JPH0684564U - ヘッドキャリッジ駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はヘッドキャリッジ駆動用モータの出
力軸の回転を複数の歯車を介してリードスクリュウに伝
達するよう構成したヘッドキャリッジ駆動機構を提供す
ることを目的とする。 【構成】 ヘッドキャリッジ駆動機構１１は、ヘッドキ
ャリッジ３と、ヘッドキャリッジ３に螺合するリードス
クリュウ１２と、歯車１３，１４を介してリードスクリ
ュウ１２を回転駆動するヘッドキャリッジ駆動用モータ
８とよりなる。リードスクリュウ１２のスクリュウピッ
チＰを従来のスクリュウピッチｐの１／ｎとし、リード
スクリュウ１２に軸着される歯車１３とヘッドキャリッ
ジ駆動用モータ８の出力軸８ａに軸着される歯車１４と
の回転比を１：ｎとしてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はヘッドキャリッジ駆動機構に係り、特にヘッドキャリッジ駆動用モー タの出力軸の回転を複数の歯車を介してリードスクリュウに伝達するよう構成し たヘッドキャリッジ駆動機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えばカートリッジに収納されたフレキシブル磁気ディスクが装着されると磁 気記録／再生を行う磁気ディスク装置では、磁気ヘッドを支持するヘッドキャリ ッジにリードスクリュウが螺合しており、ヘッドキャリッジ駆動用モータにより このリードスクリュウを回転駆動させてヘッドキャリッジをディスク半径方向に 移動させるよう構成されている。

【０００３】 ところが、上記のような磁気ディスク装置では、ヘッドキャリッジ駆動用モー タの出力軸とリードスクリュウとが一体とされていたため、リードスクリュウの 後方にヘッドキャリッジ駆動用モータが突出するように配設されていた。従って 、ヘッドキャリッジ駆動用モータの位置が装置の小型化の妨げとなっていた。そ のため、ヘッドキャリッジ駆動用モータをリードスクリュウの側方に設けて装置 後方のスペースを削減して小型化を図るとともに、リードスクリュウ及びヘッド キャリッジ駆動用モータの出力軸に歯車を軸着してモータの回転をリードスクリ ュウに伝達するように構成したヘッドキャリッジ駆動機構が開発されている。

【０００４】 この種のヘッドキャリッジ駆動機構が採用されたフレキシブル磁気ディスク装 置としては図５に示すものがある。

【０００５】 同図中、１は磁気ヘッドであり、可撓性磁気ディスク２の半径方向（Ｘ方向） に駆動されて可撓性磁気ディスク２に対して磁気記録／再生を行う。この磁気ヘ ッド１はヘッドキャリッジ３のヘッドアーム先端に支持されており、ヘッドキャ リッジ３とともに移動する。

【０００６】 ヘッドキャリッジ３は図１中右側がガイドシャフト４に係合して摺動自在にガ イドされており、左側にはリードスクリュウ５に係合するピンを有する係合部６ が突出している。よって、リードスクリュウ５は回転駆動されるとともにヘッド キャリッジ３を摺動自在にガイドされている。

【０００７】 又、リードスクリュウ５の端部には歯車７が軸着され、この歯車７にはステッ ピングモータよりなるヘッドキャリッジ駆動用モータ８の出力軸８ａに軸着され た歯車９が噛合している。そのため、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８の回転駆 動力は歯車９，７を介してリードスクリュウ５に伝達される。磁気ヘッド１はヘ ッドキャリッジ３とともにリードスクリュウ５の回転角度に応じた距離だけ移動 する。

【０００８】 ここで、上記構成のヘッドキャリッジ駆動機構の動作について詳しく説明する 。

【０００９】 例えば３．５インチ用の磁気ディスクの場合、磁気記録されるトラック密度は １３５ＴＰＩ（Track Per Inch）と設定されており、トラックピッチ（トラック 間の距離）はほぼ０．１８７５mmとなる。そこで、リードスクリュウ５の１ピッ チを１．８７５mmとしてリードスクリュウ５が１回転する間に磁気ヘッド１が１ ０トラック分の距離を移動するようにしている。

【００１０】 又、図５に示すような構成の場合、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８の回転制 御を容易にするため、上記歯車７と歯車９との回転比を１：１としていた。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように歯車を伝達機構として使用した場合、「ＪＩＳ Ｂ１７０２（平 歯車及びはすば歯車の精度）」により累積ピッチ誤差として許容差の基準が決め られており、この基準に基づいて製作される。例えば、上記歯車７，９のピッチ 円直径をφ１０mmとすると、歯車７，９のピッチ円周は３１．４mmとなるが、Ｊ ＩＳ規格の５級レベルでは、歯車７，９が周方向に３１．４mm回動（１回転）す る間に周方向の誤差が５７μｍまでは累積ピッチ誤差の許容範囲内として認めら れている。

【００１２】 このピッチ円誤差は、例えば歯車７，９を成形する際の成形誤差あるいは歯車 ７，９の軸の芯振れ等により歯車７，９のピッチ円の中心と軸心（回転中心）と がずれて偏心するために発生することが考えられる。図６は上記構成のヘッドキ ャリッジ駆動機構において歯車７，９を回転させたときのピッチ円誤差の変化を 示す図である。尚、同図では縦軸がピッチ円誤差を示し、横軸が歯車の回転数を 示す。

【００１３】 歯車７，９の軸心がピッチ円の中心である点Ｐ₁ と一致する場合は、回転時の 偏心による誤差が０となり、ピッチ円誤差の変化は現れない。しかし、図６中、 歯車７，９の軸心が点Ｐ₂ にずれていた場合、ピッチ円の中心である点Ｐ₁ に対 して歯車７，９が偏心して回転するため、点Ｐ₂ を中心とした歯車７，９の歯先 までの半径が回転とともに変動することになる。その結果、歯車７，９の回転位 置によって回転角に対する周方向の変位量が増減することになり、歯車７，９が １回転する間に過剰送りと過少送りとが交互に発生し、これが繰り返される。

【００１４】 このような、歯車の送り誤差は、ヘッドキャリッジ３を移動させるリードスク リュウ５の送り精度に影響を及ぼす。前述したように、リードスクリュウ５の１ ピッチは１．８７５mm（１０トラック分の距離）であるので、この長さを移動す る間に歯車７，９の回転角度精度誤差比率が影響し、０．０５７／３１．４（回 転角度精度）×１．８７５＝０．００３４mmの送り誤差が発生することになる。

【００１５】 図７はヘッドキャリッジ３の送り誤差の変化を示す波形図である。尚、同図で は縦軸が送り誤差を示し、横軸がリードスクリュウ５の回転数を示す。

【００１６】 同図より、歯車の誤差変化に対応して１回転（１０トラック）周期で変化して いるのがわかる。尚、ここでの＋誤差は過剰送り、−誤差は過少送りを示す。

【００１７】 又、ヘッドキャリッジ３の移動は、２枚の歯車７，９を介して行うので、２つ の歯車の波形を合わせた合成波、つまりピーク時で０．００３４×２＝０．００ ６８mmの送り誤差が発生することになる。

【００１８】 さらに、上記ピッチ円誤差の影響によるヘッドキャリッジ３の送り誤差は図８ に示すような波形図となる。同図は歯車７，９の回転量変動の合成波であり、ヘ ッドキャリッジ３が内側から外側へ移動したときを破線で示し、ヘッドキャリッ ジ３が外側から内側へ移動したときを実線で示す。このように、歯車７，９のピ ッチ円誤差とヘッドキャリッジ３の送り誤差とが合成されると、およそ±１０μ ｍの範囲で大きく変動することになり、ヘッドキャリッジ３のシーク動作の精度 が低下し、ひいては高密度記録に対応することができなくなるといった課題があ る。

【００１９】 そこで、本考案は上記課題を解決したヘッドキャリッジ駆動機構を提供するこ とを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】

上記請求項１の考案は、磁気ヘッドを支持し磁気ディスク半径方向に摺動自在 に設けられたヘッドキャリッジと、該ヘッドキャリッジに螺合しスクリュウピッ チｐを有するリードスクリュウと、ヘッドキャリッジ駆動用モータの出力軸の回 転を該リードスクリュウに伝達するように噛合する複数の歯車とを有するヘッド キャリッジ駆動機構において、 前記リードスクリュウのスクリュウピッチをｐ／ｎとし、前記リードスクリュ ウに軸着される第１の歯車と前記ヘッドキャリッジ駆動用モータの出力軸に軸着 される第２の歯車との回転比を１：ｎとしてなる。

【００２１】 又、請求項２の考案は、磁気ヘッドが磁気ディスクの半径方向に摺接して該磁 気ディスクに複数のトラックを同心円状に形成するように摺動可能に設けられた ヘッドキャリッジと、該ヘッドキャリッジに螺合しスクリュウピッチｐを有する リードスクリュウと、ヘッドキャリッジ駆動用モータの出力軸の回転を該リード スクリュウに伝達するように噛合する複数の歯車とを有するヘッドキャリッジ駆 動機構において、 前記リードスクリュウのスクリュウピッチｐを前記リードスクリュウが１回転 する間に前記ヘッドキャリッジの磁気ヘッドが前記磁気ディスクに磁気記録され る１〜５トラックの範囲を移動するように設定してなる。

【００２２】

【作用】

請求項１によれば、リードスクリュウのスクリュウピッチをｐ／ｎとすること により磁気ヘッドの送り誤差を減少させることができ、リードスクリュウ側の歯 車とヘッドキャリッジ駆動用モータ側の歯車との回転比を１：ｎとすることによ り、ヘッドキャリッジ駆動用モータの回転速度をスクリュウピッチｐのリードス クリュウを駆動する速度で変化させることなく、スクリュウピッチｐ／ｎのリー ドスクリュウをｎ倍速で駆動させるようにして歯車の累積ピッチ誤差の影響を減 少させられる。

【００２３】 請求項２によれば、リードスクリュウのスクリュウピッチｐをリードスクリュ ウが１回転する間に磁気ヘッドが磁気ディスクに磁気記録される１〜５トラック の範囲を移動するように設定することにより、磁気ヘッドの送り誤差を減少させ ることができる。

【００２４】

【実施例】

図１及び図２に本考案になるヘッドキャリッジ駆動機構の一実施例を示す。尚 、前述した図５と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。

【００２５】 両図中、フレキシブル磁気ディスク装置のヘッドキャリッジ駆動機構１１は、 リードスクリュウ１２のスクリュウピッチＰが従来のスクリュウピッチｐの１／ ｎ（ｎ＞１）に設定されている（Ｐ＝ｐ／ｎ）。即ち、リードスクリュウ１２の １回転あたりのヘッド送り誤差は、「歯車１回転の累積ピッチ誤差の角度誤差比 率×スクリュウピッチＰ」により発生する。この式によりリードスクリュウ１２ のスクリュウピッチＰを小さくすれば、ヘッド送り誤差が減少することがわかる 。

【００２６】 本実施例では、リードスクリュウ１２のスクリュウピッチＰが従来のスクリュ ウピッチｐの１／２に設定した場合について考えてみる。このように、スクリュ ウピッチＰが従来のスクリュウピッチｐの１／２にした場合、リードスクリュウ １２の１ピッチは従来の１ピッチ＝１．８７５mmの１／２となり、Ｐ＝０．９３ ７５mmとなる。

【００２７】 従って、リードスクリュウ１２が１回転する間に磁気ヘッド１は５トラック分 の距離を移動することになり、リードスクリュウ１２が１回転あたりの磁気ヘッ ド１の移動距離は従来の１０トラックに対して半分の距離となる。そのため、ヘ ッド送り誤差は従来の１／２に減少し、シーク動作の精度、すなわち磁気ディス ク２に記録されたトラックに対する磁気ヘッド１の位置精度がより高まる。

【００２８】 このようなリードスクリュウ１２を用いて、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８ を従来どおりに駆動制御すると、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８の回転速度を ２倍にする必要がある。しかし、リードスクリュウ１２とヘッドキャリッジ駆動 用モータ８との間を歯車１３，１４を介して連結して駆動する場合、リードスク リュウ１２及び歯車１３，１４の回転摩擦力を考慮すると、ステッピングモータ の特性上トルク不足及び消費電流の増大につながりヘッドキャリッジ駆動用モー タ８の回転速度を２倍にするのは問題が多い。

【００２９】 そこで、本実施例では、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８により駆動される歯 車（第２の歯車）１４のピッチ円直径及び歯数をリードスクリュウ１２に設けら れた歯車（第１の歯車）１３の２倍にする。即ち、歯車１４のピッチ円直径を従 来と同様にφ１０mmとし、歯車１３のピッチ円直径をφ５mmとする。従って、歯 車１３と１４との回転比は１：２となる。

【００３０】 これにより、歯車１４は１回転すると歯車１３が２回転することになり、ヘッ ドキャリッジ駆動用モータ８の回転制御が従来と同様にできるので、回転速度を 変更せずに済み、トルク不足及び消費電流の増大といった問題を解消することが できる。

【００３１】 又、リードスクリュウ１２側の歯車１３とヘッドキャリッジ駆動用モータ８側 の歯車１４との回転比を１：２とすることにより、ヘッドキャリッジ駆動用モー タ８の回転速度を従来のスクリュウピッチｐに対し１／２のスクリュウピッチを 有するリードスクリュウ１２を２倍速で駆動させるようにして歯車１３，１４の 累積ピッチ誤差の影響を減少させることができる。

【００３２】 このように歯車１３と１４との回転比が１：２となるように設定した場合、歯 車１３の１回転における累積ピッチ誤差の影響によるヘッド送り誤差は図３に示 す波形図のように変動することになる。従って、ヘッド送り誤差は、ピーク時で ±５μｍ程度に減少する。

【００３３】 尚、上記実施例では、歯車１３のピッチ円直径をφ５mmにして歯車１３と１４ との回転比が１：２となるようにしたが、これに限らず、例えば歯車１３のピッ チ円直径をφ１０mmのままにして歯車１４のピッチ円直径をφ２０mmにして回転 比を１：２にしても良い。

【００３４】 又、本考案の変形例としては、図４に示すように、リードスクリュウ１２とヘ ッドキャリッジ駆動用モータ８との間に３枚の歯車１５〜１７を介在させる構成 としても良い。同図中、歯車１５はリードスクリュウ１２の端部に軸着され、歯 車１７はヘッドキャリッジ駆動用モータ８の出力軸８ａに軸着されている。そし て、歯車１６は歯車１５と歯車１７との間に介在し、両歯車１５，１７に噛合し ている。

【００３５】 従って、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８の回転駆動力は、歯車１７，１６， １５を介してリードスクリュウ１２に伝達される。歯車１７と１６とはピッチ円 直径がφ１０mmであり、歯車１５はピッチ円直径がφ５mmである。そのため、歯 車１７と１６との回転比は１：１で、歯車１６と１５との回転比は２：１に設定 されている。よって、歯車１７，１６が１回転する間にリードスクリュウ１２に 設けられた歯車１５が２回転する。

【００３６】 これにより、ヘッドキャリッジ駆動用モータ８の回転制御が従来と同様にでき るので、回転速度を変更せずに済み、トルク不足及び消費電流の増大といった問 題を解消することができる。

【００３７】 又、互いに離間する上記歯車１５と１７との間の歯車１６を無くして歯車１５ 及び１７に歯付きベルトを巻き掛けするようにしても良い。

【００３８】 尚、上記実施例では、リードスクリュウ１２のスクリュウピッチＰを従来のス クリュウピッチｐの１／２に設定するとともに、歯車１３と１４との回転比が１ ：２となるように設定したが、これに限らず、例えばリードスクリュウ１２のス クリュウピッチＰを従来のスクリュウピッチｐの１／３あるいは１／４に設定す るとともに、歯車１３と１４との回転比を１：３あるいは１：４となるように設 定しても良い。その場合、リードスクリュウ１２が１回転する間に磁気ヘッド１ は３．３３あるいは２．５トラック分の距離を移動することになり、リードスク リュウ１２が１回転あたりの磁気ヘッド１の移動距離は従来の１０トラックに対 して１／３あるいは１／４の距離となる。

【００３９】

【考案の効果】 上述の如く、本考案の請求項１によれば、リードスクリュウのスクリュウピッ チをｐ／ｎとすることにより磁気ヘッドの送り誤差を減少させることができ、リ ードスクリュウ側の歯車とヘッドキャリッジ駆動用モータ側の歯車との回転比を １：ｎとすることにより、ヘッドキャリッジ駆動用モータの回転速度をスクリュ ウピッチｐのリードスクリュウを駆動する速度で変化させることなく、スクリュ ウピッチｐ／ｎのリードスクリュウをｎ倍速で駆動させるようにして歯車の累積 ピッチ誤差の影響を減少させることができる。

【００４０】 又、請求項２によれば、リードスクリュウのスクリュウピッチｐをリードスク リュウが１回転する間に磁気ヘッドが磁気ディスクに磁気記録される１〜５トラ ックの範囲を移動するように設定することにより、磁気ヘッドの送り誤差を減少 させることができ、歯車の累積ピッチ誤差の影響を減少させることができる。又 、バックラッシによるヘッド位置決め精度への影響も減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になるヘッドキャリッジ駆動機構の一実
施例が適用されたフレキシブル磁気ディスク装置の平面
図である。

【図２】ヘッドキャリッジ駆動機構の歯車列を示す正面
図である。

【図３】累積ピッチ誤差によるヘッド送り誤差への影響
を示す波形図である。

【図４】本考案の変形例を示す図である。

【図５】従来のヘッドキャリッジ駆動機構を説明するた
めの図である。

【図６】従来の歯車を回転させたときのピッチ円誤差の
変化を示す波形図である。

【図７】ヘッドキャリッジの送り誤差の変化を示す波形
図である。

【図８】従来のヘッド送り誤差と累積ピッチ誤差とを合
成した波形図である。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッド ８ ヘッドキャリッジ駆動用モータ １１ ヘッドキャリッジ駆動機構 １２ リードスクリュウ １３〜１７ 歯車

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドを支持し磁気ディスク半径方
   向に摺動自在に設けられたヘッドキャリッジと、該ヘッ
   ドキャリッジに螺合しスクリュウピッチｐを有するリー
   ドスクリュウと、ヘッドキャリッジ駆動用モータの出力
   軸の回転を該リードスクリュウに伝達するように噛合す
   る複数の歯車とを有するヘッドキャリッジ駆動機構にお
   いて、 前記リードスクリュウのスクリュウピッチをｐ／ｎと
   し、前記リードスクリュウに軸着される第１の歯車と前
   記ヘッドキャリッジ駆動用モータの出力軸に軸着される
   第２の歯車との回転比を１：ｎとしてなるヘッドキャリ
   ッジ駆動機構。
2. 【請求項２】 磁気ヘッドが磁気ディスクの半径方向に
   摺接して該磁気ディスクに複数のトラックを同心円状に
   形成するように摺動可能に設けられたヘッドキャリッジ
   と、該ヘッドキャリッジに螺合しスクリュウピッチｐを
   有するリードスクリュウと、ヘッドキャリッジ駆動用モ
   ータの出力軸の回転を該リードスクリュウに伝達するよ
   うに噛合する複数の歯車とを有するヘッドキャリッジ駆
   動機構において、 前記リードスクリュウのスクリュウピッチｐを前記リー
   ドスクリュウが１回転する間に前記ヘッドキャリッジの
   磁気ヘッドが前記磁気ディスクに磁気記録される１〜５
   トラックの範囲を移動するように設定してなるヘッドキ
   ャリッジ駆動機構。