JPH03288378A - 磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ用案内機構 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ用案
内機構にかかり、特に磁気ヘッドを高精度に位置決めす
るのに好適な磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ
用案内機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の磁気ディスク装置用のリニアアクチュエータは、
米国特許第４４１５９４１号等の公知例に示される様に
、アクチュエータ側に設けられた複数個のガイドローラ
とフレーム側に設けられた複数個のガイドレールより構
成されており、ガイドレールの表面に、ガイドローラの
外輪を押しあてつつ、ガイドローラの外輪が転動してリ
ニアアクチュエータをガイドレールに沿って直線的に移
動可能な様に構成されていた。又、逆に、アクチュエー
タ側にガイドレールを設け、フレーム側にガイドローラ
を設ける方式もあるが、両者ともガイドローラを自動車
の車輪の様に使用するという点では同しである。

上記の例に使用されるガイドローラとしては、一般に転
動体としてボールを用いる玉軸受が使用されており、玉
軸受の外輪を所定の予圧力にてガイトレールに押しあて
て玉軸受内部のボールの遊びをとるラジアル予圧方式が
一般的である。

尚、磁気ディスク装置において、磁気ヘッドの位置決め
精度を向上させる技術としては、例えば特開平１−１９
４１７４号公報に記載のように、アクチュエータより発
生する振動を、レールに設けた免振構造体によって吸収
する技術等が存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来技術においては、ガイドローラとして、深
みぞ玉軸受などの様に、転動体であるボールが軸受の内
輪と外輪の間に形成されるドーナツ状の空隙に配されて
公転する構造が一般的である。

第５図は上記した従来のリニアアクチュエータに使用さ
れる軸受を示す断面図である。第５図において、２はガ
イドレール、１０はキャリッジ、５１は外輪、５２はボ
ール、５３は内輪、５１ａは外輪軌道面、５３ａは内輪
軌道面を示している。第５図に示すように、玉軸受の外
輪５１又はボール５２の位置が点線で示すように変化す
ると、ボール５２が外輪軌道面５１ａ、内輪軌道面５３
ａの肩（レースの肩）に乗りあげ、ガイドレール２の走
行面２１からの軸受中心の高さが△悲だけ変化してしま
い、この結果リニアアクチュエータの姿勢が変化するの
で、磁気ヘッドを正確に位置決めできなくなってしまう
。

本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、ガイドローラの内・外輪に遊びがあるために、ガイ
ドローラ外輪、又はボールの位置が動き、ボールが軸受
外輪のレース面の肩に乗りあげ、このためアクチュエー
タの姿勢が変化して位置決め誤差を生じるという問題点
を解決することにより、高精度でかつ信頼性の高いリニ
アアクチュエータ用案内機構を提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の第１の磁気ディスク装置のリニアアクチュエー
タ用案内機構は、 磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ側又はリニア
アクチュエータを支持するフレーム側に設けられたガイ
ドレールと、上記フレーム側又はリニアアクチュエータ
側に固定された内輪と、内輪の外側に設けられ、内輪を
回転軸として複数のボールを介して、上記ガイドレール
の案内面に接しつつ転動する外輪とを含んで構成され、
リニアアクチュエータを磁気ディスクの略半径方向に移
動させるものであり、特に上記内輪の外輪対向面と上記
外輪の内輪対向面にそれぞれ２個のボール軌道面を設け
、ガイドレールに外輪を予圧印加して押し当てたとき、
上記２個のボール軌道面にはさまれたボールが上記外輪
と内輪によって、上記内輪の中心軸に平行に互いに離れ
るように、又は互いに接近するように予圧を作用させる
べく、上記ボール軌道面を形成することを特徴としてい
る。

また、本発明の第２の磁気ディスク装置のリニアアクチ
ュエータ案内機構は、磁気ディスク装置のリニアアクチ
ュエータ側又はリニアアクチュエータを支持するフレー
ム側に設けられたガイドレ−ルと、上記フレーム側又は
リニアアクチュエータ側に固定された内輪と、内輪の外
側に設けられ、内輪を回転軸として複数のボールを介し
て、上記ガイドレールの案内面に接しつつ転動する外輪
とを含んで構成され、リニアアクチュエータを磁気ディ
スクの略半径方向に移動させるものであり、特に上記内
輪の外輪対向面と上記外輪の内輪対向面の少なくとも一
方にボール軌道面を設け、上記ボール軌道面は上記内輪
の中心軸に沿った断面形状が曲率ゼロの直線形状である
ことを特徴としている。

〔作用〕

上記第１の発明によれば、上記２個のボール軌道面には
さまれた転動体であるボールが、内輪の中心軸に沿って
互いにはなれるか、または接近する方向に、予圧力を作
用するように前記外輪と内輪に設けられた転道面の寸法
形状を形成するため、外輪が固定され、高精度な位置決
めを行なうことが可能になる。

また、上記第２の発明によれば、内輪又は外輪の少なく
とも一方に設けられるボール軌道面、つまりレース面の
曲率をゼロとすることにより、外輪の位置が軸受のスラ
スト方向に変位しても、軸受中心軸のガイドレール走行
面からの高さは一定である。従って、アクチュエータの
姿勢が変化することを防止できる。

〔実施例〕

以下添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発明
について説明する。

第２図は、本発明が適用される磁気ディスク装置用リニ
アアクチュエータの構成を示す斜視図であり、磁気ディ
スク１に相対して磁気ヘッド９が設けられ、キャリッジ
１０によって保持されて矢印個の方向に移動・位置決め
される。キャリッジ１０には、８個の玉軸受３が内輪を
固定して設けられており、また装置のフレームであるベ
ース５にはサブベース７が設けられ、サブベース７には
２本のガイドレール２ａ、２ｂが固定されている。８ケ
の玉軸受３は、内輪をキャリッジ１０に固定されており
、外輪をガイドレール２ａ、２ｂに押しあてたまま転勤
するので、キャリッジ１０を矢印個の方向へ案内して移
動することが可能である。

第１図は本発明にかかる磁気ディスク装置のリニアアク
チュエータ用案内機構の第１の実施例を示す一部断面説
明図である。図示するように、外輪１１と内輪１２にそ
れぞれ２個のボール軌道面１１ａ。

１２ａ及びｌｌｂ、１２ｂを設け、ガイドレール２ａ（
又は２ｂ）に軸受の外輪１１を予圧印加して押し当てた
とき、２個のボール軌道面１１ａ、１２ａ及び１１ｂ、
１２ｂにはさまれた転道体であるボール１３が軸受の外
輪１１と内輪１２とにより軸受の中心軸に沿って互いに
離れる方向に予圧Ｐを作用させるように、外輪レース中
心軸間距離Ｌ１と内輪レース中心軸間距離Ｌ２の関係を
Ｌｌ＞Ｌ２とする。

この第１の実施例によれば、シーク動作後等において、
第１図に示すように、内外輪の遊びにより、軸受の外輪
個の位置が軸受のスラスト方向に変位し、ガイドレール
走行面からの軸受中心軸の高さが変動し、アクチュエー
タの姿勢変化による位置決め精度の低下という問題を解
決出来、高精度な位置決めを達成出来る。

尚、第１図に示す第１の実施例においては、Ｌｌ＞Ｌ２
として、ボール１３が互いに離れる方向に予圧Ｐを作用
させたが、Ｌｌ＜Ｌ２として、ボール１３が互いに近接
するように予圧Ｐを作用させても良い。

尚、第１図に示す第１の実施例においては、外輪１１と
内輪１２をそれぞれ１つの軸受で構成したが、本発明は
これに限定されるものではなく、例えば外＠１１と内輪
１２をそれぞれ２つの軸受を用いて構威し、第工の軸受
にボール軌道面１１ａ、１２ａを形成し、第２の軸受に
ボール軌道面１１ｂ、１２ｂを形成しても良い。

第１図に示す第１の実施例は、玉軸受のスラスト方向に
予圧力を作用させて軸受内部の遊びをなくし、内輪・外
輪・ボールの位置関係を常に同じ状態に保ものである。

しかし、上記第１の実施例では、軸受の内外輪のスラス
ト方向に遊びがなく、かつ外輪と内輪との傾きに対して
も拘束されてしまうため、長期間の使用に際してガイド
レール、軸受の外輪、ボール等が摩耗するおそれがある
。

第３図に示す第２の実施例は、上記した第１の実施例が
有している問題点を解決するものであり、転動体である
ボール１３の軌道面１１ａ、１２ａの曲率がゼロである
。このため、装置の周囲温度が変化したり、振動等の外
力が作用して軸受の内輪と外輪の相対位置が変化しても
、軸受の中心軸は走行面に対して常に一定の高さを保つ
ことができる。

従って、アクチュエータの姿勢を常に一定に保つことが
でき、磁気ヘッドの位置決め精度が向上する。

又、軸受３の内外輪に遊びがあるため、第４図に示す様
に、軸受３の外輪が自由に回転し、ガイドレール２ａ、
２ｂの走行面１４の微小な形状公差に追従する。従って
、軸受３やガイドレール２ａ。

２ｂに無理な力が作用せず、軸受３やガイドレール２ａ
、２ｂが長期の使用で摩耗することがない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、第１の発明によれば、
外輪が固定出来、ガイドレールから軸受中心軸の距離が
変動しないため、例えばシーク動作後等において、磁気
ヘッドを保持するリニアアクチュエータの姿勢が常に一
定に保持でき、磁気ヘッドの磁気ディスク面上での位置
決め精度の向上が図れる。

また、第２の発明によれば磁気ヘッドを保持するリニア
アクチュエータの姿勢が常に一定であるため、磁気ヘッ
ドの磁気ディスク面上での位置決め精度が向上する。又
、アクチュエータを案内する軸受に走行時の無理な力が
作用しないため、軸受やガイドレールの寿命が向上し、
高い信頼性を確保することができる。

尚、本発明の特徴は内輪・外輪のボール軌道面の曲率を
ゼロにした軸受構造自体にあるのでなく、その様な軸受
を磁気ディスク装置のリニアアクチュエータの様な特に
高精度の位置決めを必要とする機構に使用することであ
る。磁気ディスク装置用リニアアクチュエータでは、軸
受内部の遊びを寿命の点で必要とし、かつ軸受の遊びが
あることにより生ずる軸受の中心軸の変位をできる限り
小さくせねばならず、この相反する要請を本発明の構造
を採用することで満足することができる。すなわち、本
発明は磁気ディスク装置用のリニアアクチュエータの様
な高精度な位置決めを必要とする機構に特有な効果を与
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す一部断面説明図、
第２図は本発明が適用される磁気ディスク装置用リニア
アクチュエータの構成を示す斜視図、第３図は本発明の
第２の実施例を示す一部断面説明図、第４図は第３図に
示す第２の実施例の動作状態の一例を示す断面説明図、
第５図は従来の磁気ディスク装置リニアアクチュエータ
の案内機構の一例を示す一部断面説明図である。 １・・・磁気ディスク、２ａ、２ｂ・・・ガイドレール
、３・・・玉軸受、５・・・ベース、７・・・サブベー
ス、９・・磁気ヘッド、１０・・・キャリッジ、１１・
・・外輪、ｌｌａ。 １１ｂ　、　１２ａ　、　１２ｂ−ボール軌道面、１２
　・・・内輪、１３・・ボール、Ｐ・・・予圧。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ側又はリ
   ニアアクチュエータを支持するフレーム側に設けられた
   ガイドレールと、上記フレーム側又はリニアアクチュエ
   ータ側に固定された内輪と、内輪の外側に設けられ、内
   輪を回転軸として複数のボールを介して、上記ガイドレ
   ールの案内面に接しつつ転動する外輪とを含んで構成さ
   れ、リニアアクチュエータを磁気ディスクの略半径方向
   に移動させる磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ
   用案内機構において、上記内輪の外輪対向面と上記外輪
   の内輪対向面にそれぞれ２個のボール軌道面を設け、ガ
   イドレールに外輪を予圧印加して押し当てたとき、上記
   ２個のボール軌道面にはさまれたボールが上記外輪と内
   輪によって、上記内輪の中心軸に平行に互いに離れるよ
   うに、又は互いに接近するように予圧を作用させるべく
   、上記ボール軌道面を形成することを特徴とする磁気デ
   ィスク装置のリニアアクチュエータ用案内機構。 ２、磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ側又はリ
   ニアアクチュエータを支持するフレーム側に設けられた
   ガイドレールと、上記フレーム側又はリニアアクチュエ
   ータ側に固定された内輪と、内輪の外側に設けられ、内
   輪を回転軸として複数のボールを介して、上記ガイドレ
   ールの案内面に接しつつ転動する外輪とを含んで構成さ
   れ、リニアアクチュエータを磁気ディスクの略半径方向
   に移動させる磁気ディスク装置のリニアアクチュエータ
   用案内機構において、上記内輪の外輪対向面と上記外輪
   の内輪対向面の少なくとも一方にボール軌道面を設け、
   上記ボール軌道面は上記内輪の中心軸に沿った断面形状
   が曲率ゼロの直線形状であることを特徴とする磁気ディ
   スク装置のリニアアクチュエータ用案内機構。