JP2019160357A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ヘッドの位置決め精度を向上可能な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１は、底壁１２ａと底壁の周縁に沿って立設された側壁１２ｂと有するベース１２と、底壁１２ａと対向し、ベース１２を閉塞するカバーとを有する筐体１０と、筐体１０の内側に収納され、回転軸の回りで回転自在なアクチュエータアッセンブリ２２と、アクチュエータアッセンブリ２２により移動自在に支持された複数のヘッドと、底壁の外面に設けられた制御回路基板９０と、制御回路基板９０に配置された第１センサＳＲ１と、筐体１０の内側に配置された第２センサＳＲ２とを備える。【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置に関する。
磁気ディスク装置は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、一般に、筐体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アクチュエータアッセンブリ、このアクチュエータアッセンブリを駆動するボイスコイルモータ、プリント回路基板等を備えている。
磁気ディスク装置は、外乱、例えば、外部に設置されたファンから発生する音圧等により振動する。このように磁気ディスク装置が振動した場合、アクチュエータアッセンブリに搭載された磁気ヘッドの位置決め誤差が大きくなる可能性がある。
米国特許出願公開第２００９／０１２２４３８号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０１９４６９１号明細書 特開２００２−１２４０４９号公報
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、ヘッドの位置決め精度を向上可能な磁気ディスク装置及びリード処理方法を提供することである。
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、底壁と底壁の周縁に沿って立設された側壁と有するベースと、前記底壁と対向し、前記ベースを閉塞するカバーとを有する筐体と、前記筐体の内側に収納され、回転軸の回りで回転自在なアクチュエータアッセンブリと、前記アクチュエータアッセンブリにより移動自在に支持された複数のヘッドと前記底壁の外面に設けられた制御回路基板と、前記制御回路基板に配置された第１センサと、前記筐体の内側に配置された第２センサとを備える。
図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置の内部構造を示す分解斜視図である。 図２は、各周波数で磁気ディスク装置が振動した場合の各ヘッドの位置決め誤差の変化量の一例を示す図である。 図３は、図２に示した４．８ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置が振動した場合のアクチュエータアッセンブリの一例を示す模式図である。 図４は、図２に示した６．３ｋＨｚ以上９ｋＨｚ以下の周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のアクチュエータアッセンブリの一例を示す模式図である。 図５は、磁気ディスク装置１におけるセンサの配置の一例を示す模式図である。 図６は、磁気ディスク装置１におけるセンサの配置の一例を示す平面図である。 図７は、アクチュエータアッセンブリ及びＦＰＣユニットを片面側から見た斜視図である。 図８は、図６に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って切断した磁気ディスク装置の構成例を示す断面図である。 図９は、第１実施形態に係るヘッドの位置決め制御系の一例を示す図である。 図１０は、変形例に係るヘッドの位置決め制御系の一例を示す図である。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る磁気ディスク装置１の内部構造を示す分解斜視図である。
磁気ディスク装置１は、ほぼ矩形状の筐体１０を備えている。筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじ１３によりベース１２にねじ止めされベース１２の上端開口を閉塞する内カバー１４と、内カバー１４に重ねて配置され、周縁部がベース１２に溶接された外カバー（トップカバー）１６と、を有している。以下、内カバー１４及び外カバー１６に向かう方向を上方（あるいは、単に上）と称し、上方向と反対方向を下方（あるいは、単に下）と称する。ベース１２は、内カバー１４と隙間を置いて対向する矩形状の底壁１２ａと、底壁１２ａの周縁に沿って立設された側壁１２ｂとを有している。ベース１２は、例えば、アルミニウムにより一体に成形されている。側壁１２ｂは、互いに対向する一対の長辺壁と互いに対向する一対の短辺壁とを含んでいる。側壁１２ｂの上端面に、ほぼ矩形枠状の固定リブ１２ｃが突設されている。
内カバー１４は、例えば、ステンレスにより矩形板状に形成されている。内カバー１４は、その周縁部がねじ１３によりベース１２の側壁１２ｂの上面にねじ止めされ、固定リブ１２ｃの内側に固定されている。外カバー１６は、例えば、アルミニウムにより矩形板状に形成されている。外カバー１６は、内カバー１４よりも僅かに大きな平面寸法に形成されている。外カバー１６は、その周縁部が全周に亘って、ベース１２の固定リブ１２ｃに溶接され、気密に固定されている。
筐体１０内には、記録媒体としての複数、例えば、５〜９枚の磁気ディスク（以下、単にディスクと称する）１８、およびディスク１８を支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ２０が設けられている。スピンドルモータ２０は、底壁１２ａ上に配設されている。各ディスク１８は、その上面および／または下面に磁気記録層を有している。各ディスク１８は、スピンドルモータ２０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によりクランプされ、ハブに固定されている。これにより、各ディスク１８は、ベース１２の底壁１２ａと平行に位置した状態に支持されている。ディスク１８は、スピンドルモータ２０により所定の回転数で回転される。
なお、本実施形態において、５〜９枚のディスク１８が筐体１０内に収容されるが、ディスク１８の枚数はこれに限られない。また、単一のディスク１８が筐体１０内に収容されても良い。
筐体１０内には、ディスク１８に対して情報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド（以下、単にヘッドと称する）１７、これらのヘッド１７をディスク１８に対して移動自在に支持したアクチュエータアッセンブリ（アクチュエータ）２２が設けられている。また、筐体１０内には、アクチュエータアッセンブリ２２を回動および位置決め等の動作を制御するボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２４、ヘッド１７がディスク１８の最外周に移動した際、ヘッド１７をディスク１８から離間したアンロード位置に保持するランプロード機構２５、および基板ユニット（配線部材）２１が設けられている。基板ユニット２１は、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）で構成されている。このＦＰＣは、アクチュエータアッセンブリ２２上の中継ＦＰＣを介してヘッド１７およびＶＣＭ２４の後述するボイスコイル３４に電気的に接続されている。
アクチュエータアッセンブリ２２は、回転自在な軸受ユニット２８と、軸受ユニット２８から延出した複数のアーム３２と、各アーム３２から延出したサスペンションアッセンブリ（サスペンション）３０と、を有している。各サスペンションアッセンブリ３０の先端部にヘッド１７が支持されている。アクチュエータアッセンブリ２２は、ＶＣＭ２４の駆動により、ヘッド１７をディスク１８の所定の位置まで移動する。
ベース１２の底壁１２ａの外面（底面）には、プリント回路基板（制御回路基板）９０が複数のねじ２３でねじ止めされている。制御回路基板９０は、ベース１２の底壁１２ａと僅かな隙間を置いて対向している。ベース１２の底壁１２ａの外面と制御回路基板９０との間に、絶縁部材としての図示しない絶縁シートが配置されている。制御回路基板９０の内面（ベース１２と対向する側の面）上に、半導体チップ、及び制御部（コントローラ）１３０等の電子部品が実装されている。制御回路基板９０は、図示しないコネクタを有している。このコネクタは、ＦＰＣユニット２１に電気的に接続されている。制御部１３０は、スピンドルモータ２０の動作を制御するとともに、基板ユニット２１を介してＶＣＭ２４およびヘッド１７の動作を制御する。
図２は、各周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合の各ヘッド１７の位置決め誤差の変化量の一例を示す図である。図２は、外乱によって磁気ディスク装置１、例えば、筐体１０等が振動した場合に各ヘッド１７の位置決め誤差が拡大した量（以下、変化量と称する）を示している。図２において、縦軸が変化量を示し、横軸が内カバー１４側（以下、カバー側と称する）から底壁１２ａ側（以下、ベース側と称する）までの各ヘッド１７を示している。図２において、変化量が大きくなるに従って各ヘッド１７の位置決め誤差が拡大（悪化）していることを示している。以下、アクチュエータアッセンブリ２２で複数のヘッド１７を支持している領域において、カバー側の領域を単にカバー領域と称し、ベース側の領域をベース領域と称し、カバー領域とベース領域との間の領域を中間領域と称する。また、カバー領域に位置にするヘッド１７をカバー側のヘッド１７と称し、ベース領域に位置するヘッド１７をベース側のヘッドと称し、中間領域に位置するヘッド１７を中間のヘッド１７と称する。サーバのＣＰＵ等を冷却するためのファンによる音圧等の外乱により、磁気ディスク装置１（筐体１０）は、例えば、４〜９ｋＨｚの周波数で振動し得る。図２には、一例として、４．８ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のカバー側のヘッド１７からベース側のヘッド１７の位置決め誤差の変化量の分布（以下、４．８ｋＨｚの変化量の分布と称する）Ｄ２１、６．３ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のカバー側のヘッド１７からベース側のヘッド１７までの位置決め誤差の変化量の分布（以下、６．３ｋＨｚの変化量の分布と称する）Ｄ２２、及び８〜９ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のカバー側のヘッド１７からベース側のヘッド１７までの位置決め誤差の変化量の分布（８〜９ｋＨｚの変化量の分布と称する）Ｄ２３を示している。
４．８ｋＨｚの変化量の分布Ｄ２１で示すように、４．８ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合、カバー側のヘッド１７からベース側のヘッド１７まで各ヘッド１７の変化量は、ほぼ一定の大きさになる。６．３ｋＨｚの変化量の分布Ｄ２２及び８〜９ｋＨｚの変化量の分布Ｄ２３で示すように、６．３ｋＨｚ及び８〜９ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合、中間のヘッド１７の変化量よりもカバー側のヘッド１７及びベース側のヘッド１７の変化量が大きくなる。６．３ｋＨｚ及び８〜９ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合、カバー側のヘッド１７及びベース側のヘッド１７の変化量が中間のヘッド１７の変化量よりも大きくなる。６．３ｋＨｚ及び８〜９ＫＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のカバー側のヘッド１７及びベース側のヘッド１７の変化量は、４．８ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のカバー側のヘッド１７及びベース側のヘッド１７の変化量よりも大きくなる。６．３ｋＨｚ及び８〜９ＫＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合の中間のヘッド１７の変化量は、４．８ＫＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合の中間のヘッド１７の変化量よりも大きくなっている。
図３は、図２に示した４．８ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のアクチュエータアッセンブリ２２の一例を示す模式図である。図３は、ヘッド１７側から観たアクチュエータアッセンブリ２２を示している。図３には、説明に必要な構成のみを示している。図中において、第１方向Ｘ、第２方向Ｚ、及び第３方向Ｙは、互いに直交しているが、直交以外の状態で交差していてもよい。以下、第１方向Ｘを示す矢印の先端に向かう方向を右側（あるいは、単に右）と称し、第１方向Ｘを示す矢印の先端から逆に向かう方向を左側（あるいは、単に左）と称する。第１方向Ｘは、各ヘッド１７の移動する方向（以下、移動方向又は並進方向と称する場合もある）に相当する。第２方向Ｚにおいて、第２方向Ｚを示す矢印の先端の向かう方向が上であり、第２方向を示す矢印の先端から逆に向かう方向が下である。また、第２方向Ｚの物体の長さを厚さ又は高さと称し、第２方向Ｚを厚さ方向又は高さ方向と称する場合もある。
図３に示すように、アクチュエータアッセンブリ２２において、複数のヘッド１７は、第２方向Ｚに間隔を空けて並んでいる。４．８ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合、各ヘッド１７は、第１方向Ｘに振動する。この場合、各ヘッド１７には第１方向Ｘにほぼ同じ加速度が加わる。そのため、各ヘッド１７は、軸受ユニット２８を通る軸（以下、基準軸と称する）ＡＸ０に対して第１方向Ｘにほぼ同じ距離でずれる。基準軸ＡＸ０は、例えば、アクチュエータアッセンブリ２２の回転軸に相当する。基準軸ＡＸ０は、例えば、第２方向Ｚに延出し、底壁１２ａに対してほぼ垂直である。図３に示した例では、各ヘッド１７に右向きの加速度が加わる。そのため、各ヘッド１７は、基準軸ＡＸ０から右側にほぼ同じ距離Ｘ０でずれる。
図４は、図２に示した６．３ｋＨｚ以上９ｋＨｚ以下の周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のアクチュエータアッセンブリ２２の一例を示す模式図である。図４には、説明に必要な構成のみを示している。
６．３ｋＨｚ以上９ｋＨｚ以下の周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合、各ヘッド１７は、アクチュエータアッセンブリ２２の振動の節ＮＶを基点としてねじれながら振動する。ここで、振動の節ＮＶとは、振動せずに振幅が０の部分であることはもちろん、ほとんど振動せずに振幅がわずかにある部分も含む。この場合、各ヘッド１７には加速度や角加速度が印加される。そのため、各ヘッド１７は、Ｘ−Ｚ平面において節ＮＶを基点として回転する。図３に示した例では、各ヘッド１７には右向きの加速度や右回りの角速度が加わる。そのため、各ヘッドは、Ｘ−Ｚ平面において基準軸ＡＸ０上に位置する振動の節ＮＶを基点として角度θ０で回転する。図３に示すように、カバー側のヘッド１７及びベース側のヘッド１７は、節ＮＶから距離が離れているために大きく変動し、中間のヘッド１７は、節ＮＶに距離が近いために小さく変動する。
図５は、磁気ディスク装置１におけるセンサＳＲ１及びＳＲ２の配置の一例を示す模式図である。図５には、説明に必要な構成のみを示している。
センサＳＲ１及びＳＲ２の少なくとも一方が、筐体１０の内側に配置され、他方が筐体の外側に設けられている。センサＳＲ１及びＳＲ２は、加速度を検出する加速度センサである。例えば、センサＳＲ１及びＳＲ２の内の一方は、加速度センサであり、他方は、角加速度センサでもよい。図５に示した例では、センサＳＲ１は、制御回路基板９０の内面上に位置している。センサＳＲ２は、基板ユニット２１に位置している。なお、センサＳＲ１は、筐体１０の外側で他の部分に位置していてもよい。センサＳＲ２は、筐体１０の内側且つ上側において、基板ユニット２１以外の部分に位置していてもよい。センサＳＲ２は、筐体１０の内側且つ下側に位置していてもよい。また、センサＳＲ１及びＳＲ２は、音圧等の外乱以外の他の共振モードが生じ難い領域、例えば、ねじ等で固定された領域に配置されていれば、前述した部分以外の部分に位置していてもよい。
図６は、磁気ディスク装置１におけるセンサＳＲ１及びＳＲ２の配置の一例を示す平面図である。図６には、説明に必要な構成のみを示している。
図６に示す例では、センサＳＲ１及びＳＲ２は、軸受ユニット２８、例えば、基準軸ＡＸ０を通り、ヘッド１７の移動する方向、例えば、第１方向Ｘにほぼ平行に並んでいる。以下で、センサＳＲ１及びＳＲ２が並んでいる方向を配列方向Ｘａと称する。なお、センサＳＲ１及びＳＲ２は、ヘッド１７の移動する方向に平行に並んでいるとしたが、ヘッド１７の移動する方向に沿って並んでいれば平行でなくともよい。このようにセンサＳＲ１及びＳＲ２をヘッド１７の移動する方向に沿って並べることで、特定の周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のヘッド１７への影響を検出し易くすることができる。センサＳＲ１及びセンサＳＲ２は、軸受ユニット２８（基準軸ＡＸ０）を通る直線上に配置されていなくともよい。また、センサＳＲ１及びＳＲ２は、ヘッド１７の移動する方向に交差する方向に並んでいてもよい。センサＳＲ１は、制御回路基板９０においてねじ２３でねじ止めされた領域ＲＧ１に位置している。なお、センサＳＲ１は、制御回路基板９０において、領域ＲＧ１以外のねじ止めされた他の領域に位置していてもよい。
図７は、アクチュエータアッセンブリ２２及びＦＰＣユニット２１を片面側から見た斜視図である。
図７に示すように、アクチュエータアッセンブリ２２は、透孔８０を有するアクチュエータブロック２９と、透孔８０内に設けられた回転自在な軸受ユニット（ユニット軸受）２８と、アクチュエータブロック２９から第３方向（以下、延出方向と称する場合もある）Ｙに延出する複数、例えば、１０本のアーム３２と、各アーム３２に取付けられたサスペンションアッセンブリ３０とを備えている。ヘッド１７は、アクチュエータアッセンブリ２２の各サスペンションアッセンブリ３０で支持されている。軸受ユニット２８は、ディスク１８の外周縁近傍でベース１２の底壁１２ａに立設される枢軸と、枢軸に取り付けられた複数の軸受と、軸受間に配置されたスペーサ等と、を有している。軸受ユニット２８の複数の軸受は、アクチュエータブロック２９の透孔８０内に嵌合され、更に、透孔８０内に注入される接着剤、もしくは図示していないネジによりアクチュエータブロック２９に固定されている。これにより、アクチュエータアッセンブリ２２は、軸受ユニット２８の枢軸の回り、例えば、枢軸を通る基準軸ＡＸ０の回りで、回動自在に底壁１２ａ上に支持されている。
本実施形態において、アクチュエータブロック２９および１０本のアーム３２はアルミニウム等により一体に成形され、いわゆるＥブロックを構成している。アーム３２は、例えば、細長い平板状に形成され、軸受ユニット２８の枢軸と直交する第３方向Ｙに、アクチュエータブロック２９から延出している。１０本のアーム３２は、第２方向Ｚに並び、互いに隙間を置いて、平行に設けられている。
アクチュエータアッセンブリ２２は、アクチュエータブロック２９からアーム３２と反対の方向へ延出する支持フレーム３６を有し、この支持フレーム３６により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル３４が支持されている。図１に示すように、ボイスコイル３４は、ベース１２上にその１つが固定された一対のヨーク３８間に位置し、これらのヨーク３８、および何れかのヨークに固定された磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。
アクチュエータアッセンブリ２２は、それぞれヘッド１７を支持した１８個のサスペンションアッセンブリ３０を備え、これらのサスペンションアッセンブリ３０は各アーム３２の延出端３２ａにそれぞれ取付けられている。複数のサスペンションアッセンブリ３０は、ヘッド１７を上向きに支持するアップヘッドサスペンションアッセンブリと、ヘッド１７を下向きに支持するダウンヘッドサスペンションアッセンブリと、を含んでいる。これらのアップヘッドサスペンションアッセンブリおよびダウンヘッドサスペンションアッセンブリは、同一構造のサスペンションアッセンブリ３０の上下向きを変えて配置することにより構成される。
サスペンションアッセンブリ３０は、ほぼ矩形状のベースプレート４４と、細長い板ばねからなるロードビーム４６と、一対の圧電素子（ＰＺＴ素子）４７と、ライト信号、リード信号、及び圧電素子４７の駆動信号を伝達するための細長い帯状のフレキシャ（配線部材）４８と、を有している。ベースプレート４４の基端部がアーム３２の延出端３２ａに固定され、例えば、かしめ止めされている。ロードビーム４６は、その基端部がベースプレート４４の端部に重ねて固定されている。ロードビーム４６は、ベースプレート４４から延出し、延出端に向かって先細に形成されている。ベースプレート４４およびロードビーム４６は、例えば、ステンレスにより形成されている。圧電素子４７は、伸縮動作によりヘッド１７の動作を微細に制御する。以下、圧電素子４７を制御する制御系と、圧電素子４７と、この制御系及び圧電素子を接続する配線等で構成されるヘッド１７を微細、例えば、ＶＣＭ２４による制御よりも微細に制御する構成をマイクロアクチュエータ（ＭＡ）と称する場合もある。
フレキシャ４８は、ベースとなるステンレス等の金属板（裏打ち層）と、この金属板上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された複数の配線（配線パターン）を構成する導電層と、導電層を覆う保護層（絶縁層）と、を有し、細長い帯状の積層板をなしている。
フレキシャ４８は、ロードビーム４６およびベースプレート４４の表面上に取付けられた先端側部分と、ベースプレート４４の側縁から外側に延出し、更に、ベースプレート４４の側縁およびアーム３２に沿ってアーム３２の基端部（アクチュエータブロック２９）まで延びる基端側部分と、を有している。ロードビーム４６上に位置するフレキシャ４８の先端部に、変位自在なジンバル部（弾性支持部）が設けられ、このジンバル部にヘッド１７が搭載されている。フレキシャ４８の配線は、ヘッド１７に電気的に接続されている。
フレキシャ４８の基端側部分は、ベースプレート４４の側縁から外側へ出た後、この側縁およびアーム３２の一側縁に沿って、アーム３２の基端まで延びている。基端側部分の一端にフレキシャ４８の接続端部４８ｃが形成されている。接続端部４８ｃは、細長い矩形状に形成されている。接続端部４８ｃは、基端側部分に対して直角に折り曲げられ、アーム３２に対してほぼ垂直に位置している。接続端部４８ｃには複数の接続端子（接続パッド）５０が一列に並んで設けられている。これらの接続端子５０は、フレキシャ４８の配線にそれぞれ接続されている。すなわち、フレキシャ４８の複数の配線は、フレキシャ４８のほぼ全長に亘って延び、一端はヘッド１７に電気的に接続され、他端は、接続端部４８ｃの接続端子（接続パッド）５０に接続されている。
ＦＰＣユニット２１は、ほぼ矩形状のベース部６０、ベース部６０の一側縁から延出した細長い帯状の中継部６２、中継部６２の先端部に連続して設けられたほぼ矩形状の接合部６４を一体に有している。これらベース部６０、中継部６２、および接合部６４は、フレキシブルプリント回路基板により形成されている。フレキシブルプリント回路基板は、ポリイミド等の絶縁層と、この絶縁層上に形成され、配線、接続パッド等を形成する導電層と、導電層を覆う保護層とを有している。
ベース部６０の一方の表面（外面）上に、図示しない変換コネクタ及び複数のコンデンサ等の電子部品が実装され、図示しない配線に電気的に接続されている。ベース部６０の他方の表面（内面）に、補強板として機能する金属板５６、５８がそれぞれ貼付されている。ベース部６０は、金属板５６と金属板５８との間の部分で９０度、折曲げられている。また、ベース部６０は、金属板５６上には樹脂等で形成された台座５１が形成されている。台座５１は、第２方向Ｚにおいて、上に突出した突出部５２、５３を備えている。言い換えると、突出部５２、５３は、カバー側に突出している。突出部５２には、配線５４及びセンサＳＲ２が実装されている。配線５４は、ベース部６０の外面から突出部５２の上面５２ｓまで延出している。センサＳＲ２は、突出部５２の上面５２ｓに位置している。なお、センサＳＲ２は、突出部５３の上面５３ｓに位置していてもよい。また、配線５４は、ベース部６０の外面から突出部５３の上面５３ｓまで延出していてもよい。配線５４は、一端部が変換コネクタ等に接続され、他端部が突出部５２の上面５２ｓを覆っている。センサＳＲ２は、配線５４上に設けられ、配線５４に電気的に接続している。突出部５２、５３の高さは、例えば、アクチュエータアッセンブリ２２（アクチュエータブロック２９）と同じ高さ、又は金属板５８の高さとアクチュエータブロック２９の高さとの間の高さである。なお、突出部５２、５３の高さは、アクチュエータブロック２９よりも高くてもよいし、低くてもよい。また、突出部５２、５３の高さは、金属板５８の高さよりも高くてもよいし、低くてもよい。そして、ベース部６０は、筐体１０の底壁１２ａ上に配置され、突出部５２、５３の上面５２ｓ、５２ｓに形成されたネジ穴にそれぞれ嵌合されている２つのねじＳＷ１、ＳＷ２により底壁１２ａにねじ止めされる。ねじＳＷ１は、上面５２ｓに配置された配線５４及び突出部５２に形成されたネジ穴に嵌合され、配線５４を突出部５２の上面５２ｓに固定している。センサＳＲ２は、配線５４上において、ねじＳＷ１で固定された領域ＲＧ２に位置している。ベース部６０上の変換コネクタは、筐体１０の底面側に設けられる制御回路基板９０に接続される。中継部６２は、ベース部６０の側縁から延出し、更に、ほぼ直角に向きを変えてアクチュエータアッセンブリ２２に向かって延びている。
中継部６２の延出端に設けられた接合部６４は、アクチュエータブロック２９の高さ（厚さ）とほぼ等しい幅を有する矩形状に形成されている。接合部６４は、フレキシャ４８の接続端部４８ｃに対応する複数の接続パッド群を有している。接合部６４上にヘッドＩＣ（ヘッドアンプ）６６が実装されている。ヘッドＩＣ６６は、配線を介して接続パッド群および基板ユニット２１に接続されている。更に、接合部６４は、ボイスコイル３４を接続するための接続パッド６８を有している。接合部６４の内面（裏面）には、補強板として、例えば、アルミニウムからなる裏打ち板７０が貼付されている。この裏打ち板７０は、接合部６４とほぼ同一の形状および寸法に形成され、接合部６４のほぼ全面に貼付されている。
このように構成された接合部６４は、裏打ち板７０側がアクチュエータブロック２９の第２方向Ｚと第３方向Ｙとに広がる一側面（設置面）に貼付され、更に、２つの固定ねじ７２により設置面にねじ止め固定されている。各フレキシャ４８の接続端部４８ｃは、アクチュエータブロック２９の設置面側に引出され、接合部６４に接合されている。また、接合部６４の接続パッド６８には、ボイスコイル３４の配線が接続されている。
これにより、１８個のヘッド１７は、それぞれフレキシャ４８の配線、接続端部４８ｃ、ＦＰＣユニット２１の接合部６４、中継部６２を通して、ベース部６０に電気的に接続される。更に、ベース部６０は、変換コネクタを介して、筐体１０の底面側のプリント回路基板に接続される。
図５に示すように、このように構成されたアクチュエータアッセンブリ２２およびＦＰＣユニット２１をベース１２上に組み込んだ状態において、軸受ユニット２８は、その枢軸の下端部がベース１２に固定され、スピンドルモータ２０のスピンドルとほぼ平行に立設されている。各ディスク１８は２本のサスペンションアッセンブリ３０間に位置する。ＨＤＤの動作時、サスペンションアッセンブリ３０に取付けられたヘッド１７は、磁気ディスク１８の上面および下面にそれぞれ対向する。ＦＰＣユニット２１のベース部６０は、ベース１２の底壁１２ａに固定されている。
図８は、図６に示したＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って切断した磁気ディスク装置１の構成例を示す断面図である。図６には、説明に必要な構成のみを示している。図６には、アクチュエータアッセンブリ２２の重心の位置もしくは、アクチュエータが振動する回転中心位置（以下、単に、回転中心と称する）ＣＧを示している。ここで、物体の各部分に働く重力の合力の作用点であることはもちろん、それと実質的に同等と見做せる部分も含む。また、図６には、回転中心ＣＧとセンサＳＲ１との間の配列方向Ｘａの距離Ｌｘ１と、回転中心ＣＧとセンサＳＲ２との間の配列方向Ｘａの距離Ｌｘ２と、回転中心ＣＧとセンサＳＲ１との間の第２方向Ｚの距離Ｌｚ１と、回転中心ＣＧとセンサＳＲ２との間の第２方向Ｚの距離Ｌｚ２と、回転中心ＣＧと複数のヘッド１７の内の所定のヘッド１７、例えば、リード又はライト処理を実行しているヘッド１７との第２方向Ｚの距離Ｌｈとを示している。
図８に示すように、アクチュエータブロック２９は、軸受１０３ａ、１０３ｂで支持されて、例えば、枢軸１００を通る基準軸ＡＸ０の回りに回転する
センサＳＲ１は、配列方向Ｘａにおいて、回転中心ＣＧに対してセンサＳＲ２と反対方向に位置している。また、センサＳＲ１は、第２方向Ｚにおいて、回転中心ＣＧに対してセンサＳＲ２と反対方向に位置している。センサＳＲ２は、筐体１０の内側において、カバー側に位置している。回転中心ＣＧは、解析等により検出され、例えば、基準軸ＡＸ０上に位置している。センサＳＲ１及びＳＲ２は、回転中心ＣＧから同じ距離に位置していることが望ましい。つまり、センサＳＲ１及びＳＲ２は、回転中心ＣＧを基点として点対称に位置していることが望ましい。言い換えると、距離Ｌｘ１及び距離Ｌｘ２が同じ、且つ距離Ｌｚ１及び距離Ｌｚ２が同じであることが望ましい。
図８に示した例では外乱により所定の周波数で磁気ディスク装置１が振動している場合の所定のヘッド１７の第１方向Ｘへの推定加速度Ａｈは以下の式で表される。
Ａｈ１＝（Ａ１＋Ａ２）・・・式（１）
Ａｈ２＝(Ａ２−Ａ１)×Ｌｈ／（Ｌｚ１＋Ｌｚ２）・・・式（２）
Ａｈ＝Ａｈ１＋Ａｈ２・・・式（３）
ここで、Ａ１は、センサＳＲ１で検出された加速度であり、Ａ２は、センサＳＲ２で検出された加速度である。また、Ｌｈは、回転中心（ＣＧ）からヘッド１７のＺ方向の距離である。
式（１）乃至式（３）によりリード処理又はライト処理を実行しているヘッド１７の推定加速度Ａｈが算出できる。
図９は、第１実施形態に係るヘッド１７の位置決め制御系ＳＹの一例を示す図である。
制御部１３０は、例えば、基板ユニット２１を介してセンサＳＲ１及びセンサＳＲ２等に電気的に接続されている。制御部１３０は、センサＳＲ１及びセンサＳＲ２で検出された加速度Ａ１及びＡ２と前述した式（１）乃至（３）とに基づいて所定のヘッド１７、例えば、リード処理又はライト処理を実行しているヘッド１７の推定加速度Ａｈを算出する。制御部１３０は、ヘッド１７を位置決めするための位置決め制御系ＳＹを有している。
位置決め制御系ＳＹは、ＭＡコントローラ１３１１と、ＭＡモデル１３１２と、ＭＡノッチ１３１３と、ＭＡ１３１４と、ＶＣＭコントローラ１３２１と、ＶＣＭノッチ１３２２と、ＶＣＭ１３２３と、補償器１３３１と、演算器Ｃ１と、演算器Ｃ２と、演算器Ｃ３と、演算器Ｃ４とを備えている。以下、位置決め制御系ＳＹにおいて、ＶＣＭ２４の制御系をＶＣＭ制御系ＶＳＹと称し、ＭＡの制御系をＭＡ制御系と称する場合もある。ＶＣＭ制御系ＶＳＹは、例えば、ＶＣＭコントローラ１３２１、ＶＣＭノッチ１３２２、及びＶＣＭ１３２３を含む。ＭＡ制御系ＭＳＹは、例えば、ＭＡコントローラ１３１１、ＭＡモデル１３１２、ＭＡノッチ１３１３、及びＭＡ１３１４を含む。位置決め制御系ＳＹは、推定加速度ＡｈをＭＡ制御系ＭＳＹ、例えば、ＭＡコントローラ１３１１とＭＡノッチ１３１３との間に位置する演算器Ｃ２にフィードフォワード入力する。
ＭＡコントローラ１３１１は、位置誤差信号（Position Error Signal:PES）ＰＥに基づいてＭＡを制御する制御量に対応する信号（以下、ＭＡ制御信号と称する）を生成する。
ＭＡモデル１３１２は、ＭＡの制御信号に基づいて推定した次のＭＡの駆動量に対応する信号（以下、推定ＭＡ駆動信号と称する）を生成する。
ＭＡノッチ１３１３は、共振特性を抑制し、実際にＭＡを駆動する駆動量に対応する信号（以下、ＭＡ駆動信号と称する）を生成する。
ＭＡ１３１４は、ＭＡ駆動量に基づいて駆動する。
ＶＣＭコントローラ１３２１は、位置決め誤差ＰＥと推定ＭＡ駆動信号とに基づいてＶＣＭ２４を制御する制御量に対応する信号（以下、ＶＣＭ制御信号と称する）を生成する。
ＶＣＭノッチ１３２２は、共振特性を抑制し、実際にＶＣＭ２４を駆動する駆動量に対応する信号（以下、ＶＣＭ駆動信号と称する）を生成する。
ＶＣＭ１３２３は、ＶＣＭ駆動信号に基づいて駆動する。
補償器１３３１は、算出した推定加速度Ａｈの低周波成分や、高周波成分等をカットした信号（以下、推定加速度信号と称する）を生成する。補償器１３３１は、例えば、推定加速度Ａｈの低周波成分や、高周波成分等をカットするフィルタと、２重積分器と、定数、また加速度センサーに対するアクチュエータの伝達特性などを含む。フィルタは、例えば、バンドパスフィルタであり、約１ｋＨｚ以下の低周波成分や、１０ｋＨｚ以上の高周波成分等をカットする。
制御部１３０において、データをリード又はライトするディスク１８の目標位置が指定された場合、演算器Ｃ１は、参照値ＲＦと現在の所定のヘッド１７の位置（以下、単に現在のヘッド位置と称する）とが入力される。演算器Ｃ１は、参照値ＲＦから現在のヘッド位置を減算した位置決め誤差ＰＥをＭＡコントローラ１３１１及び演算器Ｃ３に出力する。
ＭＡコントローラ１３１１は、位置決め誤差ＰＥが入力される。ＭＡコントローラ１３１１は、ＭＡモデル１３１２及び演算器Ｃ２にＭＡ制御信号を出力する。ＭＡモデル１３１２は、ＭＡ制御信号が入力され、推定ＭＡ駆動信号を演算器Ｃ３に出力する。補償器１３３１は、算出した所定のヘッド１７の推定加速度Ａｈが入力され、推定加速度信号を演算器Ｃ２に出力する。演算器Ｃ２は、ＭＡ制御信号及び推定加速度信号が入力される。演算器Ｃ２は、ＭＡ制御信号に推定加速度信号を加算した特定の周波数、例えば、４〜９ｋＨｚの周波数の振動による影響を抑制したＭＡ制御信号をＭＡノッチ１３１３に出力する。ＭＡノッチ１３１３は、ＭＡ制御信号が入力され、ＭＡ駆動信号をＭＡ１３１４に出力する。ＭＡ１３１４は、ＭＡ駆動信号に基づいて駆動し、ＭＡの位置（以下、ＭＡ位置と称する）を演算器Ｃ４に出力する。
演算器Ｃ３は、位置誤差信号ＰＥ及び推定ＭＡ駆動信号が入力される。演算器Ｃ３は、推定ＭＡ駆動信号を加算した位置誤差信号ＰＥをＶＣＭコントローラ１３２１に出力する。ＶＣＭコントローラ１３２１は、位置誤差信号ＰＥが入力され、ＶＣＭ制御信号をＶＣＭノッチ１３２２に出力する。ＶＣＭノッチ１３２２は、ＶＣＭ制御信号が入力され、ＶＣＭ駆動信号をＶＣＭ１３２３に出力する。ＶＣＭ１３２３は、ＶＣＭ駆動信号に基づいて駆動し、ＶＣＭ２４の位置（以下、ＶＣＭ位置と称する）を演算器Ｃ４に出力する。演算器Ｃ４は、ＶＣＭ位置にＭＡ位置を加算した所定のヘッド１７の目標位置（現在のヘッド位置）を出力する。
本実施形態によれば、磁気ディスク装置１は、制御回路基板９０に配置されたセンサＳＲ１及び基板ユニット２１に配置されたセンサＳＲ２と、ＶＣＭ２４（ＶＣＭ１３２３）と、ＭＡ（ＭＡ１３１４）と、制御部１３０とを備えている。センサＳＲ１及びセンサＳＲ２は、回転中心ＣＧを基点として点対称に位置している。また、センサＳＲ１及びセンサＳＲ２は、ヘッド１７の移動する方向にほぼ平行に並んでいる。このようにセンサＳＲ１及びＳＲ２を配置することで、特定の周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合のヘッド１７への影響を他の共振モードの影響を受けずに検出することができる。制御部１３０は、センサＳＲ１で検出した加速度Ａ１及びセンサＳＲ２で検出した加速度Ａ２と式（１）乃至（３）とに基づいて、所定のヘッド１７の第１方向Ｘの推定加速度Ａｈを算出する。制御部１３０は、算出した推定加速度ＡｈをＭＡ制御系ＭＳＹにフィードフォワード入力してＭＡを制御することで、外乱、例えば、音圧により特定の周波数、例えば、４ｋＨｚ〜９ｋＨｚの周波数で磁気ディスク装置１が振動した場合の各ヘッド１７の位置決め誤差を抑制することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、各ヘッド１７の位置決め精度が向上する。
さらに、ベースとディスクがスピンドルモータの回転高調波成分（スピンドルモータの磁力で励起される成分）で振動する約２ｋＨｚ付近の特定なピークに対して、ＰＣＢ上の加速度センサＳＲ１、もしくはベース上の加速度センサＳＲ２から出力される加速度Ａ１、もしくはＡ２をすくなくともひとつを推定加速度Ａｈとは別に加え、約２ｋＨｚ付近の特定な回転高調波成分のピークに対して補償器１３３１で演算し、ピークを低減するようにＭＡ制御系ＭＳＹにフィードフォワード入力すれば、各ヘッド１７の位置決め精度が向上する。
次に、変形例に係る磁気ディスク装置について説明する。変形例において、前述の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
（変形例）
変形例の磁気ディスク装置１は、位置決め制御系ＳＹの構成が前述の実施形態と異なる。
図１０は、変形例に係るヘッド１７の位置決め制御系ＳＹの一例を示す図である。
位置決め制御系ＳＹは、補償器１３３２と、演算器Ｃ５とをさらに備えている。位置決め制御系ＳＹは、推定加速度ＡｈをＶＣＭ制御系ＶＳＹ、例えば、演算器Ｃ２とＶＣＭノッチ１３２２とＶＣＭ１３２３との間に位置する演算器Ｃ５とにフィードフォワード入力する。
補償器１３３２は、推定加速度信を生成する。補償器１３３２は、例えば、推定加速度Ａｈの低周波成分や、高周波成分等をカットするフィルタと、制御器と、定数、また加速度センサーに対するアクチュエータの伝達特性などを含む。フィルタは、例えば、バンドパスフィルタであり、約１ｋＨｚ以下の低周波成分や、１０ｋＨｚ以上の高周波成分等をカットする。
演算器Ｃ３は、位置誤差信号ＰＥ及び推定ＭＡ駆動信号が入力される。演算器Ｃ３は、推定ＭＡ駆動信号を加算した位置誤差信号ＰＥをＶＣＭコントローラ１３２１に出力する。ＶＣＭコントローラ１３２１は、位置誤差信号ＰＥが入力され、ＶＣＭ制御信号をＶＣＭノッチ１３２２に出力する。ＶＣＭノッチ１３２２は、ＶＣＭ制御信号が入力され、ＶＣＭ駆動信号を演算器Ｃ５に出力する。補償器１３３２は、算出した所定のヘッド１７の推定加速度Ａｈが入力され、推定加速度信号を演算器Ｃ５に出力する。演算器Ｃ５は、ＶＣＭ駆動信号に推定加速度信号を加算した特定の周波数、例えば、４〜９ｋＨｚの周波数の振動による影響を抑制するＶＣＭ駆動信号をＶＣＭ１３２３に出力する。ＶＣＭ１３２３は、ＶＣＭ駆動信号に基づいて駆動し、ＶＣＭ２４の位置（以下、ＶＣＭ位置と称する）を演算器Ｃ４に出力する。演算器Ｃ４は、ＶＣＭ位置にＭＡ位置を加算した所定のヘッド１７の目標位置を出力する。 変形例によれば、磁気ディスク装置１は、算出した推定加速度ＡｈをＶＣＭ制御系ＶＳＹにフィードフォワード入力してＶＣＭ２４を制御することで、外乱、例えば、音圧により特定の周波数、例えば、４〜９ｋＨｚの周波数で振動した場合の各ヘッド１７の位置決め誤差への影響を抑制することができる。そのため、磁気ディスク装置１は、各ヘッド１７の位置決め精度が向上する。
また、ベースとディスクがスピンドルモータの回転高調波成分（スピンドルモータの磁力で励起される成分）で振動する約２ｋＨｚ付近の特定なピークに対して、ＰＣＢ上の加速度センサＳＲ１、もしくはベース上の加速度センサＳＲ２から出力される加速度Ａ１、もしくはＡ２をすくなくともひとつを推定加速度Ａｈとは別に加え、約２ｋＨｚ付近の特定な回転高調波成分のピークに対して補償器１３３２と補償器１３３１で演算し、ピークを低減するようにＶＣＭ２４の位置、またＭＡ制御系ＭＳＹにフィードフォワード入力すれば、各ヘッド１７の位置決め精度が向上する。
なお、筐体１０内に空気よりも密度の低い低密度ガス（不活性ガス）、例えば、ヘリウムが封入されるとしたが、不活性ガスが封入されていない通常の磁気ディスク装置に対しても前述した実施形態及び変形例の構成を適用することができる。通常の磁気ディスク装置は、例えば、内カバー１４及び外カバー１６の２つのカバーではなく、１つのトップカバーでベース１２の上端開口を閉塞されている構造である。
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１…磁気ディスク装置、１０…筐体、１２…ベース、１４…内カバー、１６…外カバー、１７…磁気ヘッド、１８…磁気ディスク、２０…スピンドルモータ、２１…基板ユニット（配線部材）、２２…アクチュエータアッセンブリ、２４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、２５…ランプロード機構、２８…軸受ユニット、３０…サスペンションアッセンブリ（サスペンション）、３２…アーム、３８…ヨーク、９０…制御回路基板、１３０…制御部（コントローラ）、ＳＲ１、ＳＲ２…センサ。

Claims (12)

  1. 底壁と底壁の周縁に沿って立設された側壁と有するベースと、前記底壁と対向し、前記ベースを閉塞するカバーとを有する筐体と、
    前記筐体の内側に収納され、回転軸の回りで回転自在なアクチュエータアッセンブリと、
    前記アクチュエータアッセンブリにより移動自在に支持された複数のヘッドと
    前記底壁の外面に設けられた制御回路基板と、
    前記制御回路基板に配置された第１センサと、
    前記筐体の内側に配置された第２センサと、を備える磁気ディスク装置。
  2. 前記第２センサは、前記筐体の内側において、前記カバー側に位置している、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
  3. 前記カバー側に突出し、前記カバー側に上面を有する突出部をさらに備え、
    前記第２センサは、前記上面に位置している、請求項２に記載の磁気ディスク装置。
  4. 前記第１センサは、前記制御回路基板において、第１ねじで固定された第１領域に位置し、
    前記第２センサは、前記上面において、第２ねじで固定された第２領域に位置している、請求項３に記載の磁気ディスク装置。
  5. 前記第１センサと前記第２センサとは、前記回転軸を通る直線上に並んでいる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
  6. 前記第１センサと前記第２センサとは、前記複数のヘッドが移動する移動方向に平行に並んでいる、請求項５に記載の磁気ディスク装置。
  7. 前記第１センサは、前記底壁から前記カバーに向かう高さ方向において、前記アクチュエータアッセンブリの重心に対して前記第２センサと反対方向に位置している、請求項５又は６に記載の磁気ディスク装置。
  8. 前記アクチュエータアッセンブリの動作を制御するボイスコイルモータと、
    前記複数のヘッドの動作を微細に制御するマイクロアクチュエータと、
    前記ボイスコイルモータと前記マイクロアクチュエータとを制御するコントローラとをさらに備え、
    前記コントローラは、前記第１センサで検出した第１加速度と前記第２センサで検出した第２加速度とに基づいて、前記複数のヘッドの第３加速度を算出し、前記第３加速度に基づいて前記マイクロアクチュエータを制御する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
  9. 前記コントローラは、前記第３加速度を前記マイクロアクチュエータの第１制御系にフィードフォワード入力する、請求項８に記載の磁気ディスク装置。
  10. 前記コントローラは、前記第３加速度に基づいて前記ボイスコイルモータを抑制する、請求項９に記載の磁気ディスク装置。
  11. 前記コントローラは、前記第３加速度を前記ボイスコイルモータの第２制御系にフィードフォワード入力する、請求項１０に記載の磁気ディスク装置。
  12. 前記第１センサは、加速度センサであり、前記第２センサは、角加速度センサである。請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
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