JPH0743866B2 - デイスク駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はデイスク駆動装置、特にセンターハブを有する
ディスクをスピンドルハブに装着してディスクを駆動す
るディスク駆動装置に関する。

［従来の技術］ 従来より3.5インチ径のフロッピーディスク装置などに
おいて、上記のような構造を有する磁気ディスク装置が
知られている。

従来では、フロッピーディスクをプラスチックなどから
形成したセンターハブにより保持し、そのセンターハブ
の中心にセンターホールを、また中心から外れた地点に
チャッキング穴を設け、それぞれにスピンドルハブの主
軸と駆動ピンを嵌合させることにより磁気ディスクの固
定、即ちチャッキングを行なっている。

第９図は上記のようなチャッキング動作を説明するため
のもので、図において符号30は磁気ディスクのセンター
ハブで、その中心部には正方形の断面を有するセンター
ホール31が設けられている。

中心部から外れた地点に長方形状の長穴から成るチャッ
キング穴32が形成されており、この各々に不図示のモー
タにより駆動されるスピンドル軸22と駆動ピン21が嵌合
する。以上の構成において、駆動ピン21はスプリングな
どの付勢力によりセンターハブ30の直径方向に向かう付
勢力ｆを受けるよう構成されている。

スピンドルはスピンドル軸22を中心として矢印Ｒ方向に
回転し、この結果駆動ピン21はベクトルＦの方向に回転
力を与える。さらに磁気ディスクに対して不図示の記録
再生用の磁気ヘッドが摺接することにより、磁気ディス
クに対し破線の円で示すような摩擦力が加わる。摩擦力
は摩擦係数μと磁気ヘッドの圧接力Ｎの積となる。回転
する磁気ディスクに対し磁気ヘッドは固定位置で摺接す
るので、摩擦力は図示するように磁気ヘッド側から見る
と破線の円内でその方向が変化する。

以上の構成においては駆動ピン21の付勢力ｆと回転力F,
及び磁気ヘッドと磁気ディスクの摩擦力μＮの合力によ
りチャッキングピン21がチャッキング穴32を引張り、そ
の結果センターホール31の２辺がスピンドル軸22に圧接
されることにより磁気ディスクがスピンドルハブに対し
固定される。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、スピンドル軸22に対しセンターホールの２辺
を圧接させるにはスピンドル軸22とセンターホール31の
接点の法線方向で囲まれる斜線の角度範囲内に駆動ピン
による付勢力f,回転力Ｆ及びヘッドと磁気ディスクの摩
擦力μＮの合力による反作用力ベクトルの方向が入らな
ければならない。第６図の例ではベクトルｆとＦの合力
Ｆ′にさらに摩擦力μＮを加えた合力Ｆ″の反作用力は
斜線範囲に入っておらず安定したチャッキングを行なえ
ない。

従って、従来ではベクトルｆの成分を増加させるために
駆動ピンを付勢するスプリングを強化する方法が知られ
ている。ところが、駆動ピンの付勢力ｆをあまりに大き
くすると磁気ディスクの装填時にチャッキングピン21が
チャッキング穴32に入りにくくなる問題が生じる。この
ため駆動ピンの付勢力を強化した装置では駆動ピンの外
周にベアリングを設けるなどして駆動ピンとチャッキン
グ穴の摩擦力を減少させてスムーズに駆動ピンがチャッ
キング穴に入るようにした構造が知られている。ところ
がこの方法ではベアリングが必要となり、装置がコスト
アップする欠点がある。

又、第10図に示すように駆動ピン21のチャッキング穴32
に対する作用点がセンターホール31の圧接すべき２辺の
間の角を通る対角線よりも回転方向と反対にθだけ遅れ
るようにチャッキング穴の長方形とセンターホール31の
正方形の位置関係を変える技術も提案されている。これ
によれば、チャッキングピンの付勢力を強化することな
くチャッキング穴に与えられる力の反作用力の方向を斜
線範囲内に近づけることができるが、この方法には角度
θの調整範囲に限界（90゜）があり、反作用力を斜線範
囲内におさめきれない場合にはやはりチャッキング付勢
力強化が必要となり、前記と同様の問題が生じる。

以上に述べた問題に加えて、従来装置では磁気ディスク
をスピンドルハブに装填する際、駆動ピンはセンターハ
ブ上を滑ってすみやかにチャッキング穴に入り込むよう
上下方向に可動支持され、チャッキング穴内にスプリン
グなどの付勢力で嵌入するような構造が必要であった。
従って、従来では駆動ピンをスピンドルハブ外周方向、
上方向に付勢する構造の両方が必要であり、構成が複雑
になりコストアップを生じやすかった。以上の問題は磁
気ディスク装置に限らず、光学ディスクなどの記録再生
用のディスク媒体の駆動においても共通したものであ
る。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題を解決するために、本発明によれば、 ディスクのセンターハブをスピンドルハブに装着し、前
記センターハブに偏心して形成された係合部に前記スピ
ンドルハブに設けられた駆動ピンを係合させることによ
り、前記ディスクを回転駆動するディスク駆動装置にお
いて、 前記駆動ピンは、前記センターハブの係合部と単一の作
用点で当接するようになされ、 前記スピンドルハブには、前記センターハブの外側部分
を囲み、前記センターハブ外周部分と異なる形状を有す
る当接部にて前記センターハブを保持することにより、
前記センターハブの回転軸方向に対して垂直な平面内に
おける移動を規制して位置決めする規制手段が設けら
れ、 前記スピンドルの回転駆動力によつて前記センターハブ
の前記単一の作用点に働く回転方向の力と、前記ディス
クと該ディスクに当接する記録又は再生用ヘッドとの摩
擦によつて前記センターハブに働く摩擦力との合力が、
前記規制手段の当接部に前記センターハブを押圧する方
向に作用するように、前記係合部と前記規制手段の当接
部の相対位置を設定することにより、前記センターハブ
を前記スピンドルハブの当接部に位置決めして固定する
構成を採用した。

［作 用］ 以上の構成によれば駆動ピンによりセンターハブの係合
部の１点の作用点に回転力と摩擦力の合力のみを加え、
ディスクを駆動するので、係合部に与えられる合力の反
作用力をセンターハブからスピンドルハブの適切な圧接
の範囲内から離脱させるような偏向を生じず、センター
ホールを確実にスピンドルハブに固定することができ
る。

［実施例］ 以下、図面を示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明
する。但し以下では磁気ディスク駆動装置を実施例とし
て説明する。

第１実施例 第１図は本発明による磁気ディスク装置のチャッキング
機構の構造を示した斜視図である。スピンドルハブ20は
従来と同様に皿状の形状を有し、その中央部にスピンド
ル軸22を有している。

スピンドルハブ20はダイレクトドライブモータなどのロ
ータ10によりＲ方向に回転駆動される。スピンドルハブ
20内部には、永久磁石その他から成るセンターハブ30に
設けられた鉄片その他の材料を吸着するためのマグネッ
ト23が設けられており、また従来例と同様に駆動ピン21
が配置されている。駆動ピン21は従来例と異なり、その
上下方向のみに可動となっており、スプリングなどの付
勢力により上下方向に付勢されている。

磁気ディスクのセンターハブ30も従来と同様に外周部に
フランジ部を有する皿状に構成され、その中央部には正
方形状のセンターホール31が、また中心から離れた位置
に長方形状のチャッキング穴32が設けられている。

センターハブ30のフランジ34には第２図に示すように、
磁気ディスク33が固定されており、この磁気ディスクは
公知の支持機構40により支持された磁気ヘッド40及び磁
気ヘッド40をディスクに圧接させるパッド42により両面
から摺動を受ける。

駆動ピン21とチャッキング穴32の位置関係を第３図に示
す。駆動ピン21はチャッキング穴32の１辺に対し単一の
作用点で当接し、この時作用点又は図示するように駆動
ピン21の中心がセンターホール31の対角線上に整列する
ように位置関係が設定されている。本実施例において
は、駆動ピン21は外周方向に向かう付勢力を受けておら
ず、この結果チャッキング穴32との当接点には駆動ピン
21の駆動力Ｆと磁気ディスク33及び磁気ヘッド40とパッ
ド42の摩擦力μＮの合力のみが作用する。摩擦力は従来
と同様に破線の円内でその方向が変化するので、駆動力
及び摩擦力の合力Ｆ′の変化の範囲はベクトルで図示す
るように非常に狭い角度範囲内におさまる。従って、上
記の合力の反作用力はセンターホール31の２辺31′とス
ピンドル軸22の接点の法線で囲まれる範囲内に必ずおさ
まる。この結果、センターハブ30は、スピンドル軸22と
センターホール31がセンターホール31の２辺に確実に圧
接されることにより、回転面方向により確実に位置決め
され、回転駆動される。また、センターハブ30はスピン
ドルハブのマグネット23により上下方向に確実に位置決
めされるので、回転中にガタを生じることなく、センタ
ーハブ30即ち磁気ディスク33は確実に安定して回転駆動
される。

第２実施例 第４図は本発明の第２の実施例を示している。

本実施例においては、スピンドルハブ20のスピンドル軸
22は省略されており、またセンターハブ30のセンターホ
ール31も省略されている。そのかわり、第５図に示すよ
うにスピンドルハブ20はセンターハブ30の皿状部35より
もわずかに内周の直径が大きい皿状の形状としてあり、
さらにその弧状部分を２箇所で切り欠いて２つの直線部
25が形成されている。２つの直線部25,25は鋭角の角度
で交わるような位置関係に設定されている。

この結果、磁気ディスクの装填時にはセンターハブ30が
スピンドルハブ20のマグネット23により吸着され、皿状
部35がスピンドルハブ20の内周に嵌合する。

この時、駆動ピン21がチャッキング穴32に嵌合していな
い場合には下方に引っこみ、皿状部35の下面に当接した
状態で止まる。

そこで、センターハブ20をＲ方向に回転させると、駆動
ピン21がチャッキング穴32に入り込み、第５図に示すよ
うな状態となる。さらにスピンドルハブの回転を続ける
と、駆動ピン21は第１実施例と同様にチャッキング穴32
の１辺に単一の作用点で当接し、回転駆動力Ｆを与え
る。回転駆動力Ｆと摩擦力μＮの合力Ｆ′は第３図にお
けるのと同様の範囲で変化する。この角度は破線で示し
た鈍角の皿状部35と直線部25,25の接点の法線方向の角
度範囲内におさまるので、この結果センターハブ30は直
線部25,25に確実に圧接され、安定した回転駆動を受け
る。

以上２つの実施例を示したが、そのいずれにおいても駆
動ピン21に外周方向へ向かう付勢力を与える必要がない
ので、ディスク装填時に駆動ピン21をチャッキング穴31
に入っていない状態からスムーズにチャッキング穴31に
嵌合させることができる。従って、駆動ピン21は上下方
向の可動構造のみを設ければ良く、ホールベアリングな
どを設ける必要がないので、装置の構成がより簡単にな
る。

第３実施例 以上の実施例では駆動ピン21が、少なくとも上下方向の
可動及び付勢構造を必要とした。ところが、この構造も
第６図〜第８図に示すような構造により省略することが
できる。

第６図に示すように、本実施例においてはスピンドルハ
ブ20は偏平な円板状に構成され、駆動ピン21はスピンド
ルハブ20と一体に構成されたリジット構造となってい
る。

一方、センターハブ30が皿状部35と比較的大きなフラン
ジ部34を有し、鉄板などの部材から一体形成されてい
る。フランジ部34には第７図（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に切欠部をおこすことにより形成した、垂直下方にのび
る舌部32′が形成されている。

以上のようなセンターハブ30をスピンドル軸22に嵌合さ
せ、スピンドル軸を回転駆動すると、ある箇所で駆動ピ
ン21と舌部32′が当接し、これによりセンターハブ30が
回転駆動される。センターハブ30のセンターホール31は
第１実施例におけるのと同様に正方形状に形成されてい
るので、第３図と同様の力学関係にスピンドル軸22に対
しセンターホール31の２辺が確実に圧接され、磁気ディ
スクは安定した回転駆動を受ける。また駆動ピン21は可
動構造を必要とせず、スピンドルハブにリジットに一体
形成することができるので、構成を簡略化し、製造コス
トを大きく低減することができる。なお、磁気ディスク
装填時に舌部32′が駆動ピン21の頭部に当接する可能性
があるが、センターホール31が確実にスピンドルに嵌合
するように駆動ピン21の頭部を円筒状などか滑らかな形
状に構成しておくと良い。

なお、第３実施例においては、センターハブの上下動を
規制するマグネットの例示を省略したが、第３実施例に
おいても上下動を規制する手段を設けるのが望ましい。

但し、各実施例において、規制手段は永久磁石その他に
よるマグネット以外の手段から、構成できるのは言うま
でもない。例えば、磁気ディスクを収納するカセットに
より充分上下方向の位置決めを行なえる場合にはマグネ
ットなどの吸着手段は省略できる。

以上に３つの実施例を示したが、第1,第３実施例の構成
においてディスク側のセンターハブ30はフランジと皿状
部から成るいわゆる帽子状の形状として図示した。しか
しこの形状は第1,第３実施例の構成においては、単なる
平らな円板状でもかまわない。単なる円板状のセンター
ハブは加工が容易であり、大量に生産使用される記録ま
たは再生用のディスク媒体の低コスト化に寄与すること
大である。

又、上記に示した本発明の構成は磁気ディスク装置に限
らず、光学ディスク駆動装置など他のディスク媒体の駆
動装置に実施できるものである。

［効 果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、磁気
ディスクのセンタハブをスピンドルハブに装着してスピ
ンドルハブの駆動ピンを介して磁気ディスクを回転駆動
するディスク駆動装置において、前記センターハブに前
記駆動ピンと単一の作用点で当接する係合部を、また前
記スピンドルハブにセンターハブの上下動を規制する手
段を設け、前記作用点に働くスピンドルハブの駆動力と
記録又は再生用ヘッドの摩擦力の合力と前記規制手段の
規制力を用いてディスクをスピンドルハブに固定する構
成を採用しているので、駆動ピンの構造を著しく簡略化
することができ、製造コストを低減させることができる
と共に、磁気ディスク，光学ディスクなどの各種のディ
スクのスムーズな装填と安定した回転駆動が可能な優れ
た磁気ディスク装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気ディスク装置の第１の実施例
を示した斜視図、第２図は第１図の装置の側面図、第３
図は第１図の装置における動作を示した説明図、第４図
は本発明による磁気ディスク装置の第２の実施例を示し
た斜視図、第５図は第４図の装置における動作を示した
説明図、第６図は本発明による磁気ディスク装置の第３
の実施例を示した斜視図、第７図（Ａ），（Ｂ）は第６
図のセンターハブの構造を示した平面図及び側面図、第
８図は第６図の装置における動作を示した断面図、第９
図，第10図は従来の磁気ディスク装置における異なる構
造及び動作を各々示した説明図である。 20……スピンドルハブ、21……駆動ピン 22……スピンドル軸、23……マグネット 30……センターハブ、31……センターホール 32……チャッキング穴、34……フランジ 40……磁気ヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクのセンターハブをスピンドルハブ
   に装着し、前記センターハブに偏心して形成された係合
   部に前記スピンドルハブに設けられた駆動ピンを係合さ
   せることにより、前記ディスクを回転駆動するディスク
   駆動装置において、 前記駆動ピンは、前記センターハブの係合部と単一の作
   用点で当接するようになされ、 前記スピンドルハブには、前記センターハブの外側部分
   を囲み、前記センターハブ外周部分と異なる形状を有す
   る当接部にて前記センターハブを保持することにより、
   前記センターハブの回転軸方向に対して垂直な平面内に
   おける移動を規制して位置決めする規制手段が設けら
   れ、 前記スピンドルの回転駆動力によつて前記センターハブ
   の前記単一の作用点に働く回転方向の力と、前記ディス
   クと該ディスクに当接する記録又は再生用ヘッドとの摩
   擦によつて前記センターハブに働く摩擦力との合力が、
   前記規制手段の当接部に前記センターハブを押圧する方
   向に作用するように、前記係合部と前記規制手段の当接
   部の相対位置を設定することにより、前記センターハブ
   を前記スピンドルハブの当接部に位置決めして固定する
   ように構成したことを特徴とするディスク駆動装置。