JP3694589B2 - ロ−ド・アンロ−ド機構を備えた磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロ−ド・アンロ−ド機構を備えた磁気ディスク装置に係り、頻繁にロ−ド・アンロ−ド動作を繰り返しても、ランプやサスペンションリフトタブの摺動部が摩耗しにくく、信頼性の高い磁気ディスク装置に関するものである。なお本発明は、特に、3.5インチ、３インチ、2.5インチ、1.8インチ、1.3インチ、１インチ等の小形磁気ディスク装置に適用するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小形磁気ディスク装置としては例えば特開平６−９６５３２号公報に開示されたに磁気ディスク装置が挙げられる。従来の磁気ディスク装置では、積層した情報記録ディスクは、ベースに固定したスピンドルモータにより一定速度で回転駆動される。ヘッドはサスペンションを介してキャリッジに支持され、ディスクとの間に微小隙間を隔てて浮上し、情報の記録再生を行なう。ヘッドの高速高精度な位置決めは、キャリッジをボイスコイルモータにより回転駆動することにより行なう。スリ−ブにピボット軸と２個の転がり軸受を組み込んだピボットアセンブリをキャリッジに設け、ピボットアセンブリをベース上に固定することにより、キャリッジはピボット軸回りに回転できる。キャリッジを駆動するボイスコイルモータは、駆動コイル、永久磁石、ヨークから構成されている。このうち、キャリッジには駆動コイルを取付け、残りの永久磁石、ヨーク（これらを含めて「磁石・ヨ−クアセンブリ」と称する）はベース上に固定してある。磁気回路に挾まれた駆動コイルは磁界作用を受けているので、駆動コイルに通電することにより、キャリッジを駆動することができ、ヘッドをディスク上の所定の場所に位置決めすることができる。
【０００３】
磁気ディスク装置、特に小形磁気ディスク装置においては、記録密度と耐衝撃特性の向上が最重要課題である。これを解決するため、ロ−ド・アンロ−ド機構を搭載した磁気ディスク装置が提案されている。ロ−ド・アンロ−ド機構方式の主流は、ランプロ−ドと呼ばれるもので、例えば、米国公開特許公報、ＵＳＰ ５，２３７，４７２号や、ＵＳＰ ５，５７４，６０４号に開示されているように、サスペンション先端に張り出したリフトタブを、ベ−スに固定したランプ（リフトタブ滑走面）をガイドとして駆動し、ディスクにヘッドをロ−ドする。また、リ−ド・ライト動作終了時には、ヘッドをディスクからアンロ−ドし、ランプに退避する。ヘッドをディスクから退避する方式であるため、ヘッド粘着の心配がない。このため、従来のテクスチャ等の粘着防止加工を施す必要がなく、平滑ディスクを使用することが可能である。したがって、ヘッド浮上量を低減でき、記録密度の向上が図れる。また、ヘッドをディスクから退避するため、非動作時の耐衝撃特性を向上することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術におけるランプロ−ド方式では、いずれの場合も、サスペンション先端に張り出したリフトタブはサスペンションに固定されており、リフトタブとランプは、ロ−ド時およびアンロ−ド時に同じ摺動軌跡をたどる。そのため、１往復のロ−ド・アンロ−ドサイクルでランプ上の常に同じ場所を２回摺動することになり、摺動回数が多くなる。リフトタブおよびランプは、リフトタブの押し付け荷重による圧縮応力と摩擦力による剪断応力を受けて摩耗する。ロ−ド時とアンロ−ド時では摩擦力の方向が逆向きになるので、リフトタブとランプの摺動部分に作用する剪断応力は正負交互に変化し、一方向のみ摺動する摺動系に比べ、応力振幅は２倍に大きくなる。以上の結果、従来のランプロ−ド方式によるロ−ド・アンロ−ド機構を搭載した磁気ディスク装置では、リフトタブとランプが摩耗し、その摩耗粉が円板、スライダ、ヘッド等に付着し、場合によっては動作障害が起こる。このため、ロ−ド・アンロ−ドの動作回数に制限があった。
【０００５】
本発明の目的は、頻繁に繰り返しロ−ド・アンロ−ド動作を行なっても、リフトタブおよびランプが摩耗しにくく、摩耗粉による動作障害のない、信頼性の高いロ−ド・アンロ−ド機構を備えた磁気ディスク装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、前記ヘッドを前記ディスク上にロ−ドし、前記ヘッドを前記ディスクからアンロ−ドするためのガイドとなるランプを有し、前記サスペンションの一部が前記ランプと摺動することによってロ−ド・アンロ−ド動作を行なうロ−ド・アンロ−ド機構を搭載した磁気ディスク装置において、前記ランプと摺動する摺動部を備えた揺動部を前記サスペンションに設け、前記揺動部は、前記サスペンションに対して姿勢変化が可能であり、前記揺動部姿勢が、ロ−ド時およびアンロ−ド時に異なるような機構構成にした。
【０００７】
また本発明は、前記揺動部の姿勢を拘束する揺動拘束板を前記サスペンション上に備え、ロ−ド時ないしはアンロ−ド時に前記摺動部が前記ランプと摺動する際に前記摺動部に摩擦力が作用し、前記揺動部が前記揺動拘束板に押しつけられることにより、前記揺動部姿勢がロ−ド時およびアンロ−ド時に異なるような機構構成にした。
【０００８】
また本発明は、前記揺動機構を平板、あるいは平行リンクにより構成し、前記摺動部を前記サスペンションに対して揺動可能に支持する構成にした。
【０００９】
また本発明は、前記揺動部の中心線と前記サスペンションの中心線との成す角度が、ロ−ドとアンロ−ド時で、０ないし２０度異なる構成にした。
【００１０】
また本発明は、ロ−ド時とアンロ−ド時の前記ランプ上の摺動軌跡のずれ量が、前記揺動部の長さの１０％以下となる機構構成にした。
【００１１】
また本発明は、前記揺動拘束板を前記サスペンションの一部を折り曲げて構成した。
【００１２】
また本発明は、前記揺動部に鋼球を埋め込んで摺動部を形成した。
【００１３】
また本発明は、前記ばね部の表面に粘弾性シ−トを貼り付けた構造、あるいは、前記揺動部の一部に粘弾性部材を充填した構造とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明によるロ−ド・アンロ−ド機構を備えた磁気ディスク装置の一実施形態の全体構成図であり、摺動部揺動機構の部分拡大図を含む図である。磁気ディスク装置１のカバ−１ｂの一部を破断した状態を示す。ディスク２ａは、ベース１ａに固定したスピンドルモータ２ｂにより回転駆動される。情報の記録再生を行なうヘッド（図示せず）は、スライダ６に設けられ、スライダ６は、サスペンション５ａに支持されている。また、サスペンション５ａは、キャリッジ４ａに支持されている。ピボット軸４ｂとスリ−ブ（図示せず）との間に２個の転がり軸受（図示せず）を収めたピボットアセンブリ４ｃをキャリッジ４ａに保持し、ピボット軸４ｂをベース１ａに固定することにより、キャリッジ４ａをピボット軸４ｂ回りに回転可能に支持する。ヨークと永久磁石とから成る磁石・ヨ−クアセンブリ３ａ、およびキャリッジ４ａに設けた駆動コイル３ｂにより構成したボイスコイルモ−タによりキャリッジ４ａを回転駆動し、ヘッドをディスク２ａの所定のトラックに位置決めし、情報の記録再生を行なう。
【００１６】
本発明の磁気ディスク装置は、ロ−ド・アンロ−ド機構を備え、情報の記録再生時にはヘッドをディスクにロ−ドする。また、スリ−プおよび停止時にはヘッドをディスク２ａからアンロ−ドし、ランプ７に退避する。図１は、ヘッドがディスク２ａから退避している状態を示している。ベ−ス１ａには、ねじ等によりランプ７が固定してある。サスペンション５ａの先端に設けたリフトタブ５ｂが、ランプ７に設けたリフトタブ滑走面をガイドとして移動することにより、ヘッドのロ−ド・アンロ−ド動作を行なう。サスペンション５ａの先端には、揺動可能なリフトタブ５ｂが、ばね部５ｄにより支持されている。リフトタブ５ｂには、ランプ７との摺動部５ｃを備える。ヘッドが矢印Ａの方向にディスク２ａにロ−ドされる時、リフトタブ５ｂには、ランプとの摩擦力が作用し、リフトタブ５ｂは、矢印Ｂの方向に傾き、５ｂ’の姿勢を取る。リフトタブ５ｂがランプ７から離れると、リフトタブ５ｂは、ばね復元力により、元の姿勢５ｂに戻る。ヘッドが矢印Ａと反対方向にディスク２ａからアンロ−ドされる時は、リフトタブは５ｂの姿勢でランプ７に設けたリフトタブ滑走面７ａ上に乗り上げる。
【００１７】
リフトタブの構造とその摺動機構について図２および図３を用いて説明する。図２は、図１のサスペンション５ａの先端部（リフトタブ取り付け端側）の平面図、図３は、その側面図である。揺動可能なリフトタブ５ｂは、ランプ７と摺動するための摺動部５ｃを備える。摺動部５ｃは、例えば、ステンレスの素材に球面形状を成すように板金プレス加工等によって形成する。リフトタブ５ｂとサスペンション５ａは、ばね部５ｄを介し、溶接等によって結合してあるので、摺動部５ｃにランプ７との摩擦力が作用すると、リフトタブ５ｂの姿勢が変化する。
【００１８】
次に、リフトタブのガイドとなるランプについて、図４および図５を用いて説明する。図４は、ランプ７の平面図、図５は、その側面図である。ランプ７はロ−ド・アンロ−ドを行なうためのガイド面となるリフトタブ滑走面７ａ、７ａ’を有し、ランプ７の上面側のリフトタブ滑走面７ａ とランプ７の下面側のリフトタブ滑走面７ａ’から成る。リフトタブ滑走面７ａはディスクの上面に対してロード・アンロードする場合に用いられ、リフトタブ滑走面７ａ’はディスクの下面に対してロード・アンロードする場合に用いられる。これらのリフトタブ滑走面７ａ、７ａ’は、平面を含む滑らかな曲面に形成しておく。ランプ７は、ベ−スにねじ等を用いて固定する。本実施例は１枚のディスクを有する磁気ディスク装置であるが、複数枚のディスクを有する磁気ディスク装置にも本発明は適用できる。 複数枚のディスクを有する磁気ディスク装置では、リフトタブ滑走面を単純にディスク枚数に応じて増やした構造にすれば良い。
【００１９】
ロ−ド・アンロ−ド時のリフトタブの運動と姿勢について、図６および図７を用いて説明する。図６は、ロ−ド時、図７は、アンロ−ド時のサスペンション移動方向と、リフトタブに作用する摩擦力の方向を示す図である。図６において、ロ−ド時に左向き矢印の方向にサスペンションが移動する際、リフトタブ５ｂ’がランプ（図示せず）と摺動するため、摺動点５ｈに摩擦力Ｆが右向き矢印の方向に作用する。その結果、ばね部５ｄによって支持されたリフトタブ５ｂ’は、右に傾き、サスペンション５ａ上に設けた揺動部拘束板５ｅに当たって止まり、そのままの姿勢を維持してランプ上を摺動する。同様にして、図７において、アンロ−ド時に右向き矢印の方向にサスペンションが移動する際、リフトタブ５ｂはランプ（図示せず）と摺動するため、摺動点５ｈにはロ−ド時とは逆向きの左向き矢印の方向に摩擦力Ｆが作用する。リフトタブは、５ｂに示すようなほぼ直立した姿勢のままサスペンション５ａ上に設けた揺動部拘束板５ｆに当たり、そのままの姿勢を維持してランプ上を摺動し、ホ−ムポジションで止まる。なお、揺動部拘束板５ｅおよび５ｆは、サスペンション５ａの一部を折り曲げて構成することができる。
【００２０】
本発明の磁気ディスク装置における第２の実施例を図１０および図１１を参照して説明する。図１０はサスペンションの先端部（リフトタブ取り付け端側）の平面図、図１１はその側面図である。
【００２１】
揺動可能なリフトタブ８ｂは、ステンレスの素材を用いて枠構造に成形し、支持部はサスペンション８ａに溶接によって結合してある。また、リフトタブ８ｂは、ランプ７と摺動するための摺動部８ｃを備える。したがって、摺動部８ｃに摩擦力が作用すると、リフトタブ８ｂの姿勢が変化する。停止時およびアンロ−ド時には、リフトタブ８ｂで表されるが、ロ−ド時には、破線で示したリフトタブ８ｂ’で表される姿勢となる。リフトタブ８ｂは、ステンレスの素材を用いて枠構造に成形したが、リンク機構を構成し、最先端のリンクに摺動部を持つ構造としても良い。
【００２２】
摺動部８ｃは、例えば、球面形状を成すように板金プレス加工等によって形成する。なお、上記摺動部は、リフトタブに別部品を埋め込んで形成しても良い。
【００２３】
図１２は、本発明磁気ディスク装置のリフトタブ揺動機構の第３の実施例を示す断面図である。リフトタブ５ｂに鋼球を圧入、あるいは接着等で固定し、ランプ７との摺動面を形成したものである。
【００２４】
リフトタブ５ｂは、ランプ７上を摺動する際に振動する。振動を低減し、動作を安定させるための方法を図１３を用いて説明する。図１３は、本発明磁気ディスク装置のリフトタブ揺動機構の第４の例を示す平面図である。図２と同符号の部分は同一部分である。リフトタブ５ｂとサスペンション５ａを連結するばね部５ｄは、リフトタブ５ｂの運動中は撓むので、ばね部５ｄの表面の片側、あるいは両側に粘弾性シ−ト５ｌを貼ることにより、リフトタブとランプの摺動に伴う振動を低減し、動作を安定させることができる。
【００２５】
ロ−ド・アンロ−ド時にリフトタブの姿勢が変化するため、ランプ上の摺動軌跡がずれる様子を図８を用いて説明する。図８は、ロ−ド・アンロ−ド時のリフトタブの姿勢と摺動点までの回転半径を示したものである。ロ−ド時には、リフトタブは右に傾いて５ｂ’の姿勢となり、アンロ−ド時にはほぼ直立の５ｂの姿勢となる。その結果、ピボット軸と摺動点５ｈとを結ぶ延長線方向に、摺動点５ｈの位置は、ロ−ド時とアンロ−ド時でδだけずれる。したがって、ピボット軸から摺動点５ｈまでの回転半径は、ロ−ド時にはＲ、アンロ−ド時には、Ｒ＋δとなる。リフトタブの姿勢変化による摺動軌跡のずれ量は、例えば、概略以下のようになる。ばね部５ｄを支点とした摺動点５ｈまでの回転半径をｒとし、リフトタブ５ｂの姿勢変化角度をθとすると、リフトタブ５ｂの姿勢変化による摺動軌跡のずれ量δは、
δ＝ｒ(１−cosθ)
となる。ｒ＝１mm、θ＝20度とすると、δ＝0.06 mmとなる。したがって、ロ−ド時とアンロ−ド時でランプ上の摺動軌跡がずれる。上記の例では、ロ−ド時とアンロ−ド時の前記ランプ上の摺動軌跡のずれ量が、揺動部の長さの約５％となるが、それが約１０％以下となるような機構構成であれば充分である。
【００２６】
図９は、ランプ上にリフトタブの摺動軌跡を示した図である。ロ−ド動作では、リフトタブの摺動点は、ランプ７上のリフトタブホ−ムポジション７ｂからスタ−トし、７ｃに示す摺動軌跡をたどり、ヘッドはディスクにロ−ドされる。また、アンロ−ド動作では、リフトタブの摺動点は、７ｄに示す摺動軌跡をたどり、ヘッドはディスクからアンロ−ドされ、リフトタブホ−ムポジション７ｂに戻る。その結果、ロ−ド時とアンロ−ド時でランプ上の摺動軌跡はδだけずれる。従来の磁気ディスク装置では、１往復のロ−ド・アンロ−ドサイクルでランプ上の常に同じ場所を２回リフトタブが摺動するのに対し、本発明では、常に一方向にしか摺動しないので、摺動回数は従来の半分になる。ロ−ド時とアンロ−ド時では摩擦力の方向が逆向きになるので、ロ−ド時とアンロ−ド時でランプ上の同じ場所を摺動する従来の磁気ディスク装置では、リフトタブとランプの摺動部分に作用する剪断応力は正負交互に変化する。しかし、本発明では、ランプ上を常に同じ方向にしか摺動しないため、応力振幅は従来磁気ディスク装置の半分になる。
【００２７】
なお、前記リフトタブ姿勢は、本実施例とは逆に、ロ−ド時にはほぼ直立した姿勢とし、アンロ−ド時には傾いた姿勢となるように、前記揺動部拘束板の配置を逆にして機構を構成しても、同様の効果が得られる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明では、上述したようにロ−ド時とアンロ−ド時でランプ上の摺動軌跡がずれる。公知例に示される従来の磁気ディスク装置では、１往復のロ−ド・アンロ−ドサイクルでランプ上の常に同じ場所を２回摺動するのに対し、本発明では、常に一方向にしか摺動しないので、摺動回数は従来の半分になる。
【００２９】
ロ−ド時とアンロ−ド時では摩擦力の方向が逆向きになるので、ロ−ド時とアンロ−ド時でランプ上の同じ場所を摺動する従来の磁気ディスク装置では、リフトタブとランプの摺動部分に作用する剪断応力は正負交互に変化する。しかし、本発明では、ランプ上を常に同じ方向にしか摺動しないため、応力振幅は従来磁気ディスク装置の半分になる。
【００３０】
以上の結果、頻繁に繰り返しロ−ド・アンロ−ド動作を行なっても、リフトタブおよびランプが摩耗しにくく、摩耗粉による動作障害のない、信頼性の高い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】本発明における一実施例である磁気ディスク装置の全体構成図とそのサスペンション先端部の部分拡大図。
【図２】図１のサスペンション先端部の平面図。
【図３】図１のサスペンション先端部の側面図。
【図４】本発明における一実施例であるランプの平面図。
【図５】図４のランプの側面図。
【図６】ロ−ド時のサスペンション移動方向とリフトタブへの摩擦力作用方向を示す図。
【図７】アンロード時のサスペンション移動方向とリフトタブへの摩擦力作用方向を示す図。
【図８】ロ−ド・アンロ−ド時の摺動点の回転半径を説明する図。
【図９】ロ−ド・アンロ−ド時のランプ上の摺動軌跡を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施例である磁気ディスク装置のサスペンション先端部を示す平面図。
【図１１】図１０のサスペンション先端部の側面図。
【図１２】本発明の第３の実施例である磁気ディスク装置のサスペンション先端部を示す断面図。
【図１３】本発明の第４の実施例である磁気ディスク装置のサスペンション先端部を示す平面図。
【符号の説明】
１…磁気ディスク装置、１ａ…ベ−ス、 １ｂ…カバ−、 ２ａ…ディスク、 ２ｂ…スピンドルモータ、 ３ａ…磁石・ヨ−クアセンブリ、 ３ｂ…駆動コイル、
４ａ…キャリッジ、 ５ａ、８ａ…サスペンション、
５ｂ、８ｂ…停止時およびアンロ−ド時のリフトタブ姿勢、
５ｂ’、８ｂ’…ロ−ド時のリフトタブ姿勢、 ５ｃ、８ｃ…摺動部、 ５ｄ…ばね部、
５ｅ、８ｅ…ロ−ド時の揺動部拘束板、 ５ｆ、８ｆ…アンロ−ド時の揺動部拘束板、
５ｇ、８ｇ…溶接点、 ５ｈ、８ｈ …摺動点、 ５ｉ、５ｊ…フランジ部、 ５ｋ…鋼球、 ５ｌ…粘弾性シ−ト、 ５ｍ…粘弾性部材、
６…ヘッドを備えたスライダ、 ７…ランプ、 ７ａ、７ａ’…リフトタブ滑走面、
７ｂ…リフトタブホ−ムポジション、 ７ｃ …ロ−ド時の摺動軌跡、
７ｄ…アンロ−ド時の摺動軌跡、８ｉ…摺動部を形成する折り曲げ部

Claims (7)

1. 情報を記録するディスクと、
   該ディスクを回転駆動するスピンドルモ−タと、
   前記ディスクに情報を記録あるいは前記ディスクから情報を再生するヘッドと、
   該ヘッドを備えたスライダを支持するサスペンションと、
   該サスペンションを支持するキャリッジと、
   前記ヘッドを前記ディスク上に位置決めするために該キャリッジに回転トルクを与えるボイスコイルモ−タと、
   前記ヘッドを前記ディスク上にロ−ドあるいは前記ヘッドを前記ディスクからアンロ−ドするためのガイドとなるランプとを有し、前記サスペンションの一部が前記ランプと摺動し、ロ−ド・アンロ−ド動作を行なう磁気ディスク装置において、
   前記サスペンションは前記ランプと摺動する摺動部を備えた揺動部を有し、該揺動部は前記サスペンションに対して姿勢変化が可能であり、該揺動部の姿勢がロ−ド時およびアンロ−ド時で異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 前記サスペンションは前記揺動部の姿勢を拘束する揺動拘束板を備え、ロ−ド時ないしはアンロ−ド時に前記摺動部が前記ランプと摺動する際に前記揺動部が前記揺動拘束板に押しつけられ、前記揺動部の姿勢がロ−ド時およびアンロ−ド時で異なることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
3. 磁気ディスクと、
   前記磁気ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、
   前記磁気ディスクに情報の記録再生を行なう磁気ヘッドと、
   前記ヘッドを備えたスライダを支持するサスペンションと、
   前記ヘッドを前記磁気ディスクに対してロード／アンロードするためのランプと、
   前記サスペンションに備え、前記ヘッドのロード／アンロード時に前記ランプと摺動するリフトタブとを備える磁気ディスク装置において、
   前記サスペンションに対して前記リフトタブが揺動可能であることを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 前記サスペンションに備え、前記サスペンションと前記リフトタブとの間に位置し、前記リフトタブを支持する支持機構を備え、前記サスペンションに対する前記支持機構が揺動可能であることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記支持機構は、弾性変形が可能な部材からなることを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記リフトタブは前記ランプと摺動する摺動部を備え、前記摺動部は前記ランプと摺動することにより発生する摩擦力によって、前記サスペンションに対して前記リフトタブが揺動することを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記ヘッドの前記磁気ディスクに対するロード動作における前記リフトタブの前記サスペンションに対する姿勢と、前記ヘッドの前記磁気ディスクに対するアンロード動作における前記リフトタブの前記サスペンションに対する姿勢とが異なることを特徴とする請求項３に記載の磁気ディスク装置。

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