JPH09178638A - 静止摩擦力計測装置 - Google Patents
静止摩擦力計測装置Info
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- JPH09178638A JPH09178638A JP7337132A JP33713295A JPH09178638A JP H09178638 A JPH09178638 A JP H09178638A JP 7337132 A JP7337132 A JP 7337132A JP 33713295 A JP33713295 A JP 33713295A JP H09178638 A JPH09178638 A JP H09178638A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
- G11B33/10—Indicating arrangements; Warning arrangements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition 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
- G11B5/58—Disposition 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
- G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
- G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
- G11B5/6011—Control of flying height
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 最大静止摩擦力の計測装置において、駆動手
段の作用による第１、第２の物体間の相対位置の変位を
抑制し、正確な静止摩擦力の特性を計測する。 【解決手段】 載置台１に固定の第１の物体２と、保持
部４に保持されて第１の物体２に当接された第２の物体
３との間の静摩擦特性を計測する静止摩擦力計測装置
を、載置台１から載置台側固定端７迄の間に配置された
外力緩衝部９と、駆動手段８に設けられて保持部４と載
置台１間の相対移動速度が摩擦力検出部６の共振周波数
に比較して十分に遅くなるように速度制御する速度制御
部８Ａと、外力緩衝部９に設けられて両方の物体２，３
の接触面にほぼ平行に働く外力が最大静上摩擦力を越え
るまで、両方の物体２，３の相対位置の変位を抑制する
相対位置変位抑制手段９Ａとから構成し、両方の物体
２，３の変位開始直前の最大静止摩擦力を摩擦力検出部
６によって計測する。
段の作用による第１、第２の物体間の相対位置の変位を
抑制し、正確な静止摩擦力の特性を計測する。 【解決手段】 載置台１に固定の第１の物体２と、保持
部４に保持されて第１の物体２に当接された第２の物体
３との間の静摩擦特性を計測する静止摩擦力計測装置
を、載置台１から載置台側固定端７迄の間に配置された
外力緩衝部９と、駆動手段８に設けられて保持部４と載
置台１間の相対移動速度が摩擦力検出部６の共振周波数
に比較して十分に遅くなるように速度制御する速度制御
部８Ａと、外力緩衝部９に設けられて両方の物体２，３
の接触面にほぼ平行に働く外力が最大静上摩擦力を越え
るまで、両方の物体２，３の相対位置の変位を抑制する
相対位置変位抑制手段９Ａとから構成し、両方の物体
２，３の変位開始直前の最大静止摩擦力を摩擦力検出部
６によって計測する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は静止摩擦力計測装置
に関し、特に、ハードディスク装置における磁気ディス
クと磁気ヘッドとの間の静止摩擦力を計測する装置に関
する。近年、磁気記憶装置としてのハードディスク装置
の分野では、高記録密度化の必要から磁気ヘッドの浮上
量が年々低下する傾向が進んでいる。即ち、ハードディ
スク装置において、磁気ディスクの記録密度を大きくし
た場合には、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隙を小さ
くして、磁気ヘッドを磁気ディスクに近づける必要があ
った。そして、磁気ディスクからの磁気ヘッドの浮上量
を小さくした状態で磁気ヘッドの安定な浮上特性を保つ
ためには、磁気ディスク表面を平滑化する必要があっ
た。一方、磁気ディスク表面を平滑化すると、磁気ディ
スクが静止した状態において、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドとが吸着を起こし、ハードディスク装置の再起動時に
大きなトルクが必要となるという問題点があった。
に関し、特に、ハードディスク装置における磁気ディス
クと磁気ヘッドとの間の静止摩擦力を計測する装置に関
する。近年、磁気記憶装置としてのハードディスク装置
の分野では、高記録密度化の必要から磁気ヘッドの浮上
量が年々低下する傾向が進んでいる。即ち、ハードディ
スク装置において、磁気ディスクの記録密度を大きくし
た場合には、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隙を小さ
くして、磁気ヘッドを磁気ディスクに近づける必要があ
った。そして、磁気ディスクからの磁気ヘッドの浮上量
を小さくした状態で磁気ヘッドの安定な浮上特性を保つ
ためには、磁気ディスク表面を平滑化する必要があっ
た。一方、磁気ディスク表面を平滑化すると、磁気ディ
スクが静止した状態において、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドとが吸着を起こし、ハードディスク装置の再起動時に
大きなトルクが必要となるという問題点があった。
【０００２】このため、磁気記録媒体（磁気ディスク）
の表面の平滑化と、ディスクの静止時の磁気ヘッドのデ
ィスク表面への吸着防止という、相反する課題を解決す
るためのトライボロジーに関する研究開発が盛んに行わ
れており、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の静止摩擦
力を高精度で計測することができる計測装置が望まれて
いる。
の表面の平滑化と、ディスクの静止時の磁気ヘッドのデ
ィスク表面への吸着防止という、相反する課題を解決す
るためのトライボロジーに関する研究開発が盛んに行わ
れており、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の静止摩擦
力を高精度で計測することができる計測装置が望まれて
いる。
【０００３】
【従来の技術】従来、磁気ディスクと磁気ヘッド間の静
止摩擦力を測定する際は、図１０(a)に示すような構成
の静止摩擦力計測装置１００が用いられていた。磁気デ
ィスク１０２は載置台１０１の上に固定されており、載
置台１０１は駆動手段１０３によって移動されるように
なっていた。この駆動手段１０３としては、例えば、モ
ータが用いられていた。また、駆動手段１０３の一端
は、載置台側固定端１０４に固定されていた。一方、磁
気ディスク１０２の上に載置されたヘッド１０５は保持
部１０６に保持されており、保持部１０６は摩擦力検出
部１０７に接続されていた。そして、摩擦力検出部の一
端は、保持部側固定端１０８に固定されていた。
止摩擦力を測定する際は、図１０(a)に示すような構成
の静止摩擦力計測装置１００が用いられていた。磁気デ
ィスク１０２は載置台１０１の上に固定されており、載
置台１０１は駆動手段１０３によって移動されるように
なっていた。この駆動手段１０３としては、例えば、モ
ータが用いられていた。また、駆動手段１０３の一端
は、載置台側固定端１０４に固定されていた。一方、磁
気ディスク１０２の上に載置されたヘッド１０５は保持
部１０６に保持されており、保持部１０６は摩擦力検出
部１０７に接続されていた。そして、摩擦力検出部の一
端は、保持部側固定端１０８に固定されていた。
【０００４】以上のように構成された静止摩擦力計測装
置１００を用いて静止摩擦力を計測する場合は、図１０
(b) に示すような手順で計測が行われていた。即ち、ス
テップ１００１では駆動手段１０３を起動して外力を発
生させ、ステップ１００２に示すように載置台１０１の
移動を即時開始させていた。そして、ステップ１００３
において摩擦力検出部１０７の出力の最大値を検出し、
ステップ１００４において静止摩擦係数μｓを算出して
いた。具体的には、ヘッド１０５のばね圧でヘッド１０
５に荷重をかけながら磁気ディスク１０２に密着させて
おき、この状態でモータ１０３を低速で回転させ、その
起動時以降の摩擦力検出部１０７の出力の最大値を最大
静止摩擦力としていた。
置１００を用いて静止摩擦力を計測する場合は、図１０
(b) に示すような手順で計測が行われていた。即ち、ス
テップ１００１では駆動手段１０３を起動して外力を発
生させ、ステップ１００２に示すように載置台１０１の
移動を即時開始させていた。そして、ステップ１００３
において摩擦力検出部１０７の出力の最大値を検出し、
ステップ１００４において静止摩擦係数μｓを算出して
いた。具体的には、ヘッド１０５のばね圧でヘッド１０
５に荷重をかけながら磁気ディスク１０２に密着させて
おき、この状態でモータ１０３を低速で回転させ、その
起動時以降の摩擦力検出部１０７の出力の最大値を最大
静止摩擦力としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
静止摩擦力の計測方法では、磁気ディスクの記録密度を
大きくし、磁気ディスク表面を平滑化した場合に、磁気
ディスクと磁気ヘッドとの間の静止摩擦力が正確に計測
できないという問題点があった。この問題点について以
下詳細に説明する。
静止摩擦力の計測方法では、磁気ディスクの記録密度を
大きくし、磁気ディスク表面を平滑化した場合に、磁気
ディスクと磁気ヘッドとの間の静止摩擦力が正確に計測
できないという問題点があった。この問題点について以
下詳細に説明する。
【０００６】図１０の構成において、磁気ディスク１０
２とヘッド１０５の摩擦力をＦ、吸着力をＦｓ、バネ圧
をＷとすると、それらの間には次式が成り立つ。 Ｆ＝μ（Ｗ＋Ｆｓ） 磁気ディスク１０２の表面が平滑になってくると、吸着
力Ｆｓが大きくなり、静止摩擦力と動摩擦力の差が大き
くなる傾向にある。このような場合の摩擦力検出部１０
７のセンサの応答速度に起因する問題点について先ず説
明する。
２とヘッド１０５の摩擦力をＦ、吸着力をＦｓ、バネ圧
をＷとすると、それらの間には次式が成り立つ。 Ｆ＝μ（Ｗ＋Ｆｓ） 磁気ディスク１０２の表面が平滑になってくると、吸着
力Ｆｓが大きくなり、静止摩擦力と動摩擦力の差が大き
くなる傾向にある。このような場合の摩擦力検出部１０
７のセンサの応答速度に起因する問題点について先ず説
明する。
【０００７】図１０(a) の静止摩擦力計測装置１００に
おいて、駆動手段１０３を用いて載置台１０１を移動さ
せた場合、磁気ディスク１０２とヘッド１０５の真の摩
擦力の変化が、例えば、図１１(a) に破線で示す特性に
なったとする。図１１(a) の特性において、時刻ｔ０か
ら時刻ｔ１までの特性が磁気ディスク１０２とヘッド１
０５の静止摩擦力の変化を示しており、時刻ｔ１以降の
特性が動摩擦力の変化を示している。このような最大静
止摩擦力と動摩擦力の差が大きい状況において、摩擦力
検出部１０７にロードセルのような応答の遅い（約５０
Ｈｚ）センサを用いた場合、ロードセルの出力は、図１
１(a) に実線で示すように、なまってしまい、磁気ディ
スク１０２とヘッド１０５間の真の摩擦力変化が正しく
検出できない。
おいて、駆動手段１０３を用いて載置台１０１を移動さ
せた場合、磁気ディスク１０２とヘッド１０５の真の摩
擦力の変化が、例えば、図１１(a) に破線で示す特性に
なったとする。図１１(a) の特性において、時刻ｔ０か
ら時刻ｔ１までの特性が磁気ディスク１０２とヘッド１
０５の静止摩擦力の変化を示しており、時刻ｔ１以降の
特性が動摩擦力の変化を示している。このような最大静
止摩擦力と動摩擦力の差が大きい状況において、摩擦力
検出部１０７にロードセルのような応答の遅い（約５０
Ｈｚ）センサを用いた場合、ロードセルの出力は、図１
１(a) に実線で示すように、なまってしまい、磁気ディ
スク１０２とヘッド１０５間の真の摩擦力変化が正しく
検出できない。
【０００８】この点を改善しようとして、摩擦力検出部
１０７に、例えば、平行バネと歪みゲージを組み合わせ
たような応答速度が高速の（約５ｋＨｚ）の広帯域セン
サを用いることが考えられる。ところが、摩擦力検出部
１０７に広帯域センサを使用すると、モータ起動時の加
速度の影響で広帯域センサが共振して、図１１(b) に実
線で示すようなセンサ出力となり、真の摩擦力が得られ
ない。図１１(b) においては破線が磁気ディスク１０２
とヘッド１０５の真の摩擦力の変化を示している。
１０７に、例えば、平行バネと歪みゲージを組み合わせ
たような応答速度が高速の（約５ｋＨｚ）の広帯域セン
サを用いることが考えられる。ところが、摩擦力検出部
１０７に広帯域センサを使用すると、モータ起動時の加
速度の影響で広帯域センサが共振して、図１１(b) に実
線で示すようなセンサ出力となり、真の摩擦力が得られ
ない。図１１(b) においては破線が磁気ディスク１０２
とヘッド１０５の真の摩擦力の変化を示している。
【０００９】本発明の目的は、前記従来の静止摩擦力計
測装置における問題点を解消し、磁気ヘッドと磁気記録
媒体との接触面にほぼ平行な方向の力を与えて、変位直
前の最大静止摩擦力を計測する装置において、ヘッド側
固定端から媒体載置台側固定端までの間の外力を緩衝
し、駆動手段の作用による磁気ヘッドと磁気ディスクの
相対位置の変位を抑制し、図１２に実線で示すように、
破線で示す外力は加わるが、ヘッド・磁気ディスク間の
相対変位のない状態を作るようにして、磁気ヘッドと磁
気ディスク間の静止摩擦力の特性を計測することが可能
な静止摩擦力計測装置を提供することにある。
測装置における問題点を解消し、磁気ヘッドと磁気記録
媒体との接触面にほぼ平行な方向の力を与えて、変位直
前の最大静止摩擦力を計測する装置において、ヘッド側
固定端から媒体載置台側固定端までの間の外力を緩衝
し、駆動手段の作用による磁気ヘッドと磁気ディスクの
相対位置の変位を抑制し、図１２に実線で示すように、
破線で示す外力は加わるが、ヘッド・磁気ディスク間の
相対変位のない状態を作るようにして、磁気ヘッドと磁
気ディスク間の静止摩擦力の特性を計測することが可能
な静止摩擦力計測装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の静止摩擦力計測装置の原理構成が図１(a) ，(b)に
示される。本発明の静止摩擦力計測装置の第１の原理構
成では、載置台１の上に固定された第１の物体２と、こ
の第１の物体２に当接された第２の物体３との間の静摩
擦特性を計測するために、第２の物体３が保持部４に保
持され、この保持部４は固定端５に固定され、保持部４
と保持部側固定端５の間に摩擦力検出部６が配置され、
載置台１は固定端７に固定され、載置台１と載置台側固
定端７との間に両物体２，３の接触面にほぼ平行な方向
に外力を加える駆動手段８が設けられた静止摩擦力計測
装置において、載置台１から載置台側固定端７までの間
に配置された外力緩衝部９と、駆動手段８に設けられて
保持部４と載置台１間の相対移動速度が摩擦力検出部６
の共振周波数に比較して十分に遅くなるように速度制御
する速度制御部８Ａと、外力緩衝部９に設けられて両方
の物体２，３の接触面にほぼ平行に働く外力が最大静上
摩擦力を越えるまで、両方の物体２，３の相対位置の変
位を抑制する相対位置変位抑制手段９Ａとを設け、両方
の物体２，３の変位開始直前の最大静止摩擦力を摩擦力
検出部６によって計測するようにしたことを特徴として
いる。
明の静止摩擦力計測装置の原理構成が図１(a) ，(b)に
示される。本発明の静止摩擦力計測装置の第１の原理構
成では、載置台１の上に固定された第１の物体２と、こ
の第１の物体２に当接された第２の物体３との間の静摩
擦特性を計測するために、第２の物体３が保持部４に保
持され、この保持部４は固定端５に固定され、保持部４
と保持部側固定端５の間に摩擦力検出部６が配置され、
載置台１は固定端７に固定され、載置台１と載置台側固
定端７との間に両物体２，３の接触面にほぼ平行な方向
に外力を加える駆動手段８が設けられた静止摩擦力計測
装置において、載置台１から載置台側固定端７までの間
に配置された外力緩衝部９と、駆動手段８に設けられて
保持部４と載置台１間の相対移動速度が摩擦力検出部６
の共振周波数に比較して十分に遅くなるように速度制御
する速度制御部８Ａと、外力緩衝部９に設けられて両方
の物体２，３の接触面にほぼ平行に働く外力が最大静上
摩擦力を越えるまで、両方の物体２，３の相対位置の変
位を抑制する相対位置変位抑制手段９Ａとを設け、両方
の物体２，３の変位開始直前の最大静止摩擦力を摩擦力
検出部６によって計測するようにしたことを特徴として
いる。
【００１１】また、本発明の静止摩擦力計測装置の第２
の原理構成では、載置台１の上に固定された第１の物体
２と、この第１の物体２の上に置かれた第２の物体３と
の間の静摩擦特性を計測するために、第２の物体３が保
持部４に保持され、この保持部４は固定端５に固定さ
れ、保持部４と保持部側固定端５の間に摩擦力検出部６
が配置され、載置台１は固定端７に固定され、摩擦力検
出部６と保持部側固定端５との間に両物体２，３の接触
面のほぼ平行な方向に外力を加える駆動手段８が設けら
れた静止摩擦力計測装置において、保持部側固定端５か
ら保持部４までの間に配置された外力緩衝部９と、駆動
手段８に設けられて保持部４と載置台１間の相対移動速
度が摩擦力検出部６の共振周波数に比較して十分に遅く
なるように速度制御する速度制御部８Ａと、外力緩衝部
９に設けられて両方の物体２，３の接触面にほぼ平行に
働く外力が最大静上摩擦力を越えるまで、両方の物体
２，３の相対位置の変位を抑制する相対位置変位抑制手
段９Ａとを設け、両方の物体２，３の変位開始直前の最
大静止摩擦力を前記摩擦力検出部によって計測するよう
にしたことを特徴としている。
の原理構成では、載置台１の上に固定された第１の物体
２と、この第１の物体２の上に置かれた第２の物体３と
の間の静摩擦特性を計測するために、第２の物体３が保
持部４に保持され、この保持部４は固定端５に固定さ
れ、保持部４と保持部側固定端５の間に摩擦力検出部６
が配置され、載置台１は固定端７に固定され、摩擦力検
出部６と保持部側固定端５との間に両物体２，３の接触
面のほぼ平行な方向に外力を加える駆動手段８が設けら
れた静止摩擦力計測装置において、保持部側固定端５か
ら保持部４までの間に配置された外力緩衝部９と、駆動
手段８に設けられて保持部４と載置台１間の相対移動速
度が摩擦力検出部６の共振周波数に比較して十分に遅く
なるように速度制御する速度制御部８Ａと、外力緩衝部
９に設けられて両方の物体２，３の接触面にほぼ平行に
働く外力が最大静上摩擦力を越えるまで、両方の物体
２，３の相対位置の変位を抑制する相対位置変位抑制手
段９Ａとを設け、両方の物体２，３の変位開始直前の最
大静止摩擦力を前記摩擦力検出部によって計測するよう
にしたことを特徴としている。
【００１２】第１の物体２を磁気ディスクとし、第２の
物体３を磁気ヘッドとし、載置台１を磁気ディスクを取
り付けるスピンドルとした場合には、本発明の静止摩擦
力計測装置は、以下の態様をとることができる。 (1) 駆動手段８をスピンドルの回転軸と同軸上に回転軸
を持つモータとし、外力緩衝部９をスピンドルの回転軸
とモータの回転軸との間に直結された弾性体とする態
様。
物体３を磁気ヘッドとし、載置台１を磁気ディスクを取
り付けるスピンドルとした場合には、本発明の静止摩擦
力計測装置は、以下の態様をとることができる。 (1) 駆動手段８をスピンドルの回転軸と同軸上に回転軸
を持つモータとし、外力緩衝部９をスピンドルの回転軸
とモータの回転軸との間に直結された弾性体とする態
様。
【００１３】(2) 駆動手段８をスピンドルの回転軸と同
軸上にない回転軸を持つモータ及びこのモータの回転軸
に取り付けられてその外周部がスピンドルの外周部に摩
擦係合するローラから構成し、外力緩衝部９をローラの
回転軸とモータの回転軸との間を直結する弾性体とする
態様。 (3) 駆動手段８をスピンドルの回転軸と同軸上に回転軸
を持つモータとし、外力緩衝部９を、支点が保持部側固
定端５にあり、力点が摩擦力検出部６との接続部にあ
り、作用点が前記支点と力点の間にあるロッドと、一端
がロッドの作用点に取り付けられ、他端が保持部側固定
端５とは別の部位に固定されたばねとから構成する態
様。
軸上にない回転軸を持つモータ及びこのモータの回転軸
に取り付けられてその外周部がスピンドルの外周部に摩
擦係合するローラから構成し、外力緩衝部９をローラの
回転軸とモータの回転軸との間を直結する弾性体とする
態様。 (3) 駆動手段８をスピンドルの回転軸と同軸上に回転軸
を持つモータとし、外力緩衝部９を、支点が保持部側固
定端５にあり、力点が摩擦力検出部６との接続部にあ
り、作用点が前記支点と力点の間にあるロッドと、一端
がロッドの作用点に取り付けられ、他端が保持部側固定
端５とは別の部位に固定されたばねとから構成する態
様。
【００１４】(4) 駆動手段８をスピンドルの回転軸と同
軸上に回転軸を持つモータとし、外力緩衝部９を、支点
が保持部側固定端５にあり、力点が摩擦力検出部６との
接続部にあり、作用点が支点を挟んで力点の反対側にあ
るロッドと、一端がロッドの作用点に取り付けられ、他
端が保持部側固定端５とは別の部位に固定されたばねと
から構成する態様。
軸上に回転軸を持つモータとし、外力緩衝部９を、支点
が保持部側固定端５にあり、力点が摩擦力検出部６との
接続部にあり、作用点が支点を挟んで力点の反対側にあ
るロッドと、一端がロッドの作用点に取り付けられ、他
端が保持部側固定端５とは別の部位に固定されたばねと
から構成する態様。
【００１５】(5) 駆動手段８を摩擦力検出部６と保持部
側固定端５との間に設けた圧電素子とし、外力緩衝部９
をスピンドルの回転軸と載置台側固定端７との間に直結
した弾性体とする態様。 (6) 駆動手段８を摩擦力検出部６と保持部側固定端５と
の間に設けた圧電素子とし、外力緩衝部９をスピンドル
の回転軸と同軸上にない回転軸を持つローラ、及びロー
ラの回転軸と載置台側固定端との間に直結した弾性体と
する態様。
側固定端５との間に設けた圧電素子とし、外力緩衝部９
をスピンドルの回転軸と載置台側固定端７との間に直結
した弾性体とする態様。 (6) 駆動手段８を摩擦力検出部６と保持部側固定端５と
の間に設けた圧電素子とし、外力緩衝部９をスピンドル
の回転軸と同軸上にない回転軸を持つローラ、及びロー
ラの回転軸と載置台側固定端との間に直結した弾性体と
する態様。
【００１６】(7) 外力緩衝部９を保持部側固定端５から
保持部４までの間に設け、駆動手段８を外力緩衝部９と
保持部側固定端側５の間に設けた圧電素子とする態様。 (8) スピンドルに軸受を設け、摩擦力検出部６を保持部
４と保持部側固定端５との間に配置し、駆動手段８を載
置台１の上方又は下方でこの載置台と非接触状態で対向
して配置し、載置台１と駆動手段８の少なくとも一方に
磁石を配置し、他の一方には磁石を配置するか、或いは
磁性体で形成し、外部緩衝部９を駆動手段８と載置台１
との間に生じる磁気的引力、又は磁気的斥力で駆動する
態様。
保持部４までの間に設け、駆動手段８を外力緩衝部９と
保持部側固定端側５の間に設けた圧電素子とする態様。 (8) スピンドルに軸受を設け、摩擦力検出部６を保持部
４と保持部側固定端５との間に配置し、駆動手段８を載
置台１の上方又は下方でこの載置台と非接触状態で対向
して配置し、載置台１と駆動手段８の少なくとも一方に
磁石を配置し、他の一方には磁石を配置するか、或いは
磁性体で形成し、外部緩衝部９を駆動手段８と載置台１
との間に生じる磁気的引力、又は磁気的斥力で駆動する
態様。
【００１７】本発明の静止摩擦力計測装置によれば、磁
気ヘッドと磁気記録媒体との接触面にほぼ平行な方向の
力を与えて、変位直前の最大静止摩擦力を計測する装置
において、ヘッド側固定端から媒体載置台側固定端まで
の間の外力が緩衝され、駆動手段の作用による磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの相対位置の変位が抑制され、駆動装
置から外力は加わるが、ヘッド・磁気ディスク間の相対
変位のない状態が作られるので、磁気ヘッドと磁気ディ
スク間の静止摩擦力の特性を計測することが可能とな
る。
気ヘッドと磁気記録媒体との接触面にほぼ平行な方向の
力を与えて、変位直前の最大静止摩擦力を計測する装置
において、ヘッド側固定端から媒体載置台側固定端まで
の間の外力が緩衝され、駆動手段の作用による磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの相対位置の変位が抑制され、駆動装
置から外力は加わるが、ヘッド・磁気ディスク間の相対
変位のない状態が作られるので、磁気ヘッドと磁気ディ
スク間の静止摩擦力の特性を計測することが可能とな
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の静
止摩擦力計測装置の実施形態を詳細に説明する。図２
(a) は本発明の第１の実施形態の静止摩擦力計測装置１
０の構成を示すブロック構成図であり、磁気ディスク１
２とヘッド１３との静止摩擦力を計測する装置の構成を
示している。
止摩擦力計測装置の実施形態を詳細に説明する。図２
(a) は本発明の第１の実施形態の静止摩擦力計測装置１
０の構成を示すブロック構成図であり、磁気ディスク１
２とヘッド１３との静止摩擦力を計測する装置の構成を
示している。
【００１９】磁気ディスク１２は載置台であるスピンド
ル１１の上に固定されており、スピンドル１１の回転軸
は外力緩衝部１９を介して駆動手段であるディスク駆動
モータ１８の回転軸に連結されている。そして、このデ
ィスク駆動モータ１８は載置台側固定端１７に固定され
ている。更に、ディスク駆動モータ１８にはモータドラ
イバ１８Ａと速度制御部１８Ｂが接続されている。
ル１１の上に固定されており、スピンドル１１の回転軸
は外力緩衝部１９を介して駆動手段であるディスク駆動
モータ１８の回転軸に連結されている。そして、このデ
ィスク駆動モータ１８は載置台側固定端１７に固定され
ている。更に、ディスク駆動モータ１８にはモータドラ
イバ１８Ａと速度制御部１８Ｂが接続されている。
【００２０】一方、ヘッド１３はその浮上面で磁気ディ
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は、一端が保持部側固定端１５に固定さ
れた摩擦力検出部１６に接続されている。図２(b) は図
２(a) の静止摩擦力計測装置１０の構成をより具体的に
示すものであり、外力緩衝部１９の一実施例の構成が詳
細に示されている。尚、図２(b)では図２(a) と同じ構
成部材には同じ符号が付されている。
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は、一端が保持部側固定端１５に固定さ
れた摩擦力検出部１６に接続されている。図２(b) は図
２(a) の静止摩擦力計測装置１０の構成をより具体的に
示すものであり、外力緩衝部１９の一実施例の構成が詳
細に示されている。尚、図２(b)では図２(a) と同じ構
成部材には同じ符号が付されている。
【００２１】ヘッド１３はジンバルばね２３を介して保
持部１４に取り付けられており、保持部１６には隣接し
て広帯域のセンサ（μセンサ）が設けられている。この
広帯域のセンサは保持部側固定端としての支持台１５に
固定されている。また、磁気ディスク１２を取り付けた
スピンドル１１には軸受２１が設けられており、スピン
ドル１１に取り付けられた磁気ディスク１２は、スピン
ドル１１の回転軸の回りに回転することができる。軸受
２１とディスク駆動モータ１８との間にはスペーサ２２
が設けられており、このスペーサ２２によって形成され
た空間２４の中に、スピンドル１１の回転軸とディスク
駆動モータ１８の回転軸とを直結する外力緩衝部の相対
位置変位抑制手段としてのトーションスプリング１９が
設けられている。
持部１４に取り付けられており、保持部１６には隣接し
て広帯域のセンサ（μセンサ）が設けられている。この
広帯域のセンサは保持部側固定端としての支持台１５に
固定されている。また、磁気ディスク１２を取り付けた
スピンドル１１には軸受２１が設けられており、スピン
ドル１１に取り付けられた磁気ディスク１２は、スピン
ドル１１の回転軸の回りに回転することができる。軸受
２１とディスク駆動モータ１８との間にはスペーサ２２
が設けられており、このスペーサ２２によって形成され
た空間２４の中に、スピンドル１１の回転軸とディスク
駆動モータ１８の回転軸とを直結する外力緩衝部の相対
位置変位抑制手段としてのトーションスプリング１９が
設けられている。
【００２２】以上のように構成された静止摩擦力計測装
置１０における静止摩擦力の計測手順を、図３に示すフ
ローチャートにより説明する。ステップ３０１では、駆
動手段であるディスク駆動モータ１８を起動して外力を
発生させ、ステップ３０２では、ディスク駆動モータ１
８の駆動力を所定量増大させて外力を所定値だけ増大さ
せる。続くステップ３０３では、ディスク駆動モータ１
８によって発生した外力が、磁気ディスク１２とヘッド
１３との間の静止摩擦力を越えたか否かを判定し、越え
ていない場合はステップ３０２に戻って再度ディスク駆
動モータ１８の駆動力を所定量増大させて外力を所定値
だけ増大させる。
置１０における静止摩擦力の計測手順を、図３に示すフ
ローチャートにより説明する。ステップ３０１では、駆
動手段であるディスク駆動モータ１８を起動して外力を
発生させ、ステップ３０２では、ディスク駆動モータ１
８の駆動力を所定量増大させて外力を所定値だけ増大さ
せる。続くステップ３０３では、ディスク駆動モータ１
８によって発生した外力が、磁気ディスク１２とヘッド
１３との間の静止摩擦力を越えたか否かを判定し、越え
ていない場合はステップ３０２に戻って再度ディスク駆
動モータ１８の駆動力を所定量増大させて外力を所定値
だけ増大させる。
【００２３】一方、ステップ３０３においてディスク駆
動モータ１８によって発生した外力が、磁気ディスク１
２とヘッド１３との間の静止摩擦力を越えたと判定した
場合はステップ３０４に進み、磁気ディスク１２とヘッ
ド１３との変位を開始させる。そして、ステップ３０５
において摩擦力検出部の出力の最大値を検出し、ステッ
プ３０６において静止摩擦係数μｓを算出する。
動モータ１８によって発生した外力が、磁気ディスク１
２とヘッド１３との間の静止摩擦力を越えたと判定した
場合はステップ３０４に進み、磁気ディスク１２とヘッ
ド１３との変位を開始させる。そして、ステップ３０５
において摩擦力検出部の出力の最大値を検出し、ステッ
プ３０６において静止摩擦係数μｓを算出する。
【００２４】具体的には、ジンバルばね２３のばね圧で
ヘッド１２に荷重をかけながら磁気ディスク１２に密着
させておき、この状態でディスク駆動モータ１８を低速
で回転させる。すると、磁気ディスク１２とヘッド１３
の接触面にほぼ平行な外力が加わり、外力と摩擦力は徐
々に増加して行く。この場合、前述の従来の静止摩擦力
計測装置１００では、ディスク駆動モータ１８によって
発生した外力が直接にこの接触面に印加されるため、発
生した外力の加速度が大きい場合には、摩擦力の検出値
が振動するという問題点を生じていた。一方、本発明の
静止摩擦力計測装置１０では、ディスク駆動モータ１８
とスピンドル１１の回転軸にトーションスプリング１９
が設けられているので、ディスク駆動モータ１８で発生
した外力が磁気ディスク１２とヘッド１３の接触面の摩
擦力を越えるまでは、トーションスプリング１９が捩じ
れて変形するだけで磁気ディスク１２とヘッド１３の相
対位置の変位は生じない。そして、ディスク駆動モータ
１８で発生した外力が磁気ディスク１２とヘッド１３の
接触面の摩擦力を越えた時点で、初めて磁気ディスク１
２とヘッド１３の相対位置に変位が生じるので、最大静
止摩擦力を精度良く計測することができる。
ヘッド１２に荷重をかけながら磁気ディスク１２に密着
させておき、この状態でディスク駆動モータ１８を低速
で回転させる。すると、磁気ディスク１２とヘッド１３
の接触面にほぼ平行な外力が加わり、外力と摩擦力は徐
々に増加して行く。この場合、前述の従来の静止摩擦力
計測装置１００では、ディスク駆動モータ１８によって
発生した外力が直接にこの接触面に印加されるため、発
生した外力の加速度が大きい場合には、摩擦力の検出値
が振動するという問題点を生じていた。一方、本発明の
静止摩擦力計測装置１０では、ディスク駆動モータ１８
とスピンドル１１の回転軸にトーションスプリング１９
が設けられているので、ディスク駆動モータ１８で発生
した外力が磁気ディスク１２とヘッド１３の接触面の摩
擦力を越えるまでは、トーションスプリング１９が捩じ
れて変形するだけで磁気ディスク１２とヘッド１３の相
対位置の変位は生じない。そして、ディスク駆動モータ
１８で発生した外力が磁気ディスク１２とヘッド１３の
接触面の摩擦力を越えた時点で、初めて磁気ディスク１
２とヘッド１３の相対位置に変位が生じるので、最大静
止摩擦力を精度良く計測することができる。
【００２５】なお、ディスク駆動モータ１８による外力
の増加は単調増加を基本としているが、その途中に、外
力一定や、逆に外力が減少する期間を含んでも良い。ま
た、外力の増加速度は、摩擦力検出部１６の共振周波数
の約１／２以下相当にする必要がある。図４も図２(a)
の静止摩擦力計測装置１０の構成をより具体的に示すも
のであり、外力緩衝部１９の他の実施例の構成、及び磁
気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を測定する
電気回路の構成が詳細に示されている。尚、図４では図
２(a) と同じ構成部材には同じ符号が付されている。
の増加は単調増加を基本としているが、その途中に、外
力一定や、逆に外力が減少する期間を含んでも良い。ま
た、外力の増加速度は、摩擦力検出部１６の共振周波数
の約１／２以下相当にする必要がある。図４も図２(a)
の静止摩擦力計測装置１０の構成をより具体的に示すも
のであり、外力緩衝部１９の他の実施例の構成、及び磁
気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を測定する
電気回路の構成が詳細に示されている。尚、図４では図
２(a) と同じ構成部材には同じ符号が付されている。
【００２６】この実施例では磁気ディスク１２はスピン
ドル１１に取り付けられており、スピンドル１１は軸受
ベース３１に回転自在に保持されている。スピンドル１
１の外周面には、ローラ３２の外周部嵌め込まれたゴム
輪３３が当接しており、このローラ３２は軸受３４に回
転自在に支持されている。軸受３４はスペーサ３５を介
してローラ駆動モータ３６に接続しており、軸受３４と
スペーサ３５によって形成された空間２９の中に、ロー
ラ３２の回転軸とローラ駆動モータ３６の回転軸とを直
結する外力緩衝部の相対位置変位抑制手段としてのトー
ションスプリング３９が設けられている。また、ローラ
駆動モータ３６はＸステージ３７の上に設けられてお
り、Ｘステージ３７はＸ自動ステージ３８の上に設けら
れていて、擬似低加速モータを構成している。
ドル１１に取り付けられており、スピンドル１１は軸受
ベース３１に回転自在に保持されている。スピンドル１
１の外周面には、ローラ３２の外周部嵌め込まれたゴム
輪３３が当接しており、このローラ３２は軸受３４に回
転自在に支持されている。軸受３４はスペーサ３５を介
してローラ駆動モータ３６に接続しており、軸受３４と
スペーサ３５によって形成された空間２９の中に、ロー
ラ３２の回転軸とローラ駆動モータ３６の回転軸とを直
結する外力緩衝部の相対位置変位抑制手段としてのトー
ションスプリング３９が設けられている。また、ローラ
駆動モータ３６はＸステージ３７の上に設けられてお
り、Ｘステージ３７はＸ自動ステージ３８の上に設けら
れていて、擬似低加速モータを構成している。
【００２７】一方、ヘッド１３に接続し、磁気ディスク
１２とヘッド１３との間の静止摩擦力を、作用した力に
比例した電圧で検出する広帯域センサ１６の出力は、摩
擦力検出装置６に入力される。摩擦力検出装置６には、
動歪アンプ４１、制御回路４２、及びステージコントロ
ーラ４３がある。広帯域センサ１６の出力は動歪アンプ
４１に入力されて増幅されて出力され、パーソナルコン
ピュータ等から構成される制御回路４２のＡ／Ｄ変換器
４２１に入力されてディジタル信号に変換される。制御
回路４２にはディジタル信号に変換された摩擦力データ
を記憶するメモリ４２２、メモリ４２２に記憶されたデ
ータから静止摩擦力を演算するＣＰＵ４２３、演算され
た静止摩擦力を表示する表示器（ＣＲＴ）４２４、及
び、ＣＰＵ４２３から送られてくるコマンドをステージ
コントローラ４３に伝達するＲＳ２３２Ｃインタフェー
ス４２５がある。
１２とヘッド１３との間の静止摩擦力を、作用した力に
比例した電圧で検出する広帯域センサ１６の出力は、摩
擦力検出装置６に入力される。摩擦力検出装置６には、
動歪アンプ４１、制御回路４２、及びステージコントロ
ーラ４３がある。広帯域センサ１６の出力は動歪アンプ
４１に入力されて増幅されて出力され、パーソナルコン
ピュータ等から構成される制御回路４２のＡ／Ｄ変換器
４２１に入力されてディジタル信号に変換される。制御
回路４２にはディジタル信号に変換された摩擦力データ
を記憶するメモリ４２２、メモリ４２２に記憶されたデ
ータから静止摩擦力を演算するＣＰＵ４２３、演算され
た静止摩擦力を表示する表示器（ＣＲＴ）４２４、及
び、ＣＰＵ４２３から送られてくるコマンドをステージ
コントローラ４３に伝達するＲＳ２３２Ｃインタフェー
ス４２５がある。
【００２８】このように、広帯域センサ１６の出力は摩
擦力検出装置６においてＡ／Ｄ変換された後に、コマン
ドとしてステージコントローラ４３に入力される。ステ
ージコントローラ４３には速度制御部４３１、モータド
ライバ４３２、クラッチ制御部４３３、及びクラッチモ
ータドライバ４３４がある。ステージコントローラ４３
はＣＰＵ４２から送られてきたコマンドを認識し、Ｘス
テージ３７とＸ自動ステージ３８を動かす機能を持つ。
このステージコントローラ４３にもマイクロコンピュー
タが内蔵されている。
擦力検出装置６においてＡ／Ｄ変換された後に、コマン
ドとしてステージコントローラ４３に入力される。ステ
ージコントローラ４３には速度制御部４３１、モータド
ライバ４３２、クラッチ制御部４３３、及びクラッチモ
ータドライバ４３４がある。ステージコントローラ４３
はＣＰＵ４２から送られてきたコマンドを認識し、Ｘス
テージ３７とＸ自動ステージ３８を動かす機能を持つ。
このステージコントローラ４３にもマイクロコンピュー
タが内蔵されている。
【００２９】ＣＰＵ４２から送られてきたコマンドは速
度制御部４３１とクラッチ制御部４３３に入力される。
速度制御部４３１では入力されるコマンドが認識されて
モータドライバ４３２に移動パルスの発生信号が送られ
る。移動パルスはモータドライバ４３２から出力され、
ローラ駆動モータ３６の回転が制御される。クラッチ制
御部４３３では入力されるコマンドが認識されてクラッ
チモータドライバ４３４に移動パルスの発生信号が送ら
れる。移動パルスはクラッチモータドライバ４３から出
力され、Ｘステージ３７とＸ自動ステージ３８が移動制
御される。Ｘステージ３７とＸ自動ステージ３８はロー
ラ３２をスピンドル１１に所定の圧力で押し付ける機能
を備えている。
度制御部４３１とクラッチ制御部４３３に入力される。
速度制御部４３１では入力されるコマンドが認識されて
モータドライバ４３２に移動パルスの発生信号が送られ
る。移動パルスはモータドライバ４３２から出力され、
ローラ駆動モータ３６の回転が制御される。クラッチ制
御部４３３では入力されるコマンドが認識されてクラッ
チモータドライバ４３４に移動パルスの発生信号が送ら
れる。移動パルスはクラッチモータドライバ４３から出
力され、Ｘステージ３７とＸ自動ステージ３８が移動制
御される。Ｘステージ３７とＸ自動ステージ３８はロー
ラ３２をスピンドル１１に所定の圧力で押し付ける機能
を備えている。
【００３０】Ｘステージ３７の図示しないマイクロメー
タヘッドが取り除かれると、Ｘステージ３７に内蔵され
たばねの力により、Ｘステージ３７の上面が片側に飛び
出すので、これをスピンドル１１側に配置する。この状
態で、Ｘ自動ステージ３８がスピンドル１１側に移動す
ると、ローラ３２がスピンドル１１に接触する。Ｘ自動
ステージ３８が更にスピンドル１１側に移動させられる
と、Ｘステージ３７内のばねが伸長し、このばねの伸長
量（Ｘ自動ステージ３８の移動量）の設定により、スピ
ンドル１１へのローラ３２の押し付け力を制御すること
ができる。
タヘッドが取り除かれると、Ｘステージ３７に内蔵され
たばねの力により、Ｘステージ３７の上面が片側に飛び
出すので、これをスピンドル１１側に配置する。この状
態で、Ｘ自動ステージ３８がスピンドル１１側に移動す
ると、ローラ３２がスピンドル１１に接触する。Ｘ自動
ステージ３８が更にスピンドル１１側に移動させられる
と、Ｘステージ３７内のばねが伸長し、このばねの伸長
量（Ｘ自動ステージ３８の移動量）の設定により、スピ
ンドル１１へのローラ３２の押し付け力を制御すること
ができる。
【００３１】図５(a) は本発明の第２の実施形態の静止
摩擦力計測装置２０の構成を示すブロック構成図であ
り、磁気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を計
測する装置の構成を示している。従って、第１の実施形
態の静止摩擦力計測装置１０と同じ構成部材には同じ符
号が付されている。第２の実施形態における静止摩擦力
計測装置２０では、磁気ディスク１２は載置台であるス
ピンドル１１の上に固定されており、スピンドル１１の
回転軸はディスク駆動モータ１８の回転軸に連結されて
いる。そして、このディスク駆動モータ１８は載置台側
固定端１７に固定されている。更に、ディスク駆動モー
タ１８にはモータドライバ１８Ａと速度制御部１８Ｂが
接続されている。
摩擦力計測装置２０の構成を示すブロック構成図であ
り、磁気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を計
測する装置の構成を示している。従って、第１の実施形
態の静止摩擦力計測装置１０と同じ構成部材には同じ符
号が付されている。第２の実施形態における静止摩擦力
計測装置２０では、磁気ディスク１２は載置台であるス
ピンドル１１の上に固定されており、スピンドル１１の
回転軸はディスク駆動モータ１８の回転軸に連結されて
いる。そして、このディスク駆動モータ１８は載置台側
固定端１７に固定されている。更に、ディスク駆動モー
タ１８にはモータドライバ１８Ａと速度制御部１８Ｂが
接続されている。
【００３２】一方、ヘッド１３はその浮上面で磁気ディ
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は摩擦力検出部１６に接続されている。
そして、摩擦力検出部１６と保持部側固定端１５との間
に外力緩衝部１９が設けられている。図５(b) は図５
(a) の静止摩擦力計測装置２０のヘッド１３から保持部
側固定端１５までの構成をより具体的に示すものであ
り、外力緩衝部１９の一実施例の構成が詳細に示されて
いる。この実施例の外力緩衝部１９は、ロッド５１と、
このロッド５１を保持部側固定端１５に揺動可能に保持
するブラケット５２と、ロッド５１の所定部位を他の保
持部側固定端５４に支持するばね５３とから構成されて
いる。摩擦力検出部１６はロッド５１の長手方向の一端
５１Ａに取り付けられており、ロッド５１の他端５１Ｂ
が保持部側固定端１５にブラケット５２を介して取り付
けられている。ばね５３の一端は、摩擦力検出部１６の
ロッド５１への接続点と、ロッド５１のブラケット５２
への取付点の間の部位５１Ｃに取り付けられ、他端は他
の保持部側固定端５４に支持されている。
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は摩擦力検出部１６に接続されている。
そして、摩擦力検出部１６と保持部側固定端１５との間
に外力緩衝部１９が設けられている。図５(b) は図５
(a) の静止摩擦力計測装置２０のヘッド１３から保持部
側固定端１５までの構成をより具体的に示すものであ
り、外力緩衝部１９の一実施例の構成が詳細に示されて
いる。この実施例の外力緩衝部１９は、ロッド５１と、
このロッド５１を保持部側固定端１５に揺動可能に保持
するブラケット５２と、ロッド５１の所定部位を他の保
持部側固定端５４に支持するばね５３とから構成されて
いる。摩擦力検出部１６はロッド５１の長手方向の一端
５１Ａに取り付けられており、ロッド５１の他端５１Ｂ
が保持部側固定端１５にブラケット５２を介して取り付
けられている。ばね５３の一端は、摩擦力検出部１６の
ロッド５１への接続点と、ロッド５１のブラケット５２
への取付点の間の部位５１Ｃに取り付けられ、他端は他
の保持部側固定端５４に支持されている。
【００３３】以上のように構成された外力緩衝部１９
は、摩擦力検出部１６のロッド５１への取付点５１Ａが
力点として作用し、ロッド５１のブラケット５２への取
付点５１Ｂが支点として作用し、ばね５３のロッド５１
への取付部位５１Ｃが作用点として機能する。この実施
例では媒体移動方向に向かう外力がばね５３の弾性力で
バランスさせられる。
は、摩擦力検出部１６のロッド５１への取付点５１Ａが
力点として作用し、ロッド５１のブラケット５２への取
付点５１Ｂが支点として作用し、ばね５３のロッド５１
への取付部位５１Ｃが作用点として機能する。この実施
例では媒体移動方向に向かう外力がばね５３の弾性力で
バランスさせられる。
【００３４】図５(c) は図５(a) の静止摩擦力計測装置
２０のヘッド１３から保持部側固定端１５までの構成を
より具体的に示すものであり、外力緩衝部１９の他の実
施例の構成が詳細に示されている。この実施例の外力緩
衝部１９は、ロッド５１とばね５３とから構成されてい
る。摩擦力検出部１６はロッド５１の長手方向の一端５
１Ａに取り付けられており、ロッド５１の長手方向の中
央部５１Ｄが保持部側固定端１５にピン５１Ｄを介して
回動可能に取り付けられている。また、ロッド５１の他
端側の所定部位５１Ｅにばね５３の一端が取り付けられ
ており、ばね５３の他端は他の保持部側固定端５５に支
持されている。
２０のヘッド１３から保持部側固定端１５までの構成を
より具体的に示すものであり、外力緩衝部１９の他の実
施例の構成が詳細に示されている。この実施例の外力緩
衝部１９は、ロッド５１とばね５３とから構成されてい
る。摩擦力検出部１６はロッド５１の長手方向の一端５
１Ａに取り付けられており、ロッド５１の長手方向の中
央部５１Ｄが保持部側固定端１５にピン５１Ｄを介して
回動可能に取り付けられている。また、ロッド５１の他
端側の所定部位５１Ｅにばね５３の一端が取り付けられ
ており、ばね５３の他端は他の保持部側固定端５５に支
持されている。
【００３５】以上のように構成された外力緩衝部１９
は、摩擦力検出部１６のロッド５１への取付点５１Ａが
力点として作用し、ロッド５１の中央部５１Ｄが支点と
して作用し、ばね５３のロッド５１への取付部位５１Ｅ
が作用点として機能する。この実施例でも媒体移動方向
に向かう外力がばね５３の弾性力でバランスさせられ
る。
は、摩擦力検出部１６のロッド５１への取付点５１Ａが
力点として作用し、ロッド５１の中央部５１Ｄが支点と
して作用し、ばね５３のロッド５１への取付部位５１Ｅ
が作用点として機能する。この実施例でも媒体移動方向
に向かう外力がばね５３の弾性力でバランスさせられ
る。
【００３６】図５(b) 及び図５(c) の外力緩衝部１９に
おいては、摩擦力は、ヘッド１３のばね圧とヘッド／デ
ィスク接触面の摩擦係数の積によって決まる。よって、
外力が加わると、ヘッド１３とディスク１２とは一体と
なって動き、外力緩衝部１９のばね５３が伸びることに
よってヘッド／ディスク間の相対的な位置変化が抑制さ
れる。ばね５３の復元力がヘッド／ディスク間の最大静
止摩擦力を越えた時には、ヘッド１３とディスク１２の
間で相対的な位置変化が起こることになる。
おいては、摩擦力は、ヘッド１３のばね圧とヘッド／デ
ィスク接触面の摩擦係数の積によって決まる。よって、
外力が加わると、ヘッド１３とディスク１２とは一体と
なって動き、外力緩衝部１９のばね５３が伸びることに
よってヘッド／ディスク間の相対的な位置変化が抑制さ
れる。ばね５３の復元力がヘッド／ディスク間の最大静
止摩擦力を越えた時には、ヘッド１３とディスク１２の
間で相対的な位置変化が起こることになる。
【００３７】図６(a) は本発明の第３の実施形態の静止
摩擦力計測装置３０の構成を示すブロック構成図であ
り、磁気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を計
測する装置の構成を示している。従って、第１の実施形
態の静止摩擦力計測装置１０と同じ構成部材には同じ符
号が付されている。第３の実施形態における静止摩擦力
計測装置３０では、磁気ディスク１２は載置台であるス
ピンドル１１の上に固定されており、スピンドル１１の
回転軸は外力緩衝部１９に接続され、外力緩衝部１９の
他端が載置台側固定端１７に固定されている。
摩擦力計測装置３０の構成を示すブロック構成図であ
り、磁気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を計
測する装置の構成を示している。従って、第１の実施形
態の静止摩擦力計測装置１０と同じ構成部材には同じ符
号が付されている。第３の実施形態における静止摩擦力
計測装置３０では、磁気ディスク１２は載置台であるス
ピンドル１１の上に固定されており、スピンドル１１の
回転軸は外力緩衝部１９に接続され、外力緩衝部１９の
他端が載置台側固定端１７に固定されている。
【００３８】一方、ヘッド１３はその浮上面で磁気ディ
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は摩擦力検出部１６に接続されている。
そして、摩擦力検出部１６と保持部側固定端１５との間
に駆動手段８が設けられている。図６(b) は図６(a) の
静止摩擦力計測装置３０のヘッド１３から保持部側固定
端１５までの構成をより具体的に示すものであり、駆動
手段８の一実施例の構成が詳細に示されている。この実
施例の駆動手段８は、ヘッド駆動用の積層型圧電素子６
１、積層型圧電素子６１に電圧を印加する可変電圧電源
６２、及び、積層型圧電素子６１への可変電圧電源６２
からの出力電圧を制御する速度制御部６３とから構成さ
れている。可変電圧電源６２は、速度制御部６３で作ら
れた制御信号に応じて徐々に上昇方向、或いは下降方向
に変化する電圧を積層型圧電素子６１に印加し、ヘッド
１３への外力を与える。そして、この積層型圧電素子６
１の長手方向の一端が摩擦力検出部１６に接続され、他
端が保持部側固定端１５に接続されている。
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は摩擦力検出部１６に接続されている。
そして、摩擦力検出部１６と保持部側固定端１５との間
に駆動手段８が設けられている。図６(b) は図６(a) の
静止摩擦力計測装置３０のヘッド１３から保持部側固定
端１５までの構成をより具体的に示すものであり、駆動
手段８の一実施例の構成が詳細に示されている。この実
施例の駆動手段８は、ヘッド駆動用の積層型圧電素子６
１、積層型圧電素子６１に電圧を印加する可変電圧電源
６２、及び、積層型圧電素子６１への可変電圧電源６２
からの出力電圧を制御する速度制御部６３とから構成さ
れている。可変電圧電源６２は、速度制御部６３で作ら
れた制御信号に応じて徐々に上昇方向、或いは下降方向
に変化する電圧を積層型圧電素子６１に印加し、ヘッド
１３への外力を与える。そして、この積層型圧電素子６
１の長手方向の一端が摩擦力検出部１６に接続され、他
端が保持部側固定端１５に接続されている。
【００３９】積層型圧電素子６１は、例えば、チタン酸
ジルコン酸鉛を主成分とする粉末にＰＶＢ（ポリビニル
ブチラール）、ＥＣ（エチルセルロース）、ＭＣ（メチ
ルセルロース）等の結合材とアセトン、エチルアルコー
ル等の溶剤を加えてスラリー化し、これをドクターブレ
ード法により厚さ 200μｍのグリーンシートに形成す
る。次に、このグリーンシートの上に内部電極パターン
に従ってスクリーン印刷機により、Ｐt,Ａg-Ｐd 等を材
料として内部電極を印刷する。そして、この内部電極が
交互電極となるように、内部電極が形成されたグリーン
シートを５０層程度積層し、約１３００℃で焼成するこ
とによって構成することができる。
ジルコン酸鉛を主成分とする粉末にＰＶＢ（ポリビニル
ブチラール）、ＥＣ（エチルセルロース）、ＭＣ（メチ
ルセルロース）等の結合材とアセトン、エチルアルコー
ル等の溶剤を加えてスラリー化し、これをドクターブレ
ード法により厚さ 200μｍのグリーンシートに形成す
る。次に、このグリーンシートの上に内部電極パターン
に従ってスクリーン印刷機により、Ｐt,Ａg-Ｐd 等を材
料として内部電極を印刷する。そして、この内部電極が
交互電極となるように、内部電極が形成されたグリーン
シートを５０層程度積層し、約１３００℃で焼成するこ
とによって構成することができる。
【００４０】このように、第３の形態の静止摩擦力計測
装置３０では、積層型圧電素子６１によってヘッド１３
を駆動して外力を与える。この場合の外力緩衝部１９の
構成としては、ほぼ直方体形状、もしくは、螺旋状の弾
性体が好適である。また、図６(b) の変形例としては、
ヘッド駆動手段８として、図６(c) に示すように、ヘッ
ド駆動用モータ６４を使うこともできる。この場合の外
力緩衝部１９の構成としては、トーションスプリングが
好適である。
装置３０では、積層型圧電素子６１によってヘッド１３
を駆動して外力を与える。この場合の外力緩衝部１９の
構成としては、ほぼ直方体形状、もしくは、螺旋状の弾
性体が好適である。また、図６(b) の変形例としては、
ヘッド駆動手段８として、図６(c) に示すように、ヘッ
ド駆動用モータ６４を使うこともできる。この場合の外
力緩衝部１９の構成としては、トーションスプリングが
好適である。
【００４１】更に、図６(b) の第２の変形例としては、
図６(d) に示すように、スピンドル１１を、ヘッド浮上
が可能な回転数に高速に駆動可能な高速モータ６５に接
続し、摩擦力の計測時にはこの高速モータ６５を電気的
にロックしておくようにしても良い。図７(a) は本発明
の第４の実施形態の静止摩擦力計測装置４０の構成を示
すブロック構成図であり、磁気ディスク１２とヘッド１
３との静止摩擦力を計測する装置の構成を示している。
従って、第１の実施形態の静止摩擦力計測装置１０と同
じ構成部材には同じ符号が付されている。第４の実施形
態における静止摩擦力計測装置４０では、磁気ディスク
１２は載置台であるスピンドル１１の上に固定されてお
り、スピンドル１１の他端は載置台側固定端１７に固定
されている。
図６(d) に示すように、スピンドル１１を、ヘッド浮上
が可能な回転数に高速に駆動可能な高速モータ６５に接
続し、摩擦力の計測時にはこの高速モータ６５を電気的
にロックしておくようにしても良い。図７(a) は本発明
の第４の実施形態の静止摩擦力計測装置４０の構成を示
すブロック構成図であり、磁気ディスク１２とヘッド１
３との静止摩擦力を計測する装置の構成を示している。
従って、第１の実施形態の静止摩擦力計測装置１０と同
じ構成部材には同じ符号が付されている。第４の実施形
態における静止摩擦力計測装置４０では、磁気ディスク
１２は載置台であるスピンドル１１の上に固定されてお
り、スピンドル１１の他端は載置台側固定端１７に固定
されている。
【００４２】一方、ヘッド１３はその接触面で磁気ディ
スク１２上に接触している。ヘッド１３はヘッド保持部
１４によって保持されており、このヘッド保持部１４は
摩擦力検出部１６に接続されている。そして、摩擦力検
出部１６と保持部側固定端１５との間に外力緩衝部１９
と駆動手段８がこの順に設けられている。図７(b) は図
７(a) の静止摩擦力計測装置４０のヘッド１３から保持
部側固定端１５までの構成をより具体的に示すものであ
り、駆動手段８及び外力緩衝部１９の一実施例の構成が
詳細に示されている。
スク１２上に接触している。ヘッド１３はヘッド保持部
１４によって保持されており、このヘッド保持部１４は
摩擦力検出部１６に接続されている。そして、摩擦力検
出部１６と保持部側固定端１５との間に外力緩衝部１９
と駆動手段８がこの順に設けられている。図７(b) は図
７(a) の静止摩擦力計測装置４０のヘッド１３から保持
部側固定端１５までの構成をより具体的に示すものであ
り、駆動手段８及び外力緩衝部１９の一実施例の構成が
詳細に示されている。
【００４３】この実施例の駆動手段８は、ヘッド駆動用
の積層型圧電素子６１、積層型圧電素子６１に電圧を印
加する可変電圧電源６２、及び、積層型圧電素子６１へ
の可変電圧電源６２からの出力電圧を制御する速度制御
部６３とから構成されている。可変電圧電源６２は、速
度制御部６３で作られた制御信号に応じて徐々に上昇方
向、或いは下降方向に変化する電圧を積層型圧電素子６
１に印加し、ヘッド１３への外力を与える。そして、積
層型圧電素子６１の長手方向の一端が外力検出部１９に
接続され、他端が保持部側固定端１５に接続されてい
る。また、外力緩衝部１９はとしてはほぼ直方体形状、
もしくは螺旋形状の弾性体６６を用いることが好適であ
る。
の積層型圧電素子６１、積層型圧電素子６１に電圧を印
加する可変電圧電源６２、及び、積層型圧電素子６１へ
の可変電圧電源６２からの出力電圧を制御する速度制御
部６３とから構成されている。可変電圧電源６２は、速
度制御部６３で作られた制御信号に応じて徐々に上昇方
向、或いは下降方向に変化する電圧を積層型圧電素子６
１に印加し、ヘッド１３への外力を与える。そして、積
層型圧電素子６１の長手方向の一端が外力検出部１９に
接続され、他端が保持部側固定端１５に接続されてい
る。また、外力緩衝部１９はとしてはほぼ直方体形状、
もしくは螺旋形状の弾性体６６を用いることが好適であ
る。
【００４４】一変形例として、ヘッド駆動手段８を図６
(c) のように構成しても良い。この場合に外力緩衝部と
してはトーションスプリングが好適である。また、第２
の変形例として、図６(d) と同様の構成により、スピン
ドル１１を、ヘッド浮上が可能な回転数に高速に駆動可
能な高速モータ６５に接続し、摩擦力の計測時にはこの
高速モータ６５を電気的にロックしておくようにしても
良い。
(c) のように構成しても良い。この場合に外力緩衝部と
してはトーションスプリングが好適である。また、第２
の変形例として、図６(d) と同様の構成により、スピン
ドル１１を、ヘッド浮上が可能な回転数に高速に駆動可
能な高速モータ６５に接続し、摩擦力の計測時にはこの
高速モータ６５を電気的にロックしておくようにしても
良い。
【００４５】図８(a) は本発明の第５の実施形態の静止
摩擦力計測装置５０の構成を示すブロック構成図であ
り、磁気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を計
測する装置の構成を示している。従って、第１の実施形
態の静止摩擦力計測装置１０と同じ構成部材には同じ符
号が付されている。第５の実施形態における静止摩擦力
計測装置５０では、磁気ディスク１２は載置台であるス
ピンドル１１の上に固定されており、スピンドル１１の
他端は軸受２５を介して載置台側固定端１７に固定され
ている。
摩擦力計測装置５０の構成を示すブロック構成図であ
り、磁気ディスク１２とヘッド１３との静止摩擦力を計
測する装置の構成を示している。従って、第１の実施形
態の静止摩擦力計測装置１０と同じ構成部材には同じ符
号が付されている。第５の実施形態における静止摩擦力
計測装置５０では、磁気ディスク１２は載置台であるス
ピンドル１１の上に固定されており、スピンドル１１の
他端は軸受２５を介して載置台側固定端１７に固定され
ている。
【００４６】一方、ヘッド１３はその浮上面で磁気ディ
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は摩擦力検出部１６に接続されている。
そして、摩擦力検出部１６の他端が保持部側固定端１５
に接続されて固定されている。更に、第５の実施形態で
は、磁気ディスク駆動モータ１８が磁気ディスク１２の
上方に非接触状態で設けられており、駆動モータ１８と
磁気ディスク１２との間に外力緩衝部１９が設けられて
いる。また、ディスク駆動モータ１８にはモータドライ
バ１８Ａと速度制御部１８Ｂが接続されている。ディス
ク駆動モータ１８とスピンドル１１とを非接触の条件を
保って配置し、ディスク駆動モータ１８にってスピンド
ル１１を回転させるためには、両者の少なくとも一方に
磁石を配置すれば良い。この場合、ディスク駆動モータ
１８の回転により、スピンドル１１は磁石同士の吸引
力、または排斥力、或いは磁石の誘導力が外力緩衝部１
９として作用する。
スク１２上に接触し、接触面を構成している。ヘッド１
３はヘッド保持部１４によって保持されており、このヘ
ッド保持部１４は摩擦力検出部１６に接続されている。
そして、摩擦力検出部１６の他端が保持部側固定端１５
に接続されて固定されている。更に、第５の実施形態で
は、磁気ディスク駆動モータ１８が磁気ディスク１２の
上方に非接触状態で設けられており、駆動モータ１８と
磁気ディスク１２との間に外力緩衝部１９が設けられて
いる。また、ディスク駆動モータ１８にはモータドライ
バ１８Ａと速度制御部１８Ｂが接続されている。ディス
ク駆動モータ１８とスピンドル１１とを非接触の条件を
保って配置し、ディスク駆動モータ１８にってスピンド
ル１１を回転させるためには、両者の少なくとも一方に
磁石を配置すれば良い。この場合、ディスク駆動モータ
１８の回転により、スピンドル１１は磁石同士の吸引
力、または排斥力、或いは磁石の誘導力が外力緩衝部１
９として作用する。
【００４７】図８(b) は図８(a) の静止摩擦力計測装置
５０のディスク駆動モータ１８及びスピンドル１１の構
成の一実施例をより具体的に示すものである。この実施
例ではディスク駆動モータ１８の回転軸に駆動板２８が
取り付けられており、この駆動板２８に回転軸に同心円
状に複数の磁石２７が埋め込まれている。これらの磁石
２７は１つ置きに極性が同じものが配置されている。一
方のスピンドル１１側には、この駆動板２８に対向する
部位に、磁石２７と同様に複数の磁石２６がスピンドル
１１の回転軸に同心円状に埋め込まれている。
５０のディスク駆動モータ１８及びスピンドル１１の構
成の一実施例をより具体的に示すものである。この実施
例ではディスク駆動モータ１８の回転軸に駆動板２８が
取り付けられており、この駆動板２８に回転軸に同心円
状に複数の磁石２７が埋め込まれている。これらの磁石
２７は１つ置きに極性が同じものが配置されている。一
方のスピンドル１１側には、この駆動板２８に対向する
部位に、磁石２７と同様に複数の磁石２６がスピンドル
１１の回転軸に同心円状に埋め込まれている。
【００４８】この結果、ディスク駆動モータ１８が回転
すると、スピンドル１１は磁石同士の吸引力によって、
ディスク駆動モータ１８に非接触状態で駆動されて回転
する。スピンドル１１側に磁石２６を設けない場合は、
スピンドル１１の駆動板２８に対向する部分を鉄等の磁
性体で構成すれば良い。なお、この実施例では、外力緩
衝部１９とディスク駆動モータ１８とを磁気ディスク１
３の上方に配置したが、下方に配置することもできる。
その時は、スピンドル１１側の磁石、もしくは磁性体
は、磁気ディスク１２の中央部の穴を介して外力緩衝部
１９と対峙する。
すると、スピンドル１１は磁石同士の吸引力によって、
ディスク駆動モータ１８に非接触状態で駆動されて回転
する。スピンドル１１側に磁石２６を設けない場合は、
スピンドル１１の駆動板２８に対向する部分を鉄等の磁
性体で構成すれば良い。なお、この実施例では、外力緩
衝部１９とディスク駆動モータ１８とを磁気ディスク１
３の上方に配置したが、下方に配置することもできる。
その時は、スピンドル１１側の磁石、もしくは磁性体
は、磁気ディスク１２の中央部の穴を介して外力緩衝部
１９と対峙する。
【００４９】第５の静止摩擦力計測装置５０の場合、ス
ピンドル１１およびディスク駆動モータ１８の間の磁気
的引力、もしくは磁気的排斥力が外力を吸収するため、
磁気ヘッド１３と磁気ディスク１２の相対位置の変位は
生じない。以上説明した実施例では、スピンドル１１の
上に磁気ディスク１２とヘッド１３とを垂直に積み上げ
る構成で記述した。媒体を垂直に配置して媒体載置台や
他の構成要素を水平方向に配置するなどの変更を加えて
も、本発明の効果が妨げられることはないことは自明で
ある。
ピンドル１１およびディスク駆動モータ１８の間の磁気
的引力、もしくは磁気的排斥力が外力を吸収するため、
磁気ヘッド１３と磁気ディスク１２の相対位置の変位は
生じない。以上説明した実施例では、スピンドル１１の
上に磁気ディスク１２とヘッド１３とを垂直に積み上げ
る構成で記述した。媒体を垂直に配置して媒体載置台や
他の構成要素を水平方向に配置するなどの変更を加えて
も、本発明の効果が妨げられることはないことは自明で
ある。
【００５０】図９は、本発明の静止摩擦力計測装置１０
による磁気ヘッド１３と磁気ディスク１２の間の静止摩
擦係数の測定結果を、静止摩擦係数の真の値、μセンサ
を使用した従来の静止摩擦力計測装置による静止摩擦係
数の測定結果、及びロードセルを使用した従来の静止摩
擦力計測装置による静止摩擦係数の測定結果と比較して
示すテーブル図である。なお、本発明の静止摩擦力計測
装置１０における駆動手段としては、図４で説明した擬
似低加速モータを使用した。
による磁気ヘッド１３と磁気ディスク１２の間の静止摩
擦係数の測定結果を、静止摩擦係数の真の値、μセンサ
を使用した従来の静止摩擦力計測装置による静止摩擦係
数の測定結果、及びロードセルを使用した従来の静止摩
擦力計測装置による静止摩擦係数の測定結果と比較して
示すテーブル図である。なお、本発明の静止摩擦力計測
装置１０における駆動手段としては、図４で説明した擬
似低加速モータを使用した。
【００５１】なお、磁気ヘッド１３と磁気ディスク１２
の間の真の静止摩擦係数の値としては、磁気ディスク１
２を手回しで駆動した時の値を採用している。また、サ
ンプルとしては磁気記録密度の低い２世代前の磁気記
録再生装置を使用し、サンプルとしては磁気記録密度
が高められた１世代前の磁気記録再生装置を使用し、サ
ンプルとしては、磁気記録密度が更に高められた最新
の磁気記録再生装置を使用している。
の間の真の静止摩擦係数の値としては、磁気ディスク１
２を手回しで駆動した時の値を採用している。また、サ
ンプルとしては磁気記録密度の低い２世代前の磁気記
録再生装置を使用し、サンプルとしては磁気記録密度
が高められた１世代前の磁気記録再生装置を使用し、サ
ンプルとしては、磁気記録密度が更に高められた最新
の磁気記録再生装置を使用している。
【００５２】このテーブル図から分かるように、本発明
の静止摩擦力計測装置１０によれば、サンプル、、
の何れに対しても、ほぼ真の値に近い静止摩擦力が得
られる。これに対して、ロードセルを使用した従来の静
止摩擦力計測装置では、静止摩擦力が図１１(a) で説明
した応答遅れのために真の値よりも低い値として検出さ
れ、μセンサを使用した従来の静止摩擦力計測装置で
は、静止摩擦力が図１１(b) で説明した共振のために真
の値よりも大きな値として検出されてしまうことが分か
る。
の静止摩擦力計測装置１０によれば、サンプル、、
の何れに対しても、ほぼ真の値に近い静止摩擦力が得
られる。これに対して、ロードセルを使用した従来の静
止摩擦力計測装置では、静止摩擦力が図１１(a) で説明
した応答遅れのために真の値よりも低い値として検出さ
れ、μセンサを使用した従来の静止摩擦力計測装置で
は、静止摩擦力が図１１(b) で説明した共振のために真
の値よりも大きな値として検出されてしまうことが分か
る。
【００５３】
【発明の効果】以上実施例を用いて詳細に説明したよう
に、本発明によれば、駆動手段により磁気ヘッドと磁気
記録媒体の相対位置変位を起こすような外力が加わって
も、外力緩衝部の作用により、最大摩擦力を越えるまで
は、ヘッド・磁気ディスク（媒体）の相対位置が変わら
ないので、最大静止摩擦力を正確に計測できるという効
果がある。
に、本発明によれば、駆動手段により磁気ヘッドと磁気
記録媒体の相対位置変位を起こすような外力が加わって
も、外力緩衝部の作用により、最大摩擦力を越えるまで
は、ヘッド・磁気ディスク（媒体）の相対位置が変わら
ないので、最大静止摩擦力を正確に計測できるという効
果がある。
【図１】本発明の静止摩擦力計測装置の原理構成図であ
り、(a) は駆動手段が第１の物体を駆動する形態の原理
構成図、(b) は駆動手段が第２の物体を駆動する形態の
原理構成図である。
り、(a) は駆動手段が第１の物体を駆動する形態の原理
構成図、(b) は駆動手段が第２の物体を駆動する形態の
原理構成図である。
【図２】(a) は本発明の静止摩擦力計測装置の第１の実
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図である。
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の静止摩擦力計測装置における静止摩擦
力の計測手順を示すフローチャートである。
力の計測手順を示すフローチャートである。
【図４】図２(a) の静止摩擦力計測装置の他の実施例の
構成を示す構成図である。
構成を示す構成図である。
【図５】(a) は本発明の静止摩擦力計測装置の第２の実
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図、(c) は(a) の他の実施例の構
成を示す構成図である。
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図、(c) は(a) の他の実施例の構
成を示す構成図である。
【図６】(a) は本発明の静止摩擦力計測装置の第３の実
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図、(c) は(b) の変形例の構成
図、(d) は(b) の第２の変形例を示す構成図である。
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図、(c) は(b) の変形例の構成
図、(d) は(b) の第２の変形例を示す構成図である。
【図７】(a) は本発明の静止摩擦力計測装置の第４の実
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図である。
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成を示す構成図である。
【図８】(a) は本発明の静止摩擦力計測装置の第５の実
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成の要部を示す斜視図である。
施形態の構成を示すブロック構成図、(b) は(a) の一実
施例の構成の要部を示す斜視図である。
【図９】本発明の静止摩擦力計測装置の効果を示すテー
ブル図である。
ブル図である。
【図１０】(a) は従来の静止摩擦力計測装置の構成を示
すブロック図、(b) は(a) の静止摩擦力計測装置におけ
る静止摩擦力の計測手順を示すフローチャートである。
すブロック図、(b) は(a) の静止摩擦力計測装置におけ
る静止摩擦力の計測手順を示すフローチャートである。
【図１１】(a) は応答速度の遅いセンサを使用した従来
の静止摩擦力計測装置における摩擦力検出部の応答速度
の影響を示す特性図、(b) は広帯域センサを使用した従
来の静止摩擦力計測装置の摩擦力検出部の共振の影響を
示す特性図である。
の静止摩擦力計測装置における摩擦力検出部の応答速度
の影響を示す特性図、(b) は広帯域センサを使用した従
来の静止摩擦力計測装置の摩擦力検出部の共振の影響を
示す特性図である。
【図１２】時間に対するヘッドと磁気ディスクの相対変
化量の特性を示す特性図である。
化量の特性を示す特性図である。
１…載置台 ２…第１の物体 ３…第２の物体 ４…保持部 ５…保持部側固定端 ６…摩擦力検出部 ７…載置台側固定端 ８…駆動手段 ９…外力緩衝部 １０…本発明の第１の実施形態の静止摩擦力計測装置 １１…スピンドル １２…磁気ディスク １３…ヘッド １４…ヘッド保持部 １５…保持部側固定端 １６…摩擦力検出部 １７…載置台側固定端 １８…ディスク駆動モータ １８Ａ…モータドライバ １８Ｂ…速度制御部 １９…外力緩衝部（トーションスプリング） ２０…本発明の第２の実施形態の静止摩擦力計測装置 ２１，２５…軸受 ２６，２７…磁石 ２８…駆動板 ３０…本発明の第３の実施形態の静止摩擦力計測装置 ３１…軸受ベース ３２…ローラ ３３…ゴム輪 ３４…軸受 ３６…ローラ駆動モータ ３９…トーションスプリング ４０…本発明の第４の実施形態の静止摩擦力計測装置 ５０…本発明の第５の実施形態の静止摩擦力計測装置 ５１…ロッド ５２…ブラケット ５３…ばね ５４，５５…他の保持部側固定端 ６１…積層型圧電素子 ６２…可変電圧電源 ６３…速度制御部 ６４…ヘッド駆動用モータ ６５…高速モータ ６６…弾性体
Claims (9)
- 【請求項１】 載置台の上に固定された第１の物体と、
この第１の物体に当接された第２の物体との間の静摩擦
特性を計測する静止摩擦力計測装置であって、前記第２
の物体は保持部に保持され、この保持部は固定端に固定
され、前記載置台は固定端に固定され、前記保持部側固
定端と前記載置台側固定端の間の前記当接部を除く任意
の場所に摩擦力検出部が配置され、前記保持部と前記保
持部側固定端との間、もしくは、前記載置台と前記載置
台側固定端との間に前記両物体の接触面にほぼ平行に働
く外力を加える駆動手段とが設けられた静止摩擦力計測
装置において、 前記保持部側固定端から前記保持部までの間、もしく
は、前記載置台から前記載置台側固定端までの間のいず
れか一方に配置された外力緩衝部と、 前記駆動手段に設けられ、前記保持部と前記載置台間の
相対移動速度が前記摩擦力検出部の共振周波数に比較し
て十分に遅くなるように速度制御する速度制御部と、 前記外力緩衝部に設けられ、前記両方の物体の接触面に
ほぼ平行に働く外力が最大静上摩擦力を越えるまで、前
記両方の物体の相対位置の変位を抑制する相対位置抑制
手段とを設け、 前記両方の物体の変位開始直前の最大静止摩擦力を前記
摩擦力検出部によって計測するようにしたことを特徴と
する摩擦特性計測装置。 - 【請求項２】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が磁気
ディスクを取り付けるスピンドルであり、前記駆動手段
が前記スピンドルの回転軸と同軸上に回転軸を持つモー
タであり、前記外力緩衝部が前記スピンドルの回転軸と
前記モータの回転軸との間に直結された弾性体であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の静止摩擦力計測装置。 - 【請求項３】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が磁気
ディスクを取り付けるスピンドルであり、前記駆動手段
が前記スピンドルの回転軸と同軸上にない回転軸を持つ
モータ及びこのモータの回転軸に取り付けられてその外
周部が前記スピンドルの外周部に摩擦係合するローラか
ら成り、前記外力緩衝部が前記ローラの回転軸と前記モ
ータの回転軸との間に直結された弾性体であることを特
徴とする請求項１に記載の静止摩擦力計測装置。 - 【請求項４】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が磁気
ディスクを取り付けるスピンドルであり、前記駆動手段
が前記スピンドルの回転軸と同軸上に回転軸を持つモー
タであり、前記外力緩衝部が、支点が前記保持部側固定
端にあり、力点が前記摩擦力検出部との接続部にあり、
作用点が前記支点と力点の間にあるロッドと、一端が前
記ロッドの作用点に取り付けられ、他端が前記保持部側
固定端とは別の部位に固定されたばねとから構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の静止摩擦力計測装
置。 - 【請求項５】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が磁気
ディスクを取り付けるスピンドルであり、前記駆動手段
が前記スピンドルの回転軸と同軸上に回転軸を持つモー
タであり、前記外力緩衝部が、支点が前記保持部側固定
端にあり、力点が前記摩擦力検出部との接続部にあり、
作用点が前記支点を挟んで前記力点の反対側にあるロッ
ドと、一端が前記ロッドの作用点に取り付けられ、他端
が前記保持部側固定端とは別の部位に固定されたばねと
から構成されることを特徴とする請求項１に記載の静止
摩擦力計測装置。 - 【請求項６】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が磁気
ディスクを取り付けるスピンドルであり、前記駆動手段
が前記摩擦力検出部と前記保持部側固定端との間に設け
られた圧電素子であり、前記外力緩衝部が前記スピンド
ルの回転軸と前記載置台側固定端との間に直結された弾
性体であることを特徴とする請求項１に記載の静止摩擦
力計測装置。 - 【請求項７】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が磁気
ディスクを取り付けるスピンドルであり、前記駆動手段
が前記摩擦力検出部と前記保持部側固定端との間に設け
られた圧電素子であり、前記外力緩衝部が前記スピンド
ルの回転軸と同軸上にない回転軸を持つローラ及びこの
ローラの回転軸と前記載置台側固定端との間に直結され
た弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の静止
摩擦力計測装置。 - 【請求項８】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記外力緩衝部が
前記保持部側固定端から前記保持部までの間に設けられ
ており、前記駆動手段が弾性体からなる外力緩衝部と前
記保持部側固定端側に設けられた圧電素子であることを
特徴とする請求項１に記載の静止摩擦力計測装置。 - 【請求項９】 前記第１の物体が磁気ディスクであり、
前記第２の物体が磁気ヘッドであり、前記載置台が軸受
を備えたスピンドルであり、前記摩擦力検出部が前記保
持部と前記保持部側固定端との間に配置され、前記駆動
手段が前記載置台の上方又は下方この載置台と非接触状
態で対向して配置されており、前記載置台と駆動手段の
少なくとも一方に磁石が配置され、他の一方には磁石が
配置されるか、或いは他の一方が磁性体で形成されてお
り、前記外部緩衝部が前記駆動手段と前記載置台との間
に生じる磁気的引力、もしくは磁気的斥力であることを
特徴とする静止摩擦力計測装置。
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|---|---|---|---|
| JP33713295A JP3333079B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 静止摩擦力計測装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33713295A JP3333079B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 静止摩擦力計測装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09178638A true JPH09178638A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3333079B2 JP3333079B2 (ja) | 2002-10-07 |
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ID=18305750
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33713295A Expired - Fee Related JP3333079B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 静止摩擦力計測装置 |
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-
1996
- 1996-12-20 US US08/771,200 patent/US5859357A/en not_active Expired - Lifetime
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