JP2001014430A - 電子データ処理アダプター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクドライブ装置に無理な負荷がかから
ない電子データ処理アダプターを提供する。 【解決手段】 ステータと、そのステータに対して回転
自在に設けられてディスクドライブ装置４の駆動部材１
４と係合する係合部１５を有するロータとを備えた電子
データ処理アダプターにおいて、前記ロータが、前記ス
テータと対向する外周部１６と、その外周部１６の内側
に嵌合されて前記係合部１５を有する内周部１１とに分
割され、前記外周部１６の回転抵抗力が所定値以下であ
ると、前記ディスクドライブ装置４の駆動部材１４によ
ってロータの外周部１６と内周部１１が一体になって回
転し、外周部１６の回転抵抗力が所定値を越えると、前
記ディスクドライブ装置４の駆動部材１４によってロー
タの内周部１１のみが回転するように構成されているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子マネー
システム、医療診察システム、電子乗車券システムなど
の各種情報処理システムで使用される電子カード（例え
ばＩＣカード）を汎用のパーソナルコンピュータなどの
電子データ処理装置に接続して、相互間のデータの授受
を行なうディスクカートリッジ形の電子データ処理アダ
プター（以下、単にアダプターと略記する）に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子データ処理システム
として各種の提案がなされている（例えば特開平５−１
２７８３２号公報、特表平６−５０９１９４号公報な
ど）。図１４は特表平６−５０９１９４号公報に記載さ
れたアダプターの概略構成図である。

【０００３】通常のディスクカートリッジとほぼ同じ形
状をした合成樹脂製のアダプター本体１００の内側には
ＩＣカード１０１が収納できるカード収納部１０２が形
成され、その内側に接点部１０３が設けられている。

【０００４】接点部１０３はプロセッサ１０４に接続さ
れ、プロセッサ１０４にはデータメモリ１０５、磁気イ
ンターフェース１０６、電池１０７、電流制御器１０８
などがそれぞれ接続されている。電流制御器１０８には
固定子１０９が接続され、この固定子１０９と対向する
ように回転子１１０が配置されている。

【０００５】ＩＣカード１０１、プロセッサ１０４、デ
ータメモリ１０５への給電は、電池１０７からもできる
し、また固定子１０９と回転子１１０の対からなる発電
手段からでも給電できるようになっている。すなわち、
ＩＣカード１０１を収納したアダプター本体１００を通
常のディスクドライブ装置に装着すると、そのドライブ
装置により前記回転子１１０が回転駆動され、それによ
り発電して、電流制御器１０８を介して給電できるシス
テムになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのアダプタ
ーにおいて、固定子１０９と回転子１１０との隙間にゴ
ミなどの異物が詰まって回転子１１０が回らなくなった
場合、そのような状態になっているにもかかわらず、ア
ダプター本体１００をディスクドライブ装置に装着する
と、ディスクドライブ装置の駆動軸が回転しようとし
て、ディスクドライブ装置に無理な負荷がかかり、故障
の原因となる。

【０００７】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、ディスクドライブ装置に無理な負荷がかか
らない電子データ処理アダプターを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ステータと、そのステータに対して回転
自在に設けられてディスクドライブ装置の例えば駆動ピ
ンなどの駆動部材と係合する例えば駆動ピン穴などの係
合部を有するロータとを備えた例えばアダプターのよう
な電子データ処理アダプターを対象とするものである。

【０００９】そして前記ロータが、前記ステータと対向
する例えばマグネットリングなどの外周部と、その外周
部の内側に嵌合されて前記係合部を有する例えば回転体
などの内周部とに分割され、前記外周部の回転抵抗力が
所定値以下であると、前記ディスクドライブ装置の駆動
部材によってロータの外周部と内周部が一体になって回
転し、例えば異物の詰まりなどにより外周部の回転抵抗
力が所定値を越えると、前記ディスクドライブ装置の駆
動部材によってロータの内周部のみが回転するように構
成されていることを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は前述のように、例えば異
物の詰まりなどによりロータの外周部の回転抵抗力が所
定値を越えると、ディスクドライブ装置の駆動部材によ
ってロータの内周部のみが空回転するように構成されて
いるから、ディスクドライブ装置に無理な負荷がかから
ず、従ってディスクドライブ装置へダメージを与えるこ
とのない電子データ処理アダプターを提供することがで
きる。

【００１１】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るア
ダプターの平面図、図２はそのアダプターの側面図、図
３はそのアダプターの底面図、図４は後述する回転体、
マグネットリング、ヨークなどを取り付けた下銘板の平
面図、図５はその回転体、マグネットリング、ヨークな
どの拡大平面図、図６は図４のＸ−Ｘ線上で切断したア
ダプターの拡大断面図、図７は図６のＹ部の拡大図、図
８そのアダプターの発電システムのブロック構成図、図
９そのアダプターを用いる電子データ処理システムの概
略説明図、図１０は図５のＹ−Ｙ線上の拡大断面図であ
る。

【００１２】この電子データ処理システムは図９に示す
ように、ＩＣカード１と、そのＩＣカード１が収納可能
なディスクカートリッジ形のアダプター２と、例えばデ
ィスクトップ形やノートブック形の汎用のパーソナルコ
ンピュータおよび各種ワークステーションなどの電子デ
ータ処理装置３とから主に構成されている。

【００１３】同図に示すように、ＩＣカード１をアダプ
ター２に収納し、それを電子データ処理装置３のディス
クドライブ装置４に装着することにより、アダプター２
を介してＩＣカード１と電子データ処理装置３の間でデ
ータの授受を行なうシステムになっている。

【００１４】次にアダプター２の構成について説明す
る。アダプター２は図１ならびに図２に示すように汎用
の３．５インチディスクカートリッジと同じで、外形寸
法が約９４ｍｍ（Ｗ）×９０ｍｍ（Ｌ）×３．５ｍｍ
（Ｔ）となっている。

【００１５】アダプター２は図６に示すように、ディス
クカートリッジとほぼ同じ形状と広さを有する下銘板６
と、その下銘板６の少なくとも外周部に一体にモールド
または（熱）接着されたＡＢＳ樹脂などからなる合成樹
脂製のフレーム７と、ディスクカートリッジとほぼ同じ
形状と広さを有してフレーム７上に一体に接合された上
銘板８とから構成されたケース本体５を備えている。

【００１６】前記下銘板６と上銘板８は例えば板厚が
０．２ｍｍのステンレス鋼板などの耐折り曲げ性に優れ
た金属薄板からなり、ディスクカートリッジと同じ位置
にヘッド挿入口９がそれぞれ形成され、さらに下銘板６
の中央部に駆動軸挿入開口部１０が形成され、その内側
にステンレス鋼などの金属板からなる円盤状の回転体１
１が回転自在に配置されている。

【００１７】図５に示されているように回転体１１は汎
用の３．５インチディスクカートリッジの回転ハブと同
じように中央部にディスクドライブ装置のモータ軸１２
が挿入される正方形の中央穴１３と、ディスクドライブ
装置の駆動ピン１４が挿入される長方形の駆動ピン穴１
５が、それぞれ設けられている。これら中央穴１３なら
びに駆動ピン穴１５は有底状の穴でも、貫通した穴でも
構わない。

【００１８】回転体１１の外周にマグネットリング１６
が嵌合され、マグネットリング１６は周方向に沿って多
極（本実施の形態では１２極）に着磁されている。この
回転体１１とマグネットリング１６によりロータが構成
されている。

【００１９】このマグネットリング１６の外周を取り囲
むようにほぼ環状の例えば打ち抜いたパーマロイ板など
からなるヨーク１７が配置され、放射状に延びた多数の
磁極部にそれぞれコイル１８が巻装されている。このヨ
ーク１７のマグネットリング１６と対向する内側には、
例えばガラスなどからなる非磁性体３６が所定の間隔を
おいて設けられ、隣接するヨーク部分どうしが磁気的に
隔離されている。

【００２０】ヨーク１７の外周部には複数個（本実施の
形態では４個所）の大き目の取付穴１９が一体にまたは
ヨーク１７に連結された別の部材に形成され、この取付
穴１９には下銘板６から突設された取付ピン２０が遊嵌
され、取付穴１９と取付ピン２０の間に隙間が形成され
ている（図５、図６参照）。この取付穴１９と取付ピン
２０とによりヨーク１７が多少水平方向に変位可能に取
り付けられ、各種ディスクドライブ装置との位置的な整
合性がとられている。図６に示すように取付ピン２０の
上下端部は下銘板６と中間金属板２６（後述する）にそ
れぞれ接合しているため、アダプター２が上下動しても
ヨーク１７が取付ピン２０から外れることはない。

【００２１】前記マグネットリング１６の外周とヨーク
１７の内周とのギャップＧは図７に示すように多数のボ
ールベアリング２１によって保持されている。すなわち
図７に示すようにマグネットリング１６の外周面とヨー
ク１７の内周面に浅いベアリング溝２２，２２がそれぞ
れ形成され、その間に多数のボールベアリング２１をほ
ぼ連続して介在することにより、微細なギャップＧ（本
実施の形態では０．３ｍｍ）が周方向に沿って一定に形
成され、かつ、マグネットリング１６（回転体１１）が
ヨーク１７に回転自在にカップリング（保持）されてい
る。

【００２２】図８は、本発明に係る発電システムのブロ
ック構成図である。同図に示すようにマグネットリング
１６の回転（３００〜３６０ｒｐｍ）に伴って発生した
交流は、整流・平滑化回路２３で整流、平滑化され、そ
の後ＤＣ／ＤＣ変換器２４で所望の電圧に調整されてＩ
Ｃカード１やアダプター２内のアナログ回路、ゲート回
路、ＣＰＵなどの電源として供給される。

【００２３】図１、図３ならびに図６に示すように前記
ヘッド挿入口９の内側には、磁気インターフェースアッ
センブリ２５が取り付けられている。磁気インターフェ
ースアッセンブリ２５は、途中にギャプを有する薄いヨ
ークと、そのヨークに巻装された信号用コイル２９（図
９参照）と、前記ヨークと信号用コイル２９を両面から
挟んだラミネートフィルムなどを備えている。ヘッド挿
入口９はこのラミネートフィルムで閉塞されて、ヘッド
挿入口９からのゴミ類の侵入が防止できる。

【００２４】図６に示すように下銘板６と上銘板８の間
にステンレス鋼板からなる中間板２６が設置されて、そ
れによって上銘板８と中間板２６の間にカード収納部２
７が形成され、このカード収納部２７はケース本体５の
側面に形成されたカード出入口２８（図１、図２参照）
と連通している。図示していないがカード収納部２７を
臨むように複数本のコンタクトピンが設けられており、
ＩＣカード１の外表面に設けられている接触端子３０
（図９参照）と接触するようになっている。

【００２５】図１に示すように上銘板８のカード出入口
２８付近に、ＩＣカード１の挿入方向を表示する表示部
３１が印刷されている。またこの表示部３１の近くに指
腹の一部が挿入可能な楕円形をした指挿入穴３２が設け
られている。

【００２６】図示していないがアダプター２内には回路
上、ＩＣカードインターフェース制御部、ワークエリ
ア，送受信バッフア，ステータスなどの機能を有する例
えばＢｕｆｌｅｒ−ＲＡＭおよびプログラム格納用ＲＯ
Ｍなどのメモリ、中央制御部（ＣＰＵ）、クロック制御
部、電源制御部、コイル信号変換部、アナログ信号処理
部などを備えている。

【００２７】通常使用されているＩＣカード１は、磁気
ストライプを併設している。この磁気ストライプに対す
る磁気的影響を避けるため、例えば図６に示す下銘板
６、上銘板８ならびに中間金属板２６などを磁気シール
ド性のある材料で構成すれば、外部およびアダプター２
内の発電用マグネットリング１６からの磁気的影響を避
けることができる。

【００２８】図１０は図５Ｙ−Ｙ線上の拡大断面図で、
ロータ付近の詳細な構造を示す図である。前述のように
ロータは回転体１１とその外周に嵌合されたマグネット
リング１６とから主に構成されており、同図に示すよう
に回転体１１の外周面に第１スリップ層４０が、マグネ
ットリング１６の内周面に第２スリップ層４１がそれぞ
れ形成され、第１スリップ層４０と第２スリップ層４１
が圧接されている。このスリップ層４０，４１は、例え
ばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、、
ポリアミド系樹脂、黒鉛、二硫化モリブデンなどのコー
ト膜によって構成されている。

【００２９】図１０中の３９はマグネットリング１６の
上面を覆うシールド板で、アダプター２内に挿入される
ＩＣカード１へのマグネットリング１６の磁気的影響を
抑制するとともに、ギャツプＧへのゴミ類の侵入を抑制
している。

【００３０】前記ギャツプＧへゴミなどが詰まってない
正常の状態では、回転体１１とマグネットリング１６の
嵌合力によって回転体１１とマグネットリング１６は一
体に回転する。ギャツプＧへゴミなどが詰まってマグネ
ットリング１６が回らなくなった際、第１スリップ層４
０と第２スリップ層４１の間でスリップが生じ、そのた
め回転体１１の方はディスクドライブ装置４の駆動ピン
１４などと一緒に回転するが、マグネットリング１６は
詰まったゴミを介してヨーク１７（ステータ）と噛み合
った状態になっており、回転はしない。

【００３１】このようにマグネットリング１６が回転し
ていないこと（すなわち発電していないこと）を電気セ
ンサ、磁気センサまたは光学センサなどで検出して、ロ
ータの回転不良を電子データ処理装置の表示画面を利用
して警報するとともに、ディスクドライブ装置４の駆動
を停止するようになっている。

【００３２】前述のようにゴミなどの詰まりにより回転
体１１が空回転して、マグネットリング１６が回転して
いない状態になるのは、異物の詰まりによるロータの回
転抵抗力がそのロータの始動トルク以上になったときで
あり、本実施の形態では０．００６Ｎ・ｍ以上の力が加
わるとスリップ層の働きにより回転体１１だけが空回転
するようになっている。この値の設定は、例えば回転体
１１とマグネットリング１６の嵌合力、スリップ層の摩
擦係数などによって調整できる。

【００３３】次に本発明に係る電子データ処理システム
の動作について説明する。図９に示すようにＩＣカード
１をアダプター２のカード出入口２８から挿入し、ＩＣ
カード１の接触端子３０をコンタクトピンに接触させる
ことにより、ＩＣカード１とアダプター２とが電気的に
接続された状態となる。ＩＣカード１の一部が指挿入穴
３２（図１参照）から露呈するから、その状態を見てア
ダプター２にＩＣカード１が挿入されていることを確認
することができる。

【００３４】ＩＣカード１を完全に収納したアダプター
２を電子データ処理装置３のディスクドライブ装置４に
挿入することにより、磁気ヘッド３３（図９参照）がヘ
ッド挿入口９から挿入されて磁気インターフェースアッ
センブリ２５の信号用コイル２９と近接対向して、デー
タ処理装置３はアダプター２を介してＩＣカード１との
間でデータ通信が可能になり、所望のデータの書込みあ
るいは読出しがなされる。

【００３５】データの書込みあるいは読出しが終了して
ディスクドライブ装置４のイジェクトボタン（図示せ
ず）を押すと、磁気ヘッド３３が信号コイル２９（ヘッ
ド挿入口９）から離れるとともに、通常のディスクカー
トリッジと同様にディスクドライブ装置４からアダプタ
ー２が自動排出される。そして指挿入穴３２から例えば
親指の指腹を挿入してＩＣカード１を排出方向にスライ
ドすれば、ＩＣカード１をアダプター２から容易に取り
出すことができる。

【００３６】図１１は本発明の第２の実施の形態を説明
するための図で、この例では全てのヨーク１７のコイル
巻装部がアダプター２の挿入方向の後側に左右に分かれ
て並設され、各コイル巻装部にそれぞれコイル１８がほ
とんど隙間なく巻装されている。

【００３７】このようにすべてのヨーク１７のコイル巻
装部を平行に延びるように設けることにより、３．５イ
ンチディスクカートリッジと同じ形状の小スペースを有
効に活用することができ、図４に示す第１の実施の形態
のごとく、コイル１８を放射状に配置するものよりもス
ペース効率が良くなる。これによりアダプター内部の回
路を駆動させるための十分な電力発電が可能で、かつ発
電機に要する面積を最小にすることで、発電機以外の回
路部分の実装面積を十分確保することが可能となる。な
お、符号４２はＩＣカード１とのコンタクト部、４３は
プリント配線基板をそれぞれ示す。

【００３８】また、全てのヨーク１７のコイル巻装部を
ケース本体の片側（本実施の形態では下側の約半分）に
集中させる（寄せる）ことにより、ケース本体の他方側
（本実施の形態では上側の約半分）に他の実装部品を集
中搭載することが可能となり、そのため発電機により実
装部品が分断されずに、スペース効率を有効に活用でき
るとともに、部品間の距離を最短で配線することによ
り、アダプター外部からのノイズの影響による誤動作
や、アダプター内部の発電機によるノイズの影響を低減
することができる。

【００３９】図１２は本発明の第３の実施の形態を説明
するための図で、この例は図１１に示す第２の実施の形
態の変形例である。この変形例では、コイル１８がアダ
プター２の挿入方向の右側に寄せて並設されている。こ
の場合も、図４に示す第１の実施の形態のごとく、コイ
ル１８を放射状に配置するものよりもスペース効率がよ
くなる。

【００４０】図１３は本発明の第４の実施の形態を説明
するための図で、この例も図１１に示す第２の実施の形
態の変形例である。この変形例では、コイル１８がアダ
プター２の挿入方向の後側に寄せて並設されている。こ
の場合も、図４に示す第１の実施の形態のごとく、コイ
ル１８を放射状に配置するものよりもスペース効率がよ
くなる。

【００４１】前記第３，第４の実施の形態（図１２，図
１３参照）によれば、前記第２の実施の形態と同様に最
適なスペース効率を確保することが可能となり、アダプ
ター内部、外部からのノイズの影響を低減することがで
きる。さらにコイル巻装部を平行かつ一方向に延びる構
成により、小型発電機の低コストが可能となる。これは
コイル巻装部にコイルを挿入する工程を一度に行なうこ
とが可能となるためである。

【００４２】前記本実施の形態では、モータ軸と駆動ピ
ンとを備えた駆動部材に適用した例を示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、他の駆動部材を備え
たものにも適用可能である。

【００４３】前記本実施の形態では、アダプターと電子
カードとがコンタクトピンと接触端子を介して接続され
る例を示したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えばアダプターと電子カードにそれぞれ信号授受
用コイルを設け、その信号授受用コイルを介して両者を
電磁結合させる方式も適用可能である。

【００４４】前記本実施の形態では、電子カードとして
ＣＰＵを内蔵したＩＣカードを用いたが、ＣＰＵが内蔵
されていない所謂ＩＣメモリカードにも適用可能であ
る。

【００４５】前記本実施の形態では、マグネットリング
とヨークの間にボールベアリングを介在したが、ボール
ベアリングを用いずに、ヨークの内周にフッ素樹脂など
の摩擦係数の低い膜を形成することも可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明は前述のように、例えば異物の詰
まりなどによりロータの外周部の回転抵抗力が所定値を
越えると、ディスクドライブ装置の駆動部材によってロ
ータの内周部のみが空回転するように構成されているか
ら、ディスクドライブ装置に無理な負荷がかからず、従
ってディスクドライブ装置へダメージを与えることのな
い電子データ処理アダプターを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアダプターの
平面図である。

【図２】そのアダプターの側面図である。

【図３】そのアダプターの底面図である。

【図４】回転体、マグネットリング、ヨークなどを取り
付けた下銘板の平面図である。

【図５】回転体、マグネットリング、ヨークなどの拡大
平面図である。

【図６】図４のＸ−Ｘ線上で切断したアダプターの拡大
断面図である。

【図７】図６のＹ部の拡大図である。

【図８】そのアダプターの発電システムのブロック構成
図である。

【図９】そのアダプターを用いる電子データ処理システ
ムの概略説明図である。

【図１０】図５のＹ−Ｙ線上での拡大断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るアダプター
の下銘板の平面図である。

【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るアダプター
の下銘板の平面図である。

【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るアダプター
の下銘板の平面図である。

【図１４】従来提案されたアダプターの概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ＩＣカード ２ アダプター ３ 電子データ処理装置 ４ ディスクドライブ装置 ５ ケース本体 ６ 下銘板 ７ フレーム ８ 上銘板 ９ ヘッド挿入口 １０ 駆動軸挿入開口部 １１ 回転体 １２ モータ軸 １３ 中央穴 １４ 駆動ピン １５ 駆動ピン穴 １６ マグネットリング １７ ヨーク １８ コイル １９ 取付穴 ２０ 取付ピン ２１ ボールベアリング ２２ ベアリング溝 ２５ 磁気インターフェースアッセンブリ ２６ 中間金属板 ２７ カード収納部 ３３ 磁気ヘッド ３９ シールド板 ４０ 第１のスリップ層 ４１ 第２のスリップ層 Ｇ ギャツプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータと、そのステータに対して回転
   自在に設けられてディスクドライブ装置の駆動部材と係
   合する係合部を有するロータとを備えた電子データ処理
   アダプターにおいて、 前記ロータが、前記ステータと対向する外周部と、その
   外周部の内側に嵌合されて前記係合部を有する内周部と
   に分割され、 前記外周部の回転抵抗力が所定値以下であると、前記デ
   ィスクドライブ装置の駆動部材によってロータの外周部
   と内周部が一体になって回転し、外周部の回転抵抗力が
   所定値を越えると、前記ディスクドライブ装置の駆動部
   材によってロータの内周部のみが回転するように構成さ
   れていることを特徴とする電子データ処理アダプター。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記ロータの外
   周部と内周部の間にスリップ層が設けられていることを
   特徴とする電子データ処理アダプター。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記外周部の回
   転抵抗力の所定値が当該ロータの始動トルクに相当する
   値であることを特徴とする電子データ処理アダプター。