JPS6379285A - デイスク駆動装置 - 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］ 本発明は、ディスク駆動装置を構成する要素の配置に関
する ［従来の技術］ 従来のディスク駆動装置は例えば実開昭５７−１０２０
７４に示されている様にステッパーや下キャリッジがフ
ロッピーディスクと平面的に重なっていなかった。また
スピンドルモータの中心はフロッピーディスクの中心と
一致していた。

［発明が解決しようとする問題点及び目的］上述の従来
の構成には次の様な問題があった。

第１にステッパー及び下キャリッジがフロッピーディス
クと平面的に重なっていない為、ディスク駆Ｄ装置の面
積が大きくなった。

第２にスピンドルモータがフロッピーディスクの中心と
一致している為にこの中心部の厚みが厚くなった。

本発明は従来のディスク駆動装置における上記の問題点
な解決し、小型・は型のディスク駆動装置を実現する事
を目的とする。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明のディスク駆動装置は、フロッピーディスク、上
キャリッジ、下キャリッジ、ラック、ステッパー、スピ
ンドルモータからなり、前記ステッパーの中心軸にピニ
オンが形成され、前記下キャリッジにラックが固定され
ているディスク駆動装置において、前記下キャリッジと
前記上キャリッジを結ぶ連結部が前記フロッピーディス
クの側方にあり、前記ラックは前記下キャリッジに対し
前記連結部の反対側に取付けられ、前記スピンドルモー
タの中心が前記フロッピーディスクの中心から離れてお
り、前記ステッパー、前記下キャリッジ、前記スピンド
ルモータが互いに平面的には重なり合っておらず、かつ
前記ステッパー、前記下キャリッジ、前記スピンドルモ
ータが概ね前記フロッピーディスクと平面的に重なって
いる事を特徴とする。

［作用］ 本発明はステッパー、スピンドルモータ、キャリッジを
概ねフロッピーディスクの下に配置し、かつ互いに平面
的に分散配置する本により小型・薄塁なディスク駆動装
置を実現する。

［実施例］ 以下に実施例を氷すが、まず全体の構成を説明しその後
、各ａｔ要素について詳述する。

ｔｆＳ１図は本発明による実施例の上面図、第２図は下
面図である。

まず構成を説明する。１はフロッピーディスク。

２１は上キャリッジ、２５は下キャリッジ、３はホルダ
ー、４はステッパー、５はスピンドルモータ、６はスピ
ンドルハブ、７はベルト、８はメインフレームである。

スピンドルハブ６はベルト７を介してスピンドルモータ
５によって矢印６１方向に駆動される。

ステッパー４の回転軸４１の一部に形成されたピニオン
４２が下キャリッジ２５の一部に設けられたラック２５
１の歯部２５２と係合し、回転軸４１の回転によって下
キャリッジ２５が駆動される。

ホルダー３にはクリーニングプレートばね３１が取付け
られており、このクリーニングプレートばね３１はフロ
ッピーディスク１に取付けられた上クリーニングプレー
ト１４を押し下げる。

１９はフロッピーディスク１に設けられたシャッタで左
右に移動可能である。

３２はシャッタオープナであり、ホルダー３に設けられ
たビン３３を中心に回転可能でシャッタオープナばね３
４によって右廻りのモーメントが与えられている。

２５７はスライド軸で下キャリッジ２５の一部を貫通し
メインフレーム８に両端が固定されている。

このスライド軸２５７は下キャリッジの運動方向を案内
する。

次に各要素について詳述する。

第３図に上キャリッジ２１及び下キャリッジ２５の断面
図を示す。

上へラド２１３は上キャリッジ２１に取付けられ、ディ
スクシー）１１上面と接触している。下へラド２５３は
下キャリッジ２５に取付けられ、デッスクシート１１下
面と接触している。スライド軸２５７は図の紙面垂直方
向に配置しである。

２５１は下キャリッジ２５に取付けられたラックで歯部
２５２がピニオン４２と係合しピニオン４２の回転運動
を紙面垂直方向の直線運動に変換している。上キャリッ
ジ２１と下キャリッジ２５は下キャリッジに設けられた
連結部２５４によって連結されている。２５５は継鉄２
５６を介してメインフレーム８に固定された予圧マグネ
ットで、磁性材料からなるラック２５１にスライド＠１
１２５７中心に左廻りのモーメントを与えている。この
モーメントによってラック歯部２５２とピニオン４２の
係合バックラッシュを除き、ピニオン４２の回転方向の
如何にかかわらず噛合条件が一定になる様にしている。

上記の如くフロッピーディスク１の側方に連結部２５４
を設けるとヘッドがディスクシート１１の内周側と接し
ていても外周側と接していても下キャリッジ２５のフロ
ッピーディスク１に対する平面的飛び出し量は変らない
。

上キャリッジ２１に設けた凸部２２は上キャリッジ２１
の昇降用凸部である。

フロッピーディスクｌをディスク駆動装置から排出する
にはへラド２１３がフロッピーディスク１と接触しては
ならず、従ってホルダー３の上方への動きを利用してキ
ャリッジ２１を連結部２５４との接点付近を支点として
左回りに回転させ上ヘッド２１３を持ち上げる必要があ
る。従来のディスク駆ｖＪ装置例えば実！３＋１６０−
９０４６では上キャリッジ及びホルダーから腕を出して
上ヘッドを持ち上げていた。しかしこの方法には次の様
な欠点があった。

第１に各々の腕の剛性が不十分な為、腕がたわみホルダ
ー本体の上下ストロークに比ベキャリッジの上下ストロ
ークが少なかった。この為、ホルダーの上下ストローク
をより多くせねばならず、Ｗ！Ａ動装膜装置型化を阻害
していた。第２に各々の腕は各々の部品の端でかつフロ
ッピーディスクの外形より外側にある為、ホルダーによ
る持ち上げによって各々の部品がねじれてしまう。

この結果例えば下降時に上ヘッドがディスクシートに斜
めに当り、ディスクシートを傷つけた。

第３にホルダーによる持ち上げによって各々の部品がね
じれる為、例えば上キャリッジの腕の上昇量により上ヘ
ッドの上昇量の方が少ない、従って上ヘッドの上昇量を
確保する為にはホルダーの上昇量をさらに大きくする必
要があった。

本発明では上キャリッジ２１のほぼ中央部に上キャリッ
ジ昇降用凸部２２が２ケ所あるので上キャリッジ２１が
ねじれず、ホルダー３の上−ｆｉ、　Ｊ＆に対応した上
ＪＡ丑が得られる。また、ｆ５１図の上キャリッジ昇降
用凸部２２とホルダー３及びフロッピーディスク１との
平面的配置かられかる様に凸部２２はホルダー３の上面
の２０ツピーデイスク１外形より内側の範囲で当ってお
り、ホルダー３の変形もｊ！Ｉｔ＆＞て少ない、従って
ディスク駆動装置を薄型化できる。また設計上も変形量
の予測なする必要がなく精度の高い設計ができる。更に
ホルダーが下降する時にも上ヘッドは斜めにならずディ
スクシートが傷む事もない。

第４はスピンドルハブ６の高さ調整方法を示す断面図で
ある。スピンドルモータ５に取付けられたモータプーリ
５１の回転はベルト７を介してスピンドルハブ６の一部
であるスピンドルプーリ６２に伝達される。スピンドル
ハブ６には主軸６３が打ち込まれておりこの主軸６３の
端面６４は球面の一部の形に整えられていて、高さ調整
ねじ８５と接している。高さ調整ねじ８５は主軸軸受け
８６に設けられためねじにねじ込まれていて自由に高さ
を変えられる。高さ調整ねじ８５は調整作業終了後固定
する。この固定に当っては主軸軸受８６の材質が含油メ
タルの場合は主軸軸受８Ｇを固定しているメインフレー
ム８の主軸軸受受材ち込み部８７の一部と接着すればよ
い。

また主軸軸受８６が含油メタルでない場合は高さｔｌ！
Ｊ整ねじ８５と主軸軸受８６を接着剤で固着してもよい
。

この様にスピンドルハブの高さが調整できるとディスク
シート１１と下ヘッド２５３の相対高さの合わせ込みが
可能になる。これによって部品加工のばらつきが大きく
ても組立工程でそのばらつきをキャンセルする事ができ
るので部品加工費のコストダウンができる。

次にスピンドルハブ６の回転位置信号の発生方法につい
て述べる。ディスクシートの回転駆動に出ってはディス
クシートへの信号書き込み位置を整える為、ディスクシ
ートの回転位置を検出する必要がある。従来はスピンド
ルハブに付加したＰＧ磁石の磁束をホール素子等で検出
して回転位置決めをしていた０本発明に於てはスピンド
ルハブ６の内側に貼付けた回転速度制御用のＦＣ磁石６
５の着磁ピッチを一部変え、対向するＦＧ検出基板６６
の銅箔パターンも変えて検出動作を行っている。

第５図にＦＧ磁石６５のＭ離形状を示す、このｒ２磁形
状のうち着磁ピッチの細かい６５１が回転位置検出磁極
である。一方第６図にＦＧ検出基板６６に形成した銅箔
パターンを示す、同じくパターンピッチの細かい６６１
が回転位置検出パターンである０回転位置検出パターン
上を若磁ピッチの粗い磁極が通過しても磁束の変化によ
ってバクーンに生じる電流が打ち消し合うので外部には
信号が出ないが、回転位置検出磁極６５１と回転位置検
出パターン６６１が対向すると同じピッチなので電流が
生じ外部に信号が生じる。

この方法によれば新たな外付は素子は不要でしかも検出
に当って外部からエネルギーを与える必要もなく省スペ
ース、省エネルギー、省コストなディスク駆動装置がで
きる。

次に本発明におけるディスククリーニング装置について
述べる。

従来のディスククリーニング装置はディスクシートを覆
うシェルの内側にプラスチック製のばねを取付け、この
ばねがライナーを介してディスクシートを押していた。

この為、上下のばね力が異なるとディスクシート、の高
さがフロッピーディスク毎に異なってしまい、ヘッドと
ディスクの接触状況が安定しなかった。またばねがプラ
スチック製である事から長時間経過したり、高温雰囲気
にさらされるとクリープ現象を起してばね力が下がりク
リーニング効果がなくなった。

第７図に本発明によるクリーニング装置の断面図を示す
。

上クリーニングプレート１４は上シェル１０１に入り込
み下クリーニングブレー）１５は下シェル１０２に入り
込んでいる。ディスクシート１１の上下には上ライナー
１６．下ライナー１７が配されている。３１はクリーニ
ングプレートばねでホルダー３に固定されている。８１
は押上げダボＡ、８２は押上げダボＢで共にメインフレ
ーム８に設けられている。

上°記構成においてディスクシート１１は図の紙面垂直
方向に動く、クリーニングプレートばね３１は上クリー
ニングブレー）１４を下方へ押し下げる力を発生する。

一方押上げダボＡ、Ｂはクリーニングプレート１５の下
方への動きを規制し、度決めする。従ってディスクシー
ト１１はクリーニングプレートばね３１のばね力によっ
て上下ライナにはさまれクリーニングされる。

なおりリーニングプレートばね３１の押圧点は２つの押
上げダボの中間にある。

以上述べたクリーニング機構によればディスクシートの
高さはメインフレーム８の押上げダボ。

下クリーニングプレート１５．下ライナ１７の厚みや高
さによって決められ、ばね力のばらつきは関係なくなる
。

またクリーニングプレートばね３１はフロッピーディス
クの外部にあるので大きさ、材質の制約が少なくなり、
長期的、耐環境的に安定な材料。

形状、すなわち材質の金属化やぼね長さの延長が可能に
なる。

第８図にステッパー４の平面図を示す。

ステッパー４−は励磁コイル４５．ステータ４６゜回転
軸４１．ロータ磁石４３からなる０回転軸４１とｗＪ磁
ココイル４５別ノ？の軸を中心にほぼ平列に配置されて
いる０回転軸４１の一端にはピニオン４２が形成されて
いる。コイル４５から発生した磁界はステータ４６を介
してロータ磁石４３に加えられ１．この磁界によってロ
ータ磁石が回転トルクを発生する。

長穴Ａ４７．長穴Ｂ４８はステータ４６の一部を折り曲
げて作ったステッパー固定部に設けた穴で長穴Ａ４７は
ステッパー４をメインフレーム８に固定する為のねじを
通す穴、長穴Ｂ４８はメインフレーム８から出た突起（
図示せず）をこの穴に貫通させ、ステッパー４のメイン
フレーム８への取付は位置の移動可能方向を規制する為
のものである。

上記の如くステッパー４の取付は位置が移動可能である
理由はヘッドのディスクシートに対する半径方向の位置
を調整する為である。この調整をオフトラック調整と呼
ぶが、本発明ではオフトラック調整をするには直接ステ
ッパー４の位置をずらせば済み、直接的な為に誤差が少
ない。

またこのステッパ−４全体は第２図かられかる様にフロ
ッピーディスクｌとほぼ平面的に重なり合う場所に配置
されドライブ全体の平面積を小さくすることを可能にし
ている。

更にステッパー４の回転軸とコイルが別々の中心に並列
に配置されている為、ステッパーの厚みが薄くなり、ド
ライブ全体の高さの薄型化を可能にしている。

ところで本発明の様にキャリッジのＭ動方向に対してほ
ぼ横向きにキャリッジが配置しである場合、ラック２５
１の取付は位置はキャリッジ連結部２５４又は下キャリ
ッジ２５をはさんで反対側の辺になる。

本発明では下キャリッジ２５をはさんだキャリッジ連結
部２５４の反対側にランク２５１を取付けであるが、こ
の構成の場合下ヘッド２５３はピニオン４２とスライド
軸２５７の中間に位置し、両持ち構造となり、下キャリ
ッジ２５の剛性が高まり、固有振動数も高まる。

これによりディスクシート１１に面振れがあっても下キ
ャリッジ２５のたわみが少なく、かつディスクシート１
１の回転に伴い発生する下へラド２５３とディスクシー
ト１１のステックスリップによって発生する有害な振動
も抑制される。

第９図にディスクチャッキング部平面図を示す。

なおこの部分の断面図は第４図に示しである。

６７はチャッキングマグネットでスピンドルハブ６に接
着されている。６８は駆動ビンで、スピンドルハブ６に
固定された駆動ビンばね６９によって下から上へ力を与
えられている。

１２は磁性材ネ：Ｉからなるディスクハブで、このディ
スクハブ１２に規制リブ１３が固定されている。

この規制リブ１３の平面形状は内局側に２つの直線部１
３１，１３２がある。

なお規制リブに囲まれた部分のディスクハブには駆動ビ
ンと係合する為の長大１８があけられている。

次に、駆動及び位置決めのメカニズムを説明する。

フロッピーディスク１は駆動装動に挿入され、ホルダー
３．リフター（図示せず）、トリガー（図示せず）等に
より平面的にほぼ位置決めされ、規制リブ１３がスピン
ドルハブ６の頂面なとり囲む位置に降りてくる。降り終
わるとディスクハブ１２とチャッキングマグネット６７
が磁気的に吸着し、この吸着力によって駆動ビン６８が
押し下げられる。ディスクハブの長大１８と駆動ビン６
８の位置決めはこの時点ではまだ行われていない。

一方テイスクシ−）１１には上へラド２１３．下へ７ド
２５３が接触する。またクリーニングプレートばね３１
のばね力もディスクシート１１に加わっている。

この状７１１でスピンドルモータ５が始動しても、ヘッ
ド及びクリーニングプレートばねの摩擦力があるのでデ
ィスクシート１１は回転を始めずスピンドルハブ６はデ
ィスクハブ１２の下面とすれて回る。

その後、スピンドルハブ６が回転しディスクハブ１２の
長穴１８と駆動ビン６８が平面的に重なると駆動ビン６
８が駆動ビンばね６９の力によって長大１８の中に入り
込み、ディスクハブ１２と係合し、ディスクハブが動き
始める。この動き始めの時期にヘッド及びクリーニング
プレートばねの摩擦力と駆動ビン６８による回転トルク
でスピンドルハブ６の頂面の外周部が規−１リブ１３の
２つの直線部１３１，１３２に押し付けられ位置決めさ
れる。

［発明の効果］ 本発明の構成によれば、平面的にみて、フロッピーディ
スク外形から出るキャリッジの長さはヘッドがディスク
シートの外周から内周まで、どこに接触していても変ら
ない、従ってディスク駆動装置の平面状を小さくする事
ができ、携帯機器や小部機器への組込みが容易になる。

またフロッピーディスクをディスク駆動装置から排出す
る際に上キャリッジやホルダーがねじれたりたわんだり
する事がないので余計なホルダーストロークが不要とな
り、駆動装設の薄型化も可能になる。

更にスピンドルモータ、下キャリッジ、ステッパーのほ
とんどがフロッピーディスクと平面的に瓜なっているの
でディスク駆動装置の平面サイズが小さくなる。

スピンドルモータの中心がフロッピーディスクの中心か
らずれているのでフロッピーディスクの中央部も薄くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図□本発明によるディスク駆動装置の上面図。 第２図□本発明によるディスク駆動製錠の下面図。 第３図□本発明による上下キャリッジ部断面図。 第４図□本発明によるスピンドル部断面図。 第５図−本発明によるＦＧ磁石着磁形状を示す平面図。 第６図□本発明によるＦＧ検出基板パターン形状を示す
平面図。 第７図□＊発明によるディスククリーニング装置の断面
図。 ！ｓ８図−木発明によるステッパーの平面図。 第９図−本発明によるディスクチャッキング部平面図 １・・・・・・・・フロッピーディスク１０１・・・・
・・・・上シェル １０２・・・・・・・・下シェル １１・・・・・・・・ディスクシート １２・・・・・・・・ディスクハブ １３・・・・・・・・規制リブ １３１．１３２・・・・・・・・直線部１４・・・・・
・・・上クリーニングプレート１５・・・・・・・・下
クリーニングプレート１６・・・・・・・・上ライナ １７・・・・・・・・下ライナ １８・・・・・・・・長穴 １９・・・・・・・・シャッタ ２１・・・・・・・・上キャリッジ ２１３・・・・・・・・上ヘッド ２２・・・・・−・・上キャリッジ昇降凸部２５・・・
・・・・・下キャリッジ ２５１・・・−・・・・ラック ２５２・・・・・・・・ラックの歯部 ２５３・・・・・・・・下ヘッド ２５４・・・・・・・・連結部 ２５５・・・・・・・・予圧マグネット２５６・・・・
・・・・継鉄 ２５７・・・・・・・・スライド軸 ３・・・・・・・・ホルダー ３１・・・・・・・・クリーニングプレートばね３２・
・・・・・・−シャッタオープナ３３・・・・・・・・
ビン ３４・・・・・・・・シャッタオープナばね４・・・・
・・・・ステッパー ４１・・・・・・・・回転軸 ４２・・・・・・・・ピニオン ４３・・・・・・・・ロータ磁石 ４５・・・・・・・・励磁コイル ４６・・・・・・・・ステータ ４７・・・・・・・・長穴Ａ ４８・・・・・・・・長穴Ｂ ５・・・・・・・・スピンドルモータ ５１・・・・・・・・モータプーリ ６・・・・・・・・スピンドルハブ ６１・・・・・・・・スピンドルハブ回転方向６２・・
・・・・・・スピンドルプーリ６３・・・・・・・・主
軸 ６４・・・・・・・・主軸端面 ６５・・・・・・・・ＦＧ磁石 ６５１・・・・・・・・回転位置検出磁極６６・・・・
・・・・ＦＧ検出基板 ６６１・・・・・・・・回転位置検出パターン６７・・
・・・・・・チャッキングブグネット６８・・・・・・
・・駆動ビン ６９・・・・・・・・駆動ビンばね ７、、．０．．０．ベルト ８・呻・・奉・畳・メインフレーム ８１・・・・・・・・押し上げダボＡ ８２・・・・・・・・押し上げダボＢ ８６・・・・・・・・主軸軸受け ８７・・・・・・・・主軸軸受は打ち込み部以上 第５図　　　第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フロッピーディスク、上キャリッジ、下キャリッジ、ラ
   ック、ステッパー、スピンドルモータからなり、前記ス
   テッパーの中心軸にピニオンが形成され、前記下キャリ
   ッジにラックが固定されているディスク駆動装置におい
   て、前記下キャリッジと前記上キャリッジを結ぶ連結部
   が前記フロッピーディスクの側方にあり、前記ラックは
   前記下キャリッジに対し前記連結部の反対側に取付けら
   れ、前記スピンドルモータの中心が前記フロッピーディ
   スクの中心から離れており、前記ステッパー、前記下キ
   ャリッジ、前記スピンドルモータが互いに平面的には重
   なり合っておらず、かつ前記ステッパー、前記下キャリ
   ッジ、前記スピンドルモータが概ね前記フロッピーディ
   スクと平面的に重なっている事を特徴とするディスク駆
   動装置。