JP2014175042A - 摩擦力測定アセンブリおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサ装置はトランスデューサ素子を有し、トランスデューサ素子は、面内軸に沿ってトランスデューサ素子に加えられた力または歪に応答する電気的出力を提供するよう配向されている。電気的出力を処理して摩擦力の出力測定値を提供するために、トランスデューサ素子にはセンサ回路が結合されている。例示された実施例では、ヘッドは、ヘッドの局所的部分を周期的に突出させるようにオン/オフ周波数でパワーオン/オフされるアクチュエータ素子を含む。アクチュエータのオン/オフ周波数は、ヘッド−媒体間界面での摩擦力によるセンサ素子の励起を検出するために、センサ回路によって使用される。
【選択図】図5
Description
データ記憶装置は、記憶媒体からデータを読出し、記憶媒体にデータを書込むために、記憶媒体の上方にヘッドを位置付ける。媒体からのヘッドの間隔は、読出信号の強度および書込信号の強度に影響を与える。より高い記録密度を達成するために、ヘッドは媒体のより近くに位置付けられ、それは媒体上方のヘッドの浮上高さを減少させる。浮上高さの減少は、ヘッドがディスクに接触する傾向を増加させて、読出および書込動作を劣化させ、ヘッドまたは媒体への損傷の傾向を増加させる。
本願は、接触検出のためにヘッド−媒体間界面での摩擦力を測定するためのセンサ装置に関する。センサ装置はトランスデューサ素子を有し、トランスデューサ素子は、面内軸に沿ってセンサ装置のトランスデューサ素子に加えられた力または歪に応答する電気的出力を提供するために、面内軸に沿って配向された感知軸を有する。摩擦力の出力測定値を提供するために、トランスデューサ素子には接点を介してセンサ回路が結合されている。例示された実施例では、ヘッドは、ヘッドの局所的部分を周期的に突出させるようにオン/オフ周波数でパワーオン/オフされるアクチュエータ素子を含む。オン/オフ周波数は、ヘッド−媒体間界面での摩擦力によるセンサ素子の励起を検出するために、センサ回路によって使用される。この発明の実施例を特徴付ける他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を読み、関連図面を検討することによって明らかとなるであろう。
本願は、ヘッド−媒体間界面での摩擦力を測定するための測定機器またはアセンブリに関し、それは図1に示すタイプのデータ記憶装置用の用途を有する。図1に示すデータ記憶装置100は、デジタル符号化されたデータを記憶するためのデータ記憶媒体102を含む。データ記憶媒体102からデータを読出し、および/またはデータ記憶媒体102にデータを書込むために、媒体102の上方にヘッド104が位置付けられている。図示された実施例では、データ記憶媒体102は、回転するディスクである。読出および書込動作のために、スピンドルモータ106(概略的に示す)が矢印108で示すように媒体102を回転させ、アクチュエータ機構110が、媒体102上のデータトラックに対してヘッド104を位置付ける。ヘッド104は、1つ以上の読出/書込(R/W)トランスデューサ素子(図1に図示せず)を含む。1つ以上のR/Wトランスデューサ素子は、データ記憶媒体102上のデータを符号化し、データ記憶媒体102からのデータを復号するために、R/W回路112に電気的に結合されている。図示されているように、スピンドルモータ106およびアクチュエータ機構110は、駆動回路114を介して動作される。装置100の駆動回路114およびR/W回路112は、データ記憶装置100の動作のために、ホストシステム116に結合されている。
Claims (20)
- アセンブリであって、
面内軸に沿って延在する細長い長さを有する負荷ビームと、
ヘッドとを含み、ヘッドは、概して面内軸を横切る面外軸に沿ってヘッドに負荷力を供給するように、ジンバルばねを介して負荷ビームに結合されており、アセンブリはさらに、
負荷ビームに結合され、トランスデューサ素子を含むセンサ装置を含み、トランスデューサ素子は、負荷ビームの面内軸に沿ってトランスデューサ素子に加えられた力または歪に応答する電気的出力を提供するために、面内軸に沿って配向された感知軸を有する、アセンブリ。 - トランスデューサ素子に加えられた力または歪に応答する電気的出力を処理して摩擦力の出力測定値を提供するために、トランスデューサ素子に結合された接点を介してセンサ装置に結合されたセンサ回路を含む、請求項1に記載のアセンブリ。
- センサ回路は、基準信号を利用して、センサ装置からの電気的出力から摩擦力の測定値を抽出するよう構成された検出器構成要素を含む、請求項2に記載のアセンブリ。
- 検出器構成要素は、ロックインアンプ検出器である、請求項3に記載のアセンブリ。
- トランスデューサ素子は圧電トランスデューサ素子であり、圧電トランスデューサ素子の第1の端に結合された第1の電極と、面内軸に沿って第1の電極から軸方向に間隔をおいた、圧電トランスデューサ素子の第2の端に結合された第2の電極とを含む、請求項1に記載のアセンブリ。
- 第1および第2の電極に結合されたリード線を介して圧電トランスデューサ素子に結合され、圧電トランスデューサ素子からの電気的出力を利用して摩擦力の測定値を出力するよう構成されたセンサ回路を含む、請求項5に記載のアセンブリ。
- センサ装置は歪ゲージであり、トランスデューサ素子は、面内軸に沿って配向された細長い長さを有する抵抗素子と、抵抗素子の間隔をおいた両端に結合された接触パッドとを含む、請求項1に記載のアセンブリ。
- 接触パッドに結合されたリード線を介して抵抗素子に結合されたセンサ回路を含む、請求項7に記載のアセンブリ。
- センサ装置は、負荷ビームをアクチュエータブロックに接続するかしめ板と、ヘッドから間隔をおいた負荷ビームの近位端との間で、負荷ビームに結合されている、請求項1に記載のアセンブリ。
- 負荷ビームは、アクチュエータブロックに結合された近位部と、ジンバルばねを介してヘッドに結合された遠位部とを含み、センサ装置は、負荷ビームの近位部と遠位部との間で負荷ビームに接続されている、請求項1に記載のアセンブリ。
- 1つ以上のトランスデューサ素子を含むヘッドと、
ヘッドの1つ以上のトランスデューサ素子を媒体の方に作動させるように、ヘッドに結合されたアクチュエータ素子と、
ヘッドに加えられた摩擦力に応答する電圧信号を出力するよう構成されたセンサ装置と、
1つ以上のトランスデューサ素子を媒体の方に周期的に作動させるように、パワーオン/オフ周波数でアクチュエータ素子をパワーオンおよびパワーオフするよう構成された測定構成要素と、
センサ装置に結合され、摩擦力の測定値を提供するためにパワーオン/オフ周波数を利用してセンサ装置からの出力を処理するよう構成されたセンサ回路とを含む、アセンブリ。 - ヘッドは、負荷ビームとジンバルばねとを含むサスペンションアセンブリに結合され、ヘッドは、ジンバルばねを介して負荷ビームに結合され、センサ装置は、ヘッドに加えられた摩擦力に応答する出力電圧信号を提供するために負荷ビーム上にある、請求項11に記載のアセンブリ。
- アクチュエータ要素はヒータであり、ヒータはコントローラを介して制御され、コントローラは、パワーオン/オフ周波数を利用して、1つ以上のトランスデューサ素子をヘッドの方に作動させるように、ヒータにパワーを周期的に印加する、請求項11に記載のアセンブリ。
- センサ回路は、パワーオン/オフ周波数を用いて、ヘッドに加えられた摩擦力に起因するセンサ装置の励起を検出する検出器構成要素を含む、請求項11に記載のアセンブリ。
- センサ装置は、負荷ビームの面内軸に沿って間隔をおいた第1および第2の電極間に延在する細長い長さを有する圧電トランスデューサ素子を含み、負荷ビームは、面外軸に沿ってヘッドに負荷力を印加するよう構成されている、請求項12に記載のアセンブリ。
- センサ装置は、負荷ビームの面内軸に沿って延在する長さを有し、概して面外軸を横切る面内軸に沿って歪を検出する抵抗トランスデューサ素子を含む歪ゲージを含む、請求項12に記載のアセンブリ。
- ヘッドを媒体の方に突出させるように、アクチュエータにパワーを印加するステップと、
ヘッドに加えられた摩擦力に応答する、センサ装置からの入力を受信するステップと、
センサ装置からの入力を処理して、摩擦力の測定値を出力するステップとを含む、方法。 - パワーを印加するステップは、
ヘッドを媒体の方に間欠的に突出させるように、パワーオン/オフ周波数で周期的にアクチュエータをパワーオンおよびオフするステップと、
パワーオン/オフ周波数を利用して、摩擦力に応答するセンサ装置の励起を検出し、摩擦力の測定値を出力するステップとを含む、請求項17に記載の方法。 - 測定された摩擦力対アクチュエータへの印加パワーを用いて、合否測定値を出力するステップを含む、請求項17に記載の方法。
- 測定された摩擦力を用いて、ヘッド−媒体間間隔制御パラメータを生成し、読出または書込動作のためのヘッド−媒体間間隔を制御するように、アクチュエータにパワーを印加するステップを含む、請求項17に記載の方法。
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