JPS61271677A - 磁気ヘツドの位置決め機構 - Google Patents

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〕 本発明は磁気ヘッドの位置決め機構に関し、特回転運動
によって磁気ヘッドを磁気ディスクの任意のトラック上
に位置決めを行ういわゆるスイングアーム方式のボイス
コイルモータを用いる磁気ヘッドの位置決め機構に関す
る。

〔従来の技術〕

一般ニ磁気ティスク装置は、１個のスピンドルに複数枚
の磁気ディスクを積重ねて搭載し、これをスピンドルモ
ータによって定常回転させ、磁気ディスクの記憶面に対
応して設けられた磁気ヘッドを搭載した位置決め機構（
通常これをキャリジまたはボジシッナというが、以下こ
れらを代表してボジシ璽すという）を磁気ディスクの指
定されたトラック上に位置決めを行って情報の書込みや
読出しを行う構成を有している。

このようなボジシ冒すの動作は、直接１３ａ＋程度の磁
気ディスクを用いる小型の磁気ディスク装置においては
、通常ステッピングモータによって駆動されるが、ステ
ッピングモータによる位置決め動作はオーグンルーグ制
御（位置決め誤差のフィードバックによるサーボ制御を
行わない制御動作）？用いており、Ｉｔそのステッピン
グ角度も０．９程度であるため、磁気ディスクのトラッ
ク密度ｔ−ある程度より高くすることは不可能である。

従って小型磁気ディスク装置においても、高い記憶密度
の装置を実現するためには、ボイスコイルモータを用い
、サーボ制御を行って位置決め動作を行うよりに構成す
ることが必要である。

−万、近年の磁気ディスク装置は、その記憶密度を向上
させるため、磁気ディスクが回転していないときは磁気
ヘッドを磁気ディスクの対応する記憶面上ＶｃＷ触して
停止させ、＠気ディスクの回転と共にその回転によって
生ずる空気流によって浮上させて磁気ディスクの記憶面
との間に一定の間隔を保って情報の書込みや読出しを行
う方式のいわゆるコンタクト働スタート・ストラグ方式
（Ｃ８Ｓ万式）ｔ−採用している。このようなＣＢ８万
式の出猟ディスク装置においては、磁気ディスク上に磁
気ヘッドを接触停止させる定めの特定の領域（以下これ
′ｋＣ８Ｓゾーンという）１＆：情報の曹込みや読出し
を行う領域（以下これ１Ｂ／Ｗゾーンという）の外側（
内周側を九は外周９ｍ）に設け、情報の書込みや読出し
動作（以下これｔ−Ｒ／Ｗ動作という）が終了しｔとき
は磁気ヘッド＝２ｃｓｓゾーンに復帰させたのち磁気デ
ィスクの回転を停止させるという手段が用いられる。

このような磁気ヘッドのＣ８Ｓへの復帰動作（以下これ
を単に復帰動作という）を実行するには、磁気ディスク
装置を使用するクステムの各業務処理プログラムの最後
に上記の復帰動作を行わせるプログラムを追加しておく
必要があり、従って従来は業務処理プログラムの作成マ
ニュアルに上記の如き事項を注記して各業務プログラム
作成担当者に復帰動作プログラムの組込みを促している
。

しかしながら、現％ＩＣＵすべての業務処理プログラム
の作成担当者が上記の注意事項を励行するとは限らず、
このため、磁気ヘッドの自動復帰プログラムの欠落した
業務処理プログラムが実行される場合があり、この場合
磁気ヘッドがル／Ｗゾーン上にあるままで磁気ディスク
の回転が停止されるｔめ磁気ヘッドは几／Ｗゾーンにお
いて磁気ディスクと接触して停止するので、ａｌ気ディ
スクの記憶面の損傷（いわゆるヘッド・クラッシュ）を
生ずることがある。またＲ／Ｗ動作中に何らかの原因に
よって磁気ディスク装置への電源の供給が停止され友と
きも上述の場合と同じ現象が生ずる。

更に、磁気ディスク装置の輸送や移動を行うとき、磁気
ディスク装置に衝撃力が加わることがあり、この衝撃力
ＩＣＬって磁気ヘッドが磁気ディスクに接触し友まま動
いて、その記憶面を擦過して損傷を与えることもある。

このような原因による磁気ディスクの損傷を防止するた
めには、磁気ヘッドがＲ／Ｗゾーン上にあるときに磁気
ディスクの回転が停止した場合は、自動的にＣ８Ｓゾー
ンに復帰する自動復帰機ＷＩｔを備えている必要がある
。

ステッピングモータを用いる磁気ヘッドの位置決め機構
に関しては、本発明の発明者は上記の目的を連取する自
動復帰機構を発明して特許出願（特願昭５９特第０３５
５２５号）しているが、ボイスコイルモータ、特に固定
された回転軸に中心として回転揺動運動を行ういわゆる
スイングアーム方式のボイスコイルモータを用いたボジ
シロナについては、上記の如き自動復帰機構は、大型の
磁気ディスク装置においては、ゼンマイばねを用いてそ
の復帰力により自動復帰させる手段が用いられているも
のがあるが、この手段は関連する部品を実装するのに相
当の空間を必要とするため、小型の磁気ディスク装置に
おいては必要な空間が得られないためこの手段を設ける
ことが困難であるという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って本発明が解決しようとする問題点、換言すれば本
発明の目的は、スイングアーム方式のボイスコイルモー
タを用いた従来の磁気ヘッドの位置決め機構の有する上
述の欠点１＆：解決Ｌ７た改良された磁気ヘッドの位置
決め機構を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気ヘッドの位置決め機構は、磁気ディスクに
対して情報の書込みまたは読出しｔ行磁気ヘッドを坦持
する少くとも１個のアームを載架する中空のアームホル
ダと、前記アームホルダーと一体となってその内！ｌｌ
Ｉｃ設けられた中空のスリーブと、前記スリーブの一方
の端部の内部に外輪を固定された第一のボールベアリン
グと、前記第−のボールベアリングの内輪に一方の端部
全固着された回転軸と、前記回転軸の他方の熾邪に内輪
を固定された第二のボールベアリングと、前記第二のボ
ールベアリングの外輪の熾面とその一方のｍ面で接触し
てこれを外方に押圧する圧縮ばねと、前記圧縮ばねの他
方の端面を支持し前記スリーブの内部に固定して設けら
れ九円環状の支持部材とを備える磁気ヘッドの位置決め
機構であって、前記回転軸の前記支持部材に対応する位
置に固定して設けられ少くとも１対の磁極を有する円環
状の永久磁石と、前記永久磁石の磁極の数に対応して設
けられ前記支持部材の対応する切欠部に固定して保持さ
れた作用片とを備えて構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第２図（ｌ］および０３）ハ本発明の第一の実施例の要
部を示す平面図およびＸ−Ｘ断面図である。

ｌ！２図を参照するに、先端に磁気ヘッド５を搭載する
アーム４ａ〜４Ｃ（磁気ディスク装置が装備する磁気デ
ィスク２２の記憶面に対応しｔ磁気ヘッドを搭載できる
ように、第２図中）に示すように通常複数個が備えられ
ている）の後方ａは、アームホルダ１１Ｖｃ所定の間隔
に積重ねられて搭載されてアーム群４を構成し、回転軸
６を中心として一体となって回動運動を行うことができ
る。アーム群４の後方（回転軸６に対、して磁気ヘッド
５と反対側）には、１個のコイル３が設けられており、
このコイル３に対応してその上下に永久磁石７が、更に
その上下および左右を取り囲んで継鉄８および９が設け
られており、永久磁石７と継鉄８および９とによって磁
気回路が構成されている。

従ってコイル３ｖｃ正号回まｔは逆方向の適当な電流を
流すことによってコイル３は矢印ＩＮま九はＯＵＴ万回
に回動運動を行い、磁気ヘッド５は磁気ディスク２２の
所定のトラック上に位置決めされる。

第１図（ａ）および中）は、第２図におけるＡ部の詳細
を示す拡大断面図およびＹ−Ｙ断面図である。

＠１図に示すように、アーム４ａ〜４ｄはそれらの後方
部に設けられている穴がアームホルダ１１の中空の筒部
１１ａの外周と嵌合し、スペーサリング１２！ｌ一方２
ｃによって所定の間隔を与えられて積重ねられて一体と
なりアーム群４１ｆｒ、構成している。アームホルダ１
１は通常アルミニウム等の軽量の材料で構成されており
、その中空の筒部１１ａの内部には炭素鋼またはステン
レス鋼を素材とする中空のスリーブ１３がはめ込まれて
いる。

アームホルダ１１とスリーブ１３とは一体化ダイキャス
ティング等の製作法によって結合され５通常の磁気ディ
スク！装置の使用温度範囲内では完全に一体となってい
る。

スリーブ１３の内部の上端部および下端部にはボールベ
アリング１６および１７が装着されている。下刃のボー
ルベアリング１７の外輪の外側にスリーブ１３の内面に
接着されておシ、またその内輪の内側に回転軸の外側面
に接着によって固定されている都−万上方のボールベア
リング１６の内輪は回転軸に固定されているが、その外
輪とスリーブ１３との間には極めて僅かな遊隙があり、
外輪の下面は圧縮ばね１９によって常に上方に押圧力を
受けている。このような構成によってボールベアリング
１６および１７０ボールと内輪および外輪間の遊びが除
去されている。

スリーブ１３の内面の中央部近傍には、円環状の軟鉄片
ホルダ２０が固着されており、その上面は圧縮はね１９
の下面を支持する几めの台座となっている。軟鉄片ホル
ダ２０ｉまｔその任意の１径の両端に当る部分の２箇所
に切欠き部を有し、この切欠き部には、軟鉄片ホルダ２
０とはソ等しい厚さの軟鉄片１４が固着されている。

軟鉄片ホルダ２０の内部で軟鉄片１３に対応する位置に
、永久磁石によって構成されるリンクマグネット１５が
設けられており、その内面は回転軸６に固定されており
、このリングマグネットのＮ極およびＳ極は軟鉄片１３
に対応している。なお、回転軸６の下端は基板１０１Ｃ
取付けられている継鉄８に固定されており、その上端は
固定リング１８を介して押え板２にねじ止めされて固定
されている。

次に上述のように構成された磁気ヘッド位置決め機構の
動作について説明する。

コイル３Ｖｃ適当な電流を流すことによって磁気ヘッド
５が磁気ディス２２の所定のトラック上に位置決めされ
ることは既述しｔとおりである。この位置決め動作によ
って軟鉄片ホルダ２０．（、たがって軟鉄片１４はリン
グマグネッ）１５に対して相対的に回動し、軟鉄片１４
はリングマグネット１５のへ極お工びＳ極から離れた位
１１ｉｉｃある。

この状態においで何らかの原因によってコイル３に供給
されている電流が断すれると、軟鉄片１４ＨＩＪングマ
グネツト１５のＮ極お工びＳ極の万に吸引されて最も近
接した位置すなわち磁気ヘッド５が磁気ディスク２２の
Ｃ８Ｓゾーン上にくる位置までアーム群４ｆ！：回動情
せる６　（軟鉄片１４は、リングマグネット１５のＮ極
お二〇−８極に最も近接し九とき、磁気ヘッドがＣ８Ｓ
ゾーン上にくるように軟鉄片１４とリングマグネット１
５との相対位置が決められている。）これによって磁気
ヘッドが磁気ディスク上のいかなる位置におる場合も、
磁気ディスクの回転運動が停止し友ときは必ず磁気ヘッ
ドｆｔＣ３Ｂゾーン上に自動的に復帰させることができ
る。なお、上述の実施例でハ、リングマグネット１５協
動する作用片として軟鉄片１４を使用しているが、同様
な作用全行９強磁性体まｔは永久磁石であっても差支え
ないことは勿論である。’！ｆｌ：、、’）フグマグネ
ット１５Ｈ１対のＮ−８極′ｔ″存するのみであるが、
必要により２対以上の極を有せしめ、これに対応し九複
数対の作用片を設けることｖｒ−より自動復帰動作の作
用力を強化できることも可能である。

ｗｃＢ図（ａ）および（ｂｌに本発明の第二の実施例の
要部を示す拡大断面図およびＺ−Ｚ断面図である。

本実施例は第１図および第２図に示した第一の実施例に
対して、回転軸の方向不定な振れを防止する機構を加え
て磁気ディスク装置の読出しエラーを減少せしめ、もっ
てその信頼性の向上を図ったものである。

第３図に示すように、磁気ヘッドの位置決め動作とその
Ｃ８Ｓゾーンへの自動復帰動作を行わせるｔめの機構を
構成するコイル３伊アーム４ａ〜４ｄ・回転軸６・継鉄
８ｍアームホルダ１１・軟鉄片１４・リングマグネット
１５等ハ第一の実施例と同一であるが、スリーブ２３の
構成カ異っている。

すなわち、スリーブ２３に第３図（ｂ）に示すよう、ボ
ールベアリング１７に対応する位置にＯＵ　ｙグ２４を
嵌入するためのリング状の溝が設けられており、この溝
の中心ＢＨ回転軸６の中心線ＣＬｉＣ対して（第３図（
ａ）参照）に対して矢印Ｅ方向に距離δだけ偏心してい
る。従ってこの溝に挿嵌されているＯリング２４は、ボ
ールベアリング１７の外輪と押圧点ｐｖｃおいて接触し
て矢印Ｅ方向に抑圧口を与えている。−万、スリーブ２
３の内面には、矢印Ｅの方向に対して上下対象に鋭角α
（鋭角αに通常６０ｏが採用される場合が多い）をなす
位置に、内方に突出したベアリング支持点Ｓ１およびＳ
ｚが設けられており、それらの周辺は逃げ部２３ａｔ−
構成している。従ってボールベアリング１７の外輪は押
圧点ｐならびに支持点Ｓ１　およびＳｚの３点によって
支持される几め回転軸５の撮れ（回転軸６にボールベア
リング１７の外輪の外径とスリーブ２３の内径との寸法
差により必ず理想的な垂直状態に対して振れ（傾き）ｔ
−生ずる）の方向は常に矢印Ｅの方向に保持される。偏
心しＮ０ＩＪング保持溝の中心Ｂが製作誤差によって第
３図中〕における上方ま友は下方にずれても、０リング
２４は弾性的に変形させられるため、ベアリング支持点
Ｓ１およびＳｚから等距離にある押圧点ｐにおいてボー
ルベアリング１７ｔ−押圧し、従って回転軸６の振れの
方向を常に矢印Ｅの方向に保つことができる。

上記のように構成することＶＣよって、このような構成
を有しない場合に回転軸６の振れの方向が不定であり、
従って磁気ディスクへの情報の書込み時と読出し時にお
ける回転軸の振れの１回とその大きさの差異に起因して
生ずる情報の読出し誤りを防止することができるので、
既述のＣ８Ｓゾーンへの自動復帰機構と合わせて信頼性
の優れた磁気ディスク装置を提供することが可能となる
。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明しｔ工うに、本発明の志気ヘッドの位置
決め機構を用いることにより、磁気ヘッドが磁気ディス
クのＲ／Ｗゾーン上にあるときに磁気ディスクの回転が
停止し九場合、自動的にＣ８Ｓゾーンに復帰させること
ができるので、いわゆるヘッドクラッシーｔ−防止でき
るという効果があり、従って本発明の位置決め機構を用
いた磁気ディスク装置は高密度の記憶ができ、しかも信
頼性の高い装置が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌおよびφ）は第２図のＡ部の詳細を示す拡
大断面図およびＹ−Ｙ断面図％第２図（ａｌおＬび（′
ｂ）は、本発明の第一の実施例の姿部を示す平面図およ
びＸ−Ｘ断面図、第３図（ａ）お：びφ）は本発明の第
二の実施例の要部を示す拡大断面図およびＺ−Ｚ断面図
である。 ２・・・・・・押え板、３・・・・・・コイル、４・・
・・・・アーム群、５・・・・・・志気ヘッド。 代理人　弁理士　　内　原　　　旨 （ａ） ′　（し） 茅　ｌ　図 （ａノ ｆ−２闇 ＊３回

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスクに対して情報の書込みまたは読出し
   を行い磁気ヘッドを坦持する少くとも１個のアームを載
   架する中空のアームホルダと、前記アームホルダーと一
   体となりその内部に設けられた中空のスリーブと、前記
   スリーブの一方の端部の内部に外輪を固定された第一の
   ボールベアリングと、前記第一のボールベアリングの円
   輪に一方の端部を固着された回転軸と、前記回転軸の他
   方の端部に内輪を固定された第二のボールベアリングと
   、前記第二のボールベアリングの外輪の端面とその一方
   の端面で接触してこれを外方に押圧する圧縮ばねと、前
   記圧縮ばねの他方の端面を支持し前記スリーブの内部に
   固定されて設けられた円環状の支持部材とを備える磁気
   ヘッドの位置決め機構であって、 前記回転軸の前記支持部材に対応する位置に固定して設
   けられ少くとも１対の磁極を有する永久磁石と、前記永
   久磁石の磁極の数に対応して設けられ前記支持部材の対
   応する切欠部に固定して保持された作用片とを備えるこ
   とを特徴とする磁気ヘッドの位置決め機構。
2. （２）スリーブの内面の第二のボールベアリングの外輪
   に対応する位置に設けられた溝と、この溝に嵌挿されて
   前記第二のボールベアリングの外輪と接触すくＯリング
   とを備え、前記溝の中心が回転軸の回転中心に対して所
   定の量だけ偏心しており、かつ前記溝が前記第二のボー
   ルベアリングの外輪と前記Ｏリングとの接触点から前記
   第二のボールベアリングの中心へ向う方向に対して対称
   でかつ鋭角をなす位置に２個のベアリング支持点を有し
   、前記接触点と前記２個のベアリング支持点との３点に
   おいて前記第二のボールベアリングの外輪を支持するこ
   とを特徴とする第（１）項記載の磁気ヘッドの位置決め
   機構。