JPH07249281A - Magnetic disk device - Google Patents
Magnetic disk deviceInfo
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- JPH07249281A JPH07249281A JP3829394A JP3829394A JPH07249281A JP H07249281 A JPH07249281 A JP H07249281A JP 3829394 A JP3829394 A JP 3829394A JP 3829394 A JP3829394 A JP 3829394A JP H07249281 A JPH07249281 A JP H07249281A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の摺動耐
久性が優れた磁気記録再生装置（以下磁気ディスク装置
と云う）に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus (hereinafter referred to as a magnetic disk apparatus) having excellent sliding durability of a magnetic recording medium.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁気ディスク装置は、情報の記録再生装
置として最も汎用性が高く、大型コンピュータをはじめ
パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等に広く普
及している。こうした磁気ディスク装置の情報記録容量
は年々増大し、特に、高記録密度と高速データ取込みを
必要とするハードタイプの磁気ディスク装置は、近年、
高記録密度化が可能な薄膜磁性媒体が適用されている。2. Description of the Related Art A magnetic disk device has the highest versatility as an information recording / reproducing device, and is widely used in personal computers, word processors, etc. as well as large computers. The information recording capacity of such a magnetic disk device is increasing year by year, and in particular, a hard type magnetic disk device that requires high recording density and high-speed data acquisition has recently been developed.
A thin film magnetic medium capable of high recording density is applied.
【０００３】磁気ディスクは、ディスクの回転駆動中、
磁気ヘッド・スライダが僅かな空気層を介してディスク
上を浮上し、記録，再生を行なっている。そして、記憶
容量を増大させるため、磁気ヘッドとディスクとの間隔
は狭くなる一方であり、現在、そのヘッドの浮上量は
０.１μｍ程度までに狭くなっている。A magnetic disk is
A magnetic head slider flies over the disk via a slight air layer for recording and reproduction. Then, in order to increase the storage capacity, the distance between the magnetic head and the disk is becoming narrower, and at present, the flying height of the head is narrowing to about 0.1 μm.
【０００４】今後、前記ヘッド浮上量の低下傾向は、磁
気ディスクの記録再生密度の増大と云う要求に伴い、更
に進み、近い将来ナノメータオーダの浮上（極低浮上）
量で記録，再生されることは確実である。In the future, the tendency for the flying height of the head to decrease will further progress with the demand for an increase in the recording / reproducing density of the magnetic disk, and in the near future, the flying height will be on the order of nanometers (extremely low flying height).
It is certain that it will be recorded and played back in quantity.
【０００５】極低浮上における記録，再生では、必然的
にヘッドとディスクとの摺動条件も苛酷になり、磁気デ
ィスク表面にフッ素系化合物からなる潤滑層を形成し
て、摺動信頼性を確保する従来の潤滑方式ではもはや十
分ではない。そのため、高摺動信頼性を実現できる新し
い潤滑方式の磁気ディスク装置が要求されている。In recording and reproducing at extremely low levitation, the sliding condition between the head and the disk inevitably becomes severe, and a lubricating layer made of a fluorine compound is formed on the surface of the magnetic disk to secure sliding reliability. The conventional lubrication system that does this is no longer sufficient. Therefore, a new lubrication type magnetic disk device capable of realizing high sliding reliability is required.
【０００６】こうした極低浮上におけるディスクの潤滑
技術としては、薄い液体膜によってヘッドを浮上させる
方法とそれに対応した磁気ディスク装置が提案されてい
る。例えば、液体潤滑剤を含浸させたウイック材により
ディスク表面に液体潤滑剤を連続的に供給する方式が提
案（特開平２−２４９１７７号、同２−１３０７８９
号、同４−１１３５６８号公報）されている。As a disk lubrication technique in such an extremely low flying height, a method of flying a head with a thin liquid film and a magnetic disk device corresponding thereto have been proposed. For example, a method of continuously supplying the liquid lubricant to the disk surface by a wick material impregnated with the liquid lubricant is proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-249177 and 2-130789).
No. 4-113568).
【０００７】また、特開昭６３−３０８７７５号公報で
はディスクの中心付近に液体潤滑剤を含浸させた領域を
設けて、そこから液体潤滑剤を供給している。更にま
た、特開平２−２６０１１１号公報では微小開気胞を有
する保護膜をディスク表面に形成し、この保護膜に液体
潤滑剤を含浸させる方式が提案されている。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-308775, a region in which a liquid lubricant is impregnated is provided near the center of the disk, and the liquid lubricant is supplied from there. Furthermore, JP-A-2-260111 proposes a method in which a protective film having minute open cells is formed on the disk surface and the protective film is impregnated with a liquid lubricant.
【０００８】特開平５−１５９５３２号、同５−１５１
７３５号公報では、ハブのディスク取付け部近傍に設置
した潤滑剤リザーバより潤滑剤を供給する方式が提案さ
れている。特開平３−１１９５８０号公報では装置内に
蓄えた液状潤滑剤槽にディスクを浸漬し、ディスクの回
転により潤滑剤を供給する方式を提案している。Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 5-159532 and 5-151
Japanese Patent No. 735 proposes a method of supplying a lubricant from a lubricant reservoir installed near the disk mounting portion of the hub. Japanese Patent Laid-Open No. 3-119580 proposes a method of immersing a disk in a liquid lubricant tank stored in the apparatus and supplying the lubricant by rotating the disk.
【０００９】液体膜によりヘッドを浮上させる上記の各
技術は、空気膜より液体膜の方が膜としての剛性が高い
ため、極低浮上領域でも比較的安定にヘッドを浮上させ
ることが可能である。また、仮りにヘッド・スライダが
強く摺動して液体膜が剥ぎ取られても、液体潤滑剤が摺
動部に補給されるため低摩擦、低摩耗を維持できると考
えられる。In each of the above techniques for floating the head with the liquid film, the liquid film has a higher rigidity as a film than the air film, and therefore the head can be relatively stably floated even in an extremely low floating region. . Further, even if the head slider slides strongly and the liquid film is peeled off, the liquid lubricant is replenished to the sliding portion, so that low friction and low wear can be maintained.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の各方式
でも、塵埃や液体供給系がもたらすモータへの過負荷、
装置構造の複雑さ、並びに長期の安定供給が困難等の問
題が懸念され、現在、液体潤滑剤を連続して安定供給で
きる有効な手段が見当らないのが実情である。However, even in each of the above methods, the overload on the motor caused by the dust or liquid supply system,
There is a concern that the structure of the device is complicated and that it is difficult to stably supply the liquid for a long period of time. At present, there is no effective means for continuously and stably supplying the liquid lubricant.
【００１１】薄い液体膜によってヘッドを極低浮上させ
て記録，再生する場合、低粘度の液体を使用し、かつ、
液体がスピンオフすることなく長期にわたってディスク
表面に担持されなくてはならない。しかし、一般に低粘
度の液体ほどスピンオフし易く、さらに装置の温度の上
昇に伴って液体の粘度は低下するため、液体をディスク
表面に担持することは極めて困難である。In the case of recording and reproducing by making the head float very low by a thin liquid film, a liquid of low viscosity is used, and
The liquid must be carried on the disk surface for a long time without spinning off. However, in general, the lower the viscosity of the liquid is, the easier it is to spin off, and the viscosity of the liquid decreases as the temperature of the apparatus rises. Therefore, it is extremely difficult to support the liquid on the disk surface.
【００１２】安定した極低浮上を維持するには、液体を
ディスク表面に常に供給する方式が有効である。こうし
たものとしては前記特開平２−２４９１７７号公報等で
提案されているディスク表面にウイック材により液体を
供給する方式がある。薄い液体膜による浮上方式では、
液体を連続的に供給することにより液体膜で常に摺動面
を被覆し、剥離した液体膜は瞬時に修復できる上で有効
と考えられる。In order to maintain a stable extremely low flying height, it is effective to constantly supply the liquid to the disk surface. As such a method, there is a method proposed in JP-A-2-249177 or the like, in which a liquid is supplied to the disk surface by a wick material. In the levitation method with a thin liquid film,
It is considered that the sliding surface is always covered with the liquid film by continuously supplying the liquid, and the separated liquid film can be instantly restored.
【００１３】こうした液体供給方式では、ディスク表面
に液体を安定供給する手段が最も重要な技術課題とな
る。しかし、前記のウイック材による潤滑剤の供給方式
では、ウイック材の摩耗片の発生や、ウイック材とディ
スク面との接触による過負荷が懸念される。In such a liquid supply system, means for stably supplying the liquid to the disk surface is the most important technical subject. However, in the above-described method of supplying the lubricant by the wick material, there is a concern that wear pieces of the wick material may be generated and overload due to contact between the wick material and the disk surface.
【００１４】また、前記のディスクやディスク近傍に潤
滑剤を含浸しておき供給する方式では、長期間の高速回
転により液切れを生じるため、液体潤滑剤を定期的に補
充しなくてはならない。さらに、液体潤滑方式で極低浮
上を達成しようとすると、低粘度の液体潤滑剤を用いな
くてはならないため、スピンオフによる液切れが生ず
る。Further, in the system in which the disk or the vicinity of the disk is impregnated with the lubricant and supplied, liquid runs out due to high-speed rotation for a long time, and therefore the liquid lubricant must be replenished periodically. Furthermore, when attempting to achieve extremely low levitation by the liquid lubrication method, a liquid lubricant having a low viscosity must be used, so that liquid breakage due to spin-off occurs.
【００１５】従って、液体供給方式による潤滑系では、
液体潤滑剤をディスク表面に長期わたり安定に供給でき
る液体供給手段が必要であり、かつ、その供給手段や液
体が磁気ディスク装置の駆動部や記録再生部に対し、影
響を及ぼさないことが必要である。Therefore, in the lubrication system using the liquid supply system,
It is necessary to have a liquid supply means that can supply the liquid lubricant to the disk surface stably over a long period of time, and that the supply means and liquid do not affect the drive section and recording / reproducing section of the magnetic disk device. is there.
【００１６】本発明の第１の目的は、極低浮上での苛酷
な摺動条件を克服できる液体潤滑剤供給方式の磁気ディ
スク装置を提供することにある。A first object of the present invention is to provide a magnetic disk device of liquid lubricant supply type which can overcome severe sliding conditions under extremely low flying height.
【００１７】本発明の第２の目的は、液体潤滑剤をディ
スク表面に長期わたり安定に供給でき、駆動部や記録再
生部に影響を及ぼさない液体潤滑剤供給手段を備えた小
型でコンパクトな磁気ディスク装置を提供することにあ
る。A second object of the present invention is to provide a small and compact magnetic device which is capable of stably supplying a liquid lubricant to the disk surface for a long period of time and which is provided with a liquid lubricant supply means which does not affect the drive section and the recording / reproducing section. To provide a disk device.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成できる本
発明の要旨は次のとおりである。The gist of the present invention which can achieve the above object is as follows.
【００１９】（１） 回転駆動されるハブに装着した磁
気ディスクと、前記磁気ディスクに磁気データを記録，
再生する磁気ヘッド・スライダを備えた磁気トランスジ
ューサが、高気密性容器内に収納され、前記容器内底部
に蓄えた液体潤滑剤が前記ハブ底部に設けられた液体潤
滑剤供給手段のスピンドルによる回転駆動により前記磁
気ディスクと磁気ヘッド・スライダ間に循環，供給さ
れ、前記磁気ディスクと磁気ヘッド・スライダ間を潤滑
すると同時に前記磁気ヘッド・スライダを浮上させるこ
とを特徴とする磁気ディスク装置にある。(1) A magnetic disk mounted on a hub which is rotationally driven, and magnetic data recorded on the magnetic disk,
A magnetic transducer equipped with a magnetic head slider for reproduction is housed in a highly airtight container, and liquid lubricant stored in the bottom of the container is rotationally driven by a spindle of liquid lubricant supply means provided at the bottom of the hub. The magnetic disk device is characterized in that it is circulated and supplied between the magnetic disk and the magnetic head slider to lubricate between the magnetic disk and the magnetic head slider, and at the same time, the magnetic head slider is levitated.
【００２０】（２） 前記液体潤滑剤供給手段により前
記容器内底部に蓄えた液体潤滑剤が前記スピンドルによ
る回転駆動により吸引，加圧され、前記ハブ内を通って
磁気ディスク表面に供給され、前記容器内底部の液体潤
滑剤蓄え部に循環するよう構成されている。(2) The liquid lubricant stored in the bottom of the container by the liquid lubricant supply means is sucked and pressurized by the rotational drive of the spindle, and is supplied to the surface of the magnetic disk through the inside of the hub. It is configured to circulate in the liquid lubricant storage section at the bottom of the container.
【００２１】（３） 前記液体潤滑剤供給手段が前記ス
ピンドルにより回転駆動される圧力発生用フィンを備
え、前記液体潤滑剤供給手段に設けられた液体潤滑剤取
込み孔が逆止弁を有し、磁気ディスク表面への液体潤滑
剤を供給する各供給口が、各磁気ディスク面へ供給する
液体潤滑剤供給量をほぼ均等にする絞りが形成されてい
る。(3) The liquid lubricant supply means includes a pressure generating fin rotationally driven by the spindle, and the liquid lubricant intake hole provided in the liquid lubricant supply means has a check valve. Each supply port for supplying the liquid lubricant to the surface of the magnetic disk is formed with a throttle that makes the supply amount of the liquid lubricant supplied to the surface of each magnetic disk substantially equal.
【００２２】（４） 前記容器内底部に蓄えた液体潤滑
剤が、前記スピンドルによる回転駆動される前記液体潤
滑剤供給手段により磁気ヘッド・スライダ部から前記磁
気ディスクと磁気ヘッド・スライダの摺動部に循環，供
給する給油手段を備えている。(4) The liquid lubricant stored in the bottom of the container is moved from the magnetic head / slider part to the sliding part between the magnetic disk and the magnetic head / slider by the liquid lubricant supply means rotationally driven by the spindle. It is equipped with a refueling means that circulates and supplies oil.
【００２３】（５） 前記液体潤滑剤供給手段に設けら
れた液体潤滑剤取込み孔に逆止弁が設けられている。(5) A check valve is provided in the liquid lubricant intake hole provided in the liquid lubricant supply means.
【００２４】（６） 前記液体潤滑剤供給手段に液体潤
滑剤を濾過するフィルタが設けられている。(6) The liquid lubricant supply means is provided with a filter for filtering the liquid lubricant.
【００２５】本発明の極低浮上で記録，再生を行う磁気
ディスク装置は、ディスクの起動により装置下部の液体
潤滑剤蓄え部からハブ内を通し、あるいは磁気ヘッド・
スライダ部に液体潤滑剤が送られディスク表面に供給さ
れる。液体潤滑剤はディスク駆動中は連続的に循環，供
給されるため、ディスク表面は常に一定量の液体潤滑剤
膜が形成され、ヘッドは安定した極低浮上を維持するこ
とができ、長期にわたって高記録密度を実現できる。The magnetic disk apparatus for recording / reproducing at an extremely low flying height according to the present invention is adapted to pass through the inside of the hub from the liquid lubricant storage section at the lower part of the apparatus when the disk is activated, or to
Liquid lubricant is sent to the slider portion and supplied to the disk surface. Since the liquid lubricant is continuously circulated and supplied while the disc is being driven, a constant amount of liquid lubricant film is always formed on the disc surface, and the head can maintain a stable extremely low flying height, which keeps it high for a long time. Recording density can be realized.
【００２６】また、ディスクとスライダの接触摺動によ
って液体潤滑膜が剥離された場合でも、ディスク表面に
連続して供給される液体潤滑剤により潤滑膜が瞬時に修
復されるので、ヘッドまたはディスクの摩耗を防ぎ、記
録，再生を行うことができる。Further, even if the liquid lubricant film is peeled off due to the sliding contact between the disk and the slider, the lubricant film is instantly restored by the liquid lubricant continuously supplied to the disk surface. It is possible to prevent wear and perform recording and reproduction.
【００２７】さらにまた、磁気トランスジューサが気密
性の高いディスクドライブ容器内に収納されているた
め、液体潤滑剤の散逸が極めて少なく、液体潤滑剤の補
充を必要としない。Furthermore, since the magnetic transducer is housed in the highly airtight disk drive container, the liquid lubricant is very little dissipated and it is not necessary to replenish the liquid lubricant.
【００２８】本発明における液体潤滑剤は、装置の各部
材を汚染，腐食したり溶解する等の悪影響を及ぼさず潤
滑性に優れ、かつ、極低浮上を実現するため低粘度の液
体が望ましい。こうした性能を有する液体潤滑剤として
は、フッ素系液体潤滑剤が最適である。なお、フッ素系
液体潤滑剤は、仮りに漏洩しても地球環境（オゾン層）
の破壊を防ぐため、フロン規制対象外のものを用いる。The liquid lubricant according to the present invention is preferably a liquid having a low viscosity because it has excellent lubricity without adverse effects such as contamination, corrosion, and dissolution of each member of the apparatus, and realizes extremely low floating. A fluorinated liquid lubricant is most suitable as the liquid lubricant having such performance. In addition, even if it leaks, the fluorine-based liquid lubricant will affect the global environment (ozone layer).
In order to prevent the destruction of CFCs, use those that are not subject to CFC regulation.
【００２９】上記フッ素系液体潤滑剤の具体例として
は、パーフロロカーボン系溶剤、例えば、商品名ＦＣ７
２（住友３Ｍ社製），商品名ＦＣ７５，商品名ＦＣ７７
等が挙げられる。また、下記に示すパーフロロポリエー
テル系潤滑剤が挙げられ、A specific example of the above-mentioned fluorine-based liquid lubricant is a perfluorocarbon-based solvent, for example, trade name FC7.
2 (Sumitomo 3M), product name FC75, product name FC77
Etc. Also, the perfluoropolyether lubricants shown below can be mentioned,
【００３０】[0030]
【化１】Ｒｆ−ＣＯＯＨ ＨＯＯＣ−Ｒｆ−ＣＯＯＨ （Ｒｆはパーフロロポリオキシアルキル基またはパーフ
ロロポリオキシアルキレン基）、例えば、Embedded image Rf-COOH HOOC-Rf-COOH (Rf is a perfluoropolyoxyalkyl group or a perfluoropolyoxyalkylene group), for example,
【００３１】[0031]
【化２】Ｆ(ＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2−Ｏ−)x−Ｃ2Ｆ4− Ｆ(Ｃ3Ｆ6−Ｏ−)x−(ＣＦ2Ｏ)y−(ＣＦ2)ｚ− −(ＣＦ2Ｏ)x−(Ｃ2Ｆ4Ｏ)y−(Ｃ3Ｆ6Ｏ)3−ＣＦ2− （ｘは５〜５０、ｙは５〜５０、ｚは５〜５０の整数を
示す）等が望ましい。なお、これらのフッ素系液体潤滑
剤に限定されるものではない。Embedded image F (CF (CF 3 ) CF 2 —O—) x—C 2 F 4 —F (C 3 F 6 —O—) x— (CF 2 O) y— (CF 2 ) z− − (CF 2 O) x- (C 2 F 4 O) y- (C 3 F 6 O) 3 -CF 2 - (x is 5-50, y is 5-50, z is an integer of 5-50 ) Is desirable. However, it is not limited to these fluorine-based liquid lubricants.
【００３２】[0032]
【作用】本発明においては、液体潤滑剤をディスク表面
に連続的に供給することにより、空気ベアリングでは安
定浮上が困難であった極低浮上領域（３０ｎｍ以下）で
も、液体の高い膜剛性により極低浮上が可能となり、高
記録密度化を実現できる。In the present invention, by continuously supplying the liquid lubricant to the disk surface, even in an extremely low floating region (30 nm or less) where it was difficult to stably float with the air bearing, the high film rigidity of the liquid allows the film to have a very high rigidity. A low flying height is possible, and a high recording density can be realized.
【００３３】また、ヘッドとディスクが接触摺動しても
常に供給される液体潤滑剤により、摺動部の修復が瞬時
に行われ、低摩擦，低摩耗を維持することができる。Further, even if the head and the disk come into contact with each other, the liquid lubricant is always supplied, so that the sliding portion can be instantly restored, and low friction and low wear can be maintained.
【００３４】また、本発明においては、スピンドルによ
る回転力を直接利用した液体潤滑剤の供給手段を備えて
いるため、特別な装置や動力源を別途に設ける必要が無
く、従って、コンパクトな磁気ディスク装置を得ること
ができる。Further, in the present invention, since the liquid lubricant supply means which directly utilizes the rotational force of the spindle is provided, it is not necessary to separately provide a special device or a power source, and therefore a compact magnetic disk. The device can be obtained.
【００３５】[0035]
〔実施例 １〕図１はディスク・ドライブの断面図を示
す。線形ボイスコイルモータによって駆動されるアクチ
ュエータ３では、一般的なウィンチェスタあるいはホイ
ットニー型のヘッドサスペンション４を駆動する。ヘッ
ド・アッセンブリは、ディスク表面から飛散した液体潤
滑剤１０を、ハブ１４の下部に設けられたスクリュ−型
圧力発生用フィン９を有する圧力発生室１１を通して、
再度、ハブ１４内に取込むためにハブ１４の中心に向か
って傾斜し底部が円錐形状に形成されたカバー１がベー
ス２上に設けられている。[Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view of a disk drive. An actuator 3 driven by a linear voice coil motor drives a general Winchester or Whitney type head suspension 4. The head assembly passes the liquid lubricant 10 scattered from the disk surface through a pressure generating chamber 11 having screw-type pressure generating fins 9 provided in a lower portion of the hub 14,
Again, a cover 1 which is inclined toward the center of the hub 14 and has a conical bottom is provided on the base 2 so as to be taken into the hub 14 again.
【００３６】また、カバー１の上部には液体潤滑剤の蒸
発，散逸を防止するためカバーキャップ１’がガスケッ
ト７を挾んでカバー１に取付けられており、気密性を確
保している。カバー１の下部には、ハブ１４中を通して
ディスク６表面に循環，供給する液体潤滑剤１０が蓄え
られいる。A cover cap 1'is attached to the upper part of the cover 1 so as to prevent evaporation and dissipation of the liquid lubricant with the gasket 7 sandwiched between the cover 1 and the cover 1 to ensure airtightness. A liquid lubricant 10 that circulates and is supplied to the surface of the disk 6 through the hub 14 is stored under the cover 1.
【００３７】ディスク６はハブ１４によって支持されて
おり、ハブ１４は装置下部に設けられたスピンドル・モ
ータ５に取付けられこれと一体に回転される。カバー１
の下部とスピンドル・モータ５とはメカニカルシール１
６によりシールされている。The disk 6 is supported by a hub 14, and the hub 14 is attached to a spindle motor 5 provided at the lower part of the apparatus and rotated integrally with the spindle motor 5. Cover 1
Mechanical seal 1 between the lower part of spindle and spindle motor 5
It is sealed by 6.
【００３８】ハブ１４内の下部には液体潤滑剤１０を取
込むスクリュー型圧力発生用フィン９が内蔵され、ハブ
１４の回転により吸引，加圧された液体潤滑剤１０を液
体潤滑剤供給孔８を経てディスク６の各表面に供給する
ための圧力発生室１１が設けてある。圧力発生室１１
は、前記円錐形状に形成されたカバー１に蓄えられてい
る液体潤滑剤１０中に浸漬されている。また、圧力発生
室１１の側壁２２には、ディスク６から回収された液体
潤滑剤１０の逆流を防ぐ逆流防止弁１２を有する液体潤
滑剤取込み孔１３が設けられている。A screw type pressure generating fin 9 for taking in the liquid lubricant 10 is built in the lower portion of the hub 14, and the liquid lubricant 10 sucked and pressurized by the rotation of the hub 14 is supplied to the liquid lubricant supply hole 8 There is provided a pressure generating chamber 11 for supplying each surface of the disk 6 through the pressure generating chamber 11. Pressure generation chamber 11
Is immersed in the liquid lubricant 10 stored in the cover 1 having the conical shape. Further, a side wall 22 of the pressure generating chamber 11 is provided with a liquid lubricant intake hole 13 having a backflow prevention valve 12 for preventing a backflow of the liquid lubricant 10 recovered from the disk 6.
【００３９】スピンドル・モータ５が回転駆動し、ハブ
１４とディスク６とが一体に回転すると、圧力発生室１
１内の液体潤滑剤は、スクリュー型圧力発生用フィン９
により加圧され、液体潤滑剤供給孔８に送られて、ディ
スク６の表面に合わせ水平方向に設けられた液体潤滑剤
供給孔８’を通して各ディスク面に供給され、回転によ
る遠心力によりディスク表面に供給される。なお、循
環，供給される液体潤滑剤１０は、液体潤滑剤供給孔８
の途中に設けたフィルタ１７により塵埃等が取除かれ
る。When the spindle motor 5 is rotationally driven and the hub 14 and the disk 6 rotate integrally, the pressure generating chamber 1
The liquid lubricant in 1 is a screw type pressure generating fin 9
Is supplied to the liquid lubricant supply hole 8 and is supplied to each disk surface through the liquid lubricant supply hole 8'which is provided in the horizontal direction in alignment with the surface of the disk 6 and is rotated by the centrifugal force to rotate the disk surface. Is supplied to. The liquid lubricant 10 that is circulated and supplied is the liquid lubricant supply hole 8
Dust and the like is removed by the filter 17 provided in the middle of the process.
【００４０】ここで、ディスク６の下表面側では供給さ
れる液体潤滑剤は、ディスクの回転速度によっては滴下
して上面より液体潤滑剤の供給量が少なくなり、ヘッド
・スライダの浮上量に差がでることもある。そのとき
は、下面の液体潤滑剤の供給量を多くなるよう下面側の
液体潤滑剤供給孔８’の径を大きくする。Here, the liquid lubricant supplied on the lower surface side of the disk 6 drops depending on the rotation speed of the disk, and the supply amount of the liquid lubricant becomes smaller than that on the upper surface, which causes a difference in the flying height of the head slider. It may also come out. At that time, the diameter of the liquid lubricant supply hole 8'on the lower surface side is increased so as to increase the supply amount of the liquid lubricant on the lower surface.
【００４１】また、液体潤滑剤はハブ１４の下部より加
圧供給されるため上部のディスクほど液体潤滑剤の供給
量が少なくなることもある。そのときは上部の液体潤滑
剤供給孔８の径を大きくすることによりディスク各面で
の液体潤滑剤の供給量を一定にすることができる。Further, since the liquid lubricant is supplied under pressure from the lower portion of the hub 14, the supply amount of the liquid lubricant may become smaller in the upper disk. In that case, the amount of the liquid lubricant supplied to each surface of the disk can be made constant by increasing the diameter of the upper liquid lubricant supply hole 8.
【００４２】上記によりヘッド・スライダ１５の浮上量
を２０ｎｍ程度とすることが可能であり、高密度の記
録，再生を行うことができる。As described above, the flying height of the head slider 15 can be set to about 20 nm, and high-density recording / reproducing can be performed.
【００４３】次に、ディスク面から回転飛散した液体潤
滑剤は、ハブ下部の液体潤滑剤蓄え部に回収され、再
度、ディスク表面に供給される。Next, the liquid lubricant that has been spattered rotationally from the disk surface is collected in the liquid lubricant storage section at the bottom of the hub and supplied again to the disk surface.
【００４４】本実施例の液体潤滑剤１０は、ヘッドやア
クチュエータ３等の電子部品に悪影響を及ぼさず、熱
的，化学的に安定で、フロン規制対象外のフッ素系液体
潤滑剤〔１〕（商品名ＦＣ７２：住友３Ｍ社製）を使用
した。The liquid lubricant 10 of this embodiment does not adversely affect electronic parts such as the head and the actuator 3, is thermally and chemically stable, and is a fluorocarbon liquid lubricant not subject to CFC regulation [1] ( Product name FC72: manufactured by Sumitomo 3M) was used.
【００４５】〔実施例 ２〕図２に本発明の他の実施例
の装置断面図を示す。本実施例の特徴は、実施例１のス
クリュー型圧力発生用フィン９の効率を上げるために平
型圧力発生用フィン１８を用いた点にある。平型圧力発
生用フィン１８は、前記のスクリュー型圧力発生用フィ
ン９と比較して圧力発生翼を多く備えているため高効率
で、作製も容易であると云うメリットがある。[Embodiment 2] FIG. 2 shows a sectional view of an apparatus according to another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the flat type pressure generating fins 18 are used in order to improve the efficiency of the screw type pressure generating fins 9 of the first embodiment. The flat type pressure generating fins 18 have more pressure generating blades than the screw type pressure generating fins 9 described above, and thus have the advantages of high efficiency and easy manufacture.
【００４６】実施例１と同様に、液体潤滑剤１０はディ
スクの回転によりディスク表面に供給され、ヘッド・ス
ライダ１５を浮上させ、記録再生を行なうことができ
る。As in the first embodiment, the liquid lubricant 10 is supplied to the surface of the disk by the rotation of the disk, and the head slider 15 is levitated so that recording and reproduction can be performed.
【００４７】なお、本実施例でも実施例１と同様なフッ
素系液体潤滑剤〔２〕（商品名ＦＣ７５：住友３Ｍ社
製）を使用した。Also in this example, the same fluorinated liquid lubricant [2] (trade name FC75: manufactured by Sumitomo 3M) as in Example 1 was used.
【００４８】〔実施例 ３〕図３に本発明の他の実施例
の装置断面図を示す。本実施例の特徴は、ハブ１４の下
部に設けた平型圧力発生用フィン１８により加圧された
液体潤滑剤１０を、液体潤滑剤供給管１９を通してハブ
１４上部より液体潤滑剤供給孔８に送られディスク表面
に供給される点にある。また、液体潤滑剤取込み孔１３
と液体潤滑剤供給管１９を有する圧力供給室の側壁２２
がベース２上に固定され、回転しない構造となってい
る。すなわち、圧力発生室は遠心ポンプ構造である。な
お、液体潤滑剤１０は、液体潤滑剤供給管１９の途中に
設けられたフィルタ２０により濾過される。[Embodiment 3] FIG. 3 shows a sectional view of an apparatus according to another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the liquid lubricant 10 pressurized by the flat pressure generating fins 18 provided in the lower portion of the hub 14 is passed from the upper portion of the hub 14 to the liquid lubricant supply hole 8 through the liquid lubricant supply pipe 19. It is at the point of being sent and supplied to the disk surface. In addition, the liquid lubricant intake hole 13
And side wall 22 of the pressure supply chamber having the liquid lubricant supply pipe 19
Is fixed on the base 2 and does not rotate. That is, the pressure generating chamber has a centrifugal pump structure. The liquid lubricant 10 is filtered by a filter 20 provided in the middle of the liquid lubricant supply pipe 19.
【００４９】本実施例の液体潤滑剤供給方式では、液体
潤滑剤供給管１９を別個に設けるため装置の構造が複雑
になるが、ディスクやハブを解体せずに液体潤滑剤やフ
ィルタの交換ができるので、メンテナンス上優れてい
る。なお、本実施例は、液体潤滑剤〔３〕（商品名ＦＣ
７７：住友３Ｍ社製）を使用した。In the liquid lubricant supply system of this embodiment, since the liquid lubricant supply pipe 19 is separately provided, the structure of the apparatus is complicated, but the liquid lubricant and the filter can be replaced without disassembling the disk or the hub. Because it is possible, it is excellent in maintenance. In this example, the liquid lubricant [3] (trade name FC
77: Sumitomo 3M).
【００５０】〔実施例 ４〕図４に本発明の他の実施例
の装置断面図を示す。本実施例の特徴は、実施例３と同
様に液体潤滑剤１０を、一旦、ハブ１４の外に送り、ヘ
ッド・スライダ１５を介してディスク６との界面に供給
する方式である。[Embodiment 4] FIG. 4 shows a sectional view of an apparatus according to another embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the liquid lubricant 10 is once sent to the outside of the hub 14 and supplied to the interface with the disk 6 via the head slider 15 as in the case of the third embodiment.
【００５１】ヘッド・スライダ部への供給管であるフレ
キシブルチューブ２１までの液体潤滑剤の供給構造は実
施例３と同じである。フレキシブルチューブ２１を使用
したのは、ヘッド・スライダ１５がディスク面上をトラ
ック移動（シーク動作）する動作に追従できるようにし
たためである。The structure for supplying the liquid lubricant to the flexible tube 21 which is the supply pipe to the head / slider portion is the same as that of the third embodiment. The flexible tube 21 is used because the head slider 15 can follow the movement of the track movement (seek operation) on the disk surface.
【００５２】本実施例は、実施例１〜３に比べてディス
ク６の上下面での液体潤滑剤の供給量の調整は、各ヘッ
ド／ディスク間に直接液体潤滑剤を圧送するため、特に
必要としない。また、ハブ構造も単純であり、液体潤滑
剤やフィルタの交換などメンテナンスの上で有利であ
る。なお、本実施例では前記液体潤滑剤〔１〕を用い
た。In this embodiment, adjustment of the supply amount of the liquid lubricant on the upper and lower surfaces of the disk 6 is particularly necessary as compared with the first to third embodiments because the liquid lubricant is directly pumped between each head / disk. Not. Further, the hub structure is also simple, which is advantageous for maintenance such as replacement of the liquid lubricant and the filter. In this example, the liquid lubricant [1] was used.
【００５３】〔実施例 ５〕前記の実施例１〜４に示す
液体潤滑剤のディスク表面の摺動耐久性を実証するた
め、実施例１の磁気ディスク装置と同様な基本構造のモ
デル実験装置を用い、液体潤滑剤を連続供給した場合
と、無供給の場合のヘッド・スライダとディスクとの間
の摩擦係数を測定し比較した。[Embodiment 5] In order to demonstrate the sliding durability of the liquid lubricant shown in the above-mentioned Embodiments 1 to 4 on the disk surface, a model experimental device having the same basic structure as the magnetic disk device of Embodiment 1 was used. The friction coefficient between the head slider and the disk when the liquid lubricant was continuously supplied and when the liquid lubricant was not supplied was measured and compared.
【００５４】図５にモデル実験装置の断面図を示す。ス
ピンドル下部には、実施例１と同様なスクリュー型圧力
発生用フィン９を備えた圧力発生室１１があり、液体潤
滑剤１０はスピンドルと一体に回転するスクリュー型圧
力発生用フィン９により加圧されて液体供給孔８を通
し、ディスク６表面に連続的に供給される。FIG. 5 shows a sectional view of the model experimental device. At the lower part of the spindle, there is a pressure generating chamber 11 provided with a screw type pressure generating fin 9 similar to that of the first embodiment, and the liquid lubricant 10 is pressurized by the screw type pressure generating fin 9 rotating integrally with the spindle. And is continuously supplied to the surface of the disk 6 through the liquid supply hole 8.
【００５５】ヘッド・スライダ１５とディスク６間の摩
擦係数は、ヘッド・スライダ１５およびヘッドサスペン
ション４をロードセル２４により支持して測定した。な
お、ディスク６としてはアルミ基板上に薄膜の下地膜、
磁性層、保護膜を順にスパッタ法により形成したスパッ
タ型磁気ディスクを用いた。また、ヘッド・スライダ１
５にはＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣからなるものを用いた。The coefficient of friction between the head slider 15 and the disk 6 was measured while the head slider 15 and the head suspension 4 were supported by the load cell 24. As the disk 6, a thin base film on an aluminum substrate,
A sputter-type magnetic disk in which a magnetic layer and a protective film were sequentially formed by a sputtering method was used. Also, the head slider 1
A material made of Al 2 O 3 —TiC was used as No. 5.
【００５６】図６は、測定結果を示すグラフである。液
体潤滑剤を連続供給した場合（液体潤滑剤供給方式）の
摩擦係数が０.１以下と極めて低いのに対し、無供給の
場合の摩擦係数は０.４〜０.９と高く、かつ、潤滑状態
も極めて不安定である。また、実験後、両サンプルの摺
動部を顕微鏡観察した結果、液体潤滑剤を連続供給した
ディスクの表面には摩耗痕が全く観察されないのに対
し、無供給のディスクの表面には保護膜に摩耗痕が観察
された。FIG. 6 is a graph showing the measurement results. The coefficient of friction when liquid lubricant is continuously supplied (liquid lubricant supply method) is extremely low at 0.1 or less, while the coefficient of friction when not supplied is as high as 0.4 to 0.9, and The lubrication condition is also extremely unstable. In addition, after the experiment, the sliding parts of both samples were observed under a microscope, and no wear marks were observed on the surface of the disk to which the liquid lubricant was continuously supplied, whereas a protective film was formed on the surface of the disk that was not supplied. A wear mark was observed.
【００５７】以上の各実施例から明らかなように、本発
明の液体潤滑方式の磁気ディスク装置は、極低浮上（浮
上量１０〜３０μｍ）用として極めて有効なことが分か
る。As is clear from each of the above embodiments, the liquid lubrication type magnetic disk device of the present invention is extremely effective for extremely low flying height (flying height of 10 to 30 μm).
【００５８】[0058]
【発明の効果】本発明の液体潤滑剤をディスク表面に連
続供給する方式の磁気ディスク装置は、極低浮上（浮上
量１０〜３０μｍ）の苛酷な摺動条件において低摩擦
で、かつ、耐摩耗性を実現できる。また、液体潤滑剤を
装置内部に蓄え、ディスクの回転駆動力を利用するため
循環，供給でき、これまでのように液体潤滑剤の供給装
置を外部に別に設けないので、小型でコンパクトな磁気
ディスク装置を提供することができる。The magnetic disk device of the present invention, which continuously supplies the liquid lubricant to the disk surface, has low friction and wear resistance under severe sliding conditions of extremely low levitation (flying height of 10 to 30 μm). Can be realized. In addition, the liquid lubricant is stored inside the device and can be circulated and supplied by utilizing the rotational driving force of the disk. Since a liquid lubricant supply device is not separately provided externally as in the past, a small and compact magnetic disk A device can be provided.
【図１】実施例１の磁気ディスク装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a magnetic disk device according to a first embodiment.
【図２】実施例２の磁気ディスク装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a magnetic disk device according to a second embodiment.
【図３】実施例３の磁気ディスク装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a magnetic disk device according to a third embodiment.
【図４】実施例４の磁気ディスク装置の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a magnetic disk device according to a fourth embodiment.
【図５】実施例５のモデル実験装置の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a model experimental device according to a fifth embodiment.
【図６】実施例５の実験結果を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the experimental results of Example 5.
１…カバー、１’…カバー蓋、２…ベース、３…アクチ
ュエータ、４…ヘッドサスペンション、５…スピンドル
・モータ、６…ディスク、７…ガスケット、８，８'…
液体潤滑剤供給孔、９…スクリュー型圧力発生用フィ
ン、１０…液体潤滑剤、１１…圧力発生室、１２…逆流
防止弁、１３…液体潤滑剤取込み孔、１４…ハブ、１５
…ヘッド・スライダ、１６…メカニカルシール、１７,
２０…フィルタ、１８…平型圧力発生用フィン、１９…
液体潤滑剤供給管、２１…フレキシブルチューブ、２２
…側壁、２３…モータ、２４…ロードセル、２５…ベア
リング。1 ... Cover, 1 '... Cover lid, 2 ... Base, 3 ... Actuator, 4 ... Head suspension, 5 ... Spindle motor, 6 ... Disk, 7 ... Gasket, 8, 8' ...
Liquid lubricant supply hole, 9 ... Screw type pressure generating fin, 10 ... Liquid lubricant, 11 ... Pressure generating chamber, 12 ... Backflow preventive valve, 13 ... Liquid lubricant intake hole, 14 ... Hub, 15
… Head slider, 16… Mechanical seal, 17,
20 ... Filter, 18 ... Flat type pressure generating fin, 19 ...
Liquid lubricant supply pipe, 21 ... Flexible tube, 22
... side wall, 23 ... motor, 24 ... load cell, 25 ... bearing.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今関 周治 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 伊藤 豊 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 稲田 洋二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 師岡 寿至 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村上 祐子 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 新井 寿一 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Imaseki 7-1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Yutaka Ito 7-chome, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Yoji Inada 7-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Hisashi Shikaoka Hitachi City, Ibaraki Prefecture 7-1-1 Omika-cho, Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yuko Murakami 7-1-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. (72) Inventor, Juichi Arai Hitachi 1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture
Claims (8)
スクと、前記磁気ディスクに磁気データを記録，再生す
る磁気ヘッド・スライダを備えた磁気トランスジューサ
が、高気密性容器内に収納され、前記容器内底部に蓄え
た液体潤滑剤が前記ハブ底部に設けられた液体潤滑剤供
給手段のスピンドルによる回転駆動により前記磁気ディ
スクと磁気ヘッド・スライダ間に循環，供給され、前記
磁気ディスクと磁気ヘッド・スライダ間を潤滑すると同
時に前記磁気ヘッド・スライダを浮上させることを特徴
とする磁気ディスク装置。1. A magnetic transducer equipped with a magnetic disk mounted on a rotatively driven hub and a magnetic head slider for recording and reproducing magnetic data on the magnetic disk is housed in a highly airtight container, and the container is provided. The liquid lubricant stored in the inner bottom portion is circulated and supplied between the magnetic disk and the magnetic head slider by the rotational driving of the spindle of the liquid lubricant supply means provided on the hub bottom portion, and the magnetic disk and the magnetic head slider are supplied. A magnetic disk device characterized in that the magnetic head slider is levitated at the same time as lubricating the gap.
内底部に蓄えた液体潤滑剤が前記スピンドルによる回転
駆動により吸引，加圧され、前記ハブ内を通って磁気デ
ィスク表面に供給され、前記容器内底部の液体潤滑剤蓄
え部に循環するよう構成されている請求項１に記載の磁
気ディスク装置。2. The liquid lubricant stored in the bottom of the container by the liquid lubricant supply means is sucked and pressurized by the rotational drive of the spindle, supplied to the surface of the magnetic disk through the hub, and then the container. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the magnetic disk drive is configured to circulate in the liquid lubricant storage section at the inner bottom.
ルにより回転駆動される圧力発生用フィンを備え、前記
液体潤滑剤供給手段に設けられた液体潤滑剤取込み孔が
逆止弁を有し、磁気ディスク表面への液体潤滑剤を供給
する各供給口が、各磁気ディスク面へ供給する液体潤滑
剤供給量をほぼ均等にする絞りが形成されている請求項
２に記載の磁気ディスク装置。3. The liquid lubricant supply means includes a pressure generating fin that is rotationally driven by the spindle, and the liquid lubricant intake hole provided in the liquid lubricant supply means has a check valve. 3. The magnetic disk drive according to claim 2, wherein each supply port for supplying the liquid lubricant to the disk surface is formed with a diaphragm that makes the supply amount of the liquid lubricant supplied to each magnetic disk surface substantially equal.
前記スピンドルによる回転駆動される前記液体潤滑剤供
給手段により磁気ヘッド・スライダ部から前記磁気ディ
スクと磁気ヘッド・スライダの摺動部に循環，供給する
給油手段を備えている請求項１に記載の磁気ディスク装
置。4. The liquid lubricant stored in the bottom of the container is
2. The magnetic device according to claim 1, further comprising oil supply means for circulating and supplying the liquid lubricant from the magnetic head slider portion to the sliding portion of the magnetic disk and the magnetic head slider by the liquid lubricant supply means rotationally driven by the spindle. Disk device.
体潤滑剤取込み孔に逆止弁が設けられている請求項４に
記載の磁気ディスク装置。5. The magnetic disk drive according to claim 4, wherein a check valve is provided in a liquid lubricant intake hole provided in the liquid lubricant supply means.
濾過するフィルタが設けられている請求項１〜５のいず
れかに記載の磁気ディスク装置。6. The magnetic disk device according to claim 1, wherein the liquid lubricant supply means is provided with a filter for filtering the liquid lubricant.
ある請求項１〜６のいずれかに記載の磁気ディスク装
置。7. The magnetic disk device according to claim 1, wherein the liquid lubricant has a viscosity of 1 cSt or less.
ある請求項７に記載の磁気ディスク装置。8. The magnetic disk drive according to claim 7, wherein the liquid lubricant is a fluorinated liquid lubricant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3829394A JPH07249281A (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Magnetic disk device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3829394A JPH07249281A (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Magnetic disk device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07249281A true JPH07249281A (en) | 1995-09-26 |
Family
ID=12521268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3829394A Pending JPH07249281A (en) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | Magnetic disk device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07249281A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013128277A2 (en) | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slip ring system |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP3829394A patent/JPH07249281A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013128277A2 (en) | 2012-03-02 | 2013-09-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Slip ring system |
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