JPS61123068A

JPS61123068A - 磁気ヘツドア−ム

Info

Publication number: JPS61123068A
Application number: JP24335484A
Authority: JP
Inventors: Hisao Uchino; 内野　久男; Yukihiro Uematsu; 幸弘植松; Kenichi Sakamoto; 憲一坂本; Koichi Ito; 紘一伊藤
Original assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd; Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1986-06-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気ディスク装置において、磁気ヘッドを搭載
し、これを磁気ディスクの所定トラックに位置決めする
友めの磁気ヘッドアームに関し、さらに詳細には熱膨張
係数ｆ、調整可能とした磁気ヘッドアームの構造に関す
るものである。

磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスク（以下、円
板と略称する）に磁気ヘッド（以下、ヘッドと略称する
）により同心円状に情報が記録され大容量外部記憶装置
として使用されているが、情報量の増加に伴って更に情
報の高密度化が要求されている。

円板に対する情報の高密度化は、円板の円周方向の記録
密度０追密度）と円板の半径方向の記録密度（トラック
密度）との向上によって達成される。しかし、特に、ト
ラック密度の向上は、多くの複雑な要因が絡んでいる。

すなわち、この要因としては、ヘッドを円板の所定トラ
ックに位置決めするための機械的精度の良否、装置機構
部分の振動、装置内部の温度分布の差による円板と、ヘ
ッドを搭載した磁気ヘッドアーム（以下、へ、ドアーム
と略称する）との熱膨張量の差によって生ずるヘッドの
位置ずれ誤差（以下、オフトラックと略称する）等の要
因があシ、これらの要因がトラック密度の向上を難かし
くしている。そして、これらの要因のうちで、特に熱膨
張量の差によって生ずるオフトラックはトラック密度の
高密度化に対する影響が大きく、この影響を減少させる
ことが高密度化を図るために重要な課題となっている。

〔従来の技術〕

第５図は従来のヘッドアーム（この場合は４本構成）１
１を備えた磁気ディスク装置の内部構成を示す図である
。同図において、複数枚（この場合は、５枚構成）の円
板（磁気ディスク）１２（１２’）はスペーサ１３を介
して所定間隔で回転軸１４に固定され、駆動モータ１５
によって回転駆動される。円板１２（１２’）の内側デ
ータ領域１２ｍと外側データ領域１２ｂ（１２’ｂ）と
にそれぞれ対応して内側磁気ヘッド１６と外側磁気へラ
ド１７（１７’）とが円板１２（１２’）の半径方向の
所定ピッチＰ１の間隔をもって配置される。

尚、内申外側データ領域１２ａ　、１２ｂ（１２’ｂ）
は図を分シ易くするために、凸状にて示しである。

これらの内置外側ヘッド１６．１７（１７’）はヘッド
アーム１１の上下面に弾性を有する支持部材（例えば、
板はね等）１８を介して搭載される。

ヘッドアーム１１はそれぞれキャリジ１９に固定され、
このキャリジ１９によって円板１２（１２’）の半径方
向に往復移動される。円板１２（１２’）は一般にアル
ミ合金から形成され、その熱膨張係数αは２３．６　Ｘ
　１０−’／℃程度のものが多い。円板１２の所定トラ
ックへのヘッド１６．１７の位置決めは、特定円板、す
なわちサーが円板１２′の片面に設けられたサーがトラ
ック領域１２′ｂに記録されているサーがトラック信号
により、その上に配置されているサーｙｊ？ヘッド（外
側ヘッド）１７′を通して行なわれる。そして、各デー
タ領域１２ｍ　。

１２ｂに配置されている各々のヘッド１６．１７は、前
記サー・ホトラックを基準としてそれぞれの位置決めが
行なわれる。

さて、第５図において、磁気ディスク装置内の円板１２
（１２’）及びヘッドアーム１１等が同じ温度で同じよ
うに熱膨張するとすれば、温度変化によるヘッド１６と
１７（１７’）のピッチ（間隔）Ｐ８と、これに対応す
る円板１２（１２’）の内・外側データ領域１２ｍと１
２　ｂ　（１２’ｂ）とのトラック間のピッチＰ、とは
同じように熱膨張してＰ、＝Ｐ、となシ、この場合は、
第６図（１Ｎ）に示すように、ヘッド１６と１７、の円
板１２のトラックに対する位置ずれ誤差（オフトラック
）は零となる（オフトラックが生じない）。しかじ、実
際には、磁気ディスク装・置の内部温度の不均一にょル
、円板１２（１２’）とアーム１１の温度上昇に差が生
じて、第６図（ｂ）に示すように、各ピッチがＰｓ＜Ｐ
ｇとなシ、ΔＰ（Ｐ、　　ｐｔ）なるオフトラック量が
生じる場合が多い。すなわち、磁気ディスク装置内部の
温度変化は、円板１２（１２’）の回転による空気流と
円板１２（１２’）との摩擦熱、及び装置の周囲温度変
化、あるいは放熱等によって、内部の場所により相違す
る。

例えば、第５図において、５枚の円板１２（１２’）を
３６０　Ｏｒ、ｐ、ｍで回転させると、風損が約８０Ｗ
（ワット）となシ、装置内部の温度上昇は２０℃程度に
なる。この時の円板１２（１２’）とヘッドアーム１１
との温度差は、ヘッドアーム１１が例えば、円板１２（
１２’）の板面から２Ｗ程度離れていること、また回転
空気流によって冷却されること等により、前記温度上昇
（２０℃）に対し円板１２（１２’）より１割程度（約
２℃）低くなる。この約２℃の温度差によるオフトラッ
ク量ΔＰ（第６図（ｂ））としては、ヘッド１６と１７
とのピッチ（初期ピッチ）Ｐ、ｔ−３０■、ヘッドア−
ム１１の熱膨張係数（線膨張係数）（α）を円板１２の
熱膨張係数（α）と同じく２３．６Ｘ１０−シ℃（アルミ合金の熱膨張係数）とす
ると、約１．４μｍ（２Ｘ３０Ｘ２３．６Ｘ１０　’＠＝１．４１６μｍ）
のオフトラック量が生じることになる。この約１．４μ
ｍのオフトラック量は、例えば、高密度円板（高密度磁
気ディスク）におけるトラック密度を１００ＯＴＰＩ　
（１インチ当りのトラック数）とするとトラックピッチ
２５μｍになり、かつ位置決め許容誤差全±２μｍとす
ると、この許容誤差の７割を占めることになり、このた
めオフトラックの他の要因である構成部品の変動や振動
等による許容マージンが殆んどとれなくなる。

このようなオフトラック量１．４μｍｆ補正するために
は、ヘッドアーム１１の材料の熱膨張係数（α）を２６
．２Ｘ１０−６／℃と円板１２（１２’）の熱膨張係数
（２３，６Ｘ１０　７℃）よりも大きく設定する必要が
ある。これに近い熱膨張係数（α）を有しかつ軽い材料
としてマグネシウム合金［ＡＺ９１Ｂ（商品番号）、熱
膨張係数２５．５Ｘ１０　７℃）がある。

従って、従来のヘッドアーム１１は、このようなオフト
ラック量を補正するために、主として、上記の如きマグ
ネシウム合金（Ａ２９１Ｂ）を用い、これ金単−材料と
して形成される場合が多い。

このマグネシウム合金は比重（１，７）がアルミ合金（
比重、２．７）よりも小さいという利点があるが、上記
の如きオフトラック量１．４μｍを補正するために必要
な熱膨張係数（２６，２Ｘ１０７℃）にに対して熱膨張
係数が２５．５　Ｘ　１０−６／℃であるため上記オフ
トラック量１．４μｍを確実に補正するには不充分であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の如き、マグネシウム合金から成るヘッドアーム１
１は、軽量であるという利点を有するものの、一定の熱
膨張係数（２５，５Ｘ１０７℃）を有するものしか形成
できないので、特定のオフトラック量に対してのみ良好
な補正が可能であるが、その他の異なるオフトラック量
に対しては充分補正することができないという問題があ
る。すなわち、内・外側ヘッド１６．１７間のピッチＰ
１（第６図）が上記の場合は、−例として３０ｍとして
例示したが、円板１２（１２’）の外径の大小により、
このピッチＰ工は種々の寸法に設定される。これに対応
してオフトラック量も種々の値として発生することにな
る。そして、このような種種のオフトラック量を良好に
補正するためには、ヘッドアーム１１の熱膨張係数をこ
れらのオフトラック量にそれぞれ対応して充分補正し得
る種々の値に変化させて設定する必要がある。また、マ
グネシウム合金は腐食し易すく、加工性が悪い等の問題
がある。本発明はこれらの問題を解消することを目的と
して案出されたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解消した磁気ヘッドアームを提
供するもので、その手段として、磁気ヘッ、ドを搭載し
、該磁気ヘッドを磁気ディスクの所定トラックに位置決
めするための磁気ヘッドアームにおいて、該アームを軽
金属と、該軽金属の熱膨張係数と相違する熱膨張係数を
有する樹脂とを層状に一体化した複合体に形成する事に
よジアーム全体の熱膨張係数を調整可能とした磁気ヘッ
ドアームが提供される。

そして、前記樹脂の体積比率が１５％〜７５チの範囲で
形成した磁気ヘッドアームであることが好ましい。

また、前記軽金属としてアルミニウム又はアル電ニウム
合金を用い、前記樹脂としてポリアミド樹脂を用いて形
成された磁気ヘッドアームであることが好ましい。

さらには、前記軽金属が層状の両外側層にそれぞれ配置
され、前記樹脂が中間層に配置されて形成された磁気ヘ
ッドアーム、又は前記軽金属が層状の両外側層・にそれ
ぞれ配置されると共に他の軽金゛属が前記樹脂と交互に
層状に配置され、樹脂層が少くとも２層以上設けられて
形成された磁気ヘッドアームであるこ、とが好ましい。

〔作用）　　　　　　　’ 上記磁気ヘッドアームは、熱膨張係数（ｆｉ！膨張係数
）の異なる軽金属と樹脂とを交互に階状に−体化した複
合体として形成することにより、軽金属の膨張作用と樹
脂の膨張作用とが互に絡み合ってこの両者の膨張作用が
合成されたヘッドアーム全体の熱膨張係数を得ることが
でき、樹脂の体積比率全適宜に加減することによυ所望
の熱膨張係数に調整することが可能である。また、アル
ミニウム等の軽金属と、これよりも比重の小さい樹脂と
を用いているため、軽量化を図ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図から第４図は本発明の磁気ヘッドアーム（ヘッド
アーム）の実施例を説明するための図である。第１図は
第１実施例（ヘッドアーム）２１を示す図、第２図は第
１図の第１実施例２１における樹脂２３の体積比率Ｖ（
横軸）に対するヘッドアーム全体の熱膨張係数（線膨張
係数）α（縦軸）の特性線図、Ｍ３図は第１図の第１実
施例２１における樹脂の体積比率Ｖ（横軸）に対するヘ
ッドアーム全体の縦弾性係数Ｅ（縦軸）の特性線図、第
４図は第２実施例（ヘッドアーム）３１を示す図である
。尚、これらの図において、前述した第５，６図と同一
部分又は相当部は同一符号を付して示されている。従っ
て、符号１２　、１２’は磁気ディスク（円板、但し、
１２′　　はサーが円板）、１２ａは内側データ領域、
１２ｂ、１２’ｂは外側データ領域（但し、１２’ｂは
サーがトラック領域）、１３はスペーサ、１６は内側磁
気ヘッド（内側ヘッド）、１７．１７’は外側磁気ヘッ
ド（外側ヘッド、但し、１７′はサーがヘッド）、１８
は弾性支持部材（例えば、板ばね）、１９はキャリジ、
Ｐｌはへラド１６と１７（１７’）のピ、チ（間隔）、
Ｐ、は内・外側データ領域１２＆と１２　ｂ　（１２’
ｂ）とのトラック間のピッチをそれぞれ示し、これらの
説明は前述の第５．６図の場合と同様であるので省略す
る。また、第１図のヘッドアーム２１又は第４図のヘッ
ドアーム３１が用いられる磁気ディスク装置の内部構成
は前述の第５図と同様であるためここでは図示を省略す
る。

第１図において、へ、ドアーム２１は、上下両外側層に
通常のアルミ合金、例えば、Ｍぎ−Ａｔ合金（ＡＡ５０
８６．商品番号）から帯板状に形成されたアルミ合金板
２２−１と２２−２がそれぞれ配置され、これら両者の
中間層に帯板状のポリアミド樹脂２３が接着され、各層
間をニーキク樹脂で接着して一体化されたいわゆるサン
ドウィッチ構造の複合体として形成される。この場合、
アルミ合金板２２−１．２２−２の熱膨張係数（線膨張
係数）αは２３．６Ｘ１０７℃、そして、？リアミド樹
脂２３の熱膨張係数αは３２　Ｘ　ｔ　ｏ−’７℃に設
定されている。そして、アル２合金板２２−１゜２２−
２は共に厚さが０．５−に形成されている。

そして、ボリアオド樹脂２３の厚さを０．１■（アーム
全体に対する体積比率Ｖが約９ｇ６）から５＋ｗ＋（ア
ーム全体に対する体積比率Ｖが約８３％）ｔで適宜に変
化させたアーム２１を形成し、その熱膨張係数αと縦弾
性係数Ｅとを測定してそれぞれ第２．３図に示す如き特
性線図が得られた。

第２図において、ヘッドアーム２１（第１図）全体に対
する樹脂２３０体積比率Ｖが約１０チ程度までは樹脂２
３の影響をほとんど受けずアルミ板２２−１．２２−２
自体の熱膨張係数α（２３，６Ｘ１０−シ℃）とほぼ同
一であり、■が約１０％から１５チ程度の間でαが急激
に増大し、Ｖが１５−程度以上に増大するに従ってαは
ほぼ直線的に比例して増大する。従って、本実施例２１
は、樹脂２３０体積比Ｖが約１５−以下では熱膨張係数
αを所望値に調整することが困難であるが、Ｖが１５％
以上の場合はαを所望の値に調整することが簡便にでき
る。従って、本実施例２１の場合は、第２図が示してい
るように、Ｖを約１５−以上の値にすることがαの調整
上からみて好ましい。前述した従来例の場合の如く、円
板１２（１２’）とヘッドアーム２１の温度差２℃に対
する内側へラド１６と外側ヘッド１７（１７’）のオフ
シラツク量１．４μｍを補正するためには、ヘッドアー
ム２１の熱膨張係数αを２６．２　Ｘ　１０−’／［と
円板１２（１２’）の熱膨張係数（α＝２３．６Ｘ１０−’／ｌ）よりも大きく設定する
必要があるが、本実施例２１に依れば、第２図が示すよ
うに、樹脂２３の体積比率Ｖを必要値に選定することに
より、確実に所望の２６．２Ｘ１０／℃の熱膨張係数を
有するヘッドアームを形成することができ、オフトラッ
ク量をきわめて微小に抑制すること、つまりオフトラッ
クの発生をほぼ完全に抑えることができる。勿論、本実
施例２１は、樹脂２３の体積比率Ｖを適宜に変化させる
ことにより、オフトラック量が上記１．４μｍ以外の種
々の値のオフトラック量を補正するために必要な種々の
値の熱膨張係数を有するものに簡便に形成することがで
きる。また、熱膨張係数が上記樹脂２３の熱膨張係数（
２６，２Ｘ１０　／℃）と異なる樹脂を選定することに
より、さまざまの熱膨張係数を有するヘッドアームを形
成することができる。例えば、樹脂２３として、熱膨張
係数がアルを合金板２２−１．２２−２よりも小さい樹
脂を選すれば、第２図の特性線図と逆に樹脂の体積比率
Ｖの増大に伴って熱膨張係数αが次第に減少するヘッド
アームを形成することもできる。

第３図に示すように、本実施例（ヘッドアーム）２１の
縦弾性係数（ヤング係数）Ｅは樹脂２３の体積比率Ｖ（
％）の増加に伴ってほぼ直線状に減少する。そして、■
が７５％以上になるとＥが２０００ｋｇ／ｗｍ２以下と
なシ、従って、Ｖの値を７５チ以上にすることは、本実
施例２１の場合は機械的性質が不足することになり、実
用上不適当となる。

従って、本実施例２１の場合は、第２図と第３図にそれ
ぞれ示す熱膨張係数αと縦弾性係数Ｅの特性線図の両者
を同時に考慮すると、樹脂２３の体積比率Ｖ（％）を１
５−〜７５チの範囲内に選定することが実用上好ましい
。

尚、第３図において、樹脂２３として樹脂にカー＆ン繊
維又はガラス繊維等の強化材を含有させたものを使用す
れば、樹脂の体積比率Ｖ（％）の増加に伴う縦弾性係数
Ｅの減少率を大幅に緩和させることが可能であり、これ
により樹脂の体積比率Ｖ（％）の実用範囲をさらに拡大
化することができる。

本実施例２１は、上述の如く構成されたもので、所定範
囲における所望の熱膨張係数を有するものに形成するこ
とができると共に、樹脂の比重が小さいので軽量で耐振
性（振動吸収）を有するものに形成することができ、ま
た加工性も従来よりも向上させることができる。

第４図に示す第２実施例（へ、ドアーム）３１は、基本
的には前述の第１実施例２１と略同様に構成されたもの
であるが、上下両外側層にそれぞれ配置された帯状のア
ルミ合金板３２−１．３２−２の他に樹脂２３と交互に
積層されたアルミ合金板３２−３．３２−４を設け、樹
脂層２３が２層以上（この場合は３層構成）設けられた
点が前述の第１実施例２１と異なる点である。従って、
本実施例３１は、第１実施例２１と比べて製造工程が煩
雑であるが、温度変化に対する歪みが少いという利点が
あル、その他の作用、効果は第１実施例とほとんど同様
である。

尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
軽合金及び樹脂として上記実施例に例示したもの以外の
材料を使用しても、勿論、実施可能であシ、その他の変
形例にも適用可能である。

（Ｘ６）〔発明の効果〕以上、詳細に説明したように、本発明によれば、互に熱
膨張係数の異なる軽金属と樹脂とを層状に一体化した複
合体に形成すると共に、樹脂の体積比率を調整すること
により磁気ヘッドアーム全体の熱膨張係数を調整可能に
形成することができ、これにより温度差による磁気へ、
ドのオフトラック量を最少限に抑制すること、す々わち
オフトラックの発生をほぼ完全に抑制することができ、
また樹脂の比重が小さいので軽量で耐振性（振動吸収）
を有するものに形成することができるといった効果があ
り、また、加工性も従来よυも向上させることができ、
磁気ディスク（円板）の記録の高密化、磁気ディスク装
置の性能の向上環を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

Ｍ１図は本発明の磁気ヘッドアームの第１実施例２１を
示す図、第２図は＃！１図の第１実施例２１における樹
脂２３０体積比率Ｖ（横軸）に対するヘッドアーム全体
としての熱膨張係数（線膨張係数）α（縦軸）の特性線
図、第３図は第１図の第１実施例２１における樹脂２３
の体積比率Ｖ（横軸）に対するヘッドアーム全体の縦弾
性係数Ｋ（＊軸）の特性線図、第４図は本発明の第２実
施例３１を示す図、第５図は従来の磁気ヘッドアーム（
この場合は５本構成）１１ｔ−備えた磁気ディスク装置
の内部構成を示す図、第６図は従来のヘッドアームにお
ける内・外側磁気ヘッド１６゜１７（１７’）の磁気デ
ィスク（円板）のトラックに対する位置ずれ誤差（オフ
トラック）の説明図であって、（鼻）はオフトラックの
ない状態を示す図、（ｂ）はオフトラックが発生した状
態を示す図である。２１・・・本発明の第１実施例、３１・・・本発明の第
２実施例、１２．１２’・・・磁気ディスク（円板、但
し、１２′はサーが円板を示す）、１２ｍ・・・内側デ
ータ領域、１２ｂ、１２’ｂ・・・外側データ領域（但
し、１２’ｂはサー？トラック領域）、１６・・・内側
磁気ヘッド、１７　、１７’・・・外側磁気ヘッド（但
し、１７′はサー？ヘッド）、１８・・・弾性支持部材
、２２−１．２２−２．３２−１．３２−２゜３２−３
．３２−４・・・帯状のアルミ合金板（軽合金）、２３
・・・ポリアミド樹脂、Ｐ工・・・内・外側へラド１６
と１７（１７’）のピッチ（間隔）、Ｐ。・・・内・外側データ領域１２＆と１２　ｂ　（１２’
ｂ　）とのトラック間のピッチ、ΔＰ・・・ヘッド１６
と１７の円板１２（１２’）のトラックに対する位置誤
差量（オフトラック量）。

Claims

【特許請求の範囲】１、磁気ヘッドを搭載し、該磁気ヘッドを磁気ディスク
の所定トラックに位置決めするための磁気ヘッドアーム
において、該アームを軽金属と、該軽金属の熱膨張係数
と相違する熱膨張係数を有する樹脂とを層状に一体化し
た複合体より構成したことを特徴とする磁気ヘッドアー
ム。２、前記樹脂の体積比率が１５％〜７５％の範囲である
特許請求の範囲第１項に記載の磁気ヘッドアーム。３、前記軽金属がアルミニウム又はアルミニウム合金で
あり、前記樹脂がポリアミド樹脂である特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の磁気ヘッドアーム。４、前記軽金属が層状の両外側層にそれぞれ配置され、
前記樹脂が中間層に配置されて一体化された特許請求の
範囲第１項から第３項のいずれかに記載の磁気ヘッドア
ーム。５、前記軽金属が層状の両外側層にそれぞれ配置される
と共に他の軽金属が前記樹脂と交互に層状に配置され、
樹脂層が少くとも２層以上設けられて一体化された特許
請求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載の磁気ヘ
ッドアーム。