JPH01201878A - ディスク記録／再生装置のための半径方向接近機構 - 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】 ａ）発明の分野 この発明は、例えば、光学的、磁気光学的又は磁気的記
録装置の読書きヘッドを回転するデータ記憶ディスクに
対して概して半径の方向に移動させてディスクにおける
データ記憶トラックのそれぞれに接近（アクセス）させ
るようにするための、いわゆる半径方向接近機構に関係
している。更に詳しくは、この発明は読書きヘッドを７
１イボトロコイドの軌道に沿って移動させる、軸受のな
い且つバックラックのない半径方向接近機構に関係して
いる。

ｂ）従来の技術 通常の磁気的、磁気光学的及び光学的ディスク駆動機構
において使用される形式の半径方向接近機構は普通モー
タを含む幾つかの主要な部品からなっていて、モータの
トルクが所要の固定案内部に沿って駆動される軸受支持
式キャリッジに伝達されている。ディスク駆動機構にお
けるキャリッジのそのような運動は読書きヘッドが一つ
のトラックから別のトラックへ移動している間に読書き
ヘッドの半径方向の変位を与える。現存する駆動機構の
設計に依存して、ヘッドの移動は直線又は円形の軌道に
沿って実行される。直線ヘッド運動に対しては、ステッ
プモータ及び種々の設計の音声コイル形線形作動子が使
用されている。ステップモータの場合には、これの回転
が、親ねじ、ラック及びピニオンの組合せ、又は非常に
多くの場合、モータ出力軸の周りに巻かれた、いわゆる
割り帯、によって線形運動に変換される。ステップモー
タは又円形駆動方式にも使用される。線形のヘッド軌道
に対しては、線形作動子の運動が直接キャリッジに伝達
される。これらの場合の大抵のものにおいては、駆動方
式に関係なく、ヘッドキャリッジは適当な調心及び部品
製造の際の高精度を必要とする多数の軸受又はブツシュ
によって支えられている。簡単化された軸受のない駆動
機構設計はそのような厳しい製造要件を除去するものと
思われ、この発明の対象を表している。

Ｃ）発明の目的 ディスク記録／再生装置のための改良された半径方向接
近機構、すなわち製造するのが簡単であり、大きさが小
形であり、軸受がなく且つバックラックがないという見
地から改良されている機構を提供することがこの発明の
目的である。

ｌ規定する面を備えた固定案内部材、ローラ、案内部材
によって規定された円形経路の内側に沿って滑りを伴わ
ないでこのローラをころがすための装置、及びローラに
固定的に取り付けられ且つこれから外方へ延びている荷
重支持アーム、を備えている半径方向接近機構を準備す
ることによって達成される。

図１に言及すると、円筒形ローラーが固定した円形案内
部又は柱２の内側面に沿って滑りを伴わないで移動して
いるときにハイポトロコイド運動が発生され得る。この
ような運動中、ローラは柱中心Ｓの周りに回され且つそ
れ自体の中心Ｃの周りに回転させられているので惑星運
動に参加している。それゆえ、アーム４がローラに固定
的に接続されている場合には、これの位置１ａ（または
ｌｂ）への運動はアームの初期位置ＡＣから位置Ａ’Ｃ
’（又はＡ’　Ｃ’　）へのアーム変位を生じることに
なる。

幾何学的には φ＝ν（’　ｓ　／　ｒｃ　　１　） 但し、φ＝アーム位置における角度変化、ν＝柱中心Ｓ
の周りのローラ回転の 角度、 ｒ　＝ローラ半径、 ｒ　＝柱半径。

従って、ローラの外側に位置した任意のアーム点（例え
ば点Ａ）は扁長（引き伸ばされた）ハイポトロコイド（
曲線Ａ’ＡＡ”）をたどることになる。ローラの内側に
おいて（半径ｒ。より小さい中心Ｃからのある距離の所
に）点が取られたならば、既述する曲線は短縮（収縮）
ハイポトロコイドになる。最後に、ローラの面上に位置
した点に関しては、ハイポサイクロイドという特別の場
合が生じる。

ハイポトロコイド曲線の曲線族は、それらの曲線の曲率
が幾何学的パラメータの特定の組合せに対して非常に小
さくなる（すなわち、直線に接近する）ことがある。実
際、半径ｒ　がローラ半径ｒ　より２倍大きい場合には
、ハイポサイクロイドは半径方向接近運動に対して理想
的な軌道を表すような直線になる。任意のハイポトロコ
イドに対しては、もちろん、母日（ローラー）は滑りが
発生しないとすれば固定した円（柱２）の内側と常時接
触していなければならない。これを達成する一つの方法
は非弾力性の帯、例えば図２に別個に示された、いわゆ
る割り帯３を使用することである。この帯は、典型的に
は金属又はプラスチックで作られていて、狭い左側部分
３ｂを帯の右側部分３ａにおける長方形の切抜き部に通
すことによってアルファ形状にローラの周りに巻かれて
いる。そしてそれの両端部はそれぞれねじ５によって柱
２に接続されている。付加的なねじを使用してローラ面
の周りの帯の位置を固定してもよい。

固定した柱の内側面に沿っての滑りのない且つバックラ
ッシのないローラ運動のためには、割り帯は張力をかけ
られなければならない。しかしながら、この要件は図１
に図示された理論的機構に対してだけ満たされればよい
。実際には、割り帯は重力のためにたわむので、柱の内
側形状に従うことができない。この問題を解決するため
に、図３に図示された別の割り帯機構が準備されている
。

図３が示しているように、ローラー１は付加的な支持ロ
ーラー４によって補足されている。各ローラには、ロー
ラー１に関しては半径ｒ。　　、、／。

ローラー４に関しては半径ｒ　　、ｒ　　’の二つの段
ｇ がある。これらのローラは段ｒ　′及びｒｇ′の周りに
巻かれた割り帯１３ａによって互いに結合されていて、
ローラー１及び１４の段ｒ　及びｒ２がそれぞれ固定柱
１２の内側面及び外側面、１２ｂ及び１２ｃに沿って柱
１２と接触するようになっている。

図３に示されたように、割り帯１３ａ（実線で示された
もの）はローラ１１及び１４の周りに８字形に巻かれて
いる。この理由のために、柱１２には８字形の帯が通過
する細長い切抜き部１２ａが設けられている。帯の中央
部分とローラ１４とが、例えばねじ１６によって互いに
接続された後、各帯端部はぴんと張られて（例えば、ね
じ１８又はその他の任意の手段によって）ローラ１１に
固定される。

ローラ面と柱面との間の接触を平衡させるために、各ロ
ーラはその軸方向部分において、小さい方の半径の一つ
の段と大きい方の半径の二つの外側の段とを備えたＣ形
状を持つことができる。これらの大きい方の段が固定柱
を抱きしめている場合には、軸方向ローラ運動に関係し
た望まれない自由度が除去される。

両ローラが（例えば、図３に示されたように逆時計回り
の回転における）柱中心Ｓの周りにおける円形の移動と
共に惑星運動に参加しているときには、ローラのそれぞ
れは反転の方向に回転する（ローラ１１については逆時
計回りの回転且つローラ１４については時計回りの回転
）。これらの回転は又異なった角度値を持っている。例
えば、中心Ｓの周りの円形運動が角度νによって特徴づ
けられている場合には、ローラー１はその軸Ｃの周りに
角度ν（ｒ　　／　ｒ　ｃ　）だけ回転する。同様に、
ローラー４はそれ自体の軸の周りに角度ν（ＲＳ／ｒ　
）だけ回転する。ここで、ＲＳは柱の外側面の半径であ
る。

滑りのない既述の惑星運動は一方のローラからほどけて
第２のローラへ巻かれる割り帯で実行されることができ
る。明らかに、各ローラの周辺に沿っての帯の運動は等
しい変位を持たなければならない。換言すれば、 ν（Ｒ／ｒ）ｒ′＝ν（ｒ８／ｒｃ）ｒｃ′Ｓ　　ｇ　
　ｇ すなわち （Ｒ／　ｒ）（ｒ／　ｒ′）　（ｒ　ｇ　７　ｒ　ｇ　
）＝１５ｅＣ ｒ　＝ｒ　′のときの特別の場合に対しては、上ＣＣ の条件は Ｒ／ｒ　　＝ｒｇ／ｒｇ’ Ｓ　　　　　Ｓ と書き直すことができる。

重い衝撃状態の下では、ローラのある程度の角度滑りが
固定柱の面に沿って生じるかもしれない。

これを防止するためには、図４に点線で示された部分１
３ｂを加えることによって割り帯形態を変更すればよい
。帯のこの部分は、ローラ１４の周りに巻かれて、例え
ばねじ２０によって、図３に図示されたように固定柱１
２の外側面に固定されるように準備されている。

ディスク記録／再生装置における半径方向接近機構とし
て図３に示された機構の実現は図５に説明されている。

この半径方向接近機構は、図６の断面図に示された線形
音声コイル形モータ１７によって読書きヘッドＨをデー
タ記憶ディスクＤに対して半径方向に移動させるのに役
立つ。ヘッドＨは、半径方向のアーム２５に取り付けら
れていて、割り帯１３により互いに巻き付けられたロー
ラ１１及び１４が固定円形柱１２の内側面及び外側面に
沿っての惑星運動に参加しているときに扁長ハイポトロ
コイド軌道に沿って移動する。図５はヘッドＨが半径ｒ
によって特徴づけられれたディスク中間トラックに配置
されたときの機構位置における例を図示している。ヘッ
ドを内側トラック（半径ｒｔ）へ移動するためには、ア
ーム２５は角度φだけ逆時計回りに回転させられなけれ
ばならない。この場合には、ヘッドＨは角度αだけ角度
方向において転位した点において内側トラックと交わる
。作動子の幾何学的パラメータ及びディスク中心Ｏに関
係したそれの位置が、角度φ及びαが互いに等しくなる
ように規定されている場合には、中間及び内側のトラッ
クにおけるヘッドの配位は同じになる。明らかに、ヘッ
ドＨが外側トラック（半径ｒ　）へ移動された場合に対
しても同じ要件が満たされなければならない。しかし実
際上、ヘッドが一つのトラックから別のトラックへ移動
するときにはある角度誤差が生じることがある。しかし
ながら、このような誤差は±０．７５°を越えない値を
持った許容可能な限界内に保つことができる。

ヘッドによる軌道Ｔに沿っての半径方向運動は線形音声
コイル形モータ１７によって行われる。これの主要な構
成部分は図６の断面Ａ−Ａに示されている。これらの構
成部分には二つの鋼製スペーサ１７ｂによって分離され
た鋼板１７ａ及び１７ｃがある。底板１７ｃには二つの
永久磁石が取り付けられている。これらの磁石はエアギ
ャップに対立する磁束を持った二つの磁気回路部がる作
られるような向きに配置されている。ギャップには円形
コイル１７ｅが配置されている。このコイルは板１７ａ
における細長い切抜き部を通過した軸延長部３ｏによっ
てローラ１４に接続されている。その結果、コイル１７
ｅが電流によって活動化されたときには、ローラ１４は
柱１２の外側円形面に沿って移動し且つ同時にそれ自体
の軸Ａの周りに回転する。しかしながら、コイル１７ｅ
が円形のものであるので、エアギャップにおける有効電
線長及びモータの力は一定にとどまる。

ｅ）効　果 この発明の半径方向接近機構は、軸受を必要とせず且つ
実質上バックラッシが少しもないので、特に有利である
。更に、この機構は非常に小形で軽量の構造に向いてい
る。

【図面の簡単な説明】

図１はハイポトロコイド軌道に沿って負荷を並進させる
ための機構を図解している。 図２は図１の装置に用いられた割り帯結合器を図解して
いる。 図３は円形経路の内側に沿って滑りを伴わないでローラ
を移動させるための機構を示した断面図である。 図４は図３の装置に用いられた割り帯結合器を図解して
いる。 図５はデータ記憶ディスクに対して読書きヘッドを移動
させるための半径方向接近機構を部分断面図で図解して
いる。 図６は図５の切断線６−６に沿って取られた断面図であ
る。 主要要素 １・・・ローラ　　　　　　　２・・・円形案内部材３
・・・割り帯　　　　　　　４・・・接近アームＨ・・
・読書きヘッド （外４名） Ｆ／６２ ／−／（ｉ、４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディスク（Ｄ）記録／再生装置における回転するデ
   ータ記憶ディスクに対して読書きヘッド（Ｈ）の半径方
   向位置を制御するための装置であって、ａ）円形経路を
   規定する凹状面を備えた案内部材（２）、 ｂ）前記の凹状面上に弧状面（３）と共に配置されてい
   る第１ローラ（１）、 ｃ）前記の凹状面に沿って滑りを伴うことなく前記の第
   １ローラをころがすための装置、及びｄ）前記のローラ
   に固定的に結合されていて、一部分が前記のローラから
   外方へ延長し且つ読書きヘッドを支持するように構成さ
   れている細長いアーム（Ａ）、 を備えている前記の制御するための装置。 ２、前記のころがすための装置が、前記のローラの周り
   に巻かれた中間部分と、前記の経路規定装置に外方端部
   に取り付けられた、前記の中間部分の両側にある第１及
   び第２の端部部分とを備えた細長い帯からなっている、
   請求項１に記載の装置。 ３、前記の帯がこれの一方の端部に形成された開口を備
   えていて、前記の帯が前記のローラに巻かれたときにそ
   れの他方の端部が前記の開口を通って延びている、請求
   項２に記載の装置。 ４、前記の経路規定装置が、並置された凹状及び凸状の
   円形面を規定する隔置された平行な面を備えた弧状部材
   からなっていて、前記の第１ローラが前記の凹状円形面
   に沿ってころがるように配置されており、且つ前記のこ
   ろがすための装置が、（ａ）前記の凸状円形面に沿って
   ころがるように配置された第２ローラ、並びに（ｂ）前
   記の凹状円形面に沿っての前記の第１ローラの回転移動
   が前記の凸状円形面に沿っての前記の第２ローラの回転
   移動を生じさせるように前記の第１及び第２のローラを
   堅く結合するための装置、を備えている、請求項１に記
   載の装置。 ５、前記の結合装置が、前記の第１及び第２のローラに
   堅く接続され且つ前記の第１ローラの周りに巻かれた中
   間部分を備えた細長い帯からなっている、請求項４に記
   載の装置。