JP2526555B2 - ヘツド移動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばフロッピーディスク装置のヘッド移
動装置に適用するのに最適なものであって、ヘッド位置
の粗調整と微調整とをそれぞれ行うことができるように
したヘッド移動装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、粗動用モータによりリードスクリューを回
転させることによってヘッドを粗動させ、微動用モータ
により前記リードスクリューをその軸線方向に移動させ
ることによって前記ヘッドを微動させるように構成され
たヘッド移動装置において、粗動用モータのモータ軸と
リードスクリューとが別体に構成されると共に、ヘッド
が粗動される際には粗動用モータによりリードスクリュ
ーが回転され、ヘッドが微動される際には微動用モータ
によりカムが回動して回動レバーが回動することによっ
てリードスクリューが前記回動レバーに押圧されて戻し
ばね手段に逆らってその軸線方向に移動することによっ
て、リードスクリューを回転させてヘッドを粗動させる
粗動用モータに一般的なモータを使用しながら、リード
スクリューをきわめて確実にかつきわめて円滑に微動さ
せてヘッドをきわめて確実にかつきわめて円滑に微動さ
せることができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来から、例えばフロッピーディスク装置のヘッド移
動装置において、ステッピングモータのモータ軸によっ
てリードスクリューを構成し、そのステッピングモータ
にてリードスクリューを回転させ、これによってヘッド
をディスクの径方向に移動させてディスクのトラックに
対してヘッド位置を調整するようにしたものがある。

ところで、近年、フロッピーディスク装置は記録容量
の大容量化が進んでおり、ディスクのトラックピッチを
狭くして線密度を高めている。しかしながらこの場合デ
ィスクに偏心があると、トラックピッチが狭いためにヘ
ッドが所定のトラックからずれるオフトラックが生じ易
く、所望の記録再生が不可能になる場合がある。このた
めディスクからのサーボ信号によってヘッドを±ピッチ
程度で微動させ、ヘッド位置の微調整を行う必要があ
る。

このようなヘッド位置の微調整は、ヘッドの移動にボ
イスコイルモータやバイモルフ等を使用したものであれ
ば比較的容易だが、これらは機構が複雑であってコスト
高につく。そこで前述したリードスクリューを用いたヘ
ッド移動装置において、二つのステッピングモータを用
いる方法がある。即ち、粗動用モータにてリードスクリ
ューを回転させることによってヘッドを粗動させ、微動
用モータにてリードスクリューをその軸線方向に移動さ
せることによってヘッドを微動させるものである。これ
によれば、比較的に低コストでヘッド位置の粗調整と微
調整とを行うことができる。

そして、上述した構造のヘッド移動装置として、特開
昭58−151613号公報がある。この公知例では、粗動用モ
ータのモータ軸とリードスクリューとが同軸一体に構成
され、粗動用モータによるリードスクリューの回転によ
ってヘッドを粗動させる。そしてリードスクリュー、即
ち粗動用モータのモータ軸がその軸線方向に移動自在に
構成されており、微動用モータの回転をレバーの移動に
変換してリードスクリューをその軸線方向に移動させる
ことによってヘッドを微動させるように構成されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した公知例は、粗動用モータのモ
ータ軸とリードスクリューとが同軸一体であり、リード
スクリューがその軸線方向に移動する際に、モータ軸も
移動する構造である。このため粗動用モータには、モー
タ軸が移動しない（移動しても極く僅かな）一般的なモ
ータを使用することができず、モータ軸が大きく移動す
る特殊なモータが必要で、著しくコスト高につくもので
あった。

また、モータ軸がその軸線方向に大きく移動する構造
のモータは高精度なものが得難く、衝撃や振動等によっ
てモータ軸が移動することもある。このため、微動用モ
ータを使用せずに微調整サーボを行わない装置にした場
合、粗動用モータだけではヘッド位置調整の精度を得難
く、どうしても微動用モータを使用して微調整サーボを
行う専用の装置にならざるを得ない問題があった。

さらに、粗動用モータ、即ちステッピングモータは、
ロータとステータとの隙間を小さくすることによって小
型かつ高トルクになるが、モータ軸がその軸線方向に大
きく移動するモータは、ロータとテータとの隙間を大き
くする必要がある。このため、高トルクを得るには大型
のモータになってしまう問題もあった。

そこで本発明は、リードスクリューを回転させてヘッ
ドを粗動させる粗動用モータに一般的なモータを使用し
ながら、リードスクリューを移動させてヘッドを微動さ
せることができるようにするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前述したヘッド移動装置において、粗動用
モータのモータ軸とリードスクリューとが別体に構成さ
れると共に、前記粗動用モータの回転が前記リードスク
リューに伝達される回転伝達手段を設けて、前記粗動用
モータが前記回転伝達手段を介して前記リードスクリュ
ーを回転させるように構成され、前記微動機構が、微動
用モータにより回動されるカムと、長軸側と短軸側とを
有するように回動自在に軸支され前記長軸側の端部が前
記カムに対するならい部を構成し前記短軸側の端部が前
記リードスクリューをその軸線方向に往動させるために
このリードスクリューの端部に当接している回動レバー
と、前記リードスクリューをその軸線方向に復動させる
ためにこのリードスクリューをその復動方向に附勢して
いる戻しばね手段とから構成されて、前記微動用モータ
により前記カムが回動して前記回動レバーが回動するこ
とによって、前記リードスクリューが前記回動レバーに
押圧されて前記戻しばね手段に逆らってその軸線方向に
往動するように構成されている。

〔作用〕 本発明によれば、粗動用モータを回転させると、回転
伝達手段を介してリードスクリューが回転され、これに
よってヘッドが粗動されてヘッド位置の粗調整が行われ
る。ここで微動用モータを回転させると、リードスクリ
ューが粗動用モータのモータ軸とは別体であるから、モ
ータ軸がその軸心方向に特に移動されることなくリード
スクリューがカムによるカム作用と回動レバーによるテ
コ作用とによりきわめて確実にかつきわめて円滑にその
軸線方向に移動され、これによってヘッドが微動されて
ヘッド位置の微調整が行われる。また、リードスクリュ
ーがモータ軸を伴わないで単独で移動すればよいので、
粗動用モータにはそのモータ軸が移動しない（移動して
も極く僅かな）一般的なモータを使用することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明をフロッピーディスク装置のヘッド移動
装置に適用した一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、フロッピーディスク装置１のシャーシ２上にデ
ィスク回転駆動用のスピンドルモータ３が配置され、こ
のスピンドルモータ３のターンテーブル４上にはスピン
ドル軸５と駆動ピン６とが突設されている。そしてスピ
ンドルモータ３の後方にヘッド移動装置８が配置されて
いる。即ち、シャーシ２上にガイド軸９が水平状に取付
けられ、このガイド軸９にキャリッジ10がその軸受部10
aにて挿通されて矢印ａ、ａ′方向に移動自在に構成さ
れている。キャリッジ10の上方にはアーム11が設けら
れ、このアーム11はキャリッジ10の後端部に板ばね12に
より矢印ｂ、ｂ′方向に回動自在に支持され、引張ばね
13によって矢印ｂ′方向に回動付勢されている。そして
アーム11の先端下面とキャリッジ10の先端上面とに上下
一対のヘッド14、15が取付けられている。従って、キャ
リッジ10の移動と共にアーム11も一体に移動され、両ヘ
ッド14、15が矢印ａ、ａ′方向に移動させるように構成
されている。

次に、キャリッジ10の一側方にそのキャリッジ10の移
動方向に沿ってリードスクリュー17が水平状に配置され
ている。このリードスクリュー17はシャーシ２に設けら
れた一対の軸受18によって回転自在かつその軸線方向に
移動自在に支持されている。リードスクリュー17の外周
面には螺旋状の溝19が形成され、この溝19に前記キャリ
ッジ10に取付けられたニードル20が係合されている。ま
たリードスクリュー17の前後両端部17a、17bの端縁には
鋼球21、22が埋め込まれている。そしてリードスクリュ
ー17の後端部17bにはギア23が取付けられている。なお
リードスクリュー17はスピンドルモータ３のターンテー
ブル４上に装着されるディスク40の下方に配置され、そ
の前端部17aはスピンドルモータ３に近接されている。

次に、シャーシ２上にはサブシャーシ25が取付けら
れ、このサブシャーシ25の後端折曲部25aにステッピン
グモータからなる粗動用モータ26が水平状に固定されて
いる。そして粗動用モータ26の回転は回転伝達手段27に
よって前記リードスクリュー17に伝達されるように構成
されている。即ち、粗動用モータ26のモータ軸26aには
ギア28が固着され、このギア28がリードスクリュー17の
ギア23に係合されている。なおギア28の歯数は粗動用モ
ータ26が１回転するときステップ数と同一になってい
る。またギア23は中間に捩りばね（図示せず）を介在さ
せた２枚のギアにて形成されており、ギア28に対するバ
ックラッシが常に除去されるように構成されている。ま
たサブシャーシ25の後端折曲部25aには板ばね29が取付
けられ、この板ばね29がリードスクリュー17の鋼板22を
押圧することによって、そのリードスクリュー17は矢印
ａ方向に移動付勢されている。なお板ばね29はコイルば
ね等でもよい。

次に、サブシャーシ25の下面にステッピングモータか
らなる微動用モータ31が垂直状に固着され、この微動用
モータ31によって微動機構32を介して前記リードスクリ
ュー17がその軸線方向に移動されるように構成されてい
る。即ち、サブシャーシ25の上面にはギア33が軸34によ
って矢印ｃ、ｃ′方向に回転自在に枢支され、このギア
33が微動用モータ31のモータ軸31aに固着されたギア35
に係合されている。ギア33の上面にはカム36が取付けら
れ、このカム36の外周のカム面36aの半径は矢印ｃ方向
に至るに従って次第に大きくなるように形成されてい
る。そしてサブシャーシ25の上面でカム36とリードスク
リュー17との間にはレバー37が軸38によって矢印ｄ、
ｄ′方向に回動自在に枢支され、このレバー37の一端部
37aがカム36のカム面36aに当接され、下方に折曲げられ
た他端部37bがリードスクリュー17の鋼球21に当接され
ている。従って、板ばね29によるリードスクリュー17の
矢印ａ方向への移動は、レバー37の他端部37bによって
規制されている。なおここでカム36を直接リードスクリ
ュー17の鋼球21に当接させてもよい。

次に、上述したヘッド移動装置８の動作を説明する。

まず、第３図に示すように、前記ディスク40はケース
41内に回転自在に収納されており、ケース41がフロッピ
ーディスク装置１内に装着されると、ディスク40のセン
ターコア42がターンテーブル４上に装着され、そのセン
ターコア42の中心孔43と偏心孔44とがスピンドル軸５と
駆動ピン６とに挿入される。この装着と同時に、アーム
11が引張ばね13によって矢印ｂ′方向に回動され、ケー
ス41に設けられた上下一対のヘッド挿入孔45、46に上下
一対のヘッド14、15が挿入されてディスク40の上下両面
に接触する。

次に、第２図において、粗動用モータ26が正方向また
は逆方向に回転され、ギア28によってギア23が回転され
て、リードスクリュー17が矢印ｅまたはｅ′方向に回転
される。するとリードスクリュー17の溝19によってニー
ドル20が案内され、キャリッジ10がアーム11と一体に矢
印ａまたはａ′方向に粗動される。これによって上下一
対のヘッド14、15がディスク40に接触した状態でその径
方向に沿って粗動され、ディスク40のトラックに対して
ヘッド位置の粗調整が行われる。なおギア28の歯数が粗
動用モータ26の１回転のステップ数と同一なので、リー
ドスクリュー17の回転精度は極めて高い。ところでこの
場合、ギア23,28による減速比を変化させることによっ
て、様々な移動ピッチを同じリードスクリュー17で実現
できる。またギア23はギア28に対するバックラッシが常
に除去されるので、ギア28の正逆方向の回転はリードス
クリュー17に極めて正確に伝達される。さらにリードス
クリュー17は板ばね29によって矢印ａ方向に押圧されて
いるが、リードスクリュー17の前後両端部17a、17bの鋼
球21、22によって摩擦抵抗は極めて少なくなっており、
リードスクリュー17は極めて円滑に回転される。

次に、ヘッド位置の粗調整が行われると、ディスク40
からのサーボ信号に応じて微動用モータ31が正方向また
は逆方向に回転され、ギア35によってギア33が矢印ｃま
たはｃ′方向に回転される。するとカム36のカム面36a
によってレバー37の一端部37aが案内され、そのレバー3
7が矢印ｄまたはｄ′方向に回動される。そしてレバー3
7が矢印ｄ方向に回動された場合には、そのレバー37の
他端部37bの逃げに追従してリードスクリュー17が板ば
ね29によって押圧されて矢印ａ方向に移動される。また
レバー37が矢印ｄ′方向に回動された場合には、そのレ
バー37の他端部37bによってリードスクリュー17が板ば
ね29に抗して矢印ａ′方向に移動される。なおこの際、
リードスクリュー17のギア23は粗動用モータ26のギア28
に対して軸線方向に滑ることになる。これによってリー
ドスクリュー17の溝19に係合されたニードル20を介して
キャリッジ10がアーム11と一体に矢印ａまたはａ′方向
に微動される。これによって上下一対のヘッド14、15が
ディスク40に接触した状態でその径方向に沿って微動さ
れ、ディスク40のトラックに対してヘッド位置の微調整
が行われる。なおこの移動量は微動用モータ31の回転に
対して非常に小さく設定されており、例えば微動用モー
タ31の回転角６°に対してリードスクリュー17の移動量
は２μｍとなっている。

上述のように構成されたヘッド移動装置８によれば、
リードスクリュー17が粗動用モータ26のモータ軸26aと
は別体であるから、ヘッド14、15の微動の際にはリード
スクリュー17のみがその軸線方向に移動される。このた
め、粗動用モータ26にはモータ軸26aが移動しない（移
動しても極く僅かな）一般的なモータを使用することが
できる。

そして、粗動用モータ26はそのモータ軸26aが移動し
ないので精度が高く、微動用モータ31を使用して微調整
サーボ付きにする場合と、微動用モータ31を使用せずに
微調整サーボ無しにする場合との切換えを容易に行うこ
とができる。なお微動用モータ31を使用しない場合は、
例えば第２図に一点鎖線で示すようにカム36を固定具48
によって固定すればよい。

ところで、リードスクリュー17を粗動用モータ26のモ
ータ軸26aと別体にすることによって、ヘッド移動装置
８の高さを低くかつ奥行を短くすることができる。即
ち、リードスクリュー17と粗動用モータ26のモータ軸26
aとが同軸の場合、リードスクリュー17をディスク40の
下方に配置すれば奥行を短くできるが、粗動用モータ26
の半径分だけはリードスクリュー17より下方に突出する
ので、この分だけ高さが高くなる。逆にリードスクリュ
ー17をディスク40の外周より外方に配置すれば高さを低
くできるが、奥行が長くなってしまう。ところが、リー
ドスクリュー17と粗動用モータ26のモータ軸26aとが別
体であると、第２図及び第３図に示すように、リードス
クリュー17の軸線P₁と粗動用モータ26のモータ軸26aの
軸線P₂とを偏心させることができ、これによってリード
スクリュー17をディスク40の下方に配置して高さＨを低
くしながら、奥行Ｌを短くすることができる。

ところで、ディスク40のトラックに対するヘッド位置
は極めて微妙なものであり、シャーシ２、リードスクリ
ュー17、微動機構32等が温度変化によって微妙に伸縮し
ても、これらの影響を受け易い。ところが本実施例で
は、前述のようにリードスクリュー17をディスク40の下
方に配置することによって、そのリードスクリュー17の
前端部17aをスピンドルモータ３に近接させることがで
き、しかもリードスクリュー17を移動させる揺動機構32
をそのリードスクリュー17の前端部17aに配置してい
る。このため、ディスク40から最も近い位置でリードス
クリュー17を移動させることによって、温度変化の影響
をなるべく少なくすることができ、ヘッド位置の微調整
を極めて高精度に行うことができる。

以上、本発明の一実施例に付き述べたが、本発明は実
施例に限定されることなく、本発明の技術思想に基づい
て各種の有効な変更が可能である。

例えば、実施例では粗動用モータのモータ軸の軸線と
リードスクリューの軸線とを偏心させて、装置全体の小
型化を図ったが、両軸線を同一軸線上に配置し、これら
を例えば３枚のギアからなる回転伝達手段によって接続
してもよい。

なお本発明は、フロッピーディスク装置のヘッド移動
装置に限定されることなく、リードスクリューを用いる
各種のヘッド移動装置に適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、粗動用モータのモータ軸とリードスクリュ
ーとを別体にして、モータ軸をその軸線方向に特に移動
させることなくリードスクリューをその軸線方向に移動
させるようにしたものであるから、粗動用モータにはモ
ータ軸が大きく移動する特殊なモータを必要とせず、モ
ータ軸が移動しない（移動しても極く僅かな）一般的な
モータを使用することができ、極めて低コストなモータ
によってヘッド位置の粗調整及び微調整が可能になる。

また、モータ軸がその軸線方向に大きく移動しない構
造の粗動用モータは、高い精度が得られ、衝撃や振動等
によってモータ軸が移動することもない。このため、微
動用モータを使用せずに微調整サーボを行わない装置に
した場合でも、粗動用モータだけでヘッド位置を高精度
に調整することができる。従って、微調整サーボ付きと
微調整サーボ無しとの切換えを容易に行うことができ、
装置の汎用性を高めることができる上に、共用装置のラ
インアップも構成し易い。

さらに、モータ軸がその軸線方向に大きく移動しない
粗動用モータは、ロータとステータとの隙間を小さくす
ることによって、高トルクでありながら小型のモータと
することができる。

しかも、粗動用モータのモータ軸とリードスクリュー
とを別体にすることによって、設計の自由度が向上し、
実施例のようにモータ軸の軸線とリードスクリューの軸
線とを偏心させて配置することが可能になる。従って、
リードスクリューを記録媒体（例えばディスク）の下方
に配置して高さを低くしながら、粗動用モータを高さが
高くならないように配置することによって、ヘッド移動
装置の高さを低くかつ奥行を短くすることができ、ひい
ては装置（例えばフロッピーディスク装置）全体の著し
い小型化を図ることができる。

また、微動用モータにより回動されるカムと、このカ
ムの回動により回動する回動レバーと、リードスクリュ
ーをその復動方向に附勢する戻しばね手段とから微動機
構を構成すると共に、上記回動レバーを長軸側と短軸側
とを有するように回動自在に軸支し、上記長軸側の端部
により上記カムに対するならい部を構成しかつ上記短軸
側の端部を上記リードスクリューの端部に当接するよう
にした。従って、微動用モータの回転が上記カムによる
カム作用と上記回動レバーによるテコ作用とによりきわ
めて確実にかつきわめて円滑にリードスクリューの軸線
方向における往動に変換されるから、リードスクリュー
の軸線方向における往方向微動、ひいてはヘッドの往方
向微動をきわめて確実にかつきわめて円滑に行うことが
でき、また、リードスクリューの軸線方向における復方
向微動、ひいてはヘッドの復方向微動もきわめて確実に
かつきわめて円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明をフロッピーディスク装置のヘッド移動装
置に適用した一実施例を示すものであって、第１図はヘ
ッド移動装置の斜視図、第２図はフロッピーディスク装
置の平面図、第３図は部分的に断面で示したフロッピー
ディスク装置の側面図である。 なお図面に用いた符号において、 １……フロッピーディスク装置 ８……ヘッド移動装置 ９……ガイド軸 10……キャリッジ 11……アーム 14,15……ヘッド 17……リードスクリュー 17a……前端部 23,28,33,35……ギア 26……粗動用モータ 26a……モータ軸 27……回転伝達手段 29……板ばね（戻しばね手段） 31……微動用モータ 32……微動機構 36……カム 37……レバー（回動レバー） 37a……一端部（長軸側の端部） 37b……他端部（短軸側の端部） 40……ディスク である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗動用モータによりリードスクリューを回
   転させることによってヘッドを粗動させ、微動用モータ
   により微動機構を介して前記リードスクリューをその軸
   線方向に移動させることによって前記ヘッドを微動させ
   るように構成されたヘッド移動装置において、 粗動用モータのモータ軸とリードスクリューとが別体に
   構成されると共に、前記粗動用モータの回転が前記リー
   ドスクリューに伝達される回転伝達手段を設けて、前記
   粗動用モータが前記回転伝達手段を介して前記リードス
   クリューを回転させるように構成され、 前記微動機構が、微動用モータにより回動されるカム
   と、長軸側と短軸側とを有するように回動自在に軸支さ
   れ前記長軸側の端部が前記カムに対するならい部を構成
   し前記短軸側の端部が前記リードスクリューをその軸線
   方向に往動させるためにこのリードスクリューの端部に
   当接している回動レバーと、前記リードスクリューをそ
   の軸線方向に復動させるためにこのリードスクリューを
   その復動方向に附勢している戻しばね手段とから構成さ
   れて、前記微動用モータにより前記カムが回動して前記
   回動レバーが回動することによって、前記リードスクリ
   ューが前記回動レバーに押圧されて前記戻しばね手段に
   逆らってその軸線方向に往動するように構成されている
   ことを特徴とするヘッド移動装置。