JPH079254Y2 - 磁気ディスク装置のアクセス機構 - Google Patents

磁気ディスク装置のアクセス機構

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JPH079254Y2
JPH079254Y2 JP14633488U JP14633488U JPH079254Y2 JP H079254 Y2 JPH079254 Y2 JP H079254Y2 JP 14633488 U JP14633488 U JP 14633488U JP 14633488 U JP14633488 U JP 14633488U JP H079254 Y2 JPH079254 Y2 JP H079254Y2
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linear motor
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ultrasonic linear
legs
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JP14633488U
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和好 菊地
浩一 内藤
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、磁気ディスク装置のアクセス機構に係り、
特に駆動手段に特徴のあるものである。
「従来の技術」 従来、この種の磁気ディスク装置のアクセス機構として
は、第6図に示すものが知られている。
これは、ガイド軸1に沿ってキャリッジ2を往復移動さ
せることにより、キャリッジ2上に固定されたヘッドマ
ウント部材3に支持される磁気ヘッド4が、磁気ディス
ク5上を浮上した状態で移動するようにしたもので、プ
ーリ6とスチールベルト7の伝達機構を介してステッピ
ングータ8により上記キャリッジ2を駆動するようにし
ている。
「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、このような従来のアクセス機構にあって
は、キャリッジ2を移動させるために、駆動源としてコ
イルや磁石を備えた大型、重量でかつ複雑な構造のステ
ッピングモータ8を用い、そしてこの回転運動をプーリ
6とスチールベルト7とにより直線運動に変換している
ので、アクセス機構全体が大型、重量になるという欠点
があった。また、部品点数が多く、構造が複雑になると
いう欠点があった。さらには、停止時の応答性が悪いた
め位置決め精度が悪く、また高速移動性に欠けるという
欠点があった。加えて、電磁波を発生させるという欠点
があった。
ところで、出願人は、構成部材の共振状態を利用した効
率の良い超音波リニアモータを考案した(特願昭63-607
13号、特願昭63-60714号)。これは、レールに直交する
方向に振動する少なくとも1対の脚部と、これらの脚部
を連結するとともにレールの方向に振動する胴部とから
走行体(振動体)を構成し、これらの脚部と胴部とを適
度に位相が異なるように振動させ、レール上を走行させ
るようにしたものである。
この考案は、上記超音波リニアモータを用いた新規な磁
気ディスク装置のアクセス機構を提供することにより、
上記従来のアクセス機構の欠点を解決することを目的し
ている。
「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するために、この考案の磁気ディスク装
置のアクセス機構は、キャリッジを、キャリッジの移動
方向に配置された少なくとも2本以上の脚部とこれらの
脚部の端部を連結する胴部とこれらの脚部と胴部とをそ
れぞれ振動させる振動源とを備えてなる超音波リニアモ
ータにより駆動するようにしたことを特徴とするもので
ある。
ここで、上記超音波リニアモータは、キャリッジの近傍
の支持部材に、その脚部の先端をキャリッジに圧接させ
て設けられるか、または、キャリッジに、その脚部の先
端をガイドに圧接させて設けられる。
「作用」 このように構成された磁気ディスク装置のアクセス機構
においては、超音波リニアモータの脚部および胴部の振
動源にそれぞれ適当に位相の異なる電圧を与え、脚部と
胴部を伸縮させると、脚部の先端は胴部の中心に対して
同一の向きに回転する楕円の軌跡を描く。
そして、超音波リニアモータを支持部材に設けた場合に
は、キャリッジに、脚部の先端が交互に常に一方に向け
て押し付けられるので、キャリッジは一定の方向に直線
移動する。
他方、超音波リニアモータをキャリッジに設けた場合に
は、ガイドに、脚部の先端が交互に常に一定に向けて押
し付けられるので、その力の反作用でキャリッジは超音
波リニアモータとともに一定の方向に直線移動する。
「実施例」 以下、この考案の磁気ディスク装置のアクセス機構の一
実施例を第1図ないし第3図に基づいて説明する。
これらの図において、11、12は、平行離間して配置され
たガイド軸であって、これらガイド軸11、12には、キャ
リッジ13の下部がベアリング14を介して軸方向に移動自
在に嵌入されている。キャリッジ13の上面には、ヘッド
マウント部材15を介して、磁気ヘッド16が磁気ディスク
17上に位置されて保持されている。また、キャリッジ13
の上面には、ガイド軸(ガイド)11に沿う溝18が形成さ
れている。
30は、超音波リニアモータであって、この超音波リニア
モータ30は、互いに平行な脚部31、32とこれらの脚部3
1、32の一端を連結する胴部33とからなる振動体34が弾
性材料により断面がほぼ正方形で全体がコ字状に形成さ
れ、その角の部分は、脚部31、32および胴部33に対して
45度の角度をなすように面取りされ、この取付面35に圧
電素子36、37が接着剤などで取り付けられて構成されて
いる。ここで、振動体34の材質としては、アルミニウ
ム、ジュラルミン、鉄、真鍮あるいはステンレス鋼など
の金属材料、アルミナ、ガラスあるいは炭化珪素などの
無機材料、ポリイミド系樹脂あるいはナイロンなどの有
機材料などが使用できる。また、圧電素子36、37は、積
層型圧電アクチュエータあるいは単板の圧電セラミック
スが使用され、上記取付面35に直交する方向に、伸縮す
るようになっている。
この超音波リニアモータ30は、キャリッジ13の近傍に配
設された略L状の支持部材40に、次のようにして取り付
けられている。すなわち、キャリッジ13の上面の上方に
位置する支持部材40の支持部41の下面には、キャリッジ
13の溝18に沿う溝42が形成されており、超音波リニアモ
ータ30は、その脚部31、32をキャリッジ13の溝18の底面
に当接させて支持部材40支持部41の溝42内に装入され、
そして胴部33の中央部に形成された小さな凹所33Aに、
支持部41にキャリッジ13の溝18に向かって進退可能に螺
合されたボルト43の尖った先端が突入され、さらに溝42
の底面と胴部33との間にボルト43を囲んでコイルばね
(弾性部材)44が取り付けられ、これにより超音波リニ
アモータ30は、支持部材40に対して移動するのを阻止さ
れるとともに、その脚部31、32が溝18の底面に圧接され
ている。
このように構成された磁気ディスク装置のアクセス機構
において、超音波リニアモータ30によりキャリッジ13を
移動させるには、第1の圧電素子36に付与する電圧を、 Va=E・sinωt とし、第2の圧電素子37には、 Vb=E・sin(ωt−π/2) の電圧を付与する。すると、各端部は圧電素子36、37に
よって次のような振動を受ける。第1の脚部31において
は、 X1=A・sin(ωt+π/2) Y1=B・sin(ωt+π) 一方、第2の脚部32においては、 X2=A・sinωt Y2=B・sin(ωt+π/2) のように振動する。
すなわち、脚部31、32の先端は楕円振動をし、第1の脚
部31と第2の脚部32の振動は、位相が90度異なるもので
あるから、キャリッジ13の溝18の底面には、脚部31、32
の先端が交互に常に一方に向けて押し付けられるので、
キャリッジ13はガイド軸11に沿って一方向に移動する。
なお、移動の方向を変えるには、第2の脚部32に付与す
る電圧を、 Vb=E・sin(ωt+π/2)とすればよい。
このような磁気ディスク装置のアクセス機構にあって
は、振動体34の固有振動数によって振動させることによ
り、脚部31、32の先端を楕円振動させ、これにより脚部
31、32の先端と溝18の底面との摩擦力によりキャリッジ
13を駆動するので、キャリッジ13を高速で移動すること
ができ、しかも停止時の応答性が良いため精度良く位置
決めできる。
さらに、プーリ、スチールベルト等の伝達機構を用いず
直線超音波リニアモータ30のみによりキャリッジ13を駆
動し、しかも超音波リニアモータ30がステッピングモー
タのようなコイルや磁石を備えた複雑でかつ大型、重量
なものでなく、簡単かつ小型、軽量な構造であるため、
機構全体を小型、軽量にすることができる。また、部品
点数が少ないので、構造が簡単になる。
さらには、電磁波の発生がないので磁気ディスク等に有
害な影響を与えることがない。
なお、上記実施例においては、超音波リニアモータ30を
キャリッジ13の上面側に配置し、脚部31、32をキャリッ
ジ13の上面に圧接するようにしたが、超音波リニアモー
タ30をキャリッジ13の側面側に配置し、側面に脚部31、
32を圧接するようにしてもよいし、底面側に配置し、底
面に脚部31、32を圧接するようにしてもよい。超音波リ
ニアモータ30は、他の部材の配置を考慮して最適な位置
に設けるようにすればよい。
また、上記実施例では、支持部材40を新たに設けたが、
このアクセス機構に他の目的で使用している他の部材を
支持部材40として兼用することもできる。
次に、第4図はこの考案の他の実施例を示す図である。
この実施例においては、超音波リニアモータ30がキャリ
ッジ50に次のようにして取り付けられている。すなわ
ち、この実施例のキャリッジ50には、ガイド軸11の上方
の位置に上下方向に貫通する貫通部51が形成されてお
り、さらにキャリッジ50の上面には、貫通部51の上方の
開口を塞ぐ蓋体52がビス53により固定されている。そし
て、超音波リニアモータ30は、その脚部31、32をガイド
軸11に当接させてキャリッジ50の貫通部51内に装入さ
れ、そして胴部33の凹所33Aに、蓋体52の天壁52Aにガイ
ド軸11に向かって進退可能に螺合されたボルト43の尖っ
た先端が突入され、さらに天壁52Aと胴部33との間にボ
ルト43を囲んでコイルばね44が取り付けられ、これによ
り超音波リニアモータ30は、キャリッジ50に対して移動
するのを阻止されるとともに、その脚部31、32がガイド
軸11に圧接されている。なお、この実施例の超音波リニ
アモータ30の脚部31、32の先端面は、ガイド軸11の外周
面に沿う円弧状の曲面に形成されている。上記以外の構
成については、前記実施例と同様であるのでその説明を
省略する。
このような磁気ディスク装置のアクセス機構において
は、ガイド軸11に、脚部31、32の先端が交互に常に一方
に向けて押し付けられるので、その反作用で、キャリッ
ジ50は超音波リニアモータ30とともにガイド軸11に沿っ
て一方向に移動する。
このような磁気ディスクのアクセス機構にあっても、前
記実施例のものと同様の効果が得られ、さらには超音波
リニアモータをキャリッジ50の貫通部51内に配置したの
で、アクセス機構をよりコンパクトにすることができる
利点がある。
第5図は超音波リニアモータの他の例を示すものであ
る。
同図において、71、72は脚部、73は胴部である。これら
は、それぞれ断面正方形の柱状に形成された積層圧電ア
クチュエータであり、高周波電源からの電圧により、そ
れぞれ長手方向に伸縮する。胴部73の両端には、正六面
体状の鉄のブロック74、75が、該ブロック74、75の面に
形成した穴76に胴部73の端部を嵌入させ、エポキシ樹脂
等を用いて接合されている。これらのブロック74、75の
他面には、それぞれ脚部71、72が同様の方法で接合され
ており、全体でコ字状の振動体77を構成している。
このように構成された超音波リニアモータ70において
は、胴部73の圧電アクチュエータに付与する電圧を、 Va=Ex・sinωt とし、脚部71、72には、第1の脚部71に、 Vb=Ey・sin(ωt+3π/2) 第2の脚部72に、 Vc=Ey・sin(ωt+π/2) の電圧を付与すると、脚部71、72の先端はそれぞれ楕円
振動をする。そして第1の脚部71と第2の脚部72の振動
は、 X1=-X2,Y1=-Y2 であるから、位相が180度異なるものである。
したがって、このような超音波リニアモータ70によって
もキャリッジ13あるいはキャリッジ50を移動させること
ができる。
なお、移動方向を逆にするには、胴部73に加える電圧の
位相を Va=Ex・sin(ωt+π) とすればよい。
「考案の効果」 以上説明したように、この考案の磁気ディスク装置のア
クセス機構は、キャリッジを、キャリッジの移動方向に
配置された少なくとも2本以上の脚部とこれらの脚部の
端部を連結する胴部とこれらの脚部と胴部とをそれぞれ
振動させる振動源とを備えてなる超音波リニアモータに
よって駆動するようにしたから、脚部と胴部により構成
される振動体をその固有振動数によって振動させること
により、脚部の先端を楕円振動させ、これによりキャリ
ッジを摩擦力に移動させるので、キャリッジを高速で移
動することができ、しかも停止時の応答性が良いため精
度良く位置決めできる。
さらに、プーリ、スチールベルト等の伝達機構を用いず
直接超音波リニアモータのみによりキャリッジを駆動
し、しかも超音波リニアモータが簡単かつ小型、軽量な
構造であるため、機構全体を小型、軽量にすることがで
きる。また、部品点数が少ないので、機構全体の構造が
簡単になる。
さらに、磁界の発生がない磁気ディスク等に悪影響を与
えることがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの考案の一実施例を示す図であ
って、第1図は支持部材を省略して示した斜視図、第2
図は超音波リニアモータ取付部の側面図、第3図は第2
図のIII-III線視断面図である。 第4図はこの考案の他の実施例を示す要部の断面図であ
る。 第5図はこの考案に係る超音波リニアモータの他の例を
示す図である。 第6図は従来例を示す斜視図である。 11……ガイド軸(ガイド)、12……ガイド軸、13……キ
ャリッジ、14……ベアリング、15……ヘッドマウント部
材、16……磁気ヘッド、17……磁気ディスク、18……
溝、30……超音波リニアモータ、31、32……脚部、33…
…胴部、33A……凹所、34……振動体、36、37……圧電
素子、40……支持部材、41……支持部、42……溝、43…
…ボルト、44……コイルばね(弾性部材)、50……キャ
リッジ、51……貫通部、52……蓋体、70……超音波リニ
アモータ、71、72……脚部、73……胴部、74、75……ブ
ロック、77……振動体。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガイドに沿ってキャリッジを移動させるこ
    とにより、このキャリッジに保持された磁気ヘッドが磁
    気ディスク上を移動するようにした磁気ディスク装置の
    アクセス機構において、 上記キャリッジを、上記キャリッジの移動方向に配置さ
    れた少なくとも2本以上の脚部とこれらの脚部の端部を
    連結する胴部とこれらの脚部と胴部とをそれぞれ振動さ
    せる振動源とを備えてなる超音波リニアモータにより駆
    動するようにしたことを特徴とする磁気ディスク装置の
    アクセス機構。
JP14633488U 1988-11-09 1988-11-09 磁気ディスク装置のアクセス機構 Expired - Lifetime JPH079254Y2 (ja)

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JPH0268369U JPH0268369U (ja) 1990-05-23
JPH079254Y2 true JPH079254Y2 (ja) 1995-03-06

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