JPH0770183B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JPH0770183B2
JPH0770183B2 JP62076720A JP7672087A JPH0770183B2 JP H0770183 B2 JPH0770183 B2 JP H0770183B2 JP 62076720 A JP62076720 A JP 62076720A JP 7672087 A JP7672087 A JP 7672087A JP H0770183 B2 JPH0770183 B2 JP H0770183B2
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02Driving or moving of heads
    • G11B21/10Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • GPHYSICS
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/488Disposition of heads
    • G11B5/4886Disposition of heads relative to rotating disc
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ハードディスク装置において、ロータリ型ア
クチュエータを使用した磁気ディスク装置のキャリッジ
機構に関する。
(従来の技術) 従来、ハードディスク装置では、第19図に示すように、
ロータリ型(回転型)アクチュエータを使用したキャリ
ッジ機構が用いられている。このキャリッジ機構は、磁
気ヘッドを支持するサスペンション10、サスペンション
10に回転駆動を伝達するためのアーム11及びこのアーム
11を回転駆動させるボイスコイルモータ12からなる。磁
気ヘッドは、リード/ライトギャップ(以下単にギャッ
プと称す)が形成されたスライダ13を備えている。この
ようなキャリッジ機構において、アーム11が回転軸であ
るピボットシャフト14を中心として回転すると、サスペ
ンション10の先端部に取付けられたスライダ13が回転状
態のディスク(磁気記録媒体)15上を浮上した状態で、
目標トラックまで移動し位置決めされることになる。
ところで、近年、ハードディスク装置ではアクセスの高
速性及び装置本体の小型化,軽量化が要求されている。
このような点を実現するために、第18図に示すように、
スライダ13、サスペンション10、アーム11及びピボット
シャフト14の各主軸線が一致している直線型の回転アク
チュエータを使用したキャリッジ機構が開発されている
(例えば特開昭61−51678号公報)。しかしながら、こ
のキャリッジ機構では、スライダ13の主軸線に対して所
定量だけギャップの中心がずれるように、オフセットさ
れたギャップを有するコンポジット型又は薄膜型の磁気
ヘッドを使用した場合、そのギャップの主軸線(幅方向
の中心線)がピボットシャフト14の中心上を通過しない
ことになる。このような構造であると、サーボ面サーボ
方式を用いた装置においては、サーボヘッドが読出すサ
ーボデータのタイミングが隣接トラック間で異なること
になり、位置決め動作の精度が低下する。
コンポジット型又は薄膜型の磁気ヘッドは、スライダと
ギャップの主軸線が一致するモノシリック型の磁気ヘッ
ドに対してクロストーク及びS/N比(信号/ノイズ)等
の特性が優れているため、近年では採用されることが多
くなりつつある。このため、コンポジット型又は薄膜型
の磁気ヘッドを使用し、かつ位置決め動作を高精度に行
なうことが可能なキャリッジ機構が必要となる。
また、ロータリ型のキャリッジ機構においては小型な装
置になるほどヘッドのヨー角が大きくなる。したがっ
て、特開昭61−51678号公報に示されるキャリッジ機構
をそのまま3.5インチなどの小型ハードディスク装置に
用いると、磁気ヘッドの浮上安定性が悪くなり、ヘッド
クラッシュやディスクを損傷する原因となる。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の回転型アクチュエータを使用するキャリッジ機構
では、アクセスの高速性及び装置本体の小型化,軽量化
と共に、コンポジット型又は薄膜型の磁気ヘッドを使用
した際に位置決め動作の精度を高めることは困難であ
る。
本発明の目的は、回転型アクチュエータを使用するキャ
リッジ機構において、アクセスの高速性及び装置本体の
小型化,軽量化と共に、コンポジット型又は薄膜型の磁
気ヘッドを使用した際でも高精度の位置決め動作を実現
することができ、またヘッドの浮上姿勢を十分安定させ
る磁気ディスク装置のキャリッジ機構を提供することに
ある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用) 本発明は、コンポジット型又は薄膜型磁気ヘッドを備え
た直線形状の回転型アクチュエータからなる磁気ディス
ク装置のキャリッジ機構において、リード/ライトギャ
ップに対してギャップ幅の方向への主軸線の延長線上に
ヘッドアームの回転軸が配置されており、スライダとサ
スペンションの各主軸線がほぼ同一線上であり、かつリ
ード/ライトギャップの前記主軸線と平行となるように
構成された機構である。
また、直線形状の回転型アクチュエータからなる磁気デ
ィスク装置のキャリッジ機構において、スライダの主軸
線がヘッドアームの回転中心及びスライダの中心点を通
過する延長線に対して所定の第1の角度を有し、かつリ
ード/ライトギャップの主軸線がヘッドアームの回転中
心及びリード/ライトギャップの中心を通過する延長線
に対して所定の第2の角度を有するように構成された機
構である。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。第1図
及び第2図は本発明の第1の実施例に係わるキャリッジ
機構の構成を示す平面図である。第1図に示すように、
同実施例のキャリッジ機構は、サスペンション10及びア
ーム11がほぼ直線的に接続された回転型アクチュエータ
からなる。サスペンション10は磁気ヘッドを支持する部
材である。アーム11はサスペンション10に対して、ボイ
スコイルモータ12の回転駆動を伝達するための部材であ
る。このアーム11を回転駆動させるボイスコイルモータ
12からなる。磁気ヘッドはコンポジット型又は薄膜型の
磁気ヘッドであり、ギャップの主軸線がスライダ20の主
軸線に対して所定量δだけオフセットされた位置にギャ
ップを有するヘッドである。
スライダ20は、第2図に示すように、その主軸線がサス
ペンション10の主軸線と一致するように、サスペンショ
ン10の先端部に取付けられている。ここで、アーム11は
ピボットシャフト14を中心として、ボイスコイルモータ
12により回転駆動する。ピボットシャフト14は、スライ
ダ20に形成されたギャップ21の主軸線の延長線上に回転
中心14aが配置されるように取付けられている。即ち、
スライダ20及びサスペンション10の主軸線は、ピボット
シャフト14の回転中心14aを通過するギャップ21の主軸
線に対して、所定量δだけ平行にオフセットしているこ
とになる。
次に、第1の実施例の作用効果を説明する。先ず、アー
ム11が回転軸であるピボットシャフト14を中心として回
転すると、サスペンション10の先端部に取付けられたス
ライダ20が回転状態のディスク(磁気記録媒体)15上を
浮上した状態で、目標トラックまで移動し位置決めされ
ることになる。このようなキャリッジ機構であれば、ス
ライダ20、サスペンション10及びアーム11がほぼ直線的
に接続された構造のため、アクセスの高速性及び装置本
体の小型化,軽量化が可能となる。さらに、スライダ20
に形成されたギャップ21の主軸線の延長線上に回転中心
14aが配置されるように、ピボットシャフト14が取付け
られている。このため、アーム11がピボットシャフト14
を中心として回転駆動した際に、ギャップ21の中心部は
ピボットシャフト14の回転中心14aを通過する主軸線上
に従って移動することになる。これにより、ギャップ21
と回転中心14aとの位置ずれによる位置決め精度の低下
を防止することが可能となる。特に、サーボ面サーボ方
式において、磁気ヘッドがサーボヘッドの場合に、サー
ボデータを読出すタイミングを同期させることができ、
位置決め動作の精度を向上することが可能となる。
第3図は本発明の第2の実施例に係わるキャリッジ機構
の構成を示す平面図である。第2の実施例のキャリッジ
機構は、前記第1の実施例と同様の直線形の回転型アク
チュエータにおいて、スライダ20の主軸線30がピボット
シャフト14の回転中心14a及びスライダ20の中心部を通
過する延長線31に対して所定の角度θ1を以て構成され
た磁気ヘッドを備えた機構である。さらに、第6図に示
すように、ギャップ21の主軸線がピボットシャフト14の
回転中心14a及びギャップ21を通過し、かつスライダ20
の主軸線30に対して所定の角度θ2を以て成るように構
成されている。具体的には、第4図に示すように、磁気
ヘッドがモノシリック型ヘッドの場合、ギャップ21の主
軸線30がピボットシャフト14の回転中心14aを通過する
延長線33に対して所定の角度θ2を以て成るように構成
されている。また、磁気ヘッドがコンポジット型又は薄
膜型の場合には、第5図に示すように、スライダ20とギ
ャップ21の各主軸線30,34はそれぞれ異なり、それぞれ
回転中心14aを通過する延長線31,33に対して所定の角度
θ1,θ2を以て成るように構成されている。尚、他の構
成は前記第1図に示すものと同様のため同一符号を付し
て説明を省略する。
次に、第2の実施例の作用効果を説明する。先ず、キャ
リッジ機構では、磁気ヘッドのアジマス角及びヨー角に
関する機構特性が位置決め動作の精度に大きく影響する
ことが知られている。アジマス角は、第7図に示すよう
に、ギャップ21の主軸線35とディスク15のギャップ21位
置での接線36とのなす角αである。ここで、ディスク15
の回転中心37から接線36と主軸線35の交点まで半径はr
αとする。
ところで、第8図(第7図の部分的拡大図)に示すよう
に、ディスク15上の任意のデータトラックのトラック幅
をTWとすると、「TW=ギャップ21の幅GW×cos α」の式
が成立する。この式から、アジマス角αが大きくなる
と、トラック幅TWが小さくなり、磁気ヘッドの特性(電
磁変換特性)が低下することになる。したがって、アジ
マス角αはできるだけ小さい方が望ましい。
次に、ヨー角は、第9図に示すように、スライダ20の主
軸線30及びディスク15の半径方向の線とスライダ20の中
心点との交点での接線38となす角βである。ヨー角β
は、第11図に示すように、磁気ヘッドの浮上量に大きく
影響している。浮上量は、第10図に示すように、ディス
ク15の表面とスライダ20の浮上面との間に流入する空気
流により決定される。第11図に示すように、ヨー角βが
増加すると、ディスク15のCSS(コンタクト・スタート
・ストップ)位置、最内周、最外周のそれぞれにおい
て、磁気ヘッドの浮上量が低下する。また、ヨー角βの
増加により、磁気ヘッドの浮上の安定性(ヘッドのロー
ル姿勢、ピッチング姿勢等)が損われることも知られて
いる。
ここで、第18図に示す従来のキャリッジ機構において、
ディスク15の中心からピボットシャフト14の中心までの
距離mを58.0mm一定とし、ピボットシャフト14の中心か
らギャップまでの距離lを50〜60mmまで変化させた際、
ヨー角βは第14図に示すようになる。ヨー角βは、通常
ではCSS位置(又はデータエリアの最内周)において、1
0゜以下で、最外周位置において15゜以下になることが
望ましい。この範囲外のヨー角βが発生すると、磁気ヘ
ッドの浮上特性が急激に悪化し、ヘッドクラッシュ等の
障害が発生することになる。第18図に示す従来のキャリ
ッジ機構では、第14図から明らかなように、望ましいヨ
ー角βの範囲を満たす距離lの値は存在しない。
このような点を解決するためには、前記距離mを増大す
る方法やアクチュエータの揺動角度(CSS位置から最外
周までの振れ角)を小さくする方法がある。しかしなが
ら、距離mを増大する方法は、例えば3.5インチ又は5
インチの小型の磁気ディスク装置では外形寸法が制約さ
れているため、実際上適用できない。また、揺動角度を
小さくする方法は、CSS位置から最外周までの距離を小
さくすることになり、トラック本数が同一であればトラ
ック密度を高める必要がある。
そこで、第2の実施例では、第3図に示すように、スラ
イダ20の主軸線30がピボットシャフト14の回転中心14a
を通過する延長線31に対して所定の角度θ1を有するよ
うに、磁気ヘッドが取付けられている。具体的には、角
度θ1を例えば+7゜の場合には、磁気ヘッドは、ピボ
ットシャフト14の中心からギャップまでの距離lに対す
るヨー角βが第15図に示すようになる。第15図から明ら
かなように、望ましいヨー角βの範囲(斜線の領域)が
存在する。即ち、ピボットシャフト14の中心からギャッ
プまでの距離lが約55〜58.2mmの範囲の場合に、CSS位
置において10゜以下で、最外周位置において15゜以下の
望ましいヨー角βとなる。
ところで、サーボ面サーボ方式でのサーボヘッドの場合
には、角度θ1を以て取付けると、サーボ動作(即ち、
位置決め動作)の精度が低下することが考えられる。即
ち、第16図に示すように、サーボパターン50が記録され
たサーボ面において、サーボヘッドのギャップ52が所定
の位置に存在する際、その主軸線51はピボットシャフト
14の回転中心14aを通過することになる。ここで、ヨー
角βを抑制するために、前記のように角度θ1を以てサ
ーボヘッドを取付けると、第17図に示すように、ギャッ
プ52には角度θ2のアジマスが発生することになる。こ
のとき、角度θ2は角θ1とほぼ同一であるが、磁気ヘ
ッドの種類(モノシリック,コンポジット,薄膜)によ
りスライダ上のギャップの物理的位置に応じて異なる。
そこで、第2の実施例では、第4図及び第5図に示すよ
うに、シャフト14の回転中心14aを通過するギャップ21
の主軸線33が、スライダ主軸線30に対して所定の角度θ
2を以て成るように構成されている。即ち、予めギャッ
プ21の取付け角度を角度θ2だけ傾けているため、アジ
マスθ2を解消することができる。これにより、特にギ
ャップ21がサーボヘッドのギャップの場合に、アジマス
θ2によるサーボデータのリード動作の精度の低下を防
止し、確実なリード動作を実現することができる。
第2の実施例では、第15図に示すように、所定の角度θ
1を有するように磁気ヘッドを取付けた際に、角度θ1
を例えば+7゜の場合には望ましいヨー角βの範囲が存
在した。この場合、対応する位置でのアジマス角αは、
第13図に示すようになる。即ち、第13図から明らかなよ
うに、ピボットシャフト14の中心からギャップまでの距
離lが約56mmの際に、最内周付近でのアジマス角αがほ
ぼ0となる。本実施例では、第13図から明らかなよう
に、ディスクの最内周付近でのアジマス角は±5゜の範
囲に収まっている。ディスク15の最内周付近は周速が最
も低く、磁気ヘッドの電磁変換特性が低下する領域であ
る。すなわち、本実施例において、第13図に示したよう
に、ディスクの最内周でのアジマス角が±5゜の範囲
内、つまり、最内周付近でのアジマス角αがほぼ0とな
るように設定できるため、磁気ヘッドの浮上特性と共
に、優れた電磁変換特性を得ることが可能となる。尚、
第12図は、第18図に示す従来のキャリッジ機構における
アジマス角αの特性を示す図である。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、直線形状の回転型
アクチュエータを使用したキャリッジ機構において、磁
気ヘッドのギャップを主軸線がヘッドアームの回転中心
を通過するように構成されているため、磁気ヘッドがコ
ンポジット型又は薄膜型の場合でも、磁気ヘッドの位置
決め動作を高精度に行なうことができる。
さらに、ヨー角及びアジマス角が許容範囲内になるよう
に、所定の角度を以てスライダ及びギャップを取付ける
ことにより、磁気ヘッドの浮上性及び電磁変換特性の安
定化を図ることができる。これにより、装置全体の小型
化と共に、ヘッドクラッシュ等の障害が発生するような
事態を確実に防止することができる。また、リード/ラ
イト動作におけるマージンを向上することができ、特に
サーボ面からのサーボデータのリード動作を確実に行な
うことができる。したがって、結果的に、小型で高性能
の磁気ディスク装置を構成することが可能となるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の第1の実施例に係
わるキャリッジ機構の構成を示す平面図、第3図及び第
6図はそれぞれ本発明の第2の実施例に変わるキャリッ
ジ機構の構成を示す平面図、第4図及び第5図はそれぞ
れ第2の実施例に係わる磁気ヘッドの平面図、第7図乃
至第9図はそれぞれ第2の実施例の動作を説明するため
の平面図、第10図は第2の実施例の動作を説明するため
の側面図、第11図は第2の実施例の動作を説明するため
の磁気ヘッドの浮上量の特性図、第12図及び第13図はそ
れぞれ第2の実施例の動作を説明するためのアジマス角
の特性図、第14図及び第15図はそれぞれ第2の実施例の
動作を説明するためのヨー角の特性図、第16図及び第17
図はそれぞれ第2の実施例の動作を説明するためのサー
ボ面の平面図、第18図及び第19図はそれぞれ従来のキャ
リッジ機構の構成を示す平面図である。 10……サスペンション、11……アーム、13,20……スラ
イダ、14……ピボットシャフト、15……ディスク、21…
…ギャップ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−56880(JP,A) 特開 昭63−183671(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヘッドギャップを有するスライダ、前記ス
    ライダを支持するサスペンション、および前記サスペン
    ションを支持するヘッドアームがほぼ直線的に直列接続
    されたキャリッジ機構と、 最内周位置と最外周位置が存在する情報記録エリア及び
    CSS位置を同心円状にもつ磁気ディスクとを有する磁気
    ディスク装置において、 前記キャリッジ機構は、 前記同心円の接線と前記スライダの主軸線とのなす角β
    が、前記磁気ディスクのCSS位置で0゜≦β≦10゜、か
    つ前記磁気ディスクの最外周位置で0゜≦β≦15゜とな
    るように、前記ヘッドアームの回転中心と前記スライダ
    の中心点を通過する延長線と、前記スライダの主軸線が
    所定の角度θ1をなすとともに、 前記同心円の接線と前記スライダの前記ヘッドギャップ
    の主軸線とのなす角αが、前記磁気ディスクの最内周位
    置で0゜≦α≦5゜となるように、 前記スライダを前記磁気ディスク上に支持することを特
    徴とする磁気ディスク装置。
  2. 【請求項2】前記スライダの前記ヘッドギャップの主軸
    線の延長線が、前記ヘッドアームの回転中心を通るよう
    に、前記ヘッドギャップが前記スライダに形成されてい
    ることを特徴とした特許請求の範囲第1項記載の磁気デ
    ィスク装置。
JP62076720A 1987-03-30 1987-03-30 磁気ディスク装置 Expired - Lifetime JPH0770183B2 (ja)

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