JP3607818B2

JP3607818B2 - Ｆｄｄチャッキング装置

Info

Publication number: JP3607818B2
Application number: JP25008798A
Authority: JP
Inventors: 茂古木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: US6208487B1; JP2000076760A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＤＤ（フロッピーディスクドライブ装置）にフロッピーディスクを挿填するに際して、確実かつ安価な手段で偏心回転を防止することができるＦＤＤチャッキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロッピーディスクに代表される記録媒体は、薄膜状の記録円盤がケースに収納されたディスクカートリッジの形でＦＤＤに挿填され、このＦＤＤ内で前記の記録円盤が回転され、ケースに開口されたシャッタ付きの書き込み／読み出し窓から記録の入出力が行われるようになっている。この記録円盤は、ケースに収納されたまま容易に着脱でき、しかも書き込み／読み出しに際してはＦＤＤの回転軸に正確に軸合わせされ、かつ回転速度が正確に制御される必要がある。このため従来から、ＦＤＤには図５、図６に示すようなチャッキング装置が用いられている。
【０００３】
フロッピーディスクの記録円盤には、その中心部に強磁性金属円盤からなるセンターハブが装着されている。図５、図６において、このセンターハブ２は、その中心部に概略正方形の中心孔３が、また周縁部に概略長方形の駆動孔４が形成されている。この駆動孔４は、ロータヨーク回転方向前部に前側縁４ａ、ロータヨークの回転中心から遠ざかる方向（以下、本明細書では「外方」と称する）に外側縁４ｂを有している。
一方、ＦＤＤには、強磁性金属円盤からなり図示しないモータによって一定方向（図中「Ｄ」で示す）に回転駆動されるロータヨーク１０１が設けられ、この上に磁性円盤（チャッキングマグネット）１０２が固定されている。
前記ロータヨーク１０１の回転中心Ｏにはセンターシャフト１０３が立設され、このセンターシャフト１０３は、磁性円盤１０２の中心部の開孔１０２ａを通って延び、センターハブの中心孔３にルーズに挿入されるようになっている。
本明細書において「ルーズ」とは、水平方向及び上下方向に所定範囲内で移動自由な状態を意味する。
【０００４】
前記ロータヨーク１０１の周縁部には、円周に沿って駆動ピン通孔１０４が弧状に形成され、この駆動ピン通孔１０４には、円周に沿って弧状に成形されたチャッキングアーム１０５がルーズに装着されている。このチャッキングアーム１０５は、ロータヨーク１０１の回転方向Ｄに向いた先端部（以下、「前部」という）１０５ａに、上方に延びる駆動ピン１０６が形成されていて、この駆動ピン１０６は、磁性円盤１０２に形成された前部開孔１０２ｂをルーズに貫通し、センターハブの駆動孔４にルーズに挿入されるようになっている。またこの前部１０５ａには、駆動ピン通孔１０４の前部周辺のロータヨーク１０１をルーズに挟み、チャッキングアーム１０５の前部を水平及び上下に所定範囲内で移動自由に支持するフランジ１０５ｃ、１０５ｃが形成されている。
【０００５】
一方、チャッキングアーム１０５の他方の端部（以下、「後部」という）１０５ｂは、ロータヨークに形成された駆動ピン通孔１０４の後端から鈎の手状にロータヨーク１０１の上面後方に延び、磁性円盤１０２に形成された後部開孔１０２ｃ内で、ロータヨーク１０１の上面から突出した搖動軸１０８を受け孔１０５ｄで受け、この搖動軸１０８を中心として駆動ピン通孔１０４の幅の範囲内で水平方向に搖動できるようになっている。
またチャッキングアーム１０５の本体上部には強磁性板１０９が装着され、これによってチャッキングアーム１０５全体が磁性円盤１０２に磁気吸引され、駆動ピン１０６は常に上方に押されている。
【０００６】
このＦＤＤにフロッピーディスクを挿填すると、記録円盤はロータヨーク１０１の上に載置され、記録円盤に装着されたセンターハブ２が磁性円盤１０２に磁気吸引され、センターハブの中心孔３がロータヨーク側のセンターシャフト１０３を受け込む。このとき磁性円盤１０２より上方に突出している駆動ピン１０６は、センターハブの駆動孔４に挿入されていてもいなくてもよい。挿入されていない場合は、駆動ピン１０６はセンターハブ２に押され、強磁性板１０９による吸引力に逆らってセンターハブ２の下面の水準まで押し込まれている。
【０００７】
ここでモータ（図示せず）を起動してロータヨーク１０１をＤ方向に多くても１回転させると、この間に駆動ピン１０６の頂部がセンターハブの下面を摺動回転して駆動孔４に受け込まれ、駆動孔４内で強磁性板１０９の吸引力によって上昇する。この状態でロータヨーク１０１が更にＤ方向に回転すると、チャッキングアーム１０５は、ロータヨーク１０１の回転による遠心力によって駆動ピン１０６が回転中心Ｏから遠ざかる方向に搖動し、駆動ピン１０６が駆動孔４の外側縁４ｂと当接するようになる。これと共に、ロータヨーク１０１の回転力によって駆動ピン１０６は駆動孔４内を前方に摺動移行し、駆動孔４の前側縁４ａにも当接する。この結果、駆動ピン１０６は駆動孔４の前側縁４ａと外側縁４ｂとの２辺に当接して支えられる。この状態を以下、「前・外支持」と称する。
【０００８】
そしてこのとき、センターシャフト１０３は、センターハブ中心孔３の、回転中心Ｏを挟んで駆動ピン１０６と相対する側の隣接２辺３ａ、３ｂに当接して支えられ、この状態で記録円盤の中心とロータヨーク１０１の回転軸Ｏとが一致し、チャッキングが完了する。この状態では、フロッピーディスクの記録円盤は偏心せずに、ロータヨーク１０１の制御された回転速度に正確に追従して回転することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のチャッキングアーム１０５を用いると、搖動軸１０８をロータヨーク２に形成する必要があるがその軸高の寸法精度が出しにくく、またチャッキングアーム１０５をルーズに装着するためには大きな駆動ピン通孔１０４が必要であり、この加工の際に生じる歪みによってロータヨーク２の面振れが増大する等の問題があった。
更にこのチャッキングアーム１０５は、前記の前・外支持をアームの回転モーメントにのみ依存しているため、ロータヨーク２との間に生じる摺動摩擦、磁気ヘッドとメディアとの摺動摩擦の影響等でセンターシャフト１０３がセンターハブ中心孔３の隣接２辺３ａ、３ｂに当接しない状態で、そのまま記録円盤が連続回転に移行する場合がある。この状態では記録円盤は偏心回転が続くことになり、記録の書き込み／読みだしにエラーを生じるという問題があった。
更に、チャッキングアーム１０５は組み込みに手間がかかるので、製造コストが嵩むという問題もあった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、従ってその目的は、問題の多い従来のチャッキングアームを使用せず、確実かつ安価な手段で前記の前・外支持を実現し、これによって記録円盤の偏心回転を防止し常に正確な書き込み／読みだしができるようにしたＦＤＤチャッキング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために本発明の請求項１は、フロッピーディスクのセンターハブを載置して一定方向に回転するロータヨークと、このロータヨークの回転中心に立設され、前記センターハブの中心孔にルーズに挿入されるセンターシャフトと、前記ロータヨークの下側を円周に沿って延び、その両端で前記ロータヨークにルーズに懸垂されかつ上方に吸引保持された駆動アームとを有し、この駆動アームのロータヨーク回転方向前部に、ロータヨークに形成されたアーム受孔をルーズに貫通して上方に延び、かつ前記センターハブの周縁部に形成されロータヨーク回転方向前部に前側縁、ロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に外側縁を有する駆動孔にルーズに挿入される駆動ピンが形成され、前記駆動アームのロータヨーク回転方向後部に、前記アーム受孔の後部に当接する摺動部が形成され、前記アーム受孔後部の前記摺動部と当接する位置に、ロータヨークの回転中心から遠ざかるに従い漸次後退する方向に傾斜した誘導路が形成され、フロッピーディスクを載置した前記ロータヨークを回転させるとき、駆動アーム全体がロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に移動し、駆動ピンが駆動孔の前記前側縁及び外側縁に押圧されるようにしたＦＤＤチャッキング装置を提供する。
【００１１】
前記請求項１の発明によれば、上方に吸引保持された駆動アームに駆動ピンが形成されているので、ロータヨークを多くても１回転させる間に駆動ピンはセンターハブの駆動孔に確実に挿入される。またロータヨークが一定方向に回転するとき、前記の駆動アームは駆動ピンがセンターハブ駆動孔の前側縁に当接すると共に駆動アーム後部の摺動部がロータヨークのアーム受孔後部の誘導路を外方に摺動し、駆動アーム全体が外方に移動することにより駆動ピンが駆動孔の外側縁に押圧され、前記の前・外支持が実現し、フロッピーディスクの確実なチャッキングが達成される。駆動アームはロータヨークにルーズに懸垂されているので搖動軸を必要とせず、搖動による摺動抵抗がないので駆動ピンは確実に外側縁に当接し、フロッピーディスクの偏心回転が防止される。
【００１２】
本発明の請求項２は、前記の駆動アームが、前記駆動ピンの前方側面に形成され前記アーム受孔前部のロータヨーク上面とルーズに係合する前方フランジと、駆動アームの後部に形成され前記アーム受孔後部のロータヨーク上面に載置される後方フランジとによってロータヨークに懸垂保持されたＦＤＤチャッキング装置を提供する。
【００１３】
前記請求項２の発明によれば、前方フランジがロータヨーク上面とルーズに係合しているので駆動ピンの上下移動が可能であり、駆動ピンが駆動孔に挿入されていない場合は、センターハブの下面の水準まで沈下することができ、しかも駆動アームは、この前方フランジと後方フランジとによって係止されているので振動等によってロータヨークから脱落することが防止される。更に、ロータヨーク回転中は駆動アームが上方に吸引され浮動状態になっているので、前記の前・外支持を実現するに際しての摺動抵抗を最少化することができる。
【００１４】
本発明の請求項３は、前記ロータヨークの上面に、フロッピーディスクのセンターハブを磁気的に吸引する磁性円盤が載置され、この磁性円盤に前記駆動アームの運動を妨げないように切欠孔が形成され、かつ前記駆動アームの少なくとも本体上面が強磁性体で形成されていて、この強磁性体が前記磁性円盤に吸引されることによって駆動アームが上方に吸引保持されるようにしたＦＤＤチャッキング装置を提供する。
前記請求項３の発明によれば、従来からＦＤＤに使用されている磁性円盤によって駆動アームを吸引保持することができるので、付加的な吸引保持を必要としない。
【００１５】
本発明の請求項４は、前記駆動ピンをロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に押すバネが前記ロータヨークに装着されたＦＤＤチャッキング装置を提供する。
前記請求項４の発明によれば、駆動ピンは、駆動アームの前記摺動面と誘導路との接触によって外方に移行されることに加えて、バネによっても駆動孔の外側縁に押しつけられるので、駆動アームの移動のみによっては駆動ピンが外側縁に確実に当接できない場合にも、フロッピーディスクの偏心や駆動ピンの軸振れが確実に防止され、チャッキングの安定性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例により詳しく説明する。
図１、図２は、本発明のＦＤＤチャッキング装置を有するＦＤＤの一部を示している。図１では便宜上、図２に示した磁性円盤１２を除去して示した。また以下の説明において、図５、図６を用いて説明した従来の構成要素と共通しているものは同一番号を付してその説明を省略または簡略化する。
図１、図２において、このＦＤＤは、強磁性金属円盤からなり図示しないモータによってＤ方向に回転駆動されるロータヨーク１１を有し、この上に磁性円盤（チャッキングマグネット）１２が固定されている。前記ロータヨーク１１の回転中心Ｏにはセンターシャフト１３が立設されている。このセンターシャフト１３は、磁性円盤１２の中心部の開孔（図示せず）を挿通し、フロッピーディスクが載置されたとき、そのセンターハブ２に形成された中心孔３にルーズに挿入されるようになっている。
【００１７】
前記ロータヨーク１１の周縁部には、円周に沿って弧状にアーム受孔１７が形成されている。そしてこのアーム受孔１７の前部から後部に渡って、図３に示す弧状の駆動アーム１５が、ロータヨーク１１の下側を円周に沿って延び、その両端でロータヨーク１１にルーズに懸垂されている。この懸垂は、後に詳しく説明するように、駆動ピン１６の前方側面に形成された前方フランジ１９と、駆動アーム後部に形成された後方フランジ２０とによって行われる。またこの駆動アーム１５は、その本体上面に強磁性板２２が装着されていて、この強磁性板２２が上方の磁性円盤１２に磁気的に吸引されることによって上方に吸引保持されている。
【００１８】
この駆動アーム１５の前部には、前記アーム受孔１７をルーズに貫通して上方に延び、かつ前記センターハブ２の周縁部に形成された駆動孔４にルーズに挿入される駆動ピン１６が形成されている。この駆動孔４は、前方に前側縁４ａ、また外方に外側縁４ｂを有している。
【００１９】
駆動アーム１５の後部には、アーム受孔１７の後部に当接するように摺動部２１が形成されている。一方、ロータヨーク１１に形成された前記アーム受孔１７の後部には、前記摺動部２１と当接する位置に、ロータヨークの回転中心Ｏから遠ざかるに従い漸次後退する方向（回転方向Ｄと逆の方向）に傾斜した誘導路１８が形成されている。
【００２０】
これによって、図３に示すように、フロッピーディスクのセンターハブ２を載置した状態で前記ロータヨーク１１をＤ方向に回転させると、駆動ピン１６がセンターハブ駆動孔４に挿入され、駆動アーム１５は反動で後方に押されて後部の摺動部２１がアーム受孔後部の誘導路１８に当接し、この誘導路１８に沿って駆動アーム１５全体が外方に摺動し、駆動ピン１６が駆動孔の外側縁４ｂに当接する。これと同時に駆動ピン１６は、ロータヨークの回転によって磁性円盤１２上を後方にずれ動いたセンターハブ駆動孔４の前側縁４ａにも当接することになり、前記の前・外支持が実現し、フロッピーディスクの確実なチャッキングが達成される。
駆動アーム１５はロータヨーク１１にルーズに懸垂されているのみで搖動軸を必要とせず、搖動による摺動抵抗がないので駆動ピンは確実に外側縁４ｂに当接し、フロッピーディスクの偏心回転が防止される。
【００２１】
前記の駆動アーム１５は、駆動ピン１６の前方側面に形成され前記アーム受孔１７の前部のロータヨーク上面とルーズに係合する前方フランジ１９を有している。また駆動アーム１５の後部には、アーム受孔１７をルーズに挿通してアーム受孔後部のロータヨーク上面に延び、このロータヨーク上面に載置されるように後方フランジ２０が形成されている。そして、駆動アーム１５は、この前方フランジ１９と後方フランジ２０とによってロータヨーク１１にルーズに懸垂されている。
【００２２】
この駆動アーム１５は、前方フランジ１９がロータヨーク上面とルーズに係合しているので駆動ピン１６の上下移動が可能であり、駆動ピン１６がセンターハブの駆動孔４に挿入されていない場合は、センターハブの下面の水準まで沈下することができ、しかも駆動アーム１５は、この前方フランジ１９と後方フランジ２０とによって係止されているので振動等によってロータヨーク１１から脱落することが防止される。更に、ロータヨーク回転中は駆動アーム１５が上方に吸引され浮動状態になっているので、前記の前・外支持を実現するに際しての摺動抵抗を最少化することができる。
【００２３】
前記実施例のＦＤＤは、図２に示すように、ロータヨーク１１の上面に、フロッピーディスクのセンターハブ２を磁気的に吸引する磁性円盤１２が載置されている。この磁性円盤１２には、図示しないがその中心部にセンターシャフト１３を非接触に挿通する開孔が形成されると共に、その円周に沿って、前記の駆動ピン１６の運動を妨げない形状の切欠孔２５と、前記の後方フランジ２０をルーズに収容する切欠孔２６とが形成されている。そしてこの磁性円盤１２は、ロータヨーク上面に固定されている。
更に前記の磁性円盤１２には、図示しないが、回転中心Ｏを挟んで切欠孔２５，２６と反対側に、ロータヨーク回転時の回転バランスをとるための切欠孔が形成されている。
【００２４】
このＦＤＤは、フロッピーディスクを挿填すると、フロッピーディスクの記録円盤がロータヨーク１１の上に載置され、ロータヨークのセンターシャフト１３が記録円盤のセンターハブ２の中心孔３に受け込まれる。このとき磁性円盤１２を越えて上方に突出している駆動ピン１６は、センターハブの駆動孔４に挿入されていてもいなくてもよい。挿入されていない場合は、駆動ピン１６はセンターハブ２によって上方から押され、磁性円盤１２と強磁性板２２との吸引力に逆らってセンターハブ２の下面の水準まで押し込まれている。この駆動ピン１６の沈下は、駆動アーム１５の前部が前方フランジ１９によってルーズに懸垂されていることによって可能となる。
【００２５】
ここでモータ（図示せず）を起動してロータヨーク１１をＤ方向に多くても１回転させると、この間に、上方に吸引されている駆動ピン１６はその頂部がセンターハブの下面を摺動回転して駆動孔４に到達し、磁性円盤１２と強磁性板２２との吸引力によって上昇し、駆動孔４に挿入されることになる。この状態でロータヨーク１１が更にＤ方向に回転すると、駆動ピン１６は駆動孔４内を前方に摺動移行し、駆動孔４の前側縁４ａに当接するに至る。
【００２６】
一方、駆動アーム１５はロータヨークの加速度によってロータヨーク１１に対して相対的に後方にずり動き、駆動アーム１５の摺動部２１がアーム受孔１７の誘導路１８に当接して駆動アーム１５の後部を外方に押圧するようになる。この時、駆動アーム１５の前部はロータヨーク１１の回転に伴う遠心力が作用して外方に移行し、駆動孔４の外側縁４ｂと当接して止まる。これによって駆動ピン１６は、図４に示すように、駆動孔４の前側縁４ａと外側縁４ｂによって支えられることになり「前・外支持」が実現する。
【００２７】
この状態でロータヨークのセンターシャフト１３は、フロッピーディスクの中心孔３内で、回転中心Ｏを挟んで駆動ピン１６と相対する側の隣接２辺３ａ、３ｂで支えられることになり、記録円盤の中心とロータヨーク１１の回転軸Ｏとが一致し、チャッキングが完了する。チャッキングが完了すれば、フロッピーディスクの記録円盤は偏心することなく、ロータヨーク１１の制御された回転速度に正確に追従して回転することができる。
【００２８】
前記実施例では用いていないが、本発明のＦＤＤチャッキング装置の他の一実施例においては、ロータヨーク１１の下面に、駆動ピン１６を外方に押すバネが設けられていてもよい。このバネを用いれば、振動等によって駆動ピン１６と外側縁４ｂとの接触に不具合が生じる場合にも、駆動ピン１６はバネによっても駆動孔の外側縁４ｂに押されるので、フロッピーディスクの偏心や駆動ピン１６の軸振れが確実に防止され、チャッキングの安定性を向上させることができる。
【００２９】
前記実施例のチャッキング装置は、図５、図６に示した従来のものに比べ、駆動アームが搖動機構を有しないため構造が簡単で組立ても容易であり、確実かつ安価に前記の前・外支持を実現し、記録円盤の偏心を確実に防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のＦＤＤチャッキング装置は、駆動アーム後部の摺動部がロータヨークのアーム受孔後部に形成された誘導路に当接して外方に移行するようにされているので、フロッピーディスクを載置した前記ロータヨークを回転させるとき、駆動ピンが駆動孔の前記前側縁と外側縁とに当接して前・外支持を実現し、フロッピーディスクの確実なチャッキングが達成される。
前記の駆動アームが、ロータヨークの上面とルーズに係合する前方フランジと、ロータヨーク上面に載置される後方フランジとによってロータヨークに懸垂保持されていれば、振動等によってロータヨークから脱落することが防止されると共に前記の前・外支持を実現するに際しての摺動抵抗を低減することができ、円滑なチャッキングが達成される。
駆動ピンをロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に押すバネが前記ロータヨークに装着されていれば、駆動ピンは駆動孔の外側縁に確実に押圧され、フロッピーディスクの偏心や駆動ピンの軸振れが確実に防止され、チャッキングの安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図
【図２】図１の弧線Ｘ−Ｘで切った断面図
【図３】前記実施例の駆動アームを示す斜視図
【図４】前記実施例のチャッキング機構を説明する透視平面図
【図５】従来のチャッキング装置の一例を示す平面図
【図６】図５の弧線Ｘ−Ｘでった断面図
【符号の説明】
２：センターハブ
３：中心孔３ａ：辺３ｂ：辺
４：駆動孔４ａ：前側縁４ｂ：外側縁
１１：ロータヨーク
１２：磁性円盤
１３：センターシャフト
１５：駆動アーム
１６：駆動ピン
１７：アーム受孔
１８：誘導路
１９：前方フランジ
２０：後方フランジ
２１：摺動部
２２：強磁性板
２５：切欠孔
２６：切欠孔
Ｄ：回転方向
Ｏ：回転中心

Claims

フロッピーディスクのセンターハブを載置して一定方向に回転するロータヨークと、
このロータヨークの回転中心に立設され、前記センターハブの中心孔にルーズに挿入されるセンターシャフトと、
前記ロータヨークの下側を円周に沿って延び、その両端で前記ロータヨークにルーズに懸垂されかつ上方に吸引保持された駆動アームとを有し、
この駆動アームのロータヨーク回転方向前部に、ロータヨークに形成されたアーム受孔をルーズに貫通して上方に延び、かつ前記センターハブの周縁部に形成されロータヨーク回転方向前部に前側縁、ロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に外側縁を有する駆動孔にルーズに挿入される駆動ピンが形成され、
前記駆動アームのロータヨーク回転方向後部に、前記アーム受孔の後部に当接する摺動部が形成され、
前記アーム受孔後部の前記摺動部と当接する位置に、ロータヨークの回転中心から遠ざかるに従い漸次後退する方向に傾斜した誘導路が形成され、
フロッピーディスクを載置した前記ロータヨークを回転させるとき、駆動アーム全体がロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に移動し、駆動ピンが駆動孔の前記前側縁及び外側縁に押圧されるようにしたことを特徴とするＦＤＤチャッキング装置。
前記の駆動アームが、前記駆動ピンの前方側面に形成され前記アーム受孔前部のロータヨーク上面とルーズに係合する前方フランジと、駆動アームの後部に形成され前記アーム受孔後部のロータヨーク上面に載置される後方フランジとによってロータヨークに懸垂保持されたことを特徴とする請求項１に記載のＦＤＤチャッキング装置。
前記ロータヨークの上面に、フロッピーディスクのセンターハブを磁気的に吸引する磁性円盤が載置され、この磁性円盤に前記駆動アームの運動を妨げないように切欠孔が形成され、かつ前記駆動アームの少なくとも本体上面が強磁性体で形成されていて、この強磁性体が前記磁性円盤に吸引されることによって駆動アームが上方に吸引保持されるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＦＤＤチャッキング装置。
前記駆動ピンをロータヨークの回転中心から遠ざかる方向に押すバネが前記ロータヨークに装着されたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のＦＤＤチャッキング装置。