JPH11296964A - ディスクドライブ装置、ディスクチャッキング方法及びディスクカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動や衝撃力を受けてもチャッキング部から
ディスクが位置ずれあるいは離脱することのないディス
クドライブ装置を得る。また、ディスクチャッキング方
法及びディスクカートリッジを得る。 【解決手段】 スピンドルモータ１のチャッキング部３
に雄ねじ９を形成し、駆動モータ１７の駆動によりギア
１４〜１６を介してカム筒体１０を回動させることで上
動するスピンドルモータ１によってディスク２１を押し
上げ、クランププレート２２の位置決め穴２３をカート
リッジ筐体２０の位置決めピン２４に係合し回転不能に
する。その後、スピンドルモータ１を回転させディスク
２１のクランププレート２２のねじ穴２３にチャッキン
グ部３の雄ねじ９をねじ結合した後、スピンドルモータ
１を下動しクランププレート２２の位置決め穴２３を位
置決めピン２４から外しディスクを起動位置にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リム−バブルディ
スク・ドライブ装置、いわゆる、ディスクが出し入れ可
能にされる、例えばフロッピーディスクドライブ装置や
ミニディスクドライブ装置等に適用して好適なディスク
ドライブ装置、ディスクチャッキング方法及びディスク
カートリッジに関し、詳しくは、ディスクをスピンドル
モータのチャッキング部に磁気吸着すると共に機械的に
固定して回転駆動するようにしたことによって、衝撃に
対してディスクの位置ずれあるいは離脱を防止するよう
にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、リム−バブルディスク・ドライブ
装置では、ディスクをスピンドルモータのチャッキング
部に保持する機構として、チャッキング部にマグネット
を配し、ディスクの中心部に取り付けたクランププレー
トを磁気吸着により固定する方式が一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、リム−バブ
ルディスクのうち、ハードディスクの場合も上述と同様
に磁気吸着方式を採っている。この磁気吸着力はそれほ
ど強い磁気力を使用していないので、比較的に軽量のフ
ロッピーディスクやミニディスクの場合ではドライブ装
置に振動や衝撃を受けても問題は生じないが、ハードデ
ィスクはフロッピーディスクやミニディスクに比べて重
量が大きいため、ドライブ装置に振動や衝撃力が加わっ
た場合にはディスクがチャッキング部から微妙に位置ず
れしたり、最悪の場合には離脱するといった問題があっ
た。

【０００４】このような問題を解消する方法としては、
磁気吸着力（チャッキング力）を強くすることである
が、一方、ドライブ装置にあってはディスクのエジェク
ト動作においてモータのトルクで容易に取り外しができ
なくてはならないので、当該モータの性能上、マグネッ
トの磁気力をむやみに強くすることはできない。また、
マグネットはスピンドルモータのハブ部分をヨークとし
て使用しているため、モータ駆動部への影響や実装の関
係でディスクのチャッキング力を高めることは物理的に
困難である。

【０００５】本発明は、上述したような課題を解消する
ためになされたもので、マグネットの磁気力を強くする
ことなく振動や衝撃力を受けてもチャッキング部からデ
ィスクが位置ずれあるいは離脱することのないディスク
ドライブ装置を得ることを目的とする。また、ディスク
ドライブ装置を達成するためのディスクチャッキング方
法及びディスクカートリッジを得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明によるディスクドライブ装置は、ディスクの
クランププレートがスピンドルモータのチャッキング部
に機械的結合手段によって固定されて回転駆動されるよ
うにしたものである。

【０００７】このように構成したことによって、ディス
クのクランププレートはスピンドルモータのチャッキン
グ部に磁気吸着されると共に、機械的結合手段であるね
じ固定されて回転駆動されるようになるので、ドライブ
装置に振動や衝撃力を受けてもチャッキング部に対して
ディスクを位置ずれあるいは離脱することなく強固に保
持することができる。

【０００８】また、本発明によるディスクチャッキング
方法は、スピンドルモータのチャッキング部によりディ
スクを押し上げ、カートリッジ筐体の上ハーフから突出
する位置決めピンにディスクのクランププレートを回転
不能に固定し、この後、スピンドルモータを回転駆動し
チャッキング部のねじ部をクランププレートのねじ孔に
ねじ固定した後、位置決めピンからクランププレートが
離脱する位置までスピンドルモータを後退することでデ
ィスクの回転駆動状態となる。

【０００９】上述したディスクチャッキング方法を採用
したことによって、ディスクのクランププレートとスピ
ンドルモータのチャッキング部とを確実にねじ固定させ
ることができる。

【００１０】また、本発明によるディスクカートリッジ
は、カートリッジ筐体に収納されたディスクのクランプ
プレートを、カートリッジ筐体の上ハーフから突出する
位置決めピンにより係合され回動不能に固定されるよう
にしたものである。

【００１１】このように構成したことによって、カート
リッジ筐体内でディスクがガタ付いたり、回動すること
なく安定した固定状態で収納することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるディスクドラ
イブ装置、ディスクチャッキング方法及びディスクカー
トリッジの実施の形態の例をハードディスクドライブ装
置及びこの装置に適用されるディスクカートリッジの場
合を例にとって図面を参照して説明する。

【００１３】図１はディスクチャッキング状態のディス
クドライブ装置の要部の断面図、図２はディスクドライ
ブ装置の要部の分離状態の斜視図を示す。

【００１４】図において、ディスクドライブ装置のスピ
ンドルモータを符号１で示す。スピンドルモータ１は固
定部を構成するハウジング２と可動部を構成するチャッ
キング部３とからなり、チャッキング部３はハウジング
２から垂直に支持されたモータ軸４に固定され回転可能
にされている。尚、ハウジング２にはモータのステータ
５が備えられ、チャッキング部３に一体に形成されたハ
ブ部６にステータ５と対向してモータのロータ７が備え
られている。

【００１５】チャッキング部３内にはディスクをチャッ
キングするためのマグネット８が設けられていると共
に、チャッキング部３の外周面には機械的結合手段の一
方側として、例えば雄ねじ９が形成されている。

【００１６】ハウジング２の外周部にはカム筒体１０が
配置され、このカム筒体１０に形成したカム溝１１，１
１にハウジング２の周面から突出したカムピン１２，１
２（図２では一方のカムピン１２のみが見えている）が
それぞれ係合される。また、カム筒体１０の外周面の一
部にはギア部１３が形成され、このギア部１３にギア１
４〜１６の順に噛み合わされ、ギア１６にＤＣモータか
らなる駆動モータ１７の出力ギア１８が噛み合わされて
いる。この駆動モータ１７は後述するディスクカートリ
ッジをドライブ装置からエジェクト動作する駆動源を利
用しているもので、駆動モータ１７の正逆いずれかの回
転駆動によりギア１４〜１６を介してカム筒体１０が正
逆回動されることで、カム溝１１とカムピン１２とのカ
ム作用によってスピンドルモータ１全体を上下動可能に
している。

【００１７】一方、ディスクカートリッジの構成を図１
及び図２と共に図３を参照して説明すると、カートリッ
ジ筐体２０に収納されているディスク２１の中心部には
クランププレート２２が設けられ、クランププレート２
２はディスクの上下面に円盤状に突出して設けられてい
る。ここで、クランププレート２２の上面部分には一対
の位置決め穴２３，２３が形成され、この位置決め穴２
３，２３はカートリッジ筐体２０の上ハーフから筐体内
に突出する位置決めピン２４，２４に係合されることで
ディスク２１が回転不能にされる。また、クランププレ
ート２２の下面部分には機械的結合手段の他方側として
ねじ穴２５が形成され、このねじ穴２５に上述したスピ
ンドルモータ１のチャッキング部３がねじ固定されるよ
うになっている。

【００１８】かくして、カートリッジ筐体２０に収納状
態のディスク２１は、クランププレート２２の位置決め
穴２３，２３が位置決めピン２４，２４に係合された状
態でクランププレート２２の下面を板ばね等の保持板２
６で保持されている。尚、保持板２６はディスクカート
リッジがドライブ装置に挿着された動作に連動してクラ
ンププレート２２から退避するようになっている。ま
た、カートリッジ筐体の下ハーフに形成された開口部２
０ａはディスクのチャッキング時にスピンドルモータ１
が出し入れされるための孔であり、ディスクの保管状態
では図示しないシャッターにより閉止されている。

【００１９】次に、ディスク２１のチャッキング動作を
図３〜図７を参照して説明する。ドライブ装置に挿着前
のディスクカートリッジは図３のようにディスク２１が
保持板２６で保持され、クランププレート２２の位置決
め穴２３，２３を位置決めピン２４，２４に係合して回
転不能にされた状態である。

【００２０】ディスクカートリッジが図示しないドライ
ブ装置内に挿着されると図示しないシャッターの開放に
連動して保持板２６が退避し、ディスクはその自重によ
り位置決め穴２３，２３が位置決めピン２４，２４から
抜け出し、カートリッジ筐体２０の下ハーフ上に移動す
る（図４参照）。

【００２１】ディスクカートリッジが挿着される操作と
同時にドライブ装置の検出スイッチが作動し、これに連
動して駆動モータ１７が駆動してスピンドルモータ１が
上動する。すなわち、駆動モータ１７の駆動トルクは出
力ギア１８からギア１４〜１６，ギア部１３を介してカ
ム筒体１０が回動されるので、カム筒体１０と共に回動
されるカム溝１１のカム作用によって、これに係合して
いるカムピン１２，１２を介してハウジング２と共にス
ピンドルモータ１の全体が上動する。

【００２２】スピンドルモータ１が上動されると、チャ
ッキング部３がカートリッジ筐体２０の開口部１０ａに
臨んでいるディスク２１のクランププレート２２と接触
し、スピンドルモータ１は開口部２０ａを通じてカート
リッジ筐体２０内に入り込んでディスク２１を押し上げ
る。この動作によってディスク２１はクランププレート
２２の位置決め穴２３，２３がカートリッジ筐体２０の
位置決めピン２４，２４に係合され回転不能にされ、こ
の時点で駆動モータ１７は停止する（図５参照）。

【００２３】ディスク２１が回転不能にされた後、スピ
ンドルモータ１が低速で回転駆動される。すなわち、ス
ピンドルモータ１の回転駆動によりチャッキング部３の
雄ねじ９がクランププレート２２のねじ穴２５にねじ結
合が開始されると、ディスク２１が回転不能にされてい
るので、雄ねじ９のねじ込み動作に伴ってディスク２１
が引き降ろされチャッキング部３とクランププレート２
２とがねじ結合される（図６参照）。この際、チャッキ
ング部３とクランププレート２２とのねじ結合と共に、
マグネット８とクランププレート２２とは磁気吸着され
る。尚、スピンドルモータ１の回転駆動の検出は、例え
ば、カム筒体１０の回動位置をセンサ等で検出したとき
にスピンドルモータ１を駆動する信号を発することによ
って行える。また、チャッキング部３がクランププレー
ト２２にねじ結合が完了されたとき、これをトルク変動
センサによって検知しスピンドルモータ１の駆動が停止
される。

【００２４】かくして、ディスク２１がねじ結合された
後、駆動モータ１７を逆転駆動し、カム筒体１０を上述
とは逆に回動してスピンドルモータ１を下動してディス
ク２１を位置決めピン２４，２４から完全に離した位置
まで引き降ろし、ここで、スピンドルモータ１が起動し
てディスク記録情報の読み出しが行われる（図７参
照）。

【００２５】図７の状態からディスクをエジェクトする
動作については、駆動モータ１７を駆動し上述した動作
と同様にカム筒体１０によってスピンドルモータ１を低
速で逆回転状態において上動させる。クランププレート
２２の位置決め穴２３，２３が位置決めピン２４，２４
に一致して係合された時点でディスク２１が停止した
後、スピンドルモータ１の回転トルクによりチャッキン
グ部３がクランププレート２２とのねじ結合が開放され
る。チャッキング部３のねじ結合の開放はトルク変動セ
ンサによって検出され、このセンサからの検出信号によ
って、駆動モータ１７を駆動してスピンドルモータ１を
下動してカートリッジ筐体２０から引き下げる。その
後、ディスクカートリッジは駆動モータ１７の駆動力に
よってドライブ装置からエジェクトされる。この際、エ
ジェクトされたディスクカートリッジは、クランププレ
ート２２の下面に保持板２６が移動してディスク２１が
押し上げられ、クランププレート２２の位置決め穴２
３，２３が位置決めピン２４，２４に係合されディスク
２１を回転不能に保持する。

【００２６】上述したように本発明によるディスクドラ
イブ装置は、スピンドルモータ１のチャッキング部３と
ディスク２１のクランププレート２２とのチャッキング
を磁気吸着とは別にねじ結合するようにしたことで、ド
ライブ装置に振動や衝撃力を受けてもチャッキング部に
対してディスクが位置ずれあるいは離脱するようなこと
が完全に解消でき強固に保持することができるようにな
るので、信頼性の高いディスクドライブ装置となる。

【００２７】また、チャッキング部３とクランププレー
ト２２とのねじ結合及びねじの開放の仕方としては、デ
ィスクと共にクランププレート２２をカートリッジ筐体
２０側の位置決めピン２４，２４に係合して回転不能に
固定した状態においてチャッキング部３を回転させるよ
うにしているため、チャッキング部３のねじ部９とクラ
ンププレート２２のねじ穴２５とのねじ結合やねじの開
放動作を操作性よく確実に行うことができる。

【００２８】また、エジェクト状態のディスクカートリ
ッジは、カートリッジ筐体２０内でディスクが回転不能
に保持された状態で収納されているので、ディスクカー
トリッジの持ち運びに際してディスクがガタ付くことも
ない。

【００２９】本発明は上述しかつ図面に示した実施の形
態の例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない
範囲内で種々の変形実施が可能である。

【００３０】本例ではスピンドルモータ１のチャッキン
グ部３とディスク２１のクランププレート２２との機械
的結合手段としてねじ固定の場合について説明したが、
ねじ固定に限定することなく、チャッキング部３とクラ
ンププレート２２とが機械的に結合されるその他の結合
機構であってもよい。

【００３１】また、スピンドルモータ１を上下動させる
機構としてカム溝１１を形成したカム筒体１０とカムピ
ン１２とから構成したが、この機構に限定するものでな
くその他の機構によってスピンドルモータ１を上下動さ
せるようにしてもよい。

【００３２】また、チャッキング部３には従来から使用
されているマグネット８を廃止するようにしてもよい。
これによって、スピンドルモータ１の構成部材を簡略化
することができ、その分、安価にすることができる。

【００３３】また、本発明のディスクドライブ装置は、
ハードディスクのドライブ装置に適用して極めて好適で
あるが、その他、フロッピーディスクあるいはミニディ
スク等の磁気ディスクあるいは光ディスクのリム−バブ
ルディスクドライブ装置にも広く適用可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によるディス
クドライブ装置は、ディスクのクランププレートがスピ
ンドルモータのチャッキング部に機械的手段によって固
定されて回転駆動されるようにしたので、ドライブ装置
に振動や衝撃力を受けてもチャッキング部に対してディ
スクが位置ずれあるいは離脱するようなことが完全に解
消でき強固に保持することができ、情報記録媒体として
ディスクが使用される例えば、ノート型バソコンやデジ
タルカメラ等の携帯型電子機器、特にハードディスクの
場合に適用して信頼性の高いディスクドライブ装置とな
る。

【００３５】また、本発明によるディスクチャッキング
方法は、チャッキング部とクランププレートとのねじ結
合及びねじの開放の仕方としては、ディスクと共にクラ
ンププレートをカートリッジ筐体側の位置決めピンに係
合して回転不能に固定した状態においてチャッキング部
を回転させるようにしているため、チャッキング部のね
じ部とクランププレートのねじ穴とのねじ結合やねじの
開放動作を操作性よく確実に行うことができるといった
効果がある。

【００３６】また、本発明によるディスクカートリッジ
は、カートリッジ筐体内でディスクが位置決め穴と位置
決めピンとで係合され回転不能に保持された状態で収納
されているので、ディスクカートリッジの携帯時に際し
てカートリッジ筐体内でディスクがガタ付くこともなく
商品性の高いディスクカートリッジとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディスクドライブ装置とディスク
カートリッジとのチャッキング状態の断面図である。

【図２】同じくディスクドライブ装置とディスクカート
リッジとの要部の分離状態の斜視図である。

【図３】エジェクト状態のディスクカートリッジの断面
図である。

【図４】ディスクカートリッジをドライブ装置に挿着し
たときの断面図である。

【図５】ディスクがスピンドルモータで押し上げられた
状態の断面図である。

【図６】ディスクがスピンドルモータのチャッキング部
とねじ固定された状態の断面図である。

【図７】ディスク起動状態の断面図である。

【符号の説明】

１…スピンドルモータ、２…ハウジング、３…チャッキ
ング部、９…雄ねじ、１０…カム筒体、１１…カム溝、
１２…カムピン、１３…ギア部、１４〜１６…ギア、１
７…駆動モータ、２０…カートリッジ筐体、２１…ディ
スク、２２…クランププレート、２３…位置決め穴、２
４…位置決めピン、２５…ねじ穴

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カートリッジ筐体に収納されたディスク
   のクランププレートがスピンドルモータのチャッキング
   部で磁気吸着され上記ディスクが回転駆動されるディス
   クドライブ装置において、 上記ディスクはクランププレートが上記スピンドルモー
   タのチャッキング部に磁気吸着と共に機械的結合手段で
   固定されて回転駆動されるようにしたことを特徴とする
   ディスクドライブ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディスクドライブ装置に
   おいて、 上記機械的結合手段は上記クランププレートに形成した
   ねじ孔に上記チャッキング部のねじ部がねじ固定される
   ことを特徴とするディスクドライブ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のディスクドライブ装置に
   おいて、 上記スピンドルモータとは別の駆動モータの駆動により
   ギアを介して円筒体を回動し、この円筒体のカム溝によ
   って上記スピンドルモータを上動し上記チャッキング部
   と上記ディスクのクランププレートとが上記機械的結合
   手段により固定されることを特徴とするディスクドライ
   ブ装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のディスクドライブ装置に
   おいて、 上記チャッキング部と上記クランププレートとが上記機
   械的結合手段により固定される際には、上記ディスクは
   上記カートリッジ筐体の上ハーフから筐体内に突出する
   位置決めピンにより回動不能に固定されることを特徴と
   するディスクドライブ装置。
5. 【請求項５】 カートリッジ筐体に収納されたディスク
   のクランププレートがスピンドルモータのチャッキング
   部で磁気吸着されるようにしたディスクチャッキング方
   法において、 ディスクカートリッジがドライブ装置に装填された動作
   に連動してスピンドルモータのチャッキング部により上
   記ディスクを押し上げ、カートリッジ筐体の上ハーフか
   ら突出する位置決めピンに上記ディスクのクランププレ
   ートを回転不能に固定する動作と、 上記ディスクの固定状態において上記スピンドルモータ
   を駆動し上記チャッキング部のねじ部を上記クランププ
   レートのねじ孔にねじ固定すると共に、上記クランププ
   レートが磁気吸着される動作と、 この後、上記位置決めピンから上記クランププレートが
   離脱する位置まで上記スピンドルモータを後退し、上記
   ディスクが回転駆動される動作とからなることを特徴と
   するディスクチャッキング方法。
6. 【請求項６】 カートリッジ筐体に収納されたディスク
   のクランププレートが、上記カートリッジ筐体の上ハー
   フから突出する位置決めピンにより係合され回動不能に
   固定されていることを特徴とするディスクカートリッ
   ジ。