(57)【要約】【課題】安定したディスクの着脱動作が可能であるディスク芯出し保持装置を提供する。【解決手段】本発明のディスクの芯出し保持装置１は、ディスククランプユニット２１とピストン４０とセンターボス１１とピン１４とを備えている。ディスククランプユニット２１は、ディスククランプユニット本体２０と、キャップ７と、ディスク２を保持するためのディスク取付面６と、ピン孔１０とを有している。ピストン４０およびセンターボス１１は、孔２２内でスライド可能に配置されている。ピン１４は、センターボス１１との係合によりピン孔１０内をスライド可能で、それにより、取付面６に保持されたディスク２を押圧可能である。また、ディスククランプユニット２１は、ピストン４０が上死点Ｃに位置したときにおいて、Ｏリング４２よりもキャップ７側の孔２２の部分に連通し、かつディスククランプユニット２１の外面に開口する抜き孔４５を有している。【選択図】        図２
2004185701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの中心孔に嵌合可能なキャップ部と、前記ディスクをキャップ部に嵌合した状態で前記ディスクを保持するための取付面と、内部に延びる第１の孔と、前記第１の孔に連通して前記キャップ部外周面に開口する第２の孔とを有するディスククランプユニットと、
前記第１の孔内でスライド可能に配置されるピストン部と、
前記第１の孔内を前記ピストン部とともにスライド可能で、かつ前記ピストン部よりも前記キャップ部側に位置するセンターボス部と、
前記センターボス部との係合により前記第２の孔内をスライド可能で、それにより、前記取付面に保持された前記ディスクの中心孔側の面取部を押圧可能なピンとを備え、
前記ディスククランプユニットは、前記ピストン部が上死点に位置したときにおいて、前記ピストン部の摺動部のシール部よりも前記キャップ側の前記第１の孔の部分に連通し、かつ前記ディスククランプユニットの外面に開口する抜き孔を有する、ディスクの芯出し保持装置。
【請求項２】
前記抜き孔は、前記第１の孔内において前記ピストン部と前記ディスククランプユニットとで区画されるピストン上空間に連通する、請求項１に記載のディスクの芯出し保持装置。
【請求項３】
前記ピストン部と前記センターボス部と前記ピンとの各々は、スライド可能なように弾性体により保持されている、請求項１または２のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
【請求項４】
前記ディスクの中心孔側の面取部と接触する前記ピンの部分は球面である、請求項１から３のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
【請求項５】
前記センターボス部は、前記センターボス部と前記キャップ部とで区画されるセンターボス上空間と、前記ピストン上空間とを連通する孔を有する、請求項１から４のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
【請求項６】
前記センターボス部と前記第１の孔の内壁との摺動面には油脂が塗布されているまたは摩擦特性の良い表面処理が施されている、請求項１から５のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
【請求項７】
前記センターボス部は、下方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部を前記ピンと係合する部分に有している、請求項１から６のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
【請求項８】
前記センターボス部は、上方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部を前記ピンと係合する部分に有している、請求項１から６のいずれかに記載のディスクの芯出し保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスククランプユニット上に載置された光ディスク等の孔あきディスクの中心を上記ディスククランプユニットの回転中心に一致させる芯出し保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録された情報の読み出しを高精度に行なうため、光ディスクのガイドトラックや磁気ディスクのサーボトラックは、ディスクの中心とトラックの中心とが一致するように記録される必要がある。この要求を満足させるため、ディスクに対する情報の記録時に、ディスク取付面上に載置されたディスクを芯出しして、ディスククランプユニットの中心にディスクの中心を一致させて保持する必要がある。
【０００３】
図６は従来の一のディスクの芯出し保持装置を示す断面図である。
図６を参照して、ディスクの芯出し保持装置１０１は、スピンドル１２０とディスククランプユニット１２１とセンターボス１２４とクランプピン１２６とを主に有している。ディスククランプユニット１２１はスピンドル１２０に取付けられている。ディスククランプユニット１２１の中心軸上にはシリンダ室１２２が開口されていて、また、ディスククランプユニット１２１の中心軸と平行に延びるとともに、取付面の吸引溝１２８に開口する吸引通路１２９がディスククランプユニット１２１に形成されている。シリンダ室１２２内には、上部にテーパ部１２５を有しているセンターボス１２４が上下にスライド自在に挿入されている。給気通路１２３は、シリンダ室１２２の下部へ連通するように形成されている。
【０００４】
ディスククランプユニット１２１は上部にキャップ１３１を有している。キャップ１３１の半径方向には複数のピン孔１３０が開口されていて、この複数のピン孔１３０には複数のクランプピン１２６がディスク１０２の半径方向にスライド自在に各々挿入されている。クランプピン１２６は、弾性体１２７により回転中心方向に付勢されており、それにより一端がテーパ部１２５と接触している。これにより、クランプピン１２６はセンターボス１２４の上下の動きに連動してディスク１０２の半径方向に動作可能となっている。
【０００５】
次に、従来の一のディスクの芯出し保持装置の動作について説明する。
ディスク１０２の中心孔１０３がディスククランプユニット１２１の上部のキャップ１３１に嵌められた後に、給気通路１２３に圧縮空気が供給されることにより、センターボス１２４が上方に移動する。センターボス１２４が上方に移動すると、テーパ部１２５に押されることによって、複数のクランプピン１２６がディスククランプユニット１２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン１２６の端部がディスク１０２の中心孔１０３の内周面を押圧する。これにより、ディスク１０２は半径方向に保持される。一方、吸引通路１２９から空気が吸引され、吸引溝１２８に付与された吸引力によりディスク１０２は下方向へ保持される。
【０００６】
ディスク１０２の芯出し保持が解除される場合には、給気通路１２３への圧縮空気の供給が停止されることと弾性体１２７の復元力とにより、センターボス１２４が下方へ移動し、また、複数のクランプピン１２６がディスククランプユニット１２１の回転中心方向に向って各々移動する。これにより、ディスク１０２の半径方向への保持が解除される。一方、吸引通路１２９からの空気の吸引が停止されることにより、ディスク１０２の下方向への保持が解除される。
【０００７】
しかしながら、上記従来の一のディスクの芯出し保持装置では、複数のクランプピン１２６はディスク１０２を半径方向に保持する機能しか有していない。このため、ディスククランプユニット１２１に吸引溝１２８と吸引通路１２９とをさらに形成し、吸引通路１２９から吸引溝１２８に付与する吸引力によりディスク１０２を吸着して下方向に保持する必要がある。このように、給気系統と吸気系統との２つの空気系統を必要とするため、構成が複雑であるという問題があった。そこでこの問題を解決する従来例を次に示す。
【０００８】
図７は従来の他のディスクの芯出し保持装置を示す断面図である。
図７を参照して、ディスクの芯出し保持装置２０１は、ディスククランプユニット２２１とピストン２３５とセンターボス２２４とクランプピン２２６とを主に備えている。ディスククランプユニット２２１は、本体２２０とキャップ２３１とを有している。
【０００９】
ディスククランプユニット２２１の本体２２０の上面中心部に、キャップ２３１がボルト２０８により固定されている。キャップ２３１は、ディスク２０２の中心孔に嵌合可能である。また、ディスククランプユニット２２１には、ディスク２０２を保持するためのディスク取付面２０６が形成されている。ディスククランプユニット２２１の内部には孔２１９が形成されている。孔２１９は、本体２２０の下端に開口する大径部のピストン空間２１９ａと、ピストン空間２１９ａに連通して上方へ延びる小径部のシリンダ室２１９ｂと、シリンダ室２１９ｂに連通するキャップ２３１内部の収納空間２１９ｃとを有している。孔２１９の内部には、センターボス２２４とピストン２３５とが配置されていて、弾性体２３４、２４１の各々によりそれぞれ保持され、上下にスライド自在に挿入されている。このピストン２３５によりピストン空間２１９ａの内部は、ピストン上空間２３６とピストン下空間２３７とに区画されている。
【００１０】
センターボス２２４は、シリンダ室２１９ｂ内で摺動する摺動部２２４ｂと、摺動部２２４ｂから上方へ突出するテーパ部２２４ｃとからなる。また、センターボス２２４はセンターボス連通孔２３８を有していて、これにより収納空間２１９ｃとピストン上空間２３６とが連通されている。
【００１１】
ピストン２３５は、ピストン空間２１９ａで摺動する摺動部２３５ｂと、摺動部２３５ｂから上方へ突出する突出部２３５ｃとからなる。突出部２３５ｃの上部はシリンダ室２１９ｂ内に挿入されていて、ピストン２３５の上端部２３５ａは、センターボス２２４の下端面２２４ａと接触している。なお、ディスククランプユニット２２１のフランジ部２４４はボルト２０５によってスピンドル２０３に固定されている。
【００１２】
キャップ２３１には、収納空間２１９ｃに連通してキャップ２３１の外周面に開口するピン孔２３０が形成されている。ピン孔２３０内にはクランプピン２２６がディスク２０２の半径方向にスライド自在に挿入されている。弾性体２２７はクランプピン２２６を回転中心方向に押し戻す作用をする。また、クランプピン２２６の一端はテーパ部２２４ｃと係合されている。収納空間２１９ｃと外部とは、クランプピン２２６とピン孔２３０との隙間により連通されている。
【００１３】
次に、従来の他のディスクの芯出し保持装置の動作について説明する。
ディスク２０２の中心孔がキャップ２３１に嵌められた後に、ピストン下空間２３７への圧縮空気の供給が停止される。そして弾性体２４１の復元力により、ピストン２３５が下方へ移動する。ピストン２３５が下方へ移動すると、弾性体２３４の復元力とバランスを保ちながらセンターボス２２４が押し下げられる。センターボス２２４が押し下げられて下方に移動すると、テーパ部２２４ｃに押されることによって、複数のクランプピン２２６がディスククランプユニット２２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン２２６の他端の係合面２１７がディスク取付面２０６上に載置されたディスク２０２を押圧する。
【００１４】
図８はピンがディスクを押圧する部分（図７のＡ部分）の拡大断面図である。図８を参照して、クランプピン２２６は、ディスク取付面２０６に保持されたディスク２０２の中心孔側の面取部２０２ａを押圧可能である。このため、クランプピン２２６は、係合面２１７によりディスク２０２の面取部２０２ａに対して力Ｆ１で押圧する。これによりディスク２０２は、力Ｆ１の半径方向の分力Ｆ２により半径方向に保持され、下方向の分力Ｆ３により下方向に保持される。これにより、ディスク２０２は半径方向および下方向に保持される。
【００１５】
ディスク２０２の芯出し保持が解除される場合には、ピストン下空間２３７に圧縮空気が供給される。これにより、ピストン２３５が上方へ移動する。ピストン２３５が上方へ移動すると、ピストン２３５の上端部２３５ａがセンターボス２２４の下端面２２４ａを押す力により、センターボス２２４が押し上げられる。センターボス２２４が押し上げられて上方に移動すると、ピン孔２３０に挿入されているクランプピン２２６に対してテーパ部２２４ｃからの押圧力がなくなり、弾性体２２７の復元力により複数のクランプピン２２６がディスククランプユニット２２１の回転中心方向に向って各々移動する。これにより、ディスク２０２の保持が解除される。
【００１６】
また、上記以外にディスクをチャッキングする機構は、たとえば特開平８−２８７５６８号公報、特開平１０−２０８３７６号公報、特開平１１−３９７５７号公報に開示されている（特許文献１〜３参照）。
【００１７】
【特許文献１】
特開平８−２８７５６８号広報
【００１８】
【特許文献２】
特開平１０−２０８３７６号公報
【００１９】
【特許文献３】
特開平１１−３９７５７号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ピストン２３５およびセンターボス２２４が上昇する場合には、ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの空気が圧縮されることにより圧力が増加する。ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの空気が圧縮されることにより圧力が増加すれば、ピストン２３５およびセンターボス２２４の上昇の妨げとなる。これを防ぐために、ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの空気が、ピストン上空間２３６、収納空間２１９ｃ、クランプピン２２６とピン孔２３０との隙間という経路を通って外部へ放出されるように、センターボス連通孔２３８が設けられている。しかし、ピン孔２３０はクランプピン２２６を配置するためのものであるので、空気を十分に外部に放出するためにクランプピン２２６とピン孔２３０との隙間を大きくすれば、クランプピン２２６が十分に案内保持されなくなり、ディスク２０２の芯出し保持精度が悪化する。したがって、クランプピン２２６とピン孔２３０との隙間を大きくすることはできない。この結果、ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの空気を十分に外部に放出することができず、ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの圧力は増加してしまう。また、ピストン２３５が下降する場合には、これとは逆に、ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの圧力はピストン下空間２３７より圧力の低い状態（以下、負圧）となり、ピストン２３５の下降を妨げる。ピストン２３５が下降したとき、クランプピン２２６とピン孔２３０との隙間から流入する空気は、ピストン２３５の下降によって増加する空間容積と比べて小さいため、ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの圧力が負圧となる。ピストン上空間２３６および収納空間２１９ｃの圧力が増加することおよび負圧となることにより、ピストン２３５の上下方向の動作が妨げられ、ディスク２０２の着脱動作が不安定となるという問題があった。
【００２１】
したがって本発明の目的は、芯出し保持精度が高く、かつ安定したディスクの着脱動作が可能であるディスク芯出し保持装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスクの芯出し保持装置は、ディスククランプユニットとピストン部とセンターボス部とピンとを備えている。ディスククランプユニットは、ディスクの中心孔に嵌合可能なキャップ部と、ディスクをキャップ部に嵌合した状態でディスクを保持するための取付面と、内部に延びる第１の孔と、第１の孔に連通してキャップ部外周面に開口する第２の孔とを有している。ピストン部は、第１の孔内でスライド可能に配置されている。センターボス部は、第１の孔内をピストン部とともにスライド可能で、かつピストン部よりもキャップ部側に位置している。ピンは、センターボス部との係合により第２の孔内をスライド可能で、それにより、取付面に保持されたディスクの中心孔側の面取部を押圧可能である。ディスククランプユニットは、ピストン部が上死点に位置したときにおいて、ピストン部の摺動部のシール部よりもキャップ側の第１の孔の部分に連通し、かつディスククランプユニットの外面に開口する抜き孔を有している。
【００２３】
本発明のディスクの芯出し保持装置によれば、ピストン部およびセンターボス部が上昇する場合には、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間は、空間容積が減少し、空気が圧縮される方向の空間となる。しかし、この空間容積の減少分の空気は抜き孔により外部へ放出される。これにより、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の圧力が増加することが防止され、ピストン部およびセンターボス部の上昇が妨げられることが防止される。ピストン部およびセンターボス部が下降する場合には、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の容積が増加する。このとき、これらの空間は圧力が負圧となる方向の空間となる。しかし、この空間容積の増加分の空気が、外部から抜き孔により流入される。これにより、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の圧力が負圧になることが防止され、ピストン部およびセンターボス部の下降が妨げられることが防止される。
【００２４】
ここで、抜き孔はピストン部が上死点に位置したときにおいて、ピストン部の摺動部のシール部よりもキャップ側の第１の孔に連通し、かつディスククランプユニットの外面に開口している。このため、ピストン部の上下方向の動作の際にピストン部およびシール部によりふさがれることなく、抜き孔を通じて空気の放出および流入が常時可能である。加えて、抜き孔はピンを配置するためのものではないので、空気の放出および流入に必要な径で開口可能であり、十分な空気の放出および流入が可能である。
【００２５】
以上により、本発明のディスク芯出し保持装置は、芯出し保持精度が高く、かつ安定したディスクの着脱動作が可能である。
【００２６】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、抜き孔は、第１の孔内においてピストン部とディスククランプユニットとで区画されるピストン上空間に連通している。
【００２７】
これにより、センターボス部は抜き孔よりもキャップ部側の位置に配置される。一方、ディスクはセンターボス部と係合するピンにより保持されている。したがって、抜き孔はセンターボス部を挟んでディスクとは離れて開口している。これにより、抜き孔から放出される空気が含んでいるホコリ等によってディスクが汚染されることが防止される。
【００２８】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、ピストン部とセンターボス部とピンとの各々は、スライド可能なように弾性体により保持されている。
【００２９】
これにより、ピストン部とセンターボス部とは、簡易な構成で第１の孔内をスライド可能となる。また、ピンは、簡易な構成で第２の孔内をスライド可能となる。
【００３０】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、ディスクの中心孔側の面取部と接触するピンの部分は球面である。
【００３１】
これにより、取付面に保持されたディスクの中心孔側の面取部に対して、ピンが簡易な構成で保持可能となる。
【００３２】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部は、センターボス部とキャップ部とで区画されるセンターボス上空間と、ピストン上空間とを連通する孔を有している。
【００３３】
これにより、ピストン上空間およびセンターボス上空間の空気が圧縮されることにより圧力が増加した場合には、ピストン上空間およびセンターボス上空間の空気は抜き孔を通じて外部へ放出されるとともに、ピストン上空間、センターボス上空間、ピンと第２の孔との隙間、という経路を通って外部へ放出される。一方、ピストン上空間およびセンターボス上空間の容積が増加することにより圧力が負圧になった場合には、抜き孔を通じて外部からピストン上空間およびセンターボス上空間へ空気が流入されるとともに、ピンと第２の孔との隙間、センターボス上空間、ピストン上空間、という経路を通って外部からピストン上空間およびセンターボス上空間へ空気が流入される。したがって、空気の放出および流入の経路が増え、さらに、主として抜け孔から空気を放出および流入させる構成とすることにより、一層効率よく空気の放出および流入が可能である。
【００３４】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部と第１の孔の内壁との摺動面には油脂が塗布されているまたは摩擦特性の良い表面処理が施されている。
【００３５】
これにより、センターボス部が第１の孔内をスライドする際の摺動性が向上する。
【００３６】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部は、下方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部をピンと係合する部分に有している。
【００３７】
これにより、ディスクが保持される場合には圧縮空気の供給が停止され、ディスクの保持が解除される場合には圧縮空気が供給されることにより、ディスクの保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
【００３８】
上記本発明のディスクの芯出し保持装置において好ましくは、センターボス部は、上方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部をピンと係合する部分に有している。
【００３９】
これにより、ディスクが保持される場合には圧縮空気が供給され、ディスクの保持が解除される場合には圧縮空気の供給が停止されることにより、ディスクの保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるディスクの芯出し保持装置を示す上部平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図４は、図２の要部拡大図である。
【００４１】
図１〜図４を参照して、本実施の形態におけるディスクの芯出し保持装置１は、ディスククランプユニット２１とピストン４０とセンターボス１１とクランプピン１４とを主に備えている。ディスククランプユニット２１は、本体２０とキャップ７とディスク取付面６とを有している。
【００４２】
ディスククランプユニット２１の内部には孔２２が形成されている。孔２２は、本体２０の下端に開口する大径部のピストン空間２２ａと、ピストン空間２２ａに連通して上方へ延びる小径部であるシリンダ室２２ｂと、シリンダ室２２ｂに連通するキャップ７内部の収納空間２２ｃ（センターボス上空間）とを有している。ピストン空間２２ａとシリンダ室２２ｂとの接合部およびシリンダ室２２ｂと収納空間２２ｃとの接合部において孔２２の径は不連続に変化している。孔２２の内部には、センターボス１１とピストン４０とが配置されており、ピストン４０よりもキャップ７側にセンターボス１１が配置されている。ピストン４０によりピストン空間２２ａの内部は、ピストン上空間１８とピストン下空間４７とに区画されている。
【００４３】
センターボス１１は、シリンダ室２２ｂ内で摺動する摺動部１１ｂと、摺動部１１ｂから上方へ突出するテーパ部１１ｃとを有している。テーパ部１１ｃは下方に向って連続的に横方向寸法（径）が小さくなっている。また、センターボス１１はセンターボス連通孔４６を有していて、これにより収納空間２２ｃとピストン上空間１８とが連通されている。
【００４４】
ピストン４０は、ピストン空間２２ａで摺動する摺動部４０ｂと、摺動部４０ｂから上方へ突出する突出部４０ｃとを有している。突出部４０ｃの上部はシリンダ室２２ｂ内に挿入されていて、ピストン４０の上端部４０ａは、センターボス１１の下端面１１ａと接触している。さらに、センターボス１１とピストン４０とは弾性体１２、４１に各々接続され、センターボス１１はピストン４０とともに孔２２内をスライド可能となっている。
【００４５】
また、センターボス１１と、センターボス１１が配置されるシリンダ室２２ｂとの各摺動面には油脂が塗布されていたり、または、摩擦特性の良い表面処理が施されている。摩擦特性の良い表面処理としては、たとえば無電解ニッケルめっき、硬質クロムめっき、アルマイト処理、テフロン（Ｒ）や二硫化モリブデンを含んだ処理、カーボンやセラミクスを使用した処理などが挙げられる。ピストン４０は、ディスククランプユニット２１の孔２２の内壁面との間の摺動部にＯリング４２（シール部）を有している。なお、ディスククランプユニット２１のフランジ部４４はボルト５によってスピンドル３に固定されている。
【００４６】
ディスククランプユニット本体２０の上部には、キャップ７がボルト８に固定されている。キャップ７はディスク２の中心孔に嵌合可能となるように円柱形状に形成されている。また、ディスクを保持するためのディスク取付面６はディスククランプユニット本体２０に設けられている。
【００４７】
キャップ７には、収納空間２２ｃに連通してキャップ７の外周面に開口するピン孔１０が形成されている。ピン孔１０にはクランプピン１４が配置されている。クランプピン１４は円柱状であり、両方の端面が球状に形成されている。クランプピン１４は弾性体１５によりキャップ７の回転中心方向に付勢されており、それによりクランプピン１４の一端がセンターボス１１のテーパ部１１ｃと係合している。これにより、クランプピン１４はピン孔１０内をスライド可能となる。また、このスライドにより、クランプピン１４の他端は、キャップ７の外周面から突出してディスク２の中心孔側の面取部（チャンファ一部）２ａ（図８）を押圧可能である。
【００４８】
本実施の形態において最も注目すべき点は、ディスククランプユニット２１が抜き孔４５を有していることである。この抜き孔４５は、ピストン４０が上死点Ｃに位置したときにおいて、ピストン４０のＯリング４２よりもキャップ７側（図中上側）でピストン上空間１８に連通し、かつディスククランプユニット２１の外面に開口している。ここで、本明細書中において上死点Ｃとは、ピストン４０が最も上に上がった際のピストン４０のピストン空間２２ａと摺動する部分（摺動部４０ｂ）の上端Ｃを意味している。
【００４９】
次に、本実施の形態におけるディスク芯出し保持装置の動作について説明する。
【００５０】
ディスク２が芯出し保持される場合には、ピストン下空間４７への圧縮空気の供給が停止される。そして弾性体４１の復元力により、ピストン４０が下方へ移動する。ピストン４０が下方へ移動すると、連動して弾性体１２の復元力によりセンターボス１１が押し下げられる。センターボス１１が押し下げられて下方に移動すると、テーパ部１１ｃに押されることによって、複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン１４の他端の係合面１７がディスク取付面６上に載置されたディスク２を押圧する。これにより、ディスク２は半径方向および下方向に保持される。
【００５１】
図８はピンとディスクとの係合部分（図２のＢ部分）の拡大断面図である。
図８を参照して、クランプピン１４は、係合面１７によりディスク２の面取部２ａに対して力Ｆ１で押圧する。これによりディスク２は、力Ｆ１の半径方向の分力Ｆ２により半径方向に保持され、下方向の分力Ｆ３により下方向に保持される。したがってクランプピン１４は、ディスク取付面６に保持されたディスク２の中心孔側の面取部２ａを押圧可能である。
【００５２】
ディスク２の芯出し保持が解除される場合には、ピストン下空間４７に圧縮空気が供給される。これにより、ピストン４０が上方へ移動する。ピストン４０が上方へ移動すると、ピストン４０の上端部４０ａがセンターボス１１の下端面１１ａを押す力により、センターボス１１が押し上げられる。センターボス１１が押し上げられて上方に移動すると、ピン孔１０に挿入されているクランプピン１４に対してテーパ部１１ｃからの押圧力がなくなり、弾性体１５の復元力により複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の回転中心方向に向って各々移動する。これにより、ディスク２の保持が解除される。
【００５３】
本実施の形態では、ピストン４０およびセンターボス１１が上昇する場合、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃは、空間容積が減少し、空気が圧縮される方向の空間となる。しかし、この空間容積の減少分の空気は抜き孔４５により外部へ放出される。これにより、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの圧力が増加することが防止され、ピストン４０およびセンターボス１１の上昇が妨げられることが防止される。ピストン４０およびセンターボス１１が下降する場合には、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの容積が増加する。このとき、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃは、空間容積が増加し、負圧となる方向の空間となる。しかし、この空間容積の増加分の空気が外部から抜き孔４５により流入される。これにより、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの圧力が負圧となることが防止され、ピストン４０およびセンターボス１１の下降が妨げられることが防止される。
【００５４】
ここで、抜き孔４５はピストン４０が上死点Ｃに位置したときにおいて、ピストン４０の摺動部のシ−ル部であるＯリング４２よりもキャップ７側の孔２２に連通し、かつディスククランプユニット２１の外面に開口している。このため、ピストン４０の上下方向の動作の際にピストン４０によりふさがれることなく、抜き孔４５を通じて空気の放出および流入が常時可能である。加えて、抜き孔４５はクランプピン１４を配置するためのものではないので、空気の放出および流入に必要な径で開口可能であり、十分な空気の放出および流入が可能である。
【００５５】
以上により、本発明のディスク芯出し保持装置は、安定したディスクの着脱動作が可能である。
【００５６】
本実施の形態においては、抜き孔４５は孔２２内においてピストン上空間１８に連通している。したがって、抜き孔４５はセンターボス１１を挟んでディスク２から離れて開口している。これにより、抜き孔４５から放出される空気が含んでいるホコリ等によってディスク２が汚染されることが防止される。
【００５７】
本実施の形態においては、ピストン４０とセンターボス１１とクランプピン１４との各々は、スライド可能なように弾性体４１、１２、１５により保持されているので、ピストン４０とセンターボス１１とは、簡易な構成で孔２２内をスライド可能となる。また、クランプピン１４は、簡易な構成でピン孔１０内をスライド可能となる。
【００５８】
本実施の形態においては、ディスク２の中心孔側の面取部２ａと接触するクランプピン１４の部分は球面であるので、ディスク取付面６に保持されたディスク２の中心孔側の面取部２ａに対して、クランプピン１４が簡易な構成で保持可能となる。
【００５９】
本実施の形態においては、センターボス１１は、収納空間２２ｃとピストン上空間１８とを連通するセンターボス連通孔４６を有している。これにより、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの空気が圧縮されることにより圧力が増加した場合には、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの空気は、抜き孔４５を通じて外部へ放出されるとともに、ピストン上空間１８、収納空間２２ｃ、クランプピン１４とピン孔１０との隙間、という経路を通って外部へ放出される。一方、ピストン上空間１８および収納空間２２ｃの容積が増加することにより圧力が負圧になる場合には、抜き孔４５を通じて外部からピストン上空間１８および収納空間２２ｃへ空気が流入されるとともに、クランプピン１４とピン孔１０との隙間、収納空間２２ｃ、ピストン上空間１８、という経路を通って外部からピストン上空間１８および収納空間２２ｃへ空気が流入される。したがって、より効率よく空気の放出および流入が可能である。
【００６０】
本実施の形態においては、センターボス１１のシリンダ室２２ｂとの摺動面には油脂が塗布されているまたは摩擦特性の良い表面処理が施されているので、センターボス１１がシリンダ室２２ｂをスライドする際の摺動性が向上する。
【００６１】
本実施の形態においては、センターボス１１は、下方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部１１ｃをクランプピン１４と係合する部分に有しているので、ディスク２が保持される場合には圧縮空気の供給が停止され、ディスク２の保持が解除される場合には圧縮空気が供給されることにより、ディスク２の保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【００６２】
図５を参照して、本実施の形態では、クランプピン１４と係合するためにセンターボス１１の上部に形成されているテーパ部１１ｃは、上方に向って連続的に横方向寸法（径）が小さくなっている。
【００６３】
なお、これ以外の構成については図１〜図４および図８に示す実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
次に、本実施の形態におけるディスク芯出し保持装置の動作について説明する。
【００６５】
ディスク２が芯出し保持される場合には、ピストン下空間４７に圧縮空気が供給される。これにより、ピストン４０が上方へ移動する。ピストン４０が上方へ移動すると、ピストン４０の上端部４０ａがセンターボス１１の下端面１１ａを押す力により、センターボス１１が押し上げられる。センターボス１１が押し上げられて上方に移動すると、テーパ部１１ｃに押されることによって、複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の内周方向から外周方向に向って各々移動する。そして、クランプピン１４の他端の係合面１７がディスク取付面６上に載置されたディスク２を押圧する。これにより、図８に示す実施の形態１と同様の原理によりディスク２は半径方向および下方向に保持される。
【００６６】
ディスク２の芯出し保持が解除される場合には、ピストン下空間４７への圧縮空気の供給が停止される。そして弾性体４１の復元力により、ピストン４０が下方へ移動する。ピストン４０が下方へ移動すると、連動して弾性体１２の復元力により、センターボス１１が押し下げられる。センターボス１１が押し下げられて下方に移動すると、ピン孔１０に挿入されているクランプピン１４に対してテーパ部１１ｃからの押圧力がなくなり、弾性体１５の復元力により複数のクランプピン１４がディスククランプユニット２１の内周方向に向って各々移動する。これにより、ディスク２の保持が解除される。
【００６７】
本実施の形態においては、センターボス１１は、上方に向って連続的に寸法が小さくなっているテーパ部１１ｃをクランプピン１４と係合する部分に有している。これにより、ディスク２が保持される場合には圧縮空気が供給され、ディスク２の保持が解除される場合には圧縮空気の供給が停止されることにより、実施の形態１の効果に加えて、圧縮空気の供給および供給の停止に関して実施の形態１と逆の操作により、ディスク２の保持および保持の解除が容易に制御可能となる。
【００６８】
本実施の形態においては、キャップ７は円柱形状であったが、本発明はこのような形状に限定されるものではなく、ディスクの中心孔に嵌合可能な形状であればよい。また、孔２２については、孔の内部の径が不連続に異なっている場合について示したが、径は一定でもよい。クランプピン１４は円柱状であり両方の端面が球状であり、テーパ部１１ｃと接触することによりセンターボスと連動する場合について示したが、ピンがセンターボス部との係合によりスライド可能で、それにより、取付面に保持されたディスクの中心孔側の面取部を押圧可能であればよい。
【００６９】
また、本実施の形態は、ピストン４０とセンターボス１１とクランプピン１４とは各々が弾性体４１、１２、１５によりそれぞれ保持されている場合について示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、ピストン部とセンターボス部とピンとがスライド可能に配置されればよい。本実施の形態は、クランプピン１４におけるディスク２の中心孔側の面取部２ａとの接触部分が球面である場合について示したが、ディスクの中心孔側の面取部を押圧可能な形状であればよい。
【００７０】
なお、抜き孔４５は、ピストン４０の上死点Ｃより上方のピストン空間１８に連通している場合について説明したが、ピストン４０の上死点Ｃより上方であり、かつ孔２２内の空気の放出および流入が十分に可能であれば、シリンダ室２２ｂまたは収納空間２２ｃに連通していてもよい。
【００７１】
本実施の形態においては、摩擦特性の良い表面処理として、無電解ニッケルめっき、硬質クロムめっき、アルマイト処理、テフロン（Ｒ）やニ硫化モリブデンを含んだ処理、カーボンやセラミクスを使用した処理が挙げられているが、これらの処理に限定されるものではなく、摩擦特性が良くなるような処理であればよい。
【００７２】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のディスクの芯出し保持装置によれば、ピストン部およびセンターボス部が上昇する場合には、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間は、空間容積が減少し、空気が圧縮される方向の空間となる。しかし、この空間容積の減少分の空気は抜き孔により外部へ放出される。これにより、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の圧力が増加することが防止され、ピストン部およびセンターボス部の上昇が妨げられることが防止される。ピストン部およびセンターボス部が下降する場合には、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の容積が増加する。このとき、これらの空間は圧力が負圧となる方向の空間となる。
【００７４】
しかし、この空間容積の増加分の空気が、外部から抜き孔により流入される。これにより、ピストン部と第１の孔とにより区画される空間およびセンターボス部と第１の孔とにより区画される空間の圧力が負圧になることが防止され、ピストン部およびセンターボス部の下降が妨げられることが防止される。ここで、抜き孔はピストン部が上死点に位置したときにおいて、ピストン部の摺動部のシール部よりもキャップ側の第１の孔に連通し、かつディスククランプユニットの外面に開口している。このため、ピストン部の上下方向の動作の際にピストン部およびシール部によりふさがれることなく、抜き孔を通じて空気の放出および流入が常時可能である。加えて、抜き孔はピンを配置するためのものではないので、空気の放出および流入に必要な径で開口可能であり、十分な空気の放出および流入が可能である。
【００７５】
したがって、本発明のディスク芯出し保持装置は、芯出し保持精度が高く、かつ安定したディスクの着脱動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるディスクの芯出し保持装置を示す上部平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２の要部拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるディスクの芯出し保持装置の断面図である。
【図６】従来の一のディスクの芯出し保持装置を示す断面図である。
【図７】従来の他のディスクの芯出し保持装置を示す断面図である。
【図８】図７のＡ部および図２のＢ部拡大図である。
【符号の説明】
１，１０１，２０１  ディスクの芯出し保持装置、２，１０２，２０２  ディスク、２ａ，２０２ａ  面取部、３，２０３  スピンドル、５，８，２０５，２０８  ボルト、６，２０６  ディスク取付面、７，１３１，２３１  キャップ、１０，１３０，２３０  ピン孔、１１，１２４，２２４  センターボス、１１ａ，２２４ａ  センターボス下端面、１１ｂ，２２４ｂ  センターボス摺動部、１１ｃ，１２５，２２４ｃ  テーパ部、１２，１５，４１，１２７，２２７，２３４，２４１  弾性体、１４，１２６，２２６  クランプピン、１７，２１７  係合面、１８，２３６  ピストン上空間、２０，２２０  ディスククランプユニット本体、２１，１２１，２２１  ディスククランプユニット、２２，２１９  孔、２２ａ，２１９ａ  ピストン空間、２２ｂ，１２２，２１９ｂ  シリンダ室、２２ｃ，２１９ｃ  収納空間、４０，２３５  ピストン、４０ａ，２３５ａ  ピストン上端部、４０ｂ，２３５ｂ  ピストン摺動部、４０ｃ，２３５ｃ  ピストン突出部、４２  Ｏリング、４４，２４４  フランジ部、４５  抜き孔、４６，２３８  センターボス連通孔、４７，２３７  ピストン下空間、１０３  中心孔、１２０  スピンドル、１２３  給気通路、１２８  吸引溝、１２９  吸引通路。
【図１】
2004185701.tif 000003
【図２】
2004185701.tif 000004
【図３】
2004185701.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004185701.tif 000009
【図８】
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