JPH08138332A - 情報記憶装置用ヘッドの移動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レールの平行度等の精度誤差を吸収しつつ案内
軸受のガタをなくし、キャリッジの移動時の姿勢変化を
抑制すると共に高精度の位置決めができる情報記憶装置
用ヘッドの移動機構を提供する。 【構成】ヘッド用キャリッジ２０が複数の滑り軸受２１
を介して二本のレール１１によりディスクの半径方向に
移動自在に案内支持される情報記憶装置用ヘッドの移動
機構であって、複数の滑り軸受２１は二本のレール１１
に対して全部で五箇所以上において接触する合成樹脂製
の滑り面２６を有し、一方のレール１１とは三箇所以上
の滑り面２６で他方のレール１１とは二箇所以上の滑り
面２６で接触するとともに、そのうちの少なくとも一個
の滑り軸受２１がキャリッジ２０に弾性支持部材３１を
介して支持されて各滑り軸受２１に予圧を付与してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光磁気ディスクや相
変化ディスクその他の情報記憶装置のヘッドの移動機構
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報記憶装置として例えば図１３
に示すような光磁気ディスク駆動装置１が知られてい
る。このものは、光ヘッド２の移動機構であるキャリッ
ジ３と、これを駆動するためのリニアモータ４と、光磁
気ディスク５の回転駆動装置９とを備えており、光ヘッ
ドから出射されるレーザ光６が対物レンズ７を経由して
微小スポット状に光磁気ディスク５の表面に照射され
て、ディスクに記録された情報の再生や新たな情報を書
き込むための消去・記録を行う。この光磁気ディスク５
に対する情報の消去・記録は、バイアス磁石８の磁界の
向きを変えることにより行われる。

【０００３】図１３の従来例では、ヘッド移動機構のキ
ャリッジ３は、含油滑り軸受１０を介してレール１１に
より案内されつつリニアモータ４で光磁気ディスク５の
半径方向に搬送される。なお、リニアモータの代わりに
ベルトあるいは送りねじ等の駆動手段も用いられてい
る。図１４，図１５はこのような従来のヘッド移動機構
の例を具体的に示したもので、光ヘッド２を搭載した移
動機構（キャリッジ）３は、図で左右両サイドに内設さ
れた二個の円筒状軸受面１２を有する含油滑り軸受１０
を介して、二本の丸棒からなるレール１１により光磁気
ディスク５の半径方向に移動自在に案内支持されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近、光磁気ディスク
駆動装置等の情報記憶装置は、情報の読み書きを早くす
るために、ヘッドの所定位置へのアクセスの高速化が求
められている。これに対応するためには、ヘッド移動時
の姿勢変化を少なくして位置決めに要する時間を短縮す
ると共に、高速で移動させるべく光ヘッドのような可動
部を軽量化することが必要である。

【０００５】しかしながら、図１４，図１５に示す従来
のキャリッジでは、滑り軸受１０の円筒状軸受面１２と
レール１１との間に軸受すきまによるガタがある。その
ため次のような問題点がある。 ヘッド移動時の姿勢が安定せず、その結果、追従性が
悪くなると共に位置決めに要する時間が長い。

【０００６】高速化のためには可動部の軽量化が有効
であり、そのために光ヘッド２を可動光学系としレーザ
光発生源２Ａを固定光学系とするいわゆる分離形光ヘッ
ドを採用することが望ましい。その場合、可動光学系の
立ち上げミラー１３に対して固定光学系からレーザ光６
が所定の角度範囲で正確に照射される必要がある。しか
し、案内の滑り軸受１０にガタがあるとキャリッジの姿
勢が変化してしまい、その結果、立ち上げミラー１３に
照射される角度が変化するので追従性が悪くなりトラッ
キングエラーが生じやすい。

【０００７】このような従来の問題点に対応しようとし
ても、情報記憶装置にヘッド移動機構を組付けるときの
二本のレールの平行度等の精度誤差を吸収するため、滑
り軸受の軸受すきまを予め大きく設計しておくことが必
要で、実際問題として軸受のガタを小さくすることは難
しかった。そこでこの発明は、上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、レールの平行度等の精度誤差
を吸収しつつ案内軸受のガタをなくした構成とすること
により、キャリッジの移動時の姿勢変化を抑制すると共
に高精度の位置決めができる情報記憶装置用ヘッドの移
動機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、ヘッドを搭
載するキャリッジが複数の滑り軸受を介して二本のレー
ルによりディスクの半径方向に移動自在に案内支持され
る情報記憶装置用ヘッドの移動機構において、前記複数
の滑り軸受は前記二本のレールに対して全部で五箇所以
上において接触する合成樹脂製の滑り面を有し、一方の
レールとは三箇所以上の滑り面で他方のレールとは二箇
所以上の滑り面で接触するとともに、そのうちの少なく
とも一個の滑り軸受が前記キャリッジに弾性支持されて
いることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】この発明のヘッド用移動機構にあっては、キャ
リッジに弾性支持されている滑り軸受により、レールに
摺接する滑り軸受案内部に予圧が負荷されてガタが取り
除かれる。しかも二本のレールの平行度不良に伴う精度
誤差を弾性支持されている滑り軸受により吸収する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。なお、従来と同一または相当部分には同一の符
号を付してある。図１〜図３はこの発明の第１の実施例
で、図１はヘッドの移動機構としてのキャリッジの水平
断面図、図２は図１のII−II線断面図、図３は図２のII
I 部拡大断面図である。

【００１１】先ず構成を説明すると、この実施例にあっ
ては、ヘッドを搭載するキャリッジ２０を構成するキャ
リッジ本体２０Ａが、三個の滑り軸受２１を介して二本
のレール１１によりディスクの半径方向に移動可能に案
内支持されている。キャリッジ本体２０Ａは、光ヘッド
を搭載するための凹部２２を備えて上部が開口している
箱形で、レール１１に対向する両側面に滑り軸受２１の
装着孔２３が形成されている。この実施例では、装着孔
２３は一方の側面には軸方向に間隔をおいて二個、他方
の側面には前記二個の中間位置に一個が設けられてい
る。これら三個の装着孔２３の中心同士を結ぶと二等辺
三角形状となるように配置されている。

【００１２】各滑り軸受２１は摺動性に優れた合成樹脂
製で、レール１１との対向側である前面にＶ溝２４が形
成されており、その溝の両斜面がそれぞれ滑り面２６，
２６とされてレール１１と線接触する。そしてキャリッ
ジ本体２０Ａに面した後面側には、前記装着孔２３に摺
動自在に嵌合する取付けピン２７が一体的に突設されて
いる。この取付けピン２７は先細の円筒形状で、ピン先
が割れたスナップフィットタイプのものである。

【００１３】また、滑り軸受２１の前面には、更にＶ溝
２４に沿って両岸に角溝２８，２８が形成されており、
その溝２８に給油部材２９を埋め込んで装着してある。
給油部材２９としては、グリースや油などの潤滑剤を多
量に含んだ高分子樹脂や予め潤滑剤を含浸させたフェル
ト等が好ましい。また、この給油部材２９は一部がレー
ル１１に接触してレールに付着する塵埃の軸受部への噛
み込みを防止する異物排除機能をも持たせると良い。

【００１４】なお、ドライ状態あるいは予めレールに薄
く潤滑剤を塗布しておくだけでも使用可能な条件下で
は、給油部材２９を省略しても良い。二個の滑り軸受２
１は、キャリッジ本体２０Ａの一方の側面に設けた二個
の装着孔２３にそれぞれ取付けピン２７を直接に差し込
んで装着されている。一個の滑り軸受２１の方は、キャ
リッジ本体２０Ａの他方の側面に設けた一個の装着孔２
３に弾性支持部材である板ばね３１を介して装着されて
いる。板ばね３１の一端はキャリッジ本体２０Ａの側面
に固定され、自由端側に滑り軸受２１を取り付けると共
に、装着孔２３の周辺に凹部３２を設けて板ばね３１を
強く撓ませ滑り軸受２１をレール１１の内側に後退させ
ることができるようにしてある。

【００１５】こうして、三個の滑り軸受２１の各滑り面
２６は、二本のレール１１に対し全部で六箇所において
接触することとなる。そのうち二個の滑り軸受２１の各
滑り面２６は一方のレール１１と四箇所において線接触
している。キャリッジ本体２０Ａに板ばね３１で弾性支
持されている他の一個の滑り軸受２１の滑り面２６は、
他方のレール１１と二箇所において線接触するとともに
レール１１を弾圧しており、これにより六箇所の各滑り
面２６に予圧が付加されている。

【００１６】滑り軸受２１の摺動性に優れた合成樹脂と
しては、例えば、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルフ
ァイド）樹脂やエポキシ樹脂，ポリアミド樹脂，ポリア
セタール樹脂等に炭素繊維，テフロン，エコノール，グ
ラファイト，二硫化モリブデン，ポリイミド等の耐摩耗
性向上物質を充填した合成樹脂が好ましい。滑り軸受２
１とは別体であるキャリッジ本体２０Ａの材質について
は摺動性を考慮する必要はなく、強度の高いアルミ合金
や成形精度の確保し易い合成樹脂を使用できる。

【００１７】上記の構成を有するキャリッジ２０の作用
を次に述べる。キャリッジ２０を二本のレール１１に組
み付けるときは、先ず、軸方向に間隔をおいて取り付け
てある二個の滑り軸受２１のＶ溝２４を一方のレール１
１に係合させ、次に反対側の弾性支持されている方の滑
り軸受２１のＶ溝２４を他方のレール１１に係合させ
る。このとき、板ばね３１を内側に手で撓ませて滑り軸
受２１をキャリッジ本体２０Ａの側面の凹部３２内へ後
退させれば、レール１１とＶ溝２４との係合が楽に行え
る。その係合完了後に板ばね３１の撓みを開放させれ
ば、ばねの弾性力で各滑り軸受２１の合計六箇所の滑り
面２６がレール１１に押しつけられて、予圧が付加され
ガタは生じない。

【００１８】しかも六箇所の滑り面２６は、二等辺三角
形を形作るように配置されており、予圧はその二等辺三
角形の頂点に位置する滑り軸受２１で付加されてそれぞ
れに等分に分配される結果、移動のキャリッジ２０の姿
勢は極めて安定し、追従性が良好でトラッキングエラー
が効果的に防止できる。また、各滑り軸受２１は、キャ
リッジ２０の側面の円筒形の装着孔２３に円筒状の割型
取付けピン２７を差し込んで取り付けてあるから、キャ
リッジ２０に対してピン軸まわりに回転可能である。そ
のため、二本のレール１１，１１の平行度不良などの精
度誤差を吸収できて、極めて良好な直進走行性が確保さ
れる。

【００１９】また、キャリッジ本体２０Ａは滑り軸受２
１とは別体でその材質については摺動性を考慮する必要
がないことから、強度，重量や成形精度などを主眼に選
定すればよく、キャリッジ設計上の自由度が高められる
という利点がある。図４〜図７に第２の実施例を示す。
この実施例は、図５に示すように断面ほぼコ字型のステ
ンレス鋼板や磨き鋼板等からなる板金製のベース４０の
一方の立上げ側面を「く」の字形に折り曲げて、一方の
レール４１が形成されている。他方のレール４２の方は
丸棒とされ、ベース４０の他方の立上げ側面４３を「逆
く」の字形に折り曲げてその窪みに当てがうとともに、
棒両端部をベース端の垂直立上げ片４４で挟んで固定支
持されている。

【００２０】また、キャリッジ本体２０Ａには、丸棒の
レール４２に面する側の側面に、図６に示すように軸方
向に間隔をおいて三個の滑り軸受２１Ａが一体成形で突
設されている。そのうちの両側の二個はレール４２の上
側面に滑り面２６が当接し、残りの中間の一個はレール
４２の下側面に滑り面２６が当接している。各滑り面２
６にはクラウニングが施されており、そのためレール４
２に対し線接触ではなく点接触で当接する。これにより
レール４２に対し三点接触として、線接触の場合に見ら
れる片当たりを防止している。

【００２１】キャリッジ本体２０Ｂの他方の側面には第
１の実施例と同じく装着孔２３と凹部２２とが形成され
ており、一個の滑り軸受２１Ｂが片持ちの板ばね３１を
介して取り付けてある。この滑り軸受２１Ｂの滑り面２
６も突球面状にクラウニングを施してあり、「く」の字
形のレール４２の内面に上下の二箇所で点接触してい
る。

【００２２】なお、滑り軸受２１の滑り面２６にクラウ
ニングを施して点接触方式にすることは、他の実施例に
おいても採用して良い。この第２の実施例の場合は、丸
棒のレール４２に対し三箇所の滑り面２６で接触し、折
り曲げたレール４１に対し二箇所の滑り面２６で弾性接
触し、合計で五箇所の滑り面に予圧が付加されている。

【００２３】この第２の実施例によれば、ベース４０が
板金製としたため低コストで製作できる利点がある。ま
た、レールと軸受滑り面との接触を点接触としたため摺
動抵抗が少ないと共にレールとの片当たりが生じないと
いう利点もある。その他の作用・効果は第１の実施例と
同様である。なお、第２の実施例の変形例として、レー
ルを二本とも折り曲げレールとすることもできる。ただ
し、一方のレールを丸棒にしたものはレールの真直度を
精度良く製作できるから、二本とも折り曲げレールとし
たものより高い案内精度が得られる。折り曲げレールの
形状は、「く」の字形と限らず内側に凹となる「逆く」
の字形としても良く、その場合は滑り軸受の滑り面２６
をＶ形にすると良い。

【００２４】図８〜図１０に第３の実施例を示す。この
実施例のキャリッジ２０は、キャリッジ本体２０Ｂの両
サイドにそれぞれ、軸受の装着孔２３が軸方向に間隔を
おいて二箇所ずつ計四箇所に設けてある。その装着孔２
３に嵌合される取付けピン２７を備えた四個の滑り軸受
２１Ｃは、図９に示すように、滑り面２６がＶ溝２４の
傾斜面とされると共に、断面ほぼコ字形にレール抱き込
み部５０が設けてある。

【００２５】また、軸受の滑り面２６をレール１１とガ
タなく接触させるべく、一方のレール側の二個の滑り軸
受２１Ｃはそれぞれ図１０のような皿ばね５１を介して
弾性支持されている。この第３の実施例では、計四個の
滑り軸受２１Ｃが各二面ずつの滑り面２６を有して全部
で八箇所でレールに対して予圧を付加された状態で線接
触（勿論点接触であっても良い）で接触している。その
ために、キャリッジ本体２０Ｂが移動するときのピッチ
ングが少ないという利点がある。

【００２６】また、各滑り軸受２１Ｃが断面コ字形のレ
ール抱き込み部５０を有するので、外部の衝撃で滑り軸
受２１Ｃがレール１１から外れてしまうことが防止でき
るという利点もある。その他の作用・効果は第１の実施
例と同様である。この第３の実施例の変形例として、図
１１，図１２のように、予圧用のばねに角板ばね５２を
使用したものを示しておく。この角板ばね５２は、中央
に滑り軸受２１Ｃの取付けピン２７を通す貫通孔５３を
有すると共に、一方の対向辺に脚部５４がそれぞれ設け
てあり、その脚部５４をキャリッジ本体２０Ｂの側面に
当てて滑り軸受２１Ｃを弾性支持し、予圧を付加するも
のである。

【００２７】なお、上記各実施例における予圧用のばね
の形状は、板ばね，皿ばね，角板ばねなどの図示した形
状に限定されることはなく、コイルばねその他に適宜変
更しても良い。また、滑り軸受の滑り面２６の形状はＶ
形の他、Ｕ形状や半円形状にすることもできる。

【００２８】また、一方のレールと接触する二個の滑り
軸受２１あるいは２１Ｃをキャリッジ本体の一側面に併
設したものを示したが、その二個の滑り軸受の代わりに
軸方向に十分長く且つ軸方向に間隔をおいた二箇所にそ
れぞれ二箇ずつの滑り面２６を計四個設けた一個の滑り
軸受で構成することも可能である。また、耐久性を高め
るために、レール１１，４１，４２等にに予め油やグリ
ースなどの潤滑剤を薄く塗布しておくこともできる。

【００２９】また、本発明は分離型光ヘッドに最適であ
るが、一体形光ヘッドに適用しても軸受のガタがないの
で光ヘッドの追従性が向上する利点がある。また、滑り
軸受全体を合成樹脂で形成する代わりに、アルミ合金ま
たはステンレス鋼などの金属で形成して、レールと接触
する滑り面のみに樹脂コーティングしたり或いは合成樹
脂製のシートを接着するようにしても良い。

【００３０】また、本発明は、光ヘッドの移動機構に限
定されることなく、他の情報記憶装置のヘッド移動機構
としても適用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、複数の滑り軸受を介して案内支持される情報記憶装
置のヘッド用移動機構における滑り軸受を、二本のレー
ルに対して全部で五箇所以上において接触する合成樹脂
製の滑り面を有する構成とし、一方のレールとは三箇所
以上の滑り面で他方のレールとは二箇所以上の滑り面で
接触するとともに、そのうちの少なくとも一個の滑り軸
受が弾性支持されて予圧を付与するものとした。そのた
め、軸受にガタがなくキャリッジの姿勢変化を抑制でき
て、その結果追従性が向上しヘッドの位置決めに要する
時間が短縮されるという効果を奏する。

【００３２】また、軸受のガタがないので分離型光ヘッ
ドに採用することが可能で、その結果ヘッド可動部を軽
量化できて、キャリッジの移動を高速化できるという効
果が得られる。また、レールの平行度等の精度誤差を吸
収できて、キャリッジの案内精度が向上するから、高精
度の位置決めができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例の水平断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図２の部分拡大断面図である。

【図４】この発明の第２の実施例の平面図である。

【図５】図４に示したもののベースの正面図である。

【図６】図４のVI矢視図である。

【図７】図４のVII −VII 線断面図である。

【図８】この発明の第３の実施例であって、図１に対応
する断面図である。

【図９】図８に示したものの滑り軸受の部分拡大断面図
である。

【図１０】図８に示した滑り軸受用の皿ばねの平面図で
ある。

【図１１】角板ばねの平面図である。

【図１２】角板ばねの使用状態を説明する図である。

【図１３】光磁気ディスク駆動装置の概要説明図であ
る。

【図１４】従来のヘッド移動機構におけるキャリッジの
平面図である。

【図１５】図１４に示したものの正面図である。

【符号の説明】

２ （光）ヘッド １１ レール ２０ キャリッジ ２１ 滑り軸受 ２１Ａ 滑り軸受 ２１Ｂ 滑り軸受 ２１Ｃ 滑り軸受 ２６ 滑り面 ３１ 板ばね（弾性支持部材） ４１ レール ４２ レール ５１ 皿ばね（弾性支持部材） ５２ 角板ばね（弾性支持部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村木 宏光 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 坂谷 郁紀 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドを搭載するキャリッジが複数の滑
   り軸受を介して二本のレールによりディスクの半径方向
   に移動自在に案内支持される情報記憶装置用ヘッドの移
   動機構において、前記複数の滑り軸受は前記二本のレー
   ルに対して全部で五箇所以上において接触する合成樹脂
   製の滑り面を有し、一方のレールとは三箇所以上の滑り
   面で他方のレールとは二箇所以上の滑り面で接触すると
   ともに、そのうちの少なくとも一個の滑り軸受が前記キ
   ャリッジに弾性支持されていることを特徴とする情報記
   憶装置用ヘッドの移動機構。