JP2009050041A - 摩擦駆動アクチュエータおよびそれを用いるハードディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＤＤの磁気記録ヘッドの駆動などのために用いられる超音波モータにおいて、応答性を向上する。
【解決手段】面内振動を行う振動体２をロータ３に内包することで、前記振動体２の振動が摩擦接触するロータ３に伝達されて該ロータ３が回転する超音波モータ１において、前記ロータ３を、剛性を有し、有底円筒状に形成される上下一対の第１および第２の部材３１，３２の組合わせで構成し、巻ばね４によって発生した弾発力でそれらの底板３１ａ，３２ａ間に前記振動体２を挟圧保持させるとともに、前記底板３１ａ，３２ａに、すり鉢状のテーパ面３１ｃ，３２ｃを形成する。したがって、ロータ３の軸受けを不要にして応答性を向上することができるとともに、振動体（ステータ）２とロータ３との間の摩擦力をより安定させ、駆動性能を安定させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスク装置（以下ＨＤＤ）の磁気記録ヘッド駆動用として好適に用いられ、超音波アクチュエータと称される摩擦駆動アクチュエータおよび前記ハードディスク装置に関する。

前記ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用の超音波アクチュエータには、高精度な位置決め性や高速応答性が要求される。そこで、このような用途に適用できそうな典型的な従来技術が、特許文献１や特許文献２で示されている。図５は、特許文献１の従来技術による超音波アクチュエータの断面図である。この超音波アクチュエータは、一般的な進行波型回転アクチュエータの典型例であり、円板状の振動体１０１に貼付けられた圧電素子１０２で発生された円板の周方向に進行する超音波振動が、ライナー１０３を介して移動体１０４（ロータ）に伝搬されることで該移動体１０４が回転するようになっている。

しかしながら、この従来技術では、移動体１０４は、ボールベアリングから成る軸受１０５で位置決めされる。したがって、ボールベアリングはボールと内輪および外輪との間にわずかではあるがガタを有するので、その分、ロータ（移動体１０４）の位置変動や不要な共振が生じ、高精度化、したがって前記ＨＤＤの場合には記録密度の向上に限界がある。また、それらのガタに、ボールベアリングの慣性質量、軸受の摩擦抵抗や軸受潤滑剤の粘性抵抗による軸受負荷が、応答性向上の制約になるという問題もある。詳しくは、ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用の超音波アクチュエータとしての駆動応答性は、アーム部の共振周波数、軸受部の共振周波数、先端に取付けられるサスペンションの共振周波数などによって決定される。ＨＤＤのサイズの小型化に伴い、アーム部およびサスペンションの共振周波数は比較的高く設計できるようになっており、このため軸受け部における前記ガタ、慣性質量および軸受負荷が前記応答性の制約になっている。

同様に、図６で示す特許文献２の従来技術でも、ボールベアリングから成る軸受１１１，１１２を使用している。

そこで、このような問題を解決できる他の従来技術として、特許文献３が挙げられる。その従来技術では、図７で示すように、面内振動する振動体（ステータ）１３１を、上下一対のリング状のロータ１３２，１３３で挟み込み、かつ接触面１３２ａ，１３３ａをテーパ形状とすることで、上下の挟み込みによって振動体１３１に径方向の押圧を行っている。このような構成で、固定された振動体１３１にロータ１３２，１３３を押圧接触させるので、軸受ガタがなく、したがって回転中心にブレがなく、高い応答性も得ている。
特開平６−７８５７０号公報 特開平７−１７８３７０号公報 特開平６−２７６７６３号公報

上述の特許文献３では、ロータに環状の上下２つのロータ１３２，１３３を使用しており、さらにそれらの結合にボルト１３４およびナット１３５を使用している。したがって、板状で剛性の低いロータ１３２，１３３の結合部分とそうでない部分とで、締付け（摩擦）力にはらつきが生じ、結果としてロータ１３２，１３３の駆動に、速度ムラ、トルクムラが発生する。

この点、図８で示す別の実施例では、ロータ１３２，１３３の枠部分と振動体１３１を挟持する部分との間に薄肉の弾性ヒンジ部１３７を設けることで、ロータ１３２，１３３の弾性を利用して押圧する構成が示されている。しかしこの構成では、肉厚の僅かな違いでバネ定数が大きく変化し、駆動トルクに差が生じるという問題がある。

本発明の目的は、面内振動を行う振動体（ステータ）をロータに内包し、前記振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されて該ロータが回転することで、ロータを軸受け不要に支持する摩擦駆動アクチュエータにおいて、前記振動体とロータとの間の摩擦力を安定させることができる摩擦駆動アクチュエータおよびそれを用いるハードディスク装置を提供することである。

本発明の摩擦駆動アクチュエータは、固定部材に固着され、面内振動を行う振動体と、前記振動体を内包するロータとを備えて構成され、前記振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータにおいて、前記ロータは、剛性を有し、前記振動体を一方の側から覆う第１の部材および他方の側から覆う第２の部材と、前記第１および第２の部材を相互に近接変位させるように付勢する付勢部材とを備えて構成され、前記第１および第２の部材は有底円筒状に形成されて、第１の部材内に第２の部材が嵌め込まれることで、それらの底板間に前記振動体が挟圧保持され、前記第１および第２の部材の少なくとも一方において、前記底板の振動体対向面に、すり鉢状のテーパ面を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用として好適に用いられ、超音波アクチュエータと称される摩擦駆動アクチュエータにおいて、先ず該摩擦駆動アクチュエータを、面内振動を行い、ステータとなる振動体と、前記振動体を内包するロータとを備えて構成し、前記振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されて該ロータが回転するようにする。

そして、板状の前記振動体がたとえば水平状態にあるとすると、前記ロータを上下一対の第１および第２の部材の組合わせで構成し、第１の部材は前記振動体を一方の表面側から覆い、第２の部材は他方の表面側から覆い、それらは付勢部材によって相互に近接変位されて、間に前記振動体を挟圧保持する。さらに、前記第１および第２の部材は有底円筒状（帽状）に形成されて、シリンダーとピストンとのように第１の部材内に第２の部材が嵌め込まれることで、それらの底板間に前記のように振動体が挟圧保持され、外側の第１の部材が出力伝達部材となり、ＨＤＤ装置の場合にはヘッド・アームが取付けられることになる。

一方、前記第１および第２の部材の少なくとも一方において、前記底板の振動体対向面には、すり鉢状のテーパ面が形成される。すなわち、前記第１および第２の部材の少なくとも一方がドーム状に形成されて、前記振動体の先端（前記板状の端縁）部分に前記テーパ部が斜めに接触し、両者の接触部分の加圧（摩擦）力が前記付勢部材によって発生される。

したがって、面内振動を行う振動体を、少なくとも一方にテーパ部を有する上下一対の第１および第２の部材で挟み込むことで、ロータの回転軸方向および軸直角方向への位置決め（センタリング）が共に行われて、該ロータの軸受けを不要にした構成とするとともに、付勢部材で発生された力が、前記第１および第２の部材における有底円筒状（帽状）の剛性を有する円筒部分の回転軸方向への摺動によって、前記接触部分の周方向に対して均等に、かつ回転軸に対して対称な加圧（摩擦）力を与えるようになる。これによって、振動体やロータに寸法上の製造誤差があっても、その誤差量に対する加圧力の変動を小さく抑えることがでる。また、温度変化や摩耗などによって振動体やロータに寸法変化が生じても、加圧力の変動を小さく抑えることが可能となり、該加圧力が安定する。こうして、加圧力の寸法に対する誤差感度を低減でき、振動体（ステータ）とロータとの間の摩擦力をより安定させ、駆動性能を安定させることができる。

また、本発明の摩擦駆動アクチュエータは、前記第２の部材における円筒部分の外周面において、中間部分は周方向に連なる溝が形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記ピストンとなる前記第２の部材における円筒部分の外周面において、回転軸方向の中央部分が周方向に連なる溝が形成されて凹んでおり、両端だけが前記第１の部材の内周面上を摺動するスライダーとなる。

したがって、前記回転軸方向への摺動にガタを生じることなく、摺動抵抗を減少させて、前記摩擦力をより安定させることができる。前記溝内にグリスなどを保持させてもよい。

さらにまた、本発明の摩擦駆動アクチュエータでは、前記有底円筒状の前記第１の部材の内周面に回転軸方向に延びる溝または突起の一方が形成され、前記第２の部材の外周面に前記溝または突起の他方が形成されることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記第１の部材と第２の部材とは、周方向にずれなく、一体で回転するようになる。

したがって、安定した回転を行うことができる。

また、本発明の摩擦駆動アクチュエータでは、前記振動体を、前記第１の部材は前記固定部材とは反対側から覆い、前記第２の部材は前記固定部材の側から覆い、前記有底円筒状の前記第１の部材の開放端には、半径方向内方側に延びる端板が嵌め込まれ、前記付勢部材は、前記固定部材の回りに巻回され、前記有底円筒状の前記第２の部材の底板と前記端板との間に介在される巻ばねから成ることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記のように板状の振動体が水平状態にあるとすると、下方の固定部材上に振動体が固定され、それを第１の部材が上側から覆い、第２の部材が、前記固定部材が遊挿する開口を有して下側から覆うことになる。そして、前記付勢部材が前記固定部材の回りに巻回される巻ばねから成る場合、該巻ばねが前記有底円筒状の前記第２の部材の底板と固定部材との間に設けられるのではなく、前記有底円筒状の前記第１の部材の開放端に設けられ、半径方向内方側に延びて形成される端板との間に設けられる。

したがって、前記巻ばねも第１および第２の部材と一体で回転することになり、安定した付勢力を発揮させ、安定した回転を行うことができる。

さらにまた、本発明の摩擦駆動アクチュエータでは、前記有底円筒状の前記第２の部材の底板と前記端板との少なくとも一方に、前記巻ばねの径方向へのずれを阻止する環状の凹溝または突起が形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記巻ばねの径方向へのずれが無くなり、より安定した回転を行うことができる。

また、本発明のハードディスク装置は、以上のように、前記の摩擦駆動アクチュエータを用いる。

それゆえ、軸受けが不要で、振動体（ステータ）とロータとの間の摩擦力をより安定させることができるヘッドアクチュエータを有するハードディスク装置を実現することができる。

本発明の摩擦駆動アクチュエータは、以上のように、面内振動を行う振動体と、前記振動体を内包するロータとを備えて構成され、前記振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータにおいて、前記ロータを、剛性を有し、有底円筒状の第１および第２の部材を嵌め併せで構成し、それらの底板間に前記振動体を挟圧保持し、少なくとも一方の底板の振動体対向面に、すり鉢状のテーパ面を形成する。

それゆえ、ロータの軸受けを不要にした構成とするとともに、有底円筒状の第１および第２の部材の筒状部分の剛性によって、振動体（ステータ）とロータとの間の摩擦力をより安定させ、駆動性能を安定させることができる。

また、本発明のハードディスク装置は、以上のように、前記の摩擦駆動アクチュエータを用いる。

それゆえ、軸受けが不要で、振動体（ステータ）とロータとの間の摩擦力をより安定させることができるヘッドアクチュエータを有するハードディスク装置を実現することができる。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータ１の構造を示す縦断面図である。この超音波モータ１は、大略的に、面内振動を行う振動体２と、前記振動体２を内包するロータ３と、付勢部材である巻ばね４と、前記振動体２を支持する固定部材１５とを備えて構成される。

図２は、前記振動体２の一構成例である振動体２１，２２，２３の平面図である。これらの振動体２１，２２，２３は、単板の圧電素子の両面に電極２４，２５を貼付けて成る振動体本体２１ａ，２２ａ，２３ａ、または両面に電極を貼付けた薄板状の圧電素子を複数積層した振動体本体の端縁部に、図１で示すように、ロータ３の回転軸方向の断面が円弧形状の接触部分を有するチップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが固着されて構成される。

前記チップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂには、耐磨耗性の材料、たとえばＷＣ（タングステンカーバイト）系の超硬合金、アルミナ等の硬度の高いセラミックを用いることができ、あるいはステンレスなどの金属の表面を、焼き入れ、窒化処理、または硬質セラミックコーティングなどで硬化処理を行った部材が使用される。これらのチップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂは、チップ部材２１ｂ，２３ｂのように３ヶ所設けられれば幾何学的には安定にロータ３を支えることができる。また、チップ部材２２ｂのように４ヶ所以上設けられることで、全体としての加圧力を保ったまま、１ヶ所当りで支える加圧力を小さくすることが可能になり、磨耗に対して有利になる。

前記振動体２１は、正三角形の頂点を削り落とした形状の振動体本体２１ａにおいて、その削り落とした頂点部分に前記チップ部材２１ｂが固着されて成り、振動の節となる重心位置が、前記固定部材１５に、ねじ止めまたは接着（図１の例では固定ねじ１６を用いて）などで固定される。単板の圧電素子から成る振動体２１の場合、その一方の表面には、図２（ａ）で示すように、前記重心から各頂点を結ぶ線に対して左右対称に前記電極２４が形成されており、他方の表面には共通電極が形成されており、これらの電極に図示しないＦＰＣを介して図示しない駆動信号生成部から所定の駆動信号が入力されると、該振動体２１の各頂点（チップ部材２１ｂの先端部分）には、圧電素子が伸縮および屈曲変位することで、ロータ３の軸直角断面において参照符号１７で示すような、それぞれ同じ方向に回転する高周波の楕円振動が励起され、定在波モータとして機能する。この三角形振動体３による振動生成過程は、本件出願人による特願２００７−１８４１７５号に詳しく説明されている。

また、前記振動体２２，２３は、矩形の振動体本体２２ａ，２３ａの隅角部または中央部に前記チップ部材２２ｂ，２３ｂが固着されて成り、同様に振動の節となる重心位置が前記固定部材１５に固定ねじ１６で固定される。そして、単板の圧電素子から成る振動体２２，２３の場合、その一方の表面には、図２（ｂ）および図２（ｃ）で示すように、前記重心から各辺の中央部を結ぶ線に対して左右対称に前記電極２５が形成されており、他方の表面には共通電極が形成されており、これらの電極に所定の駆動信号が入力されると、該振動体２２，２３の各頂点（チップ部材２２ｂ，２３ｂの先端部分）には、圧電素子が前記伸縮および屈曲変位することで、ロータ３の軸直角断面において前記参照符号１７で示すような、それぞれ同じ方向に回転する高周波の楕円振動が励起される。

前記楕円振動が時計回りであるときにはロータ３は時計回りに回転し、反時計回りであるときには反時計回りに回転し、こうして該超音波モータ１は定在波モータとして機能する。前記楕円振動の大きさを変えることでロータ３の回転速度やトルクを変化することができる。前記矩形の振動体２２，２３による振動生成過程は、本件出願人による特願２００７−４８７８７号に詳しく説明されている。

本実施の形態には、前記特許文献４のように、円板状の振動体１３１（図８および図１２で示す）を有し、その振動体１３１の周方向に振動が回転してゆく進行波モータとしての構成も用いることができる。

図１を参照して、注目すべきは、本実施の形態では、ロータ３は、前記振動体２を、前記固定部材１５とは反対側から覆う第１の部材３１と、前記固定部材１５側から覆う第２の部材３２とを備えて構成され、それぞれ剛性を有し、有底円筒状（帽状）に形成されて、シリンダーとピストンとのように、第１の部材３１内に第２の部材３２が嵌め込まれることで、それらの底板３１ａ，３２ａ間に前記振動体２が内包されることである。そして、前記有底円筒状の前記第１の部材３１の開放端３１ｂには、半径方向内方側に延びる端板６が嵌め込まれ、前記巻ばね４が、前記固定部材１５の回りに巻回され、前記有底円筒状の前記第２の部材３１の底板３１ａとこの端板６との間に介在され、第２の部材３２を第１の部材３１側に近接変位させるように付勢することで、前記底板間３１ａ，３２ａに前記振動体２が挟圧保持されている。

さらに、前記第１の部材３１および第２の部材３２の少なくとも一方（図１の例では両方に）、前記底板３１ａ，３２ａの振動体２の対向面に、すり鉢状のテーパ面３１ｃ，３２ｃが形成されている。すなわち、前記第１および第２の部材３１，３２の少なくとも一方がドーム状に形成されて、前記振動体２（前記チップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ）の先端部分に、前記テーパ面３１ｃ，３２ｃが斜めに接触し、両者の接触部分の加圧（摩擦）力が前記巻ばね４によって発生されるようになっている。前記テーパ面３１ｃ、３２ｃと、チップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの円弧形状とで生じた空間７ａ，７ｂには、グリスが充填される。

したがって、ロータ３には、金属材料が用いられる。そして、振動体２との接触による磨耗を防ぐために、事前に表面には焼き入れ、窒化処理などの硬化処理が施されている。また、ＣｒＮやＴｉＣＮなどのセラミックコーティングが行われてもよい。

また、前記ピストンとなる前記第２の部材３２における円筒部分３２ｄの外周面において、回転軸方向の中央部分は周方向に連なる溝３２ｅが形成されて凹んでおり、両端３２ｆ、３２ｇだけが前記第１の部材の円筒部分３１ｄの内周面上を摺動するスライダーとなっている。さらに、前記有底円筒状の前記第１の部材３１における円筒部分３１ｄの内周面には、１または複数箇所において（図１の例では少なくとも２つ）、回転軸方向に延びる溝または突起の一方（図１では溝）３１ｈが形成され、前記第２の部材３２における円筒部分３２ｄの外周面には、前記溝または突起の他方（図１では突起）３２ｈが形成されている。

前記振動体２のロータ３への組込みは、前記第１の部材３１と第２の部材３２とが相互に分離した状態で、上下反転させた第１の部材３１内に該振動体２を収容した後、前記第２の部材３２を、その突起３２ｈが溝３１ｈに一致するようにして第１の部材３１内に嵌め込み、前記第２の部材３２の底板３２ａ上に巻ばね４を搭載して端板６を嵌め込むことで完了する。端板６は、接着、かしめ、溶接等で適宜第１の部材３１に接合されてもよい。なお、前記振動体２１，２２，２３の電極２４，２５に対するＦＰＣは、適宜接続され、第２の部材３２の底板３２ａの中央において、固定部材１５との接続のために形成された前記開口３２ｊから引出されている。その後、前記第１の部材３１の底板３１ａの中央部に形成された開口３１ｊを挿通した固定ねじ１６が固定部材１５に螺着されることで、該超音波モータ１が固定部材１５に固定されて、図１で示すように完成する。

このようにロータ３をテーパ面３１ｃ，３２ｃを有する第１および第２の部材３１，３２から構成し、前記テーパ面３１ｃ，３２ｃで構成する円環状のＶ字形状の溝内に振動体２のチップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの先端部分が嵌まり込むようにするとともに、巻ばね４によって第２の部材３２を第１の部材３１側に弾発的に付勢することで、ロータ３は振動体２に対して、回転軸方向および半径方向の移動が、共にガタなく規制され（センタリングが共に行われて）、回転のみが可能となる。さらに巻ばね４で発生された力が、前記第１および第２の部材３１，３２における有底円筒状（帽状）の剛性を有する円筒部分３１ｄ，３２ｄの回転軸方向への摺動によって、前記チップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの接触部分の周方向に対して均等に、かつ回転軸に対して対称な加圧（摩擦）力を与えるようになる。

これによって、振動体２やロータ３に寸法上の製造誤差があっても、その誤差量に対する加圧力の変動を小さく抑えることがでる。また、温度変化や摩耗などによって振動体２やロータ３に寸法変化が生じても、加圧力の変動を小さく抑えることが可能となり、該加圧力が安定する。こうして、従来のボールベアリングなどの軸受不要にしても、加圧力の寸法に対する誤差感度を低減でき、振動体（ステータ）２とロータ３との間の摩擦力をより安定させ、駆動性能を安定させることができる。なお、前記振動体２におけるチップ部材２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの先端部分は、図１で示すような円弧状断面（Ｒ形状）に形成されていなくてもよいが、直角断面の場合、ロータ３との接触で摩耗が生じ易くなる。

また、前記第２の部材３２における円筒部分３２ｄの外周面に周方向に連なる溝３２ｅを形成しておくことで、前記回転軸方向への摺動にガタを生じることなく、摺動抵抗を減少させて、前記摩擦力をより安定させることができる。前記溝内にグリスなどを保持させてもよい。

さらにまた、前記第１の部材３１の円筒部分３１ｄの内周面に溝３１ｈを形成し、前記第２の部材３２の円筒部分３２ｄの外周面にそれに対応する突起３２ｈを形成しておくことで、前記第１の部材と第２の部材とは、周方向にずれなく、一体で回転するようになり、より安定した回転を行うことができる。

また、前記第２の部材３２を第１の部材３１側へ付勢する巻ばね４を、第２の部材３２の底板３２ａと、固定部材１５との間に設けるのではなく、第１の部材３１の円筒部分３１ｄの開放端３１ｂに嵌め込まれた端板６との間に設けるので、前記巻ばね４も第１および第２の部材３１，３２と一体で回転することになり、安定した付勢力を発揮させ、安定した回転を行うことができる。

図３は、前記図１で示す超音波モータ１をＨＤＤ磁気記録ヘッド１１の駆動に応用したＨＤＤ装置１２の概略構成図である。従来のＨＤＤ磁気記録ヘッド駆動アクチュエータの構成としては、前記磁気記録ヘッド１１が取付けられたヘッド・アーム１３をピボットベアリングで回転支持し、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）で駆動を行っている。これに対して、本実施の形態では、前記ヘッド・アーム１３を前記超音波モータ１で回転支持するとともに、駆動も行う。

具体的には、回転駆動されるディスク１４の側方に前記超音波モータ１が配置されており、この超音波モータ１を回転軸として、前記有底円筒状（帽状）に形成されて剛性を有し、出力伝達部材となる前記第１の部材３１の外周面や、前記円筒部分３１ｄの端部に前記ヘッド・アーム１３が固着され、そのヘッド・アーム１３の先端に取付けられたＨＤＤ磁気記録ヘッド１１が前記回転駆動されるディスク１４上を周方向に走行することで、記録内容の書込み、消去、読出し等が行われる。このように有底円筒状（帽状）で剛性を有する第１の部材３１を出力伝達部材として用いることで、出力の取出しが容易になる。

そして、図示しない制御手段によって前記超音波モータ１が駆動され、ＨＤＤ磁気記録ヘッド１１がディスク１４の径方向に移動されることでサーチ動作が実現され、所望とする記録位置へ前記書込み、消去、読出し等が行われる。

このようなＨＤＤヘッド駆動の場合、高速で回転するディスク１４上のトラックのうねりなどに追従しながら位置決め制御を行う必要があり、アクチュエータには、非常に高い応答性と分解能が要求される。本実施の形態のように前述の超音波モータ１を磁気記録ヘッド１１の駆動に使用すると、軸受ガタに軸受慣性や軸受負荷が全くなく、振動体（ステータ）２とロータ３との間の摩擦力をより安定させられるので、高い応答性を得ることができ、記録密度を向上することができる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の他の形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータ１’の構造を示す縦断面図である。この超音波モータ１’は、前述の超音波モータ１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、この超音波モータ１’では、ロータ３’において、前記有底円筒状の第２の部材３２’の底板３２ａと、端板６’との少なくとも一方（図４では両方）に、前記巻ばね４の径方向へのずれを阻止する環状の凹溝または突起（図１の例では突起）３２ｋ，６ｋが形成されていることである。このように構成することで、前記巻ばね４の径方向へのずれが無くなり、より安定した回転を行うことができる。

なお、上述のように巻ばね４が第２の部材３２，３２’の底板３２ａと、端板６，６’との間に設けられ、第１および第２の部材３１，３２と一体で回転するので、前記巻ばね４の両端の座４ａ，４ｂの部分が、前記底板３２ａや端板６，６’と接着剤などで固定されていてもよい。また、付勢部材は、前記巻ばね４に限らず、ゴム筒などの底板３２ａの周方向に対して均等に加圧するものであれば、他の構成が用いられてもよい。

本発明の実施の一形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータの構造を示す縦断面図である。 超音波モータにおける振動体の一構成例の平面図である。 図１で示す超音波モータをＨＤＤ磁気記録ヘッドの駆動に応用したＨＤＤ装置の概略構成図である。 本発明の実施の他の形態に係る摩擦駆動アクチュエータである超音波モータの構造を示す縦断面図である。 ＨＤＤの磁気記録ヘッド駆動用の典型的な従来技術による超音波アクチュエータの断面図である。 他の従来技術の縦断面図である。 さらに他の従来技術の平面図である。 さらに他の従来技術の一部を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１，１’ 超音波モータ
２，２１，２２，２３ 振動体
３，３’ ロータ
４ 巻ばね
４ａ，４ｂ 座
６，６’ 端板
６ｋ，３２ｋ 突起
１１ 磁気記録ヘッド
１２ ＨＤＤ装置
１３ ヘッド・アーム
１４ ディスク
１５ 固定部材
１６ 固定ねじ
２４，２５ 電極
２１ａ，２２ａ，２３ａ 振動体本体
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ チップ部材
３１ 第１の部材
３１ａ，３２ａ 底板
３１ｂ 開放端
３１ｃ，３２ｃ テーパ面
３１ｄ，３２ｄ 円筒部分
３１ｈ 溝
３２，３２’ 第２の部材
３２ｅ 溝
３２ｆ，３２ｇ 両端
３２ｈ 突起

Claims (6)

1. 固定部材に固着され、面内振動を行う振動体と、前記振動体を内包するロータとを備えて構成され、前記振動体の振動が摩擦接触するロータに伝達されて該ロータが回転する摩擦駆動アクチュエータにおいて、
   前記ロータは、剛性を有し、前記振動体を一方の側から覆う第１の部材および他方の側から覆う第２の部材と、前記第１および第２の部材を相互に近接変位させるように付勢する付勢部材とを備えて構成され、
   前記第１および第２の部材は有底円筒状に形成されて、第１の部材内に第２の部材が嵌め込まれることで、それらの底板間に前記振動体が挟圧保持され、前記第１および第２の部材の少なくとも一方において、前記底板の振動体対向面に、すり鉢状のテーパ面を有することを特徴とする摩擦駆動アクチュエータ。
2. 前記第２の部材における円筒部分の外周面において、中間部分は周方向に連なる溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の摩擦駆動アクチュエータ。
3. 前記有底円筒状の前記第１の部材の内周面に回転軸方向に延びる溝または突起の一方が形成され、前記第２の部材の外周面に前記溝または突起の他方が形成されることを特徴とする請求項１または２記載の摩擦駆動アクチュエータ。
4. 前記振動体を、前記第１の部材は前記固定部材とは反対側から覆い、前記第２の部材は前記固定部材の側から覆い、
   前記有底円筒状の前記第１の部材の開放端には、半径方向内方側に延びる端板が嵌め込まれ、
   前記付勢部材は、前記固定部材の回りに巻回され、前記有底円筒状の前記第２の部材の底板と前記端板との間に介在される巻ばねから成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の摩擦駆動アクチュエータ。
5. 前記有底円筒状の前記第２の部材の底板と前記端板との少なくとも一方に、前記巻ばねの径方向へのずれを阻止する環状の凹溝または突起が形成されていることを特徴とする請求項４記載の摩擦駆動アクチュエータ。
6. 前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の摩擦駆動アクチュエータを用いることを特徴とするハードディスク装置。

Images