JP4099641B2 - フレキシブルディスクドライブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルディスクドライブに関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、フレキシブルディスクドライブ(以下、「FDD」とも略称する。)は、それに挿入されたフレキシブルディスク(以下、「FD」とも略称したり、「メディア」とも称する。)の円板状磁気記録媒体に対してデータの記録再生を行うための装置である。そして、このようなフレキシブルディスクドライブは、ラップトップ・パソコンやノート型パソコン、あるいはノート型ワープロ等の携帯型電子機器に搭載される。
【0003】
この種のフレキシブルディスクドライブは、フレキシブルディスクの磁気記録媒体に対してデータの読出し/書込みを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドをフレキシブルディスクに対して所定の半径方向に沿って移動可能に先端で支持するキャリッジアセンブリと、このキャリッジアセンブリを上記所定の半径方向に沿って移動させるステッピングモータと、フレキシブルディスクを保持しつつ磁気記録媒体を回転駆動するスピンドルモータ等のDD(ダイレクトドライブ)モータとを有している。
【0004】
このようなフレキシブルディスクドライブを制御するためのFDD制御装置は、従来から種々提案されている。例えば、特開平9−97493号公報には、上記データの読出し/書込みを行うためのリード/ライト系(以下、R/W系と呼ぶ)制御回路と、ステッピングモータの駆動を制御するためのステッピングモータ系(以下、STP系と呼ぶ)制御回路と、フレキシブルディスクドライブ全体の動作を制御するためのコントロール系(以下、CTL系と呼ぶ)制御回路とを1チップIC内に組み込んだものが開示されている。この1チップICは、一般に、多数のMOSFETを集積したMOS・ICで実現される。
【0005】
上記FDD制御装置は、この1チップICの他に、スピンドルモータの駆動を制御するためのスピンドルモータ用ICをも備えているが、このICは多数のバイポーラトランジスタを集積したバイポーラICで実現される。
【0006】
ところで、FDDは客先によって仕様が異なる。例えば、仕様として、Drive Select0又は1、スペシャルシーク機能の有無、オートチャッキング機能の有無、Density Out 信号の論理の違い、モードSelect信号の論理の違い、1Mモード250kbps又は300kbps等などがある。この仕様を満足するように、1チップICを仕様毎におのおの開発すると、多種類の1チップICを用意しておかなければならない。これを回避するために、1チップICの内部に、あらかじめ全ての仕様を満足する全ての機能を盛り込んでおき、仕様に合わせて機能を選択するようにした、機能選択回路付き1チップICも既に提案されている(例えば、特開平9−97839号公報参照)。
【0007】
一方、周知のように、FDDによって駆動されるFDは、磁気ヘッドでアクセスされる円板状磁気記録媒体を含み、この磁気記録媒体の表面上には、半径方向に沿ってデータを記録するための通路としての複数本のトラックが同心円状に形成されている。FDのトラック本数は片面80本であり、最外周トラックTR00から最内周トラックTR79まである。ここでは、最外周トラックTR00を最端トラックと呼ぶことにする。
【0008】
FDをFDDの磁気ヘッドでアクセスする場合、所望のトラック位置に磁気ヘッドを位置決めする必要がある。この為には、磁気ヘッドを先端で支持しているキャリッジアセンブリを位置決めすれば良い。キャリッジアセンブリの駆動手段としてステッピングモータを採用しているので、FDDではキャリッジアセンブリの位置決めを容易に行うことができる。それにも拘らず、FDDでは、それに挿入されたFDの磁気記録媒体の最端トラックTR00の位置だけは検出する必要がある。この最端トラックTR00の位置を検出する為に、キャリッジアセンブリにはその底部から下方に突出した遮断板が備えられ、このキャリッジアセンブリと対向するメインフレームに近接した基板にフォトインタラプタが取り付けられている(例えば、特開平9−91859号公報参照)。すなわち、フォトインタラプタの光路を遮断板が遮断することにより、磁気ヘッドがFDの磁気記録媒体の最端トラックTR00の位置にあることを検出することができる。このようなトラック位置検出機構は、この技術分野では「00センサ」と呼ばれる。
【0009】
フレキシブルディスクを回転駆動するためにスピンドルモータ等のDD(ダイレクトドライブ)モータが用いられるフレキシブルディスクドライブにおいては、DDモータの外周の動作に基づいてインデックス信号を生成している。詳しくは、ロータを構成する円板状のケーシングの外周側面に、単極着磁された(例えば、N極のみが外側に露出している)磁石が配置されている。このような磁石はインデックス検知用磁石と呼ばれる。更に、DDモータのステータ等が設けられるメインフレーム上には、所定の回路が形成されたプリント配線基板が配置されている。このプリント配線基板のロータの外側に当たる所定の位置には、ホール素子が設けられている。このホール素子はインデックス検知用ホール素子と呼ばれる。
【0010】
周知のように、“ホール素子”とは、“ホール効果”を応用した半導体素子である。“ホール効果”とは、導体中において、x方向に電流が流れているとき、その電流の流れる方向(x方向)と直角なz方向に磁界を加えると、電流の方向(x方向)と磁界の方向(z方向)の双方に直交するy方向に起電力が発生する現象である。そのとき発生する電圧はホール電圧と呼ばれる。
【0011】
尚、このホール素子は、インデックス検知用ホール素子としてばかりでなく、スピンドルモータのロータ位置検出用としても使用され、そのようなホール素子は位置検出用ホール素子と呼ばれる。このような位置検出用ホール素子を使用したスピンドルモータは“ホールモータ”とも呼ばれる。
【0012】
このようなホールモータでは、3個の位置検出用ホール素子を必要とする。これら位置検出用ホール素子を省くために、本出願人は、ステータを構成する三相コイルの内、ハイインピーダンス状態のコイルに誘起される起電力の極性に基づいて、三相コイルに流す電流の状態を切り替えるようにしたものを提案した(例えば、特開2000−245125号公報参照)。
【0013】
また、前述したように、従来においては、インデックス検知用磁石として単極着磁されたものを用いていたが、これでは、安定したインデックス信号の生成タイミングを得ることが困難であった。そこで、本出願人は、安定したインデックス信号の生成タイミングを得るために、インデックス検知用磁石として2極着磁されたもの(すなわち、S極とN極とが並んで配置されたもの)を使用することを既に提案している(特開2001−190055号公報参照)。
【0014】
従来のフレキシブルディスクドライブでは、メインフレームの他にメディアを回転駆動するスピンドルモータを搭載するためのモータフレームをも備えていた。これは、スピンドルモータの回転速度を検出するために周波数発生パターンをプリント配線基板上に形成する必要があり、このプリント配線基板をモータフレーム上に搭載する必要があったからである。そのため、従来のフレキシブルディスクドライブは部品点数が増加し、組立て工数も増加するという問題があった。この問題を解決するために、本出願人は、周波数発生パターンを使用することなく、スピンドルモータの回転速度を制御する方法を既に提案する(特開2001−178185号公報参照)と共に、スピンドルモータを搭載するモータフレーム部分をメインフレームと一体に1ピースで構成したフレキシブルディスクドライブをも既に提案している(特開2001−184774号公報参照)。
【0015】
次に、図1及び図2を参照して、上記提案したフレーム構造を有する3.5インチ型フレキシブルディスクドライブについて説明する。図1は分解斜視図、図2は前面側からみた斜視図である。
【0016】
図示のフレキシブルディスクドライブは、3.5インチ型フレキシブルディスク(後述する)を駆動するための装置である。挿入されたフレキシブルディスクは、図1及び図2の矢印Aに示す方向からフレキシブルディスクドライブ中に挿入される。挿入されたフレキシブルディスクは、ディスクテーブル11上に、その回転軸11aとフレキシブルディスクの中心軸とが一致した状態で保持される。後述するように、ディスクテーブル11はメインフレーム13の表面上で回転自在に支持されている。従って、ディスクテーブル11の回転軸11aの軸方向Bは、メインフレーム13の厚み方向と平行に成っている。ディスクテーブル11は、後述するようにメインフレーム13の凹部 に設けられたスピンドルモータ(DDモータ)300によって回転駆動され、これによってフレキシブルディスクの磁気記録媒体が回転する。また、メインフレーム13の裏面には、多数の電子部品が搭載されたプリント配線基板(図示せず)が取り付けられている。
【0017】
フレキシブルディスクドライブは、フレキシブルディスクの磁気記録媒体に対してデータの読出し/書込みを行うための上下一対の磁気ヘッド14(上側磁気ヘッドのみを図示する)を備えている。磁気ヘッド14は、フレキシブルディスクドライブの背面側に設けられたキャリッジアセンブリ15にその先端で支持されている。すなわち、キャリッジアセンブリ15は、上側磁気ヘッド14を支持する上側キャリッジ15Uと下側磁気ヘッドを支持する下側キャリッジ15Lとを有する。キャリッジアセンブリ15は、メインフレーム13の表面上で後述するようにメインフレーム13から離隔して配置されており、磁気ヘッド14をその先端でフレキシブルディスクに対して所定の半径方向(図1及び図2の矢印Cで示す方向)に沿って移動可能に支持している。
【0018】
また、メインフレーム13の背面側の側壁131には、ステッピングモータ16が固定されている。ステッピングモータ16はキャリッジアセンブリ15を所定の半径方向Cに沿ってリニアに駆動する。詳細に説明すると、ステッピングモータ16は所定の半径方向Cと平行に延在する回転軸(駆動軸)161を有し、この回転軸161には雄ネジが切られている。この回転軸161の先端161aは、メインフレーム13の表面から切り起こしにより立設された曲げ部132に空けられた穴132aを貫通し、スチールボール162が設けられる。この穴132aとスチールボール162とによって、回転軸161は所定の半径方向Cと平行に延在するように規制され、かつその先端161aは回転可能に保持される。
【0019】
一方、キャリッジアアセンブリ15は、下側キャリッジ15Lから回転軸161まで延在したアーム151を有し、このアーム151の先端151aは回転軸161の雄ネジの谷の部分に係合する。一方、このアーム151と実質的に平行に下側キャリッジ15Lからバネ155が延在している。すなわち、アーム151とバネ155とによってステッピングモータ16の回転軸161を挟んでいる。
【0020】
従って、ステッピングモータ16の回転軸161が回転すると、このアーム151の先端151aが回転軸161の雄ネジの谷の部分に沿って動かされ、これによってキャリッジアセンブリ15自体が所定の半径方向Cに沿って移動する。とにかく、ステッピングモータ16はキャリッジアセンブリ15を所定の半径方向Cに沿ってリニアに移動させるための駆動手段として働く。
【0021】
ステッピングモータ16の回転軸161がキャリッジアセンブリ15の一方の側に設けられているので、キャリッジアセンブリ15の一方の側はこの回転軸161によってメインフレーム13から離隔した状態で、移動可能に支持される。しかしながら、この回転軸161による支持だけでは、キャリッジアセンブリ15全体をメインフレ−ム13の表面から離隔した配置することはできない。そのため、ガイドバー17によって、キャリッジアセンブリ15の他方の側でキャリッジアセンブリ15を支持しながら案内する。ガイドバー17はキャリッジアセンブリ15を間に挟んで、ステッピングモータ16の回転軸161とは逆側に設けられている。ガイドバー17は所定の半径方向Cに対して平行に延在し、メインフレーム13の表面上で一端171および他端172が後述するように固定され、キャリッジアセンブリ15を所定の半径方向Cに沿って案内する。これによって、キャリッジアセンブリ15全体がメインフレーム13の表面から離隔して配置される。
【0022】
尚、キャリッジアセンブリ15からこのガイドバー17側へフレキシブル・プリンテッド・サーキット(FPC)152が延在しており、このFPC152はメインフレーム13の裏面に取り付けられたメインプリント配線基板(後述する)に電気的に接続される。
【0023】
ガイドバー17はメインフレーム13の表面でガイドバークランプ18によって挟持されている。ガイドバークランプ18はその中央部でメインフレーム13の表面にバインド子ネジ19によって固定されている。詳細に説明すると、ガイドバークランプ18はガイドバー17より少しだけ長い矩形固定部材180を有し、矩形固定部材180のほぼ中央にはバインド子ネジ19のネジ軸190が通過できる程度の穴180aが穿設されている。矩形固定部材180の一端180bおよび他端180cからは、それぞれ、ガイドバー17の一端171および他端172を挟持するための一対のアーム181および182が延在している。
【0024】
ガイドバークランプ18は単にガイドバー17を挟持しているだけなので、これだけではガイドバー17をメインフレーム13の表面に固定することはできない。このために、ガイドバー17の両端171および172の位置を規制するための一対の位置決め部材が必要である。この一対の位置決め部材としては、メインフレーム13の一部をメインフレーム13の表面側に切り起こして形成した一対の曲げ部201および202を使用している。
【0025】
キャリッジアセンブリ15の下側キャリッジ15Lは、キャリッジアセンブリ15をガイドバー17に沿って摺動可能に支持する支持枠としても働く。下側キャリッジ15Lはガイドバー17側へ突出した突出部(図示せず)を有し、この突出部中にガイドバー17が摺動可能に嵌入されている。
【0026】
フレキシブルディスクドライブは、イジェクトプレート21とディスクホルダ22とを更に有する。メインフレーム13、イジェクトプレート21、及びディスクホルダ22は、金属板に打抜き加工、プレス加工、曲げ加工等を施すことにより形成される。
【0027】
イジェクトプレート21は、フレキシブルディスクの挿入方向Aおよびその逆方向に沿ってスライド自在なように、メインフレーム13上に備えられている。イジェクトプレート21は、後述するように、フレキシブルディスクドライブの作動時に、ディスクホルダ22と協働してフレキシブルディスクを保持する。また、イジェクトプレート21は、フレキシブルディスクを挿入方向Aに沿ってフレキシブルディスクドライブ内に挿入することを可能とし、或いはフレキシブルディスクを挿入方向Aと逆方向に沿ってフレキシブルディスクドライブ内からの取り出すことを可能とするために、挿入方向Aに沿ってフレキシブルディスクが摺動自在なようにフレキシブルディスクを保持する。イジェクトプレート21には、互いに対向する一対の側壁210が形成されている。この両側壁210の各々には、一対のカム部211が形成されている。また、イジェクトプレート21の底面には、両側壁210に沿って切抜き部212が形成され、イジェクトプレート21の底面中央部には、ディスクテーブル11を取り囲むように略U字状の切欠き部213が形成されている。更に、イジェクトプレート21の下面には、ピン(後述する)が設けられており、このピンは、後述するイジェクトレバーの係止部と係合する。
【0028】
ディスクホルダ22は、イジェクトプレート21上に配置されている。ディスクホルダ22には、主表面220と、この主表面220の両側端で互いに対向した一対の側壁221が形成されている。この両側壁221には、それぞれ突片222(一方のみ図示)が形成されている。これらの突片222は、イジェクトプレート21の切抜き部212を通じてメインフレーム13の穴133内に挿通される。この突片222がメインフレーム13の穴133内に挿通されることにより、ディスクホルダ22は、メインフレーム13に対する挿入方向Aの位置が決められるのと同時に、ディスクホルダ22は、ディスクテーブル11の回転軸11aの軸方向Bに沿って往復動自在となる。また、両側壁221の各々には、一対のピン223が設けられている。このピン223は、イジェクトプレート21の側壁210に形成されたカム部211内に挿通される。ディスクホルダ22とイジェクトプレート21との間には、イジェクトバネ23が架設されている。
【0029】
尚、本例の場合、ディスクホルダ22に突片222を設け、メインフレーム13に穴133を設けてあるが、これに限らず、メインフレームに突片を設け、ディスクホルダに穴を設けて構わない。
【0030】
また、ディスクホルダ22は、その挿入方向Aの奥側中央部に、キャリッジアンセンブリ15の上側キャリッッジ15Uと対応する位置に、所定の半径方向Cに延在した略矩形状の開口部224が設けられている。この開口部224を囲むように、その周囲にディスクホルダ22の主表面220から上方に盛り上がった、略U字形状の盛り上がり縁225が形成されている。一方、キャリッジアンセンブリ15は、側方に延びる一対の側方アーム153を備え、この側方アーム153は盛り上がり縁225の上に位置する。後述するように、フレキシブルディスクがディスクホルダ22からイジェクトされた状態では、この側方アーム153が盛り上がり縁225と係合し、これによって上下一対の磁気ヘッド14同士が互いに離される。さらに、ディスクホルダ22は、その挿入方向Aの奥側で開口部224から右よりに、後述するイジェクトレバーのレバー部の回動を許すような形状の開口部226も有している。
【0031】
メインフレーム13上には、キャリッジアセンブリ15の近傍に、イジェクトレバー24が回動自在に設けられている。詳細に述べると、メインフレーム13には、その表面から上方に延びるロッド状ピン134が立設している。イジェクトレバー24は、ロッド状ピン134が嵌め込まれる筒状部240と、この筒状部240から径方向に延在するアーム部(レバー部)241と、このアーム部241の自由端に設けた上方に延在する突起部242と、アーム部241の自由端側から周方向に延びる円弧状の係止部243とを有している。イジェクトレバー24には、筒状部240の周りにイジェクトレバーバネ25が装着され、このイジェクトレバーバネ25は、イジェクトレバー24を図面上、反時計回りに付勢している。イジェクトレバー24の突起部242は上記ディスクホルダ22の開口部226に遊嵌されている。また、この突起部242は、後述するフレキシブルディスクのシャッタの右側上端縁と係合して、シャッタの開閉を制御する。尚、図2に示されるように、ロッド状ピン134の先端にはネジ26が捩じ込まれており、これによってイジェクトレバー24がロッド状ピン134から抜けるのを防止している。
【0032】
また、メインフレーム13の前端部には、フロントパネル27が取り付けられている。フロントパネル27は、フレキシブルディスクを出し入れする開口271と、この開口271を開閉する扉272とを備えている。このフロントパネル27には、イジェクトボタン28が前後方向移動可能に突設されている。イジェクトボタン28は、イジェクトプレート21の前端で前方に突き出ている突起部214に嵌め込まれている。
【0033】
図3を参照して、図1および図2に示されたフレキシブルディスクドライブ(FDD)によって駆動されるフレキシブルディスク(FD)について説明する。図示のフレキシブルディスク40は、円板状の磁気記録媒体41と、この磁気記録媒体41を覆うシェル42と、矢印D方向に摺動可能なシャッタ43とを有する。シャッタ43には窓43aが空けられている。シャッタ43は矢印D方向とは逆方向に図示しないバネ部材によって付勢されている。シェル42は、上記フレキシブルディスクドライブの磁気ヘッド14での磁気記録媒体41のアクセスを可能とする開口部42aを有する。この開口部42aは、フレキシブルディスク40がフレキシブルディスクドライブ内に挿入されていない状態では、図3に示すように、シャッタ43で覆われている。フレキシブルディスク40がフレキシブルディスクドライブ内に挿入されるとき、シャッタ43の右側縁上端43bにイジェクトレバー24の突起部242が係合して、シャッタ43を矢印D方向へ摺動する。
【0034】
シェル42は、右上角部に、逆挿入(表裏及び挿入方向を逆にして挿入)防止用の面取り部42bが形成されている。また、シェル42には、その挿入方向A後端の左側角部に書込み保護用穴44が穿設されている。
【0035】
上述したように、フレキシブルディスクドライブによって駆動されるフレキシブルディスク40において、磁気ヘッド14でアクセスされる磁気記録媒体41の表面上には、データを記録するための通路としての複数本のトラック(図示せず)が半径方向に沿って同心円状に形成されている。フレキシブルディスク40のトラック本数は片面80本であり、最外周トラック(最端トラック)TR00から最内周トラックTR79まである。
【0036】
図1に加えて図4をも参照して、磁気記録媒体41の最端トラックTR00の位置を検出するためのトラック位置検出機構(00センサ)について説明する。
【0037】
キャリッジアセンブリ15において、下側キャリッジ15Lにはその底部から下方に突出した遮断板154が備えられている。一方、このキャリッジアセンブリ15と対向するメインフレーム13の下面側にはメインプリント配線基板30が配設されており、このメインプリント配線基板30上にトラック位置検出機構(00センサ)として使用されるフォトインタラプタ31が実装されている。このため、メインフレーム13にはこのフォトインタラプタ31を通すための穴13bが穿設されている。
【0038】
周知のように、フォトインタラプタ31は、発光素子(図示せず)が内蔵された第1の突出部31−1と、受光素子(図示せず)が内蔵された第2の突出部31−2とを有する。第1の突出部31−1と第2の突出部31−2とは、図示の如く、対面するように配置されており、各々の対面する壁面には開口部(図示せず)が設けられている。これら2つの開口部を通して、発光素子から受光素子へ向かう光路が形成される。そして、上記遮断板154は、図示の如く、第1の突出部31−1と第2の突出部31−2との間の通路を通過する。
【0039】
このような構成の00センサにおいて、フォトインタラプタ31の光路を遮断板154が遮断することにより、磁気ヘッド14がフレキシブルディスク40の磁気記録媒体41の最端トラックTR00の位置にあることを検出することができる。
【0040】
次に、図5を参照して、上記フレキシブルディスクドライブに使用されるDDモータ(スピンドルモータ)について説明する。
【0041】
図示のDDモータ300は、ロータ310と、このロータ310に組み合わされるステータ320とから成る。ロータ310は、円板状の金属製ケーシング311の中央部に断面略台形部312を上方に突出させて有する。断面略台形状部312の上面には、ディスクテーブル11が固着されている。
【0042】
ロータ310は、その中心に、ケーシング311とディスクテーブル11とを貫通するように、金属製の回転軸11aが一体的に固着されている。すなわち、ケーシング311と回転軸11aは、ディスクテーブル11をプラスチックマグネットにより射出成形で成形する時に一体的に組み付けられる。ケーシング311は、その周縁に下方に延びる筒状体314を有し、筒状体314の内側にリング状の永久磁石315が取り付けられている。
【0043】
この永久磁石315は、周方向にメイン着磁されている。メイン着磁は駆動用磁化部とも呼ばれる。
【0044】
また、図5に示されるように、筒状体314の外周壁の所定位置にインデックス検知用磁石340が張り付けられている。
【0045】
断面略台形状部312の下面側にはアーム316が組み付けられ、このアーム316にはドライブローラ317が回転可能に設けられる。そして、断面略台形状部312及びディスクテーブル11には略四角形の穴(図示せず)が設けられ、これらの穴を通してドライブローラ317がディスクテーブル11の上方に突出するように配置される。フレキシブルディスクドライブ内に収容されたフレキシブルディスク40(図3)は、ディスクテーブル11上に載り、フレキシブルディスク40のハブ(図示せず)に形成された穴にドライブローラ317が嵌入することで、その磁気記録媒体41(図3)は回転駆動される。
【0046】
一方、ステータ320は、後述するようにメインフレーム13のモータフレーム部分13−2に取り付けられる。ステータ320は、放射状に延びる複数の固定子コア321を有するコアアセンブリと、複数の固定子コア321のそれぞれに巻回した固定子コイル322と、回転軸11aを受けるためのセンターメタル(軸受け部)323とを有する。
【0047】
次に、図6を参照して、図1および図2に示されたフレキシブルディスクドライブに使用されるフレーム構造(メインフレーム)13について説明する。図6はメインフレーム(フレーム構造)13を斜め側方下方から見た斜視図である。
【0048】
図6から明らかなように、図示のメインフレーム(フレーム構造)13は、フレキシブルディスク40(図3)が挿入されるメインフレーム部分13−1と、この挿入されたフレキシブルディスク40を回転駆動するためのスピンドルモータ300(後で図面を参照して詳述する。)を搭載するモータフレーム部分13−2とを一体に1ピースで構成されている。つまり、メインフレーム13はモータフレームを兼ねる。
【0049】
ここで、モータフレーム部分13−2は、絞り加工による絞り込みの形状を有している。これは、裏面(底面)側から見ると、モータフレーム部分13−2が裏面(底面)側に突出した構造である。モータフレーム部分13−2には、裏面(底面)側から見た場合に頂上面となる部分に、スピンドルモータ300のリード線を引き出すための開口部13−2aが形成されている。
【0050】
尚、図6に示されたモータフレーム部分13−2の絞り込み形状は、円形をしているが、これに限定されず、深さや材質により多角形、楕円形であっても良い。また、フレーム部分13−2の絞り込み形状における絞り逃げ形状も、図示のものに限定されず、種々の形状であっても良い。さらに、モータフレーム部分13−2とメインフレーム13−1との繋ぎ方も図示のものに限定されないのは勿論である。
【0051】
図示のフレキシブルディスクドライブは、スピンドルモータ300の駆動を制御するために必要な周波数発生パターンを削除すること、すなわち、それを形成するためのプリント配線基板を削除することにより、上述のような形状のメインフレーム13の採用を可能にしている。また、周波数発生パターンを削除することにより、スピンドルモータ300のロータの永久磁石(後述する)の底面部に施されているモータサーボ用着磁も不要となっている。その代わりに、図示のフレキシブルディスクドライブは、周波数発生パターンを用いた場合と等価な機能を発揮する電子的処理手段を備えている。なお、このような電子的処理手段の詳しい動作については、前述した特開2001−178185号公報に開示されているので、ここではその説明を省略する。
【0052】
図示のフレキシブルディスクドライブのメインプリント配線基板30は、メインフレーム13のメインフレーム部分13−1の裏面側に取り付けられる。図6に示されるように、このメインプリント基板30は、モータフレーム部分13−2に重ならない形状を有している。そして、メインプリント配線基板30は、その表面30aがメインフレーム部分13−1の裏面から所定の距離だけ離れた状態で、その裏面30bがモータフレーム部分13−2の頂上面よりもメインフレーム部分13−1の裏面に近く(低く)なるように、メインフレーム部分13−1から切り起こされ、その先端部にネジ穴が形成された支持片(図示せず)にネジ33で固定される。
【0053】
図6に加えて図7をも参照して、メインフレーム13の主表面側で、モータフレーム部分13−2に搭載されたスピンドルモータ300のステータ320に巻回されたコイルの先端部(リード線)は、モータフレーム部分13−2に形成された開口部13−2aより背面側に引き出され、メインプリント配線基板30の所定の端子に接続固定される。通常、リード線は、U相コイル、V相コイル、W相コイルの一端である3本のリード線と、これらコイルの他端を一つに束ねたリード線の、合計4本のリード線を含む。図示のフレキシブルディスクドライブは、これらのリード線60をガイドすると共にインデックス検知用ホール素子55が搭載された、サブプリント配線基板50を備えている。
【0054】
ここで、メインプリント配線基板30は、スピンドルモータ300の回転軸11aと直交する方向に延在している。これに対して、サブプリント配線基板50は、スピンドルモータ300のロータ310の外周側面と近接する位置で、スピンドルモータ300の回転軸11aの平行な方向へ延在するように、メインプリント配線基板30に取り付けられている。
【0055】
そして、インデックス検知用ホール素子55は、その磁界検知面がロータ310の外周側面と対向するように、サブプリント配線基板50に取り付けられている。また、インデックス検知用ホール素子55は、4本の端子(図示せず)を持ち、これら4本の端子は半田97を介してメインプリント配線基板30上の配線(図示せず)と電気的に接続される。尚、これらの半田57は、このような電気的接続ばかりでなく、メインプリント配線基板30とサブプリント配線基板50との間を機械的に接合する役目をも果たしている。
【0056】
尚、開口部13−2aから引き出されたリード線60は、サブプリント配線基板50の溝56に掛けられて、その先端は、メインプリント配線基板30の所定の端子35に接続固定される。その様子を図7に示す。
【0057】
次に、図8乃至図10を参照して、上述した従来のフレキシブルディスクドライブのフレーム構造について説明する。図8は従来のフレキシブルディスクドライブに用いられるメインフレーム13の斜視図である。図9は図8に図示したメインフレーム13の下面(底面)を覆うロアカバー(下蓋)70の斜視図である。図10は図8に図示したメインフレーム13と図9に図示したロアカバー70とを組み合わせた状態の斜視図である。
【0058】
従来のフレキシブルディスクドライブでは、メディア40(図3)、キャリッジアセンブリ15、I/Fコネクタ等のスペースの関係上、ある程度メインフレーム13の大きさが制限されてしまう。すなわち、従来のメインフレーム13には、キャリッジアセンブリ15、ステッピングモータ16、スピンドルモータ300、イジェクト機構部、プリント配線基板、外観部品取付け構造などが全て搭載(取り付け)られている。このため、ベースとなるメインフレーム13の形状(大きさ)は、フレキシブルディスクドライブ製品の全面をカバーする大きさが必要である。例えば、従来のメインフレーム13の大きさ(寸法)は、縦×横×高さが約150mm×100mm×20mmである。また、メインフレーム13の板厚は1mmである。
【0059】
設計段階においてコストダウンを図ろう(VE化を行なう)とする場合に、材料の展開を小さくし材料費削減を行う。しかしながら、この場合に、どうしても上記部品のスペース的な問題より、メインフレーム13を小さくすることができなかった。また、メディアチャッキング後のメディア40の受けを、メインフレーム13の形状で行なっている。その為、メインフレーム13はある程度の大きさに制限されてしまう。
【0060】
従来のロアカバー70は専らメインフレーム13の下面を覆うだけの機能しか持っていない。
【0061】
尚、図11に示されるように、メインフレーム13は、その上にイジェクトプレート21を摺動自在に設置するために、4箇所に凸部135を持っている。その為、衝撃等で、イジェクトプレート21が撓ったり、変形することが起こらない。
【0062】
更に、図12に示されるように、メインフレーム13には、イジェクト機構のスライド構造ガイドが全て盛り込まれている。換言すれば、メインフレーム13は、摺動動作するイジェクトプレート21の形状に合わせた構造のスライドガイド136を4箇所に持っている。
【0063】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のフレキシブルディスクドライブにおいては、メインフレーム13は、全ての部品を搭載する関係上、その大きさが制限されてしまうという問題がある。
【0064】
それ故に本発明の課題は、材料費を削減することが可能なフレキシブルディスクドライブを提供することにある。
【0065】
本発明の他の課題は、製品のコストダウンを図る(VE化を行なう)ことが可能なフレキシブルディスクドライブを提供することにある。
【0066】
本発明の更に他の課題は、製品の重量を削減する(軽量化を図る)ことが可能なフレキシブルディスクドライブを提供することにある。
【0067】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、フレキシブルディスク(40)が挿入されるメインフレーム(13A)と、このメインフレームの下面を覆うロアカバー(70A)とを有するフレキシブルディスクドライブに於いて、メインフレーム(13A)は、磁気ヘッド(14)を保持するキャリッジアセンブリ(15)と、このキャリッジアセンブリを所定の半径方向(C)に沿って摺動させるためのステッピングモータ(16)とを搭載すると共に、挿入されたフレキシブルディスクを回転駆動するためのスピンドルモータ(300)のうち、このスピンドルモータの回転中心部からフレキシブルディスクが挿入されるフロントパネル(27)側とは反対側の実質的に半分部分のみを覆うようにスピンドルモータを搭載し、ロアカバー(70A)は、イジェクト機構のスライドガイド構造部分(704,705)を有することを特徴とするフレキシブルディスクドライブが得られる。
【0069】
フレキシブルディスクドライブは、イジェクト機構の1つとして、メインフレーム上に摺動可能に保持されるイジェクトプレート(21A)を更に有する。ロアカバー(70A)は、主表面(700)と、この主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁(701)とを有する。主表面は、その前面部で上方に盛り上がった盛り上がり部(702)を持つのが好ましい。そして、イジェクトプレートは、その前端に下方に突出する突起(215)を持つことが好ましい。この場合、この突起は僅かの隙間を空けて盛り上がり部上に配置される。さらに、ロアカバーの一対の側壁は、互いに内側へ切り起こして形成された一対のサイドストッパー(703)を持つことが望ましい。
【0070】
フレキシブルディスクドライブは、イジェクト機構の1つとして、メインフレーム上に摺動可能に保持されるイジェクトプレート(21A)を更に有する。ロアカバー(70A)は、主表面(700)と、この主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁(701)とを有する。主表面は、その前面部で上方に盛り上がった盛り上がり部(704)を持ち、この盛り上がり部は、挿入方向(A)に延在するL字形の開口(704a)を持って良い。この場合、イジェクトプレートは、その前端で下方に突出する突起(216)を持ち、この突起は、盛り上がり部に当接する肩(216a)と、L字形の開口に挿入されるL字形のフック部(216b)とを持って良い。この結果、盛り上がり部と突起との組合せによって1つのスライドガイド構造部分が構成される。
【0071】
フレキシブルディスクドライブは、イジェクト機構の1つとして、メインフレーム上に摺動可能に保持されるイジェクトプレート(21A)を更に有する。イジェクトプレートは、その底面の前面部に挿入方向(A)に延在するL字形の開口(271a)を持って良い。この場合、ロアカバー(70A)は、主表面(700)と、この主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁(701)とを有し、主表面は、その前面部で上方に突出するように切り起こして形成された曲げ部(705)を持ち、この曲げ部は、イジェクトプレートの下面に当接する肩(705a)と、L字形の開口に挿入されるL字形のフック部(705b)とを持って良い。この結果、L字形の開口と曲げ部との組合せによって1つのスライドガイド構造部分が構成されてる。
【0076】
尚、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。
【0077】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0078】
図13乃至図15を参照して、本発明の一実施の形態に係るフレキシブルディスクドライブ用のフレーム構造について説明する。図13は本実施の形態に係るフレキシブルディスクドライブに用いられるメインフレーム13Aの斜視図である。図14は図13に図示したメインフレーム13Aの下面(底面)を覆うロアカバー(下蓋)70Aの斜視図である。図15は図13に図示したメインフレーム13Aと図14に図示したロアカバー70Aとを組み合わせた状態の斜視図である。
【0079】
図13から明らかなように、図示のメインフレーム13Aは、磁気ヘッド14(図1)を保持するキャリッジアセンブリ15(図1)と、このキャリッジアセンブリ15を所定の半径方向Cに沿って摺動させるためのステッピングモータ16(図1)と、挿入されたフレキシブルディスク40(図3)を回転駆動するためのスピンドルモータ300(図5)の実質的に半分に相当する部分のみとを搭載する寸法を有している。すなわち、メインフレーム13Aは、フレームの前面部が削除された構造を有している。
【0080】
ここで、キャリッジアセンブリ15やステッピングモータ16、スピンドルモータ300等は、フレキシブルディスクドライブを構成する部品の中で、その機能を発揮(特性を維持)する上で比較的高い精度が要求される部品(以下、「高精度部品」と呼ぶ。)である。本実施の形態では、このような高精度部品をメインフレーム13A上に搭載するようにしている。
【0081】
このように、メインフレーム13Aは、フレームの前面部(モータフレーム部13−2Aの中心部よりフロントパネル27側の部分)の構造が削除されているので、材料の展開が少なくなり、材料費の削減を図ることができる。図示のメインフレーム13Aの大きさ(寸法)は、縦(長さ)×横×高さがそれぞれ約80mm×100mm×10mmである。すなわち、従来のメインフレーム13(図8)に比較して、本実施の形態に係るメインフレーム13A(図13)は、長さ方向および高さ方向で約1/2の大きさ(寸法)になる。また、メインフレーム13Aの両サイドの高さを低くすると共に、その板厚を従来の1mmより0.8mmにすることにより、材料費を削減することができる。
【0082】
メインフレーム13Aにおいてフレームの前面部の構造を削除したので、この部分を何らかの形(手段)で補う必要がある。そこで、本発明では、後述するように、ロアカバー70Aに、この削除したフレームの前面部に相当する機能をもつサブフレームとしての機能を持たせるようにした。尚、この削除したフレームの前面部に相当する機能にはイジェクト機構のスライドガイド構造部分などがある。このイジェクト機構のスライドガイド構造部分は、フレキシブルディスクドライブを構成する部品の中で、その機能を発揮(特性を維持)する上で比較的精度が低くても良い部品(以下、「低精度部品」と呼ぶ。)である。
【0083】
図16および図17を参照して、メインフレーム13A上にはイジェクトプレート21Aが摺動可能に保持される。前述したように、メインフレーム13Aには、フレームの前面部の構造がないので、単に、イジェクトプレート21Aをメインフレーム13A上に設置しただけでは、衝撃等でのイジェクトプレート21Aの撓りや変形等の発生を防止することができない。そこで、本発明では、イジェクトプレート21Aが変形してイジェクト動作が不具合になるのを防止するための工夫を、以下に述べるように、サブフレームとして働くロアカバー70Aおよびイジェクトプレート21Aに施している。
【0084】
詳述すると、ロアカバー70Aは、主表面700と、この主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁701とを有する。主表面700は、その前面部で上方に盛り上がった第1の盛り上がり部702を持つ。一方、イジェクトプレート21Aは、その前端に下方に突出する第1の突起215を持つ。この第1の突起215は、図18に示されるように、僅かの隙間を空けてロアカバー70Aの第1の盛り上がり部702上に配置される。換言すれば、イジェクトプレート21Aが摺動する間、第1の突起215は、第1の盛り上がり部702上を隙間を空けて移動することになる。一方、ロアカバー70Aの一対の側壁701は、互いに内側へ切り起こして形成された一対のサイドストッパー703を持つ。図19に示されるように、この一対のサイドストッパー703上をイジェクトレバー21Aが摺動する。
【0085】
このように、ロアカバー70Aに第1の盛り上がり部702と一対のサイドストッパー703を設け、イジェクトプレート21Aに第1の突起215を設けたので、衝撃等に起因する、イジェクトプレート21Aの撓りや変形等を防止することができる。
【0086】
次に、図16および図17に加えて図20および図21を参照して、本実施の形態に係るイジェクト機構のスライドガイド構造部分について説明する。
【0087】
前述したように、メインフレーム13Aにはフレームの前面部の構造がないので、スライドガイド136は、メインフレーム13に2箇所しか設けることができない。したがって、足りない2箇所にイジェクト機構のスライドガイド構造部分を設ける必要がある。
【0088】
図16に示されるように、ロアカバー70Aの主表面700は、その前面部の中央やや左側で上方に盛り上がった第2の盛り上がり部704を持つ。この第2の盛り上がり部704は、挿入方向Aに延在するL字形の開口704aを持つ。一方、図17に示されるように、イジェクトプレート21Aは、その前端で下方に突出する第2の突起216を持つ。この第2の突起216は、図20に示されるように、ロアカバー70Aの第2の盛り上がり部704に当接する肩216aと、L字形の開口704aに挿入されるL字形のフック部216bとを持つ。すなわち、第2の盛り上がり部704と第2の突起216との組合わせによって、1つのスライドガイド構造部分が構成されている。
【0089】
また、図17に示されるように、イジェクトプレート21Aは、その底面の右側前面部で挿入方向Aに延在するL字形の開口217aを持つ。一方、図16に示されるように、ロアカバー70Aの主表面700は、その右側前面部で上方に突出するように切り起こして形成された曲げ部705を持つ。この曲げ部705は、図21にも示されるように、イジェクトプレート21Aの下面に当接する肩705aと、L字形の開口217aに挿入されるL字形のフック部705bとを持つ。すなわち、イジェクトプレート21AのL字形の開口217aと曲げ部705との組合せによって、もう1つのスライドガイド構造部分が構成されている。
【0090】
このようにして、本実施の形態では、メインフレーム13Aとロアカバー70Aのサブフレームとの組み合わせによって1つのフレームとして機能を果たすようにしている。
【0091】
本発明は上述した実施の形態に限定せず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更・変形が可能なのは勿論である。例えば、スライドガイド構造部分は、イジェクトプレートとロアカバーとに形成される、穴・曲げ形状の組合せで構成されるので、どちらか一方に穴形状を、他方に曲げ形状を形成することで自在に対応することができる。
【0092】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、メインフレームは、高精度部品のみを搭載する寸法を持ち、フレームの前面部が削除された構造を有し、このメインフレームの下面を覆うロアカバーに、削除したフレームの前面部に相当する低精度部品を搭載するサブフレームとしての機能を持たせて、メインフレームとロアカバーのサブフレームとの組み合わせによって1つのフレームとしての機能を果たすようにしたので、材料費を削減でき、製品のコストダウン(VE化)を図ることができ、製品重量を削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のフレキシブルディスクドライブの要部を示す分解斜視図である。
【図2】図1に示したフレキシブルディスクドライブを斜め前方から見た概略斜視図である。
【図3】フレキシブルディスクドライブで駆動されるフレキシブルディスクを示す平面図である。
【図4】フレキシブルディスクドライブに使用されるトラック位置検出機構(00センサ)の設置構造を説明するための断面図である。
【図5】図1に示されたフレキシブルディスクドライブに使用されるDDモータ(スピンドルモータ)の構成を示す断面図である。
【図6】図1に示されたフレキシブルディスクドライブに使用されるメインフレームにメインプリント配線基板とサブプリント配線基板を取り付けた状態を側方下方から見た斜視図である。
【図7】図6に示されたサブプリント配線基板の溝にリード線を掛けた状態を示す図である。
【図8】図1に示されたフレキシブルディスクドライブに用いられるメインフレームの斜視図である。
【図9】図8に図示したメインフレームの下面(底面)を覆うロアカバー(下蓋)の斜視図である。
【図10】図8に図示したメインフレームと図9に図示したロアカバーとを組み合わせた状態の斜視図である。
【図11】図8に示したメインフレームを斜め前方上方から見た斜視図である。
【図12】図8に示したメインフレームを斜め前方上方から見た斜視図である。
【図13】本発明の一実施の形態に係るフレキシブルディスクドライブに用いられるメインフレームの斜視図である。
【図14】図13に図示したメインフレームの下面(底面)を覆うロアカバー(下蓋)の斜視図である。
【図15】図13に図示したメインフレームと図14に図示したロアカバーとを組み合わせた状態の斜視図である。
【図16】図15の状態にさらにスピンドルモータ等を組付けた状態を斜め前方上方から見た斜視図である。
【図17】図13に示したメインフレーム上に摺動可能に保持されイジェクトプレートを斜め前方上方から見た斜視図である。
【図18】図14に図示するロアカバーに図17に図示するイジェクトプレートを組付けた状態の要部を示す斜視図である。
【図19】図16の状態に更に図17に図示したイジェクトプレートを組付けた状態の要部を示す斜視図である。
【図20】図16の状態に更に図17に図示したイジェクトプレートを組付けた状態の要部を示す斜視図である。
【図21】図16の状態に更に図17に図示したイジェクトプレートを組付けた状態の要部を示す斜視図である。
【符号の説明】
13A メインフレーム
14 磁気ヘッド
15 キャリッジアセンブリ
16 ステッピングモータ
21A イジェクトプレート
215 突起
216 突起
216a 肩
216b L字形のフック部
40 フレキシブルディスク
70A ロアカバー
700 主表面
701 側壁
702 盛り上がり部
703 サイドストッパー
704 盛り上がり部
704a L字形の開口
705 曲げ部
705a 肩
705b L字形のフック部
300 スピンドルモータ
Claims (5)
- フレキシブルディスクが挿入されるメインフレームと、該メインフレームの下面を覆うロアカバーとを有するフレキシブルディスクドライブに於いて、
前記メインフレームは、磁気ヘッドを保持するキャリッジアセンブリと、該キャリッジアセンブリを所定の半径方向に沿って摺動させるためのステッピングモータとを搭載すると共に、前記挿入されたフレキシブルディスクを回転駆動するためのスピンドルモータのうち、該スピンドルモータの回転中心部から前記フレキシブルディスクが挿入されるフロントパネル側とは反対側の実質的に半分部分のみを覆うように前記スピンドルモータを搭載し、
前記ロアカバーは、イジェクト機構のスライドガイド構造部分を有することを特徴とするフレキシブルディスクドライブ。 - 前記イジェクト機構の1つとして、前記メインフレーム上に摺動可能に保持されるイジェクトプレートを更に有し、
前記ロアカバーは、主表面と、該主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁とを有し、前記主表面は、その前面部で上方に盛り上がった盛り上がり部を持ち、
前記イジェクトプレートは、その前端に下方に突出する突起を持ち、該突起は僅かの隙間を空けて前記盛り上がり部上に配置される、請求項1に記載のフレキシブルディスクドライブ。 - 前記ロアカバーの前記一対の側壁は、互いに内側へ切り起こして形成された一対のサイドストッパーを持つ、請求項2に記載のフレキシブルディスクドライブ。
- 前記イジェクト機構の1つとして、前記メインフレーム上に摺動可能に保持されるイジェクトプレートを更に有し、
前記ロアカバーは、主表面と、該主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁とを有し、前記主表面は、その前面部で上方に盛り上がった盛り上がり部を持ち、該盛り上がり部は、挿入方向に延在するL字形の開口を持ち、
前記イジェクトプレートは、その前端で下方に突出する突起を持ち、該突起は、前記盛り上がり部に当接する肩と、前記L字形の開口に挿入されるL字形のフック部とを持ち、
前記盛り上がり部と前記突起との組合せによって1つのスライドガイド構造部分が構成されている、請求項1に記載のフレキシブルディスクドライブ。 - 前記イジェクト機構の1つとして、前記メインフレーム上に摺動可能に保持されるイジェクトプレートを更に有し、
前記イジェクトプレートは、その底面の前面部に挿入方向に延在するL字形の開口を持ち、
前記ロアカバーは、主表面と、該主表面の両側端で互いに対向した一対の側壁とを有し、前記主表面は、その前面部で上方に突出するように切り起こして形成された曲げ部を持ち、該曲げ部は、前記イジェクトプレートの下面に当接する肩と、前記L字形の開口に挿入されるL字形のフック部とを持ち、
前記L字形の開口と前記曲げ部との組合せによって1つのスライドガイド構造部分が構成されている、請求項1に記載のフレキシブルディスクドライブ。
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