JPH08227566A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転駆動されるディスクに対してデータのリ
ード/ライトを行なうヘッドを前記ディスクの目的のト
ラック上に移動させるアクチュエータと、前記アクチュ
エータが当接し、前記アクチュエータの移動範囲を規制
する弾性ストッパとを有するディスク装置に関し、記憶
容量の増加を図れるディスク装置を提供することにあ
る。を目的とする。 【構成】 アクチュエータ３２に設けられた第１の磁石
３６と、弾性ストッパ３５の近傍に設けられ、第１の磁
石３６が近づくと磁気反発力を発生する第２の磁石３７
とを設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転駆動されるディス
クに対してデータのリード/ライトを行なうヘッドを前
記ディスクの目的のトラック上に移動させるアクチュエ
ータと、前記アクチュエータが当接し、前記アクチュエ
ータの移動範囲を規制する弾性ストッパとを有するディ
スク装置に関する。

【０００２】コンピュータの外部記憶装置であるディス
ク装置においては、記憶容量の増加が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】次に、図面を用いて従来例を説明する。
図９は従来のディスク装置の一例としての磁気ディスク
装置において一方のハウジング及び上ヨークを取り除い
た平面図、図１０は図９におけるA方向矢視図である。

【０００４】図において、１,２は内部に磁気ディスク
装置を収容するハウジングである。３はハウジング１上
に設けられたスピンドルモータである。このスピンドル
モータ３の円筒面には、ディスク４が設けられている。

【０００５】５はハウジング１上に立設されたシャフト
である。このシャフト５には、一方の回転端部がディス
ク４のトラックを横切るように設けられたアクチュエー
タ６が回転可能に取付けられている。アクチュエータの
６の一方の回転端部には、ディスク４に対してデータの
リード/ライトを行なうヘッド７がスプリングアーム８
を介して取付けられている。

【０００６】９はハウジング１に設けられる磁気回路で
ある。この磁気回路９は下ヨーク１０,上ヨーク１１,下
ヨーク１０,上ヨーク１１を連結する側方ヨーク１２,１
３と、下ヨーク１０上に設けられた永久磁石１４,１５
とから構成され、永久磁石１４,１５と上ヨーク１１と
の間の空間に磁気ギャップ１６が形成されている。

【０００７】アクチュエータ６の他方の端部には、磁気
回路９の磁気ギャップ１６に配設されるコイル１７が設
けられている。側方ヨーク１２,１３には、弾性を有す
るゴム等の緩衝材１８,１９が設けられ、アクチュエー
タ６の他方の回転端部側の側面に設けられた当接部６
ａ,６ｂがこれら側方ヨーク１２,１３に当接すること
で、アクチュエータ６の回転範囲の規制を行なってい
る。

【０００８】また、アクチュエータ６の他方の回転端部
には、可動マグネット２０が設けられている。一方、磁
気回路９には、リトラクトロック用の磁気吸引機構２１
が設けられている。この磁気吸引機構２１は、磁気回路
９の下ヨーク１０に設けられたサブ下ヨーク２２と、磁
気回路９の上ヨーク１１に設けられたサブ上ヨーク２３
と、サブ下ヨーク２２,サブ上ヨーク２３間に設けられ
たサブ側方ヨーク２４,固定マグネット２５とから構成
される。そして、磁気吸引機構２１の磁気ギャップ２６
にアクチュエータ６の他方の回転端部に設けられた可動
マグネット２０が配設されている。

【０００９】固定マグネット２５の着磁方向は、可動マ
グネット２０と磁化方向が直列になるような方向であ
り、この磁気吸引機構２１の磁気ギャップ２６の間隔
は、サブ側方ヨーク２４に向かって漸次狭くなり、サブ
側方ヨーク２４近傍が一番狭くなるように、サブ下ヨー
ク２２,サブ上ヨーク２３の各対向面は斜面となってい
る。即ち、磁気吸引機構２１の磁気ギャップ２６内で
は、サブ側方ヨーク２４近傍の磁界が一番強くなってい
る。

【００１０】次に、上記構成の作動を説明する。この磁
気ディスク装置のディスク４が回転していない時(非動
作時)には、可動マグネット２０は、磁気吸引機構２１
の磁気ギャップ中の磁界の強い箇所(サブ側方ヨーク２
４,固定マグネット２５近傍)に移動する方向の力を受
け、固定マグネット２５の近傍に移動し、固定されてい
る。この時、ヘッド７はディスク４の安全エリアのロッ
クトラック上に接触している。

【００１１】そして、磁気ディスク装置のパワーをオン
すると、スピンドルモータ３が回転駆動(例えば、3600r
pm)され、スピンドルモータ３に取付けられたディスク
４も回転する。ディスク４が回転することにより発生す
る空気流により、ヘッド７はディスク４に対して微小間
隔をもって浮上する。

【００１２】次に、アクチュエータ６のコイル１７に電
流を流すことで、磁気回路９の磁気ギャップ１６に設け
られたコイル１７にはアクチュエータ６がシャフト５に
対して回転駆動する方向の推力が発生し、アクチュエー
タ６は回転する。アクチュエータ６の一方の回転端部側
に設けられたヘッド７は、ディスク４のトラックを横切
る方向に移動し、ヘッド７はディスク４の所望のトラッ
ク上に移動し、ディスク４に対してデータのリード/ラ
イトを行なう。

【００１３】ところで、アクチュエータ６の制御回路の
異常によって、アクチュエータ６がディスク４のアウタ
側に暴走する場合がある。この場合、アクチュエータ６
の当接部６ａが緩衝材１８を有する側方ヨーク１２に当
接し、それ以上のアクチュエータ６のアウタ側への回転
が禁止される。

【００１４】そして、側方ヨーク１２に緩衝材１８を設
けたことにより、アクチュエータ６が衝突すると、緩衝
材１８は弾性変形して、アクチュエータ６の衝突エネル
ギーを吸収し、スプリングアーム８を介して設けられた
ヘッド７が暴れて、ディスク４に当たってヘッド７が損
傷(ヘッドクラシュ)することを防止している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記ディスク装置にお
いて、緩衝材１８は、アクチュエータ６の暴走時の運動
エネルギーを考慮して、緩衝材１８の弾性変形量が決定
される。そして、この弾性変形量に対応してディスク４
に暴走マージンが必要である。

【００１６】しかし、緩衝材の弾性変形量に対応して、
ディスク４に暴走マージンを設けることで、データが書
込まれるデータエリアが少なくなり、ディスク装置の記
憶容量が少なくなるという問題点がある。

【００１７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、記憶容量の増加を図れるディスク装
置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明のディスク
装置の原理図である。尚、本図においては、ディスク装
置として、磁気ディスク装置を用いた。図において、３
１はハウジング３０上で回転駆動されるディスク、３２
はディスク３１に対してデータのリード/ライトを行な
うヘッド３３をディスク３１の目的のトラック上に移動
させるアクチュエータである。

【００１９】３４,３５はアクチュエータ３２が当接
し、アクチュエータ３２の移動範囲を規制する弾性スト
ッパである。アクチュエータ３２には第１の磁石３６が
設けられ、ハウジング３０には、アクチュエータ３２が
弾性ストッパ３５に近づくと磁気反発力を発生する第２
の磁石３７が設けられている。

【００２０】ここで、第１の磁石３６と第２の磁石３７
の具体的な構成として、両方とも、永久磁石にしたもの
がある。また、別の構成としては、第１の磁石３６が永
久磁石であり、第２の磁石３７が電磁石であるものがあ
る。

【００２１】また、リトラクトロックのために、前記ア
クチュエータに設けられた磁性体と、前記ハウジング側
に設けられ、ヘッドが前記ディスクの安全エリア上にあ
る時前記磁性体を吸引し、前記アクチュエータの移動を
禁止する磁気吸引機構とを設けることが望ましい。

【００２２】

【作用】図１に示すディスク装置において、アクチュエ
ータ３２は弾性ストッパ３４,３５に当接する範囲で移
動可能である。アクチュエータ３２が移動することによ
り、ヘッド３３がディスク３１の所望のトラック上に移
動し、ヘッド３３はディスク３１に対してデータのリー
ド/ライトを行なう。

【００２３】ここで、アクチュエータ３２が弾性ストッ
パ３５方向に暴走した場合、アクチュエータ３２が弾性
ストッパ３５に衝突する前に、第１の磁石３６と第２の
磁石３７との間に発生する磁気反発力により、アクチュ
エータ３２の運動エネルギーが減少する。

【００２４】この磁気反発力により、弾性ストッパ３５
に対する衝撃力が緩和され、弾性ストッパは、弾性変形
量を少なくすることができる。即ち、ディスク３１の暴
走エリアを少なくすることができ、データエリアを広く
取ることが可能となり、ディスク装置の記憶容量を増加
させることができる。

【００２５】また、第２の磁石３７に電磁石を用いるこ
とにより、暴走時のみ、第２の磁石３７を作動されば、
アクチュエータ３２の通常の移動(シーク動作)に悪影響
を及ぼすことはない。

【００２６】また、アクチュエータに設けられた磁性体
と、ハウジング側に設けられ、ヘッドがディスクの安全
エリア上にある時、磁性体を吸引し、前記アクチュエー
タの移動を禁止する磁気吸引機構とを設けたことによ
り、ディスク装置停止時に、アクチュエータの磁性体が
磁気吸引機構によって吸引され、アクチュエータの移動
が禁止されるので、ヘッドのクラシュが防止できる。

【００２７】

【実施例】次に図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。図２は本発明の第１の実施例のディスク装置の一方
のハウジング及び上ヨークを取り除いた平面図、図３は
図２１におけるB方向矢視図、図４は図２における作動
を説明する図、図５は図２における可動マグネットと固
定マグネット間に発生する反発力を説明する図、図６は
図２においてアクチュエータの位置における可動マグネ
ットと固定マグネットの反発力の大きさの変化を説明す
る図である。

【００２８】先ず、図２及び図３を用いて第１の実施例
の構成を説明する。４１,４２は内部に磁気ディスク装
置を収容するハウジングである。４３はハウジング４１
上に設けられたスピンドルモータである。このスピンド
ルモータ４３の円筒面には、ディスク４４が設けられて
いる。

【００２９】４５はハウジング４１上に立設されたシャ
フトである。このシャフト４５には、一方の回転端部が
ディスク４４のトラックを横切るように設けられたアク
チュエータ４６が回転可能に取付けられている。アクチ
ュエータの４６の一方の回転端部には、ディスク４４に
対してデータのリード/ライトを行なうヘッド４７がス
プリングアーム４８を介して取付けられている。

【００３０】４９はハウジング１に設けられる磁気回路
である。この磁気回路４９は下ヨーク５０,上ヨーク５
１,下ヨーク５０,上ヨーク５１を連結する側方ヨーク５
２,５３と、下ヨーク５０上に設けられた永久磁石５４,
５５とから構成され、永久磁石５４,５５と上ヨーク５
１との間の空間に磁気ギャップ５６が形成されている。

【００３１】アクチュエータ４６の他方の端部には、磁
気回路４９の磁気ギャップ５６に配設されるコイル５７
が設けられている。側方ヨーク５２,５３には、弾性を
有するゴム等の緩衝材５８,５９が設けられ、アクチュ
エータ４６の他方の回転端部側の側面に設けられた当接
部４６ａ,４６ｂがこれら側方ヨーク５２,５３に当接す
ることで、アクチュエータ４６の回転範囲の規制を行な
っている。

【００３２】また、アクチュエータ４６の他方の回転端
部には、可動マグネット６０が設けられている。一方、
磁気回路４９には、リトラクトロック用の磁気吸引機構
６１が設けられている。この磁気吸引機構６１は、磁気
回路４９の下ヨーク５０に設けられたサブ下ヨーク６２
と、磁気回路４９の上ヨーク５１に設けられたサブ上ヨ
ーク６３と、サブ下ヨーク６２,サブ上ヨーク６３間に
設けられたサブ側方ヨーク６４,固定マグネット６５と
から構成される。そして、磁気吸引機構６１の磁気ギャ
ップ６６にアクチュエータ４６の他方の回転端部に設け
られた第１の磁石としての可動マグネット６０が配設さ
れている。

【００３３】固定マグネット６５の着磁方向は、可動マ
グネット６０と磁化方向が直列になるような方向であ
り、この磁気吸引機構６１の磁気ギャップ６６の間隔
は、サブ側方ヨーク６４に向かって狭くなり、サブ側方
ヨーク６４近傍が一番狭くなるように、サブ下ヨーク６
２,サブ上ヨーク６３の各対向面は斜面となっている。
従って、可動マグネット６０が吸引力(リトラクト力)を
得て、固定マグネット６５方向に移動する。

【００３４】そして、磁気吸引機構６１の磁気ギャップ
６６内では、サブ側方ヨーク６４近傍の磁界が一番強く
なっており、これにより、ロック力を得て、装置停止時
における衝撃等によりヘッド４７の移動が禁止される。
尚、この機構に関しては、特願平5-343979号(出願日:平
成5年12月17日)公報に記載されている。

【００３５】一方、磁気回路４９の下ヨーク５０には、
アクチュエータ４６の可動マグネット６０に対して磁気
反発力を生じる第２の磁石としての固定マグネット７０
ａと、上ヨーク５１にはアクチュエータ４６の可動マグ
ネット６０に対して磁気反発力を生じる第２の磁石とし
ての固定マグネット７０ｂとが設けられている。これら
固定マグネット７０ａ,７０ｂは、図５及び図６に示す
ようにアクチュエータ４６の当接部４６ａが側方ヨーク
５２(緩衝材５８)に当接する直前から作用するように設
けられている。

【００３６】次に上記構成の作動を説明する。ディスク
４４が回転していない時(非動作時)には、可動マグネッ
ト６０は、磁気吸引機構６１の磁気ギャップ中の磁界の
強い箇所(サブ側方ヨーク６４,固定マグネット６５近
傍)に移動する方向の力を受け、固定マグネット６５の
近傍に移動し、固定されている。この時、ヘッド４７は
ディスク４の安全エリアのロックトラック上に接触して
いる。

【００３７】そして、磁気ディスク装置のパワーをオン
すると、スピンドルモータ４３が回転駆動(例えば、360
0rpm)され、スピンドルモータ４３に取付けられたディ
スク４４も回転する。ディスク４４が回転することによ
り発生する空気流により、ヘッド４７はディスク４４に
対して微小間隔をもって浮上する。

【００３８】次に、アクチュエータ４６のコイル５７に
電流を流すことで、磁気回路４９の磁気ギャップ５６に
設けられたコイル５７にはアクチュエータ４６がシャフ
ト５に対して回転駆動する方向の推力が発生し、アクチ
ュエータ４６は回転する。アクチュエータ４６の一方の
回転端部側に設けられたヘッド４７は、ディスク４４の
トラックを横切る方向に移動し、ヘッド４７はディスク
４４の所望のトラック上に移動し、ディスク４４に対し
てデータのリード/ライトを行なう。

【００３９】上記構成によれば、アクチュエータ４６の
制御回路の異常によって、アクチュエータ４６がディス
ク４４のアウタ側に暴走した場合、アクチュエータ４６
当接部４６ａが側方ヨーク５２(緩衝材５８)に当接する
直前から、可動マグネット６０と固定マグネット７０
ａ,７０ｂ間に発生する磁気反発力により、アクチュエ
ータ４６は暴走力が緩和され、その運動エネルギーが減
少する。

【００４０】この磁気反発力により、緩衝材５８に対す
る衝撃力が緩和され、緩衝材５８の弾性変形量(アクチ
ュエータ４６によるくいこみ量)を少なくすることがで
きる。即ち、暴走マージンを小さくで、ディスク４４の
暴走エリアを少なくすることができ、データエリアを広
く取ることが可能となり、ディスク装置の記憶容量を増
加させることができる。例えば、ディスク４４におい
て、3000〜4000TPI以上高密度化が進めば、1mmマージン
が減ると数百トラックは増える計算になる。

【００４１】また、アクチュエータ４６の緩衝材５８に
対する衝撃力が緩和されることにより、緩衝材５８の硬
度を従来のものより高硬度の材料(弾性係数の小さな材
料)を使用することが可能となり、衝撃によるヘッド４
７の移動を更に小さくでき、データエリアを広く取るこ
とが可能となり、ディスク装置の記憶容量を増加させる
ことができる。

【００４２】次に、図７を用いて、本発明の第２の実施
例を説明する。図７は本発明の第２の実施例のディスク
装置の一方のハウジング及び上ヨークを取り除いた平面
図である。尚、本実施例において、第１の実施例と同一
部分には、同一符号を付し、それらの説明は省略する。

【００４３】本実施例と第１の実施例との相違点は、ア
クチュエータ４６に設ける可動マグネット８０,８１を
ヘッド４７とコイル５７中心とを結んだ線(センターラ
イン)に対して対称となる位置にそれぞれ設け、固定マ
グネット８３を有し、磁気ギャップに可動マグネット８
１が配設される磁気吸引機構８２を側方ヨーク５３側
へ、可動マグネット８０に対して磁気反発力を生じる固
定マグネット７０ａ,７０ｂを側方ヨーク５２側へそれ
ぞれ振り分けた点である。

【００４４】上記構成によれば、第１の実施例の効果に
加え、可動マグネット８０,８１をアクチュエータ４６
のセンターラインを介して対称になるように設けたこと
により、アクチュエータ４６のアンバランスが少なくな
り、アクチュエータのサーボ制御が良好となる。

【００４５】尚、本実施例において、可動マグネット８
１の代わりに磁性体（例えば、鉄）でも良い。

【００４６】次に、図８を用いて本発明の第３の実施例
を説明する。図８は本発明の第３の実施例を説明する要
部構成図である。尚、本実施例において、第１の実施例
と同一部分には、同一符号を付し、それらの説明は省略
する。

【００４７】本実施例と第１の実施例との相違点は、固
定マグネット９０である。第１の実施例の固定マグネッ
ト７０ａ,７０ｂは永久磁石であったが、本実施例の固
定マグネット９０は電磁石である。

【００４８】上記構成によれば、第１の実施例の効果に
加え、アクチュエータ４６の暴走時のみ、固定マグネッ
ト９０を作動されば、アクチュエータ４６の通常の移動
(シーク動作)に悪影響を及ぼすことはない。

【００４９】尚、上記各実施例においては、磁気ディス
ク装置を用いて説明を行なったが、磁気ディスク装置に
限定するものではなく、他に、光ディスク装置等でもよ
い。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、アク
チュエータが弾性ストッパ方向に暴走した場合、アクチ
ュエータが弾性ストッパに衝突する前に、第１の磁石と
第２の磁石との間に発生する磁気反発力により、アクチ
ュエータの運動エネルギーが減少する。

【００５１】この磁気反発力により、弾性ストッパに対
する衝撃力が緩和され、弾性ストッパは、弾性変形量を
少なくすることができる。即ち、ディスクの暴走エリア
を少なくすることができ、データエリアを広く取ること
が可能となり、ディスク装置の記憶容量を増加させるこ
とができる。

【００５２】また、第２の磁石に電磁石を用いることに
より、暴走時のみ、第２の磁石を作動すれば、アクチュ
エータの通常の移動(シーク動作)に悪影響を及ぼすこと
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の第１の実施例のディスク装置の一方の
ハウジング及び上ヨークを取り除いた平面図である。

【図３】図２におけるB方向矢視図である。

【図４】図２における作動を説明する図である。

【図５】図２における可動マグネットと固定マグネット
間に発生する反発力を説明する図である。

【図６】図２においてアクチュエータの位置における可
動マグネットと固定マグネットの反発力の大きさの変化
を説明する図である。

【図７】本発明の第２の実施例のディスク装置の一方の
ハウジング及び上ヨークを取り除いた平面図である。

【図８】本発明の第３の実施例を説明する要部構成図で
ある。

【図９】従来のディスク装置の一例としての磁気ディス
ク装置において一方のハウジング及び上ヨークを取り除
いた平面図である。

【図１０】図９におけるA方向矢視図である。

【符号の説明】

３１ ディスク ３２ アクチュエータ ３３ ヘッド ３４,３５ 弾性ストッパ ３６ 第１の磁石 ３７ 第２の磁石

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング上で回転駆動されるディスク
   に対してデータのリード/ライトを行なうヘッドを前記
   ディスクの目的のトラック上に移動させるアクチュエー
   タと、 前記アクチュエータが当接し、前記アクチュエータの移
   動範囲を規制する弾性ストッパとを有するディスク装置
   において、 前記アクチュエータに設けられた第１の磁石と、 前記ハウジング側に設けられ、前記アクチュエータが前
   記弾性ストッパに接近すると、前記第１の磁石に対して
   磁気反発力を生じる第２の磁石と、 を有することを特徴とするディスク装置。
2. 【請求項２】 前記第１の磁石及び前記第２の磁石は、
   永久磁石であることを特徴とする請求項１記載のディス
   ク装置。
3. 【請求項３】 前記第１の磁石は、永久磁石であり、 前記第２の磁石は電磁石であることを特徴とする請求項
   １記載のディスク装置。
4. 【請求項４】 前記アクチュエータに設けられた磁性体
   と、 前記ハウジング側に設けられ、ヘッドが前記ディスクの
   安全エリア上にある時前記磁性体を吸引し、前記アクチ
   ュエータの移動を禁止する磁気吸引機構と、 を設けたことを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
   載のディスク装置。