JPH06251577A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、多数枚の磁気記録媒体を実
装した場合でも、大型化することなく安定して作動する
ことのできる磁気ディスク装置を提供することにある。 【構成】直径約65mmに形成された３枚の磁気ディスク
（16）を有し、これらの磁気ディスクはスピンドルモー
タ（25）に取り付けられている。ボイスコイルモータ
（24）によって回動されるキャリッジ（22）には、それ
ぞれ磁気ヘッドが取り付けられたスライダ（58）を有す
る６つの磁気ヘッド組立体（20）が取り付けられてい
る。各スライダは、磁気ヘッド組立体のサスペンション
（56）により約４ｇのヘッド荷重にて磁気ディスク側へ
付勢されている。各スライダの幅は2.0 mm以下に形成さ
れ、磁気ディスク回転時のスライダの浮上量は0.1 μｍ
以下となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は磁気ディスク装置、特
に、パーソナルコンピュータ、ラップトップ型コンピュ
ータ、ブック型コンピュータ等の携帯可能なコンピュー
タに使用される小型の磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、大型のコンピュータシステムに
おいては、大量の情報を保存するためのメモリとして磁
気ディスク装置が使用されている。この種のコンピュー
タシステムで使用される磁気ディスク装置は重量や大き
さが問題とされず、大型で記録容量の大きいものが使用
されている。

【０００３】一方、近年、パーソナルコンピュータ、ラ
ップトップ型コンピュータ、ブック型コンピュータ等の
携帯可能な小型のコンピュータが開発されており、小型
の磁気ディスク装置が必要となってきている。携帯可能
なコンピュータに使用される小型の磁気ディスク装置と
して、例えば、米国特許第4,933,785 や米国特許第5,02
5,335 に開示された２．５インチフォームフォクタの磁
気ディスク装置が知られている。

【０００４】この磁気ディスク装置は、直径が65mmの磁
気記録媒体を１ないし２枚内蔵しており、装置の外形寸
法が長さ約100 mm、幅約70mm、高さ約19mmで、記録容量
が40ないし130 メガバイトのものが主流となっている。

【０００５】近年、パーソナルコンピュータ、ラップト
ップ型コンピュータ、ブック型コンピュータは一層小型
化され性能も向上しており、磁気ディスク装置に要求さ
れる性能も高まっている。つまり、小型で一層記録容量
の大きい磁気ディスク装置が望まれている。記録容量を
増大する方法としては、磁気記録媒体の実装枚数を増加
させる方法が考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、磁気記録媒体に
対して情報の記録再生を行なう磁気ヘッドは、所定の荷
重を受けて磁気記録媒体方向へ付勢されており、運転停
止状態において、磁気記録媒体に押し付けられている。
記録容量を増大させるために磁気記録媒体の実装枚数を
増やした場合、これに応じて磁気ヘッドの数も増加す
る。そのため、これらの磁気ヘッドと磁気記録媒体との
摩擦の合計が増加し、磁気ディスク装置の起動が困難と
なってしまう恐れがある。また、この問題を回避するた
めに、大型の駆動モータを使用することも考えられる
が、この場合、装置全体が大型となり、小型化の要望を
満たすことができない。

【０００７】この発明は以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、磁気記録媒体の実装枚数を増加した場
合でも、装置を大型化することなく安定して作動するこ
とのできる磁気ディスク装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の磁気ディスク装置によれば、磁気ヘッド
に作用するヘッド荷重を減らすことにより、磁気ヘッド
と磁気記録媒体との間の摩擦を低減させている。ヘッド
荷重を低減した場合、作動時における磁気ヘッドの浮上
量が増加し、ギャップ損失により磁気ヘッドの出力が減
少する。そこで、これを防止するため、磁気ヘッドが設
けられているスライダの幅を狭くすることにより、磁気
ヘッドの浮上量を減少させている。

【０００９】すなわち、この発明に係る磁気ディスク装
置は、複数枚の磁気記録媒体と、上記磁気記録媒体を保
持し回転させる回転機構と、上記磁気記録媒体に対して
情報の記録再生を行なう磁気ヘッドをそれぞれ有する複
数の磁気ヘッド組立体と、上記磁気ヘッド組立体を上記
磁気記録媒体に対して移動可能に支持した支持手段と、
上記支持手段を移動および位置決めする移動手段と、を
備え、上記各磁気ヘッド組立体は上記磁気ヘッドに約４
ｇのヘッド荷重を印加する印加部を有している。

【００１０】また、この発明によれば、磁気ヘッドの浮
上量は0.1 μｍ以下に設定されている。

【００１１】

【作用】上記構成を有する磁気ディスク装置によれば、
ヘッド荷重を約４ｇにすることにより、磁気ヘッドと磁
気記録媒体との間の静摩擦が低減する。そのため、磁気
記録媒体の実装枚数が増加した場合でも、磁気ヘッドの
摩擦の合計が低減し、装置を容易に起動することができ
る。

【００１２】また、磁気ヘッドの浮上量を0.1 μｍ以下
にすることにより、磁気ヘッドのギャップ損失による磁
気ヘッドの出力低下を防止することができる。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照しながら、この発明の一実施
例に係る磁気ディスク装置について詳細に説明する。

【００１４】図１ないし図３に示すように、磁気ディス
ク装置は筐体１０を備えている。筐体１０は、上端の開
口した矩形箱状、つまり、矩形の底壁１２ａおよび底壁
の側縁に立設された側壁を有する本体１２と、複数のね
じ１１により本体にねじ止めされて本体の上端開口を閉
塞したトップカバー１４と、を有している。トップカバ
ー１４は、強度の高い鉄系の金属で形成されていること
が望ましい。トップカバー１４と本体１２との間にはパ
ッキン１３が介在されている。そして、筐体１０の寸法
は、幅70mm、長さ100 mm、高さｈが19mmに形成されてい
る。

【００１５】筐体１０内には、磁気記録媒体としての３
枚の磁気ディスク１６、これらの磁気ディスクを支持お
よび回転させる回転機構１８、磁気ディスクに対して情
報の記録、再生を行なう複数の磁気ヘッド組立体２０、
これらの磁気ヘッド組立体を回動自在に支持した支持手
段としてのキャリッジ２２、キャリッジを回動および位
置決めさせる移動手段としてのボイスコイルモータ２
４、プリアンプ２１等が収納されている。また、本体１
２の外面には、回転機構１８、ボイスコイルモータ２
４、磁気ヘッド組立体２０の動作を制御するプリント基
板１９がねじ止めされ、本体の底壁１２ａと対向して位
置している。

【００１６】回転機構１８はスピンドルモータ２５を備
えている。このスピンドルモータ２５は、筐体１０の底
壁１２ａに形成された透孔２６に嵌合されているととも
に３本のねじで底壁にねじ止めされたブラケット２７
と、ブラケットに下端が固定されて筐体１０内に立設さ
れた枢軸２８と、一対の玉軸受３０を介して枢軸に回転
自在に支持された円筒形状のハブ３２と、を有してい
る。

【００１７】各磁気ディスク１６は、中心孔を有する円
盤状のガラス基板と、このガラス基板の両面に形成され
た磁性層とを有し、直径65mm（2.5 インチ）に形成され
ている。３枚の磁気ディスク１６はスピンドルモータ２
５のハブ３２に互いに同軸的に嵌合され、ハブの軸方向
に沿って積層されている。隣合う２枚の磁気ディスク１
６間には、ハブ３２に嵌合されたスペーサリング３３が
介在されている。そして、ハブ３２の上端には、複数、
例えば４本のねじ３４により環状の固定リング３６がね
じ止めされている。固定リング３６はハブ３２の径およ
び各磁気ディスク１６の内径よりも大きな外径を有して
いる。それにより、磁気ディスク１６は、ハブ３２の下
端部に形成されたフランジと固定リング３６との間にス
ペーサリング３３を介して挟持され、ハブ３２にこれと
一体的に回転自在に固定されている。そして、スピンド
ルモータ２５としては、起動トルクが４０kgｆcm以下の
ものが使用されており、磁気ディスク１６は、スピンド
ルモータ２５により、4000回転／分以上の速度で、例え
ば、4200回転／分の速度で回転駆動される。

【００１８】スピンドルモータ２５の枢軸２８の上端に
はねじ孔が形成されており、このねじ孔には、筐体１０
のトップカバー１４に形成された透孔３８を通してねじ
４０がねじ込まれている。つまり、枢軸２８は、その下
端がスピンドルモータ２５のブラケット２７に固定さ
れ、上端がトップカバー１４に固定され、両持ち支持さ
れた状態となっている。

【００１９】図１ないし図４に示すように、キャリッジ
２２は、ほぼ円筒形状の本体４２と、本体から磁気ディ
スク１６方向へ延出した互いに平行な４本のアーム４４
と、本体からアームと反対の方向へ延出した支持フレー
ム４６と、を備えている。本体４２の内孔には軸受４８
を介して枢軸５０が嵌合されている。枢軸５０は、その
下端が筐体１０の本体１２の底壁１２ａに固定されて本
体１２内に立設されている。それにより、キャリッジ２
２は、枢軸５０の回りで回動自在に支持されている。ま
た、枢軸５０の上端にはねじ孔が形成されており、この
ねじ孔には、トップカバー１４に形成された透孔５２を
通してねじ５４がねじ込まれている。したがって、枢軸
５０は、本体１２の底壁１２ａおよびトップカバー１４
により両持ち支持された状態となっている。

【００２０】キャリッジ２２の上端のアーム４４および
下端のアーム４４には、それぞれ１つの磁気ヘッド組立
体２０が固定され、中間の２つのアーム４４には、それ
ぞれ一対の磁気ヘッド組立体２０が固定されている。つ
まり、キャリッジ２２には、合計６つの磁気ヘッド組立
体２０が固定されている。そして、各磁気ディスク１６
は、隣合う一対の磁気ヘッド組立体２０間に位置してい
る。

【００２１】図３ないし図５に示すように、各磁気ヘッ
ド組立体２０は、細長いサスペンション５６と、サスペ
ンションに固定されたスライダ５８と、スライダに形成
された磁気ヘッドとしての薄膜ヘッド６０と、を有して
いる。サスペンション５６は、その基端部がアーム４４
の先端に固定されアームから延出している。そして、サ
スペンション５６の先端部にはジンバル部６２が形成さ
れ、このジンバル部にスライダ５８が固定されている。
また、サスペンション５６の両側縁部は、それぞれ磁気
ディスク１６側に折曲げられてレール部６４を形成して
いる。そして、サスペンション５６は、板ばねによりジ
ンバル部６２およびレール部６４を一体に備えて形成さ
れているとともに、スライダ５８を磁気ディスク１６に
向かって約４ｇのヘッド荷重で付勢する印加部を構成し
ている。

【００２２】一方、図５に示すように、スライダ５８は
偏平な直方体形状をなしており、一方の面がサスペンシ
ョン５６のジンバル部６２に固定されている。また、ス
ライダ５８は、磁気ディスク１６と対向する面に突出形
成された一対のスキー６６を有している。これらのスキ
ー６６は、サスペンション５６の延出方向に沿って、つ
まり、磁気ディスク１６のほぼ接線方向に沿って互いに
平行に延びているとともに、互いに所定間隔離間して設
けられている。スライダ５８の寸法は、厚さＨが0.5 mm
以下、幅Ｗが2.0 mm以下、長さＬが2.5 mm以下に設定さ
れている。

【００２３】そして、薄膜ヘッド６０は、サスペンショ
ン５６の延出端側に位置したスライダ５８の側面に形成
され、それぞれスキー６６に隣接して位置している。薄
膜ヘッド６０のギャップ幅は5.5 ±0.5 μｍに形成され
ている。また、薄膜ヘッド６０は、そのギャップ６１と
スライダ５８の側縁との距離ｄ1 が0.25mm以下となるよ
うに設けられている。

【００２４】上記のように構成された６つの磁気ヘッド
組立体２０と、スピンドルモータ２５のハブ３２に取り
付けられた３枚の磁気ディスク１６とは、図３に示すよ
うな配置関係に設けられている。つまり、各磁気ディス
ク１６の一部は隣接する一対の磁気ヘッド組立体２０間
および隣接する一対のアーム４４間に位置している。各
磁気ヘッド組立体２０のスライダ５８は、サスペンショ
ン５６により磁気ディスク１６に向かって付勢され、磁
気ディスクの停止状態において約４ｇのヘッド荷重で磁
気ディスクに接触している。それにより、一対の磁気ヘ
ッド組立体２０のスライダ５８は、対応する磁気ディス
ク１６を間に挟んで対向している。

【００２５】一方、図１ないし図４に示すように、キャ
リッジ２２の支持フレーム４６には、ボイスコイルモー
タ２４の一部を構成するコイル７６が固定されている。
そして、ボイスコイルモータ２４は、筐体１０の本体１
２の底壁１２ａに固定されたほぼ扇形状の下部ヨーク７
８と、下部ヨークと所定距離離間して対向したほぼ扇形
状の上部ヨーク８０と、上部ヨークの内面に固定されて
下部ヨークと対向した永久磁石８２と、を備えている。
下部ヨーク７８はその一端部に立設された側壁８４を有
し、上部ヨーク８０の一端は側壁の上端に嵌合されてい
る。また、下部ヨーク７８と上部ヨーク８０の他端部と
の間には金属からなる円筒形状のスペーサ８６が挟持さ
れている。側壁８４およびスペーサ８６は側部ヨークを
構成しており、これらの側部ヨーク、下部ヨーク７８、
および上部ヨーク８０により磁気回路が形成されてい
る。

【００２６】下部ヨーク７８の一端部はねじ８８によ
り、また、他端は、上部ヨーク８０およびスペーサ８６
を通してねじ込まれた長尺なねじ８９により、本体１２
の底壁１２ａに固定されている。そして、キャリッジ２
２に取り付けられたコイル７６は、下部ヨーク７８と永
久磁石８２との間に位置しこれらの間を移動可能と成っ
ている。なお、スペーサ８６の外面には、樹脂からなる
円筒状のストッパ９０が装着されているともに、側壁８
４の近傍には下部ヨーク７８と上部ヨーク８０との間を
延びる樹脂製のストッパ９２が取り付けられている。そ
して、コイル７６の移動範囲、つまり、キャリッジ２２
の回動範囲は、これらのストッパ９０、９２によって規
定されている。

【００２７】永久磁石８２としては、最大エネルギ積が
４０メガガウスエルステッド以上のネオジウム鉄ボロン
製の磁石が使用されている。そして、永久磁石８２から
の漏洩磁束の低減を図るため、永久磁石８２が取り付け
られているヨーク、つまり、上部ヨーク８０の厚さは2.
0 mm以上に設定されている。また、ボイスコイルモータ
２４全体の薄型化を図るため、他方のヨーク、つまり、
下部ヨーク７８は上部ヨークよりも薄く形成されてい
る。

【００２８】それにより、永久磁石８２と下部ヨーク７
８との間のギャップＧ（図３参照）における磁束密度は
5000ガウス以上となり、ボイスコイルモータ２４のトル
ク定数は0.04Ｎｍ／Ａ以上、平均シーク時間は１６ミリ
秒以下、実施例においては１２ミリ秒となっている。そ
して、ボイスコイルモータ全体の厚さは11mm以下となっ
ている。

【００２９】なお、図１および図２において、符号９６
は、筐体１０内部を点検するためにトップカバーに設け
られた孔９５を閉塞するシール、符号９８は、筐体内部
の圧力を外気圧とほぼ等しく保つための圧力調整孔をそ
れぞれ示しており、この圧力調整孔は図示しないエアフ
ィルタによって閉塞されている。また、符号９９は、磁
気ディスク１６の回転によって生じる粉塵を捕獲するた
めの集塵フィルタを示している。

【００３０】上記のように構成された磁気ディスク装置
において、プリント基板１９、プリアンプ２１を介して
スピンドルモータ２５が駆動されると、３枚の磁気ディ
スク１６は4200回転／秒の速度で回転される。この時、
薄膜ヘッド６０を有する各スライダ５８は約４ｇのヘッ
ド荷重を受けていることから、磁気ディスク１６起動時
における磁気ディスクに対する１つのスライダおよび磁
気ヘッドの最大静摩擦係数は約１となっている。そのた
め、３枚の磁気ディスク１６はスピンドルモータ２５に
より容易に起動される。

【００３１】図６に示すように、磁気ディスク１６の回
転により空気流が発生し、この空気流は、各磁気ヘッド
組立体２０のスライダ５８と磁気ディスク表面との間を
流通する。それにより、スライダ５８は、サスペンショ
ン５６によるヘッド荷重に抗して、磁気ディスク１６の
表面から浮上する。ここで、スライダ５８のスキー６６
の幅は、約0.3 mm以下に狭く形成されていることから、
スライダに作用する浮力が小さく、磁気ヘッドの浮上量
ｄ4 は0.1 μｍとなっている。

【００３２】続いて、プリント基板１９およびプリアン
プ２１を介してボイスコイルモータ２４のコイル７６に
通電されると、コイルから発生する磁束と永久磁石８２
からの磁束との相互作用により、キャリッジ２２は通電
量に応じた角度回動される。それにより、キャリッジ２
２に支持された磁気ヘッド組立体２０のスライダ５８
は、磁気ディスク１６の径方向に沿って、磁気ディスク
上を浮上状態で移動し、磁気ディスクの所望のトラック
上に位置される。そして、スライダ５８に設けられた薄
膜ヘッド６０により、磁気ディスク１６に対して情報の
記録、再生が行なわれる。

【００３３】上記のように構成された磁気ディスク装置
によれば、サスペンション５６によりスライダ５８を介
して各薄膜ヘッド６０に加えられるヘッド荷重は約４ｇ
となっている。そのため、３枚の磁気ディスク１６を実
装し、薄膜ヘッド６０の形成された６個のスライダ５８
を用いた場合でも、起動トルクが４０kgｆcm以下の比較
的小型のスピンドルモータ２５により、磁気ディスクお
よび薄膜ヘッドを容易に起動させることができる。

【００３４】また、スキー６６の幅は約0.3 mm以下に狭
く形成されていることから、スライダに作用する浮力が
小さく、薄膜ヘッド６０の浮上量ｄ4 を0.1 μｍ以下と
小さくすることができる。そのため、薄膜ヘッド６０の
ギャップ損失の低減を図り薄膜ヘッドの出力の低減を防
止することができる。

【００３５】従って、上記構成の磁気ディスク装置によ
れば、磁気ディスク１６を３枚用いて記録容量の増大を
図ることができるとともに、安定した作動が可能とな
る。

【００３６】なお、この発明は上述した実施例に限定さ
れることなく、この発明の範囲内で種々変形可能であ
る。例えば、この発明は、３枚の磁気ディスクを実装し
た磁気ディスク装置に限らず、２枚以下あるいは４枚以
上の磁気ディスクを備えたものに適用してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、磁気
記録媒体の実装枚数を増加した場合でも、装置を大型化
することなく安定して作動することのできる磁気ディス
ク装置を提供するができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の
分解斜視図。

【図２】上記磁気ディスク装置のトップカバーおよび筐
体本体を示す分解斜視図。

【図３】図２の線Ａ−Ａに沿った上記磁気ディスク装置
の断面図。

【図４】キャリッジおよびボイスコイルモータを示す分
解斜視図。

【図５】上記磁気ヘッド組立体のスライダを示す斜視
図。

【図６】スライダの浮上状態を概略的に示す側面図。

【符号の説明】

１０…筐体、１２…本体、１４…トップカバー、１６…
磁気ディスク、１８…回転機構、２０…磁気ヘッド組立
体、２２…キャリッジ、２４…ボイスコイルモータ、５
６…サスペンション、５８…スライダ、６０…薄膜ヘッ
ド。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直径約65mmの３枚以上の磁気記録媒体
   と、 上記磁気記録媒体を保持し回転させる回転機構と、 上記磁気記録媒体に対して情報の記録再生を行なう磁気
   ヘッドをそれぞれ有する６個の磁気ヘッド組立体と、 上記磁気ヘッド組立体を上記磁気記録媒体に対して移動
   可能に支持した支持手段と、 上記支持手段を移動および位置決めする移動手段と、を
   備え、 上記各磁気ヘッド組立体は上記磁気ヘッドに約４ｇのヘ
   ッド荷重を印加する印加部を有していることを特徴とす
   る磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 直径約65mmの磁気記録媒体と、 上記磁気記録媒体を保持し回転させる回転機構と、 上記磁気記録媒体に対して情報の記録再生を行なう磁気
   ヘッドを有する磁気ヘッド組立体と、 上記磁気ヘッド組立体を上記磁気記録媒体に対して移動
   可能に支持した支持手段と、 上記支持手段を移動および位置決めする移動手段と、を
   備え、 上記各磁気ヘッド組立体は上記磁気ヘッドに約４ｇのヘ
   ッド荷重を印加する印加部を有していることを特徴とす
   る磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 上記磁気ヘッド組立体は、上記磁気ヘッ
   ドが取り付けられているとともに上記磁気記録媒体に接
   触可能なスライダを有し、上記スライダは約2.0 mm以下
   の幅を有し、上記磁気記録媒体の回転時における上記ス
   ライダの浮上量は約0.1 μｍ以下であることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 直径約65mmの磁気記録媒体と、 上記磁気記録媒体を保持し約4000回転／分以上の速度で
   回転させる回転機構と、 上記磁気記録媒体に対して情報の記録再生を行なう磁気
   ヘッドを有する磁気ヘッド組立体と、 上記磁気ヘッド組立体を上記磁気記録媒体に対して移動
   可能に支持した支持手段と、 上記支持手段を移動および位置決めする移動手段と、を
   備え、 上記各磁気ヘッド組立体は上記磁気ヘッドに約４ｇのヘ
   ッド荷重を印加する印加部を有し、上記磁気記録媒体の
   回転時における上記磁気ヘッドは約0.1 μｍ以下である
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。