JP2005293804A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＶＣＭを薄型化した場合でも、イナーシャラッチ機構の効率良い動作が可能なディスク装置を提供する。
【解決手段】 イナーシャラッチ機構は、ヘッドアクチュエータを退避位置にラッチするラッチアームと、ベースに対してほぼ垂直に延びた第２枢軸５４の周りで回動可能に支持され、外力を受けた際に第２枢軸を中心に回動しラッチアームをラッチ位置へ回動させるイナーシャアーム５２と、を有している。ボイスコイルモータ１６は、下ヨーク４１、トップヨーク４３、ヘッドアクチュエータに取り付けられヨーク間に位置したボイスコイル３６、少なくとも一方に設けられ永久磁石を有している。トップヨークは、第２枢軸およびイナーシャアームの第２枢軸近傍部分に重なって延出し第２枢軸からのイナーシャアームの抜けを規制するアーム押え部４８を有し、このアーム押え部は、トップヨークから一体的に延出しトップヨークよりも一段高い段付状に形成されている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、ヘッドアクチュエータのイナーシャラッチ機構を備えたディスク装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータ等の電子機器においては、大容量のディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置が広く用いられている。一般に、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスク、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータ、磁気ヘッドを支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを駆動するボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）、基板ユニット等を備えている。ＶＣＭは、ヘッドアクチュエータに取り付けられたボイスコイルと、ケース側に取り付けられた一対のヨークおよび永久磁石とで構成されている。

また、近年、携帯可能な小型のパーソナルコンピュータが普及しつつあり、この種のパーソナルコンピュータに搭載される磁気ディスク装置は、携帯時における衝撃等に対する信頼性の向上が求められている。

そこで、磁気ディスク装置の非作動時に磁気ヘッドを所定位置に保持する機構として、ランプロード機構を備えたものが提案されている。このランプロード機構は、磁気ディスクの外側に設けられたランプを備え、磁気ディスク装置の非作動時、ヘッドアクチュエータは磁気ディスクの外周に位置した退避位置まで回動され、サスペンションがランプに乗り上げる。これにより、磁気ヘッドは、磁気ディスク表面から離間した退避位置に保持され、衝撃を受けた際に磁気ディスクとの衝突が防止される。

更に、この種の磁気ディスク装置として、耐衝撃性を一層高めるため、イナーシャラッチ機構を備えたものが提案されている。このイナーシャラッチ機構は、非作動時、磁気ディスク装置に衝撃が作用すると、ヘッドアクチュエータと係合してその回動を規制し、ヘッドアクチュエータを退避位置に保持する。

このイナーシャラッチ機構は、回転中心からずれた位置に重心を有することで外部からの衝撃加速度により正逆両方向に回転するイナーシャアーム、およびこのイナーシャアームの回転により付勢されて一方向に回転するラッチアームを有し、非作動時における衝撃発生時、ラッチアームの回動の先端に突設されたラッチ爪がヘッドアクチュエータと係合することによりヘッドアクチュエータを退避位置に保持する（例えば、特許文献１）。
特開２００３−５１１６５

上述した構成のイナーシャラッチ機構では、イナーシャアームおよびラッチアームはケースに設けられた枢軸により回動自在に支持されている。ラッチアームは、ヘッドアクチュエータと係合するラッチ爪を有している。ラッチ爪は、少ない移動量でヘッドアクチュエータと係合および離脱できるように、ケース底面に対してほぼ垂直に延びている。また、イナーシャアームの支点部は、ＶＣＭのヨークに設けられた軸押え部により枢軸からの抜けが防止されている。

近年、ＶＣＭを構成するトップヨークおよびボトムヨークは最適化が図られ、ヨークの薄型化および永久磁石とコイルとのギャップの短縮が図られている。これに伴い、ＶＣＭ全体の薄型化が可能となってきている。しかしながら、イナーシャラッチ機構のラッチ爪はケース底壁に対して垂直に延びているため、高さ方向の寸法を確保する必要があり、薄型のＶＣＭとの組み合せが難しい。ＶＣＭの薄型化に伴い、イナーシャラッチ機構を薄型化した場合、垂直方向に延びたラッチ爪を用いることが困難となり、ラッチ爪の利点を維持することができない。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ＶＣＭを薄型化した場合でも、イナーシャラッチ機構の効率良い動作が可能なディスク装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係るディスク装置は、ベースと、ディスク状の記録媒体と、前記ベース上に設けられ、前記記録媒体を支持および回転する駆動部と、前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、前記ベース上に設けられ、前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の外周側に位置した所定の退避位置と前記記録媒体上の情報処理位置とへ移動可能なヘッドアクチュエータと、前記ヘッドアクチュエータを前記退避位置と情報処理位置との間で移動させるボイスコイルモータと、前記ヘッドアクチュエータが前記退避位置に移動している状態で外力を受けた際、前記アクチュエータをラッチして退避位置に保持するイナーシャラッチ機構と、を備えている。前記イナーシャラッチ機構は、前記ヘッドアクチュエータと係合してこのヘッドアクチュエータを前記退避位置にラッチするラッチ位置と、前記ヘッドアクチュエータから離間してラッチを解除する解除位置と、の間を、前記ベースに対してほぼ垂直に延びた第１枢軸の周りで回動自在に設けられたラッチアームと、
前記ベースに対してほぼ垂直に延びた第２枢軸の周りで回動可能に支持されているとともに、外力を受けた際に前記第２枢軸を中心に回動することで、前記ラッチアームを前記解除位置からラッチ位置へ回動させるイナーシャアームと、を備え、
前記ボイスコイルモータは、前記ベース上に設けられた下ヨーク、およびこの下ヨークと隙間を置いて対向したトップヨークと、前記ヘッドアクチュエータに取り付けられているとともに前記下ヨークとトップヨークとの間に位置したボイスコイルと、前記下ヨークおよびトップヨークの少なくとも一方に設けられ前記ボイスコイルと対向した永久磁石と、を備え、
前記トップヨークは、前記第２枢軸および前記イナーシャアームの前記第２枢軸近傍部分に重なって延出し前記第２枢軸からのイナーシャアームの抜けを規制するアーム押え部を有し、このアーム押え部は、前記トップヨークから一体的に延出しているとともにトップヨークよりも一段高い段付状に形成されている。

以上詳述したように、この発明によれば、ＶＣＭを薄型化した場合でも、イナーシャラッチ機構の効率良い動作が可能なディスク装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、この発明を磁気ディスク装置に適用した実施の形態について詳細に説明する。

図１に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１０と、複数のねじによりケースにねじ止めされてケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。ケース１０は、ベースとして機能するほぼ平坦な底壁１１を備えている。

ケース１０内には、記録媒体としての２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂ、これらの磁気ディスクを支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスクに対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１２ａ、１２ｂに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ヘッドクチュエータを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ等の回路部品が実装されたフレキシブルプリント回路基板ユニット（以下、ＦＰＣユニットと称する）１７が収納されている。

ケース１０の底壁１１外面には、ＦＰＣユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされ、ケースの底壁と対向して位置している。

各磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、例えば、直径６５ｍｍ（２．５インチ）に形成され、上面および下面に磁気記録層を有している。２枚の磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、スピンドルモータ１３の図示しないハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにクランプばね２１によりクランプされ、ハブの軸方向に沿って所定の間隔をおいて積層されている。そして、磁気ディスク１２ａ、１２ｂは、駆動部としてのスピンドルモータ１３により所定の速度で回転駆動される。

図１ないし図３に示すように、ヘッドアクチュエータ１４は、ケース１０の底壁上に固定された軸受組立体２４を備えている。軸受部として機能する軸受組立体２４は、ケース１０の底壁１１に立設された枢軸２３と、枢軸に一対の軸受を介して回転自在に支持された円筒形状のハブ２６と、を有している。ヘッドアクチュエータ１４は、ハブ２６に取り付けられ同一方向に延出した４本のアーム２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄと、各アームの延出端に取り付けられた弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３２と、を有している。各サスペンションの延出端には、図示しないジンバル部を介して磁気ヘッド３３が支持されている。

ヘッドアクチュエータ１４は、軸受組立体２４を中心として回動自在であり、サスペンション３２を介してアーム２７ａないし２７ｄに支持された２対の磁気ヘッド３３は、アームおよびサスペンションと一体的に回動し、磁気ディスク１２ａ、１２ｂ上の任意の情報処理位置および後述する退避位置へ移動可能となっている。各磁気ヘッド３３は、フレキシブルケーブル４２を介して、ＦＰＣユニット１７に電気的に接続されている。

また、ヘッドアクチュエータ１４は、スペーサリング２８ｂからアームと反対方向へ延出した支持フレーム３４を有している。支持フレーム３４は、例えば、合成樹脂によりスペーサリングと一体的に形成され、この支持フレーム３４には、ボイスコイル３６が一体的に埋め込まれている。このボイスコイル３６は、ケース１０の底壁１１上に固定された一対のヨークおよび永久磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。

ヨークは、ケース１０の底壁１１上に固定され底壁と平行に延びた板状の下ヨーク４１、この下ヨークと隙間を置いて平行に対向配置された板状のトップヨーク４３、および下ヨークとトップヨークとを連結した複数のサイドヨーク４４を有している。下ヨーク４１およびトップヨーク４３の内面には、それぞれ板状の永久磁石４６ａ、４６ｂが固定され、互いに隙間を置いて対向している。

トップヨーク４３は、軸受組立体２４に対して、放射方向に突出したアーム押え部４８を一体的に備えている。このアーム押え部４８は、トップヨーク４３に対して一段高い段差を持って形成されている。すなわち、アーム押え部４８は、トップヨーク４３に対して、ケース１０の底壁１１から離間する方向に一段高い段付状に形成され、トップヨークとほぼ平行に延出している。

ヘッドアクチュエータ１４をケース１０に組み込んだ状態において、支持フレーム３４に固定されたボイスコイル３６は、一対の永久磁石４６ａ、４６ｂ間に位置する。そして、ボイスコイル３６に通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２ａ、１２ｂの所望のトラック上に移動および位置決めされる。

ランプロード機構１８は、ケース１０の底壁に設けられ磁気ディスク１２ａ、１２ｂの外周側に位置したランプ１９と、各サスペンション３２の先端から延出したタブ３１とを有している。ヘッドアクチュエータ１４が退避位置へ移動されると、タブ３１がランプ１９のガイド面上に支持される。ヘッドアクチュエータ１４の支持フレーム３４近傍において、ケース１０には、ヘッドアクチュエータ１４がその退避位置を超えてさらに回動することを防止するためのストッパブロック３８が設けられている。

ヘッドアクチュエータ１４が退避位置に設定されている非作動時に、ＨＤＤに衝撃等の外力が加わった際、イナーシャラッチ機構２０が作動し、ヘッドアクチュエータ１４を退避位置にラッチする。図１ないし図４に示すように、このイナーシャラッチ機構２０は、ヘッドアクチュエータ１４の支持フレーム３４から外方、すなわち、軸受組立体２４に対して放射方向に突出した係合突起５０を備えている。また、イナーシャラッチ機構２０は、支持フレーム３４の径方向外側に隣接して設けられたラッチアーム５１およびイナーシャアーム５２を備えている。

ラッチアーム５１は、ケース１０の底壁１１とほぼ平行に延びているとともに、底壁１１に垂直に立設され軸受組立体２４と平行に延びた枢軸５８の周りで回動自在に支持されている。ラッチアーム５１は、第１枢軸として機能する枢軸５８に対して、支持フレーム３４の係合突起５０側に位置したラッチ爪５１ａと、枢軸５８に対してラッチ爪５１ａと反対側に位置したフック５１ｂと、を有している。ラッチ爪５１ａは、ラッチアームからケース１０の底壁１１に向かって延出し、底壁に対してほぼ垂直に、つまり、枢軸５８とほぼ平行に延びている。枢軸５８とラッチ爪５１ａとの距離は、枢軸５８とフック５１ｂとの距離に比較して充分長く形成されている。

ラッチアーム５１は、枢軸５８の周りで、図示の解除位置と、ラッチ爪５１ａが係合突起５０と係合するラッチ位置と、の間を回動可能となっている。ラッチアーム５１は、ケース１０に衝撃等の外力が作用した際、後述するイナーシャアーム５２の作用により、解除位置からラッチ位置に回動し、ラッチ爪５１ａがヘッドアクチュエータ１４の係合突起５０と係合してヘッドアクチュエータ１４を退避位置へラッチする。

一方、イナーシャアーム５２は、ケース１０の底壁１１とほぼ平行に延びているとともに、ラッチアームよりも底壁１１から離間して設けられ、その一部はラッチアームの上方に重なって設けられている。イナーシャアーム５２は枢軸５４の周りで回動自在に支持されている。第２枢軸として機能する枢軸５４は、ケース１０の底部に突設されたボス５３に立設され、軸受組立体２４とほぼ平行に延びている。イナーシャアーム５２の枢軸５４は、イナーシャアーム５２の一端部近傍に片寄らせて位置しているとともに、ラッチアーム５１の枢軸５８と十分に離間して配置されている。

イナーシャアーム５２の枢軸５４から離間した他端部には、ケース１０の底壁１１側に突出したピン５５が突設されている。このピン５５は、ラッチアーム５１とヘッドアクチュエータ１４との間に位置し、ラッチアーム５１のフック５１ｂと係合可能に設けられている。イナーシャアーム５２の枢軸５４とピン５５との中間部には、ピン５６がラッチアーム５１に向けて突設されている。このピン５６は、ヘッドアクチュエータ１４の反対側でラッチアーム５１と対向しているとともに、ラッチアーム５１の枢軸５８に対して、ピン５５の反対側に位置している。

イナーシャアーム５２は、トップヨーク４３から延出したアーム押え部４８により、枢軸５４からの抜けが防止され、所望の支持状態に保持されている。すなわち、アーム押え部４８は、枢軸５４および枢軸近傍に位置したイナーシャアームの支持部の上方に重なって位置し、枢軸５４およびイナーシャアームの第２枢軸近傍部分を間に置いてボス５３と対向している。これにより、アーム押え部４８は、イナーシャアーム５２の抜けを防止している。

ケース１０に衝撃等の外力が作用した際、イナーシャアーム５２は外力の作用方向に応じて、枢軸５４の周りで時計方向あるいは反時計方向に回動し、ピン５５、５６を介してラッチアーム５１を押圧する。例えば、イナーシャアーム５２が枢軸５４の周りで時計方向に回転すると、ピン５６がラッチアーム５１を押圧し、ラッチアーム５１が反時計方向に回転する。また、イナーシャアーム５２が枢軸５４の周りで反時計方向に回転すると、ピン５５がラッチアーム５１のフック５１ｂを押圧し、ラッチアーム５１が反時計方向に回転する。このように、ラッチアーム５１が反時計方向に回転すると、ラッチ爪５１ｂがヘッドアクチュエータ１４の係合突起３７に係合し、ヘッドアクチュエータ１４が退避位置にラッチされる。

上記のように構成されたＨＤＤによれば、通常の動作時、ＶＣＭ１６によってヘッドアクチュエータ１４を回動させることにより、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２ａ、１２ｂの所望のトラック上に移動され、磁気ディスクに対して情報の記録あるいは再生を行う。また、図１に示すように、磁気ディスク装置１の非動作状態に移行する際、ＶＣＭ１６によってヘッドアクチュエータ１４が作動位置から図示の退避位置に向かって回動されると、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２ａ、１２ｂの内周側から最外周に向かって移動する。そして、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２ａ、１２ｂの外周縁近傍まで移動すると、各サスペンション３２から延出したタブ３１が磁気ディスクの外周縁から外方へ突出し、それぞれランプロード機構１８のランプ１９により支持される。それにより、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２ａ、１２ｂの表面から離間した状態にアンロードされる。

ＨＤＤが非動作状態のとき、例えば、ケース１０に外部衝撃等の大きな外力が作用すると、慣性力によりイナーシャラッチ機構２０が作動し、上述したようにヘッドアクチュエータ１４をラッチする。これにより、ヘッドアクチュエータ１４が退避位置から磁気ディスク１２ａ、１２ｂ側へ回動することを完全に防止する。なお、ＨＤＤに作用する外力が解除されると、イナーシャラッチ機構２０は図示しない復帰手段により、ラッチ解除状態に復帰され、ラッチアーム５１が解除位置に維持される。つまり、イナーシャラッチ機構２０は、ＨＤＤに外力が働いたときにだけ作動する。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、イナーシャアーム５２の抜けを防止し、所定位置に保持するアーム押え部４８は、トップヨーク４３に対して一段高い段付状に形成されている。そのため、ヨークおよび永久磁石の最適化によりＶＣＭ全体の薄型化を図った場合でも、イナーシャアーム５２を、ケース底壁１１から充分に離間した高い位置に配設することができる。これにより、ラッチアーム５１のラッチ爪５１ａを底壁１１に対して垂直方向に延びた構造とした場合でも、このタッチ爪の移動を許容するための高さ方向スペースを充分に確保することができる。従って、枢軸５８を中心としたラッチアーム５１の僅かな回動により、ヘッドアクチュエータ１４をラッチ爪５１ａによってラッチすることが可能となる。以上のことから、ＶＣＭ１６を薄型化した場合でも、イナーシャラッチ機構の効率良い動作が可能なＨＤＤが得られる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

ＨＤＤにおいて、磁気ディスクの枚数は１枚に限らず、必要に応じて増加可能である。この発明は、磁気ディスク装置に限らず、光ディスク装置等の他のディスク装置にも適用することができる。

この発明の実施形態に係るＨＤＤを示す斜視図。 前記ＨＤＤにおけるヘッドアクチュエータアッセンブリ、ＶＣＭ、およびイナーシャラッチ機構を示す平面図。 前記ＨＤＤのＶＣＭ、およびイナーシャラッチ機構を示す断面図。 前記イナーシャラッチ機構およびヘッドアクチュエータの係合突起を拡大して示す斜視図。

符号の説明

１０…ベース、 １１…底壁、 １２ａ、１２ｂ…磁気ディスク、
１３…スピンドルモータ、 １６…ＶＣＭ、 ２０…イナーシャラッチ機構、
３４…支持フレーム、 ３６…ボイスコイル、 ４３…トップヨーク、
４８…アーム押え部、 ５０…係合突起、 ５１…ラッチアーム、
５１ａ…ラッチ爪、 ５２…イナーシャアーム

Claims (4)

1. ベースと、
   ディスク状の記録媒体と、
   前記ベース上に設けられ、前記記録媒体を支持および回転する駆動部と、
   前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、
   前記ベース上に設けられ、前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の外周側に位置した所定の退避位置と前記記録媒体上の情報処理位置とへ移動可能なヘッドアクチュエータと、
   前記ヘッドアクチュエータを前記退避位置と情報処理位置との間で移動させるボイスコイルモータと、
   前記ヘッドアクチュエータが前記退避位置に移動している状態で外力を受けた際、前記アクチュエータをラッチして退避位置に保持するイナーシャラッチ機構と、を備え、
   前記イナーシャラッチ機構は、
   前記ヘッドアクチュエータと係合してこのヘッドアクチュエータを前記退避位置にラッチするラッチ位置と、前記ヘッドアクチュエータから離間してラッチを解除する解除位置と、の間を、前記ベースに対してほぼ垂直に延びた第１枢軸の周りで回動自在に設けられたラッチアームと、
   前記ベースに対してほぼ垂直に延びた第２枢軸の周りで回動可能に支持されているとともに、外力を受けた際に前記枢軸を中心に回動することで、前記ラッチアームを前記解除位置からラッチ位置へ回動させるイナーシャアームと、を備え、
   前記ボイスコイルモータは、前記ベース上に設けられた下ヨーク、およびこの下ヨークと隙間を置いて対向したトップヨークと、前記ヘッドアクチュエータに取り付けられているとともに前記下ヨークとトップヨークとの間に位置したボイスコイルと、前記下ヨークおよびトップヨークの少なくとも一方に設けられ前記ボイスコイルと対向した永久磁石と、を備え、
   前記トップヨークは、前記第２枢軸および前記イナーシャアームの前記第２枢軸近傍部分に重なって延出し前記第２枢軸からのイナーシャアームの抜けを規制するアーム押え部を有し、このアーム押え部は、前記トップヨークから一体的に延出しているとともにトップヨークよりも一段高い段付状に形成されているディスク装置。
2. 前記ラッチアームは、このラッチアームから前記ベースとほぼ垂直に延出し前記ヘッドアクチュエータと係合可能に形成されたラッチ爪を有している請求項１に記載のディスク装置。
3. 前記ベース上に突設されたボスを備え、前記第２枢軸は前記ボス上に立設され、前記アーム押え部は、前記第２枢軸およびイナーシャアームの前記第２枢軸近傍部分を間に置いて前記ボスと対向している請求項１又は２に記載のディスク装置。
4. 前記アーム押え部は、前記ベースとほぼ平行に延びている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のディスク装置。

Images