JPH02213740A - 磁気ディスクの摩擦摩耗試験装置 - Google Patents

磁気ディスクの摩擦摩耗試験装置

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JPH02213740A
JPH02213740A JP3557489A JP3557489A JPH02213740A JP H02213740 A JPH02213740 A JP H02213740A JP 3557489 A JP3557489 A JP 3557489A JP 3557489 A JP3557489 A JP 3557489A JP H02213740 A JPH02213740 A JP H02213740A
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JP
Japan
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friction
magnetic disk
waveform
arm
rotation
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Pending
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JP3557489A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Nakamura
裕行 中村
Akihiro Otsuki
章弘 大月
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02213740A publication Critical patent/JPH02213740A/ja
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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〕 この発明は回転する磁気ディスクと磁気ヘッドとの摩擦
によって生ずる磁気ディスクの摩耗を磁気ディスクの周
方向の摩擦係数をモニタリングしながら行う試験装置に
関する。
[従来の技術] 第7図は従来装置を示す試験様の斜視図であり、磁気ヘ
ッド1を先端に取付けた長さ200=程度のアーム2は
、その後端にバランサ6を備え、その中間が架台側の支
柱7に回動自在かつ天びん状に支承され、架台に固定さ
れたスピンドルモータ8の回転板9に取付けられた供試
磁気ディスク10の表面に磁気ヘッド1が所定の荷重を
保持して接触するようバランサ6の位置が調整される。
供試磁気ディスク10を図中矢印で示す方向に例えば毎
分100回転程度の一定回転速度で回転させると、供試
磁気ディスク(以下ディスクと略称する)10と磁気ヘ
ッド(以下ヘッドと略称する)■との摩擦力によりアー
ム2をディスクの回転方向と同じ方向に回転しようとす
るトルクが作用するので、このトルクを受は止める側に
歪ゲージ5を設けて摩擦力に比例した電圧信号に変換し
、ペンレコーダ11に記録する。ディスクの摩擦係数μ
は歪ゲージ5が受けた荷重をヘッドに加えた荷重で徐し
た値に比例するので、歪ゲージ5の出力信号の大きさか
ら摩擦係数μを容易に求めることができ、さらに出力信
号の増幅率を謂整することによりμ値をペンレコーダに
記憶することも可能である。
第8図は従来装置で得られた摩擦係数μの経時変化を示
す特性線図であり、60分間の測定値を示したものであ
る0図において、μPf1.−Pはμ値の振動分、μa
yはμの平均値である0図の場合、μavは時間の経過
とともに僅かに上昇する傾向を示すが、μP9C’eは
最初僅かに増加するもののその後の変化が少なく、かつ
その振幅がμavに対して著しく小さいことがわかる。
C発明が解決しようとするII#Jl)磁気ヘッドとの
摺動接触によって磁気ディスク表面に生ずる摩耗は磁気
ディスク表面の円周上に一様に生ずるものではなく、円
周上の各位置で異なるとともに摺動回数の積み重ねによ
っても変化し、これに基づいて摩擦係数μも変化する。
ところが、従来装置においては摩擦係数μの位置的変動
によってアーム2に生じた回転力がアーム2の上下動(
シーソー運動)によって吸収され歪ゲージに加わる荷重
が減変するとともに、ペンレコーダ11の速度応答性が
低いために摩擦係数の位置的変動分であるμPp−Pの
変化に追従できず、ペンレコーダ11には実際より著し
く小さいμrp−4値しか記録されず、したがって供試
磁気ディスクの摩擦摩耗特性を正確に評価できないとい
う問題がある。
この発明の目的は、試験期間中の任意の1回転における
摩擦係数の局所的変化を精度よく検出することにより試
験精度を向上することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、この発明によれば、架台に
支持されたロータリエンコーダを有するスピンドルモー
タにより一定速度で回転駆動される供試磁気ディスクと
、この供試磁気ディスク面と平行な方向に回動自在にL
字状の屈折部が前記架台側にすべり軸受支持された伝動
アームと、この伝動アームの一方の腕の先端に前記供試
磁気ディスク面に所定荷重で接触するよう支持された磁
気ヘッドと、前記伝動アームの他方の腕に接触するよう
架台側に設けられ磁気ヘッドと磁気ディスクとの摩擦力
を電気信号に変換して出力する歪ゲージとからなる摩擦
摩耗試験桟と、前記歪ゲージおよびロータリエンコーダ
の出力信号波形の瞬時値を10mS以下、好ましくは5
mS以下のサンプリング周期A/D変換して記憶しこれ
と同等以下の変換速度で記憶データをD/A変換して出
力する波形メモリとを備えるものとする。
〔作 用〕
上記手段において、磁気ヘッドを支持する試験器の伝動
アームを剛性の高いL字状に形成してその屈折部を架台
にすべり軸受支持させたことにより、伝動アームのシー
ソー運動が排除されて微細な摩擦力変化を歪ゲージに正
確に伝達できる。また、歪ゲージの出力信号とロータリ
ーエンコーダが1回転ごとに発するインデックス信号と
を波形メモリにサンプル周期10mS以下 好ましくは
5ms以下でディジタル信号に変換して記憶させ、かつ
ゆっくりした速度でD/A変換してペンレコーダ等の記
録部に波形を記録できるようにしたことにより、試験期
間中の任意の1回転分あるいは数回軽分の波形を繰り返
しレコーダに記録することが可能となり、かつ1回転分
の波形とディスクの周方向位置とをインデックス信号を
街に知ることができるので、試験期間中のμavの変゛
化はもとより、1回転中の局所的なμppの変化をも正
確かつ容易に知ることができ、したがって供試磁気ディ
スクの摩擦摩耗特性を正確かつ詳細に評価することがで
きる。
〔実施例〕
以下この発明を゛実施例に基づいて説明する。
第1図はこの発明の実施例装置を示す波形メモリのブロ
ック図を含む斜視図である0図において、20は摩擦摩
耗試験桟(以下試験桟と略称する)であり、その架台2
4上にはロータリエンコーダ1日を有するスピンドルモ
ータ8により矢印方向に一定の回転速度(例えば100
回転毎分)で回転駆動されるディスク10が配される。
また、調整ねじ26により上下動可能なステージ27に
すべり軸受23を介して回動自在に軸支されたL字状の
伝動アーム22が設けられ、2つのアームの一方の先端
にはヘッド21がディスク10の表面に所定荷重で接触
するよう支持され、他方のアームに接するステージ27
側には歪ゲージ25が設けられ、調整ねじ26によりス
テージ27を上下動させることにより、ヘッド21とデ
ィスクとの接触荷重が所定の値に保持される。
30は波形メモリであり、歪ゲージ25の出力電圧信号
25Aは増幅器31で所定レベルに増幅された後、その
瞬時値がA/D変換器32が持つサンプルホールド回路
によるサンプル周期τ例えば1mSから10mSの範囲
の変換速度でディジタル信号に変換され、波形メモリ部
33に記憶される。また、ロータリエンコーダ18が1
回転ごとに発するインデックスパルス18AもA/D変
換器32を介して波形メモリ部33に前記ディジタル信
号と同時に記憶される。波形メモリ部33の記憶データ
はD/A変換器34によって前記変換速度と同等または
それよりゆっくりした速度で読み出され、出力波形34
Aが例えば高速ペンレコーダ等の記録部40に記録され
る。
なお、35は波形メモリに設けられた演算部であり、例
えば電圧信号をμ値に換算して例えばプリンタなどの記
録部に表示される。
第2図および第3図は実施例装置によって表示器に記録
されたディスク1回転分の検出波形図であり、第2図は
試験開始直後の初期波形、第3図は5分間経過後の波形
であり、第3図の場合振動幅を2本の包路線で簡略化し
て示しである。図において、検出電圧の平均レベルVa
vは5分経過後幾分増加する程度であるが、インデック
スパルス18Aにより識別されるディスク1回転分の周
B、II T内での検出電圧の変動幅vppは初期値と
5分経過値とで大きく異なっており、ディスク10の円
周上の所定の角度領域でディスク表面が局部的に摩耗し
、摩擦力が増加したことを精度よく現している。
第4図は実施例装置におけるA/D変換器の波形変換速
度(瞬時値のサンプリング周期に相応する)τを変えて
得られたμ値を示す特性線図であり、回の横軸にはτ−
1mSにおけるppp値を、縦軸にはτを2mSから1
00mSの範囲で変えた場合のIpp値をτ−1mSに
おけるμppを基準値として標準化して示しである0図
においてA/D変換器32のサンプル周期τが2mSま
たは5mSである場合、摩擦係数の場所による変化幅μ
ppはτw1msにおけるそれ(図では45”の直線)
に近い値を示し、τ−LOmSの場合もその差は比較的
小さい。これに対しτが40mSまたは100mSと遅
くなるとμppは大幅に低下する。このことは、摩擦力
が周期数mSから10数mS程度の振動分を含んでいる
ものと考えられ、A/D変換器32の変換速度で決まる
振動波形のサンプル周期τが歪ゲージ25の出力電圧信
号25Aの振動周期より十分短くないと振動のピーク値
を見落してしまうことになり、したがって摩擦力の変化
を正確に把握するためには、τを10m s以下1好ま
しくは5mS以下とする必要があることがわかる。
第5図および第6図は実施例装置によって得られたディ
スク表面への潤滑剤塗布厚がμavおよびμppに及ぼ
す影響を示す特性線図であり、試験開始後60分間経過
した時点での特性値を従来装置によって得られた特性値
と比較して示したものである。第5図に示すuav値は
実施例装置を用いた方が塗布厚が厚い領域でのpav値
の変化を従来装置によるそれより幾分よく表している程
度であるが、第6図におけるupp値には両者の差が顕
著に現れており、従来装置を用いたのではほとんど検知
できない潤滑剤の塗布厚の影響が摩擦力の振動分を正確
に検出する能力を有する実施例装置を用いることにより
精度よく把握することが可能となり、例えば塗布厚8人
から15人程度の潤滑剤を塗布しておくと、60分間の
摩擦摩耗試験においてもディスクに局部的なμppの大
きな部分、いいかえればディスク表面の局部的な摩耗劣
化が生じないよう保護する効果が得られるという重要な
知見を得ることができる。
〔発明の効果〕
二の発明は前述のように、ヘッドを支持するアームを關
性の高いL字状としてすべり軸受でステージに軸支持す
るとともに、歪ゲージの出力信号をサンプル周期が10
mS以下、好ましくは5mS以下のA/D変換器を有す
る波形メモリに記憶させ、ゆっくりD/A変換して表示
できるよう構成ベンレコーダの応答速度が遅いために振
動分に連軸できないという従来技術の問題点が排除され
、摩擦力の振動分のピーク値を見逃すことなく正確に把
握でき、かつロータリーエンコーダが発するインデック
スパルスを同時に記憶させることにより長い試験時間中
の任意の1回転分の摩擦係数やその局所的な変化、およ
びその経時変化などを詳細かつ精度よく把握できる磁気
ディスクの摩擦摩耗試験装置を提供することができる。
また、振動分の検出精度が向上したことにより、従来装
置では評価できなかった潤滑剤を塗布することによって
得られるディスクの保護作用を定量的に把握することも
可能となり、磁気ディスクの耐摩耗性の改善などに貢献
できる利点が得られる。さらに、試験時間中に波形メモ
リへのデータの集録と、記憶データのペンレコーダによ
る記録とを交互に繰り返して行うことにより、長時間の
試験期間中のディスクの摩耗状態の変化をモニタリング
しながら試験を行える利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例装置を示す斜視図、第2図お
よび第3図は実施例装置で得られた互いに異なる時点の
記録波形図、第4図は実施例装置で得られたサンプリン
グ時間と摩擦係数との関係を示す特性線図、第5図およ
び第6図は実施例装置で得られた潤滑剤厚みと摩擦係数
との関係を示す特性線図、第7図は従来装置を示す斜視
図、第8図は従来装置によるペンレコーダの記録波形図
である。 1.21:磁気ヘッド、2:アーム、5,25:歪ゲー
ジ、8ニスピンドルモータ、10j供試磁気デイスク(
ディスク)、11:ペンレコーダ、20:[1擦摩耗試
験桟、18:ロータリーエンコーダ、22:伝動アーム
、23:すべり軸受、24:架台、26:調整ねじ、2
7:ステージ、308波形メモリ、31:増幅器、32
:A/D変換器、33:波形メモリ部、34:D/A変
換器、40F記録部、25A:歪ゲージの出力信号、1
8A :インデックスパルス、Tニー回転の周期、τ;
サンプリング周期、μaシ:摩擦係数の平均値、μpp
:摩擦係数の振動ε) 第1図 第2図 第3図 ’C=1mS?”f4らHr−、ノL通第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)架台に支持されたロータリエンコーダを有するスピ
    ンドルモータにより一定速度で回転駆動される供試磁気
    ディスクと、この供試磁気ディスク面と平行な方向に回
    動自在にL字状の屈折部が前記架台側にすべり軸受支持
    された伝動アームと、この伝動アームの一方の腕の先端
    に前記供試磁気ディスク面に所定荷重で接触するよう支
    持された磁気ヘッドと、前記伝動アームの他方の腕に接
    触するよう架台側に設けられ磁気ヘッドと磁気ディスク
    との摩擦力を電気信号に変換して出力する歪ゲージとか
    らなる摩擦摩耗試験桟と、前記歪ゲージおよびロータリ
    エンコーダの出力信号波形の瞬時値を10mS以下、好
    ましくは5mS以下のサンプリング周期A/D変換して
    記憶しこれと同等以下の変換速度で記憶データをD/A
    変換して出力する波形メモリとを備えたことを特徴とす
    る磁気ディスクの摩擦摩耗試験装置。
JP3557489A 1989-02-15 1989-02-15 磁気ディスクの摩擦摩耗試験装置 Pending JPH02213740A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658867A (ja) * 1992-08-05 1994-03-04 Nippon Steel Corp 摩擦力測定方法とその測定装置

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