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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクドライブ
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。

【０００２】

【従来の技術】現在のディスクドライブ装置、特にノー
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。

【０００３】また、近年のディスクドライブ装置におい
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。

【０００４】アクチュエータロック機構の１つに、慣性
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。

【０００５】このような慣性ラッチ機構を用いたアクチ
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。

【０００６】さらに、慣性ラッチ機構を用いたアクチュ
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。

【０００７】ここで、アクチュエータのように揺動軸に
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。

【０００８】図１５および図１６に示すアクチュエータ
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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
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。

【００１０】また、図１６に示す慣性ラッチ機構は、上
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。

【００１１】本発明は、このような従来の問題を解決す
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。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
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。

【００１３】上記の慣性ラッチ機構においては、アクチ
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。

【００１４】また、本発明のアクチュエータロック機構
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。

【００１５】上記のアクチュエータ保持機構としては、
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。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態のディ
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。

【００１７】図１ないし図４に示すディスクドライブ装
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。

【００１８】ディスク１は、スピンドルモータ２のロー
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。

【００１９】アクチュエータ２２は、ヘッドアーム２５
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。

【００２０】ヘッドスライダ４は、それぞれディスク１
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。

【００２１】ＶＣＭ２３は、コイルアーム２６の内面に
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。

【００２２】クラッシュストップ５は、動作中にＶＣＭ
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。

【００２３】図６はランプブロック６の斜視図である。
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。

【００２４】図７は図１における慣性ラッチ機構７周辺
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。

【００２５】慣性レバー７２は、揺動軸７１に対して互
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。

【００２６】ホール５７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。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。

【００２７】ラッチレバー７４がアクチュエータ開放位
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。

【００２８】図示しない制御部は、ディスクドライブ装
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。

【００２９】ディスクドライブ装置の非動作時には、ア
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。

【００３０】上記ヘッドアーム２５のアンロードの際に
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。

【００３１】ランプ６２は、ヘッドアーム２５が待避位
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。

【００３２】次に、非動作時にディスクドライブ装置に
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。

【００３３】図８ないし図１０はラッチ機構７の動作原
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。

【００３４】アクチュエータ２２のように、揺動軸に揺
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。

【００３５】直線的加速度および角加速度が一定のと
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。

【００３６】図９は外部からの衝撃によりアクチュエー
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。

【００３７】図１０は外部からの衝撃によりアクチュエ
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。

【００３８】図９、図１０いずれにおいても、慣性レバ
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。

【００３９】図１１はディスクドライブ装置のアクチュ
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。

【００４０】図１２において、直線ｍ１が負の傾きを持
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。

【００４１】図１３は本発明の慣性ラッチ機構７が動作
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。

【００４２】図１３（ａ）は、慣性レバー７２の質量重
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。

【００４３】慣性レバー７２の質量重心位置を変えるこ
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。

【００４４】このように本発明の慣性ラッチ機構７によ
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。

【００４５】なお、上記慣性ラッチ機構７を用いたアク
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。

【００４６】また、上記の慣性ラッチ機構７は、ランプ
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。

【００４７】また、上記の慣性ラッチ機構７において、
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。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の慣性ラッチ
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置の
概略構成を示す上面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ’間の断面図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ’間の断面図である。

【図４】図１におけるＣ−Ｃ’間の断面図である。

【図５】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置に
おけるサスペンションアームの斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置に
おけるランプブロックの斜視図である。

【図７】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置に
おける慣性ラッチ機構周辺部の上面図である。

【図８】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置に
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。

【図９】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置に
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。

【図１０】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置
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。

【図１１】ディスクドライブ装置のアクチュエータに加
わる衝撃領域を示す図である。

【図１２】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１３】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置
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。

【図１４】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置
における別の慣性ラッチ機構を示す模式図である。

【図１５】従来の慣性ラッチ機構の構成を示す上面図で
ある。

【図１６】ボールを用いた従来の慣性ラッチ機構の構成
を示す上面図である。

【図１７】図１５に示す慣性ラッチ機構の動作可能な衝
撃領域を示す図である。

【図１８】図１６に示す慣性ラッチ機構の動作可能な衝
撃領域を示す図である。

【符号の説明】

１ ディスク、 ４ ヘッドスライダ、 ６ ランプブ
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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 啓史 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 カンナ・ビジェエシュワル 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 アルブレヒト・トーマス 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 クマー・スレッシュ 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (72)発明者 スリジャイアンタ・ムツータンビィ 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (56)参考文献 欧州特許出願公開830672（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/02,21/22

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。