JPH0386978A - 磁気ディスク装置 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は磁気ディスク装置にかかり、特に、磁気ヘッド
を支持するアームの支持構造に関するものである。

【従来の技術および発明が解決すべき課題】第１２図は
磁気ディスク装置の一従来例を示すものである。符号Ｉ
Ｏは箱状をなすベースである。 このベース１０の内部にはスピンドルモータ（図示略）
か収容されている。このスピンドルモータは回転軸１２
を有している。この回転軸１２は第９の紙面と直交する
方向に向けられている。この回転軸１２には複数枚のデ
ィスク１４が重ねて取り付けられている。これらのディ
スク１４は全体として円盤状をなし、少なくとも、その
表面が強磁性を持っている。また前記複数枚のディスク
１４は、いずれも、その中心軸の周囲において前記回転
軸１２に固定されている。前記ディスク１４の表面およ
び裏面は、磁化部分と、非磁化部分とを設けることによ
って磁気情報を記録することができるようになっている
。 前記ディスク１４への磁気情報の記録、および、記録さ
れた磁気情報の読み出しは磁気ヘッド１６によって行わ
れる。この磁気ヘッド１６は、各ディスク１４のそれぞ
れについて、表面用および裏面用として２個ずつ設けら
れている。前記複数の磁気ヘッド１６は、アーム１８の
一端部に取り付けられている。このアーム１８は、ピボ
ット軸２０を中心として回転可能に支持されるとともに
、ボイスコイルモータ２２によって前記ピボット軸２０
を中心とする回転モーメントを与えることにより動作す
るようになっている。 前記ボイスコイルモータ２０は、前記アーム１８の他端
部に設けられたコイル２４と、前記ケーシング】Ｏに固
定されたマグネット２６とから構成されている。また前
記ボイスコイルモータ２０は、前記コイル２４とマグネ
ット２６との間に作用する力により、前記磁気ヘッド１
６をディスク１４の表面に沿って移動させるようになっ
ている。 上記磁気ディスク装置にあっては、通常、複数枚のディ
スク３の内の一つの一方の記録面（表面または裏面）が
サーボ面として利用されており、このサーボ面には、位
置データが書き込まれている。このように、前記サーボ
面に書き込まれた位置データに基づいて磁気ヘッド１６
の位置を制御する方式は、サーボ面サーボ制御と呼ばれ
ている。 上記データ面に書き込まれた位置データを利用するサー
ボ制御は、サーボ面用に設けられた磁気ヘッド１６と、
サーボ面以外のディスク面に設けられたデータ面用の磁
気ヘッド１６とが、前記回転軸１２の方向から見た場合
に一定の位置関係にあることを前提として実行されるも
のである。したがって、上記位置関係を維持するには、
アーム１８とピボット軸２０との回転中心軸か厳密に一
致することが必要とされる。 第１３図は前記アーム１８とピボット軸２０との間の支
持構造の一従来例を示すものである。アーム１８は、ピ
ボット軸２０の上部および下部に設けられたベアリング
２４によって、ピボット軸２０に２カ所で支持されてい
る。 前記ベアリング２４は、内輪２６と、外輪２８と、鋼球
３０とから構成されている。前記内輪２６はピボット軸
２０に固定され、前記外輪２８はアーム１８に固定され
ている。前記鋼球３０は、前記内輪２６と外輪２日との
間に存在し、これら内輪２６および外輪２８が相対的に
回転するにともなって回転するようになっている。 前記アーム１８の支持構造にあっては、円滑な回転のた
め、内輪２６と外輪２８と鋼球３０との間に僅かなりリ
アランスが必要とされている。しかしながら、前記クリ
アランスの存在により、内輪２６の中心軸と外輪２８の
中心軸と僅かにずれることがある。このずれは、ピボッ
ト軸２０の回転中心軸とアーム１８の回転中心軸とのず
れの原因となり、このずれによってサーボ面用の磁気ヘ
ッドとデータ面用の磁気ヘッドとの位置関係が損なわれ
る。 上記支持構造におけるクリアランスの存在に起因するず
れの発生をなくすべく、従来より、下記のような配慮が
なされている。 ピボット軸５の外周に弾性体３２を埋め込み、この弾性
体３２によって内輪２６に一つのラジアル方向に弾性力
を作用させて同方向に変形させる。 上下のベアリング２４・２４の外輪２８・２８の間にウ
ェーブワッシャ３４（全体として波状に屈曲して、厚さ
方向へ弾性変形可能なワッシャ）を設ける。第１３図に
示すように、前記弾性体３２により、内輪２６にラジア
ル方向の力Ｆｒが加わり、外輪２８にスラスト方向の力
Ｆａが加えられる。したがって、内輪２６とボール３ｏ
と外輪２８とが４カ所で点接触する。 しかしながら上記支持構造には下記のような問題がある
。 ■　内輪２６とボール３０との接点Ｐ１とボール３０と
外輪２８間の接点Ｐ２とがピボット軸２０の中心軸の方
向にずれているため、回転時の摩擦抵抗が大きくならざ
るを得ない。 ■　ラジアル方向の力Ｆｒ、あるいはスラスト方向の力
Ｆａと対抗する外力が加わると、前記接点Ｐ１あるいは
Ｐ２にずれが生じ、このずれに応じてアーム１８が倒れ
ようとする。したがって、アーム１８とピボット１ＩＩ
１２’０の中心軸にずれが生じる。特に、ヘッドの移動
速度を高めるために強力なボイスコイルモータを用いる
と、アーム２０に大きな加速度が加わるため前記ずれが
大きくなる。 本発明は上記事情に鑑みて提案されたもので、回転時の
抵抗が小さく、かつ、ボールと内輪および外輪との接点
の位置ずれを確実に防止し得る磁気ディスク装置を提供
することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ディスク面
に沿って移動するアームの先端に、前記ディスクへの磁
気情報の書き込みあるいは読み出しを行なう磁気ヘッド
を設けてなる磁気ディスク装置において、前記ディスク
とほぼ平行に設けられたピボット軸と、該ピボット軸に
巻き付けられたベルト状の弾性ｇ５材とから構成し、前
記弾性部材は、その両端を除く部分が前記ピボット軸の
外周に巻き付けられ、巻き付けられた範囲の一部でピボ
ット軸に固定され、両端部近傍が前記アームに固定され
た構成としてなるものである。

【作用】

上記構成であると、弾性部材は、ピボット、軸に巻き付
けられるとともに、一部が固定されているから、ピボッ
ト軸に巻き付けられ、あるいは巻き出されることにより
、巻回された範囲が移動することができる。また弾性部
材の両端がアームに固定されているから、前記巻回範囲
の移動とともにアームが回動動作することができる。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。なお、
図中従来例と共通の部分には同一符号を付し、説明を簡
略化する。 第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示すもので
ある。 まず、第３図および第４図により、磁気ディスク装置の
アームを支持する弾性部Ｈの構成を説明する。 この弾性部材４０は、第４図に示すような平面形状を持
つもので、例えばステンレス鋼のようなばね性に富んだ
薄い金属板により形成されている。 前記弾性部材４０は細幅部４２と広幅部４４とから構成
されている。前記細幅部４２と広幅部４４とは、中心を
同じくして配置されている。前記広幅部４４ｊこは、ｌ
ＦＥ幅部４２の幅よりも僅かｌこ幅寸性が大きな窓４６
が設けられている。この窓４６は、弾性部材４０を第３
図に示すように屈曲させて細幅部４２を広幅部４４の一
方の面の側から他方の面の側へ通すために用いられる。 前記細幅部４２、広幅部４４のそれぞれの端部、および
弾性部材４０のほぼ中央部分には、弾性部材４０を他の
部材に固定するに際してボルトなどを挿通させるための
孔４８・５０・５２がそれぞれ形成されている。弾性部
材４０における両端の孔４８・５２が形成された個所の
周辺部分には、この範囲を補強するための補強板５４・
５６がそれぞれ張り付けられている。 以上のように構成された弾性部材４０は、第１図に示す
ように、ベース１０上に垂直に固定されたピボット軸５
８の周囲に巻き付けられている。 なおピボット軸５８の固定は、ベース１ｏへ締まり嵌め
状態に打ち込むこと、あるいは圧入することにより行わ
れている。前記弾性部材４ｏに設けられた孔５２にはボ
ルト６ｏが挿通され、さらに、このボルト６０はピボッ
ト軸５８へねじ込まれている。したがって、前記弾性部
材４ｏは、前記ボルト６０によって長さ方向のほぼ中央
部の１カ所でピボット軸５８に固定されることになり、
弾性部材４０とピボット軸５８との間にス１ノツプが生
じることがない。 前記細幅部４２の先端は、窓４６を通って弾性部材４０
の反対側の面のｍｑにり１き出され、り１き出された先
端部は、バックプレート６２に固定されている。前記バ
ックプレート６２は平面形状（第２図に示す形状）がコ
字状にされていて、その裏面（ピボット軸５８に接する
側と反対側の面）に固定されている。前記バックプレー
ト６２の裏面には、係合部材６４がボルト６６によって
固定されている。この係合部材６４の先端には、弾性変
形可能なばね部材６７が設けられている。このばね部材
６７は、前記細幅部４２の孔４８に挿通されて、該細幅
部４２の端部に弾性変形状態で引っ掛けられている。一
方、広幅部４４の端部はバックプレート６２の表面にボ
ルト６８によって固定されている。 以上のように構成された支持機構にあっては、ばね部材
６６が弾性変形することによって弾性部材４０へ張力Ｔ
が作用する。したがって、この張力Ｔにより、弾性部材
４０がピボット軸５８の周囲に巻き付けられる。このと
き、第５図に示すように、バックプレート６２の表側の
面と張力Ｔの方向（細幅部４０の方向）とのなす角度を
αとすれば、バックプレート６２をピボット軸５８に押
し付ける力Ｆｒは、 Ｆ　ｒ＝ＴＸｓ　ｉ　ｎａ なる式によって与えられる。 また、前記弾性部材４０によって支持される各部品、例
えば、アーム、磁気ヘッド、バックプレート、弾性部材
、ボストなどの質量の総和に作用する加速度（ボイスコ
イルモータの加速度、外部からの振動による加速度、重
力の加速度の総和）によって生じる力をＦｇとし、屈曲
状態の弾性部材４０が発する復元力をＦｅとすれば、Ｆ
ｒ＞Ｆｇ＋Ｆｅ が成立する限り、弾性部材４０がピボット軸５８に巻き
付けられた状態に維持される。したがって、バックプレ
ート６２がピボット軸５８を中心に旋回可能に支持され
る。 声た、第５図Ｆｅで示される張力Ｔの接線方向への分力
Ｆ、は、 Ｆｚ＝ＴＸｃｏｓα と表すことができる。この分力Ｆ、は、広幅部４４を構
成する２本の部材７０および７２の幅寸性が等しいとす
れば（弾性部材４０が均一な厚さであることを前提とし
て断面積が同じになるから）、両部材に等しく作用する
。 したがって両部材の張力Ｔ１およびＴ、は、Ｔ、＝Ｔ、
＝Ｆ。 を満足することとなる。 さらに、面内モーメント（バックプレート６２がピボッ
ト軸５８に接触する面内に生じるモーメント）Ｍを考慮
すると、 Ｔ　ｒ　＝　１７２　・Ｆ　ｓ　十Ｍ　／　ａＴ　ｔ＝
　１　／２　・Ｆ　＃　　Ｍ／ａ（ただしａは第４図に
おける部材７０〜７２の中心開用Ｈ２ａのＩ／２） が成立する。これらＴ、およびＴ、の内、いずれか小さ
な値となる方が正であれば、前記面内におけるバックプ
レート６２の変位は、弾性部材４０の延び、あるいは、
ピボット軸５８のたわみなどの弾性変形によるもののみ
となる。したがって、第２図においてバックプレート６
２とピボット軸５８との間の時計方向あるいは反時計方
向への相対的な変位は、弾性部材６２の伸び、ピボット
軸５８のたわみに起因する微小な値になる。 次いで、第６図は本発明の第２実施例を示すものである
。 この実施例に適用されるピボット軸８０は、図示のよう
な断面形状を有している。すなわち、外周の一部が平面
部８２、他の部分が、前記平面部８２を直径とする円弧
よりも曲率半径の大きな曲面状をなす曲面部８４とされ
ている。前記ピボット軸８０の周囲には、前記第１実施
例と同様の構成とされた弾性部材４０が巻回されている
。この弾性部材４０は、図中符号８６・８８を付して示
す溶接部を介してピボット軸８０の外周に固着されてい
る。なお前記溶接部８６・８８は、ピボット軸８０の外
周面における、弾性部材４０の巻き出し、あるいは巻き
、込みが行われる範囲外に設けられているっしたがって
、前記溶接部８６・８８の存在が巻き出しあるいは巻き
込みの障害となることはない。前記ピボット軸８０とア
ーム１８との間に弾性部材４０を挟み、ボルト８６を平
面８２にねじ込むことにより、ピボット軸８０がアーム
１８に固定されている。したがって該アーム１８はピボ
ット軸８０と一体に回転することができる。さらにこの
実施例では、バックプレート６２の平面形状を四辺形状
とするとともに、一方の面（ピボｙト軸８０が存在する
側と反対の面）に補強リブ９２を固着することにより、
バンクブレートロ２の剛性が高められている。 上記構成とされた第２実施例においては、曲面８４に弾
性部材４０が巻き込まれ、あるいは巻き出されることに
よってピボット軸８０とアーム１８とが一体に回転する
ことができる。またピボット軸１８が平面８２を介して
アーム１８に固定されているため、両者の連結を確実に
することができる。さらに、曲率半径が比較的大きな曲
面８４に沿って弾性部材４０が変形することとなるため
、弾性部材４０に生じる曲げ応力が小さく、したがって
、弾性部材４０の疲労破壊を防止することができるとと
もに、アーム１８を動作させるために必要な力を小さく
することができる。 さらに、第７図および第８図は本発明の第３実施例を示
すものである。 この第３実施例のピボット軸１００は、上下に大径部１
０１・１０２がそれぞれ設けられている。 この大径部１０１・１０２はバックプレート６２の上下
の辺１０３・１０４に沿って回転することがきる。前記
大径部１０１・１０２外周面は、いずれもピボット軸１
００の他の部分（大径部１０１・１０２の間の小径の部
分）の外周面よりも、弾性部材４０の厚さよりも大きな
寸法だけ半径方向外方に突出している。したがって、前
記ピボット軸１００の外周面とバックプレート６２との
間に、弾性部材４０が通過し得るに足る間隔が生じる。 このような構成とすることにより、弾性部材４０がバッ
クプレート６２とピボット軸ｌＯＯとの間に挟まれるこ
とがなくなり、したがって、弾性部材４０が損傷を受け
ること、あるいは、疲労破壊することが防止され、その
寿命が延ばされる。 第９図ないし第１１図は、磁気ヘッドを支持するアーム
へ上記支持構造をいかに適用するかの同である。 符号１０６は上記各実施例に適用されているバックプレ
ート６２と同等の機能を持ったバックプレートである。 このバックプレート１０６は、例えばアルミダイキャス
ト製であって、その一端には、第９図に示すように、ヘ
ッド支持部材１０８が取り付けられている。このヘッド
支持に材１゜８の先端には、ジンバル１１０が取り付け
られ、さらに、このジンバル１１０の先端に磁気ヘッド
１６が取り付けられている。またバックプレート１０６
とヘッド支持部材１０８との結合、および、ヘッド支持
部材ＩＯ８とジンバル１１０との結合には、ボルト１１
２が使用されている。前記バンクプレート１０６の他端
には、ボイスコイルモータの一部であるコイル２４がボ
ルト１１２によって取り付けられている。 前記バックプレート１０６は、第１０図、あるいは、第
１１図に示すような形状を持っている。 符号１１４は、ヘッド支持部材１０８の一部に重ねられ
る部分であって、前記ボルト１１２をねじ込むための雌
ねじ１１６が形成されている。符号１１８はコイル２４
の一部に重ねられる部分であって、前記ボルト１１２を
ねじ込むための雌ねじ１１６が形成されている。 前記バックプレート１０６は、前記各実施例の場合と同
様に、弾性部材４０によってピボット軸５日に取り付け
られるものである。したがって、弾性部材４０の一端を
取り付けるためのボルト６８がねじ込まれる雌ねじ１２
０が設けられている。 また、係合部材６４を取り付けるためのボルト６６がね
じ込まれる雌ねじ１２２が設けられている。 このように構成された磁気ディスク装置にあっては、前
記ピボット軸４０に弾性部＄４４０が巻き付けられる範
囲の移動とともに、バックプレート１０６がピボット軸
４０を中心として回転可能に支持されるつしたがって、
バックプレート１０６と一体のコイル２４に磁力を作用
させることにより、バックプレート１０６にヘッド支持
１材１０８およびジンバル１１０を介して支持された磁
気ヘッド１６を移動させることができる。 なお、弾性部材４０の形状は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば下記ような要素を考慮することも有
効である。 すなわち広幅部の幅寸法は、弾性部材の弾性変形量を考
慮すれば、これを構成する部材の幅の相と細幅部の幅と
を一致させることが望ましいが、広幅部側の幅の和を細
幅部側の幅よりわずかに小さくすることにより、第５図
に示すように細幅部および広幅部の張力の方向の相異に
起因してピボット軸に生じる曲げモーメント（第５図参
照）をバランスさせるようにしてもよい。また、ピボッ
ト軸に巻回するに際して、固着箇所から一端側へ向かう
範囲と他端側へ向かう範囲とが重なり合わない非対称な
形状、例えば、広幅部を構成する二つの部材の一方を省
略した形状としてもベアリング代わってアームを支持す
るという基本的な機能を果し得るのはもちろんである。

【発明の効果】

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ピボッ
ト軸に巻回されたベルト状の弾性部材をピボット軸から
巻き出し、あるいは、巻き込むことにより、弾性部材の
伸びに起因するもの以外のガタを全く生じさせることな
くピボット軸を回転可能に支持することができ、したが
って、このピボット軸にアームを支持させることにより
、ベアリングを用いた軸受の本質的な欠点、すなわち部
材間のガタに起因する微小な変位を排除して、磁気ディ
スク装置の磁気ヘッドを正確に位置決めすることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図は第１実施例のピボット軸の軸線方向から児た
図、第２図は第１図のＩＴ−Ｕ線に沿う矢視図、第３図
は第１図に用いられる弾性部材の巻回状態における斜視
図、第４図は第３図の弾性部材の展開状態における平面
図、第５図は第３図の弾性部材の張力と支持力との釣り
合いの説明図、第６図ないし第８図は本発明の第２実施
例を示すもので、第６図はピボット軸部分を軸線方向か
ら見た図、第７図は第２実施例を第２図と同一方向から
見た矢視図、第８図は第７図の■−■線に沿う矢視図、
第９図は本発明の支持構造が適用された磁気ディスク装
置のアームの全体の平面図、第１０図は第９図のアーム
に用いられたバンクプレートの平面図、第１１図は第１
０図のバンクプレートの側面図、第１２図は従来の磁気
ディスク装置の平面図、第１３図は第１２図の磁気ディ
スク装置のピボット軸部の縦断面図、第１４図は第１３
図のピボット軸における軸受のずれ防止方式の説明図で
ある。 １６・・・・・・磁気ヘッド、２４・・・・・・コイル
、４０・・・・・弾性部材、４２・・・・・・細幅部、
４４・・・・・・広幅部、４６・・・・・・窓、５４・
５６・・・・・・補強板、５８・・・・・・ピボット軸
、６０・・・・・・ホルト、６２・・・・・バックプレ
ー１・、６４・・・・・・係合部材、６６・・・・・・
ボルト、６７・・・・・ばね部材、７０・７２・・・・
・・部材、８０・・・・・・ピボット軸、８２・・・・
・平面部、８４・・・・・・曲面部、１００・・・・・
・ピボット軸、１０１・１０２・・・・・・大径部、１
０３・１０４・・・・・・辺、ＩＯ６・・・・・・バッ
クプレート、１０８・・・・・・ヘッド支持部材、１１
０・・・・・・ジンバル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ディスク面に沿って移動するアームの先端に、前記デ
   ィスクへの磁気情報の書き込みあるいは読み出しを行な
   う磁気ヘッドを設けてなる磁気ディスク装置において、 前記ディスクの軸線とほぼ平行にピボット軸を設けると
   ともに、 該ピボット軸にベルト状の弾性部材を巻き付けてなり、 該弾性部材は、その両端を除く部分が前記ピボット軸の
   外周に巻き付けられるとともに、巻き付けられた範囲の
   一部でピボット軸に固定され、両端部近傍が前記アーム
   に固定されたことを特徴とする磁気ディスク装置。