JP3077897B2 - 慣性ラッチ機構およびアクチュエータロック機構ならびにディスクドライブ装置 - Google Patents
慣性ラッチ機構およびアクチュエータロック機構ならびにディスクドライブ装置Info
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Description
装置に外部から衝撃が加わったときに、ディスクドライ
ブ装置のアクチュエータをラッチする慣性ラッチ機構に
関し、また慣性ラッチ機構を備え、ディスクドライブ装
置の非動作時に、アクチュエータを待避位置に保持する
アクチュエータロック機構に関し、さらにこのアクチュ
エータロック機構を備えたディスクドライブ装置に関
し、特に前記衝撃がアクチュエータをどちらの向きに揺
動させてもアクチュエータをラッチすることができる信
頼性の高い慣性ラッチ機構に関する。
トブック型等の携帯可能なパソコンに搭載されるディス
クドライブ装置においては、非動作時の衝撃に対する高
信頼性が求められている。ディスクドライブ装置の非動
作時に、アクチュエータに実装されたヘッドスライダが
衝撃により待避位置からディスク表面のデータ領域に移
動してしまうと、ヘッドスライダがデータ領域表面に吸
着されたり、データ領域表面を傷つけたりして、致命的
な故障となる。非動作時にアクチュエータを待避位置に
保持し、衝撃によりアクチュエータが揺動し、データ領
域表面に移動することを防止するための機構として、ア
クチュエータロック機構がある。
ては、ヘッドスライダが待避領域表面に吸着してしまう
ことの防止や、上記衝撃に対する信頼性を高めることを
目的として、ヘッドスライダのロード/アンロード機構
が考えられている。ロード/アンロード機構は、ディス
クドライブ装置の非動作時に、ディスクの外周近傍に設
けられたランプと称する部品にアクチュエータを保持さ
せることにより、ヘッドスライダをディスク表面に対し
て非接触に待避させるものである。
ラッチ機構を用いたものがある。慣性ラッチ機構を用い
たアクチュエータロック機構においては、通常、上記の
ロード/アンロード機構のランプや磁気ロック機構等を
アクチュエータ保持機構として併用する。慣性ラッチ機
構は、ディスクドライブ装置に衝撃が加わったときに動
作するものであり、加わった衝撃により発生する慣性力
を利用してアクチュエータをラッチする機構である。こ
の慣性ラッチ機構は、上記の磁気ロック機構等だけでは
対応できない強い衝撃に対して、アクチュエータをラッ
チすることができる。上記のアクチュエータ保持機構
は、慣性ラッチ機構が動作しない微弱な衝撃が加わった
ときにアクチュエータを保持し、アクチュエータロック
機構の信頼性を上げている。
ュエータロック機構の一例として、図15および図16
に示すようなものがある。図15および図16に示すア
クチュエータロック機構は、アクチュエータ保持機構と
してロード/アンロード機構のランプを用いたものであ
る。図15に示す慣性ラッチ機構は、アクチュエータ2
2が反時計回り(ディスク1の側)に揺動するような衝
撃が加わったときに、慣性力によりラッチレバー101
が揺動軸を中心にして反時計回りに揺動し、係合突起1
02がアクチュエータ22のコイルアーム先端部26c
に当接してアクチュエータ22をラッチするものであ
る。また、図16に示す慣性ラッチ機構は、2個のボー
ル202を用いたものであり、この2個のボールが慣性
力によりラッチレバー201を押し、ラッチレバー20
1が揺動軸を中心にしてアクチュエータ22をラッチす
るものである。
エータロック機構の一例としては、本発明の出願人によ
り特開平8−339645号公報に開示されたものがあ
る。特開平8−339645号公報のアクチュエータロ
ック機構は、図15に示すような慣性ラッチ機構を備
え、磁気あるいは電磁気によりアクチュエータをラッチ
する磁気あるいは電磁気ロック機構をアクチュエータ保
持機構として備えたものである。
揺動自在に設けられた部品は、外部からの衝撃により、
一般に直線的加速度と角加速度を受ける。直線的加速度
による力(並進力)は、質量重心に働き、また角加速度
による力(偶力)は、揺動軸を中心に働く。揺動軸を中
心とし、質量重心を通過する円を考え、この円の質量重
心における接線方向の成分を有効成分とし、質量重心に
おける法線方向の成分を無効成分とする。上記部品の揺
動に荷担するのは、角加速度と直線的加速度の有効成分
である。上記の角加速度Aを横軸とし、上記の直線的加
速度の有効成分Leを縦軸として、アクチュエータに加
わる衝撃を図11のように表すことができる。図11に
おいて斜線で示す領域Ea がアクチュエータに加わるこ
とが可能な衝撃の領域である。
22を時計回り(ディスク1と反対の側)に揺動させる
大きな衝撃が加わったときには、アクチュエータは、ク
ラッシュストップ(弾性体)5にぶつかり、そのリバウ
ンドによりディスク1側に移動してしまう場合がある。
このため慣性ラッチ機構がアクチュエータをラッチしな
いといけない衝撃領域は、図12において斜線で示す領
域Eb1およびEb2となる。なお、図11および図12の
詳細については後述する。
に示すアクチュエータロック機構および慣性ラッチ機構
においては、アクチュエータ22が時計回り(クラッシ
ュストップ5の側)に揺動するような衝撃が加わったと
きに、慣性ラッチ機構が動作せず、反転揺動してきたア
クチュエータ22をラッチできない。すなわち、図15
に示すような慣性ラッチ機構には、図17において斜線
で示す領域Ee1およびEe2のように、かなりの不感帯が
ある。上記の不感帯とは、慣性ラッチ機構が動作しない
といけない、斜線で示す衝撃領域Eb1およびEb2(図1
2参照)において、慣性ラッチ機構が動作しない領域の
ことである。不感帯が大きな慣性ラッチ機構は、信頼性
が低いと言える。
記のような不感帯を少なくするために、2個のボールに
より、どちらの向きに衝撃がかかっても動作するように
したものであるが、図18において斜線で示す領域Ef
のように、回転加速度Aが直線的加速度の有効成分Le
よりもかなり大きいときに不感帯が発生し、この不感帯
(領域Ef )を小さくするためには、ボールの質量を大
きくとるか、ラッチレバーの慣性モーメントを小さくす
る必要がある。ラッチレバーの慣性モーメントを小さく
することには限界があり、またボールの質量を大きくす
ると、この慣性ラッチ機構を薄型化されたディスクドラ
イブ装置に搭載することが難しくなる。
るものであり、信頼性が高く、薄型化されたディスクド
ライブ装置にも搭載が可能な慣性ラッチ機構およびアク
チュエータロック機構を提供することを目的とするもの
である。
めに本発明の慣性ラッチ機構は、ラッチレバーに加え
て、慣性モーメントがラッチレバーよりも大きく、アク
チュエータが第1の向きに揺動する衝撃が加わったとき
に、第1の向きに揺動し、第1係合部においてラッチレ
バーに係合し、ラッチレバーをアクチュエータラッチ位
置に移動させ、またアクチュエータが第2の向きに揺動
する衝撃が加わったときに、第2の向きに揺動し、第2
係合部においてラッチレバーに係合し、ラッチレバーを
アクチュエータラッチ位置に移動させ、アクチュエータ
をラッチさせる慣性レバーを備えたことを特徴とする。
ュエータが待避位置にあるときに、アクチュエータの揺
動軸からアクチュエータの質量重心に向かう向きと、慣
性レバーの第2の揺動軸から慣性レバーの質量重心に向
かう向きとにより成す角が鋭角となることが望ましい。
は、上記の慣性ラッチ機構と、上記の慣性ラッチ機構が
働かない微弱な衝撃に対して、アクチュエータを待避位
置に保持するアクチュエータ保持機構とを備えたことを
特徴とする。
ロード/アンロード機構の構成部品でもあるランプブロ
ックや、磁気ロック機構が用いられる。
スクドライブ装置の概略構成を示す上面図である。図1
においては、エンクロージャの上蓋を取り外してあり、
また上ヨークを一部破断して示してある。また、図2は
図1におけるA−A’間の断面図であり、図3は図1に
おけるB−B’間の断面図である。また、図4は図1に
おけるC−C’間の断面図である。
置は、データ記録媒体である磁気ディスク等のディスク
1、ディスク1を回転駆動するスピンドルモータ2、ヘ
ッドスライダ4が実装されたアクチュエータ22、アク
チュエータ22を揺動駆動するボイスコイルモータ(V
CM)23、アクチュエータ22の揺動範囲を規制する
クラッシュストップ5、アクチュエータ22の待避位置
に設けられたランプブロック6、アクチュエータロック
機構を構成する本発明の慣性ラッチ機構7、等をエンク
ロージャ10の内部に収納したものである。このディス
クドライブ装置は、アクチュエータ22のロード/アン
ロード機構、および慣性ラッチ機構を用いたアクチュエ
ータロック機構を備えており、ディスクドライブ装置の
動作停止の際に、アクチュエータ22を待避位置にアン
ロードし、ディスクドライブ装置の非動作時に、アクチ
ュエータ22を待避位置に保持するものである。ランプ
ブロック6は、上記のロード/アンロード機構を構成す
るとともに、アクチュエータロック機構を構成してい
る。
タ部に固定されている。ディスク1は、ディスクドライ
ブ装置が動作しているとき、スピンドルモータ2のスピ
ンドル軸を中心にして回転駆動され、ディスクドライブ
装置が非動作のとき、回転停止(静止)する。ディスク
1の表面には、データおよびサーボ情報が記録されるト
ラックが同心円状に配置されている。ディスク1は本実
施形態では2枚搭載されているが、1枚または3枚以上
でも良い。
とコイルアーム26とを有し、揺動軸21に揺動自在に
嵌合している、すなわち揺動軸21を中心として回転運
動可能に設けられている。ヘッドアーム25とコイルア
ーム26とは、揺動軸21を挟んで互いに反対側になる
ように配設されている。コイルアーム26は、アウタア
ーム26aとインナアーム26bからなる。ヘッドアー
ム25は、キャリッジアーム31と、このキャリッジア
ーム31に懸架されたサスペンションアーム32を有す
る。図5はサスペンションアーム32をディスク1表面
と対面する側から見た斜視図である。図5に示すよう
に、サスペンションアーム32は、ランプブロック6に
待避するためのタブ35を有する。タブ35は、ヘッド
アーム25が待避位置に移動したときに、ランプブロッ
ク6により保持される部分である。このタブ35にはラ
ンプブロック6に接触する凸部36が形成されている。
またサスペンションアーム32には、ヘッドスライダ4
が実装されている。ヘッドアーム25は複数櫛状に形成
されている。ヘッドアーム25をディスク1の配設空間
に移動したときには、ヘッドアーム25は、ディスク1
相互間のみならず、最も上のディスク1の上方、および
最も下のディスク1の下方にも位置するようになってい
る。
の上面、下面に対向するようにヘッドアーム25に取り
付けられ、ヘッドワイヤ41等により、図示しない制御
部に接続されている。このヘッドスライダ4は、図示し
ない制御部からのデータをディスク1表面のトラックに
記録し、またトラックに記録されたデータを読み込んで
制御部に送るヘッド素子(図示しない)を備えている。
実装されたボイスコイル51、上ヨーク52および下ヨ
ーク53、上ヨーク52の下面に着設された永久磁石5
4、下ヨーク53の上面に着設された永久磁石55等に
より構成されている。ボイスコイル51には、図示しな
い制御部から駆動電流が供給される。コイルアーム23
は、上ヨーク52と下ヨーク53とに挟まれた空間に配
置されている。
8が暴走してしまったときに、コイルアーム26のアウ
タアーム26aに当接してアクチュエータ22の揺動を
強制的に停止させ、アクチュエータ22がスピンドルモ
ータ2や他の装置構成機構にぶつかるのを防止するため
に設けられた弾性体である。
図3および図6に示すように、ランプブロック6は、ラ
ンプサポート61の側面から水平方向に凸設した複数の
ランプ62を有する。各ランプ62は、上側および下側
に複合平面62xを有する。これらの複合平面62x
は、それぞれタブ35に対応して設けられたものであ
る。上側の複合平面62xは、第1斜面62a、頂部平
面62b、第2斜面62c、底部平面62d、第3斜面
62eを含む。第1斜面62a、頂部平面62b、第2
斜面62c、底部平面62d、第3斜面62eは、アン
ロードの際のサスペンションアーム32の揺動に伴うタ
ブ凸部36の運動の方向(矢印Rで示す)、すなわち概
ねディスク1の径方向に沿って、ディスク1の外周部に
近い側から遠い側に向けて上記の順に配列されている。
第1斜面62aは、第2斜面62bに近い側が高くなっ
ており、第2斜面62cおよび第3傾斜面62eは、底
部平面62dに近い側が低くなっている。頂部平面62
bは略水平である。下側の複合平面62xは、図面上に
現れていないが、上側の複合平面62xと同様に形成さ
れている。ただし、斜面62a、62c、62eの向き
が反対である。ランプブロック6は、ネジ64によりエ
ンクロージャ10に固定されている(図1参照)。な
お、アクチュエータ22とVCM23とランプブロック
6とは、ロード/アンロード機構を構成している。
部の拡大図である。図1、図4および図7において、慣
性ラッチ機構7は、揺動軸71を中心にして揺動(回転
運動)可能な慣性レバー72と、揺動軸73を中心にし
て揺動(回転運動)可能なラッチレバー74と、ラッチ
レバー74をアーム開放位置に保持するためのスプリン
グ75により構成されている。揺動軸71回りの慣性レ
バー72の慣性モーメントは、揺動軸73回りのラッチ
レバー74の慣性モーメントよりも大きい。すなわち、
本発明の慣性ラッチ機構7が、図15あるいは図16に
示した従来の慣性ラッチ機構、および特開平8−339
645号公報に開示された慣性ラッチ機構と異なる点
は、ラッチレバー74よりも慣性モーメントの大きな慣
性レバー72を備えている点である。
いに鈍角をなして延びる慣性アーム76とバランスアー
ム77とを有する。慣性アーム76には、ラッチレバー
74と第1係合部85において係合するための第1係合
突起81、および第2係合部86において係合するため
の第2係合突起82が形成されいる。なお、揺動軸71
は、上ヨーク52に配設されているが、下ヨーク53に
配設しても良い。また、ラッチレバー74は、揺動軸7
3に対して互いに鈍角をなして延びるラッチアーム78
と補助アーム79とを有する。ラッチアーム78には、
スプリング75の作用側端部75aと係合する2つのス
プリング係合突起83と、位置決め突起84aと、ラッ
チ突起84bとが形成されている。位置決め突起84a
は、ラッチレバー74のアクチュエータ開放位置および
アクチュエータラッチ位置を決めるためのものである。
また、ラッチ突起84bは、ラッチレバー74がアクチ
ュエータラッチ位置に動いたときに、アクチュエータ2
2のインナアーム26bの先端部26cに係合してアク
チュエータ22をラッチする。スプリング支持突起83
は、上ヨーク52に設けられたホール56に遊嵌されて
いる。位置決め突起84aは、上ヨーク52に設けられ
たホール57に遊嵌されている。なお、揺動軸73は、
ホルダー80に配設されているが、上ヨーク52あるい
は下ヨーク53に配設しても良い。
ュエータ開放位置およびアクチュエータラッチ位置を決
めるためのものである。ラッチレバー74のアクチュエ
ータ開放位置は、位置決め突起84aがホール57のア
クチュエータ22と反対側の内側面57aに当接したと
きの位置であり、またレバー74のアクチュエータラッ
チ位置は、位置決め突起84aがホール57のアクチュ
エータ22側の内側面57bに当接したときの位置であ
る。また、スプリング75の作用側端部75aはラッチ
レバー74の2つのスプリング支持突起83の間に係合
し、支点部75bおよび鍵状の固定側端部75cは、ホ
ルダー80に設けられた突起58および59にそれぞれ
係合している。このスプリング75は、ラッチレバー7
4に時計回りのトルクを与え、ラッチレバー74をアク
チュエータ開放位置に位置決めするために設けられてた
ものであり、バイアス手段に該当する。
置にあるとき、慣性レバー72の第1係合突起81は、
第1係合部85において、補助アーム79に内側面79
aをアクチュエータ22側に向けて形成された鍵部79
bの内側面79aに当接しているか、あるいは内側面7
9aから僅かに離れており、また第2係合突起82は、
第2係合部86において、ラッチアーム78のアクチュ
エータ22と反対側の側面78aに当接しているか、あ
るいは側面78aから僅かに離れている。なお、慣性ラ
ッチ機構7とランプブロック6とは、アクチュエータロ
ック機構を構成している。
置が動作を停止する際に、VCM23のボイスコイル5
1に駆動電流を流し、アクチュエータ22のヘッドアー
ム25を待避位置にアンロードさせる。また、ディスク
ドライブ装置が動作を開始する際に、ヘッドアーム25
を待避位置からロードさせて、回転動作を開始したディ
スク1表面に上空にヘッドスライダ4を移動させ、さら
にヘッドスライダ4のヘッド素子により読み込まれたサ
ーボデータに基づいてヘッドスライダ4を所望のデータ
トラック上に移動させる。図1はヘッドアーム25が待
避位置にアンロードされた状態を示している。
クチュエータ22のヘッドアーム25およびヘッドスラ
イダ4は、待避位置にアンロードされている。ヘッドア
ーム25が待避位置にあるとき、サスペンションアーム
32のタブ35は、図3に示すようにランプ62の底部
平面62dに保持されている。また、ディスク1は静止
している。
は、サスペンションアーム32のタブ凸部36は、まず
第1斜面62aに接触し、第1斜面62aを第2斜面6
2c側に摺動しながら登り、頂部平面62bを摺動して
第2斜面62cに至り、さらに第2斜面62cを摺動し
ながら降って底部平面62dに至る。また、上記ヘッド
アーム25のロードの際には、凸部36は、アンロード
のときと逆の経路で、底部平面62c、第2斜面62
c、頂部平面62b、第1斜面62aの順で摺動し、ラ
ンプ62から離れる。
置にアンロードされ、タブ35がランプ62に保持され
ているとき、慣性ラッチ機構7が動作しないような微弱
な衝撃に対して、ヘッドアーム25が待避位置からディ
スク1側あるいはその反対側に移動してしまことを防
ぎ、ヘッドアーム25を待避位置に保持するアクチュエ
ータ保持機構としての機能を有する。ヘッドアーム25
がディスク1側(図1における反時計回りの向き)に動
く微弱な衝撃が加わると、サスペンションアーム32の
タブ凸部36は第2斜面62cを登ることとなり、これ
によりヘッドアーム25の揺動エネルギーを減衰させ、
ヘッドアーム25の動きを抑制する。
衝撃が加わったときのアクチュエータのロック動作を説
明する。このとき、慣性ラッチ機構7は、以下のように
動作して、アクチュエータ3をラッチし、ヘッドアーム
25およびヘッドスライダ4が、ディスク1の配設空間
に入り込むことを防止する。
理を説明する図である。図8はラッチレバー74がアク
チュエータ開放位置Bにあるときのアクチュエータ22
(特にインナアーム26b)、慣性レバー72、および
ラッチレバー74の位置関係を示す模式図である。図8
においては、インナアーム先端部26cの揺動軌道Cか
ら離れた所にラッチレバー74のラッチ突起84bが位
置している。
動自在に設けられた部品は、ディスクドライブ装置に加
わる外部からの衝撃により、直線的加速度と角加速度を
受ける。上記の衝撃によりアクチュエータ22が受ける
直線的加速度をL、角加速度をAとすると、直線的加速
度Lによる力(並進力)はアクチュエータ22の質量重
心Gcに働き、また角加速度Aによる力(偶力)は、揺
動軸21を中心に働く。以下、上記衝撃により直線的加
速度を直線的衝撃加速度と称し、また上記衝撃による角
加速度を衝撃角加速度と称する。衝撃角加速度Aの向き
は、ディスクドライブ装置を静止系としたときの向きで
あるものとする。直線的衝撃加速度Lの向きは、上記衝
撃によりディスクドライブ装置が受ける直線的加速度成
分の向きと一致する。また、衝撃角加速度Aは、アクチ
ュエータ22を元の位置にとどめようとする慣性力によ
り発生するものなので、上記衝撃によりディスクドライ
ブ装置が受ける角加速度成分(中心はディスクドライブ
装置の質量重心Gd)の向きと逆になる。従ってディス
クドライブ装置が受ける角加速度成分の向きがディスク
ドライブ装置の質量重心Gdに対し時計回りであると
き、アクチュエータ22には、揺動軸21に対し反時計
回りの衝撃角加速度Aが働く。アクチュエータ22に直
線的衝撃加速度Lが働くとき、慣性レバー72およびラ
ッチレバー74にも、直線的衝撃加速度Lと同じ向きの
直線的加速度が働く。また、アクチュエータ22に反時
計回りの衝撃角加速度Aが働くとき、慣性レバー72に
は揺動軸71を中心に反時計回りの衝撃角加速度が働
き、ラッチレバー74には揺動軸73を中心に反時計回
りの衝撃角加速度が働く。
き、並進力の大きさはその部品の質量に依存し、偶力の
大きさはその部品の揺動軸回りの慣性モーメントの大き
さに依存する。揺動軸を中心とし、質量重心を通過する
円を考え、この円の質量重心における接線方向の成分を
有効成分とし、質量重心における法線方向の成分を無効
成分とする。上記部品の揺動に荷担するのは、直線的加
速度(並進力)の有効成分と角加速度(偶力)である。
直線的加速度(並進力)の無効成分は、上記部品の揺動
には荷担しない。従って、偶力と並進力の有効成分との
合力が部品を揺動させるトルクとなる。アクチュエータ
22においては、衝撃角加速度Aによる偶力と直線的衝
撃加速度Lの有効成分Leによる力の合力が、アクチュ
エータ22を揺動させるトルクTとなる。衝撃角加速度
Aによる偶力および有効成分Leによる力はともにアク
チュエータ22を反時計回りに揺動させようとする向き
に働くので、アクチュエータ22は反時計回りに揺動す
る。同様に、慣性レバー72には揺動軸71を中心に反
時計回りに揺動させようとするトルクが働き、ラッチレ
バー74には揺動軸73を中心に反時計回りの揺動させ
ようとするトルクが働く。もしも、直線的衝撃加速度が
図中のL’の向きであった場合は、直線的衝撃加速度
L’の有効成分による力は、アクチュエータ22を時計
回りに揺動させようとする向きに働く。従って、アクチ
ュエータ22を揺動させるトルクTの大きさは、衝撃角
加速度Aの大きさと向き、および直線的衝撃加速度Lの
大きさが一定であっても、直線的衝撃加速度Lの向きに
よって異なる。言い換えれば、アクチュエータ22を揺
動させるトルクTの大きさは、衝撃角加速度Aおよび直
線的衝撃加速度Lの大きさと向きが一定であっても、揺
動軸21と質量重心Gcとの位置関係によって異なる。
さらに、直線的衝撃加速度L’の有効成分による力が衝
撃角加速度Aによる偶力よりも大きい場合にはトルクT
の向きが逆転する。ただし、以上のことは、揺動軸21
と質量重心Gcが一致していない場合に限ったことであ
り、揺動軸21と質量重心Gcが一致している場合に
は、直線的衝撃加速度Lはアクチュエータ22の揺動に
荷担しない。同様に、慣性レバー72およびラッチレバ
ー74においても、揺動軸と質量重心が一致していない
場合には、レバーに働くトルクの大きさは、直線的衝撃
加速度の向き、あるいは揺動軸と質量重心との位置関係
によって異なる。
タ22に反時計回りに揺動させるトルクTc1が働いた場
合のラッチ動作を示す図である。アクチュエータ22に
上記のトルクTc1が働いたとき、慣性レバー72には、
揺動軸71を中心に反時計回りに回転させようとするト
ルクTi1が働く。また、ラッチレバー74には、上記の
衝撃により揺動軸73を中心に反時計回りに回転させよ
うとするトルクTt1が働く。ラッチレバー74には、ト
ルクTt1の他にスプリング75により揺動軸73を中心
に時計回りに回転させようとするトルクTs が常に働い
ている。慣性レバー72に働くTi1が、ラッチレバー7
4に働くトルクTt1およびTs の合力よりも大きけれ
ば、慣性レバー72は、ラッチレバー74に働くトルク
の向きに係わらず反時計回りに揺動し、第1係合部85
において第1係合突起81によりラッチレバー74を引
っ張り、ラッチレバー74を反時計回りに揺動させる。
これにより、ラッチレバー74はアクチュエータラッチ
位置Dに移動し、ラッチ突起84bは開放点B1(図8
参照)からインナアーム先端部26cの揺動軌道C上の
ラッチ点C2に移動する。ラッチ点C2に移動したラッ
チ突起84bが、待避点C1から移動してきたインナア
ーム先端部26cに係合し、インナアーム先端部26c
を引っかけることにより、アクチュエータ22がラッチ
される。このあと、ランプ62の第2斜面62c(図6
参照)の作用より、アクチュエータ22のタブ35は、
ランプ62の底部平面62dに押し戻され、インナアー
ム先端部26cとラッチ突起84bの係合が離れる。そ
して、スプリング75の作用により、ラッチアーム75
はアクチュエータ開放位置に戻る。ラッチされたアクチ
ュエータ22は、そのあと速やかに慣性ラッチ機構7か
ら開放され、待避位置に戻ることが望ましい。これを実
現できるように、ランプ62の第2斜面62cの傾き、
およびインナアーム先端部26cの係合面26d(図7
参照)の形状および傾きを設定する。
ータ22に時計回りに揺動させるトルクTc2が働いた場
合のラッチ動作を示す図である。すなわち、アクチュエ
ータ22が時計回りに揺動し、アウタアーム26aがク
ラッシュストップ5に激突し、リバウンドトルクTcrに
よりアクチュエータ22が反時計回りに反転揺動した場
合のラッチ動作を示す図である。アクチュエータ22に
上記衝撃によるトルクTc2が働いたとき、慣性レバー7
2には、揺動軸71を中心に時計回りに回転させようと
するトルクTi2が働く。また、ラッチレバー74には、
揺動軸73を中心に時計回りに回転させようとする、上
記の衝撃によるトルクTt2およびスプリング75による
トルクTs が働く。慣性レバー72に働くTi2が、ラッ
チレバー74に働く時計回りのトルク(トルクTt1およ
びTs の合力)よりも大きければ、慣性レバー72は、
ラッチレバー74に働く時計回りのトルクに打ち勝って
反時計回りに揺動し、第2係合部86において第2係合
突起82によりラッチレバー74を押し、ラッチレバー
74を反時計回りに揺動させる。これにより、ラッチレ
バー74はアクチュエータラッチ位置Dに移動し、ラッ
チ突起84bはインナアーム先端部26cの揺動軌道C
上のラッチ点C2に移動し、リバウンドしてきたインナ
アーム先端部26cを引っかける。
ー72が衝撃によるトルクTi1、Ti2の向きに揺動する
ためには、トルクTi1、Ti2が、ラッチレバー74に衝
撃により働くトルクTt1、Tt2よりも大きくなければな
らない。すなわち、慣性レバー72とラッチレバー74
に働く衝撃角加速度はほぼ等しいと考えられるので、慣
性レバー72の慣性モーメントがラッチレバー74の慣
性モーメントよりも大きくなければならない。なお、イ
ンナアーム先端部26cが待避点C1からラッチ点C2
に移動するよりも前に、ラッチ突起84bがラッチ点C
2に移動するように、開放点B1 からラッチ点C2まで
のラッチ突起84bの揺動距離、ラッチ点C2の位置、
ラッチ突起84bから揺動軸73までの距離、等を設定
しておく。
エータ22に加わる衝撃領域を示す図であり、また図1
2はディスクドライブ装置において慣性ラッチ機構が働
かなければならない衝撃領域を示す図である。図11お
よび図12において、横軸はアクチュエータ22に働く
衝撃角加速度Aであり、縦軸はアクチュエータ22に働
く直線的衝撃加速度の有効成分Leである。衝撃角加速
度Aは、アクチュエータ22の揺動軸21に対し反時計
回りの向き(図8に示した向き)を正とし、時計回りの
向きを負とする。直線的衝撃加速度の有効成分Leも同
様に、揺動軸21に対し反時計回りの向き(図8に示し
た向き)を正とし、時計回りの向きを負とする。衝撃角
加速度Aと直線的衝撃加速度の有効成分Leとをそれぞ
れ横軸、縦軸とした図において、アクチュエータ22に
加わる衝撃領域は、図11に斜線で示す領域Ea で表す
ことができる。以下、図11の衝撃領域Ea を全衝撃領
域と称する。全衝撃領域Ea において、慣性ラッチ機構
が動作しなければならない衝撃領域は、図12に斜線で
示す領域Eb1および領域Eb2である。動作しなければな
らない衝撃領域Eb1は、全衝撃領域Ea における直線m
1の左側部分であり、また動作しなければならない衝撃
領域Eb2は、全衝撃領域Ea における直線m2の右側部
分である。直線m1とm2および領域Ea により囲まれ
た領域は、アクチュエータ機構であるランプ6により、
アクチュエータ22を保持することができる衝撃領域で
ある。
っているのは、同じ正の衝撃角加速度Aに対し、直線的
衝撃加速度の有効成分Leが大きいほど、アクチュエー
タ22を反時計回りに揺動させようとするトルクが大き
くなり、アクチュエータ22の揺動をランプ62だけで
くい止めることが困難となるからである。同様に、直線
m2が負の傾きを持っているのは、同じ負の衝撃角加速
度Aに対し、直線的衝撃加速度の有効成分Leが小さい
ほど、アクチュエータ22を時計回りに揺動させようと
するトルクが大きくなり、アクチュエータ22の揺動を
ランプ62だけでくい止めることが困難となるからであ
る。さらに、直線m1と原点Oとの距離よりも直線m2
と原点Oと距離のほうが短いのは、アクチュエータ22
が時計回りに揺動し、クラッシュストップでリバウンド
してディスク1の配設空間に飛び出すためには、アクチ
ュエータ22がランプ62から反時計回りに揺動してデ
ィスク1の配設空間に飛び出すときよりも、大きなトル
クを要するからである。なお、アクチュエータ22の質
量重心Gcが揺動軸21と一致している場合には、直線
m1およびm2は縦軸に平行になる。
可能な衝撃領域を示す図である。図13において、慣性
ラッチ機構7が動作可能な衝撃領域は、斜線で示す領域
Ec1および領域Ec2である。動作可能な衝撃領域Ec1
は、全衝撃領域Ea (図9参照)における直線n1の左
側部分であり、また動作可能な衝撃領域Ec2は全衝撃領
域Ea における直線n2の右側部分である。
心が図8に示すGi(慣性アーム76の側)にあるとき
の動作可能な衝撃領域を示し、図13(b)は慣性レバ
ー72の質量重心Giが、例えば図8に示すGi’(バ
ランスアーム77の側)にあるときの動作可能な衝撃領
域を示す。例えば、バランスアーム77に重りを取り付
けることにより、慣性レバー72の質量重心をバランス
アーム77側に移動させることができる。図13(a)
において、直線n1およびn2は正の傾きを持ってい
る。正の有効成分Leは、概ね時計回りのトルクとして
慣性レバー72に作用し、負の有効成分Leは、概ね反
時計回りのトルクとして慣性レバー72に作用するから
である。衝撃角加速度Aが正のときには、直線的衝撃加
速度の有効成分Leが小さいほど慣性ラッチ機構7は敏
感に動作し、また衝撃角加速度Aが負のときには、直線
的衝撃加速度の有効成分Leが大きいほど慣性ラッチ機
構7は敏感に動作する。慣性ラッチ機構7の不感帯は、
領域Ed1およびEd2となる。慣性ラッチ機構7の不感
帯領域Ed1およびEd2は、図15に示した従来の慣性
ラッチ機構の不感帯領域(図17参照)、および図16
に示した従来の慣性ラッチ機構の不感帯領域(図18参
照)に比べてはるかに小さい。
とにより、直線n1およびn2の傾きを変えることがで
きる。慣性レバー72の質量重心位置をバランスアーム
77等により調整すれば、図13(b)のように、直線
n1およびn2の傾きを直線m1とm2と同じ負の傾き
とすることができる。図13(b)では、全衝撃領域E
a において、直線n1とn2に挟まれた領域は、直線m
1とm2に挟まれた領域に全て含まれ、慣性ラッチ機構
7の不感帯はなくすことができる。慣性ラッチ機構7の
不感帯を小さくするには、アクチュエータ22が待避位
置にあるときに、アクチュエータ22の揺動軸21から
アクチュエータ22の質量重心に向かう向きと、慣性レ
バー72の揺動軸71から慣性レバー72の質量重心に
向かう向きとが平行になるのが最良である。しかし、実
用上は図13(b)のように、直線n1、n2の傾き
が、直線m1、m2の傾きと同符号であれば充分であ
る。直線n1、n2の傾きと、直線m1、m2の傾きと
を同符号にするには、概ねアクチュエータにおける揺動
軸21から質量重心への向きと、慣性レバー72におけ
る揺動軸71から質量重心への向きとにより成す角が鋭
角となっていれば良い。
れば、ラッチレバー74よりも慣性モーメントの大きな
慣性レバー72を設けたことにより、不感帯領域をなく
す、あるいは非常に小さくすることができるので、慣性
ラッチ機構およびアクチュエータロック機構の信頼性を
向上させることができる。また、慣性レバー72および
ラッチレバー74は、ともに板金等の薄い部材を用いて
製作可能であり、かつほぼ同じ高さに配設することが可
能なので、薄型化されたディスクドライブ装置にも搭載
可能である。また、慣性レバー72の慣性アーム76の
長さは比較的自由に設定することができ、揺動軸71か
ら第1係合部85および第2係合部86までの距離を調
整することにより、ラッチ感度(ラッチレバー74のラ
ッチ突起84bの移動速度、慣性ラッチ機構7が動作可
能な臨界トルク等)を調整することができる。
チュエータロック機構において、アクチュエータ保持機
構は、ランプブロック6に限定されるものではなく、磁
気ロック機構等を用いても良い。
ブロック6を設けずに、ディスク1表面における同心円
状の所定の領域を待避領域(待避位置)とし、非動作時
にこの待避領域にヘッドスライダ4を着地させるコンタ
クト・スタート・ストップ型のディスクドライブ装置に
も適用可能である。ただし、この場合はランプブロック
6に変わるアクチュエータ保持機構(例えば磁気ロック
機構)を併用することが必要である。また上記の慣性ラ
ッチ機構7は、ディスク1がエンクロージャ10に固定
されたディスクドライブ装置だけでなく、ディスクの取
り外しが可能なリムーバブル型のディスクドライブ装置
にも適用可能である。
慣性レバー72とラッチレバー74の係合機構、および
ラッチレバー74とアクチュエータ22のインナアーム
先端部26cとの係合機構は、図7等に示したものに限
定されるものではない。さらにまた、慣性ラッチ機構7
がラッチするアクチュエータ22の部分は、インナアー
ム26bに限定されるものではなく、例えば図14に示
すように、アウタアーム26aをラッチするようにして
も良い。図14に示す慣性ラッチ機構は、慣性アーム1
72が時計方向に揺動するとき、第1係合部85におい
て第1係合突起181によりラッチアーム174を押し
て、アクチュエータのアウタアーム26aをラッチ突起
184によりラッチし、また慣性アーム172が時計方
向に揺動するとき、第2係合部86において、第2係合
突起182によりラッチアーム174を引っ張って、ア
ウタアーム26aをラッチするものである。
機構およびアクチュエータラッチ機構によれば、ラッチ
レバーよりも慣性モーメントの大きな慣性レバーを設け
たことにより、不感帯領域をなくす、あるいは非常に小
さくすることができるので、慣性ラッチ機構およびアク
チュエータロック機構の信頼性を向上させることができ
る。また、慣性レバーおよびラッチレバーは、薄い部材
を用いて製作可能であり、かつほぼ同じ高さに配設する
ことが可能なので、薄型化されたディスクドライブ装置
にも搭載可能である。
概略構成を示す上面図である。
おけるサスペンションアームの斜視図である。
おけるランプブロックの斜視図である。
おける慣性ラッチ機構周辺部の上面図である。
慣性ラッチ機構において、ラッチレバーがアクチュエー
タ開放位置にあるときのアクチュエータ、慣性レバー、
およびラッチレバーの位置関係を示す模式図である。
慣性ラッチ機構において、外部からの衝撃によりアクチ
ュエータに反時計回りに揺動させるトルクが働いた場合
の慣性ラッチ機構の動作を示す図である。
に慣性ラッチ機構において、外部からの衝撃によりアク
チュエータに時計回りに揺動させるトルクが働いた場合
の慣性ラッチ機構の動作を示す図である。
わる衝撃領域を示す図である。
構が働かなければならない衝撃領域を示す図である。
における慣性ラッチ機構の動作可能な衝撃領域を示す図
である。
における別の慣性ラッチ機構を示す模式図である。
ある。
を示す上面図である。
撃領域を示す図である。
撃領域を示す図である。
ロック、 7 慣性ラッチ機構、 21 アクチュエー
タ揺動軸、 22 アクチュエータ、 26コイルアー
ム、 26a アウタアーム、 26b インナアー
ム、 62 ランプ、 71 慣性レバー揺動軸、 7
2 慣性レバー、 73 ラッチレバー揺動軸、 74
ラッチレバー。
Claims (7)
- 【請求項1】 ディスクドライブ装置のアクチュエータ
が待避位置にある状態で前記ディスクドライブ装置に衝
撃が加わったときに、前記アクチュエータをラッチして
前記待避位置に停留させる慣性ラッチ機構において、 第1の揺動軸を中心にアクチュエータ開放位置とアクチ
ュエータラッチ位置の間を揺動可能であり、前記衝撃が
加わると、前記アクチュエータ開放位置から前記アクチ
ュエータラッチ位置に移動して前記アクチュエータをラ
ッチするラッチレバーと、 第2の揺動軸を中心に揺動可能であり、前記第2の揺動
軸回りの慣性モーメントが前記ラッチレバーの前記第1
の揺動軸回りの慣性モーメントよりも大きく、前記アク
チュエータが第1の向きに揺動する衝撃が加わったとき
に、第1の向きに揺動し、第1係合部において前記ラッ
チレバーに係合し、前記ラッチレバーを前記アクチュエ
ータラッチ位置に移動させ、また前記アクチュエータが
第2の向きに揺動する衝撃が加わったときに、第2の向
きに揺動し、第2係合部において前記ラッチレバーに係
合し、前記ラッチレバーを前記アクチュエータラッチ位
置に移動させ、前記アクチュエータをラッチさせる慣性
レバーとを備えたことを特徴とする慣性ラッチ機構。 - 【請求項2】 前記アクチュエータが待避位置にあると
きに、前記アクチュエータの揺動軸から前記アクチュエ
ータの質量重心に向かう向きと、前記慣性レバーの前記
第2の揺動軸から前記慣性レバーの質量重心に向かう向
きとにより成す角が鋭角となることを特徴とする請求項
1に記載の慣性ラッチ機構。 - 【請求項3】 さらに、前記ラッチレバーが前記慣性レ
バーからトルクを受けていないときに、前記ラッチレバ
ーを前記アクチュエータ開放位置に位置決めするバイア
ス手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の慣性
ラッチ機構。 - 【請求項4】 請求項1に記載の慣性ラッチ機構と、 前記慣性ラッチ機構が働かない微弱な衝撃に対して、前
記アクチュエータを前記待避位置に保持するアクチュエ
ータ保持機構とを備えたことを特徴とするアクチュエー
タロック機構。 - 【請求項5】 前記アクチュエータ保持機構は、 ディスクドライブ装置のディスク記録媒体の外周部近傍
に配置されるランプが形成され、前記アクチュエータが
待避位置にあるときに、前記アクチュエータのヘッドア
ームを前記ランプの表面に載せて保持するランプブロッ
クであり、 前記ランプの表面は、 頂部平面と、斜面と、前記ヘッドアームが保持される底
部平面とを、概ね前記ディスク記録媒体の径方向に沿っ
て、前記ディスク記録媒体の外周部に近い側から遠い側
に向けて、この順に配列した複合平面であることを特徴
とする請求項4に記載のアクチュエータロック機構。 - 【請求項6】 ディスク記録媒体と、 前記ディスク記録媒体にデータを記録し、また記録した
データを読み込むヘッド素子を有するヘッドスライダ
と、 前記ヘッドスライダが実装されたヘッドアームを有し、
前記ヘッドアームを前記待避位置にアンロードし、また
前記ヘッドスライダが前記ディスク記録媒体の表面に近
接するように前記ヘッドアームを前記待避位置からロー
ドするアクチュエータと、 請求項1に記載の慣性ラッチ機構とを備えたことを特徴
とするディスクドライブ装置。 - 【請求項7】 ディスク記録媒体と、 前記ディスク記録媒体にデータを記録し、また記録した
データを読み込むヘッド素子を有するヘッドスライダ
と、 前記ヘッドスライダが実装されたヘッドアームを有し、
前記ヘッドアームを前記待避位置にアンロードし、また
前記ヘッドスライダが前記ディスク記録媒体の表面に近
接するように前記ヘッドアームを前記待避位置からロー
ドするアクチュエータと、 請求項4に記載のアクチュエータロック機構とを備えた
ことを特徴とするディスクドライブ装置。
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