(57)【要約】【課題】回転磁気ディスク間の流体力によって励起されるアームの振動を低減して、磁気ヘッドの位置決め精度を向上させた磁気ディスク装置のキャリッジを提供する。【解決手段】アーム３の下流側にアーム厚より薄い薄板状部材７をキャリッジ６に取り付けることによって、交互渦が形成されず、その結果アーム３近傍における圧力変動を抑制する事ができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記録される磁気ディスクと、前記磁気ディスクに情報を記録し、前記磁気ディスクから情報を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを搭載したスライダと、前記スライダを前記磁気ディスク上に支持するサスペンション及びアームとを備えたキャリッジにおいて、
回転するディスクにより作り出される流れ方向に対して前記アームの下流側に前記アームの厚さよりも薄い板状部材を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前記アームが流れ方向に対して上流側に位置する第１の腕部と下流側の第２の腕部とを備え、前記板状部材が第１の腕部と第２の腕部の間に配置されたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置において、前記アームの上流側に前記アームの厚さよりも薄い板状部材を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置において、前記板状部材は前記アームの面内に平行に、前記アームの厚さ方向の両端面間に収まるように設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置において、前記薄板状部材は前記アームと一体に形成されたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
磁気ヘッドを搭載したスライダを支持するサスペンション及び前記サスペンションを支持するアームとを備えたキャリッジにおいて、
回転するディスクにより作り出される流れ方向に対して前記アームの下流側に前記アームの厚さよりも薄い板状部材を前記アームの面内に平行に設けたことを特徴とするキャリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク装置のキャリッジに係り、さらに詳細には磁気ディスクの回転に伴う流体の流れを起因とするキャリッジの振動を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平８−３３９６５０号公報には、軸を中心に水平回動可能なスポイラをヘッドアーム部の上流側にヘッドアームとは別体に設けたディスク装置が開示されている。このスポイラは装置起動時に駆動手段によってディスクのＣＳＳゾーンの近傍まで先端部が移動され、スライダ近傍の空気流の速度を高めるために設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ヘッドを磁気ディスク上に支持するためのアームは毎分数千回転以上で回転する回転磁気ディスク間に保持されており、回転磁気ディスクにより誘起される流体の流れが、アームを通過することによって圧力変動を生じ、その圧力変動によってアーム及びサスペンションの振動が誘起される。具体的にはアーム部を通過する流体がアーム表面においてはく離を起こして渦を生じ、下流側では交互渦列が形成され、その結果引き起こされる圧力変動がアームに変動外力として作用する。そのためアームとそれに連結されたサスペンションが振動する。この振動は磁気ヘッドの位置決め誤差要因となる。
特開平８−３３９６５０号公報のディスク装置では、アームの下流側に生じる渦やこの渦によって引き起こされるアーム及びサスペンションの振動に対する配慮がなされていなかった。またアーム及びサスペンションの振動を低減するために、アーム上流側の流れを整え、又はアーム近傍の流速を減らす目的で回転磁気ディスク間に板を挿入する場合、板は十分な厚さを持たねばならず、そのため風損が増加し、それに伴い消費電力も増加してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、回転磁気ディスク間の流れによって引き起こされるアーム近傍の圧力変動による振動を抑制することができるキャリッジと、キャリッジの振動を低減して磁気ヘッドの位置決め精度を向上できる磁気ディスク装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、アームの下流側にアームの厚さより薄い板状部材を設けることによって、交互渦が形成されず、その結果アーム近傍における圧力変動を抑制することができる。さらにアームが流れの方向に対して概ね直角方向に伸びる２本の腕部からなる場合には、上流側の第１の腕部と下流側の第２の腕部の間に薄板状部材を配することにより、第１の腕部によって生じる渦を解消して、第１の腕部にかかる渦放出による加振を低減するだけでなく、第２の腕部に渦があたって第２の腕部が加振されることを防ぐことができる。
また、アームの下流側と上流側に薄い板状部材を取り付けることによって、キャリッジの左右バランスを失うことを避けることができる。
また、薄板状部材を使用することにより風損の増加を避けることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【０００７】
図１は本発明を適用した磁気ディスク装置の第１の実施例を示す斜視図である。図２は図１に示す磁気ディスク装置のキャリッジの斜視図である。図３は図２に示すキャリッジの正面図である。図４は図２に示すキャリッジの側面図である。
【０００８】
図１に示す磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスク１と、図示していない磁気ディスクへの読み出し書き込みを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを保持するサスペンション２、サスペンションを保持、移動させるアーム３と回転支持部４、アーム３とサスペンション２を駆動する駆動手段５からなるキャリッジ６を含んで構成される。
【０００９】
前記キャリッジは図２、３、４に示すようにアーム３の厚さＴよりも薄い厚さｔを有する薄板状部材７をアーム３の下流に固定し保持している。薄板状部材のアーム側の端部位置とアーム後端との距離Ｇはアーム厚さＴの２倍以内、また薄板状部材のアームと反対側にある端部位置とアーム後端との距離Ｈはアーム厚さＴの２倍以上とし、キャリッジより伸ばした複数の薄板状部材支持部８により保持する。
【００１０】
図５と図６を用いて本発明の原理を説明する。図５、６は流れに平行な面を断面とした流れの模式図で斜線部はアーム３および薄板状部材７、曲線は流線を示す。図５は従来のアーム近傍の流れの模式図、図６は本発明のアーム近傍の流れの模式図である。
【００１１】
アーム３の断面形状によっては流れにさらされると、図５のようにその表面から流れがはく離し、渦９が断続的に生成される。渦９が形成、放出される際には圧力変動を伴うため、アーム３は圧力変動にさらされ、それを外力としたアーム３の振動が誘起される。
【００１２】
ところで放出される渦は互いに逆回転の渦９が交互に放出される。交互に放出された渦９は下流側に渦９を交互に千鳥型に配した後流渦列１０を形成する。この渦列１０は各渦がほぼ一定の間隔を保って配置される。そのため渦９が巻く位置についてもほぼ一定位置である。
【００１３】
そこで、本実施例では図６のように渦９が形成される位置に薄板を置くことにより、渦の発達を阻害する。このことによりアーム３下流側における交互渦の放出が抑制される。その結果アーム３近傍の圧力変動も抑制され、それを外力とするアーム３の振動も低減されることとなる。
【００１４】
キャリッジに薄板状部材を取り付けた場合の影響例を図７、８、９を参照して示す。図７は実証用装置内部図である。図８はヘッド位置の変位の７ｋＨｚから９ｋＨｚの周波数帯域における周波数スペクトル図である。図９は同周波数帯域におけるヘッド位置の変位の統計和を薄板状部材の有無で比較した図である。
【００１５】
図７を用いて実験装置を説明する。１本の厚さ１．３ｍｍのアーム３と回転支持部４のみで構成された簡易キャリッジ１１のアーム下流側に、厚さ約０．１ｍｍ幅約３ｍｍで塩化ビニール製の薄板状部材３を取り付ける。回転磁気ディスク１は半径４２ｍｍであり、図７に示す回転方向１２に１００００ｒｐｍで回転する。回転磁気ディスク１は積層されており、アームは１枚目と２枚目のディスク間に挿入した。ヘッド位置１３が回転磁気ディスク１の中心より約２５ｍｍの位置となるようキャリッジの位置を固定する。計測はレーザ変位計１４を用いて、簡易キャリッジ１１の回転支持部４の回転中心とヘッド位置１３を通る直線に垂直な方向のヘッドの変位１５を計測する。
【００１６】
図８、９を用いて実験による薄板状部材取り付けの効果を説明する。図８はヘッド変位の７ｋＨｚから９ｋＨｚの周波数帯域における、周波数スペクトルの薄板状部材７の有無による相違を比較した図である。この図の中の変位値は薄板状部材無の場合の最大値を用いて正規化している。この図より７．７ｋＨｚと８．２〜８．４ｋＨｚにあるピークの値が薄板状部材７を取り付けた場合は低減していることが確かめられる。また、図９は前記周波数帯域におけるヘッドの変位の統計和を示す。この図の中の値は薄板状部材無の場合の値を用いて正規化している。薄板状部材７を取り付けた場合は取り付けていない場合に比べて約３０％低減していることが確かめられる。
【００１７】
本実施例ではアームの厚さＴが１．０ｍｍであり、薄板状部材の厚さは０．１５ｍｍであるが、薄板状部材の厚さはアーム厚Ｔより小さければ上記効果は達成される。しかし薄板状部材の厚さｔが薄いほど薄板状部材自体の剛性が弱くなり、アームから放出された渦によって加振されて変形し、薄板状部材自体の振動モードが励起される可能性がある。また厚過ぎれば重くなり、キャリッジ全体の慣性モーメントを増加させすぎることになって望ましくない。よって薄板状部材の質量と曲げ剛性から厚さの最適値を設計することができる。
【００１８】
また、薄板状部材のアーム厚さ方向に対する取り付け位置は、薄板状部材がアーム厚さ内に収まる範囲であれば任意であるが、アームのねじり方向の慣性モーメント増加を最小限に抑えるためアーム厚さ方向の中央に取り付けることが好ましい。
【００１９】
また薄板状部材の質量と剛性を自由に設計するために、表面に軽量化のための小孔を設けてもよいし、曲げ剛性を上げるために表面に凹凸のリブを設けることもできる。
【００２０】
薄板状部材７の形状は図３に示すように、アーム３の側面形状に沿って等幅の矩形状にすることで、アームの全体にわたって放出渦の発生を抑える効果を得ることができる。しかし、ディスク間のアーム近傍流れを風洞実験などで可視化したり、流体解析によって特に渦放出の頻繁に生じる部位を特定することで、その下流側のみに薄板状部材７を設けることでも効果を得ることができる。したがって薄板状部材７の形状は矩形状には限定されない。
【００２１】
本実施例の薄板状部材組立方法について述べる。ここではステンレス製の薄板状部材７をエッチングによって成形し、図１０に示すように矩形孔１６を設ける。アーム３に保持する方法としてインサートモールド法によって樹脂１７でアーム３側面に薄板状部材７を接合する。このとき矩形孔１６の部分で樹脂１７が薄板状部材７をくわえ込み、矩形孔１６の間の部分が薄板状部材支持部８となる。樹脂によるインサートモールドでは複数のアーム３に対して同時に薄板状部材７を接合できるので工程が短くなる利点がある。
【００２２】
第２の実施例を図１１、１２を用いて説明する。図１１はキャリッジの第２の実施例を示す斜視図である。図１２は図１１のキャリッジの正面図である。
【００２３】
前記アーム３の厚さに対して２倍以上の幅Ｗを持つ薄板状部材７をアーム３に直接取り付ける。薄板状部材７の厚さと取り付け位置は第１の実施例と同一の特徴を持つ。
【００２４】
本実施例ではキャリッジ６に薄板状部材７を直接取り付けることにより、保持を容易にし、また保持部の剛性を高めることにより薄板状部材７の振動を抑制することができる。
【００２５】
本実施例ではアーム３の側面に図１３に示すようなスリット１８を設け、このスリット１８間に薄板状部材７を保持して接着することで薄板状部材７を接合している。このようにすることでより薄板状部材７の保持力を高めることができる。
【００２６】
第３の実施例を図１４を参照して説明する。図１４はキャリッジの第３の実施例を示す斜視図である。
【００２７】
孔１９の空いた図１４のようなアーム３を用いた場合。この孔１９にも前記第１あるいは第２の薄板状部材と同様に、孔１９の全面あるいは部分的に薄板状部材７を取り付ける。薄板状部材７の厚さと取り付け位置は第１の実施形態と同一の特徴を持つ。
【００２８】
前記第１、第２においてはアーム３下流側腕部３ｂの交互渦発生を抑制するが、孔１９の上流側のアーム腕部３ａからの交互渦発生は抑制できない。本実施例では上流側腕部３ａからの渦放出を抑制し、上流側腕部３ａ周りの圧力変動、及び下流側腕部３ｂ周りの圧力変動を抑制できる。
【００２９】
第４の実施例を図１５を参照して説明する。図１５はキャリッジの第４の実施例を示す斜視図である。
【００３０】
上流側腕部３ａには第３実施例のよう薄板状部材７を、下流側腕部３ｂには第１あるいは第２実施例のような薄板状部材７を取り付ける。薄板状部材７の厚さと取り付け位置は第１の実施形態と同一の特徴を持つ。
【００３１】
第１、２及び３の実施例においては上流側腕部３ａあるいは下流側腕部３ｂの交互渦放出を抑制するが本実施例では上流側腕部３ａ及び下流側腕部３ｂ両方の交互渦放出を抑制する。
【００３２】
第５の実施例を図１６を参照して説明する。図１６はキャリッジの第５の実施例を示す斜視図である。
【００３３】
キャリッジ６は薄板状部材７をアーム３の上流と下流に固定し保持している。薄板状部材７の厚さと取り付け位置は第１の実施形態と同一の特徴を持つ。
【００３４】
前記１〜４の実施例はキャリッジ６のねじれ方向のモーメントのバランスを損なう可能性がある。本実施例はではキャリッジ６のねじれ方向のモーメントのバランスを保つ。
【００３５】
第６の実施例を図１７を参照して説明する。図１７はキャリッジの第６の実施例を示す斜視図である。
【００３６】
キャリッジ６は薄板状部材７を上流側腕部３ａの上流側と、下流側腕部３ｂの下流側と、孔１９の前面あるいは部分的に薄板状部材７を取り付ける。薄板状部材７の厚さと取り付け位置は第１の実施形態と同一の特徴を持つ。
【００３７】
実施例５は上流側腕部から発生する渦を抑制できない。また実施例１〜４はキャリッジ６のねじれ方向のバランスを損なう可能性がある。本実施例は上流側腕部から発生する渦を抑制し、かつキャリッジ６のねじれ方向のモーメントのバランスを保つ。
【００３８】
尚、以上の実施例で取り付けた薄板状部材は軽量化を考慮しキャリッジと薄板状部材は別体としているが、軽量化の必要が無い場合やあるいは軽量化が可能な場合はキャリッジと薄板状部材は一体に形成してよい。
【００３９】
また以上の説明で用いた図面は、説明の関係上、縦横比、各部の寸法比は必ずしも正しくない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、高速で回転する磁気ディスク間の流れによって引き起こされるアーム近傍の圧力変動によるキャリッジの振動を抑制することによって、磁気ヘッドの位置決め精度を向上させることができ、高い転送速度と容量を兼ね備えた磁気ディスク装置を、風損を増加すること無く、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の磁気ディスク装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のキャリッジの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のキャリッジの正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態のキャリッジの側面図である。
【図５】従来のアーム近傍の流れの模式図である。
【図６】本発明のアーム近傍の流れの模式図である。
【図７】本発明の実証用実験装置内部図である。
【図８】本発明の実証実験におけるヘッド変位の周波数スペクトル図である。
【図９】本発明の実証実験における薄板状部材の有無による影響を比較した図である。
【図１０】本発明の第１の実施例の薄板状部材拡大図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態のキャリッジの斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態のキャリッジの正面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例の薄板状部材取付部付近の拡大図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態のキャリッジの斜視図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態のキャリッジの斜視図である。
【図１６】本発明の第５の実施の形態のキャリッジの斜視図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態のキャリッジの斜視図である。
【符号の説明】
１…磁気ディスク、２…サスペンション、３…アーム、４…回転支持部、５…駆動手段、６…キャリッジ、７…薄板状部材、８…薄板状部材支持部、９…渦、１０…渦列、１１…簡易キャリッジ、１２…ディスク回転方向、１３…磁気ヘッド、１４…レーザ変位計、１５…磁気ヘッド計測変位方向、１６…矩形孔、１７…樹脂、１８…スリット、１９…孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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