JPH02156490A - ディスク駆動装置のリミットストップ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は一般にディスク駆動装置のリミットストップに
関するものであり、更に詳細には、アクチュエータのリ
ミットストップとは異なり、ディスク表面とアームスタ
ックのアーム、または隣接ディスク間に突出する空気羽
根のような作業機能部材との間の衝撃を防止するための
リミットストップまたは破壊ストップに関する。

（従来技術） 従来の記憶ディスク駆動装置においては、磁気記憶ディ
スクの磁気記録トラックを横切って磁気ヘッドのアーム
スタックを動かす場合に、アクチュエータアームの行程
を機械的に制限しようとしている。また他の先行技術に
おいては、磁気ヘッドをディスク面上の記録トラックが
存在しない場所に位置決めして、ディスクアームを磁気
記憶ディスクに対して所定の位置にロックしようとして
いる。

ディスク駆動装置が衝撃を受ける輸送中又は取扱い中の
ように、ディスク駆動装置が動かされている瞬間には、
アクチュエータアームのロックが特に有効である。自由
に運動するアクチュエータアームのアームスタックのヘ
ッドが制御されずにトラックを横切って掃引される場合
には、ディスク表面が損傷を被るおそれがある。

またアクチュエータアームが拘束されるかロックされる
かしていなければ、破壊的加速力がアームスタックおよ
びアクチュエータアームのリミットストップに加わる可
能性もある。

（発明が解決しようとする課題） ディスク駆動装置内の限定された、又は小さな空間によ
り大きなデータ記憶領域を確保しようとする試みの結果
、記憶ディスクの軸方向間隔を狭くするという構造が得
られた。しかし、機能の有用性＄よび信頼性を保ちなが
ら、磁気ヘッドの寸法を小さくすることには物理的限界
がある。またヘッドを適切に動かし位置決めするに必要
なアームの強度及び安定性を保ちながら、磁気ヘッドを
担持するアームスタックのアーム及びその支持体の寸法
を小さ（することにも物理的限界がある。その結果隣接
ディスク間に突き出ているアームスタック構造体の隙間
が減り、ディスクの回転軸に平行な力成分を含む衝撃力
がディスクスタックとアームスタックとの間の相対運動
を引起し、アームスタック構造とディスクの対向面との
間に衝撃を発生する可能性がある。これによりディスク
面に重大な損傷やデータ損失を生ずる可能性がある。デ
ータ損失を容認することができるとしても、ディスク回
転中走行ヘッドが損傷ディスク面から突起を除去するわ
けではないので、ディスク駆動装置は使用不能になる。

従って、このような状況で装置を使用すれば、ディスク
駆動装置を破壊するおそれがある。

現在のところ知られている従来技術はこの問題を取扱っ
ていないし、この問題の解答を示してもいない。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明によれば、ａ各々の
ディスクの両面に磁気記憶用同心トラックを備え、共通
の中心軸に対して同軸上にかつ回転自在に取り付けられ
た、複数の磁気記憶ディスクと； ｂ相隣接するディスク間に突出し前記ディスクに関連し
て作業機能を行うための作業機能部材であって、各作業
機能部材は隣接するディスクの対抗面に近接する面部を
両側に備え、内部慣性応答に基づく変位を生じさせるよ
うな加速度が存在する場合に、前記ディスクと前記作業
機能部材間の相対変位により、各面部とそれに対抗する
ディスク面との間に好ましくない接触が生じるような作
業機能部材と； Ｃ前記面部を越えて突出し所定の半径方向位置にてディ
スクの前記対抗面に接触する衝撃面を備え、各作業部材
の両側に配置されたＩＪ　ミツトストップと；からなる
ことを特徴とする、ディスク駆動装置のリミットストッ
プ構造が提供される。

このように、本発明はリミットストップ構造の設置に際
して上記課題に対する解答を提供するものであって、ア
ームスタックのような作業機能部材の所定の部分と磁気
記憶ディスクの隣接表面上の所定の場所との間の衝撃を
制御する。

このような衝撃を生ずる変位はディスク面に実質上垂直
な方向、すなわちディスクの回転軸に平行な垂直方向に
作用するので、リミットストップをここでは垂直リミッ
トストップと言う。

記憶ディスク駆動装置の輸送中または取扱い中に、アク
チュエータアームをその走行限界内の所定位置にロック
する。これは直動式および回転式のアクチュエータアー
ム構造に共に適用される。通常選択されるアクチュエー
タアームのロック位置は、ディスク上のトラック記録区
域の外側に各磁気ヘッドが設置される位置である。例え
ば、データトラック区域及び操作中のヘッド走行区域の
外側である、ディスクの最内側とディスク中央の間に磁
気ヘッドが配置されるようにロック位置が選択される。

アームスタックを含むアクチュエータアームの構造は物
理構成が異なっている。密接して設置されたディスクを
有するディスク駆動装置では、隣接ディスク間に突出し
ているアームは薄く、可撓性を有していなければならず
、しかもアームスタックのアームの自由端１こヘッドを
撓み可能にジンバル装着するに必要なバイアスを与え、
かつディスクの回転速度で、ヘッドが浮上し、ヘッドが
ディスク面に密着して動く薄い空気の膜上を走行する程
度のヘッドと記憶ディスクの係合が確保されるに十分な
剛性を有していなければならない。

このような可撓性アームは普通「フレクシニア（ｆｌｅ
ｘｕｒｅ）　Ｊと呼ばれ、片持梁として取付けられる。

薄くて重量が軽く、広い基部取付面からその自由端すな
わち先端の狭い幅寸法まで勾配を成しているので、フレ
クシニアは慣性能率が小さく、ここで考えている限界内
の衝撃力が存在するときの振れは非常に小さい。その結
果、これらフレクシニアおよび取付けられたヘッドは、
本発明の垂直リミットストップを設計した加速力の極限
で、ディスク表面の損傷に関する問題を発生しない。加
えて、アームスタックがロック位置にあるとき、ディス
ク上の最内側トラックの内側のヘッド位置はトラックの
記録およびヘッドの走行の区域内でのディスク表面の損
傷を未然に防止する。

各フレクシニアの基部は、アームスタックの部分を形成
し、アクチュエータアームに固定されている、くしと呼
ぶ構造体に取付けられている。アクチュエータアームの
ロック位置で、剛くて平らな突起であるくしの歯または
フィンガがディスクの間でトラックの記録区域に突き出
している。フレクシニアの基部は、ヘッドプレートおよ
び螺子により、くしの歯の平らな面に固定されている。

ディスクが密接して配置された場合には、フレクシニア
の基部と隣接するディスク面との間隔はほんの僅かであ
るに過ぎない。記憶ディスク動装置の取扱い時または輸
送時の衝撃力により、トラック記録を含む隣接ディスク
に接触するおそれのあるこれらフレクシニア基部の反対
面には、ヘッドプレート及び／又は螺子出端、すなわち
螺子頭といった面部品が存在する。一般に面部品にはデ
ィスク面に隣接する部品または接触しそうな部品の表面
の突起部分が含まれる。

ここに云う衝撃力には、ディスクスタック軸の傾き、ま
たはアクチュエータアーム軸の傾き、またはディスクの
曲り、またはアクチュエータアームの曲り、またはこれ
らの組合せを生ずるような複合的に作用する力成分を有
する力を含む。答方は垂直方向に、すなわち、ディスク
の回転軸に平行に変位する成分を導入する。垂直リミッ
トストップの設備を設けて、重力の力の９０倍（９０Ｇ
　）以上の加速力が存在するときには、記憶ディスク駆
動装置の記憶ディスクのトラック記録区域の損傷を防止
することが望ましい。

これは本発明の一実施例に従って、フレクシニアの、特
に隣接ディスク間のフレクシニア基部における、面部品
の最高点を越えて突出する面または表面を有するアクチ
ュエータのくし構造にリミットストップ部材を設けるこ
とにより達成される。各リミットストップ部材の面また
は表面は、最外側トラック記録および磁気ヘッドの走行
域の充分外側である周辺縁で隣接ディスク表面と重なっ
ている。従って、記憶ディスクとアームスタック構造と
の間にこれらの間に接触を生ずる方向に相対運動がある
と、リミットストップ部材の面がトラックが記録される
区域またはヘッドが走行する区域の外側位置で隣接ディ
スク表面と係合する。リミットストップ部材の面区域の
選択は、単位面積当たりの力がリミットストップの突起
により吸収可能な衝撃力の極限において十分低く保たれ
るように行われ、いずれかのディスクに対する損傷を回
避することができる。ディスク表面に対する損傷の危険
は各リミットストップ部材にディスクの表面より軟かい
面を設けることによっても少なくすることができる。

上述のタイプのリミットストップ構造に対して行われた
落下試験によれば、ディスク表面に垂直な成分を有し、
１０５Ｇもの大きさで、２．９３ｍ５の時間間隔にわた
り作用する（約５５．５インチ毎秒の速度変化）応答性
衝撃力は、リミットストップ部材の面が接触するディス
ク表面にわずかなよごれを生ずることがあるに過ぎない
ことを示している。この衝撃応答は必要だった９０Ｇの
目標を超えている点で重要である。

本発明の他の実施例によれば、リミットストップ部材を
隣接ディスクの対向面間に突出する羽根の各側面または
面に取付けることができる。

このような羽根は羽根の下流領域にディスクの回転の方
向に空気の乱れを導入するのに使用されることがある。

更に他の例では、このような羽根は、アクチュエータア
ームロツタのような空気作動部材を動作させるためにデ
ィスクから空気を排出するのに使用される。

これらの用途においては、羽根はディスクの隣接表面に
密接する対抗面又は側面を備えており、この面は衝撃が
存在する場合にディスク表面に接触するおそれがある。

かかる場合にディスク表面の記録トラックの区域の損傷
を未然に防止するために、上述のようなリミットストッ
プ部材を羽根の対抗面又は側面の、ディスクの外側周縁
に重なる位置に設けて、衝撃力が存在する場合に、その
位置でディスクと接触させ、ディスクの記録区域に対す
る損傷を防止することができる。

（実施例） 以下に本発明の好適な実施例について、添付図面を参照
しながら検討する。

第１図に示す本発明の好適な実施例の平面図を参照する
と、モータ（図示せず）により駆動される磁気ディスク
アセンブリまたは磁気ディスクスタック１から成る記憶
ディスク駆助装置が示されている。ディスクスタックの
ディスクｌａは典型的には、中心軸１ｂの周りを回転自
在に軸止されたスピンドルに沿って軸方向に−様な間隔
を置いて取付けられる。

回転アクチュエータ式のアクチュエータアーム３は軸３
ａの周りを回転自在に軸止されている。

リミットストップ２の間のアクチュエータの角位置は電
磁駆動装置７により制御される。この電磁駆動装置は弓
形中心磁極７ａを備えた永久磁石構造から構成され１、
その磁界は回転アクチュエータ３に支持されているコイ
ル７ｂと連接すると共に中心磁極７ａを取り囲んでいる
。中心磁極７ａは、図示の通り、平面の形が弓形でその
円弧の中心は３ａにある。サーボ系（図示せず）により
コイルに電力が供給され、アクチュエータを所定の角位
置の間を移動させ、トラック探索およびトラック追尾が
行われる。図示の通り、アクチュエータ３は磁気ディス
クスタックの近傍に配置されているので、その自由端は
ディスクスタックに向かったり遠ざかったりして揺動す
る。

アクチュエータ３の自由端にある横方向突出物すなわち
アーム３ｂはディスクスタックに向かって突出している
。この横方向アーム３ｂはアームスタック５を取付ける
くし構造５ａの部分を形成する。くし構造５ａは、その
平面図を第４図に拡大尺度で示しであるが、個別のフレ
クシニア取付板９　（第２図および第３図に第４図と同
じ尺度で示している）から構成されている。これら個別
フレクシニア取付板９はくし構造５ａの歯を備えている
。これらフレクシニア取付板はアクチュエータ３の横方
向アーム３ｂの一様間隔のスロワ）３ｃに嵌合される基
部９ａを備えている。

各フレクシニア取付板にある螺子１０によってフレクシ
ニア取付板が横方向アーム３ｂに固定される。スロット
３Ｃの間隔は、縁から見るとき、フレクシニア取付板の
中心を通る線がディスクの中心にくるように配置される
。

基部９ａに隣接する、各フレクシニア取付板の抵抗面上
の破壊ストップまたはリミットストップ部材９ｂは隣接
ディスクの対向面の間にわずかな隙間で取付けられるよ
うに設計されている。

各フレクシコア取付板９の突出板部９Ｃは、上面９ｄと
下面９ｅを備え、フレクシコア取付板の中心軸、又は中
心平面を中心とし、第４図及び第１図に示すように、フ
レクシュア５ｂの広い方の端、すなわち基部の取付表面
となる。一方のフレクシュア５ｂは突起９Ｃの下面９ｅ
に取り付けられ、第１図及び第４図に示すように、２つ
のフレクシュア５ｂのうち下方のフレクシコアは突起９
Ｃの上面９ｄに取り付けられる。これらは、第１図およ
び第４図に示すように、円周方向に一定間隔を置いて並
列される。

磁気ヘッド５ｃは、磁気ヘッドを対向ディスク表面に接
触するようにわずかにバイアスする軽量構造の板ばねに
より、フレクシュア５ｂの狭い端すなわち先端に円周方
向に離間するように取付けられている。一方の磁気ヘッ
ド５Ｃは下向きになっており、他方の磁気ヘッド５Ｃは
上向きになっていることが第１図かられかるであろう。

この位置で、磁気ヘッドはそれらが取付けられる両側の
隣接ディスクの対向面に対してわずかにバイアスさてい
る。フレクシュア５ｂは浅いチャネル部材であり、チャ
ネル部はフレクシュアのテーパ一部分を超えて延びてい
るが、フレクシュアの基体またはフレクシュアが取付け
られる区域にまでは達していない。したがって取付はパ
ッドまたは取付表面９ｄおよび９ｅに隣接するフレクシ
ュアの可撓性が得られる。ヘッドブレー）５ｅおよび、
リフトまたは螺子のような中心穴取付具により各フレク
シュアが突起９Ｃの取付面９ｄまたは９ｅに固定される
。

磁気ヘッドは円周方向に一定間隔で設置され、半径方向
に変位する。第６図の直動アクチュエータディスク駆動
装置とは異なり、回転アクチュエータディスク駆動装置
はヘッドを半径線に沿って動かすのではなく、半径線か
ら変位した円弧に沿って動かす。ヘッドとあるトラック
とのアライメントを取ることができるトラック位置は唯
１つのみ存在する。図示したヘッド位置関係では、外側
のトラックが選択されたトラックである。内側トラック
などの他のトラックは駆動装置の形状に応じてヘッドと
アライメントが取れるように使用される。トラック探索
またはトラック追尾の間に一方のまたは他方のヘッドを
選択しようとする場合のヘッド位置の補正は、内側に向
って移動するこの外側トラックから、または所定のトラ
ックに対して進めればよく、そのプログラミングも容易
である。

第１図でわかるように、アクチュエータアーム３の角運
動は永久磁石構造体７に固定されている固定ストップ２
０間に制限されている。これら極限位置の間で、ディス
ク駆動装置のトラック探索およびトラック追尾の動作が
行われる。

本発明の垂直リミットストップはデータおよびサーボコ
ードが記録されているディスクの表面の損傷を回避する
ように機能する。垂直リミットストップはディスク駆動
装置の非動作期間中、特にディスク駆動装置が取外しま
たは取付けの操作をされているとき、または輸送中に機
能することを目的としている。このような非動作期間中
には、アクチュエータアーム３は、第１図に示すように
位置決めされ、ロックされているので、磁気ヘッド５Ｃ
はデータおよびサーボコードを記録する最内側トラック
とディスクの中心および磁気ヘッドの走行区域の外側と
の間の停止位置にある。この位置では、第１図、第４図
、および第５図かられかるように、リミットストップ部
材または突起は隣接ディスクの対向面の間に配設され、
その周縁に隣接する各ディスクの外側周囲表面と重なっ
ている面部分を備えている。特に、第５図を参照すると
、ディスクの隣接表面に対向するリミットストップ部材
９ｂの面がヘッドブレー）５ｅおよびヘッドプレートを
突起９Ｃに取付ける中心取付具のどの面部分より高く、
そのためディスク表面に接触し得ることがわかる。この
構造の場合、取扱い中にディスク駆動装置に加えられ、
ディスク１ａに作用する力成分を有し、大きさがアーム
スタックとディスクとの間に相対運動を引起してディス
クをそれらの間にあるアームスタック突起と接触させる
のに充分な衝撃力によって、このような外側トラック位
置において、ディスクの外側周辺表面と、ディスクの外
側データトラックの外側、かつ磁気ヘッドの走行区域の
外側に隣接するリミットストップ部材の表面との間にの
み接触を生ずる。この方法により、ディスクのデータ域
内で、アームスタックの表面部品とディスクの隣接表面
との間の接触が未然に防止される。

本発明は、ここに例示したもののような回転アクチュエ
ータにのみ関連するアームスタック装置に限定されるも
のではなく、直動アクチュエータによるアームスタック
装置にも同等に適用される。たとえば、第１図において
、直動アクチュエータをアームスタック５に接続して、
フレクシュア５ｂの間でその長平方向に延びる中心線に
沿って動かすことができる。この場合直動アクチュエー
タはフレクシニア取付板９に接続される。第６図はこの
ような構成を示す。第６図において、第１図のものと同
じ機能の部品には同じ参照文字を付けである。磁気駆動
装置７は従来どおりの直動駆動装置であり、直動アクチ
ユエータ３をディスクの半径線に沿って動かす。ヘッド
５Ｃは周方向に離間する位置に半径方向に等間隔で設置
される。直動アクチュエータの場合トラフ、りを横切る
ヘッドの運動は半径線に沿って行われ、各トラック上で
ヘッドが位置合わせされるため、ヘッドを半径方向に等
間隔で設置することが可能である。フレクシュア５ｂお
よび部材９の上にあるフレクシニア取付具は同じである
。その他の部材についても、第１図の説明が一般にここ
に適用される。

ディスク駆動装置のこのリミットストップシステムの適
用はアームスタックに限定されるものではなく、通常隣
接ディスク表面と関連するあるディスク駆動作業を行う
ために、ディスクの間に突出している部品または装置に
適用することができる。このような用途を第７図に示す
。

ここでは、羽根が隣接ディスクの間に突出している。れ
らの羽根はディスク駆動装置のハウジングのどんな固定
部分にも取付けることができ、ここではディスク駆動装
置の基体に固定されているように示しである。このよう
な羽根はある例では磁気ヘッドの上流の空気流に乱れを
導入するのに使用される。こうすれば磁気ヘッドの性能
が向上することがわかっている。このような用途では、
反対の面、すなわち羽根の上面及び下面がそれぞれ隣接
ディスクの対向面に非常に密接して配設されている。し
たがって、ディスクと羽根との間の衝撃による相対運動
が羽根の表面とディスクのデータトラック域との接触を
引起す可能性がある。これは、フレクシニア取付板９上
のリミットストップ部材と同様に、ディスクの外側周辺
表面において、羽根１３ａ上にリミットストップ部材を
設け、リミットストップ１３ａの表面とディスクの隣接
表面との間の接触により羽根とディスクのデータ区域と
の接触を回避することにより未然に防止可能である。

前述のことからこのリミットストップの原理がその目的
が何であろうと隣接ディスク間に突出しているどんな構
造物にも適用できることが明らかであろう。

第１図の形式のディスク駆動装置の落下試験を行った。

目標は９０Ｇ　、３＋＋＋ｓであった。落下試験はディ
スク駆動装置を剛性のあるテーブルに取付けて行った。

剛性テーブルを剛性平面上に置いた厚さ１７４インチの
フェルト片上に落下させた。垂直落下により衝撃力が生
じ、ディスクとアームスタックとの間に相対運動を起す
方向に作用した。可撓性取付具によりディスクスタック
＄よびアクチュエータアームおよびアームスタック構造
がディスク駆動装置のノ＼ウジングに吊架された。落下
試験は３７４インチないし２インチの落下距離で行われ
た。すべてが順調であった。１７２インチないし２イン
チの落下距離での試験結果を下の表１に示す。これらの
試験からはディスクを使用不能にするような損傷は発生
しなかった。リミットストップ面との衝撃が生じたディ
スクの縁でわずかなよごれが認められた。ディスク駆動
装置は依然動作可能であった。

表　　１ （効果） 以上のように、本発明によれば、アームスタックのよう
な作業機能部材の所定の部分と磁気記憶ディスクの隣接
表面上の所定の場所との間の衝撃が垂直リミットストッ
プ面により有効に吸収されるため、ディスクの記憶トラ
ック上の損傷を予め回避可能である。また、本発明に基
づくリミットストップ構造はコンパクトな構造でありな
がら、アームスタックのような作業機能部材に要求され
る信頼性及び強度を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ディスク駆動装置の回転アームスタックのア
クチュエータ構造に取り付けた垂直リミットストップを
示す本発明の１実施例の平面図であり； 第２図は、フレクシュア及び固着ヘッドを取り付けるく
し構造体の部分を形成するプレートの拡大平面図であり
； 第３図は、第２図と同様のプレートの拡大端面図であり
； 第４図は、回転アクチュエータのくし構造を含むアーム
スタックの部分拡大平面図であり：第５図は、第１図に
示すｖ−Ｖ線において眺めた、アクチュエータくし及び
アームスタック構造の拡大端面図であり； 第６図は、ディスク駆動装置の線形アームスタックアク
チニエータ構造上に取り付けられた垂直リミットストッ
プを示す本発明の別の実施例を示す平面図であり； 第７図は、本発明のさらに別の実施例を示す平面図であ
る。 １・・・磁気ディスクスッタク、 ２・・・リミットストップ、ｌａ・・・ディスク、１ｂ
・・・中心軸、３・・・アクチュエータアーム、３ａ・
・・アクチュエータアームの軸、３ｂ・・・アーム、３
Ｃ・・・スロット、５・・・アームスタック、５ａ・・
・くし構造、５ｂ・・・フレクシュア、５Ｃ・・・磁気
ヘッド、５ｅ・・・ヘッドプレート、７・・・電磁駆動
装置、７ａ・・・中心磁極、９・・・フレクシニア取付
板、９ａ・・・基部、９ｂ・・・リミットストップ部材
、９Ｃ・・・突出板部、９ｄ・・・上面、９ｅ・・・下
面、１０・・・螺子、 出願人代理人　　　古　　谷　　台 間　　　溝部孝彦 同　　　　　　　　古　　　谷　　　聡ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ａ　各々のディスクの両面に磁気記憶用同心トラッ
   クを備え、共通の中心軸に対して同軸上にかつ回転自在
   に取り付けられた、複数の磁気記憶ディスクと； ｂ　相隣接するディスク間に突出し前記ディスクに関連
   して作業機能を行うための作業機能部材であって、各作
   業機能部材は隣接するディスクの対抗面に近接する面部
   を両側に備え、内部慣性応答に基づく変位を生じさせる
   ような加速度が存在する場合に、前記ディスクと前記作
   業機能部材間の相対変位により、各面部とそれに対抗す
   るディスク面との間に好ましくない接触が生じるような
   作業機能部材と； ｃ　前記面部を越えて突出し所定の半径方向位置にてデ
   ィスクの前記対抗面に接触する衝撃面を備え、各作業部
   材の両側に配置されたリミットストップと；からなるこ
   とを特徴とする、ディスク駆動装置のリミットストップ
   構造。