JP2502799Y2 - リ―ドスクリュ―機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はリードスクリュー軸を用
いたフレキシブルディスク装置のヘッドキャリッジ駆動
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルディスク装置（以下、単に
ＦＤＤという）のヘッドキャリッジは、周知の如くエン
ジニアリングプラスチック等の堅牢な合成樹脂により一
体成形されている。特に、リードスクリュー軸をステッ
ピングモータにより精度良く回転させてヘッドキャリッ
ジを駆動するヘッドキャリッジ駆動機構においては、リ
ードスクリュー軸に形成された螺旋溝に係合するティー
ス、及び、リードスクリュー軸の上記ティースとは反対
側に設けられ、ヘッドキャリッジの抜け落ちを防止する
ストッパとがヘッドキャリッジ本体と一体成形されてい
る。更に、ティースがリードスクリュー軸の螺旋溝内に
確実に入り込むように、ティースと共働してリードスク
リュー軸を弾性的に挟持する板バネがヘッドキャリッジ
本体の上記ストッパ側に設けられている。

【０００３】また、ヘッドキャリッジ本体のリードスク
リュー軸とは反対側には、ヘッドキャリッジの移動を案
内するガイドロッドが設けられている。そして、ヘッド
キャリッジは、ガイドロッドを挿通させるガイド部を設
けており、ガイド部をガイドロッド上に摺動させること
により、ヘッドキャリッジは装着されたディスクの半径
方向に精度良く案内される。

【０００４】リードスクリュー軸がステッピングモータ
により回転すると、螺旋溝に係合したティースがリード
スクリュー軸の軸方向に移動し、これによって、ヘッド
キャリッジ本体がガイドロッドに案内されつつ所定方向
に移動する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記構成のヘッドキャ
リッジ駆動機構において、リードスクリュー軸を回転さ
せてヘッドキャリッジをシークさせると、所謂シークノ
イズと呼ばれる騒音が発生し、この騒音が問題となって
いる。

【０００６】このシークノイズは、以下に説明する構成
によって発生する。

【０００７】ヘッドキャリッジに駆動力を与える上記テ
ィースの位置と、ヘッドキャリッジを所定方向へ案内す
るガイドロッドは、平面上、ヘッドキャリッジの夫々反
対側に配置されている。このため、リードスクリュー軸
を回転させてティースに力を与えると、ガイドロッドを
挿通する上記ガイド部においては、その力がモーメント
として働く。このモーメントにより、ガイド部とガイド
ロッドとの間の当接圧力が増大し、ヘッドキャリッジ移
動の際には摩擦力が増大する。即ちヘッドキャリッジの
移動時において、ある程度の抵抗力が発生する。

【０００８】この抵抗力のため、リードスクリュー軸が
回転してもティースはスムーズに軸方向に移動せず、螺
旋溝を形成する傾斜面に沿って軸の半径方向外側に変位
してしまう。この変位により、リードスクリュー軸の反
対側においてリードスクリュー軸と上記ストッパとが当
接し、この当接時に音が発生する。

【０００９】しかしながら、この位置までティース即ち
ヘッドキャリッジが変位すると、ティースと共にリード
スクリュー軸を挟持していた板バネの反発力が大きくな
り、板バネの弾性力により、ティースが螺旋溝に係合す
る所定位置に再び戻される。そしてこの時にもティース
と螺旋溝との当接による音が発生する。

【００１０】リードスクリュー軸が回転すると短時間の
うちに上記動作が繰り返し行われ、上記音が連続音とな
り、所謂シークノイズが発生する。

【００１１】そこで本考案は上記課題に鑑みなされたも
ので、ヘッドシーク時のシークノイズを低減させたヘッ
ドキャリッジ駆動機構を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本考案は、ステッピングモータと、該ステッピングモ
ータの回転軸であるリードスクリュー軸とによりヘッド
キャリッジを移動せしめるヘッドキャリッジ駆動機構で
あって、前記リードスクリュー軸の軸方向のスラスト力
を受けると共に、前記リードスクリュー軸の前記ステッ
ピングモータとは反対側の端部をディスク装置本体に回
転自在に係止するスラスト軸受と、該リードスクリュー
の他方の端部に設けられる軸方向の与圧付勢機構と、該
スラスト軸受を支持する支持部材と、該スラスト支持と
該軸受部材との間に設けられる緩衝部材とよりなる構成
である。

【００１３】

【作用】弾性変形せしめられた緩衝材の弾性力は、リー
ドスクリュー軸の回転時にヘッドキャリッジがリードス
クリュー軸に伝達する振動のうちのリードスクリュー軸
の軸方向の振動と共働して、スラスト軸受とディスク装
置本体とを離間させるようにスラスト軸受を変位させ
る。よってこの状態においては、リードスクリュー軸の
振動がディスク装置本体に伝達されることが防止され
る。また、緩衝材は、リードスクリュー軸の軸方向の振
動により、上記の如く離間状態にあるスラスト軸受とデ
ィスク装置本体とが当接する方向にスラスト軸受が変位
する時において、スラスト軸受とディスク装置本体との
急激な衝突を防止する。

【００１４】また、リードスクリュー軸が回転していな
い状態においては、リードスクリュー軸に振動が発生せ
ず、ステッピングモータのエンドプレートによるスラス
ト力により、緩衝材を弾性変形せしめてスラスト軸受と
ディスク装置本体とが当接した状態にある。このため、
リードスクリュー軸がディスク装置本体に対して位置決
めされ、ヘッドキャリッジのシーク方向の位置決めに影
響を及ぼさない。

【００１５】

【実施例】図１（Ａ），（Ｂ）夫々は本考案になるヘッ
ドキャリッジ駆動機構の一実施例の主要部を概略的に示
す構成図、図２は本考案になるヘッドキャリッジ駆動機
構の一実施例の平面図を示す。

【００１６】図２中、１はＡ方向側の先端部分に磁気ヘ
ッド（図には表れていない）を有するヘッドキャリッ
ジ、２はヘッドキャリッジ１をＡ−Ｂ方向に移動せしめ
る駆動力を与えるリードスクリュー軸、３はリードスク
リュー軸２を回転させるステッピングモータ、４はヘッ
ドキャリッジ１のガイド部１ａに挿通されることにより
ヘッドキャリッジ１の移動をＡ−Ｂ方向に精度良く案内
するガイドロッド、５はＦＤＤ本体であるフレーム部材
である。

【００１７】ステッピングモータ３は、ケーシング部材
３ａが２組のプレートフランジ６と取付ネジ７とにより
フレーム部材５に固定されることにより、ＦＤＤ２０の
後面に設けられている。リードスクリュー軸２は、ステ
ッピングモータ３の回転軸であり、ステッピングモータ
３からフレーム部材５を貫通してＡ方向に延出してい
る。ヘッドキャリッジ１にはティース（図には表れてい
ない）を下面側に設けたアーム部材１ｂが設けられてお
り、ティースをリードスクリュー軸２に形成された螺旋
溝に嵌合させている。従って、リードスクリュー軸２を
回転させることにより、ティースに押されたヘッドキャ
リッジ１がガイドロッド４に沿って移動する構成であ
る。

【００１８】このリードスクリュー軸２は、図１、図２
に示すように、ステッピングモータ３側においては、ス
テッピングモータ３に内設された軸受３ｂ（図２には表
れていない）により軸支され、また、ステッピングモー
タ３とは反対側の端部２ａ側においては、フレーム部材
５の一部である支持部材９に設けられた後述する軸受装
置８により回転自在に軸支されている。尚、図１におい
ては、図示の便宜上、ステッピングモータ３の主要部を
省略して示している。

【００１９】図１中、ステッピングモータ３側の軸受３
ｂは、リードスクリュー軸２を半径方向において軸支す
る軸受であり、軸受３ｂの部分においてリードスクリュ
ー軸２は軸方向に移動可能とされている。

【００２０】端部２ｂ側を軸支する軸受装置８は、図
１、及び図３に示すように、端部２ａに当接して設けら
れる鋼球１１と、ピボットベアリング１２と、緩衝材と
なるＯリング１３と、上記支持部材９とより構成されて
いる。

【００２１】支持部材９には、ピボットベアリング１２
が嵌装される凹部９ａと、Ｏリング１３が嵌装される凹
部９ｂとが夫々同心円状に形成されている。ここで、凹
部９ａの内径寸法はピボットベアリング１２の外径寸法
よりも若干大きい寸法で形成され、また、凹部９ｂの内
径寸法は、ピボットベアリング１３の外径寸法よりも小
さい寸法とされ、更に、凹部９ｂのＡ−Ｂ方向の深さ寸
法は、図１（Ｂ）に示すように、Ｏリング１３の厚さ寸
法よりも浅い寸法で形成されている。

【００２２】ピボットベアリング１２は、公知の構成の
ものであり、底部を有する外枠１２ａ内に鋼球１２ｂが
転動自在な状態で複数円周状に設けられている。また、
Ｏリング１３も公知の構成のものであり、ゴム状の材質
により成形されている。また、リードスクリュー軸２の
端部２ａには、上記鋼球１１が一部嵌合する凹部２ｂが
形成されている。

【００２３】一般的にステッピングモータ３の後面側
（Ｂ方向側）には、薄い金属板によって形成され、リー
ドスクリュー軸２の上記端部２ａとは反対側の端部２ｃ
が当接するエンドプレート３ｃが設けられている。この
エンドプレート３ｃは、リードスクリュー軸２をＢ方向
に変位させることにより、図１（Ａ）に二点鎖線で示さ
れる平坦状のエンドプレート３ｃ_-0から、山状のエンド
プレート３ｃに弾性的に変形せしめられる。そして、変
形したエンドプレート３ｃは、逆にリードスクリュー軸
２をＡ方向に付勢する作用をする。

【００２４】従って、本実施例のヘッドキャリッジ駆動
機構においても、ステッピングモータ３がＦＤＤ２０に
装着された際には、エンドプレート３ｃの弾性力により
リードスクリュー軸２がＡ方向に付勢され、図１（Ａ）
に示すように、リードスクリュー軸２の凹部２ｂと、鋼
球１１と、ピボットベアリング１２とが、リードスクリ
ュー軸２の軸方向において夫々当接し、更にＯリング１
３が凹部９ｂの深さ寸法まで弾性変形し、ピボットベア
リング１２の底面１２ｃと凹部９ａの底面９ｃとが当接
した状態となっている。

【００２５】従って、リードスクリュー軸２は軸受装置
８の鋼球１１とピボットベアリング１２とにより支持部
材９に対して回転自在に軸支されると共に、リードスク
リュー軸２のＡ−Ｂ方向の位置が支持部材９の位置を基
準として決定されており、ヘッドキャリッジ１に設けら
れた上記ティース１ｃのＡ−Ｂ方向の位置精度、即ち磁
気ヘッド（図示せず）の位置精度が維持されている。

【００２６】次に、本実施例のヘッドキャリッジ駆動機
構の作用について説明する。

【００２７】磁気ヘッドのＡ−Ｂ方向の位置を変えるた
めにリードスクリュー軸２を回転させると、ヘッドキャ
リッジ１は、上述したように、図１（Ａ）に示すティー
ス１ｃが螺旋溝２ｄに完全に係合した位置から、図１
（Ｂ）に示すストッパ１ｄがリードスクリュー軸２に当
接するまでの範囲内で上下方向に振動する。そしてこの
振動のエネルギは、リードスクリュー軸２に種々の成分
（方向、周波数、振幅等）の振動を与える。

【００２８】ここで、リードスクリュー軸２の螺旋溝２
ｄ、及びこの螺旋溝２ｄに係合するティース１ｃは、上
述したように、リードスクリュー軸２の軸方向に対して
傾斜した傾斜面を有してしいる。このため、リードスク
リュー軸２に働いた振動の中には、特にリードスクリュ
ー軸２の軸方向（Ａ−Ｂ方向）の振動が多く含まれてい
る。

【００２９】そして、リードスクリュー軸２は、上記軸
方向の振動により、また、上記の如く弾性変形されてい
たＯリング１３のＢ方向への弾性復帰力により、エンド
プレート３ｃの弾性力に抗してＢ方向に変位し、リード
スクリュー軸２が図１（Ｂ）に示すようにＢ方向に変位
した状態が瞬間的に発生する。

【００３０】そしてこの状態においては、上記の如く弾
性変形されて潰されていたＯリング１３が弾性変形する
前の初期の形状に復帰し、ピボットベアリング１２がリ
ードスクリュー軸２と共にＢ方向に変位する。従って、
ピボットベアリング１２の底面１２ｃと、支持部材９の
凹部９ａの底面９ｃとの間には隙間Ｄが形成され、ピボ
ットベアリング１２と支持部材９との間には、緩衝材と
なるＯリング１３を除いては非接触状態となる。尚、こ
の状態のエンドプレート３ｃ_-1は、エンドプレート３ｃ
に比べて更に山状に変形せしめられた状態となってい
る。

【００３１】ここで例えば、リードスクリュー軸２の軸
方向の振動のうち、大きな振幅の振動により、図１
（Ｂ）に示すようにピボットベアリング１２と支持部材
９とが離間した状態となった場合、リードスクリュー軸
２の振動のうち、周波数が大きく小さな振幅の振動は、
緩衝材となるＯリング１３の作用により支持部材９、即
ちフレーム部材５側に伝達されることが殆ど防止され
る。

【００３２】また、リードスクリュー軸２の軸方向の振
幅の大きな振動により、リードスクリュー軸２が図１
（Ｂ）に示す状態から逆にＡ方向に変位し、再び図１
（Ａ）に示す上記底面１２ｃ，９ｃとが当接する状態に
戻る場合においても、ピボットベアリング１２と支持部
材９との間には、凹部９ｂから一部を突出させたＯリン
グ１３が設けられており、このＯリング１３の弾性力に
より、底面１２ｃ，９ｃどうしの急激な衝突は防止され
る。

【００３３】このように、ヘッドキャリッジ１に発生す
る振動のエネルギは種々の成分の振動をリードスクリュ
ー軸２に伝達するものの、リードスクリュー軸２の振幅
の大きな軸方向の振動によってピボットベアリング１２
と支持部材９とが離間した状態においては、リードスク
リュー軸２のあらゆる振動がフレーム部材５に伝達され
ることが防止され、また、振幅の大きな振動によりピボ
ットベアリング１２が支持部材９に当接する際には、夫
々の衝突が緩衝される。このため、リードスクリュー軸
２の振動がフレーム部材５に直接伝達される時間は、図
１（Ａ）に示すように、夫々の底面１２ｃ，９ｃが当接
している短い時間に限られる。

【００３４】以上の結果、本実施例のヘッドキャリッジ
駆動機構によれば、ヘッドキャリッジ１のシーク時にヘ
ッドキャリッジ１に発生する振動がリードスクリュー軸
２を介してフレーム部材５に伝達されてしまうことが抑
制でき、その結果、ＦＤＤの外部に発生するシークノイ
ズを従来に比べて低減することができる。

【００３５】図４は本考案の効果を実験により比較した
グラフであり、同図中、縦軸はシークノイズのレベルを
示し、横軸はステッピングモータのステッピング間隔、
即ち、１ステップ間の時間間隔を示している。また、実
線Ｅは、本実施例のヘッドキャリッジ駆動機構を用いた
ＦＤＤにおけるシークノイズを表し、点線Ｆは、緩衝材
を装着しない状態のヘッドキャリッジ駆動機構を用いた
ＦＤＤのシークノイズを示している。同図から分かるよ
うに、本実施例のごとく緩衝材（Ｏリング１３）を設け
たことにより、緩衝材を設けない状態のＦＤＤに比べ
て、平均５dB程度のノイズの低減を図ることができる。
また、ステッピング間隔が５msの時にヘッドキャリッジ
の振動がフレーム部材に共振する傾向があることが分か
る。

【００３６】尚、ヘッドキャリッジ１が静止している状
態においては、ヘッドキャリッジ１、即ちリードスクリ
ュー軸２に振動が発生しないため、リードスクリュー軸
２は、図１（Ａ）に示すように底面１２ｃ，９ｃとが当
接し、フレーム部材５に対して位置決めされた状態にあ
る。このため、本実施例のようにピボットベアリング１
２と支持部材９との間に緩衝材であるＯリング１３を設
けた構成としても、記録再生時の磁気ヘッドの位置決め
に影響を及ぼすことはない。

【００３７】尚、上記実施例では緩衝材としてＯリング
１３を使用していたが、本考案はこれに限定されるもの
ではなく、ピボットベアリング１２と支持部材９との間
において弾性的に変形するものであれば、その形状、材
質はいかなるものであってもよい。しかしながら、金属
で形成されたバネ部材等を緩衝材とした場合には、振動
のうち振幅の小さい振動がバネ部材を介して支持部材９
に伝達されてしまうことが予想されるため、シークノイ
ズ低減の効果は、緩衝材をゴム状の材質にしたものに比
べて幾分低下することが考えられる。

【００３８】

【考案の効果】上述の如く、本考案によれば、ヘッドキ
ャリッジのシーク時においてヘッドキャリッジに発生す
る振動が、リードスクリュー軸を介してディスク装置本
体に伝達することが抑制されるため、ヘッドシーク時に
ディスク装置本体の外部に発生するシークノイズを従来
に比べて低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になるヘッドキャリッジ駆動機構の一実
施例の主要部を概略的に示す構成図である。

【図２】本考案になるヘッドキャリッジ駆動機構の一実
施例の平面図である。

【図３】リードスクリュー軸の端部における軸受装置の
分解斜視図である。

【図４】本考案の効果を実験により比較したグラフであ
る。

【符号の説明】

１ ヘッドキャリッジ １ａ ガイド部 １ｂ アーム部材 １ｃ ティース １ｄ ストッパ ２ リードスクリュー軸 ２ａ 端部 ２ｂ，２ｃ，９ａ，９ｂ 凹部 ２ｄ 螺旋溝 ３ステッピングモータ ３ｂ 軸受 ３ｃ エンドプレート ４ ガイドロッド ５ フレーム部材 ８ 軸受装置 ９ 支持部材 ９ｃ，１２ｃ 底面 １０ ヘッドキャリッジ駆動機構 １１ １２ｂ 鋼球 １２ ピボットベアリング １３ Ｏリング

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステッピングモータと、該ステッピング
   モータの回転軸であるリードスクリュー軸とによりヘッ
   ドキャリッジを移動せしめるヘッドキャリッジ駆動機構
   であって、 前記リードスクリュー軸の軸方向のスラスト力を受ける
   と共に、前記リードスクリュー軸の前記ステッピングモ
   ータとは反対側の端部をディスク装置本体に回転自在に
   係止するスラスト軸受と、該リードスクリューの他方の端部に設けられる軸方向の
   与圧付勢機構と、 該スラスト軸受を支持する支持部材と、 該スラスト支持と該軸受部材との間に設けられる緩衝部
   材とよりなるリードスクリュー機構。