JPH0810541B2 - ディスクドライブ用変換ヘッド位置決め装置 - Google Patents

ディスクドライブ用変換ヘッド位置決め装置

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JPH0810541B2
JPH0810541B2 JP61505722A JP50572286A JPH0810541B2 JP H0810541 B2 JPH0810541 B2 JP H0810541B2 JP 61505722 A JP61505722 A JP 61505722A JP 50572286 A JP50572286 A JP 50572286A JP H0810541 B2 JPH0810541 B2 JP H0810541B2
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スレガー、ロジャー・アール
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ヒュ−レット・パッカ−ド・カンパニ−
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    • 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
    • G11B5/54Disposition 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
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • 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
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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は一般に、高性能磁気ディスクドライブにおけ
る磁気ヘッド運動の制御に関わる。特に、本発明はこの
種のドライブにおいて、ヘッド位置決め装置に生じる機
械的共振の安定化と制御とに関わる。
〔発明の背景〕
ディスクドライブとは、高速でアクセスしうるデータ
を記憶することができる回転型磁気記憶装置である。こ
の装置は回転する平坦な磁気表面を有し、そこでは、デ
ィスクの高回転とヘッド位置決め装置の半径方向の高速
アクセス能力のため、通常ミリ秒の単位でデータの記録
検索ができる。ディスクドライブ装置のヘッド位置決め
装置は、磁気読み取り書き込みヘッドを、ディスク上の
指定のトラック位置に配置し、保持する機能を果たし、
このヘッド位置決め装置はまたヘッドが正常に働くのに
必要な高精度の支持と安定をもたらす。大部分のディス
クドライブの構成は、より速いがコストも高い「トラッ
ク毎のヘッド」方式ではなくて、移動ヘッド方法に基づ
いている。通例、ドライブ毎に2つ以上のディスクまた
はディスク面が使用され、この場合、各ディスク面にア
クセスするには、1つまたは2つの独立したヘッドが用
いられる。それぞれのディスク面のヘッドは、位置決め
装置の、一列に整列されたアームの上に取り付けられ、
全部が一緒に動くようになっている。その結果、ヘッド
位置決め装置の構成は櫛(コーム)のように見え、この
ためよくヘッドコームとよばれる。ヘッドコームは普通
一列に整列され、線形運動または回転運動で作動する支
持駆動機構により、駆動される。
ディスクドライブのヘッド位置決め装置が非常に高速
の検索を行うと、多くの共振またはリンギング形態が励
起され、適切に制動しないと、普通100ミリ秒以上の単
位で長時間リンギングを続ける傾向がある。磁気ヘッド
位置におけるこれら振動形態の振幅が、磁気ディスクの
データトラック幅の大きな割合を占めてしまうことが多
い。こうなると、リンギング振幅が十分低い値になって
正確な読み取り書き込みができるようになるまで、デー
タの読み取りや書き込みができなくなってしまう。
高トラック密度のディスクドライブは、磁気ヘッドに
より正確で迅速なトラックロケーティングを行うため
に、通常、位置決めサーボ機構を使用する。しかしなが
ら、このようなサーボ装置の精度と速度は機械装置の共
振状態によって大幅に変わってくる。サーボ装置は、装
置の一部が機械的である、負帰還制御装置である。この
種のサーボ装置のための理想的制御ループとは、装置の
出力信号を装置の入力に入力とは位相を変えて帰還し、
単位利得伝達関数を呈するようになっている。サーボ装
置の機械的部分を使用すると、機械的共振により入力信
号より大きい出力信号を生じ、また出力信号は入力信号
に対して移相関係になる。機械装置の安定性をよくする
ために、サーボ制御ループになんらかの補償手段を設け
るのが普通である。しかしながら、このような補償手段
にも拘らず、ヘッド位置決め装置の共振によって生じる
上述のような機械的共振はしばしば相当大きく、単位利
得より大きい利得において、装置に対して正帰還が生ず
るのに充分な大きさの移相が生じる。そうなると、サー
ボループ機構はその共振周波数において不安定となる。
性能の低いディスクドライブを作っている業界では、
ディスクドライブ用ヘッド位置決め装置を駆動するステ
ップモータに回転ダンパを用いる方法が行われていた。
このようなダンパは、ステップモータ自体の安定性を増
すのに使用される。しかしながら、今や明らかなよう
に、このような公知の制動方法は、高性能トラック追従
サーボディスクドライブアクチュエータに用いられるヘ
ッド位置決め装置全体の振動共振の制動を目指すもので
はなく、その点で本発明とは異なっている。
〔発明の開示〕
本発明の一般的目的は、ディスクドライブのヘッド位
置決め装置における振動共振から生じる上述の諸問題に
対する新規かつより良い解決方法を提供することであ
る。この解決法には、ヘッド位置決め装置の所定の場所
に、所定の可動浮遊体を設けることにより、ヘッド位置
決め装置における振動の共振形態の振幅を小さくする方
法も含まれる。ヘッド位置決め装置の所定の場所とは、
そこでの振動共振形態が大きな動きを示す所である。こ
の浮遊体は、周知の粘性を持つ液状薄膜内に配置され、
浮遊体と薄膜はヘッド位置決め装置の所定の位置でこれ
に固着されたハウジング内に配設されている。ヘッド位
置決め装置がその検索路を横切って、突然休止位置に向
かうと、振動エネルギーがヘッド位置決め装置から浮遊
体へ伝えられ、浮遊体は液状薄膜上を移動するため、浮
遊体と薄膜の境界面にせん断力が生じる。このせん断力
とそれが作用する距離とが、制動力即ちヘッド位置決め
装置の振動エネルギーから取り除かれるエネルギー損失
を表す。
本発明の好ましい実施例において、浮遊体は軟らかい
バネによって、ハウジングの向かい合う壁面の間の中心
位置に保持され、ハウジングが受け取った振動エネルギ
ーは、ヘッド位置決め装置の振動共振周波数に近いか等
しい周波数で、粘性により浮遊体に結び付けられる。バ
ネは単に浮遊体をハウジングの端壁から離れるように保
持しているだけなので、制動質量はその重力に対する方
向に関わりなく機能する。
従って、本発明の目的は、構成が容易で、ディスクド
ライブ用ヘッド位置決め装置への装着のために特に構成
されかつこれに適する新規な制動装置を設けることであ
る。
他の目的は、ディスクドライブのトラックロケーティ
ング時間を速くし、帯域幅を広くし、これに伴うサーボ
位置決め装置をより高性能とする、新規かつより良い制
動方法および装置を提供することである。
他の目的は、ヘッド位置決め装置の振動からエネルギ
ーを放散し、これによって検索運動後のセトリング時間
を短縮する、上記種類の方法および装置を提供すること
である。これにともなって、より速い読み取り書き込み
操作が達成される。
さらに他の目的は、関連のサーボ制御ループの安定性
をよくする上記種類の改善された方法及び装置を提供す
ることである。
他の目的は、共振周波数を上げる(これが出来ない場
合がある)必要なくしてサーボおよび検索性能を改善す
る機能を果たす上記種類の新規かつより良い方法および
装置を提供することである。
本発明の、以上およびその他の目的および特徴は、以
下の添付図面によって、より簡単に明らかになるだろ
う。
〔図面の簡単な説明〕
第1図はヘッド位置決め装置及び本発明による制動装
置の等角図である。
第2図は、第1図の制動装置の断面図である。
第3図は本発明によって達成される共振形態振幅の減
少を示すために、ヘッド位置決め装置が制動された場合
(D)と非制動の場合(U)とでそれぞれに関し共振形
態振幅対共振周波数をプロットした図である。
〔発明を実施する最良の態様〕
第1図に於て、モータと前後にそれぞれ開口部14及び
16があるアーム支持構造12とを有する回転ヘッド位置決
め装置が示されている。支持構造12は磁気ヘッドアクセ
スアーム機構18のハウジングとして用いられ、機構18は
複数のアクセスヘッドアーム22、23、24、25、26、27を
有し、これらアームは図示のように前の開口部14から延
びており、アクセスアームの端部に設けられた複数の磁
気ヘッド28、29、30、31、32、33を有する。アクセスヘ
ッドアーム機構18は支持構造12の縦軸34に枢動可能に取
り付けられ、高速検索動作中、この軸を中心に高速で回
転駆動されるようになっている。磁気ディスク(図示せ
ず)は、磁気ヘッド28、29、30、31、32、33のあいだの
開口部に配置され、これらヘッドは高速検索動作中、こ
れらディスクのトラックの所定の位置に駆動される。
アクセスヘッドアーム機構18はハウジング12の内部
で、ヘッドアーム機構18の上に設けられたモータコイル
36により駆動される。このモータコイル36は、図示する
ように、アクセスヘッドアーム機構18の後方中心に配置
されている。モータコイル36もやはり上下のモータ磁石
38、40のあいだの中心に保持され、一対の端部フランジ
42、44が設けられ、その間にモータコイルが巻かれてい
る。制動浮遊体(floating massdamper)46は図示のよ
うに、これらフランジ42と44との間に設けられている。
第2図に於て、制動浮遊体46は断面図により、より詳
しく示され、通常、マグネシウム製の筒状ハウジング48
を有する。このハウジングには端壁50および他の着脱可
能壁またはキャップ52があり、この中に浮遊体(floati
ng damper mass)54を納められるようになっている。浮
遊体54は、通常、非磁性ステンレス鋼より成り、その長
手方向中心線に沿って、中央通路56があり、一対の軟性
センタリングスプリング58、60によりハウジング48の中
心に保持されている。これらのスプリングは、ハウジン
グ48の対向する端壁50、52と、浮遊体54の各端部の凹部
または空隙62、64との間に延在している。
浮遊体54の外表面とハウジング48の内面との間には、
図示のように粘性制動薄膜66が設けられている。この粘
性制動薄膜66は通常、シリコン油よりなる。
高速検索動作中、アクセスヘッドアーム22、24、26の
端部は通常、第1図の距離Aで示すような共振振動振幅
(かなり誇張してある)を受ける。このような共振振動
を受けると、回転ヘッド位置決め装置10は、ヘッドアー
ムの振動が静まり、Aの値がゼロに近くなるまでは、電
気的に使用不可能になる。本発明によれば、制動浮遊体
46により、Aの値を減少するのに必要な時間を短縮する
簡潔な解決方法が得られる。本発明によれば、制動浮遊
体46は、アクセスヘッドアーム機構18の後方で、寸法B
を有する垂直平面内に設けられている。この寸法Bは、
高速検索動作中、アクセスヘッドアーム機構18の後部が
受ける最大共振振動に相当し、アクセスヘッドアーム2
2、24、26の変位Aに対応する。図示のように変位Bを
生ずる共振振動の間、ハウジング48は粘性制動薄膜66の
上を横方向に急速に、前後運動する。浮遊体54の動きは
もっとわずかであるが、これと上述のハウジング48の運
動が協力して横方向のせん断力を生じ、これが回転中の
アクセスヘッドアーム機構18の振動エネルギーを大きく
放散する。このエネルギー放散は、寸法Bの値をすばや
く低下させ、制動浮遊体46 がない場合よりもずっと低いレベルに、Bの値を維持す
る。
第3図はアクセスヘッドアーム機構18の振動の大きさ
を振動周波数の関数として示すグラフである。第3図の
曲線Uは制動してない場合の振動の大きさMを表し、曲
線Dは制動後の周波数におけるMの変動を表す。3図に
示すように、曲線Dの最大点では、制動作用の結果とし
て、周波数は所定の若干量移動(下降)する。以上によ
り、制動浮遊体46を使用する結果として倍率Mが低下
し、第1図のAとBにおける共振値の大きさを大幅に減
少して前述の磁気ディスクの所定のトラックに磁気ヘッ
ド28、30、32を安定配置する。
以上の記載により、構成が簡単で、動作は信頼性、耐
久性があり、回転ヘッド位置決め装置10に加わる費用が
比較的少ない新規かつより良い方法および装置を説明し
た。おびただしく複雑な公知の粘性制動装置と比べて、
本発明の制動浮遊体46は、一対のバネ58と60だけで中心
に保持された単一浮遊制動体54のみを使用して、ハウジ
ング48が粘性制動薄膜66の上を動くとき相当のせん断力
を生じる。制動ヘッド位置決め装置のセトリング時間の
短縮は、制動してないヘッド位置決め装置の5〜10倍で
あることが確認された。
以上説明した本発明実施例は、添付クレームの範囲を
逸脱することなく色々の変形を行うことができる。例え
ば、組立を容易にするため、アクセスヘッドアーム機構
18を3部分に別れた構造とすることが往々にして望まし
い。即ち、第一の部分は一端で一体に結合したアーム2
2、23、24、25、26、27より成り、第二の部分即ち中心
ロック片は軸34に枢動的に取り付けられてアクセスアー
ム22、23、24、25、26、27と機械的に連動しており、最
後の部分即ちモータコイル支持片41は中心連動片の後部
に取り付けられ、モータコイル36がハウジング12内で上
下のモータ磁石38、40のそれぞれの間に容易に入れるよ
うにしてもよい。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変換ヘッドと、該変換ヘッドを一端に載置
    し、所定の軸を中心に枢動可能に取り付けられたアーム
    手段と、該アーム手段を回転駆動する駆動手段とを備え
    たディスクドライブ用変換ヘッド位置決め装置におい
    て、該変換ヘッド位置決め装置に励起した機械的共振振
    動エネルギーにより大きな共振振動振幅を受ける前記ア
    ーム手段上の位置に、粘性薄膜部材を介して可動浮遊体
    が収納されたハウジング手段を備えて成り、励起した共
    振振動エネルギーが、粘性結合によって前記可動浮遊体
    が運動することにより減少されることを特徴とするディ
    スクドライブ用変換ヘッド位置決め装置。
  2. 【請求項2】前記粘性薄膜部材がシリコン油であること
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のディスク
    ドライブ用変換ヘッド位置決め装置。
JP61505722A 1985-10-16 1986-10-16 ディスクドライブ用変換ヘッド位置決め装置 Expired - Lifetime JPH0810541B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US78828285A 1985-10-16 1985-10-16
US788282 1985-10-16
PCT/US1986/002201 WO1987002498A1 (en) 1985-10-16 1986-10-16 Apparatus and method for damping head positioners for disk drives

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63501110A JPS63501110A (ja) 1988-04-21
JPH0810541B2 true JPH0810541B2 (ja) 1996-01-31

Family

ID=25144007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61505722A Expired - Lifetime JPH0810541B2 (ja) 1985-10-16 1986-10-16 ディスクドライブ用変換ヘッド位置決め装置

Country Status (4)

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EP (1) EP0243466B1 (ja)
JP (1) JPH0810541B2 (ja)
DE (1) DE3673159D1 (ja)
WO (1) WO1987002498A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0243466A1 (en) 1987-11-04
EP0243466A4 (en) 1988-03-23
JPS63501110A (ja) 1988-04-21
WO1987002498A1 (en) 1987-04-23
DE3673159D1 (de) 1990-09-06
EP0243466B1 (en) 1990-08-01

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