JP5081007B2 - ハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハードディスク・ドライブに係り、さらに詳細には、ディスクの回転が停止したとき、アクチュエータを所定位置にロッキングさせ、外部衝撃によりアクチュエータが任意に回転することを防止するハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置に関する。

コンピュータの情報保存装置のうちの一つであるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、読み取り／書き取りヘッド（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ ｈｅａｄ）を使用してディスクに／からデータを記録／再生する装置である。かようなＨＤＤにおいて、前記ヘッドは、回転するディスクの記録面から所定高さ浮上した状態で、アクチュエータにより所望の位置に移動しつつ、その機能を実行するのである。

一方、ＨＤＤが作動しないとき、すなわちディスクの回転が停止したときには、前記読み取り／書き取りヘッドがディスクの記録面にぶつからないように、前記ヘッドをディスクの記録面を外れた位置にパーキングさせる。かようなヘッドのパーキング・システムは、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）方式とランプ（Ｒａｍｐ）・ローディング方式とに大別される。ＣＳＳ方式は、ディスクの内周側にデータが記録されないパーキング・ゾーンを設け、そのパーキング・ゾーンに前記ヘッドを接触させてパーキングさせる方式である。そして、ランプ・ローディング方式は、ディスクの外側のランプを設け、このランプ上に前記ヘッドをパーキングさせる方式である。

ところで、前記のようにヘッドがディスクのパーキング・ゾーンまたはランプにパーキングされた状態で、ＨＤＤに加えられる外部衝撃や振動によってアクチュエータが任意に回転し、前記ヘッドがパーキング・ゾーンまたはランプを外れてディスクの記録面に移動することがありうる。かかる場合には、前記ヘッドがディスクの記録面に接触し、ヘッドとディスクの記録面とが損傷しうる。従って、ディスクの回転が停止してヘッドがパーキング・ゾーンまたはランプにパーキングされた状態では、アクチュエータが任意に回転しないように、所定位置にロッキングさせる必要があり、このためにＨＤＤには、多様な種類のアクチュエータ・ラッチ装置が設けられる。

図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃには、従来のＨＤＤのアクチュエータ・ラッチ装置の一例として、慣性ラッチ装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｌａｔｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ）が図示されている。

図１Ａを参照すれば、ＨＤＤには、データの再生及び記録のための読み取り／書き取りヘッドをディスク上の所望の位置に移動させるアクチュエータ１０が設けられる。前記アクチュエータ１０は、アクチュエータ・ピボット１１に回転自在に結合されたスイングアーム１２と、スイングアーム１２の先端部に設けられ、前記ヘッドの搭載されたスライダ１４をディスクの表面側に付勢させるように支持するサスペンション組立体１３と、スイングアーム１２を回転させるためのボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）を有する。前記ＶＣＭは、スイングアーム１２の後端部に結合されるＶＣＭコイル１６と、このＶＣＭコイル１６と対面するように配されたマグネット１７とを具備する。

前記の構成を有したＨＤＤには、前記ヘッドがランプ１９にパーキングされた状態で、アクチュエータ１０をロッキングさせるための慣性ラッチ装置２０が設けられている。前記慣性ラッチ装置２０は、ピボット軸２２を中心に回転自在なラッチレバー２１と、前記アクチュエータ１０のスイングアーム１２の後端部に設けられたノッチ２６とを具備している。そして、前記ラッチレバー２１の先端部には、前記ノッチ２６にかかるフック２３が設けられており、その後端部には、均衡錘２４が設けられており、前記均衡錘２４には、前記マグネット１７との間に磁力が作用できるように、磁性体からなるレトラクト・ボール２５が設けられている。前記レトラクト・ボール２５とマグネット１７との間の磁力により、前記ラッチレバー２１には、時計回り方向に回転しようとするトルクが作用する。

以下では、前記のような従来の慣性ラッチ装置２０の動作について説明する。
まず、図１Ｂを参照すれば、スライダ１４に搭載されたヘッドがランプ１９にパーキングされた状態で、ＨＤＤに時計回り方向の回転衝撃（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ ｓｈｏｃｋ）が加えられれば、スイングアーム１２とラッチレバー２１は、慣性により逆時計回り方向に回転するようになり、これによってスイングアーム１２のノッチ２６がラッチレバー２１のフック２３にかかることによって、スイングアーム１２は、それ以上回転できなくなる。反対に、ＨＤＤに逆時計回り方向の回転衝撃が加えられれば、スイングアーム１２とラッチレバー２１とには、時計回り方向に回転しようとする慣性力が作用する。このときには、時計回り方向の慣性力により、スイングアーム１２の後端部とラッチレバー２１の均衡錘２４とが互いに衝突する。かような衝突により、スイングアーム１２とラッチレバー２１は、互いにリバウンドされつつ、それぞれ逆時計回り方向に回転する。従って、前述のように、スイングアーム１２のノッチ２６がラッチレバー２１のフック２３にかかることによって、スイングアーム１２は、それ以上回転できなくなる。

次に、図１Ｃを参照すれば、ＨＤＤを作動させようとするなら、ヘッドをランプ１９からディスクの記録面に移動させねばならない。このために、前記スイングアーム１２は、ＶＣＭにより逆時計回り方向に回転する。これと同時に、前記ラッチレバー２１は、マグネット１７とレトラクト・ボール２５との間に作用する磁力により、時計回り方向に回転しつつ開くようになる。従って、スイングアーム１２のノッチ２６がラッチレバー２１のフック２３に干渉されないので、スイングアーム１２は、自由に逆時計回り方向に回転できるようになる。

ところで、従来の慣性ラッチ装置２０においては、前記のようにＨＤＤの作動時に、スイングアーム１２の逆時計回り方向の回転を妨害しないように、ラッチレバー２１が時計回り方向に回転しつつ開かねばならない。このとき、ラッチレバー２１の時計回り方向の回転速度が遅れたり不均一になったりすると、スイングアーム１２のノッチ２６がラッチレバー２１のフック２３にかかることがあり、その場合にＨＤＤは、作動不能状態となる。かような問題点について、図２を参照して説明する。

図２には、図１Ｃに表示されたＡ−Ａ’線に沿ったラッチレバー２１の断面図が図示されている。図２を参照すれば、ＨＤＤのベース部材３０にピボット軸２２が固設されており、マグネット１７は、下部ヨーク１７ａ上に付着されており、上部ヨーク１７ｂは、ピボット軸２２の上部まで延びている。そして、前記ラッチレバー２１の底面は、ピボット軸２２のフランジ２２ａの上面に接触している。従って、ラッチレバー２１は、ピボット軸２２のフランジ２２ａと摩擦しつつ回転する。ところで、加工上の問題によって、ラッチレバー２１とフランジ２２ａとの間の接触面が粗かったり、またはこの接触面にバー（ｂｕｒｒ）または異物などが存在したりする場合には、ラッチレバー２１とピボット軸２２のフランジ２２ａとの間の摩擦力が大きくなる。その場合、ラッチレバー２１の時計回り方向の回転速度が遅くなったり不均一になったりし、それによって、前記のような問題点が発生することになるのである。

一方、モバイル用電子機器に設けられたＨＤＤは、裏返しの状態でも使われることがあり、その場合には、ラッチレバー２１と上部ヨーク１７ｂとが接触することになるので、ラッチレバー２１と上部ヨーク１７ｂとの間の摩擦により、前記のような問題点が発生する。

かかる問題点を防止するために、従来には、ラッチレバーの上面と底面とに突起を形成して接触面積を減らすことによって、摩擦力を減少させた試みがあった。

しかし、かような場合も、前記の問題点を防止できるほどではないという問題があった。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、特に磁気浮上メカニズムを利用してラッチレバーを浮上させ、ピボット軸のフランジ及び上部ヨークそれぞれと接触させないことにより、ラッチレバーの作動正確性を高めることが可能な、新規かつ改良されたＨＤＤのアクチュエータ・ラッチ装置を提供するところにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ベース部材に回転自在に設けられたスイングアームと、前記スイングアームの一端部に結合されたＶＣＭコイルと、前記ＶＣＭコイルの下部及び上部にそれぞれ配された下部ヨーク及び上部ヨークと、前記下部ヨーク及び上部ヨークのうち少なくとも一方に付着されたマグネットとを有したアクチュエータをヘッドパーキング位置にロッキングさせるためのＨＤＤのアクチュエータ・ラッチ装置において、前記スイングアームの一端部に形成されたノッチと、前記ベース部材に固定されたピボット軸に回転自在に結合され、その一側部には、前記ノッチにかかるフックと、その他側部には、均衡錘とを有したラッチレバーと、前記ラッチレバーの均衡錘に設けられ、前記マグネットとの磁力により、前記ラッチレバーに一方向のトルクを印加する第１レトラクト部材とを具備し、前記第１レトラクト部材は、前記マグネットから印加される磁力の垂直方向分力が実質的に０または最小化される高さに位置し、前記ラッチレバーの下部及び上部には、第１ギャップ及び第２ギャップがそれぞれ形成されたことを特徴とするＨＤＤのアクチュエータ・ラッチ装置が提供される。

前記第１ギャップは、前記ラッチレバーの底面と前記ピボット軸のフランジ上面との間に形成され、前記第２ギャップは、前記ラッチレバーの上面と上部ヨークの底面との間に形成されうる。

前記第１ギャップ及び第２ギャップそれぞれは、前記ラッチレバーと第１レトラクト部材との重力による前記第１レトラクト部材の高さの変化量より大きいことが望ましく、前記第１ギャップ及び第２ギャップそれぞれは、前記第１レトラクト部材の高さの変化量より０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ大きいことがさらに望ましい。

前記第１レトラクト部材は、インサート・モールディングにより、前記均衡錘の内部に設けられうる。

前記ラッチレバーには、前記スイングアームがヘッドパーキング位置に回転するとき、前記ノッチに接触し、前記スイングアーム回転を制限するストッパが形成され、前記ストッパは、前記ラッチレバーのピボット軸近くから突設されうる。

前記ラッチレバーの均衡錘には、前記ラッチレバーの慣性力を調節するためのウェートが設けられうる。

前記スイングアームの一端部には、前記マグネットの磁力により、前記スイングアームに一方向のトルクを印加させる第２レトラクト部材が設けられ、前記第２レトラクト部材により、前記スイングアームに印加されるトルクの大きさは、前記第１レトラクト部材によって前記ラッチレバーに印加されるトルクの大きさより大きいことが望ましい。

以上説明したように本発明によれば、ラッチレバーが磁気浮上メカニズムにより浮上することによって、ピボット軸のフランジ及び上部ヨークそれぞれと接触しなくなる。これにより、ラッチレバーが迅速であり、かつ均一に回転でき、ＨＤＤの作動のためにアクチュエータが回転するとき、その作動正確性と信頼性とが向上する。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は、本発明の望ましい実施形態によるアクチュエータ・ラッチ装置の備わったＨＤＤの平面図であり、図４は、図３に図示されたアクチュエータ・ラッチ装置の拡大斜視図であり、図５は、図３に表示されたＢ−Ｂ’線に沿ったアクチュエータ・ラッチ装置の断面図である。

図３と図４とを共に参照すれば、ＨＤＤには、スピンドルモータ１１２に装着されたディスク１２０と、データの記録及び再生のための読み取り／書き取りヘッドをディスク１２０上の所定位置に移動させるためのアクチュエータ１３０とが備わる。前記アクチュエータ１３０は、ディスクドライブのベース部材１１０に設けられたアクチュエータ・ピボット１３１に回転自在に結合されたスイングアーム１３２と、スイングアーム１３２の先端部に設けられ、前記ヘッドの搭載されたスライダ１３４をディスク１２０の表面側に付勢させるように支持するサスペンション組立体１３３と、前記スイングアーム１３２を回転させるためのボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）とを具備する。

前記ＶＣＭは、スイングアーム１３２の後端部に結合されたＶＣＭコイル１３６と、ＶＣＭコイル１３６に対面するように配されたマグネット１３７とを具備する。前記ＶＣＭコイル１３６の下部及び上部には、それぞれ下部ヨーク１３８と上部ヨーク１３９とが互いに対面するように配されており、前記マグネット１３７は、前記下部ヨーク１３８の上面に付着されて支持される。一方、前記マグネット１３７は、上部ヨーク１３９の底面に付着されることもあり、下部ヨーク１３７の上面及び上部ヨーク１３９の底面それぞれに付着されることもある。前記ＶＣＭの構造を明瞭に示すために、図３では、上部ヨーク１３９を二点鎖線で図示し、図４では、上部ヨーク１３９をＶＣＭコイル１３６から上側に十分な間隔ほど移動させて図示した。

前記の構成を有したＶＣＭは、サーボ制御システムにより制御され、ＶＣＭコイル１３６に入力される電流とマグネット１３７とにより形成された磁場の相互作用により、フレミングの左手法則による方向にスイングアーム１３２を回転させる。例えば、ランプ・ローディング方式のヘッドパーキング・システムを有したＨＤＤにおいては、ＨＤＤの電源がオンになってディスク１２０が矢印Ｄ方向に回転し始めれば、ＶＣＭは、スイングアーム１３２を逆時計回り方向に回転させ、読み取り／書き取りヘッドをディスク１２０の外側に設けられたランプ１４０からディスク１２０の記録面上に移動させる。反対に、ＨＤＤの電源がオフになってディスク１２０の回転が停止すれば、ＶＣＭは、スイングアーム１３２を時計回り方向に回転させ、読み取り／書き取りヘッドがディスク１２０を外れるようにする。ディスク１２０の記録面を外れたヘッドは、ディスク１２０の外側に設けられたランプ１４０にパーキングされる。

一方、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）方式のヘッドパーキング・システムを有したＨＤＤにおいては、ＨＤＤの電源がオンになってディスク１２０が回転し始めれば、ＶＣＭは、スイングアーム１３２を時計回り方向に回転させ、読み取り／書き取りヘッドをディスク１２０の内周側に設けられたパーキング・ゾーンからディスク１２０の外周側に設けられたデータゾーンに移動させる。反対に、ＨＤＤの電源がオフになってディスク１２０の回転が停止すれば、ＶＣＭは、スイングアーム１３２を逆時計回り方向に回転させ、読み取り／書き取りヘッドをディスク１２０のデータゾーンからパーキング・ゾーンに移動させ、パーキング・ゾーンに載置する。

前記のようなアクチュエータ１３０を有したＨＤＤには、本発明によるアクチュエータ・ラッチ装置２００が備わる。前記アクチュエータ・ラッチ装置２００は、ＨＤＤの作動停止時に、前記アクチュエータ１３０をロッキングさせ、アクチュエータ１３０に装着された読み取り／書き取りヘッドがパーキング領域、例えばランプ１４０にパーキングされた状態を維持させる役割を行うことになる。すなわち、アクチュエータ・ラッチ装置２００は、ディスク１２０の回転が停止した状態で、外部衝撃や振動などによりアクチュエータ１３０が不要に回転し、前記ヘッドがランプ１４０から外れてディスク１２０の記録面上に移動することを防止する。もし、ディスク１２０の回転が停止した状態で、ヘッドがディスク１２０の記録面上に移動すれば、ディスク１２０の記録面にヘッドが直接接触することになり、ディスク１２０の記録面及び／またはヘッドが損傷しうる恐れがある。

かような機能を実行する本発明によるアクチュエータ・ラッチ装置２００は、前記スイングアーム１３２の後端部に形成されたノッチ２１０と、前記ベース部材１１０に回転自在に設けられたラッチレバー２２０とを具備する。

前記スイングアーム１３２の後端部には、前述のようにＶＣＭコイル１３６が結合されるが、このためにスイングアーム１３２の後端部は、一般的にプラスチック射出物により形成され、前記ノッチ２１０もプラスチック射出成形により、前記スイングアーム１３２の後端部から水平に突設されうる。

前記ラッチレバー２２０は、ベース部材１１０に固設されたピボット軸２２２に回転自在に結合される。前記ラッチレバー２２０は、前記ピボット軸２２２を基準に一側部に設けられ、アクチュエータ１３０のロッキング時、前記ノッチ２１０を干渉するフック２２３と、他側部に設けられた均衡錘２２４とを有する。前記ラッチレバー２２０には、ＨＤＤに外部から第１方向、例えば時計回り方向、または第２方向、例えば逆時計回り方向の回転衝撃が加えられた場合、逆時計回り方向または時計回り方向に回転しようとする慣性力が作用する。かかる慣性力により、スイングアーム１３２のノッチ２１０がラッチレバー２２０のフック２２３にかかることによって、スイングアーム１３２の任意的な回動が阻止される。かかるアクチュエータ・ラッチ装置２００の作動については、後述する。

前記均衡錘２２４には、ウェート２２８が設けられることもあり、前記ウェート２２８の重さを調節すれば、ラッチレバー２２０に印加される慣性力を適正に制御できる。

前記ラッチレバー２２０のほぼ中間部位、すなわちピボット軸２２２近くにストッパ２２５が突設されうる。前記ヘッドをパーキングさせるために、前記スイングアーム１３２が時計回り方向に回転するとき、前記ストッパ２２５は、スイングアーム１３２のノッチ２１０に接触し、スイングアーム１３２の時計回り方向の回転を制限する役割を行う。これにより、スイングアーム１３２は、正確なヘッドパーキング位置に停止することができる。

本発明によるアクチュエータ・ラッチ装置２００は、その特徴部として、ラッチレバー２２０の均衡錘２２４に設けられた第１レトラクト部材２２６を具備する。前記第１レトラクト部材２２６は、前記マグネット１３７の磁力が作用できるように、磁性体、望ましくは強磁性体である鋼材（ｓｔｅｅｌ）からなり、ボール状またはピン状となりうる。前記第１レトラクト部材２２６は、前記ラッチレバー２２０に時計回り方向のトルクを印加する役割を行う。詳細に説明すれば、前記第１レトラクト部材２２６には、マグネット１３７の磁力が作用することになるので、かような磁力の水平方向分力により、ラッチレバー２２０には、常に時計回り方向に回転しようとするトルクが印加される。

そして、前記第１レトラクト部材２２６は、磁気浮上メカニズムにより、前記ラッチレバー２２０を所定高さ浮上させる役割も行うことになる。これについて、図５と図６とを参照しつつ詳細に説明する。

図５は、図３に表示されたＢ−Ｂ’線に沿ったアクチュエータ・ラッチ装置の断面図である。

図５を参照すれば、ＨＤＤのベース部材１１０に、ラッチレバー２２０のピボット軸２２２が固設され、マグネット１３７は、下部ヨーク１３８の上面に付着されており、上部ヨーク１３９は、ピボット軸２２２の上部まで延びている。一方、前述のように、マグネット１３７は、上部ヨーク１３９の底面に付着されることもあり、下部ヨーク１３８の上面及び上部ヨーク１３９の底面それぞれに付着されることもある。

前記第１レトラクト部材２２６は、インサート・モールディング方法により、前記ラッチレバー２２０の均衡錘２２４の内部に設けられる。磁性体からなる第１レトラクト部材２２６には、マグネット１３７の磁力が作用することになる。前記磁力は、第１レトラクト部材２２６を水平方向（Ｘ軸方向）に回転させる水平方向分力と、第１レトラクト部材２２６を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させる垂直方向分力Ｆとに分割されうる。前述のように、前記磁力の水平方向分力は、ラッチレバー２２０に時計回り方向のトルクを印加する。

図６には、下部ヨーク１３８の上面から第１レトラクト部材２２６の中心までの高さｈの変化によって、第１レトラクト部材２２６に作用する磁力の垂直方向分力Ｆの変化を表したグラフが図示されている。図６に図示されたグラフは、０．８５インチＨＤＤに係るものであり、以下で記載される数値も、０．８５インチＨＤＤの例を基準としたものである。従って、以下で記載される具体的な数値は、ＨＤＤの大きさによって適正に変更されうる。

図６のグラフを参照すれば、第１レトラクト部材２２６の高さｈが低いときには、すなわち下部ヨーク１３８に近いときには、第１レトラクト部材２２６に作用する垂直方向分力Ｆは上側に向かうことになり、第１レトラクト部材２２６の高さｈが高いときには、すなわち上部ヨーク１３９に近いときには、第１レトラクト部材２２６に作用する垂直方向分力Ｆは、下方に向かうということが分かる。そして、第１レトラクト部材２２６の高さｈがほぼ１．２ｍｍであるとき、第１レトラクト部材２２６に作用する磁力の垂直方向分力Ｆが実質的に０または最小化されるということが分かる。

従って、図５に図示されたように、第１レトラクト部材２２６を前記磁力の垂直方向分力Ｆが実質的に０または最小化される高さ、すなわち下部ヨーク１３８の上面から１．２ｍｍになる高さに設ければ、第１レトラクト部材２２６とラッチレバー２２０は、上側にも下側にも移動せず、その位置に維持されうる。そして、ラッチレバー２２０の底面とピボット軸２２２のフランジ２２２ａの上面との間に第１ギャップｇ１を形成し、ラッチレバー２２０の上面と上部ヨーク１３９の底面との間に第２ギャップｇ２を形成すれば、前記ラッチレバー２２０は、フランジ２２２ａの上面と上部ヨーク１３９の底面とに接触せずに浮上された状態を維持できるのである。

一方、第１レトラクト部材２２６とラッチレバー２２０とには、それ自体の重さによって重力Ｗが下部ヨーク１３８方向に作用する。０．８５インチＨＤＤにおいて、前記重力Ｗは、ほぼ２．５Ｅ−４Ｎであり、第１レトラクト部材２２６に作用する磁力の垂直方向分力Ｆに比べて非常に小さい。図６のグラフを参照すれば、２．５Ｅ−４Ｎほどの重力Ｗは、ほぼ０．１ｍｍほどの比較的小さな高さに対応するということが分かる。さらに、一層大きい磁力を有したマグネット１３７を使用すれば、水平方向分力Ｆがさらに大きくなるので、前記重力Ｗの影響はほとんど無視できる。

また、前記重力Ｗの影響は、前記第１ギャップｇ１と第２ギャップｇ２とによってカバーできる。すなわち、前記重力Ｗの影響によって変化する高さより、前記第１ギャップｇ１と第２ギャップｇ２とを大きく維持すれば、前記重力Ｗによって第１レトラクト部材２２６の高さが変わることになっても、ラッチレバー２２０は、ピボット軸２２２のフランジ２２２ａや上部ヨーク１３９に接触しない。

前記ラッチレバー２２０の上面と上部ヨーク１３９の底面との間の第２ギャップｇ２も前記重力Ｗの影響によって変化する高さより大きく維持する理由は、モバイル用電子機器に設けられたＨＤＤは、裏返しの状態でも使われることがあり、その場合には、重力Ｗが反対方向に作用するためである。

図５を参照して具体的な例を挙げれば、第１レトラクト部材２２６に作用する磁力の垂直方向分力Ｆが０になる高さｈが１．２ｍｍであり、下部ヨーク１３８の上面とピボット軸２２２のフランジ２２２ａの上面との間の高さ差ａが０．２ｍｍであるとき、ラッチレバー２２０の底面とピボット軸２２２のフランジ２２２ａの上面との間の第１ギャップｇ１を０．１ｍｍに設定すれば、ラッチレバー２２０の底面と第１レトラクト部材２２６の中心との間の高さ差ｂは、０．９ｍｍとなる。すなわち、第１レトラクト部材２２６をその中心がラッチレバー２２０の底面から０．９ｍｍほど離隔させて設ければ、ラッチレバー２２０は、ピボット軸２２２のフランジ２２２ａから所定ギャップほど浮上された状態に維持されうるのである。

以上、ラッチレバー２２０の底面とピボット軸２２２のフランジ２２２ａの上面との間の第１ギャップｇ１を０．１ｍｍに設定したのは、前記のように、重力Ｗの影響によって変化する高さがほぼ０．１ｍｍであるためである。すなわち、前記第１ギャップｇ１及び第２ギャップｇ２それぞれは、０．１ｍｍより大きければよいが、余裕を持たせるために、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍほどさらに大きくするのが望ましい。従って、その場合には、前記第１ギャップｇ１及び第２ギャップｇ２は、それぞれ０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍが適当となる。

前記のように、ラッチレバー２２０が磁力によって浮上することにより、ピボット軸２２２のフランジ２２２ａ及び上部ヨーク１３９と接触しない。これにより、ラッチレバー２２０が接触による摩擦力によって妨害されずに、迅速であり、かつ均一に回転でき、ＨＤＤの作動のためにアクチュエータ１３０が回転するとき、ラッチレバー２２０のロッキング解除動作が正確であり、かつ信頼性あるようになされる。

再び図３と図４とを共に参照すれば、前記スイングアーム１３２の後端部に、第２レトラクト部材２３０が設けられうる。前記第２レトラクト部材２３０は、スイングアーム１３２のノッチ２１０上に配されうる。前記第２レトラクト部材２３０も、前記マグネット１３７の磁力が作用できるように、磁性体、望ましくは強磁性体である鋼材からなりうる。かような第２レトラクト部材２３０は、前記スイングアーム１３２に時計回り方向のトルクを印加する役割を行うことになる。詳細に説明すれば、前記第２レトラクト部材２３０には、マグネット１３７の磁力が作用することになるので、かような磁力により、スイングアーム１３２には、常に時計回り方向に回転しようとするトルクが印加される。このようにスイングアーム１３２に印加される時計回り方向のトルクは、比較的弱い衝撃と振動とによってスイングアーム１３２が逆時計回り方向に回転することを防止することにより、スイングアーム１３２がヘッドパーキング位置に停止した状態を維持できるようにする。

そして、第２レトラクト部材２３０により、前記スイングアーム１３２に印加される時計回り方向トルクの大きさは、前記第１レトラクト部材２２６によってラッチレバー２２０に印加される時計回り方向トルクの大きさより大きいことが望ましい。これは、スイングアーム１３２がパーキング位置に停止した状態で、ラッチレバー２２０に印加される時計回り方向トルクにより、スイングアーム１３２が逆時計回り方向に回転しないようにするためである。

ＨＤＤの作動が停止し、スライダ１３４に搭載されたヘッドがランプ１４０にパーキングされるときには、ＶＣＭにより、スイングアーム１３２が時計回り方向に回転することになる。このとき、スイングアーム１３２の後端部に形成されたノッチ２１０の側面が、ラッチレバー２２０に設けられたストッパ２２５に接触し、ラッチレバー２２０は、時計回り方向に回転するスイングアーム１３２により押され、逆時計回り方向に回転することになる。

前記ヘッドがランプ１４０上のパーキング位置に達すれば、ＶＣＭにより、スイングアーム１３２に加えられていた回転駆動力が除去され、スイングアーム１３２の時計回り方向回転が止まる。このとき、前記第２レトラクト部材２３０とマグネット１３７との間が、磁力によって、スイングアーム１３２に印加された時計回り方向のトルクによってアクチュエータ１３０のパーキング状態が維持される。そして、前述のように、前記ラッチレバー２２０に作用するトルクの大きさよりさらに大きいトルクが前記スイングアーム１３２に作用するので、アクチュエータ１３０のパーキング状態がさらに安定して維持されうる。

以下では、本発明によるアクチュエータ・ラッチ装置の動作について説明する。

図７Ａと図７Ｂは、本発明によるアクチュエータ・ラッチ装置のロッキング動作とロッキング解除動作とについて説明するための図面である。

まず、図７Ａを参照すれば、読み取り／書き取りヘッドがランプ１４０にパーキングされた状態で、外部から時計回り方向の回転衝撃がＨＤＤに加えられれば、スイングアーム１３２とラッチレバー２２０は、慣性力によって逆時計回り方向に回転する。これにより、スイングアーム１３２の後端部に設けられたノッチ２１０がラッチレバー２２０のフック２２３にかかることによって、スイングアーム１３２は、それ以上の逆時計回り方向の回転が阻止される。

反対に、ＨＤＤに逆時計回り方向の回転衝撃が加えられれば、スイングアーム１３２とラッチレバー２２０とには、時計回り方向に回転しようとする慣性力が作用する。これにより、スイングアーム１３２のノッチ２１０とラッチレバー２２０のストッパ２２５とが衝突する。かような衝突により、スイングアーム１３２とラッチレバー２２０は、互いにリバウンドされつつ、それぞれ逆時計回り方向に回転する。従って、前述のように、スイングアーム１３２のノッチ２１０がラッチレバー２２０のフック２２３にかかることによって、スイングアーム１３２は、それ以上回転できなくなる。

次に、図７Ｂを参照すれば、ＨＤＤの作動のために電源がオンになれば、前述のように、スイングアーム１３２の後端部に設けられたＶＣＭコイル１３６とマグネット１３７との相互作用により、スイングアーム１３２には、逆時計回り方向の回転力が印加される。従って、スイングアーム１３２は、マグネット１３７と第２レトラクト部材２３０とにより印加された時計回り方向のトルクにまさりつつ、逆時計回り方向に回転する。これと同時に、ラッチレバー２２０は、第１レトラクト部材２２６とマグネット１３７とにより印加された時計回り方向トルクにより、時計回り方向に回転しつつ開くようになるので、逆時計回り方向に回転するスイングアーム１３２のノッチ２１０がラッチレバー２２０のフック２２３に干渉されない。このとき、前述のように、ラッチレバー２２０が磁力によって浮上しているので、その回転速度が速く、かつ均一であり、ロッキング解除動作が正確であって信頼性あるようになされうる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記での本発明によるアクチュエータ・ラッチ装置は、ランプ・ローディング方式のＨＤＤに適用された場合を基準に図示されて説明されたが、前述のように、ＣＳＳ方式のＨＤＤにも適用されうる。

本発明のＨＤＤのアクチュエータ・ラッチ装置は、例えば、ＨＤＤ関連の技術分野に効果的に適用可能である。

従来のＨＤＤの慣性ラッチ装置の一例を図示した図面である。 従来のＨＤＤの慣性ラッチ装置の一例を図示した図面である。 従来のＨＤＤの慣性ラッチ装置の一例を図示した図面である。 図１Ｃに表示されたＡ−Ａ’線に沿って切り取った従来の慣性ラッチ装置のラッチレバーの断面図である。 本発明の実施形態にかかるアクチュエータ・ラッチ装置の備わったＨＤＤの平面図である。 図３に図示されたアクチュエータ・ラッチ装置の拡大斜視図である。 図３に表示されたＢ−Ｂ’線に沿って切り取ったアクチュエータ・ラッチ装置の断面図である。 第１レトラクト部材の高さによる第１レトラクト部材に作用する磁力の垂直方向分力の変化を表したグラフである。 本発明の実施形態にかかるアクチュエータ・ラッチ装置のロッキング動作について説明するための図面である。 本発明の実施形態にかかるアクチュエータ・ラッチ装置のロッキング解除動作について説明するための図面である。

符号の説明

１０，１３０ アクチュエータ
１１，１３１ アクチュエータ・ピボット
１２，１３２ スウィングアーム
１３，１３３ サスペンション組立体
１４，１３４ スライダ
１６，１３６ ＶＣＭコイル
１７，１３７ マグネット
１７ａ，１３８ 下部ヨーク
１７ｂ，１３９ 上部ヨーク
１９，１４０ ランプ
２０ 慣性ラッチ装置
２１，２２０ ラッチレバー
２２，２２２ ピボット軸
２２ａ，２２２ａ フランジ
２３，２２３ フック
２４，２２４ 均衡錘
２５ レトラクト・ボール
２６，２１０ ノッチ
３０，１１０ ベース部材
１１２ スピンドルモータ
１２０ ディスク
２００ アクチュエータ・ラッチ装置
２２５ ストッパ
２２６ 第１レトラクト部材
２２８ ウェート
２３０ 第２レトラクト部材
Ｆ 垂直方向分力
Ｗ 重力
ａ ヨーク上面とピボットのフランジ上面との間の高さ
ｂ ラッチレバーの前面と第１レトラクト部材の中心との間の高さ
ｇ１ 第１ギャップ
ｇ２ 第２ギャップ
ｈ 第１レトラクト部材の高さ

Claims (10)

1. ベース部材に回転自在に設けられたスイングアームと、前記スイングアームの一端部に結合されたＶＣＭコイルと、前記ＶＣＭコイルの下部及び上部にそれぞれ配された下部ヨーク及び上部ヨークと、前記下部ヨーク及び上部ヨークのうち少なくとも一方に付着されたマグネットとを有したアクチュエータをヘッドパーキング位置にロッキングさせるためのハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置において、
   前記スイングアームの一端部に形成されたノッチと、
   前記ベース部材に固定されたピボット軸に回転自在に結合され、その一側部には、前記ノッチにかかるフックと、その他側部には、均衡錘とを有したラッチレバーと、
   前記ラッチレバーの均衡錘に設けられ、前記マグネットとの磁力により前記ラッチレバーに一方向のトルクを印加する第１レトラクト部材と、
   を具備し、
   前記第１レトラクト部材は、前記マグネットから印加される磁力の垂直方向分力が実質的に０または最小化される高さに位置し、前記ラッチレバーの下部及び上部には、第１ギャップ及び第２ギャップがそれぞれ形成されたことを特徴とする、ハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
2. 前記第１ギャップは、前記ラッチレバーの底面と前記ピボット軸のフランジ上面との間に形成され、前記第２ギャップは、前記ラッチレバーの上面と上部ヨークの底面との間に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
3. 前記第１ギャップ及び第２ギャップそれぞれは、前記ラッチレバーと第１レトラクト部材との重力による前記第１レトラクト部材の高さの変化量より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
4. 前記第１ギャップ及び第２ギャップそれぞれは、前記第１レトラクト部材の高さの変化量より０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ大きいことを特徴とする、請求項３に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
5. 前記第１レトラクト部材は、インサート・モールディングにより、前記均衡錘の内部に設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
6. 前記ラッチレバーには、前記スイングアームがヘッドパーキング位置に回転するとき、前記ノッチに接触し、前記スイングアーム回転を制限するストッパが形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
7. 前記ストッパは、前記ラッチレバーのピボット軸近くから突設されたことを特徴とする、請求項６に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
8. 前記ラッチレバーの均衡錘には、前記ラッチレバーの慣性力を調節するためのウェートが設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
9. 前記スイングアームの一端部には、前記マグネットの磁力により、前記スイングアームに一方向のトルクを印加させる第２レトラクト部材が設けられたことを特徴とする、請求項１に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
10. 前記第２レトラクト部材により、前記スイングアームに印加されるトルクの大きさは、前記第１レトラクト部材によって前記ラッチレバーに印加されるトルクの大きさより大きいことを特徴とする、請求項９に記載のハードディスク・ドライブのアクチュエータ・ラッチ装置。
    

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