CN1116677C - 用于盘形信息载体的转盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于信息载体的转盘及其生产方法。转盘是由一空心圆盘(LS)形成，空心圆盘有一个肩状物(S)，在内部它正靠着肩状物(S)并且被嵌入到模压部件(F)中，模压部件(F)接收驱动轴。对中部件(E)最好是与模压部件(F)一体生成或作为单独部件生成。当生产模压部件(F)时，用于信息载体的转盘支承面(AF)在注模中也用作基准面，从而避免了对准确性有不利影响的累积公差。

Description

用于盘形信息载体的转盘
本发明涉及一种用于盘形信息载体的转盘及其生产方法，这种转盘有一个中心对中部件，通过信息载体的对中孔及转盘的外边缘面咬合。举例来说，如CD唱机，转盘形成了信息载体的支承面。
一般都知道盘形信息载体用于信息的记录和重放，信息的记录和重放是通过转盘上的信息载体旋转地进行扫描和写入来完成的。早为人知的模拟留声机唱片式的盘形信息载体通常是以整面接触式放在转盘上，并以每分钟33 1/3或45转的相对较低的速度旋转。然而，举例来说，如使用了密集存贮技术的CD或MOD的盘形信息载体则在一无任何信息的中心区域放置或限定，并以相当高的速度，举例来说，每分钟500转范围内的速度旋转。由于信息载体的高速、扫描的小区域范围及中心限定，故仅允许旋转的信息载体在径向方向和垂直位置上有小的偏差，这意味着，对转盘上的信息载体的对中和固定及转盘本身要求高准确性。
除了对中，其准确性受到对中部件通过信息载体对中孔咬合的程度的影响，由于信息载体的中心限定，特别是考虑到转盘垂直方向上的偏差，因此必须保持很小的生产公差。举例来说，因为转盘垂直方向上若仅有0.05毫米的偏差(它是最大可允许偏差的上限)，就会引起CD外边缘垂直偏差0.2毫米，这在多数情况下，就不能保证信息载体所要求的扫描可靠性。
已在CD唱机中使用多年、公知的用于盘形信息载体的转盘有一黄铜支承轴衬，这个轴衬挤压在马达的驱动轴上，一个内部可移动的扁平金属圆盘用铆钉铆接在该轴衬上或用花键与该轴衬接联在一起，形成信息载体的支承面，参见图3。由于相对于信息载体支承面的黄铜轴衬的铆接面的公差，常常不能维持最大可允许的垂直偏差，从而导致转盘次品的高比率及高废品数。此外，铆接的连接操作对转盘的精度也有不利的影响，同时，要将黄铜轴衬紧固在马达轴上，需要高压力，这会导致变形，从而引起垂直偏差和对中偏差。为了降低挤压力或承载面，在黄铜轴衬中设置了槽沟。但是根据转盘运行的特点，这些槽沟会进一步磨损。
为了在转盘上对中信息载体，设置了对中圆锥，该圆锥可在转盘轴方向上移动，并且它由第三部件形成。虽然转盘轴上的对中部件的可移性允许对信息载体对中孔的偏差作出有利的修正，但是考虑到对中部件的运动，其本身相对于转盘轴会在径向方向上引起信息载体位置的偏心或偏差。
虽然惯性矩或惯性转矩由于转盘的电子直接驱动而不再是非常重要了，但是应该一提的是，仍然需要高惯性矩或大的惯性转矩，用来改善运行性能。实际影响惯性矩的金属部件相对一致地分配在整个转盘区上，从而有一个基本均匀的质量分布。
此外，已经知道由单片塑料粘结的，用于盘形信息载体记录的永久性磁性粉材料组成的转盘，可参看1978年11月22日的德国实用新型No.77 34 662。为了生产塑料粘结的，永久磁性材料，需要一个复杂的技术方法，这对于转盘的成本是个不利的影响。通过压力装配，将转盘与马达轴简单地连接在一起，对于拟用的磁粉材料有应力裂缝情况下会有影响，结果导致了唱机故障。此外，与生产相关的一片由塑料粘结材料组成的转盘的变化范围不能满足准确性或大小稳定性的要求。用固态塑料型测试已经表明，不考虑多个的浇注点，由于塑料的流动性和与生产相关的公差，从而也不能在一长时间段内维持上述的准确性。
由于材料的一致性，该种转盘不具备支持惯性转矩的特性，由于整个转盘的重量较轻，对其就会多少有不利的影响。
对中部件有一个大锥度圆锥，这意味着对于转盘来说，可获得相对准确的预对中用于对信息载体对中。
也已知，对中部件与整个转盘相连，它附加地放在整个转盘上，是由塑料弹簧形成的，可参看1992年9月14日的《N.V.菲利普工业活动》，修改版本1.0中的说明CMD12.3，第27页，图10。由于对中部件的公差加上由于生产原因引起的，相对于马达驱动轴而言的转盘支承面已有的公差，以及由于塑料弹簧只能以低短的时间抗疲劳，所以仅能获得低的对中准确性。
也知道用于盘形信息载体的由一个扁平金属圆盘组成的转盘，该扁平金属圆盘在内侧区域中可移动的并在内侧区域中有一个塑料体，通过这个塑料体来接收马达轴，可参看《索尼电子设备91年通用目录》中的第76页的光盘(CD)唱机(KMS-210)的驱动单元。金属圆盘的外部的环形面用来作为信息载体的支承面，塑料体安装在金属圆盘内侧部分，与作为信息载体的支承面的边缘离开一点。金属圆盘内侧区域有凹槽，塑料体通过这些凹槽咬合，从而获得抗扭曲效应。作为用来将塑料体装进金属圆盘中的注模的封闭面，利用了可移动的金属圆盘内侧面，该侧面与信息载体的支承面隔开一点。由于在转盘内侧区中使用了塑料体，需要较低的挤压力，特别是在将转盘安装在马达轴上时。但是，对于转盘垂直偏差，对中准确性或径向发生的误差及惯性矩来说，用塑料体替换本文开始提及的黄铜轴衬，要获得显著的改善是不可能的。设想一下对中部件，它可在塑料体面上沿马达轴方向滑动移动，由于马达轴与塑料体及塑料体与对中部件之间的累积公差，以及由于塑料体与对中部件之间存在的间隙，因而仅能获得低的对中准确性。
因此本发明的目的是提供一种用于盘形信息载体的转盘，通过特别的设计及生产方法，该种转盘以简单的方式保证了低垂直偏差，高对中准确性及有利的惯性矩。
为了避免已知转盘中的缺点，提出了一种用于盘形信息载体的转盘，它由一个空心圆盘组成，形成信息载体的支承面，并在内侧区有一个界定支承面内边缘的肩部，  插入进空心圆盘内侧区的模压部件接收转盘的旋转轴，并嵌入空心圆盘直到顶在信息载体的支承面的肩部上。模压部件作为塑料部件，最好通过注模，模压入空心圆盘中。信息载体的空心圆盘的支承面同时用作注模中的基准平面，以及空心圆盘的内侧区被嵌入进模压部件直到信息载体支承面的内侧边缘。同时模压部件接收转盘的旋转轴，意味着对于垂直偏差和对中来说，累积公差对于生产准确性的不利影响可通过转盘的设计及生产方法来避免。这种效果的取得特别是通过：稍后用于信息载体支承面的空心圆盘的表面而在注模中用作基准平面完成的。在可移动的平面与信息载体支承面之间的肩状物以有利的方式用作注模中的封闭面。为在转盘上对中信息载体，最好使用对中部件，它用注模过的模压部件在空心圆盘内侧区中形成一结构单元，或者对中部件与模压部件同时形成并装在一起。装在转盘中的对中部件是由壶形轴形成的，它在一大直径范围内呈圆形，用来即便在信息载体开始时不能正确对中情况下，允许对中。由于对中部件与模压部件同时产生，那么就不会发生累积公差，也不会发生间隙公差，这些公差会影响对中的准确性。已经确定了由于信息载体的不同直径或对中部件尺寸不足引起的偏差可经选择小于对中部件相对于马达轴上移动时引起的公差。然而，建议的转盘与可移动的对中部件的组合也已经具有了较低的转盘垂直偏差效果。
对于惯性矩或惯性转矩，应注意，金属空心圆盘具有相当大的厚度，并且，特别是由于大量部件集中在信息载体的支承区域，从而可获得高惯性转矩及好的运行特性。
转盘及所述的方法，可通过简单方式允许转盘生产。通过建议的特别设计和特别的生产工艺，转盘具有低垂直偏差及高对中准确性，这意味着降低了生产缺陷转盘的比率以及增加了信息载体、举例来说如光盘或CD、以及数字式留声机、数据库CD-ROM、CD视象或照相CD等的扫描可靠性。
下面通过两个典型的图示的实施例来详细地说明本发明：
图1表示了根据本发明的第一转盘的剖视图。
图2表示了根据图1的转盘底视图。
图3表示了已知转盘的设计。
图4表示了根据本发明的第二转盘的带有半边剖视的基本框图。
图1表示的转盘包括一个空心圆盘LS，该空心圆盘在内侧区中有一肩部S，并且该圆盘被嵌入到模压部件F中直到顶在肩部S上，同时模压部件F形成对中部件Z并接收驱动轴的轴衬B。未嵌入模压部件的空心圆盘LS的表面形成信息载体支承面AF。空心圆盘LS，作为冲压部件，由一个金属环形成，以便于用已知的方式允许通过一个圆盘(PUCK)(图中未示出)来限定信息载体，并使用磁装置，用作为反向轴承。就空心圆盘LS，特别是信息载体支承面AF而言，冲压具有高稳定性，大小稳定性及平面准确性。为了这个目的，冲压过程中支承表面AF的抛光变得特别重要，对于已知的转盘，这也是很重要的。空心圆盘与图3表示的已知转盘的金属圆盘M相比具有更大的厚度。
图1、2和4中表示的转盘的空心圆盘LS嵌入进模压部件F的内部，直到顶在所述肩部S上，这个过程是通过注模将一个塑料体模压入空心圆盘LS中完成的。模压部件F是以下列方式形成的，即根据图1和图4，对于信息载体的支承面AF来说，模压部件F可在从肩部S到对中物Z之间的区域中移动，并且以这样的方式形成的，即它沿着对中部件方向进一步倾斜，用来确保在空心圆盘LS的支承平面AF上唯一地安放或限定信息载体。此外，空心圆盘LS在内部可移动的区域中从两侧嵌入并且完全嵌入进模压部件F中或塑料体中直到顶在空心圆盘的肩部S上。空心圆盘LS的内侧，可移动的区域完全地包括在模压部件F中或完全由模压部件F包围，由此，在模压部件F和空心圆盘LS之间建立了模压配合及压入配合连接。空心圆盘LS内侧设置的条件或凹槽也支持模压部件F与空心圆盘LS之间的连接，这在图2中作为不可见实体侧面加以显示。此外，为了增加稳定性和大小稳定性，根据图2，在模压部件F的底侧设置了增强肋V，并且这些增强肋装在空心圆盘LS可移动的内侧面底下，支承环形模压部件F，同时该环形成了一个外部平面及指向转盘中心点的增强肋V的终点。当在注模中压制压模部件F时，为了确保由空心圆盘LS的内侧区域中的驱动条纹之间形成的凹槽的可靠填充，便将增强肋V安装在凹槽区内。
这也产生了一个先决条件，即允许模压部件F正靠着支承面AF的肩部S形成，以便以便利的方式使用空心圆盘LS的平面，这个平面用作信息载体的支承面AF，也用作当注模模压部件F时的基准平面。此外，在塑料模压部件F和金属空心圆盘LS之间确保绝对可靠的抗扭曲效应。空心圆盘LS的支承面AF作为信息载体的支承面AF及当模注模压部件F时，作为注模中的基准平面，这样通过使用该平面，避免空心圆盘LS的支承面与接收驱动轴的轴衬之间的累积公差，并且对于对中部件Z(它也是由模压部件形成)及对于这些部件之间，同样避免了累积公差，这意味着这样的转盘通过特别的设计和特别的生产工艺具有低垂直偏差和高对中准确性。
由于多数重的部件相对集中地放在边缘区域，这样转盘就获得了大的惯性转矩，这对于转盘的运行特性有更好的效果。
根据相应于图4中的第二实施例，可与对中部件Z一起利用垂直偏差降低的优势，对中部件Z可按转盘的旋转轴方向移动，并在统一的原则下，即使在信息载体的对中孔的直径之间出现了极大偏差情况下，对中部件允许修正和对中。仅就如图1中的实施情况而言，转盘包括了一空心圆盘LS，该圆盘可在内部移动，并可嵌入到由塑料组成的模压部件F中直到顶在肩部S上，这是由信息载体的空心圆盘LS的支承面AF的内侧边缘形成的。当在注模中压制模压部件F时，也以便利的方式使用信息载体的空心圆盘LS支承面AF作为基准平面，这意味着生成了具有垂直偏差降低的转盘。对中部件Z是以这样的方式形成的，即通过锁销R与模压模件F中的凹槽咬合，并可在驱动轴T上移动，直接滑动，以及通过弹簧E被支承在模压部件F上。由于对中部件Z在驱动轴T上的直接导向，避免了累积公差，同时实质上仅由驱动轴T和模压部件F之间的间隙决定了对中准确性。对中部件Z在驱动轴T上的导向可以选得较长，这意味着仅设置了小的间隙，因而获得了高对中准确性。由于仅对于在转盘内部使用的对中部件Z来说，相应于图1和图2中的实施例是不同的，那么对于惯性矩或惯性转矩来说，所述的优点也适用于这个实例。

Claims (9)

1.一种用于盘形信息载体的转盘，该转盘的外边缘面形成了信息载体的支承面(AF)，而该外边缘面由肩部(S)在内侧界定，并且该转盘含有用于接收信息载体的中心孔的对中部件(Z)，其中转盘是由空心圆盘(LS)形成的，该空心圆盘有一内肩部(S)，而所述空心圆盘的内部分被设置在模压部件(F)中并且与其对接直到肩部(S)，该肩部构成了信息载体转盘的支承面(AF)的内侧边缘，所述模压部件(F)接纳转盘的驱动轴(T)，其中该空心圆盘(LS)包括：
环形外部分，其上表面是所述支承面(AF)，及
内部分，从所述环形外部分向内径向延伸，
所述内部分的上表面被安排与所述支承面(AF)轴向间隔开，并且轴向降低所述支承面(AF)，从而使所述支承面(AF)与内部分的所述上表面之间的跳跃形成了所述肩部(S)，
相对于所述肩部向内径向安排的所述内部分的所有表面都是与所述模压部件(F)直接接触，这样所述内部分被嵌入所述模压件中。
2.根据权利要求1的转盘，其特征为：转盘对中部件(Z)一体化形成在模压部件(F)中，并且是作为壶形轴与模压部件(F)一起形成一个部件。
3.根据权利要求1的转盘，其特征为：对中部件(Z)可在转盘驱动轴(T)上移动，其装配是通过锁销(R)与模压部件(F)的凹槽咬合完成的，并且通过弹簧(E)被支承在模压部件(F)上。
4.根据权利要求1的转盘，其特征为：空心圆盘(LS)是一冲压部件，其由金属环生成，对于模压部件(F)来说，为了获得抗扭曲效应，最起码要提供一个凹槽，通过凹槽模压部件(F)以咬合的方式安装。
5.根据权利要求1到4之一的转盘，其特征为：空心圆盘(LS)是由铁磁性金属圆环形成的，并且模压部件(F)接纳空心圆盘(LS)，而旋转轴是一个合成料部件。
6.一种根据权利要求1的转盘的生产方法，其中该转盘是由空心圆盘(LS)和模压部件(F)制成，空心圆盘有一肩部(S)并且使用设想为信息载体的支承面(AF)的一个基准平面将空心圆盘放入注模设备中，模压部件(F)被模压到界定信息载体支承面(AF)的内部分的转盘肩部(S)，其特征在于，该空心圆盘(LS)包括：
环形外部分，其上表面是所述支承面(AF)，及
内部分，从所述环形外部分向内径向延伸，
所述内部分的上表面被安排与所述支承面(AF)轴向间隔开，并且轴向降低所述支承面(AF)，从而使所述支承面(AF)与内部分的所述上表面之间的跳跃形成了所述肩部(S)，
相对于所述肩部向内径向安排的所述内部分的所有表面都是与所述模压部件(F)直接接触，这样在注模过程中，所述内部分被嵌入所述模压件中，并且形成了一个孔(B)，所述孔(B)用于接纳转盘的驱动轴(T)。
7.根据权利要求6的生产方法，其特征为：对中部件(Z)作为转盘的壶形轴，在注模设备中是与合成材料部件一起加工成一个部件。
8.根据权利要求6的生产方法，其特征为：特别制造的、可以在驱动轴(T)上滑动的对中部件(Z)通过锁销(R)嵌入到转盘的凹槽中，而一个弹簧(E)被安排在转盘和对中部件之间。
9.根据权利要求6到8之一的生产方法，其特征为：用作信息载体的转盘的支承面(AF)的一个面可用作为注模设备中的一个基准面，并且界定信息载体的支承面(AF)内边缘的肩部(S)用作注模中的封闭面。
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