JPS6028069B2 - 対象位置決めする装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つの磁気ヘッドのため、磁気デ
ィスク軸線に対して平行な軸線のまわりで揺動可能な少
なくとも１つのヘッド支持体が、また揺動駆動装置のた
め少なくとも１つのコイル支持体が設けられており、か
つ揺動アーム駆動装置が、磁石装置の少なくとも１つの
動作空隙内に突出した少なくとも１つの平らなコイルか
ら成る、小さな寸法の対象を、特に磁気ディスクメモリ
内において駆動装置に連結可能な少なくとも１つの磁気
ディスクの選ばれた磁気トラックに磁気ヘッドを位置決
めする装置に関する。

前記のような装置は、例えばドイツ連邦共和国特許出願
公開第２６２３５７２号明細書によって公知であり、こ
こにおいてコイル支持体板上に配置されかつ導体うず巻
の形に形成された平らな磁気コイルが駆動装置として使
われ、この磁気コイルは、Ｕ字形磁石の脚部間にある空
隙内へ突出している。

この揺動アーム菱鷹においてコイルはだ円形をしており
、その際有効な巻線部分は、支持ア−ム軸線を通って延
びた直線に対して平行に配置されている。この装置は欠
点を有する。

なぜなら‘ａ’巻線のわずかな部分しか揺動過程に対し
て有効でなく、脚 へツド支持体と駆動装置の支持体と
が、遠く離れた互いに平行な平面内に配置されており、
【ｃ｝ この装置は、単一ディスクメモリ装置用の単一
ヘッド調節装置をなしており、‘ｄ’ 独立に絹立てる
べき２つの磁石系を有し、これら磁石系が、遠く離れた
２つの組立て面において互いに配列することを必要とし
、｛ｄ 磁石系が、非常に平らな構成様式に適していよ
い）りで別の公知の装置は、例えばドイツ連邦共和国特
許出願公告第２２０９５２２号明細書から公知であり、
ここにおいて磁石板軸線に対して平行な藤線のまわりで
揺動可能な共通の支持体が、少なくとも１つの磁気ヘッ
ドおよび揺動アーム駆動装置のために設けられており、
その際磁気ヘッドは、支持体の一方のフオーク状自由端
に、また揺動アーム駆動装置は、他方の自由端に配置さ
れている。

しかしその際磁気コイルは、中空四角形コイルなので不
利であり、このコイルが、Ｍ字形固定子の空隙内に突出
しており、かっこのコイルは、短い空隙と共に長いコイ
ルとして使われる。公知の装置は、特に垂直方向におい
て構成寸法が大きすぎるという欠点を有し、その際装置
を製造できるようにするには、個別部品の組立てのよう
に非常に手間がかかる。

それ故に本発明の課題は、大量生産における経済的な製
造可能性、非常に短い位置決め、従ってアクセス時間お
よび改善された振動特性、およびメモリ装置の簡単な拡
張可能性の方向に、公知の装置を改善することにある。

この課題は、小さな寸法の対象を、特に磁気ヘッドを位
置決めする装置により次のようにして解決される。すな
わち磁石装置が、少なくとも２つの平らな永久磁石対か
ら成り、これら永久磁石対の両方の動作空隙が共通平面
に並んで配置されており、かつこれら永久磁石対の磁極
が、磁気的に反対に配置されており、またそれぞれ２つ
の隣接した別の名称の磁極が、それぞれ１つの共通の磁
束導体を介して磁気的に結合されており、また平らなコ
イルが、細長い形をしており、このコイルの長手導体が
、常に永久磁石対の動作空隙内に、またこのコイルの横
向き導体が、常に外にある。従って同時に揺動トルクを
大きくした際、かつそれによりアクセス時間を短くした
際にも、コイルの平らな構成を利用でき、かつ全揺動ア
ーム装置を最適に構成でき、かっこのようにして位置決
め装置の全高を小さくすることができる。このこじんま
りしたかつそれにもかかわらず力強い構成によって他方
において、１つまたは複数のこのような位置決め装置を
、１つまたは複数のデータ板と共にハウジング内に重ね
て、いわゆる固体板メモ川こなるようにまとめることが
できる。その上このような位置決め装置は、データメモ
リ系における磁気へツドーこ対してだけでなく、一般的
に小さな寸法の対象のあらゆる形式の位置決め機構に対
して、例えばレンズまたは光学歪走査器のような光学装
置に対しても適している。本発明の意味における位置決
めとは、従釆の意味において第１の部材を第２の部村に
対して相対的に動かしかつ配列するだけではなく、両方
の部材を互いに相対的に動かすことも、例えば任意の．
周波数で振動させることも含むものである。

別の装置構成において有利にもコイル支持体およびヘッ
ド支持体は、層状に積み重ね可能に形成でき、かつ鞠線
に対して所定の位置に敬付けることができる。それによ
り位置決め装置は、位置決めすべき対象（磁気ヘッド）
および基準部材（例えば磁気ディスク）の数について可
変になり、従って一層良好に特別な課題に適応できる。

装置の有利な構成においてそれぞれ２つの永久磁石対は
、磁束導体と共に層状に積み重ね可能に形成かつ配置で
きる。

それにより磁石装置からも非常に平らな構成を行うこと
ができる。

さらに有利にもそれぞれのヘッド支持体は、少なくとも
１つのコイル支持体と共に、なるべく取はずし可能にか
つ結合可能に形成できる。それにより必要に応じてコイ
ル数の変化によりヘッド支持体の揺動トルクの大きさを
調節でき、かつヘッド支持体の数を問題なく任意のデー
タデイスク数に合わせることができるように、位置決め
装置を構成することが可能である。

目的に合うように軸線上において支持体のため調節可能
なかつ回転可能な支持ハブを設けることができ、かつハ
ブ上にかぶせるため円形閉口を有する支持体を形成する
ことができる。

本発明による装置の特に最適な構成において、平らなコ
イルは、大体において四角形に配置された複数の導体か
ら成り、これら導体の両方の長手導体内において、両方
の動作空隙の磁界内で長手導体の合成力ベクトルが同一
方向を有するように、電流方向が選ばれている。

装置の製造の際および装置の高さを減少する際の別の利
点は、平らなコイルを、導体路の形でプリント回路とし
て支持体上に、なるべく支持体の両面に敬付けた時に得
られる。

それにより十分な揺動トルクの際に全高がわずかである
、という利点が、特に良好に達成される。両面のコイル
を使用する際、半分の厚さの導体および同じ空隙により
２つの巻線を使用するだけで、２倍の誘導力が得られる
。

目的に合うようにヘッド支持体に、行程信号発生装置を
回らないように結合でき、この行程信号発生装置は、コ
イルと定置の行程信号磁石とから成る。

本発明による装置のさらに別の有利な構成において永久
磁石対は、高ェネルギ単位、わずかな減磁性および４・
さな体積を有する磁石材料製の平らな板片から成る。

特に平らな構造を得るため、板片の厚さは、磁束導体片
の厚さに対して薄く選ばれている。要約すれば本発明に
よって経済的な装置が提供され、この装置は、特に非常
にこじんまりした構成およびコイルの層状積み重ねによ
って、かつヘッド支持体を任意に変形して、拡張または
縮小することができる。

目的に合うように別の装置形成において２つの空隙を有
する磁石を設けることができ、これら空隙内に本発明に
より形成された２つのコイルが配置できる。

それにより力学的および耐久性の面から見て非常に安定
な装置が可能であり、この装置は、振動特性についても
特別な利点を有する。本発明の実施例を以下図面によっ
て説明する。位置決め装置または揺動ア−ム駆動装置４
０は、大体において異つたレバーアーム長を有する双腕
レバーとして形成されている。取付けられた磁気ヘッド
８を有するヘッド支持体７が長い方のレバーをなしてい
る。短い方のレバーは、コイル１４を有する平らなコイ
ル支持体２によって形成され、このコイルは、通常の構
成様式のものにすることができ、または有利にも例えば
エッチング過程によってプリント回路として製造可能を
導体環状路から形成することができる。前記の平らなコ
イル構成は、磁石装置１６、有利には永久磁石と共に揺
動アーム駆動装置の磁」０を形成する。

揺動アーム駆動装置は、フランジ１３によって袋直シャ
ーシ１０に取付けられた固定の軸１５のまわりで双方向
矢印２５の方向に揺動可能に支持されており、その際第
１図に示すように揺動は、１つより多い水平面内で同時
に行うことができる。軸受として２つのころ軸受付５、
例えば球軸受が使われ、これらの軸受は、初応力をかけ
て軸６上に取付けられている。軸受５用のハウジングは
ハブ４によって形成され、このハブが、互いに重ねられ
たコイル支持体２およびヘッド支持体７を支持する。円
形関口（第２図）を備えたコイルおよびヘッド支持体２
または７は、フランジ１３に対してスベーサスリーブ１
７によって支えられている。従ってハブ上のコイルおよ
びヘッド支持体２または７の数は、例えばさらに２つな
いし３つだけ拡張することができる。実際に軸１５のま
わりで回転可能かつ分割可能でありかつフランジを備え
たハプを利用することができ、このハブに、一方におい
て位置決めすべき対象用の支持アームを、また他方にお
いてコイル支持体を取付けることができる。その際ヘッ
ド支持体７およびハブ４の藤線方向位置は、上方におい
てフランジ軸受１８を介して設定されかつ決められ、こ
のフランジ軸受のカラーは、ハブ４の端面に対して固定
的に支えられている。それによりディスク９ａないしｇ
ｃの表面に対する磁気ヘッド８の位置が固定的に決めら
れている。ハブ４は、同様に１つまたは複数のコイル１
４を支持している。プリント回路におけるように適当な
絶縁合成物質材料から成ることができるコイル支持体２
は、位置ａおよびａ′において図示されていないねじに
よって、例えば取はずし可能にヘッド支持体７にねじ止
めされている。磁気装置１６は、例えば第３図の鎖線３
５によって示されたねじによって装置シヤーシ１０に取
付けられている。図示されていない別のねじは、磁石１
６自身の部分を結合するために使われる。前記の装置の
素早く正確な位置決めのため、ヘッド８の揺動運動の速
度を検出することが必要である。そのため速度信号発生
器が使われ、この速度信号発生器は、例えばシャーシ底
部１０に取付けられた永久磁石系１２と、多くの巻数を
有する四角形コイル１１とから成り、このコイルの支持
体１９はハブ４の下側に取付けられている。四角形コイ
ル１１の運動の際このコイル内に生じる誘導電圧は、ヘ
ッド支持体７およびヘッド８の瞬時速度に対する尺度で
ある。ヘッド支持体７の揺動運動を調節可能な止め部２
０（第２図）によって制限すれば有利である。位置決め
装置のこれ以上詳細な点は、以下の動作説明から明らか
である。

ばね部材２１を介してヘッド支持体７に取付けられた磁
気ヘッド８は、位置決め装置によって非常に素早く正確
に磁気ディスク９ａないし９ｃの表面上で移動可能にし
、かつ水平面内の揺動により所定のトラック上に位置決
め可能にする。

そのため通常のようにまたは導体路１により形成された
コイル１４に電流が流され、それにより回転軸１５のま
わりでコイル１４に、従ってヘッド支持体７にトルクが
作用し、従って磁気ヘッド８は、円弧状に動かされる。
その際ヘッド支持体７の揺動方向２５は、コイル１４に
おける電流方向によって決まる。速度検出装置１ １，
１２を介してヘッド支持体７の制動および停止は、ヘッ
ド８が目的のトラックに達する前にちようどよく制御可
能であり、従って非常に正確な位置決めが可能である。
そのため必要な制御装置は、ここに詳細に説明または図
示されていない。トラック範囲におけるヘッド８の揺動
の際、止め部２０がヘッド支持体７の最終位置を決める
。ヘッド８が、目的のトラック上に位置決めされた後に
、コイル１４に電流を供給することによってトラック保
持が行われ、この電流の作用方向は、トラック偏差とは
反対に作用する。目的のトラック上におけるヘッド８の
発見および保持は、ここでは詳細に示さない磁気メモリ
において通常のサーボ追跡装置によって一層正確に実現
される。第１図および第２図に示すように永久磁石装置
１６は、反対の磁極の永久磁石対２２および２３がコイ
ル１４の平面内に間隔２４を魔いて並んで配置されてい
るように形成されている。

第２図から明らかなようにコイル１４は、ほぼ四角形に
、ここでは開いた四角形に配置された導体略１から形成
されており、これらの導体路は、１つまたは複数のうず
巻になるように互いに電気的に結合されている。

永久磁石板片２２および２３またはこれら板片の磁極面
の幅は、目的に合うように巻線または導体路ｌａおよび
ｌｂの全数が最大揺動範囲にわたるヘッド支持体７の運
動の際に永久磁石装置１６の動作空隙２６ａおよび２６
ｂ内にあるように、すなわち常に、部分的にも空隙２６
ａおよび２６ｂから出ないように構成されている。

第３図に正確に示すように、ヘッド支持体７の両面に取
付けられたコイル巻線または導体路１を有する構成によ
れば、同時に２つの動作空隙２６ａおよび２６ｂが有効
である。空隙内において磁束方向は２７または２８で示
されている。その際目的に合うように支持体２上におい
て導体路１から成るコイル１４の長手導体ｌａおよびｌ
ｂが、前記の動作空隙２６ｂまたは２６ａ内にある。長
手導体ｌａおよびびｌｂを結合する横向き導体２９ａお
よび２９ｂは、第２図に示すように常に空隙２６の外に
ある。動作空隙２６ａおよび２６ｂ内の反対向きの磁束
方向２７および２８、およびコイルの巻線配置に応じて
磁束方向に対して垂直の電流方向によって、両方の空隙
内にある両方の導体巻線または導体路に、同じ方向３０
（第３図）の力が作用する。本発明により大体において
コイルおよびコイル支持体から成る複数の駆動ユニット
が、トルクを増大するため重ねてまたは並べて層状に配
置して使われる時、意図しない磁束減衰を防ぐため、隣
接するユニットの互いに向き合った磁極３１ａおよび３
１ｂが同一極性を有するように、ユニットを配置すれば
有利である。

磁束は、中央の共通磁束導体片３２において同一方向に
延び、かつそれにより弱められない。このようにするた
め両方のユニットのコイル内における電流方向は逆にし
なければならず、それにより力の大きさおよび方向は、
再び同じになる。上側および下側の共通磁束導体片は、
３８で示されている。

磁束導体片３８および３２の間にそれぞれ非磁性スベー
サ３９があり、それにより図示したように磁力線が必然
的にそれぞれの永久磁石対２２または２３を介して閉じ
るようになる。ヘッド支持体７へのコイル支持体２の連
結は、適当な目的に合うように取はずし可能な結合手段
によって、例えばねじを介して行うことができる。この
ようにして例えば２つのまたはそれ以上のコイル支持体
を、１つのヘッド支持体７に連結することができる。コ
イル支持体２およびヘッド支持体７の互いの位置は、共
通の中心配魔部によって、第１図において例えば軸受ハ
プ４、およびヘッド支持アーム７（第２図）内に示され
た適合閉口３３、およびねじ３４によって保持される。

コイル支持体２の機部は、例えば対になって目的に合う
ようにスベーサ３６を介して互いに結合されているので
、軸受と共にハブ４のまわりで安定な保持が行われ、そ
れにより二重空隙の非常に小さな寸法が設定できかつ維
持できる。スベーサの長さは、明らかに空隙の大きさお
よびその間にある磁束導体片３２の厚さによって決まる
。４Ａの連続電流を流そうとする時、個々の導体路の間
隔が０．５側の際最大７０ム肌の厚さおよびほぼ１肋の
幅の７つの導体略にしてプリント導体略１を使用すれば
有利である。

平均空隙磁束密度がほぼ３０００なし、し３５００ガウ
スである際に前記の値において、トラックからトラック
へのアクセス時間６のｓのオーダに達し、平均アクセス
時間はほぼ３５のｓ、全データトラック範囲にわたつる
アクセス時間は７０肌ｓになる。

これらの値は実験によって検出され、第１図に示すよう
な実験装置によって得られた。十分に大きな磁束密度は
、磁石材料と、わずかな減磁性および小さな体積で大き
なェネルギ単位のものを使用すれば得られる。

コバルトおよび希土類をベースにした、高ヱネルギ積（
Ｂ・Ｈ）ｎ損ｘおよび減磁磁束に対する耐久性を有する
永久磁石片は、この前提条件を満足する。しかし別の適
当な磁石材料を使用してもよい。使用した板片は、磁束
導体片の厚さに対して、例えば厚さ比１：８の適当な厚
さを有する。コイル支持体の材料として、例えばェポキ
シカラス硬化織物のような小さな密度および大きな強度
のそれぞれ適当な合成物質材料が使用できる。

同様にヘッド支持体の質量を小さくかつ強度を大きく保
つため、材料としてマグネシウム合金が、断面形として
Ｔ字形が利用される。しかしそれぞれ別の強度的に適当
な材料構造組合せを利用してもよい。第４図に平らな単
一ディスクメモリ５０が概略的に示されている。シャー
シ１０上のハウジング４９は、磁石装置１６、コイル支
持体２およびフオーク状ヘッド支持体４７から成る揺動
アーム駆動装置４０を囲でおり、ヘッド支持体の磁気ヘ
ッド４８は、磁気ディスク９上のトラックを走査する。
ディスク収容装置４６および軸受４４内の駆動軸４５に
よって、ディスク９の回転駆動が可能である。

その際コイル支持体２およびヘッド支持体４７は、揺動
軸４３上で揺動可能に支持されている。駆動モータおよ
び電流供給線は、わかり易くするため省略されいる。「
×」によってシヤーシ面上のディスクメモリの全高が示
されている。

この高さ「×」は、最小であり、実際にほぼ３肌であり
、ディスクメモリの非常に平らな構造を示しており、こ
のディスクメモリは、特に事務範囲において広い用途範
囲を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、基板と磁気ディスクを有する揺動アーム駆動
装置の垂直断面図、第２図は、磁気ヘッド装置を有する
揺動アーム駆動装置の平面図、第３図は、それぞれ動作
空隙にあるコイル支持板および磁束経過と共に互いに重
ねられた２つの永久磁石系を示す側面図、第４図は、非
常に平らな構成を有する単一ディスクメモリを示す断面
図である。 なお、図示された主要部と符号との対応関係は以下の通
りである。１……導体路、２……コイル支持体、６……
鞠、７…・・・ヘッド支持体、８・・・・・・磁気ヘッ
ド、９・・・・・・磁気ディスク、１４・・・・．・コ
イル。 ＦＩＧ．３○ Ｕ Ｎ ９ ］ 寸 ○ ′ｕ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの磁気ヘツドのため、磁気デイスク
   軸線に対して平行な軸線のまわりで揺動可能な少なくと
   も１つのヘツド支持体が、また揺動駆動装置のため少な
   くとも１つのコイル支持体が設けられており、かつ揺動
   アーム駆動装置が、磁石装置の少なくとも１つの動作空
   隙内に突出した少なくとも１つの平らなコイルから成る
   、小さな寸法の対象を、特に磁気デイスクメモリ内にお
   いて駆動装置に連結可能な少なくとも１つの磁気デイス
   クの選ばれた磁気トラツクに磁気ヘツドを位置決めする
   装置において、磁石装置が、少なくとも２つの平らな永
   久磁石対から成り、これら永久磁石対の両方の動作空隙
   が、共通平面に並んで配置されており、かつこれら永久
   磁石対の磁極が、磁気的に反対に配置されており、また
   それぞれ２つの隣接した別の名称の磁極が、それぞれ１
   つの共通の磁束導体を介して磁気的に結合されており、
   また平らなコイルが、細長い形をしており、このコイル
   の長手導体が、常に永久磁石対の動作空隙内に、またこ
   のコイルの横向き導体が常に外にあることを特徴とする
   、対象を位置決めする装置。 ２ 複数のコイル支持体およびヘツド支持体が設けられ
   ており、これら支持体が、層状に積み重ね可能に形成さ
   れており、かつ軸線に対して所定の位置に取付け可能で
   ある、特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ それぞれ２つの永久磁石対が、磁束導体と共に層状
   に積み重ね可能に形成されかつ配置されている、特許請
   求の範囲第１項あるいは第２項記載の装置。 ４ ヘツド支持体が、少なくとも１つのコイル支持体と
   共に取はずし可能にかつ結合可能に形成されている、特
   許請求の範囲第２項記載の装置。 ５ 軸線上において支持体のため回転可能な支持ハブが
   設けられている、特許請求の範囲第１項ないし第４項の
   いづれかに記載の装置。 ６ ハブ上にかぶせるために円形開口を有する支持体が
   形成されている、特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 平らなコイルが、大体において四角形に配置された
   複数の導体から成り、これら導体の両方の長手導体内に
   おいて、両方の動作空隙の磁界内で長手導体の合成力ベ
   クトルが同一方向を有するように、電流方向が選ばれて
   いる、特許請求の範囲第１項ないし第６項のいづれかに
   記載の装置。 ８ 平らなコイルが、導体路の形でプリント回路として
   支持体上に取付けられている、特許請求の範囲第１項な
   いし第７項のいづれかに記載の装置。 ９ コイルが、プリント回路の導体として支持体の両面
   に取付けられている、特許請求の範囲第８項記載の装置
   。 １０ ヘツド支持体に行程信号発生装置が回らないよう
   に結合されており、この行程信号発生装置が、コイルと
   定置の行程信号発生磁石とから成る、特許請求の範囲第
   ２項ないし第９項のいづれかに記載の装置。 １１ 永久磁石対が、高エネルギ単位、わずかな減磁性
   および小さな体積を有する磁石材料製の平らな板片から
   成る、特許請求の範囲第１項ないし第１０項のいづれか
   に記載の装置。 １２ 板片の厚さが、磁束導体片の厚さに対して薄く選
   ばれている、特許請求の範囲第１１項記載の装置。