JP2004030706A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスク装置の組立性を改善させるとともに、磁気ディスク装置の厚みを薄くする。
【解決手段】ヘッド・アームアセンブリの動きを横方向の磁界を制御するモータで制御する。具体的には、磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを回転した磁気ディスクから浮上させるためのスライダと、該スライダを支持するサスペンションと、磁気ヘッドを所定の半径位置に位置決めするための位置決め機構と、磁気ディスクを回転させる機構を備えた磁気ディスク装置であって、筐体の少なくとも一つの面を構成するベースと、ベースに固定されたシャフトと、該シャフトを回転軸にして回転するロータと、該ロータを回転させるステータを有し、前記ロータに前記サスペンションが固定されているものである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク装置における磁気ヘッドを所定の半径位置に位置決めするための位置決め機構としては、例えば特開平６−２１７５１４号に開示されているように回転型ＶＣＭアクチュエータと呼ばれる駆動機構を採用している。特開平６−２１７５１４号に開示されている回転型ＶＣＭアクチュエータの構造を図１０に示す。
【０００３】
この回転型ＶＣＭはほぼＬ字状を呈するヨーク５２１を有し、互いに上下から所定の空間を介して対向して配置される。前記ヨーク５２１が構成する空間内には、磁気ギャップを隔ててほぼ扇状でなるマグネット５２２が対向して配置されて所定の磁気回路を構成している。さらに、このマグネット５２２の間（磁気ギャップ）には、コイル５２３がアクチュエータ５２４のコイル保持金具５２５に固定されている。また、アームスピンドル部２８の他方には、アーム５２９及びサスペンション５３０を介して、サスペンションの先端にヘッドスライダ（図示せず）が磁気ディスク５３１に対向する方向に取り付けられている。
【０００４】
このような構造において、コイル５２３に量及び方向の制御された電流を通電することにより電磁力が発生し、マグネット５２２が構成する磁気回路の作用によりコイル５２３はマグネット５２２と平行な方向に移動することによりアクチュエータ５２４は回転軸５２６を中心に回転し、サスペンション先端のヘッドスライダは前記コイル５２３と反対の方向に移動される。このようにしてヘッドスライダは磁気ディスク５３１の径方向に沿って記録トラック上を移動できるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術による構造では、コイル、コイル保持金具、マグネット、ヨークと多くの部品を必要とし、さらに、コイルが駆動するため、制御用の配線をフレキシブル構造として取り出さなければならず、組立も煩雑となる。
【０００６】
本発明は、この部品点数の低減、組立性の改善による大幅なコスト低減、さらには装置全体の小型薄型化を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する手段の一つに、磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを回転した磁気ディスクから浮上させるためのスライダと、該スライダを支持するサスペンションと、磁気ヘッドを所定の半径位置に位置決めするための位置決め機構と、磁気ディスクを回転させる機構を備えた磁気ディスク装置であって、筐体の少なくとも一つの面を構成するベースと、ベースに固定されたシャフトと、該シャフトを回転軸にして回転するロータと、該ロータを回転させるステータを有し、前記ロータに前記サスペンションが固定されているものがある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るディスク駆動装置の構造について図を用いて説明する。
【０００９】
図１は本発明の第一実施例であるディスク駆動装置の分解斜視図で、図２は同装置の筐体上面のカバーを外した場合の上面図を示したものである。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。また、図４は図２のＢ−Ｂ断面である。本実施の形態のディスク記憶装置１００は、ベース１０１、コネクタ１０３、カバー１０２で囲まれた空間に外径１インチの磁気ディスク１０４と該磁気ディスクを対向して挟むように、先端にヘッドスライダ１０４が位置された２枚のサスペンション１０５、及び該サスペンション１０５、磁気ディスク１０４を回転可能にする軸、軸受け部１０６，１０７、環状磁石１０８，１０９およびステータ部１１０，１１１を内蔵したメタルコア基板１１２から構成され、外形寸法はコンパクトフラッシュ（Ｒ）メモリｔｙｐｅ１と同一サイズ（４３ｍｍ×３６ｍｍ×３．３ｍｍ）である。
【００１０】
次に各部につきさらに詳細に説明する。
図３から図８でサスペンションの駆動機構につき説明する。図３において軸、軸受け部１０６のベアリング１１３の軸はベース１０１に固定されベアリングの外輪に２つのサスペンション１０５がスぺーサ１１４を介して特殊ナット１１５で固定され、その上に環状磁石１０８が固定されている。ヘッドスライダ１１７は、サスペンション１０５のほぼ先端に、磁気ディスク１０４の表面に対向する向きで位置されている。ベース１０１の対向する面には、前記環状磁石１０８より微少量大きな穴をもったメタルコア基板１１２が前記穴の中心が前記ベアリング１１３の軸中心に合わせて位置されている。またメタルコア基板１１２の一端からはリード線１１６によってコネクタ１０３に接続され、外部との電気的信号の授受を行う構造となっている。図４は、図２におけるＢ−Ｂ断面を示す図で、磁気ディスク１０４の中心の断面である。図４において、含油軸受け１１８はベース１０１に固定されて、シャフト１１９に連結されたハブ１２０は、含油軸受け１１８により回転可能な状態で支持されている。磁気ディスク１０４及び環状永久磁石１０９はハブ１２０の上面に嵌めこまれている。
【００１１】
一方、メタルコア基板１１２はモータの鉄心と巻線の機能、およびＩＣなどの部品を搭載する配線基板の機能を有する。
【００１２】
メタルコア基板１１２の端部には、ディスク記憶装置１００の外部との電気信号を送受するために複数の信号ピンが形成されたコネクタ１０３が搭載され、前述したようにリード線１１６により電気的に接続されている。
【００１３】
次にメタルコア基板１１２の構造に関して、図５〜図７を用いて説明する。
まず、ディスクモータ部であるが、図５は図２におけるメタルコア基板１１２のＣ部の拡大図、図６は図５におけるＤ−Ｄ断面を示す模式図、図７は図５におけるＥ−Ｅ断面を示す構造図である。
【００１４】
メタルコア基板１１２はステータ部１１０、１１１を構成しており、図６，７で示すように４層の磁性金属板１２１、樹脂層（絶縁層）１２２、表裏２層ずつの配線層１２３、スルーホール１２４で構成される。
【００１５】
磁性金属板１２１は軟磁性材料、例えばケイ素鉄からなる薄板の積層板であり、モータの鉄損の少ない構造である。
【００１６】
回路パターン１２５は絶縁層１２６を介して磁性金属板１２１の表面および裏面に形成された配線層１２３のことであり、スルーホール１２４と接続することにより、鉄心片１２７を取り巻く巻線構造となっている。鉄心片１２７を取り巻くそれぞれの回路パターンは、互いにメタルコア基板１１２上で電気的に接続されており、配線への電流を制御することで環状永久磁石１０９に対する磁界を形成し、環状永久磁石１０９を回転させるトルクを発生することとなる。
【００１７】
次に、サスペンション駆動部であるが、本部分も前記ディスクモータ部とメタルコア基板構造としてはほとんど同じである。前記モータ部との違いを図８，９で説明する。図８はサスペンション１０５の駆動力の発生を示す模式図であり、図９は、サスペンション１０５、環状磁石１０８、ステータ部１１０の位置関係を示す平面図である。
【００１８】
図８に示すように環状磁石１０８に円周方向にＮＳ極を配列し、コイルに図に示す１３０の方向に電流が流れると、環状磁石１０８は図に示す１３１の方向に移動する。それにより、環状磁石１０８に固定されているサスペンション１０５は、図に示す１３２の方向に回転移動する。逆方向に電流を流せば、当然逆方向に回転し、電流量に比例して駆動速度も制御可能である。図９において、本実施例で試作した１インチのハードディスクではサスペンション１０５の必要移動範囲は約４２度であった。この範囲を移動させるためには基板内コイルの１ループが４２度を占める範囲で巻かれていれば良いこととなる。磁石はＮＳが各々４２度必要なため１組のＶＣＭコイルモータを形成するには８４度必要となる。ここで、従来方式のＶＣＭコイルモータはサスペンションの反対方向に１組設けられているのに比べ、本発明の方式では、円周方向すべてを利用可能なため、該ＶＣＭコイルモータを４組構成可能であり、駆動力に関しても有利である。
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、サスペンション駆動用コイルは基板作成と同一プロセスで製作可能であるため、本部分のコイル及びコイル固定金具、ヨークが不要となり、さらにコイルへの通電、制御はコイルと同一基板内で可能となるため、従来必要とした可動部分への配線も不要となる。さらには、ディスク駆動部分と同一構造とする事により巻き線部分は全く削減でき、大きくコストを低減できるものである。さらには部品点数が減った分、小型薄型化に貢献するものである。
【００２０】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、組立性の改善による大幅なコスト低減をすることことができる。また、磁気ディスク装置の厚みを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例であるディスク駆動装置の分解斜斜図である。
【図２】本発明の第一実施例であるディスク駆動装置の平面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２におけるＣ部拡大図である。
【図６】図５におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図７】図５におけるＥ−Ｅ断面図である。
【図８】サスペンション駆動力の発生を示す模式図である。
【図９】サスペンション、磁石、ステータ部の位置関係を示す図である。
【図１０】従来ＶＣＭ構造を示す図である。
【符号の説明】
１００…ディスク記憶装置，１０１…ベース、１０２…カバー、１０３…コネクタ、１０４…ディスク、１０５…サスペンション、１０６…軸、軸受け部、１０７…軸、軸受け部、１０８…環状磁石、１０９…環状磁石、１１０…ステータ部、１１１…ステータ部、１１２…メタルコア基板、１１３…ベアリング、１１４…スペーサ、１１５…特殊ナット、１１６…リード線、１１７…ヘッドスライダ、１１８…含油軸受け、１１９…シャフト、１２０…ハブ、１２１…磁性金属板、１２２…樹脂部、１２３…配線層、１２４…スルーホール、１２５…回路パターン、１２６…絶縁層、１２７…鉄心片、１３０…電流方向、１３１…環状磁石回転方向、１３２…サスペンション移動方向、５２１…ヨーク、５２２…マグネット、５２３…コイル、５２４…アクチュエータ、５２５…コイル保持金具、５２６…回転軸、５２７…コイル移動方向、５２８…アームスピンドル部、５２９…アーム、５３０…サスペンション、５３１…磁気ディスク

Claims (13)

1. 磁気ヘッドと、
   該磁気ヘッドを回転した磁気ディスクから浮上させるためのスライダと、
   該スライダを支持するサスペンションと、
   磁気ヘッドを所定の半径位置に位置決めするための位置決め機構と、
   磁気ディスクを回転させる機構を備えた磁気ディスク装置であって、
   筐体の少なくとも一つの面を構成するベースと、ベースに固定されたシャフトと、該シャフトを回転軸にして回転するロータと、該ロータを回転させるステータを有し、前記ロータに前記サスペンションが固定されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 前記ステータは前記ベースに対向する面に配置されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 前記ロータは、前記シャフトを囲むように配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
4. 前記ロータは円周方向に磁化された磁石で構成されたことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
5. 永久磁石の設置範囲が回転方向に８４度以上であることを特徴とした請求項１記載の磁気ディスク装置。
6. 電子部品を搭載したメタルコア基板を有し、前記ステータはコアを備え、ステータのコアとメタルコア基板のコアとが接続されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
7. 前記ステータのコアと前記メタルコア基板のコアとは一体に形成されたもの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。
8. 前記ステータに流れる電圧を制御する半導体素子を備えた電子基板を有し、前記ステータのコアと前記電子基板のコアとを一体形成された金属板で構成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
9. 軟磁性金属板と、軟磁性金属板の両面に配置されている配線と、軟磁性金属板の両面に配置されている配線を導通させるスルーホールとを備えた磁気ディスク装置であって、
   前記配線及び前記スルーホールをらせん状に構成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
10. 軟磁性金属板をコアとするメタルコア基板と、軟磁性金属板をコアとするステータを有し、　前記メタルコア基板のコアとステータのコアとが接続されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
11. 軟磁性金属板をコアとするメタルコア基板と、軟磁性金属板をコアとするステータを有し、前記メタルコア基板のコアとステータのコアとが一体で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
12. 前記軟磁性金属板が、筐体のベースに対向する面に配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
13. サスペンションの回転中心と同一中心をもつステータのコア部分と、ディスク回転中心と同一中心を持つステータのコア部分が同一金属板で形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。

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