JPH0719423B2 - 磁気デイスクドライブのヘツド支持機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ディスクドライブのヘッド支持機構、特に
磁気ディスクの両面から情報のリード／ライトを行うこ
とのできる磁気ディスクドライブの好適なヘッド支持機
構に関するものである。

［従来の技術］ 回転する磁気ディスクの表面に情報を磁気的に書き込
み、また所望の情報を電磁的に読み出す磁気ディスクド
ライブが周知であり、前記磁気ディスクとしてはハード
ディスクあるいはフロッピディスクなどが用いられ、コ
ンピュータの外部記憶装置として広範囲の利用に供され
ている。

このような磁気ディスクドライブにおいては、磁気ディ
スクの記憶面に電磁トランスデューサが組み込まれたリ
ード／ライトヘッドを密接し、電磁的なリード／ライト
が行なわれ、近年の高密度磁気ディスクにおいては、磁
気ディスクの両面にてリード／ライトを行うために両面
ヘッド型磁気ディスクドライブが広く用いられている。

前述した両面型磁気ディスクドライブにおいては、両ヘ
ッドが共に正しくディスク表面に密接することが必要で
あり、上記両ヘッドにて磁気ディスクを挟んだ場合に、
いずれの側においても安定した密接状態を得るために各
種の工夫がなされている。

従来における両面磁気ディスク用ドライブとして米国特
許第4151573号が知られており、この従来装置によれ
ば、下ヘッドがキャリッジにしっかりと固定され、一方
上ヘッドはジンバル支持によってすべての方向に傾動可
能である。従って、この従来装置では、特にフロッピデ
ィスクに対して、フロッピディスクをアームにジンバル
支持された上ヘッドが適当なロード圧力にて下ヘッド側
に押圧されたとき、上ヘッドがフロッピディスクを強制
的に下ヘッド上面にならわせ、一方上ヘッドはそれ自体
任意に傾動できるので、前記ロード圧力にてフロッピデ
ィスクの上面に密接し得ることを特徴とする。

しかしながら、このような従来装置においては、下ヘッ
ドの上面が常に一定の基準面を与えるため、フロッピデ
ィスクが個別に持っている厚み方向の誤差に対応でき
ず、個々のフロッピディスク毎に下ヘッドへの押付けに
よりディスクが大きな変位を受けるという欠点があり、
ヘッドあるいはディスクの消耗を早めるという問題を有
していた。また、下ヘッドを固定する前述した従来装置
においては、ハードディスクあるいはカートリッジ型ハ
ードディスクに対して下ヘッドが追従できず、ヘッド支
持機構の利用分野が制限されるという欠点を有してい
た。

従来の他のヘッド支持機構として、下ヘッドをディスク
面に対して平行に移動させる平行バネを用いたヘッド支
持機構が周知であり、例えば米国特許第4433352号に
は、キャリッジから平行バネを介してヘッドを支持する
サポータが設けられ、ヘッドがディスク面の高さに応じ
て平行移動し、この追従作用によって磁気ディスクの高
さ誤差その他に充分対応できるヘッド支持機構が得られ
る。

しかしながら、このような従来装置では、ヘッドを平行
移動するための平行バネ機構部の構造が大型となり、キ
ャリッジの部品点数が増加して価格上昇あるいは製造組
立構造の複雑化を招くという問題があった。

従来の更に他のヘッド支持機構として、複数の支持バネ
でヘッドをキャリッジあるいはアームに対して吊り支持
する構造が知られ、例えば米国特許第4291350号にはジ
ンバルバネとバックアップバネの両者によってヘッドが
支持される構造が示されている。

しかしながら、このような２枚のバネを用いた従来装置
においても、ヘッド自体は各複数の軸方向そして傾き方
向に対して極めて柔かく支持され、この結果、ヘッド自
体がディスク表面に密接したときに大きな傾きを生じさ
せるという問題があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 周知のごとく、磁気ディスクドライブにおいて、近年の
高密度化はディスク面のトラック密度を著しく増加さ
せ、この結果支持ヘッドの僅かな傾きが大きなオフトラ
ックを生じさせ、リード／ライト精度を著しく低下させ
ていた。

従って、前述した従来例のごとく、下ヘッドを固定しあ
るいは下ヘッドを平行移動させる幾つかの構造が提案さ
れているが、このような従来装置ではそれぞれヘッド自
体がディスクに対して全く追従性がないこと及び装置の
構造が複雑となるなどの欠点があり、充分に満足のでき
るヘッド支持機構を得ることができなかった。

また、従来の２枚バネによるヘッド支持機構では、ヘッ
ドの傾きが何ら規制されておらず、ヘッドのローリング
によって無視できないオフトラックが生じ、近年の高密
度化された磁気ディスクドライブには対応できないとい
う問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、小型で簡単なかつ組立て易い構成でありなが
ら、ヘッド自体をディスクに対してディスク面と直交方
向へは充分に追従して移動し、ディスクと平行面には実
用上充分な硬さを持ち、これによって、ヘッドの傾きを
生じさせることなくディスク面の上下移動に追従可能な
改良されたヘッド支持機構を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明はヘッドを吊りバネ
と折返しバネの２枚のバネによってヘッド基板に支持
し、前記吊りバネはヘッドの上下方向すなわちディスク
面と直交する方向へは移動可能であり、ディスク面と平
行面に対してはその移動を規制する特性を持たせ、また
一方の折返しバネはヘッドをディスク面と直交する方向
に平行移動させる特性を持たせ、これによって、ディス
ク面と平行する面での移動及びヘッドの傾きを抑制しな
がらディスク面と直交する方向には自由に動き得るヘッ
ド支持機構を可能としたことを特徴とする。

前記の支持機構は、前記折り返しばねはヘッド基板に固
定される固定部と、該固定部から一方側に所定角度を持
って伸長した１対の伸長アームと、該１対の伸長アーム
先端を橋絡する中間受け部と、該中間受け部から折り返
し方向に所定角度をもって伸長した１対の折返しアーム
と、該折返しアームの先端を橋絡し前記ヘッドが固定さ
れる支持部とから成り、さらに前記中間受け部には中間
受け部の軸方向の撓みを防ぐための補強板が固定されて
いることを特徴とする。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第２図には本発明に係るヘッド支持機構がフロッピディ
スクドライブの両面ヘッドに適用された実施例が示され
ており、ヘッド基板を形成するキャリッジ10とアーム12
の両者に下ヘッド14及び上ヘッド16がそれぞれ対向した
状態で支持されている。

前記キャリッジ10は周知のごとく磁気ディスクドライブ
基板に固定されたレールに沿って往復移動可能であり、
通常の場合ステッピングモータによって正しく位置規制
されながら、往復駆動され、ヘッド14あるいは16をフロ
ッピディスクの所定トラックに移動させる。

一方、アーム12は、通常の場合、キャリッジ10に回動可
能に支持されており、フロッピディスクの非ローディン
グ状態ではアーム12はキャリッジ10から跳ね上げられ、
またフロッピディスクのローディング時にはロードスプ
リングのバネ圧によって上ヘッド16が磁気ディスクを介
して下ヘッド14に向かって押圧される。

第２図において、上下両ヘッド14,16は同一形状のヘッ
ド支持機構によってそれぞれキャリッジ10あるいはアー
ム12に支持されており、第１図に下ヘッド14側の支持機
構が分割された状態で示されている。

下ヘッド14は吊りバネ20に固定されており、該吊りバネ
20はひさし状受板11を介して前述したキャリッジすなわ
ちヘッド基板10にその外周が固定されている。

前記ひさし状受板11は実施例においてキャリッジとは別
に設けられているが、この受板11をキャリッジと一体に
成形することも可能である。

第３図には吊りバネ20の平面図が示されており、ステン
レスあるいはその他のバネ材薄板から成り、ヘッド基板
10に固定される外周部20aと前記下ヘッド14が固定され
る内周部20bとの間には第１のスリット対22a,22b及び24
a,24bが設けられており、この結果、内周部20bに固定さ
れる下ヘッド14は磁気ディスクの径方向（Ｘ軸）及び円
周方向（Ｙ軸）のいずれに対してもその移動が規制され
ながら、磁気ディスク面と直交する方向（Ｚ軸）に対し
ては自由に移動可能であることが理解される。

しかしながら、このような吊りバネ20は従来のジンバル
バネと同様に前記Ｚ方向のみの移動を可能にするととも
に、Ｚ軸からいずれの方向に対しても容易に傾いてしま
い、このままでは、ヘッド14の傾きによるオフトラック
を防ぐことができないという欠点を有している。

第３図において、内周部20bに設けられた開口26は下ヘ
ッド14のコア及びリード線を引き出すための開口を形成
し、また吊りバネ20の外周部20a及び内周部20bはそれぞ
れヘッド基板及び下ヘッド14に接着固定されることが好
適である。

本発明において特徴的なことは、ヘッド14が前記吊りバ
ネ20ばかりでなく、折返しバネ30との協動により支持さ
れていることであり、第４図にはその平面図が、また第
５図には第４図のその側面形状が示されている。

折返しバネ30はヘッド基板10にひさし状受板11を介して
固定される固定部30aと、この固定部30aから平行に伸張
する一対の伸張アーム30b、両伸張アーム30bの先端を橋
絡する中間受け部30c、前記中間受け部30cから前記伸張
アームと反対方向に折返して伸張する１対の折返しアー
ム30dそして両折返しアーム30dの先端を橋絡する支持部
30eから成る。

前記伸張アーム30b及び折返しアーム30dは、第1,2図に
示されるごとく、予め逆方向に向かって所定角度をもっ
て傾くよう折曲げられており、特に第１図の自由な状態
から第２図の組立て状態に向かって、所定の予圧付勢力
（初期撓み）が与えられている。

図から明らかなごとく、折返しバネ30のＺ軸方向に関す
る撓みは、伸張アーム30bと折返しアーム30dのバネ特性
をほぼ同一に設定し、単にその撓み方向が逆方向である
ことから、固定部30aに対して支持部30eはＺ軸方向に移
動できるとともにこの移動中傾きをかえることなくほぼ
完全な平行移動を行うことが理解される。

従って、本発明における折返しバネ30によれば、固定部
30aがヘッド基板に固定された状態で支持部30eはＺ軸方
向に任意に移動できるとともに、このときの動きは支持
部30eが固定部30aに対して平行移動し、その傾きを充分
な強度で抑制することができる。

なお、前記伸張アーム30bと折返しアーム30dとの結合部
である中間受部30cは両アームの連結部において弱い部
分が発生しやすく、このために、本実施例においては、
中間受部30cに補強板40を接着その他の手段によって固
定することが好適である。

また、Ｙ軸方向の傾きは、図示のごとき折返しバネ30の
形状の場合若干Ｘ軸方向の傾きより弱くなる場合があ
り、このために、本実施例においては、前記補強板40に
よって固定することが好適であり、これによってＹ軸方
向への傾きを著しく抑制可能である。

もちろん、本発明において、前記補強板の代りに中間受
け部30cに所定のリブを形成することも可能である。

本実施例において、前記折返しバネ30はその固定部30a
がヘッド基板10の段部10aに接着固定されまた支持部30e
は第１バネ受け42及び第２バネ受け板44を介して吊りバ
ネ20の内周部20b裏面に接着固定される。

すなわち、前記吊りバネ20の下ヘッド14が固定される内
周部20b裏面には第２バネ受け板44が固定され、次にこ
の第２バネ受け板44に第１バネ受け板42が固定され、更
に第１バネ受け板42の裏面に折返しバネ30の支持部30e
が強固に接着その他の手段によって固定される。

前記第２バネ受け板44はスペーサとしての作用を果し、
第２図から明らかなごとく、実施例において、この第２
バネ受け板44はその厚みがほぼキャリッジ10の吊りバネ
20固定部の厚さとほぼ同一の厚さに形成されている。

そして、この第２バネ受け板44に第１バネ受け板42を固
定し、更に前記折返しバネ30を図示のごとく固定する
と、この結果、予圧を受けている折返しバネ30は第２図
において、下ヘッド14を上方に押し上げることとなる
が、実施例において、前記第１バネ受け板42はその外周
に複数の突片42a,42b,42c,42d,42e,42fが設けられてお
り、これらの突片42a〜42fがそれぞれヘッド基板10の裏
面と当接し、この結果前記折返しバネ30の予圧があるに
も拘らずバネ受け板42,44及び吊りバネ20,下ヘッド14は
第２図に示される位置に落着き、これを通常の静止位置
とすることが可能となる。

第５図の鎖線は前述した折返しバネ30の予圧を示し、通
常実線状態にある折返しバネ30は第２図の組立状態にお
いて鎖線で示されるごとく撓み、磁気ディスクのローデ
ィング前においては、この予圧付勢力によってヘッド14
はヘッド基板10にしっかりと押付けられその位置を保つ
ことができる。

第６図には磁気ディスク50のローディング状態が示され
ており、図から明らかなごとく、下ヘッド14は対向する
上ヘッド16に磁気ディスク50を介して当接し、このとき
の当接力により、図示のごとく吊りバネ20を撓ませて下
ヘッド14はキャリッジ10より下方へ移動する。

このとき、吊りバネ20自体は自由に下ヘッド14を傾け得
るが、本発明においてはこの傾きは折返しバネ30によっ
て規制され、この結果、磁気ディスク50のディスク面が
傾きあるいはその他の外力が加わった場合においても、
下ヘッド14は折返しバネ30の平行移動特性により大きな
傾きを生ずることなく平行に移動することができる。

第６図において、上ヘッド16側も同様のヘッド支持機構
によって支持されており、前述した下ヘッド14と同様の
作用にて上方へ平行移動することができる。

そして、このような第６図のローディンス状態において
各磁気ディスクの製作誤差その他によって磁気ディスク
50が上下に移動しても、両ヘッド14,16は平行移動して
この上下変移に追従することができ、また磁気ディスク
50の回転時に磁気ヘッド14に各種の作用力が及ぼされた
場合においても、磁気ヘッド14,16はそれぞれ折返しバ
ネ30の平行移動作用によってＺ軸方向には移動可能であ
るが、常にディスク面と平行に移動し傾きを生じさせる
ことがなく、これによって、オフトラックを確実に防止
可能である。

また、前記折返しバネ30のみによっては、Ｘ軸及びＹ軸
方向に磁気ヘッド14が移動する場合があるが、本発明に
おいては、吊りバネ20がこのような移動を確実に防止
し、ヘッドの位置ずれを生じさせることがない。

もちろん、本発明おける吊りバネ20及び折返しバネ30は
各方向に対してそれぞれわずかづつの可撓性を有してお
り、特にその各軸方向の傾きに対しても所定の許容量を
有しており、この結果、少なくとも上下ヘッド14,16の
ヘッド面が磁気ディスク50の表面に確実に密接するよう
に傾きを与えることができる。

以上のごとく、本発明によれば、ヘッドを吊りバネと折
返しバネの両者の協動によって支持するので、ヘッドは
ディスク面と平行にのみ大きな移動が許可されており、
他の方向への移動及び傾きを実用上充分に規制すること
によって高精度のヘッド支持が可能となる。

前述した実施例において、両ヘッド14,16はＺ軸方向に
自由に移動可能であるため、アーム12はキャリッジ10か
ら所定の位置でこの下降を停止しなければならず、この
ためにアーム12の近傍には符号52で示されるストッパが
設けられ、アーム12はこれ以上下降することのないよう
にその停止位置を定める。

第７図には本発明の第２実施例が示されており、第２実
施例においては、前述したヘッド支持機構が下ヘッドに
対してのみ設けられ、上ヘッドは従来のジンバルバネに
よって支持されている。

従って、第７図において、下ヘッド側の構造は第2,6図
と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。

第７図における上ヘッド16はジンバルバネ60にてアーム
12に固定支持されており、該ジンバルバネ60の中央はア
ーム12から伸張したピボット12aにて上方への移動が規
制されており、これによって、上ヘッド16はX,Y,Z軸方
向のいずれに対しても不動であるが、単に傾き方向に対
しては任意に傾き得る構造を有し、これによって、下ヘ
ッド14にならって磁気ディスク50の表面に確実に密接可
能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ヘッドが吊りバ
ネと折返しバネの両者によってヘッド基板に支持され、
この結果、磁気ディスク面と直交する方向に対してのみ
の移動が与えられ、特に磁気ヘッドの傾きがないことか
らオフトラックのない高精度のリード／ライト特性を得
ることのできるヘッド支持機構を提供可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るヘッド支持機構の好適な実施例に
おける分解斜視図、 第２図は第１図のヘッド支持機構が組込まれたフロッピ
ディスクドライブ用上下ヘッドの組立て状態を示す要部
断面図、 第３図は第1,2図における吊りバネの平面図、 第４図は第1,2図における折返しバネの平面図、 第５図は第４図の側面図、 第６図は第２図のローディング状態における各部の状態
を示す要部断面図、 第７図は本発明に係るヘッド支持機構が下ヘッドに適用
され上ヘッドはジンバル支持されたフロッピディスクド
ライブ用のヘッド支持機構を示す要部断面図である。 10……ヘッド基板 20……吊りバネ 30……折返しバネ 30a……固定部 30b……伸張アーム 30c……中間受け部 30d……折返しアーム 30e……支持部 40……補強板 42,44……バネ受け板 50……磁気ディスク。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する磁気ディスクの両面にリード／ラ
   イトヘッドを密接させ前記ヘッドを磁気ディスクの所望
   トラックに移動させて情報のリード／ライトを行う磁気
   ディスクドライブのヘッド支持機構において、前記リー
   ド／ライトヘッドの少なくとも一方側のヘッドはディス
   ク面と平行なヘッドの移動を規制し一方ディスク面と直
   交する方向へは移動可能にする吊りバネによってヘッド
   基板に吊り支持され、また前記ヘッドは一端がヘッド基
   板に固定された折返しバネの他端に固定され、前記折返
   しバネによってヘッドはディスクと直交する方向に平行
   移動するようにその姿勢が抑制されている磁気ディスク
   ドライブのヘッド支持機構であって、 前記折返しバネはヘッド基板に固定される固定部と、該
   固定部から一方側に所定角度をもって伸張した１対の伸
   張アームと、該１対の伸張アーム先端を橋絡する中間受
   け部と、該中間受け部から折返し方向に所定角度をもっ
   て伸張した１対の折返しアームと、該折返しアームの先
   端を橋絡し前記ヘッドが固定される支持部とから成り、 さらに、前記中間受け部には中間受け部の軸方向の撓み
   を防ぐための補強板が固定されていることを特徴とする
   磁気ディスクドライブのヘッド支持機構。
2. 【請求項２】特許請求の範囲（１）に記載のヘッド支持
   機構において、吊りバネはヘッドをディスク面と直交方
   向へ移動可能とする複数のスリットが設けられた平面薄
   板バネからなり、ヘッドを固定した部分の反対側がバネ
   受け板を介して前記折返しバネの支持部に固定されてい
   ることを特徴とする磁気ディスクドライブのヘッド支持
   機構。
3. 【請求項３】特許請求の範囲（２）記載のヘッド支持機
   構において、折返しバネには予め予圧付勢力が与えら
   れ、またバネ受け板がヘッド基板に前記予圧付勢力で当
   接付勢されていることを特徴とする磁気ディスクドライ
   ブのヘッド支持機構。