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WO2006115160A1 - ヘッド支持装置およびそれを備えたディスク装置 - Google Patents

ヘッド支持装置およびそれを備えたディスク装置 Download PDF

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Publication number
WO2006115160A1
WO2006115160A1 PCT/JP2006/308284 JP2006308284W WO2006115160A1 WO 2006115160 A1 WO2006115160 A1 WO 2006115160A1 JP 2006308284 W JP2006308284 W JP 2006308284W WO 2006115160 A1 WO2006115160 A1 WO 2006115160A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
head support
voice coil
center
horizontal rotation
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2006/308284
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideki Kuwajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to CN2006800134527A priority Critical patent/CN101164114B/zh
Priority to US11/910,489 priority patent/US20090109576A1/en
Priority to JP2007514641A priority patent/JP4055825B2/ja
Publication of WO2006115160A1 publication Critical patent/WO2006115160A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5569Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks details of specially adapted mobile parts, e.g. electromechanical control devices

Definitions

  • Head support device and disk device including the same
  • the present invention relates to a head support device used in a disk device having a floating type head, in particular, a head support device having a structure for stabilizing frequency characteristics at a resonance frequency, and a disk using the head support device. Relates to the device.
  • a head support device having high flexibility and extremely high impact resistance while applying a necessary and sufficient load load to the head, it rotates in a direction parallel to the surface of the recording medium around a horizontal rotation axis.
  • a head support device that can move and can rotate in a direction perpendicular to the surface of a recording medium about a vertical rotation axis.
  • a head support device in a magnetic disk device such as a hard disk device will be described with reference to the drawings as an example of a head support device of a disk device having a conventional floating type head.
  • FIG. 22 is a plan view showing the main part of a magnetic disk drive equipped with a conventional head support device.
  • FIG. 23 is a side view showing the configuration of the head support device used in this magnetic disk device.
  • FIG. 24 is a plan view showing a configuration of a head support arm portion which is a part of the head support device, and
  • FIG. 25 is an exploded perspective view thereof. In FIG. 22, the upper lid is removed and the upper yoke is partially omitted.
  • a recording medium 4 having a recording medium layer formed thereon is placed on a rotor hub portion 3 fixed to a rotating shaft 2 of a spindle motor (not shown) that rotates around a rotation center 1.
  • a head support arm portion 221 that is a signal conversion element swinging arm is pivotally supported around a horizontal rotation shaft 5 via a bearing 6 so as to be rotatable.
  • the head support arm portion 221 is configured to be capable of horizontal rotation in a direction substantially parallel to the surface of the recording medium 4 with the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 as the rotation center of the horizontal rotation shaft.
  • a tab portion 8a is formed at one end of the head support arm 8 in the head support arm portion 221, and a signal is transmitted from the tab portion 8a to the horizontal rotation shaft 5 side via a gimbal mechanism (not shown). Transformation element A head slider 9 on which a magnetic head (not shown) as a child is mounted is provided. A voice coil 10 is disposed at the end opposite to the tab portion 8a with the horizontal rotation shaft 5 as a reference. With this voice coil 10, the head support arm 221 can rotate in the radial direction of the recording medium 4 in the direction parallel to the surface thereof with the horizontal rotation shaft 5 as the center.
  • the upper yoke 222 to which the magnet 11 is fixed is positioned above the voice coil 10 so as to face the voice coil 10, that is, against the head support arm portion 22 1 provided with the voice coil 10, the recording medium 4. It is fixed to the chassis or other housing (not shown) on the opposite side.
  • the lower yoke 223 is positioned below the voice coil so as to face the voice coil 10, that is, to the head support arm portion 221 provided with the voice coil 10, or to the chassis or other position located on the recording medium 4 side. It is attached to the chassis of The lower yoke 223 and the upper yoke 222 are configured so as to sandwich the voice coil 10 therebetween.
  • a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM (Voice Coil Motor)) is configured by the voice coil 10, the magnet 11 facing the voice coil 10, the upper yoke 222 and the lower yoke 223 to which the magnet 11 is fixed.
  • VCM Voice Coil Motor
  • a head support device shown in FIG. 23 is provided by a head support arm portion 221 and a magnet 11 and a lower yoke 223 which are fixed to the upper yoke 222 and face the voice coil 10 provided on the head support arm portion 221. 220 is configured.
  • a lamp block 15 having a lamp portion 14 provided with a guide portion is attached to a chassis or other housing.
  • a tab portion 8a provided on the head support arm portion 221 contacts the ramp portion 14 of the ramp block 15 to guide the head support arm portion 221 up and down.
  • the VCM is activated, and the head support arm 221 can be rotated in the radial direction of the recording medium 4.
  • the head support arm 221 rotates around the horizontal rotation shaft 5 and moves on the data recording area of the rotating recording medium 4.
  • the head support arm 221 is rotated clockwise to be in the retracted position.
  • the lamp unit 14 is rotated to a predetermined position.
  • crash stops 16 and 17 are provided on the chassis or the casing or other structural members. Being
  • the head support arm 8 having a tab portion 8a at one end and a hole portion 8b (see FIG. 25) at one end has a gimbal mechanism 21 on the tab portion 8a side.
  • a head slider 9 on which a magnetic head (not shown) is mounted is disposed via the.
  • a dimple 8c is provided on the lower surface of the head support arm 8 so as to contact the vicinity of the center portion of the head slider 9.
  • the head slider 9 is attached to the head support arm 8 via a gin-no mechanism 21.
  • the gimbal mechanism 21 operates the magnetic disk device by bringing the dimple 8c into contact with the substantially central portion of the upper surface of the head slider 9 (the surface opposite to the surface on which the magnetic head is mounted). Sometimes the head slider 9 can flexibly follow the recording medium 4 in vibrations in the roll direction or pitch direction.
  • the voice coil 10 is attached to a coil holder 224 having a hole 224a to form a voice coil 225.
  • the head support arm 8 and the voice coil unit 225 are not limited to the forces described as separate members, but are a single unit.
  • one end of a substantially annular leaf spring portion 24 that is an elastic portion is fixed to the lower surface of the head support arm 8 (the surface on the side where the head slider 9 is disposed), and further the plate A substantially semi-annular spring fixing member 25 is fixed to the upper surface of the other end of the spring portion 24 (the same surface as that fixed to the head support arm 8).
  • the cylindrical bearing portion 27 with a hollow collar includes a flange 27a, a screw portion 27b, and a cylindrical portion 27c.
  • the flange 27a has an outer diameter larger than the inner diameter of the hole 26c of the pivot bearing 26 having a pair of pivots 26a and 26b.
  • the screw portion 27b has an outer diameter smaller than the inner diameter of the hole portion 26c of the pivot bearing 26.
  • the cylindrical part 27c Provided between the screw 27a and the threaded portion 27b, and has an outer diameter that fits into the hole 26c of the pivot bearing 26.
  • the threaded portion 27b of the bearing portion 27 includes a hole portion 26c of the pivot bearing 26, a substantially semi-annular inner side of the spring fixing member 25, a substantially annular inner side of the leaf spring portion 24, and a hole portion 22 of the coil holder 224. Penetrate 4a. Further, from the opposite side to the flange 27a, the arrangement is such that the projecting portion 28a of the substantially annular collar 28 is located on the flange 27a side of the bearing portion 27, and the collar 28 is fitted to the cylindrical portion 27c of the bearing portion 27. Inserted.
  • the collar 28 has an inner diameter that fits into the cylindrical portion 27c and an outer diameter that penetrates the hole 224a of the coil holder 224, and is substantially the same shape as the spring fixing member 25 fixed to the substantially annular leaf spring portion 24.
  • the upper surface 28b of the projecting portion 28a abuts on the flat portion of the leaf spring portion 24 to which the substantially semi-annular spring fixing member 25 is fixed, and these are connected by the flange 27a and the nut 29 of the bearing portion 27. And held together.
  • the head support arm portion 221 is configured.
  • the upper yoke 222 and the lower yoke 223, to which the magnet 11 is fixed are fixed to a chassis or a case or other structural member (not shown) to support the head.
  • the voice coil 10 constituting the arm portion 221 is located with a space between the magnet 11 and the lower yoke 223.
  • the head support arm 8 has its tab portion 8a on the lower side with a line connecting the contact points P1, P2 of the pair of pivots 26a, 26b of the pivot bearing 26 and the upper surface of the head support arm 8 as fulcrums, That is, it acts so as to be pushed down in the four directions of the recording medium. That is, as shown in FIG. 24, the head support arm 8 is configured to be rotatable in a direction perpendicular to the surface of the recording medium 4 with a line connecting the contact points Pl and P2 as a vertical rotation shaft 30. .
  • the load load of the head slider 9 is such that the leaf spring portion 24 of the pair of pivots 26a and 26b of the pivot bearing 26 is in contact with the head support arm 8 by the contact points P1 and P2. It is caused by compressive stress in the four directions of the recording medium as a reaction force due to deformation. As a result, a constant gap is maintained between the head slider 9 having the magnetic head and the recording medium 4 by the relationship between the urging force in the recording medium 4 direction applied to the head slider 9 and the levitation force in the opposite direction. Thus, recording / reproduction of the magnetic disk device is performed.
  • the vertical rotation shaft 30 has a horizontal rotation shaft 5 serving as a horizontal rotation shaft for rotating the head support arm portion 221 shown in FIG. 22 in a direction parallel to the surface of the recording medium 4. It is formed so as to pass through the axis 5a and to be perpendicular to the longitudinal center line 8d of the head support arm 8.
  • the two contact points Pl and P2 are arranged symmetrically with respect to the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5, and the midpoint of the line connecting the two contact points Pl and P2 is the horizontal rotation shaft. It is desirable to match the axial center 5a.
  • the head support arm 8 constituting the head support device 220 rotates in the direction perpendicular to the surface of the recording medium 4 with the line connecting the contact points Pl and P2 of the pivots 26a and 26b as the center.
  • the head slider 9 mounted on the head support arm 8 is biased toward the recording medium 4 by the elastic force of the leaf spring portion 24.
  • the present invention can increase rigidity and increase the resonance frequency very much, and can provide a stable load load with high flexibility and a large impact resistance.
  • the present invention solves the above-mentioned problems while maintaining the performance of the present invention, enables miniaturization, and provides a head support device that is stable at the resonance frequency.
  • the size of the disk unit can be reduced and the head positioning control characteristics can be improved. Can be moved to the target track position at high speed, and a highly reliable disk drive with greatly reduced access time is provided.
  • a head support device of the present invention includes a head slider having a signal conversion element, a head support arm having a head slider connected to one end thereof, and the head support arm rotating in a direction parallel to the surface of the recording medium.
  • the voice coil fixed to the coil holder that rotates integrally with the head support arm at the end opposite to the head slider with respect to the axis of the horizontal rotation axis to be moved, and the head support arm perpendicular to the recording medium surface Opposite to the voice coil and a pair of pivots forming a vertical rotation shaft that rotates in the direction, an elastic portion that generates a load that urges the head slider toward the recording medium surface about the vertical rotation shaft
  • a magnet disposed in the axial direction of the horizontal rotation shaft and a yoke disposed opposite to the magnet side and facing the voice coil, and disposed in the axial direction of the horizontal rotation shaft,
  • the first plane perpendicular to the axial direction of the horizontal rotation axis including the center of gravity of the center of gravity setting portion of
  • FIG. 1 is a plan view showing a main part of a magnetic disk device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a head support arm portion in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a developed side view showing the main configuration of the head support device in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view of a voice coil unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a plan view showing a voice coil and a magnet according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a graph showing the relationship between the rotation angle of the head support device and the rotational torque due to VCM in the first embodiment.
  • FIG. 6B is a graph showing the relationship between the rotation angle of the head support device and the vertical torque due to VCM in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing frequency characteristics of the head support device in the first embodiment.
  • FIG. 8A is a partial plan view showing the centroid position of the centroid setting portion in another example of the voice coil unit according to the first embodiment.
  • FIG. 8B is a developed side view showing the main configuration of the head support device including the voice coil section shown in FIG. 8A.
  • FIG. 9 is a graph showing frequency characteristics for another example of the head support device in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the centroid position of the centroid setting portion of the voice coil unit and the phase in the frequency characteristics in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view showing another example of the voice coil unit according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view showing a head support arm portion and a magnet according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 13 is a developed side view showing the configuration of the head support device in the second embodiment.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the head support device and the vertical torque by VCM in the second embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view showing a head support arm portion and a magnet in Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16 is a developed side view showing the configuration of the head support device in the third embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view of the head support arm portion showing the centroid position of the centroid setting portion in another example of the voice coil portion of the third embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view showing a head support arm portion and a magnet in Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 19 is a developed side view showing the configuration of the head support device in the fourth embodiment.
  • FIG. 20 shows a center-of-gravity setting portion in another example of the voice coil unit according to the fourth embodiment. It is a top view of the head support arm part which shows the gravity center position.
  • FIG. 21 is a side view showing another example of the formation of the vertical rotation shaft in the first to fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 22 is a plan view showing the main part of the configuration of a conventional magnetic disk device.
  • FIG. 23 is a side view showing a configuration of a conventional head support device.
  • FIG. 24 is a plan view showing a configuration of a conventional head support arm portion.
  • FIG. 25 is an exploded perspective view showing a configuration of a conventional head support arm portion.
  • FIGS. 1 to 11 are diagrams for explaining a head support device and a disk device including the head support device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing the main part of the magnetic disk device. In FIG. 1, the upper lid is removed and the upper yoke is partially omitted.
  • FIG. 2 is a plan view showing the head support arm portion.
  • FIG. 3 is a developed side view showing the main structure of the head support device, in which the X—O—X line shown in FIG. 2 is developed in a straight line. However, FIG. 2 shows only the head support arm portion, and FIG. 3 shows the head support device shown in FIG.
  • a head support arm portion 7 that is freely rotatable in the horizontal direction and is a signal conversion element swing arm is pivotally supported on a housing 18 by an axis 5 a of a horizontal pivot shaft 5.
  • the head support device 50 includes a head support arm portion 7, a magnet 11, an upper yoke 12, and a lower yoke 13.
  • the head support arm unit 7 can be horizontally rotated via a bearing 6 around the horizontal rotation axis 5 in a direction substantially parallel to the surface of the recording medium 4 with the axis 5a of the horizontal rotation axis 5 as the horizontal rotation center. Is pivotally supported.
  • the magnet 11 is arranged facing the voice coil 10 in the direction above the voice coil 10 constituting the head support arm portion 7 (on the opposite side of the recording medium 4 in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5).
  • the upper yoke 12 is configured by adhering a magnet 11.
  • the magnetic disk device according to the first embodiment differs from the magnetic disk device described in the prior art in the configuration of the head support device 50. Therefore, a detailed description of the configuration of the magnetic disk device is omitted.
  • the head support device 50 is formed in the longitudinal direction of the head support arm 8.
  • the core wire 8d and the center line 10a of the voice coil 10 are configured to intersect at a certain angle ⁇ . Further, with this configuration, the arrangement position of the magnet 11 constituting the VCM is different from the conventional arrangement position.
  • the center line 10a in the circumferential direction of the voice coil 10 does not coincide with the center line 8d in the longitudinal direction of the head support arm 8 (including its extension line). (Overlapping ⁇ ) o That is, the center line 8d in the longitudinal direction of the head support arm 8 and the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10 have an angle ⁇ in the clockwise direction with the axis 5a as the center. is doing.
  • the voice coil portion 23 composed of the coil holder 22 and the voice coil 10 is fixed to the head support arm 8 so as to have such an angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is set so that the rotation of the voice coil unit 23 is not hindered and the casing can be downsized.
  • FIG. 4 is a plan view of the voice coil unit. As shown in FIG. 4, the portion on the voice coil 10 side from the dashed-dotted line 41 (the portion in the direction of the arrow in the dashed-dotted line 41) is not symmetrical with respect to the center line 8d of the head support arm 8 in the voice coil portion 23.
  • this part is referred to as the center-of-gravity setting part.
  • Positional force of the center of gravity 42 of this center-of-gravity setting part Centered on the axis 5a of the pivot axis 5a on the center line 8d of the head support arm 8 or horizontally as shown in FIG.
  • a built-up portion 22a is formed on one side edge of the coil holder 22 so as to be a little away in the counterclockwise direction.
  • the head support arm 8 and the voice coil unit 23 are not limited to the force described as separate members, and may be a single unit.
  • the head support arm portion 7 is sandwiched between the bearing portion 27 and the nut 29 via the collar 28 together with the pivot bearing 26 having a pair of pivots 26a and 26b.
  • the voice coil portion 23 is fixed so that the center line 10 a of the voice coil 10 has an angle ⁇ with respect to the center line 8 d of the head support arm 8.
  • the rest of the configuration is the same as that of the head support arm portion 221 described in the related art, and the description thereof is omitted.
  • the load load of the head slider 9 is generated by a force acting in the direction of the recording medium 4 as a reaction force due to the deformation of the leaf spring portion 24 by the respective contact points Pl and P2. This Due to the relationship between the urging force in the four directions of the recording medium 9 applied to the slider 9 and the levitation force in the opposite direction, the head slider 9 floats, and a constant gap is formed between the head slider 9 having the magnetic head and the recording medium 4. The recording and reproduction of the magnetic disk device is performed while maintaining the above.
  • the lines connecting the contact points Pl and P2 at which the pivots 26a and 26b contact the upper surface of the head support arm 8 are such that the vertical rotation shaft 30 passes through the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 and
  • the head support arm 8 is formed to be perpendicular to the longitudinal center line 8d.
  • the contact points Pl and P2 are arranged symmetrically with respect to the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5, and the midpoint of the line connecting the two contact points P1 and P2 is set to the horizontal rotation shaft 5. It is desirable to match the axis 5a.
  • the head support arm portion 7 is configured as described above, and the head support arm 8 can be formed of a rigid high-strength material. Therefore, it is possible to improve the impact resistance against a large external impact. Furthermore, the resonance frequency of the head support arm can be increased, and the head support device can be rotated and positioned at high speed.
  • the leaf spring portion 24 that is an elastic portion is provided as a separate member independent of the head support arm 8 that is not integrally formed as a single member as the head support arm 8. For this reason, the conflicting demands of reducing the spring constant that increases the load load on the head slider 9 and increasing the rigidity of the structure can be realized independently as actions of the respective components. it can. Further, since the thickness, material, etc. of the leaf spring portion 24 can be set independently, the strength and spring constant of the leaf spring portion 24 can be set to predetermined values. As a result, the design of the head support device 50 can be simplified, and the degree of freedom of design can be greatly expanded. If there is no problem in design, the leaf spring portion 24 and the head support arm 8 may be integrally formed.
  • FIG. 1 the state when the magnetic head is at the innermost peripheral portion of the recording region R in the recording medium 4, that is, when the coil holder 22 is in a position where it abuts against the other crash stop 16, A partial shape of the outer peripheral edge of the holder 22 is indicated by a two-dot chain line 22b. At this time, the coil holder 22 comes closest to the side surface 18a of the housing 18 or the side surface of the cover (not shown). In this state, the distance d2 in the direction perpendicular to the side surface 18a of the housing 18 between the outer peripheral portion of the coil holder 22 and the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 is the distance dl described in the prior art (FIG. 22). (Refer to) Therefore, by using such a head support device 50 for a magnetic disk device, it is possible to reduce the size of the magnetic disk device.
  • FIG. 5 is a plan view showing the voice coil and the magnet as viewed from the magnet side constituting the VCM. As shown in FIG. 5, the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10 in the head support arm 7 when the magnetic head (not shown) is located at the outermost peripheral position of the recording area R of the recording medium 4
  • the magnet 11 is magnetized so that the boundary 51 between the N pole (not shown) and the S pole (not shown) of the magnet 11 matches.
  • the head support arm portion 7 When current is supplied to the voice coil 10, the head support arm portion 7 is rotated by the VCM, and a magnetic force based on Fleming's law works between the voice coil 10 and the magnet 11.
  • the direction of rotation of the head support arm portion 7 is determined by the direction of the current to the magnetic coil 11 and the direction of the magnetic field lines of the magnet 11 facing the voice coil 10.
  • the magnetic flux is directed from the N pole of the magnet 11 to the lower yoke 13, but is not necessarily perpendicular to the yoke, and the magnetic flux reaches the lower yoke 13 by spreading the N pole as much as possible.
  • the magnetic flux converges from the lower yoke 13 toward the S pole of the magnet.
  • the force acting on the voice coil 10 acts perpendicularly to the magnetic flux according to the framing law. Therefore, the voice coil 10 has a repulsive force with respect to the magnet 11 in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5! /, And a vertical torque component acting as an attractive force acts.
  • FIG. 6A and 6B show the rotational torque component to the head support arm portion 7 generated by the VCM and the vertical torque of the voice coil 10 by the magnet 11 when a constant current is applied to each voice coil 10.
  • An example of a component is shown.
  • the position of the center line 8d of the head support arm 8 when the magnetic head is located at the outermost peripheral position OD of the recording area of the recording medium 4 is the origin in the horizontal axis direction, and the recording medium starts from that position.
  • the vertical axis in FIG. 6A represents the rotational torque component that rotates the head support device 50 in the loading direction as the + (plus) side, and the rotational torque component in the unloading direction as the ⁇ (minus) side. Is displayed.
  • the vertical torque component on the vertical axis in Fig. 6B shows the positive (+) side when the magnetic force acting between the voice coil 10 and the magnet 11 is the repulsive force, and the negative (-) side when the attractive force is It is said.
  • a curve 61 indicated by a solid line indicates a rotational torque component in the loading direction
  • a curve 62 indicated by a broken line indicates a rotational torque component in the unloading direction
  • a curve 63 indicated by a solid line indicates a vertical torque component due to a magnetic force acting between the voice coil 10 and the magnet 11 during rotation in the loading direction
  • a curve 64 indicated by a broken line indicates a rotation in the unloading direction. The vertical torque component acting between the voice coil 10 and the magnet 11 during the movement is shown.
  • the head support arm portion 7 is caused by the vertical torque component of the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11.
  • the voice coil section 23 is a small amount with the vertical rotation shaft 30 as a fulcrum. As a result, a bending resonance mode of the voice coil unit 23 is generated.
  • the position of the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion of the voice coil portion 23 (that is, the portion that is not symmetrical with respect to the longitudinal center line 8d of the head support arm 8 in the voice coil portion 23). Is on the recording medium 4 side in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to a plane perpendicular to the horizontal rotation shaft 5 including the vertical rotation shaft 30.
  • the voice coil unit 23 composed of the voice coil 10 and the coil holder 22 hangs in the direction of the axis 5a of the horizontal horizontal rotation shaft 5 including the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 23.
  • the first straight plane is a distance from the second plane perpendicular to the axis 5a direction of the horizontal rotation axis 5 including the vertical rotation axis in the direction 5a of the horizontal rotation axis 5. It is composed of
  • the position of the center of gravity 42 slightly changes with respect to the vertical rotation shaft 30 of the head support arm portion 7, and the head support arm portion 7 is subjected to a force to rotate about the axis 5a. Therefore, the resonance frequency in the frequency characteristic of the head support device 50 is affected.
  • the voice coil portion 23 indicated by a solid line in FIG. 4 has a build-up portion 22a at the side edge portion on the counterclockwise side of the coil holder 22 around the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5. Is formed.
  • the position of the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 23 is slightly counterclockwise about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the longitudinal center line 8d of the head support arm 8. It will be a distant position.
  • FIG. 7 shows frequency characteristics of the head support device 50 having such a voice coil unit 23.
  • FIG. 8A is a partial plan view showing the centroid position of the centroid setting portion in another example of the voice coil unit according to the embodiment.
  • FIG. 8B is a developed side view showing the main configuration of the head support device including the voice coil section shown in FIG. 8A.
  • the head support device 90 is configured so that the position force of the center of gravity 84 of the center of gravity setting portion on the voice coil 10 side of the voice coil 82 from the two-dot chain line 83 is the center of the voice coil 10 It is in the vicinity of the line 10a and is located away from the center line 8d in the longitudinal direction of the head support arm 8 in the clockwise direction around the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • the voice coil unit 82 includes a coil holder 81 and a voice coil 10.
  • FIG. 9 shows the frequency characteristics of such a head support device 90.
  • the configuration shown in FIG. 4 includes a two-dot chain line 43 trowel, and the voice coil portion 23 composed of the coil holder 22 and the voice coil 10 with respect to the center line 1 Oa of the voice coil 10 in the circumferential direction of rotation. This is the case of a symmetric shape.
  • the above-mentioned head support devices 50 and 90 each had a resonance point at a frequency of approximately 1.8 kHz. Furthermore, at this resonance point, This phase is a phase advance, that is, a + (plus) phase in the head support device 50, and the value of the phase advance is very small. On the other hand, in the head support device 90, the phase lag, that is, the (minus) phase, and the value of the phase lag was large.
  • FIG. 10 shows a line connecting the position of the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 23 and the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 and the center line 8d of the head support arm 8 on the voice coil unit 23 side.
  • 5 is a diagram showing the results of obtaining the relationship of the phase at the resonance frequency of the head support device 50 with respect to the angle ⁇ , where ⁇ is the angle formed by.
  • the counterclockwise angle ⁇ around the axis 5a is + (plus)
  • the clockwise angle ⁇ is-(minus).
  • the + (plus) side indicates phase advance and the-(minus) side indicates phase delay.
  • the position of the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion is set to an appropriate position, that is, the center line in the longitudinal direction of the head support arm 8 It is desirable to set it so as to be positioned counterclockwise on the center line 8d of the head support arm 8 on the center of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 or 8d.
  • the influence of the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11 on the frequency characteristics of the head support device 50 is reduced, and the phase characteristics in the frequency characteristics of the head support device 50 are reduced. It can be a phase advance. Therefore, a stable position servo characteristic can be realized as a head support device, the seek operation can be stabilized, and the head positioning accuracy can be improved.
  • the position of the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 23 is set after taking into account variations in the members constituting the voice coil unit 23. Set at least counterclockwise about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the center line 8d of the head support arm 8 so as to minimize the build-up portion 22a. That's fine.
  • the position of the center of gravity of the total mass of the part that is in contact with the head support arm 8, the gimbal mechanism 21 and the head slider 9 is the position of the pair of pivots 26a and 26b provided on the pivot bearing 26 that is in contact with the upper surface of the head support arm 8. It is preferable to configure so as to substantially coincide with a line connecting the respective contact points Pl and P2, that is, a plane including the vertical rotation shaft 30 (including its extension line) and the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • a balancer is added to make the position of the center of gravity of the member rotating around the vertical rotation shaft 30 substantially coincide with the plane including the axis 5a of the vertical rotation shaft 30 and the horizontal rotation shaft 5. May be. However, the position of the center of gravity 42 of the center of gravity setting portion in the voice coil unit 23 is located at least counterclockwise from the longitudinal center line 8d of the head support arm 8 with respect to the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5. I have to.
  • the center line 10a in the rotating circumferential direction of the voice coil 10 in the voice coil unit 23 passes through the axis 5a of the horizontal rotating shaft 5, and the head is supported around the axis 5a.
  • the head support device 50 configured to have the angle ⁇ clockwise with respect to the longitudinal center line 8d of the arm 8 has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • FIG. 11 is a plan view showing another example of the voice coil unit according to the first embodiment.
  • the head support device is configured such that the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10 is at an angle ⁇ counterclockwise with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a.
  • the center position of the center of gravity setting portion in the voice coil section may be at least at a position counterclockwise from the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • the head support device having such a configuration as shown in FIG.
  • one side edge portion of the coil holder 111 that is, a side edge portion closer to the center line 8d of the head support arm 8 is formed on the side edge portion.
  • the position force of the center of gravity 113 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 112 is configured to be at least counterclockwise from the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5. Hope.
  • the head support arm constituting the head support device can be formed of a highly rigid material. Therefore, the resonance frequency of the head support arm can be increased as well as the impact resistance against a large external impact or the like can be improved. Therefore, the head support device can be rotated and positioned at high speed.
  • the leaf spring portion which is an elastic portion, is provided as a separate member independent of the head support arm, the load load on the head slider can be easily set to a predetermined value, Design freedom can be expanded.
  • the disk device can be miniaturized.
  • the phase at the resonance frequency of the head support device can be set to phase advance, it has no unstable characteristics such as oscillation at the resonance frequency, improves the position servo characteristics as the head support device, and stabilizes the seek operation. This can improve the head positioning accuracy.
  • the head support device configured as described above for the magnetic disk device, it is possible to reduce the size, to have a high impact resistance and to have a high access speed, and to determine the head positioning accuracy. Can be realized.
  • FIG 12 to 14 are diagrams for explaining the head support device according to the second embodiment of the present invention.
  • the configuration of the head support device 120 according to the second embodiment is different from the configuration of the head support device 50 according to the first embodiment, although the positional force of the magnet 11 facing the voice coil 10 is different. Detailed description will be omitted because it is the same.
  • FIG. 12 is a plan view showing the head support arm portion and the magnet.
  • FIG. 13 is a developed side view showing the configuration of the head support device in which the Y—O—Y line in FIG. 12 is developed in a straight line.
  • FIG. 12 shows only the head support arm portion
  • FIG. 13 shows the head support device in FIG. 12, and also shows the elements.
  • the magnet 11 constituting the VCM of the head support device 120 is fixed to the lower yoke 121, and the magnet 11 is disposed on the recording medium 4 side with respect to the voice coil 10.
  • An upper yoke 122 is provided at a position facing the lower yoke 121.
  • the position of the center of gravity 125 of the center of gravity setting portion in the voice coil section 124 including the coil holder 123 and the voice coil 10 is set to the head support arm 8 with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • the voice coil portion 124 may be symmetrical with respect to the center line 10a of the voice coil 10.
  • the position of the center of gravity 125 of the center of gravity setting portion of the voice coil part 124 is necessarily centered on the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 and the center line 8d of the head support arm 8 with respect to the center of the head support arm 8. The position is clockwise from line 8d.
  • the boundary between the north pole and the south pole of the magnet 11 is at the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10. It is the same as the magnet 11 of the first embodiment that it is magnetized as described above.
  • the head support device 120 when a current is supplied to the voice coil 10, the head support device 120 is rotated by the VCM. At the same time, a magnetic force is applied between the voice coil 10 and the magnet 11 according to Fleming's law, and the head support device 120 depends on the direction of the current to the voice coil 10 and the direction of the magnetic flux of the magnet 11 facing the voice coil 10. And the direction of the vertical torque component acting on the voice coil 10 is determined. This is the same as in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a graph showing the relationship between the rotation angle of the head support device and the vertical torque due to VCM.
  • the rotational torque component of the head support device 120 generated by VCM when a constant current is applied to the voice coil 10 is the same as in FIG. 6A in the first embodiment.
  • the vertical torque component generated between magnet 11 and voice coil 10 at that time is the reverse of the vertical torque component in FIG. 6B of Embodiment 1 as shown in FIG.
  • a curved line 141 indicated by a solid line indicates a vertical torque component in the loading direction
  • a curve 142 indicated by a broken line indicates a vertical torque component in the unloading direction.
  • the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11 as in the first embodiment is used.
  • the bending resonance mode of the voice coil section 124 is generated with the vertical rotation shaft 30 of the head support device 120 as a fulcrum.
  • the position of the center of gravity 125 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 124 is in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to a plane that includes the vertical rotation shaft 30 and is perpendicular to the horizontal rotation shaft 5. It is located on the recording medium 4 side and is a distance in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the vertical rotation shaft 30 that is the fulcrum of the stagnation when the voice coil section 124 is received by the magnetic force. And on the recording medium 4 side.
  • the first plane perpendicular to the axial center 5a direction of the horizontal rotation shaft 5 including the center of gravity 125 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 124 constituted by the voice coil 10 and the coil holder 123 is vertical.
  • the horizontal rotation axis 5 including the rotation axis 30 is configured to have a distance from the second plane perpendicular to the axis 5a direction of the horizontal rotation axis 5 in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation axis 5.
  • the center of gravity setting portion of the voice coil portion 124 in the plane perpendicular to the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 is The position of the center of gravity 125 changes slightly, and the force that tries to rotate the head support arm 126 acts. Therefore, the vertical component of the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11 affects the frequency characteristics of the head support device 120 as in the first embodiment.
  • the relationship between the position of the center 125 of the center of gravity of the voice coil unit 124 in the head support device 120 and the frequency characteristic of the head support device 120 depends on the center line 8d of the head support arm 8 or the horizontal rotation.
  • the frequency characteristics of the head support device 120 in particular are the same as in the first embodiment.
  • the phase characteristics can be phase advance. As a result, the stability of the position servo characteristics as the head support device 120 can be improved, and the head positioning accuracy can be improved.
  • the center line 10a of the voice coil 10 in the circumferential direction of rotation is configured to have an angle ⁇ counterclockwise with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a.
  • the holding device in the same manner as in the first embodiment, on the side close to the center line 8d of the head support arm 8 in the coil holder, that is, on the side edge on the clockwise side around the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5. Form a build-up part.
  • the position force of the center of gravity 125 of the center of gravity setting portion of the voice coil section 124 is set to be at least a clockwise position with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • the same effects as those of the first embodiment are obtained, and by providing the head support device 120 in the disk device, it is possible to reduce the size of the disk device. can do. Furthermore, since the phase at the resonance frequency of the head support device 120 can be made phase advance, the head support device 120 does not have unstable characteristics such as oscillation at the resonance frequency, and realizes a stable position servo characteristic as the head support device 120, The head positioning accuracy can be greatly improved by stabilizing the seek operation.
  • the head support device 120 configured as described above for a magnetic disk device, it is possible to achieve downsizing as in the first embodiment. In addition, impact resistance is great It is possible to realize a magnetic disk device that has a fast access speed and excellent head positioning accuracy.
  • FIGS. 15 to 17 are diagrams for explaining the head support device according to the third embodiment of the present invention.
  • the configuration of the head support device 150 according to the third embodiment has the same force as the configuration of the head support device 50 according to the first embodiment. Since there is, detailed explanation is omitted.
  • the head support device 150 according to the third embodiment will be described with reference to the drawings because the main points differ from the head support device 50 according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view showing the head support arm portion and the magnet.
  • FIG. 16 is a developed side view showing the configuration of the head support device in which the M—O—M line shown in FIG. 15 is developed in a straight line. However, FIG. 15 shows only the head support arm portion and the magnet, and FIG. 16 shows the head support device shown in FIG.
  • the magnet 11 constituting the VCM of the head support device 150 is fixed to the upper yoke 12, and the magnet 11 is disposed on the opposite side of the recording medium 4 with respect to the voice coil 10.
  • Speak. Positional force of the center of gravity 152 of the center of gravity setting portion in the voice coil section 151 comprising the coil holder 153 and the voice coil 10 Horizontal head axis 8 of the head support arm 8 with respect to the center line 8a about the axis 5a
  • a built-up portion 153a is formed on one side edge of the coil holder 153 so that the center of gravity 152 is not far away from the center line 8d so that it is positioned in the clockwise direction with respect to the center line 8d.
  • the voice coil portion 151 may be symmetrical with respect to the center line 10a of the voice coil 10. .
  • the position force of the center of gravity 152 of the center of gravity setting portion in the voice coil section 151 inevitably, the center line 8d of the head support arm 8 with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 The position is more clockwise.
  • Magnet 10 is magnetized such that the boundary between the N pole and S pole of magnet 11 is at the center line 10a in the circumferential direction of rotation. This is also the same as the magnet 11 in the first embodiment.
  • the head support device 150 When a current is supplied to the voice coil 10, the head support device 150 is rotated by the VCM. At the same time, a magnetic force according to Fleming's law acts between the voice coil 10 and the magnet 11, and the head support device 150 depends on the direction of the current to the voice coil 10 and the direction of the magnetic flux of the magnet 11 facing the voice coil 10. And the direction of the vertical torque component acting on the voice coil 10 is determined. This is the same as in the first embodiment.
  • the vertical component of the magnetic force during rotation in the loading or unloading direction is the opposite direction to that of the first embodiment. That is, when the head support device 150 is rotated to the inner peripheral side of the recording area of the recording medium 4, a vertical torque component acting between the voice coil 10 and the magnet 11 with respect to rotation in the loading direction in the first embodiment.
  • the vertical torque component in the opposite direction acts between the voice coil 10 and the magnet 11.
  • a vertical torque component in a direction opposite to the torque component acts between the voice coil 10 and the magnet 11.
  • the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11 as in the first embodiment is used.
  • the bending resonance mode of the voice coil unit 151 is generated with the vertical rotation shaft 30 of the head support device 150 as a fulcrum.
  • the position of the center of gravity 152 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 151 is in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to a plane including the vertical rotation shaft 30 and perpendicular to the horizontal rotation shaft 5. Record It is on the side opposite to the medium 4 side, and in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the vertical rotation shaft 30 that is the fulcrum of stagnation when the voice coil section 151 is received by magnetic force. ⁇ It is on the opposite side of the recording medium 4 with a certain distance.
  • the first plane perpendicular to the axis 5a direction of the horizontal rotation shaft 5 including the center of gravity 152 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 151 constituted by the voice coil 10 and the coil holder 153 is vertical.
  • the horizontal rotation axis 5 including the rotation axis 30 is configured to have a distance from the second plane perpendicular to the axis 5a direction of the horizontal rotation axis 5 in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation axis 5.
  • the center of gravity setting portion of the voice coil portion 151 in the plane perpendicular to the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 is The position of the center of gravity 152 changes slightly, and a force to rotate the head support arm portion 156 acts. Therefore, the vertical component of the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11 affects the frequency characteristics of the head support device 150 as in the first embodiment.
  • the relationship between the position of the center 152 of the center of gravity of the voice coil 151 in the head support device 150 and the frequency characteristic of the head support device 150 depends on the center line 8d of the head support arm 8 or horizontally.
  • the frequency characteristics of the head support device 150 are In particular, the phase characteristics can be made phase advance. As a result, the stability of the position servo characteristics of the head support device 150 can be improved, and the head positioning accuracy can be improved.
  • FIG. 17 is a plan view of the head support arm portion for showing the position of the center of gravity of the center of gravity setting portion in another example of the voice coil unit.
  • the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10 is configured to have an angle ⁇ in the counterclockwise direction with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a.
  • the side near the center line 8d of the head support arm 8 in the coil holder 171 that is, the clockwise side around the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5
  • a built-up portion 171a is formed on the side edge portion of the plate.
  • the position of the center of gravity 173 of the center of gravity setting portion in the voice coil unit 172 is at least relative to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • the same effect as in the first and second embodiments is obtained.
  • the disk device is Can be reduced in size.
  • the phase at the resonance frequency of the head support device 150 can be set to phase advance, the head support device 150 does not have unstable characteristics such as oscillation at the resonance frequency, and the head support device 150 achieves stable position servo characteristics.
  • the seek operation can be stabilized and the head positioning accuracy can be greatly improved.
  • the head support device 150 configured as described above in a magnetic disk device, it is possible to achieve downsizing as in the first and second embodiments. Furthermore, it is possible to realize a magnetic disk device having high impact resistance and high access speed, and excellent head positioning accuracy.
  • 18 to 20 are diagrams for explaining the head support device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the configuration of the head support device 180 according to the fourth embodiment is the positional force of the magnet 11 facing the voice coil 10.
  • the force is different from the configuration of the head support device 150 according to the third embodiment. Since they are the same, detailed description is omitted.
  • FIG. 18 is a plan view showing the head support arm portion and the magnet.
  • FIG. 19 is a developed side view showing the configuration of the head support device in which the N—O—N line shown in FIG. 18 is developed in a straight line. However, FIG. 18 shows only the head support arm portion and the magnet, and FIG. 19 shows the head support device as shown in FIG.
  • the magnet 11 constituting the VCM of the head support device 180 is fixed to the lower yoke 185, and the magnet 11 is disposed on the recording medium 4 side with respect to the voice coil 10. .
  • An upper yoke 186 is provided at a position facing the lower yoke 185.
  • Center of gravity of voice coil unit 182 consisting of voice coil 10 and coil holder 181
  • the position of the center of gravity 183 of the fixed portion is a counterclockwise position with respect to the center line 8d of the head support arm 8 with respect to the center line 8d of the head support arm 8 around the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • a built-up portion 181a is formed on one side edge of the coil holder 181, and the center of gravity 183 of the center of gravity setting portion is not greatly separated from the center line 8d of the head support arm 8! .
  • the built-up portion 181a is necessarily formed on one side edge of the coil holder 181.
  • the voice coil portion 182 may be symmetrical with respect to the center line 10a of the voice coil 10.
  • the position of the center of gravity 183 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 182 is necessarily centered on the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the center line 8d of the head support arm 8, and the center line 8d of the head support arm 8 The position is more counterclockwise.
  • the boundary between the north pole and the south pole of the magnet 11 is at the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10. It is magnetized like this. This is the same as in the first embodiment.
  • the head support device 180 When the current is supplied to the voice coil 10, the head support device 180 is rotated. At the same time, a magnetic force according to Fleming's law acts between the voice coil 10 and the magnet 11, and the rotation of the head support device 180 depends on the direction of the current to the voice coil 10 and the direction of the magnetic flux of the magnet 11 facing the voice coil 10. The moving direction and the direction of the vertical torque component acting on the voice coil 10 are determined. This is the same as in the first embodiment.
  • the vertical component of the magnetic force during rotation in the loading or unloading direction is the opposite direction to that of the first embodiment. That is, when the head support device 180 is rotated to the inner peripheral side of the recording area of the recording medium 4, the vertical torque component acting between the voice coil 10 and the magnet 11 with respect to the rotation in the loading direction in the first embodiment.
  • the vertical torque component in the opposite direction acts between the voice coil 10 and the magnet 11.
  • a current is supplied to the voice coil 10 so as to be rotated in the unloading direction, it similarly acts between the voice coil 10 and the magnet 11 with respect to the rotation in the loading direction in the first embodiment.
  • a vertical torque component in a direction opposite to the vertical torque component acts between the voice coil 10 and the magnet 11.
  • Head support device generated by VCM when a constant current is applied to voice coil 10 The rotational torque component of 150 is the same as that in FIG. 6A in the first embodiment. Further, the vertical torque component generated between the magnet 11 and the voice coil 10 at that time is the same as the vertical torque component in FIG. 14 of the second embodiment.
  • the position of the center of gravity 183 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 182 is in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the plane including the vertical rotation shaft 30 and perpendicular to the horizontal rotation shaft 5. It is on the side opposite to the recording medium 4 and has a certain distance in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 with respect to the vertical rotation shaft 30 that receives the magnetic force and serves as a stagnation fulcrum of the voice coil unit 182. Therefore, it is on the opposite side of the recording medium 4 side.
  • the first plane perpendicular to the axis 5a direction of the horizontal rotation shaft 5 including the center of gravity 183 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 182 constituted by the voice coil 10 and the coil holder 181 is vertical.
  • the horizontal rotation axis 5 including the rotation axis 30 is configured to have a distance from the second plane perpendicular to the axis 5a direction of the horizontal rotation axis 5 in the direction of the axis 5a of the horizontal rotation axis 5.
  • the center of gravity setting portion of the voice coil portion 182 in the plane perpendicular to the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 The position of the center of gravity 183 changes slightly, and a force to rotate the head support arm 184 is applied. Therefore, the vertical component of the magnetic force generated between the voice coil 10 and the magnet 11 affects the frequency characteristics of the head support device 180 as in the first embodiment.
  • a built-up portion 181a is formed on the side edge of the coil holder 181 near the center line 8d of the head support arm 8, and the position of the center of gravity 183 of the center of gravity setting portion in the voice coil unit 182 is horizontal.
  • the rotation axis 5 is formed so as to be counterclockwise with respect to the center line 8d of the head support arm 8 around the axis 5a.
  • the relationship between the center 183 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 182 in the head support device 180 and the frequency characteristics of the head support device 180 is the center line 8 of the head support arm 8. d, or by setting it to be positioned counterclockwise from the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5, as in the first embodiment.
  • the phase characteristic in the frequency characteristic of the support device 180 can be a phase advance.
  • FIG. 20 is a plan view of the head support arm portion showing the center of gravity position of the center of gravity setting portion in another example of the voice coil portion.
  • the center line 10a in the rotational circumferential direction of the voice coil 10 is at an angle ⁇ counterclockwise with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotational axis 5.
  • the side close to the center line 8d of the head support arm 8 in the coil holder 201 that is, the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5 is the center.
  • Overlaying portion 201a is formed on the side edge portion on the counterclockwise direction.
  • the position force of the center of gravity 203 of the center of gravity setting portion of the voice coil unit 202 is set to be counterclockwise with respect to the center line 8d of the head support arm 8 about the axis 5a of the horizontal rotation shaft 5.
  • the same effects as those of the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment are obtained, and the head support device 180 is provided in the disk device. Therefore, it is possible to reduce the size of the disk device. Furthermore, since the phase at the resonance frequency of the head support device can be set to phase advance, the head support device does not have unstable characteristics such as oscillation at the resonance frequency, and realizes stable position servo characteristics as a head support device, and seek operation. The head positioning accuracy can be greatly improved.
  • the head support device configured as described above for the magnetic disk device, it is possible to achieve downsizing as in the first to third embodiments, and at the same time, impact resistance Therefore, it is possible to realize a magnetic disk device that has a large and fast access speed and excellent head positioning accuracy.
  • the pair of pivots 26a and 26b are provided in the pivot bearing 26, and the pivots 26a and 26b are provided.
  • the force described for the configuration in which the top of the head contacts the upper surface of the head support arm 8 It is not limited to.
  • the vertical rotation shaft may be provided at a position perpendicular to the axial direction of the horizontal rotation shaft and the center line of the head support arm. Furthermore, the apexes of the pair of pivots forming the vertical rotation axis may be provided at positions symmetrical with respect to the center line of the head support arm. Further, the vertical rotation shaft may be provided at a position passing through the axis of the horizontal rotation shaft.
  • the head support device can rotate in the direction perpendicular to the surface of the recording medium with the vertical rotation axis as a reference. Therefore, the rotation center can be set accurately with a simple configuration. For this reason, it is possible to perform the head positioning control more accurately.
  • FIG. 21 is a side view showing another example for forming the vertical rotation shaft in the first to fourth embodiments of the present invention.
  • a pair of pivots 21 la and 211b may be provided on the head support arm 211, and the apexes of these pivots 21 la and 21 lb may be in contact with the lower surface of the flange 212a of the bearing portion 212.
  • the respective contacts Q 1 and Q 2 where the pivots 211a and 211b abut against the lower surface of the flange 212a of the bearing portion 212 are symmetrical with respect to the axis of the horizontal rotation shaft 5 (not shown).
  • the vertical rotation axis passes through the axis of the horizontal rotation axis 5 and is perpendicular to the longitudinal center line of the head support arm 211.
  • the midpoint of the line connecting the contact points Ql and Q2 can be configured so that it substantially coincides with the axis of the horizontal rotation shaft 5.
  • the center of gravity position of the total mass of the members rotating around the vertical rotation axis is configured to coincide with the plane including the axis of the vertical rotation axis and the horizontal rotation axis. Even so.
  • the head support arm portion does not rotate around the vertical rotation shaft even in response to an impact in the axial direction of the rotation shaft from the outside. As a result, a head support device excellent in impact resistance can be realized.
  • the disk device of the present invention is a head support device having a recording medium rotated by a spindle motor, and a signal conversion element facing the recording medium and recording a signal on the recording medium or reproducing a signal from the recording medium.
  • the head support device has the above-described configuration. Support device.
  • the present invention enables a head support arm, in which a head slider mounted with a head is connected by a gimbal mechanism, to be rotatable about a horizontal rotation axis in a direction parallel to the surface of the recording medium.
  • a leaf spring portion which is an elastic portion that can be rotated in a direction perpendicular to the surface of the recording medium with a line connecting the apexes of the pair of pivots as a vertical rotation axis, and that applies an urging force for generating a load is provided.
  • the present invention also provides a voice coil and coil holder force so that the center line in the rotation direction of the voice coil has an angle ⁇ (see Fig. 2) with respect to the center line in the longitudinal direction of the head support arm.
  • the voice coil portion is fixed to the head support arm, and has a configuration in which a magnet and a yoke are disposed so as to face the respective surfaces on both sides of the voice coil in the axial direction of the horizontal rotation shaft.
  • the head support arm constituting the head support device can be formed of a material having high rigidity, and thus is resistant to a large external shock or the like.
  • the impact property can be improved, the resonance frequency of the head support arm can be increased, and the head support device can be rotated and positioned at high speed.
  • the leaf spring portion which is an elastic portion, is provided as a separate member independent of the head support arm, the load load on the head slider can be easily set to a predetermined value. Design freedom can be expanded.
  • the disk device can be downsized, and the phase at the resonance frequency of the head support device can be made phase advance. Therefore, the head support device does not have unstable characteristics such as oscillation at the resonance frequency.
  • the position servo characteristics as a device can be improved, the seek operation can be stabilized, and the head positioning accuracy can be improved.
  • the head support device of the present invention downsizing is realized, and at the same time, the impact resistance is very high and the access speed is very high. It is possible to realize an excellent disk device with an improved degree.
  • the present invention enables a head support arm, in which a head slider mounted with a head is connected by a gimbal mechanism, to rotate around a horizontal rotation axis in a direction parallel to the surface of the recording medium.
  • a leaf spring portion which is an elastic portion that is capable of rotating in a direction perpendicular to the surface of the recording medium with a line connecting the vertices of a pair of pivots as a vertical rotation axis and that applies a biasing force for generating a load, is provided. Yes.
  • the impact resistance is improved and the head support device can be rotated and positioned at a high speed. It is useful in the field of disk devices.

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Abstract

 一端にヘッドスライダ(9)を有するヘッド支持アーム(8)を、水平回動軸(5)を中心として記録媒体(4)の表面に水平な方向に回動可能で、かつ一対のピボットの頂点を結ぶ線を垂直回動軸(30)として記録媒体(4)の表面に垂直な方向に回動可能な構成とする。さらにボイスコイル(10)の中心線(10a)をヘッド支持アーム(8)の中心線(8d)に対して角度θになるようにボイスコイル部を構成すると同時に、ボイスコイル部の重心設定部分の重心の位置を水平回動軸(5)の軸心(5a)を中心としてヘッド支持アーム(8)の中心線(8d)より少なくとも反時計方向の位置に設定する。このような構成により、ディスク装置の小型化に有効で、かつ安定した周波数特性を有し、ロード荷重の設定を容易に、かつ高精度に行えるヘッド支持装置を提供する。

Description

明 細 書
ヘッド支持装置およびそれを備えたディスク装置
技術分野
[0001] 本発明は、浮上型のヘッドを有するディスク装置に用いられるヘッド支持装置、特 に、共振周波数における周波数特性を安定ィ匕させるための構成を有するヘッド支持 装置およびそれを用 、たディスク装置に関する。
背景技術
[0002] ヘッドに必要充分なロード荷重を掛けながら、高い柔軟性を有するとともに、耐衝撃 性の非常に高いヘッド支持装置として、水平回動軸を中心として記録媒体の表面に 平行な方向に回動可能で、かつ垂直回動軸を中心として記録媒体の表面に垂直な 方向に回動可能な構成を有するヘッド支持装置が提案されている。
[0003] 以下、従来の浮上型のヘッドを有するディスク装置のヘッド支持装置の一例として、 ハードディスク装置等の磁気ディスク装置におけるヘッド支持装置について、図面を 用いて説明する。
[0004] 図 22は、従来のヘッド支持装置を備えた磁気ディスク装置の主要部を示す平面図 である。図 23は、この磁気ディスク装置に用いるヘッド支持装置の構成を示す側面 図である。図 24は、ヘッド支持装置の一部であるヘッド支持アーム部の構成を示す 平面図で、図 25はその分解斜視図である。なお、図 22においては、上蓋を取り外し 、さらに上側ヨークを一部省略した状態で図示して 、る。
[0005] 図 22において、回転中心 1の周りに回転するスピンドルモータ(図示せず)の回転 軸 2に固着されたロータハブ部 3に、表面に記録媒体層が形成された記録媒体 4が 載置されている。一方、水平回動軸 5の周りにベアリング 6を介して回動自在に信号 変換素子揺動アームであるヘッド支持アーム部 221が軸支されている。このヘッド支 持アーム部 221は、水平回動軸 5の軸心 5aを水平回動軸の回動中心として、記録媒 体 4の表面とほぼ平行な方向に水平回動が可能に構成されて 、る。
[0006] ヘッド支持アーム部 221には、ヘッド支持アーム 8の一方の端部にタブ部 8aが形成 され、タブ部 8aより水平回動軸 5側にジンバル機構(図示せず)を介して信号変換素 子である磁気ヘッド(図示せず)を搭載したヘッドスライダ 9が配設されて ヽる。また、 水平回動軸 5を基準として、タブ部 8aとは反対側の端部には、ボイスコイル 10が配設 されている。このボイスコイル 10により、ヘッド支持アーム部 221は水平回動軸 5を中 心として、記録媒体 4の半径方向で、その表面に平行な方向に回動することができる
[0007] また、マグネット 11を固着した上側ヨーク 222は、ボイスコイル 10に対向するように ボイスコイル 10の上方、すなわちボイスコイル 10が設けられたヘッド支持アーム部 22 1に対して、記録媒体 4とは反対側の位置にあるシャーシあるいは他の筐体(図示せ ず)に固定されている。また、下側ヨーク 223は、ボイスコイル 10に対向するようにボイ スコイルの下方、すなわちボイスコイル 10が設けられたヘッド支持アーム部 221に対 して、記録媒体 4側の位置にあるシャーシあるいは他の筐体に取り付けられて 、る。 なお、下側ヨーク 223と上側ヨーク 222とは、ボイスコイル 10を挟むように構成されて いる。
[0008] ボイスコイル 10、ボイスコイル 10に対向するマグネット 11、マグネット 11が固着され た上側ヨーク 222および下側ヨーク 223によってボイスコイルモータ(以下、 VCM (V oice Coil Motor)と言う)が構成される。さらに、ヘッド支持アーム部 221と、上側ョ ーク 222に固着され、ヘッド支持アーム部 221に設けられたボイスコイル 10に対向す るマグネット 11および下側ヨーク 223によって、図 23に示すヘッド支持装置 220が構 成されている。
[0009] また、図 22に示すように、ガイド部が設けられたランプ部 14を有するランプブロック 15がシャーシあるいは他の筐体に取り付けられている。ヘッド支持アーム部 221に設 けられたタブ部 8aがこのランプブロック 15のランプ部 14に当接して、ヘッド支持ァー ム部 221を上下にガイドする。
[0010] また、マグネット 11に対向したボイスコイル 10に電流を供給することによって VCM が作動して、ヘッド支持アーム部 221が記録媒体 4の半径方向に回動させることがで きる。磁気ディスク装置の動作時は、ヘッド支持アーム部 221が水平回動軸 5の周り に回動して回転中の記録媒体 4のデータ記録領域上を移動する。一方、磁気ディス ク装置の非動作時には、ヘッド支持アーム部 221を時計方向に回動させて、待避位 置であるランプ部 14の所定の位置まで回動する。
[0011] なお、周知のように、ヘッド支持アーム部 221が時計方向あるいは反時計方向への 過度な揺動を阻止するためにクラッシュストップ 16、 17がシャーシあるいは筐体その 他の構造部材に設けられて 、る。
[0012] 次に、ヘッド支持装置 220の構成について、図 23、図 24および図 25を用いて説明 する。
[0013] 図 23、図 24および図 25において、一方の端部にタブ部 8aおよび他方に穴部 8b ( 図 25参照)を有するヘッド支持アーム 8には、そのタブ部 8a側にジンバル機構 21を 介して磁気ヘッド(図示せず)を搭載したヘッドスライダ 9が配設されている。なお、へ ッドスライダ 9の中心部分近傍に当接するようにディンプル 8cが、ヘッド支持アーム 8 の下面に設けられている。また、ヘッドスライダ 9は、ジンノ レ機構 21を介してヘッド 支持アーム 8に取り付けられている。さらに、このジンバル機構 21は、ディンプル 8cを ヘッドスライダ 9の上面 (磁気ヘッドが搭載された面とは反対側の面)のほぼ中心部に 当接させるようにすることによって、磁気ディスク装置の動作時にヘッドスライダ 9が記 録媒体 4に対してロール方向あるいはピッチ方向の振動等にも柔軟に追従させること ができる。
[0014] また、ボイスコイル 10が穴部 224aを有するコイルホルダ 224に取り付けられてボイ スコイル部 225を構成している。なお、ヘッド支持アーム 8とボイスコイル部 225は別 部材として記述した力 何らこれに限るものではなく一体ィ匕された 1つのユニットとして ちょい。
[0015] 一方、図 25において、弾性部であるほぼ環状の板ばね部 24は、一端がヘッド支持 アーム 8の下面(ヘッドスライダ 9が配設されている側の面)に固着され、さらに板ばね 部 24の他端側上面 (ヘッド支持アーム 8に固着されている側と同じ面)にはほぼ半円 環形状のばね固定部材 25が固着されている。
[0016] また、中空つば付き円筒形状の軸受部 27は、フランジ 27aとネジ部 27bと円筒部 2 7cとにより構成されている。フランジ 27aは、一対のピボット 26a、 26bを有するピボッ ト軸受 26の穴部 26cの内径よりも大きな外径を有する。また、ネジ部 27bは、ピボット 軸受 26の穴部 26cの内径よりも小さな外径を有する。さらに、円筒部 27cは、フラン ジ 27aとネジ部 27bとの間に設けられ、ピボット軸受 26の穴部 26cと嵌合する外径を 有する。
[0017] 軸受部 27のネジ部 27bは、ピボット軸受 26の穴部 26c、ばね固定部材 25のほぼ半 円環形状の内側、板ばね部 24のほぼ環状の内側およびコイルホルダ 224の穴部 22 4aに貫通する。さらに、フランジ 27aとは反対側から、ほぼ環状のカラー 28の突出部 28aが軸受部 27のフランジ 27a側に位置するような配置で、カラー 28が軸受部 27の 円筒部 27cに嵌合させて挿入される。このカラー 28は、円筒部 27cに嵌合する内径 とコイルホルダ 224の穴部 224aを貫通する外径を有し、ほぼ環状の板ばね部 24に 固着されたばね固定部材 25とほぼ同じような形状を有する。
[0018] 突出部 28aの上面 28bは、ほぼ半円環状のばね固定部材 25が固着された板ばね 部 24の平面部分に当接し、かつこれらが軸受部 27のフランジ 27aとナット 29によつ て狭持して一体ィ匕されている。これにより、ヘッド支持アーム部 221が構成される。
[0019] さらに、図 23に示されるように、マグネット 11が固着された上側ヨーク 222および下 側ヨーク 223は、シャーシあるいは筐体その他の構造部材(図示せず)に固定されて おり、ヘッド支持アーム部 221を構成するボイスコイル 10は、マグネット 11および下 側ヨーク 223の間に空間を有して位置している。
[0020] 板ばね部 24が、軸受部 27のフランジ 27aとナット 29によって狭持されることにより、 ピボット軸受 26に設けられた一対のピボット 26a、 26bの頂点は、ヘッド支持アーム 8 の上面 (ヘッドスライダ 9が配設されていない側の面)に当接する。ヘッド支持アーム 8 は、板ばね部 24と一対のピボット 26a、 26bを介してピボット軸受 26に弹性的に接続 されること〖こなる。
[0021] ピボット軸受 26の一対のピボット 26a、 26bとヘッド支持アーム 8の上面とのそれぞ れの当接点 P1、P2を結ぶ線を支点としてヘッド支持アーム 8をそのタブ部 8a側が下 方、すなわち記録媒体 4方向に押し下げられるように作用する。すなわち、図 24に示 すようにヘッド支持アーム 8は当接点 Pl、 P2を結ぶ線を垂直回動軸 30として、記録 媒体 4の表面と垂直な方向に回動可能な構成となって 、る。
[0022] したがって、ヘッドスライダ 9のロード荷重は、ピボット軸受 26の一対のピボット 26a、 26bのそれぞれの当接点 P1、P2によるヘッド支持アーム 8に対する板ばね部 24の 変形による反力としての記録媒体 4方向への圧縮応力によって生じる。このことにより 、ヘッドスライダ 9にかかる記録媒体 4方向の付勢力と、その逆方向の浮揚力との関 係によって、磁気ヘッドを有するヘッドスライダ 9と記録媒体 4との間に一定の空隙を 保って磁気ディスク装置の記録再生が行われる。
[0023] さらに、垂直回動軸 30が、図 22に示すヘッド支持アーム部 221を記録媒体 4の表 面に平行な方向に回動させるための水平回動軸となる水平回動軸 5の軸心 5aを通り 、かつヘッド支持アーム 8の長手方向の中心線 8dに垂直になるように形成されて!、る 。なお、 2つの当接点 Pl、 P2を水平回動軸 5の軸心 5aに関して、お互いに対称的な 位置に配置して、 2つの当接点 Pl、 P2を結ぶ線の中点を水平回動軸 5の軸心 5aに ほぼ一致させることが望ましい。このように構成することによって、ヘッド支持装置 220 を構成するヘッド支持アーム 8は、ピボット 26a、 26bの当接点 Pl、 P2を結ぶ線を中 心として記録媒体 4の表面に垂直な方向に回動可能となり、板ばね部 24の弾性力に よってヘッド支持アーム 8に搭載されたヘッドスライダ 9側が記録媒体 4方向へ付勢さ れることになる。なお、これらの技術内容は特許第 3374846号公報 (第 4頁、第 5頁、 第 4図)に開示されている。
[0024] し力しながら上記の従来構成のヘッド支持装置 220では、ヘッド支持装置 220の回 動範囲において、すなわち、磁気ヘッドが記録媒体 4の記録領域 Rの最内周部にあ る時、あるいはコイルホルダ 224がー方のクラッシュストップ 16に当接する位置にある 時 (この状態におけるコイルホルダ 224の外周縁部の一部を図 22に 2点鎖線 227に て示す)、コイルホルダ 224の外周部と水平回動軸 5の軸心 5aとの筐体 226の側面 2 26aあるいはカバー(図示せず)の側面に垂直な方向の距離 dl (図 22参照)が大きく なり、ディスク装置の外形が大きくなるという課題があった。
発明の開示
[0025] 本発明は、上記課題を解決するために、剛性を高めて共振周波数を非常に大きく するとともに、高い柔軟性を有して安定したロード荷重を与えることができ、大きな耐 衝撃性を有する性能を維持したまま、上記の課題を解決し、小型化を可能とするとと もに、共振周波数においても安定したヘッド支持装置を提供する。さらに、ディスク装 置の小型化を実現するとともに、ヘッド位置決め制御特性の向上を図り、磁気ヘッド を目標のトラック位置に高速で移動させることができ、アクセス時間を大きく短縮した 信頼性の高!ヽディスク装置を提供する。
[0026] 本発明のヘッド支持装置は、信号変換素子を有するヘッドスライダと、ヘッドスライ ダを一方の端部に連結したヘッド支持アームと、ヘッド支持アームを記録媒体表面に 平行な方向に回動させる水平回動軸の軸心を基準としてヘッドスライダとは反対側の 端部でヘッド支持アームと一体として回動するコイルホルダに固着されたボイスコィ ルと、ヘッド支持アームを記録媒体表面に垂直な方向に回動させる垂直回動軸を形 成する一対のピボットと、垂直回動軸を中心としてヘッドスライダを記録媒体表面の方 向に付勢する荷重を発生させる弾性部と、ボイスコイルに対向し水平回動軸の軸心 方向に配設されたマグネットとマグネット側とは反対側にぉ ヽてボイスコイルに対向し 水平回動軸の軸心方向に配設されたヨークとを備え、ボイスコイルとコイルホルダとに より構成されるボイスコイル部における重心設定部分の重心を含む水平回動軸の軸 心方向に垂直な第 1の平面が、垂直回動軸を含む水平回動軸の軸心方向に垂直な 第 2の平面に対して、水平回動軸の軸心方向にぉ 、て距離を有して構成されて!、る
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1における磁気ディスク装置の主要部を示す平面 図である。
[図 2]図 2は同実施の形態 1におけるヘッド支持アーム部を示す平面図である。
[図 3]図 3は同実施の形態 1におけるヘッド支持装置の主要な構成を示した展開側面 図である。
[図 4]図 4は同実施の形態 1におけるボイスコイル部の平面図である。
[図 5]図 5は同実施の形態 1におけるボイスコイルとマグネットを示す平面図である。
[図 6A]図 6Aは、同実施の形態 1におけるヘッド支持装置の回転角と VCMによる回 動トルクの関係を示すグラフである。
[図 6B]図 6Bは、同実施の形態 1におけるヘッド支持装置の回転角と VCMによる垂 直トルクの関係を示すグラフである。
[図 7]図 7は同実施の形態 1におけるヘッド支持装置の周波数特性を示すグラフであ る。
[図 8A]図 8Aは同実施の形態 1におけるボイスコイル部の他の一例における重心設 定部分の重心位置を示す部分平面図である。
[図 8B]図 8Bは図 8Aに示すボイスコイル部を備えたヘッド支持装置の主要な構成を 示した展開側面図である。
[図 9]図 9は同実施の形態 1におけるヘッド支持装置の他の一例に対する周波数特 性を示すグラフである。
[図 10]図 10は同実施の形態 1におけるボイスコイル部の重心設定部分の重心位置と 周波数特性における位相との関係を示すグラフである。
[図 11]図 11は同実施の形態 1におけるボイスコイル部の他の例を示す平面図である
[図 12]図 12は本発明の実施の形態 2におけるヘッド支持アーム部とマグネットを示す 平面図である。
圆 13]図 13は同実施の形態 2におけるヘッド支持装置の構成を示す展開側面図で ある。
[図 14]図 14は同実施の形態 2におけるヘッド支持装置の回転角と VCMによる垂直ト ルクの関係を示すグラフである。
[図 15]図 15は本発明の実施の形態 3におけるヘッド支持アーム部とマグネットを示し た平面図である。
圆 16]図 16は同実施の形態 3におけるヘッド支持装置の構成を示す展開側面図で ある。
[図 17]図 17は同実施の形態 3のボイスコイル部の他の一例における重心設定部分 の重心位置を示すヘッド支持アーム部の平面図である。
[図 18]図 18は本発明の実施の形態 4におけるヘッド支持アーム部とマグネットを示す 平面図である。
[図 19]図 19は同実施の形態 4におけるヘッド支持装置の構成を示す展開側面図で ある。
[図 20]図 20は同実施の形態 4のボイスコイル部の他の一例における重心設定部分 の重心位置を示すヘッド支持アーム部の平面図である。
[図 21]図 21は本発明の実施の形態 1から実施の形態 4における垂直回動軸の形成 に対する他の一例を示す側面図である。
[図 22]図 22は従来の磁気ディスク装置の構成の主要部を示す平面図である。
[図 23]図 23は従来のヘッド支持装置の構成を示す側面図である。
[図 24]図 24は従来のヘッド支持アーム部の構成を示す平面図である。
[図 25]図 25は従来のヘッド支持アーム部の構成を示す分解斜視図である。
符号の説明
1 回転中心
2 回転軸
3 ロータハブ部
4 記録媒体
5 水平回動軸
5a fH心
6 ベアリング
7, 126, 156, 184, 221 ヘッド支持アーム部
8, 211 ヘッド支持アーム
8a タブ部
8b, 26c, 224a 穴部
8c ディンプル
8d, 10a 中心線
9 ヘッドスライダ
10 ボイスコイル
11 マグネット
12, 122, 186, 222 上側ョ -ク
13, 121, 185, 223 下側ヨ -ク
14 ランプ部
15 ランプブロック 16, 17 クラッシュストップ
18, 226 筐体
18a, 226a 側面
21 ジンバル機構
22, 81, 111, 123, 153, 171, 181, 201, 224 コイルホルダ 22a, 111a, 123a, 153a, 171a, 181a, 201a 肉盛り部 22b, 43, 83, 227 2点鎖線
23, 82, 112, 124, 151, 172, 182, 202, 225 ボイスコィノレ部 24 板ばね部(弾性部)
25 ばね固定部材
26 ピボット軸受
26a, 26b, 211a, 211b ピボッ卜
27, 212 軸受部
27a, 212a フランジ
27b ネジ咅
27c 円筒部
28 カラー
28a 突出部
28b 上面
29 ナット
30 垂直回動軸
41 1点鎖線
42, 84, 113, 125, 152, 173, 183, 203 重心
50, 90, 120, 150, 180, 220 ヘッド支持装置
51 境界
61, 62, 63, 64, 141, 142 曲線
, Θ 角度
dl, d2 距離 PI, P2, Ql, Q2 当接点
R 記録領域
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明の実施の形態について、磁気ディスク装置を例にとって図面を用いて 説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合が ある。
[0030] (実施の形態 1)
図 1から図 11は、本発明の実施の形態 1におけるヘッド支持装置およびそれを備え たディスク装置を説明するための図である。
[0031] 図 1は、磁気ディスク装置の主要部を示す平面図である。図 1において、上蓋を取り 外し、上側ヨークを一部省略した状態で図示している。図 2は、ヘッド支持アーム部を 示す平面図である。図 3は、ヘッド支持装置の主要な構成を、図 2に示す X— O— X 線を直線に展開して示した展開側面図である。ただし、図 2ではヘッド支持アーム部 のみを示しており、図 3ではヘッド支持装置として図 2に示して!/ヽな 、要素にっ ヽても 示している。
[0032] 図 1において、水平方向に回動自在で、信号変換素子揺動アームであるヘッド支 持アーム部 7は、水平回動軸 5の軸心 5aで筐体 18上に軸支される。
[0033] また、図 3に示すように、ヘッド支持装置 50は、ヘッド支持アーム部 7と、マグネット 1 1と、上側ヨーク 12と、下側ヨーク 13とにより構成されている。ヘッド支持アーム部 7は 、水平回動軸 5の軸心 5aを水平回動中心として記録媒体 4の表面とほぼ平行な方向 に水平回動軸 5の周りにベアリング 6を介して水平回動可能に軸支されている。マグ ネット 11は、ヘッド支持アーム部 7を構成するボイスコイル 10の上側(水平回動軸 5の 軸心 5a方向において、記録媒体 4の反対側)方向に、ボイスコイル 10に対向して配 置されている。さらに、上側ヨーク 12はマグネット 11を固着して構成されている。
[0034] 本実施の形態 1の磁気ディスク装置は、ヘッド支持装置 50の構成が従来の技術で 説明した磁気ディスク装置と異なる。このため、磁気ディスク装置の構成についての 詳細な説明は省略する。
[0035] 本実施の形態 1にかかるヘッド支持装置 50は、ヘッド支持アーム 8の長手方向の中 心線 8dとボイスコイル 10の中心線 10aとが一定の角度 Θを持って交わるように構成 している。また、この構成に伴い、 VCMを構成するマグネット 11の配置位置が従来 の配置位置とは異なる。
[0036] 図 2および図 3に示すように、ボイスコイル 10の回動周方向の中心線 10aは、ヘッド 支持アーム 8の長手方向の中心線 8d (その延長線を含む)に一致しな ヽ (重ならな ヽ ) oすなわち、軸心 5aを中心として、ヘッド支持アーム 8の長手方向の中心線 8dとボイ スコイル 10の回動周方向の中心線 10aとは、時計方向に角度 Θを有している。この ような角度 Θとなるように、コイルホルダ 22とボイスコイル 10で構成されるボイスコイル 部 23は、ヘッド支持アーム 8に固着されている。
[0037] ボイスコイル部 23が回動する時、ボイスコイル部 23の回動に支障なぐかつ筐体の 小型化を図ることができるように角度 Θが設定されている。
[0038] 図 4はボイスコイル部の平面図である。図 4に示すように、 1点鎖線 41よりボイスコィ ル 10側の部分(1点鎖線 41における矢印方向の部分)は、ボイスコイル部 23におい てヘッド支持アーム 8の中心線 8dに関して対称でない。以下、この部分を重心設定 部分という。この重心設定部分の重心 42の位置力 ヘッド支持アーム 8の中心線 8d 上、あるいは図 4に示されるようにヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対して水平回動 軸 5の軸心 5aを中心として反時計方向に少し離れた位置になるように、コイルホルダ 22の一方の側縁部に肉盛り部 22aが形成されている。なお、ヘッド支持アーム 8とボ イスコイル部 23は別部材として記述した力 何らこれに限るものではなく一体ィ匕され た 1つのユニットとしてもよい。
[0039] ヘッド支持アーム部 7は、一対のピボット 26a、 26bを有するピボット軸受 26とともに 、カラー 28を介して軸受部 27とナット 29とによって狭持されている。このヘッド支持ァ ーム部 7の構成は、ボイスコイル 10の中心線 10aがヘッド支持アーム 8の中心線 8dに 対して角度 Θを有するように、ボイスコイル部 23が固着されている。なお、その他に ついては、従来の技術で説明したヘッド支持アーム部 221の構成と同じであるので 説明を省略する。
[0040] また、ヘッドスライダ 9のロード荷重は、それぞれの当接点 Pl、 P2による板ばね部 2 4の変形による反力として記録媒体 4方向へ作用する力により生じる。これにより、へ ッドスライダ 9にかかる記録媒体 4方向の付勢力と、その逆方向の浮揚力との関係に よって、ヘッドスライダ 9が浮上し、磁気ヘッドを有するヘッドスライダ 9と記録媒体 4と の間に一定の空隙を保って磁気ディスク装置の記録再生が行われる。
[0041] また、ピボット 26a、 26bがヘッド支持アーム 8の上面に当接するそれぞれの当接点 Pl、 P2を結ぶ線は、垂直回動軸 30が水平回動軸 5の軸心 5aを通り、かつヘッド支 持アーム 8の長手方向の中心線 8dに垂直になるように形成されている。さらに、当接 点 Pl、 P2を水平回動軸 5の軸心 5aに関して、お互いに対称的な位置に配置して、 2 つの当接点 P1、P2を結ぶ線の中点を水平回動軸 5の軸心 5aにほぼ一致させること が望ましい。
[0042] ヘッド支持アーム部 7は、上述のように構成され、ヘッド支持アーム 8を剛性の高 ヽ 材料で形成することができる。そのため、外部からの大きな衝撃等に対する耐衝撃性 を向上させることが可能となる。さらに、ヘッド支持アームの共振周波数を高くすること ができ、ヘッド支持装置を高速で回動および位置決めすることができる。
[0043] また、弾性部である板ばね部 24は、ヘッド支持アーム 8として 1つの部材で一体に 形成されたものではなぐヘッド支持アーム 8とは独立した別個の部材として設けられ ている。このため、ヘッドスライダ 9へのロード荷重を大きぐばね定数を小さくし、かつ 構造体の剛性を高くするという相反する要請を、それぞれ別々の構成要素の作用と して独立して実現することができる。さらに、板ばね部 24の厚み、材質等を単独で設 定することができるため、板ばね部 24の強度およびばね定数を所定の値に設定する ことができる。これにより、ヘッド支持装置 50の設計が簡略になるとともに、その設計 の自由度を飛躍的に広げることができる。なお、設計上問題なければ板ばね部 24と ヘッド支持アーム 8を一体形成してもよ 、。
[0044] 図 1において、磁気ヘッドが記録媒体 4における記録領域 Rの最内周部にある時、 すなわちコイルホルダ 22がー方のクラッシュストップ 16に当接する位置にある時の状 態を、コイルホルダ 22の外周縁部の一部形状を 2点鎖線 22bで示す。この時、コイル ホルダ 22は筐体 18の側面 18aあるいはカバー(図示せず)の側面に最も接近するこ とになる。この状態におけるコイルホルダ 22の外周部と水平回動軸 5の軸心 5aとの筐 体 18の側面 18aに垂直な方向の距離 d2は、従来の技術で説明した距離 dl (図 22 参照)より小さくできる。したがって、このようなヘッド支持装置 50を磁気ディスク装置 に用いることによって、磁気ディスク装置の小型化を図ることができる。
[0045] 次に、コイルホルダ 22に固着されたボイスコイル 10に対向するマグネット 11につい て説明する。
[0046] 図 5は VCMを構成するマグネット側から見たボイスコイルとマグネットを示す平面図 である。図 5に示すように、記録媒体 4の記録領域 Rの最外周位置に磁気ヘッド(図 示せず)が位置する時のヘッド支持アーム部 7におけるボイスコイル 10の回動周方向 の中心線 10aと、マグネット 11の N極(図示せず)と S極(図示せず)の境界 51とが一 致するようにマグネット 11が着磁されて 、る。
[0047] ボイスコイル 10に電流が供給された時には、 VCMによってヘッド支持アーム部 7が 回動されるとともに、ボイスコイル 10とマグネット 11との間にフレミングの法則による磁 気力が働き、ボイスコイル 10への電流の方向およびボイスコイル 10に対向するマグ ネット 11の磁力線の方向によって、ヘッド支持アーム部 7の回動方向が決まる。この 時、磁束はマグネット 11の N極から下側ヨーク 13に向かうが、必ずしもヨークに対して 垂直方向とはならず、磁束は N極力も広がって下側ヨーク 13に達する。また、マグネ ットの S極には下側ヨーク 13から磁束が収束して向かう。ボイスコイル 10に働くカはフ レミングの法則により磁束に垂直に作用する。したがって、ボイスコイル 10には、マグ ネット 11に対して水平回動軸 5の軸心 5a方向に反発力ある!/、は吸引力となる垂直ト ルク成分が働く。
[0048] ヘッド支持アーム部 7を記録媒体 4の記録領域の内周側の方向(ローデイング方向 )に回動させるようにボイスコイル 10に電流が供給された時には、ヘッド支持アーム 部 7は記録媒体 4の記録領域の内周側に回動させられると同時に、ボイスコイル 10と マグネット 11との間に働く磁気力に対応してボイスコイル 10には垂直トルク成分が働 く。他方、ヘッド支持アーム部 7を記録媒体 4の記録領域の外周側に回動させる方向 (アンローデイング方向)に回動させるようにボイスコイル 10に電流が供給された時に は、ヘッド支持アーム部 7は記録媒体 4の記録領域の外周側に回動させられると同時 に、ボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く磁気力に対応してボイスコイル 10に は垂直トルク成分が働く。 [0049] 図 6Aおよび図 6Bは、各ボイスコイル 10に一定の電流をカ卩えた時の VCMにより発 生するヘッド支持アーム部 7への回動トルク成分およびマグネット 11によるボイスコィ ル 10の垂直トルク成分の一例を示す。図 6Aおよび図 6Bにおいて、記録媒体 4の記 録領域の最外周位置 ODに磁気ヘッドが位置する時のヘッド支持アーム 8の中心線 8dの位置を横軸方向の原点とし、その位置から記録媒体 4の中心軸側(最内周 ID側 )方向を + (プラス)側、アンローデイング側(アンローデイング位置 UnLoad側)を—( マイナス)とした VCMの回転角を示して!/、る。
[0050] また、図 6Aの縦軸は、ヘッド支持装置 50をローデイング方向に回動する回動トルク 成分を + (プラス)側、アンローデイング方向への回動トルク成分を—(マイナス)側と して表示している。一方、図 6Bの縦軸の垂直トルク成分は、ボイスコイル 10とマグネ ット 11の間に働く磁気力が反発力の場合を + (プラス)側、吸引力の場合を—(マイ ナス)側としている。
[0051] ゆえに、図 6Aにおいて、実線で示された曲線 61はローデイング方向の回動トルク 成分、破線で示される曲線 62はアンローデイング方向の回動トルク成分を示す。また 、図 6Bにおいて、実線で示された曲線 63はローデイング方向の回動におけるボイス コイル 10とマグネット 11との間に働く磁気力による垂直トルク成分、破線で示される 曲線 64はアンローデイング方向の回動におけるボイスコイル 10とマグネット 11との間 に働く垂直トルク成分を示す。
[0052] したがって、ボイスコイル 10に電流を供給して、ヘッド支持装置 50を回動させる時、 ボイスコイル 10とマグネット 11との間に発生する磁気力の垂直トルク成分によって、 ヘッド支持アーム部 7の垂直回動軸 30を支点としてボイスコイル部 23が微小な量で はあるが橈む。これによりボイスコイル部 23の曲げ共振モードが発生する。
[0053] 一方、本実施の形態 1では、ボイスコイル部 23の重心設定部分 (すなわち、ボイスコ ィル部 23においてヘッド支持アーム 8の長手方向の中心線 8dに関して対称でない 部分)の重心 42の位置は、垂直回動軸 30を含み水平回動軸 5に垂直な平面に対し て水平回動軸 5の軸心 5a方向にお 、て記録媒体 4側にある。
[0054] すなわち、ボイスコイル 10とコイルホルダ 22とにより構成されるボイスコイル部 23に おける重心設定部分の重心 42を含む水平方向の水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂 直な第 1の平面が、垂直回動軸を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 2の 平面に対して、水平回動軸 5の軸心 5a方向にぉ 、て距離を有して構成されて 、る。
[0055] ヘッド支持アーム部 7の垂直回動軸 30に対して、重心 42の位置が微妙に変化し、 ヘッド支持アーム部 7には、軸心 5aを中心に回動しょうとする力が働くことになり、へ ッド支持装置 50の周波数特性における共振周波数に対して影響を与える。
[0056] 次に、ボイスコイル部 23の重心設定部分の重心 42の位置とヘッド支持装置 50の 周波数特性の関係を検討した結果について述べる。
[0057] 図 4において実線で示されたボイスコイル部 23は、水平回動軸 5の軸心 5aを中心と して、コイルホルダ 22の反時計方向側の側縁部に肉盛り部 22aが形成されている。こ れにより、ボイスコイル部 23における重心設定部分の重心 42の位置は、ヘッド支持 アーム 8の長手方向の中心線 8dに対し、水平回動軸 5の軸心 5aを中心として反時計 方向に少し離れた位置となる。
[0058] 図 7はこのようなボイスコイル部 23を有するヘッド支持装置 50の周波数特性を示す
[0059] 図 8Aは同実施の形態におけるボイスコイル部の他の一例における重心設定部分 の重心位置を示す部分平面図である。また、図 8Bは図 8Aに示すボイスコイル部を 備えたヘッド支持装置の主要な構成を示した展開側面図である。
[0060] 図 8A、図 8Bに示すように、ヘッド支持装置 90は、ボイスコイル部 82における 2点鎖 線 83よりボイスコイル 10側にある重心設定部分の重心 84の位置力 ボイスコイル 10 の中心線 10aの近傍にあり、ヘッド支持アーム 8の長手方向の中心線 8dに対して水 平回動軸 5の軸心 5aを中心として、時計方向に離れた位置にある。なお、ボイスコィ ル部 82はコイルホルダ 81とボイスコイル 10とから構成されている。
[0061] 図 9は、このようなヘッド支持装置 90の周波数特性を示す。この場合の構成は、図 4において 2点鎖線 43〖こて示されるよう〖こ、ボイスコイル 10の回動周方向の中心線 1 Oaに関してコイルホルダ 22とボイスコイル 10からなるボイスコイル部 23が対称な形状 の場合である。
[0062] これらの検討結果より、上記のヘッド支持装置 50、 90については、それぞれ周波 数がほぼ 1. 8kHzにおいて共振点を有していた。さらに、この共振点におけるそれぞ れの位相は、ヘッド支持装置 50においては位相進み、すなわち + (プラス)位相であ り、かつその位相進みの値が非常に小さ力つた。一方、ヘッド支持装置 90において は、位相遅れ、すなわち (マイナス)位相であり、かつその位相遅れの値が大きかつ た。
[0063] 共振周波数における位相遅れの値が大き!/、と 、うことは、ヘッド支持装置が共振周 波数において不安定要素を有することになり、他方、共振周波数において位相進み となると ヽうことは、ヘッド支持装置が共振周波数にぉ ヽて安定した周波数特性を有 すること〖こなる。
[0064] 図 10は、ボイスコイル部 23の重心設定部分の重心 42の位置と水平回動軸 5の軸 心 5aとを結ぶ線とボイスコイル部 23側におけるヘッド支持アーム 8の中心線 8dとのな す角度を αとし、角度 αに対するヘッド支持装置 50の共振周波数における位相の 関係を求めた結果を示した図である。図 10において、横軸の角度 αについては、軸 心 5aを中心として反時計方向の角度 αを + (プラス)、時計方向の角度 αを—(マイ ナス)としている。また、縦軸については、 + (プラス)側は位相進み、―(マイナス)側 は位相遅れを示している。
[0065] したがって、これらの結果より、磁気力による垂直トルク成分を受けるボイスコイル部 23において、重心設定部分の重心 42の位置を適切な位置、すなわちヘッド支持ァ ーム 8の長手方向の中心線 8d上、あるいは水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてへッ ド支持アーム 8の中心線 8dより反時計方向に位置するように設定することが望ま 、 。このように設定することによって、ボイスコイル 10とマグネット 11との間に発生する磁 気力によるヘッド支持装置 50の周波数特性への影響を小さく抑制し、ヘッド支持装 置 50の周波数特性における位相特性を位相進みとすることができる。したがって、へ ッド支持装置として安定した位置サーボ特性を実現し、シーク動作を安定化させてへ ッド位置決め精度を向上させることができる。
[0066] なお、ヘッド支持装置 50の小型化、軽量化のためには、ボイスコイル部 23を構成 する部材のばらつきを考慮した上で、ボイスコイル部 23の重心設定部分の重心 42の 位置をヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対し水平回動軸 5の軸心 5aを中心として少 なくとも反時計方向に設定するようにして、肉盛り部 22aを最小限に抑えるようにすれ ばよい。
[0067] さらに、ヘッド支持装置 50を構成するヘッド支持アーム部 7において、垂直回動軸 30の周りに回動する部材、すなわちヘッド支持アーム 8、ボイスコイル部 23、板ばね 部 24のうち、ヘッド支持アーム 8に当接している部分、ジンバル機構 21およびヘッド スライダ 9の合計質量の重心位置を、ヘッド支持アーム 8の上面に当接するピボット軸 受 26に設けられた一対のピボット 26a、 26bのそれぞれの当接点 Pl、 P2を結ぶ線、 すなわち垂直回動軸 30 (その延長線を含む)および水平回動軸 5の軸心 5aを含む 平面にほぼ一致させるように構成することが好ましい。これにより、外部からの水平回 動軸 5の軸心 5a方向の衝撃によるヘッド支持アーム 8の回動を抑止し、ヘッドスライ ダ 9が記録媒体 4に当接して記録媒体 4を損傷することを防止することができ、非常に 大きな耐衝撃性を有するヘッド支持装置を実現することができる。
[0068] なお、垂直回動軸 30の周りに回動する部材の重心位置を垂直回動軸 30および水 平回動軸 5の軸心 5aを含む平面にほぼ一致させるためにバランサを付加してもよい 。ただし、上述のボイスコイル部 23における重心設定部分の重心 42の位置は、水平 回動軸 5の軸心 5aに関してヘッド支持アーム 8の長手方向の中心線 8dより少なくとも 反時計方向に位置して 、なければならな 、。
[0069] なお、上述の説明においては、ボイスコイル部 23におけるボイスコイル 10の回動周 方向の中心線 10aが水平回動軸 5の軸心 5aを通り、かつ軸心 5aを中心としてヘッド 支持アーム 8の長手方向の中心線 8dに対し時計方向に角度 Θとなるように構成され たヘッド支持装置 50について説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。
[0070] 図 11は同実施の形態 1におけるボイスコイル部の他の例を示す平面図である。ボイ スコイル 10の回動周方向の中心線 10aが、軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8 の中心線 8dに対し反時計方向に角度 Θとなるように構成されたヘッド支持装置につ いても同様の効果を有する。すなわち、ボイスコイル部における重心設定部分の重 心の位置が、水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dより 少なくとも反時計方向の位置にあればよい。ただし、このような構成のヘッド支持装置 の場合には、図 11に示すように、コイルホルダ 111の一方の側縁部、すなわちヘッド 支持アーム 8の中心線 8dに近い側の側縁部に肉盛り部 11 laを形成することによって 、ボイスコイル部 112における重心設定部分の重心 113の位置力 水平回動軸 5の 軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dより少なくとも反時計方向の位置 になるように構成することが望ま 、。
[0071] 以上のように本実施の形態 1によれば、ヘッド支持装置を構成するヘッド支持ァー ムを剛性の高い材料で形成することができる。したがって、外部からの大きな衝撃等 に対する耐衝撃性を向上できるだけでなぐヘッド支持アームの共振周波数を高くす ることができる。したがって、ヘッド支持装置を高速で回動および位置決めすることが できる。
[0072] また、弾性部である板ばね部は、ヘッド支持アームとは独立した別個の部材として 設けられているため、ヘッドスライダへのロード荷重を所定の値に容易に設定すること ができ、設計の自由度を広げることができる。
[0073] また、ボイスコイルの中心線をヘッド支持アームの中心線に対し角度を持たせたへ ッド支持装置をディスク装置に用いることによって、ディスク装置として小型化を実現 できる。さらに、ヘッド支持装置の共振周波数における位相を位相進みとすることが できるため、共振周波数において発振等の不安定な特性を持たず、ヘッド支持装置 としての位置サーボ特性を向上させ、シーク動作を安定ィ匕させてヘッド位置決め精 度を向上させることができる。
[0074] また、このように構成されたヘッド支持装置を磁気ディスク装置に用いることにより、 小型化を実現し、さらに耐衝撃性が大きぐかつ速いアクセス速度を有し、ヘッドの位 置決め精度に優れた磁気ディスク装置を実現することができる。
[0075] (実施の形態 2)
図 12から図 14は、本発明の実施の形態 2にかかるヘッド支持装置を説明するため の図である。
[0076] 本実施の形態 2にかかるヘッド支持装置 120の構成は、ボイスコイル 10に対向する マグネット 11の位置力 実施の形態 1にかかるヘッド支持装置 50の構成と異なるが、 その他の構成については同じであるので詳細な説明を省略する。
[0077] ここでは、本実施の形態のヘッド支持装置 120が実施の形態 1のヘッド支持装置 5 0と異なる主な点にっ 、て、図面を用いて説明する。 [0078] 図 12は、ヘッド支持アーム部とマグネットを示す平面図である。また、図 13は、図 1 2における Y— O— Y線を直線に展開して示したヘッド支持装置の構成を示す展開 側面図である。ただし、図 12ではヘッド支持アーム部のみを示しており、図 13ではへ ッド支持装置として図 12に示して 、な 、要素につ 、ても示して 、る。
[0079] 図 12および図 13において、ヘッド支持装置 120の VCMを構成するマグネット 11 は、下側ヨーク 121に固着され、ボイスコイル 10に対してマグネット 11が記録媒体 4 側に配設されている。なお、下側ヨーク 121に対向する位置に上側ヨーク 122が設け られている。コイルホルダ 123とボイスコイル 10からなるボイスコイル部 124における 重心設定部分の重心 125の位置は、水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持 アーム 8の中心線 8dに対しヘッド支持アーム 8の中心線 8dより時計方向の位置で、 かつ重心設定部分の重心 125がヘッド支持アーム 8の中心線 8dから大きく離れない ように、コイルホルダ 123の一方の側縁部に肉盛り部 123aが形成されている。これら の点が、実施の形態 1にかかるヘッド支持装置 50の構成と異なる点である。
[0080] なお、コイルホルダ 123の一方の側縁部に肉盛り部 123aを形成する必要はなぐ ボイスコイル 10の中心線 10aに関してボイスコイル部 124が対称な形状であつてもよ い。この時には、必然的にボイスコイル部 124における重心設定部分の重心 125の 位置が水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対しへ ッド支持アーム 8の中心線 8dより時計方向の位置となる。
[0081] また、記録媒体 4の記録領域の最外周の位置に磁気ヘッドが位置する時、ボイスコ ィル 10の回動周方向の中心線 10aにマグネット 11の N極と S極の境界がくるように着 磁がなされていることは、実施の形態 1のマグネット 11と同じである。
[0082] また、ボイスコイル 10に電流が供給された時には、 VCMによってヘッド支持装置 1 20が回動される。同時に、ボイスコイル 10とマグネット 11との間にフレミングの法則に よる磁気力が働き、ボイスコイル 10への電流の方向およびボイスコイル 10に対向す るマグネット 11の磁束の方向によって、ヘッド支持装置 120の回動方向およびボイス コイル 10に働く垂直トルク成分の方向が決まる。これについても、実施の形態 1と同じ である。
[0083] ローデイング方向あるいはアンローデイング方向への回動時の磁気力の垂直方向 成分が実施の形態 1とは逆の方向になる。すなわち、ヘッド支持装置 120は記録媒 体 4の記録領域の内周側に回動させられる時に、実施の形態 1におけるローデイング 方向の回動に対するボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く垂直トルク成分とは 反対方向の垂直トルク成分がボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く。他方、アン ローデイング方向に回動させるようにボイスコイル 10に電流が供給された時にも同様 に、実施の形態 1におけるローデイング方向の回動に対するボイスコイル 10とマグネ ット 11との間に働く垂直トルク成分とは反対方向の垂直トルク成分がボイスコイル 10 とマグネット 11との間に働く。
[0084] 図 14は、ヘッド支持装置の回転角と VCMによる垂直トルクの関係を示すグラフで ある。ボイスコイル 10に一定の電流を印加した時の VCMにより発生するヘッド支持 装置 120の回動トルク成分は、実施の形態 1における図 6Aと同じである。しかし、そ の時のマグネット 11とボイスコイル 10との間に発生する垂直トルク成分は、図 14に示 すように、実施の形態 1の図 6Bにおける垂直トルク成分の逆となる。実線で示した曲 線 141はローデイング方向の垂直トルク成分、破線で示した曲線 142はアンローディ ング方向の垂直トルク成分を示す。
[0085] したがって、ボイスコイル 10に電流を供給して、ヘッド支持装置 120を回動させる時 には、実施の形態 1と同様にボイスコイル 10とマグネット 11との間に発生する磁気力 によって、ヘッド支持装置 120の垂直回動軸 30を支点としてボイスコイル部 124の曲 げ共振モードが発生する。
[0086] 一方、ボイスコイル部 124の重心設定部分の重心 125の位置は、垂直回動軸 30を 含み水平回動軸 5に垂直な平面に対して水平回動軸 5の軸心 5a方向において記録 媒体 4側にあり、磁気力を受けてボイスコイル部 124が橈む時の橈みの支点となる垂 直回動軸 30に対しては水平回動軸 5の軸心 5a方向においてある距離を有して記録 媒体 4側にある。
[0087] すなわち、ボイスコイル 10とコイルホルダ 123とにより構成されるボイスコイル部 124 における重心設定部分の重心 125を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 1 の平面が、垂直回動軸 30を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 2の平面に 対して、水平回動軸 5の軸心 5a方向にぉ 、て距離を有して構成されて 、る。 [0088] したがって、ボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く磁気力によってボイスコイル 部 124が撓むと、水平回動軸 5の軸心 5aに垂直な面におけるボイスコイル部 124の 重心設定部分の重心 125の位置が微妙に変化し、ヘッド支持アーム部 126を回動し ようとする力が働くことになる。したがって、ボイスコイル 10とマグネット 11の間に発生 した磁気力の垂直方向成分が第 1の実施の形態と同様にヘッド支持装置 120の周 波数特性に影響を与える。
[0089] したがって、ヘッド支持装置 120におけるボイスコイル部 124の重心設定部分の重 心 125の位置とヘッド支持装置 120の周波数特性の関係は、ヘッド支持アーム 8の 中心線 8d上、あるいは水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中 心線 8dより時計方向に位置するように設定することによって、第 1の実施の形態と同 様にヘッド支持装置 120の周波数特性における特に位相特性を位相進みとすること ができる。これによりヘッド支持装置 120としての位置サーボ特性の安定ィ匕を向上さ せ、ヘッド位置決め精度を向上させることができる。
[0090] なお、ボイスコイル 10の回動周方向の中心線 10aが軸心 5aを中心としてヘッド支 持アーム 8の中心線 8dに対し反時計方向に角度 Θとなるように構成されたヘッド支 持装置の場合には、実施の形態 1と同様にコイルホルダにおけるヘッド支持アーム 8 の中心線 8dに近い側、すなわち水平回動軸 5の軸心 5aを中心として時計方向側の 側縁部に肉盛り部を形成する。これによつて、ボイスコイル部 124における重心設定 部分の重心 125の位置力 水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8 の中心線 8dに対し、少なくとも時計方向の位置になるように構成することができる。
[0091] 以上のように本実施の形態 2によれば、実施の形態 1と同様の効果を有し、ディスク 装置にこのヘッド支持装置 120を備えることによって、ディスク装置としての小型化を 可能とすることができる。さらに、ヘッド支持装置 120の共振周波数における位相を 位相進みとすることができるため、共振周波数において発振等の不安定な特性を持 たず、ヘッド支持装置 120として安定した位置サーボ特性を実現し、シーク動作を安 定化させてヘッド位置決め精度を大きく向上させることができる。
[0092] また、このように構成されたヘッド支持装置 120を磁気ディスク装置に用いることに より、実施の形態 1と同様に小型化を実現することができる。さらに、耐衝撃性が大き ぐかつ速いアクセス速度を有し、ヘッドの位置決め精度に優れた磁気ディスク装置 を実現することができる。
[0093] (実施の形態 3)
図 15から図 17は、本発明の実施の形態 3にかかるヘッド支持装置を説明するため の図である。
[0094] 本実施の形態 3にかかるヘッド支持装置 150の構成は、ボイスコイル 10に対向する マグネット 11の位置力 実施の形態 1におけるヘッド支持装置 50の構成と異なる力 その他の構成については同じであるので詳細な説明を省略する。
[0095] ここでは、本実施の形態 3のヘッド支持装置 150が実施の形態 1のヘッド支持装置 50と異なる主な点にっ 、て、図面を用いて説明する。
[0096] 図 15は、ヘッド支持アーム部とマグネットを示した平面図である。図 16は、図 15に 示す M— O— M線を直線に展開して示したヘッド支持装置の構成を示す展開側面 図である。ただし、図 15ではヘッド支持アーム部とマグネットのみを示しており、図 16 ではヘッド支持装置として図 15に示して!/ヽな 、要素につ!/ヽても示して!/、る。
[0097] 図 15および図 16において、ヘッド支持装置 150の VCMを構成するマグネット 11 は、上側ヨーク 12に固着され、ボイスコイル 10に対してマグネット 11が記録媒体 4と は反対側に配設されて ヽる。コイルホルダ 153とボイスコイル 10からなるボイスコイル 部 151における重心設定部分の重心 152の位置力 水平回動軸 5の軸心 5aを中心 としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対しヘッド支持アーム 8の中心線 8dよりも時 計方向の位置となるように、かつその重心 152が中心線 8dから大きく離れないように 、コイルホルダ 153の一方の側縁部に肉盛り部 153aが形成されている。これらの点 が実施の形態 1におけるヘッド支持装置 50の構成と異なる点である。
[0098] なお、コイルホルダ 153の一方の側縁部に肉盛り部 153aを形成する必要は必ずし もなく、ボイスコイル 10の中心線 10aに関してボイスコイル部 151が対称な形状であ つてもよい。この時には、必然的にボイスコイル部 151における重心設定部分の重心 152の位置力 水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8d に対しヘッド支持アーム 8の中心線 8dより時計方向の位置となる。
[0099] また、記録媒体 4の記録領域の最外周の位置に磁気ヘッドが位置する時、ボイスコ ィル 10の回動周方向の中心線 10aにマグネット 11の N極と S極の境界がくるように着 磁がなされている。これについても、実施の形態 1におけるマグネット 11と同じである
[0100] また、ボイスコイル 10に電流が供給された時には、 VCMによってヘッド支持装置 1 50が回動される。同時に、ボイスコイル 10とマグネット 11との間にフレミングの法則に よる磁気力が働き、ボイスコイル 10への電流の方向およびボイスコイル 10に対向す るマグネット 11の磁束の方向によって、ヘッド支持装置 150の回動方向およびボイス コイル 10に働く垂直トルク成分の方向が決まる。これについても、実施の形態 1と同じ である。
[0101] ローデイング方向あるいはアンローデイング方向への回動時の磁気力の垂直方向 成分が、実施の形態 1とは逆の方向になる。すなわち、ヘッド支持装置 150は記録媒 体 4の記録領域の内周側に回動させられる時に、実施の形態 1におけるローデイング 方向の回動に対するボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く垂直トルク成分とは 反対方向の垂直トルク成分がボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く。他方、アン ローデイング方向に回動させるようにボイスコイル 10に電流が供給された時にも同様 に、実施の形態 1におけるローデイング方向の回動に対するボイスコイル 10とマグネ ット 11との間に働く垂直トルク成分とは反対方向の垂直トルク成分がボイスコイル 10 とマグネット 11との間に働く。
[0102] ボイスコイル 10に一定の電流を印加した時の VCMにより発生するヘッド支持装置 150の回動トルク成分は、実施の形態 1における図 6Aと同じである。さらに、その時 のマグネット 11とボイスコイル 10との間に発生する垂直トルク成分は、実施の形態 1 における図 6Bにおける垂直トルク成分を同じとなる。
[0103] したがって、ボイスコイル 10に電流を供給して、ヘッド支持装置 150を回動させる時 には、実施の形態 1と同様にボイスコイル 10とマグネット 11との間に発生する磁気力 によって、ヘッド支持装置 150の垂直回動軸 30を支点としてボイスコイル部 151の曲 げ共振モードが発生する。
[0104] 一方、ボイスコイル部 151の重心設定部分の重心 152の位置は、垂直回動軸 30を 含み水平回動軸 5に垂直な平面に対して水平回動軸 5の軸心 5a方向において記録 媒体 4側とは反対側にあり、磁気力を受けてボイスコイル部 151が橈む時の橈みの支 点となる垂直回動軸 30に対して水平回動軸 5の軸心 5a方向にぉ 、てある距離を有 して記録媒体 4とは反対側にある。
[0105] すなわち、ボイスコイル 10とコイルホルダ 153とにより構成されるボイスコイル部 151 における重心設定部分の重心 152を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 1 の平面が、垂直回動軸 30を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 2の平面に 対して、水平回動軸 5の軸心 5a方向にぉ 、て距離を有して構成されて 、る。
[0106] したがって、ボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く磁気力によってボイスコイル 部 151が撓むと、水平回動軸 5の軸心 5aに垂直な面におけるボイスコイル部 151の 重心設定部分の重心 152の位置が微妙に変化し、ヘッド支持アーム部 156を回動し ようとする力が働くことになる。したがって、ボイスコイル 10とマグネット 11の間に発生 した磁気力の垂直方向成分が実施の形態 1と同様にヘッド支持装置 150の周波数 特性に影響を与える。
[0107] したがって、ヘッド支持装置 150におけるボイスコイル部 151の重心設定部分の重 心 152の位置とヘッド支持装置 150の周波数特性の関係は、ヘッド支持アーム 8の 中心線 8d上、あるいは水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中 心線 8dより時計方向に位置するように設定することによって、第 1の実施の形態と同 様に、ヘッド支持装置 150の周波数特性における特に位相特性を位相進みとするこ とができる。これによりヘッド支持装置 150としての位置サーボ特性の安定ィ匕を向上 させ、ヘッド位置決め精度を向上させることができる。
[0108] 図 17は、ボイスコイル部の他の一例における重心設定部分の重心位置を示すため のヘッド支持アーム部の平面図である。図 17に示すように、ボイスコイル 10の回動周 方向の中心線 10aが軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対し反時 計方向に角度 Θとなるように構成されたヘッド支持装置の場合には、実施の形態 1と 同様に、コイルホルダ 171におけるヘッド支持アーム 8の中心線 8dに近い側、すなわ ち水平回動軸 5の軸心 5aを中心として時計方向側の側縁部に肉盛り部 171aを形成 する。これによつて、ボイスコイル部 172における重心設定部分の重心 173の位置が 、水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対し少なくと も時計方向の位置になるように構成することができる。
[0109] 以上のように本実施の形態 3によれば、実施の形態 1および実施の形態 2と同様の 効果を有し、このヘッド支持装置 150をディスク装置に備えることによって、ディスク装 置としての小型化を可能とすることができる。さたに、ヘッド支持装置 150の共振周波 数における位相を位相進みとすることができるため、共振周波数において発振等の 不安定な特性を持たず、ヘッド支持装置 150として安定した位置サーボ特性を実現 し、シーク動作を安定ィ匕させてヘッド位置決め精度を大きく向上させることができる。
[0110] また、このように構成されたヘッド支持装置 150を磁気ディスク装置に用いることに より、実施の形態 1および実施の形態 2と同様に、小型化を実現することができる。さ らに、耐衝撃性が大きぐかつ速いアクセス速度を有し、ヘッドの位置決め精度に優 れた磁気ディスク装置を実現することができる。
[0111] (実施の形態 4)
図 18から図 20は、本発明の実施の形態 4にかかるヘッド支持装置を説明するため の図である。
[0112] 本実施の形態 4にかかるヘッド支持装置 180の構成は、ボイスコイル 10に対向する マグネット 11の位置力 第 3の実施の形態にかかるヘッド支持装置 150の構成と異な る力 その他の構成については同じであるので詳細な説明を省略する。
[0113] ここでは、本実施の形態 4のヘッド支持装置 180が実施の形態 1のヘッド支持装置 50および実施の形態 3のヘッド支持装置 150と異なる主な点について、図面を用い て説明する。
[0114] 図 18は、ヘッド支持アーム部とマグネットを示す平面図である。図 19は、図 18に示 す N— O— N線を直線に展開して示したヘッド支持装置の構成を示す展開側面図で ある。ただし、図 18ではヘッド支持アーム部とマグネットのみを示しており、図 19では ヘッド支持装置として図 18に示して!/ヽな 、要素につ!/ヽても示して!/、る。
[0115] 図 18および図 19において、ヘッド支持装置 180の VCMを構成するマグネット 11 は、下側ヨーク 185に固着され、ボイスコイル 10に対してマグネット 11が記録媒体 4 側に配設されている。なお、下側ヨーク 185に対向する位置に上側ヨーク 186が設け られている。ボイスコイル 10とコイルホルダ 181からなるボイスコイル部 182の重心設 定部分の重心 183の位置は、水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対しヘッド支持アーム 8の中心線 8dよりも反時計方向の位置となる。 なお、コイルホルダ 181の一方の側縁部に肉盛り部 181aが形成され、重心設定部 分の重心 183がヘッド支持アーム 8の中心線 8dから大きく離れな!/、ようにして!/、る。
[0116] これらの点力 実施の形態 3におけるヘッド支持装置 150の構成と異なる点である。
[0117] なお、コイルホルダ 181の一方の側縁部に肉盛り部 181aを形成する必要は必ずし もなぐボイスコイル 10の中心線 10aに関してボイスコイル部 182が対称な形状であ つてもよい。この時には、必然的にボイスコイル部 182における重心設定部分の重心 183の位置が水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに 対しヘッド支持アーム 8の中心線 8dより反時計方向の位置となる。
[0118] また、記録媒体 4の記録領域の最外周の位置に磁気ヘッドが位置する時、ボイスコ ィル 10の回動周方向の中心線 10aにマグネット 11の N極と S極の境界がくるように着 磁がなされている。この点については、実施の形態 1と同じである。
[0119] また、ボイスコイル 10に電流が供給された時には、ヘッド支持装置 180が回動され る。同時に、ボイスコイル 10とマグネット 11との間にフレミングの法則による磁気力が 働き、ボイスコイル 10への電流の方向およびボイスコイル 10に対向するマグネット 11 の磁束の方向によって、ヘッド支持装置 180の回動方向およびボイスコイル 10に働 く垂直トルク成分の方向が決まる。この点については、実施の形態 1と同じである。
[0120] ローデイング方向あるいはアンローデイング方向への回動時の磁気力の垂直方向 成分が、実施の形態 1とは逆の方向になる。すなわち、ヘッド支持装置 180は記録媒 体 4の記録領域の内周側に回動させられる時に、実施の形態 1におけるローデイング 方向の回動に対するボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く垂直トルク成分とは 反対方向の垂直トルク成分がボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く。他方、アン ローデイング方向に回動させるようにボイスコイル 10に電流が供給された時にも同様 に、第 1の実施の形態におけるローデイング方向の回動に対するボイスコイル 10とマ グネット 11との間に働く垂直トルク成分とは反対方向の垂直トルク成分がボイスコイル 10とマグネヽット 11との間〖こ働く。
[0121] ボイスコイル 10に一定の電流を印加した時の VCMにより発生するヘッド支持装置 150の回動トルク成分は、実施の形態 1における図 6Aと同じである。さらに、その時 のマグネット 11とボイスコイル 10との間に発生する垂直トルク成分は、実施の形態 2 の図 14における垂直トルク成分を同じとなる。
[0122] したがって、ボイスコイル 10に電流を供給して、ヘッド支持装置 180を回動させる時 には、実施の形態 1と同様にボイスコイル 10とマグネット 11との間に発生する磁気力 によって、ヘッド支持装置 180の垂直回動軸 30を支点としてボイスコイル部 182の曲 げ共振モードが発生する。
[0123] 一方、ボイスコイル部 182の重心設定部分の重心 183の位置は、垂直回動軸 30を 含み水平回動軸 5に垂直な平面に対して水平回動軸 5の軸心 5a方向において記録 媒体 4とは反対側にあり、磁気力を受けてボイスコイル部 182の橈みの支点となる垂 直回動軸 30に対して水平回動軸 5の軸心 5a方向においてある距離を有して記録媒 体 4側とは反対側にある。
[0124] すなわち、ボイスコイル 10とコイルホルダ 181とにより構成されるボイスコイル部 182 における重心設定部分の重心 183を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 1 の平面が、垂直回動軸 30を含む水平回動軸 5の軸心 5a方向に垂直な第 2の平面に 対して、水平回動軸 5の軸心 5a方向にぉ 、て距離を有して構成されて 、る。
[0125] したがって、ボイスコイル 10とマグネット 11との間に働く磁気力によってボイスコイル 部 182が撓むと、水平回動軸 5の軸心 5aに垂直な面におけるボイスコイル部 182の 重心設定部分の重心 183の位置が微妙に変化し、ヘッド支持アーム部 184を回動し ようとする力が働くことになる。したがって、ボイスコイル 10とマグネット 11の間に発生 した磁気力の垂直方向成分が、実施の形態 1と同様にヘッド支持装置 180の周波数 特性に影響を与える。
[0126] また、コイルホルダ 181におけるヘッド支持アーム 8の中心線 8dに近 、側の側縁部 に肉盛り部 181aを形成し、ボイスコイル部 182における重心設定部分の重心 183の 位置が、水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dに対し 反時計方向の位置とになるように形成されている。
[0127] したがって、ヘッド支持装置 180におけるボイスコイル部 182の重心設定部分の重 心 183とヘッド支持装置 180の周波数特性の関係は、ヘッド支持アーム 8の中心線 8 d上、あるいは水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8dよ り反時計方向に位置するように設定することによって、第 1の実施の形態と同様にへ ッド支持装置 180の周波数特性における特に位相特性を位相進みとすることができ る。これによりヘッド支持装置 180としての位置サーボ特性の安定ィ匕を向上させ、へ ッド位置決め精度を向上させることができる。
[0128] 図 20は、ボイスコイル部の他の一例における重心設定部分の重心位置を示すへッ ド支持アーム部の平面図である。図 20に示すように、ボイスコイル 10の回動周方向 の中心線 10aが水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中心線 8d に対し反時計方向に角度 Θとなるように構成されたヘッド支持装置の場合には、実 施の形態 1と同様にコイルホルダ 201におけるヘッド支持アーム 8における中心線 8d に近い側、すなわち水平回動軸 5の軸心 5aを中心として反時計方向側の側縁部に 肉盛り部 201aを形成する。これによつて、ボイスコイル部 202における重心設定部分 の重心 203の位置力 水平回動軸 5の軸心 5aを中心としてヘッド支持アーム 8の中 心線 8dに対し反時計方向の位置になるように構成する。
[0129] 以上のように本実施の形態 4によれば、実施の形態 1、実施の形態 2および実施の 形態 3と同様の効果を有し、このヘッド支持装置 180をディスク装置に備えることによ つて、ディスク装置としての小型化を可能とすることができる。さらに、ヘッド支持装置 の共振周波数における位相を位相進みとすることができるため、共振周波数におい て発振等の不安定な特性を持たず、ヘッド支持装置として安定した位置サーボ特性 を実現し、シーク動作を安定化させてヘッド位置決め精度を大きく向上させることが できる。
[0130] また、このように構成されたヘッド支持装置を磁気ディスク装置に用いることにより、 実施の形態 1から実施の形態 3と同様に、小型化を実現することができると同時に、 耐衝撃性が大きぐかつ速いアクセス速度を有し、ヘッドの位置決め精度に優れた磁 気ディスク装置を実現することができる。
[0131] なお、実施の形態 1、実施の形態 2、実施の形態 3および本実施の形態 4において 、一対のピボッ卜 26a、 26bはピボッ卜軸受 26に設けられ、それらのピボッ卜 26a、 26b の頂点がヘッド支持アーム 8の上面に当接するような構成について説明した力 これ に限定されることはない。
[0132] 垂直回動軸が水平回動軸の軸心方向およびヘッド支持アームの中心線に対して 垂直な位置に設けられていてもよい。さらに、垂直回動軸を形成する一対のピボット のそれぞれの頂点が、ヘッド支持アームの中心線に対して対称な位置に設けられて いてもよい。また、垂直回動軸が水平回動軸の軸心を通る位置に設けられていてもよ い。
[0133] このような構成によって、記録媒体の表面に対して垂直な方向に、垂直回動軸を基 準としてヘッド支持装置が回動することができる。したがって、簡易な構成で回動中 心を正確に設定することができる。このため、ヘッドの位置決め制御をより正確に行う ことが可能となる。
[0134] 図 21は本発明の実施の形態 1から実施の形態 4における垂直回動軸の形成に対 する他の一例を示す側面図である。図 21に示すように、一対のピボット 21 la、 211b をヘッド支持アーム 211に設け、それらのピボット 21 la、 21 lbの頂点が軸受部 212 のフランジ 212aの下面に当接するような構成としてもよい。このような構成においても 、ピボット 211a、 211bが軸受部 212のフランジ 212aの下面に当接するそれぞれの 当接点 Q 1、 Q 2を水平回動軸 5 (図示せず)の軸心に関してお互いに対称的な位置 にあるように配置し、当接点 Ql、 Q2を結ぶ線、すなわち垂直回動軸が水平回動軸 5 の軸心を通り、かつヘッド支持アーム 211の長手方向の中心線に垂直になるように形 成され、かつ当接点 Ql、 Q2を結ぶ線の中点を水平回動軸 5の軸心にほぼ一致させ るよう〖こ構成することがでさる。
[0135] また、上記構成において、垂直回動軸の周りに回動する部材の合計質量の重心位 置を、垂直回動軸と水平回動軸の軸心を含む平面に一致するように構成してもよ 、。
[0136] このような構成によって、外部からの回動軸の軸心方向の衝撃に対しても、ヘッド支 持アーム部が垂直回動軸の周りに回動することがなくなる。この結果、耐衝撃性に優 れたヘッド支持装置を実現することができる。
[0137] また、本発明のディスク装置は、スピンドルモータによって回転される記録媒体と、 記録媒体に対向し、記録媒体に信号を記録あるいは記録媒体から信号を再生する 信号変換素子を有するヘッド支持装置とからなり、ヘッド支持装置が上記構成のへッ ド支持装置である。
[0138] このような構成によって、装置の小型化を実現し、さらに大きな耐衝撃性と速いァク セス速度を有し、ヘッドの位置決め精度の優れたディスク装置を実現することができ る。
[0139] 本発明は、ヘッドを搭載したヘッドスライダがジンバル機構によって連結されたへッ ド支持アームを、記録媒体の表面に平行な方向に水平回動軸を基準として回動可 能とするとともに、一対のピボットの頂点を結ぶ線を垂直回動軸として記録媒体の表 面に垂直な方向に回動可能とし、かつ荷重発生用の付勢力を付与する弾性部であ る板ばね部が設けられて 、る。
[0140] また、本発明は、ボイスコイルの回動方向の中心線がヘッド支持アームの長手方向 の中心線に対し角度 Θ (図 2参照)を有するように、ボイスコイルとコイルホルダ力もな るボイスコイル部がヘッド支持アームに固着され、水平回動軸の軸心方向におけるボ イスコイルの両側のそれぞれの面に対向するようにマグネットおよびヨークが配設され た構成を有する。
[0141] このようなヘッド支持装置の構成とすることによって、ヘッド支持装置を構成するへ ッド支持アームを剛性の高 、材料で形成することができるため、外部からの大きな衝 撃等に対する耐衝撃性を向上させることが可能であるとともに、ヘッド支持アームの 共振周波数を高くすることができ、ヘッド支持装置を高速で回動および位置決めする ことができる。
[0142] また、弾性部である板ばね部はヘッド支持アームとは独立した別個の部材として設 けられているため、ヘッドスライダへのロード荷重を所定の値に容易に設定することが でき、設計の自由度を広げることができる。
[0143] さらに、ディスク装置として小型化が実現できるとともに、ヘッド支持装置の共振周 波数における位相を位相進みとすることができるため、共振周波数において発振等 の不安定な特性を持たず、ヘッド支持装置としての位置サーボ特性を向上させ、シ ーク動作を安定ィ匕させてヘッド位置決め精度を向上させることができる。
[0144] また、本発明のヘッド支持装置を備えることによって、小型化を実現すると同時に、 非常に耐衝撃性が高ぐかつ、非常に高いアクセス速度を有し、ヘッドの位置決め精 度を向上した優れたディスク装置を実現することができる。
産業上の利用可能性
以上のように本発明は、ヘッドを搭載したヘッドスライダがジンバル機構によって連 結されたヘッド支持アームを、記録媒体の表面に平行な方向に水平回動軸の周りに 回動可能とするとともに、一対のピボットの頂点を結ぶ線を垂直回動軸として記録媒 体の表面に垂直な方向に回動可能とし、かつ荷重発生用の付勢力を付与する弾性 部である板ばね部が設けられている。このようなヘッド支持装置とすることによって、 耐衝撃性の向上とともにヘッド支持装置を高速で回動および位置決めすることがで き、磁気ディスク装置や非接触型のディスク装置、例えば光ディスク装置や光磁気デ イスク装置等の分野に有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 信号変換素子を有するヘッドスライダと、
前記ヘッドスライダを一方の端部に連結したヘッド支持アームと、
前記ヘッド支持アームを記録媒体表面に平行な方向に回動させる水平回動軸の軸 心を基準として前記ヘッドスライダとは反対側の端部で前記ヘッド支持アームと一体 として回動するコイルホルダと、
前記コイルホルダに固着されたボイスコイルと、
前記ヘッド支持アームを前記記録媒体表面に垂直な方向に回動させる垂直回動軸 を形成する一対のピボットと、
前記垂直回動軸を中心として前記ヘッドスライダを前記記録媒体表面の方向に付勢 する荷重を発生させる弾性部と、
前記ボイスコイルに対向し前記水平回動軸の軸心方向に配設されたマグネットと、 前記マグネット側の反対側で前記ボイスコイルに対向し前記水平回動軸の軸心方向 に配設されたヨークとを備え、
前記ボイスコイルと前記コイルホルダとにより構成されるボイスコイル部における重心 設定部分の重心を含む前記水平回動軸の軸心方向に垂直な第 1の平面が、前記垂 直回動軸を含む前記水平回動軸の軸心方向に垂直な第 2の平面に対して、前記水 平回動軸の軸心方向にお!、て距離を有して構成されて 、ることを特徴とする ヘッド支持装置。
[2] 前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心を含む前記水平回動軸 の軸心方向に垂直な前記第 1の平面が、前記垂直回動軸を含む前記水平回動軸の 軸心方向に垂直な前記第 2の平面に対して、前記水平回動軸の軸心方向に前記記 録媒体側にあり、
かつ、前記マグネットが前記ボイスコイルに対して前記水平回動軸の軸心方向にお V、て前記記録媒体側の反対側にあり、
かつ、前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心の位置が前記水 平回動軸の軸心を中心として前記ヘッド支持アームの中心線より反時計方向側にあ るように構成されたことを特徴とする 請求項 1に記載のヘッド支持装置。
[3] 前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心を含む前記水平回動軸 の軸心方向に垂直な前記第 1の平面が、前記垂直回動軸を含む前記水平回動軸の 軸心方向に垂直な前記第 2の平面に対し、前記水平回動軸の軸心方向にお!、て前 記記録媒体側にあり、
かつ、前記マグネットが前記ボイスコイルに対して前記水平回動軸の軸心方向にお いて前記記録媒体側にあり、
かつ、前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心の位置が、前記水 平回動軸の軸心を中心として前記ヘッド支持アームの中心線より時計方向側にある ように構成されたことを特徴とする
請求項 1に記載のヘッド支持装置。
[4] 前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心を含む前記水平回動軸 の軸心方向に垂直な前記第 1の平面が、前記垂直回動軸を含む前記水平回動軸の 軸心方向に垂直な前記第 2の平面に対して、前記水平回動軸の軸心方向にお!、て 前記記録媒体側とは反対側にあり、
かつ、前記マグネットが前記ボイスコイルに対して、前記水平回動軸の軸心方向にお いて前記記録媒体側とは反対側にあり、
かつ、前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心の位置が、前記水 平回動軸の軸心を中心として前記ヘッド支持アームの中心線より時計方向側にある ように構成されたことを特徴とする
請求項 1に記載のヘッド支持装置。
[5] 前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心を含む前記水平回動軸 の軸心方向に垂直な前記第 1の平面が、前記垂直回動軸を含む前記水平回動軸の 軸心方向に垂直な前記第 2の平面に対して前記水平回動軸の軸心方向にお 、て前 記記録媒体側とは反対側にあり、
かつ、前記マグネットが前記ボイスコイルに対して前記水平回動軸の軸心方向にお いて前記記録媒体側にあり、
かつ、前記ボイスコイル部における前記重心設定部分の前記重心の位置が、前記水 平回動軸の軸心を中心として前記ヘッド支持アームの中心線より反時計方向側にあ るように構成されたことを特徴とする
請求項 1に記載のヘッド支持装置。
[6] 前記記録媒体の記録領域において、前記記録領域の最外周部の位置に前記信号 変換素子が位置した時の前記ヘッド支持アームに対応した位置における前記ボイス コイルの前記中心線に一致させて、前記マグネットの N極と S極との境界を設けたこと を特徴とする
請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のヘッド支持装置。
[7] 前記垂直回動軸が、前記水平回動軸の軸心方向および前記ヘッド支持アームの前 記中心線に対して垂直な位置に設けられていることを特徴とする
請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のヘッド支持装置。
[8] 前記垂直回動軸を形成する一対の前記ピボットのそれぞれの頂点力 前記ヘッド支 持アームの前記中心線に対して対称な位置に設けられていることを特徴とする 請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のヘッド支持装置。
[9] 前記垂直回動軸が、前記水平回動軸の軸心を通る位置に設けられていることを特徴 とする
請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のヘッド支持装置。
[10] 前記垂直回動軸の周りに回動する部材の合計質量の重心位置を、前記垂直回動軸 と前記水平回動軸の軸心を含む平面に一致するように構成したことを特徴とする 請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のヘッド支持装置。
[11] スピンドルモータによって回転される記録媒体と、
前記記録媒体に対向し、前記記録媒体に信号を記録あるいは前記記録媒体力 信 号を再生する信号変換素子を有するヘッド支持装置と、
からなり、
前記ヘッド支持装置が請求項 1から請求項 5のいずれか 1項に記載のヘッド支持装 置であることを特徴とする
ディスク装置。
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