JPS61271678A - 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ｋｍ気ディスクの任意のトラック上
に位置決め全行つ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〕 一般に磁気ディスク装ｆＩＬは、１個のスピンドルに複
数枚の磁気ディスク金積重ねて搭載し、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會搭載し友位置決め機
構（通常これｔキャリジま友ハボジシ曹すといワが、以
下これら全代表してボジシ璽すという）ｋ磁気ディスク
の指定されたトラック上に位置決め七行って情報の書込
みや読出し七行う構成會有している。 このようなボジシ四すの動作は、１径１３ａｎ（５イン
チ〕程度の磁気ディスク上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
プンルーグ制御（位置決め誤差のフィードバックによる
サーボ制御全行わない制御動作）を用いており、またそ
のステラピンク角度も０．９度程度であるｔ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
モータ上用い、サーボ制御ｒｈって位置決め動作全行う
よりに構成することが必要である。 一方、近年の磁気ディスク装ｗｉ、その記憶密度上同上
させる友め、磁気ディスクが回転していないと＠に磁気
ヘッド全磁気ディスクの対応する記憶面上に接触して停
止させ、磁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？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・スタート・ストップ方式（
Ｃ８８万式）全採用している。このよりなＣ８８万式の
磁気ディスク装置においては、磁気ディスク上に磁気ヘ
ッド全接触停止させる之めの特定の領域（以下これ２Ｃ
：ｓ３ゾーンという）を情報の書込みや読出しを行う領
域（以下これｉ　Ｒ，／Ｗゾーンという）の外側（内周
側ま几は外周側ンに設け、情報の書込みや読出し動作（
以下これｔＲ／Ｗ動作という）が終了し友ときは磁気ヘ
ッド２ｅ８Ｓゾーンに復帰させたのち磁気ディスクの回
転全停止させるといつ手段が用いられる。 このよりな磁気ヘッドの０８８への復帰動作（以下これ
會単に復帰動作といり）を実行するには、磁気ディスク
装置ｒ使用するシステムの各業務処理プログラムの最後
に上記の復帰動作全行わせるプログラムケ追加しておく
必要がめり、従って従来は業務処理プログラムの作取マ
ニ、フルＰＣ上記の如き事項で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で促してい
る。 しかしながら、現実にはすべての業務処理グログラムの
作成担当者が上記の注意事項で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
気ヘッドが几／Ｗゾーン上にあるま＼で磁気ディスクの
回転が停止されるため磁気ヘッドなＲ／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、磁気ディスク
の記憶面の損傷（いわゆるヘッド・クラッシュ）七生ず
ることがある。またＲ／Ｗ動作中に制御装置の故障や停
電その他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た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上行うとき
、磁気ディスク装置に衝撃力が加わることがあり、この
衝撃力によって磁気ヘッドが磁気ディスクに汲触したま
ま動いて、その記憶面で擦過して損傷金与えることもめ
る。 このよりな原因による磁気ディスクの損傷を防止する究
めには、磁気ヘッドがＲ／Ｗゾーン上におるときに磁気
ディスクの回転が停止した場合は、自動的に０８８ゾー
ンに復帰する自動復帰機構全備え、Ｃ８Ｂゾーンに

【帰
したこと金示す情報を検出して次の位置決め動作を行う
ようＶｃｍｇする必要がある。。 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、本発明の出願人は上記の目的を達成する自
動復帰機構を発明して特許出Ｂ（特願昭５９４０３５２
５号ンしている。−万ボイスコイルモータを使用した磁
気ヘッドの位置決め機構に関しては、従来の自動復帰機
構として、コンデンサ？用いた方式採用されているもの
がある。この方式のものは、コンデンサに電荷を蓄えて
おき、異常時にこの電荷をボイスコイルに流し、それに
よって生じる力によりて磁気ヘッドｔあるＣ８８ゾーン
に復帰させる構成となっている。 このよＬｊな従来の自動復帰機構は、可動部の質量（慣
性モーメント）や移動距離が長いとコンデンサの容量が
大きくなり、まｔ常に同じ電荷で蓄えているために異常
発生時に可動部に作用する加速度がその移動距離に関係
なく一足であるので移動距離が長いほど可動部の速度は
増加し、可動部が暴走防止用のストッパーに衝突しｔと
きに反発してＲ／Ｗゾーンにもどりてしまうという現象
音生ずる。これ全防止する上記ストッパーの設計が複雑
になったりあるいは冥装スペース七余分に必要とすると
いう欠点がめる。すなわち従来のコンデンサ方式の自動
復帰機構は、構造が複雑で大型であり、その価格も高価
であるという欠点かめる。 またボイスコイルモータのうち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曹すについて
は、大型の磁気ディスク装置では、上記のコンデンサ方
式の代りにゼンマイばね？用いてその復帰力に１９目勤
復帰させる手段が用いられているものがるるか、この手
段は関連する部品を実装するのに担当の空間音必要とす
る几め、小型の磁気ディスク装置Ｉにおいては必要な空
間が得られないのでこの手段金膜けることか困難である
といり欠点がある。 〔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
タを用いた磁気ヘッドの位置決め機構に対して上述の欠
点全解決し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。 〔問題点上解決する友めの手段〕 本発明の磁気ヘッドの位置決め機構に、磁気ディスクに
対して情報の書込みまｔは読出し７行を磁気ヘッドを坦
持する少なくとも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
部の内部に外輪葡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内輪に一方の端部上固
着され九回転軸と、前記回転軸の他方の端部に円輪孕固
定された第二のボールベアリンブト、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
交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なくとも１対の磁極會有しかつ少
なくとも一個の磁極に延長部分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友前記延
長部分と係合する張出し部分金有する少なくとも１個の
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１９面七参照して詳細に説明する
。 ｆＪＸ２図（ａ）および（′ｂ）は本発明の第一の実施
例の要部上水す平面図およびＸ−Ｘ断面図である。 第２四七参照するに、先端に磁気ヘッド５會搭載するア
ーム４３〜４ｃ（磁気ディスク装置が装備する磁気ディ
スク２２の記憶面に対応した磁気ヘッド全搭載できるよ
うに、第２［１（ｂ）に示すよりに通常複数個が備えら
れている】の後方部は、アームホルダ１１に所定の間隔
に積重ねられて搭載されてアーム群４ｔ−構成し、回転
軸６會中心として一体となって回動運動上行うことがで
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＠）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敗り囲んで継鉄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。 従りてコイル３に正号向ま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ｔは０［Ｊ′ｒ方
向に回動運動を行い、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Ｏ 第１因および第３図は、第２因におけるＡ部の詳細上水
す拡大断面図および第１図のＹ−Ｙ［ｙＷＪ図である。 第１１および第３因に示すよりに、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１
２８〜１２０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９ア一ム群４１一方１１ｇしている。アー
ムホルダｌｌｉ通常アルミニウム等の軽食の材料で溝底
されており、その中空の筒部１１ａの内部には炭素鋼ま
ｔはステンレス鋼上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りて結合され
、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ＩＪ−７１３の内部の上端部および上端部にはボール
ベアリング１６および１７が装置されている。下刃のボ
ールベアリング１７の外輪の外＠はスリーブ１３の内面
に接着されており、またその円輪の内側は回転軸６の外
側の面に接層によりて固定されている。−万上方のボー
ルベアリング１６の内輪は回転軸６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、外輪の下面は圧縮はね１９によって常に上方に
押圧力全受けている。このより構成によってボールベア
リング１６および１７のボールと円輪および外輪間との
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、その上面は圧縮ばね１９
の下面を支持するｔめの台座となりている。軟鉄片ホル
ダ２０Ｉｒｉまｔその任意の直径の両端に当るｍ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２０とはソ等しい原石の軟鉄片１４ａおよび、１４　
ｂが固着されている。 軟鉄片ホルダ２０の内部で軟鉄片１４ａおよび１４ｂに
対応する位置に、永久磁石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１４ｂおよび１４ａに対応している。なお、回
転軸６の下端は基板１０に取付けられている一鉄８に固
定ちれており、その上端に固定リング１８七介して押え
板２にねじ止めされて固定されている。リングマグネッ
ト１５のＮ極は上方に突出し比角柱部分１５ａｉ−Ｖし
、−万、これに対応する軟鉄片１４ｂは、角柱部分１５
ａの側面と接触可能な側面七有する張出し部分１４Ｃ１
＆：有しており、磁気ヘッド５がＣ８Ｓゾーンに復帰し
友とき（第３図（ｂ））角柱部分１５ａの側面と張出し
部分１４Ｃの側面とが密着するよりに構成されている。 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３に適当な電流金泥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
ことは既述したとおりである。この位置決め動作によっ
て軟鉄片ホルダ２０、したがって軟鉄片１４ａおよび１
４　ｂｆｌリングマグネット１５に対して相対的に回動
し、軟鉄片１４ａおよび１４ｂ［ｌＪソンググネット１
５のＮ極および８極から離れ次位置にるる（第３図（ａ
）　）、この状態において何らから原因によってコイル
３に供給されている電流が断交れると、軟鉄片１４ａお
よび１４ｂはリングマグネッ）１５のへ極およびＳ極の
万に吸引されて磁気ヘッド５が磁気ディスク２２の０８
８ゾーン上にくる位置までアーム群４を矢印ＩＮの方向
に回動させ、軟鉄片１４ｂの張出し部分１４Ｃの側面が
リングマグネット１５の角柱部分１５Ｈの側面に吸引さ
れて密着して停止する（ｗｃａ図（ｂ））。なお本実施
例ではＣＭ８ゾーンＨＲ，／Ｗゾーンの内周側にある。 リングマグネッ）１５と軟鉄片１４ｂとは磁力によって
吸着されているので、外部からの振動や衝撃によって離
間することがないので、磁気ヘッド５を几／Ｗゾーンに
移動させて磁気ディスクを損傷するの全防止する。この
エラにして磁気ヘッドが磁気ディスク上のいかなる位置
にある場合も、磁気ディスクの回転運動が停止したとき
は必ず磁気ヘッドｔＣ８Ｓゾーン上に自動的に復帰させ
てその位置に停止することができる。磁気ヘッドｒｒ：
ＣＭ：ｄゾーンからＲ／Ｗゾーンへ移動させると＠ニ、
磁気ディスク全回転させて磁気ヘッドを浮上させ九のち
、コイルなに強い電流を供給し、磁気回路との間で生ず
る駆動力によってリングマグネット１５と軟鉄片１４ｂ
との間の係止全解除する。なお、上述の実施例でハ、リ
ングマグネット１５協働する作用片として軟鉄片を使用
しているが、同様な作用を行つ強磁性体まｔは永久磁石
でおりても差支えないことは勿論でるる。ま几、リング
マグネット１５は１対のへ〒８極を有するのみでろるが
、必要により２対以上の極？有せしめ、これに対応した
複数対の作用片を鰻けることに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。 第４図（ａ）および（ｂ）は本発明の第二の実施例の要
部上水す拡大断面図およびｚ−２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全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
てその信頼性の同上’ｋｌｉ９つｔものである。 第４図に示すよりに、磁気ヘッドの位置決め動作とその
Ｃ８８ゾーンへの自動復帰動作を行わせるための機構全
構成するコイル３・アーム４ａ〜４ｄ・回転軸６・継鉄
８・アームホルダー１１・軟鉄片１４ａおよび１４ｂ・
リングマグネット１５等は第一の実施例と向−であるが
、スリーブ２３の構成が異なっている。 すなわち、スリー１２３は第４図Φ）に示すよう、ボー
ルベアリング１７に対応する位置に０１７ング２４全嵌
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Ｂは回転軸６の中心＠ＣＬに対して（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Ｐにおいて接触して矢印
Ｅ方向に押圧力で与えている。−万、スリーブ２３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は通常６０°が採用される場合が多い）勿な丁位置に
、内方に突出し几ベアリング支持点Ｓ１および８２が設
けられており、それらの周辺は逃げ部囚ａｋ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
ひに支持点Ｓｌお工びＳ２の３点によって支持される几
め回転軸５の振れ（回転軸６はボールベアリング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）方
向は常に矢印Ｅの方向に保持される。偏心した０リング
保持溝の中心Ｂが裏作誤差によって第４図（ｂ）におけ
る上方または下方にずれても、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８！および８ｚ
から等距離にある押圧点Ｐにおいてボールベアリング１
７を押圧し、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Ｏ 上記のＬうにｍｇすることによって、このような構成會
有しない場合に回転軸６の幾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
る回転軸の撮れの方向とその大きさの差異に起因して生
ずる情報の読出し誤９を防止することができるので、既
述のＣ８Ｂ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ｆＲ會提供することが可能となる
。 第三の実施例として、上記の第二の実施例におｆｆルベ
アリング支持点ＳｌおよびＳｚｋ設けず、単にボールベ
アリングの外輪を偏心したＯリングで保持するようにｍ
放することにより、構造が簡単でしかも読出し誤り全減
少させることのできる磁気ディスク装＆業提供すること
ができる。 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明の磁気ヘッドの位置
決め機構上用いることにより、小型磁気ディスク１ｍに
おいて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た場合、自動的に
Ｃ８Ｓゾーンに復帰させ、しかもその位ｆｉ［係止させ
ることができるので、位置決め機構の０８８ゾーンへの
復帰時のはね返りや、外部〃１らの撮動・衝撃によるル
／Ｗゾーンへの移動で防止していわゆるヘッドクララシ
ー全防止できるといり効果がるり、従って本発明の位置
決め機構を用いたミ気ディスク装置ｒ；ｃ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つ効果
がある。 なお、使用する永久磁石もしくに磁性材料の材質全変更
することによって復帰トルクを容易に変更できる。ま念
固定軸の永久磁石と可動部の永久磁石との間隔上質える
ことによっても上記と同様に復帰トルクを容易に変更で
きる。従って所望の性能？得る定めの設計が容易である
といり効果がある。 更にまｔ１自動復帰・係止機構を軸受との間に冥装する
こと可能なため、全項が直接磁気ディスク装置の中には
いりこむのが阻止され、この点においてもヘッドクラッ
シェの防止に対して効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例全示す断面図、第２図は
本発明の第一の実施例の詳細を示す図、第３図は本発明
の第一の実施例のスペーサリング金示す図、第４図に本
発明の第二の実施例上水す断面図である〇 ゝ１．−２） （ａ） 蓬　２　図 （α２ 多　３　囚 （ｂ） 察　４　図

Claims (3)

【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
   を行を磁気ヘッドを坦持する少なくとも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
   内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
   けられ少なくとも１対の磁極を有しかつ少なくとも一個
   の磁極に延長部分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前記延長部分と係合
   する張出し部分を有する少なくとも１個の作用片とを備
   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る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い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。
3. （３）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（２）項
   記載の磁気ヘッドの位置決め機構。