JPS6087463A - フロツピデイスクドライブ - 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】 技術分野 本発明はフロッピディスクドライブ、特に情報記録媒体
であるフロッピディスクがカートリッジに収納されてい
るマイクロフロッピディスク用の改良されたドライブに
関するものである。

背景技術 ］ンピュータの外部記憶素子どして各種の情報記録媒体
が用いられているが、ランダムアクレスが可能でかつ取
扱いに優れた利点を右Ｊるために磁気ディスクが広く用
いられ、また近年にｄ５いては、可撓性薄板プラスチッ
ク基板の片面あるいは両面に磁気記憶層をコーディング
したいわゆるフロッピディスクが一般化し、それ以前の
ハードディスクに比較して低廉な価格でかつ簡単なディ
スク交換によって記憶容量を任意に拡張できる等種々の
利点からその利用範囲は急激に増大している。

更に、近年においては、情報記録媒体であるフロッピデ
ィスクをプラスチックハードケース等からなるカートリ
ッジ内に収納して記録面の損傷及び塵埃の付着を防止し
ながら持運びあるいは取扱いを極めて簡便にすることの
できるいわゆるカー１〜リツジ型のマイクロ７０ツピデ
イスクが開発され、小型コンピュータ分野、特にいわゆ
るパソコン ンあるいはマイコン等のような個人用、家庭用のコンピ
ュータにおける外部記憶素子として多くの利用分野で利
用されるようになってぎた。

このカートリッジ型マイクロ７０ツピデイスクによれば
、ディスク自体は硬質プラスチックケース内に収納され
、またケースに設けられたシャッタ機構により読取／書
込面が外部に露出することがなく、その取扱い時にディ
スクの記録面はほぼ一完全に保護され、もはや使用者は
ディスク記録面との接触による損傷あるいは異物付着に
よる記録情報の破壊等に余分な神経を使わずにフロッピ
ディスクを取扱うことが可能となり、更には７０ツピデ
イスクを一般の郵便物と同様に郵送することをも可能と
し、パーソナルユースとしての使用範囲の拡大に多大の
寄与を成している。

前記カートリッジ型のマイクロフロッピディスクの利点
を最大限に活用するｊこめに、その駆動装置であるフロ
ッピディスクドライブにも従来の一般的な８インチのフ
ロッピディスクドライブとは異なる各種の新規な構造が
要求されるが、その主たる要望は装置自体を小型化しか
つその電力消費をできるだけ減少させることにある。

すなわち、コンピュータ本体は、近年のＬＳＩチップ等
の改良によりその処理速度及び処理能力の増大にも拘わ
らず著しく小型化し、コンピュータシステムの全体的な
大きさは、キーボード、モニタ及び外部記憶装置に依存
することが知られている。従って、前記カートリッジ型
マイクロフロッピディスクのドライブとしてもその小型
化が急務であり、これによって、携帯型マイコン装置の
実現を容易にし、更にこのような携帯装置に対しては電
池駆動の可能な低消費電力の装置の実現が必須である。

従来の７０ツピデイスクドライブとしては、前述したカ
ートリッジ型マイクロ７０ツピデイスクに対しても一般
的な大型フロッピディスク用と同様の機構が用いられ、
特にディスクのドライブへの装着方式はほとんどの場合
フロントローディングすなわち装置の前面に設けられて
いる装着口にカートリッジをディスク面方向に沿って押
込み、ディスクを作動位置に保持するものであり、この
構造では、装荷時にカートリッジが通過する経路を装置
内に予め確保しておかなければならないことから装置の
小型化には限界があり、特に装置の厚み方向に関する制
約が大きく携帯可能な装置としては十分な小型化を図る
ことができないという欠点を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の課題に鑑み為されたものであり、そ
の目的はカートリッジ型のマイクロフロッピディスクを
駆動するための小型化されたフロッピディスクドライブ
を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、フ［１ツビデイ
スクをダイレクト駆動づるスピンドルモータとディスク
カートリッジを前記スピンドルモータに対して所定位置
に位置決めする複数の位置決めビンと前記ディスクに接
触して情報の読取／書込を行うヘッドを担持し該ヘッド
をディスクの所望トラックに移動できるキャリッジを有
するフレーム部と、前記フレーム部に揺動自在に支持さ
れディスクカートリッジを収納するキャリアど、を含み
、前記キャリアにはディスクカートリッジが着脱される
カートリッジガイドが揺動可能に支持され、またキャリ
ア上面にはキャリアカバーが設けられ、更にフレーム前
方には前板が設Ｇ）られ、カートリッジはキャリアのポ
ツプアップ状態でキャリアから開離しているカートリッ
ジガイドに挿入され、この挿入時にはドライブ前方はキ
【７リアカバー、カートリッジガイド及び前板にでほぼ
覆われ、カートリッジが正しくカートリッジガイドに導
かれることを特徴とする。

実施例の詳細な説明 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

本発明に係る７０ツビデイスクドライブは従来装置と異
なりトップローデング方式が採用されていることを特徴
とし、第１図の装荷状態を示す一部分解側面図及び第２
図による作動状態を示す側面図そして第３図のフレーム
側平面図からその全体的な構成が理解される。

装置は図示していないコンピュータ本体に組込み可能な
フレーム部と該フレーム部に対して一端が軸支され所定
角度回動じてカートリッジを装荷できるキャリア側とに
分れている。前記コンピュータ本体はＣＰＵ、キーボー
ド及びモニタを含み、前述したフロッピディスクドライ
ブと一体に構成されてコンピュータシステムを形成し、
好ましくは全体のシステムが携帯可能に構成されること
が良く、例えばアタッシュケース等に全体のシステムを
組込むことが好適である。

フレーム側の構造 フレーム部はアルミダイキャスト等から成るフレーム１
０を含み、その下部裏面には図示してはいないが本装置
を駆動するための回路基板が組込まれ、コンピュータ本
体に設けられているホスト回路と共にディスクの読取／
書込が制御される。

フレーム１０には上方に立上った前板１２及び側板１４
．１６が固定されており、前記側板１４．１６の後方端
に固定されているキャリア軸１８．２０によって後述す
るキャリアが回動自在に軸支される。

フレーム１０にはスピンドルモータ２２が組込まれ、該
モータ２２はフレーム１０に軸支されるモータ軸２４、
該モータ軸２４に固定されているロータ２６及び前記ロ
ータ２６の下方に近接して前記フレーム１０に固定され
ているステータコイル２８を含み、前記ロータ２６は多
極に着磁された磁石ロータからなり、ステータコイル２
８への交番電力の供給によって所定のディスク回転作用
を行う。前記モータ軸２４には駆動ハブ３ｏが固定され
ており、後述する７ａツピデイスクをモータ軸２４と同
心に前記駆動ハブ３０上に位置決めし、駆動ハブ３０の
駆動ビン３２によってフロッピディスクをダイレクトド
ライブすることができる。

前記スピンドルモータ２２に対してフロッピディスクを
位置決めするため、フレーム１０には４本の位置決めビ
ン３４．３６．３８．４ｏが植立固定され、各ビンの上
面においてディスクが位置決め保持される。

本発明に用いられるカートリッジ型マイクロフロッピデ
ィスクは第４図に示され、情報が記録されるディスク４
２は硬質プラスチックからなるカートリッジ４４内に回
転可能に収納されており、ディスク４２に固定されてい
る被駆動ハブ４５を前記スピンドルモータ２２の駆動ハ
ブと対向して位置決めし、そのリード溝４５ａに前記駆
動ビン３２を挿入してディスク４２の回転駆動が行われ
る。カートリッジ４４にはその両面にディスク４２の半
径方向に沿ったヘッド導入孔４４ｄが開口しており、デ
ィスク４２の読取／書込が行われる。しかしながら、周
知のように、前記ヘッド導入孔４４ｄは通常の場合カー
トリッジ４４に摺動自在に設けられているシャッタ５０
によって閉じられ、該シャッタ５０を鎖線位置まで移動
してその開口５０ａを前記ヘッド導入孔４４ｄと対向さ
せることによってディスク４２を露出することができる
。前記シャッタ５０の摺動は後述Ｊ“る装置に設けられ
るシャッタレバーにより行われ、カートリッジ４４には
シャックレバーの先端をシャッタ５０と係合する位置に
導くための溝４４’ａが設けられている。またカートリ
ッジ４４には位置決め凹部４４ｂ、４４ｃが設【プられ
ており、これら凹部４４ｂ　、４４ｃが前述した位置決
めビン３６．４０と係合し、またカートリッジ４４の表
面が前述した位置決めビン３４．３８と当接し、これに
よって装置にカートリッジ４４を正しく位置決めするこ
とができる。もつとも、周知のようにカートリッジ型マ
イクロフロッピディスクにおいて、ディスク４２の最終
的な位置決めはノＪ　−トリツレ４４自体の位置決めに
依存することなく、前述した被駆動ハブ４５をスピンド
ルモータ２２の駆動ハブ３０に密接させ、駆動ビン３２
とリード溝４５ａとが係合した位置により定まり、前述
したカートリッジ４４の位置決めはこのディスク４２の
最終的な位置決めを可能とする範囲でその精度が決定さ
れる。

前述したディスク４２の読取／書込を行うためにはフレ
ーム１０にキャリッジ４６がスピンドルモータ２２の中
心軸すなわちディスク４２の中心に向かう径方向に摺動
自在に設けられてＪ３す、該キャリッジ４６の前端に読
取／書込ヘッド４８が固定されている。

キャリッジ４６を摺動自在に支持するため、フレーム１
０には２本の平行に配置されたキャリッジ軸５１．５２
が固定されており、キャリッジ４６は該キャリッジ軸５
１．５２に沿って摺動づ“ることかできる。

キャリッジ４６にはアーム５４がアーム＠５６によって
回動自在に軸支されており、該アーム５４の先端にはパ
ッド５８がジンバル固定されており、ディスク４２はヘ
ッド４８と１（ラド５８との間に押圧ばね６０にて定ま
る所定の圧力で押圧挟持されることとなる。実施例にお
いては、前記アーム５４の先端にはパッド５８が設（〕
られ、ディスク４２の片面ドライブ方式となっているが
、本発明において、前記パッド５８の代わりにヘッドを
設けることにより、両面ドライブ方式の装置とすること
も可能である。

前記ヘッド４８及びパッド５８を有するキャリッジ４６
をキャリッジ＠５１．５２に治って往復移動するために
、本発明においては、ステッパモータ６２がフレーム１
０に固定されて該ステッパモータ６２のステッピング駆
動によりキ１ｚリッジ４６すなわちヘッド４８はディス
ク４２の半径方向に所定位置までランダムアクヒス駆動
され、ｆイスク４２上の所望トラックの読取／書込を行
うことができる。

実施例において、ステッパモータ６２の駆動軸に固定さ
れたプーリ６４とキャリッジ４６とはαベルト６６で連
結されており、ステッパモータ６２０回転がキャリッジ
４６の往復移動に変換される。

更に、ヘッド４８がディスク４２のｒｏＯＪのトラック
位置にあることを検出するために、キャリッジ４６の尾
端には遮光部４６ａが設けられ、該遮光部４６ａの通過
領域にはフレーム１０に固定されたフォトインタラプタ
７４が設けられており、「００」トラックが電気的に検
出される。

前記カートリッジ４４が正しい作動状態に位置決め保持
されたことを検出するために、フレーム１０にはカート
リッジ検出スイッチ７６が設けられており、第５図から
明らかなように、位置決りビン３４に摺動自在に設けら
れスプリングにて上方に付勢された作動子７８にはカー
トリッジ検出接点８０が係合しており、作動子７８の凸
部７８ａをカートリッジ４４が押下げることにより、正
しい装着状態において前記カートリッジ検出接点８０か
らはオン作動信号が出力され、これによって、制御回路
へ所定のスタート信号を供給づることができる。

更に、フレーム１０には第６図で示されるライトプロテ
クタ８２が設けられており、必要な場合にディスクへの
書込が禁止される。ライトプロテクタ８２は位置決めビ
ン３８に摺動自在にかつ上方へ付勢された状態で支持さ
れている作動子８４を含み、該作動子８４によってライ
トプロテクタ接点８６をオフ作動づ゛ることにより所望
の書込禁止作用が行われる。すなわち、前記作動子８４
には凸部８４ａが設けられており、第４図に示されるカ
ートリッジ４４のライトプロテクタ接片４４ｅが切取ら
れているどきには、ライｌ−プロテクタ接点８６がオン
状態にあり、これによって、カートリッジ４４が作動状
態にあっＣも書込禁止信号を制御回路に出ツノすること
ができ、一方で、ライトプロテクタ接片４４ｅが切取ら
れていないカートリッジに対しては、カートリッジ装着
と同時に作動子８４が下方に移動してライトプロテクタ
接点８６＠オフ作動し、所望の書込禁止解除を行うこと
ができる。

キャリア側の栴造 本発明に係るフロッピディスクドライブはトップローデ
ィング方式に特徴を有し、このために、前記フレーム１
０にはキャリア９０がポツプアップスプリング９２によ
って第１図の反時計方向に跳ね上げ付勢された状態で軸
支されている。

前記キャリア９０は前述した主１リア軸１８．２０によ
ってフレーム１０に回動自在に軸支されたキアリア本体
９４と該キャリア本体９４に固定されるキャリアカバー
９６どを含み、キアリア本体９４の詳細が第７図に示さ
れている。

本発明において前記キャリアカバー９６はカートリッジ
挿入片のガイド作用を果し、実施例では下方に伸長した
袖形成から成る。キアリア９０はそれ自体内部にディス
クカートリッジを収納づ′るが、本発明においては、実
質的にカートリッジを収納するために、後述するカート
リッジガイドが設けられており、本発明におけるキャリ
ア９０は前記カートリッジガイドの支持部材を形成し、
カートリッジはその着脱時にフレームに対して異なる軸
を中心として揺動するキ１シリア９０及びカートリッジ
ガイドによってダブルアクションの運動を行い、またス
ピンドルモータ２２に対してカートリッジを正しく位置
決め７るために、カートリッジガイドはキャリア９０内
で平行移動し、このような複雑な運動により、本発明に
おいては限られたスペースを有効に利用しながら確実な
カートリッジ着脱作用を行い、また装置自体の小型薄型
化を達成可能としている。

本実施例におけるキャリア本体９４は前述したカートリ
ッジ収納作用ばかりでなく、キレリア９０をフレームに
対して位置決め保持及び保持解除するキャリアロック機
構を有し、また前述したキャリッジ４６のアーム５４に
対するアームリフト機構も内蔵している。

キャリア本体９４の主たる目的であるカー１〜リツジガ
イド支持作用のためキャリア本体９４の両側面には折曲
部９４ａが設けられており、該折曲部９４ａには内部が
開口した軸受溝９８が設けられており、該軸受溝９８に
よって後述するカー１−リッジガイドの回動及び平行移
動を可能としている。また、キャリア本体９４の両側面
にはそれぞれ他の折曲部９４ｂ、９４ｃが設番プられ、
これによって、カー１〜リツジガイドの横方向移動を規
制している。

前述したキャリアロックＩａＩＩ４はキレリア本体９４
にビンｉｏｏ、１０２によって第７図の横方向に摺動自
在なロックレバ−１０４を含み、該ロックレレバ−１０
４は、ばね１０６によって常時第７図の右方向に付勢さ
れており、そのロック端１０４ａがキャリア本体９４が
ら右方向に突出している。

従って、前板１２に設けられているロック孔１２ａと係
合することによって、ロックレバ−１０４がキャリア９
０をフレーム１ｏに対して確実に位置決め保持すること
ができる。

また、前記ロックレバ−１０４の他端１０４ｂはキャリ
ア本体９４の開口部９４ｄから露出しているので、該他
端１０４ｂに所定のロック解除ボタン等を固定し、ロッ
クレバ−１０４をばね１０６の付勢力に抗して左方向に
移動づることにより、前記前板１２とロックレバ−１０
４との係合がはずれ、これによって、ギヤリア９０をフ
レーム１０からポツプアップさせることが可能どなる。

キャリア本体９４には更にアームリフトパー１０８が固
定されており、前述したアーム５・４のアームリフト６
８と係合し、キャリア９０がポツプアップする時にアー
ムリフトパー１０８がアームリフト６８を持上げて１１
１１圧ばね６０の付勢力に抗してアーム５４をキャリッ
ジから引離し、パッド（あるいは上ヘッドンの保護を行
う。

前記キャリア本体９４には、第１図から明らかなように
プラスチック等からなる前述したキャリアカバー９６が
固定されておりこのギヤリアカバー９６がフロッピディ
スクドライブ自体の上面及び前面カバーの一部を形成し
ている。

以上の説明から明らかなように、キャリア９０はフレー
ム１０から回動して第１図のポツプアップ位置及び第２
図のローディング状態の両者を取ることができ、これに
よって、カートリッジを所定位置に位置決めしまたカー
トリッジの取り出しを可能とするが、本発明においては
、ディスクカートリッジ４４はキャリア９０に直接着脱
されることなく、キャリア９０に回動及び平行移動可能
に支持されるカートリッジガイドに＠脱され、第８図に
はカートリッジガイド１１０の詳■！な構造が示されて
いる。

カートリッジガイド１１０の両側面には外方に向かって
突出した突片１１２が設けられており、該突片１１２が
前述したキャリア本体９４の軸受溝９８と係合し、これ
によって、カートリッジガイド１１０がキャリア９０に
対して揺動及び平行移動することができる。

そして、カートリッジガイド１１０の第８図における右
側にはプラスチックなどから成る着脱口１１４が固定さ
れており、第９図から明らかなように、キャリア９０の
ポツプアップ状態で、該着脱口１１４が外部に露出し、
ノＪ−トリツジ４４の挿入が容易に行われる。カートリ
ッジガイド１１０にはその両側面にカートリッジ押えば
ね１１６．１１８が固定されており、その上方向に屈曲
した端部がキャリア本体９４と接触し、また下方向に屈
曲した端部がカートリッジ４４と接触する。

従って、第１図に示されるようにキレリア９０のポツプ
アップ状態では、カートリッジガイド１１０はキャリア
９０から下方向へ突片１１２を回転中心として所定量揺
動した位置までイ・］勢され、ここで位置決めされてお
り、また第１図からカートリッジが挿入されると該挿入
されたカートリッジは押えばね１１６．１１８によって
下方へ押し付けられる。

また、第２図のようにキ１７リア９０がフレーム１０に
位置決めロックされた状態では、カー（〜リッジガイド
１１０に収納されたカー１〜リツジは前記カートリッジ
押えばね１１６．１１８によって位置決めビン３４．３
６．３８．４０に向かって押し付けられそのローディン
グ位置が定まることとなる。

カー１〜リツジガイド１１０には更にブツシュアウト１
２０が軸１２２によって回動自在に軸支されており、常
時は、ばね１２４にて図の時計方向に（＝Ｊ勢され、カ
ートリッジガイド１１０に挿入されるカートリッジを使
用後に排出する作用を行い、また第４図に示したカート
リッジ４４のシャッタ５０を開放する作用を行う。すな
わち、前述したブツシュアウト１２０にはその先端に下
方に折れ曲がった折曲部１２０ａが設けられ、カートリ
ッジ４４の溝４４’ａに折曲部１２０ａが侵入してシ１
ジッタ５０を押退は移動し、ヘッド導入孔４４ｄの開放
が行われる。

第８図はブツシュアウト１’　２０がカートリッジ４４
の挿入によって最も反時計方向に移動した状態を示し、
この状態で、ブツシュアウト１２０の引掛部１２０ｂは
ブツシュアウトトリガ１２６のトリガ端１２６ａと係合
して、前記シャッタ聞き状態が保持される。

ブツシュアウトトリガ１２６は軸１２８１こよってカー
トリッジガイド１１０に回動自在に軸支されており、ま
たばね１３０にて第８図の時計方向に付勢されている。

また、カートリッジガイド１１０にはヘッドガード１３
２が軸１３４にＪ：つて回動自在に軸支され、該ヘッド
ガード１３２は、ばね１３６によって第８図の反時計方
向の付勢力を受け、そのガード端１３２ａがヘッド４８
とパッド５８との間に挿入されることにより、カートリ
ッジ４４の非装荷時にヘッド４８が損傷することを防止
している。

ヘッドガード１３２にはビン１３２ｂがＨ５Ｊｔすられ
ており、該ビン１３２ｂをカー１〜リツジ４／ｌが押し
退けることによりカートリッジ装荷時にはへラドガード
１３２がカー１〜リツジ４４の外方に退避する。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、フロンピディスク
ドライブにトップローディング方式を採用し、更にディ
スクカートリッジを収納する主１アリアには実質的なカ
ートリッジ収納用のカートリッジガイドが揺動可能に支
持されており、キャリアのポンプアップ状態でカートリ
ッジガイドはキレリアから開離し、第９図から明らかな
ように、カートリッジ挿入時にはドライブ前面はキャリ
アカバー９６、カートリッジガイド１１０及びフレーム
１０の前板１２にてほぼ覆われ、これによって、カート
リッジ４４の挿入位置はカートリッジガイド１．１０の
着脱口１１４に正しく導かれることとなり、カートリッ
ジ４４の誤挿入を確実に除去することができる。

従って、本発明によれば、トップローディング方式のフ
ロッピディスクドライブにおいて、ポツプアップされた
状態でキャリアが聞いた時にも、カートリッジが誤った
位置、たとえばヘッド等と衝突Ｊる位置に誤挿入される
ことがなく、ヘッド保護も確実になる利点を有する。

以上説明したように、本発明によれば、小型特に薄型の
フロッピディスクドライブを提供可能であり、これによ
って、コンピュータシステムの小型化及び携帯性の改善
に多大の寄与を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る７０ツビデイスクドライブの好適
な実施例を示し、キャリアがポツプアップした状態の側
面図、 第２図は第１図のキャリアがフレーム部に収納されたデ
ィスクの作動状態を一部を分解して示す側面図、 第３図は本実施例のフレーム部の平面図、第４図は本発
明に用いられるカートリッジ型マイクロフロッピディス
クの平面図、 第５図は第３図のｖ−■断面図であってカートリッジ検
出スイッチ機構を示す、 第６図は第３図のＶｌ　−ＶＩ断面図であってライ１〜
プロテクタ機構を示す、 第７図は本実施例に６１プるキャリア本体の平面図、 第８図は本実施例におけるカートリッジガイドの平面図
、 第９図はポツプアップ状態における装置のカー　′トリ
ッジ挿入側から見た正面図である。 １０　・・・　フレーム、 １２　・・・　前板、 １８．２０　・・・　キャリア軸、 ２２　・・・　スピンドルモータ、 ３４．３６．３８．４０　・・・　位置決めピン、４２
　・・・　ディスク、 ４４　・・・　カートリッジ、 ４６　・・・　キャリッジ、 ４８　・・・　読取／書込ヘッド ５４　・・・　アーム、 ５８　・・・　パッド、 ６２　・・・　ステッパモータ、 ９０　・・・　キャリア、 ９２　・・・　ポツプアウトスプリング９４　・・・　
キャリア本体、 ９６　・・・　キャリアカバー、 １１０・・・カートリッジガイド 代理人　弁理士　吉田研二

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フロッピディスクをダイレクト駆動するスピンド
   ルモータとディスクカートリッジを前記スピンドルモー
   タに対して所定位置に位置決めする複数の位置決めビン
   と前記ディスクに接触して情）・１１の読取／書込を行
   うヘッドを担持し該ヘッドをディスクの所望トラックに
   移動できるキャリッジを有するフレーム部と、前記フレ
   ーム部に揺動自在に支持されディスクカートリッジを収
   納づるキレリアと、を含み、前記キャリアにはディスク
   カートリッジが着脱されるカートリッジガイドが揺動可
   能に支持され、またキャリア上面にはキャリアカバーが
   設けられ、更にフレーム前方には前板ｌｆｉ　ｎＵけら
   れ、カートリッジはキャリアのポツプアップ状態でキャ
   リアから開離しているカートリッジガイドに挿入され、
   この挿入時にはドライブ前方はキャリアカバー、カート
   リッジガイド及び前板にてほぼ覆われ、カートリッジが
   正しくカートリッジガイドに導かれることを特徴とする
   ７０ツビデイスクドライブ。