JPH0233338Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案はデイスクケースにデイスクが可回転
に内装され，このデイスが円盤状のシートと該シ
ートの中央部に一体結合されるブラスチツク製の
ハブとからなるデイスクカートリツジに係り，ハ
ブに材質上の改良を加えたものである。 すなわち，第１図および第２図は本考案が対象
とするデイスクカートリツジの代表的な具体例を
示しており，これは大要，駆動軸挿入窓３および
磁気ヘツド挿入窓４を有するデイスクケース１
と，デイスクケース１に可回転に内装されるデイ
スク２とを備え，デイスク２が円盤状のシート９
と該シート９の中央部に一体結合されて駆動軸挿
入窓３に臨むハブ１０とからなり，ハブ１０の中
央に支軸挿入孔１４を有し，ハブ端面の外周一箇
所に係合部１６を有する。デイスクドライブ側に
は支軸１９および駆動軸２０を突設したハブ受台
１７とコレツト２１とが上下対向状に装備されて
おり，デイスクカートリツジをデイスクドライブ
に装填すると，第１５図および第１８図に示す如
くハブ１０の上下端面がハブ受台１７のハブ受面
１８とコレツト２１の先端面とで挟着され，支軸
１９が支軸挿入孔１４に係入し，駆動軸２０が係
合部１６に接当係合してデイスク２を回転駆動す
る形態になつている。 かかる駆動形態においてはトラツクずれを防止
するために，支軸１９に対してハブ１０をいかに
正しく芯合わせするかが問題になる。 このような要求に応えるために，本出願人は先
に第１５図に示す如く支軸挿入孔１４の内周面
に，支軸１９の円形外周面に２点P₁，P₂で接触
する外接面３２，３２を形成するとともに，該外
接面３２，３２と対向する部位に支軸１９の円形
外周面に弾圧接当するバネ材３６を配設し，該バ
ネ材３６で外接面３２，３２を支軸１９の外周に
強制的に２点接触させ，もつて外接面３２，３２
とバネ材３６による３点接触支持でハブ１０の芯
合わせを行なうことを提案した（実願昭57−
122660号）。これによるときは，支軸１９に対す
るハブ１０の合芯性は満足すべきものであつた。
しかし，繰り返し使用したときに問題があること
を知つた。 すなわち，この種のハブ１０においては，まず
第１に前記外接面３２，３２およびバネ材３６の
支軸１９との接触面部分にミクロン単位の厳しい
寸法精度が要求されるので，寸法安定性に優れた
ブラスチツク材であることが要求される。第２
に，バネ材３６は繰り返し弾性変形され，かつ使
用中は支軸１９の外周に常に弾圧接当しているの
で，優れた耐クリープ性（バネ特性）を有するこ
とが要求される。 そこで，従来はハブ１０をこれらの寸法安定
性，耐クリープ性および耐摩耗性に優れているア
セタール樹脂で成形していた。しかしアセタール
樹脂製のハブ１０ではなお耐クリープ性が充分で
なく，長期にわたつて繰り返し使用すると，とく
にバネ材３６のバネ特性が低下する傾向がみられ
た。そのため，バネ材３６の支軸１９に対する弾
圧力が経時的に低下し，これがトラツクずれを招
いていた。 本考案者等は，かかる知見に基づきハブ１０の
材質として好ましいプラスチツク材を探した結
果，アリレート樹脂が寸法安定性，とくに耐クリ
ープ性の点で最も優れていることを知り，本考案
を提案するに至つたものである。すなわち，本考
案はアリレート樹脂で成形したハブを内蔵するデ
イスクカートリツジを提供しようとするものであ
る。 このアリレート樹脂はフタル酸とビスフエノー
ルとを縮合したポリエステルで，下記の構造式で
あらわされる。 このようなアリレート樹脂としてはユニチカ社
製の商品名ポリマーなどが好適である。但し，ア
リレート樹脂これ単独では耐摩耗性の点で僅かに
問題がある場合があるので，この点を完壁にする
ためには四ふつ化エチレン樹脂をアリレート樹脂
に混入することが望ましい。この四ふつ化エチレ
ン樹脂の混入量は１％以下であると充分な耐摩耗
性が発揮されず，20％を越えるとハブ各部の寸法
安定性およびバネ材３６の耐クリープ性（バネ特
性）が低下するおそれがあるので，１〜20％の範
囲内で５％程度が実用的に最も好ましいところで
ある。 次に，図面に基づき，本案デイスクカートリツ
ジを説明すると，第１図および第２図において，
これは偏平な硬質のデイスクケース１と，このデ
イスクケース１に可回転に内装される磁気デイス
ク２とからなる。 デイスクケース１はこれの前方寄りの略中央部
に位置する駆動軸挿入窓３と，駆動軸挿入窓３の
前方に位置して前後に長い磁気ヘツド挿入窓４
と，駆動軸挿入窓３の後方に位置する小径のイン
デツクス孔５などを有し，これらの窓はそれぞれ
上下貫通状に透設されている。デイスク２は中央
に円形の孔８を有する円盤状の磁気シート９と，
該シート９の中央孔８の周縁部を挟着するハブ１
０とからなる。 第１１図および第１２図において，ハブ１０は
アリレート樹脂で成形された上側のハブ構成体１
２と下側のハブ構成体１３とを後述する要領で一
体結合してなり，中央に支軸挿入孔１４を有し，
上下の外端面に円環状のガイド溝１５，１５をハ
ブ中心まわりの外周に凹設形成し，この各ガイド
溝１５の周方向の一箇所にこれを横切るリブ１６
（以下，係合部１６という）を上下対称位置に形
成してある。 第１２図および第１８図において，デイスクド
ライブ側にはハブ受台１７のハブ受面１８上に支
軸１９が中央に高く，外周一箇所に駆動軸２０が
低くそれぞれ突設され，ハブ受台１７に対向する
コーン型のコレツト２１を備えており，本案デイ
スクカートリツジをデイスクドライブに装填する
と，デイスクケース１の駆動軸挿入窓３を介して
ハブ受台１７の受面１８とコレツト２１の先端面
とでハブ１０の上下端面が挾着保持され，支軸１
９が支軸挿入孔１４に突入し，駆動軸２０がガイ
ド溝１５に係入する。ハブ受台１７の回転でガイ
ド溝１５に係入した駆動軸２０が第１５図に示す
如く係合部１６に接当係合し，これでデイスク２
が回転駆動される基本形態のものである。 次にハブ１０を構成する上下のハブ構成体１
２，１３の結合形態から説明すると，第５図，第
９図および第１７図において，両者１２，１３の
対向面側の外周寄り位置には互いに突き合わされ
る円環状のシート挾着面２３，２４がハブ中心Ｐ
と同心状に突出形成されている。下側ハブ構成体
１３の上面にはテープ挾着面２４よりも内側に背
の高い溶着ピン２５と背の低いシート位置決めピ
ン２６とをそれぞれハブ中心Ｐと同心の内外円周
線上に４本づつ交互に突設し，上側ハブ構成体１
２に各溶着ピン２５が嵌合する通孔２７を透設し
てある。各シート位置決めピン２６はテープ挾着
面２４よりも僅かに高く，そのピン外周面が溶着
ピン２５よりも径方向の外側に位置する。デイス
ク２の組付に際しては，まず下側ハブ構成体１３
の上面にシート９を載せ，第５図に示す如くシー
ト中央孔８の周縁を各位置決めピン２６に外接さ
せてシート９を位置決めし，好ましくはシート９
の中央孔周縁部をシート挾着面２４に接着固定し
てシート９の回り止めを図り，次に下側ハブ構成
体１３に上側ハブ構成体１２を重ね合わせ，各溶
着ピン２５を各通孔２７に案内嵌合して各溶着ピ
ン２５の上端を上側ハブ構成体１２の上端面，具
体的にはガイド溝１５に臨ませ，第１８図に示す
如く各溶着ピン２５の突出上端部を超音波溶接法
で溶かして両ハブ構成体１２，１３をかしめ止め
結合する。この状態において，シート９の中央孔
周縁部は両ハブ構成体１２，１３のシート挾着面
２３，２４でのみ挾着され，両ハブ構成体１２，
１３間にはシート挾着面２３，２４よりも外周端
側に隙間ｇが生じている。したがつて両ハブ構成
体１２，１３によるシート挾着不良があつてもこ
れがハブ１０から出るシート部分に波及しない。
各位置決めピン２６が各溶着ピン２５の外側に位
置するので，各溶着ピン２５の溶着時における溶
けしろが両ハブ構成体１２，１３間に回り込んで
もシート９の中央孔周縁にまでは至らず，この点
でもシート９に熱変形が及ばない。 第３図ないし第６図において，下側ハブ構成体
１３は中央部に抜き孔２９を有し，該抜き孔２９
の内周一部から周壁部分３１が上向きに一体立設
されている。この周壁部分３１の内面側に支軸１
９の円形外周面に２点P₁，P₂で線接触するふた
つの外接面３２，３２が一定の挾み角θ（図示例
では90゜）をもつて垂直に形成されており，この
外接面３２，３２はハブ中心Ｐを通る対称軸Ｌに
対して対称で，ハブ１０の上下幅にほぼ相当する
上下長さを有する。 周壁部分３１の一方の突出側端面３５からはハ
ブ中心Ｐを曲率中心として円弧状に彎曲するバネ
材３６を片持ち連出し，バネ材３６の遊端にブロ
ツク状の頭部３６ａを一体成形してある。このバ
ネ材頭部３６ａは前記周壁部分３１と対向する位
置にあり，ハブ１０の上下幅にほぼ相当する上下
長さを有し，ハブ中心に向かう突曲内面が支軸１
９の外周に１点P₃で線接触する。 第７図ないし第１０図において，上側ハブ構成
体１２には下側ハブ構成体１３の周壁部分３１が
嵌合する抜き孔３９を中央部に有し，上側ハブ構
成体１２の下面側に下側ハブ構成体１３の抜き孔
２９に嵌合する部分ボス４０が周方向に180゜の拡
がり角をもつて突設されている。この部分ボス４
０はハブ１０の下面側ガイド溝１５の内壁を構成
する一連の内壁部分１５ａと，該内壁部分１５ａ
の周方向の両端部からハブ中心に向けて突出形成
されて支軸挿入孔１４の一部を構成する第１の構
成壁４１および第２の構成壁４２と，両構成壁４
１，４２間に形成された上下方向に貫通する凹部
４３とからなる。第１の構成壁４１は断面倒Ｌ字
形状に形成されていて，平面視で部分円弧状を呈
する下開き開口状の凹入溝４４を有し，該構成壁
４１の突出内端面４５が支軸１９の外周に接触す
る部分円弧の凹曲面に形成されている。その突出
内端面４７も支軸１９の外周に接触する部分円弧
の凹曲面に形成されている。これら第１および第
２構成壁４１，４２の各突出内端面４５，４７は
いづれも上側ハブ構成体１２の上面から下側ハブ
構成体１３のほぼ下面に達する上下長さを有す
る。 上下のハブ構成体１２，１３を前述の要領で一
体結合したとき，第１６図および第１８図に示す
如くバネ材３６の中間部が第１構成壁４１の凹入
溝４４に下方から半径方向に変形余裕をもつて係
入し，バネ材頭部３６ａも半径方向に変形余裕を
もつて第１・第２構成壁４１，４２間の凹部４３
に係入する。この状態でバネ材頭部３６ａの突曲
内端面が両構成壁４１，４２の凹曲内端面４５，
４７よりもハブ中心Ｐ側つまり支軸挿入孔１４内
に突出している。 しかるときは，本案デイスクカートリツジをデ
イスクドライブに装填して支軸１９をハブ１０の
支軸挿入孔１４に前記周壁部分３１および第１・
第２構成壁４１，４２で案内して挿入させると，
まずバネ材頭部３６ａの突曲内端面が支軸１９の
外周に弾性接当して凹部４３に退入し，バネ材３
６の弾発力で周壁部分３１の外接面３２，３２が
支軸１９の円形外周面に接当付勢され，バネ材頭
部３６ａの可動外接点P₃と該外接面３２，３２
による２個の固定外接点P₁・P₂の３点接触状態
で支軸１９に対してハブ１０を弾性的に芯合わせ
状態で保持する。この際，バネ材３６は片持ちス
パンが長いので，繰り返し使用しても支軸１９に
対する固定外接点P₁，P₂の弾性接当力を長期に
わたつて常に一定に保証する。 各ガイド溝１５を横切る係合部（リブ）１６の
駆動軸２０が当る側の接当面１６ａは，第４図に
示す如くハブ中心Ｐを通つて両外接面３２，３２
の対称軸Ｌに直交する線と平行に形成されてお
り，かつ前記接当面１６ａに駆動軸２０の円形外
周面が接当した状態において該駆動軸２０の中心
軸心が前記直交線上にあるように寸法設定して
ある。したがつて，デイスクドライブ側の駆動軸
２０が該係合部１６に接当係合してデイスク２３
を回転駆動しているときも，両外接面３２，３２
は支軸１９の外周に更に押圧された状態になり，
トラツクずれを防止する。 また，ハブ１０の上下端面において，各ガイド
溝１５の円環状突出外壁４９の突出端面には周方
向に一定の幅を有するハブ受台１７用の基準面５
０が三等分点位置に突出形成され，かつ各ガイド
溝１５の内壁を構成する内壁部分１５ａの端面に
は周方向に一定幅を有するコレツト用の基準面５
１が三等分点位置に前記基準面５０よりも低く突
出形成されており，上下の一方の外側基準面５０
にハブ受台１７のハブ受面１８が接当し，上下の
他方の内側基準面５１にコレツト２１の先端面が
接当する。 図示例の全容は以上のようになつているが，本
考案はこれに限られるものではない。 例えばハブ１０は上下のハブ構成体１２，１３
を別体で成形して一体結合する形態に代えて，周
方向にふたつ割りして一体結合する形態や同時一
体的にハブ１０をプラスチツク成形してもよい。
そうした場合にはハブ１０の外周の上下中間部位
にシート貼り付け面を形成して該面にシート９の
中央孔周縁部を貼着固定すればよい。その他，外
接面３２，３２およびバネ材３６を備えた下側ハ
ブ構成体１３のみポリアリレート樹脂で一体成形
し，上側ハブ構成体１２は従来と同様にポリアセ
タール樹脂で一体成形するものとしてもよい。 ハブ端面の外周に形成した係合部１６もリブに
代えて凹穴又は上下方向の貫通孔にし，駆動軸２
０の先端がガイド溝１５の溝底面に摺接してこれ
らの凹穴又は貫通孔に嵌係合するようにしてもよ
い。この種の係合部１６を省略してマグネツトキ
ヤツチ方式でハブ１０を駆動する形態も考えられ
る。 また，支軸挿入孔１４は平面視において楕円形
又は多角形状に形成してその一部に外接面３２，
３２を有する周壁部分３１を形成してもよい。外
接面３２が突曲面に形成されていてもよい。要は
周壁部分３１が支軸１９の外周に２点P₁，P₂で
接触するものであれば支軸挿入孔１４および外接
面３２は自在に形状変更できる。 また，バネ材３６はハブ１０に両持ち支持して
もよい。 さらに，図示例ではデイスクケース１を上下反
転してシート９に両面記録が可能なデイスクカー
トリツジを例示しており，したがつてハブ１０の
形状も基本的に上下対称形のものとしたが，片面
使用タイプのデイスクカートリツジであつてもよ
い。 次に本考案の効果を確認するために，本考案の
実施例と比較例を挙げて説明する。 実施例 １ アリレート樹脂（Ｕポリマー，商品名，ユニチ
カ製）に四ふつ化エチレン樹脂を５％混入したも
ので上下のハブ構成体１２，１３からなる図示例
のハブ１０を成形した。 実施例 ２ 上記実施例１で得たハブ１０をアニール処理
（60゜Cで12時間放置後に空冷）してハブ１０を成
形した。 比較例 １ アセタール樹脂で実施例１と同様のハブ１０を
成形した。 比較例 ２ 上記実施例１で得たハブ１０を同じ条件でアニ
ール処理してハブ１０を成形した。 これら実施例１および比較例で得たハブ１０に
ついて特に耐クリープ性をみるための実験をし
た。実験は第１９図に示す如くハブ１０の支軸挿
入孔１４に支軸１９を係入した状態で温度60゜C，
相対湿度80％の環境下に14時間保存したのち，と
くにバネ材３６の永久変形量と，永久変形による
支軸１９へのバネ押圧力の低下度合を測定した。
但し，φdは実験に供した支軸１９の実測値であ
り、Δdは第１９図に示すａ，ｂ間距離ｔの理想
値（

【式】）とａ，ｂ間距離ｔの実 測値（

【式】）との差を示し，この Δdの初期と保存後の差を永久変形量として示し
た。

【表】 この表から明らかなように，本考案実施例１，
２のハブにおけるバネ材３６の永久変形量はそれ
ぞれ0.097mm，0.073mmであり，これは同じ比較例
１，２の0.169mm，0.156mmに比べて約半分の変形
しか生じていない。アニール処理した比較例２の
ハブとアニール処理なしの本考案実施例１のハブ
とを比較しても，本考案実施例１の方が格段に優
れていることがわかる。このことは，本考案実施
例に係るハブはバネ材３６の耐クリープ性が優れ
ており，繰り返すし使用してもバネ特性が低下し
ないことを意味している。また該バネ材３６およ
び外接面３２，３２の成形精度が良好であること
も原因している。 これを要するに，本考案ではハブ１０をアリレ
ート樹脂で成形するものとしたから，必要かつ充
分な寸法安定性を確保したうえで，そくにバネ材
３６の耐クリープ性を従来のアセタール樹脂製ハ
ブよりも更に向上できるので，長期にわたつて繰
り返し使用してもバネ材３６のバネ特性が低下せ
ず，支軸１９に対するハブ１０の合芯性をよく維
持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るデイスクカートリツジの
斜視図，第２図はその中央縦断正面図である。第
３図ないし第６図は本考案の構成部材のひとつで
あるハブの下側ハブ構成体を例示しており，第３
図は平面図，第４図は底面図，第５図は第３図に
おけるＡ−Ａ線断面図，第６図は第３図における
Ｂ−Ｂ線断面図である。第７図ないし第１０図は
本考案の構成部材のひとつであるハブの上側ハブ
構成体を例示しており，第７図は平面図，第８図
は底面図，第９図は第７図におけるＣ−Ｃ線断面
図，第１０図は第７図におけるＤ−Ｄ線断面図で
ある。第１１図は上下のハブ構成体を上方から見
た斜視図，第１２図は上下のハブ構成体結合した
状態での上方からの斜視図である。第１３図は上
下のハブ構成体を下方から見た斜視図，第１４図
は上下のハブ構成体結合した状態での下方からの
斜視図である。第１５図はハブの平面図，第１６
図はハブの底面図，第１７図は第１５図における
Ｅ−Ｅ線断面図，第１８図は第１５図におけるＦ
−Ｆ線断面図である。第１９図はハブのバネ材を
含む支軸挿入孔を説明する概略平面図である。 １……デイスクケース，２……デイスク，３…
…駆動軸挿入窓，９……シート，１０……ハブ，
１２……上側ハブ構成体，１３……下側ハブ構成
体，１４……支軸挿入孔，１５……ガイド溝，１
６……係合部，１９……支軸，２０……駆動軸，
３１……支軸挿入孔の周壁部分，３２……外接
面，３６……バネ材，３７……バネ材の頭部，
P₁，P₂……固定外接点，P₃……可動外接点。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 駆動軸挿入窓３を有するデイスクケース１に
   デイスク２が可回転に内装され，このデイスク
   ２が円盤状のシート９と該シート９の中央部に
   一体結合されて駆動軸挿入窓３に臨むプラスチ
   ツク製のハブ１０とからなり，ハブ１０の中央
   に支軸挿入孔１４を有するデイスクカートリツ
   ジにおいて，支軸挿入孔１４の周面一部に支軸
   １９の円形外周面に２点P₁，P₂で接触する外
   接面３２，３２を形成するとともに，この外接
   面３２，３２にほぼ対向する周方向位相におい
   て支軸１９の円形外周面に１点P₃で接触する
   バネ材３６を半径方向に弾性変位可能に一体形
   成してなるハブ１０が，アリレート樹脂で成形
   されていることを特徴とするデイスクカートリ
   ツジ。 (2) バネ材３６が，支軸挿入孔１４の周部に沿う
   よう一体に片持ち連出され，その遊端に形成し
   た頭部３６ａが支軸１９に弾圧接当する実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のデイスクカート
   リツジ。 (3) ハブ１０が，四ふつ化エチレン樹脂を１〜20
   重量％混入したアリレート樹脂で形成されてい
   る実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記
   載のデイスクカートリツジ。