JP2753220B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

情報記録再生装置

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JP2753220B2
JP2753220B2 JP61249608A JP24960886A JP2753220B2 JP 2753220 B2 JP2753220 B2 JP 2753220B2 JP 61249608 A JP61249608 A JP 61249608A JP 24960886 A JP24960886 A JP 24960886A JP 2753220 B2 JP2753220 B2 JP 2753220B2
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magnetic disk
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正史 野沢
義裕 森部
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報記録再生装置に係り、特に磁気ディス
クを備え、情報の高速転送が可能な情報記録再生装置に
関する。 〔従来の技術〕 近年の情報記録再生装置、例えば磁気ディスク装置
は、コンピュータシステムの発達に伴ない大容量化,高
速転送化が進んでいる。また、パーソナルコンピュータ
など卓上形機器に用いられる外部記憶装置、或いは、ポ
ータブルコンピュータなど可搬形機器に用いられる外部
記憶装置として各々5.25インチ或いは3.5インチの磁気
ディスク装置が用いられるようになってきている。小形
のコンピュータシステムに用いられる磁気ディスク装置
は、大形の汎用計算機システムに用いられる磁気ディス
ク装置と異なり、概ねシステム全体が一つのきょう体に
組込まれる為、ヘッドディスクアセンブリ(回転する円
板と磁気ヘッドとその位置決め機構を一体の密閉構造と
したもの、一般にHDAと呼ばれる)とその周辺回路から
成っている。従って、これらの磁気ディスク装置は、使
用する円板の外径寸法によって8インチ,5 1/4インチ,
3.5インチ装置のように区分され、各々円板の外径に約1
0mmを加えた寸法で装置の一辺が構成されていた。 また、これらの磁気ディスク装置の記憶容量は、年々
増加し、これらのデータを読みだす為に磁気ヘッドを位
置決めするに要する時間(平均アクセス時間)も記憶容
量の増加に伴ない短縮されている。例えば、8インチの
ディスク装置では記憶容量170〜600メガバイトでアクセ
ス時間18〜23msec.,5 1/4インチのディスク装置では、2
0〜380メガバイトでアクセス時間85msec.〜20msec.,3.5
インチのディスク装置では記憶容量10〜40メガバイトで
アクセス時間85〜40msec.といった具合になっている。 しかしながら、円板(ディスク)の回転数は、概ね36
00rpmとなっており、平均回転待ち時間には約8.3msec.
が必要である。 ところで、ある情報を磁気ディスク装置から読み出す
場合に必要な時間は、平均的に考えると、先に述べた平
均アクセス時間と、平均回転待ち時間の和であり、これ
までは平均回転待ち時間に比べて長い時間が必要であっ
た平均アクセス時間を短かくすることで情報を読みだす
時間を短縮してきた。この平均アクセス時間を短縮する
方法として、可動質量である磁気ヘッドアームを軽量化
する方法や、大形のボイスコイルモータを用いて駆動力
を増す方法,更にディスクの可動ストロークを減らし内
周側と外周側を各々分担するよう一つのディスク面に複
数の磁気ヘッドを取りつけた構造も用いられている。し
かしながら、この平均アクセス時間を現在以上に短縮す
る方法は技術的にかなり困難になってきており、磁気デ
ィスク装置の記憶容量増大に比べて見劣りし、結果的に
磁気ディスク装置を用いたシステムの性能向上を阻害す
ることになっている。 尚、この種の装置として関連するものには、例えば、
米国特許第4.568.988号公報に記載された、3.5インチの
磁気ディスク装置が挙げられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術は総合的に磁気ディスク装置に書かれた
情報を読みだす或いは情報を磁気ディスク装置に書込む
際に必要な時間を短縮する点について配慮されておら
ず、情報の記録再生に必要な時間がかかるという問題が
あった。 本発明の第1の目的は、情報記録再生装置、例えば磁
気ディスク装置に情報を早く記録再生し、コンピュータ
システム全体の性能向上を図ることにある。 本発明の第2の目的は、記録及び再生情報の高速化が
可能な情報記録再生装置を提供することである。 本発明の第3の目的は、小型・軽量であって、外部振
動を効率的に吸収可能な情報記録再生装置を提供するこ
とを特徴とする。 本発明の第4の目的は、小型であって、かつ、内部空
気効率の良い情報記録再生装置を提供することである。 本発明の第5の目的は、熱変位により生じるヘッド位
置決め誤差(サーマルオフトラック)を少なくすること
ができる情報記録再生装置を提供することである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記第1及び第2の目的は、ディスクの回転数を増す
ことにより、平均回転待ち時間を短縮し、結果的に情報
を記録再生する時間を短縮でき、達成される。 上記第3の目的は、エンクロージャーを振動吸収手段
を介し、ストロークをもって支持する固定枠を備えるこ
とにより達成できる。 第4の目的は、エンクロージャーを磁気ディスクの外
周に沿って略々半分覆う第1の半分と、該第1の部分と
連結され、該第1の部分より内部空間が広く、ボイスコ
イルモータを収納する第2の部分とを設けることにより
達成される。 第5の目的は、複数の磁気ディスクの内、ヘッド位置
決め用のサーボモータを記録したサーボディスクを略々
中央に設けることにより達成される。 〔作用〕 情報の記録するディスクは、両端を軸受で支持された
スピンドルに取付けられ、軸に直結されたモータによっ
て高速回転する。それによって、ディスクは振れ、振動
が小さくなるので、高速でも安定的に回転できる。ま
た、ディスクは装置寸法に対して小径のものを用いるた
め、高速回転による風損も少なく消費電力も低減でき
る。また、ディスクに対して情報を記録再生する磁気ヘ
ッドを取りつけたアームがディスクの半径方向に移動す
るが、小径のディスクとすることで移動距離も短かく、
また可動質量も軽くできるのでディスクに対して大形の
ボイスコイルモータによって高速に移動することが可能
となる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第1図乃至第4図を用いて
説明する。 第1図は本発明による磁気ディスク装置の一実施例の
斜視図である。 第2図は、第1図に示した磁気ディスク装置の平面図
である。 第3図は、第1図の磁気ディスク装置の断面図であ
る。 第4図は、第1図に示した磁気ディスク装置の回路ブ
ロック図である。 第1図に示した磁気ディスク装置は、磁気ディスク1,
磁気ヘッド2,該磁気ヘッド2を磁気ディスク1のほぼ半
径方向に移動させるボイスコイルモータを含むアクチュ
エータをほぼ密閉的に収納するヘッドディスクアッセン
ブリー(以下HDAと呼ぶ)3と,該HDA3を緩衝マウント
4を介して保持するフレーム5と,該フレーム5内に設
けられた化粧板6と、前記磁気ヘッド2が磁気ディスク
1に情報を記録再生するためのリードライト回路他を含
む周辺回路アッセンブリー7と、HDA3の囲りに外部空気
を送風してHDA3を冷却するためのファン27とを備えてい
る。又、前記フレーム5には、磁気ディスク装置をシス
テムのきょう体に取付ける為のネジ穴(図示せず)があ
る。HDA3の外径寸法の一辺D′(図示せず。尚これはデ
ィスク1の外径寸法を代表する)は、磁気ディスク装置
の幅寸法Wより小さく、フレーム5とHDA3の間に設けら
れた緩衝マウント4に十分なストロークを与えている。 前記HDA3の内部を第2図,第3図に示す。このHDA3
は、ハウジング8と、これに内蔵される以下の主な部品
から成る。それは、回転するディスク1とこれを支持す
るスピンドル9(図示せず。),スピンドル9は更にハ
ブ10と軸11と軸受19,20からなり、軸11の一端にスピン
ドル駆動用スピンドルモータ12が設けられ、ディスク1
はクランプ13にてハブ10に取付けられている。また、磁
気ヘッド2はピポット14の廻りに回転できるアーム15に
ジンバル16を介して取り付けられ、アーム15と一体とな
ったボイスコイルモータ(VCM)17によりディスク1の
半径方向に可動である。ここでディスク1はスペーサ18
を介して積層され、各々のディスク1には両面若くは片
面に各々磁気ヘッド2が配置され、同一の半径位置で複
数の磁気ヘッド2から逐次情報の記録再生が可能であ
る。 ここで、本実施例の磁気ディスク装置は、従来の磁気
ディスク装置に比べてディスク1の積層枚数が14枚と多
い。このためディスク1の回転に伴なうスピンドル9の
変位を低減する為に、ハブ10の両端にはベアリング19及
び20が配置され、更に軸11の両端はHDA3のハウジング8
とカバー21に固定される。このとき、カバー21に固定さ
れる軸11には、半径方向に剛で軸方向に弾性結合する弾
性要素を備える。また、軸11を支持するベアリング19と
20は、互いに径が異なるものであり、ベアリング19と20
のポール,リテーナの転動周期が互いに異なることで軸
振動(この場合ハブの振動)を低減させる効果をもって
いる。又、ベアリング19と20のハブ10の両側には、各々
シール13(一部分及び第3図番号20の下を配置し、ベア
リング19,20の潤滑剤から発散するミストがHDA3内に拡
散していくのを防ぐ。 また第3図に於いて回転するハブ10とアーム15は、各
々ベアリング19,20と24の外輪に固定され、ベアリング1
9,20と24の内輪は各々の軸11と14に各々固定され更に軸
11と14はハウジング8に固定される。この軸11と14は各
々ハウジングブロック(図示せず)を介してハウジング
8に固定しても差つかえない。 前記磁気ヘッド2が取り付けられたアーム15は、軸14
の廻りに可動で、他端には、ボイスコイルモータ17のコ
イルが取り付けられる。マグネットを含めたボイスコイ
ルモータ17は、ディスク1の径に比して拡大されたハウ
ジング8に収められ、ボイスコイルモータ10を大形化す
ることができるので磁気ヘッド2を高速に位置決めする
ことができる。また、ディスク1の径に比して拡大され
たハウジング8の他方には磁気ヘッド2が情報記録再生
する為の記録再生回路の一部が搭載されたフレキシブル
印刷配線板22が設けられ第1図の周辺回路アセンブリ7
と連結している。 又、磁気ヘッド2と電気的に接続され、外部と情報の
伝達を行なうフレキシブル印刷配線板22は、ハウジング
8の拡大された所に収納されるので、配線板22の曲率が
大きくでき、屈曲寿命の延長とボイスコイルモータ17へ
の負荷が軽減できる。 アーム15のディスク1との対向面は、磁気ヘッド2が
ディスク1の最内周へ移動したときでもディスク1と干
渉しない位置をもち、かつ積層されたアーム15のディス
ク1との対向面は隣りどうしのすきまがなくディスク1
の外縁を覆う形で配置される。これにより、高速で回転
するディスク1の周囲に流れる流体(例えば空気,ヘリ
ウムガス等)をハウジング8内で渦まくことなくディス
ク1に沿って流し、スピンドルモータ12の無効負荷を軽
減することができる。 第3図に於いて積層されたアームのほぼ中央には磁気
ヘッド2の位置決めを行なう為の位置情報を読みとるサ
ーボヘッド2aが設けられ、これに対応するディスク1aに
位置情報をあらかじめ書込む為の専用磁気ヘッド挿入用
窓23をハウジング8の側面に設けられている。この専用
磁気ヘッド挿入用窓23は、本装置の製造時に、ヘッドの
基準位置となるサーボトラック書き込み用の磁気ヘッド
を挿入可能なように設けられている。 このサーボディスク1a及びサーボヘッド2aが中央に設
けられていることにより熱変位によるスピンドル倒れに
起因するオフトラックをディスク2の上下に均等に配分
でき、結果として信頼性の高い磁気ディスク装置が提供
できる。 また、第1図に示すように、フレーム5にHDA3を冷却
するファン27が実装されHDAの温度上昇を低減する。 第4図は、本発明の回路構成を示すブロック図であ
る。装置の外部とは、駆動用電源コネクタ25とインター
フェイスコネクタ26で結ばれ、インターフェイスの信号
受授はSMD方式である。このブロック図に示される回路
がデータエンクロージャー420を除き、第1図の周辺回
路アセンブリ7に実装されている。 以下、第4図に示した回路構成を説明する。本回路
は、大別して上段のヘッド位置決め系と下段のデータ記
録再生系及びスピンドルモータ駆動系に分けられる。 前記ヘッド位置決め系は、上位から転送され、コンド
レジスタ41に格納されたコマンドがリード/ライト命令
の場合、ヘッドアドレスレジスタ42に格納されたヘッド
アドレスに従いボイスコイルモータ17を駆動するボイス
コイルモータ駆動回路45と、サーボヘッド2aから読み出
されるサーボデータに基づきヘッド2の位置を検出する
サーボ信号検出回路45と、これら回路を制御するアクセ
スコントローラ43とを備えている。 前記データ記録再生系は、上位から転送されたデータ
及びディスク1から読み出したデータを例えばNRZ変調
方式から2−7RLLC変調方式に変復調する変復調回路
と、ライトアンプ48及びリードアンプ49とを含み、スピ
ンドルモータ駆動系は、上位からの指示によりスピンド
ルモータ12を回転駆動するモータ駆動回路410を含んで
いる。このモータ駆動回路410はスピンドルモータ12を5
000rpmで回転するものであり、磁気ヘッド2のコンタク
ト・スタート・ストップを行なうように制御される。 〔発明の効果〕 本発明によれば、8インチの形状要素の磁気ディスク
装置で約50%軽量で約15%と低慣性の5.25インチ径のデ
ィスクを約40%高速で回転できる為平均回転待ち時間を
約30%短縮でき、更に、装置寸法に比べて大形のボイス
コイルモータも使用でき加えて移動距離も約50%と短か
いので平均アクセス時間も約60%と速い12ms程度のアク
セスが可能となり、また、記憶容量もディスクを約14枚
積層できるので約700メガバイトの大容量磁気ディスク
装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例による磁気ディスク装置の斜
視図,第2図は第1図の平面図,第3図は第2図のA−
A線断面図である。 第4図は本発明の一実施例を示す磁気ディスク装置の回
路ブロック図である。 1……ディスク,2……磁気ヘッド,3……ヘッドディスク
アセンブリ,4……緩衝マウント,5……フレーム,10……
ハブ,12……スピンドルモータ,14……軸,15……アーム,
17……ボイスコイルモータ,7……周辺回路アセンブリ。
フロントページの続き (72)発明者 野沢 正史 小田原市国府津2880番地 株式会社日立 製作所小田原工場内 (72)発明者 森部 義裕 小田原市国府津2880番地 株式会社日立 製作所小田原工場内 (72)発明者 前川 秀雄 小田原市国府津2880番地 株式会社日立 製作所小田原工場内

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.情報の記録/再生を行なう情報記録再生装置であっ
    て、8インチ規格の磁気ディスク装置の形状を有するも
    のにおいて、 5.25インチ規格の磁気ディスクと、 前記磁気ディスクを回転駆動させるスピンドルモータ
    と、 前記磁気ディスクに情報の記録/再生を行なう磁気ヘッ
    ドと、 前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向に移動
    し、目的位置に磁気ヘッドを位置決めするボイスコイル
    モータであって、5.25インチ規格の磁気ディスク装置に
    用いられるものより大きいボイスコイルモータと、 前記磁気ヘッド、前記磁気ディスク、前記ボイスコイル
    モータ及び前記スピンドルモータをほぼ密閉的に覆い、
    該スピンドルモータの一端を支持するハウジングと、 前記磁気ヘッド、前記磁気ディスク、前記ボイスコイル
    モータ及び前記スピンドルモータをほぼ密閉的に覆い、
    前記スピンドルモータの残る一端を支持するカバーとを
    備えることを特徴とする情報記録再生装置。 2.特許請求の範囲第1項記載の情報記録再生装置にお
    いて、前記ハウジングは、前記磁気ディスクの外周の略
    々半分を外周に沿って覆う第1の部分と、該第1の部分
    と連結され、該第1の部分より内部空間が広く、前記ボ
    イスコイルモータを収納する第2の部分とを備えること
    を特徴とする情報記録再生装置。 3.特許請求の範囲第1項記載の情報記録再生装置にお
    いて、前記スピンドルモータは、少なくとも10枚の磁気
    ディスクを保持し、かつ該複数の磁気ディスクの内、略
    々中央に位置する磁気ディスクに、ヘッド位置決め用の
    サーボデータを記録することを特徴とする情報記録再生
    装置。
JP61249608A 1986-10-22 1986-10-22 情報記録再生装置 Expired - Lifetime JP2753220B2 (ja)

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US07/666,484 US5243479A (en) 1986-10-22 1991-03-06 Mounting structure for information recording and reproducing apparatus

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3008559B2 (ja) * 1991-05-31 2000-02-14 ソニー株式会社 光ディスク装置
JPH11195282A (ja) 1997-11-07 1999-07-21 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置システム
JP6189640B2 (ja) 2013-05-29 2017-08-30 Ntn株式会社 電動リニアアクチュエータ

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JPS60182077A (ja) * 1984-02-07 1985-09-17 ジーメンス・アクチエンゲゼルシヤフト 磁気デイスクメモリー用のケーシング
JPS61216189A (ja) * 1985-03-22 1986-09-25 Hitachi Ltd 磁気デイスク記憶装置

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