JP2002133811A - アーム装置及びフロッピー（登録商標）ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ヘッドを固定したアームを支持する薄板
バネの、ねじれに対する剛性を向上させて、アームの不
要なねじれを低減した薄型化可能なアーム装置を提供す
る。 【解決手段】 磁気ヘッド３を固定したアーム４と、こ
のアーム４をキャリッジに１固定する薄板バネ７でロー
ドまたは、アンロードするヘッド支持機構において、ア
ーム４を上方より加圧する荷重バネ９の保持部８を逃が
す穴１０を薄板バネ７に設け、薄板バネ７の屈曲方向に
直交する方向にリブ部材１３を設け、アーム４の不要な
ねじれを低減し、アーム装置の薄型化を可能としたもの
である。これによって、荷重バネ９の保持部８が、アー
ム４とほぼ同じような高さに配置することができるため
にアーム装置の薄型化を可能としたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナルコンピュー
タ等の外部記憶装置に用いられる磁気記録及び再生のた
めの磁気ヘッド用アーム装置及びこのアーム装置を用い
たフロピーディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフロッピーディスク装置に使用さ
れるアーム装置は、特開平１−２２９４７６号公報など
に開示されているように、ヘッドが固定されたアーム
と、アームに固定されるピボットと呼ばれる薄板バネの
屈曲により、ヘッドを記録媒体に対して接触又は非接触
の状態とするように構成されている。そして、薄板バネ
を包むようなリブを一体成形などによってアームと接触
しないように配置して、ねじれに対する剛性を向上させ
ることが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アーム装置においては、磁気記録媒体に対して押圧する
荷重バネ全体をアームの上方に配置してあるのでアーム
装置の薄型化が困難であった。更には、これを用いるフ
ロッピーディスク装置の薄型化を困難にするという問題
があった。本発明はこれらの問題を解決するアーム装置
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、磁気ヘッドを固定するアームと、アーム
を固定するキャリッジと、磁気ヘッドを記録媒体に接触
又は非接触とすることが可能なように屈曲し保持する薄
板バネと、薄板バネにより支持されるヘッド支持機構
と、アームの上方よりアームを加圧する荷重バネと、ア
ームおよび荷重バネと接触せずに薄板バネの屈曲方向に
対して直交する方向に設けられたリブ部材とを有し、薄
板バネがキャリッジの荷重バネを保持するための保持部
を逃がす穴部を有することを特徴とするアーム装置であ
る。

【０００５】この構成により、荷重バネの保持部が、ア
ームとほぼ同じような高さに配置することができるため
にアーム装置の薄型化を可能としたものである。更に、
薄板バネに設けた荷重バネの保持部を逃がす穴によるね
じれ方向に対する剛性を低減することができる。

【０００６】また、本発明は、リブ部材を、薄板バネの
屈曲する方向に対して直交する方向に、薄板バネの端面
近傍まで配置したアーム装置である。

【０００７】この構成により、薄板バネの端面がリブに
より包まれないために、アームの隙間を小さくしても薄
板バネとアームが干渉することがない。更に、リブ部材
を薄板バネの端面近傍まで配置したことにより、ねじれ
に対する剛性の向上が得られる。更には、一体成形にて
構成する際にアームとの隙間に金型部材を介在する必要
がなくなるために容易にしかも安価にすることが可能と
なる。

【０００８】また、本発明は、リブ部材は、感圧形粘着
剤を用いて、薄板バネに貼付けられたアーム装置であ
る。

【０００９】この構成により、一体成形する必要がな
く、安価にできる。更には、薄板バネとリブ部材の間に
介在する感圧形粘着剤によってヘッドが記録媒体と接触
している時に、記録媒体より発生する不要な振動を粘着
剤の粘性により減衰させることができるのでアームの不
要な振動も減衰させることができ、信頼性の高いアーム
装置が実現できる。これによって、安定した、ヘッドと
記録媒体との接触が得られる。更には、必要に応じて適
宜リブ部材を追加もしくは削除が容易にできるという利
便性を有する。

【００１０】また、本発明は、これらのアーム装置を有
するフロッピーディスク装置である。

【００１１】この構成により、薄型化が可能でしかも安
価で、信頼性の高いフロッピーディスク装置を実現する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明をする。

【００１３】図１は本発明の実施の形態のアーム装置の
主要平面図である。図２は、その側面図である。図１お
よび図２に示されたアーム装置２０において、キャリッ
ジ１は、カートリッジ３１の中の磁気記録媒体３０に対
して下方に配置されており、先端部にトンネルイレーズ
形式のスライダー型の磁気ヘッド３が板厚０．２ｍｍの
ステンレス製の取り付け板２を介して接着により固定さ
れている。アーム４は、キャリッジ１と同様に先端部に
磁気ヘッド３が磁気記録媒体３０に対して、面内２方向
に変位可能に、板厚０．０５ｍｍのステンレス製ジンバ
ルバネ５を介して接着剤により取り付けられている。ピ
ボット６は半球形状の突起であり、所要の荷重をジンバ
ルバネ５のほぼ中央部を押圧するようにして磁気ヘッド
３に加えられるようになっている。アーム４は、磁気記
録媒体３０の上方に配置されていて、下側と上側の磁気
ヘッド３の間に磁気記録媒体３０を挟持して、情報を記
録または再生できるようになっている。

【００１４】本発明の実施の形態において、キャリッジ
１とアーム４には十分高い強度が得られるポリカーボネ
ート樹脂を用い、更に熱膨張係数を考慮してガラスビー
ズまたは、ガラス繊維を適宜充填してある。薄板バネ７
はロールピボットと呼ばれる。本発明の実施の形態にお
いては、板厚０．０８ｍｍのＳＵＳ３０４のバネ材を用
いている。ロールピボット７は、一端がアーム４に対し
て一体成形（インサート成形）されている。他端は、キ
ャリッジ１の磁気ヘッド３が取り付けられている反対の
端部に設けられたスペーサアームと呼ばれる金具１４に
対して、取り付け金具１１およびネジ１２により固定さ
れている。荷重バネ９は、ピアノ線（ＳＷＰＢ）により
作られた、ねじりコイル形状のバネである。荷重バネ９
は、必要な荷重で、磁気記録媒体３０を挟持する荷重を
アーム４、ピボット６を経由して磁気ヘッド３に伝達す
るようにしてある。荷重バネ９は、キャリッジ１に設け
られたスペーサアーム１４の一部に設けられた所要の形
状の係止部１４’に一端が係止されるとともに、アーム
４とほぼ同じ高さに配置されスペーサアーム１４に設け
られた保持部８により保持され、他端がアーム４に設け
られた荷重バネ９を装着する溝１５に装着されて、必要
な荷重が磁気ヘッド３に与えられている。

【００１５】本発明の実施の形態においては、磁気ヘッ
ド３の位置において、磁気記録媒体３０を約０．２Ｎ
（２０．４ｇｆ）程度で挟持するようにしてある。穴１
０は、ロールピボット７に設けられ保持部８が挿通され
るように構成してある。リブ部材１３がロールピボット
７に設けられた保持部８に挿通される穴１０の近傍に設
けられている。本発明の実施の形態においては、厚み
０．５ｍｍで幅１ｍｍ、長さ１０ｍｍのポリカーボネー
トの板材を用いている。ロールピボット７に対して０．
０３ｍｍ厚みの不織紙基材を用いたアクリル系の感圧の
粘着材により貼り付けられている。また、リブ部材１３
はロールピボット７の屈曲方向に対して直交する方向
に、しかもの端面近傍まで配置されている。更に、リブ
部材１３は、アーム４および荷重バネ９と接触しないよ
うに配置してある。しかし、ロールピボット７の端面を
包むようには構成されていない。これは、リブ部材１３
とアーム４との接触を防ぐためである。

【００１６】本発明の他の実施の形態として、リブ部材
１３をアーム４と同じ材質を用いて、一体成形する場合
においては、ロールピボット７とアーム４の間にある隙
間１９（本発明の実施の形態では、１ｍｍ程度）にスラ
イドするコマを有する金型にする必要があり、金型の構
成が複雑になるとともに、バリが発生したさいにアーム
４とリブ部材１３が接触してしまう可能性があり、管理
が煩雑になる。しかしながら、本発明の実施の形態は、
リブ部材１３をロールピボット７の端面近傍まで配置し
たことによって、端面を包む必要がなくなり、単純な上
下割りの金型で成形可能となる。当然隙間１９について
の管理も不要にできる。

【００１７】次に、動作についての説明を行う。

【００１８】本発明のアーム４は、ロールピボット７の
屈曲によって図２に示される円弧状の矢印Ａ、Ｂの方向
に移動することができる。これによって、磁気記録媒体
３０に対して磁気ヘッド３を接触または、非接触にする
ことができるように構成されている。矢印Ａの方向つま
り、磁気記録媒体３０と磁気ヘッド３を非接触にするに
は、アーム４に対して荷重バネ９に抗する力を外部より
加えることにより行われる。逆に、矢印Ｂの方向つま
り、磁気記録媒体３０と磁気ヘッド３を接触にするに
は、アーム４に対する外部より加える力を解除すること
で行われる。この力は、アーム４の回動方向つまり、ロ
ールピボット７の屈曲方向に対して直交する方向に加え
られるのが望ましい。換言すれば、図１に示されている
リブ部材１３の長手方向と平行に延びた板材や、棒状の
ものにアーム４を回動させるような方向の力を加えるの
が良い。これによって、ロールピボット７の屈曲方向に
アーム４が持ち上げられる。

【００１９】しかしながら、平行度や、部品などのバラ
ツキによって、ロールピボット７が捩じられることがあ
る。この捩じれは、磁気ヘッド３が持ち上げられた状態
において、磁気ヘッド３の傾きとして発生する。アーム
４を高さ方向に対して所要の寸法持ち上げても、磁気ヘ
ッド３の位置での持ち上げ量が不足したり、逆に、磁気
ヘッド３の位置での持ち上げ量を保つために所要以上に
アーム４を持ち上げる必要があった。リブ部材１３によ
って、ロールピボット７の屈曲方向への剛性は、殆ど変
化しないが、捩じれ方向に関しての剛性を向上させてあ
るので捩じれが低減できる。これにより、磁気ヘッド３
が持ち上げられた状態において、磁気ヘッドの傾きが低
減できる。結果として、アーム４の高さ方向の持ち上げ
量のロスが低減できる。従来、磁気ヘッド位置での持ち
上げ量を４ｍｍとするためのアーム４の持ち上げ量は、
６．５ｍｍ必要であったが、本発明の構成をとることに
よって同じ条件下での、アーム４の持ち上げ量は、５．
５ｍｍに低減することができた。

【００２０】また、ロールピボット７に設けられた穴１
０に荷重バネ９の保持部が挿通され、アーム４とほぼ同
じような高さに配置してあるためにアーム装置の薄型化
が実現できる。これは、ロールピボット７と荷重バネ９
の保持部８を平面的に重なる位置に配置し、ロールピボ
ット７に荷重バネ９の保持部８が挿通される穴１０を形
成したから実現できたものである。ロールピボット７に
設けられた荷重バネ９の保持部８が挿通される穴１０に
よって、ロールピボット７の捩じれ方向の剛性が低下し
てしまう。このためにロールピボット７に貼りつけるリ
ブ部材１３はこの穴１０の近傍に設けることが望まし
い。しかしながら、本発明のアーム装置の変形した応用
については、ロールピボット７の捩じれ方向の剛性の低
下が問題となる部分にリブ部材１３を配置するのが効果
的であることは明白である。

【００２１】次に、本発明の実施の形態において、リブ
部材１３を感圧型の粘着材を用いてロールピボット７に
貼りつけたことについて説明する。このアーム装置は、
フレキシブルな磁気記録媒体３０に対して、両側の磁気
ヘッド３により挟持して記録または再生を行う。フレキ
シブルな磁気記録媒体３０は通称フロッピーディスクと
呼ばれ、８０μｍ程度の２軸に伸延したポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ）基材の上に磁性層を塗布して作
られている。磁気記録媒体自身がフレキシブルで、磁気
ヘッド３と接触しながら記録または再生を行うために、
磁気記録媒体３０のうねりや、表面粗さや、潤滑材の状
態などにより微小なスティックスリップなどを起こす。
この振動が、アームに伝達されて、アームが不要な振動
を起こすことがある。したがって、この振動によって磁
気記録媒体３０と磁気ヘッド３との接触が不安定にな
り、読み出しまたは、書き込みのエラーを発生すること
がある。

【００２２】本発明によれば、リブ部材１３を感圧型の
粘着材を用いてロールピボット７に貼りつけてあること
により、リブ部材１３と粘着材によって、アーム４を経
由した振動のエネルギーが、粘着材の剪断エネルギーに
より減衰し更に、リブ部材１３が動くことによって最終
的に熱エネルギーに変換されて、アーム４が不要な振動
が低減される。これによって、エラー発生の低減が可能
となる。また、さらに捩じれに対する剛性を高めるため
にリブ部材１３’を追加することもできる。この際粘着
材によって容易に取り付けまたは取り外しができるよう
にするのが好ましい。

【００２３】次に、本発明によるフロッピーディスク装
置について図１乃至図３を用いて説明する。図３は、本
発明によるフロッピーディスク装置の要部平面図であ
る。

【００２４】図３に示されたアーム装置２０において、
ベースプレート２１がアルミニウムの０．８ｍｍ厚の板
材を用いてプレス加工によって所要の形状に作られてい
る。このベースプレート２１は、フロッピーディスク装
置の基台をなしており、必要な部品が取り付けられてい
る。エジェクトレバー２２、ホルダー２３は、いずれも
アルミニウムの０．５ｍｍの板材をプレス加工により作
ってある。アーム装置２０は、ステップモータ１７の出
力軸に設けられたリードスクリュー１６とガイドロッド
１８により所要のトラックへと移動できるようになって
いる。リードスクリュー１６に設けられた溝（図示せ
ず）に対して、スクリューピン１６ａが係合し、バイア
スバネ１６ｂとともに、リードスクリューおよびスクリ
ューフォロワーを形成してある。また、信号処理や、制
御信号などは、図示しない回路によって行われている。

【００２５】カートリッジ３１が図３の白抜き矢印２５
に示す方向に挿入されると、トリガーレバー、エジェク
トバネ（図示せず）などによってエジェクトレバー２２
は白抜き矢印２６に示す方向に移動し、ホルダー２３
は、紙面に垂直で裏側方向２７へと移動するようになっ
ている。これによって、カートリッジが所定の位置にセ
ットされるとともに、磁気ヘッド３が磁気記録媒体３０
と接触するためのヘッドウインドウと呼ばれる窓部（図
示せず）が開き、読み出しまたは書き込みができるよう
になる。カートリッジをフロッピーディスク装置の外に
排出する場合には、逆にエジェクトレバー２２を黒塗り
の矢印２６’で示す方向に押すと、ホルダー２３が紙面
に垂直で手前側方向２７’へと移動し、カートリッジが
黒塗りの矢印で示す２５’方向に排出されるようになっ
ている。

【００２６】ガイド２４がホルダーに設けられる。これ
は断面が半円形状で上方向に凸な形をしたアーム４を持
ち上げのためのガイドである。このガイド２４は、前述
の説明のようにロールピボット７の屈曲方向に直交して
配置してある。これらの動作によって、カートリッジが
フロッピーディスク装置に挿入されると、ホルダー２３
が下降し、ホルダー２３に設けられたアーム４の持ち上
げガイドが下降して、アーム４の持ち上げが解除され、
磁気記録媒体３０に対して、磁気ヘッド３は読み出しま
たは書き込みが可能になる。カートリッジが排出される
場合には、逆の動作となる。アーム４は、カートリッジ
の排出または挿入時には、磁気ヘッド３とカートリッジ
とが接触しないような隙間が保たれるように持ち上げる
ことが必要である。これは、磁気ヘッド３がカートリッ
ジに当たることによりジンバルバネが変形したり、磁気
ヘッド３のコアが損傷したりするのを防止するためであ
る。従って、ロールピボット７に捩じれが発生すると磁
気ヘッドが垂れ下がることになり、カートリッジとの間
での隙間１９の確保が困難になる。このため、隙間１９
を確保するためにアーム４の持ち上げ量を増やす必要が
生じる。これは、フロッピーディスク装置の薄型化を困
難にするものである。

【００２７】本発明によれば、アームの持ち上げ量を増
やすことなく、隙間を確保できるのでフロッピーディス
ク装置の薄型化が可能となる。

【００２８】また、本発明によるアーム装置およびフロ
ッピーディスク装置は、実施の形態を適宜変更してもよ
いことは明らかである。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、本発明は、磁気ヘッドを固定
するアームと、アームを固定するキャリッジと、磁気ヘ
ッドを記録媒体に接触又は非接触とすることが可能なよ
うに屈曲し保持する薄板バネと、薄板バネにより支持さ
れるヘッド支持機構と、アームの上方よりアームを加圧
する荷重バネと、アームおよび荷重バネと接触せずに薄
板バネの屈曲方向に対して直交する方向に設けられたリ
ブ部材とを有し、薄板バネがキャリッジの荷重バネを保
持するための保持部を逃がす穴部を有することにより荷
重バネの保持部が、アームとほぼ同じような高さに配置
することができるためにアーム装置の薄型化を可能とし
たものであり、更に、薄板バネに設けた荷重バネの保持
部を逃がす穴によるねじれ方向に対する剛性を低減する
ことができるという優れた効果を有するアーム装置を提
供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のアーム装置の平面図

【図２】本発明の実施の形態のアーム装置の側面図

【図３】本発明のフロッピーディスク装置の要部平面図

【符号の説明】

１ キャリッジ ２ 取り付け板 ３ 磁気ヘッド ４ アーム ５ ジンバルバネ ６ ピボット ７ 薄板バネ （ロールピボット） ８ 保持部 ９ 荷重バネ １０ 穴 １１ 取り付け金具 １２ ネジ １３ リブ部材 １３’ リブ部材 １４ 金具 （スペーサアーム） １４’ 係止部 １５ 溝 １６ リードスクリュー １６a スクリューピン １６b バイアスバネ １７ ステップモータ １８ ガイドロッド １９ 隙間 ２０ アーム装置 ２１ ベースプレート ２２ エジェクトレバー ２３ ホルダー ２４ ガイド ２５ 白抜き矢印 ２５’ 黒塗り矢印 ２６ 白抜き矢印 ２６’ 黒塗り矢印 ２７ 紙面裏側への意味 ２７’ 紙面表側への意味 ３０ 磁気記録媒体 ３１ カートリッジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドを固定するアームと、前記ア
   ームを固定するキャリッジと、前記磁気ヘッドを記録媒
   体に接触又は非接触とすることが可能なように屈曲し保
   持する薄板バネと、前記薄板バネにより支持されるヘッ
   ド支持機構と、前記アームの上方より前記アームを加圧
   する荷重バネと、前記アームおよび前記荷重バネと接触
   せずに前記薄板バネの屈曲方向に対して直交する方向に
   設けられたリブ部材とを有し、前記薄板バネが前記キャ
   リッジの前記荷重バネを保持するための保持部を逃がす
   穴部を有することを特徴とするアーム装置。
2. 【請求項２】 前記リブ部材は、前記薄板バネの端面近
   傍まで配置されていることを特徴とする請求項１記載の
   アーム装置。
3. 【請求項３】 前記リブ部材は、感圧形粘着剤を用い
   て、前記薄板バネに貼付けられたことを特徴とする請求
   項１または請求項２記載のアーム装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３記載のいずれか一
   つのアーム装置を有することを特徴とするフロッピーデ
   ィスク装置。