JPH0684150A - 非浮上型磁気ヘッドの支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハードディスクに直に当接する非浮上型磁気ヘ
ッドを、当接の押圧力が零を含む広い範囲にて設定可能
であり、又重力の作用方向に対比したハードディスクに
対する磁気ヘッドの当接方向が自由に選択可能であるよ
うに、支持する支持構造を得ること。 【構成】一端部に磁気ヘッドを有するアームを支持枠体
より一つの枢動軸線の周りに枢動可能に支持し、枢動軸
線の周りの質量の平衡条件により又はこれとばねの作用
によりアームに作用する回転モーメントに基いて、磁気
ヘッドをハードディスクに当接させる非浮上型磁気ヘッ
ドの支持構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスク装置に
用いられる磁気ヘッドの支持構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置には、従来一般に浮
上型のスライダを有する磁気ヘッドが用いられている。
これは、磁気ヘッドの先端に設けられたスライダによっ
て、これと磁気ディスク表面の間に空気層を導入し、こ
の空気層によって磁気ヘッドを磁気ディスクより浮上せ
しめ、両者間の直接接触を避けるものである。かかる浮
上型の磁気ヘッド支持構造は、両者間の直接接触による
磁気ヘッドまたは磁気ディスクの損傷を回避する上では
好ましいが、この場合、磁気ヘッドが磁気ディスクより
浮上していることによる両者間の隙間によってスペーシ
ング損失が生じ、高密度記録が妨げられるという問題が
ある。そこで、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触しなが
ら記録／再生を行う非浮上型の磁気ヘッドが提案されて
いる（電子通信学界技術研究報告、Vol.89,No.29,PP1〜
7,MR89-4) 。

【０００３】これまで提案されている非浮上型の磁気ヘ
ッドは、磁気ヘッドを有するヘッド可動部と、それを支
持するシリンダより成り、ヘッド可動部がディスクの面
振れに応じて軽く上下動できるように、ヘッド可動部と
ヘッド支持シリンダの間に隙間を設けておくものであ
る。しかし、ヘッド支持シリンダに対しヘッド可動部が
十分軽く上下動することができるような隙間を両者間に
設けておくと、トラックが移動したとき磁気ヘッドの姿
勢に変化が生ずる虞れがあるという問題がある。このこ
とは、今後トラックの幅が狭くなると、トラックずれに
より記録／再生が出来なくなる虞れがあるという問題を
含んでいる。

【０００４】上記の問題に鑑み、ヘッド可動部が磁気デ
ィスクの面触れに応じて磁気ヘッドの姿勢に変化を生ず
ることなく上下に十分軽く動くことができ、トラック移
動時にも磁気ヘッドの姿勢に変化を生ずることのないよ
うな、非浮上型のヘッド支持構造として、磁気ヘッドを
有するヘッド可動部と、前記ヘッド可動部を支持するヘ
ッド支持シリンダとを有し、前記ヘッド可動部と前記ヘ
ッド支持シリンダの間に転動によりこれら両者の間の線
型相対変位を案内するころがり要素が設けられている非
浮上型磁気ヘッドの支持構造が、本件出願人と同一人の
出願に係る特願平３−７４６０６号に於て提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の先の提案による
非浮上型磁気ヘッドの支持構造によれば、磁気ヘッドを
有するヘッド可動部はころがり要素の転動によりヘッド
支持シリンダに対し線型的に相対変位し、その際ころが
り要素の転動はヘッド可動部とヘッド支持シリンダの間
に両者間の線型相対変位の方向に垂直の方向には変位を
生じないので、ヘッド可動部を、ヘッド支持シリンダに
対し、ハードディスクの表面に垂直の方向にのみ軽く且
滑らかに上下動させることができるが、この先の提案に
よる非浮上型磁気ヘッドの支持構造に於ては、磁気ヘッ
ドをハードディスクに押付ける力がヘッド可動部の重さ
によって定まるという制限があり、又ヘッド可動部全体
がハードディスク上に位置するため、ハードディスクの
装填や取出しの邪魔になり、又ハードディスクの上部に
於ける所要スペースが大きく、ハードディスク装置の設
計に於ける自由度が削減されるという問題がある。

【０００６】本発明は、上記の問題に鑑み、磁気ヘッド
をハードディスクに押付ける力を零を含む広範囲に自由
に調節することができ、ハードディスク上に於ける所要
スペースを小さくし、しかも尚ハードディスクに対する
磁気ヘッドの位置を正確に定めることのでき、更に又水
平に配置されたハードディスクに対し磁気ヘッドをその
上方からも下方からも当接させることができ、更に又ハ
ードディスクを垂直に配置し、これに磁気ディスクを側
方から当接させることもできる非浮上型磁気ヘッドの支
持構造を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、一端部に磁気ヘッドを有するアームと、前記ア
ームを一つの枢動軸線の周りに枢動可能に支持する支持
枠体とを有し、前記アームは前記枢動軸線の周りの質量
の平衡条件により該アームに作用する回転モーメントに
基いて前記磁気ヘッドをハードディスクに当接させるよ
う構成されていることを特徴とする非浮上型磁気ヘッド
の支持構造によって達成される。

【０００８】更に又、上記の課題は、本発明によれば、
一端部に磁気ヘッドを有するアームと、前記アームを一
つの枢動軸線の周りに枢動可能に支持する支持枠体と、
前記アームを前記枢動軸線の周りに付勢するばねとを有
し、前記アームは前記枢動軸線の周りの質量の平衡条件
と前記ばねにより該アームに作用する回転モーメントに
基いて前記磁気ヘッドをハードディスクに当接させるよ
う構成されていることを特徴とする非浮上型磁気ヘッド
の支持構造によっても達成される。

【０００９】

【作用及び効果】上記の如く磁気ヘッドが一つの枢動軸
線の周りに枢動可能に支持枠体より支持されたアームの
一端に取付けられ、前記アームが前記枢動軸線の周りの
質量の平衡条件により該アームに作用する回転モーメン
トに基いて磁気ヘッドをハードディスクに当接させるよ
う構成された非浮上型磁気ヘッドの支持構造によってハ
ードディスクに対し磁気ヘッドを支持することにより、
重力の作用方向に対比したハードディスクに対する磁気
ヘッドの当接方向の如何によらず、磁気ヘッドをハード
ディスクに当接させる押圧力は、零を含む広い範囲に亙
って自由に設定可能となる。又磁気ヘッドが支持枠体よ
り枢動可能に支持されたアームの一端に支持されている
ことにより、ハードディスクの表面に垂直な方向の磁気
ヘッドの移動はハードディスク表面の高低変化に応じて
アームの枢動による殆ど摩擦の無い軽快な動きによって
追従され、しかも尚ハードディスクの表面に沿う方向の
磁気ヘッドの位置はアームの枢動軸線が不変に保たれて
いることにより高い精度にて確実に規制される。

【００１０】更に又、上記の如くアームが枢動軸線の周
りの質量の平衡条件とアームを枢動軸線の周りに付勢す
るばねによりアームに作用する回転モーメントに基いて
その一端に担持する磁気ヘッドをハードディスクに当接
させるように非浮上型磁気ヘッドの支持構造が構成され
ているときには、磁気ヘッドをハードディスクに当接さ
せる押圧力を、上記の如く重力の作用方向に対比したハ
ードディスクに対する磁気ヘッドの当接方向の如何によ
らず、零を含む広い範囲に亙って自由に設定することが
できるだけでなく、ハードディスクの表面に対する磁気
ヘッドの正規の当接押圧力を低く保ちつつ、ハードディ
スクの表面が一旦高くなる方向に変動した後元の標準高
さ位置へ戻るとき、或いはハードディスクの表面が標準
高さ位置より低い方へ変動するとき、即ちハードディス
クの表面が磁気ヘッドより遠ざかる方向へ変位するとき
に、磁気ディスクがハードディスクの表面を追いかける
ように追従する磁気ヘッドの追従性を高めることができ
る。

【００１１】

【実施例】以下に添付の図を参照して、本発明を実施例
について更に詳細に説明する。

【００１２】図１及び図２は、本発明による非浮上型磁
気ヘッドの支持構造の一つの実施例を幾分解図的に示す
一部断面による平面図及び側面図である。これらの図に
於て、１がハードディスクＤの表面に直に当接するよう
構成された磁気ヘッドである。磁気ヘッド１はアーム２
の一端に装着されており、アーム２は軸３により支持枠
体４からその枢動軸線３ａの周りに枢動可能に支持され
ている。

【００１３】より詳細には、枢軸３はアーム２の磁気ヘ
ッド１を担持する側とは反対の側に設けられたブロック
状の根元部５にそれより両側に突出るように設けられて
おり、支持枠体４の一対の平行な側壁部６に設けられた
溝付ラジアル軸受７により枢動軸線３ａの周りに回動可
能に支持されている。溝付ラジアル軸受７は周方向溝を
有するインナレース８とアウタレース９とこれら両者の
向い合った周方向溝内に受けられた球１０とを有してい
る。かかる溝付ボールベアリングを用いることにより、
ハードディスクの表面に沿う方向には極く僅かの力しか
作用しない磁気ヘッドを担持するアームの根元部をラジ
アル軸受すると同時にスラスト軸受することができる。

【００１４】アームの根元部５にはねじ孔１１が設けら
れており、このねじ孔には一端に錘ヘッド１２を備えた
軸１３のねじを切られた端部が、そのねじ込み位置を調
節可能にねじ込まれている。ねじ孔１１に対する軸１３
のねじ込み位置は、軸１３のねじ部に装着され一方の端
面にてアームの根元部５の対向する壁面と摩擦的に係合
するロックナット１４により、固定されるようになって
いる。ロックナット１４を弛め、錘ヘッド１２を適宜回
転させることによりアームの根元部５に対する軸１３の
ねじ込み位置を変え、枢動軸線３ａからの錘ヘッド１２
の重心の位置を変えることにより、枢軸３によって支持
されたアーム２、その根元部５、磁気ヘッド１、錘ヘッ
ド１２を含む軸１３、ロックナット１４を含む全質量の
枢動軸線３ａに対する平衡関係が調節され、これら質量
の枢動軸線３ａの周りの質量の平衡条件によりアーム２
に作用する回転モーメントに基いて磁気ヘッド１をハー
ドディスクＤの表面に当接させる押圧力の大きさが調節
される。

【００１５】この場合、図２に於て矢印Ｇの方向が重力
の作用方向であり、図２於ける図の上方が下方より高い
位置にあるとすれば、磁気ヘッド１をハードディスクＤ
の表面に対し所定の押圧力にて当接させるために、枢動
軸線３ａに対する上記各質量の平衡条件は、アーム２を
枢動軸線３ａの周りに図２で見て反時計廻り方向に回動
させる回転モーメントを生ずるよう、枢動軸線３ａより
左側にある質量が右側にある質量より大きくなるように
調整される。

【００１６】これとは逆に重力加速度の方向が図２の矢
印Ｇ´にて示す方向にあり、図２が上下を反転した装置
の側面図に相当するようこの非浮上型磁気ヘッドの支持
構造が構成され、磁気ヘッド１がハードディスクＤの下
面に下方より当接するように構成されるときには、枢動
軸線３ａに対する上記各質量の平衡条件は、アーム２を
図２で見て枢動軸線３ａの周りに同じく反時計廻り方向
に回動させる回転モーメントを生ずるように調整される
が、この時には図２で見て枢動軸線３ａより左側にある
質量が右側にある質量より小さくなるよう調整される。

【００１７】しかし、何れの場合にも、上記の如き非浮
上型磁気ヘッドの支持構造によれば、ハードディスクに
磁気ヘッドを当接させる押圧力を零を含む広い範囲に亙
って自由に設定することがてき、又図１及び図２に示す
実施例に於ける如く枢動軸線３ａに対する水平方向の隔
たりを調節することのできる錘（錘ヘッド１２）を設け
ておくことにより、ハードディスクに磁気ヘッドを当接
させる押圧力を微調整することができる。

【００１８】図３は、重力の作用方向が矢印Ｇ”である
場合、即ちハードディスクＤが垂直に配置された場合に
対する本発明による非浮型磁気ヘッドの支持構造の一つ
の実施例を示す図２に類似の一部断面による側面図であ
る。図３に於いては、図１及び図２に示す実施例に於け
る各部に対応する部分は図１及び図２に於けると同じ符
号により示されている。図３に示す実施例の構成及びそ
の作用効果は図１及び図２に示す実施例についての説明
より空等かであると思われるので、同様の説明の繰り返
えしは省略する。

【００１９】図４は図１及び図２に示す非浮上型磁気ヘ
ッドの支持構造に更にばねを組込んだ実施例を示す図２
に類似の一部断面による側面図である。この実施例に於
ては、アーム２のブロック状の根元部５と支持枠体４よ
りその内側に突出るよう支持されたステイ１５の間にＵ
字形の板ばね１６が組込まれている。この板ばね１６
は、磁気ヘッド１がハードディスクＤの表面に所定の高
さ方向位置にあって当接しているとき、アーム２に対し
何らのばね力を及ぼさないか、或いは図２で見てアーム
２を枢動軸線３ａの周りに反時計廻り方向に付勢するよ
うに幾分かのばね力を及ぼすよう設定されている。この
内、後者の場合には、標準位置にあるアーム２にばね１
６が及ぼす反時計廻り方向のモーメントは、枢動軸線３
ａに対する質量の平衡条件に基いてアーム２を枢動軸線
３ａの回りに図２で見て反時計廻り方向に付勢するモー
メントに加えてアーム２を同方向に付勢するようになっ
ていても、或いは又、枢動軸線３ａの周りの各質量の平
衡条件に基く回転モーメントは図２で見て時計廻り方向
にあり、ばね１６がこの質量の平衡条件に基くモーメン
トに打勝ってアーム２を図２で見て反時計廻り方向に付
勢し、両回転モーメントの差によって磁気ヘッド１がハ
ードディスクＤの表面に所定の押圧力にて当接するよう
になっていてもよい。

【００２０】図４に示すばねを備えた実施例も又、図１
及び図２に示す実施例について上に説明した如く、図示
の状態から上下に反転された状態に構成され、磁気ヘッ
ド１がハードディスクＤにその下方より当接するように
されてもよい。この場合にも、枢動軸線３ａの周りの質
量の平衡条件に基くモーメントとばね１６に基くモーメ
ントは、互いに同一方向とされても或いは逆方向とされ
てもよい。

【００２１】図３に示す実施例についても、図４の実施
例に於けると同じ要領によりばねを組み込む構造にこれ
を修正することができることは明らかであろう。

【００２２】図５は、予め周速２ｍ／ｓで５ｋＦＲＰＩ
（５キロ磁化反転／インチ）の信号をハードディスクに
記録させ、その後周速を１１ｍ／ｓまで増加させなが再
生電圧を測定した結果を示すグラフである。このグラフ
に於ける縦軸は再生電圧を磁気ヘッドとハードディスク
の間の相対速度で除し、２ｍ／ｓのときの値に対する比
で示す数値である。グラフ中の白抜きの点は磁気ヘッド
をハードディスクに対し上方から当接させた場合の測定
結果を示し、黒塗りの点は磁気ヘッドをハードディスク
に対し下方から当接させた場合の測定結果を示す。これ
らの測定結果より理解される通り、本発明の非浮上型磁
気ヘッドの支持構造によれば、ハードディスクに対し磁
気ヘッドを下から当接させる場合にも上から当接させる
場合と同様の性能を得ることができる。

【００２３】図６は、予め２０ｋＦＲＰＩの信号を記録
したハードディスク上のトラックの位置をトラック偏倚
０とし、磁気ヘッドをトラック幅方向に偏倚させたとき
の再生電圧の変化をトラック幅方向の偏倚量に対して示
すグラフである。この測定結果に見られる通り、再生に
当っての磁気ヘッドのトラック幅方向の偏倚は左右それ
ぞれに５μｍ程度に抑えられるのが好ましいが、本発明
による非浮上型磁気ヘッドの支持構造によれば、トラッ
ク幅方向の偏倚を左右それぞれ１０μｍ程度以下に充分
保持することがてきる。

【００２４】図７は、予め２０ｋＦＲＰＩの信号をハー
ドディスクに記録させ、その後磁気ヘッドをトラック幅
方向に５〜７０トラック（０．５〜７mm）だけ移動させ
た後、元のトラック位置に戻した時の再生電圧を測定
し、磁気ヘッドのトラック幅方向の移動に対する安定性
を測定した結果を示すグラフである。グラフの縦軸は磁
気ヘッドをトラック幅方向に移動させた後元に戻したと
きの再生電圧を移動前の再生電圧で除した値である。こ
のグラフに見られる通り、かかる磁気ヘッドのトラック
幅方向の移動による電圧のばらつきは２％以内に収まっ
ている。このことから、本発明による非浮上型磁気ヘッ
ドの支持構造のトラック幅方向に於ける安定性は非常に
高いものであることが理解されよう。

【００２５】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明がかかる実施例にのみ限ら
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による非浮上型磁気ヘッドの支持構造の
一つの実施例を示一部断面による平面図。

【図２】上記実施例の一部断面による側面図。

【図３】本発明による非浮上型磁気ヘッドの支持構造の
他の一つの実施例を示す一部断面による側面図。

【図４】本発明による非浮上型磁気ヘッドの支持構造の
更に他の一つの実施例を示す一部断面による側面図。

【図５】本発明による非浮上型磁気ヘッドの支持構造に
より磁気ヘッドをハードディスクに上から当接させる場
合と下から当接させる場合の作動性能を比較して示すグ
ラフ。

【図６】ハードディスクに対する磁気ヘッドのトラック
からの偏倚による再生電圧の変化を示すグラフ。

【図７】本発明による非浮上型磁気ヘッドの支持構造の
トラック幅方向の安定性に関する試験結果を示すグラ
フ。

【符号の説明】

１…磁気ヘッド ２…アーム ３…枢軸 ３ａ…枢動軸線 ４…支持枠体 ５…アームの根元部 ６…支持枠体の側壁部 ７…ラジアル軸受 ８…インナレース ９…アウタレース １０…球 １１…ねじ孔 １２…錘ヘッド １３…軸 １４…ロックナット １５…ステイ １６…ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 功 宮城県仙台市太白区郡山六丁目３番26−５ (72)発明者 藤松 慎也 東京都中央区京橋二丁目３番13号東洋イン キ製造株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端部に磁気ヘッドを有するアームと、前
   記アームを一つの枢動軸線の周りに枢動可能に支持する
   支持枠体とを有し、前記アームは前記枢動軸線の周りの
   質量の平衡条件により該アームに作用する回転モーメン
   トに基いて前記磁気ヘッドをハードディスクに当接させ
   るよう構成されていることを特徴とする非浮上型磁気ヘ
   ッドの支持構造。
2. 【請求項２】一端部に磁気ヘッドを有するアームと、前
   記アームを一つの枢動軸線の周りに枢動可能に支持する
   支持枠体と、前記アームを前記枢動軸線の周りに付勢す
   るばねとを有し、前記アームは前記枢動軸線の周りの質
   量の平衡条件と前記ばねにより該アームに作用する回転
   モーメントに基いて前記磁気ヘッドをハードディスクに
   当接させるよう構成されていることを特徴とする非浮上
   型磁気ヘッドの支持構造。