JPH07192419A - ディスク駆動装置の回転アクチュエータをラッチする回転慣性ラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 耐衝撃テ゛ィスク駆動装置が平衡回転アクチュエータ5とその基部1に
回転可能に設置されたテ゛ィスク・アセンフ゛リ3を持つ。アクチュエータは
テ゛ィスク・アセンフ゛リの待機位置にトランステ゛ューサ5cがある状態で、
単安定平衡回転慣性ラッチ9aによりラッチされる。単安定ラッチ
位置にあるラッチは、待機位置のアクチュエータのトルクと反対方向
のトルクで釣り合う。アクチュエータとラッチは基部に回転可能に設
置され、回転衝撃に関し同様に反応する。ラッチの慣性モーメ
ントとトルク対の中の反対方向のトルク・モーメント・アーム5e,9a2の比
が、基部に回転衝撃があった時、基部に対するアクチュエータ
とラッチの回転がセ゛ロになる様選択される。永久磁石ハ゛イアス
が単安定ラッチ位置にラッチを保持するため使用される。テ゛ィス
ク・アセンフ゛リが動作速度に達し、トランステ゛ューサが空気軸受け上
に浮揚し、安定した時、ラッチはラッチされない位置に電磁的
にハ゛イアスされ9b、その位置で慣性ラッチがアクチュエータ5,5eを離
れる。 【効果】使用する電気エネルギーが減らされ、ディスク駆動装置
の動作中の電気エネルギーを節約することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転アクチュエータを
ディスクに関して、待機位置でラッチする平衡回転慣性
ラッチを備えている耐衝撃回転アクチュエータ型のディ
スク駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク駆動装置のための満足のゆくア
クチュエータ・ラッチを考案する多数の努力がなされて
きた。これらの中にはエア・ベーン作動型アクチュエー
タ・ラッチ及びソレノイド作動型アクチュエータ・ラッ
チがある。これらアクチュエータ・ラッチは普通、ラッ
チをラッチ位置に保持する一定のバイアス力が加えられ
る単安定ラッチである。一定のバイアス力は、典型的な
ケースでは、ばね、又は永久磁石によって加えられる。
従って、回転アクチュエータがその待機位置に移動する
時はいつも、ラッチ要素が回転アクチュエータと係合し
てこれをロック位置に保持する。典型的ラッチ設計は耐
衝撃設計ではなく、衝撃時にラッチ要素をラッチ位置に
保持するための実質上のバイアス力を必要とする。この
ようなラッチを解放するには、同等に強い解放力を加え
ることが必要である。この解放力が電磁手段によって提
供される時、駆動動作時間中の所要電気エネルギーはか
なりなものになる。

【０００３】所要電気エネルギーを最小にするために、
ディスク間に設置されたエア・ベーンを使用して、少な
くともディスクがその動作速度にある時に、ラッチ要素
を解放するのに十分な大きさの解放力を得る試みが行な
われてきた。エア・ベーン作動型ラッチ機構は普通、デ
ィスク駆動装置が衝撃を受け、及び／又は小さな形状の
要素からできている環境では不満足なものとなる。

【０００４】Ｄimmick等の米国特許4,538,193、Ｗestwo
odの米国特許4,647,997、Ｃampbellの米国特許4,692,82
9、及びＭastacheの米国特許5,036,416のような特許
は、一定のバイアス力が加えられたラッチ上でエア・ベ
ーンを動作させ、ディスクが回転動作速度まで加速する
時に、ラッチを解放するために、ディスク間でディスク
とともに移動する気流を利用している。

【０００５】Ｈattori等の米国特許4,706,142、及びＣh
angの米国特許4,796,131のような特許では、ピン、又は
アームのようなラッチ部材を引き出すのにソレノイドを
使用してアクチュエータをラッチ位置から解放してい
る。

【０００６】Ｐollard等の米国特許5,012,372は、アク
チュエータの停止ピンが衝突停止面とラッチ・アーム上
の対向面との間に止まり、ラッチ・アームが停止ピンを
係合し、解放するために移動し得る、アクチュエータ・
ラッチ機構の機械的な詳細について提示している。

【０００７】Ｋelsic等の米国特許5,023,736は、Ｐolla
rd等と同様、衝突停止を組み入れたアクチュエータまた
はキャリッジ・ラッチについて記している。ラッチ位置
では、アクチュエータまたはキャリッジ上のラッチ・ア
クチュエータ板は衝突停止面上の永久磁石と係合して回
転アクチュエータを衝突停止面に保持する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで参照した特許に
記されている型のラッチ機構は、静止物理環境では受け
入れ可能な機能を有するが、普通はそれぞれの機構での
回転衝撃の衝撃について考慮して設計されていない。機
械的衝撃は、例えば、携帯パーソナル・コンピュータで
は普通に発生する。このような状況では、ディスク駆動
装置は、衝撃の特性が直線的であろうと回転であろう
と、機械的衝撃に耐えるように設計されることが重要で
ある。

【０００９】平衡回転アクチュエータを使用するディス
ク駆動装置は、回転アクチュエータの回転軸に対してど
んな方向に作用する直線的な衝撃にも耐えられる。しか
し、平衡回転アクチュエータ・ディスク駆動装置は、回
転衝撃に対しては不感ではない。現在の目的に対する回
転衝撃は、本体の回転または角加速度を生じるように本
体に力を加えることであると定義される。

【００１０】これに関して、例えば、Ｃampbellに対す
るもののような特許が、エア・ベーン型のアクチュエー
タ・ラッチを開示していることに注意されたい。これら
は回転アクチュエータ・ラッチである。そのように教示
されてはいないが、各々がそのラッチ軸について平衡し
ていると見ることができるかも知れない。しかし、エア
・ベーンの領域に対する要求事項は、このような可能性
をほとんど否定している。しかし、回転衝撃が存在すれ
ば、これらのラッチは、その回転慣性により一定バイア
ス力を克服し、ラッチ位置から抜け出て回転アクチュエ
ータを解放する。同じような一般的考察は、他の形式の
一定バイアス力アクチュエータ・ラッチにも適用され
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ラッチ軸を中
心に回転するように、ディスク駆動装置の基部、又は支
持部に取り付けられた平衡回転慣性ラッチを含む単安定
慣性ラッチの準備として、従来の回転アクチュエータ・
ディスク駆動装置用の一定バイアス力ラッチに改良を加
えるものである。平衡回転アクチュエータ・アーム・ア
センブリは同様に、アクチュエータ軸を中心に回転する
ようにディスク駆動装置の基部、又は支持部に取り付け
られる。慣性ラッチ及び回転アクチュエータ・アーム・
アセンブリの各々は、その回転軸を中心に平衡してお
り、ディスク駆動装置の基部、又は支持部に取り付けら
れており、ディスク駆動装置の基部、又は支持部の衝撃
と同じ衝撃力を受ける。各々はその回転軸を中心に平衡
しているので、ディスク駆動装置支持部を回転させない
衝撃力は、回転慣性ラッチ、又は回転アクチュエータ・
アーム・アセンブリのどちらも回転させない。平衡回転
慣性ラッチ、及び平衡回転アクチュエータ・アーム・ア
センブリは共に質量を有するという事実により、ディス
ク駆動装置支持部を回転させる衝撃が存在する時に回転
しようとせず、むしろ、各々はその軸の回りの空間に、
ある角度で固定されたままになっている。

【００１２】ディスク駆動装置を使用していない時、平
衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリはアクチュ
エータ・アームの端にあるトランスデューサが、ディス
クのハブに隣接したディスクと接している着地領域にあ
る状態で設置されている。ラッチ位置にある平衡回転慣
性ラッチは、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセン
ブリに向かって突出しているラッチ・アームを備えてい
る。平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリは、
平衡回転慣性ラッチに向かって突出しているトルク・ア
ームを備えている。これらアームの端は互いに重なる程
度に突出している。各端には支圧点がある。平衡回転慣
性ラッチがラッチ位置にあり、且つ平衡回転アクチュエ
ータ・アーム・アセンブリが待機位置にある時、これら
支圧点は接触状態にある。

【００１３】待機位置にある平衡回転アクチュエータ・
アーム・アセンブリとディスクとの間に相対変位を生じ
させやすい方向に、ディスク駆動装置支持部の角加速度
が存在する時、トルク・アームの端が一方に移動し、ラ
ッチ・アームの端が反対方向に移動する。それぞれのア
ームの支圧点が接触している状態で、且つ支圧点でのラ
ッチ・アームの力が支圧点でのトルク・アームの力と等
しく、且つ反対方向であると仮定すると、平衡回転慣性
ラッチ、又は平衡回転アクチュエータ・アーム・アセン
ブリのいずれもディスク駆動装置支持部に対して回転し
ないことが認められる。従って、回転慣性ラッチ、及び
回転アクチュエータ・アーム・アセンブリの各々をその
軸の回りに釣り合わせることにより、及び平衡回転慣性
ラッチを平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
に、それぞれラッチ・アーム、及びトルク・アームによ
って機械的に係合させることにより、直線的な衝撃力、
及び回転の衝撃力の双方に耐えうるディスク駆動装置が
提供される。

【００１４】力の釣り合いは、平衡回転慣性ラッチの慣
性モーメントを平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
ンブリの慣性モーメントとトルク・モーメント・アーム
の長さに対するラッチ・モーメント・アームの長さの比
との積として選択するという簡単な手段により達成され
る。従って、ディスク駆動装置支持部に加わる衝撃のエ
ネルギーは、実際には、ディスクと平衡回転アクチュエ
ータ・アーム・アセンブリの間の相対変位を防止するの
に使用される。この目的を達成するのに外部バイアス力
は不要である。

【００１５】次に、単安定慣性ラッチ装置を提供するに
は、平衡回転慣性ラッチをラッチ位置にバイアスし維持
するのに少量の一定バイアス力だけがあればよい。この
目的のために永久磁石バイアスが提供される。平衡回転
慣性ラッチをラッチ位置からラッチされない位置に動か
して、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリを
動作のために解放するには、単安定慣性ラッチ上のコイ
ルを利用する。典型的には、このコイルは、ディスクが
動作速度に達し、ディスク駆動装置が動作準備を完了し
てから付勢される。この時点で、少量の電気エネルギー
をコイルに加えると、平衡回転慣性ラッチが、その磁気
的にバイアスされているラッチ位置からラッチされない
位置まで回転する。ここでまた、平衡回転慣性ラッチが
ラッチ位置から回転するにつれて、永久磁石バイアス回
路内の隙間が大きくなり、永久磁石の吸引力が減少す
る。従って、ラッチをラッチされない位置に保持するの
に必要な界磁力が減少して極小となり、ラッチされない
位置に慣性ラッチがある時、電気エネルギーが減らさ
れ、ディスク駆動装置の動作中の電気エネルギーを節約
することができる。

【００１６】本発明は、図を用いて考察される以下の記
述により、理解することができる。

【００１７】

【実施例】図１に示すディスク駆動装置は、回転アクチ
ュエータ型のディスク駆動装置である。これは普通ステ
ンレス鋼、又はアルミニウムから成るディスク駆動装置
基部、又は支持部１を備えている。ディスク・アセンブ
リ３は、支持部１にディスク・スピンドル軸３cを中心
に回転するために、回転可能に取り付けられた、少なく
とも１つのディスク３a、及びディスク・ハブ３bから構
成されている。平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
ンブリ５は回転アーム構造５a、少なくとも１つのビー
ム５b、負荷ビーム５bの端にあるトランスデューサ５
c、及び軸ギャップ・アクチュエータ・モータ７を備え
ている。平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
５の回転アーム構造５aはアクチュエータ・スピンドル
軸５dを中心に回転するように、支持部１に回転可能に
取り付けられる。軸ギャップ・アクチュエータ・モータ
７は支持部１に取り付けられた永久磁石ステータ７a、
及びコイル７b1を取り付けた電機子７bから構成されて
いる。電機子７bは回転アーム構造５aのアクチュエータ
・スピンドル軸５d側で、実質上、負荷ビーム５bとは正
反対の位置に取りつけられており、この位置でコイル７
b1は、水平に、永久磁石ステータ７aの永久磁石の磁界
内で円弧状に振れる。

【００１８】平衡回転アクチュエータ・アーム・アセン
ブリ５はトランスデューサ５cがディスク・ハブ３bに隣
接する着地領域３a1においてディスク３aと接触してい
る状態で、その待機位置に設置されている。この位置
で、電機子７bに取り付けられている停止ピン７b2が、
永久磁石ステータ７aの上板７a2内の弓形凹所７a1の一
方の側にある内径限界停止面ＩＤと接触しており、弓形
凹所７a1の他方の側は外径限界停止面ＯＤにより定義さ
れている。これら限界停止面ＩＤ及びＯＤは、図１及び
図３に示すように、限界停止ピン７b2により係合される
時、内部及び外部の機械限界、即ち平衡回転アクチュエ
ータ・アーム・アセンブリ５の角移動のＩＤ及びＯＤを
定義する。

【００１９】限界停止ピン７b2が磁性材料から作られて
いれば、それは限界停止面のどちらか、つまりこれらの
移動限界内におけるＩＤ、又はＯＤに引き付けられる。
しかし、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
５を図１に示す待機位置のみに拘束、又はラッチするこ
とが望ましく、この位置は内径機械限界ＩＤである。回
転アクチュエータ５を、外径機械限界位置、図３に示す
ＯＤ内にラッチするのを防止するために、非磁性材料の
限界停止バンパ７b3を限界停止面ＯＤに対面する限界停
止ピン７b2の側面に設ける。

【００２０】従来の実施例によれば、動作中、ディスク
・アセンブリ３は一定速度で回転している。動作ディス
ク速度で、トランスデューサ５cは、空気軸受けと呼ば
れる空気膜上で浮揚し、ディスク面上をディスク３aと
ともに移動する。トランスデューサ５cの浮揚が安定す
れば、アクチュエータ・コイル７b1が付勢されてトラン
スデューサ５cを着地領域３a1の待機位置から動かすよ
うに、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリを
回転させる。コイル７a1を選択方向に付勢すると、平衡
回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ５が双方向に
角変位して、トランスデューサ５cを、周知のように、
それぞれトラック探索モード、トラック・フォロー・モ
ードでディスク３aの異なる半径方向の位置に移動し、
及び配置する。

【００２１】平衡回転アクチュエータ・アーム・アセン
ブリ５を図１に示す待機位置にラッチするための単安定
慣性ラッチ９は、ラッチ軸９a1を中心に回転するよう
に、支持部１に回転可能に取り付けられた平衡回転慣性
ラッチ９aを備えている。平衡回転慣性ラッチ９aはラッ
チ・アーム９a2、及びラッチ軸９a1に対してラッチ・ア
ーム９a2とは実質上正反対に設置されている制御アーム
９a3を備えている。

【００２２】図１に示すように、ラッチ・アーム９a2は
一方の側に支圧面９a22を備えている。平衡回転アクチ
ュエータ・アーム・アセンブリ上のトルク・アーム５e
は、ラッチ・アーム９a2上の支圧面９a22の支圧点９a23
に係合する支圧点５e1を備えている。ラッチ・アーム９
aとトルク・アーム５eとのこの係合は、それぞれラッチ
・モーメント・アーム及びトルク・モーメント・アーム
であるモーメント・アームＬ₁及びＬ₂をそれぞれ定義す
る。従って、図１に示すように、平衡回転アクチュエー
タ・アーム・アセンブリ５は、ディスク・アセンブリ３
に関して待機位置にあり、後述する通り、トルク・アー
ム５eとこの単安定慣性ラッチ９のラッチ・アーム９a2
との支圧点係合により、その位置に慣性的にラッチされ
る。

【００２３】平衡回転慣性ラッチ９aの制御アーム９a3
は、制御アーム９a3の両側面にＮ、及びＳの磁極を備え
ている永久磁石から構成されている。磁化可能材料のキ
ーパ９a4は平衡回転慣性ラッチ９aをラッチ位置に保持
するが、これは図１に示されている。キーパ９a4は縦方
向に、制御アーム９a3に向って及び遠ざかって、ラッチ
・アーム９a2の支圧点９a23で、図１に示すように左に
作用する力Ｆ_Lを発生させる目的で、制御アーム９a3に
作用するラッチ保持力の制御を調整することができる。
この力Ｆ_Lは、ディスクが反時計方向に回転し始める
時、ディスクに接触しているトランスデューサ５cにお
いて作用する静止摩擦及び滑り力によリ、トルク・アー
ム５e上の支圧点５e1で右に働く力Ｆ_Aと釣り合う。

【００２４】コイル９bは制御アーム９a3の縦軸に実質
上平行なコイル軸を備えている。コイルを付勢すると、
コイル内の電磁界が、制御アームがラッチ位置にある時
の制御アーム９a3の永久磁石の磁界に対して実質上直角
に極化される。コイル７b1を付勢すると、制御アーム９
a3の永久磁石の磁界に係合しているその電磁界が、ラッ
チ軸９a1の回りの平衡回転慣性ラッチ９aにトルク対を
加え、永久磁石の磁界を電磁界と整列させようとする。
これにより平衡回転慣性ラッチ９aが図３に示す位置ま
で回転し、（図２の点線の輪郭も参照のこと）、ラッチ
・アーム９a2をトルク・アーム５eから解放し、ラッチ
・アーム９a2を平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
ンブリ５の角移動の範囲によって、トルク・アーム５e
から離す。これはディスク駆動装置の動作中の各部分の
位置である。

【００２５】このように構成されたディスク駆動装置
は、機械的衝撃、即ち直線的な、又は回転の衝撃が存在
する時、及び静止摩擦力及び滑り力が存在する時に、平
衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ５を、図１
に示すように待機位置に拘束する。

【００２６】直線的な機械的衝撃 説明した通り、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
ンブリ５、及び平衡回転慣性ラッチ９aはアクチュエー
タ軸５d、及びラッチ軸９a1を中心に釣り合っている。
ディスク駆動装置の支持部１に加えられる衝撃力は、支
持部を加速し、及び移動させるが、回転させずに、各軸
によって平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
５、及び平衡回転慣性ラッチ９aに係合される。アクチ
ュエータ及びラッチは釣り合っているので、回転は生じ
ない。

【００２７】回転の機械的衝撃 トランスデューサ５の摩擦力及び滑り力を無視し、ディ
スクが回転していないと仮定し、更に図の水平方向に働
く衝撃力Ｆ_Sが、図１に示すように、ディスク駆動装置
の支持部１の右下隅に加えられ、反時計方向にディスク
駆動装置支持部１の回転加速度及びその結果としての角
変位を生じると仮定すれば、ディスク・アセンブリ３の
ディスク・スピンドル軸３C、平衡回転アクチュエータ
・アーム・アセンブリ５のアクチュエータ軸５D、及び
平衡回転慣性ラッチ９aのラッチ軸９a1は、反時計方向
に弓形に変位する。従って、各軸の回りに、それぞれ、
反時計方向回転の成分、Ｄ、Ａ、及びＬが存在する。デ
ィスク・アセンブリ３、平衡回転アクチュエータ・アー
ム・アセンブリ５、及び平衡回転慣性ラッチ９aの各々
は、質量を有するが、角度的空間剛性を示し、ディスク
駆動装置支持部１と共に回転することはない。従って、
ディスク駆動装置支持部１の角加速度は、支持部１と平
衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ５及び平衡
回転慣性ラッチ９aの各々との間に同じ回転方向、Ａ及
びＬ、を生じる傾向がある。トルク・アーム５e及びラ
ッチ・アーム９a2は、そのそれぞれの軸から向かい合っ
て突出し、支圧点５e1及び９a23で係合しているので、
支圧点５e1及び９a23におけるそれぞれの力Ｆ_A及びＦ_L
は反対方向である。平衡回転慣性ラッチの慣性モーメン
トＩ_Lを平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
５の慣性モーメントＩ_Aとトルク・モーメント・アーム
Ｌ₂に対するラッチ・モーメント・アームＬ₁の比との積
に等しく選定することにより、力Ｆ_Lは力Ｆ_Aと釣り合
い、回転はゼロになる。従って、平衡回転アクチュエー
タ・ラッチに外部から制御を加えずに、且つ回転衝撃に
よって生じるディスク駆動装置支持部の回転加速度から
の力を使用するだけで、平衡回転アクチュエータ・アー
ム５はラッチ位置、又は待機位置に保持される。

【００２８】次の解析は説明のためのものである。 ΣＭ_A＝Ｉ_Aα−Ｌ₂Ｆ_L ΣＭ_B＝Ｉ_Bα−Ｌ₁Ｆ_A モーメントＭ_A及びＭ_Bの和は各々ゼロに等しいので Ｉ_Aα＝Ｌ₂Ｆ_L及び Ｉ_Bα＝Ｌ₁Ｆ_A 力について解くと、 Ｆ_L＝Ｉ_Aα／Ｌ₂及び Ｆ_A＝Ｉ_Bα／Ｌ₁ 平衡するためにはＦ_A＝Ｆ_L、そこで、 Ｉ_Bα／Ｌ₁＝Ｉ_Aα／Ｌ₂及び Ｉ_B＝Ｉ_A・Ｌ₁／Ｌ₂ ここで ΣＭ_A＝アクチュエータ軸３cの回りのモーメントの和 ΣＭ_B＝ラッチ軸９a1の回りのモーメントの和 Ｉ_A＝回転アクチュエータ５の慣性モーメント Ｉ_B＝回転慣性ラッチ９aの慣性モーメント α＝角加速度 Ｌ₁＝ラッチ・アーム９a2のモーメント・アーム Ｌ₂＝トルク・アーム５eのモーメント・アーム。

【００２９】平衡回転アクチュエータ・アーム・アセン
ブリ５が回転衝撃によって待機位置から振動が伝われ
ば、平衡回転慣性ラッチ９aの制御アーム９a3上の永久
磁石バイアスが、トルク・アーム５eをバイアスし、平
衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ５を待機位
置に戻すような方向に、ラッチ・アームを回転させる。

【００３０】静止摩擦力及び滑り摩擦力 上述の回転ディスク駆動装置の反応を説明するにあたっ
ては、トランスデューサに働く静止、及び滑り摩擦力を
無視した。前述で触れられてはいないが、回転衝撃Ｆ_S
でも起こりうるディスクとディスク駆動装置支持部との
間の、回転による静止摩擦力、及び滑り摩擦力も又無視
している。

【００３１】後者に関しては、衝突または衝撃力Ｆ_Sに
より生じるもののような、回転衝撃が存在する時、ディ
スク・アセンブリ３と支持部１との間の相対角変位が、
アクチュエータ軸5dの方向に、トランスデューサの下の
ディスク・アセンブリ３の表面の変位を生じさせる。ト
ランスデューサ・スライダ５c1が接触するディスク上の
位置で、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
５の縦軸と一致するトランスデューサ・スライダ５c1の
縦軸がスライダ５c1の領域の中心を含む円の接線におい
て、角θだけそれている。この角は接線静止摩擦力、及
び順方向滑り力（滑り摩擦）がハブ３bに向かう成分（s
inθの関数）を有し、平衡回転アクチュエータ・アーム
・アセンブリ５を、限界停止ピン７b2が限界停止面ＩＤ
に対してバイアスされた状態で待機位置に拘束するよう
に働く。

【００３２】ディスク駆動装置が動作速度まで加速する
間に生じる静止摩擦、及び滑リ摩擦力Ｆ_Dは矢印Ｆ_Dで示
した方向に作用する。モータ動力での回転中、ディスク
・アセンブリ３は反時計方向に回転する。静止摩擦力、
及び滑り摩擦力は今度は、ここではトランスデューサ・
スライダ５c1上の、平衡回転アクチュエータ・アーム・
アセンブリ５を待機位置から回転させるような方向に働
く１つの力Ｆ_Dとして一括してある、sinθに比例する成
分を備えている。制御アーム９a3の、キーパ９a4方向の
永久磁石バイアスは、力Ｆ_Lを支圧点９a23、及び５e1で
トルク・アームと係合させ、平衡回転アクチュエータ・
アーム・アセンブリ５を待機位置に保持する。この機能
は限界停止ピン７b2上に働く永久磁石の力により助成さ
れる。

【００３３】ディスク駆動装置の動作 平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ５はディ
スク・アセンブリ３が動作速度になり、且つ軸ギャップ
・アクチュエータ・モータ７が平衡回転アクチュエータ
・アーム・アセンブリ５を制御できるようになるまで平
衡回転慣性ラッチ９aによって解放されない。この時点
で、単安定慣性ラッチ９のコイル９bが付勢される。平
衡回転慣性ラッチ９aは、図２及び図３に示すように、
そのラッチされない位置まで回転し、トルク・アーム５
eを離すので、平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
ンブリ５は、内径及び外径限界停止面ＩＤ及びＯＤによ
って決まるその限界角の間を回転することができる。

【００３４】単安定慣性ラッチ９を付加し、ラッチ・ア
ーム９a2、及びトルク・アーム５eを介して平衡回転ア
クチュエータ・アーム・アセンブリ５に機械的に係合し
ている平衡回転慣性ラッチ９aを採用することにより、
平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ５を振動
させようとする衝撃エネルギーは、今度は平衡回転慣性
ラッチ９aによって、回転アクチュエータ５を待機位置
に保持するエネルギー源となる。平衡回転慣性ラッチ９
aがラッチ位置で動作している期間中、平衡回転アクチ
ュエータ・アーム・アセンブリが、何らかの理由により
待機位置からの角変位を生じれば、平衡回転アクチュエ
ータ・アーム・アセンブリ５を待機位置に戻そうとする
ラッチ・アーム９a2により、トルク・アーム５e上にバ
イアスが生じる。この動作は或る程度、限界停止ピン７
b2上に働く永久磁石トルク磁界の力によって提供される
ラッチ・バイアスによリ助成される。

【００３５】以下に本発明の実施態様を列挙する。

【００３６】１． ａ．支持部と、 ｂ．ディスク軸を中心に回転するように、前記支持部に
回転可能に取り付けられたディスク・アセンブリと、 ｃ．アクチュエータ軸を中心に回転するように、前記支
持部に回転可能に取り付けられ、且つ前記ディスク・ア
センブリの待機位置に配置されている平衡回転アクチュ
エータ・アーム・アセンブリと、 ｄ．ラッチ位置からラッチ軸を中心に回転するように、
前記支持部に回転可能に取り付けられた平衡回転慣性ラ
ッチと、 ｅ．ラッチ位置にある前記平衡回転慣性ラッチを、待機
位置にある前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
ンブリに機械的に係合して、前記支持部の角加速度、及
び回転が生じている時、機械的係合手段に働く前記平衡
回転アクチュエータ・アーム・アセンブリの慣性力を前
記機械的係合手段に働く前記平衡回転慣性ラッチによる
反対方向の力で釣り合わせ、前記平衡回転アクチュエー
タ・アーム・アセンブリ、及び前記平衡回転慣性ラッチ
を前記支持部とともに回転させ、それにより前記平衡回
転アクチュエータ・アーム・アセンブリを待機位置に保
持する手段 から構成されているディスク駆動装置。

【００３７】２． 前記機械的係合手段が、 ａ．前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
上にトルク・アームを、及び前記平衡回転慣性ラッチ上
にラッチ・アームを備え、前記トルク・アーム、及び前
記ラッチ・アームは互いの方向に突出しており、各々は
支圧点を有し、支圧点は係合されており、前記ラッチ・
アームは前記ラッチ軸と支圧点との間に所定の長さを有
し、前記トルク・アームは前記アクチュエータ軸と支圧
点との間に所定の長さを有する項番１に記載のディスク
駆動装置。

【００３８】３． ａ．前記平衡回転慣性ラッチの慣性
モーメントが前記平衡回転アクチュエータ・アーム・ア
センブリの慣性モーメントとトルク・アームの長さに対
するラッチ・アームの長さの比との積に比例する項番２
に記載のディスク駆動装置。

【００３９】４． ａ．前記平衡回転慣性ラッチを前記
ラッチ位置からラッチされない位置まで前記ラッチ軸を
中心に回転させる電磁手段を備え、このラッチされない
位置では前記ラッチ・アームは前記平衡回転アクチュエ
ータ・アーム・アセンブリの前記アクチュエータ軸を中
心とした角移動の範囲のために係合されないままになっ
ている項番３に記載のディスク駆動装置。

【００４０】５． 前記平衡回転慣性ラッチが、 ａ．前記ラッチ軸に対して、前記ラッチ・アームと実質
上正反対の位置で前記ラッチ・アームに接続されている
制御アームと、 ｂ．前記制御アームに取り付けられて、前記平衡回転慣
性ラッチをラッチ位置までバイアスする永久磁石であっ
て、前記電磁手段が、付勢されると、前記永久磁石と連
結する電磁界を発生し、前記平衡回転慣性ラッチを前記
のラッチされない位置まで回転させる永久磁石 を備えている項番４に記載のディスク駆動装置。

【００４１】６． ａ．支持部と、 ｂ．ハブ、及び前記ハブ上にある少なくとも１つのディ
スクから成るディスク・アセンブリと、 ｃ．ディスク軸を中心に回転させるように、前記ディス
ク・アセンブリを前記支持部上に回転可能に取り付ける
ための手段と、 ｄ．縦軸、及び平衡点を有する平衡回転アクチュエータ
・アーム・アセンブリと、 ｅ．前記平衡点を通るアクチュエータ軸を中心に角移動
させるために、前記平衡回転アクチュエータ・アーム・
アセンブリを前記支持部に取り付ける手段であって、ア
クチュエータ軸は前記縦軸に実質上垂直であり、前記平
衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリは端を有す
るものである手段と、 ｆ．前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
が前記アクチュエータ軸を中心に角移動する時に、前記
ディスクを走査するように、前記端に取り付けられたト
ランスデューサであって、前記アクチュエータ軸を中心
とする前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブ
リが前記トランスデューサが前記ハブに隣接する前記デ
ィスクに係合している状態で、待機位置を有しているト
ランスデューサと、 ｇ．前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ
の一方の側から突出し、前記アクチュエータ軸と前記支
圧点との間にトルク・モーメントを定義するその端に隣
接して支圧点を備えているトルク・アームと、 ｈ．単安定ラッチ位置とラッチされない位置との間でラ
ッチ軸を中心に回転するように、前記支持部に回転可能
に取り付けられた、平衡回転慣性ラッチを含む単安定慣
性ラッチと、 ｉ．前記平衡回転慣性ラッチが、前記ラッチ軸に対して
実質上正反対の位置にあるラッチ・アームと制御アーム
を備え、且つ前記平衡回転アクチュエータ・アーム・ア
センブリが前記待機位置にあって且つ前記平衡回転慣性
ラッチが前記ラッチ位置にある時にラッチ位置とラッチ
されない位置との間で前記ラッチ軸を中心に回転可能で
あり、前記ラッチ・アームはラッチ・モーメント・アー
ムを定義している前記ラッチ軸から変位した前記ラッチ
・アーム上の支圧点で前記トルク・アームの前記支圧点
と係合しており、前記平衡回転慣性ラッチが前記平衡回
転アクチュエータ・アーム・アセンブリの慣性モーメン
トとトルク・モーメント・アームの長さに対するラッチ
・モーメント・アームの長さの比との積に比例する慣性
モーメントを備えており、このトルク・モーメント・ア
ームは前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブ
リと前記ディスク・アセンブリとの間の相対変位を生じ
させる方向に前記支持部の角加速度が生じる時、支圧点
が係合している前記トルク・アームに働く力が発生し、
この力は、前記角加速度の生じる間は、そこで発生する
トルク・アームの力と反対方向で、且つ少なくとも等し
い、ディスク駆動装置。

【００４２】７． 前記単安定慣性ラッチが、 ａ．前記制御アームを前記ラッチ軸を中心とする回転方
向にバイアスして前記平衡回転慣性ラッチを前記ラッチ
位置に移動させる前記制御アームを含む永久磁石手段を
備えている項番６に記載のディスク駆動装置。

【００４３】８． 前記永久磁石手段が、 ａ．前記制御アーム上に永久磁石を備えている項番７に
記載のディスク駆動装置。

【００４４】９． ａ．前記単安定慣性ラッチ上にある
コイルであって、前記コイルが付勢されると、前記平衡
回転慣性ラッチをラッチされない位置まで回転させるた
めに、前記制御アームに連結する磁界を備え、前記コイ
ルが除勢されると、前記永久磁石手段が前記平衡回転慣
性ラッチをラッチ位置まで回転させるコイルを備えてい
る項番７に記載のディスク駆動装置。

【００４５】

【発明の効果】本発明によって、衝撃時にラッチ要素を
ラッチ位置に保持する目的で必要となるバイアス力を解
放するための解放力が、電磁手段によって提供され、そ
の結果、使用する電気エネルギーが減らされ、ディスク
駆動装置の動作中の電気エネルギーを節約することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を実現する平衡回転慣性ラッチを
備えた回転アクチュエータ・ディスク駆動装置の平面図
である。

【図２】図１の平衡回転慣性ラッチの、部分的な断面図
である。

【図３】平衡回転慣性ラッチがラッチされない位置にあ
る、図１のディスク駆動装置の平面図である。

【符号の説明】

１ 支持部 ３ ディスク・アセンブリ ３a ディスク ３b ディスク・ハブ ３c ディスク軸 ５ 平衡回転アクチュエータ・アーム・アセンブリ ５a 回転アーム構造 ５c トランスデューサ ５d アクチュエータ軸 ５e 機械的係合手段 ５e1 支圧点 ９ 単安定慣性ラッチ ９a 平衡回転慣性ラッチ ９a1 ラッチ軸 ９a2 機械的係合手段 ９a3 制御アーム ９a23 支圧点 ９b 電磁手段 Ａ 角加速度 Ｆ_A トルク・アーム力 Ｆ_L ラッチ・アーム上で右方向に働く力 Ｆ_S 衝撃力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ．支持部と、 ｂ．ディスク軸を中心に回転するように、前記支持部に
   回転可能に取り付けられたディスク・アセンブリと、 ｃ．アクチュエータ軸を中心に回転するように、前記支
   持部に回転可能に取り付けられ、且つ前記ディスク・ア
   センブリの待機位置に配置されている平衡回転アクチュ
   エータ・アーム・アセンブリと、 ｄ．ラッチ位置からラッチ軸を中心に回転するように、
   前記支持部に回転可能に取り付けられた平衡回転慣性ラ
   ッチと、 ｅ．ラッチ位置にある前記平衡回転慣性ラッチを、待機
   位置にある前記平衡回転アクチュエータ・アーム・アセ
   ンブリに機械的に係合して、前記支持部の角加速度、及
   び回転が生じている時、機械的係合手段に働く前記平衡
   回転アクチュエータ・アーム・アセンブリの慣性力を前
   記機械的係合手段に働く前記平衡回転慣性ラッチによる
   反対方向の力で釣り合わせ、前記平衡回転アクチュエー
   タ・アーム・アセンブリ、及び前記平衡回転慣性ラッチ
   を前記支持部とともに回転させ、それにより前記平衡回
   転アクチュエータ・アーム・アセンブリを待機位置に保
   持する手段 から構成されているディスク駆動装置。