JP3607818B2 - Fddチャッキング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、FDD(フロッピーディスクドライブ装置)にフロッピーディスクを挿填するに際して、確実かつ安価な手段で偏心回転を防止することができるFDDチャッキング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
フロッピーディスクに代表される記録媒体は、薄膜状の記録円盤がケースに収納されたディスクカートリッジの形でFDDに挿填され、このFDD内で前記の記録円盤が回転され、ケースに開口されたシャッタ付きの書き込み/読み出し窓から記録の入出力が行われるようになっている。この記録円盤は、ケースに収納されたまま容易に着脱でき、しかも書き込み/読み出しに際してはFDDの回転軸に正確に軸合わせされ、かつ回転速度が正確に制御される必要がある。このため従来から、FDDには図5、図6に示すようなチャッキング装置が用いられている。
【0003】
フロッピーディスクの記録円盤には、その中心部に強磁性金属円盤からなるセンターハブが装着されている。図5、図6において、このセンターハブ2は、その中心部に概略正方形の中心孔3が、また周縁部に概略長方形の駆動孔4が形成されている。この駆動孔4は、ロータヨーク回転方向前部に前側縁4a、ロータヨークの回転中心から遠ざかる方向(以下、本明細書では「外方」と称する)に外側縁4bを有している。
一方、FDDには、強磁性金属円盤からなり図示しないモータによって一定方向(図中「D」で示す)に回転駆動されるロータヨーク101が設けられ、この上に磁性円盤(チャッキングマグネット)102が固定されている。
前記ロータヨーク101の回転中心Oにはセンターシャフト103が立設され、このセンターシャフト103は、磁性円盤102の中心部の開孔102aを通って延び、センターハブの中心孔3にルーズに挿入されるようになっている。
本明細書において「ルーズ」とは、水平方向及び上下方向に所定範囲内で移動自由な状態を意味する。
【0004】
前記ロータヨーク101の周縁部には、円周に沿って駆動ピン通孔104が弧状に形成され、この駆動ピン通孔104には、円周に沿って弧状に成形されたチャッキングアーム105がルーズに装着されている。このチャッキングアーム105は、ロータヨーク101の回転方向Dに向いた先端部(以下、「前部」という)105aに、上方に延びる駆動ピン106が形成されていて、この駆動ピン106は、磁性円盤102に形成された前部開孔102bをルーズに貫通し、センターハブの駆動孔4にルーズに挿入されるようになっている。またこの前部105aには、駆動ピン通孔104の前部周辺のロータヨーク101をルーズに挟み、チャッキングアーム105の前部を水平及び上下に所定範囲内で移動自由に支持するフランジ105c、105cが形成されている。
【0005】
一方、チャッキングアーム105の他方の端部(以下、「後部」という)105bは、ロータヨークに形成された駆動ピン通孔104の後端から鈎の手状にロータヨーク101の上面後方に延び、磁性円盤102に形成された後部開孔102c内で、ロータヨーク101の上面から突出した搖動軸108を受け孔105dで受け、この搖動軸108を中心として駆動ピン通孔104の幅の範囲内で水平方向に搖動できるようになっている。
またチャッキングアーム105の本体上部には強磁性板109が装着され、これによってチャッキングアーム105全体が磁性円盤102に磁気吸引され、駆動ピン106は常に上方に押されている。
【0006】
このFDDにフロッピーディスクを挿填すると、記録円盤はロータヨーク101の上に載置され、記録円盤に装着されたセンターハブ2が磁性円盤102に磁気吸引され、センターハブの中心孔3がロータヨーク側のセンターシャフト103を受け込む。このとき磁性円盤102より上方に突出している駆動ピン106は、センターハブの駆動孔4に挿入されていてもいなくてもよい。挿入されていない場合は、駆動ピン106はセンターハブ2に押され、強磁性板109による吸引力に逆らってセンターハブ2の下面の水準まで押し込まれている。
【0007】
ここでモータ(図示せず)を起動してロータヨーク101をD方向に多くても1回転させると、この間に駆動ピン106の頂部がセンターハブの下面を摺動回転して駆動孔4に受け込まれ、駆動孔4内で強磁性板109の吸引力によって上昇する。この状態でロータヨーク101が更にD方向に回転すると、チャッキングアーム105は、ロータヨーク101の回転による遠心力によって駆動ピン106が回転中心Oから遠ざかる方向に搖動し、駆動ピン106が駆動孔4の外側縁4bと当接するようになる。これと共に、ロータヨーク101の回転力によって駆動ピン106は駆動孔4内を前方に摺動移行し、駆動孔4の前側縁4aにも当接する。この結果、駆動ピン106は駆動孔4の前側縁4aと外側縁4bとの2辺に当接して支えられる。この状態を以下、「前・外支持」と称する。
【0008】
そしてこのとき、センターシャフト103は、センターハブ中心孔3の、回転中心Oを挟んで駆動ピン106と相対する側の隣接2辺3a、3bに当接して支えられ、この状態で記録円盤の中心とロータヨーク101の回転軸Oとが一致し、チャッキングが完了する。この状態では、フロッピーディスクの記録円盤は偏心せずに、ロータヨーク101の制御された回転速度に正確に追従して回転することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のチャッキングアーム105を用いると、搖動軸108をロータヨーク2に形成する必要があるがその軸高の寸法精度が出しにくく、またチャッキングアーム105をルーズに装着するためには大きな駆動ピン通孔104が必要であり、この加工の際に生じる歪みによってロータヨーク2の面振れが増大する等の問題があった。
更にこのチャッキングアーム105は、前記の前・外支持をアームの回転モーメントにのみ依存しているため、ロータヨーク2との間に生じる摺動摩擦、磁気ヘッドとメディアとの摺動摩擦の影響等でセンターシャフト103がセンターハブ中心孔3の隣接2辺3a、3bに当接しない状態で、そのまま記録円盤が連続回転に移行する場合がある。この状態では記録円盤は偏心回転が続くことになり、記録の書き込み/読みだしにエラーを生じるという問題があった。
更に、チャッキングアーム105は組み込みに手間がかかるので、製造コストが嵩むという問題もあった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、従ってその目的は、問題の多い従来のチャッキングアームを使用せず、確実かつ安価な手段で前記の前・外支持を実現し、これによって記録円盤の偏心回転を防止し常に正確な書き込み/読みだしができるようにしたFDDチャッキング装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の請求項1は、フロッピーディスクのセンターハブを載置して一定方向に回転するロータヨークと、このロータヨークの回転中心に立設され、前記センターハブの中心孔にルーズに挿入されるセンターシャフトと、前記ロータヨークの下側を円周に沿って延び、その両端で前記ロータヨークにルーズに懸垂されかつ上方に吸引保持された駆動アームとを有し、この駆動アームのロータヨーク回転方向前部に、ロータヨークに形成されたアーム受孔をルーズに貫通して上方に延び、かつ前記センターハブの周縁部に形成されロータヨーク回転方向前部に前側縁、ロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に外側縁を有する駆動孔にルーズに挿入される駆動ピンが形成され、前記駆動アームのロータヨーク回転方向後部に、前記アーム受孔の後部に当接する摺動部が形成され、前記アーム受孔後部の前記摺動部と当接する位置に、ロータヨークの回転中心から遠ざかるに従い漸次後退する方向に傾斜した誘導路が形成され、フロッピーディスクを載置した前記ロータヨークを回転させるとき、駆動アーム全体がロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に移動し、駆動ピンが駆動孔の前記前側縁及び外側縁に押圧されるようにしたFDDチャッキング装置を提供する。
【0011】
前記請求項1の発明によれば、上方に吸引保持された駆動アームに駆動ピンが形成されているので、ロータヨークを多くても1回転させる間に駆動ピンはセンターハブの駆動孔に確実に挿入される。またロータヨークが一定方向に回転するとき、前記の駆動アームは駆動ピンがセンターハブ駆動孔の前側縁に当接すると共に駆動アーム後部の摺動部がロータヨークのアーム受孔後部の誘導路を外方に摺動し、駆動アーム全体が外方に移動することにより駆動ピンが駆動孔の外側縁に押圧され、前記の前・外支持が実現し、フロッピーディスクの確実なチャッキングが達成される。駆動アームはロータヨークにルーズに懸垂されているので搖動軸を必要とせず、搖動による摺動抵抗がないので駆動ピンは確実に外側縁に当接し、フロッピーディスクの偏心回転が防止される。
【0012】
本発明の請求項2は、前記の駆動アームが、前記駆動ピンの前方側面に形成され前記アーム受孔前部のロータヨーク上面とルーズに係合する前方フランジと、駆動アームの後部に形成され前記アーム受孔後部のロータヨーク上面に載置される後方フランジとによってロータヨークに懸垂保持されたFDDチャッキング装置を提供する。
【0013】
前記請求項2の発明によれば、前方フランジがロータヨーク上面とルーズに係合しているので駆動ピンの上下移動が可能であり、駆動ピンが駆動孔に挿入されていない場合は、センターハブの下面の水準まで沈下することができ、しかも駆動アームは、この前方フランジと後方フランジとによって係止されているので振動等によってロータヨークから脱落することが防止される。更に、ロータヨーク回転中は駆動アームが上方に吸引され浮動状態になっているので、前記の前・外支持を実現するに際しての摺動抵抗を最少化することができる。
【0014】
本発明の請求項3は、前記ロータヨークの上面に、フロッピーディスクのセンターハブを磁気的に吸引する磁性円盤が載置され、この磁性円盤に前記駆動アームの運動を妨げないように切欠孔が形成され、かつ前記駆動アームの少なくとも本体上面が強磁性体で形成されていて、この強磁性体が前記磁性円盤に吸引されることによって駆動アームが上方に吸引保持されるようにしたFDDチャッキング装置を提供する。
前記請求項3の発明によれば、従来からFDDに使用されている磁性円盤によって駆動アームを吸引保持することができるので、付加的な吸引保持を必要としない。
【0015】
本発明の請求項4は、前記駆動ピンをロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に押すバネが前記ロータヨークに装着されたFDDチャッキング装置を提供する。
前記請求項4の発明によれば、駆動ピンは、駆動アームの前記摺動面と誘導路との接触によって外方に移行されることに加えて、バネによっても駆動孔の外側縁に押しつけられるので、駆動アームの移動のみによっては駆動ピンが外側縁に確実に当接できない場合にも、フロッピーディスクの偏心や駆動ピンの軸振れが確実に防止され、チャッキングの安定性を向上させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例により詳しく説明する。
図1、図2は、本発明のFDDチャッキング装置を有するFDDの一部を示している。図1では便宜上、図2に示した磁性円盤12を除去して示した。また以下の説明において、図5、図6を用いて説明した従来の構成要素と共通しているものは同一番号を付してその説明を省略または簡略化する。
図1、図2において、このFDDは、強磁性金属円盤からなり図示しないモータによってD方向に回転駆動されるロータヨーク11を有し、この上に磁性円盤(チャッキングマグネット)12が固定されている。前記ロータヨーク11の回転中心Oにはセンターシャフト13が立設されている。このセンターシャフト13は、磁性円盤12の中心部の開孔(図示せず)を挿通し、フロッピーディスクが載置されたとき、そのセンターハブ2に形成された中心孔3にルーズに挿入されるようになっている。
【0017】
前記ロータヨーク11の周縁部には、円周に沿って弧状にアーム受孔17が形成されている。そしてこのアーム受孔17の前部から後部に渡って、図3に示す弧状の駆動アーム15が、ロータヨーク11の下側を円周に沿って延び、その両端でロータヨーク11にルーズに懸垂されている。この懸垂は、後に詳しく説明するように、駆動ピン16の前方側面に形成された前方フランジ19と、駆動アーム後部に形成された後方フランジ20とによって行われる。またこの駆動アーム15は、その本体上面に強磁性板22が装着されていて、この強磁性板22が上方の磁性円盤12に磁気的に吸引されることによって上方に吸引保持されている。
【0018】
この駆動アーム15の前部には、前記アーム受孔17をルーズに貫通して上方に延び、かつ前記センターハブ2の周縁部に形成された駆動孔4にルーズに挿入される駆動ピン16が形成されている。この駆動孔4は、前方に前側縁4a、また外方に外側縁4bを有している。
【0019】
駆動アーム15の後部には、アーム受孔17の後部に当接するように摺動部21が形成されている。一方、ロータヨーク11に形成された前記アーム受孔17の後部には、前記摺動部21と当接する位置に、ロータヨークの回転中心Oから遠ざかるに従い漸次後退する方向(回転方向Dと逆の方向)に傾斜した誘導路18が形成されている。
【0020】
これによって、図3に示すように、フロッピーディスクのセンターハブ2を載置した状態で前記ロータヨーク11をD方向に回転させると、駆動ピン16がセンターハブ駆動孔4に挿入され、駆動アーム15は反動で後方に押されて後部の摺動部21がアーム受孔後部の誘導路18に当接し、この誘導路18に沿って駆動アーム15全体が外方に摺動し、駆動ピン16が駆動孔の外側縁4bに当接する。これと同時に駆動ピン16は、ロータヨークの回転によって磁性円盤12上を後方にずれ動いたセンターハブ駆動孔4の前側縁4aにも当接することになり、前記の前・外支持が実現し、フロッピーディスクの確実なチャッキングが達成される。
駆動アーム15はロータヨーク11にルーズに懸垂されているのみで搖動軸を必要とせず、搖動による摺動抵抗がないので駆動ピンは確実に外側縁4bに当接し、フロッピーディスクの偏心回転が防止される。
【0021】
前記の駆動アーム15は、駆動ピン16の前方側面に形成され前記アーム受孔17の前部のロータヨーク上面とルーズに係合する前方フランジ19を有している。また駆動アーム15の後部には、アーム受孔17をルーズに挿通してアーム受孔後部のロータヨーク上面に延び、このロータヨーク上面に載置されるように後方フランジ20が形成されている。そして、駆動アーム15は、この前方フランジ19と後方フランジ20とによってロータヨーク11にルーズに懸垂されている。
【0022】
この駆動アーム15は、前方フランジ19がロータヨーク上面とルーズに係合しているので駆動ピン16の上下移動が可能であり、駆動ピン16がセンターハブの駆動孔4に挿入されていない場合は、センターハブの下面の水準まで沈下することができ、しかも駆動アーム15は、この前方フランジ19と後方フランジ20とによって係止されているので振動等によってロータヨーク11から脱落することが防止される。更に、ロータヨーク回転中は駆動アーム15が上方に吸引され浮動状態になっているので、前記の前・外支持を実現するに際しての摺動抵抗を最少化することができる。
【0023】
前記実施例のFDDは、図2に示すように、ロータヨーク11の上面に、フロッピーディスクのセンターハブ2を磁気的に吸引する磁性円盤12が載置されている。この磁性円盤12には、図示しないがその中心部にセンターシャフト13を非接触に挿通する開孔が形成されると共に、その円周に沿って、前記の駆動ピン16の運動を妨げない形状の切欠孔25と、前記の後方フランジ20をルーズに収容する切欠孔26とが形成されている。そしてこの磁性円盤12は、ロータヨーク上面に固定されている。
更に前記の磁性円盤12には、図示しないが、回転中心Oを挟んで切欠孔25,26と反対側に、ロータヨーク回転時の回転バランスをとるための切欠孔が形成されている。
【0024】
このFDDは、フロッピーディスクを挿填すると、フロッピーディスクの記録円盤がロータヨーク11の上に載置され、ロータヨークのセンターシャフト13が記録円盤のセンターハブ2の中心孔3に受け込まれる。このとき磁性円盤12を越えて上方に突出している駆動ピン16は、センターハブの駆動孔4に挿入されていてもいなくてもよい。挿入されていない場合は、駆動ピン16はセンターハブ2によって上方から押され、磁性円盤12と強磁性板22との吸引力に逆らってセンターハブ2の下面の水準まで押し込まれている。この駆動ピン16の沈下は、駆動アーム15の前部が前方フランジ19によってルーズに懸垂されていることによって可能となる。
【0025】
ここでモータ(図示せず)を起動してロータヨーク11をD方向に多くても1回転させると、この間に、上方に吸引されている駆動ピン16はその頂部がセンターハブの下面を摺動回転して駆動孔4に到達し、磁性円盤12と強磁性板22との吸引力によって上昇し、駆動孔4に挿入されることになる。この状態でロータヨーク11が更にD方向に回転すると、駆動ピン16は駆動孔4内を前方に摺動移行し、駆動孔4の前側縁4aに当接するに至る。
【0026】
一方、駆動アーム15はロータヨークの加速度によってロータヨーク11に対して相対的に後方にずり動き、駆動アーム15の摺動部21がアーム受孔17の誘導路18に当接して駆動アーム15の後部を外方に押圧するようになる。この時、駆動アーム15の前部はロータヨーク11の回転に伴う遠心力が作用して外方に移行し、駆動孔4の外側縁4bと当接して止まる。これによって駆動ピン16は、図4に示すように、駆動孔4の前側縁4aと外側縁4bによって支えられることになり「前・外支持」が実現する。
【0027】
この状態でロータヨークのセンターシャフト13は、フロッピーディスクの中心孔3内で、回転中心Oを挟んで駆動ピン16と相対する側の隣接2辺3a、3bで支えられることになり、記録円盤の中心とロータヨーク11の回転軸Oとが一致し、チャッキングが完了する。チャッキングが完了すれば、フロッピーディスクの記録円盤は偏心することなく、ロータヨーク11の制御された回転速度に正確に追従して回転することができる。
【0028】
前記実施例では用いていないが、本発明のFDDチャッキング装置の他の一実施例においては、ロータヨーク11の下面に、駆動ピン16を外方に押すバネが設けられていてもよい。このバネを用いれば、振動等によって駆動ピン16と外側縁4bとの接触に不具合が生じる場合にも、駆動ピン16はバネによっても駆動孔の外側縁4bに押されるので、フロッピーディスクの偏心や駆動ピン16の軸振れが確実に防止され、チャッキングの安定性を向上させることができる。
【0029】
前記実施例のチャッキング装置は、図5、図6に示した従来のものに比べ、駆動アームが搖動機構を有しないため構造が簡単で組立ても容易であり、確実かつ安価に前記の前・外支持を実現し、記録円盤の偏心を確実に防止することができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明のFDDチャッキング装置は、駆動アーム後部の摺動部がロータヨークのアーム受孔後部に形成された誘導路に当接して外方に移行するようにされているので、フロッピーディスクを載置した前記ロータヨークを回転させるとき、駆動ピンが駆動孔の前記前側縁と外側縁とに当接して前・外支持を実現し、フロッピーディスクの確実なチャッキングが達成される。
前記の駆動アームが、ロータヨークの上面とルーズに係合する前方フランジと、ロータヨーク上面に載置される後方フランジとによってロータヨークに懸垂保持されていれば、振動等によってロータヨークから脱落することが防止されると共に前記の前・外支持を実現するに際しての摺動抵抗を低減することができ、円滑なチャッキングが達成される。
駆動ピンをロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に押すバネが前記ロータヨークに装着されていれば、駆動ピンは駆動孔の外側縁に確実に押圧され、フロッピーディスクの偏心や駆動ピンの軸振れが確実に防止され、チャッキングの安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面図
【図2】図1の弧線X−Xで切った断面図
【図3】前記実施例の駆動アームを示す斜視図
【図4】前記実施例のチャッキング機構を説明する透視平面図
【図5】従来のチャッキング装置の一例を示す平面図
【図6】図5の弧線X−Xでった断面図
【符号の説明】
2:センターハブ
3:中心孔 3a:辺 3b:辺
4:駆動孔 4a:前側縁 4b:外側縁
11:ロータヨーク
12:磁性円盤
13:センターシャフト
15:駆動アーム
16:駆動ピン
17:アーム受孔
18:誘導路
19:前方フランジ
20:後方フランジ
21:摺動部
22:強磁性板
25:切欠孔
26:切欠孔
D:回転方向
O:回転中心
Claims (4)
- フロッピーディスクのセンターハブを載置して一定方向に回転するロータヨークと、
このロータヨークの回転中心に立設され、前記センターハブの中心孔にルーズに挿入されるセンターシャフトと、
前記ロータヨークの下側を円周に沿って延び、その両端で前記ロータヨークにルーズに懸垂されかつ上方に吸引保持された駆動アームとを有し、
この駆動アームのロータヨーク回転方向前部に、ロータヨークに形成されたアーム受孔をルーズに貫通して上方に延び、かつ前記センターハブの周縁部に形成されロータヨーク回転方向前部に前側縁、ロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に外側縁を有する駆動孔にルーズに挿入される駆動ピンが形成され、
前記駆動アームのロータヨーク回転方向後部に、前記アーム受孔の後部に当接する摺動部が形成され、
前記アーム受孔後部の前記摺動部と当接する位置に、ロータヨークの回転中心から遠ざかるに従い漸次後退する方向に傾斜した誘導路が形成され、
フロッピーディスクを載置した前記ロータヨークを回転させるとき、駆動アーム全体がロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に移動し、駆動ピンが駆動孔の前記前側縁及び外側縁に押圧されるようにしたことを特徴とするFDDチャッキング装置。 - 前記の駆動アームが、前記駆動ピンの前方側面に形成され前記アーム受孔前部のロータヨーク上面とルーズに係合する前方フランジと、駆動アームの後部に形成され前記アーム受孔後部のロータヨーク上面に載置される後方フランジとによってロータヨークに懸垂保持されたことを特徴とする請求項1に記載のFDDチャッキング装置。
- 前記ロータヨークの上面に、フロッピーディスクのセンターハブを磁気的に吸引する磁性円盤が載置され、この磁性円盤に前記駆動アームの運動を妨げないように切欠孔が形成され、かつ前記駆動アームの少なくとも本体上面が強磁性体で形成されていて、この強磁性体が前記磁性円盤に吸引されることによって駆動アームが上方に吸引保持されるようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のFDDチャッキング装置。
- 前記駆動ピンをロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に押すバネが前記ロータヨークに装着されたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載のFDDチャッキング装置。
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