JPH04185269A

JPH04185269A - アクセス機構

Info

Publication number: JPH04185269A
Application number: JP31293590A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Matsuda; 隆一松田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-11-20
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1992-07-02

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〕この発明は磁気記録、光記録等の記憶装置、すなわち回
転体とアクセス機構とを基本機構要素として備える装置
の位置決め機構等のアクセス機構に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、機械的な相対的直進運動を行わせる案内機構にお
いては、運動距離が長い場合には可動部を玉軸受で支え
たり、油や空気等の潤滑剤を介して支える技術が用いら
れている。また短距離の移動機構の従来の１例として、
第５図に示す如き平行ばねを用いた案内機構のものがあ
る。この１例は、第５図に示す如く、移動部材７２の側
部に、一端が固着され他端が自由にされた平行ばね６８
゜６９が所定の間隔を保持して固定されており、平行ば
ね６８．６９の自由端には、可動部７０が装着されてい
る構成のもので、該可動部７０は図示されない駆動手段
により矢印ａ方向に直進運動がなされる。

又従来の他の例として、本出願人の出願した特願平２−
９６４８８号に記載した発明に係るアクセス機構がある
。

該従来の他の例は、第６図〜第９図に示す如くアクセス
機構を収容する筺体と、該筺体の対向する面に張架され
た線材１と、該線材１の軸方向で、該線材が貫通される
貫通孔を側面のほぼ中央に有すると共に、該貫通孔に貫
通された前記線材１上を自由に移動し、かつ、下部に該
線材１の軸方向に平行な滑動面を有し、両側を開口した
箱形の可動部材２と、該可動部材２を粗駆動する粗駆動
手段と、前記可動部材２の下方に設け、該可動部材２を
搭載し、該可動部材２が前記滑動面を介して滑動する搭
載部材７と、該搭載部材７の側方に１端が装着され、他端が前記筺体
の内面に形成された装着部に装着され、前記搭載部材７
を駆動する１個の圧電素子３または、上下に所定の間隔
をおいて２個の圧電素子９゜１０を前記線材１の軸方向
に平行に設けるとともに、前記装着部に装着され、前記
線材１の軸方向と直角に該線材１に接触する圧電素子８
を設け、前記可動部材２と搭載部材７とを前記滑動面を
介して吸引止着させる手段とにより構成したものであり
、前記可動部材２をその中心部を貫いて通る線材１と、
該可動部材２を載せている前記搭載部材７の平面とで線
材１の軸方向にのみ滑動可能なように拘束し、該可動部
材２をボイスコイルモータ等の粗駆動部で、非接触駆動
および粗位置決めし、かつ、前記搭載部材７には、積層
形の圧電素子３を取り付けておき、電磁力あるいは静電
力によって、該可動部材２を搭載部材７に吸引固着させ
、圧電素子３によって微細位置決めを行わせ、さらに他
の圧電素子８を線材１の軸方向と直角に密接させて線材
１を振動させるとともに、粗アクセス時に、前記搭載部
材７に取り付けた圧電素子３を振動させ、可動部材２と
線材１および搭載部材７との摩擦を低減させることによ
って位置決めおよび追従性能を向上さゼるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし第５図に示された従来のこの機構では可動部の移
動方向に直角な方向の平行ばね６Ｂ、　６９の長さは、
ばね固定端の応力を許容範囲内におさめるために可動部
７０の移動距離の約１０倍を必要とし、アクセス機構の
小形化の点で難点がある。

又第６図等に示された従来の他の例においては、線材１
本に可動部材を滑動させる場合は可動部材と搭載部材を
面対向させ、かつ、この対向面で摩擦を小さくする工夫
をしなけ−ればならない。そこで前記他の例では、スク
ィーズ空気膜を形成するように構成したのであるが、そ
れが有効であるためには、可動部材の面と搭載部材の対
向面が平行度よく組み立たっていなければならない。し
かしそれは容易ではないという欠点がある。

また搭載部を電磁石とせねばならないが、そうするとコ
イルを入れなければならないから表面はリング状となり
、スクィーズ膜発生のための面積が小さくなる。面積を
大きくしようとしても搭載部の質量が大きくなるから、
共振点が下がり、スクィーズ膜発生のための加振周波数
が低下するから、発生圧力は大きくならぬ恐れがあると
いう欠点がある。

本発明は前記従来の欠点を解決し、小形にして高分解能
なアクセス機構を捉供することにある。

〔課題を解決するための手段］前記課題を解決するための手段として、請求項１におい
て、アクセス機構を、筺体と、該筺体の対向する面に所
定の間隔で水平に張架された２本の線材と、該線材の軸
方向で該線材が貫通される２個の貫通孔を前記所定の間
隔と同一間隔で側面に有すると共に前記２本の線材上を
自在に移動しかつ下部に前記２本の線材の軸方向に平行
な滑動面を有し該線材の軸方向と直角に両側を開口した
箱形の可動部材と、該可動部材を粗駆動する駆動手段と
、前記可動部材の下方に設けられ該可動部材を搭載する
とともに該可動部材が滑動しうる滑動面を有する搭載部
材と、前記筺体の内面に形成された装着部に前記２本の
線材の軸方向と直角に該線材に当接する２個の圧電素子
とを装着して構成したのである。

また請求項２において、前記可動部材に貫通された前記
２本の線材の軸方向と平行の可動部材底面に対向してい
て電磁力もしくは静電力の吸引力を発生する手段を有す
る平面よりなる搭載部材と、該搭載部材の側方に１端が
装着され他端が前記筺体の内面に形成された装着部に装
着され前記線材の軸方向に平行して２段に配設され前記
搭載部材を駆動するｆｆ１ｔ素子を有する微小駆動部を
設けた請求項１のアクセス機構を構成したのである。

〔作　用〕

本発明のアクセス機構を請求項１及び２の通り構成した
ので２本の線材により摩擦力を低下せしめて可動部材を
支承し滑動させることが可能であり、また良く知られる
光フアイバコネクタ等の設定技術を利用でき、前記従来
の他の例の如き可動部材と搭載部材との面対向のＦＩＪ
ｌを小にするためのスクィーズ空気膜の形成をはかる必
要もなくなり、又対向面の電磁石を可動部対向面に垂直
方向に振動させる必要もなくなるのである。

［実施例〕本発明の一実施例を図面と共に説明する。

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は本発明の
実施例の可動部等の斜視図、第３図は本発明の実施例の
要部正面図、第４図は！磁石■の断面図である。

各図において、５１．５２は線材、５３は可動部材、５
４．５４’、５５．５５’は孔であって、これらの孔は
可動部材５３を貫通してあけられ、線材５１．５２が滑
動する孔である。５６はコイル、５７は永久磁石、５日
はヨークであり、コイル５６と永久磁石５７とヨーク５
８はリニアモータ５９を構成している。

各図に示す如く、アクセス機構は、符号を付さない筺体
と、２本の線材５１．５２と、可動部材５３と、駆動手
段と、搭載部材と、積層形圧電素子６０，６１，６３．
６４とで構成しである。

２本の線材５’ｌ、５２は前記筺体の対向する面に所定
の間隔で水平に張架されている。線材５１゜５２の軸方
向で該線材が貫通される２個の貫通孔５４．５４’、５
５．５５’が線材５１．５２の所定の間隔と同一間隔で
水平に可動部材５３の側面に設けられている。

可動部材５３の貫通孔５４．５４’　、５５．５５’に
挿通する線材５１．５２上を可動部材５３は線材５１．
５２の軸方向のみに自在に移動する。可動部材５３の下
部には、２本の線材５１．５２の軸方向に平行な滑動面
を有しており、可動部材５３は線材５１．５２の軸方向
と直角に両側が開口された箱形の部材である。可動部材
５３は前記開口に係合して設けられたコイル５６と永久
磁石５７とヨーク５８で形成されるリニアモータ５９が
可動部材５３の駆動手段として配設されており、可動部
材５３を適時に前記線材５１．５２の軸方向に粗駆動す
るもので、位置決め用のリニアスケール等のセンサの図
示は省略されているが、所定位置に位置決めされる。

第３図において線材５１．５２には積層形の圧電素子６
０．６１がその伸縮方向が線材５１．５２の軸方向と直
角になるように密着させてあり、これによって線材５１
．５２を加振する。線材５１゜５２と可動部材５３の孔
５４．５５のクリアランスが数μｍの時に、線材を加振
すると両者間の摩擦力が低下することが分かっている（
°９０年度精密工学会秋期大会学術講演会Ｂ２６．’９
０年９月５日発行）。これによりリニアモーターｉ」−
による位置決め性能を向上させることができる。

第２．３図に於て６２は電磁石で搭載部材である。６３
．６４は積層形圧電素子であって、該積層形圧電素子６
３．６４が２個平行に配設され、一端を電磁石６２に結
合し、他端を固定部に固定している。電磁石６２の可動
部材５３との対向面は線材５１．５２の軸方向と平行で
あって、積層形圧電素子６３．６４の伸縮方向も同じ方
向である。電磁石６２、積層形圧電素子６３．６４は微
小駆動部６５を成している。このような構成により可動
部材５３の微細位置決めが可能なように工夫しである。

すなわち圧電素子６３．６４を互いに逆に電圧印加して
圧電素子６３を縮め、圧電素子６４を伸ばして電磁石６
２を可動部材５３に対し近づけ、電磁石６２を励磁して
可動部材５３を固着して一体とし、後に、圧電素子６３
．６４を同相励磁して可動部材５３を１０ｎ−オーダの
分解能で動かすことができる。可動部材５３と電磁石６
２の吸引固着には第４図のコイル６６に通電したままで
もよいが、残留磁化の大きな材料をヨーク６７に用いる
ことにより通電復電流を０としても、残留磁力によって
可動部材５３を吸引し熱発生なく固着することができる
。この吸引力を除くには、時間的に振幅が減少する交流
電流を通電することによって該残留磁力を消失させると
よい。

また永久磁石を電磁石６２に内蔵させておいて粗アクセ
ス時にはコイルに通電して磁石力を断ち、微細アクセス
時に永久磁石の磁力で熱発生なく可動部材５３を吸引固
着してもよい。

可動部材５３を電磁石６２から離すには電磁石６２の励
磁を解き、圧電素子６３を伸ばし、圧電素子６４を縮め
るように電圧を印加する。

上記では電磁石６２を用いる実施例を述べたが、可動部
材５３と微小駆動部６５の吸引固定に静電吸引力を用い
てもよい。

本アクセス機構は記録再生の方式にかかわらず適用可能
である。記録媒体に垂直な方向の位置決めあるいは位置
追従の機構は必要に応じて設けることができる９例えば
媒体面上の微小な凹凸をＳＴＭ　（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　
Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ　）の原理
によってトンネル電流で検出する場合には記録媒体に垂
直方向に駆動される積層形あるいは円筒形の圧電素子を
可動部材５３に搭載する。

このように構成することにより本発明になるアクセス機
構は、可動部材５３がリニアモータ５９によって粗駆動
され、微小駆動部６５によって微細駆動される２段構成
となる。リニアモータ５９によって数μｍまでの位置誤
差の追従あるいは位置決め動作を行わせ、さらに微小駆
動部６５によって目標値に対し誤差を数ｎ＋ｍに低減さ
せる。例えば記録円盤上のトラック信号から生成したサ
ーボ信号により圧電素子６３．６４を駆動して、可動部
材５３に取り付けた信号記録再生用のヘッド（図示して
いない）をトラックに追従させる。

積層形の圧電素子６３．６４は長さ１０ｍｍ程度のもの
でＩｏｎｓオーダーの分解能を有し、リニアモータによ
る粗アクセス機構と組み合わせることにより、１０４の
オーダーのトラック数をカバーする可能性もある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項１及び請求項２の本発明に
なるアクセス機構は小形にして構造が簡素であり、微小
な位置決めや高分解能を要する記録機構を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の斜視図、第２図は本発明の
実施例の可動部等の斜視図、第３図は本発明の実施例の
要部正面図、第４図はｔａｉｆｆ石６２の石面２、第５
図は従来の技術の１例の説明図、第６図は従来の他の実
施例の一部きり峡き斜視図、第７図は第６図の実施例の
要部斜視図、第８図は第６図の線材工を振動させる圧電
素子を設けた実施例の要部側面図、第９図は第６図の圧
電素子３の代りに２個の圧電素子９．１０を設けた実施
例の要部側面図である。ｌ・・・線材、２・・・可動部材、３・・・圧電素子、
４・・・コイル、５・・・永久磁石、６・・・ヨーク、
７・・・搭載部材、８・・・圧電素子、９・・・圧電素
子、ｌＯ・・・圧電素子、５１．５２・・・線材、５３・・・可動部材、５４．５
４’　。５５．５５’・・・孔、５６・・・コイル、５７・・・
永久磁石、５８・・・ヨーク、５９・・・リニアモータ
、６０゜６１．６３．６４・・・積層形圧電素子、６２
・・・電磁石、６５・・・微小駆動部、６６・・・コイ
ル、６７・・・ヨーク、６８．６９・・・平行ばね、７
０・・・可動部、７２・・・移動部材。５１、５２−−一線材本発明の１実施例の斜視図ｊＩ１図旦≦−・−電磁石本発明の実施例の可動部等の斜視図筒２図本発明の実施例の要部正面図ｊｌｒＢ図電磁石６２の断面図！４　図　　　　　　６も６９−１平行ばね従来の技術
の１例の説明図ｊ［５図従来の他の実施例の一部きシ欠き斜視図ｊｌ！６図第６図の実施例の要部斜視図第７図１ｓ材第６図の線材ｌを振動させる圧電素子を設けた実施例の
要部側面図ｆ４８図＠６図の圧電素子３の代りに２個の圧電素子９，１０１
ｋ設けた実施例の要部側面図第９図手続補正書平成３年１月１０日

Claims

【特許請求の範囲】１、筺体と、該筺体の対向する面に所定の間隔で水平に張架された２
本の線材と、該線材の軸方向で該線材が貫通される２個の貫通孔を前
記所定の間隔と同一間隔で側面に有すると共に前記２本
の線材上を自在に移動しかつ下部に前記２本の線材の軸
方向に平行な滑動面を有し該線材の軸方向と直角に両側
を開口した箱形の可動部材と、該可動部材を粗駆動する駆動手段と、前記可動部材の下方に設けられ該可動部材を搭載すると
ともに該可動部材が滑動しうる滑動面を有する搭載部材
と、前記筺体の内面に形成された装着部に前記２本の線材の
軸方向と直角に該線材に当接する２個の圧電素子とを装
着して構成したことを特徴とするアクセス機構。２、前記可動部材に貫通された前記２本の線材の軸方向
と平行の可動部材底面に対向していて電磁力もしくは静
電力の吸引力を発生する手段を有する平面よりなる搭載
部材と、該搭載部材の側方に１端が装着され他端が前記筺体の内
面に形成された装着部に装着され前記線材の軸方向に平
行して２段に配設され前記搭載部材を駆動する圧電素子
を有する微小駆動部を設けた請求項１のアクセス機構。