JPH10144018A - 直動型キャリッジ機構およびそれを備えたフレキシブルディスクドライブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直動型キャリッジ機構全体の重量を軽量化す
ること。 【解決手段】 直動型キャリッジ機構は、キャリッジ１
５１，１５２の先端側で磁気ヘッド１３１，１３２を支
持し、キャリッジ１５１の後方にボイスコイル１７を搭
載しており、キャリッジ１５１，１５２を直線的に移動
可能である。ボイスコイル１７のコイル材として、アル
ミニウム線や銅クラッド・アルミニウム線のような、銅
線よりも比重の小さい線材を使用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直動型キャリッジ機
構に関し、特に、フレキシブルディスクドライブに用い
られる直動型キャリッジ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、フレキシブルディスクド
ライブは、それに挿入されたフレキシブルディスクの磁
気ディスク媒体に対してデータの記録再生を行うための
磁気記録再生装置の一種である。近年、フレキシブルデ
ィスクの大容量化が進められており、１Ｍ〜２Ｍバイト
の記憶容量（以下、通常容量と呼ぶ）を持つものに対し
て、１２８Ｍバイトの記憶容量（以下、大容量と呼ぶ）
を持つものが開発されている。これに伴って、フレキシ
ブルディスクドライブとしても、このような大容量フレ
キシブルディスクに対してデータを記録再生可能なもの
が開発されている。

【０００３】以下においては、大容量フレキシブルディ
スクのみに対してデータを記録再生可能なフレキシブル
ディスクドライブを高密度専用型フレキシブルディスク
ドライブと呼び、通常容量フレキシブルディスクのみに
対してデータを記録再生可能なフレキシブルディスクド
ライブを通常密度専用型フレキシブルディスクドライブ
を呼ぶことにする。さらに、大容量および通常容量の両
方のフレキシブルディスクに対してデータを記録再生可
能なフレキシブルディスクドライブを高密度／通常密度
兼用型フレキシブルディスクドライブと呼ぶことにす
る。なお、高密度専用型フレキシブルディスクドライブ
と高密度／通常密度兼用型フレキシブルディスクドライ
ブとを区別しない場合には、単に、高密度型フレキシブ
ルディスクドライブと呼ぶことにする。

【０００４】フレキシブルディスクは、上下一対の開口
部を持つケースと、このケース内に収容され、上下一対
の開口部を介して上下一対の磁気ヘッドでアクセスされ
る磁気ディスク媒体とを含み、この磁気ディスク媒体の
表面には、データを記録するための通路としての同心円
状のトラックが、半径方向に沿って複数形成されてい
る。トラック幅（トラックピッチ）は、当然、大容量フ
レキシブルディスクの方が通常容量フレキシブルディス
クよりも狭い。

【０００５】キャリッジはその先端側で磁気ヘッドをジ
ンバルを介して支持している。また、キャリッジは、Ｆ
ＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）とス
ケールとスプリングホルダとバネとを搭載している。磁
気ヘッドとジンバルとキャリッジとＦＰＣとスケールと
スプリングホルダとバネとの組み合わせをキャリッジア
センブリと呼ぶ。キャリッジアセンブリはメインフレー
ムの表面上でメインフレームから離間して配置されてい
る。このキャリッジアセンブリは、所定の半径方向に沿
って直線的に移動させられるので、直動型キャリッジア
センブリと呼ばれる。

【０００６】さて、通常密度専用型フレキシブルディス
クドライブと高密度型フレキシブルディスクドライブと
の間の機構上の相違点の１つは、上記キャリッジアセン
ブリを、ドライブ内に挿入されたフレキシブルディスク
に対して所定の半径方向（フレキシブルディスクの径方
向）に沿って移動する駆動手段の構成にある。すなわ
ち、通常密度専用型フレキシブルディスクドライブでは
駆動手段としてステッピングモータを使用しているのに
対して、高密度型フレキシブルディスクドライブでは駆
動手段としてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のようなリ
ニアモータを使用している。

【０００７】以下、高密度型フレキシブルディスクドラ
イブの駆動手段として使用されるボイスコイルモータに
ついて少し詳細に説明する。ボイスコイルモータは、キ
ャリッジの後方に搭載され、所定の半径方向と平行な駆
動軸の回りに巻回されたボイスコイルと、このボイルコ
イルを通して流れる電流と交叉する磁界を発生するため
の磁気回路とを有する。直動型キャリッジアセンブリと
ボイスコイルとの組み合わせを直動型キャリッジ機構と
呼ぶ。また、従来、ボイスコイルのコイル材として銅線
を使用している。このような構成により、磁気回路で発
生された磁界と交叉する方向にボイルコイルに電流を流
すことにより、この電流と磁界との相互作用に基づいて
駆動軸の延在方向に駆動力が発生する。この駆動力によ
り、ボイスコイルモータは直動型キャリッジ機構を所定
の半径方向に沿って移動する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】フレキシブルディスク
の磁気ディスク媒体に対してデータの記録再生を行う
際、直動型キャリッジ機構を所定の半径方向に沿って移
動する必要がある。そして、磁気ディスク媒体上のデー
タに対して高速にアクセスするためには、磁気ヘッドを
所定の位置に高速に移動、すなわち、シークさせる必要
がある。そのためには、磁気ヘッドを先端で支持してい
る直動型キャリッジ機構を高速に移動させればよい。そ
れを実現するには、できるだけ直動型キャリッジ機構全
体の重量をできるだけ軽量化することが必要である。上
述したように、従来では、キャリッジの後方に搭載され
たボイスコイルのコイル材として銅線を使用している。
その結果、従来の直動型キャリッジ機構全体の重量を軽
量化することができず、高々約８ｇにするのが限度であ
る。

【０００９】このように、従来の直動型キャリッジ機構
はその重量が重いので、次に述べるような問題がある。
磁気ヘッドを高速にシークすることが困難である。
消費電力が大きい。キャリッジ機構を駆動するための
磁気回路に使用されるマグネットとして、例えば、ネオ
ジムのような希土類元素からなる保磁力の大きい希土類
磁石を使用することが必要となり、マグネットが高価と
なる。このような保磁力の大きいマグネットを使用す
ることにより漏れ磁束が大きくなり、磁気ディスク媒体
等に悪影響を及ぼす。

【００１０】したがって、本発明の課題は、上述した従
来の問題点に鑑み、全体の重量を軽量化できる直動型キ
ャリッジ機構を提供することにある。

【００１１】本発明の他の課題は、磁気ヘッドを高速に
シークすることが可能な直動型キャリッジ機構を提供す
ることにある。

【００１２】本発明のさらに他の課題は、省消費電力型
の直動型キャリッジ機構を提供することにある。

【００１３】本発明のもっと他の課題は、直動型キャリ
ッジ機構を駆動するための磁気回路を構成するマグネッ
トとして、安価なものを使用できるようにすることにあ
る。

【００１４】本発明のさらにもっと他の課題は、磁気デ
ィスク媒体等に悪影響を及ぼすのを削減することができ
る直動型キャリッジ機構を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、キャリ
ッジの先端側で磁気ヘッドを支持すると共に前記キャリ
ッジの後方にボイスコイルを搭載して、前記キャリッジ
を直線的に移動可能な直動型キャリッジ機構において、
前記ボイスコイルのコイル材として銅線よりも比重の小
さい線材を使用したことを特徴とする直動型キャリッジ
機構が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１７】最初に、図２を参照して、本発明の一実施
形態による直動型キャリッジ機構を備えた高密度型フレ
キシブルディスクドライブについて説明する。図示の高
密度型フレキシブルディスクドライブ（ＦＤＤ）はフレ
キシブルディスク４０に対してデータの記録再生を行う
装置である。フレキシブルディスク４０は図２中の矢印
Ａで示す方向から高密度型フレキシブルディスクドライ
ブ中に挿入される。

【００１８】挿入されたフレキシブルディスク４０は、
メインフレーム１１の表面上で回転可能に支持されたデ
ィスクテーブルアセンブリ（図示せず）上に、互いの中
心軸が一致した状態で保持される。

【００１９】フレキシブルディスク４０は、円板状の磁
気ディスク媒体４１と、この磁気ディスク媒体４１を覆
う上側ケース４２１および下側ケース（後述する）と、
矢印Ｃ方向に摺動可能な上側シャッタ４３１および下側
シャッタ（図示せず）とを有し、上側シャッタ４３１お
よび下側シャッタにはそれぞれ上窓４３１ａおよび下窓
（図示せず）が開けられている。上側シャッタ４３１お
よび下側シャッタは矢印Ｃ方向とは逆方向に図示しない
バネによって付勢されている。上側シャッタ４３１およ
び下側シャッタが矢印Ｃ方向に摺動すると、図２に示す
ように、上側シャッタ４３１の上窓４３１ａおよび下側
シャッタの下窓が上側ケース４２１および下側ケースに
それぞれ設けられた上開口部４２１ａおよび下開口部
（図示せず）のところに位置し、これら上開口部４２１
ａおよび下開口部を介して磁気ディスク媒体４１を上側
および下側磁気ヘッド（後述する）がアクセスすること
が可能となる。

【００２０】ディスクテーブルアセンブリはメインフレ
ーム１１の裏面に設けられたドライブモータ（図示せ
ず）によって回転駆動され、これによってフレキシブル
ディスク４０の磁気ディスク媒体４１が回転する。ま
た、メインフレームの裏面には、多数の電子部品を搭載
したプリント配線基板（図示せず）が取り付けられてい
る。

【００２１】図１は本実施の形態に係る直動型キャリッ
ジ機構を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面
図、（ｃ）は背面図である。

【００２２】図１に示すように、上側磁気ヘッド１３１
および下側磁気ヘッド１３２は、それぞれ、上側ジンバ
ルプレート１４１および下側ジンバルプレート１４２に
よって揺動可能に、上側キャリッジ１５１および下側キ
ャリッジ１５２の先端側で保持されている。また、上側
磁気ヘッド１３１には、上側キャリッジ１５１に取り付
けられた付勢バネ（ヘッドロードバネ）１８によって、
下向きの押圧力が加えられている。上側ジンバルプレー
ト１４１および下側ジンバルプレート１４２と、上側キ
ャリッジ１５１および下側キャリッジ１５２と、付勢バ
ネ１８と、ＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サー
キット）（図示せず）と、スケール２１と、スプリング
ホルダ２２との組み合わせを直動型キャリッジアセンブ
リと呼ぶ。直動型キャリッジアセンブリはメインフレー
ム１１の表面上でメインフレーム１１から離間して配置
されており、上側磁気ヘッド１３１および下側磁気ヘッ
ド１３２をフレキシブルディスク４０（図２）に対して
所定の半径方向（図２の矢印Ｂで示す方向）に沿って移
動可能に保持している。

【００２３】下側キャリッジ１５２は、その両側下端
で、所定の半径方向Ｂに対して平行に延在する一対のガ
イドバー１６によって支持及び案内される。

【００２４】上側キャリッジ１５１および下側キャリッ
ジ１５２は、以下に述べるようなボイスコイルモータに
よって所定の半径方向Ｂに沿って駆動される。詳細に説
明すると、ボイスコイルモータは直動型キャリッジアセ
ンブリの後方に搭載されて、所定の半径方向Ｂと平行な
駆動軸の回りに巻回された一対のボイスコイル１７と、
このボイルコイル１７を通して流れる電流と交叉する磁
界を発生するための磁気回路２０とを有する。直動型キ
ャリッジアセンブリと一対のボイスコイル１７との組み
合わせを直動型キャリッジ機構と呼ぶ。また、図示はし
ないが、磁気回路２０は磁力（磁界）を発生するマグネ
ットとヨークとから構成されている。

【００２５】このような構成のボイスコイルモータにお
いて、磁気回路２０で発生された磁界と交叉する方向に
ボイルコイル１７に電流を流すことにより、この電流と
磁界との相互作用に基づいて駆動軸の延在方向に駆動力
が発生する。この駆動力により、ボイスコイルモータは
直動型キャリッジ機構を所定の半径方向Ｂに沿って移動
させる。

【００２６】高密度型フレキシブルディスクドライブ
は、フレキシブルディスク４０に備えられたシャッタ４
３１を開閉するシャッタ駆動機構と、フレキシブルディ
スク４０を排出するためのイジェクタ機構と、イジェク
ト後にキャリッジアセンブリをロックするためのキャリ
ッジロック機構とを含む。

【００２７】図示しないレバーユニットはイジェクトレ
バーとロックレバーとを有する。イジェクトレバーは、
シャッタ４３を開閉するシャッタ駆動機構の要素と、フ
レキシブルディスク４０をフレキシブルディスクドライ
ブから排出するためのイジェクタ機構の要素とを兼用し
ている。ロックレバーは直動型キャリッジ機構の近傍に
配置され、イジェクト時にキャリッジアセンブリをロッ
クするためのものである。

【００２８】イジェクタ機構は、高密度型フレキシブル
ディスクドライブのフロントベゼル（図示せず）の外面
に突き出しているイジェクトボタン５４と、このフロン
トベゼルの受入れ口（図示せず）から挿入されたフレキ
シブルディスク４０をその一面が対向するように位置づ
けるイジェクトプレート５５と、一端がイジェクトプレ
ート５５に係合し、他端がディスクホルダユニット５６
に係合したイジェクトバネ（図示せず）とを有する。な
お、イジェクトプレート５５は奥行き方向の先端にラッ
ク５５ａを備え、このラック５５ａはメインフレームの
表面上で回転可能に支持されたピニオン５８と係合す
る。レバーユニットはばね機構（図示せず）により反時
計方向に付勢されている。

【００２９】図２に示すように、フレキシブルディスク
４０を高密度型フレキシブルディスクドライブのディス
クホルダユニット５６中に挿入したとする。すなわち、
フレキシブルディスク４０を図２の矢印Ａで示す方向に
押し込むと、上側シャッタ４３１および下側シャッタの
右側縁上端にイジェクトレバーの先端が係合し、フレキ
シブルディスク４０の移動に伴って、レバーユニットは
時計方向に回動する。これに伴って、上側シャッタ４３
１および下側シャッタはイジェクトレバーの先端により
矢印Ｃで示す方向に摺動する。

【００３０】フレキシブルディスク４０が高密度型フレ
キシブルディスクドライブのディスクホルダユニット５
６中に完全に収納されると、高密度型フレキシブルディ
スクは図示しないディスクロック機構によりこの状態で
ディスクホルダユニット５６に保持される。この状態で
は、図２に示すように、上側シャッタ４３１に設けられ
た上窓４３１ａが、上側ケース４２１に設けられた上開
口部４２１ａの真上に、また、下側シャッタに設けられ
た下窓が、下側ケースに設けられた下開口部の真下に位
置している。なお、上側シャッタ４３１および下側シャ
ッタは、図２に一点鎖線で示す位置にあるようにばね部
材（図示せず）で付勢されている。

【００３１】図１に示すように、直動型キャリッジ機構
は、図２に示す高密度型フレキシブルディスクドライブ
のディスクホルダユニット５６内に挿入されたフレキシ
ブルディスク４０の上側ケース４２１および下側ケース
内に収容された磁気ディスク媒体４１に対して、上側ケ
ース４２１および下側ケースに開けられた上開口部４２
１ａおよび下開口部を介してデータの書込み／読出しを
行うための上側磁気ヘッド１３１および下側磁気ヘッド
１３２を、上側ジンバルプレート１４１および下側ジン
バルプレート１４２によって揺動可能に上側キャリッジ
１５１および下側キャリッジ１５２の先端側で支持す
る。このとき、上側磁気ヘッド１３１には、上側キャリ
ッジ１５１の先端側で付勢バネ１８によって下向きの押
圧力が加えれる。

【００３２】本発明の直動型キャリッジ機構では、ボイ
スコイル１７のコイル材として銅線よりも比重の小さい
線材を使用している。そのような線材としては、例え
ば、アルミニウム線や銅クラッド・アルミニウム線があ
る。ボイスコイル１７のコイル材として銅クラッド・ア
ルミニウム線を使用することによって、直動型キャリッ
ジ機構全体の重量を約５ｇまで軽量化することができ
る。

【００３３】このように直動型キャリッジ機構全体の重
量を軽量化することによって、次に述べるような作用効
果を奏する。磁気ヘッド１３１、１３２を高速にシー
クすることができる。重量が軽いので、ボイスコイル
１７に比較的小さい電流を流して直動型キャリッジ機構
を駆動することができ、消費電力を省くことができる。
直動型キャリッジ機構を駆動するための磁気回路２０
に使用されるマグネットとして、例えば、プラスチック
マグネットのような保磁力の小さい通常の磁石を使用す
ることが可能となり、マグネットとして安価なものを使
用できる。このような保磁力の小さいマグネットを使
用することにより漏れ磁束を小さくできるので、磁気デ
ィスク媒体等に悪影響を及ぼすのを削減することができ
る。

【００３４】本発明は上述した実施形態に限定せず、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可
能なのは勿論である。例えば、本発明による直動型キャ
リッジ機構は、高密度型フレキシブルディスクドライブ
にのみ適用される訳ではなく、通常密度型フレキシブル
ディスクドライブにも適用可能であるのは勿論である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、キャリッジの後方に搭載されたボイスコイル
のコイル材として銅線よりも比重の小さい線材を使用す
ることによって、直動型キャリッジ機構全体の重量を軽
量化することができる。これにより、高速シークが可
能となる、消費電力を省ける、磁気回路のマグネッ
トとして保磁力の小さいものを使用でき、マグネットが
安価となる、漏れ磁束が小さくなり、磁気ディスク媒
体に悪影響を及ぼすのを削減できる、等の優れた作用効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による直動型キャリッジ機
構を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、
（ｃ）は背面図である。

【図２】図１に示した直動型キャリッジ機構を備えた高
密度型フレキシブルディスクドライブを示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１３１ 上側磁気ヘッド １３２ 下側磁気ヘッド １４１ 上側ジンバルプレート １４２ 下側ジンバルプレート １５１ 上側キャリッジ １５２ 下側キャリッジ １７ ボイスコイル １８ 付勢バネ（ヘッドロードバネ）

フロントページの続き (72)発明者 丹木 芳則 神奈川県厚木市酒井1601 ミツミ電機株式 会社厚木事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリッジの先端側で磁気ヘッドを支持
   すると共に前記キャリッジの後方にボイスコイルを搭載
   して、前記キャリッジを直線的に移動可能な直動型キャ
   リッジ機構において、前記ボイスコイルのコイル材とし
   て銅線よりも比重の小さい線材を使用したことを特徴と
   する直動型キャリッジ機構。
2. 【請求項２】 前記銅線よりも比重の小さい線材として
   アルミニウム線を使用したことを特徴とする、請求項１
   に記載の直動型キャリッジ機構。
3. 【請求項３】 前記銅線よりも比重の小さい線材として
   銅クラッド・アルミニウム線を使用したことを特徴とす
   る、請求項１に記載の直動型キャリッジ機構。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の直動型キャリッジ機構
   を備えたフレキシブルディスクドライブ。