JP2006048821A - 記録ディスク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを用いた記録ディスク駆動装置 - Google Patents

記録ディスク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを用いた記録ディスク駆動装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 抜去力の低下を防止し、信頼性並びに耐久性に優れた記録ディスク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを備えた記録ディスク駆動装置を提供すること。
【解決手段】 回転部材であるシャフト8に固定されたロータホルダ12及びセンタリングケース20を備えた記録ディスク駆動用モータにおいて、センタリングケース20内に少なくとも一部が収容されたチャック26の基部とロータホルダ12との間にスペーサ38を設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、CD、DVD、PD等の各種記録ディスクを駆動する記録ディスク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを用いた記録ディスク駆動装置に関する。
例えば記録ディスク駆動用に用いられるモータとして、図11に示すものが知られている。このモータのロータ100は、静止部材であるスリーブ102に回転自在に支持されるシャフト104と、シャフト104の軸方向上部に固定されたロータホルダ106と、シャフト104のロータホルダ106より軸方向上方に固定されたディスクホルダ108と、を備えている。ディスクホルダ108は、記録ディスク114が載置されるターンテーブル115と、ターンテーブル115の中央部に設けられたセンタリングケース部116と、このセンタリングケース部116に周方向に均等に配列されそれぞれコイルバネ110により半径方向外方に付勢された複数個のチャック112と、を備えている。
このようなモータを使用するときには、記録ディスク114の中心孔をセンタリングケース部116に装着させる。記録ディスク114の中心孔にセンタリングケース部116が嵌り始めると、各チャック112が記録ディスク114の中心孔の内周面に押されて半径方向内方に移動する。そして記録ディスク114が完全に装着されターンテーブル115のディスク載置面115a上に載置されると、コイルバネ110の復元力に押されてチャック112の先端部112bが記録ディスク114の内周面の上部エッジを押圧するようになる。これにより、記録ディスク114は、ロータ100に保持される。従って、ロータ100の回転時に記録ディスク114が遠心力や自重ではずれたり、傾いたりすることがない(このような構造を有するモータの一例として、特許文献1参照)。
特開2001―76418号公報
前述の構造では、記録ディスク114の軸方向の厚みは規格で規定されているので、この記録ディスク114を保持するために、ディスク載置面115aからチャック112の先端部112bまでの間に一定の軸方向距離を確保しておく必要がある。
このため、チャック112の先端部112bが記録ディスク114の内周面の上部エッジに係合した状態(記録ディスクを保持した状態)では、チャック112の基部112aとロータホルダ106の上面との間に比較的大きな隙間120が生じてしまう。
この隙間120が介在すると、記録ディスク114がロータ100に保持された状態から記録ディスク114を取り外すとき、記録ディスク114をロータ100から取り外すのに必要な力(このような力を以下、抜去力と記す)が低下する場合がある。即ち、記録ディスク114をロータ100から取り外そうとすると、チャック112は記録ディスク114の内周面に押されて軸方向上方への力を受けるが、隙間120が介在するため基部112aがコイルバネ110の付勢に抗して半径方向内方に移動する代わりにコイルバネ110に付勢された状態で容易に回動してしまう。そのため、チャック112の先端部112bの軸方向上方への移動量が多くなり抜去力が著しく低下してしまう。抜去力が低下すると、モータの回転時に遠心力或いは外部からの衝撃等により、ロータ100から記録ディスク114がはずれてしまう場合がある。
ここで、ターンテーブル115の軸方向厚みを薄くしてディスク載置面115aを軸方向下方に下げることにより、隙間120の軸方向寸法を小さくすることができるが、ターンテーブル115の剛性が低下してしまう。
他方、コイルバネ110のバネ力を強くすると、即ちバネ定数を大きくすると、抜去力の低下を防止することができるが、チャック112が半径方向内方に移動し難くなり、記録ディスク114をロータ100に取り付けるのに必要な力(このような力を以下、装着力と記す)が大きくなる。従って、記録ディスク114を容易にロータ100に装着することが困難となり、操作性が悪化する。
本発明の目的は、抜去力の低下を防止し、信頼性並びに耐久性に優れた記録ディスク駆動用モータ及びこの記録ディスク駆動用モータを備えた記録ディスク駆動装置を提供することである。
前述の課題を解決するために本発明の一例のモータは、中心孔を有する円板状記録ディスクがモータロータの回転中心軸と略同軸上で回転する記録ディスク駆動用モータであって、記録ディスクが載置される記録ディスク載置面と、記録ディスク載置面の中心部に配置され、外周部に記録ディスクの中心孔が嵌挿される略円筒形状のセンタリングケースと、センタリングケース内に収容される基部と、センタリングケースの外周部から半径方向外方に突出する先端部と、を有する複数のチャックと、複数のチャックの半径方向内方に配置される弾性部と、を備えている。
そして、複数のチャックの先端部のそれぞれが、弾性部からの弾性力を受けて記録ディスクの中心孔の周縁におけるエッジを少なくとも半径方向外方へ押圧することにより、記録ディスクが記録ディスク載置面上に保持され、複数のチャックの基部とセンタリングケースの内底面との間には、基部との間の間隙を所定維持しチャックの附仰動作範囲を規制する規制部が形成されていることを特徴とする。
本発明の記録ディスク駆動用モータでは、規制部によってチャックの附仰動作範囲が規制される。そのため記録ディスクには、常に弾性部の半径方向への弾性力がチャックを介して付与される。従って、抜去力の低下を防止することができる。
以下、本発明に係る記録ディスク駆動用モータ及びこのモータを備えた記録ディスク駆動装置の一実施形態を図1乃至図10を参照して説明する。図1のモータの図面は、図2におけるo−o線に沿って切断した断面図である。尚、本発明の説明の各実施形態では便宜上各図面の上下方向を「上下方向」とするが、実際の取付状態における方向を限定するものではない。
<モータ全体構造>
モータは、フレーム2と、これに立設した状態で固定される略円筒状のブッシュ4と、このブッシュ4の内周部に取り付けられたスリーブ6と、スリーブ6により回転自在に支持されるシャフト8を有する略カップ状のロータ10とを備えている。
固定部材であるフレーム2には円形孔2aが形成され、この円形孔2aには、ブッシュ4の基部が装着される。ブッシュ4は、鉄、ステンレス鋼等から形成された略円筒部材である。ブッシュ4は、下端の加締め部4aを半径方向外方に塑性変形することによりフレーム2に固定される。ブッシュ4の内周部には、スリーブ6が取り付けられ、ブッシュ4の下部には、ブッシュ4の下端部を閉塞する閉塞板13が取り付けられている。閉塞板13は、ブッシュの加締め部4bを半径方向内方に塑性変形させることにより、ブッシュ4に固定される。
回転部材であるロータ10は、シャフト8と、鉄等の磁性材料をプレス加工等によって成形しシャフト8に固定された略カップ状のロータホルダ12と、シャフト8の上部に接着剤等によって固定されたディスクホルダ14と、を備えている。ロータホルダ12は、円形天板部12aと、円形天板部12aの外周部から垂下する周壁部12bと、を備えている。周壁部12bの内周面にはロータマグネット16が固定されており、ロータマグネット16は、ブッシュ4に固定されたステータ18と半径方向に間隙を介し対向している。
<ディスクホルダの構造>
ディスクホルダ14は、シャフト8の上部に固定されるセンタリングケース20と、センタリングケース20と一体に形成されたターンテーブル22と、を備えている。ターンテーブル22の外周部上面には、緩衝材24が取り付けられ、この緩衝材24を介して記録ディスク56が載置される。
センタリングケース20及びターンテーブル22は、樹脂材料によって一体に成型されている。より詳しくは、センタリングケース20及びターンテーブル22は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアセタール(POM)、あるいはそれらの複合材料などで形成される。このように、センタリングケース20及びターンテーブル22を樹脂材料で一体に形成することにより部品点数の削減およびコストダウンを実現することができる。
センタリングケース20の外径は、記録ディスク56の中心孔56aの公差範囲内最小寸法よりも僅かに小さくなるよう設計されている。これにより、記録ディスク56の中心孔56aが規格により定められた公差範囲内の大きさであれば、センタリングケース20は、記録ディスク56の中心孔56aに装着されることとなる。
図2に示すように、センタリングケース20には、ターンテーブル22上に載置された記録ディスク56の中心とロータ10の回転中心とを調芯するための記録ディスク調芯機構24と、ターンテーブル22上に載置された記録ディスク56の軸方向への移動を規制するためのチャック26から主に構成される記録ディスク保持機構28と、を備えている。
<記録ディスク調芯機構24>
センタリングケース20及びターンテーブル22には、周方向に等間隔に3対の調芯用孔30が形成されている。これら各対の調芯用孔30間に、上端部がセンタリングケース20の外周部に一体で下端部に向かうに従って半径方向外方に伸びる調芯爪32が形成されている。
各調芯爪32は、センタリングケース20の上端部と一体に形成され半径方向外方に伸びる円形天板部32aと、円形天板部32aの半径方向外方端部から軸方向下方に向かうに従って半径方向外方に伸びる湾曲部32bとを備えている。また、湾曲部32bは、図1の断面図で見た場合、円弧状に形成されている。各調芯爪32の湾曲部32bの下端部は、センタリングケース20の周面より半径方向外方に僅かに突出している。
ここで、記録ディスク56と、記録ディスク調芯機構24との寸法関係について説明する。センタリングケース20の半径方向外周部の最大半径は、記録ディスク56の中心孔56aにおける公差範囲内最小半径以下に設計される。一方、各調芯爪32の下端部により形成される仮想円の半径は、記録ディスク56の中心孔56aにおける公差範囲内最大半径より僅かに大きくなるよう設計される。
このような調芯爪32は、記録ディスク56の調芯のために周方向に少なくとも3つ以上設けられていることが望ましい。
<ディスク保持機構28>
センタリングケース20及びターンテーブル22には、周方向等間隔に3つの保持用孔34が形成されている。各保持用孔34は、センタリングケース20の上壁部と側壁部とにわたって形成されている。センタリングケース20内における各保持用孔34の位置には、上部保持用孔34aと、上部保持用孔34aと連続し上部保持用孔34aから軸方向下方に伸びる側部保持用孔34bと、が形成されている。側部保持用孔34bの周方向長さは、上部保持用孔34aの周方向長さより長い。
センタリングケース20及び各保持用孔34には、半径方向に進退自在な弾性部材であるコイルバネ36により弾性付勢される爪形状のチャック26が配置されている。
図3〜図5を用いて、チャック26の構造について説明する。チャック26は、平坦面28aと平坦面28aから半径方向外方(図3右側)に向かうにつれて軸方向下方に傾斜する上部傾斜面28bとを有する上壁部28と、上壁部28と一体に形成され、上部傾斜面28bの半径方向外方の先端部から軸方向下方に向かうに従って半径方向内方に伸びる下部傾斜面30aとを有する下壁部30と、を備えている。また、チャック28は、上壁部28及び下壁部30と一体に形成され、上壁部28及び下壁部30から半径方向内方に伸びる長方形状の基部32と突出部34とを備えている。上壁部28の周方向幅(図4の上下方向)は、センタリングケース20の上部保持用孔34aの周方向幅と略一致している。このように、チャック26に上部傾斜面28bと下部傾斜面30aとを形成することにより、記録ディスク56の着脱を円滑に行うことができる。
図1に示すように、チャック26は、その一部がセンタリングケース20内に収納されると共に、コイルバネ36により半径方向外方に付勢されて配置されている。コイルバネ36は、半径方向内端部がセンタリングケース20に係合し、半径方向外端部がチャック26の突出部34に係合している。これにより、チャック26は、コイルバネ36の弾性力により半径方向へ移動する。なお、コイルバネ36は、センタリングケース20内に縮径状態で収容されている。そのため、チャック26は、弾性力により半径方向外方へ移動するが、チャック26の下部傾斜面30aの一部がセンタリングケース20の側壁部に当接するため、チャック26がセンタリングケース20の外部に飛び出すことが防止されている。
<スペーサ38の構成>
ターンテーブル22上には、規制部として図6に示すようなスペーサ38が載置されており、スペーサ38はチャック26の基部32と軸方向にわずかな間隙を介し対向している。スペーサ38は、耐摺動性、耐摩耗性に優れた樹脂材料から成型された環状部材である。なお、スペーサ38は、環状部材に限らず、円弧状部材等種々の形状でもよい。また、スペーサ38を接着剤等の手段によってターンテーブル22に固定してもよい。
<動作>
図1又は図7を用いて、モータ10に記録ディスク56を装着する際の状況を説明する。記録ディスク56は、先ずその中心孔56aがシャフト8とほぼ同軸状に配置するようにセンタリングケース20上に載せられる。その状態で記録ディスク56を軸方向下方に押さえると、その押圧力がチャック26の上部傾斜面28bにかかり、その半径方向の分力によってチャック26が半径方向内方に移動する。記録ディスク56の内周面の下部エッジは、上部傾斜面28b及び調芯爪32の湾曲部32bの外面を摺動しながらシャフト8と同軸位置に誘導される。コイルバネ36のバネ定数は、記録ディスク56を押させる力が指先からの軽いものでもチャック26が半径方向内方に移動する程度に設計されている。そして、記録ディスク56の内周面の下部エッジが上部傾斜面28bを通過すると、チャック26の下部傾斜面30aは、記録ディスク56の内周面を摺動しながらチャック26がコイルバネ36の復元力に押されて半径方向外方に移動する。
従って、記録ディスク56をロータ10に装着後は、チャック26の下部傾斜面30aがコイルバネ36の復元力により記録ディスク56を軸方向上方から弾性的に押さえつけていることとなる。
また、記録ディスク56が保持されるのと同時に、以下に記載するように記録ディスク56の調芯も行われる。記録ディスク56がチャック18に摺動すると共に、調芯爪32の湾曲部32bも記録ディスク56の内周面と摺動する。3つの調芯爪32の湾曲部32bの半径は、任意の軸方向位置において、それぞれ等しくなるように形成されている。このため、3つの調芯爪32は、それぞれが記録ディスク56の内周面を半径方向外方に均等に押圧し、記録ディスク56とロータ10との調芯が行われる。
次にロータ10から記録ディスク56を取り外す際の状況を説明する。図7に示すように、記録ディスク56がロータ10に装着された状態から、記録ディスク56を軸方向上方に移動させると、記録ディスク56の内周面の上部エッジは、チャック26の下部傾斜面30a及び調芯爪32の湾曲部32bを摺動しながら軸方向上方に移動する。このとき、チャック26には、記録ディスク56の押圧力により半径方向内方への力と、チャック26の先端部を軸方向上方へ持ち上げるような回転力つまり基部を軸方向下方に下方に移動させようとする力と、が作用する。ところが、チャック26の軸方向下方にはスペーサ38がわずかな間隙を介し対向しているため、スペーサ38によってチャック26は軸方向下方への移動を規制される。そのため、チャック26は、僅かに軸方向下方に移動した後、チャック26の基部32の下面32aがスペーサ38の上面38aに摺動しながら半径方向内方に移動することとなる。
そして、記録ディスク56は、記録ディスク56の内周面がチャック26を半径方向内方に移動させながら軸方向に移動し、その後ロータ10から取り外される。記録ディスク56の内周面の下部エッジがチャック26の最外周部を通過すると、チャック26は復元力により半径方向外方に移動する。
例えば外部からの衝撃等により記録ディスク56が軸方向に移動しようとしても、スペーサ38が設けられていることによりチャック26は附仰動作範囲を規制されるため、記録ディスク56の内周面には、常にコイルバネ36の半径方向への弾性力がチャック26を介して付与される。従って、従来に比して抜去力の低下を防止することができ、信頼性並びに耐久性に優れたモータを提供することができる。
また、スペーサ38の軸方向厚みを代えることにより、チャック26の附仰動作範囲を変化できるため簡便な方法により抜去力を調整することができる。なお、記録ディスク56をロータ10に装着する時は、スペーサ38はチャック26の動きに関与しないので、装着力への影響は無い。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態について図8を参照して説明する。なお、この実施形態のモータは、前述の第1実施形態と基本的な構造は同等であるため、対応部材の符号を500番台として対応を明示し、更に説明は異なる部分についてのみ説明する。
ロータホルダ512のチャック526の基部532と対向する部位には、軸方向上方に環状に突出した突起部540が形成されている。ロータホルダ512は、磁性材をプレス加工等によって成形した略カップ状の環状部材であり、突起部540は、ロータホルダ512の成形時に一緒に形成される。
このように突起部540を形成することにより、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、突起部540をロータホルダ512の成形時に一緒に成形することにより、簡便な方法により安価に突起部540を形成することができ、且つチャック526の抜去力の低下を確実に防止することができる。
なお、突起部540は環状に形成されているが、これに限らず、円弧状等に形成してもよい。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態について図9を参照して説明する。なお、この実施形態のモータは、前述の第1実施形態と基本的な構造は同等であるため、対応部材の符号を600番台として対応を明示し、更に説明は異なる部分についてのみ説明する。
第3実施形態では、ロータホルダ612とターンテーブル622とが一体に形成されている。ロータホルダ612は、磁性材をプレス加工等によって成形した略カップ状の環状部材である。そして、ターンテーブル622の外周部上面には、緩衝材624が取り付けられ、この緩衝材624を介し記録ディスク656が載置される。
また、ターンテーブル622上にはスペーサ638が取り付られ、スペーサ638はチャック626の基部632の下面632aと軸方向にわずかな間隙を介し対向している。ターンテーブル622上にスペーサ638を設けることにより、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、ターンテーブル622のチャック626の基部632と対向する部位に、軸方向上方に突出する突起部を形成するしてもよい。突起部は、ターンテーブル622及びロータホルダ612の成形時に一緒に形成される。突起部を形成することにより、第2実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
<記録ディスク駆動装置>
次に、記録ディスク駆動装置50の内部構成について、図10を参照して説明する。記録ディスク駆動装置50は、ハウジング52と、ハウジング52の内部に固定されたモータ54と、モータ54に保持された円板状の記録ディスク56と、モータ54回転時に、記録ディスク56の所要の位置に情報を書込又は読み出すためのピックアップ装置58とから構成されている。
このように記録ディスク駆動装置50に本発明を備えたモータを搭載することにより、信頼性及び耐久性に優れた記録ディスク駆動装置を提供することができる。
以上、本発明に従うモータ及びこのモータを備えた記録ディスク駆動装置の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
例えば、ターンテーブル上にセンタリングケースを固定し、ターンテーブルとチャックの基部との間に規制部を形成しても良い。
本発明を示す記録ディスク駆動用モータの断面図である。 図1の記録ディスク駆動用モータを上から見た図である。 図1のチャック26の側面図である。 図4のチャック26を上から見た図である。 図4のチャック26を下から見た図である。 図1のスペーサ38を示す図である。 図1の記録ディスク駆動用モータから記録ディスク56を取り外す状況を示す図である。 本発明の第2実施形態を示す図である。 本発明の第3実施形態を示す図である。 本発明の記録ディスク駆動装置を示す断面図である。 従来のモータを示す断面図である。
符号の説明
10、510、610 ロータ
20、520、620 センタリングケース
22 ターンテーブル
26、526、626 チャック
36 コイルバネ
38、638 スペーサ
540、 突起部
56、556、656 記録ディスク

Claims (11)

  1. 中心孔を有する円板状記録ディスクがモータロータの回転中心軸と略同軸上で回転する記録ディスク駆動用モータであって、
    前記記録ディスクが載置される記録ディスク載置面と、
    前記記録ディスク載置面の中心部に配置され、外周部に前記記録ディスクの中心孔が嵌挿される略円筒形状のセンタリングケースと、
    前記センタリングケース内に収容される基部と、前記センタリングケースの外周部から半径方向外方に突出する先端部と、を有する複数のチャックと、
    前記複数のチャックの半径方向内方に配置される弾性部と、を備え、
    前記複数のチャックの先端部のそれぞれが、前記弾性部からの弾性力を受けて前記記録ディスクの中心孔の周縁におけるエッジを少なくとも半径方向外方へ押圧することにより、前記記録ディスクが前記記録ディスク載置面上に保持され、
    前記複数のチャックの基部と前記センタリングケースの内底面との間には、前記基部との間の間隙を所定維持し前記チャックの附仰動作範囲を規制する規制部が形成されていることを特徴とする。
  2. 請求項1記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記チャックの先端部は、記録ディスクの中心孔の周縁における一方のエッジが当接し、記録ディスク装着力により半径方向内方への移動力を得る第1傾斜面と、前記記録ディスクの中心孔の周縁における他方のエッジが当接し、記録ディスク抜去力により半径方向内方への移動力を得る第2傾斜面と、を有していることを特徴とする。
  3. 請求項1記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記センタリングケースの軸方向下方には、前記回転中心軸と略同軸上で回転する、前記記録ディスク載置面を備える円板状のターンテーブルが配置されていることを特徴とする。
  4. 請求項3記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記ターンテーブル上には前記センタリングケースが固定され、且つ前記チャックの基部と前記ターンテーブルとの間には、前記規制部が形成されていることを特徴とする。
  5. 請求項3記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記ターンテーブルより軸方向下方には、前記回転中心軸と略同軸上で回転するロータホルダが配置され、
    前記チャックの基部と前記ロータホルダとの間には、前記規制部が形成されていることを特徴とする。
  6. 請求項4又は5記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記規制部は、前記ターンテーブル又は前記ロータホルダと一体に形成されていることを特徴とする。
  7. 請求項3乃至6のいずれかに記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記ターンテーブルと前記センタリングケースとは一体に形成されていることを特徴とする。
  8. 請求項1記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記センタリングケースの軸方向下方には、前記回転軸と略同軸上で回転する、前記記録ディスク載置面を備えるロータホルダが配置されていることを特徴とする。
  9. 請求項8記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記ロータホルダ上には、前記センタリングケースが固定され、且つ前記チャックの基部と前記ロータホルダとの間には、前記規制部が形成されていることを特徴とする。
  10. 請求項8記載の記録ディスク駆動用モータであって、
    前記ロータホルダと前記規制部とは一体に形成されていることを特徴とする。
  11. 中心孔を有する円板状記録ディスクが回転中心軸と略同心円上に回転する記録ディスク駆動装置において、
    ハウジングと、前記ハウジング内部に固定され前記記録媒体を回転させる記録ディスク駆動用モータと、前記記録媒体の所要の位置に情報を書き込みまたは読み出すための情報アクセス手段と、を有する記録ディスク駆動装置であって、
    前記記録ディスク駆動用モータは、請求項1乃至10のいずれかに記載のモータであることを特徴とする。
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