JPH0329170A - ディスク駆動装置用アクチュエータアームの新しい設計 - 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】 本出願は、１９８８年ＩＯ月２５日に出願された米国特
許出願第２６３，　９９７号の部分継続出願である。

本発明はロータリアクチュエータを内臓したディスク駆
動装置に関し、更に詳細には、アクチュエータアームの
ピボット支持機構の改良に関する。

ディスク駆動装置は、磁気ディスクの同心円トラックに
記憶情報を記録したり再生したりする。

ディスク表面の選択された１つのトラ・ソクの上番こ正
確に位置決めしなければならない磁気へ・ソ．ドにより
、トラックは書き込まれたり読み出されたりする。ヘッ
ドを位置決めし且つ選択したトラ・ソク上の正確な位置
に保持するのに、様々な方法が用いられている。通常使
用されているへ・ソド位置決め機構の２つの型式は、リ
ニアへ・ソドアクチュエータ及びロータリヘッドアクチ
ュエータである。

本発明が差し向けられる第２の型式では、へ・ソドはほ
ぼ半径方向に移動して異なったディスクトラックに接近
する。しかし、通常前記運動は円弧に沿う。公知形式の
ロークリアクチュエータは、トランスジューサを支持す
るためのヘッド／アーム曲げ部を含み、トランスジュー
サすなわち読み取り／書き込みヘッドはピボットから接
近すべきトラック位置へ延びる。

アクチュエータアームがピボットから延びてヘッド／ア
ームを備えたＶ形のアクチュエータアーム組立体を本質
的に形成し、前記アクチュエータアームはステップモー
タに連結されている。ステップモータが回転すると、ア
クチュエータアーム組立体はピボット点の回りに回転し
、トランスジューサをトラックからトラックへ移動させ
る。反復使用による磨耗や作動温度の変化による揺動に
よって、目標のトラックに対するトランスジューサの初
期設定相対位置と該トラックに対するトランスジューサ
の長期安定性が容易に変化しないために、明らかに、ス
テップモータから遠い側のアクチュエータアームの端部
で非常に安定なピボットが絶対必要である。該ピポット
機構は、高い精度と、高い信頼性と、低い機械抵抗を示
さねばならない。更に、今日の価格を重視したディスク
駆動装置市場では、前記ビポット機構は容易に製造され
、組立てられねばならない。

従来のビボット機構は、一般的には、２つのアー仏、す
なわちアクチュエータ駆動アームとヘッドアーム、の連
結部を支持する軸と、２つのボール軸受と、ばねと個々
の部材をアームに連結する取付け手段とに予荷重を与え
るばね保持器とを含む。

本発明の目的は、現在知られている技術の改良であるア
クチュエータアームの支持体を提供することである。

本発明の別の目的は、設計がまっすぐで、組立てが簡単
であり、かつ最少の部品数を備えるアクチュエータアー
ムの，ピボット機構を提供することである。

本発明の別の目的は、簡単で極めて信頼できるピボット
機構であって、しかも、他のより複雑なビボット機構に
よって提供される、ディスクのトラック上にトランスジ
ューサを位置決めするのに必要とされる精度と信頼性を
与えるピポット機構を提供することである。

本発明の上述した及び他の目的は、ピポット支持組立体
として、一方の側がアクチュエータアームのウイッシュ
ボーン形端部によって、他方の側がアクチュエータアー
ムのウイッシュボーンの割り端部に端部がしっかりと取
り付けられた付勢ばね金属ストリップによって取り囲ま
れた支持部を組み合わせることによって達成される。ア
ーム組立体をディスク駆動装置に取り付けるときには、
支持部はその回転中心に、ばねの引張り力がアクチュエ
ータアームのヘッドをステップモータのスピンドルに付
勢した状態で、取り付けられる。アクチュエータアーム
の遠い端部に、ステップモータのモータ軸上のビニオン
と噛み合う歯を有するセクタギャを設けることによって
、セクタギャの面と交わるモータ軸の回転によりアクチ
ュエータアームを移動させ、それと一緒に、ディスクの
表面と交わる曲げ部とトランスジューサを移動させる。

曲げ部とトランスジューサを支持するヘッドアームは、
ステップモータで駆動される駆動アームの端部の近くに
おいてアクチュエータの駆動アームの側部から延びてお
り、ヘッドアームの長さを減ずる。

この実施例を採用することによって、通常の支持ビボッ
ト組立体をなくす。最小数の部品を利用して、低コスト
で、容易に組立てられるディスク駆動組立体が提供され
る。アクチュエータアームとステップモータとの係合を
維持するばね力により、衝撃によるオフトラックが最小
になる。セクターギヤ、又は、ビニオンの歯が摩耗して
も、半径方向のオフトラックが最小になる。その理由は
６、かかる摩耗はトラック上で主としてヘッドを接線方
向に運動させるからである。本発明の更に有利な特徴で
は、ばねストリップの頂部分は僅かに曲げられていてア
クチュエータアームの回動中心である支持部の頂部を押
圧する。これにより、アクチュエータアームの長さに沿
って下向きの力が与えられ、それによって、アームはそ
の遠い端がベースに向かって僅かに下向きにピッチする
。これにより、アクチュエータアームが衝撃によりステ
ップモータ駆動軸から外れないようにされる。

本発明の特徴と利点は、添付図面を参照して一層良く理
解されるであろう。

（実施例） 本発明によって設計したディスク駆動装置の大部分のコ
ンポーネントは、第１図に示されており、ベースプレー
ト４と、直立壁６、８、ｌＯ、ｌ２とを有するハウジン
グ２を包含し、これらによって形成された囲み領域に回
転ディスクとアクチュ工一タアームとが配置されている
。このディスク駆動装置のベースのための一体型ベース
鋳型部は、第３図により詳細に示される。上記ベース鋳
型部は、スピンドルモータ取付け領域２０を有し、スピ
ンドルモータ取付け領域２０にはデータを記憶するディ
スクを回転させるためにスピンドルモータが配置され支
持されている。ディスクは、２２、２４によって概略的
に示された開放領域内で回転し、該開放領域には、一枚
あるいは複数のディスクを回転できるように取り付け、
しかも空気がディスクの表面にわたって自由に流れるこ
とができる領域を残すのに十分な自由な空間が構成され
ている。

側壁４の一方に隣接して、ステップモータが配置される
領域２６が構成されている。ステップモータの駆動軸は
、駆動軸開口２８を通して延びてアクチュエータアーム
の遠い端部分と接触する。

アクチュエータアームについては第１図を参照して後に
説明する。ステップモータのステップ回転によってトラ
ンスジューサを支持するアクチュエータアームが移動さ
れ、それによって、トランスジューサは開放領域２２に
あるディスクの表面の上に選択的に配置されて回転ディ
スクの表面のデータに接近する。

本発明の上述の特徴は、ハウジング２内でスピンドル３
ｌを中心に回転できるように取付けられた記憶ディスク
３０の上面の平面図である第１図によってさらに明らか
になるであろう。駆動アーム３８とトランスジューサア
ーム４４を有するアクチュエータアーム３２は、曲げ部
３６の端部においてトランスジューサ３４を支持してい
る。アクチュエータアーム３２は、ステップモータ３７
の選択的なステップ回転に応答して移動する。アクチュ
エータアーム組立体３２、特に駆動アーム部３８は、ビ
ボット支持部取付け部４０からステップモータ３７の駆
動軸４２まで延びている。駆動アーム３８はその側部に
おいて、湾曲部３６とトランスジューサ３４を取付けた
トランスジューサ支持アーム４４を、回転ディスクの方
向に延在させて支持している。駆動アーム３８が矢印５
０によって概略的に示される進路に沿って前後に移動さ
れるとき、トランスジューサ３４はトラックからトラッ
クに移動されて特定のデータ位置に接近する。

駆動アーム３８は、第４図を参照して以下に詳細に説明
する全体的に５２で示す支持部のまわりを回動する。駆
動アーム３８の運動は、ペースプレート４の下に取付ら
れたステップモータ３７の回転に応答して起こる。ステ
ップモータ３７の駆動軸４２は、ベースプレート４を通
して上方に延びている。モータ駆動軸２６は、アクチュ
エータ駆動アーム３８の端に支持されたラック５６の歯
と螺合するように、軸２６に機械加工されたピニオン５
４を有する。軸４２の回転により、アーム３８を軸受回
転点５２のまわりに矢印５０で示す半径方向進路に沿っ
て回転させ、トランスジューサヘッド３４をトラックか
らトラックへ移動させる。

駆動アーム部分３８及びヘッドアーム部分４４を含むア
クチュエータアームの詳細は、第２図で一層明らかに現
れる。ここに示すように、アクチュエータアームは軽金
属又は合成材料で作られ、６アームがその長手軸線に沿
って可撓性であり、アームの長手軸線まわりの回転に対
して十分な強度を有するように選択される。アームは、
アーム６２、６４を含む一般的なウッシュボーン形で終
わり、このアーム６２、６４はアームの主軸線にほぼ垂
直に延び、かつ支持ばね７０を支持する。

好ましい実施例のアーム３８は、バイメタルであり、好
ましい実施例では、末端アーム６２の一方を含む主部分
６０用にアルミニウム、他方のストリップばね支持アー
ム６４用にアンパー又はステンレス鋼の組合せで形成さ
れる。この仕方で、一方の長さが他方よりも早く伸び、
或いは縮んで、軸受５２の軸線のまわりに進路５０に沿
ってアームの僅かなねじれ効果を引き起こし、アームの
熱効果が、温度による回転する磁気ディスクの寸法の伸
長又は縮小とほぼ同じであるように、金属が選択される
。

上述のように、アクチュエータアーム３２、特に駆動ア
ーム部分３８は一端が支持されており、支持部５２を中
心として回転する。支持部５２自体は、第４Ａ図に関連
して詳細に説明されているように、ベース４から支持さ
れており、そして、図示した力線５５、５６に実質的に
沿って内方へ予め負荷を及ぼされた一対の可撓性支持部
５３、５４を含む。この目的は、非常に長い有効軸線を
作り出すことである。支持部は、ねじ５７によって予め
負荷を及ぼされている。この支持部の使用は、アーム３
２の被動端でのラック５６とステッブモータ軸４２での
歯車５４の心狂いを考慮している。すなわち、支持部は
一方の側５８に負荷を及ぼされ、他方の底側５９は、ベ
ース鋳型部４の肩部６０に載せることによって位置合わ
せのために使用されるので、軸受５２のベース鋳型部４
への整合は、いつも正確に定められる。

ストリップばね７０は矢印７２（第２図）の方向に負荷
を及ぼすので、ギヤセクタの面５６は常にピニオン５４
にしっかりと押付けられる。ストリップばね７０は、ス
トリップばね７０の小さな取付孔７４、クランブ７６及
びねじ７８によって、アクチュエーアーム３８の背部の
ウイッシュボーンの延びたアーム６２、６４にしっかり
と取付けられる。ストリップばね７０の頂部分８０には
、アクチュエータアーム３８の方ヘノッチが設けられ又
は傾斜がつけられている。このようにして、アクチュエ
ータアーム３８の長い軸線に沿ってトルク効果が得られ
、アクチュエータアームを矢印８２（第２，図）の方向
にベース２の方へ僅かに下方に押す。かくして、アクチ
ュエータアームは、ストリップばね７０によってピニオ
ン５６に向かって予め負荷を及ぼされ、ピニオンに向か
って保持され、そして、大きな衝撃がディスク駆動装置
に加えられる場合でさえも、衝撃の方向にかかわらず、
ピニオンから解放されない。

アクチュエータアームの組立ては全体として、第２図に
示したように、支持プレート９０及びねじ９２を使用し
てアクチュエータアームの駆動アーム部分３８の被動端
にねじ込まれる別の要素としてラック５６を提供するこ
とによって容易に違或される。

可撓性ストリップ７０は、ねじ７８によってアクチュエ
ータアーム構造体の支持端のアーム６２、６４の端に取
付けられている。ばねは、アームにしっかりと取付けら
れて、湾曲部分が支持部５２の後面に対してしっかり取
付けられており、ばね力をアクチュエータアームの軸線
に沿って強く課してピニオンをラックに押圧するように
、曲げ部分８０が軸受の傾斜面９４に押圧されている。

セクタ歯５６は常にピニオン５４としっかり連結した伝
達構成を維持し、摩耗又は衝撃があったときにも、しっ
かりとした連結が存在し続ける。

アクチュエータアームの移行の範囲は、第４Ｂ図に示す
安全ストップ８１によって制限されている。このストッ
プは、ねじ８３のための開口部を備えたプラスチックイ
ンサート８２と、金属カバー８４とを有し、金属カバー
８４も又、プラスチックインサー｝８１の過度の曲がり
を防止するねじ８３によって所定の位置に保持されてい
る。プラスチック片８２の直立ピン８５がアーム３８の
側部に接触しており、上記アームの移動を制限している
。

第２図に示すアームの構造の変形例として、第４Ｂ図に
示す構造を採用できる。この対策では、アクチュエータ
アーム組立体は、２つの別々のアーム１００、１０２に
終わり、各々のアームは、一方のアームを形成するバイ
メタル部分１０４、１０６及び他方のアームを形成する
バイメタル部分１０８、１１０で形成されている。この
対策を用いることにより、温度補償の目的を違威するた
めに、バイメタル構造を使用しながら、アクチュ工一タ
アームの長さ方向の軸腺１１２に沿ってかなりの力を発
揮する更にもつと可撓性のアクチュ工一タアームを可能
にする。

本発明の開示を研究する当業者にとっては、本発明の他
の変形例が明らかであろう。従って、本発明の範囲は、
特許請求の範囲の記載によってのみ制限されるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図および第ＩＢ図は、それぞれ本発明によって設
計されたディスク駆動装置、ディスク駆動装置のベース
鋳型部及びアクチュエータアームの平面図および斜視図
である。 第２図は、本発明のアクチュエータアームの構威要素の
分解図である。 第３図は、本発明のベース鋳型部の縦断面図である。 第４Ａ図は、本発明の軸受ハウジングの断面図である。 第４Ｂ図は、アクチュエータアームの支持部の変形例を
示す平面図である。 ４・・・ベース鋳型部 ３２●・●アクチュエータアーム ３４・●・トランスジューサ ３７●●●ステップそ一タ ３８・・・駆動アーム部分 ４４・・・ヘッドアーム部分 ４２・・・駆動軸 ５２・・・支持部 ５４●・●ギャセクタ ５６・・●ピニオン 手 続 補 正　書（方式） ２．７．−６ 平成　　年　　月 日 ｌ．事件の表示 平成２年特許願第１１５６８０号 ２．発明の名称 て二昂針間Ｖ″゛−′ ３．補正をする者 事件との関係

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベース鋳型部と、一定に回転できるようにスピン
   ドルモータに支持され、トラックのアドレスで呼び出せ
   る位置に記憶されたデータを有する一定に回転するディ
   スクと、データを記憶することができるディスクの前記
   位置に接近するためのトランスジューサを支持するアー
   ムとを含み、前記アクチュエータアームは、前記ベース
   鋳型部から支持されたステップモータと接触するため直
   立壁のうちの１つに隣接したピボット点から延びた第１
   のアーム部分と、前記第１のアーム部分から前記回転す
   るディスクの上に延びた第２の部分とを含み、前記ステ
   ップモータの回転により、前記アームが移動して前記ト
   ランスジューサが前記ディスクに対して位置決めされ、
   前記アームは、前記ピボット点において前記ベース鋳型
   部に取り付けられた支持部と、前記支持部から遠い前記
   第１のアーム部分の端を前記ステップモータとしっかり
   と接触させて付勢し、それによって、前記ステップモー
   タの回転が前記アームの運動に正確に反映されるように
   するため前記支持部のまわりに部分的に配置され、前記
   トランスジューサに固定されたストリップばねとによっ
   て支持されていることを特徴とするディスク駆動装置。
2. （２）前記ストリップばねは、前記アクチュエータに取
   り付けるべき両端を有する第１及び第２のアームと、前
   記アームの間にあって前記支持部の後方部を包囲し且つ
   前記支持部に固着された湾曲部分とを含み、それによっ
   て、前記支持部にアームを直接取り付けることなく、前
   記アクチュエータアームは、前記支持部とステップモー
   タピニオンとの間で支持されることを特徴とする請求項
   （１）に記載のディスク駆動装置。
3. （３）前記アクチュエータアームは、その長手方向軸線
   にほぼ垂直な第１及び第２のアームからなるウィッシュ
   ボーン端部に終わり、前記アームの端部は、前記アーム
   を支持し且つ前記アームを前記ピニオンに対して付勢す
   るため前記ばねの端部に連結されていることを特徴とす
   る請求項（１）に記載のディスク駆動装置。
4. （４）前記アクチュエータアームは、主として第１の熱
   膨張係数を有する第１の金属からなり、更に第１の熱膨
   張係数とは異なる第２の熱膨張係数を有する第２の金属
   からなるアームを含み、温度変化に応じて、前記アクチ
   ュエータアームは、前記トラックにほぼ沿って又は前記
   トラックの接線方向にタンスジューサを移動させること
   を特徴とする請求項（３）に記載のディスク駆動装置。
5. （５）上記第１の金属はアルミニウムであり、第２の金
   属はインバールであることを特徴とする請求項（４）に
   記載のディスク駆動装置。