JPH099600A - 磁気ディスク装置用のアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】アクチュエータの固定子側コイル各層間に磁性
体３を挿入すること、又は、可動子空間の上部、又は磁
極側面に導電性板４又はコイルを設置する。 【効果】磁束が可動子空間内に閉じ込められるため、可
動子の受ける電磁力が大きくなり、また従来と同一電磁
力では消費電力が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置に係
り、特に、消費電力が小さくかつヘッド移動速度の早い
回転型アクチュエータを備えた磁気ディスク装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ディスク用回転型アクチュエ
ータで可動子に永久磁石を用いた公知例としては特願平
2−160724 号明細書がある。この種の装置では、永久磁
石の表面で電磁力を発生するため、大きなトルクを得る
ためには永久磁石を大きくする必要があった。永久磁石
を大きくすると永久磁石の重量及びこれに接続している
ヨークなどの重量が増加する。このため、小型化すると
トルクが小さくなり、応答性が悪くなり、小型用の磁気
ディスク装置には不向きであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、駆動
トルクが高くかつ消費電力の小さい回転型アクチュエー
タを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】永久磁石を可動子とする
場合、コイルによる磁場の方向は可動子の運動方向平行
になる必要がある。コイル磁場は、捲き線に囲まれた空
間では強いが、その外側では弱くなる。従って、捲き線
に囲まれた空間に可動子を置くのが良い。しかし、この
場合、可動子に接続する磁気ヘッド支持アームが大きく
なり、可動子全体の質量が増加し応答性を悪化させる。
このため、コイルの外側のコイル捲き線のすぐ近くに可
動子を設置せざるを得ず、可動子に働く電磁力が弱くな
る。このような問題点を解消する方法は、コイルの捲き
線の層間に磁性体を設けることにより、コイル表面に磁
場を集中させることにより磁場の強さを高める方法と、
可動子の近くに磁場を閉じ込める方法がある。閉じ込め
る方法は、導電性物体を可動子を囲むように置くと、導
電性物体内に生じる渦電流が生成する反磁場により閉じ
込めることができる。これにより固定子周りの磁場強度
を高めることができる。

【０００５】

【作用】図２及び図３に作用原理を示す。図２はコイル
捲き線各層間に磁性体を挿入したときのコイル近くの磁
力線の挙動を示したものである。磁性体を挿入するとコ
イル素線周りの磁気抵抗が磁性体の挿入した分だけ低下
する。このため、磁性体が挿入されていない場合に比べ
て磁力線は図２に示されるように、コイル側に引きつけ
られ、コイル近くの磁束密度が増加する。従って、コイ
ル近くに可動子の永久磁石があれば電磁力は磁束密度に
比例して大きくなる。

【０００６】図３はコイルの上部に導電性板を置いた場
合の磁場の挙動を示したものである。コイルに過渡的に
電流が流れると、導電性板の内部に板を貫く磁場を打ち
消すように渦電流が流れる。そのため、コイルに発生し
た磁場はコイルと導電性の板に挟まれた空間に閉じ込め
られこの部分の磁束密度は高くなる。渦電流の強さは板
の電気伝導率に依存するため、板の導電率が高い程効果
が大きくなる。従って、この部分に永久磁石があると受
ける電磁力が大きくなり、ヘッド移動の応答性が向上す
る。

【０００７】

【実施例】図１に本発明による磁気ディスク装置用のア
クチュエータを示す。図１の(ａ)は導電性板を取り除い
て上から見た場合で、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ′断面を
見た場合である。アクチュエータのコイルはコイル捲き
線１，絶縁材２，捲き線とともに巻き込まれた磁性体３
から構成される。アクチュエータはコイルにより磁場を
発生させると同時にコイルにより発生した磁場を導くた
めの固定子側のヨーク８，磁極７，可動子側のヨーク
５，永久磁石６及び導電性板４から構成されている。コ
イルにより発生した磁場は、ヨーク８，磁極７を通って
可動子のある空間にでる。空間にでた磁場はヨーク８中
央部の磁極より入り、コイル捲き線１の周りを循環す
る。空間部にでた磁場のうちコイル近くを通る磁場は図
２に示すようにコイル捲き線１の間にある磁性体３に引
き寄せられるため、この付近の磁場の強さは大きくな
る。図４は図１の例について可動子の移動面を沿った磁
場の移動方向成分の分布を計算した結果である。図４の
（ａ）はコイル各層間に磁性体を挟んだ場合、（ｂ）は
磁性体を挟まない場合を示す。図のように磁性体を挟み
込んだ方が磁場の分布も一様になり、かつ強さも大きく
なる。従って、電磁力も強くなり同じ電流であればアク
チュエータの応答性が改善される。図５は、導体板の影
響を模擬して、コイル及び磁性体の鏡像を用いて計算し
たもので、図４のコイル近くである０.１から０.８の範
囲を示したものである。図３で示したように導電性板に
発生した渦電流により磁場が閉じ込められ、図４(ａ)と
比較するとコイル近くで図５の方が高い。以上のように
本実施例によれば磁性体をコイルに挟み込むことにより
コイル近くの磁場が強くなりアクチュエータの応答性が
改善される。さらに、導電性の板を設置することにより
さらに磁場が強くなり応答性はより改善される。

【０００８】図６は本発明の第２の実施例である。構成
は第１の実施例とほぼ同じであるが、コイルヨークの磁
極の側面に導電性の板９を取り付けたところが異なる。
作用はほぼ第１の実施例と同様であるが、コイルに過渡
的に通電する際、ヨーク磁極側面から外部へ磁場が一部
漏洩するが、この漏洩量に比例して導電性板に渦電流が
流れ、漏洩磁場に対する反磁場が作られる。このため、
側面からの漏洩磁場が減り、アクチュエータの効率が向
上する。

【０００９】図７は本発明の第３の実施例である。構成
は第１の実施例とほぼ同じであるが、導電性板の代わり
にコイル１０を置いた点が異なる。作用は、アクチュエ
ータのメインのコイル１通電時にメインのコイル捲き線
１の電流とは反対向きにコイル１０に電流を流す。これ
により、可動子のある空間の周りの漏洩磁場を小さくで
き、第１の実施例と同じ効果を得る。さらに、コイル１
０に流す電流の大きさにより可動子に加わる力を微調整
できるため、より細かいアクチュエータの制御が可能に
なる。

【００１０】

【発明の効果】請求項１，請求項２によれば、可動子移
動空間の磁束密度が大きくなるため、可動子を移動させ
るための電磁力増大、又は同一電磁力であれば消費電力
が低下する。

【００１１】請求項３によれば、請求項１の効果に加え
て外部空間への磁束の漏れが減少するため、電力損失低
減の効果がある。

【００１２】請求項４によれば、請求項１の効果に加え
て第２のコイル電流を制御することにより、可動子の制
御性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の説明図。

【図２】磁性体効果の説明図。

【図３】導電性板の効果の説明図

【図４】磁性体を取り付けたときの可動子の移動方向に
沿った磁束密度分布図。

【図５】導電性板を取り付けたときの可動子の移動方向
に沿った磁束密度分布図。

【図６】本発明の第２の実施例の断面図。

【図７】本発明の第３の実施例の断面図。

【符号の説明】

１…コイル捲き線、２…絶縁材、３…磁性体、４…導電
性板、５…可動子側のヨーク、６…永久磁石、７…固定
子側の磁極、８…固定子側のヨーク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁場の発生源となるコイル，磁路を形成す
   るヨーク及び記録用磁気ヘッドに接続されたコイルの上
   の空間にある永久磁石間及びこれらを取り付ける金具か
   らなる永久磁石運動型の回転型磁気ディスク装置用のア
   クチュエータにおいて、前記アクチュエータのコイルの
   各層間に磁性体を挿入したことを特徴とする磁気ディス
   ク装置用のアクチュエータ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記アクチュエータの
   上部に導電性の金属板を置いた回転型磁気ディスク装置
   用のアクチュエータ。
3. 【請求項３】請求項２において、前記アクチュエータの
   固定子の両側端の磁極外側側面に導電性の金属板を置い
   た回転型磁気ディスク装置用のアクチュエータ。
4. 【請求項４】請求項２または３において、前記アクチュ
   エータに設置した導電性の金属板の代わりに固定子の上
   面及び外側側面から漏れでる磁場を打ち消す方向に磁場
   を発生するコイルを用いた磁気ディスク装置用のアクチ
   ュエータ。