JPH02260165A - デイスクチヤツキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、金属ハブを有する情報記録ディスクをチャ
ックして回転駆動し、情報の記録／再生を行うディスク
駆動装置に用いられるディスクチャッキング装置に係り
、特に、所謂３．５インチ径のフロッピディスクのチャ
ッキングに好適なディスクチャッキング装置に関する。

〔従来の技術〕

ディスク状に形成された情報記録媒体（以下、単にディ
スクと称する）を駆動するディスク駆動装置にあっては
、記録密度の向上や小型軽量化に対処して、種々の改良
や考案が提案されている。

その一つに、ターンテーブルをスピンドル軸に嵌着し、
ターンテーブルのディスク載置面から突出した駆動ピン
とチャックマグネットを介してディスクをチャッキング
し、回転駆動することにより記録／再生を行うものがあ
る。

第１４図ないし第１６図に従来知られているこの種のデ
ィスク駆動装置の主要部の一例を示す。

第１４図はディスク駆動装置の主要部の断面図、第１５
図はターンテーブルの構造を示す分解斜視図、第１６図
はばね部材の平面図である。

これらの図において、ディスク駆動装置のディスク駆動
部は、ディスク駆動モータ１と、ディスク駆動モータ１
のスピンドル（回転）軸２と、スピンドル軸２の先端部
に嵌着されたターンテーブル３と、ターンテーブル３の
第１４図において下面に取り付けられた支持手段として
のばね部材１７に支持され、ターンテーブル３に形成し
た駆動ピン挿通孔１３内に挿通された駆動ピン１９とか
ら主に構成されている。

ディスク駆動モータ１は、ロータ部５とステータ部６と
からなり、ロータ部５の中心軸部分に貫挿し、固着され
たスピンドル軸２をステータ部６に設けられた軸受７に
回転自在に支承することによって一体に組み合わされる
。ロータ部５には、軟磁性体によって形成された円椀状
の回転子ヨーク８の内部に円周方向に沿って等間隔に分
割着磁されたリング状の回転子マグネット９が固着され
ており、また、ステータ部６には、軟磁性体によって形
成された固定子ヨーク１０の上記回転子マグネットと対
向する位置に複数個の駆動コイル１１が円周状に配置さ
れている。そして、この駆動コイル１１に電流を流すこ
とによって、円周方向に沿って、等間隔に分割着磁され
、固定子ヨーク１０との間に界磁磁束が生じている回転
子マグネット９にトルクを発生させ、ステータ部６に対
してロータ部５を回転駆動させるようになっている。

ターンテーブル３には、第１５図に示すように、ディス
ク駆動モータ１の回転軸２が挿通される中央孔１２と、
駆動ピン１９が挿通される駆動ピン挿通孔１３と、ばね
部材１７の固着用部材、例えば鳩目１８が圧入される取
付孔１４とが開設されており、表面中央部に減摩用のポ
リスライダとも称されるプラスチックシート１５と、表
面の上記中央孔１２、駆動ピン挿通孔１３、プラスチッ
クシート１５を除く部分に例えばゴム磁石等のチャック
マグネット１６が貼付されている。なお、このチャック
マグネット１６は、たとえば、プラスチックマグネット
をターンテーブルの所定位置に配設することによって置
き換えることもできる。

また、ターンテーブル３の裏面には、ばね部材１７が鳩
目１８によって張設されており、このばね部材１７の先
端部に固着された駆動ピン１９の先端部１９ａがターン
テーブル３に開設された上記駆動ピン挿通孔１３を通し
てターンテーブル３の上面に突出している。ばね部材１
７は、第１６図に示すように、りん青銅のような弾性に
富んだ材料の薄板をもって半月状の円板がら延びるばね
片１７ｄとして形成されており、中央部に前記ターンテ
ーブル３の下面中央部に突設された図示しない位置決め
突子と密に保合可能な位置決め孔１７ａが開設され、そ
の外周部にばね部材１７を前記ターンテーブル３に固着
するための取付孔１７ｂと、円弧状の切欠溝１７ｃとが
それぞれ開設されている。また、切欠溝１７Ｃによって
形成される上記ばね片１７ｄの端部に駆動ピン取付部１
７ｅが設けられている。

第２０図に金属ハブを有するディスク２３の一例を示す
。この種のディスク２３は、表面に磁気記録層が形成さ
れ、さらに硬質のケース２４ａ内に収納されてディスク
カートリッジ２４を形成しており、ディスク２３の中心
部には、磁性を有する金属の薄板によって形成された金
属ハブ２５が固着されている。この金属ハブ２５の中心
部には、上記スピンドル軸２の先端部２ａが挿通ずる略
正方形のチャッキングホール２６が開設され、外周部に
は上記駆動ピン１９の先端部１９ａが嵌入して係合する
略長方形の位置決めホール２７が開設されている。この
形式のディスクカートリッジ２４は、一般に、３．５イ
ンチ・フロッピ・ディスク・カートリッジとして知られ
ている。

上記ターンテーブル３にディスクカートリッジ２４が載
置されると、第１７図の概略図に示すようにチャックマ
グネット１６によって金属ハブ２５が吸着され、チャッ
キングホール２６にスピンドル軸２の先端部２ａが挿入
される。このとき駆動ピン１９は、金属ハブ２５によっ
てばね部材１７の弾発力に抗して反デイスク載置側に押
し下げられてターンテーブル３の駆動ピン挿入孔１３内
に押し込められ、第１８図（ａ）に示すように、金属ハ
ブ２５の下面に位置している。次いでターンテーブル３
が矢印入方向に回転し、駆動ピン１９と位置決めホール
２７の開設位置が一致すると、第１８図（ｂ）に示すよ
うに駆動ピン１９が位置決めホール２７内に嵌入する。

ターンテーブル３がさらに回転すると、駆動ピン１９は
位置決めホール２７の外周側の内縁２７ａに当接し、ば
ね部材１７の弾性力により、ディスク２３（金属ハブ２
５）全体がスピンドル軸２から駆動ピン１９方向の径方
向外側（矢印Ｂ方向）に移動し、スピンドル軸２がチャ
ッキングホール２６の位置決めホール２７から最も離れ
た隅部２６Ｈに押し付けられてセンタリングが行われる
。そして、このスピンドル軸２を中心として金属ハブ２
５およびディスク２３が矢印Ａ方向に回転し、記録／再
生が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のようにばね部材（板ばね）１７の一端
側を固定して片持ちはり状に構成し、このばね部材１７
の弾性力を利用してセンタリングを行うと、駆動ピン１
９が位置決めホール２７の上記第１８図（Ｃ）の位置に
入り、第１７図に示すように駆動ピン１９が傾いた状態
で駆動力を伝達するが、このとき、傾いた駆動ピン１９
が位置決めホール２７の上記外周側の内縁２７ａに金属
ハブ２５と垂直方向でターンテーブル３と逆向きの力を
発生し、第１９図に示すように金属ハブ２５の底面を全
面的に吸着することができず、結果的に駆動ピン１９が
金属ハブ２５を持ち上げ、そのままディスク２３を回転
することになる。

そして、このように駆動ピン１９が金属ハブ２５を持ち
上げた状態、すなわち、金属ハブ２５が傾いた状態で記
録／再生を行うと、特にサイド１例のギャップと記録ト
ラックとがディスクの回転位置に応じて相対的にずれる
ので、モジュレーションが劣化するとともに、甚だしい
場合にはオフトラックを生じる。

この覆明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされ
たもので、その目的は、モジュレーションの劣化を招来
することなく、また、オフトラックの生じる虞のないデ
ィスクチャッキング装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、情報記録ディスクの中央部の金属ハブを直
接支持する支持台と、支持台の金属ハブ対向面に配され
たチャックマグネットとを有するターンテーブルと、タ
ーンテーブルの裏面側から支持手段によって支持されて
突出した駆動ピンとを備え、情報記録ディスクの金属ハ
ブを磁気的にチャックし、回転駆動手段を介して回転駆
動するディスクチャッキング装置において、上記支持手
段を少なくとも２枚の板ばねによって形成し、この板ば
ねの反駆動ピン支持側の端部を支持手段を介してターン
テーブルに回動自在に支持させるとともに、この板ばね
を常時ターンテーブルの外周方向に弾性イ」勢する弾性
付勢手段を設けることによって達成される。

〔作用〕

上記手段によれば、支持手段が少なくとも２枚の板ばね
によって形成されているので、駆動ピンが言わば２枚の
平行平板によって支持されたような状態になり、一端で
支持されている駆動ピンに何らかの力が加わって駆動ピ
ンの位置が変位したとしても、駆動ピン自体は他端の支
持側の対し平行に変位する。言い換えれば、支持ピンの
長軸はターンテーブルの回転平面に対して常に垂直に変
位することになり、ターンテーブルの回転平面に対して
傾くことがなくなる。

〔実施例〕

以下、この電相の実施例を図面を参照して説明する。な
お、以下の説明において、前述の従来例と同一もしくは
同一とみなせる構成要素には同一の参照符号を付し、重
複する説明は適宜省略する。

第１図は実施例に係るディスクチャッキング装置のチャ
ックマグネットを外した状態の平面図、第２図は支持台
の平面図、第３図はチャッキング装置のチャックマグネ
ットを外した状態を示す分解斜視図である。これらの図
において、ターンテーブル３は、スピンドル軸２の外周
に強嵌合される非磁性材から一体に成形された支持台（
ターンテーブル本体）３ａと、プラスチックマグネット
１６ａとから基本的に構成されている。このプラスチッ
クマグネット１６ａは合成樹脂材にパーマネントマグネ
ット粉を混入して成形したもので、外周部が若干立ち上
がるように、外周部を残して円環状に形成された浅い凹
部３ｂに配置されている。また、中央部の支持面にあた
る支持台３ａの上面には、薄いプラスチックシート１５
が載置される。

ターンテーブル３には、前述の従来例と同様に駆動ピン
挿入孔１３とばね部材１７の取付孔３０が穿設されてい
るとともに、第６図ないし第８図に示すようにばね部材
１７の揺動を許容する座ぐり面３１が形成されている。

ばね部材１７は、第４図に示すように板ばね３２．３３
を２段にわたって平行に配置し、両端を駆動ピン１９の
取付部材３４とばね部材１７のターンテーブル３に対す
る取付部材３５によって緊締したものである。これによ
り、第５図に示すように駆動ピン１９側に力Ｆが加わっ
て駆動ピン１９が下方に変位したとしても、板ばね３２
．３３の長さが不変なので、両者の変位量は等しくなり
、それゆえ、駆動ピン１９の回転軸１２．と取付部材３
５の回動軸３５Ｉ！ｚとは平行に変位することになる。

この形式のばね部材１７は、以下のようにしてターンテ
ーブル３に取り付けられる。すなわち、第１図のＢ−Ｂ
線断面図である第７図かられかるように、駆動ピン１９
を取付部材３４によって２枚の板ばね３２，３３の一端
に取り付けて両者を結合し、他端側をフリーにした状態
で上記座ぐり面３１側から第４図における上側の板ばね
３２を取付孔３０の上面側の座ぐり面３６と連通する挿
通孔３７に挿入するとともに、同図において下側の板ば
ね３３をターンテーブル３の裏面側、言い換えれば、金
属ハブ２５と対向しない側の面に当て、取付部材３５に
ねじ３８を螺合することによりばね部材エフは取付孔３
０に取り付けられる。この取り付けは取付孔３０に対し
て円周方向に回動可能になように取付部材３５の軸径と
取付孔３０との嵌め合い公差が設定されているとともに
、取付部材３５の鍔部３９からの首下長さと取付孔３０
の長平方向の長さが予め設定されている。これにより、
ばね部材１７の取付部材３５を中心とする座ぐり面３１
内での揺動運動が可能になる。また、上記上側にあたる
板ばね３２の先端には、後述するねじりコイルばね４０
の一端が嵌入して係合するばね挿入孔４１が穿設されて
いる。

上記ねじりコイルばね４０は第９図の平面図および第１
０図の正面図からもわかるように、一端に上記ばね挿入
孔４１に下から挿入されて係合する保合端４２が立設さ
れ、他端には第１図および第２図かられかるように座ぐ
り面３１の側面に形成された受は面４３に当接する当接
端４４が形成されている。この当接端４４はばねの変形
方向に延びて、その端部が上記受は面４３に当接するよ
うになっている。なお、受は面４３はねじりコイルばね
４０の脱落を防ぐように溝状に形成してもよく、ねじり
コイルばね４０の装着後、受は面４３の裏側部分のみ蓋
をして、脱落を防止するように設定することもできる。

したがって、ばね部材１７は第１図に示すように、ねじ
りコイルばね４０によって常時駆動ピン１９立設側がタ
ーンテーブル３の外周側に付勢された状態で、取付部材
３５に関し揺動自在に支持されていることになる。

このように、ねじりコイルばね４０の一端を上側にあた
る板ばね３２のスピンドル軸２側に配置したのは傾きを
是正するするためである。すなわち、第１１図のモデル
図に示すように、駆動ピン１９をターンテーブル３の内
側に押すような力Ｇが加わったときに、図示反時計方向
に駆動ピン１９を傾かせようとするモーメントＭ、が発
生するが、ねじりコイルばね４０からも時計方向にモー
メントＭ２が生じるので駆動ピン１９に対するモーメン
トが小さくなり、駆動ピン１９の傾きはほとんど生じな
い。これは、上記力Ｇが大きくなって駆動ピン１９がさ
らに内側に寄ると、ばねの作用線の傾きθがさらに大き
くなって上記モーメントＭ２がばねの弾性力ｆの正弦で
あるｓｉｎθに比例して大きくなるからである。

これは、支持板（ばね板）５０と付勢ばね５１を用いた
形式のものが、第１２図に示すように、支持板５０のタ
ーンテブル３に対して外周側を付勢し、この着力点がモ
ーメントの回転中心となっていたので、駆動ピン１９に
対し上記と同様の力Ｇが加わったときに、その力がその
ままモーメントを発生させて同図点線で示すように駆動
ピン１９を傾かせていたことに比べると、その効果は一
目瞭然である。

一方、第５図に示した力Ｆの働く方向をＺ軸とすると、
このＺ軸方向に生じる力はねじりコイルばね４０のＺ軸
方向の力の成分子ｓｉｎθであり、ばね部材１７自体の
弾性係数をｋとすると、変位を２としてばね部材１７に
よって生じる力はｋｚとなる。したがって、二つのばね
のトータルのＺ軸方向の変位によって生じる反力Ｆ　Ｔ
ＯＴＡＬは、ＦＴＯＴＡＬ　＝　ｆ　ｓ　ｉ　ｎθ＋ｋ
ｚとなる。

これを変位２を横軸に、反力を縦軸にとってグラフにプ
ロットすると第１３図に示すようになる。

この図からもわかるように、変位が増大するとねじりコ
イルばね４０からの反力は下がり、ばね部材１７０反力
は増大するのでＦ　ＴＯＴＡＬは余り変化しない。これ
により、上記の構成で、Ｚ軸方向にも安定した反力が得
られることがわかる。

次に、上記のように構成されたチャッキング装置の動作
について説明する。

このように構成されたチャキング装置では、従来と同様
に、ターンテーブル３にディスクカートリッジ２４が載
置されると、第１７図の概略図に示すようにチャックマ
グネット１６によって金属ハブ２５が吸着され、チャッ
キングホール２６にスピンドル軸２の先端部２ａが挿入
される。このとき駆動ピン１９は、金属ハブ２５によっ
て板ばね３２．３３の弾発力に抗して反デイスク載置側
に押し下げられてターンテーブル′３の駆動ピン挿入孔
１３内に押し込められ、第１８図（ａ）に示すように、
金属ハブ２５の下面に位置している。

このとき、第４図および第５図に示すように、駆動ピン
１９はＺ軸に対して平行すなわちターンテーブル３の回
転平面に対して垂直な状態で、その先端が金属ハブ２５
に摺接している。

次いでターンテーブル３が矢印Ａ方向に回転し、駆動ピ
ン１９と位置決めホール２７の開設位置が一致すると、
第１８図（ｂ）に示すように駆動ピン１９が位置決めホ
ール２７内に嵌入する。ターンテーブル３がさらに回転
すると、駆動ピン１９は位置決めホール２７の外周側の
内縁２７ａに当接し、ねじりコイルばね４０の弾性力に
より、ディスク２３　（金属ハブ２５）全体がスピンド
ル軸２から駆動ピン１９方向の径方向外側（矢印Ｂ方向
）に移動し、スピンドル軸２がチャッキングホール２６
の位置決めホール２７から最も離れた隅部２６ａに押し
付けられてセンタリングが行われる。そして、このスピ
ンドル軸２を中心として金属ハブ２５およびディスク２
３が矢印入方向に回転し、記録／再生が行われる。

このとき、上記のように２枚の板ばね３２，３３の平行
支持構造と、ねじりコイルばね４０によるＺ軸方向の反
力の均等化によって駆動ピン１９が傾くことはなく、そ
れゆえ、駆動ピン１９の傾きが原因となる金属ハブ２５
の押し上げは解消される。したがって、上記のような駆
動ピン１９の支持構造および付勢構造をとると、モジュ
レーションの不良やオフトラックを生じる虞はなくなる
。

この実施例に係るディスクチャッキング装置を使用した
ディスク駆動装置におけるモジュレーションの実測結果
を従来例の場合と比較して第２１図ないし第２４図に示
す。このうち第２１図は従来例におけるサイド０のモジ
ュレーションのばらつきを示す実測図、第２２図は実施
例におけるサイドＯのモジュレーションのばらつきを示
す実測図、第２３図は従来例におけるサイド１のモジュ
レーションのばらつきを示す実測図、第２４図は実施例
におけるサイド１のモジュレーションのばらつきを示す
実測図である。これらの実測図は、各サンプル毎にモジ
ュレーションを測定し、その測定したモジュレーション
を基準にしたヒストゲラフチ、横軸ニモジュ［／　−シ
ａ　７　（ＭＯＤＵＬＡＴＩＯＮ）が、縦軸に個数（Ｆ
ＲＥＱＵＨＮＣＹ）がそれぞれとっである。

これらの図から判断すると、サイド０でもモジュレーシ
ョンの変動が少ないことがわかるが、サイド１では特に
従来例に比べてモジュレーションの変動が抑えられてい
ることが明白になっている。

また、モジュレーションのスペックは８０％以上となっ
ているので、上記のディスクチャッキング装置を適用す
ると、モジュレーションの関する不良の発生をほとんど
抑え込むことができる。

なお、上記のように２枚の板ばね３２，３３を組み合わ
せる際には、上側にあたる板ばね３２の弾性係数を下側
にあたる板ばね３３の弾性係数よりも大きくし、さらに
若干ターンテーブル３の金属ハブ２５支持側に与圧を与
えておく方が望ましい。

〔発明の効果〕

これまでの説明で明かなように、駆動ピンを支持する支
持手段を少なくとも２枚の板ばねによって形成し、この
板ばねの反駆動ピン支持側の端部を支持手段を介してタ
ーンテーブルに回動自在に支持させるとともに、この板
ばねを常時ターンテーブルの外周方向に弾性付勢する弾
性付勢手段を設けたこの発明によれば、駆動ピンがター
ンテーブルの回転平面に対して常に垂直な状態でチャッ
キングするので、磁気ディスクがターンテーブルから押
し上げられることもなくなり、モジュレーションの劣化
やオフトラックの発生の虞のないディスクチャッキング
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１１図はこの発明の詳細な説明するため
のもので、第１図は実施例に係るディスクチャッキング
装置のチャックマグネットを外のチャックマグネットを
外した状態を示す斜視図、第４図は無負荷状態のばね部
材の斜視図、第５図は変形したばね部材の状態を示す斜
視図、第６図は第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第７図は第１図
Ｃ−Ｃ線断面図、第８図は第１図Ｃ−Ｃ線断面図、第９
図はねじりコイルばねの平面図、第１０図はその正面図
、第１１図は実施例に係るばねの付勢状態を示す説明図
、第１２図は従来例に係るばねの付勢状態を示す説明図
、第１３図は実施例に係る駆動ピン支持手段の変位と反
力の状態を示すグラフ、第１４図ないし第１９図は従来
例を説明するためのもので、第１４図は従来例に係るデ
ィスク駆動装置の要部断面図、第１５図は同ターンテー
ブル部の分解斜視図、第１６図は同ばね部材の平面図、
第１７図は同センタリング動作を示す概略断面図、第１
８図（ａ）、　　（ｂ）、　　（Ｃ）はそれぞれセンタ
リング動作を示す動作説明図、第１９図はセンタリング
時の駆動ピンと金属ハブの関係を示す概略断面図、第２
０図は駆動されるディスクカートリッジの底面図、第２
１図は従来例におけるサイド０のモジュレーションのば
らつきを示す実測図、第２２図は実施例におけるサイド
Ｏのモジュレーションのばらつきを示す実測図、第２３
図は従来例におけるサイド１のモジュレーションのばら
つきを示す実測図、第２４図は実施例におけるサイド１
のモジュレーションのばらつきを示す実測図である。 ２・・・・・・スピンドル軸、３・・・・・・ターンテ
ーブル、３ａ・・・・・・支持台、１６・・・・・・チ
ャックマグネット、１７・・・・・・ばね部材、１９・
・・・・・駆動ピン、２３・・・・・・ディスク、２５
・・・・・・金属ハブ、３０・・・・・・取付孔、３Ｉ
・・・・・・座くり面、３２．３３・・・・・・板ばね
、３４３５・・・・・・取付部材、４０・・・・・・ね
じりコイルばね。 第３図 １３４図 第５図 第９図 第１／ｖ！Ｊ Ｍ。 第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 情報記録ディスクの中央部の金属ハブを直接支持する支
   持台と、支持台の金属ハブ対向面に配されたチャックマ
   グネットとを有するターンテーブルと、ターンテーブル
   の反金属ハブ対向面側から支持手段によつて支持されて
   突出した駆動ピンとを備え、情報記録ディスクの金属ハ
   ブを磁気的にチャックし、回転駆動手段を介して回転駆
   動するディスクチャッキング装置において、上記支持手
   段を少なくとも２枚の板ばねによつて形成し、この板ば
   ねの反駆動ピン支持側の端部を支持手段を介してターン
   テーブルに回動自在に支持させるとともに、この板ばね
   を常時ターンテーブルの外周方向に弾性付勢する弾性付
   勢手段を設けたことを特徴とするディスクチャッキング
   装置。