JP3028252B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドディスクアッセ
ンブリに係り、特にヘッドポジショニング時において、
アクチュエータによるキャリッジの揺動軸のねじり振動
の固有振動数を高め、ヘッドポジショニング後のヘッド
の静定を迅速に行い、ヘッドの位置ずれを小さくするの
に好適な磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ディスク装置においては、ス
ピンドルモータの回転軸に積層された記録媒体をなす複
数の磁気ディスクと、それぞれの磁気ディスクに対向し
て設けられそれぞれの磁気ディスクから読み出しまたは
書き込みを行う複数のヘッドと、それぞれのヘッドを支
持する複数のアームと連結しかつそれぞれの磁気ディス
クの記録トラックへ位置決めしてそれぞれのヘッドを揺
動するキャリッジと、キャリッジの揺動軸に連結され揺
動軸を駆動し偶力を発生するアクチュエータとを備え、
特願平１−２１７７７４号公報に開示されているよう
に、複数のヘッドを搭載したキャリッジとアクチュエー
タ可動部とが同軸上に直列に連結され、軸の一端に偶力
が作用する構造となっている。この構造では、大容量化
に伴って磁気ディスクの積層枚数を例えば８枚以上に増
加すると、それに対応して搭載するヘッド及びそれを支
持する支持ばねとアームの数を増やし、キャリッジを長
くする必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気ディスク装
置にあっては、大容量化に伴い磁気ディスクの積層枚数
を増加すると、ヘッドの数を増し、また、キャリッジの
長さを長くする必要が生じる。駆動部からヘッドまでの
距離が長いと、駆動力と、ヘッドを支持するアーム及び
キャリッジによる慣性力とにより生じるキャリッジの揺
動軸のねじり角が大きくなり、ヘッドの位置決め精度に
悪影響を及ぼす。同時に、キャリッジの揺動軸のねじり
モードの固有振動数が低下するため、制御性が悪化し、
アクセスタイムが長くなるという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、キャリッジの揺動軸のね
じりモードの固有振動数を上げ、振動によるヘッドの位
置決め精度の劣化を防ぎ、アクセスタイムを短縮するこ
とができる磁気ディスク装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、スピンドルモ
ータ及びアクチュエータが配置された箱状のベースに、
少なくとも１つの開口部を設け、冷却性を向上させた磁
気ディスク装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る磁気ディスク装置は、スピンドルモー
タの回転軸に積層された記録媒体をなす複数の磁気ディ
スクと、それぞれの磁気ディスクから読み出しまたは書
き込みを行う複数のヘッドと、それぞれのヘッドを支持
する複数のアームと連結しそれぞれの磁気ディスクの記
録トラックへ位置決めしてそれぞれのヘッドを揺動する
キャリッジと、キャリッジの揺動軸に連結され揺動軸を
駆動し偶力を発生するアクチュエータとを備えた磁気デ
ィスク装置において、回転軸のそれぞれの端部に複数の
磁気ディスクをそれぞれ積層して配置し、かつキャリッ
ジのそれぞれの端部に複数のヘッド及び複数のアームを
それぞれ積層して配置し、スピンドルモータとアクチュ
エータとを箱状のベースの空間に収納し、スピンドルモ
ータの軸受とアクチュエータの軸受とをそれぞれの端部
の磁気ディスク又は前記ヘッドに近接させてシールを介
して設け、それぞれの軸受をベースに係合させるととも
にそれぞれの磁気ディスク及びヘッドをベースの外側に
配置し、それぞれの磁気ディスク及びヘッドを覆いベー
スにそれぞれ螺着されるカバーを設けた構成とする。

【０００７】そしてスピンドルモータとアクチュエータ
とが配置されたそれぞれの空間と、磁気ディスク及びヘ
ッドが配置された空間とは、スピンドルモータ及びアク
チュエータが収納されたベース、又は、磁気ディスク及
びヘッドが収納されたベースにより分離され、それぞれ
の空間の気流が互に流通されない構成である。

【０００８】またスピンドルモータ及びアクチュエータ
の収納されたベースの外部に接するそれぞれの面に、少
なくとも一つの開口部を設けたである。

【０００９】さらにスピンドルモータの回転軸に積層さ
れた記録媒体をなす複数の磁気ディスクと、それぞれの
磁気ディスクから読み出しまたは書き込みを行う複数の
ヘッドと、それぞれのヘッドを支持する複数のアームと
連結しそれぞれの磁気ディスクの記録トラックへ位置決
めしてそれぞれのヘッドを揺動するキャリッジと、該キ
ャリッジの揺動軸に連結され該揺動軸を駆動し偶力を発
生するアクチュエータとを備えた磁気ディスク装置にお
いて、回転軸の複数個所に複数の磁気ディスクをそれぞ
れ積層して配置し、かつキャリッジの複数個所に複数の
ヘッド及び複数のアームをそれぞれ積層して配置し、複
数のスピンドルモータと複数のアクチュエータとをそれ
ぞれ箱状の複数のベースの空間に収納し、複数のスピン
ドルモータの軸受と複数のアクチュエータの軸受とを複
数の磁気ディスク又は複数のヘッドに近接させてシール
を介して設け、それぞれの軸受を複数のベースと係合す
るとともに複数の磁気ディスク及び複数のヘッドを複数
のベースの外側に配置し、複数の磁気ディスク及び複数
のヘッドを覆い複数のベースに螺着される複数のカバー
を設けた構成でもよい。

【００１０】また複数個所のスピンドルモータと複数個
所アクチュエータとが配置されたそれぞれの空間と、複
数個所の複数の磁気ディスク及びヘッドが配置された空
間とは、複数個所のスピンドルモータ及びアクチュエー
タが収納されたそれぞれのベース、又は、複数個所の複
数の磁気ディスク及びヘッドが収納されたそれぞれのベ
ースにより分離され、それぞれの空間の気流が互に流通
されない構成でもよい。

【００１１】さらに複数個所のスピンドルモータ及びア
クチュエータが収納された複数のベースの外部に接する
それぞれの面に、少なくとも一つの開口部を設けた構成
でもよい。

【００１２】そしてキャリッジは、複数個所に設けられ
る複数のアームと複数のアームとを一体に連結してキャ
リッジアッセンブリに形成され、それぞれのキャリッジ
アッセンブリに揺動軸を介してアクチュエータを係合さ
せた構成でもよい。

【００１３】そしてコンピュータシステムにおいては、
請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の磁気ディスク
装置を備えた外部記憶装置を有する構成とする。

【００１４】

【作用】本発明によれば、キャリッジの揺動軸の中央部
にアクチュエータを配置したことにより、ヘッドと駆動
部との距離が小さくなって駆動力と慣性力との作用点間
の距離が短くなるため、ヘッドと駆動部との相対的なね
じり角が小さくなる。

【００１５】また、複数の磁気ディスクを二分して、ス
ピンドルモータの回転軸の両端部に配置し、スピンドル
モータ及びアクチュエータをベースで覆って開口部を設
け、ヘッド及び磁気ディスクを隔離した空間に配置した
ため、ヘッドと磁気ディスクの配置された空間の防塵性
が向上し、かつ発熱量の多い駆動部品の放熱性が向上す
る。

【００１６】

【実施例】本発明の一各種実施例を図１を参照しながら
説明する。

【００１７】図１に示すように、ベース１に固定された
スピンドルモータ・ステータ５と、スピンドルモータ・
ステータ５により駆動されるスピンドルモータ・ロータ
４と、スピンドルモータ・ロータ４の回転軸７の両端部
に積層して配置され記録媒体をなす複数枚の磁気ディス
ク２と、回転軸７の両端部に近接して設けられ外輪をベ
ース１に固定された軸受６と、軸受６と磁気ディスク２
との間に設けられ磁気ディスク２の配置された空間と分
離するシール８と、複数の磁気ディスク２に対向して設
けられ読み出し又は書き込みを行う複数のヘッド１１
と、ヘッド１１を支持ばね１２を介して支持する複数の
アーム１３と、複数のアーム１３を二分し両端部に取り
付けたキャリッジ１４と、キャリッジ１４の揺動軸を介
して中央部に固定されアクチュエータ可動部として偶力
を発生しキャリッジ１４を駆動するマグネット２３と、
マグネット２３と対向すべきコイル２２を取付けベース
１に固定されたヨーク２４と、マグネット２３の両端部
に近接して配置され外輪をベース１に固定された軸受２
１と、ヘッド１１の配置された空間と分離するシール２
０と、箱状のベース１の外側に配置されている磁気ディ
スク２、及び、ヘッド１１とそれを支持する支持ばね１
２、アーム１３、キャリッジ１４を覆いベース１に螺着
されるカバー３ａ、カバー３ｂとにより構成されてい
る。

【００１８】ベース１の構造については、スピンドルモ
ータ・ロータ４、スピンドルモータ・ステータ５及び軸
受６等の組立性を考慮し、適宜、分割可能な構造とす
る。

【００１９】コイル２２に電流を流すと、マグネット２
３にはロ−レンツ力の反力が生じ、この力がキャリッジ
１４を駆動する偶力になる。偶力を受けたキャリッジ１
４に連結するヘッド１１は、円弧状の軌跡を描き、磁気
ディスク２上の記録トラックに位置決めされる。

【００２０】本実施例によれば、キャリッジの揺動軸の
中央部を駆動するため、駆動部とヘッドとの距離が短く
なりねじり角が小さくなる。これにより、ねじりモード
の固有振動数が高くなり、また、ねじり振動の振幅が小
さくなるため、ヘッドの位置決め精度を向上させること
ができる。

【００２１】次に、本発明の第２の実施例を図２を参照
しながら説明する。

【００２２】図２は、キャリッジ１４を駆動するアクチ
ュエータ可動部をコイル２２とし、ベース１にアクチュ
エータ固定部であるマグネット２３を固定した構成であ
る。

【００２３】マグネット２３による磁気回路の中にある
コイル２２に電流を流すと、ロ−レンツ力が生じる。コ
イル２２が受けるこの力がキャリッジ１４を駆動する偶
力になる。偶力を受けたキャリッジ１４に連結するヘッ
ド１１は、円弧状の軌跡を描き、ヘッド１１は磁気ディ
スク２上の記録トラックに位置決めされる。

【００２４】本実施例によっても、複数枚の磁気ディス
クを両端部に二分したことにより磁気ディスクの回転軸
及びキャリッジの揺動軸の中央部を駆動するため、駆動
部とヘッドとの距離が短くなりねじり角が小さくなる。
これにより、ねじりモードの固有振動数が高くなり、ま
た、ねじり振動の振幅が小さくなるため、ヘッドの位置
決め精度を向上させることができる。

【００２５】次に、本発明の第３の実施例について図１
を参照しながら説明する。

【００２６】第１の実施例の磁気ディスク装置におい
て、スピンドルモータ・ロータ４、スピンドルモータ・
ステータ５、アクチュエータのコイル２２、マグネット
２３及びヨーク２４が配置された空間と、磁気ディスク
２及びヘッド１１が配置された空間とが、ベース１によ
り分離されている構成である。

【００２７】この構成により、スピンドルモータとアク
チュエータが配置された空間と、磁気ディスク及びヘッ
ドが配置された空間とが、隔離されているため、装置内
部の気流が相互に流通できなくなり、磁気ディスク及び
ヘッドが配置された空間の防塵性が向上する。

【００２８】更に、この構成も第１の実施例の特徴を合
わせ持つため、ねじりモードの固有振動数が高くなり、
また、ねじり振動の振幅が小さくなるため、ヘッドの位
置決め精度を向上させることができる。

【００２９】本実施例においては、マグネット２３をア
クチュエータ可動部、コイル２２をアクチュエータ固定
部としたが、第４の実施例として図２に示すように、コ
イル２２をアクチュエータ可動部、マグネット２３をア
クチュエータ固定部としても、同様の効果を得ることが
できる。

【００３０】次に、本発明の第５の実施例について図３
を参照しながら説明する。

【００３１】図３に示すように、図１に示した磁気ディ
スク装置において、スピンドルモータ・ステータ５及び
図示されないスピンドルモータ・ロータが配置された空
間と、磁気ディスク２及び図示されないヘッドが配置さ
れた空間とを、磁気ディスク２の回転軸に垂直な面で隔
離し、それぞれの空間と接する面には、少なくとも１個
の開口部１５を設け、キャリッジを駆動する図示されな
いアクチュエータが配置された空間は、ベースの水平な
面で隔離されている構成である。

【００３２】本実施例によれば、第１の実施例と同様に
ヘッドの位置決め精度が向上すると同時に、発熱量の大
きいベース内部と磁気ディスク面が配置された空間とを
隔離することにより、ヘッドと磁気ディスクの防塵性を
確保し、ベースに開口部を設けて、発熱部の放熱性を向
上させることが可能となる。この開口部によって、ヘッ
ド、アーム及びキャリッジよりなるヘッドディスクアッ
センブリの温度上昇を防止し、熱変形による読み書き誤
差を防止することができる。

【００３３】次に、本発明の第６の実施例を図４を参照
しながら説明する。

【００３４】図４に示すように、複数個所に設けた複数
枚の磁気ディスク２を同軸上の複数個所のスピンドルモ
ータ・ロータ４により駆動する。スピンドルモータの図
示されないステータ、アクチュエータの固定部及び図示
されない軸受の外輪は、ベースに固定されている。複数
のヘッド１１は、複数の支持ばね１２及びアーム１３を
介してキャリッジに取付けられている。さらに、複数個
所のアクチュエータ可動部２７と複数個のキャリッジと
が同軸上に取付けられている。また、スピンドルモータ
・ロータ４及びアクチュエータは、ヘッド１１及び磁気
ディスク２と図示されないベースによって隔離されてい
る。

【００３５】本実施例によれば、第１の実施例と同様に
ヘッドの位置決め精度が向上すると同時に、第３の実施
例と同様に磁気ディスクの防塵性が向上する。

【００３６】最後に、本発明の第７の実施例を図５参照
しながら説明する。

【００３７】請求項１〜７のいずれか１項に該当する磁
気ディスク装置において、図５に示すように、複数のヘ
ッド１１は、複数の支持ばね１２を介して、複数のアー
ム１３とキャリッジとを連結し例えばダシキャスト等で
一体となったキャリッジアッセンブリ１６を形成してい
る。複数のキャリッジアッセンブリ１６は、図示されな
い複数のベースに外輪を固定した軸受２１を介してアク
チュエータ可動部２７に係合している。

【００３８】本実施例によれば、第１の実施例と同様
に、ヘッドの位置決め精度が向上すると同時に、部品点
数を減らし、組立てを容易にすることが可能となる。

【００３９】本発明の他の実施例としてコンピュータシ
ステムは、補助記憶装置とホストコンピュータとよりな
り、請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の磁気ディ
スク装置を備えた外部記憶装置を有する構成とする。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、キャリッジの揺動軸の
中央部を駆動するため、軸上の駆動部と軸の先端との距
離が縮まりねじり角が小さくなる。これにより、ねじり
モードの固有振動数が高くなり、また、ねじり振動の振
幅が小さくなるため、ヘッドの位置決め精度を向上させ
ることができる。

【００４１】また、スピンドルモータ及びアクチュエー
タを覆うベースに開口部を設けることにより、放熱性を
向上させ熱変形による読み書き誤差を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第３の実施例を示す縦断面図
である。

【図２】本発明の第２及び第４の実施例を示す縦断面図
である。

【図３】本発明の第５の実施例を示す側面図である。

【図４】本発明の第６の実施例を示す斜視図である。

【図５】本発明の第７の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ 磁気ディスク ３ａ カバー ３ｂ カバー ４ スピンドルモータ・ロータ ５ スピンドルモータ・ステータ ６ 軸受 ７ 回転軸 ８ シール １１ ヘッド １２ 支持ばね １３ アーム １４ キャリッジ １５ 開口部 １６ キャリッジアッセンブリ ２０ シール ２１ 軸受 ２２ コイル ２３ マグネット ２４ ヨーク ２６ アクチュエータ固定部 ２７ アクチュエータ可動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺山 孝男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−175167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−227077（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/02,25/04 G11B 33/12,5/012

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピンドルモータの回転軸に積層された
   記録媒体をなす複数の磁気ディスクと、それぞれの磁気
   ディスクから読み出しまたは書き込みを行う複数のヘッ
   ドと、それぞれのヘッドを支持する複数のアームと連結
   しそれぞれの磁気ディスクの記録トラックへ位置決めし
   てそれぞれのヘッドを揺動するキャリッジと、該キャリ
   ッジの揺動軸に連結され該揺動軸を駆動し偶力を発生す
   るアクチュエータとを備えた磁気ディスク装置におい
   て、前記回転軸のそれぞれの端部に複数の磁気ディスク
   をそれぞれ積層して配置し、かつ前記キャリッジのそれ
   ぞれの端部に複数のヘッド及び複数のアームをそれぞれ
   積層して配置し、前記スピンドルモータと前記アクチュ
   エータとを箱状のベースの空間に収納し、前記スピンド
   ルモータの軸受と前記アクチュエータの軸受とをそれぞ
   れの端部の前記磁気ディスク又は前記ヘッドに近接させ
   てシールを介して設け、それぞれの軸受を前記ベースに
   係合させるとともにそれぞれの磁気ディスク及びヘッド
   を該ベースの外側に配置し、それぞれの磁気ディスク及
   びヘッドを覆い前記ベースにそれぞれ螺着されるカバー
   を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 スピンドルモータとアクチュエータとが
   配置されたそれぞれの空間と、磁気ディスク及びヘッド
   が配置された空間とは、スピンドルモータ及びアクチュ
   エータが収納されたベース、又は、磁気ディスク及びヘ
   ッドが収納されたベースにより分離され、それぞれの空
   間の気流が互に流通されないことを特徴とする請求項１
   記載の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 スピンドルモータ及びアクチュエータの
   収納されたベースの外部に接するそれぞれの面に、少な
   くとも一つの開口部を設けたことを特徴とする請求項１
   記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 スピンドルモータの回転軸に積層された
   記録媒体をなす複数の磁気ディスクと、それぞれの磁気
   ディスクから読み出しまたは書き込みを行う複数のヘッ
   ドと、それぞれのヘッドを支持する複数のアームと連結
   しそれぞれの磁気ディスクの記録トラックへ位置決めし
   てそれぞれのヘッドを揺動するキャリッジと、該キャリ
   ッジの揺動軸に連結され該揺動軸を駆動し偶力を発生す
   るアクチュエータとを備えた磁気ディスク装置におい
   て、前記回転軸の複数個所に複数の磁気ディスクをそれ
   ぞれ積層して配置し、かつ前記キャリッジの複数個所に
   複数のヘッド及び複数のアームをそれぞれ積層して配置
   し、複数のスピンドルモータと複数のアクチュエータと
   をそれぞれ箱状の複数のベースの空間に収納し、前記複
   数のスピンドルモータの軸受と前記複数のアクチュエー
   タの軸受とを前記複数の磁気ディスク又は前記複数のヘ
   ッドに近接させてシールを介して設け、それぞれの軸受
   を前記複数のベースと係合するとともに前記複数の磁気
   ディスク及び前記複数のヘッドを前記複数のベースの外
   側に配置し、前記複数の磁気ディスク及び前記複数のヘ
   ッドを覆い前記複数のベースに螺着される複数のカバー
   を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
5. 【請求項５】 複数個所のスピンドルモータと複数個所
   アクチュエータとが配置されたそれぞれの空間と、複数
   個所の複数の磁気ディスク及びヘッドが配置された空間
   とは、前記複数個所のスピンドルモータ及びアクチュエ
   ータが収納されたそれぞれのベース、又は、前記複数個
   所の複数の磁気ディスク及びヘッドが収納されたそれぞ
   れのベースにより分離され、それぞれの空間の気流が互
   に流通されないことを特徴とする請求項４記載の磁気デ
   ィスク装置。
6. 【請求項６】 複数個所のスピンドルモータ及びアクチ
   ュエータが収納された複数のベースの外部に接するそれ
   ぞれの面に、少なくとも一つの開口部を設けたことを特
   徴とする請求項４記載の磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】 キャリッジは、複数個所に設けられる複
   数のアームと複数のアームとを一体に連結してキャリッ
   ジアッセンブリに形成され、それぞれのキャリッジアッ
   センブリに揺動軸を介してアクチュエータを係合させた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気ディスク装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項７のいずれか１項記載
   の磁気ディスク装置を備えた外部記憶装置を有すること
   を特徴とするコンピュータシステム。