JPS6194280A - 積層形可撓性デイスク装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は積層した複数の可撓性ディスクを具備した積層
形可撓性ディスク装置に関し、特に、ディスク外周部の
間隔を広けて記ｔｔｍディスクにアクセスするのに好適
な信号Ｓ＆侠部の駆動機構に関する。

〔発明の背景〕

従来の積層した複数の可撓性ディスクを具備したディス
ク装置としては、例えば特公昭５５−３８７４３号公報
に記載のように、複数枚のｃｉＴｍ性ディスクと半径方
向に通気溝を有するスペーサを交互に積層したディスク
積層体の中心空間部を並進運動する開口部材から、１枚
のスペーサを介してディスク間隔に流体力をパルス付勢
して、ディスク外周部の間隔を広けて自己維持型の安定
した形のディスクーロを形成していた。

このディスク開口はすべてのディスク間隔が双安定平衡
圧力と称する圧力で定常回転しいるディスクに形成され
るものである。またディスク開口近傍に外乱が作用しな
い限シ消滅しない自己維持型の安定したディスク開口で
るる。安定なデイスり開口が形成された後に、信号変換
部がディスク間へアクセスする。よって信号変換部は安
定なディスク開口が形成されるまで、待機しなければな
らなかった。

上述したように、従来装置はすべてのディスク間隔を双
安定平衡圧力に保持する回転状態でるる双安定状態とい
う特有な状態の下で、他の動作を行うものであった。こ
の双安定状態の範囲はディスク構造、ディスク枚数、デ
ィスク回転速度２適気構造に依存して変化することが特
公昭５２−１１５７３号公報及び特開昭５２−６２４１
３号公報に開示されている。さらに特公昭５８−４３８
２７号公報には、双安定状態は温度に大きく影響される
丸め、温度と圧力を検出して双安定平衡圧力を与える気
体の質量流量を制御する気体質量流ｔａ４整機溝機構け
ることを提示している。

このように、積層した可撓性ディスクを双安定状態で運
転する従来装置は、上記パラメータの変化に対しその都
度圧力調整を行う必要があった。

またこの圧力調整を自動化するためには上記の調整機構
等の制御機構を新たに設ける必要があった〔発明の目的
〕 不発明の目的は、ｏＴ撓性のディスク積層体のアクセス
時＋ｌ１ｔ−短縮する信号変換部のアクセス機構を備え
る積層形可視性ディスク装置を提供することにあるっ 〔発明のｅ１要〕 不発明は、信号変換部のアクセスのために双安定状態の
下で自己維持型の安定なディスク開口を形成するという
従来技術を使わずに、ディスク間隔に付勢する流体力で
ディスク間隔の大ささを制御することによシ、アクセス
時間の短縮をはかるものであるノ ディスクーロは積層したデ°イスクの外部に配設した信
号変換部を希望のディスク間隔中へ導くために形成する
ものである。ディスク開口の必要条件は、 （１）信号変換部がディスク間隔へ入る時、ディスク開
口を形成していること。

（２）信号変換部の進入上可能とする大きさのディスク
開口でめることっ である。信号変換部がディスク間隔内で続出しまたは薔
込みを行っている時に、ディスク開口している必要はな
い。つまシ、自己維持型の安定なディスク開口ではなく
、上記条件を満足する過渡的に形成されるディスク開口
でよい。過渡的なディスク開口の形成は流体力の付勢の
仕方で広範囲にコントロールでき、双安定平衡圧力に保
持するための圧力ｇ！４整手段が不要になる。

以下、過渡的なディスク開口の形成方法及び信号変換部
アクセスの概要を述べる。

すべてのディスク間隔がほぼ一定間隔（スペーサの厚さ
）で整列する流体圧力をすべてのディスク間隔に供給す
る。この流体圧力は双安定平衡圧力よりｇい圧力である
。このような圧力状態で定常回転する積層ディスクに、
ディスク開口を形成すると、すでに自己維持型の安定な
ディスク開口が形成されることはない。ディスク開口は
付勢する流体力が作用している間だけ形成される。

実験によると、付勢流体力が作用している時間とディス
ク開口している時間は比例する。付勢する圧力レベルが
大きい程ディスクーロが急速に起生ずる。また、付勢圧
力をしゃ断した後は、ディスク開口が形成される速さよ
シ遅い速さで開口が徐々に小さくなフ、消滅する。付勢
圧力をしゃ断すると同時に信号変換部をディスク開口中
へ進入させることによシ、ディスク開口は急速に消滅し
、信号変換部の厚味による分は目がディスク外周部の信
号変換部近傍に生ずるっその後、信号変換部をディスク
間から抜き去ると同時に分は目は消滅し、すべてのディ
スク間がほぼ一定間隔で整列する状態にもどる。

上記のディスク開口の急速な消滅は、信号変換部の進入
で、ディスクと信号変換部間の流速が大きくなシ、圧力
低下が生じ、ディスク開口を狭める方向（＜力が働くた
めに起こる現象である。

この現象は、信号変換部上を走行するディスクの過渡振
動を急速に消滅させることになり、よシ短時間で信号変
換部とディスク間に０．２〜０．３μｍの安定な微小す
きｔを形成し、読出しまたは書込み状態にすることが可
能となる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第８図により説明
する。

第１図は本発明の一実施例の全体を示す斜視図である。

積層形可撓性ディスク装置は、積層ディスク駆動装置１
と記号変換部アクセス装置１２とから構成される。積層
ディスク駆動装置１と記号変換部・アクセス族［２は、
同一ベース３上に固定される。槓ｌ−ディスク駆動装置
ｌは、複数枚の中望状可備性ディスク４を積ノーシた中
空孔を有する積層体５、積）一体５を回転駆動する駆動
源としてモータ６、積層体５０内部の中空孔を並進運動
するノズル軸７、パルスモータ８とボールネジ９から成
る位置決め装置１０、ボールネジ９に係合し位置決め装
置１０の駆動力をノズル軸７に伝達するための継手ブロ
ック１１とから構成される。信号変換部アクセス装置２
は、信号変換部を埋込んだブレード１２とブレード１２
宝デイスクの面に平行口直線運動させる駆動源例えばり
ニアモータ１３、これらブレード１２とリニアモータ１
３ｔ−支持するＹ軸テーブル１４．Ｙ軸テーブル１４及
びりニアモータ１３を塔載してノズル軸７と同じ方向に
並進運動するＸ軸テーブル１５．Ｘ軸テーブル１５を駆
動する駆動源として例えばノくルスモータ１６とＸ軸テ
ーブル１５を係合するボールネジ１７とから構成されて
いる。

第２図は、第１図に２ける積層ディスク駆動装置１の内
部構造を示す。積層体５は、回転軸１８に固着した剛性
円板１９と同じく剛性円板状の端板２０の間に可撓性デ
ィスク４と半径方向に通気溝を有するスペーサ２１を複
数枚交互に積層し、それぞれにビン２２を通し、スリー
ブ２３を端板２０にボルト固定して一体化したものであ
ろうこの積層体５は回転軸１８とスリーブ２１において
玉軸受２４でベース３上の支柱に支持され、モータ６で
回転駆動される。

ノズル軸７は、スリーブ２３の内側に固定されたナツト
２５の内部を循環する鋼球２６で支持され並進運動する
。また、ノズル軸７は、積層体５と一体的に回転し、そ
の一端部側（第２図では左端側）には流体付勢手段を構
成する空気ノズル２７が配設されている。そして、この
空気ノズル２７は、積層したディスク４とスリーブ２３
とで形成される内部空間２８を並進運動する０また、ノ
ズル軸７の他端側（第２図では右端側）には、ボールネ
ジ９に係合する継手ブロック１１が、−櫨の空気回転継
手構造で取付けられている。ノズル軸’ｌ並進運動させ
る位置決め装置１０は、ボールネジ９とこのボールネジ
９に係合する継手ブロック１１を介してノズル軸７を駆
動する。この継手ブロック１１は空気口３０，３１．３
２を有しておシ、それぞれ後述するノズル軸７と空気ノ
ズル２７の内部に設けである通気路に通じている。また
、この継手ブロック１１は、後述する位置検出器からの
検出信号を外部静止側に取出すスリップリングボックス
２９を有している。

次にノズル軸７が積層体５と一体的に回転しながら並進
する構造について第３図及び第４図によシ説明する。ノ
ズル軸７の外周には等ピッチ３列の半円溝状の軌道７ａ
が軸の長手方間に軸と平行に設けられている０また。ナ
ツト２５の前記ノズル軸７゛の軌道７ａと対向する箇所
には軌道７ａと同じように半円溝状の軌道２５ａが設け
られている。これら両軌道７ａ、２５ａ内を前述の鋼球
２６が自転しながら移動するように配設されている。

これら鋼球２６には、ノズル軸７０半径方向に所定の予
定をかけており、ノズル軸７とナツト２５のがたをなく
しているＯしたがって、ノズル軸７は、積層体５と一体
的に回転しながら積層体５の内部空間２８を並進運動す
る０ 上記のような支持構造は、ノズル＠７をナツト２５の長
さで支持するため、支持剛性が高く、ノズル軸７の振動
を抑制する効果を増大している。

次に継手ブロック１１の構造について第５図によシ説明
する。継手ブロック１１は、玉軸受３３゜３４によシノ
ズル軸７に支持されている。この玉軸受３３．３４は、
ノズル軸７とこのノズル軸７に固定された軸受ナツト３
５とで位置決めされている。そして、玉軸受３３．３４
は、玉軸受３３゜３４間に配設された板ばね３６によっ
て予圧が与えられる。この予圧は、玉軸受３４の外輪と
継手ブロック１１を介して玉軸受３３の外輪に働き、そ
れぞれ、玉軸受３３，３４のボールを介して内輪に伝達
されて、ノズル軸７に作用している。これによりノズル
軸７と継手ブロック１１は、回転可能に結合していると
同時に予圧意未溝の範囲で第４図の横方向に剛な結合構
造となっている０次に、積層ディスク駆動装置１に設け
られた通気路系の構造について第５図及び第６図により
説明する。

本実施例では、圧力の異なる３種類の空気を必要とする
ため、３個の空気口３０，３１．３２が設けられている
。継手ブロック１１に設けられた３個の￥−Ａロ３０，
３１．３２は、継手ブロック１１に嵌合した中空円筒形
状のシール部材３７に形成された通気孔３８．３９．４
０にそれぞれ連通し、更に、ノズル軸７に設けた通気孔
４１，４２゜４３に連通している。シール部材３７の内
周及び外周には、前述の通気孔３８．３９．４０の位置
に円周方向に通じる溝３８ａ、３８ｂ、３９ａ。

３９ｂ及び４０ａ、４０ｂが設けられておシ、円周方向
の任意の位置から空気経路が通じる構造である。継手ブ
ロック１１とシール部材３７の空気のシールは、両者を
しまりばめで組合せることにより行う。また、シール部
材３７とノズル軸７０間のシールは、ノズル軸７が回転
するため、両者の間隙を極めて狭く保りことによシ行う
。

第６図に示すように、ノズル軸７は中空部に内軸４４を
嵌合し、これにより、ノズル軸７内に独立した３つの通
気路４５，４６．４７を形成している。前述したノズル
軸７に設けた通気孔４１゜４２．４３は、それぞれ通気
路４５．４６．４７に通じている。ノズル軸７の一端側
に配設された流付付勢手段としての空気ノズル２７は、
ノズル部材４８．４９と円板状の仕切板５０．５１から
構成されている。また、この空気ノズル２７のノズル部
材４８．４９の１部には位置検出器５２が取付けられて
いる。これらノズル部材４８．４９は、その外周部にス
ペーサ２１′ｈるいはディスク４の厚さと同程度のすき
まをもつ噴出口５３を形成している。この噴出口５３は
前述の位置検出器５２の取付は部分を除いて円周状に形
成されている。また、仕切板５０．５１は、ノズル部材
４８゜４９との間に空気３ｆｉ５４ｔ−形成している０
空気ノズル２７のノズル部材４８．４９には、噴出口５
３に連なるノズル室５５．ノズル軸方向に貫通する通気
孔５６．この通気孔５６と隔絶されてノズル軸方向に貫
通する通気孔５７が形成されている。また仕切板５０に
は、ノズル軸方向に貞通し空気室５２に連なる通気孔５
８と、この通気孔５８と隔絶されノズル部′材４８．４
９の通気孔５７と対向する通気孔５９が設けられており
、仕切板５１には、前述の通気孔５６と対向する通気孔
６０が設けられている。そして、ノズル室５５は、通気
孔６１ｔ−介してノズル軸７０通気路４５に連通してい
る。

また、ノズル部材４８．４９と仕切板５０　、５１間に
形成される空気室５４は通気孔５７．５８を介してノズ
ル軸７の通気路４７に連通している。

また空気ノズル２７が並進運動する内部空間２８のうち
反ノズル軸側は、通気孔６０，５６．５９を介してノズ
ル軸７の通気路４６に連通しており、ノズル軸側もノズ
ル軸７に穿設された通気孔６２を介してノズル軸７０通
気路４６に連通していムノズル部材４８．４９の間に埋
設された位置検出器５２は、空気ノズル２７の噴出口５
３を希望するスペーサ２１に対向させるためのものであ
り、図示はしていなりが位置検出器５２は積層体５の内
周面にｉ１回するｍｌに磁気抵抗素子ｔ−Ｎシている。

この位置検出器５２の出力信号は、リード線６３を中継
してスリップリングボックス２９内に配設されたスリッ
プリング部材６４，６５ｔ−通して静止側に取出される
。前述のリード線６３は、電源供線用、出力信号取出し
用及びアース用の３本からなっている。

第７図は積層ディスク駆動装置１に連なる空気供給系を
示す。この空気供給系は３つの系を有している。１つは
、図示はしていないが、空気供給源からの圧力空気６５
を、電磁切換弁６６が配役された導管６７を経て空気口
３０に供給する。他の１つは、空気供給源からの圧力空
気６８ｆｔ、減圧弁６９が配設された導管７０を経て空
気口３１に供給する。残りのひとつは真空源（図示せず
）に通じる系である。空気口３２を電磁切換弁７１が配
設された導管７２を経て真空源に連通し、真空圧７３を
引いている。電磁切換弁６６と７１は通常「閉」の状態
にあ）、導管６７及び導・ぎ７２をしゃ断している。弁
制御回路７４は電磁切換弁６６と７１の開閉を操作する
弁の駆動回路である。

線７５と７６は電磁切換弁６６と７１の電力線である。

また信号線２７は、弁制御回路７４に電磁切換弁６６と
７１を駆動するスタート信号を送る。

弁制御回路７４．２個の電磁切換弁７６．７１及び減圧
弁６９は、ベース１に固定される。一方空気口３０．３
１．３２を有する継手ブロック１１は並進運動する。こ
のため、前述の導管６７　、７０゜７２の継手ブロック
側が左右に動かされるため、導管６７．７０．７２には
７レキヅプルチユーブを使う。

次に本拍明の一実施例の動作を説明するっ積層体５が一
定回転している状態で、圧力空気６８は減圧弁６９で一
定圧力に減圧され、導管７０、空気ロ３１９通気路４６
９通気孔６２と６０を通って空気ノズル４の両側の内部
空間２８に供給される。そこからすべてのスペーサ２１
を通り、スヘてのディスク間隔に導かれる。すべてのデ
ィスク間隔に導かれた圧力空気によって、すべてのディ
スク間隔がほぼ一定（スペーサ厚さ）に保たれるっ積層
体５のこのような回転状態を整層状態と呼ぶことにする
。すべてのディスク間隔に導かれた空気は圧力と回転に
よる遠心力で積ノ一体５の外部へ放出される０信号変換
部のアクセス動作は、整層状態の下で行う。

以下、積層された複数のディスクのうち希望のディスク
から情報を読出す場合の信号変換部のアクセス動作を第
８図によシ説明する。第８図は第１図に示した装置の谷
部の信号波形及び動作波形を時間経過に従って示しであ
る。各波形９０〜９７は下達の通シである。

９０・・・・・・谷部の動作のスタート信号９１・・・
・・・空気ノズル２７の速度波形９２・・・・・・空気
口３０の圧力波形９３・・・・・・空気口３２の圧力波
形９４・・・・・・ディスク４の開口幅を表わす開口波
形９５・・・・・・ブレード１２の速度波形９６・・・
・・・信号変換部読出し信号のエンベロープ９７・・・
・・・時間軸 波形９０〜９７の縦軸はＯがｔｓ４で、矢印方向が正の
値でるる。圧力波形９２．９３は大気圧ｔ−０としてい
る。波形９０〜９７の横軸は時間軸９７で表わされる。

信号１０１は信号変換部アクセス合金であシ、信号１０
１で信号変換部のアクセス動作が開始する。

最初、空気ノズル２７が希望のスペーサ２１まで移動し
、位置決めされる。空気ノズル２７の移動と同時に、Ｘ
軸テーブル１５が空気ノズル２７と同位置ｌで移動して
、ディスク開口が形成されるディスク間隔にブレード１
２を位置決めする。

空気ノズル２７の位置決めが終了すると、つぎにディス
ク開口命令１０２が出る。ディスク開口は空気ノズル２
７からディスク間隔に波形９２と９３で示す圧力波形１
０６と１０７を付勢することによシ行う、圧力波形１０
６，１０７は弁制御回路７４で構成されたシーケンスに
従って、電磁切換弁６６及び７１全開・閉して作られる
。電磁切換弁６６が開状態で、空気口３０に短時間だけ
圧力空気６８が供給され、通気路４５１通気孔６１゜ノ
ズル空間５５を経て、噴出口５３から１枚のスペーサ２
１を通って希望のディスク間隔に導かれ、希望のディス
ク間隔の圧力が上昇しディスク間隔を押し広げる。一方
、電磁切換弁６６が閉状態になると同時に、電磁切換弁
７１を開状態にする０空気口３２に供給された真空圧７
３は通気路４７゜通気孔５７を経て臭空厘である空気室
５４を真空に引く。真空である空気室５４を真空にする
こと　　　。

によシ、希望ディスク間隔の両側近傍のディスク間隔の
圧力を低下させ、希望のディスク間隔が広がる動きを援
助する。このように、空気ノズル２７が対向したディス
ク間隔の圧力を変えることにより、希望のディスク間隔
の開口幅を吸わす開口波形９４が徐々に大きくなる０開
口幅があらかじめ決めた大きさく設定−口ｍ）１０８に
達した時点で、信号変換部移動命令１０３が出る０信号
変換部移動命令１０３を受けて、信号変換部を埋込んで
あるブレード１２が開口したディスク間隔へ進入する０
ブレード１２の進入後、波形９３で示す圧力波形１０７
が消勢し、開口波形９４がＯになる。そしてブレード１
２はディスク上の最外周情報トラックに位置きめされ、
信号変換部続出信号１１３が出力される。ブレード１２
の速度波形９５は、ブレード１２がディスク間に進入す
るときに台形状波形１１０となり、同一ディスク上の情
報トラックと別の情報トラック間ｔ−移動するときには
波形１１１となる。同一ディスク上の情報の読出しが終
わると、信号変換部移動命令１０４を受けて、グレード
１２はディスク間隔から引き抜かれる。ブレード１２を
引き抜く時の速度波形が１１２である。

これで情報を読出す場合の一連の動作が終ｒしたことに
なる。積層体５は整層状態にもどり、次の信号変換部ア
クセス命令１０１を持つ。

第８図の上で本装置のアクセス時間の定義を明確に述べ
る。信号変換部の続出し信号１１３が一定になる時点を
Ｔ、とするつアクセス時間は信号変換部アクセス命令１
０１からＴａまでの時間である。

書込みの場合は読出しの場合と同じ動作をし、Ｔａの時
点からディスク上に情報ｔ−書込む０開口波形９４で、
真空圧１０７が持続されていると、開口幅は破線１１４
で示すようにさらに大きくなシ、一定量口幅１０９に達
して、一定量口幅１０９が持続されるｏしかし、一定量
口幅１０９に開口した希望のディスク間隔の近傍の数か
所のディスク間隔が広が９始め、希望のディスク開口を
不安定にする。

以上述べたように、本発明は希望のディスク間隔のみが
開口して、その開口が持続するっ従来技術では一定開口
幅１０９に相当するディスクーロが形成されてから信号
変換部を有するブレードをディスク間隔へ進入させてい
た。本発明ではディスク開口の形成途中でディスク間隔
へ進入させるため、従来より３０％程度アクセス時間が
短縮することになる。

〔発明の効果〕

本発明によｎば、ディスク開口の形成途中で信号変換部
を有するブレードをディスク内へ進入させることができ
るため、アクセス時間を短縮できる効果がめる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層形可−性ディスク装置の一実施例
の全体斜視図、第２図は第１図における積層ディスク駆
動装置の内部構造を示す断面図、第３図は第２図の１ｎ
−ｎｉ線断面図、第４図は第３図におけるＡ部拡大図、
第５図は第１図及び第２図における要部を詳細に示す図
、第６図は第５図のＭ−Ｖｌ線ｖＲ面図、第７図は第１
図に示す実施例における積層ディスク駆動装置に連なる
空気供給基金説明する図、第８図は第１図に示す実施例
における各部の信号波形及び動作波形を時間経過に従っ
て示す図である。 １・・・積層ディスク駆ＩＩＪ装置、２・・・信号変換
部アクセス装置％３・・・ベース、４・・・野性性ディ
スク、５・・・ディスク積層体、７・・・ノズル軸、１
０・・・位置決め装置、１１・・・継手ブロック、１２
−・・ブレード、１４・・・Ｙ軸テーブル、１５・・・
Ｘ軸テーブル、２１・・・スペーサ、２７・・・空気ノ
ズル、２８−・・内部受量、３０．３１，３２・・・空
気口、３８，３９，４０゜４１．４２．４３・・・通気
孔、４４・・・内軸、４５゜４６．４７・・・通気路、
４８．４９・・・ノズル部材。 ５０．５１・・・仕切板、５２・・・位置検出器、５３
・・・噴出口、５４・・・空気型、５５・・・ノズル室
、５６゜５７．５８，５９，６０，６１．６２・・・通
気孔、６６．７１・・・電磁切換弁、６９・・・減圧弁
、６７゜７０．７２・・・導管、７４・・・弁制御回路
、９０゜９１．９２，９３，９４，９５，９６，６７・
・・波形。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、通常は信号変換部で記憶の読出し及び書込みし得な
   い間隔で積層した複数の可撓性ディスク間に、半径方向
   に通気溝を有するスペーサを具備した回転ディスク積層
   体と、このディスク積層体の内部空間を並進運動可能に
   配置され、前記スペーサの一枚に対向した位置において
   細隙から付勢される流体力で前記ディスク間隔の外周部
   分を開口するように作用する流体付勢手段と、前記開口
   部において信号変換アクセスを行うための、信号変換ア
   クセス手段とを備えた積層形可撓性ディスク装置におい
   て、前記流体付勢手段からの付勢流体がディスク間に作
   用している間に前記信号変換部を信号変換アクセスのた
   めに開口部に挿入するように制御する制御手段を備えた
   ことを特徴とする積層形可撓性ディスク装置。