CN1747028A - 用于记录盘的驱动电机和使用该驱动电机的记录盘驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明一个示例的用于记录盘的驱动电机包括固定在轴(8)上的转子托架(12)以及定心部分(20)，该轴为旋转构件。在卡盘(26)的基部与转子托架(12)之间设有一垫片(38)，该卡盘的基部的至少一部分容纳在定心部分(20)内。

Description

用于记录盘的驱动电机 和使用该驱动电机的记录盘驱动器

技术领域

本发明涉及一种用于记录盘的驱动电机，用来驱动各种记录盘，例如CD、DVD、PD等，并且涉及一种使用该用于记录盘的驱动电机的记录盘驱动器。

背景技术

例如，作为一种用于记录盘的驱动电机，已知如图11所示的结构。电机的转子100包括：由套筒102(静止构件)可旋转地支撑的轴104；支撑于轴104的轴向上部的转子托架106；以及支撑于轴104的轴向上侧处的转子托架106上方的盘托架108。盘托架108包括：其上安装有记录盘114的回转台115；设置在回转台115中心部分的定心部分116；以及多个卡盘112，它们在相应螺旋弹簧110作用下径向向外偏压，其中这些螺旋弹簧沿周向均匀地设置在定心部分116中。

当使用这种电机时，记录盘114的中心孔与定心部分116相连。当将定心部分116装配在记录盘114的中心孔中时，每个卡盘112被记录盘114的中心孔的内周表面推动，从而径向向内运动。于是，当记录盘114完全连接并安装到回转台115的盘安装表面115a上时，卡盘112的末端部分112b被螺旋弹簧110的回复力推动，以按压记录盘114的内周面的上边缘部分，从而使记录盘114保持在转子100上。因此，在转子100转动期间，记录盘114由于离心力或其自身重量，因而既不会脱开也不会倾斜。

在上述结构中，由于记录盘114的轴向厚度规范为标准，因此为了保持记录盘114，需要在盘安装表面115a和卡盘112的末端部分112b之间保持一定的轴向距离。

因此，在其中卡盘112的末端部分112b与记录盘114内周表面的上边缘部分接合的状态(保持记录盘的状态)中，在卡盘112的基部112a和转子托架106的上表面之间产生相当大的间隙120。

如果产生了间隙120，则当将记录盘114从所述记录盘114由转子100保持的状态移除时，将记录盘114从转子100移除所需的力(以下称为记录盘拉拔力)可能降低。即，当记录盘114从转子100移除时，卡盘112被记录盘114的内周表面推动而受到轴向向上的力；但是，由于产生了间隙120，因此卡盘112易于在被螺旋弹簧110偏压的状态下旋转，而不是抵抗螺旋弹簧110的偏压作用使基部112a径向向内运动。因此，卡盘112的末端部分112b轴向向上的运动量增加，以使得记录盘拉拔力显著减小。当记录盘拉拔力减小时，在电机转动期间，记录盘114可能由于离心力、外部振动等而易于从转子100脱开。

这里，可以通过减小回转台115的轴向厚度使盘安装表面115a轴向向下运动，从而减小间隙120的轴向尺寸。但是，这种结构导致回转台115的刚性降低。

另一方面，当螺旋弹簧110的弹簧力加强，即，当弹簧常数增加时，能够防止记录盘拉拔力降低。但是，卡盘112的径向向内运动变得困难，并且将记录盘114安装在转子100上所需的力(以下，该力称为记录盘安装力)增加。因此，将记录盘114安装到转子100上变得困难，这导致操作性降低。

发明内容

根据本发明，可以提供一种用于记录盘的驱动电机和一种使用该用于记录盘的驱动电机的记录盘驱动器，其能够防止记录盘拉拔力降低，并具有优良的可靠性和持久性。

本发明一示例的电机是用于记录盘的驱动电机，其中具有中心孔的圆盘形记录盘围绕转子的中心旋转轴线旋转，该驱动电机包括：定心部分，其位于转子上中心旋转轴线的周围，并具有径向外围表面；记录盘安装表面，其形成在转子上的所述定心部分的径向外围区域处；以及多个卡盘，每个卡盘都具有弹性部分和末端部分，该末端部分具有容纳在所述定心部分中的基部。

于是，所述多个卡盘的每个末端部分都受到来自弹性部分的弹性力，从而至少径向向外地按压记录盘的中心孔的圆周边缘，由此记录盘被保持在所述记录盘安装表面上。

在所述末端部分的基部的下表面与所述转子的面向所述基部的上表面之间的间隙比预定尺寸窄，从而使末端部分在将记录盘插入转子上的定心部分，或从转子上的定心部分移除时能够平滑地运动。

在本发明该示例的用于记录盘的驱动电机中，卡盘的运动工作范围受到定位部分的限制。因此，通过卡盘不断向记录盘施加弹性部分的径向弹性力。因此，能够防止记录盘拉拔力的降低。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的用于记录盘的驱动电机的剖视图。

图2是图1中所示的用于记录盘的驱动电机的俯视图。

图3是图1中所示的卡盘26的侧视图。

图4是图4中所示的卡盘26的俯视图。

图5是图4中所示的卡盘26的仰视图。

图6是表示图1中所示的垫片38的视图。

图7是表示从图1中所示的用于记录盘的驱动电机上移除记录盘56的状态的视图。

图8是根据本发明第二实施例的用于记录盘的驱动电机的剖视图。

图9是根据本发明第三实施例的用于记录盘的驱动电机的剖视图。

图10是剖视图，表示根据本发明的示例的记录盘驱动器。

图11是剖视图，表示用于记录盘的传统驱动电机。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的每个实施例。另外，在以下的描述中，当通过左、右、上和下来描述各构件的位置关系和方向时，它们并不表示包含在实际设备中的位置关系和方向，但是它们一致地表示了仅在附图中所示的位置关系和方向。

<第一实施例>

<整个电机结构>

图1是沿着图2中所示的线o-o剖取的电机的剖视图。

该电机包括：框架2；由框架2保持的大致为圆筒形的衬套4；保持在衬套4的内周部分中的套筒6；以及大致为杯形的转子10，其具有由套筒6可旋转地支撑的轴8。

圆孔2a形成在框架2(静止构件)内，并且衬套4的基部连接到圆孔2a上。衬套4为由铁、不锈钢等制成的大致为圆筒形的构件。衬套4通过使其下端处的敛缝部分4a径向向外塑性变形而保持在框架2上。套筒6安装到衬套4的内周部分中，并且密封衬套4的下端部分的闭合板13安装在衬套4的底部处。通过使衬套的敛缝部分4b径向向内塑性变形而将闭合板13保持在衬套4上。

转子10为旋转构件，其与中心旋转轴线X大致同轴地旋转，并包括：轴8；大致为杯形的转子托架12，其由磁性材料(例如，铁)制成，该转子托架通过挤压操作等形成并固定在轴8上；以及盘托架14，其通过粘合剂等固定在轴8的上部。转子托架12包括圆形盖罩部分12a，以及从圆形盖罩部分12a的外围部分垂直形成的周壁部分12b。转子磁体16保持在周壁部分12b的内周表面上，并通过径向间隙与保持在衬套4上的定子18相对。

<盘托架结构>

盘托架14包括固定在轴8上部的定心部分20，以及与该定心部分20一体形成的回转台22。缓冲材料24安装在回转台22的外围上表面部分上，并且通过该缓冲材料24安装记录盘56。

定心部分20和回转台22由树脂材料一体模制，更具体地，定心部分20和回转台22例如由聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚(PPS)、聚缩醛(POM)或它们的复合材料形成。如上所述，可以通过将定心部分20和回转台22由树脂材料一体形成，来实现组件数量的减少和成本的降低。

定心部分20的外径设计为，比记录盘56的中心孔56a在公差范围内的最小尺寸略小。这样，当记录盘56的中心孔56a具有在由标准规范的公差范围内的尺寸时，定心部分20就被安装到记录盘56的中心孔56a上。

如图2所示，定心部分20包括：在其内侧形成的气穴23；记录盘校准(对齐？)机构24，其用于将安装在回转台22上的记录盘56的中心与转子10的旋转中心校准；以及主要由卡盘26构成的记录盘保持机构28，其用于控制安装在回转台22上的记录盘56的轴向运动。

<记录盘校准机构24>

如图2所示，三对校准孔30形成在定心部分20和回转台22内，并沿周向均匀地间隔布置。在每对校准孔30之间形成一校准爪32，且该校准爪具有上端部分，该上端部分与定心部分20的外围部分一体形成，并且径向向外延伸并面向下端部分。

每个校准爪32均包括：圆形部分32a，其与定心部分20的上端部分一体形成并径向向外延伸；以及弯曲部分32b，其从圆形部分32a的径向外端部分径向向外延伸同时轴向朝下。另外，当从图1的剖视图中看时，弯曲部分32b形成为圆弧形。每个校准爪32的弯曲部分32b的下端部分，从定心部分20的外围表面径向向外略微突出。

下面，将描述在记录盘56和记录盘校准机构24之间的尺寸关系。将定心部分20的径向外围部分的最大半径设计为，不大于记录盘56的中心孔56a在公差范围内的最小半径。另一方面，将由校准爪32的下端部分形成的虚拟圆半径设计为，比记录盘56的中心孔56a在公差范围内的最大半径略大。

对于这种校准爪32，期望设置有至少三个圆周部分，用于校准记录盘56。

<记录盘保持机构28>

三个保持孔34形成在定心部分20和回转台22内，并沿周向均匀地间隔布置。每个保持孔34都形成为穿过定心部分20的顶壁部分和侧壁部分。每个保持孔34都包括上保持孔34a和侧保持孔34b，该侧保持孔与上保持孔34a连续并从上保持孔34a轴向向下延伸。侧保持孔34b的周长比上保持孔34a的周长要长。

由螺旋弹簧36弹性偏压的爪形卡盘26设置在定心部分20和每个保持孔34上，其中螺旋弹簧36是能够前后径向运动的弹性构件。

下面将利用图3至图5来描述卡盘26的结构。卡盘26包括：顶壁部分28，其具有平面28a，以及从平面28a轴向向下倾斜并径向朝外(图3的右侧)的上斜面28b；和底壁部分30，其具有与顶壁部分28一体形成的下斜面30a，该下斜面30a从上斜面28b的径向外末端部分径向向内延伸并轴向朝下。另外，卡盘26与顶壁部分28和底壁部分30一体形成，并包括从顶壁部分28和底壁部分30径向向内延伸的矩形基部33以及突起部分34。顶壁部分28的周向宽度(图4的垂直方向)与定心部分20的上保持孔34a的周向宽度大致一致。如上所述，上斜面28b和下斜面30a形成在卡盘26上，从而使记录盘56能够顺利地安装或者卸下。

如图1所示，卡盘26的一部分容纳在定心部分20内，并且设置成被螺旋弹簧36径向向外偏压。螺旋弹簧36具有与定心部分20接合的径向内端部分，以及与卡盘26的突起部分34接合的径向外端部分。这样，卡盘26通过螺旋弹簧36的弹性力而径向运动。另外，螺旋弹簧36在径向压缩的状态下容纳在定心部分20内。因此，卡盘26通过弹性力径向向外运动；然而，卡盘26的下斜面30a的一部分与定心部分20的侧壁部分接触，从而防止卡盘26从定心部分20向外突出。

<垫片38的结构>

如图6所示，用作定位部分的垫片38安装在回转台22上，并且垫片38通过小轴向间隙G与卡盘26的基部33相对。垫片38是由具有优良防滑性和耐磨性的树脂材料制成的环形构件。此外，垫片38并不限于树脂材料，而是可以使用各种材料；形状并不限于环形构件，而是可以使用例如圆弧构件等的形状。另外，垫片38可以通过粘结剂等固定在回转台22上。

<操作>

下面将利用图1或图7来描述将记录盘56安装到转子10上的状态。记录盘56安装在定心部分20上，以使得中心孔56a与轴8大致同轴设置。在这种状态下，当轴向向下按压记录盘56时，其压力施加在卡盘26的上斜面28b上，并且卡盘26通过其径向分力而径向向内运动。记录盘56内周表面的下边缘通过在上斜面28b的外表面和校准爪32的弯曲部分32b上滑动，而与轴8同轴地引入。螺旋弹簧36的弹簧常数设计为，使得当记录盘56被轻微的力，甚至来自指尖的力按压时，卡盘26也径向向内运动。于是，当记录盘56内周表面的下边缘经过上斜面28b时，卡盘26被螺旋弹簧36的回复力推动而径向向外运动，同时卡盘26的下斜面30a在记录盘56的内周表面上滑动时。

因此，在将记录盘56安装到转子10上之后，卡盘26的下斜面30a通过螺旋弹簧36的回复力，从轴向上侧弹性地挤压记录盘56。

另外，记录盘56被保持，并且同时记录盘56还如下所述被校准。当记录盘56在卡盘18上滑动时，校准爪32的弯曲部分32b也在记录盘56的内周表面上滑动。三个校准爪32的弯曲部分32b的半径形成为，使其在任何轴向位置分别相等。因此，这三个校准爪32分别均匀地径向向外挤压记录盘56的内周表面，从而实现记录盘56和转子10之间的校准。

接下来，将描述将记录盘56从转子10移除的状态。如图7所示，当记录盘56从记录盘56安装到转子10上的状态轴向向上运动时，记录盘56的内周表面的上边缘轴向向上运动，同时在卡盘26的下斜面30a和校准爪32的弯曲部分32b上滑动。

这时，卡盘26受到记录盘56的压力施加径向向内的力，以及用于将卡盘26的末端部分轴向向上提升的旋转力，即用于使基部轴向向下运动的力。然而，由于卡盘26在轴向下侧通过小轴向间隙G与垫片38相对，因此当卡盘26轴向向下运动时，卡盘26与垫片38接触，以使得轴向向下运动受到限制。之后，在卡盘26与垫片38接触的状态下，基部33的下表面33a在某种程度上径向向内运动，同时在垫片38的上表面38a上滑动。

于是，当记录盘56的内周表面使得卡盘26径向向内运动时，记录盘56轴向运动，之后记录盘56从转子10移除。当记录盘56内周表面的下边缘经过卡盘26的最外围部分时，卡盘26通过回复力径向向外运动。

例如，即使记录盘56由于外部振动等而试图轴向运动，卡盘26的运动工作范围也受到垫片38的限制，因此螺旋弹簧36的径向弹性力通过卡盘26不断施加到记录盘56的内周表面上。因此，与传统结构相比，可以防止记录盘拉拔力的降低，并可提供一种具有优良可靠性和持久性的电机。

另外，可以通过改变垫片38的轴向厚度来改变卡盘26的运动工作范围，因此记录盘拉拔力可以用简单的方法来调整。另外，当记录盘56安装到转子10上时，垫片38与卡盘26的运动无关，从而对记录盘安装力无影响。

<第二实施例>

下面将参照图8来描述本发明的第二实施例。另外，由于根据本实施例的电机在基础结构上与上述第一实施例相同，因此将通过在500后的数字中所示的对应构件的附图标记来限定对应关系，并只对不同点作进一步描述。

在转子托架512上与卡盘526的基部533相对的部分处，形成有轴向向上成圆形突起的突起部分540。转子托架512是由磁性材料制成的大致为杯形的圆形构件，并通过挤压操作等形成，并且突起部分540在形成转子托架512期间一起形成。

如上所述，通过形成突起部分540可以获得与第一实施例中相同的效果。另外，由于突起部分540在形成转子托架512期间一起形成，因此突起部分540可以用简单的方法廉价地制成，并且可以确实地防止卡盘526的记录盘拉拔力降低。

另外，突起部分540形成为环形，但形状并不限于此，突起部分可以形成为圆弧形等形状。

<第三实施例>

下面将参照图9来描述本发明的第三实施例。另外，由于根据本实施例的电机在基础结构上与上述第一实施例相同，因此将通过在600后的数字中所示的对应构件的附图标记来限定对应关系，并且只对不同点作进一步描述。

在第三实施例中，转子托架612和回转台622一体形成。转子托架612是由磁性材料制成的大致为杯形的圆形构件，并且通过挤压操作等形成。于是，缓冲材料624安装在回转台622的外围部分上，并且通过缓冲材料624来安装记录盘656。

另外，垫片638安装在回转台622上，且垫片638通过小轴向间隙G与卡盘626基部633的下表面633a相对。通过在回转台622上设置垫片638，可以实现与第一实施例中相同的效果。

另外，在回转台622上与卡盘626的基部633相对的部分处，形成有轴向向上延伸的突起部分。该突起部分在形成回转台622和转子托架612期间一起形成。通过形成该突起部分，可以实现与第二实施例中相同的效果。

<记录盘驱动器>

下面将参照图10来描述记录盘驱动器50的内部结构。记录盘驱动器50包括：外壳52；在每个上述实施例中所描述的电机54，其固定在外壳52内；由电机54保持的圆盘形记录盘56；以及存取(pickup)装置58，用于在电机54转动期间，从记录盘56的所需位置读取信息/在其上写信息。

这样，可以通过在记录盘驱动器50上安装根据本发明的电机，而提供一种具有优良可靠性和持久性的记录盘驱动器。

如上所述，描述了根据本发明用于记录盘的驱动电机，以及装配有该用于记录盘的驱动电机的记录盘驱动器的一个实施例，但本发明并不限于这些实施例，在不超出本发明的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。

例如，可以通过在回转台上固定一定心部分，从而在回转台和卡盘的基部之间形成一定位部分。

Claims (13)

1.一种用于记录盘的驱动电机，其中具有中心孔的圆盘形记录盘安装在转子上，用于围绕该转子的中心旋转轴线旋转，该用于记录盘的驱动电机包括：

定心部分，其位于所述转子上中心旋转轴线的周围，其中，该定心部分的径向外围表面通过与所述记录盘的中心孔的内周接触，使得所述记录盘的中心与所述转子的中心旋转轴线对齐；

记录盘安装表面，其形成于所述转子上的所述定心部分的径向外围区域处，其中所述记录盘安装在与记录盘的轴向下侧表面接触的记录盘安装表面上；以及

多个卡盘，它们径向布置在定心部分内，其中，每个卡盘都具有弹性部分和具有基部的末端部分，所述弹性部分的内端固定在所述定心部分的中心部位上，并且所述弹性部分的外端与所示末端部分的内表面固定连接，从而以可径向运动的方式支撑，在所述末端部分的基部的下表面与所述转子的与该基部的下表面相对的上表面之间的间隙比预定尺寸窄，从而使得当记录盘插入所述转子上的定心部分中或从所述转子上的定心部分移除时，所述末端部分能够平滑地运动。

2.如权利要求1所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，在记录盘未安装在转子上的状态下，所述多个卡盘的末端部分包括上斜面和下斜面，所述上斜面根据与中心旋转轴线距离的增加而靠近所述盘安装表面，而所述下斜面根据与中心旋转轴线距离的增加而远离所述盘安装表面。

3.如权利要求1所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，一圆盘形回转台设置在所述定心部分的轴向下部处，该回转台大致与所述中心旋转轴线同轴地旋转并具有所述记录盘安装表面。

4.如权利要求3所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，所述定心部分固定在所述回转台上，且一定位部分设置在所述回转台的上表面上，并且所述间隙形成在所述基部的下表面和所述定位部分的上表面之间。

5.如权利要求4所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，所述定位部分与所述回转台一体形成。

6.如权利要求3所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，一转子托架设置在所述回转台的轴向下部处，该转子托架与所述中心旋转轴线大致同轴地旋转并具有一圆形盖罩部分，并且一定位部分设置在该圆形盖罩部分的上表面上，且所述间隙形成在所述基部的下表面和所述定位部分的上表面之间。

7.如权利要求6所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，所述定位部分与所述转子托架一体形成。

8.如权利要求3所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，所述回转台和定心部分被一体模制。

9.如权利要求1所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，一转子托架设置在所述定心部分的轴向下侧，该转子托架与所述旋转轴线大致同轴地旋转并具有一圆形盖罩部分和所述记录盘安装表面。

10.如权利要求9所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，所述定心部分固定在所述转子托架上，且一定位部分设置在转子托架的圆形盖罩部分的上表面上，并且所述间隙形成在所述基部的下表面和所述定位部分的上表面之间。

11.如权利要求9所述的用于记录盘的驱动电机，

其特征在于，所述定位部分与转子托架一体形成。

12.如权利要求1所述的用于记录盘的驱动电机，其特征在于，还包括：

由所述电机转子保持的转子磁体；以及

与转子磁体相对的定子，该定子为静止构件。

13.一种记录盘驱动器，其中具有中心孔的圆盘形记录盘与中心旋转轴线大致同轴地旋转，该记录盘驱动器包括：

外壳；

如权利要求1中所述用于记录盘的驱动电机，其固定在该外壳内并用于使所述记录盘旋转；以及

信息存取部，用于从记录盘的所需位置读取信息和/或在其上写信息。

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