JPH0428066A - 磁気ディスク装置のへッド位置決め機構 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は磁気ディスク装置のヘッド位置決め機構にか
かわり、さらに詳しくは、改良されたリニアアクチュエ
ータをもつ磁気ディスク装置のヘッド位置決め機構に関
している。

［従来の技術］ 従来、この種の機構におけるリニアアクチュエータは、
たとえば特開平１−９６８７７号公報や特開昭６１−１
９６４７５号公報に記載されているように、平行に配置
されたレールと、レールを支持する保持部材と、レール
のあいだに配置され、ヘッドアッセンブリを保持するキ
ャリ・ンジと、レールを転動するキャリッジ上のローラ
とを具備し、レールがこれにある取付基準面を保持部材
の取付基準面に接触させて配置され、ローラがレール上
の走行面に接触させられていて、ローラを走行面にそっ
て転勤させながらキャリッジを動かすことで、ヘッドを
直線移動させて、磁気ディスク上の目的位置にヘッドを
移動させている。

［発明が解決しようとする課題］ レールは、摩耗を低減させるために、通常、焼入れ鋼の
ような保持部材と異なる材料が採用される。保持部材に
たいする固定は、ねじを、保持部材にある貫通孔をとお
ってレールにねじ込むことによってなされている。が、
レールは、温度が上昇したときに、線膨張係数が保持部
材と異なっているため、熱応力が発生し、バイメタルと
同様なそりなどの熱変形を生じる。その結果、トラック
位置決めサーボのためのヘッドの位置とディスク上の位
置信号とにずれを生じ、正確なへ・ンドの位置決めをお
こなえなくなる。

また、レールは、ヘッドの位置決め精度をざらにたかめ
るために、セラミクラス材の採用がなされつつある。が
、セラミック材のレールは、ねじ孔を設けることができ
ないため、貫通孔をレールおよび保持部材に設け、ねじ
によって締結している。実装容積をより小さくするため
に、レールを中空にさせ、軸部材を貫通孔に挿入し、保
持部材およびレールを貫通して、ねじを軸部材にねじ込
むこともなされている。しかしながら、これらの手段で
は、ねじを締め付けるときに、金属粉などのダストが発
生するため、ヘッドと磁気ディスクの浮上スペーシング
量がきわめて狭小であり、クリーン度かたかく要求され
る磁気ディスク装置ではトラブルをおこすおそれがある
。しかも、セラミクラスは、熱膨張係数の差が焼入れ鋼
よりも大きいため、前述の熱変形の問題がさらにいちじ
るしい。

本発明の目的は、ヘッドを搭載するキャ）ルソジと、キ
ャリッジを案゛内するレールと、レールを支持する保持
部材とを具備している磁気ディスク装置のヘッド位置決
め機構において、レールがセラミクラスのような線膨張
係数が大きく異なる材料からなっていても、たかいヘッ
ドの位置決め精度を得られるようにさせることにある。

本発明の他の目的は、レールがセラミク・ンスのような
線膨張係数が大きく異なる材料からなっていても、たが
いヘッドの位置決め精度を得られるばかりか、ダストを
発生することなしに、組み立てをおこなえるようにさせ
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の磁気ディスク装置のヘッド位置決め機構は、ヘ
ッドアッセンブリを搭載するキャリッジと、キャリッジ
を案内するレールと、レールを保持する部材とを含むリ
ニアアクチュエータを具備している。

か、本発明の磁気ディスク装置のヘッド位置決め機構で
は、上記目的を達成するために、弾性体を介在して、レ
ールを保持部材に固定する手段を具備させられている。

また、本発明では、上記他の目的を達成するために、レ
ールの内部に、レールの長手方向にそって設けられた空
間と、この内部空間に接続するようにレールにおける保
持部材との接触面に設けられた窓と、窓に対応して保持
部材に設けられた孔と、内部空間に挿入された第一の部
材と、一端が第一の部材に連結され、他端が窓をとおっ
て保持部材の孔にのび、この延長部分にばね受けをもつ
第二の部材と、第一の部材をレールに圧着させる力を得
るために、保持部材と第一の部材とのあいだに配置され
た弾性体とによって、レールが保持部材に固定されてい
る。

第一の部材と第二の部材との連結は、たかいクリーンな
状態を要求される場合、これらをたが０にかん合するこ
とによってなされが、ねじ結合によっておこなうことも
できる。弾性体はたとえば圧縮形コイルばねや板ばねを
採用することができる。コイルばねからなる場合には、
たとえば、第二の部材が貫通孔からばね受けする部分に
ばね受けを具備させられ、コイルばねがばね受けと貫通
孔の周囲に形成されたばね座とのあいだに配置されてい
るようにさせることができる。板ばねからなる場合には
、たとえば、第二の部材が貫通孔からばね受けする部分
にばね受けをもち、板ばねが貫通孔を横断して配置され
るとともに、ばね受けの下部で第二の部材に係合されて
いるようにさせることができる。

［作用］ 前者のヘッド位置決め機構において、レールは、弾性体
が第一の部材をレールの内部空間を形成する壁面に押し
付け、レールを保持部材に圧着することによって、保持
部材に固定される。レールと保持部材との接触面あるい
は接触点における摩擦力は、これによって、へ・ラドの
位置決め精度に影響のない範囲において小さくさせられ
ている。環境温度が変化すると、レールと保持部材との
あ０だにすべりを生じ、これらかべつべつにのびること
ができる。

後者のヘッド位置決め機構は、たとえば、第一の部材を
内部空間に配置し、弾性体を第二の部材と保持部材との
あいだに配置した状態において、第二の部材を貫通孔か
ら窓をとおって内部空間に挿入し、第一の部材を第二の
部材にかん合することによって、ねじ結合なしでも、レ
ールの固定をおこえる。これによって、レールと保持部
材との接触面あるいは接触点における摩擦力は、へ・ラ
ドの位置決め精度に影響のない範囲において小さくなり
、環境温度が変化したときに、レールと保持部材とのあ
いだにすべりを発生させることができる。

［実施例］ 本発明の磁気ディスク装置用ヘッド位置決め機構の実施
例は、以下に、第１図ないし第８図とともに説明する。

このヘッド位置決め機構において、リニアアクチュエー
タは、第１図に示すように、ヘッドアッセンブリ１０、
キャリッジ１１、レール１２、保持部材１３、ボイスコ
イル１４およびマグネ・ソトリング１５を具備している
。

ヘッドアッセンブリ１０は、記録再生をおこなうヘッド
とヘッドを浮上させる機構とを具備するもので、キャリ
ッジ１１に支持されている。図面ではひとつのみを示し
であるが、実際にはたとえば１０個のへラドアッセンブ
リがふたつずつ対面するようにキャリッジ１１に取り付
けられている。

ディスクは、図示されていないが、対面するへ・ラドの
あいだにそれぞれ配置されているとともに、回転軸をこ
のディスク装置のフレームに保持されている。

キャリッジ１１はころがり軸受からなるローラを側面に
具備している。ローラはキャリッジの先端に四個、後端
に四個あり、四個のローラを支持する軸はたがいに直角
になるようにキャリッジ上に配置されている。図面では
、先端のローラ群のうち、ふたつのローラが符号１６に
よって、後端のローラ群におけるふたつのローラが１−
７によって示されている。

レール１２は、一端が保持部材１３に支持され、自由端
がボイスコイルの内部をとおるように配置されている。

レール自体は、セラミクラスからなっていて、たがいに
直角に配置された平面からなるふたつの取付基準面１８
および角度９０°はなれた走行面１９をもっている。保
持部材１３はこの磁気ディスク装置のフレームに固定さ
れている。

保持部材自体は、開口が上方をむいた、はぼコの字形の
形態をもっていて、ふたつのコラムを形成している部分
に、たがいに直角に配置された平面からなるふたつの取
付基準面２０を具備している。

レール１２は基準面１８を保持部材の基準面２０に接触
させて、保持部材１３に装着されている。

キャリッジ１１は、図面に示された四個のローラ１６．
１７を一方のレール１２の走行面１９に、反対側にある
ローラ１６と前記ローラ群を形成する二個のローラおよ
びローラ１７とローラ群を形成する二個のローラを他方
のレールの走行面に接触するように配置されていて、こ
れらのローラがレール上を転勤することによって、キャ
リッジを走行させられるようにしている。

ボイスコイル１４はキャリッジ１１の後端に取り付けら
れ、フレームに固定されたマグネットリング１５の内部
に配置されている。制御は、一部のディスクに書き込ま
れたトラック位置情報を、このディスクに関連するヘッ
ドによって読み取り、ボイスコイルモータ制御手段に出
力する、いわゆる、サーボ面サーボによってなされてい
る。

このリニアアクチュエータにおいて、レールは、熱膨張
したときに、長手方向へのみにすべることができるよう
に、保持部材に固定されている。詳しく説明する。

レール１２には、第２図および第３図によく示されてい
るように、内部空間２１および窓２２を具備している。

内部空間２１は、たとえば、レール１２の長手方向にそ
って設けられた貫通孔からなっている。窓２２は、たと
えば、ふたつあって、それぞれが貫通孔２１に接続しか
つこれにたいして直角に位置しているように、レール１
２に設けられている。また、保持部材１３には、取付基
準面２０の接合部分に位置して、この基準面と保持部材
の外面とに解放された貫通孔２３を設けられている。貫
通孔２３は前記接合部分にそってふたつあって、各々の
貫通孔はレールにある窓２２の間隔に一致する間隔でも
って保持部材に配置されている。

また、レールの内部空間あるいは貫通孔２１には軸部材
２４が、窓２２および保持部材の貫通孔２３にはスライ
ド部材２５が配置されている。軸部材２４は直径が貫通
孔２１の内径よりのかなり小さな細長いビンの形態をも
っている。スライド部材２５は、軸２７と軸の後端に設
けられたばね受け２８とからなっていて、軸の先端に、
軸部材の直径よりも大きな孔２９を設けられている。

これにおいて、レール１２は、窓２２を貫通孔２３に一
致させて、保持部材１３に配置されている。スライド部
材２６は、軸２７の先端が貫通孔２１にのびているよう
に、貫通孔２３と窓２２とに挿入されている。コイルば
ね２６は、保持部材の貫通孔２３の内部に形成されたば
ね座３０とスライド部材のばね受け２８とのあいだに位
置して、スライド部材に挿入されている。コイルばねは
、圧縮形のものからなっていて、スライド部材２６を下
方にひいて、軸部材２４をレール１２に押し付け、レー
ル１２を保持部材１３に圧着させている。このため、レ
ール１２は、これらの部材および保持部材１３の取付基
準面によって、すべての方向の動きを阻止されている。

このリニアアクチュエータは、環境温度が上昇すると、
レール１２と保持部材１３とのあいだに相対的な熱膨張
差を生じる。が、レール１２は、コイルばね２６によっ
て保持部材１３に押し付けられている状態にあり、これ
らのあいだの摩擦係数がねじ結合されている従来のもの
よりも小さいため、ばね２６に抗して、熱膨張差に関連
する量のすべりおこすことになる。このため、レールは
そりなどの熱変形を発生せず、そこで、トラック位置決
めサーボのためのヘッドとディスク上の位置信号との関
係とが他のディスクとヘッドとの位置関係にたいして変
化しなくなり、ヘッドの位置決めをたがい精度でもって
おこなわせることができる。

また、このリニアアクチュエータにおいて、レール１２
の組み付けは、窓２２を貫通孔２３に一致させて、レー
ル１２を保持部材１３に支持させ、スライド部材２４の
軸２７に圧縮コイルばね２６をはめ、軸２７を保持部材
１３の外側がら貫通孔２３および窓２２をとおって貫通
孔２１に挿入し、レール１２の端面から軸部材２４を軸
の先端にある孔２９にはめることによってなされる。こ
のときに、スライド部材、コイルばね、軸部材の各々は
、たんにはめ込んでいくだけでよいので、レール１２が
セラミクラスがらなっているにもかがゎらず、ダストを
発生することなしに、組み付は作業をおこなうことがで
きる。そして、組み立てられたリニアアクチュエータは
、軸部材２４、スライド部材２５、ばね２６がレール１
２および保持部材１３の内部に収容され、キャリッジ１
１の走行範囲内に納められているので、実装容積を維持
することができる。

第４図および第５図は他のレール固定手段を示している
。

レール１２は貫通孔２１および窓２２を具備している。

保持部材１３は貫通孔２３をそれぞれ具備している。軸
部材２４も、ピンの形態をもつもので、レールの貫通孔
２１に挿入されている。スライド部材２５も、軸２７と
ばね受け２８をもつもので、軸２７が窓２２をとおって
スライド部材２５にがん合されている。コイルばね２６
は保持部材の貫通孔２３にある座３１とスライド部材の
ばね受け２９とのあいだに配置されている。

が、このレール取り付は手段において、保持部材１３に
おけるレールとの接触面には、摩擦をより低減させるユ
ニットが配置されている。このユニットはボール３３お
よびリテーナからなっている。リテーナはり４字形をな
す保持板３４および基板３５を具備している。保持板３
４は基板３５に固定されている。保持板および基板には
、第５図によく示されているように、ふたつの貫通孔３
６が設けられている。これらの貫通孔３６は、レールの
窓２２の間隔および保持部材の貫通孔２３の間隔に対応
する間隔でもって配置されている。ボール３３は保持板
３４にある孔３７にはめ込まれている。孔３７は両端の
開口部分がボール３３よりも小さい直径をあたえられ、
ボールの抜は出しを阻止している。

このユニットは、リテーナの孔３６を窓２２および貫通
孔２３に一致させ、ボール３３をレール１２に接触させ
て、レール１２と保持部材１３とのあいだに配置される
。スライド部材２５は、貫通孔２３、リテーナの孔３６
および窓２２をとおって軸部材２４にかん合され、コイ
ルばね２６が保持部材の貫通孔２３にある座３１とスラ
イド部材２５のばね受け２９とのあいだに配置されてい
る。レールは、軸部材２４をレール１２に押し付け、ボ
ール３３を介在して、レール１２を保持部材１３に圧着
させることで、動きを阻止されている。

このようなユニットをもつリニアアクチュエータでは、
前述のレール取り付は手段と同様に、環境温度が変化し
ても、レール１２がばね２６に抗してすべり、レールを
熱変形させないばかりか、レール１２と保持部材１３と
の摩擦がより小さいため、レールをより円滑にすべらせ
ることができる。

第６図は、ボールがレール１２と保持部材１３との接触
面に配置された他のレール固定手段を示している。

これにおいて、ボールは参照符号１３３で示されていて
、保持部材１３とレール１２とのあいだに配置されてい
る。が、ボールはリテーナによって保持されておらず、
マグネット４１によって位置を固定されている。これら
のマグネットはボール１３３に対応して保持部材１３に
設けられた盲穴４０に挿入かつ固定されている。ボール
と保持部材とのあいだに配置された、逆り字形をなす部
材３９は、ボールを円滑に転動させるためもので、リテ
ーナと同様に、レールの窓２２の間隔と保持部材の貫通
孔２３の間隔とに対応する間隔でもって配置された貫通
孔を具備している。スライド部材２５は貫通孔２３、部
材４１の孔および窓２２をとおって軸部材２４にかん合
され、圧縮形のコイルばね２６が貫通孔２３にある座３
１とスライド部材２５のばね受け２８とのあいだに配置
されている。

このリニアアクチュエータも、第４図および第５図のも
のと同様に、レール１２と保持部材１３との摩擦をより
小さくさせることができるので、環境温度が変化したと
きに、レールをより円滑に熱変形させることができる。

なお、このレール取り付は手段において、ボール３３の
あいだに、粘性をもつ物質を配置するようにしてもよい
。そうすることによって、キャリッジ１１が走行すると
きに、粘性物層がレール１２の振動を吸収するので、ヘ
ッドのクラッシュをなくし、より信頼性のだかい磁気デ
ィスク装置を構成させることができる。

第７図はさらに他のレール取り付は手段を示している。

この手段は、第２図ないし第６図に示すものに比較して
、軸部材およびスライド部材のみが異なっている。

軸部材１２４は、他の手段における軸部材よりも、直径
が大きな部材からなっているとともに、周面にねじ孔４
２を設けられている。ねじ孔は長手方向にふたつあり、
レールの窓２２および保持部材の貫通孔２３に対応する
間隔でもって配置されている。スライド部材１２５は軸
１２７とばね受け１２８とをもっているが、軸１２７の
先端にはねじ孔４２に関連する雄ねじが設けられている
。

このスライド部材は、軸１２７が貫通孔２３および窓２
２をとおってレールの内部空間２１にのび、軸１２７の
先端が軸部材１２４にねじ込まれている。圧縮形コイル
ばね２６は貫通孔２３にある座３１とスライド部材のば
ね受け１２８とのあいだに配置されている。レール１２
は、ばね２６が軸部材１２４をレール１２に押し付け、
レール１２を保持部材１３に圧着させることによって、
動きを止められている。

第８図および第９図はさらに他のレール固定手段を示し
ている。

これにおいて、軸部材およびスライド部材は第７図に示
すものと同様に構成されているが、ばねは板ばね１２６
からなっている。

軸部材１２４は貫通孔２１に挿入され、スライド部材１
２５は貫通孔２３および窓２２をとおって貫通孔２１に
挿入されているとともに、先端が軸部材１２４にねじ込
まれている。板ばね１２６は、保持部材１３にねじ４３
によって固定されているとともに、自由端にある切り欠
き４４がばね受け１２８の下部に位置しているように、
スライド部材１２５の軸１２８に係合されている。レー
ルは、板ばね１２６が軸部材１２４をレール１２に押し
付け、レールを保持部材１３に押し付けることによって
、動きを止められている。

第１０図はさらにまた他のレールの取り付は手段を示し
ている。

レール１２は、他のレール取り付は手段と同様に、貫通
孔２１と窓２２および具備している。保持部材１３にも
、レール１２を装着したときに窓２２の各々に一致する
貫通孔２３が設けられている。軸部材２２４は貫通孔に
挿入されている。が、保持部材側の部材はビンの形態を
もつ部材４５からなっている。部材４５は、貫通孔２３
を横断するように、保持部材１３の外面上に配置されて
いる。引張りコイルばね１２６が、窓２２および貫通孔
２３の内部に配置されているとともに、一端を軸部材２
２４に、他端を部材４５に係合されている。レール１２
は、ばね２６が軸部材２２４をレール１２に押し付け、
レールを保持部材１３に圧着することでもって、動きを
止められている。

このリニアアクチュエータも、レール１２と保持部材１
３との摩擦をより小さくさせることができるので、環境
温度が変化したときに、レールを円滑にすべらせること
ができ、しかも、構造が他の固定手段よりも簡単なため
、コストの低減をはかることができる。

なお、以上述べた実施例では、レールが平行に配置され
、キャリッジがローラをこれらのレール上を転動するよ
うにレールのあいだに配置されているが、他の配置をも
つリニアアクチュエータにおいても、これらの実施例に
述べたレール固定手段にもとすくものを採用することに
よって、同様な効果を得ることができる。

［発明の効果］ 本発明の磁気ディスク装置のヘッド位置決め機構は、請
求項１にしたがえば、レールと保持部材との接触面ある
いは接触点における摩擦力が小さいので、これらの線膨
張係数差によるレールの熱変形を防ぎ、ヘッドの位置決
めをたがい精度でおこなうことができる。

請求項２にしたがえば、レールと保持部材との接触面あ
るいは接触点における摩擦力が小さいので、これらの線
膨張係数差によるレールの熱変形を防ぎ、ヘッドの位置
決めをたかい精度でおこなうことができるばかりか、た
んに挿入するだけでレールの固定をおこえるようにさせ
ることができるので、ダストを発生することなしに、レ
ールを保持部材に固定することができ、レールにセラミ
クラスのような材料を採用しても、信頼性のたかい磁気
ディスク装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ディスク装置用リニアア・クチュ
エータの一実施例を示す分解斜視図、第２図はレールを
保持部材に固定している部分の縦断面図、第３図は横断
面図である。第４図はレールを保持部材に固定している
部分の他の構成を示す横断面図、第５図はレールと保持
部材とのあいだに配置されたユニットの詳細を示す斜視
図である。 第６図はレールを保持部材に固定している部分のさらに
他の構成を示す横断面図、第７図はレールを保持部材に
固定している部分のさらに他の構成を示す横断面図、第
８図はレールを保持部材に固定している部分のさらに他
の構成を示す横断面図、第９図は第８図における矢印Ａ
の方向からみた一部の部材の正面図、第１０図はレール
を保持部材に固定している部分のさらに他の構成を示す
横断面図である。 １０・・・ヘッドアッセンブリ、１１・・・キャリッジ
、１２・・・レール、１３・・・保持部材、２１・・・
内部空間、２２・・・窓、２３・・・貫通孔、２４．１
２４．２２４・・・第一の部材、２５．１２５．４５・
・・第二の部材、２６．１２６・・・弾性体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヘッドアッセンブリを搭載するキャリッジと、キャ
   リッジを案内するレールと、レールを保持する部材とを
   含むリニアアクチュエータを具備している磁気ディスク
   装置のヘッド位置決め機構において、弾性体を介在して
   、レールを保持部材に固定する手段を具備していること
   、を特徴としている磁気ディスク装置のヘッド位置決め
   機構。 ２、ヘッドアッセンブリを搭載するキャリッジと、キャ
   リッジを案内するレールと、レールを保持する部材とを
   含むリニアアクチュエータを具備している磁気ディスク
   装置のヘッド位置決め機構において、レールを保持部材
   に固定する手段が、レールの内部に、レールの長手方向
   にそって設けられた空間と、この内部空間に接続するよ
   うにレールにおける保持部材との接触面に設けられた窓
   と、窓に対応して保持部材に設けられた孔と、内部空間
   に挿入された第一の部材と、一端が第一の部材に連結さ
   れ、他端が窓をとおって保持部材の孔にのび、この延長
   部分にばね受けをもつ第二の部材と、第一の部材をレー
   ルに圧着させる力を得るために、保持部材と第一の部材
   とのあいだに配置された弾性体とからなる磁気ディスク
   装置のヘッド位置決め機構。 ３、第二の部材が貫通孔からばね受けする部分にばね受
   けをもち、弾性体が圧縮形コイルばねからなるとともに
   、ばね受けと貫通孔の周囲に形成されたばね座とのあい
   だに配置されている特許請求の範囲第２項に記載のヘッ
   ド位置決め機構。 ４、第二の部材が貫通孔からばね受けする部分にばね受
   けをもち、弾性体が板ばねからなり、貫通孔を横断して
   配置されているとともに、ばね受けの下部で第二の部材
   に係合されている特許請求の範囲第１項に記載のヘッド
   位置決め機構。