JPH05189896A

JPH05189896A - 位置決め装置

Info

Publication number: JPH05189896A
Application number: JP327092A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Kawasaki; 勝義川崎; Masashi Yoshida; 正志吉田; Toshinori Sato; 俊徳佐藤; Shizuo Ueda; 静男植田; Atsushi Takahashi; 淳高橋
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 1993-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッドの振れを小さくすると共に、ヘッドの位
置検出精度を向上させることを目的としている。【構成】磁気ヘッド２は、移動体５へ一体に取り付けら
れて支持されている。その移動体５の後端側部は、２本
のガイド６に左右から挟持されている。２本のガイド５
は、該移動体５の移動方向に沿って後方に延設され、リ
ニアスライドエアベアリング７によって軸方向に移動可
能に浮上支持されている。前記ガイド６の後端側部は、
エアベアリング７の後端部開口部から後方に突出してボ
イスコイルモータ１２の可動部であるコイルに筒体１２
ｄを介して固定されている。エアベアリング７の前端開
口部上部には位置検出手段１３が設けられ、その位置検
出手段１３と上下に対向する移動体５の上面にはスケー
ルが固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置や光
ディスク装置における，媒体であるディスクへ情報の記
録・再生を行うヘッドを，フィードバック制御をしなが
ら所定位置に移動させる位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、計算機本体と制御
装置を介して接続され、計算機本体からの指令に応じて
媒体である磁気ディスクに記録及び再生を行う。その記
録，及び再生を行う部分は、ＨＤＡと呼ばれ、磁気ヘッ
ド，ディスク，位置決め装置，ディスク回転機構を一体
として組み立てられ一つのコンポーネントとなってい
る。

【０００３】前記ディスクは、必要な記憶容量を得るた
めに同軸に且つ所定の間隔をあけて複数枚の磁気ディス
クが積層されて構成され、ディスク回転機構によって回
転させられる。その複数のディスク間には、磁気ヘッド
が挿入するように配設されて、磁気ディスクの回転前は
磁気ディスクに接触していて該磁気ディスクの回転と同
時に空気力で浮上し、計算機本体からの指令によって所
定のトラックにアクセスし情報の記録又は再生を行う。

【０００４】その磁気ヘッドは位置決め装置によって支
持されて移動し位置決めされるようになっている。その
位置決め装置は、前記磁気ヘッドをヘッドアームを介し
て移動体に連結している。その移動体５は、図７及び図
８に示すように、その後端部が左右から２本の断面方形
のガイド６によって挟持され、その各ガイド６は気体軸
受であるリニアスライドエアベアリング７によって浮上
支持されている。そして、前記ガイド６は、気体軸受で
あるリニアスライドエアベアリング７による空気圧で数
μｍだけ浮上して支持されることで、摩擦トルクも小さ
いまま滑らかに移動可能になっている。

【０００５】また前記エアベアリング７内において、前
記２本のガイド６の中間部対向面間にリニアアクチュエ
ータであるボイスコイルモータ１２が配設され、該ボイ
スコイルモータ１２の可動部であるコイル１２ｃに前記
２本のガイド６が固定されている。ここで、前記ヘッド
アーム３，移動体５，及びガイド６によって可動体が構
成されている。

【０００６】さらに、ボイスコイルモータ１２の側方に
ある一方のガイド６中間部上面にはスケール９が設けら
れ、そのスケール９上方に位置検出手段であるリニアエ
ンコーダ１３が配設されている。そのリニアエンコーダ
１３は、前記スケール９の目盛りの位置を入力すること
で磁気ヘッドの位置及び移動速度を検出し、その信号を
図示しない位置決め回路に送る。その位置決め回路は、
ボイスコイルモータ１２を介して常時磁気ヘッドの位置
を調整するフィードバック制御を実施している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の位置決め装置にあっては、ヘッドを支持する可動体の
一部であるガイド６を浮上支持するエアベアリング７内
に、該ガイド６を駆動するボイスコイルモータ１２が配
設されていると共に、そのボイスコイルモータ１２の側
方側にリニアエンコーダ１３及びスケール９が配設され
て、前記ボイスコイルモータ１２，エアベアリング７，
及びリニアエンコーダ１３が全て，アキシャル方向に対
してほぼ同一位置に配置されている。

【０００８】このため、ボイスコイルモータ１２から駆
動力が入力されるガイド中間部と，ガイド６を浮上支持
しているエアベアリング７の支持中心とが近いため、可
動部の剛性が弱くなって、モータ１２からのヨーやピッ
チ等の推力がガイド６に入力されてもその推力による振
れを該エアベアリング７が充分に吸収することが出来ず
可動部先端部の振れが大きくなり易いという問題があ
る。

【０００９】また、前記モータ１２からのヨーやピッチ
等の推力が入力される部分近傍のガイド７にスケール９
が配設されているので、スケール９は該推力によるによ
る振れの影響を直接に受けて振れが大きく且つ可動体先
端部に取り付けられた磁気ヘッドから離れているため
に、該スケール９の目盛りを入力する位置検出手段１３
のヘッドの位置検出精度が落ちて、ヘッドの位置決めの
制御性が悪くなるという問題もある。

【００１０】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、可動体の先端部の振れを小さくし、さ
らに、ヘッドの位置検出精度を向上させることを目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の位置決め装置は、先端部にヘッドが取り付
けられ気体軸受で浮上支持される可動体をリニアアクチ
ュエータによって往復移動させながら、リニアエンコー
ダ等の位置検出手段で該可動体の位置を検出して前記往
復移動の移動量を制御する位置決め装置において、可動
体を浮上支持する前記気体軸受をリニアアクチュエータ
の前方に配設し、その気体軸受の前端部側に位置検出手
段を配設したことを特徴としている。

【００１２】

【作用】可動部を駆動するリニアアクチュエータの前方
に気体軸受を配設したので、従来に比べてリニアアクチ
ュエータの可動体に対する接続部と，気体軸受の支持中
心との相対的な距離が従来より離れるために、リニアア
クチュエータからヨーやピッチ方向の推力が可動体に入
力されても、気体軸受が前記推力による振れを充分吸収
して該可動体先端部の振れが小さくなる。

【００１３】また、ヘッドの位置を検出する位置検出手
段が気体軸受の前端部側に配設することで、気体軸受に
よって前記振れが小さくなっている部分で且つヘッドに
近い場所の可動体の部分で検出するので、振れによる位
置検出精度の誤差が小さくなり、より正確なヘッドの位
置が検出可能になってヘッドの位置決めのための制御性
が向上する。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。磁
気ディスク装置は、計算機本体と制御装置を介して接続
されて、記録媒体である磁気ディスクに情報を記録、及
び磁気ディスクからの情報の再生を実施する。その記
録，及び再生を行う部分は、磁気ヘッド，ディスク，位
置決め装置，及びディスク回転機構を一体として組み立
てられ一つのコンポーネントを構成している。

【００１５】ディスクは、図１に示すように、複数の円
板形状の媒体である磁気ディスク１が上下に所定の間隔
をあけた状態で積層されて構成され、その複数枚の磁気
ディスク１は上下に貫く回転軸を介してディスク回転機
構１０に装着され該ディスク回転機構の作動によって回
転可能になっている。その複数の磁気ディスク１間の夫
々の間隙には、磁気ヘッド２が挿入されるように夫々配
設されている。その各磁気ヘッド２は、磁気ディスク１
の回転前は磁気ディスク１に接触し、該磁気ディスク１
の回転と同時に空気力で浮上し、計算機本体からの指令
によって所定のトラックにアクセスして情報の記録又は
再生を行うようになっている。

【００１６】その磁気ヘッド２は、夫々ヘッドアーム３
を介して移動体５へ一体に取り付けられて支持されてい
る。その移動体５の後端側部は、図３〜５に示すよう
に、各柱形状の２本のガイド６に左右から挟持され固定
されている。その２本のガイド６は、該移動体５の移動
方向に沿って後方に延設され、気体軸受であるリニアス
ライドエアベアリング７によって軸方向に移動可能に浮
上支持されている。即ち、そのエアベアリング７は、図
４に示すように、そのテーブルパッド７ａが各ガイド６
の上面と数μｍの間隙をあけて上下に対向し、アンダー
パッド７ｃが各ガイド６の下面と数μｍの間隙をあけて
上下対向し、サイドパッド７ｂがガイド６の外側面に数
μｍの間隙を開けて左右に対向して、前記各面７ａ，７
ｂ，７ｃに設けられている図示しない複数の穴若しくは
溝から空気が該ガイド６の外周面に噴射されて該間隙に
生じる気体膜圧力でガイド６を浮上支持させるようにな
っている。

【００１７】また、前記ガイド６の後端部側は、エアベ
アリング７の後端部開口部から後方に突出してボイスコ
イルモータ１２の可動部であるコイルに筒体１２ｄを介
して固定されている。そのボイスコイルモータ１２は、
エアベアリング７の後方側に配置されて、上下に対向す
るように配設されている２つの磁石１２ａ，１２ｂの間
にコイル１２ｃが配設されてなり、該コイル１２ｃが左
右に移動するようになっている。そのコイル１２ｃの外
周を覆うように筒体１２ｄが固定され、その筒体１２ｄ
から左右に延びる各フランジ部１２ｅに前記ガイド６の
後端部が夫々ボルト止めされている。

【００１８】また、前記エアベアリング７の前端開口部
上部にはリニアエンコーダ等からなる位置検出手段１３
が設けられ、その位置検出手段１３と上下に対向する移
動体５の上面にはスケールが固定されて、該スケールの
目盛りを位置検出手段１３がレーザ光等を用いて上方か
ら入力し、該移動体５と一体になっているヘッド２の位
置を検出して、図５に示すように、その信号を位置決め
回路２０に供給している。その位置決め回路２０は、前
記信号をもとにボイスコイルモータ１２に移動信号を供
給し、もって該ボイスコイルモータ１２のコイル１２ｃ
を所定量だけ移動させる。

【００１９】ここで、前記移動体５，リニアスライドエ
アベアリング７，ボイスコイルモータ１２，位置検出手
段１３，及び位置決め回路２０によって位置決め装置が
構成される。前記のような位置決め装置を含む磁気ディ
スク装置では、図示しない計算機本体から制御装置を介
して送られた制御信号やアドレス信号を、インターフェ
ース回路２１が受信して制御回路２２へ伝達される。制
御回路２２は、各種信号を復号しアドレス情報で指定さ
れたトラックへ磁気ヘッド２を位置決めするための指令
を位置決め回路２０へ伝達し、また磁気ディスク１から
の情報の読出・書き込み指令を書き込み・読出し回路２
３に伝達する。

【００２０】位置決め回路２０は、位置決め手段１３か
ら常時，移動体の位置及び移動速度に応じた信号を入力
し、その入力する信号をもとにヘッド位置のフィードバ
ック制御を実施しながらボイルコイルモータ１２のコイ
ル１２ｃに所定の電流を流して該ボイスコイルモータ１
２を駆動する。ボイスコイルモータ１２のコイル１２ｃ
は前記電流値に応じて前後に移動し、その移動に追従し
てガイド６も移動し、もって、移動体５を介して磁気ヘ
ッド２が磁気ディスク１の目的としたトラックに位置決
めさせられる。

【００２１】このとき、ガイド６は、エアベアリング７
の各パッドから噴射される空気によって発生する気体膜
圧力で浮上した状態で軸方向に移動させられるため、ベ
アリング７との間に摩擦トルクが発生することなく滑ら
かに往復移動可能にしている。ここで、ボイスコイルモ
ータ１２からヨー等の推力がガイド６に入力されても、
ガイド６のエアベアリング７による支持中心が従来に比
べて前方に位置しているため、該ガイド６を含む可動体
８の剛性を高めると共に、前記入力された推力による振
れをエアベアリング７が充分吸収して該可動体８の先端
部側の振れを従来に比べて小さく抑えることができる。

【００２２】例えば、図６に示すように、ボイスコイル
モータ１２から推力Ｆが可動体８に入力されて、該可動
体８の後端部Ａがδ₁だけ変位すると、エアベアリング
７の支持中心Ｓを支点として可動体８の前端部Ｂがδ_2,
δ₃だけ振れる。このとき、本実施例においては、前記
後端部Ａと支持中心Ｓとの長さが従来に比べて大きくな
っているため、前記可動体８の前端部Ｂの振れが従来に
比べて小さくなる。なお、図６（ａ）は本実施例の前記
可動体とエアベアリング７の関係を示し、図６（ｂ）は
従来例の前記可動体とエアベアリング７の関係を示して
おり、可動体８の前端部Ｂの振れがδ₂＜δ₃になって
いることが分かる。

【００２３】前記のように可動体８の振れが小さくなる
ことに加えて、前記可動体８の移動，即ち磁気ヘッド２
の位置を検出する場所も、前記振れを吸振して振れが小
さく且つ磁気ヘッド２に近いエアベアリング７の先端部
で可動体８に設けたスケールの目盛りを入力しているた
め、該振れによる磁気ヘッドの位置検出誤差がより小さ
くなる。よってさらに正確な磁気ヘッド２の位置が検出
可能となり、より正確な磁気ヘッド２の位置決めのため
のフィードバックが可能となって応答が良く、磁気ヘッ
ド２の位置決めの制御が向上する。

【００２４】なお、本実施例では、磁気ディスク装置に
おけるヘッド位置決め装置を一例として説明してきた
が、これに限定されるものではなく、光ディスク装置の
読み込み書き取り用磁気ヘッドのヘッド位置決め装置に
適用しても構わない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のヘッド位
置決め装置は、可動体の先端部の振れを小さく抑えるこ
とができると共に、該可動体の振れの小さな部分で且つ
ヘッドに近い場所で該可動体の位置を検出するようにす
ることで、より正確なヘッドの位置が検出可能になって
ヘッド位置決めの制御が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る位置決め装置及び磁気ヘ
ッドを示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係る位置決め装置の一部破断
した側面図である。

【図３】本発明の実施例に係る位置決め装置の一部破断
した上面図である。

【図４】図２におけるＡ−Ａ図である。

【図５】本発明の実施例に係る位置決め装置を制御する
制御ブロックを示す概略構成図である。

【図６】本発明の実施例と従来例における気体軸受と可
動体との関係を示す図である。

【図７】従来例に係る位置決め装置の正面図である。

【図８】従来例に係る位置決め装置の上面図である。

【符号の説明】

２ヘッド４ヘッド位置決め装置５移動体６ガイド７リニアスライドエアベアリング１２ボイスコイルモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植田静男神奈川県茅ケ崎市香川1061−１サニーウェル坂田101 (72)発明者高橋淳神奈川県鎌倉市材木座６−23−５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部にヘッドが取り付けられ気体軸受
で浮上支持される可動体をリニアアクチュエータによっ
て往復移動させながら、リニアエンコーダ等の位置検出
手段で該可動体の位置を検出して前記往復移動の移動量
を制御する位置決め装置において、可動体を浮上支持す
る前記気体軸受をリニアアクチュエータの前方に配設
し、その気体軸受の前端部側に位置検出手段を配設した
ことを特徴とする位置決め装置。