CN1288230A - 光盘驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光盘驱动装置,在光盘驱动装置10中,在转轴20的上端侧,通过盘座固定部件90固定有转台30。该盘座固定部件90上形成有嵌入有转轴20的上端部分的圆筒部91和,嵌入于光盘中心孔、导引盘座的盘座导向部92。盘座固定构件90具有大于所述转轴20外径尺寸的外径尺寸,同时,具有等同于、或低于所述转轴20的硬度的硬度。由此,可以高尺寸精度制造转轴外周面,并藉此不必降低特性及品质,达到光盘驱动装置的小型化和薄型化。

Description

光盘驱动装置

本发明涉及一种用于旋转驱动记录信息的CD-ROM、DVD、MD类的光盘驱动装置。

在用于旋转驱动记录信息的CD-ROM、DVD、MD类的光盘驱动装置上，形成有用于保持这些光盘的夹紧机构。作为具有这些夹紧机构的光盘驱动装置，有例如，在特公平7-85327号公报上所揭示的驱动装置。如图6所示，所述装置形成有：电机本体150的转轴151，固定于该转轴151上的光盘安装用的转台152及设置于所述转台上的吸附磁铁153。这里，转轴151为一在长度方向上具有一定的外径尺寸的圆棒，并藉由滚珠轴承等的径向轴承155被可旋转地支承于电机本体150内。

在将光盘200载持于如上所述构成的转台152上时，由于在转轴151的头端一侧形成有锥形部156，该锥形部156可作为盘座导向部158，插入于形成于光盘200的盘座201上的光盘中心孔202中，藉此，导引光盘盘座201。此时，由于吸附磁铁153吸附盘座201，所以，在转台152旋转之时，光盘200不发生滑动地旋转。

对于光盘驱动装置来说，要求具有电机精度、高速、节省电能等，同时，也有小型化、薄型化的要求。但在以往未改进的结构上，很难对上述的小型化、薄型化要求作出反映。即，为使光盘驱动装置小型化、薄型化，有必要将转轴151的直径减小，同时，缩短转轴151和转台152的固定距离等。然而，如果仅仅是进行上述的设计变更，则也有在转台152上发生表面振摆的问题。

又，在转轴151上，由于其头端侧成为盘座导向部158，所以，盘座导向部158的外径尺寸不能发生变化，另一方面，藉由径向轴承155固定于电机本体150内部的转轴直径系根据电机本体150的规格而自动确定，所以，以往的圆棒状转轴151无法获得电机的小型化。

如图7所示，可以考虑使用在轴向改变外径尺寸的带有阶梯的转轴161。带阶梯的转轴161的头端部作为如图6所示的光盘201的盘座导向部158，作成可插入盘座201的中心孔202中的尺寸，关于转轴161的基端侧159，则作成与小型径向轴承155的尺寸配合的外径尺寸。如上所述的带阶梯的转轴61存在的问题是：不论是其盘座导向部158还是基端部一侧的159，都要求高尺寸精度，然而，高精度的尺寸的制造非常困难。

于是，本发明的目的是：提供一种光盘驱动装置，所述光盘驱动装置可以作成这样的结构，使得可以高尺寸精度制造驱动旋转光盘的转轴，并藉此不必降低特性及品质，达到光盘驱动装置的小型化和薄型化。

为解决上述课题，本发明的特征在于，作为转轴和转台，系通过其内侧嵌入上述转轴的筒部及形成了盘座导向部的盘座固定构件来固定，该盘座固定构件具有大于所述转轴外径尺寸的外径尺寸，同时，具有低于所述转轴硬度的硬度。

根据本发明，径向轴承并不是如同滚珠轴承那样的大外径轴承，而是可以使用形成了转轴的外周面和滑动面的小直径轴承。藉由使用小直径的转轴，可以达到光盘驱动装置的小型化和薄型化。又，由于通过与转轴另外成型的盘座固定构件固定转轴和转台，将所述盘座固定构件用于光盘的盘座导向。由此，如将所述盘座固定构件形成可将其导向至形成于光盘盘座上的中心孔的外径尺寸，则可将转轴作得小型化。再有，即使转轴直径小，但由于转台相对于具有如同以往的粗细的盘座固定部件被固定，所以，其表面振摆性能并不差于以往产品。另外，盘座固定部件具有等同、或低于转轴的硬度，因此，不会发生因为将转轴嵌入于盘座固定部件的内侧时产生的应力，而使转轴变形的情况。再有，藉由将外径不同的转轴和盘座固定部件作成不同的零件，可以分别制造在长度方向上具有相同外径的零件，由此，可以分别制得高尺寸精度的转轴和盘座固定部件。

在本发明中，所述盘座固定部件和上述转轴的外径尺寸之差由于在光盘盘座上形成的中心孔直径通常是在2-4mm的范围，所以，所述外径尺寸之差较好的是在0.4-1.5mm的范围。如果上述外径尺寸之差小于0.4mm，则失去了与直接使用圆棒状转轴时相比较所产生的很大的优点，如果上述外径尺寸之差大于1.5mm，则转轴直径随上述外径尺寸之差增大而减小，有表面振摆现象增大的倾向。

在本发明中，在所述转台为金属制的场合，可以将所述盘座固定部件作压入固定。如此结构可以增大转台与盘座固定片的固定强度。

在本发明中，在所述转台为金属制的场合，较好的是，用热套压入法固定所述盘座固定部件。所述热套压入法系这样的方法：对转台进行加热后，使轴孔扩张，在磁状态下将盘座固定片插入轴孔，然后，冷却转台，缩小轴孔。因此，将上述方法与在转台的轴孔中压入盘座固定片的方法比较，该方法不会发生轴孔或盘座固定部件的变形。藉此，可以在转台和转轴之间获得较高的垂直度。

在本发明中，在所述转台为树脂成型制品的场合，也可藉由外插成型法将其外侧面形成沟槽的盘座固定部件固定于该转台中央。

以下，参照附图，就使用本发明的光盘驱动装置作一说明。

实施形态1

图1所示为本实施形态的光盘驱动装置的纵剖视图。

在图1中，本实施形态的光盘驱动装置10上使用了无刷电动机作为电机本体，在基座11上通过轴承保持架19所保持的圆筒状径向轴承12及平板状止推轴承18而支持转轴20。在轴承保持架19的外周侧安装有构成电机定子部的定子铁心13。又，定子铁心13的各个凸极上卷绕有驱动线圈14。

在本实施形态中，径向轴承12不是使用那种容易构成大直径的轴承结构的滚珠轴承，而是使用了可作成小直径轴承的烧结含油轴承，在其与转轴20之间，在止推方向上的间隔二处形成滑动面28，使转轴20围绕其轴线，可转动地支承着。

在本实施形态中，在转轴20上端一侧固定有转台30，在该转台30上面，形成有环状的光盘夹持用吸附磁铁17。该吸附磁铁17被磁力吸附于推力方向上。在转台30的上面外周侧上，成环状地形成有支持光盘的光盘安装部35，其上贴附有环状橡胶薄片36。在本实施形态中，转台30为具有磁性体性质的金属制物品。在转台30中，吸附磁铁17下侧的底壁31用作背衬托架。

在本实施形态中，在转台30的下面侧，从相当于光盘安装部35的紧下面位置，向下延伸有圆筒状的旋转托架37，该旋转托架37的内周面上固定有与定子铁心13相对而置的环状驱动磁铁15。该驱动磁铁15着磁于径向。

在本实施形态中，在转轴20上端一侧，并不是直接固定有转台30，而是通过固定于转轴20上端侧的帽状盘座固定部件90进行固定。该盘座固定部件90上形成有嵌入有转轴20上端部分的圆筒部91和，嵌入于附图6中所说明的光盘200的盘座201的中心孔202中，引导该盘座201的盘座导向部92。即，在盘座固定部件90的上端部分，相当于盘座导向部92的部分形成为圆锥状的锥面92A，其整体上形成中间隆起的帽状。

这里，在盘座固定部件90上，转轴20嵌入于圆筒部91内侧固定的同时，也嵌入于形成于转台30中心的轴孔33中。藉此，使得转台30与转轴20的上端部分固定。

这里，盘座固定部件90的外径尺寸大于转轴20。例如，转轴20的外径尺寸设为ΦE，盘座固定片90的外径尺寸设为ΦD，则有下式的关系：

ΦD-ΦE=0.4mm-1.5mm

又，形成于光盘盘座上的中心孔的直径通常为2-4mm。

盘座固定部件90选用其硬度等同于或低于转轴20的硬度的固定部件。这里，在使用其硬度与转轴20的硬度相等的盘座固定部件90时，只要使用同一材料的，例如，使用SUS420的材料即可。对此，在使用其硬度低于转轴20的硬度的固定部件90时，可以针对转轴20使用SUS420(硬度=550Hv)的材料，而针对盘座固定部件90也可以使用SUS304(硬度=350Hv)的材料。

在制造上述构成的光盘驱动装置10时，首先，将转轴20的上端部分压入盘座固定部件90的圆筒部91内。由此，既使盘座固定部件90的硬度与转轴20相同，或低于转轴20，也不会发生转轴20的变形。

其次，利用固定于转轴20上的盘座固定部件90，将转台30固定于转轴20上。此时，对于转台30的轴孔33，压入固定于转轴20上的盘座固定部件90。采用所述压入方法，即可高强度固定转台30和盘座固定部件90。

又，在将盘座固定部件90固定于转台30上时，较好的是，将盘座固定部件90热套于转台30的轴孔33中。所述热套固定方法系将转台30加热之后，在轴孔33处于扩展的状态下，将盘座固定部件90插入轴孔33中，然后，冷却转台30，减小轴孔33的孔径。因此，与将盘座固定部件90压入转台30的轴孔33的方法比较，转台30的轴孔33或盘座固定部件90不会发生变形，从而，可以在转台30和转轴20之间得到高垂直度。为此，可以使得转台30更少发生表面振摆。

又，在将盘座固定部件90固定于转台30的轴孔33上之后，也可以对该盘座固定部件90压入固定转轴20。

如此，在本实施形态的光盘驱动装置10中，作为径向轴承12，不使用如滚珠轴承般等的大尺寸轴承，而是使用形成与转轴20的外周面相对的滑动面28的小直径轴承，并使用小直径转轴20，藉此，可以获得光盘驱动装置10的小型化和薄型化。

又，通过与转轴20另外成型的盘座固定部件90，固定转轴20和转台30，且，将该盘座固定部件90用于光盘(见图6)的盘座导引，由此，即使将转轴20作成小直径，也可使盘座固定部件90形成这样的外径尺寸：所述外径尺寸可对形成于光盘200的盘座201上的中心孔202进行导向。再有，转轴20即使成为小直径，转台30相对于具有如同以往粗细的盘座固定部件90被固定，所以，其表面振摆也少，可制得如同以往的产品。再有，盘座固定部件90应具有等同、或低于转轴20的硬度。这样，不会发生因将转轴20嵌入盘座固定部件90的内侧时的应力而使转轴20变形的情况。再有，藉由将外径不同的转轴20和盘座固定部件90分别形成单独零件，可以分别制得在长度方向上具有相同外径的零件，以较高的尺寸精度制造转轴20和盘座固定部件90。

以下，参照图2，就具有上述结构的光盘驱动装置10进行表面振摆程度的评价结果进行说明。

图2显示了有关各个试样编号1-5的表面振摆的检测评价结果。试样编号1为使用如图6所示的直柄转轴的比较例，试样编号2为如图7所示，成一体地形成有带阶梯结构的转轴的比较例。试样编号3为如图1所示，系将盘座固定部件90固定于直柄转轴20上，且，将盘座固定部件90和转轴20的外径尺寸之差设定为0.4mm时的本发明的实施例。试样编号4系将试样3中的盘座固定部件90和转轴20的外径尺寸之差设为1.0mm时本发明的实施例。试样编号5系将试样3中的盘座固定部件90和转轴20的外径尺寸之差设定为1.6mm时的本发明的实施例。

如图2所示，相当于本发明实施例的试样编号3、4具有与使用以往的直圆棒状直柄转轴的(试样编号1)大致同等的特性。即，如图1所示，如将盘座固定部件90和转轴20的外径尺寸之差设定为0.4mm-1.5mm的范围，则在转台30上发生的表面振摆的水准非常低，即使发生，也在许可的范围之内。

又，就相当于本发明的实施例的试样编号5，使其与使用以往的直圆棒状直柄转轴的(试样编号1)比较，则其表面振摆的水准稍差，但没有发生实用上的问题。

对此，在试样编号2的场合，由其形成时尺寸精度的不匀，与以往的直圆棒使用时的转轴(试样编号1)比较，其表面振摆增大。

实施形态1的变化例1

图3所示为本实施形态的光盘驱动装置的半剖视图。本实施形态的光盘驱动装置的基本结构参照图1所说明的光盘驱动装置相同，故对相应的部分标以相同的符号，仅就特征部分进行说明。

在图3中，本实施形态的光盘驱动装置10也是使用无刷电动机作为电机本体。藉由通过轴承保持架19固定于基座11上的圆筒状径向轴承12及平板状止推轴承18支承转轴20。在本实施形态中，使用薄壁的轴承保持架19，以求制得薄型的光盘驱动装置10。轴承保持架19的外周侧上安装有定子铁心13，在定子铁心13的各个凸极上卷装有驱动线圈14。在本实施形态中，径向轴承12也使用如烧结含油轴承等的小直径轴承。

在本实施形态中，在转轴20的上端侧，固定有转台30，但如同图1所示的情况，通过固定于转轴20上端侧的帽状盘座固定部件90而固定。该盘座固定部件90形成有嵌有转轴20上端部分的圆筒部91和，导引光盘盘座的盘座导向部92。

在本实施形态中，转轴20的上端部分深深嵌入于盘座固定部件90中，以求光盘驱动装置10的薄型化。

在本实施形态中，转轴20的外径尺寸设为ΦE，盘座固定构件90的外径尺寸设为ΦD，则有下式关系：

ΦD-ΦE=0.4mm-1.5mm

且，盘座固定部件90选用其硬度与转轴20的硬度相等或低于其硬度的固定部件。

实施形态1的变化例2

图4所示为本实施形态的光盘驱动装置的纵向剖视图。由于本实施形态的光盘驱动装置的基本结构与参照图1所说明的光盘驱动装置相同，所以，对相应的部分标以相同的符号，仅就特征部分进行说明。

在图4的光盘驱动装置10中，转台30固定于转轴20的上端侧，在该实施例中，由于转台30为合成树脂制，所以，在吸附磁铁17的下侧设置有背衬托架32。

在本实施形态中，在转轴20的上端侧，转台30通过固定于转轴20的上端侧的帽状盘座固定部件90而固定。在该盘座固定部件90的外周部分形成有环状沟槽94。

在制造如此结构的驱动装置10时，在本实施形态中，在树脂成型合成树脂制的转台30时，由外插入法成型盘座固定部件90，并使盘座固定部件90与转台30作一体成型。此时，藉由在该盘座固定部件90的外周部分形成有环形沟槽94，可以提高转台30和盘座固定部件90的固定强度。又，盘座固定部件90的硬度等同、或低于转轴20的硬度。

实施形态2

图5所示为本实施形态2的光盘驱动装置的部分切除的侧视图。

如图5所示，本实施形态的光盘驱动装置50使用了无刷电动机，并搭载在用于旋转驱动如MD等光盘的光盘驱动装置等的电机装置上。

所述光盘驱动装置50由从杯状电机壳体51的上端面54突出转轴60输出端侧的电机本体70和，以焊接方法固定于覆盖电机壳体51的上端面54的安装板80所构成。该安装板80为相对于光盘驱动装置的电机搭载部的电机本体70的安装部。

在电机壳体51的内部，构成有由凸极铁心56及在各个凸极铁心56上所卷绕的线圈57所组成的电枢，所述凸极铁心56有6个，以压入等的方法固定于转轴60的轴线方向的大致中心部分。因此，电枢55与转轴60成一体地进行旋转。另一方面，杯状的电机壳体51上，在其侧板部分52的内周面上固装有四极带磁的环状的永久磁铁53，各个永久磁铁53以规定的间隙对置于凸极铁心56的外周面。

转轴60的基端侧由与电刷保持器61成为一体的止推轴承68所支承，其输出端侧由径向轴承62作旋转自如的支承。在转轴60的下端侧部分上，构成有整流子40，在与该整流子40邻接的位置上，安装有压敏电阻(消弧元件)49。整流子40上抵接着由电刷保持器61所保持的电刷45。

径向轴承62并不保持于电机壳体51的上端面54上，而是在电机壳体51的上端面54上形成轴拉出孔59。因此，转轴60的输出端侧通过轴拉出孔59突出于上方。轴拉出孔59位于电机轴线方向上，当将转轴60的输出端侧作为拉出孔时，其直径作得较大，且其开口向着电机壳体51内线圈57因旋转而重复出现的卷绕部分。即，轴拉出孔59的开口具有较大的内径，该内径略大于大致位于电机壳体51上端面54中心位置的线圈57的卷绕部分的外径尺寸。因此，线圈57的上端部分通过轴拉出孔59处于与安装板80的下面直接对置的状态。

在本实施形态中，径向轴承62以压入等的方法，固定于安装板80的中心部位所形成的轴承保持孔81中，固定。该轴承保持孔81由筒部构成，所述筒部藉由对安装板80中心部位的内缘翻边加工而突出形成于电机壳体51内。径向轴承62包括：保持转轴60的圆筒状主体部63和，在主体部63上端向其侧方扩的凸缘部64所构成。该主体部63通过电机壳体51的轴拉出孔59，向下方延伸，其下半部位于电机壳体51内。凸缘部64部分遮覆安装板80的上面82。

在如此构成的光盘驱动装置50中，用螺钉等，将安装板80紧固于光盘驱动装置的电机搭载部，藉此将电机本体70安装于光盘驱动装置上。在电机本体70搭载于电机搭载部的状态下，藉由嵌入转轴60上端部分而固定的转台30带动载于其上面(光盘载置面35)上的MD等光盘围绕电机轴线旋转。

在本实施形态中，转台30固定于转轴60的上端侧，在转台30的上面形成有环状的光盘夹持用吸附磁铁17。转台30的上面外周侧上环形地形成有支承光盘的光盘安装部35。其上贴附有环状的橡胶衬垫。在本实施形态中，转台30为具有磁性体性质的金属制零件。在转台30上，吸附磁铁17的下侧底壁31起了背衬托架的功能。

在本实施形态中，在转轴60的上端侧通过固定于转轴60上端侧的金属制盘座固定部件90，固定有转台30，这一点如同上述。

在如此构成的光盘驱动装置50中，如同实施形态1，藉由将转轴60的上端部压入或热套配合装入盘座固定部件90的圆筒部91内进行固定。又，盘座固定部件90的硬度等同于、或低于转轴60的硬度。

如此，由于在本实施形态的光盘驱动装置50中，通过与转轴60另成一体的盘座固定部件90将转轴60和转台30固定，且，将上述盘座固定部件90用于光盘(见图6)的盘座导向，由此，即使将转轴60作成小直径，也可在上述盘座固定部件90上形成可将光盘导引至形成于光盘200的盘座201上的中心孔202的外径尺寸，得到如同实施形态1的效果。

又，在本实施形态中，在使光盘作水平旋转时，要求转轴60相对电机搭载部为直角。这里在本实施形态中，用于在安装板80上形成轴承保持孔81的内缘翻边加工应使得轴承保持孔81的中心轴线对于安装部80成直角。如此，以安装板80为基准面，只要将轴承保持孔81作成直角，即可将径向轴承62成与安装板80成直角地固定，从而，可以容易地产生安装板80和转轴60的直角度。

如上所说明地，由于在本发明的光盘驱动装置中，通过与转轴另成一体的盘座固定部件固定转轴和转台，且，将上述盘座固定部件用于将光盘导向盘座之用，所以，即使将转轴作成小直径，也可在上述盘座固定部件上形成可导引光盘至盘座上形成的中心孔的外径尺寸。再有，即使将转轴作成小直径，由于转台对于具有相当粗细的盘座固定部件也能以充分的固定间隔固定，因此，其表面振摆可作成与以往产品相同。

再有，因盘座固定部件具有等同于、或低于转轴的硬度，所以，在将转轴嵌入于盘座固定部件的内侧时，不会由于嵌入时的应力而使转轴变形。且，藉由将具有不同外径的转轴和盘座固定部件分别单独成型，可以分别制得在长度方向上具有相同外径的零件，由此，可以高精度地分别制得转轴及盘座固定部件。

图1为本发明的实施形态1的光盘驱动装置的纵向剖视图。

图2为表示光盘驱动装置的结构和表面振摆程度之间的关系图。

图3为本发明的实施形态1的变化例子1的光盘驱动装置的半剖视图。

图4为本发明的实施形态1的变化例子2的光盘驱动装置的纵向剖视图。

图5为本发明的实施形态2的光盘驱动装置的部分切除的侧视图。

图6为以往的光盘驱动装置的剖视图。

图7是为解决图6所示的光盘驱动装置中存在的问题而开发的光盘驱动装置的说明图。

图中，10、50为光盘驱动装置，11为基座，12为径向轴承，13为定子铁心，14为驱动线圈，15为驱动磁铁，17为吸附磁铁，18为止推轴承，20、60为转轴，21为转轴的上端部分，29、66为滑动面，30为转台，33为轴孔，35为光盘安装部，36为橡胶衬垫，40为整流子，45为电刷，59为轴拉出孔，51为电机壳体，53为永久磁铁，55为电枢，56为凸极芯子，57为线圈，61为电刷保持器，62为径向轴承，68为止推轴承，70为电机本体，80为安装板，90为盘座固定部件，91为圆筒部，92为盘座导向部，94为形成于盘座固定片上的环形沟槽。

Claims (10)

1．一种光盘驱动装置，所述装置包括：转轴，形成有与所述转轴的外周面进行滑动的滑动部、且可旋转地支承该转轴的径向轴承，固定于所述转轴上的光盘安装用的转台，在所述转轴的前端部上，形成插入形成于光盘盘座上的中心孔中、并对该盘座进行导向的的盘座导向部，其特征在于，

作为所述转轴和所述转台，系通过其内侧嵌入有上述转轴的筒部及形成了所述盘座导向部的盘座固定部件来固定；

该盘座固定部件具有大于所述转轴外径尺寸的外径尺寸，同时，具有低于所述转轴硬度的硬度。

2．如权利要求1所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述的光盘驱动装置包括固定于所述转台上的背衬托架，该背衬托架上安装有与定子铁心对置的驱动磁铁。

3．如权利要求1所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述盘座固定部件是与所述转轴及转台另外成型的构件，该盘座固定部件包括嵌入有转轴上端部分的圆筒部和，嵌入于所述光盘中心孔的所述盘座导向部；在盘座固定部件的前端侧形成为圆锥状的锥面，形成中间隆起的帽状。

4．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述盘座固定部件的所述圆筒部为全长直径相同的直圆筒部，所述圆筒部的外径与所述光盘中心孔的内径相同，所述盘座固定部件和上述转轴的外径尺寸之差在0.4一1.5mm的范围。

5．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述转台为在其中心具有轴孔的金属制品，且将所述盘座固定部件压入固定于该轴孔中。

6．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述转台为其中心具有轴孔的金属制品，且将所述盘座固定部件热套固定于该轴孔中。

7．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述转台为树脂成型制品，且将其外周侧面形成有沟槽的所述盘座固定部件，由外插入成型法固定于该转台的中心。

8．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述转台为磁性金属材料制品，所述盘座固定部件为与所述转轴相同材料的制品。

9．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述转台为磁性金属材料制品，所述转轴材料为SUS420，所述盘座固定部件材料为SUS304。

10．如权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于，所述转轴由作为径向轴承的烧结含油轴承支承，同时，在与所述盘座固定部件相反一侧的位置上，与平板状的止推轴承抵接。

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