JPH0218765A - 磁気デイスク装置用アクセス機構 - Google Patents

磁気デイスク装置用アクセス機構

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JPH0218765A
JPH0218765A JP16674588A JP16674588A JPH0218765A JP H0218765 A JPH0218765 A JP H0218765A JP 16674588 A JP16674588 A JP 16674588A JP 16674588 A JP16674588 A JP 16674588A JP H0218765 A JPH0218765 A JP H0218765A
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magnetic disk
reaction force
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前田 直起
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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、磁気ディスク装置位置決め機構のリニア型ア
クセス機構に係り、特に高精度な案内精度を必要とする
リニア型アクセス機構に関する。
〔従来の技術〕
従来の装置は5リニア型アクセス機構の例では。
駆動力の反力を装置全体の剛性で吸収するか、銃砲に見
られるように、摩擦1こよるダンピング効果を利用する
もの、反力ビストンを打撃ピストンと180’の位相差
で同期振動させ1反動を吸収するもの、駆動部をコイル
ばねで支持し、固有振動数を大きく変えたもので、積層
圧電の変位で振動を吸収する方法等がとられていた。し
かし、以上の方法では、十分高い周波数の振動にまで追
従できないこと、ゴムの粘弾性を利用したものは、高周
波数に対応できるが、適用@囲が狭まいこと、温度の影
響を受けやすいことなどの欠点があった。
なお、この種の装置としては実開昭62−194950
号。
実公昭49−9680号2特開昭59−54077号公
報に記載されているものがある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、広範囲の駆動周波数に対して追従でき
ないこと、温度の影響を受けやすいことなどの欠点があ
った。そこで、広範囲の駆動周波数に追従でき、かつ温
度の影響を受けにくく、安定な特性を持つ、防振機構が
必要とされた。
本発明の目的は、アクセス動作構の駆動反力を軽減し、
機構全体の振動を低減でき、かつ、小型で信頼性の高い
反力軽減装置を備えた、位置決め精度の高い磁気ディス
ク用アクセス機構を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、オモリ部をはさんで、両側に複数個の電歪
索子を配置し両側の電歪索子に交互に伸縮運転をさせる
ことによって、オモリ部材を駆動部と逆位相に往復直線
運動、あるいは往復直線運動させて、駆動力の反力を軽
減し、装置全体の振動低減を達成できる。
〔作用〕
リニア型アクセス機構では、キャリッジを駆動するため
の力の反力、すなわち駆動反力が、駆動部を加振し、そ
れが、装置全体を加振する原因となっていた。したがっ
て、この駆動反力を打ち消すか吸収する方法が必要とさ
れた。これに対して、駆動反力が階段状に変化するか、
あるいは、急変する時に、駆動反力と逆位相の力を付与
するために、オモリ部材を駆動反力と同位相に加速度運
動させる。このオモリ部材を運動させるとき、オモリ部
材を両側からはさむ電歪素子にそれぞれ逆位相の電圧を
付加してやる。電歪素子の電圧を切り換えることによっ
て、オモリ部材の往復運動が得られる。こうして、駆動
反力の軽減がなされ、装置全体の振動が低減される。こ
の結果、位置決め精度の高いリニア型アクセス機構が得
られる。
ロータリ型アクセス機構では、オモリ部杓しJ回転運動
させ、その回転方向を反転させること番;、よって、ロ
ータリ型アクセス機構の反力を低減し。
装置全体の振動を低減できる。
〔実施例〕
以下1本発明の一実施例を第1図により説明する。磁気
ディスク装置は、データの読み書きを行うヘッド1と、
データの記憶されたデイ゛スク2aを支持して回転させ
るスピンドル2bと、スピンドル2bを駆動するモータ
7と、ヘッド1を支持し、かつ、アクセス動作を行うキ
ャリッジ3と。
キャリッジ3をアクセス動作さぜるボイスコイルモータ
4と、ボイスコイルモータ4を駆動する制御回路8と、
前記各部材を支持するベース5と。
ベース5とともに前記各部材を外気からシールドするカ
バー9から構成される。次にその動作を説明する。キャ
リッジ3は、ボイスコイルモータ4によって駆動され、
案内路6の上を往復運動する。
これによって、ディスクに書き込まれたデータを読んだ
り、ディスクにデータが書き込まれる。このデータの読
み書きのために、キャリッジ3の遠端のヘッド1をディ
スク2a上のある点に位置決めしなければならない、こ
の位置決め精度は、キャリッジ3を案内路6の上を案内
する精度と、ヘッド1でディスク上から検出するポジシ
ョン信号を用いた制御回路8の精度に依存している。し
かし、この位置決め精度に悪い影響を及ぼすのが、キャ
リッジ3を駆動するために発生する駆動反力である。す
なわち、この駆動反力によって駆動部が加振され、その
振動が伝わって、スピンドル2を振動させる。この結果
、ディスク2aとヘッド1の間に相対的な変位が発生し
、それが、位置決め誤”差の原因となるためである。そ
こで1本発明の実施例の第1図に示すように、従来の磁
気ディスク装置の構成にさらに1反力軽減装置なるもの
を付加したわけである。この反力軽減装置は、ボイスコ
イルモータ4にオモリ部材1]を積層された電歪索子1
0の間にはさみ込んだものを取り付け、積層電歪素子1
0を発生する駆動反力に応じて駆動する電歪素子駆動回
路13を付加して構成される。積層電歪素子10は、オ
モリ部材11をはさんで両側に同数ずつ、少なくとも1
つ以上等間隔に設けられている。また、積層電歪素子1
0はそれぞれの片側を、ボイスコイルモータ4に固定さ
れている。オモリ部材11−は、積層電歪素子10とと
もに往復運動する。また、オモリ部材11の加速度の運
動方法と、積層電歪素子10の変位の方向は同じである
。オモリ部材11の運転によって力を得るわけであるか
ら、駆動反力を軽減させる場合には、オモリ部材11の
加速度運動方向と、駆動反力の方向は一致する。
ここで、防振の原理について説明する。第2図は防振の
原理モデルを示したもので、質量m1のボイスコイルモ
ータマグネット16がバネ要素20とダンピング要素1
9で支持され、このボイスコイルモータマグネット16
に積層電歪素子18、オモリ部材]−7が順に接続され
ている。ボイスコイルモータ16に、駆動反力F1が作
用すると、変位する。そして、駆動反力F1が振動的で
あれば、振動する。この振動を減らすには、駆動反力F
1を減らしてやれば良いことは明らかである。しかし、
駆動反力F1がDC成分だけであれば、振動は発生しな
い。したがって、駆動部カド1の変動分だけ取り除いて
やればよいことになる。つまり、駆動反力F1の微分値
、すなわち、ボイスコイルモータ16でみれば、ボイス
コイルモータ]6の加々速度に応じたフィードバックを
行ってやればよいことになる。防振のための力をド2と
17で、以上を運動方程式に表わすと、(mx+mz)
Xt+CzX+kzXx=Ft−Fz ・=■X z 
= K X、 1                 
   ・・・■となる。
第3図は、駆動反力F1と制振力F2の時間変化の一例
である。防振に必要な力は、駆動反力F1が急変する部
分であるから、F2は図に示すような波形となる。第4
図は、加々速度の時間変化の一例である。
次に、第3図に示したような防振のための力を発生させ
る方法について説明する。第2図に示した。オモリ部材
17(質量mz)を加速度運動させると慣性力F c 
2m 2 X、 zが発生する。このオモリ部材17を
加速度運動させるための反力が、第3図の制振力F′z
として利用できる。オモリ部材17を動かすには、積層
電歪素子18を加速度的に変形させてやればよい。例え
ば積層電歪素子18に圧電素子を用いると、高い周波数
応答性があるので、高い周波数の加振力成分に対して、
制振力を発生できる。そして、オモリ部材17を加速度
運動さゼで得られる慣性力のうち、ボイスコイルモータ
マグネット1日に制振力として利用できる力は1次式で
表わすことができる。
mz   、。
Fz =     Xz        ・・・■z 1+− 第5図は、式■■■を用いて、マグネットの加速度の時
間変化を試算してみたものである。フイ−ドパツク量(
制振力の大きさ)を増すと、マグネットの加速度の最大
値がする。
第6図は、制振力が加えた場合と加えない場合の、マグ
ネットの加速度波形の周波数成分の違いを示したもので
ある。制振力を加えた場合、周波数成分が減少する。
以上5反力軽減装置の駆動方法について説明した1次に
、反力軽減装置の制御回路の構成について説明する。
第7図は、反力軽減装置の駆動方法を実現するための、
制御系の一例である。キャリッジ駆動電流を入力とし、
その微分値からボイスコイルモータマグネットの加々速
度に近似的に対応している駆動反力の微分値を求めて、
制御に利用している。
電流の検出は容易であるから、加速度計等のセンサン類
が不要である点で有利である。
第8図は1反力軽減装置の駆動方法を実現するための、
制御系の一例である。ボイスコイルモータマグネットの
加速度を入力とし、その微分値。
つまり、マグネットの加々速度を制御に用いている。こ
の方法では、加速度センサが必要であるが、第7図に示
した電流から駆動力に変換する回路が不要であり、回路
構成点数が減る。
第9図は、反力軽減装置の駆動方法を実現するための、
制御系の一例である。この例では、キャリッジ駆動電流
を入力とし、かつ、制御対象の振動を模擬(制御対象の
固有振動数を考慮している)したフィードバック回路が
紹み込まれ、加速度センサを必要としない安定な制御回
路を構成している。
第10図は、積層電歪素子10をオモリ部材11の片側
のみに備えた場合である。この場合、オモリ部材1]の
運動が不安定となること、また。
オモリ部材11が第10図左側へ移動する時、電歪素子
10には引張力が作用する。一般に核層された電歪素子
10に引張力を加えることは好ましくない、したがって
、本発明一実施例として示した第1図の例の構造が好ま
しい。第11−図は、第1図の反力軽減装置を拡大した
ものである。この構造であれば、オモリ部材11の両側
の積層電歪素子10が同時に逆位相の運動をすれば、引
張力が作用することはない、これをさらに確実に行うた
めには、両側の積層電歪素子11の運動開始時刻を少し
ずらしてやればよい、第12図は、この上記の例を示し
たものである。例えば、第11図において、オモリ部材
11を図中右側へ動かしたい場合、左側の電歪索子10
の運動開始時刻を右側の電歪素子の運動開始時刻に対し
てわずかに早めてやればよいことになる。
第13図は、本発明他の一実施例である。本発明の特徴
は、オモリ部材11に対して、両側の積層電歪索子10
を、互い違いに設け、各電歪素子10の力の作用点がそ
れぞれ同一直線上になるよう配置したものである。この
方法を用いると、オモリ部材11の厚さ分、両側の積層
電歪素子10の距離を縮めることができる。したがって
、反力軽減装置の大きさを小型化できる。第14図は、
第13図のI−I断面・を示したものである。
第15図は、ロータリ型アクセス機構に適用できる一実
施例である。この例では、オモリ部材11が、積層電歪
素子10の伸縮によって回転運動し、モーメントによる
反力を軽減できる。
以上は、積層電歪索子10を用いた場合であって、例え
ば、この積層電歪素子10に変オ)す、形状記憶合金を
用いることもできる。ただし、このの場合には、圧縮力
よりも引張力に強いので、前述の積層電歪索子10の場
合と違って、引張側を先行させるとよい。形状記憶合金
を用いる場合、さらに軽量化、小型化が可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、リニア型アクセス機構のキャリッジを
駆動するために発生する駆動反力を軽減し、かつ、装置
全体の振動を低減できる。その結果、リニア型アクセス
機構の位置決め精度を向上させる効果がある。また、小
型で、信頼性の高い駆動反力の軽減装置とできる効果が
ある6
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の一実施例の磁気ディスク装置リニア
型アクセス機構の縦断面図、第2図は、防振の原理モデ
ル、第3図は駆動反力F1と制振力F2の時間変化、第
4図は、加々速度の時間変化、第5図は、制振力を加え
た時のマグネットの加速度の計算結果、第6図は、第5
図の加速度波形の周波数分析結果である。第7図は、防
振のための制御系の一例、第8図は、防振のための制御
系の他の一例、第9図は、防振のための制御系の他の一
例である。第10図は積層電歪素子とオモリ部材が一対
の反力軽減装置の縦断面図、第11図は本発明の反力軽
減装置の縦断面図、第12図は、本発明の一実施例の反
力軽減装置の駆動方法、第13図は、本発明の一実施例
の縦断面図、第14図は、第13図のI−I断面図、第
15図は本発明一実施例のロータリ型反力軽減装置の平
面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、アクセス機構の駆動力による反力を逆位相の力を与
    えて軽減する装置を備えた磁気ディスク装置において、
    反力を軽減する装置が、少なくとも1対以上の電歪素子
    と、少なくとも1つ以上の移動可能に支持されたオモリ
    部材と、前記電歪素子を駆動する駆動装置とからなり、
    対となつた電歪素子の間にオモリ部材を備えたことを特
    徴とする磁気ディスク装置用アクセス機構。 2、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置が、駆動部に設けられたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の磁気ディスク装置用アクセス機構。 3、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置を構成する電歪素子が積層形圧電素子であることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク装置
    用アクセス機構。 4、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置を構成する電歪素子が形状記憶合金であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ディスク装置用
    アクセス機構。 5、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置が、複数個の対をなす電歪素子と少なくとも1つ以上
    のオモリ部材からなり、かつ、複数個の対をなす電歪索
    子がお互いに同一直線上からある距離離れており、それ
    ぞれの電歪素子の力の作用点が同一直線上にないよう配
    置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の磁気ディスク装置用アクセス機構。 6、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置を構成する複数個の対をなす電歪素子が、オモリ部材
    をはさんで一方の側の電歪素子郡と他方の信の電歪素子
    郡に分けられ、両側の電歪素子郡の駆動開始時間に時間
    差を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の磁気ディスク装置用アクセス機構。 7、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置の電歪素子が変形する方向と、オモリ部材が移動する
    方向が同一方向であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の磁気ディスク装置用アクセス機構。 8、上記磁気ディスク装置において、反力を軽減する装
    置の電歪素子が変形する方向と、オモリ部材が回転する
    方向が同一方向であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の磁気ディスク装置用アクセス機構。
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KR1019890003012A KR910007482B1 (ko) 1988-03-18 1989-03-11 리니어 액세스기구와 자기디스크장치
DE68916286T DE68916286T2 (de) 1988-03-18 1989-03-14 Linearer Zugangsmechanismus und magnetisches Plattengerät.
EP89104487A EP0333128B1 (en) 1988-03-18 1989-03-14 Linear access mechanism and magnetic disk apparatus
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5027909A (ja) * 1973-07-17 1975-03-22
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