JPH11144448A - 装置振動低減構造を有する磁気または光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気あるいは光ディスク装置において、シー
ク動作によって発生し、ヘッド位置決めの悪影響を及ぼ
すディスク装置自体の運動を抑制し、高速アクセスが可
能な磁気あるいは光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 ディスク装置を設置するフレーム等と、
ディスク装置との間に、ヘッド位置決めに悪影響を及ぼ
す運動を抑制するための板ばねを設ける。その効果とし
て、ディスク装置のヘッド位置決めに悪影響を及ぼす運
動が抑制されることから、ひいては高速アクセスが可能
なディスク装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気または光ディスク装
置に係り、特に、高速アクセス可能な装置振動低減構造
を有するディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、記憶容量を大きく
するための高記録密度化と、データの転送速度を上げる
ためのヘッドアクセス高速化をめざして設計されてい
る。高記録密度化を実現する従来技術としては、特開平
６−２０４４０号公報に開示されているものがある。こ
れは、振動遮断マウントと呼ばれる部材を最適に設計し
て使用することにより、所定のディスク回転周波数成分
の装置振動を低減する技術である。具体的には、ディス
ク駆動モータがアンバランス状態で回転することによっ
て発生する励振力を、複数の振動遮断マウントによって
相殺するとある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知技術は、ディスク回転以外の周波数については、考慮
されていない。すなわち、磁気ディスク装置のヘッドア
クセス動作は、ヘッドを目標位置付近に高速移動させる
シーク動作と、目標位置に位置決めするセトリング動作
がある。シーク動作は、ヘッドアクチュエータのボイス
コイルモータが駆動力となる。そして、その駆動力の反
力によって、磁気ディスク装置が振動する。この振動
は、磁気ディスク装置がフレーム等に設置されることに
よる剛体振動である。言い換えれば、フレーム等がばね
となり、磁気ディスク装置自体がマスとなる振動であ
る。

【０００４】振動しているときの磁気ディスク装置の運
動は、回転運動と並進運動とに分けて表現でき、ヘッド
の位置決めに悪影響を及ぼすのは回転運動であり、セト
リング動作の時間が長くなるという問題がある。並進運
動が影響しない理由は、ヘッドアクチュエータの重心
が、その回転中心と一致するように設計および製作され
ているからである。さらに、シーク動作は、ヘッドの移
動距離に応じて所用時間が変化する。一般的にその時間
は、約１ｍｓ〜十数ｍｓである。したがって、シーク動
作による磁気ディスク装置への加振周波数は、一定にな
り得ない。以上のことから、セトリング動作の時間短縮
のためには、加振周波数にかかわらず、磁気ディスク装
置の回転運動を抑制する必要がある。

【０００５】本発明の目的は、シーク動作によって発生
するディスク装置の回転運動を抑制し、ひいては高速ア
クセスが可能な装置振動低減構造を有する磁気または光
ディスク装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下のよう
に達成される。請求項１記載発明は、ディスク装置の筐
体と、前記筐体を設置するための設置部材との間に、板
ばねを設けることにより、装置自体の振動を低減させる
構造としたことを特徴とするので、装置の回転運動が抑
制され、高速アクセスが可能となる。また、請求項２記
載発明は、磁気ディスク装置の筐体と、前記筐体を設置
するための設置部材との間に、平行板ばねを設けること
により、装置自体の振動を低減させる構造としたことを
特徴とするので、磁気ディスク装置自体の回転運動が抑
制され、高速アクセスが可能となる。また、請求項３記
載発明は、記録媒体である磁気ディスクと、前記磁気デ
ィスクに対して記録または再生動作を行う磁気ヘッド
と、前記磁気ヘッドを移動するための駆動力を発生する
モータと、前記モータの構成部品であるコイルとを有す
る磁気ディスク装置の筐体と、前記筐体を設置するため
の設置部材との間に、平行板ばねを設けることにより、
装置自体の振動を低減させる構造にするとともに、前記
モータの他の構成部品である磁気回路を、前記設置部材
に取り付けたことを特徴とするものである。本構造の磁
気ディスク装置によれば、磁気回路の振動モードの影響
で、装置自体の回転運動をより一層抑制でき、ひいて
は、高速アクセスが可能になる。また、請求項４記載発
明は、前記磁気回路と前記設置部材との間に、減衰部材
を有することを特徴とする。これにより、減衰部材によ
って回転運動の振動振幅をさらに小さくでき、高速アク
セス性能が向上する。また、請求項５記載発明は、前記
磁気回路と前記設置部材との間に、平行板ばねを有する
ことを特徴とする。これにより、磁気回路の振動モード
は、平行板ばねによる並進運動が増え、回転運動がさら
に抑制される。また、請求項６記載発明は、記録媒体で
ある磁気ディスクと、前記磁気ディスクに対して記録ま
たは再生動作を行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを移
動するための駆動力を発生する直動型のモータとを有す
る磁気ディスク装置の筺体と、前記筐体を設置するため
の設置部材との間に、回転ばねを設けることにより、装
置自体の振動を低減させる構造としたことを特徴とする
ものである。本構造の磁気ディスク装置によれば、直動
型モータの場合に、位置決めに悪影響を及ぼす並進運動
が回転ばねにより抑制され、高速アクセス性能が向上す
る。また、請求項７記載発明は、前記回転ばねは、十字
板ばねであることを特徴とする。そのため、構造が単純
で、設置部材に対して容易に回転運動するようにでき
る。また、請求項８記載発明は、記録媒体であるディス
クと、前記ディスクに対して記録または再生動作を行う
光ヘッドと、前記光ヘッドを移動するための駆動力を発
生する直動型のモータとを有する光ディスク装置の筐体
と、前記筐体を設置するための設置部材との間に、回転
ばねを設けることにより、装置自体の振動を低減させる
構造としたことを特徴とするものである。本構成によれ
ば、直動型モータが主流の光ディスク装置において、位
置決めに悪影響を及ぼす並進運動が回転ばねにより抑制
され、高速アクセス性能が向上する。また、請求項９記
載発明は、前記回転ばねは、十字板ばねであることを特
徴とする。そのため、構造が単純で、設置部材に対して
容易に回転運動するようにできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。本発明の第１の実施形態を図１〜
図８により説明する。本実施形態は、磁気ディスク装置
を設置するための設置部材１３と、磁気ディスク装置の
筐体との間に、平行板ばね１４を設けたものである。

【０００８】図１に本実施形態による磁気ディスク装置
の斜視図を示し、図２にＡ方向から見た側面図を示す。
ベース１にはばねおさえ１７ａ、１７ｂにより平行板ば
ね１４ａ、１４ｂが固定され、これを介して設置部材１
３ａ、１３ｂが固定されている。平行板ばね１４ａ、１
４ｂと、設置部材１３ａ、１３ｂ、ばねおさえ１７ａ、
１７ｂ、ベース１は、それぞれ、接着、溶接、ねじ等の
いずれかの方法により固定されている。設置部材１３
ａ、１３ｂには、ねじ穴が施されている。このねじ穴
は、磁気ディスク装置をパソコン等の内部のフレーム等
に取り付けるためのものである。磁気ディスク装置の筐
体は、ベース１と図示しないカバーにより構成される。
制御回路基板１２は、図示しないスペーサ等とともにベ
ース１に固定されている。なお、従来の磁気ディスク装
置においては、前記ねじ穴は筺体に直接施されている。

【０００９】図３により、磁気ディスク装置の内部の構
成を説明する。ベース１には所定の速度で回転するスピ
ンドルモータ３が固定されている。スピンドルモータ３
には、記録媒体である磁気ディスク６が固定されてい
る。また、スピンドルモータ３に固定された磁気ディス
ク６の側方向には、スピンドルモータ３と軸が平行にな
るように、ベース１に軸受体２が固定されている。磁気
ヘッドを搭載するスライダ９を保持しているアーム８
は、キャリッジ７に固定されている。磁気ヘッドを移動
させるための動力はボイスコイルモータにより発生す
る。ボイスコイルモータの構成部品であるコイル（図示
せず）は、キャリッジ７に固定されている。もう１つの
構成部品である磁気回路４は、ベース１に固定されてい
る。

【００１０】ボイスコイルモータは、キャリッジ７に固
定されたコイルに対する通電方向および通電時間を適宜
制御することにより、キャリッジ７に作用する揺動トル
クの方向および大きさを自在に制御して、磁気ヘッドを
磁気ディスク６の所望の位置に位置決めする。湾曲形状
に取り付けられているＦＰＣ（ ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒ
ｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ）５は、一端がキャリッ
ジ７に、他端がＦＰＣ固定部材１０を介してベース１に
固定されている。ＦＰＣ５には、磁気ヘッドの信号線と
コイルの動力線が配線されており、コネクタ１１を介し
て、制御回路基板１２に接続されている。なお、スピン
ドルモータ３、磁気ディスク６、軸受け体２、スライダ
９、アーム８、キャリッジ７、ボイスコイルモータ、Ｆ
ＰＣ５、ＦＰＣ固定部材１０、コネクタ１１などは、ベ
ース１と図示しないカバーとねじ等により構成される密
閉空間の中に収容されている。

【００１１】図４に、従来の磁気ディスク装置が、パソ
コン等の内部のフレーム１５に取り付けられている状態
の概略図を示す。従来の磁気ディスク装置の設置部材
は、筐体であるベース１と一体であり、ベース１に、じ
かにねじ穴が施されている。フレーム１５の材質は、ア
ルミ板やプラスチックがほとんどである。そして、形状
については様々であるが、これに磁気ディスク装置を取
り付けると、概略の構成は図４のようになる。

【００１２】磁気ディスク装置のアクセス動作は、磁気
ヘッドを目標位置付近に高速移動させるシーク動作と、
目標位置に位置決めするセトリング動作がある。シーク
動作は、ボイスコイルモータが駆動力となる。そして、
その駆動力の反力によって、磁気ディスク装置が振動す
る。

【００１３】図５に駆動反力の伝達経路を示す。矢印が
駆動反力の伝達を表している。反力は、キャリッジ７か
ら軸受体２を介してベース１に伝達されると同時に、磁
気回路４からもベース１に伝達される。この２つの反力
は、互いに大きさが同じで逆向きであり、筺体であるベ
ース１にはモーメントが作用する。これによって、磁気
ディスク装置全体が振動するわけである。

【００１４】この振動は、磁気ディスク装置がフレーム
１５に設置されることによる剛体振動である。言い換え
れば、フレーム１５がばねとなり、磁気ディスク装置が
マスとなる振動である。振動しているときの磁気ディス
ク装置の運動は、回転運動と並進運動に分けて表現で
き、このうち磁気ヘッドの位置決めに悪影響を及ぼすの
は回転運動であり、セトリング動作の時間が長くなると
いう問題がある。並進運動が影響しない理由は、磁気ヘ
ッドを含む可動部の重心が、その回転中心と一致するよ
うに設計および製作されているからである。さらに、前
述のように駆動反力はモーメントであるので、従来の磁
気ディスク装置は回路運動が支配的であった。

【００１５】図６に、本発明の磁気ディスク装置が、パ
ソコン等のフレーム１５に取り付けられている状態の概
念図を示し、図７に、これにおける駆動反力の伝達経路
を示す。本発明は、従来の磁気ディスク装置の設置部材
と筺体との間に、平行板ばね１４ａ、１４ｂを有するも
のである。図６の構成にすると、平行板ばね１４ａ、１
４ｂがあることによって、振動モードが増える。その理
由を以下に述べる。図７に示すように、駆動反力がベー
ス１に伝達されるまでは、従来の図５と同じである。ま
た、ベースから平行板ばね１４に伝わるモーメントは、
平行板ばね１４を介してフレーム１５まで伝達される。
これによって、従来にも発生していた回転運動が生じて
しまう。

【００１６】しかし、従来と異なる点は、平行板ばね１
４を有することによって、この回転運動が励振力となっ
て平行板ばね１４と筺体（ベース１）の振動が発生する
ことである。この振動が前述の増えた振動モードであ
る。なお、平行板ばね１４の並進方向の剛性は、フレー
ム１５の並進方向の剛性よりも低いことが望ましい。そ
して、それ以外の方向や回転方向の剛性は、フレーム１
５に対して同等か、あるいは高いことが望ましく、この
ようにすることで平行板ばね１４の運動は、並進方向に
は容易に運動するが、回転方向は、運動しにくいので、
平行板ばね１４と筺体（ベース１）の振動は、磁気ヘッ
ドの位置決めに影響しない並進運動が支配的である。

【００１７】したがって、従来の図４の構成と比較する
と、筺体の運動は、並進方向の運動が増加することにな
る。ここで、駆動反力の大きさが同じであり、トータル
の運動量が同じであるので、並進運動が増加した分だけ
回転運動は小さくなる。なお、図８に示すように、設置
部材１３は一体にしてもよい。上記構成により、磁気デ
ィスク装置の回転運動を抑制でき、ひいては高速アクセ
スが可能な磁気ディスク装置を提供できる。

【００１８】従来技術に引用した特開平６−２０４４０
号公報に開示されている磁気ディスク装置は、振動遮断
マウントと呼ばれる部材を最適に設計して使用すること
により、所定のディスク回転周波数成分の装置振動を低
減している。具体的には、ディスク駆動モータがアンバ
ランス状態で回転することによって発生する励振力を、
複数の振動遮断マウントによって相殺するとある。この
構成では、特定周波数を持たないシークの駆動反力が励
振力となる場合は、効果が得られない。また、上記公報
は、振動遮断マウントにより装置を振動させない構造と
しているのに対して、本発明の相違点は、積極的に並進
方向に振動させる構造としているところにある。

【００１９】本発明の第２の実施形態を、図９と図１０
により説明する。本実施形態は、第１の実施形態の磁気
ディスク装置において、ベース１と図示しないカバーと
ねじ等により構成される密閉空間の外に磁気回路４を出
し、磁気回路４を減衰部材１６ａ、１６ｂを介して設置
部材１３に固定しており、磁気回路４とベース１を直接
固定しない構造としたものである。図９に、磁気回路４
を前記密閉空間の外に出し、設置部材１３に固定した磁
気ディスク装置の斜視図を示す。そして、図１０に、該
磁気ディスク装置がフレーム１５に取り付けられた状態
の概念図を示す。

【００２０】振動を低減するために減衰材を設置する手
段があるが、磁気ディスク装置の密閉空間の中に減衰材
を設置する場合は、減衰材から発せられるガスや塵埃が
問題となる場合がある。したがって、設置可能な減衰材
の材質に制限がある。しかし、本実施形態のような構成
にすれば、ガスや塵埃の制限を気にせずに、減衰部材１
６を介して磁気回路４を設置できる。したがって、第２
の実施形態の磁気ディスク装置の運動は、第１の実施形
態の効果に加えて並進運動を増やせるとともに、フレー
ム１５がばねとなって発生する回転運動振動の振幅をよ
り小さくできるので、ひいては高速アクセスが可能な磁
気ディスク装置を提供できる。

【００２１】本発明の第３の実施形態を図１１により説
明する。本実施形態は、第１の実施形態の磁気ディスク
装置において、ベース１と図示しないカバーとねじ等に
より構成される密閉空間の外に磁気回路４を出し、磁気
回路４を平行板ばね１４ｃ、１４ｄを介して設置部材１
３に設置したものである。このような構成にすることに
より、第１の実施形態に加えて、磁気回路４の振動モー
ドが増えることになる。このモードは平行ばね１４ｃ、
１４ｄにより、並進運動が支配的なので、第１の実施形
態よりも、さらに回転運動を抑制することができる。ま
た、本実施形態においても、第２の実施形態と同様に減
衰部材１６を設置してもよい。したがって、第３の実施
形態の磁気ディスク装置の回転運動は抑制され、並進運
動が増える。さらに、減衰部材１６を設置すれば回転運
動の振動振幅を小さくできるので、ひいては高速アクセ
スが可能な磁気ディスク装置を提供できる。

【００２２】本発明の第４の実施形態を図１２〜図１４
により説明する。本実施形態は、直動型のヘッドアクチ
ュエータを有する磁気ディスク装置において、ベース１
と設置部材１３との間に、十字ばね１９を設置したもの
である。

【００２３】図１２は、従来の直動型のヘッドアクチュ
エータを有する磁気ディスク装置が、フレーム１５に取
り付けられている状態の概念図である。直線移動するキ
ャリッジ７は、ころ１８を介してベース１に設置されて
いる。磁気回路４は、キャリッジ７の両側に設けられて
いる。図示しないコイルも同様である。直動型の場合
は、位置決めに悪影響を及ぼすのは、並進方向の装置の
運動である。そして、駆動反力はモーメントにはなら
ず、図１２の状態の装置の振動は、並進方向が支配的に
なる。そこで、第１〜第３の実施形態とは逆に、積極的
に回転運動をさせるような構造としたのが本実施形態で
ある。

【００２４】図１３に、これを実現する構造を示し、そ
して、これがフレーム１５に取り付けられている状態の
概念図を図１４に示す。十字ばね１９は、１９ａと１９
ｄが同一直線上に、同様に１９ｂと１９ｃが同一直線上
に配置されている。このようにすることにより、ベース
１は、設置部材１３に対して容易に回転運動するように
できる。このときの回転運動の回転中心は、ばね１９ａ
とばね１９ｄが構成する直線と、ばね１９ｂとばね１９
ｃが構成する直線の交点になる。さらに、交点の位置を
装置の重心と離れた位置にする必要がある。

【００２５】なお、本構成は、磁気ディスク装置に限ら
ず、直動型のヘッドアクチュエータが主流である光ディ
スク装置に適用が可能なことは言うまでもない。上記構
成により、直動型のヘッドアクチュエータを有するディ
スク装置の並進運動を抑制でき、ひいては高速アクセス
が可能なディスク装置を提供できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、磁気ディスク装置の回
転運動が抑制され、その分、並進運動が増加することか
ら、ひいては高速アクセスが可能な磁気ディスク装置を
提供できる。また、直動型のヘッドアクチュエータを有
する磁気あるいは光ディスク装置においては、並進運動
が抑制され、その分、回転運動が増加することから、ひ
いては高速アクセスが可能なディスク装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による磁気ディスク装
置の斜視図である。

【図２】図１に示された磁気ディスク装置の側面図であ
る。

【図３】図１に示された磁気ディスク装置の内部構成の
平面図である。

【図４】従来技術による磁気ディスク装置がフレームに
取り付けられている状態の概念図である。

【図５】図４に示された磁気ディスク装置の駆動反力の
伝達経路を表す説明図である。

【図６】図１に示された磁気ディスク装置がフレームに
取り付けられている状態の概念図である。

【図７】図６に示された磁気ディスク装置の駆動反力の
伝達経路を表す説明図である。

【図８】図１に示された磁気ディスク装置の設置部材を
一体にしてフレームに取り付けられている状態の概念図
である。

【図９】本発明の第２の実施形態による磁気ディスク装
置の斜視図である。

【図１０】図９に示された磁気ディスク装置がフレーム
に取り付けられている状態の概念図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態による磁気ディスク
装置がフレームに取り付けられている状態の概念図であ
る。

【図１２】直動型のヘッドアクチュエータを有する従来
の磁気ディスク装置がフレームに取り付けられている状
態の概念図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態による磁気ディスク
装置の平面図である。

【図１４】図１３に示された磁気ディスク装置がフレー
ムに取り付けられた状態の概念図である。

【符号の説明】

１ ベース ２ 軸受体 ３ スピンドルモータ ４ 磁気回路 ５ ＦＰＣ ６ 磁気ディスク ７ キャリッジ ８ アーム ９ スライダ １０ ＦＰＣ固定部材 １１ コネクタ １２ 制御回路基板 １３ 設置部材 １４ 平行板ばね １５ フレーム １６ 減衰部材 １７ ばねおさえ １８ ころ １９ 十字板ばね。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 利彦 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 有坂 寿洋 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 三枝 省三 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 今井 郷充 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 岡崎 寿久 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 小林 功 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク装置の筐体と、前記筐体を設置
   するための設置部材との間に、板ばねを設けることによ
   り、装置自体の振動を低減させる構造としたことを特徴
   とする装置振動低減構造を有するディスク装置。
2. 【請求項２】 磁気ディスク装置の筐体と、前記筐体を
   設置するための設置部材との間に、平行板ばねを設ける
   ことにより、装置自体の振動を低減させる構造としたこ
   とを特徴とする装置振動低減構造を有する磁気ディスク
   装置。
3. 【請求項３】 記録媒体である磁気ディスクと、前記磁
   気ディスクに対して記録または再生動作を行う磁気ヘッ
   ドと、前記磁気ヘッドを移動するための駆動力を発生す
   るモータと、前記モータの構成部品であるコイルとを有
   する磁気ディスク装置の筐体と、前記筐体を設置するた
   めの設置部材との間に、平行板ばねを設けることによ
   り、装置自体の振動を低減させる構造にするとともに、
   前記モータの他の構成部品である磁気回路を、前記設置
   部材に取り付けたことを特徴とする装置振動低減構造を
   有する磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記磁気回路と前記設置部材との間に、
   減衰部材を有することを特徴とする請求項３に記載の磁
   気ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記磁気回路と前記設置部材との間に、
   平行板ばねを有することを特徴とする請求項３に記載の
   磁気ディスク装置。
6. 【請求項６】 記録媒体である磁気ディスクと、前記磁
   気ディスクに対して記録または再生動作を行う磁気ヘッ
   ドと、前記磁気ヘッドを移動するための駆動力を発生す
   る直動型のモータとを有する磁気ディスク装置の筺体
   と、前記筐体を設置するための設置部材との間に、回転
   ばねを設けることにより、装置自体の振動を低減させる
   構造としたことを特徴とする装置振動低減構造を有する
   磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】 前記回転ばねは、十字板ばねであること
   を特徴とする請求項６に記載の磁気ディスク装置。
8. 【請求項８】 記録媒体であるディスクと、前記ディス
   クに対して記録または再生動作を行う光ヘッドと、前記
   光ヘッドを移動するための駆動力を発生する直動型のモ
   ータとを有する光ディスク装置の筐体と、前記筐体を設
   置するための設置部材との間に、回転ばねを設けること
   により、装置自体の振動を低減させる構造としたことを
   特徴とする装置振動低減構造を有する光ディスク装置。
9. 【請求項９】 前記回転ばねは、十字板ばねであること
   を特徴とする請求項８に記載の光ディスク装置。