JPH0536659U - ハードデイスク装置のヘツドアームロツク機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はハードディスク装置のヘッドアーム
ロック機構に関し、ハードディスク装置の信頼性の向上
を図ることができるハードディスク装置のヘッドアーム
ロック機構を実現することを目的とする。 【構成】 電源切断時にヘッドアーム３に設けられた保
持プレート９が保持用マグネット８により吸引され、磁
気ヘッド２がディスク１のヘッド退避位置１ｂ上に位置
するようにヘッドアームが保持される構成であり、保持
用マグネット８の材質の磁界強度の温度係数がＶＣＭを
構成するＶＣＭマグネット７の材質の磁界強度の温度係
数と略等しい構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はハードディスク装置の電源断時に磁気ヘッドをディスクのヘッド退避 位置上に保持するハードディスク装置のヘッドアームロック機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のハードディスク装置のヘッドアームロック機構として、例えば既に本出 願人が実願平３−４００２１、実願平３−６０４８６等にて提案したものがある 。このヘッドアームロック機構が適用されたハードディスク装置では、スピンド ルモータによって高速回転される記録媒体のディスク（以下単に「ディスク」と 称す。）に対してハードディスク装置本体に回動自在に保持されたヘッドアーム の先端に固着された磁気ヘッドがヘッドアーム駆動機構によりディスクの半径方 向に駆動されディスクの任意のデータエリアにアクセスすることによりディスク に対してのデータの記録再生をおこなわれる。上記ヘッドアーム駆動機構はヘッ ドアームに固定された駆動用コイル、上部ヨークに固着された駆動用マグネット 、ハードディスク装置本体に固定された上部ヨーク及び駆動用コイルを挟んで上 部ヨーク反対側に配設されハードディスク装置本体に固定された下部ヨークとよ り構成される。

【０００３】 このハードディスク装置においてディスクに対するデータの記録再生時には、 ヘッドアームに固定された駆動用コイルに所定の電流が流され、この電流と実質 的にハードディスク装置本体に固定された駆動用マグネットが形成する磁界との 相互作用による駆動力（以下単に「駆動用マグネットの駆動力」と称す）により ヘッドアームが回動駆動される。また、ディスクに対するデータの記録再生が終 了したときには、上記ヘッドアーム駆動機構の働きにより、磁気ヘッドがディス クの内周側に形成されているヘッド退避位置上に位置するようにヘッドアームが 移動され、そこでヘッドアームの基端側に設けられている保持部材がハードディ スク装置本体に固定されている保持用マグネットに吸引され上記状態でヘッドア ームが保持される。この機構をヘッドアームロック機構と称す。

【０００４】 このヘッドアームロック機構によりハードディスク装置が装置の移動等によっ て衝撃を受けた場合でも、磁気ヘッドがディスクのデータエリア上に落下するこ とがなく、よって磁気ヘッドによりディスクのデータエリアに記録されているデ ータが破壊されたり、ディスク上に形成されている磁性層が損傷されるというこ とがない。

【０００５】 図２は上記構成のハードディスク装置に適用されている駆動用マグネット（Ｎ ｄ−Ｆｅ−Ｂ製）及び保持用マグネット（２−１７系Ｓｍ−Ｃｏ製）のそれぞれ が形成する磁束密度の温度特性のグラフを示す。同図中直線Ｃ₁ は駆動用マグネ ットが形成する磁束密度（磁束密度は磁界の強さに比例するので以下単に「駆動 用マグネットの磁界強度」と称する）の温度特性を示し、直線Ｃ₂ は保持用マグ ネットが形成する磁束密度（以下単に前記駆動用マグネットと同様に「保持用マ グネットの磁界強度」と称する）の温度特性を示す。

【０００６】 同図に示すごとく低温時、即ち温度Ｔ₁ のときには駆動用マグネットの磁界強 度の方が保持用マグネットの磁界強度より強いが、常温時、即ち温度Ｔ₀ のとき には双方が等しくなり、更に高温時、即ち温度Ｔ₂ のときにはそれらの互いの関 係は逆転する。即ち駆動用マグネットの磁界強度よりも保持用マグネットの磁界 強度の方が強くなる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ここで上記構成の従来のハードディスク装置のヘッドアームロック機構では、 低温時、即ち温度Ｔ₁ のときには駆動用コイルに電流を流すことにより生ずる駆 動用マグネットの駆動力が比較的強く、逆に保持用マグネットの吸引力が比較的 弱い。よって低温時にディスクに対するデータの記録再生をおこなうために電源 断の状態から電源を投入し磁気ヘッドをディスクのデータエリア上に移動する（ この動作を以下単に「起動」と称す）場合、駆動用マグネットの駆動力によりヘ ッドアームの保持部材を保持用マグネットから比較的容易に離間することができ る。しかし高温時、即ち温度Ｔ₂ のときには駆動用マグネットの駆動力が比較的 弱く、保持用マグネットの吸引力が比較的強い。したがって駆動用マグネットの 駆動力によっても容易にはヘッドアームの保持部材を保持用マグネットから離間 することができなくなる。

【０００８】 したがって高温時にハードディスク装置を駆動するためには駆動用コイルに比 較的多大な駆動電流を供給しなければ保持用マグネットから保持部材を離間させ ることができない。よって起動時の消費電力が増加する。更にこのように駆動用 コイルには多大な電流が流されるため、駆動用コイルが加熱し駆動用コイルの寿 命が縮められるとともに、駆動用コイルに電流を供給する駆動用ＩＣの寿命が過 電流のために縮められる。更に駆動用マグネットの駆動力の不足により保持用マ グネットから保持部材を離間させることができない場合、ハードディスク装置の 起動ができなくなる。

【０００９】 また、このような問題が生じないように保持用マグネットに比較的その磁界強 度が弱いものを適用した場合には、ハードディスク装置の電源断時に磁気ヘッド をディスクのヘッド退避位置上に位置するようにヘッドアームを保持しておく能 力が低下する。したがってハードディスク装置が装置の移動等によりこうむる衝 撃等により、ヘッドアームの保持部材が保持用マグネットの吸引力の及ばない位 置まで離間してしまうことがある。この場合にはヘッドアームに固着されている 磁気ヘッドがディスクのデータエリアに落下し、データエリア上に記録されてい たデータが破壊されたり、ディスク上に形成されている磁性層が損傷されたりす るという課題があった。

【００１０】 あるいは磁気ヘッドがディスクに密着してはりついてしまう所謂粘着現象が生 ずることがあった。この現象が発生すると容易に磁気ヘッドをディスク上から離 間することができず、したがってハードディスク装置を起動することができなく なる。また、上記粘着現象が磁気ヘッドがディスクのデータエリア上にあるとき に発生した場合には、データエリアに記録されているデータが破壊されてしまう という課題があった。

【００１１】 本考案は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ハードディスク装置の起動 時にヘッドアームの移動が確実にできるようにすることにより消費電力の増加を 防ぐとともに駆動コイル等の寿命の短縮を防ぎ、更に非使用時のヘッドアームの 保持能力を向上させることができるハードディスク装置のヘッドアームロック機 構を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、ハードディスク装置の電源断時に磁気ヘッドが固着され上記ハード ディスク装置本体に移動自在に保持されたヘッドアームに設けられた保持部材を 上記ハードディスク装置本体に固定された保持用マグネットが吸引し上記磁気ヘ ッドを記録媒体のディスクのヘッド退避位置上に位置するように上記ヘッドアー ムを保持するハードディスク装置のヘッドアームロック機構において、 上記保持用マグネットは、実質的に上記ハードディスク装置本体に固定された 駆動用マグネットが形成する磁界と上記ヘッドアームに固定された駆動用コイル に流される電流との相互作用にて上記磁気ヘッドを上記ディスクのデータエリア 上に移動するように上記ヘッドアームを駆動するヘッドアーム駆動機構の上記駆 動用マグネットと略等しい磁界強度の温度特性を有する構成である。

【００１３】

【作用】

本考案では、温度変化によっても駆動用マグネット及び保持用マグネットの互 いの磁界強度の相対関係がほとんど変化しないため、周囲温度に関わらず略一定 の電流を駆動コイルに供給することにより保持用マグネットの吸引力により保持 されているヘッドアームをヘッドアーム駆動機構により回動駆動することができ る。

【００１４】

【実施例】 図１は本考案の一実施例になるヘッドアームロック機構が適用されたハードデ ィスク装置の内部平面図を示す。同図中、記録媒体の磁気ディスク（以下単に「 ディスク」と称す。）１は高速回転されるスピンドルモータ１１上に固定されて いる。ディスク１に対するデータの記録再生をおこなう磁気ヘッド２はヘッドア ーム３の先端に固着されている。また、ヘッドアーム３の基端側にはＶＣＭ（ボ イスコイルモータ）コイル４（前記駆動用コイル）が固着されている。また、こ のヘッドアーム３は装置本体１０に固定された回動軸５に回動自在に保持されて いる。

【００１５】 ボイスコイルモータ（前記ヘッドアーム駆動機構。以下単に「ＶＣＭ」と称す ）は、ＶＣＭマグネット７（前記駆動用マグネット）が裏面に固着されてハード ディスク装置本体１０に固定された上部ヨーク６と、上部ヨーク６の陰になり図 示されない下部ヨークと、ＶＣＭマグネット７と下部ヨークとの間の磁気回路空 隙部に双方との間に所定の磁気ギャップを介して配設された前記ＶＣＭコイル４ とより構成されている。また、装置本体１０に固定された保持用マグネット８と 、ヘッドアーム３基端側の上記ＶＣＭコイル４が固着されている更に右後方（図 １中の下方）の端部に固着された保持プレート９（前記保持部材）とより前記ヘ ッドアームロック機構が構成されている。

【００１６】 上記ヘッドアームロック機構では、ヘッドアーム３の先端に固着されている磁 気ヘッド２がディスク１の最内周部のデータが記録されないヘッド退避位置１ｂ 上に位置した状態で保持用マグネット８による吸引力が上記保持プレート９に及 び、保持プレート９が保持用マグネット８に吸引されこの状態で保持される構成 である。なお、保持プレート９が保持用マグネット８に直接吸着される構成とし てもよいし、あるいは保持プレート９の当接による保持用マグネット８の損傷を 防止するために構造上ヘッドアーム３の回動を規制することにより保持プレート ９が保持用マグネット８に近接した状態で吸引され接触しない構成としてもよい 。

【００１７】 次に上記構成のハードディスク装置の動作について説明する。まずハードディ スク装置の電源断の状態では、上記ヘッドアームロック機構によりヘッドアーム ３の右後方端部に固着されている保持プレート９が保持用マグネット８により吸 引された状態で保持されている。この吸引力は磁気ヘッド２をディスク１の内周 側、即ち図１中のＤ₁ 方向に引き寄せるように保持プレート９に作用している。 この状態では前述したごとくヘッドアーム３の先端に固着されている磁気ヘッド ２はディスク１のデータが記録されていないヘッド退避位置１ｂ上に載置されて いる。

【００１８】 上記のディスク１上に磁気ヘッド２が載置された状態で、スピンドルモータ１ １が起動されディスク１が高速回転される。この回転によりディスク１上に生ぜ られる空気流により磁気ヘッド２はディスク１の表面から微小量（０．２〜０． ３μｍ）浮上する。

【００１９】 次にＶＣＭの磁気回路空隙部に配設されているＶＣＭコイル４に電流が供給さ れる。これによりフレミングの左手の法則により上記空隙部に形成されている磁 束密度とＶＣＭコイル４に流される電流値とに比例した駆動力（以下単に「ＶＣ Ｍマグネット７の駆動力」と称す）がＶＣＭコイル４に作用する。この作用は磁 気ヘッド２がディスク１の外周方向、即ち図１中Ｄ₂ 方向に移動するようにヘッ ドアーム３が回動駆動されるように働く。この駆動力が保持用マグネット８が保 持プレート９に及ぼしている吸引力より強くなったときにヘッドアーム３は図１ 中の時計回り（即ち上記Ｄ₂ の方向）に駆動される。上記駆動により磁気ヘッド ２がディスク１のデータエリア１ａ上に達したとき、保持プレート９は保持用マ グネット８から十分離間し、保持プレート９に対する保持用マグネット８の吸引 力が及ばなくなる。なお、以上の動作をハードディスク装置の起動と称する。

【００２０】 上記起動が完了した後には、このハードディスク装置が適用されている例えば ホストコンピュータからの指令により所要のデータが記録されているディスク１ のデータエリア１ａ上の所定のトラック位置に磁気ヘッド２が移動される。この 状態で磁気ヘッド２によりディスク１に対するデータの記録再生がおこなわれる 。なおこのとき、ディスク１に記録されているディスク上の位置に関する情報が 磁気ヘッドにより同時に読み取られ、所望の位置との差が外部回路にて誤差信号 として形成され、その誤差信号によりＶＣＭコイル４に供給される電流が制御さ れる。これによりヘッドアーム３のディスク１上の位置が詳細に制御される。

【００２１】 なお上述の動作中、磁気ヘッド２はディスク１のデータエリア１ａ上にあるた め、ヘッドアーム２の保持プレート９には保持用マグネット８の吸引力は及んで いない。

【００２２】 上記動作によりディスク１に対する所定のデータの記録再生が終了した場合に は、まずＶＣＭコイルに対する電流の供給が絶たれる。次にハードディスク装置 本体１０とヘッドアーム３との間の電気的信号の伝達をおこなうフレキシブルプ リント基板１２の弾性復元力、電源の供給が絶たれ空転することより生ぜられる スピンドルモータ１１の逆起電力、及びヘッドスライダの摩擦等の作用がヘッド アーム３に及ぼされる。この作用によりヘッドアーム３は図１の反時計回り、即 ちＤ₁ の方向に駆動される。このヘッドアーム３の駆動により磁気ヘッド２がデ ィスク１のヘッド退避位置１ｂ上に至る。ここで前述のごとくヘッドアーム３の 保持プレート９に対する保持マグネット８の吸引力が及び、ヘッドアーム３は磁 気ヘッド２をディスク１のヘッド退避位置１ｂの最内周の部分に保持する位置で 保持される。

【００２３】 次に本考案の特徴を有するＶＣＭマグネット７と保持用マグネット８の材質に ついて説明をする。本実施例の場合、ＶＣＭマグネット７、保持用マグネット８ ともにＮｄ−Ｆｅ−Ｂが適用されている。この材質はネオジム、鉄、ホウ素及び 少量の他の金属元素による合金であり、図３に示す磁気ヒステリシス曲線（横軸 に示す外部磁界を順次増加及び減少させることによる縦軸に示すその材質の磁束 密度の変化を示すグラフ）におけるＢｒ点の磁束密度（残留磁気）及びＨｃ点の 磁界の強さの値（保持力）の温度係数が本実施例ではそれぞれ略−０．１３％／ °Ｃ、略−０．６％／°Ｃである。

【００２４】 また、常温においてヘッドアーム３に対するＶＣＭマグネット７の駆動力が保 持用マグネット８による吸引力を上回る構成である。前述のごとく双方の磁界強 度の温度係数が負の同じ値であるため、低温時にはＶＣＭマグネット７、保持用 マグネット８ともに同じ割合で磁界強度が強められ、同様に高温時には双方とも 同じ割合で磁界強度が弱められる。したがって低温時に保持用マグネット８の磁 界強度がＶＣＭマグネット７の磁界強度に比して強められるということがなく、 ハードディスク装置の起動時には常にＶＣＭマグネット７の駆動力が保持用マグ ネット８の吸引力に打ち勝ちヘッドアーム３の保持状態が解除され、磁気ヘッド ２はディスク１のデータエリア１ａに移動される。 なお、上記実施例ではＶＣＭマグネット７、保持用マグネット８の双方ともに Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂを適用したが、これに限らず双方ともにＳｍ−Ｃｏ（サマリウム とコバルトの合金、磁界強度の温度係数は組成が２−１７系、１−５系のときそ れぞれ−０．０３５％／°Ｃ、−０．０４％／°Ｃ）としてもよいし、更に必ず しも同材質である必要はなく、例えばＮｄ−Ｆｅ−ＢとＳｒ（ストロンチウム） フェライト（磁界強度の温度係数は−０．２％／°Ｃ）のように磁界強度の温度 係数が互いに比較的近似している材質どうしの組み合わせを適用してもよい。 このようにＶＣＭマグネット７と保持用マグネット８とに互いの磁界強度の温 度係数が同一または近似した、即ち温度特性が略同一の材質を適用することによ り、周囲温度が変化してもハードディスク装置の起動時に確実にヘッドアーム３ の保持状態を解除することができる。即ち、ＶＣＭマグネットの駆動力によって 確実に磁気ヘッド２がディスク１のデータエリア１ａ上に移動されるようにヘッ ドアーム３を駆動することができる。

【００２５】 このように、ハードディスク装置の起動が確実にできるようにしたため、ハー ドディスク装置の信頼性を向上させることができる。また、高温時であっても上 記ヘッドアーム３の保持状態の解除のためにＶＣＭコイル４に過電流を流す必要 がないようにしたため、ＶＣＭコイル４及びＶＣＭコイル４に電流を供給する駆 動ＩＣの寿命が過電流のために縮められるということがなく、ハードディスク装 置の信頼性の向上に貢献できる。更にハードディスク装置の起動時にＶＣＭコイ ル４に供給する電流を必要最小限にすることができるため、省電力化を図ること ができる。

【００２６】 更に周囲温度の変化によってもＶＣＭマグネット７及び保持用マグネット８の 互いの磁界強度の相対関係がほとんど変化しないようにしたため、温度変化に関 する裕度をほとんど考慮する必要がなく、双方のマグネットの磁界強度の設定の 最適化が可能となる。即ち、保持用マグネット８及びその磁気回路により形成さ れる磁界強度を必要に応じ強めることができる。よってハードディスク装置の電 源断時のヘッドアーム３の保持用マグネット８による保持能力を高めることがで き、ハードディスク装置の移動時等にハードディスク装置に与えられる振動、衝 撃等に対してヘッドアーム３の保持プレート９が保持用マグネット８から離間す るように移動し保持用マグネット８の吸引力が及ばなくなるということがない。 このようにハードディスク装置の非稼働時に磁気ヘッド２を確実にディスク１ のヘッド退避位置１ｂ上に保持することができるため、磁気ヘッド２がディスク １のデータエリア１ａに落下することがなく、磁気ヘッド２によってディスク１ に記録されているデータが破壊されるようなことがない。更にヘッド退避位置１ ｂ上に磁気ヘッド２が保持される限り、ヘッド退避位置１ｂ上で磁気ヘッド２の 粘着現象が生じても、比較的低いトルクのディスク１の駆動力によって磁気ヘッ ド２の粘着状態を解除することができる。よってスピンドルモータ１１に過大な 負担を掛けることなくハードディスク装置を起動することができ、ハードディス ク装置の信頼性の向上に貢献することができる。

【００２７】 また、前述したＶＣＭマグネット７及び保持用マグネット８の材質にＮｄ−Ｆ ｅ−Ｂ及びフェライトの組み合わせを適用すれば、フェライトが比較的安価であ り強度、安定度が高いため、大量生産をおこなうことによりマグネットの低価格 化が可能になるとともに、ハードディスク装置の信頼性の向上を図ることができ る。

【００２８】

【考案の効果】

上述の如く本考案によれば、周囲温度の変化によっても駆動コイルに過大な電 流を流すことなくハードディスク装置の起動が確実におこなわれるようにしたた め、ハードディスク装置の省電力化を図ることができるとともに信頼性の向上を 図ることができる。更に保持用マグネットの磁界強度を必要に応じて強めること が可能となり非稼働時に磁気ヘッドが移動することがなく、したがってディスク に記録されているデータの損傷、ディスクの磁性層の破壊等をなくすることがで き、ハードディスク装置の信頼性の向上を図ることができるハードディスク装置 のヘッドアームロック機構を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のヘッドアームロック機構が
適用されたハードディスク装置の内部平面図である。

【図２】従来の一例のハードディスク装置に適用されて
いる駆動用マグネット及び保持用マグネットの磁界強度
の温度特性を示す図である。

【図３】強磁性体の磁気ヒステリシス曲線である。

【符号の説明】

１ ディスク １ａ データエリア １ｂ ヘッド退避位置 ２ 磁気ヘッド ３ ヘッドアーム ４ ＶＣＭコイル（駆動用コイル） ５ 回動軸 ７ ＶＣＭマグネット（駆動用マグネット） ８ 保持用マグネット ９ 保持プレート（保持部材） １０ ハードディスク装置本体 １１ スピンドルモータ １２ フレキシブルプリント基板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハードディスク装置の電源断時に磁気ヘ
   ッドが固着され該ハードディスク装置本体に移動自在に
   保持されたヘッドアームに設けられた保持部材を該ハー
   ドディスク装置本体に固定された保持用マグネットが吸
   引し該磁気ヘッドを記録媒体のディスクのヘッド退避位
   置上に位置するように該ヘッドアームを保持するハード
   ディスク装置のヘッドアームロック機構において、 前記保持用マグネットは、実質的に該ハードディスク装
   置本体に固定された駆動用マグネットが形成する磁界と
   前記ヘッドアームに固定された駆動用コイルに流される
   電流との相互作用にて前記磁気ヘッドを前記ディスクの
   データエリア上に移動するように該ヘッドアームを駆動
   するヘッドアーム駆動機構の該駆動用マグネットと略等
   しい磁界強度の温度特性を有するハードディスク装置の
   ヘッドアームロック機構。