JP2000348408A - ディスククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エアスピンドルＡの回転軸２上端に固定され
るターンテーブル３２内で昇降ロッド４６を昇降させて
ディスクＷをクランプ又はクランプ解除するクランプ機
構３９を備えたディスククランプ装置３１において、デ
ィスクＷをクランプしたままで回転の不釣合いを解消
し、コストアップを招くことなく、ディスクＷの振動や
騒音を低減してスピンドル軸受５，１１の焼損やディス
クＷの振動によるスリップを防止する。 【解決手段】 予め、昇降ロッド４６の上端に一体形成
されているヘッド４７上面の円周上位置に、バランスウ
ェイトＢＷを収容可能な複数の有底ねじ穴５９，５９，
…を形成して、この各ねじ穴５９にねじ部材６０を螺合
し、回転軸２の軸心回りの回転の不釣合いを修正可能な
位置に相当するねじ穴５９にバランスウェイトＢＷを収
容固定することで、回転の不釣合いを調整できるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気ディス
クや光ディスク等のディスクを検査するため等に使用さ
れるディスククランプ装置に関し、特に、そのフィール
ドバランスを取るようにした技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のディスククランプ装
置として、エアスピンドルの回転軸に固定され、ディス
クが載置されるターンテーブルと、このターンテーブル
内を昇降移動可能に貫通する昇降ロッドと、この昇降ロ
ッドの昇降移動によりディスクをターンテーブルに対し
クランプ又はクランプ解除するクランプ機構とを備えた
ものは知られている。そして、そのクランプ機構により
磁気ディスクや光ディスクを回転一体にクランプし、そ
のクランプ状態で回転軸の回転によりディスクを回転さ
せながらその検査を行うようになっている。

【０００３】例えば実開平３―８９５７１号や特開平６
―３１４４５６号の各公報に示されるものでは、クラン
プ機構として、昇降ロッドの上端部に固定されかつ最大
径がディスクの中心孔よりも小さくて下側になるほど径
が小さくなる傾斜カム面を有するチャックヘッドと、該
チャックヘッドの傾斜カム面とターンテーブルの上面と
の間に配置され、チャックヘッドの昇降移動により上記
傾斜カム面に沿って拡縮して、その拡張によりワークを
クランプするチャック爪やチャックリングとを備えたも
のが示されている。特に、後者（特開平６―３１４４５
６号公報）のものには、昇降ロッドを下降方向に付勢す
る圧縮ばねと、昇降ロッド下側の空間に加圧室を区画す
るように配置されたダイアフラムとを設け、加圧室への
加圧流体の供給によりダイアフラムを上方に偏倚させて
昇降ロッドを上記ばねの伸長付勢力に抗して上昇させる
ようにすることが示されている。

【０００４】また、実開平２―５０８５４号公報に示さ
れるように、昇降ロッドをピストンロッドとして、その
上昇によりクランプ爪を拡張させてディスクの中心孔の
内周部に押し付けることにより、ディスクをターンテー
ブルに固定状態でクランプすることが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のディスククランプ装置においては、通常、その一
部の構成部品が回転軸の軸心に対し偏心して配置されて
おり、この偏心に起因して回転中に不釣合いが発生する
のは避けられない。そして、この回転の不釣合いに伴
い、ディスクの振動が増大してエアスピンドルの軸受が
焼損したり騒音が増大したりし、或いはクランプしたデ
ィスクが振動によりスリップしたりする等の問題が生
じ、特に、ディスクの検査時間の短縮化等のためにその
回転速度が高速になれば、上記問題は無視できないほど
顕著となる。

【０００６】この問題を避けるためには、ディスククラ
ンプ装置の全ての構成部品を回転軸の軸心に対し偏心し
ないように高精度に製造して組み立てることが必要であ
るが、そうすると、コストアップの招来は避けられな
い。

【０００７】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ディスククランプ装置の回転部分の構
造に改良を加えることにより、構成部品が回転軸の軸心
に対し偏心していても、ディスクをクランプしたままで
回転の不釣合いを解消できるようにして、コストアップ
を招くことなく容易に、ディスク振動や騒音を低減し、
軸受の焼損やディスクの振動によるスリップを防止する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、この発明では、ディスククランプ装置に対し、ディ
スクをクランプした状態で回転軸の軸心回りの回転の不
釣合いを調整する手段を設けることとした。

【０００９】具体的には、請求項１の発明では、回転軸
に固定され、ディスクが載置されるターンテーブルと、
このターンテーブルに対しディスクをクランプ又はクラ
ンプ解除するクランプ機構と、回転部材に設けられ、上
記クランプ機構がディスクをクランプした状態での回転
軸の軸心回りの回転の不釣合いを調整可能なバランス調
整手段とを備えたことを特徴としている。

【００１０】上記の構成によれば、ターンテーブルにデ
ィスクが載置されると、このディスクはターンテーブル
に対しクランプ機構によってクランプ又はクランプ解除
される。そして、このクランプ機構によるディスクのク
ランプ状態での回転軸の軸心回りの回転の不釣合いがあ
るとき、その回転不釣合いはバランス調整手段により調
整されてフィールドバランスが取られる。このことで、
ディスククランプ装置における構成部品の回転軸の軸心
からの偏心による回転の不釣合いを解消でき、そのディ
スクの振動や騒音を低減して、軸受の焼損やディスクの
スリップを防止することができる。しかも、ディスクの
クランプ状態で回転軸の軸心回りの回転の不釣合いを調
整できるので、構成部品を高精度に製造して組み立てる
必要がなく、コストアップを招くことなく容易に回転の
不釣合いを解消することができる。

【００１１】請求項２の発明では、上記バランス調整手
段は、予め回転部材の円周上位置に形成されかつバラン
スウェイトを収容可能な複数のバランスウェイト収容部
と、この各バランスウェイト収容部に取り付けられ、各
バランスウェイト収容部内にバランスウェイトを封止可
能な蓋部材とを備えていて、少なくとも１つのバランス
ウェイト収容部にバランスウェイトを収容することで、
回転軸の軸心回りの回転の不釣合いを調整可能になって
いるものとする。

【００１２】こうすると、回転の不釣合いがあるとき、
その不釣合いを解消し得る位置のバランスウェイト収容
部の蓋部材を開き、その収容部内に必要な重さのバラン
スウェイトを収容して蓋部材で封止するだけで回転の不
釣合いを解消でき、回転の不釣合いの調整作業を容易に
行うことができる。また、バランスウェイト収容部内に
収容されたバランスウェイトは蓋部材により固定される
ので、回転の不釣合いの調整後にバランスウェイトが収
容部から飛び出すことはなく、回転不釣合いの再発生や
塵埃の発生を防止することができる。

【００１３】請求項３の発明では、上記バランスウェイ
ト収容部はねじ穴とし、蓋部材は各ねじ穴に螺合された
ねじ部材とする。このことで、バランスウェイトがねじ
穴に収容されてねじ部材により確実に固定される。

【００１４】請求項４の発明では、上記クランプ機構
は、ターンテーブル内に昇降移動可能に支持された昇降
ロッドと、この昇降ロッドの上端部にディスクの中心孔
を挿通可能に設けられ、カム部を有するヘッドと、ター
ンテーブルの上端部に配設され、上記ヘッドの上昇移動
又は下降移動のいずれか一方により上記カム部に押圧さ
れて外径が拡大変化してディスクの中心孔周縁部をクラ
ンプするクランプ部材とを備えた構成とし、回転部材は
上記ヘッドとする。

【００１５】このことで、昇降ロッドの昇降移動に伴っ
てヘッドが昇降し、このヘッドの上昇移動又は下降移動
の一方によりそのカム部でクランプ部材が押圧されて外
径が拡大し、ディスクの中心孔の周縁部がクランプされ
る。このとき、上記昇降ロッドの上端部に設けられた回
転部材としてのヘッドはディスククランプ装置の上端部
に位置することとなり、このヘッドにバランス調整手段
が設けられるので、そのバランス調整手段の配置が適正
となり、回転の不釣合いの調整作業をヘッド上方から容
易に行うことができる。

【００１６】請求項５の発明では、上記クランプ部材
は、ヘッドの下降移動によりカム部に押圧されて外径が
拡大変化してディスクの中心孔周縁部をクランプするよ
うに構成する。さらに、上記昇降ロッドを下降方向に付
勢する付勢手段と、昇降ロッドの下側に加圧室を区画す
るように配置され、該加圧室への加圧流体の供給により
上方に偏倚して昇降ロッドを上記付勢手段の付勢力に抗
して上昇させるダイアフラムとを備える。

【００１７】この発明の構成によれば、ダイアフラム下
側の加圧室に加圧流体が供給されると、ダイアフラムが
上方に偏倚して昇降ロッドが付勢手段に抗して上昇し、
それに伴ってヘッドも上昇する。その結果、そのヘッド
のカム部によるクランプ部材の押圧が解除されて該クラ
ンプ部材の外径が小さくなり、そのクランプ部材による
ディスク中心孔周縁部に対するクランプが解除される。

【００１８】一方、上記加圧室から加圧流体が排出され
ると、ダイアフラムが偏倚状態から戻り、昇降ロッドが
付勢手段の付勢力により下降移動してヘッドも下降す
る。その結果、そのヘッドのカム部によりクランプ部材
が押圧されて外径が拡大し、その拡径したクランプ部材
によりディスクの中心孔周縁部がターンテーブル上にク
ランプされる。

【００１９】よって、ダイアフラムを利用して昇降ロッ
ド及びヘッドを昇降させるので、構造を複雑とすること
なく、ダイアフラムによって加圧流体の漏れやそれに伴
う摩耗粉等の放出を防止してクリーン環境でのクリーン
性を維持することができる。

【００２０】また、ダイアフラム下側の加圧室からの加
圧流体の排出に伴い、付勢手段により昇降ロッドを下降
移動させてディスクをクランプするので、ディスクのク
ランプ状態では加圧流体の圧力は無関係となり、加圧流
体供給源の故障等により加圧流体の圧力が下がっても、
そのことに関係なくディスクのクランプ状態を保つこと
ができ、クランプしたディスクが回転中にクランプ解除
される虞れはなく、ディスクのクランプ状態の信頼性を
高めることができる。

【００２１】請求項６の発明では、上記ターンテーブル
内に、昇降ロッドを上下２箇所で支持するガイド部を設
ける。このことで昇降ロッドが端部側の２箇所で支持さ
れるので、その支持部分間のスパンを大きくして昇降ロ
ッドの傾きを抑えることができ、ディスクの振動や騒音
をさらに低減して軸受の焼損やディスクのスリップをよ
り効果的に防止することができる。

【００２２】請求項７の発明では、上記回転軸は、ハウ
ジングに対し浮動状態で支持されたエアスピンドルの回
転軸とする。このことで、本発明の効果が有効に発揮さ
れるのに最適なディスククランプ装置が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図４は本発明の実
施形態１の全体構成を示し、Ａはエアスピンドルで、こ
のエアスピンドルＡは、例えばクリーンルーム内のクリ
ーン雰囲気中で例えば外径３．５インチの磁気ディスク
Ｗを回転させてその記憶領域の物理的な欠陥やソフト的
な記憶性能等の良否を検査するために使用される。

【００２４】図４において、１はエアスピンドルＡのハ
ウジングで、このハウジング１内にはディスク駆動軸と
しての回転軸２が配置収容されている。この回転軸２
は、ハウジング１内上半部に位置する大径の支持部２ａ
と、ハウジング１内の略上下中央部に位置する円板状の
スラストカラー２ｂと、ハウジング１内下部寄りに位置
する中径のモータ結合部２ｃと、ハウジング１内下端部
に位置する小径のエンコーダ結合部２ｄとを備えてい
る。上記支持部２ａの上端はハウジング１外に突出し
て、その上端には連結フランジ３が一体に設けられ、こ
の連結フランジ３にはエア駆動タイプのディスククラン
プ装置３１が回転一体に結合固定されており、このディ
スククランプ装置３１により、中心孔Ｗ１を有する磁気
ディスクＷを回転軸２に一体的にクランプ保持して回転
させるようになっている。

【００２５】上記ハウジング１内には回転軸２をエアの
静圧により浮動状態で回転可能にかつ軸方向に移動不能
に支持する上下２つのラジアル軸受５，５と１つのスラ
スト軸受１１とが設けられている。すなわち、回転軸２
の支持部２ａ外周面と、この支持部２ａに対応するハウ
ジング１内周面との間には僅かな隙間があけられ、この
回転軸２の支持部２ａに対応するハウジング１内周面の
上端部には半径方向に延びる複数の第１エアノズル孔
６，６，…が、また下端部には同様の複数の第２エアノ
ズル孔７，７，…がそれぞれ形成されている。ハウジン
グ１の外周部には図外の加圧エア供給源が接続される軸
受エア供給口８が形成され、この軸受エア供給口８は、
ハウジング１の壁部内の加圧エア供給通路９を介して上
記各第１及び第２エアノズル孔６，７に常時連通されて
いる。そして、加圧エア供給源からの加圧エアを軸受エ
ア供給口８を介して加圧エア供給通路９に供給し、その
加圧エア供給通路９内の加圧エアの一部を上下の第１及
び第２エアノズル孔６，７を経て支持部２ａ外周面に噴
出させることで、そのエア圧（静圧）により回転軸２を
支持部２ａの上下２箇所にてハウジング１内面に接触し
ない浮動状態で回転可能に支持するようになっている。

【００２６】ハウジング１の略上下中央部の内周には、
上記回転軸２のスラストカラー２ｂを内部に収容する環
状凹溝１２が形成され、この環状凹溝１２の上面はスラ
ストカラー２ｂ上面に、また環状凹溝１２の下面はスラ
ストカラー２ｂ下面にそれぞれ僅かな隙間をあけて対向
している。尚、環状凹溝１２の底面（外周側面）とスラ
ストカラー２ｂの外周面との間は比較的大きな隙間があ
けられている。上記環状凹溝１２の上面には上下方向に
貫通する複数の上側エアノズル孔１３，１３，…（１つ
のみ図示する）が、また環状凹溝１２の下面には、同様
に上下方向に貫通する下側エアノズル孔１４，１４，…
（１つのみ図示する）がそれぞれ周方向に等間隔をあけ
て形成され、この各エアノズル孔１３，１４は上記加圧
エア供給通路９に常時連通しており、加圧エア供給通路
９に供給された加圧エアの残りをエアノズル孔１３，１
４を経てスラストカラー２ｂの上下面に噴出させること
で、そのエア圧（静圧）により回転軸２を環状凹溝１２
の上下面（ハウジング１内面）に接触しない浮動状態で
上下方向（軸方向）に移動不能に支持するようになって
いる。

【００２７】上記ハウジング１の上半部内周面には上記
第１及び第２エアノズル６，７間の中間部に給気溝１６
が形成されている。また、ハウジング１の外周部には上
記加圧エア供給源に図外の開閉弁を介して接続されるク
ランプエア供給口１７が形成され、このクランプエア供
給口１７は、ハウジング１壁部内のクランプエア供給通
路１８を介して上記給気溝１６に連通されている。回転
軸２の支持部２ａの中心には連結フランジ３の上端面か
ら延びる中心穴１９が形成され、この中心穴１９の底部
（下端部）と、上記給気溝１６に対応する部位の支持部
２ａ外周面とは連通路２０により常時連通されており、
上記開閉弁の開閉により、加圧エア供給源からの加圧エ
アをクランプエア供給口１７、クランプエア供給通路１
８、給気溝１６、連通路２０及び中心穴１９を介してデ
ィスククランプ装置３１に対し給排して、そのディスク
クランプ装置３１による磁気ディスクＷのクランプ及び
クランプ解除を行うようになっている。

【００２８】上記ハウジング１内の下部寄りの空間に
は、回転軸２を介してディスククランプ装置３１及び磁
気ディスクＷを所定回転数（例えば２００００ｒｐｍ）
で回転駆動するためのモータ２２が装着されている。こ
のモータ２２は、ハウジング１の内周壁に固定されたス
テータ２３（固定電極）と、このステータ２３の内側に
ある回転軸２のモータ結合部２ｃに固定された永久磁石
からなるロータ２４とで構成されている。また、上記ハ
ウジング１内の下端部には、エンコーダ結合部２ｄに固
定されかつ回転軸２の回転数等を検出するためのロータ
リエンコーダ２５が収容されている。

【００２９】尚、ハウジング１の下端部には図外の排気
管が接続される排気口２７が開口されており、上記ラジ
アル軸受５，５及びスラスト軸受１１から排出されたエ
アの大半部を排気口２７から排気管に排出するようにし
ている。また、ハウジング１の外周上端部には図外のエ
ア吸引管が接続されるエア吸引口２８が形成され、この
エア吸引口２８は、回転軸２において支持部２ａの上端
周囲部分にエア吸引通路２９により連通されており、上
側のラジアル軸受５から排出されて上側（ディスククラ
ンプ装置３１側）に向かったエアをエア吸引口２８によ
り吸引してエア吸引管に排出するようにしている。

【００３０】また、３０は浮動状態にある回転軸２をそ
の下端部にてハウジング１に電気的に接続してアースす
るアース機構で、磁気ディスクＷに発生する静電気を回
転軸２を介してハウジング１に逃がすようにしている。

【００３１】上記ディスククランプ装置３１は、図３に
拡大して示すように、磁気ディスクＷが載置されるター
ンテーブル３２を備え、このターンテーブル３２は、後
述の如く上記エアスピンドルＡの回転軸２に回転一体に
取り付けられている。

【００３２】上記ターンテーブル３２は円筒状のテーブ
ル本体３３と、このテーブル本体３３内に、上端部がテ
ーブル本体３３上端部よりも下側に、また下端部がテー
ブル本体３３下端部よりも上側にそれぞれ位置するよう
に同心に配置された円筒状のガイド部３４と、このガイ
ド部３４をその下端部寄りにてテーブル本体３３に一体
に接続するフランジ状の接続部３５とを有し、この構造
により、テーブル本体３３の上部内には上記接続部３５
を底面としかつテーブル本体３３内面及びガイド部３４
外面を側面とする円環状の上側凹部３６が、またテーブ
ル本体３３の下部内には接続部３５を底面としかつテー
ブル本体３３内面を側面とする円筒状の下側凹部３７が
それぞれ形成されている。

【００３３】上記ターンテーブル３２内には磁気ディス
クＷをターンテーブル３２に対しクランプ又はクランプ
解除するクランプ機構３９が設けられている。すなわ
ち、テーブル本体３３の上端部内、つまり上記上側凹部
３６内にはクランプ部材としての略円筒状のコレット４
０が収容され、このコレット４０は、半径方向内側に向
かって延びる下端のフランジ部４０ａにて上記接続部３
５にボルト４１，４１，…（１つのみ図示する）により
取付固定され、このコレット４０の上下中間部は薄肉の
もので、上側凹部３６内の半径方向外側に位置してい
る。コレット４０の上端部は通常状態（復元状態）では
磁気ディスクＷの中心孔Ｗ１よりも少し小さい外径を有
し、その上端部内周には、上側に向かって内径が拡大す
るようにテーパ状に傾斜するカム面４２が、また上端部
外周には上記磁気ディスクＷの中心孔Ｗ１周縁部に当接
可能なクランプ面４３がそれぞれ形成されている。コレ
ット４０の略上半部は上部から薄肉部まで複数のスリッ
ト４４，４４，…（１つのみ図示する）を入れることで
円周方向に複数（例えば１２分割）に分割されており、
このことで、コレット４０が後述のヘッド４７のカム部
４９により押圧されたとき、コレット４０の薄肉部が撓
み変形して上端部の外径が拡大するようになっている。

【００３４】また、上記ガイド部３４内には昇降ロッド
４６が昇降移動可能に挿通支持され、この昇降ロッド４
６の上端部にはヘッド４７（回転部材）が、また下端部
にはねじ部４８がそれぞれ一体に形成されている。上記
ヘッド４７は上記磁気ディスクＷの中心孔Ｗ１を挿通可
能な最大外径を有し、その外周下側には、上側に向かっ
て内径が拡大するようにテーパ状に傾斜するカム部４９
が形成されており、昇降ロッド４６の昇降移動により磁
気ディスクＷをターンテーブル３２に対しクランプ又は
クランプ解除し、昇降ロッド４６を下降させたときに
は、昇降ロッド４６と一体のヘッド４７の下降移動によ
り、そのカム部４９でコレット４０上端部内周のカム面
４２を押圧してコレット４０上端部の外径を拡大変化さ
せ、その上端部外周のクランプ面４３を磁気ディスクＷ
の中心孔Ｗ１周縁部に押し付けてその中心孔Ｗ１周縁部
をクランプする一方、昇降ロッド４６を上昇させたとき
には、昇降ロッド４６と一体のヘッド４７の上昇移動に
より、そのカム部４９のコレット４０上端部内周のカム
面４２に対する押圧を解除して上端部の外径をコレット
４０自体の復元力により縮小変化させ、その上端部外周
のクランプ面４３を磁気ディスクＷの中心孔Ｗ１周縁部
から離してその中心孔Ｗ１周縁部をクランプ解除するよ
うにしている。

【００３５】一方、昇降ロッド４６下端部のねじ部４８
にはばね座５１が螺合締結され、このばね座５１の上面
と上記ターンテーブル３２の接続部３５下面との間には
付勢手段としての圧縮ばね５２が縮装されており、この
圧縮ばね５２により昇降ロッド４６を下降方向に付勢し
ている。尚、５１ａ，５１ａはばね座５１下面に形成さ
れた工具係止部で、ばね座５１を昇降ロッド４６のねじ
部４８に螺合締結するときに図外の工具が係止される。

【００３６】また、上記テーブル本体３３の下端部外周
にはフランジ部３３ａが一体形成され、このフランジ部
３３ａは、上記エアスピンドルＡにおける回転軸２の連
結フランジ３上面に対し、ボルト孔３３ｂを通るボルト
（図示せず）によって気密状に取付固定されている。ま
た、テーブル本体３３の下端部内周面、つまり上記下側
凹部３７内周面の開口側には奥側よりも大径の大径部３
３ｃが段差状に形成され、この大径部３３ｃ内周面の中
間部には溝部３３ｄが設けられている。そして、昇降ロ
ッド４６の下側にはダイアフラム５４が配置され、この
ダイアフラム５４の外周縁部は上記テーブル本体３３の
下端部内周面の大径部３３ｃに、その下側の上記溝部３
３ｄに嵌合した止め輪５５により挟持されて固定されて
いる。このことで、上記ダイアフラム５４によりターン
テーブル３２内空間の下側に、上記エアスピンドルＡに
おける回転軸２上端の中心穴１９と連通する加圧室５６
が区画されており、この加圧室５６にエアスピンドルＡ
のハウジング１のクランプエア供給口１７から加圧エア
を供給したときには、ダイアフラム５４の中心部を上方
に偏倚させて、その上側の昇降ロッド４６を圧縮ばね５
２の伸長付勢力に抗して上昇させ、昇降ロッド４６と一
体のヘッド４７におけるカム部４９がコレット４０上端
部内周のカム面４２を押圧するのを解除して、コレット
４０上端部外周のクランプ面４３による磁気ディスクＷ
の中心孔Ｗ１周縁部のクランプ状態を解除するようにし
ている。

【００３７】さらに、図１及び図２に拡大して示すよう
に、上記昇降ロッド４６上端のヘッド４７（回転部材）
には、上記クランプ機構３９が磁気ディスクＷをクラン
プした状態での回転軸２の軸心回りの回転の不釣合いを
調整可能なバランス調整機構５８が設けられている。こ
のバランス調整機構５８は、予めヘッド４７上面に形成
された複数（３個以上が望ましく、図示例では６個）の
有底のねじ穴５９，５９，…（バランスウェイト収容
部）を有し、これらのねじ穴５９，５９，…はヘッド４
７の中心（昇降ロッド４６の軸心）と同心でかつ同一半
径の円周上の位置に等間隔をあけて配置されており、こ
の各ねじ穴５９にバランスウェイトＢＷを収容可能とし
ている。また、この各ねじ穴５９にはそれぞれねじ穴５
９内にバランスウェイトＢＷを封止可能なねじ部材６０
（蓋部材）が螺合されて取付固定されている。そして、
ディスククランプ装置３１によりそのクランプ機構３９
にて磁気ディスクＷをクランプした状態でエアスピンド
ルＡの回転軸２を所定速度（例えば磁気ディスクＷの検
査時と同じ２００００ｒｐｍ）で回転させたときに、回
転軸２の軸心回りの回転の不釣合いが検出されると、そ
の回転不釣合いを修正可能な位置の少なくとも１つのね
じ穴５９のねじ部材６０を外し、そのねじ穴５９内に必
要な重さ（予め設定された複数種類の重さのバランスウ
ェイトＢＷ，ＢＷ，…を組み合わせてもよい）のバラン
スウェイトＢＷを収容してねじ部材６０を締めること
で、回転軸２の軸心回りの回転の不釣合いが調整可能と
なっている。尚、図１及び図２中、６１はヘッド４７上
面の中心部に形成された六角穴で、ばね座５１と昇降ロ
ッド４６のねじ部４８とを螺合締結するときに図外の六
角レンチが係止される。

【００３８】次に、上記実施形態の作動について説明す
ると、まず、ディスククランプ装置３１により磁気ディ
スクＷをクランプする場合、ターンテーブル３２下側の
加圧室５６内にエアスピンドルＡのハウジング１におけ
るクランプエア供給口１７から加圧エアが供給される。
このことで、ダイアフラム５４が上方に偏倚して、その
上側の昇降ロッド４６を圧縮ばね５２の伸長付勢力に抗
して上昇させ、この昇降ロッド４６の上昇移動によりそ
れと一体のヘッド４７も上昇してそのカム部４９のコレ
ット４０上端部内周のカム面４２に対する押圧が解除さ
れ、コレット４０上端部の外径が縮小する。この状態で
磁気ディスクＷをターンテーブル３２上に磁気ディスク
Ｗ下面の中心孔Ｗ１周縁部がテーブル本体３３の上端面
上に位置するように載置すると、その磁気ディスクＷの
中心孔Ｗ１周縁部が上記外径の縮小状態にあるコレット
４０上端部のクランプ面４３周りに配置される。

【００３９】この後、上記エアスピンドルＡのハウジン
グ１のクランプエア供給口１７に対する加圧エアの供給
を止め、ターンテーブル３２下側の加圧室５６から加圧
エアを排出すると、上記圧縮ばね５２のばね力により昇
降ロッド４６がヘッド４７と共に下降し、このヘッド４
７の下降移動により、その外周のカム部４９がコレット
４０上端部内周のカム面４２を押圧してコレット４０上
端部の外径が拡大変化し、その上端部外周のクランプ面
４３が磁気ディスクＷの中心孔Ｗ１周縁部に押し付けら
れ、このことで磁気ディスクＷが中心孔Ｗ１周縁部にて
ターンテーブル３２に回転一体にクランプ保持される。
そして、このクランプ状態で、エアスピンドルＡの回転
駆動により磁気ディスクＷをディスククランプ装置３１
と共に回転させて、その記憶領域の物理的な欠陥やソフ
ト的な記憶性能等の良否を検査すればよい。

【００４０】そのとき、ディスククランプ装置３１にお
いては、ダイアフラム５４を利用して昇降ロッド４６及
びヘッド４７を昇降させるので、構造を複雑とすること
なく、ダイアフラム５４によって加圧エアの漏れやそれ
に伴う摩耗粉等の放出を防止してクリーン環境でのクリ
ーン性を維持することができる。

【００４１】また、ダイアフラム５４下側の加圧室５６
からの加圧エアの排出に伴い圧縮ばね５２により昇降ロ
ッド４６を下降移動させて磁気ディスクＷをクランプす
るので、磁気ディスクＷのクランプ状態において、加圧
エア供給源の故障等により加圧エアの圧力が下がったと
しても、そのことに関係なく磁気ディスクＷのクランプ
状態を保つことができ、クランプした磁気ディスクＷが
回転中にクランプ解除される虞れはなく、磁気ディスク
Ｗのクランプ状態の信頼性を高めることができる。

【００４２】このような磁気ディスクＷの検査とは別
に、それに先立って、磁気ディスクＷ及びディスククラ
ンプ装置３１の回転軸２の軸心回りの回転の不釣合いが
調整される。その場合、まず、上記と同様にしてクラン
プ機構３９により磁気ディスクＷをクランプし、そのク
ランプ状態で磁気ディスクＷ及びディスククランプ装置
３１を所定回転数で回転させて、例えば図外の加速度計
により回転軸２の軸心回りの回転の不釣合いをその方向
及び量として検出する。そして、この回転の不釣合いが
検出されたとき、ディスククランプ装置３１及び磁気デ
ィスクＷの回転を停止させ、磁気ディスクＷをクランプ
したままの状態で、その回転不釣合いを修正可能な位置
（例えば偏心した方向と反対側）に相当する少なくとも
１つのねじ穴５９のねじ部材６０を外して、そのねじ穴
５９内に上記不釣合いの量に対応する重さのバランスウ
ェイトＢＷを収容し、元通りにねじ部材６０を締めてバ
ランスウェイトＢＷを固定すればよく、このことで、回
転軸２の軸心回りの回転の不釣合いが調整されてフィー
ルドバランスが取られる。

【００４３】したがって、この実施形態においては、デ
ィスククランプ装置３１の一部の構成部品が回転軸２の
軸心から偏心して配置されていても、その偏心による回
転の不釣合いを容易に解消することができる。その結
果、検査中の磁気ディスクＷの振動や騒音を低減して、
エアスピンドルＡにおける各軸受５，１１の焼損や磁気
ディスクＷのスリップを防止することができる。また、
ディスククランプ装置３１の構成部品を高精度に製造し
て組み立てる必要がなく、コストアップを招くことはな
い。

【００４４】また、予め、ディスククランプ装置３１に
おけるヘッド４７上面の円周上位置に形成されて複数の
ねじ穴５９，５９，…の各々にねじ部材６０を螺合して
おき、そのうちのいずれかのねじ部材６０を外してバラ
ンスウェイトＢＷを収容し、その後に元通りにねじ部材
６０を組み付けることで、回転軸２の軸心回りの回転の
不釣合いを調整するので、その回転の不釣合いの調整作
業を容易に行うことができる。しかも、上記各ねじ穴５
９はヘッド４７の上面に形成されているので、このねじ
穴５９に対するバランスウェイトＢＷの取付けをディス
ククランプ装置３１の上側から行うことができ、その回
転の不釣合いの調整作業がさらに容易になる。

【００４５】また、バランスウェイトＢＷを各ねじ穴５
９内にねじ部材６０により確実に固定して収容できるの
で、回転の不釣合いの調整後にバランスウェイトＢＷが
ねじ穴５９から飛び出すことはなく、回転不釣合いの再
発生や塵埃の発生を防止することができる。

【００４６】（実施形態２）図５は本発明の実施形態２
を示し（尚、図１〜図４と同じ部分については同じ符号
を付してその詳細な説明は省略する）、コレット４０の
構造及び昇降ロッド４６の支持構造を変えたものであ
る。

【００４７】すなわち、この実施形態では、テーブル本
体３３の上側凹部３６内に収容されるクランプ部材とし
ての略円筒状のコレット４０は、半径方向外側に向かっ
て延びる下端のフランジ部４０ａにて接続部３５に取付
固定され、このコレット４０の薄肉の上下中間部は上側
凹部３６内の半径方向内側に配置されている。

【００４８】そして、昇降ロッド４６は実施形態１のも
のと比べ小径とされていて、そのターンテーブル３２の
ガイド部３４の内周面との間に大きな隙間があけられ、
ガイド部３４の上下端部には上下方向に所定間隔をあけ
たスリーブ６２，６２が圧入等により嵌入されており、
ガイド部３４は昇降ロッド４６をスリーブ６２，６２の
位置の上下２箇所で支持している。その他の構成は上記
実施形態１と同様である。

【００４９】したがって、この実施形態の場合、昇降ロ
ッド４６がターンテーブル３２のガイド部３４に対し上
下２箇所のスリーブ６２，６２で支持されているので、
そのスリーブ６２，６２間の間隔を大にすることで、昇
降ロッド４６の傾きが抑えられ、磁気ディスクＷの振動
や騒音をさらに有効に低減してエアスピンドルＡの軸受
５，１１の焼損や磁気ディスクＷのスリップを防止する
ことができる。

【００５０】尚、上記各実施形態では、加圧室５６から
の加圧エアの排出によりダイアフラム５４を偏倚状態か
ら戻し、昇降ロッド４６を下降させて磁気ディスクＷを
クランプする一方、加圧室５６への加圧エアの供給によ
りダイアフラム５４を上方に偏倚させ、昇降ロッド４６
を上昇させて磁気ディスクＷをクランプ解除するように
しているが、ヘッド４７のカム部４９及びコレット４０
のカム面４２の各傾斜方向を変えることで、逆に、加圧
室５６への加圧エアの供給によるダイアフラム５４の上
方への偏倚により、昇降ロッド４６を上昇させて磁気デ
ィスクＷをクランプする一方、加圧室５６からの加圧エ
アの排出によるダイアフラム５４の偏倚状態からの戻り
により、昇降ロッド４６を下降させて磁気ディスクＷを
クランプ解除するようにしてもよい。

【００５１】また、上記各実施形態では、ヘッド４７の
上面に複数のねじ穴５９，５９，…と、それに螺合され
るねじ部材６０，６０，…とを設けているが、これらを
ヘッド４７以外の部分に設けることもでき、ディスクク
ランプ装置３１のうちの回転部材であればよい。また、
バランスウェイトＢＷの取付構造は、上記実施形態の如
きねじ穴５９及びねじ部材６０の構造に限定されず、バ
ランスウェイト収容部と、そのバランスウェイト収容部
内にバランスウェイトＢＷを封止可能な蓋部材とを備え
たものであればよい。

【００５２】さらに、本発明のバランス調整機構５８
は、上記実施形態のようにバランスウェイトＢＷを取り
付ける構造のものに限定されず、ディスククランプ装置
３１の回転部材に対し、そのクランプ機構３９が磁気デ
ィスクＷをクランプした状態での回転軸２の軸心回りの
回転の不釣合いを調整可能な構成であればよい。

【００５３】また、上記実施形態は、エアスピンドルＡ
の回転軸２に固定されたディスククランプ装置３１の例
であるが、本発明は、ベアリングによりハウジングに支
持された回転軸に固定されるディスククランプ装置にも
適用することができる。さらに、本発明は、上記実施形
態に如き磁気ディスクＷ以外に、光ディスクやその他の
ディスクをクランプするクランプ装置に対しても適用で
きるのは言うまでもない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明した如く、請求項１の発明によ
ると、回転軸に固定されるターンテーブルと、そのター
ンテーブルに対しディスクをクランプ又はクランプ解除
するクランプ機構とを備えたディスククランプ装置の回
転部材に対し、クランプ機構によるディスクのクランプ
状態での回転軸の軸心回りの回転の不釣合いを調整可能
なバランス調整手段を設けたことにより、コストアップ
を招くことなく容易に、ディスクのクランプ状態での回
転軸の軸心回りの回転の不釣合いをバランス調整手段に
より調整して、そのディスクの振動や騒音の低減、軸受
の焼損やディスクのスリップの防止を図ることができ
る。

【００５５】請求項２の発明によると、予め回転部材の
円周上位置に形成された複数のバランスウェイト収容部
と、この各バランスウェイト収容部にバランスウェイト
を封止可能に取り付けられた蓋部材とを設け、少なくと
も１つのバランスウェイト収容部にバランスウェイトを
収容することで、回転軸の軸心回りの回転の不釣合いを
調整可能としたことにより、所定位置のバランスウェイ
ト収容部にバランスウェイトを収容するだけで回転の不
釣合いを解消でき、回転の不釣合いの調整作業のより一
層の容易化を図るとともに、回転の不釣合いの調整後に
バランスウェイトが収容部から飛び出すのを防いで、回
転不釣合いの再発生や塵埃の発生の防止化を図ることが
できる。

【００５６】請求項３の発明によると、上記バランスウ
ェイト収容部はねじ穴とし、蓋部材は各ねじ穴に螺合さ
れたねじ部材としたことにより、バランスウェイトの確
実な固定化を図ることができる。

【００５７】請求項４の発明によると、ターンテーブル
内に昇降ロッドを昇降移動可能に支持して、その昇降ロ
ッドの上端部にディスク中心孔を挿通可能なヘッドを設
け、ターンテーブルの上端部に、上記ヘッドの上昇移動
又は下降移動のいずれか一方により、そのカム部に押圧
されて外径が拡大変化してディスクの中心孔周縁部をク
ランプするクランプ部材を設け、回転部材をヘッドとし
たことにより、回転の不釣合いの調整作業の容易化を行
うことができる。

【００５８】請求項５の発明によると、ヘッドの下降移
動によりクランプ部材が外径を拡大変化させてディスク
の中心孔周縁部をクランプするようにし、昇降ロッドを
下降方向に付勢する付勢手段と、昇降ロッドの下側に加
圧室を区画するように配置され、該加圧室への加圧流体
の供給により上方に偏倚して昇降ロッドを上記付勢手段
の付勢力に抗して上昇させるダイアフラムとを設けたこ
とにより、構造を複雑とすることなく、ダイアフラムに
よって加圧流体の漏れやそれに伴う摩耗粉等の放出を防
止してクリーン環境でのクリーン性を維持できるととも
に、ディスクのクランプ状態では加圧流体供給源の故障
等により加圧流体の圧力が下がっても、ディスクのクラ
ンプ状態を保って、その信頼性を高めることができる。

【００５９】請求項６の発明によると、ターンテーブル
内に、昇降ロッドを上下２箇所で支持するガイド部を設
けたことにより、昇降ロッドの傾きを抑えて、より一層
のディスクの振動や騒音の低減、軸受の焼損やディスク
のスリップの防止化を図ることができる。

【００６０】請求項７の発明によると、回転軸は、ハウ
ジングに対し浮動状態で支持されたエアスピンドルの回
転軸としたことにより、本発明の効果が有効に発揮され
るのに最適なディスククランプ装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ヘッドを上方から見た拡大平面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】本発明の実施形態１に係るディスククランプ装
置を示す拡大断面図である。

【図４】ディスククランプ装置及びエアスピンドルの一
部破断正面図である。

【図５】本発明の実施形態２に係るディスククランプ装
置を示す図３相当図である。

【符号の説明】

Ａ エアスピンドル １ ハウジング ２ 回転軸 ５ ラジアル軸受 １１ スラスト軸受 ２２ モータ ３１ ディスククランプ装置 ３２ ターンテーブル ３４ ガイド部 ３９ クランプ機構 ４０ コレット（クランプ部材） ４３ クランプ面 ４６ 昇降ロッド ４７ ヘッド（回転部材） ４９ カム部 ５２ 圧縮ばね（付勢手段） ５４ ダイアフラム ５６ 加圧室 ５８ バランス調整機構 ５９ ねじ穴（バランスウェイト収容穴） ６０ ねじ部材（蓋部材） ６２ スリーブ ＢＷ バランスウェイト Ｗ 磁気ディスク（ディスク） Ｗ１ 中心孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D038 BA05 CA11 CA34 CA38 EA27 5D109 DA12 DA14 DA18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固定され、ディスクが載置され
   るターンテーブルと、 上記ターンテーブルに対しディスクをクランプ又はクラ
   ンプ解除するクランプ機構と、 回転部材に設けられ、上記クランプ機構がディスクをク
   ランプした状態での回転軸の軸心回りの回転の不釣合い
   を調整可能なバランス調整手段とを備えたことを特徴と
   するディスククランプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１のディスククランプ装置におい
   て、 バランス調整手段は、予め回転部材の円周上位置に形成
   されかつバランスウェイトを収容可能な複数のバランス
   ウェイト収容部と、 上記各バランスウェイト収容部に取り付けられ、各バラ
   ンスウェイト収容部内にバランスウェイトを封止可能な
   蓋部材とを備えていて、少なくとも１つのバランスウェ
   イト収容部にバランスウェイトを収容することで、回転
   軸の軸心回りの回転の不釣合いを調整可能になっている
   ことを特徴とするディスククランプ装置。
3. 【請求項３】 請求項２のディスククランプ装置におい
   て、 バランスウェイト収容部はねじ穴であり、 蓋部材は上記各ねじ穴に螺合されたねじ部材であること
   を特徴とするディスククランプ装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つのディスク
   クランプ装置において、 クランプ機構は、ターンテーブル内に昇降移動可能に支
   持された昇降ロッドと、 上記昇降ロッドの上端部にディスクの中心孔を挿通可能
   に設けられ、カム部を有するヘッドと、 ターンテーブルの上端部に配設され、上記ヘッドの上昇
   移動又は下降移動のいずれか一方により上記カム部に押
   圧されて外径が拡大変化してディスクの中心孔周縁部を
   クランプするクランプ部材とを備え、 回転部材は上記ヘッドであることを特徴とするディスク
   クランプ装置。
5. 【請求項５】 請求項４のディスククランプ装置におい
   て、 クランプ部材は、ヘッドの下降移動によりカム部に押圧
   されて外径が拡大変化してディスクの中心孔周縁部をク
   ランプするように構成されており、 昇降ロッドを下降方向に付勢する付勢手段と、 昇降ロッドの下側に加圧室を区画するように配置され、
   該加圧室への加圧流体の供給により上方に偏倚して昇降
   ロッドを上記付勢手段の付勢力に抗して上昇させるダイ
   アフラムとを備えたことを特徴とするディスククランプ
   装置。
6. 【請求項６】 請求項４又は５のディスククランプ装置
   において、 ターンテーブル内に、昇降ロッドを上下２箇所で支持す
   るガイド部が設けられていることを特徴とするディスク
   クランプ装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１つのディスク
   クランプ装置において、 回転軸は、ハウジングに対し浮動状態で支持されたエア
   スピンドルの回転軸であることを特徴とするディスクク
   ランプ装置。