(57)【要約】【課題】サスペンションの中心線とアクチュエータの中心線とが「く」の字型に折れ曲がった配置をとった場合においても、コイル曲げモード振動の際に曲げモードが磁気ヘッドをトラック方向に移動させず、位置決め性能を悪化させないロータリーアクチュエータを提供する。【解決手段】可動コイル７を、サスペンションの中心線２３とアクチュエータの中心線２４とがなす角度が１８０°以下のＡ側と１８０°以上のＢ側とに分けて考え、各々の側の剛性がＡ＞Ｂの関係となるようにする。具体的には、Ａ側の熱可塑材１８と連結部材１９の厚みを大きくしたり、Ａ側の領域において、熱可塑材１８よりも弾性率が高い部材である連結部材１９の一部（延長部１９ａ）を磁気間隙１５中まで達するように延長して設ける。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された一対のヨークと、
前記一方のヨーク若しくは両方のヨークに設けられた永久磁石と、
ベアリングに回転自在に支持されるとともに、巻き線コイルを有し、前記一対のヨークおよび前記永久磁石により形成された磁界との作用により可動する可動コイルと、
前記可動コイルを一端に備えるとともに他端にヘッドを支持するサスペンションを備え、前記サスペンションの中心線に対して「く」の字形に折れ曲がった関係をなす中心線を有するアクチュエータと、
前記可動コイルを前記ベアリングに回転自在に支持するために前記可動コイルにそれぞれ備えられ、前記ベアリングに回転自在に連結された連結部材及びこの連結部材に前記巻き線コイルを保持させる射出成形された熱可塑材であって、前記各中心線に従って二分される部位のうち、前記各中心線どうしのなす角度が１８０°以下の角側の部位の剛性を前記角度が１８０°以上の角側の部位の剛性に対して高くして、前記サスペンションの中心線と前記可動コイルの曲げモードの等高線とが直交するように、前記角度が１８０°以下の角側の部位の厚みが前記角度が１８０°以上の角側の部位の厚みより大きく設定された連結部材及び熱可塑材と
を具備することを特徴とするロータリーアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のロータリーアクチュエータを有するディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶媒体から信号を読み出すヘッドを支持して記憶媒体に対して回転移動させるロータリーアクチュエータおよびこれを用いたディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置では、キャリッジにより、ディスク上のしかるべき位置にヘッドを位置決めして記録と再生を行っている。キャリッジはロータリーアクチュエータによって駆動回転させられる。
【０００３】
ロータリーアクチュエータは、対向する一対のヨークを備える。一方のヨーク若しくは両方のヨークには永久磁石が固定され、磁気間隙に垂直磁界を生じせしめている。また、磁気間隙にはキャリッジとベアリング径由で連結された可動コイル７が配置されており、この可動コイルに通電すると垂直磁界との作用で生じたローレンツ力によって可動コイルが動作し、キャリッジが回転駆動される。
【０００４】
可動コイルには熱可塑コイルと金属接着コイルがある。
【０００５】
熱可塑コイルとは、可動コイルを熱可塑材および連結部材を介してベアリングと連結したものであり、金属接着コイルとは、可動コイルを接着層および金属骨材を介してベアリングと連結したものである。
【０００６】
磁気ディスク装置では、できる限り可動コイルの有効長（図４参照）を長くとることがシーク性能を高めるために有効である。しかし、近年、ハードディスクドライブの小型化（ディスクの小径化）が進んでおり、このような小型の磁気ディスク装置では、スペース的な制約から可動コイルの有効長を長くとることが困難である。そこで、サスペンションの中心線とアクチュエータの中心線とが「く」の字型に折れ曲がった配置にすることで、長い有効長をもつ可動コイルを実現している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように、サスペンションの中心線とアクチュエータの中心線とを「く」の字型に折れ曲げた配置にした場合、しばしば、コイル曲げモード振幅の等高線の方向がサスペンションの中心線に対して直交とならず、この結果、コイル曲げモード振動の際に磁気ヘッドがトラック方向に動いてしまい、位置決め性能が悪化してしまうことがあった。
【０００８】
また、可動コイルには成形し易さ、コイル配線の取り扱い易さ、高減衰率などの点から熱可塑コイルが用いられることが多いが、熱可塑コイルは熱可塑材の弾性率が金属のそれには及ばないため金属接着コイルに比べ剛性が低い。このため、熱可塑コイルを用いたロータリーアクチュエータではシークの広帯域化に壁があった。
【０００９】
本発明は、この課題を解決するためになされたものであり、サスペンションの中心線とアクチュエータの中心線とが「く」の字型に折れ曲がった配置をとった場合においても、コイル曲げモード振動の際に曲げモードが磁気ヘッドをトラック方向に移動させず、位置決め性能を悪化させないロータリーアクチュエータとディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明のロータリーアクチュエータは、対向して配置された一対のヨークと、一方のヨーク若しくは両方のヨークに設けられた永久磁石と、ベアリングに回転自在に支持されるとともに、巻き線コイルを有し、一対のヨークおよび永久磁石により形成された磁界との作用により可動する可動コイルと、可動コイルを一端に備えるとともに他端にヘッドを支持するサスペンションを備え、サスペンションの中心線に対して「く」の字形に折れ曲がった関係をなす中心線を有するアクチュエータと、可動コイルをベアリングに回転自在に支持するために可動コイルにそれぞれ備えられ、ベアリングに回転自在に連結された連結部材及びこの連結部材に巻き線コイルを保持させる射出成形された熱可塑材であって、各中心線に従って二分される部位のうち、各中心線どうしのなす角度が１８０°以下の角側の部位の剛性を角度が１８０°以上の角側の部位の剛性に対して高くして、サスペンションの中心線と可動コイルの曲げモードの等高線とが直交するように、角度が１８０°以下の角側の部位の厚みが角度が１８０°以上の角側の部位の厚みより大きく設定された連結部材及び熱可塑材とを具備する。
【００１１】
この発明によれば、角度が１８０°以上の角側の部位および角度が１８０°以下の角側の部位のそれぞれにおいて、連結部材及び熱可塑材の厚みを適切に選定することによって、各部位間での剛性バランスを調整することができ、この剛性バランスの調整によって、角度が１８０°以下の角側の部位の剛性を角度が１８０°以上の角側の部位の剛性に対して高く設定して、サスペンションの中心線と可動コイルの曲げモードの等高線とを直交させることとした。このように、サスペンションの中心線と可動コイルの曲げモードの等高線とを直交させたことによって、コイル曲げモード振動の際に磁気ヘッドがトラック方向に動かなくなり、位置決め性能が悪化しなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、サスペンションの中心線と曲げモードの等高線の方向とを直交させることが可能になり、コイル曲げモード振動の際に磁気ヘッドがトラック方向に動かなくなり、位置決め性能が悪化しなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は本発明のロータリーアクチュエータを採用した実施の一形態である磁気ディスク装置１の構成を示す平面図である。
【００１５】
同図に示すように、この磁気ディスク装置１は、上面の開口した矩形箱状のケース２と、複数のねじによりケース２にねじ止めされケース２上面の開口を閉塞するトップカバー（図示せず）とを備えている。
【００１６】
ケース２内には、ディスク状の記憶媒体である磁気ディスク３と、この磁気ディスク３を支持及び回転させるディスク駆動機構としてのスピンドルモータ（ＳＰＭ）４と、キャリッジ５とが配置されている。
【００１７】
キャリッジ５の一方の端部には、ディスク３に対する信号の読み書きを行う素子であるヘッドとこれを支持するサスペンションとを備えるＨＧＡ（Head Gimbal Assy）６が支持され、かつ他方の端部にはＶＣＭロータリーアクチュエータを構成する要素である可動コイル７が取り付けられている。キャリッジ５はケース２の底面に立設されたベアリング８に回動自在に支持されている。
【００１８】
次に、図１、図２を用いてＶＣＭロータリーアクチュエータ１０の構成を説明する。
【００１９】
これらの図に示すように、ＶＣＭロータリーアクチュエータ１０は、互いに対向して配置された一対のヨーク１１，１２と、各ヨーク１１，１２にそれぞれ固定された永久磁石１３，１４と、磁気間隙１５に配置された可動コイル７とで構成される。磁気間隙１５には、磁力線１６で表される垂直磁界が形成されており、可動コイル７に電流を流すことにより、垂直磁界との作用で生じたローレンツ力により可動コイル７が垂直磁界の磁力線１６を切る方向に動作し、キャリッジ５が回転するように構成されている。
【００２０】
図２の例は、可動コイル７として熱可塑コイル７を用いたものであり、すなわち、この熱可塑コイル７は、巻き線コイル１７、熱可塑部材１８、連結部材１９で構成されている。連結部材１９はベアリング８に連結されている。
【００２１】
また、ＶＣＭロータリーアクチュエータ１０は、図３に示すように、一方のヨーク１１にだけ永久磁石１３を取り付けた構成をとり得る。この場合は、永久磁石１３とヨーク１２との間が磁気間隙１５となり、ここに可動コイル７が配置される。
【００２２】
さらに、図４を用いて、このＶＣＭロータリーアクチュエータ１０の構成を詳しく説明する。
【００２３】
可動コイル７を回転させるのに有効なローレンツ力は、可動コイル７の符号２１で示される各部位（以下、有効部と呼ぶ）にて発生する。これらの有効部２１は、回転中心２２（ベアリング８の軸心）を支点に、ある角度をもって開いた２本の直線となることから、可動コイル７の形状は概ね台形となる。
【００２４】
大きなトルクを得るためには有効部２１をできる限り長くとればよいが、小型の磁気ディスク装置ではスペース的な制約から取り得る有効部２１の長さには限界がある。そこで、サスペンションの中心線２３とアクチュエータの中心線２４とが「く」の字型に折れ曲がった配置とすることで有効部２１の長さを引き延ばす対策が講じられている。ただし、アクチュエータの中心線２４に対し、２つの有効部２１，２１がなす角は等しくなるようにしている。
【００２５】
さらに、このＶＣＭロータリーアクチュエータ１０においては、図５に示されるように、可動コイル７を、サスペンションの中心線２３とアクチュエータの中心線２４とがなす角度が１８０°以下のＡ側と１８０°以上のＢ側とに分けて考え、各々の側の剛性がＡ＞Ｂの関係となるようにしている。
【００２６】
これによって、図６に示されるように、サスペンションの中心線２３と曲げモードの等高線２５とが直交するようになり、コイル曲げモード振動の際に磁気ヘッドがトラック方向に動かなくなり、位置決め性能が悪化しなくなる。ちなみに、２６は従来の曲げモードの等高線である。
【００２７】
可動コイル７の剛性をＡ＞Ｂの関係にするには、Ｂ側の剛性を落とすか、Ａ側の剛性を高めればよい。
【００２８】
Ｂ側の剛性を落とすには、熱可塑コイルならばＢ側の熱可塑材１８、連結部材１９の厚みを薄くし、金属接着コイルの場合にはＢ側の金属骨材の厚みを薄くすればよい。ただし、Ｂ側の剛性を弱めると、ｓｗａｙモードの剛性も同時に弱めてしまうことになるので、Ａ側の剛性を高めることがより好ましい。
【００２９】
Ａ側の剛性をＢ側より高くするには、熱可塑コイルの場合、Ａ側の熱可塑材１８と連結部材１９の厚みを大きくすればよい。巻き線コイル１７の厚みは、もともと磁気間隙１５に収まる最大の厚みに設定されているためこれ以上厚くはならない。
【００３０】
また、図７に示すように、Ａ側の領域において、熱可塑材１８よりも弾性率が高い部材である連結部材１９の一部（延長部１９ａ）を磁気間隙１５中まで達するように延長して設ける方法がある。このようにＡ側において熱可塑材１８よりも弾性率が高い部材である連結部材１９が占める割合をＢ側に比べ高くすることによって、可動コイル７の剛性をＡ＞Ｂの関係にすることができる。
【００３１】
また、このように構成することによって次の利点が生じる。
【００３２】
キャリッジ５は、振動・衝撃を受けた際に回転トルクが印加されないように、キャリッジ５の重心と回転中心２２（ベアリング８の軸心）とが一致していることが求められる。しかし、磁気ディスク装置では、図１に示したように、キャリッジ５とメインのプリント基板との間でリード／ライト信号やアクチュエータ駆動信号などを接続するフレキシブルプリント基板２７や、リード／ライト信号の劣化を防ぐためのアンプ（図示せず）などが、キャリッジ５の重心から外れた位置に接続配置されている。このため、それらの質量の影響でキャリッジ重心と回転中心２２（ベアリング８の軸心）とがずれてしまうという問題があったが、前記のように、Ａ側の領域において、熱可塑材１８に比べ質量の大きい連結部材１９の延長部１９ａを磁気間隙１５中まで達するように延長して設けたことで、Ａ側の質量が大きくなり、質量バランスをとることが可能になる。
【００３３】
なお、連結部材１９の延長部１９ａと熱可塑材１８とを一体化するには、たとえば図８に示すように、熱可塑材１８の中に延長部１９ａを封入する方法のほか、たとえば図９に示すように、熱可塑材１８の射出性を考慮して、連結部材１９の延長部１９ａ一部を露出させた状態で熱可塑材１８に結合・接合させる方法などがある。
【００３４】
なお、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。
【００３５】
前記実施形態では、本発明を磁気ディスク装置に適用したものについて説明したが、ハードディスク以外のディスク状の記憶媒体を用いたディスク装置にも本発明は適用することが可能である。
【００３６】
また、前記実施形態では、可動コイル７が熱可塑コイルの場合にＡ側の剛性を高める方法について説明したが、金属接着コイルの場合なら、接着層の弾性率についてＡ側とＢ側との関係をＡ＞Ｂとすることによっても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明のロータリーアクチュエータを採用した実施の一形態である磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１の実施形態のＶＣＭロータリーアクチュエータの構成を示す断面図である。
【図３】図１の実施形態の別のタイプのＶＣＭロータリーアクチュエータの構成を示す断面図である。
【図４】図１の実施形態のＶＣＭロータリーアクチュエータの構成を示す平面図である。
【図５】図１の実施形態のＶＣＭロータリーアクチュエータをサスペンションの中心線とアクチュエータの中心線とで二分することを説明するための図である。
【図６】図１の実施形態のＶＣＭロータリーアクチュエータにおいてサスペンションの中心線と曲げモードの等高線との関係を示した平面図である。
【図７】図１の実施形態のＶＣＭロータリーアクチュエータにおいてＡ側の剛性をＢ側より高くするための方法を説明するための図である。
【図８】連結部材の延長部と熱可塑材との結合関係を示す断面図である。
【図９】連結部材の延長部と熱可塑材との別の結合関係を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…磁気ディスク装置、３…ディスク、５…キャリッジ、７…可動コイル、８…ベアリング、１０…ＶＣＭロータリーアクチュエータ、１１，１２…ヨーク、１３，１４…永久磁石、１５…磁気間隙、１６…磁力線、１７…巻き線コイル、１８…熱可塑材、１９…連結部材、１９ａ…延長部、２１…有効部、２３…サスペンションの中心線、２４…アクチュエータの中心線、２５…曲げモードの等高線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006040541.tif 000009
【図８】
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【図９】
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