JP2000048497A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転型の磁気ヘッド位置決め機構におけるピ
ボット軸受の締結部の内面方向剛性を増加し、高精度な
磁気ヘッド位置決め精度を得る磁気ディスク装置の提
供。 【解決手段】 磁気ヘッドを支持するキャリッジの軸受
穴４に軸受スリーブ１２により覆われたピボット軸受１
１を嵌入し、この軸受１１を回転中心としてキャリッジ
乃至磁気ヘッドを回動する磁気ディスク装置であって、
キャリッジの軸受穴４が、２つの接触点１６に対する押
圧反力１７をピボット軸受の軸受中心軸Ｏに集中する様
に接触開き角４０を持つ様に内面加工され、且つ前記２
つの接触点１６の反対位置の内面にナット１０を配置
し、更にナット１０を貫通するスルーホール５をピボッ
ト軸受１１と垂直方向に持ち、軸受スリーブ１２により
覆われたピボット軸受１１をネジ２１によりスルーホー
ル５及びナット１０を介して先の２つの接触点１６に押
圧する様に構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドをキャ
リッジアームを介したキャリッジにより回転的に支持及
び駆動する磁気ディスク装置に係り、特にキャリッジを
含む磁気ヘッド位置決め機構の１次固有振動数を向上し
て磁気ヘッドの高精度位置決めを行うことができる磁気
ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に磁気ディスク装置は、磁気ヘッド
をロードアーム及びキャリッジアームを介して弾性的に
支持し、該キャリッジアームを軸受穴を有するキャリッ
ジに固着し、このキャリッジの軸受穴に軸受スリーブに
より覆われた軸受を介したピボット軸受を嵌入し、該ピ
ボット軸受を回転中心としてキャリッジ乃至磁気ヘッド
を磁気ディスク上で回転移動する様に構成されている。
この従来技術による磁気ディスク装置は、磁気ヘッドの
高精度位置決めを行うためにロードアーム及びキャリッ
ジアームの振動特性を改善することが行われている。

【０００３】従来技術による磁気ディスク装置のキャリ
ッジと軸受との締結構造は、図９に示す如く、一端にボ
イスコイルモータの一部を形成するコイル支持部３、他
端に磁気ヘッドを支持するキャリッジアーム部２が配置
され、これらの間に軸受穴４が開口された軸受締結部１
を持つキャリッジと、該キャリッジの軸受穴４に嵌入さ
れる軸受スリーブ１２により覆われたピボット軸受１１
と、前記軸受締結部１の一部に開口された貫通穴を介し
てピボット軸受１１と螺合し、該ピボット軸受１１を矢
印Ａ方向に引っ張るネジ２１とを備え、該ネジ２１が貫
通穴を介してピボット軸受１１を軸受穴４の一部に引き
寄せて面１６に固定する様に構成されている。即ち従来
技術による締結構造は、ピボット軸受１１にネジ溝を設
け、このネジ溝に螺合するネジ２１を回転することによ
りピボット軸受１１を軸受穴４内面に引き寄せて固定す
る様に構成されている。尚、この締結構造において、キ
ャリッジの貫通穴にネジ溝を設け、このネジ溝に螺合す
るネジを用いることも考えられるが、当該キャリッジは
磁気ディスク装置の高速化の要請により軽量化が図ら
れ、このために比較的軟質のアルミニウムが使用されて
いるため、前記螺合による強度に耐えられず、実用には
適さないものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術による磁
気ディスク装置は、磁気ヘッドの高精度位置決めのため
キャリッジアーム等の振動特性のみを考慮しているもの
であったが、近年の磁気ディスク装置の大容量化の要望
により、磁気ヘッド位置決め機構、特にキャリッジ系の
固有振動数を更に増加させ且つ振幅を小さくさせなけれ
ばならないと言う不具合があった。換言すれば従来技術
による磁気ディスク装置は、磁気ヘッド位置決め系、特
にキャリッジの軸受や軸受や締結部の高剛性化を考慮し
ていないために高精度な磁気ヘッド位置決め精度を確保
することができないと言う不具合があった。

【０００５】具体的に述べると前述の図９に示したキャ
リッジと軸受との締結構造は、軸受スリーブ１２により
覆われたピボット軸受１１を引き寄せるため、ピボット
軸受１１を構成する内輪と外輪の偏心が生じやすく、剛
性が比較的低く、磁気ヘッドの高精度位置決めの障害を
招くと言う不具合があった。

【０００６】本発明の目的は、前記従来技術による不具
合を除去することであり、回転型の磁気ヘッド位置決め
機構におけるピボット軸受の締結部の内面方向剛性を増
加し、高精度な磁気ヘッド位置決め精度を得ることがで
きる磁気ディスク装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、磁気ヘッドを支持するキュリッジアームと、
該キャリッジアームが取り付けられ、軸受穴を有するキ
ャリッジと、該キャリッジの軸受穴に軸受スリーブによ
り覆われた軸受を介して嵌入されるピボット軸受とを備
える磁気ディスク装置において、前記キャリッジの軸受
穴が、２つの接触点に対する押圧反力をピボット軸受の
軸受中心軸に集中する様に接触開き角を持つ様に内面加
工され、且つ前記２つの接触点の反対位置の内面にナッ
トを配置し、更に前記ナットを貫通するスルーホールを
ピボット軸受と垂直方向に持ち、軸受スリーブにより覆
われたピボット軸受をネジにより前記スルーホール及び
ナットを介して前記２つの接触点に押圧する様に構成し
ていることを第１の特徴とする。

【０００８】更に本発明は、前記特徴による磁気ディス
ク装置において、キャリッジの軸受穴の接触開き角を持
つ内面が、前記２つの接触点に対する押圧反力をピボッ
ト軸受の軸受中心軸に集中する形状のくさび形状である
ことを第２の特徴とし、ピボット軸受の中心と該ピボッ
ト軸受を支持する中心とキャリッジを含む回転体の重心
とが一致していることを第３の特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
磁気ディスク装置を図面を参照して詳細に説明する。図
１は、本実施形態による磁気ディスク装置のキャリッジ
と軸受との軸受締結状態を説明するための図、図２は、
本実施形態によるキャリッジアームとキャリッジ軸受締
結部と（ボイスコイルモータを形成する）コイル支持部
間の軸受締結部を示す図、図３は図１のナットの取り付
け状態を説明するための図、図４は図１の軸受穴の内面
構造を説明するための図、図５は図１の軸受スリーブ取
り付け状態を説明するための図、図６は本実施形態によ
る磁気ヘッド位置決め機構を説明するための図、図７は
本発明の他の実施形態による軸受締結を説明するための
図、図８は本発明の他の実施形態による軸受締結状態を
説明するための図、図９は従来技術による軸受締結状態
を説明するための図、図１０は本発明の対象となる磁気
ディスク装置を説明するための図である。

【００１０】本実施形態による磁気ディスク装置は、図
１０に示す如く、スピンドル１１０に固着され、スピン
ドルモータ（図示せず）により高速回転される磁気ディ
スク１１１と、該磁気ディスク１１１にデータの記録再
生を行う磁気ヘッド１１２と、該磁気ヘッド１１２をヘ
ッドアーム１１５を介してキャリッジアーム部２により
支持し、ピボット軸受１１を回転中心として他端に配置
されたボイスコイルモータ１１３により回転駆動される
キャリッジ１００と、これら機構を支持するベース１１
４とを備え、該ボイスコイルモータ１１３を駆動するこ
とにより磁気ヘッド１１２を磁気ディスク１１１上の任
意のトラックに位置決めしてデータの記録再生を行う様
に構成されている。

【００１１】この磁気ディスク装置のキャリッジと軸受
との締結構造は、図１に示す如く、キャリッジアーム部
２及びコイル支持部３間のキャリッジの軸受締結部１に
おいて、軸受締結部１の軸方向（図面垂直方向）に開口
した軸受穴４と、該軸受穴４に嵌入される軸受スリーブ
１２により覆われたピボット軸受１１と、軸受締結部１
の軸方向と直角方向に貫通したスルーホール５と、該ス
ルーホール５の軸受穴４内面位置に取り付けられたナッ
ト１０と、座金２２及びスルーホール５を介して軸受ス
リーブ１２により覆われたピボット軸受１１を矢印Ｂ方
向に押し付けるネジ２１とを備える。

【００１２】前記ピボット軸受１１は、内輪と外輪とこ
れら両輪間に配置される複数のベアリングボールとによ
り構成され、内輪を軸に固定した状態で外輪を回動する
ベアリングボールを介して回転自在に支持するものであ
り、軸受スリーブ１２は、例えば図５に示す如く、上下
２つのピボット軸受１１の外部を一体的に保持し、両軸
受の間隔及び角度を保つと共に組込を容易にするための
ものである。また本軸受スリーブ１２は、図示の如くネ
ジ２１が押圧される部分に半球状の凹部１３が設けら
れ、通常は先端が尖っているネジ２１の先端を前記凹部
１３に押し当てることにより、ネジ２１によりピボット
軸受１１（軸受スリーブ１２）を単純支持するものであ
る。

【００１３】また前記軸受穴４は、ピボット軸受１１を
嵌入する略楕円形形状（詳細は後述）に軸方向に開口し
た部分と、前記開口部分側面に軸方向に刻設されたキー
溝６と、軸方向と直角方向に貫通したスルーホール５と
を持つ。

【００１４】このキー溝６は、キャリッジアーム部２と
コイル支持部３間の軸受締結部１を説明するため図２に
示す如く、軸方向の上下２箇所に貫通したスルーホール
５に上下から達する位置までエンドミル等により刻設
し、ナット１０の回転を阻止するためのものである。こ
のキー溝６の深さをスルーホール５に達する位置までに
した理由は、ナット１０をキー溝６内においてスルーホ
ール５の位置に留めて組み立てを容易にするためであ
る。

【００１５】更に前記ナット１０は、図３に示す如く、
平板状部分１０２とネジ切りされた内面を持つリブ１０
１とから構成され、該リブ１０１の外周がスルーホール
５に嵌合して固定されると共に平板状部分１０２の少な
くとも２辺がキー溝６に嵌入して回転が阻止されてい
る。

【００１６】これらキー溝６及びナット１０の構造によ
り本実施形態による締結構造は、ナット１０を軸受穴４
の側面の所定位置に仮固定することができ、組立の際に
ナットが落下しないように支持する等の手間を省くこと
ができ、組立性を向上することができる。

【００１７】また本実施形態による軸受穴４は、図４に
示す如く、略楕円形形状を成すと共に軸受スリーブ１２
により覆われたピボット軸受１１（図示せず）を矢印２
３方向に押圧した状態でピボット軸受１１の反対位置の
２箇所の対向面１８の２つの接触点１６のみで接触し、
この２つの接触点１６からの反力１７がピボット軸受の
中心点Ｏを通る様に構成している。即ち本実施形態によ
る軸受穴４は、ピボット軸受１１と接触する内面を２つ
の対向面１８を持つくさび形状としている。本図におけ
る前記中心点Ｏを通る２つの反力１７の角度４０は接触
開き角度（ψ）と呼ばれ、この接触開き角度（ψ）は、
１００゜〜１４０゜程度が好ましく、各反力１７の合算
力と矢印２３の押圧力とを等しくするための最適な値は
１２０゜である。尚、図４における接触開き角度（ψ）
は、作図上の制限により約６０゜としている。

【００１８】この様に構成した本実施形態による締結構
造は、ピボット軸受１１と軸受穴４内面との接触点１６
における反力の作用線は２つの対向面１８の法線方向と
なるが、反力１７の作用線が必ず軸受の中心点Ｏを通る
ために軸受中心とキヤリッジ支持中心を一致させること
ができ、振動特性を向上することができる。

【００１９】本締結構造は、図６に示す如く、前述の軸
受中心とキャリッジ支持中心を一致させると共に、磁気
ヘッド，ヘッドアーム２，コイル保持部３及びコイル４
等の可動部分の重心７を図４に示す中心点Ｏと一致させ
ることにより、キャリッジを含む磁気ヘッド位置決め系
の振動特性を向上することができ、これにより本締結構
造を持つ磁気ディスク装置は高精度な磁気ヘッド位置決
め精度を得ることができる。また本締結構造は、単純な
貫通穴であるスルーホール５とナット１０とを設け、ネ
ジ２１とナット１０とが螺嵌してネジ２１をピボット軸
受１１（軸受スリーブ１２）を押付ける構造のため、比
較的軟質なキャリッジにネジ溝を刻設したネジ穴を設け
ることなく、強固にピボット軸受１１をネジ２１により
押圧することができる。尚、本明細書においては前述の
磁気ヘッド，ヘッドアーム２，コイル保持部３及びコイ
ル４等のキャリッジに固定されて回転される可動部分を
「キャリッジを含む回転体」と呼び、これは例えば磁気
ヘッドと外部回路とを接続するためにキャリッジに取り
付けられるフレキシブルケーブルによる負荷その他も含
むものとする。

【００２０】この様に本実施形態による締結構造は、２
つ接触点１６からの反力１７が通る中心点Ｏと磁気ヘッ
ド位置決め系の重心７とを一致させる形状の軸受穴４を
持つ軸受締結部１を設け、前記軸受スリーブ１２により
覆われたピボット軸受１１をナット１０に螺合するネジ
２１により前記２つ接触点１６に押し当てる様に構成さ
れている。このため本締結構造は、ピボット軸受１１を
ネジ２１の先端と２つの接触点１６とにより３点で単純
支持するため、振動特性を向上して高精度な磁気ヘッド
位置決め精度を得ることができる。

【００２１】尚、前記実施形態においてはピボット軸受
を軸受内面に一方向から押し当てる締結構造を説明した
が、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図７
に示す如く、複数のネジを用いてピボット軸受を押圧及
び引っ張ることにより強固に締結する構造であっても良
い。この実施形態による締結構造は、図に示す如く、軸
受締結部１の対称位置にメネジ溝が刻設されたネジ穴９
とスルーホールであるネジ穴１８を設けると共に軸受ス
リーブ１２にネジ２１ａと螺合するメネジ溝を設け、こ
の溝と螺合するネジ２１ａにより軸受スリーブ１２を軸
受穴４内面の前述実施形態と同様なくさび形状の対向面
８に引き寄せると共に前記ネジ穴９を通したネジ２１ｂ
により軸受スリーブ１２を対向面８に押し当てる様に構
成することにより、対向面８の２つの接触点からの反力
が通る中心点と磁気ヘッド位置決め系の重心とを一致さ
せ、磁気ヘッド位置決め系の振動特性を向上して高精度
な磁気ヘッド位置決め精度を得ることができる。本実施
形態による締結構造は、前記ネジ２１ｂによる押圧力を
キャリッジ材質（アルミニウム）制限により大きくでき
ないためネジ２１ａによる引っ張り力を大きくし、これ
ら押し付け及び引っ張り力をバランスさせてピボット軸
受１１を高剛性に保持することができる。

【００２２】また本発明による磁気ディスク装置の締結
構造は、ネジによる押圧力を所定の範囲に収まる様に構
成することもでき、この構造は図８に示す如く、キー溝
６の一部に小さな半弧状の溝６ａを設け、この溝６ａの
半弧面でナット１０を保持する様に構成する。本実施形
態による締結構造は、ナット１０と半弧状の溝６ａの内
面がネジ力により押圧される際、ナット１０及び溝６ａ
の内面がバネ作用又は一部潰れることにより、大きなネ
ジ力が加わった際にもこの力を吸収してネジによる押圧
力を所定の範囲に収めるものである。尚、図８中の各符
号は他図の同符号のものと同一のものを示している。

【００２３】この様に本実施形態による磁気ディスク装
置は、ピボット軸受の締結構造を、２つの接触点に対す
る押圧反力がピボット軸受の軸受中心軸に集中する様に
接触開き角を持つ様に内面加工され、且つ前記２つの接
触点の反対位置の内面にナットが配置され、更に前記ナ
ットを貫通するネジ穴をピボット軸受と垂直方向に設け
られたキャリッジの軸受穴を持ち、軸受スリーブにより
覆われた軸受がネジ穴及びナットを介してネジにより軸
受穴の２つの接触点に押圧された軸受締結部とすること
により、回転型の磁気ヘッド位置決め機構におけるピボ
ット軸受の締結部の内面方向剛性を増加し、高精度な磁
気ヘッド位置決め精度を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べた如く本発明による磁気ディス
ク装置は、ピボット軸受の締結構造を、２つの接触点に
対する押圧反力がピボット軸受の軸受中心軸に集中する
様に接触開き角を持つ様に内面加工され、且つ前記２つ
の接触点の反対位置の内面にナットが配置され、更に前
記ナットを貫通するネジ穴をピボット軸受と垂直方向に
設けられたキャリッジの軸受穴を持ち、軸受スリーブに
より覆われた軸受がネジによりネジ穴及びナットを介し
て軸受穴の２つの接触点に押圧された軸受締結部とする
ことにより、回転型の磁気ヘッド位置決め機構における
ピボット軸受の締結部の内面方向剛性を増加し、高精度
な磁気ヘッド位置決め精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による軸受締結状態を説明す
るための図。

【図２】本実施形態による軸受締結部を説明するための
図。

【図３】図１のナットの取り付け状態を説明するための
図。

【図４】図１の軸受穴の内面構造を説明するための図。

【図５】図１の軸受スリーブ取り付け状態を説明するた
めの図。

【図６】本実施形態による磁気ヘッド位置決め系を説明
するための図。

【図７】本発明の他の実施形態による軸受締結を説明す
るための図。

【図８】押圧力を所定の範囲におさめる方法を説明する
ための図。

【図９】従来技術による軸受締結状態を説明するための
図。

【図１０】本発明の対象となる磁気ディスク装置を説明
するための図。

【符号の説明】

１：軸受締結部，２：キャリッジアーム部，３：コイル
支持部，４：軸受穴，５：スルーホール，６：キー溝，
１０：ナット，１１：ピボット軸受，１２：軸受スリー
ブ，２１：座金，１８：対向面，１７：押付反力，１
６：接触点，２１：ネジ，１０１：リブ。

フロントページの続き (72)発明者 三枝 省三 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 瀬賀 雅彦 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 中村 滋男 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 岡崎 寿久 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Ｆターム(参考） 5D068 AA01 BB01 CC12 EE02 EE15 EE18 GG07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドを支持するキャリッジアーム
   と、該キャリッジアームが取り付けられ、軸受穴を有す
   るキャリッジと、該キャリッジの軸受穴に軸受スリーブ
   により覆われた軸受を介して嵌入されるピボット軸受と
   を備える磁気ディスク装置において、 前記キャリッジの軸受穴が、２つの接触点に対する押圧
   反力をピボット軸受の軸受中心軸に集中する様に接触開
   き角を持つ様に内面加工され、且つ前記２つの接触点の
   反対位置の内面にナットを配置し、更に前記ナットを貫
   通するスルーホールをピボット軸受と垂直方向に持ち、
   軸受スリーブにより覆われたピボット軸受をネジにより
   前記スルーホール及びナットを介して前記２つの接触点
   に押圧する様に構成したことを特徴とする磁気ディスク
   装置。
2. 【請求項２】 前記キャリッジの軸受穴の接触開き角を
   持つ内面が、前記２つの接触点に対する押圧反力をピボ
   ット軸受の軸受中心軸に集中する形状のくさび形状であ
   ることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記ピボット軸受の中心と該ピボット軸
   受を支持する中心とキャリッジを含む回転体の重心とが
   一致していることを特徴とする請求項１又は２記載の磁
   気ディスク装置。