JP2002190169A - 磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気ディスク装置Info
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Abstract
が、衝撃など外部からの力により移動することを確実に
抑制すること。 【解決手段】 ロックレバー16の回転軸17の方向は
ロータリアクチュエータの旋回軸の方向に対して直交し
ており、ロータリアクチュエータを回転させる外部から
の衝撃に対してロックレバー16はロータリアクチュエ
ータを確実にロックできる。磁気ディスク装置のロータ
リアクチュエータがパークエリアにある状態では、ロッ
クレバー16の先端22はロータリアクチュエータ3
(図ではコイルホルダ30)の回転軌道上に位置し、常
にロータリアクチュエータ3をロックできる状態にあ
り、ロータリアクチュエータ3を移動させるときには、
電磁石18と永久磁石20の反発作用によりロックレバ
ー16を回転軸17を中心に回転させてロックを解除す
る。電磁石18をベース1の外側に配置すること。
Description
のアクチュエータのロック機構に係り、特に非動作時や
運搬時等の衝撃によりディスク装置内のアクチュエータ
や磁気ヘッド及び記録媒体であるディスク表面が破損す
ることを防止する為のアクチュエータのロック構造に関
する。
のデータトラックを有する回転ディスク、それぞれのト
ラックでデータの読み取り/書き込みを行うヘッド、及
び読み取り/書き込み動作の間に所望のトラックにヘッ
ドを移動し、且つそれをトラック上に保持する為にヘッ
ドのキャリヤに連結されたアクチュエータを用いる情報
記憶装置である。
高速移動できる機能を有している。このためディスク装
置の運搬時や非動作時等に於いては、外部からの衝撃に
よりアクチュエータが移動し、ヘッドがディスクの記録
面上に粘着する等の障害を防止するために、アクチュエ
ータは所定の位置にロックされる。
る性能の一つであり、特に携帯が可能であり、運搬が容
易なラップトップコンピュータに搭載される磁気ディス
ク装置に於いては耐衝撃性の要求が高まっている。一般
に、携帯時や運搬時及び落下時に磁気ディスク装置に外
部から加わる衝撃は、印加時間が短く衝突加速度が大き
い。しかも、衝撃が加わる方向も一方向にのみ加わるの
ではなく、あらゆる方向から加わるので、方向に依存し
ない耐衝撃性向上への要求が、益々大きくなってきてい
る。
る技術は、例えば、特開平7−262716号公報に記
載され提案されている。この従来技術は、アクチュエー
タを回転移動させる外部からの衝撃が加わった場合に、
その衝撃による慣性でロックレバーを回転させ、ロック
レバーがアクチュエータにかみ合うことでロックする機
構であり、ロックレバーは、アクチュエータと同じ回転
軸方向に自由度をもつ回転し易い構造を有する。
向と同一方向の衝撃即ちアクチュエータが角加速度を持
つ回転衝撃に対しては高い耐衝撃性を有する。
ィスク装置全体に同一方向からの衝撃に対しては、アク
チュエータ及びヘッドを含む回転体の重心位置が当該回
転体の回転中心にある場合は比較的高い耐衝撃性を有す
るが、前記回転体の重心位置が回転中心から離れている
と耐衝撃性は低下する。重心位置が回転中心から離れて
いると、回転体の回転平面に平行な成分の衝撃に於いて
回転体は角加速度を持つ為、回転体、特にアクチュエー
タをロックする必要があるが、ロックレバーは、その回
転中心に対しマスバランスのとれた構造であるため、回
転体回転平面に平行な衝撃に対しては回転し難く、アク
チュエータをロックできないという課題が生じる。
アクチュエータの動きを確実に制限できるロック機構を
有するディスク装置を提供することにある。
に、本発明は主として次の様な構成を採用する。
を回転させるモータと、前記ディスクの情報を書込む又
は前記ディスクから情報を読取るヘッドと、前記ヘッド
をディスク上を横切ってディスクの径方向に移動させる
回転式アクチュエータと、を備えた磁気ディスク装置に
おいて、前記アクチュエータの旋回軸に対して直交する
方向に回転軸を有するロックレバーを有し、前記ロック
レバーはその一端部に永久磁石を設けて前記回転軸を中
心に回転し、前記永久磁石に対応する位置に鉄心を有す
る電磁石を設置し、前記鉄心と前記永久磁石との磁気的
作用で前記ロックレバーをロック位置に保持することに
よって、前記ロックレバーの他端部が前記アクチュエー
タのディスク外側から内側への移動を抑止し、前記電磁
石への通電により前記ロックレバーのロック保持を解除
する磁気ディスク装置。
記ディスク、前記アクチュエータ及び前記ロックレバー
を内蔵した非磁性材料からなるベースを備え、前記電磁
石を前記ベースの外側に設置する磁気ディスク装置。
記アクチュエータを回転駆動するVCMのヨークを備
え、前記永久磁石を前記ヨークの近傍に配置することに
よって、前記ロック保持について前記ヨークからの漏洩
磁気力を利用する磁気ディスク装置。
スク装置について、図1〜図7を用いて以下説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るロータリアクチュエー
タのロック機構におけるロック状態を示す図であり、図
2は、ロータリアクチュエータが磁気ディスク外側のラ
ンプに係留(パーク)されている状態を示す磁気ディス
クの構成図である。図3は、ロータリアクチュエータの
ロック解除状態を示す図であり、図4は、ロータリアク
チュエータコイルとロック機構の電磁石とに電流を流す
電気回路の構成図である。図5は、本発明の他の実施形
態に係るロータリアクチュエータのロック機構を示す図
である。図6は、電磁石をベース外側に設けた場合のロ
ック状態の図であり、図7は、VCMの漏洩磁気力を利
用した場合のロック状態の図である。
スク装置についてカバーを取り外して上からみた状態を
示しており、一般にロード/アンロード方式の磁気ディ
スク装置は、ディスク駆動機構、即ちスピンドルモータ
(図示せず)がベース1に固定され、ディスク2、ロー
タリアクチュエータ3、ランプ4、及びロック機構15
を備える。
は、ロータリボイスコイルモータ(VCM)により行わ
れる。これは、アクチュエータ3に取り付けられたコイ
ル5がベース1に取り付けられたマグネットアセンブリ
(図示せず)の固定磁界中を通って移動することによ
り、ロータリアクチュエータ3は、ベース1に取り付け
られた旋回軸6を中心に回転(より正確には揺動)する
仕組みである。
は、ベース1に取り付けられ、ロータリアクチュエータ
3の移動を制限する。一般にストッパーは、ゴム等の弾
性体が用いられる。
対してコイル5と反対の端に堅固なアーム9を有する。
懸架部10は、アーム9の端に取り付けられヘッドスラ
イダ11を支持し、スライダ11を越えて伸びるタブ1
2を備える。即ち、ロータリアクチュエータ3は、図2
に於いて、コイル5とコイルホルダ30とアーム9と懸
架部10とタブ12(ランプ4と係合するもの)とを備
えている。
換器であるヘッド(図示せず)は、スライダ11の端に
形成されており、一般には、誘導性の読取り及び書込み
変換器、または磁気抵抗性読取り変換器を有する書込み
変換器が用いられる。
に取り付けられる。図2は、アンロードした状態、即ち
ディスク装置が動作していない状態、またはデータの読
出し/書込みを行わない待機状態であり、アクチュエー
タ3がランプ4にパーク(係留)している様子を示す。
懸架部10のタブ12は、ランプ4によって支持されて
おり、スライダ11は、ディスクの領域から離れた場所
に位置する。これによりスライダ11とディスク2の粘
着が起きることを防ぐ。
ー7に押し付けられ、外周ストッパー7に組込まれた永
久磁石13の作用によりパークエリアに固定されてい
る。アクチュエータ3には、外周ストッパー7と接触す
る場所14に鉄片等の磁性体を有しており、アクチュエ
ータ3を外周ストッパー7に吸着させる役目を持つ。ロ
ードする時には、永久磁石13の吸引力に打ち勝つ電流
をコイル5に与えアクチュエータ3をパークエリアに固
定した状態から解放する。
構15をディスク装置の側面から見た図であり、ロック
機構はベース1に取付けられたロックレバー16、回転
軸17、電磁石18から構成される。回転軸17はアク
チュエータ3の旋回軸6と直交する方向に取付けられて
おり、ロックレバー16は、アクチュエータ3の回転方
向に対して垂直方向の回転自由度を持つ。ロックレバー
16の重心位置は回転軸17の軸中心にあり、回転軸1
7に対してマスバランスのとれた構造をしている。ロッ
クレバー16の端には永久磁石20が取付けられ、永久
磁石20と電磁石18との磁気的作用によりロックレバ
ー16を固定又は回転移動させる。
の動作形態について説明する。図1は、ロック機構がア
クチュエータ3の回転移動を制限するロック状態である
ことを示す。この状態は、磁気ディスク装置の電源をオ
フしているか、または動作中における待機状態であり、
アクチュエータ3はパークエリアに位置する。ロックレ
バー16は永久磁石20が電磁石18の鉄心21に吸着
することで固定されており、ロックレバー16の先端部
22はアクチュエータ3の回転軌道上に位置している
(図1ではアクチュエータ3の一構成要素であるコイル
ホルダ30がロックレバー16により移動を阻止される
ように図示している)。
が加わった場合、その衝撃は2つの方向成分に分解して
考えることができ、1つはアクチュエータの回転平面に
平行な面方向であり、他は前記アクチュエータ回転面方
向に垂直な面方向、即ちロックレバー16の回転平面に
平行な面方向である。
分がアクチュエータ回転面方向の力である場合、その衝
撃による慣性力が、ストッパ7に組込まれた永久磁石1
3の磁気吸引力に打ち勝ち、アクチュエータ3は回転移
動するが、ロックレバー16は、前述の如く固定された
状態であって且つ衝撃による回転しようとする力が殆ど
働かないため、アクチュエータ3(図1では具体的には
コイルホルダ30)を先端部22で確実に捕らえてロッ
クすることができる。
分がロックレバー16の回転面方向の力である場合、ロ
ックレバー16は、永久磁石20が鉄心21から外れ回
転移動する可能性が生じるが、仮に回転移動しても磁気
吸引力により直ちに再び固定状態に復帰する。ロックレ
バー16は、アクチュエータ3に対して慣性モーメント
を小さくしている為、アクチュエータ3が回転移動を始
めたとしても、アクチュエータ3がロックレバー16に
到達するより前に、ロックレバー16は固定状態に復帰
するので、ロック機構は正常に作動することができる。
ック解除は電磁石18に通電し永久磁石20との反発作
用によりロックレバー16を回転軸17を中心に、反時
計周りに回転させて先端部22をアクチュエータ3の回
転軌道上から移動させることで行われる。磁気ディスク
装置の電力消費量を節約するために電磁石18に使用す
る電力もまた少ない方が望ましい。
クチュエータ3の旋回軸6の方向と直交しているので、
外部からの衝撃による慣性力のうちアクチュエータ3を
回転移動させる方向成分の力は、ロックレバー16の回
転に対しては殆ど作用しない。従って、ロックレバー1
6を固定させる力即ち永久磁石20の磁気力を小さくす
ることができるので、ロックを解除する時の電磁石18
の電流も小さくすることができる。
した場合では、ロックレバーには前記回転方向成分の力
が大きく作用する為、衝撃印加時にロック解除を起こさ
ない様に磁気力を大きくしなければならないことから、
本実施形態に示すような電磁石を用いたロック機構には
適さない。
除する様に制御することで更に電力消費低減がなされ
る。即ち、図1に示すロック状態では永久磁石20と鉄
心21とが吸着していて電磁石18には通電しておら
ず、図3に示すロック解除の時のみ電磁石18への通電
してアクチュエータを磁気ディスク上へと移動させ、そ
の直後に電磁石への通電を止めて磁気ディスクの動作中
は再び図1のロック状態になるので、電力消費は少なく
済むのである。
イル5に電流を送る経路を示した摸式図である。通常動
作時は図4の経路Aで示され、電磁石18に通電するタ
イミングは磁気ディスク装置の回路基板に組込まれた制
御部23により制御され、ロード/アンロード時アクチ
ュエータ3が移動する前にロックを解除し、アクチュエ
ータ3が指示された場所に回転移動した後で再びロック
状態に戻る。
断された場合は経路Bで示され、スピンドルモータの慣
性により発生する逆起電力を駆動源として利用し、アク
チュエータコイル5と電磁石18に並列に電流を流して
ロック解除とアクチュエータ3の移動を行うことで、異
常時におけるアクチュエータ緊急避難の為のアンロード
が行われる。
るロックレバー16が衝突しない様に、アクチュエータ
3がロックレバー16に到達する前にロックが解除され
ている必要がある。本実施形態では、逆起電力による電
流をアクチュエータコイル5に送る経路にインダクタン
ス24を介在させることでアクチュエータ3の移動の立
ち上り時間を遅らせ、ロック解除後にアクチュエータ3
がロックレバー16を通過するように制御している。こ
こで、電磁石18のインダクタンスがアクチュエータコ
イル5のインダクタンスよりも充分に小さければ、ロッ
ク状態はアクチュエータ3の立ち上りよりも充分早く解
除されるので、インダクタンス24を組み込まなくても
良い。
石18に流れる電流は減衰していきアクチュエータ3が
パーク状態に戻った後、ロック機構は自然にロック状態
に復帰する。
バー16の衝突は、動作中に制御系に異常が生じアクチ
ュエータ3がアンロード方向に暴走した場合にも起こり
得るが、永久磁石20の磁気力を、衝突時にアクチュエ
ータ3がロックレバー16に加える力よりも小さく設定
することで、ロックレバー16はアクチュエータ3によ
り強制的に回転させられ、アクチュエータ3は、パーク
エリアに到達することができる。
ク機構を示す。図5はロック状態であり、ロックレバー
25は、アクチュエータ3と接触する側に鉄片26が組
込まれており、鉄片26に対向して、鉄心28を中心に
してコイルばね27、電磁石32がベース1に取付けら
れている。
らず、ロックレバー25はコイルばね27により時計周
り方向の力をうけ固定されている。電磁石32に通電し
鉄心28が磁気吸引力で鉄片26を吸着することでロッ
クは解除される。ロックレバー25は回転軸29を中心
にバランスのとれた構造をもち、回転軸29の方向がア
クチュエータ3の旋回軸6の方向に対して直交している
ため、コイルばね27の剛性はロックレバーの回転軸が
旋回軸6と同一方向である場合よりも小さくすることが
可能で、図1及び図3で示した実施形態と同じ効果を有
するロック機構が提供できる。
た場合の図であり、ロック機構はベース1に取り付けら
れたロックレバー16、回転軸17及びベースの外側に
取り付けられた電磁石18及び鉄心21から構成され
る。回転軸17は、アクチュエータ3の旋回軸6と直行
する方向に取り付けられており、ロックレバー16は、
アクチュエータ3の回転方向に対して垂直方向の回転自
由度を持つ。ロックレバー16の重心位置は、回転軸1
7の軸中心にあり、回転軸17に対してマスバランスの
とれた構造をしている。ロックレバー16の端には永久
磁石20が取付けられ、永久磁石20とベースを介して
取付けられた電磁石18との磁気的作用によりロックレ
バー16を固定又は回転移動させる。
タ、ロックレバー及び磁気ディスク等を備えたHDA
(Head Disk Assembly)のベースで
あり、このHDAと回路基板であるPCBA(Prin
t Circuit Board Assembly)
とでHDD(Hard Disk Drive)を構成
している。そして、ベース1は、非磁性材料である例え
ばアルミダイキャストで形成されていて、図6に示す電
磁石18と鉄心21をベースの外側面に取り付けるもの
である。また、電磁石及び鉄心をベースの外側面ではな
くて、ベースを挟んで永久磁石20に対向する側の回路
基板(不図示)に取り付けても良い。
に配置することによって、電磁石への電気配線のための
ベース穴開けを不要とする効果が有り、また、電磁石を
HDA内部に配置すると内部温度の上昇によるコイルか
らのコンタミが発生してヘッド、ディスクを汚すという
現象を無くする効果がある。
il Motor)31を配置した場合の図であり、ロ
ック機構はベース1に取り付けられたロックレバー1
6、回転軸17及び電磁石18から構成される。回転軸
17は、アクチュエータ3の旋回軸6と直行する方向に
取り付けられており、ロックレバー16は、アクチュエ
ータ3の回転方向に対して垂直方向の回転自由度を持
つ。ロックレバー16の重心位置は、回転軸17の軸中
心にあり、回転軸17に対してマスバランスのとれた構
造をしている。ロックレバー16の端には永久磁石20
が取付けられ、VCM31の漏洩磁気力及び永久磁石2
0と電磁石18との磁気的作用によりロックレバー16
を固定又は回転移動させる。
しており、ヨークに取り付けられた永久磁石からの磁束
が図2に示すコイル5を通って上下のヨークに導かれる
ような磁路を形成している。図7に示す永久磁石20
は、前記ヨークからの漏洩磁束が通るような磁路経路に
配置されているので、VCMの漏洩磁束が永久磁石20
による吸着作用の補助機能を奏している。これにより、
永久磁石を小型化でき得る。ここで、図7では電磁石を
ベースの内側に設置した構造を示したが、電磁石をベー
スの外側に設置しても良い。
のような構成、機能乃至作用を奏するものを含むもので
ある。即ち、通常のロード・アンロードの際には少ない
電力でロック機構を解除し、アクチュエータを移動させ
ることができ、非常の際には、ヘッドのアンロードとこ
れに引き続くロックの設定が確実に行える構成である。
具体的には、アクチュエータの旋回軸に対して直交する
方向に回転軸を有するロックレバーにより、アクチュエ
ータがディスク方向へ近づくことを抑止する。このロッ
クレバーは、電磁石により変位可能であり、ロック位置
においてアクチュエータをロックする。ロック位置では
ロックレバーは永久磁石によりその位置を保持する。ロ
ック位置でのロックレバーは、電磁石が通電されること
でロックが解除されると共に、非常の際のアクチュエー
タの動きにより強制的な物理力を受けて、ロックが一時
的に解除される。
機構は外部からのあらゆる方向の衝撃に対してもアクチ
ュエータの回転を確実に抑制できると共に、ロック機構
の電力消費を低減することができるという効果を奏す
る。
と直交する方向に回転軸を有するロックレバーを設ける
ことによって、アクチュエータの回転面方向の力を強く
受ける外部からの衝撃によってもロックレバーのロック
機能を十分に奏させることができる。
タのロック機構におけるロック状態を示す図である。
のランプに係留(パーク)されている状態を示す磁気デ
ィスクの構成図である。
ロック解除状態を示す図である。
電磁石とに電流を流す電気回路の構成図である。
エータのロック機構を示す図である。
アクチュエータのロック機構を示す図である。
アクチュエータのロック機構を示す図である。
部 25 ロックレバー 26 鉄片 27 コイルばね 28 鉄心 29 ロックレバーの回転軸 30 コイルホルダ 31 VCM 32 電磁石、
Claims (6)
- 【請求項1】 記録媒体であるディスクと、前記ディス
クを回転させるモータと、前記ディスクの情報を書込む
又は前記ディスクから情報を読取るヘッドと、前記ヘッ
ドをディスク上を横切ってディスクの径方向に移動させ
る回転式アクチュエータと、を備えた磁気ディスク装置
において、 前記アクチュエータの旋回軸に対して直交する方向に回
転軸を有するロックレバーを有し、 前記ロックレバーはその一端部に永久磁石を設けて前記
回転軸を中心に回転し、 前記永久磁石に対応する位置に鉄心を有する電磁石を設
置し、 前記鉄心と前記永久磁石との磁気的作用で前記ロックレ
バーをロック位置に保持することによって、前記ロック
レバーの他端部が前記アクチュエータのディスク外側か
ら内側への移動を抑止することを特徴とする磁気ディス
ク装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記電磁石への通電により前記ロックレバーのロック保
持を解除することを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の磁気ディスク装
置において、 前記ヘッド動作中での電源の遮断時に、前記モータに発
生する逆起電力を駆動源として前記電磁石に通電すると
ともに前記アクチュエータのコイルに時間遅れで通電し
て、前記ロックレバーのロック位置を解除した後に前記
アクチュエータを前記ディスクの外側に移動させること
を特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記ディスク、前記アクチュエータ及び前記ロックレバ
ーを内蔵した非磁性材料からなるベースを備え、前記電
磁石を前記ベースの外側に設置することを特徴とする磁
気ディスク装置。 - 【請求項5】 請求項1に記載の磁気ディスク装置にお
いて、 前記アクチュエータを回転駆動するVCMのヨークを備
え、前記永久磁石を前記ヨークの近傍に配置することに
よって、前記ロック保持について前記ヨークからの漏洩
磁気力を利用することを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項6】 記録媒体であるディスクと、前記ディス
クの情報を書込む又は前記ディスクから情報を読取るヘ
ッドと、前記ヘッドをディスク上を横切ってディスクの
径方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエ
ータのディスク外側から内側への移動を抑止するロック
レバーと、を備えた磁気ディスク装置におけるアクチュ
エータのロック保持とロック解除方法において、 前記ロックレバーは前記アクチュエータの旋回軸に対し
て直交する方向に回転軸を有してその一端部に永久磁石
を設け、 前記永久磁石に対応する位置に鉄心を有する電磁石を設
置し、 前記鉄心と前記永久磁石との吸引作用で前記ロックレバ
ーをロック位置に保持して、前記ロックレバーの他端部
が前記アクチュエータのディスク外側から内側への移動
を抑止し、 前記電磁石への通電により前記ロックレバーのロック保
持を解除して、前記ロックレバーの他端部が前記アクチ
ュエータのディスク外側から内側への移動を許容するこ
とを特徴とするアクチュエータのロック保持とロック解
除方法。
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