JP2007149211A

JP2007149211A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2007149211A
Application number: JP2005341932A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Ichikawa; 和秀市川; Yoshiyuki Hirono; 好之廣野; Noriyo Nishijima; 規世西嶋
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】磁気ヘッド、サスペンション及びアーム等の振動を抑制でき、磁気ヘッドの位置決め精度が向上された磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置は、１枚以上の磁気ディスク１４を有し、磁気ディスク１４は、ベース部材１０に固定されたスピンドルモータ１２によって矢印Ａ方向に回転駆動される。また、ベース部材１０には、アーム１６が回動可能に取り付けられ、アーム１６の先端部には、磁気ディスク１４との間で情報の記録、再生を行うための磁気ヘッド１８を支持するサスペンション２０が保持されている。このアーム１６は、ボイスコイルモータ１７により回動され、磁気ヘッド１８の位置決めが行われる。磁気ディスク１４の回転面の近傍において、アーム１６に対し回転方向Ａの上流側にはスポイラ部材２２が配置され、スポイラ部材２２には、回転方向Ａの下流側の端面に波状構造が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は磁気ディスク装置、特に磁気ヘッドの位置決め精度が向上された磁気ディスク装置に関する。

従来より、磁気ディスク装置においては、データ転送速度を向上させるために、磁気ディスクの高速回転化が進んでいるが、磁気ディスクの高速回転により、磁気ディスク面上には、高速の空気流が発生する。例えば、下記特許文献１には、磁気ディスクの停止時に磁気ヘッドを磁気ディスク面に接触させておくＣＳＳ方式（コンスタントスタートストップ方式）の磁気ディスク装置において、磁気ディスクの回転に伴って生じる空気流をスポイラにより制御し、磁気ヘッドが形成されたヘッドスライダ近傍の空気流の速度を高め、ヘッドスライダを速やかに浮上させる技術が開示されている。
特開平８−３３９６５０号公報

しかし、上記従来の技術においては、磁気ディスクの高速回転により生じた高速の空気流が磁気ヘッドを支持するサスペンションや、サスペンションを保持するアーム等に振動を生じさせ、磁気ヘッドの位置決め精度が悪化して磁気ディスクへの記録密度の向上を目的とする高トラック密度化の妨げになるという問題があった。

また、上述した特許文献１に開示されたスポイラは、空気流の方向を制御するので、ヘッドスライダ近傍を除いて、サスペンションやアーム等に振動を生じさせる空気流の速度を低減させる作用も期待される。しかし、図６に示されるように、スポイラ部材２２は、磁気ディスクの回転方向下流側の端面に、上記空気流に起因して位相のそろった交互渦列（カルマン渦列）１００を生じさせるので、その渦列によって発生する空気流の大きな乱れにより、磁気ヘッド、サスペンション及びアーム等を振動させ、磁気ヘッドの位置決め精度を悪化させるという問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、磁気ヘッド、サスペンション及びアーム等の振動を抑制でき、磁気ヘッドの位置決め精度が向上された磁気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に、本発明は、磁気ディスク装置であって、ベース部材と、１枚以上の磁気ディスクと、前記ベース部材に固定され、前記磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、前記磁気ディスクとの間で情報の記録、再生を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、前記ベース部材に回動可能に取り付けられ、前記サスペンションを保持するアームと、前記ベース部材に固定され、前記磁気ディスク、前記スピンドルモータ、前記磁気ヘッド、前記サスペンション及び前記アームを収容する空間を形成するカバー部材と、前記磁気ディスクの回転面の近傍において、前記磁気ヘッドに対して前記磁気ディスクの回転方向上流側に配置され、前記回転方向下流側の端面に波状構造が形成されたスポイラ部材と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、磁気ディスクの回転方向下流側の端面に波状構造が形成されたスポイラ部材を配置したので、磁気ディスクの回転により生じる空気流の速度を低減し、及び交互渦列の発生を抑制できるので、磁気ヘッド等の振動を低減して磁気ヘッドの位置決め精度を向上できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本発明にかかる磁気ディスク装置の構成例の一部破断平面図が示される。なお、図１では、説明の便宜のためにカバー部の図示を省略している。図１において、ベース部材１０には、スピンドルモータ１２が固定されており、１枚以上の磁気ディスク１４がスピンドルモータ１２によって矢印Ａ方向に回転駆動される。また、ベース部材１０には、アーム１６が回動可能に取り付けられ、アーム１６の先端部には、磁気ディスク１４との間で情報の記録、再生を行うための磁気ヘッド１８を支持するサスペンション２０が保持されている。このアーム１６は、ボイスコイルモータ１７により回動され、磁気ヘッド１８の位置決めが行われる。

本実施形態においては、磁気ディスク１４の回転面の近傍において、アーム１６に対し、磁気ディスク１４の回転方向Ａの上流側にスポイラ部材２２が配置されている。このスポイラ部材２２により、アーム１６、サスペンション２０等に振動を生じさせる空気流の速度を低減させることができる。また、スポイラ部材２２には、磁気ディスク１４の回転方向Ａの下流側の端面に波状構造が形成されている。

図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、スポイラ部材２２に形成された波状構造の例が示される。図２（ａ）は、正弦波形状の波状構造の例であり、図２（ｂ）は三角波形状の波状構造の例であり、図２（ｃ）は、方形波形状の波状構造の例である。なお、波状構造としては、これらに限定されるものではなく、スポイラ部材２２の端面が直線状にならなければよい。

図３には、正弦波形状の波状構造が形成されたスポイラ部材２２の効果の説明図が示される。なお、三角波形状、方形波形状等の波状構造においても同様の効果が得られる。図３において、磁気ディスク１４の回転により生じる気流により、磁気ディスク１４の回転方向Ａの下流側の端面にはカルマン渦列２４が発生する。しかし、スポイラ部材２２の上記端面には、上述した波状構造が形成されているので、カルマン渦列２４を構成する個々のカルマン渦の位相が不揃いとなる。このため、カルマン渦列２４が大きく成長せず、空気流の大きな乱れが生じることを抑制できる。従って、空気流の大きな乱れによる磁気ヘッド１８、サスペンション２０及びアーム１６等の振動も抑制でき、磁気ヘッド１８の位置決め精度を向上させることができる。なお、個々のカルマン渦の位相を不揃いとするためには、波状構造のピッチをスポイラ部材２２の厚さと略同一とするのが好適である。また、波状構造のピッチは、必ずしも一定である必要は無く、不均一としても上記効果を得ることができる。

図４には、スポイラ部材２２の配置例を説明するために、磁気ディスク１４及びその周辺の部分断面図が示される。図４において、磁気ディスク１４は３枚備えられ、ベース部材１０とカバー部材２６とで構成される空間に収容されている。なお、この空間には、磁気ディスク１４の他、スピンドルモータ１２、磁気ヘッド１８、サスペンション２０及びアーム１６等も収容される。

図４に示された実施形態では、スポイラ部材２２が磁気ディスク１４の間、磁気ディスク１４とベース部材１０との間、磁気ディスク１４とカバー部材２６との間に配置されている。空気流の速度を低減するためには、スポイラ部材２２を多くの位置に配置するのが好ましいが、磁気ディスク装置の小型化には不利となる。そこで、これらの位置の少なくとも一カ所に配置すれば、空気流の速度の低減と磁気ディスク装置の小型化の双方の要請を満たすことができる。なお、図４の例では、３枚の磁気ディスク１４の２つの間にそれぞれスポイラ部材２２を配置するのが上記観点から好適である。

次に、実施例として、以下に示す手順により本実施形態にかかる磁気ディスク装置に使用されるスポイラ部材２２の効果を確認した。

直径９５ｍｍの磁気ディスク１４を２枚積層し、この磁気ディスク１４を、スピンドルモータ１２により、毎分１００００回転（ｒｐｍ）で回転させた。この場合の回転方向は、図１の矢印Ａ方向である。

このとき、スポイラ部材２２は、図１に示される位置で磁気ディスク１４の間に配置した。また、磁気ヘッド１８は、磁気ディスク１４の中心から約３８ｍｍの位置に配置されるようアーム１６を回動した。この状態で、磁気ヘッド１８の位置決めを行うボイスコイルモータ１７の位置決め誤差信号を計測した。この誤差信号は、磁気ディスク１４の回転に伴って発生する気流による磁気ヘッド１８の振動を表している。

本実施例では、位置決め誤差信号の振動周波数が５ｋＨｚから１８ｋＨｚの範囲における磁気ヘッド１８の変位を測定し、周波数毎の変位の統計和（二乗平均和）を求めた。この結果が図５（ａ）、（ｂ）に示される。図５（ａ）は、比較例として波状構造を有さず、気流方向の下流端が直線状のスポイラ部材の結果であり、図５（ｂ）は、正弦波形状の波状構造を有するスポイラ部材２２の結果である。なお、図５（ａ）、（ｂ）の結果は、比較例（図５（ａ））における変位の最大値で正規化されている。

図５（ａ）、（ｂ）から分かるように、下流端が直線状のスポイラ部材に対して、本発明にかかる下流端が正弦波状のスポイラ部材２２の変位量が約３０％低減している。これは、スポイラ部材２２の気流方向下流端に形成された波状構造により、カルマン渦の発生が抑制されたためである。

以上のように、カルマン渦の発生が抑制されると、磁気ヘッド１８等の振動を低減することができ、磁気ヘッド１８の位置決め精度を向上することができる。

本発明にかかる磁気ディスク装置の構成例の一部破断平面図である。スポイラに形成された波状構造の例を示す図である。正弦波形状の波状構造が形成されたスポイラの効果の説明図である。スポイラの配置例を説明するための、磁気ディスク及びその周辺の部分断面図である。スポイラの効果確認結果を示す図である。スポイラ部材の下流側の端面に、位相のそろった交互渦列が生じる様子の説明図である。

符号の説明

１０ベース部材、１２スピンドルモータ、１４磁気ディスク、１６アーム、１８磁気ヘッド、２０サスペンション、２２スポイラ、２４カルマン渦列、２６カバー部材。

Claims

ベース部材と、
１枚以上の磁気ディスクと、
前記ベース部材に固定され、前記磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、
前記磁気ディスクとの間で情報の記録、再生を行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、
前記ベース部材に回動可能に取り付けられ、前記サスペンションを保持するアームと、
前記ベース部材に固定され、前記磁気ディスク、前記スピンドルモータ、前記磁気ヘッド、前記サスペンション及び前記アームを収容する空間を形成するカバー部材と、
前記磁気ディスクの回転面の近傍において、前記磁気ヘッドに対して前記磁気ディスクの回転方向上流側に配置され、前記回転方向下流側の端面に波状構造が形成されたスポイラ部材と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラ部材は、前記磁気ディスク間、前記磁気ディスクと前記ベース部材間、前記磁気ディスクと前記カバー部材間の少なくとも一カ所に配置されることを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項１または請求項２記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラ部材の波状構造が正弦波形状であることを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項１または請求項２記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラ部材の波状構造が三角波形状であることを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項１または請求項２記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラ部材の波状構造が方形波形状であることを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラ部材の波状構造のピッチは、前記スポイラ部材の厚さと略同一であることを特徴とする磁気ディスク装置。
請求項１から請求項５のいずれか一項記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラ部材の波状構造のピッチが不均一であることを特徴とする磁気ディスク装置。