JPS63110950A

JPS63110950A - 回転アクチュエ−タ・アッセンブリ

Info

Publication number: JPS63110950A
Application number: JP62265157A
Authority: JP
Inventors: Kurifuoodo Andaasun Jieimuzu; ジェイムズ・クリフォ−ド・アンダ−スン
Original assignee: Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Current assignee: Hewlett Packard Japan Inc
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1988-05-16
Also published as: US4751597A; EP0264534A2; EP0264534A3; CA1324438C

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】Ｃ発明の技術分野〕本発明は一般に回転式磁気ディスク記憶素子の読取り書
込みヘッドを位置決めする支持アッセンブリに関わり、
特に固定ディスク・ドライブに読取り書込みヘッドを位
置決めする回転アクチュエータ・アッセンブリに関わる
。

〔従来技術とその問題点〕

回転式磁気ディスク・ドライブの読取り書込みヘッド位
置決め用アクチュエータは公知である。

公知ディスク・ドライブは通常、線形アクチュエータま
たは回転アクチュエータを使用する。線形アクチュエー
タは、磁気記憶ディスクに半径方向にアクセスするヘッ
ド支持キャリッジを使用する。

ヘッド支持キャリッジは、一端に読取り書込みヘッド、
他端にボイス・コイル・モータを支持し、円筒状経路に
乗るか、その上を滑動する。キャリッジは普通、高い帯
域幅を生ずるよう、剛性が最適で質量の低い複雑なダイ
カストより成る。しかしながら線形アクチュエータは、
コンパクト設計には向かず、製作費も高価である。

回転アクチュエータは、通常二股に分かれた軽量のピボ
ット支持アームより成り、その一端には読取り占込みヘ
ッド、他端にボイス・コイル・モータがある。小型ドラ
イブ・エンクロージャをもつコンパクトな設計にするに
は、通常ボイス・コイル・モータを枢軸付近に配置して
、アクチュエータ・レバーアームを短縮する。こうする
と回転アクチュエータは、機械的特性が悪くなりがちで
、強いボイス・コイルが必要になる。線形アクチュエー
タに比較して、回転アクチュエータは一般に製作費が安
いが、モータの力によりピボット・ベアリングに負荷を
かけるので、ピボットに対して高価な高精度ベアリング
を使う必要がある。さらに、使用時アクチュエータ・ア
ームは曲げ状態にあるので、設定時間が長くかかり、サ
ーボ帯域幅は小さくなる。アクチュエータ装置の慣性に
より、読取り書込みヘッドが動く速度が制限され、ヘッ
ドのシーク時間が減少できない。

１９８１年１１月１０日イ寸でＰａｕｌ　Ａ、　Ｇ１１
ｏｖｉｃｈとＪｏｓｅｐｈＳ、　Ｔｕｎｇに付与された
「固定ディスク・ヘッド・アクチュエータ・アッセンブ
リ」と称する米国特許第４３００１７６号は、アクチュ
エータ・アームの一端にピボット、他端にアクチュエー
タ・アームから延びるヘッド支持部に取付けたヘッドを
有する、磁気読取り書込みヘッド用アクチュエータ・ア
ッセンブリを開示している。周囲にモータ・コイルを巻
付けたコイル支持作動手段は、アクチュエータ・アーム
のヘッド支持部と反対側から延びて、ピボットとヘッド
支持部の間に位置している。シャシに固定した一対の永
久磁石は、モータ・コイルが動く間隙を確保し、アクチ
ュエータ・アームがピボットを中心に回転して、読取り
書込みヘッドを１つまたはそれ以上の磁気ディスクと協
動関係で動くようにする。Ｇ１１ｏｖｉｃｈ他により開
示された回転アクチュエータ・アッセンブリは、従来の
回転アクチュエータの短所を一部克服することはできる
が、コイル支持部延長部が必要なので、ますまずディス
ク・ドライブをさらに小型化してい（最近の傾向に適合
することはできない。

〔発明の目的〕

従って本発明の目的は、より小型でかつ動作帯域幅の広
い回転アクチュエータ・アッセンブリを提供することで
ある。

〔発明の概要〕

本発明の原理に基くディスク・ドライブの回転アクチュ
エータ・アッセンブリは、一端に枢着したアクチュエー
タ・アームと、他端には、磁気読取り書込みヘッドを支
持するよう構成された・複数のアームを含むヘッド支持
手段とを有する回転式アクチュエータより構成される。

回転アクチュエータ・アッセンブリは、アクチュエータ
・アームに設けた空隙内部に取付け、ヘッド支持手段付
近で、ピボットとヘッド支持部の間に配したモータ・コ
イルを有する。ボイス・コイル・モータ手段には、アク
チュエータ・アームが動き得る間隙を確保するようにし
た少くとも１つの永久磁石があり、ピボットを中心にア
クチュエータを回転して、読取り書込みヘッドを１つま
たはそれ以上の磁気ディスクと協動関係となるよう動か
す。モータ・コイルは、モータの力を打撃中心でアクチ
ュエータ・アームに加え、ピボット・ベアリングへの力
を最小限にして応答を良（するように配置しである。本
発明によれば、小型軽量で製作費の安いアクチュエータ
の構成が得られる。モータをヘッド支持手段のごく近く
に配することにより、高い共振周波数と線形アクチュエ
ータのサーボ帯域幅特性が得られ、高精度レールやベア
リングの費用や、線形アクチュエータに伴うアラインメ
ントの問題もなくなる。また本発明回転アクチュエータ
・アッセンブリのコンパクト設計により、従来の回転ア
クチュエータ・アッセンブリよりも長いレバー・アーム
が使用できるので、ヘッド搬水角を減らし、所望の応答
を得るのに必要なトルクを生ずるためのモータカも少く
てすむ。

〔発明の実施例〕

第１図と第２図において、シャシｌに配置したディスク
・ドライブ１０には、ボルト６によりスピンドル４に取
付けた磁気ディスク２と、ピボット軸１５に回動可能に
設けたヘッド・アクチュエータ・アッセンブリがある。

ヘッド・アクチュエータ・アッセンブリは、アクチュエ
ータ・アーム３の一端に、一体に形成したヘッド支持板
５を有する。

支持アーム３６は、ねじ３６°で支持板５に取付けられ
、ここから外方に延びるようになっている。ヘッド屈曲
部７は、ねじ７′により対になって支持アーム３６に取
付けられて、任意の従来型磁気へ・ノド、アッセンブリ
を成す読取り書込みヘッド９を支持している。ヘッド屈
曲部７は各々、関連するディスク２の近くで読取り書込
みヘッド９を支持している。他端の取付つば１７はアク
チュエータ・アーム３と一体に形成され、アクチュエー
タ・アーム３をピボット軸１５に支持している。モータ
・アッセンブリ１１は、電気信号に応答して、アクチュ
エータ・アーム３をピボット軸１５を中心に回転させ、
これによって、概略破線に示す軌道に沿い、ヘッド９を
ディスク２上で半径方向内方および外方に動かして、ヘ
ッド９をディスク２上の所望の情報トラック８上に配置
して、該当ディスク２の情報の読取りまたは書込みを行
う。

磁気ディスク２は、−枚の記憶ディスクでもよいし、ス
タックに数枚のディスクを並べたディスク・パックでも
よい。同様にヘッド９は１枚のディスクと協動する１つ
か２つのヘッドでもよいし、組合わせディスクのスタッ
クの情報を読取り書込む複数のヘッドでもよい。磁気ヘ
ッド９は、第２図に概略示すように、ディスク２の各表
面に働きかける。

また第３図において、アクチュエータ・アーム３は、ピ
ボット軸のスリーブ１９周りのねじ２２で、つば片１７
′を圧縮することにより、ピボット軸１５にクランプさ
れ、スリーブ１９はアクチュエータ・アーム３をピボッ
ト軸１５に回動可能に装着している。軸１５には玉軸受
２３が設けられて、アクチュエータ３をシャシ１に対し
て所望の間隔に保ち、これによってヘッド９とディスク
２の間に所望の距離関係を維持している。

第３図と第４図に示すように、つば１７とヘッド支持板
５を含むアクチュエータ・アーム３は、マグネシウム等
、適当な軽量非磁性材料を鋳造して成るものである。こ
の鋳造品は、つば片１７’とアーム部材２５を形成する
アーム３に溝１４を切り込んだ一体鋳造品である。挿入
片２７は絶縁材料で被覆し、アーム部材２５の間の所定
の位置に接着してありる。板状部材２８とヘッド支持板
５により開放空隙３８が画成され、その中にコイル３５
が挿入され、所定の位置に接着されている。すみ肉３７
はアーム３の剛性をさらに高め、コイル３５が空隙３８
で正確な位置を占めるようにする。アクチュエータ３と
一体に鋳造したヘッド支持板５は、支持構造部３４と支
持アーム３６より成り、これにヘッド屈曲部７が、第１
図と第２図に示すようにネジで固着されている。コイル
３５はヘッド支持板５を貫いて空隙３８に挿入され、す
み肉３７の間に位置している。

次に第５図において、アクチュエータ・アーム３は空隙
３８内に配したコイル３５により駆動される。

コイル３５はほぼ長方形に巻いてあり、その開放中央部
は空隙３８の大きさと形状に合わせである。空隙３８と
コイル３５は、アクチュエータ・アーム３の打撃中心に
位置してピボット軸１５への力を極力抑え、迅速な応答
を可能にしている。シャシ１に固着したモータ・ハウジ
ング１１（第１図参照）は、低カーボン鋼等、磁気抵抗
の低い適当な材料より成り、永久磁石３３用磁気回路を
形成している。ネオジム・ホウ素鉄その他適当な材料の
永久磁石３３が板状部材３１に接着され、磁石３３と中
心コア片２９との間に間隙を形成する。コイル３５（お
よびアクチュエータ・アーム３）が間隙内に配置され、
中心コア片２９がコイル３５の開放中心部に貫挿されて
いる。端板３９と４２は、永久磁石３３を納めたモータ
・ハウジング１１の仕上げをなす部分で、これにより磁
気回路が形成されて磁束の洩れを最小限にとどめる。モ
ータ・ハウジング１１と磁気ディスク２の間に遮蔽板１
４が挿入され、磁気ヘッド９に至る磁束の洩れを少量に
とどめる。モータ・ハウジング１１は別々の板状体から
組立ててもよいし、１つの材料より一体加工してもよい
（第５図参照）。

遮蔽板１４はニッケル鋼にような磁気抵抗の低い材料よ
り成り、第１図に示すように遮蔽板１４とモータ・ハウ
ジング１１との間にわずかの空隙を隔てて配されており
、遮蔽板１４の飽和を防止するようになっている。

コイル３５に電流を加えることにより、アクチュエータ
３をモータ・ハウジング内の横方向に矢印４３で示すよ
うに動かす力が、磁場に生じて、アクチュエータ・アー
ム３をピボット軸１５を中心に回動する。鋼製ビン１３
は、ヘッド９の減速度を制御する衝突ストッパとして作
用し、アクチュエータ・アーム３がモータ・ハウジング
端他３９．４２に突当るのを防止して、アクチュエータ
・アーム３の進行を１８度をすこしオーバーする弧度に
制限する。

中心コア片２９には、コイル３５のインダクタンスを減
らす短絡巻線として働く銅箔４１により被覆し、これに
よってコイル電流の立上り時間を短縮して、応答をより
速くする。アクチュエータ・アーム３内の誘導電流を最
小にするには、挿入片２７を絶縁材で被覆し、ピボット
軸スリーブ１９は、アクチュエータ・アーム３をピボッ
ト軸にクランプする前に、絶縁テープを巻きつける。従
来技術による操作に従い、モータは電気サーボ・ループ
（図示せず）に接続され、磁気ヘッド９を正確に位置決
めする制御信号に応答するサーボ・モータとして作動す
る。　　　− 〔発明の効果〕前述した本発明の一実施例からも明らかなように、本発
明の実施により、小型でかつ高速応答が可能な回転アク
チュエータ・アッセンブリが得られる。また、アクチュ
エータ・アームの駆動はその打撃中心に対して行われる
ので、ピボット軸への負荷が小さく、長寿命が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による回転アクチュエータ・
アッセンブリを組み込んだ磁気ディスク・ドライブの平
面図、第２図は第１図の磁気ディスク・ドライブの読み
取り書き込みヘッドの位置を示す断面図、第３図は概ね
第１図のＡ−Ａ線に沿った回転アクチュエータ・アッセ
ンブリの断面図、第４図は読み取り書き込みヘッド支持
手段を示すための第１図の回転アクチュエータ・アッセ
ンブリの端面図、第５図は概ね第１図のＢ−Ｂ線に沿っ
たボイス・コイル・モータ断面図である。１ニジヤシ；２：磁気ディスク；３：アクチュエータ・
アーム；４ニスピンドル：５：ヘット支持板；６：ボル
ト；７：ヘツド屈曲部；８：情報トラック；９：読み取
り書き込みヘッド；１０：ディスク・ドライブ；１１：
モータ・アッセンブリ；１２：ヘッド移動径路；　１３
　：　Ｍ製ビン；１５；ピボット軸；１７：つば；１７
°：取付つば片；１９ニスリーブ；２２：ねじ；２３：
玉軸受；２５：アーム部材；２７：挿入片；２Ｂ、３１
；板状部材；２９：中心コア片；３３：永久磁石；３５
：コイル；３６：支持アーム；３８：空隙；３９．４２
：端板。

Claims

【特許請求の範囲】次の（イ）〜（ホ）を含む回転アクチュエータ・アッセ
ンブリ。（イ）ピボット・アッセンブリ。（ロ）その一端を前記ピボット・アッセンブリに回転自
在に装着されその他端近くに解放空隙を配置されたアク
チュエータ・アーム。（ハ）前記他端に装着され少くとも１つの読み取り書き
込みヘッドを有するヘッド支持アームを有するヘッド支
持手段。（ニ）前記解放空隙に配置されたコイル。（ホ）前記ピボット・アッセンブリの回りに前記アクチ
ュエータ・アームを回転させるように前記コイルを動か
すための磁界を供給する少くとも１つの永久磁石を有する手段。前記コイルは制御信号に応答し前記読み取り書き込みヘ
ッドを所定の場所に位置決めするため前記アクチュエー
タ・アームを駆動する駆動力を与える。