JPH11110899A - ディスクの回転駆動装置 - Google Patents
ディスクの回転駆動装置Info
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- JPH11110899A JPH11110899A JP9269743A JP26974397A JPH11110899A JP H11110899 A JPH11110899 A JP H11110899A JP 9269743 A JP9269743 A JP 9269743A JP 26974397 A JP26974397 A JP 26974397A JP H11110899 A JPH11110899 A JP H11110899A
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- Japan
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- disk
- drive
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B17/00—Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
- G11B17/02—Details
- G11B17/022—Positioning or locking of single discs
- G11B17/028—Positioning or locking of single discs of discs rotating during transducing operation
- G11B17/0282—Positioning or locking of single discs of discs rotating during transducing operation by means provided on the turntable
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
Landscapes
- Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のフロッピーディスク装置では、磁気ヘ
ッドがディスクに圧接力を利用してハブとターンテーブ
ルとのセンタリングを行っていたが、高容量の高速回転
ディスクでは、ヘッドの当接力が弱くセンタリングのた
めに磁気ヘッドの抵抗力を利用できない。 【解決手段】 ターンテーブルの始動時の角加速度とハ
ブ１１を含む回転体の慣性モーメントにより、中心軸先
端部３ａと駆動ピン５との間で、ハブ１１に慣性偶力Ｆ
１を生じさせ、この慣性偶力Ｆ１を利用して、駆動ピン
５と中心軸先端部３ａをそれぞれ駆動穴１３の内縁と中
心穴１２の内縁に当接させてセンタリングする。よって
センタリングに磁気ヘッドの当接負荷を使用する必要が
ない。
ッドがディスクに圧接力を利用してハブとターンテーブ
ルとのセンタリングを行っていたが、高容量の高速回転
ディスクでは、ヘッドの当接力が弱くセンタリングのた
めに磁気ヘッドの抵抗力を利用できない。 【解決手段】 ターンテーブルの始動時の角加速度とハ
ブ１１を含む回転体の慣性モーメントにより、中心軸先
端部３ａと駆動ピン５との間で、ハブ１１に慣性偶力Ｆ
１を生じさせ、この慣性偶力Ｆ１を利用して、駆動ピン
５と中心軸先端部３ａをそれぞれ駆動穴１３の内縁と中
心穴１２の内縁に当接させてセンタリングする。よって
センタリングに磁気ヘッドの当接負荷を使用する必要が
ない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フロッピーディス
クなどの記録媒体としてのディスクの中心に設けられた
ハブが、ターンテーブルにセンタリングされて設置され
るディスクの回転駆動装置に関する。
クなどの記録媒体としてのディスクの中心に設けられた
ハブが、ターンテーブルにセンタリングされて設置され
るディスクの回転駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フロッピーディスクでは、フレキシブル
な磁気記録媒体となるディスクの中心に金属製のハブが
設けられ、このハブに中心穴と駆動穴が開口している。
前記ディスクを回転駆動する回転駆動装置には、ターン
テーブルが設けられ、ターンテーブルには、前記ハブを
磁気吸着するマグネットと、ターンテーブルの支持面か
ら突出する中心軸と、板ばねに支持されまたは揺動アー
ムに支持されて前記ターンテーブルの支持面から突出可
能に設けられた駆動ピンとが設けられている。
な磁気記録媒体となるディスクの中心に金属製のハブが
設けられ、このハブに中心穴と駆動穴が開口している。
前記ディスクを回転駆動する回転駆動装置には、ターン
テーブルが設けられ、ターンテーブルには、前記ハブを
磁気吸着するマグネットと、ターンテーブルの支持面か
ら突出する中心軸と、板ばねに支持されまたは揺動アー
ムに支持されて前記ターンテーブルの支持面から突出可
能に設けられた駆動ピンとが設けられている。
【０００３】ディスクが装填されると、ハブの中心穴が
ターンテーブルの中心軸に挿通され、ターンテーブルが
始動した直後に駆動ピンが駆動穴に入る。その後にハブ
とターンテーブルとを位置決めするセンタリングが行な
われる。このセンタリング動作では、ターンテーブルが
回転する際に、中心軸と駆動ピンとが、ハブの中心穴と
駆動穴の内縁に相反する方向へ当接し、このときハブが
ターンテーブルの支持面上でわずかに摺動する。
ターンテーブルの中心軸に挿通され、ターンテーブルが
始動した直後に駆動ピンが駆動穴に入る。その後にハブ
とターンテーブルとを位置決めするセンタリングが行な
われる。このセンタリング動作では、ターンテーブルが
回転する際に、中心軸と駆動ピンとが、ハブの中心穴と
駆動穴の内縁に相反する方向へ当接し、このときハブが
ターンテーブルの支持面上でわずかに摺動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記センタリング動作
では、駆動ピンがハブの駆動穴に挿通された時点で、タ
ーンテーブルとハブとが密着し、磁気吸着力により、タ
ーンテーブルにハブが強い力で引き付けられる。この状
態でセンタリングを行うためには、ターンテーブル上で
ハブを前記磁気吸着力に対抗して摺動させ、中心軸と駆
動ピンとを中心穴と駆動穴の内縁に当てることが必要で
ある。そのために、従来は磁気ヘッドでフレキシブルな
ディスクを挟み、その挟持力でディスクに抵抗を与え、
ハブとターンテーブルとが相対的に動けるようにしてい
る。
では、駆動ピンがハブの駆動穴に挿通された時点で、タ
ーンテーブルとハブとが密着し、磁気吸着力により、タ
ーンテーブルにハブが強い力で引き付けられる。この状
態でセンタリングを行うためには、ターンテーブル上で
ハブを前記磁気吸着力に対抗して摺動させ、中心軸と駆
動ピンとを中心穴と駆動穴の内縁に当てることが必要で
ある。そのために、従来は磁気ヘッドでフレキシブルな
ディスクを挟み、その挟持力でディスクに抵抗を与え、
ハブとターンテーブルとが相対的に動けるようにしてい
る。
【０００５】しかし、上記のセンタリング動作では、磁
気ヘッドの挟持力が弱いと、ターンテーブル上でハブが
摺動できず確実なセンタリングができない場合が生じ
る。特にディスクの回転数が数１０００ｒｐｍとなる高
容量のフロッピーディスクを使用するディスク装置で
は、磁気ヘッドとディスクとの相対速度が非常に速くな
るため、ディスクと磁気ヘッドの摺動寿命などを考慮す
ると、磁気ヘッドとディスクとの当接力を強くできな
い。例えばディスクを２４００ｒｐｍで駆動する装置で
は、磁気ヘッドの当接力が静圧で１０数ｇｆまたは数ｇ
ｆ程度であり、磁気ヘッドがディスクに与える回転抵抗
トルクがきわめて小さくなる。したがって、このディス
ク装置では、ターンテーブルとハブとのセンタリング動
作を確実に行えない問題が生じる。
気ヘッドの挟持力が弱いと、ターンテーブル上でハブが
摺動できず確実なセンタリングができない場合が生じ
る。特にディスクの回転数が数１０００ｒｐｍとなる高
容量のフロッピーディスクを使用するディスク装置で
は、磁気ヘッドとディスクとの相対速度が非常に速くな
るため、ディスクと磁気ヘッドの摺動寿命などを考慮す
ると、磁気ヘッドとディスクとの当接力を強くできな
い。例えばディスクを２４００ｒｐｍで駆動する装置で
は、磁気ヘッドの当接力が静圧で１０数ｇｆまたは数ｇ
ｆ程度であり、磁気ヘッドがディスクに与える回転抵抗
トルクがきわめて小さくなる。したがって、このディス
ク装置では、ターンテーブルとハブとのセンタリング動
作を確実に行えない問題が生じる。
【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、磁気ヘッドがディスクに与える抵抗トルクを加味
することなく、ハブをターンテーブル上で高精度にセン
タリングして位置決めできるようにしたディスクの回転
駆動装置を提供することを目的としている。
あり、磁気ヘッドがディスクに与える抵抗トルクを加味
することなく、ハブをターンテーブル上で高精度にセン
タリングして位置決めできるようにしたディスクの回転
駆動装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気吸着力を
発揮するターンテーブルの支持面に、回転中心となる中
心軸が突出し、且つ前記支持面から駆動ピンが突出自在
に設けられ、ディスクの中心には前記支持面に磁気吸着
されるハブが設けられ、このハブに中心穴と駆動穴とが
穿設され、中心穴に前記中心軸が、駆動穴に前記駆動ピ
ンが挿入されるディスクの回転駆動装置において、ター
ンテーブルの回転によりハブに与えられる角加速度とハ
ブを含む回転体の慣性モーメントとに基づいてハブに生
じる前記中心軸と駆動ピン間での慣性偶力またはその分
力が、前記支持面とこれに磁気吸着されるハブとの摩擦
力よりも大きくなるように、前記角加速度および磁気吸
着力が設定され、前記慣性偶力またはその分力により、
ハブの中心穴および駆動穴の相反する側の内縁が、中心
軸および駆動ピンに当接させられることを特徴とするも
のである。
発揮するターンテーブルの支持面に、回転中心となる中
心軸が突出し、且つ前記支持面から駆動ピンが突出自在
に設けられ、ディスクの中心には前記支持面に磁気吸着
されるハブが設けられ、このハブに中心穴と駆動穴とが
穿設され、中心穴に前記中心軸が、駆動穴に前記駆動ピ
ンが挿入されるディスクの回転駆動装置において、ター
ンテーブルの回転によりハブに与えられる角加速度とハ
ブを含む回転体の慣性モーメントとに基づいてハブに生
じる前記中心軸と駆動ピン間での慣性偶力またはその分
力が、前記支持面とこれに磁気吸着されるハブとの摩擦
力よりも大きくなるように、前記角加速度および磁気吸
着力が設定され、前記慣性偶力またはその分力により、
ハブの中心穴および駆動穴の相反する側の内縁が、中心
軸および駆動ピンに当接させられることを特徴とするも
のである。
【０００８】本発明では、ターンテーブルが始動すると
きの角加速度と、回転体の慣性モーメントとで回転体に
与えられるモーメントにより、中心軸と駆動ピンとの間
でハブに慣性偶力を生じさせ、この慣性偶力を利用し
て、ターンテーブル上でのハブを移動させてセンタリン
グを行えるようにしている。センタリングのために磁気
ヘッドの圧接による抵抗トルクを使用する必要がなくな
るために、高容量のフロッピーディスクのように磁気ヘ
ッドのディスクに対する当接力が弱い場合であっても、
あるいは磁気ヘッドをディスクに当接する前の段階にお
いても、ターンテーブルを始動した直後にハブをターン
テーブル上に高精度に位置決めできる。例えば、各要素
が以下の数２の関係を満足することが条件である。
きの角加速度と、回転体の慣性モーメントとで回転体に
与えられるモーメントにより、中心軸と駆動ピンとの間
でハブに慣性偶力を生じさせ、この慣性偶力を利用し
て、ターンテーブル上でのハブを移動させてセンタリン
グを行えるようにしている。センタリングのために磁気
ヘッドの圧接による抵抗トルクを使用する必要がなくな
るために、高容量のフロッピーディスクのように磁気ヘ
ッドのディスクに対する当接力が弱い場合であっても、
あるいは磁気ヘッドをディスクに当接する前の段階にお
いても、ターンテーブルを始動した直後にハブをターン
テーブル上に高精度に位置決めできる。例えば、各要素
が以下の数２の関係を満足することが条件である。
【０００９】
【数２】
【００１０】ただし、前記不等式の左辺は、摩擦力であ
り、Ｆｇはハブの吸着力、μはハブと支持面との間の静
摩擦係数である。前記不等式の右辺は、慣性偶力であ
り、Ｉはハブを含む回転体の慣性モーメント（慣性能
率）、ｍは時間ｔでの回転数の増加量、Ｌは中心軸と駆
動ピンとの距離である。
り、Ｆｇはハブの吸着力、μはハブと支持面との間の静
摩擦係数である。前記不等式の右辺は、慣性偶力であ
り、Ｉはハブを含む回転体の慣性モーメント（慣性能
率）、ｍは時間ｔでの回転数の増加量、Ｌは中心軸と駆
動ピンとの距離である。
【００１１】上記のように、ハブに生じる慣性偶力を摩
擦力よりも大きくすると、磁気ヘッドの負荷を利用する
ことなく、ハブをターンテーブル上で摺動させてセンタ
リングできる。前記数１および数２に示す関係を満足す
ると図２に示すようなハブを用いる場合に有効である。
図２に示すものでは、中心軸と駆動ピンを中心穴および
駆動穴の内縁にそれぞれ当接させるためのセンタリング
力が、前記不等式の右辺の慣性偶力Ｆ１とほぼ同じ値で
ある。よって、慣性偶力Ｆ１を摩擦力よりも大きくなる
ように設定することにより、センタリング力Ｆ１により
ハブとターンテーブルの支持面とが互いに摺動でき、セ
ンタリングを完了できる。
擦力よりも大きくすると、磁気ヘッドの負荷を利用する
ことなく、ハブをターンテーブル上で摺動させてセンタ
リングできる。前記数１および数２に示す関係を満足す
ると図２に示すようなハブを用いる場合に有効である。
図２に示すものでは、中心軸と駆動ピンを中心穴および
駆動穴の内縁にそれぞれ当接させるためのセンタリング
力が、前記不等式の右辺の慣性偶力Ｆ１とほぼ同じ値で
ある。よって、慣性偶力Ｆ１を摩擦力よりも大きくなる
ように設定することにより、センタリング力Ｆ１により
ハブとターンテーブルの支持面とが互いに摺動でき、セ
ンタリングを完了できる。
【００１２】また図４（Ａ）に示すように、センタリン
グ力Ｆｃが前記慣性偶力Ｆ１の分力となり、Ｆｃの値が
Ｆ１の値よりも小さくなるものでは、分力の減少分を考
慮して、慣性偶力Ｆ１と摩擦力との設定を行えばよい。
グ力Ｆｃが前記慣性偶力Ｆ１の分力となり、Ｆｃの値が
Ｆ１の値よりも小さくなるものでは、分力の減少分を考
慮して、慣性偶力Ｆ１と摩擦力との設定を行えばよい。
【００１３】さらに、駆動ピンが駆動穴の回転方向前方
の内縁に当たってから、前記慣性偶力により中心穴の内
縁が中心軸に当たるまでの時間よりも、角加速度が与え
られる時間が長く設定されている。
の内縁に当たってから、前記慣性偶力により中心穴の内
縁が中心軸に当たるまでの時間よりも、角加速度が与え
られる時間が長く設定されている。
【００１４】また、図３に示すように駆動穴が回転方向
に長い場合には、この駆動穴内を駆動ピンが移動し、さ
らに駆動ピンが駆動穴の内縁に当たった後に、センタリ
ングが行なわれるように、加速の開始タイミングおよび
加速時間を設定すればよい。
に長い場合には、この駆動穴内を駆動ピンが移動し、さ
らに駆動ピンが駆動穴の内縁に当たった後に、センタリ
ングが行なわれるように、加速の開始タイミングおよび
加速時間を設定すればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明のディスクの回転駆
動装置を示す断面図、図２はハブの平面図である。回転
駆動側１では、ターンテーブル２が設けられ、このター
ンテーブル２の上面がハブの支持面２ａである。ターン
テーブル２は中心軸（スピンドル軸）３に固定されてお
り、中心軸３が軸受に支持され、この中心軸３がターン
テーブル２の回転中心となる。ターンテーブル２はブラ
シレスモータのロータとして用いられ、前記ブラシレス
モータの駆動力により中心軸３およびターンテーブル２
が回転駆動される。
動装置を示す断面図、図２はハブの平面図である。回転
駆動側１では、ターンテーブル２が設けられ、このター
ンテーブル２の上面がハブの支持面２ａである。ターン
テーブル２は中心軸（スピンドル軸）３に固定されてお
り、中心軸３が軸受に支持され、この中心軸３がターン
テーブル２の回転中心となる。ターンテーブル２はブラ
シレスモータのロータとして用いられ、前記ブラシレス
モータの駆動力により中心軸３およびターンテーブル２
が回転駆動される。
【００１６】ターンテーブル２の上面には、磁気吸着部
材としてマグネット４が設けられ、このマグネット４の
磁気吸引力によりハブが前記支持面２ａに引き付けられ
る。符号５は駆動ピンである。この駆動ピン５はターン
テーブル２内に設けられた板ばね６の先端に設けられ、
この板ばね６の弾性力により、駆動ピン５はターンテー
ブル２の穴２ｂから上方へ突出自在となる。なお、駆動
ピン５がターンテーブルに設けられた揺動動作自在なア
ームに固定されたいわゆるスイングタイプであってもよ
い。回転体としては、フレキシブルな磁気ディスク（フ
ロッピーディスク）１０の中心に金属製のハブ１１が固
定されている。ディスク１０およびハブ１１は、通常ハ
ードケース内に収納されているが、図面ではハードケー
スの図示を省略している。
材としてマグネット４が設けられ、このマグネット４の
磁気吸引力によりハブが前記支持面２ａに引き付けられ
る。符号５は駆動ピンである。この駆動ピン５はターン
テーブル２内に設けられた板ばね６の先端に設けられ、
この板ばね６の弾性力により、駆動ピン５はターンテー
ブル２の穴２ｂから上方へ突出自在となる。なお、駆動
ピン５がターンテーブルに設けられた揺動動作自在なア
ームに固定されたいわゆるスイングタイプであってもよ
い。回転体としては、フレキシブルな磁気ディスク（フ
ロッピーディスク）１０の中心に金属製のハブ１１が固
定されている。ディスク１０およびハブ１１は、通常ハ
ードケース内に収納されているが、図面ではハードケー
スの図示を省略している。
【００１７】図２に示すように、ハブ１１には中心穴１
２と駆動穴１３とが穿設されている。回転体がディスク
の回転駆動装置に装填されると、中心穴１２内に中心軸
３の先端部３ａが挿通され、駆動穴１３内に駆動ピン５
が挿通される。ハブ１１に対してターンテーブル２が相
対的に時計方向へ回動すると、駆動ピン５が駆動穴１３
の内縁１３ａに当り、中心軸３の先端部３ａが中心穴１
２ａの角部となる内縁１２ａに当たる。駆動ピン５と先
端部３ａが、それぞれ内縁１３ａと１２ａに対して相反
する方向から当接することにより、ハブ１１の中心と中
心軸３の軸芯が一致し、ハブ１１がターンテーブル２上
でセンタリングされて位置決めされる。これがセンタリ
ング動作である。
２と駆動穴１３とが穿設されている。回転体がディスク
の回転駆動装置に装填されると、中心穴１２内に中心軸
３の先端部３ａが挿通され、駆動穴１３内に駆動ピン５
が挿通される。ハブ１１に対してターンテーブル２が相
対的に時計方向へ回動すると、駆動ピン５が駆動穴１３
の内縁１３ａに当り、中心軸３の先端部３ａが中心穴１
２ａの角部となる内縁１２ａに当たる。駆動ピン５と先
端部３ａが、それぞれ内縁１３ａと１２ａに対して相反
する方向から当接することにより、ハブ１１の中心と中
心軸３の軸芯が一致し、ハブ１１がターンテーブル２上
でセンタリングされて位置決めされる。これがセンタリ
ング動作である。
【００１８】図５は、ディスク装置（装置本体）に新た
にディスク１０およびハブ１１が装着され、モータが始
動したときの、ターンテーブルの回転数を時間との関係
で示している。ディスク１０およびハブ１１が装填され
ると、ハブ１１がターンテーブル２の支持面２ａに設置
され、中心軸３の先端部３ａがハブ１１の中心穴１２に
入る。図５に示すように、モータがＯＮになるると、最
初の１回転以上は、ターンテーブル２が徐々に加速され
る。１回転以上徐々に加速される際に、駆動ピン５が駆
動穴１３内に入り、さらに駆動穴１３の内縁１３ａに当
たる。この間、徐々に加速されることにより、駆動ピン
５が駆動穴１３ａの内縁に衝撃的に当たるのが防止され
る。
にディスク１０およびハブ１１が装着され、モータが始
動したときの、ターンテーブルの回転数を時間との関係
で示している。ディスク１０およびハブ１１が装填され
ると、ハブ１１がターンテーブル２の支持面２ａに設置
され、中心軸３の先端部３ａがハブ１１の中心穴１２に
入る。図５に示すように、モータがＯＮになるると、最
初の１回転以上は、ターンテーブル２が徐々に加速され
る。１回転以上徐々に加速される際に、駆動ピン５が駆
動穴１３内に入り、さらに駆動穴１３の内縁１３ａに当
たる。この間、徐々に加速されることにより、駆動ピン
５が駆動穴１３ａの内縁に衝撃的に当たるのが防止され
る。
【００１９】図５において１回転以上徐々に加速された
後に、ターンテーブル２に大きな角加速度が所定時間与
えられ、その後に定速回転に至る。前記加速時間内で、
ディスク１０とハブ１１に作用する角加速度、およびデ
ィスク１０とハブ１１の慣性モーメントで、ディスク１
０およびハブ１１にモーメントが与えられる。このモー
メントにより、中心軸３と駆動ピン５との間での偶力Ｆ
１ａが駆動穴１３の内縁１３ａに与えられ、その反作用
でハブ１１には、駆動ピン５と内縁１３ａとの当接点Ｏ
を中心とした反時計方向の慣性によるモーメントが生
じ、その慣性偶力Ｆ１によりハブ１１の中心穴１２の内
縁１２ａが中心軸３の先端部３ａに押し付けられ、これ
によりハブ１１がターンテーブル２に対してセンタリン
グされる。
後に、ターンテーブル２に大きな角加速度が所定時間与
えられ、その後に定速回転に至る。前記加速時間内で、
ディスク１０とハブ１１に作用する角加速度、およびデ
ィスク１０とハブ１１の慣性モーメントで、ディスク１
０およびハブ１１にモーメントが与えられる。このモー
メントにより、中心軸３と駆動ピン５との間での偶力Ｆ
１ａが駆動穴１３の内縁１３ａに与えられ、その反作用
でハブ１１には、駆動ピン５と内縁１３ａとの当接点Ｏ
を中心とした反時計方向の慣性によるモーメントが生
じ、その慣性偶力Ｆ１によりハブ１１の中心穴１２の内
縁１２ａが中心軸３の先端部３ａに押し付けられ、これ
によりハブ１１がターンテーブル２に対してセンタリン
グされる。
【００２０】なお、既にディスク１０およびハブ１１が
ターンテーブル２に装填されているスリープ状態または
スタンバイ状態から始動するときには、既に駆動ピン５
が駆動穴１３内の内縁１３ａに接触しまたは接触する直
前の位置であるため、このときには、モータがＯＮとな
った直後に加速時間に移行し、直ちにセンタリング動作
が行なわれる。上記の角加速度に基づくセンタリングを
行うためには、ディスク１０およびハブ１１の自重とマ
グネット４の磁気吸引力とでハブ１１が支持面２ａに吸
引される力Ｆｇに対する摩擦力が、前記慣性偶力Ｆ１よ
りも小さいことが条件となる。慣性偶力Ｆ１が摩擦力を
上回ることにより、慣性偶力Ｆ１を受けたハブ１１がタ
ーンテーブル２の支持面２ａ上をわずかに摺動し、内縁
１２ａが中心軸３に当たってセンタリングされることに
なる。そのための条件が前記数１および数２である。以
下、数式について説明する。
ターンテーブル２に装填されているスリープ状態または
スタンバイ状態から始動するときには、既に駆動ピン５
が駆動穴１３内の内縁１３ａに接触しまたは接触する直
前の位置であるため、このときには、モータがＯＮとな
った直後に加速時間に移行し、直ちにセンタリング動作
が行なわれる。上記の角加速度に基づくセンタリングを
行うためには、ディスク１０およびハブ１１の自重とマ
グネット４の磁気吸引力とでハブ１１が支持面２ａに吸
引される力Ｆｇに対する摩擦力が、前記慣性偶力Ｆ１よ
りも小さいことが条件となる。慣性偶力Ｆ１が摩擦力を
上回ることにより、慣性偶力Ｆ１を受けたハブ１１がタ
ーンテーブル２の支持面２ａ上をわずかに摺動し、内縁
１２ａが中心軸３に当たってセンタリングされることに
なる。そのための条件が前記数１および数２である。以
下、数式について説明する。
【００２１】ディスク１０およびハブ１１から成る回転
体の慣性モーメント（慣性能率）をＩ、図５に示す加速
時間での角加速度を（ｄω／ｄｔ）とすると、加速中に
回転体に作用するモーメントの総和は以下の数３の通り
である。
体の慣性モーメント（慣性能率）をＩ、図５に示す加速
時間での角加速度を（ｄω／ｄｔ）とすると、加速中に
回転体に作用するモーメントの総和は以下の数３の通り
である。
【００２２】
【数３】
【００２３】ここで、ディスク１０およびハブ１１から
成る回転体の慣性モーメントＩを求める。ディスク１０
の外径をＤ１、内径をＤ２、重量をＷ１とする。ハブ１
１を中空円板に近似し、外径をｄ１、内径をｄ２、重量
をＷ２とする。重力の加速度をｇとすると、回転体全体
の慣性モーメント（慣性能率）Ｉは以下の数４で求めら
れる。
成る回転体の慣性モーメントＩを求める。ディスク１０
の外径をＤ１、内径をＤ２、重量をＷ１とする。ハブ１
１を中空円板に近似し、外径をｄ１、内径をｄ２、重量
をＷ２とする。重力の加速度をｇとすると、回転体全体
の慣性モーメント（慣性能率）Ｉは以下の数４で求めら
れる。
【００２４】
【数４】
【００２５】次に角加速度（ｄω／ｄｔ）であるが、図
５に示す加速時間において測定時間をｔ、その間の回転
数の増加量をｍとすると、角加速度を（ｒａｄ／ｓｅｃ
2）の単位で表すためには以下の数５となる。
５に示す加速時間において測定時間をｔ、その間の回転
数の増加量をｍとすると、角加速度を（ｒａｄ／ｓｅｃ
2）の単位で表すためには以下の数５となる。
【００２６】
【数５】
【００２７】図２に示すように、前記中心軸３の軸芯か
ら、駆動ピン５と内縁１３ａとの当接点Ｏまでの距離を
Ｌとすると、中心軸３と駆動ピン５との間でハブ１１に
作用する偶力Ｆ１ａおよび慣性偶力Ｆ１は以下の数６と
なる。
ら、駆動ピン５と内縁１３ａとの当接点Ｏまでの距離を
Ｌとすると、中心軸３と駆動ピン５との間でハブ１１に
作用する偶力Ｆ１ａおよび慣性偶力Ｆ１は以下の数６と
なる。
【００２８】
【数６】
【００２９】ハブ１１と支持面２ａとの間の摩擦力は、
静摩擦係数をμとすると、（Ｆｇ・μ）である。前記慣
性偶力Ｆ１が、この摩擦力を上回るための条件は、前記
数１および数２または以下の数７である。
静摩擦係数をμとすると、（Ｆｇ・μ）である。前記慣
性偶力Ｆ１が、この摩擦力を上回るための条件は、前記
数１および数２または以下の数７である。
【００３０】
【数７】
【００３１】次に、図５に示す加速時間について説明す
る。例えば図３に示すように、ハブ１１の駆動穴１３が
角度θの範囲で長いものである場合、ターンテーブル２
の回転により、駆動ピン５が駆動穴１３内に入り、さら
に駆動穴１３内を移動して内縁１３ａに当たった後に、
さらに前記慣性偶力Ｆ１により中心穴１２の内縁１２ａ
が中心軸３の先端部３ａに当たる。よってこれら全体の
時間よりも、図５に示す加速時間が長いことが必要であ
る。また、図２に示す例では、前記距離Ｌに基づいてハ
ブ１１に作用する偶力Ｆ１が、ハブ１１とターンテーブ
ル２とのセンタリング力にほぼ等しい。
る。例えば図３に示すように、ハブ１１の駆動穴１３が
角度θの範囲で長いものである場合、ターンテーブル２
の回転により、駆動ピン５が駆動穴１３内に入り、さら
に駆動穴１３内を移動して内縁１３ａに当たった後に、
さらに前記慣性偶力Ｆ１により中心穴１２の内縁１２ａ
が中心軸３の先端部３ａに当たる。よってこれら全体の
時間よりも、図５に示す加速時間が長いことが必要であ
る。また、図２に示す例では、前記距離Ｌに基づいてハ
ブ１１に作用する偶力Ｆ１が、ハブ１１とターンテーブ
ル２とのセンタリング力にほぼ等しい。
【００３２】しかし、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、
駆動ピン５が駆動穴１３内に入った後に、駆動ピン５が
駆動穴１３の内縁１３ａをＦｃ方向へ押し、ターンテー
ブル上でハブ１１がＦｃ方向へずれることにより、中心
穴１２の内縁１２ａが中心軸の先端部３ａに当たってセ
ンタリングされるものでは、慣性偶力Ｆ１がセンタリン
グ力Ｆｃと等しくならない。この場合には、中心軸３と
駆動ピン５との距離Ｌに基づいてハブに与えられる偶力
Ｆ１ａおよび慣性偶力Ｆ１の分力がセンタリング力Ｆｃ
となる。よって、この場合には、慣性偶力Ｆ１ａの分力
であるＦｃが、ハブ１１とターンテーブルとの間の摩擦
力よりも大きく設定されることが必要である。
駆動ピン５が駆動穴１３内に入った後に、駆動ピン５が
駆動穴１３の内縁１３ａをＦｃ方向へ押し、ターンテー
ブル上でハブ１１がＦｃ方向へずれることにより、中心
穴１２の内縁１２ａが中心軸の先端部３ａに当たってセ
ンタリングされるものでは、慣性偶力Ｆ１がセンタリン
グ力Ｆｃと等しくならない。この場合には、中心軸３と
駆動ピン５との距離Ｌに基づいてハブに与えられる偶力
Ｆ１ａおよび慣性偶力Ｆ１の分力がセンタリング力Ｆｃ
となる。よって、この場合には、慣性偶力Ｆ１ａの分力
であるＦｃが、ハブ１１とターンテーブルとの間の摩擦
力よりも大きく設定されることが必要である。
【００３３】
【実施例】図２に示すハブ１１を有するディスク１０に
ついて計算する。 （各要素の実測値） ・ディスク１０の重量および寸法 Ｗ１＝０．６３（ｇｆ） Ｄ１＝９．５（ｃｍ） Ｄ２＝２．３５（ｃｍ） ・ハブ１１の重量および寸法 Ｗ２＝２．４６（ｇｆ） ｄ１＝２．７（ｃｍ） ｄ２＝０．４（ｃｍ） ・重力の加速度 ｇ＝９８０（ｃｍ／ｓｅｃ2） （回転体の慣性モーメント） 数４に基づいて計算すると、 Ｉ＝０．０１００（ｇｆ・ｃｍ・ｓｅｃ2）
ついて計算する。 （各要素の実測値） ・ディスク１０の重量および寸法 Ｗ１＝０．６３（ｇｆ） Ｄ１＝９．５（ｃｍ） Ｄ２＝２．３５（ｃｍ） ・ハブ１１の重量および寸法 Ｗ２＝２．４６（ｇｆ） ｄ１＝２．７（ｃｍ） ｄ２＝０．４（ｃｍ） ・重力の加速度 ｇ＝９８０（ｃｍ／ｓｅｃ2） （回転体の慣性モーメント） 数４に基づいて計算すると、 Ｉ＝０．０１００（ｇｆ・ｃｍ・ｓｅｃ2）
【００３４】（角加速度） 実測値から（ｍ／ｔ）＝２４０（ｒｐｓ／ｓｅｃ） よって（ｄω／ｄｔ）＝２π・ｍ＝４８０・π（ｒａｄ
／ｓｅｃ2）
／ｓｅｃ2）
【００３５】（慣性偶力Ｆ１）前記Ｌの実測値は０．６
（ｃｍ）であった、これらの各値を数６に代入すると 、Ｆ１＝２５．１（ｇｆ） すなわち、回転数の加速度が２４０（ｒｐｓ／ｓｅｃ）
のとき、図２に示す慣性偶力すなわちセンタリング力Ｆ
１は２５．２（ｇｆ）である。
（ｃｍ）であった、これらの各値を数６に代入すると 、Ｆ１＝２５．１（ｇｆ） すなわち、回転数の加速度が２４０（ｒｐｓ／ｓｅｃ）
のとき、図２に示す慣性偶力すなわちセンタリング力Ｆ
１は２５．２（ｇｆ）である。
【００３６】（摩擦力）図１に示す、ハブ１１がターン
テーブル２に吸着される力をＦｇ＝２７（ｇＦ）に設定
し、そのときにハブ１１をターンテーブル２上でずらす
ことができる力、すなわち摩擦力を実測したところ２５
（ｇｆ）であった。よってこのときの静摩擦係数μは
０．９２６である。前記摩擦力２５（ｇｆ）は、前記慣
性偶力すなわちセンタリング力Ｆ１＝２５．２（ｇｆ）
よりも小さい。よって、前記Ｆｇを２７（ｇｆ）以下と
すると、ディスク１０に外部から拘束力を与えなくて
も、ハブ１１とターンテーブル２とのセンタリングが完
了することができる。
テーブル２に吸着される力をＦｇ＝２７（ｇＦ）に設定
し、そのときにハブ１１をターンテーブル２上でずらす
ことができる力、すなわち摩擦力を実測したところ２５
（ｇｆ）であった。よってこのときの静摩擦係数μは
０．９２６である。前記摩擦力２５（ｇｆ）は、前記慣
性偶力すなわちセンタリング力Ｆ１＝２５．２（ｇｆ）
よりも小さい。よって、前記Ｆｇを２７（ｇｆ）以下と
すると、ディスク１０に外部から拘束力を与えなくて
も、ハブ１１とターンテーブル２とのセンタリングが完
了することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明では、磁気ヘッドな
どによるディスクへの拘束力を与えなくても、始動時の
加速度によりハブをターンテーブル上にセンタリングし
て位置決めできる。よって磁気ヘッドの当接力が小さい
高速回転用のディスクを用いる場合、あるいは磁気ヘッ
ドがディスクに当たる前にハブのセンタリングを行う場
合であっても、確実なセンタリング動作が可能である。
どによるディスクへの拘束力を与えなくても、始動時の
加速度によりハブをターンテーブル上にセンタリングし
て位置決めできる。よって磁気ヘッドの当接力が小さい
高速回転用のディスクを用いる場合、あるいは磁気ヘッ
ドがディスクに当たる前にハブのセンタリングを行う場
合であっても、確実なセンタリング動作が可能である。
【図１】本発明のディスクの回転駆動装置を示す断面
図、
図、
【図２】ハブの平面図、
【図３】駆動穴が長いハブの平面図、
【図４】（Ａ）（Ｂ）は、他の構造のハブの動作別の平
面図、
面図、
【図５】ターンテーブルの回転数の変化を示す線図、
１ 回転駆動側 ２ ターンテーブル ２ａ 支持面 ３ 中心軸 ４ マグネット ５ 駆動ピン １０ ディスク １１ ハブ １２ 中心穴 １２ａ 内縁 １３ 駆動穴 １３ａ 内縁
Claims (3)
- 【請求項１】 磁気吸着力を発揮するターンテーブルの
支持面に、回転中心となる中心軸が突出し、且つ前記支
持面から駆動ピンが突出自在に設けられ、ディスクの中
心には前記支持面に磁気吸着されるハブが設けられ、こ
のハブに中心穴と駆動穴とが穿設され、中心穴に前記中
心軸が、駆動穴に前記駆動ピンが挿入されるディスクの
回転駆動装置において、ターンテーブルの回転によりハ
ブに与えられる角加速度とハブを含む回転体の慣性モー
メントとに基づいてハブに生じる前記中心軸と駆動ピン
間での慣性偶力またはその分力が、前記支持面とこれに
磁気吸着されるハブとの摩擦力よりも大きくなるよう
に、前記角加速度および磁気吸着力が設定され、前記慣
性偶力またはその分力により、ハブの中心穴および駆動
穴の相反する側の内縁が、中心軸および駆動ピンに当接
させられることを特徴とするディスクの回転駆動装置。 - 【請求項２】 各要素が以下の数１の関係を満足する請
求項１記載のディスクの回転駆動装置。 【数１】 ただし、前記不等式の左辺は、摩擦力であり、Ｆｇはハ
ブの吸着力、μはハブと支持面との間の静摩擦係数であ
る。前記不等式の右辺は、慣性偶力であり、Ｉはハブを
含む回転体の慣性モーメント（慣性能率）、ｍは時間ｔ
での回転数の増加量、Ｌは中心軸と駆動ピンとの距離で
ある。 - 【請求項３】 駆動ピンが駆動穴の回転方向前方の内縁
に当たってから、前記慣性偶力により中心穴の内縁が中
心軸に当たるまでの時間よりも、角加速度が与えられる
時間が長く設定されている請求項１または２記載のディ
スクの回転駆動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269743A JPH11110899A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | ディスクの回転駆動装置 |
| US09/168,975 US6181512B1 (en) | 1997-10-02 | 1998-09-24 | Disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269743A JPH11110899A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | ディスクの回転駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11110899A true JPH11110899A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17476546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9269743A Withdrawn JPH11110899A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | ディスクの回転駆動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6181512B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11110899A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100714877B1 (ko) | 2006-01-06 | 2007-05-04 | 삼성전자주식회사 | 하드디스크 드라이브 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619866A (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Seiko Epson Corp | 回転駆動装置 |
| JPS6154073A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-18 | Tokyo Juki Ind Co Ltd | 磁気記録媒体の位置決め機構 |
| JPH0656687B2 (ja) * | 1988-11-28 | 1994-07-27 | 株式会社三協精機製作所 | 磁気ディスク回転駆動装置のハブ台及びその着磁方法 |
| JPH0478074A (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘッドスライダロック装置 |
| US6038206A (en) * | 1991-02-07 | 2000-03-14 | Sony Corporation | Disc table for disc recording/reproducing apparatus and method for producing same |
| US5183350A (en) * | 1991-12-12 | 1993-02-02 | Holotek Ltd. | Adjustable fixed mount for a hologon deflector |
| US5825586A (en) * | 1992-05-08 | 1998-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Disk drive motor having a drive pin assembly which facilitates stabilized chucking of a disk |
| JP2974868B2 (ja) * | 1993-03-19 | 1999-11-10 | シャープ株式会社 | ディスク駆動装置およびディスク装置 |
| US5432352A (en) * | 1993-09-20 | 1995-07-11 | Eaton Corporation | Ion beam scan control |
| JPH07200031A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-08-04 | Sony Corp | 数値制御方法と数値制御装置 |
| JP3638041B2 (ja) * | 1995-07-28 | 2005-04-13 | 富士通テン株式会社 | ディスクセンタリング機構 |
| DE19529945C2 (de) * | 1995-08-16 | 1997-12-11 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen Substrats |
| KR100220335B1 (ko) * | 1996-01-30 | 1999-09-15 | 이형도 | 디스크 드라이브용 스핀들 모터 |
| US5908122A (en) * | 1996-02-29 | 1999-06-01 | Sandia Corporation | Sway control method and system for rotary cranes |
| JPH10228699A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | 磁気ディスクドライブのディスクテーブル |
| US6031685A (en) * | 1997-07-11 | 2000-02-29 | Seagate Technology, Inc. | Information storage systems comprising a liquid bearing maintained by adsorption isotherm |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9269743A patent/JPH11110899A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-09-24 US US09/168,975 patent/US6181512B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6181512B1 (en) | 2001-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050105 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050131 |