JPH10512995A - ディスクドライブのための圧力差動ラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスクドライブデバイスのための圧力差動アクチュエータラッチ装置を提供する。ラッチ装置は、回転可能な本体部分と、剛性空気翼部分と、ラッチトラップとを含む。ディスクドライブのデータ記憶ディスクが回転していないときには、トランスデューサアクチュエータアセンブリをラッチトラップに係合することによりディスクドライブのトランスデューサアクチュエータアセンブリをロック位置に維持する。データ記憶ディスクが回転しているときには、ディスクが回転する方向と同じ方向に、ディスクの表面近くに気流が発生する。ディスクの表面上に位置づけられたトランスデューサアクチュエータアセンブリにより気流が遮断される。気流の遮断により、アクチュエータアセンブリのすぐ下流に低圧力の区域が生ずる。ラッチ装置はデータ記憶ディスクの端縁とハウジングの壁との間の空間に置かれるため、空気翼部分は低圧力および周囲圧力の区域間に位置づけられる。空気翼部分の表面上に統合された圧力差により、ピボットからある距離をおいて空気翼部分に力がかかり、ラッチ装置をディスクの端縁に向けて回転して、ラッチトラップからアクチュエータアセンブリを解放する。ディスクの回転が止まると、空気翼部分は元の位置に戻り、ラッチトラップはアクチュエータアセンブリをロック位置に係合する。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスクドライブのための圧力差動ラッチ 発明の分野 この発明はトランスデューサアクチュエータアセンブリをディスクに対し固定 した位置に解放可能にロックするための装置および方法に関する。特に、この発 明は、トランスデューサアクチュエータアセンブリが回転するディスクの気流を 逸らすために、回転するディスクドライブに存在する高圧および低圧ゾーンの中 間に位置付けられた剛性空気翼を用いた、アクチュエータアセンブリを解放可能 にロックするための改良された装置および方法に関する。剛性空気翼は空気翼の ある区域にわたって統合された圧力差によってロック解除位置に偏向され得る。 発明の背景 従来のウインチェスターディスクドライブにおいて、読出／書込ヘッドまたは トランスデューサアセンブリはデータ記憶ディスクの回転する表面に非常に近接 して空気ベアリングまたはクッション上を「飛ぶ」。ディスク表面はヘッドによ って記録されかつ読出され得る複数の磁気記憶領域を有する薄膜磁気材料を備え る。どのような従来の周知のトランスデューサ、スライダおよび負荷ビームの組 合せであってもよいトランスデューサアセンブリはアクチュエータを用いてデー タ記憶ディスクの表面近くに位置付けられかつ支持される。トランスデューサア センブリおよびアクチュエータの組合せは通常トランスデューサアクチュエータ アセンブリまたはアクチュエータアセンブリと呼ばれる。アクチュエータは負荷 ビームとスライダとを支持し、トランスデューサをディスク表面上方に正確に位 置付けてディスクからデータを読出しかつそこにデータを書込む。負荷ビームは 典型的にはスライダに予備負荷力を与えてこれをディスク表面に向けて付勢する 。この力はディスクの回転またはスピンの間に生じる気流によって克服され、空 気ベアリングを生じ、その上をトランスデューサアセンブリが飛ぶ。 アクチュエータは典型的にはトランスデューサアセンブリの位置付けのための 駆動機構と、駆動機構をトランスデューサアセンブリに接続するための支持機構 、またはキャリッジアセンブリを含む。典型的には駆動機構はリニアまたはロー タリアクチュエータモータであって、支持機構を予め定められた経路に沿って駆 動 してトランスデューサアセンブリをデータ記憶ディスク表面に相対的に位置付け る。典型的には、アクチュエータモータは閉じたループヘッド位置決めサーボ内 で動作するボイスコイルを含み、ボイスコイルアクチュエータモータと呼ばれる 。 データ記憶ディスクが回されるまたは回転されると、気流が生じる。気流の量 はディスクの直径と角速度の関数であることが知られており、気流の力は回転す るデータ記憶ディスクの周端近くで最大となる。加えて、生じた気流は負荷ビー ムの予備負荷力を克服する空気クッションまたはベアリングを生じさせ、トラン スデューサアセンプリがディスク表面に非常に近接して飛ぶことを可能にする。 ディスクの回転が止まると、空気クッションが消失し、このためトランスデュー サアセンブリはもはやディスク表面上方に支持されなくなる。典型的には、ディ スクを回転するスピンドルモータから電力が除かれると、トランスデューサはデ ィスク表面上に載るまたは「着陸する」ことになる。同様に、スピンドルモータ に電力が与えられると、トランスデューサアセンブリはディスク表面から「離陸 」する。この着陸と離陸動作とは最良の場合でもデータの損失につながり、最悪 の場合にはディスクドライブの故障につながり得るが、これはディスク表面の磁 気フィルムの浸食または傷のためである。トランスデューサアセンブリが有用な データ記憶区域上に載ることがないようにするために、ディスクドライブから電 力が除かれると、アクチュエータはトランスデューサをディスク表面上のヘッド 着陸またはパーキングゾーンに位置付ける。 従来は、ディスクドライブが動作していない間は、トランスデューサアセンブ リとディスク表面との摩擦がトランスデューサアクチュエータアセンブリを着陸 ゾーン内の固定された位置に維持していた。しかしながら、ディスクドライブへ の横方向の衝撃でトランスデューサアセンブリがディスク表面を径方向にわたっ て移動するまたは滑ることがあり得る。このような移動によりディスク表面に損 傷を引き起しさらにスライダおよびトランスデューサに損傷を引き起こすことも あり得る。このような損傷は加えてデータの損失および／またはトランスデュー サの誤動作を結果として生じさせ、ディスクドライブを動作不能にすることもあ り得る。 この結果、ディスクドライブの設計者は、ディスクが回転していない間トラン スデューサアセンブリをロックされた位置に維持するためのさまざまなアクチュ エータラッチ装置を採用してきた。ディスクが適切な回転速度に達してトランス デューサを支持するに足る十分な空気ベアリングを生じさせると、ラッチ装置は アクチュエータを解放し、これがディスク表面に対し予め定められた移動経路を 通って動作することを可能にする。 一般にラッチ装置にはいくつかの周知の方策がある。ソレノイド型ラッチ、磁 気捕捉ラッチ、慣性ラッチおよびディスクの上または下に延びる、または多ディ スクのディスクドライブの場合にはディスク間に延びる空気翼ラッチである。 ソレノイド型ラッチは典型的にはばねまたは磁界の引力によってトランスデュ ーサアクチュエータアセンブリの可動部と係合するようにバイアスされたピン、 ロッドまたはシャフトを有する。係合すると、ピンはトランスデューサアクチュ エータアセンブリを不動にする。ディスクが十分な回転速度に達して空気ベアリ ングまたはクッションを生じさせるとピンに装着されたソレノイドがピンをトラ ンスデューサアクチュエータアセンブリから引っ込める。この方策は複雑な電気 機械的ラッチ装置を必要として、ディスクドライブの大きさ、重さ、価格および 消費電力を増大させ得る。ソレノイド型ラッチの例には米国特許第４，８８１， １３９号、４，９０３，１５７号および５，０９５，３９５号がある。 磁気捕捉ラッチは典型的にはトランスデューサアクチュエータアセンブリの駆 動部に取付けられた小型の永久磁石と、ディスクドライブのハウジングの固定位 置に装着された鋼鉄製の当て板（striking plate）とを含む。永久磁石と当て板 とは、トランスデューサが着陸ゾーンに位置付けられているときに磁石が当て板 に付くように位置付けられている。磁石と当て板との間の引きつけるラッチ力が トランスデューサアクチュエータアセンブリを不動にし、トランスデューサアク チュエータアセンブリをロック位置にラッチする。ディスクドライブに電力が与 えられ、ディスクが十分な回転速度で回って空気ベアリングを生じさせると、ア クチュエータモータが引きつけるラッチ力に打ち勝ってトランスデューサアクチ ュエータアセンブリを動かし、磁石が当て板から離れる。米国特許第５，０２５ ，３３５号がこのような磁気捕捉ラッチの例を開示している。 磁気捕捉ラッチの欠点は、これらが大型のアクチュエータモータを必要とし、 これがディスクドライブの大きさ、重量、価格および電力消費を増大させ得ると いうことである。磁気捕捉ラッチは典型的には小型であるが、他のラッチ装置を 用いるディスクドライブに比べてより大型のアクチュエータモータを必要とする 。これは磁気捕捉ラッチを有するディスクドライブにおいてはアクチュエータモ ータはトランスデューサを位置付けることに加えて引きつけるラッチ力を克服す ることが可能でなければならないからである。磁気捕捉ラッチの別の欠点は、こ のようなラッチを採用したドライブは磁石と当て板との引きつけるラッチ力より 大きな力を有する機械的な衝撃により損傷を受けやすいということである。加え て、結果として生じる磁界が最も内側のデータトラック近傍ではアクチュエータ に偏向を生じさせるバイアス力を加え、これによってヘッド位置付けサーボルー プに干渉する恐れがあり、またはこれを複雑にしかねないということである。バ イアス力は、たとえば米国特許第５，００３，４２２号および５，３４１，２５ ９号に開示されているようなシフトする近接磁気捕捉ラッチを設けることによっ て最小にされ得る。 米国特許第５，４０４，２５７号に例示されるような慣性ラッチは典型的には アクチュエータアセンブリ上のフィンガー等と係合可能なバイアスされた慣性本 体を含む。慣性本体はコンピュータが回転力を受けていないときにはロック解除 位置にバイアスされているが、回転衝撃力がある場合には、その慣性モーメント がバイアス力を克服してアクチュエータアセンブリをラッチする。このような慣 性ラッチの問題は、これらがこのような回転衝撃力に応答して信頼性を欠くこと がある、ということである。 公知のラッチ装置の第４の型、すなわち空気翼ラッチは、典型的にはディスク が回転していないときにトランスデューサアクチュエータアセンブリの可動部分 と解放可能に係合する空気翼ラッチ機構を含む。従来の空気翼ラッチはラッチ機 構に装着されたまたはそこから延びる空気翼を含む。空気翼はディスク表面に非 常に近接してディスクドライブのディスクの上またはディスク間に延びるように 位置付けられる。このような空気翼はディスクと共に動く生成された気流の運動 エネルギを用いて空気翼を動かし、バイアス力を克服して、ラッチ機構がトラン スデューサアクチュエータアセンブリを解放するようにさせる。このような空気 翼ラッチの例は共通に譲渡された米国特許第４，５３８，１９３号、４，６４７ ，９９７号、４，６９２，８２９号、５，３１９，５１１号および５，４５２， １６１号にある。 しかしながら、従来の空気翼ラッチ装置にはいくつかの欠点がある。たとえば 空気翼をこのようにディスク表面に近接して位置付けることは気流を妨げそのた め付加的な気流発生装置を必要とし、バイアス力を克服するのに必要な力を生成 するのに十分な気流を発生させるためより大きな電力を必要とする。さらに、空 気翼は気流が空気翼を移動または偏向させてラッチ機構を解放させるために適切 な表面積を必要とする。このような表面積は多ディスクドライブのディスク間の 空間を増大させることおよび／またはディスクドライブアセンブリを収容するハ ウジングとディスク表面との間の空間を増大させることを必要とするだろう。こ のように空間が増大することはディスクドライブの大きさを増し製造コストを増 す。 したがって回転するディスクによって生じた気流を有効に利用することができ かつ電力の使用を増大させず、ディスクアセンブリの大きさを増大させない、改 良された簡単で費用対効果の高いラッチ装置の必要性がある。 発明の要約 この発明のラッチ装置はこれらの必要性を満たす。 この発明の一般的な目的はディスクドライブアセンブリのトランスデューサア クチュエータアセンブリのためのラッチ装置であって、先行技術のラッチ装置の 限界と欠点を克服する装置を提供することである。 この発明のより具体的な目的は、回転するデータ記憶ディスクから離れて位置 付けられた単一の剛性空気翼であってディスクドライブアセンブリ内の逸らされ た気流によってトランスデューサアクチュエータアセンブリを解放するように偏 向するものを利用したラッチ装置を提供することである。この発明のさらなる具 体的な目的は、回転するディスクドライブアセンブリ内に存在する高圧および低 圧ゾーンの間に単一の剛性空気翼を位置付け、トランスデューサアクチュエータ アセンブリをロックされた状態から解放するのに圧力差を用いる、ラッチ装置を 提供することである。 この発明の別の目的は回転するデータ記憶ディスクから離れて位置付けられ、 回転するデータ記憶ディスクによって生じた気流に応答して空気翼を偏向させ、 トランスデューサアクチュエータアセンブリをロックされた状態から解放する、 単一の剛性空気翼を含む、ラッチ装置を提供することである。 ラッチ装置はベースと、これと共に内部空間を規定する一体的な側壁とを含む ハウジング内に収容されたディスクドライブアセンブリにおいて用いられる。デ ィスクドライブは典型的にはハウジングに固定して装着されたスピンドルモータ であって少なくとも１つの回転可能なデータ記憶ディスクのスピンドルハブを形 成する、スピンドルモータを含む。リニアまたはロータリ型アクチュエータモー タを有するボイスコイルアクチュエータ構造がハウジングに固定され、トランス デューサアセンブリを保持するその可動支持またはキャリッジアームがデータ記 憶ディスク表面にわたって延びるように位置付けられる。ラッチ装置はデータ記 憶ディスクの端縁から予め定められた距離でハウジングのベースに固定して装着 されたシャフトと、シャフトについて回転する軸を有するようシャフト上に回転 可能に配置されたラッチ部材とを含む。ラッチ部材はシャフト上に配置された本 体部と、本体部から径方向に延びる剛性空気翼部と、空気翼と反対側に本体部か ら延びるラッチトラップとを含む。剛性空気翼部の表面は一般にディスク表面と 直交して配向され、本体部から径方向に、ハウジングの側壁から予め定められた 距離まで延びる。空気翼部はディスクの端縁から離れて、回転するディスク、ト ランスデューサアクチュエータアセンブリおよびハウジングの側壁によって規定 される高圧および低圧ゾーンの間に配置される。空気翼部はその表面にわたって 統合される高圧および低圧ゾーン間の差によって偏向させられ、ラッチ部材をロ ック位置とロック解除位置との間で回転させる。ラッチトラップは本体部の下部 領域から延び、空気翼部と反対方向に延びるよう位置付けられる。ラッチ部材が ロック位置にあるときには、ラッチトラップはトランスデューサアクチュエータ アセンブリとロック状態で係合して、ディスクが回転していないときにはトラン スデューサアセンブリをヘッド着陸またはパーキングゾーンに維持する。 ラッチ装置はさらに、シャフトとラッチ部材の本体部との間に配置されラッチ 部材を気流のない場合にロックされた位置にバイアスさせるためのバイアス機構 を含む。好ましくはバイアス機構はばね機構である。好ましくはラッチ部材は液 晶高分子(polymeric)材料から形成される。好ましくはラッチトラップはラッチ 部材の本体部と一体的に形成された切り欠きを規定する。ラッチ装置はさらにハ ウジングのベースに固定して装着され、ラッチ部材の空気翼部が回転してディス クと接するのを防ぐための停止部を含む。ラッチ装置はさらにディスクの回転に 付随して発生した気流を遮断し、気流遮断部材の下流に低圧ゾーンを生じさせる ための、回転するデータ記憶ディスクの表面に近接して位置付けられる気流遮断 部材を含み得る。 動作において、ディスクドライブに電力が与えられ、スピンドルモータがデー タ記憶ディスクを回転することを可能にする。データ記憶ディスクの回転がディ スク回転方向に、ディスク表面に近接した気流を発生する。ディスク表面上に位 置付けられたトランスデューサアクチュエータアセンブリがディスクの回転に付 随して生じた気流を遮断する。これに代えて、気流を遮断するためにディスク表 面上に気流遮断部材を位置付けることもできる。気流はディスクから離れてかつ トランスデューサアクチュエータアセンブリまたは気流遮断部材の裏側を回って 逸らされる。遮断された気流はトランスデューサアクチュエータアセンブリのす ぐ下流に低圧ゾーンを生じさせ、バルクヘッドコネクタを含むハウジングの隅に 高圧ゾーンを生じさせる。ラッチ装置は低圧ゾーンと高圧ゾーンとの間に配置さ れて、圧力差がラッチ部材の空気翼部に対して力を作用させ、ラッチ部材を、ト ランスデューサアクチュエータアセンブリがラッチトラップから解放されるロッ ク解除位置まで回転するようにさせる。これでトランスデューサアクチュエータ アセンブリのキャリッジアームはディスク表面に対し自由に動き、トランスデュ ーサアセンブリをディスクからの読出またはディスクへの書込のために位置付け る。ディスクの回転が止まると、この結果気流が消失し、ラッチ部材の空気翼部 に作用する力が失われる。力がなくなると、ラッチ部材はロック位置へ戻るよう バイアスされ、トランスデューサアクチュエータアセンブリをラッチトラップで 捉えて、トランスデューサアクチュエータアセンブリをロック状態に固定する。 図面の簡単な説明 この発明のこれらのおよび他の目的、利点および特徴は以下の詳細な説明、添 付の請求の範囲および好ましい実施例の添付の図面を考慮してよりよく理解され 評価されるであろう。 図１ａはこの発明のラッチ装置の一例をロック位置で示す、ディスクドライブ の拡大概略上面図である。 図１ｂは図１ａのディスクドライブの部分上面図であって、ラッチトラップと 係合したラッチ歯の詳細を示す。 図２ａはこの発明のラッチ装置の例をロック解除位置で示すディスクドライブ の上面図である。 図２ｂは図２ａのディスクドライブの部分上面図であって、ラッチトラップと ラッチ歯の詳細を示す。 図３はこの発明のシャフトおよびバイアス機構の実施例の側部立面図である。 図４ａはこの発明のラッチ部材の実施例の側部および上部立面図である。 図４ｂは図４ａのラッチ部材の側部および底部立面図である。 好ましい実施例の詳細な説明 図１ａおよび図２ａを参照して、この発明の原理を組込む空気翼ラッチ機構４ ０を含むディスクドライブアセンブリ１０を示す。ディスクドライブ１０は、ベ ース１４と、一体的に接続される側壁１６と、カバー（図示せず）とを含むハウ ジング１２内に含まれる。ベース１４と側壁１６とカバーとの組合せは、ディス クドライブ１０が配置される内部空間を規定する。ディスクドライブ１０は、回 転軸を有するスピンドルまたはハブ１８と、スピンドル１８に回転可能に取付ら れるデータ記憶ディスク２０と、トランスデューサ・アクチュエータアセンブリ ３０とを含む。簡略化のため、以下の議論では、単一のデータ記憶ディスク２０ を有するディスクドライブ１０の動作を記載する。しかしながら、当業者ならば 認識するように、この発明は、スピンドル１８に共通に取付けられ得る複数のデ ータ記憶ディスク２０を用いるディスクドライブ１０においても使用可能である 。典型的には、ブラシレススピンドルモータ２４は、所定の角速度でデータ記憶 ディスク２０を回転させるために、スピンドル１８に結合される。スピンドルモ ータ２４は、それが記憶ディスク２０を支持し直接回転させるように、データ記 憶ディスク２０を支持するハブ１８に典型的には一体化される。データ記憶ディ ス ク２０は、矢印Ａで示されるように、回転軸のまわりを反時計回り方向に回転さ せられる。 データ記憶ディスク２０は、データが記憶される単一の面または上側および下 側の両方の面を有し得る。典型的には、ディスク２０の表面は、好適な磁気材料 、たとえば、鉄酸化物等で、コーティング、めっきまたは堆積される。しかしな がら、記憶媒体は、任意のものであってもよく、磁気的に任意のものである等で もよい。 トランスデューサアクチュエータアセンブリ３０は、ハウジング1２のベース １４に、回転軸２５の周囲において両方向に回転可能なようにジャーナルで取付 られる。トランスデューサアクチュエータアセンブリ３０は、矢印Ｂで示される ように、約３０°の経路に沿って両方向に回転し得る。トランスデューサアクチ ュエータアセンブリ３０は、トランスデューサアセンブリ３２と、キャリッジま たは支持アームアセンブリ３４と、アクチュエータボイスコイルモータ３６とを 含む。トランスデューサアクチュエータアセンブリ３０はロータリーまたはリニ ア型アセンブリであり得る。 トランスデューサアセンブリ３２はキャリッジアセンブリ３４の第１の端部に 従来の態様で取付けられ、ボイスコイルモータ３６はキャリッジアセンブリ３４ の第２の端部に接着剤またはそこへの一体的注型成形によって取付けられる。キ ャリッジアセンブリ３４は、トランスデューサアクチュエータアセンブリ３０が その周囲を回転するジャーナル３３によってベース１４に取付けられる。キャリ ッジ３４およびトランスデューサアセンブリがディスク２０の表面上を延びるよ う、ジャーナル３３はデータ記憶ディスク２０の周端２２に近接して配置される 。アクチュエータボイスコイルモータ３６の活性化により、トランスデューサア クチュエータアセンブリ３０はジャーナル３３の周囲を回転し、トランスデュー サアセンブリ３２はデータ記憶ディスク２０の表面上の同心データトラック上に 正確に位置決めされて、記憶されたデータへの読取／書込トランスデューサ（特 定的には図示せず）アクセスを可能にする。 従来のトランスデューサアセンブリ３２は、空気ベアリングスライダ上に形成 される読取／書込トランスデューサと、負荷ビームとを含む。負荷ビームは、デ ィスク２０が回転していないときにトランスデューサがディスク２０の表面上で 支えられるよう、スライダをディスク２０の表面方向にバイアスするよう予圧を かけられる。代替的には、ディスク２０が回転しているときに、スライダ−トラ ンスデューサは、負荷ビームの予圧力を克服して、従来のウインチェンスタディ スク原理に従い、空気ベアリングまたはクッション上でディスク２０の表面のま さに上を「浮動」する。浮動中、トランスデューサアクチュエータアセンブリ３ ０は矢印Ｂに示されるようにディスク２０の表面に対して回転してトランスデュ ーサを必要なデータトラック上に位置決めする。アクチュエータボイスコイルモ ータ３６が非活性化されると、トランスデューサアセンブリ３２は、それらがデ ィスク２０の表面を損傷しないパーキングまたは着陸ゾーン２５に位置決めされ なければならない。典型的には、着陸ゾーン２５は、スピンドルハブ１８に最も 近い、ディスクの内側環状領域である。トランスデューサアセンブリ３２が着陸 ゾーン２５において支えられることになると、この発明のラッチ装置４０はトラ ンスデューサアクチュエータアセンブリ３０をロックする。 加えて、ディスクドライブ１０は、典型的には、ベース１４に固定されるよう に取付けられるアクチュエータ衝突停止部３７を含む。衝突停止部３７は、デー タ記憶ディスク２０の周端２２と、トランスデューサアクチュエータアセンブリ ３０と、バルクヘッドコネクタ３８との間のハウジング１２の角に配置される。 衝突停止部３７はトランスデューサアクチュエータアセンブリ３０の延在部３１ のための停止部を与えて、ディスク上におけるトランスデューサアクチュエータ アセンブリ３０の回転運動を制限する。加えて、アクチュエータアセンブリ３０ のトランスデューサアセンブリ３２がスピンドルハブ１８と「衝突」してトラン スデューサアセンブリ３２の読取／書込トランスデューサを破壊することを防ぐ ために、第２の衝突停止部３７ａを、それによってトランスデューサアクチュエ ータアセンブリ３０の後方部分が静止するよう位置決めされ得る。第２の衝突停 止部３７ａは、ボイスコイルモータ３６の一部として、または別個の部分として 構成され得る。 この発明のラッチ装置または機構４０は、一般には、ハウジング１２のベース １４に固定されるシャフトまたは柱４２を含み、シャフト４２上には回転可能に 設けられるラッチ部材５０を伴う。図３参照して、シャフト４２は、シリンダ形 状を有し、シャフト４２の下端４６に近い周縁部の周囲を延びる棚部分４４を含 む。シャフト４２は、好ましくは、ステンレス鋼または他の任意の好適な強い剛 性材料から作製される。この発明の例示される実施例では、シャフト４２は垂直 方向の高さが約３１ｍｍであるようサイズ決めされ、棚部分４４はシャフト４２ の下端４６から約６．４ｍｍのところに配置される。シャフト４２の下端４６は 約３．０ｍｍの直径を有するようサイズ決めされる。 図４ａおよび図４ｂを参照して、ラッチ部材５０は、本体部分５２と、剛性の 空気翼部分６０と、ラッチトラップ６２とを含む。ラッチ部材５０は好ましくは 液晶重合体または他の好適な形成可能な剛性の低摩擦材料から形成される。ラッ チ部材５０の本体部分５２は、シャフト４２がラッチ部材５０に係合してラッチ 部材５０の回転を可能にするようにシャフト４２に適合されるようサイズ決めさ れる中空のシリンダ形コア５４を有する。加えて、この中空のシリンダ形コア５ ４はその中にバイアス機構５５（部分的に図示される）を保持するようサイズ決 めされる。好ましくは、このバイアス機構５５はステンレス鋼または他の任意の 好適な強い防腐材料からなるばねである。ばね５５は、ラッチ部材５０がシャフ ト４２上に位置決めされるとラッチ部材５０をそのロック位置にするよう、ラッ チ部材５０に約．７０Ｎ−ｍｍの逆バイアストルクを与える。ラッチ部材５０の 本体部分５２は、シャフト４２上に配置され、図１ａおよび図２ａの矢印Ｃによ り示されるようにシャフト４２の周囲を両方向態様で回転可能である。好ましく は、ラッチ部材５０は、ロック位置から測定して、約３５°の制限された運動範 囲内で両方向に回転する。 図４ａおよび図４ｂに示されるように、この発明の本体部分５２の或るバージ ョンは、概ねシリンダ形状を有し、かつシャフト４２がその中に配される中空の コア５４を含む前方セクション５６と、その前方セクション５６から延びかつそ れに一体的に接続される後方セクション５８とを含む。 図４ａおよび図４ｂに示されるラッチ部材５０のこのバージョンでは、ラッチ 部材５０の空気翼部分６０は、本体部分５２の前方セクション５６から、後方セ クション５８が延びる方向と反対方向に延びる、矩形のプレートを含む。空気翼 部分６０は、データ記憶ディスク２０の回転により発生する、気流により誘導さ れる差圧が作用する表面領域を有するよう成形されサイズ決めされる。差圧の翼 部分への作用はトルクを生じさせるようある距離をおいて作用する力を生じさせ て、ラッチ部材５０をシャフト４２の周囲で回転させる。空気翼部分６０の表面 の周囲での気流の偏向を最小にするため、空気翼部分６０はハウジング１２の側 壁１６の所定の距離内にまで延びる。好ましくは、空気翼部分６０は、ハウジン グ１２の側壁１６の約．２〜約．７ｍｍ内にまで延びる。３．５インチ直径のデ ータ記憶ディスク２０を伴うディスクドライブ１０装置で用いられるこのラッチ 装置４０の実施例では、空気翼部分６０は、好ましくは、本体部分５２のコア５ ４の中心から約３８ｍｍ延び、約２９ｍｍの垂直方向高さと約０．６３ｍｍの幅 とを有する。 図２ｂおよび図４ｂを参照して、ラッチトラップ６２は、ラッチ部材５０の本 体部分５２の後方セクション５８の底部下に形成される。ラッチトラップ６２は 、後方セクション５８から空気翼部分６０のそれとは反対方向に延びる尾部６４ と、尾部６４および本体部分５２の前方セクション５６によって規定される切欠 き付凹み６６とを含む。ラッチトラップの尾部６４は僅かにアーチ状の面６５を 有し、これに対してアクチュエータアセンブリ３０の延在部３１が位置決めされ て、トランスデューサアクチュエータアセンブリ３０の延在部３１上のラッチ歯 ３５を捕捉および保持可能な切欠き付凹み６６に延在部３１を導く。 ラッチ部材５０の本体部分５２と空気翼部分６０とラッチトラップ６２とは一 体的に形成されるかまたは単一のユニットとして成形され得る。代替的に、これ ら部品は、別個に作製され、接着剤またはねじ等の任意の従来的態様で連結され 得る。 この発明のラッチ装置４０は図１ａ、図１ｂおよび図２ａに示されるように停 止部７０をさらに含み得る。停止部７０は、固定用ピン７５、ねじ等（図１ｂに 図示される）によってベース１４に固定されるように取付けられ、データ記憶デ ィスク２０の周端２２とラッチ部材５０との間のスペースに配置される。停止部 ７０は、一方にそれたラッチ部材５０が回転してデータ記憶ディスク２０に接触 しないように停止させるよう成形されサイズ決めされる。例示されるバージョン では、停止部７０は、ラッチ部材５０の空気翼部分６０が接触する翼停止部７３ を有する主要部分７２と、その主要部分から延びる壁状バッフル部分とを含む。 この壁状バッフル部分７４は、アクチュエータアセンブリ３４がデータ記憶ディ スク２０の外径または周端２２近くに位置決めされたときにこの壁状バッフル部 分７４が低圧空気漏れを防ぐように位置決めされる。 図１ａ、図１ｂおよび図２ａに示されるように、停止部７０は、ラッチ部材５ ０から離れて位置決めされて配される別個の部品である。しかしながら、当業者 には、停止部７０は、ラッチ部材５０の回転を制限して空気翼部分６０が回転す るディスク２０に衝突するのを防ぐために、ラッチ部材５０に直接取付けられる 部材として実現されてもよいことが認識される。さらに、図示される実施例では 、停止部７０はアクチュエータ衝突停止部３７の一体的延在部として形成または 注型成形される。しかしながら、停止部材７０はアクチュエータ衝突停止部３７ とは別個の部材として実現されてもよい。 この発明をさらに理解するために、ラッチ機構４０の動作を図１ａおよび図２ ｂを参照して論ずる。ディスクドライブ１０が動力を増加されるに先立って、ト ランスデューサアセンブリ３２はデータ記憶ディスク２０の着陸ゾーン２５にパ ーキングされ、トランスデューサアクチュエータアセンブリ３０は、図１ａに示 されるように、一方にそれないロックされた位置にあるラッチ部材５０のラッチ トラップ６２の切欠き付凹み６６に捕捉されているラッチ歯３５によって、ロッ クされる状態にラッチされる。ディスクドライブ１０のスピンドルモータ２４に 動力が与えられると、データ記憶ディスク２０は矢印Ａで示されるように反時計 回り方向に回転させられる。回転するディスク２０がたとえば６０００ＲＰＭの 最適速度に達するにつれ、気流がディスク２０の表面付近においてディスク２０ の回転を辿る円形の動きで発生させられる。しかしながら、トランスデューサア クチュエータアセンブリのキャリッジアーム３４およびトランスデューサアセン ブリ３２はその気流がその回転経路を辿ることを遮り、したがって「下流に」低 圧領域８０を生じさせる。アクチュエータアセンブリ３０のこの遮断効果は、さ らに、図１ａにおいて小さな方向矢印で示されるように、トランスデューサアク チュエータアセンブリ３０の後方セクション分周囲の気流を、ハウジング１２の 側壁１６によって規定される経路に沿ってラッチ部材５０の空気翼部分と接触す るよう偏向させる。トランスデューサアクチュエータアセンブリのキャリッジア ーム３４によるこの発生された気流のこの障害は、キャリッジアーム３４のちょ うど下流に低圧領域３０と、ディスクドライブ装置１０のためのバルクヘッドコ ネクタ３８を含むハウジング１２の角に高圧領域８５とを生じさせる。したがっ て、気流の流体流れが障害によって遮断されれば必ず低圧ゾーンまたは領域がそ の障害の下流に生じさせられる。 図１ａに図示され図１ｂに詳細に示されるように、ラッチ部材５０がそのロッ クされる位置にあるとき、空気翼部分６０は空気翼部分６０の表面上で統合され る圧力差が或る力を生じさせるように低圧領域８０と高圧領域８５との間に配さ れ、その力がラッチ部材５０のバイアス機構５５を克服し、ラッチ部材５０をシ ャフト４２の周囲においてそのロック解除される位置へ矢印Ｃで示される方向に 回転させるトルクを生じさせる。ラッチ部材５０の回転により、ラッチトラップ ６２はトランスデューサアクチュエータアセンブリ３０のラッチ歯３５を切欠き 付凹み６６（図２ｂ）から解放して、図２ａの矢印Ｂで示されるようにトランス デューサアクチュエータアセンブリ３０の両方向への回転を可能にする。これに より、ディスク２０の表面上のさまざまな同心データトラックに対するトランス デューサアセンブリ３２の位置決めが可能となる。 ディスクドライブ装置１０の動力が落とされると、スピンドルモータ２４から の逆ＥＭＦエネルギがトランスデューサアクチュエータアセンブリ３０のボイス コイルモータ３６に従来的に与えられて、トランスデューサアセンブリ３２をデ ィスク２０の着陸ゾーン２５に戻す。ディスク２０が或る低角速度に達すると、 偏向された気流からの圧力差はバイアス機構５５を克服するのに十分な力を発生 させず、ラッチ機構５０はそのロックされる位置に回転して戻り、ラッチトラッ プ６２においてトランスデューサアクチュエータアセンブリ３０のラッチ歯３５ と再係合してトランスデューサアクチュエータアセンブリ３０をロックされる状 態に固定する。 この発明のラッチ機構４０は先行技術のラッチ機構に対しいくつかの利点を有 する。第１に、ラッチ機構４０はディスクドライブ装置１０内に本質的に存在す る気流の原理に基づくため、外来の電子制御を必要としない。これは、そのよう な制御を必要とする先行技術の翼に対し電力消費が低減されるという第２の利点 に繋がる。さらには、この発明のラッチ機構４０を用いるディスクドライブ装置 １０は、翼からディスクへのマージ動作がないため、より簡単かつより費用効率 のよい態様で組立られ得るという利点がある。さらには、空気翼構造はディスク ２０の間には配置されず、ディスク２０の間に余分な間隔を必要としないため、 この発明のラッチ装置４０が複数の重ねられたディスク２０を含むディスクドラ イブ装置１０において用いられる場合に、ディスクドライブ装置１０のディスク 面の数はディスクドライブ装置１０の高さを大きく増加させることなく増加され 得る。こうして、この発明は、組立が容易であり、電力が低減され、費用効率の よいディスクドライブ装置１０を提供し得る。 この発明の実施例をこのように記載してきたが、この発明の目的が十分に達成 されたことが理解され、当業者には、この発明の構成、回路ならびに幅広く異な る実施例および適用例における変化はこの発明の精神および範囲から逸脱するこ となく示唆されることが理解されるであろう。ここのおける開示および記載は純 粋に例示的なものであって、いかなる意味においても限定的であることを意図さ れるものではない。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ップからアクチュエータアセンブリを解放する。ディス クの回転が止まると、空気翼部分は元の位置に戻り、ラ ッチトラップはアクチュエータアセンブリをロック位置 に係合する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部空間を規定するベースと一体的側壁とを含むハウジングに収められたデ ィスクドライブアセンブリのための圧力差動ラッチ装置であって、前記ディスク ドライブアセンブリはデータを記憶するための表面を有する少なくとも１つの回 転可能なデータ記憶ディスクと、前記データ記憶ディスクの表面上に置かれたト ランスデューサアクチュエータアセンブリとを含み、前記トランスデューサアク チュエータアセンブリは、前記データ記憶ディスク上にデータをアクセスするた めのトランスデューサアセンブリと、前記データ記憶ディスク上の同心データト ラック場所に対して、かつ前記データ記憶ディスク上のヘッドパーキング位置に 、およびヘッドパーキング位置から前記トランスデューサアセンブリを位置づけ るためのアクチュエータモータとを有し、前記ラッチ装置は、 前記データ記憶ディスクの端縁から予め定められた距離をおいて前記ハウジン グのベースに取付けられた固定シャフトと、 前記シャフトに回転可能に置かれた中空本体と前記中空本体から半径方向に延 びる空気翼部分とを含む空気翼部材とを備え、前記空気翼部分は、前記トランス デューサアクチュエータアセンブリによって遮断される、前記データ記憶ディス クの回転によって発生する気流によって生ずる低圧および高圧の区域間に置かれ た表面区域を有し、さらに前記ラッチ装置は、 前記空気翼部分とは反対の方向に、前記空気翼部材の前記中空本体から延びる ラッチトラップを備え、前記ラッチトラップは、ラッチ歯を前記トランスデュー サアクチュエータアセンブリに解放可能に係合して前記トランスデューサアセン ブリをラッチし、かつ前記ディスクが回転していないときに前記トランスデュー サアセンブリを前記ヘッドパーキング位置に維持するためのものであり、 差圧が前記空気翼部分の表面区域に作用して、距離をおいて、ロック解除位置 に翼部材を回転する力を発生することにより、前記ラッチトラップが前記トラン スデューサアクチュエータアセンブリを解放し、 前記気流のないときには、前記翼部分を回転するよう前記空気翼部材をバイア スすることにより、前記ラッチトラップが前記トランスデューサアクチュエータ アセンブリを係合する、圧力差動ラッチ装置。 ２．前記気流がないときに、前記空気翼部材を前記ロック位置に保持するための ばねバイアスをさらに含む、請求項１に記載の圧力差動ラッチ装置。 ３．前記空気翼部分および前記ラッチトラップが、中空本体の一体的延在部であ る、請求項１に記載の圧力差動ラッチ装置。 ４．前記データ記憶ディスクの端縁と前記空気翼部材との間の空間に、前記ベー スに固定して取付けられた停止部をさらに含み、前記停止部は前記空気翼部材が 回転して前記データ記憶ディスクと接触することを防ぐためのものである、請求 項１に記載の圧力差動ラッチ装置。 ５．内部空間を規定するベースと一体的側壁とを含むハウジングに収められたデ ィスクドライブアセンブリのためのラッチ装置であって、前記ディスクドライブ アセンブリは、データを記憶するための表面を有する少なくとも１つの回転可能 なデータ記憶ディスクと、前記データ記憶ディスクの表面上に置かれたトランス デューサアクチュエータアセンブリとを含み、前記トランスデューサアクチュエ ータアセンブリは、前記データ記憶ディスク上にデータをアクセスするためのト ランスデューサアセンブリと、前記データ記憶ディスク上の同心データトラック 場所に対して、かつ前記データ記憶ディスク上のヘッドパーキング位置に、およ びヘッドパーキング位置から前記トランスデューサアセンブリを位置づけるため のアクチュエータモータとを有し、前記ラッチ装置は、 前記データ記憶ディスクの周端から予め定められた距離をおいて前記ベースに 取付けられたシャフトと、 前記シャフト上に回転可能に置かれたラッチ部材とを備え、前記ラッチ部材は 、 前記シャフトまわりで回転可能な本体部分と、 前記データ記憶ディスクの前記周端と前記ハウジングの前記側壁との間の空間 に移動可能に置かれた剛性翼部分とを含み、前記翼部分は前記本体部分に固定し て取付けられた第１の端部と、前記側壁のうち１つから予め定められた距離内に 前記本体部分から半径方向に延びる第２の端部とを備えた表面を有し、前記ラッ チ部材はさらに、 前記トランスデューサアセンブリが前記ヘッドパーキング位置にあるときに、 前記データ記憶ディスクが回転していないときには常に、前記トランスデューサ アクチュエータアセンブリをロック状態に係合し、前記データ記憶ディスクが回 転しているときには前記トランスデューサアクチュエータアセンブリを前記ロッ ク状態から解放するためのラッチトラップを含み、 前記データ記憶ディスクの回転により、前記ディスクの表面近くに気流が発生 し、前記気流は前記トランスデューサアクチュエータアセンブリによって遮断さ れ、前記遮断気流により、前記翼部分の表面に作用する差圧が生じ、前記ロック 解除位置に前記ラッチ部材を回転し、それにより前記ラッチトラップが前記トラ ンスデューサアクチュエータアセンブリを前記ロック状態から解放し、 前記気流のないときには、前記シャフトが前記ラッチ部材を回転するよう前記 ロック位置にバイアスすることにより、前記ラッチトラップが前記トランスデュ ーサアクチュエータアセンブリを係合する、ラッチ装置。 ６．前記シャフトが、前記気流のないときに前記ロック位置に前記空気翼部分を 保持するためのばねバイアスをさらに含む、請求項５に記載のラッチ装置。 ７．前記データ記憶ディスクの周端と前記空気翼部分との間の空間に前記ベース に固定して取付けられた停止部をさらに含み、前記停止部は前記空気翼部分が回 転して前記データ記憶ディスクと接触するのを防ぐためのものである、請求項６ に記載のラッチ装置。 ８．前記停止部が、主本体と、前記主本体から延びる壁バッフルとを含み、前記 ラッチ部材は前記停止部の前記主本体上のある点と接触して前記ラッチ部材の前 記空気翼部分が回転して前記データ記憶ディスクと接触するのを防ぎ、前記壁バ ッフルは、前記データ記憶ディスクの端縁の近くに前記トランスデューサアクチ ュエータアセンブリが位置づけられるときに低圧の空気の漏れを防ぐよう位置づ けられる、請求項７に記載のラッチ装置。 ９．前記剛性空気翼部分の第２の端部が、前記ハウジングの側壁の１つから約０ ．２から約０．７ｍｍ内に延びる、請求項５に記載のラッチ装置。 １０．前記剛性空気翼部分および前記ラッチトラップが、前記本体部分の一体的 延在部である、請求項５に記載のラッチ装置。 １１．前記ラッチ部材の本体部分が、中にシャフトが置かれる中空のシリンダコ アを有する前方セクションと、それから前記ラッチトラップから延びる後方セク ションとを含む、請求項５に記載のラッチ装置。 １２．前記ラッチ部材が、重合プラスチック樹脂から形成される、請求項５に記 載のラッチ装置。 １３．ハウジングに収められた回転可能なディスクドライブデバイスのトランス デューサアクチュエータアセンブリを解放可能にラッチして、データ記憶ディス クが回転していないときに、前記データ記憶ディスクの表面上の着陸ゾーンに前 記トランスデューサアセンブリを維持するようにするための方法であって、前記 方法は、 前記データ記憶ディスクの端縁から予め定められた距離をおいてラッチ部材を 位置づけるステップを備え、前記ラッチ部材は前記ハウジングに回転可能に取付 けられた本体部分と、前記データ記憶ディスクの表面に対して直交して置かれた 平らな面を有する剛性空気翼部分と、前記トランスデューサアクチュエータアセ ンブリを解放可能に係合して前記トランスデューサアセンブリを前記着陸ゾーン に維持するトラップラッチとを含み、前記ラッチ部材は前記データ記憶ディスク と接触することなく回転するよう位置づけられ、さらに前記方法は、 前記データ記憶ディスクの回転によって前記データ記憶ディスクの表面近くに 気流を発生するステップと、 前記ラッチ部材から上流において、前記ディスクの表面の部分上の気流を遮断 し、それにより前記空気翼部分から上流における低圧区域と、前記空気翼部分と 前記ハウジングの側壁との間の空間における高圧区域と、差圧力とを発生するス テップと、 前記差圧力によって、前記回転ディスクの端縁に向けて前記剛性空気翼部分を 回転するステップと、 前記剛性空気翼部分が前記回転ディスクの端縁に向けて回転する際に、前記ラ ッチトラップから前記トランスデューサアクチュエータアセンブリを解放するス テップとを備える、方法。 １４．前記データ記憶ディスクの回転を停止し、前記気流の消失を引起し、それ により前記差圧力を取除くステップと、 前記ラッチ部材をバイアスして、前記剛性空気翼部分を前記ディスクの端縁か ら離れるよう回転するステップと、 前記トランスデューサアクチュエータアセンブリを前記トラップラッチと再度 係合するステップとをさらに含み、 前記トランスデューサアセンブリは、前記データ記憶ディスクが回転していな いときに前記着陸ゾーンに再度位置づけられる、請求項１３に記載の方法。