JP2001273695A - ディスクチャッキング機構及びそれを備えたディスク駆動装置 - Google Patents

ディスクチャッキング機構及びそれを備えたディスク駆動装置

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JP2001273695A
JP2001273695A JP2000086138A JP2000086138A JP2001273695A JP 2001273695 A JP2001273695 A JP 2001273695A JP 2000086138 A JP2000086138 A JP 2000086138A JP 2000086138 A JP2000086138 A JP 2000086138A JP 2001273695 A JP2001273695 A JP 2001273695A
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Japan
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centering
movable
disk
members
center hole
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Application number
JP2000086138A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Furusaki
浩幸 古崎
Akio Ando
明夫 安藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自己保持・自己調芯機能付きのディスクチャ
ッキング機構において、傾いた姿勢でディスク装着操作
を行うと芯ずれを起こしてしまう。 【解決手段】 ディスク保持の爪(可動保持部材)から
みて回転方向に180°対向する位置には固定芯出部材
12aを配置し、可動芯出部材14はそれからずれた位
置に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はDVD、CD、LD
等の各種光ディスク記録・再生装置におけるディスク調
芯保持機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、CD、LD等の各種記録再生
用光ディスク装置においては、小型・高速化などの装置
が求められてきている。さらに近年、貼り合わせである
DVDやDVD−RW、DVD+RW、DVD−RAM
など高密度に記録するものも現れ、より高精度のディス
ク調芯保持機構が求められている。このため、従来から
様々な技術が提案されているが、ここではその一例とし
て特開平11−213498号公報のものを図9を用い
て説明する。
【0003】ターンテーブル112は受支面112aを
有し、上面中央部にハブ軸112bが設けられている。
その周辺部には、保持部材113が収納される空間11
2c、120°間隔で3箇所形成された弾性力を有する
片持ち腕の形状からなる調芯部材112d、内周縁11
2eが設けられている。ここで調芯部材112dとター
ンテーブル112とは一体に形成されている。
【0004】また、固定芯出部材である内周縁112e
は円周方向の両隣にそれぞれ設けられており、合計で6
個配置されている。113は可動する保持部材であり、
可動保持部材114の搭載と移動のためのガイド113
aが設けられ、中心部に穴113bが形成されている。
114は可動保持部材であり、凸部114aが形成され
ている。115は蓋である。116はスプリングで可動
保持部材114が保持部材113のガイド113aに沿
って外側方向に付勢させるものである。この保持部材1
13には3箇所にガイド(図示せず)が設けられてお
り、その各々に可動保持部材114が搭載されている。
【0005】保持部材113のガイド113aに可動保
持部材114が収納され、可動保持部材114の凸部1
14aがガイド113aに沿って移動できるようになっ
ている。保持部材113は穴113bがターンテーブル
112のハブ軸112bに沿う形でターンテーブル11
2の空間112cに配置される。尚、保持部材113の
穴113bはハブ軸112bの直径より若干大きめに形
成されており、保持部材113は空間112c内を若干
移動できるようになっている。また、可動芯出部材11
2dはターンテーブル112本体と一体に形成されてい
る。このため可動芯出部の上方及び内周側には隙間が存
在する。
【0006】ディスクを使用者の手で装着する場合、タ
ーンテーブルへのディスクの装着方法としては、ディス
クチャッキング機構へディスクを機械的に位置決めして
装着するのではなく、一般には、装置の天面あるいは側
面から排出されたトレー上に搭載されているターンテー
ブルへ、使用者が目視により目標をねらい、ディスク外
周を掴み人の手で装着動作することになる。このため、
ディスクの内径穴中心に対し固定調芯部の上端である内
周縁112eは、ずれた状態で挿入されるのが通常であ
る。このとき、ディスクのずれ量が内周縁112eの外
径とディスク内径との差以上となった場合は挿入するこ
とができなくなるので、内周縁112eの上部には導入
テーパを設ける。これにより、ディスクの内径穴中心
と、内周縁の中心はある許容範囲内で挿入することは可
能となるが、寸法差が大きくなった分、傾いた状態での
ディスク装着動作が可能となるため3つの可動保持部材
のうちのどれか一つあるいは二つ他がより先にディスク
に接触しディスク保持動作を開始することになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記デ
ィスク調芯保持機構では以下のような問題を有してい
る。
【0008】まずディスクは最初にディスク内周部が固
定芯出部材である内周縁112eに触れ、内周縁112
eから円周方向に180度回転した位置に近い可動爪が
最初に内周側へ移動する。このとき、固定芯出部の内周
縁上端部にはテーパが設けられているため、可動芯出部
材112dは可動爪の押し圧力によってハブ中心部へ押
しつけられながら押し込まれることとなる。このとき可
動保持部材は常にディスク内周部を押圧している。しか
しながら可動爪から円周方向に180度回転した位置に
は、可動芯出部材があって固定芯出部材は存在しない。
このため、ディスクの内周は、この部分で固定芯出部で
ある内周縁112e包絡線の外径寸法よりも内側に入り
込んだ状態で装着されることとなる。この状態では、デ
ィスク内径が残りの箇所の可動調芯部にかかる力は少な
いため、かつ想定していたずれ量を超えている場合に
は、1カ所の可動芯出部材では押し返すことはできな
い。このためこのずれた状態のまま下部に移動すること
となり、やがて可動芯出部材を押し込んだままターンテ
ーブルに対し平行な状態でとどまる。
【0009】またさらに、回転起動時・停止時の空転防
止対策のため、ターンテーブル面には摩擦抵抗を高くし
たゴムを貼り付けている。そのため、可動芯出部のバネ
性を利用した内外周方向の再動によるセンタリングの修
正動作は期待できない。したがって、調芯ズレのままで
ディスク保持動作が完了してしまい確実なディスクのセ
ンタリングができないという問題がある。本発明はこの
ような従来構造の課題を解決するものであり、簡単な構
成でディスク中心孔に対して一方向に偏ることなくター
ンテーブルに確実にセンタリングを行い保持させること
が可能なディスク調芯保持機構を得、もって動作信頼性
の高いディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のディスク調芯保持機構は、その上に中心孔付き
ディスクを載置し回転駆動するターンテーブルと、前記
ターンテーブルの上側にあって前記中心孔を位置決めす
べく円環状に分散配置された複数の固定芯出部材と、前
記複数の固定芯出部材の間から半径方向外方に突出し、
前記中心孔を更に精密に位置決めすべく前記中心孔の内
径下側を半径方向外方に押圧するように付勢された複数
の可動芯出部材と、前記複数の固定芯出部材の間から半
径方向外方に突出し、前記ディスクを保持すべく前記中
心孔の内径上端を半径方向外方に押圧するように付勢さ
れた3個以上の可動保持部材とを有し、前記可動保持部
材からみて回転方向に180°対向する位置には前記固
定芯出部材を配置したものである。
【0011】また、その上に中心孔付きディスクを載置
し回転駆動するターンテーブルと、前記ターンテーブル
の上側にあって前記中心孔を位置決めすべく円環状に分
散配置された複数の固定芯出部材と、軸方向に可動であ
って、前記複数の固定芯出部材の間から半径方向外方に
突出し、その包絡線が前記中心孔の内径下側に接する円
錐面を形成する複数の可動芯出部材を備える調芯リング
と、前記調芯リングを軸方向上側に付勢する調芯スプリ
ングと、前記複数の固定芯出部材の間から半径方向外方
に突出し、前記中心孔の内径上端を半径方向外方に押圧
可能な3個以上の可動保持部材と、前記可動保持部材を
半径方向外方に付勢する保持スプリングとを有し、前記
可動保持部材からみて回転方向に180°対向する位置
には前記固定芯出部材を配置したものである。
【0012】また、可動保持部材に180°対向する固
定芯出部材を挟んでその両側に可動芯出部材を配置した
ものである。
【0013】また可動保持部材に180°対向する固定
芯出部材を挟んでその両側の対称な位置に可動芯出部材
を配置したものである。
【0014】また、可動保持部材と可動芯出部材との数
の比を1:2としたものである。
【0015】また、可動芯出リングの軸方向摺動面には
潤滑剤を塗布したものである。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、その上に中心孔付きディスクを載置し回転駆動する
ターンテーブルと、前記ターンテーブルの上側にあって
前記中心孔を位置決めすべく円環状に分散配置された複
数の固定芯出部材と、前記複数の固定芯出部材の間から
半径方向外方に突出し、前記中心孔を更に精密に位置決
めすべく前記中心孔の内径下側を半径方向外方に押圧す
るように付勢された複数の可動芯出部材と、前記複数の
固定芯出部材の間から半径方向外方に突出し、前記ディ
スクを保持すべく前記中心孔の内径上端を半径方向外方
に押圧するように付勢された3個以上の可動保持部材と
を有し、前記可動保持部材からみて回転方向に180°
対向する位置には前記固定芯出部材を配置した、ディス
クチャッキング機構である。この構成により、傾いた姿
勢あるいは中心ずれの状態でディスク装着操作を行って
も、大きな力で押圧付勢された可動保持部材に180°
対向する位置に固定芯出部材が存在してその力を受けと
めるから、固定芯出部材で形成される包絡線直径内の領
域にディスクが侵入することが防がれ、異常な芯ずれを
起こすことなくディスクを調芯保持できる。
【0017】本発明の請求項2に記載の発明は、その上
に中心孔付きディスクを載置し回転駆動するターンテー
ブルと、前記ターンテーブルの上側にあって前記中心孔
を位置決めすべく円環状に分散配置された複数の固定芯
出部材と、軸方向に可動であって、前記複数の固定芯出
部材の間から半径方向外方に突出し、その包絡線が前記
中心孔の内径下側に接する円錐面を形成する複数の可動
芯出部材を備える調芯リングと、前記調芯リングを軸方
向上側に付勢する調芯スプリングと、前記複数の固定芯
出部材の間から半径方向外方に突出し、前記中心孔の内
径上端を半径方向外方に押圧可能な3個以上の可動保持
部材と、前記可動保持部材を半径方向外方に付勢する保
持スプリングとを有し、前記可動保持部材からみて回転
方向に180°対向する位置には前記固定芯出部材を配
置した、ディスクチャッキング機構である。複数の可動
調芯部材が互いに連結されて一体となって軸方向に摺動
し芯出しする構造であるため、調芯性はさらに良好とな
る。
【0018】本発明の請求項3に記載の発明は、可動保
持部材に180°対向する固定芯出部材を挟んでその両
側に可動芯出部材を配置した、請求項1または2のいず
れかに記載のディスクチャッキング機構である。可動保
持部材による外方押圧力を固定芯出部材で支持し、その
両側に可動芯出部材を配置するから、その両側の可動芯
出部材は必ず固定芯出部材包絡線より突出し、可動芯出
部材の機能は良好に発揮される。
【0019】本発明の請求項4に記載の発明は、可動保
持部材に180°対向する固定芯出部材を挟んでその両
側の対称な位置に可動芯出部材を配置したものである。
固定芯出部材の両側に均等な位置に可動芯出し部材を配
置するから、さらに調芯性能を良好にできる。
【0020】本発明の請求項5に記載の発明は、可動保
持部材と可動芯出部材との数の比を1:2としたもので
ある。一般に可動保持部材は3個とするのがよく、その
とき可動芯出部材を6個とすると(すなわち両者の比を
1:2とすると)、固定芯出部材、可動芯出部材、可動
保持部材の配置バランスがよい。
【0021】本発明の請求項6に記載の発明は、可動芯
出リングの軸方向摺動面には潤滑剤を塗布したものであ
る。軸方向の摺動摩擦抵抗を低減でき、調芯リングの摩
耗を防ぎ長期にわたり調芯性能を維持することができ
る。
【0022】本発明の請求項7に記載の発明は、上記の
作用を有するディスク調芯保持装置を用いてディスク駆
動モータを構成したものである。傾いた姿勢あるいは中
心ずれの状態でディスク装着操作を行われる使用状況に
適した、良好な調芯精度を有するディスク駆動装置を提
供できる。
【0023】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0024】(実施例1)図1は本発明の第一の実施例
に係るディスクチャッキング機構の外観斜視図である。
図2はその分解斜視図である。図3はそのディスクチャ
ッキング機構の平面図である。図4はそのチャッキング
動作を示す側面断面図である。
【0025】このディスクチャッキング機構は、その上
に中心孔付きディスクを載置し回転駆動するターンテー
ブル11と、その上側にあるカバー12とを備えてい
る。カバー12は、中心孔を位置決めすべく円環状に分
散配置された複数の固定芯出部材12a、12bとを備
えている。また、軸方向に可動な調芯リング13と、そ
れに固定され、複数の固定芯出部材の間から半径方向外
方に突出し、その包絡線が前記中心孔の内径下側に接す
る円錐面を形成する複数の可動芯出部材14を備えてい
る。さらに、調芯リング13を軸方向上側に付勢する調
芯スプリング15と、複数の固定芯出部材の間から半径
方向外方に突出し、中心孔の内径上端を半径方向外方に
押圧可能な3個の可動保持部材16と、可動保持部材を
半径方向外方に付勢する保持スプリング17とを備えて
いる。そして、可動保持部材16からみて回転方向に1
80°対向する位置には固定芯出部材12aを配置して
いる。
【0026】このとき、図に示すようにこのディスクチ
ャッキング機構は可動保持部材16に180°対向する
固定芯出部材12aを挟んでその両側の対称な位置(θ
a=θb)に可動芯出部材14、14を有しており、可
動保持部材16の数が3個、可動芯出部材14の数が6
個であり両者の数の比は3:6、つまり1:2である。
【0027】内径φ15であるCD、DVDなどのメデ
ィアでは、可動保持部材最小幅寸法制約(爪部3mmと
すると根本でのバネ押さえ代が約1mm必要なので5m
m)より、可動保持部幅:5mm、可動保持部個数:3
個とすれば、請求項要件より固定芯出部材の数は3×2
=6個である。このとき、同じ数の固定芯出部を置くと
すれば芯出部分の幅は、 (内径×π−3個×5mm)/(6個+6個) で近似的に求めることができる。CD、DVDの場合、
内径=15mmであるから、この数式の解は2.68m
mとなる。この値の幅であれば、部材の加工・生産にお
いて良好なものが得られる。
【0028】次に、組み立て方を図2を用いて説明す
る。
【0029】まず、真鍮等の切削あるいは樹脂成形にて
作成したターンテーブル11の底面のボス部11aの外
周に沿うよう可動芯出部材押圧用調芯スプリング15を
挿入する。次に内径13aに潤滑剤を塗布した調芯リン
グ13(可動芯出部材)を載せる。このとき、潤滑剤
は、調芯リング13の内径だけではなく、ターンテーブ
ルのボス部11aに塗布してもよい。
【0030】次に、事前に組み合わせた、可動保持部材
16とディスク押圧用保持スプリング17を可動芯出部
材14あるいは、カバー12の保持部12cに取り付け
ておき、固定芯出部材内径部12dを、天面に近いター
ンテーブルボス部11bに圧入または接着または両者併
用によって固定する。なお、調芯リング13の内径とタ
ーンテーブル底面に近いボス部11aの外径との間には
適切な隙間(通常5μm前後)を設けているため軸方向
に摺動させることが可能である。ターンテーブル11の
表面には、ディスク空転防止用ゴムまたは樹脂18を塗
布または貼り付ける。
【0031】次に、ディスク装着動作を図4を用いて順
に解説する。ますディスク100は、使用者が目視で位
置確認を行い装着動作を行う。そのため、ターンテーブ
ル11上に用意されたディスク空転防止用ゴムまたは樹
脂18に並行かつ、中心に同軸の状態で挿入される場合
は極めてまれである。実際は傾いているため同軸とはほ
ぼ言えない状態で挿入されることとなる。最初にディス
ク100の内周部が固定芯出部材14に触れ、それから
円周方向に180度回転した位置に最も近い可動保持部
材16は最初にディスク内周に沿うまで内周側へ移動す
る。この可動保持部材16には保持スプリング17が接
続されており、その撓みが生ずることにより、この可動
保持部材16が接しているディスク内周部を外周方向に
押圧する力を常に可動保持部材16に与える。この力
は、当然の結果としてこの位置から円周方向に180°
回転した位置では、内周方向に押圧する力となる。ここ
で、可動芯出部材14と固定芯出部材12a、12bの
両芯出部材の形状について述べる。両芯出部材は、とも
に軸方向に対し傾斜角を有する。ターンテーブル面から
みた場合、可動調芯部材14の方が、固定調芯部材12
a、12bよりも鋭角である。いいかえれば、ターンテ
ーブル面に近いところでは、可動調芯部材の方が径が大
きくなるのに対し天面に近いところでは固定調芯部材の
径が大きくなる。これは、まずディスク挿入時にはまず
固定芯出部材12a、12bでディスクのおおまかな中
心出しと傾斜の緩和を行い、徐々にディスクがターンテ
ーブル面に近づくと、可動芯出部材14が固定芯出部材
に代わって芯出作業を行うことになる。これを実現する
ためには、ディスクチャッキング機構の天面(ハブ面に
近い部分)の外径寸法は、固定芯出機構のそれと比べて
小さくする、あるいは空間に設定することになる。ここ
で、最初にディスク内周に接触した可動保持部材16か
ら円周方向に180°回転した位置に可動芯出部材14
がもし存在していれば、固定芯出部材12a、12bの
外周包絡線よりも内周側に入ってしまうことになる。実
際に製作した場合、可動保持部材16に対し180°対
向する位置に有る場合で、可動芯出部の幅が3.4mm
とした場合芯ずれが、0.2mm(200μm)を超え
るような場合があり得る。しかしながら、本発明では可
動保持部材16から円周方向に180°回転した位置に
は、固定芯出部材12aが存在する。このため、ディス
クの内周は、この部分で固定芯出部である内周縁包絡線
の外径寸法よりも内側に入り込むことはなく、可動調芯
部材14を押し込みすぎることを防止できる。これによ
り、この構成により傾いた姿勢あるいは中心ずれの状態
でディスク装着操作を行っても0.2mm(200μ
m)を超える異常な芯ずれを起こすことなく調芯保持で
きる。
【0032】(実施例2)図5は本発明の第二の実施例
に係るディスクチャッキング機構の外観斜視図である。
図6はその構造を示す分解斜視図である。
【0033】図6において、ターンテーブル11と調芯
リング23は、樹脂成形で作成されている。調芯リング
23には3個の可動芯出部材24が一体に形成されてい
る。22はカバーである。そして図5に示すように組み
立てられる。可動保持部材16に対し180°対向する
位置には固定芯出部材22aが配置されていて、第一の
実施例と同様に機能する。可動芯出部材の数が少なく小
径の中心穴をもつディスクに向く。
【0034】(実施例3)図7は本発明の第三の実施例
に係るディスクチャッキング機構の外観斜視図である。
図8はそのチャッキング動作を示す側面断面図である。
【0035】図7では第二の実施例と区別しにくいが、
図8に示すようにターンテーブル31と可動芯出部材3
4とは一体に形成されている。可動芯出部材34はその
外径包絡線が円柱状であってそれぞれが弾性的に軸方向
に変形可能である。したがってその弾性力によりディス
ク100の中心穴を半径方向外周側へ押圧することがで
きる。可動保持部材16に対し180°対向する位置に
は固定芯出部材22aが配置されていて、第二の実施例
と同様に機能する。このような構造であるから、第二の
実施例のような調芯スプリングを必要としない。したが
ってより安価であることを要求される機器に向く。
【0036】
【発明の効果】以上の記載から明らかなように本発明に
よれば、ディスクを手でターンテーブルに装着するディ
スクチャッキング機構において生じていたディスクの過
大な偏心を防ぐことができて良好な調芯精度を得ること
ができ、高い動作信頼性を有するディスク駆動装置を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構の外観斜視図
【図2】本発明の第一の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構の分解斜視図
【図3】本発明の第一の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構の平面図
【図4】本発明の第一の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構のチャッキング動作を示す側面断面図 (a)ディスク位置第1段階を示す図 (b)ディスク位置第2段階を示す図 (c)ディスク位置第3段階を示す図 (d)ディスク位置第4段階を示す図
【図5】本発明の第二の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構の外観斜視図
【図6】本発明の第二の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構の構造を示す分解斜視図
【図7】本発明の第三の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構の外観斜視図
【図8】本発明の第三の実施例に係るディスクチャッキ
ング機構のチャッキング動作を示す側面断面図 (a)ディスク位置第1段階を示す図 (b)ディスク位置第2段階を示す図 (c)ディスク位置第3段階を示す図 (d)ディスク位置第4段階を示す図
【図9】従来のディスク調芯保持機構の構造を示す分解
斜視図
【符号の説明】
11、31 ターンテーブル 11a 底面のボス部 11b 天面側のボス部 12、22 カバー 12a、12b、22a 固定芯出部材 12c カバーの保持部 12d 固定芯出部材内径部 13、23 調芯リング 13a 内径 14、24、34 可動芯出部材 15 調芯スプリング 16 可動保持部材 17 保持スプリング 18 ゴムまたは樹脂 100 ディスク

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心孔付きディスクを載置し回転駆動す
    るターンテーブルと、前記ターンテーブルの上側にあっ
    て前記中心孔を位置決めすべく円環状に分散配置された
    複数の固定芯出部材と、前記複数の固定芯出部材の間か
    ら半径方向外方に突出し、前記中心孔を更に精密に位置
    決めすべく前記中心孔の内径下側を半径方向外方に押圧
    するように付勢された複数の可動芯出部材と、前記複数
    の固定芯出部材の間から半径方向外方に突出し、前記デ
    ィスクを保持すべく前記中心孔の内径上端を半径方向外
    方に押圧するように付勢された3個以上の可動保持部材
    とを有し、前記可動保持部材からみて回転方向に180
    °対向する位置には前記固定芯出部材を配置したディス
    クチャッキング機構。
  2. 【請求項2】 中心孔付きディスクを載置し回転駆動す
    るターンテーブルと、前記ターンテーブルの上側にあっ
    て前記中心孔を位置決めすべく円環状に分散配置された
    複数の固定芯出部材と、軸方向に可動であって、前記複
    数の固定芯出部材の間から半径方向外方に突出し、その
    包絡線が前記中心孔の内径下側に接する円錐面を形成す
    る複数の可動芯出部材を備える調芯リングと、前記調芯
    リングを軸方向上側に付勢する調芯スプリングと、前記
    複数の固定芯出部材の間から半径方向外方に突出し、前
    記中心孔の内径上端を半径方向外方に押圧可能な3個以
    上の可動保持部材と、前記可動保持部材を半径方向外方
    に付勢する保持スプリングとを有し、前記可動保持部材
    からみて回転方向に180°対向する位置には前記固定
    芯出部材を配置したディスクチャッキング機構。
  3. 【請求項3】 可動保持部材に180°対向する固定芯
    出部材を挟んでその両側に可動芯出部材を配置した、請
    求項1または2のいずれかに記載のディスクチャッキン
    グ機構。
  4. 【請求項4】 可動保持部材に180°対向する固定芯
    出部材を挟んでその両側の対称な位置に可動芯出部材を
    配置した、請求項1または2のいずれかに記載のディス
    クチャッキング機構。
  5. 【請求項5】 可動保持部材と可動芯出部材との数の比
    を1:2とした、請求項1または2のいずれかに記載の
    ディスクチャッキング機構。
  6. 【請求項6】 可動芯出リングの軸方向摺動面には潤滑
    剤を塗布した請求項2記載のディスクチャッキング機
    構。
  7. 【請求項7】 請求項1または2のいずれかに記載のデ
    ィスクチャッキング機構を搭載したディスク駆動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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