JPH08221914A

JPH08221914A - アーム駆動装置及びディスク記憶装置

Info

Publication number: JPH08221914A
Application number: JP3038595A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Yamamoto; 一幸山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1996-08-30
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JP3331803B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】トルクムラの発生を抑えながら、装置を小型
化を図ることができるアーム駆動装置とこのアーム駆動
装置を用いて情報の読み書きできるディスク記憶装置の
提供。【構成】回動型ボイスコイルモータ２において、磁気
回路により発生する電磁力によるコイルの移動に応じて
このコイルと一体的に取り付けられたアーム部材の揺動
する範囲の中心に対してマグネット２ｆの中心を所定オ
フセット量だけずらして配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気回路により発生す
る電磁力でコイルと一体的に取り付けられているアーム
部材を回動させるアーム駆動装置と大量の情報を記憶す
る円盤状記録媒体としての例えば磁気ディスクや光磁気
ディスク等への情報記録や情報再生を行うディスク記憶
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体であるディスクに大量の情報を
記憶させる装置として、例えばハードディスク装置のよ
うな情報記憶装置が提供されている。

【０００３】この情報記憶装置は、起動停止方式に応じ
て２種類、すなわちＣＳＳ（Contact Start Stop）方式
とＮＣＳＳ（Non Contact Start Stop）方式とに分類さ
れる。

【０００４】先ず、ＣＳＳ方式の情報記憶装置は、ディ
スク上の所定位置、例えば最内周領域で記録再生用の磁
気ヘッドとディスクとが接触した状態で起動停止を行う
ものである。

【０００５】もう一つの方式であるＮＣＳＳ方式による
情報記憶装置は、磁気ヘッドをディスクの最外周からさ
らに外側の位置で起動停止を行うものである。

【０００６】ＣＳＳ方式の情報記憶装置である磁気ディ
スク装置は、例えば図９に示すように、情報を記憶する
磁気ディスク１０と、この磁気ディスク１０と一体的に
取り付けられた状態で磁気ディスク１０を一定速度で回
転させるスピンドルモータ１１と、磁気ディスク１０と
の情報の読み書きを行う磁気ヘッド１２ａが配されたア
ーム１２ｂを回動させる回動型ボイスコイルモータ１２
を有している。

【０００７】この磁気ディスク装置は、スピンドルモー
タ１１の停止時に回動型ボイスコイルモータ１２により
磁気ヘッド１２ａを必ずディスクの最内周の位置に配し
ている。

【０００８】また、ＮＣＳＳ方式の情報記憶装置である
磁気ディスク装置は、例えば図１０に示すように、磁気
ディスク１０と、スピンドルモータ１１と、アーム１２
ｂの先端部に突起部１２ｃが設けられている回動型ボイ
スコイルモータ１２と、滑り台状に磁気ディスク１０の
内周側へ徐々に傾斜させたランプ１３とを有している。

【０００９】この磁気ディスク装置は、スピンドルモー
タ１１の停止時にアーム１２ｂを磁気ディスク１０から
外れたランプ１３の近傍に磁気ヘッド１２ａを配するよ
うに動作させている。このため、アーム１２ｂを停止位
置に退避させているとき、磁気ヘッド１２ａと磁気ディ
スク１０とが物理的に接触していないので、磁気ディス
ク装置は、磁気ヘッド１２ａ及び磁気ディスク１０の両
方の損傷を回避することができ、磁気ディスク部分だけ
を容易に取り外すこともできる。

【００１０】このように構成することにより、磁気ディ
スク装置には、例えば図１１に示すように、この磁気デ
ィスク部分のみをカートリッジ化して着脱可能な機能を
持たせる装置も提供されてきている。

【００１１】図１１の磁気ディスク装置は、装置本体内
に挿入口１４からカートリッジ型磁気ディスクを矢印Ａ
方向に挿入する際の状況を示している。この際、アーム
１２ｂは、磁気ディスク１０を内蔵する磁気ディスクカ
ートリッジ１０Ｃと全く接触しない位置に移動配置され
ている。磁気ディスクカートリッジ１０Ｃの磁気ディス
ク１０は、スピンドルモータ１１にチャキング固定され
て回転駆動される。

【００１２】図９〜図１１に示したような回動型のボイ
スコイルモータは、一般的に図１２に示すような構成を
採っている。

【００１３】回動型のボイスコイルモータは、磁気ディ
スク１０との間に空気膜を張ることで磁気ディスク１０
との摩擦を抑えるスライダ１２０Ａ、１２０Ｂと、この
スライダ１２０Ａ、１２０Ｂを磁気ディスクの方向に所
定の荷重で押し付けるバネの役割を演ずるサスペンジョ
ンアーム１２１Ａ、１２１Ｂと、このサスペンジョンア
ーム１２１Ａ、１２１Ｂを先端部分で一体的に接合して
回動軸１２２を中心に回動させるアーム１２３Ａ、１２
３Ｂと、回動軸１２２に対してサスペンジョンアーム１
２１Ａ、１２１Ｂの配設位置と反対位置に設けるコイル
１２４と、磁気回路を構成する要素のマグネット１２５
と、このマグネット１２５及びコイル１２４を挟み込む
ように設けられている上ヨーク部材１２６Ａと下ヨーク
部材１２６Ｂとを有している。

【００１４】アーム１２３Ａ、１２３Ｂは、コイル１２
４とマグネット１２５との間で生じる電磁力により駆動
され、回動軸１２２を中心に回動する。

【００１５】磁気ディスク装置は、このように構成した
磁気回路に通電により生じる電磁力で回動軸１２２を中
心にコイルを図１２の矢印Ｒ１方向に回動させている。
これにより、磁気ディスク装置は、起動時に例えば図１
０に設けたランプ１３上の位置からスライダ１２０Ａ、
１２０Ｂが、図１２の矢印Ｒ２方向に移動する。この矢
印Ｒ２方向に磁気ディスクがあるとき、磁気ディスク装
置は、アーム１２３Ａ、１２３Ｂをスライダ１２０Ａ、
１２０Ｂの間に磁気ディスクが挟まれるように動作させ
ながら、磁気ヘッドを磁気ディスクの指定されたアドレ
ス位置が含まれるトラック位置を位置決めしてシークす
る。

【００１６】磁気ディスク装置は、磁気ヘッドを介して
磁気ディスクのアドレス位置に対応するデータ領域に情
報を書き込んだり、データ領域から信号として情報を読
み出している。

【００１７】ところで、磁気ディスク装置は、装置の仕
様により、この回動型のボイスコイルモータの揺動によ
る磁気ヘッドの揺動角度範囲θを様々な大きさにとれる
ことが知られている。

【００１８】例えば図１３（ａ）に示すように、この揺
動角度θ＝θ_aが大きい場合と図１３（ｂ）に示すよう
に揺動角度θ＝θ_bと小さい場合を比較すると、回動型
のボイスコイルモータにおける扇形のコイル１２４の広
がり角度αやハッチングして表されているマグネット１
２５の広がり角度βの大きさが、揺動角度θに比例して
大きくなるので、ボイスコイルモータは、揺動角度θの
大きい方を大型化させなければならない。すならち、揺
動角度θの大きいボイスコイルモータは、それぞれコイ
ルの角度αがα_a＞α_b及びマグネットの角度βがβ_a
＞β_bという関係になる。

【００１９】このように構成しないと、ボイスコイルモ
ータは、マグネット１２５の外縁部をコイル１２４が通
過することにより、磁束密度の低い領域を通過してしま
う。このように、一般的なボイスコイルモータでは、コ
イルの中心線がマグネット１２５の中心線に近づくほど
発生するトルクが大きくなり、中心から外れるほど発生
するトルクは小さくなる傾向がある。すなわち、ボイス
コイルモータは、このボイスコイルモータのマグネット
１２４とコイル１２５との角度関係により生じるトルク
に大きな差、すなわちトルクのムラを生じさせてしまう
ことになる。ここで、揺動範囲の中で最大トルクと最小
トルクの差に対する最大トルクの比としてトルクムラが
表される。

【００２０】一般的に、ボイスコイルモータは、トルク
のムラを発生させるトルクの５〜７％程度内に収めるよ
うに設計されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＮＣＳＳ方
式を示す例えばダイナミックロード／アンロード方式を
採用する磁気ディスク装置は、磁気ヘッドを磁気ディス
クの外側に設けた停止位置まで移動させるため、明らか
にＣＳＳ方式の磁気ディスク装置よりもアームの揺動範
囲が大きくなる。

【００２２】これにより、ＮＣＳＳ方式の磁気ディスク
装置は、揺動範囲により生じるトルクムラが大きくなっ
てしまう。

【００２３】また、磁気ディスク装置において装置の小
型化を図るには、磁気ディスクのデータ領域をすべてス
イープさせるために回動軸から磁気ヘッドまでのアーム
長を短くする必要が生じる。このアーム長の短縮化によ
っても、磁気ディスク装置は、揺動範囲により生じるト
ルクムラが大きくなってしまう。このアーム長の短縮化
による装置の小型化は、ＮＣＳＳ方式の磁気ディスク装
置だけでなく、ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置でも生じ
る問題である。

【００２４】このようにトルクムラが大きくなってしま
うことによって、磁気ディスク装置は、磁気ヘッドの位
置を正確に制御することが困難になってしまう。

【００２５】トルクムラに対処する方法として、磁気デ
ィスク装置で使用するマグネット１２５及びコイル１２
４が、揺動する方向に大きく形成されていれば、磁気デ
ィスク装置は、コイル１２４が磁束密度の低い領域を通
過することがなくなってトルクムラの発生を回避するこ
とができる。

【００２６】しかしながら、磁気ディスク装置は、この
ため小型化の実現が困難になってしまう。

【００２７】さらに、カートリッジ型磁気ディスクを使
用する磁気ディスク装置では、磁気ディスクを内蔵する
カートリッジが磁気回路を構成するヨーク位置と近接し
ていることから、トルクムラをなくすために、大型のボ
イスコイルモータを使用すると、装置の小型化は、通常
の磁気ディスク装置に比べてより一層困難になってしま
う。

【００２８】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みてなされたものであり、トルクムラの発生を抑えな
がら、装置を小型化を図ることができるアーム駆動装置
とこのアーム駆動装置を用いて情報の読み書きできるデ
ィスク記憶装置の提供を目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアーム駆動
装置は、上述した課題を解決するために、回動中心の回
りを回動するアーム部材と、このアーム部材の先端に取
り付けられた磁気ヘッドと、アーム部材に取り付けられ
たコイルと、コイルに対して印加する磁界を発生させる
マグネット及びヨークで構成する磁気回路を備え、磁気
回路により発生する電磁力によるコイルの移動に応じて
このコイルと一体的に取り付けられたアーム部材の揺動
する範囲の中心に対してマグネットの中心を所定オフセ
ット量だけずらして配置することを特徴としている。

【００３０】本発明に係るアーム駆動装置は、上述した
課題を解決するために、回動中心の回りを回動するアー
ム部材と、このアーム部材の先端に取り付けられた磁気
ヘッドと、アーム部材に取り付けられたコイルと、コイ
ルに対して印加する磁界を発生させるマグネット及びヨ
ークで構成する磁気回路を備え、磁気回路により発生す
る電磁力によるコイルの移動に応じてこのコイルと一体
的に取り付けられたアーム部材の揺動する範囲に応じて
設けられる２つのマグネットにおいては、上記コイルの
移動方向に沿った長さをそれぞれ異ならせることを特徴
としている。

【００３１】本発明に係るディスク記憶装置は、上述し
た課題を解決するために、回動中心の回りを回動するア
ーム部材と、このアーム部材の先端に取り付けられた磁
気ヘッドと、アーム部材に取り付けられたコイルと、コ
イルに対して印加する磁界を発生させるマグネット及び
ヨークで構成する磁気回路とを有する回動型ボイスコイ
ルモータと、情報を記憶する磁気ディスクと、この磁気
ディスクを回転させるスピンドルモータと、スピンドル
モータ及び回動型ボイスコイルモータの動作を制御する
システムコントローラとを備え、磁気回路により発生す
る電磁力によるコイルの移動に応じてこのコイルと一体
的に取り付けられたアーム部材の揺動する範囲の中心に
対してマグネットの中心を所定オフセット量だけずらし
て配置することを特徴としている。

【００３２】本発明に係るディスク記憶装置は、上述し
た課題を解決するために、回動中心の回りを回動するア
ーム部材と、このアーム部材の先端に取り付けられた磁
気ヘッドと、アーム部材に取り付けられたコイルと、コ
イルに対して印加する磁界を発生させるマグネット及び
ヨークで構成する磁気回路とを有する回動型ボイスコイ
ルモータと、情報を記憶するディスク状記録媒体と、こ
のディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータ
と、スピンドルモータ及び回動型ボイスコイルモータの
動作を制御するシステムコントローラとを備え、磁気回
路により発生する電磁力によるコイルの移動に応じてこ
のコイルと一体的に取り付けられたアーム部材の揺動す
る範囲に応じて設けられる２つのマグネットにおいて
は、上記コイルの移動方向に沿った長さをそれぞれ異な
らせることを特徴としている。

【００３３】

【作用】本発明に係るアーム駆動装置では、コイルの移
動に応じて揺動するアーム部材の揺動する範囲の中心か
らマグネットの中心をオフセットさせて配することによ
り、マグネットの大きさを変えなくても、精密な磁気ヘ
ッドの位置決めが要求される範囲をコイルが揺動した際
に、磁束密度の低い領域を通過することがないように十
分な磁束密度を与えて、トルクムラの発生を抑えてい
る。

【００３４】本発明に係るアーム駆動装置では、コイル
の移動に応じて揺動するアーム部材の揺動する範囲に応
じて設けられる２つのマグネットのコイルの移動方向に
沿った長さをそれぞれ異ならせることことにより、精密
な磁気ヘッドの位置決めが要求される範囲をコイルが揺
動した際に、磁束密度の低い領域を通過することないよ
うに、十分な磁束密度を与えて、トルクムラの発生を抑
えている。

【００３５】また、本発明に係るディスク記憶装置で
は、使用する回動型ボイスコイルモータに対してコイル
の移動に応じて揺動するアーム部材の揺動する範囲の中
心からマグネットの中心をオフセットさせて配すること
により、マグネットの大きさを変えなくても、精密な磁
気ヘッドの位置決めが要求される範囲をコイルが揺動し
た際に、磁束密度の低い領域を通過することがないよう
に十分な磁束密度を与えて、トルクムラの発生を抑えて
いる。

【００３６】さらに、本発明に係るディスク記憶装置で
は、使用する回動型ボイスコイルモータに対してコイル
の移動に応じて揺動する範囲に応じて設けられる２つの
マグネットのコイルの移動方向に沿った長さをそれぞれ
異ならせることことにより、精密な磁気ヘッドの位置決
めが要求される範囲をコイルが揺動した際に、磁束密度
の低い領域を通過することないように、十分な磁束密度
を与えて、トルクムラの発生を抑えている。

【００３７】

【実施例】以下、本発明に係るアーム駆動装置及びディ
スク記憶装置の実施例について、図面を参照しながら説
明する。ここで、この実施例では、磁気回路により発生
する電磁力でコイルと一体的に取り付けられているアー
ム部材を回動させる本発明を適用したアーム駆動装置と
しての回動型ボイスコイルモータを例に挙げ、さらに、
本発明のディスク記憶装置として、この回動型ボイスコ
イルモータを適用した磁気ディスク装置について説明す
る。

【００３８】磁気ディスク装置は、ＮＣＳＳ方式を適用
する場合、例えば図１に示す情報を記憶する磁気ディス
ク１と、この磁気ディスク１と一体的に取り付けられた
状態で磁気ディスク１を一定速度で回転させるスピンド
ルモータ（図示せず）と、磁気ディスク１との情報のや
りとりを行い磁気ヘッド２ａが配されたアーム部材２ｂ
を回動させる回動型ボイスコイルモータ２（図２を参
照）と、滑り台状に磁気ディスク１の内周側へ徐々に傾
斜させたランプ３と、スピンドルモータ及び回動型ボイ
スコイルモータ２の動作を制御するシステムコントロー
ラ（図示せず）とを有している。

【００３９】磁気ディスク１は、この磁気ディスク１を
内蔵する筺体としてのカートリッジ１ａが磁気ディスク
装置の挿入口から矢印Ｉ方向に挿入され、所定の磁気デ
ィスクカートリッジ停止位置でこの磁気ディスク装置に
マウントされた状態を示している。この図から明らかな
ように、磁気ディスクカートリッジ１ａは、後述するヨ
ーク部材２ｃの間近に迫っていることが判る。

【００４０】回動型ボイスコイルモータ２は、例えば図
２の平面図に示すように、回動軸２ｃを中心に回動させ
るアーム部材２ｂと、回動軸２ｃに対してサスペンジョ
ンアーム２ｄの配設位置と反対位置に設けるコイル２ｅ
と、磁気回路を構成する要素のマグネット２ｆと、この
マグネット２ｆ及びコイル２ｅを挟み込むように設けら
れているヨーク部材２ｇとを有している。

【００４１】ヨーク部材２ｇは、上下にそれぞれ対向す
るように強磁性体からなる上ヨーク部材と下ヨーク部材
とを設けている。この磁気回路により、アーム部材２ｂ
は、コイル２ｅとマグネット２ｆとの間で生じる電磁力
により駆動され、回動軸２ｃを中心Ｃに回動する。

【００４２】ここで、回動型ボイスコイルモータ２の回
動範囲について簡単に説明する。

【００４３】図１に示すように、回動型ボイスコイルモ
ータ２の磁気ヘッド２ａが磁気ディスク１の最内周位置
に送られるとき、回動によるアーム部材２ｂの位置は、
一点鎖線ＩＤで示す線上にある。また、磁気ヘッド２ａ
が磁気ディスク１の最外周位置に送られるとき、回動に
よるアーム部材２ｂの位置は、一点鎖線ＬＤで示す線上
にある。さらに、回動型ボイスコイルモータ２における
起動停止位置は、アーム部材２ｂのランプ３上を通る一
点鎖線ＯＤで示している。

【００４４】従って、回動型ボイスコイルモータ２の揺
動範囲は、一点鎖線ＩＤとＯＤの間になる。図１におい
て、この揺動範囲の中心Ｃ_LDは、マグネット２ｆの外縁
２ｆｅと直線Ｄの交点で表している。

【００４５】また、弧状に形成されたマグネット２ｆの
外縁２ｆｅの中心位置Ｃ_Mは、例えば図１に示すよう
に、回動軸２ｃの中心Ｃからの直線Ｂで示されている。

【００４６】本発明を適用した磁気ディスク装置の第１
の実施例では、例えば図１に示されているマグネット２
ｆの外縁中心Ｃ_Mを磁気ディスク１に上おける揺動範囲
の中心Ｃ_LD方向（あるいは直線ＩＤ側）にオフセットさ
せる。ＮＣＳＳ方式の磁気ディスク装置におけるオフセ
ット方向及びオフセット量に関しては、後段で詳述す
る。

【００４７】実際における回動型ボイスコイルモータ２
の回動動作をそれぞれ説明すると、回動型ボイスコイル
モータ２は、図２（ａ）に示すように、アーム部材２ｂ
の起動停止位置を示す一点鎖線ＯＤと磁気ディスク１の
最内周位置を示す一点鎖線ＩＤとの間を揺動範囲として
アーム部材２ｂを回動させている。この揺動範囲は、ア
ーム部材２ｂの全可動範囲θを示している。

【００４８】回動型ボイスコイルモータ２の動作に注目
すると、アーム部材２ｂの全可動範囲θは、角度で示す
と、図２（ｂ）の磁気ヘッド２ａのアンロード時におけ
るアーム部材２ｂの揺動範囲を意味するθ_ULDと図２
（ｃ）の磁気ヘッド２ａが磁気ディスク１上に配される
ロード時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲θ_LDとに大
きく分類される。

【００４９】磁気ヘッド２ａのアンロード時におけるア
ーム部材２ｂの揺動範囲θ_ULDとは、起動停止位置を示
す一点鎖線ＯＤと磁気ディスク１の最外周位置を示す一
点鎖線ＬＤとの間でランプ３上での揺動範囲としてアー
ム部材２ｂを回動させる角度範囲である。また、ロード
時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲θ_LDとは、磁気デ
ィスク１の最外周位置を示す一点鎖線ＬＤと磁気ディス
ク１の最内周位置を示す一点鎖線ＩＤとの間の角度範囲
を示している。

【００５０】ところで、磁気ディスク装置を小型化する
ためには、アーム部材２ｂは、アーム長を短くしなけれ
ばならないことが知られている。しかしながら、アーム
長の短縮化は、回動型ボイスコイルモータが発生させる
トルクにムラを生じさせてしまうので、回動型ボイスコ
イルモータは、このトルクムラを改善させなければなら
ない。このトルクムラは、磁気ディスク装置において磁
気ヘッド２ａの位置を正確に制御することを難しくして
しまう。

【００５１】ボイスコイルモータにおいて、発生するト
ルクは、コイルの中心線がマグネットの中心線に近づく
ほど大きくなり、中心から外れるほど小さくなる傾向が
ある。すなわち、ボイスコイルモータには、このボイス
コイルモータのマグネットとコイルとの角度関係により
生じるトルクに大きな差を生じさせてしまうことにな
る。ここで、トルクムラを表す指標は、例えば揺動範囲
の中で最大トルクと最小トルクの差に対する最大トルク
の比として（最大トルク−最小トルク）／最大トルク×１００（％）・・・（１）で表している。

【００５２】図３に示す模式図を参照しながら説明する
と、実際に、回動型ボイスコイルモータ２のコイル２ｅ
及びマグネット２ｆは、それぞれ扇状に広がり角度α、
βを持つように形成されている。アーム部材２ｂの揺動
範囲θは、例えば図３（ａ）に示すように、ロード時に
おけるアーム部材２ｂの揺動範囲の角度θ_LDとアンロー
ド時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲θ_ULDの他に、
それぞれマグネット２ｆの端側であっても角度αの広が
りを有するコイル２ｅがマグネット２ｆによってマグネ
ット２ｆからの磁束を常に切るようにしてムラの発生を
回避するため、マグネット２ｆの両端をそれぞれ角度α
／２ずつ広く設けている。

【００５３】コイル２ｅとマグネット２ｆの幾何学的な
関係を角度を示す位置パラメータで表すと、ロード時に
おけるアーム部材２ｂの揺動範囲の角度θ_LDの中心位置
Ｃ_LDは、位置Ｐ_LDから（Ｐ_LD−Ｐ_ID）／２のところにな
る。この角度θ_LDの中心位置Ｃ_LDとアーム部材２ｂの回
動中心Ｃとを結ぶ直線が図１の直線Ｄである。また、マ
グネット２ｆが形作るコイル２ｅの移動方向に沿った弧
状の中心位置をＣ_Mとアーム部材２ｂの回動中心Ｃとを
結ぶ直線が、図１の直線Ｂである。

【００５４】このように構成された回動型ボイスコイル
モータ２を用いる磁気ディスク装置は、正確な磁気ヘッ
ド２ａの位置を制御するために発生するトルクムラを改
善しなければならない。

【００５５】ここで、磁気ディスク装置は、少なくとも
磁気ディスク１上での位置制御が重要である。従って、
磁気ディスク装置におけるロード時におけるアーム部材
２ｂの揺動範囲θ_LDの位置制御では、正確さが重視さ
れ、アンロード時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲θ
_ULDの位置制御では、さほど正確でなく済ませることが
できる。

【００５６】また、ボイスコイルモータ２において発生
するトルクには、コイルの中心線がマグネットの中心線
に近づくほどトルクが大きくなり、中心から外れるほど
トルクが小さくなる傾向が知られている。

【００５７】このような条件を考慮しながら、発生する
トルクムラの改善するには、図３（ａ）から明らかなよ
うに、例えば位置Ｐ_IDで発生するトルクを大きくすれ
ば、最大トルクと最小トルクとの差が少なくなる。そこ
で、この位置Ｐ_IDで発生するトルクを大きくするには、
位置Ｐ_ODでのマグネット２ｆが発生する磁束を強くすれ
ばよい。磁束は、マグネット２ｆの中心を通る直線Ｅ上
で強いので、マグネット２ｆを反時計回りに回転する
と、マグネット２ｆは、図３（ａ）に示す位置Ｐ_IDでの
磁束の強さより強い磁束を発生させる領域が図３（ｂ）
の位置Ｐ_IDに移動させることになる。

【００５８】ところで、逆に、位置Ｐ_ODでの磁束は、マ
グネット２ｆを反時計回りに回転させることによって、
図３（ａ）の位置Ｐ_ODでの磁束の強さより弱い磁束を発
生させる領域が位置Ｐ_ODにくることになる。

【００５９】さらに、このような関係を考慮することに
より、磁気ディスク装置は、位置Ｐ_IDと位置Ｐ_LDで発生
するトルクが等しくするようにマグネット２ｆをオフセ
ットさせたとき、トルクムラを最小にすることができ
る。この場合のオフセット量ＯＦは、角度で表すと、Ｏ
Ｆ＝θ_ULD／２である。

【００６０】実際に角度ＯＦ＝θ_ULD／２だけオフセッ
トさせれば、図３（ｂ）に示す配置関係が得られる。こ
の関係を満足させると、図３（ｂ）から明らかなよう
に、幾何学的なマグネット２ｆの配置は、マグネット２
ｆの中心位置Ｃ_Mとロード時におけるアーム部材２ｂの
揺動範囲θ_LDの中心位置Ｃ_LDとが一致することを示して
いる。換言すれば、位置Ｐ_IDと中心位置Ｃ_LDとの孤の長
さと中心位置Ｃ_LDと位置Ｐ_ODの孤の長さとが等しいこと
が判る。

【００６１】このマグネット２ｆの実際のオフセット量
に対するトルクムラの関係の一例を図４に示す。

【００６２】ここで、ロード時におけるアーム部材２ｂ
の揺動範囲θ_LDは、22.5゜、アンロード時におけるアー
ム部材２ｂの揺動範囲θ_ULDは、11゜を仮定してシミュ
レーションを行っている。

【００６３】使用した回動型ボイスコイルモータ２で
は、理想的にはアンローディング時での角度θ_ULD／２
によって得られるオフセット量ＯＦは、 5.5゜である
が、実際のオフセット量は、図４に示すように、4.75゜
でトルクムラが最小になっている。この微妙なオフセッ
ト量の不一致は、磁気ディスク装置における空間的な制
約上としてヨーク部材の形状が非対称なため、磁気回路
が非対称になってしまうことに起因している。しかしな
がら、マグネット２ｆのオフセット量を決定するために
は、ＯＦ＝θ_ULD／２により、概略的なオフセット角度
の把握を行い、さらに、シミュレーション、実験等によ
り確定する方法を用いることが好ましい。

【００６４】実験結果によるオフセット量の妥当性につ
いて図５を参照しながら説明する。ここで、図中の一点
鎖線ＬＤは、磁気ディスク１の最外周位置を示し、アー
ム部材２ｂの角度とは、磁気ディスク１の最内周位置を
0゜としてアーム部材２ｂの位置を表している。

【００６５】トルクムラは、本発明を適用することによ
り、図５（ａ）に示すロード時におけるアーム部材２ｂ
の揺動範囲中では2.7%程度に抑えられている。一方、図
５（ｂ）に示す従来からのオフセット量＝０でのトルク
ムラは、ロード時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲中
で5.5%程度と２倍以上大きいトルクムラを生じてしまっ
ている。

【００６６】このようにマグネットをオフセット配置す
ることにより、装置構成の小型化を図りながら、トルク
ムラを抑えることができる。

【００６７】つぎに、本発明を適用した第２の実施例に
ついて図６を参照しながら説明する。ここで、共通する
部分には、同じ参照番号を付して説明を省略する。

【００６８】この第２の実施例における回動型ボイスコ
イルモータ２には、強磁性体からなるヨーク部材２ｇに
２つのマグネット２１、２２を設けている。マグネット
２１、２２は、コイル２ｅの回動動作に合わせて孤状に
形成されている。ところで、マグネット２１は、マグネ
ット２１の孤の長さをマグネット２２の孤の長さより短
く構成している。

【００６９】マグネット２１は、アンロード時における
アーム部材２ｂの揺動範囲θ_ULDでの位置制御に必要な
磁束を発生させるが、この期間中正確な磁気ヘッド２ａ
の位置制御を要しないので、マグネットの大きさを小さ
くしてもかまわない。

【００７０】このようにマグネットを２つに分けて配設
することにより、回動型ボイスコイルモータ２の構成を
より一層小型化させることができる。

【００７１】この装置の小型化を図りながら、ＮＣＳＳ
方式のマグネットのオフセット配置を採用すると、小型
でもロード時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲中の位
置制御を正確に行うことができる。

【００７２】つぎに、本発明を適用した第３の実施例に
ついて図７及び図８を参照しながら説明する。ここで、
共通する部分には、同じ参照番号を付して説明を省略す
る。

【００７３】この第３の実施例の磁気ディスク装置は、
例えば図７に示すように、ＣＳＳ方式を適用する場合、
情報を記憶する磁気ディスク１と、この磁気ディスク１
と一体的に取り付けられた状態で磁気ディスク１を一定
速度で回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、磁
気ディスク１との情報のやりとりを行い磁気ヘッド２ａ
が配されたアーム部材２ｂを回動させる回動型ボイスコ
イルモータ２とを有している。

【００７４】回動型ボイスコイルモータ２は、例えば図
８の平面図に示すように、回動軸３を中心に回動させる
アーム部材２ｂと、回動軸２ｃに対してサスペンジョン
アーム２ｄの配設位置と反対位置に設けるコイル２ｅ
と、磁気回路を構成する要素のマグネット２ｆと、この
マグネット２ｆ及びコイル２ｅを挟み込むように設けら
れているヨーク部材２ｇとを有している。

【００７５】この磁気ディスク装置は、例えば図１に示
されているマグネット２ｆをこのマグネット２ｆの外縁
中心Ｃ_Mを磁気ディスク１に上おける揺動範囲の中心Ｃ
_LD方向（あるいは直線ＯＤ側）にオフセットさせる。Ｃ
ＳＳ方式の磁気ディスク装置におけるオフセット方向及
びオフセット量に関しては、後段で詳述する。

【００７６】実際における回動型ボイスコイルモータ２
の回動動作をそれぞれ説明すると、回動型ボイスコイル
モータ２は、図８（ａ）に示すように、アーム部材２ｂ
の起動停止位置を示す一点鎖線ＩＤ_CSと磁気ディスク１
の最外周位置を示す一点鎖線ＯＤ_CSとの間を揺動範囲と
してアーム部材２ｂを回動させている。この揺動範囲
は、アーム部材２ｂの全可動範囲θを示している。ま
た、図７の直線ＬＤ_CSは、磁気ディスク１の最内周位置
に磁気ヘッド２ａを先端に配した際のアーム部材２ｂ位
置を示している。

【００７７】回動型ボイスコイルモータ２の動作に注目
すると、アーム部材２ｂの全可動範囲θは、角度で示す
と、図８（ｂ）の磁気ヘッド２ａのアンロード時におけ
るアーム部材２ｂの揺動範囲を意味するθ_ULDと図８
（ｃ）の磁気ヘッド２ａが磁気ディスク１上に配される
ロード時におけるアーム部材２ｂの揺動範囲θ_LDとに大
きく分類される。

【００７８】ＣＳＳ方式による磁気ディスク装置では、
起動停止位置が、前述したＮＣＳＳ方式による磁気ディ
スク装置の外周側に設ける場合に対して磁気ディスク１
の内周側の領域１１に設けている。この磁気ディスク装
置におけるトルクムラを抑えるためのマグネット２ｆの
中心Ｃ_Mをアーム部材２ｂの揺動する範囲θ_LDの中心Ｃ
_LD方向にオフセットさせるとよい。

【００７９】磁気ディスク装置は、位置Ｐ_IDと位置Ｐ_LD
で発生するトルクが等しくするようにマグネット２ｆを
時計回りにオフセットさせたとき、トルクムラを最小に
することができる。

【００８０】また、図示しないが、マグネット２ｆは、
例えば第２の実施例で説明したように、２つに図８
（ｂ）に示すアンロード時におけるアーム部材２ｂの揺
動範囲θ_ULDに対応する側のマグネットを小さいもので
構成させても図８（ｃ）に示すロード時におけるアーム
部材２ｂの揺動範囲θ_LD内での磁気ディスク１のデータ
領域１２へのアクセス位置精度を落とさずに動作させる
ことができる。

【００８１】このように構成することによっても、装置
の小型化を図りながら、磁気ディスクへの位置決めの精
度を向上させることができる。

【００８２】つぎに、本発明のアーム駆動装置について
説明する。

【００８３】このアーム駆動装置は、前述した磁気ディ
スク装置で用いた回動型ボイスコイルモータと同じ構成
である。

【００８４】従って、アーム駆動装置における第１の実
施例によれば、例えば図２を参照すると、コイル２ｅの
移動に応じて揺動するアーム部材２ｂの揺動する範囲の
中心からマグネット２ｆの中心をオフセットさせて配す
ることにより、マグネット２ｆの大きさを変えなくて
も、精密な磁気ヘッドの位置決めが要求される範囲をコ
イルが揺動した際に、磁束密度の低い領域を通過するこ
とがないように十分な磁束密度を与えて、トルクムラの
発生を抑えている。

【００８５】また、アーム駆動装置における第２の実施
例によれば、例えば図６を参照すると、コイル２ｅの移
動に応じて揺動するアーム部材２ｂの揺動する範囲に応
じて設けられる２つのマグネット２１、２２上を移動す
るコイル２ｅの移動方向に沿った長さをそれぞれ異なら
せることことにより、精密な磁気ヘッドの位置決めが要
求される範囲をコイルが揺動した際に、磁束密度の低い
領域を通過することないように、十分な磁束密度を与え
て、トルクムラの発生を抑えている。

【００８６】以上のように構成することにより、アーム
部材の揺動範囲の大きさを考慮しながら、マグネットを
オフセットさせることにより、磁気ディスクのデータ領
域を揺動するロード時におけるアーム部材２ｂの揺動範
囲内で発生するトルクムラを小さくすることができる。
これにより、装置の小型化を図りながら、磁気ヘッドの
位置を正確に制御することができる。

【００８７】また、マグネットを２つに分けて、コイル
がスイープするアンロード時におけるアーム部材２ｂの
揺動範囲に対応する領域のマグネットを小さくしても磁
気ディスク装置の仕様を満足させることができるととも
に、マグネット及びコイルを円周方向に伸ばして大型化
させる必要がなくなるので、装置の小型化を容易にさせ
ることができ、使用用途を拡げることができる。

【００８８】ディスク記憶装置では、アーム部材の揺動
範囲の大きさを考慮しながら、マグネットをオフセット
させた回動型ボイスコイルモータを用いることにより、
磁気ディスクのデータ領域を揺動するロード時における
アーム部材の揺動範囲内で発生するトルクムラを小さく
することができる。これにより、装置の小型化を図りな
がら、磁気ヘッドの位置を正確に制御することができ
る。

【００８９】また、ディスク記憶装置では、マグネット
を２つに分けて、コイルがスイープするアンロード時に
おけるアーム部材の揺動範囲に対応する領域のマグネッ
トを小さくしても磁気ディスク装置の仕様を満足させる
ことができるとともに、マグネット及びコイルを円周方
向に伸ばして大型化させる必要がない回動型ボイスコイ
ルモータを用いているので、装置の小型化を容易にさせ
ることができ、使用用途を拡げることができる。

【００９０】なお、本発明の実施例では、磁気ディスク
を固定に配した場合について説明してきたが、本発明は
これらの実施例に限定されるものでなく、着脱可能なカ
ートリッジ型の磁気ディスクを用いる磁気ディスク装置
や光磁気ディスク装置等に適用しても装置の小型化を図
りながら、トルクムラを抑えることができる。

【００９１】

【発明の効果】本発明に係るアーム駆動装置では、アー
ム部材の揺動範囲の大きさを考慮しながら、マグネット
をオフセットさせることにより、磁気ディスクのデータ
領域を揺動するロード時におけるアーム部材の揺動範囲
内で発生するトルクムラを小さくすることができる。こ
れにより、装置の小型化を図りながら、磁気ヘッドの位
置を正確に制御することができる。

【００９２】また、本発明に係るアーム駆動装置では、
マグネットを２つに分けて、コイルがスイープするアン
ロード時におけるアーム部材の揺動範囲に対応する領域
のマグネットを小さくしても磁気ディスク装置の仕様を
満足させることができるとともに、マグネット及びコイ
ルを円周方向に伸ばして大型化させる必要がなくなるの
で、装置の小型化を容易にさせることができ、使用用途
を拡げることができる。

【００９３】本発明に係るディスク記憶装置では、アー
ム部材の揺動範囲の大きさを考慮しながら、マグネット
をオフセットさせたアーム駆動手段を用いることによ
り、磁気ディスクのデータ領域を揺動するロード時にお
けるアーム部材の揺動範囲内で発生するトルクムラを小
さくすることができる。これにより、装置の小型化を図
りながら、磁気ヘッドの位置を正確に制御することがで
きる。

【００９４】また、本発明に係るディスク記憶装置で
は、マグネットを２つに分けて、コイルがスイープする
アンロード時におけるアーム部材の揺動範囲に対応する
領域のマグネットを小さくしても磁気ディスク装置の仕
様を満足させることができるとともに、マグネット及び
コイルを円周方向に伸ばして大型化させる必要がないア
ーム駆動手段を用いているので、装置の小型化を容易に
させることができ、使用用途を拡げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円盤状記録媒体の情報記憶装置を
適用した第１の実施例における磁気ディスク装置の動作
範囲を説明する図である。

【図２】上記磁気ディスク装置の動作範囲を個々に示す
図である。

【図３】上記磁気ディスク装置におけるオフセット方向
及びオフセット量を説明する模式図である。

【図４】上記磁気ディスク装置におけるマグネットのオ
フセット量に対するトルクムラの関係を示す図である。

【図５】上記磁気ディスク装置におけるアーム部材の角
度とトルクの関係及びトルクムラの範囲を示す図であ
る。

【図６】上記磁気ディスク装置の第２の実施例の概略的
な構成を示す模式図である。

【図７】上記磁気ディスク装置の第３の実施例の概略的
な構成を示す模式図である。

【図８】上記磁気ディスク装置の動作範囲を個々に示す
図である。

【図９】上記磁気ディスク装置にＣＳＳ方式を適用した
際の起動停止位置を示す平面図である。

【図１０】上記磁気ディスク装置にＮＣＳＳ方式を適用
した際の起動停止位置を示す平面図である。

【図１１】上記磁気ディスク装置にカートリッジ型の磁
気ディスクを挿入する様子を示す模式図である。

【図１２】上記磁気ディスク装置に用いる一般的なボイ
スコイルモータの概略的な構成を示す図である。

【図１３】上記ボイスコイルモータの揺動動作を説明す
る図である。

【符号の説明】

１磁気ディスク１ａ磁気ディスクカートリッジ２回動型ボイスコイルモータ２ａ磁気ヘッド２ｂアーム部材２ｃ回動軸２ｄサスペンジョンアーム２ｅコイル２ｇヨーク部材２ｆ、２１、２２マグネット３ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動中心の回りを回動するアーム部材
と、このアーム部材の先端に取り付けられたヘッドと、上記アーム部材に取り付けられたコイルと、上記コイルに対して印加する磁界を発生させるマグネッ
ト及びヨークで構成する磁気回路とを備え、上記磁気回路により発生する電磁力による上記コイルの
移動に応じてこのコイルと一体的に取り付けられたアー
ム部材の揺動する範囲の中心に対して上記マグネットの
中心を所定オフセット量だけずらして配置することを特
徴とするアーム駆動装置。
【請求項２】上記ヘッドと円盤状記録媒体が接触した
状態で起動／停止を行う機構に用いて、上記マグネット
の中心を上記円盤状記録媒体の最外周方向にオフセット
させることを特徴とする請求項１記載のアーム駆動装
置。
【請求項３】上記ヘッドが円盤状記録媒体の最外周よ
りも外側の位置で起動／停止を行う機構に用いて上記マ
グネットの中心を上記円盤状記録媒体の最内周方向にオ
フセットさせることを特徴とする請求項１記載のアーム
駆動装置。
【請求項４】回動中心の回りを回動するアーム部材
と、このアーム部材の先端に取り付けられたヘッドと、上記アーム部材に取り付けられたコイルと、上記コイルに対して印加する磁界を発生させる２つのマ
グネット及びヨークで構成する磁気回路とを備え、上記磁気回路により発生する電磁力による上記コイルの
移動に応じてこのコイルと一体的に取り付けられたアー
ム部材の揺動する範囲に応じて設けられる２つのマグネ
ットにおいては、上記コイルの移動方向に沿った長さを
それぞれ異ならせることを特徴とするアーム駆動装置。
【請求項５】上記ヘッドと円盤状記録媒体が接触した
状態で起動／停止を行う機構に用いて、上記マグネット
の中心を上記円盤状記録媒体の最外周方向にオフセット
させることを特徴とする請求項４記載のアーム駆動装
置。
【請求項６】上記ヘッドが円盤状記録媒体の最外周よ
りも外側の位置で起動／停止を行う機構に用いて上記マ
グネットの中心を上記円盤状記録媒体の最内周方向にオ
フセットさせることを特徴とする請求項４記載のアーム
駆動装置。
【請求項７】回動中心の回りを回動するアーム部材
と、このアーム部材の先端に取り付けられたヘッドと、上記アーム部材に取り付けられたコイルと、上記コイルに対して印加する磁界を発生させるマグネッ
ト及びヨークで構成する磁気回路とを有するアーム駆動
手段と、情報を記憶するディスク状記録媒体と、このディスク状記録媒体を回転させるモータ手段と、上記モータ手段及び上記アーム駆動手段の動作を行う制
御手段とを備え、上記磁気回路により発生する電磁力による上記コイルの
移動に応じてこのコイルと一体的に取り付けられたアー
ム部材の揺動する範囲の中心に対して上記マグネットの
中心を所定オフセット量だけずらして配置することを特
徴とするディスク記憶装置。
【請求項８】回動中心の回りを回動するアーム部材
と、このアーム部材の先端に取り付けられたヘッドと、上記アーム部材に取り付けられたコイルと、上記コイルに対して印加する磁界を発生させるマグネッ
ト及びヨークで構成する磁気回路とを有するアーム駆動
手段と、情報を記憶するディスク状記録媒体と、このディスク状記録媒体を回転させるモータ手段と、上記モータ手段及び上記アーム駆動手段の動作を制御す
る制御手段とを備え、上記磁気回路により発生する電磁力による上記コイルの
移動に応じてこのコイルと一体的に取り付けられたアー
ム部材の揺動する範囲に応じて設けられる２つのマグネ
ットにおいては、上記コイルの移動方向に沿った長さを
それぞれ異ならせることを特徴とするディスク記憶装
置。