(57)【要約】【課題】特性のばらつきを小さくするとともに、精度及び特性を向上させることのできるＶＣＭ（ボイスコイルモータ）のコイルアーム組立体成形方法、ＶＣＭのコイルアーム組立体、ＶＣＭと、このＶＣＭを用いて安価で高性能な磁気ディスク装置とを提供する。【解決手段】外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さＬ１、Ｌ２が同じで少なくとも一部の形状１４ａ、１４ｂが非対称に形成された空芯コイル１４をアーム部材１３に固着するに当たり、空芯コイル１４を形成する巻枠と略等しい外形形状を有する突起及びこの突起の所定の外側部位にアーム部材に対応するキャビティを有する金型に嵌装し、この金型に樹脂を充填して空芯コイル及びアーム部材を一体成形する。ＶＣＭのコイルアーム組立体及びＶＣＭはこの成形方法を採用したもので、磁気ディスク装置はこのＶＣＭを用いる。【選択図】　　　　図３
2004048825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された巻枠を準備し、表面に融着層が被着された導線を前記巻枠に複数回巻回して空芯コイルを形成するステップと、
隣接して巻回された前記導線の融着層を相互に融着するステップと、
前記巻枠と略等しい外形形状を有する突起及び前記空芯コイルを保持するアーム部材に対応するキャビティを有する金型を準備し、前記突起に前記空芯コイルを嵌装するステップと、
前記金型に樹脂を充填して前記空芯コイル及び前記アーム部材を一体成形するステップとを、
備えたボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項２】
前記導線を前記巻枠に巻回して空芯コイルを形成するステップと前記融着層を融着するステップとを同じ工程で実行する請求項１に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項３】
前記導線に通電することによって発生するジュール熱により隣接する前記導線の融着層を相互に融着する請求項１又は２に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項４】
前記導線にパルス電流を流す請求項３に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項５】
前記導線に熱風を当てることによって隣接する前記導線の融着層を相互に融着する請求項１又は２に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項６】
有機溶剤を塗布することによって隣接する前記導線の融着層を相互に融着する請求項１又は２に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項７】
前記導線は断面が矩形で扁平なものでなり、扁平な主面が重なるように巻回した請求項１から６のいずれか１つに記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体成形方法。
【請求項８】
基端部が回動可能に保持されるアーム部材と、
このアーム部材の先端部に固着され、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された空芯コイルとを備え、
前記アーム部材が樹脂の成形品で構成され、かつ、前記空芯コイルと前記アーム部材とが一体成形されたものであるボイスコイルモータのコイルアーム組立体。
【請求項９】
前記空芯コイルは、表面に融着層が被着された導線を台形に複数回巻回し、隣接して巻回された前記導線の融着層を相互に融着させたものである請求項８に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体。
【請求項１０】
前記導線は断面が矩形で扁平なものでなり、扁平な主面が重なるように巻回される請求項８又は９に記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体。
【請求項１１】
前記導線はアルミニウムを主成分とする請求項８から１０のいずれか１つに記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体。
【請求項１２】
前記導線は銅クラッドアルミ線である請求項８から１０のいずれか１つに記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体。
【請求項１３】
前記空芯コイルが電磁力によって推力を発生する部分の長さを略等しくした請求項８から１２のいずれか１つに記載のボイスコイルモータのコイルアーム組立体。
【請求項１４】
対向配置された一対のヨークと、
前記一対のヨークの少なくとも一方の対向面に取り付けられた永久磁石と、
前記永久磁石と他方の前記ヨークとの間に形成された磁気ギャップ内に配置され、基端部が回動可能に支持されたアーム部材に保持されるコイルとを備え、
前記コイルは、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された空芯コイルを含み、前記アーム部材が樹脂の成形品で構成され、かつ、前記空芯コイルと前記アーム部材とが一体成形されたものであるボイスコイルモータ。
【請求項１５】
シャーシの主面と略平行に回動可能に保持された磁気ディスクと、
前記磁気ディスクから離隔した部位に前記シャーシの主面と略平行に保持されるとともに、相互に所定の間隔を持って対向するように保持された一対のヨークと、
前記一対のヨークの少なくとも一方の対向面に取り付けられた永久磁石と、
長手方向中間部が前記シャーシの主面と略平行に回動可能に保持され、回動中心から一方に延出する先端に磁気ヘッドを保持する支持部材及び回動中心から他方に延出して前記一対のヨーク間に形成される磁気ギャップ内で移動可能なコイルでなるアクチュエータとを備え、
前記コイルは、基端部が回動可能に保持されるアーム部材と、このアーム部材の先端部に固着され、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された空芯コイルとを含み、前記アーム部材が樹脂の成形品で構成され、かつ、前記空芯コイルと前記アーム部材とが一体成形されたものである磁気ディスク装置。
【請求項１６】
前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１５に記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータなどの外部記憶装置として用いられる磁気ディスク装置に関し、さらに、この磁気ディスク装置を構成する揺動型のボイスコイルモータ（Ｖｏｉｃｅ　Ｃｏｉｌ　Ｍｏｔｏｒ：以下、ＶＣＭと略記する）、ＶＣＭのコイルアーム組立体及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な磁気ディスク装置における揺動型のＶＣＭは、特開平５−２６６６０９号公報や、特開２００１−３４４９１６号公報に開示されているように、ピボット軸受を介してシャーシの主面と略平行に揺動可能に支持されたアームと、このアームの一方の端部に装着された空芯コイルと、この空芯コイルの上、下面部に対向配置された一対のヨークと、これらのヨークの空芯コイル側にそれぞれ装着された永久磁石とを備えている。そして、空芯コイルに電流を流すことによって、フレミングの左手の法則に基づく電磁力によりアームに推力を発生させ、アームの他端部に取り付けられた磁気ヘッドを目的のトラックへ移動させて位置決めをする構成になっている。
【０００３】
近年、パーソナルコンピュータは一層の小型化及び性能の向上が図られつつあり、磁気ディスク装置に対しても性能向上の要求が高まってきている。このため、小型で大容量、高速でしかも安価な磁気ディスク装置の出現が強く望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の磁気ディスク装置においてこれらの要求を満たすには、ＶＣＭを構成する部品自体の小型化を推進すると同時に、寸法精度を向上させなければならなかった。このため、部品自体のコストが上昇し、さらに、嵌合部などにおいては精度向上のために隙間を少なくすることから部品の挿入が困難になって作業性が低下したり、部品の小型化によって表裏や方向性の判定が困難になったりする。そこで、組立工程を全て機械化すれば、人為的な判定ミスによる不良は防げるものの、設備投資が増大して、結果的にコストの上昇を招いていた。
【０００５】
特に、空芯コイルをアームに接着剤で固定することによる位置精度のばらつきや、接着剤の材料の相違などによって生じるＶＣＭ特性のばらつきが、磁気ディスク装置のシーク特性のばらつきをもたらし、磁気ディスク装置としてのパフォーマンスを低下させる原因にもなっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、揺動型のＶＣＭに用いるコイルの特性のばらつきを小さく抑えるとともに、簡単な方法で精度及び特性を向上させることのできるＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法、ＶＣＭのコイルアーム組立体、ＶＣＭ、並びに、このＶＣＭを用いて安価で高性能な磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された巻枠を準備し、表面に融着層が被着された導線を巻枠に複数回巻回して空芯コイルを形成するステップと、隣接して巻回された導線の融着層を相互に融着するステップと、巻枠と略等しい外形形状を有する突起及び空芯コイルを保持するアーム部材に対応するキャビティを有する金型を準備し、突起に空芯コイルを嵌装するステップと、金型に樹脂を充填して空芯コイル及びアーム部材を一体成形するステップとを備えたＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法である。
この方法により、重量バランスを崩すことがなく、空芯コイルの表裏が確実に判別でき、巻方向の間違いがなくなり巻方向を確認するような工程が不要化されるとともに、コストの低減が可能となる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法において、導線を巻枠に巻回して空芯コイルを形成するステップと融着層を融着するステップとを同じ工程で実行する。
この方法により、２つの工程をあたかも１つの工程として扱い得るため、工程が簡略化され、コストの低減も可能となる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法において、導線に通電することによって発生するジュール熱により隣接する導線の融着層を相互に融着する。
この方法により、特別な工程を追加することなく断線の確認ができて、コストの低減と信頼性の向上が可能となる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法において、導線にパルス電流を流す。
この方法により、コイルの線間ショートも同じ工程で確認することができコイルの電気的なバラツキが管理できるので信頼性の向上が可能となる。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法において、導線に熱風を当てることによって隣接する導線の融着層を相互に融着する。
この方法により、コイルへの機械的なストレスが低減できるので信頼性の向上が可能となる。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法において、有機溶剤を塗布することによって隣接する導線の融着層を相互に融着する。
この方法により、コイルへの機械的なストレスが低減できるとともに、油分も除去されて信頼性を向上させることができる。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１から６のいずれか１つに記載のＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法において、導線は断面が矩形で扁平なものでなり、扁平な主面が重なるように巻回する。
この方法により、良好なコイル巻回形状で確実な融着が可能となり精度及び特性の向上が図られる。
【００１４】
請求項８に係る発明は、基端部が回動可能に保持されるアーム部材と、このアーム部材の先端部に固着され、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された空芯コイルとを備え、アーム部材が樹脂の成形品で構成され、かつ、空芯コイルとアーム部材とが一体成形されたＶＣＭコイルアーム組立体である。
この構成により、金型内に装着するときに空芯コイルの表裏の判別が確実にできる。これにより、一体成形されたコイルにおいては、巻方向が逆なものがなくなり、コストの低減が可能となる。また、径方向の有効長さが実質的に同じために発生する力の差がないのでバランスが良く、不要な振動を発生することもなくなる。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体において、空芯コイルは、表面に融着層が被着された導線を台形に複数回巻回し、隣接して巻回された導線の融着層を相互に融着させたものである。
この構成により、コイル形状を強固に保持することができ、金型内に装着するときの表裏の判別がより確実となる。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項８又は９に記載のＶＣＭのコイルアーム組立体において、導線は断面が矩形で扁平なものでなり、扁平な主面が重なるように巻回される。
この構成により、良好なコイル巻回形状で確実な融着が可能となり精度及び特性の向上が図られる。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項８から１０のいずれか１つに記載のＶＣＭのコイルアーム組立体において、導線はアルミニウムを主成分とする。
この構成により、空芯コイルが軽くできるのでＶＣＭの加速特性が向上され、同じ加速度の場合には消費電流を低減することができる。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、請求項８から１０のいずれか１つに記載のＶＣＭのコイルアーム組立体において、導線は銅クラッドアルミ線とする。
この構成により、空芯コイルの外側には、熱伝導率の高い銅が配置されるので放熱性を向上することができる。したがって、より大きな電流を流して加速特性を向上することも可能である。
【００１９】
請求項１３に係る発明は、請求項８から１２のいずれか１つに記載のＶＣＭのコイルアーム組立体において、空芯コイルが電磁力によって推力を発生する部分の長さを略等しくする。
この構成により、アーム部材の回動中心を通る仮想線分に対して線対称の空芯コイルと同等の推力特性が得られ、従来のＶＣＭに対して何ら変更なしで交換することが可能となる。
【００２０】
請求項１４に係る発明は、対向配置された一対のヨークと、一対のヨークの少なくとも一方の対向面に取り付けられた永久磁石と、永久磁石と他方のヨークとの間に形成された磁気ギャップ内に配置され、基端部が回動可能に保持されるコイルとを備え、コイルは、基端部が回動可能に保持されるアーム部材と、このアーム部材の先端部に固着され、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された空芯コイルとを備え、アーム部材が樹脂の成形品で構成され、かつ、空芯コイルとアーム部材とが一体成形されたＶＣＭである。
この構成により、空芯コイルをアームに接着することがないので、位置精度のばらつきや、接着剤の材料のバラツキなどによって生じる特性のバラツキが低減でき、安定した、磁気ディスク装置のシーク特性が得られる。また、接着剤から発生するガスによるコンタミネーションの低減もできる。
【００２１】
請求項１５に係る発明は、シャーシの主面と略平行に回動可能に保持された磁気ディスクと、磁気ディスクから離隔した部位にシャーシの主面と略平行に保持されるとともに、相互に所定の間隔を持って対向するように保持された一対のヨークと、一対のヨークの少なくとも一方の対向面に取り付けられた永久磁石と、長手方向中間部がシャーシの主面と略平行に回動可能に保持され、回動中心から一方に延出する先端に磁気ヘッドを保持する支持部材及び回動中心から他方に延出して一対のヨーク間に形成される磁気ギャップ内で移動可能なコイルでなるアクチュエータとを備え、
コイルは、基端部が回動可能に保持されるアーム部材と、このアーム部材の先端部に固着され、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された空芯コイルとを含み、アーム部材が樹脂の成形品で構成され、かつ、空芯コイルとアーム部材とが一体成形された、磁気ディスク装置である。
この構成により、空芯コイルをアームに接着する工程がないので、位置精度のばらつきや、接着剤の材料のバラツキなどによって生じるＶＣＭ特性のバラツキが低減でき、安定した、磁気ディスク装置のシーク特性が得られる。また、接着剤によるアウトガスによるコンタミネーションも低減できて信頼性の高い磁気ディスク装置が得られる。
【００２２】
請求項１６に係る発明は、請求項１５に記載の磁気ディスク装置において、樹脂が熱可塑性樹脂である。
この構成により、通常の射出成形機が転用できるので設備の追加が不要でコストの上昇を防止できる。また、樹脂からのアウトガスが少ないので、コンタミネーションの低減が可能となり信頼性の高い磁気ディスク装置が実現できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る磁気ディスク装置（以下、ＨＤＤと略記する）の一実施の形態の概略構成を示す平面図であり、特に、ＨＤＤの電気回路部を除いた一連の組立体、すなわち、ヘッドディスクアセンブリ（Ｈｅａｄ　Ｄｉｓｋ　Ａｓｓｅｍｂｌｙ：以下、ＨＤＡと略記する）を示している。ここで、ＨＤＡ１は、材料がアルミニウムでなり、上端が開口した矩形箱状のシャーシ２と、このシャーシ２の上端開口部を塞ぐ図示省略のカバーとを備えている。ＨＤＡ１の内部には、アルミニウムやガラスなどの非磁性基材上にスパッタリングなどによってＣｏ−Ｃｒ系などの磁性材を被着させ、所要の潤滑材や保護膜などを形成した磁気記録媒体としてのディスク６が装着されている。ディスク６の下部にはこのディスク６を一定速度で回転させるスピンドルモータ７が装着されている。スピンドルモータ７の軸受には、流体軸受が用いられ、モータの形態は、周対向型のＤＤモータである。このような構成により、ディスク６を高精度で回転可能にしている。ディスク６の径方向の振れについては、ＲＲＯ・ＮＲＲＯなどで規定されたとおり高精度の要求を満たすように設計されている。
【００２４】
ディスク６に対する情報の記録又は再生を行なう磁気ヘッド１１は、これを支持する支持部材としてのサスペンション１２の先端に、それぞれ図示を省略したジンバルばねに取り付けられて、ロードビームにより付勢力が伝達されるようになっている。磁気ヘッド１１には図示を省略したスライダーに書き込み用の薄膜ヘッドと、読出し用のＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ　Ｍａｇｎｅｔｏ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ヘッドとが取り付けられている。また、スライダーは所要の形状を持たせたＡＢＳ（Ａｉｒ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｓｕｒｆａｃｅ）面を持つ負圧スライダーである。
【００２５】
サスペンション１２はピボット軸受５によりディスク６のトラックの配置方向（径方向）に対して回動自在に支持されている。アクチュエータ１０は、サスペンション１２と、後述する空芯コイル１４が一体的に成形されてなるアーム部材としてのコイルアーム１３とで構成されている。アクチュエータ１０は、ＶＣＭにより回動及び位置決めが行われ、これによって磁気ヘッド１１を所望のトラック位置へ移動させて位置決めが行われる。ディスク６の径方向の外側には、アクチュエータ１０の待避位置にランプブロック８が設けられており、ＨＤＤの動作を停止させた際に、アクチュエータ１０を待避位置にアンロードし、ＨＤＤの非動作時に、アクチュエータ１０を待避位置に保持する。
【００２６】
シャーシ２の底部には、スピンドルモータ７などを制御する図示省略の駆動回路や、リード／ライト回路、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ：Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）などが実装された回路基板が収納、固定されてＨＤＤを構成している。このようなＨＤＤは、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｓｔａｒｔ　Ｓｔｏｐ）でなくロード／アンロード機構の形態をとっている。ディスク６はＨＤＤが動作、非動作のとき、スピンドルモータ７により回転、停止する。ディスク６の表面には、図示していないが、データ及びサーボ情報が記録されるトラックが同心円状に配置されている。トラックは、さらに細かな５１２バイト（Ｂｙｔｅ）単位などのセクターに分割されている。また、トラック位置によって線記録密度がほぼ一定になるようにゾーンビット記録をするようになっている。
【００２７】
アクチュエータ１０を構成するサスペンション１２とコイルアーム１３とは、ピボット軸受５に回動自在に支持されており、ピボット軸受５に対して互いに反対の位置関係に配置されている。また、サスペンション１２の先端部には、ランプブロック８に待避させるためのタブ９が設けられている。タブ９は待避位置に移動したときランプブロック８によって保持される部分であり、ランプブロック８に接触する突起部（図示せず）が形成されている。これは、ランプブロック８との摩擦を軽減してコンタミネーションの防止とディスク６上から待避位置、又は、逆の移動の際に磁気ヘッド１１の姿勢が変化してディスク６との接触を防止するためである。
【００２８】
本実施の形態におけるＨＤＡ１は、１プラッター１ヘッドと称され、ディスク６の上面のみを記録面とし、１つの磁気ヘッドを用いる形態としている。磁気ヘッド１１は図示省略の回路基板からデータをディスク６に記録したり、また、ディスク６に記録されたデータの読み出しを行なう。記録については、１６−１７の変調方式を用いてバイト（Ｂｙｔｅ）単位でコードの変換を行ない記憶容量の向上と記録、再生の特性向上とを図っている。これらの信号は、ヘッドアンプに接続されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介して磁気ヘッド１１との間で授受される。
磁気ヘッド１１は、スライダに取り付けられ、サスペンション１２によって与えられる付勢力によりディスクに押圧されている。スライダーには前述したように所望の形状を持たせたＡＢＳ面を持つ負圧スライダーとしてあり、ディスク６の回転によって発生する空気の流入により、所要の正、負圧を生じ、非常にわずかな浮上量（１０〜３０ｎｍ）にて安定して浮動するようになっている。
【００２９】
図２はＶＣＭの要部の詳細な構成を示す斜視図である。同図において、ＶＣＭ１６は、板状のコイルアーム１３に装着された空芯コイル１４と、コイルアーム１３の表面及び裏面にそれぞれ対向して配置される図示省略の上ヨーク（フロントヨーク）、下ヨーク（バックヨーク）４及び下ヨーク４に固定された永久磁石１７とで構成されている。すなわち、アクチュエータ１０のコイルアーム１３に固定された空芯コイル１４の下端面には、所定の空隙を介して、永久磁石１７が対向配置されている。空芯コイル１４の上端面には、所定の空隙を介して上ヨークが対向配置されている。これにより磁気回路が形成され、空芯コイル１４を上ヨークと永久磁石１７とに挟まれた磁気ギャップ内に配置しているので、空芯コイル１４が回動可能となっている。永久磁石１７はエネルギー積の高いＮｄ−Ｆｅ系の焼結製品で構成され、表面に対しＮｉなどにより防錆処理を施して、一平面内に２極の着磁を施したものが用いられている。
【００３０】
ここで、永久磁石１７は、上面がＳ極となっている永久磁石１７Ｓと、上面がＮ極となっている永久磁石１７Ｎと、これらの間に挟まれているニュートラルゾーン１７Ａとで構成されている。永久磁石１７は下ヨーク４に対して嫌気性の接着剤などによって固定されている。シャーシ２には下ヨーク４を緩装する取付孔３が設けられ、下ヨーク４は周側部に突出する３個の取付け部４ｂを有し、この取付け部４ｂにそれぞれ設けられた貫通穴４ｃにねじを挿入してシャーシ２に取り付けられるようにしてある。シャーシ２の取付け孔のピボット軸受５に近い部分には、ピボット軸受５の軸心５ｃと同心円となるように円弧状のガイド部３ａが形成されている。同様に、下ヨーク４のピボット軸受５に近い部分には、ガイド部３ａに対してピボット軸受５と同心円に移動できるような円弧状のガイド壁４ａが形成されている。
【００３１】
また、ヨーク４の周囲には隙間が設けられ、ガイド部３ａとガイド壁４ａとを摺動させることによりピボット軸受５をＶＣＭ１６の回動中心として、下ヨーク４及び永久磁石１７を同心円状に移動できるようになる。下ヨーク４のピボット軸受５から遠くに位置する端面に調整部４ｄが設けられており、シャーシ２の調整部２ｂとの間で調整可能にしてある。シャーシ２に設けられた位置決め用の孔２ａは、ピボット軸受５に対して径方向に長い長孔になっている。これに対して、下ヨーク４の取付け部４ｂにそれぞれ設けられた貫通穴４ｃはピボット軸受５を中心としてコイルアーム１３が移動するＡ矢印方向に長い長孔になっている。シャーシ２とヨーク４との隙間や、孔などについては適宜その寸法を設定することができ、ＨＤＡになった時には、図示しないが適当なシールや薄膜状フィルムなどにより、外気中の粉塵などの混入を防ぐように空隙が封止される。
【００３２】
次に、ＨＤＤの動作について説明する。回路基板によりスピンドルモータ７が駆動され、ディスク６が所定の回転速度で回転する。本実施の形態においては３０００ｒｐｍとしてある。ランプブロック８に退避せしめられていた磁気ヘッド１１がＶＣＭによりピボット軸受５を中心にして回動し、磁気ヘッド１１をディスク面へとロードする。ディスク６の回転によって発生した空気流が、スライダとディスク６との間を通る。これにより、スライダは、サスペンション１２の付勢力に抗して、ディスク６との間で非常に僅かな浮上量（１０〜３０ｎｍ）にて安定して浮動する。これにより磁気ヘッド１１のロードが完了する。続いて、トラック情報などを読み取りアクワイヤーと呼ばれるトラック認識などの一連の動作が行なわれる。
【００３３】
次に、ＶＣＭの動作について説明する。ＶＣＭは空芯コイル１４に通電されると、永久磁石１７の磁束と空芯コイル１４の電流とによってフレミングの左手の法則に従って推力を発生する。このとき、永久磁石１７は固定されているのでその反作用として空芯コイル１４に推力が働き、アクチュエータ１０をピボット軸受５に対して回動させる。これにより、アクチュエータ１０は空芯コイル１４への通電量に応じた角度だけ回動される。サスペンション１２に支持された磁気ヘッド１１は、ディスク６の径方向に沿って、ディスク上を浮上状態で移動し、所望のトラック上に位置決めされ、ディスク６に対して情報の記録、再生を行う。
【００３４】
ＶＣＭ１６の推力は、ピボット軸受５の回動中心５ｃに対する永久磁石１７の取付精度により影響される。つまり、空芯コイル１４に鎖交する磁束の影響を受けるためである。これは、推力の発生が磁束Ｂ、電流Ｉ、長さＬによって決まるＢ・Ｉ・Ｌ則によるためであり、その主要因が永久磁石の取付精度によるものと考えられている。永久磁石１７の取付け精度の低下によって、推力が回動方向の位置によって変化したり、全体に不足したりすることがある。これらに対しては、回動方向の位置、つまり、トラックの位置に対して空芯コイル１４に流す電流値を調整したり、サーボループのゲイン調整などをＨＤＡごとに行なったり、ファームウェア（Ｆｉｒｍｗａｒｅ）などに電流調整などの処理ステップを入れることなどで対応していた。
【００３５】
結果として、取付け精度を低下させる要因としては、下ヨーク４のシャーシ２への取付け位置精度、下ヨーク４に対する永久磁石１７の位置精度、着磁時の位置精度などがある。また、上ヨークや下ヨーク自身の大きさについては位置精度に影響されないような大きさとしてある。しかし、位置精度の持つ意味としては、ピボット軸受５に対して所要の位置に永久磁石１７を配置することではなく、所要の位置関係に磁気的に永久磁石を配置することに意味がある。また、鎖交磁束に対して、回動軸から見た時の発生力をバランスさせることが必要であり、このためにも回動方向に対して推力を発生するコイルの半径方向の有効長さを実質的に同じにすることが重要である。
【００３６】
コイル全体としての推力が同じであっても、台形における径方向それぞれの成分による発生力が異なると、径方向に対してモーメントが働いてしまい、不用意な振動が発生する原因ともなってしまう。さらに、このことは、推力の方向のみでなくこれと直交する他の２軸に関しても同様である。しかしながら、回動軸は回動方向以外の２方向に対しての軸剛性を通常高くしてあるので、回動方向に対する推力についてのみ配慮しておけば十分なことが多い。
【００３７】
図３はＶＣＭ１６のコイル１５を拡大した斜視図である。同図において、空芯コイル１４には、例えば、図４（ａ）に示すように、断面が円形のアルミニウムでなるコア２１の外側が電気銅でなるクラッド２２で囲まれ、これを例えばポリウレタンでなる絶縁層２３で被覆し、その上に、例えば、ポリアミドでなる融着層２４が被着された、いわゆる自己融着の導線２０が用いられる。空芯コイル１４はピボット軸受５の回動中心５ｃを通る仮想線分Ｘに対して、それぞれ中心角が同じθとなるような台形に巻回されている。図中に波線のハッチングを施してある部分が、回動する方向に対して電磁力を発生する有効部分になっている。
【００３８】
空芯コイル１４の先端の広い部分には、それぞれのコーナー部分として、１４ａ、１４ｂがある。本実施の形態においては、この部分における空芯コイル１４の内側の角部の曲率半径をそれぞれＲ１、Ｒ２として、これらの間にＲ１＜Ｒ２の関係を持たせている。この形状を実現するには、コイルを巻くための巻枠に、この所要の形状を与えて両側（厚み方向の一部又は全部）に壁を付けた巻枠を用いることが知られている。この巻枠を巻線機にセットして、図４（ｂ）に示すように巻線を行なうが、ＶＣＭ１６の特性（効率）を高めるために空芯コイル１４は図４（ｃ）に示すように、厚さがＴ、横幅がＷとなるように整列巻として占積率を高めておくことが望ましい。
【００３９】
また、本実施の形態においては、回動する方向に対して電磁力を発生する部分の長さＬ１、Ｌ２の間にＬ１＝Ｌ２の関係を持たせている。このように、鎖交磁束に対してトルクを発生する半径方向の有効長さを同じとし、回動中心５ｃに対して回動方向及び回動方向以外の方向の成分に対して同様な電磁力を発生するように配慮しているためである。これによって、ＶＣＭ１６又はＨＤＤとして不要な振動の発生を防止できるのでシーク特性、セットリング特性などに良好な結果を与えている。これはまた、ＨＤＤにおいては、ファームウェアなどの変更なしに置き換えできるように配慮しているものである。
【００４０】
なお、空芯コイル１４を形成する導線としては、図５（ａ）に示すように、断面が矩形で扁平なアルミニウムでなるコア３１の外側が電気銅でなるクラッド３２で囲まれ、これをポリウレタンでなる絶縁層３３で被覆し、その上に例えばポリアミドでなる融着層３４が被着された、自己融着の導線３０を用いることもできる。この場合には、図５（ｂ）に示すように巻線を行うが、扁平な主面３５を積層することによって、図５（ｃ）に示したように厚さがＴ、横幅がＷとなるように積層するが、図４に示した断面が円形のものと比較して、占積率がより高められる。占積率の向上はＶＣＭの推力を向上させ、この推力の向上に応じてシーク速度を向上させることが可能となり、ひいては、ＨＤＤのパフォーマンスを向上させることができる。
【００４１】
また、断面形状が円形又は矩形のアルミニウムを主成分とするコアを有する導線２０又は３０を用いた場合、空芯コイルが軽くできるのでＶＣＭの加速特性が向上され、同じ加速度の場合には消費電流を低減することができる。また、導体部分にアルミニウムを主成分として軽量化を指向する合金をコアとクラッドの区別なく、一体として用いてもよい。この場合には、導電率と密度との関係を適宜選択できるので、設計の自由度が増加する効果もある。さらに、銅でなるクラッドで覆われたものを用いた場合、銅の熱伝導率が高いため、放熱性を向上させることになり、より大きな電流を流して加速特性を向上させることも可能である。
【００４２】
以上のようにして形成された空芯コイル１４又は１４Ａが樹脂により一体成形されてコイルアーム１３に固定される。コイルアーム１３には、所定の位置にピボット軸受５に嵌合固定するためのピボット孔１３ａが形成されている。そして、このピボット孔１３ａにピボット軸受５が嵌着されて、ＶＣＭの１６の回動中心となる。コイルアーム１３の材質としては、ＰＰＳなどの樹脂が用いられている。これは、成形性が良く、発塵が少ないグレードのものを用いることが望ましい。また、内部でズレにより振動エネルギーを熱エネルギーに変換しやすい添加剤を用いて制振効果を高めることもできる。金属材料と比べて、反発係数が低いので、騒音の低減にも有効である。
【００４３】
空芯コイル１４を形成する導線としては、図示を省略するが、断面が円形又は矩形の電気銅に絶縁層としてのポリウレタンで被覆し、その上に融着層としてポリアミドを被覆してなる自己融着線を用いることもできる。
【００４４】
次に空芯コイルの融着について説明する。図４又は図５を用いて説明したように、導線２０又は３０の最外側に被着される融着層２４や３４はポリアミドで作られている。これらの融着層２４や３４は、巻線を行ないながら融着させることができる。この場合には、ドライヤーなどにより熱風を与えたり、アルコールなどの有機溶剤を塗布しながら行なう。また、巻線を行なってから融着させる場合には、導線に通電をしてジュール熱を発生させて融着させる。いずれの方法においても、それぞれに適した融着層の材質、組成を適宜選択する。また、コイルに通電する方法においては、線材が断線していれば、発熱しないのでコイルは融着されないのでほつれることにより検出できる。さらには、パルス通電を行なうことによって、線の途中で線間にショートがある場合（レアショートと呼ばれる）や巻数や抵抗値が所定の範囲にあることも確認できる。融着を完了すると、空芯コイルは所要の形状として形が保存される。
【００４５】
ちなみに、導線に熱風を当てて融着する場合にはコイルへの機械的なストレスを低減することができ、アルコールなどの有機溶剤を塗布しながら融着する場合にはコイルへの機械的なストレスが低減できるとともに、油分の除去もでき、パルス電流を流して融着する場合にはコイルの線間ショートも同じ工程で確認することができコイルの電気的なバラツキが管理できると言うような利点がある。
【００４６】
図６には、コイルにパルス電流を通電した場合の波形を示してある。図６中、（ａ）は通電するパルス電流の電圧波形４０を示し、（ｂ）はコイルに発生する電圧の波形を示している。（ｂ）において、良品のコイルの電圧波形４１とレアショートにより巻数が減少したコイルの電圧波形４２を示してある。レアショートにより巻数が減少した空芯コイルは、抵抗値及びインダクタンスが低いのでトランジェント波形が異なって観測できる。周期や、ピーク値、位置などに対して許容範囲を適当に与えることによってコイルの特性を選別することもできる。
【００４７】
次に、図７を用いて空芯コイル１４（１４Ａ）とコイルアーム１３との一体成形について説明する。図７において固定側の金型５１には、巻枠に対応する形状とし、本実施の形態では同じ形状の突起部５１ａが設けられている。突起部５１ａは線対称とならないように空芯コイル１４の台形の広い内径部の曲率半径Ｒ１とＲ２に対応する曲率半径とすることによって空芯コイルの表裏が判別できるようになっている。固定側の金型５１にはコイルアーム１３のピボット孔１３ａを形成するための突起５１ｂを有するキャビティ５１ｃが形成されている。可動側の金型５２には、同じくコイルアームを形成するキャビティ５２ｃが形成されている。さらに、成形機のノズルから樹脂をキャビティ５１ｃ、５２ｃに送るためのゲート５１ｄが固定側の金型５１に設けられている。そこで、固定側の金型５１の突起部５１ａに空芯コイル１４が装着された後に両金型５１、５２を閉じ、熱可塑性樹脂が充填されて一体成形が行なわれる。これによって、空芯コイル１４とコイルアーム１３が一体化され、コイルアーム組立体１８を成形することができる。
【００４８】
次に図８により成形の手順について説明する。一部重複する説明となるが、まず、巻き線の工程から説明する。ステップ１０１にて巻枠に空心コイル用の自己融着導線をセットし、ステップ１０２で巻線機を回転させて巻枠に導線を巻く。このステップ１０２の手順中、熱風で融着するステップ１０２Ａ、又は、有機溶剤で融着するステップ１０２Ｂを入れてもよい。そして、ステップ１０３で空芯コイルが形成される。上記のステップ１０２Ａ又は１０２Ｂを行わずに通電することで融着する場合には、ステップ１０２でコイルが巻き終わってからこのコイルに通電してジュール熱で融着するステップ１０２Ｃを入れる。融着はここに示した３通りのうち１つを適宜選択できる。融着が完了した空芯コイルは、ステップ１０４で巻枠から外され、これによって空芯コイルが完成する。
【００４９】
ステップ１０４Ａでは必要によりパルス通電することによってコイルの検査を行ないレアショートなどの不良コイルが取り除かれる。ステップ１０４の処理は、空芯コイルが巻き枠に有る状態でも、あるいは、巻枠から外された状態でも行なうことができる。続いて、ステップ１０５以降が一体成形の工程となる。すなわち、ステップ１０５にて金型の巻枠に対応する形状に対して、空芯コイルを装着することにより表裏が一様に決められる。次のステップ１０６では、金型を閉じて樹脂を射出成形することによりコイルと所要の形状を有するコイルアームとが一体に形成される。この後、ステップ１０７で金型を開きコイルとコイルアームが一体に形成されたＶＣＭコイルが完成する。完成したＶＣＭコイルは、ステップ１０８でＶＣＭに組み立てられ、最後のステップ１０９にて、ＨＤＤへの組み立てが行われ、ＨＤＤが完成される。
【００５０】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明したが、本発明の技術思想を用いて適宜変更することも可能であることは明らかである。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明に係るＶＣＭのコイルアーム組立体成形方法によれば、外形形状が台形形状をなし、前記台形形状の短辺部と長辺部との間の２つの辺の長さが同じで少なくとも一部の形状が非対称に形成された巻枠に、表面に融着層が被着された導線を複数回巻回して空芯コイルを形成し、隣接して巻回された導線の融着層を相互に融着させ、この空芯コイルを巻枠と略等しい外形形状を有する突起及び空芯コイルを保持するアーム部材に対応するキャビティを有する金型に嵌装し、この金型に樹脂を充填して空芯コイル及びアーム部材を一体成形するようにしたので、重量バランスを崩すことがなく、空芯コイルの表裏が確実に判別でき、巻方向の間違いがなくなり巻方向を確認するような工程が不要化されるとともに、コストの低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の一実施の形態の概略構成を示す平面図
【図２】図１に示す実施の形態を構成するボイスコイルモータの要部の詳細な構成を示す斜視図
【図３】図２に示すボイスコイルモータを構成するコイルの拡大斜視図
【図４】図３に示す空芯コイルを構成する導線の断面斜視図及び積層状態を示す断面図
【図５】図３に示す空芯コイルを構成する他の導線の断面斜視図及び積層状態を示す断面図
【図６】図３示す空芯コイルのレアショートの検査を説明するための波形図
【図７】図３に示すコイルを一体成形する金型の構成を示す斜視図
【図８】図３に示すボイスコイルモータのコイルアーム組立体の成形手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１　ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）
２　シャーシ
４　下ヨーク（バックヨーク）
５　ピボット軸受
６　ディスク
７　スピンドルモータ
８　ランプブロック
９　タブ
１０　アクチュエータ
１１　磁気ヘッド
１２　サスペンション（支持部材）
１３　コイルアーム（アーム部材）
１４、１４Ａ　空芯コイル
１５　コイル
１６　ボイスコイルモータ
１７　永久磁石
１８　コイルアーム組立体
２０、３０　導線
２１、３１　コア
２２、３２　クラッド
２３、３３　絶縁層
３５　主面
２４、３４　融着層
５１　固定側の金型
５２　可動側の金型
【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】
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【図８】
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