JP2000113578A - ディスクアンバランス補正機構を備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの偏心や偏重心に起因する回転振動
を抑制する際に、ディスククランパの円形凹部内に複数
のボールを転動自在に設け、ディスクと一体にディスク
クランパが高速に回転した時に、複数のボールが内周か
ら外周に向かって飛散してディスククランパの円形凹部
内の外周内壁面にぶつかった時に発生する異音（衝撃
音）を防止する。 【解決手段】 ディスククランパ２０Ｂの円形凹部２１
ａ内の外周内壁面に沿って弾性体２６を設け、この弾性
体２６によって複数のボール２５と円形凹部２１ａ内の
外周内壁面とで発生する異音を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクの偏心や
偏重心に起因する回転振動を抑制するディスクアンバラ
ンス補正機構を備えたディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、再生専用のＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ
−ＲＯＭなどのディスクを再生するＣＤ−ＲＯＭドライ
ブ装置，ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置では、情報信号を
高速に処理することが要求されているいるため、ディス
クの回転数を７０００ｒｐｍ程度まで高速に回転させる
手法が一般的に採用されている。

【０００３】しかしながら、ＣＤやＤＶＤなどのディス
クでは、製造不良等が原因で生じるディスクのセンター
孔の位置ずれによる偏心やディスクの厚さムラによる偏
重心、又は、ユーザーがディスクにシールを貼ることに
よる偏重心によって回転中心と重心とが一致せず、この
ようなアンバランスが原因で発生する振動が悪影響を及
ぼす、という問題が浮上してきた。具体的には、例えば
光ディスク装置の場合には、このような振動が光学式ピ
ックアップに伝達しデータの読取りや書き込みに重大な
障害が出ることがある。

【０００４】特に、上記した各ドライブ装置はパーソナ
ルコンピュータ内などに設置されることが多く、ドライ
ブ装置の振動が自身の動作に支障を与えるばかりか、同
じパーソナルコンピュータ内のＨＤＤ（ハードディス
ク）ドライブ装置にさえも悪影響を及ぼしかねない。

【０００５】このようなアンバランスに起因する回転振
動を抑制するために、従来例としてディスクアンバラン
ス補正機構を備えたディスク装置が実用化されている。

【０００６】図５は従来のディスクアンバランス補正機
構を備えたディスク装置の概略構成を示した斜視図、図
６は従来のディスクアンバランス補正機構を備えたディ
スク装置を示した縦断面図、図７は図６に示した従来の
ディスクアンバランス補正機構を示した分解斜視図、図
８は従来のディスクアンバランス補正機構の動作を説明
するための平面図である。

【０００７】図５に示した如く、従来のディスクアンバ
ランス補正機構を備えたディスク装置１Ａでは、メイン
シャーシ２上にディスク（光ディスク）Ｄを高速に回転
させながら記録・再生するトラバースメカ１０が周囲４
か所のコーナ部位を防振ゴム３によってフローティング
されて取り付けられている。

【０００８】上記トラバースメカ１０は、サブシャーシ
１１上にスピンドルモータ１２が固定されており、この
スピンドルモータ１２の回転軸にターンテーブル１３が
固着されている。また、ターンテーブル１３にはディス
クＤの中心孔Ｈをセンタリングするためにテーパ円筒状
のセンターコーン１３ａが設けられている。また、ター
ンテーブル１３の上方には、ターンテーブル１３上に載
置したディスクＤが高速回転した時にターンテーブル１
３から離脱しないように後述する従来のディスクアンバ
ランス補正機構を内蔵したディスククランパ２０Ａが設
けられている。このディスククランパ２０Ａは、ターン
テーブル１３に載置したディスクＤに対して上方から接
離自在に図示しない支持手段により支持されている。

【０００９】また、ディスクＤ上に情報信号を記録した
り、もしくは、ディスクＤ上に記録した情報信号を再生
するための光ピックアップ３０がディスクＤの径方向に
移動自在に設けられている。

【００１０】ここで、従来のディスクアンバランス補正
機構を内蔵したディスククランパ２０Ａについて、図６
及び図７を併用して説明する。

【００１１】図６及び図７において、スピンドルモータ
１２の回転軸１２ａには、センターコーン１３ａを形成
したターンテーブル１３が固着され、このターンテーブ
ル１３とディスククランパ２０ＡとにディスクＤが挟持
された状態でクランプされている。この際、ターンテー
ブル１３の中心には、ディスクＤの中心孔Ｈをセンタリ
ングするためにテーパ円筒状のセンターコーン１３ａが
形成されており、且つ、センターコーン１３ａの上面に
ターンテーブル側ヨーク１４が固着されている。 上記
ディスククランパ２０Ａは、ロアークランパ２１と、こ
のロアークランパ２１の上面に図示しないネジにより取
り付けたアッパークランパ２２とを蓋合わせして、スピ
ンドルモータ１２の回転軸１２ａに対して同心で円筒状
に形成されている。

【００１２】また、ロアークランパ２１は上面側から円
形凹部２１ａを凹状に形成し、この円形凹部２１ａの中
心にターンテーブル１３のセンターコーン１３ａ及び下
記する円環状のマグネット２４を進入させるための中心
孔２１ｂが穿設されている。また、円形凹部２１ａ内
に、磁性材により形成した複数のボール２５が予め収納
されている。

【００１３】一方、アッパークランパ２２は、中心部か
らロアークランパ２１側に向けて突出形成した円筒状突
出部２２ａの外周に、円環状のクランパ側ヨーク２３及
び円環状のマグネット２４が嵌め込んで固着されてい
る。

【００１４】そして、ロアークランパ２１とアッパーク
ランパ２２とを蓋合わすると、ロアークランパ２１の円
形凹部２１ａ内の内周部位にアッパークランパ２２に固
着した円環状のクランパ側ヨーク２３及び円環状のマグ
ネット２４が進入した状態となる。この状態で、ロアー
クランパ２１の円形凹部２１ａの外周部位とマグネット
２４の外周部位との間に円環状のボール転動室２１ａ１
が形成され、この円環状のボール転動室２１ａ１内に予
め収納した複数のボール２５が転動自在になっている。
この際、円環状のボール転動室２１ａ１は複数のボール
２５が内周から外周に向かって移動できる溝巾に形成さ
れている。

【００１５】ここで、ターンテーブル１３のセンターコ
ーン１３ａにディスクＤの中心孔Ｈをセンタリングし
て、ディスクＤの上方からディスククランパ２０Ａをデ
ィスクＤ上に載置すると、アッパークランパ２２に固着
した円環状のマグネット２４がターンテーブル１３のセ
ンターコーン１３ａに固着したターンテーブル側ヨーク
１４に引きつけられるので、ターンテーブル１３上に載
置したディスクＤがディスククランパ２０Ａによってク
ランプされる。

【００１６】上記構成において、スピンドルモータ１２
の停止時には、ロアークランパ２１の円形凹部２１ａの
円環状のボール転動室２１ａ１内に配置した複数のボー
ル２５は、図８にて仮想線で示す如く、円環状のマグネ
ット２４に吸着しているが、スピンドルモータ１２が回
転を開始すると、ディスククランパ２０Ａのロアークラ
ンパ２１が矢印方向に回転して、複数のボール２５に働
く遠心力がマグネット２４の吸引力より大きくなったと
き、複数のボール２５は内周から外周に向かって飛散
し、ロアークランパ２１の円形凹部２１ａ内の外周内壁
面に押し付けられる。そして、例えば３０００〜４５０
０ｒｐｍ程度の回転数に達すると、複数のボール２５が
円形凹部２１ａ内の外周内壁面に沿って周方向に転動し
ながらディスクＤの偏重心とは反対側に移動する。つま
り、ディスクＤの偏重心をキャンセルするべく複数のボ
ール２５が移動することで自動的にバランス調整され、
高速回転時における振動が抑制されるものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
構成によるディスククランパ２０Ａでは、ディスクＤと
一体にディスククランパ２０Ａが高速に回転して、ロア
ークランパ２１の円形凹部２１ａ内の複数のボール２５
が内周から外周に向かって飛散し、ロアークランパ２１
の円形凹部２１ａ内の外周内壁面にぶつかる時とか、あ
るいは、複数のボール２５がロアークランパ２１の円形
凹部２１ａ内の外周内壁面に沿って周方向に転動する時
に、ロアークランパ２１の円形凹部２１ａ内の外周内壁
面で複数のボール２５による異音（衝撃音）が発生する
ことがあり、問題となっている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
てなされたものであり、第１の発明は、モータの回転軸
に取り付けられ、且つ、ディスクの中心孔をセンタリン
グした状態で載置した該ディスクと一体に回転するター
ンテーブルと、前記ディスクを前記ターンテーブル側に
クランプし、該ターンテーブルに載置した該ディスクと
一体に回転するディスククランパと、前記ディスククラ
ンパ内に前記回転軸と同心的に設けた円形凹部と、前記
ディスククランパの円形凹部内の内周部位に前記回転軸
と同心的に固着した円環状又は円筒状のマグネットと、
前記ディスククランパの円形凹部内の外周部位と前記マ
グネットの外周部位との間に形成された円環状のボール
転動室と、前記円環状のボール転動室内に転動自在に配
置した複数のボールとで構成したディスクアンバランス
補正機構を備えたディスク装置において、前記ディスク
クランパの円形凹部内の外周内壁面に沿って弾性体を設
け、この弾性体によって前記複数のボールと前記外周内
壁面とで発生する異音を防止することを特徴とするディ
スクアンバランス補正機構を備えたディスク装置であ
る。

【００１９】また、第２の発明は、モータの回転軸に取
り付けられ、且つ、ディスクの中心孔をセンタリングし
た状態で載置した該ディスクと一体に回転するターンテ
ーブルと、前記ディスクを前記ターンテーブル側にクラ
ンプし、該ターンテーブルに載置した該ディスクと一体
に回転するディスククランパと、前記ターンテーブルの
下方に該ターンテーブルと一体に設けられ、円形凹部を
前記回転軸と同心的に形成した回転体と、前記回転体の
円形凹部内の内周部位に前記回転軸と同心的に固着した
円環状のマグネットと、前記回転体の円形凹部内の外周
部位と前記マグネットの外周部位との間に形成された円
環状のボール転動室と、前記円環状のボール転動室内に
転動自在に配置した複数のボールとで構成したディスク
アンバランス補正機構を備えたディスク装置において、
前記回転体の円形凹部内の外周内壁面に沿って弾性体を
設け、この弾性体によって前記複数のボールと前記外周
内壁面とで発生する異音を防止することを特徴とするデ
ィスクアンバランス補正機構を備えたディスク装置であ
る。前記回転体の円環状の凹部内の外周内壁面に沿って
弾性体を設け、この弾性体によって前記複数のボールと
前記外周内壁面とで発生する異音を防止することを特徴
とするディスクアンバランス補正機構を備えたディスク
装置である。

【００２０】

【発明の実施の形態】＜第１実施例＞以下に本発明に係
るディスクアンバランス補正機構を備えたディスク装置
の一実施例を図１乃至図４を参照して＜第１実施例＞，
＜第２実施例＞の順に詳細に説明する。

【００２１】＜第１実施例＞図１は本発明に係る第１実
施例のディスクアンバランス補正機構を備えたディスク
装置を示した縦断面図、図２は図１に示した第１実施例
のディスクアンバランス補正機構を示した分解斜視図、
図３（Ａ），（Ｂ）は第１実施例のディスクアンバラン
ス補正機構の動作を説明するための平面図である。尚、
説明の便宜上、先に従来例で示した構成部材と同一構成
部材に対しては同一の符号を付して適宜説明し、且つ、
従来例と異なる構成部材に新たな符号を付して説明す
る。

【００２２】図１及び図２に示した如く、第１実施例の
ディスクアンバランス補正機構を備えたディスク装置１
Ｂでは、先に図６及び図７を用いて説明した従来のディ
スクアンバランス補正機構を適用したディスククランパ
２０Ａに換えてディスククランパ２０Ｂを用い、このデ
ィスククランパ２０Ｂを構成するロアークランパ２１の
円形凹部２１ａ内の外周内壁面に沿って弾性体２６を設
け、この弾性体２６によって複数のボール２５と円形凹
部２１ａ内の外周内壁面とで発生する異音を防止するこ
とを特徴とするものである。

【００２３】即ち、スピンドルモータ１２の回転軸１２
ａには、センターコーン１３ａを形成したターンテーブ
ル１３が固着され、このターンテーブル１３とディスク
クランパ２０ＢとにディスクＤが挟持された状態でクラ
ンプされている。

【００２４】上記ディスククランパ２０Ｂは、ロアーク
ランパ２１と、このロアークランパ２１の上面に図示し
ないネジにより取り付けたアッパークランパ２２とを蓋
合わせして、スピンドルモータ１２の回転軸１２ａに対
して同心で円筒状に形成されている。

【００２５】この際、ロアークランパ２１に形成した円
形凹部２１ａ内の外周内壁面に沿ってゴム部材などを用
いたリング状の弾性体２６が貼着されており、且つ、円
形凹部２１ａ内に磁性材により形成した複数のボール２
５が予め収納されている。

【００２６】一方、アッパークランパ２２の中心に形成
した円筒状突出部２２ａには、円環状のクランパ側ヨー
ク２３及び円環状のマグネット２４が嵌め込んで固着さ
れており、且つ、円環状のマグネット２４はターンテー
ブル１３のセンターコーン１３ａに固着したターンテー
ブル側ヨーク１４に引きつけられるようになっている。

【００２７】そして、ロアークランパ２１とアッパーク
ランパ２２とを蓋合わせすると、ロアークランパ２１の
円形凹部２１ａ内の内周部位にアッパークランパ２２に
固着した円環状のクランパ側ヨーク２３及び円環状のマ
グネット２４が進入した状態となる。この状態で、ロア
ークランパ２１の円形凹部２１ａの外周部位とマグネッ
ト２４の外周部位との間に円環状のボール転動室２１ａ
１が形成され、この円環状のボール転動室２１ａ１内に
予め収納した複数のボール２５が転動自在になってい
る。この際、円環状のボール転動室２１ａ１の外周内壁
面に沿って先に説明した弾性体２６が設けられており、
後述する動作時に弾性体２６によって複数のボール２５
と円形凹部２１ａ内の外周内壁面とで発生する異音を防
止することができるようになっている。

【００２８】尚、実施例では、アッパークランパ２２の
円筒状突出部２２ａに円環状のマグネット２４を嵌合さ
せて説明したが、これに限定されるものではなく、アッ
パークランパ２２の円筒状突出部２２ａの下端に円筒状
のマグネットを取り付けても良く、更に、ロアークラン
パ２１の円形凹部２１ａの中心部に円環状又は円筒状の
マグネットを直接取り付けても良い。

【００２９】次に、上記構成による第１実施例のディス
クアンバランス補正機構の動作について図３（Ａ），
（Ｂ）を用いて説明する。

【００３０】まず、図３（Ａ）に示した如く、ディスク
Ｄをターンテーブル１３とディスククランパ２０Ｂとに
挟持した状態でディスクＤが停止している初期状態時に
は、ロアークランパ２１の円形凹部２１ａ内の複数のボ
ール２５が円環状のボール転動室２１ａ１内を転動する
ことなく、円環状のマグネット２４に吸着されている。
この後、ディスクＤが回転すると、複数のボール２５は
ディスクＤの回転速度が所定の回転数になるまでマグネ
ット２４に吸着されたまま一体となって回転する。

【００３１】次に、図３（Ｂ）に示した如く、ディスク
Ｄの回転速度が高速になると、複数のボール２５に作用
する遠心力がマグネット２４の吸着力より大きくなっ
て、複数のボール２５はロアークランパ２１の円形凹部
２１ａの内周から外周に向かって飛散し、円形凹部２１
ａ内の外周内壁面に沿って周方向に転動しながらディス
クＤの偏重心とは反対側に移動し、ほぼバランスがとれ
て振動が減少するとその位置に安定する。この時、円形
凹部２１ａ内の外周内壁面に沿ってゴム部材などを用い
た弾性体２６が貼着されているため、複数のボール２５
がロアークランパ２１の円形凹部２１ａの外周に向かっ
て飛散して弾性体２６にぶつかっても異音（衝撃音）が
発生することがなくなり、また、複数のボール２５が円
形凹部２１ａ内の外周内壁面に沿って周方向に転動する
時でも弾性体２６によって異音が発生することがなくな
る。

【００３２】＜第２実施例＞図４は本発明に係る第２実
施例のディスクアンバランス補正機構を備えたディスク
装置を示した縦断面図である。

【００３３】図４に示した第２実施例のディスクアンバ
ランス補正機構を備えたディスク装置１Ｃでは、ディス
クアンバランス補正機構をディスククランパ２０Ｃ側に
設けずにターンテーブル１３側に設けたことを特徴とす
るものである。

【００３４】即ち、ディスクＤをターンテーブル１３側
にクランプするためのディスククランパ２０Ｃは、ロア
ークランパ２１Ｃとアッパークランパ２２とを蓋合わせ
して構成されており、このロアークランパ２１Ｃ内にデ
ィスクアンバランス補正機構が設けられていないため、
ロアークランパ２１Ｃは低い高さに形成されている。

【００３５】また、ターンテーブル１３の下方には、回
転体２７がターンテーブル１３と一体に回転自在に設け
られている。この回転体２７には、円形凹部２７ａがス
ピンドルモータ１２の回転軸１２ａと同心的に形成され
ており、且つ、円形凹部２７ａ内の外周内壁面に沿って
ゴム部材などを用いたリング状の弾性体２８が貼着され
ており、且つ、円形凹部２７ａ内に磁性材により形成し
た複数のボール２５が予め収納されている。

【００３６】また、ターンテーブル１３のボス部１３ｂ
には、円環状のターンテーブル側ヨーク２８及び円環状
のマグネット２９が嵌め込んで固着されており、且つ、
円環状のマグネット２９は回転体２７の中心に穿設した
中心孔２７ｂに進入している。 そして、回転体２７の
円形凹部２７ａの外周部位と円環状のマグネット２９の
外周部位との間に円環状のボール転動室２７ａ１が形成
され、この円環状のボール転動室２７ａ１内に予め収納
した複数のボール２５が転動自在になっている。この
際、円環状のボール転動室２７ａ１は複数のボール２５
が内周から外周に向かって移動できる溝巾に形成されて
いる。

【００３７】上記構成による第２実施例のディスクアン
バランス補正機構の動作は、先に図３（Ａ），（Ｂ）を
用いて説明した第１実施例と同じであり、ターンテーブ
ル１３の下方に一体的に形成した回転体２７の円形凹部
２７ａ内の外周内壁面に沿って弾性体２８を設けたの
で、ディスクＤと一体に回転体２７が高速に回転した際
に、複数のボール２５が回転体２７の円形凹部２７ａの
内周から外周に向かって飛散して弾性体２８にぶつかっ
ても異音（衝撃音）が発生することがなくなり、また、
複数のボール２５が円形凹部２７ａ内の外周内壁面に沿
って周方向に転動する時でも弾性体２８によって異音が
発生することがなくなる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した本発明に係るディスクアン
バランス補正機構を備えたディスク装置において、請求
項１記載によると、ディスククランパの円形凹部内の外
周内壁面に沿って弾性体を設けたので、ディスクと一体
にディスククランパが高速に回転した際に、複数のボー
ルがディスククランパの円形凹部の内周から外周に向か
って飛散して弾性体にぶつかっても異音（衝撃音）が発
生することがなくなり、また、複数のボールが円形凹部
内の外周内壁面に沿って周方向に転動する時でも弾性体
によって異音が発生することがなくなる。

【００３９】また、請求項２記載によると、ターンテー
ブルの下方に一体的に形成した回転体の円形凹部内の外
周内壁面に沿って弾性体を設けたので、ディスクと一体
に回転体が高速に回転した際に、複数のボールが回転体
の円形凹部の内周から外周に向かって飛散して弾性体に
ぶつかっても異音（衝撃音）が発生することがなくな
り、また、複数のボールが円形凹部内の外周内壁面に沿
って周方向に転動する時でも弾性体によって異音が発生
することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のディスクアンバラン
ス補正機構を備えたディスク装置を示した縦断面図であ
る。

【図２】図１に示した第１実施例のディスクアンバラン
ス補正機構を示した分解斜視図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は第１実施例のディスクアンバ
ランス補正機構の動作を説明するための平面図である。

【図４】本発明に係る第２実施例のディスクアンバラン
ス補正機構を備えたディスク装置を示した縦断面図であ
る。

【図５】従来のディスクアンバランス補正機構を備えた
ディスク装置の概略構成を示した斜視図である。

【図６】従来のディスクアンバランス補正機構を備えた
ディスク装置を示した縦断面図である。

【図７】図６に示した従来のディスクアンバランス補正
機構を示した分解斜視図である。

【図８】従来のディスクアンバランス補正機構の動作を
説明するための平面図である。

【符号の説明】

１Ｂ…第１実施例のディスク装置、１Ｃ…第２実施例の
ディスク装置、１２…スピンドルモータ、１２ａ…回転
軸、１３…ターンテーブル、２０Ｂ…第１実施例のディ
スククランパ、２１…ロアークランパ、２１ａ…円形凹
部、２１ａ１…円環状のボール転動室、２２…アッパー
クランパ、２４…円環状のマグネット、２５…複数のボ
ール、２６…弾性体、２７…回転体、２７ａ…円形凹
部、２７ａ１…円環状のボール転動室、２８…弾性体、
２９…円環状のマグネット。Ｄ…ディスク、Ｈ…ディス
クの中心孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータの回転軸に取り付けられ、且つ、デ
   ィスクの中心孔をセンタリングした状態で載置した該デ
   ィスクと一体に回転するターンテーブルと、 前記ディスクを前記ターンテーブル側にクランプし、該
   ターンテーブルに載置した該ディスクと一体に回転する
   ディスククランパと、 前記ディスククランパ内に前記回転軸と同心的に設けた
   円形凹部と、 前記ディスククランパの円形凹部内の内周部位に前記回
   転軸と同心的に固着した円環状又は円筒状のマグネット
   と、 前記ディスククランパの円形凹部内の外周部位と前記マ
   グネットの外周部位との間に形成された円環状のボール
   転動室と、 前記円環状のボール転動室内に転動自在に配置した複数
   のボールとで構成したディスクアンバランス補正機構を
   備えたディスク装置において、 前記ディスククランパの円形凹部内の外周内壁面に沿っ
   て弾性体を設け、この弾性体によって前記複数のボール
   と前記外周内壁面とで発生する異音を防止することを特
   徴とするディスクアンバランス補正機構を備えたディス
   ク装置。
2. 【請求項２】モータの回転軸に取り付けられ、且つ、デ
   ィスクの中心孔をセンタリングした状態で載置した該デ
   ィスクと一体に回転するターンテーブルと、 前記ディスクを前記ターンテーブル側にクランプし、該
   ターンテーブルに載置した該ディスクと一体に回転する
   ディスククランパと、 前記ターンテーブルの下方に該ターンテーブルと一体に
   設けられ、円形凹部を前記回転軸と同心的に形成した回
   転体と、 前記回転体の円形凹部内の内周部位に前記回転軸と同心
   的に固着した円環状のマグネットと、 前記回転体の円形凹部内の外周部位と前記マグネットの
   外周部位との間に形成された円環状のボール転動室と、 前記円環状のボール転動室内に転動自在に配置した複数
   のボールとで構成したディスクアンバランス補正機構を
   備えたディスク装置において、 前記回転体の円形凹部内の外周内壁面に沿って弾性体を
   設け、この弾性体によって前記複数のボールと前記外周
   内壁面とで発生する異音を防止することを特徴とするデ
   ィスクアンバランス補正機構を備えたディスク装置。