JPS6297166A - デイスク駆動装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディスク駆動装置、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１図において符号３ｏ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０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３ｏ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
擦力は摩擦係数ルと磁気ヘッドの圧接力Ｎの積となる０
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ｐＮ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ＩＬＮ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ｇＮ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が行なえない。

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
フ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０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、本発明においては、ディス
クのセンター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
ドルハブに前記センターハブを回転軸方向に規制する手
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、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
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。

庇よ１１１ 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ｌＯによりＲ方向に回転駆動される。スピンドル
ハブ２ｏ内部には、永久磁石その他から成るセンターハ
ブ３ｏ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ポール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４゜をディスクに圧接させるパッ
ド４２により両面がら摺動を受ける。

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。木実施
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８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ＪＬＮ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
向力〈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。

ｉム災１遣 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２
５．２５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がチャー、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、Ｎ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２
１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。

１１１１遣 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２ｏ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２
１の頭部に当接する可能性があるが、センターホール３
１が確実にスピンドルに嵌合するように駆動ピン２１の
頭部を円筒状などが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・・・センターポール３２・・・
チャッキング穴　３４・・・フランジ４０・・・磁気ヘ
ッド ″）　　　　　　　　　襲 盆 ′〜４ 曵

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ディスクのセンターハブをスピンドルハブに装着し
   、スピンドルハブの駆動ピンを介してディスクを回転駆
   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前記センターハブを回転軸方向に
   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
   に固定することを特徴とするディスク駆動装置。 ２）前記係合部が、前記駆動ピンが係合する孔部である
   特許請求の範囲第１項に記載のディスク駆動装置。 ３）前記係合部が前記センターハブ面より突き出した突
   出部である特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   ディスク駆動装置。 ４）前記スピンドルハブは前記センターハブの外周部分
   を囲み、前記センターハブ外周部分と異なる形状を有す
   る当接部にてセンターハブを保持するものである特許請
   求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の
   ディスク駆動装置。 ５）前記スピンドルハブにセンターハブ規制手段として
   吸着手段を設け、この吸着手段により前記センターハブ
   の回転軸方向の位置決めを行なうことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載
   の磁気ディスク装置。