JP2010073298A - ディスクチャッキング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクの装着力を減少させて使用者の便宜性を高めることができるとともに、光ディスクの脱着力を増大させて光ディスクの安定な駆動性能を保障することができるディスクチャッキング装置の提供。
【解決手段】光ディスクが載置されるターンテーブルと、前記ターンテーブルに備えられ、前記光ディスクの中心孔に挿入されるハウジングと、一端が前記ハウジングの外部に突出し、前記光ディスクの挿入および分離によって前記光ディスクの中心方向に収縮運動するチャックピンと、前記ハウジングの内部に設置され、前記チャックピンの他端を前記中心方向に反する方向に弾持するためのスプリングと、前記スプリングに密着して前記チャックピンに設けられ、前記スプリングの弾性力が前記ターンテーブルへ向かって前記チャックピンに斜めに印加されるように傾設されたスプリング結合部と、を含む、ディスクチャッキング装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクを固定するディスクチャッキング装置に係り、より具体的には、光ディスクを装着する装着力は減少させるが、光ディスクを脱着する脱着力は増大させることが可能なディスクチャッキング装置に関する。

一般に、ＣＤ(compact disc)、ＤＶＤ(digital versatile disc)またはＢＤ(blu-ray disc)などの光ディスクに対する記録／再生を行う光ディスク装置において、使用情報量の増加に伴う高密度化、高速の記録／再生、および情報需要の時空間的自由度を向上させるための携帯便宜性の増加により、携帯用装置が、関連産業分野で主要部分を占めて発展してきた。

このような光ディスク装置の重要な要素の一つは、光ディスクの装着の際に要求される装着力は減らすが、光ディスクを装着して高速で回転させる場合にも光ディスクの滑りまたは離脱などを防止することができるように、光ディスクの脱着力は増大させることである。

このような条件を満足させるための光ディスクの装着／脱着用チャッキング装置の一例を図５及び図６に概略的に示す。図５および図６に示すように、従来の技術に係るチャッキング装置３００は、ターンテーブル３１０、ハウジング３３０、チャックピン３４０およびスプリング３５０から構成されている。

ターンテーブル３１０は、光ディスク３２０を保持するためのもので、スピンドルモーターの高速回転の際に光ディスク３２０の滑りを防止するための滑り止め用ゴム輪３１１が取り付けられている。ハウジング３３０は、その内部にチャックピン３４０およびスプリング３５０が設置され、ターンテーブル３１０に載置される光ディスク３２０の中心孔に挿入される。チャックピン３４０は、光ディスク３２０を固定するためのもので、一端が外部に突出しており、他端がハウジング３３０に挿入され、ハウジング３３０の内部で収縮して摺動する。スプリング３５０は、チャックピン３４０を光ディスク３５０の中心方向に反する方向に弾持するためのもので、ハウジング３３０の内側に設置される。

上述した構成を持つチャッキング装置３００に光ディスク３２０を装着する場合、ハウジング３３０の上方から光ディスク３２０が下方に押圧されると、ハウジング３３０に結合されているチャックピング３４０がハウジング３３０の外部に突出して、光ディスク３２０の中心孔の縁部がチャックピン３４０の上面に当接することになる。この際、光ディスク３２０の装着力によって、チャックピン３４０は、スプリング３５０を圧縮させながらハウジング３３０の内部に押し込められる。光ディスク３２０の下面がターンテーブル３１０のゴム輪３１１に密着して光ディスク３２０の装着が完了すると同時に、チャックピン３４０の下面が光ディスク３２０の中心孔の上縁部を押圧して固定する。これに対し、チャッキング装置３００から光ディスク３２０を脱着する（取り外す）場合には、光ディスク３２０に脱着力（取外し力）が印加され、この脱着力によってチャックピン３４０がハウジング３３０の内部に押し込められることにより、光ディスク３２０の脱着（取り外し）が完了する。

ところが、上述した構成を持つチャッキング装置３００において、光ディスクの装着力を減少させ且つ脱着力を増大させるために、チャックピン３４０の上／下部に傾斜面を形成したが、実質的にチャックピン３４０には装着力および脱着力にスプリング３５０の弾性力Ｆ_ｓが印加されるから、光ディスク３２０を装着または脱着するためには、スプリング３５０の弾性力Ｆ_ｓより大きい装着力および脱着力をチャックピン３４０に印加しなければならない。上記理由により、装着力の減少および脱着力の増大が実現されるのは非常に難しい。

すなわち、ユーザの便宜のために装着力を減少させるためには、弾性係数の小さいスプリング３５０を使用しなければならないが、このような弾性係数の小さいスプリング３５０を使用すると、これに比例して脱着力も減少する。これは光ディスク３２０の高速回転の際に光ディスク３２０の離脱または滑りを引き起こす原因となる。

これに対し、光ディスク３２０の離脱または滑りを防止するように脱着力を増大させるために、弾性係数の大きいスプリング３５０を使用すると、これに比例して光ディスクの装着力が増大する。これは光ディスク３５０の装着にさらに大きい力が要求されるので、使用者の便宜性を低下させる結果をもたらすという問題点があった。

そこで、本発明は上述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、光ディスクの装着力を減少させて使用者の便宜性を高めることができるとともに、光ディスクの脱着力を増大させて光ディスクの安定な駆動性能を保障することができるディスクチャッキング装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、光ディスクが載置されるターンテーブルと、前記ターンテーブルに備えられ、前記光ディスクの中心孔に挿入されるハウジングと、一端が前記ハウジングの外部に突出し、前記光ディスクの挿入および分離によって前記光ディスクの中心方向に収縮運動するチャックピンと、前記ハウジングの内部に設置され、前記チャックピンの他端を前記中心方向に反する方向に弾持するためのスプリングと、前記スプリングに密着して前記チャックピンに設けられ、前記スプリングの弾性力が前記ターンテーブルに向かって前記チャックピンに斜めに印加されるように傾設されたスプリング結合部と、を含む、ディスクチャッキング装置を提供する。

ここで、前記スプリング結合部は、前記ハウジングの中心から前記ターンテーブル側に傾くように形成された傾斜面を有することを特徴とする。

また、前記スプリングは、前記スプリング結合部の上側部を支持する収縮程度が、前記スプリング結合部の下側部を支持する収縮程度より大きいことを特徴とする。

また、前記スプリング結合部の上側部に印加される前記スプリングの弾性力が、前記スプリング結合部の下側部に印加される弾性力より大きいため、前記チャックピンに印加される弾性力は前記ターンテーブル側に傾くように印加されることを特徴とする。

また、前記チャックピンに斜めに印加される弾性力をＦ_ｓとし、前記ターンテーブルに対する前記弾性力の傾斜角をθとすると、前記光ディスクの装着力Ｆ_ＩはＦ_Ｉ＝Ｆ_ｓ×ｃｏｓθであることを特徴とする。

また、前記チャックピンに斜めに印加される弾性力をＦ_ｓとし、前記ターンテーブルに対する前記弾性力の傾斜角をθとすると、前記光ディスクの脱着力Ｆ_ｏはＦ_ｏ＝Ｆ_ｓ×（ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ）であることを特徴とする。

本発明のディスクチャッキング装置によれば、スプリングの弾性力が印加されるチャックピンの部位に単純に傾斜面を形成することにより、光ディスクの装着力を減少させると同時に脱着力を増大させて使用者の便宜性の向上および光ディスクの安定な駆動性能を確保することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例に係るディスクチャッキング装置について詳細に説明する。

図１〜図３に示すように、本発明の好適な実施例に係るディスクチャッキング装置１００は、スピンドルモーター２００に一体に備えられ、スピンドルモーター２００の高速回転の際に光ディスク１０の離脱を防止する。スピンドルモーター２００は、光ディスク１０を搭載して回転駆動させるためのもので、ベース２１０、ベアリングホルダー２２０、ベアリング２３０、電機子２４０、回転軸２５０およびローターケース１１０を含む。

ベース２１０は、スピンドルモーター２００を全体的に支持するためのもので、スピンドルモーター２００が設置されるハードディスクドライブなどの装置に固設され、ベアリングホルダー２２０は、ベアリング２３０を固定支持するように中空円筒状に設けられ、端部がコーキングまたはスピニング処理されてベース２１０に固設される。ベアリング２３０は、回転軸２５０を回転可能に支持するためのもので、中心軸が回転軸２５０の中心軸と一致するように設置される。

電機子２４０は、外部電源の印加を受けて電場を形成するためのもので、コア２４１およびコア２４１に巻回されるコイル２４２からなり、コイル２４２は外部から印加される電源によって電場を形成することにより、ローターケース１１０を回転させる。回転軸２５０は、ベアリング２３０の内径部に回転可能に挿着され、ローターケース１１０を支持する。

ローターケース１１０には、電機子２４０に対向して回転力を発生させるための磁石１１３がローターケース１１０の内周壁に固着される。また、ローターケース１１０には、その上部に光ディスク１０を固定するためのディスクチャッキング装置１００が備えられる。本発明のディスクチャッキング装置１００は、ターンテーブル１１０、ハウジング１２０、チャックピン１３０およびスプリング１４０を含み、スピンドルモーター２００に一体に備えられる。

ターンテーブル１１０は、光ディスク１０を支持するためのもので、本実施例ではスピンドルモーター２００のローターケース１１０がターンテーブル１１０として使用される。ターンテーブル１１０の中央部位には回転軸２５０が挿設される結合ホルダー１１１が設けられる。また、ターンテーブル１１０には、スピンドルモーター２００の高速回転の際に光ディスク１０の滑りを防止するための滑り止め用ゴム輪１１２が外周縁に沿って取り付けられる。

ハウジング１２０は、チャックピン１３０およびスプリング１４０を収容するためのもので、ターンテーブル１１０の中央部位の結合ホルダー１１１を全体的に覆うように設置され、光ディスク１０の中心孔に挿入される。また、ハウジング１２０は、その中心に対して等間隔を成すように、チャックピン１３０およびスプリング１４０を収容する多数の収容孔１２１を有し、収容孔１２１は、ハウジング１２０の中心に対して６０°の間隔を持つように全部で３つ設けられることが好ましい。

チャックピン１３０は、光ディスク１０を固定するためのもので、収容孔１２１の内部で収縮して摺動し、一端がハウジング１２０の外部に突出し、他端がハウジング１２０の収容孔１２１に挿入されてスプリング１４０によって弾持される。ここで、チャックピン１３０は、ハウジング１２０の外部に突出する突出部１３１と、スプリング１４０が結合されるスプリング結合部１３２とからなり、以下に図２を参照して具体的に説明する。

スプリング１４０は、チャックピン１３０を光ディスク１０の中心方向に反する方向に弾持するためのもので、ハウジング１２０の収容孔１２１において一端が固着され、他端がチャックピン１３０のスプリング結合部１３２に密着されて固定される。図２に示すように、チャックピン１３０は、光ディスク１０を押して固定する突出部１３１と、この突出部１３１の後方側にスプリング１４０が密着するように結合されるスプリング結合部１３２とからなる。

突出部１３１は、光ディスク１０の装着および脱着を容易にするために、光ディスク１０の中心孔の縁部に密着する上側傾斜面１３１ａと下側傾斜面１３１ｂを持つように設けられ、下端はスプリング１４０の弾性力Ｆ_ｓによってチャックピン１３０がハウジング１２０の外部に離脱することを防止するように支持突部１１４に支持される。スプリング結合部１３２は、スプリング１４０の弾性力Ｆ_ｓがターンテーブル１１０側を向かうように傾設される。より具体的には、チャックピン１３０にスプリング１４０の弾性力が偏向して印加されるように、すなわちスプリング結合部１３２の上側部に印加されるスプリング１４０の弾性力がスプリング結合部１３２の下側部に印加される弾性力より大きくなるように傾斜面１３２ａを有する。

このようにターンテーブル１１０に向かって傾設された傾斜面１３２ａを有するスプリング結合部１３２によって、チャックピン１３０にはターンテーブル１１０に向かって弾性力Ｆ_ｓが斜めに印加され、これにより光ディスク１０の装着力Ｆ_Ｉを減少し、脱着力Ｆ_ｏを増大することができる。これについては図４を参照してより具体的に説明する。

図４に示すように、チャックピン１３０にスプリング１４０の弾性力Ｆ_ｓが印加される。すなわち、スプリング結合部１３２の傾斜面１３２ａがターンテーブル１１０に向かって傾くように設けられ、傾斜面１３２ａの上部を支持するスプリング１４０の収縮程度が、傾斜面１３２ａの下部を支持するスプリング１４０の収縮程度より大きいため、傾斜面１３２ａの上部にさらに大きい弾性力が印加され、これによりチャックピン１３０にはターンテーブル１１０に向かう弾性力Ｆ_ｓが斜めに印加される。

ここで、ハウジング１２０の上面またはターンテーブル１１０に対する弾性力Ｆ_ｓの傾斜角度をθとすると、弾性力Ｆ_ｓの水平成分Ｆ_ｈと垂直成分Ｆ_ｖは次の数式１で表される。
Ｆ_ｈ＝Ｆ_ｓ×ｃｏｓθ， Ｆ_ｖ＝Ｆ_ｓ×ｓｉｎθ ・・・（数式１）

前述したように傾設されたスプリング結合部１３２の傾斜面１３２ａによってチャックピン１３０には弾性力Ｆ_ｓが斜めに印加され、このようなディスクチャッキング装置１００に対して図２および図３に示したように光ディスク１０が装着および脱着される。図２に示すように、チャックピン１３０を押圧する方向に光ディスク１０が装着される。この際、光ディスク１０は、スプリング弾性力Ｆ_ｓの水平成分Ｆ_ｈと同一またはそれよりやや大きい装着力Ｆ_Ｉによって装着できる。すなわち、本実施例において、光ディスク１０の装着力Ｆ_Ｉは数式２で表される。
Ｆ_Ｉ＝Ｆ_ｓ×ｃｏｓθ ・・・（数式２）

したがって、従来の技術のＦ_Ｉ＝Ｆ_ｓであるチャック装置に比べて装着力Ｆ_Ｉが減少する。言い換えれば、従来の技術と同一の弾性係数を持つスプリング１４０を使用する場合、従来の技術では光ディスクを装着するためにスプリング弾性力Ｆ_ｓと同一またはそれより大きい装着力を印加しなければならないが、本実施例によれば、ｃｏｓθだけ減少した装着力Ｆ_Ｉによっても光ディスクを装着することができる。また、スプリング弾性力Ｆ_ｓの垂直成分Ｆ_ｖだけ減少した装着力Ｆ_Ｉによって光ディスク１０を装着することもできる。

図３に示すように、チャックピン１３０によって押圧されて固定された光ディスク１０が脱着される。この際、光ディスク１０を脱着するためには、弾性力Ｆ_ｓの水平成分Ｆ_ｈと垂直成分Ｆ_ｖとの和に相当する装着力Ｆ_ｏが印加されなければならない。すなわち、従来の技術とは異なり、光ディスク１０には弾性力Ｆ_ｓの水平成分Ｆ_ｈと共に、光ディスク１０をターンテーブル１１０側に押圧する垂直成分Ｆ_ｖの力がさらに印加されているため、光ディスク１０を脱着するための脱着力Ｆ_ｏは数式３で表される。
Ｆ_ｏ＝Ｆ_ｓ×ｃｏｓθ＋Ｆ_ｓ×ｓｉｎθ＝Ｆ_ｓ×（ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ） ・・・（数式３）

ここで、ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ＞１なので、本実施例のチャッキング装置１００は、従来の技術のＦ_ｏ＝Ｆ_ｓであるチャッキング装置に比べて脱着力Ｆ_ｏが増大する。言い換えれば、従来の技術と同一の弾性係数を持つスプリング１４０を使用する場合、光ディスク１０の上部を押圧する垂直成分Ｆ_ｖだけ光ディスク１０の脱着力Ｆ_ｏが増大するため、光ディスク１０の離脱および滑りなどを防止することができる。

上述した構成を持つ本発明のディスクチャッキング装置１００によって、スプリング１４０の弾性係数を変化させることなく、チャックピン１３０のスプリング結合部１３２の傾斜面１３２ａの傾斜角度のみを調節することにより、光ディスク１０の装着力を減少させ且つ光ディスク１０の脱着力を増大させることができる。

以上、本発明の好適な実施例を参照して本発明のディスクチャッキング装置について説明したが、当業者であれば、本発明の思想から逸脱することなく、多様な修正、変更および変形を加え得ることは自明である。

本発明のディスクチャッキング装置が設置されたスピンドルモーターの概略断面図である。 本発明のディスクチャッキング装置に対して光ディスクが装着されることを示した概略断面図である。 本発明のディスクチャッキング装置に対して光ディスクが脱着されることを示した概略断面図である。 本発明のディスクチャッキング装置のチャックピンに印加されるスプリングの弾性力と光ディスクの装着力および脱着力を示した概略断面図である。 従来の技術のディスクチャッキング装置が設置されたスピンドルモーターの概略断面図である。 従来の技術のディスクチャッキング装置のチャックピンに印加されるスプリングの弾性力を示した概略断面図である。

符号の説明

１０：光ディスク、１００：チャッキング装置、１１０：ターンテーブル、１２０：ハウジング、１３０：チャックピン、１３１：突出部、１３１ａ：上側傾斜面、１３１ｂ：下側傾斜面、１３２：スプリング結合部、１３２ａ：傾斜面、１４０：スプリング、２００：スピンドルモーター、２１０：ベース、２２０：ベアリングホルダー、２３０：ベアリング、２４０：電機子、２５０：回転軸。

Claims (6)

1. 光ディスクが載置されるターンテーブルと、
   前記ターンテーブルに備えられ、前記光ディスクの中心孔に挿入されるハウジングと、
   一端が前記ハウジングの外部に突出し、前記光ディスクの挿入および分離によって前記光ディスクの中心方向に収縮運動するチャックピンと、
   前記ハウジングの内部に設置され、前記チャックピンの他端を前記中心方向に反する方向に弾持するためのスプリングと、
   前記スプリングに密着して前記チャックピンに設けられ、前記スプリングの弾性力が前記ターンテーブルに向かって前記チャックピンに斜めに印加されるように傾設されたスプリング結合部と、を含むことを特徴とする、ディスクチャッキング装置。
2. 前記スプリング結合部は、前記ハウジングの中心から前記ターンテーブル側に傾くように設けられた傾斜面を有することを特徴とする、請求項１に記載のディスクチャッキング装置。
3. 前記スプリングは、前記スプリング結合部の上側部を支持する収縮程度が、前記スプリング結合部の下側部を支持する収縮程度より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のディスクチャッキング装置。
4. 前記スプリング結合部の上側部に印加される前記スプリングの弾性力が、前記スプリング結合部の下側部に印加される弾性力より大きいため、前記チャックピンに印加される弾性力は前記ターンテーブル側に傾くように印加されることを特徴とする、請求項１に記載のディスクチャッキング装置。
5. 前記チャックピンに斜めに印加される弾性力をＦ_ｓとし、前記ターンテーブルに対する前記弾性力の傾斜角をθとすると、前記光ディスクの装着力Ｆ_ＩはＦ_Ｉ＝Ｆ_ｓ×ｃｏｓθであることを特徴とする、請求項１に記載のディスクチャッキング装置。
6. 前記チャックピンに斜めに印加される弾性力をＦ_ｓとし、前記ターンテーブルに対する前記弾性力の傾斜角をθとすると、前記光ディスクの脱着力Ｆ_ｏはＦ_ｏ＝Ｆ_ｓ×（ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ）であることを特徴とする、請求項１に記載のディスクチャッキング装置。

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