JP2005025838A

JP2005025838A - ディスククランプ機構

Info

Publication number: JP2005025838A
Application number: JP2003188991A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Yabushita; 圭一藪下
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】ディスクを装填せずにチャッキングをした時にターンテーブルとクランパとが強く吸着することを抑制できるチャッキング機構を提供する。
【解決手段】ターンテーブルに載置したディスクを、前記ターンテーブルと磁気的に吸着するクランパを用いて挟持するディスククランプ機構であって、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに、前記ターンテーブル側に設けた第１の磁性体と該第１の磁性体に吸着するクランパ側の第２の磁性体との間で生じる磁力を減衰させる磁力減衰構造を備えている。本ディスククランプ機構は、第１の磁性体と第２の磁性体との間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに磁性体間に作用する磁力を減衰される。よって、ディスクが無い空状態でローディングしても大きなチャッキング音が発生することを抑制でき、また、吸着した両磁性体を引き離す力も軽減できる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターンテーブル上に載置されディスクをクランプする機構に関する。より詳細には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等（以下、単にディスクと称す）のディスク装置で使用されるチャッキング機構に関し、ディスクを装填しないときに発生するチャッキング音を抑制できるディスククランプ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来のディスク装置で採用されているディスククランプ機構例について示した図である。この図１に基づいて、ディスククランプ機構１００の基本的な構成を説明する。ディスククランプ機構１００は、ディスクＤを載置するターンテーブル１１０と、このターンテーブル１１０に磁気的に吸着され、この吸着力によりターンテーブル１１０との間でディスクＤを挟持するクランパ１２０とを含んで構成される。
【０００３】
ターンテーブル１１０は、載置されるディスクＤが備えた中心穴が挿入される円柱状部１１２を備え、この円柱状部１１２を駆動してディスクＤを回転させる。そして、この円柱状部１１２外側でターンテーブル１１０上面には、ディスクＤの下面に接触してこれを支持する環状の載置面１１４が形成されている。なお、円柱状部１１２はスピンドルモータ１１５の出力軸に直結されて回転駆動される。
【０００４】
上記円柱状部１１２の上面の中心部には、円形穴１１３が形成されている。そして、円柱状部１１２の上面には上記円形穴１１３を取り囲むようにリング状のマグネット１１６が埋め込まれている。このマグネット１１６によりクランパ１２０を吸着する磁力が生成される。他方、ターンテーブル１１０上方に配置されるクランパ１２０の下面中央部分には磁性金属材料で形成したリング１２２が埋設されている。よって、クランパ１２０のリング１２２は、ターンテーブル１１０側のマグネット１１６により吸着されるので、ターンテーブル１１０の載置面１１４に載置したディスクＤを上側から挟持できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ディスク装置で使用するディスクの高密度化が著しい速度で進んでいる。そのために、ディスク装置はより高速でディスクを回転させて、短時間でより多くの情報をディスクに記録し、またこれを再生できるように改善されている。ところが、ディスクに歪がある場合或いはディスクの回転中心と装置側の回転中心とにずれがある場合に、ディスクを高速回転させると様々な問題が発生する。例えば、ディスクの回転に伴ってディスク装置全体が振動したり、ディスクが回転軸から外れる等の問題がある。
【０００６】
そこで、上記マグネット１１６により強力な磁石を採用してディスクＤを強く挟持するようにすることで上述した問題に対処している。ところが、このように磁力の強い磁石を採用した場合には、ディスクを装填しない空状態での装填動作においてチャッキング音が極めて大きくなるという新たな問題が発生する。この点について詳述する。ディスク装置は、ディスクを装填した後にカバーを閉じることにより、或いは、ディスクを装填した後にオートローディング機構が駆動されることで、ターンテーブル１１０とクランパ１２０とを接近させ磁気的吸着力でチャッキングを行なう。前述の通り、近年のディスク装置ではディスクＤを強く挟持するために強力な磁石を採用している。
【０００７】
そして、ユーザが実際にディスク装置を使用している場合、ディスクを装填することなく空状態で、カバーを閉じたり、ローディング機構を駆動させるということが多々ある。このようにディスクが無い、空状態でローディング動作が行われると、ターンテーブル１１０側のマグネット１１６とクランパ１２０側の金属製リング１２２とが、ディスクがある場合よりも強力に吸引し合うことになる。これは、磁気的に吸着する部材に作用する磁力は、部材間距離の２乗に反比例するからである。すなわち、ディスクが無い空状態でマグネット１１６と金属製リング１２２とに作用する磁力は、ディスクＤの厚さの減少分より強くなる。この強い磁力が原因で大きなチャッキング音が発生する。ところが、前述した理由からマグネット１１６には弱い磁力の磁石を採用することはできない。
【０００８】
しかし、空状態でローディングした時の大きなチャッキング音は、それだけでディスク装置の商品価値を下げてしまう。さらに、マグネット１１６とリング１２２とが強力に吸着すると、これを引き離すときに大きな力を要する。ディスクの着脱をオートローディング機構で行なうディスク装置の場合には、引き離し時にローディング機構へ大きな負荷が発生するという問題もある。
【０００９】
本発明は、上記の従来の課題を解決するもので、ディスクを装填せずに、いわゆる空チャッキングをした時に、ターンテーブルとクランパとが強く吸着することを抑制できる構造を備えたチャッキング機構を提供することを主な目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、ターンテーブルに載置したディスクを、前記ターンテーブルと磁気的に吸着するクランパを用いて挟持するディスククランプ機構であって、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに、前記ターンテーブル側に設けた第１の磁性体と該第１の磁性体に吸着するクランパ側の第２の磁性体との間で生じる磁力を減衰させる磁力減衰構造を備えたディスククランプ機構により達成できる。本発明によると、第１の磁性体と第２の磁性体との間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに、磁力減衰構造がこの両磁性体間に作用する磁力を減衰させるのでディスクが無い空状態でローディングしても大きなチャッキング音が発生することを抑制でき、また、吸着した両磁性体を引き離すときの力を従来よりも軽減できる。
【００１１】
また、前記磁力減衰構造は、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が前記所定間隔を下回ったときに弾性変形する非磁性部材を含み、該非磁性部材の変形により前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間の磁束密度を小さくするように形成することができる。また、前記非磁性部材は前記所定間隔に対応した高さの突起部を備え、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が前記所定間隔を下回ったときに、前記ターンテーブルと前記クランパとのいずれか一方に当接して弾性変形する構造を採用できる。そして、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体のいずれか一方が、前記非磁性部材の変形に伴って、弾性変形させるようにすればよい。
【００１２】
そして、本発明に含まれる一形態としては、ターンテーブルに載置したディスクを、前記ターンテーブルと磁気的に吸着するクランパを用いて挟持するディスククランプ機構であって、前記ターンテーブル側に第１の磁性体を、前記クランパ側には前記第１の磁性体に吸着する第２の磁性体を含み、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに、第２の磁性体を弾性変形して前記第１の磁性体との間で生じる磁力を減衰させる磁力減衰構造を備えたディスククランプ機構とすることができる。そして、前記磁力減衰構造は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に介在するように前記クランパ側に設けた非磁性部材を含み、該非磁性部材は前記所定間隔に対応した高さの突起部を備え、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が前記所定間隔を下回ったときに前記突起部が前記ターンテーブル側に当接することにより弾性変形し、これに伴って前記第２の磁性体が弾性変形する構造を採用できる。なお、前述したディスククランプ機構を含んでいるディスク装置は、いわゆる空チャッキング音を抑制できると共に、ターンテーブルからクランパを引き離す力を低減した好ましいディスク装置として提供できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るディスククランプ機構を含むディスク装置の主要部構成を模式的に示した側面図である。本ディスククランプ機構１は、ディスクＤを載置するターンテーブル１０と、このターンテーブル１０に磁気的に吸着されディスクＤを挟持するクランパ２０とを含んでいる。ターンテーブル１０は、載置されるディスクＤが備えた中心穴が挿入される円柱状部１２を備え、この円柱状部１２を駆動してディスクＤを回転させる。そして、この円柱状部１２外側でターンテーブル１０上面には、ディスクＤの下面に接触してこれを支持する環状の載置面１４が形成されている。円柱状部１２はスピンドルモータ１５の出力軸に直結されて回転駆動される。上記円柱状部１２の上面には、強力なマグネット１６が環状に埋設されている。このマグネット１６によって、クランパ２０が磁気的に吸着される。なお、図２の右側ではターンテーブル１０の外周部材を除いた場合に側部から外観したマグネット１６を例示している。
【００１４】
上記までの構成は、図１で示した従来のディスククランプ機構とほぼ同様であるが、本ディスククランプ機構１は従来にはない磁力減衰構造を備えている。この磁力減衰構造は、ディスクを装填しないときに発生する大きな空チャッキング音や、ターンテーブル１０に対するクランパ２０の強い吸着を抑制する。本ディスククランプ機構１では、この新規な磁力減衰構造をクランパ２０側に備えている。以下で更にこの磁力減衰構造について詳細に説明する。
【００１５】
図２では、クランパ２０側とターンテーブル１０側のマグネット１６との関係が確認できるように点線円内を拡大して示している。また、図３は、クランパ２０について示した図であり、（Ａ）がクランパ２０の平面図、（Ｂ）が同側面図、（Ｃ）が同底面図である。また、図４は、クランパ２０にセットされる板金部材３０を示した図である。さらに、図５はクランパ２０を下方から見た状態で示す斜視図であり、点線円内を拡大して示している。同様に、図６はクランパ２０を上方から見た状態で示す斜視図であり、点線円内を拡大して示している。これらの図を参照して、本ディスククランプ機構１の磁力減衰構造を説明する。
【００１６】
先ず、図２で示すように、クランパ２０はカップ形状に形成した本体と磁性金属材で形成した板金部材３０を含んでいる。クランパ２０の本体内上面に板金部材３０がセットされている。この板金部材３０はターンテーブル１０側のマグネット１６によって磁気的に吸着される。すなわち、本実施形態ではマグネット１６が第１の磁性体、板金部材３０が第２の磁性体に相当しており、マグネット１６によって板金部材３０が磁気的に吸引される。また、クランパ２０の本体は、例えば樹脂等の非磁性材料により一体成型されている。
【００１７】
図２の拡大図で示すように、クランパ２０の本体の中部には切欠開口２３を線状に設けることにより弾性変形する爪部２５が形成されている。この爪部２５の一部には下向きに突出した突起部２６が形成されている。この突起部２６はターンテーブル１０側のマグネット１６の上面に当接するように形成されている。クランパ２０に形成される上記爪部２５及び突起部２６は、クランパ２０の底面を示した図３の（Ｃ）によってより明確に確認できる。すなわち、クランパ２０はターンテーブル１０と対向する下面に弾性変形可能な２個の爪部２５を備えている。これらの爪部２５各々は、変形する自由端側に突起部２６を備えている。
【００１８】
再度、図２を参照して説明する。この図２は、本ディスククランプ機構１で実際にディスクＤをクランプしている状態を示している。この状態では、拡大図で示すように、ターンテーブル１０側のマグネット１６の上面とクランパ２０の下面との間に、僅かな間隔Ｌが介在するように装置設計されている。そして、突起部２６の高さは上記間隔Ｌと同等、或いはこれより僅かに低くなるように形成される。よって、ディスクＤをクランプしているときには、爪部２５に対して外力は作用しない。
【００１９】
ところが、ディスクＤがない状態で同様にクランプ動作が実行された場合には、ディスクＤの厚み分だけクランパ２０が下がる。そのため、突起部２６がマグネット１６の上面に当接し、さらに押し上げる力を受けるので爪部２５は上向きに反るような状態で変形する。クランパ２０の上面側には、後述するように板金部材３０がこれに接触する状態でセットされている。よって、爪部２５の変形が板金部材３０に伝播して、板金部材３０も上方への押上力を受ける。
【００２０】
図４は、板金部材３０を拡大した図である。板金部材３０は、例えば磁性金属板をプレス加工して形成される。この板金部材３０には、クランパ２０の本体底部に形成した爪部２５と同様に２個の舌片部３２、３４が形成されている。これらの舌片部３２、３４は、板状部材に切欠開口３１を長く設けることにより形成されている。なお、板金部材３０に形成された上記舌片部３２、３４は、その下に存在している２個の爪部２５と対応する位置に配置される。図４で舌片部３２、３４に付した参照符号３３、３５の辺りに、爪部２５の突起部２６が位置するようになる。また、板金部材３０の舌片部３２、３４は、下側から前述した爪部２５の押上げ力を受けるとこれに応じて変形するが、爪部２５による外力が作用しない状態では水平状態を保持する所定の剛性と弾性力を備えている。
【００２１】
また、板金部材３０は、大略円板形状であるが、半径方向に飛び出た３個の係止爪３７、３８、３９を備えている。これらの係止爪は、クランパ２０の平面を示した図３の（Ａ）により確認できるように、クランパ２０の本体に設けた３個の受部２７、２８、２９に係合される。より具体的には、板金部材３０をクランパ２０の本体の上面に載置してから、反時計方向に回転することにより各係止爪３７、３８、３９が、受部２７、２８、２９でロックされる。図３の（Ａ）はこのロック後の状態を示している。
【００２２】
図５及び図６は、前述したクランパ２０の構成が確認し易いように示した斜視図である。先に示した図２及びこの両図を参照して、本ディスククランプ機構１でディスクがない状態でチャッキング動作（空チャッキング）を行ったときの様子を説明する。空チャッキングが行われると、マグネット１６が強力に板金部材３０を吸引するので、クランパ２０下面をマグネット１６の上面に吸い付ける大きな力が作用する。従来はこのときにクランパ２０とターンテーブル１０との接触で大きなチャッキング音を発生させていた。
【００２３】
しかし、本ディスククランプ機構１では、空チャッキングとなった状況の直後から上記構成の磁力減衰構造が作用する。すなわち、空チャッキングとなった直後から突起部２６がマグネット１６の上面に当接し始め、クランパ２０がマグネット１６（ターンテーブル１０）に近付けば近付く程に、爪部２５の上方への変形が進行する。そして、この爪部２５の変形は、その上に存在する板金部材３０の舌片部３２、３４を同様に変形させる。これら舌片部３２、３４が上方に反り返るように変形すると、マグネット１６との距離が大きくなる。板金部材３０とマグネット１６とは相互に吸引する磁性部材であるので、板金部材３０の一部が遠のくように変形することにより、両者の間の磁束密度が減少する。その結果、この両者間に生じる磁力は減衰される。しかも、マグネット１６と板金部材３０との距離が近付くほど、舌片部３２、３４の変形が大きくなるで、ターンテーブル２０下面がマグネット１６の上面に接触したときに最も磁力が減衰された状態となる。よって、接触時に発生するチャッキング音の発生が抑制される。また、ターンテーブル２０の下面がマグネット１６に張付いた状態となっても発生している磁力は減衰されているので従来よりも弱い力でクランパ２０をターンテーブル１０から引き離すことができる。
【００２４】
ターンテーブル２０をターンテーブル１０から引き離した後は、ターンテーブル２０側の爪部２５及び板金部材３０側の舌片部３２、３４は弾性を備えているので、初期状態に復帰する。よって、ディスクＤを装填した正規のローディング動作では、マグネット１６と板金部材３０との間に強い磁力を発生させて、ディスクを確実の挟持できる。そして、空チャッキングが行なわれた場合は、先に説明したと同様にチャッキング音の発生を抑制し、また、引き離し力を低減できる。以上で説明した本ディスククランプ機構１を備えるディスク装置は、空チャッキングに発生する大きな音及び引き離し力を低減できる優れた装置として提供できる。
【００２５】
なお、上記実施形態で示したターンテーブル１０上面とクランパ２０下面との間隔Ｌは変更可能である。この間隔Ｌを大きく設定することにより、突起部２６の高さを高くすることができる。突起部２６を高くすると、爪部２５の変形が大きくなるので、磁力を減衰させる作用を増すことができる。本ディスククランプ機構１の設計では、このような点に考慮して所望の間隔Ｌを設定することが望ましい。但し、この間隔ＬはディスクＤの厚みよりも小さいことが望ましい。このようにすれば、ディスクＤ装着時の磁力を小さくしないで済む。
【００２６】
また、上述した実施形態ではターンテーブル１０側にマグネットを配置し、クランパ２０側に磁性金属板及び変形する非磁性部材を配置する例を示したが、配置をこの逆とした構成を採用としてもよい。すなわち、ターンテーブル１０側の構造を変形させるようにしてもよい。この場合には、例えばターンテーブル１０の上面に接触して下方に変形する非磁性部材を配置し、その下に磁性金属板等の磁性材料を配置する。
【００２７】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、磁力減衰構造が互いに吸引する磁性体間に作用する磁力を減衰させるのでディスクが無い空状態でローディングしても大きなチャッキング音が発生することを抑制でき、また、吸着した磁性体を引き離すときの力を従来よりも軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のディスク装置で採用されているディスククランプ機構例について示した図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るディスククランプ機構を含むディスク装置の主要部構成を模式的に示した側面図である。
【図３】一実施形態に係るディスククランプ機構に含まれるクランパについて示した図であり、（Ａ）はクランパの平面図、（Ｂ）は同側面図、（Ｃ）は同底面図である。
【図４】クランパにセットされる板金部材を示した図である。
【図５】クランパを下方から見た状態で示す斜視図である。
【図６】クランパを上方から見た状態で示す斜視図である。
【符号の説明】
１ディスククランプ機構
１０ターンテーブル
１６マグネット
２０クランパ
２５爪部
２６突起部
３０板金部材
３２、３３舌片部

Claims

ターンテーブルに載置したディスクを、前記ターンテーブルと磁気的に吸着するクランパを用いて挟持するディスククランプ機構であって、
前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに、前記ターンテーブル側に設けた第１の磁性体と該第１の磁性体に吸着するクランパ側の第２の磁性体との間で生じる磁力を減衰させる磁力減衰構造を備えたことを特徴とするディスククランプ機構。
前記磁力減衰構造は、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が前記所定間隔を下回ったときに弾性変形する非磁性部材を含み、該非磁性部材の変形により前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間の磁束密度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のディスククランプ機構。
前記非磁性部材は前記所定間隔に対応した高さの突起部を備え、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が前記所定間隔を下回ったときに、前記ターンテーブルと前記クランパとのいずれか一方に当接して弾性変形することを特徴とする請求項２に記載のディスククランプ機構。
前記第１の磁性体と前記第２の磁性体のいずれか一方が、前記非磁性部材の変形に伴って、弾性変形することを特徴とする請求項３記載のディスククランプ機構。
ターンテーブルに載置したディスクを、前記ターンテーブルと磁気的に吸着するクランパを用いて挟持するディスククランプ機構であって、
前記ターンテーブル側に第１の磁性体を、前記クランパ側には前記第１の磁性体に吸着する第２の磁性体を含み、
前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が予め設定した所定間隔を下回ったときに、第２の磁性体を弾性変形して前記第１の磁性体との間で生じる磁力を減衰させる磁力減衰構造を備えたことを特徴とするディスククランプ機構。
前記磁力減衰構造は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に介在するように前記クランパ側に設けた非磁性部材を含み、該非磁性部材は前記所定間隔に対応した高さの突起部を備え、前記ターンテーブルと前記クランパとの間隔が前記所定間隔を下回ったときに前記突起部が前記ターンテーブル側に当接することにより弾性変形し、これに伴って前記第２の磁性体が弾性変形することを特徴とする請求項５に記載のディスククランプ機構。
請求項１から６のいずれか一項に記載のディスククランプ機構を含んでいることを特徴とするディスク装置。