JP2618405B2 - ディスクチャッキング機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は回転記録媒体としてのディスクに情報の記録
又は再生を行なうディスク記録再生装置内でディスクを
チャッキングするディスクチャッキング機構に関し、特
にディスク記録再生装置内でディスク保持部材上に載置
されたディスクのセンターハブに回転駆動力伝達用の駆
動ピンを嵌入、係合させてディスクをチャッキングする
ディスクチャッキング機構に関するものである。

［従来の技術］ 例えばFDD（フロッピーディスクドライブ装置）など
のディスク記録再生装置に設けられる上記のディスクチ
ャッキング機構ではディスク記録再生装置内でディスク
保持部材上に載置されたディスクのセンターハブに形成
された長孔に上記の駆動ピンを嵌入させ、長孔に係合さ
せこれを相対的にディスクの外周方向へ押圧することに
よりディスクの中心位置を定位置に位置決めし、ディス
クを保持してチャッキングを行なっている。即ちこのチ
ャッキング機構では駆動ピンを上記の嵌入方向とディス
クの外周方向へ付勢する必要がある。

従来のチャッキング機構では上記の駆動ピンを可動に
支持するチャック板と呼ばれる支持板をステンレスなど
からなる板ばねから構成し、上記の２方向への付勢をチ
ャック板自体により行なう構造が採用されている。

また他の構造として、上記の２方向への付勢は駆動ピ
ンの支持部材と別部材のばねにより駆動ピン支持部材を
押圧することにより行なう構造も採用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところがチャック板を板ばねから構成する構造による
と、チャッキング時に駆動ピンがセンターハブに押圧さ
れることによりチャック板がたわんで駆動ピンが傾き、
その結果ディスクのセンターハブの浮きが発生するなど
してチャッキング動作が不安定になるという問題があっ
た。一方後者の駆動ピン支持部材を別部材のばねで押圧
する構造によると、２方向に押圧するためばねの構造が
複雑になり、場合によってはばねが２個必要になる。そ
してばね定数を決定するのが難しく、ばね力を一定に保
つのが難しいことからチャッキング動作を安定して行な
えないという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ このような問題点を解決するため、本発明によるディ
スクチャッキング機構においては、 ディスク回転用スピンドルと、 このスピンドルに設けられ、ディスク載置面を有する
とともに、前記スピンドルの半径方向において対向する
位置に形成された第１および第２の長穴を有するディス
ク載置部と、 前記ディスク載置部の前記第１の長穴に嵌合し、前記
スピンドルに対して半径方向および軸方向に移動可能に
設けられ、前記スピンドルとともに回転し、前記ディス
クのセンターハブに係合して前記ディスクを回転させる
駆動ピンと、 この駆動ピンを支持し、前記ディスク載置部のディス
ク載置面の反対の面側に前記スピンドルを囲むように形
成されて設けられ、かつ、前記スピンドルの半径方向に
おいて前記駆動ピンに対向する位置に設けられ前記第２
の長穴に嵌合される突起部を有する駆動ピン支持部材
と、 前記ディスク載置部上に設けられ、前記突起部に係合
して前記駆動ピン支持部材を前記突起部から前記駆動ピ
ン側に向かって付勢する付勢部材と、 前記ディスクのセンターハブを保持すべく、前記ディ
スク載置面に設けられ、前記ディスク載置部を構成する
部材が着磁されることにより形成され、この着磁された
部材の一方の面がディスク載置面を構成し、前記一方の
反対側の面となる他方の面と前記駆動ピン支持部材との
間に吸着力を発生させ、この吸着力によって前記駆動ピ
ンを前記ディスク載置面より突出させるよう構成された
磁気吸着手段と、 を有する構成を採用した。

［作用］ 上記のような構成によれば、磁気吸着手段と駆動ピン
支持部材との間に発生する吸着力によって駆動ピンをデ
ィスク載置面より突出させるので、駆動ピン支持部材を
板ばねから構成せずに、駆動ピンがディスクのセンター
ハブにチャッキング時に押圧されても駆動ピン支持部材
が弾性変形しないような充分な剛性を有するものとして
構成できる。従ってチャッキング時に駆動ピンがディス
クのセンターハブに押圧されて傾くことを避けることが
でき、安定したチャッキング動作を行なうことができ
る。なお、駆動ピン支持部材はスピンドルを囲むように
形成されるので、例えばドーナツ形等の大面積のものと
して、磁気吸着手段との間に大きな吸着力を発生させる
ことができる。また、磁気吸着手段の着磁を均一として
も、駆動ピン支持部材の影響による磁気吸着手段とディ
スクのセンターハブ間の吸着力が不均一になることがな
い。

また、駆動ピン支持部材を付勢する付勢部材は、駆動
ピン支持部材の突起部から駆動ピン側にむかう一方向に
付勢するだけなので、簡単な構造でよく、弾性の定数を
容易に設定できる。

さらに、駆動ピン支持部材は、駆動ピンと突起部をデ
ィスク載置部の第１の第２の長穴のそれぞれに嵌合させ
て付勢部材を突起部に係合させるだけで、非常に簡単に
ディスク載置部に取り付けることができる。

［実施例］ 以下、添付した図を参照して本発明の実施例の詳細を
説明する。

第１図から第３図は本発明の実施例として3.5インチ
用のFDD（フロッピーディスクドライブ装置）に用いら
れるディスクチャッキング機構部の構造を説明するもの
である。第１図は前述した回転駆動力伝達用の駆動ピン
15がディスク載置面上へと突出した状態を示し、第２図
は駆動ピン15がディスク載置面より下方へと押し下げら
れた状態を示す断面図である。また第３図はチャッキン
グ機構部の下面図である。第１図及び第２図は第３図の
Ｘ−Ｘ′線による断面図となっている。

第１図、第２図において符号Ｍはディスク回転用モー
タであり、その出力回転軸であるスピンドル５の先端部
にはディスク保持部材であるフランジ13がスピンドル５
と一体に回転するように固着されている。

このフランジ13の両図中止面に第６図に示すディスク
カートリッジ２に収容されたディスクの中心に固着され
た強磁性体からなるセンターハブ４が載置され、同ハブ
４に形成された中心孔4aと長孔4bを介して後述のように
ディスクのチャッキングが行なわれるようになってい
る。

フランジ13は円盤状に形成されており、フランジ13に
おいてスピンドル５に対して直径方向に対向する両側に
は、後述する駆動ピン15を挿通させる長孔13aと、駆動
ピン15を支持するチャック板14を取り付けるための長孔
13bがそれぞれ上下に貫通して形成されている。また第
３図に示すようにフランジ13の下面において長孔13bの
両側近傍にはチャック板14をＡ方向に付勢するばね18を
張架するための２本のピン17a、17bが植設されている。
またフランジ13の下面においてばね18を張架する領域に
はばね18を収納するための浅い凹部13cが形成されてい
る。

そしてフランジ13は後述のようにディスクのセンター
ハブ４を磁力により吸着して保持するとともにチャック
板14を吸引して駆動ピン15をセンターハブ４を嵌入する
方向に付勢するために着磁されている。

その着磁状態は第７図（Ａ），（Ｂ）又は第４図
（Ａ），（Ｂ）にそれぞれフランジ13の上面すなわちデ
ィスク載置面とその反対側の下面について示すようにな
っている。第７図（Ａ），（Ｂ）について述べると、円
周方向に等しい角度ずつ、例えばこの場合45゜ずつに等
分した８つの領域のそれぞれについて交互にＮ極,S極…
となるように、かつフランジ上面すなわちディスク載置
面とその反対側の下面が反対の極となるようフランジの
厚み方向に両面に着磁されている。

次に第４図（Ａ），（Ｂ）について述べる。第４図
（Ａ）に示す上面については円周方向に等しい角度ずつ
例えばこの場合45゜づつに等分した８つの領域のそれぞ
れについて交互にＮ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極…となるよう
に着磁されている。また第４図（Ｂ）に示す下面につい
ては上面の45゜の領域のそれぞれに対向する45゜の領域
のそれぞれをさらに円周方向に等角度に２等分し、その
領域が交互にＮ極,S極,N極,S極…となるように着磁され
ている。

なお上記の各領域の角度は45゜とその半分に限るもの
ではなく任意の角度で良く、また各領域が等角度でなく
ても良い。

また上述のように着磁するかわりに第５図（Ａ），
（Ｂ）に上面と下面の着磁状態を示すように、上面のＮ
極かＳ極に着磁された各領域に対向する下面の領域のそ
れぞれをフランジ13の径方向に２分割してＮ極とＳ極に
着磁するようにしても良い。

なお第７図（Ａ），（Ｂ）、第４図（Ａ），（Ｂ）ま
たは第５図（Ａ），（Ｂ）のようにフランジを着磁する
かわりに、フランジ13の上下両面のそれぞれに永久磁石
を上記着磁状態に対応する形態で付設するようにしても
良い。

以上のようにフランジ13の両面を着磁すること、ない
しはこれに対応するように永久磁石を付設することの理
由と作用効果については後述する。

次に第１図〜第３図において符号14は前述のように駆
動ピン15を支持する支持板であるチャック板であり、磁
力が作用するように全体が強磁性体から形成され、中央
部にスピンドル５を逃る開口部14aを形成したほぼドー
ナツ形に形成されている。またチャック板14は後述する
チャッキング時に駆動ピン15がディスクのセンターハブ
４により押圧されてもたわまないように十分大きな剛性
を有するように構成するものとする。

そしてチャック板14の一方の端部には駆動ピン15が固
定されており、フランジ13の長孔13aを介してフランジ1
3上のディスク載置面に対して昇降するようになってい
る。

またチャック板14において駆動ピン15と反対側の端部
にはフランジ13の長孔13bを介してチャック板14をフラ
ンジ13に取り付けるためのダボ16が固定されている。ダ
ボ16の上端にはツバ部16aが形成されている。またフラ
ンジ13の長孔13bは第３図および第４図（Ａ），（Ｂ）
に示すように外周側から内周側へと向ってダボ16のツバ
部16aが挿通可能な大孔部131bと、ダボ16のツバ部16aよ
り下部のみ挿通可能でツバ部16aが挿通可能な小孔部132
bとが連なった形態で形成されている。

そしてチャック板14をフランジ13に取り付ける際に
は、まずチャック板14のダボ16を長孔13bの大孔部131b
に挿通し、続いて小孔部132b側にずらせることにより、
ツバ部16aが小孔部132bの周縁のフランジ13上面に係止
される。そして第３図に示すようにピン17a,17bとダボ1
6の間にバネ18を弾装することにより、ダボ16がバネ18
によって矢印Ａ方向に付勢され、小孔部132b内に外れる
ことなく保持され、チャック板14がフランジ13に外れる
ことなく取り付けられる。

なおばね18はフランジ13の下面の凹部13c内に収納さ
れ、フランジ13とチャック板14との密着を妨げないよう
に考慮されている。

またダボ16のツバ部16aの位置はフランジ13に取り付
けられた状態でフランジ13上のディスク載置面との間に
若干の隙間が生じるように設定されている。

このような取り付け構造によりチャック板14はダボ16
を支点としてフランジ13の下面に対して接近、離間する
方向に揺動可能に取り付けられ、この揺動に伴なって駆
動ピン15が長孔13aを介してフランジ13上のディスク載
置面に対して矢印B,B′方向に昇降するようになってい
る。そして強磁性体からなるチャック板14は前述のよう
に着磁されてたフランジ13の磁力により第１図及び第２
図中上方向に吸引され、これにより駆動ピン15が後述す
るようにディスクのセンターハブ４の長孔4bに嵌入する
矢印Ｂ方向に常時付勢されるように構成されている。

次に以上の構成からなる本実施例のディスクチャッキ
ング機構のチャッキング動作を説明する。

まずディスクを装着していない状態ではフランジ13
（またはそれに付設した永久磁石）の磁力によりチャッ
ク板14はフランジ13の下面に吸着され、駆動ピン15は第
１図に示すように長孔13aを介してフランジ13上面のデ
ィスク載置面へと突出した状態にある。また駆動ピン15
はばね18の押圧によって長孔13a内でフランジ13の外周
方向へ付勢された状態となっている。

次に第６図のディスクカートリッジ２を図示していな
いローデイング機構によってフランジ13上面のディスク
載置面へ装着する場合、まずその前にディスク回転用モ
ータＭが回転駆動され、スピンドル５とともにフランジ
13が回転を開始する。

そしてディスクのセンターハブ４がフランジ13上に載
置されると、スピンドル５がセンターハブ４の中心孔4a
に嵌入され、強磁性体からなるセンターハブ４が磁力に
よりフランジ13に吸着され、フランジ13上に装着され
る。

一方駆動ピン15はフランジ13上に突出しているため、
センターハブ４が装着された時に長孔4bに丁度対向する
位置にあればそのまま長孔4bに嵌入されるが、位置が合
っていなかった場合にはセンターハブ４の下面によって
駆動ピン15が下方にフランジ13の長孔13a内に押圧され
る。その押圧によりチャック板14はダボ16を支点として
フランジ13の磁力に抗して第２図に示す位置に離間され
る。

そしてフランジ13がセンターハブ４に対して空転しな
がら回転され、駆動ピン15がセンターハブ４の長孔4bに
対向する位置に来た時、チャック板14がフランジ13に磁
力によって吸着され、駆動ピン15が長孔4b内に突出され
嵌入する。同時にチャック板14はフランジ13の下面に密
着される。そしてさらにフランジ13の回転により駆動ピ
ン15が長孔4bの第６図に示す内側縁の二辺41b,42bに当
接、係合し、これを押圧する。この押圧によりディスク
のセンターハブ４が移動し中心孔4aの二辺41a,42bがス
ピンドル５に当接、係合する。これによりディスクの中
心位置が決められディスクが定位置に保持される。

このようにしてディスクのフランジ13へのチャッキン
グ動作が完了し、以後ディスクはフランジ13に一体に回
転可能となる。

以上のような本実施例によればチャック板14を強磁性
体から形成し、チャック板14を磁力で吸引することによ
り駆動ピン15をディスクのセンターハブ４に嵌入するＢ
方向へ付勢するので、ばね18は駆動ピン15をディスクの
外周方向へ付勢するためにチャック板14のダボ16を押圧
するのみで構造を簡単にできそのばね定数も小さく設定
できばね圧も一定に保てる。

そして本実施例によればチャック板14を磁力によりＢ
方向に付勢するためチャック板14を板ばねとぜずに前述
のように大きな剛性を有するものとすることができ、チ
ャッキング時に駆動ピン15がセンターハブにより押圧さ
れても傾かずチャッキング動作を安定して確実に行なえ
る。

すなわち上述のチャッキング動作時においてディスク
のセンターハブ４がフランジ13に装着された時、センタ
ーハブ４が偏心して装着されたり、センターハブ４の装
着のバラツキ等によって駆動ピン15がスピンドル５側へ
押圧されても、適当な剛性を有するチャック板14はたわ
まずに全体がフランジ13に吸着されながらばね18の付勢
力に抗して第１図中矢印Ａ′方向へと移動するため、駆
動ピン15は傾斜することなく平行に移動する。

従ってこの場合従来のチャック板が板ばねの場合のよ
うに駆動ピン15が傾斜してそれにセンターハブ４が押圧
されてセンターハブ４がフランジ13上に浮いてしまうこ
と等が防止され、チャッキング動作を安定して確実に行
なえる。

なおセンターハブ４をその定位置にロックする時にフ
ランジ13の回転方向に対してセンターハブ４が負荷とな
ることにより、駆動ピン15が回転方向と逆向きにセンタ
ーハブ４に押圧されても駆動ピン15はフランジ13の長孔
13aでガイドされているため、傾斜することなく常にそ
の角度は一定に保たれる。

ところでフランジ13について前述のように第７図
（Ａ），（Ｂ）のように両面に着磁するのでなく、片面
のみに着磁するとフランジとメディアセンターハブの吸
着力、又はフランジとチャック板の吸着力が適正な値に
確保されない。

又、第４図（Ａ），（Ｂ）又は第５図（Ａ），（Ｂ）
について述べると、同じ両面着磁ではあるが、第７図
（Ａ），（Ｂ）の場合と比較し、センターハブ４とチャ
ック板14に対するフランジ13の吸着力、吸引力が状況に
よって変化しない。

すなわち第７図（Ａ），（Ｂ）の着磁状態では例えば
センターハブ４が吸着していない場合にはフランジ13に
対するチャック板14の吸着力は弱くなるというように、
センターハブ４とチャック板14の吸着力、吸引力は相手
がフランジ13に吸着しているか否かによって異なってし
まう。

これは上記の着磁状態ではフランジ13の上面から下面
を通じ、さらに吸着されたものを通じて一つの磁気回路
が構成され、上記の吸着状態によって磁気回路の磁気抵
抗が変化し流れる磁束量が変化するためである。

そしてこのようにセンターハブ４とチャック板14の吸
着力が状況によって異なるとチャッキング動作が不安定
になる恐れがある。またFDDの製造工程においてフラン
ジ13の着磁状態の測定、検査にも問題が生じる。

これに対して前述のようにフランジ13について第４図
（Ａ），（Ｂ）または第５図（Ａ），（Ｂ）のように着
磁すること、もしくはこれに対応するように磁石を付設
することにより、フランジ13のセンターハブ４とチャッ
ク板14のそれぞれに対する吸着力、吸引力は互いの吸着
状態に拘らずほぼ一定になる。

これは第４図（Ａ），（Ｂ）、第５図（Ａ），（Ｂ）
の実施例によれば、フランジ13の上面のＮ極またはＳ極
に着磁された領域のそれぞれに対向する下面の領域のそ
れぞれをＮ極とＳ極の両極性に分割して着磁することに
より、上面側と下面側について別々の磁気回路が構成さ
れるからである。その理由としては上面側と下面側の対
向する同領域の一部に同極性が存在するためその反発に
より上面側から下面側へ、またはその逆に磁束が流れに
くくなるためであると考えられる。

このようにしてフランジ13の上面側と下面側について
別々の磁気回路が構成されるため、互いの回路において
センターハブ４またはチャック板14の吸着状態による磁
束の変化は互いに影響をおよぼさず、それぞれの側にお
いて相手の側の吸着状態に拘らず吸着力はほぼ一定とな
る。

そして本実施例によればセンターハブ４とチャック板
14の吸着力が互いの吸着状態に関わらず一定なので、チ
ャッキング動作をさらに安定して確実に行なうことがで
きる。

なおチャック板14を強磁性体から形成することによ
り、フランジ13の下側に磁束が漏洩するのを防止でき、
その漏洩磁束による弊害も防止できる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によるディス
クチャッキング機構においては、ディスク回転用スピン
ドルと、このスピンドルに設けられ、ディスク載置面を
有するとともに、前記スピンドルの半径方向において対
向する位置に形成された第１および第２の長穴を有する
ディスク載置部と、前記ディスク載置部の前記第１の長
穴に嵌合し、前記スピンドルに対して半径方向およに軸
方向に移動可能に設けられ、前記スピンドルとともに回
転し、前記ディスクのセンターハブに係合して前記ディ
スクを回転させる駆動ピンと、この駆動ピンを支持し、
前記ディスク載置部のディスク載置面の反対の面側に前
記スピンドルを囲むように形成されて設けられ、かつ、
前記スピンドルの半径方向において前記駆動ピンに対向
する位置に設けられ前記第２の長穴に嵌合される突起部
を有する駆動ピン支持部材と、前記ディスク載置上に設
けられ、前記突起部に係合して前記駆動ピン支持部材を
前記突起部から前記駆動ピン側に向かって付勢す付勢部
材と、前記ディスクのセンターハブを保持すべく、前記
ディスク載置面に設けられ、前記ディスク載置部を構成
する部材が着磁されることにより形成され、この着磁さ
れた部材の一方の面がディスク載置面を構成し、前記一
方の反対側の面となる他方の面と前記駆動ピン支持部材
との間に吸着力を発生させ、この吸着力によって前記駆
動ピンを前記ディスク載置面より突出させるよう構成さ
れた磁気吸着手段と、を有する構成を採用したので、以
下のような優れた効果が得られる。

磁気吸着手段と駆動ピン支持部材との間に発生する吸
着力によって駆動ピンをディスク載置面より突出させる
ので、駆動ピン支持部材を充分な剛性を有するものとし
て構成でき、チャッキング時に駆動ピンがディスクのセ
ンターハブに押圧されて傾くことが避けることができ、
安定したチャッキング動作を行なうことができる。

磁気吸着手段と駆動ピン支持部材との間に大きな吸着
力を発生させることができるとともに、磁気吸着手段の
着磁を均一としても、駆動ピン支持部材の影響により磁
気吸着手段とディスクのセンターハブ間の吸着力が付均
一となることがなく、この点からも安定したチャッキン
グ動作を行なうことができる。

駆動ピン支持部材を付勢する付勢部材は一方向に付勢
するだけなので、簡単な構造でよく、弾性の定数を容易
に設定できる。

駆動ピン支持部材をディスク載置部に対して非常に簡
単に取り付けることができ、ディスクチャッキング機構
の組立が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はぞれぞれ本発明の実施例によるFD
Dのチャッキング機構部の構造を示すもので駆動ピンが
ディスク載置面上に突出した状態とディスク載置面から
押し下げられた状態の断面図、第３図は同チャッキング
機構部の下面図、第４図（Ａ），（Ｂ）および第５図
（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ第１図〜第３図中のフランジ
の異なる着磁状態を示す説明図、第６図は実施例のチャ
ッキング機構によりチャッキングされるディスクを収容
したディスクカートリッジの平面図、第７図（Ａ），
（Ｂ）はフランジの両面の着磁状態の説明図である。 ２……ディスクカートリッジ ４……センターハブ ５……スピンドル、13……フランジ 14……チャック板、15……駆動ピン 16……ダボ、18……ばね Ｍ……ディスク回転用モータ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク回転用スピンドルと、 このスピンドルに設けられ、ディスク載置面を有すると
   ともに、前記スピンドルの半径方向において対向する位
   置に形成された第１および第２の長穴を有するディスク
   載置部と、 前記ディスク載置部の前記第１の長穴に嵌合し、前記ス
   ピンドルに対して半径方向および軸方向に移動可能に設
   けられ、前記スピンドルとともに回転し、前記ディスク
   のセンターハブに係合して前記ディスクを回転させる駆
   動ピンと、 この駆動ピンを支持し、前記ディスク載置部のディスク
   載置面の反対の面側に前記スピンドルを囲むように形成
   されて設けられ、かつ、前記スピンドルの半径方向にお
   いて前記駆動ピンに対向する位置に設けられ前記第２の
   長穴に嵌合される突起部を有する駆動ピン支持部材と、 前記ディスク載置部上に設けられ、前記突起部に係合し
   て前記駆動ピン支持部材を前記突起部から前記駆動ピン
   側に向かって付勢する付勢部材と、 前記ディスクのセンターハブを保持すべく、前記ディス
   ク載置面に設けられ、前記ディスク載置部を構成する部
   材が着磁されることにより形成され、この着磁された部
   材の一方の面がディスク載置面を構成し、前記一方の反
   対側の面となる他方の面と前記駆動ピン支持部材との間
   に吸着力を発生させ、この吸着力によって前記駆動ピン
   を前記ディスク載置面より突出させるよう構成された磁
   気吸着手段と、 を有することを特徴とするディスクチャッキング機構。