20Gb/inch^2を実現する磁気ヘッド位置決めサーボ機構に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750180
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 山浦 弘 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (80210326)
• Keywords: 位置決め機構 / 追従制御 / 有限要素法 / 同相設計 / 振動絶縁

Research Abstract

本研究では磁気ディスク装置の磁気ヘッド追従位置決め制御の精密化を目的として2年間研究を進めてきた.
本年度は,まず,位置決め制御の精密化のためのキーテクノロジーはヘッド位置決め機構の固有振動数の向上であることから,ヘッド位置決め機構の高共振化に焦点を絞り,位置決め機構単体の最低次逆相固有振動数を既存装置の約5kHzから約13kHzに向上させることを目標として位置決め機構の最適設計を行った.設計に当たっては2.5inchディスク1枚片面記録を仮定した.現存の装置では1枚片面記録の装置は存在しないが,記録密度が向上すると1枚片面記録でも十分な容量を得ることができることから,今後,情報家電などに用いられるローコスト機種には採用される可能性がある.本研究では,研究代表者らがこれまでに提案してきた位置決め機構の同相設計の概念を用いて駆動用のコイル位置をアーム中央に移動した高剛性軽量位置決め機構を提案し,有限要素法解析によりその動特性を明らかにした結果,最低次固有振動数が従来の位置決め機構の2倍以上である12.4kHzに高められ,目標の13kHzをほぼ達成できることが明らかとなった.
一方,提案する高共振位置決め機構の質量中心位置は位置決め機構の揺動中心軸から約4mm離れており,外部衝撃に対する耐衝撃性が悪化することが予想された.そこでさらに本研究では,装置を弾性回転支持する新たな支持方法を提案するとともに,簡略モデルを用いて支持位置および支持剛性の設計法を明らかにした.

Research Products

• [Publications] 山浦弘, 小野京右, 斎藤真樹: "磁気ヘッドポジショナの高精度追従位置決め制御に関する研究〜第3報:高共振同相位置決め機構と装置支持方法の提案〜"日本機械学会 情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集. 221-223 (2002)
• [Publications] 山浦弘: "磁気ディスク装置の超精密位置決め"日本機械学会[No.01-1]2001年度年次大会講演資料集. 7. 517-521 (2001)