(57)【要約】【課題】揺動型アクチュエータの軽量化を可能にし、コイルへの電流の印加に対する全ての磁気ヘッドの応答をほぼ等しくすることによって、高精度な位置決めを可能とし、高速なアクセスが可能であるディスク装置を提供する。【解決手段】ディスク装置２０のキャリッジ２５は複数のアーム６を有しており、全てのアーム６には２個のサスペンションが取り付けられており、それぞれのサスペンションはヘッドを有するスライダ３を支持する構成となっている。ボイスコイルモータ１０の内部に構成されたコイル８に電流を印加することによって、スライダ３はディスク２上で半径方向の任意の位置に位置決めされる。【選択図】　図１
2004022064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記載する積層された複数のディスクと、このディスクに情報の読み書きをする複数のヘッドと、これらヘッドを支持する複数のヘッド支持装置と、これらヘッド支持装置を２つづつ保持する支持アームと、この支持アームを駆動して前記各ヘッドを前記ディスク上の任意の半径方向位置に位置決めする揺動型のアクチュエータと、これら要素を内封するベース及びカバーとを備えたディスク装置。
【請求項２】
前記複数のディスクの最も前記ベースに近い面と最も前記カバーに近い面とを非記録面とした請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
前記ディスクに向かって前記ベース及び前記カバーに凸部が設けられており、前記ヘッドを前記ベース及び前記カバーに向かって投影したときに、その投影が、前記ベースに設けられた前記凸部もしくは前記カバーに設けられた前記凸部の上に存在する請求項１または２に記載のディスク装置。
【請求項４】
情報を記録するディスクと、このディスクに情報の読み書きをするヘッドと、このヘッドを支持するヘッド支持装置と、このヘッド支持装置を保持する支持アームと、この支持アームを駆動して前記ヘッドを前記ディスク上の任意の半径方向位置に位置決めするアクチュエータと、これら要素を内封するベース及びカバーとを備え、前記アクチュエータが取り付けられている部位の前記カバーから前記ベースまでの距離は前記ディスクが設けられている部位の前記カバーから前記ベースまでの距離よりも小さいディスク装置。
【請求項５】
情報を記録する積層された複数のディスクと、これらディスクに情報の読み書きをするヘッドと、このヘッドを支持するヘッド支持装置と、このヘッド支持装置を保持する支持アームと、この支持アームを駆動して前記ヘッドを前記ディスク上の任意の半径方向位置に位置決めするアクチュエータと、これら要素を内封するベース及びカバーとを備え、最も前記ベース側の前記支持アームから最も前記カバー側の前記支持アームまでの距離が、最も前記ベースに近い前記ディスクから最も前記カバーに近い前記ディスクまでの距離よりも小さいディスク装置。
【請求項６】
前記ディスクを２枚以上５枚以下備え、前記ヘッドを２個以上８個以下備えた請求項１乃至５の何れか１項に記載のディスク装置。
【請求項７】
前記ディスクを毎分１０，０００回転以上で回転させる回転機構を更に備えた請求項１乃至６の何れか１項に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は揺動型のアクチュエータを有するディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年の磁気ディスク装置の大容量化に伴い、磁気ヘッドは目標トラックに対して非常に高精度な位置決めをしなければならなくなっている。また、データ転送速度の高速化のために、読み書きするデータエリアへのアクセス速度の向上も必要とされている。高精度な位置決めのためには、各種振動を低減することや、サーボ帯域の広範囲化が実施されてきている。また、高速アクセスのためには、アクチュエータ部の軽量化が有効である。
【０００３】
図２に揺動型アクチュエータを用いた従来の磁気ディスク装置の一例を示す。磁気ディスク装置１は、データを記録する４枚のディスク２と、データを読み書きするヘッドを備えた８個のスライダ３を有している。スライダ３はそれぞれヘッド支持装置であるサスペンション４によって支持されている。キャリッジ５は５個のアーム６を有しており、それぞれのアーム６にはサスペンション４が取り付けられている。このうち、アーム６ａ，６ｅには１個のサスペンション４が取り付けられており、アーム６ｂ，６ｃ，６ｄには２個のサスペンション４が取り付けられている。キャリッジ５の、アーム６と反対側にはボビン７を介してコイル８が備わっている。
【０００４】
コイル８は対向するマグネット９ａ，９ｂの間に配置されており、コイル８、マグネット９ａ，９ｂとによってボイスコイルモータ１０が構成される。またキャリッジ５は図示しないベアリングを介して固定軸１１によって支持されている。固定軸１１は、ベース１２及びカバー１３に固定されている。またこれら構成要素は、ベース１２及びカバー１３によって構成される平空間の内部に配置されている。
【０００５】
この構成によって、キャリッジ５は固定軸１１を中心に揺動自在となっている。よってスライダ３は、ディスク２上を周方向に移動可能となり、コイル８に適切な電流を印加することによって、ディスク２上の任意の半径方向位置にヘッドを位置決めすることが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示した従来の磁気ディスク装置では、アクチュエータの軽量化のためには、アームやサスペンションといった個々の部分を軽量化する必要があるが、アクチュエータとして必要とされる剛性等を考えたときに軽量化が困難になる心配があった。また、それぞれのアームによって支持するサスペンションが１個または２個と異なっており、そのためにアーム根元からヘッドまでの動的特性、すなわち質量、剛性及び支持条件が異なっていた。これにより電流をコイルに印加してキャリッジを揺動させてヘッドを駆動したときの応答特性が、ヘッドによって異なっていた。したがって異なる応答特性のヘッドを制御することとなり、ヘッドを位置決めするためのサーボ系を設計することが困難になる心配があった。
【０００７】
また、ディスクの振動を低減するためには、ディスク表面に、ベースもしくはカバーといった固定壁を近接させることが有効である。しかし図２に示した磁気ディスク装置では、ディスクとベースもしくはカバーの間にアーム、サスペンション及びスライダが存在しているために、ベースやカバーをディスク表面に十分に近接させることが困難であった。
【０００８】
さらに、ヘッドの高精度な位置決めのためには、キャリッジを強固に支持することが有効である。しかし図２に示した磁気ディスク装置では、キャリッジの高さ方向の寸法が大きいため、ベースやカバーに十分な厚みがとれず、キャリッジの強固な支持が困難となる可能性があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、高精度な位置決めが可能であり、高速なアクセスが可能であるディスク装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために，本発明のディスク装置は、全てのアームに２個のサスペンションが取り付けられた構成となっている。この構成によって，同数記録面を使用する場合に、従来の磁気ディスク装置が１個のサスペンションを１個のアームで支持していた場合と比較して、全てのアームが２個のサスペンションを支持することからアームの本数が減少できるので、アクチュエータを軽量化することができる。また全てのヘッドの、コイルへの電流の印加に対する応答をほぼ等しくすることが可能となる。
【００１１】
さらに本発明のディスク装置では、ディスクの最下面または最上面と、ベースまたはカバーの間にアーム、サスペンション及びヘッドが存在しない構成となっている。そのためベース、カバーをディスク表面に十分に近接させることが可能となり、ディスクの振動を低減することが可能となる。
【００１２】
また本発明のディスク装置では、従来のディスク装置と比較してキャリッジの高さ方向の寸法を小さくできる。よってベース、カバーのキャリッジを支持する部分を強固にすることが可能になり、振動特性を改善することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例に関して図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１に、本発明のディスク装置を磁気ディスク装置に用いた一実施例を示す。磁気ディスク装置２０のキャリッジ２５は、４本のアーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有している。キャリッジ２５の、アーム６と反対側にはボビン７を介してコイル８が備わっている。それぞれのアーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄには、それぞれ、スライダ３を支持している２個のサスペンション４が取り付けられている。スライダ３には回転型の記録媒体であるディスク２に情報を読み書きする磁気ヘッドが備えられている。
【００１５】
コイル８は対向するマグネット９ａ，９ｂの間に配置されており、コイル８、マグネット９ａ，９ｂとによってボイスコイルモータ１０が構成される。またキャリッジ２５は図示しないベアリングを介して固定軸１１によって支持されている。固定軸１１は、ベース１２及びカバー１３に固定されている。またこれら構成要素は、ベース１２及びカバー１３によって構成される空間に内封されている。
【００１６】
この構成によって、キャリッジ２５は固定軸１１を中心に揺動自在となっている。よってスライダ３は、ディスク２上を周方向に移動可能となり、コイル８に適切な電流を印加することによって、ディスク２上の任意の半径方向位置にヘッドを位置決めすることが可能となる。本明細書においては、スライダ３、サスペンション４、アーム６、キャリッジ２５、固定軸１１、ボイスコイルモータ１０からなる位置決め機構をアクチュエータ部と呼ぶ。
【００１７】
全てのアーム６は積層されたディスク２の間に配置されている。この磁気ディスク装置２０では、５枚のディスク２のうち、最もベース１２に近い面２２、及び最もカバーに近い面２３を非記録面としている。つまり、ディスク２の最上面及び最下面を記録面として利用していない。
【００１８】
本構成の磁気ディスク装置２０は、図２に示した従来の磁気ディスク装置１と同じ８面の記録面を有している。磁気ディスク装置１のキャリッジ５は５個のアームを有していたのに対し、本発明の磁気ディスク装置２０のキャリッジ２５が有するアームは４本である。このためにアクチュエータ部をアーム１個分だけ軽量化することが可能になり、アクセス速度を高速にすることが可能になる。また、全てのアームが２個のサスペンションを支持しているため、全てのアームの形状を同一にすることによって、コイル８への電流の印加に対するヘッドの応答を、全てのヘッドでほぼ等しくすることが可能になる。
【００１９】
本発明によるアクチュエータ部の軽量化の効果は、ディスクのデータ記録面として使用される面数が少ないほど大きい。例えば図２に示した従来の磁気ディスク装置１及び図１に示した本発明の磁気ディスク装置２０は、データ記録面はともに８面である。磁気ディスク装置１のアームは５本であるのに対し、磁気ディスク装置２０のアームは４本である。
【００２０】
アクチュエータ部の慣性モーメントに関しては、キャリッジの固定軸周辺部は影響が小さく、またサスペンションもキャリッジに比べれば軽量と考えられるので、ほぼアーム本数に比例すると考えることができる。よって磁気ディスク装置２０のアクチュエータ部の慣性モーメントは、磁気ディスク装置１のアクチュエータ部の慣性モーメントの４／５と考えられる。アクチュエータ部に発生する力が等しければ、アクセスに要する時間はアクチュエータ部の慣性モーメントの１／２乗に比例する。よって、磁気ディスク装置２０のアクセス時間は、磁気ディスク装置１の０．８９倍となり、すなわち１１％ほど低減されることとなる。
【００２１】
アクセス時間が１０％異なることは、磁気ディスク装置の性能上の有意差と認められ、よって、特にディスクのデータ記録面が８面以下、すなわちヘッドが８個以下である場合に、本発明による軽量化の効果は十分に有意であるとみなされる。つまり、ディスク２が２枚以上５枚以下でヘッドが２個以上８個以下の場合に特に有効となる。
【００２２】
また、本発明によるアクセス時間の短縮の効果は、実際にはディスクの回転待ち時間が短い場合に特に大きな効果となる。回転待ち時間が大きいと、実際にデータを読み書きするまでに要する時間に対して回転待ち時間のウエイトが大きく、そのためにアクチュエータのアクセス時間の低減効果は目減りする。本発明のアクチュエータ部における軽量化の効果は、ディスクの回転数が毎分１０，０００回転を超えるような磁気ディスク装置において、より価値が高いといえる。
【００２３】
図３に本発明を適用した磁気ディスク装置の別の実施例を示す。磁気ディスク装置３０のキャリッジ２５は、図１に示した磁気ディスク装置２０と同様に、４本のアーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有している。それぞれのアーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄには、それぞれ、スライダ３を支持している２個のサスペンション４が取り付けられている。全てのアーム６はディスク２の間に配置されている。またベース３１のディスク２ａに対向した面には、ディスク２ａに接近するように凸部３２が整形されている。また、カバー３３のディスク２ｂに対向した面には、ディスク２ｂに接近するように凸部３４が整形されている。
【００２４】
本構成の磁気ディスク装置３０では、図１に示した磁気ディスク装置２０と同様に、アクチュエータ部を軽量化することが可能になり、また全てのヘッドの、コイルへの電流印加に対する応答特性をほぼ同一にすることが可能である。
【００２５】
また、従来の磁気ディスク装置においては、ディスクにフラッタと呼ばれる面外方向の振動が発生し、その影響でスライダが半径方向に振動してしまうという問題があった。このディスクのフラッタ振動を抑制するためには、ベースやカバーのような固定壁面をディスクの表面に接近させることが有効である。しかし従来の磁気ディスク装置においては、ディスクの全ての面上にスライダ及びアームが配置されているため、ベースやカバーをディスクに近接させることが困難であった。
【００２６】
本実施例の磁気ディスク装置３０では、最もベース３１側に配置されているディスク２ａとベース３１との間にはアーム及びスライダは配置されておらず、また最もカバー３３側のディスク２ｂとカバー３３の間にもアーム、スライダ等は配置されていない。そのため凸部３２、３４を配置することが可能となり、ディスク２ａ，２ｂに固定壁面を接近させることを実現し、ディスク２のフラッタを低減することが可能となる。
【００２７】
また、本実施例の磁気ディスク装置３０の構成では、凸部３２，３３の形状を、ディスク２ａ，２ｂ上に自由に整形可能であり、特に振動低減が必要であるスライダ３が配置されている部位の裏側にも凸部整形が可能となり、ディスク２上のスライダ３が配置されている部分の振動を効果的に抑制することが可能となる。
【００２８】
図４に本発明を適用した磁気ディスク装置の更に別の実施例を示す。磁気ディスク装置４０のキャリッジ４５は、図１に示した磁気ディスク装置２０と同様に、４本のアーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有している。それぞれのアーム６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄには、それぞれ、スライダ３を支持している２個のサスペンション４が取り付けられている。全てのアーム６はディスク２の間に配置されている。ディスク２のうち最もカバー４３側のディスクを２ａ、最もベース４１側のディスク２ｂとする。
【００２９】
またベース４１の固定軸１１が固定されている部分には、他の部分よりも厚い補強部４２が構成されている。また、カバー４３の固定軸１１が固定されている部分には、凸部４４が整形されている。このベース４１の補強部４２と、カバー４３の凸部４４の距離をｈ１とする。またディスク２ｂのベース４１側の面と、ディスク２ａのカバー４３側の面との距離をｈ２とする。このときｈ１はｈ２よりも小さい構成となっている。
【００３０】
言い換えれば、補強部４２と凸部４４とが整形されたことにより、キャリッジの高さが、最もベース４１に近いディスク２ｂから最も前記カバー４３に近いディスク２ａまでの距離よりも小さい構成となっている。
【００３１】
本構成の磁気ディスク装置４０では、図１に示した磁気ディスク装置２０と同様に、アクチュエータ部を軽量化することが可能になり、また全てのヘッドの、コイル８への電流印加に対する応答特性をほぼ同一にすることが可能である。
【００３２】
また本構成の磁気ディスク装置４０では、従来の磁気ディスク装置よりもキャリッジ４５の高さを小さくすることが可能となり、アクチュエータ部をより軽量化することができる。
【００３３】
さらに本構成の磁気ディスク装置４０では、固定軸１１の長さを短くして、さらに固定軸１１がベース４１の補強部４２に固定されるため、固定軸１１を強固に支持することが可能となり、耐衝撃性能や振動特性を向上させることができる。
【００３４】
カバー４３の凸部４４には、凸部４４の高さの範囲に適宜リブ構造を設けることが可能であり、磁気ディスク装置の大きさを変えずに固定軸１１を強固に支持することが可能である。
【００３５】
尚、本構成の場合、アクチュエータは揺動型であっても直動型であってもその効果は変わらない。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、アクチュエータ部を軽量化することが可能になり、また全てのスライダの、コイルへの電流印加に対する応答特性をほぼ同一にすることが可能である。よって、高精度な位置決めが可能であり、高速なアクセスが可能であるディスク装置を提供することが可能となる。
【００３７】
また本発明によれば、ディスクの面外振動を低減したディスク装置を提供することが可能である。
【００３８】
また本発明によれば、アクチュエータ部を強固に支持することによって、耐衝撃性能を向上させ良好な振動特性を実現したディスク装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ディスク装置の一実施例の断面図である。
【図２】従来の磁気ディスク装置の断面図である。
【図３】本発明の磁気ディスク装置の一実施例の断面図である。
【図４】本発明の磁気ディスク装置の一実施例の断面図である。
【符号の説明】
１…磁気ディスク装置、２…ディスク、３…スライダ、４…サスペンション、５…キャリッジ、６…アーム、７ボビン、８…コイル、９…マグネット、１０…ボイスコイルモータ、１１…固定軸、１２…ベース、１３…カバー、２０…磁気ディスク装置、２２…ディスクの最もベースに近い面、２３…ディスクの最もカバーに近い面、２５…キャリッジ、３０…磁気ディスク装置、３１…ベース、３２…凸部、３３…カバー、３４…凸部、４０…磁気ディスク装置、４１…ベース、４２…補強部、４３…カバー、４４…凸部、４５…キャリッジ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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