JPS6246470A

JPS6246470A - 磁気デイスク装置

Info

Publication number: JPS6246470A
Application number: JP60184039A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Takekado; 竹門　茂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-08-23
Filing date: 1985-08-23
Publication date: 1987-02-28
Also published as: US4722014A

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】［発明の技術分野］この発明は、磁気記録円板を利用して情報を記録／再生
する磁気ディスク装置に係り、更に詳しくは、このよう
な装置の読出し／書込みヘッドの位置決め機構の改良に
関する。

［発明の技術的背景とその問題点］この種の磁気ディスク装置においては、円板表面上の同
心記録トラックに沿ってヘッドを半径方向へ動かし、情
報を磁気的に書込み、ま−たは記録されている情報を読
み出すために位置決め機構が用いられる。

従来の磁気ディスク装置の位置決め機構としては、例え
ば特開昭５３−１２３９１１号公報に記載のようなもの
がある。これは、ヘッドを支持するキャリッジと、キャ
リッジを平行移動するための案内機構と、ステッピング
モータの回転軸に固定され□、ある角度位置から次の角
度位置へ段階的に駆動されるプーリと、このプーリに中
間部が巻きつけられると共に固定され、両端がプーリか
らキャリッジまで延びて固定されている伸びない可撓性
バンドとから構成されている。

そして、つぎのように作動する。すなわち、ステッピン
グモータが所定角度回転すると回転軸を介してプーリが
所定角度回転され、可撓性バンドの一端がプーリに巻き
込まれると同時に、他端が引き出される。そうするとキ
ャリッジはプーリの回転角に比例する直線距離を移動す
る。このようにして、プーリの回転運動がキャリッジの
直線運動に変えられ、ヘッドが磁気ディスク板の同心記
録トラックに交差して段階的に半径方向へ移動され、情
報を磁気的に書込み、または、記録された情報を読み出
すようになっている。

ところで磁気ディスク板のトラック間距離は、この種の
装置では０．０７０−０．０．３５ｍｍ程度である。そ
して、あるトラックから次のトラックまでヘッドを動か
す時間は一般に約３ミリ秒程度である。従って、ヘッド
の位置決め機構の機能は１つの情報トラックから次の情
報トラックまで、最短時間でヘッドを正確に段階的に動
かすことにある。

しかしながら、可撓性バンドは経時的に張力が少なくな
ると弛みを生じ、正確な位置決めができなくなる恐れが
ある。このため上記従来装置ではバンドの一端とキャリ
ッジとの間に板ばねを付設することによりバンドに常時
張力を付与するようにしている。反面、ステッピングモ
ータの駆動で位置決めを行なうときに過渡撮動を生じる
欠点がある。この過渡振動は５０〜１００ミリ秒もの長
時間に渡って生じるため、この結果ヘッドのシーク時間
を増大させることとなる。

このため上記従来装置では、ステッピングモータの電機
子軸に、カバー側に固定されたカラー板の穴の内周面を
摩擦接触させ、過渡振動を効果的に減衰させるようにし
ている。しかしながら、このような構造では、電機子軸
とカラー板との間の摩擦がステッピングモータの負荷と
なるため、位置決め精度を悪化させる恐れがある。

これに対し、電機子軸に流体粘性抵抗を利用したダンピ
ング要素を付加して過渡振動を減衰し、ステラピンモー
タの負荷になりずらいようにしたものもある。しかしな
がら、この場合には装置が大型化する恐れがある。

さらにステッピングモータの駆動を電気的に工夫して過
渡振動を少なくするようにしたものもあるが、ステッピ
ングモータの特性変化に対応できず、設計自由度が制限
される恐れがある。

［発明の目的］この発明は、このような従来の問題点に鑑み創案された
もので、位置決め精度が高く、高速シークが可能で、小
形化が図れ、しかも設計自由度が制限されない磁気ディ
スク装置の提供を目的とする。

［発明の概要］上記目的を達成するために、この発明は、回転軸を有す
るモータと、前記回転軸に固定されたプーリと、磁気読
出し／書込みヘッドを保持するキャリッジ部材と、この
キャリッジ部材に連結されて前記プーリに全体として接
する直線に平行な前記キャリッジ部材の移動経路を構成
する案内機構と、前記プーリに巻かれて該プーリに一端
が固定され、他端部が前記プーリから前記直線に沿って
伸びる可撓性を有するバンドと、このバンドの夫々の端
部を前記キャリッジ部材に隔てられた位置に取付けるた
めのアタッチメントとを備え、これら両アタッチメント
は夫々バンドに所定の張力を付与する弾性要素を備える
とともに、少くとも一方のアタッチメントは振動を減衰
させるダンピング要素を備える構成とした。

［発明の効果］この発明の構成によれば、バンド両端の弾性要素の働き
により長時間に亙って安定した張力をバンドに付与する
ことができるため、ヘッドの位置決め精度を長時間に亙
り安定させることができる。

また、磁気ヘッドを移動させる時に生じる過渡振動をダ
ンピング要素により速かに減衰させることができるため
、高速シークを実現することができる。ダンピング要素
はモータの負荷になることはなく、位置決め精度の悪化
はない。ダンピング要素の小型化が可能で装置全体とし
て小型化を図ることができる。ダンピング要素はモータ
の特性変化に対応でき、設計自由度が制限されることは
ない。

［発明の実施例］以下、この発明の第１実施例を第１図及び第２ずに基づ
いて説明する。

第１図は磁気ディスク装置の一部省略概略平面図、第２
図は同概略側面図を示し、この磁気ディスク装置１は、
図示しないフレームに支持されており、図示しない案内
機構に直線方向へ滑動自在に支持されたキャリッジ部材
３と、ステッピングモータ５の回転軸７に固着されたプ
ーリ９と、このプーリ９の回転をキャリッジ部材３に伝
える伸びの小さい可撓性バンド１１．１３とを有する。

前記キャリッジ部材３には、サスペンション１５．１７
．１９を介して磁気ヘッド２１．２３゜２５．２７が保
持されている。また、キャリッジ部材３は、案内機構に
よる滑動により、プーリ９に全体として接する直線に平
行な移動経路上を移動されるように構成されている。

前記ステッピングモータ５は、その回転軸７の回転角度
位置を一定の角度で選択的に増加させることができる。

前記可撓性バンド１１は、ステンレス、鉄系合金等によ
り形成され、細い端部１３ａと、太い端部１３ｂとが中
間部で一体化されたものとなっている。太い端部１３ｔ
ｌには長手方向にスロット１４が形成され、細い端部１
３ａの逃げとして構成されている。この可撓性バンド１
１は中間部がボルト２９を介してプーリ９に固着され、
該プーリ９に１回巻きつけられている。可撓性バンド１
１の細い端部１３ａはキャリッジ部材３の磁気ヘッド側
端部に固定されたアタッチメント３１に溶着等により連
結されている。また、可撓性バンド１１の太い端部１３
ｂはキャリッジ部材３の他方の端部に固定されたアタッ
チメント３５に溶着等により連結されている。

前記一方のアタッチメント３１は、Ｓ字状に成形された
ばね鋼で構成されると共にキャリッジ部材３の一端にボ
ルト４１を介して固定され、前記可撓性バンド１１に張
力を付与する弾性要素を構成している。また、前記他方
のアタッチメント３５は、２枚の板ばね３７ａ、３７ｂ
と、この板ばね３７ａ、３７ｂに挾持させたゴム板等の
ごとき粘性部材３９とを重合して構成されると共に、キ
ャリッジ部材３の他端にボルト４３を介して固定されて
いる。従ってアタッチメント３５は前記可撓性バンド１
１に張力を付与する弾性要素と前記ステッピングモータ
５の回転軸７の回転でキャリッジ部材３が駆動されると
きに生じる過渡振動を減衰させるダンピング要素とを構
成している。

従って、前記可撓性バンド１１にはアタッチメント３１
．３５の弾性要素により常時所定の張力が付与されるこ
ととなり、長時間に亙って安定した張力を付与すること
ができ、ヘッドの位置決め精度を長時間に亙り安定させ
ることができる。

また、ステッピングモータ５の停止時に生じる過渡振動
は、アタッチメント３５のダンピング要素により速かに
減衰させることができる。

一方前記アタッチメント３１．３５の弾性要素としての
ばね定数は、可撓性バンド１１の細い端部１３ａと太い
端部１３ｂとの長さに反比例する値に設定されている。

すなわち、可撓性バンド１１のボルト２９によるプーリ
９側固定部とアタッチメント３１の自由端への溶着部ま
での展開長さをＬｌとし、同プーリ９側固定部とアタッ
チメント３５の自由端への溶着部までの展開長さをＬｌ
とすれば、アタッチメント３１．３５のばね定数に＋　
、に２はＬτにず＝Ｌ２に２の関係となるように、長さ
Ｌ＋　、Ｌｌに反比例するよう〈設定されている。

このように構成することにより、環境温度の変化によっ
て生じるキャリッジ部材３と可撓性バンド１１とのずれ
量がアタッチメント３１．３５で後述するように夫々効
果的に吸収され、温度上昇と共に磁気ヘッド２１〜２７
が内周側に入ってくるいわゆる熱オフトラックの防止を
図ることができる。

なお、符号４５．４７は、磁気ディスク板を示す。

つぎに、上記第１実施例の作用について説明する。

ステッピングモータ５により回転軸７を介しプーリ９が
例えば第２図で時計方向に所定角度回転すると、可撓性
バンド１１の細い端部１３ａがプーリ９から巻きほぐさ
れると同時に太い端部１３ｂがプーリ９に巻き付けられ
る。そうするとキャリッジ部材３は可撓性バンド１１の
太い端部１３ｂの張力によって第２図中右方へ引かれ、
図示しない案内機構に沿って直線的に滑動される。そし
て、１００ステツプのステッピングモータ５である場合
には、回転軸７が３．６度づつ段階的に回転し、この回
転軸７を介して回転されるプーリ９の回転角に比例する
直線距離をキャリッジ部材３が段階的に移動する。この
キャリッジ部材３の移動によりサスペンション１５．１
７．１９を介して磁気ヘッド２１〜２７が磁気ディスク
板４５゜４７の同心トラックに交差して段階的に半径方
向へ移動され、情報が磁気的に書き込まれ、または、記
録された情報を読み出す。

上記のように作動するヘッドの位置決め機構にあっては
、位置決め精度を長時間に亙って安定させる必要がある
が、可撓性バンド１１を弾性要素を備えたアタッチメン
ト３１．３５を介してキャリッジ部材３に固定したので
、可撓性バンド１１の経時的な伸びに係わらず前記アタ
ッチメント３１．３５により常時所定の張力が可撓性バ
ンド１１に付与されることとなり、ヘッドの位置決め精
度を長時間に屋り安定させることができる。

また、ステッピングモータ５の停止時にキャリッジ部材
３が過渡振動するが、可撓性バンド１１の太い端部１３
ｂをダンピング要素を備えたアタッチメント３５を介し
てキャリッジ部材３の一側端部に固定したので、前記ア
タッチメント３５により振動エネルギが吸収され、速か
に減衰させることができる。すなわち、過渡振動により
アタッチメント３５が撮動すると、ダンピング要素を構
成する板ばね３７ａ、３７ｂが面に沿った方向へ相対的
にずれ、この板ばね３７ａ、３７ｂ間に挾み込まれた粘
性部材３９が剪断変形されて撮動エネルギを吸収する。

従って、高速シークを実現することができる。また、こ
のダンピング要素は、板ばね３７ａ、３７ｂ間に粘性部
材３９を挾み込むだけの構成であるから、小型化が可能
である。

ステッピングモータ５の駆動時にダンピング要素が負荷
にならず、位置決め精度の悪化はない。ダンピング要素
はステッピングモータ５の特性変化に対応することがで
きる。

また、前記２個のアタッチメント３１．３５の弾性要素
としてのばね定数を、可撓性バンド１１の細い端部１３
ａと太い端部１３ｂとの長さに反比例する値に設定しで
あるため、熱オフトラックの発生を防止することができ
る。ここで、熱オフトラック防止のメカニズムを従来の
ものと比較しながら説明する。一般に磁気ヘッドの位置
はフレーム、可撓性バンド、キャリッジ部材、磁気ヘッ
ドのサスペンションを通して決定されるが、前記従来例
の定圧予圧方式のものでは、キャリッジ部材と可撓性バ
ンドとの固定点から可撓性バンドとプーリとの固定点ま
でのバンド長、及び二つの磁気ヘッドの位置を決める時
に考慮するサスペンションの長さとなる。両者は共にス
テンレス系の金属で熱膨張率が他部品を構成しているア
ルミニウム系の金属より小さいため、環境温度の上昇と
共に磁気ヘッドが記録トラックよりずれてくる欠点を生
じてしまう。これを避けるため一般にはバンドとサスペ
ンションの熱膨張率を打ち消すようにバンドのばね部を
磁気ディスク側になるように配置するが、普通はバンド
の長さがサスペンションの長さより大きいため、温度上
昇と共に磁気ヘッドが内周側に入ってくる「熱オフトラ
ックＪを生　　　。

じてしまう。このため「熱オフトラック」許容値の小さ
いものではフレーム材質にアルミニウム合金より熱膨張
率の大きいマグネシウム合金を用い、フレームに固定さ
れているステッピングモータの回転中心を温度上昇と共
に外周側に移動させ、「熱オフトラック」を小さくして
いるものもある。

しかしマグネシウム合金製のフレームは製造方法が難か
しく、コストも高くなる欠点がある。

これに対しこの発明の第１実施例では、環境温度が変化
するとキャリッジ部材３と可撓性バンド１１の長さが変
化し、そのずれ量は二つの弾性要素で吸収されるが、ば
ね定数を上記したように可撓性バンド１１の細い端部１
３ａと太い端部１３ｂとの距離に反比例して設定すると
、短い距離の弾性要素はずれ団を少し吸収し、長い距離
の弾性要素は残りの大きなずれ量を吸収する。これをキ
ャリッジ部材３側からみると熱変形の点では可撓性バン
ド１１がキャリッジ部材３と同一の物で作られているよ
うに見える。従って磁気ヘッド２１〜２７の熱オフトラ
ックを少なくする点からみると、この磁気ディスク装置
はステンレス製のサスペンション１５〜１９を除いてす
べてアルミニウム合金でできているようにみえる。一方
サスペンション１５〜１９はステンレス製のため温度上
昇と共に磁気ヘッド２１〜２９は外周にずれてくること
になる。しかし、フレーム材は一般にアルミダイキャス
ト材の八〇〇−１２が用いられ、熱膨張率は約２１Ｘ１
０″６１／’Ｃと磁気ディスク板４５．４７（約２４Ｘ
１０”１／”Ｃ）より小さくサスペンション１５〜１９
の収縮をほとんど打消し、「熱オフトラック」はほとん
ど発生しなくなる。

第３図、第４図は、この発明の第２実施例に係り、この
実施例は、一方の可撓性バンド３５の太い端部１３ｂを
キャリッジ部材３に連結するアタッチメント４９をつぎ
のように構成している。すなわち、アタッチメント４９
は、第４図に示すようにキャリッジ部材３に回動自在に
軸支された回動アーム５１と、キャリッジ部材３と一体
に設けた支持筒５３と、回動アーム５１と支持筒５３と
の間に介設されたコイルスプリング５５とを有して弾性
要素を構成している。さらに、回動アーム５１には支持
筒５３内に挿入された挿入筒５６が固定され、挿入筒５
６と支持筒５３との間にゴム等の粘性部材５７が介設さ
れてダンピング要素を構成している。他の構成は、上記
第１実施例とほぼ同一であるため、同符号をもって示し
説明を省略する。

この実施例でも弾性要素により回動アーム５１を介して
可撓性バンド３５に所定の張力を付与することができ、
また、過渡振動はダンピング要素により減衰することが
でき、上記実施例と略同様な効果が期待できる。

第５図はこの発明の第３実施例に係り、この実施例は、
回転型の磁気ディスク装置に適用した例を示す。この磁
気ディスク装置５９は、図示しないフレームに支持され
ており、案内機構としての回転軸６１に回動可能に支持
されたキャリッジ部材６３と、図示しないステッピング
モータの回転軸６５に固着されたプーリ６７と、前記プ
ーリ６７の回転をキャリッジ部材６３に伝える伸びの小
さい可撓性バンド６９とを有する。

前記キャリッジ部材６３には、サスペンション７３を介
して磁気ヘッド７５が保持されている。

前記可撓性バンド６９は、ステンレス、鉄系合金等によ
り形成・されている。この可撓性バンド６９は中間部が
ボルト７７を介してプーリ６７に固定され、該プーリ６
９に１回巻きつけられ、細い端部７１ａはキャリッジ部
材６３の磁気ヘッド側端部に固定されたアタッチメント
７９に溶着等により連結されている。また、可撓性バン
ド６９の太い端部７１ｂはキャリッジ部Ｕ６３の反磁気
ヘッド側の端部に固定されたアタッチメント８３に溶着
等により連結されている。

前記アタッチメント７９．８３は、２枚の板ばね８５ａ
　、８５ｂを重合して構成され、基端がキャリッジ部材
６３にボルト８７を介して固定されている。従って、ア
タッチメント７９．８３は前記可撓性バンド６９に所定
の張力を付与する弾性要素と、前記ステッピングモータ
の回転軸６５の回転でキャリッジ部材６３が駆動・停止
されるときに生じる過渡振動を減衰させるダンピンク要
素を構成している。他の構成は上記第１実施例と略同−
であるため、説明を省略する。

そして、この実施例では、ステッピングモータの停止時
に生じる過渡振動は、振動時に生じるアタッチメント７
９．８３の２枚の板ばね８５ａ。

８５ｂの相対移動による両者間の摩擦抵抗により吸収さ
れる。従って、この実施例でも上記第１実施例と略同様
な効果が期待できる。

なお、この発明は上記実施例に限定されない。

例えば、ダンピング要素を磁気ヘッド側のアタッチメン
トあるいは両アタッチメントに備えることもでき、後者
の場合、さらに速やかな振動減衰を行なわせることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係る概略平面図、第２
図は同側面図、第３図はこの発明の第２実施例に係る概
略側面図、第４図は第３図の要部の断面図、第５図はこ
の発明の第３実施例に係る概略側面図である。（図面の主要部を表わす符号の説明）３．６３・・・キャリッジ部材５・・・ステッピングモータ７．６５・・・回転軸９．６７・・・プーリ２１．２３．２５．２７．７５・・・磁気ヘッド６１・
・・回転軸（案内機構）１１．６９・・・可撓性バンド３１．３５．７９．８３・・・アタッチメント第２図１ソ第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転軸を有するモータと、前記回転軸に固定され
たプーリと、磁気読出し／書込みヘッドを保持するキャ
リッジ部材と、このキャリッジ部材に連結されて前記プ
ーリに全体として接する直線に平行な前記キャリッジ部
材の移動経路を構成する案内機構と、前記プーリに巻か
れて該プーリに一端が固定され、他端部が前記プーリか
ら前記直線に沿って延びる可撓性を有するバンドと、こ
のバンドの夫々の端部を前記キャリッジ部材の隔てられ
た位置に取付けるためのアタッチメントとを備え、これ
ら両アタッチメントは夫々バンドに所定の張力を付与す
る弾性要素を備えるとともに、少くとも一方のアタッチ
メントは振動を減衰するダンピング要素を備えたことを
特徴とする磁気ディスク装置。
（２）前記ダンピング要素は、前記弾性要素を２枚の重
ね合わせた板ばねで構成することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の磁気ディスク装置。
（３）前記ダンピング要素は、前記弾性要素をコイルス
プリングで構成し、前記キャリッジ側とバンド側との間
にコイルスプリングの伸縮を規制する摩擦材を介在させ
て構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の磁気ディスク装置。