JPH0348375B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は、走行台をある範囲について直線的
に送る装置の中で駆動モータ軸に取り付けられた
キヤプスタンに密着して１巻きされたスチールベ
ルトを介して、この走行台を案内レールに沿つて
直線的に案内駆動する機構、つまり走行台の案内
駆動機構に関するものである。

【従来技術とその問題点】

一般的に、走行台を案内レールに沿つて直線的
に案内する機構においては、案内する方向、つま
り送り方向以外の走行台の遊びが極めて厳重に抑
制されるのが普通である。また、送るときの負荷
をできるだけ軽くすることが要求される。とくに
磁気デイスク装置に用いられる場合には、磁気ヘ
ツドを搭載した走行台の案内機構に要求される送
り方向以外の遊びと送りに要する負荷、ないしは
磁気ヘツドを含めた走行台の質量は、極めて厳し
い制限を受ける。 磁気デイスク装置の中で用いられている案内機
構の従来例について、第３図を参照しながら説明
する。第３図ａは従来例の平面図を、同ｂはその
正面図を、同ｃはその側面図をそれぞれ示す。 １はステツプモータ、２はキヤプスタンでステ
ツプモータ１の軸に取り付けられている。スチー
ルベルト３が前記キヤプスタン２に１巻され、同
時にずれないように１箇所でピンないしねじで止
められる。一方図示してない磁気ヘツドを搭載し
た走行台４は後述するように２個の平行に配置さ
れた、円形断面の案内レール１０Ａ，１０Ｂの軸
方向に沿つて案内されている。走行台４の送り
は、該走行台４のスチールベルト取付部４Ａ，４
Ｂに前記スチールベルト３の両端部を固定し、ス
テツプモータ１の回転によつておこなう。走行台
４の片側の面に配置した、三角形の各頂点に相当
する位置Ａ１，Ａ２，Ｂに軸１４を圧入固定し、
この軸１４の他方の端部に図示してないラジアル
玉軸受６の内輪を圧入し、このラジアル玉軸受６
の外輪にＶ溝付車輪７を圧入する。前記位置Ａ
１，Ａ２、を結ぶ方向は、前記スチールベルト３
の両端部がステツプモータ１の回転によつて移動
する方向と平行にとつてある。前記Ｖ溝付車輪７
の溝面に接触して前記案内レール１０Ａ，１０Ｂ
が配置される。そして、このとき案内レール１０
Ａ，１０Ｂの一方の案内レール１０Ａは両端にお
いて固定保持されるが、他方案内レール１０Ｂに
は模型図式に示したスプリング８によつて、ある
予荷重が案内レール１０Ａに向い、かつ該案内レ
ール１０Ａの軸方向に直角に与えられている。前
記荷重は、前記Ｖ溝付車輪７の中心部に圧入され
ているラジアル玉軸受６の、内、外輪の間にある
遊びのうちラジアル方向のものを除去する働きを
もつものである。また、走行台４には別のラジア
ル玉軸受１３が取付金具１１，軸１２によつて設
けられている。すなわち、前記取付金具１１は、
ほぼ直角に曲げられたもので、その一方の面で走
行台４の表面にねじ締めにより固定され、他方の
面の端部にこの面に直交して軸１２が固着され、
この軸１２の端部に前記ラジアル玉軸受１３が圧
入されている。また、取付金具１１は、ラジアル
玉軸受１３の半径方向にばね性をもつている。前
記ラジアル玉軸受１３は案内レール１０Ａを下方
から支持するかたちで配置され、上述した取付金
具１１のばね作用により、前記案内レール１０Ａ
に上向きの力を与える。したがつて、ラジアル玉
軸受１３には前記の上向きの力の反力が作用する
ことになり、この反力によつて、ラジアル玉軸受
１３のラジアル方向の遊びを除去する。また、前
記のラジアル玉軸受１３から案内レール１０Ａに
働く上向きの力によつて、案内レール１０Ａ，１
０Ｂはその接触点においてＶ溝付車輪７に垂直に
分力をもつ力を加える。この力によつて、前記ラ
ジアル玉軸受６の内、外輪の間にある遊びのうち
のスラスト方向のものが除去されることになる。 以上のように、従来例による走行台４の案内構
造においては、その転動部分であるラジアル玉軸
受６の内、外輪の間にあるスラスト方向の遊びを
除去するために、ラジアル玉軸受１３を用いて、
スラスト方向に分力をもつ、ある力を与える必要
がある。このことは、単に追加部品による購入費
増のみならず組立て調整のための工数増につなが
り、さらに走行台の質量が増すことによつて高速
アクセスという磁気デイスク装置の基本機能にた
いする障害となる欠点がある。

【発明の目的】

この発明の目的は、以上のように従来例のもつ
欠点を除去し、走行台の案内系をより簡単な構造
によつて遊びのないものにし、同時に走行台質量
の軽量化をはかることにある。

【発明の要点】

この発明の要点は、走行台を支持案内するため
の、同一平面内の三角形の頂点位置に配置された
３個のＶ溝付車輪と、２個の平行に配置された円
形断面を有する案内レールとを備え、前記Ｖ溝付
車輪のＶ溝表面に前記案内レールを予圧力を与え
て接触させるとともに、前記走行台を送るための
スチールベルトの張り方向を、走行台の送り方向
にたいして傾斜させることにある。 すなわち、上述のスチールベルトの張り方向の
傾斜により張力の分力を前記Ｖ溝付車輪の軸方向
に与えることによつて、前記Ｖ溝付車輪の中心部
に嵌挿されているラジアル玉軸受の内、外輪間の
遊びのうちスラスト方向のものを除去するもので
ある。なお、上記の内、外輪間の遊びのうちラジ
アル方向のものは極めて小さいものであるが、前
述した案内レールにあらかじめ与えられる力によ
り除去されている。

【発明の実施例】

此の発明の１実施例を第１図を参照しながら説
明する。第１図ａはこの実施例の平面図を、同ｂ
はその正面図を、同ｅはその側面図を、同ｄは要
部断面図をそれぞれ示す。 この実施例が上述の従来例と異なる点は、第
３図の取付金具１１，軸１２、ラジアル玉軸受１
３の部分を除去したこと、走行台を走行させる
ためのスチールベルト３の張り方向を変更したこ
と、である。 すなわち、スチールベルト３の張り方向、すま
りステツプモータ１の軸に取り付けられたキヤプ
スタン２から走行台４のそれぞれの取付部４Ａ，
４Ｂへの方向を後述する案内軸１０Ａ，１０Ｂの
軸方向にたいして傾斜するようにする。つまり、
キヤプスタン２の、ひいてはステツプモータ１の
設置位置を変更するわけである。 上述のような構成をとることによつて、ラジア
ル玉軸受２２の内、外輪の間にある遊びのうちス
ラスト方向のものについては、以下に述べるよう
に上述したスチールベルト３の張力によつて除去
される。 第１図ｂに示されるように、スチールベルト３
の張力Ｔは走行台４のスチールベルト取付部４
Ａ，４Ｂにそれぞれ作用するので、この張力Ｔを
案内レール１０Ａ，１０Ｂの方向と、これと直角
な、つまりＶ溝付車輪の軸方向とに分解して考え
る。前者は平衡し、後者は合力Ｐとして走行台４
の前記スチールベルト取付位置の中央位置に作用
する。この合力Ｐを、第１図ｃで示したように、
位置Ａ１，Ａ２，Ｂにそれぞれ挿着したＶ溝付車
輪２１のＶ溝が案内レール１０Ａ，１０Ｂと接触
する点３箇所に作用する３個の平行な力に分解し
てみる。以下、位置Ａ１，Ａ２，Ｂにそれぞれ挿
着したＶ溝付車輪２１をＡ１車輪、Ａ２車輪、Ｂ
車輪と称することにする。Ａ１車輪の案内レール
１０Ａとの接触点とＡ２車輪の案内レール１０Ａ
との接触点を結ぶ線と力Ｐの作用線ととの間隔を
La、同じくＢ車輪の案内レール１０Ｂとの接融
点と前記Ｐの作用線との間隔をLb、Ａ１車輪と
Ａ２車輪に作用する力は同じ大きさとなりこれを
Pa、Ｂ車輪に作用する力をPbとすると、平行な
力の分解法則から、 Pa＝Ｐ・Lb／２（Lb−La） Pb＝Ｐ・La／（Lb−La） なお、Pa，Pbの力の方向は第１図ｃの通りで
ある。 すなわち、さきのＰは２個のPaとPbとに等価
的に分解されたことになる。また、このことはつ
ぎのような意味がある。つまり、走行台４の系は
これに作用する外力により平衡しているわけだか
ら、この場合の外力とは、さきのＰと、上で求め
たPa，Pbと大きさが等しく向きが逆な、それぞ
れＡ１，Ａ２車輪の案内レール１０Ａとの接触点
にこの案内レール１０Ａから作用する外力と、Ｂ
車輪の案内レール１０Ｂとの接触点にこの案内レ
ール１０Ｂから作用する外力とである。したがつ
て、上記各車輪の中心部に嵌挿されたラジアル玉
軸受２２は上述した外力PaまたはPbの作用でモ
ーメントを受け、このモーメントによりラジアル
玉軸受２２の内、外輪間の遊びが除去される。つ
まり、前記モーメントはラジアル玉軸受２２の遊
びを消すための予圧力として作用することにな
る。 ところで、Lb＝2Laであれば上記の式から、
Pa＝Lb＝ｂとなる。 すなわち、各車輪に作用する力の大きさを、ひ
いてはモーメントの大きさを等しくできるので、
ラジアル玉軸受２２の寿命をバランスのとれたも
のにすることができる。 またつぎに、第２図に示すようにスチールベル
トの張力Ｔの各車輪の軸方向分力Ｐの作用線が、
Ａ１，Ａ２車輪の案内レール１０Ａとの接触点と
Ｂ車輪の案内レール１０Ｂとの接触点との中間に
なるように、ステツプモータ１に取り付けたキヤ
ツプスタン２の位置を選択した場合を考えてみ
る。 前と同様にPa，Pbの力に分解すると、 Pa＝Ｐ・Lb／２（La＋Lb） Pb＝Ｐ・La／（La−Lb） 前と同様に考えて、上記Pa，Pbを逆向きの外
力としてラジアル玉軸受２２にたいするモーメン
トの作用を与えることができる。 このとき、２La＝Lbであれば、上式から Pa＝Pb＝Ｐ／３ すなわち、前記同様にラジアル玉軸受２２の寿
命を等しく設計することができる。

【発明の効果】

この発明は以上のような構成と作用であるか
ら、従来のものに比べてつぎのようなすぐれた効
果がある。 走行台を案内するために用いる３個のラジアル
玉軸受の遊びを、ラジアル玉軸受を含む他の部品
を付加することなく除去することができる。つま
り、前記ラジアル玉軸受のとくにスラスト方向の
予圧力を他の部分の追加なしに与えることができ
る。 (a) したがつて、その分だけ、走行台の質量を軽
量化できるので、これを磁気デイスク装置に応
用したときにはアクセス時間を短縮することが
できる。平均アクセス時間は可動部の質量の平
方根に比例するためである。 (b) ３個のラジアル玉軸受の位置とスチールベル
トの走行台への取り付け位置を適当に選択する
ことによつて、前記の各ラジアル玉軸受に作用
するモーメントを等しくすることができ、全体
として寿命を伸ばすことができる。 (c) 部品購入費や組立調整費の削減ができる。 (d) 部品点数が削減できるので信頼性を向上する
ことができる。 (e) また、狭いスペースでの組立作業が楽になる
ので適用技能レベルにたいする制約が少なくな
り、また作業ミスの可能性を減少し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ：本発明に係る第１実施例の平面図、
第１図ｂ：本発明に係る第１実施例の正面図およ
び作用力の説明図、第１図ｃ：本発明に係る第１
実施例の側面図および作用力の説明図、第１図
ｄ：本発明に係る第１実施例の要部断面図、第２
図：本発明に係る第２実施例の側面図および作用
力の説明図、第３図ａ：従来例の平面図、第３図
ｂ：従来例の正面図、第３図ｃ：従来例の側面
図。 １：ステツプモータ、２：キヤプスタン、３：
スチールベルト、４：走行台、１０Ａ，１０Ｂ：
案内レール、２１：Ｖ溝付車輪、２２：ラジアル
玉軸受、２３：車軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 周面に凹溝を備え、遊隙を生じうる軸受を介
   して走行台に支承され、前記凹溝が係合する１対
   の平行な案内レール間に走行台を前記案内レール
   の長手方向に移動自在に案内する複数個の車輪
   と、両端部が走行台内の異なる２個の固定点間に
   それぞれ取り付けられ、該両固定点間に張設され
   たベルトと、該ベルトの中間部に周面が密着する
   ように配設されたキヤプスタンとを備え、該キヤ
   プスタンの回転に応じて走行台を案内レールに沿
   つて移動させるようにした機構において、ベルト
   の長手方向線が前記両固定点間を結ぶ線とは傾斜
   角を持ち、かつ該傾斜角とベルトの張力に基づい
   て走行台にたいし１対の案内レールの軸心を含む
   面と直角な方向に作用する分力が車輪と案内レー
   ルとの前記係合点のそれぞれにたいしてモーメン
   トのアーム長を持ちうる位置に、キヤプスタンを
   配設したことを特徴とする走行台の案内駆動機
   構。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   案内レールが内形断面を有することを特徴とする
   走行台の案内駆動機構。 ３ 特許請求の範囲第１または第２項記載のもの
   において、軸受がラジアル玉軸受であることを特
   徴とする走行台の案内駆動機構。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かの項に記載のものにおいて、車輪周面の凹溝が
   Ｖ溝であることを特徴とする走行台の案内駆動機
   構。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   かの項に記載のものにおいて、車輪個数が３個で
   あり、かつ該車輪中心の形成する三角形が２等辺
   三角形であり、等辺でない１辺に平行に一方の案
   内レールが設置されたことを特徴とする走行台の
   案内駆動機構。 ６ 特許請求の範囲第５項記載のものにおいて、
   車輪と軸受とがそれぞれ３個とも等しいことを特
   徴とする走行台の案内駆動機構。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のものにおいて、
   ベルト張力の、前記１対の案内レールの軸心を含
   む平面に直角方向に作用する分力の作用線が、車
   輪中心の形成する三角形の等辺の両端位置にある
   ２個の車輪に係合する第１の案内レールの、前記
   三角形側と反対側にあり、かつ該作用線と第１案
   内レールとの距離が案内レール間隔にほぼ等しい
   ことを特徴とする走行台の案内駆動機構。 ８ 特許請求の範囲第６項記載のものにおいて、
   ベルト張力の、前記１対の案内レールの軸心を含
   む平面に直角方向に作用する分力の作用線が、第
   １案内レールと第２案内レールとの間隔を１対２
   の比で内分する位置にあることを特徴とする走行
   台の案内駆動機構。