JP2015069681A - クランプ機構およびそれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クランパの中心がずれた状態でクランプされても、振動の発生を抑制する。【解決手段】クランプ機構のクランパ１６１は、一方の端に円盤状の係部が設けられた部材を有し、係部の中心部に第１の凹部１６３ａが形成され、第１の凹部の底面に第２の凹部１６３ｄが形成されている。クランパピン１８３は、棒状の軸部材と、軸部材の長手方向における一方の端に設けられた先端部１８３ｂとを有する。クランプアームは、クランパピンの先端部がクランパの第１の凹部と対向するようにクランパを保持する。クランパは、クランプアームがクランパピンをクランパに対して押圧し、クランパピンの先端が第２の凹部が第１の凹部の底面から窪む稜部に接触したとき、クランパピンの外周が第１の凹部の壁面に接触しないよう構成される。【選択図】図１０

Description

本発明は、クランプ機構およびそれを備えたディスク装置に関する。

従来、車載用のディスクプレーヤ等のディスク装置では、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などの円盤状のディスクを前面のスロットから挿入して所定の位置にクランプするディスク装置が存在する（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のディスク装置は図１１に示すように、ディスクをクランプする際、クランパの軸受け部にスピンドルモータの回転軸の頭部が挿入されることにより、ターンテーブルとクランパとの回転中心が一致する。しかしながらクランパの位置ずれを吸収するためには、回転軸の頭部を直径の大きな半球形状としたり、軸受部の入り口に大きな面取りを施す必要があり、結果としてクランパが厚くなってしまう。これはディスク装置全体の薄型化を妨げるものとなる。これに対し、ターンテーブルとクランパとの回転中心を一致させなければ、たとえば軸受部の径を大きくして位置ずれがあってもクランパが回転軸にはまるようにすれば、このような厚みを要する構成は不要となる。

特開２００３−１７３５９７号公報

しかしながらクランパの中心がずれた状態でクランプされると、クランパピンの外周部がクランパの軸受部と接触するおそれがある。このような接触はクランパに内側に向かう力を発生させる。クランパピンや軸受部の部品の精度により接触の状態は回転位置によって変化するので、クランパに回転周期でディスクの径方向の振動を発生させることとなる。そのため、ディスクの回転周期でディスクの径方向の振動が発生し、データの読み取りの障害となる恐れがあった。

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、クランパの中心がずれた状態でクランプされても、振動の発生を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本願発明は以下の装置を提供するものである。
１） 一方の端に円盤状の係部が設けられた部材を有し、係部の中心部に第１の凹部と第２の凹部の底面に設けられた第２の凹部が形成されたクランパと、棒状の軸部材と、軸部材の長手方向における一方の端に設けられた先端部とを有するクランパピンと、クランパピンの先端部がクランパの第１の凹部と対向するようにクランパを保持するクランプアームと、を備え、クランパは、クランプアームがクランパピンをクランパに対して押圧し、クランパピンの先端が第２の凹部が第１の凹部の底面から窪む稜部に接触したとき、クランパピンの外周が第１の凹部の壁面に接触しないよう構成されていることを特徴とするクランプ機構。

この発明により、クランパの中心がずれた状態でクランプされても、振動の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかるディスク装置の構成例を示す分解斜視図である。 図１に示すディスク装置におけるローディング機構の構成例を示す上視図である。 本実施形態にかかるクランパの構成を示す斜視図である。 図３に示すクランパのＡ−Ａ断面の構造を示す断面図である。 本実施形態にかかるクランプアーム先端の構成を示す部分斜視図である。 図５に示すクランプアーム先端のＢ−Ｂ断面の構造を示す断面図である。 図５および図６に示すクランプアームに図３および図４に示すクランパを嵌め込んだ状態の構成を示す斜視図である。 図７に示す構成におけるＣ−Ｃ断面の構造を示す図である。 本実施形態におけるディスクをクランプしている状態のクランプ機構の構成を示す断面図である。 本実施形態におけるクランパとクランパピンを示す拡大した断面図である。 従来のディスク装置におけるクランプ解除の状態を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態にかかるローディング機構およびそれを備えたディスク装置を詳細に説明する。

図１は、実施形態にかかるディスク装置の構成例を示す分解斜視図である。図２は、図１に示すディスク装置におけるローディング機構の構成例を示す上視図である。

図１に示すように、ディスク装置１は、ローディング機構１０と、上部筐体２０と、下部筐体３０とを備えている。ローディング機構１０は、アウターシャーシ１０１をベースとして組み立てられている。上部筐体２０および下部筐体３０は、それぞれアウターシャーシ１０１に搭載された機構を上部または下部から覆うように、アウターシャーシ１０１に対して上方または下方から固定される。

図１および図２に示すように、ローディング機構１０は、アウターシャーシ１０１の他に、アウターシャーシ１０１に対してフローティングの状態にあるトラバース（フローティングシャーシともいう）１０２を備える。トラバース１０２は、振動や熱の面でアウターシャーシ１０１から分離するために、たとえばバネやゴムなどの弾性体を用いてアウターシャーシ１０１に取り付けられる。ただし、これに限定されず、トラバース１０２がアウターシャーシ１０１に対して縦横３次元に変位可能であれば、どのような取り付け構造であってもよい。

以上のような概略構成において、スロットＩＮからディスク４０が挿入されると、挿入されたディスク４０がローラ１１１によってローディング機構１０の内部に引き込まれる。その後、ディスク４０によってトリガーアーム１２２を介してトリガースライダ１２６が押されると、不図示の制御回路の制御の下でモータ１１３がディスク引き込み方向へ回転し始める。これにより、ローラ１１１の回転が停止するとともに、スライダ１２４にモータ１１３の駆動力が伝達されて、スライダ１２４がＹ方向へ移動する。その後、スライダ１２４の移動に伴い、ディスク４０をクランプ位置（第１所定位置）へ引き込み後、クランプアーム１２１が降りてディスク４０がクランプ１６１でクランプされるとともに、ローラアーム１１２が持ち上がってスロットＩＮが閉じられる。

・クランプ機構
つぎに、挿入されたディスク４０をクランプするクランプ機構について、図面を用いて詳細に説明する。

（構成）
図３は、本実施形態にかかるクランパの構成を示す斜視図である。図４は、図３に示すクランパのＡ−Ａ断面の構造を示す断面図である。図１０はクランパとクランパピンを示す拡大した断面図である。
図３および図４に示すように、クランパ１６１は、第１部材１６３と、第２部材１６５とを備える。

第１部材１６３は、円筒状の部材の上端周囲から円盤状に広がる変形可能な係部１６２と、同じく円筒状の部材の下端周囲から円盤状に広がるクランプ部１６４とを有する。係部１６２とクランプ部１６４とは、同心円である。クランプ部１６４は、係部１６２の下方に設けられている。係部１６２の中心部には、後述するクランパピン１８３の少なくとも先端部を納めるための円形の第１の凹部１６３ａが設けられている。クランプ部１６４の中心部には、円盤状の第２部材１６５を嵌め込むための窪み１６３ｃが設けられている。また、クランプ部１６４の裏面には、ディスク４０との摩擦力を高めるための同心円状の凸部１６４ｂが形成されている。第１の凹部１６３ａの底面には、第１の凹部１６３ａの内径よりも一段小さい径の第２の凹部１６３ｄが設けられている。第１の凹部１６３ａの底面から第２の凹部１６３ｄの内径へつながる稜の部分は、図１０ａ）のように直角の断面形状でもよいが、成形時に樹脂が流れやすくしたり、磨耗を防止するために、図１０ｂ）のようにＣ面で面取りすることも好適である。

図５は、本実施形態にかかるクランプアーム先端の構成を示す部分斜視図である。図６は、図５に示すクランプアーム先端のＢ−Ｂ断面の構造を示す断面図である。図５および図６に示すように、クランプアーム１２１の先端部には、クランパ１６１を係合するための構成として、開口１８２が形成されている。開口１８２の内側周囲の少なくとも対向する２箇所には、開口１８２の中心へ向けて突出する係受け部１８１ｂが設けられている。また、開口１８２の内側周囲の１箇所には、開口１８２の中心へ向けて突出するピン保持部１８１ａが設けられている。

ピン保持部１８１ａの先端には、クランパピン１８３のカシメ部１８３ａを保持するための穴が形成されている。クランパピン１８３のカシメ部１８３ａは、ピン保持部１８１ａの先端の穴にはめこまれ、カシメによって固定されている。クランプアーム１２１に固定されたクランパピン１８３は、長手方向におけるそのカシメ部１８３ａとは反対側の端に設けられた先端部１８３ｂがクランパ１６１の配置側へ向いている。先端部１８３ｂは、球面状のいわゆるＳＲ仕上げがなされている。

また、図６に示すように、クランパピン１８３の先端部１８３ｂの球面が第１の凹部１６３ａの第２の凹部１６３ｄのＣ面と接触したとき、クランパピン１８３の外周と第１の凹部１６３ａとは接触しない程度に第１の凹部１６３ａの内径は広く設定されている。

図７は、図５および図６に示すクランプアームに図３および図４に示すクランパを嵌め込んだ状態の構成を示す斜視図である。図８は、図７に示す構成におけるＣ−Ｃ断面の構造を示す図である。図７および図８に示すように、クランパ１６１は、その係部１６２の裏面がクランプアーム１２１の係受け部１８１ｂに担持される。この状態では、クランパ１６１の係部１６２が、ピン保持部１８１ａと係受け部１８１ｂとで挟み込まれた状態となる。ただし、係部１６２とピン保持部１８１ａとの間には、ギャップが介在する。また、クランパピン１８３の先端部１８３ｂは、クランパ１６１の第１の凹部１６３ａと対向する。

また、ディスク装置１には、図示しないが、ディスク４０を回転させる回転機構や、回転機構により回転されたディスク４０に記録されたデータを読み出したり、ディスク４０にデータを書き込んだりするためのピックアップが設けられている。回転機構やピックアップは公知の技術であるので説明を省略する。

（動作）
つぎに、クランプ機構のディスククランプ時の動作について、図面を用いて詳細に説明する。図９は、ディスクをクランプしている状態のクランプ機構の構成を示す断面図である。

図９に示すように、ディスク４０をクランプした状態では、クランパ１６１が裏面側から持ち上げられる。その結果、クランパ１６１の係部１６２がクランプアーム１２１の係受け部１８１ｂから離れ、クランパ１６１がディスク４０とクランパピン１８３の先端部１８３ｂとによって挟持される。ここで、図１０ａ）および図１０ｂ）に示すように、クランパ１６１とクランパピン１８３との中心が一致しない状態で押圧されると、クランパピン１８３の先端部１８３ｂの球面が第１の凹部１６３ａの第２の凹部１６３ｄの稜の部分と接触する。図１０ａ）に示すように稜の断面が直角形状の場合、球面が直角の角に接触する。図１０ｂ）に示すように稜をＣ面とした場合も、球面がＣ面の稜に接触する。するとクランパ１６１は図の矢印Ｅのように斜め上方向への力を受けて、求心力を生じる。

このとき、前述のようにクランパピン１８３の外周と第１の凹部１６３ａとは接触せず、球面とＣ面とが接触するので、求心力はディスクの径方向ではなく、斜め上の方向に発生する。そのため、ディスクの径方向の振動が抑制される。また、接触が円筒形状の外周と内周という線接触ではなく、球面と稜という点接触になるので、発生する振動が小さい。 したがって、クランパの中心がずれた状態でクランプされても、振動の発生を抑制することができる。

なお、上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施形態が可能であることは上記記載から自明である。

１ ディスク装置
１０ ローディング機構
２０ 上部筐体
３０ 下部筐体
４０ ディスク
１０１ アウターシャーシ
１０２ トラバース
１１１ ローラ
１１２ ローラアーム
１１３ モータ
１２１ クランプアーム
１２２ トリガーアーム
１２４ スライダ
１２６ トリガースライダ
１６１ クランパ
１６２ 係部
１６３ 第１部材
１６３ａ 第１の凹部
１６３ｃ 窪み
１６３ｄ 第２の凹部
１６４ クランプ部
１６４ｂ 凸部
１６５ 第２部材
１８１ａ ピン保持部
１８１ｂ 係受け部
１８２ 開口
１８３ クランパピン
１８３ａ カシメ部
１８３ｂ 先端部
Ｄ１ 挿入／排出方向

Claims (3)

1. 一方の端に円盤状の係部が設けられた部材を有し、前記係部の中心部に第１の凹部が形成され、前記第１の凹部の底面に第２の凹部が形成されたクランパと、
   棒状の軸部材と、前記軸部材の長手方向における一方の端に設けられた先端部とを有するクランパピンと、
   前記クランパピンの前記先端部が前記クランパの前記第１の凹部と対向するように前記クランパを保持するクランプアームと、
   を備え、
   前記クランパは、前記クランプアームが前記クランパピンを前記クランパに対して押圧し、前記クランパピンの先端が前記第２の凹部の前記第１の凹部の底面との稜部に接触したとき、前記クランパピンの外周が前記第１の凹部の壁面に接触しないよう構成されていることを特徴とするクランプ機構。
2. 前記クランパピンの先端部は球面形状であることを特徴とする請求項１に記載のクランプ機構。
3. 請求項１または２に記載のクランプ機構と、
   前記クランプ機構でクランプされたディスクを回転させる回転機構と、
   前記クランプ機構の少なくとも一部を覆う筐体と、
   を備えることを特徴とするディスク装置。

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