(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に記録媒体を位置決めして回転駆動するためのチャッキングヘッドを有する鉄製ロータヨークと、前記ロータヨークの外周部に設けられ、下面部に固定されるインデックスマグネットとほぼ同じか若干大きい庇状の切り起こし部と、表裏２極に着磁されて前記表裏の何れかの面を前記切り起こし部の下面部にセットすることにより自動整列される前記インデックスマグネットと、前記インデックスマグネットの下方に配置されて軟磁性体コアに巻回されたコイルを有するインデックスコイルとを備え、前記ロータヨークの回転に伴って１回転毎に発生する前記インデックスマグネットによる前記インデックスコイルの磁束変化をインデックス信号とするインデックス生成装置。
【請求項２】
前記軟磁性体コアの上面は、対向する前記インデックスマグネットの面積より大きいことを特徴とする請求項１記載のインデックス生成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のインデックス生成装置を備えたことを特徴とするフロッピーディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ等に用いられるフロッピーディスク装置のインデックス生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロッピーディスク装置では、記録媒体（フロッピーディスク）の初期化や書き込み、読み出し位置の修正等のために、記録媒体の回転位置を検出するためのインデックス生成装置が設けられている。このインデックス生成装置は、実公平４−３７３３８号や実開平４−１３４１７８号公報等に記載されているように、インデックスマグネットと、このインデックスマグネットの磁束変化を検出するためのコイルやホール素子等の磁気検出素子とを組み合わせることで、記録媒体の回転位置を検出するためのインデックス信号を生成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のインデックス生成装置では、インデックスマグネットからの磁束の変化を十分な出力として得るためには、強力なインデックスマグネットを使用する必要があり、通常、フロッピーディスク装置では、記録媒体の書き込み、読み出しを行なう磁気ヘッドが、記録媒体を位置決めして回転駆動するチャッキングヘッド側に配置されるため、強力なインデックスマグネットをチャッキングヘッドの近くに配置すると、インデックスマグネットの漏洩磁束のために読み出しのマージンが低下し、信頼性が低下する。このため、インデックス生成装置は、チャッキングヘッドの近くに配置することができず、ロータヨークとチャッキングヘッドを分離するため、コストが高くなる問題があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、低コストで信頼性の高いインデックス生成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、上部に記録媒体を位置決めして回転駆動するためのチャッキングヘッドを有する鉄製ロータヨークと、ロータヨークの外周部に設けられ、下面部に固定されるインデックスマグネットとほぼ同じか若干大きい庇状の切り起こし部と、表裏２極に着磁されて前記表裏の何れかの面を前記切り起こし部の下面部にセットすることにより自動整列される前記インデックスマグネットと、インデックスマグネットの下方に配置されて軟磁性体コアに巻回されたコイルを有するインデックスコイルとを備え、ロータヨークの回転に伴って１回転毎に発生するインデックスマグネットによるインデックスコイルの磁束変化をインデックス信号としたものである。
【０００６】
【作用】
したがって本発明によれば、チャッキングヘッドをロータヨーク上に設けるとともに、ロータヨークの外周部に設けた庇状の切り起こし部にインデックスマグネットを固定するようにしたので、インデックスマグネットからの不要な漏洩磁束を切り起こし部でシールドすることができ、低コストで信頼性の高いインデックス生成装置を実現することができる。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明の一実施例におけるフロッピーディスク装置全体の分解斜視図である。図１において、１０１はベースプレートであり、各部品が取り付けられてフロッピーディスク装置となる。１０２は記録媒体に対して書き込み、読み出しを行なう磁気ヘッドが取り付けられているヘッドキャリッジであり、ガイドロッド１０３に案内され、ステップモータ１０４に設けられたリードスクリュー１０５の働きで所定のトラックへの移動と位置決めがなされる。１０６は記録媒体を回転駆動するスピンドルモータである。１０７はフロントパネル、１０８はプッシュボタン、１０９はシールドカバー、１１０および１１１は記録媒体セット／排出機構を構成するイジェクトレバーおよびホルダーである。
【０００８】
図２は上記フロッピーディスク装置におけるスピンドルモータ１０６の部分の拡大図であり、本発明のインデックス生成装置に相当する。１はスピンドルモータのロータヨークであり、板厚１ｍｍの亜鉛処理鋼板で形成されている。ロータヨーク１の外周部には、庇状の切り起こし部２が形成され、この切り起こし部２の下面には、希土類のサマリウムコバルト系焼結磁石で形成されたインデックスマグネット３が接着剤等により固定されている。本実施例においては、インデックスマグネット３は、縦２ｍｍ×横２ｍｍ×高さ１ｍｍの磁石で、表面にＳ極、裏面にＮ極が着磁されている。４はインデックスコイル用のコアであり、フェライトが用いられ、その上にコイル５が巻回されてインデックスコイル６が構成されている。７はプリント配線基板であり、必要な電子回路および電子部品（図示せず）等が実装されている。８はロータヨーク１の上部に設けられた３．５インチ型用のチャッキングヘッドであり、スピンドルモータの回転中心となるスピンドルシャフト９と、記録媒体吸着用のハブマグネット１０と、記録媒体を回転駆動するドライブピン１１と、４弗化エチレンシート１２とからなる。本実施例におけるスピンドルモータは、スピンドルシャフト９がロータヨーク１に直接固定されていて、ロータヨーク１の内周面に設けられた駆動マグネットと、ステータおよびステータ巻線（共に図示せず）によって回転トルクが発生する、いわゆる周対向型モータである。
【０００９】
図３は図２の庇状切り起こし部２、インデックスマグネット３、インデックスコイル用コア４およびコイル５をＡ方向から見た拡大図である。Ｂはインデックスマグネット３の接線方向（ロータヨーク１の回転方向）である。図４はインデックスコイル用コア４の拡大図であり、角柱を上下２枚の板で挟んだ形をしており、インデックスマグネット３に対向する上板の大きさが、矢印Ａ方向の長さが３ｍｍ×接線方向Ｂの長さが４ｍｍに設定されて、インデックスマグネット３よりも大きく形成されている。
【００１０】
次に上記実施例の動作について説明する。図２において、スピンドルモータの回転に伴って１回転に１回の磁束変化が、インデックスコイル用コア４の厚さ方向に発生する。この磁束変化は、インデックスコイル用コア４の外側に巻回されているコイル５の両端に、フレミングの右手の法則に従って誘起電圧が発生させる。この誘起電圧は、コイル５のターン数と、単位時間でのコア４（正確にはコイル５）に鎖交する磁束変化つまりΦの時間微分の積に比例して出力される。本実施例では、インデックスマグネット３の接線方向Ｂの長さを２ｍｍから半分の１ｍｍとして測定したところ、２ｍｍの場合とほぼ同じ出力波形が得られた。また、ロータヨーク１の回転数（磁束変化の時間微分）とほぼ比例することも確認された。これは、出力電圧をＶ、磁束をΦ、インダクタンスをＬ、時間をｔとすると、Ｖ＝−Ｌ×（ｄΦ／ｄｔ）の関係を示すものである（ファラデーの法則）。そして、この出力Ｖをコンパレータやシュミットトリガを用いてインデックスパルスとしてインデックス生成装置から出力する。
【００１１】
図５はロータヨーク１の回転に伴ってコイル５の両端に発生する電圧が、インデックスコイル用コア４の配置により変化する様子を示している。図５において、（ａ）はロータヨーク１の回転方向に対してコア４の長い辺が接線方向Ｂとなるように配置した場合の出力電圧波形であり、（ｂ）はコア４の短い辺が接線方向Ｂになるように配置した場合の出力波形であり、（ｃ）はコア４の長い辺が接線方向Ｂと約４５°傾くように配置した場合の出力波形である。ロータヨーク１の回転数は３００ｒｐｍで一定としてある。各出力波形は、使用するコンパレータやシュミットトリガ等によって適宜選択すればよいことが分かる。
【００１２】
本実施例では、図２に示すように、ロータヨーク１の外周部に設けた庇状の切り起こし部２が、インデックスマグネット３に対して片面を磁気的にショートさせてバックヨークとして働くとともに、板厚が１ｍｍであり、記録媒体やヘッドキャリッジに対して漏洩磁束を１０数ガウス程度と低く抑えることができ、データの読み取りのマージンを低下させることがない。
【００１３】
また本実施例では、ロータヨーク１の切り起こし部２をインデックスマグネット３と同じ寸法（２ｍｍ×２ｍｍ）としてあり、こうすることにより、インデックスマグネット３を、自身の吸着力により、切り起こし部２に対してレラクタンスが最小となるように自動的に整列させることができる。切り起こし部２をインデックスマグネット３よりも若干大きく形成しても同様な効果を有する。逆に、若干小さく形成すると、レラクタンスが最小になるようになるが、漏洩磁束が増加するために、フロッピーディスク装置としての信頼性が低下する。このため、切り起こし部２は、インデックスマグネット３に対して同じ大きさか若干大き目に設定する。これにより、インデックスマグネット３を切り起こし部２にセットすると、上記したように自動的に整列するので、その後に接着剤等により固定させれば、位置合わせ等の作業を省略することができる。
【００１４】
さらに本実施例では、インデックスマグネット３に希土類の飽和磁束密度が１１ｋガウス程度のサマリウムコバルト系焼結磁石を用いているので、、十分な出力電圧が得られるとともに、切り起こし部２がシールドとしてバックヨークとして働くので、フロッピーディスク装置として高い信頼性が得られる。なお、このインデックスマグネット３の飽和磁束密度は、５ｋガウス以上あればよい。
【００１５】
以上、本発明を上記実施例に基づいて説明したが、本発明の考え方を用いた変更、改良は種々に成しうるものである。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、上記実施例から明らかなように、上部にキャッチングヘッドを持つロータヨークの外周部に庇状の切り起こし部を設けるとともに、この切り起こし部の下部にインデックスマグネットを固定し、さらにこのインデックスマグネットの下方に、軟磁性体のコアにコイルを巻回したインデックスコイルを配置したので、ロータヨークの回転に伴って１回転毎に変化する磁束の変化を、コイルに発生する電圧を用いてインデックス信号として生成することができる。また、インデックスマグネットの上部の庇状の切り起こし部が、バックヨークの働きをするため、不要な漏洩磁束を低減することができ、ヘッドキャリッジに与える影響を低く抑えるので、フロッピーディスク装置の読み出しエラーの発生を防止して信頼性を高めることができる。さらに、ロータヨークの上部にチャッキングヘッドを配置できるため、ロータヨークとチャッキングヘッドを別構成としていた従来装置に比べて、製造コストを低減することができる。
【００１７】
また、庇状の切り起こし部を、インデックスマグネットと同じかまたは若干大きく形成することにより、不要な漏洩磁束を十分低減できるとともに、インデックスマグネット自体が、レラクタンスが最小になるように自動的に位置決めされるので、高価な位置合わせのための治工具類が不要となり、設備費や作業コストが低減することができる。さらに、希土類のインデックスマグネットを使用することにより、ＳＮ比の良い信頼性の高いインデックス生成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるフロッピーディスク装置の全体構成を示す分解斜視図
【図２】図１のスピンドルモータ部分を拡大して示すとともに、本発明の一実施例を示すインデックス生成装置の斜視図
【図３】図２のＡ方向から見た概略図
【図４】実施例におけるコアの斜視図
【図５】実施例におけるコアの異なる配置とその出力波形を示す模式図
【符号の説明】
１  ロータヨーク
２  庇状の切り起こし部
３  インデックスマグネット
４  コア
５  コイル
６  インデックスコイル
７  プリント配線基板
８  チャッキングヘッド
９  スピンドルシャフト
１０  ハブマグネット
１１  ドライブピン
１２  ４弗化エチレンシート
１０１  ベース
１０２  ヘッドキャリッジ
１０３  ガイドロッド
１０４  ステップモータ
１０５  リードスクリュー
１０６  スピンドルモータ
１０７  フロントパネル
１０８  プッシュボタン
１０９  シールドカバー
１１０  イジェクトレバー
１１１  ホルダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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