JPS6025050A - フロツピデイスクドライブのヘツド機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はフロッピディスクドライブのヘッド機構、特に
両面の記憶側面を有するフロッピディスクの両側面に上
ヘッド及び下ヘッドを密着させ、任意側面に対して記憶
情報の書込／読出を行うことのできるヘッド機構の改良
に関するものである。

背景技術 ］ンピュータの外部記憶素子として各種の情報記録媒体
が用いられているが、ランダムアクセスが可能でかつ取
扱いに優れた利点をイｊする１＝めに磁気ディスクが広
く用いられ、また近年にＪ５いては、可撓性薄板プラス
チック基板の片面あるいは両面に磁気記憶層をコーティ
ングしたいわゆるフロッピディスクが一般化し、それ以
前のハードディスクに比較して低庶な価格でかつ簡単な
ディスク交換によって記憶容量を任意に拡張できる等種
々の利点からその利用範囲は急激に増大し−Ｃいる。

近年の７０ツピデイスクはその両側面に情報記憶が可Ｏ
Ｌであり、このために、フロッピディスクドライブのヘ
ッド＋ｌＨＭとしても、ディスクの両記憶側面に対して
任意に書込／読出が可能な両面ヘラ下機描が広く用いら
れるようになってきている。

そして、このような両面ヘッド機構においては、回転す
るフロッピディスクの磁気記憶面に対して両側面のヘッ
ドを正しい密着作動状態に維持することが安定した書込
／読出作用を行うために極めて重要な条件となる。

従来のヘッド機構としては米国特許第４１５１５７３号
として周知の装置があり、この従来装置では、フロッピ
ディスクの径方向に往復移動するキャリッジに下ヘッド
が固定され、また前記キャリッジに回動自在に設（）ら
れたアームには上ヘッドがジンバル支持されている。そ
して、アームはスプリング付勢力によってその上ヘッド
をフロッピディスクを介して下ヘッドに押圧し、下ヘツ
ド面を基準として７０ツビデイスクを強制的にこの基準
面に押付け、作動中におけるディスクの変位を除去して
いる。

この従来装置によれば、ディスクは常に下ヘツド面によ
って位置決めされるので、安定した作動状態が得られる
という利点な右づ−るが、一方で下ヘッドがキャリッジ
にり１ｊシて堅く固定されており、この基準面に対して
フロッピディスクを正しく位置決め規制するためには、
比較的大きな上ヘッドの押圧力を必要とし、このために
、ディスクとへラドどの接触面に必要以上の摩耗が生じ
易いという問題があった。

また、前述した固定基準位置は回転時のフロッピディス
クの揺れ変位を完全に吸収することができプ、書込／読
出特性にモジューレション現象が生ずるという問題があ
った。

従来の他のヘッド機′４Ｍとして米国特許第４３７９３
１５号か知られており、この装置では、前述した第１の
従来装置の欠点を除去するために、下ヘツド自体にも変
位が許され、ディスク面と直交り−る方向及び径方向を
中心とした回転に対して適当な可撓性が与えられ、また
ディスクの円周方向を軸どづ−る回転に対して十分に大
きな−ｉＪ撓性が与えられている。

従って、この従来装置によれば、フロッピディスクの回
転時におりる動的な揺れ変位にも十分追従−づることが
可能であり、良好な作動特性を１！７ることができる。

しかしながら、この従来装置では、下ヘッドの変位が大
きくなり過ぎる欠点があり、特に、下へラドはトーショ
ンバネで吊られているために、ディスク回転時に印加さ
れるヘッドの圧力に応じてヘッドは大きく変位してしま
い、安定した書込／読出作用が得られないという欠点が
あった。

発明の目的 本発明は、上記従来の課題に鑑み為されたものであり、
その目的は、所定の範囲で下ヘッドの変位を可能とし、
かつ作動状態にｄ３いて下ヘッドはその最大変位にほぼ
等しい量の初期変位が与えられ、これによって、極めて
安定した書込、／読出作用を可能とする改良されたフロ
ッピディスクドライブ用のヘッド＋ｌＪ、　８４を提供
することにある。

発明の構成 上記目的を達成ターるために、本発明は、フロッピディ
スクの径方向に往復動するキャリッジに担持されフロッ
ピディスクの一方の記１０側面に密着される下ヘッドと
、前記キ１７リツジに回動自在に軸支されたアームに担
持され前記下ヘッドと対向する位置でフロッピディスク
の他方の記憶側面に密着する上ヘッドと、を含み、前記
上ヘッドはアームにジンバル支持され、またアームイリ
勢カによって上ヘッドがフロッピディスクを下ヘッドに
対して所定圧力で抑圧するフロッピディスクドライブの
ヘッド機構において、前記下ヘッドはキャリッジに固定
された可撓性のある支持板バネに固定され、また前記支
持板バネの下方には所定の間隙を隔ててストッパ板が設
【プられ、上ヘッドの押圧力によって下ヘッドの通常の
使用状態にＪＬｉいて支持板バネがストッパ位置に近接
する状態まで撓み、これ以上の支持板バネの変位がスト
ッパ板にて規制されていることを特徴とする。

実施例の説明 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には本発明に係るヘッド機構が組込まれた７０ツ
ピデイスクの要部が示されてＪ５す、７０ツピデイスク
１０はカートリッジ１２内に組込まれたいわゆるマイク
ロフロッピディスクからなり、フロッピディスクドライ
ブに設けられたスピンドルモータ１４に装着されて回転
駆動される。

図示していないディスクドライブの基板に固定されたガ
イドレール１６にキャリッジ１８が矢印Ａ［３方向ずな
わちフロッピディスク１０の径方向に往復移動可能に段
【プられ、この往復移動は、図示した実施例において、
ステップモータ軸２０の回転をベルト２２にてキャリッ
ジ１８に伝３ｆｆｉ　’Ｉることにより行われる。

前記キャリッジ１８には軸２４を中心としてアーム２６
が回動自在に軸支されており、アーム２６は図示してい
ないイ」勢スプリングによって常時反時計方向に付勢さ
れている。

前記キャリッジ１８及びアーム２６にはそれぞれフロッ
ピディスク１０を挟んで対向する位置に下ヘッド２８及
び上ヘッド３０が固定されており、両ヘッド２８．３０
はカートリッジ１２の開口１２ａからフロッピディスク
１０に向って侵入し、図示のごとくディスク１０を所定
の押圧ツノで挟持することができる。本発明において、
上ヘッド３０はジンバル３２によってアーム２６に支持
されており、このことから、上ヘッド３０は小ヘッド２
８に追従して変位あるいはそのま角度を変更可能である
ことが理解される。

本発明において特徴的なことは、通常のジンバル支持で
ある上ヘッド３０に対して下ヘッド２８が支持板バネ及
びストッパ板にて所定の範ＩＩＪＩ内で変位可能に支持
されていることであり、その詳細は第２〜４図に示され
ている。

下ヘッド２８は支持板バネ３４に固定された後、その下
部に、第３図に示されるように書込／読出コイル３６及
び滌去コイル３８が固定され、更に各ヨーク間にはバッ
クパー４０，４２が固定されている。前記支持板バネ３
４は可撓性のあるステンレス板（３０μ厚）あるいはベ
リリウム−銅板板（４０μ厚）等からなり、後述するよ
うに、その両端が前記キャリッジ１８に接着固定される
矩形状の平板バネからなり、前述した下ヘッド２８のヨ
ークが貫通する溝３４８を有する。また、支持板バネ３
４の両端には切欠３４ｂが設けられ、キャリッジ１８へ
の接着面積を十分に大きくとることができる。実際の組
立て状態においては、下ヘッド２８は支持板バネ３４に
固定され、更に各コイル３６．３８が下ヘッド２８に装
着固定された状態で下ヘツド組立体として完成される。

前述した下ヘツド組立体はキャリッジ１８に接着固定さ
れるが、本発明において特徴的なことは、この固定時に
、前記支持板バネ３４の下方には所定の間隙を介してス
トッパ板４７１が設（）られることであり、このストッ
パ板４４によって支持板バネ３４すなわち下ヘッド２８
の変位領域が所定範囲に規制される。

ストッパ板４４は実施例において、ステンレス平板（２
００μ厚）からなり、前記下ヘツド組立体のコイル３６
．３８が挿通ずる眼１ｉｒ４４４ａを有し、また該眼鏡
溝４４ａと近接する位置にスリンＩ−４４ｂが設けられ
、ヘッド支持部分と後述する回路基板固定部とが分離さ
れている。ストッパ板４４にも切欠４４Ｃ及び透孔４４
ｄが設置ノられており、接着固定作用が容易に行われる
。

実施例において、支持板バネ３４及びストッパ板４４は
共に平板からなるが、両者間にスペーサ板４６を間挿す
ることによって、支持板バネ３４の変位を可能とする。

実施例におけるスペーサ板４６はかずがい形状を右する
ベリリウム−銅（１ｏＯμ厚）かうなり、その側面には
接着固定の切欠４６ａ及び透孔１１６ｂが設けられてい
る。

前述した支持板バネ３４に組立てられた下ヘツド組立体
、ストッパ板４４及びスペーサ板４６を重ね合ぼて同時
に接着し１定するため、キャリッジ１８の先端には下ヘ
ッドを組込むための開口１８ａの両側面に４個のダボ１
８ｂ、１８ｃが設けられ、各ダボ１８ｂ、１８Ｇはそれ
ぞれ切欠３４ｂ、４４Ｃ１４６ａそして透孔４４ｄ、４
６ｂが対向する。

従って第２図に示されるように、ギヤリッジ１８の上に
はストッパ板４４、スペーサ板４６及び支持板バネ３４
が重ね合され、この状態で、第３図に示されるように、
ギヤリッジ１８の両先端側方にて接着材４８がイ」けら
れ、各素子が一体にｆｉ層される。

従って、本実施例における下ヘッド２８は支持板バネ３
４によって撓み変位可能にキャリッジ１８に支持される
どどもに、この変位はスペーサ板４６の厚みである１０
０（μ）に規制されることが理解される。

以上の説明から本実施例の椙成が明らかであるが、以下
にその作用を説明する。

第５図番号はフロッピディスクドライブにフロッピディ
スクが装着されていない状態が示され、このどき、下ヘ
ッド２８には何らの押圧力も作用していないので下ヘッ
ド２８を支持する支持板バネ３４は撓むことなく、支持
板バネ３４とストッパ板４４との間隙ｄはスペーサ板４
６の厚みである、実施例における１００μに保たれてい
る。

そして、第６図はフロッピディスクが装着されて上ヘッ
ドがアームの回動によってディスクを介して下ヘッド２
８に押圧力を加えている作動状態を示し、アーム側の押
圧力によって下ヘッド２８は下降し、支持板バネ３４を
ストッパ４４に向って撓み変型させている。従って、間
隙ｄは極めて小さい値となっていることが理解される。

本発明において、ディスクドライブの作動状態において
、前記間隙ｄは０１ずなわち支持板バネ３４がトツパ板
４７Ｉに当接した状態あるいはｄが３０μ以下となるよ
うに設定されることが好適である。

このような押圧状態を設定することにより、第６図のよ
うな通常初期設定状態から、ディスク回転にともなうフ
ロッピディスクの変動が生じた場合、これらの変動はヘ
ッドの下降方向に対してはストッパ板４４がこれを規制
し、また上昇方向に対しては支持板バネ３４の撓み変位
がこれを吸収することとなる。

すなわち、ディスク回転時に下ヘッド２８に加わる下降
方向（Ｄ＞への力は、支持板バネ３４がストッパ板４４
と当接した後には変位することができないことからこの
ような下降変位は確実に規制あるいは除去されることが
理解され、こままの状態において、下ヘッド２８はほと
んど固定した基準位置をフロッピディスクに与えること
が可能どなる。

一方、ディスク回転時における上昇方向（Ｅ）への作用
力がヘッド２８に加わるど、ヘッド２８は支持板バネ３
４の撓み作用によって第５図のディスク装着位置までの
変位を可能とし、このような上が方向への移動時には、
下ヘッド２８はその支持板バネ３４の撓み作用と、前）
ホした上ヘッド３０のジンバルによる撓み作用との両者
が協働してフロッピディスク１０の変位に追従り−るこ
ととなり、極めて良好な追従性を可能とする。

また、このように、本発明においては、下ヘッド２８は
支持板バネ３４によって初期撓み作用が与えられ下ヘッ
ド２８はこの撓みｎ１分上方への移動ができるので、ア
ーム２６による上ヘッド３０の下ヘッド２８に対する抑
圧付勢力は従来装置より小さくすることができ、ディス
クあるいはヘッドの摩耗に対して大きな改善を与えるこ
とができる。

第７図には前述した支持板バネ３４の変位作用が模式的
に示されており、実線で示されるごとく、ストッパ板４
４にほぼ近接した位置まで初期変位を与えられた支持板
バネ３４が鎖線で示されるごとき無負荷位置まで移動可
能であることが理解され、７０ツビデイスク１０の回転
時における上昇方向側の変位がこの範囲内にあれば、本
発明において、ヘッド２８．３０の変位を間隙ｄの中に
抑制し、この限られた変位領域内で良好なディスク追従
性を達成することができる。第８図には、更に、本発明
において、７０ツピデイスク１０にうねり振動が生じた
場合のヘッド２８．３０の追従作用が示され、フロッピ
ディスク１０のうねりによって、下ヘッド２８に下降方
向への押圧力が加わった場合には、支持板ばね３４は前
述したようにストッパ板４４で位１１制されているので
、ヘッド２８．３０はほとんどその位置を変えることは
ないが、上昇方向へのうねり作用力に対しては、第８図
で示されるように、支持板バネ３４が傾き変位し、これ
によって、両ヘッド２８．３０をフロッピディスク１０
のうねりに対して正しく追従させることが可能となる。

このうねりは、７０ツピデイスク１０の円周方向及び径
方向のいずれに対しても有効に作用することは明らかで
ある。

第９図には前述した下ヘッド２８に加わる荷重Ｆとこの
時の変位ｔｄとの関係が示されており、特性１００は支
持板バネ３４のバネ特性を示し下降方向（Ｄ）への荷重
増大とともにその変位ｆａｄが増加することが理解され
、また、ストッパ板４４との間の間隙すなわち１．００
μ変位した時、支持板バネ３４はストッパ板４４によっ
て停止されるので、特性２００で示されるように、この
間隙より大きな移動が不可０ヒであることが示される。

図にｄ５いて、アームローディング時の初期荷重Ｆ（例
えば１０〜２０ｇ）を向えると、前記特性１００．２０
０上での荷重変化に対する変位がめられる。図において
、フロッピディスクの回転時にお（プる荷重変化は下降
（Ｄ）上昇（Ｆ）の両方向に対してそれぞれ初ＪｖＪ値
Ｆ＋　どし°Ｃ与えられ、これがｓｉｎカーブ３００と
して示されている。

そして、そのこの荷重変化に対する本実施例での変位は
特性４’ＯＯにて示され、下降方向（Ｄ）に対しては、
ストッパ板４４に対して定まる最大変位にて規制され、
また上昇方向（Ｅ）に対しては十分な追従性を示すこと
が理解される。

前述した実施例においては、ストッパ板４４はほとんど
撓みのない剛体として考えたが、本発明において、スト
ッパ板４４に比較的小さい撓み作用をもたせることも可
能であり、この場合には支持板バネ３４と同様にストッ
パ板４４も僅かなバネ特性を有することとなり、下ヘッ
ド２８は２重バネによって支持されることとなる。

第１０図にはこのような２重バネによる作用特性が示さ
れ、支持板バネ３４がストッパ板４４に当接したのちに
は、下ヘッド２８は特性２００ａで示されるように、２
重バネの合成特性に従った変位を行い、下降方向（Ｄ＞
に大きな荷重が加わった時に、これを２重バネの撓みに
よって吸収することが可能となる。

第１１図には本発明の他の実施例が示され１．前述した
実施例と同一の部材には同一符号を付して説明を省略す
る。

この実施例において、ストッパ板４４がコイニング又は
プレス加工によって図示のごとく屈曲成形されており、
この屈曲部によって間隙ｄが形成されている。従って、
第１１図の実施例によれば、第１実施例にお【プるスペ
ーサ板４６を不要どすることが可能となる。また、第２
の実施例においては、支持板バネ３４どストッパ板４４
との間に共振防止用のダンパ５０が挿入されており、こ
のダンパ５０は例えばシリコンゴムあるいは半硬化樹脂
からなり、支持板バネ３１４の振動を急速に減衰させ、
ヘッドに好ましくない共振が生じることを確実に防止し
ている。実際の組立てにｄ３いて、前記ダンパ５０をシ
リコン接着剤等の流し込みによって形成することが好適
である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、支持板バネによっ
て下ヘッドを撓み可能に支持するとともに、その撓み変
位をストッパ板によって所定領域内に現制し、これら両
者の組合せにより極めて安定したディスク追従作用が得
られ、書込／読出特性が改善され、またアームの初期角
勢力を比較的小さい値に抑制してヘッド及びディスクの
摩耗を減少させることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るヘッド機構が組込まれたフロンピ
ディスクドライブの要部概略構成図、第２図は第１図に
おける下ヘッドのキャリッジに対する固定昂１造を示す
平面図、 第３図は第２図の■−■断面図、 第４図は第２図の分解図、 第５図はアームローディングをしていない状態の下ヘツ
ド支持部の拡大断面図、 第６図はアームローディングした状態に３３１Ｊる下ヘ
ツド支持部の拡大断面図、 第７．８図は本実施例の作用説明図、 第９図は本実施例のヘッド支持部にＪ’Ｂノる荷重−変
位特性図、 第１０図は本発明の他の実施例におけるヘッド支持部の
荷柑−変位特性図、 第１１図は本発明の他の実施例を示す下ヘツド支持部の
拡大断面図である。 １０　・・・　フロッピディスク、 １８　・・・　キャリッジ、 ２６　・・・　アーム、 ２８　・・・　下ヘッド、 ３０　・・・　上ヘッド、 ３２　・・・　ジンバル、 ３４　・・・　支持板バネ、 ４４　・・・　ストッパ板、 ４６　・・・　スペーサ板、 ５０　・・・　ダンパ。 代理人　弁理士　吉ＦＴＪ研二 （外１名） 図面の浄Ｆ、　Ｃ内容に変更なし） 第２図 第３図 第４図 ３２１− 第７図 第８図 ４ 手　続　ネ市　正　書　（自発） 昭和　５８年　９月　９日 昭和５８年　特許願　第１３２１９７号２、発明の名称 フロッピディスクドライブのヘ−ラド機構３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都新宿区西新宿二丁目１番１号氏名　（７５
２５）　弁理士　吉　１）研　二５、補正の対象 図面 （図面を正式図面に補正した。内容についての補正はな
い。）　−３２９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）７０ツピデイスクの径方向に往復動するキャリッ
   ジに担持されフロッピディスクの一方の記憶側面に密着
   される下ヘッドと、前記キャリッジに回動自在に軸支さ
   れたアームに担持され前記下ヘッドと対向する位置でフ
   ロッピディスクの他方の記憶側面に密着する上ヘッドと
   、を含み、前記上ヘッドはアームにジンバル支持され、
   またアーム付勢力によって上ヘッドが７０ツビデイスク
   を下ヘッドに対して所定圧力で抑圧する７０ツピデイス
   クドライブのヘッド機構において、前記下ヘッドはキャ
   リッジに固定された可撓性のある支持板バネに固定され
   、また前記支持板バネの下方には所定の間隙を隔ててス
   トッパ板が設けられ、上ヘッドの抑圧ツノによって下ヘ
   ッドの通常の使用状態において支持板バネがストッパ位
   置に近接する状態まで撓み、これ以上の支持板バネの変
   位がストッパ板にて規制されていることを特徴とする７
   ０ツビデイスクドライブのヘッド機構。 （２、特許請求の範囲（１）記載のヘッド機構にｄ５い
   て、ストッパ板は支持板バネより十分に堅い板バネから
   なり、支持板バネがストッパ板に当接した後においても
   僅かな撓みを可能とすることを特徴とするフロッピディ
   スクドライブのヘッド機構。 （３）特許請求の範ｌ１１１（１）、（２）のいずれか
   に−戦の外ラド機構において、支持板バネとストッパ板
   どの間には共振防止用のダンパが設けられていることを
   特徴とするフロッピディスクドライブのヘッド機構。