JP2630764B2

JP2630764B2 - 磁気ヘッド送り装置

Info

Publication number: JP2630764B2
Application number: JP61118913A
Authority: JP
Inventors: 裕一黒沢
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1986-05-23
Publication date: 1997-07-16
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JPS62275362A

Description

【発明の詳細な説明】「技術分野」本発明は、回転磁気シートに対する記録再生を行なう
磁気ヘッドの送り装置に関する。

「従来技術およびその問題点」回転磁気シート（フロッピディスク）に磁気的に情報
を記録し、これを再生する装置は、各種実用化されてお
り、カメラ関係では映像信号を磁気記録する電子カメラ
がこの磁気記録（再生）装置に該当する。このような磁
気記録再生装置では、磁気ヘッドを回転磁気シートの所
定トラック上に移動させるために、ステップモータ等の
ステップ回動手段の回転運動を磁気ヘッドを支持したキ
ャリッジの直線運動に変換することが一般に行なわれて
いる。ステップ回転は、プーリとスチールベルト、送り
ねじ機構、ラックとピニオン等の周知の運動変換機構に
よって直線運動に変換することができる。ところで、こ
のうちでは、ラックとピニオンを用いた機構が装置の組
立性を考慮すると最も簡単でコストが安く、磁気ヘッド
の位置調整も、キャリッジとラックを別部材として構成
し、両者の位置調整を可能とすることで行なうことがで
きるという利点がある。

ところがステップモータのステップ回転角は、任意に
設定あるいは選定することができない。このためキャリ
ッジとして必要なステップ直進移動距離を基準として、
ラックとピニオンを設計すると、歯車の標準モジュール
は離散的なある定数であり、かつ歯数も自然数であるた
め、所望のステップ直進移動を得るためのピッチ円直径
と、実際に入手できるピニオンのピッチ円直径は一致し
ないのが普通である。所望のステップ直進移動距離を得
るには、ステップモータのステップ回転角を、求めたピ
ッチ円直径に合わせて変更すればよいが、上述のよう
に、任意のステップ回転角が得られるステップモータは
存在しない。このためステップモータの回転をラックピ
ニオン機構を介してキャリッジの直進運動に変換する磁
気ヘッド送り装置では、キャリッジをステップ移動させ
る程、磁気記録媒体の正規の記録トラックに対するオフ
トラック量が増大する。この場合にも同一の磁気ヘッド
送り装置を備えた磁気記録再生装置で記録および再生を
行なえば、このオフトラックは問題とならないが、記録
と再生を異なる磁気ヘッド送り装置（磁気記録再生装
置）で行なうと、このオフトラックが問題となり、再生
時に磁気ヘッドが正確に記録トラックをトレースせず、
再生信号が低下する。

「発明の目的」本発明は、このような従来の磁気ヘッド送り装置の問
題点を解消し、ステップ回動手段と、ラックピニオン機
構を用いた磁気ヘッド送り装置において、ステップ回動
手段のステップ回転角が任意に設定できないことを前提
に、キャリッジに所望のステップ直進移動距離が得られ
る装置を得ることを目的とする。

「発明の概要」本発明は、ラックピニオン機構のピニオンは円形でな
ければならないという常識を再検討した結果、これは非
円形歯車とすることが可能であり、非円形歯車とすれ
ば、ピニオンのステップ回転角がある値に固定されてい
ても、ステップ直進移動距離を任意に設定できるという
着想に基づいて完成されたものである。

すなわち本発明は、ステップモータ等のステップ回動
手段によって一定角度ずつステップ回転するピニオン
を、磁気ヘッドを支持したキャリッジのラックに噛み合
わせて、ピニオンのステップ回転をキャリッジのステッ
プ直進移動に変換する磁気ヘッド送り装置において、ス
テップ回動手段の単位ステップ回転角θに対して所要の
キャリッジの単位直進ステップ移動量Ｐが得られるよう
に、ピニオンをそのピッチ線が円以外の曲線または直線
からなる非円形歯車となすとともに、ラックをこの非円
形歯車と噛み合う形状に設定したことを特徴としてい
る。

「発明の実施例」以下図示実施例について本発明を説明する。第１図、
第２図は本発明による磁気ヘッド送り装置の構成例で、
基板11には、その裏面にステップモータ12が固定され、
そのモータシャフト13は、基板11に穿けた孔14から表面
に突出している。モータシャフト13には本発明の特徴と
する非円形歯車からなるピニオン15が固定されている。

基板11上にはまた、ピニオン15の側方に、左右一対の
ガイドバー支持部材16が固定されている。この左右のガ
イドバー支持部材16上には、板ばね17を介して、一対の
平行なガイドバー19が支持されている。18は板ばね17を
ガイドバー支持部材16上に固定する固定ビスである。ガ
イドバー19は、キャリッジ20を支持するとともにその移
動方向を規制する。キャリッジ20には磁気ヘッド21が固
定されており、この磁気ヘッド21は、スピンドルモータ
22によって回転駆動される回転磁気シート（図示せず）
と摺接して記録再生を行なう。キャリッジ20の移動方向
は、この磁気ヘッド21が回転磁気シートの半径方向に移
動するように、ガイドバー19によって規制されている。
23はスピンドルモータ22を基板11上に固定する固定ビス
である。

以上のように移動方向を規制されたキャリッジ20上に
は、非円形歯車からなる上記ピニオン15と滑らかに噛み
合う形状のラック25Rを有するラックプレート25が位置
調節可能にして支持されている。すなわちラックプレー
ト25には、ガイドバー19と平行な方向の長孔26が形成さ
れていて、この長孔26にキャリッジ20に立設したガイド
ピン27が嵌まっている。そしてこのラックプレート25の
長孔26延長方向の一端面には偏心ピン28が当接してお
り、この偏心ピン28を回動させると、ラックプレート25
が、長孔26に拘束されて移動し、キャリッジ20上でその
位置を変化させる。29は固定ビスで、ラックプレート25
の位置調節後、この固定ビス29を締めることで、ラック
プレート25をキャリッジ20上に固定する。なおこのラッ
クプレート25のラック25Rとピニオン15間のバックラッ
シュは、ラックプレート25より遠い側のガイドバー19側
において、ガイドバー支持部材16とキャリッジ20との間
に挿入した圧縮ばね30の付勢力により除去される。圧縮
ばね30はまた、キャリッジ20に第１図、第２図における
時計方向の回転モーメントを与え、キャリッジ20のガイ
ドブシュ31とガイドバー19との間のラジアルガタを除去
する作用をする。

第３図はピニオン15のピッチ線15pと、ラックプレー
ト25のラック25Rのピッチ線25pを示している。O1はピニ
オン15の回転中心、O2はラックプレート25の基準位置、
r1、r2は、回転中心O1、基準位置O2から噛み合い点O3迄
の距離である。

いまステップモータ12のステップ角をθとし、キャリ
ッジ20として必要なステップ直進移動距離をＰとする
と、ピッチ線15pと25pは例えば次のようにして決定され
る。以下は一例である。

ラック25Rのピッチ線25pおよびピニオン15のピッチ線
15pをそれぞれ、ピニオン15の回転中心O1を原点とし、
キャリッジ20の移動方向と平行平行にｙ軸を設定した直
交座標上での関数として設定する。回転中心O1および基
準位置点O2は固定の点とし、噛み合い点O3は回転中心O1
と基準位置点O2固定点とする。例えば、ラック25Rのピ
ッチ線25pを、キャリッジ20の移動方向に対して所定角
度φをなす直線となるように形成する。このときのピニ
オン15のピッチ線15pを、ラック25Rのピッチ線25pとの
噛み合い点O3と接する所定の非線形関数（例えばｙ＝ax
ⁿ＋ｂ）として定義する。回転中心O1と噛み合い点O3ま
での距離をr1（ピッチ円半径）、ピニオン15をステップ
回転角θ回転させた後にピニオン15のピッチ線15pがラ
ック25のピッチ線25pと噛み合い点O3で接触するピッチ
線15p、25p上の点をそれぞれＣ、Ｃ′、回転中心O1と点
Ｃとの距離（ピッチ円半径）をr1′、噛み合い点O3から
点Ｃまでのピッチ線長をｌとしたときに、下記式、 r1′＝r1−Ptanφ ｌ＝P/cosφ を満足する点を求める。以上の処理を、ステップ回転角
θ回転させる毎に繰り返し求めて、関数の係数ａ、ｂ、
ｎを設定する。なお、Ptanφは、ステップ回転角θ回転
させたときのラック25のピッチ線25Pとの接触点（噛み
合い点）と、ステップ回転角θ回転させる前のピッチ線
25Pとピッチ線15Pとの接触点（噛み合い点）との、ラッ
ク20の移動方向と直交する方向の間隔であり、図では噛
み合い点O3を通りキャリッジ20の移動方向と平行なラッ
クのピッチ線との間の間隔である。

また、ピニオン15のピッチ線15pの周長Ｌは、r1＋r2
＝Ａとおくと、式により算出できる。ここでＡは、ピニオン15の回転中心
O1からラック20の基準位置O2までの間隔であり、一定値
である。またr1＋r2＝１とした場合の周長をＬ′とすれ
ば、Ｌ＝Ｌ′Ａである。ここでピニオン15のモジュール
をｍとし、歯数をＺとすれば、Ｌ＝Ｌ′Ａ＝πmZとな
る。よってｍが標準のモジュールであっても、Ａが自由
に設定できるので、以上のようにしてピッチ線15pを設
定した非円形歯車からなるピニオン15によれば、モジュ
ール、歯数に左右されず所望のステップ直進移動距離Ｐ
が得られる。なおステップモータ12を一回転以上させな
い場合は、ピニオン15のピッチ線15pが閉ループとなっ
ている必要はない。

第４図は以上のようにして形状を設定したピニオン15
とラック25Rを用いた磁気ヘッド送り装置におけるオフ
トラック量を測定したグラフである。第５図には、比較
のため、円形歯車からなるピニオンとラックを用いた従
来の磁気ヘッド送り装置のオフトラック量を示してい
る。この両グラフから明らかなように、円形歯車利用の
従来装置では、所望のピッチ円直径が得られないため
に、トラックナンバーの増大に伴なって累積誤差が発生
するのに対し、本発明によると、ピッチ線を円形以外の
所定形状に設定しているので、累積誤差は発生しない。
第４図のグラフに表れている誤差は、磁気ヘッド送り機
構を構成する各部品の加工精度、ステップモータのステ
ップ回転角度誤差等が原因となるオフトラック量で、累
積誤差に比して十分小さく抑えることができ、よって高
いトラッキング精度が得られる。

「発明の効果」以上のように本発明は、ステップ回動手段のステップ
回転を、ラックピニオン機構を介して、磁気ヘッドを保
持したキャリッジのステップ直進運動に変換する磁気ヘ
ッド送り装置において、ステップ回動手段のステップ回
転角を考慮して、ピニオンのピッチ線を、キャリッジの
必要なステップ直進移動距離が得られるように、円以外
の曲線または直線から構成し、ラックをこの非円形歯車
と噛み合う形状に設定してから、正規の記録トラックに
対するオフトラック量が小さい磁気ヘッド送り装置が得
られる。よって再生信号の低下を招くことなく、高S/N
比の信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ヘッド送り装置の実施例を示
す平面図、第２図は同斜視図、第３図はピニオンとラッ
クのピッチ線の形状決定のプロセスを説明するためのグ
ラフ、第４図は本発明装置によるオフトラック量を測定
したグラフ、第５図は従来装置によるオフトラック量を
測定したグラフである。 11……基板、12……ステップモータ、13……モータシャ
フト、15……ピニオン（非円形歯車）、15p……ピッチ
線、16……ガイドバー支持部材、19……ガイドバー、20
……キャリッジ、21……磁気ヘッド、22……スピンドル
モータ、25……ラックプレート、25R……ラック。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステップ回転手段によって一定角度づつス
テップ回転するピニオンを、磁気ヘッドを支持したキャ
リッジのラックに噛み合わせて、ピニオンのステップ回
転をキャリッジのステップ直進移動に変換する磁気ヘッ
ド送り装置において、上記ステップ回転手段のステップ回転角θに対してキャ
リッジの所用の直進ステップ移動量Ｐが得られるよう
に、上記ラックをそのピッチ線がキャリッジの移動方向
から所定角度φをなす方向に形成するとともに、上記ピ
ニオンを、上記ラックに噛み合わうようにピッチ線を円
以外の曲線からなる非円形歯車としたこと、を特徴とす
る磁気ヘッド送り装置。
【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記ラッ
クのピッチ線およびピニオンのピッチ線をそれぞれ上記
ピニオンの回転中心を原点とする直交座標上での関数と
して設定し、上記ラックのピッチ線を、上記キャリッジの移動方向に
対して所定角度φをなす直線で構成し、上記ピニオンのピッチ線を、上記ラックのピッチ線と噛
合点において接する所定の非線形関数として定義し、こ
の非線形関数を、上記噛合点とピニオンの回転中心間の
距離をr1、上記噛合点とピニオンの回転中心とを結ぶ直
線を回転中心に対して上記ステップ回転角θ回転させた
後の直線と上記ピニオンのピッチ線との交点と回転中心
間の距離をr1′、上記ピニオンのピッチ線の上記噛み合
い点から上記交点までのピッチ線長をｌとしたときに、
下記式、 r1′＝r1−Ptanφ ｌ＝P/cosφ を満足するように上記ピニオンのピッチ線を設定したこ
とを特徴とする磁気ヘッド送り装置。