JPS62175963A - デイスク装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ディスクのようなディスク状記録媒体とそ
れを駆動する駆動装置からなるディスク装置に係り、特
にディスク状記録媒体の回転中心の位置決めを行なう機
構に関する。

（従来の技術） パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の各種情
報処理機器においては、可撓性を有する磁気ディスク、
いわゆるフロッピーディスクを用いた記録再生装置が広
く普及している。フロッピーディスクは初期のものは８
インチが主流であったが、最近では５．２５インチ、さ
らに３．５インチへと小型化が進められている。ディス
クの小型化に当たっては、所要の記憶容量を確保するた
め、トラック密度をより上げるとともに線記録密度を高
くとることが要求される。トラック密度を上げる場合に
は、ディスクに対する磁気ヘッドのオフトラックを防ぐ
ために、ディスクを駆動装置に装填した状態においてデ
ィスクの回転中心を高精度に位置決めすることが重要と
なる。この回転中心の位置決めセンタリングという。

３．５インチ型フロッピーディスクでは、　８インチ型
、５．２５インチ型に比べて一層高精度のセンタリング
を行なう必要から１例えば特開昭５７−３６４７３号公
報に記載されているようなディスク装置が提案されてい
る。このディスク装置はディスクの中央部に金属製のセ
ンターハブを設け、このセンターハブの回転中心部と回
転中心からずれた位置の２個所に位置決め用開口を形成
している。これら第１および第２の位置決め用開口はい
ずれも角形であり、第２の位置決め用開口はやや傾斜し
て形成される。一方、駆動装置側にはセンターハブの回
転中心部にある第１の位置決め用開口に係合する回転軸
（スピンドル）とは別に、第２の位置決め用開口に係合
する付勢ビンが設けられる。

ディスクを駆動装置に装填すると、まずスピンドルが第
Ｊ、の位置決め用開口に入り込むと同時に、磁気ヘッド
とそれに対向して設けられたパッドとの間にディスクが
挟み込まれる。この状態でディスク駆動モータを回転さ
せると、付勢ビンが第２の位置決め用開口に入り込むが
、第２の位置決め用開口は斜めに形成されているため、
付勢ビンは第２の位置決め用開口のエツジに接触しなが
ら移動する。これにより付勢ビンによってセンターハブ
にディスクの半径方向外側に向かう付勢力が働き、第１
の位置決め用開口の隣接する２つのエツジにスピンドル
が密着し゛てセンタリングが行なわれる。以後、ディス
ク駆動モータの回転が付勢ビンを介してディスクに伝達
されることにより、ディスクが回転駆動される。

付勢ビンによるセンターハブへの付勢力は、基本的には
ディスク駆動モータの回転力と磁気ヘッド・パッド間に
よって挟み込まれたディスクとの摩擦力によって生じる
が、現実には付勢力をさらに高めるために付勢ビンを板
バネ上に設け、その板バネの復元力によっても付勢力が
生じる構成と′なっている。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の３．５インチ型フロッピーディスク等
に使用されている高精度型センタリング機構では、ディ
スクの回転中心の位置決めを行なうために、スピンドル
のほかに付勢ビンを設ける必要がある。しかも、十分な
付勢力を得るためには付勢ビンを板バネ上に設ける必要
があるが、その板バネの復元力を綿密な計算によって正
しく設定しないと、その効果を十分に発揮できない、ま
゛た、付勢ビンが板バネ上に一体に固定されていると。

第２の位置決め用開口のエツジに沿って移動する際、途
中で引掛かりを生じることがあるため、実際には付勢ビ
ンをベアリングのような回転体で構成しなければならな
い。

このように従来の高精度型センタリング機構においては
、駆動装置側の機構が非常に複雑となる。

このため、３．５インチよりさらに小さいディスクを用
いるような場合には、装置の小型化を進める上で障害と
なっていた。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもので
、単純な構成によってディスク状記録媒体の回転中心を
高精度に位置決めすることができる記録再生装置を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は駆動装置側に設けられるスピンドルにおいて、
ディスク状記録媒体の位置決め用開口への係合部周面の
一部に切欠平面部を形成し、またディスク状記録媒体の
中央部のセンターハブに形成する位置決め用開口を、ス
ピンドルの回転に伴ない該スピンドルの局面と３点で接
触する形状にしたことを特徴とする。

さらに具体的には例えば位置決め用開口は略二等辺三角
形が好適あり、その場合センターハブの回転中心から該
略二等辺三角形の底辺までの距離が、スピンドルの回転
中心から切欠平面部までの距、離より大きくなるように
、位置決め用開口およびスピンドルの形状・寸法が設定
される。

（作　用） 本発明によれば、ディスク状記録媒体のセンターハブに
形成された位置決め用開口と、駆動装置側に設けられた
切欠平面部を有するスピンドルとが３点で接触すること
により、ディスク状記録媒体の回転中心の位置決めと同
時に、記録媒体への回転駆動力の伝達を行なうことがで
きる。すなわち、従来装置における付勢ピンのような付
属機構が不要となり、装置の一層の小型化が可能となる
。

また、このように機構が簡単となり、回転中心の位置決
め動作も単純であることから、動作の信頼性が向上する
。

（実施例） 以下１図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るディスク装置の概略構
成を示す分解斜視図である。ディスク状磁気記録媒体（
以下、磁気ディスクという）１６は例えば直径が５．２
５インチ以下のいわゆるマイクロフロッピーディスクで
あり、その両面には磁気記録層が形成されている。

磁気ディスク１６の中央部には、センターハブ２２が取
付けられている。このセンターハブ２２は、この実施例
の場合、金属の磁性材料からなっている。

センターハブｚ２は、円形の深皿形状をなしており、そ
のフランジ部２４が磁気ディスク１６の一方の面に固定
されている。センターハブ２２の底部は、第２図及び第
３図から明らかなように、磁気ディスク１６の他方の面
から突出されている。

磁気ディスク１６のセンターハブ２２においては、この
センターハブ２２の底部中央に、開口部２６が形成され
ている。この関口部２６については、後述する。

この磁気ディスク１６は第２図に示すように合成樹脂か
らなる略正方形状のケース１４内に回転自在に収容され
る。ケース１４の一辺部には、この−辺部を囲むように
し、且つ、ケース１４の一辺に沿って摺動自在にして金
属製のシャッター１８が取付けられている１図中、シャ
ッター１８の上下面には、夫々、ケース１４を挟んで対
向するように一対のアッパーチャ２０が形成されており
、これらアッパーチャ２０は、シャッター１８が第２図
に示された位置から、矢印方向に移動されたとき、ケー
ス１４に予め形成されている一対のアクセス孔（図示し
ない）と夫々合致する。これにより、上述した磁気ディ
スク１６は、アクセス孔及びアパーチャ２０を介して露
出することができる。

一方、再び第１図を参照すると同図には、上述した磁気
ディスク１６の他に、この磁気ディスク１６を回転する
ためのドライブユニットの一部が示されている。ドライ
ブユニットは、偏平形状の電動モータ２８を備えている
。この電動モータ２８には。

円筒形状をなしたスピンドル３０の基端が連結されてお
り、スピンドル３０は、電動モータ２８によって一方向
に回転可能となっている。スピンドル３０の先端部は、
磁気ディスク１６の開口部２６に挿通可能な自由端部３
２となっており、この自由端部３２は。

スピンドル３０の基端部に比べ、その径が縮径されてい
る。更に、スピンドル３０の自由端部の外周面の一部に
は、その外周面を切り欠いてなる平面部３４が形成され
ている。この平面部３４は、自由端部３２の端面からス
ピンドル３０の基端側に向かって、スピンドル３０の軸
線方向に所定の距離だけ延びている。

更に、スピンドル３０には、自由端部３２を囲むように
して１円形をなしたソケット部３６が取付けられている
。このソケット部３６には、第３図に示されるように、
スピンドル３０に磁気ディスク１６が取付けられたとき
、この磁気ディスク１６におけるセンターハブ２２の底
部が所定の高さ方向の位置に支持されるようになってい
る。ソケット部３６の内側の底面には、リング形状をな
した磁石４０が固定されている。従って、ソケット部３
６上に磁気ディスク１６における磁性材料からなるセン
ターハブ２２の底部が装填されたとき、このセンターハ
ブ２２の底部は、リング形状の磁石４０による吸着力に
より、ソケット部３６上に保持される。

尚、第３図には、更に、磁気ヘッドアッセンブリが示さ
れている。この磁気へラドアッセンブリは、アクセスア
ーム４２を備えており、このアクセスアーム４ｚには、
一対のジンバルアーム４４が取付けられている。これら
ジンバルアーム４４は、第３図に示された状態では、互
いに平行にし、且つ、磁気ディスク１６を挟むように延
びている。各ジンパルアーム４４の先端には、磁気ヘッ
ド４６が取付けられている。これら磁気ヘッド４６は、
磁気ディスク１６を挟んで互いに対向するように配置さ
れている。

次に、第４図及び第５図を参照すれば、センターハブ２
２及びスピンドル３０の自由端部３２が更に詳細に示さ
れている。この実施例の場合、センターハブｚ２の開口
部２６は、第４図から明らかなように直角二等辺三角形
の各角部を丸く形成した形状をなしている。そして、開
口部２６における互いに直交する２辺２６ａとセンター
ハブ２２の中心０１との距離Ａは、第５図に示されるス
ピンドル３０の自由端部３２の半径Ｂとし等しく設定さ
れている。また、開口部２６における底辺２６ｂと中心
０１との間の距離Ｃは、スピンドル３０における平面部
３４とスピンドル３０の軸線０２との間の距離りよりも
大きく設定されている。

次に、第６図及び第７図を参照して、ドライブユニット
に対する磁気ディスク１６の装填について説明する。磁
気ディスクカセット１２、即ち、磁気ディスク１６は、
ドライブユニット内に設けられた図示しないローディン
グ機構により、スピンドル３０の自由端部３２の上方に
案内される。このとき、前述した磁気ヘッド４６は、ジ
ンバルアーム４４を介して、磁気ディスク１６から離れ
る方向に予め移動されている。この後、磁気ディスク１
６がスピンドル３０の自由端部３２に向かって移動され
、これにより、磁気ディスク１６におけるセンターハブ
２２の開口部２６内にスピンドル３０の自由端３２が挿
入されようとする。このとき、開口部２６及びスピンド
ル３０の自由端部３２の形状に起因し、開口部２６内に
スピンドル３０の自由端部３２が挿入されない場合もあ
る。

つまり開口部２６の形状とスピンドル３０の自由端部３
２の形状が第４図及び第５図で説明した関係となってい
るため、開口部２６とスピンドル３０とは、開口部２６
の底辺２６ｂとスピンドル３０の自由端部３２の平面３
４とが対向する状態でのみ係合し、それ以外では係合し
ない、しかし、この後、スピンドル３０が一方向に回転
されて、このスピンドル３０における自由端部３２の平
面部３４と磁気ディスク１６における開口部２６の底辺
２６ｂとが平行になると、　このと初 き、始めて、第６図に示されるように、磁気ディスク１
６の開口部２６内にスピンドル３０の自由端部３２が挿
入されることになる。この後、磁気ディスク１６におけ
るセンターハブ２２の底部は、スピンドル３０のソケッ
ト部３６上に案内されると同時に、リング形状の磁石４
０による磁気吸引力を受けて、ソケツー一部３６上に吸
着され、これにより、磁気ディスク１６は、スピンドル
３０に対して完全に装着されることになる。

上述したような磁気ディスク１６の開口部２６に対する
自由端部３２の挿入開始からその完全な挿入までの過程
は、スピンドル３０の軸線方向についてみたものである
が、この過程をスピンドル３ｏの回転方向から見ると、
先ず、磁気ディスク１６の開口部２６内にスピンドル３
０の自由端部３２が挿入され始めた時点では、この開口
部２６と自由端部３２との関係は、第６図に示される状
態であると推測される。

この状態においては、磁気ディスク１６は、スピンドル
３０の自由端部３２に対し、このスピンドル３ｏの軸線
回りに所定の遊びを存して取付けられた状態にある。

開口部２６と自由端部３２とが第６図に示された関係に
ある状態から、スピンドル３０が第６図中矢印Ｒ方向に
回転されると、この回転方向でみて前側に位置する自由
端部３２の平面部３４における一方の側縁３４ａは、開
口部２６の底辺２６ｂに対し当接点Ｐ１で当接すること
になる。この当接点Ｐｌでのスピンドル３０とセンター
へブｚｚとの当接により、′ｆａ気ディスク１６は、第
６図中矢印Ｆで示されるように、スピンドル３０の回転
力を受ける。このようにして磁気ディスク１６がスピン
ドル３０の回転力Ｆを受けると、磁気ディスク１６は、
スピンドル３０とともに回転されることになるが、この
とき、磁気ディスク１６は、上述した回転力Ｆの分力を
受け、第６図中矢印Ｘで示された方向に、スピンドル３
ｏの自由端部３２に対して相対的に移動される。この結
果、第７図に示されるように、スピンドル３ｏの自由端
部３２における平面部３４以外の局面は、開口部２６に
おける互いに直交する二辺２６ａの当接点Ｐ２．　Ｐ３
で接触することになる。これにより、磁気ディスク１６
は、接触点ＰＬ、　Ｐ２．　Ｐ３において、スピンドル
３０の自由端部３２に支持される。この場合、磁気ディ
スク１６は、スピンドル３０の回転力Ｆを受けて、矢印
Ｒ方向にスピンドル３０とともに回転されているので、
この磁気ディスク１６の回転中には、第７図に示された
状態が維持されることになる。

また磁気ヘッド４６が磁気ディスク１６上を摺動するこ
とによって生ずる摩擦力によって上述した回転力Ｆは更
に大きくなりより確実に第７図に示された状態を維持す
ることができる。

更に、この実施例の場合には、上述した距離Ａ及びＢが
等しく設定されているので、第７図に示されるように、
磁気ディスク１６におけるセンターハブ２２の中心０１
とスピンドル３０の軸線０２とは一致し、これにより、
磁気ディスク１６は、スピンドル３０の軸線０２を中心
として回転されることになる。

即ち、磁気ディスク１６の回転中心０１は、スピンドル
３０の軸線０２に一致されて、磁気ディスク１６のセン
タリングがなされる。

尚、磁気ヘッド４６は、磁気ディスク１６が回転される
と同時に、磁気ディスク１６の対応する面に摺接される
が、この場合、磁気ディスクカセット１２のシャッター
１８が予め開かれていることは勿論である。

更に、この発明のディスク駆動システムによれば、スピ
ンドル３０に磁気ディスク１６が装着されたとき、この
磁気ディスク１６におけるセンターハブ２２の底部がス
ピンドル３０のソケット部３６上に磁石４０によって吸
着されることから、磁気ディスク１６におけるスピンド
ル３０の軸線方向の位置決めをも高精度に行なうことが
できる。

上述した一実施例では、スピンドル３０の自由端部３２
に対して磁気ディスク１６が装着されたとき、前述した
ように、センターハブ２２の中心０１とスピンドル３０
の軸線０２とを一致させるようにしたが、このことに、
この発明は、制約されることはない。

即ち、この発明のディスク駆動システムによれば、磁気
ディスク１６における関口部ｚ６の当接点Ｐ１にスピン
ドル３０における平面部３４の一方の側縁３４ａを当接
させてることにより、磁気ディスク１６にスピンドル３
００回転力Ｆを伝達し、この状態において。

磁気ディスク１６がその開口部２６の内縁を介して、ス
ピンドル３０の自由端部３２にしっかりと保持されてい
ればよい。従って、この場合、センターハブ２２の中心
０１とスピンドル３０の軸線０２とが一致されていなく
ても、磁気ディスク１６は、常時、スピンドル３０の軸
線０２を中心として回転されることになる。

上述した理由から、センターハブ２２における開口部２
６の形状には、第８図乃至第１０図に示されるように、
種々の変形が考えられる。第８図に示された開口部２６
０は、第４図に示された開口部２６と同様に二等辺三角
形ではあるが、この三角形は。

直角ではなく鈍角の二等辺三角形である。また。

第９図に示された開口部２６２は、　スピンドル３０の
自由端部３２の形状と同様な形状を有している。更に、
第１０図に示された開口部２６４は、第９図の開口部２
６２の円弧縁を多角形状にしたものである。

従って、磁気ディスク１６におけるセンターハブ２２の
開口部の形状には、種々の形状を採用することができる
が、要は、スピンドル３０の自由端部３２が磁気ディス
ク１６に対し所定範囲の回転位相角にあるときのみに、
開口部に挿入可能となる形状であればよい。

また、実施例ではディスクを２つの磁気ヘッドで挟む構
成としたが、一方の磁気ヘッドをパッドに置換えた片面
記録再生型のディスク装置にも本発明を適用できる。さ
らに、磁気ヘッド以外の位置においてディスクを専用の
部材で挟んだ構造としてもよい。

また、実施例ではディスク状記録媒体としてフロッピー
ディスク（ａｌ気記録媒体）を例示したが、光学式その
他の方式のディスク状記録媒体にも本発明は有効である
。その他１本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施することが可能である。

〔発明の効果〕

このように本ディスク装置においては、ディスクのセン
ターハブに限られた開口と、周面の一部に平面部（切欠
部）を有したスピンドルとが、スピンドルの回転に伴な
って３点で接触することにより、スピンドルからディス
クへの回転力の伝達と、ディスクの回転中心の位置決め
（センタリング）がなされる。従ってこの構成によれば
、従来装置において用いられていた付勢ピンのごとき部
材を必要とすることなく、極めて簡単な機構によりセン
タリングを行なうことができる。

また、スピンドルの円柱面を高精度に仕上げることによ
り、センターハブの開口部とスピンドルとの接触点が常
に一定となり、開口部の形状に左右されにくくなるため
、ディスクの互換性が補償される。すなわち、ディスク
の互換性は駆動装置側のスピンドルの径の精度にのみ依
存し、ディスク側のセンターハブに形成される位置決め
用孔は、その底辺にスピンドルの平面部が常に対向する
ような形状となっていればよく、特に高精度であること
は要求されない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係わるディスク装置の要
部の分解斜視図、第２図はディスクを収納したディスク
ケースの斜視図、第３図はドライブユニットに装填され
たディスクを示す図、第４図は第１図のディスクのセン
ターハブを示す平面図、第５図は第１図のドライブユニ
ットにおけるスピンドルの平面図、第６図は第１図のデ
ィスクの開口部に第１図のドライブユニットのスピンド
ルが挿入された直後を示す平面図、第７図は第６図に示
されたスピンドルに対する磁気ディスクの装着が完全に
なった状態を示す平面図、第８図乃至第１０図は形状が
夫々異なる開口部を有したセンターハブに対するスピン
ドルの挿入状態を示す図である。 １６・・・ディスク状記録媒体　　２２・・・センター
ハブ２６・・・開口部　　　　　　　　３０・・・スピ
ンドル３４・・・平面部　　　　　　　　３６・・・ソ
ケット部４０・・・磁石 代理人　弁理士　　則　近　憲　倍 量　　　　　竹　花　喜久男 業　２図 第　３　図 茗　４］２ スｎ 苫　５　口 不　８　口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）位置決め用の開口部を有するセンターハブが中央
   部に設けられたディスク状記録媒体と、前記センターハ
   ブの前記開口部に係合するスピンドルとを備えたディス
   ク装置において、前記スピンドルは前記センターハブの
   開口部への係合部周面の一部に該周面を切り欠いてなる
   平面部を有し、前記開口部は前記スピンドルの回転に伴
   ない該スピンドルの周面と３点で接触する形状を有する
   ことを特徴とするディスク装置。
2. （２）スピンドルの開口部は略二等辺三角形であり、セ
   ンターハブの回転中心から該略二等辺三角形の底辺まで
   の距離が、前記スピンドルの回転中心から該スピンドル
   の前記平面部までの距離より大きいことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のディスク装置。