JP3099904B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、記録円板に情報の読み
書きを行うための磁気ディスク装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】最近、ウインチェスタ型の磁気ディスク
装置において、携帯利用に適した軽薄短小の磁気ディス
ク装置に対する要望が高まっている。

【０００４】このような要望による最近の開発の結果と
して、磁気ディスクのトラック密度を向上させることが
可能になってきており、携帯利用に適した小型で且つ極
めて高速でアクセスすることが可能なアクチュエータを
提供するための試みがなされている。

【０００５】この目的のために行われている磁気ディス
ク装置について図８及び図９を用いて説明する。

【０００６】図８に示された特開平１−２９４２７８号
公報掲載の技術は、磁気ディスク装置は磁気ヘッドのト
ランスジューサが取り付けられたヘッドスライダ１と、
このヘッドスライダ１を回転自在に移動させるアーム組
み立て体３と、このアーム組み立て体３の回転中心にあ
るピボット部５と、ヘッドスライダ１をアーム部である
アーム組み立て体３へ取り付けている磁気ヘッドを支持
するサスペンション７と、アーム組み立て体３を駆動す
る駆動部である駆動モータ部９と、で構成されている。
またピボット部５は一対のミニチュアボールベアリング
と、これらのミニチュアボールベアリングで回転自在に
支持された支軸と、で形成されている。

【０００７】ヘッドスライダ１には、記録の読み書きを
行うトランスジューサが取り付けられている。記録円板
４上に書かれている位置情報をトランスジューサが読み
出し、これを駆動モータ部９にフィードバックし、位置
決めサーボ系を構成することによりアクチュエータを位
置決めしている。このため高密度で記録円板に記録でき
アクセス速度も早くできる。

【０００８】ところが、上記構成においては、サーボル
ープの中にピボット部５が含まれるので、ピボット部５
の剛性が低下するとサーボ系が不安定になりやすい欠点
がある。このためピボット部５は剛性の大きいボールベ
アリングを使用し、精度良く作る必要がある。その結
果、磁気ディスク装置を小型化してもアクチュエータの
部品点数は多く工程数の増加や組み立て精度が低下しや
すいという欠点を持っている。

【０００９】また、アクチュエータ材料も、加工精度が
上げやすく剛性も大きいアルミニウムやマグネシウム合
金等にする必要がある。その結果、重量も重くなりがち
で、駆動電流も大きくなり、サーボ帯域が上げづらく、
外部ショック等によるヘッドずれ等をおこしやすいとい
う欠点がある。また、ボールベアリングを二つ対で使用
する必要があるため、より一層の装置の薄形化も難し
い。

【００１０】上記欠点を解決するため、米国特許第４，
３００，１７６号明細書の他に図９に示す構造の小型磁
気ディスク装置が米国特許第４，７５１，５９７号明細
書で提案されている。この構造はピボット部１１をアー
ム組み立て体１３の一端に配置し、駆動モータ部１５を
アーム組み立て体の他端のヘッドスライダ近傍に配置し
たものであるが、図８に示される磁気ヘッドと比べると
磁気ヘッドのヘッドスライダ１７の方向が90度曲がって
おり、その分アーム長が長くなり、全体として重くなっ
てしまう。このためピボット部１１は比較的大容量のベ
アリング１９を必要とし、結果的に図８のものと同程度
のピボット部１１となり、部品点数の多さ、精度の低下
等の欠点は改善されない。

【００１１】また、ヘッドスライダ１７の近傍に駆動用
のコイルがあるため、コイルに流す駆動電流が作る磁束
が磁気ヘッドをよぎりやすく、磁気的ノイズが発生しや
すく高密度記録に向かない欠点がある。またボールベア
リングは二つ対で使用する必要があるため、より一層の
磁気ディスク装置の薄形化、小型化も難しい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
磁気ディスク装置は、部品点数も多く、重量も重たいた
め、組み立て精度を上げるのが難しい。また、可動部に
金属を使用しているため重くなり、外部ショックに対し
て弱い。

【００１３】また、組み立て工程も繁雑となるため製造
コストも高くなる欠点がある。

【００１４】また、磁気的ノイズが発生しやすいので、
高密度記録に向かない。さらにボールベアリングを二つ
対で使用するため装置の薄型化が難しい欠点があった。

【００１５】本発明は上記事実を考慮し、簡単な構成で
軽薄短小に適し、部品点数が少なくて組み立て精度が高
く、製造コストも安くなり、外部ショックに強く、磁気
的ノイズの発生が少なく高密度記録に向く磁気ディスク
装置を提供することが、目的である。

【００１６】［発明の構成］

【００１７】

【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、磁気ディスクに書き込まれた情報
の読み出し、又は前記磁気ディスクに情報を書き込む磁
気ディスク装置において、前記磁気ディスクに対して情
報の読み書きを行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを一
端に支持する樹脂製のアーム部と、前記アーム部を回転
可能にするよう前記アーム部の他端を弾性的に支持し、
且つ前記アーム部に一体に成型された弾性部と、前記弾
性部を介して前記アーム部を保持し、且つ前記弾性部に
一体に成型された固定部と、前記アーム部の側部の前記
弾性部よりも前記磁気ヘッドに近い位置に配置され、且
つ、前記アーム部に駆動力を与えて前記アーム部を前記
弾性部を回転中心として回転させ、前記磁気ヘッドを前
記磁気ディスクの半径方向へ移動させる駆動部とを具備
し、 前記駆動部は、前記磁気ヘッドの移動する平面に平
行な面内で巻いた駆動コイルを前記アーム部に一体に成
型した駆動コイル部と、前記駆動コイル部に駆動力を与
える磁気回路とからなり、 前記弾性部は、前記アーム部
の長手方向に沿って前記固定部と前記アーム部とを連結
する第１の弾性部材と、前記第１の弾性部材に対して交
差する方向に沿って前記固定部と前記アーム部とを連結
する第２の弾性部材とからなり、且つ、前記第１の弾性
部材と前記第２の弾性部材とを粘弾性材にて一体化した
構成を有することを特微とする。

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】

【００３８】

【００３９】

【実施例】次に本発明に係る磁気ディスク装置の実施例
について図１乃至図７を用いて説明する。

【００４０】第１実施例 図１は磁気ディスク装置２１を示す斜視図であり、図２
は磁気ディスク装置２１の一部を拡大した斜視図であ
る。

【００４１】図１に示されるように、樹脂製のフレーム
２３上に磁気ディスク板２５が、図示しない支持手段に
よりセットされる。この磁気ディスク板２５は図示しな
いスピンドルモータによってフレーム上で回転される。

【００４２】またフレーム２３上の磁気ディスク板２５
の側部には、磁気ディスク板２５に対し情報の読み出し
と書き込みの少なくとも一方を行ない得る磁気ヘッド２
７と、この磁気ヘッド２７を移動支持するためのアーム
部２９と、アーム部２９を駆動するための駆動部３１
と、が配設されている。

【００４３】磁気ヘッド２７は、磁気ディスク板２５の
表裏両側に対向するように一対設けられており、アーム
部２９に連結された一対のサスペンション３３ａ、３３
ｂの先端部に弾性支持されている。

【００４４】アーム部２９は、上述したように先端部に
磁気ヘッド２７を支持するサスペンション３３ａ、３３
ｂと、このサスペンションの３３ａ、３３ｂの他端側と
連結された樹脂製アーム３５と、樹脂製アーム３５と一
体にモールド成型された弾性部３７と、この弾性部３７
と共に樹脂製アーム３５と一体にモールド成型されてフ
レーム２３上にねじ４１で固定されて樹脂製アーム３５
を揺動可能に支持する固定部３９と、で構成されてい
る。

【００４５】図２には、樹脂製アーム３５と固定部３９
とを連結している弾性部３７を拡大したものが示されて
いる。

【００４６】図２に示されるように樹脂製アーム３５の
端部３５ａと固定部３９は、磁気ヘッド２７と端部３５
ａを結んだ線に対しずれた位置で連結されている。つま
り、樹脂製アーム３５の長手方向に対して直角方向、す
なわち磁気ヘッド２７と弾性部３７を結んだ直線に対し
略直角方向に沿って上下に配置された一対の弾性部材３
７ａ、３７ｂで連結されている。

【００４７】さらに、これらの弾性部材３７ａ、３７ｂ
に対して略直交して、弾性部材３７ａ、３７ｂの間に上
下に配置された一対の弾性部材３７ｃ、３７ｄで樹脂製
アーム３５の端部３５ａと固定部３９は連結されてい
る。

【００４８】また、弾性部材３７ａ〜３７ｄは樹脂製ア
ーム３５、固定部３９と一体にモールド成型されてい
る。

【００４９】この弾性部材３７ａ〜３７ｄはステンレス
板、りん青銅板等の金属が望ましく、製品寿命によって
は樹脂で成形しても良い。

【００５０】図３に示すように、弾性部材３７ａ〜３７
ｄの表面にはテープに粘弾性体が塗布されて形成される
ダンピングテープが貼ってあり、弾性部材にダンピング
作用を付加している。

【００５１】なお、図４に示すように適宜の粘弾性材を
弾性部材３７ａ〜３７ｄの表面全域に亘って塗り込み、
弾性部材３７ａ〜３７ｄを一体化しても良い。

【００５２】また、図５に示すように適宜の粘弾性剤を
弾性部材３７ａ〜３７ｄの交差部分にのみ塗り込み、弾
性部材３７ａ〜３７ｄを一体化しても良い。

【００５３】樹脂製アーム３５の中間部には駆動コイル
部４３が、樹脂製アーム３５と一体にモールド成型され
ている。この駆動コイル部４３は樹脂製アーム３５の一
方の側部に配置された磁気回路４５により駆動される。
磁気回路４５はヨーク４５ａと磁石４５ｂで構成されて
いる。また駆動コイル部４３のコイルは樹脂製アーム３
５が移動する面に平行な面内で巻いてある。

【００５４】また、樹脂製アーム３５の磁気回路４５の
反対側には、リトラクタ４７が配置されている。このリ
トラクタ４７は、押し付けピン４７ｂと、この押し付け
ピン４７ｂを通電時に樹脂製アーム３５から引き離すソ
レノイド４７ａとで構成されている。このリトラクタ４
７は停止時に磁気ヘッド２７をシッピングゾーンへ位置
決めする。すなわち、磁気ヘッド２７が磁気記録板２５
の半径方向に移動することが出来るように、磁気ヘッド
が配置される。

【００５５】さらに、フレーム２３上には、アーム部２
９の側部にＦＰＣ（フレキシブル・プリント・サーキッ
ト）４９が配置されており、一端がサスペンション３３
ａ、３３ｂを介して磁気ヘッド２７と接続され、他端が
図示しない制御装置へ接続されている。このＦＰＣ４９
にはヘッドＩＣ４９ａが搭載されている。このヘッドＩ
Ｃ４９ａは磁気ヘッド２７から得られる信号を増幅し、
図示しない制御装置へ伝達する。

【００５６】樹脂製のフレーム２３は同じく樹脂製の蓋
５１で覆われている。この蓋５１は、筐体状に形成され
ており、ねじ５３でフレーム２３へ接合される。この蓋
５１とフレーム２３で囲まれる空間は密封状態とされて
おり、図示しない循環フィルタにより内部の空気は常に
浄化され、洗浄度はクラス１００以下（１立法フィート
の空気中に含まれる０．５μｍ以上のゴミの量が１００
個以下）に保たれている。循環フィルタは磁気ディスク
板２５の側部に配置され、磁気ディスク板２５が回転す
ることにより生じる空気流を受けてフィルタ作用を行っ
ている。

【００５７】一方、従来のフレーム及び蓋は同一の金属
で作製されていたので、例えば外部の気圧が上昇しても
蓋は変形することはなかった。したがって、磁気ディス
ク装置の内部の気圧は外部の気圧より低くなるため、接
合部から外部の空気が侵入し、内部の空気の洗浄度を低
下させる恐れがあった。

【００５８】それで、従来においては呼吸フィルタが不
可欠であった。本発明においては、フレーム２３及び蓋
５１は樹脂で成型されているので、外部の気圧が変化し
ても蓋５１は磁気ディスク装置の内外部の気圧差を吸収
するように変形する。したがって、本発明では呼吸フィ
ルタを必要としない。

【００５９】なお、本発明に係わる磁気ディスク装置に
おいて使用される磁気ディスク板２５は概略２．５イン
チＨＤＤ（ハードディスクドライブ）以下の小型装置で
ある。したがって、蓋５１の変形による気圧差の吸収効
果は大きい。

【００６０】またフレーム２３と蓋５１の接合は、ねじ
５３で行っているが、熱接合を利用すると部品点数が少
なくなり、組み立て工程の合理化が出来、製造コストを
削減することが出来る。同様に磁気ヘッド２７とアーム
部２９の接合も熱接合を利用することが出来る。この結
果部品点数の削減、組み立て工程の合理化を図ることが
出来る。

【００６１】次に本実施例の作用について説明する。

【００６２】図示しない制御装置からの信号でスピンド
ルモータが回転してフレーム２３上の磁気ディスク板２
５が回転すると、磁気ディスク板２５表面の空気が磁気
ディスク板２５と共に回転し、この結果、流体軸受作用
により、磁気ヘッド２７は磁気ディスク板２５上で0.2
〜0.3 μｍ程度浮き上がる。この状態で磁気ヘッド２７
は磁気ディスク板２５上のサーボ情報を呼び出し、駆動
コイル部４３に駆動電流を流す。これにより、磁気ヘッ
ド２７を磁気ディスク板２５上の任意の位置に移動さ
せ、情報の読み出し又は書き込みの準備を行う。駆動コ
イル部４３に駆動電流が流れると磁気回路４５内の磁束
により磁気力が発生し、アーム部２９はこの磁気力が付
与されて移動する。アーム部２９は弾性部３７の交差部
を略中心として、回転移動をし、アーム部２９に固定さ
れた磁気ヘッド２７が磁気ディスク板２５上の任意の位
置に位置決めされ、情報の読み出し又は書き込みを行な
う。

【００６３】弾性部３７と磁気ヘッド２７は互いにアー
ム部３５の両端に配置されているため、アーム部２９の
回転角度は小さく数度程度回転するだけである。このた
め、磁気ヘッド２７がどこに位置しても弾性部３７の撓
みは小さく、２次の共振周波数が大きく低下することは
ない。

【００６４】また、弾性部材３７ａ〜３７ｄは樹脂製ア
ーム３５、固定部３９と一体にモールド成型されるため
量産性が向上し、加工精度が出やすい。

【００６５】さらに、弾性部材３７ａ〜３７ｄはテープ
に粘弾性体が塗布されたダンピングテープが貼ってあ
り、ダンピング作用を付与している。これにより１次及
び２次の共振のダンピングが増加して位置決めサーボ系
が一層安定化する。

【００６６】なお、磁気ヘッド２７と弾性部３７を結ん
だ直線に対し概略平行に配置された弾性部材３７ｃ、３
７ｄ及びこれらに直交する弾性部材３７ａ、３７ｂは、
本実施例では各２個づつ設けられているが、設計に応じ
てその数を増加させたり、あるいは減少させたりするこ
とができる。なお、弾性部３７を減少させると動剛性が
低下するが、アーム等の材料が軽量にできると結果的に
動剛性が大きくなるので、結果として実用に耐え得るも
のとすることができる。

【００６７】固定された回転中心を持ったボールベアリ
ング等の軸受けと違って弾性部材３７ａ〜３７ｄの回転
中心は固定されない。これは回転中心に加えられる荷重
が移動することに起因する。それで、２次の共振周波数
が抵下し、アーム部２９に加えられる直進力に対し弾性
部３７の剛性が低下することを意味している。

【００６８】しかし本実施例の構成によると、可動部の
質量を非常に軽量にできるため、結果的に動剛性を高く
することが出来、安定な位置決めサーボ系となる。

【００６９】一方、ピボット部の代わりに弾性部３７を
用いたために弾性部３７を含めてアーム部２９を樹脂等
で一体成型することが出来、部品点数が低減するので組
み立て精度を向上できる。さらには部品の加工精度を向
上することが出来るという効果がある。

【００７０】なお、本実施例では弾性部どうしが直交し
て配置されているが、回転中心を形成する範囲で任意の
角度に設定することが出来る。

【００７１】次に参考例について図６及び図７を用いて
説明する。なお第１実施例と同構成部分については図面
に同符号を付して説明を省略する。

【００７２】参考例のアーム部５７は、第１実施例と同
様に、先端部に磁気ヘッド２７を支持するサスペンショ
ン３３ａ、３３ｂと、このサスペンション３３ａ、３３
ｂの他端側と連結された樹脂製アーム５９と、で構成さ
れている。

【００７３】樹脂製アーム５９のサスペンション３３
ａ、３３ｂと反対側の端部は略直角に屈曲されて滑り軸
受部６１が形成されており、樹脂製アーム５９の全体形
状は略Ｌ字形に形成されている。これは、磁気回路４５
により作られるデッドスペースを有効に利用している。

【００７４】また図７に示されるように、滑り軸受け部
６１には穴部６３が形成されている。この穴部６３には
ピン６５が挿通される。ピン６５の両端部は中間部より
拡径されて上部拡径部６５ａと下部拡径部６５ｂが形成
されている。これらの上部拡径部６５ａ及び下部拡径部
６５ｂの間に滑り軸受け部の厚み分の溝６５ｃが形成さ
れている。

【００７５】穴部６３を挿通したピン６５は、例えば下
部拡径部６５ｂに形成されたねじ部をフレーム２３に設
けた図示しないねじ穴に螺合することにより、フレーム
２３に固定される。これにより樹脂アーム５９がフレー
ム２３に回転可能に支持される。

【００７６】また、上部拡径部６５ａ、下部拡径部６５
ｂによって樹脂製アーム５９がピン６５からはずれない
ようになっている。なお図７には穴部６３とピン６５と
の間には大きなクリアランスが図示してあるが、実際は
滑り軸受けに使用されるクリアランス、例えば１０〜２
０μｍに設定されている。また、穴部６３へピン６５を
挿入する場合には、ピン６５を２分割に形成して例えば
上部拡径部６５ａを下部拡径部６５ｂに螺合するように
しても良く、リベットのように、上部をかしめることに
より上部拡径部６５を形成しても良く、下部拡径部６５
ｂを穴部６３へ強制的に挿入しても良い。

【００７７】以上の構成の参考例では、第１実施例と同
様に、流体軸受け作用により磁気ヘッド２７が磁気ディ
スク板２５上を浮上するとともに、磁気ディスク板２５
上の位置情報を呼び出し、駆動コイル部４３に駆動電流
を流すことにより、磁気ヘッド２７を磁気ディスク板２
５上の任意に位置に移動させ、情報の読み出し又は書き
込みを行う。

【００７８】駆動コイル部４３に駆動電流が流れると、
磁気回路４５内の磁束により磁気力が発生し、アーム部
５７はピン６５を中心に回転移動する。これによりアー
ム部２９に固定された磁気ヘッド２７が磁気ディスク板
２５上の任意の位置に位置決めされる。

【００７９】参考例によれば、簡単な構成で、軽薄短小
の装置に適し、部品点数が少なくなるので加工精度が向
上し、製造コストが削減される。さらに外部ショックに
対して強く、磁気的ノイズの少ない高記録密度の磁気デ
ィスク装置を提供することが出来る。

【００８０】このように、本発明は趣旨を逸脱しない限
りにおいてこの他各種態様で実施し得るものである。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、樹脂製の
アーム部と弾性部と固定部と駆動部の駆動コイル部とを
一体に成型したことにより、軽量化と部品点数の削減が
でき、量産性が向上し、加工精度が出やすくなる。ま
た、軽量化のためにアーム部を樹脂製とするとアーム部
の剛性が弱くなるが、駆動部をアーム部の側部の駆動部
よりも磁気ヘッドに近い位置に配置してアーム部を弾性
部を回転中心として駆動することで、力の伝達距離が短
くなり、アーム部の剛性の弱さをカバーした安定な位置
決めを行うことが可能である。 更に、アーム部を回転可
能にするようアーム部の他端を弾性的に支持する弾性部
を、アーム部の長手方向に沿って固定部とアーム部とを
連結する第１の弾性部材と、第１の弾性部材に対して交
差する方向に沿って固定部とアーム部とを連結する第２
の弾性部材とからなり、且つ、第１の弾性部材と第２の
弾性部材とを粘弾性材にて一体化した構成とすることに
より、１次及び２次の共振のダンピングが増加した位置
決めサーボ系の安定化に優れた磁気ディスク装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の第１実施例を
示す斜視図である。

【図２】樹脂製アームと弾性部とを拡大した斜視図であ
る。

【図３】弾性部に粘弾性体を付加したときの拡大斜視図
である。

【図４】弾性部に粘弾性体を付加したときの拡大斜視図
である。

【図５】弾性部に粘弾性体を付加したときの拡大斜視図
である。

【図６】本発明に係る磁気ディスク装置の参考例を示す
斜視図である。

【図７】参考例の滑り軸受け部を示す断面図である。

【図８】従来の磁気ディスク装置を示す斜視図である。

【図９】従来の磁気ディスク装置を示す平面図である。

【符号の説明】

２１ 磁気ディスク装置 ２５ 磁気ディスク板 ２７ 磁気ヘッド ２９、５７ アーム部 ３１ 駆動部 ３５、５９ 樹脂製アーム ３７ 弾性部 ６１ 滑り軸受部 ６３ 穴部 ６５ ピン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクに書き込まれた情報の読み
   出し、又は前記磁気ディスクに情報を書き込む磁気ディ
   スク装置において、 前記磁気ディスクに対して情報の読み書きを行う磁気ヘ
   ッドと、 前記磁気ヘッドを一端に支持する樹脂製のアーム部と、 前記アーム部を回転可能にするよう前記アーム部の他端
   を弾性的に支持し、且つ前記アーム部に一体に成型され
   た弾性部と、 前記弾性部を介して前記アーム部を保持し、且つ前記弾
   性部に一体に成型された固定部と、前記アーム部の側部の前記弾性部よりも前記磁気ヘッド
   に近い位置に配置され、且つ、 前記アーム部に駆動力を
   与えて前記アーム部を前記弾性部を回転中心として回転
   させ、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向へ
   移動させる駆動部とを具備し、 前記駆動部は、前記磁気ヘッドの移動する平面に平行な
   面内で巻いた駆動コイルを前記アーム部に一体に成型し
   た駆動コイル部と、前記駆動コイル部に駆動力を与える
   磁気回路とからなり、 前記弾性部は、前記アーム部の長手方向に沿って前記固
   定部と前記アーム部とを連結する第１の弾性部材と、前
   記第１の弾性部材に対して交差する方向に沿って前記固
   定部と前記アーム部とを連結する第２の弾性部材とから
   なり、且つ、前記第１の弾性部材と前記第２の弾性部材
   とを粘弾性材にて一体化した構成を有すること を特微と
   する磁気ディスク装置。