JP2935373B2 - ディスク駆動装置用アクチュエータアームの新しい設計 - Google Patents

ディスク駆動装置用アクチュエータアームの新しい設計

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JP2935373B2
JP2935373B2 JP2115680A JP11568090A JP2935373B2 JP 2935373 B2 JP2935373 B2 JP 2935373B2 JP 2115680 A JP2115680 A JP 2115680A JP 11568090 A JP11568090 A JP 11568090A JP 2935373 B2 JP2935373 B2 JP 2935373B2
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    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks

Description

【発明の詳細な説明】 本出願は、1988年10月25日に出願された米国特許出願
第263,997号の部分継続出願である。
本発明はロータリアクチュエータを内臓したディスク
駆動装置に関し、更に詳細には、アクチュエータアーム
のピボット支持機構の改良に関する。
ディスク駆動装置は、磁気ディスクの同心円トラック
に記憶情報を記録したり再生したりする。ディスク表面
の選択された1つのトラックの上に正確に位置決めしな
ければならない磁気ヘッドにより、トラックは書き込ま
れたり読み出されたりする。ヘッドを位置決めし且つ選
択したトラック上の正確な位置に保持するのに、様々な
方法が用いられている。通常使用されているヘッド位置
決め機構の2つの型式は、リニアヘッドアクチュエータ
及びロータリヘッドアクチュエータである。
本発明が差し向けられる第2の型式では、ヘッドはほ
ぼ半径方向に移動して異なったディスクトラックに接近
する。しかし、通常前記運動は円弧に沿う。公知形式の
ロータリアクチュエータは、トランスジューサを支持す
るためのヘッド/アーム曲げ部を含み、トランスジュー
サすなわち読み取り/書き込みヘッドはピボットから接
近すべきトラック位置へ延びる。
アクチュエータアームがピボットから延びてヘッド/
アームを備えたV形のアクチュエータアーム組立体を本
質的に形成し、前記アクチュエータアームはステップモ
ータに連結されている。ステップモータが回転すると、
アクチュエータアーム組立体はピボット点の回りに回転
し、トランスジューサをトラックからトラックへ移動さ
せる。反復使用による磨耗や作動温度の変化による揺動
によって、目標のトラックに対するトランスジューサの
初期設定相対位置と該トラックに対するトランスジュー
サの長期安定性が容易に変化しないために、明らかに、
ステップモータから遠い側のアクチュエータアームの端
部で非常に安定なピボットが絶対必要である。該ピボッ
ト機構は、高い精度と、高い信頼性と、低い機械抵抗を
示さねばならない。更に、今日の価格を重視したディス
ク駆動装置市場では、前記ピボット機構は容易に製造さ
れ、組立てられねばならない。
従来のピボット機構は、一般的には、2つのアーム、
すなわちアクチュエータ駆動アームとヘッドアーム、の
連結部を支持する軸と、2つのボール軸受と、ばねと個
々の部材をアームに連結する取付け手段とに予荷重を与
えるばね保持器とを含む。
本発明の目的は、現在知られている技術の改良である
アクチュエータアームの支持体を提供することである。
本発明の別の目的は、設計がまっすぐで、組立てが簡
単であり、かつ最少の部品数を備えるアクチュエータア
ームの,ピボット機構を提供することである。
本発明の別の目的は、簡単で極めて信頼できるピボッ
ト機構であって、しかも、他のより複雑なピボット機構
によって提供される、ディスクのトラック上にトランス
ジューサを位置決めするのに必要とされる精度と信頼性
を与えるピボット機構を提供することである。
本発明の上述した及び他の目的は、ピボット支持組立
体として、一方の側がアクチュエータアームのウイッシ
ュボーン形端部によって、他方の側がアクチュエータア
ームのウイッシュボーンの割り端部に端部がしっかりと
取り付けられた付勢ばね金属ストリップによって取り囲
まれた支持部を組み合わせることによって達成される。
アーム組立体をディスク駆動装置に取り付けるときに
は、支持部はその回転中心に、ばねの引張り力がアクチ
ュエータアームのヘッドをステップモータのスピンドル
に付勢した状態で、取り付けられる。アクチュエータア
ームの遠い端部に、ステップモータのモータ軸上のピニ
オンと噛み合う歯を有するセクタギヤを設けることによ
って、セクタギヤの面と交わるモータ軸の回転によりア
クチュエータアームを移動させ、それと一緒に、ディス
クの表面と交わる曲げ部とトランスジューサを移動させ
る。曲げ部とトランスジューサを支持するヘッドアーム
は、ステップモータで駆動される駆動アームの端部の近
くにおいてアクチュエータの駆動アームの側部から延び
ており、ヘッドアームの長さを減ずる。
この実施例を採用することによって、通常の支持ピボ
ット組立体をなくす。最小数の部品を利用して、低コス
トで、容易に組立てられるディスク駆動組立体が提供さ
れる。アクチュエータアームとステップモータとの係合
を維持するばね力により、衝撃によるオフトラックが最
小になる。セクターギヤ、又は、ピニオンの歯が摩耗し
ても、半径方向のオフトラックが最小になる。その理由
は、かかる摩耗はトラック上で主としてヘッドを接線方
向に運動させるからである。本発明の更に有利な特徴で
は、ばねストリップの頂部分は僅かに曲げられていてア
クチュエータアームの回動中心である支持部の項部を押
圧する。これにより、アクチュエータアームの長さに沿
って下向きの力が与えられ、それによって、アームはそ
の遠い端がベースに向かって僅かに下向きにピッチす
る。これにより、アクチュエータアームが衝撃によりス
テップモータ駆動軸から外れないようにされる。
本発明の特徴と利点は、添付図面を参照して一層良く
理解されるであろう。
(実施例) 本発明によって設計したディスク駆動装置の大部分の
コンポーネントは、第1図に示されており、ベースプレ
ート4と、直立壁6、8、10、12とを有するハウジング
2を包含し、これらによって形成された囲み領域に回転
ディスクとアクチュエータアームとが配置されている。
このディスク駆動装置のベースのための一体型ベース鋳
型部は、第3図により詳細に示される。上記ベース鋳型
部は、スピンドルモータ取付け領域20を有し、スピンド
ルモータ取付け領域20にはデータを記憶するディスクを
回転させるためにスピンドルモータが配置され支持され
ている。ディスクは、22、24によって概略的に示された
開放領域内で回転し、該開放領域には、一枚あるいは複
数のディスクを回転できるように取り付け、しかも空気
がデイスクの表面にわたって自由に流れることができる
領域を残すのに十分な自由な空間が構成されている。
側壁4の一方に隣接して、ステップモータが配置され
る領域26が構成されている。ステップモータの駆動軸
は、駆動軸開口28を通して延びてアクチュエータアーム
の遠い端部分と接触する。アクチュエータアームについ
ては第1図を参照して後に説明する。ステップモータの
ステップ回転によってトランスジューサを支持するアク
チュエータアームが移動され、それによって、トランス
ジューサは開放領域22にあるディスクの表面の上に選択
的に配置されて回転ディスクの表面のデータに接近す
る。
本発明の上述の特徴は、ハウジング2内でスピンドル
31を中心に回転できるように取付けられた記憶ディスク
30の上面の平面図である第1図によってさらに明らかに
なるであろう。駆動アーム38とトランスジューサアーム
44を有するアクチュエータアーム32は、曲げ部36の端部
においてトランスジューサ34を支持している。アクチュ
エータアーム32は、ステップモータ37の選択的なステッ
プ回転に応答して移動する。アクチュエータアーム組立
体32、特に駆動アーム部38は、ピボット支持部取付け部
40からステップモータ37の駆動軸42まで延びている。駆
動アーム38はその側部において、曲げ部36とトランスジ
ューサ34を取付けたトランスジューサ支持アーム44を、
回転ディスクの方向に延在させて支持している。駆動ア
ーム38が矢印50によって概略的に示される進路に沿って
前後に移動されるとき、トランスジューサ34はトラック
からトラックに移動されて特定のデータ位置に接近す
る。
駆動アーム38は、第4図を参照して以下に詳細に説明
する全体的に52で示す軸受のまわりを回動する。駆動ア
ーム38の運動は、ベースプレート4の下に取付られたス
テップモータ37の回転に応答して起こる。ステップモー
タ37の駆動軸42は、ベースプレート4を通して上方に延
びている。モータ駆動軸26は、アクテュエータ駆動アー
ム38の端に支持されたラック56の歯と螺合するように、
軸26に機械加工されたピニオン54を有する。軸42の回転
により、アーム38を軸受ピボット点52のまわりに矢印50
で示す半径方向進路に沿って回転させ、トランスジュー
サヘッド34をトラックからトラックへ移動させる。
駆動アーム部分38及びヘツドアーム部分44を含むアク
チュエータアームの詳細は、第2図で一層明らかに現れ
る。ここに示すように、アクチュエータアームは軽金属
又は合成材料で作られ、アームがその長手軸線に沿って
可撓性であり、アームの長手軸線まわりの回転に対して
十分な強度を有するように選択される。アームは、アー
ム62、64を含む一般的なウッシュボーン形で終わり、こ
のアーム62、64はアクチュエータアームの長手軸線にほ
ぼ垂直に延び、かつ支持ばね70を支持する。好ましい実
施例のアーム38は、バイメタルであり、好ましい実施例
では、末端アーム62の一方を含む主部分60用にアルミニ
ウム、他方のストリップばね支持アーム64用にインバー
ル又はステンレス鋼の組合せで形成される。この仕方
で、一方の長さが他方よりも早く伸び、或いは縮んで、
軸受52の軸線のまわりに進路50に沿ってアームの僅かな
ねじれ効果を引き起こし、アームの熱効果が、温度によ
る回転する磁気ディスクの寸法の伸長又は縮小とほぼ同
じであるように、金属が選択される。
上述のように、アクチュエータアーム32、特に駆動ア
ーム部分38は一端が支持されており、支持部52を中心と
して回転する。支持部52自体は、第4A図に関連して詳細
に説明されているように、ベース4から支持されてお
り、そして、図示した力線55、56に実質的に沿って内方
へ予め負荷を及ぼされた一対の可撓性支持部53、54を含
む。この目的は、非常に長い有効軸線を作り出すことで
ある。支持部は、ねじ57によって予め負荷を及ぼされて
いる。この支持部の使用は、アーム32の被動端でのラッ
ク56とステップモータ軸42での歯車54の心狂いを考慮し
ている。すなわち、支持部は一方の側58に負荷を及ぼさ
れ、他方の底側59は、ベース鋳型部4の肩部60に載せる
ことによって位置合わせのために使用されるので、軸受
52のベース鋳型部4への整合は、いつも正確に定められ
る。
ストリップばね70は矢印72(第2図)の方向に負荷を
及ぼすので、ギヤセクタの面56は常にピニオン54にしっ
かりと押付けられる。ストリップばね70は、ストリップ
ばね70の小さな取付孔74、クランプ76及びねじ78によっ
て、アクチユエータアーム32の背部のウイッシュボーン
の延びたアーム62、64にしっかりと取付けられる。スト
リップばね70の頂部分80には、アクチュエータアーム32
の方へノツチが設けられ又は傾斜がつけられている。こ
のようにして、アクチュエータアーム32の長手軸線に沿
ってトルク効果が得られ、アクチュエータアームを矢印
82(第2図)の方向にベース2の方へ僅かに下方に押
す。かくして、アクチュエータアームは、ストリップば
ね70によってピニオン56に向かって予め負荷を及ぼさ
れ、ピニオンに向かって保持され、そして、大きな衝撃
がディスク駆動装置に加えられる場合でさえも、衝撃の
方向にかかわらず、ピニオンから解放されない。
アクチュエータアームの組立ては全体として、第2図
に示したように、支持プレート90及びねじ92を使用して
アクチュエータアームの駆動アーム部分38の被動端にね
じ込まれる別の要素としてラック56を提供することによ
って容易に達成される。
ストリップばね70は、ねじ78によってアクチュエータ
アーム構造体の支持端のアーム62、64の端に取付けられ
ている。ばねは、アームにしっかりと取付けられて、湾
曲部分が軸受52の後面に対してしっかり取付けられてお
り、ばね力をアクチュエータアームの軸線に沿って強く
課してピニオンをラックに押圧するように、曲げ部分80
が軸受けの面取りされた後面94に押圧されている。セク
タ歯56は常にピニオン54としっかり連結した伝達構成を
維持し、摩耗又は衝撃があったときにも、しっかりとし
た連結が存在し続ける。
第2図に示すアームの構造の変形例として、第4B図に
示す構造を採用できる。この対策では、アクチュエータ
アーム組立体は、2つの別々のアーム100、102に終わ
り、各々のアームは、一方のアームを形成するバイメタ
ル部分104、106及び他方のアームを形成するバイメタル
部分108、110で形成されている。この対策を用いること
により、温度補償の目的を達成するために、バイメタル
構造を使用しながら、アクチュエータアームの長手方向
軸線112に沿ってかなりの力を発揮する更にもっと可撓
性のアクチュエータアームを可能にする。
本発明の開示を研究する当業者にとっては、本発明の
他の変形例が明らかであろう。従って、本発明の範囲
は、特許請求の範囲の記載によってのみ制限されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図は、それぞれ本発明によって設計さ
れたディスク駆動装置、ディスク駆動装置のベース鋳型
部及びアクチュエータアームの平面図および斜視図であ
る。 第2図は、本発明のアクチュエータアームの構成要素の
分解図である。 第3図は、本発明のベース鋳型部の縦断面図である。 第4A図は、本発明の軸受ハウジングの断面図である。 第4B図は、アクチュエータアームの支持部の変形例を示
す平面図である。 4……ベース鋳型部 32……アクチュエータアーム 34……トランスジューサ 37……ステップモータ 38……駆動アーム部分 44……ヘッドアーム部分 42……駆動軸 52……支持部 54……ギヤセクタ 56……ピニオン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラムゴパル バッテュ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 91306 カノガ パーク エルクウッド ストリート 20220 (72)発明者 イライ ジャバリ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95125 サン ホセ マウント ヴァー ノン ドライブ 1670 (56)参考文献 特開 昭62−195772(JP,A) 実開 平3−45212(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 21/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング(2)を構成するように縁部に
    直立壁を支持しているベース鋳型部(4)と、一定に回
    転できるようにスピンドルモータに支持され、トラック
    のアドレスで呼び出せる位置に記憶されたデータを有す
    る一定に回転するディスク(30)と、データを記憶する
    ことができるディスクの前記位置に接近するためのトラ
    ンスジューサ(34)を支持するアクチュエータアーム
    (32)とを含み、前記アクチュエータアームは、前記直
    立壁のうちの1つ(6)に隣接したピボット点(52)か
    ら延び、前記ベース鋳型部(4)上に支持され、前記ピ
    ボット点(52)から前記ベース鋳型部を横断して間隔を
    隔てて配置されたステップモータ(42)と接触する第1
    のアーム部分(38)と、前記第1のアーム部分(32)の
    側部から延び、前記回転するディスクの上に前記トラン
    スジューサ(34)を支持する第2の部分(44、36)とを
    含み、前記ステップモータの回転により、前記アクチュ
    エータアームが移動して前記トランスジューサが前記デ
    ィスクに対して位置決めされ、前記アクチュエータアー
    ムは、前記ピボット点において前記ベース鋳型部に取り
    付けられた軸受と、前記軸受から遠い前記第1のアーム
    部分の端部(56)を前記ステップモータ(42)としっか
    りと接触させて付勢し、それによって、前記ステップモ
    ータの回転が前記アクチュエータアーム、従ってトラン
    スジューサの正確な反映された運動を引き起こすように
    するため前記軸受のまわりに部分的に延び、前記アクチ
    ュエータアームに固定されたストリップばね(70)とに
    よって支持されていることを特徴とするディスク駆動装
    置。
  2. 【請求項2】前記ストリップばねは、前記アクチュエー
    タアームに取り付けべき端部を有する第1及び第2のア
    ームと、該第1及び第2のアームの間にあって前記軸受
    の後方部(94)を包囲し且つ前記軸受に固着された曲げ
    部分(80)とを含み、それによって、アクチュエータア
    ームは前記軸受に直接取り付けられることなく、前記ア
    クチュエータアームは、前記軸受とステップモータピニ
    オンとの間に支持されていることを特徴とする請求項
    (1)に記載のディスク駆動装置。
  3. 【請求項3】前記アクチュエータアームは、その長手軸
    線に対して垂直な第1及び第2のアーム(62、64)から
    なるウィッシュボーン端部に終わり、前記アクチュエー
    タアームの端部は、前記アクチュエータアームを支持し
    且つ前記アクチュエータアームを前記ピニオンに対して
    付勢するため前記ストリップばねの端部に連結されてい
    ることを特徴とする請求項(1)に記載のディスク駆動
    装置。
  4. 【請求項4】前記アクチュエータアームは、主として第
    1の熱膨張係数を有する第1の金属からなり、更に第1
    の熱膨張係数とは異なる第2の熱膨張係数を有する第2
    の金属からなるアームを含み、温度変化に応じて、前記
    アクチュエータアームは、前記トラックにほぼ沿って又
    は前記トラックの接線方向にトランスジューサを移動さ
    せることを特徴とする請求項(3)に記載のディスク駆
    動装置。
  5. 【請求項5】上記第1の金属はアルミニウムであり、第
    2の金属はインバールであることを特徴とする請求項
    (4)に記載のディスク駆動装置。
JP2115680A 1989-05-01 1990-05-01 ディスク駆動装置用アクチュエータアームの新しい設計 Expired - Lifetime JP2935373B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US345434 1989-05-01
US07/345,434 US4979063A (en) 1986-10-02 1989-05-01 Design for an actuator arm for a disc drive

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Publication Number Publication Date
JPH0329170A JPH0329170A (ja) 1991-02-07
JP2935373B2 true JP2935373B2 (ja) 1999-08-16

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ID=23355035

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2115680A Expired - Lifetime JP2935373B2 (ja) 1989-05-01 1990-05-01 ディスク駆動装置用アクチュエータアームの新しい設計

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US (1) US4979063A (ja)
EP (2) EP0632432B1 (ja)
JP (1) JP2935373B2 (ja)
KR (1) KR950002393B1 (ja)
CA (1) CA2015842A1 (ja)
DE (2) DE69032925T2 (ja)
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