JPH03173977A - アクチュエータ構造 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、一般にディスク・ドライブの磁気ヘッド懸架
アセンブリに関しており、特に、該アセンブリにおける
一体形アームおよびフレクシャー（ｆｌｅｘｕｒｅ）を
支えるためのアクチュエータ構造に関している。

〔従来技術とその間理点〕

ディスク・メモリ・ドライブは、一般に回転磁気メモリ
・ディスク、トランスジューサ・ヘッドおよび線形また
は軸心旋回的に取り付けられた磁気的に駆動されるアク
チュエータ・アセンブリから成る。該アクチュエータ・
アセンブリは、ディスク表面において磁気トランスジュ
ーサ・ヘッドを支持および定置し、ディスク上の磁気ヘ
ッドの双方向動作をもたらしている。該ディスク・メモ
リは、非常に高精度ユニットであり、製造において厳密
な寸法公差を要求する。機械的に複雑かつ精巧である。

使用状態は、ディスクに記憶された情報は、高速でアク
セスされなければならない。

これは、高速かつ正確にトラックを探索することを要求
する。磁気ヘッド懸架アセンブリなどの構造は、慣性を
最小限にするために軽量でありしかも構造的に安定的か
つ頑丈でなければならず、トラック検索およびトランク
追跡のためにヘッドのばね負荷およびヘッド可動性をも
たらさなければならない。

米国特許３，９３Ｌ６４．１号、４，６２０，２５１号
、４，７５４，３５３号および４，７９６．１２２号に
開示された先行技術の磁気ヘッド懸架アセンブリは、一
般にアルミニウムまたは他の軽量材料の頑丈なアームか
ら戒り、多数のディスクを必要とするディスク・ドライ
ブではたいてい単一または一体構造の鋳造材である。

これらの鋳造材には突起フィンガーすなわちパッドが設
けられており、ここに、磁気ヘッドを支える個々のロー
ド・ビームまたはフレクシャーの端が固定されている。

ロード・ビームすなわちフレクシャーは、その名の通り
可撓性があり、磁気ヘッドのばね負荷動作を可能にして
いる。この動作は、ディスクの軸方向の動作に追従する
ために必要である。またこの手段により、ディスク表面
に対して磁気ヘッド・スライダー・レールの予め定めら
れた予荷重が加えられるので、ヘッドは、ディスクの回
転速度で、ディスクから離れ、ディスク表面に付着した
りともに移動する空気の薄膜上を文字どおり浮遊する。

磁気ヘッドは、磁気ヘッドの横揺れおよび縦揺れにおい
て可撓な可動性をもたらし偏揺れにおいて剛性をもたら
す細い軽量ばね材料により、フレクシャーすなわちロー
ド・ビームの自由端に取り付けられている。

該米国特許を参照すると分かるように、直線または回転
動作のために取り付けられたフレクシャーを支持するア
ームは、米国特許３，９３１，６４１号に記述されてい
るようなアルくニウムまたは他の軽量材料の頑丈なアー
ムである。フレクシャーに関して見ると、磁気ヘッド・
サポートの大半をなす大きなかさのある重い構造であり
、磁気へラド懸架アセンブリの高慣性モーメントに主と
して寄与している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、軽量アーム構造を有するアクチュエー
タ構造により、上記の欠点を解消し、磁気ヘッドの高効
率動作を可能にすることである。

〔発明の概要〕

本発明での磁気ヘッド懸架アセンブリは、磁気ヘッドを
担持するロード・ビームすなわちフレクシャーを有する
。このロード・ビームすなわちフレクシャーは、フレク
シャーが取り付けられる一端だけでなく全長にわたり横
および縦方向の剛性を有する三次元構成の薄い軽量金属
から打ち抜いたアームの一端に取り付けられている。こ
のアームの残りの端は、開示された実施例では、長平方
向にスロットがつけられ、横方向に隣接対向する位置で
、軸心旋回的に取り付けられたアクチュエータ・ベアリ
ング・ハウジング上のパッド間に締め付けられている。

回転ディスク・ドライブのこの手段により、先行技術の
装置の大きくて重いアーム構造は排除されるので、開示
された実施例においてアクチュエータ軸のまわりの慣性
モーメントを著しく減少させる。アーム構造の質量を減
少させることにより、直線的または回転的に移動させな
ければならない質量が著しく減少するので、回転ディス
ク・ドライブでは回転的に、また線形ディスク・ドライ
ブで直線的に要求される力を減らして、トラック探索走
査において磁気ヘッドの高効率動作を達成している。該
回転ドライブでは、磁気ヘッド懸架アセンブリのアーム
の内部端を締め付けて支持するパッドは、アクチュエー
タ・ベアリング・ハウジングの表面にある。したがって
、この構成のすべての大きくて重い構造には、回転アク
チュエータ・ベアリング・ハウジング軸に関しては非常
に短いモーメント・アームとなり、慣性モーメントを最
小限にしている。

この−船種類の構造については、本申請書と同じ日に提
出され、゛ディスク・ドライブの磁気ヘッド懸架アセン
ブリ″°の表題で本発明の譲受人に譲渡されたＷａｙｎ
ｅ　Ｅ、　Ｆｏｏｔｅ他の共同出願中の米国特許願＋３
４．ワ４４警（＋ｑｇｑ′キＩ＋＃７３日比屋のに詳細
が述べられている。この引照申請書の主題をそれに関し
てその全部を本書に組み込んだ。

この磁気ヘッド懸架アセンブリのアクチュエータ構造は
、別々の平行コラムにおいて一定間隔の端部対端部の関
係に整列された片持ちパッドを有する本体から成り、平
行コラムでは、向かい合うパッド端面が、アーム両端を
取り付けるスロットを定めている。該パッドには、ボル
トを取り付ける各コラムの軸に沿った一列の穴がある。

各コラムの実質的に中央に位置するパッドを支えている
片持ちウェブは、非可撓的すなわち頑丈であるような充
分な厚さである。各コラムで実質的な中央パッドの各側
のパッドを支えている片持ちウェブは、わずかなたわみ
を許容できる厚さであるから、それ　が支えるパッドを
、ボルトを圧力（ｕｎｄｅｒｂｏｌｔ　ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ）で、実質的に中央パット方向に移動させることがで
きる。ボルトを締め付けると、コラムのパッドは移動さ
れ、アームを固定するパッドの端面の間および端面に対
してアーム両端を締め付ける。

〔実施例の詳細な説明〕

第１図乃至第４図は、本発明の望ましい実施例の詳細を
示す。第１図を参照すると、モータ（図示していない）
駆動される個々のディスク１ａを有する磁気ディスク・
アセンブリが示しである。

該磁気ディスク・アセンブリは一定速度で回転する。本
発明のアクチュエータ構造は、ディスク・ドライブの主
要な機能アセンブリの一部で、ここでは回転ディスク・
ドライブとして示してあり、磁気ヘッド懸架アセンブリ
３、回転アクチュエータ・ベアリング・ハウジング５の
形のアクチュエータ構造、および磁気ドライブ７を含む
。回転アクチュエータ・ベアリング・ハウジング５は、
ベース・プレート９に取り付けられた主軸６にジャーナ
ル接続（ｊｏｕｒｎａｌｌｅｄ）　シである。本発明を
理解するために不可欠ではないと思われるこのディスク
・ドライブの他の構造上の特徴は、簡略化のために説明
はしない。

アクチュエータ・ベアリング・ハウジング５には、個々
の磁気ヘッド懸架アセンブリ３を取り付ける取付パッド
の２つのコラム５ａおよび５ｂが備えられている。この
２つのコラムには、磁気ディスク・アセンブリｌのメモ
リ・ディスク面の中間の同じ平面（ｐｌａｎｅ　ｉｎ　
ｐｌａｎｅ）位置の横方向にスロットが付けである。こ
れらの取付パッドの向き合う面、すなわち個々のスロッ
トの幅は、第２図に示すような背中合わせの関係で２つ
の磁気ヘッド懸架アセンブリ３を受は入れるのに充分で
ある。はめ合いは、わずかな摩擦締め代を与える摺動は
め合いである。スロットにはめ込むと、磁気ヘッド懸架
アセンブリ３はディスク間に磁気ヘッドを定着する。フ
レクシャーおよびその上に取り付ける磁気ヘッドは簡略
化のためにこの図には示さないが、第３図に該磁気ヘッ
ド懸架アセンブリの１つを示す。

アクチュエータ・ベアリング・ハウジング５は、円筒形
本体５ｄから成る。円筒形本体５ｄには、ベアリング・
ボア５ｒが設けられ、その中には主軸６上のベアリング
・アセンブリ（図示していない）が接着材で固定されて
いる。

各一体形アームおよびフレクシャー・アセンブリは、フ
レクシャー３ｂおよびアーム３ｄから成る。第３図に示
すアセンブリは、下方向きヘッド用である。アーム３ｄ
にはパッド３ｋ　の下面に取り付けられ、レーザー・ス
ポット溶接によりそこに固定される　のが望ましい。構
造上の剛性のみならずアーム３ｄの残りの部分の寸法上
の安定性は、取付面３１の中央３ｍを移動させることに
よって達成される。くぼみ３ｎは、アーム３ｄの面３１
から上方に移動　される。上向きおよび下向き磁気ヘッ
ド用磁気ヘッド懸架アセンブリは、第３図に示す通りで
あり、アーム３ｄ（図示していない）の反対側に沿う導
体経路を除いて同しである。これらの手段により、反対
側に配線した（ｄ気ヘッド懸架アセンブリを背中合わせ
に噛み合わせて配置すると、導体は、磁気ヘンド恕架ア
センフリのスタックと同じ側になる。この位置のくぼみ
３ｎは、横方向に配置され、取付パッド３にで充分な変
位のえられるように機能する。

第２図および第４図に示すように、コラム５ａおよび５
ｂの個々のパッドは、片持ちウェブ５Ｃによりアクチュ
エータ・ベアリング・ハウジングの円筒形本体５ｄに取
り付けられ、この片持ちウェブは、これらのウェブの中
央部を除き、たわむことができる。パッド５ａおよび５
ｂのコラムのパットの軸方向に一列になった穴を通るボ
ルト５ｅを締め付けると、各コラムでバンドのコラムの
縦方向に圧力を加える。縦方向のボルト力は、中央バン
ドの方向でコラムの縦方向にパッドを移動させる。これ
は、パ・ンドをアクチュエータ・ベアリング・ハウジン
グ５ｄに取り付ける片持ちウラニブ５ｃをたわませる。

この手段により、磁気ヘッド懸架アセンブリの内部端は
、バンド面とアクチュエータ・ベアリング・ハウジング
の円筒形本体との間に確実ζこ締め付けられる。

ボルト５ｅを締め付ける前に、アラインメントロッド（
図示していない）は、フレクシャー３ｂおよび３ｄにあ
る対応する穴３ｃに挿入される。

これは磁気ヘッド懸架アセンブリを正確に整列さ・已、
完全に排除していない場合には、組立中に磁気ヘッドの
望ましくない相対的な横および縦方向の変位を最小限に
押え、ボルト５ｅを締め付けて組立が完了したときに磁
気ヘッドの正確なアラインメントもたらし、このときに
アラインメント・ロンドは取り外される。外部パッドは
より強固な中央パッドの方へ押し付けられるので、これ
はアームに取付公差の向上をもたらす。片持ち部は、締
付において可撓性をもたらし、アームの縦方向には高い
剛性をもたらす。回転式または直線式のいずれの場合で
も、高性能ディスク・ドライブのアクチュエータには高
い縦（長手）方向の剛性が要求される。発明の実施例で
は、ハブは、よく知られた金属注入成形プロセスを用い
てステンレス鋼から作られる。個々のパッドの境界を定
めたりベアリング・ボア５ｒをリーマで広げるために、
成形後にほんの少しの追加加工をして、パッド・コラム
にスロットを切断しなければならない。フレクシャー３
ｂおよびアーム３ｄはステンレス鋼製であるから、ヘッ
ド懸架アセンブリ全体およびベアリング・アセンブリに
おいて熱膨張係数を整合させるために、ハブでもステン
レス鋼を使用する。

長期にわたる熱膨張の不一致は、ディスク・ドライブ・
ヘッドのミスアラインメントおよび結果としてヘッド追
跡エラーの主な原因となる。

第１図および第２図に示すように、アクチュエータ・ロ
ータフｂは、コラム５ａおよび５ｂの取付パッドの位置
と直径方向の位置でアクチュエータ・ベアリング・アセ
ンブリ５に固定されている。ロータ７ｂは、弓状永久磁
石７ｅおよび７ｒの向き合う面の間の主軸６のまわりに
円弧状に旋回する。ロータ７ｂには、コイル（図示して
いない）の巻かれたボビン７ｃを含む。コイルは、外周
筐体７ｄによりボビン７ｃ内で密封されている。弓状永
久磁石７ｅおよび７ｒの間のロータ７ｂの動作方向は、
ある極性または逆極性のコイルに直流を加えることによ
り制御される。

本発明は回転式アクチュエータに関して説明してきたが
、本発明の原理は。線形ディスク・メモリ・ドライブに
も同様に適用できることは当業者に明らかであるが、そ
の場合、パッド５ａおよび５ｂのコラムは片持ちウェブ
５ｃにより線形ドライブのアクチュエータ構造に取り付
けられる。該取付では、取付パッドは同様な構造で取り
付けることができる。アームおよびフレクシャーは同様
に一体化して組み付は構成することができ、ボルト５ｅ
により与えられる締付圧力により保持される個々のバッ
ド・コラムの中のバンドによりもたらされるスロットの
中のアクチュエータ構造に対するそのアタッチメントは
、本書の回転式アクチュエータに開示されたものと同し
である。

ステンレス鋼は、磁気ヘッドの位置決めに不利な熱膨張
係数の差を最小限に押さえるために、該線形アクチュエ
ータ構造でも有利に用いることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の実施により、軽量かつ安
定なアクチュエータ構造が得られるから、高速・高効率
で精度のよい磁気ディスクドライブを実現することがで
きる。

、また磁気ヘッド懸架アセンブリの一部としてのこのア
クチュエータ構造は、一般に、回転式または線形式アク
チュエータにかかわらずすべてのディスク・メモリ・ド
ライブにおいて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を実現した回転ディスク・メモリ
・ドライブの部分斜視図である。 第２図は第１図の回転アクチュエータ・アセンブリを示
す部分拡大斜視図である。 第３図は１個の磁気ヘッド懸架アセンブリのフレクシャ
ーとアームの一体化されたものを示す拡大斜視図である
。 第４図は本発明でのアクチュエータ・ベアリング・ハウ
ジングの拡大斜視図である。 ｌ；磁気ディスク・アセンブリ ３：磁気ヘッド懸架アセンブリ ３ｂ：フレクシャ−３ｄ：アーム ５＝回転アクチュエータ・ベアリング・アセンブリ ５ａ、５ｂ：コラム ６：主軸 ７：磁気ドライブ ９：ベース・プレート

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク・メモリ・ドライブにおける磁気 ヘッド（５）懸架用の後記（イ）乃至（ホ）より成るア
   クチュエータ構造。 （イ）アクチュエータ本体（５ｄ）。 （ロ）貫通孔を有する複数の取付パッド（５ａ、５ｂ）
   。 （ハ）前記取付パッド（５ａ、５ｂ）の少なくとも数個
   に対する可撓性の片持ち支持を 有し、前記取付パッド（５ａ、５ｂ）を前 記アクチュエータ本体（５ｄ）に接続す るとともに前記貫通孔を整列しつつ間隔 をおいて端と端をつきあわせるようにす るための片持ち支持手段。前記取付パッ ドの位置により、前記取付パッド（５ａ、 ５ｂ）の２つのコラムの前記アクチュ エータ本体に対する位置が定まる。各取 付パットの対向する端面によりスロット が定義され、各々のコラムの対応するス ロットは同一平面上にある。 （ニ）磁気ヘッド（３ａ）を個々に支持するための板材
   から成る複数のアーム構造（３ｄ）。 該アーム構造は、互いに背向し、先端が 前記コラムをまたげる幅を有し、かつ前 記コラムの対応する前記スロット対には めこまれる。前記先端はまた、開口を有 し該開口は前記貫通孔と整列する。 （ホ）前記各コラムの前記貫通孔を貫通して伸長し、前
   記各コラムの端部取付パッドに 力を加え、前記各片持ち支持を偏歪して、 各コラムを内部へ引き締め、前記アーム 構造をクランプするための伸長材（５ｅ）。