JPH0459702B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、第１図に示すごとく上下貫通状の
駆動軸挿入窓４を有するデイスクケース１にデイ
スク２を可回転に内装したデイスクカートリツジ
を対象とする。より詳しくは磁気デイスクや光デ
イスクを含むデイスク２が円盤状の記録体７と該
記録体７の中央部に固定されて駆動軸挿入窓４に
臨むハブ８とからなり、デイスクドライブに装填
すると第２図の想像線で示すごとくデイスクドラ
イブ側の互いに対向するハブ受台１２とコレツト
１３とでハブ８の上下端面８ａ，８ｂが駆動軸挿
入窓４を介して挟着保持されてデイスク２が回転
駆動されるタイプのデイスクカートリツジにおい
て、このハブ８の構造に改良を加えたものであ
る。

この種のデイスクカートリツジにおけるハブ８
は上下に一定の厚みを要し厳しい寸法精度が要求
される。そのため、成形性および寸法安定性に優
れたポリアセタールがポリアリレートなどのプラ
スチツク材で成形されている。一般にはハブ８と
記録体７とを一体結合するために、別体でプラス
チツク成形した上下のハブ構成体を重ね合わせ
て、この両ハブ構成体間で記録体７の中央孔周縁
部を挟着する形態が採られている。

しかしながら、デイスクカートリツジは５℃〜
60℃の広い温度範囲内で使用されることが予想さ
れており、ハブ８をプラスチツク製にするときは
熱膨張変形が問題になる。とくに、ハブ８の中央
にはデイスクドライブ側のハブ受台１２に突設し
たスピンドル１４の係入を許すスピンドル孔９が
設けられ、このスピンドル孔９の周面の一部にス
ピンドル１４が接当し、スピンドル１４に対する
ハブ８の心合わせを高精度に確保する必要がある
が、ハブ８が熱膨張変形するとハブ８が心ズレを
起こしてトラツクズレなどのトラブルを招く。ま
た、デイスクカートリツジのコンパクト化に伴つ
てハブ８も小さくなるため、これの強度も問題に
なる。

更には、記録体７がポリエステルなどのベース
フイルム上に磁性層を形成した通常の磁気シート
などの場合、ハブ８の熱膨張係数が記録体７のそ
れよりも大きく、ハブ８の変形が記録体７に波打
ち状に大きく波及して顕れる、といつた問題も提
起されている。

この発明は、かかる観点から上下端面８ａ，８
ｂがデイスクドライブ側のハブ受台１２とコレツ
ト１３とで挟持される。一定厚みを有するハブ８
において、ハブ８の上下端面８ａ，８ｂの少なく
とも一方に金属補強板を固定し、この金属補強板
でハブ８これ全体の強度アツプを図つて熱膨張変
形を防止するとともに、とくに金属補強板から一
体に折り曲げ形成した折り曲げ片でスピンドル孔
９の少なくともスピンドル１４を受け止める周面
一部を構成し、スピンドル１４に対するハブ８の
センタリング性能を確保することを目的とする。

更に具体的には必要に応じてこの金属補強板の
外周縁部に記録体７の中央孔周縁部を接着固定す
ることにより、記録体７これ自体にもハブ８の熱
膨張変形による悪影響が及ばないものにすること
を目的とする。

また、ハブ本体は上下厚みを得て成形精度も確
保するためにプラスチツク材で成形し、このハブ
本体の上下の一端面に金属補強板を固定する、と
つたことも具体的には可能ならしめようとするも
のである。

以下、その詳細を図面に基づき説明すると、第
１図ないし第５図は本発明に係るデイスクカート
リツジの第１実施を示している。このデイスクカ
ートリツジは扁平な硬質のデイスクケース１と、
このケース１に可回転に内装されるデイスク２と
からなる。

第１図および第２図において、デイスクケース
１はプラスチツク製の上下ケース１ａ，１ｂを蓋
合わせ状に重ねて超音波溶着などで一体に結合し
てなり、そのほぼ中央に駆動軸挿入窓４が、また
その前方にヘツド挿入窓５がそれぞれ上下貫通状
に形成されている。デイスクケース１内の前端部
にシヤツタ部材が移動操作可能に装着してあつ
て、不使用時には該シヤツタ部材でヘツド挿入窓
５が閉じられ、デイスクドライブに装填すると該
シヤツタ部材が自動的に開き作動してヘツド挿入
窓５開放する。

デイスク２は情報信号を記録する円盤シート状
の記録体（具体的には磁気シート）７と、これの
中央に固定されて駆動軸挿入窓４に臨むハブ８と
からなる。ハブ８の中央にはスピンドル孔９が、
また該孔９より径方向の外側一個所に駆動ピン係
合部１０がそれぞれ上下貫通状に形成してある。
デイスクドライブに装填すると、駆動軸挿入窓４
を介してデイスクドライブ側の部材でハブ８がチ
ヤツキングされてデイスク２が回転し、デイスク
ケース１の上下の各内面に付設した不織布ライナ
１１が記録体７に摺接してシート表面をクリーニ
ングする。

すなわち、デイスク２の駆動は第２図の想像線
で示すごとくデイスクドライブ側に回転駆動され
るハブ受台１２とコレツト１３とが対向状に配置
され、ハブ受台１２の中央にスピンドル１４が、
その外周に駆動ピン１５がそれぞれ植設されてい
て、デイスクカートリツジを装填するとハブ受台
１２の受面１２ａとコレツト１３の先端面１３ａ
とでハブ８の上下端面８ａ，８ｂを挟持し、スピ
ンドル１４と駆動ピン１５がそれぞれハブ８のス
ピンドル孔９と駆動ピン係合部１０に係入するこ
とで、デイスク２を回転駆動する。コレツト１３
はハブ８を介してハブ受台１２と連れ回りする。

かかるデイスクカートリツジにおいて、本発明
はデイスク２の特にハブ８の構造に特徴を有し、
ハブ８はプラスチツク製のハブ本体１８とこれの
下面に固定される金属製の補強板１９とからな
る。

第３図ないし第５図において、ハブ本体１８は
成形性に富むポリアセタールやポリアリレートな
どで成形され、その中央にスピンドル孔９の周面
の一部を形成する逆Ｃ形の抜き孔２０を上下貫通
状に形成してある。抜き孔２０は直角に交わるふ
たつのほぼ垂直な平坦面９ａ，９ｂを有し、この
平坦面９ａ，９ｂがスピンドル孔９の周面の一部
を構成している。そして、該抜き孔２０の径方向
の開口一端から片持ち連出したアーム２１ａの先
端に規制爪２１とスピンドル孔９内に臨ませて配
設し、この規制爪２１がスピンドル孔９に係入す
るスピンドル１４の円形外周面に弾性接当するこ
とにより、スピンドル１４を前記平坦面９ａ，９
ｂ側に押し当ててスピンドル１４にハブ８を正し
く心合わせ状態に規制する。また、ハブ本体１８
の上面には抜き孔２０と規制爪２１を取り囲む円
形の立壁２２が、その外周に円形の環状溝２３が
それぞれバブ中心と同心状に形成されており、両
者２２，２３間に上端がコレツト受面２４となる
円環状のリブを形成し、このリブの周方向一個所
に略々半円状の前記駆動ピン係合部１０が上下貫
通状に設けられている。コレツト受面２４は円周
方向の例えば三等分点位置に分断状に形成されて
いてもよい。

ハブ本体１８の下面周縁には、金属補強板１９
が外嵌する円形の段壁２５を介して平坦なシート
受面２６を有する鍔状のフランジ２７が径方向に
一定幅を有して形成されている。このフランジ２
７は上面側の円形の段壁２８の直径を下側の段壁
２５の直径より大きく設定して、シート受面２６
の中途部から段壁２５側にかけての肉厚を大きく
して強度アツプを図つている。これに関連して、
デイスクケース１の上側の駆動軸挿入窓４の直径
Ｄは下側の駆動軸挿入窓４の直径ｄより大きい。

第５図において、前記段壁２５の下端の出隅部
２５ａは金属補強板１９を段壁２５に外嵌する際
に該出隅部２５ａと補強板１９の内面曲げ部とが
接当干渉しないように面取り加工を施してある。
この出隅部２５ａはアール加工でもよいこと言う
までもない。

ハブ本体１８に金属補強板１９を固定する手段
として、ハブ本体１８の下面にはハブ中心と同心
の仮想円周線上の例えば３等分点位置に超音波溶
接によるかしめ用突起３０とこれを取り巻く凹穴
３１とがそれぞれ形成してある。換言すれば該凹
穴３１の内底面の中央から突起３０が突設された
ものとなつている。

次に金属補強板１９であるが、これは記録体７
よりも熱膨張係数が同等かこれ以下の金属板を素
材としている。具体的には磁性ステンレス鋼（日
本工業規格SUS430）や通常のステンレス鋼など
が望まれる。この金属補強板１９は周縁の平坦な
フランジ３２と、該フランジ３２につながる段落
ち状の円形筒壁３３と、該筒壁３３の下端につな
がるフラツトな底壁３４とを有する、全体として
底の浅い皿状に形成されている。この底壁３４の
周縁３箇所に前記かしめ用突起３０に外嵌する上
すぼまりテーパー状のかしめ座３５を有する。

そして、該底壁３４の中央に前記スピンドル孔
９の下端開口縁を画成する透口３６が設けられて
いる。すなわち、スピンドル孔９は前記抜き孔２
０の直交する平坦面９ａ，９ｂと該金属補強板１
９の底壁３４に設けた透口３６のほぼ180度の広
がりを持つ半円状ガイド縁９ｂとからなる異形孔
になつている。該透口３６のガイド縁９ｂを除く
周縁部分から上向きにふたつの折り曲げ片３８，
３８を一体に折り曲げ形成し、この折り曲げ片３
８，３８を前記平坦面９ａ，９ａに添接して、ス
ピンドル１４が該折り曲げ片３８，３８に接当す
るものとなつている。各折り曲げ片３８の折り曲
げ角θは90度、より詳しくは第５図に示すごとく
90度より若干小さめで、更に好ましくは45〜89度
の範囲内に設定することにより、例えば折り曲げ
片３８の先端に生じる余地のあるバリがスピンド
ル１４に接触するのを阻止し、スピンドル１４が
折り曲げ片３８のアール状をなす折り曲げ基端部
に接当するものとしてある。両折り曲げ片３８，
３８を分断状に形成したのは折り曲げ加工を正確
かつ容易に行なうためであるが、この両折り曲げ
片３８，３８が一連であつても機能上支障がない
ことは言うまでもない。金属補強板１９で構成し
たスピンドル孔９のガイド縁９ｂはハブ本体１８
に設けた規制爪２１の保護壁としても機能する。
すなわち、上方から規制爪２１が押されたとは受
け止めて、また他物が規制爪２１に下側から当た
ろうとするのは遮ぎつて該爪２１の折損を防ぐ。

次にハブ８の組立て要領を説明すると、まずハ
ブ本体１８を図示の状態では天地を逆にし、記録
体７の中央孔をハブ本体１８の段壁２５に外嵌す
る状態でシート受面２６にセツトする。このと
き、段壁２５の出隅部２５ａは面取り加工してあ
るから記録体７の案内嵌合もスムーズに行なえ
る。記録体７の中央孔周縁部はシート受面２６に
好ましくは軽く接着して仮固定する。次に金属補
強板１９の筒壁３３を段壁２５に外嵌させた後、
各かしめ座３５とかしめ用突起３０とを位置合わ
せ嵌合し、該突起３０の突出端を超音波溶接によ
り溶着してハブ本体１８と補強体１９を不離一体
に結合することになる。この超音波溶接時におけ
る溶け代は前記凹穴３１に逃げてかしめ座３５の
開口周縁を埋め、突起３０の突端面が金属補強板
１９の外表面と面一か、これよりも凹む平坦面に
なる。

この組立てに際し、第５図に付属の拡大図に示
すごとく記録体７は接着剤３７を介して金属補強
板１９のフランジ３２に強力に接着固定してお
く。接着剤３７はフランジ３２側または記録体７
側に塗着して両者を接着することになるが、ここ
で重要なことは金属補強板１９のフランジ３２に
記録体７を一体に固着することである。

因に、補強板１９の板厚t₁はハブ本体１８の厚
みt₂の1/2から1/50、さらに好ましくは1/4から1/
２０程度に設定され、実際寸法で１mm以下あれば充
分である。図示例ではt₁が0.3mm、t₂が2.1mmに設
定されている。

以上の構成によれば、成形性には富むものの熱
膨張変形を生じやすいハブ本体１８の変形を金属
補強板１９で広い温度範囲（５℃〜60℃）にわた
つて規制する。すなわち、熱膨張に関して記録体
７と金属補強板１９はほぼ同等の係数を示すが、
ハブ本体１８は両者７，１９より大きな係数とな
つている。そのため、周囲温度の変化に伴つてハ
ブ本体１８は記録体７より大きく変形しようとす
るが、ハブ本体１８には金属補強板１９がかしめ
固定されているうえに、金属補強板１９の筒壁３
３がハブ本体１８の段壁２５に外嵌している。そ
の結果、金属補強板１９がハブ本体１８の熱膨張
変形を妨げる。記録体７はハブ本体１８に対して
は仮固定されているだけで、金属補強板１９側に
強力に結着されているから、たとえハブ本体１８
が変形しても、その影響が記録体７に及ぶのを最
小限にくい止める。とくに、スピンドル１４が当
たるスピンドル孔９の周面一部は金属補強板１９
の折り曲げ片３８，３８で構成されているので、
スピンドル１４に対するハブ８の心合わせ精度を
有効に確保できる。

なお、記録体７の中央孔周縁部はハブ本体１８
と金属補強板１９のフランジ２７，３２間に挟着
することが必須ではない。ハブ本体１８のフラン
ジ２７の上側外端面に記録体７を接着することも
考えられる。尤も、両者１８，１９間で挟着しな
いのならば記録体７の熱による変形防止を図るう
えで、金属補強板１９のフランジ３２の下側外端
面に記録体７を接着することが望まれる。

因に、金属補強板１９の素材として図示例の如
く磁性ステンレスを採用した場合はハブ８をマグ
ネツトキヤツチ方式で回転駆動するデイスクドラ
イブにも共用できるものとなる。

次に、本発明のその他の実施例を第１実施例と
実質的に同一の部材・部位には同一の符号を付し
て順に説明する。

第６図ないし第８図は本発明の第２実施例を示
しており、この場合のデイスクケース１は第１図
に示すものと実質的に同一形状であるが、全体に
正四角形に近くケース前端部にヘツド挿入窓５を
開閉するシヤツタ部材６が左右横方向にスライド
自在に外嵌装着されており、とくに駆動ピン係合
部１０の構造が上記の第１実施例と異なる。つま
り、駆動ピン係合部１０を口幅の大きな平面視で
長方形の上下貫通孔とし、第１実施例に比べてハ
ブ受台１２の駆動ピン１５が係入しやすくしてあ
る。この場合の駆動ピン１５は係合部１０の直角
隅部１０ａで受け止めて、スピンドル１４をスピ
ンドル孔９の周面一部を構成する前記折り曲げ片
３８，３８に更に積極的に押しつけ、スピンドル
１４に対してハブ８を径方向にガタつくことなく
確実にセンタリングできるものとなつている。ま
た、第１実施例ではハブ本体１８の上端面にコレ
ツト受面２４をスピンドル孔９の外周に円環状に
突出形成したが、この第２実施例ではハブ本体１
８の上端面８ａがコレツト受面２４も含めて一様
な平坦面に形成されている。

第９図および第１０図は本発明の第３実施例を
示しており、これではハブ本体１８側にスピンド
ル孔９を正方形状に形成し、金属補強板１９の中
央部を四角環状に折り曲げ、この折り曲げ片３８
をスピンドル孔９の下端内周に密接させ、前述の
規制爪２１を省略した点が第１および第２実施例
と根本的に異なる。この場合も駆動ピン係合部１
０は第２の実施例と同様に長方形状の貫通孔にな
つている。但し、規制爪２１を省略するかわり
に、ハブ受台１２の駆動ピン１５がスピンドル１
４に対して矢印で示すごとく径方向外側に向かつ
てバネ付勢されていて、ハブ８のガタつきを防止
している。

第１１図は本発明の第３実施例を更に変形した
場合を示しており、これではハブ本体１８の中央
の抜き孔２０を円形に形成し、金属補強板１９の
中央の透口３６に形成した四角環状の折り曲げ片
３８の各角部が該抜き孔２０に内接する状態で嵌
め込み、抜き孔２０の上部に想像線で示すコレツ
ト１３の先端面１３ａから突設の軸部１３ｂが係
入するものとなつている。この例からも知れるよ
うに、金属補強板１９側の折り曲げ片３８はハブ
本体１８側の抜き孔２０の周面に密着状に添接し
ている必要はない。

第１２図および第１３図はそれぞれ第１ないし
第３実施例に関する別実施態様例を示しており、
第１２図に示したものでは金属補強板１９の折り
曲げ片３８とハブ本体１８側の抜き孔２０の周面
とが面一状の立壁面になつている。また第１３図
に示す例では駆動ピン係合部１０においてもスピ
ンドル孔９と同様に底壁３４から係合壁１０ａを
折り起こし、更に該係合壁１０ａを駆動ピン係合
部１０の垂直状内壁面と面一にしたものである。

第１４図は本発明の第４実施例を示しており、
この場合はハブ本体１８も金属補強板１９と同質
の金属板で形成したものとなつており、この点が
第１ないし第３の実施例を根本的に異なる。ハブ
本体１８と補強板１９とは符号３９で示す結合部
で溶接、かしめ固定などで周方向の複数箇所を結
合することにより一体化されている。そして、記
録体７はハブ本体１８と金属補強板１９で挟持し
ている。

第１５図は本発明の第５実施例を示しており、
これではハブ本体１８がポリアセタール等のプラ
スチツク製のコア１８Ａと、金属補強板１９とほ
ぼ同形、同材質のカバー板１８Ｂとからなる点が
上記の各実施例と異なる。補強材１９とカバー板
１８Ｂは、それぞれコア１８Ａの表裏に設けたか
しめ用突起３０でコア１８Ａと一体化される。こ
の例ではスピンドル孔９および駆動ピン係合部１
０を含めてハブ８が上下で実質的に同一形状にな
るものとして、デイスクカートリツジの反転使用
で両面記録が可能なものとしてある。

上記の実施例以外に、プラスチツク製のハブ本
体１８を上下二分割状の２部材で構成し、両部材
間に記録体７を挟持固定するようにしたうえで、
上下いずれか一方の端面に皿状の金属補強板１９
を固定するようにしてもよい。

また、第５図において金属補強板１９のフラン
ジ３２を省略し、これに代えてプラスチツク製ま
たは金属製の固定リングを筒壁３３に外嵌し、こ
のリングとハブ本体１８側のフランジ２７との間
で記録体７を機械的に挟着固定するようにしても
よいであろう。

また、上記の各実施例では金属補強板１９の底
壁３４がハブ受台１２の受面１２ａに受け止め支
持されるものとしたが、その場合に該底壁３４が
ハブ受台１２に全面的に受止められてもよいが、
該底壁３４の好ましくは外周寄り部位が部分的に
受け止められることが望まれる。したがつて、該
底壁３４は必ずしも平坦面にならない。

更に、上記の各実施例では駆動ピン係合部１０
を上下貫通状の孔としたが、要は駆動ピン１５と
係合できるものであればよく、係合リブや係合段
部などに変更してもよい。

その他、デイスク２は片面記録に限られず、両
面記録も可能にできることは言うまでもない。

以上説明したように、この発明ではハブ８の上
端面８ａおよび下端面８ｂの少なくとも一方に金
属補強板１９を固定したので、ハブ８これ全体が
小型化した場合でも十分な強度を維持できる。ま
たハブ８の全体または一部がプラスチツク材から
なる場合でも周囲温度の変化に伴つて熱膨張変形
しようとするのを金属補強板１９がよく阻止する
ことになり、特にハブ中央のスピンドル孔９の少
なくともスピンドル１４が接当する周面一部が金
属補強板１９から一体に折り曲げ形成した折り曲
げ片３８で構成されているので、スピンドル１４
に対するハブ８のセンタリング性能をよく確保で
き、記録体７に変形が及ぶことも確実に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明に係るデイスクカ
ートリツジの第１実施例を示しており、第１図は
外観斜視図、第２図は要部の中央縦断面図、第３
図は本発明の構成部材のひとつであるハブの平面
図、第４図は該ハブの底面図、第５図は第３図に
おけるＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。第６図
ないし第８図は本発明の第２実施例を示してお
り、第６図はデイスクカートリツジの外観斜視
図、第７図はハブの平面図、第８図は第７図にお
けるＢ−Ｂ線断面図である。第９図および第１０
図は本発明の第３実施例を示しており、第９図は
ハブの平面図、第１０図は第９図におけるＣ−Ｃ
線断面図である。第１１図は本発明の第３実施例
の変形例を示すハブの要部の平面図である。第１
２図と第１３図は本発明の第１ないし第３実施例
に共通する変形例を示しており、第１２図はハブ
のスピンドル孔周辺の構造を説明する要部の断面
図、第１３図は駆動ピン係合部の構造を説明する
断面図である。第１４図は本発明の第４実施例を
示すハブの縦断面図である。第１５図は本発明の
第５実施例を示すハブの縦断面図である。 １……デイスクケース、２……デイスク、４…
…駆動軸挿入窓、５……ヘツド挿入窓、７……記
録体、８……ハブ、８ａ……ハブの上端面、８ｂ
……ハブの下端面、９……スピンドル孔、１０…
…駆動ピン係合部、１２……ハブ受台、１２ａ…
…ハブ受台の受面、１３……コレツト、１３ａ…
…コレツトの先端面、１４……スピンドル、１５
……駆動ピン、１８……ハブ本体、１９……金属
補強板、２４……コレツト受面、２６……ハブ本
体のシート受面、２７……ハブ本体側のフラン
ジ、３０……かしめ用突起、３２……金属補強板
側のフランジ、３４……金属補強板の底壁、３５
……かしめ座、３６……金属補強板の底壁中央に
設けた透口、３８……金属補強板の折り曲げ片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上下貫通状の駆動軸挿入窓４を有するデイス
   クケース１にデイスク２が可回転に内装され、デ
   イスク２が円盤状の記録体７と該記録体７の中央
   部に固定されて駆動軸挿入窓４に臨むハブ８とか
   らなり、ハブ８には中央にスピンドル孔９が、該
   孔９より径方向の外側に駆動ピン係合部１０がそ
   れぞれ設けられ、デイスクドライブに装填したと
   きデイスクドライブ側の互いに対向するハブ受台
   １２とコレツト１３とでハブ８の上下端面８ａ，
   ８ｂが挟着保持され、ハブ受台１２に設けたスピ
   ンドル１４がスピンドル孔９に係入するととも
   に、ハブ受台１２に設けた駆動ピン１５が駆動ピ
   ン係合部１０に係合してデイスク２を回転駆動す
   るデイスクカートリツジにおいて、ハブ８の上下
   端面８ａ，８ｂの少なくとも一方に金属補強板１
   ９を固定してあり、スピンドル孔９の少なくとも
   スピンドル１４が接当する周面一部が金属補強板
   １９から一体に折り曲げ形成した折り曲げ片３８
   で構成されていることを特徴とするデイスクカー
   トリツジ。