JP2000322797A - ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスク１を装置内に搬送し、スピンドルモー
タ２に固定するディスクチャッキング時にスピンドルモ
ータ１のターンテーブル３とディスク１をチャッキング
するディスククランパー５の相対的な位置ずれによりミ
スチャッキングが発生した。このミスチャッキングによ
りディスク１の損傷あるいはディスク駆動装置の信頼性
を著しく劣化させていた。 【解決手段】トップカバー１１に設けたディスククラン
パー５支持用の孔、あるいは切り欠き部形状をディスク
１搬入方向を短軸とし、その垂直方向を長軸となる楕円
形状とした。これにより、ディスク駆動装置の設置姿勢
によらずスピンドルモータ２のターンテーブル３とディ
スク１をチャッキングするディスククランパー５の相対
的な位置ずれを抑えることができ、安定なディスクチャ
ッキングを図った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体である円
板状のディスクを回転させて情報の再生あるいは再生、
記録を行うディスク駆動装置に係り、特にCD-ROM、DVD-
ROM、DVD-RAM等のディスクチャッキング構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録媒体となるディスクを装置内に搬送
し、ディスクを回転させるスピンドルモータに固定する
ディスクチャッキング機構は、ディスク駆動装置におい
て非常に重要な機構要素である。ディスクチャッキング
機構としては、特開平１０−２１６７７号公報に記載さ
れているようにディスクローディング機構によりディス
クをスピンドルモータとディスククランパー間に搬送
し、所定の位置でスピンドルモータのターンテーブル上
にクランパーにより挟み込んで固定している。しかし、
ディスク搬送時のクランパーの位置ずれ等による不具合
に関しては何等考慮されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ディスク駆動装置にお
いて搬送されたディスクをスピンドルモータにミスチャ
ッキングせずに固定することは、装置の信頼性に対して
も非常に重要である。一般的にディスクチャッキング時
のスピンドルモータのターンテーブルとディスククラン
パーの中心位置はメカ的な寸法精度で合わせているが、
装置の設置姿勢によるユニットメカ（スピンドルモータ
を含むディスクの情報を再生あるいは記録する光ヘッド
と、それらを保持するユニットメカシャシ等で構成され
た部分）の自重による沈み込み、ディスク搬送時にディ
スクがクランパーを押し付けて生じるクランパーの位置
ずれ等によりディスクのミスチャッキングが生じる。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するための
もので、ディスク駆動装置の設置姿勢によらず安定なデ
ィスクチャッキングを図り、高品位なディスク駆動装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、ディスクを回転させるスピンドルモータと、前記ス
ピンドルモータのターンテーブルにディスクを固定する
ディスククランパーと、前記ディスククランパーを支持
しているクランパーホルダーで構成したディスクチャッ
キング機構を有するディスク駆動装置において、前記ク
ランパーホルダーに設けたディスククランパー支持用の
孔、あるいは切り欠き部の寸法をディスク搬送方向とそ
の垂直方向で異なるように構成した。

【０００６】また、前記クランパーホルダーに設けたデ
ィスククランパー支持用の孔形状をディスク搬入方向を
短軸とし、その垂直方向を長軸となる楕円形状とした。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
図１から図５を用いて説明する。

【０００８】図１は、本発明の一実施例を用いたディス
ク駆動装置の分解斜視図と記録媒体となるディスク１を
示したものである。

【０００９】ディスク駆動装置は、円盤状の記録媒体で
あるディスク１を装置内へ搬送し、スピンドルモータ２
へ取り付け、ディスク１の情報を再生する状態にするた
めのディスクローディング機構を備えている。ディスク
ローディング機構は、ディスクトレー６、図示していな
いローディング用モータ、モータの駆動力を伝達するギ
ア、駆動力伝達部材およびディスク１をスピンドルモー
タ２のターンテーブル３に固定するディスククランパー
５によって構成されている。ディスクローディング動作
は、ディスク１を装置内に搬入あるいは、装置外に搬出
するため、搬送時にディスク１を載せるディスクトレー
６を装置のフロントパネル１０に設けた搬入出孔より出
し入れする動作と、装置内に搬入されたディスク１をス
ピンドルモータ２のターンテーブル３に搭載し、トップ
カバー１１のディスク１に対面する面に設けているディ
スククランパー５により固定するため、スピンドルモー
タ２、ディスク１の情報を再生あるいは記録再生する光
ヘッド８、これらを保持しているユニットメカシャシ４
を一体的に上下昇降させる動作とからなる。ここでは、
ディスククランパー５をトップカバー１１に設けた一実
施例で説明したが、トップカバー１１に限らずディスク
クランパー５を支持する専用のクランパーホルダー（図
に示していない）等の別部品で構成してもよい。

【００１０】本発明は、これらの動作時に生じるディス
ク１をスピンドルモータ２へ固定するディスクチャッキ
ングに関するものである。ディスクチャッキング動作、
およびその詳細構成に関しては後述する。ディスク１が
スピンドルモータ２に固定されると、スピンドルモータ
２は規定の回転数で回転を始める。ディスク１の回転が
所定の回転数に達すると、ユニットメカシャシ４に具備
した前記光ヘッド８により、ディスク１に記録されてい
るデータを読み取り、またはディスク１にデータの書き
込みを行う。光ヘッド８は、ディスク１の半径方向に移
動可能な駆動機構を設けている。ユニットメカシャシ４
にはスピンドルモータ２、光ヘッド８駆動機構が取り付
けられている。装置外部からユニットメカシャシ４に伝
わる振動や衝撃は、インシュレータ７ａ、ｂ、ｃ、ｄ
（弾性体）により減衰される。ユニットメカシャシ４
は、このインシュレータ７ａ、ｂ、ｃ、ｄを介して図示
していないユニットホルダーに取り付けられている。さ
らに、前記ユニットホルダーはメカベース９部に取り付
けられている。ディスク駆動装置は、これらの機構をボ
トムカバー１２及びトップカバー１１に取り付けた状態
でコンピュータ装置等に組み込まれるよう構成されてい
る。

【００１１】本発明は、図１に示したディスク駆動装置
のトップカバー１１に設けているディスククランパー５
部の構造に関するものである。ローディング動作時にデ
ィスク１を安定にスピンドルモータ２に固定する上で前
記トップカバー１１およびディスククランパー５部の構
造は、非常に重要であり、ディスク駆動装置の信頼性向
上につながる。以下、図２以降を用いて具体的な本発明
の実施例について説明する。

【００１２】図２は、従来のトップカバー１１に設けて
いるディスククランパー５を示す図であり、（a）はト
ップカバー１１上面より見たディスククランパー５部、
（b）は装置内にディスク１がない状態でのトップカバ
ー１１とディスククランパー５の断面図、（c）はディ
スク１が装置内に搬送されスピンドルモータ２に取付い
た状態のトップカバー１１、ディスククランパー５、ス
ピンドルモータ２およびディスク１の断面図である。図
２（a）と（b）に示すようにディスククランパー５は、
外周部がトップカバー１１に設けた二段の円形のくぼみ
の第一段のくぼみ（図中、下方のくぼみ）の円周底面で
自重により支えられており、前記くぼみの中央には円形
の孔が設けられている。また、前記トップカバー１１に
設けた第二段のくぼみ（図中上方のくぼみ）の上面には
装置内に塵等が入らないよう円形のクランパーシート１
５が貼られている。従来のディスククランパー５および
前記トップカバー１１に設けている、前記第一、第二の
二段の円形くぼみ、円形の孔は真円形状であった。

【００１３】例えば、ＣＤ−ＲＯＭあるいは、ＤＶＤ−
ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の直径１２０ｍｍ、板厚１．
２ｍｍのディスク１を用いたディスク駆動装置の場合、
ディスク１の規格によるデータエリアによってディスク
１をクランプするディスククランパー５の径は決まって
くる。これにより、一般的なディスククランパー５の支
持部における径（トップカバー１１の孔に当たる部分）
は、３３ｍｍ程度である。これに対して、トップカバー
１１に設けた孔の径は、３５ｍｍ程度で十分な隙間を有
した構成としていた。この孔の寸法に関しては後述す
る。

【００１４】ディスク駆動装置内にディスク１が搬送さ
れ、スピンドルモータ２のターンテーブル３にディスク
１が取り付けられた状態では、図２（c）に示すように
なる。すなわち、スピンドルモータ２のターンテーブル
３上に設けたボス部１６にディスク１のセンターホール
部がはまり込み、その上よりディスククランパー５の中
心に設けたボス部１３と前記ターンテーブル３の中心に
設けている位置決め用の孔１７により取付いている。タ
ーンテーブル３に設けた円環状のマグネット１８とディ
スククランパー５に設けた吸着鉄板１４によりディスク
１は、磁気吸引力を用いてスピンドルモータ２に固定さ
れている。この時、ディスククランパー５は、トップカ
バー１１と完全に非接触状態となり、ディスク１は安定
に回転することができる。

【００１５】しかし、このようにスピンドルモータ２に
ディスク１が固定されるディスクチャッキング過程にお
いては、装置内に搬送されるディスク１とディスククラ
ンパー５の接触、あるいは装置の設置姿勢によるスピン
ドルモータ２を含むユニットメカ自体の自重による沈み
込みが発生する。この沈み込みにより、スピンドルモー
タ２中心とディスククランパー５中心との相対的な位置
ずれが生じ、チャッキングの不具合が発生する。図３
は、このチャッキング動作について説明する。

【００１６】図３は、ディスク１が装置内に搬送されて
いる状態のトップカバー１１、ディスククランパー５、
スピンドルモータ２およびディスク１の断面図を示した
ものである。ディスク駆動装置のディスクチャッキング
動作は、ディスク１が装着されていない状態では図１で
説明したスピンドモータ２、ディスク１の情報を再生す
る光ヘッド８が取り付けられているユニットメカシャシ
４が下方に下がった状態にあり、ディスク１が装置内に
搬送され、ディスク１の中心がスピンドルモータ２の中
心に位置すると前記ユニットメカシャシ４が図に示した
矢印の方向（上方）に上がってディスク１をスピンドル
モータ２のターンテーブル３の上部に設けたディスクク
ランパー５によりディスク１をスピンドルモータ２へ固
定する。通常、ディスク１が装置内に搬送されディスク
１の先端が装置内のディスククランパー５に接触するこ
とによりディスククランパー５は、スピンドルモータ２
の中心位置から図２で説明したディスククランパー５の
支持部における径とトップカバー１１に設けた孔の径の
差により片側で約１ｍｍ程度のずれが生じる。この状態
では、ディスク１がスピンドルモータ２に固定されず、
ミスチャッキングという現象を生じさせてします。

【００１７】図４は、このディスクミスチャッキングの
原因であるスピンドルモータ中心２０に対するディスク
１搬送時のディスククランパー中心２１の相対的な位置
ずれについてディスク駆動装置の設置姿勢の観点から説
明する。図４（a）は、装置を水平置き（ボトムカバー
１２を底面として置いた状態）にした時のディスク１搬
送によるスピンドルモータ中心２０とディスククランパ
ー中心２１のずれを示したもので、トップカバー１１上
面からみたディスククランパー５とトップカバー１１に
設けた孔（ディスククランパー５が接触する部分）を示
す。

【００１８】この状態では、装置が水平置きのためスピ
ンドルモータ２を含むユニットメカが平面方向動くこと
がないため、スピンドルモータ中心２０を図中に示した
トップカバー１１に設けた前記孔の中心と一致してい
る。ディスク１が搬送されると図３で示したようにディ
スククランパー５に前記ディスク１が接触し、ディスク
クランパー５が図に示すようにディスク１の搬送方向に
移動しスピンドルモータ中心２０からずれが発生する。
図中このずれ量をxとする。このずれ量は、トップカバ
ー１１に設けている孔の径とディスククランパー５の支
持部における径（トップカバー１１に設けた孔に当たる
部分）の大きさにより決まる。

【００１９】図４（b）は、装置を垂直置き（トップカ
バー１１の右側面、あるいは左側面を底面として置いた
状態）にした時のディスク１搬送によるスピンドルモー
タ中心２０とディスククランパー中心２１の相対的なず
れを示したもので、トップカバー１１上面からみたディ
スククランパー５とトップカバー１１に設けた孔を示
す。ディスククランパー５は、図２（b）に示すように
トップカバー１１に設けた孔に対し面内の自由度（前記
孔に対しディスククランパー５が動ける隙間を有してい
る）を有している。そのため、装置を垂直置き状態で
は、ディスククランパー５は、自重により図に示すよう
に下方に下がった状態となる。スピンドルモータ２にお
いても図１で説明したようにユニットメカとしてインシ
ュレータ７ａ、ｂ、ｃ、ｄにより支えられているため、
自重の影響により若干の沈み込みが生じる。

【００２０】そのため、図に示すようにトップカバー１
１の孔中心に対しスピンドルモータ中心２０は自重によ
る沈み込みのため若干下に位置する。ディスククランパ
ー５は、自重により図に示すようトップカバー１１の孔
の下面に位置する。ここで、ディスク１が搬送されると
ディスク１によりディスククランパー５をトップカバー
１１に設けた孔のエッジ部（ディスククランパー受部）
１９に沿って図に示すように移動し、図に示すスピンド
ルモータ中心２０とディスククランパー中心２１の相対
的な位置ずれ（図中このずれ量をxとする）が生じる。
このようにスピンドルモータの中心２０とディスククラ
ンパーの中心２１が相対的にずれるとディスクチャッキ
ングが安定にできず、装置内でディスク１が他の部品と
干渉することにより損傷したり、ディスク駆動装置の信
頼性が大きく損なわれることがある。前記スピンドルモ
ータ中心２０とディスククランパー中心２１との相対的
な位置ずれを最小限に抑えることが望まれる。

【００２１】図５は、本発明の一実施例であるディスク
クランパー５、トップカバー１１のディスククランパー
支持部構造と、装置の設置姿勢によるスピンドルモータ
中心２０とディスククランパー中心２１との相対的な位
置ずれ状態を示す図である。図５（a）は、前記構造図
を示したものである。

【００２２】図に示すようにトップカバー１１に設けた
ディスククランパー５支持用の孔は、従来の真円形状に
対しディスク１搬送方向を短軸（図中A）、その垂直方
向を長軸（図中B）とした楕円形状にした。トップカバ
ー１１に設けたディスククランパー５支持用の孔の径
は、ディスククランパー５の前記孔に当たる部分の径に
対し、高速回転時のスピンドルモータ２（インシュレー
タ７ａ、ｂ、ｃ、ｄによって支持されているユニットメ
カ）の振れ回りと装置の垂直設置時のスピンドルモータ
２の自重による沈み込み、及び回転時にディスククラン
パー５自体がトップカバー１１に触れない程度の隙間を
考慮した寸法で設計しなければならない。例えば、CD-R
OMあるいは、DVD-ROM、DVD-RAM等の直径１２０ｍｍ、板
厚１．２ｍｍのディスク１を用いたディスク駆動装置の
場合、回転中心に対して、スピンドルモータ２の振れ回
りは片側０．４ｍｍ程度、自重による沈み込みは片側で
０．３ｍｍ（この値は、インシュレータ７ａ、ｂ、ｃ、
ｄのばね定数、ユニットメカ重量等によりさまざまであ
る）程度、接触防止用の隙間は０．３ｍｍ程度必要であ
る。

【００２３】すなわち、トップカバー１１に設けた孔の
径はディスククランパー５の前記孔の受面にあたる径に
上記隙間を加えた寸法が必要である。従来は、このよう
な隙間に対して十分大きな寸法関係で構成していたた
め、図４で示したディスクチャッキング時のスピンドル
モータ中心２０とディスククランパー中心２１の相対的
な位置ずれが非常に大きく生じていた。本発明では、前
記ディスククランパー５支持用の孔において特にディス
ク１搬送方向の短軸寸法Aに関して前述したスピンドル
モータ２の振れ回りとトップカバー１１等のディスクク
ランパー５支持部材との接触防止用の隙間を考慮した。
ディスク１搬送方向に対して垂直方向の長軸寸法Bに関
しては、スピンドルモータ２の振れ回りとトップカバー
１１等のディスククランパー５支持部材との接触防止用
の隙間とスピンドルモータ２（ユニットメカ）の自重に
よる沈み込みを考慮した。

【００２４】例えば、図２で説明したディスククランパ
ー５及びトップカバー１１の孔の場合、本発明による前
記トップカバー１１に設けた楕円孔の径は、ディスク搬
送方向の短軸寸法Ａは３４．４ｍｍ（ディスククランパ
ー５の径３３ｍｍ＋スピンドルモータ２の振れ回り０．
４ｍｍ×２＋接触防止用隙間０．３ｍｍ×２）、ディス
ク搬送方向に対して垂直な方向の長軸寸法Ｂは３５ｍｍ
（ディスククランパー５径３３ｍｍ＋スピンドルモータ
２の振れ回り０．４ｍｍ×２＋接触防止用隙間０．３ｍ
ｍ×２自重による沈み込み量０．３ｍｍ×２）とすると
良い。

【００２５】図５（b）は、本発明によるディスク駆動
装置の設置姿勢が水平置き状態でのスピンドルモータ中
心２０とディスククランパー中心２１との相対的な位置
ずれを示したものである。ディスク１を搬送するときに
生じるディスククランパー５への接触によりディスクク
ランパー５の移動量は、従来の孔径に対しユニットメカ
の自重による沈み込み分小さいため、その分のスピンド
ルモータ中心２０とディスククランパー中心２１の相対
的な位置ずれ量は小さくなる。

【００２６】図５（c）は、本発明によるディスク駆動
装置の設置状態が垂直置き状態でのスピンドルモータ中
心２０とディスククランパー中心２１との相対的な位置
ずれを示したものである。ユニットメカの自重による沈
み込みによるスピンドルモータの中心２０位置は図に示
すように下がった所に位置する。ディスククランパー５
も自重によりトップカバー１１に設けた孔の下端まで下
がった所に位置する。ここで、ディスク１が装置内に搬
送されディスククランパー５は、前記ディスク１の接触
によって孔のエッジ部１９（ディスククランパー受部）
に沿って図に示すように移動する。しかし、ディスク１
搬送方向の前記孔の寸法がユニットメカの自重による沈
み込み分小さいため、スピンドルモータ中心２０とディ
スククランパー中心２１の相対的な位置ずれ量は小さく
なる。

【００２７】このため、本発明の構成ではディスクチャ
ッキング動作が非常に安定に行え、ミスチャッキング時
に生じるディスクの損傷などの不具合がなくなる。ま
た、トップカバー１１に設けた孔の形状のみで対応でき
るため低コストな構造で本発明の目的を達成することが
できる。装置の設置姿勢によらずディスク駆動装置の信
頼性の向上が図られ、高品位なディスク駆動装置を提供
することができる。ここで、前記トップカバー１１に設
けたディスククランパー５支持孔の形状を楕円として説
明したが、基本的には装置へのディスク１搬送方向とそ
の垂直方向の寸法を考慮することであり、孔形状に限ら
ず切り欠き形状としてもよいことは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によるとトップカバーに設けたデ
ィスククランパー支持用の孔の形状を楕円とし、ディス
ク搬送方向とその垂直方向の寸法を考慮することによ
り、ディスクチャッキング時のスピンドルモータ中心と
ディスククランパー中心との相対的な位置ずれを抑える
ことができ、安定にディスクをチャッキングすることが
できる。このため、装置内でディスクが他の構造物（部
品）と干渉して生じるディスク損傷をなくすことができ
る。また、本発明の構成は従来の構成に対し前記トップ
カバーに設けた孔の形状のみで対応することが可能であ
り、低コストな構造でディスクチャッキング動作の安定
化が図れる。これにより、ディスク駆動装置の信頼性向
上が図れ、高品位なディスク駆動装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を用いたディスク駆動装置の
分解斜視図とディスクの外観図。

【図２】従来のトップカバーに設けたディスククランパ
ーを示す図である。

【図３】ディスククランパー周辺構造の断面図。

【図４】トップカバーに設けたディスククランパー保持
用孔の位置関係を示す図である。

【図５】本発明の一実施例の構造を示す図である。

【符号の説明】

１…ディスク、２…スピンドルモータ、３…ターンテー
ブル、４…ユニットメカシャシ、５…ディスククランパ
ー、６…ディスクトレー、７…インシュレータ、８…光
ヘッド、９…メカベース、１０…フロントパネル、１１
…トップカバー、１２…ボトムカバー、１３…ディスク
クランパーのボス部、１４…ディスククランパー用吸着
鉄板、１５…クランパーシート、１６…ターンテーブル
のボス部、１７…ターンテーブルの位置決め用孔１８…
ターンテーブルの吸着マグネット、１９…トップカバー
に設けた孔のエッジ（ディスククランパー受部）、２０
…スピンドルモータ中心、２１…ディスククランパー中
心。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱家 誠二 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 (72)発明者 平田 知己 茨城県ひたちなか市稲田1410番地 株式会 社日立製作所デジタルメディア製品事業部 内 Ｆターム(参考） 5D038 BA04 EA21 GA04

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクを回転させるスピンドルモータ
   と、前記スピンドルモータのターンテーブルにディスク
   を固定するディスククランパーと、前記ディスククラン
   パーを支持しているクランパーホルダーで構成したディ
   スクチャッキング機構を有するディスク駆動装置におい
   て、 前記クランパーホルダーに設けたディスククランパー支
   持用の孔、あるいは切り欠き部の寸法をディスク搬送方
   向とその垂直方向で異なるように構成したことを特徴と
   するディスク駆動装置。
2. 【請求項２】ディスクを回転させるスピンドルモータ
   と、前記スピンドルモータのターンテーブルにディスク
   を固定するディスククランパーと、前記ディスククラン
   パーを支持しているクランパーホルダーで構成したディ
   スクチャッキング機構を有するディスク駆動装置におい
   て、 前記クランパーホルダーに設けたディスククランパー支
   持用の孔形状をディスク搬送方向を短軸とし、その垂直
   方向を長軸となる楕円形状としたことを特徴とするディ
   スク駆動装置。