JPH0196877A

JPH0196877A - 磁気ディスク装置用アクチュエータの案内機構

Info

Publication number: JPH0196877A
Application number: JP25365587A
Authority: JP
Inventors: Tokuki Une; 宇根　徳樹; Michihiro Nakanishi; 中西　道弘; Masami Suzuki; 正美鈴木; Tomio Suzuki; 鈴木　富男; Hiroshi Nishida; 博西田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-14
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: JPH0675340B2

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〕本発明は磁気ディスク装置用アクチュエータの案内機構
に関し、特に磁気ヘッドをディスクの半径方向に移動さ
せるリニアアクセス方式のアクチュエータを搭載した磁
気ディスク装置に係る。

〔従来の技術〕

近年、磁気ディスク装置は記憶容量の増大に伴い、磁気
ヘッドを磁気ディスク上に位置決めするアクチュエータ
に対して特に高精度が要求されつつある。この要求を達
成するためには、高精度のサーボコントロールとスピン
ドルが必要とされるのはもちろんであるが、特にキャリ
ッジを案内するガイドレールの精度・安定化が問題とな
ってきている。すなわち、ガイドレールの支持構造が悪
く不安定であったり、ガイドレールが変形すると、キャ
リッジに傾きが生じる。特にデータヘッドとサーボヘッ
ドを結ぶ直線が傾く様な変形モードの場合、データヘッ
ドはこの傾き分だけオフトラックを生じ、位置決め精度
の悪化を生ずる。

従来の磁気ディスク装置用アクチュエータの案内機構は
、例えば米国特許第４４２７９０５号公報に記載されて
いる様に、円柱状のガイドレール１２１を二つの平面を
有するハウジング１２２に密接せしめ、ネジ１２３にて
固定する方法が知られている。これを第７図に示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、円柱形のガイドレール１２１とハウジ
ング１２２は線接触する。その状態を第８図及び第９図
にて示す。ここで円柱２１及びそれがわん曲した単円柱
２５はガイドレールに相当し、平面２０及びこのわん曲
した準平面２２はハウジングに相当する。円柱２１が平
面２０と接触する場合、理想的には両者は第８図の点線
で示す接線ＡＡ’の領域で接触する。しかし、実際には
、完全なる幾何学的形状を造ることは不可能である。従
って、厳密にいえば第９図に示す様に、ガイドレールは
単円柱２３となり、ハウジングは準平面２２となるので
、その接触領域は例えば田、Ｂ、のように接線でなくな
ってしまう。

同様にガイドレールが角柱形である場合について考える
。その接触状態を第１０図及び第１１図にて示す。角柱
２４、準角柱２５はガイドレールに相当し、平面２０と
準平面２２はハウジングに相当する。角柱２４と平面２
０が接触する場合は、理想的には第１０図の斜線部Ｃで
示すように角柱２４０１つの平面Ｃで接触する。しかし
、上述と同様の理由から厳密にいえば第１１図に示す様
に、ガイドレールはわん曲した準角柱２５となり、ハウ
ジングもわん曲した準平面２２となるのでその接触領域
は例えば、Ｄ、、Ｄ、、Ｄ、の様に複数の微小領域とな
ってしまう。

以上のように実際には、ガイドレールとハウジングの接
触箇所を特定することができず、ガイドレールをハウジ
ングに安定良く取付けることが困難となる。これによっ
てキャリッジに傾きが生じ、前述のごとく位置決め精度
の悪化を招くことになる。

また、一般にガイドレールは耐摩耗性が要求されるため
ステンレス等の鉄鋼系材料で形成し、ハウジングはアル
ミ系の材料で形成される。従って、ガイドレールとレー
ルハウジング４は熱膨張係数が違うため、周囲温度が変
化するとバイメタル現象により、ガイドレールは変形し
、これがキャリッジに傾きを生じせしめ前述の如く位置
決め精度の悪化を招くことになる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、磁気ディスク装置に使用されるリニア
方式のアクチュエータにおいて、該アクチュエータ部の
ガイドレールをハウジングに精度良く、ネ≦−安定的に
て支持することが可能で、かつ、磁気ディスク稼動中も
ガイドレールとハウジングの相対位置変動の生じない磁
気ディスク装置用アクチュエータの案内機構を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記目的は、
磁気ディスク装置用アクチュエータの案内機構において
、ガイドレールを、その長子方向に平行に少なくとも２
つの平面を設けて構成し、該平面のうち、第一の平面の
同一直線上にない６カ所の部分と、第二の平面の２カ所
の部分とにおいて接触するような支持手段を設けて、該
支持手段を介してガイドレールを支持することによって
達成される。

ここで、ガイドレールとしては、例えば断面が六角形の
形状のものを用い、支持手段はハウジングに５カ所の凸
部を形成することにより構成する。

これによって、ガイドレールの工作精度が少々悪かった
り、ガイドレールに熱変形等が生じても、常にガイドレ
ールに設けた５ケ所の接触部分により、ハウジングに支
持される。従って、ガイドレールをハウジングに精度よ
く、かつ安定良く収り付けることが可能である。

また、上記支持手段として、ハウジングに直接凸部を形
成せず、別に製作された支持部材とし、これをガイドレ
ールとハウジングの間に介在させ１、支持部材の５カ所
の凸部を介して支持することも可能である０この場合、
単独で支持部材を製造することかできるので、生産性が
同上するという効果が得られる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第４図
は本発明の一実施例であるアクチュエータの案内機構を
有する磁気ディスク装置の全体構成図である。この磁気
ディスク装置は、磁気ディスク円板１、スピンドル２、
磁気ヘッド３、ガイドレール４、ハウジング５、キャリ
ッジ６１軸受７、コイル８、永久磁石９からなる。

磁気ディスク１は、スピンドル２にて固定され、高速度
で回転する。磁気ディスク１にデータの記録再生するた
めの磁気ヘッド３はキャリッジ６に搭載される。キャリ
ッジ６の後部にはコイル８が備えられてお抄、このコイ
ル８と永久磁石９によってリニアモータが構成される。

そして、このリニアモータによって駆動されて、キャリ
ッジ６はα方向に移動する。ここでキャリッジ６は軸受
７を介して、ガイドレール４に保持されている。

第１図（−）は本実施例のアクチュエータのガイドレー
ル取付部の詳細を示す正面図である。第１図（ｂ）はそ
の側面図である。ガイドレール４は前面が六角形の形状
であり、そのうち２面４１．４２がノ１ウジング５に支
持される。ガイドレール４は、例えばステンレス鋼より
なり、ハウジング５は、例えばアルミ材よりなる。１１
α〜１１ｅはガイドレール４を支持するための支持部で
あり、ハウジング５を凸状に加工したものである。この
支持部１１４〜１１ｅは、第１図に示す様に、ハウジン
グ５の垂直面４１にｊｌｚ、１１ｂ、１１ｃ　の３カ所
、水平面４２に１１ｄ、１１ｅの２カ所の計５カ所設け
られている。支持部１１α〜１１ｅは、微小なる領域で
、例えばａｒｍｘ　Ｘ　ｌ　２ｍｍ程度の長方形の領域
で、高さは１０μｍである。

次に本実施例の機能を説明する。ガイドレール４は六角
形の６面のうち２面４１．４２の全体がハウジング５に
接するのではなく、５つの支持部１１α〜１１ｅにて接
しており、この支持部１１α〜１１ｅ以外は、ガイドレ
ール４とハウジング５は接していない。このようにガイ
ドレール４は、微小なる領域にて支持されるので、工作
精度が高精度でなくても、また、バイメタル現象が起っ
たとしても接触領域の移動が生ずることなく、常に岡じ
接触領域で高精度にてガイドレール４に当接してこれを
支持することができる＠また、第４図に示す磁気ディスク装置が実際に稼動する
と、コイル８等よシ発生する熱によりガイドレール４が
熱変位をおこしたり、キャリッジ６のα方向への高速移
動により軸受７を通してガイドレール４に様々な力が加
わる。この場合、ガイドレール４の有する自由度は６つ
ある。すなわち、第３図で示すようにガイドレールの長
手方向であるＸ方向、Ｘ方向と垂直で互いに垂直なＹ方
向と２方向の３つの自由度と、そして、これらＸ。

Ｙ、Ｚ軸を中心に回転する３つの回転方向の自由度であ
る。

本実施例では、これら６つの自由度のうちＸ軸方向を除
く５つの自由度を有効に制限するように、５つの支持部
１１α〜１１ｅを設けている。第３図において、支持部
１１α〜１１ｅがガイドレール４に及ぼす力を１１ａ′
〜１１８′の矢印にて示す。

Ｙ軸方向の自由度は１１’ｉ１ｂ’、１１ｃ’で、ｚ軸
方向の自由度は１１ｄ’、１１ｅ’で、Ｘ軸回りの自由
度は１１α′〜１１８′の５カ所で、Ｙ軸回りの自由度
は１１ｄ’、１１ｅ’で、ｚ軸回りの自由度は１１α’
、　１ｊｂ’で制限している。尚、Ｘ方向の自由度につ
いて支持しないのは、ガイドレール４の熱変位を、Ｘ方
向ににがすためである。

ここで、前述したように接触領域を特定するには、接触
領域の数が少ない方が好しい。そして、上述の５つの自
由度を制限するのであれば１１α′。

１１ｂ’、１１ｅ’、１１ｄ’の支持力があれば十分で
ある。

しかし、支持部１１α〜１１ｅは、接着剤等で固定され
ているわけではなく、ハウジング５に設けた凸部がガイ
ドレール４に接触して支持しているにすぎない。これは
、支持部１１α〜１１ｅを固定してしまうとガイドレー
ル４とキャリッジ８の熱膨張係数が違うため、温度変化
によりバイメタル現象が生じ、ガイドレール４が変形し
てしまうからである◎また、同様の理由から支持部１１
α〜１１ｅでの摩擦力も比較的小さくしておく必要があ
る。

そうすると、上記のように４カ所で支持するには不都合
が生ずる。この状態を第５図にて示す。

第５図は、ガイドレール４をＸ軸方向に見た側面に、ガ
イドレール４が回転してしまうおそれがある。これは、
１１α、１１ｂ、１１ｄ、１１ｅが固定されていなく、
また摩擦力も比較的小さいので、この回転する力を支持
できゐからである。

従って、本実施例では支持部１１ｃを設け、第５図の紙
面上下面に合計５カ所の支持部を設け、−方の面を３カ
所の支持部で特定することにより、５つの自由度を有効
に制限している。また、一方の面を５力所以上、あるい
は、両方の面を３カ所の支持部で接触支持することも考
えられる。しかし、あまり支持部が多くなると、すべて
の支持部が接触するとは限らず、結局接触領域を特定で
きないことになるので、５カ所の領域で支持することが
望ましい。

なお、ガイドレール４は第６図（α）　、　（ｂ）に示
すようにネジ１２にてハウジング５に固定されるが、前
述のＸ方向の自由度を制限しないように、図示してはい
ないが、ネジ１２のネジ径に対して、ハウジング５に設
けられたネジ穴を大きくしている。

例えば、４ψのネジに対して、ハウジングに設けられる
ネジ穴は４．５ψ程度である。

以上のように、本実施例によれば、工作精度が悪かった
り、熱変形等があっても接触領域が変化することなく、
高精度でガイドレールを支持することができ、さらに、
ガイドレールの５つの自由度を制限するため、きわめて
高い安定度にてガイドレールを支持することができる。

次に、本発明の第二の実施例について、第２図を用いて
説明する。第２図（α）、（ｂ）の構成で、第１図に比
べ異なる点は、支持部１１α〜１１６ｆｔ、ノｓウジン
グ５に直接形成するのではなく、ガイドレール４とハウ
ジング５０間にＬ字形状の支持部材１０を介在させ、そ
の支持部材１０に支持部１１α〜１１ｅを形成する点に
ある。支持部材１０は、例えば、ステンレス鋼よりなり
、好ましくは板厚１５μｍのステンレス板にエツチング
処理をほどこすことにより凸部を形成して、その高さを
５μｍ程度になるように製作する。支持部の数、位置、
大きさ等については、第一の実施例と同じである。

本実施例によれば、工作精度が悪かったり、熱変形等が
ありても接触領域が変化することなく高精度でガイドレ
ールを支持することができる。加えて、ハウジング５に
直接支持領域たる凸部を設けないで単独で支持部材１０
を製造することができるので生産性が向上する。

尚、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、糧々の変
形をして実施することができる。

例えば、支持部となる凸部をガイドレール側を加工する
ことによシ設けることも可能である。また、支持部の断
面、形状も、半球状１円柱状にしたり、また、その大き
さも必要に応じて適宜に変えることができる。

また、本実施例は角柱状のガイドレールにおいて適用し
ているが、円柱状のガイドレールにおいても適用可能で
ある〇了発明の効果〕本発明によれば、ガイドレールをハウジングに高精度に
て取付けられ、かつ、磁気ディスク稼動中もガイドレー
ルとハウジングの相対位置変動が生じないという顕著な
効果を有するので、アクチュエータの走行が安定し磁気
ヘッドの位置決め精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例のアクチュエータのガイ
ドレール取付部の詳細図であり、（α）は正面図で（ｂ
）は側面図、第２図は本発明の第二の実施例のアクチュ
エータのガイドレール取付部の詳細図であり、（α）は
正面図で（ｂ）は側面図、第３図はガイドレールの有す
る自由度を説明するための図、第４図は磁気ディスク装
置の全体構成を示す図、第５図はガイトレー墓とノ・ウ
ジングの接触の−状態の説明図、第６図はガイドレール
のノ１ウジングへの固定状態を示す図であす、（α）は
斜視図で（ｂ）は側面図、第７図は従来技術におけるガ
イドレールとハウジングの固定状態を示す図、第８図か
ら第１１図は従来技術におけるハウジングとガイドレー
ルの接触状態を説明するだめの図である。６・・・磁気ヘッド、　　４・・ガイドレール、　　５
・・・ハウジング、　　６・・・キャリッジ、　　７・
・・軸受、８・・・コイル、　９・・・永久磁石、１０
・・・支持部材、１１・・・支持部、　　１２・・・ネ
ジ。代理人弁理士　小　川　勝　男丁≧）第、、５Ｅ１品乙国（２）（ｂ）／ｌ第７国第８１￥１ｚＯ第１θに男フに２うめ／／同

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁気ヘッドを搭載するキャリッジと、該キャリッ
ジを磁気ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、該
キャリッジに備えられた軸受と、該軸受が接触しながら
走行することによつて該キャリッジの移動を案内するガ
イドレールと、該ガイドレールを支持するハウジングを
有する磁気ディスク装置用アクチュエータの案内機構に
おいて、上記ガイドレールを、その長手方向に平行に少
なくとも２つの平面を設けて構成し、該平面のうち第一
の平面の長手方向に同一直線上にない３ヵ所の部分と、
第二の平面の少なくとも２ヵ所の部分において接触する
ような支持手段を設けて、該支持手段を介して上記ガイ
ドレールを支持することを特徴とするアクチュエータの
案内機構。
（２）上記支持手段は、前記ハウジングに凸部を形成し
てなることを特徴とする第１項に記載の磁気ディスク装
置用アクチュエータの案内機構。
（３）上記支持手段は、上記ガイドレールと上記ハウジ
ングの間に介在された支持部材により構成されることを
特徴とする第１項に記載の磁気ディスク装置用アクチュ
エータの案内機構。
（４）上記支持部材は、ステンレス鋼よりなる部材であ
ることを特徴とする第３項に記載の磁気ディスク装置用
アクチュエータの案内機構。
（５）上記ガイドレールは断面が六角形であり、隣接す
る第１の面と第２の面を、上記支持手段により支持する
ことを特徴とする第１項に記載の磁気ディスク装置用ア
クチュエータの案内機構。
（６）上記ガイドレールは、第１の面と第２の面の境界
部付近に、これらの面に対して等しい角度方向に、ネジ
によつてハウジングに取付けられることを特徴とする第
５項記載の磁気ディスク装置用アクチュエータの案内機
構。
（７）上記ガイドレールと上記ハウジングは、夫々熱膨
張係数の異なる部材により構成されることを特徴とする
第１項記載の磁気ディスク装置用アクチュエータの案内
機構。