JP2004199838A - チャッキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの装置の使用形態により、媒体回転中に回転体の回転軸と直交する方向の力が発生しても、媒体のチャッキング状態を維持することができるチャッキング装置を提供する。
【解決手段】本発明のチャッキング装置は、回転媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルとで回転媒体を挟持するクランパと、ターンテーブルに設けられ、回転媒体を載置する載置部と、載置部よりも内周側に設けられ、クランパとターンテーブルとが離れないようにロックする為の係合手段と、ターンテーブルの回転により係合手段との嵌合及び嵌合解除可能にクランパの内周側に設けられた被係合手段とを備えてなることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光ディスクや磁気ディスク等を駆動する記憶装置や記録媒体処理装置等や、回転媒体をチャッキングするチャッキング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多種多様な磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等が規格統一化されてきている。このようなディスクを回転可能に保持する為のチャッキング装置としては、以下に説明するようなものが既に知られている。まず、▲１▼ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のようなハブ無し媒体で、ディスクをクランパとターンテーブルの間に挟むとともにクランパとターンテーブル間で磁気的吸引力を発生させてディスクを保持する方法、次に、▲２▼ハブ無し媒体で、ディスクの中心孔の縁を球またはツメなどに押しあててディスクを保持する方式でポータブルドライブに使用されることが多く、押しあては人力で行う方法、そして、▲３▼ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）のようなハブ有りの媒体で、ディスクの中心部分をターンテーブルに対向させることでディスクの金属製ハブとターンテーブルの磁性体により磁気的な吸引力でディスクを保持する方法、がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ディスクをターンテーブルに載置し、ディスクをターンテーブルとチャッキングプレートとの間に挟み込んでいる。このとき、マグネットの吸引力によりチャッキングプレートとターンテーブルは吸着する。また、チャッキングプレートにより、上下移動可能なテーパースリーブが押し下げられ、チャッキングツメをディスクの内周面を押圧する。このようにして、ディスクがチャッキングされる。
【０００４】
しかし、このような特許文献１に開示された技術では、後述するジャイロモーメントが発生した際に、マグネットによるチャッキングプレートとターンテーブルとの吸着が解除され、かつチャッキングツメの押圧が解除されてしまう可能性があり、頑丈なチャッキングを保証できない。
【０００５】
また、特許文献２では、ディスクをターンテーブル上に載置するとともに円弧状ツメによりディスクの中心穴を弱い力で係合してサブチャッキング状態にしている。その後、チャッキングプーリとターンテーブルとでディスクを挟み込むとともに両者はマグネットにより吸着される。その際に、チャッキングプーリに設けられたツメ作動部により円弧状ツメを押圧することでディスクの中心穴を強い力で係合してメインチャッキング状態にする。
【０００６】
しかし、このような特許文献２に開示された技術では、弾性を有する円弧状ツメを採用しており、サブチャッキングは人手で行う必要があり記憶装置の構成が限定される。つまり、カートリッジ式やトレー式のディスク挿入方式の記憶装置には採用できない。また、後述するジャイロモーメントが発生した際に、円弧状ツメではディスクの内周面への押圧は点接触となり不十分でありチャッキングが解除されてしまう可能性があり、頑丈なチャッキングを保証できない。
【０００７】
また、特許文献３では、ディスクの中心穴とドライブ穴にそれぞれスピンドルの先端とドライブピンを嵌合させるとともに、ディスクのメディアハブとスピンドルハブとをマグネット吸着させることにより、ディスクがチャッキングされる。
しかし、このような特許文献３に開示された技術では、後述するジャイロモーメントが発生した際に、マグネットによるディスクのメインハブとスピンドルハブとの吸着が解除されてしまう可能性があり、頑丈なチャッキングを保証できない。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２１６４５号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平７−２７２３７０号公報
【００１０】
【特許文献３】特開平５−２０７５８号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
近年、記憶媒体として使用されるディスクは、年々その転送速度を上げるため回転数が上がってきている。
【００１２】
また、このような記憶媒体を取り扱う記憶装置は、携帯型パソコンに内蔵されて使用されたり、携帯型パソコンと共に携帯されて使用されるようになってきており、ユーザの使用形態が多様化してきている。つまり、記憶装置は、机の上に固定していつも使われるわけではなく、膝の上や歩きながらであったり不安定な場所で使用される場合が増加している。このような使用形態の場合、回転媒体の回転軸の向きが媒体回転中常に一定に保持されているとは限られず、媒体回転中に、記憶装置を傾けたり縦置きを横置きにしたりすることにより回転軸の向きが変わってしまうことがある。
【００１３】
このような場合、回転中の回転体をその回転軸と異なる軸回りに回転させることになり、初めの回転の慣性モーメントを保持しようとする為に、軸の向きが変わる前後の回転軸に直交する方向の力、つまり、ジャイロモーメントが発生する。特に、高速回転化が進むと、このジャイロモーメントが大きくなり、媒体のチャッキングが媒体回転中に外れる危険性が増える。
【００１４】
図１９では、クランパ１とターンテーブルを磁石（e）により吸着してディスクをチャッキングするチャッキング装置を示している。図１９（A）に示すようにクランパ１には、矢印方向（a）の媒体を挟んで固定するための力がかかっている。しかし、媒体回転中に、記憶装置を傾けた場合、媒体７には矢印（b）のようなコリオリの力（ジャイロモーメント）が発生する。
【００１５】
そして、図１９（B）に示すように、クランパ力（ｃ）がコリオリの力（ｄ）に負けるとクランパ１とターンテーブル３との間の磁気吸引力が解除されてしまい、チャッキングがゆるみ、媒体７が外れてしまうことになる。
【００１６】
つまり、図１９と同様な前述した▲１▼のチャッキング方法では、このジャイロモーメントに耐えるために必要なチャッキング力を発生するのは難しく、チャッキングが外れてしまう危険性が高かった。特にクランパとターンテーブルが磁気的力で媒体を挟み固定する方法では、磁石によって発生する力のみなので、チャッキング力が小さすぎてしまうという問題点がある。
【００１７】
また、前述した▲２▼の球またはツメなどに引っかける方式でチャッキング力を大きくすることは可能であるが、球またはツメなどに引っかける動作が人力によるものなので、力の加え方にも限度があり、ポータブルＣＤプレーヤのような機構が簡便化されたドライブに用途が制限されるという問題点がある。
【００１８】
本発明は、ユーザの装置の使用形態によりジャイロモーメントが発生しても、媒体のチャッキング状態を維持することができるチャッキング装置やそれを有する記憶装置又は記録媒体処理装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明のチャッキング装置は、回転媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルとで回転媒体を挟持するクランパと、ターンテーブルに設けられ、回転媒体を載置する載置部と、載置部よりも内周側に設けられ、クランパとターンテーブルとが離れないようにロックする為の係合手段と、ターンテーブルの回転により係合手段との嵌合及び嵌合解除可能にクランパの内周側に設けられた被係合手段とを備えてなることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明のチャッキング装置は、クランパを上下移動させるクランパ支持手段と、ターンテーブルの回転により係合手段と被係合手段との嵌合及び嵌合解除を行う際に、ターンテーブルの回転に伴ってクランパが回転しないようにする為の回転防止機構とを備え、回転防止機構はクランパに設けられた第１フック手段と、クランパ支持手段に設けられ、第１フック手段と組み合わさる形状の第２フック手段とで構成され、クランパ支持手段の移動により第１フック手段と第２フック手段とが嵌合してクランパの回転を防止することを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明のチャッキング装置は、回転媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルとで回転媒体を挟持するクランパと、回転媒体を保持する複数のロック用ツメと、回転媒体の着脱時にはロック用ツメと回転媒体の中心孔の縁とが接触しないようにロック用ツメを中心孔の内側の退避位置に保持し、装着完了後にロック用ツメと回転媒体の中心孔の縁とが接触する接触位置にロック用ツメを移動可能に保持するツメ保持部材とを有することを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明のチャッキング装置は、回転媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルとで回転媒体を挟持するクランパと、ターンテーブルの中心に設けられたスピンドルと、ターンテーブルの内側に設けられ、回転媒体を保持するロック用ツメと、ロック用ツメをスピンドル側に付勢するばね手段とを備え、回転媒体の着脱時は、ロック用ツメとクランパの係合部とが非係合状態であり、ばね手段の弾性力によりロック用ツメはスピンドル側に引き寄せられてロック用ツメと回転媒体の中心孔とが接触しない退避位置に保持され、回転媒体の装着完了後は、ロック用ツメはクランパの係合部により外側に押されることにより回転媒体の中心孔の縁と接触する接触位置に保持されることを特徴とするチャッキング装置。
さらに、本発明のチャッキング装置は、回転媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルとで回転媒体を挟持するクランパと、ターンテーブルの内側に設けられ、回転媒体を保持するロック用ツメと、ターンテーブルの内側に設けられ、ロック用ツメの背面と係合するツメ係合手段と、クランパの上下移動に伴ってリングをロック位置及びアンロック位置に上下移動可能に保持するばね手段と、ロック用ツメをロック位置及びアンロック位置に移動可能に保持するばね手段とを備え、ロック用ツメの背面にロック用段差とアンロック用段差が設けられており、ツメ係合手段がアンロック位置にある時はアンロック用段差に係合することによりロック用ツメは、ばね手段の弾性力を受けて前記回転媒体の中心孔の内側のアンロック位置に保持され、ツメ係合手段がロック位置にある時はロック用段差に係合することによりロック用ツメは回転媒体の中心孔の縁と接触するロック位置に保持されることを特徴とする。
さらに、本発明のチャッキング装置は、ロック用ツメの背面に、ツメ係合手段をロック位置からアンロック位置に移動させる為のロック解除用段差が更に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本実施例では、ＣＤのようなハブ無しで中心孔を有するディスクを使用したディスク装置用のチャッキング装置について説明する。本実施例で示すチャッキング装置は、ディスクがターンテーブルの上に載せられた後にターンテーブルとクランパにより挟み込まれる方式のものである。
【００２４】
図１は、第１実施例のチャッキング装置の全体図を示す。ディスクの上を保持する為の略円形のクランパ機構１と、クランパ機構１の中心軸と連結されたクランパ支持アーム２がターンテーブル３の上方に配置されている。スピンド ルモータ８の回転軸８aには略円形のターンテーブル３が回転可能に搭載され ている。
【００２５】
図２は、図１のターンテーブル３を示す。ターンテーブル３の上面の最外周部分にディスク載置面３aが形成され、その回転中心部分に突出した凸部分３ｂが形成されて、この凸部分３ｂの上面端部にそった複数箇所（本実施例では３箇所）に略扇形の溝３ｃが略等間隔に形成されている。
【００２６】
図３は、図１のクランパ機構１を示す。クランパ１ａには、凸部分３ｂ内の ３つの略扇形の溝３ｃにそれぞれ嵌合するような大きさおよび形状を有し、合成樹脂等によって形成された、弾性を有する３本の第１ロック用爪６ａが設けられている。
【００２７】
これらは、前記クランパ１ａの中心部分に円形の凹部が設けられ、第１ロック用爪６ａが略等間隔（略１２０°おき）に配置されている。第１ロック用爪６ａはディスク回転方向と逆方向にそれぞれ片側略Ｌ字形状に形成されており、後述する第２ロック用爪６ｂと係合しやすいように、若干しなり、その先端が鍵のようなひっかけ部６ｃを有する。
【００２８】
クランパ１ａの上方には、回転防止機構の１部品を構成する円盤４ａがクランパの中心軸に連結して設けられており、回転中心部分（中心軸）に対して放射状にフック５ａが設けられている。フック５ａの頂面には傾斜面が形成されている。
【００２９】
図４は、ターンテーブルのロック用溝の内部構造を示す。クランパの第１ロック用爪６ａが入る溝３ｃは、第１ロック用爪６ａの先端がすっぽり入る構造になっており、溝３ｃ内には斜面３ｄが形成されており、第１ロック用爪６ａを後述するロック動作によりロックの位置に確実に導けるような構造に工夫されている。
【００３０】
また、溝３ｃの内部には第１ロック用爪６ａと嵌合する第２ロック用爪６ｂが設けられており、第１ロック用爪６ａの先端の上向き凸部の引っかけ部６ｃと引っかけ合う第２ロック用爪６ｂの先端に下向き凸部の引っかけ部６ｄが形成されている。ここでは、係合が解除しやすいように引っかけ部は互いに略平行な傾斜面になっている。
【００３１】
なお、本実施例の構造上、第１ロック用爪６ａは第２ロック用爪６ｂとの嵌め合いを考慮して若干先端がしなるように弾性を持たせているが、第２ロック用爪６ｂはターンテーブルとクランパとの間の引き離し力に耐えられるだけの剛性を得る必要があり、必ずしも弾性を有する必要はない。また、ロック用爪は樹脂や金属等で構成可能である。
【００３２】
図５は、図１のクランパ支持アームを示す。クランパ支持アーム２は、アーム部２aの上面に、クランパ機構１の円盤４ａのフック５ａと組み合わさるフック５ｂが形成された円盤状部分４ｂが形成されている。フック５ｂは、フック５ａと同様に回転中心部分に対して放射状に並んで配置されている。フック５ａ及びフック５ｂの先端部分（頂面）には傾斜面が形成されており、互いの噛み合いがしやすいように逆向きの傾斜になっている。
ディスクの着脱の際には、このクランパ機構１のフック５ａとクランパ支持アーム２のフック５ｂを引っかけてクランパ機構１が回転しないようにして、ターンテーブル３を回転させることでロック・アンロックを行う。なお、各フック５ａ、５ｂは樹脂や金属等で構成することができる。
【００３３】
次に、このような構成による第一実施例のチャッキング装置のロック・アンロック動作について説明する。クランパ機構１がターンテーブル３と離れている図６に示す初期状態で、図７に示すように媒体であるディスク７をターンテーブル３のディスク載置面３ａに載せる。なお、この時、既に、クランパ支持アーム２の円盤状部分４ｂはクランパ機構１の円盤４ａと対面するように位置付けされている。従って、クランパ機構１のフック５ａとクランパ支持アーム２のフック５ｂは噛み合い、クランパ機構１が回転しないように回転防止機構が稼働している。
【００３４】
図８に示すように、クランパ機構１が矢印２ｂの方向に下がって、クランパ機構１がターンテーブル３に合わさり、媒体を挟み込む。この時、第１ロック用爪６ａはターンテーブル３の溝３Ｃに挿入される。その後、図９に示すように、ターンテーブル３を矢印３eの方向に微小回転させると、第１ロック用爪６ａが溝３ｃ内を移動して第２ロック用爪６ｂ（係合壁）にひっかかり、クランパ機構１がターンテーブル３にロックされる。
【００３５】
これにより、強固にロックされ、クランパ機構１とターンテーブル３が両者を引き離す方向の力をうけても接合を解除しないようになっている。なお、クランパ機構１はロックの為にターンテーブル３を微小回転させても、回転防止機構の作用により回転しない。
【００３６】
図１０において、ディスク７の回転駆動中は、クランパ支持アーム２が図９に比較して矢印方向２ｃにさらに下げられた回転防止機構解除位置になっており、クランパ機構１の円盤４ａはクランパ支持アーム２から引き離され、ターンテーブル３と一緒に矢印３ｆに示す方向に回転ができるようになる。しかも、ロック用爪６ａ、６ｂは回転駆動中ロック状態を維持したままである。
【００３７】
ディスク７のチャッキングを解除する時には、再び、クランパ支持アーム２の円盤状部分４ｂをクランパ機構１の円盤４ａと対面するように上昇して位置付けさせて、クランパ機構１のフック５ａとクランパ支持アーム２のフック５ｂを引っかけてクランパ機構１が回転しないように回転防止機構を稼働させる。
【００３８】
すなわち、図９の状態でターンテーブル３を矢印３ｅと逆の方向に微小回転させて、第１ロック用爪６ａと第２ロック用爪６ｂの係合を解除してアンロックし、クランパ支持アーム２とともにクランパ機構１をさらに上昇させてターンテーブル３から離し、ディスク７のチャッキングを解除する。その後ディスクを排出する。
【００３９】
本実施例では、クランパ支持アーム２は３つの位置（クランパ待機位置、回転防止機構稼働位置、回転防止機構解除位置）を中心軸に沿って上下移動させる為に、図示はしないがステッピングモータやＤＣモータによりカム等の機構を駆動する駆動機構を設けている。
【００４０】
以上の工程から、第一実施例によれば、回転防止機構４であるフックで、クランパ機構１を静止させながら、クランパ機構１のロック用爪６ａをターンテーブル３の係合壁（第２のロック用爪６ｂ）に確実にロックさせるため、チャッキングの作業性の向上が実現されて、装置の信頼性を高めることができる。
【００４１】
更には、ロック・アンロックを回転方向の力で切り替えるため、ロック時の垂直力が大きくなり、ジャイロモーメントではチャッキングが外れ難くなる。
【００４２】
また、ディスクをターンテーブルのディスク載置面におく方式を採用でき、トレー式やカートリッジ式の装置に採用可能であり、利用者の操作性に影響を与えずに強固なロックが実現可能である。
【００４３】
次に、第二実施例を説明する。媒体はハブ無しで中心孔を有するディスクを使用する。図１１において、スピンドルモータ１３０の回転軸であるスピンドル１８０にターンテーブル１７０が回転可能に保持されている。
【００４４】
このターンテーブル１７０は、その最外周部分の上面にディスク１２０を置くためのディスク載置面１７０ａが形成され、その回転中心部分に凹部分１７０ｂが形成されている。凹部分１７０ｂ内のスピンドル１８０にはセンタリング部材１９０がスピンドルを中心として配置されており、その先の支持部ａには、合成樹脂等によって形成された弾性を有する複数個（本実施例では２つ）のディスクロック用爪１６０が取り付けられている。
【００４５】
そして、ディスクロック用爪１６０の背面にあるｂ地点とスピンドル１８０は引っ張りバネ１５０により結ばれている。ディスクロック用爪１６０は、媒体であるディスク１２０の内周面を押圧して固定保持するためのものである。引っ張りバネ１５０はディスクロック用爪を回転軸方向に引き寄せるべく、中心方向に付勢力を発生させている。
【００４６】
スピンドル１８０の先端部分にはヨーク部材２００が固定されている。このヨーク部材２００の上面にはスピンドル１８０を中心とした環状に磁石１４０が固定されている。クランパ１００の下部先端には、スピンドル１８０との対向部分に環状の磁性体１１０が固定されている。
【００４７】
従って、クランパ１００とスピンドル１８０は磁性体１１０と磁石１４０で吸着できるようになっている。磁性体１１０は磁石１４０を覆うように磁石１４０よりも外周まではみ出して設け、磁気吸引力を高めている。
【００４８】
ディスクロック用爪１６０の背面のテーパ面と前記クランパ１００の下面の外周が係合するようになっており、クランパ１００吸着時には、クランパ１００が爪１６０をディスクの外周方向に向けて押してディスク１２０をチャッキングする。
次に、このような構成による第二実施例のチャッキング装置の動作について説明する。図１１の初期状態において、装着部に磁性体１１０がついたクランパ１００とヨーク部材２００が固定されたスピンドル１３０に、媒体であるディスク１２０を載置する。
【００４９】
図１２に示すように、ディスク１２０をターンテーブル１７０のディスク載置面１７０ａに載せた状態では、ディスクは２つのツメ１６０からの押圧力を受けない。クランパ１００がスピンドル１８０に接合して磁気吸着すると、クランパ１００の下部が弾性力に対抗して引っ張りバネ１５０を引き伸ばし、ツメ１６０をディスク１２０の内周面に向けて押し付ける。
【００５０】
つまり、図１３に示すように、ツメ１６０は外方へそれぞれ移動して広がり、ツメ１６０の先端にディスクの外周方向に突出した鉤部１６０ａがディスク１２０の内周面を圧接してディスク１２０をチャッキングする。また、鉤部１６０ａは回転中のディスクを水平方向（面方向）と垂直方向（面と垂直方向）に押さえることができるような略Ｌ字形状になっている。
【００５１】
また、ディスクのチャッキングを解除する時には、図１３の状態で、クランパ又はターンテーブルを移動して、磁性体１１０とヨーク部材２００上に設けられた磁石１４０とで吸着されたクランパ１００をターンテーブルから離間する。
【００５２】
それゆえ、クランパ１００の下面の外周部とツメ１６０との係合が解除され、それに伴い、引っ張りバネ１５０の弾性力によりツメ１６０が中心方向に移動して鉤部１６０ａとディスク１２０とのロックが解除される。そして、ターンテーブル１７０のディスク載置面１７０ａに載った状態のディスク１２０をイジェクトする。
【００５３】
ディスクロック用ツメ１６０は、次にディスクが挿入され、チャッキングされるまで、引っ張りバネ１５０の弾性力によりアンロック位置に保持されるので、鉤部１６０ａはディスクの中心孔に対向する中央部の邪魔にならない退避位置に退避しているので、ディスク挿入時にわざわざ退避動作させる必要はない。
【００５４】
センタリング部材１９０の支持点ａは回動可能に弾性を与えたり回動軸となる芯部材を設ける必要はあるがディスクロック用ツメ１６０は弾性を持たせる必要はなく、ロックを強固にする為に剛性を有する形状及び材質で構成することが可能であり、強度を高めて耐久性を向上させることができる。
【００５５】
以上の工程から、第二実施例によれば、ディスク面の垂直方向の外乱に対し、ほぼ外乱に直行する半径方向（面方向）の動作でディスクロック用ツメ１６０は動作する。加えて、その動作に直行する方向にクランパ１００が移動して、クランパ１００の磁性体１１０とスピンドルの磁石１４０が吸着するので、ディスク１２０に対して大きな抗力を発生できる。
【００５６】
それゆえ、前述したようなジャイロモーメントが生じても鉤部１６０ａの作用により力が分散され、クランパとスピンドルによる吸着を解除させるような大きな力がクランパにディスクロック用ツメを通じて伝達しないようになっている。また、ツメによりディスクを多方向から保持することができ、高速回転による遠心力によりツメが外方へ広がろうとし、より大きな抗力を得ることができる。よって、確実で強固なチャッキングが実現される。
【００５７】
また、ディスク挿入時に、ディスクロック用ツメの退避は引っ張りばね等を利用して利用者の手を煩わせることなく機械的に行うことができるので、ディスクをターンテーブルのディスク載置面におく方式を採用でき、トレー式やカートリッジ式の装置に採用可能であり、利用者の操作性に影響を与えずに強固なロックが実現可能である。
【００５８】
また、センタリング部材の構成を単純にでき、従来の装置のスピンドルの凹み部 分にセンタリング部材を配置するだけで組み立ても簡単でコストダウンを図るこ とができる。
【００５９】
次に、第三実施例を説明する。ここでは、媒体はハブ無しで中心孔を有するディスクを使用する。図１４の全体図に示すように、ターンテーブル２２は、その最外周部分の上面にディスク載置面２２ａが設けられている。その回転中心部分に凹部分２２ｂが形成されており、この凹部分２２ｂの側面にはほぼ円筒状のテーパースリーブ２８が形成されている。
【００６０】
このテーパースリーブ２８には、複数個（本実施例では３個）のチャッキングするためのディスクロック用ツメ２５が放射状に等間隔に設けられ、これらディスクロック用ツメ２５はそれぞれ片側Ｌ字形状になっている。チャッキングの際には、複数のツメ２５が外方へ広がり、媒体であるディスクを圧接する。
【００６１】
図１５の部分配置図に示すように、ディスク２６の中心孔に挿入するスピンドル部には、リング２４が固定されている。リング２４の先端に中心から外側に向かって複数本（本実施例では３本）のリング突起部２１が設けられている。
【００６２】
このリング２４は、上下動可能で、圧力バネ２３ｂにより上方向（回転軸長手方向に平行方向）に与圧され、スピンドルとともに回転可能に保持されている。圧力バネ２３ｂは、リング２４とターンテーブル２２との間に配設されている。
【００６３】
そして、テーパースリーブ２８にディスク２６をチャッキングするためのツメ２５を配置し、そのツメ２５は、圧力バネ２３ａによりディスク２６を押圧するようなディスク半径方向の力を発生するようになっている。
【００６４】
また、ツメ２５は、突出部２５ａを中心として、矢印Ａのように回転可能となっている。前記リング２４外縁の前記リング突起部２１は、ツメ２５背面と接触しながら、ツメ２５の位置を決定する。
【００６５】
図１６のツメの背面形状に示すように、ツメ２５はテーパースリーブ２８に差し込んで固定するための突出部２５ａと、リング突起部２１が、ディスクアンチャッキング中に待機するための空間である待機部２５ｂと、ディスクチャッキングを行う際に位置するための空間である斜辺部２５ｃと、ディスクアンチャッキングする際に移動するための空間である底部２５ｄ、背部２５ｅ、頂部２５ｆを有している。
【００６６】
待機部、斜辺部、底部、背部、頂部は、内壁の形状や段差の高さを工夫することで、リング突起部２１が突き当たったり、非接触になったり、移動を導いたりできるようになっている。例えば、待機部は斜辺部よりも溝が浅くなっている。また、ツメ２５は、ディスク２６の内周部と接触する鉤部２５ｇが設けられている。鉤部２５ｇは回転中のディスクを水平方向（面方向）と垂直方向（面と垂直方向）に押さえることができるような略Ｌ字形状に形成されている。
【００６７】
次に、このような構成による第三実施例のチャッキング装置の動作について説明する。
【００６８】
図１７の（Ａ）に示すように、クランパ２０が待避している時には、リング２４を押し上げる圧力バネ２３ｂの力によりリング２４は上方に位置する。従って、リング突起部２１は、ツメ２５の待機部２５ｂに位置する。この時、リング突起部２１は、ツメ２５の待機部２５ｂを内壁に突き当たっている状態になり、突出部２５ａの回転軸の作用により鉤部２５ｇがディスクから遠ざかる方向に離れるべくツメ２５は倒れた状態になっている。
【００６９】
図１７（Ｂ）に示すように、ディスクチャッキングの為に、クランパ２０がリング２４を矢印方向Ｂ３に途中まで押し下げると、リング突起部２１も矢印Ｂ２方向に下がり、ツメ背面の凹形状の部分にある斜辺部２５ｃにリング突起部２１が位置する。
【００７０】
このリング突起部２１は斜辺部２５ｃの内壁と非接触となるため、ツメ２５は圧力バネ２３ａの力を受けて、ツメ２５は矢印方向Ｂ１に回転し、ツメ２５が直立状態になって鉤部２５ｇの接触面がディスク２６の内周面に接触する。従って、ツメ２５はディスクをチャッキングすることができる。ここで、リング突起部２１が斜辺部２５ｃに入ると、圧力バネ２３ｂの上方向の力をうけて、斜辺部２５ｃの上壁に接触して、ツメ２５を直立状態に支える原理である。
【００７１】
図１８（Ｃ）に示すように、ディスクチャッキングを解除する為に、クランパ２０がリング２４を矢印方向Ｃ２に最下部まで押し下げると、リング突起部２１がツメ２５の斜辺部２５ｃの底面の斜面をつたわって底部２５ｄに移動する。
【００７２】
そして、図１８（Ｄ）に示すように、リング突起部２１は、圧力バネ２３ｂの付勢力により底部２５ｄから矢印Ｄ２のように背部２５ｅを通りながら頂部２５ｆに移動し、頂部２５ｆの斜面をつたわって待機部２５ｂに収まる。従って、リング突起部２１が待機部２５ｂの内壁に突き当たることにより、ツメ２５が突出部２５ａを中心として回転することで、リング突起部２１が倒れ、鉤部２５ｇがディスクから退避する。つまり、リング突起部２１は、ヒステリシス状に矢印が示すごとく回転しながら移動するようになっている。
【００７３】
要するに、クランパ２０を矢印方向Ｄ３に待避し、クランパ２０とリング２４との係合が解除されると、リング２４が圧力バネ２３ｂの弾性力で上昇し、ツメ２５が待機部２５ｂに移動する。これにより、ディスク２６をチャッキング状態から開放する。
【００７４】
また、クランパ２０を途中まで下げることでディスクをチャッキングして、クランパ２０をさらに最下部まで下げることでディスクのチャッキングを解除可能にするように、図示しないクランパ２０の上下駆動機構は３段階（退避位置、チャッキング位置、解除位置）に移動可能にモータやカム等を使用して構成されている。
【００７５】
以上の工程から、第三実施例によれば、前述したようなジャイロモーメントが生じても、ディスクロック用ツメがディスクアンチャッキング時の退避位置にその構造上簡単に移動することはできないので、確実で強固なチャッキングが実現される。
【００７６】
また、ツメによりディスクを多方向から保持することができ、高速回転による遠心力によりツメが外方へ広がろうとし、より大きな抗力を得ることができる。
【００７７】
また、ディスク挿入時に、ディスクロック用ツメの退避は圧力バネ等を利用して利用者の手を煩わせることなく機械的に行うことができるので、ディスクをターンテーブルのディスク載置面におく方式を採用でき、トレー式やカートリッジ式の装置に採用可能であり、利用者の操作性に影響を与えずに強固なロックが実現可能である。
【００７８】
ディスクロック用ツメ自体は弾性を持たせる必要が無いので、ディスクロック用ツメを耐久性の高いものを使用することができ、強度を高めることができる。
【００７９】
なお、上記各実施例では、ディスク用のチャッキング装置を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、ディスク形状以外の回転媒体用のチャッキング装置に対しても適用可能であり、また、データ保存用のディスク以外の回転媒体に対しても適用可能である。
【００８０】
また、本発明は記憶装置以外の加工装置等の製造設備におけるチャッキング装置にも応用可能である。
【００８１】
さらに、実施例で示したものは、その形状、材質については適宜変形可能であり、本発明は実施例で示す構成に限定解釈されるものではない。
（付記１） 回転媒体を載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
前記ターンテーブルに設けられ、前記回転媒体を載置する載置部と、
前記載置部よりも内周側に設けられ、前記クランパと前記ターンテーブルとが離れないようにロックする為の係合手段と、
前記ターンテーブルの回転により前記係合手段との嵌合及び嵌合解除可能に前記クランパの内周側に設けられた被係合手段と、
を備えてなることを特徴とするチャッキング装置。
（付記２） 付記１記載のチャッキング装置において、
前記クランパを上下移動させるクランパ支持手段と、
前記ターンテーブルの回転により前記係合手段と前記被係合手段との嵌合及び嵌合解除を行う際に、前記ターンテーブルの回転に伴って前記クランパが回転しないようにする為の回転防止機構とを備え、
前記回転防止機構は前記クランパに設けられた第１フック手段と、
前記クランパ支持手段に設けられ、前記第１フック手段と組み合わさる形状の第２フック手段とで構成され、
前記クランパ支持手段の移動により前記第１フック手段と前記第２フック手段とが嵌合して前記クランパの回転を防止すること、
を特徴とするチャッキング装置。
（付記３） 回転媒体を載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
前記回転媒体を保持する複数のロック用ツメと、
前記回転媒体の着脱時には前記ロック用ツメと前記回転媒体の中心孔の縁とが接触しないように前記ロック用ツメを前記中心孔の内側の退避位置に保持し、装着完了後に前記ロック用ツメと前記回転媒体の中心孔の縁とが接触する接触位置に前記ロック用ツメを移動可能に保持するツメ保持部材と、
を有することを特徴とするチャッキング装置。
（付記４） 回転媒体を載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
前記ターンテーブルの中心に設けられたスピンドルと、
前記ターンテーブルの内側に設けられ、前記回転媒体を保持するロック用ツメと、
前記ロック用ツメを前記スピンドル側に付勢するばね手段とを備え、
前記回転媒体の着脱時は、前記ロック用ツメと前記クランパの係合部とが非係合状態であり、前記ばね手段の弾性力により前記ロック用ツメは前記スピンドル側に引き寄せられて前記ロック用ツメと前記回転媒体の中心孔とが接触しない退避位置に保持され、前記回転媒体の装着完了後は、前記ロック用ツメは前記クランパの係合部により外側に押されることにより前記回転媒体の中心孔の縁と接触する接触位置に保持されること、
を特徴とするチャッキング装置。
（付記５） 回転媒体を載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
前記ターンテーブルの内側に設けられ、前記回転媒体を保持するロック用ツメと、
前記ターンテーブルの内側に設けられ、前記ロック用ツメの背面と係合するツメ係合手段と、
前記クランパの上下移動に伴って前記リングをロック位置及びアンロック位置に上下移動可能に保持するばね手段と、
前記ロック用ツメをロック位置及びアンロック位置に移動可能に保持するばね手段とを備え、
前記ロック用ツメの背面にロック用段差とアンロック用段差が設けられており、前記ツメ係合手段がアンロック位置にある時は前記アンロック用段差に係合することにより前記ロック用ツメは前記ばね手段の弾性力を受けて前記回転媒体の中心孔の内側のアンロック位置に保持され、前記ツメ係合手段がロック位置にある時は前記ロック用段差に係合することにより前記ロック用ツメは前記回転媒体の中心孔の縁と接触するロック位置に保持されること、
を特徴とするチャッキング装置。
【００８２】
（付記６） 付記５記載のチャッキング装置において、
前記ロック用ツメの背面に、前記ツメ係合手段を前記ロック位置から前記アンロック位置に移動させる為のロック解除用段差が更に設けられていることを特徴とするチャッキング装置。
【００８３】
【発明の効果】
本発明のチャッキング装置は、高速回転で外的加速度（外乱）を受け易い使用状況が考えられる装置に効果的であり、チャッキングを解除する方向の外力が生じても確実にチャッキング状態を維持することができる。ゆえに、装置の信頼性及び耐久性を向上させることができる。
また、回転媒体をターンテーブルの載置面に単純に置く方式を採用でき、回転媒体のロード／イジェクトを機械的に行うことが可能であり、利用者の操作性に影響を与えずに強固なロックが実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施例の全体図である。
【図２】第一実施例のターンテーブルの構成図である。
【図３】第一実施例のクランパ機構の構成図である。
【図４】第一実施例のターンテーブルのロック用溝内部構造図である。
【図５】第一実施例のクランパ支持アームの構成図である。
【図６】第一実施例の動作説明図（A）である。
【図７】第一実施例の動作説明図（B）である。
【図８】第一実施例の動作説明図（C）である。
【図９】第一実施例の動作説明図（D）である。
【図１０】第一実施例の動作説明図（E）である。
【図１１】第二実施例の全体図である。
【図１２】第二実施例の動作説明図（Ａ）である。
【図１３】第二実施例の動作説明図（Ｂ）である。
【図１４】第三実施例の全体図である。
【図１５】第三実施例の部分配置図である。
【図１６】第三実施例のツメの背面形状を示す図である。
【図１７】第三実施例の動作説明図である。（A）アンロック時（B）ロック時
【図１８】第三実施例の動作説明図である。（C）ロック解除動作時（D）ロック解除終了時
【図１９】問題点の説明図である。
【符号の説明】
１ クランパ
２ クランパ支持アーム
２ａ アーム部
３ ターンテーブル
３ａ ディスク載置面
４ 回転防止機構
５ａ，５ｂ フック
６ａ，６ｂ ロック用ツメ
２５，１６０ ロック用ツメ

Claims (5)

1. 回転媒体を載置するターンテーブルと、
   前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
   前記ターンテーブルに設けられ、前記回転媒体を載置する載置部と、
   前記載置部よりも内周側に設けられ、前記クランパと前記ターンテーブル
   とが離れないようにロックする為の係合手段と、
   前記ターンテーブルの回転により前記係合手段との嵌合及び嵌合解除可能
   に前記クランパの内周側に設けられた被係合手段と、
   を備えてなることを特徴とするチャッキング装置。
2. 前記請求項１記載のチャッキング装置において、
   前記クランパを上下移動させるクランパ支持手段と、
   前記ターンテーブルの回転により前記係合手段と前記被係合手段との嵌合及び嵌合解除を行う際に、前記ターンテーブルの回転に伴って前記クランパが回転しないようにする為の回転防止機構とを備え、
   前記回転防止機構は前記クランパに設けられた第１フック手段と、
   前記クランパ支持手段に設けられ、前記第１フック手段と組み合わさる形状の第２フック手段とで構成され、
   前記クランパ支持手段の移動により前記第１フック手段と前記第２フック手段とが嵌合して前記クランパの回転を防止すること、
   を特徴とするチャッキング装置。
3. 回転媒体を載置するターンテーブルと、
   前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
   前記回転媒体を保持する複数のロック用ツメと、
   前記回転媒体の着脱時には前記ロック用ツメと前記回転媒体の中心孔の縁とが接触しないように前記ロック用ツメを前記中心孔の内側の退避位置に保持し、装着完了後に前記ロック用ツメと前記回転媒体の中心孔の縁とが接触する接触位置に前記ロック用ツメを移動可能に保持するツメ保持部材と、
   を有することを特徴とするチャッキング装置。
4. 回転媒体を載置するターンテーブルと、
   前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
   前記ターンテーブルの中心に設けられたスピンドルと、
   前記ターンテーブルの内側に設けられ、前記回転媒体を保持するロック用ツメと、
   前記ロック用ツメを前記スピンドル側に付勢するばね手段とを備え、
   前記回転媒体の着脱時は、前記ロック用ツメと前記クランパの係合部とが非係合状態であり、前記ばね手段の弾性力により前記ロック用ツメは前記スピンドル側に引き寄せられて前記ロック用ツメと前記回転媒体の中心孔とが接触しない退避位置に保持され、前記回転媒体の装着完了後は、前記ロック用ツメは前記クランパの係合部により外側に押されることにより前記回転媒体の中心孔の縁と接触する接触位置に保持されること、
   を特徴とするチャッキング装置。
5. 回転媒体を載置するターンテーブルと、
   前記ターンテーブルとで前記回転媒体を挟持するクランパと、
   前記ターンテーブルの内側に設けられ、前記回転媒体を保持するロック用ツメと、
   前記ターンテーブルの内側に設けられ、前記ロック用ツメの背面と係合するツメ係合手段と、
   前記クランパの上下移動に伴って前記リングをロック位置及びアンロック位置に上下移動可能に保持するばね手段と、
   前記ロック用ツメをロック位置及びアンロック位置に移動可能に保持するばね手段とを備え、
   前記ロック用ツメの背面にロック用段差とアンロック用段差が設けられており、前記ツメ係合手段がアンロック位置にある時は前記アンロック用段差に係合することにより前記ロック用ツメは前記ばね手段の弾性力を受けて前記回転媒体の中心孔の内側のアンロック位置に保持され、前記ツメ係合手段がロック位置にある時は前記ロック用段差に係合することにより前記ロック用ツメは前記回転媒体の中心孔の縁と接触するロック位置に保持されること、
   を特徴とするチャッキング装置。

Images