JP2008016150A - 回転円板形記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスクに対するヘッド・ジンバル・アセンブリの傾き量を安定させる。
【解決手段】ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、キャリッジ１１及びヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂが積層され、ピボット・カートリッジ１５、スプリング・ワッシャ１８及びナット１９により固定されているヘッド・スタック・アセンブリ４において、ピボット・カートリッジ１５の一端に形成されたフランジ１５ｄの接触面１５０に、フランジ１５ｄの半径方向に長さを有する円環状の凹部１５１を形成して、フランジ１５ｄの半径方向においてヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａのマウントプレート１４の２箇所を部分的に支持できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などの回転円板形記憶装置に関し、特に、ヘッド・ジンバル・アセンブリの取付精度を向上させる構造を備えた回転円板形記憶装置に関する。

回転円板形記憶装置である磁気ディスク装置は、パーソナル・コンピュータやサーバなどのデータ記録装置として使用されている。

この磁気ディスク装置は、表面に磁性層が形成された記録面を備えスピンドル軸を中心にして回転するように設けられた円板状の磁気ディスクと、ヘッド・スタック・アセンブリと、磁気ディスクに対するデータの読み書き及びヘッド・スタック・アセンブリの動作を制御する制御ユニットとを備えている。

ヘッド・スタック・アセンブリは、ヘッド・ジンバル・アセンブリ、キャリッジ及びピボット・カートリッジから構成され、ヘッド・ジンバル・アセンブリはキャリッジに装着するためのマウントプレートにサスペンション・ロードビームが固定されているものである。サスペンション・ロードビームは、磁気ディスクとの間でデータを読み書きする磁気ヘッドと、磁気ヘッドが取り付けられ空気軸受面（ＡＢＳ）を提供するスライダとを備えている。キャリッジの一部にはコイル・サポートが形成され、このコイル・サポートがボイス・コイルを保持している。コイル・サポートは、ボイス・コイル・マグネットとボイス・コイル・ヨークで形成される磁界の中に配置され、ボイス・コイル・マグネットとボイス・コイル・ヨークとボイス・コイルはキャリッジを回動させる駆動力を生成するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）を構成する。ピボット・カートリッジは、ヘッド・ジンバル・アセンブリのマウントプレート及びキャリッジに設けられた開口が嵌め込まれて、このヘッド・ジンバル・アセンブリ及びキャリッジを積層する。積層されたヘッド・ジンバル・アセンブリ及びキャリッジをフランジとナットで挟み込んで固定してピボット・カートリッジに固定する。このように構成されたヘッド・スタック・アセンブリは、ピボット軸を中心に回動させることができる。

磁気ディスクが回転すると、表面の気流が空気軸受を形成しスライダの空気軸受面に浮力を与えてスライダを磁気ディスク表面からわずかに持ち上げる。ボイス・コイル・モータの駆動力により、スライダは磁気ディスク表面上からわずかに浮かんだ状態で磁気ディスクのほぼ半径方向にピボット軸を中心に回動して、磁気ヘッドがディスク表面の所定の位置でデータの読み書きをすることができる。

このような磁気ディスク装置は、近年、ノートブック型パーソナル・コンピュータや、ポータブルメディアプレーヤ、携帯音楽プレーヤ、デジタルビデオカメラなどの情報家電機器に使用され、この情報家電機器に内蔵された磁気ディスク装置のデータ記録媒体であるハード・ディスク、即ち、磁気ディスクは技術の進歩に伴い、データ記録密度が増大されると共に超小型化が促進されている。磁気ディスクの小型化が促進されることにより、２．５型（２．５インチ（約６．３５ｃｍ）タイプ）や、さらには１型（１インチ（約２．５４ｃｍ）タイプ）が開発されている。超小型の磁気ディスク装置では、従来の装置に比べて、構成機器の寸法公差が一層小さくなり、その加工精度、取付精度を一層厳格に維持することが求められている。一例として、磁気ディスク装置には、ディスク・エンクロージャのベースに対して磁気ディスクとヘッド・スタック・アセンブリが別々の構成機器として取り付けられるが、動作時にヘッド・ジンバル・アセンブリに取り付けられるスライダは、磁気ディスクの記録面から一定の高さで浮上するように構成される。したがって、組み立てられた状態で磁気ディスクの記録面の高さに対するヘッド・ジンバル・アセンブリの高さは厳格に公差の範囲内に収めなければならない。そのためには、磁気ディスクが高い精度でベースに取り付けられると共に、ヘッド・ジンバル・アセンブリも平行度を厳格に維持してピボット・カートリッジに固定される必要がある。

このような磁気ディスク装置として、フランジとナットに、挟み込むマウントプレート（アーム）に向かって突出した円弧状に形成された接触部を設けた磁気ディスク装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この接触部はフランジやナットの半径方向に長さを有する円環状で形成されている。この磁気ディスク装置によれば、フランジとナットの各接触部がマウントプレート（アーム）に対して線接触状態を維持することができるので、フランジとナットの各接触面の平面度がマウントプレート（アーム）に与える影響を低減することができる。

特開平８−２０３２２４号公報

しかしながら、背景技術に記載した磁気ディスク装置では、接触部はフランジやナットの半径方向の断面において１箇所しか設けられていないので、マウントプレートは接触部の形状に倣って傾く場合がある。このようにマウントプレートが接触部の形状に倣って傾く理由は、マウントプレートの開口の端面が接触部で支持されなくなるからである。なお、マウントプレートの傾き方向が磁気ディスクから離れていく方向の場合には、フランジあるいはキャリッジの厚みを調整することでマウントプレートの傾きを吸収させ、ヘッド・ジンバル・アセンブリの先端の高さ位置だけをノミナル値に近づける方法が考えられる。しかし、この方法では、マウントプレートと磁気ディスクとのクリアランスが、マウントプレートのフランジ及びキャリッジと積層される部分に近くなるほど小さくなるので、これらが干渉してしまう可能性が高くなる。よって、この方法により高さ位置の変位を小さくすることは非常に難しい。

また、製造ばらつきによってピボット・カートリッジ（ハブ）を開口に挿入できなくなることを防ぐために、ピボット・カートリッジと開口との間に隙間を設けているので、接触部で支持するマウントプレートの位置が隙間の範囲内でずれる場合がある。このようにマウントプレートの位置がずれると、ヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置がばらつくことになる。

そこで本発明の目的は、ヘッド・スタック・アセンブリを磁気ディスク装置等の回転円板形記憶装置に組み込んだときに、ヘッド・ジンバル・アセンブリと回転円板形記録媒体との相対的な位置関係の精度を向上することができる構造を備えた回転円板形記憶装置を提供することにある。

本発明の原理は、ナットと共にヘッド・ジンバル・アセンブリとキャリッジとを積層した状態で挟み込んで固定する部材に、ヘッド・ジンバル・アセンブリを２箇所で支持する部位を設けることで、ヘッド・ジンバル・アセンブリを安定した状態で固定する点にある。

本発明の第１の態様は、回転円板形記録媒体と、回転円板形記録媒体からデータの読み取りを行うヘッドが取り付けられたスライダが搭載され後端部に第１の開口が設けられたヘッド・ジンバル・アセンブリと、ヘッド・ジンバル・アセンブリが取り付けられ第２の開口が設けられたキャリッジと、ヘッド・ジンバル・アセンブリの積層面に接触するフランジを含み、積層面をフランジの半径方向の断面において２箇所で支持する支持構造がフランジに形成され、第１の開口と第２の開口を貫通するピボット部材とを備え、ピボット部材にねじ作用で嵌め込まれヘッド・ジンバル・アセンブリおよびキャリッジを積層した状態でピボット部材に固定するものである。

この第１の態様によれば、フランジに形成された支持構造がヘッド・ジンバル・アセンブリの２箇所を部分的に支持するので、フランジの平面度に影響されることなく而もヘッド・ジンバル・アセンブリが支持構造の形状に倣って傾いてしまうことを防ぐことが可能になる。したがって、ヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置を安定させることができる。

また、本発明の第２の態様は、回転円板形記録媒体と、回転円板形記録媒体からデータの読み取りを行うヘッドが取り付けられたスライダが搭載され後端部に第１の開口が設けられたヘッド・ジンバル・アセンブリと、積層された複数の回転円板形記録媒体それぞれに対応してヘッド・ジンバル・アセンブリが複数積層された状態で取り付けられると共に第２の開口が設けられたキャリッジと、キャリッジに対して最も上に取り付けられたヘッド・ジンバル・アセンブリの積層面に対して部分的に接触するように、第１の開口の周囲に沿った状態の２つの突出部が一定の間隔で離間されて形成された平面を有する固定部材と、一端に固定部材が他端にねじ部が設けられ複数のヘッド・ジンバル・アセンブリの第１の開口とキャリッジの第２の開口を貫通する回転部材と、回転部材のねじ部にねじ作用で嵌め込まれ複数のヘッド・スタック・アセンブリ及びキャリッジを積層して固定部材で挟み込むことで回転部材に固定するナットとを備えたものである。

この第２の態様によれば、固定部材の２つの突出部がキャリッジに対して最も上に取り付けられたヘッド・ジンバル・アセンブリの２箇所を部分的に支持するので、固定部材の平面の平面度に影響されることなく而もヘッド・ジンバル・アセンブリが支持手段の形状に倣って傾いてしまうことを防ぐことが可能になる。したがって、ヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置を安定させることができる。

本発明により、ヘッド・スタック・アセンブリを磁気ディスク装置等の回転円板形記憶装置に組み込んだときに、ヘッド・ジンバル・アセンブリと回転円板形記録媒体との相対的な位置関係の精度を向上することができる構造を備えた回転円板形記憶装置を提供することができた。

以下、本発明の回転円板形記憶装置を実施するための最良の形態例について、図面を参照して説明する。図１は本発明における一の実施の形態例に係る磁気ディスク装置の主要部でヘッド・スタック・アセンブリを示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はピボット・カートリッジの斜視図、（Ｃ）はピボット・カートリッジの平面図である。図２は本発明における磁気ディスク装置の概略構成を示す平面図である。図３はヘッド・スタック・アセンブリを示す部分詳細図である。図４（Ａ）、（Ｂ）はピボット・カートリッジのフランジの実施例を示す部分断面図である。

本発明を実施するための最良の一形態である回転円板形記憶装置である例えば磁気ディスク装置は図２に示すように、ベース２Ａとベース２Ａの上部を蓋するカバー（図示せず）とで形成された空間を有するディスク・エンクロージャ２の中に、回転円板形記録媒体である円板状の磁気ディスク３と、ヘッド・スタック・アセンブリ４とが収納されている。また、ベース２Ａ内にはフレキシブル・ケーブル５及びこのフレキシブル・ケーブル５に装着された外部接続端子６が組み込まれ、この外部接続端子６はディスク・エンクロージャ２の外部に設けられる制御回路基板（図示せず）が接続される。

磁気ディスク３は、データの記録用に中央の大部分を占める記録面３ａと、記録面の外径近辺にデータの記録には利用しない非記録面３ｂとを表面と裏面に備えている。このような磁気ディスク３は、ベース２Ａの底面に平行に配置され当該ベース２Ａに設けられたスピンドル・モータ（図示せず）のロータ部にねじ止めされており、このスピンドル・モータによりスピンドル軸７を中心にして回転駆動するように構成されている。

ヘッド・スタック・アセンブリ４は図１（Ａ）、図２、図３に示すように、例えば２つのヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、１０Ｂと１つのキャリッジ１１とから構成され、第１のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａがキャリッジ１１の上側取付面１１ａに装着され、第２のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂがキャリッジ１１の下側取付面１１ｂに装着されている。このヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂ間に磁気ディスク３が配置されている。

ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、１０Ｂは、それぞれスライダ１２が先端部に取り付けられるサスペンション・ロードビーム１３と、このサスペンション・ロードビーム１３が連結固定されるマウントプレート１４とから構成されている。

サスペンション・ロードビーム１３の先端部に取り付けられたスライダ１２の先端には、磁気ディスク３からのデータの読み出しを行う磁気ヘッド（図示せず）が取り付けられている。この磁気ヘッドが取り付けられたスライダ１２は、磁気ディスク３の両面に対応させるためにそれぞれのサスペンション・ロードビーム１３に設けられている。このような磁気ヘッドは、電気信号と磁気信号を双方向に変換し、磁気ディスク３との間でデータの読み書きをすることができる。なお、磁気ヘッドは、磁気ディスク３のデータ領域３ａへの書き込みを行わずに、記録された磁気信号を読み出して電気信号に変換することで情報を再生する読み出し磁気ヘッドのみの構成でもよい。また、スライダ１２は、底面に空気軸受（ＡＢＳ）面が形成され、回転する磁気ディスク３の表面に発生した気流がスライダ１２の空気軸受面に当たることで浮力が与えられ、磁気ディスク表面から僅かの間隙を維持しながら飛行して所定の位置に位置づけられるようになっている。このように磁気ディスク３の記録面とスライダ１２を搭載するヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、１０Ｂとの位置関係は、厳格に管理される必要があるが、それぞれベース２Ａから独立した構成用途として支持されるので、それぞれが公差の範囲で製作及び組立が行われるようになっている。

さらに、サスペンション・ロードビーム１３は、先端部にタブ１３ａが突き出した状態に設けられ、このタブ１３ａは、ベース２Ａの磁気ディスク３の外側近傍に取り付けられたランプ８（図２参照）に保持される。このランプ８は、磁気ディスク３の回転を停止するときにスライダ１２に退避場所を提供するための技法の一つであるロード・アンロード方式で採用される構成要素で、例えば特開平１０−３０２４２１号公報に開示されている。

マウントプレート１４の後端部には取付部１４ａが備えられ、この取付部１４ａにはピボット軸９（図２参照）を中心にして回動させるためのピボット部材であるピボット・カートリッジ１５を挿入するピボット開口１４ｂが形成されている。

キャリッジ１１は、前部にピボット・カートリッジ１５を挿入するためのピボット開口１１ｃが形成され、後部にボイス・コイル１６を保持するためのコイル・サポート１１ｄが形成されている。また、ボイス・コイル１６がその間の空間に配設される上下ヨーク２０は、それぞれ内側に永久磁石で構成されたボイス・コイル・マグネット（図示せず）が取り付けられて磁場空間２２を形成している（図２参照）。

このようなコイル・サポート１１ｄ、ボイス・コイル１６、ボイス・コイル・マグネット、上下ヨーク２０は、ボイス・コイル・モータを構成している。なお、永久磁石はどちらか一方のヨークの内側のみにしか存しなくてもボイス・コイル・モータを構成することができる。

また、上下ヨーク２０の下ヨークはベース２Ａに接着するように設けられ、この下ヨークの端部には上ヨークを支持するための支柱（図示せず）が設けられている。

コイル・サポート１１ｄに保持されたボイス・コイル１６には、ピボット・カートリッジ１５を回転中心にしてヘッド・スタック・アセンブリ４を正逆方向に回転させる電流が流れる。このボイス・コイル１６に流れる電流の大きさと方向とを制御回路基板が制御することで、ヘッド・スタック・アセンブリ４を駆動し、スライダ１２を所定の位置に位置づけることができる。

このような磁気ディスク装置１は、磁気ディスク３の回転を停止する前にヘッド・スタック・アセンブリ４を磁気ディスク３の外側まで移動させて、さらにタブ１３ａをランプ８に摺動させながらスライダ１２をランプ８のスロープ区域に退避させる。

ヘッド・スタック・アセンブリ４が所定の位置まで回動して、ランプ８のスロープ区域に到達すると、２つのスライダ１２、１２は一定の間隔を維持するように保持され、２つのスライダ１２、１２を上下に加速するような衝撃力が磁気ディスク装置１に加わってもスライダ同士が相互に接触したりすることがないようになっている。

また、ヘッド・スタック・アセンブリ４の過度のインナー側又はアウター側への移動を制限するために、キャリッジ１１の回動範囲を制限するゴムで作られた外側クラッシュ停止部材３０、内側クラッシュ停止部材３１がベース２Ａ内に設けられている。

このような磁気ディスク装置１の主要部であるヘッド・スタック・アセンブリ４は、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、キャリッジ１１及びヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂがその順にて積層された状態で、ピボット・カートリッジ１５、スプリング・ワッシャ１８及びナット１９により固定されている。ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂとナット１９との間にスプリング・ワッシャ１８を介在させるのは、ナット１９の緩み止めにするためである。

ピボット・カートリッジ１５は図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、外輪１５ａと内輪１５ｂとを有し該両輪間に複数のボール１５ｃが介在する転がり玉軸受構造になっている。外輪１５ａの一端にはフランジ１５ｄが形成され他端にはねじ部１５ｅが形成されている。このピボット・カートリッジ１５は図１（Ａ）、図３に示すように、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、キャリッジ１１及びヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂの順で、各部品の開口１４ｂ、１１ｃ及び１４ｂが嵌め込まれている。したがって、フランジ１５ｄがヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａのマウントプレート１４に接触し、スプリング・ワッシャ１８がヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂのマウントプレート１４に接触することになる。なお、開口１４ｂ、１１ｃ及び１４ｂは同一の内径寸法に形成されている。また、開口１４ｂ、１１ｃ及び１４ｂは、製造ばらつきによってピボット・カートリッジ１５に挿入できなくなることを防ぐために、嵌め合いがすきまばめになっている。

このようなピボット・カートリッジ１５は、耐食性と摩耗の観点からステンレス鋼で構成させることが好ましい。しかしながら、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａの積層面となるマウントプレート１４に接触するフランジ１５ｄの面の平面加工は旋盤加工なので、ステンレス鋼では加工刃による引っ掻け傷等が生じ易くフランジ１５ｄの面に凹凸が出易くなる。したがって、キャリッジ１１の上側取付面１１ａの平行度が出ても、キャリッジ１１にヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａを取り付けてピボット・カートリッジ１５、スプリング・ワッシャ１８及びナット１９で締め付けると、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａに僅かな反りが生じて傾き易くなる。また、この凹凸は必ずしもフランジ１５ｄの面の同じ位置に出るとは限らないので、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａの高さ位置がばらつくことにもなる。

そこで、フランジ１５ｄの接触側１５０は、凹部１５１を形成してフランジ１５ｄの半径方向の断面においてマウントプレート１４の２箇所を部分的に支持できる構造にする。この凹部１５１はフランジ１５ｄの半径方向に長さを有する円環状である。このようにフランジ１５ｄの半径方向の断面においてマウントプレート１４の２箇所を部分的に支持することで、フランジ１５ｄの接触側１５０に出る凹凸の影響を低減することができる。また、フランジ１５ｄの接触側１５０の最も高い部位と最も低い部位との高低差は５μｍ以上が好ましい。高低差の下限を５μｍ以上にするのはフランジ１５ｄの接触側１５０の加工粗さを考慮したものである。なお、高低差の上限は、フランジ１５ｄの厚みに応じて決定される。即ち、フランジ１５ｄの強度を保つことができる凹部１５１の深さとなる。

この凹部１５１は、例えばフランジ１５ｄの接触側１５０に設けられた２つの突出部１５２、１５３を一定の間隔で離間させて形成させる。突出部１５２は外輪１５ａの外周に沿って形成され突出部１５３は突出部１５２の更に外周に形成されている。したがって、突出部１５２、１５３はフランジ１５ｄの半径方向の断面においてヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａのマウントプレート１４の開口１４ｂの周囲及びその外周の２箇所を部分的に支持することができるので、フランジ１５ｄの接触側１５０の平面度に影響されることなく而もヘッド・ジンバル・アセンブリが支持構造の形状に倣って傾いてしまうことを防ぐことができる。なお、図３において、ピボット・カートリッジ１５のフランジ１５ｄは、ピボット・カートリッジ１５にナット１９をねじ止めするために使用するスパナを嵌め込むための切り欠きが２つ設けられている。フランジ１５ｄはこの２つの切り欠きが設けられることで、半径方向に所定の長さの円弧状に形成された凹部１５１の領域が２つになる。この２つの領域はヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａのピッチ方向において開口１４ｂを中心にして対向配置される。

また、フランジ１５ｄの半径方向の断面において、図４（Ａ）に示すように、突出部１５２と突出部１５３との間に円弧状の溝で凹部１５１を構成することができる。この際、突出部１５２はヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂのマウントプレート１４に接触する部位を平面にするとよい。突出部１５２の接触部位を平面にすることで、嵌め合いがすきまばめになっているヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂのマウントプレート１４の位置が隙間の範囲内でずれても、突出部１５２、１５３でフランジ１５ｄの半径方向の断面においてマウントプレート１４の２箇所を部分的に支持することができる。この際、突出部１５３は先端部が鋭角に形成されているが、これに限らず、図４（Ｂ）に示すように、突出部１５２と同様にヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂのマウントプレート１４に接触する部位を平面にしてもよく、突出部１５２、１５３でマウントプレート１４の２箇所を当該マウントプレート１４が傾くことなく部分的に支持することができればどのような形状でもよい。この図４（Ｂ）では突出部１５２と突出部１５３との間は四角形の溝で凹部１５１を構成しているが、図４（Ａ）に示す円弧状の溝で構成してもよい。

このような磁気ディスク装置１を組み立てるには、スピンドル軸７等が一体形成されたベース２Ａの内部にスピンドル・モータを組み込み、このスピンドル・モータのロータ部に磁気ディスク３をねじ止めする。また、ボイス・コイル・マグネットが取り付けられた下ヨークをベース２Ａに接着するように設ける。

そして、ピボット・カートリッジ１５にヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、キャリッジ１１及びヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂを装着し、スプリング・ワッシャ１８及びナット１９で固定してヘッド・スタック・アセンブリ４を組み立てる。ヘッド・スタック・アセンブリ４をピボット・カートリッジ１５によってピボット軸９に嵌合させ、ピボット軸９を中心にしてキャリッジ１１を動かし、スライダ１２に取り付けられた磁気ヘッドをそれぞれ磁気ディスク３に移動させる。ヘッド・スタック・アセンブリ４の側面には、図示しないＦＰＣケーブルの磁気ヘッド側端部が装着されており、この磁気ヘッド側端部には、磁気ヘッドからのヘッドワイヤと、キャリッジ１１のボイス・コイル１６からのコイルワイヤとがそれぞれ接続されている。ＦＰＣケーブルの反対側の端部は、フレキシブル・ケーブル５で外部接続端子６にコネクタ接続される。

最後に、上下ヨーク２０を所定位置に固定する。

このように、磁気ディスク３及びヘッド・スタック・アセンブリ４を組み込み後、外側クラッシュ停止部材３０及び内側クラッシュ停止部材３１を設置し、ベース２Ａの蓋を取り付けて、組み立てが完了する。

次に、このような磁気ディスク装置１の動作について説明する。

動作停止状態においては、サスペンション・ロードビーム１３のタブ１３ａはランプ８のスロープ区域に位置づけられている。ここで、磁気ディスク装置１が起動されると、スピンドル・モータを駆動して磁気ディスク３が回転するので、ボイス・コイル１６を駆動してヘッド・スタック・アセンブリ４を磁気ディスク方向に回転させると、タブ１３ａがランプ８の摺動面を摺動しながらランプ８から離れる。そして、スライダ１２は磁気ディスク表面に移動し、磁気ディスク３の回転により発生した気流が磁気ディスク３とスライダ１２との間に流れ込んで形成された空気軸受けを利用して浮上することになる。この際、フランジ１５ｄの接触側１５０に、フランジ１５ｄの平面形状に沿った円形の凹部１５１が形成されているので、フランジ１５ｄの半径方向の断面においてヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａのマウントプレート１４の開口１４ｂの周囲及びその外周の２箇所を部分的に支持できる。したがって、フランジ１５ｄの接触側１５０の平面度に影響されることなく而もヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａがフランジ１５ｄの接触側１５０の接触部位の形状に倣って傾いてしまうことを防ぐことができるので、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、１０Ｂの平行度、特に、ピッチ方向の平行度を維持することができる。

一方、動作を停止するには、ボイス・コイル・モータを駆動してヘッド・スタック・アセンブリ４をランプ方向に回転させてランプ８のスロープ区域まで回転させる。

このように構成された本発明の磁気ディスク装置に使用されるヘッド・スタック・アセンブリと、従来の磁気ディスク装置に使用されるヘッド・スタック・アセンブリのヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置について比較測定を行った。

この測定に使用するヘッド・スタック・アセンブリには、２つのヘッド・ジンバル・アセンブリ間に磁気ディスクが配置されている１型の磁気ディスク装置に使用されるヘッド・スタック・アセンブリを用いた。図６に示す従来のヘッド・スタック・アセンブリ４００は、ピボット・カートリッジ４０２のフランジ４０３の接触面には加工は施されていないが、フランジ４０３の端部には面取りが施されている。

測定装置は図５に示すような３次元寸法測定用の試験台５０である。この試験台５０は、ヘッド・スタック・アセンブリ４のピボット・カートリッジ１５の軸方向が垂直方向に設置できるようにレベル調整されている。試験台５０にヘッド・スタック・アセンブリ４を設置後、試験台５０の基準面５０ａと、ヘッド・スタック・アセンブリ４の各ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、１０Ｂの平行度を確認するために必要な複数の測定点５０ｂ、５０ｃとの間の寸法Ｈ１０、Ｈ２０を測定して、各ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、１０Ｂのピッチ方向の平行度を確認した。測定器具はレーザ測定器を使用した。

図６、図７（Ａ）、（Ｂ）は、ヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置を示し、横軸はヘッド・ジンバル・アセンブリのピッチ方向におけるピボット・カートリッジの回転中心からの距離（ｍｍ）で、縦軸はヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置（μｍ）である。なお、縦軸上のゼロ点はノミナル値である。従来のヘッド・スタック・アセンブリ４００は１０セット、本発明のヘッド・スタック・アセンブリ４は５セットを測定した。

図６に示すグラフは磁気ディスクの上に位置するヘッド・ジンバル・アセンブリの測定結果である。この測定結果を比較すると、本発明のヘッド・スタック・アセンブリ４のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａは、ピボット・カートリッジ１５のフランジ１５ｄに形成された突出部１５２、１５３がフランジ１５ｄの半径方向の断面においてヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａのマウントプレート１４の開口１４ｂの周囲及びその外周の２箇所を部分的に支持することで、従来のヘッド・スタック・アセンブリ４００のヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａより高さ位置のばらつきを抑えることができることが確認できた。また、本発明のヘッド・スタック・アセンブリ４のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａは、ピボット・カートリッジ１５のフランジ１５ｄの突出部１５２、１５３で２点支持することで、支持構造の形状に倣って傾いてしまうことを防ぐことができる。したがって、本発明のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａの長手方向の全般に亘って傾きを小さくすることができるので、図６に示すグラフにおいては、本発明のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａは従来のヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａより、測定点が総体的にはノミナル値に近くなるために、高さ位置の変位が小さくなっていることも確認できた。

さらに、図６に示すグラフにおいて、従来のヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａの高さ位置がプラス方向に集中するのは、ヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａを積層するピボット・カートリッジ４０２のフランジ４０３の接触面の旋盤加工が、その方向の方が加工し易いからである。これに対して、本発明のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａの高さ位置が従来のヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａとは逆にマイナス方向に集中しているのは、ピボット・カートリッジ１５のフランジ１５ｄに形成された突出部１５３の方が突出部１５２より突出しているからである。なお、従来のヘッド・スタック・アセンブリ４００に使用されるピボット・カートリッジ４０２のフランジ４０３の接触面に、突出部をフランジ４０３の平面形状に沿った円で１箇所に形成しても、ヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａを安定した状態で支持できなくなる。したがって、ヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ａは高さ位置がばらつくことになったり、高さ位置の変位が大きくなったりすることになる。

図７（Ａ）に示すグラフは図６に示す従来のヘッド・スタック・アセンブリ４００の磁気ディスクの下に位置するヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ｂの測定結果である。また、図７（Ｂ）に示すグラフは図６に示す本発明のヘッド・スタック・アセンブリ４の磁気ディスクの下に位置するヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂの測定結果である。この測定結果を比較すると、図６に示す測定結果と同様に、本発明のヘッド・スタック・アセンブリ４のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂは、ピボット・カートリッジ１５のフランジ１５ｄに形成された突出部１５２、１５３がフランジ１５ｄの半径方向の断面においてヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂのマウントプレート１４の開口１４ｂの周囲及びその外周の２箇所を部分的に支持することで、従来のヘッド・スタック・アセンブリ４００のヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ｂより高さ位置のばらつきを抑えることができることが確認できた。また、本発明のヘッド・スタック・アセンブリ４のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂは、ピボット・カートリッジ１５のフランジ１５ｄの突出部１５２、１５３で２点支持することで、支持構造の形状に倣って傾いてしまうことを防ぐことができる。したがって、本発明のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂの長手方向の全般に亘って傾きを小さくすることができるので、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すグラフにおいては、本発明のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂは従来のヘッド・ジンバル・アセンブリ４０１Ｂより、測定点が総体的にはノミナル値に近くなるために、高さ位置の変位が小さくなっていることも確認できた。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）が図６に比較して測定結果に差が少ないのは、キャリッジがプラスチック樹脂で形成されているからである。即ち、下のヘッド・ジンバル・アセンブリがプラスチック樹脂製キャリッジを介して上のヘッド・ジンバル・アセンブリと積層されてピボット・カートリッジに固定されているので、下に配置されるヘッド・ジンバル・アセンブリの高さ位置のばらつきがプラスチック樹脂の収縮率のばらつきに埋もれてしまうからである。

また、上述した本発明を実施するための最良の一形態である磁気ディスク装置１では、ピボット・カートリッジ１５にフランジ１５ｄを形成させていたが、これに限らず、フランジ１５ｄをピボット・カートリッジ１５に対して取り外し可能な状態で固定してもよい。

また、上述した本発明を実施するための最良の一形態である磁気ディスク装置１では、ヘッド・スタック・アセンブリは２つのヘッド・ジンバル・アセンブリを１つのキャリッジに装着していたが、これに限らず、キャリッジの何れか一方の取付面に１つのヘッド・ジンバル・アセンブリを取り付けるだけでもよく、また、図３に示すように、キャリッジ１１に装着されたヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａに対して他のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｃを、スペーサ３３を介して積層させてもよい。これにより、複数のヘッド・ジンバル・アセンブリとスペーサとをキャリッジの取付面上に交互に積層させることができるので、複数枚の磁気ディスクをスタックした磁気ディスク装置にも対応させることができるが、本発明の効果が最も大きく得られるのは、上述した１枚の磁気ディスク３を備えた磁気ディスク装置１である。

また、上述した実施形態におけるヘッド・スタック・アセンブリ４では、ピボット・カートリッジ１５にヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、キャリッジ１１及びヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂを積層した状態で固定するためにナット１９を使用していたが、これに限らず、接着剤で固定してもよい。また、キャリッジ１１の側面からピボット開口１１ｃに雌ねじ穴を設け、この雌ねじ穴に六角穴付き止めねじやすりわり付き止めねじなどの止めねじをねじ込むことで、ピボット・カートリッジ１５にヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ａ、キャリッジ１１及びヘッド・ジンバル・アセンブリ１０Ｂを積層した状態で固定してもよい。

また、上述した実施形態においては、ロード・アンロード方式の磁気ディスク装置で説明してきたが、これに限らず、磁気ディスクが退避領域を備え、ヘッド・スタック・アセンブリは磁気ヘッドが取り付けられたスライダにヘッド・ジンバル・アセンブリを介して退避領域に退避させるＣＳＳ（Contact Start Stop）方式の磁気ディスク装置でも適用させることができる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示したこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限りこれまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明の回転円板形記憶装置による最良な実施の一形態でヘッド・スタック・アセンブリを示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はピボット・カートリッジの斜視図、（Ｃ）は平面図である。 本発明の回転円板形記憶装置の最良な実施の一形態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の回転円板形記憶装置の最良な実施の一形態に係るヘッド・スタック・アセンブリの構造を示す分解斜視図である。 ピボット・カートリッジのフランジの実施例を示す図で、（Ａ）は凹部が円弧状の溝から成る部分断面図、（Ｂ）は凹部が四角形の溝から成る部分断面図である。 ヘッド・ジンバル・アセンブリのピボット・カートリッジに対する取付精度を試験する試験台を示す説明図である。 本発明の測定結果を示す説明図である。 本発明の他の測定結果を示す説明図である。

符号の説明

１……磁気ディスク装置
３……磁気ディスク
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ……ヘッド・ジンバル・アセンブリ
１１……キャリッジ
１１ｃ……ピボット開口
１２……スライダ
１４ａ……ヘッド・ジンバル・アセンブリの取付部
１４ｂ……ピボット開口
１５……ピボット・カートリッジ
１５ｄ……フランジ
１５０……接触側
１５１……凹部
１５２、１５３……突出部
１５ｅ……ねじ部
１９……ナット

Claims (11)

1. 回転円板形記録媒体と、
   前記回転円板形記録媒体からデータの読み取りを行うヘッドが取り付けられたスライダが搭載され後端部に第１の開口が設けられたヘッド・ジンバル・アセンブリと、
   前記ヘッド・ジンバル・アセンブリが取り付けられ第２の開口が設けられたキャリッジと、
   前記ヘッド・ジンバル・アセンブリの積層面に接触するフランジを含み、前記積層面を前記フランジの半径方向の断面において２箇所で支持する支持構造が前記フランジに形成され、前記第１の開口と前記第２の開口を貫通するピボット部材とを備え、
   前記ピボット部材にねじ作用で嵌め込まれ前記ヘッド・ジンバル・アセンブリおよび前記キャリッジを積層した状態で前記ピボット部材に固定する回転円板形記憶装置。
2. 前記支持構造は、前記フランジの接触側に設けられた凹部で形成される請求項１記載の回転円板形記憶装置。
3. 前記凹部は、前記フランジの前記接触側に設けられた２つの突出部を一定の間隔で離間させて形成される請求項２記載の回転円板形記憶装置。
4. 前記突出部の一方は前記ピボット部材の外周に沿って形成され前記突出部の他方は前記一方の突出部の更に外周に形成された請求項３記載の回転円板形記憶装置。
5. 前記フランジの半径方向の断面は、前記一方の突出部と前記他方の突出部との間が円弧状である請求項４記載の回転円板形記憶装置。
6. 前記一方の突出部は、前記積層面に接触する部位が平面である請求項４記載の回転円板形記憶装置。
7. 前記開口に前記ピボット部材を挿入する嵌め合いは、すきまばめである請求項６記載の回転円板形記憶装置。
8. 前記フランジの前記接触側における最も高い部位と最も低い部位との高低差が５μｍ以上である請求項１記載の回転円板形記憶装置。
9. 前記ピボット部材はステンレス鋼で形成されている請求項１記載の回転円板形記憶装置。
10. 前記ヘッド・ジンバル・アセンブリと前記キャリッジとは、スプリング・ワッシャを介して前記ピボット部材にナットで固定された請求項１記載の回転円板形記憶装置。
11. 回転円板形記録媒体と、
    前記回転円板形記録媒体からデータの読み取りを行うヘッドが取り付けられたスライダが搭載され後端部に第１の開口が設けられたヘッド・ジンバル・アセンブリと、
    積層された複数の前記回転円板形記録媒体それぞれに対応して前記ヘッド・ジンバル・アセンブリが複数積層された状態で取り付けられると共に第２の開口が設けられたキャリッジと、
    前記キャリッジに対して最も上に取り付けられた前記ヘッド・ジンバル・アセンブリの積層面に対して部分的に接触するように、前記第１の開口の周囲に沿った状態の２つの突出部が一定の間隔で離間されて形成された平面を有する固定部材と、
    一端に前記固定部材が他端にねじ部が設けられ前記複数のヘッド・ジンバル・アセンブリの前記第１の開口と前記キャリッジの前記第２の開口を貫通する回転部材と、
    前記回転部材の前記ねじ部にねじ作用で嵌め込まれ前記複数のヘッド・スタック・アセンブリ及び前記キャリッジを積層して前記固定部材で挟み込むことで前記回転部材に固定するナットとを備えた回転円板形記憶装置。
    
    
    
    

Images