JP2009099224A - チャッキング装置、モータユニットおよびディスク駆動装置 - Google Patents

チャッキング装置、モータユニットおよびディスク駆動装置 Download PDF

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Yusuke Iwai
優介 岩井
Nobuaki Yasumoto
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Tatsuya Tatara
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Abstract

【課題】薄型のチャッキング装置の信頼性を向上する。
【解決手段】チャッキング装置は、ディスクが載置される環状の載置面および載置面の内側領域上に設けられる周壁部414を備える。周壁部414には複数の開口部413が周方向に配列形成され、各開口部413から爪部材の先端が突出する。周壁部414の各開口部413の載置面側の部位は、先端が互いに対向する片持ち梁状の2つの支持要素417となっており、これらの支持要素417の先端が、載置面上にディスクが載置される際に爪部材が摺接して爪部材の径方向への移動をガイドするガイド部となっている。支持要素417を含む周壁部414は樹脂の射出成形にて1つの部材として形成されるが、各支持要素417が片持ち梁状とされるため、ガイド部にてウェルドが発生することが防止される。その結果、ディスク装着の繰り返しによるガイド部の損傷が防止され、チャッキング装置の信頼性が向上される。
【選択図】図6

Description

本発明は、中心孔を有するディスクを固定するチャッキング装置、ディスク回転用のモータユニット、および、当該モータユニットを備えるディスク駆動装置に関する。
従来より、DVD(digital versatile disk)やCD(compact disk)等の光ディスク(以下、単にディスクという)を着脱可能に保持する装置として、チャッキング装置が用いられている。チャッキング装置はモータのロータ部に取り付けられ、ロータ部と共に回転することによりディスクが回転する。
一般的なチャッキング装置では、中心軸(モータの回転軸)を中心に放射状に配置されるとともにバネにより外側へと付勢される複数の爪部材が、載置面上に載置されるディスクの中心孔のエッジに当接してエッジを載置面および外側に向かって押圧することによりディスクが固定される。実際にディスクをチャッキング装置に装着する際には、ディスクの載置面側への移動により複数の爪部材がディスクの中心孔の内側に一旦移動することにより、ディスクの載置面上への載置が可能とされる。
特許文献1では、複数の爪部材(チャック)の先端がそれぞれ突出する複数の開口部を有するとともに、爪部材の中心軸側の部位およびバネを収容するケースを備えるチャッキング装置(ディスクドライブホルダ)が開示されており、このチャッキング装置では、ケースにおいて当該開口部の載置面側の部位に支持台を形成することにより、爪部材の径方向内側への移動を支持台によりガイドして、ディスクを弱い力にて装着することが可能とされる。
近年、ディスク駆動装置の薄型化に伴い、モータおよびチャッキング装置を備えるモータユニットの薄型化も図られている。モータユニットでは、その厚さにおいてチャッキング装置が占める割合が大きいため、チャッキング装置を薄くすることによりモータユニット(およびディスク駆動装置)の更なる薄型化が試みられている。
特開2004−327001号公報
ところで、特許文献1のチャッキング装置において、支持台およびケースを射出成形にて1つの部材として形成する場合、両持ち梁状の支持台の中央部にてウェルドが発生しやすくなり、ディスクの着脱を繰り返すと支持台にてクラックが発生してしまう。このとき、支持台にて爪部材側にめくれ上がるバリが生じることがあり、この場合、支持台と爪部材との間の滑性が低下してディスクの着脱を滑らかに行うことができなくなり、チャッキング装置においてディスクの着脱に係る高い信頼性を確保することが困難となる。また、支持台におけるクラックの発生は、チャッキング装置を薄くするほど顕著となる。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、薄型のチャッキング装置の信頼性を向上することを目的としている。
請求項1に記載の発明は、中心孔を有するディスクを固定するチャッキング装置であって、所定の中心軸を中心とする環状の載置面を有し、前記中心軸に中心を合わせてディスクが前記載置面上に載置される載置部と、前記載置面の内側にて先端を外側に向けて前記中心軸を中心に放射状に配置された複数の爪部材と、前記複数の爪部材を前記中心軸から離れる方向へと付勢することにより、前記載置面上に載置された前記ディスクの中心孔のエッジを少なくとも外側へと押圧して、前記ディスクを前記載置部上に固定する付勢部と、前記載置面の内側領域上において前記中心軸を囲む壁状であり、前記中心軸を中心とする周方向に配列形成された複数の開口部から前記複数の爪部材の前記先端がそれぞれ突出する周壁部とを備え、前記周壁部の各開口部の前記載置面側の部位が、前記各開口部の前記周方向の両側の部位の少なくとも一方から他方の部位に向かって片持ち梁状に伸びるとともに爪部材を下方から支持する支持部となっており、前記支持部が、前記載置面上に前記ディスクが載置される際に前記爪部材が摺接して前記爪部材の径方向への移動をガイドするガイド部を有し、前記支持部を含む前記周壁部が樹脂の射出成形にて1つの部材として形成されている。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のチャッキング装置であって、前記周壁部が、前記支持部の固定端近傍の部位から内側または外側に広がる補強部をさらに備える。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のチャッキング装置であって、前記支持部が、前記各開口部の前記周方向の前記両側の部位からそれぞれ片持ち梁状に伸びる2つの部位の集合であり、前記2つの部位の先端が互いに対向するとともに前記ガイド部を形成する。
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載のチャッキング装置であって、前記ガイド部が前記爪部材に向かって突出しており、前記爪部材が、前記径方向に沿って伸びるとともに前記ガイド部と摺接する溝部を有する。
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のチャッキング装置であって、前記支持部の前記ガイド部における前記中心軸方向の厚さが1.5ミリメートル以下である。
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載のチャッキング装置であって、前記ディスクが前記載置面上に載置されていない状態において、前記支持部が前記爪部材と当接して前記爪部材の前記中心軸から離れる方向への移動を係止する。
請求項7に記載の発明は、ディスク回転用のモータユニットであって、電動式のモータと、前記モータの回転部に取り付けられる請求項1ないし6のいずれかに記載のチャッキング装置とを備える。
請求項8に記載の発明は、ディスク駆動装置であって、情報を記録するディスクを回転する請求項7に記載のモータユニットと、前記ディスクに対する情報の読み出しおよび/または書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドを前記モータユニットおよび前記ディスクに対して移動するヘッド移動機構とを備える。
本発明によれば、薄型のチャッキング装置において、射出成形によるウェルドがガイド部にて発生することを防止することができ、これにより、チャッキング装置の信頼性を向上することができる。
また、請求項2の発明では、補強部にて補強することにより支持部が損傷することを防止することができ、請求項3の発明では、爪部材とガイド部との摺接時にガイド部に作用する力が分散されることにより支持部が損傷することを防止することができ、請求項6の発明では、チャッキング装置の構造を簡素化することができる。
図1は、本発明の一の実施の形態に係るモータユニット1の縦断面図である。ディスク回転用の図1のモータユニット1は電動式のモータ10を備え、モータ10は所定の中心軸J1を中心に回転する回転部20、および、回転部20を回転自在に支持する固定部30を有する。回転部20には、固定部30とは反対側(すなわち、図1中の上側)にて中心孔(中心開口部)を有するディスクを着脱可能に固定するチャッキング装置40が取り付けられる。以下の説明では、便宜上、中心軸J1に沿ってチャッキング装置40側を上側、固定部30側を下側として説明するが、中心軸J1は必ずしも重力方向と一致する必要はない。
回転部20は、中心軸J1を中心とする略円柱状のシャフト21、および、シャフト21の中心軸J1方向(以下、単に「軸方向」という。)の上部に固定されるロータホルダ22を備える。ロータホルダ22は、シャフト21が嵌め込まれる円筒状のシャフト固定部221、シャフト固定部221の軸方向下部から径方向外側に広がる環状部222、および、環状部222の外周縁から軸方向下側に延びる円筒状の円筒部223を有し、円環状の界磁用磁石23が円筒部223の内周面に接着にて固定される。
環状部222は、円筒部223が接続される外側環状部2222、および、外側環状部よりも軸方向の上側に位置する内側環状部2221を有し、外側環状部2222の下面には径方向内側に向かって延びる複数の(例えば3個の)突起部241を有する抜止部材24が固定される。ロータホルダ22は、例えば磁性体にて形成される薄板をプレス加工することにより容易に形成可能である。
固定部30は、シャフト21を回転自在に支持する略円筒状のスリーブ31、スリーブ31が挿入される中空穴を有するベアリングブッシュ32、ベアリングブッシュ32の中空穴の軸方向下側を閉塞するプレート33、および、プレート33の上面に配置されるとともにシャフト21の下端面と摺動することによりシャフト21を軸方向に支持するスラストプレート34を有する。また、固定部30は、ベアリングブッシュ32の周囲に配置される電機子35、電機子35の下側に配置される回路基板36、および、ベアリングブッシュ32に固定される取付板37をさらに備える。
スリーブ31は含油焼結金属にて形成され、その内周面が、潤滑油を介してシャフト21の外周面を支持する軸受面となる。ベアリングブッシュ32は、スリーブ31を固定する円筒部321、および、円筒部321の下部から径方向外側に広がるとともに電機子35が接着にて固定される電機子固定部322を有する。また、ベアリングブッシュ32の下面には、プレート33を固定する内側突起部323、および、内側突起部323より径方向外側に配置され、取付板37を固定する外側突起部324が形成される。
円筒部321の上端部には、径方向外側に突出するフランジ部3211が形成される。抜止部材24の突起部241は、フランジ部3211の軸方向下方に位置しており、突起部241の中心軸J1側のエッジはフランジ部3211の外周縁よりも径方向内側に配置される。これにより、回転部20が軸方向上側に移動する場合でも、突起部241の上面がフランジ部3211の下面と接触することによりその移動が規制される。また、抜止部材24と軸方向に対向するベアリングブッシュ32の上面には、抜止部材24との間にて磁気的吸引を発生させる円環状の与圧マグネット25が設けられる。
電機子35は、薄板の磁性鋼板を軸方向に複数積層して形成されるコア351を備える。コア351は、円環状のコアバック部3511、および、コアバック部3511から径方向外側に放射状に延びる複数のティース部3512にて構成され、導線が各ティース部3512に多層に巻回されることによりコイル352が形成される。モータ10では図示省略の外部電源からコイル352に電流を流すことにより、コイル352と界磁用磁石23との間に回転トルクが発生し、回転部20が中心軸J1を中心として回転する。もちろん、モータ10は界磁用磁石が電機子の内側に配置されるインナーロータ型であってもよい。
図2はチャッキング装置40の近傍を拡大して示す図であり、図1中の中心軸J1から右側のみを図示している。図3はチャッキング装置40の平面図である。
薄型のチャッキング装置40は、中心軸J1を中心とする中空のかつ厚い円板状のセンターケース41、センターケース41に形成される後述の複数の開口部を介して外側へと突出する複数(本実施の形態では3個)の爪部材42、センターケース41内に収容されて各爪部材42を径方向外側に付勢するコイルバネ等の弾性部材43、および、センターケース41の周囲に配置されるとともにディスクが載置される環状のディスク載置部44を備える。後述するように、チャッキング装置40によるディスクの固定時には、ディスク載置部44の上面であり中心軸J1を中心とする環状の載置面441にディスクの下面が当接する。
図4は、センターケース41を拡大して示す縦断面図であり、図5はセンターケース41の平面図である。図4および図5に示すように、センターケース41は、シャフト固定部221が挿入される厚肉の略円筒状の基部411、基部411から径方向外側に広がる円環状の蓋部412、蓋部412の外周縁から軸方向下側に垂れ下がって載置面441の内側領域上において(図3参照)中心軸J1を囲む壁状の周壁部414を備える。周壁部414の外周面は、軸方向の上部にて軸方向上側に向かうに従って中心軸J1との間の距離が短くなる傾斜面を有する。
周壁部414には中心軸J1を中心とする周方向に等角度間隔にて複数の(本実施の形態では120度間隔にて3個の)開口部413が配列形成され、図3に示すように、各開口部413には先端を外側に向けた状態にて爪部材42が挿入される。これにより、中心軸J1を中心に放射状に配置された複数の爪部材42の先端が、周壁部の複数の開口部413からそれぞれ突出する。図5に示すように、開口部413は蓋部412にも連続して形成されている。
図6は、径方向外側から径方向内側を向いて見た場合の開口部413近傍を示す図である。図5および図6に示すように、蓋部412から連続する開口部413の周方向の幅は周壁部414にてさらに広くなっており、周壁部414における各開口部413の載置面441側(軸方向下側)には、当該開口部413の周方向の両側の部位からそれぞれ他方の部位に向かって片持ち梁状に伸びて先端が互いに対向する2つの部位(図6中にて符号417を付す部位)が設けられる。後述するように、当該2つの部位417の集合により爪部材42を下方から支持する支持部が構築されるため、以下の説明では、当該2つの部位417のそれぞれを「支持要素417」と呼ぶ。図6では、互いに対向する2つの支持要素417の集合である支持部に符号419を付している。
各支持要素417の先端には軸方向上側に突出する突出部418が形成される。実際には、2つの支持要素417は周方向における開口部413の中央と中心軸J1とを含む面(図5中にて符号P1を付す二点鎖線のそれぞれおよび中心軸J1を含む面であり、以下、「対称面」という。)に関して対称形状とされ、図4に示すように、各突出部418の中心軸J1に対向する面は、法線が対称面に平行かつ中心軸J1に対して傾斜する傾斜面4181となっている。傾斜面4181は、軸方向下側に向かうに従って中心軸J1との間の距離が短くなっており、支持部419の2つの支持要素417では2つの傾斜面4181は同一平面に含まれる。また、突出部418の軸方向上端は傾斜面4181に連続する曲面(以下、「上端面」という。)4182となっている。傾斜面4181および上端面4182には鏡面加工が施され、面粗度(ここでは、最大高さ(Ry))は例えば0.8マイクロメートル(μm)以下とされる。
図6に示すように、支持部419の2つの支持要素417において突出部418の上端面4182の軸方向(図6中の縦方向)の高さは等しくされ、支持部419の突出部418における中心軸J1方向の厚さは、好ましくは1.5ミリメートル(mm)以下(0.5mm以上)とされ、より好ましくは1.0mm以下とされる。対称面に垂直かつ中心軸J1に平行な突出部418の断面において、突出部418の外形は、各支持要素417の先端近傍にて上端面4182の部分が対称面に垂直となり、対称面から離れた部分では曲線状となっている。なお、突出部418の対称面に対向する面と上端面4182および傾斜面4181(図4参照)とが交わる角には僅かに斜面または丸みが付けられている(当該角が、いわゆる面取り形状となっている。)。また、図4に示す各支持要素417における突出部418の下方の部位において、中心軸J1に対向する面は突出部418の傾斜面4181に連続するとともに、対称面に垂直かつ中心軸J1に平行な当接面4171となっている。
後述するように、爪部材42の径方向外側への移動は支持要素417により制限される。このとき、支持要素417の径方向の厚さが周壁部414よりも薄くされ、支持要素417の中心軸J1に対向する面が周壁部414の内周面よりも外側に位置していることにより、爪部材42の径方向への移動距離を大きくすることができる。また、図5に示すように周壁部414の外周面には、各支持要素417の固定端に連続するとともに、周方向に沿って広がる補強部4141が設けられる。補強部4141の軸方向の厚さは支持要素417よりも薄くされ、軸方向上側の面はディスク載置部44の載置面441よりも下方に位置する(図2参照)。これにより、チャッキング装置40にディスクが固定される際に、補強部4141がディスクと当接することが防止される。
また、図5に示すように、周壁部414には、周方向において互いに隣接する2つの開口部413の間にて調芯爪415が形成される。チャッキング装置40にてディスクを固定する際には、調芯爪415の先端がディスクの中心孔と当接することによって、チャッキング装置40の中心軸J1とディスクの中心軸とが一致する(調芯される)。また、蓋部412には、射出成形の際における樹脂が流入する位置である3個のゲート部4123が形成されている。チャッキング装置40では、補強部4141および支持部419を含む周壁部414、基部411並びに蓋部412の全体、すなわち、センターケース41の全体が、ポリカーボネート等の樹脂の射出成形により1つの部材として形成される。
図4に示すように、基部411の外縁部には軸方向下側に突出する複数の(本実施の形態では3個の)接触部4111が周方向に等角度間隔にて配列形成される。接触部4111の外側の面(すなわち、周壁部414に対向する面)には径方向外側に向かって突出する略円柱状の突起部4111bが形成され、コイルバネである弾性部材43の一方の端部が突起部4111bに嵌め込まれる(図2参照)。
図7はセンターケース41の底面図である。図7に示すように、基部411の外縁部には径方向外側に延びて周壁部414と接続する複数の連結部416が蓋部412の一部として形成され、複数の連結部416により周壁部414が基部411に対して強固に固定される。
図8ないし図13は爪部材42を示す図である。図8は爪部材42の斜視図であり、図9は爪部材42の正面図(すなわち、チャッキング装置40に設けられた状態にて径方向外側から径方向内側を向いて見た場合の図)であり、図10は爪部材42の平面図である。また、図11は爪部材42の底面図であり、図12は爪部材42の背面図であり、図13は図10中の矢印A−Aの位置における爪部材42の断面図である。図8ないし図13では、爪部材42がチャッキング装置40内に配置された状態を想定した場合における径方向を符号Rを付す矢印にて示し、軸方向を符号Jを付す矢印にて示す。
図10に示すように、爪部材42は、チャッキング装置40にディスクが固定される際にディスクと当接する爪部本体421、および、爪部本体421の径方向内側((−R)側)にて周方向(すなわち、R方向およびJ方向に垂直な方向)の両端から径方向内側にそれぞれ延びる2つの羽根部422を備える。なお、爪部材42は、ポリアセタール等の樹脂材料にて射出成形により一体的に形成される。
爪部材42がセンターケース41内に配置された状態において、爪部材42は既述の対称面(図10中の矢印A−Aの位置における切断面)に関して対称形状となっている。爪部本体421の先端には、図13に示すように法線が対称面に平行かつ中心軸J1(J方向)に対して傾斜する保持面4213が形成されており、ディスクの固定時には保持面4213がディスクの中心孔のエッジに当接する。また、爪部本体421の軸方向上側((+J)側)の面は、後述するように、ディスクをチャッキング装置40に装着する際にディスクをディスク載置部44上へと案内する案内部4211となっている。案内部4211は、中心軸J1に垂直な面とおよそ平行な平面にて形成され、図9に示すように案内部4211の対称面に垂直な方向(すなわち、図9中の横方向)の幅は保持面4213よりも小さくされる。案内部4211の対称面に垂直な方向の両側には、案内部4211に平行かつ軸方向下側((−J)側)に位置する面4211aが形成されている。
また、図8に示すように爪部本体421の軸方向下側((−J)側)には、径方向(R方向)に沿って伸びる溝部4214が形成される。溝部4214の底面4215はその法線が対称面に平行かつ中心軸J1に対して僅かに傾斜する傾斜面となっている。図8および図11に示すように、溝部4214の径方向内側((−R)側)には法線が径方向に平行な係止面4216が形成されており、爪部材42がセンターケース41内に配置された状態において係止面4216は当接面4171に対向する(図2参照)。図10ないし図12に示すように、爪部本体421には、2つの羽根部422にて挟まれる部位から径方向内側((−R)側)に突出する円錐台形状の突起部4217が形成され、チャッキング装置40では、弾性部材43の外側の端部が突起部4217に嵌め込まれる(図2参照)。
図14はディスクが装着されていない状態のチャッキング装置40の縦断面図である。図14では、弾性部材43の図示を省略している(後述の図15ないし図17において同様)。爪部材42の各羽根部422の下面は略球面状となっており、チャッキング装置40内における各爪部材42は2つの羽根部422の下面にてロータホルダ22の環状部222の上面と当接する。実際には、爪部材42は弾性部材43により中心軸J1から離れる方向へと付勢されており、ディスクが載置面441上に載置されていない状態において、支持部419(の支持要素417)の当接面4171が爪部材42の係止面4216に当接することにより、爪部材42の中心軸J1から離れる方向への移動が係止される。
図15ないし図17はチャッキング装置40にディスク9を装着する際の爪部材42の動作を説明するための図である。
チャッキング装置40にディスク9を装着する際には、図15に示すように、ディスク9の中心孔91の下側のエッジ近傍が爪部材42の案内部4211と当接して爪部本体421に対して軸方向下側へと向かう力が付与される。これにより、案内部4211の周方向の両側の面4211a(図9および図10参照)の径方向の内縁部が蓋部412の下面と接触し、爪部材42がこの接触点を回転中心として図15中にて時計回りに僅かに回転するとともに、爪部材42の溝部4214の底面4215が2つの突出部418の上端面4182と摺接しつつ爪部材42が径方向内側へ移動する。すなわち、チャッキング装置40では、載置面441上にディスク9が載置される際に、爪部材42が摺接して爪部材42の径方向への移動をガイドするガイド部が2つの突出部418により構成される。
このとき、既述のように羽根部422の下面が略球面状とされることにより、羽根部422と環状部222との接触面積が小さくなり、爪部材42と環状部222との間の摩擦力が低減される。また、溝部4214と突出部418とが線接触(または点接触)にて摺接することにより、溝部4214と突出部418との間の摩擦力を低減することができる。これにより、爪部材42の径方向内側への移動を円滑に行うことができ、ディスク9を軸方向下側へと押し込む力を低減することができる。
図16に示すように、爪部材42がディスク9の中心孔91よりも内側まで移動すると、爪部材42の先端部4212がディスク9の中心孔91の内周面に接触しつつディスク9がディスク載置部44の載置面441近傍まで到達する。そして、調芯爪415(図5参照)により中心軸J1に中心を合わせてディスク9がディスク載置部44の載置面441上に載置されると、図17に示すように、爪部材42が径方向外側へと戻されて、爪部材42の保持面4213がディスク9の中心孔91の上側のエッジ911に当接する。これにより、エッジ911が爪部材42により外側へと押圧されるとともに、保持面4213によりディスク9を載置面441に向けて押圧する力も作用してディスク9が載置面441上に固定される。
図18は、モータユニット1を備えるディスク駆動装置50の縦断面図である。図18に示すように、ディスク駆動装置50は、情報を記録するディスク9を回転する図1のモータユニット1、ディスク9の下面に向けてレーザー光を出射する出射部とディスクからの反射光を受光する受光部とを有し、ディスク9に対する情報の読み出しおよび/または書き込みを行うヘッド(光ピックアップ機構とも呼ばれる。)52、ヘッド52をモータユニット1およびディスク9に対して移動するヘッド移動機構53、および、これらの構成を収容する筺体54を備える。
筺体54には、ディスク駆動装置50内へのディスク9の挿入およびディスク駆動装置50からのディスク9の取り出し時にディスク9が通過する開口542が形成されており、図示省略の搬送機構により、ディスクの挿入時に開口542へと挿入されるディスク9がチャッキング装置40の上方へと配置されるとともに、ディスク9の取り出し時にディスク9の一部が開口542よりも外側へと配置されてディスク9の取り出しが可能とされる。このように、図18のディスク駆動装置50は開口542を介してディスク9の出し入れが行われる、いわゆるスロットインタイプ(Slot-in type)とされる。
実際には、モータユニット1はシャーシ55により保持されており、ディスク9の挿入時にはディスク9の中心孔91がチャッキング装置40の上方へと配置された後にシャーシ55が上昇してディスク9がチャッキング装置40に固定され、ディスク9の取り出し時にはシャーシ55が下降してディスク9がチャッキング装置40から取り外される。
ディスク駆動装置50では、チャッキング装置40に固定されるディスク9が回転しつつヘッド移動機構53がヘッド52を径方向の所要の位置へと移動することにより、ディスク9に対する情報の読み出しおよび/または書き込みがヘッド52にて行われる。
ところで、図19に示すように、2つの支持要素921が接続する支持部922(両持ち梁状の支持部922)を有する比較例のセンターケース92を射出成形にて作製する際には、センターケース92の金型において中心軸近傍(基部411の周囲)に位置するゲート(すなわち、図5のゲート部4123が形成される位置)から樹脂材料が流入されるため、金型において支持部922の両固定端に対応する位置から流入する樹脂材料が中央近傍(図19の突出部923に対応する位置)にてぶつかるため、比較例のセンターケース92では突出部923にてウェルドが発生しやすくなる。センターケース92を有するチャッキング装置では、ディスクの着脱が繰り返される際に、爪部材との間にて繰り返される摺接による負荷により突出部923のウェルドの位置にてクラック(割れ)が発生してしまい、この場合、突出部923にてバリが生じる等してディスクの着脱を滑らかに行うことができなくなる。クラックの発生は、突出部の軸方向の厚さが薄くなるほど(例えば1.5mm以下では)顕著となる。
これに対し、図6のセンターケース41では、支持部419が片持ち梁状の2つの支持要素417の集合とされる(すなわち、図19の支持部922を中央にて分離した形状とされる)ことにより、ガイド部である突出部418にて射出成形によるウェルドが発生することが防止される。これにより、ディスクの着脱が繰り返される際に、爪部材との間にて繰り返される摺接による負荷により突出部418にてクラックが発生することが防止され、その結果、薄型のチャッキング装置40においてディスクの着脱に係る信頼性を向上することができる。また、チャッキング装置40を備えるモータユニット1およびディスク駆動装置50の信頼性も向上されることとなる。
チャッキング装置40では、周壁部414において、支持部419の固定端近傍の部位から外側に広がる補強部4141を設けて支持部419を補強することにより、ディスク9の着脱を繰り返した際に支持部419が損傷することを防止することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
図6の周壁部414では、既述のように2つの支持要素417により支持部419が構築されることにより、爪部材42とガイド部との摺接時にガイド部に作用する力が2つの支持要素417に分散されて支持部419の損傷が防止されるが、図20に示すように、1つの支持要素417aにより支持部419が構築されてもよい。図20の支持要素417aの先端には図6の2つの突出部418を結合した形状の突出部418aが設けられ、載置面441上にディスクが載置される際には、突出部418aが爪部材42と摺接して爪部材42の径方向への移動をガイドするガイド部として機能する。
以上のように、チャッキング装置40において射出成形によるウェルドがガイド部にて発生することを防止するという観点では、周壁部414の各開口部413の載置面441側の部位が、当該開口部413の周方向の両側の部位の少なくとも一方から他方の部位に向かって片持ち梁状に伸びることが重要となる。
上記実施の形態におけるチャッキング装置40では、支持部419に爪部材42に向かって突出するガイド部(2つの突出部418)を設け、爪部材42に溝部4214を形成することにより、爪部材42において、ガイド部と摺接する部位(溝部4214)とディスク9に当接する部位(保持面4213)とを分離しつつ爪部材42の径方向の移動を滑らかに行うことが実現されるが、図21に示すように、各支持要素417の先端の上部に切欠部418bを形成することにより、支持部419において凹状のガイド部が構成されてもよい。この場合、爪部材の下面が略球面状とされ、当該下面が凹状のガイド部と摺接することにより、爪部材の径方向の移動が滑らかにガイドされる。また、爪部材の当該下面がディスク9と当接する保持面の役割も果たす。
センターケース41では、爪部材42と当接して爪部材42の径方向外側への移動を係止する他の部位を設けることにより、ディスク9の未装着時に爪部材42と支持部419とが非接触状態とされてもよい。ただし、チャッキング装置40の構造の簡素化を図るには、ディスク9の未装着時に支持部419が爪部材42と当接して、爪部材42の中心軸J1から離れる方向への移動が係止されることが好ましい。
また、センターケース41の設計によっては、支持部419の固定端近傍の部位から内側に広がる補強部を設けることにより、ディスク9の着脱を繰り返した際における支持部419の損傷が防止されてもよい。さらに、支持部の2つの支持要素417に対してそれぞれ設けられる2つの補強部は連続していてもよい。この場合、2つの補強部の接合部近傍にてウェルドが発生してディスク9の着脱の繰り返しにより、接合部近傍にてクラックが生じる可能性があるが、補強部は爪部材42と接触しないため、ディスクの着脱に対する影響はない。
図1のチャッキング装置40では、付勢部である複数の弾性部材43がそれぞれ対応する複数の爪部材42を介して載置面441上に載置されたディスク9の中心孔91のエッジ911を径方向外側へと押圧することにより、ディスク9が載置面441上に固定されるが、付勢部が複数の爪部材42に作用させる付勢力は径方向外側へと向かう成分を含むものであるならば、径方向に対して(僅かに)傾斜した方向に作用する力であってもよい。これにより、載置面441上のディスク9の中心孔91の上側のエッジ911が付勢部により少なくとも外側へと押圧されることとなり、ディスク9を載置面441上に固定することが可能となる。
また、チャッキング装置40では複数の爪部材42を設けることによりディスク9をディスク載置部44上に固定することが実現されるが、ディスク9を適切に固定するには3以上の爪部材42が設けられることが好ましい。
チャッキング装置40を備えるディスク駆動装置は、モータユニット1のモータ10、ヘッドおよびヘッド移動機構を内部に収容する薄い箱状であって、チャッキング装置40のみが外部に配置されるトレイを備え、トレイが筐体から出し入れ可能とされる、いわゆるトレイタイプ(Tray type)のものであってもよい。トレイタイプのディスク駆動装置では、トレイを筐体から引き出した状態で、人によりディスクの着脱が行われ、一般的に、付勢部が爪部材を付勢する力もスロットインタイプのものよりも大きくされる。したがって、チャッキング装置40にディスク9を装着する際に、ディスク9を載置面441側へと押し込む力がスロットインタイプの場合よりも大きくされ、ガイド部に対してより大きな負荷がかかるが、この場合でも、支持部419が片持ち梁状とされるチャッキング装置40では、ディスク9の着脱を繰り返した際においても支持部419のガイド部にクラックが発生することが防止され、高い信頼性を確保することができる。なお、チャッキング装置40は、モータユニット、ヘッドおよびヘッド移動機構が筐体の内部に設けられ、ディスクの筐体内への挿入および筐体からの取り出しに利用されるトレイのみが筐体から出し入れ可能とされるディスク駆動装置に用いられてもよい。
モータユニットの縦断面図である。 チャッキング装置の近傍を拡大して示す図である。 チャッキング装置の平面図である。 センターケースを拡大して示す縦断面図である。 センターケースの平面図である。 開口部近傍を示す図である。 センターケースの底面図である。 爪部材の斜視図である。 爪部材の正面図である。 爪部材の平面図である。 爪部材の底面図である。 爪部材の背面図である。 爪部材の断面図である。 ディスクが装着されていない状態のチャッキング装置の縦断面図である。 ディスクを装着する際の爪部材の動作を説明するための図である。 ディスクを装着する際の爪部材の動作を説明するための図である。 ディスクを装着する際の爪部材の動作を説明するための図である。 ディスク駆動装置の縦断面図である。 比較例のセンターケースを示す図である。 支持部の他の例を示す図である。 支持部のさらに他の例を示す図である。
符号の説明
1 モータユニット
9 ディスク
10 モータ
20 回転部
40 チャッキング装置
42 爪部材
43 弾性部材
44 ディスク載置部
50 ディスク駆動装置
52 ヘッド
53 ヘッド移動機構
91 中心孔
413 開口部
414 周壁部
417,417a 支持要素
419 支持部
441 載置面
911 エッジ
4141 補強部
4214 溝部
J1 中心軸

Claims (8)

  1. 中心孔を有するディスクを固定するチャッキング装置であって、
    所定の中心軸を中心とする環状の載置面を有し、前記中心軸に中心を合わせてディスクが前記載置面上に載置される載置部と、
    前記載置面の内側にて先端を外側に向けて前記中心軸を中心に放射状に配置された複数の爪部材と、
    前記複数の爪部材を前記中心軸から離れる方向へと付勢することにより、前記載置面上に載置された前記ディスクの中心孔のエッジを少なくとも外側へと押圧して、前記ディスクを前記載置部上に固定する付勢部と、
    前記載置面の内側領域上において前記中心軸を囲む壁状であり、前記中心軸を中心とする周方向に配列形成された複数の開口部から前記複数の爪部材の前記先端がそれぞれ突出する周壁部と、
    を備え、
    前記周壁部の各開口部の前記載置面側の部位が、前記各開口部の前記周方向の両側の部位の少なくとも一方から他方の部位に向かって片持ち梁状に伸びるとともに爪部材を下方から支持する支持部となっており、前記支持部が、前記載置面上に前記ディスクが載置される際に前記爪部材が摺接して前記爪部材の径方向への移動をガイドするガイド部を有し、
    前記支持部を含む前記周壁部が樹脂の射出成形にて1つの部材として形成されていることを特徴とするチャッキング装置。
  2. 請求項1に記載のチャッキング装置であって、
    前記周壁部が、前記支持部の固定端近傍の部位から内側または外側に広がる補強部をさらに備えることを特徴とするチャッキング装置。
  3. 請求項1または2に記載のチャッキング装置であって、
    前記支持部が、前記各開口部の前記周方向の前記両側の部位からそれぞれ片持ち梁状に伸びる2つの部位の集合であり、前記2つの部位の先端が互いに対向するとともに前記ガイド部を形成することを特徴とするチャッキング装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれかに記載のチャッキング装置であって、
    前記ガイド部が前記爪部材に向かって突出しており、
    前記爪部材が、前記径方向に沿って伸びるとともに前記ガイド部と摺接する溝部を有することを特徴とするチャッキング装置。
  5. 請求項4に記載のチャッキング装置であって、
    前記支持部の前記ガイド部における前記中心軸方向の厚さが1.5ミリメートル以下であることを特徴とするチャッキング装置。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載のチャッキング装置であって、
    前記ディスクが前記載置面上に載置されていない状態において、前記支持部が前記爪部材と当接して前記爪部材の前記中心軸から離れる方向への移動を係止することを特徴とするチャッキング装置。
  7. ディスク回転用のモータユニットであって、
    電動式のモータと、
    前記モータの回転部に取り付けられる請求項1ないし6のいずれかに記載のチャッキング装置と、
    を備えることを特徴とするモータユニット。
  8. ディスク駆動装置であって、
    情報を記録するディスクを回転する請求項7に記載のモータユニットと、
    前記ディスクに対する情報の読み出しおよび/または書き込みを行うヘッドと、
    前記ヘッドを前記モータユニットおよび前記ディスクに対して移動するヘッド移動機構と、
    を備えることを特徴とするディスク駆動装置。
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