JP3642293B2

JP3642293B2 - Head actuator and disk recording / reproducing apparatus

Info

Publication number: JP3642293B2
Application number: JP2001125456A
Authority: JP
Inventors: 誠宮本; 秀樹桑島; 憲一阪本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-24
Filing date: 2001-04-24
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2021-04-24
Also published as: JP2002319251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，磁気ディスクや光ディスク等のディスク状記録媒体に対して記録再生を行うヘッド素子を所定のトラック位置に位置決めするためのヘッドアクチュエータおよびこれを用いたディスク記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスクや光ディスク等のディスク状記録媒体(以下、ディスクとよぶ)に対し信号の記録再生を行うディスク記録再生装置（以下、ディスク装置とよぶ）の記録密度の向上と小型・薄型化に対する技術的進歩は著しく、従来のコンピュータ用だけでなく多くの分野で用途が拡大している。このようなディスク装置では、携帯電話等の携帯情報機器にも搭載可能とするために、さらなる小型・薄型化に加えて、耐衝撃性と低消費電力化が要求されている。
【０００３】
図８は、従来のディスク装置の要部平面図である。ディスク１０９は駆動手段１１０に固定されて、回転駆動される。この駆動手段１１０としては、例えばスピンドルモータが用いられる。記録再生を行うヘッド素子（図示せず）を有したヘッドスライダ１０１はサスペンション１０２の先端部において、ディスク１０９に対向するように取り付けられている。このサスペンション１０２は比較的剛性が小さく設計されており、板バネ部１０３を介して比較的剛性の大きな支持アーム１０４に固定され、この支持アーム１０４は軸受け部１０５に回転自在に取り付けられて、ヘッド支持機構１１４を構成している。
【０００４】
回動手段１０８は、例えばボイスコイルモータが用いられ、支持アーム１０４に固定されたボイスコイル１０６と、このボイスコイル１０６を挟むように永久磁石が固着されたヨーク１０７とにより構成される。ボイスコイル１０６に通電することにより、支持アーム１０４を回動させヘッドスライダ１０１を所定のトラック位置に位置決めできる。この回動手段１０８とヘッド支持機構１１４とによりヘッドアクチュエータ１１２が構成される。筐体１１３は、これらを所定の関係に保持するとともに、筐体１１３とほぼ同一形状の蓋体（図示せず）とにより密閉して微小な塵埃や空気流変化による影響を防止している。
【０００５】
さらに、耐衝撃性の向上と大容量記憶化のために、ディスク１０９の停止時にはヘッド保持部１１１のテーパ部１１１ａ上にサスペンション１０２の先端に形成されたガイド部１００が乗り上げるようにして、ディスク１０９面上からヘッドスライダ１０１を退避させる。これにより、ヘッドスライダ１０１のディスク１０９への吸着、および衝撃によるヘッドスライダ１０１やディスク１０９の損傷を防止している。
【０００６】
以上のように構成されたディスク装置において、ディスク１０９を駆動手段１１０により回転させると、ディスク１０９表面に空気流が発生する。この状態で、回動手段１０８を駆動してヘッド支持機構１１４を回動させて、ヘッド保持部１１１に保持していたヘッドスライダ１０１をディスク１０９上の所定のトラック位置に浮上させる。このような浮上状態でヘッド素子（図示せず）により、ディスク１０９への情報の記録、あるいはディスク１０９に記録した情報の再生が行われる。ディスク１０９を停止するときには、回動手段１０８を駆動してヘッドスライダ１０１をヘッド保持部１１１に移動させた後、保持する。
【０００７】
このような従来のディスク装置構成で、携帯機器に搭載するために要求される小型・薄型化を行うと、回動手段１０８のトルクの減少が生じたり、ディスク装置の消費電力の低減が困難となることがあった。すなわち、回動手段１０８のトルクの減少は、小型にするためにボイスコイル１０６の巻数を十分確保できなくなり、しかも永久磁石が固着されたヨーク１０７により形成される磁気回路内のボイスコイル１０６への鎖交磁束も減少してしまうために生じる。
【０００８】
また、ヘッドスライダ１０１をヘッド保持部１１１に移動させて保持する方式では、このヘッド保持部１１１の傾斜面１１１ａ上をガイド部１００が摺動しながら移動する。この摺動のために要するトルク、すなわち摺動負荷は、回動手段１０８の必要トルクのうち約７５％を占める。特に携帯機器では、ディスク１０９の回転と停止を頻繁に行うのでヘッド保持部１１１への移動も頻繁となり、この摺動負荷のディスク装置に占める割合が相対的に大きくなる。このため、この摺動負荷を低減することが低消費電力化に対して要求される。
【０００９】
コイルの小型化を図りながら十分な回転力を得るためのロータリー型ヘッド位置決め装置として、特開平４−５３０７２号公報では、ヘッド素子を支持する支持アームに支持アームの回転軸を中心として偶数個の永久磁石が対称に設けられ、回転軸を中心とする偶力が支持アームに発生するよう固定側にコイルが取り付けられた構成のヘッドアクチュエータが示されている。このような構成により、支持アームには偶力のみが作用するので並進力に起因した振動が生じない。また、コイルを固定側に取り付けると、コイルとこのコイルの駆動電流を供給する回路との接続配線には、支持アームが回動するときの振動が加わらないために疲労等により破断することがなく、信頼性を高められることが示されている。
【００１０】
さらに、特開平４−１８５２７０号公報では、回転駆動コイルを結合した回転軸の周囲に軸方向駆動コイルを巻回形成した電機子と、少なくとも端部を軸方向駆動用マグネットで形成した支持軸とからなり、支持軸に回転軸を回転自在および軸方向回動自在に枢着し、軸方向駆動用マグネットと軸方向駆動コイルとを対向配置して軸方向移動装置を形成し、一方、回転方向駆動コイルに回転方向駆動用マグネットを対向配置して回転方向移動装置を形成して、二方向に移動可能なアクチュエータが示されている。駆動系自体が回転と軸方向に位置調整ができるのでヘッドスライダ等のデバイスの位置調整を直接行うことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記の第１の開示例では、コイルが固定側に固着され、偶数個の永久磁石が回動する支持アームに固着された磁石回動型で、かつ、回動軸の全周にわたってコイルと永久磁石とを設けた構成が開示されている。しかしながら、この構成による動作はディスクの半径方向の回動のみであり、ディスクの垂直な方向に支持アームを回動させることについては全く示されてはいない。
【００１２】
また、第２の開示例では、ディスクの半径方向の回動とディスクの垂直方向の移動の二方向に移動可能なアクチュエータ構成が示されている。しかし、ディスクの垂直方向の移動は回動軸を含めた支持アーム全体を上下に移動させるものであり、このために大きなエネルギーを消費するので携帯機器用には不適である。また、全体をディスクに対して垂直方向に移動させるため、その移動距離分の隙間を設けておく必要があり、薄型化に対しても対応できない。
【００１３】
また、高密度記録のためにディスク表面を平滑にすれば、ヘッドスライダの吸着が生じやすく、ディスクを起動するための駆動に大きな電力を必要とするようになる。上述の開示例では、このような課題に対しても何ら言及されていない。
【００１４】
本発明は、小電力でディスクに垂直な方向の回動ができ、しかも、この回動手段をディスクの半径方向の回動手段と一体化して、小型で二方向の回動が可能なヘッドアクチュエータと、それを用いた小型・薄型で、耐衝撃性が大きく、低消費電力化が可能なディスク装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明のヘッドアクチュエータは、ヘッド支持アームがディスクの半径方向と垂直方向の２方向に回動するような軸受け部と回動手段とを一体として形成した構成を有する。
【００１６】
すなわち、ディスクの半径方向に回動する第１の回動手段は、第１の軸受け部を中心としてラジアル方向に所定の空隙を設けて対向するように配設された一対のヨークと、ラジアル方向に複数極着磁されてヘッド支持アームに固着され、一対のヨークの空隙内で回動自在な永久磁石と、この永久磁石に対して所定の空隙を有して対向するように一方の固定ヨークに固着された複数のシークコイルとからなり、第１の軸受け部を中心としてディスクの半径方向に回動する。
【００１７】
一方、ディスク表面に垂直方向に回動する第２の回動手段は、上述の永久磁石に対して所定の空隙を有して対向するように上述の固定ヨークに円周状に固着されたリングコイルと、上述の永久磁石と、一対のヨークとからなり、第２の軸受け部を中心としてディスク表面に対し垂直方向に回動する。
【００１８】
また、上記構成のヘッドアクチュエータを用いたディスク記録再生装置である。
【００１９】
このような構成とすることで、ディスクの半径方向に回動する第１の回動手段とディスクに対して垂直方向に回動する第２の回動手段とが一体的に構成され、しかも、これらの回動手段は第１の軸受け部を中心として円周状に配置されているので、従来のボイスコイルモータに比べて回動トルクを大きくできる。さらに、シークコイルとリングコイルとを固定ヨークに固着することにより、コイルから発生する熱を効率よく放熱できるので投入電流を大きくすることが可能であり、また、コイルの巻数を増加させることもできるので、小型にしながら回動トルクを大きくできる。
【００２０】
また、シークコイルおよびリングコイルは回動しないので、これらと制御回路とを接続する接続配線は、ヘッド素子の信号伝達のためのフレキシブル配線基板とは別に設けることができ、コイルへ通電するときにヘッド素子の信号にノイズが作用することを防止できる。
【００２１】
また、ヘッド支持アーム結合体の重心を永久磁石で容易にバランスさせることもできる。
【００２２】
さらに、ディスクの停止時にヘッドスライダを退避して保持するＮＣＳＳ（ＮｏｎＣｏｎｔａｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式では、第１の回動手段と第２の回動手段とを組み合わせて動作させることで、ヘッド保持部へ保持するための動作時の負荷を低減できるので、低消費電力化が可能である。一方、ＣＳＳ（ＣｏｎｔａｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式でも、ディスクを回転させる起動時に、第２の回動手段によりヘッドスライダをディスク面からわずか離間するように回動させておくことで、ディスクの駆動手段の起動負荷を低減でき、低消費電力化が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明のヘッドアクチュエータは、ヘッド素子を搭載したヘッドスライダを支持するヘッド支持アームと、ヘッド支持アームをディスクの半径方向に回動自在に軸支する第１の軸受け部と、ヘッド支持アームをディスク表面に対して垂直方向に所定の距離回動するための第２の軸受け部と、第１の軸受け部を中心としてラジアル方向に所定の空隙を設けて対向するように配設された一対のヨークと、ラジアル方向に複数極着磁され、ヘッド支持アームに固着されて一対のヨークの空隙内で回動自在である永久磁石と、永久磁石と一対のヨークの一方の固定ヨークとで形成される磁気空隙内で永久磁石に対して所定の空隙を有して対向するように固定ヨークに固着された複数のシークコイルと固定ヨークに円周状に巻回して固着されたリングコイルとを具備し、永久磁石、一対のヨーク、およびシークコイルとにより、第１の軸受け部を中心としてヘッド支持アームをディスクの半径方向に回動させる第１の回動手段を構成し、永久磁石、一対のヨーク、およびリングコイルとにより、第２の軸受け部を中心としてヘッド支持アームをディスク表面に対して垂直方向に所定距離回動させる第２の回動手段とを構成したものである。
【００２４】
この構成により、ディスクの半径方向に回動する第１の回動手段とディスクに対して垂直方向に回動する第２の回動手段とが一体的に構成され、しかも、これらの回動手段は第１の軸受け部を中心として円周状に配置されているので、従来のボイスコイルモータに比べて回動トルクを大きくできる。さらに、シークコイルとリングコイルとを固定ヨークに固着することにより、コイルから発生する熱を効率よく放熱できるので投入電流を大きくすることが可能であり、また、コイルの巻数を増加させることもできるので、小型にしながら回動トルクを大きくできる。
【００２５】
また、シークコイルおよびリングコイルは固定されているので、これらと制御回路とを接続する接続配線はヘッド素子の信号伝達のためのフレキシブル配線基板とは別に設けることができ、コイルへ通電するときにヘッド素子の信号にノイズが作用することを防止できる。
【００２６】
また、ヘッド支持アーム結合体の重心を永久磁石で容易にバランスさせることもできる。
【００２７】
さらに、ディスクの停止時にヘッドスライダを退避して保持するＮＣＳＳ（ＮｏｎＣｏｎｔｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式では、第１の回動手段と第２の回動手段とを組み合わせて動作させることで、ヘッド保持部に保持するための動作時の負荷を低減できるので、低消費電力化が可能である。また、ＣＳＳ（ＣｏｎｔａｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式でも、ディスクを回転させる起動時に第２の回動手段によりヘッドスライダをディスク面からわずか離間するように回動させておくことで、ディスクの駆動手段の起動負荷を低減することができる。
【００２８】
さらに、ヘッドスライダにディスク方向への付勢力を与える手段として、板バネ等の弾性部材を用いるのみでなく、第２の回動手段で付勢力を与えることもできるし、第２の回動手段と弾性部材とを含めた付勢手段とすることもできる。
【００２９】
また、本発明のヘッドアクチュエータは、第１の軸受け部の少なくとも外周部を軟磁性材料により形成するとともに、この第１の軸受け部に同軸状に配設した固定ヨークと磁気的に結合させて、第１の軸受け部の外周部と固定ヨークとで一対のヨークを構成したものである。この構成により、第１の軸受け部の外周部を一方のヨークとして用いることができるので、ヘッドアクチュエータを小型化できるし、また、構造が簡単となり組み立て量産性が向上する。
【００３０】
また、本発明のヘッドアクチュエータでは、永久磁石はヘッドスライダと第１の軸受け部の中心とを結ぶ線に対して直角で第１の軸受け部の中心を通る線を基準として対称な位置に異なる磁極が配置された構成を有している。この構成により、第１の回動手段はヘッドスライダと第１の軸受け部の中心とを結ぶ線を基準として対称に回動できる。また、第２の回動手段は上記線上に沿った回動が可能となる。従って、それぞれの回動に伴なう位置決め動作の精度を向上することができる。
【００３１】
また、本発明のヘッドアクチュエータでは、第２の軸受け部はヘッド支持アームと接するように一対のピボットが設けられてピボット軸受けを構成し、一対のピボットとヘッド支持アームとが当接する点を支点として、ヘッド支持アームがディスク表面に対して垂直方向に回動可能とした構成を有している。この構成により、一対のピボットでヘッド支持アームが支持されるので、第２の回動手段を動作させてもディスクの半径方向への回動ずれを生じることがなく、第２の回動手段の動作精度を向上できる。
【００３２】
また、本発明のヘッドアクチュエータでは、第２の軸受け部の一対のピボットはヘッドスライダと第１の軸受け部の中心とを結ぶ線に対して直角で第１の軸受け部の中心を通る線上で、第１の軸受け部の中心に対して対称な位置に配置された構成である。この構成により、第２の軸受け部はヘッドスライダと第１の軸受け部の中心とを結ぶ線上に沿って回動するので、第２の回動手段を動作させたときに回動ずれが生じず、高精度の回動が可能となる。
【００３３】
また、本発明のヘッドアクチュエータは、ヘッド支持アームと永久磁石とを含んでなるヘッド支持アーム結合体の重心位置が第１の軸受け部の軸方向と第２の軸受け部の軸方向との交点上に位置するようにした構成を有する。この構成により、外部からの衝撃を受けても、ヘッド支持アーム結合体に加わる衝撃力は重心位置である上述の交点上に作用するので、ヘッド支持アームの振動を防止して耐衝撃性を大きく向上できる。
【００３４】
さらに、本発明のディスク装置は、ディスクと、ディスクを回転駆動する駆動手段と、ディスクに対して記録再生を行うヘッド素子を有するヘッドスライダと、ヘッドスライダを支持しディスクの所定のトラック位置に位置決めするヘッドアクチュエータと、これらを所定の位置関係を保って保持する筐体とを具備し、ヘッドアクチュエータが上述した構成からなるヘッドアクチュエータとしたものである。
【００３５】
この構成により、ヘッドスライダをディスクの所定のトラック位置に位置決めするとともに、必要に応じてヘッド支持アームをディスク表面に対して垂直方向に回動させることができる。また、ディスクの半径方向の回動手段と垂直方向の回動手段とが一体で形成され、かつ、ディスクの半径方向の回動のための第１の軸受け部を中心にして円周状に設けられているので、小型で高トルクを得ることができ、ディスク装置のアクセス速度の高速化、低消費電力化と小型化を実現することができる。
【００３６】
また、本発明のディスク装置は、ディスクと、ディスクを回転駆動する駆動手段と、ディスクに対して記録再生を行うヘッド素子を有するヘッドスライダと、ヘッドスライダを支持しディスクの所定のトラック位置に位置決めするヘッドアクチュエータと、衝撃を検出する衝撃検出手段と、これらを所定の位置関係を保って保持する筐体とを具備し、ヘッドアクチュエータが上述したヘッドアクチュエータとした構成である。
【００３７】
この構成により、衝撃を検出したときにヘッドアクチュエータを動作させてヘッドスライダとディスクとが衝突して損傷することを防止したり、記録あるいは再生を中断する等の衝撃に対する保護を行うことができる。また、ヘッドスライダをディスクの所定のトラック位置に位置決めするとともに、必要に応じてヘッド支持アームをディスク表面に対して垂直方向に回動させることもできる。さらに、ディスクの半径方向の回動手段と垂直方向の回動手段とが一体で形成され、かつ、これらがディスクの半径方向の回動のための第１の軸受け部を中心にして円周状に設けられているので、小型で高トルクを得ることができ、ディスク装置のアクセス速度の高速化、低消費電力化と小型化を実現することができる。
【００３８】
また、本発明のディスク装置は、ヘッドスライダがディスク表面上にあるときに衝撃検出手段により検出した衝撃値があらかじめ設定した衝撃値を超えた時には、ヘッドアクチュエータによりヘッドスライダをディスクから離間させる構成としたものである。なお、衝撃値としては、加速度を検出して衝撃力を計算により求めてもよいし、加速度値をそのまま用いてもよい。
【００３９】
この構成により、ヘッドスライダがディスク表面上にあるときに、衝撃検出手段により検出した衝撃値がある一定値を超えた時には、ヘッドアクチュエータによりヘッド支持アームをディスク表面に対して垂直方向に回動させ、ヘッドスライダをディスクから離間することにより、ヘッドスライダやディスク表面の損傷を防止できる。
【００４０】
さらに、本発明のディスク装置は、ディスクを起動する場合にヘッドアクチュエータによりディスク表面に保持されたヘッドスライダをディスクから離間させる構成である。この構成により、ＣＳＳ方式でヘッドスライダを起動するときに、ヘッドアクチュエータの第２の回動手段を動作させヘッドスライダの吸着力を減少してから、ディスクを起動することができる。この結果、ディスク起動のための起動負荷を大幅に低減でき、ＣＳＳ方式でもディスク装置の消費電力を低減できる。
【００４１】
さらに、本発明のディスク装置は、ディスクの停止時にヘッドスライダを退避させて保持するヘッド保持部を付加し、ディスクを停止するときにヘッドアクチュエータによりヘッド保持部の形状に応じた離間距離をもって退避する構成である。この構成により、傾斜面を有するようなヘッド保持部を用いる場合でも、傾斜状態に応じて離間距離を変化させながら退避させることができる。この結果、退避するときの摺動負荷を大幅に低減でき、低消費電力のディスク装置を実現できる。
【００４２】
また、本発明のディスク装置は、ディスクの停止時にヘッドスライダを退避させて保持するヘッド保持部を付加し、ディスクを停止するときにはヘッドアクチュエータによりヘッドスライダをディスク表面から離間させてヘッド保持部まで回動してヘッド保持部上に保持する構成である。この構成により、ディスクを停止するときには任意のトラック位置からヘッドスライダをヘッド保持部に退避する方式等の種々のＮＣＳＳ方式を用いるディスク装置を実現することができる。
【００４３】
さらに、本発明のディスク装置は、ディスクを起動するときにはヘッドアクチュエータによりヘッドスライダをディスク表面に接触しない位置までヘッド保持部から離間させるとともに、ディスク表面上まで回動させて、ヘッドスライダを浮上させる構成を有する。この構成により、種々のＮＣＳＳ方式を用いても、安定してヘッドスライダをヘッド保持部からディスク上に移動させて浮上させることができる。例えば、傾斜面が設けられたヘッド保持部を用いる場合にも、ヘッド保持部上を摺動させることなくディスク表面までヘッドスライダを回動させれば、摺動負荷を小さくしてヘッドアクチュエータの消費電力を低減できる。
【００４４】
また、本発明のディスク装置は、ヘッド保持部がヘッド支持アーム先端部の回動半径上で、ディスク外周近傍の筐体上に設けられている構成である。この構成により、ヘッド支持アームをディスクの半径方向に回動させながら、垂直方向にも回動させてヘッド保持部にヘッドスライダを退避させ、保持することができる。
【００４５】
また、本発明のディスク装置は、ヘッド保持部がディスクの中心部に凸形状に形成された領域とした構成である。この構成により、ヘッド保持部を特に設けなくてもよいので、さらに装置を小型化できる。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００４７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のディスク装置の要部平面図である。ディスク１５は駆動手段１６に固定されて、回転駆動される。この駆動手段１６としては、例えばスピンドルモータが用いられる。ヘッドスライダ１は、ヘッド支持アーム２のディスク１５に対向する面に、例えばジンバルスプリング（図示せず）を介してヘッド素子（図示せず）がディスク１５に対向するように取り付けられている。このジンバルスプリングは、ヘッドスライダ１のピッチ方向およびロール方向の動作を許容するような構造とされている。なお、ヘッドスライダ１が取り付けられているヘッド支持アーム２の先端部にはピボット（図示せず）を設けて、このピボットによりヘッド支持アーム２からの付勢力をヘッドスライダ１に加えている。ヘッド支持アーム２は第１の軸受け部３と、第２の軸受け部４とで支持されており、第１の軸受け部３によりディスク１５の半径方向の回動、第２の軸受け部４によりディスク１５の表面に対して垂直方向の回動ができるように構成されている。
【００４８】
第１の軸受け部３の外周には、固定ヨーク１２およびリングコイル１０とを含む第１の回動手段と第２の回動手段とが設けられているが、これらについては後述する。ヘッドアクチュエータ１８は、ヘッド支持アーム２、後述する二つの回動手段、第１の軸受け部３、および第２の軸受け部４とで構成される。
【００４９】
さらに、耐衝撃性の向上と大容量記憶化のために、ディスク１５の停止時にはヘッド支持アーム２の先端に形成されたガイド部２ａがヘッド保持部１７上に乗り上げるようにして、ディスク１５面上からヘッドスライダ１を退避させるためのヘッド保持部１７が設けられている。これにより、ディスク１５へのヘッドスライダ１の吸着、および衝撃でヘッドスライダ１やディスク１５の損傷が生じるのを防止している。ヘッド素子（図示せず）と後述する二つの回動手段とを制御あるいは信号処理するための制御回路２３が筐体２０内に設けられている。なお、この制御回路２３は筐体２０外に設けることもある。ヘッド素子（図示せず）とこの制御回路とを電気的に接続するためのフレキシブル配線基板１９が、ヘッドアクチュエータ１８の側面部から制御回路２３に引き回されて接続されている。一方、後述する二つの回動手段に通電するための配線基板２４が、筐体２０上を引き回して同様に制御回路２３に接続されている。筐体２０は、これらを所定の関係に保って保持するとともに、筐体２０とほぼ同一形状の蓋体（図示せず）とにより密閉して微小な塵埃や空気流変化による影響を防止している。
【００５０】
図２は、ヘッドアクチュエータ１８の構成を説明するための図で、カップ状の固定ヨーク１２、リングコイル１０、シークコイル９、および永久磁石１１部分については図１に示すＡ−Ａ線に沿った断面形状を示し、軸受け部近傍についてはこれらを切りとって側面から見た形状を示している。なお、図１と同一要素及び名称については同一符号を付しているので、説明は省略する。以下に示す図についても同様である。第１の軸受け部３は内部に玉軸受けあるいは流体動圧軸受け（図示せず）等の軸受けを有し、外周部３ａは自在に回転し、内周部３ｂは固定ヨーク１２の円底部１２ａにネジ止め等で固定されている。第１の軸受け部３が軟磁性材料で形成され、その内周部３ｂが円底部１２ａに固定されているので、この第１の軸受け部３の外周部３ａが内周側ヨークを兼用し、固定ヨーク１２とで一対のヨークを形成している。なお、固定ヨーク１２の円底部１２ａは図からもわかるように、筐体２０に埋め込むように嵌め合わされて固定されている。
【００５１】
この一対のヨークで形成される空隙内で、固定ヨーク１２部分にシークコイル９とリングコイル１０とが固着されている。さらに、複数極着磁された永久磁石１１がヘッド支持アーム２に固定され、シークコイル９と第１の軸受け部の外周部３ａとの空隙部で回動自在に保持されている。このシークコイル９、一対のヨーク、および永久磁石１１とで、ヘッド支持アーム２をディスク１５の半径方向に回動する第１の回動手段２１を構成している。また、リングコイル１０、一対のヨーク、および永久磁石１１とで、ヘッド支持アーム２をディスク１５表面に対して垂直方向に回動する第２の回動手段２２を構成する。
【００５２】
図３は第１の軸受け部３と第２の軸受け部４近傍の構成を示す分解斜視図であり、先述の図２を含めてその構成を説明する。ヘッドスライダ１をディスク１５方向に付勢力を与えるために、本第１の実施の形態では弾性部材６と第２の回動手段２２の一対のピボット４ａ、４ｂとにより、ヘッド支持アーム２に付勢力を与え、このヘッド支持アーム２の先端部に設けられたピボット(図示せず)によりヘッドスライダ１を付勢している。弾性部材６は、例えばリング形状の板バネからなり、ステンレスやリン青銅等の材料を加工して作製する。このリング形状の弾性部材６は、リングの半分程度の領域が半円環形状の固定部材５に固着され、他方の領域はヘッド支持アーム２の下面（永久磁石１１が固定される面）側に引き込み、ヘッド支持アーム２の下面部に固着されている。なお、この固定部材５と、弾性部材６の固定部材５に固着された領域部分とは、ともにヘッド支持アーム２の開口部２ｂ内に位置し、ヘッド支持アーム２の垂直方向の動きを妨げないようにしている。
【００５３】
永久磁石１１は第１の軸受け部３に対して同軸状で、一対のヨーク内で回動自在となるようにヘッド支持アーム２に固定される。この永久磁石１１、固定部材５、弾性部材６、およびヘッド支持アーム２とでヘッド支持アーム結合体２８を構成する。
【００５４】
さらに、この永久磁石１１に対向し、ループを形成するように巻回したシークコイル９とリング状に巻回したリングコイル１０とが固定ヨーク１２に固着されている。ヘッドアクチュエータ１８は、第２の軸受け部４、ヘッド支持アーム結合体２８、およびカラー７とを図示する配置で、第１の軸受け部３の外周部３ａに挿入して下方からナット８でネジ止めし、さらに、シークコイル９とリングコイル１０とが固着された固定ヨーク１２の円底部１２ａに第１の軸受け部３の内周部３ｂを固定して構成されている。
【００５５】
カラー７は、ヘッドスライダ１側に位置する半円環部７ａがその反対側の半円環部７ｂに比べて厚く形成されている。また、半円環部７ｂの一部に設けられている突起７ｃの厚さはヘッドスライダ１側の半円環部７ａと同じにしてある。この半円環部７ａと突起７ｃとはヘッド支持アーム２の開口部２ｂ内に入り込み、弾性部材６と固定部材５とを第２の軸受け部４に押付ける。すなわち、固定部材５と、この固定部材５に固着された弾性部材６の領域部とは、第１の軸受け部３、第２の軸受け部４、カラー７の半円環部７ａと突起７ｃ、およびナット８により固定される。
【００５６】
なお、第１の軸受け部３には、先述したように外周部３ａと内周部３ｂとの間に軸受け（図示せず）があり、外周部３ａは内周部３ｂに対して自在に回転できるように構成されている。さらに、第２の軸受け部４には、一対のピボット４ａ、４ｂがあり、この一対のピボット４ａ、４ｂがヘッド支持アーム２の垂直方向の回動支点となっている。
【００５７】
このような構成により、ヘッド支持アーム結合体２８は弾性部材６で保持され、第２の軸受け部４の二つのピボット４ａ、４ｂが当接する部分を支点としてディスク１５に対して垂直方向の回動を行い、第１の軸受け部３によりディスク１５の半径方向の回動を行える。
【００５８】
なお、第２の軸受け部４の一対のピボット４ａ、４ｂを形成する位置としては、第１の軸受け部の中心を通りヘッドスライダと第１の軸受け部の中心とを結ぶ線（図１に示すＡ−Ａ線）に対して直角な線（後述の図４に示すＢ−Ｂ線）上で、上記の中心（後述の図４に示すＱ点）に対して対称な位置に形成している。また、第２の軸受け部４は一対のピボットで形成したが、同様な線上に楔形状で形成してもよい。
【００５９】
図４は第１の回動手段２１の詳細な構成と、ヘッド支持アーム２をディスクの半径方向に回動させるための動作を説明する要部平面図である。本第１の実施の形態では、永久磁石１１はヘッドスライダ１の中心と第１の軸受け部の中心Ｑとを結ぶ線（Ａ−Ａ線）に直角で上記の中心Ｑを通る線（Ｂ−Ｂ線）に対して対称となる位置に、２個の永久磁石１１ａと１１ｂがヘッド支持アーム２に釣り下げるように固定されている。この２個の永久磁石１１ａと１１ｂはラジアル方向に磁極が形成され、それぞれが互いに異なる磁極としてあり、例えば、図４ではヘッドスライダ１側の永久磁石１１ａがＮ極で、もう一方の永久磁石１１ｂがＳ極である。シークコイル９は上記のＡ−Ａ線に対称な位置に固定ヨーク１２に固着されている。このシークコイル９は、それぞれのコイル９ａ、９ｂがループ状に巻き回して形成されている。
【００６０】
このように形成された第１の回動手段２１のシークコイル９に、例えば図４に示すようにヘッドスライダ１側の導体３１、３２に第１の軸受け部４の軸方向の下部から上部（紙面に対して下方から上方）に向けて電流が流れるように通電すれば、それぞれのコイル９ａ、９ｂの反対側に位置する導体３３、３４には逆方向に電流が流れる。この電流と磁界との相互作用により第１の回動手段２１は矢印Ｅに示す回転力が生じ、ヘッド支持アーム２は矢印Ｆのように回動する。電流の向きを逆にすれば回転方向は逆になり、電流値および電流印加時間を適当に制御することで任意に回動させることができる。
【００６１】
次に、図５を用いて第２の回動手段２２の動作を説明する。リングコイル１０に、例えば図５の上面からみた場合に反時計方向に電流が流れるように通電し、ヘッドスライダ１側の永久磁石１１ａがＮ極で、もう一方の永久磁石１１ｂがＳ極とすれば、それぞれの永久磁石１１ａと１１ｂによる磁界と電流の相互作用により、全体としてヘッド支持アーム２を矢印Ｈで示すようなディスクに対して離間する方向の力を生じる。この時の回動中心は第２の軸受け部４のピボット４ａ、４ｂであり、このピボット４ａ、４ｂの位置は図４に示すＢ−Ｂ線上に設けてある。また、永久磁石１１はこのＢ−Ｂ線に対して対称となるようにそれぞれの永久磁石１１ａ、１１ｂが設けられている。従って、第２の軸受け部４の回動方向と第２の回動手段２２による回動方向とが一致しているので、第２の回動手段２２で生じる力はピボット４ａ、４ｂを中心として単純に垂直方向に回動する力のみとなるので、高精度で安定な動作が可能となる。
【００６２】
以上のように構成されたディスク装置において、ディスク１５を駆動手段１６により回転させると、ディスク表面に空気流が発生する。この状態で、第１の回動手段２１を駆動してヘッド支持アーム２を回動させて、ヘッド保持部１７に保持していたヘッドスライダ１をディスク１５上の所定のトラック位置に浮上させる。ヘッドスライダ１が浮上した状態で、ヘッド素子（図示せず）を用いてディスク１５への情報の記録、あるいはディスク１５に記録した情報の再生を行う。
【００６３】
ディスク１５を停止するときには、ガイド部２ａがヘッド保持部１７に接触しないように第２の回動手段２２でヘッド支持アーム２を上方に回動させながら、第１の回動手段２１で半径方向に移動させる。このような動作により、ヘッド保持部１７にガイド部２ａが接触することで生じる摺動負荷を低減し、第１の回動手段２１の消費電力を低減できる。
【００６４】
本第１の実施の形態では、ヘッド支持アーム２と永久磁石１１とを含んでなるヘッド支持アーム結合体２８が回動するので、これと一体で振動するフレキシブル配線基板１９はヘッドスライダ１に搭載されているヘッド素子（図示せず）と制御回路２３とを接続するのみでよく、柔軟性が高く、反力による影響の小さい構成とすることができる。また、第１の回動手段２１と第２の回動手段２２のシークコイル９およびリングコイル１０とを制御回路２３に接続するための配線基板２４は、フレキシブル配線基板１９とは離れた筐体２０上を引き回すことができるので、これらの比較的電流の大きな配線から生じるノイズがフレキシブル配線基板１９に流れる微小信号電流に影響することを防止できる。
【００６５】
なお、本第１の実施の形態では、永久磁石１１は磁極が異なる２個の別体としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、円筒形状の所定の位置に磁極が形成された構成であってもよい。また、ヘッド支持アーム２を付勢するための付勢手段としてリング状の弾性部材６を用いたが、この弾性部材６に加えて第２の回動手段２２による付勢力を組み合わせた構成としてもよい。さらに、第１の軸受け部の外周部を内周側ヨークとして用いたが、固定ヨークと一体で内周側ヨークを形成した一対のヨークを用いてもよい。この場合には、シークコイルとリングコイルとを内周側ヨークに固着するように配置してもよい。
【００６６】
また、本第１の実施の形態では、ディスク１５を停止する場合、ガイド部２ａがヘッド保持部１７に接触しないような位置までヘッド支持アーム２を垂直方向に離間させながら退避させたが、本発明はこれに限定されることなく、摺動負荷が小さくなるように第２の回動手段２２を駆動させれば、特に接触あるいは比接触にこだわることはない。さらに、本第１の実施の形態では、ディスクの停止時のみ第２の回動手段でガイド部が接触しないように上方に回動させたが、起動時にもガイド部の摺動負荷を小さくするように上方に回動させながら、ディスク上にヘッドスライダを移動させるようにしてもよい。
【００６７】
（第２の実施の形態）
図６は、本第２の実施の形態のディスク装置を示す要部平面図である。本実施の形態のディスク装置では、ディスク１５の回転停止時にヘッドスライダ１をディスク１５表面上から退避し保持しておくためのヘッド保持部３５がディスク１５から離れた位置に設けてある。さらに、落下等による衝撃加速度を検出し、あらかじめ設定した設定値以上の衝撃加速度を検出した時に、第２の回動手段２２を作動させてヘッドスライダ１がディスク１５の表面から所定距離離間させる機能を有した衝撃検出手段３６が設けられている。その他の構成については、本第１の実施の形態のディスク装置と同様である。
【００６８】
このようなディスク装置について、その動作を説明する。ディスク１５の起動時には、ヘッド保持部３５に保持されていたヘッドスライダ１を第２の回動手段２２により所定距離離間させ、第１の回動手段２１によりヘッド支持アーム２を回動させてヘッドスライダ１をディスク１５上に浮上させる。この浮上状態で、ヘッド素子（図示せず）によりディスク１５へ情報の記録、あるいはディスク１５に記録された情報を再生する。ディスク１５を停止する場合には、ヘッドスライダ１をディスク１５表面から所定の距離離間するように第２の回動手段２２を動作させてから、第１の回動手段２１によりヘッド支持アーム２のガイド部２ａがヘッド保持部３５上に位置するまで回動させて、停止し保持させる。
【００６９】
一方、ヘッドスライダ１がディスク１５表面を浮上中にディスク装置に外部から衝撃加速度が加わった場合には、衝撃検出手段３６がこの衝撃を検出する。検出した衝撃加速度があらかじめ設定された値よりも大きい時には、衝撃検出手段３６から第２の回動手段２２に信号を送り、ヘッドスライダ１がディスク１５表面から所定距離離間するように、第２の回動手段２２を動作させる。ヘッド支持アーム２の剛性を大きくしているので、この離間距離は数１０μｍ以下でよい。このように直ちに離間動作をさせることで記録あるいは再生動作が一時中断するが、ヘッドスライダ１やディスク１５の損傷を防止できるので信頼性の高いディスク装置を実現できる。
【００７０】
なお、本第２の実施の形態のディスク装置では、本第１の実施の形態で説明したヘッドアクチュエータを用いた場合について説明したが、ヘッドアクチュエータとしては本発明に基づく構成であればよく、第１の実施の形態のヘッドアクチュエータに限定されるものではないことは説明するまでもない。
【００７１】
さらに、本第２の実施の形態のディスク装置では、衝撃検出手段に衝撃加速度の検出と、あらかじめ設定した設定値以上の衝撃加速度かどうかの判断機能と、その結果に基づき第２の回動手段２２を動作させる機能とを有した構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、衝撃検出手段は単純に衝撃加速度を検出する機能のみとして、ヘッドアクチュエータを制御する制御回路に、判断機能と第２の回動手段の動作を制御する機能とを付加させた構成でもよい。また、衝撃検出手段は、本第２の実施の形態では筐体部に１個のみ設置したが、複数個設置して、それらの最大値で作動させるようにしてもよいし、水平方向や垂直方向等の異なった衝撃加速度を検出するようにしてもよい。
【００７２】
また、本第２の実施の形態のディスク装置では、ディスクの外周側の筐体上にヘッド保持部を設けたが、ディスクの内周面部分を凸形状にしてヘッド保持部を構成してもよい。このような構成とするためには、中央部に貫通孔を設けず、内周面部分に凸形状の突起を形成したディスクを用いて、駆動手段の軸に接着剤等でディスクを接着固定すればよい。このヘッド保持部へのヘッドスライダの退避動作については、本第２の実施の形態で説明した動作と同じでよい。
【００７３】
なお、本発明は上記の第２の実施の形態のみでなく、本発明のヘッドアクチュエータと衝撃検出手段とを設けたディスク装置を用いて種々の動作を行わせるようにしてもよい。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に、本第３の実施の形態のディスク装置について、図７に示した要部平面図により説明する。図１と同一要素及び名称については、同一符号を付している。本第３の実施の形態のディスク装置は、ディスク１５の停止時にはヘッドスライダ１がディスク１５面に接触した状態で保持されるＣＳＳ方式を用いた構成である。従って、ヘッド支持アーム４０にはガイド部が設けられていないが、この点を除いては、ヘッドアクチュエータ１８、制御回路２３、および駆動手段１６は本第１の実施の形態のディスク装置構成と同様である。
【００７５】
このような構成のディスク装置について、その動作を説明する。ディスク１５を起動する場合には、ディスク１５上に保持されているヘッドスライダ１をディスク１５から持ち上げるように第２の回動手段２２を動作させた状態で、駆動手段１６を動作させてディスク１５を回転駆動させる。この動作により、ディスク１５を起動させるための駆動手段１６の負荷を大きく低減できる。また、ヘッドスライダ１が滑らかに浮上できるので、吸着状態で起動するときに生じることがあるヘッドスライダ１やディスク１５の損傷も防止できる。
【００７６】
ヘッドスライダ１がディスク１５上を浮上した状態で、ヘッドスライダ１に設けられているヘッド素子（図示せず）によりディスク１５へ情報の記録、あるいはディスク１５に記録された情報を再生する。ディスク１５を停止する場合、駆動手段１６を停止するのに伴ないディスク１５の回転も停止し、ヘッドスライダ１は浮上した状態からディスク１５表面に接触した状態となり、この状態で保持される。
【００７７】
なお、本第３の実施の形態のディスク装置では、本第１の実施の形態で説明したヘッドアクチュエータを用いた場合について説明したが、ヘッドアクチュエータとしては本発明に基づく構成であればよく、第１の実施の形態のヘッドアクチュエータに限定されるものではないことは説明するまでもない。
【００７８】
さらに、本第３の実施の形態のディスク装置にも衝撃検出手段を設けて、本第２の実施の形態で説明したと同様な動作をさせてもよい。
【００７９】
また、本第１から第３の実施の形態では、ディスク装置としてはヘッドスライダがディスク面上で浮上しながら記録再生する装置構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、接触しながら記録再生する装置構成にも適用可能である。さらに、本発明のヘッドアクチュエータ及びディスク装置は、磁気記録、光磁気記録、光記録等のディスク状記録媒体を用いる装置に適用できることはあらためて説明するまでもない。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のヘッドアクチュエータは、ヘッド支持アームに固定され一対のヨークの空隙部内で回動自在な永久磁石を有し、固定ヨークに固着されたシークコイルとリングコイルとが永久磁石に対向するように構成されて、ディスクの半径方向と垂直方向の２方向に回動可能としたものである。この二つの回動手段は第１の軸受け部を中心として円周状に一体的に配置され、第１の軸受け部を中心にディスクの半径方向に回動し、第１の軸受け部上に設けられた第２の軸受け部によりディスク表面に対して垂直方向に回動するように構成されている。また、このような構成のヘッドアクチュエータを用いたディスク記録再生装置である。
【００８１】
このような構成とすることで、回動手段を小型にしながらトルクを大きくできる。さらに、シークコイルとリングコイルとを固定ヨークに固着することにより、コイルから発生する熱を効率よく放熱できるので投入電流を大きくでき、また、外周部に設けることでコイルの巻数を増加させることもできるので大きな回動トルクを得ることもできる。さらに、シークコイルおよびリングコイルは固定されているので、これらへの制御回路からの接続配線はフレキシブル配線基板とは別の配線基板で制御回路に接続できる。この結果、フレキシブル配線基板は柔軟性の高い構成とすることができ、しかもシークコイルやリングコイルに通電する電流によるノイズがフレキシブル配線基板に流れる信号電流に影響することも防止できる。
【００８２】
また、ディスクの停止時にヘッドスライダを退避して保持するＮＣＳＳ（ＮｏｎＣｏｎｔｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式では、第１の回動手段と第２の回動手段とを組み合わせて動作させることで、ヘッド保持部への退避動作の負荷を低減できるので、低消費電力化が可能である。一方、ＣＳＳ（ＣｏｎｔａｃｔＳｔａｒｔＳｔｏｐ）方式でも、ディスクを回転させる起動時に、第２の回動手段によりヘッドスライダをディスク面からわずか離間するように回動させておくことで、ディスクの駆動手段の起動負荷を低減でき、低消費電力化ができる。さらに、衝撃検出手段を設けて、設定した衝撃値を超えた場合にはヘッドアクチュエータによりディスクから離間することで、衝撃に強いディスク装置を実現できる。従って、ディスク装置として、消費電力が小さく、小型・薄型で、しかも耐衝撃性の良好なディスク装置を提供できるという大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のヘッドアクチュエータを用いたディスク装置の要部平面図
【図２】本発明の第１の実施の形態のヘッドアクチュエータの要部断面及び側面図
【図３】本発明の第１の実施の形態のヘッドアクチュエータの要部分解斜視図
【図４】本発明の第１の実施の形態のヘッドアクチュエータのディスクの半径方向の回動動作を示す図
【図５】本発明の第１の実施の形態のヘッドアクチュエータのディスク面に垂直方向の回動動作を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態のディスク装置の要部平面図
【図７】本発明の第３の実施の形態のディスク装置の要部平面図
【図８】従来のディスク装置の要部平面図
【符号の説明】
１，１０１ヘッドスライダ
２，４０ヘッド支持アーム
２ａ，１００ガイド部
２ｂ開口部
３第１の軸受け部
３ａ外周部
３ｂ内周部
４第２の軸受け部
４ａ，４ｂピボット
５固定部材
６弾性部材
７カラー
７ａ，７ｂ半円環部
７ｃ突起
８ナット
９シークコイル
１０リングコイル
１１永久磁石
１２固定ヨーク
１２ａ円底部
１５，１０９ディスク状記録媒体（ディスク）
１６，１１０駆動手段
１７，３５，１１１ヘッド保持部
１８，１１２ヘッドアクチュエータ
１９フレキシブル配線基板
２０，１１３筐体
２１第１の回動手段
２２第２の回動手段
２３制御回路
２８ヘッド支持アーム結合体
３１，３２，３３，３４導体
３６衝撃検出手段
１０２サスペンション
１０３板バネ部
１０４支持アーム
１０５軸受け部
１０６ボイスコイル
１０７ヨーク
１０８回動手段
１１１ａテーパ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a head actuator for positioning a head element that performs recording and reproduction on a disk-shaped recording medium such as a magnetic disk and an optical disk at a predetermined track position, and a disk recording / reproducing apparatus using the head actuator.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a technology for improving recording density and reducing the size and thickness of a disk recording / reproducing apparatus (hereinafter referred to as a disk apparatus) that records and reproduces signals on a disk-shaped recording medium (hereinafter referred to as a disk) such as a hard disk or an optical disk Progress is remarkable, and the use is expanding not only for conventional computers but also in many fields. Such a disk device is required to have impact resistance and low power consumption in addition to further miniaturization and thinning in order to be able to be mounted on a portable information device such as a cellular phone.
[0003]
FIG. 8 is a plan view of an essential part of a conventional disk device. The disk 109 is fixed to the driving means 110 and is driven to rotate. For example, a spindle motor is used as the driving unit 110. A head slider 101 having a head element (not shown) for recording / reproducing is attached at the front end of the suspension 102 so as to face the disk 109. The suspension 102 is designed to have a relatively small rigidity, and is fixed to a support arm 104 having a relatively large rigidity via a leaf spring portion 103. The support arm 104 is rotatably attached to a bearing portion 105, so that the head A support mechanism 114 is configured.
[0004]
The rotating means 108 uses, for example, a voice coil motor, and includes a voice coil 106 fixed to the support arm 104 and a yoke 107 to which a permanent magnet is fixed so as to sandwich the voice coil 106. By energizing the voice coil 106, the support arm 104 can be rotated to position the head slider 101 at a predetermined track position. The rotation means 108 and the head support mechanism 114 constitute a head actuator 112. The casing 113 holds these in a predetermined relationship and is sealed with a lid (not shown) having substantially the same shape as the casing 113 to prevent the influence of minute dust and air flow changes.
[0005]
Further, in order to improve the impact resistance and increase the capacity storage, when the disk 109 is stopped, the guide part 100 formed at the tip of the suspension 102 rides on the taper part 111a of the head holding part 111 so that the disk 109 The head slider 101 is retracted from the surface. Thereby, the head slider 101 and the disk 109 are prevented from being damaged due to the adsorption of the head slider 101 to the disk 109 and the impact.
[0006]
In the disk device configured as described above, when the disk 109 is rotated by the driving means 110, an air flow is generated on the surface of the disk 109. In this state, the rotation means 108 is driven to rotate the head support mechanism 114, so that the head slider 101 held on the head holding unit 111 is levitated to a predetermined track position on the disk 109. In such a floating state, information is recorded on the disk 109 or information recorded on the disk 109 is reproduced by a head element (not shown). When stopping the disk 109, the rotating means 108 is driven to move the head slider 101 to the head holding portion 111 and then hold it.
[0007]
With such a conventional disk device configuration, if the size and thickness required for mounting on a portable device are reduced, the torque of the rotating means 108 may be reduced, or it may be difficult to reduce the power consumption of the disk device. There was. That is, the decrease in the torque of the rotating means 108 makes it impossible to secure a sufficient number of turns of the voice coil 106 in order to reduce the size, and to the voice coil 106 in the magnetic circuit formed by the yoke 107 to which the permanent magnet is fixed. This occurs because the flux linkage also decreases.
[0008]
In the method of moving the head slider 101 to the head holding unit 111 and holding it, the guide unit 100 moves while sliding on the inclined surface 111 a of the head holding unit 111. The torque required for the sliding, that is, the sliding load occupies about 75% of the necessary torque of the rotating means 108. In particular, in the portable device, the disk 109 is frequently rotated and stopped, so that the head 109 is frequently moved, and the ratio of the sliding load to the disk device is relatively large. For this reason, reducing this sliding load is required for low power consumption.
[0009]
As a rotary head positioning device for obtaining a sufficient rotational force while reducing the size of a coil, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-53072 discloses an even number of support arms supporting a head element centered on a rotation axis of a support arm. A head actuator having a configuration in which permanent magnets are provided symmetrically and a coil is attached to the fixed side so that a couple about the rotation axis is generated in the support arm is shown. With such a configuration, only a couple of forces acts on the support arm, so that vibration due to translational force does not occur. In addition, when the coil is attached to the fixed side, the connection wiring between the coil and the circuit that supplies the drive current of the coil is not broken due to fatigue or the like because no vibration is applied when the support arm rotates. It has been shown that reliability can be improved.
[0010]
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-185270, an armature in which an axial drive coil is wound around a rotary shaft coupled with a rotary drive coil, and a support shaft having at least an end portion formed of an axial drive magnet, The rotary shaft is pivotally attached to the support shaft so as to be rotatable and axially rotatable, and the axial drive magnet and the axial drive coil are arranged to face each other to form an axial movement device. An actuator capable of moving in two directions is shown by forming a rotational direction moving device by disposing a rotational direction driving magnet opposite to a drive coil. Since the drive system itself can rotate and adjust its position in the axial direction, the position of a device such as a head slider can be directly adjusted.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the first disclosed example, the coil is fixed to the fixed side, the magnet is of a rotating type that is fixed to a support arm on which an even number of permanent magnets are rotated, and the coil and the permanent are fixed over the entire circumference of the rotating shaft. A configuration provided with a magnet is disclosed. However, the operation by this configuration is only the rotation of the disk in the radial direction, and there is no indication of rotating the support arm in the direction perpendicular to the disk.
[0012]
Further, in the second disclosed example, an actuator configuration that can move in two directions, that is, the rotation of the disk in the radial direction and the movement of the disk in the vertical direction is shown. However, the vertical movement of the disk moves the entire support arm including the rotating shaft up and down, and thus consumes a large amount of energy, which is not suitable for portable devices. Further, since the whole is moved in the direction perpendicular to the disk, it is necessary to provide a gap corresponding to the moving distance, and it is not possible to cope with the reduction in thickness.
[0013]
Further, if the disk surface is made smooth for high-density recording, the head slider is likely to be attracted, and a large amount of electric power is required for driving to start the disk. In the above-described disclosure example, there is no mention of such a problem.
[0014]
The present invention is a head actuator that can rotate in a direction perpendicular to the disk with a small electric power, and that can be rotated in two directions by integrating the rotating means with a rotating means in the radial direction of the disk. Another object of the present invention is to provide a disk device using the disk device that is small and thin, has high impact resistance, and can reduce power consumption.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the head actuator of the present invention has a configuration in which a bearing portion and a rotating means are integrally formed so that the head support arm rotates in two directions perpendicular to the radial direction of the disk.
[0016]
In other words, the first rotating means that rotates in the radial direction of the disk includes a pair of yokes disposed so as to face each other with a predetermined gap in the radial direction around the first bearing portion, and the radial direction. Are fixed to the head support arm and are rotatable in a gap between a pair of yokes, and one fixed yoke so as to face the permanent magnet with a predetermined gap. And a plurality of seek coils fixed to each other, and rotates in the radial direction of the disk about the first bearing portion.
[0017]
On the other hand, the second rotating means that rotates in the direction perpendicular to the disk surface is a ring that is circumferentially fixed to the fixed yoke so as to face the permanent magnet with a predetermined gap. It consists of a coil, the above-described permanent magnet, and a pair of yokes, and rotates in a direction perpendicular to the disk surface about the second bearing portion.
[0018]
Further, the present invention is a disk recording / reproducing apparatus using the head actuator configured as described above.
[0019]
With such a configuration, the first rotating means that rotates in the radial direction of the disk and the second rotating means that rotate in the direction perpendicular to the disk are integrally configured, and Since these rotation means are arranged circumferentially around the first bearing portion, the rotation torque can be increased as compared with the conventional voice coil motor. Furthermore, by fixing the seek coil and the ring coil to the fixed yoke, the heat generated from the coil can be efficiently dissipated, so that the input current can be increased and the number of turns of the coil can be increased. Therefore, the rotational torque can be increased while reducing the size.
[0020]
In addition, since the seek coil and the ring coil do not rotate, the connection wiring that connects these and the control circuit can be provided separately from the flexible wiring board for signal transmission of the head element, and when the coil is energized It is possible to prevent noise from acting on the signal of the head element.
[0021]
Further, the center of gravity of the combined head support arm can be easily balanced with a permanent magnet.
[0022]
Further, in the NCSS (Non Contact Start Stop) system in which the head slider is retracted and held when the disk is stopped, the first holding means and the second turning means are operated in combination to move the head slider to the head holding portion. Since the load during the operation for holding can be reduced, the power consumption can be reduced. On the other hand, even in the CSS (Contact Start Stop) system, when the disk is started to rotate, the head slider is rotated slightly away from the disk surface by the second rotating means, thereby starting the disk driving means. The load can be reduced and the power consumption can be reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The head actuator of the present invention includes a head support arm that supports a head slider on which a head element is mounted, a first bearing portion that pivotally supports the head support arm in a radial direction of the disk, and the head support arm that is a disk. A second bearing portion for rotating a predetermined distance in the vertical direction with respect to the surface, and a pair of yokes disposed so as to face each other with a predetermined gap in the radial direction about the first bearing portion And a permanent magnet that is magnetized in a plurality of poles in the radial direction, is fixed to the head support arm and is rotatable within the gap between the pair of yokes, and the permanent magnet and one fixed yoke of the pair of yokes. A plurality of seek coils fixed to the fixed yoke so as to face the permanent magnet with a predetermined gap in the magnetic gap, and a ring coil fixed to the fixed yoke by being wound around the circumference of the fixed yoke. A first rotating means for rotating the head support arm in the radial direction of the disk about the first bearing portion by a permanent magnet, a pair of yokes, and a seek coil. The magnet, the pair of yokes, and the ring coil constitute second rotating means for rotating the head support arm by a predetermined distance in the direction perpendicular to the disk surface around the second bearing portion. .
[0024]
With this configuration, the first rotation means that rotates in the radial direction of the disk and the second rotation means that rotate in the direction perpendicular to the disk are integrally configured, and these rotation means Is arranged circumferentially with the first bearing portion as the center, so that the rotational torque can be increased as compared with the conventional voice coil motor. Furthermore, by fixing the seek coil and the ring coil to the fixed yoke, the heat generated from the coil can be efficiently dissipated, so that the input current can be increased and the number of turns of the coil can be increased. Therefore, the rotational torque can be increased while reducing the size.
[0025]
In addition, since the seek coil and the ring coil are fixed, the connection wiring for connecting them to the control circuit can be provided separately from the flexible wiring board for signal transmission of the head element. It is possible to prevent noise from acting on the signal of the head element.
[0026]
Further, the center of gravity of the combined head support arm can be easily balanced with a permanent magnet.
[0027]
Further, in the NCSS (Non Contact Start Stop) system in which the head slider is retracted and held when the disk is stopped, the head holding unit is operated by combining the first rotating means and the second rotating means. Since the load during the operation for holding can be reduced, the power consumption can be reduced. Also, in the CSS (Contact Start Stop) method, the starting load of the disk driving means can be increased by rotating the head slider slightly away from the disk surface by the second rotating means at the time of starting to rotate the disk. Can be reduced.
[0028]
Further, not only an elastic member such as a leaf spring is used as a means for applying an urging force in the disk direction to the head slider, but also an urging force can be applied by the second rotating means. And an urging means including an elastic member.
[0029]
In the head actuator of the present invention, at least the outer peripheral portion of the first bearing portion is formed of a soft magnetic material, and is magnetically coupled to a fixed yoke disposed coaxially on the first bearing portion, A pair of yokes are constituted by the outer peripheral portion of the first bearing portion and the fixed yoke. With this configuration, since the outer peripheral portion of the first bearing portion can be used as one yoke, the head actuator can be reduced in size, and the structure is simplified and assembly mass productivity is improved.
[0030]
In the head actuator of the present invention, the permanent magnets have different magnetic poles at symmetrical positions with respect to a line passing through the center of the first bearing portion at a right angle to a line connecting the head slider and the center of the first bearing portion. Are arranged. With this configuration, the first rotating means can be rotated symmetrically with respect to a line connecting the head slider and the center of the first bearing portion. Further, the second turning means can turn along the line. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the positioning operation accompanying each rotation.
[0031]
In the head actuator of the present invention, the second bearing portion is provided with a pair of pivots so as to be in contact with the head support arm to constitute a pivot bearing, and the point at which the pair of pivots and the head support arm abut is used as a fulcrum. The head support arm is configured to be rotatable in a direction perpendicular to the disk surface. With this configuration, the head support arm is supported by the pair of pivots, so that even if the second rotating means is operated, there is no rotational displacement in the radial direction of the disk. Operation accuracy can be improved.
[0032]
In the head actuator of the present invention, the pair of pivots of the second bearing portion is perpendicular to the line connecting the head slider and the center of the first bearing portion and passes through the center of the first bearing portion. It is the structure arrange | positioned in the symmetrical position with respect to the center of a 1st bearing part. With this configuration, the second bearing portion rotates along a line connecting the head slider and the center of the first bearing portion, so that no rotational deviation occurs when the second rotating means is operated. High-precision rotation is possible.
[0033]
In the head actuator of the present invention, the position of the center of gravity of the combined head support arm including the head support arm and the permanent magnet is on the intersection of the axial direction of the first bearing portion and the axial direction of the second bearing portion. It has the structure which was located in. With this configuration, even when an impact is applied from the outside, the impact force applied to the head support arm assembly acts on the above-mentioned intersection, which is the position of the center of gravity. Therefore, the vibration of the head support arm is prevented and the impact resistance is increased. It can be improved.
[0034]
Further, the disk device of the present invention includes a disk, a driving means for rotationally driving the disk, a head slider having a head element for recording and reproducing with respect to the disk, and a head slider that supports the head slider and is positioned at a predetermined track position of the disk. The head actuator is provided with a housing that holds these in a predetermined positional relationship, and the head actuator has the above-described configuration.
[0035]
With this configuration, the head slider can be positioned at a predetermined track position of the disk, and the head support arm can be rotated in a direction perpendicular to the disk surface as necessary. In addition, the radial rotation means and the vertical rotation means of the disk are integrally formed, and are provided around the first bearing portion for rotation of the disk in the radial direction. Therefore, it is possible to obtain a small torque and a high torque, and to realize an increase in the access speed of the disk device, a reduction in power consumption and a reduction in size.
[0036]
The disk device according to the present invention also includes a disk, a driving means for driving the disk to rotate, a head slider having a head element for recording / reproducing with respect to the disk, and a head slider for supporting and positioning the disk at a predetermined track position. A head actuator that detects the impact, and a housing that holds these in a predetermined positional relationship. The head actuator is the above-described head actuator.
[0037]
With this configuration, the head actuator can be operated when an impact is detected to prevent the head slider and the disk from colliding and being damaged, and protection against an impact such as interrupting recording or reproduction can be performed. In addition, the head slider can be positioned at a predetermined track position of the disk, and the head support arm can be rotated in a direction perpendicular to the disk surface as necessary. Further, the rotating means in the radial direction of the disk and the rotating means in the vertical direction are integrally formed, and these are circumferentially formed around the first bearing portion for rotating the disk in the radial direction. Therefore, it is possible to obtain a small size and a high torque, and to realize an increase in the access speed of the disk device, a reduction in power consumption and a reduction in size.
[0038]
Further, the disk apparatus of the present invention has a configuration in which the head slider is separated from the disk by the head actuator when the impact value detected by the impact detection means exceeds the preset impact value when the head slider is on the disk surface. It is a thing. As the impact value, the acceleration may be detected and the impact force may be obtained by calculation, or the acceleration value may be used as it is.
[0039]
With this configuration, when the head slider is on the disk surface and the impact value detected by the impact detection means exceeds a certain value, the head support arm is rotated in the direction perpendicular to the disk surface by the head actuator. The head slider and the disk surface can be prevented from being damaged by separating the head slider from the disk.
[0040]
Furthermore, the disk apparatus of the present invention is configured to separate the head slider held on the disk surface by the head actuator from the disk when starting the disk. With this configuration, when the head slider is activated by the CSS method, the disk can be activated after the second rotating means of the head actuator is operated to reduce the adsorption force of the head slider. As a result, the starting load for starting the disk can be greatly reduced, and the power consumption of the disk device can be reduced even with the CSS method.
[0041]
Further, the disk device of the present invention is provided with a head holding part that retracts and holds the head slider when the disk is stopped, and retracts with a separation distance corresponding to the shape of the head holding part by the head actuator when the disk is stopped. It is a configuration. With this configuration, even when a head holding portion having an inclined surface is used, it can be retracted while changing the separation distance according to the inclined state. As a result, the sliding load when retreating can be greatly reduced, and a disk device with low power consumption can be realized.
[0042]
In addition, the disk device of the present invention has a head holding part for retracting and holding the head slider when the disk is stopped. When the disk is stopped, the head slider is separated from the disk surface by the head actuator and rotated to the head holding part. It is the structure which moves and hold | maintains on a head holding | maintenance part. With this configuration, it is possible to realize disk devices using various NCSS methods such as a method of retracting the head slider from the arbitrary track position to the head holding unit when the disk is stopped.
[0043]
Further, in the disk device of the present invention, when the disk is started, the head slider is separated from the head holding portion to a position where it does not contact the disk surface by the head actuator, and is rotated to the surface of the disk to float the head slider. Have With this configuration, even if various NCSS systems are used, the head slider can be stably moved from the head holding portion onto the disk and floated. For example, even when using a head holding part with an inclined surface, if the head slider is rotated to the disk surface without sliding on the head holding part, the sliding load is reduced and the head actuator is consumed. Electric power can be reduced.
[0044]
Further, the disk device of the present invention has a configuration in which the head holding portion is provided on the casing near the outer periphery of the disk on the turning radius of the head support arm tip. With this configuration, the head support arm can be rotated in the radial direction of the disk and also rotated in the vertical direction to retract and hold the head slider in the head holding portion.
[0045]
The disk device according to the present invention has a configuration in which the head holding portion is an area formed in a convex shape at the center of the disk. With this configuration, it is not necessary to provide a head holding portion in particular, so that the apparatus can be further downsized.
[0046]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0047]
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view of a main part of the disk device according to the first embodiment of the present invention. The disk 15 is fixed to the driving means 16 and rotated. For example, a spindle motor is used as the driving means 16. The head slider 1 is attached to the surface of the head support arm 2 that faces the disk 15 such that a head element (not shown) faces the disk 15 via, for example, a gimbal spring (not shown). The gimbal spring has a structure that allows the head slider 1 to move in the pitch direction and the roll direction. A pivot (not shown) is provided at the tip of the head support arm 2 to which the head slider 1 is attached, and an urging force from the head support arm 2 is applied to the head slider 1 by this pivot. The head support arm 2 is supported by a first bearing portion 3 and a second bearing portion 4. The first bearing portion 3 rotates the disk 15 in the radial direction, and the second bearing portion 4 causes the disk to rotate. It is comprised so that rotation of the orthogonal | vertical direction with respect to 15 surfaces is possible.
[0048]
A first rotating means and a second rotating means including a fixed yoke 12 and a ring coil 10 are provided on the outer periphery of the first bearing portion 3, which will be described later. The head actuator 18 includes a head support arm 2, two rotation means described later, a first bearing portion 3, and a second bearing portion 4.
[0049]
Further, in order to improve the impact resistance and to increase the capacity storage, when the disk 15 is stopped, the guide part 2a formed at the tip of the head support arm 2 rides on the head holding part 17 so that the surface of the disk 15 A head holding part 17 for retracting the head slider 1 from the head is provided. As a result, the head slider 1 and the disk 15 are prevented from being damaged by the adsorption of the head slider 1 to the disk 15 and the impact. A control circuit 23 for controlling or signal processing a head element (not shown) and two rotating means described later is provided in the housing 20. The control circuit 23 may be provided outside the housing 20. A flexible wiring board 19 for electrically connecting a head element (not shown) and the control circuit is drawn from the side surface of the head actuator 18 to the control circuit 23 and connected. On the other hand, a wiring board 24 for energizing two rotating means described later is routed on the housing 20 and similarly connected to the control circuit 23. The housing 20 holds these in a predetermined relationship and is sealed with a lid (not shown) having substantially the same shape as the housing 20 to prevent the influence of minute dust and air flow changes. Yes.
[0050]
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the head actuator 18. The cup-shaped fixed yoke 12, the ring coil 10, the seek coil 9, and the permanent magnet 11 are along the line AA shown in FIG. The cross-sectional shape is shown, and the vicinity of the bearing portion is shown as seen from the side by cutting them. In addition, since the same code | symbol is attached | subjected about the same element and name as FIG. 1, description is abbreviate | omitted. The same applies to the drawings shown below. The first bearing portion 3 has a bearing such as a ball bearing or a fluid dynamic pressure bearing (not shown) inside, the outer peripheral portion 3 a rotates freely, and the inner peripheral portion 3 b is connected to the circular bottom portion 12 a of the fixed yoke 12. It is fixed with screws. Since the first bearing portion 3 is formed of a soft magnetic material and the inner peripheral portion 3b is fixed to the circular bottom portion 12a, the outer peripheral portion 3a of the first bearing portion 3 also serves as an inner peripheral yoke, The fixed yoke 12 forms a pair of yokes. The circular bottom 12a of the fixed yoke 12 is fitted and fixed so as to be embedded in the housing 20, as can be seen from the figure.
[0051]
The seek coil 9 and the ring coil 10 are fixed to the fixed yoke 12 in the gap formed by the pair of yokes. Further, a permanent magnet 11 magnetized with a plurality of poles is fixed to the head support arm 2 and is rotatably held in a gap between the seek coil 9 and the outer peripheral portion 3a of the first bearing portion. The seek coil 9, the pair of yokes, and the permanent magnet 11 constitute first rotating means 21 that rotates the head support arm 2 in the radial direction of the disk 15. Further, the ring coil 10, the pair of yokes, and the permanent magnet 11 constitute second rotating means 22 that rotates the head support arm 2 in a direction perpendicular to the surface of the disk 15.
[0052]
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration in the vicinity of the first bearing portion 3 and the second bearing portion 4, and the configuration will be described including the above-described FIG. In order to apply a biasing force to the head slider 1 in the direction of the disk 15, the head support arm 2 is attached to the head support arm 2 by the elastic member 6 and the pair of pivots 4 a and 4 b of the second rotating means 22 in the first embodiment. A force is applied, and the head slider 1 is urged by a pivot (not shown) provided at the tip of the head support arm 2. The elastic member 6 is made of, for example, a ring-shaped leaf spring, and is manufactured by processing a material such as stainless steel or phosphor bronze. In the ring-shaped elastic member 6, a region about half of the ring is fixed to the semi-annular fixing member 5, and the other region is on the lower surface (surface on which the permanent magnet 11 is fixed) side of the head support arm 2. Pulled in and fixed to the lower surface of the head support arm 2. The fixing member 5 and the region portion of the elastic member 6 fixed to the fixing member 5 are both located in the opening 2b of the head support arm 2, and do not hinder the vertical movement of the head support arm 2. I am doing so.
[0053]
The permanent magnet 11 is coaxial with the first bearing portion 3 and is fixed to the head support arm 2 so as to be rotatable within a pair of yokes. The permanent magnet 11, the fixing member 5, the elastic member 6, and the head support arm 2 constitute a head support arm combined body 28.
[0054]
Further, a seek coil 9 wound so as to form a loop and a ring coil 10 wound in a ring shape are fixed to the fixed yoke 12 so as to face the permanent magnet 11. The head actuator 18 has the arrangement in which the second bearing portion 4, the head support arm assembly 28, and the collar 7 are illustrated, and is inserted into the outer peripheral portion 3 a of the first bearing portion 3 and screwed with a nut 8 from below. Furthermore, the inner peripheral portion 3b of the first bearing portion 3 is fixed to the circular bottom portion 12a of the fixed yoke 12 to which the seek coil 9 and the ring coil 10 are fixed.
[0055]
In the collar 7, the semi-annular portion 7 a located on the head slider 1 side is formed thicker than the semi-annular portion 7 b on the opposite side. The thickness of the protrusion 7c provided on a part of the semi-annular portion 7b is the same as that of the semi-annular portion 7a on the head slider 1 side. The semi-annular portion 7 a and the protrusion 7 c enter the opening 2 b of the head support arm 2 and press the elastic member 6 and the fixing member 5 against the second bearing portion 4. That is, the fixing member 5 and the region portion of the elastic member 6 fixed to the fixing member 5 are the first bearing portion 3, the second bearing portion 4, the semi-annular portion 7 a and the projection 7 c of the collar 7, And fixed by a nut 8.
[0056]
As described above, the first bearing portion 3 has a bearing (not shown) between the outer peripheral portion 3a and the inner peripheral portion 3b, and the outer peripheral portion 3a freely rotates with respect to the inner peripheral portion 3b. It is configured to be able to. Further, the second bearing portion 4 has a pair of pivots 4 a and 4 b, and the pair of pivots 4 a and 4 b serve as a pivot point in the vertical direction of the head support arm 2.
[0057]
With such a configuration, the head support arm combined body 28 is held by the elastic member 6, and is rotated in the vertical direction with respect to the disk 15 with a portion where the two pivots 4 a and 4 b of the second bearing portion 4 abut as a fulcrum. The first bearing portion 3 can rotate the disk 15 in the radial direction.
[0058]
In addition, as a position which forms a pair of pivot 4a, 4b of the 2nd bearing part 4, it passes along the center of a 1st bearing part, and the line (shown in FIG. 1) connects a head slider and the center of a 1st bearing part. It is formed at a position symmetrical to the center (point Q shown in FIG. 4 described later) on a line (BB line shown in FIG. 4 described later) perpendicular to the AA line. . Moreover, although the 2nd bearing part 4 was formed with a pair of pivot, you may form it in a wedge shape on the same line.
[0059]
FIG. 4 is a plan view of a principal part for explaining the detailed configuration of the first rotating means 21 and the operation for rotating the head support arm 2 in the radial direction of the disk. In the first embodiment, the permanent magnet 11 is perpendicular to a line (A-A line) connecting the center of the head slider 1 and the center Q of the first bearing portion (A-A line) and passes through the center Q (B- The two permanent magnets 11a and 11b are fixed to the head support arm 2 so as to hang down at positions symmetrical to the (B line). The two permanent magnets 11a and 11b are formed with magnetic poles in the radial direction, and are different from each other. For example, in FIG. 4, the permanent magnet 11a on the head slider 1 side is the N pole, and the other permanent magnet 11b. Is the S pole. The seek coil 9 is fixed to the fixed yoke 12 at a position symmetrical to the AA line. The seek coil 9 is formed by winding the coils 9a and 9b in a loop shape.
[0060]
For example, as shown in FIG. 4, the seek coil 9 of the first rotating means 21 formed on the conductors 31 and 32 on the head slider 1 side is connected to the upper portion (from the lower portion in the axial direction of the first bearing portion 4). If energization is performed so that a current flows from the lower side to the upper side of the drawing, current flows in the opposite direction to the conductors 33 and 34 located on the opposite sides of the coils 9a and 9b. Due to the interaction between the current and the magnetic field, the first rotating means 21 generates a rotational force indicated by an arrow E, and the head support arm 2 rotates as indicated by an arrow F. If the direction of the current is reversed, the direction of rotation is reversed, and the current can be arbitrarily rotated by appropriately controlling the current value and the current application time.
[0061]
Next, operation | movement of the 2nd rotation means 22 is demonstrated using FIG. For example, the ring coil 10 is energized so that a current flows counterclockwise when viewed from the upper surface of FIG. For example, a force in the direction of separating the head support arm 2 from the disk as indicated by an arrow H as a whole is generated by the interaction between the magnetic field and current by the respective permanent magnets 11a and 11b. The rotation center at this time is the pivots 4a and 4b of the second bearing portion 4, and the positions of the pivots 4a and 4b are provided on the line BB shown in FIG. The permanent magnet 11 is provided with respective permanent magnets 11a and 11b so as to be symmetric with respect to the BB line. Accordingly, since the rotation direction of the second bearing portion 4 and the rotation direction of the second rotation means 22 coincide with each other, the force generated by the second rotation means 22 is centered on the pivots 4a and 4b. Since only the force that rotates in the vertical direction is used, high-precision and stable operation is possible.
[0062]
In the disk apparatus configured as described above, when the disk 15 is rotated by the driving means 16, an air flow is generated on the disk surface. In this state, the first rotating means 21 is driven to rotate the head support arm 2 so that the head slider 1 held on the head holding portion 17 is levitated to a predetermined track position on the disk 15. With the head slider 1 flying up, information is recorded on the disk 15 or information recorded on the disk 15 is reproduced using a head element (not shown).
[0063]
When the disk 15 is stopped, the first rotating means 21 rotates the head support arm 2 in the radial direction while the second rotating means 22 rotates the head supporting arm 2 so that the guide part 2 a does not contact the head holding part 17. Move to. With such an operation, it is possible to reduce the sliding load caused by the guide portion 2 a coming into contact with the head holding portion 17 and reduce the power consumption of the first rotating means 21.
[0064]
In the first embodiment, since the head support arm combined body 28 including the head support arm 2 and the permanent magnet 11 rotates, the flexible wiring board 19 that vibrates integrally with this is mounted on the head slider 1. It is only necessary to connect the head element (not shown) and the control circuit 23, and the structure is highly flexible and less influenced by the reaction force. Further, the wiring board 24 for connecting the seek coil 9 and the ring coil 10 of the first rotating means 21 and the second rotating means 22 to the control circuit 23 is a casing separated from the flexible wiring board 19. Therefore, it is possible to prevent the noise generated from the wiring having a relatively large current from affecting the minute signal current flowing through the flexible wiring board 19.
[0065]
In the first embodiment, the permanent magnet 11 is two separate bodies having different magnetic poles. However, the present invention is not limited to this, and the magnetic poles are formed at predetermined cylindrical positions. It may be a configuration. Further, although the ring-shaped elastic member 6 is used as the urging means for urging the head support arm 2, the urging force by the second rotating means 22 may be combined with the elastic member 6. Good. Furthermore, although the outer peripheral portion of the first bearing portion is used as the inner peripheral side yoke, a pair of yokes that form an inner peripheral side yoke integrally with the fixed yoke may be used. In this case, the seek coil and the ring coil may be disposed so as to be fixed to the inner circumferential yoke.
[0066]
In the first embodiment, when the disk 15 is stopped, the head support arm 2 is retracted while being separated in the vertical direction to a position where the guide portion 2a does not contact the head holding portion 17. The invention is not limited to this, and if the second rotating means 22 is driven so as to reduce the sliding load, the contact or specific contact is not particularly limited. Furthermore, in the first embodiment, the guide portion is rotated upward so that the guide portion does not come into contact with the second turning means only when the disk is stopped. However, the sliding load on the guide portion is reduced even during startup. Thus, the head slider may be moved on the disk while rotating upward.
[0067]
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a main part plan view showing the disk device of the second embodiment. In the disk apparatus according to the present embodiment, a head holding portion 35 for retracting and holding the head slider 1 from the surface of the disk 15 when the rotation of the disk 15 is stopped is provided at a position away from the disk 15. Further, the function of detecting the impact acceleration due to dropping or the like and operating the second rotating means 22 to cause the head slider 1 to be separated from the surface of the disk 15 by a predetermined distance when the impact acceleration exceeding a preset set value is detected. There is provided an impact detection means 36 having. Other configurations are the same as those of the disk device according to the first embodiment.
[0068]
The operation of such a disk device will be described. When the disk 15 is started, the head slider 1 held by the head holding portion 35 is separated by a predetermined distance by the second rotating means 22, and the head supporting arm 2 is rotated by the first rotating means 21 to thereby move the head. The slider 1 is floated on the disk 15. In this floating state, information is recorded on the disk 15 or information recorded on the disk 15 is reproduced by a head element (not shown). When stopping the disk 15, the second rotation means 22 is operated so that the head slider 1 is separated from the surface of the disk 15 by a predetermined distance, and then the first rotation means 21 is used to move the head support arm 2. The guide unit 2a is rotated until it is positioned on the head holding unit 35, and is stopped and held.
[0069]
On the other hand, when an impact acceleration is applied to the disk device from the outside while the head slider 1 is flying over the surface of the disk 15, the impact detection means 36 detects this impact. When the detected impact acceleration is larger than a preset value, a signal is sent from the impact detecting means 36 to the second rotating means 22 so that the head slider 1 is separated from the surface of the disk 15 by a predetermined distance. The rotation means 22 is operated. Since the rigidity of the head support arm 2 is increased, the separation distance may be several tens of μm or less. As described above, the recording or reproducing operation is temporarily interrupted by performing the separation operation immediately. However, since the head slider 1 and the disk 15 can be prevented from being damaged, a highly reliable disk device can be realized.
[0070]
In the disk device according to the second embodiment, the case where the head actuator described in the first embodiment is used has been described. However, the head actuator may be configured according to the present invention. Needless to say, the head actuator is not limited to that of the first embodiment.
[0071]
Further, in the disk device of the second embodiment, the impact detecting means detects the impact acceleration, the function for judging whether the impact acceleration is equal to or higher than a preset set value, and the second rotating means based on the result. However, the present invention is not limited to this, and the impact detection means has only a function of detecting the impact acceleration, and the control circuit for controlling the head actuator includes: A configuration in which a determination function and a function of controlling the operation of the second rotating means are added may be used. Further, in the second embodiment, only one impact detection means is installed in the casing, but a plurality of impact detection means may be installed and operated at their maximum values, or in the horizontal or vertical direction. You may make it detect the impact acceleration from which a direction etc. differ.
[0072]
In the disk device according to the second embodiment, the head holding part is provided on the outer casing of the disk. However, the head holding part may be configured by making the inner peripheral surface of the disk convex. Good. In order to achieve such a configuration, the disc is bonded and fixed to the shaft of the driving means with an adhesive or the like using a disc in which a through hole is not provided in the central portion and a convex protrusion is formed on the inner peripheral surface portion. That's fine. The retraction operation of the head slider to the head holding portion may be the same as the operation described in the second embodiment.
[0073]
The present invention is not limited to the second embodiment described above, and various operations may be performed using a disk apparatus provided with the head actuator and impact detection means of the present invention.
[0074]
(Third embodiment)
Next, a disk device according to the third embodiment will be described with reference to a plan view of relevant parts shown in FIG. The same elements and names as those in FIG. The disk apparatus according to the third embodiment has a configuration using a CSS system in which the head slider 1 is held in contact with the surface of the disk 15 when the disk 15 is stopped. Therefore, the head support arm 40 is not provided with a guide portion. Except for this point, the head actuator 18, the control circuit 23, and the driving means 16 are the same as those in the disk device configuration of the first embodiment. It is.
[0075]
The operation of the disk device having such a configuration will be described. When starting the disk 15, the drive means 16 is operated to operate the disk 15 with the second rotating means 22 operated so as to lift the head slider 1 held on the disk 15 from the disk 15. Is driven to rotate. By this operation, the load on the driving means 16 for starting the disk 15 can be greatly reduced. Further, since the head slider 1 can float smoothly, damage to the head slider 1 and the disk 15 that may occur when the head slider 1 is activated in the attracted state can be prevented.
[0076]
With the head slider 1 flying above the disk 15, information is recorded on the disk 15 or information recorded on the disk 15 is reproduced by a head element (not shown) provided on the head slider 1. When the disk 15 is stopped, the rotation of the disk 15 is stopped as the driving means 16 is stopped, and the head slider 1 is brought into contact with the surface of the disk 15 from the floating state and is held in this state.
[0077]
In the disk device according to the third embodiment, the case where the head actuator described in the first embodiment is used has been described. However, the head actuator may be configured according to the present invention. Needless to say, the head actuator is not limited to that of the first embodiment.
[0078]
Further, the disk device of the third embodiment may be provided with an impact detection means to perform the same operation as described in the second embodiment.
[0079]
In the first to third embodiments, the disk device has been described with respect to the device configuration in which the head slider records and reproduces while flying on the disk surface. However, the present invention is not limited to this. The present invention is also applicable to an apparatus configuration that records and reproduces while making contact. Furthermore, it is needless to say that the head actuator and the disk apparatus of the present invention can be applied to an apparatus using a disk-shaped recording medium such as magnetic recording, magneto-optical recording, and optical recording.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, the head actuator of the present invention has the permanent magnet fixed to the head support arm and rotatable within the gap between the pair of yokes, and the seek coil and the ring coil fixed to the fixed yoke are permanent. It is configured so as to face the magnet, and is rotatable in two directions, the radial direction and the perpendicular direction of the disk. The two rotating means are integrally arranged around the first bearing portion in a circumferential shape, and rotate in the radial direction of the disk around the first bearing portion, and are provided on the first bearing portion. The second bearing portion is configured to rotate in a direction perpendicular to the disk surface. Further, the present invention is a disk recording / reproducing apparatus using the head actuator having such a configuration.
[0081]
With such a configuration, it is possible to increase the torque while reducing the size of the rotating means. Furthermore, by fixing the seek coil and ring coil to the fixed yoke, the heat generated from the coil can be efficiently dissipated, so that the input current can be increased, and the number of coil turns can be increased by providing it on the outer periphery. As a result, a large rotational torque can be obtained. Furthermore, since the seek coil and the ring coil are fixed, the connection wiring from the control circuit to these can be connected to the control circuit on a wiring board different from the flexible wiring board. As a result, the flexible wiring board can be configured with high flexibility, and noise due to current flowing through the seek coil or ring coil can be prevented from affecting the signal current flowing through the flexible wiring board.
[0082]
Further, in the NCSS (Non Contact Start Stop) system in which the head slider is retracted and held when the disk is stopped, the first holding means and the second turning means are operated in combination to move the head slider to the head holding portion. Since the load of the evacuation operation can be reduced, the power consumption can be reduced. On the other hand, even in the CSS (Contact Start Stop) system, when the disk is started to rotate, the head slider is rotated so as to be slightly separated from the disk surface by the second rotating means, so that the starting load of the disk driving means is increased. The power consumption can be reduced. Further, by providing an impact detection means and separating from the disk by the head actuator when the set impact value is exceeded, a disk device resistant to impact can be realized. Therefore, it is possible to obtain a great effect that the disk device can provide a disk device that consumes less power, is small and thin, and has good impact resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a main part of a disk device using a head actuator according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view and a side view of main parts of a head actuator according to a first embodiment of the invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the head actuator according to the first embodiment of the invention.
FIG. 4 is a diagram showing a radial rotation operation of the disk of the head actuator according to the first embodiment of the invention.
FIG. 5 is a diagram showing a rotation operation in a direction perpendicular to the disk surface of the head actuator according to the first embodiment of the invention.
FIG. 6 is a plan view of a main part of a disk device according to a second embodiment of the invention.
FIG. 7 is a plan view of a main part of a disk device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view of the main part of a conventional disk device.
[Explanation of symbols]
1,101 Head slider
2,40 head support arm
2a, 100 guide part
2b opening
3 First bearing part
3a outer periphery
3b Inner circumference
4 Second bearing part
4a, 4b pivot
5 Fixing member
6 Elastic members
7 colors
7a, 7b Semi-annular part
7c protrusion
8 nuts
9 seek coil
10 Ring coil
11 Permanent magnet
12 Fixed yoke
12a circle bottom
15,109 Disc-shaped recording medium (disc)
16,110 drive means
17, 35, 111 Head holding part
18,112 head actuator
19 Flexible wiring board
20,113 housing
21 1st rotation means
22 Second rotating means
23 Control circuit
28 Combined head support arm
31, 32, 33, 34 conductors
36 Impact detection means
102 Suspension
103 leaf spring
104 Support arm
105 Bearing part
106 voice coil
107 York
108 Rotating means
111a taper part

Claims

A head support arm that supports a head slider on which the head element is mounted;
A first bearing for pivotally supporting the head support arm in the radial direction of the disk-shaped recording medium;
A second bearing portion for rotating the head support arm by a predetermined distance in a direction perpendicular to the surface of the disk-shaped recording medium;
A pair of yokes disposed so as to face each other with a predetermined gap in the radial direction around the first bearing portion;
A permanent magnet magnetized in a plurality of radial directions, fixed to the head support arm and rotatable within the gap between the pair of yokes;
A plurality of seeks fixed to the fixed yoke so as to face the permanent magnet with a predetermined gap in a magnetic gap formed by the permanent magnet and one fixed yoke of the pair of yokes. A coil and a ring coil fixed to the fixed yoke by being wound around the circumference,
The permanent magnet, the pair of yokes, and the seek coil constitute first rotating means for rotating the head support arm in the radial direction of the disk-shaped recording medium around the first bearing portion. ,
The permanent magnet, the pair of yokes, and the ring coil rotate the head support arm around the second bearing portion in a direction perpendicular to the disk-shaped recording medium surface by a predetermined distance. A head actuator comprising a moving means.

At least the outer peripheral portion of the first bearing portion is formed of a soft magnetic material, and is magnetically coupled to the fixed yoke disposed coaxially with the first bearing portion, so that the first bearing portion The head actuator according to claim 1, wherein the pair of yokes are configured by an outer peripheral portion and the fixed yoke.

The permanent magnet is arranged with different magnetic poles at right angles to a line connecting the head slider and the center of the first bearing portion, and symmetrically with respect to a line passing through the center of the first bearing portion. The head actuator according to claim 1, wherein the head actuator is provided.

The second bearing portion is provided with a pair of pivots so as to be in contact with the head support arm to form a pivot bearing. 4. The head actuator according to claim 1, wherein the arm is rotatable in a direction perpendicular to the surface of the disk-shaped recording medium.

The pair of pivots of the second bearing part are perpendicular to a line connecting the head slider and the center of the first bearing part, and are on a line passing through the center of the first bearing part. The head actuator according to claim 4, wherein the head actuator is disposed at a symmetrical position with respect to the center of the bearing portion.

The position of the center of gravity of the head support arm assembly including the head support arm and the permanent magnet is located on the intersection of the axial direction of the first bearing portion and the axial direction of the second bearing portion. 6. The head actuator according to claim 1, wherein the head actuator is formed.

A disc-shaped recording medium;
Drive means for rotationally driving the disk-shaped recording medium;
A head slider having a head element for recording and reproducing with respect to the disk-shaped recording medium;
A head actuator for supporting the head slider and positioning the disk-shaped recording medium at a predetermined track position;
A housing that holds these in a predetermined positional relationship,
A disk recording / reproducing apparatus, wherein the head actuator is the head actuator according to any one of claims 1 to 6.

A disc-shaped recording medium;
Drive means for rotationally driving the disk-shaped recording medium;
A head slider having a head element for recording and reproducing with respect to the disk-shaped recording medium;
A head actuator for supporting the head slider and positioning the disk-shaped recording medium at a predetermined track position;
An impact detection means for detecting an impact;
A housing that holds these in a predetermined positional relationship,
A disk recording / reproducing apparatus, wherein the head actuator is the head actuator according to any one of claims 1 to 6.

When the head slider is on the surface of the disk-shaped recording medium and the impact value detected by the impact detection means exceeds a preset impact value, the head slider is removed from the disk-shaped recording medium by the head actuator. 9. The disc recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein the disc recording / reproducing apparatus is separated.

8. The apparatus according to claim 7, wherein when the disk-shaped recording medium is activated, the head slider held on the surface of the disk-shaped recording medium by the head actuator is separated from the disk-shaped recording medium. Item 10. The disk recording / reproducing apparatus according to any one of Items 9 to 9.

Adding a head holding part for retracting and holding the head slider when the disk-shaped recording medium is stopped;
10. The structure according to claim 7, wherein when the disk-shaped recording medium is stopped, the head actuator is retracted with a separation distance corresponding to a shape of the head holding portion. Disc recording and playback device.

Adding a head holding part for retracting and holding the head slider when the disk-shaped recording medium is stopped;
When stopping the disk-shaped recording medium, the head actuator is configured to be separated from the surface of the disk-shaped recording medium by the head actuator and rotate to the head holding part to be held on the head holding part. 10. The disk recording / reproducing apparatus according to claim 7, wherein the disk recording / reproducing apparatus is characterized by.

When starting the disk-shaped recording medium, the head slider is moved away from the head holding portion to a position where it does not contact the surface of the disk-shaped recording medium by the head actuator, and rotated to the surface of the disk-shaped recording medium, 13. The disk recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the head slider is floated.

14. The head holding portion is provided on a casing near the outer periphery of the disk-shaped recording medium on a turning radius of a head support arm tip portion, according to any one of claims 11 to 13. Disc recording and playback device.

14. The disc recording / reproducing apparatus according to claim 11, wherein the head holding portion is a region formed in a convex shape at the center of the disc-shaped recording medium.