JP2001506041A - ミニチュア磁気ディスクカートリッジおよび駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 頂部シェル部分（４１）およびスチール板から形成された底部シェル部分（３４）を有するディスクカートリッジを利用するミニディスクドライブ（２０）内で使用するためのディスク挿入およびエジェクト機構である。このディスク挿入およびエジェクト機構は、ミニカートリッジ（３０）上の協働するカム表面およびミニディスクドライブ内の移動自在なスライド（４５）を使用することにより作動する。ミニカートリッジの挿入中に、カムはこのミニカートリッジをドライブスピンドル（４１）よりも上に維持するように作動する。ミニカートリッジが完全にドライブ内に挿入されると、ドライブ内のカム（５８ａ、ｂ、ｃ、ｄ）はディスク上のカム開口部（５８ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に嵌合し、カートリッジはスピンドル上に下方に移動できる。更に、挿入中、ドライブ内のくさび（５６ｂ）と、カートリッジ上のくさび状切り欠き（５７ｂ）とは、カートリッジをドライブ内にロックするように協働する。カートリッジのエジェクト中、ドライブ内のカムはカートリッジ内のカム表面と協働し、カートリッジをスピンドルよりも上に持ち上げ、その後、カートリッジはディスクドライブから移動される。プラットフォーム（３７）に結合されたウィング（４８）は、ロータの結合が外れるのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】 ミニチュア磁気ディスクカートリッジおよび駆動機構 発明の背景 本発明は、交換可能なカートリッジ式データ記憶システムに関し、より詳細に は、異なる機能を示す信号を発生するデバイスとミニカートリッジとがコンパー チブルであり、このミニカートリッジがドライブとホストコンピュータとの間で 信号とやり取りできるフルサイズのドライブとキャディーを使用することにより コンパーチブルになっている記憶システムに関する。 マイクロプロセッサおよびサポートコンピュータ技術は、コストを低減し、サ イズを小型にしながら、速度および計算パワーを急速に高めている。これら要因 により電子製品群、例えばハンドヘルドコンピュータ、デジタルカメラ、セルラ ー電話等に対しマイクロプロセッサを広範に利用できるようになった。実際にこ れらデバイスのすべては特定のアプリケーション固有の属性を備えたコンピュー タとなっている。このような新しいタイプのコンピュータ製品に対し、データフ ァイルを交換し、コンピュータソフトウェアを記憶する能力により多数のフレキ シビリティが得られる。 これまでコンピュータ製品では所有権のある種々の記憶デバイスが使用されて いる。例えばハンドヘルドコンピュータは一時情報記憶媒体として集積回路メモ リカード（メモリカード）を使用しており、これらメモリカードはスタティック ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）またはプログラマブルかつ消去可能な不揮 発性メモリ、例えばフラッシュメモリのようなメモリ記憶素子を含む。メモリカ ードの各々は、一般に従来のクレジットカードの大きさであり、ポータブルコン ピュータではハードディスクドライブおよびフロッピーディスクドライブの代わ りに使用される。更に、メモリカードはポータブルコンピュータのサイズ、重量 およびバッテリー寿命の属性に関する重要な利点を更に高め、記憶媒体のポータ ブル性を高めている。しかしながら、各メモリカードにおいて得られるメモリ密 度が限られることおよび特殊なメモリチップのコストが高いことにより、ハンド ヘルドコンピュータにおいてメモリカードを使用した場合、一時記憶媒体として より重いハードディスクドライブおよびフロッピーディスクドライブを一般に使 用し、より電力消費量の大きい、あまりポータブルでないコンピュータでは生じ なかった制限が課される。 これらコンピュータ製品の他の製品、例えばデジタルカメラは記憶媒体として ミニチュアのビデオディスクを使用している。例えば１９８５年１１月１２日に バオマイスター氏に発行された米国特許第4,553,175号は磁気ディスクに情報を 記憶するようになっているデジタルカメラを開示している。このバオマイスター 特許では、信号プロセッサはフォトセンサーからの画像を示す信号を受信し、こ れら信号は後に処理できるように磁気ディスクに記録される。残念なことに、こ のビデオディスク記憶製品は記憶容量が限られている。このような理由およびそ の他の理由（例えば電力消費量およびコスト）から、ビデオディスクは他のコン ピュータ製品ではこれまで使用されていない。この結果、これらデジタルカメラ の１つからのデータを他のコンピュータ製品、例えばハンドヘルドコンピュータ と交換することを容易に行うことはできない。 ポータブルコンピュータ製品において使用するために、ミニチュアハードディ スクドライブも提案されている。例えば１９９５年１１月２１日にモアハウス氏 等に発行された米国特許第5,469,314号は、ポータブルコンピュータアプリケー ションで使用するためのミニチュアハードディスクドライブを開示している。こ のモアハウス特許では、ハードディスクドライブは直径が約５０ｍｍとして記載 されている。ポータブルコンピュータにおける記憶条件によって生じる問題の多 くを解決しているが、記憶媒体の取り外し性に関する明らかな問題はまだ存在し ている。 よって、本願出願人は適当な記憶容量を有し、かつサイズを小型にし、かつ多 数のコンピュータ製品の間で交換可能にしたいという要求を満たす記憶媒体が長 い間望まれていたと認識している。 発明の概要 本発明によれば、異なる種類のデバイスにより実行される異なる機能を示す信 号を発生する複数のハンドヘルドデバイスにおけるミニドライブに対し、ミニカ ートリッジが設けられる。例えばこれらデバイスとしては、デジタルカメラ、電 子ブック、全地球的測位システム（ＧＰＳ）、パーソナルデジタルシステム、ポ ータブルゲームおよびセルラー電話が挙げられる。これらデバイスの各々は、ミ ニカートリッジにおける磁気媒体との間で機能を示す信号を読み書きするための ミニドライブを有する。このように、異なる種類のデバイスにより実行される種 々の機能を示す信号は、ミニカートリッジ上に記憶される。本発明を実施したハ ンドヘルドデバイスは、多数の製品の間で情報をキャプチャーし、移動させ、記 憶する単一手段を創出し、提供するものである。 このミニカートリッジは他のデバイスをミニドライブ内に挿入できるようにな っている。例えば、レポーターが本発明のミニドライブを有するデジタルカメラ でスナップ撮影し、ミニドライブを使って画像をセーブし、これをミニドライブ が設けられたセルラー電話に送り、次に画像を世界中のどこの通信社にも送信す ることができる。 次に、パーソナルコンピュータによってこのセルラー電話からのミニカートリ ッジを操作できる。更に、例として、ミニカートリッジを収容するキャディー内 にこのミニカートリッジを挿入し、フルサイズのディスクドライブとコンパーチ ブルにすることができる。イオメガコーポレーションによって市販されているＺ ＩＰドライブは代表的なフルサイズドライブであり、カートリッジが挿入された キャディーはこのカートリッジのフルサイズドライブのドライブとコンパーチブ ルにするので、ミニカートリッジを読み取りできる代表的なフルサイズのドライ ブである。 フルサイズのドライブ、例えばＺＩＰドライブは、一般にパーソナルコンピュ ータシステム内に含まれる。このフルサイズのドライブはミニカートリッジに記 憶された信号を読み取り可能にできる。これら信号は入出力チャンネルおよびイ ンターフェースを通してホストコンピュータへ送信され、ホストコンピュータは 他の磁気的に記録された信号と同じように、これら信号を操作する。 本発明の別の使用例および利点として、このミニカートリッジは従来のカメラ でフィルムを使用するのと同じようにデジタルカメラで使用でき、１つのディス ク当たりのコストを低くした状態で１つのディスクに７０〜８０個の画像を取り 込むことができる。現在、消費者は同じ数の画像をホールドするフラッシュメモ リカードに対し何百ドル（何万円）もの支払いをしなければならない。 このミニドライブおよびカートリッジを使用し、電話番号リストをＰＤＡから セルラー電話へ迅速に転送したり、ミニカートリッジにファックスをセーブし、 これをセルラー電話内で使用してファックスを無線で送信したりすることができ る。 ミニドライブを備えたハンドヘルドゲームデバイスは低コストでこれらハンド ヘルドゲームデバイス用ゲームを流通させるための理想的手段でもある。インタ ーネットを介し、ゲームを更新し、ミニカートリッジに新しいバージョンをセー ブし、次にこのバージョンのゲームをハンドヘルドゲームプレイヤーで使用する 別の可能性もある。 ミニドライブを使用するＧＰＳ（全地球的測位システム）はインターネットか ら地図をダウンロードしたり、またハイキング中にＧＰＳシステムで使用したり 、またＧＰＳデバイスが設けられた自動社内で使用するためにミニカートリッジ 内に収録された地方地図を購入することができる。 ミニドライブを備えたＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）はＰＣコン パニオンおよびハンドヘルドデバイスのための可能な記憶技術である。これらも ＰＣおよびＰＤＡとの間でアプリケーションをセーブし、移動させるための大容 量の可能な手段として働く。 本発明は、ハンドヘルドデバイスのために低コストで大容量を提供するように なっている。下記のより詳細な説明および添付図面から、上記およびそれ以外の 課題、特徴および利点がより理解できよう。 図面の簡単な説明 添付図面を参照して、上記概要だけでなく、好ましい実施例の下記の詳細な説 明を読めば、これらを更に良好に理解できよう。本発明を説明するために、現在 のところ好ましい実施例を図面に示したが、本発明はここに開示した特定の方法 および機器に限定されるものではない。図中、 図１は、各々がミニディスクドライブを有する複数のデバイスを含み、ミニカ ートリッジをホストコンピュータのフルサイズドライブに適合させるキャディー を含む、本発明の交換可能なミニカートリッジの図であり、 図２Ａは、磁気媒体を露出させるようシャッターが格納された状態にあるミニ カートリッジの平面図を示し、 図２Ｂは、磁気媒体を露出させるようシャッターが格納された状態にあるミニ カートリッジの底面図を示し、 図２Ｃは、磁気媒体の平面図を示し、 図３Ａは、読み出し／書き込みヘッドが格納された状態にある、ミニディスク ドライブ内に座着されたミニカートリッジを示し、 図３Ｂは、ミニカートリッジのないミニディスクドライブを示し、 図４Ａ〜図４Ｄは、ミニディスクドライブに挿入されるミニカートリッジを進 行段階に示し、 図４Ｅは、高く、座着されていない位置にあり、ミニディスク内に水平に完全 に並進されたミニカートリッジを示し、 図４Ｆは、ヘッドが磁気媒体に係合する状態にあるミニディスクドライブ内の 作動位置に座着されたミニカートリッジを示し、 図５は、ミニディスクドライブの外側の頂部を示し、 図６Ａは、雌型カム表面およびカートリッジロック嵌合表面へそれぞれ完全に 座着された雄型カム表面およびカートリッジロックを示し、 図６Ｂは、スレッドタブとエジェクトタブの係合を示し、 図７Ａは、ミニカートリッジのないキャディーの平斜視図を示し、 図７Ｂは、ミニカートリッジが挿入された状態にあるキャディーの平斜視図を 示し、 図８は、フルサイズドライブとホストコンピュータとの間のインターフェース を示す。 好ましい実施例の説明 図１は、異なる種類のデバイスによって実行される異なる機能を示す信号を発 生する複数のデバイス１０〜１５を示す。例えばＧＰＳ１０はナビゲーション位 置を示す信号を発生できる。電子ブック１１、デジタルカメラ１２、パーソナル デジタルアシスタント（ＰＤＡ／パームトップ（電子手帳とも称される））１３ 、 ポータブルゲーム１４、セルラー電話１５およびラップトップコンピュータ１６ の各々は、特定デバイスによって実行される機能を示す信号を発生する。 本発明によれば、これらデバイスの各々は異なる種類のデバイスによって実行 される種々の機能をデバイスに記録するように、磁気記録媒体との間で信号を読 み出し／書き込みするためのミニドライブ２０を有する。各デバイスはミニドラ イブ２０、すなわちＧＰＳ１０のためのミニドライブ２０ｆ、電子ブック１１の ためのミニドライブ２０ｇ、電子カメラ１２のためのミニドライブ２０ａ、ポー タブルゲーム１３のためのミニドライブ２０ｂ、ＰＤＡ／パームトップ１４のた めのミニドライブ２０ｃ、セルラー電話１５のためのミニドライブ２０ｄ、ラッ プトップコンピュータ１６のためのミニドライブ２０ｅを有する。 ミニカートリッジ３０は磁気記録媒体を有し、この上に種々のデバイスからの 信号が記録されるようになっている。このミニカートリッジ３０はミニドライブ ２０とコンパーチブルであり、標準的なファイルフォーマット（形状比）がこれ らデバイス間のコンパーチビリティを維持するようになっている。好ましい実施 例では、ミニドライブ２０はＰＣＭＣＩＡのタイプ３のフォームファクタを有す る。このフォームファクタはポータブルなパーソナルコンピュータで共通に使用 される。例えばこのフォームファクタはノートブックコンピュータのモデムポー トに対し使用できる。ＰＣＭＣＩＡタイプ３のフォームファクタは図１に示され るポータブルのハンドヘルドデバイスのすべてにミニドライブ２０を容易に嵌合 できるよう、極めて小さくなっている。ＰＣＭＣＩＡモデムをノートブックコン ピュータのＰＣＭＣＩＡスロットに挿入したり、これから取り外すことができる のと同じように、このミニドライブ２０をデバイスに挿入したり、これから取り 外すことができる。これとは異なり、ドライブ２０をデバイス内にハード配線す ることもできる。いずれのケースにおいても、デバイスがデジタル機能信号を発 生し、このデジタル機能信号はミニカートリッジ３０の磁気媒体に書き込むこと ができるよう、ドライブの磁気ヘッドへ送られる。一例として、デジタルカメラ １２に取り込まれた画像を示すデジタル機能信号がミニカートリッジ３０に記録 される。このデジタル機能信号はカートリッジを別の種類のデバイスに挿入した 場合、このデバイスによって読み出すことができる。 図２Ａおよび２Ｂを参照すると、これら図には本発明に係わるミニカートリッ ジ３０が示されている。図２Ａはミニカートリッジ３０の等角平面図を示し、図 ２Ｂはミニカートリッジ３０の等角底面図を示す。ミニカートリッジ３０は頂部 シェル部分４１と底部シェル部分３４との間に配置された磁気媒体２９から構成 され、頂部シェル部分４１は一体成形された４つのパッド４２を有し、これらパ ッドは各コーナーに１つずつ設けられている。底部シェル部分３４はパッド４２ 内の構成シェル部分４１に取り付けられており、ほぼ剛性の材料、例えばスチー ル板から形成されている。頂部シェル部分４１および底部シェル部分３４の双方 はシェルハルブが合体された際にカートリッジ３０の一端部にアパーチャ６０が 形成されるよう、切り欠きを有する。 カートリッジ３０がミニドライブ２０の外側にある時はいつも、アパーチャを 閉じて磁気媒体２９を保護するように、ミニカートリッジ３０のアパーチャの端 部上にシャッター３９が接続されている。このようにシャッター３９がラインＢ によって示される第１位置にスライドすると磁気媒体２９が露出し、ラインＡに よって示される第２位置にスライドすると、アパーチャを閉じ、磁気媒体２９を 汚染などから保護するようになっている。シャッター３９が閉じられると（例え ばラインＡが示すような位置に移動すると）、シャッターラッチ６２はスロット ６４に係合し、シャッター３９を所定位置にロックする。従って、シャッター３ ９を開（Ｂ）位置に移動させるには、ラッチ６２をまず押して、シャッター３９ のロックを解除しなければならない。頂部シェル部分４１の対応するパッド４２ を貫通するように４つのカム開口部５９が形成されており、頂部シェル内には２ つのカートリッジロック切り欠き５７も形成されている。更に、頂部シェル部分 ４１はドライブスピンドル（図示せず）をより薄いミニカートリッジ３０が収容 できるようにするための貫通孔を有する。このようにこの孔をカバーするよう、 シェルには頂部シェル部分４１を形成するのに使用された材料よりも実質的に薄 い材料から製造されたシール４６が取り付けられている。シェル部分４１と３４ との間には、図２Ａおよび２Ｂにて点線で示された磁気媒体２９が挟持されてお り、この磁気媒体２９はシェル部分のいずれにも取り付けられていない状態で浮 遊できる。 図２Ｃを参照しながら、磁気媒体２９について最良に説明する。図示するよう に、磁気媒体２９は形状がほぼ円形である。更に磁気媒体２９は可撓性材料、例 えばマイラーの単一部品から製造されている。フロッピーディスク技術で周知と なっているように、マイラーの両面には磁気被膜が設けられており、磁気的に呼 び出し可能、かつ消去可能な信号状をしたデータを記憶し易いようになっている 。媒体２９には円形ハブ３２が取り付けられており、駆動スピンドルに磁気媒体 ２９を接続するための機構となっている。このハブ３２は鉄材料、例えばスチー ル板の単一部品からスタンプ加工されており、円形のリップ３２ａを形成してい る。ハブ３２と磁気媒体２９とはホットメルト接着剤、例えばデュポン社製のビ ネル（BYNEL）接着樹脂によって合体するように、永久的に接着されている。 図３Ａおよび３Ｂは、頂部カバーが除かれたミニドライブ２０を示す。図３Ａ は、ミニカートリッジ３０が挿入されており、ドライブ内の作動位置にあるミニ ドライブを示す。これと対照的に、図３Ｂは内部ドライブ部品の多くが現れるよ うに、カートリッジ３０を除いたミニドライブ２０を示す。ドライブの後方部分 に向かい、ドライブプラットフォーム３７にボイスコイルアクチュエータ４０が 結合されている。このアクチュエータ４０は電気信号に応答してＸ軸方向にリニ アに移動する２本のアーム４２Ａおよび４２Ｂを有する。各アーム４２Ａ、４２ Ｂの遠方端には読み出し／書き込みヘッド（図示せず）が結合されているので、 （図３Ａに示されるように）ドライブ内にミニカートリッジ３０を挿入すると、 ヘッドはアーム４２ａ、４２ｂと共に磁気媒体２９の表面上を移動し、データを 読み出したり、書き込んだりする。 図３Ｂを参照して、他の内部部品について最良に説明する。図示するように、 スピンドル４９はドライブプラットフォーム３７の前方に向かって配置され、ド ライブプラットフォーム３７の幅方向（すなわちＹ軸）の中心に位置している。 多くのディスクドライブスピンドルと同じように、スピンドル４９はミニディス クドライブ２０と磁気媒体２９との間の回転インターフェースとなっている。こ のように、スピンドル４９はミニディスクドライブ２０内の媒体２９の一貫した 整合を保証するよう、ハブ３２の中心に係合する整合ピン３９ａを有する。更に 、スピンドル４９はスピンドル４９にハブ３２を磁気結合する頂部磁気表面４９ ｂ を有する。このスピンドルの回転力を誘導するために、スピンドル４９は駆動モ ータのロータ５０に固定されている。このようにモータ（ロータ部分しか図示さ れていない）がモータのロータ５０に回転力を与えると、スピンドル４９も回転 し、挿入された磁気媒体２９が回転させられる。 モータのロータ５０はモータに磁気結合されており、このモータはブッシング タイプのカゴ型モータである。すなわちモータのロータを連動するモータに保持 している磁力に打ち勝つだけで、モータからモータのロータ５０を除くことがで きる。更に上記のように、スピンドル４９にはミニカートリッジ３０が磁気結合 されている。この結果、ドライブ２０からミニカートリッジ３０を除くと、ミニ カートリッジ３０がスピンドル４９から外れる前にモータより上にモータのロー タ５０を上げることができる。プラットフォーム３７に結合されたモータのホー ルドダウンウィング４８はモータのロータが外れるのを防止している。従って、 ホールドダウンウィング４８はモータのロータ５０の上にオーバーハング状態と なっている。オーバーハング状態のホールドダウンウィング４８とモータのロー タ５０の間には間隙が設けられており、通常の作動中にモータのロータ５０が自 由に回転運動できるようになっている。ドライブ２０からミニカートリッジ３０ をエジェクト（放出）すると、ホールドダウンウィング４８はハブ３２がスピン ドル４９から分離する間、モータのロータ５０を保持する。 他のドライブ部品と協働し、カートリッジのローディングおよびエジェクトを 容易にするように、駆動プラットフォーム３７にロード／エジエクトスライド４ ５がスライド可能に配置されている。ロード／エジエクトスライド４５にカム５ ８が取り付けられているか、またはこれとは異なり、両者は一体成形される。Ｘ 軸とほぼ平行な方向に駆動プラットフォーム３７上でカム５８とタンデムにスラ イド４５全体がスライドするようになっている。最初にカートリッジがない状態 では、スライド４５およびカム５８はラインＣが示す近接位置にあり、ミニカー トリッジ３０が挿入された後にスライド４５とカム４８とはラインＤに示される 近接位置まで移動する。カートリッジ３０がエジェクトされる間、ユーザーによ ってエジェクトボタン４６が押され、ユーザーによって与えられる力の結果、ス ライド４５はＤが示すラインに近い位置からＣが示すラインに近い位置まで移動 する。従って、カム５８も同様に、Ｃによって表示されるラインに近い位置まで 移動される。後により完全に説明するように、このカム５８の移動によってミニ カートリッジ３０はドライブ２０からエジェクトされる。更に、後により完全に 説明するように、ドライブプラットフォーム３７の両面にカートリッジロック５ ６が固定されており、カートリッジの挿入中にミニカートリッジ３０を駆動プラ ットフォーム３７に結合し、ロックするのに使用される。これらカートリッジロ ック５６はカム５８と協働し、カートリッジ３０の挿入およびエジェクトを行う ようになっている。 ヘッド保護レバー５２の近接端は駆動プラットフォーム３７に枢着されており 、カートリッジがドライブ２０内にないときに読み出し／書き込みヘッドを固定 する。ヘッド保護レバー５２の近接端にはピボットピン５４が接続されており、 このピンはロード／エジェクトスライド４５のヘッド解放スロット５１内に載っ ている。ドライブ内にカートリッジ３０がない時は、ヘッド解放スロット５１は ピボットピン５４を介し、スプリングによってヘッド保護レバー５２を後方に作 動させることができる。この結果、アーム４２は後退される。他方、カートリッ ジ３０がドライブ２０内に挿入されると、ヘッド解放スロット５１はヘッド保護 レバー５２を前方に移動させ、アーム４２を解放し、アームを媒体２９上で移動 させることができる。 アクチュエータ４０の前方にある駆動プラットフォーム３７の後部の近くにカ ートリッジエジェクトレバー４７が枢着されている。後により完全に説明するよ うに、このレバー４７は２つの機能を奏する。すなわち、カートリッジ３０が挿 入される間、シャッター３９を開放させる機能と、カートリッジがエジェクトさ れる間、カートリッジ３０をエジェクトする機能を奏する。 図４Ａ〜４Ｆおよび図５を参照し、ミニドライブ２０内へのミニカートリッジ ３０の挿入について最良に説明する。図４Ａからスタートすると、挿入前に、ミ ニカートリッジ３０はドライブ２０の外側にある（カバーおよび前方パネルは簡 潔にするために除かれている）。この時、カム５８はラインＣが示す位置の近く にある。ヘッド保護レバー５２は後退位置にあるアーム４２を有する。エジェク トレバー４７は反時計回り方向に押圧されており、スライドは、スライドタブ５ ３に係合するエジェクトレバータブ４７を介し、ラインＣの近くの位置までロッ クされ、（図３Ｂに最良に示される）スライドスプリング６６によってスプリン グ力が加えられている。 次に図４Ｂを参照する。ミニカートリッジ３０がドライブ２０に進入すると、 このミニカートリッジは雄型カム５８ｃ、５８ｄの前方の組の頂部に沿ってスラ イドする。ミニカートリッジ３０内の前方雌型カムの開口部５９ａ、５９ｂはミ ニカートリッジ３０が挿入する雄型カム５８ｃ、５８ｄの第１の組と整合しない ような大きさおよび位置に設けられている。この結果、雄型カム５８ｃ、５８ｄ はカートリッジ３０を持ち上げ、カートリッジ３０をドライブ２０内に挿入する 間、カートリッジ３０がスピンドル４９の上に進入し、このスピンドル４９を通 過することを保証している。 次に、図４Ｃを参照する。ミニカートリッジ３０が更にドライブ２０に進入す ると、エジェクトレバー４７のノーズ４７ａはシャッタースロット６４に進入し 、ミニカートリッジシャッターラッチ６２に接触する。ミニカートリッジ３０が 更にドライブ２０内に押し込まれると、エジェクトレバー４７は時計回り方向に 枢動し、シャッター３９を媒体開口部６０から離間させ、ミニカートリッジシェ ル内に配置されている磁気媒体２９を露出する。この間、スプリング４３はエジ ェクトレバー４７に反時計回り方向の押圧力を加える。よってエジェクトレバー ４７がシャッター３９を開放するのと同時に、エジェクトレバー４７はスプリン グ押圧される。更にエジェクトレバーが時計回り方向に回転されると、エジェク トレバー４７と一体成形されているエジェクトレバータブ４７ａも時計回り方向 に回転し始める。 図４Ｄは、ドライブ２０内において最前方位置にあるミニカートリッジ３０を 示す。この時、シャッター３９は完全に開放されており、エジェクトレバー４７ は完全に時計回り方向に枢動されており、スプリング４３に抗して負荷が加えら れている。しかしながら、カートリッジ３０はまだスピンドル４９に座着されず 、ヘッド保護レバー５２はまだヘッドを解放していない。次にエジェクトレバー タブ４７ａはスライドタブ５３から離間するように、完全に時計回り方向に回転 されている（エジェクトレバータブ４７ａとスライドタブ５３との係合を最良に 見 るには、図６ｂを参照されたい）。 図４Ｅは、スライド４５が解放され、スライド４５が前方に移動する状態を示 す。エジェクトレバータブ４７ａがスライドタブ５３から離間した後。スライド はラインＣに近い位置からラインＤに近い位置まで自由に移動する。よってスラ イドが自由になっている状態にあると、スプリング６６はスライド４５を移動さ せる押圧力を発生する。スライドが移動する結果、カム５８はＤ位置に移動し、 対応するカム開口部５９と正しく整合し、ヘッド保護スロット５１は前方に移動 し、ピン５４に係合し、ヘッド保護レバー５２を解放する。 図５は図４Ｆと共にミニカートリッジ３０の最終ローディング工程を示す。ま ず図５を参照すると、ドライブカバー２２から下方に延びるカンチレバースプリ ング５５が示されている。これらカンチレバースプリング５５はカートリッジ３ ０が完全にドライブ２０内に進入する際に、ミニカートリッジ３０を下方に移動 させる。しかしながらミニカートリッジ３０上のカム開口部５９がスライド４５ 上の雄型整合カム５８に正しく整合するまで、カートリッジ３０はカム５８によ って高い位置まで移動される。このように移動されると、カンチレバースプリン グ５５は図４Ｆに示されるようにミニカートリッジ３０を雄型カム５８に対して 下方に押圧する。カムの係合とほぼ同時にドライブスピンドル４９はミニカート リッジ３０上の対応する円形リップ３２ａに進入し、ハブ３２に磁力で係合する 。 本発明の特徴によれば、くさびロック５６はミニカートリッジシェル３０上の 対応するくさび状切り欠き５７に係合する。図６Ａは、カートリッジ３０内での くさび５６ｂと切り欠き５７ｂとの連動を示す拡大図である。くさび５６は、前 方側のランプ状表面との後方側の鋭角表面を構成している。本実施例では、角度 αによって示される傾斜表面は角度が８０度となっている。しかしながら当業者 であれば、この８０度の角度は別の角度にしても満足できる結果が得られること が理解できよう。（図４Ｆに示された）エジェクトレバー４７は、カートリッジ ３０に並進押圧力を加え、カートリッジ３０を外側に押圧する。この結果、エジ ェクトレバー４７と協働するくさび５６はカートリッジ３０をドライブ２０内の 所定位置にロックする。こうしてミニカートリッジ３０は読み出し／書き込みヘ ッドによるアクセスの準備が完了する。 ユーザーがドライブからカートリッジ３０をエジェクトしたい場合、プロセス は上記とほぼ逆になる。ユーザーはまずエジェクトボタン４６を押す。この動作 により生じる力により、カム５８はＤによって表示されるラインに近い位置から Ｃによって示されるラインに近い点に向かって移動させられる。図６Ａを参照す ると最良に理解できるように、かかる横方向の並進運動によりカム５８は対応す る雌型のカム表面５９に係合する。カム５８が更にＤラインに近い位置に向かっ て移動すると、カートリッジ３０は（Ｚ軸方向に）ドライブ２０から垂直方向へ 上昇し始める。カム５８がほぼＤラインまで移動すると、カートリッジ３０の底 部はスピンドル４９の頂部およびくさび５６の頂部よりも上方に上昇する。これ と同時に、一旦スライド４５がある位置まで移動すると、スライドタブ５３もド ライブの後方に向かって移動する。この時、スプリング４３はエジェクトレバー ４７を反時計回り方向に枢動させ、カートリッジ３０をエジェクトすると同時に シャッター３９を閉じる。 ホストコンピュータ２３に対しフォワードコンパーティブルとするためにキャ ディー３１が設けられている。キャディー３１はフルサイズのドライブ３３に対 してミニカートリッジ２３を適合するようになっている。フルサイズドライブ２ ５とは、上記ＺＩＰドライブであり、このＺＩＰドライブは１９９６年６月２５ 日にＪ.スペンドローブ氏に付与された「データ記憶デバイスにおけるヘッドロ ード／アンロードのためのウィングアタッチメント」を発明の名称とする、米国 特許第5,530,607号、１９９６年４月１６日にジョン・ブリッグズ氏に付与された 「データ記憶デバイスのためのアクチュエータにおける摩擦を低減する屈曲体」 を発明の名称とする米国特許第5,508,864号、１９９５年３月３日にデビッド・ジ ョーンズ氏によって出願された「事故による損傷を防止するためのデータ記憶デ バイスにおけるヘッドパーク機構」を発明の名称とする米国特許出願第08/398,5 76号および「ディスクドライブのための移動自在な内部プラットフォーム」を発 明の名称として１９９５年３月３日に出願された米国特許出願第08/398,576号に 開示され、請求されている。これら出願を本明細書で参考例として引用する。 ミニカートリッジ３０とフルサイズカートリッジとの間には明らかに多数の違 いがあり、これら違いによってミニカートリッジはフルサイズドライブで直接作 動できない。恐らくこれら違いの最も明らかなものはサイズであろう。ミニカー トリッジ３０はフルサイズドライブカートリッジよりも、より小さいフォームフ ァクタを有する。一方、ミニカートリッジは面積が約１７／８平方インチで、高 さが約１／１０インチであり、フルサイズドライブカートリッジは面積が約３７ ／８平方インチで、高さが約１／４インチである。カートリッジとドライブとの 間には別の違いもあるので、ミニカートリッジ３０がフルサイズドライブ内で作 動できるようにするための適合化が必要である。例えばミニカートリッジはフル サイズドライブカートリッジの回転速度よりも若干高速で回転する（すなわちフ ルサイズドライブカートリッジの回転数が２９６０ｒｐｍであるのに対し、３２ ６７ｒｐｍとなっている）。下記により詳細に説明するキャディー３１にミニカ ートリッジ３０を挿入し、このカートリッジをフルサイズドライブ内で使用でき るようにしている。 図７Ａおよび７Ｂを参照すると、これら図にはキャディー３１の現在のところ 好ましい実施例が示されている。図７Ａは、キャディー３１の内部部品を示すよ うに、ミニカートリッジ３０がないキャディー３１を示す。図７Ｂはミニカート リッジ３０が所定位置にスナップ嵌合された状態のキャディー３１を示す。図７ Ａに最良に示されるように、キャディー３１はミニカートリッジを支持し、この ミニカートリッジのフォームファクタをフルサイズのフォームファクタに適合さ せるためのキャディー本体７０と、フルサイズドライブの回転軸線からミニカー トリッジの回転軸線へ動力を伝えるための駆動機構７２、７４、７６と、ミニカ ートリッジ３０を回転するためのスピンドル７８と、メインギア７２を固定する ためのギアカバー８６とを含む。 キャディー本体７０はフルサイズＺＩＰカートリッジとほぼ同じ形状、かつ同 じ寸法にされており、ミニカートリッジ３０に適合するために追加された特別な 特徴を有する。キャディー本体７０の頂部には凹部８１が形成されている。この 凹部８１はミニカートリッジ３０を受け入れるための長方形のフットプリントを 有し、メインギア７２が挿入できるスペースを設けるための隣接する長方形の凹 部８４も有する。フルサイズのドライブスピンドルにギア７２を合わせることが できる状態で、メインギア７２を所定位置に保持するための凹部８４の上部にカ バー８４が配置されている。凹部８１の深さはキャディー本体７０の高さの約半 分に磁気媒体２９を配置し、よってこの媒体２９をフルサイズ媒体の高さ条件と 一致させるような深さとなっている。キャディー本体７０は下方凹部８５も含む 。この凹部８５はドライブ機構７２、７４、７６がミニカートリッジ３０の占有 する空間よりも下方に位置するための空間を構成し、下方のフルサイズドライブ の読み出し／書き込みヘッドがキャディー３１に進入し、磁気媒体２９にアクセ スするための開口部を構成している。 駆動機構７２、７４、７６はフルサイズのドライブモータおよびスピンドルか らの動力を、キャディー３１内に設けられたミニカートリッジ３０を回転するた めのスピンドル７８に伝える。メインギア７２はフルサイズカートリッジのハブ をエミュレートしており、フルサイズドライブのスピンドルに結合している。こ のように、メインギア７２はフルサイズカートリッジハブが行うのと同じように フロートし、フルサイズドライブのスピンドルに係合するようにその位置を調節 している。よって、フルサイズドライブ内にキャディー３１が挿入されると、フ ルサイズドライブのスピンドルはあたかもメインギア７２がフルサイズドライブ のハブであり、キャディーがフルサイズカートリッジであるかのように、メイン ギア７２に係合する。このようにメインギア７２は鉄材料から形成されるか、ま たは鉄材料を使用しており、フルサイズドライブのスピンドルと磁気結合できる ようになっている。フルサイズドライブのスピンドルがメインギア７２を回転さ せると、キャディー３１の駆動機構全体に動力が与えられる。 ギア７４と７６とは、メインギア７２からの動力をスピンドル７８に伝える。 ギア７４および７６は従来の方法、例えば金属ピンまたはプラスチックピンによ りキャディー本体７０に回転自在に結合されている。ギア７６が回転すると、ス ピンドル７８も回転するように、スピンドルギア７６にスピンドル７８が固定さ れている。更にスピンドル７８の中心軸とスピンドルギア７６の中心軸とが一致 しており、キャディー３１に挿入されたミニカートリッジ３０に対し、安定な回 転軸線が与えられるように保証している。適当な高さおよび平面（例えばフルサ イズドライブのための媒体と同一平面で）磁気媒体２９にスピンドル７８が係合 するように（図７Ｂ参照）、キャディー本体７０内にスピンドル７８が設けられ ている。更に、スピンドル７８がミニカートリッジ３０に係合するミニドライブ ２０のスピンドルをエミュレートしている。すなわちスピンドル７８はキャディ ー３１内に挿入されたミニカートリッジ３０のハブ３２と磁気結合する。 作動中、メインギア７２はフルサイズドライブのモータの回転に従って時計回 り方向に回転する。明らかにフルサイズドライブにおいて媒体２９が正しく回転 するためには、スピンドル７８も時計回り方向に回転しなければならない。従っ て、ギア７２とギア７６との間に中間ギア７４が結合されており、ギア７２が時 計回り方向に回転すると、ギア７４は反時計回り方向に回転し、ギア７６および スピンドル７８も時計回り方向に回転させられる。更に上記のように、フルサイ ズカートリッジの媒体がフルサイズドライブ内で回転するのと同じ回転角方向の 回転数で、ミニカートリッジ３０の媒体２９がミニドライブ２０内で回転する。 明らかにサイズに違いがあるので、ミニカートリッジの媒体２９の回転運動はフ ルサイズの媒体の回転速度よりも若干速い回転速度に変換される。キャディー３ １内で作動する際には、ミニカートリッジ３０の適当な同一回転速度を維持しな ければならない。従って、フルサイズドライブの磁気媒体の回転角速度にほぼ等 しい回転角速度か、またはその約２倍の回転角速度で磁気媒体２９が回転するよ うに、７２、７４、７６のギア比を選択しなければならない。 更に、メインドライブ機構７２の中心から最も離れた媒体２９の外周上の点は 最も前方の点８２を構成する。この最も前方の点８２はメインドライブ機構７２ およびスピンドル７８の垂直中心軸線が磁気媒体２９の構成する平面を二等分す る点によって構成される中心軸８０上にも位置する。スピンドル７８はミニカー トリッジの磁気媒体２９の最も前方の点８２が標準的なフルサイズのディスクカ ートリッジのフルサイズの磁気媒体の最も前方の点と一致するように、中心軸８ ０に沿って位置する。このように、ミニカートリッジの媒体２９の位置を決めた ことにより、フルサイズドライブのヘッドは媒体２９に正しく係合する。 当業者であれば、本発明の範囲内でキャディーを多数変更できることが容易に 理解できよう。例えばギアの代わりにベルトドライブ機構を使用したり、回転を より安定にするためにギアを増設することもできる。従って、キャディーは本明 細書に開示した１つの実施例のみに限定されるものではない。 ＺＩＰドライブ３３はフルサイズドライブ３３とホストコンピュータ３５との 間で信号を転送するためのインターフェース２４を有する。このインターフェー ス３４は図８に示されている。 図８は、（図の右下方部分の）ディスク用の読み出し書き込みチャンネルと、 （図の左上方部分の）ホストコンピュータとの間のＺＩＰドライブインターフェ ース２６を示す。このインターフェースはＳＣＳＩ１０２機能と、ＤＭＡ１０３ 機能と、ディスクフォーマッター１０４機能を実行するＡＩＣチップ１０１を含 む。このインターフェースは８０３２マイクロコントローラ１０６と、１ＫのＲ ＡＭ１０７と、ＡＳＩＣ１０８とを含むＰＨＡＥＤＲＵＳも含む。このＺＩＰイ ンターフェースはＺＩＰドライブの入出力チャンネルとＳＣＳＩデバイス、例え ばホストコンピュータとの間でデータを転送する。 以上で本発明の特定の実施例を示し、説明したが、当業者であれば添付した請 求の範囲内で他の実施例および変形例を思いつくことができよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シック，ブライアン アメリカ合衆国 ユタ，イーデン，ピー. オー．ボックス 771 (72)発明者 トーマス，フレッド，ザ サード アメリカ合衆国 ユタ，オグデン，ウッド ランド ドライブ 2491 【要約の続き】 後、カートリッジはディスクドライブから移動される。 プラットフォーム（３７）に結合されたウィング（４ ８）は、ロータの結合が外れるのを防止する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内部に少なくとも１つのカムが移動自在に配置されたディスクドライブと 、 外側シェル、該外側シェル内に回転自在に配置された記憶媒体および前記外側 シェル内に形成された少なくとも１つのカム表面を含むデータカートリッジとを 備え、 前記カートリッジが前記記憶媒体の回転軸にほぼ垂直方向に作動位置に移動す るように、前記ディスクドライブ内に前記カートリッジを挿入した際に、前記カ ムが前記カム表面に整合するようになっているデータ記憶システム。 ２．前記ディスクドライブ内に配置されたくさびと、 前記カートリッジが前記ディスクドライブ内にドッキングしやすいよう前記く さびに係合するよう、前記カートリッジ内に形成されたくさび状切り欠きとを更 に備えた、請求項１記載のデータ記憶システム。 ３．モータと、 該モータに電気的に結合されたロータと、 前記ロータと前記モータとの結合が外され始めた時に、前記ロータがウィング に接触するよう、前記ロータの近くに設けられたウィングとを備えた、取り外し 自在なメディアディスクドライブ。 ４．頂部シェル部分と、 該頂部シェル部分に結合され、ディスクカートリッジシェルを形成し、スチー ル板から形成された底部シェル部分と、 前記ディスクカートリッジシェル内に配置されたほぼ円形の磁気媒体とを備え た、取り外し自在なカートリッジディスクドライブ内で使用するためのカートリ ッジ。 ５．前記カムがカートリッジエジェクト信号に応答し、第１位置から第２位置 へ移動し、前記カムが前記カム表面に係合し、前記データ記憶媒体の回転軸にほ ぼ垂直な方向に前記カートリッジをエジェクト位置まで移動させる、請求項１記 載のデータ記憶システム。 ６．ほぼ平坦な表面を含む外側シェルと、 前記外側シェル内に回転自在に配置されたデータ記憶媒体と、 前記ほぼ平坦な表面に形成された第１および第２整合開口部とを備え、前記デ ィスクドライブ内の第１突起が前記第１整合開口部に嵌合し、第２突起が第２整 合開口部に嵌合するように、前記第１整合開口部が前記第２整合開口部と異なる 形状を有する、ディスクドライブで使用するためのディスクカートリッジ。 ７．前記カートリッジが前方周辺エッジと、後方周辺エッジと、２つの側方周 辺エッジとを含み、前記第１整合開口部が前方周辺エッジの近くに配置されてい る、請求項６記載のディスクカートリッジ。 ８．前記カートリッジが前方周辺エッジと、後方周辺エッジと、２つの側方周 辺エッジとを含み、前記第２整合開口部が後方周辺エッジの近くに配置されてい る、請求項６記載のディスクカートリッジ。 ９．前記第２整合開口部が前記後方周辺エッジの近くに配置されている、請求 項７記載のディスクカートリッジ。 １０．前記第１整合開口部および前記第２整合開口部が前記ディスクのエッジ からほぼ同じ距離にある、請求項６記載のディスクカートリッジ。 １１．前記第１整合開口部が角度の付いた表面を含む、請求項６記載のディス クカートリッジ。 １２．前記ディスク記憶カートリッジが、 外側シェルと、 該外側シェル内に回転自在に配置されたデータ記憶媒体と、 前記外側シェルの外側表面に配置された第１整合開口部とを備え、前記整合開 口部が前記データ記憶デバイス内の第１突起と整合する際、前記整合開口部が前 記記憶媒体の回転軸にほぼ垂直に前記データ記憶カートリッジの前記データ記憶 デバイス内での並進を可能にする、データ記憶デバイス内で使用するためのデー タ記憶カートリッジ。 １３．前記第１整合開口部が前記第１突起と整合し、前記第２整合開口部が第 ２突起と整合する際に、前記カートリッジが前記ドライブへの挿入中に前記回転 軸にほぼ垂直に並進するよう、前記カートリッジが第２整合開口部を含む、請求 項１２記載のデータ記憶カートリッジ。 １４．前記第１整合開口部が前記第２整合開口部と異なる形状を有する、請求 項１３記載のデータ記憶カートリッジ。 １５．前記第１整合開口部が前記第２突起と整合しない形状を有する、請求項 １４記載のデータ記憶カートリッジ。 １６．前記第１整合開口部のほうが前記第２整合開口部よりも小さい、請求項 １５記載のデータ記憶カートリッジ。 １７．前記データ記憶カートリッジが少なくとも２つの第１整合開口部を含む 、請求項１４記載のデータ記憶カートリッジ。 １８．前記データ記憶カートリッジの前方部分近くの両面に前記少なくとも２ つの第１整合開口部が配置されている、請求項１７記載のデータ記憶カートリッ ジ。 １９．前記第１整合開口部が傾斜表面を含む、請求項１８記載のデータ記憶カ ートリッジ。 ２０．前記データ記憶カートリッジが少なくとも２つの第２整合開口部を含む 、請求項１４記載のデータ記憶カートリッジ。 ２１．前記データ記憶カートリッジの後方部分の近くの両面に前記少なくとも ２つの第２整合開口部が配置されている、請求項２０記載のデータ記憶カートリ ッジ。 ２２．ドライブ装置の後方部分の近くに配置された第１突起および前記ドライ ブ装置の前方部分の近くに配置された第２突起を有するドライブ装置と、 データ記憶カートリッジとを備え、該データ記憶カートリッジが、 外側シェルと、 前記外側シェル内に回転自在に配置されたデータ記憶媒体と、 前記外側シェルの外側表面に配置された第１整合開口部と、 前記第１整合開口部が前記第１突起に整合し、第２整合開口部が前記第２突起 に整合した時に、前記データ記憶カートリッジの前記ドライブ装置への挿入中に 前記データ記憶カートリッジが前記記憶媒体の回転軸にほぼ垂直に並進するよう 、前記外側シェルの前記外側表面に配置された第２整合開口部とを含む、データ 記 憶システム。 ２３．前記カートリッジの前記ドライブへの挿入中に、前記外側シェルが走行 する際に沿う表面を前記第２突起が構成する、請求項２２記載のデータ記憶シス テム。 ２４．前記第１および第２突起の少なくとも一方が前記カートリッジのエジェ クト中に側方に並進し、前記カートリッジを前記データ記憶媒体の回転軸にほぼ 垂直な方向に並進させる、請求項２３記載のデータ記憶システム。 ２５．前記第１および第２突起の少なくとも一方がほぼカム形状である、請求 項２４記載のデータ記憶システム。 ２６．前記第１および第２整合開口部の少なくとも一方がほぼ傾斜した表面を 含む、請求項２５記載のデータ記憶システム。 ２７．前記データ記憶カートリッジが前記カートリッジの前方部分の近くの両 面にて、前記外側シェル内に配置された少なくとも２つの第１整合開口部を含む 、請求項２２記載のデータ記憶システム。 ２８．前記データ記憶カートリッジが前記カートリッジの前方部分の近くの両 面にて、前記外側シェル内に配置された少なくとも２つの第２整合開口部を含む 、請求項２２記載のデータ記憶システム。