JPH06259898A - ロータリーディスク駆動アクチュエーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 余分なネジや他の留め具の必要が無い上部リ
ターンプレートを有するヴォイスコイルモーターを含ん
だアクチュエーターアセンブリを提供する。 【構成】 非磁性のスペーサーは、上部リターンプレー
ト２６をヴォイスコイルモーター磁石の上に配置するの
で、所望される磁界のリターン路を遮る磁石部分は存在
しない。アクチュエーターアセンブリ１７は、位置決め
アーム１８をクラッシュの上で停止させる場合に減衰抵
抗力と共に弾力も供給するクラッシュ止め４４を有す
る。また、クラッシュ止め４４は、アクチュエーターの
動作に必要な所望する磁気リターン路を妨げないような
非磁性材から成る。さらにクラッシュ止め４４は、ディ
スクドライブが作動していない間、位置決めアームを固
定場所に保持する一体の磁気ラッチから成る。磁気ラッ
チは、位置決めアームとラッチの磁気ポールの間に「表
面接触」でなく「線接触」を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクドライブ
において広く使用されるロータリーアクチュエーターに
関し、特にアクチュエーターキャリッジを予め決められ
た停止位置で保持する、クラッシュ止めとラッチアセン
ブリに関するものである。また本発明は、アクチュエー
ターの磁束路を最大限に活用し、スモールフォームファ
クターディスクドライブのアセンブリを簡略化するため
に有利な特徴を組み合わせる。

【０００２】

【従来の技術】ハードまたはフロッピーディスクドライ
ブシステムにおいて、読み／書きヘッドは、多数のほぼ
円形の同心円トラックから選択された１つのトラックの
上に位置するようにデータ記憶ディスク上を移動する。
データの検索または記録をするために高スピードでラン
ダムにアクセスできるデータビットのメモリを実現する
為に、ディスクのトラック内の表面は磁気コーティング
が施されている。読み／書きヘッドは、アクチュエータ
ーモーターにより所望のトラックに位置されるように、
ピボットアクチュエーターキャリッジのアームの先端に
取り付けられている。

【０００３】典型的に、ハードディスクシステムにおい
て複数のディスクはスピンドルに重ねられ、対応する複
数の磁気ヘッドはそれぞれのディスクの表面で読み書き
するために用いられる。磁気ヘッドは、ヘッドとディス
クを回転することによってできる、ディスク表面に近接
しているがスペースを有する薄い空気の層に乗る。電源
が切れた場合、アクチュエーターキャリッジは、磁気ヘ
ッドをデータと関係の無いパーキングや着陸ゾーンに移
動させるために駆動される。そこでは、ディスクの他の
場所でしか記録されない情報を破壊せずに休止させるこ
とができる。アクチュエーターアセンブリの運動が早い
ため、電源の故障や喪失の場合のアームの先端における
ヘッドに対するダメージを最小限に抑えるために、装置
はピボットするアームの減速力を制限する必要がある。

【０００４】一般に、アクチュエーターキャリッジがパ
ーキングゾーンの停止位置に一度達した場合、それ以上
の移動を制限するためにクラッシュ止めが備えられる。
従来のクラッシュ止めはバネの形をしているか、粘性と
弾力性のある材質の一片であり、それぞれの移動の限界
において、アクチュエーターアームに近い端の部分と衝
突するように配置されている。比較的サイズの小さなス
モールフォームファクターディスクであるから、何の情
報も記録されず、実際には無駄なディスク表面のスペー
スであるパーキングゾーンの面積が最小になるように、
アクチュエーターキャリッジを精密に停止位置に位置さ
せることは、ディスクドライブの設計の重要な部分であ
る。

【０００５】ディスクが使用されない場合、移動したり
誤ってディスクに保存されているデータを傷つけたりし
ないような位置に磁気ヘッドを停め、保持することは重
要なことである。ドライブが使用されていない間にアク
チュエーターアセンブリを適所に保持するためには、ラ
ッチ配列が典型的に用いられる。通常のラッチ配列は、
キャリッジアセンブリを適所に保持するため、選択可能
に作動するソレノイドを利用する。そのようなシステム
には、電子工学部品の必要性や、移動部品への依存、ま
たは典型的に多くのスペースを占めることやキャリッジ
アセンブリのバランスが外れるなどの欠点がある。一般
には、２つの相反する磁極をアクチュエーターアセンブ
リの後端のプレートの近辺に配置し、アクチュエーター
がパーキングゾーンに接近した時にプレートが磁石に吸
引されるようにするなどの、様々なタイプの磁気ラッチ
が提案されてきた。

【０００６】幾つかの米国特許は、予荷重が加えられた
バネから成るクラッシュ止めを提供することでデータデ
ィスクのパーキングゾーンのサイズを制限したり、ま
た、磁気ラッチアセンブリを提供することによってアク
チュエーターをパーキングゾーンの適所に保持する方法
などを開示している。ヘイズブロックによる米国特許 N
o.4,635,151 は、予荷重が加えられた金属リーフバネか
ら成るクラッシュ止めを有したロータリーアクチュエー
ターを開示している。ケーシー他による米国特許No.4,8
90,176 では、ヴォイスコイルのためのクラッシュ止め
と磁気ラッチが開示されている。ケルシック他による米
国特許 No.5,023,736 では、ディスクドライブアクチュ
エーターのための別なタイプの磁気ラッチイスコイルが
示されている。シュミッツによる米国特許 No.5,034,83
7 では、スモールフォームファクタードライブのための
さらに進んだタイプの磁気アクチュエーターが示されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】純粋に弾力（バネ力）
によるクラッシュ止めにより作用する力は、そのたわみ
にほぼ比例しており、アクチュエーターと固定されてい
るヘッドにおける最大減速は、バネ力が最大になる時で
ある最終移動地点において起こる。結果として、従来の
装置は、アクチュエーターを停止させるのに必要なたわ
みの量を減らし、よってディスク上のパーキングゾーン
のサイズを小さくするためにバネクラッシュ止めに予荷
重を掛けている。予荷重が掛けられたバネクラッシュ止
めは、アクチュエーターの回転を最小限のスペース内で
減速するように機能するのが理想である。しかし、アク
チュエーターの減速がまるでそれが固いクラッシュ止め
であるかのように磁気ヘッドを傷つけてしまうため、バ
ネ力は大きすぎてはいけない。よって、予荷重が加わっ
たバネクラッシュ止めであっても、回転するアクチュエ
ーターの運動エネルギーを吸収するために、最低限のた
わみの距離を持たねばならない。許容される最大の減速
を一定の率で加え、よってより短い時間でアクチュエー
ターを停止させるのが好ましい。従来のバネクラッシュ
止めは、この観点から不適当である。

【０００８】従来のラッチ機構に関して、アクチュエー
ター上の付属プレートとラッチ機構の磁極の間に接触す
る領域を設けようとすることによる固有の問題がある。
一つの問題は、ラッチ機構の周りの拡大したまたは焦点
の定まらない磁界が、着陸の前や作動中にアクチュエー
ターを引っ張ろうとすることである。その様な磁界は、
ディスクドライブの正常な動作を妨げる傾向にある。他
の問題は、不正確な組合せやアセンブリによる磁極の平
らな表面とアクチュエーターのプレートの間の位置ズレ
がそこに隙間を生じさせ、ラッチ機構の保持力を減少さ
せるという事実である。

【０００９】先行技術のアクチュエーター設計のもう一
つの問題は、アクチュエーターリターン磁束カバープレ
ートをディスクドライブの基部に対して保持する金属ネ
ジ・ボルトを包含することである。これらの留め具は、
他の金属リーフバネやクラッシュ止めアセンブリと共
に、アクチュエーターコイル付近とアクチュエーター磁
石の磁極の間に配置される。よって磁束路は、アクチュ
エーターコイルが動作する空間からそれ、代わりにモー
ター周辺のこれら留め具を通して流れる。その様な磁束
路の転換は、結果としてモーターの能率低下を招く。

【００１０】本発明は、先行技術のロータリーアクチュ
エーターに関連する欠点を十分に克服する装置を提供す
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、幾つかの新規
で非自明な特徴を提供するアクチュエーターアセンブリ
に関するものである。本発明によるアクチュエーターア
センブリは、一端に固定された電流コイルを有する位置
決めアームを含む。電流コイルは磁石の磁界内でかつそ
の磁石の上に位置するので、電流がコイルを通ると位置
決めアームが動く。上部リターンプレートは、磁石の磁
界を電流コイルに対して真上、または垂直に導くように
電流コイル上に配置されている。

【００１２】本発明によるアクチュエーターアセンブリ
の特に有利な特徴は、上部プレートは磁石の吸引力によ
って適所に保持されており、余分なネジや他の留め具を
必要としないことである。これは、金属ネジ等の不在に
より、より単純なアセンブリや、より小さく安価な部品
費用、また軽量で分離しない磁気リターン路を提供す
る。さらに、非磁性材のスタンドオフは、残りのアクチ
ュエーターアセンブリ上に上部プレートとのスペースを
設けるために用いられる。その結果、所望する磁界のリ
ターン路を遮るような磁性材のスタンドオフは存在しな
い。

【００１３】本発明によるアクチュエーターアセンブリ
の特に有利な他の特徴は、予荷重を加えられたクラッシ
ュ止めを含むことである。位置決めアームアセンブリ
は、好ましい実施例においてさらに、本質的には位置決
めアームアセンブリの後部から突起しているスタブであ
る可動部材を含む。ある状況下では、ディスクドライブ
が停止すると、スタブが予荷重を加えられたクラッシュ
止めと衝突する。予荷重を加えられたクラッシュ止め
は、位置決めアームアセンブリの可動部材に弾力と減衰
力を加えることができる材質からできている。これで、
位置決めアームアセンブリが可能な限り短距離で停止で
きるようになる。

【００１４】好ましい実施例において、クラッシュ止め
の停止部材と可動部材の両方とも、非磁性材からできて
いる。従って、いずれの部材も、アクチュエーターアセ
ンブリの磁界の所望するリターン路を妨げない。さら
に、本発明によるアクチュエーターアセンブリの特徴
は、ディスクドライブが作動しない時に位置決めアーム
アセンブリを固定された場所に保持する磁気ラッチであ
る。好ましい実施例の磁気ラッチは、予荷重が加わった
クラッシュ止めと一体である。好ましい実施例の磁気ラ
ッチは、凸状の接触面を含む。さらに、位置決めアーム
アセンブリの可動部材の上に接触プレートがある。磁気
ラッチは、接触プレートが凸状接触面と接触状態にある
時に、接触プレート上に磁力を及ぼす。接触面が凸状で
あるために、ラッチは面とプレートの間に「線接触」を
提供する。線接触は、接触面と接触プレートの両方とも
平面である先行技術の表面接触に勝る。というのは、線
接触を用いたラッチにおいては、位置決めとアセンブリ
におけるエラーに対する余裕が大きくなるからである。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明に関するディスクドライブ１
０の斜視図である。好ましい実施例において、ディスク
ドライブ１０は、ディジタルコンピューターに関連する
使用のための２−１／２インチのフォームファクター・
ロータリーディスクドライブである。

【００１６】ディスクドライブの蓋１２は点線で分解さ
れたように表されている。作動中、蓋１２はハウジング
１３の真上に配置される。ディスクドライブは２つの磁
気ディスクプラッター１４、１６から成る。ディスクプ
ラッターは、ディジタルデータを同心円状のトラックに
記憶する能力のある、薄い膜などの従来の磁気媒体から
できている。好ましい実施例において、各プラッターの
両面は記憶能力がある。ディスクドライブはその様な複
数のディスクやプラッターから成ることが、当業者によ
り認められるであろう。

【００１７】ディスク１４、１６はスピンドルモーター
２１に固定されている。スピンドルモーター２１は、同
心円状のトラックの様々な部分に読み書きをアクセスす
るためにディスクを回転させる。本発明によるアクチュ
エーターアセンブリ１７は、図１において破線で表され
ている。アクチュエーターアセンブリ１７は、位置決め
アームアセンブリ１８を含んでいる。位置決めアームア
センブリ１８はその先端において読み／書きヘッド２０
を含んでいる。位置決めアームアセンブリ１８の読み／
書きヘッドは１個しか図示されていないが、ディスクド
ライブは、ドライブに含まれた各ディスクの各サイドに
それぞれ１個ずつ読み／書きヘッドを有する。位置決め
アームアセンブリはピボット１９から成り、その周辺で
位置決めアームがピボットする。

【００１８】さらに、ディスクドライブは読み／書きチ
ップ２２を含む。良く知られている様に、読み／書きチ
ップ２２はディスクに対して読み書きするために、読み
／書きヘッドと共に働く。第一のフレキシブル・プリン
ト回路部材２４は、チップ２２と関連するドライブエレ
クトロニクス（図示されていない）を持続する。上部プ
レート２６は、アクチュエーターアセンブリ１７の一部
である。アクチュエーターアセンブリ１８の機能の一つ
は、位置決めアームアセンブリ１８をピボット１９の周
りで移動させることである。特定の作用については以下
に述べる。

【００１９】図２では、アクチュエーターアセンブリ１
７の残りの部分を詳細に見せるために上部プレート２６
が取り除かれ、位置決めアームアセンブリ１８が含まれ
たディスクドライブの斜視図が表されている。アクチュ
エーターアセンブリ１７はさらに、下部プレート３０と
磁石３２から成る。作動中に上部プレート２６は、下部
プレート３０と磁石３２の上でスペーサー２７と２９に
よってスペースを開けられている。好ましい実施例で
は、スペーサー２７と２９は、ポリエチリミド樹脂タイ
プのプラスティックで形成されている、非磁性のスタン
ドオフである。さらに上部プレート２６は、以下に詳細
されるように、ハウジング１３と一体成形されているポ
スト３１により下部プレートと磁石の上でスペースを設
けられている。好ましい実施例において、上部プレート
２６はスタンドオフ２７、２９を開口２３、２５と下部
プレート３０の上でそれぞれ結合し、またポスト３１を
上部プレート２６の開口３９と結合することによって、
下部プレートと磁石３２の上で位置決めされる。さらに
位置決めアームアセンブリ１８は、電流コイル３４を含
む。電流コイル３４は、磁石３２の平面に対して水平な
面で磁石３２の上に横たわっている３６ａと３６ｂの部
分を有する。

【００２０】従来技術でよく知られている様に、下部プ
レート３０、磁石３２、また上部プレート３６は、電流
コイル３４との組合せで、位置決めアームアセンブリを
位置決めするために作動するヴォイスコイルモーターの
役割を十分果たす。特に、コイル部分３６ａと３６ｂを
通る電流は、よく知られているように、位置決めアーム
アセンブリ１８をピボット１９の周りで回転させ、よっ
て読み／書きヘッド２０を所望するように位置決めでき
るように、磁石３２の磁界と相互に影響し合う。

【００２１】図２はまた、位置決めアームアセンブリ１
８の後部４０を表している。後部４０は、位置決めアー
ムアセンブリ１８の後ろにつながっているＴ字型の部分
である。後部４０は、Ｔ字型の根元を形成している可動
部材４２を含んでいる。好ましい実施例において、後部
４０は、ポリエチリミド樹脂タイプのプラスティックか
ら形成されている、非磁性材から成っている。磁気を帯
びない後部は、位置決めアームアセンブリ１８の残りの
金属部分によって形成される電流のループを断ち切るよ
うに動作し、さらに、そのようなディスクドライブアク
チュエーターアセンブリに望ましいことがよく知られて
いるように、位置決めアームアセンブリ１８がピボット
１９の周りでバランスを取れるようにする。また、非磁
性材は、ヴォイスコイルモーターの作用と関連する磁界
リターン路を妨げない。

【００２２】後部４０と含まれている可動部材４２は、
以下に詳述される新規で非自明なクラッシュ止めを提供
できるように、第一の停止部材４４と第二の停止部材４
６が共に作動する。ヴォイスコイルモーターアセンブリ 図３は、磁石３２とヴォイスコイルモーターと関連する
部品の概略側面図である。磁石３２は、下部プレート３
０の上に配置されている。好ましい実施例において、下
部プレート３０はハウジング１３（図示されていない）
にネジで留められている。さらに磁石３２は、下部プレ
ート３０に嫌気性化合物の接着剤で固定されている。上
部プレート２６は、図３に示されるように磁石の上に配
置されている。

【００２３】図３で矢印・破線で表される様に、下部プ
レート３０と上部プレート２６は、磁石３２によって発
生した磁界のリターン路を構成する。その配置は、概し
て矢印３３の方向に流れる磁石の左側の磁界と、概して
矢印３５の方向に流れる磁石の右側の磁界とを提供す
る。よく知られている様に、電流コイル３４と磁石３２
によって発生した磁界の相互作用は、位置決めアームア
センブリ１８の動作を生じさせる。

【００２４】上部プレート２６は、磁石３２より発せら
れる磁力だけで十分に保持されている。さらに上部２６
は、磁石の上で非磁性のスペーサー２７や２９、またポ
スト３１（点線で示されている）によってスペースを設
けられている。図１を簡単に見直すと、上部２７、２９
は、上部４１、４３としてそれぞれ表されている。好ま
しい実施例では、上部４１、４３は上部プレート２６に
超音波で接着されている。上述の配列は、ヴォイスコイ
ルモーターの残りの部分の上に上部プレートを保持する
ために、ネジや留め具を必要としないヴォイスコイルモ
ーターアセンブリを与える。ネジや留め具が無いという
ことは、部品が少数で済み、アセンブリが簡略化し、ま
たディスクドライブも軽量化するなどの様々な利点を提
供する。さらに、スタンドオフ２７、２９は磁気を帯び
ていないため、上部プレート２６と下部プレート３０に
よって与えられる破線・矢印が示す磁界のリターン路を
妨げない。この結果、磁界は電流コイル３４と持続する
磁石３２の上に在るので、位置決めアームアセンブリ１
８を移動させるために能率がより良いヴォイスコイルモ
ーターが実現する。クラッシュ止め 図４〜図６はさらに、本発明のクラッシュ止めによるア
クチュエーターアセンブリ１７の新規で非自明な他の特
徴について説明する。図４によると、本発明によるクラ
ッシュ止めは、部材４２を含む後部４０から成ってい
る。さらにクラッシュ止めは、予荷重が加わったバネか
ら成る第一停止部材４４から成る。予荷重が加わったバ
ネ４４は図５にはっきり示されている。

【００２５】図６によれば、予荷重が加わったバネ４４
は、予荷重が加わったバネのハブ６２から始まってほぼ
Ｌ字型である第一の湾曲部６０を含む。予荷重が加わっ
たバネ４４はさらに、制止部６４を含む。各湾曲部６０
と制止部６４は、第一の先端６６、６８を有し、それら
はそれぞれハブ６２に接がれ、それにより互いに接がれ
る。

【００２６】図５によれば、湾曲部６０はさらに、湾曲
部の第一先端６６（図５中に隠れている）から離れて配
置されている第一の保持部材７０を含む。クラッシュ止
めはさらに、第一の壁７２と第二の壁７４から成る。図
６に一番良く示されている様に、第一の壁７２は、第一
の制止部６４が、矢印７６によって示される第一の方向
に移動することを防止するように配置されている。さら
に、第二の壁７４は、第一の保持部材７０が矢印７８に
よって示される第二の方向に移動することを防止するよ
うに配置されている。第一の、予荷重が加えられたバネ
４４のアンロードの寸法は、制止部６４を位置づけるた
めに、第二の壁７４が隣接するように保持部材７０の位
置決めをする間、第一の壁７２が隣接する様にバネをア
センブリ中にハブ６２でやや曲げねばならないようにさ
れている。湾曲や予荷重は、湾曲部６０の方向に制止部
６４を圧縮することで完了する。よって、図４に示され
ている様に、予荷重が加えられたバネ４４が組み立てら
れて適所にある時、従来技術において良く理解されてい
る様に、予荷重が加えられたバネ４４は僅かに曲げら
れ、よって予荷重が加えられる。

【００２７】クラッシュ止めはさらに、第二の予荷重が
加わったバネから成る第二の停止部材４６を含む。図５
によると、第二の予荷重が加わったバネは、第二の湾曲
部８０と制止部８２から成る。湾曲部８０と制止部８２
はそれぞれ第一の先端８４、８６を有し、それらはそれ
ぞれハブ８８に接がれ、またそれにより互いに接がれ
る。

【００２８】この湾曲部８０はさらに、湾曲部８０の第
一の先端８４から離れて配置されている、第二の保持部
材９０を含む。ハウジング１３はさらに、第三の壁９２
と第四の壁９４を含む。図６によると、第三の壁９２
は、制止部８２が矢印９６によって示される第三の方向
に移動することを防止するように位置されている。さら
に、第四の壁９４は、保持部材９０が矢印９８によって
示される第四の方向に移動することを防止するように位
置されている。予荷重を加えられたバネ４６は、予荷重
を加えられたバネ４４が壁７２、７４によって湾曲され
るのと同じ方法で、壁９２、９４により予荷重を加えら
れ湾曲した位置に強制される。好ましい実施例におい
て、バネ４４と４６は、非磁性のポリエチレマイド樹脂
タイプのプラスティックにより形成される。従ってバネ
は、ヴォイスコイルモーターの作用に関連する磁界リタ
ーン路を干渉しない。

【００２９】図５に示されるように、ハブ８８はアセン
ブリされる時、ポスト３１の上に置かれ、ハブ６２は、
ハブ８８の上のポスト３１の上に置かれる。よって第二
の湾曲部８０は、ハウジング１３と第一の湾曲部６０の
間に配置される。ポスト３１のある部分は、上部プレー
ト２６の開口３９（図２に図示）によって受けられるよ
うにハブ６２の上に伸びている。前述された様に、上部
プレート２６はほぼ磁力によってのみ保持されている。
図面から明らかな様に、その結果、この配置は、クラッ
シュ止め部品を適所に保持するための余分な留め具無し
でバネ４４、４６を含んだクラッシュ止めのアセンブリ
を可能にする。

【００３０】図７，図８は、本発明によるクラッシュ止
めは、位置決めアームアセンブリの動きをどのように制
限するかについて説明する。可動部材４２が、予荷重を
加えられたバネ４４の停止ポスト１００（図５に示され
ているポスト１００）にぶつかる時、位置決めアームア
センブリ１８は、図７の想像線１０２により示される半
径の位置で十分に停止する。同じ様に、可動部材４２
が、停止ポスト１０４（図５に示されている）にぶつか
る時、位置決めアームアセンブリ１８は、図７の想像線
１０６により示される半径位置で十分に停止する。

【００３１】位置決めアームアセンブリ１８が一方向
に、または他方向に移動している間にディスクドライブ
の電源が切れたり、また何らかの具合で停止する場合、
アームはその運動の限界範囲に達し、停止することが認
められる。停止がほぼ瞬間的に起こる場合、位置決めア
ームアセンブリ１８とその先端にある読み／書きヘッド
２０は、ダメージを負うのに十分な減速を受ける。クラ
ッシュ止めは、位置決めアームとその先端にある読み／
書きヘッドが、位置決めアームアセンブリ１８が遠く離
れた所で停止することによって耐えられない減速を受け
ることを防ぐ機能を提供する。

【００３２】良く理解されている様に、停止距離が遠け
れば遠いほど、減速は低下する。図７によれば、停止ポ
スト１００が移動アーム４２によって衝突されると、幾
分の位置ずれがあり、それは半径１０２の外側のスペー
スに伝えられる。よって、半径１０２の外側のスペース
は、普通の動作の間、ディジタル情報の記憶には利用で
きない。なぜなら、図８の半径１０６内のスペースに関
するのと同様、それは読み／書きヘッド２０によってア
クセスされないからである。従って、許容可能な減速の
限界を越えずに、位置決めアームアセンブリをできるだ
け短距離で停止させるのが望ましい。本発明は、これを
弾力性があり、振幅を減衰させる抵抗停止力を与えるこ
とによって達成させている。

【００３３】位置決めアームアセンブリ１８の後ろの部
分と可動部材４２は、好ましくはポリエチリミド樹脂タ
イプのような、非磁性材で形成されている。予荷重を加
えられたバネ４４、４６は同じ材質から形成されてい
る。その材質は、可動部材４２が予荷重を加えられたバ
ネ４４、４６のポスト１００、１０４のいずれかと衝突
する時、抵抗弾力が抵抗減衰力と同様に可動部材に伝達
されるような特性を有する。

【００３４】図９（ａ）−（ｃ）図は、可動部材を停止
し、よって位置決めアームアセンブリをクラッシュの上
で停止する力を説明する。図９（ａ）は、純粋に弾力停
止による力を表している。「Ｆ」軸は物体、つまり可動
部材４２を停止するのに加えられる力である。「Ｄ」軸
は、可動部材が力に出会った距離、つまりバネがずれた
距離である。カーブ１１０は、原点のゼロ・フォースで
始まって、安定した傾斜で上昇する典型的なバネ力を示
している。直線１１２は、バネが予荷重を加えられたシ
ステムにおける力のカーブの始点、つまり既にずれてい
る距離Ｄ’を表す。カーブの下の影の部分は、可動部材
からずれたバネに吸収された運動エネルギーの量であ
る。これにより可動部材は停止される。

【００３５】図９（ｂ）は、純粋に減衰し停止してい
く、類似した力を表す。よく知られているように、減衰
要素は、要素をずらす物体の粘着性に対して比例する力
を及ぼす。従って、可動部材が初めに減衰力に出会い、
可動部材が徐々に止まる様に遠ざかる時に、その力は最
大である。図９（ｃ）のカーブ１２５は、図９（ａ）の
弾力と図９（ｂ）図の減衰力の合計を表す。よって図９
（ｃ）は、本発明の好ましい実施例におけるクラッシュ
止めの様な、弾力・減衰抵抗力を含むシステムを表す。

【００３６】図９（ｃ）において見られる様に、予荷重
を加えられたバネの弾力（上記のカーブ１２５で表され
た距離Ｄ’に対して予荷重を加えられている）は、減衰
力との組合せで、破線１２４で表された最大許容力を越
えないうちに、最短距離において最大エネルギー量を失
う。力が減速に比例することは、よく理解されていると
ころである。よって、最大の許容減速は越えられない。
従って、可動部材を停止するために、減衰抵抗力と同
様、予荷重を加えられたバネの弾力を用いる本発明のク
ラッシュ止めは、許容減速を越えずに可動部材を最短距
離で停止させることができる。その結果、無駄なディス
クのスペースは最小限に留められる。磁気ラッチ 図５に戻ってみると、本発明のアクチュエーターアセン
ブリに関する、他の新規で非自明な特徴が表されてい
る。本発明の概要の欄で説明されている様に、位置決め
アームアセンブリ１８は、一度停止したら適所に保持さ
れるのが望ましい。本発明によると、これは磁気ラッチ
によって達成される。好ましい実施例において、本発明
に関する磁気ラッチは、停止ポスト１０４の中で予荷重
を加えられたバネ４６と一体に形成されている。磁気ラ
ッチは、図５の斜視図では隠されている第一サイド１３
２と第二サイド１３４からできている。第一磁極部材１
３６は、第一接触面１３８を有する。第二磁極部材１４
０は、磁石１３０の第二サイド１３４付近に配置されて
いる。第二磁極部材１４０は、第二接触面１４２を有す
る。

【００３７】磁気ラッチはさらに、磁気ラッチと反対側
の可動部材４２の面に配置されている接触プレート１４
４から成る。第一磁極部材の接触面１３８と第二磁極部
材の接触面１４２は凸状の形をしている。図１０は、好
ましい実施例の磁気ラッチの側面概略図である。図１０
は、第一磁極部材１３６と第二磁極部材１４０が、接触
プレート１４４に向かって磁石１３０から磁界を発する
ように指示する役割を果たす。通常の状況下では、ディ
スクドライブが動作を止めると、可動部材４２に取り付
けられた接触面１４４は、磁極部材１３６と１４０の接
触面１３８と１４２に対してそれぞれ位置づけられる。
図１０の破線の磁界線で表された様に、接触プレート１
４４は、それが接触面１３８と１４２に接近するにつ
れ、磁石１３０によって発生した磁界の影響下に置かれ
る。よって、接触プレート１４４は、接触面１３８と１
４２に対して磁気によりラッチ（締められる）される。

【００３８】図１１は、プレートとラッチの間の距離の
機能として、接触面１４４上の磁気ラッチの力を表した
グラフである。留意すべき特徴は、接触プレート１４４
の上のラッチの磁界による力は、接触プレート１４４が
接触面１３８と１４２に極めて近くなるまで殆ど及ぼさ
れないということである。好ましい実施例において、接
触プレート１４４が接触面１３８と１４２から１００分
の１インチ（０．０１インチ）より遠くなる時の磁石の
吸引力は、０．４ｇｍｆ（グラム、力）より小さい。接
触プレート１４４が接触面１３８、１４２と接触する時
の吸引力は、８ｇｍｆである。そのような吸引力のカー
ブは、特に磁気ラッチに有利である。接触プレートが接
触面と接触する時、かなり強い吸引力（好ましい実施例
では８ｇｍｆ）が位置決めアームを適所で保持する。に
もかかわらず、いかなる認識できる距離においても、位
置決めアームに及ぼされる吸引力は無視できる程度のも
のである。よって、磁気ラッチの吸引力は、通常の動作
の間、位置決めアームアセンブリの動きを干渉しない。

【００３９】図１２は、磁気ラッチの部分的平面図であ
る。図１２は、接触プレート１４４と凸状の接触面との
結合を表す。凸状面は、接触プレート１４４と「線接
触」するので特に有利である。そこでは、結合は従来技
術に見られる様な平面ではなく、線に沿って起こる。線
接触は表面・平面接触よりも勝る。というのは、線接触
を用いた本発明のラッチにおいては、位置決めとアセン
ブリにおいてエラーに対する大きな余地が認められるか
らである。表面接触配列であれば僅かな位置のズレが隙
間を生じるだろうが、本発明の開示の見地からすれば、
線接触は、様々な方向における部品の心のズレやアセン
ブリミスなどの場合でも維持されるだろうと認められ
る。

【００４０】ディスクドライブと、関連する本発明のア
クチュエーターアセンブリの多くの特徴や利点は、好ま
しい実施例の説明や図面などから、当業者にとって明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関するディスクドライブの内側を表し
た斜視図である。

【図２】ヴォイスコイルモーターの上部プレートが取り
除かれたディスクドライブの内側を表した、本発明に関
するディスクドライブの斜視図である。

【図３】本発明に関する磁石とヴォイスコイルモーター
のアセンブリ概略側面図である。

【図４】本発明に関するクラッシュ止めを表す部分的斜
視図である。

【図５】本発明に関するクラッシュ止めと磁気ラッチの
部分的分解斜視図である。

【図６】クラッシュ止めを表す部分的平面図である。

【図７】クラッシュ止めにより位置決めアームがその外
側の限界点で停止した状態を表す部分的平面図である。

【図８】クラッシュ止めにより位置決めアームがその内
側の限界点で停止した状態を表す部分的平面図である。

【図９】（ａ）−（ｃ）は、クラッシュ止めに関する力
に対する距離の特徴を表したグラフである。

【図１０】本発明に関する磁気ラッチの概略側面図であ
る。

【図１１】位置決めアームクラッシュ止めの接触プレー
ト上の磁気ラッチにより作動する力を表したグラフであ
る。

【図１２】磁気ラッチを表す部分的平面図である。

【符号の説明】

１７ アクチュエーターアセンブリ １８ アームアセンブリ ２０ 読み／書きヘッド ２３，２５，３９ 開口 ２６ 上部プレート ２７，２９ スペーサ ３０ 下部プレート ３１ ポスト ３２ 磁石 ３４ 電流コイル ３６ａ，３６ｂ コイル部分 ４０ 後部 ４２ 可動部材 ４４ 第一の停止部材 ４６ 第二の停止部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レランド アール クルーガー アメリカ合衆国 カリフォルニア 92680 タスティン，ラ コリナ ドライブ 1282

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部プレートと、 前記プレートの上に配置された磁石と、 前記磁石の上に配置された位置決めアームと、 前記位置決めアームの上に配置された上部プレートとか
   ら成り、前記上部プレートは磁石から発せられる磁力だ
   けで適所に十分に保持されており、上部プレートは非磁
   性の複数のスペーサーにより位置決めアームの上でスペ
   ースを設けられており、 前記位置決めアームは移動部材から成り、またアクチュ
   エーターアセンブリはさらに前記移動部材を離して停止
   させるための予荷重を加えられたクラッシュ止めから成
   り、また、 前記移動部材はさらに接触プレートから成り、またアク
   チュエーターアセンブリはさらに第一と第二の凸状接触
   面を有する磁気ラッチから成り、磁力は前記第一と第二
   の凸状接触面に対して接触プレートを保持するために接
   触プレート上に作用することを特徴とするアクチュエー
   ターアセンブリ。
2. 【請求項２】 下部プレートと、 前記下部プレートの上に配置された磁石と、 前記磁石の上に配置された上部プレートとから成り、 前記位置決めアームの上に配置された上部プレートと、
   前記上部プレートは磁石から発せられる磁力だけで適所
   に十分に保持されており、上部プレートは非磁性の複数
   のスペーサーにより位置決めアームの上でスペースを設
   けられていることを特徴とするアクチュエーターアセン
   ブリ。
3. 【請求項３】 磁界が磁石の第一の表面に対してほぼ垂
   直に形成されるように前記上部プレートは磁石から発せ
   られる磁束のリターンを提供することを特徴とする、請
   求項第２項に記載のアクチュエーターアセンブリ。
4. 【請求項４】 前記上部プレートは前記磁石の上で非磁
   性の二つの前記スペーサーと、さらにアクチュエーター
   アセンブリを有しているハウジングに一体に形成されて
   いるポストによりスペースを設けられていることを特徴
   とする、請求項第２項に記載のアクチュエーターアセン
   ブリ。
5. 【請求項５】 可動部材と、 第一の予荷重を加えられたバネから成る第一停止部材か
   ら成り、前記第一の予荷重を加えられたバネは第一の湾
   曲部と第一の制止部から成り、湾曲部と制止部はそれぞ
   れ第一の先端を有し、前記第一の湾曲部と第一の制止部
   はそれぞれの第一の先端で結合され、前記第一の湾曲部
   は前記第一の湾曲部の第一の先端から離れて配置されて
   いる第一の保持部材から成り、 ハウジングは第一の壁と第二の壁から成り、前記第一の
   壁は前記第一の制止部が第一の方向に移動することを防
   ぐように配置されており、前記第二の壁は前記第一の保
   持部材が第二の方向に移動することを防ぐように配置さ
   れており、前記第一の制止部と前記第一の保持部材の防
   止動作は同時に前記第一の予荷重を加えられたバネに予
   荷重を加える原因となり、また、 前記可動部材は前記第一停止部材と衝突し、そして前記
   第一停止部材は前記可動部材を離して停止するように働
   くことを特徴とするクラッシュ止め。
6. 【請求項６】 クラッシュ止めはさらに、第二の予荷重
   を加えられたバネから成る第二の停止部材から成り、前
   記第二の予荷重を加えられたバネは第二の湾曲部と第二
   の制止部から成り、湾曲部と制止部はそれぞれ第一の先
   端を有し、前記第二の湾曲部と第二の制止部はそれぞれ
   の第一の先端で結合され、前記第二の湾曲部は前記第二
   の湾曲部の第一の先端から離れて配置されている第二の
   保持部材から成り、 ハウジングは第三の壁と第四の壁から成り、前記第三の
   壁は前記第二の制止部が第三の方向に移動することを防
   ぐように配置されており、前記第四の壁は前記第二の保
   持部材が第四の方向に移動することを防ぐように配置さ
   れており、前記第二の制止部と前記第二の保持部材の防
   止動作は同時に前記第二の予荷重を加えられたバネに予
   荷重を加える原因となり、また、 前記可動部材は前記第二停止部材と衝突し、そして前記
   第二停止部材は前記可動部材を離して停止するように働
   くことを特徴とする請求項第５項に記載のクラッシュ止
   め。
7. 【請求項７】 前記第二の湾曲部は前記ハウジングと前
   記第一の湾曲部との間に配置されることを特徴とする、
   請求項第６項に記載のクラッシュ止め。
8. 【請求項８】 前記第一の停止部材は抵抗性弾力と抵抗
   性減衰力を前記可動部材へ伝達することにより前記可動
   部材を停止させ、前記第一の停止部材と前記可動部材は
   ほぼ非磁性材から成ることを特徴とする、請求項第６項
   に記載のクラッシュ止め。
9. 【請求項９】 移動部材と、 停止部材とから成り、 前記停止部材は前記移動部材の運動の通り道に配置さ
   れ、前記停止部材は前記移動部材を離して停止させるよ
   うに働き、 前記停止部材は抵抗性弾力と抵抗性減衰力を前記移動部
   材へ伝達することにより前記移動部材を停止させ、前記
   停止部材と前記移動部材はほぼ非磁性材から成ることを
   特徴とするクラッシュ止め。
10. 【請求項１０】 前記停止部材は予荷重を加えられたバ
    ネから成り、前記予荷重を加えられたバネは湾曲部と制
    止部から成り、湾曲部と制止部はそれぞれ第一の先端を
    有し、前記の湾曲部と制止部はそれぞれの第一の先端で
    結合され、前記湾曲部は前記湾曲部の第一の先端から離
    れて配置されている保持部材から成り、また、 前記クラッシュ止めはさらに第一の壁と第二の壁から成
    るハウジングから成り、前記第一の壁は前記制止部が第
    一の方向に移動することを防ぐように配置されており、
    前記第二の壁は前記保持部材が第二の方向に移動するこ
    とを防ぐように配置されており、前記制止部と前記保持
    部材の防止動作は同時に前記予荷重を加えられたバネに
    予荷重を加える原因となることを特徴とする、請求項第
    ９項に記載のクラッシュ止め。
11. 【請求項１１】 第一と第二のサイドを有する磁石と、 前記第一サイドの磁石の付近に設けられた接触面を有す
    る第一極部材と、 前記第二サイドの磁石の付近に設けられた接触面を有す
    る第二極部材と、 接触プレートから成り、 前記第一極部材の前記接触面と前記第二極部材の前記接
    触面は凸状であり、また、 前記接触プレートは同時に、磁石から発せられる磁力に
    より接触面に対して保持されるように、前記第一極部材
    の前記接触面と前記第二極部材の前記接触面に接触する
    ことを特徴とする磁気ラッチ。
12. 【請求項１２】 前記磁気ラッチは前記移動部材を離し
    て停止させるクラッシュ止めに一体であり、よって前記
    磁気ラッチは前記移動部材とクラッシュ止めの衝突によ
    りある距離を移動することを特徴とする、請求項第１１
    項に記載の磁気ラッチ。
13. 【請求項１３】 接触プレートから成る移動部材と、 停止部材とから成り、 前記停止部材は停止ポストから成り、前記停止ポストは
    前記移動部材の運動の通り道に配置され、前記移動部材
    は停止ポストと衝突し、前記停止部材は抵抗性弾力と抵
    抗性減衰力を前記移動部材へ伝達することにより前記移
    動部材を停止させるように働き、 前記停止部材の前記停止ポストと一体の磁気ラッチは前
    記停止部材の前記停止ポストと前記移動部材の衝突によ
    り前記移動部材の前記接触プレートに接触するように位
    置付けられている磁気ラッチと一体のクラッシュ止め。