JPS63181176A - 磁気ヘツド位置決め装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、可撓性磁気記録媒体すなわち磁気ディスク
を用いて情報信号を記録し再生するフロッピーディスク
ドライブにおける磁気ヘッド位置決め装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

フロッピーディスクドライブ（以下ＰＤＤと略す）は、
ディスク形状をした可撓性磁気記録媒体上に例えば同心
円状の信号トラックを形成している。λ５”ＩＦＤＤの
場合、そのトラック密度は１３５Ｔ、Ｐ、工、であシ、
この時のトラック幅は１２０μｍ、）ラックピッチは１
８７．５μｍで約８０本形成されている。

この同心円状に形成された信号トラックから誤シな（情
報を記録し再生中るためには、信号を記録・再生する磁
気ヘッドの±ＩＱｐｍ以下の高精度な位置決めが必要で
ある。

ＦＤＤの記憶容量を増すために、トラック密度を今以上
に高くする手法があシ１例えば、２００Ｔ、Ｐ、工のト
ラック密度を実現するためには、送シ精度を±５μｍ以
下にする必要がある。

磁気ヘッドをディスクの半径方向に移動させ。

その位置を定める装置として９例えば特公昭５γ−４４
２６１号公報に示されたものがある。第８図にこれを示
す。図において、（１）はカートリッジで内部に可撓性
の磁気ディスク（２１を内蔵している。（３１は磁気ヘ
ッドであシ、電気信号を磁気的信号に変換し、ディスク
（２）上に情報を書き込み、読み取る。

（４）は磁気ヘッド積載手段すなわちキャリッジであシ
、磁気ヘッド（３）を搭載し、ディスク（２）の半径方
向に、平行な２本の円筒形状の穴が設けられている（図
示せず）。（４ａ）は、キャリッジ（心の側面に設けた
２個の突起である。（５）はガイドバーで。

ディスク（２）の半径方向に対して平行に配置され。

キャリッジ（４）に設けた前記２本の円筒状の穴（図示
せず）に各々貫通し１図示していないベースにガイドバ
ー（５）は固定されている。＋６１はステッピングモー
タ、　＋７１ハキヤブスタンでステッピングモー１（６
）のシャフトと機械的に結合されている。（８１はアイ
ドラ基、（９）は金属ベルトで、その一部はキャプスタ
ン（７）とネジａ１にて結合され、アイドラ基＋８１と
によって、キャリッジ（４）の横でかつディスク（２）
の半径方向に張られ、案内されている。さらに金属ベル
ト（９１の一部は、ネジαＤによって前記キャリッジ（
４）の突起（４ａ）とも接続されている。

このように構成されているため、キャリッジ（４）は、
ガイドバー（５）を案内にして、ディスク（２）の半径
方向に移動可能であシ、その位置決めは、キャリッジ（
４）に連結された金属ベルト（９）を経由し、ステッピ
ングモータ（６）の回転角度によって定まる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の磁気ヘッド位置決め装置は以上のように構成され
ているので、キャリッジ（４）をステッピングモータ（
６）にて駆動する場合、キャリッジ（４）の重心と、ス
テッピングモータ（６）によって発生した駆動力の作用
点がずれているため、キャリッジ（４）全駆動するに必
要な力が増加し、これによって、ステッピングモータの
ロータ、ステータ間のスリップが増し２００Ｔ、Ｐ、工
０以上のトラック密度を実現するのは困難である。

これを解決するには、ステッピング七−夕をドライブす
る電力を増せばよいが、この場合ＩＦＤＤとしての消費
電力が増し好ましくない。又、電力を増した場合、その
分ステッピングモータ（６）を制御する回路においても
耐電力性を増す必要性が生じるなど１回路コスト上昇に
も結びつき適切ではない。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、キャリッジ駆動に必要な力を減らし、　　２
００　Ｔ、Ｐ、工０以上の高Ｔ、　Ｐ、■、に適した低
消費電力タイプの駆動系を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る磁気ヘッド位置決め装置は、磁気ディス
クの回転軸を含む平面内でかつ磁気ディスク平面と平行
に磁気ヘッド駆動手段の磁気ヘッド駆動軸を設け、この
磁気ヘッド駆動軸上に磁気ヘッド積載機構の重心を配置
したものである。

〔作用〕

この発明においては、磁気ヘッド駆動手段の駆動力を磁
気ヘッド積載機構の重心に作用させることができるので
、磁気ヘッド駆動に必要な力が低減される。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図をもとに説明する。第１
図はこの発明の一実施例による磁気ヘッド位置決め装置
を示し、ａは平面図、ｂはａをＢ−Ｂ方向から見た側面
図、Ｃは断面図である。第２図はキャリッジを示し、ａ
は平面図、ｂは側面図、Ｃは断面図である。年３図はア
ームを示し。

ａは平面図、ｂは側面図である。第４図はスプリングア
ームを示し、ａは平面図、ｂは側面図、Ｃは断面図であ
る。第２図において、α２はキャリッジベースであシ、
突き出し部（１２ａ）、凹溝部（１２ｂ）、：Ｔｈよび
その両側にネジ穴（１２Ｃ）１ｒ有し、さらに同一平面
上に２本の円筒穴（１２θ）がそれぞれセンターライン
乙に対して対称に加工されている。

また、ネジ穴（１２（１）がセンターラインｂ上でかつ
２本の円筒穴（１２ｅ）と同一平面上に形成されている
。一方、突き出し部（１２ａ）上には磁気ヘッド（３１
がセンターラインｂ上に沿って固定されている。

第３図において、（Ｉ３はアームであシ、その一端には
板ばねＩが固定され、また、他端部には磁気へ゛　ラド
（３）が固定されている。版ばねα４には、２個の穴（
１４ａ）が設けられている。第４図において、αりはス
プリングアームであり、２本の穴（１Ｓａ）と突き出し
部（１ｓｂ）とによって構成されている。αＧはスプリ
ングであり、突き出し部（１５ｂ）にその一端が固定さ
れている。これらキャリッジベースａｚ。

アーム０．およびスプリングアームαＳの各部品を。

穴（１４ａ）、　　（１５ａ）、およびネジ穴（１２０
）部にてネジ頓によって締結し９組立てたのが第１図に
示すキャリッジ＋１！Ｊすなわち磁気ヘッド積載機構で
あシ、このキャリッジａｌの重心がネジ穴（１２ｄ）す
なわちセンよ一ラインｂと一致している。第１図におい
て、０膳はキャリッジ翰′ｆｒ、ｖＫ動する磁気ヘッド
駆動手段すなわちステッピングモータであ）、磁気ヘッ
ド駆動軸すなわちシャツ）（１８ａ）の先端にはネジ部
（１８ｂ）が形成富れており、キャリッジベースａ２に
設けたネジ穴（１２ｄ）と回転自在に結合されている。

また、キャリッジベースυに設けた２本の円筒穴（１２
ｅ）には案内機構すなわちガイドバー（５１がそれぞれ
挿入されている。

このように、第１図〜第４図に示すこの発明の一実施例
によれば、磁気ディスク（２）の回転軸を含む平面内で
かつ磁気ディスク＋２１平面と平行にステッピングモー
タａｓのシャフト（１８ａ）ｆ設け、このシャフト（１
８ａ）上にキャリッジの重心を配置して−る。

以上のように構成されたものにおいて、キャリッジａｌ
のアームａ３は、板ばねＩの撓みによって回転自在とな
っておシ、スプリングａ８によって発生する押付力によ
ってフロッピーディスク（２）を磁気ヘッド（３）に圧
接することができる。又、さらに。

キャリッジａ９は２本の円筒穴（１２ｅ）に挿入したガ
イドバー（５）によってディスク（２）の半径方向に案
内され、その移動はステッピングモータαｌの回転運動
が、シャツ）　（１８ａ）のネジ部（１８１））とキャ
リッジベースａｚ上に設けたネジ穴（１２ｄ）との結合
部にて直進運動に変換されて行なわれる。

つまシ１本発明の構成では、ステッピングモー４ａｌｌ
のシャフト部（１８ａ）によってその回転力を伝達し、
それによって発生するディスク（２１の半径方向への駆
動力は、直接キャリッジａ９の重心に印加することが可
能となり、駆動力の低減を計ることができる。

これを第５図を使用して説明する。図において点０はキ
ャリッジ（４）の重心であ＃）、点Ｏからｒ。

離れたキャリッジ（４！の突部（４−）の端面Ａ点に。

ステッピングモータより力ＩＰＯが作用している。

また９点０からｒ１離れて平行に２本のガイドバー（５
）全配置し、キャリッジ（４）とこのガイドバーとが接
している。この時の摩擦力ｆ１が点Ｂに作用する。さら
に１点Ａにて駆か力ｙｏが働いた場合。

重心Ｏｆ中心とする回転モーメントが発生し、それによ
って重心０からＸ方向へｒ２ｓ７方向へｒ３離れた点Ｃ
にてガイドバー（５）からキャリッジ（４）への伸圧ｆ
２が作用し、それによってｙ方向に摩擦力μｆ２が働く
。　この場合にかけるｙ方向の力のつシめい、及び５重
心（点Ｏ）を中心とする回転力に関するつシあいは次式
のようになる。

１、　７方向の力のつシあい ｍ７−Ｆｏ＋２ｆ１＋２μｆ２＝ｒＪ　　　　−・・■
２　回転力に関するつシあい ｒ１３Ｆ□−２ｒ５ｆ２　＝Ｏ−−・００．０式よシ駆
動力１Ｐｏは ｍψ＋２ｆ１ ？Ｑ＝＝□　　　　　　　　・・・■ １−μｍ となる。

さて１式■における右辺の分子＝ｍ″ｌ；＋２ｆ１　は
０式において、側圧で２＝Ｑ　　の時の駆動力ＦＱに等
しい。つｔシ重心０と駆動力ＦＱの作用点Ａとの間の距
離ｒＱがある場合、キャリッジ（４！を１ＸＡｔＪｈす
る力Ｐ□は２回転モーメントによシ負荷が増し［５ 図である。横軸はｒ／９／ｒ３・縦軸ｈｍ動力ｖ　比”
）／（ｍｙ＋２ｆｌ）？とシ、摩擦係数μをＱ、　１〜
０．５まで０．１ステツプで変化させた場合を示す。例
えばｒＱ＝ｒ５．摩擦係数μ＝０．３の場合、駆動力比
ンｉや２２．）は約１．４とな）、必要最小限のキャ】
）ツジ負荷（ｍ；＋２ｆ１）の１．４倍以上の駆動力を
必要とすることを示している。

又、　　ｒｏ＝ｏ　　の場合、駆動力比は１となシ、キ
ャリッジを駆動するに必要な力は極小値をとる。

つ１シ、上記本発明の一実施例では、キャリッジの重心
０と駆動力ＦＯの作用点Ａ間の距離をゼロとすることで
、従来方式で発生して込た１回転モーメントによる４Ａ
Ｊ＋ＦＥｆ２は０式よシゼロとすることができた。従っ
て、駆動力Ｐｏが最小となることによシ、ステッピング
モータのロータ、ステータ間のス１１ツブの抑制が可能
となシ、その結果運動電力の増加なしに磁気ヘッドの高
精度位置決めが可能とな汎　トラック密度を従来以上に
高くすることが可能となつ九。

なお、上記実施例ではキャリッジの重心と作用点とを完
全に一致させたが１重心と作用点との距離ｒＯと側圧発
生点間距離ｒ３との比リイ、　　が０．１よシ十分小さ
じ組み合せでもよく、この場合。

ｒｙ′ｒ、　　が１の場合よシ十分小さく実用的にさし
つかえない。

なお、ステッピングモータａｌｌと磁気ヘッド駆動軸（
１８ａ）とは１例えば軸中心を合せてカップリング等で
接続されてよい。ｉた。＆＆気ヘッド駆動軸をラックに
してこの軸とモータ駆動軸とを直角に配置Ｌ７．モー４
１駆動軸の先に設置したビニオンを介１．て接続しても
よい。

また、上記実施例ではキャリッジα場の駆動力をステッ
ピングモータ１１ｇの回転力によ多発生させる場合を示
したが２例えばリニアステップモータ等の電磁力を直進
運動にｆ換するリニアモータを用いてもよく、この場合
の実施例ｆ第７図に示す。

第Ｔ図ａは平面図、ｂ、Ｃは側面図であるう図において
、（至）はキャリッジベースα２に取シ付けられた一欠
伸（励磁側）リニアステップモータであシ。

ガイドバー（５）によって形成される平面上に配置され
、キャリッジα９の重心が含まれるようにキャリッジベ
ース鰺に固定されてｂる。ｃ２ｕは２久餉（非励磁側）
リニアステップモータで４．Ｃ，ＦＤＤのベースに取シ
付けられている。この場合にも、磁気ディスク＋２１の
回転軸を含む平面内でかつ磁気ディスク（２）平面と平
行にキャリッジａ９の磁気ヘッド駆動軸が設けられ、こ
の磁気ヘッド駆動軸上にキャリッジｆ１９の重心を配置
したことになシ、第１図に示す実施例と同様の効果が得
られる。

また、上記実施例では、フロッピーディスクの表裏に磁
気ヘッドを配置したが片側のみに磁気ヘット、片側はダ
ミーを配置した片ｉｌｌアクセスＦＤＤにも適用できる
。

さらに、フロッピーディスクの表面に形成された信号ト
ラックは、上記実施例では同心円状であったが、螺旋状
に形成された方式の磁気記録再生装置にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、磁気ディスクの回転
軸を含む平面内でかつ磁気ディスク平面と平行に磁気ヘ
ッド駆動手段の磁気ヘッド駆動軸を設け、この磁気ヘッ
ド駆動軸上に磁気ヘッド積載機構の重心を配置したので
、磁気ヘッド駆動に必要な力が低減され、高Ｔ、Ｐ、工
、に適した低消費電力タイプの磁気ヘッド位置決め装置
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による磁気ヘッド位置決め
装置を示し、ａは平面図、ｂは側面図。 Ｃは断面図、第２図は第１図のキャリッジを示し。 ａは平面図、ｂは側面図、Ｃは助面図、第３図は第１図
のアームを示し、ａは平面図、ｂは側面図。 第４図は第１図のスプリングアームを示し、ａは平面図
、ｂは側面図、Ｃは断面図、第５図はキャリッジに作用
する力の関係を説明する説明図、第６図はキャリッジの
重心と作用点との距Ｍ　ｒＯと側圧発生点間距離ｒ３と
の比フ４３と駆動力の比との関係を示す特性図、第１図
はこの発明の他の実施例による磁気ヘッド位置決め装置
を示し、ａは平面図、　　ｂ、　　ｃは側面図、第８図
は従来の磁気ヘッド位置決め装置を示す平面図である。 図において、（２）は磁気ディスク、（３１は磁気ヘッ
ド　（４ｊ　、　α場はキャリッジ、Ｃ５）はガイドバ
ー、　（（１１゜αａはステッピングモータ、α２はキ
ャリッジペース。 ０はアーム、　　（１ｓａ）はシャフト、■、　ｃａｎ
はリニアステップモータである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転する磁気ディスクに信号を記録し再生する磁気ヘッ
   ドと、この磁気ヘッドを装置した磁気ヘッド積載機構と
   、この磁気ヘッド積載機構を案内する案内機構と、上記
   磁気ヘッドを上記案内機構を介して上記磁気ディスクの
   所望位置に移動させる磁気ヘッド駆動手段とを備える磁
   気ヘッド位置決め装置において、上記磁気デイスクの回
   転軸を含む平面内でかつ上記磁気ディスク平面と平行に
   上記磁気ヘッド駆動手段の磁気ヘッド駆動軸を設け、こ
   の磁気ヘッド駆動軸上に上記磁気ヘッド積載機構の重心
   を配置したことを特徴とする磁気ヘッド位置決め装置。