JP2004199811A

JP2004199811A - ディスクの芯出し保持装置

Info

Publication number: JP2004199811A
Application number: JP2002368432A
Authority: JP
Inventors: Takashi Haraguchi; 隆原口
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】装置構造が簡易であり、かつピンの押圧力が容易に調整可能なディスク芯出し保持装置を提供する。
【解決手段】本発明のディスクの芯出し保持装置１は、ディスククランプユニット２１とピストン４０とセンターボス１１と弾性体４１とクランプピン１４とを備えている。ディスククランプユニット２１は、本体２０と、キャップ７と、ディスク取付面６と、孔２２と、ピン孔１０とを有している。センターボス１１とピストン４０とは連結していて、孔２２内をスライド可能である。センターボス１１は、テーパ部１１ｃを有している。弾性体４１は、ピストン４０を孔２２内でスライド可能に付勢している。クランプピン１４は、テーパ１１ｃとの係合によりピン孔１０内をスライド可能で、それにより、ディスク取付面６に保持されたディスク２を押圧可能である。距離Ｌを調整可能にピストン４０とセンターボス１１とが構成されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスククランプユニット上に載置された光ディスク等の孔あきディスクの中心を上記ディスククランプユニットの回転中心に一致させる芯出し保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録された情報の読み出しを高精度に行なうため、光ディスクのガイドトラックや磁気ディスクのサーボトラックは、ディスクの中心とトラックの中心とが一致するように記録される必要がある。この要求を満足させるため、ディスクに対する情報の記録時に、ディスク取付面上に載置されたディスクを芯出しして、ディスククランプユニットの中心にディスクの中心を一致させて保持する必要がある。
【０００３】
図１１は従来のディスクの芯出し保持装置を示す断面図である。
図１１を参照して、ディスクの芯出し保持装置２０１は、ディスククランプユニット２２１とピストン２３５とセンターボス２２４とクランプピン２２６とディスク取付面２０６とを備えている。ディスククランプユニット２２１は、本体２２０とキャップ２３１とを有している。
【０００４】
ディスククランプユニット２２１の本体２２０の上面中心部に、キャップ２３１がボルト２０８により固定されている。キャップ２３１は、ディスク２０２の中心孔に嵌合可能である。また、ディスククランプユニット２２１には、ディスク２０２を保持するためのディスク取付面２０６が形成されている。ディスククランプユニット２２１の内部には孔２１９が形成されている。孔２１９は、本体２２０の下端に開口する大径部のピストン空間２１９ａと、ピストン空間２１９ａに連通して上方へ延びる小径部のシリンダ室２１９ｂと、シリンダ室２１９ｂに連通するキャップ２３１内部の収納空間２１９ｃとを有している。孔２１９の内部には、センターボス２２４とピストン２３５とが配置されていて、弾性体２３４、２４１の各々によりそれぞれ保持され、上下にスライド自在に挿入されている。このピストン２３５によりピストン空間２１９ａの内部は、ピストン上空間２３６とピストン下空間２３７とに区画されている。
【０００５】
センターボス２２４は、シリンダ室２１９ｂ内で摺動する摺動部２２４ｂと、摺動部２２４ｂから上方へ突出するテーパ部２２４ｃとからなる。テーパ部２２４ｃは下方に向って連続的に径が小さくなっている。また、センターボス２２４はセンターボス連通孔２３８を有していて、これにより収納空間２１９ｃとピストン上空間２３６とが連通されている。
【０００６】
ピストン２３５は、ピストン空間２１９ａで摺動する摺動部２３５ｂと、摺動部２３５ｂから上方へ突出する突出部２３５ｃとからなり、外周にＯリング２４２を有している。突出部２３５ｃの上部はシリンダ室２１９ｂ内に挿入されていて、ピストン２３５の上端部２３５ａは、センターボス２２４の下端面２２４ａと常に接触している。なお、ディスククランプユニット２２１のフランジ部２４４はボルト２０５によってスピンドル２０３に固定されている。
【０００７】
キャップ２３１には、収納空間２１９ｃに連通してキャップ２３１の外周面に開口するピン孔２３０が形成されている。ピン孔２３０内にはクランプピン２２６がディスク２０２の半径方向にスライド自在に挿入されている。弾性体２２７はクランプピン２２６を回転中心方向に押し戻す作用をする。また、クランプピン２２６の一端はテーパ部２２４ｃと係合されている。収納空間２１９ｃと外部とは、クランプピン２２６とピン孔２３０との隙間により連通されている。
【０００８】
ここで、キャップ２３１の上部に設けられている調節ねじ２１０により、クランプピン２２６がディスク２０２を押圧する力を調節することができる。すなわち、調整ねじ２１０を締めることにより、弾性体２３４の縮みが大きくなり、弾性体２３４がセンターボス２２４を下向きに付勢する力が大きくなる。弾性体２３４がセンターボス２２４を下向きに付勢する力が大きくなると、ピストン下空間２３７の圧力が開放されたときに、センターボス２２４はより下の位置まで下降する。これにより、クランプピン２２６はテーパ部２２４ｃのより径の大きい部分に係合するので、クランプピン２２６がディスク２０２を押出す力が大きくなる。一方、調整ねじ２１０を緩めることにより、弾性体２３４の縮みが小さくなり、弾性体２３４がセンターボス２２４を下向きに付勢する力が小さくなる。弾性体２３４がセンターボス２２４を下向きに付勢する力が小さくなると、ピストン下空間２３７の圧力が開放されたときに、センターボス２２４の下降する位置が上がる。これにより、クランプピン２２６はテーパ部２２４ｃのより径の小さい部分に係合するので、クランプピン２２６がディスク２０２を押出す力が小さくなる。
【０００９】
次に、従来のディスクの芯出し保持装置の動作について説明する。
ディスク２０２の中心孔がキャップ２３１に嵌められた後に、ピストン下空間２３７への圧縮空気の供給が停止される。そして弾性体２４１の復元力により、ピストン２３５が下方へ移動する。ピストン２３５が下方へ移動すると、弾性体２３４の復元力とバランスを保ちながらセンターボス２２４が押し下げられる。センターボス２２４が押し下げられて下方に移動すると、テーパ部２２４ｃに押されることによって、複数のクランプピン２２６がディスククランプユニット２２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン２２６の他端の係合面２１７がディスク取付面２０６上に載置されたディスク２０２を押圧する。これにより、ディスク２０２は半径方向および下方向に保持される。
【００１０】
ディスク２０２の芯出し保持が解除される場合には、ピストン下空間２３７に圧縮空気が供給される。これにより、ピストン２３５が上方へ移動する。ピストン２３５が上方へ移動すると、ピストン２３５の上端部２３５ａがセンターボス２２４の下端面２２４ａを押す力により、センターボス２２４が押し上げられる。センターボス２２４が押し上げられて上方に移動すると、ピン孔２３０に挿入されているクランプピン２２６に対してテーパ部２２４ｃからの押圧力がなくなり、弾性体２２７の復元力により複数のクランプピン２２６がディスククランプユニット２２１の回転中心方向に向って各々移動する。これにより、ディスク２０２の保持が解除される。
【００１１】
また、上記以外にディスクをチャッキングする機構は、たとえば特許第３１５２０３０号公報（特開平７−１０５６０５号公報）、特許第２９７０２００号公報（特開平５−２９８７９８号公報）に開示されている（特許文献１、２参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特許第３１５２０３０号公報（特開平７−１０５６０５号公報）
【００１３】
【特許文献２】
特許第２９７０２００号公報（特開平５−２９８７９８号公報）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のディスクの芯出し保持装置において、センターボス２２４とピストン２３５とは常に接触しているにもかかわらず、センターボス２２４とピストン２３５とは別々に構成されていた。このため、センターボス２２４とピストン２３５との各々を下方向に付勢するための弾性体が２つ必要となり、装置構造が複雑になるという問題があった。
【００１５】
また、上記従来のディスクの芯出し保持装置において、クランプピン２２６の押圧力の調整は、弾性体２３４がセンターボス２２４を付勢する下向きの力を調整することにより行われている。しかしながら、収納空間２１９ｃはピストン上空間１８に比べて容積が小さいため、設置可能な弾性体２３４の長さには限度がある。長さの短い弾性体２３４は縮みも小さいので、弾性体２３４の縮みを調整ねじ２１０によって調整することは難しい。このため、上記構成ではクランプピン２２６によるディスク２０２の押圧力（押出し力）を調整することが困難であるという問題があった。
【００１６】
したがって本発明の目的は装置構造が簡易であり、かつピンによるディスクの押圧力が容易に調整可能なディスク芯出し保持装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスクの芯出し保持装置は、ディスククランプユニットとピストン部とセンターボス部と付勢手段とピンとを備えている。ディスククランプユニットは、ディスクの中心孔に嵌合可能なキャップ部と、ディスクをキャップ部に嵌合した状態でディスクを保持するための取付面と、内部に延びる第１の孔と、第１の孔に連通してキャップ部外周面に開口する第２の孔とを有している。ピストン部は、第１の孔内でスライド可能に配置されている。センターボス部は、ピストン部と連結し、かつ第１の孔内をピストン部とともにスライド可能で、かつピストン部よりもキャップ部側に位置し、テーパ部を有している。付勢手段は、ピストン部を第１の孔内でスライド可能に付勢している。ピンは、センターボス部におけるテーパ部との係合により第２の孔内をスライド可能で、それにより、取付面に保持されたディスクの中心孔側の面取部を押圧可能である。ピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離を調整可能にピストン部とセンターボス部とが構成されている。
【００１８】
本発明のディスクの芯出し保持装置によれば、センターボス部とピストン部とは互いに連結されているので、１つの弾性体のみの構成によりピストン部とセンターボス部との双方を下方向に付勢することができる。したがって、装置構造が簡易になる。
【００１９】
また、本発明のディスクの芯出し保持装置によれば、ピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離が調整可能である。このようにピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離を変えることにより、ディスク保持の状態において、ピンが係合するテーパ部の位置が変化する。すなわち、ディスク保持状態において、ピンが係合する部分におけるテーパ部の横方向寸法（径）が変化する。ピンが係合する部分におけるテーパ部の横方向寸法（径）が変化すれば、ピンがディスクを押圧する力が変化する。これにより、ピンによるディスクの押圧力が容易に調整可能となる。
【００２０】
したがって、装置構造が簡易であり、かつピンによるディスクの押圧力が容易に調整可能なディスク芯出し保持装置となる。
【００２１】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部とピストン部とは互いに嵌合により連結されており、かつ連結されたセンターボス部とピストン部とをあわせた長さは、嵌合の状態の変化により調整可能とされている。
【００２２】
これにより、センターボス部とピストン部とは簡易な構成で連結可能となる。また、連結されたセンターボス部とピストン部とをあわせた長さの調整の程度により、ピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離を容易に変えることができる。なお、本明細書中における螺合とは、雄ねじを雌ねじに係合させるような螺合も含まれる。
【００２３】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、ピストン部は、突出部分と付勢手段に当接する座金部分とを有し、突出部分と座金部分とが別体で構成されており、かつ互いに連結されている。
【００２４】
これにより、突出部分と付勢手段に当接する座金部分とが連結する位置を変えることにより、ピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離を容易に変えることができる。
【００２５】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、ディスククランプユニットは、ピストン部が上死点に位置したときにおいて、ピストン部の摺動部のシール部よりもキャップ側の第１の孔の部分に連通し、かつディスククランプユニットの外面に開口する抜き孔を有している。
【００２６】
これにより、ピストン部の上下方向の動作の際に、抜き孔を通じて空気が放出および流入されることにより、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の圧力が上昇および減少することが防止される。また、ピストン部の上下方向の動作の際にピストン部およびシール部によりふさがれない位置に抜き孔が開口しているため、抜き孔を通じての空気の放出および流入が常時可能となる。加えて、抜き孔はピンを配置するためのものではないので、空気の放出および流入に必要な径で開口可能であり、十分な空気の放出および流入が可能となる。したがって芯出し保持精度が高くなり、かつ安定したディスクの着脱動作が可能となる。
【００２７】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、ディスクの中心孔側の面取部と接触するピンの部分は球面である。
【００２８】
これにより、取付面に保持されたディスクの中心孔側の面取部に対して、ピンが簡易な構成で保持可能となる。
【００２９】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部は、センターボス部とキャップ部とで区画されるセンターボス上空間と、ピストン上空間とを連通する孔を有している。
【００３０】
これにより、ピストン上空間およびセンターボス上空間の空気が圧縮されることにより圧力が増加した場合には、ピストン上空間およびセンターボス上空間の空気は抜き孔を通じて外部へ放出されるとともに、ピストン上空間、センターボス上空間、ピンと第２の孔との隙間、という経路を通って外部へ放出される。一方、ピストン上空間およびセンターボス上空間の容積が増加することにより圧力が減少した場合には、抜き孔を通じて外部からピストン上空間およびセンターボス上空間へ空気が流入されるとともに、ピンと第２の孔との隙間、センターボス上空間、ピストン上空間、という経路を通って外部からピストン上空間およびセンターボス上空間へ空気が流入される。したがって、空気の放出および流入の経路が増える。
【００３１】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部と第１の孔の内壁との摺動面には油脂が塗布されているまたは摩擦特性の良い表面処理が施されている。
【００３２】
これにより、センターボス部が第１の孔内をスライドする際の摺動性が向上する。
【００３３】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部は、下方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部をピンと係合する部分に有している。
【００３４】
これにより、ディスクが保持される場合には圧縮空気の供給が停止され、ディスクの保持が解除される場合には圧縮空気が供給されることにより、ディスクの保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
【００３５】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部は、上方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部をピンと係合する部分に有している。
【００３６】
これにより、ディスクが保持される場合には圧縮空気が供給され、ディスクの保持が解除される場合には圧縮空気の供給が停止されることにより、ディスクの保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
【００３７】
上記本発明のディスク芯出し保持装置において好ましくは、ディスククランプユニットは、第１の孔内におけるピストン部のキャップ部側とは逆側への移動を規制するための爪部をさらに有している。
【００３８】
この爪部により、ピストン部がキャップ部と逆側へ移動することを規制することができる。このため、万が一ピストン部を支持する弾性体が切れた場合でも、ピストン部の移動は爪部で停止することができる。また、ピストン部の上下方向の動作の際にピストン部は爪部より下に下降しなくなるので、ピストン部の下死点の位置を固定することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるディスクの芯出し保持装置を示す上部平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図２の要部拡大図である。
【００４０】
図１〜図４を参照して、本実施の形態におけるディスクの芯出し保持装置１は、ディスククランプユニット２１とピストン４０とセンターボス１１と弾性体４１とクランプピン１４とを備えている。
【００４１】
ディスククランプユニット２１は、本体２０とキャップ７とディスク取付面６とを有している。キャップ７は本体２０の上面中心部にボルト８により固定されている。また、キャップ７はディスク２の中心孔に嵌合可能となるように円柱形状に形成されている。ディスク２をキャップ７に嵌合した状態でディスク２を保持可能であるように、ディスク取付面６が本体２０の上面に形成されている。また、ディスククランプユニット２１の内部には孔２２とピン孔１０とが形成されている。
【００４２】
孔２２は、本体２０の下端に開口する大径部のピストン空間２２ａと、ピストン空間２２ａに連通して上方へ延びる小径部のシリンダ室２２ｂと、シリンダ室２２ｂに連通するキャップ７内部の収納空間２２ｃ（センターボス上空間）とを有している。ピストン空間２２ａとシリンダ室２２ｂとの接合部およびシリンダ室２２ｂと収納空間２２ｃとの接合部において孔２２の径は不連続に変化している。
【００４３】
孔２２の内部には、センターボス１１とピストン４０とが配置されており、ピストン４０よりもキャップ７側にセンターボス１１が配置されている。センターボス１１とピストン４０とは結合部分５０において連結している。また、センターボス１１とピストン４０とは、弾性体４１により付勢されることにより孔２２内を上下にスライド可能となっている。このピストン４０によりピストン空間２２ａの内部は、ピストン上空間１８とピストン下空間４７とに区画されている。なお、ディスククランプユニット２１は、ピストン４０の下方向への移動を規制するための爪部５３をピストン下空間４７内に有している。また、距離Ｌは、ピストン４０が弾性体４１と当接する位置からテーパ部１１ｃまでの距離を示している。
【００４４】
センターボス１１は、雄ねじ部１１ａと摺動部１１ｂとテーパ部１１ｃとを有している。センターボス１１の摺動部１１ｂは、シリンダ室２２ｂ内でピストン４０とともにスライド可能に配置されている。テーパ部１１ｃは摺動部１１ｂ上部に位置し、下方に向って連続的に径が小さくなっている。雄ねじ部１１ａは摺動部１１ｂ下端に形成されている。センターボス１１はセンターボス連通孔４６を有していて、これにより収納空間２２ｃとピストン上空間１８とが連通されている。
【００４５】
ピストン４０は、雌ねじ部４０ａと摺動部４０ｂと突出部４０ｃとを有している。摺動部４０ｂはピストン空間２２ａ内を摺動する部分であり、外周にＯリング４２（シール部）を有している。突出部４０ｃは摺動部４０ｂから上方に延びている。雌ねじ部４０ａは摺動部４０ｂの上端に形成されている。なお、ピストン４０は六角穴付止めねじ５２（図５）を六角レンチなどで締めるための孔５１を有している。孔５１は上部で雌ねじ部４０ａに連通している。
【００４６】
ここで、センターボス１１とピストン４０との嵌合方法について説明する。
図５（ａ）はセンターボスの概略図、（ｂ）は六角穴付止めねじの概略図、（ｃ）はピストンの概略図である。
【００４７】
図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、予め六角穴付止めねじ５２が嵌め込まれたピストン４０の雌ねじ部４０ａに、センターボス１１の雄ねじ部１１ａが螺合されている。これにより、センターボス１１の雄ねじ部１１ａとピストン４０の雌ねじ部４０ａとは互いに嵌合により連結されている。
【００４８】
このとき、ピストン４０の雌ねじ部４０ａ中において、六角穴付止めねじ５２は孔５１を通じて六角レンチで締めることにより雌ねじ部４０ａに嵌め込まれる。このとき、六角穴付止めねじ５２を嵌め込む位置（深さ）によって、連結されたセンターボス１１とピストン４０とをあわせた長さを変えることができる。
【００４９】
すなわち、六角穴付止めねじ５２が嵌め込まれる位置が深い程、センターボス１１の雄ねじ１１ａが嵌め込まれる位置が深くなるので、連結されたセンターボス１１とピストン４０とをあわせた長さは短くなる。一方、ピストン４０の雌ねじ部４０ａ中において、六角穴付止めねじ５２が嵌め込まれる位置が浅い程、センターボス１１の雄ねじ１１ａが嵌め込まれる位置が浅くなるので、連結されたセンターボス１１とピストン４０とをあわせた長さは長くなる。このように連結されたセンターボス１１とピストン４０とをあわせた長さは、嵌合状態の変化により調整可能である。これにより、距離Ｌは、センターボス１１とピストン４０との双方の嵌合（螺合）状態を変化させることにより調整可能となっている。
【００５０】
図１〜図４を参照して、センターボス１１と、センターボス１１が配置されるシリンダ室２２ｂとの各摺動面には油脂が塗布されていたり、または、摩擦特性の良い表面処理が施されている。摩擦特性の良い表面処理としては、たとえば無電解ニッケルめっき、硬質クロムめっき、アルマイト処理、テフロン（Ｒ）や二硫化モリブデンを含んだ処理、カーボンやセラミクスを使用した処理などが挙げられる。なお、ディスククランプユニット２１のフランジ部４４はボルト５によってスピンドル３に固定されている。
【００５１】
キャップ７には、収納空間２２ｃに連通してキャップ７の外周面に開口するピン孔１０が形成されている。ピン孔１０にはクランプピン１４が配置されている。クランプピン１４は円柱状であり、両方の端面が球状に形成されている。クランプピン１４は弾性体１５によりキャップ７の回転中心方向に付勢されており、それによりクランプピン１４の一端がセンターボス１１のテーパ部１１ｃと係合している。これにより、クランプピン１４はピン孔１０内をスライド可能となる。また、このスライドにより、クランプピン１４の他端は、キャップ７の外周面から突出してディスク２の中心孔側の面取部（チャンファ一部）２ａ（図６）を押圧可能である。
【００５２】
また、ディスククランプユニット２１は抜き孔４５を有している。この抜き孔４５は、ピストン４０の摺動部４０ｂの上端が上死点Ｃに位置したときにおいて、ピストン４０のＯリング４２よりもキャップ７側（図中上側）でピストン上空間１８に連通し、かつディスククランプユニット２１の外面に開口している。ここで、本明細書中において上死点Ｃとは、ピストン４０が最も上に上がった際のピストン４０のピストン空間２２ａと摺動する部分（摺動部４０ｂ）の上端Ｃを意味している。
【００５３】
次に、本実施の形態におけるディスク芯出し保持装置の動作について説明する。
【００５４】
ディスク２が芯出し保持される場合には、ピストン下空間４７への圧縮空気の供給が停止される。そして弾性体４１の復元力により、センターボス１１とピストン４０とが一体化して下方へ移動する。センターボス１１とピストン４０とが一体化して下方へ移動すると、センターボス１１のテーパ部１１ｃに押されることによって、複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン１４の他端の係合面１７がディスク取付面６上に載置されたディスク２を押圧する。これにより、ディスク２は半径方向および下方向に保持される。
【００５５】
図６はピンとディスクとの係合部分（図２のＢ部分）の拡大断面図である。
図６を参照して、クランプピン１４は、係合面１７によりディスク２の面取部２ａに対して力Ｆ₁で押圧する。これによりディスク２は、力Ｆ₁の半径方向の分力Ｆ₂により半径方向に保持され、下方向の分力Ｆ₃により下方向に保持される。したがってクランプピン１４は、ディスク取付面６に保持されたディスク２の中心孔側の面取部２ａを押圧可能である。
【００５６】
ディスク２の芯出し保持が解除される場合には、ピストン下空間４７に圧縮空気が供給される。これにより、センターボス１１とピストン４０とが一体化して上方へ移動する。センターボス１１とピストン４０とが一体化して上方へ移動すると、ピン孔１０に挿入されているクランプピン１４に対してセンターボス１１のテーパ部１１ｃからの押圧力がなくなり、弾性体１５の復元力により複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の回転中心方向に向って各々移動する。これにより、ディスク２の保持が解除される。
【００５７】
本実施の形態においては、センターボス１１とピストン４０とは互いに連結されているので、弾性体４１のみの構成によりピストン４０とセンターボス１１との双方を下方向に付勢することができる。したがって、装置構造が簡易になる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、距離Ｌを変えることにより、ディスク２の保持状態において、クランプピン１４が係合するテーパ部１１ｃの位置が変化する。すなわち、ディスク２の保持状態において、クランプピン１４が係合する部分におけるテーパ部１１ｃの横方向寸法（径）が変化する。クランプピン１４が係合する部分におけるテーパ部１１ｃの横方向寸法（径）が変化すれば、クランプピン１４がディスク２を押圧する力が変化する。これにより、クランプピン１４によるディスク２の押圧力が容易に調整可能となる。
【００５９】
したがって、装置構造が簡易であり、かつクランプピン１４によるディスク２の押圧力が容易に調整可能なディスク芯出し保持装置１となる。
【００６０】
また、本実施の形態においては、センターボス１１とピストン４０とは互いに嵌合により連結されており、かつ連結されたセンターボス１１とピストン４０とは伸縮可能であるので、センターボス１１とピストン４０とは簡易な構成で連結可能となる。また、連結されたセンターボス１１とピストン４０との伸縮の程度により、距離Ｌを容易に変えることができる。
【００６１】
本実施の形態においては、ピストン４０の上下方向の動作の際に、抜き孔４５を通じて空気が放出および流入されることにより、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの圧力が上昇および減少することが防止される。また、抜き孔４５は、ピストン４０の上下動作の際にピストン４０およびＯリング４２によりふさがれない位置に開口しているため、抜き孔４５を通じての空気の放出および流入が常時可能となる。加えて、抜き孔４５はクランプピン１４を配置するためのものではないので、空気の放出および流入に必要な径で開口可能であり、十分な空気の放出および流入が可能である。したがって、本実施の形態のディスク芯出し保持装置１は、安定したディスク２の着脱動作が可能となる。
【００６２】
本実施の形態においては、ディスク２の中心孔側の面取部２ａと接触するクランプピン１４の部分は球面であるので、ディスク取付面６に保持されたディスク２の中心孔側の面取部２ａに対して、クランプピン１４が簡易な構成で保持可能となる。
【００６３】
本実施の形態においては、センターボス１１は、収納空間２２ｃとピストン上空間１８とを連通するセンターボス連通孔４６を有している。これにより、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの空気が圧縮されることにより圧力が増加した場合には、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの空気は、抜き孔４５を通じて外部へ放出されるとともに、ピストン上空間１８、収納空間２２ｃ、クランプピン１４とピン孔１０との隙間、という経路を通って外部へ放出される。一方、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの容積が増加することにより圧力が負圧になる場合には、抜き孔４５を通じて外部からピストン上空間１８および収納空間２２ｃへ空気が流入されるとともに、クランプピン１４とピン孔１０との隙間、収納空間２２ｃ、ピストン上空間１８、という経路を通って外部からピストン上空間１８および収納空間２２ｃへ空気が流入される。したがって、より効率よく空気の放出および流入が可能である。
【００６４】
本実施の形態においては、センターボス１１のシリンダ室２２ｂとの摺動面には油脂が塗布されているまたは摩擦特性の良い表面処理が施されているので、センターボス１１がシリンダ室２２ｂをスライドする際の摺動性が向上する。
【００６５】
本実施の形態においては、センターボス１１は、下方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部１１ｃをクランプピン１４と係合する部分に有しているので、ディスク２が保持される場合には圧縮空気の供給が停止され、ディスク２の保持が解除される場合には圧縮空気が供給されることにより、ディスク２の保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
【００６６】
本実施の形態においては、ディスククランプユニット２１は、ピストン空間２２ａ内にピストン４０を保持するための爪部５３をさらに有している。これにより、ピストン４０がキャップ７と逆側へ移動することを規制することができる。このため、万が一ピストン４０を支持する弾性体４１が切れた場合でも、ピストン４０の移動は爪部５３で停止することができる。また、ピストン４０の上下方向の動作の際にピストン４０は爪部５３より下に下降しなくなるので、ピストン４０の下死点の位置を固定することができる。
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【００６７】
図７を参照して、本実施の形態では、クランプピン１４と係合するためにセンターボス１１の上部に形成されているテーパ部１１ｃは、上方に向って連続的に横方向寸法（径）が小さくなっている。
【００６８】
なお、これ以外の構成については図１〜図６に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
次に、本実施の形態におけるディスク芯出し保持装置の動作について説明する。
【００７０】
ディスク２が芯出し保持される場合には、ピストン下空間４７に圧縮空気が供給される。これにより、センターボス１１とピストン４０とが一体化して上方へ移動する。センターボス１１とピストン４０とが一体化して上方へ移動すると、センターボス１１のテーパ部１１ｃに押されることによって、複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン１４の他端の係合面１７がディスク取付面６上に載置されたディスク２を押圧する。これにより、図６に示す実施の形態１と同様の原理によりディスク２は半径方向および下方向に保持される。
【００７１】
ディスク２の芯出し保持が解除される場合には、ピストン下空間４７への圧縮空気の供給が停止される。そして弾性体４１の復元力により、センターボス１１とピストン４０とが一体化して下方へ移動する。センターボス１１とピストン４０とが一体化して下方へ移動すると、ピン孔１０に挿入されているクランプピン１４に対してセンターボス１１のテーパ部１１ｃからの押圧力がなくなり、弾性体１５の復元力により複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の回転中心方向に向って各々移動する。これにより、ディスク２の保持が解除される。
【００７２】
本実施の形態においては、センターボス１１は、上方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部１１ｃをクランプピン１４と係合する部分に有している。これにより、ディスク２が保持される場合には圧縮空気が供給され、ディスク２の保持が解除される場合には圧縮空気の供給が停止されることにより、実施の形態１の効果に加えて、圧縮空気の供給および供給の停止に関して実施の形態１と逆の操作により、ディスク２の保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【００７３】
図８を参照して、本実施の形態では、センターボス１１の雄ねじ部１１ａとピストン４０の雌ねじ部４０ａとが最も下の（深い）位置で螺合されている。これにより、実施の形態１および２とは異なり、センターボス１１とピストン４０とは固定されて連結されている。なお、孔５１は形成されていない。
【００７４】
ピストン４０は、雌ねじ部４０ａと摺動部４０ｂと突出部４０ｃと座金部４０ｄとを有している。ピストン４０において、雌ねじ部４０ａと摺動部４０ｂと突出部４０ｃとは一体化していて、座金部４０ｄとは別体で構成されている。摺動部４０ｂには複数の雌ねじ部５７が等間隔で形成されている。座金部４０ｄは、突出部４０ｃの上部から嵌め込まれ、雌ねじ部５７に六角穴付止めねじ５６が螺合されることにより摺動部４０ｂの上部に配置されている。これにより、突出部４０ｃと座金部４０ｄとは互いに連結されている。座金部４０ｄの上部には弾性体４１が当接されている。
【００７５】
摺動部４０ｂの雌ねじ部５７において、六角穴付止めねじ５６を嵌め込む位置（深さ）を変えることにより、座金部４０ｄの位置が変わり、これにより距離Ｌを変えることができる。すなわち、六角穴付止めねじ５６が嵌め込まれる位置が下である程、座金部４０ｄの位置が下になるので、距離Ｌは長くなる。一方、六角穴付止めねじ５６が嵌め込まれる位置が上である程、座金部４０ｄの位置が上になるので、距離Ｌは短くなる。
【００７６】
なお、これ以外の構成および動作については図１〜図６に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７７】
本実施の形態においては、距離Ｌは、座金部４０ｄが突出部４０ｃに嵌め込まれる位置を変えることにより調整可能となっている。したがって、距離Ｌを容易に変えることができる。
（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【００７８】
図９を参照して、本実施の形態では、センターボス１１の雄ねじ部１１ａとピストン４０の雌ねじ部４０ａとが最も下の（深い）位置で螺合されている。これにより、実施の形態１および２とは異なり、センターボス１１とピストン４０とは固定されて連結されている。なお、孔５１は形成されていない。
【００７９】
ピストン４０は、雌ねじ部４０ａと摺動部４０ｂと突出部４０ｃと雄ねじ部４０ｆとを有している。ピストン４０において、突出部４０ｃの下部には雌ねじ部４０ｆが形成されている。雌ねじ部４０ａと突出部４０ｃと雄ねじ部４０ｆとは一体化していて、摺動部４０ｂとは別体で構成されている。摺動部４０ｂは雌ねじ部５９を有している。
【００８０】
予め六角穴付止めねじ５８が嵌め込まれた雌ねじ部５９に、雄ねじ部４０ｆが螺合されることにより固定され、摺動部４０ｂの上部に配置されている。これにより、突出部４０ｃと摺動部４０ｂとは互いに連結されている。摺動部４０ｂの上部の座金部分には弾性体４１が当接されている。
【００８１】
このとき、雌ねじ部５９中において、六角穴付止めねじ５８を嵌め込む位置（深さ）によって、距離Ｌを変えることができる。すなわち、六角穴付止めねじ５８が嵌め込まれる位置が下である程、突出部４０ｃの位置が下になるので、距離Ｌは短くなる。一方、六角穴付止めねじ５８が嵌め込まれる位置が上である程、突出部４０ｃの位置が上になるので、距離Ｌは長くなる。
【００８２】
なお、これ以外の構成および動作については図１〜図６に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
本実施の形態においては、距離Ｌは、摺動部４０ｂに突出部４０ｃが嵌め込まれる位置を変えることにより調整可能となっている。したがって、距離Ｌを容易に変えることができる。
（実施の形態５）
図１０（ａ）は本発明の実施の形態５におけるセンターボスの概略図、（ｂ）は本発明の実施の形態５におけるピストンの概略図である。
【００８４】
図１０（ａ）、（ｂ）を参照して、センターボス１１は、摺動部１１ｂとテーパ部１１ｃとノッチ１１ｄとを有している。ノッチ１１ｄはセンターボス１１の下部に、凸形状で形成されている。ピストン４０は、摺動部４０ｂと突出部４０ｃとノッチ４０ｅとを有している。ノッチ４０ｅはピストン４０の上部に、上下方向に並んだ複数個の凹形状で形成されている。凸形状のノッチ１１ｄと凹形状のノッチ４０ｅとが互いに嵌合することによりセンターボス１１とピストン４０とは連結される。また、凸形状のノッチ１１ｄが嵌め込まれる凹形状のノッチ４０ｅの位置を変えることにより、連結されたセンターボス１１とピストン４０とは伸縮可能である。
【００８５】
なお、これ以外の構成および動作については図１〜図６に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８６】
本実施の形態においては、距離Ｌは、凸形状のノッチ１１ｄが嵌め込まれる凹形状のノッチ４０ｅの位置を変えることにより調整可能となっている。したがって、簡易な構成で距離Ｌを調整可能である。
【００８７】
実施の形態１〜５では、キャップ７は円柱形状であったが、本発明はこのような形状に限定されるものではなく、ディスクの中心孔に嵌合可能な形状であればよい。また、孔２２については、孔の内部の径が不連続に異なっている場合について示したが、径は一定でもよい。クランプピン１４は円柱状であり両方の端面が球状であり、テーパ部１１ｃと接触することによりセンターボスと連動する場合について示したが、ピンがセンターボス部との係合によりスライド可能で、それにより、取付面に保持されたディスクの中心孔側の面取部を押圧可能であればよい。
【００８８】
また、実施の形態１〜５では、クランプピン１４におけるディスク２の中心孔側の面取部２ａとの接触部分が球面である場合について示したが、ディスクの中心孔側の面取部を押圧可能な形状であればよい。
【００８９】
加えて、実施の形態１〜５では、抜き孔４５がピストン上空間１８に連通している場合について説明したが、ピストン部が上死点に位置したときにおいて、ピストン部の摺動部のシール部よりもキャップ側の第１の孔の部分に連通していれば、たとえばシリンダ室２２ｂまたは収納空間２２ｃに連通していてもよい。
【００９０】
さらに、実施の形態１では、摩擦特性の良い表面処理として、無電解ニッケルめっき、硬質クロムめっき、アルマイト処理、テフロン（Ｒ）やニ硫化モリブデンを含んだ処理、カーボンやセラミクスを使用した処理が挙げられているが、これらの処理に限定されるものではなく、摩擦特性が良くなるような処理であればよい。
【００９１】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明のディスクの芯出し保持装置によれば、センターボス部とピストン部とは互いに連結されているので、１つの弾性体のみの構成によりピストン部とセンターボス部との双方を下方向に付勢することができる。したがって、装置構造が簡易になる。
【００９３】
また、本発明のディスクの芯出し保持装置によれば、ピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離が調整可能である。このようにピストン部が付勢手段と当接する位置からテーパ部までの距離を変えることにより、ディスク保持の状態において、ピンが係合するテーパ部の位置が変化する。すなわち、ディスク保持状態において、ピンが係合する部分におけるテーパ部の横方向寸法（径）が変化する。ピンが係合する部分におけるテーパ部の横方向寸法（径）が変化すれば、ピンがディスクを押圧する力が変化する。これにより、ピンによるディスクの押圧力が容易に調整可能となる。
【００９４】
したがって、装置構造が簡易であり、かつピンによるディスクの押圧力が容易に調整可能なディスク芯出し保持装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるディスクの芯出し保持装置を示す上部平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２の要部拡大図である。
【図５】センターボスの概略図（ａ）、六角穴付止めねじの概略図（ｂ）、ピストンの概略図（ｃ）である。
【図６】図２のＢ部分の拡大断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５におけるセンターボスの概略図（ａ）、ピストンの概略図（ｂ）である。
【図１１】従来のディスクの芯出し保持装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２０１ディスク芯出し保持装置、２，２０２ディスク、２ａ面取部、３，２０３スピンドル、５，８，２０５，２０８ボルト、６，２０６ディスク取付面、７，２３１キャップ、１０，２３０ピン孔、１１，２２４センターボス、１１ａ，４０ｆ雄ねじ部、１１ｂ，２２４ｂセンターボス摺動部、１１ｃ，２２４ｃテーパ部、１１ｄ，４０ｅノッチ、１４，２２６クランプピン、１５，４１，２２７，２３４，２４１弾性体、１７，２１７係合面、１８，２３６ピストン上空間、２０，２２０本体、２１，２２１ディスククランプユニット、２２，５１，２１９孔、２２ａ，２１９ａピストン空間、２２ｂ，２１９ｂシリンダ室、２２ｃ，２１９ｃ収納空間、４０，２３５ピストン、４０ａ，５７，５９雌ねじ部、４０ｂ，２３５ｂピストン摺動部、４０ｃ，２３５ｃピストン突出部、４０ｄ座金部、４２，２４２Ｏリング、４４，２４４フランジ部、４５抜き孔、４６，２３８センターボス連通孔、４７，２３７ピストン下空間、５０結合部分、５２，５６，５８六角穴付止めねじ、５３爪部、２２４ａセンターボス下端面、２３５ａピストン上端部。

Claims

ディスクの中心孔に嵌合可能なキャップ部と、前記ディスクをキャップ部に嵌合した状態で前記ディスクを保持するための取付面と、内部に延びる第１の孔と、前記第１の孔に連通して前記キャップ部外周面に開口する第２の孔とを有するディスククランプユニットと、
前記第１の孔内でスライド可能に配置されるピストン部と、
前記ピストン部と連結し、かつ前記第１の孔内を前記ピストン部とともにスライド可能で、かつ前記ピストン部よりも前記キャップ部側に位置し、テーパ部を有するセンターボス部と、
前記ピストン部を前記第１の孔内でスライド可能に付勢する付勢手段と、
前記センターボス部における前記テーパ部との係合により前記第２の孔内をスライド可能で、それにより、前記取付面に保持された前記ディスクの中心孔側の面取部を押圧可能なピンとを備えるディスクの芯出し保持装置であって、
ピストン部が前記付勢手段と当接する位置から前記テーパ部までの距離を調整可能に前記ピストン部と前記センターボス部とが構成されている、ディスクの芯出し保持装置。
前記センターボス部と前記ピストン部とは互いに嵌合により連結されており、かつ連結された前記センターボス部と前記ピストン部とをあわせた長さは、前記嵌合の状態の変化により調整可能とされている、請求項１に記載のディスクの芯出し保持装置。
前記ピストン部は、突出部分と前記付勢手段に当接する座金部分とを有し、前記突出部分と前記座金部分とは別体で構成されており、かつ互いに連結されている、請求項１に記載のディスクの芯出し保持装置。
前記ディスククランプユニットは、前記ピストン部が上死点に位置したときにおいて、前記ピストン部の摺動部のシール部よりも前記キャップ側の前記第１の孔の部分に連通し、かつ前記ディスククランプユニットの外面に開口する抜き孔を有する、請求項１から３のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
ディスクの中心孔側の面取部と接触する前記ピンの部分は球面である、請求項１から４のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
前記センターボス部は、前記センターボス部と前記キャップ部とで区画されるセンターボス上空間と、前記ピストン上空間とを連通する孔を有する、請求項１から５のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
前記センターボス部と前記第１の孔の内壁との摺動面には油脂が塗布されているまたは摩擦特性の良い表面処理が施されている、請求項１から６のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
前記センターボス部は、下方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部を前記ピンと係合する部分に有している、請求項１から７のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
前記センターボス部は、上方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部を前記ピンと係合する部分に有している、請求項１から８のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
前記ディスククランプユニットは、前記第１の孔内における前記ピストン部の前記キャップ部側とは逆側への移動を規制するための爪部をさらに有する、請求項１から９のいずれかに記載のディスクの芯出し装置。