JPS581902Y2 - 磁気ヘツド移動制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は磁気データ媒体に対する磁気ヘッドの動きを
制御するための装置に関するもので、特に磁気ディスク
記録装置の使用に係わるものである。

今日のディスク記録装置にてはディスクへのデータの装
荷またはディスクからのデータの放出は磁気ヘッドによ
り行われ、この磁気ヘッドはディスクの上を数ミクロン
跳んでディスク面に対する摩損および損傷を防止する。

ディスク記録装置の近来の開発にてはディスクのデータ
記録密度の増大に向けられ、記録トラックの幅、結果的
には各ディスク面への磁気被覆の厚さと同様に読取ヘッ
ド間隙の対応する長さを低減することに向けられている
。

このことはディスクに対する磁気ヘッドの位置決め、並
びに一層臨界的に重要なディスク面に対する間隙をなす
。

従って、正確で安定で確実で安全な位置決め装置を設け
るのが実質的になる０ この様な条件を部分的に満たす装置が知られている。

この様な装置の１ツにては、可動キャリッジの一体的部
分をなす作動アームの端部に各ヘッドが設けられ、ディ
スク面に向ってヘッドを下方に押し且つ固定ランプと協
働する板ばねによって作動アームが弾性偏倚されている
ので、ヘッドがディスク面領域を出たときにだけヘッド
の分離がなされる。

この様な装置を用いるときには、デイスフを損傷するお
それがある。

更に、この様な装置は読取／書取ヘッドを固定された位
置に用いることができない。

別の周知の装置にては揺動アームの一端に取付けられた
ヘッドを用いており、他端がスピンドルの一体的部分を
なすカムと協同している。

この様な装置は次の様な欠点をもっている。

ヘッドがディスク面近くを動くとき、特にヘッドがディ
スク面から離れるときに作動アームが揺動してディスク
を損傷することがある。

更に、ディスクに対して互に対称的でなければならない
一対の読取ヘッドによって各ディスクが作動される場合
に、実際には非常に度々であるが、ヘッドの正確な位置
決めはディスクに対するカムの相対位置に起因している
。

この考案はこの様な欠点を除去するもので、磁気データ
媒体に対する磁気ヘッドの動きを制御するための装置に
係わるもので、特に少くとも１ツの磁気ヘッドを有した
磁気ディスク記録装置に係わる。

この考案において、指摘される媒体に対する１ツまたは
複数個の磁気ヘッドの動きを制御する装置は、一端がア
ームに取付けられて他端がデータを読取るまたは書取る
位置にデータ媒体に対し磁気ヘッドを押すよう磁気ヘッ
ドに係合したばねが設けられたアームを作動する少くと
も１ツのカムを駆動するスピンドル、このスピンドルの
回転を制御する装置、特別な位置に磁気ヘッドを錠止す
る装置、磁気ヘッドを自由にしてデータ媒体から離すの
ができる装置からつくられる。

磁気ディスク記録装置は、２ツの磁気被覆面を有する少
くとも１ツのディスクと、各ディスク面に作用する１ツ
の読取書取ヘッドを有する。

また、ヘッドが読取または書取り位置にあるときに両へ
゛；ツドに等しい力を作用する装置を備えていて、この
装置はスピンドルに対して可動可能になったカムから成
っている。

更に、この様なアームはディスクの対称面に対して対称
的になっていて、これらアームの縦軸はスピンドルの軸
心に対して直角になっていて、各アーム端は周辺にて制
御レバーを介して各カム面に対し係合していてディスク
の対称面に対して対称的になっている。

この考案に従った装置は次の様な特長を有している。

カムは、スピンドルに対し固定的になった強固なボスを
有した可撓性の車をなしている。

対応するアートに取付けられたばねは、データ・に取付
けられるときに二重の強固きの弾性体を形成する偏倚さ
れたばねをなしている。

スピンドルの回転を制御する装置はディスク記録基部と
一体的な電磁石をなし、回転電機子をアームの一端の伝
動装置により作動できる。

読取りまたは書取り位置に１つまたは複数の磁気ヘッド
を錠止する装置は磁気性部材と、スピンドルと一体的な
第２の別のカムとから成り、このカムの周辺はウェファ
のある縁部にまり係合できる重合部を有している。

磁気ヘッドを釈放する装置は第２のカムと協同するピン
にて作動できる電磁石により制御される捧と一体的なレ
バーと、このカムの縁部に係合する引張ローラとを備え
ている。

この考案の他の特長と利点は添附図面に沿っての推奨実
施例による以下の詳細な説明から明らかになろう。

この考案に従って構成された制御装置は、第１図に示さ
れる様に、制御レバー５，６を介してアーム３，４と夫
々協同するカム２の一体部分をなしているスピンドル１
を有する。

弾性偏倚されるばね７，８はアーム３，４にコイル状に
巻かれ、これらばね７，８の端部９，１０はアーム３，
４に取付けられていて他端１１．１２が磁気ヘッド１３
．１４に接触している。

これら磁気ヘッド１３．１４は図示されていない基部に
通常の手段ににて取付けられる。

アーム３，４はまたばね７゜８の端部１１，１２が係合
した止め１５．１６を有する。

アーム３，４の縦軸心はスピンドル１の軸心に直角であ
る。

ディスク２９の対称性に関し、アーム３とばね７とヘッ
ド１３はアーム４とばね８とヘッド１４に夫々対称であ
る。

第１図に示される装置は、スピンドル１の端部に設けら
れて且つディスク記録基部上に固着された電磁石１９の
回転電機子１８と協同する２ツのピン１７１，１７２が
設けられたレバー１７から成る伝動部材をまた有してい
る。

更に、この装置は、スピンドル１とは別体の磁性部材２
２と縁部にて接触するようなった係合部２１が設けられ
たスピンドル１と一体的な第２のカム２０を有する。

このカム２０はレバー２４と協同するようになったピン
２３を一方の面に有しており、また縁部にて引張ローラ
３１と係合するようになっている。

制御レバー２４は電磁石２６が普通に設けられた枠棒２
５と一体になっている。

制御レバー２４と棒２５と電磁石２６と引張ローラ３１
はスピンドル１と別体になっている。

もし磁気ヘッド１３．１４がディスクに対して可動自在
ならば、上述した装置はこれら磁気ヘッド１３．１４が
設けられたキャリッジと一体的になる。

もしこれら磁気ヘッドが固定されていれば、この装置は
ディスク記録基部と一体的になる。

装置の一変形例がアーム３，４に就いてなし得、第２図
に示される。

説明を簡単にするために、アーム３だけが第２図に示さ
れる。

この変形例にて、ばね７はアーム３の端部に巻かれる。

ばね７の端部１１は止め１５に係合する。

この変形例にて、第１図に示される様にアーム４はディ
スク２９の対称面に関しアーム３に対称である。

推奨実施例に従えば、カム２はスピンドル１に一体的に
固着されたボス３０を有する弾性車（第１．３．４図）
をなしている。

この車はナイロンの様な弾性材料でつくられる。

制御レバー５，６は接触子２７，２８（第１．３，４図
）を介して対称面に関し対称的になるようにこの車の周
辺にて夫々の面に係合する。

第４図は第３図のＬＤ線に沿った車の断面図である。

この装置は以下の様に作動する。

装置が静止位置にあるとすれば、電磁石１９は作用され
ず、ピン１７１，１７２は回転電機子１８の一方の側に
位置される。

接触子２７ 、２８はカム２上の第４ａ図に示される位
置をとる、磁気ヘッド１３，１４はディスクから約１關
離れる。

電磁石１９が作用されると、電機子１８は矢印Ｆ３によ
り示される方向に部分的に回動してピン１７１．１７２
並びにこれらピン１７１，１７２を介してスピンドル１
、カム２．２０を回転駆動する。

接触子２７，２８がカム２上の第４ｂ図に示される位置
を従ってとれば、制御レバー５，６は矢印Ｆ１ 、Ｆ２
にて示される方向にアーム３゜４の縦軸心まわりに夫々
部分的に回動して、アーム３，４の軸心まわりのアーム
３，４の回転をなす。

同時に、ばね７，８の端部１１，１２は磁気ヘッド１３
．１４を下方に押して、ディスクからの間隙を約３ミク
ロンに等しくなるまでディスクに向って磁気ヘッド１３
．１４を下方に押し、磁気ヘッド１３，１４は従って書
取および読取位置にくる。

ディスクに向っての磁気ヘッドの移動における一層詳し
い作動概況が更に与えられよう。

これら２つの磁気ヘッド１３．１４がディスク面に向っ
て下方に押されるときに、ピン２３は制御レバー２４に
係合して制御レバー２４を押すので、制御レバー２４と
機械的に連結された棒２５は電磁石２６の磁気鉄心に向
って動かされ、電気的エネルギが電磁石２６の巻線に供
給されるので、棒２５は電磁石２６の磁気鉄心により引
付は保持される。

従って、棒２５は電磁石２６の移動する電機子と云うこ
とができる。

カム２０の係合部２１は磁性部材２２に当ってスピンド
ル１の回転を阻止するようになる。

そこで、磁気ヘッド１３゜１４は書取読取位置に停止さ
れる。

この点で、電磁石１９への電力供給が停止され、電機子
１８はその初期位置に戻される。

従って、この書取読取位置における磁気ヘッド１３．１
４の停止は２つの同時的な作動にもとづくもので、その
１つはピン２３が制御レバー２４に当って棒２５が電磁
石２６により引付けられる動きで、他の１つは係合部２
１が磁性部材２２に係合されるカム２０のＦ３方尚の動
きである。

磁気ヘッドを上げるために、電磁石２６への電力供給が
遮断され、棒２５が釈放されるので制御レバー２４はピ
ン２３と強く打当り、保合部２１を押して磁性部材２２
を先づ放し、次いで矢印Ｆ３にて示されると反対の方向
にスピンドル１が回動するようにする。

この回動は初期静止位置にスピンドル１が戻るまで引張
ローラ３１により制御され、接触子２７．２８がそこで
第４ａ図に示される位置に戻され、磁気ヘッド１３．１
４がディスクから離れるよう動かされる。

磁気ヘッド１３．１４がディスクに到達したときの磁気
ヘッドの作動に就いて詳しく述べるが、説明を簡単にす
るために磁気ヘッド１３の様な１ツの磁気ヘッドだけを
とりあげる。

以下の説明にて、磁気ヘッドがディスク面から約２０ミ
クロンの距離に達したときに空気クッションを形成し、
この動きが２ツの異った状態に分けられるものとする。

１）状態１： 磁気ヘッド作動が空気クッションの形成される場所の外
のディスクに向っていて、接触子２７がカム２の外縁に
沿って移動して第４ａ図に示される位置から第４ｂ図に
示される位置に動き、空気クッションが形成されるまで
磁気ヘッド１３がディスク２９に向って比較的高速度で
作動する。

空気クッションが形成される直前に、磁気ヘッドはその
速度が不安定になる領域に入り、連接の外れた状態に動
かすことができる。

この連続移動を妨げないために、不安定な速度領域に入
った磁気ヘッドはこの領域を急速に横切って飛ぶように
増大された十分な速度をもたねばならない。

必要な速度をなすには、磁気ヘッドは毎秒的０．１メー
トルの速度にて作動せねばならないとだけ言える。

２）状態２： 空気クッションが形成され、大きくて変化可能なこわさ
を有し、従って磁気ヘッド１３の前進に対抗するようこ
わい前部にて非常に強固な力を作用する。

増大された力が従ってクッションの力を平衡するよう磁
気ヘッドに迅速に作用されねばならず、他方磁気ヘッド
は飛び戻り、揺動を生じて磁気ヘッドをディスク面に対
して繰返し触れるようにして、このためにディスクを悪
化する。

この状態２だけにては、理論的力の式が見出されねばな
らず、このために、磁気ヘッド１３の速度はディスクか
ら３ミクロンの距離にて遅くなる。

従って、横座標Ｘの原点としてディスク２９の面がとら
れる。

このＸ軸はディスク面に直角で、ミクロン単位の付けら
れた横座標は第５図にみられる様にこの面に対し負にあ
る。

速度■、加速度および力はディスクに対し正である。

空気クッションが形成される横座標をＸ。

とする。

磁気ヘッドの動きを表わす式は次の様に示される。

Ｔは状態１の際の磁気ヘッド・ディスク到達時間である
。

この式（Ｉ）から、所要の力（■ｏの与えられた値での
）のための式が導かれる。

式（Ｉ）からの導出によって が得られる。

磁気ヘッド１３は次の３ツの力を受ける。

（１） Ｆｒ：作用される正の力、 （２）Ｆｏ：空気クッションにより作用される負のカニ
この力は横軸の関数で、第６図に 示される。

Ｘが３ミクロンに等しいときに、力Ｆ。

は約３８０グラムの値ＦｏＭをとる。

（３）Ｆ ｆニーＫｉ ｘＶの形の摩擦力。

磁気ヘッド１３に作用される様な運動の基本的な公式の
参照によって、 が得られる。

但し、ｍは磁気ヘッドの質量である。力の所要の法則が
従って書かれる： 式（ＩＩ）と第６図に示されるグラフとの関係を用いて
、関係式（ＩＶ）を数字にて表わすのができ、時間関数
Ｆｒ（ｔ）の変化が次のパラメータの変化によって考察
できる： 質量ｍ、速度Ｖ。

、緩衝定数に１６時時間 ＝ ｏによる接近を除いて、
この関数が質量ｍと緩衝定数に１ とに実際に影響され
ないことが注意されよう。

関数Ｆｒ（ｔ）の例示的なグラフが第７図に示される。

ＥｏＭに等しい最大の力は非常に迅速に達成され、関数
Ｆ、（ｔ）が殆ど直線的で、この関数を表わすこのの線
の傾斜はＶ。

が増加するときに増大する。この様に、０．１ ｍ ／
ｓに等しい速度■。

にては最大の力Ｆ。

Ｍは２ｍｓ下の時間Ｔｍ内に達せられる。この様な力の
法則を得るのができる装置を考案するよう企て、予め決
められたこわさを有していて一端が定数度で回転する線
形断面カム４１と一体になって他端がパッド４２と一体
になったレバー４０（第８ａ図）が採用される。

時間ｔ ＝ ｏにてパッドが平面４３と接触し、接触の
点にてＦ＝ａｔで示される絶対値Ｆを有した２ツの等し
い相対する力が現われ、但しａはレバー（第９図）のこ
わさに特にもとづく定数であるとする。

もしレバー４０がレバーと比較して無視できるほどのこ
わさのばね４４（第８ｂ図）の作用を介してパッド４２
と接触するよう押され＼ば、力Ｆは第９図に示されるよ
う予負荷ＥＭを越えない。

時間ｔ ＝ ｏにてパッドが平面から約２０ミクロンの
処にあって、先に説明した様な例示型の空気クッション
が形成されるとすれば、パッド４２に作用される力は第
９図に示されると同様な式をつくることができる。

レバーが適宜に剛いときに、この種の装置が第７図に示
されるＦ（ｔ）の条件を満たし、ヘッド１３と線形断面
カム２と協同するＦ。

Ｍに等しい値に偏倚されるばね７を有したアーム３の作
用が上述の決められた状態をなすことが計算で示される
。

スピンドル１に関し固定的になった強固なボス３０を有
した可撓性のナイロン車をカム２がなすことが注意され
る。

以下の説明はこの種のカムの選択を一層理解できるよう
になすものである。

明白な理由にて、ディスクの両面の書取および読取デー
タが完全に同一な具合にてなされねばならず、２゛ンの
へ゛ノド１３，１４はテ゛イスク自体の表面の不完全さ
くディスク表面の状態、ゆがみ等）にか＼わらずにディ
スクの２ツの面から３ミクロンの距離に従って一定にさ
れねばならない。

与えられた時間にてディスク２９とカム２との対称面が
第１０ａ図に示されるように同一であるとする。

この図にて、アーム３，４の縦軸は図面に垂直で、カム
２とレバー５，６は概要的に示されている。

両磁気ヘッド１３．１４は、等しい力がディスクの両面
に夫々作用するときに、ディスクの両面から全く等距離
に従っである。

第１０ｂ図に示される様に、対称面がもはや同じでなけ
れば、磁気ヘッド１３，１４はディスクの２ツの面から
等距離になく、ディスク面に作用される力にもとづいて
、レバー５，６がカム２と接触する点３２．３３がスピ
ンドル１の軸心ともし平行につくられるならば、磁気ヘ
ッドは等しくだけなり、この状態は可撓状のカム２によ
り満たされる。

強固なカム２の使用にては、もしカムがスピンドル１上
を滑動できるならば、同一の結果を得ることができるこ
とが明らかである。

磁気ヘッド１３．１４に等しい力が作用されるどんな装
置の使用もこの考案の範囲から逸脱することなくできる
ことが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に従った制御装置を示す図、第２図は
この装置の別の形式の構成を示す図、第３図は可撓性カ
ムの頂面図、第４図は同じ可撓性カムの側面図、第５図
は空気クッションが形成された後の磁気ヘッドとディス
クを示す図、第６図は磁気ヘッド・ディスク間隔に関す
る磁気ヘッドに対する空気クッションにより作用される
力を示すグラフ、第７図は時間関数として磁気ヘッドに
作用される荷重力を示す図、第８図は第７図に示される
理論的に類似した力の法則を提供する装置の概要図、第
９図は第８図に示される装置により提供される有効な力
の法則を示すグラフ、第１０図は可撓性カムと磁気ディ
スクの２ツの相対位置を示す図である。 図中、１・・・スピンドル、２・・・カム、３，４・・
・アーム、５，６・・・レバー、７，８・・・ばね、９
，１０１１．１２・・・ばねの端部、１３．１４・・・
磁気ヘッド、１５・・・止め、１８・・・電機子、１９
・・・電磁石、２０・・・カム、２１・・・係合部、２
２・・・磁性部材、２３・・・ピン、２４・・・レバー
２５・・・棒、２６・・・電磁石、２γ、２８・・・
接触子、２９・・・ディスク、３０・・・ボスである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 磁気媒体の表裏両面で読取り書取り位置に互に対向して
   設けられた一対の磁気ヘッド１３，１４と、磁気ヘッド
   を互に対向する方向に弾性支持するように各磁気ヘッド
   に一端が夫々取付けられた第１、第２のばね７，８と、
   これら第１．２のばねの他端が夫々取付けられ且つばね
   がまわりを取巻いている第１．２のアーム３，４と、第
   １．２のアームの一端に夫々設けられた第１．２の制御
   レバー５，６と、第１．２の制御レバーの一端に接触係
   合するカム２を有するスピンドル１と、このスピンドル
   の回転を制御する装置１７，１８゜１９と、スピンドル
   と運動する該カムの作用によって該一対の磁気ヘッドを
   動作位置に移動させた時点でスピンドルの回転状態を保
   持する装置２１゜２２と、スピンドルの該回転状態の保
   持を解除するように該保持装置の保持作用を解除する装
   置２３〜２６とを備えた磁気ヘッド移動制御装置。