JPS613376A - デイスク記憶装置用の螺旋バンド駆動装置 - 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、一般に、ディスク駆動装置のためのヘッド位
置設定組立体に係り、特に、リニアもしくはロータリ大
の位置設定組立体に使用する改良されたバンド駆動装置
に係る。

従来の技術 ディスク駆動装置は、磁気ディスクの同心円トラックに
情報を記憶し、これを再生する。ディスク面と協働する
磁気ヘッドによってトラックに情報が書き込まれたり読
み取られたりする。磁気ヘッドを位置設定するために、
色々な方法が利用されている。２つの一般的なデータア
クセス機構として、リニアへラドキャリッジ及びロータ
リへラドキャリッジが挙げられる。これら２つの形式の
データアクセス機構では、情報を読み取ったり切き込ん
だりするために、磁気ディスク面の同心１−ランク上に
磁気ヘッドが位置設定される。

キャリジを移動させてヘッドを位置設定するために、リ
ードネジ、カム及びバンド駆動装置を含む種々の方法が
用いられている。とりわけ、米国特許第３，８８１，１
３９号、第４．．１６１゜００４号及び第４，１７０，
１４６号には、バンド駆動装置が開示されている。これ
らの駆動装置は、ステップモータシャフトの回転運動を
、キャリ、シに取り付けられたヘッドをディスクを横切
って動かすようなキャリジの運動に変換し、これにより
、隣接する同心円１−ラックに対して記録及び読み取り
を行なう。典型的な駆動バンドは、　−タシャフトのま
わりに巻かれるか、或いは、シャツ１へに取り付けられ
たブーりのまわりに巻かれ、そしてバンドの両端がキャ
リジに取り付けられていて、シャフトが回転すると、バ
ンドの一部がプーリに巻き付けられ、バンドの他部分が
解かれて、キャリジが動くようにされる。ステップモー
タが歩進するたびに、ヘッドがディスクを横切って動か
されるので、新たな１−ラックが記録される。

発明が解決しようとする問題点 バンド駆動装置は、駆動装置として最も一般的な形態で
あるとされているが、このような駆動装置には、これま
で、最も内側のトラックから最も外側のトラックまでヘ
ッドを動かすのに利用できるモータシャフトの全回転基
が、典型的に、シャツｌ−の１回転未満に限定されると
いう問題がある。このため、現在の分割バンド技術では
、バンドをモータ駆動シャフトとキャリジの一端とに連
結し、キャリジが前後に駆動される時に、駆動シャフト
とキャリジの他端とに接続された２つのバンド部分間に
バンドが通るようにしている。

問題を解決するための手段 そこで、本発明の目的は、ステッモータの回転運動を直
線運動もしくは比例回転運動に変換する改良されたバン
ド駆動装置を提供することである。

本発明の別の目的は、ステップモータに接続されたバン
ド駆動装置であって、モータシャフトを３６０°以に回
転できるようにする駆動装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、ディスク駆動型のメモリ記憶
装置のステップモータに使用する改良されたバンド駆動
装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、バンド駆動装置によって駆動
されるロータリヘッドキャリジ構成体を゛提供すること
である。

本発明の更に別の目的は、キャリジの各端に取り付けら
れたバンド部分がシャフトに螺旋状に巻かれるようなパ
ンｉく駆動装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、ステップモータがキャリジの
一端からその他端へバンドを巻くのに使うステップ数を
増加することによって、アクセスできるディスク駆動装
置のトラック数を増加するような螺旋巻きのバンド駆動
装置を提供することである。

バンド駆動式のディスク駆動アクチュエータの場合、通
常バンドは、連結体として強度が弱い。

というのは、バンドは、比較的薄い材料で作られ、然も
、モータが始動したり停止したりするたびに、はゾ瞬間
的なストレス増加をＩＭ繁に受けるからである。それ故
、本発明の目的は、バンドにか＼る瞬間的なストレス増
加を減少もしくは排除するようなバンド駆動製置設Ｍ１
を提供することである。

本発明の上記及び他の目的は、キャリジ又はこれと同等
のものを移動路に沿って２つの限界位置間の所望の位置
へ移動するステップ駆動モータを含む駆動機構によって
達成される。駆動モータは、バンドを介してキャリジに
接続された回転可能なシャフトを備え、バンドは、駆動
モータのシャフトに螺旋状に巻かれる。

本発明の好ましい実施例においては、記録媒体に対して
移動される磁気ヘッドを取り付けるキャリジと、このキ
ャリジを移動させる駆動手段であって回転シャフトを有
する駆動モータを含むような駆動手段とを備えていて、
キャリジを動かすようにシャフトに可撓性バンドが螺旋
状に巻かれる構成のヘッド位置設定装置を具備したディ
スク駆動装置が提供される。パン１へは、２つの部分で
シャフトに巻かれ、一方の部分はシャフトに巻かれそし
て他方の部分はシャフトから解かれる。

作用 螺旋巻きバンドが初めて提供されたことにより、ステッ
プモータは、ディスク駆動装置において１−ラックから
トラックへ記録ヘッドを動かず際に１回転以上回転でき
るようにされ、これにより、アドレスできるトラックの
数を増加することもできるし、或いは、使用目的にもよ
るが、必要に応じてトランク間の間隔を広くすることも
できる。

本発明の上記目的及び効果は、添付図面を参照した以下
の詳細な説明より充分に理解されよう。

発明の効果 本発明の螺旋巻きバンドは、ステップモータ駆動シャフ
トの回転運動をキャリジ又は他の被駆動物体に対して変
換するように構成される一方、次のような２つの顕著な
効果を発揮する。

１、ステップモータを回転することのできるステップ数
を増加する。

２、バンドにか５る瞬時ス１−レス変化を減少する。

これらの効果は、バンドを、１つの重要な環境、即ち、
ディスク駆動装置のヘットアクチュエータを駆動すると
いう環境に使用した場合について考えれば、容易に理解
することができよう。

本発明の譲受人に譲渡された１９８２年、４月１６日付
けの［ハード固定式ディスク駆動組立体及び読み取り／
？！Ｆき込みへラドアクチュエータ゛（ＩＩＡＲＤ　　
ＦＩＸＥＤ　　ＤＩＳＫ　　ＤＲＩＶＥ　　ＡＳＳＥＭ
ＢＬＶ　　八ＮＤ　　ＲＥＡＤ／ＷＲＩＴＥ　ｌ＋１Ｅ
ＡＤ　ＡＣＴＵＡＴＯＲ）　Ｊと題する米国特許第４゜
３２３．９３’９号には、本発明を有効に利用できるデ
ィスク装置が開示されている。本明細書では、上記特許
の開示を参考として取り上げる。

実施例 第１図は、駆動シャフト］２を有するステップモータ６
と、駆動シャフトの端に支持されて駆動バンド１４を受
は入れるようにされたプーリ１３とを備えたディスク駆
動装置の直線式へラドアクチュエータの基本的な素子を
示している。バンドは、第１部分１．４　Ａと、第２部
分１４−　Ｆ３とを備え、各部分は、ネジ１８Ａ、１８
■３によってキャリジの遠方端に固定されると共に、ネ
ジ又は他の固定具２０Δ、２０Ｂによって駆動シャフト
に固定される。駆動シャフト１２及びプーリ１３の回転
により、第１及び第２のパン１一部分１４　Ａ、１４Ｂ
が時計方向又は反時計方向にプーリに巻かれたり解かれ
たりし、キャリジを移動させる。キャリジは、駆動シャ
フト固定ネジ又は固定具２０Ａ、２０Ｂをキャリジの平
面を通して回転できるようにする切り欠き部を備えてい
る。

キャリジ自体は、複数のへノド３３のためのＥ字型又は
他の適当な取付具３２を装着し、ヘット３３は、１つ以
上の関連ディスクと協働するようにされる。ステップモ
ータを制御することにより、キャリジ（ここＬこ示す実
施例では、直線式キャリジである）が、トラックに７１
１ってまっすぐに動かされ、−ヘットが関連ディスクの
面に近付けたり遠ざけたりされて、ディスク面」二の情
報の読み取り及び書き込みが行なわれる。

特に、第２図から明らかなように、バンドの部分１４Ａ
、ｉ　４＋３は、プーリ１：３の部分に螺旋状に巻かれ
、従って、各バンドは、ブーりに１回転以」二巻き付く
ことができ、ステップモータは、１回転以上回転するこ
とができる。更に、第２図から明らかなように、ブーり
がその許容された回転の一端から他端へと回転されるに
つれて、プーリに巻かれつへあるパン１一部分は、他の
部分がプーリから丁度解かれたのと実質的に同じブーり
表面賊に巻き付けられる。従って、パン１〜がバンドの
別の部分の上に物理的にのるようにしなくても、プーリ
の長さが最小にされろ。それ故、キャリジは、相当の距
離移動することができ、形成さるべきトラックの数を増
加することができる。これは、データの記憶量を増加す
ることが重要な技術において著しい効果を発揮する。

バンドに生じるストレスを制御することが特に効果的で
あるという理由は、ディスク駆動装置に破壊を招く要因
の１つがストレスだからである。

バンドにかＮるストレスの瞬時変化によって破壊が生じ
る。又、バンド材料に生しるほとんど全ての破壊は、そ
の断面と平行に起きる。それ故２本発明では、バンドを
プーリに螺旋状に巻くことにより、その有効半径が増加
され、バンドの断面にか＼るス１〜レスが減少される。

例えば、第４Ａ図は、現在−・般的に使用されている通
常に巻かれた分割バンドにか＼る平均ストレスレベルを
示しており、より詳細に述へれば、ハンドがブーりと接
触する点１００においてバンドにかぎるストレスの瞬時
変化を示している。これに対して、第４Ｂ図から明らか
なように、パン１〜のいかなる断面においても（このよ
うな断面を示す第４Ｃ図の線１０６を参照されたい）、
プーリ１３に達する断面線」二の点は、一度に一点だけ
である。それ故、第４Ｂ図の線１０２から明らかなよう
に、バンドの断面域に課せられるストレスの変化は、徐
々に変化するものであり、従って、バンドでこれを吸収
するのは容易であると共に、バンドに不当な劣化や切断
を招くことはほとんどない。かくて、ステップモータ駆
動式のプーリと、螺旋バンドとの組合せにより、現在使
用されている通常巻きのバンドよりも相当に寿命が長く
なることが予想される。

第３図には、本発明を実施するロータリアクチュエータ
の当該部分が示されている。第３図は、ステップモータ
の回転運動を機械的なアームの回転運動に変換する手段
を示しており、機械的なアームの回転運動を用いてヘッ
ド支持機構を位置設定することができる。実際のヘノ１
〜支持機構は、当業者に明らかな種々のやり方で実施で
きるので、第３図から省いである。

特に、第３図は、回転可能なシャフト５］を有するステ
ップモータ５０を示しており、シャツ１〜５１にはプー
リ５２が取り付けられろ。回転アーム（部分的に５６で
示す）が線５７に沿ってピボット点５８まで延びている
。アーム５６の遠方端には、カーブした端部５９が取り
付けられ、その半径は、ピボッ１一点５８から、プーリ
５２のすぐ近くの点までの距離に等しい。プーリ５２を
アーム５６のカーブした端部５９に連結しているのは、
２つの螺旋巻きのバンド区分５３Ａ及び５３Ｂである。

各バンド区分５３Ａ、５３Ｂの一端は、ネジ又は他の適
当な固定具５４Δ、５４Ｂによってアーム５６のカーブ
した端部５９の両端に固定される。ハント区分５３Ａ、
５３Ｂの他端は、ネジ又は他の適当な固定具５５Ａ、５
５Ｂによってプーリ５２に固定される。ステップモータ
５０がシャフト５１−を回転し、これに取り付゛けられ
たプーリ５２が時計方向又は反時計方向に回転すると、
バンド区分５３Δ、５３Ｂがプーリ５２に巻かれたり解
かれたりし、アーム５６を経路ｒＡＪに沿って回転させ
る。アー１１５６のカーブした端部５９は、第２図に示
したようにノツチが付けられていて、固定具５５Ａ、５
５Ｂを通せると共に、バンド区分５３Ａ、５３Ｂの解か
れた部分を支持することができる。

モータ５０の各ステップごとに経路「Ａ」に沿ってアー
ム５６が移動する距離は、多数のファクタ、即ち、ａ）
モータの各ステップごとの回転量、ｂ）プーリ５２の直
径及びＣ）アーム５６の長さ、によって決まる。

アーム５６を回転できる円形経路ｒＡＪの全部分は、バ
ンド区分５３Ａ、５３Ｂの長さと、アＩｓ　５６のカー
ブした端部５９の長さとによって左右されるに過ぎない
。というのは、螺旋巻きされたバンド区分によってブー
りが３６０°以上にわたって回転できるからである。

以Ｊ二に示したように、ディスク駆動装置又はこれと同
様の装置に特に有用な位置設定組立体が提供された。本
発明を用いることにより、ディスクに記録されるＩ・ラ
ックの数を増加できると共に、ディスクを横切るように
移動してヘッドを非常に正確に位置設定することができ
る。更に、バンドにかへるストレスの瞬時変化が減少さ
れたこと［こより、この螺旋バンド駆動装置を組み込ん
だ機械の寿命が増大される。

上記した本発明の実施例に対し、多数の変更や変形が当
業者に明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許
請求の範囲のみによって規定されるものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、典型的な直線駆動キャリジの側面図、 第２１￥１は、本発明の螺旋巻きパンｌくを組み込んだ
１駆動キヤリジ及びスノテブモータシャフトの平面図、 第３図は、本発明によるロータリディスク駆動アクチュ
エータの平面図、そして 第４Ａ図、第４Ｂ図及び第４Ｃ図は、分割バンド及び螺
旋巻きバンドにか＼るストレスレベルを示すグラフであ
る。 ６・・・ステップモータ ］２・・・駆動シャフト １３・・・プーリ　　１４・・・駆動バンド１、４　Ａ
・・・バンドの第１部分 １４Ｂ・・・バンドの第２部分 ３３・・・複数のヘン１〜 ５０・・・ステップモータ ５１・・・回転シャフト　　５２・・・プーリ５６・・
・アーム　　５９・・・カーブした端部図面の浄書（内
容に変更なし） ＦＩＧ、−１ ＦＩＧ、−２ ／　　　　　　ＦＩＧ、−３ ＦＩＧ、−４８ ｆ−１売　補　　Ｊ’：　　　：’ｊ’　　（ノノノい
６０．７．１１ 特許庁長官　宇　１″１゛　道　部　Ｆｌ、！１、事件
の表示　　　昭和６０イビ持ニ’（１９ｆｉ第ｆｉ　！
１１１７８号−３、補正をする者 事イ′１との関係　　出願人

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転可能なシャフトを有する駆動モータを含む駆
   動手段と、キャリジに接続されていてキャリジを動かす
   ように上記シャフトに螺旋状に巻かれる可撓性バンド手
   段とを具備したことを特徴とするキャリジを位置設定す
   る装置。
2. （２）上記バンド手段は、第１及び第２のバンド部分を
   備え、各々の上記バンドの一端は、上記キャリジの端に
   固定され、そしてその他端は、上記駆動シャフトに固定
   される特許請求の範囲第（１）項に記載の位置設定装置
   。
3. （３）上記第１及び第２のバンド部分の各々は、少なく
   とも、上記キャリジの全移動長さと同程度の長さである
   特許請求の範囲第（２）項に記載の位置設定装置。
4. （４）上記駆動モータは、上記駆動シャフトが上記キャ
   リジの移動方向に垂直となるように位置設定される特許
   請求の範囲第（３）項に記載の位置設定装置。
5. （５）上記第１及び第２のバンド部分は、上記回転可能
   な駆動シャフトの両端に固定され、上記バンド部分は、
   上記シャフトの回転方向に基づいて上記シャフトの中心
   に向かって上記シャフトに螺旋状に巻かれる特許請求の
   範囲第（２）項に記載の位置設定装置。
6. （６）上記第１及び第２のバンド部分は、上記シャフト
   の重畳しない部分に巻かれる特許請求の範囲第（２）項
   に記載の位置設定装置。
7. （７）第１及び第２の２つの限界位置間で移動するよう
   に支持された部品の位置を、動かし得るように制御する
   位置設定装置において、回転可能なシャフトを有する駆
   動モータを含む駆動手段と、第１及び第２のバンド部分
   とを具備し、各バンド部分の一端は、上記部品に固定さ
   れ、各バンド部分の他端は、上記シャフトに接続され、
   上記シャフトの回転によって、上記バンド部分が上記駆
   動シャフトに螺旋状に巻き付けられたり解かれたりして
   上記部品を上記第１位置と第２位置との間で移動させる
   ことを特徴とする位置設定装置。
8. （８）上記第１及び第２のバンド部分は、重畳せずに、
   上記シャフトの部分に巻き付けられる特許請求の範囲第
   （１）項に記載の位置設定装置。
9. （９）磁気ヘッドを記録媒体に対して位置設定する装置
   において、上記磁気ヘッドを上記記録媒体に対して動か
   すように取り付けるキャリジと、回転可能なシャフトを
   有する駆動モータを含む駆動手段と、上記キャリジに接
   続されていて、上記キャリジを動かすように上記シャフ
   トに螺旋状に巻かれる可撓性のバンド手段とを具備した
   ことを特徴とする位置設定装置。
10. （１０）上記バンド手段は、第１及び第２のバンド部分
    を備え、各バンドの一端は、キャリジの端に固定され、
    そしてその他端は、上記駆動シャフトに固定される特許
    請求の範囲第（９）項に記載の位置設定装置。
11. （１１）上記第１及び第２のバンド部分の各々は、少な
    くとも、上記キャリジの全移動長さと同程度の長さであ
    る特許請求の範囲第（１０）項に記載の位置設定装置。
12. （１２）上記駆動モータは、上記駆動シャフトが上記記
    録媒体及び上記キャリジの移動方向に垂直になるように
    位置設定される特許請求の範囲第（４）項に記載の位置
    設定装置。
13. （１３）上記モータの駆動シャフトは、上記端部が移動
    するところの円弧のすぐ外側に取り付けられる特許請求
    の範囲第（１２）項に記載の位置設定装置。
14. （１４）上記第１及び第２のバンド部分は、回転可能な
    駆動シャフトの両端に固定され、上記バンド部分は、上
    記シャフトの回転方向に基づいて上記シャフトの中心に
    向かって上記シャフトに螺旋状に巻かれる特許請求の範
    囲第（１０）項に記載の位置設定装置。
15. （１５）上記第１及び第２のバンド部分は、上記シャフ
    トの重畳しない部分に巻かれる特許請求の範囲第（１４
    ）項に記載の位置設定装置。
16. （１６）上記駆動シャフトから解かれた上記バンド部分
    が上記キャリジにのるように、上記バンド部分が上記キ
    ャリジに接続される特許請求の範囲第（１１）項に記載
    の位置設定装置。