JP2675113B2 - ディスクドライブのラッチ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明者；ステファンスキー，フレデリック，マークバグ
ネル，グレイド，エヌ 明細書中で参照する関連出願 本出願は下記の出願に関連があり、これらはすべては
本出願の譲渡人に譲渡されている。

１）ディスクドライブのアクチュエータ（ACTUATOR FOR
DISK DRIVE）、発明者 ステファンスキー，フレデリ
ック，マーク ２）ディスクドライブのラッチ機構（LATCH MECHANISM
FOR DISK DRIVE）、発明者 ステファンスキー，フレデ
リック，マーク、バグネル，グレイド，エヌ ３）ディスクドライブシステム制御機構（DISK DRIVE S
YSTEM CONTROLLER ARCHITECTURE）、発明者 スカイ
ヤ，ピー，ジョン、フィーヤズ，トム，エー、シュリン
クル，ルイス，ジェー ４）ディスクドライブソフトウェアーシステム機構（DI
SK DRIVE SOFTWARE SYSTEM ARCHITECTURE）、発明者
スカイヤ，ジョン，ピー、フィーヤズ，トム，エー、シ
ュリンクル，ルイス，ジェー ５）リアルタイム診断用モニターに使用されるディスク
ドライブソフトウェアーシステム機構（DISK DRIVE SOF
TWARE SYSTEM ARCHITECTURE UTILIZING IMBEDEDREAL TI
ME DIAGNOSTIC MNITOR）、発明者 スカイヤ，ジョン，
ピー 技術分野 この発明はディスクドライブに関する。

背景技術 パーソナルコンピュータ、ポータブルコンピュータお
よびラップトップコンピュータにおける発展は、ディス
クドライブの寸法の削減および記憶容量の増大を引き起
こしている。しかしながら、現在のディスクドライブ
は、様々な不都合に悩まされており、これらの不都合に
よって、より一層の寸法および重量の削減、耐久性およ
び記憶容量の増大への試みが妨害され続けている。

現在のディスクドライブは多くの機械部品を必要とし
ている。ディスクドライブにおける構成部品の増加は装
置の機械的な故障の発生率を増大させる。さらに、ディ
スクドライブにおける各部品は、装置の重量と占有容積
の増加をもたらし、装置の物理的ショックや振動に対す
る耐久性の減少をもたらす。

物理的ショックや振動に対する抵抗は、ディスクドラ
イブ中のディスクやヘッドや様々なベアリングを損傷か
ら保護することに対して重要である、前記損傷はデータ
のトータルな損失を招来するものであり、この損傷とし
ては、特に、データの損失を招来するディスクの損傷、
ドライブ寿命に終止符を打つヘッドまたはベアリングの
損傷がある。

従来のディスクドライブの有する他の問題は、ディス
クを汚染物質から守るための装置のシーリングにおける
困難さである。この困難さは、ディスクが存在する環境
を保護するためにシールされなければならない領域が広
いことと、ディスクが存在する環境にアクセスがなされ
るところの点が多くあることとから生じる。これらのア
クセスポイントは、ディスクドライブの内部に電気回路
を持ち込むために利用されている。前記電気回路は、デ
ィスクを回転させるモータへ電源を供給するためのもの
や、ディスクの記憶、再生を行なうヘッドから、または
このヘッドへデータ信号を送るためのものや、ある場合
には、ディスクに対してヘッドを動かすためのボイスコ
イルへ電流を供給するためのものがある。

従来のディスクドライブにおけるこれらの不都合の多
くは、中にディスクが収納されるケーシングが原因であ
ると考えられる。このケーシングは、３次元鋳造による
もの、またはいわゆる“便器”と呼ばれるものである。
このようなケーシングは、大きな、３次元鋳造金属部品
（通常、アルミニウム）であり、ディスクが存在する半
球状部分を有し（それで、“便器”と呼ばれている）て
いる。このケーシングの全開する上部開口部を天板が覆
っており、そこにシールが形成されている。ケーシング
と天板との間のシールは、ケーシングの上部の開口部が
大きいために広い領域に成されている。さらに、ディス
クを回転するスピンドルは、前記ケーシングと天板の両
方を貫通している。

前記シールと突出部とは、汚染物質の侵入可能な点を
与えてしまう。

ケーシングとカバーとを貫通しているスピンドルの突
出部と前記シール部とは、汚染物質の浸入点となりやす
い。さらに、ディスクに対してヘッドを動かすステッパ
ーモータを有するディスクドライブにおいては、ステッ
パーモータはケーシングの外に位置しており、ステッパ
ーモータとケーシングとの間にさらにシールが必要とな
る。このようにディスクドライブ内への汚染物質の浸入
が可能な部分が存在するので、従来型のディスクドライ
ブを製造するには、通気フィルターを具備させ、ディス
クの回転によるディスクドライブからの排気をシール中
の漏れ口から行なうとともに、吸気を前記通気フィルタ
ーのみから行なうように設計する。しかしながら、排気
流のために通気フィルターにはかなり粗いフィルターを
適用しなければならないことになっているため、汚染物
質はそのフィルター紙を通ってディスクドライブに浸入
してしまう。

鋳造成形品を精密に製造するのは難しい。この困難性
は、特にケーシングにより支持されているドライブエレ
メントの設置位置の設定において顕著である。設置用の
孔は型が鋳造された後にドリル穿孔されるもので、これ
らの設置用の孔は互に調整されるとともにケーシングと
調整されていなければならない。しかしながら、さらに
問題なのは、三次元鋳造品は熱歪によって変形を受ける
ことである。ヘッドはケーシングの一点に設置されてお
り、ディスクはケーシングの他の点に設置されているの
で、ケーシングの変形はディスクに対するヘッドの動き
におけるトラッキング不良を引き起こしてしまう。多重
ディスク型ディスクドライブでは、複数の個々のディス
クと対になった複数のヘッドは、個々のヘッドが個々の
シリンダ（シリンダは各ディスク上の同じトラックを表
す垂直セグメントとして定義される）内にある位置に複
数のディスクに対応して動く。この問題はトラック密度
の増大によりさらにひどくなる。

周知のディスクドライブに関する他の問題は、物理的
ショックによって引き起こされる損失をこうむりやすい
ことにある。この損失の受けやすさは、少なくともディ
スクを回転させるスピンドルが鋳造ケーシングに直接設
置されていることが原因の一部と考えられる。

鋳造品と、ディスクに対してヘッドを動かすボイスコ
イルとを具備する従来のディスクドライブにおいて、ボ
イスコイルは、磁界を与える永久磁石を含む数多くのエ
レメントや、磁界を戻すための磁気透過性の別部品や、
電流を流すコイルを有するユニットである。アルミニウ
ム製鋳造品は、磁気透過性がなく、磁界を戻すための部
材として利用できない。磁気透過性の別部品は、ディス
クドライブを重く、複雑にさせ、より一層大きくさせ
る。さらに、永久磁石は、垂直に、すなわち、ディスク
面と垂直をなす平面に取りつけられるとともに、ピボッ
トアームに取りつけられるコイルと磁石との間に所定の
空間を確保するように取りつけられ、この磁石は曲がっ
ていなければならないため、製造コストの上昇と製造の
困難性を増大させている。

ディスクドライブが駆動していない時に所定位置にボ
イスコイルのアームをロックするロックまたはラッチ装
置としては、様々な型式のものが使われている。今はや
りの装置には、信頼性を得るために別々に組み立てられ
る強力なユニットが使用されるようになっている。しか
しながら、強力なラッチ装置はディスクドライブやコン
ピュータ中のどの部分にとっても好ましくない多量の熱
を発生する。さらに従来のラッチ装置は独立配置が可能
である。このことによりラッチ装置の信頼性を良くする
ようにディスクドライブの配置を行なえていた。

発明の開示 したがって、本発明の目的は、小さな力で動き、その
ため少量の熱しか消費しないラッチ機構を提供すること
にある。

また、本発明の目的は、ディスクドライブの設置状態
を注意しなくても確実に動作するラッチ機構を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、アクチュエータアームのロック
およびロック解除が確実で、ロック解除した時には確実
にロック解除を維持するラッチ機構を提供することにあ
る。

本発明のさらに別の目的は、ディスクドライブ中の占
有スペースが適当で、特別なスペースを必要としないラ
ッチ機構を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、必要最小限の数少ない部
品からなるラッチ機構を提供することにある。

本発明は、ディスクドライブ内のアクチュエータアー
ムロック用のラッチ機構に関するものである。このラッ
チ機構は、ディスクドライブ内に回動可能に支持され、
アクチュエータアームと係合するラッチ手段と、アクチ
ュエータアームからラッチ手段を解放するためにラッチ
手段を捕捉する電磁手段とを具備している。

電磁手段は、ラッチ手段に取りつけられているスイベ
ル板と、このスイベル板を捕捉する電磁石とを有してい
る。電磁石は外壁およびセンターポストと捕捉時に外壁
に当接するスイベル板とを有しており、スイベル板が電
磁石に分離可能に捕捉された時に、スイベル板とセンタ
ーポストとの間に空隙が形成されるようになっている。
スイベル板が捕捉されていなければならない時に、電磁
石がスイベル板を離してしまわないようにするには、ス
イベル板が電磁石の第１の磁極の全表面にぴったりと接
触するようにスイベル板がラッチ手段上で回動しなけれ
ばならない。

本発明のラッチ機構は、少量の力で動き、ラッチ手段
を確実に捕捉し、保持する間の熱消費も少なくて済むと
いう利点を有する。本発明の別の利点は、ディスクドラ
イブの設置状態にその動作が影響を受けないことであ
る。つまり、ラッチ機構にかかる重力の方向がどうであ
ろうと電磁手段はラッチ手段を確実に捕捉し、保持し、
引き離すことができることが本発明の別の利点である。

図面の簡単な説明 第１図〜第10図は本発明の参考例を示すものである。

第１図は本発明の参考例のディスクドライブの等測斜
視図である。

第２図は本発明の参考例のディスクドライブを構成す
るハードディスク組立体、ショックフレームおよび回路
板を示す分解組立図である。

第3A図はハードディスク組立体をショックフレームに
取りつけた状態および基板を端板に取りつけた状態を示
す一部断面視した図である。

第3B図はハードディスク組立体のケーシングと端板と
の取付部の断面図である。

第４図はケーシングの一部切欠いて示した等測斜視図
である。

第5A図は端板と基板の等測斜視図である。

第5B図は第5A図における5B−5B線に沿う断面図であ
る。

第6A図および第6B図はアクチュエータ組立体の平面図
である。

第７図はボイスコイル組立体の電磁手段中の磁界を説
明するための横断面図である。

第8A図および第8B図はアクチュエータアーム組立体の
上面図である。

第9A図はアクチュエータアーム組立体の側面図であ
る。

第9B図はアクチュエータアーム組立体の一部断面視し
た側面図であり、 第10図はアクチュエータ組立体の分解組立図である。

第11〜第19図は本発明に係るディスクドライブの実施
例を示すものである。

第11図は本発明の実施例に係るディスクドライブの分
解組立等測斜視図である。

第12図はディスクドライブ用のケーシングの断面図で
ある。

第13A図および第13B図はケーシングと端板との間のシ
ール部を示す断面図である。

第14図および第15図はハードディスク組立体の一部の
平面図である。

第16図はアクチュエータ組立体の分解組立図である。

第17図はアクチュエータアームの側断面図図である。

第18図はラッチ機構の一部断面視した上面図であり、 第19図はラッチ機構の側面図である。

発明を実施するための最良の形態 本発明の参考例および実施例を第１図〜第10図および
第11図〜第19図を参照して説明する。ここで説明するデ
ィスクドライブは、様々なハードディスクを含むととも
にウィンチェスタ技術を用いているハーディスク組立体
を有している。しかしながら、本発明のディスクドライ
ブでは、他の型式のディスク、例えば光学ディスクや、
他の読み書き技術、他えばレーザーを用いてもよい。本
発明のディスクドライブで用いるディスク径は、直径3.
75インチ、またはいわゆる“3.5インチ”ディスクの径
であるが、3.75インチより大きいまたは小さい径のディ
スクを用いてもよい。

本発明の参考例に係るディスクドライブは、第１図〜
第10図を参照して説明する。

第１図および第２図に示すように、本発明の参考例の
ディスクドライブは、ディスク組立体26と、このディス
ク組立体26をその上に載置するように取りつけられてい
るショックフレーム27と、このショックフレーム27に取
りつけられているプリント回路組立体28とを具備してい
る。手短かに述べれば、前記ディスク組立体26は、端板
30と、この端板30に取りつけられている基板32と、内部
にコントロールされた環境を得るために前記端板30に取
りつけ、シールされているケーシング34と、を有してい
る。ハードディスク（この参考例では２枚）36は、モー
タ37（第5A図）を介して基板32に回動可能に取りけつら
れている。アクチュエータ組立体38は、基板32と天板42
との間に回動可能に取りつけられているアーム組立体40
と、基板32に取りつけられている前記天板42とを有して
いる。径外破損防止材44とフィルター組立体45は基板32
に取りつけられ、ラッチ46は天板42と基板32との間に回
動可能に取りつけられている。

ディスク組立体26は、端板30の取付点47a,47bおよび
ケーシング34のポスト48a,48bを介してショックフレー
ム27に取りつけられている。端板30の取付点47a,47bは
取付点50a,50bにおいてフレーム27に取りつけられ、取
付タブ（ポスト）48a,48bは、取付点50c,50dにおいてシ
ョックフレーム27に連結されている。ショックフレーム
27の各取付点50a,50bは、はと目金58を挿入する孔を有
している。ケーシング34のポスト48a,48bは、取付点50
c,50dにおいてはと目金58中に直接挿入され、一方、シ
ョックスプール60が取付点50a,50bにおいてはとめ目金5
8中に挿入され、取付ネジ62が前記ショックスプール60
に貫入されるとともに端板30の取付孔47a,47bに螺入さ
れる。

プリント回路組立体28（第２図の反対側に示されてい
る）もまたショックフレーム27に取りつけられている。
たった一つのバス52は、一つのコネクタ54と端板30のヘ
ッダー56とを介してプリント回路組立体28からディスク
組立体へ電気信号のすべてを送る。さらに、バス52は、
直流モータがたった３本のリード線しか必要としないと
いう理由からたった20ピンしか持っていない。このよう
なモータは、米国特許出願880754号、『ブラシレス直流
モータの速度調整方法および装置』、1986年７月１日出
願、発明者；本出願の譲渡人に譲渡したジョン Ｐ ス
クイアー，ルイス Ｊ シュリンクル、記載されてい
る。

本発明の参考例のディスクドライブは、次のような外
径寸法である。すなわち、高さ1.5インチ（3.81cm）、
長さ5.75インチ（14.61cm）、幅4.0インチ（10.61c
m）、総重量1.2ポンドである。このことから、本発明の
参考例のディスクドライブは、高さ5 1/4インチディス
クの半分のまた半分のサイズであることがわかる。

以下に第３図〜第５図を参照して説明するように、端
板30,基板32およびケーシング34を相互に組み立てる
と、物理的および熱的歪によって引き起こされるゆがみ
に抵抗するディスク組立体を得ることができ、ケーシン
グ内にコントロールされた環境を形成することができ
る。

端板30とケーシング34との間はガスケットによってシ
ールされる。第3B図には、シールされた状態にある端板
30と、ケーシング34とガスケット64の一部の横断面が示
されている。ガスケット64には端板30とケーシング34の
組つけを容易にする傾斜部64aが形成されている。特
に、ケーシング34の端部がガスケット64の傾斜部64aを
すべり上がるようにケーシング34の開口部はいくぶん拡
径するように設計されている。ネジ66がケーシング34を
端板30に固定し、Ｏ−リング68が取付ネジ66の周囲のシ
ールを行なう。ガスケットリテーナー70（第５図）は、
ガスケット64の正確な位置を維持するように端板30の上
部および底部に置かれる。ケーシング34の外の圧力が内
部の圧力より低い場所、例えば高度の高い場所にディス
ク組立体26がある場合には、ガスケットリテーナー70が
必要であることが分かっている。このような場合には、
ケーシング34内外の圧力差は、ガスケット64を端板30と
ケーシング34との間から外へ押しだすように付勢する。

ケーシング内を気密に保つことができれば、通気フィ
ルターの必要をなくし、本発明のディスクドライブで内
部空気の濾過システムを使用できる。ガスケット64によ
ってなされるシールは、ディスクドライブを駆動した状
態で海面下200フィートから海面上10000フィートの高度
までの圧力に対し経験的に安定している。内部のエアー
フィルター45は、0.3ミクロンのフィルターを有してお
り、ヘッドとディスクとに清浄な環境をもたらすことが
できる。

第3A図および第5A,5B図に示すように、基板32は、端
板30の取付ブラケット74a,74bを貫通する取付ネジ72に
よって端板30に取りつけられている。各取付ブラケット
74a,74bは、端板の平面と平行な軸線を持つボス76a,76b
を有している。基板32は、ボス76a,76bと、取付ブラケ
ット74a,74bを貫通し、プラスチック製のナット78に螺
入している取付ネジに垂直に固定されている。プラスチ
ック製のナット78は中程度の堅さの材料、例えばデルラ
ン500から形成されており、基板32を貫通し、取付ブラ
ケット74の底部に当接するスリーブ78′を有している。
スリーブ78′の長さは、基板32の厚みにボス76の深さを
加えた分より大きい。この取付構造により、ボス76a,76
bと基板32との当接位置によって定義される線に沿っ
て、基板32が端板30に対して回動できるようになってい
る。基板32のノッチ80がケーシング34の取付点82（第４
図）と嵌合することによって、基板32と端板30とが一つ
のユニットとしてケーシング34に取りつけられた場合、
端反30に対して基板32が回動できることにより、基板32
がねじれ，曲げや他の歪を受けないようにできる。さら
に、基板32は押し型成形により製造し、基板やこの基板
に形成する取付用の孔のすべてをたった一工程で製造す
ることのできる方法により製造してもよい。したがっ
て、複数の取付用の孔の調整を必要とする他の工程を避
けることができる。

アクチュエータ組立体38の構造および動作を第６図〜
第10図を参照して説明する。アクチュエータ組立体38の
目的は、回転アーム組立体40によってディスク36の表面
に対してヘッド84を動かすことにあり、特に、ディスク
36の個々のトラック上にヘッド84を動かすことなる。ア
ーム組立体40はヘッド84を支持するためのたわみ部材86
を有しており、このたわみ部材はアクチュエータアーム
88によって支持されている。スリーブベアリングを具備
しており、基板32に固定されているアクチュエータポス
ト90にアーム組立体40は回転可能に取りつけられてい
る。アクチュエータポスト90に対してヘッド84の反対側
のアクチュエータアーム88上にコイル92が取りつけられ
ている。アーム組立体40は、ヘッド84の動きがリニヤー
なショックや振動により影響を受けにくくするように、
正確にバランスをとっている。すなわち、アクチュエー
タポスト90の両側に等しい重さを与えている。

アーム組立体40を回転させるのに使われる力は、ボイ
スコイル組立体によって与えられる。ボイスコイル組立
体は、コイル92と、このコイル92を貫通して延びている
中央磁極94と、基板32と天板42との間に中央磁極94を支
持するための支持ポスト96aおよび96b（各々上部と下部
96a₁,96b₁および96a₂,96b₂を有している）と、コイル92
の上下の天板42と基板32とにそれぞれ取りつけられてい
る第１および第２の永久磁石98a,98bと、基板32および
天板42とを有している。支持ポスト96a,96bと中央磁極9
4とに連結されている天板42と基板32とは、第1,第２の
永久磁石98a,98bによって与えられる磁界の戻り部材と
して機能する。これらの磁界の戻り部材において、支持
ポスト96a,96bと、基板32または中央磁極94または天板4
2との間に空隙がないことが大切となる。というのは、
どのような空隙も戻り部材において不連続性が生じてし
まうからであり、空隙によって磁石から絶縁された戻り
部材の一部において磁界の強度が大幅に減少されるから
である。

第１の磁界B₁（実線の矢印で図示）と第２の磁界B
₂（点線の矢印で図示）は戻り部材により保たれ、第７
図に図示されている。第１および第２の磁界B₁およびB₂
に戻り部材を設けることにより、戻り部材中に磁界B₁お
よびB₂が保持され、これにより磁界強度が中央磁極94と
各磁石98a,98bとの間の領域（ここには電流が供給され
ているコイル92が設けられている。）で増大する。磁界
中の電流が供給されている電線の力は、磁界強度に比例
し、それは式ｄ＝id×、で示される。ここで、
は力を表し、ｉは電流、は電線の長さ、は磁界を表
す。コイル92中に互いに逆向きの電流をそれぞれ流す
と、コイルの巻き平面の正方向および逆方向に力F₁およ
びF₂が発生する。これら力F₁およびF₂はアーム組立体40
を互いに逆向きに回動する。

ヘッド84がディスク36の外周外側と選択された内側と
の間を動くようにアーム組立体40の回動を制限するため
に、破損防止部材が設けられている。径内破損防止部材
は、支持ポスト96a₁に固定されているＯ−リング100
（第6A図）を有している。アーム組立体40が回動してヘ
ッド84をディスク36の径内側に位置させると、アクチュ
エータアーム88の一部は破損防止部材100の径内側に当
接し、これによりそれ以上のヘッド84の動きを止める。
第6A図には、破損防止材100の径内側近傍にあるアーム
組立体40が図示されている。第6B図には、破損防止材44
の径外側のＵ形スプリング102にアクチュエータアーム8
8の一部が当接している時のアーム組立体40が図示され
ている。Ｕ形スプリング102（第２図）は、３つの金属
製の目くぎ104a〜104cまわりにスプリングを曲げること
によって予め付勢されている。予め付勢されているスプ
リング102は、アクチュエータアーム88とスプリング102
との間で、最初の当初位置とアーム組立体40の動きが停
止した時の位置との間におけるヘッドのふれを約１イン
チの40000分の１に制限する。

本発明の参考例のディスクドライブにおける上述の構
造は、ショックと振動に対するすぐれた保護効果をもた
らす。特に、本ディスクドライブは、非駆動時の75Gの
ショックや、リカバーできないエラーなしで駆動時の75
Gのショックや、リカバーできないエラーなしで駆動時
の5Gのショックによく耐え得る。非駆動時の５〜500Hz
の範囲の2Gの振動が耐え得る限度である。リカバーでき
ないエラーなしで、駆動中の耐振動限度は、５〜500Hz
の範囲の0.5Gである。

２つの各ディスク36は、アクチュエータ組立体38がイ
ンチ当り100トラックの密度で駆動する能力を持つこと
に対応して表面当り752トラックを有する。従って、ト
ラック当り26ブロック、ブロック当り512バイト使用す
るとすると、第１実施例のディスクドライブは、未フォ
ーマット容量が50.1メガバイトで、フォーマット後容量
が40メガバイトとなる。アクチュエータ組立体38は、平
均シーク時間が29msであり、トラック間シーク時間が10
msである。平均シーク時間は、トラックアドレスのすべ
ての可能な任意のペア間をシークするのに必要な合計時
間をアドレスされた任意のペアの合計数で割って決定し
たものである。

ラッチ機構46は、ヘッド84がディスク36の径内側に移
動した位置でアクチュエータアームをロックするので、
第６図，第７図および第10図を参照して説明する。ラッ
チ機構46は、基板32に固定されている金属製の目くぎ10
6に回動可能にバランスをとって軸支されている。ディ
スク36の回転によって発生された空気流は、スプリング
110の偏位力を越える程大きくはなく、このときの力は
スプリングポスト112にかかり、ラッチ機構46は、第6A
図に示すように、スプリング110によるロック位置に保
持される。ラッチ機構46がロック位置にある時には、ラ
ッチ機構46のラッチタブ114はアクチュエータアーム88
のラッチ表面108に当接しており、それによってラッチ
タブ114と破損防止部材100の径内側との間にアーム組立
体40が固定される。それゆえ、アーム組立体40は、ヘッ
ド84がディスク36の径内側の非データ領域上にある状態
にロックされる。ボイスコイル組立体は、ディスク36が
回転速度をおとしてヘッド84がディスク36上にのる位置
に至る前に、ヘッド84がディスクの径内側にある位置に
向けてアーム組立体40を回動させる。従って、ヘッド84
は、ディスク36の径内側の非データ領域上に位置するだ
けである。

ディスク36の回転によって発生する空気流が、第6B図
に示す位置までラッチ機構46を回動するに充分である場
合には、アーム組立体40はロック解除され、回動可能と
なる。ラッチ機構46を回動するに充分な大きさの空気流
が発生した場合には、破損防止部材44とフィルター組立
体45とが、ディスク36表面から逃がれ出てくる空気流を
さえぎることによって、ディスク36が回転している状態
のケーシング内部に循環空気流を保持するように形成さ
れている。さらに、フィルター組立体45は、空気をフィ
ルター媒体（図示せず）を通過させる空気取入口（図示
せず）を有し、フィルター組立体45からでてくる空気は
ベンチュリーを通過し、大きな速度を持ち、この空気流
は直接ラッチ機構46に向かう。スプリング110によって
与えられる付勢力のヒステリシスが注意深く選択されて
いるので、ディスク36の回転によって発生された空気流
がスプリング110の偏位力を越え、全速回転速度、例え
ば3600RPMより充分低い速度でディスクが回転している
場合には、ラッチ機構46をロック解除位置に回動し、デ
ィスク36の回転速度が全速回転速度より幾分遅い場合に
は、スプリング110がラッチ機構46をロック位置に偏位
させる。この関係によって、ラッチ機構46のロック解除
に充分以上の空気流があれば、ラッチ機構46は常にロッ
ク解除され、ヘッド84がディスク36上に位置する場合に
は、アーム組立体40はデイスク36の径内側にロックされ
ることが確実になされる。

ヘッダー56からヘッド84へ電気信号を運ぶためのフレ
キシブル回路組立体116と、アクチュエータ組立体38と
を第6A図，第8A,8B図および第9A図を参照して説明す
る。このフレキシブル回路組立体は３つの部分に分解さ
れる。その第１の部分118はアクチュエータ組立体38の
コイル92へ電流を運ぶ。第２の部分120は、第３のデー
タ伝送部分112から伝送部分118に電流を分ける接地面部
である。データ伝送部分122は、ディスク36上に情報を
記録するためのヘッド84へ信号を供給するとともに、デ
ィスク36からデータが読み出された時に、ヘッダー56と
バス52を介してプリント回路組立体28へヘッドから信号
を伝送する。アクチュエータ組立体38を駆動するに必要
で、フレキシブル回路組立体116の第１の部分118を伝送
されている大電流によって引き起こされた比較的弱いデ
ータ信号の妨害は、前記接地面部によって防ぐことがで
きる。

フレキシブル回路組立体116は、ヘッダー56と連結さ
れている部分において基板と平行である。しかしなが
ら、フレキシブル回路組立体116は、基板と平行なセグ
メント116aと基板に垂直なセグメント116bとに分けられ
るように、90゜曲げられている。フレキシブル回路組立
体116のセグメント116bは、第6A図および第8A図に上面
が、第9A図に側面が示されている。

フレキシブル回路組立体116によってアーム組立体40
に及ぼされるすべての力は、ディスク36に対するヘッド
84を駆動するアクチュエータ組立体38の機能に影響し、
特に、DISK DRIVE SOFTWARE SYSTEM ARCHITECTUREとDIS
K DRIVE SOFTWARE SYSTEM ARCHITECTURE UTILIZING IMB
EDED REAL TIME DIAGNOSTIC MONITORという名称の出願
の発明に記載されているトラックの追跡およびシークに
影響を及ぼす。ボイスコイル組立体によって得られた力
は、フレキシブル回路組立体116によって発生させる力
を補正する。フレキシブル回路組立体によって発生され
た力が増大する場合は、アーム組立体40の動作範囲を越
える力の変化量は、大きく変動し、そのため正確な追跡
およびシークがより難しくなる。したがって、フレキシ
ブル回路組立体116が、この回路116が取りつけられてい
るアーム組立体40に対して大きな力を出さないように、
フレキシブル回路組立体116（第6A図）のセグメント116
bの曲げ半径Ｒを充分に大きくしなげればならない。

フレキシブル回路組立体からヘッド84に信号を伝送す
るリード線124を流れる電流によって形成されるすべて
の磁界からディスク36を、詳しくはディスク36上の磁気
記録媒体を保護するために、リード線124はディスクか
らたわみ部材86の対向側に配設されている。さらに、た
わみ部材86がアクチュエータアーム88に取りつけられて
いる点において、リード線124はアクチュエータアーム8
8の端部に設けられたくぼみまたは溝内に位置されてい
る。アクチュエータアーム88における溝は第8B図の一部
切欠いた図に示されている。従って、ディスク36は、た
わみ部材86またはアクチュエータアーム88によって常に
リード線124から保護されている。

本発明の実施例に係るディスクドライブを第11図〜第
19図を参照して説明する。第11図は、前記参考例のショ
ックフレーム27と同じショックフレーム（図示せず）に
取りつけられているディスク組立体126を示す。プリン
ト回路組立体（図示せず）が同様にショックフレームに
取りつけられている。ショックフレーム上のハードディ
スク組立体126の取付や、このハードディスク組立体126
とプリント回路組立体（図示せず）との間の電気的接続
は、第１実施例におけるの同様にして行なわれる。従っ
て、本発明の実施例においては、それら説明を簡略化す
る。

本発明の実施例のディスクドライブは、４つのディス
クを有しており、第１の実施例のディスクドライブより
幾分（1.625インチ;4.13cm）高いが、長さと幅は同じま
まである。重量は2.0ポンドである。この本発明の実施
例のディスクドライブのショックおよび振動の耐限界値
は、第１実施例のディスクドライブの耐限界値と同じで
ある。

本発明の実施例のディスク組立体126は、端板130と、
この端板130に取りつけられている基板132と、ケーシン
グ134内にコントロールされた環境を形成するように端
板130に取りつけ、シールされているケーシング134を具
備している。この実施例において、４つのディスク136
はモータ137（第16図）を介して基板に回転可能に取り
つけられており、アーム組立体140を有するアクチュエ
ータ組立体138は、基板132と基板132に取りつけられて
いる天板142との間に取りつけられている。この実施例
においては、天板142と基板132とは、ディスク136を回
転可能に支持している。

端板130と、基板132と、ケーシング134との相互関係
を第11図〜第14図を参照して説明する。端板130は、ケ
ーシング134を端板130へ引きつける４つの雄ネジ150に
よってケーシング134にしっかりと固定されている。ケ
ーシング134が端板130へ引きつけられる時に、端板130
とケーシング134との間に設けられているガスケット152
（第13A,13B図）は、押圧されて端板130の溝153内に押
し込まれる。溝153内にガスケット152が押し込まれるの
で、ガスケット152はそこに保持され、第１実施例で用
いられたガスケットリテーナー70は必要としない。ま
た、ケーシング134を端板に引きつけることにより、基
板132の突出部154がケーシング134の取付点156（第11図
〜第12図）に、より詳しくは取付点156に取りつけられ
ているプラスチック製介装材157に係合される。

ガスケット152周辺のすべての点において圧力を確実
に均等にするためには、基板132をこの基板132の平面上
を端板130に対して回動させる。この基板132の回動は、
基板132を端板130へ向けてたった一つの取付ネジ158
（第14図）で取りつけることにより行なわれる。ガスケ
ット152により行なったシールは、経験的に海面下200フ
ィートから海面上10000フィートまでの高度において安
定である。

本発明の実施例のアクチュエータ組立体138は、本発
明の参考例のアクチュエータ組立体138と構造，機能と
も同じであり、第14〜第16図を参照して説明する。再度
述べるが、アクチュエータ組立体138の目的は、ヘッド8
4をディスク136の個々のトラック上に位置させることに
あり、４つのディスク136の各面に対して１つずつ位置
する８つのヘッド84が、この実施例に使用されている。
アーム組立体140は、ヘッド84と、このヘッド84を支持
するたわみ部材86と、このたわみ部材86を支持するアク
チュエータアーム160を有する。アーム組立体140は、基
板132と天板142との間に支持されているベアリング162
に回動可能に軸支されている。コイル164（第18図に横
断面が示されている）は、アクチュエータアーム160の
ベアリング162を中心としてヘッド84の反対側に設けら
れている。前記参考例でと同様に、アーム組立体140は
ベアリング162上を容易に回動できるように高度にバラ
ンスがとられている。

アーム組立体140を回動させるボイスコイル組立体
は、コイル164と、このコイル164を貫通して突出してい
る中央磁極166と、中央磁極支持部材168_a1-2,168
_b1-2と、第１の永久磁石170_a、第２の永久磁石170_bと、
天板142、基板132とを具備している。第１および第２の
永久磁石170_a,170_bの磁界用の戻り部材は、中央磁極支
持部材168と、天板142と、基板132と、中央磁極166によ
って構成される。コイル164中を互いに逆向きの電流が
流れると、それぞれアーム組立体140を逆方向に回動さ
せる力F₁およびF₂（第14図）が形成される。この磁界の
経路は、前記参考例に対応して第７図に示した磁界経路
と同じである。

フレキシブル回路組立体（図示せず）は、前記参考例
のフレキシブル回路組立体116と同じでありヘッダー56
（第11図）からコイル164とヘッド84に電気信号を伝送
する。

アーム組立体140の回動動作は、径外破損防止部材と
して機能する目くぎ178と、径内破損防止部材として機
能する中央磁極支持部材168_a2の外周に取りつけられて
いるＯ−リング180によって制限されている。第14図
は、ヘッド84がディスク136の径外にある位置およびア
クチュエータアーム160が目くぎ178と当接する位置に回
動しているアーム組立体140を示す。第15図は、Ｏ−リ
ング180と当接しているアクチュエータアーム160と、デ
ィスク136の径内にあるヘッド84とを示している。

アクチュエータ組立体138は、インチ当り1150トラッ
クで、平均シーク時間25msを与え、8msのトラック間シ
ーク時間を与える。各ディスクは、トラック当り33ブロ
ックで、表面当り776トラックを有するとともに、ブロ
ック当り512バイトを有しており、フォーマット後の容
量として100メガバイトを供給する。

ここで説明されている本発明の参考例及び実施例にお
いて、アーム組立体40,140は、天板42,142と基板32,132
との間に回動可能に取りつけられている。しかし、アー
ム組立体40,140の他の配置は静止している。例えば、ア
ーム組立体40,140はリニヤモータによって長手方向に沿
って運ばれるように取りつけることができる。

本発明に係るディスクドライブの製造中に、ケーシン
グ34,134内のコントロールされた環境中に異物が封入さ
れてしまうことを防止しなれければならない。汚染微粒
子の一つの源は、その強さに応じて磁気物質小片を引き
つける永久磁石98,170である。ディスク組立体26,126中
に磁気物質が存在する危険性には、２つある。第172_a,1
72_b1に、ディスク上に存在するどんな微粒子もヘッド84
を“クラッシュ”させる一因となり得る。第２に、磁気
微粒子がディスク36,136のごく近くに存在すると、磁気
形式ディスクに記録されているデータが破壊され得る。
したがって、本発明の実施例では、第１および第２の永
久磁石170a,170bは、第１および第２の磁石キャリヤ172
_a,172_b（第16図）に取りつけられている。各磁石キャリ
ヤ172_a,172_bの一端には、中央磁極支持部材168_a1,168_a2
のくぼみ172_a,172_bに係合するＣ形端174が形成されてい
る。磁石キャリヤ172_a,172_bの他端は、天板142と基板13
2とを貫通して突出している金属製の目くぎ178によって
固定されている。さらに、ネジ（図示せず）によって磁
石キャリヤ172_a,172_bは天板および基板にしっかり取り
つけられている。磁石キャリヤ172_a,172_bを使うことに
よって、ディスク組立体126の組立て完了直前であって
も第１および第２の磁石170_a,170_bをアクチュエータ組
立体138中に組み込むことができ、ハードディスク組立
体126をシールする前に磁気微粒子を引きつける可能性
を軽減することができる。

本発明の実施例の電磁ラッチ機構146を第16図〜第19
図を参照して説明する。この電磁ラッチ機構146は、ラ
ッチマウント182と、金属製目くぎに回動可能に軸支す
るとともにアクチュエータアーム160のラッチタブ186と
係止するラッチブラケット184と、このラッチブラケッ
ト184をアクチュエータアーム160をロックする位置（第
１の位置，第15図の位置）に偏位させるスプリング（付
勢手段）188とを有している。ラッチマウント182は、上
部および下部中央磁極支持部材168_b1,168_b2の各々に設
けられているくぼみ176_c,176_dに係止する２つのＣ形部1
82_a,182_bを有している。さらに、このラッチマウント18
2は目くぎ178によって固定されている。従って、目くぎ
178は３つの機能を有する。すなわち、径外破損防止部
材として、ラッチブラケット184の枢軸として、そして
ラッチマウント182を固定するものとしてである。磁気
透過性物質から形成されるとともにラッチマウント182
に取りつけられているコイルハウジング190と、コイル1
92とを有してなる電磁石193は、ラッチブラケット184を
アクチュエータアーム160のロックを解除する位置（第
２の位置；第４図の位置）に回転させるために使われ
る。コイルハウジング190は外壁190_aとセンターポスト1
90_bとを有している。コイル192に電流が流されると、コ
イルハウジング190によって発生された磁界がスイベル
板194を引きつける。スイベル板194は、すべての方向に
回動するとともにスイベル板194が電磁石193によって捕
えらてた時に外壁190_aとぴったりと接触するように、ラ
ッチブラケット184に取りつけられている。外壁190_aと
スイベル板194とがぴったりと接触することが、スイベ
ル板194の捕捉における信頼性を得るのに必要なことで
ある。ハウジング190のセンターポスト190_bは外壁190_a
より幾分内側に引込むように形成されており、電磁石19
3がスイベル板194を引き離すことができるようにセンタ
ーポスト190_bとスイベル板194との間に小さな空隙が形
成されている。この空隙は1/1000〜6/1000インチ（１〜
６ミル）、好ましくは2/1000〜4/1000インチ（２〜４ミ
ル）である。センターポスト190_bとスイベル板194との
間に空隙がない場合には、スイベル板194は磁界戻り部
材となり得ず、電磁石193からスイベル板194を引き離す
ことがたいへん困難になってしまう。スイベル板194を
捕捉するために高直流電圧が短時間電磁石に193に印加
され、加えらた電圧は小さな捕捉維持レベルを低減させ
る。従って、かかる構造は力の消費および熱の浪費を低
減する。さらに、電磁石193の力消費が低減されるにも
かかわらず、スイベル板194、引いてはラッチブラケッ
ト184の捕捉，保持，引き離しにおける高い信頼性をも
たらすことができる。

ラッチブラケット184は、目くぎ178に回動可能に軸支
され、枢軸の両側に第１および第２のアーム184_a,184_b
を有している。ラッチブラケット184は、荷送り中およ
び非駆動中のショック防止におけるロック特性を促進す
るように、このラッチブラケットが目くぎ178上を回動
した位置において不均衡であるように設計されている。
ラッチブラケットのバランスをとると、位置的に独立し
た動作が可能なラッチ機構が得られる。スイベル板194
は第２のアーム184_bに支持されており、第１のアーム18
4_aはラッチタブ186に当接している。ラッチタブ186は傾
斜部186_aを有している。この傾斜部186_aは、ラッチブラ
ケット184がロック位置にある時、さらに詳しくは、ア
クチュエータアーム160が径内破損防止材180へ向かって
回転する場合で、ラッチブラケット184が傾斜部186_aを
のぼり、スプリング188の付勢力に抗して回転している
時に、アクチュエータアーム160がラッチブラケット184
を回転させることを可能とする。第15図および第18図は
ラッチブラケット184によってロック位置にあるアクチ
ュエータアーム160を図示している。一方、第14図は、
ラッチブラケット184を有する径外破損防止部材（目く
ぎ）178に向かって回転してロック解除位置にあるアク
チュエータアーム160を図示している。アクチュエータ
アーム160が回転した時にラッチタブ186がラッチブラケ
ット184を解放できるように、ラッチブラケット184の第
１のアーム184_aにノッチが設けられている。

上述したラッチ機構の実施例では、電磁石と、ラッチ
ブラケット184をロック解除位置に回動するスイベル板1
94とを有している。しかし、ラッチブラケットを回動さ
せる他の機構、例えば、ソレノイドを採用してもよい。

産業上の利用可能性 本発明のディスクの多くの特徴および利点は前記実施
例の説明から当業者に明確であろう。従って、後述の請
求の範囲で本発明の領域内でのすべての変形および対応
をカバーする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−287475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−115277（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−221568（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクドライブ内のアクチュエータアー
   ムをロックするラッチ機構であって、 ディスクドライブ内に回動可能に支持され、前記アクチ
   ュエータアームに係合して該アクチュエータアームをロ
   ックする第１の位置と、該アクチュエータアームから離
   間した第２の位置との間を回動するラッチブラケット
   と、 前記ラッチブラケットを前記第１の位置に回動させる付
   勢手段と、 平面状の接触面をもつ外壁を有するとともに、センター
   ポストを有する電磁石と、 前記ラッチブラケット上に軸支され、前記ラッチブラケ
   ットが前記第２の位置にある状態で、前記外壁と同一平
   面をなして当接するようにされたスイベル板と、 前記電磁石に電流を供給して、この電磁石が前記スイベ
   ル板を引き付けることによって、前記ラッチブラケット
   を前記第２の位置に移動させる電流供給手段とを有する
   ことを特徴とするラッチ機構。
2. 【請求項２】前記スイベル板は、前記電磁石に捕捉され た時に、この電磁石の前記外壁に接するように形成され
   ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のラッチ
   機構。
3. 【請求項３】前記スイベル板が前記電磁石に引き付けら
   れた状態で、前記電磁石の前記センターポストと前記ス
   イベル板との間に空隙が存在することを特徴とする請求
   の範囲第１項記載のラッチ機構。
4. 【請求項４】前記アクチュエータアームにラッチタブが
   設けられ、前記ラッチブラケットは、前記第１の位置に
   あるときに前記ラッチタブに係合して前記アクチュエー
   タアームをロックするように形成されていることを特徴
   とする請求の範囲第１項記載のラッチ機構。
5. 【請求項５】前記ラッチタブは前記ラッチブラケットと
   当接する傾斜部を有しており、該傾斜部は、前記アクチ
   ュエータアームがそのロック位置に向かって回動される
   とともに前記ラッチブラケットが前記付勢手段によって
   前記第１の位置に向かって付勢された場合に、前記ラッ
   チブラケットを前記付勢手段の付勢力に抗する方向に回
   動する向きに傾斜されていることを特徴とする請求の範
   囲第４項記載のラッチ機構。