JPH02287239A - 磁気ディスクと磁気ヘッド間の静摩擦測定装置 - 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】 〔概要〕 磁気ヘッドが媒体と接触した状態で媒体が回転開始およ
び停止する磁気ディスク装置における、媒体と磁気ヘッ
ドとの間の静摩擦力を測定する装置に関し、 媒体と磁気ヘッド間における最も重要な静摩擦係数を多
点にわたり効率的に測定できる装置を実現することを目
的とし、 磁気ヘッドを媒体上に所定の圧力で押圧する装置を有し
、 媒体と同心の巻き芯に線材を巻付け、その先端を、歪み
ゲージに取り付けられたプーリを経由して、モータ駆動
される巻取りプーリに巻付けてなる構成とする。

〔産業上の利用分野〕

コンピュータシステムにおけるファイル装置として使用
される磁気ディスク装置には、Ｃ８Ｓ式の浮上磁気ヘッ
ドで情報を記録／再生する装置が多用されている。Ｃ３
Ｓ式の磁気ディスク装置は、情報の記録媒体である磁気
ディスク媒体（「媒体」と略す）の上に磁気ヘッドが静
止している状態において、媒体が回転開始し、高速回転
する際に発生する風力で磁気ヘッドが浮上し、微小隙間
をおいて、情報の記録／再生が行なわれる。したがって
、媒体が回転開始、停止する際には、磁気ヘッドが媒体
面に接触することになる。

本発明は、このように磁気ヘッドが媒体と接触した状態
で媒体が回転開始および停止する磁気ディスク装置にお
ける、媒体と磁気ヘッドとの間の静摩擦力を測定する装
置に関する。

［従来の技術〕 媒体が高速回転する際の風力で磁気ヘッドを浮上させた
状態で、情報の記録／再生を行うＣ３５（Ｃｏｎｔａｃ
ｔ　５ｔａｒｔ　５ｔｏｐ）式の磁気ディスク装置は、
媒体の回転開始および回転終了時には、磁気ヘッドは媒
体に接触し、摺動することになる。そのため、磁気ヘッ
ドが摺動するＣ８Ｓゾーンが磨耗して、摩耗粉がデータ
ゾーンに飛散し、ヘッドクラッシュを引き起こす原因と
なる。

また、磁気ヘッドの浮上安定性が悪かったり、媒体面に
突起が有ったりすると、情報の記録／再生の最中に、磁
気ヘッドが媒体面に接触することもある。

Ｃ３Ｓゾーンにおける摺動時の摩耗を防止したり、磁気
ヘッドが媒体面に接触したときの媒体面の損傷を防止す
るために、従来から媒体表面に潤滑剤を塗布して摩擦係
数を低減し、磁気ヘッドスライダ−の滑りを良くするこ
とが行なわれている。

ところが潤滑剤を塗布すると、潤滑剤により磁気ヘッド
スライダ−が媒体面に粘着し、媒体が回転開始する際に
、磁気ヘッドの支持手段であるジンバルを破損したり、
ヘッドクラッシュを招く恐れがある。この粘着は、潤滑
剤が媒体面に大量に存在するために起きるものと考えら
れ、媒体面に適度の潤滑剤が存在している場合は発生し
ない。

したがって、潤滑剤の塗布量が最適となるように、塗布
量を制御することが行なわれる。

このように磁気ヘッドが媒体に接触した状態で媒体が回
転開始したり停止する装置では、潤滑剤の塗布量、媒体
面や磁気ヘッドのスライダ面の粗さ、スライダの形状、
磁気ヘッドの摺動安定性、摺動による磁気ヘッド、媒体
面の寿命低下などを評価するには、磁気ディスクと磁気
ヘッド間の静摩擦力を測定することが肝要である。また
磁気ディスク装置では、複数枚の媒体を一定間隔で実装
し、各媒体の両面に磁気ヘッドを配設するため、スピン
ドルモータとしては、全磁気ヘッドと媒体面間の静摩擦
力に打ち勝って媒体を回転する必要があり、大きな起動
トルクを要するので、スピンドルモータの起動トルクを
設計したりする際にも、静摩擦力を測定することが必要
となる。

第３図は従来の磁気ディスクと磁気ヘッド間の摩擦力を
測定する装置である。

１は媒体であり、スピンドル２を介して、モータＭに連
結されている。支軸３により回動自在に支持されている
ヘッドアーム４の先端には、スプリングアーム５を介し
て磁気ヘッド６が取り付けられている。ヘッドアーム４
の他端は、歪みゲージ７に連結されている。

この装置において、磁気ヘッド６を媒体ｌに押圧し、か
つモータＭで媒体１を定速回転させる。

このとき、磁気ヘッド６に加わる媒体回転方向の荷重を
歪みゲージ７で測定することにより、媒体１の動摩擦係
数を算出することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このように磁気ヘッド６に作用する力を
歪みゲージ７で測定する装置で静摩擦力を測定しようと
すると、媒体１の停止状態から回転開始するまでに作用
する力により、ヘッドアーム４が回動し、最大静摩擦力
発生時に最大の回動角となる。その結果、磁気ヘッド６
が移動することになり、磁気ヘッド６の位置や向きが変
動するために、目的の位置における静摩擦力を正確に測
定することが困難である。

結局、媒体１を回転させた状態でないと測定できないた
め、動摩擦係数しか得られず、摩擦面に加わる最大の摩
擦力である静摩擦力を知ることはできない。また、でき
るだけ多数の点で測定し、平均値を得ることが望ましい
が、この測定方法では、媒体１の円周方向における静摩
擦力を多点において測定することは困難である。

本発明の技術的課題は、媒体と磁気ヘッド間における最
も重要な静摩擦係数を多点にわたり効率的に測定できる
装置を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明による磁気ディスクと磁気ヘッド間の静
摩擦測定装置の基本原理を説明する斜視図である。媒体
Ｉは、スピンドル２に取り付けられているが、駆動モー
タからは切り離され、フリーの状態となっている。また
、スピンドル２に、巻き芯８が取り付けられ、ワイヤー
やひもなどのような線材９が巻付けられている。

線材９の先端は、歪みゲージ７に取り付けられたプーリ
１０を経由して、モータ駆動される巻取りプーリ１１に
巻付けられている。

また、磁気ヘッド６は、スプリングアーム５を介して、
媒体ｌ上に所定の圧力で押圧可能となっている。

〔作用〕

この装置で、磁気ディスクと磁気ヘッド間の静摩擦力を
測定するには、まず磁気へ・７ド６を媒体１から浮かし
た状態で、モータ１２を極めて低速で始動し、巻取りプ
ーリ１１によって低速で線材９を巻取り始める。このと
き、巻き芯８を介して媒体１に回転力が伝わるが、スピ
ンドル２における軸受部の摩擦力などより大きくなると
、媒体１が回転し始める。このとき、媒体ｌが回転開始
する直前の値が、最大値として歪みゲージ７により測定
され、ここでその値をＦ　５ｐｔｎｄｌｅとおく。

次に、スプリングアーム５を介して磁気ヘッド６を媒体
１に所定の圧力で押圧する。そして、前記の場合と同様
に、媒体の停止状態において、モータ１２を極めて低速
で始動し、低速で線材９を巻き取り始める。このとき、
媒体１が回り始めない限り、歪みゲージ７に加わる力が
増加する。そして、媒体１が回転し始めると同時に、歪
みゲージ７に加わる力が減少する。

このとき得られる歪みゲージ７の最大値をＦとおくと、
それはスピンドルだけを回転開始させるのに必要な力Ｆ
　５ｐｉｎｄｌｅと、磁気ヘッド６と媒体１の摩擦によ
るＦｄｉｓｋの和となり、次式のように表せられる。

Ｆ　＝　Ｆ　５ｐｉｎｄｌｅ　＋　Ｆ　ｄｉｓｋ　　　
−（１）ここで、Ｆ　５ｐｒｎｄｌｅ　　ニスピンドル
だけを回転開始させるのに必要な力 ヒス Ｆｄｉｓｋ：　　（ヘッド／媒体の摩擦力）×下（ｒｌ
　：巻き芯８の半径　　ｒｚ　：ヘッド押圧位置の半径
） また、Ｆｄｉｓｋは、次式のように表せられ、Ｆｄｉｓ
ｋ＝μＸＮＸ　　　　　　＋・（２）Ｉ ここで、μ：摩擦係数 Ｎ：ヘッド荷重 弐−（１）、　（２）より、磁気ヘッド６と媒体ｌの摩
擦係数μを求めることができる。

なお、ここでは便宜上、歪みゲージブー１月Ｏの半径は
無視した。

静摩擦力は、媒体１上において、円周方向の各点で測定
することが望ましい。そのため、この装置では、媒体ｌ
が動き出して、静摩擦力の測定が終わると、媒体１が停
止したことを確認して、再びモータ１２で線材９を巻き
取り、媒体１が回転開始するまでの力を歪みゲージ７で
測定する。このようにして、モータ１２の低速回転と停
止を間欠的に繰り返すことで、連続的に各点の静摩擦力
を測定することができ、作業性が良く、測定の自動化も
容易である。

〔実施例〕

次に本発明による磁気ディスクと磁気ヘッド間の静摩擦
測定装置が実際上どのように具体化されるかを実施例で
説明する。第２図は本発明による磁気ディスクと磁気ヘ
ッド間の静摩擦測定装置の実施例を示す断面図である。

この実施例では、スピンドル２に巻き芯８が固設され、
線材９が巻付けられている。そして、巻き芯８の上に、
媒体１を着脱できるチャック１３が設けられている。

静摩擦係数の測定に当たっては、チャック１３を外して
、被測定媒体ｌを巻き芯８上に装着した後、チャック１
３を、媒体１の上から巻き芯８に取り付は固定する。そ
して、磁気ヘッド６をスプリングアーム５で媒体面に押
しつけると共に、巻取りプーリ１１のモータを低速で始
動して、媒体１が回転開始するまでの力を、ブー１月０
と連結された歪みゲージで測定する。

第１図の原理図に示すように、媒体ｌの上側に巻き芯８
が有ると、被測定媒体１を交換するときに、線材９が巻
かれた巻き芯８をその都度取り外さなければならず、取
扱いが不便である。

これに対し、第２図の実施例に示すように、線材９を巻
きつける巻き芯８の上に媒体ｌを載置し、チャック１３
で媒体ｌを巻き芯８に取り付けるようにすれば、被測定
媒体１を交換する際に、巻き芯８は外す必要がなく、取
扱いが簡便である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、磁気ヘッド側を歪みゲー
ジ７に連結して、摩擦力を測定するのでなく、磁気ヘッ
ド６は、測定位置に固定とし、媒体１側を回転させ、媒
体１側が動き始めるまでの力を測定するようになってい
る。そのため、磁気ヘッド６が移動したり向きが変動し
たりすることはなく、正確に静摩擦力を測定することが
できる。

また、巻き芯８に線材９を巻き付けておき、モータ１２
で間欠的に線材９を巻き取ることで、同一媒体上におけ
る各点の静摩擦力を連続的に測定でき、能率的に多点測
定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ディスクと磁気ヘッド間の静
摩擦測定装置の基本原理を説明する斜視図、第２図は同
装置の実施例を示す断面図、第３図は従来の動摩擦係数
の測定装置を示す斜視図である。 図において、ｌは被測定媒体、２はスピンドル、４はへ
ラドアーム、５はスプリングアーム、６は被測定磁気ヘ
ッド、７は歪みゲージ、８は巻き芯、９は線材、１０は
歪みゲージのプーリ、１１は巻き取りプーリ、１２は巻
き取りモータ、１３はチャックをそれぞれ示す。 特許出願人　　　　　富士通株式会社 復代理人　弁理士　　福　島　康　文 １港取すブーリ 実兄側 名２区 巻取リフ”−〇 Ａ発明の基本原理 集１図 従来○動摩択佳収老定沃薫 第３目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気ヘッド（６）を媒体（１）上に所定の圧力で押圧す
   る装置を有し、 媒体（１）と同心の巻き芯（８）に線材（９）を巻付け
   、その先端を、歪みゲージ（７）に取り付けられたプー
   リ（１０）を経由して、モータ駆動される巻取りプーリ
   （１１）に巻付けてなることを特徴とする磁気ディスク
   と磁気ヘッド間の静摩擦測定装置。