JPH077506B2 - ディスク・ハンドリングチャック機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、磁気ディスクなどのハードディスクに対す
るハンドリングチャック機構に関し、詳細にはディスク
の中心に設けられた位置決め孔に精密に嵌合するスピン
ドルに対して、ディスクを無理なく嵌挿する機構に関す
るものである。

［従来の技術］ 磁気ディスク、光ディスクなどのハードディスク（以下
単にディスクという）の記録密度は、最近においてさら
に高度化し、ディスクの製造においてはこれに対応した
高精度の検査が行われる。これらのディスクには、中心
部に位置決め孔が設けられて、これが検査装置のスピン
ドルに嵌挿されてモータにより回転される。この嵌挿の
ためにディスクをチャックして搬送するハンドリングチ
ャックが用いられている。

第４図は、ハンドリングチャック機構のチャック方法を
示すもので、ディスク１の外周側面の複数箇所（図の場
合３箇所）に、押圧ローラー2a,2b,2cを配置し、適当な
機構により押圧ローラーを内方に引いて側面を押圧する
ものである。押圧により支持されたディスクは下降して
スピンドル３に嵌挿された後、押圧ローラーは解放され
て上昇退避し、ディスクは回転して検査される。

［解決しようとする課題］ 上記の嵌挿においては、前記した高精度の検査のために
位置決め孔とスピンドルとは精度よく嵌合するように製
作されており、また、押圧ローラーの押圧力は搬送中に
ディスクを確実、安定に保持するためにかなり強く設定
されている。一方、押圧ローラーに対する機構には若干
のガタがあり、ディスクの嵌挿時にこのガタに相当し
て、位置決め孔とスピンドルの間に位置ズレが生ずる。
従って、このようなズレのままでは円滑な嵌合がなされ
ず、ディスクに無理な湾曲を生じて位置決め孔を損傷
し、場合によってはディスクを破損する。さらに、ディ
スクの嵌挿に異常が発生するときは流れ作業によるディ
スクの検査がストップして生産効率が低下する恐れがあ
る。

この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、多少の
位置ずれに拘らず、常にディスクを円滑にスピンドルに
嵌挿できる、ハンドリングチャック機構を提供すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、ハードディスクを外周側面に複数の箇所に
おいて溝付き押圧ローラーで押圧して支持し、ディスク
の中心部の位置決め孔を、軸方向が垂直（縦型）または
水平（横型）のスピンドルに嵌挿するハンドリングチャ
ック機構であって、エアシリンダにより回転するロータ
リーガイドと、それぞれのロータリーガイドにリンク機
構により係合され、かつスプリングによりディスクに対
する弱い押圧力が与えられた２個のリニアガイドにより
構成され、エアシリンダによるロータリーガイドの回転
により、リニアガイドに直結されている押圧ローラーを
水平方向に対向して移動させるものである。

上記において、ロータリーガイドの回転位置にそれぞれ
対応して、ディスクを押圧支持する強い押圧力を発生
し、または、強い押圧力を緩和してディスクを自由支持
する弱い押圧力とし、または、ディスクに対する押圧を
解放する。

上記のリンク機構は、２本のアームのそれぞれの１端に
カムフロアを有し、それぞれの他端が共通軸に軸支さ
れ、スプリングにより互いに接近する方向に付勢され、
互いになす角がストッパにより一定角度に制限されたも
ので、一方のカムフロアがロータリーガイドの側面に設
けられたストッパに係合してロータリーガイドの回転に
追従し、他方のカムフロアがリニアガイドに適当な間隔
で設けられた強い押圧力を発生する押圧ストッパ、また
はディスクを解放する解放ストッパにそれぞれ係合した
ものである。

次に、横型のスピンドルに対してディスク面が押圧ロー
ラーにより垂直に支持されたディスクにおいてはサポー
ト機構を使用する。この機構は、スプリングにより付勢
され、ディスクに対する上記の強い押圧力および弱い押
圧力の動作においては、ディスクを下部の側面で上方に
押圧してサポートし、ディスクの解放時においては、ロ
ータリーガイドの側面に設けられた押圧ローラーにより
サポートを解除するものである。

［作用］ 以上の構成によるこの発明のディスク・ハンドリングチ
ャック機構においては、エアシリンダの動作によりロー
タリーガイドが回転してある位置において停止し、２個
のリニアガイドにそれぞれ直結された押圧ローラーがデ
ィスクの側面を強く押圧して支持する。押圧支持された
ディスクをスピンドルに嵌挿する際には、ロータリーガ
イドを所定の角度回転することにより、押圧力を緩めて
ディスクを自由支持して、ハンドリング機構の多少の位
置ズレに対してディスクを円滑に嵌挿する。嵌挿された
ディスクに対して、ロータリーガイドをさらに回転して
押圧を解放する。

以上における押圧支持と解放においては、ロータリーガ
イドの回転力により、リンク機構のカムフロアがリニア
ガイドに設けられた押圧ストッパおよび解放ストッパを
それぞれ押圧することにより行われる。また、自由支持
においては、カムフロアは押圧ストッパと解放ストッパ
の中間にあって作用せず、リニアガイドは自身に設けら
れたスプリングにより弱い押圧力に留まる。

次に、ディスク面を垂直に支持する場合は、自由支持に
おいて押圧ローラーの押圧力が弱くて自重によりディス
クが下がるので、サポート機構によりディスクの下部側
面を上方に押圧してサポートする。サポートは、解放時
には解除されるものである。

［実施例］ 第１図（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、この発明による
ディスク・ハンドリングチャック機構の実施例に対する
平面図、Ａ−Ａの垂直断面図および一部詳細図である。
図（ａ），（ｂ）において、ディスク１に対してベース
盤４を設ける。ベース盤は別途の機構により所定の位置
間を移動して支持されたディスクを搬送する。ベース盤
にディスクの中心部の位置決め孔1aよりやや大きい直径
のシリンダによるロータリーガイド５を、ディスクと同
心円に４箇所のローラー5aにより回転自由に支持する。
ベース盤には水平のＡ−Ａ方向に、リニアガイド７−1,
7−２を対向して配置し、それぞれローラー7aにより矢
印ＳまたはＳ′の方向に移動可能とする。リニアガイド
７−1,7−２とロータリーガイド５はリンク機構６−1,6
−２により係合させる。各リニアガイドには外方にアー
ム7bを固定してこれに押圧ローラー２を取り付ける。た
だし、一方のリニアガイド７−１には１個の押圧ローラ
ー2aとし、他方の７−２には２個の押圧ローラー2a,2b
を取り付けて、ディスクを３点支持する。また、各リニ
アガイドはスプリング7cにより内方に弱い力で付勢され
ているが、リニアガイド７−２はストッパ7dにより、図
示右方に対する移動が制限される。一方、ベース盤の図
示下方には駆動機構８が設けられる。駆動機構はエアシ
リンダ8aのロッド8bとこれに直結されたアーム8cにより
ロータリーガイドを回転する。また、ベース盤には垂直
に装着されるディスクに対するサポート機構９が設けら
れる。

第１図（ｃ）によりリンク機構６の構造を詳細に説明す
る。リンク機構は軸6cにアーム6dと6eを軸支し、これら
をスプリング6fで内側に付勢し、またストッパ6gにより
アームのなす角を一定角度に限定する。各アームの先端
のカムフロア6aはロータリーガイド５の側面に設けられ
た２個のストッパ5bに挟持され、カムフロア6bはリニア
ガイド７の内部に適当な間隔で設けられた押圧ストッパ
7eと解放ストッパ7fの間に置かれる。

第２図（ａ），（ｂ）はディスクに対する上記の構造の
動作の説明図である。図（ａ）において、ロータリーガ
イド５が矢印C1の方向に回転するとカムフロア6aととも
にアーム6dが回転し、これに接触したストッパ6gに押さ
れたアーム6eのカムフロア6bが、解放ストッパ7fを右方
に押圧してリニアガイド７−１を移動させ、押圧ローラ
ーに対してディスクが解放される。次に、図（ｂ）にお
いて、ロータリーガイドが反対の矢印C₂の方向に回転す
ると、上記と逆にカムフロア6bが押圧ストッパ7eを右方
に押圧し、押圧ローラー2aがディスクを押圧する。この
場合の押圧力は２個のスプリング6fと7cの和で強力であ
る。以上の動作は、図示左側の押圧ローラーについても
同様に行われる。ただし、両者における各スプリングに
は付勢力に大小の関係を持たせて押圧動作の安定が図ら
れる。すなわち、左側のスプリング6fとスプリング7cと
を、それぞれ右側の対応するものより強くする。これに
より、押圧時において左側のリニアガイド７−２はスト
ッパ7dの位置で停止して、ディスクは安定に押圧される
ものである。

以上はディスクに対する解放と押圧の動作であるが、デ
ィスクをスピンドルに嵌挿するときは、ハンドリング機
構のガタによる位置決め孔とスピンドルの位置ズレがあ
るので、第２図（ａ），（ｂ）に点線で示すように、解
放と押圧の中間の自由支持状態とする。自由支持におい
ては、カムフロア6bは押圧ストッパ7eと解放ストッパ7f
の中間に位置してリニアガイド７に作用せず、リニアガ
イドはスプリング7cの弱い力でディスクを押圧して自由
支持するものである。

第３図は、横型スピンドルに垂直に装着されたディスク
に対するサポート機構９の動作説明図で、軸9cに軸支さ
れた「型のアーム9bはスプリング9dにより付勢され、ロ
ータリーガイド５が矢印C₁の方向に回転した状態、すな
わち押圧または自由支持のときは先端のサポータ9aがデ
ィスク１の下端を上方に押圧する。ロータリガイドが反
対方向に回転してディスクが解放されるときは、これに
取り付けられている押圧ローラー5cがアーム9bの一端を
押して、サポータ9aが下降して解除する。

以上の解放または押圧動作は、エアシリンダ8aの図示右
側または左側にエアを供給して行われ、押圧力を一定限
度とするために、第１図（ａ）のストッパ8dが作用す
る。また、自由支持のときは両側ともエアが供給され
ず、ピストン8eはシリンダの中間に位置するものであ
る。

［発明の効果］ 以上の説明により明らかなように、この発明によるディ
スク・ハンドリングチャック機構においては、リンク機
構およびリニアガイドの相互作用により、押圧ローラー
に強い押圧力を与えてディスクを押圧支持し、また、ス
ピンドルに嵌挿する際には押圧力を緩和して自由支持す
ることにより、位置決め孔とスピンドルの位置ズレに対
して柔軟性のある嵌挿、すなわち高精度の嵌合が円滑に
なされ、従来のハンドリングチャック機構におけるごと
き位置決め孔の損傷ないしはディスクの破損のおそれが
完全に排除されるものである。また、横型スピンドルに
対して垂直に装着されるディスクに対しては、下部にお
いてディスクをサポートして、安定に嵌挿して装着でき
るもので、ハードディスク検査装置におけるハンドリン
グ機構に寄与するところには大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、この発明による
ディスク・ハンドリングチャック機構の実施例における
構造図、第２図（ａ），および（ｂ）は、第１図に対す
る押圧動作の説明図、第３図は第１図（ａ）のサポート
機構の説明図、第４図は従来の押圧ローラーによるディ
スクのハンドリングチャック機構の説明図である。 １……ハードディスク、1a……位置決め孔、２……押圧
ローラー、３……スピンドル、４……ベース盤、５……
ロータリーガイド、5a……ローラー、5b,6g,7d,8d……
ストッパ、5c……押圧ローラー、６……リンク機構、6
a,6b……カムフロア、6c……軸、6d,6e,7b,8b,8c……ア
ーム、6f,7c……スプリング、７……リニアガイド、7a
……ローラー、7e……押圧ストッパ、7f……解放ストッ
パ、８……駆動機構、8a……エアシリンダ、９……サポ
ート機構。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハードディスクを外周側面の複数の箇所に
   おいて溝付き押圧ローラーで押圧して支持し、該ディス
   クの中心部の位置決め孔を、軸方向が垂直（縦型）また
   は水平（横型）のスピンドルに嵌挿するディスクのハン
   ドリングチャックにおいて、エアシリンダにより回転す
   るロータリーガイドと、それぞれ該ロータリーガイドに
   リンク機構により係合され、かつスプリングにより上記
   ディスクに対する弱い押圧力が与えられ、直結された上
   記押圧ローラーをエアシリンダによる該ロータリーガイ
   ドの回転により、水平方向に対向して移動させる２個の
   リニアガイドにより構成され、上記ロータリーガイドの
   回転位置にそれぞれ対応して、ディスクを上記押圧支持
   する強い押圧力を発生し、または、該強い押圧力を緩和
   して上記ディスクを自由支持する上記弱い押圧力とし、
   または、上記ディスクに対する押圧を解放することを特
   徴とする、ディスク・ハンドリングチャック機構。
2. 【請求項２】上記において、それぞれの１端にカムフロ
   アを有し、それぞれの他端が共通軸に軸支され、スプリ
   ングにより互いに接近する方向に付勢され、互いになす
   角がストッパにより一定角度に制限された２本のアーム
   よりなり、一方の該カムフロアが上記ロータリーガイド
   の側面に設けられたストッパに係合して該ロータリーガ
   イドの回転に追従し、他方の該カムフロアが上記リニア
   ガイドに適当な間隔で設けられた上記強い押圧力を発生
   する押圧ストッパ、または上記ディスクを解放する解放
   ストッパにそれぞれ係合する上記リンク機構とする、請
   求項１記載のディスク・ハンドリングチャック機構。
3. 【請求項３】上記横型のスピンドルに対してディスク面
   が上記押圧ローラーにより垂直に支持された上記ディス
   クに対して、スプリングにより付勢され、上記ディスク
   に対する上記自由支持時において、上記ディスクの下部
   の側面を上方に押圧してサポートし、上記ディスクの解
   放時において、上記ロータリーガイドの側面に設けられ
   た押圧ローラーにより該サポートを解除するサポート機
   構を設けた、請求項１または２記載のディスク・ハンド
   リングチャック機構。