JPH0241817B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気デイスク装置に関し、特に情報の
書込みまたは読出しのための位置決め装置の駆動
にステツピングモータを使用する磁気デイスク装
置に関する。

近年、オフイスコンピユータやワードプロセツ
サ等の小型の情報処理装置が発達するにつれて、
これらの装置に使用するのに適した小型の磁気デ
イスク装置が必要となつてきたため、これに適合
するものとして直径が20cmまたは13cm程度の小さ
な磁気デイスクを用いた磁気デイスク装置が実用
化されている。

これらの磁気デイスク装置は、装置全体を小型
にして取扱いが簡便でしかも安価なものとする必
要があるため、磁気ヘツドを磁気デイスクの所定
トラツク上に位置決めするための位置決め装置
（通常これをキヤリジという）を駆動するのにス
テツピングモータを使用する構成を有しているも
のがある。

このような構成の磁気デイスク装置に用いられ
るステツピングモータは、中央部分にマグネツト
（外周部分に多数の磁極を有し、このマグネツト
と対向して多数の磁極をその内面部分に有して複
数個の巻線を備えたステータがその外側に配置さ
れている）を固着する回転軸を有し、この回転軸
にはマグネツトをはさんでその外側に１個ずつの
ボールベアリングがその内輪を固定（圧入または
接着による）されて配置されており、そのうちの
一方のボールベアリングは、このボールベアリン
グの外輪を固定（圧入または接着による）して保
持するためのベアリング保持部分をその中央近傍
に有するフランジ（以下これをフロントフランジ
という）によつて保持され、他方のボールベアリ
ングは、そのボールベアリングの外輪との間に僅
かな間隙を有して嵌合するベアリング保持部分を
その中央近傍に備える第二のフランジ（以下これ
をリアフランジという）によつて保持され、この
リアフランジのベアリング保持部分の底部とボー
ルベアリングの外輪との間にスプリングを設けて
このスプリングの押圧力をボールベアリングの外
輪に加えることによつて２個のボールベアリング
の外輪とボールとおよびボールと内輪との間の遊
隙を取除く構成を有している。従つてリアフラン
ジのベアリング保持部分とボールベアリングとの
間には上記のようにそれらの間の相対運動を保証
する僅かな間隙があるため存回転軸の先端部分
（この先端部分にはキヤリジのスチールバンドを
連結するプーリーが取付けられている）は軸方向
と直角な面内で振れ（方向は不定）が生じ、この
振れの磁気ヘツドの位置決め方向の成分が情報の
書込み時と読出し時とで異なるときは、それが読
出し時の位置決め誤差となつて磁気デイスク装置
の読出しエラーの原因となることがある。更に第
１図（第１図は本発明の一実施例の外観を示す平
面図であるが、従来の磁気デイスク装置の外観も
第１図と同じであるので、説明の便宜上第１図を
参照して説明する）に示すように、位置決め距離
（磁気デイスク２の回転中心と磁気ヘツド３との
距離）とは磁気デイスク２の回転中心とステツピ
ングモータ８の回転軸の中心との距離ａ、ステツ
ピングモータ８の回転軸の中心とこの回転軸の先
端部分に取付けられているプーリー７に巻付けら
れているスチールバンド６の固定端点との距離
ｂ、スチールバンド６の固定端点と磁気ヘツド３
を支持しているジンバルスプリング４の支持点と
の距離ｃおよび磁気ヘツド３を支持しているジン
バルスプリング４の長さｄの代数和として求めら
れるが、情報の書込み時と読出し時に温度差があ
る場合、それぞれの寸法（距離または長さ）を構
成している材質に差異があるため、熱膨張係数の
差異による寸法の変化に差異を生じ、寸法ｅ（＝
ａ＋ｂ−ｃ−ｄ）に△ｅの誤差（通常これをサー
マルオフトラツクという）が生じ、これがまた読
出しエラーの原因となる場合がある。

従つて本発明の目的は、ステツピングモータの
フランジのボールベアリング保持部分に偏心を有
してＯリングを設け、このＯリングを介してボー
ルベアリングを支持するように構成することによ
り、ボールベアリングとその保持部分との間の間
隙を除去して回転軸の振れを防止することにより
磁気ヘツドの位置決め誤差を取除くことができる
ようにして読出しエラーを減少させ、更にＯリン
グの偏心によつて創起される回転軸の振れの方向
を、サーマルオフトラツクによる磁気ヘツドの位
置決め誤差を補障する方向と一致するようにステ
ツピングモータの取付方向を選択することによつ
てサーマルオフトラツクによる読出しエラーを減
少させた信頼性の高い磁気デイスク装置を提供す
ることにある。

本発明の磁気デイスク装置は、モータによつて
回転させられた主軸に取付けられた少くとも１枚
の磁気デイスクと、少くとも１個の磁気ヘツドを
搭載して前記磁気ヘツドを前記磁気デイスクの所
定のトラツク上に位置決めする位置決め装置を駆
動するステツピングモータとを備える磁気デイス
ク装置であつて、前記ステツピングモータが、外
周に複数個の磁極を有するマグネツトを取付けた
回転軸と、前記マグネツトの外側において前記回
転軸に取付けられた２個のボールベアリングと、
前記ボールベアリングを保持するベアリング保持
部分を有する２個のフランジとを備え、前記２個
のフランジのうち少くとも１個のフランジはそれ
が備える前記ベアリング保持部分の内周に前記ベ
アリング座の中心に対して使定の値だけ偏心した
位置に中心を有するＯリング溝を有し、且つ前記
Ｏリング溝に嵌装された少くとも１個のＯリング
とを備えて構成される。

更に本発明の他の実施態様は、上記の磁気デイ
スク装置において、Ｏリング溝の偏心方向によつ
て創起されるステツピングモータの回転軸の振れ
の方向を、磁気デイスクに対する磁気ヘツドの温
度差による位置決め誤差を補償する方向に設定し
て取付けられたステツピングモータを備えて構成
される。

以下本発明について図面を参照して詳細に説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示す平面図で内部
構成を示すためカバーの一部を切欠いて画いてあ
る。

磁気デイスク２はスピンドル１を中心として一
定速度で回転している。一方磁気ヘツド３はジン
バルスプリング（先端部分に磁気ヘツドを搭載し
て支持し情報の書込みや読出しのとき磁気ヘツド
を磁気デイスク面から一定の間隔だけ浮上させか
つその浮上姿勢を正しく保つための、ステンレス
鋼系の材料によつて作られた特殊の外形を有する
板ばね）４の先端部分に搭載されて磁気デイスク
２の回転中心に向つて前進または後退運動を行う
ことによつて所定のトラツク（図ではトラツク２
ａ）上に位置決めされて情報の書込みや読出しを
行うように構成されている。ジンバルスプリング
４はキヤリジベース５の上に積重ねられて搭載さ
れ（通常磁気デイスクは複数枚用いられるため、
それらの情報記憶面に対応して複数個のジンバル
スプリングが用いられる）、キヤリジベース５に
はその中央部分をプーリー７に固定されているス
チールバンド６の両端が固定されている。プーリ
ー７はフレーム９に取付けられているスピツピン
グモータ８の回転軸の先端部分に取付られてお
り、従つてステツピングモータ８の回転運動はプ
ーリー７とスチールバンド６とによつて直進運動
に変換されて磁気ヘツド３の位置決め動作が行わ
れるように構成されている。なおスチールバンド
６、キヤリジベース５、ジンバルススプリング４
等の直進運動を行う部分を他の構成部品と共に総
称して位置決め装置（キヤリジ）と称する。

第２図ａは第１図のステツピングモータの構成
の詳細を示すため部分的に断面で示し、かつ分解
して画いた平面図である。

図に示すように、ステツピングモータ８は回転
軸８１のほゞ中央の部分にマグネツト８６が固定
されており、その両側にボールベアリング８３お
よび８６がその内輪を回転軸８１に接着によつて
固定されている。マグネツト８６の外周にはコイ
ル８５を有するステータ８４が配置されている。

ボールベアリング８３に対応してフロントフラ
ンジ８２が、またボールベアリング８８に対応し
てリアフランジ８７が設けられており、ボールベ
アリング８３はフロントフランジ８２の中央部分
に設けられているベアリング保持部分８２ａに挿
入されてその外輪を接着により固定されており、
一方ボールベアリング８８はリアフランジ８７の
中央部分に設けられているベアリング保持部分８
７ａに挿入されて保持される構成を有している
が、ベアリング保持部分８７ａの内径はボールベ
アリング８８の外輪の外径より僅かに大きく設定
されている。

ベアリング保持部分８７ａの内部にはその中心
Ａから距離δだけ偏心した位置に中心Ｂを有する
Ｏリング溝８７ｂが設けられており、ベアリング
８８はこのＯリング溝８７ｂに嵌装されているＯ
リング８９の内側を圧縮して挿入されている。ベ
アリング８８はまたベアリング保持部分８７ａの
底部に装着されているスプリング９０によつてそ
の外輪の側面を軸方向に押圧されているため、Ｏ
リング８９を変形させながら軸方向への微動が可
能となつている。

従つて上記のように構成されているステツピン
グモータ８は、第２図ｂに示すように、回転軸８
１の中心Ｂはベアリング保持部分８７ａの中心Ａ
から距離δだけ偏心した位置にＯリング８９によ
つて支持されるので、従来のステツピングのモー
タのようにベアリング保持部分８７ａとボールベ
アリング８８との間の間隙によつて回転軸の先端
が振れ動くことがなく、従つて磁気ヘツド３（第
１図参照）の位置決め誤差を取除いて読出しエラ
ーを減少させることができる。Ｏリングを偏心さ
せて取付けることは、ボールベアリングに対して
常に一定方向の圧力を加えることになるため、温
度変化によつてベアリング保持部分の内径とボー
ルベアリングの外径との寸法差に変化を生じても
おおむね一定の圧力を保つことができ、回転軸の
位置を安定して保つことのできる効果がある。な
お上記の実施例はリアフランジにＯリングを備え
る構成となつているが、リアフランジ側を固定し
てフロントフランジにＯリングを備え構成とする
ことができる。更にまたリアフランジとフロント
フランジとの両者にＯリングを備えるようにする
ことも可能で、この場合、両者の偏心方向は任意
の組合せが可能である。

第１図において例えば寸法ａを支配するフレー
ム９の熱膨張係数が寸法ｃおよび寸法ｅを支配す
るキヤリジベース５および磁気デイスク２の熱膨
張係数より小さい場合（寸法ｂおよび寸法ｄの温
度差による寸法変化量は同一であるとする）、情
報書込み時の温度に対して情報読出し時の温度が
高いと、磁気ヘツド３は磁気デイスク２の内周方
向に位置ずれ（サーマルオフトラツク）を生ず
る。このとき、ステツピングモータを第２図ｂに
示す方向すなわち、ボールベアリング８８の偏心
方向を第１図の磁気デイスク中心の方向になるよ
うに取付けると、温度上昇によつてリアフランジ
８７のベアリング保持部分８７ａの内径が膨張し
た分だけボールベアリング８８がＯリング９０に
よつて更に多く偏心させされ、従つてプーリー７
は磁気デイスク２から遠ざかる方向に動かされる
ので磁気ヘツド３の位置をサーマルオフトラツク
を補償して正しくトラツク２ａに位置させること
が出来これによりサーマルオフトラツクによる読
出しエラーを防止することも可能となる。もちろ
ん寸法ａ，ｂ，ｃ，ｄおよびｅ間においてサーマ
ルオフトラツクが生じない場合には上記の偏心方
向を第１図の図面に垂直な方向になるようにすれ
ばよく、ステツピングモータの取付角を任意に選
択することによつて所望のサーマルオフトラツク
の補償を行うことができる。

以上詳細に説明したように、本発明の磁気デイ
スク装置を用いることにより、ステツピングモー
タのボールベアリングとフランジのベアリング保
持部分との間の間隙による磁気ヘツドの位置ずれ
を防止して読出しエラーを減少させ、従つて信頼
性の高い磁気デイスク装置が得られるという効果
があり、更にステツピングモータの取付角度を適
宜に選択してサーマルオフトラツクを補償するよ
うにすることによりサーマルオフトラツクによる
読出しエラーを減少させた信頼性の高い磁気デイ
スク装置が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気デイスク装置の一実施例
を示す平面図、第２図ａおよびｂは第１図のステ
ツピングモータを部分的に断面で示した分解平面
図およびＸ−Ｘ断面図である。 図において、１……スピンドル、２……磁気デ
イスク、３……磁気ヘツド、４……ジンバルスプ
リング、５……キヤリジベース、６……スチール
バンド、７……プーリー、８……ステツピングモ
ータ、９……フレーム、８１……回転軸、８２…
…フロントフランジ、８３……ボールベアリン
グ、８４……ステータ、８５……コイル、８６…
…マグネツト、８７……リアフランジ、８８……
ボールベアリング、８９……Ｏリング、９０……
スプリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モータによつて回転させられ主軸に取付けら
   れた少くとも１枚の磁気デイスクと、少くとも１
   個の磁気ヘツドを搭載して前記磁気ヘツドを前記
   磁気デイスクの所定のトラツク上に位置決めする
   位置決め装置を駆動するステツピングモータとを
   備える磁気デイスク装置であつて、 前記ステツピングモータが、外周に復数個の磁
   極を有するマグネツトを取付けた回転軸と、前記
   マグネツト外側において前記回転軸に取付けられ
   た２個のボールベアリングと、前記ボールベアリ
   ングを保持するベアリング保持部分を有する２個
   のフランジとを備え、前記２個のフランジのうち
   少くとも１個のフランジは、それが備える前記ベ
   アリング保持部分の内周に前記ベアリング保持部
   分の中心に対して所定の値だけ偏心した位置に中
   心を有するＯリング溝を有し、且つ前記Ｏリング
   溝に嵌装された少くとも１個のＯリングを備え
   る。 ことを特徴とする磁気デイスク装置。 ２ Ｏリング溝の偏心によつて創起されるステツ
   ピングモータの回転軸の振れ方向を磁気デイスク
   に対する磁気ヘツドの温度差による位置決め誤差
   を補償する方向に設定して取付けられたステツピ
   ングモータを備えることを特徴とする第１項記載
   の磁気デイスク装置。