JP2012256419A - スピンドルモータのクランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンドルモータのクランプ装置、特に、ディスクを堅固に支持できるスピンドルモータのクランプ装置を提供する。
【解決手段】クランプ装置１７０には、本体１７１、ストッパー１７３および弾性部材１７５が含まれる。ストッパー１７３にはウェイト１８０が設けられる。ストッパー１７３は本体１７１の中心から放射状に本体１７１の外周面に形成された空間部１７１ａに設置される。弾性部材１７５は、本体１７１の内側に設置されて、ストッパー１７３を弾性支持する。回転時の回転によりクランプ装置１７０が回転するとき、ストッパー１７３に発生する遠心力がウェイト１８０の質量だけ増大するため、ストッパー１７３によってディスク５０が堅固に支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スピンドルモータのクランプ装置に関する。

スピンドルモータは、光ピックアップがディスクに記録されたデータを読んだりディスクにデータを記録したりできるようにディスクを回転させる機能を果たす。

スピンドルモータに結合されたクランプ装置は、ディスクが正確な地点に位置するようにディスクを支持し、スピンドルモータの回転によってディスクが回転するようにする。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、スピンドルモータのクランプ装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ディスクを堅固に支持できるスピンドルモータのクランプ装置を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明によるスピンドルモータのクランプ装置は、本体と、前記本体に結合される複数のストッパーと、前記ストッパーに各々結合された複数のウェイトと、前記ストッパーを各々弾性支持する複数の弾性部材と、が含まれる。

上記の目的を達成すべく、本発明によるスピンドルモータのクランプ装置は、本体と、前記本体に結合され、前記本体より比重の大きな物質が含まれた複数のストッパーと、前記ストッパーを各々弾性支持する複数の弾性部材と、が含まれる。

上記の目的を達成すべく、本発明によるスピンドルモータのクランプ装置は、回転軸に支持されて回転される本体と、前記本体に結合されてディスクを支持し、比重が１〜３０である物質が含まれ前記回転軸の中心から同一円周上に配置された複数のストッパーと、前記複数のストッパーを各々弾性支持する弾性部材と、が含まれる。

本発明によるスピンドルモータのクランプ装置は、ディスクの内周面と接触してディスクの離脱を防止するストッパーにウェイトを付加することによって、スピンドルモータの回転時にストッパーに発生する遠心力が増大するので、ストッパーによってディスクが堅固に支持されて、所定以下の外力によってはディスクがクランプ装置から離脱しないという効果がある。

また、本発明によるスピンドルモータのクランプ装置は、ストッパーに比重の大きな物質が含まれるように形成することによって、ディスクを堅固に支持し得るという効果がある。

本発明の実施の形態によるスピンドルモータの断面図である。 本発明の他の実施の形態によるクランプ装置を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態によるクランプ装置を説明するための図である。

以下、添付した図面を参照して、実施の形態によるスピンドルモータのクランプ装置を詳細に説明する。

図１は、実施の形態によるスピンドルモータの断面図である。

図１に示すように、ベース２００に起立設置された円筒形のベアリングハウジング１１０が設けられる。ベアリングハウジング１１０の内周面には、ベアリング１２０が圧入固定されており、ベアリング１２０には、回転軸１３０の下部側が支持されて回転可能に設置される。ベアリングハウジング１１０の上側に露出した回転軸１３０の外周面には、ブッシュ１４０が固定される。

ベアリングハウジング１１０の外周面には固定子１５０が固定され、ブッシュ１４０には回転子１６０が固定される。

固定子１５０は、ベアリングハウジング１１０の外周面に固定されたコア１５１とコア１５１に巻線されたコイル１５５とを有する。

回転子１６０は、ブッシュ１４０に上面の中央部側が固定され、側面は、固定子１５０を取り囲むローターヨーク１６１とローターヨーク１６１の内周面に固定されて固定子１５０と対向するマグネット１６５とを有する。

実施の形態において、ローターヨーク１６１がブッシュ１４０に結合されたことが例示されているが、ローターヨーク１６１は、回転軸１３０に直接結合されることもできる。

コイル１５５に電流が供給されると、コイル１５５から発生する電界とマグネット１６５から発生する磁界の作用によって、回転子１６０が回転しつつブッシュ１４０及び回転軸１３０を回転させる。

ローターヨーク１６１の上面には、ディスク５０が搭載され、ローターヨーク１６１とディスク５０との間には、ディスク５０の滑りを防止するための摩擦部材１９０を備えることができる。摩擦部材１９０は、フェルトが使用され得る。

一方、ブッシュ１４０には、ローターヨーク１６１に搭載されたディスク５０を支持するクランプ装置１７０が結合される。実施の形態では、クランプ装置１７０がブッシュ１４０に結合されて固定されたことが例示されているが、クランプ装置１７０は、回転軸１３０に直接結合されて固定され得る。

クランプ装置１７０には、本体１７１、ストッパー１７３及び弾性部材１７５が含まれる。

本体１７１は円板形状に設けられ、中央部はブッシュ１４０に固定され、外周面にはディスク５０の内周面が挿入される。

ストッパー１７３は、本体１７１の中心を基に、放射状に本体１７１の外周面に形成された空間部１７１ａに設置されるが、一端部側は本体１７１の外側に位置し、他端部側は本体１７１の内側に位置する。

弾性部材１７５は、本体１７１の内側に設置されてストッパー１７３を本体１７１の外側に弾性支持する。弾性部材１７５は、スプリングが使用され得る。

また、ディスク５０の中心を回転軸１３０の中心と一致させるためのクロー（Ｃｌａｗ、爪）（図示せず）をさらに含めることができる。

ストッパー１７３は、回転運動及び本体１７１の内外側を出入する形態で直線往復運動可能に設置される。かくして、ディスク５０を本体１７１の上面の上に置いた状態でディスク５０を下側へ押すと、ディスク５０の内周面下端のエッジ部によって、ストッパー１７３の一端部側の上面が押されて、ストッパー１７３の一端部側の下側に回転されると同時に、本体１７１の中央部側に押される。

その後、ディスク５０を下側にさらに押してディスク５０をローターヨーク１６１に搭載させれば、ストッパー１７３が弾性部材１７５によって最初の状態に復帰する。そうすると、下側へ行くほど本体１７１の中心部側に傾斜するように形成されたストッパー１７３の一端部側の外面に、ディスク５０の内周面上端のエッジ部がかかって、ディスク５０が本体１７１から離脱しないようになる。

クローは、互いに隣接するストッパー１７３とストッパー１７３との間の本体１７１の外周面に等間隔に複数形成され、ディスク５０が本体１７１の外周面に挿入されてローターヨーク１６１に搭載されたとき、ディスク５０の内周面と接触してディスク５０の中心が回転軸１３０の中心と一致するように支持する。

実施の形態によるスピンドルモータのクランプ装置は、スピンドルモータが停止した状態ではディスク５０をローターヨーク１６１の上面に容易に搭載でき、ローターヨーク１６１に搭載されたディスク５０を容易に取り出すことができる。

また、実施の形態によるスピンドルモータのクランプ装置は、スピンドルモータが駆動してディスク５０が回転する状態では、ディスクに作用する遠心力を増大させて、衝撃によってディスク５０が本体１７１から離脱することを防止する。

具体的に説明すると、ストッパー１７３には、ウェイト１８０が設けられる。すると、回転軸１３０の回転によってクランプ装置１７０が回転するとき、ストッパー１７３に発生する遠心力がウェイト１８０の質量だけ増大するので、ストッパー１７３によってディスク５０が堅固に支持されることになる。

例えば、ウェイト１８０の重さが０．５ｇであり、回転軸１３０の中心から６ｍｍ離隔した位置に配置され、５０００ｒｐｍで回転する場合、ウェイト１８０に作用する遠心力は８３．９ｇｆとなる。

すなわち、ウェイト１８０が設置されることにより、ディスク５０を挿入したり除去したりするのに、それほど大きな力を必要としないが、スピンドルモータが動作する場合には、より大きな力を有した遠心力によってディスク５０を堅固に支持する。

このとき、ウェイト１８０の材質は、ストッパー１７３の材質より大きな比重を有する。

ストッパー１７３が比重０．５〜０．９の範囲の材質からなる場合、ウェイト１８０は、比重１〜３０の範囲の材質からなることができる。

例えば、ウェイト１８０は、比重が１９．２６であるタングステンで形成されるか、比重が８．９６である銅で形成されることができる。また、ウェイト１８０は、セラミック、銀、アルミニウム、コバルト、セリウム、クロム、ガリウム、ゲルマニウム、ニッケル、チタンなどの物質が含まれて形成されることができる。

また、ウェイト１８０の垂直方向の重心を、ローターヨーク１６１に固着されたディスク５０の垂直方向の重心より高く位置することもできる。すると、ストッパー１７３によってディスク５０が下側に押される形態で支持されるので、さらに堅固に支持されることになる。

ウェイト１８０は、球、円筒形、角柱形等、様々な形状に形成され得、比重の高い金属または非金属で形成することができる。

そして、ウェイト１８０は、ストッパー１７３の他端部側から一端部側に向けて挿入される形態で設置されるものの、ストッパー１７３の一端部側に露出しないように設置されることができる。

また、ストッパー１７３とウェイト１８０をそれぞれ製造してウェイト１８０をストッパー１７３に結合することもでき、一体に射出して形成することもできる。

図２及び図３は、他の実施の形態によるクランプ装置を説明するための図である。

図２は、クランプ装置を上側から見た図であり、図３は、クランプ装置が結合されたスピンドルモータを部分拡大した図である。

他の実施の形態によるクランプ装置を説明するにおいて、図１の実施の形態で説明した内容と重複する部分は、可能なかぎり省略することにする。

図２及び図３に示すように、クランプ装置１７０には、本体１７１、ストッパー１７３、クロー１７７及び弾性部材１７５が含まれる。

本体１７１は円板形状に設けられ、中央部はブッシュ１４０に固定され、外周面にはディスク５０の内周面が挿入される。

ストッパー１７３は、本体１７１の中心を基に同一円周上に本体１７１に結合されるが、実施の形態では、３個のストッパー１７３がそれぞれ１２０度の間隔に配置されたことが例示されている。

弾性部材１７５は、本体１７１の内側に設置されてストッパー１７３を本体１７１の外側に弾性支持する。図面では、弾性部材１７５がスプリングであることが例示されている。

クロー１７７は、ディスク５０の中心を回転軸１３０の中心と一致させるためのものであって、本体１７１の中心を基に同一円周上で本体１７１に結合される。実施の形態では、３個のクロー１７７が各々１２０度の間隔に配置されたことが例示されている。

実施の形態において、ストッパー１７３は、本体１７１をなす物質より比重が大きな物質を含んで形成される。

例えば、本体１７１は、比重が０．５〜０．９の範囲のプラスチックを使用することができ、ストッパー１７３は、比重が１９．２６であるタングステンを含むか、比重が８．９６である銅を含むことができる。また、ストッパー１７３は、セラミック、銀、アルミニウム、コバルト、セリウム、クロム、ガリウム、ゲルマニウム、ニッケル、チタンなどの物質を含んで形成することができる。

すなわち、ストッパー１７３は、本体１７１と同じ物質から形成されるものの、本体１７１をなす物質より比重の大きな物質が粉末形態で共に含まれて射出されるか、または外面にコーティングされた形態で結合され得る。

また、実施の形態において、ストッパー１７３は、本体１７１をなす物質より比重の大きな物質から形成されることができる。

例えば、本体１７１が、比重が０．５〜０．９の範囲のプラスチックで形成される場合、ストッパー１７３は、プラスチックより比重の大きな金属または非金属物質から形成されることができる。

また、実施の形態において、ストッパー１７３、本体１７１及びクロー１７７は、比重が１〜３０の範囲の物質を含んで形成されることができる。

ストッパー１７３を、比重が１より大きな物質を含んで形成することによって、比重が０．５〜０．９の範囲のプラスチックを使用する場合に比べて、ディスク５０が堅固に支持され得る。

また、ストッパー１７３の垂直方向の重心をディスク５０の垂直方向の重心より高い位置に形成することにより、ディスク５０をより堅固に支持し得る。

以上で説明したように、実施の形態によるスピンドルモータのクランプ装置は、ディスクの内周面と接触してディスクの離脱を防止するストッパーにウェイトを付加する。すると、スピンドルモータの回転時にストッパーに発生する遠心力が増大するので、ストッパーによってディスクが堅固に支持されて、所定以下の外力によってはディスクがクランプ装置から離脱しない。

また、実施の形態によるスピンドルモータのクランプ装置は、ストッパーを比重の大きな物質を含むようにして形成することによって、ディスクを堅固に支持し得る。

上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

５０ ディスク
１１０ ベアリングハウジング
１２０ ベアリング
１３０ 回転軸
１４０ ブッシュ
１５０ 固定子
１５１ コア
１５５ コイル
１６０ 回転子
１６１ ローターヨーク
１６５ マグネット
１７３ ストッパー
１８０ ウェイト
２００ ベース

Claims (13)

1. ベースと、
   前記ベース内に配置されたベアリングハウジングと、
   前記ベアリングハウジング内のベアリングと、
   前記ベアリングによって回転可能に支持された回転軸と、
   前記ベアリングハウジングに結合された、コアとコイルを有する固定子であって、該コアが前記ベアリングハウジングの外周面と上面とによって支持される、固定子と、
   前記ベアリングハウジングの上部から露出した前記回転軸に直接結合されるブッシュであって、該ブッシュの最上面が前記回転軸の最上面よりも低くない、ブッシュと、
   前記ブッシュに直接結合され、前記回転軸からは離れているローターヨークと、
   前記ローターヨークの内周面に固定され前記固定子と対向するマグネットと、
   前記ローターヨーク上に配置されたクランプ装置と、を備え、
   前記ローターヨークは、前記クランプ装置を支持する第１部分と、該第１部分に接続されディスクを支持する第２部分と、該第２部分に接続され前記マグネットに結合される第３部分と、を備え、
   前記第１部分は、前記第２部分の上面よりも低い平坦な上面を備え、
   前記クランプ装置は、前記第１部分の平坦な上面と直接接触することを特徴とするスピンドルモータ。
2. 前記クランプ装置は、本体と、該本体に結合されるストッパーと、該ストッパーを弾性支持する弾性部材と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
3. 前記クランプ装置は前記ストッパーに結合されたウェイトをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のスピンドルモータ。
4. 前記ウェイトは前記ストッパーよりも大きな比重を有することを特徴とする請求項３に記載のスピンドルモータ。
5. 前記ウェイトの比重が１〜３０の範囲であることを特徴とする請求項３に記載のスピンドルモータ。
6. 前記弾性部材はスプリングであることを特徴とする請求項２に記載のスピンドルモータ。
7. 前記本体は、前記回転軸の中心を前記ディスクの中心と一致させるための複数のクローを備えることを特徴とする請求項２に記載のスピンドルモータ。
8. 前記ストッパーには金属が含まれることを特徴とする請求項２に記載のスピンドルモータ。
9. 前記ローターヨークの第２部分上に摩擦部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
10. 前記摩擦部材がフェルトで形成されることを特徴とする請求項９に記載のスピンドルモータ。
11. 前記マグネットの下面が、前記ローターヨークの第３部分の下面よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
12. 前記マグネットの垂直方向の中心部が、前記コアの垂直方向の中心部と対向することを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。
13. 前記回転軸と前記ローターヨークの間に前記ブッシュが配置されることを特徴とする請求項１に記載のスピンドルモータ。

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