JP2698621B2 - 記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転記録媒体を駆動モータにより回転駆動
して情報の記録または再生を行なう記録再生装置に関す
るものである。

［従来の技術］ この種の装置として回転磁気記録媒体のフロッピーデ
ィスクに対して情報の磁気記録または再生を行なうフロ
ッピーディスクドライブ装置（以下FDDと略称する）が
ある。FDDではディスクを回転駆動するディスク駆動モ
ータ（以下DDモータと略称する）と、ディスクを保持し
ディスクにDDモータの回転駆動力を伝達するチャッキン
グ機構が設けられる。従来のFDDではDDモータの出力回
転軸であるスピンドルの先端部に円板状のスピンドルハ
ブが固着され、このハブをベースとしてスピンドルハブ
にチャッキング機構が設けられている。そしてスピンド
ルハブ上にディスクを保持し、DDモータの駆動によりデ
ィスクを回転駆動し、ディスクに対し磁気ヘッドを摺動
接触させて記録、再生を行なっている。

なおFDDのチャッキング機構では磁石を用いてディス
クを吸着して保持する構造が広く採用されている。この
場合磁石はスピンドルハブの上面に設けられる。またFD
Dのチャッキング機構でスピンドルハブに取り付けた駆
動ピンをディスクに係合させてディスクに回転駆動力を
伝達する構造が広く採用されている。そしてこの駆動ピ
ンをディスクに向かって付勢するためにも磁石を用いた
構造が一部に採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで最近のFDDでは携帯型のパーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサなどに組み込まれることなどに
より、ますます小型化とともに薄型化が要請されてい
る。

ところが従来のFDDでは、先述のようにDDモータ上に
スピンドルハブが設けられ同ハブにチャッキング機構が
設けられるため、FDDの機構の主要部であるDDモータと
チャッキング機構からなる回転駆動部の全体の高さを低
く押えるのが困難であり、これがFDD全体の薄型化に対
する大きな障害となっている。

そこで本発明の課題は、FDDに限らず回転記録媒体を
駆動モータにより回転駆動して情報の記録または再生を
行なう記録再生装置において、より薄型化の図れる構造
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため本発明の記録再生装置によ
れば、 記録媒体を回転駆動する駆動モータと、 前記媒体を保持し該媒体に前記駆動モータの回転駆動
力を伝達するチャッキング機構とを備え、 前記チャッキング機構は、前記媒体を吸着保持する保
持部材と、前記媒体に係合して前記駆動モータの回転駆
動力を伝達するための係合部材と、該係合部材を支持す
るための支持部材とを有し、 前記保持部材は、磁石から形成されて前記モータのロ
ータヨークに一体的に設けられ、 前記支持部材は、前記駆動モータのロータヨークに固
定されている回転駆動のための磁石の内径より内側に配
置され、一部が前記ロータヨークに係止されるよう構成
されるとともに、磁石もしくは磁性体から形成され、前
記ロータヨークとの間で磁力による吸着力を発生するよ
う構成した。

［作用］ このような構成によれば、 （１）チャッキング機構の「支持部材」を取り付ける基
台としての役目を駆動モータの「ロータヨーク」に果た
させ、部材を兼用する。

（２）従来空きスペースとなっていた、ロータヨークに
固定されている回転駆動のための磁石の内側の空間に、
チャッキング機構の「支持部材」を配置することで、こ
の空間を有効に使用する。

（３）チャッキング機構の「保持部材」を磁石から形成
してロータヨークに一体的に設けることで、ロータヨー
クを記録媒体の載置台とすることができる。

（４）チャッキング機構の「保持部材」を磁石から形成
してロータヨークに一体的に設け、「支持部材」を磁石
もしくは磁性体から形成し、前記ロータヨークとの間で
磁力による吸着力を発生するよう構成することで、支持
部材の付勢力発生手段を別途設ける必要がなくなる。

したがって、駆動モータとチャッキング機構からなる
回転駆動部全体の高さを従来より大幅に低くでき、記録
再生装置の薄型化が図れる。

［実施例］ 以下、添付した図を参照して本発明の実施例の詳細を
説明する。

第１実施例 第１図から第４図は本発明の第１実施例によるFDDの
要部としてDDモータとチャッキング機構から成るディス
ク回転駆動部の構造を説明するものである。

回転駆動部の前にフロッピーディスクの構造を簡単に
説明しておく。FDDの回転駆動部全体の縦断面を示す第
１図において符号18はフロッピーディスクのディスクカ
セットであり、同カセット18内には円形の磁気シートか
らなるメディア19が回転可能に収容されている。メディ
ア19の中心には鉄板などからなるハブ20が固着されてい
る。ハブ20には後述するスピンドル６を嵌合するための
穴20aが形成されている。

次に回転駆動部の構造を説明する。第１図において符
号１はFDDの各構成部材を支持するシャーシである。シ
ャーシ１は例え鉄板等の磁性体から形成される。このシ
ャーシ１をステータヨークとしてシャーシ１と符号２〜
11で示す以下の各部材からDDモータが構成される。

まずシャーシ１上には不図示のDDモータ駆動制御回路
を設けたFPC（フレキシブルプリント基板）２が固定さ
れる。FPCに限らず薄いガラスエポキシ基板等でも良
い。FPC2上にはDDモータのコイル３が固着されている。
コイル３上にはDDモータの回転速度に応じた周波数のパ
ルス信号を発生する周波数発生器を構成するパターン４
が固着されている。

一方シャーシ１においてDDモータが設けられる部分の
中央部には滑り軸受け５が嵌合され、圧入等により固定
されている。この滑り軸受け５に対しDDモータの出力回
転軸であるスピンドル６を摺動して回転可能に嵌合され
る。スピンドル６のシャーシ１側の端部には抜け止め用
のネジ７がねじ込まれており、これによりスピンドル６
がディスクカセット18の装着側へ向う図中上方向に抜け
るのを防止する抜け止めがなされている。

次にスピンドル６の上部には円板状のブッシュ８が固
着されており、このブッシュ８の外周には第３図にその
上面を示すように円筒状に形成された鉄板等から成るロ
ータヨーク９が固着されている。ブッシュ部分をロータ
ヨークと一体的に製作しても良い。ロータヨーク９の下
面には磁石10が固着されており、エアーギャップAGを介
してコイル３と対向するように配置される。なお第２図
はロータヨーク９部のみの縦断面を示している。

尚以上の各部材から成るDDモータにおいてはスピンド
ル６とこのスピンドル６に支持された部材の自重と磁石
10、シャーシ１間に作用する磁力の吸引力によりスピン
ドル６に対して第１図中下方向にスラスト荷重がかか
る。ここではスラスト荷重を滑り軸受け５の上面で受け
るようになっている。スラスト荷重によるDDモータの回
転負荷を低減するために、滑り軸受け５の上面とこれに
対向するブッシュ８の下面の間には摩擦係数の小さなテ
フロン等から成るスラストワッシャ11が挟み込まれる。

以上の構造から成るDDモータにおいて、コイル３に対
して所定のタイミングのパターンで通電がなされること
により、コイル３と磁石10間に作用する磁力によってロ
ータヨーク９がブッシュ８とスピンドル６と共に回転さ
れる。この回転により、ディスクカセット18内のメディ
ア19のハブ20が回転され、メディア19が回転駆動される
ようになっている。

次に上述のDDモータ上にメディア19のハブ20を保持
し、これにDDモータの回転駆動力を伝達するチャッキン
グ機構の構造を説明する。

チャッキング機構は第１図に符号12から17および31で
示す以下の部材から構成され、これらは図示のようにDD
モータのロータヨーク９の下面（内側面）と上面（外側
面）に取り付けられる。

まず符号12はDDモータの回転駆動力を伝達するため
に、ハブ20に係合する駆動ピンであり、軸13により支持
板14の図中右端部上に回転可能に設けられている。

支持板14は本実施例ではプラスチック磁石、即ち磁性
粉を充填したプラスチックを着磁した磁石から成るもの
とし、ロータヨーク９の下面を示す第４図に示すよう
に、一方の側を略三角形に切り欠いた円形のリング状に
形成されている。

支持板14の駆動ピン12と反対側の端部上には支持板14
をロータヨーク９に取り付けるための軸15が植設されて
いる。軸15はロータヨーク９に形成された、だるま形の
孔9aと後述する吸着用磁石17に形成された同様の孔17a
に挿通され、軸15の上端部に形成された鍔が孔17aの狭
い部分の縁に係合し得るようになっている。

そして軸15は第４図に示すようにロータヨーク９の下
面の孔9aの両側近傍に形成されたボス9b,9bと軸15間に
張架された線バネ16により押圧され、駆動ピン12側へ向
かう第４図中Ａ方向に常時付勢されている。この付勢に
より軸15が孔9a,17aの幅が狭い部分の方へ変位し、軸15
の上端部の鍔が孔17aの縁に係合し、これにより軸15が
ロータヨーク９に取り付けられ、支持板14がロータヨー
ク９に対し軸15を支点として第１図中上下方向に回動可
能に取り付けられるようになっている。

またプラスチック磁石から成る支持板14は磁性体から
成るロータヨーク９に吸い付こうとする自身の磁力によ
り、第１図中上方向に付勢される。これにより駆動ピン
12はロータヨーク９に形成された孔9cと吸着用磁石17に
形成された孔17cを通して第１図中矢印Ｂで示すように
ロータヨーク９上に突出するように付勢される。

一方ロータヨーク９の上面には、磁力によりメディア
19のハブ20を吸着し、保持するための吸着用磁石17が設
けられる。吸着用磁石17はプラスチック磁石として構成
され、第３図に示すように円形のリング板状に形成さ
れ、ロータヨーク９の中央部において、ブッシュ８を囲
むように配置される。吸着用磁石17には先述した軸15及
び駆動ピン12のそれぞれを挿通するための孔17a,17cが
形成されている。孔17aの周囲は凹部17bとなっており、
軸15の上端部が吸着用のマグネット17のハブ20を吸着す
る上面上に突出しないようになっている。なお吸着用磁
石17は接着等でロータヨーク９に一体的に固着される。

また吸着用磁石17の内側のブッシュ８上には、後述す
るチャッキング時のはじめにハブ20に対してロータヨー
ク９側が空転しないように、摩擦係数の小さな円形のリ
ング状のテフロンワッシャ31が設けられる。

次に以上の構成から成るチャッキング機構のチャッキ
ング動作を説明する。チャッキング時にはまず不図示の
カセットロード機構により、ディスクカセット18がロー
タヨーク９上にロードされ、ハブ20の中心の孔20aがス
ピンドル６に嵌入され、ハブ20が吸着用マグネット17の
磁力によりテフロンワッシャ18上に吸着され保持され
る。この時吸着されるハブ20より駆動ピン12が押下さ
れ、第１図中Ｂ方向への付勢力に抗して、図示の位置よ
り下方に押し下げられる。

またこれと同時にコイル３への通電によりDDモータが
駆動され、ロータヨーク９がブッシュ8,スピンドル６と
共に回転する。駆動ピン12はロータヨーク９と共にハブ
20の下面に対して空転し、駆動ピン12の位置がハブ20の
係合用の孔20bの所にくると、駆動ピン12が前述した支
持板14の付勢によりＢ方向に孔20bに嵌入する。そして
第４図に示した線バネ16のＡ方向の付勢により、駆動ピ
ン12が孔20bの縁に係合する。即ち駆動ピン12がハブ20
に係合し、駆動ピン12を介してハブ20にDDモータの回転
駆動力が伝達され、ハブ20が回転駆動され、メディア19
が回転駆動される。そして回転駆動されるメディア19に
対して不図示の磁気ヘッドが摺動接触して記録、再生が
行なわれる。

以上のような本実施例のFDDによれば、上述のようにD
Dモータのロータヨーク９の上面に吸着用磁石17がロー
タヨーク９と一体的に取り付けられ、ロータヨーク９の
下面側の回転駆動力伝達用の駆動ピン12の支持板14が取
り付けられて、チャッキング機構がロータヨーク９をベ
ースとしてDDモータと一体的に構成されるので、従来の
ようにDDモータの上方にスピンドルハブを設けこれをベ
ースとしてチャッキング機構を構成する場合よりもDDモ
ータとチャッキング機構から成る回転駆動部全体の高さ
を大幅に低くでき、FDD全体の薄型化が図れる。

また本実施例によればスピンドル６を滑り軸受け５に
より軸受けしており、滑り軸受けは短いものを用いてボ
ールベアリングの場合より高さを低くすることが極め容
易であるので、この軸受けの高さを低くすることにより
DDモータ全体の薄型化が図られ、この点からもFDD全体
の薄型化が図れる。

更に本実施例によれば従来用いられていたスピンドル
ハブを廃しているので、その分部品点数を減らすことが
でき、FDDのコストダウンが図れる。

なお以上の構造では駆動ピン12のＢ方向への付勢は支
持板14の磁力により行なうものとしたが、その付勢は磁
力による方式に限らず、例えばバネ等による他の方式を
採用しても良い。又ディスクの保持も磁力によらずに他
の方式を採用しても良い。要するにチャッキング機構が
どのような方式のものであれ、チャッキング機構をDDモ
ータとロータヨークに取り付け、ロータヨークをベース
としてDDモータと一体的にチャッキング機構を構成する
ことにより、FDD全体の薄型化が図れる。

第２実施例 次に第５図から第７図は本発明の第２実施例によるFD
Dの回転駆動部の構造を説明するものである。これらの
図において、第１実施例の第１図から第４図中と共通の
部材には共通の符号が付してあり、その説明は省略す
る。後述の第３実施例の第８図以下についても同様とす
る。

第５図から第７図に示す第２実施例では第１実施例と
異なる点として、符号21で示す磁石をロータヨーク９の
中央部へ埋め込むようにしてロータヨーク９と一体的に
設けている。磁石21はプラスチック磁石から成るものと
し、円板状に形成され、その中央にスピンドル６が挿通
され、固着される。磁石21は例えばインサート成形によ
るロータヨーク９と一体的に形成される。インサート成
形の際にスピンドル６も共に成形しても良い。但し磁石
21を設ける方法はインサート成形に限らず接着やかしめ
などによっても良い。

又本実施例では駆動ピン12を支持する支持板22は磁石
からではなく、着磁していない鉄板等の磁性体から形成
するものとする。

このような構造により、本実施例では磁石21によりチ
ャッキング時にメディア19のハブ20を吸着して保持する
とともに、磁石21により支持板22を吸引して駆動ピン12
をＢ方向に付勢するものとする。

このような構造によれば、第１実施例と同様にFDDの
薄型化が図れる上に、１つの磁石21によりチャッキング
のためのハブ20の吸着と駆動ピン12の付勢を行なえ、構
造がより簡単になるとともに、磁石21は第１実施例のブ
ッシュ８を兼ね、第１実施例の場合よりも更に部品点数
を減らし、コストダウンを図ることができる。

第３実施例 次に第８図及び第９図は本発明の第３実施例によるFD
Dの回転駆動部の構造を示している。

本実施例ではスピンドル６に対して下方向にかかるス
ラスト荷重を受けるための受けの構造と、スピンドル６
が滑り軸受け５から図中上方へ抜けるのを防止する抜け
止め構造が第１及び第２実施例と異なっている。

即ち本実施例ではスラスト荷重の受けのために第８図
に示すように、凹部25aを有した円板状の受け部材25が
シャーシ１に嵌合され、圧入等により固定される。受け
部材25の凹部形状をシャーシ１に形成しても良い。この
受け部材25の凹部25aに滑り軸受け５が嵌合され、圧入
等により固定される。滑り軸受け５の内側となる受け部
材25の底面の中央部上には摩擦係数の低いテフロン等か
ら円形シート状に構成されたスラストワッシャ24が設け
られる。更にスピンドル６の下側の端面には略円錐形の
凹部6aが形成される。

そしてこの凹部6a中にボール23が嵌合され、スラスト
ワッシャ24に対して点接触し、スピンドル６の下方向へ
のスラスト荷重をスラストワッシャ24を介して受け部材
25に受けさせるようになっている。

なおこのような構造を設けたため第１及び第２実施例
で滑り軸受け５とブッシュ８の間に設けられていたスラ
ストワッシャ11は廃され、滑り軸受け５とブッシュ８は
エアーギャップAGを介して対向するようになっている。

一方スピンドル６の抜け止めのために、符号26で示す
クランク状に屈曲された抜け止め金具が設けられる。抜
け止め金具26はその先端部がロータヨーク９の上面の外
周縁部と僅かな隙間を持って対向するようにして、シャ
ーシ１上にビス27で固定して設けられる。

なお抜け止め金具26の配置は例えば第９図に示すよう
なものとし、磁気ヘッド30を移送するキャリッジ29のIO
方向の移動領域を避け、ロータヨーク９の外周をほぼ等
分する角度で例えば３箇所に設けるものとする。勿論３
箇所に限らずとも良い。

このような構造により、スピンドル６が衝撃等で上方
へ変位してもロータヨーク９が抜け止め金具26の先端部
に当接し、スピンドル６の抜け止めがなされる。即ち抜
け止め金具26を介してスピンドル６の上方向への移動が
所定範囲内に規制され、安定した回転が得られる。抜け
止め金具を第９図のように配置することにより抜け止め
の規制を安定して行なえる。

このような本実施例の構造によれば、ボール23を介し
てスピンドル６の下方向へのスラスト荷重を点接触でス
ラストワッシャ24の受け面に対して受けさせるので、面
接触でスラスト荷重を受ける第１及び第２実施例の場合
よりもスラスト荷重によるDDモータの回転負荷が大幅に
小さくなり、メディア19をスムーズに回転させることが
でき、DDモータの消費電力も低減できる。

尚スピンドル６のスラスト荷重を点接触で受けさせる
構造は第10図のようにしても良い。第10図の場合はスピ
ンドル６の下端面に半球形の凸部6bを形成し、この凸部
6bをスラストワッシャ24に点接触させてスラスト荷重を
受けさせている。このような構造によっても第８図の場
合と同様の作用効果が得られる。

又スピンドル６の抜け止め構造も第８図、第９図に示
したものに限らず、例えば第11図から第13図に示したよ
うな構造が採用できる。

第11図から第13図の場合は略コ字型に屈曲した線バネ
28を用いて抜け止めを行なう。このためにスピンドル６
に固着されるブッシュ８は滑り軸受け５の上部にかぶさ
るような円筒形状のものとし、その下端部の外周に直線
状の溝8a,8aを形成し、この溝8a,8a中に線バネ28を嵌合
しておく。

また滑り軸受け５の上端部の外周は傾斜したテーパー
部5aとして形成し、滑り軸受け５の外周においてブッシ
ュ８の溝8aと対向する部分に溝5bを形成する。線バネ28
がブッシュ８と共に回転するため溝5bは滑り軸受けの外
周の全周に形成される。溝5bの上下方向の幅は線バネ28
に対応した溝8aの幅より大きなものとする。

このような構造でブッシュ８の溝8aに線バネ28を嵌合
してスピンドル６を滑り軸受け５に嵌入し、ブッシュ８
を滑り軸受け５の上方から差込むことにより、線バネ29
が滑り軸受け５のテーパー部5aによって押し拡げられて
下降し、溝5bの中に入り、元の形状に復帰する。即ち第
11図に示すように線バネ16が溝5bに上下及び内側に隙間
をもって遊嵌される。すなわち線バネ28の対向部分の間
隔はブッシュ８の溝8aによって規制され、滑り軸受け５
の溝5b部分の径中Ａはそれより小さく設定される。

このような構造でスピンドル６が上方に変位すると、
これに伴なって上方に変位する線バネ28が溝5bの第11図
中上側の内側面に当接し、スピンドル６がそれ以上上方
に変位するのが阻止される。

このような構造によっても第８図の場合と同様にスピ
ンドル６の抜け止めが行なえ、同様の作用効果が得られ
る。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明の記録再生装
置によれば、記録媒体を回転駆動する駆動モータと、前
記媒体を保持し該媒体に前記駆動モータの回転駆動力を
伝達するチャッキング機構とを備え、前記チャッキング
機構は、前記媒体を吸着保持する保持部材と、前記媒体
に係合して前記駆動モータの回転駆動力を伝達するため
の係合部材と、該係合部材を支持するための支持部材と
を有し、前記保持部材は、磁石から形成されて前記モー
タのロータヨークに一体的に設けられ、前記支持部材
は、前記駆動モータのロータヨークに固定されている回
転駆動のための磁石の内径より内側に配置され、一部が
前記ロータヨークに係止されるよう構成されるととも
に、磁石もしくは磁性体から形成され、前記ロータヨー
クとの間で磁力による吸着力を発生するよう構成したの
で、駆動モータのロータヨークをチャッキング機構の構
成部材として兼用するとともに、従来空きスペースにな
っていた駆動モータの磁石の内側の空間を有効に使用す
ること等により、駆動モータとチャッキング機構からな
る回転駆動部全体の高さを従来より大幅に低くでき、記
録再生装置の薄型化が図れるとともに、部品点数を減ら
しコストダウンが図れるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例によるFDDのディスク回転
駆動部の構造を示す縦断面図、第２図は第１図中のロー
タヨーク部の縦断面図、第３図及び第４図はそれぞれ同
ロータヨーク部の上面図及び下面図、第５図は第２実施
例による回転駆動部の縦断面図、第６図は第５図中のロ
ータヨーク部の縦断面図、第７図は同ロータヨーク部の
上面図、第８図は第３実施例による回転駆動部の縦断面
図、第９図は第８図中の抜け止め金具の配置を示す上面
図、第10図は他のスラスト受け構造を示すスピンドル下
部周辺の縦断面図、第11図は他の抜け止め構造を示すス
ピンドル周辺の縦断面図、第12図は第11図のＡ−Ａ線に
よる断面図、第13図はブッシュと線バネの側面図であ
る。 １……シャーシ、３……コイル ５……滑り軸受け、６……スピンドル ８……ブッシュ、９……ロータヨーク 10……磁石、12……駆動ピン 14……支持板、17……吸着用磁石 18……ディスクカセット、19……メディア 20……ハブ 21……ハブ吸着用兼駆動ピン付勢用の磁石 22……支持板、23……ボール 24……スラストワッシャ 25……受け部材、26……抜け止め金具 28……線バネ、29……キャリッジ 30……磁気ヘッド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体を回転駆動する駆動モータと、 前記媒体を保持し該媒体に前記駆動モータの回転駆動力
   を伝達するチャッキング機構とを備え、 前記チャッキング機構は、前記媒体を吸着保持する保持
   部材と、前記媒体に係合して前記駆動モータの回転駆動
   力を伝達するための係合部材と、該係合部材を支持する
   ための支持部材とを有し、 前記保持部材は、磁石から形成されて前記モータのロー
   タヨークに一体的に設けられ、 前記支持部材は、前記駆動モータのロータヨークに固定
   されている回転駆動のための磁石の内径より内側に配置
   され、一部が前記ロータヨークに係止されるよう構成さ
   れるとともに、磁石もしくは磁性体から形成され、前記
   ロータヨークとの間で磁力による吸着力を発生するよう
   構成されていることを特徴とする記録再生装置。