JPH0467364A - 磁気ヘッドアクチュエータ - 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、磁気ヘッドを動かしてトラッキング動作を行
わせるための磁気ヘッドアクチュエータに関するもので
ある。

［従来の技術］ 従来から磁気ヘッドのアクチュエータにはボイスコイル
を利用した第１１Ａ図に示すようなものが知られている
０図において、ＩＡ、　ＩＢは永久磁石、２は内ヨーク
、３Ａ、　３Ｂおよび３Ｃは外ヨークであり、永久磁石
ＩＡ、　ＩＢと内ヨーク２とは同径、同心に形成されて
いて、第１１Ｂ図に示すようなボイスコイル４が内ヨー
ク２と外ヨーク３Ｂとの間のエアーギャップ部５に沿っ
て移動可能に保持されている。

６Ａおよび６Ｂはボイスコイル４をその中心軸方向に移
動可能に支持しているジンバルばね、７はコイルホルダ
８Ａ、　８Ｂのうち下方のコイルホルダ８Ｂから延在さ
れたヘッド支持部８Ｃに装着された磁気ヘッド、９Ａお
よび９Ｂはボイスコイル４や磁気ヘッド７から引出され
た配線、ｌＯは外部を被覆しているシールドケースであ
る。

このように構成された磁気ヘッドアクチュエータでは、
永久磁石ＩＡおよびＩＢが同一磁極（本例ではＮ極）同
士を対向させるようにして設けられているので、双方の
磁石１＾、ＩＢからの磁束はそれぞれ内ヨーク２からエ
アーギャップ部５、外ヨーク３Ｂを経て、さらに外ヨー
ク３Ａ、　３Ｃを介して各磁石のＳ極に戻るループを形
成する。そこで、エアーギャップ部５には内ヨーク２か
ら外ヨーク３Ｂに向けて放射状の磁場が形成されること
になる。

いま、ボイスコイル４に電流を流すと、エアーギャップ
部５に形成される磁束を横切る方向に力が発生し、それ
によってジンバルばね６Ａ、　６Ｂに支持されているボ
イスコイル４がばねの反力とつり合う状態にまでその軸
方向に変位する。よって、この変位を利用して磁気ヘッ
ド７のアクチュエータとして機能させることができる。

［発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来例では、２つの磁石ＩＡ、　Ｉ
Ｂの磁極を互いに対向させることにより、エアーギャッ
プ部５に一方向の磁場が形成されるようにしているため
、はぼ全磁束が外ヨーク３Ａまたは３Ｃを通ることにな
る。これに対しボイスコイル４からは、磁気ヘッド７を
固着するためのヘッド支持部８Ｃがホルダ８Ｂから外側
に延在されており、さらには磁気ヘラ・ドアや、ボイス
コイル４への配線９Ａ、　９Ｂを取出す必要があり、外
ヨーク３Ｂに切欠き部１１を設ける必要がある。そこで
、これらの切欠き部１１から磁束の濶れが生じやすいと
いう欠点があった。

また、磁束の漏れが大きく、さらにその濡れが磁気ヘッ
ド７に導入されると、十分な性能が保持できなくなるの
で、磁気ヘッド７を磁場からできるだけ引離したり、シ
ールドを施す等の対策が必要であり、そのためアクチエ
エータ全体が大きくなってしまい、また部品点数が増大
する等の不都合が生じていた。

本発明は、かかる問題点に着目し、その解決を図り、磁
束の漏れを抑制することができ、磁気ヘッドの機能を損
うことなく、十分な動的特性を発揮することのできる磁
気ヘッドアクチュエータを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明は、複数の永久磁
石と、該複数の永久磁石との間にエアーギャップ部を介
して同心に設けられたヨークと、前記エアーギャップ部
に沿って弾性支持部材により移動自在に支持される電磁
コイルとを具え、該電磁コイルに装着された磁気ヘッド
を前記電磁コイルの励磁により駆動可能な磁気ヘッドア
クチュエータにおいて、前記複数の永久磁石と前記ヨー
クとの間に前記エアーギャップ部を介して形成される磁
束のループの主要部分が前記エアーギャップ部を２度横
切るように前記複数の永久磁石および前記ヨークを配設
し、前記電磁コイルにおけるコイルの巻回方向を前記磁
束のループの前記工アーギャップ部を横切る方向に対応
して異ならせるようにしたことを特徴とするものである
。

［作　用Ｊ 本発明によれば、複数の永久磁石とヨークとの間に形成
される磁束のループのうち、その大部分がエアーギャッ
プ部を２度横切るようにしたので、エアーギャップ部に
おける磁束の効果的なパーミアンスが得られ、ヨークか
ら外部に磁束が洩れるのを抑制することができる。

［実施例Ｊ 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体的
に説明する。

第１図〜第５図は本発明の第１の実施例を示す、これら
の図において、ＩＡ〜ｔＣは永久磁石、２Ａ、　２Ｂは
内ヨーク、３Ａ〜３Ｃは外ヨークである。３つの永久磁
石ＩＡ−ＩＣは、それらの間に介装される内ヨーク２Ａ
、　２Ｂとばぼ同径であり、同一極を対向させた状態で
同心に保って軸方向に積重ねられ、接着剤等で固定され
ている。なお、これら３つの磁石ＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣ
のうち中央の磁石ＩＢの厚さは、両端の磁石ＩＡ、　Ｉ
Ｃの約２倍に設定されており、また内ヨーク２Ａ、　２
Ｂの厚さは永久磁石の減磁が生じない範囲にエアーギヤ
ツブ部５内の磁束密度が最大となるように設定されてい
る。

このように構成したアクチエエータのエアーギャップ部
５での磁束の流れは内ヨーク２人から外ヨーク３Ｂへと
、外ヨーク３Ｂから内ヨーク２Ｂへとの２方向となり、
また、これらの全磁束のうち約半分は外ヨーク３Ｂ内の
エアーギャップ部５に近い部分を流れ、その残りが外ヨ
ーク３Ａ、　３Ｃ内を流れることになる。従って、外部
に漏れる可能性のある磁束は外ヨーク３Ａ、　３（：を
紅白するもののみで前記従来例の場合の約半分になる。

なお、ボイスコイル４には第３図に示すように、内ヨー
ク２Ａに対応する部分のコイル４Ａと内ヨーク２Ｂに対
応する部分のコイル４Ｂとが互いに逆方向に巻回されて
いるので、２つのコイル４Ａ、　４Ｂに流れる電流とエ
アーギャップ部５における磁束との間には同一方向の力
が発生する。なお、これらのコイル４Ａ、４Ｂに電流を
流すことによって生じる磁束についても外ヨーク３Ｂで
は磁束が上下に分割されるので永久磁石ＩＡ−ＩＣによ
る静磁場同様、外部に漏れる可能性のある磁束は前記従
来例の場合の約半分になり、従ってシールドケースｌＯ
を省略したり、あるいはより薄いものとすることも可能
である。

本例において中央の磁石ＩＢの厚さを上下両端の磁石Ｉ
ＡおよびＩＣの約２倍としたのは、各ヨークが飽和しな
い状態に保たれる限りそれぞれの磁石に対する磁路のパ
ーミアンスはほぼエアーギャップ部５で決まってしまい
、中央の磁石ＩＢではエアーギャップ部５を往復する磁
路となるのに対して上下両端の磁石ＩＡ、　１Ｂでは一
方向にしかエアーギャップ部５を磁束が横切らず、その
比率がほぼ１：２となるためであって、３つの磁石ＩＡ
、　ＩＢ、　ＩＧの動作点を一致させる、すなわちこれ
らのパーミアンスが等しくなるようにするには厚さの比
を約２：１とすればよいことになる。なおより精確に設
定するには、詳細な磁界解析を行う必要があるが、通常
は上述のような設定で１０％以下程度の誤差に抑えるこ
とができる。

なお、上述の第１実施例においては、中央の磁石ＩＢの
厚さを上下両端の磁石ＩＡ、　Ｉｃの約２倍としたが、
磁石ＩＢをＩＡ、　ＩＣと同一形状のものを２つ重ねて
使用するようにしてもよ（、この場合磁石形状を１種類
に統一することができる。

本発明の第２実施例を第６図に示す。本実施例は、２つ
の円筒形の磁石ｌＡ１３よび１Ｂを互いに逆の半径方向
に着磁し、さらに一方の外ヨーク３Ａと一体的に内ヨー
ク部２を設けることで、内ヨーク部２と磁石ＬＡ、　Ｉ
Ｂとの間にエアーギャップ部５を形成したものである。

このような構成によれば、磁石ＩＡからエアーギャップ
部５を経て内ヨーク部２に導かれた磁束の一部は再びエ
アーギャップ部５を経て磁石ＩＢに至り、残りの磁束は
外ヨーク３Ａ、　３Ｂを経て磁石ＩＡに戻る。また、内
ヨーク部２内を通って磁石ＩＡからＩＢに導かれた磁束
とほぼ同量の磁束が磁石ＩＢから外ヨーク３Ｂ内を通っ
て磁石ＩＡに導かれる。このように３つの磁路が形成さ
れ、各々のパーミアンスに応じた比率で磁束が発生する
ので１１本実施例の場合、磁石の軸方向の長さを長くす
ると、それに応じてエアーギャップ部５の磁束が横切る
断面積を変化させることができる。

ただし、本例の場合、内ヨーク部２の断面積は磁石の軸
方向の長さにかかわらず一定であるので、磁石の長さを
長くしていくと、内ヨーク部２はある長さの時に磁気的
に飽和してしまう。そこで、本例の場合は前述の内ヨー
ク部２内を通る２つの磁路がともに飽和してしまわない
ように磁石の長さを設定することが望ましい。

本実施例によれば、磁石ＩＡ、　ＩＢをエアーギャップ
部５の外側に設けるため、第１実施例に比べて、双方の
磁石の断面積を共に大きくすることができ、従ってエア
ーギャップ部５を横切る磁束密度をより高く保つことが
可能で、アクチュエータとしての動特性をより一層改善
することができる。

なお、第２実施例では内ヨーク部２を外ヨーク３Ａと一
体的に構成したが、内ヨーク部２を外ヨーク３Ａとは別
部材としてもよく、また、内ヨーク部２はその直径によ
り断面積が定まってしまうが、外ヨーク３Ａの方はその
厚さを増すことによって磁路としての断面積を大きくす
ることが可能であるので、内ヨーク部２のみをより飽和
磁束密度の高い材料とすることによって、高価な材料の
有効利用により最小限のコストで、エアーギャップ部５
における磁束密度の向上を図ることができる。

また、磁石ＩＡ、　１Ｂはそれぞれ一体的に形成してい
てもよいが、径方向に分割して形成していてもよい。す
なわち、半円筒形、四分割の円筒形等に分割することで
加工や着磁の容易な形状としてコストを低減させること
が可能であり、要は上述のような磁場を形成できる形状
であればどのような組合せであっても良いことはいうま
でのない。

第７Ａ図および第７Ｂ図は本発明の第３実施例、また、
第８Ａ図および第８Ｂ図は第４実施例を示す。これらは
それぞれ第１および第２実施例に対して、その磁石をＩ
Ａ−ＩＤという風に数を増し、それに対応してボイスコ
イル４でのコイルを第３実施例では４Ａ〜４Ｃに、また
第４実施例では４Ａ〜４Ｄに分割して設けたものである
。

このように、磁石およびボイスコイル４におけるコイル
の数を増すことによってさらに漏れ磁束を減少させるこ
とができる。

第９Ａ図および第９Ｂ図は本発明の第５実施例を、また
、第１０図は本発明の第６実施例を示す。第５実施例は
第７Ａ図に示した第３実施例の形態において、その外ヨ
ーク３Ａおよび３Ｃを共に非磁性材料で形成したもの、
また、第６実施例は第８Ａ図に示した第４実施例の形態
において、同様に外ヨーク３Ａおよび３Ｃを共に非磁性
材料で形成したものである。

これらのように構成したアクチュエータにおいては、外
ヨーク３Ａ、３Ｃを通る磁束がなくなり、各磁石から出
た磁束の大部分がエアーギャップ部５を往復して横切る
ので、薄いシールドケースｌＯを設けるだけで、磁束の
漏れを十分低（抑えることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、エアーギャップ
部を磁束のループの大半が往復横切るように複数の永久
磁石とヨークとの間に磁路を形成したことにより、ヨー
クから外部への漏れ磁束を従来に比して著しく抑制する
ことができ、磁気ヘッドへの漏れ磁束による影響を防止
すると共に、シールドを省略したり、簡単化できる効果
が得られる。また、漏れ磁束の抑制により、より強力な
永久磁石を使用して磁束密度を高めることも可能となり
、アクチエエータの動特性を改善できる効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す断面図、 第２図は第１図のＡ−Ａ線矢視図、 第３図は第１図のコイルを取出して示す斜視図、 第４図は第１図のＢ−Ｂ線矢視図、 第５図は第１実施例の外観側面図、 第６図は本発明の第２実施例の構成を示す断面図、 第７Ａ図、第８Ａ図、第９Ａ図および第１０７図は本発
明のそれぞれ第３．第４．第５および第６実施例の構成
を示す断面図、 第７Ｂ図、第８Ｂ図および第９Ｂ図はそれぞれ第３゜第
４および第５実施例によるコイルの斜視図、第１１Ａ図
は従来例の構成を示す断面図、第１１Ｂ図は第１１Ａ図
のコイルを取出して示す斜視図である。 ＬＡ、　ＩＢ、　Ｉｃ、　１０・・・磁石、２、２Ａ、
　２Ｂ、２Ｇ・・・内ヨーク、３Ａ、　３Ｂ、　３Ｇ・
・・外ヨーク、４・・・ボイスコイル、 ４Ａ、　４Ｂ、　４Ｃ，４Ｄ・・・コイル。 ５・・・エアーギャップ部、 ６Ａ、　６Ｂ・・・ジンバルばね、 ７・・・磁気ヘッド、 第１図 ８Ａ、　８Ｂ・・・コイルホルダ、 ８Ｃ・・・ヘッド支持部、 ９Ａ、　９Ｂ・・・配線、 ｌＯ・・・シールドケース、 １１・・・切欠き部。 隼１圀のＡ−Ａ株次ｌｊ園 第２図 第 図 ＄１目のＢ−Ｂ採天役国 第４図 第 図 ３Ａ 滓Ｊた咽の第５失兜例のざは国 第９Ａ図 猶５文）シ１ツフのコ伯しｎ業千イｔａ第９８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）複数の永久磁石と、該複数の永久磁石との間にエア
   ーギャップ部を介して同心に設けられたヨークと、前記
   エアーギャップ部に沿って弾性支持部材により移動自在
   に支持される電磁コイルとを具え、該電磁コイルに装着
   された磁気ヘッドを前記電磁コイルの励磁により駆動可
   能な磁気ヘッドアクチュエータにおいて、 前記複数の永久磁石と前記ヨークとの間に前記エアーギ
   ャップ部を介して形成される磁束のループの主要部分が
   前記エアーギャップ部を２度横切るように前記複数の永
   久磁石および前記ヨークを配設し、前記電磁コイルにお
   けるコイルの巻回方向を前記磁束のループの前記エアー
   ギャップ部を横切る方向に対応して異ならせるようにし
   たことを特徴とする磁気ヘッドアクチュエータ。 ２）前記複数の永久磁石はほぼ同一の直径を有する磁性
   材の内ヨークを介して同一磁極が互いに対向するように
   １本の円柱状に形成され、外ヨークがその周囲に前記エ
   アーギャップ部を介して配設されることを特徴とする請
   求項１に記載の磁気ヘッドアクチュエータ。３）前記複
   数の永久磁石はそれぞれが半径方向に着磁された円環状
   に形成され、着磁方向が交互に異なるようにして同心に
   積重ねられた上、その中心部に磁性材の内ヨークが前記
   エアーギャップ部を介して配設されることを特徴とする
   請求項１に記載の磁気ヘッドアクチュエータ。