JP2007220219A - Ｖｃｍ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＶＣＭ磁気回路のヨーク構造を工夫して磁気ヘッドなどの被駆動体側への漏洩磁束を効果的に低減可能なＶＣＭ装置を提供する。
【解決手段】対向する一対の板状ヨーク部２，３と、板状ヨーク部２，３の対向面に固定された平板状永久磁石８，９と、板状ヨーク部２，３の対向面間に移動自在に配された駆動用コイル１２と、駆動用コイル１２を取り付けたアーム１１とを備え、板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、永久磁石８，９の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部６，７を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）装置において磁気ヘッドの駆動用等に使用されるＶＣＭ（ボイスコイル・モータ）装置に係り、とくに揺動型ＶＣＭ装置の被駆動体（磁気ヘッド等）側への漏洩磁束を効果的に減衰させるヨーク構造に関する。

ＶＣＭ装置はＰＣ（パーソナル・コンピュータ）周辺装置のＨＤＤ装置用として需要が伸びるばかりでなく、近年家電、携帯端末等へも利用が進んできている。

近年、ＨＤＤ装置に対して、高容量化、高速化が望まれ、コイル駆動トルクをあげるためにはＶＣＭ磁気回路の空隙の磁束密度を上げる要求がある。磁束密度を上げるには、空隙を狭めるか永久磁石の厚さを厚くする、あるいは永久磁石の磁気特性を上げる方法がある。

その一方で、ＨＤＤ装置の小型化が進み、ＶＣＭ装置と記録媒体であるハードディスクとの距離が小さくなり、かつ被駆動体である磁気ヘッドとＶＣＭ磁気回路との間隔も狭くなっている。このため、ＶＣＭ磁気回路からの漏洩磁束の記録媒体や磁気ヘッドへの影響が問題となってきている。

ＶＣＭ磁気回路の漏洩磁束低減に関する公知文献としては下記特許文献１及び特許文献２がある。
特開平５−７４０７４号公報 特開平５−１２２９１７号公報

特許文献１には、揺動型（ロータリ型）ＶＣＭ装置において、略円弧状に配置した永久磁石の外側円弧面側にシールドプレートを配置することによって、磁気ヘッドへの漏洩磁束を低減するための構造が開示されている。但し、磁気ヘッドを取り付けるアームの引出方向側での漏洩磁束対策は考慮されていない。

特許文献２には、揺動型（ロータリ型）又はリニア型ＶＣＭ装置において、永久磁石のコイル移動方向の両端面に補助ヨーク（永久磁石厚みと同等の高さ）を永久磁石と接触させて配置することによって永久磁石端部の漏洩磁束を低減するための構造が開示されている。但し、この構成では、永久磁石側面に補助ヨークが接しているため、本来駆動用コイルと鎖交できる磁束まで補助ヨークに流れることになり、補助ヨーク配置部分近傍では、ＶＣＭ磁気回路の空隙内磁束密度は低下してしまうと考えられる。また、磁気ヘッドを取り付けるアームの引出方向側での漏洩磁束対策は考慮されていない。

ＨＤＤ装置のシークタイムの高速化、記憶容量の拡大によって永久磁石の高特性化がはかられることと相反してヨークの薄肉化、小型化が進行し、磁気回路が小さくなり、また、小型化により漏洩磁束の影響が無視できなくなるので磁気ヘッド記録再生時に、信号を漏洩磁束により磁気ヘッドで記録再生することができなくなるおそれがでてくる。ＨＤＤ装置自体が小型化し（ヘッドとＶＣＭ装置間が狭くなり）、しかもハードディスクへの情報記録の高密度化及び垂直記録化などに伴い、上記特許文献１のように外側にシールドプレートを設けるだけでは、或いは、特許文献２のように永久磁石両端面に接触する補助ヨーク配置により、補助ヨークから永久磁石へ磁束漏洩を帰還させる構成では充分対応できなくなってきた。

本発明は、上記の点に鑑み、ＶＣＭ磁気回路のヨーク構造を工夫して磁気ヘッドなどの被駆動体側への漏洩磁束を効果的に低減可能なＶＣＭ装置を提供することを目的とする。

本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。

上記目的を達成するために、本発明に係るＶＣＭ装置は、対向する一対の板状ヨーク部と、前記板状ヨーク部の対向面の少なくとも一方に固定された平板状永久磁石と、前記板状ヨーク部の対向面間に移動自在に配された駆動用コイルと、前記駆動用コイルを取り付けたアームとを備え、
前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、前記永久磁石の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部を設けたことを特徴としている。

前記ＶＣＭ装置において、前記板状ヨーク部の対向面から伸びる前記補助ヨーク部の長さは前記永久磁石の厚さよりも長いとよい。

前記ＶＣＭ装置において、前記補助ヨーク部と対面する部分の前記アームの厚さが前記駆動用コイルの厚さより薄く、前記駆動用コイルを覆うように前記補助ヨーク部の伸びる長さが設定されていてもよい。

前記ＶＣＭ装置において、前記補助ヨーク部が前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁よりも内側位置にあってもよい。

前記ＶＣＭ装置において、前記補助ヨーク部が前記永久磁石の側面に非接触であるとよい。

本発明に係るＶＣＭ装置によれば、板状ヨーク部のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、前記永久磁石の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部を設けたので、一対の板状ヨーク部及び補助ヨーク部で磁気回路を実施的に終結することが可能（磁気回路中の空隙を狭めることが可能）となり、駆動用コイルが取り付けられたアームの引出側、つまり磁気ヘッドなどの被駆動体方向への漏洩を充分に低減することができる。また、一方のヨーク部から他方のヨーク部へ漏洩磁束を帰還する磁気回路が組まれることから、永久磁石本来の磁気特性が有効に駆動用コイルへ働くこととなり、磁気ヘッドなどの被駆動体の高速駆動を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、ＶＣＭ装置の実施の形態を図面に従って説明する。

図１乃至図３で本発明に係るＶＣＭ装置の実施の形態１であって揺動型ＶＣＭ装置の例を説明する。これらの図において、１は軟磁性体からなるヨーク構造体であり、対向する一対の板状ヨーク部２，３と、背面ヨーク部４と、両端面側の側面ヨーク部５と、補助ヨーク部６，７とを有している。板状ヨーク部２，３の対向面（内側面）には平板状永久磁石８，９がそれぞれ固定されている。支点軸１０で回動（揺動）自在に支持されたキャリッジアーム１１には駆動用コイル１２が取り付け固定されており、駆動用コイル１２は平板状永久磁石８，９間の空隙を移動自在であり、駆動用コイル１２に通電することで、永久磁石８，９間の空隙中の磁束との相互作用でキャリッジアーム１１を回動させる駆動力を発生する。キャリッジアーム１１の駆動用コイル取付側の反対側は被駆動体としての磁気ヘッド取付端部１１ａとなっている。

前記補助ヨーク部６，７は板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁から略垂直に永久磁石８，９の厚さ方向に伸びるように設けられている。この場合、補助ヨーク部６，７はアーム引出側周縁に沿って連続形成され、また補助ヨーク部６，７の板状ヨーク部２，３の対向面から伸びる長さ（高さ）は永久磁石８，９の厚さよりも大きく設定する。また、キャリッジアーム１１の補助ヨーク部６，７と対面する部分の厚さは、駆動用コイル１２の厚さより薄く、駆動用コイル１２を覆うように補助ヨーク部６，７の伸びる長さが設定されている。

なお、永久磁石８，９の側面と補助ヨーク部６，７との隙間Ｄは狭い方が小型化の観点からは好ましいが、永久磁石８，９の側面に補助ヨーク部６，７が直接接触すると、永久磁石８の側面と補助ヨーク部６、または、永久磁石９の側面と補助ヨーク部７の部分だけで閉回路を構成するので、好ましくない。

この実施の形態１によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) 一対の板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁に、永久磁石８，９の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部６，７を板状ヨーク部２，３対向面に対して略垂直に設けており、補助ヨーク部６，７間の間隙を充分狭くできる。この結果、一対の板状ヨーク部２，３及び補助ヨーク部６，７で磁気回路を実質的に終結することが可能となり、補助ヨーク部６，７が無い場合に発生していた図１の磁束線φの磁束の流れを阻止できる。従って、駆動用コイル１２が取り付けられたキャリッジアーム１１の引出側、つまり被駆動体としての磁気ヘッド方向への磁束漏洩を充分に低減することができ、キャリッジアーム１１の先端位置にある磁気ヘッド取付端部１１ａに対する漏洩磁束による磁界を磁気ヘッドの記録、再生に悪影響が生じないように充分に小さくすることができる。また、記録媒体としてのハードディスクへの漏洩磁束の影響も減じることが可能である。これによって記録情報への不具合（誤記録、誤消去など）を防止することができる。

(2) 一方の補助ヨーク部６及び板状ヨーク部２から他方の補助ヨーク部７及び板状ヨーク部３へ漏洩磁束を帰還する磁気回路が組まれることから、永久磁石８，９本来の磁気特性が有効に駆動用コイル１２へ働くこととなり、磁気ヘッドの高速駆動を図ることができる

(3) 補助ヨーク部６，７の板状ヨーク部２，３の対向面から伸びる長さ（高さ）は永久磁石８，９の厚さよりも大きく、また、キャリッジアーム１１の補助ヨーク部６，７と対面する部分の厚さは、駆動用コイル１２の厚さより薄く、駆動用コイル１２を覆うように補助ヨーク部６，７の伸びる長さが設定されていることにより、キャリッジアーム１１の引出側（磁気ヘッド方向）への漏洩磁束をよりいっそう低減可能である。

図４は本発明の実施の形態２を示す。この図において、補助ヨーク部１６，１７は板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁からやや内側に傾いて永久磁石８，９の厚さ方向に伸びるように設けられている。この場合、補助ヨーク部１６，１７の板状ヨーク部２，３の対向面から伸びる鉛直方向の長さは永久磁石８，９の厚さ（高さ）よりも大きくなるように設定する。また、キャリッジアーム１１の補助ヨーク部１６，１７と対面する部分の厚さは、駆動用コイル１２の厚さより薄く、駆動用コイル１２を覆うように補助ヨーク部１６，１７の伸びる長さが設定されている。

なお、その他の構成は前述した実施の形態１と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。

この実施の形態２では、補助ヨーク部１６，１７は板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁からやや内側に傾いた配置であるため、補助ヨーク部１６，１７間の空隙は前記アーム引出側周縁より内側に位置することになり、漏洩磁束の漏れる箇所である補助ヨーク部１６，１７間の空隙とキャリッジアーム１１の磁気ヘッド取付端部１１ａとの距離を大きくでき、漏洩磁束のいっそうの低減に効果がある。

図５は本発明の実施の形態３を示す。この図において、補助ヨーク部２６，２７は板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁よりも内側位置から略垂直に立ち上がって永久磁石８，９の厚さ方向に伸びるように設けられている。この場合、補助ヨーク部２６，２７の板状ヨーク部２，３の対向面から伸びる長さ（高さ）は永久磁石８，９の厚さよりも大きく設定する。また、キャリッジアーム１１の補助ヨーク部２６，２７と対面する部分の厚さは、駆動用コイル１２の厚さより薄く、駆動用コイル１２を覆うように補助ヨーク部２６，２７の伸びる長さが設定されている。

なお、その他の構成は前述した実施の形態１と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省略する。

この実施の形態３では、補助ヨーク部２６，２７は板状ヨーク部２，３のアーム引出側周縁よりも内側位置から立ち上がっているため、漏洩磁束の漏れる箇所である補助ヨーク部２６，２７間の空隙は前記アーム引出側周縁より内側に位置することになり、補助ヨーク部２６，２７間の空隙とキャリッジアーム１１の磁気ヘッド取付端部１１ａとの距離を大きくでき、磁気ヘッド取付端部１１ａでの漏洩磁束による磁界のいっそうの低減に効果がある。

なお、補助ヨーク部は、鉄板等の軟磁性体で板状ヨーク部に対しプレス加工の際に折り曲げ等で一体に形成してもよいし、板状ヨーク部とは別部品の補助ヨーク部を溶接等で板状ヨーク部に連結一体化してもよい。また、補助ヨーク部はアーム引出側周縁に沿って連続的に設ける代わりに分割して（非連続で）設けてもよい。

上記各実施の形態に示した補助ヨーク部の効果を検証するために、図６（Ａ）のように上下の板状ヨーク部（対向面に永久磁石固定）の側縁に補助ヨーク部が無いものと、図６（Ｂ）のように上下の板状ヨーク部側縁に補助ヨーク部がそれぞれ配置されたものとを用意し、図７の測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の漏洩磁束密度をシミュレーションで算出した（単位は１０^−４Ｔ＝ガウス）。その結果を下記表１に示す。

表１中、高さＺ（ｍｍ）は各測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３での下側板状ヨーク部の底面（外側面）を基準とした高さである。図７中、ハードディスクの回転中心Ｃは前記板状ヨーク部の側縁から３３ｍｍ離れた位置であり、測定点Ｐ１は回転中心Ｃから半径３０．９ｍｍの円周上で前記板状ヨーク部の側縁から約２ｍｍ離れた位置、Ｐ２，Ｐ３は同じ円周上でＰ１から少しずつずれた位置にある。

表１の測定結果からヨーク全高５ｍｍに対して特に重要な高さＺ＝２〜２．５ｍｍの高さ位置で良好な漏洩磁束低減の効果が得られている。

なお、上記各実施の形態では、対向する一対の板状ヨーク部と、前記一対の板状ヨーク部の対向面のそれぞれに固定された平板状永久磁石とを有する磁気回路構成を示したが、一対の板状ヨーク部の対向面の少なくとも一方に平板状永久磁石が固定された磁気回路構成であればよい。

以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

本発明に係るＶＣＭ装置の実施の形態１を示す正断面図である。 同平断面図である。 実施の形態１におけるヨーク構造体を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２を示す正断面図である。 本発明の実施の形態３を示す正断面図である。 補助ヨーク部の効果を検証するためのヨーク構造体であって、（Ａ）は補助ヨーク部の無いもの、（Ｂ）は補助ヨーク部のあるものをそれぞれ示す斜視図である。 図６（Ａ）,（Ｂ）のヨーク構造体としたときの漏洩磁束の測定点を示す平面図である。

符号の説明

１ ヨーク構造体
２，３ 板状ヨーク部
４ 背面ヨーク部
５ 側面ヨーク部
６，７，１６，１７，２６，２７ 補助ヨーク部
８，９ 平板状永久磁石
１０ 支点軸
１１ キャリッジアーム
１２ 駆動用コイル

Claims (5)

1. 対向する一対の板状ヨーク部と、前記板状ヨーク部の対向面の少なくとも一方に固定された平板状永久磁石と、前記板状ヨーク部の対向面間に移動自在に配された駆動用コイルと、前記駆動用コイルを取り付けたアームとを備えたＶＣＭ装置であって、
   前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁若しくはその近傍に、前記永久磁石の厚さ方向に伸びる補助ヨーク部を設けたことを特徴とするＶＣＭ装置。
2. 前記板状ヨーク部の対向面から伸びる前記補助ヨーク部の長さは前記永久磁石の厚さよりも長いことを特徴とする請求項１記載のＶＣＭ装置。
3. 前記補助ヨーク部と対面する部分の前記アームの厚さが前記駆動用コイルの厚さより薄く、前記駆動用コイルを覆うように前記補助ヨーク部の伸びる長さが設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＶＣＭ装置。
4. 前記補助ヨーク部が前記板状ヨーク部のアーム引出側周縁よりも内側位置にあることを特徴とする請求項１，２又は３記載のＶＣＭ装置。
5. 前記補助ヨーク部が前記永久磁石の側面に非接触である請求項１，２，３又は４記載のＶＣＭ装置。

Images