JPS62285279A - 磁気ヘツドアクチユエ−タ機構 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は磁気ディスク装置のヘッドアクチュエータ機
構に関するものであり、′＋ｆにヘッドの軌跡が回転軸
受を中心とした円弧上となるローメリタイプの磁気ヘッ
ドアクチュエータ機構に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置として第４図に示すものがあった。

図１ζおいて、（１）は磁気円板、（２）は磁気ヘッド
であり１円板（１）の回転に伴ってわずかに浮上し、＠
気円板（１）上でのデータの曹込み、読出しを行なう。

（３１は磁気ヘッド（２）を装置したアクチュエータア
ームであり、（４）はこのアクチュエータアーム（３）
が回転連動を行なう時の回転軸となるビボツトシャフト
である。（５１は磁気ヘッド（２）の位置決め駆動用の
ステッピング・モータ、　（６１Ｇ１ステツビングモー
メ（５）の回転軸、（７）はこの回転軸（６）に固定さ
てしたキャプスタン、（８）はキャプスタン（７）に巻
きつけられかつ固定され、一端がアクチュエータ・アー
ム（３）に固定された薄い金属バンド、（９）はバンド
（８１の一端を固定しかつバンド（８：に予圧を与える
ための板バネで、アクチュエータ・アーム（３）に固定
されている。

次に動作について説明する。第４図ｊこ示すようにステ
ッピングモータ（５！が起動すると、駆動力が回転軸（
６）に固定さｎたキャプスタン（７）を回転させる。こ
の時、バンド（８１は、キャプスタン（７）に−刀が巻
き込まｎ、他方が巻き戻さγＬるので、アクチュエータ
アーム（３）はバンド（８１によってピボットシャフト
（４１を中・しとして回転する。こ几に伴ない。

アクチュエータアーム（３１に装置された磁気ヘッド（
２）は磁気円板ｆｉｌ上に位置決めさγしる。ところで
。

このよう１こステッピングモータをヘッド位置決め用モ
ータとして便用した装置において、ヘッド（２）を磁気
円板（１）の外周から内周にわたる全ての範囲で高速か
つ正確ｊζ位置決めするため６ζは、磁気ヘッド（２）
が磁気円板ｆｉｌの外周、内周そｎぞれに位置決めさｎ
た時の、ステッピングモータ（５）の回転軸（６）まわ
りの負荷トルク差をできるだけ小さくシ。

かつステッピングモータ（５）が励磁され１回転軸（４
）が固定されている場合の回転軸（４）に働く負荷トル
クを最小化する必智がある。

しかるに従来のヘッドアクチュエータ機構では前述の点
についての考慮が十分なされていない。

こでしを第３図を用いて説明する。第３図は、上記ヘッ
ドアクチュエータ機栴６ζおいて、磁気ヘッド（２）が
磁気円板ｆｉｌの外周側及び内周側に位置決めさｎてい
る時の、バンド（８１の張架状態を表わした模式図で、
実線は外周側の場合を、破線に内周側の場合をそｎぞれ
表わす。図中のそγしぞｎの記号について説明する。（
７）はキャプスタン、Ｏはビボソトシャフ）　（４１の
中心位置、　Ａ□はヘッド（２）が外周９！１１１（位
置決めされている時のバンド（８１のアクチュエータア
ーム（３）上の固定位１を辰わし、　Ａ工ｉ；ｘヘッド
１２）力；外周側から内周側に移動した時の、Ａ□の移
動後の位置を表わす。同様にｓＱ　ｉ２ヘッド（２）が
外周側に位置決めされている時のバンド（８１の板バネ
（９１上の固定点の位置を表わし、ＳＩはヘッド（２）
が外周側から内周側に移動した時の、Ｓ□の移動後の位
置を表わす。また、Ｒ８はピボットシャフト（４）の中
心位置Ｏから板バネ（９）上におけるバンド（８）の固
定点までの距Ａ’ｌ！　ｆ　、　ＲＡ　ｉ！ピボットシ
ャフト（４）の中心位置０からアクチュエータアーム（
３１上におけるバンド（８］の固定点までの距離をそれ
ぞれ表わす。またＴは板バネ（９）によりバンド（８）
に付与された予圧である。

今、ヘッド（２）が外周側に位置決めされている場合、
前記、Ｏ，Ａ□、Ｃ！の３点により形成されるｌＯＡ□
ＣｉθＡＯ，前記０．Ｓ□、Ｃ！の３点により形成さｒ
するｌｏｓ、ｃをθＳＯ外周側におけるアクチュエータ
アーム＋３１側のモーメントｉ　ＭＡＯｌ　＆バネ（９
）側のモーメントをＭＳｏとすわば、第３図における力
学的関係から＋　ＭＡ（Ｊ及びＭＳＯは〆式で衣わさｒ
しる。

ＭＡＱ　”　Ｔ−Ｅ（Ａ−ｔ３１ｎ１９Ａ□　　　　　
　（式１）ＭＢＱ　＝　Ｔ　＠Ｒ３＊　Ｓ　ｉｎθｓｏ
　　・Ｃ式２）今、説明を簡単（ζするためＲ”　ＲＡ
　＝　Ｒ３とし。

アクチュエータブーム（３）側のモーメントＭＡＯと板
バネ（９）側のモーメントＭＳｏの差をΔＭｏオ丁γＬ
ば。

ΔＭＱは（式１）（式２）より１次式で表わさｎ６゜Δ
）Ａｏ−＋ｒ＋１ＲＡ＠ｄ１ｎθＡ□−’ｒ　・ＲＢ　
−８ｉｎθｓ。

＝Ｔ　−Ｒ−（θ１ｎＯＡ□−８ｉｎ／７６０）　　（
式３）第３図より明らかなよう１ζ、θＡＯ＞θＳＯで
あるから、アクチュエータアーム（３）ＯｌｌＩのモー
メントＭＡ○の刀が板バネ（７）側のモーメン）　ＭＳ
Ｏよりも大きくなり、ΔＭＯ〉○となり、ピボットシャ
フト（４１の中心位置○を中心とした時計まわりのモー
メントが働く。丁なわち、アクチュエータアーム（３）
がより外周に回転しようとするモーメントが働く。

この状態からヘッド（２）が内周側に＃勤した場合。

前述の様にＳ□　ｉ２吋に、　Ａ□はＡＩに移動する。

この時０．ＳＩ、Ｃの３点により形成さでＬる△０８Ｉ
Ｏｙ、　θｓ工、　ｏ　、　ＡＩ、　Ｇ　ニヨリ形ｆｆ
ｌす；ｒＬルＬｏＡｌｃ　’ｉθ訂とすれば内周１！Ｉ
におけるアクチュエータアーム（３）側のモーメン）　
ＭＡ工及び板バネ側のモーメントＭｓＩは９次式で表わ
される。

ＭＡＩ　＝　ＴＲＡ＠５ｉｎａＡｌ　　　　　　（式４
）ＭＳＩ　”　Ｔ−Ｒ６＊ｓｉｎθＳ工　　　　　（式
５）モーメントＭＡＩとＭＳＩの差をΔＭ工とすれば。

ΔＪは（式４）（式５）より１次式となる。

ΔＭｌ　＝　Ｔ４ａ（ｓｉｎｅＡＸ−日１ｎθＳＩ）　
　（、、弐Ｂ）第３図より明らかに、θＳ工〉θＡ工で
あるから。

モーメントＭＳＩの刀がＭＡＩよりも大きくなり。

ΔＭ工〈Ｏとなり、ピボットシャフト（４）の中心位置
０を中心とした反時計まわりのモーメントか働く。

丁なわち、アクチュエータアーム（３）がより円周に回
転しようとするモーメントが働くことになる。

〔発明がカキ決しようとする問題点〕

従来の磁気ティスフｈｔｔのヘッドアクチュエータ機構
は以上のように構成されているので、磁気ヘッド（２）
が外周側に位置決めされた時には更に外周側に回転しよ
うとするモーメントが、Ｐ３周側に位置決めさてした時
には更に円周側に回転しようとＴるモーメントがそ几ぞ
れどポットシャフトまわりに発生するため、磁気ヘッド
の高速位置決めを行なうための制御力法を、ヘッドを内
周側に送る場合と、外周側に送る場合上でそｎぞｎ変え
ることが心像で、また、モーメントの差によりステッピ
ングモータの回転軸まわりに発生する負荷トルクのため
、ヘッドのオフトラックが発生し、正確かつ尚速な位置
決めに悪影響を及ぼす等の欠点があった。

〔発明の概撤〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、尚速かつ正確な位置決め可能な高
性能磁気ヘッドアクチュエータ機傳ヲ提供することを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、磁気ヘッドアクチュエータ機構のアクチュ
エータアーム半径及び板バネ半径及びそのアクチュエー
タアームへの取付角度の最適化をはかり、ヘッドの円板
上の位置に７１）かわらず、バンドをアクチュエータア
ーム側と板バネ側とでほぼ一直線に張架できるよう構成
したものである。

〔作用〕

この発明１ζおいては、上記手段により、内外周１ζお
ける回転軸まわりの負荷トルクが均一化かつ最小化さｒ
Ｌる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（１）は磁気円板、（２）は磁気ヘッド、
（３）はアクチュエータアームであり、（４１はその回
転軸であるビポットシャフ）、（５１は磁気ヘッド位置
決め用のステッピングモータ、　＋６）Ｇ１ステッピン
グモータ（５）の回転＠、＋７１は回転軸（６）に一定
さｒしたキャプスタン、（８）は薄い金属バンドで、長
手方向のほぼ中央部がキャプスタン（６）の円周上の一
部に固定さｎ１両端はそれぞれ一端がアクチュエータア
ーム（３目ζ、他端がバンド（８１に予圧を与える板バ
ネ（９）に固定されている。第２図は第１図に示した磁
気ヘッドアクチュエータ機構において、磁気ヘッド（２
）が−気円板（１）の外周側及び内筒側に位置決めされ
ている時のバンド（８１の張来状態を表わした模式図で
、東線は外周側の場合を、破線は内周Ｏ１ｉのｆｉｔｊ
曾をそｒしぞれ表わす。尚２図中の記号の意味は第３図
七同−である。

第１図は、磁気ヘッド（２）が磁気円板（１）の外周側
に位置決めされた状態でのアクチュエータ機構の平面図
であり、この状態において、アクチュエータ機構はバン
ドに与えられた予圧により発生するピボットシャフト（
４）まわりのアクチュエータアーム＋３１９ｉ１１のモ
ーメントと板バネ（９）側のモーメントｌ）ｉはｉｆ　
’４　Ｌ、　＜なり、かつヘッド（２１の磁気円板（１
）上の位置によらず、バンド（８）の張架状態がアクチ
ュエータアーム＋３１５ｌ１１　（！：板バネ（９）側
とでほぼ一直線にＩＪるようアクチュエータアーム（３
）の半径ＲＡ及び仮バネ（９）の半径Ｒ８及びアクチュ
エータアーム（３）への取付角度ψを適正化した構成に
しである。次に動作について第２図を用いて説明する。

図中の記号については第３図と同様なので説明を省略す
る。

今、ヘッド（２）が外周側に位置決めさてしている場合
、板バネ（９）によりバンド（８）に与えらｒＬている
予圧をＴ９９図中、Ａ□、Ｃの３点により形成さ孔るＬ
ＯＡｏｏ　％　ＯＡｏ　、図中ｏ、ｓ□、ｃの３点によ
り形成されるＬＯ８ｏＣヲθＳＯ，外周側におけるアク
チュエータアーム（３）側のモーメントをＭＡＯを板バ
ネ（９）側のモーメントをＭＳｏと丁れば、前記ＭＡＯ
及びＭＳＯは、第４図における力学的関係より次式で表
わされる。

ＭＡＯ＝　Ｔ＠ＲＡ・ＳＩＮθＡｏ　　　　（式７〕Ｍ
ｓｏ＝Ｔ−ＲＡ−８工Ｎθｓｏ　　　　　（式８ンここ
でアクチュエータアーム（３）側のモーメントＭＡＯと
仮バネ（９）側のモーメントＭＳＯの差をΔＭ□とすれ
ばΔＭＱは（式７）（弐８ンより次式となる。

ΔＭＱ　＝　Ｔ−ＲＡ−８ＩＮθＡＯ−Ｔ−ＲＡ−１３
ＩＮθｓｏ（弐ｇ）ところで、前述したようにこの装置
においてはヘッド（２）が円板の外周側に位置決めされ
ている時にはアクチュエータ（３）ａと板バネ（９）側
のモーメントかはは等しくなるように構成しであるので
、結局ΔＭ□は次式となる。

ΔＭ□中０　　　　　　　　（式１０）次にヘッド（２
）が円板の外周側から円周側に移動した場合８図に示す
ようにバンド（８）の板バネ（９）上での固定点はＳ工
の位置に、バンド（８１の７クチユエータアーム（３１
上での固定点はＡＩの位置にそｎぞれ移動する。この時
２図中０，８工、Ｃの３点により形成される１ｏｓｌｃ
をθＳ工２図中、０．ＡＩ。

Ｃの３点により形成される４ＯＡＩＣをθＡ工きし。

この状態におけるピボットシャフト（４）まわりのアク
チュエータアーム（３）側のそ−メント’ｆｉ：、　Ｍ
ＡＩ　ｌ　板バネ（９）側のモーメントヲＭｓ工とすれ
ば、前記ＭＡＩ及びＭ９工は、第２図中の破線で示さｎ
る図の力学的関係より次式で表わされる。

ＭＡ工＝’ｒ−ＲＡ−ｓｒｈθＡ工＜、式１１ンＭｓ工
＝Ｔ−Ｒ８−８ＩＮａｓ工（式１２）ここで前記ＭＡＩ
とＭＳＩのモーメントの差をΔＭ工とすればΔＪは、（
式１１）（式１２）より次式となる。

ΔＭ工＝ＴＩＩＲＡＩＩＳ工ＮθＡＩ−Ｔ＠Ｒ８１１Ｓ
ＩＮθＳＸ　（式１３）ところで前述したようにこの装
置は、ヘッド（２）のム気゛円板（１１上の位置にかか
わらず、バンド（８１がアクチュエータアーム（３：＠
と板バネ（９１側でほぼ−ｉＪ！縁に張果されるよう構
成されている。またアクチュエータアーム（３）の半径
ＲＡ及び仮バネ（９）の半径Ｒｅ及びアクチュエータア
ーム（３１と板バネ（９）により形成される角φはヘッ
ドの円板上の位置にかかわらず一定であるので１図中Ａ
Ｏ８□Ａ□と図中Δ０８ＩＡＩは２辺と挟角が等しいの
でほぼ会同であると言える。したがって次の関係が成立
する。

θＳＯ中θＳＩ　　　　　　　（式１４）θＡＯキθＡ
工　　　　　　（式１５）（式１４）（式１５）を（式
１３）に代入すると次式となる。

Ａ％Ｊ＜ｅＲＡ−８工Ｎθ５Ｏ−Ｔ・Ｒ８１ＩＳＩＮｅ
ＡＩ　Ｌ式１６）（式１６）は（式９）と等しいので、
次式となる。

ΔＭ１；ΔＭｏ　　　　　　　＜、式１７）ところで（
式１Ｇ）より、Δ局中Ｏであるので結局次式と結論づけ
られる。

ΔＪ＝ΔＭ’Ｏ牛Ｏ（式１８） 丁なわち、ヘッド（２）が円板の外周棚に位置決めさｒ
している時のアクチュエータアーム（３１側と板バネ（
９１ＩＩのモーメント差Δ恥とヘッド（２）が円板の円
周側に位置決めさｎている時の前記モーメント差ΔＭＩ
をほぼ、浩しくシ、かつ蛭小化することかできる。

なお、上記冥施例では、アクチュエータアーム（３１を
一体物として示したが、構成によっては環境温度の変化
に伴ない発生するオフトラックを適正化するためｌζ、
１Ｍ膨張係数の違う異種金に４を組合せても良い。

また、不実施例では、アクチュエータアーム（３１上の
バンド＋８１の固定位置をキャプスタン（６）に対し右
側としたが、これをキャプスタン（６）に対シ、左側と
しても何ら支障はない。また、バンド（８）に予圧蛋付
加するものとして、上記実施例では板バネ（７）とした
が、これに代わる別の手段であっても何ら支障はない。

また他の各部の構造も、前述した発明の作用を損わない
範囲で変形させてよい。

〔発明の効果〕

以上のようＩここの発明によｎば、アクチュエータアー
ムの半径及び板バネの半径及びアクチュエータアームへ
の取付角ｆｆを適正化し、ヘッドの円板上の位置によら
ず、アクチュエータアーム側ト板バネ側のバンド張架状
態がほぼ一直線になるように構成したので、ステッピン
グモータの回転軸まわりの負荷トルクを均一化かつヘッ
ドの円板上の位置にかかわらず最小化でき、より高速か
つ正確な位置決めを可能ならしめた高性能なヘッドアク
チュエータ機構が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁気ディスク装置の
磁気ヘッドアクチュエータ機構を示す平面図、第２図は
同装置の内外周におけるバンドの張架状態を説明する侯
弐図、第３図は第４図に示す従来例におけるバンドの張
架状態を説明する模式図、第４図は従来の磁気ディスク
装置の磁気ヘッドアクチュエータ機ｍｔ示す平面図であ
る。 （１）・・・磁気円板、（２）・・・磁気ヘッド、（３
１・・・アクチュ工−メアーム、（４）・・・ピボット
シャフト、（７）・・・キャプスタン、（８）・・・バ
ンド、（９）・・・板バネ。 なお因中、同−符号に同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気ヘッド位置決め駆動用のステッピングモータ軸に固
   定されたキャプスタンと、磁気ヘッドを保持し回転軸受
   を持つアクチュエータアームと、このアクチュエータア
   ームと前記キャプスタンを連結し、前記アクチュエータ
   アームに同定された板バネ等の別の部材により予圧を与
   えられているバンドとを有し、前記ステッピングモータ
   の回転に応じ、前記バンドの一端が前記キャプスタンか
   ら巻きほぐされると同時に前記バンドの他端部が前記キ
   ャプスタンに巻きつけられて前記アクチュエータアーム
   を移動させて、前記磁気ヘッドの位置決めを行なう磁気
   ヘッドアクチュエータ機構において、磁気ヘッドの円板
   上の位置によらず、前記バンドに与えられた予圧により
   、前記回転軸受まわりに発生するモーメントが前記アク
   チュエータアーム側と前記板バネ側でほぼ等しくなるよ
   うな関係を持ち、前記キャプスタンを介した前記バンド
   の張架状態が、前記アクチュエータアーム側と前記板バ
   ネ側で磁気ヘッドの円板上の位置によらずほぼ一直線に
   なるように構成したことを特徴とした磁気ヘッドアクチ
   ュエータ機構。