JPH0712118A - 低摩擦ベアリングおよびマイクロウィンチェスタディスクドライブ - Google Patents
低摩擦ベアリングおよびマイクロウィンチェスタディスクドライブInfo
- Publication number
- JPH0712118A JPH0712118A JP5291763A JP29176393A JPH0712118A JP H0712118 A JPH0712118 A JP H0712118A JP 5291763 A JP5291763 A JP 5291763A JP 29176393 A JP29176393 A JP 29176393A JP H0712118 A JPH0712118 A JP H0712118A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- ball
- actuator
- base
- balls
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
- G11B17/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/08—Track changing or selecting during transducing operation
- G11B21/081—Access to indexed tracks or parts of continuous track
- G11B21/083—Access to indexed tracks or parts of continuous track on discs
Landscapes
- Moving Of Heads (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベースを含むディスクドライブの質量均衡ロ
ータリボイスコイルアクチュエータのための低摩擦ベア
リングを提供する。 【構成】 ベアリングはアクチュエータおよびベースの
1方に固定されその外部ベアリングレースに複数の小さ
なベアリングボールを含む上部ピボットベアリングアセ
ンブリ(28)と、アクチュエータおよびベースの同じ
一方に固定されその外部ベアリングレースに複数の小さ
なベアリングボールを含む下部ピボットベアリングアセ
ンブリ(30)と、アクチュエータおよびベースの他方
に係合し上部ピボットベアリングアセンブリの複数の小
さなベアリングボールに対して転がり接触をする上部主
ベアリングボール(24)と、アクチュエータおよびベ
ースの同じ他方に係合し下部ピボットベアリングアセン
ブリの複数の小さなベアリングボールに対して転がり接
触する下部主ベアリングボール(26)とを含む。
ータリボイスコイルアクチュエータのための低摩擦ベア
リングを提供する。 【構成】 ベアリングはアクチュエータおよびベースの
1方に固定されその外部ベアリングレースに複数の小さ
なベアリングボールを含む上部ピボットベアリングアセ
ンブリ(28)と、アクチュエータおよびベースの同じ
一方に固定されその外部ベアリングレースに複数の小さ
なベアリングボールを含む下部ピボットベアリングアセ
ンブリ(30)と、アクチュエータおよびベースの他方
に係合し上部ピボットベアリングアセンブリの複数の小
さなベアリングボールに対して転がり接触をする上部主
ベアリングボール(24)と、アクチュエータおよびベ
ースの同じ他方に係合し下部ピボットベアリングアセン
ブリの複数の小さなベアリングボールに対して転がり接
触する下部主ベアリングボール(26)とを含む。
Description
【0001】
【発明の分野】この発明はディスクドライブアクチュエ
ータに関する。より特定的に、この発明は低摩擦ボール
スピンドルピボットを用いるディスクドライブロータリ
ボイスコイルアクチュエータに関する。
ータに関する。より特定的に、この発明は低摩擦ボール
スピンドルピボットを用いるディスクドライブロータリ
ボイスコイルアクチュエータに関する。
【0002】
【発明の背景】ディスクドライブにおけるロータリボイ
スコイルアクチュエータは典型的には図1に示されるよ
うに上部および下部ボールベアリングアセンブリ12お
よび14を使用する。そのようなアセンブリは比較的低
コストであり、広く利用されてきた。アクチュエータシ
ャフト16の回転の中心からベアリングアセンブリの公
称回転ボール18の回転のおよそ中心まで延びる半径R
によって乗算されるボール摩擦に従って摩擦トルクが明
示される。
スコイルアクチュエータは典型的には図1に示されるよ
うに上部および下部ボールベアリングアセンブリ12お
よび14を使用する。そのようなアセンブリは比較的低
コストであり、広く利用されてきた。アクチュエータシ
ャフト16の回転の中心からベアリングアセンブリの公
称回転ボール18の回転のおよそ中心まで延びる半径R
によって乗算されるボール摩擦に従って摩擦トルクが明
示される。
【0003】ディスクドライブアクチュエータアセンブ
リが小さくなると、アクチュエータ慣性に対する摩擦比
は、単一のトラックを見つけ出すために、およびデータ
記憶トラック中心線を正確に追うために必要な小さな変
位を引き起こすのがアクチュエータヘッド位置サーボシ
ステムにとって困難になるような程度まで増加する。同
心トラック密度(すなわち「インチごとのトラック」ま
たは「TPI」)が増加すると、小さな動きが短距離捜
査を実行しトラック上で所望のヘッド位置を維持するた
めに必要とされる。
リが小さくなると、アクチュエータ慣性に対する摩擦比
は、単一のトラックを見つけ出すために、およびデータ
記憶トラック中心線を正確に追うために必要な小さな変
位を引き起こすのがアクチュエータヘッド位置サーボシ
ステムにとって困難になるような程度まで増加する。同
心トラック密度(すなわち「インチごとのトラック」ま
たは「TPI」)が増加すると、小さな動きが短距離捜
査を実行しトラック上で所望のヘッド位置を維持するた
めに必要とされる。
【0004】アクチュエータにおけるボールベアリング
の小さな動きにありがちな所望されない低周波数共振は
ボールの歪みに起因すると考えられ、それは大変低い減
衰(η)を伴う高い剛性(K)を結果としてもたらす。
小さな動きの間、アクチュエータボールは弾力的に変形
することにより加えられた力に応答する。ボールが転が
り始めるまで駆動力は増加され動きが実現される。あい
にく、ボールが弾性的変形状態から回転運動に駆動され
るまでには、過度な駆動力電流が加えられており、デー
タトランスデューサヘッドは所望される正しい位置に対
してかなり誤って位置決めされる。ベアリングボールの
最初の変形は高い始動摩擦(「stiction」)を結果とし
てもたらし、別のベアリング配列が考慮される必要があ
るということを示す。
の小さな動きにありがちな所望されない低周波数共振は
ボールの歪みに起因すると考えられ、それは大変低い減
衰(η)を伴う高い剛性(K)を結果としてもたらす。
小さな動きの間、アクチュエータボールは弾力的に変形
することにより加えられた力に応答する。ボールが転が
り始めるまで駆動力は増加され動きが実現される。あい
にく、ボールが弾性的変形状態から回転運動に駆動され
るまでには、過度な駆動力電流が加えられており、デー
タトランスデューサヘッドは所望される正しい位置に対
してかなり誤って位置決めされる。ベアリングボールの
最初の変形は高い始動摩擦(「stiction」)を結果とし
てもたらし、別のベアリング配列が考慮される必要があ
るということを示す。
【0005】宝石軸受は低周波数で低摩擦係数を与える
ことが公知であり、特に時計、腕時計、羅針盤、計量動
作などの幅広い軽い荷重の用途に使用されてきた。種々
の宝石軸受設計および用途がポール・ベイリオ(Paul B
aillio)によってマシンデザイン(Machine Design)の
「宝石軸受が軽い荷重の問題点を解決する(Jewel Bear
ings Solve Light Load Problems)」という表題の論
文、1989年10月26日頁111ないし114に説
明される。この論文はベアリング宝石に対するより高い
スラスト荷重を達成する一方法としてシャフトの端部上
にボールを装着する技術を説明する。
ことが公知であり、特に時計、腕時計、羅針盤、計量動
作などの幅広い軽い荷重の用途に使用されてきた。種々
の宝石軸受設計および用途がポール・ベイリオ(Paul B
aillio)によってマシンデザイン(Machine Design)の
「宝石軸受が軽い荷重の問題点を解決する(Jewel Bear
ings Solve Light Load Problems)」という表題の論
文、1989年10月26日頁111ないし114に説
明される。この論文はベアリング宝石に対するより高い
スラスト荷重を達成する一方法としてシャフトの端部上
にボールを装着する技術を説明する。
【0006】ピボットボールベアリングもまた周知であ
る。そのような円筒形ボールベアリングアセンブリは外
部環状固定ボールベアリングレースを含み、その中には
複数の高度に磨かれた鋼鉄ボールが位置決めされる。円
錐形状のピボットがボールに対して荷重され、その上に
内部レースを規定する。日本のNSKによって製造され
るBCF型のピボットベアリングは3mmないし16m
mの外部直径の範囲で入手可能であり、対応する範囲の
直径0.81mmないし8.11mmの円錐ピボットの
ための内部隙間を規定する。アクチュエータシャフトに
円錐を形成することに関する多くの欠点があり、それは
必要とされる正確な機械加工に関するコストを、機械加
工された円錐ベアリング表面の硬さおよび表面の滑らか
さと同様に含む。
る。そのような円筒形ボールベアリングアセンブリは外
部環状固定ボールベアリングレースを含み、その中には
複数の高度に磨かれた鋼鉄ボールが位置決めされる。円
錐形状のピボットがボールに対して荷重され、その上に
内部レースを規定する。日本のNSKによって製造され
るBCF型のピボットベアリングは3mmないし16m
mの外部直径の範囲で入手可能であり、対応する範囲の
直径0.81mmないし8.11mmの円錐ピボットの
ための内部隙間を規定する。アクチュエータシャフトに
円錐を形成することに関する多くの欠点があり、それは
必要とされる正確な機械加工に関するコストを、機械加
工された円錐ベアリング表面の硬さおよび表面の滑らか
さと同様に含む。
【0007】宝石軸受の多年の間の利用および近年にお
けるピボットコーンと使用するためのピボットボールベ
アリングアセンブリの利用可能性にもかかわらず、今ま
で未解決のディスクドライブのための低減された摩擦ロ
ータリアクチュエータの必要性が生じた。
けるピボットコーンと使用するためのピボットボールベ
アリングアセンブリの利用可能性にもかかわらず、今ま
で未解決のディスクドライブのための低減された摩擦ロ
ータリアクチュエータの必要性が生じた。
【0008】
【発明の概要】この発明の目的は、先行技術の欠点およ
び制限を克服する態様でディスクドライブのための改良
されたロータリアクチュエータベアリングを提供するこ
とである。
び制限を克服する態様でディスクドライブのための改良
されたロータリアクチュエータベアリングを提供するこ
とである。
【0009】この発明の他の目的は、低コストで容易に
入手できるベアリング部品によって形成されるディスク
ドライブの低電力ロータリアクチュエータのための低摩
擦、低周波数で非共振のベアリングアセンブリを提供す
ることである。
入手できるベアリング部品によって形成されるディスク
ドライブの低電力ロータリアクチュエータのための低摩
擦、低周波数で非共振のベアリングアセンブリを提供す
ることである。
【0010】この発明のさらなる目的は、低減された摩
擦トルクを備えるディスクドライブロータリアクチュエ
ータベアリング形態を提供することである。
擦トルクを備えるディスクドライブロータリアクチュエ
ータベアリング形態を提供することである。
【0011】この発明のもう1つの目的は、たとえば低
周波数共振を克服し摩擦を低減する態様でマイクロウィ
ンチェスタ(micro-Winchester)ディスクドライブの小
さな直径の記憶ディスクのためのロータリアクチュエー
タベアリングアセンブリに低コストのボールベアリング
部品を組合せることである。
周波数共振を克服し摩擦を低減する態様でマイクロウィ
ンチェスタ(micro-Winchester)ディスクドライブの小
さな直径の記憶ディスクのためのロータリアクチュエー
タベアリングアセンブリに低コストのボールベアリング
部品を組合せることである。
【0012】この発明の局面および原理に従って、低摩
擦ベアリングがベースを含むディスクドライブの質量均
衡ロータリボイスコイルアクチュエータに与えられる。
このベアリングはアクチュエータおよびベースの一方に
固定され、その外部ベアリングレースに複数の小さなベ
アリングボールを含む上部ピボットベアリングアセンブ
リと、アクチュエータおよびベースの同じ一方に固定さ
れその外部ベアリングレースに複数の小さなベアリング
ボールを含む下部ピボットベアリングアセンブリと、ア
クチュエータおよびベースの他方に係合しかつ上部ピボ
ットベアリングアセンブリの複数の小さなベアリングボ
ールに対して転がり接触をする上部主ベアリングボール
と、アクチュエータおよびベースの同じ他方に係合し下
部ピボットベアリングアセンブリの複数の小さなベアリ
ングボールに対する転がり接触をする下部主ベアリング
ボールとを含む。
擦ベアリングがベースを含むディスクドライブの質量均
衡ロータリボイスコイルアクチュエータに与えられる。
このベアリングはアクチュエータおよびベースの一方に
固定され、その外部ベアリングレースに複数の小さなベ
アリングボールを含む上部ピボットベアリングアセンブ
リと、アクチュエータおよびベースの同じ一方に固定さ
れその外部ベアリングレースに複数の小さなベアリング
ボールを含む下部ピボットベアリングアセンブリと、ア
クチュエータおよびベースの他方に係合しかつ上部ピボ
ットベアリングアセンブリの複数の小さなベアリングボ
ールに対して転がり接触をする上部主ベアリングボール
と、アクチュエータおよびベースの同じ他方に係合し下
部ピボットベアリングアセンブリの複数の小さなベアリ
ングボールに対する転がり接触をする下部主ベアリング
ボールとを含む。
【0013】この発明の一局面において、主ベアリング
ボールの直径は小さなベアリングボールの直径のおよそ
2倍である。
ボールの直径は小さなベアリングボールの直径のおよそ
2倍である。
【0014】この発明の他の局面において、軌跡線は主
ベアリングボールの中心と主ボールに接触する小さなベ
アリングボールとの間に形成される。軌跡線はボイスコ
イルアクチュエータの回転軸と、60度より大きく65
度未満の鋭角を形成する。さらにより好ましくは、この
角度はおよそ74度である。
ベアリングボールの中心と主ボールに接触する小さなベ
アリングボールとの間に形成される。軌跡線はボイスコ
イルアクチュエータの回転軸と、60度より大きく65
度未満の鋭角を形成する。さらにより好ましくは、この
角度はおよそ74度である。
【0015】この発明のさらなる局面において、ベアリ
ングアセンブリはアクチュエータに装着され、アクチュ
エータを支持するために支持構造がベースに固定され、
支持構造は上部主ベアリングボールと下部主ベアリング
ボールとを収容するためのソケットを規定する。好まし
くは、支持構造は脚および本体部分を有するU形構造を
一般的に含み、脚は、前記ソケットをロータリアクチュ
エータの回転軸と心合せされた円筒形ボアとして規定す
る。
ングアセンブリはアクチュエータに装着され、アクチュ
エータを支持するために支持構造がベースに固定され、
支持構造は上部主ベアリングボールと下部主ベアリング
ボールとを収容するためのソケットを規定する。好まし
くは、支持構造は脚および本体部分を有するU形構造を
一般的に含み、脚は、前記ソケットをロータリアクチュ
エータの回転軸と心合せされた円筒形ボアとして規定す
る。
【0016】この発明のさらなる局面において、ベアリ
ングアセンブリはドライブのベースに固定される構造的
支持に装着される。
ングアセンブリはドライブのベースに固定される構造的
支持に装着される。
【0017】この発明のこれらおよび他の目的、利点、
局面および特徴は添付の図面とともに示される以下の好
ましい実施例の詳細な説明を考慮すると十分に理解され
評価されるであろう。
局面および特徴は添付の図面とともに示される以下の好
ましい実施例の詳細な説明を考慮すると十分に理解され
評価されるであろう。
【0018】
【好ましい実施例の詳細な説明】図2はこの発明の要部
を提供する。そこで、ロータリボイスコイルアクチュエ
ータ20はその両端部でカップ型の窪みを規定するピボ
ットピン22を含む。2つのベアリングボール24およ
び26はカップ型の窪みに入っている。ベアリングボー
ル24および26はそれぞれより小さいベアリングボー
ル32を含む2つのピボットボールベアリングアセンブ
リ28および30に係合する。この例において、ピン2
2の回転の中心軸とボールベアリング32のうちの1つ
の回転の点との間の半径(r)は(たとえばアクチュエ
ータピボットピン16および22がおよそ同じ大きさと
仮定すると)図1の例の半径(R)よりもかなり小さ
い。半径(r)は半径(R)よりもかなり小さいので、
摩擦トルクは(r)と(R)との間の同じ比または比率
で低減され、より高い効率および効果の低摩擦アクチュ
エータが実現される。(指示線34によって示される矢
印は図2においてベアリング28および30に対して加
えられる標準予圧力を示す。
を提供する。そこで、ロータリボイスコイルアクチュエ
ータ20はその両端部でカップ型の窪みを規定するピボ
ットピン22を含む。2つのベアリングボール24およ
び26はカップ型の窪みに入っている。ベアリングボー
ル24および26はそれぞれより小さいベアリングボー
ル32を含む2つのピボットボールベアリングアセンブ
リ28および30に係合する。この例において、ピン2
2の回転の中心軸とボールベアリング32のうちの1つ
の回転の点との間の半径(r)は(たとえばアクチュエ
ータピボットピン16および22がおよそ同じ大きさと
仮定すると)図1の例の半径(R)よりもかなり小さ
い。半径(r)は半径(R)よりもかなり小さいので、
摩擦トルクは(r)と(R)との間の同じ比または比率
で低減され、より高い効率および効果の低摩擦アクチュ
エータが実現される。(指示線34によって示される矢
印は図2においてベアリング28および30に対して加
えられる標準予圧力を示す。
【0019】図3は回転データ記憶ディスクの表面で形
成される空気軸受上をデータ記憶ヘッドが「飛行する」
マイクロウィンチェスタ(micro-Winchester)ディスク
ドライブのヘッドおよびディスクアセンブリ40を示
す。アセンブリ40は適切に形成されたアルミ合金ベー
ス42と、ハブ内スピンドルモータ(図示されず)を従
来通り含むスピンドル46に装着される回転データ記憶
ディスク44を含む。必ずしもではないが理想的にはデ
ータ記憶ディスクは、たとえば2.5インチのように小
さいかまたはそれより小さくたとえば1.8インチもし
くは1.3インチである。
成される空気軸受上をデータ記憶ヘッドが「飛行する」
マイクロウィンチェスタ(micro-Winchester)ディスク
ドライブのヘッドおよびディスクアセンブリ40を示
す。アセンブリ40は適切に形成されたアルミ合金ベー
ス42と、ハブ内スピンドルモータ(図示されず)を従
来通り含むスピンドル46に装着される回転データ記憶
ディスク44を含む。必ずしもではないが理想的にはデ
ータ記憶ディスクは、たとえば2.5インチのように小
さいかまたはそれより小さくたとえば1.8インチもし
くは1.3インチである。
【0020】ロータリボイスコイルアクチュエータアセ
ンブリ48は平坦なボイスコイル50を含み、それはコ
イル50の一方向に加えられる電流がアクチュエータ4
8の時計回りの動きを引起こしかつ逆の電流がその時計
回りと反対の動きを引起こすように固定された永久磁石
アセンブリ(図示されず)によって形成された高強度磁
気ギャップ内で動く。
ンブリ48は平坦なボイスコイル50を含み、それはコ
イル50の一方向に加えられる電流がアクチュエータ4
8の時計回りの動きを引起こしかつ逆の電流がその時計
回りと反対の動きを引起こすように固定された永久磁石
アセンブリ(図示されず)によって形成された高強度磁
気ギャップ内で動く。
【0021】このコイル50はアクチュエータの固い本
体部52の一部である。ヘッドアーム54は本体部52
から延びディスク44の記憶表面に向かってヘッドスラ
イダ58に予圧を与える荷重けた56を支持する。微細
な読出/書込ヘッドが従来どおりスライダ58の1スラ
イダレールに形成され、ディスク44の記憶表面上に形
成された同心データトラックにデータを書込みかつそこ
からデータを読出す。ディスク44はたとえば適切な薄
膜磁気記憶媒体でスパッタ被覆されたガラス基板または
大変平坦なアルミニウム合金であってもよい。
体部52の一部である。ヘッドアーム54は本体部52
から延びディスク44の記憶表面に向かってヘッドスラ
イダ58に予圧を与える荷重けた56を支持する。微細
な読出/書込ヘッドが従来どおりスライダ58の1スラ
イダレールに形成され、ディスク44の記憶表面上に形
成された同心データトラックにデータを書込みかつそこ
からデータを読出す。ディスク44はたとえば適切な薄
膜磁気記憶媒体でスパッタ被覆されたガラス基板または
大変平坦なアルミニウム合金であってもよい。
【0022】この発明の原理に従って、アクチュエータ
ピボットアセンブリ60はアクチュエータ48をベース
42に対して枢支するために与えられる。図4に示され
るように、アセンブリ60は、上板64および底板68
を有するU型の支持ブロック62を一般的に含む。上板
64は上部主ベアリングボール24の直径よりも小さい
サイズの円筒形の隙間66を規定し、それによってボー
ル24のための座を形成する。底板68は下部主ベアリ
ングボール26の座を形成する同様の円筒形隙間70を
規定する。この例で、アクチュエータ構造48の主本体
部52は中心の横断ボアを2つのベアリングアセンブリ
28および30が固定されるものに規定する。適切な予
圧ばね(図示されず)が適切な予圧力をベアリングアセ
ンブリ28および30に対して加え、それらをそれぞれ
主ベアリングボール24および26に対して支えること
を引起こす。
ピボットアセンブリ60はアクチュエータ48をベース
42に対して枢支するために与えられる。図4に示され
るように、アセンブリ60は、上板64および底板68
を有するU型の支持ブロック62を一般的に含む。上板
64は上部主ベアリングボール24の直径よりも小さい
サイズの円筒形の隙間66を規定し、それによってボー
ル24のための座を形成する。底板68は下部主ベアリ
ングボール26の座を形成する同様の円筒形隙間70を
規定する。この例で、アクチュエータ構造48の主本体
部52は中心の横断ボアを2つのベアリングアセンブリ
28および30が固定されるものに規定する。適切な予
圧ばね(図示されず)が適切な予圧力をベアリングアセ
ンブリ28および30に対して加え、それらをそれぞれ
主ベアリングボール24および26に対して支えること
を引起こす。
【0023】主ベアリングボール24および26は、各
主ボール24、26の中心点からピボットベアリングア
センブリボール32の回転の中心まで延在する軌跡線b
がアクチュエータ48の回転主軸と所望の角度を形成す
るようなサイズにされる。特定の角度がアクチュエータ
アセンブリの軸方向の剛性対横方向の剛性を決定する。
角度が0度に近づくと、軸方向剛性は最大に近づき、一
方で横方向剛性は0に近づく。他方、角度が90度(ベ
ース42の主表面に対しては0度)に近づくと、軸方向
剛性は消滅し、一方で横方向剛性は最大に近づく。横方
向剛性はアクチュエータ構造において傾きを防止するた
めに必要であるので、およそ74度(ベース面に対して
は16度)の角度が今のところ好ましい。
主ボール24、26の中心点からピボットベアリングア
センブリボール32の回転の中心まで延在する軌跡線b
がアクチュエータ48の回転主軸と所望の角度を形成す
るようなサイズにされる。特定の角度がアクチュエータ
アセンブリの軸方向の剛性対横方向の剛性を決定する。
角度が0度に近づくと、軸方向剛性は最大に近づき、一
方で横方向剛性は0に近づく。他方、角度が90度(ベ
ース42の主表面に対しては0度)に近づくと、軸方向
剛性は消滅し、一方で横方向剛性は最大に近づく。横方
向剛性はアクチュエータ構造において傾きを防止するた
めに必要であるので、およそ74度(ベース面に対して
は16度)の角度が今のところ好ましい。
【0024】図5はこの発明の別の好ましい実施例を例
示する。図5の例示において、同様の要素は図2、図3
および図4の例に与えられるのと同様の参照番号を有す
る。図5の実施例において、アクチュエータの本体部5
2は主ボール24および26のための座をその各端部に
形成する中央円筒形隙間74を規定する。ピボットベア
リングアセンブリ28および30は図4に示される位置
から反転され図2の概観に示されるようにボール24お
よび26に面している。適切な装着構造72がピボット
ベアリングアセンブリ28および30をディスクドライ
ブHDA40のベース42に装着するために与えられ
る。この例において、静予圧力が主ベアリングボール2
4および26に対してベアリングアセンブリを適所にロ
ックする嫌気性接着剤セットとしてベアリングアセンブ
リ24および26の上下から与えられてもよい。図4の
アプローチと比較して図5のアプローチの一欠点は、図
5の主ベアリングボール24および26が図4のそれら
より互いに近づいているということでありゆえに横方向
の剛性を減ずる傾向がある。
示する。図5の例示において、同様の要素は図2、図3
および図4の例に与えられるのと同様の参照番号を有す
る。図5の実施例において、アクチュエータの本体部5
2は主ボール24および26のための座をその各端部に
形成する中央円筒形隙間74を規定する。ピボットベア
リングアセンブリ28および30は図4に示される位置
から反転され図2の概観に示されるようにボール24お
よび26に面している。適切な装着構造72がピボット
ベアリングアセンブリ28および30をディスクドライ
ブHDA40のベース42に装着するために与えられ
る。この例において、静予圧力が主ベアリングボール2
4および26に対してベアリングアセンブリを適所にロ
ックする嫌気性接着剤セットとしてベアリングアセンブ
リ24および26の上下から与えられてもよい。図4の
アプローチと比較して図5のアプローチの一欠点は、図
5の主ベアリングボール24および26が図4のそれら
より互いに近づいているということでありゆえに横方向
の剛性を減ずる傾向がある。
【0025】図6は主ベアリングボール24および26
に関してピボットベアリングアセンブリ28および30
の好ましい配置を示す。この例において、7つの小さな
ベアリングボール32が円筒形ベアリングレース33に
位置付けられる。主ボール24および26の直径Dは小
さなボール32の直径dのおよそ2倍である。
に関してピボットベアリングアセンブリ28および30
の好ましい配置を示す。この例において、7つの小さな
ベアリングボール32が円筒形ベアリングレース33に
位置付けられる。主ボール24および26の直径Dは小
さなボール32の直径dのおよそ2倍である。
【0026】図7および図8は従来のアクチュエータ
(図7)およびこの発明を取入れたアクチュエータ(図
8)で収集された比較による開ループサーボ伝達関数デ
ータを例示する。両アクチュエータの設計は同じ全体サ
イズを有する。2.5インチの直径のディスクフォーマ
ットがこれらのテストを行なうのに使用された。図7
は、アクチュエータ駆動電流が60Hz以下で交流する
と、開ループ利得は本質的に平坦にとどまるということ
を示す。これはアクチュエータの動きを開始させるため
に従来のアクチュエータの静摩擦は高いアクチュエータ
電流を必要とするからである。このオーバドライブの状
態は所望トラッキング位置あたりでいくつかのドライブ
において受入れ不可能なサーボ震動をもたらす。
(図7)およびこの発明を取入れたアクチュエータ(図
8)で収集された比較による開ループサーボ伝達関数デ
ータを例示する。両アクチュエータの設計は同じ全体サ
イズを有する。2.5インチの直径のディスクフォーマ
ットがこれらのテストを行なうのに使用された。図7
は、アクチュエータ駆動電流が60Hz以下で交流する
と、開ループ利得は本質的に平坦にとどまるということ
を示す。これはアクチュエータの動きを開始させるため
に従来のアクチュエータの静摩擦は高いアクチュエータ
電流を必要とするからである。このオーバドライブの状
態は所望トラッキング位置あたりでいくつかのドライブ
において受入れ不可能なサーボ震動をもたらす。
【0027】開ループサーボ利得は約20Hzまで増加
しかつ図7の例よりも低周波数端で実質的により高いと
いうことを図8は示す。このデータは、スペクトルの低
周波数端でのより低い駆動電流はヘッドアクチュエータ
構造をうまく位置決めするために必要とされるであろう
ということを示す。
しかつ図7の例よりも低周波数端で実質的により高いと
いうことを図8は示す。このデータは、スペクトルの低
周波数端でのより低い駆動電流はヘッドアクチュエータ
構造をうまく位置決めするために必要とされるであろう
ということを示す。
【0028】この発明の実施例をこのように説明してき
たが、この発明の目的は十分に達成されたということが
評価され、当業者にとって構造において多くの変更およ
びこの発明の異なった実施例および用途がこの発明の範
囲および精神から逸脱することなく考えられるというこ
とが理解されるであろう。ここでの開示および説明は純
粋に例示的なものでありいかなる意味でも制限としては
意図されない。
たが、この発明の目的は十分に達成されたということが
評価され、当業者にとって構造において多くの変更およ
びこの発明の異なった実施例および用途がこの発明の範
囲および精神から逸脱することなく考えられるというこ
とが理解されるであろう。ここでの開示および説明は純
粋に例示的なものでありいかなる意味でも制限としては
意図されない。
【図1】従来のボールベアリングアセンブリを組入れる
従来のロータリボイスコイルアクチュエータピボットの
断面立面図である。
従来のロータリボイスコイルアクチュエータピボットの
断面立面図である。
【図2】この発明の原理に従ったロータリボイスコイル
アクチュエータ低摩擦ボール対ボールベアリングピボッ
トの断面立面図である。
アクチュエータ低摩擦ボール対ボールベアリングピボッ
トの断面立面図である。
【図3】図2のピボットアセンブリを利用するディスク
アセンブリおよびディスクドライブヘッドの拡大平面図
である。
アセンブリおよびディスクドライブヘッドの拡大平面図
である。
【図4】図3の点線4−4に沿って切取られた図3のロ
ータリアクチュエータの立面断面拡大図である。
ータリアクチュエータの立面断面拡大図である。
【図5】この発明の原理に従ったロータリボイスコイル
アクチュエータのための別のボール対ボールベアリング
ピボットの立面断面拡大図である。
アクチュエータのための別のボール対ボールベアリング
ピボットの立面断面拡大図である。
【図6】この発明の図2ないし図4の例に含まれる型の
ピボットボールベアリングアセンブリの拡大された開端
平面図である。
ピボットボールベアリングアセンブリの拡大された開端
平面図である。
【図7】約60Hzでの低周波数ロールオフを示し、図
1に似たスピンドルを有する従来のディスクドライブ
2.5″ロータリボイスコイルアクチュエータのヘッド
ポジショナサーボ開ループ利得のボードプロット(Bode
plot )図である。
1に似たスピンドルを有する従来のディスクドライブ
2.5″ロータリボイスコイルアクチュエータのヘッド
ポジショナサーボ開ループ利得のボードプロット(Bode
plot )図である。
【図8】この発明の図2ないし図4の例におけるように
ボール対ボールベアリングピボットを有する2.5″デ
ィスクドライブロータリボイスコイルアクチュエータの
ヘッドポジショナサーボ開ループ利得のボードプロット
の図である。
ボール対ボールベアリングピボットを有する2.5″デ
ィスクドライブロータリボイスコイルアクチュエータの
ヘッドポジショナサーボ開ループ利得のボードプロット
の図である。
20 ロータリボイスコイルアクチュエータ 22 ピボットピン 24 ベアリングボール 26 ベアリングボール 28 ピボットボールベアリングアセンブリ 30 ピボットボールベアリングアセンブリ
Claims (16)
- 【請求項1】 ベースを含むディスクドライブの質量均
衡ロータリボイスコイルアクチュエータのための低摩擦
ベアリングであって、 アクチュエータおよびベースの一方に固定されその外部
ベアリングレースに複数の小さなベアリングボールを含
む上部ピボットベアリングアセンブリと、 アクチュエータおよびベースの同じ一方に固定されかつ
その外部ベアリングレースに複数の小さなベアリングボ
ールを含む下部ピボットベアリングアセンブリと、 アクチュエータおよびベースの他方に係合しかつ上部ピ
ボットベアリングアセンブリ手段の複数の小さなベアリ
ングボールに対して転がり接触する上部主ベアリングボ
ールと、 アクチュエータおよびベースの同じ他方に係合し、かつ
下部ピボットベアリングアセンブリ手段の複数の小さな
ベアリングボールに対して転がり接触をする下部主ベア
リングボールとを含む、ベアリング。 - 【請求項2】 前記主ベアリングボールの直径は前記小
さなベアリングボールの直径のおよそ2倍である、請求
項1に記載の低摩擦ベアリング。 - 【請求項3】 前記主ベアリングボールの中心と主ボー
ルと接触する前記小さなベアリングボールとの間で形成
される軌跡線は60度より大きく85度未満の鋭角をボ
イスコイルアクチュエータの回転軸と形成する、請求項
1に記載の低摩擦ベアリング。 - 【請求項4】 角度はおよそ74度である、請求項3に
記載の低摩擦ベアリング。 - 【請求項5】 ベアリングアセンブリ手段はアクチュエ
ータに装着される、請求項1に記載の低摩擦ベアリン
グ。 - 【請求項6】 アクチュエータを支持するためにベース
に固定される支持構造をさらに含み、支持構造は上部主
ベアリングボールおよび下部主ベアリングボールを受容
するためのソケットを規定する、請求項5に記載の低摩
擦ベアリング。 - 【請求項7】 支持構造は脚および本体部を有するU型
構造を一般に有し、かつ脚はロータリアクチュエータの
回転軸と心合せされた円筒形ボアとして前記ソケットを
規定する、請求項6に記載の低摩擦ベアリング。 - 【請求項8】 ベアリングアセンブリ手段はベースに固
定される構造的支持手段に装着される、請求項1に記載
の低摩擦ベアリング。 - 【請求項9】 ロータリボイスコイルアクチュエータの
一部を含む回転可能な本体およびベースと、 ベースに固定された外部ベアリングレースを規定しかつ
その外部ベアリングレースに複数の小さなベアリングボ
ールを含む上部ピボットベアリングアセンブリと、 ベースに固定された外部ベアリングレースを規定しかつ
その外部ベアリングレースに複数の小さなベアリングボ
ールを含む下部ピボットベアリングアセンブリと、 回転可能な本体と上部ピボットベアリングアセンブリの
複数の小さなベアリングボールとの間に転がり接触する
上部主ベアリングボールと、 回転可能な本体と下部ピボットベアリングアセンブリの
複数の小さなベアリングボールとの間に転がり接触をす
る下部主ベアリングボールとを含み、 上部主ベアリングボールと下部主ベアリングボールは各
々上部ピボットベアリングアセンブリおよび下部ピボッ
トベアリングアセンブリの各々の小さいベアリングボー
ルの各々の直径よりも大きい直径を有する、質量均衡ロ
ータリボイスコイルアクチュエータによって位置決めさ
れるデータトランスデューサヘッドおよび回転記憶ディ
スクを含むマイクロウィンチェスタディスクドライブ。 - 【請求項10】 上部主ベアリングボールおよび下部主
ベアリングボールの各々の直径は上部ピボットベアリン
グアセンブリおよび下部ピボットベアリングアセンブリ
のそれぞれの小さなベアリングボールの各々の直径のお
よそ2倍である、請求項9に記載のマイクロウィンチェ
スタディスクドライブ。 - 【請求項11】 前記主ベアリングボールの中心と主ボ
ールと接触する前記小さなベアリングボールとの間に形
成される軌跡線は60度より大きく85度未満の鋭角を
ボイスコイルアクチュエータの回転軸と形成する、請求
項9に記載のマイクロウィンチェスタディスクドライ
ブ。 - 【請求項12】 角度はおよそ74度である、請求項1
1に記載のマイクロウィンチェスタディスクドライブ。 - 【請求項13】 ロータリボイスコイルアクチュエータ
の一部を含む回転可能な本体およびベースと、 回転可能な本体に固定される外部ベアリングレースを規
定しかつ外部ベアリングレースに複数の小さなベアリン
グボールを含む上部ピボットベアリングアセンブリと、 回転可能な本体に固定される外部ベアリングレースを規
定しかつその外部ベアリングレースに複数の小さなベア
リングボールを含む下部ピボットベアリングアセンブリ
と、 ベースと上部ピボットベアリングアセンブリの複数の小
さなベアリングボールとの間で転がり接触をするための
上部主ベアリングボールと、 ベースと下部ピボットベアリングアセンブリの複数の小
さなベアリングボールとの間で転がり接触をするための
下部主ベアリングボールとを含み、 上部主ベアリングボールと下部主ベアリングボールとの
各々は上部ピボットベアリングアセンブリと下部ピボッ
トベアリングアセンブリとのそれぞれの小さなベアリン
グボールの各々の直径よりも大きい直径を有する、質量
均衡ロータリボイスコイルアクチュエータによって位置
決めされるデータトランスデューサヘッドおよび回転記
憶ディスクを含むマイクロウィチェスタディスクドライ
ブ。 - 【請求項14】 上部主ベアリングボールおよび下部主
ベアリングボールの各々の直径は上部ピボットベアリン
グアセンブリおよび下部ピボットベアリングアセンブリ
のそれぞれの小さなベアリングボールの各々の直径のお
よそ2倍である、請求項13に記載のマイクロウィンチ
ェスタディスクドライブ。 - 【請求項15】 前記主ベアリングボールの中心と主ボ
ールと接触する前記小さなベアリングボールとの間に形
成される軌跡線は60度より大きく85度未満の鋭角を
ボイスコイルアクチュエータの回転軸と形成する、請求
項13に記載のマイクロウィンチェスタディスクドライ
ブ。 - 【請求項16】 角度はおよそ74度である、請求項1
5に記載のマイクロウィンチェスタディスクドライブ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US97997492A | 1992-11-23 | 1992-11-23 | |
US979974 | 1992-11-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0712118A true JPH0712118A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=25527258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5291763A Pending JPH0712118A (ja) | 1992-11-23 | 1993-11-22 | 低摩擦ベアリングおよびマイクロウィンチェスタディスクドライブ |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5510940A (ja) |
EP (1) | EP0599563A1 (ja) |
JP (1) | JPH0712118A (ja) |
KR (1) | KR940012320A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010043660A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Toyota Motor Corp | 回転体の支持構造及びvブロック |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5805385A (en) * | 1993-05-28 | 1998-09-08 | Nec Corporation | Magnetic disk device |
JP3396749B2 (ja) * | 1994-12-29 | 2003-04-14 | ミネベア株式会社 | Fdd用モータの軸受装置 |
KR100370771B1 (ko) * | 1995-03-31 | 2003-03-31 | 삼성전자 주식회사 | 하드디스크드라이브의액츄에이터고정장치 |
US5835309A (en) * | 1995-05-22 | 1998-11-10 | International Business Machines Corporation | Pivot bearing |
US5757588A (en) * | 1996-06-28 | 1998-05-26 | Western Digital Corporation | Hard disk assembly having a pivot bearing assembly comprising fingers bearing on a shaft |
US5754372A (en) * | 1996-07-26 | 1998-05-19 | Quantum Corporation | Actuator bearing cartridge for top down assembly |
US5729406A (en) * | 1996-12-24 | 1998-03-17 | Texas Instruments Incorporated | Lightweight actuator in a computer mass memory storage device |
US5783753A (en) * | 1997-04-17 | 1998-07-21 | Nielsen-Kellerman Company | Vane anemometer having a modular impeller assembly |
US5939645A (en) * | 1997-04-17 | 1999-08-17 | Nielsen-Kellerman | Vane anemometer having a modular impeller assembly |
US6257074B1 (en) | 1997-04-17 | 2001-07-10 | Nielsen-Kellerman Co. | Vane anemometer with thermally isolated sensors |
US6276050B1 (en) * | 1998-07-20 | 2001-08-21 | Emhart Inc. | Riveting system and process for forming a riveted joint |
US9015920B2 (en) | 1997-07-21 | 2015-04-28 | Newfrey Llc | Riveting system and process for forming a riveted joint |
US6078475A (en) * | 1997-10-08 | 2000-06-20 | International Business Machines Corporation | Low friction pivot for rotary actuator in disk drive |
US6191924B1 (en) * | 1997-10-16 | 2001-02-20 | Seagate Technology Llc | Bearing for an actuator of a disc drive |
SG120851A1 (en) | 1999-06-30 | 2006-04-26 | Seagate Technology Llc | Bearing pivot for disc drive |
US6424503B1 (en) | 1999-10-08 | 2002-07-23 | Beltontech Sdn Bhd | Bearingless pivot cartridge |
US6738226B1 (en) | 2000-01-13 | 2004-05-18 | Jpmorgan Chase Bank | Adhesive control features for disc drive head suspension and flex circuit interconnect |
US6422080B1 (en) | 2000-02-07 | 2002-07-23 | Seagate Technology Llc | Resonance control method for a disc drive actuator assembly having discrete bearings |
US6563661B2 (en) * | 2000-02-08 | 2003-05-13 | Seagate Technology Llc | Drive-level bearing friction measurement method |
US6901598B1 (en) * | 2000-04-24 | 2005-05-31 | Dphi Acquisitions, Inc. | Tilt focus method and mechanism for an optical drive |
US6560856B1 (en) | 2000-06-26 | 2003-05-13 | International Business Machines Corporation | Self-aligning fixture for pre-loading and aligning pivot bearing assemblies |
US6744605B2 (en) * | 2001-04-10 | 2004-06-01 | Seagate Technology Llc | Low-profile pivot assembly |
US6687092B2 (en) | 2001-05-10 | 2004-02-03 | Hitachi Global Storage Technologies Netherland B.V. | Pivot bearing assembly for compensating for disk drive actuator tilt |
US6856492B2 (en) * | 2001-11-30 | 2005-02-15 | Western Digital Technologies, Inc. | Pivot bearing cartridge including central pivot element and ball bearing set |
US6910263B2 (en) * | 2001-12-25 | 2005-06-28 | Newfrey Llc | Self-piercing rivet setting apparatus and system |
JPWO2003061869A1 (ja) * | 2001-12-27 | 2005-05-19 | 本田技研工業株式会社 | 自動穿孔リベット締結装置およびこの締結装置で用いられるダイ |
US7513030B2 (en) * | 2004-01-07 | 2009-04-07 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method of assembling an actuator arm system for a hard disk |
US7929253B2 (en) * | 2006-05-18 | 2011-04-19 | Seagate Technology Llc | Actuator bearing having non-uniform ball spacing |
US9027220B2 (en) | 2012-08-07 | 2015-05-12 | Newfrey Llc | Rivet setting machine |
WO2018140579A1 (en) * | 2017-01-25 | 2018-08-02 | Galleon International Corporation | Bearing systems |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5252125U (ja) * | 1975-10-13 | 1977-04-14 | ||
JPS55155917A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-04 | Kiyoshi Kono | Bearing with ball as rotary shaft |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1121087A (en) * | 1911-05-16 | 1914-12-15 | Louis Golly | Ball-bearing. |
FR1148571A (fr) * | 1956-02-18 | 1957-12-11 | Perfectionnements apportés aux roulements à billes | |
US3610714A (en) * | 1970-01-02 | 1971-10-05 | Albert M De Gaeta | Ball bearing |
US3731985A (en) * | 1971-02-24 | 1973-05-08 | Gaeta A De | Ball bearings |
US3766548A (en) * | 1972-02-07 | 1973-10-16 | Sensonics Inc | Rotary electromagnetic actuator of flat form |
DE7623823U1 (de) * | 1976-07-29 | 1977-01-13 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt | Fusslager |
JPS55150163A (en) * | 1979-05-08 | 1980-11-21 | Nec Corp | Rotary positioning mechanism of magnetic disk unit |
GB2069220B (en) * | 1980-01-29 | 1984-11-21 | Victor Company Of Japan | Turntable system for a record player |
US4326759A (en) * | 1981-03-30 | 1982-04-27 | Rasmus Adam M | Anti-friction bearing |
JPS5823322A (ja) * | 1981-08-04 | 1983-02-12 | Canon Inc | 回転ヘツド装置 |
JPS6298021A (ja) * | 1985-10-25 | 1987-05-07 | Canon Electronics Inc | 回転機構 |
US4856918A (en) * | 1987-03-10 | 1989-08-15 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Bearing device |
JPH0246572A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Copal Electron Co Ltd | 磁気記録装置の磁気ヘッド駆動用モータのリードスクリューシャフトの支持機構 |
US5328271A (en) * | 1992-05-06 | 1994-07-12 | Maxtor Corporation | Hydrodynamic spindle bearing for ultra-slim disk storage unit |
-
1993
- 1993-11-19 EP EP93309250A patent/EP0599563A1/en not_active Withdrawn
- 1993-11-22 JP JP5291763A patent/JPH0712118A/ja active Pending
- 1993-11-22 KR KR1019930024880A patent/KR940012320A/ko not_active Application Discontinuation
-
1994
- 1994-11-14 US US08/339,584 patent/US5510940A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5252125U (ja) * | 1975-10-13 | 1977-04-14 | ||
JPS55155917A (en) * | 1979-05-21 | 1980-12-04 | Kiyoshi Kono | Bearing with ball as rotary shaft |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010043660A (ja) * | 2008-08-11 | 2010-02-25 | Toyota Motor Corp | 回転体の支持構造及びvブロック |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940012320A (ko) | 1994-06-23 |
US5510940A (en) | 1996-04-23 |
EP0599563A1 (en) | 1994-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0712118A (ja) | 低摩擦ベアリングおよびマイクロウィンチェスタディスクドライブ | |
EP0522717B1 (en) | Pivot mechanism for a rotary head actuator | |
US7030527B2 (en) | Data storage device with mechanism to control rotation of spindle motor | |
JP3574263B2 (ja) | ベアリング機構、電気モータ及びデータ記憶装置 | |
US6128164A (en) | Baseplate design for the arm and suspension assembly for minimal gram-force and z-height variation | |
US5914836A (en) | Cantilevered support for the magnetic circuit of a disc drive voice coil motor | |
US6651340B2 (en) | Self-aligning fixture for pre-loading and aligning pivot bearing assemblies | |
US7532440B2 (en) | Dual stage, head stack assembly for a disk drive | |
US6078475A (en) | Low friction pivot for rotary actuator in disk drive | |
US7367107B1 (en) | Method for making a disk drive head stack assembly having a tapered pivot bearing | |
US5491599A (en) | Magnetic disk apparatus | |
JPH0340227A (ja) | 光学式記録再生装置 | |
US7576954B2 (en) | Symmetric voice coil motor design, assembly methods of constructing same, and hard disk micro drive storage systems including same | |
JP3374846B2 (ja) | ヘッド支持装置 | |
US5757588A (en) | Hard disk assembly having a pivot bearing assembly comprising fingers bearing on a shaft | |
EP0715757B1 (en) | Disk drive rotary actuator with rocking pivot | |
EP1522065B1 (en) | Head support mechanism, head drive device, and disk apparatus | |
US6865061B2 (en) | Disk drive | |
US10460753B1 (en) | Helium drive pivot design to reduce cover screw tension induced torque and stiffness changes | |
JPH07167148A (ja) | 宝石ベアリングユニット | |
JP2001155448A (ja) | 磁気ディスク装置 | |
US20100296199A1 (en) | Low hysteresis bearing | |
US6903903B1 (en) | Disk drive head stack assembly having a tapered pivot bearing | |
JPH09308199A (ja) | スピンドルモータ | |
JPH0676499A (ja) | ディスク装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970603 |