JPH0449583A - トランスデューサ支持装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転形記憶装置のトランスデユーサ支持機構に
係り、特にトランスデユーサの浮上量が小さく、シーク
速度の大きい高密度記憶装置に好適なトランスデユーサ
支持装置に関する。

〔従来の技術〕

回転形記憶装置は、たとえば特公昭５８−２２８２７号
公報に開示されているように、回転する記憶媒体と、こ
の記憶媒体に対して浮上した状態で情報の読み書きをす
るトランスデユーサと、該トランスデユーサを支持する
トランスデユーサ支持装置と、該トランスデユーサを前
記記憶媒体の希望する任意の半径位置にアクセスし、か
つそこに保持するアクセス機構とを具備している。そし
て、前記トランスデユーサ支持装置は、低可撓性横枠に
よって連結される２つの外側可撓性指部を形成する矩形
切欠部と、前記横枠から前記切欠部へ向けて延設される
可撓体中央舌状部とを有する柔構造支持体と、前記柔構
造支持体を指示する弾性部と荷重用ビーム部とを有する
剛構造支持体とこの剛構造支持体と前記柔構造支持体の
中央舌状部との間に配設された荷重用突起部とを具備し
て剛性アームを介して前記アクセス機構に結合され、前
記中央舌状部にトランスデユーサを搭載したエア・ベア
リング・スライダ（以下スライダという）が取付けられ
ている。

前記荷重用ビームには、支持装置長手方向の両側端部に
前記支持装置長手方向に平行なフランジ要素が設けられ
、横断面はコの字形状をなしている。上記剛構造支持体
と、これに接合された柔構造支持体とをまとめて支持ば
ねという。

トランスデユーサを回転する記憶媒体の任意の半径位置
にアクセスするシーク時には、アクセス機構から記憶媒
体の半径方向の駆動力がトランスデユーサ支持装置に加
えられる。該駆動力によって、トランスデユーサ支持装
置が加速・等速保持並びに減速される。

また、アクセス機構の構造に起因した加振力がシーク時
に発生し、シータ方向の力を含むこの加振力が剛性アー
ムを介して、トランスデユーサ支持装置に加えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来のトランスデユーサ支持装置では以下に述
べるように、シーク時、前述の駆動力やアクセス機構に
起因する加振力が加えられたときトランスデユーサ支持
装置がその構造体の固有振動モードで振動し、スライダ
の浮上量変動が発生する点について配慮されていなかっ
た。

すなわち、従来は浮上量の時間的変化を高速で精密に測
定する手段、したがって、さらにスライダの左右の浮上
面の前後の浮上量の時間的変化を同時に測定してスライ
ダのピッチングおよびローリング運動を見出す手段がな
かったために、前記の現象に対する十分な配慮ができな
かった。なお、ここでいう高速で精密な浮上量変動の測
定とは、たとえば０．２ｍｓ以内に発生する。、０１μ
ｍ程度の浮上量変動を０．０５ｍ５乃至０．１ｍｓ及び
０．００１μｍ以上の分解能で測定することである。

従来、シーク時の浮上量変動低減に対する配慮が不足し
ていた第２の理由は、浮上量がシーク時の見積り変動量
に比較するとまだ十分大きかったためである。すなわち
、従来の浮上量は０．４μｍ乃至１μｍあったのに対し
、浮上量変動量は０．０１μｍ乃至０．０３μｍと考え
られていたため、重大な障害要因とは考えられなかった
のである。ところが、最近記憶密度が高密度化するに伴
って浮上量を０．２μｍ乃至０．３μｍと微小化するこ
とが必要になり、一方でアクセス時間短縮のためにシー
ク加速度が大になり、シーク時の浮上量変動が従来より
も大きくなることが予想されるようになったことから、
シーク時の浮上量の変動について十分な配慮が必要にな
ったのである。

次にシーク時に浮上量変動の発生原因についてはじめに
荷重用ビームの中心軸とスライダ浮上レール中心線が直
角のタイプのトランスデユーサについて述べる。

シーク時、アクセス機構から半径方向に向う駆動力が剛
性アーム部を介してトランスデユーサ支持装置に加えら
れる。同時にアクセス機構の走行面などの可動接触部な
どから駆動方向以外の方向の加振力も含む加振力が発生
し、前記駆動力と同様に剛性アーム部を介してトランス
デユーサ支持装置に加わる。この両者の力は、アクセス
機構および剛性アーム部の固有振動モードを励振するた
め、剛性アーム部のトランスデユーサ支持装置の取付部
からトランスデユーサ支持装置にシータ方向の加振力の
他にその直角方向の２軸、および回転などさまざまな方
向の加振力が加わることになる。その結果、トランスデ
ユーサ支持装置の固有振動モードを励振しトランスデユ
ーサ支持装置が振動するため、スライダが浮上量変動を
引き起こすわけであるが、このトランスデユーサの固有
振動モードのうち、面外曲げ及び面外ねしり振動モード
は従来から知られ対策が検討されているが、シーク時に
はそれ以外に面内曲げモードが励振され、シーク時に大
きな浮上量変動を引き起こすことが判明した。このモー
ドは、トランスデユーサ支持装置の先端（スライダを取
付けた側）が記憶媒体面と平行面状で振動するモードで
ある。そして、この振動モードはシータ方向と直角方向
で記憶媒体面と平行な方向（以下回転円板の回転接線方
向と略す。）に加振された時、最も振＠／単位加振力の
比が大きくなるように振動する。

従来のトランスデユーサ支持装置には前述したように、
シーク時に生じる接線方向加速度によって剛構造支持体
の面内振動モードが励振され、スライダがねじれ振動し
て浮上量が大きく変動する点が考慮されておらず、最悪
の場合、スライダと記憶媒体がシーク中に接触し、クラ
ッシュに至る危険があった。

一方、剛構造支持体の長手方向とスライダ浮上レール中
心線が同方向なインラインタイプのトランスデユーサ支
持装置においては、シーク時のアクセス機構からの半径
方向の駆動力が直接前述したトランスデユーサ支持装置
の面内曲げモードを励振するため、大きな加振外力とな
り、スライダは大きな浮上量変動を起こす。インライン
タイプの場合スライダはローリング運動を起こし、浮上
量変動と同時にオフトラック方向の振動も発生し従来の
トランスデユーサ支持装置はこの点に関して考慮されて
いなかった。

本発明の目的は、シーク時におけるトランスデユーサ搭
載手段の浮上量変動、及びオフトラック方向の振動を減
少し、トランスデユーサ搭載手段と記憶媒体の接触を防
止して、信頼性を確保することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、一方の端部に記憶媒体から浮上して情報を
読み書きするトランスデユーサを支持する剛構造支持体
と、該剛構造支持体の他方の端部に一方が接合し他方が
アクチエータに結合するアームとを備えたトランスデユ
ーサ支持装置において、前記剛構造支持体と前記アーム
とが接合する位置付近で前記剛構造支持体と前記アーム
のうち何れか一方に前記剛構造支持体の長手方向に直角
で前記記憶媒体と平行な方向に剛性の小さい部分を形成
したことにより達成される。

上記目的は、前記剛構造支持体と前記アームとが重なり
合う面に前記接合部から前記剛性の小さい部分を介して
振動を減衰させる減衰部材を設けたことにより達成され
る。

上記目的は、前記剛性の小さい部分は前記剛構造支持体
の一部をＨ字状にエツチングにより切り欠いて形成した
ことにより達成される。

上記目的は、前記剛性の小さい部分を二本以上の平行板
バネで構成したことにより達成される。

上記目的は、前記剛性の小さい部分を前記記憶媒体と平
行な面にＸ字形をなすバネで構成したことにより達成さ
れる。

上記目的は、前記剛構造支持体の他方の端部とアームの
接合部が接着剤で接着したことにより達成される。

上記目的は、前記剛構造支持体の他方の端部とアームの
接合部が溶接で接合したことにより達成される。

〔作用〕

上記構成によれば、剛構造支持体とアームとが接合する
位置の剛構造支持体とアームのうち何れか一方に設けた
剛構造支持体の長手方向と直角で記憶媒体と平行な方向
に剛性の小さい部分は、アクチエータ、アームに比較し
てトランスデユーサ及び剛構造支持体の質量が小さい為
アームからの加振振動が変位加振として働いていた加振
力を力加振に変換する働きをする。つまり、前記剛性の
小さい部分のバネ剛さをトランスデユーサ及び剛構造支
持体の面内曲げモードを一白由度系で表わした等価バネ
剛さより十分小さくすることにより。

アームからの剛構造支持体の長手方向と直角方向変位加
振が前記剛性の小さい部分を通過してトランスデユーサ
及び剛構造支持体を加振する変位加振幅を小さくするこ
とができる。前記剛性の小さい部分は剛構造支持体の長
手方向と直角方向以外は剛性を保持しているのでトラン
スデユーサの位置決め精度は確保される。

また、前記剛性の小さい部分の近傍に設けた減衰部材は
、前記剛性の小さい部分が有する固有振動数による共振
を防止し、かつ剛構造支持体の長手方向と直角方向の変
位加振を制動する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。第１図は第
１実施例の側面図で、トランスデユーサ支持装置を回転
形記憶装置に取付けた状態を示している。記憶媒体１は
、図の右方の図示されていない軸に取付けられて回転可
能となっている。磁気ヘッドもしくは光ピツクアップな
どのトランスデユーサ２はトランスデユーサ搭載手段で
あるエア・ベアリング・スライダ（以下スライダという
）３に搭載されており、該スライダ３は柔構造支持体４
に取付けられている。柔構造支持体４は、さらに剛構造
支持体５に重ね接合されている。柔構造支持体４と剛構
造支持体５とで、支持バネを形成している。

剛構造支持体５は弾性部６と荷重ビーム部７とを有し、
弾性部６の他端は第１結合部１４にスポット溶接等によ
り固定される。第１結合部は板バネ部１３を介して第２
結合部８と一体となっておす、第２結合部８はアーム９
にたとえばねじ１０で締結されている。スライダ３は浮
上面１１を有し、回転する記憶媒体１と浮上面１１との
間に形成される気流によって浮上する。

第２図および第３図は、前記トランスデユーサ支持装置
の平面図および側面図である。本実施例は、スライダ３
が剛構造支持体５の長手方向中心軸方向にシーク動作の
際移動するリニアタイプを示す。柔構造支持体４を介し
てスライダ３を支持する剛構造支持体５は、荷重ビーム
部７と弾性部６よりなり、弾性部６は第１結合部１４に
スポット溶接等により固定される。第１結合部１４と第
２結合部８は切欠部１６で分離され、板バネ部１３を介
してのみ機械的に連結している。板バネ部１３は結合部
８と結合部１４の両側端部に平行に配置され、剛構造支
持体５の長手方向中心線と直角で記憶媒体１と平行な方
向（接線方向）にのみバネ剛さが小さくなる。第２結合
部８の穴１５は、アームへの取付穴である。切欠部１６
をバタン焼付及エツチング加工により形成すると精度が
高く加工に要する工数が少ない。

第４図は本実施例の動作を説明するための図でシーク中
に問題となる面内曲げモードを１自由度で近似した振動
モデルである。面内曲げモードの一自由度モデルの質量
をｍ、その時のバネ剛さをに２、本実施例で新たに付加
したバネ部材１３のバネ剛さをに工とする。スライダの
動きに対応する質量ｍの変位をＸ、バネに工とに２の間
の間の変位を２、第２結合部８の接線方向変位をｙとし
、ｙに正弦波加振入力が入った時の質量ｍの変位Ｘを求
める。運動方程式は（１）式となる。

ｍｘ＋に、（ｘ−ｚ）＝Ｏ ｋ、（ｚ−ｙ）＝に、（ｘ−ｚ）−−−（１）ここで　
ｙ＝ａｓｉｎｗｔ 整理すると（２）式になる。

今バネ部１３のバネ剛さに１をに２に対し、十分小さく
とるたとえばに工＝に２／１００とおくと、固有振動数
は面内曲げモードの固有振動数Ｗ、の約１／１ｏになる
。（２）式を解いてｙに対するＸの伝達率τを求めると
（３）式となり、第１項の固有振動成分と、第２項の外
乱成分の和で表わされる。

今、バネ剛さをに工＝に２／１００に設定すると、面内
曲げの固有振動数ｗ＝ｗ□でｙ　＝ａ　ｓｉｎ　ｗｉｔ
で加振されるとｗ１／ｗ、弁１０となり、発生する固有
振動の成分は約１／１ｏ、また強制外力の振動成分は約
１／１００に低減できる。

第５図は、強制外力の振動成分について、加振周波数と
伝達率を示した図表である。ｋ、／に２を大きくとるこ
とにより、問題となっている周波数での振動変位の伝達
率を小さく押さえることができる。つまり、板バネ部１
３のバネ剛さに１を面内曲げモードのバネ剛さに２より
十分小さく取ることにより、シーク時接線方向加振によ
るスライダ部の振動変位を小さく押さえられ、その結果
スライダの浮上量変動を小さく押さえることできる。

第２図でリニアタイプのトランスデユーサ支持装置につ
いて示したが、スライダ３の浮上レールの中心線を剛構
造支持、体５の長手方向中心軸と平行に取付けるインラ
インタイプのトランスデユーサ支持装置の場合でも同様
である。インラインタイプのトランスデユーサではスイ
ングする為シータ方向が前述の接線方向と一致し大きな
接線方向加振が起こり、面内曲げに対する本発明が有効
であり、浮上量変動とオフトラック振動の低減に効果が
ある。

板バネ部１３の製作はエツチングによっても可能である
し、また、レーザー加工やワイヤカットなどの方法で精
度良く製造することができる。

本実施例で、第１結合部１４とアーム９の間を積極的に
接触させてこの間の摩擦ダンパとして働かせることによ
り、共振点での共振倍率を低減することも可能である。

第６図は、本発明の第２実施例におけるトランスデユー
サ支持装置を示す側面図である。以下の図面では第１〜
第３図に示した例と同様の部材には同一符号を付し説明
を詳略した。

本実施例においては、第１実施例と同様に第１結合部１
４と第２結合部８との間は板バネ部１３で連結し、更に
第１結合部１４とアーム９の間にたとえば粘弾性材料な
どの減衰材２０をそう入した構造としている。本構造で
は、アーム接線方向の加振振動に対し、減衰材２０のせ
ん断抵抗による減衰作用がある。本実施例の特性を第５
図の破線で示す。減衰材２ｏを付与することにより、面
内曲げモードの伝達率は、前述の第１の実施例より多小
悪くなるが、板バネ部１３の固有振動数での共振を抑制
することができる。

本実施例はインラインタイプに図示しているがリニアタ
イプについても同様である。

第７図は、本発明の第３実施例を示す斜視図である。接
線方向にバネ剛さが小さい部分をアーム９に設けた例で
ある。アーム９は、剛構造支持体５の第２結合部８を取
付けるアーム取付部９ａと板バネ部１３を介して接続さ
れたアーム根元部９ｂよりなる。アーム根元部と第２取
付部８の間に減衰部材２０を挾む構造である。本構造に
よりシーク時のアームに働く接線方向加振に対して、前
述の実施例と同様の効果がある。またアームに本構造を
設けることにより、複数のディスクを有する積層形ディ
スク装置の場合、アームの上下の複数個のヘッドに対策
ができ、コストを低減できる。

第８図は、本発明の第４実施例を示す斜視図である。第
１実施例から第３実施例のように結合部８を用いず、剛
構造支持体５と同一材中に、切欠部１６を設け、残った
両端の部材で板バネ部１３を構成する。剛構造支持体５
のアーム９側の延長部の減衰材貼付部２２とアーム９の
間に減衰材２０を挾む。アーム９への固定は板バネ部１
３の根元側の接着部２３で、接着剤２１によりアームに
接着した例である。本実施例は接着としているが、スポ
ット溶接など他の方法でも接合できる。本方法によれば
、部品点数と作業工数を低減することができる。

第９図は、本発明の第５実施例で板バネ部の構造を示す
。剛構造支持体５の根元の減衰材貼付部２２から接着部
２３までの区間はプレス加工などにより剛構造支持体５
と直角なフランジ部を設け、接線方向以外の剛性を高め
る。

第１０図は第９図の１−１断面の断面図を示す。

フランジ部以外の部分には切欠部１６を設ける。

本構造により、−枚の部材で前述の接線方向のバネ剛さ
が小さいトランスデユーサ支持装置ができ、前述の実施
例と同様の効果が得られる。

第１１図は、本発明の第６実施例の板バネ部を示す。第
１結合部１４と第２結合部８及び板バネ部をそれぞれ別
部材で作り、接着又は溶接等により、板バネ部１３で第
１結合部１４と第２結合部を固定した例である。個々の
部品の加工が容易で板バネ部の板厚を自由に選択できる
ので設計の自由度が高まる。

第１２図は、本発明の第７実施例を示す。板バネ部を互
いに相反する方向から切り込みを入れて構成し、第２結
合部８を第１結合部１４の切り込み外側の両側端に設け
た例である。減衰材を用いる場合、減衰材２０の貼付は
面積を大きく取ることができ大きな減衰作用が得られる
。

第１３図は、本発明の第８実施例を示す平面図第１４図
はその■−■断面図である。本実施例は前記接線方向の
バネ部材として、記憶媒体面と平行にＸ字形の十字バネ
要素をアームに設けた例である。アームの根元部９ｂと
トランスデユーサ支持装置を取付ける先端側部９ａの間
に十字バネ要素２５を設けている。十字バネ要素２５は
ほぼＶ形部材２７をスポット溶接部２６などで接合して
簡単に得られるが、その他の接着や一体部材を利用して
よい。アーム部９ａ、９ｂとの接合も同様である。本実
施例では先端側部９ａの動きは十字バネ要素２５の中央
を中心とする回転運動をするが、変位が小さい領域では
、近似的に接線方向のバネ要素として働き、前述の実施
例と同様の効果が得られる。

本実施例はバネ部材について示したが、前述の減衰部材
を併用してもかまわない。また、十字バネ要素をトラン
スデユーサ支持装置側に設けても同様の効果が得られる
。

第１５図は、本発明の第９実施例を示し、本発明に係る
トランスデユーサ支持装置が装着された磁気ディスク装
置、光デイスク装置ＣＤ−ＲＯＭを含むリニア型回転円
板記憶装置の平面断面図である。キャリッジ３３にアー
ム９が結合され、該アーム９に本発明の装置を介して剛
構造支持体５が連接され、該剛構造支持体５の先端に柔
構造支持体４、スライダ３が装着されている。スライダ
３は、ボイスコイルモータ３５により駆動されて、回転
する円板記憶媒体１の半径方向に進退する。

本実施例によればスライダ浮上量変動が少ないのでスラ
イダ浮上量を小さくすることが可能となり、高密度記憶
媒体を装着できる。

第１６図は、本発明の第１０実施例を示し、本発明に係
るトランスデユーサ支持装置が装着されたインライン型
回転円板記憶装置の一部斜視図でキャリッジ３３に連接
された剛構造支持体５及び柔構造支持体４とスライダ３
を示している。本実施例によっても第９実施例と同様の
効果が得られる。

以上説明したように、本実施例によれば、シーク動作時
におけるアームからトランスデユーサ支持装置を伝って
トランスデユーサ搭載手段へ伝わる加振振動、特に接線
方向振動が低減されるのでトランスデユーサ搭載手段の
浮上量変動が少なくなり、信頼性の高い装置が得られる
とともに、設定浮上量を小さくすることが可能となり、
記憶媒体を高密度化して、記憶容量を増大させる効果が
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、剛構造支持体とアームとが接合する位
置の剛構造支持体とアームのうち何れか一方に剛構造支
持体の長手方向と直角で記憶媒体と平行な方向に剛性の
小さい部分を設けることにより、シーク動作時にアーム
から剛構造支持体を経てトランスデユーサ搭載手段へ伝
わる剛構造支持体の長手方向と直角方向の変位加振が低
減されるので、トランスデユーサ搭載手段の浮」二量変
動が少なくなり、情報の読み書きの信頼性が向」ニする
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のトランスデユーサ支持装
置側面図、第２図は第１図のトランスデユーサ支持装置
の平面図、第３図は第２図の側面図、第４図は振動特性
を説明するためのモデル図、第５図は振動特性の説明図
表、第６図は第２実施例を示す側面図、第７図は第３実
施例を示す斜視図、第８図は第４実施例を示す斜視構成
図、第９図は第５実施例を示す斜視図、第１０図は第９
図の１−１断面図、第１１図は第６実施例を示す平面図
、第１２図は第７実施例を示す平面図、第１３図は第８
実施例を示す平面図、第１４図は第１３図のｎ−ｎ断面
図、第１５図は第９実施例を示す平面図、第１６図は第
１０実施例を示す一部斜視図である。 １・・記憶媒体、２・・・トランスデユーサ、３・・・
トランスデユーサ搭載手段（エア・ベアリング・スライ
ダ）、４・・・柔構造支持体、５・・・剛構造支持体、
６・・弾性部、７・・荷重ビーム部、８・・・第２結合
部、９・・・アーム、１３・・・板バネ部、１４・・・
第１結合部、１６・・切欠部、２０・・・減衰材、２１
・・・接着剤、２２・・・減衰材貼付部、２３・・・接
着部、２５・・・十字バネ要素、２６・・・スポット溶
接部、２７・・・ｖ形部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一方の端部に記憶媒体から浮上して情報を読み書き
   するトランスデューサを支持する剛構造支持体と、該剛
   構造支持体の他方の端部に一方が接合し他方がアクチエ
   ータに結合するアームとを備えたトランスデューサ支持
   装置において、前記剛構造支持体と前記アームとが接合
   する位置付近で前記剛構造支持体と前記アームのうち何
   れか一方に前記剛構造支持体の長手方向に直角で前記記
   憶媒体と平行な方向に剛性の小さい部分を形成したこと
   を特徴とするトランスデューサ支持装置。 ２、前記剛構造支持体と前記アームとが重なり合う面に
   前記接合部から前記剛性の小さい部分を介して振動を減
   衰させる減衰部材を設けたことを特徴とする請求項１に
   記載のトランスデューサ支持装置。 ３、前記剛性の小さい部分は前記剛構造支持体の一部を
   Ｈ字状にエッチングにより切り欠いて形成したことを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載のトランスデュー
   サ支持装置。 ４、前記剛性の小さい部分を二本以上の平行板バネで構
   成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   トランスデューサ支持装置。 ５、前記剛性の小さい部分を前記記憶媒体と平行な面に
   Ｘ字形をなすバネで構成したことを特徴とする請求項１
   又は請求項２に記載のトランスデューサ支持装置。 ６、前記剛構造支持体の他方の端部とアームの接合部は
   接着剤で接着したことを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載のトランスデューサ支持装置。 ７、前記剛構造支持体の他方の端部とアームの接合部は
   溶接で接合したことを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載のトランスデューサ支持装置。 ８、請求項１から請求項７のうち何れか１項に記載のト
   ランスデューサ支持装置が装着されていることを特徴と
   する回転円板型記録装置。