JPS63308773A - 浮動磁気ヘッド駆動装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、磁気ディスク装置の浮動磁気ヘッドの駆動
機構に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の磁気ディスク装置では、磁気ディスクに
情報を書き込み、または磁気ディスクから読み出す浮動
磁気ヘッドを、磁気ディスクの所定のトラックに移動さ
せる駆動法式として、浮動磁気ヘッドを直線的に移動す
る方式と、円弧状に移動する方式とがある。後者の方式
は、機構が簡便で所要空域が狭くて済むという利点を有
している。

浮動磁気ヘッドを直線的に移動させる駆動法式としては
、特公昭５９−５０１１３５号等多くの方式が提案され
ている。それはアクチェエータ−を案内するガイドロッ
ドに対して、キャリッジに設けられた回転ベアリング対
を約９１’で圧接させたものをキャリッジの両側に設け
、ｔたキャリッジの内部にはモーターコイルが設けられ
ている。そのモーターコイルの周囲には永久磁石構造が
構成され、モーターコイルに適当な電気信号を与えるこ
とによってキャリッジをガイドロッド上で移動させる。

また浮動磁気ヘッドを円弧状に移動させる駆動方式も数
多く提案されている。それらは、浮動磁気ヘッドを取シ
付けた揺動アームを有する軸受可動部と、その旋回中心
に設けられ九軸受固定部、および軸受固定部を中心とし
て浮動磁気ヘッドの反対側のキャリッジフレームに設け
られたモーターコイルとその周囲に構成された永久磁石
構造からなる。軸受可動部と軸受固定部とは、ボールベ
アリング等の回転ベアリングを介して保持されている。

モーターコイルに適当な電気信号を与えることによって
、軸受固定部を中心として浮動磁気ヘッドを磁気ディス
クで円弧状に移動させることができる。

また回転ベアリングの代わりに、特開昭５７−１６２１
５０号のように空気軸受を用いたものが提案されている
。これは、浮動磁気ヘッドを取シ付けた揺動アームを有
する軸受可動部と軸受固定部との、わずかな隙間に高圧
な空気を供給して空気膜を形成し空気ベアリングとし、
軸受可動部を軸受固定部に対して非接触で支持するもの
である。

（発明が解決しようとする問題点） 浮動磁気ヘッドを直線的に移動する駆動方式のアクチェ
エータ−は、装置の構成が大きくなりやすく、またアク
チェエータ−の走行機構系が複雑になシやすい。しかも
走行用回転ベアリングは、常時ガイドロッドに圧接して
いるために摩耗しやすい。またその摩耗によって生じる
摩耗粉が走行の障害となシ初期の最良状態を保つことが
困難になることもある。走行用回転ベアリングにおいて
も、ベアリング内の潤滑油に問題が生じる。つまり最小
の摩擦力でスムーズに走行させようとすると、そこに用
いる潤滑油は粘度の低いものになるが、それは蒸発しや
すく、しかも飛散しやすいという欠点がある。逆に蒸発
、飛散を考慮してグリース等の粘度の高い潤滑油を用い
ると、それによって走行用回転ベアリングの摩擦力が増
加しアクチェエータ−としての性能を満足できなくなる
。

浮動磁気ヘッドを円弧状に移動する駆動法式のロータリ
アクチ瓢エータ−は、浮動磁気ヘッドを取り付けた揺動
アームを旋回させる回転機構部に、ポールベアリング等
の回転ベアリングを使用しているため、その部分に僅か
ではあるが摩耗を生じやすい。しかも揺動アームは、磁
気ディスク上の一部分をたえず往復しているだけであり
回転ベアリングの一部分が常に負荷を受けてしまう。通
常の回転ベアリングの使用状態に比べはるかに過酷な使
い方をされる。浮動磁気ヘッドと磁気ディスクとは、０
．５μｍ以下の極せまい隙間で浮上しておシ、浮動磁気
ヘッドを取シ付けた揺動アームを有する軸受可動部の僅
かなガタは、正常な情報の書き込み、読み出しができな
いばかりか、浮動磁気ヘッドが磁気ディスクに衝突する
ヘッドクラッシュになることもある。

また高圧空気を用いて空気ベアリングを形成する方式の
ローターリアクチユニーターは、磁気ディスク装置外か
ら高圧空気を供給しなければならない。高圧空気発生源
には、コンプレッサーはもちろんのこと、空気を圧縮す
るさいに発生する熱。

水蒸気、ゴミ等を除去するための冷凍機を備えた乾燥機
や各種のフィルターおよび圧力調整器等が必要になる。

またこの種の磁気ディスク装置においては、浮動磁気ヘ
ッドと磁気ディスクとは、０．５μｍ以下の極せまい隙
間で浮上しておりゴミ等が装置内部に侵入しないように
、クリーンルームで組み立て、装置は密閉構造にしてい
る。そのため装置外から高圧空気を供給するこのタイプ
のロークリアクチュエーターでは、高圧空気供給口とそ
の排出口とが必要となシ、従来の磁気ディスク装置のよ
うに密閉構造にすることができなく、防塵対策が十分で
きないという欠点があった。

本発明は、これらの問題点を考慮したもので、浮動磁気
ヘッドを円弧状に移動する駆動法式のロータリアクチュ
エーターにおいて、従来の装置の固定軸に相当する軸を
回転軸にしてその円周部および端面部に深さ１０μｍ程
度のグループを設けてそれを回転させることによ）生じ
る空気圧によって、浮動磁気ヘッドを取り付けた揺動ア
ームを肩する軸受可動部との隙間を一定に非接触で保持
するロータリアクチュエーターを備えた磁気ディスク装
置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） 本発明のロータリアクチェエータ−は、浮動磁気ヘッド
を取シ付けた揺動アームを有する軸受可動部の内側に、
従来の装置の軸受固定部に相当する軸を、回転可能に支
持している。その軸の円周部には複数の深さ１０μｍ程
度のグループがネジ状に設けられている。そのグループ
は、軸の円周上の途中で逆ネジ状のグループとなシ、正
向きのグループと逆向きのグループとの交点はＶ形に形
成される。またこの軸の端面には、渦巻き状のグループ
が設けられている。この様にグループを円周部および端
面部に設けた回転軸を浮動磁気ヘッドを取シ付けた揺動
アームを有した軸受可動部の内側に、上側および下側か
ら上下対称形に挿入する。

その時の回転軸と軸受可動部との各々の隙間は、５ない
し１０μｍ程度になるよう仕上げである。浮動磁気ヘッ
ドを取シ付けた揺動アームを有した軸受可動部の中心付
近には、内部に空気を取シ入れる孔を有した仕切シ部が
設けである。また円周部および端面部にグループを設け
られた回転軸は、各々逆向きに回転駆動が与えられる。

（作用） 本発明のロータリアクチェエータ−は、浮動磁気ヘッド
を取シ付けた揺動アームを有した軸受可動部の旋回中心
軸を、回転可能に支持している。

従来の装置では、この軸は装置を構成するフレームに固
定され、ポールベアリング等の回転ベアリングを介して
軸受可動部を旋回可能に保持している。本発明の装置で
は、前述の通り従来の固定軸に相当する軸は、回転可能
に支持され、その軸の円周部および端面部には複数の深
さ１０μｍ程度のグループが、円周部にはネジ状にまた
端面部には渦巻き状に設けられている。円周部のネジ状
のグループは、途中で逆ネジ状に設けられ、正向きと逆
向きのグループの交点はｖ形に形成される。このような
グループを設けられた回転軸を、浮動磁気ヘッドを取シ
付けた揺動アームを有する軸受可動部内に上側および下
側から各々上下対称形で、隙間を５ないし１０μｍ＠度
設けて挿入しである。

軸受可動部の中心付近には、空気取り入れ口を有した仕
切り部があシその空気数υ入れ口の空気路は、上側およ
び下側のグループを設けた回転軸の挿入端まで設けられ
ている。また軸受可動部内の上側および下側に挿入され
たグループを有する回転軸は、各々逆向きに回転駆動を
与えられる。この回転駆動は、磁気ディスクを回転駆動
するスピンドルモーターからベルト、歯車などの伝動部
品を用いて与えるか、または独自にモーターを設けて与
える。

このように構成された本発明のロークリアクチュエータ
ーにおいて、回転軸に各々逆向きに回転駆動を与えると
、回転軸の円周部および仕切シ部側の端面部に設けられ
たグループの作用によって、仕切シ部に設けられた空気
数シ入れ口から軸受可動部の内部、つまシ回転軸の周囲
に空気が流れ込み空気流が形成される。その内部に取シ
入れられた空気は、正向きのネジ状のグループに沿って
移動し、その途中で逆向きのネジ状のグループとの交点
であるｖ形の付近に集中することになる。更にその付近
に空気が集中することによって、空気圧が上昇し軸受可
動部の内壁と回転軸との隙間Ｋ。

空気膜を形成し空気ベアリング状にすることができる。

つまシ回転軸を回転させることＫより、その周囲に設け
られたグループの作用によって、浮動磁気ヘッドを取シ
付けた揺動アームを有する軸受可動部の内壁との間に空
気膜を形成することができ、回転軸に対して非接触で保
持することができる。また回転軸の仕切り部側の端面部
に設けられた、渦巻き状のグループの作用によって、円
周部に設けられたグループと同様に空気膜が形成され、
回転軸の端面側も非接触で支持される。更にこの回転軸
は、軸受可動部内に上側および下側に上下対称形に挿入
され各々逆向きに回転しているため、グループの作用に
よる空気流によって生ずる浮動磁気ヘッドを取り付けた
揺動アームを有する軸受可動部への回転作用は、上側と
下側の回転軸によってお互いに打ち消し合うために生じ
ない。

それによって浮動磁気ヘッドを取シ付けた揺動アームを
有する軸受可動部は、完全に回転軸に対して非接触でし
かもその地点で静止状態で保持することができ、従来の
装置のように回転ベアリングで支持されているものに比
べ摩擦をほぼＯにすることができロータリアクチェエー
タ−としての性能を向上させることができる。しかも摩
耗等による機械部分のガタを解消でき長寿命である。ま
た回転軸のグループによる空気の循環は磁気ディスク装
置内だけであり、装置の防塵対策は従来通シ密閉構造を
採用することができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の概略を示す図である。情報を書き込
み、読み出される磁気ディスク群１は、スピンドルモー
ター２の出力軸３に取り付けられる。スピンドルモータ
ー２の出力軸３の一端は、ボールベアリング４ａ、４ｂ
で支持され、そのボールベアリング４ａｔ４ｂは図示し
ないこの磁気ディスク装置を構成するフレームに取υ付
けられる。５は磁気ディスク群１に情報を書き込み、読
み出す浮動磁気ヘッド群６を取り付けた揺動アーム群７
を有し、その旋回中心に対して反対側に設けられたモー
ターコイル８を有したロータリアクチェエータ−である
。ロータリアクチュエーター５の旋回中心には、揺動ア
ーム群７が旋回するための軸受可動部９ａ、９ｂが設け
られている。軸受可動部９ａ、９ｂには、ボールベアリ
ング１０ａ。

１０ｂおよびＩＯＣ，１０ｄで支持された回転軸１１ａ
、ｌｌｂが挿入されている。回転軸１１　ａ。

１１ｂの各々の一端には、回転駆動力を与えるためのベ
ルト１２ａ、１２ｂ用のプーリー１３ａ。

１３ｂが取り付けられる。ベルト１２ａのスピンドルモ
ーター２側には、プーリー１４２が取り付けられそれは
スピンドルモーター２の出力軸３の一端に取り付けられ
る。またベルト１２ｂのスピンドルモーター２側には、
プーリー１４ｂと歯車１５ｂが設けられ歯車１５ｂは、
スピンドルモーター２に取り付けられた歯車１５ａから
回転駆動力が与えられる。これらの構成によって回転軸
１１ａ、１１ｂは、ディスク群１を回転駆動するスピン
ドルモーター２によって各々逆向きに回転駆動される。

一方揺動アーム群７に旋回駆動力を与えるモーターコイ
ル８の周囲には、永久磁石１７ａ、１７ｂおよびヨーク
１８で構成された永久磁石構造１６が配置される。

第２図は、ロータリアクチェエータ−５の旋回中心の断
面図Ａ、Ａを示したものである。

ロータリアクチュエーター５の旋回中心部は、回転軸１
１ａ、ｌｌｂを挿入するための軸受可動部９ａ、９ｂが
設けられている。その中心付近には軸受可動部９ａ　、
９ｂ内に空気を取シ入れるための孔１９を有した仕切υ
部２０があシ、空気取り入れ口１９からの空気路は、回
転軸１１ａ。

１１ｂの挿入端まで設けられている。回転軸１１ａ。

１１ｂと軸受可動部９ａ、９ｂは、５ないし１０μｍ程
度の・隙間になるように仕上げである。回転軸１１ａ、
ｌｌｂを支持するボールベアリング１ｏａ　、ｉｏｂお
よびＩＯＣ，１０ｄは、この磁気ディスク装置を構成す
るフレームに固定され、フレームの内側および外側には
磁気ディスク装置外からのゴミの侵入を防止するための
防塵シール２１ａ、２１ｂおよび２１ｅ、２１ｄを設は
ティる。回転軸１１ａ、ｌｌｂが、ベルト、プーリーお
よび歯車で各々逆向きに回転するのは前述の通シである
。

回転軸１１ａ、ｌｌｂの円周部には、ネジ状のグループ
２２が深さ１０μｍ程度で設けられ、それは回転軸１１
ａ、ｌｌｂの円周上の途中で逆ネジ状のグループとなり
、正向きのグループと逆向きのグループの交点はｖ形に
形成される。その回転軸の構造を第３図に示す。

グループ２２は、回転軸の円周部とともに軸受可動部へ
の挿入端側にも設けられ、それは、渦巻き状に構成され
る。

このように構成されたロータリアクチーエータ−におい
て、スピンドルモーター２を回転させるとディスク群１
が回転し始めると同時に、回転軸１１ａ、ｌｌｂもヘル
ド１２ａ、１２ｂ、グーリ−１３ａ、１３ｂおよび１４
ａ、１４ｂ、歯車１５ａ、１５ｂによって各々逆向きに
回転を開始する。スピンドルモーター２０回転上昇とと
もに浮動磁気ヘッド群６が磁気ディスク群１の表面から
極僅かに浮上する。それとともに回転軸１１ａ。

１１ｂの円周部および端面部に設けられたグループ２２
の作用によって、空気取り入れ口１９から軸受部９ａ　
、９ｂの内部に空気が流れ込む。つまり軸受可動部ｇａ
、ｇｂの内壁と回転軸１１ａ。

１１ｂの円周部および仕切構部２０の端面部と回転軸１
１ａ、ｌｌｂとの間に矢印ＢおよびＣで示す空気流を形
成することになる。その空気流は、回転軸１１ａ、ｌｌ
ｂの円周部に設けられたグループ２２に沿って移動し、
その途中に設けられたグループ２２のｖ形付近に集中す
る。更に回転軸＋１１．ｌｌｂの回転が上昇すると流れ
込む空気量が増大し、グループ２２のＶ形付近の空気圧
が高まり、軸受可動部９ａ　、９ｂの内壁と回転軸１１
ａ、ｌｌｂの円周部との間に空気膜を形成し空気ベアリ
ング状となる。同様に回転軸１１ａ。

ｆｌｂの端面と仕切υ部２０の端面部でも空気膜を形成
する。それによってロータリアクチェエータ−５は、回
転軸１１ａ、ｌｌｂに対して完全に非接触で支持される
。

ま次回転軸１１ａ、Ｉｌｂが回転しその円周部に設けら
れたグループ２２の作用による矢印ＢおよびＣで示す空
気流によって、ロータリアクチェエータ−５には回転作
用が生ずるがそれは、回転軸１１ａ、ｌｌｂが各々逆向
きに回転しているためお互すに打ち消し合う。そのため
ロータリアクチェエータ−５は、何ら軸受可動部９ａ、
９ｂ内に流れ込む空気流に影響されることなくその地点
で静止した状態で保持される。この状態で本発明の磁気
ディスク装置は、動作状態となシ図示しないホストコン
ビ為−ター等のコントローラーからの電気信号によりモ
ーターコイル８に電流が通電されてロータリアクチェエ
ータ−５が駆動され、情報の書き込み、読み出しが行わ
れる。

回転軸が静止状態の時は、軸受可動部の内壁と仕切υ部
の端面部で一部接触状態にあるが、それは回転軸が回転
を開始するとともＫすぐに非接触状態となるため摩耗に
たいする影響は、はとんど無視できる程度であシ万全を
期すならば接触部に低摩擦係数の部材を用いることで解
消される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロータリアクチェエータ−を空気ベア
リングにより完全に非接触状態で保持することができる
。そのためロータリアクチェエータ−の旋回機構部の摩
擦をほぼ０にすることができ性能を向上できる。しかも
その空気ベアリングを形成するのに、磁気ディスク装置
外から高圧な空気を供給することなく、磁気ディスク装
置内の空気を循環することによって行うので防塵対策は
従来のものがそのまま使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係わる磁気ディスク装置
の要部を示す図である。第２図は、第１図に示したロー
タリアクチェエータ−の断面図、第３図は、回転軸に設
けられたグループの状態を示す図である。 １・・・磁気ディスク群、２・・・スピンドルモーター
、３・・・スピンドルモーターの出力軸、４８ｔ４ｂ・
・・ボールベアリング、５・・・ロータリアクチュエー
ター、・６・・・浮動磁気ヘッド群、７・・・揺動アー
ム群、８・・・モーターコイル、９ａ、９ｂ・・・可動
軸受部、１０　ａ　、　１０　ｂ　、　１０　ｃ　、　
１０　ｄ　・・・ボールベアリング、１１　ａ　、　１
　ｌ　ｂ−回転軸、１２ａ、１２ｂ・・・ぺ、Ａ＝）、
１３　ａ　、　１３　ｂ−・・プーリー、１４ａ。 １４　ｂ　・・・プーリ、１５　ａ　、　１５　ｂ　・
・・歯車、ｌ　６−・・永久磁石構造、１７ａ、１７ｂ
・・・永久磁石、１８・・・ヨーク、１９・・・空気数
シ入れ口、２０・・・仕切り部、２１　ａ　、　２　ｌ
　ｂ　、　２１　Ｃ、２１ｄ−・・防塵シール、２２・
・・グループ。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　　　　松　　山　　光　　之第１図 第　　２　　図 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録媒体面に対して、浮動磁気ヘッドを円弧
   状に移動させる揺動アームを具備した磁気ディスク装置
   において、前記アームの回転軸受を動圧グループ軸受に
   より構成してなることを特徴とする浮動磁気ヘッド駆動
   装置。
2. （２）グループを具備した回転軸を上下対称形に具備し
   各々逆向きに回転駆動することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の浮動磁気ヘッド駆動装置。
3. （３）グループを具備した回転軸の駆動力を磁気記録媒
   体を回転駆動するモーターより伝動されることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の浮動磁気ヘッド駆動装
   置。