JP2004178689A - ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品数や組立工数を削減してコスト低減を図りながら回転軸の振動等の発生を抑制して高特性の記録再生が行われるようにする。
【解決手段】スピンドルモータ９と、その回転軸１１に固定されるとともに装着されたディスク２を回転させるターンテーブル１３と、このターンテーブル１３と共同してディスク２の中心部を挟持しながら回転するディスククランパ３２とを備える。ディスククランパ２３に、スピンドルモータ９の回転に伴って相対する筐体６の内面との間で空気流を生成する複数のフィン片４４を一体に立設し、この空気流によって生じる風圧によりターンテーブル１３を介して回転軸１１に対して軸方向の荷重を負荷してディスク２が安定した状態で回転駆動されるようにする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報信号等の記録再生を行うディスク記録再生装置に付設されて装填された光ディスクや光磁気ディスク等の円盤状記録媒体であるディスクを保持して回転駆動するディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクには、もっぱら再生専用に用いられるコンパクトディスク（ＣＤ）やミニディスク（ＣＤ）或いは多目的デジタルディスク（ＤＶＤ）や記録再生が可能な相変化型ディスク等のように、様々な外径や記録構造等を有するディスクが提供されており、ディスク記録再生装置に装填されて記録された情報信号等の再生或いは情報信号等の記録が行われる。ディスク記録再生装置は、一般に装填されたディスクを記録再生部へとローディングするローディング機構、記録再生部においてディスクを載置保持して回転させるターンテーブルを有するターンテーブル機構、ターンテーブルを回転駆動するスピンドルモータを有するディスク駆動機構或いは回転駆動されるディスクの主面を走査して記録された情報信号等を再生する光ピックアップや情報信号等を記録する記録再生機構等を備えている。
【０００３】
ディスク駆動機構は、一般にスピンドルモータが、制御基板に多数個のコイルを同一円周上に位置して配列するとともに、これらコイル群の中心に位置して制御基板に軸受筒部材が組み付けられ、この軸受筒部材に回転軸が回転自在に軸装されてなる。スピンドルモータは、回転軸上にコイル群の外周部に延在される多数個のステータが形成された略カップ状のロータが固定されるとともに、回転軸の先端部にターンテーブルの中心部を固定する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方、ディスク駆動機構においては、ＣＤのようにディスクが単体で装填される場合に、ターンテーブルの中心部に形成した嵌合凸部をディスクの中心孔に嵌合してこのディスクを位置決め保持する。ディスク駆動機構においては、ターンテーブルの上方位置に嵌合凸部と対向してディスククランパを設け、このディスククランパと嵌合凸部とによってディスクを挟持するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２４３６５７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディスク駆動機構においては、ディスクを高速で回転駆動した場合にスピンドルモータの回転軸に軸方向の振動が生じることによってターンテーブルが振動し、光ピックアップのフォーカス調整が精密に行い得なくなるといった問題が発生することがある。したがって、ディスク駆動機構においては、例えばロータとステータとの高さ位置をずらしたスピンドルモータを用いて、ロータマグネットの吸引力によってロータ、すなわち回転軸に対して軸方向の荷重を負荷させるようにしている。しかしながら、かかるディスク駆動機構においても、ディスクを高速で回転駆動した場合の振動発生を抑制するに足る充分な荷重を得ることが困難であった。
【０００７】
ディスク駆動機構においては、上述した問題点を解決するために、種々の対応が図られており、例えばロータに軸方向の荷重を発生させる専用のマグネットが設けられる。また、ディスク駆動機構においては、ターンテーブルの上方位置、例えばケース本体に組み合わされて筐体を構成するカバー部材側に嵌合凸部と対向してディスクを挟持するディスククランパを配置するとともに、このディスククランパを磁気的手段や弾性手段によってターンテーブル側に押圧する対応が図られる。ディスク駆動機構においては、このようにマグネットや弾性部材を設けてスピンドルモータの回転軸に対して軸方向の荷重を付加することにより、ディスクを高速で駆動した場合でも振動等の発生を抑制する対応が図られる。
【０００８】
したがって、従来のディスク駆動機構においては、マグネットや弾性部材を必要とするとともにこれら部材を組み立てるための工数も必要となり、コストが高くなるといった問題があった。また、従来のディスク駆動機構においては、上述したマグネットや弾性部材を取り付けるためのスペースを確保する必要があるために、大型化するといった問題があった。さらに、従来のディスク駆動機構においては、例えば弾性部材が強固に取り付けられてディスククランパに弾性力を作用させるために、充分な機械的強度を以って形成された取付部材が設けられて全体が大型化するといった問題があった。
【０００９】
したがって、本発明は、部品数や組立工数を削減してコスト低減を図りながら振動等の発生を抑制して高特性の記録再生が行われるようにするディスク駆動装置を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明にかかるディスク駆動装置は、スピンドルモータと、その回転軸に固定されるとともに装着されたディスクを回転させるターンテーブルと、このターンテーブルと共同してディスクの中心部を挟持しながら回転するディスククランパとを備える。ディスク駆動装置においては、ディスククランパの筐体内面との相対する主面に複数のフィン片が一体に立設される。
【００１１】
以上のように構成された本発明にかかるディスク駆動装置によれば、スピンドルモータの回転に伴ってディスククランパも一体的に回転することにより、このディスククランパに形成された複数のフィン片によって相対する筐体内面との間に空気流が発生する。ディスク駆動装置によれば、空気流による風圧によってディスククランパが軸方向に押圧され、ターンテーブルを介して回転軸に対して軸方向の荷重を負荷する。ディスク駆動装置によれば、例えばディスクを高速で回転駆動する場合にも、軸方向の荷重が回転軸に負荷されていることによってこの回転軸の軸方向の振動が抑制されてディスクが安定した状態で回転駆動されるようになり、高記録再生特性が図られるとともに振動音等の発生も低減される。ディスク駆動装置によれば、ディスククランパに複数のフィン片を一体に形成したことにより、部品点数や組立工数が増加することは無く、コストの低減が図られるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として図面に示した記録再生装置１について詳細に説明する。記録再生装置１は、カートリッジ内に収納されずに単体で直接取り扱われるＣＤやＣＤ−Ｒのようなディスク２が用いられる。記録再生装置１は、詳細を後述するようにディスク２に形成した中心孔３を保持して回転駆動することにより、情報信号等の記録再生を行う。
【００１３】
記録再生装置１は、図１に示すように前面部と天井部とが開放されて略薄箱状に形成されたケース本体５と、このケース本体５の天井部を閉塞して組み付けられたカバー部材６とによって筐体４が構成される。記録再生装置１は、詳細を省略するが筐体４の前面部にディスクトレィ７が出入り自在に設けられており、同図に示すようにこのディスクトレィ７にディスク２が装填される。記録再生装置１は、ディスクトレィ７が筐体４の内部へと引き込まれることにより、ディスク２を詳細を省略する記録再生部へとローディングする。
【００１４】
記録再生装置１は、ケース本体５に制御基板８が設けられており、この制御基板８に詳細を省略するがスピンドルモータ９や光ピックアップ１０或いは図示しない磁気ヘッド等が搭載される。制御基板８には、詳細を省略するがマイクロプロセッサ、メモリ、モータドライバ等の各種ＩＣや各種電子部品が搭載される。記録再生装置１は、制御基板８やスピンドルモータ９を含む各種機構ブロックが図示しないシャーシに組み付けられ、このシャーシを防振機構を介して筐体４に回動自在に支持してなる。
【００１５】
記録再生装置１は、図２に示すように、スピンドルモータ９と、その回転軸１１の先端部に固定したディスク支持部材１２と、このディスク支持部材１２に取り付けられたターンテーブル１３と、マグネット１４等の部材によってディスク駆動機構１５を構成している。ディスク駆動機構１５は、後述するように記録再生部へとローディングされたディスク２を位置決め保持するが、詳細を省略する回動機構によって上方へと押し上げられる。
【００１６】
スピンドルモータ９は、詳細を省略するが制御基板８に多数個のコイルが同一円周上に位置して配列されるとともに、これらコイル群の外周部に多数個のマグネットが設けられたロータが回転自在に組み合わされてなる。スピンドルモータ９は、コイル群の中心に位置して制御基板８に軸受筒部材が組み付けられ、この軸受筒部材にロータが一体化された回転軸１１が回転自在に軸装されてなる。スピンドルモータ９は、回転軸１１が、軸受筒部材に対して抜止めされるとともに円滑な回転動作が行われるように軸方向に多少の遊びを有して軸装されている。
【００１７】
ディスク支持部材１２は、図２に示すように、一体に形成された筒軸部１６とディスク嵌合部１７とターンテーブル取付部１８とからなる。ディスク支持部材１２は、筒軸部１６の軸孔１９内に回転軸１１の先端部が圧入固定されることによって回転軸１１と一体化される。ディスク支持部材１２は、筒軸部１６の周回りに一体に形成されたディスク嵌合部１７が、ディスク２の中心孔３の内径よりもやや小径とされた先端部位から基端側に向かって次第に大径とされてなる。
【００１８】
ディスク嵌合部１７には、軸孔１９が開口する先端面に環状のマグネット取付溝２０が形成されるとともに、このマグネット取付溝２０内にリング状のマグネット１４が先端面と同一面を構成するようにして接合されて取り付けるている。なお、マグネット取付溝２０については、軸孔１９を中心として同一円周上に形成された複数個の円弧状の凹溝であってもよく、それぞれに円弧状のマグネット１４が取り付けられる。ディスク嵌合部１７には、基端部の内部に肉盗み部２１が適宜形成されており、これら肉盗み部２１によって基端部に縮径習性が付与されている。
【００１９】
ディスク支持部材１２は、ディスク２が記録再生部にローディングされると、その中心孔３にディスク嵌合部１７が先端から嵌合する。ディスク支持部材１２は、ディスク嵌合部１７がなおも中心孔３に進入するにしたがって基端部が縮径しながら中心孔３の内壁に圧接することでディスク２を位置決めした状態で保持する。
【００２０】
ターンテーブル取付部１８は、ディスク嵌合部１７の下端部の外周部に円盤状を呈して一体に突出して形成されている。ターンテーブル取付部１８は、例えばディスク２の中心孔３を囲んで形成された内周側の情報信号等の非記録領域を保持するに足る外径を有しており、図２に示すようにディスク嵌合部１７の下端部と共同してターンテーブル１３の内周部位を保持する。
【００２１】
ターンテーブル１３は、ディスク２を振れを生じさせないようにしてその主面を保持するに足る外径を有している。ターンテーブル１３には、ディスク２の情報信号等の記録領域を全域に亘って光ピックアップ１０に臨ませる半径方向のスリットからなる記録再生開口部２２が形成されている。なお、ターンテーブル１３は、ディスク２の全面を保持するに足る外径を以って形成するようにしてもよい。
【００２２】
なお、ディスク駆動機構１５については、上述した構成に限定されるものでは無く、従来の記録再生装置に採用されている種々のディスク駆動機構によって構成するようにしてもよい。ディスク駆動機構１５は、例えばディスク支持部材１２とターンテーブル１３とが一体化されてターンテーブルを構成するようにしてもよい。
【００２３】
記録再生装置１は、カバー部材６に上述したディスク駆動機構１５と対向する部位に、このディスク駆動機構１５を外方へと臨ませる円形の開口部２３が形成されるとともに、この開口部２３に詳細を後述するディスク保持機構２４が組み付けられる。カバー部材６には、開口部２３を閉塞するようにして詳細を後述するカバープレート２５が接合され、さらにこのカバープレート２５を被覆して例えば仕様等が記載されたシール２６が貼着される。なお、カバー部材６には、記録再生部に装填されたディスク２に対応して円形の凸部２７が膨出形成されている。
【００２４】
カバー部材６には、開口部２３を囲んで、表面にシール２６を嵌合する第１の環状凹部２８が形成されている。第１の環状凹部２８は、シール２６の厚みとほぼ等しい深さとされ、シール２６がカバー部材６と同一面を構成して貼着されるようにする。カバー部材６には、開口部２３の内周部位を内面側に断面クランク状に押し出することによって、カバープレート２５が嵌合されるやや大径の第２の環状凹部２９と、やや小径の第３の環状凹部３０とが形成されている。カバー部材６には、第２の環状凹部２９にカバープレート２５が組み付けられ、第３の環状凹部３０にディスク保持機構２４を構成するクランピング部材３１が組み付けられる。
【００２５】
ディスク保持機構２４は、上述したターンテーブル１３とディスク駆動機構１５のディスク支持部材１２と共同してディスク２を保持して安定した状態で回転駆動されるようにする。ディスク保持機構２４は、図２及び図３に示すように、クランピング部材３１と、ディスククランパ３２と、金属ワッシャ部材３３等の部材によって構成される。
【００２６】
クランピング部材３１は、第３の環状凹部３０よりもやや小径とされた全体略円盤状の部材であり、カバー部材６の外側から第３の環状凹部３０に組み付けられる。クランピング部材３１には、内面側の中心に位置して軸状凸部からなる係止凸部３４が一体に形成されている。クランピング部材３１には、底面を貫通して複数個の嵌合孔３６が形成されている。係止凸部３４は、上述したディスク支持部材１２の筒軸部１６に形成された軸孔１９の内径とほぼ等しい外径を有している。
【００２７】
以上のように構成されたクランピング部材３１は、第３の環状凹部３０内に装着されることによってカバー部材６に回転自在に組み付けられる。クランピング部材３１は、この状態において係止凸部３４が開口部２３を貫通して上述したディスク支持部材１２の筒軸部１６に形成した軸孔１９内に嵌合されて回転軸１１の先端に突き当てられる。クランピング部材３１には、カバー部材６を挟んでディスククランパ３２が組み合わされる。
【００２８】
ディスククランパ３２は、ディスク２の内周側の情報信号非記録領域とほぼ等しい外径を有するとともに第３の環状凹部３０を構成するカバー部材６に形成した環状壁の外径よりもやや大きな内径を有する円形の浅皿状を呈して形成されている。ディスククランパ３２は、底面がディスク２の上面を押圧して保持する保持面３７を構成する。ディスククランパ３２には、中心部に位置してクランピング部材３１の係止凸部３４をディスク支持部材１２側へと突出させる円形のガイド孔３８が形成されている。ディスククランパ３２には、ガイド孔３８を囲んで内面に環状壁が形成され、この環状壁に囲まれた内部空間がワッシャ嵌合凹部３９として構成される。ディスククランパ３２には、内面に、上述したクランピング部材３１の嵌合孔３６に対応して複数個の結合用ダボ４０が一体に形成されている。
【００２９】
ディスククランパ３２には、ワッシャ嵌合凹部３９内に金属ワッシャ部材３３が装着される。金属ワッシャ部材３３には、中央部にクランピング部材３１の係止凸部３４を貫通させるガイド孔４１が形成されている。金属ワッシャ部材３３は、ディスククランパ３２を介してディスク支持部材１２に設けたマグネット１４と対向され、このマグネット１４の磁気力によってディスククランパ３２とディスク支持部材１２とをマグネットクランプする。
【００３０】
ディスククランパ３２には、後述するようにカバー部材６に組み付けられた状態においてその内面と対向する上面４２に複数個のフィン片４４が一体に立設されている。各フィン片４４は、それぞれ上面４２と外周壁４３の内面とに跨るようにして連設された半径方向の立壁部からなり、薄厚としても傾倒するようなことは無い。また、各フィン片４４は、図４に示すようにそれぞれ回転方向に対して所定の傾斜角度θが付されて形成されており、後述するように効率的な空気流を生成するようにする。
【００３１】
ディスククランパ３２は、後述するように記録操作或いは再生操作が行われるとターンテーブル１３と共同してディスク２を挟持しながら回転する。ディスククランパ３２は、回転動作に伴って各フィン片４４によってカバー部材６の内面との間において空気流を発生させる。ディスククランパ３２は、この空気流による風圧によって軸方向の押圧力が作用される。ディスククランパ３２は、この押圧力によってターンテーブルを介して回転軸１１に対して軸方向の荷重を負荷する。ディスククランパ３２は、ディスク２が高速で回転駆動されることによってより大きな空気流を生成することで、回転軸１１に対して軸方向の荷重を次第に大きく作用させる。
【００３２】
ディスク保持機構２４は、ワッシャ嵌合凹部３９内に金属ワッシャ部材３３を装着した状態でディスククランパ３２が、カバー部材６の内側から第３の環状凹部３０を構成する環状壁を被冠するようにして組み付けられる。ディスク保持機構２４は、カバー部材６の外側から第３の環状凹部３０内にディスククランパ３２が装着され、このディスククランパ３２の相対する各嵌合孔３６に対してディスククランパ３２側の各結合用ダボ４０がそれぞれ嵌合される。
【００３３】
ディスク保持機構２４は、例えば結合用ダボ４０に超音波溶着を施すことによって、クランピング部材３１とディスククランパ３２とが開口部２３の内周壁を挟んで一体化されてカバー部材６に組み合わされる。ディスク保持機構２４は、クランピング部材３１が外周部を第３の環状凹部３０の内周面によって規制されるとともにディスククランパ３２が内周部を環状壁の外周面によって規制された状態でカバー部材６に回転自在に組み合わされる。カバープレート２５は、第２の環状凹部２９内に、例えば両面接着テープ等が用いられて外周部を底面に貼着される。
【００３４】
以上のように構成された記録再生装置１においては、ディスクトレィ７に装着されたディスク２をローディング操作によって記録再生部へと移送して、その中心孔３をディスク駆動機構１５によって位置決め保持する。記録再生装置１においては、記録再生部へと移送されたディスク２がターンテーブル１３上に載置されるとともに、ディスク支持部材１２のディスク嵌合部１７が中心孔３に嵌合してこのディスク２を位置決め保持する。記録再生装置１においては、ディスク駆動機構１５の押上げ動作によってディスク２が、ディスク支持部材１２とディスククランパ３２との間で挟持する。
【００３５】
記録再生装置１においては、マグネット１４と金属ワッシャ部材３３との間に作用される磁気力によりディスク支持部材１２とディスククランパ３２とによるディスク２の挟持状態を保持されるようにする。記録再生装置１においては、記録操作或いは再生操作が行われるとスピンドルモータ９が駆動されて回転軸１１が回転する。記録再生装置１においては、ディスク支持部材１２を介してターンテーブル１３が回転軸１１と一体的に回転するとともにディスククランパ３２もディスク２を保持しながら回転することによって、ディスク２を回転駆動する。記録再生装置１においては、回転するディスク２に対して光ピックアップ１０や磁気ヘッドによる情報信号の記録再生が行われる。
【００３６】
記録再生装置１においては、ディスク２を高速で回転駆動した場合に、スピンドルモータ９の回転軸１１に軸方向の振動を生じさせる。記録再生装置１においては、上述したように回転軸１１が先端部をディスク支持部材１２の筒軸部１６に嵌合されるとともにこの筒軸部１６内において先端部がクランピング部材３１に形成した係止凸部３４に突き当てられている。記録再生装置１においては、ディスククランパ３２の回転に伴って各フィン片４４によりカバー部材６の内面との間において空気流を発生させ、この空気流による風圧によってディスククランパ３２に軸方向の押圧力が生成されるようにする。
【００３７】
記録再生装置１においては、ディスク２がディスク支持部材１２とディスククランパ３２とによって挟持されかつこの挟持状態がマグネット１４と金属ワッシャ部材３３との間に作用される磁気力によって保持され安定した状態で回転駆動される。記録再生装置１においては、ディスククランパ３２に作用される空気流による押圧力が、クランピング部材３１とターンテーブル１３とを介して回転軸１１に対して作用されてこの回転軸１１に対して軸方向の荷重を負荷する。したがって、記録再生装置１においては、ディスク２が高速で回転駆動される場合であっても、軸方向の振動発生が確実に抑制されるようになる。したがって、記録再生装置１によれば、ディスク２に対して高精度の記録再生が行われるようになるとともに振動音等の発生も低減される。
【００３８】
なお、記録再生装置１においては、ディスク２を挟持するディスク支持部材１２とディスククランパ３２とに磁気力を発生させるマグネット１４と金属ワッシャ部材３３とを設けるようにしたが、比較的軽トルクでディスク２が回転駆動される場合にはかかる磁気的保持機構を特に設ける必要は無いことは勿論である。また、記録再生装置１は、ディスク支持部材１２のマグネット１４に代えて、スピンドルモータ９からの漏洩磁束を金属ワッシャ部材３３に作用させるようにしてもよい。
【００３９】
実施の形態は、横置き仕様の記録再生装置１を示したが、ディスクトレィ７にディスク２を保持する機構を設けていわゆる縦置き仕様の記録再生装置であってもよいことは勿論である。実施の形態は、光ピックアップ１０と磁気ヘッドとを備えて情報信号等の記録再生を行う記録再生装置１を示したが、光ピックアップ１０のみを備えて再生専用のディスク（例えばＣＤ）を用いる再生装置であってもよいことは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかるディスク駆動装置によれば、ディスククランパに複数のフィン片を形成して相対する筐体内面との間に空気流を生成させてこの空気流による風圧によってディスククランパからターンテーブルを介して回転軸に対して軸方向の荷重を負荷するように構成してなる。ディスク駆動装置によれば、ディスクを高速で回転駆動した場合でも軸方向の荷重が負荷された回転軸が軸方向の振動を抑制されて安定した状態で回転することにより、ディスクを安定した状態で回転駆動して高記録再生特性が図られるようにするとともに振動音等の発生も低減される。ディスク駆動装置によれば、ディスククランパに複数のフィン片を一体に形成したことにより、部品点数や組立工数が増加することは無く、コストの低減が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示したディスク記録再生装置の概略構成を説明する要部分解斜視図である。
【図２】ディスク駆動機構とディスク保持機構の構成を説明する要部縦断面図である。
【図３】ディスク駆動機構とディスク保持機構の構成を説明する要部分解縦断面図である。
【図４】ディスククランパの半断面斜視図である。
【符号の説明】
１ 記録再生装置
２ ディスク
４ 筐体
５ ケース本体
６ カバー部材
９ スピンドルモータ
１０ 光ピックアップ
１１ 回転軸
１２ ディスク支持部材
１３ ターンテーブル
１４ マグネット
１５ ディスク駆動機構
１６ 筒軸部
１７ ディスク嵌合部
１９ 軸孔
２３ 開口部
２４ ディスク保持機構
２５ カバープレート
３１ クランピング部材
３２ ディスククランパ
３３ 金属ワッシャ部材
３４ 係止凸部
４２ 上面
４３ 外周壁
４４ フィン片

Claims (3)

1. スピンドルモータと、その回転軸に固定されるとともに装着されたディスクを回転させるターンテーブルと、このターンテーブルと共同して前記ディスクの中心部を挟持しながら回転するディスククランパとを備えるディスク駆動装置において、
   前記ディスククランパには、前記スピンドルモータの回転に伴って相対する筐体内面との間で空気流を生成する複数のフィン片が一体に立設され、
   前記空気流によって生じる風圧により前記ターンテーブルを介して前記回転軸に対して軸方向の荷重を負荷す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. 前記ディスククランパが外周縁に沿って全周に亘って外周壁が立設された略浅皿状に形成されるとともに前記各フィン片が前記外周壁と底面とに跨って一体に立設された半径方向の立壁部によって構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスク駆動装置。
3. 前記各フィン片を構成する前記各立壁部が、回転方向に対して傾斜を付されて形成されることを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載のディスク駆動装置。

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