JP2003070200A - アクチュエータ用コイル - Google Patents
アクチュエータ用コイルInfo
- Publication number
- JP2003070200A JP2003070200A JP2001254424A JP2001254424A JP2003070200A JP 2003070200 A JP2003070200 A JP 2003070200A JP 2001254424 A JP2001254424 A JP 2001254424A JP 2001254424 A JP2001254424 A JP 2001254424A JP 2003070200 A JP2003070200 A JP 2003070200A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- resin
- actuator
- slider
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Moving Of Heads (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンピューター等に使用されるハードディス
クドライブ装置のアクチュエータに用いられるボイスコ
イルモーターのコイルに関するもので、前記コイルの全
周或いは一部に樹脂を被覆してコイルを一体的に固化し
てあるアクチュエータ用コイルを提供する。 【解決手段】 データーの読み出しや書き込みを行うス
ライダ７を先端に備えたサスペンション９と、前記スラ
イダ７を回動させるための駆動用コイル１１を備えた回
動可能なアクチュエータにおいて、前記コイル１１の全
周或いは一部に樹脂を被覆してコイルを一体的に固化し
てあり、前記樹脂は、フッ素樹脂系，アクリル樹脂系，
ウレタン樹脂系，或いは不飽和ポリエステル系からなる
合成樹脂塗料、或いは紫外線硬化型樹脂からなるもので
ある。
クドライブ装置のアクチュエータに用いられるボイスコ
イルモーターのコイルに関するもので、前記コイルの全
周或いは一部に樹脂を被覆してコイルを一体的に固化し
てあるアクチュエータ用コイルを提供する。 【解決手段】 データーの読み出しや書き込みを行うス
ライダ７を先端に備えたサスペンション９と、前記スラ
イダ７を回動させるための駆動用コイル１１を備えた回
動可能なアクチュエータにおいて、前記コイル１１の全
周或いは一部に樹脂を被覆してコイルを一体的に固化し
てあり、前記樹脂は、フッ素樹脂系，アクリル樹脂系，
ウレタン樹脂系，或いは不飽和ポリエステル系からなる
合成樹脂塗料、或いは紫外線硬化型樹脂からなるもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスク装置、例え
ばコンピューター等に使用されるハードディスクドライ
ブ装置のアクチュエータに用いられるボイスコイルモー
ターのコイルに関するものである。
ばコンピューター等に使用されるハードディスクドライ
ブ装置のアクチュエータに用いられるボイスコイルモー
ターのコイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の一例を図１、及び図２により
以下に説明する。ディスク装置、例えばコンピューター
のハードディスクドライブ装置に用いられるアクチュエ
ータ１は、回動軸４にベアリング３を介して回動自在に
支持されたアーム５を備えており、このアーム５の一側
にサスペンション９を備え、前記サスペンション９の先
端には、ディスクとの読み書きを行うスライダ７が備え
られている。前記回動軸４を間にしてアーム５の他側に
は、コイル１１を保持するためのコイルサポート１３を
備えた構成になっている。
以下に説明する。ディスク装置、例えばコンピューター
のハードディスクドライブ装置に用いられるアクチュエ
ータ１は、回動軸４にベアリング３を介して回動自在に
支持されたアーム５を備えており、このアーム５の一側
にサスペンション９を備え、前記サスペンション９の先
端には、ディスクとの読み書きを行うスライダ７が備え
られている。前記回動軸４を間にしてアーム５の他側に
は、コイル１１を保持するためのコイルサポート１３を
備えた構成になっている。
【０００３】情報をディスク１５より読み取る際には、
ディスク１５自身が高速に回転すると同時にサスペンシ
ョン９の先端に取り付けられたスライダ７は、ディスク
１５の面と一定の距離を保ちながら、サスペンション９
と一緒に回動軸４を中心にして、ディスク１５の半径方
向に常に揺動する。サスペンション９を回動させるため
のアクチュエータ１の駆動源としては、ボイスコイルモ
ーターが使われている。このボイスコイルモーターは、
サスペンション９と反対側のコイルサポート１３に備え
られたコイル１１と装置本体側に取り付けられた永久磁
石１７からなっており、永久磁石１７はコイル１１、コ
イルサポート１３の回動時における移動軌跡に沿う円弧
上にＳ極１７ｂ，Ｎ極１７ａが隣接し形成されている。
ディスク１５自身が高速に回転すると同時にサスペンシ
ョン９の先端に取り付けられたスライダ７は、ディスク
１５の面と一定の距離を保ちながら、サスペンション９
と一緒に回動軸４を中心にして、ディスク１５の半径方
向に常に揺動する。サスペンション９を回動させるため
のアクチュエータ１の駆動源としては、ボイスコイルモ
ーターが使われている。このボイスコイルモーターは、
サスペンション９と反対側のコイルサポート１３に備え
られたコイル１１と装置本体側に取り付けられた永久磁
石１７からなっており、永久磁石１７はコイル１１、コ
イルサポート１３の回動時における移動軌跡に沿う円弧
上にＳ極１７ｂ，Ｎ極１７ａが隣接し形成されている。
【０００４】このようなボイスコイルモーターにおい
て、アクチュエータ１に備えられているコイル１１に電
流を流すと、コイル１１と永久磁石１７との間に電磁力
が働き、その作用としてアクチュエータ１が回動可能と
なる。
て、アクチュエータ１に備えられているコイル１１に電
流を流すと、コイル１１と永久磁石１７との間に電磁力
が働き、その作用としてアクチュエータ１が回動可能と
なる。
【０００５】前記アクチュエータ１に備えられているコ
イル１１は、一般的に、図１（B）に示すように０．１
〜０．５ｍｍ程度の銅線、或いはアルミ線の素線１９上
に、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリエステル
イミドといったような絶縁体２１を被覆し、専用の巻線
治具に巻きつける方法によって製造されている。隣接す
る線間の密着を高めるために、あらかじめ絶縁体上の外
周に熱可塑性樹脂からなる融着層２３を形成し、巻きつ
けながら熱風により隣接する線間を融着させたり、巻き
つけ後、加熱することにより隣接する線間を融着させた
りする方法がとられている。
イル１１は、一般的に、図１（B）に示すように０．１
〜０．５ｍｍ程度の銅線、或いはアルミ線の素線１９上
に、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリエステル
イミドといったような絶縁体２１を被覆し、専用の巻線
治具に巻きつける方法によって製造されている。隣接す
る線間の密着を高めるために、あらかじめ絶縁体上の外
周に熱可塑性樹脂からなる融着層２３を形成し、巻きつ
けながら熱風により隣接する線間を融着させたり、巻き
つけ後、加熱することにより隣接する線間を融着させた
りする方法がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成を備えるアクチュエータ１は高速駆動される
ことから、低周波側にコイルのブリージング共振、また
は、バタフライ共振が発生し、アクチュエータ１の制御
に問題が出る可能性があった。
ような構成を備えるアクチュエータ１は高速駆動される
ことから、低周波側にコイルのブリージング共振、また
は、バタフライ共振が発生し、アクチュエータ１の制御
に問題が出る可能性があった。
【０００７】一般的にはコイルのブリージング共振は、
コイル１１に電流を流した時に発生する、前記コイル自
身に回動軸中心から外方向或いは回動軸中心方向の電磁
力によるものである。以下に図２によりその動作を説明
する。
コイル１１に電流を流した時に発生する、前記コイル自
身に回動軸中心から外方向或いは回動軸中心方向の電磁
力によるものである。以下に図２によりその動作を説明
する。
【０００８】前記コイル１１に反時計方向（ｍ方向）の
電流が流れると前記コイル１１と永久磁石１７との電磁
力作用によりコイル側辺部１１ａは時計方向（Ｒ方向）
の力を得て、アクチュエータ１は時計方向に回動する。
また時計方向に回動した際には前記コイル１１はＮ極上
にあるため、コイル外辺部１１ｂは回動軸４中心から外
方向（Ｏ方向）の力を受ける。
電流が流れると前記コイル１１と永久磁石１７との電磁
力作用によりコイル側辺部１１ａは時計方向（Ｒ方向）
の力を得て、アクチュエータ１は時計方向に回動する。
また時計方向に回動した際には前記コイル１１はＮ極上
にあるため、コイル外辺部１１ｂは回動軸４中心から外
方向（Ｏ方向）の力を受ける。
【０００９】一方、前述と逆の時計方向（ｎ方向）の電
流が前記コイル１１に流れると前記コイル側辺部１１ａ
は反時計方向（Ｌ方向）の力を得てアクチュエータ１は
反時計方向に回動する。また、反時計方向に回動した際
には、前記コイルはＳ極上に位置するため、前記コイル
外辺部１１ｂは回動軸中心に向かう方向（Ｉ方向）の力
を受ける。このような動作の繰り返しから、共振が発生
する。
流が前記コイル１１に流れると前記コイル側辺部１１ａ
は反時計方向（Ｌ方向）の力を得てアクチュエータ１は
反時計方向に回動する。また、反時計方向に回動した際
には、前記コイルはＳ極上に位置するため、前記コイル
外辺部１１ｂは回動軸中心に向かう方向（Ｉ方向）の力
を受ける。このような動作の繰り返しから、共振が発生
する。
【００１０】図３，図４に有限要素法による解析結果を
示す。図３は、アクチュエータ１が時計方向に回動する
力を受けた場合の前記コイル１１の動きを表したもの
で、図４はアクチュエータ１が反時計方向に回動する力
を受けた場合の前記コイル１１の動きを示している。本
解析結果によるとアクチュエータ１が時計回り、或いは
反時計回りに回動する力を受けることにより、前記コイ
ル外辺部１１ｂは前述のように回動軸４を中心として外
方向、或いは回動軸４中心方向に力を受けていることが
わかる。
示す。図３は、アクチュエータ１が時計方向に回動する
力を受けた場合の前記コイル１１の動きを表したもの
で、図４はアクチュエータ１が反時計方向に回動する力
を受けた場合の前記コイル１１の動きを示している。本
解析結果によるとアクチュエータ１が時計回り、或いは
反時計回りに回動する力を受けることにより、前記コイ
ル外辺部１１ｂは前述のように回動軸４を中心として外
方向、或いは回動軸４中心方向に力を受けていることが
わかる。
【００１１】また、他方の前記バタフライ共振は、アク
チュエータ１の構造が原因で発生するものである。図５
は一般的なアクチュエータ１の構造について、有限要素
法を用い解析した例である。本解析結果からするとコイ
ルサポート１３部とアーム５の先端部が大きく共振する
のがわかる。
チュエータ１の構造が原因で発生するものである。図５
は一般的なアクチュエータ１の構造について、有限要素
法を用い解析した例である。本解析結果からするとコイ
ルサポート１３部とアーム５の先端部が大きく共振する
のがわかる。
【００１２】以上示したような低周波側で発生する共振
を回避するためには、アクチュエータを構成する部品の
剛性を高くし、固有振動数を高周波側にする必要があ
る。固有振動数を高周波側にずらすためには、アクチュ
エータを構成する材料の組成、形状など考慮すべき要素
が多数あるが、本発明は、アクチュエータに備えられて
いるコイル１１に着目したものである。つまり、従来の
コイルでは、隣接する素線間の密着力を向上させるため
に、絶縁物を被覆した素線上に樹脂による融着層を設
け、その融着層を熱風により溶かしながらコイル状にし
たり、或いはコイル状にしたものを次工程において高温
雰囲気にすることにより溶かすなどといった方法を行っ
ている。しかしながら、コイルにする際の線速が速く融
着層を十分に溶かせなかったり、束ねたコイルの断面中
心部まで十分な熱がかからなかったりなどで、素線間の
密着力が十分でなく、剛性を高くすることが困難であっ
た。
を回避するためには、アクチュエータを構成する部品の
剛性を高くし、固有振動数を高周波側にする必要があ
る。固有振動数を高周波側にずらすためには、アクチュ
エータを構成する材料の組成、形状など考慮すべき要素
が多数あるが、本発明は、アクチュエータに備えられて
いるコイル１１に着目したものである。つまり、従来の
コイルでは、隣接する素線間の密着力を向上させるため
に、絶縁物を被覆した素線上に樹脂による融着層を設
け、その融着層を熱風により溶かしながらコイル状にし
たり、或いはコイル状にしたものを次工程において高温
雰囲気にすることにより溶かすなどといった方法を行っ
ている。しかしながら、コイルにする際の線速が速く融
着層を十分に溶かせなかったり、束ねたコイルの断面中
心部まで十分な熱がかからなかったりなどで、素線間の
密着力が十分でなく、剛性を高くすることが困難であっ
た。
【００１３】
【課題を解決させるための手段】本発明は前述のごとき
従来の問題に鑑みてなされたもので、データーの読み出
しや書き込みを行うスライダと、先端に前記スライダを
備えたサスペンションと、前記スライダを回動させるた
めの駆動用コイルを備えた回動可能なアクチュエータに
おいて、前記コイルの全周或いは一部に樹脂が被覆され
一体固化してあることを特徴とする。
従来の問題に鑑みてなされたもので、データーの読み出
しや書き込みを行うスライダと、先端に前記スライダを
備えたサスペンションと、前記スライダを回動させるた
めの駆動用コイルを備えた回動可能なアクチュエータに
おいて、前記コイルの全周或いは一部に樹脂が被覆され
一体固化してあることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施形態】以下、図６を参照して本発明の一実
施形態例を説明する。図６は樹脂塗布後のコイルの概要
説明図と断面説明図である。内部のコイルは従来と同様
に、０．１〜０．５ｍｍ程度の銅線、アルミ線などの素
線１９上に、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリ
エステルイミドといったような絶縁体２１を被覆し、前
記絶縁体外周に熱可塑性樹脂からなる融着層２３を形成
させ、専用の巻線治具に巻きつけると同時に熱風を線材
に吹き付け、隣接する線間の密着性を向上させたり、或
いは専用の巻線治具に巻きつけ後、オーブン等でコイル
全体を加熱することにより、隣接する線間の密着性を向
上させたものが用いられる。
施形態例を説明する。図６は樹脂塗布後のコイルの概要
説明図と断面説明図である。内部のコイルは従来と同様
に、０．１〜０．５ｍｍ程度の銅線、アルミ線などの素
線１９上に、例えばポリウレタン、ポリエステル、ポリ
エステルイミドといったような絶縁体２１を被覆し、前
記絶縁体外周に熱可塑性樹脂からなる融着層２３を形成
させ、専用の巻線治具に巻きつけると同時に熱風を線材
に吹き付け、隣接する線間の密着性を向上させたり、或
いは専用の巻線治具に巻きつけ後、オーブン等でコイル
全体を加熱することにより、隣接する線間の密着性を向
上させたものが用いられる。
【００１５】そして、より隣接する線間の密着性を向上
させるために、前記コイルを溶融した樹脂中に浸し、引
き上げることにより、前記コイルの最外周に最外周被覆
層として樹脂２５を付着し一体的に固化してある。よっ
て、従来方式を行うことによる隣接する線間の密着力
と、樹脂２５によりコイルの全外周面を被覆し、固化し
たことによる補強との相乗効果により、コイル自身の剛
性をより高くすることが可能となる。
させるために、前記コイルを溶融した樹脂中に浸し、引
き上げることにより、前記コイルの最外周に最外周被覆
層として樹脂２５を付着し一体的に固化してある。よっ
て、従来方式を行うことによる隣接する線間の密着力
と、樹脂２５によりコイルの全外周面を被覆し、固化し
たことによる補強との相乗効果により、コイル自身の剛
性をより高くすることが可能となる。
【００１６】前記樹脂２５としては、フッ素樹脂系，ア
クリル樹脂系，ウレタン樹脂系，或いは不飽和ポリエス
テル系などの合成樹脂塗料や紫外線硬化樹脂を用いる。
前記樹脂２５の粘度としては、コイルと樹脂間への泡の
混入防止と、コイルに付着する樹脂厚を一定にするとい
う目的から具体的には５〜１０Pa・ｓの範囲内であるこ
とが望ましい。また、本実施例では、溶融した樹脂中に
前記コイルを浸す方法を説明したが、型の中に前記コイ
ルを入れ樹脂を付着させたり、または、前記コイルに樹
脂を吹付けたりしても同様のものが得られる。また、本
実施例では、コイル全体に樹脂を付着させる方法につい
て記したが、コイル全体でなく、コイルの剛性向上を図
りたい部分に同様の処理をしても、従来よりも剛性を高
めることが可能である。
クリル樹脂系，ウレタン樹脂系，或いは不飽和ポリエス
テル系などの合成樹脂塗料や紫外線硬化樹脂を用いる。
前記樹脂２５の粘度としては、コイルと樹脂間への泡の
混入防止と、コイルに付着する樹脂厚を一定にするとい
う目的から具体的には５〜１０Pa・ｓの範囲内であるこ
とが望ましい。また、本実施例では、溶融した樹脂中に
前記コイルを浸す方法を説明したが、型の中に前記コイ
ルを入れ樹脂を付着させたり、または、前記コイルに樹
脂を吹付けたりしても同様のものが得られる。また、本
実施例では、コイル全体に樹脂を付着させる方法につい
て記したが、コイル全体でなく、コイルの剛性向上を図
りたい部分に同様の処理をしても、従来よりも剛性を高
めることが可能である。
【００１７】表１に本実施例による実験結果例を記載す
る。
る。
【００１８】
【表１】
試料１、２は各々合成樹脂塗料、紫外線硬化樹脂をコイ
ル外周全面に塗布した場合，試料３は樹脂の塗布をせ
ず、従来方法で製作したコイルにおいて、それぞれの試
料について、コイルのたわみを評価したものである。測
定方法としては、図７に示すようにコイルの中心線のた
わみ量が一定距離（ｙ）に到達した時の荷重を測定した
ものである。この実験結果からすると、試料１，２はい
ずれも従来品に比べ、たわみ量が一定距離（ｙ）に到達
するまでの荷重は改善されていることがわかる。
ル外周全面に塗布した場合，試料３は樹脂の塗布をせ
ず、従来方法で製作したコイルにおいて、それぞれの試
料について、コイルのたわみを評価したものである。測
定方法としては、図７に示すようにコイルの中心線のた
わみ量が一定距離（ｙ）に到達した時の荷重を測定した
ものである。この実験結果からすると、試料１，２はい
ずれも従来品に比べ、たわみ量が一定距離（ｙ）に到達
するまでの荷重は改善されていることがわかる。
【００１９】
【発明の効果】コイル形成後、前記コイル全体に樹脂を
塗布し、一体的に固化したことにより、コイル自身の剛
性は高くなり、結果として、アクチュエータ自身の共振
点を高周波側にずらすことが可能となり、前述したごと
き従来の問題を解消することができる。
塗布し、一体的に固化したことにより、コイル自身の剛
性は高くなり、結果として、アクチュエータ自身の共振
点を高周波側にずらすことが可能となり、前述したごと
き従来の問題を解消することができる。
【図１】アクチュエータ断面説明図である。
【図２】アクチュエータ原理説明図である。
【図３】アクチュエータが時計方向に回動した際の有限
要素法解析結果を示す図である。
要素法解析結果を示す図である。
【図４】アクチュエータが反時計方向に回動した際の有
限要素法解析結果を示す図である。
限要素法解析結果を示す図である。
【図５】バタフライ共振の有限要素法解析結果を示す図
である。
である。
【図６】実施例概要説明図と断面説明図である。
【図７】たわみ量評価方法説明図である。
【符号の説明】
１：アクチュエータ
３：ベアリング
４：回動軸
５：アーム
７：スライダ
９：サスペンション
１１：コイル
１１ａ：コイル側辺部
１１ｂ：コイル外辺部
１３：コイルサポート
１５：ディスク
１７：永久磁石
１７ａ：Ｎ極
１７ｂ：Ｓ極
１９：素線
２１：絶縁体
２３：融着層
２５：樹脂
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5D068 AA01 BB01 CC12 EE19 GG25
5H603 AA03 BB01 BB14 CA02 CA05
CB01 CB22 CB23 CB25 CC14
CC19 CD13 CD21 CD32 CE01
CE13 CE14 EE09 EE10 FA08
FA18 FA20 FA22 FA26
5H604 AA05 BB01 BB11 CC02 CC04
CC20 DA16 DA18 DA23 DB03
DB05 DB19 PB01 PB02 PB04
PE06
5H633 BB02 GG06 GG09 GG16 HH02
HH08
Claims (2)
- 【請求項１】 データーの読み出しや書き込みを行うス
ライダを先端に備えたサスペンションと、前記スライダ
を回動させるための駆動用コイルを備えた回動可能なア
クチュエータにおいて、前記コイルの全周或いは一部に
樹脂を被覆してコイルを一体的に固化してあることを特
徴とするアクチュエータ用コイル。 - 【請求項２】 前記樹脂は、フッ素樹脂系，アクリル樹
脂系，ウレタン樹脂系，或いは不飽和ポリエステル系か
らなる合成樹脂塗料、或いは紫外線硬化型樹脂からなる
請求項１記載のアクチュエータ用コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254424A JP2003070200A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | アクチュエータ用コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254424A JP2003070200A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | アクチュエータ用コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003070200A true JP2003070200A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19082588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001254424A Pending JP2003070200A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | アクチュエータ用コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003070200A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078843B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-07-18 | Black & Decker Inc. | Field assemblies and methods of making same |
| US7146706B2 (en) | 2003-09-05 | 2006-12-12 | Black & Decker Inc. | Method of making an electric motor |
| US7205696B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-04-17 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with ends that decrease in width, and methods of making same |
| JP2007109342A (ja) * | 2005-10-14 | 2007-04-26 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | コイルの支持構造および磁気ディスク装置 |
| US7211920B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-05-01 | Black & Decker Inc. | Field assemblies having pole pieces with axial lengths less than an axial length of a back iron portion and methods of making same |
| JPWO2006046358A1 (ja) * | 2004-10-28 | 2008-05-22 | 国立大学法人信州大学 | 高周波コイルを備えた機器 |
| US8207647B2 (en) | 2003-09-05 | 2012-06-26 | Black & Decker Inc. | Power tools with motor having a multi-piece stator |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001254424A patent/JP2003070200A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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