JP2888261B2 - ヘッド支持機構 - Google Patents

ヘッド支持機構

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JP2888261B2
JP2888261B2 JP40352690A JP40352690A JP2888261B2 JP 2888261 B2 JP2888261 B2 JP 2888261B2 JP 40352690 A JP40352690 A JP 40352690A JP 40352690 A JP40352690 A JP 40352690A JP 2888261 B2 JP2888261 B2 JP 2888261B2
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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は計算機等の外部記憶装置
として用いられる磁気ディスク装置、光ディスク装置等
の読み書きヘッドを支持するヘッド支持機構に関する。
コンピュータの外部記憶装置として用いられる磁気ディ
スク装置や光ディスク装置等は、近年その記憶容量が飛
躍的に増大している。例えば、記憶媒体として磁気ディ
スクを使用するハードディスク装置の記録密度はこの10
年の間に10倍以上にはね上がってきており、その記憶容
量は大容量型で1Gバイト/スピンドルにも達する。そ
して、記憶容量の大容量化に伴って記録のトラック幅や
トラック間隔が狭くなるので、外部記憶装置稼働中の熱
によってヘッドが正しいトラック位置からずれることが
あり、この対策が望まれている。
【0002】
【従来の技術】図5および図6は従来の磁気ディスクを
使用するハードディスク装置の構成の一例を示すもので
ある。ハードディスク装置には約3600rpm で高速回転す
るスピンドルSがあり、このスピンドルSに複数枚(例
えば10枚)の磁気ディスクDが所定間隔を開けて取り付
けられている。磁気ディスクDにはその両面にデータが
記録されるようになっており、磁気ディスクへの書込並
びに磁気ディスクからの読み出しは、この磁気ディスク
D毎にその片面または両面に設けられた磁気ヘッドHに
より行われる。この磁気ヘッドHの磁気ディスクD上の
移動はアームAを介してアクチュエータにより行われ
る。磁気ヘッドHを移動させるアクチュエータには直進
型と揺動型があるが、図5および図6に示す揺動型の方
が使用されることが多い。
【0003】揺動型アクチュエータには一般に、所定角
度内のみの回動(揺動)が行え、その回転角度を細かく
制御することができる揺動モータSMが使用されている。
この揺動モータSMはステータSTとロータRとから構成さ
れ、ロータRにはスピンドルSに取り付けられた磁気デ
ィスクDの枚数と同数或いは磁気ディスクDの枚数より
1つ多いか少ない枚数(図では9本)のアームAが突設
されている。そして、このアームAの先端部に磁気ディ
スクDを挟むように対向して取り付けられた2つの磁気
ヘッドHを有する磁気ヘッド支持機構ASSYが取り付けら
れている。揺動モータSMのステータSTは図6に示すよう
に磁気ディスクDの近傍に設置され、ステータSTから突
出したアームAの先端部に取り付けられた磁気ヘッド支
持機構ASSYの磁気ヘッドHの移動範囲αが磁気ディスク
Dの記録領域に一致するようになっている。
【0004】一方、従来の磁気ディスク装置では、複数
のヘッドHが取り付けられたアクチュエータを、サーボ
位置決め用ヘッド(一般に1個)で位置決めする方式が
採用されている。ところが、この方式では、記録密度の
向上と共に、各データヘッド(サーボ位置決め用ヘッド
以外のヘッド)の位置ずれが大きな問題となっている。
具体的には、ディスク装置内の発熱や環境温度変化によ
り、ヘッドの相対的な位置が微小(1μmのオーダー)
にずれ、サーボ位置決め用ヘッド用で指示された信号ト
ラックと記録再生ヘッドに位置ずれが生じる。このた
め、最悪の場合は信号の書き込み、読み出しにエラーが
生じてしまう。この問題は将来光ディスク装置が複数ヘ
ッドを採用した時においても起こり得るものである。
【0005】この問題を解決する方式として、セクタサ
ーボ方式の磁気ディスク装置が提案され、実用化されて
いる。このセクタサーボ方式は、データ信号領域の中に
セクター状に埋め込まれた位置信号をデータヘッドで読
み出し、この信号でデータヘッドの位置ずれを補正する
ものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このセ
クタサーボ方式の磁気ディスク装置では、信号の読み出
し、書き込みヘッドを切り換えるとき、位置ずれ補正の
ために数msの時間が必要であり、動作速度が遅くなる
という問題がある。
【0007】そこで、本発明は、前記従来のディスク記
憶装置における課題を解消し、サーボ位置決め用ヘッド
で他のデータヘッドの位置決めを行うディスク記憶装置
において、各データヘッドをディスクの半径方向に独立
に微小に変化させることができるようにして、ディスク
装置内の発熱や環境温度変化があっても、ヘッドの相対
的な微小位置変化を補正することができ、書き込み、読
み出しにエラーが生じることが無いヘッド支持機構を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のヘッド支持機構の構成が図1に示される。本発明の
ヘッド支持機構は、記録ディスクに対して情報の読み書
きを行う少なくとも1個の情報読み書き用ヘッド1と、
このヘッド1を記録ディスクの目的トラック上に移動さ
せるアクチュエータ2とを備え、ヘッド1がアクチュエ
ータ2に突設されたアーム部材3にヘッド支持ばね4を
介して取り付けられているディスク記憶装置用のヘッド
支持機構であって、ヘッド1を支持するヘッド支持ばね
4がアーム部材3から伸びる2本の梁4a,4bで構成
され、この2本の梁4a,4bの先端が連結されてその
連結点付近にヘッド1が支持されると共に、梁4a,4
bの少なくとも1本に、外部からの印加電圧に応じて伸
縮する薄板状の変位素子5がその少なくとも1面に一体
的に固着され、外部から電圧が印加されると変位素子5
が変形し、変位素子5が取り付けられた梁が変形してヘ
ッド1を梁とほぼ直交方向に微小変位させることを特徴
としている。
【0009】なお、変位素子5を2本の梁4a,4bの
両面に一体的に固着すれば、変位を確実に起こさせるこ
とが可能になる。
【0010】
【作用】本発明のヘッド支持機構によれば、ディスク装
置内の発熱や環境温度変化によってヘッドが目的のトラ
ック上からずれた時は、梁に一体的に設けられた変位素
子に電圧を印加し、変位素子を伸長または収縮させる、
2本の梁に変位素子が設けられている時には、一方を伸
長させ、他方を収縮させる。この結果、変位素子の伸
長、収縮に応じて梁が微小に伸長、収縮するので、2本
の梁の連結点に取り付けられたヘッドが梁に対してほぼ
直角の方向に微小変位し、ヘッドがトラック上に復帰す
る。
【0011】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図2は本発明の一実施例のヘッド支持機構
の構成を示す斜視図であり、この実施例のヘッド支持機
構はハードディスク装置における磁気ヘッドの支持機構
を示すものである。
【0012】図において、20は図示しないアクチュエ
ータに突設されたヘッドアームを示しており、このヘッ
ドアーム20の先端部に、スペーサ(薄板上連結板)2
1を介してねじ22等により支持ばね23が取り付けら
れている。そして、この支持ばね23の先端部に磁気ヘ
ッド24が設けられている。支持ばね23はその取付基
部23dから伸びる2本の梁23a,23bで構成され
ており、2本の梁23a,23bの先端部は連結され、
その連結部23cに磁気ヘッド24が取り付けられてい
る。
【0013】支持ばね23の2本の梁23a,23bの
部分には、電圧を印加すると伸縮する薄板状の微小変位
素子25が電極26と共に設けられている。なお、この
実施例では、微小変位素子25は2本の梁23a,23
bの長手方向の表裏両面にそれぞれ設けられている。そ
して、電極26には電圧を印加するためのリード線27
がそれぞれ接続している。
【0014】図3は図2の微小変位素子25が取り付け
られた支持ばね23の部分を矢印W方向からみた部分側
面図である。この図から分かるように、微小変位素子2
5は支持ばね23の梁23a,23bを両側から挟んで
設けられており、微小変位素子25の外側の面に電極2
6が貼着されている。微小変位素子25は、例えば、チ
タン酸バリウム等の電歪材料で構成されたピエゾ素子
(圧電素子)で薄板状に形成され、接着剤によって梁2
3a,23bの両面に強固に固着されている。そして、
各電極26はリード線27によって電圧印加制御回路3
0に接続され、電圧が印加されるようになっている。
【0015】電圧印加制御回路30から電極26に電圧
が印加されると、上下両面の圧電素子からなる微小変位
素子25にはその厚み方向に電界が印加され、圧電素子
の横効果で微小変位素子25が梁23a,23bの長手
方向に微小に変位する。図2の構成では上下の微小変位
素子25が同じ位相で長手方向に微小変位し、このた
め、微小変位素子25に強固に固着された梁23a,2
3bも微小変位素子25の発生する力で長手方向に伸縮
する。そして、例えば、電圧印加制御回路30からある
位相の電圧が電極26に印加された時に、微小変位素子
25が矢印E方向に伸長したとすると、これと逆位相の
電圧が電極26に印加された時には、微小変位素子25
は矢印C方向に収縮することになる。
【0016】図4は図2のように構成されたヘッド支持
機構の動作を示すものである。例えば、梁23a側の微
小変位素子25が矢印C方向に収縮するようにある位相
で電圧を印加し、梁23b側の微小変位素子25が矢印
E方向に伸長するように逆の位相で電圧を印加すれば、
梁23aが縮み、梁23bが伸びるので、支持ばね23
は実線の位置から二点鎖線で示す位置に変位する。この
結果、2本の梁23a,23bの連結部23cに取付ら
れた磁気ヘッド24も実線の位置から二点鎖線の位置に
変位し、梁23a,23bに対してその長手方向とほぼ
直交する方向に微小変位することになる。よって、磁気
ヘッド24のトラックずれが検出された時に、そのずれ
を修正する方向に微小変位素子25を伸縮させれば、磁
気ヘッド24をオントラック位置に位置修正することが
可能になる。
【0017】なお、前述の実施例では、梁23a,23
bの両方に微小変位素子25を設けたが、微小変位素子
25は梁23a,23bのうちの一方のみに設けるよう
にしても良い。また、前述の実施例では、微小変位素子
25に圧電素子を使用した場合を説明したが、微小変位
素子25は電圧を印加することによって伸縮するもので
あれば、圧電素子に限定されるものではなく、他には磁
歪素子や電熱素子(ヒータ)による伸縮の利用などが考
えられる。
【0018】以上のように、本発明のヘッド支持機構に
よれば、非常に少ないスベースで高精度の微小変位機構
が実現でき、かつ、ヘッドアームなど他の構成部材に加
工を加えることなく、各ヘッドを独立に位置補正するこ
とができるため、高密度の磁気ディスク装置が可能にな
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーボ位置決め用ヘッドで他のデータヘッドの位置決め
を行うディスク記憶装置において、各データヘッドをデ
ィスクの半径方向に独立に微小に変化させることができ
るので、ディスク装置内の発熱や環境温度変化があって
も、ヘッドの相対的な微小位置変化を補正することがで
き、書き込み、読み出しにエラーが生じることが無いと
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヘッド支持機構の構成を示す原理構成
図である。
【図2】本発明のヘッド支持機構の一実施例の構成を示
す斜視図である。
【図3】図2の変位素子取付部の要部側面図である。
【図4】図2のヘッド支持機構におけるヘッドの微小位
置変位動作を説明する説明図である。
【図5】従来のハードディスク装置の構成を示す斜視図
である。
【図6】従来のハードディスク装置の一例の平面図であ
る。
【符号の説明】
20…ヘッドアーム、 21…スペーサ(薄板上連結板)、 23…支持ばね、 23a,23b…梁、 24…磁気ヘッド、 25…微小変位素子、 26…電極、 27…リード線、 30…電圧印加制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 21/21

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】記録ディスクに対して情報の読み書きを行
    う少なくとも1個の情報読み書き用ヘッド(1) と、この
    ヘッド(1) を記録ディスクの目的トラック上に移動させ
    るアクチュエータ(2) とを備え、前記ヘッド(1) が前記
    アクチュエータ(2) に突設されたアーム部材(3)にヘッ
    ド支持ばね(4) を介して取り付けられているディスク記
    憶装置用のヘッド支持機構であって、 前記ヘッド(1) を支持するヘッド支持ばね(4) を、前記
    アーム部材(3) から伸びる2本の梁(4a, 4b)で構成し、
    この2本の梁(4a, 4b)の先端を連結して、その連結点付
    近にヘッド(1)を支持すると共に、前記梁(4a, 4b)の少
    なくとも1本に、外部からの印加電圧に応じて伸縮する
    薄板状の変位素子(5) を少なくとも1面に一体的に固着
    し、外部から電圧を印加して前記変位素子(5) を変形さ
    せることにより、変位素子(5) が取り付けられた梁を変
    形させ、ヘッド(1) を梁とほぼ直交方向に微小変位可能
    に構成したことを特徴とするヘッド支持機構。
  2. 【請求項2】前記変位素子(5) が前記2本の梁(4a, 4b)
    の両面に一体的に固着されたことを特徴とする請求項1
    に記載のヘッド支持機構。
  3. 【請求項3】前記変位素子(5) が圧電、電歪材料で構成
    されたピエゾ素子である請求項1または2に記載のヘッ
    ド支持機構。
  4. 【請求項4】前記変位素子(5) が磁歪素子である請求項
    1または2に記載のヘッド支持機構。
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