JP2008159208A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制することを目的としている。またこの発明は、確実なラッチ動作を行うことによって信頼性の高いイナーシャラッチ機構及びこれを備えた磁気ディスク装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 この発明に係る磁気ディスク装置はイナーシャラッチ機構（７０）を備え、ラッチアーム（72）はアクチュエータ（１８）と係合する際に、アクチュエータの被係合面（201）とほぼ平行となる第一の面（110）と、第一の面に隣接し、そのなす角度が０°〜１８０°である第二の面（101）と、第二の面に隣接する第三の面（103）を備え、第一の面とアクチュエータが係合する際に、ラッチアームの第二の面がアクチュエータの被係合部の外周面（202）と当接するように構成している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、イナーシャラッチ機構を有する磁気ディスク装置に関する。またこの発明は、イナーシャラッチ機構におけるラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制する手段を備える磁気ディスク装置に関する。

現在、コンピュータ等の情報保存装置として、磁気ディスク装置が用いられている。磁気ディスク装置は、読出し／書込みヘッドを使用し、磁気ディスクからデータを再生および磁気ディスクにデータを記録する装置である。

このような磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドは回転する磁気ディスクの記録面から所定の高さに浮き上がった状態で、アクチュエータによって所望の位置に移動させる。

一方、磁気ディスクが作動していない時、すなわちディスクの回転が停止した時には、磁気ヘッドが磁気ディスクの記録面に接触しないようにヘッドをディスクの記録面から外れた位置に保持させる。

しかし、磁気ヘッドが磁気ディスクに保持された状態で、ディスクドライブに外部衝撃や振動が加えられると、アクチュエータが任意に回転し、磁気ヘッドがランディングゾーンまたはランプから外れてディスクの記録面に移動され、磁気ヘッドと磁気ディスクとの記録面が損傷される恐れがある。

ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度は、一般的に、ラッチアーム・アクチュエータ・ベース等の複数部品の寸法公差により、設計値に対するばらつきが大きい。また、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度が大きくなると、外部衝撃が印加された際にランプ上に退避しているヘッドがディスク上に飛び出し、ヘッド及びディスクの破壊に至るため、これを極力抑えることが望まれている。

特許文献１には、ラッチアームに第一の係合部と第二の係合部の二つの係合部を備え、第一の係合部がアクチュエータ被係合部を係合できなくても、第二の係合部がアクチュエータ被係合部を係合することができる技術が開示されている。

しかし、この特許文献１では、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制する技術は開示されていないという問題があった。
特開２００５−９３００３

そこで、この発明は、上記事情を考慮してなされたもので、磁気ディスク装置において、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制することを目的としている。またこの発明は、確実なラッチ動作を行うことによって信頼性の高いイナーシャラッチ機構及びこれを備えた磁気ディスク装置を提供することを目的としている。

この発明に係る磁気ディスク装置は、矩形箱状のベース内に設けられる記録媒体としての磁気ディスクと、こ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と、前記磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッドと、これら複数の磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持するアクチュエータと、前記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と、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの最外周に設けられる退避位置に移動した際、前記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と、前記ア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を備え、前記イナーシャラッチ機構が具備するラッチアームは、前記アクチュエータと係合可能で、前記アクチュエータと係合する際に、前記アクチュエータの被係合面とほぼ平行となる第一の面と、前記第一の面に隣接し、そのなす角度が０°〜１８０°である第二の面と、前記第二の面に隣接する第三の面を備え、前記ラッチアームの第一の面と前記アクチュエータが係合する際に、前記ラッチアームの第二の面が前記アクチュエータの被係合部の外周面と当接するように構成している。かつ、前記ラッチアームの第三の面は前記アクチュエータと係合可能となるよう構成している。

上記した構成によれば、磁気ディスク装置において、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制することが可能となる。またこの発明は、確実なラッチ動作を行うことによって信頼性の高いイナーシャラッチ機構及びこれを備えた磁気ディスク装置を提供するが可能となる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
図１はこの発明の実施の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。
この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置はイナーシャラッチ機構を備えている。
図１に示すように、磁気ディスク装置は、上面の開口した矩形箱状のベース10と、複数のねじによりベース10にねじ止めされて、ベース10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。

ベース10内には、記録媒体としての磁気ディスク16、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動手段としての図示しないスピンドルモータ、磁気ディスク16に対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド32、これらの磁気ヘッド32を磁気ディスク16に対して移動自在に支持したアクチュエータ18、アクチュエータ18を回動および位置決めする図示しないボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）、磁気ヘッド32が磁気ディスク16の最外周の退避位置に移動した際、磁気ヘッド32を磁気ディスク16から離間した位置に保持するランプロード機構24、ア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70、およびヘッドＩＣ等を有する図示しない基板ユニットが収納されている。

また、アクチュエータ18は、ベース10の底壁上に固定された軸受組立体26と、軸受組立体に取り付けられているとともに、軸受組立体26から延出したアーム28と、軸受組立体26に取り付けられアーム28と反対方向に延出した支持フレーム34とを備えている。

各アーム28の延出端には、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション30が固定され、サスペンション30の先端には、図示しないジンバル部を介して磁気ヘッド32が取り付けられている。

そして、アクチュエータ18は、軸受組立体26を中心として回動自在であり、サスペンション30を介して２本のアーム28に支持された一対の磁気ヘッド32は、アーム28およびサスペンション30と一体的に回動し、磁気ディスク16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。

なお、各磁気ヘッド32は、図示しないフレキシブルケーブルを介して、基板ユニットに電気的に接続されている。
一方、アクチュエータ18の支持フレーム34は合成樹脂により形成され、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、ベース10と図示しないヨークの間に位置し、ヨークに固定された図示しないマグネットとともにＶＣＭを構成している。そして、ボイスコイル36に通電することにより、アクチュエータ18が回動し、磁気ヘッド32は磁気ディスク16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24は、ベース10の底壁に設けられているとともに磁気ディスク16の外周側に位置したランプ50と、アクチュエータ18のサスペンション30からそれぞれ突出したタブ52と、を備えている。

ランプ50は、係合部として機能するタブ52をそれぞれガイドおよび支持するガイド面54を有している。これらのガイド面54は、磁気ディスク16の半径方向に沿って、磁気ディスクの外周縁近傍まで延びているとともに、タブ52の移動経路上に配置されている。また、各ガイド面には、タブ52を所定位置に保持するための複数の傾斜部が形成されている。

一方、非作動時、磁気ディスク装置に衝撃等の外力が加わった際にアクチュエータ18をラッチするイナーシャラッチ機構70は、アクチュエータ18の支持フレーム34から外方、すなわち、軸受組立体26に対して放射方向に突出したアクチュエータ被係合部200を備えている。

また、イナーシャラッチ機構70は、アクチュエータ18の支持フレーム34の近傍で、ラッチアーム72およびイナーシャアーム74を備えている。ラッチアーム72は、ヨーク表面に対して垂直に延びる第１枢軸75の周りで回動自在に支持されている。ラッチアーム72は、第１枢軸75に対して、支持フレーム34のアクチュエータ被係合部200側に位置したラッチアーム係合面110を有している。そして、ラッチアーム72は、第１枢軸75の周りで、図示する解除位置と、アクチュエータ被係合部200と係合可能なラッチ位置と、の間を回動可能となっている。

一方、イナーシャアーム74は、ヨーク表面に対して垂直に延びる第２枢軸76の周りで回動自在に支持されている。
ラッチアーム72には、イナーシャアーム74と係合可能な第１押圧ピン82、及び第２押圧ピン８４が形成されている。
そして、ベース10に衝撃等の外力が作用した際、イナーシャアーム74は外力の作用方向に応じて、第２枢軸76の周りで時計方向あるいは反時計方向に回動し、ラッチアーム72の第１あるいは第２押圧ピン82、84を押圧しラッチ位置方向へ回動させる。

上記のように構成された磁気ディスク装置によれば、通常の動作時、ＶＣＭによってアクチュエータ18を回動することにより、磁気ヘッド32は磁気ディスク16の所望のトラック上に移動され、磁気ディスク16に対して情報の記録あるいは再生を行う。

また、磁気ディスク装置の非動作状態に移行する際、ＶＣＭによってアクチュエータ18が作動位置から退避位置に向かって回動されると、磁気ヘッド32は磁気ディスク16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32が磁気ディスク16の外周縁近傍まで移動すると、サスペンション30から延出したタブ52が磁気ディスク16の外周縁から外方へ突出し、それぞれランプ50の対応するガイド面54上に乗り上げる。それにより、磁気ヘッド32は、磁気ディスク16表面から離間した状態にアンロードされる。また、各タブ52は、ガイド面54に形成された傾斜面により移動が規制され、アクチュエータ18は退避位置に保持される。

一方、磁気ディスク装置に非動作状態において、例えば、ベース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70が作動しアクチュエータ18をラッチする。それにより、アクチュエータ18が退避位置から磁気ディスク16側へ回動することを防止する。

なお、磁気ディスク装置に作用する外力が解除されると、イナーシャラッチ機構70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72は解除位置に維持される。

また、図６はこの発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の全体構成を示す図である。
図に示すように、ベース１０上には、情報記録媒体として機能する例えば、直径１．８インチの磁気ディスク１６および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク１６を支持および回転させる駆動モータとしてのスピンドルモータ１８、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド４０、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ２２、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）２４、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２５、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２７を備えている。ベース１０上には、ヘッドＩＣ等を有する基板ユニット２１、およびパック状のエアフィルタ２８が設けられている。

ベース１０は、軟磁性材料、例えば、冷間圧延炭素鋼鈑（ＳＰＣＣ）などの鉄系材料をプレス成形して形成され、その周縁部は、ほぼ平坦な突き合わせ部１３を成形している。ベース１０の突き合わせ部１３には、トップカバー１２をねじ止めするための複数のねじ孔８２や後述するガスケット６０を位置決めするための位置決め孔８３が形成されている。

ベース１０の底面上には、スピンドルモータ１８の軸受けを嵌合するための図示しない受け部が垂直に立設されているとともに、受け部の周囲には、スピンドルモータのコイルを収納するための環状の凹所が形成されている。この凹所はベース１０の裏面側に突出した突出部７８を形成している。環状の凹所からそれぞれ放射状に延出した複数の凹所が形成され、これらの凹所はベース１０の裏面側に突出した複数のリブ７０、つまり、細長い突出部を形成している。ベース１０の底面上には、後述するヘッドアクチュエータ２２の軸受組立体を装着するためのほぼ円形の凹所８０が形成され、この凹所はベースの裏面側に突出した突出部８１を形成している。

また、ベース１０の底面において、長手方向一端部、ここでは、磁気ディスク１６が設けられた側の短辺近傍には、後述するプリント回路基板１４に実装されたＩ／Ｆコネクタを支持する複数の支持突出部が形成されている。これらの突出部は、前述した１つのリブ７０の先端部を延長して形成された第１支持突出部７２ａ、第１支持突出部の両側に設けられた第２および第２支持突出部７２ｂ、７２ｃを含んでいる。第１支持突出部７２ａは、ほぼベース１０の長手方向の中心軸上に位置し、第２および第３突出部７２ｂ、７２ｃはベース１０の短辺方向に沿って第１支持突出部と並んで位置している。第１ないし第３支持突出部７２ａ、７２ｂ、７２ｃはベース１０をプレス成形することによりベースと一体に形成されている。第１ないし第３支持突出部７２ａ、７２ｂ、７２ｃは同一の突出高さに形成され、突出端は平坦な平面を形成している。

更に、ベース１０の底面にはエアフィルタ２８の一部を収容するための凹所が形成され、この凹所はベースの裏面側に突出した突出部７４を形成している。突出部７４は、磁気ディスク１６が設けられた側のベース１０の角部に設けられ、第２突出部７２ｂと並んで位置している。突出部７４は、第１ないし第３支持突出部７２ａ、７２ｂ、７２ｃより高く形成されている。また、突出部７４の内、第２支持突出部７２ｂに隣接した端部は、他の部分よりも突出高さの低い段部７４ａとして形成されている。この段部７４ａの突出高さは第２支持突出部７２ｂと同一高さに形成され、第２支持突出部の突出端と同一平面上に位置している。

スピンドルモータ１８は、ベース１０の凹所内に装着された図示しない複数のコイルと、ベースの受け部内に嵌合された軸受けによって回転自在に支持されたスピンドル軸と、スピンドル軸と一体に形成されたハブと、を備えている。磁気ディスク１６は、ハブの上端部に同軸的に嵌合されているとともにクランプばね１７により保持されている。そして、磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８によって所定の速度で回転駆動される。

ヘッドアクチュエータ２２は、ベース１０の凹所８０に固定された軸受組立体２６と、軸受組立体から延出した２本のアーム３２と、各アームの先端から延出した磁気ヘッド組立体３６と、軸受組立体からアーム３２と反対方向に延出しているとともにボイスコイルを支持した支持フレーム４４と、を備えている。各磁気ヘッド組立体３６は、細長い板状のサスペンションと、サスペンションの先端に図示しないジンバル部を介して固定された磁気ヘッド４０と、を備えている。

ヘッドアクチュエータ２２をベース１０に組み込んだ状態において、磁気ディスク１６は２本のアーム３２間に位置している。一対の磁気ヘッド４０は、磁気ディスク１６の上面および下面にそれぞれ対向している。各磁気ヘッド４０は、サスペンションのばね力により磁気ディスク表面に向かって所定のヘッド荷重が印加されている。

ヘッドアクチュエータ２２を回動させるＶＣＭ２４は、ヘッドアクチュエータの支持フレーム４４に固定されたボイスコイル４５と、このボイスコイルに対向してベース１０上に設けられた上ヨーク４８と、上ヨークの内面に固定されボイスコイルに対向した磁石４９と、を備えている。磁性材料からなるベース１０は、ＶＣＭ２４の下ヨークを兼ねている。

ボイスコイル４５に通電することにより、ヘッドアクチュエータ２２は、図６に実線で示す退避位置と磁気ディスク１６上の作動位置との間を回動し、作動位置において、磁気ヘッド４０は磁気ディスク１６の所望のトラック上に位置決めされる。ヘッドアクチュエータ２２は、ベース１０に立設されたストッパピン５０により、退避位置を越える過度の回動が規制されている。

以下、図２乃至４を用いて、この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のイナーシャラッチ機構７０について詳細に説明する。
図２はこの発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のラッチ解除位置を示す図である。
図２においては、ラッチ解除位置におけるラッチアーム72とアクチュエータ被係合部200の位置関係を示している。また、ラッチアーム72は、アクチュエータ被係合部200と係合可能で、係合する際に、アクチュエータ被係合面201とほぼ平行となる第一の面110と、第一の面に隣接し、そのなす角度が０°〜１８０°である第二の面101と、第二の面に隣接する第三の面102を具備している。

図３はこの発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のラッチ係合状態（第一のモード）を示す図である。
この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置においては、図３に示すように、ラッチアームの第一の面110とアクチュエータ被係合面201が係合する際に、ラッチアームの第二の面101がアクチュエータ被係合部200の外周面202と当接させる（第一のラッチ係合モード）。

そして、ラッチアームの第一の面110の軌跡とアクチュエータ被係合面201の軌跡の関係より、ラッチアームの第一の面110とアクチュエータ被係合部200の係合位置は、アクチュエータ被係合面201の外周側となる場合の方が、内周側となる場合に比べて、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度が小さくなる。

すなわち、図３に示す第一のラッチ係合モードのように、ラッチアームの第二の面101にてアクチュエータ被係合部200の外周面202と当接させることにより、ラッチアームの第一の面110とアクチュエータ被係合部200の係合位置をアクチュエータ被係合面201の外周側とすることで、アクチュエータ回転角度を抑制することが可能となる。

しかし、常にラッチアームの第二の面101にてアクチュエータ被係合部200の外周面202と当接させるラッチ係合モードとなると、ラッチアーム72の回転する範囲が小さくなり、十分なラッチ待ち時間を確保できない場合がある。

図４はこの発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のラッチ係合状態（第二のモード）を示す図である。
そこで、図４に示すように、ラッチアームの第三の面102でアクチュエータ被係合面201を受ける構成とする（第二のラッチ係合モード）。
これにより、ラッチアーム72がアクチュエータ被係合部200の懐に入ることが可能となり、ラッチアーム72の回転する範囲を広く取ることができる。
そして、ラッチアームの第三の面102により、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度が抑制される。
以上のように、第一及び第二のラッチ係合モードをとることで、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制することが可能となり、確実なラッチ動作を行う信頼性の高いイナーシャラッチ機構及びこれを備えた磁気ディスク装置を提供することが可能となる。

図５は比較例として磁気ディスク装置におけるラッチアームの第二の面101及び第三の面102がない場合を示す図である。
ここでは、比較例として、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度は、図５に示すラッチアームの第二の面101及び第三の面102がない場合は5.9°、それに対して、図３に示す第一のラッチ係合モードにおけるアクチュエータ回転角度は4.6°、図４に示す第二のラッチ係合モードにおけるアクチュエータ回転角度は4.2°となる。第一のモードの方が第二のモードに比べてラッチ係合時のアクチュエータ回転角度は大きくなるが、ラッチアームの第二の面101及び第三の面102がない場合に対しては、1.3°改善される。これは、アクチュエータ退避位置から、ヘッド端がメディアにオーバーラップする角度が7.2°であり、改善量は約18%となる。

上記のように構成することによって、この発明の実施の形態においては、磁気ディスク装置において、ラッチ係合時のアクチュエータ回転角度を抑制することが可能となるという効果がある。またこの発明は、確実なラッチ動作を行うことによって信頼性の高いイナーシャラッチ機構及びこれを備えた磁気ディスク装置を提供するが可能となるという効果がある。

尚、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその趣旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することが可能である。例えば、ラッチアームの第二の面101及び第三の面102が、同一の曲面となる形状でも良い。

この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の概略構成を示す平面図。 この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のラッチ解除位置を示す図。 この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のラッチ係合状態（第一のモード）を示す図。 この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置のラッチ係合状態（第二のモード）を示す図。 比較例として磁気ディスク装置におけるラッチアームの第二の面101及び第三の面102がない場合を示す図。 この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の全体構成を示す図。

符号の説明

10…ベース、16…磁気ディスク、18…アクチュエータ、24…ランプロード機構、26…軸受組立体、28…アーム、30…サスペンション、32…磁気ヘッド、34…支持フレーム、36…ボイスコイル、50…ランプ、52…タブ、54…ガイド面、70…イナーシャラッチ機構、72…ラッチアーム、74…イナーシャアーム、75…第１の枢軸、76…第２の枢軸、82…第１押圧ピン、84…第２押圧ピン、100…ラッチアーム突起部、101…ラッチアームの第二の面、102…ラッチアームの第三の面、110…ラッチアームの第一の面、200…アクチュエータ被係合部、201…アクチュエータ被係合面、202…アクチュエータ被係合部の外周面。

Claims (2)

1. イナーシャラッチ機構を備える磁気ディスク装置において、
   ベース内に設けられる磁気ディスクと、
   こ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と、
   前記磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッドと、
   前記複数の磁気ヘッドを前記磁気ディスクに対して移動自在に支持するアクチュエータと、
   前記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と、
   前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの最外周に設けられる退避位置に移動した際、前記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と、
   前記ア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を備え、
   前記イナーシャラッチ機構が具備するラッチアームは、
   前記アクチュエータと係合可能で、前記アクチュエータと係合する際に、前記アクチュエータの被係合面とほぼ平行となる第一の面と、
   前記第一の面に隣接し、そのなす角度が０°〜１８０°である第二の面と、
   前記第二の面に隣接する第三の面を備え、
   前記ラッチアームの第一の面と前記アクチュエータが係合する際に、
   前記ラッチアームの第二の面が前記アクチュエータの被係合部の外周面と当接することを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 前記ラッチアームの第三の面は前記アクチュエータと係合可能であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。

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