脂が好
適で、上のように樹脂液に浸漬した後にそれから引き上
げて樹脂をよく滴下させた上で、所定の温度下で樹脂を
充分に硬化させる。必要に応じて、樹脂液に低粘度と高
粘度のものを用いて、この浸漬と硬化工程を２度繰り返
えすことができる。なお、上の浸漬時には可動部材２の
筒状部２ａの内孔にそれに適合する治具を嵌め込んだ状
態だするのが、こる内孔面に樹脂が無用に付着しないよ
うにする上で望ましい。もちろんかかる浸漬法のかわり
に、全体を予熱して置いた上で樹脂を刷毛塗り法によっ
て適用することも可能である。

いずれにせよ樹脂の硬化後は、樹脂６が第１図（ｂ）の
断面図に示すようにコイル５とコイル保持体４の筒状部
４ａの外面を覆い、これによってコイル５がコイル保持
体４と一体化されるともに、この樹脂６によって可動部
材２とコイル５が同図（ｂ）および（Ｃ）に示すように
それらの接着面２ｅおよび５ａにおいて相互に接着され
る。これら再接着面２ｅおよび５ａ間の接着用隙間は０
　、５ｍｍ程度とするのが、高い接着強度を得る上で望
ましい。なお、第１図（ｂ）のコイル保持体４の筒状部
４ａに同図（Ｃ）の取付部４ｂと同様なつばを、とくに
取付部４ｂとの近接部においてそれと連続するように設
ければ、コイル５の巻装作業を容易にしかつコイル保持
体４の強度を向上することができる。

第２図は、以上のようにしてコイル５が可動部材２に強
固に取り付けられたアクチュエータの可動部の周波数応
答試験結果を、いわゆるボード線図によって示すもので
ある。この試験に当たっては、まずヘッド１を第１図に
示すように可動部材２に取り付けた後、このアクチュエ
ータの可動部をディスク記憶装置に組み込んで、コイル
５に第２図の横軸に示す周波数上の電流を周波数に応じ
た所定の振幅で流し、ディスクに書き込まれている一定
のデータをヘッド１を介して読み出した信号の振幅の変
動からアクチュエータの可動部の周波数応答を測定した
。第２図の縦軸にはこのようにして得られた周波数応答
ＰＲの値が、任意のただし線形のスケールで示されてい
る。

第３図はこの第２図との比較のため、前に従来技術の項
で述べた（ａ）のコイルをボビンに巻いてボビンを可動
部材２にねし止めする従来構造のアクチュエータについ
て、同じ要領で得られた試験結果を示すものである。

第２図を第３図と比較すればわがるように、アクチュエ
ータの可動部の主な共振周波数が従来は１５０５Ｈｚで
あったものが、本発明を実施した場合は２１００Ｈｚと
約４０％上昇し、かつこの共振点における周波数応答Ｐ
Ｒのピーク値も図示のように著しく減少している。これ
ば、コイル５と可動部材２との間の機械結合の剛性が大
きくなり、かつコイル５の振動のエネルギも可動部材２
等に伝達されて吸収されやすくなったためと考えられる
。

従来技術の場合約１．５ｋＨｚの峻度の高い共振点の存
在のため、コイル５に流す電流に対する制御速度を制御
の安定化上から安全を見て１．２ｋＨｚ程度以下の周波
数範囲に相当する値に抑える要があったが、本発明の場
合には共振周波数が上がりかつその峻度も下がるので、
アクチュエータのコイル５に流す電流に対する制御速度
を図示の４ｋＨｚ程度までの周波数範囲に相当する値に
上げても、ヘッド位置操作用のクローズトループ制御系
の動作が不安定に陥るおそれはない。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり本発明によれば、ディスク記憶装置
のヘッドを操作するボイスコイル形のアクチュエータで
あってそのの操作力発生用のコイルがヘッドを支承する
可動部材に取り付けられるものにおいて、筒状部とその
端面の一部から延在された取付部とを備えるコイル保持
体の筒状部の回りにコイルを取り付け、コイルの外周の
一部を接着面として可動部材にそれに適合する接着面を
設けて置いた上で、コイルの接着面部を可動部材の接着
面に合わせた状態でコイルが取り付けられた保持体をそ
の取付部において可動部材に取り付け、コイルおよびコ
イル保持体の筒状部の外面を樹脂で覆うとともにコイル
の接着面と可動部材の接着面とを樹脂で接着するように
したので、これにより次の効果を得ることができる。

コイルが可動部材に直接に接着されるとともにコイル保
持体の取付部を介しても可動部材に結合されるので、コ
イルの可動部材への機械結合の剛性が従来より高められ
、かつコイルと保持体とが一体化されるので、コイル自
体の剛性も高められる。この結果、アクチュエータの可
動部の共振周波数が従来より数十％上昇しかつ共振点に
おける振動の振幅も著しく減少される。従って本発明に
よれば、クローズトループ制御系の安定度を損なうこと
なくコイルに流す電流の制御速度を従来の数倍に上げる
ことにより、ヘッドの位置制御性能を向上させることが
できる。

コイルの可動部材への結合の剛性およびコイル自体の剛
性の強化が僅かな量の樹脂による接着や被覆だけでなさ
れるので、本発明によればアクチュエータの可動部の質
量をどの従来例の場合よりも小さ（することができ、ヘ
ッドの位置制御系の即応性を一層高めることができる。

さらに本発明では、筒状部と取付部とを備えるコイル保
持体を利用して、コイルをこの保持体の筒状部の回りに
巻装ないしは嵌め込みによって取り付け、保持体をその
取付部において可動部材に取り付けることができるので
、コイルと可動部材を樹脂接着するに当たって保持体が
コイルの接着面と可動部材の接着面との関係位置を保持
する役目を果たし、特別な治具を用いることなくコイル
と可動部材とを正確かつ確実に接着することができる。

これによって、コイルの可動部材への取り付は作業が従
来よりも簡単かつ正確になり、低コストでヘッド操作用
アクチュエータを組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図が本発明に関し、第１図は本発明に
よるディスク記憶装置のヘッド操作用アクチュエータの
実施例を示すその可動部の正面図およびその主要部の断
面図、第２図はこの可動部の周波数応答特性を示すボー
ド線図である。第３図は従来技術によるアクチュエータ
の可動部の周波数応答特性を第２図と対比して示すボー
ド線図である。図において、 ■＝ヘッド、１ａ：ヘッド用アーム、２：可動部材、２
ａ：可動部材の筒状部、２ｂ＝可動部材のヘッドアーム
用取付部、２ｃ：可動部材のコイル用取付部、２ｄ：突
起、２ｅ：可動部材側接着面、３：固定軸、４：コイル
保持体、４ａ：コイル保持体の筒状部、４ｂ：コイル保
持体の取付部、４ｃ：コイル保持体の取付孔、５：コイ
ル、５ａ：コイルの接着面、６：樹脂、ＦＲ：周波数応
答、Ｈ２：周波数、Ｉ、：樹脂液面、Ｒ：アクチュエー
タ可動部の揺動方向、である。 ←α Ｕ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスク記憶装置のヘッドを操作するボイスコイルモー
   タ形のアクチュエータであってその操作力発生用のコイ
   ルがヘッドを支承する可動部材に取り付けられるものに
   おいて、筒状部とその端面の一部から延在された取付部
   とを備えるコイル保持体の筒状部の回りにコイルを取り
   付け、コイルの外周の一部を接着面として可動部材側に
   それに適合する接着面を設け、コイルの接着面部を可動
   部材の接着面に合わせた状態でコイルが巻装された保持
   体をその取付部において可動部材に取り付け、コイルの
   外面を樹脂で覆うとともにコイルの接着面と可動部材の
   接着面とを樹脂で接着するようにしたことを特徴とする
   ディスク記憶装置のヘッド操作用アクチュエータ。