JP3697444B2 - ディスク装置、およびアクチュエータの保持方法 - Google Patents

ディスク装置、およびアクチュエータの保持方法 Download PDF

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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転するディスク状の媒体に対し、情報の記録および/或いは再生を行うディスク装置、および記録、再生のためのヘッドを先端に搭載したアクチュエータを退避位置に保持するアクチュエータの保持方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ディスク装置として、磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、磁気ヘッドを先端に搭載したアクチュエータを揺動させて磁気ヘッドを磁気ディスクの略半径方向に移動させるボイスコイルモータと、を有する磁気ディスク装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
磁気ディスク装置を動作させる場合、スピンドルモータによって磁気ディスクを回転させるとともに、ボイスコイルモータによってアクチュエータを揺動させて、その先端に搭載した磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動させ、磁気ヘッドを磁気ディスクの所望するトラックに対向させて、このトラックに対する情報の記録および/或いは再生を行う。
【0004】
この磁気ディスク装置は、非動作時に、アクチュエータをディスク内周にリトラクト及びロックするためのリトラクト・ロック機構を備えている。このリトラクト・ロック機構によって、アクチュエータをディスク内周にロックすることにより、非動作時に、磁気ヘッドが磁気ディスクの有効領域に不所望に移動して磁気ディスクに接触することを防止している。
【0005】
このリトラクト・ロック機構は、アクチュエータの後端部に一体的に固設した可動永久磁石と、この可動永久磁石を上下に挟むように設けられた下固定ヨークおよび上固定ヨークと、を有する。可動永久磁石と下固定ヨークおよび上固定ヨークは、アクチュエータをディスク内周に付勢するための磁気回路を構成している。可動永久磁石は、アクチュエータの回転に伴い、下固定ヨークよおび上固定ヨーク間のギャップに沿って移動する。
【0006】
下固定ヨークと上固定ヨークとの間のギャップは、アクチュエータのロック位置に向けて徐々に狭くなるように構成され、ロック位置で可動永久磁石に最大の磁力が作用するようになっている。これにより、アクチュエータをロック位置に確実にロックするようにしている。
【0007】
【特許文献1】
特開平7−176152号公報(段落[0040]、図3)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、アクチュエータを動作させるとき、アクチュエータのロックを解除する必要があるため、アクチュエータのロック位置における磁気的な保持力は、ロックを解除可能なある一定の磁力以下に設定する必要がある。保持力がこの一定の磁力を超えると、ロック位置からアクチュエータが動作できなくなる。
【0009】
このため、上述したリトラクト・ロック機構では、例えば、アクチュエータの非動作時に磁気ディスク装置の外部から不所望な振動が与えられると、アクチュエータがロック位置から容易に移動してしまう問題があった。
【0010】
また、上述したタイプのリトラクト・ロック機構は、可動永久磁石の全移動領域(すなわち、アクチュエータの全揺動範囲)をカバーする長さの下固定ヨークおよび上固定ヨークを有するため、アクチュエータの先端に搭載した磁気ヘッドによる情報の記録、再生時に、アクチュエータに対して常にディスク内周に向かうリトラクト力が作用する。よって、従来の機構では、この常に作用するリトラクト力が、磁気ヘッドのシーク動作に悪影響を与え、情報の記録および/或いは再生動作に悪影響を与えてしまう問題があった。
【0011】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、情報の記録および/或いは再生動作に悪影響を与えることなく、非動作時に、アクチュエータを退避位置に確実且つ安定して保持できるディスク装置、およびアクチュエータの保持方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のディスク装置は、ディスクを回転させるスピンドルモータと、上記ディスクに対する情報の記録および/或いは再生を行うヘッドを揺動の先端に搭載したアクチュエータと、このアクチュエータを揺動させて上記ヘッドを上記ディスクの略半径方向に移動させるボイスコイルモータと、上記ヘッドを上記ディスクの有効領域から外れた位置に退避させる退避位置に上記アクチュエータを保持する保持機構と、上記アクチュエータが上記退避位置から外れたとき、該アクチュエータを上記退避位置へ戻すように作用する第1の磁力を発生させる第1の磁気回路と、上記アクチュエータが上記第1の磁力によって上記退避位置へ復帰可能な範囲を超えて上記退避位置から離れたとき、少なくとも上記範囲内に上記アクチュエータを戻すように作用する第2の磁力を発生させる第2の磁気回路と、を備え、上記第1および第2の磁気回路は、上記ボイスコイルモータの磁石、および上記アクチュエータの後端に互いに離間して固設された第1および第2の磁性体をそれぞれ含むことを特徴とする
【0013】
また、本発明のアクチュエータの保持方法は、回転するディスクに対する情報の記録および/或いは再生を行うヘッドを揺動の先端に搭載したアクチュエータを、非動作時に、上記ヘッドを上記ディスクの有効領域から外れた位置に退避させる退避位置に保持する保持工程と、上記退避位置に保持されたアクチュエータが上記退避位置から外れたとき、該アクチュエータを上記退避位置へ戻すように第1の磁力を作用させる第1の復帰工程と、上記アクチュエータが上記第1の磁力によって上記退避位置へ復帰可能な範囲を超えて上記退避位置から離れたとき、少なくとも上記範囲内に該アクチュエータを戻すように第2の磁力を作用させる第2の復帰工程と、を備え、上記第1および第2の復帰工程では、上記アクチュエータの後端に互いに離間して固設された第1および第2の磁性体に対して、該アクチュエータを揺動させるボイスコイルモータの磁石からの漏れ磁束を、該アクチュエータの揺動位置に応じて異なるタイミングで作用させ、該アクチュエータを上記退避位置へ復帰させることを特徴とする
【0014】
上記発明によると、ヘッドを搭載したアクチュエータが退避位置に保持された状態で、例えば外力が加えられてアクチュエータが退避位置から不所望に外れた場合、第1の磁力によってアクチュエータを退避位置へ復帰させることができ、且つ、第1の磁力によって退避位置に復帰可能な範囲を超えてアクチュエータが動いた場合、第2の磁力によって少なくとも上記範囲内にアクチュエータを戻すことができる。このため、第1の磁力によって退避位置へ復帰させることのできない範囲までアクチュエータが移動した場合であっても、第2の磁力によってアクチュエータを第1の磁力が及ぶ範囲まで戻すことができ、アクチュエータを退避位置へ復帰させるための磁力が作用する範囲を長くできる。また、第2の磁力が作用する範囲を適当な範囲に設定することにより、ヘッドがディスクの有効領域に達するまでの間でアクチュエータに適当な磁力を作用させることができ、情報の記録および/或いは再生動作に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0016】
図1には、この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置1(ディスク装置)の概略図を示してある。図2には、磁気ディスク装置1に組み込まれたアクチュエータ5の概略図を示してある。
【0017】
図1に示すように、磁気ディスク装置1は、略矩形箱状の筐体2を有する。ここでは、磁気ディスク装置1の内部構造を示すため、上蓋(図示せず)を取り外した状態を示してある。
【0018】
筐体2内の略中央には、磁気ディスク3(ディスク)を支持および回転するスピンドルモータ4が設けられている。また、筐体2内で磁気ディスク3の外側には、アクチュエータ5を揺動させるためのボイスコイルモータ6(以下、VCM6と称する)が設けられている。
【0019】
VCM6は、アクチュエータ5の後端にモールディングされたコイル6a(図2参照)、コイル6aに磁束を与えるための略扇形の永久磁石6b(磁石)、永久磁石6bを取り付けた第1のヨーク6c、およびコイル6aをはさんで永久磁石6bに対する位置にある第2のヨーク6d(図8参照)を有する。そして、永久磁石6bの磁束を横切るコイル6aに通電することにより、回転軸5aを中心にアクチュエータ5を揺動させることができる。第1のヨーク6cにあいた穴には、第1のストッパ6e、第2のストッパ6fが取りつけられており、コイル6aの可動範囲を制限する。
【0020】
アクチュエータ5の揺動の先端には、磁気ディスク3に対する情報の記録および/或いは再生を行うための磁気ヘッド7(ヘッド)が搭載されている。このアクチュエータ5の先端は、アクチュエータ5の非動作時に、磁気ディスク3から外れた位置に設けられたランプ8(保持機構)との間の摩擦力により磁気ディスク3の外側で保持拘束される。言い換えると、アクチュエータ5の非動作時には、磁気ヘッド7が磁気ディスク3の記録/再生に有効な有効領域から退避され、アクチュエータ5が退避位置に保持される。第1のストッパ6eにコイル6aをモールディングする部材が接触する位置が退避位置になる。
【0021】
このように、ランプ8は、アクチュエータ5との間の摩擦力により、アクチュエータ5を退避位置に保持するため、例えば、この摩擦力に打ち勝つ程度の外力が筐体2に与えられると、アクチュエータ5がランプ8から外れて退避位置から不所望に移動する。この場合、磁気ディスク3が回転していないため、磁気ヘッド7が磁気ディスク3の有効領域に対向すると、両者が接触して磁気ヘッド7および/或いは磁気ディスク3を傷付ける問題が生じる。
【0022】
このため、アクチュエータ5の非動作時に、筐体2に不所望な振動が与えられてアクチュエータ5が退避位置から外れた場合、アクチュエータ5を退避位置に自動的に復帰させるための機構が必要となる。
【0023】
図2に示すように、本実施の形態では、アクチュエータ5の復帰機構として、第1および第2の磁性体11、12を有する。第1および第2の磁性体11、12は、アクチュエータ5の後端にモールディングにより固設され、アクチュエータ5の揺動の半径方向に沿って互いに離間して設けられている。
【0024】
より具体的には、第1の磁性体11は、VCM6の略扇形の永久磁石6bの半径方向(幅方向)に沿った後端に対向する位置に配置され、第2の磁性体12は、永久磁石6bの幅方向先端に対向する位置に配置されている。言い換えると、永久磁石6bは、第1および第2の磁性体11、12間に配置されている。
【0025】
また、永久磁石6bの半径方向両端部は、第1および第2の磁性体11、12に対応してそれぞれ形状加工され、2つの凸部13、14がそれぞれ形成されている。尚、第1の磁性体11および凸部13が本発明の第1の磁気回路を構成し、第2の磁性体12および凸部14が本発明の第2の磁気回路を構成している。言い換えると、第1および第2の磁性体11、12、および2つの凸部13、14は、第1および第2の磁気回路が以下のように作用する位置にそれぞれ位置決め配置されている。
【0026】
以下、上述した第1および第2の磁気回路の作用について、図3および図4を参照して説明する。図3には、アクチュエータ5の揺動位置に応じた、第1および第2の磁性体11、12と永久磁石6bの2つの凸部13、14との間の位置関係を示してある。図4には、アクチュエータ5の揺動位置に応じて第1および第2の磁気回路によりアクチュエータ5に与えられるトルクの変化をグラフにして示してある。尚、アクチュエータ5は、第1および第2の磁気回路により、常に退避位置へ付勢される。
【0027】
アクチュエータ5がランプ8によって退避位置に保持されている状態では、アクチュエータ5の揺動角度は0°となっており、図4(a)に示すように、第1の磁気回路による第1の磁力だけがアクチュエータ5に作用している。このとき、第1および第2の磁性体11、12と永久磁石6bの2つの凸部13、14との間の位置関係は、図3(a)に示す位置関係になっている。
【0028】
つまり、この状態で、第1の磁性体11が凸部13の境界近くにあり、凸部13からの漏れ磁束によって引き付けられ、アクチュエータ5が退避位置に拘束保持されている。一方、第2の磁性体12は、対応する凸部14の境界にはなく、凸部14の略真下にあり、第2の磁性体12に対してアクチュエータ5の揺動方向に作用する第2の磁力のベクトル成分は殆ど無い。
【0029】
この状態で、例えば、筐体2に外力が与えられて、図3(b)に示すように、アクチュエータ5が僅かに回動されて退避位置から外れると、第1の磁気回路の第1の磁力によりアクチュエータ5が退避位置へ復帰される。より具体的には、アクチュエータ5が退避位置から揺動すると、凸部13の境界に位置している第1の磁性体11が凸部13から離れる方向(図中反時計周り方向)に移動するが、凸部13からの漏れ磁束によって第1の磁性体11が揺動方向と逆方向(図中時計周り方向)に引っ張られ、アクチュエータ5が退避位置へ復帰される。
【0030】
一方、図3(c)に示すように、第1の磁力によってアクチュエータ5を退避位置へ復帰させることができる範囲を超えてアクチュエータ5が退避位置から離れた場合、今度は、第2の磁気回路による第2の磁力がアクチュエータ5に作用する。
【0031】
つまり、図3(c)に示す状態では、第2の磁性体12が対応する凸部14の下から反時計周り方向に移動して凸部14の境界近くに位置している。このため、図3(c)に示す状態までアクチュエータ5が揺動した場合には、第2の磁力によってアクチュエータ5が退避位置に向けて付勢され、少なくとも第1の磁力によってアクチュエータ5を退避位置へ復帰可能な角度範囲(図3bの状態)までアクチュエータ5を戻すようになっている。
【0032】
以上のように、本実施の形態では、図4(a)に示すように、アクチュエータ5の揺動位置(すなわち揺動角度)に応じて、第1の磁力および第2の磁力を異なるタイミングでアクチュエータ5に作用させるようにした。これにより、図4(b)に示すように両者を重ねたトルク曲線を有する磁力によって、アクチュエータ5を退避位置へ復帰させることができるようになった。
【0033】
つまり、図4(b)に示す本実施の形態のトルク曲線によると、トルクのピークを抑えた上で、アクチュエータ5を退避位置に復帰可能な角度範囲を従来より大きくできた。ここでは、従来例として、第1の磁性体のみをアクチュエータ5の後端に取り付けた場合のトルク曲線を示してある。
【0034】
トルクのピークを抑えることにより、アクチュエータ5の動作時に、必要最小限の力で退避位置から移動させることができる。また、トルクが作用するアクチュエータ5の角度範囲を広げることにより、アクチュエータ5が退避位置から大きく動いた場合であっても、アクチュエータ5を退避位置へ確実且つ安定して復帰させることができる。本実施の形態では、アクチュエータ5を退避位置へ復帰可能な揺動角度を12°〜13°程度まで広げることができた。尚、この揺動角度は、アクチュエータ5の先端に搭載された磁気ヘッド7が磁気ディスク3の有効領域に達する手前までの角度範囲となっているため、磁気ヘッド7が有効領域に対向しているときに、上述した第1および第2の磁気回路による第1および第2の磁力がアクチュエータ5に作用することがない。このため、アクチュエータ5を退避位置へ復帰させるためのトルクが、磁気ヘッド7による情報の記録および/或いは再生動作に悪影響を及ぼすことがない。
【0035】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【0036】
例えば、上述した実施の形態では、アクチュエータ5の後端に2つの磁性体11、12をモールディングした場合について説明したが、これに限らず、図5に示すように、少なくとも一方の磁性体(ここでは第2の磁性体12)を、アクチュエータ5を構成する磁性体を形状加工することで兼用させても良い。この例では、VCM6のコイル6aをモールドするための台座を形状加工して、第2の磁性体12として機能する突出部分20を形成した。
【0037】
また、上述した実施の形態では、永久磁石6bとともに第1の磁気回路を構成する第1の磁性体11をアクチュエータ5の後端近くに配置し、第2の磁気回路を構成する第2の磁性体12を永久磁石6bを挟んで回転軸5aの近くに配置した場合について説明したが、これに限らず、第1の磁気回路による第1の磁力と第2の磁気回路による第2の磁力がアクチュエータ5の揺動角度に応じて上述した異なるタイミングで作用すれば良く、例えば、図6(a)、(b)に示す位置に第1および第2の磁性体11、12を設けても良い。
【0038】
例えば、図6(a)に示す位置、すなわち永久磁石6bの半径方向に沿った内側の端部に対向し且つアクチュエータ5の揺動方向にずれた位置に第2の磁性体12を設けた場合、永久磁石6bの対応する内側端部が形状加工されて凸部14’が形成される。この場合、アクチュエータ5の揺動角度に対して、第1の磁性体11が移動する移動距離と第2の磁性体12が移動する移動距離とを異ならせることができる。これにより、2つの磁気回路の設計の自由度を増すことができる。
【0039】
尚、上述した実施の形態では、第1の磁気回路を構成する第1の磁性体11を半径方向外側に配置し、第2の磁気回路を構成する第2の磁性体12を半径方向内側に配置することで、図4(a)に示すように、第1の磁気回路のトルク曲線に対し、第2の磁気回路のトルク曲線をなだらかにした。このように、磁性体を配置する半径位置を変更することにより、トルク曲線の広がりを変えることができる。
【0040】
また、上述した実施の形態に限定されることなく、アクチュエータ5を退避位置へ復帰させるための磁性体の数、大きさ、形状、位置等、および各磁性体に対応して永久磁石6bに形成される凸部の数、大きさ、形状、位置等は、適宜変更可能であり、アクチュエータ5を退避位置へ復帰させるためのトルクのピークを一定レベルに抑え且つトルクが作用する角度範囲を広くできれば良い。
【0041】
例えば、第1の磁性体11に対応する凸部13’を、図7に示す形状に形状加工しても良い。この場合、凸部13’の第1の磁性体11に対向する境界が第1の磁性体11の移動方向に対して傾斜しているため、第1の磁性体11に作用するトルクを、退避位置に近付くにつれ大きくすることができる。つまり、磁性体に磁束を作用させる磁石の境界の形状を変更することにより、磁気回路によるトルク曲線の形状を変更することもできる。
【0042】
さらに、上述した実施の形態では、VCM6の永久磁石6bからの漏れ磁束を利用して磁気回路を構成した場合について説明したが、これに限らず、磁性体との間で磁気回路を構成するための磁石をVCM6の永久磁石6bとは別体に設けても良い。また、上述した第1および第2の磁性体11、12の代りに永久磁石をアクチュエータ5に固設して、この永久磁石に作用する磁性体をディスク装置1の筐体2等に設けても良い。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のディスク装置、およびアクチュエータの保持方法によると、情報の記録および/或いは再生動作に悪影響を与えることなく、非動作時に、アクチュエータを非動作位置に確実且つ安定して保持できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置を示す概略図。
【図2】図1の磁気ディスク装置に組み込まれるアクチュエータを示す概略図。
【図3】図2のアクチュエータを退避位置に復帰させる第1および第2の磁気回路の作用を説明するための動作説明図。
【図4】第1および第2の磁気回路によってアクチュエータに作用するトルクとアクチュエータの移動角度との関係を示すグラフ。
【図5】第2の磁気回路を構成する第2の磁性体としてアクチュエータの磁性材料を兼用した例を説明するための図。
【図6】第2の磁性体を別の位置に配置した変形例を示す図。
【図7】第1の磁性体が対向する永久磁石の境界を形状加工した例を示す図。
【図8】図1の磁気ディスク装置に組み込まれるVCMの高さ関係を示す概略図。
【符号の説明】
1…磁気ディスク装置、2…筐体、3…磁気ディスク、4…スピンドルモータ、5…アクチュエータ、5a…回転軸、6…ボイスコイルモータ、6a…コイル、6b…永久磁石、6c…第1のヨーク、6d…第2のヨーク、6e…第1のストッパ、6f…第2のストッパ、7…磁気ヘッド、8…ランプ、11…第1の磁性体、12…第2の磁性体、13、14…凸部、20…突出部分。

Claims (6)

  1. ディスクを回転させるスピンドルモータと、
    上記ディスクに対する情報の記録および/或いは再生を行うヘッドを揺動の先端に搭載したアクチュエータと、
    このアクチュエータを揺動させて上記ヘッドを上記ディスクの略半径方向に移動させるボイスコイルモータと、
    上記ヘッドを上記ディスクの有効領域から外れた位置に退避させる退避位置に上記アクチュエータを保持する保持機構と、
    上記アクチュエータが上記退避位置から外れたとき、該アクチュエータを上記退避位置へ戻すように作用する第1の磁力を発生させる第1の磁気回路と、
    上記アクチュエータが上記第1の磁力によって上記退避位置へ復帰可能な範囲を超えて上記退避位置から離れたとき、少なくとも上記範囲内に上記アクチュエータを戻すように作用する第2の磁力を発生させる第2の磁気回路と、を備え、
    上記第1および第2の磁気回路は、上記ボイスコイルモータの磁石、および上記アクチュエータの後端に互いに離間して固設された第1および第2の磁性体をそれぞれ含むことを特徴とするディスク装置。
  2. 上記第1および第2の磁性体は、上記アクチュエータの揺動半径方向に離間して設けられていることを特徴とする請求項に記載のディスク装置。
  3. 上記第1および第2の磁性体は、上記磁石の上記半径方向に沿った幅を僅かに超えて離間しており、該磁石の幅方向端部に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項に記載のディスク装置。
  4. 上記磁石の幅方向端部は、上記アクチュエータの揺動位置に応じて、上記第1および第2の磁性体にそれぞれ所定の磁力を作用させるように形状加工されていることを特徴とする請求項に記載のディスク装置。
  5. 上記第1および第2の磁性体の少なくとも一方は、上記アクチュエータを構成する磁性体からなる部材を形状加工して構成されることを特徴とする請求項に記載のディスク装置。
  6. 回転するディスクに対する情報の記録および/或いは再生を行うヘッドを揺動の先端に搭載したアクチュエータを、非動作時に、上記ヘッドを上記ディスクの有効領域から外れた位置に退避させる退避位置に保持する保持工程と、
    上記退避位置に保持されたアクチュエータが上記退避位置から外れたとき、該アクチュエータを上記退避位置へ戻すように第1の磁力を作用させる第1の復帰工程と、
    上記アクチュエータが上記第1の磁力によって上記退避位置へ復帰可能な範囲を超えて上記退避位置から離れたとき、少なくとも上記範囲内に該アクチュエータを戻すように第2の磁力を作用させる第2の復帰工程と、を備え、
    上記第1および第2の復帰工程では、上記アクチュエータの後端に互いに離間して固設された第1および第2の磁性体に対して、該アクチュエータを揺動させるボイスコイルモータの磁石からの漏れ磁束を、該アクチュエータの揺動位置に応じて異なるタイミングで作用させ、該アクチュエータを上記退避位置へ復帰させることを特徴とするアクチュエータの保持方法。
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