JP3808001B2 - ディスク状情報記録媒体用ターンテーブルおよびディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状の情報記録媒体用のターンテーブルおよびディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスク状の可搬型情報記録媒体に対して、光、磁気、あるいはこれらの両方を用いてデジタル情報を記録あるいは再生を行う記録再生装置が広く普及してきている。
【０００３】
図１４は、このような記録再生装置の一例として、光を用いてディスク１０１に記録を行ったり、ディスク１０１に記録されている情報を再生するディスク装置１００の構成を概略的に示している。ディスク装置１００は、ターンテーブル１０２と、ターンテーブルを回転させる駆動源であるモータ１０４と、情報を記録あるいは再生するための光ヘッド１０５と、ディスク１０１をターンテーブル１０２上に固定し、支持するためのクランパ１０３とを備えている。
【０００４】
ターンテーブル１０２には、ディスク１０１のセンタホールに挿入されるセンタボス１０２Ａが設けられており、磁性体からなるヨーク１０７がセンタボス１０２Ａに取り付けられている。ターンテーブル１０２は、この従来技術においてはモータ１０４の回転軸に直接取り付けられている。
【０００５】
光ヘッド１０５は主軸１０６Ｌおよび副軸１０６Ｒをガイドとして矢印１５３の方向(ディスクの半径方向）に移動する。クランパ１０３には磁石１０３Ａが取り付けられている。
【０００６】
ディスク１０１をディスク装置１００に装填する場合、図１４に示すように、ディスク１０１Ａを矢印１５１の方向に移動させて、ディスク１０１のセンタホール１０１にターンテーブル１０２のセンタボス１０２Ａを挿入し、ターンテーブル１０２上にディスク１０１を載せる。その後、クランパ１０３を、矢印１５２の方向に移動させてディスク１０１に近接させる。このとき、ヨーク１０７と磁石１０３Ａとの吸引力によって、クランパ１０３はディスク１０１をターンテーブル１０２の方向へ押し付け、ディスク１０１を固定する。ヨーク１０７および磁石１０３Ａを用いる代わりに、バネのような弾性部材でクランパ１０３を矢印１５２の方向へ付勢することも従来より知られている。
【０００７】
このようにして、ディスク１０１がターンテーブル１０２に固定された状態において、モータ１０４がターンテーブル１０２を回転させることにより、ディスク１０１が回転する。光ヘッド１０５は矢印１５３の方向に移動した後、所定の位置で停止し、その場所において光ヘッド１０５がディスク１０１に対して記録あるいは再生を行う。
【０００８】
ここで、従来のターンテーブル１０２の構造をさらに詳しく説明する。
【０００９】
図１５および図１６は、ターンテーブル１０２の上面および下面の斜視図を示し、図１７は、ターンテーブル１０２の投影図および断面図を示している。図１７において、左側および右側に示す図は、それぞれ上面および下面の投影図であり、中央に示す図は、Ｙ１−Ｙ２線に沿う断面である。これらの図において示すように、ターンテーブル１０２の上面および下面にはセンタボス１０２Ａおよび下面ボス１０２Ｂがそれぞれ設けられている。またセンタボス１０２Ａおよび下面ボス１０２Ｂを貫通するセンタ孔１０２Ｃが設けられている。モータ１０４の回転軸はこのセンタ孔１０２Ｃに挿入され、固定されている。この場合の固定方法としては、一般的にしまりばめによる圧入が用いられるが、中間ばめ程度の圧入で、接着剤を用いることも可能である。
【００１０】
このようにしてモータ１０４の回転軸にターンテーブル１０２が固定された後、図１８に示すように、ヨーク１０７が矢印１５４の方向にターンテーブル１０２の所定の位置に組み込まれて、ターンテーブル１０２にディスク１０１を載置して回転させることが可能な状態となる。
【００１１】
ターンテーブル１０２は樹脂によって成形される。一般に、樹脂あるいは金属の型成形を行う場合、成形品全体が均等な厚さの構造を備えていることが好ましい。また、型成形以外の塑性加工を行った場合にでも、不必要な厚さを有する部分をできるだけ形成しないことが好ましい。このため、図１５および図１７に示すように、ターンテーブル１０２のセンタボス１０２Ａに肉ヌスミ１０２Ｄを設けて、センタボス１０２Ａ内にも軸心ボス１０２Ｅを形成する。結果的に、図１７に示すように軸心ボス１０２Ｅおよび下面ボス１０２Ｂが領域２０１部分により、接合され、センタ孔１０２Ｃが軸心ボス１０２Ｅおよび下面ボス１０２Ｂ両方のボスを貫通している。この領域２０１部分は軸心ボス１０２Ｅおよび下面ボス１０２Ｂの周囲全周に連続している。
【００１２】
一般に、樹脂あるいは金属の型成形においては、成形された材料の温度が全体として均等に推移しなければ、成形後、材料の収縮の仕方に偏りが発生し、形状が不均一となる、いわゆる「ヒケ」が生じる。これを回避するためには、成形される部分は可能な限り外皮に露出しない部分が存在しないようにすることが望ましい。
【００１３】
しかしながら、従来技術によるターンテーブル１０２では、図１７に示すように、センタ孔１０２Ｃを構成する部材のうち、領域２０１においてのみ樹脂の厚さが大きくなっている。言い換えれば、軸心ボス１０２Ｅおよび下面ボス１０２Ｂ付近の領域２０２および領域２０３に比べて、領域２０１には、材料内部に外皮から遠い部分が存在する。このため、成形時において、成形された材料の温度分布が不均一となり、材料の収縮の仕方に差異が生じてしまう。
【００１４】
その結果、領域２０１において、材料が矢印１５４および１５５の方向に引っ張られ、図１９に示すように、ヒケ２０４および２０５が発生する。図では２つの矢印２０４および２０５でヒケを示しているが、ヒケはセンタ孔１０２Ｃの全周にわたって発生する。つまり、ヒケが発生している部分において全周にわたって内径が大きくなってしまう。
【００１５】
近年、このようなディスク状記録媒体の記録密度は飛躍的な向上を遂げてきている。これにともなって、ディスクの回転にも高い精度が求められるようになってきており、回転しているディスクの振れや面振れを小さくすることが必要となっている。
【００１６】
ところが、上述したように、センタ孔１０２Ｃの内面にヒケ２０４および２０５が生じると、図１９に示すように、モータ１０４のシャフトを矢印１５６の方向に挿入する際、モータ１０４のシャフトが、ヒケ２０４および２０５によって斜めになったセンタ孔１０２Ｃの内面に沿って、破線１０４Ａで示すように傾いてセンタ孔１０２Ｃに挿入される。その結果、ターンテーブル１０２がモータ１０４に対して傾いてしまい、モータ１０４を回転させると、回転するディスク１０１に面振れが生じる。これにより、ディスク１０１へ正しく情報が記録できなかったりディスク１０１に記録された情報を正しく再生できなかったりするという問題が発生する。
【００１７】
また、図１９は、モータ１０４のシャフトがセンタ孔１０２Ｃの中途までしか挿入されていない状態を示しているが、シャフトがセンタ孔１０２Ｃを貫通する場合でも、ヒケ２０４および２０５によって斜めになったセンタ孔１０２Ｃの内面に沿ってシャフトが挿入されるため、センタ孔１０２Ｃの内面のヒケ２０４および２０５が発生した部分以外を不正規に擦ることになり、センタ孔１０２Ｃの内面を変形させる可能性がある。このため、挿入後のシャフトとターンテーブル１０２との面振れ精度を十分に確保することは困難である。
【００１８】
本発明は、このような従来の問題点を解決し、ターンテーブル１０２に設けられたセンタ孔１０２Ｃの内面に生じるヒケの悪影響を抑制し、モータ１０４のシャフト１０４Ａをセンタ孔１０２Ｃに挿入した際に傾きを生じず、モータ１０４によりディスク１０１を回転させた際のディスク１０１の面振れを抑制することが可能なディスク状情報記録媒体用ターンテーブルおよびディスク装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスク状情報記録媒体用ターンテーブルは、ディスクを載置する載置面と、ディスクのセンタホールに嵌合する外側面を有するセンタボス、前記センタボスの中心軸と一致する中心軸を有する空間を画定する内側面とを含むディスク載置部、外側面と、前記ディスクを回転させるための駆動力を伝達する回転軸が挿入される孔とを有する軸心ボス、および前記軸心ボスの外側面と前記ディスク載置部の内側面との間に複数の貫通孔が形成されるよう、前記軸心ボスの外側面と前記ディスク載置部の内側面とを結合する複数のリブを備えている。
【００２０】
ある実施形態において、前記複数のリブのそれぞれの肉厚は、前記軸心ボスの肉厚より小さくなっている。
【００２１】
また、ある好ましい実施形態において、前記ディスク載置部は、前記ディスク載置部の下面に設けられた複数のリブ支持ボスを含み、前記各リブの一部は前記複数のリブ支持ボスにそれぞれ接続されている。
【００２２】
また、ある好ましい実施形態において、前記複数のリブ支持ボスがそれぞれ円筒形状を有している。
【００２３】
前記複数のリブの個数は３つ以上であることが好ましく、ある好ましい実施形態では、前記複数のリブの個数は６つである。
【００２４】
ある好ましい実施形態において、前記ディスク載置部、前記軸心ボス、および前記複数のリブは、前記ターンテーブルを成形加工する際に樹脂あるいは金属によって一体的に形成されている。
【００２５】
また、ある好ましい実施形態では、前記ディスク載置部は、前記載置面および前記内側面を含むディスク載置部ベースと、前記センタボスとを含む。前記ディスク載置部ベース、前記軸心ボス、および前記複数のリブは、樹脂または金属によって一体的に形成されている。
【００２６】
ある好ましい実施形態において、前記複数のリブ支持ボスのそれぞれは、前記ターンテーブルを成形加工する際に樹脂あるいは金属を注入するゲートによって形成された突起を前記円筒形状の底部に有する。また、前記軸心ボスにおいて、前記回転軸が挿入される孔の内側面は、前記複数のリブに沿う凹部を有する。
【００２７】
ある好ましい実施形態において、前記ディスクを前記載置面の方向に付勢する付勢機構を前記ディスク載置部が含んでいる。前記付勢機構は、複数の球状体と、前記センタボスの外側面に設けられた複数の開口と、前記複数の球状体を前記複数の開口からそれぞれの一部が露出するように前記複数の球状体を前記複数の開口へ付勢する弾性体とを含む。
【００２８】
また、ある好ましい実施形態において、前記ディスク載置部は、前記複数の球状体の前記複数の開口への弾性体による付勢を解除する解除機構と、前記解除機構と連動して、前記ディスクを前記載置面から持ち上げる複数のディスク押し上げレバーとを更に含む。
【００２９】
前記複数の球状体および前記複数のディスク押し上げレバーの個数はそれぞれ、３つ以上であることが好ましい。
【００３０】
また、ある好ましい実施形態において、前記センタボスは、強磁性体から形成された部材を含む。
【００３１】
本発明のディスク装置は、上記いずれかのディスク状情報記録媒体用ターンテーブルと、ディスク状情報記録媒体に対して情報を記録すること、および／または前記ディスク状情報記録媒体から情報を再生することを行うためのヘッドと、前記ディスク状情報記録媒体用ターンテーブルの軸心ボスの孔に挿入されている回転軸を有する駆動ユニットとを備えている。
【００３２】
ある実施形態では、前記回転軸は圧力によって軸心ボスに固定されている。
【００３３】
【発明の実施の形態】
(第１の実施形態)
図１は、本発明のターンテーブルおよびディスク装置の第１の実施形態を概略的に示している。
【００３４】
ディスク装置３１は、ターンテーブル２と、ターンテーブルを回転させる駆動源であるモータ４と、情報を記録あるいは再生するための光ヘッド５と、ディスク１をターンテーブル２上に固定し、支持するためのクランパ３とを備えている。
【００３５】
ターンテーブル２には、ディスク１のセンタホールに挿入されるセンタボス２Ａが設けられており、磁性体からなるヨーク７がセンタボス２Ａに取り付けられている。ターンテーブル２は、本実施形態においてはモータ４の回転軸に直接取り付けられている。
【００３６】
ターンテーブル２は、モータ４の回転軸に直接取り付けられていなくてもよい。例えば、歯車やプーリおよびベルトなどによってモータ４の駆動力を伝達したり、回転速度を変化させたりする回転機構にモータ４が接続されており、そのような回転機構に設けられた回転軸にターンテーブル２を接続し、回転機構を駆動源としてターンテーブル２を回転させてもよい。
【００３７】
光ヘッド５は主軸６Ｌおよび副軸６Ｒをガイドとして矢印５３の方向(ディスクの半径方向）に移動する。
【００３８】
クランパ３には磁石３Ａが取り付けられている。ディスク１をディスク装置３１に装填する場合、図１に示すように、ディスク１を矢印５１の方向に移動させて、ディスク１のセンタホール１Ａにターンテーブル２のセンタボス２Ａを挿入し、ターンテーブル２上にディスク１を載せる。その後、クランパ３を、矢印５２の方向に移動させてディスク１に近接させる。このとき、ヨーク７と磁石３Ａとに生じる吸引力によって、クランパ３がディスク１をターンテーブル２の方向へ押し付ける。クランパ３は、ディスクをディスク装置内へ出し入れするための蓋に設け、蓋の開閉動作に合わせてクランパ３を移動させてもよいし、蓋とは別の部材としてもよい。また、磁石３Ａを用いる代わりに、クランパ３をバネのような弾性部材で矢印５２の方向へ付勢してもよい。この場合には、ヨーク７をセンタボス２Ａに設ける必要はない。
【００３９】
このようにしてディスク１がターンテーブル２に固定された状態において、モータ４がターンテーブル２を回転させることにより、ディスク１が回転する。光ヘッド５は矢印５３の方向に移動した後、所定の位置に停止し、その位置においてディスク１に対して記録を行ったり、ディスク１から再生を行う。
【００４０】
次に、ターンテーブル２の構造について詳述する。図２および図３は、ターンテーブル２の上面および下面の斜視図を示し、図４は、ターンテーブル２の投影図および断面図を示している。図４において、左側および右側に示す図は、それぞれ上面および下面の投影図であり、中央に示す図は、Ｘ１−Ｘ２線に沿う断面を示している。
【００４１】
ターンテーブル２は、ディスク載置部２１と、軸心ボス２２と、リブ２３とを含む。ディスク載置部２１は、ディスク１を載置する載置面２Ｈと、ディスク１のセンタホール１Ａと嵌合する外側面２Ｍを有するセンタボス２Ａと、円筒空間を画定する内側面２Ｊとを有する。センタボス２Ａの中心軸と内側面２Ｊにより形成される空間の中心軸とは一致している。図２および図４に示すように、本実施形態では、センタボス２Ａを取り囲むように、載置面２Ｈの内周側に凹部が設けられている。
【００４２】
センタボス２Ａの外側面２Ｍは、センタボス２Ａの外径を規定しており、センタボス２Ａがディスク１のセンタホール１Ａに挿入される。ターンテーブル１の載置面２に保持されるディスク１の位置は、センタボス２Ａとセンタホール１Ａとの嵌合によって決定される。
【００４３】
軸心ボス２２は、外側面２Ｋと、ディスク１を回転させるための駆動力を伝達する回転軸が挿入されるセンタ孔２Ｄとを有している。本実施形態では、軸心ボス２２はセンタ孔２Ｄを有する円柱形状を備えている。センタ孔２Ｄは、軸心ボス２２を貫通するように示されているが、ターンテーブル２の上面側となる軸心ボス２２の一端においてセンタ孔２Ｄが閉じていてもよい。
【００４４】
軸心ボス２２は、センタボス２Ａの内側面２Ｊが規定する空間内に配置され、リブ２３によって、軸心ボス２２のセンタ孔２Ｄの中心軸がセンタボス２Ａの中心軸と一致するようにディスク載置部２１に固定される。本実施形態では、ターンテーブル２は、６本のリブ２３を備えている。６本のリブ２３は、軸心ボス２２の外側面２Ｋとセンタボス２Ａの内側面２Ｊとを結合しており、各リブ２３は、互いに等角度間隔で配置される。
【００４５】
図２および図４に示すように、ターンテーブル２の上面において、軸心ボス２２の先端はセンタボス２Ａの先端から距離ｄ１だけ内側に入り込んでいる。一方、図３および図４に示すように、ターンテーブル２の下面では、軸心ボス２２の先端はディスク載置部２１の下面から距離ｄ２だけ突出している。
【００４６】
図３に示されるように、ターンテーブル２の下面には、６個の円筒状リブ支持ボス２Ｇが形成されている。ターンテーブル２の下面側において、リブ２３はそれぞれ放射状に伸びており、リブ支持ボス２Ｇにそれぞれ接続されている。このような構造によって、リブ23の強度を高めている。そして、リブ２３が破壊あるいは変形することにより、軸心ボス２２がターンテーブル２の正しい回転軸から傾くのを防ぐ。図４に示されるように、各リブ支持ボス２Ｇの底面には、後述するようにターンテーブル２を形成する際に樹脂を注入するゲートにより生じる突起２Ｌが形成されている。
【００４７】
各リブ２３は軸心ボス２２の軸方向に沿って伸びている。その結果、隣接する２つのリブ２３と、センタボス２Ａの内側面２Ｊと、軸心ボス２２の外側面２Ｋとによって囲まれる空間が貫通孔２Ｆとして形成される。このような貫通孔２Ｆが本実施形態の場合、６つ形成されている。貫通孔２Ｆも等角度間隔で形成される。
【００４８】
図４を参照して、ターンテーブル２の好ましい寸法を示す。ディスク載置部２１の外径φ１は、２５〜３５ｍｍであり、センタボス２Ａの外径φ２および内径φ３はそれぞれ１４〜１６ｍｍおよび５〜１０ｍｍであることが好ましい。また、軸心ボス２２の外径φ４は３．５〜６．０ｍｍである。軸心ボス２２の軸方向の長さｄ３は８〜１５ｍｍであり、センタボス２Ａの先端からの後退距離ｄ１は０．３〜２．０ｍｍである。一方、ディスク載置部２１の下面からの突出距離ｄ２は２〜５ｍｍである。リブ支持ボス２Ｇの外径φ５は２．５〜４．０ｍｍである。ディスク載置部２１の下面側において、リブ２３が軸心ボス２２の先端から後退している距離ｄ５は０〜２ｍｍであることが好ましい。距離ｄ５は、リブ２３やリブ支持ボス２Ｇの加工精度が悪い場合であっても、リブ２３やリブ支持ボス２Ｇがモータ４に接触する恐れがないように設けられている。
【００４９】
また、軸心ボスの厚さｔ１はリブ２３の厚さｔ２より大きいことが好ましい。このようにすることによって、特に型成形時において、軸心ボス２２に比べてリブ２３内部の材料の冷却時間が長くなることがなく、リブ２３の内部材料の冷却時の収縮により、軸心ボス２２の内側面に生じるヒケを小さくすることができる。本実施形態では、ｔ１およびｔ２はそれぞれ０．８〜１．５ｍｍおよび０．５〜１．２ｍｍであることが好ましい。
【００５０】
ターンテーブル２は、例えば、金属または樹脂などの一体成形により作製される。本実施形態では、ターンテーブル２は樹脂成形により作製されている。図５は、ターンテーブル２を作製するために用いられる金型の断面を模式的に示している。ターンテーブル２を作製するためには例えば、金型２４と金型２５が用いられる。金型２４は固定されており、金型２５は移動可能である。金型２４と金型２５により形成される空間２’はターンテーブル２の外形に対応している。空間２’へ樹脂を注入するために、スプルー２４Ａとスプルー２４Ａに接続されたランナー２４Ｂが設けられている。ランナー２４Ｂの先端近傍にはゲート２４Ｃが設けられており、樹脂はリブ支持ボス２Ｇに対応する空間２Ｇ’近傍から空間２’へ注入される。つまり、リブ支持ボス２Ｇに対応する６つの領域にゲート２４Ｃが設けられている。
【００５１】
スプルー２４Ａから樹脂２６を注入すると、ランナー２４Ｂを介して、６つのゲート２４Ｃから空間２’へ均等に樹脂２６が注入される。このため、空間２’の隅々まで均等に樹脂２６が注入される。
【００５２】
空間２’内に注入された樹脂２６を冷却・固化した後、金型２５を取り外し、ゲート２４Ｃの部分において成形した樹脂２６を取り外すことにより、ターンテーブル２が得られる。このとき、ゲート２４Ｃと接続していた部分に図４に示すような突起２Ｌが形成される。
【００５３】
その後、図６に示すように、軸心ボス２２のセンタ孔２Ｄにモータ４のシャフトが挿入される。シャフトと軸心ボス２２との固定方法としては、一般的にしばりばめによる圧入が用いられる。あるいは、中間ばめ程度の圧入により、軸心ボス２２をシャフトに固定し、接着剤などを併用してもよい。ターンテーブル２をモータ４に固定した後、ヨーク７を矢印５４の方向からセンタボス２Ａの上部に取り付ける。また、更に、図１に示すように光ヘッド５等を組み込むことによりディスク装置が完成する。
【００５４】
本発明のディスク装置３１では、前述した樹脂成形に伴って生じるヒケの悪影響が低減され、ターンテーブル２に載置されたディスク１の面ぶれが抑制されている。この特徴を以下に詳述する。
【００５５】
図７は、ディスク装置３１におけるターンテーブル２の中心部をその上面から見た模式的な拡大平面図である。図７に示すように、軸心ボス２２のセンタ孔２Ｄを形成する内側面の各リブ２３が接合された部分において、凹部となるヒケ２Ｐが発生している。図７では、ヒケ２Ｐの発生を見やすいように、ヒケ２Pによるへこみを誇張して示しているが、実際にはヒケ２Ｐの深さは約２５μｍ程度である。リブ２３と軸心ボス２２とが接合している部分は、半径方向において樹脂の厚さが大きくなっているため、このようなヒケ２Ｐが内側面に発生してしまう。
【００５６】
しかしながら、リブ２３が形成されていない部分、すなわち、内側面の貫通孔２Ｆが設けられた部分においては、このようなヒケ２Ｐが発生しない。このため、ヒケ２Ｐが発生していない部分は、破線２Ｑで示すように、もとのセンタ孔２Ｄの内側面の位置を保っている。ヒケ２Ｐが発生していない部分は３箇所以上あるため、ヒケ２Ｐが発生していない部分に接する円は一義的に決まる。その結果、モータ４のシャフトをセンタ孔２Ｄへ挿入する場合において、シャフトを挿入する位置が一義的に決まり、位置決めが簡単にできる。このため、シャフトの軸心とセンタ孔２Ｄの軸心とがずれることなく、シャフトの挿入後、モータ４のシャフトとターンテーブル２との軸心の傾きあるは偏心が発生するという問題の発生も防げる。したがって、ターンテーブル２を用いることによって、モータ４によりディスク１を回転させた際のディスク１の面振れを抑制することができる。
【００５７】
また、リブ２３は等角度間隔で軸心ボス２２の外側面２Ｋの周りに配置されているため、ヒケ２Ｐも軸心ボス２２の内側面に沿って等角度間隔で発生し、ヒケ２Ｐが発生していない部分も等角度間隔で内側面に残っている。このため、モータ４のシャフトをセンタ孔２Ｄへ挿入する場合において、シャフトが接する軸心ボス２２の内側面の部分もシャフトの外周全体にわたって均等に配置されることなり、シャフトが傾くことを防止できる。
【００５８】
さらに、図４に示すように、このリブ２３は、センタ孔２Ｄのほぼ全長にわたって軸心ボス２２と接続されている。このため、ヒケ２Ｐもセンタ孔２Ｄのほぼ全長にわたって内側面に発生し、ヒケ２Ｐが発生しない部分もセンタ孔２Ｄのほぼ全長にわたって内側面に残る。このため、モータ４のシャフトをセンタ孔２Ｄへ挿入する場合において、シャフトがセンタ孔２Ｄの途中で傾くことを防止できる。これにより、モータ４のシャフトに対するターンテーブル２の偏心、振れ、あるいは面振れを抑制することができる。その結果、ディスク１を高い精度で回転させることができる。
【００５９】
図８は、センタ孔２Ｄの幾何学的形状の一例として、３次元形状測定器を用いて、センタ孔２Ｄの真円度を測定した結果を示している。また、図９は、図１５から図１９に示す従来技術によるターンテーブル１０２のセンタ孔１０２Ｃの真円度を測定した結果を示している。図８および９において、ターンテーブルの上面がそれぞれの図の上方に対応している。また、図８においては、ポイント３０１から３０５の位置において、センタ孔２Ｄの内側面の位置を周方向に測定して軌跡を求め、軌跡と直交する線を複数書き加えてポイント間の形状を補完することによって、センタ孔２Ｄの内側面の形状を図示している。同様に、図９においては、ポイント４０１から４０５において測定を行い、センタ孔１０２Ｃの内側面の形状を表示している。円３１０および円４１０は、それぞれ、ポイント３０１から３０５およびポイント４０１から４０５における軌跡のうちの最大径接円を表している。また、円３１１および円４１１はそれぞれ最小径接円を表している。円３１０と円３１１との半径差および円４１０と円４１１との半径差がそれぞれ、センタ孔２Ｄおよびセンタ孔１０２Ｃにおける真円度を表すこととなる。
【００６０】
図８から明らかなように、本実施形態のターンテーブル２のセンタ孔２Ｄでは、矢印で示している部分においてヒケ２Ｐが発生し、空間が広がっている。しかし、上述したように、ヒケ２Ｐが発生している場所は、センタ孔２Ｄの内側面に沿っておおよそ等角度間隔で位置していることが分かる。このようなヒケの発生による断面形状の変形は、ポイント３０１から３０５のいずれのレベルにおいてもほぼ同じであり、センタ孔２Ｄの軸方向における断面形状のばらつきは小さい。その結果、センタ孔２Ｄ全体における最大接円３１０と最小接円３１１との半径差は小さい。図８に示す例では、半径差は約５μｍである。
【００６１】
一方、図９から明らかなように、従来のターンテーブルにおけるセンタ孔１０２Ｃでは、各断面におけるヒケの発生が不規則である。例えば、ポイント４０５においては、矢印で示しているように、不等角度間隔で３箇所において大きなヒケが発生している。また、ポイント４０１から４０５の各レベル間で発生するヒケの大きさは異なっている。このため、ポイント４０２において、センタ孔１０２Ｃの断面がいったん大きくなり、両端において小さくなっている、ポイント４０５における断面はポイント４０１における断面よりも小さくなっている。その結果、センタ孔１０２Ｃ全体における最大接円４１０と最小接円４１１との半径差が大きくなっている。図９に示す例では、半径差は約１０μｍである。
【００６２】
このように本発明によれば、樹脂成形にともなって発生するヒケが、ターンテーブルのセンタ孔の加工精度に悪影響を及ぼさないよう、ターンテーブル構造を工夫することによって、モータ４のシャフトに対するターンテーブル２の偏心、振れ、あるいは面振れを抑制することができる。その結果、ディスク１を高い精度で回転させることができる。
【００６３】
また、ターンテーブル２の面振れ等を起こすことなくディスク１を高い精度で回転させることができる。このため、ディスクの面振れ等が生じても正しく記録・再生できるよう、高度で複雑な位置制御が可能なヘッドを用いる必要はない。言い換えれば、単純な制御機構を備えたヘッドを本発明のディスク装置に用いることが可能となる。このため、ヘッドユニットのコストを低減することができ、ディスク装置全体のコストも低くすることができる。
【００６４】
更に、型成形によって、高い加工精度を有するセンタ孔を直接形成できるので、その後、センタ孔の精度を高める加工工程を追加する必要がない。このため、ターンテーブルを安価でかつ大量に製造することができる。
【００６５】
上記実施形態において、センタボス２Ａの内側面２Ｊおよび軸心ボス２２の外側面２Ｋは円筒形状に形成されていたが、内側面２Ｊおよび外側面２Ｋは、円筒以外の形状に形成されていてもよい。例えば、内側面２Ｊおよび外側面２Ｋがそれぞれ六角柱や他の多角柱の側面を構成するようにしてもよい。また、リブ支持ボス２Ｇも多角形の筒状に形成されていてもよい。リブ支持ボス２Ｇを省略し、リブ２３を引き伸ばして、それぞれディスク載置部２１の裏面に直接接合することも可能である。
【００６６】
(第２の実施形態)
本実施形態のディスク装置では、第１の実施形態のクランパ３およびヨーク７に代えて、ディスクをターンテーブルに固定する機構をターンテーブル自体が備えている。ディスクをターンテーブルに固定する類似の機構は、例えば、特開平８−３３５３５１号公報に開示されている。
【００６７】
図１０に示すように、ディスク１を矢印５５の方向に移動させて、本実施形態のディスク装置のターンテーブル４２に装着すると、センタボス４２Ａの外側面４２Ｍから露出した付勢機構としてはらたく球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃがディスク１を載置面４２Ｈへ押し付け、ターンテーブル４２に固定する。
【００６８】
ターンテーブル４２の構造について図１１を参照して詳述する。本実施形態において、ディスク載置部は、センタボス４２Ａおよびディスク載置部ベース４２Ｃに分かれている。
【００６９】
ディスク載置部ベース４２Ｃは、ディスク載置面４２Ｈと、内側面４２Ｊとを含んでいる。内側面４２Ｊが規定する空間には軸心ボス２２が挿入されており、６つのリブ２３が内側面４２Ｊおよび軸心ボス２２の外側面２Ｋに接合されている。また、リブ２３により貫通孔４２Ｆが形成される。ディスク載置部ベース４２Ｃの下面にはリブ支持ボスが設けられており、図３に示す構造と同じ構造を備えている。本実施形態では、ディスク載置部ベース４２Ｃ、リブ２３および軸心ボス２２は樹脂または金属を材料として用いる型成形によって、一体的に形成されている。
【００７０】
センタボス４２Ａの外側面４２Ｍには、等角度間隔で開口４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃが設けられている。開口４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃは鋼球からなる球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃの一部が露出する程度の大きさを備えている。
【００７１】
センタボス４２Ａはその上部に中心孔４２Ｓを有し、中心孔４２Ｓからプッシュボタン４２Ｂの一部が突出する。プッシュボタン４２Ｂは、軸心ボス２２に挿入されるバネ１２によって付勢される。また、ディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃが等角度間隔でセンタボス４２Ａの下部に配置される。プッシュボタン４２Ｂ、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃおよびディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃをセンタボス４２Ａの内側の空間に収納し保持するためのカバー１１がセンタボス４２Ａの底部に設けられる。
【００７２】
図１２は、ターンテーブル４２を上方から見た斜視図であり、図１３（ａ）および（ｂ）はターンテーブル４２にディスク１を装着した状態およびディスク１をターンテーブルから取り外している状態をそれぞれ示す断面図である。
【００７３】
図１３（ａ）は、ターンテーブル４２にディスク１を装着した状態を示しているが、ディスク１が装着されていない状態も同じであるため、図１２および図１３（ａ）を参照して上述の構成要素がどのようにセンタボス４２Ａ内に配置されているかを説明する。
【００７４】
図１３（ａ）に示すように、バネ１２はプッシュボタン４２Ｂを上方向に付勢している。このとき、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃはプッシュボタン４２Ｂに設けられた傾斜面によってセンタボス４２Ａの開口４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃへ付勢される。その結果、図１２に示すように、開口４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃから球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃの一部がそれぞれ露出する。
【００７５】
ディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、カバー１１およびセンタボス４２Ａの底部によって作られる軸受け（不図示)を回転支点として保持されており、図１２および図１３（ａ）に示すように、ディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃが載置面４２Ｈとおおよそ平行になっている。
【００７６】
ディスク１をターンテーブル４２へ装着する場合、ディスク１のセンタホール１Ａをセンタボス４２Ａに一致させてディスク１を載置面４２Ｈへ押し付ける。このとき、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、ディスク１のセンタホール１Ａを規定する内側面あるいは稜によってセンタボス４２Ａの中心方向へ押し込まれる。また、ディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃのうちのいずれかが何らかの理由で立ち上がっている場合には、ディスク１がその立ち上がっている押上げレバーを、載置面４２Ｈへ押し下げる。図１３（ａ）に示すように、ディスク１が完全に載置面４２Ｈに接すると、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃはプッシュボタン４２Ｂに設けられた傾斜面によって、センタボス４２Ａの開口４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃへ付勢される。その結果、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃがディスク１を載置面４２Ｈの方向へ付勢する。こうしてディスク１のターンテーブル４２への装着が完了する。
【００７７】
ディスク１をターンテーブル４２からとりはずす場合、図１３（ｂ）に示すように、プッシュボタン４２Ｂを押し込む。すると、プッシュボタン４２Ｂの底部がディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃの一端を押し下げる。これによって、ディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃの他端はそれぞれディスク１を上方へ押し上げる。プッシュボタン４２Ｂが押し下げられることによって、プッシュボタンの傾斜面が球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃから離れるため、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃは付勢力から解放される。同時に、上昇してきたディスク１のセンタホール１Ａの内側面あるいは稜が、球状体８Ａ、８Ｂ、８Ｃをセンタボス４２Ａの中心へ押し込む。ディスク押上げレバー９Ａ、９Ｂ、９Ｃによってディスク１がさらに上方へ押し上げられ、ディスク１がセンタボス４２Ａから脱離する。その結果、簡単にディスク１をターンテーブル４２から取り外すことができる。
【００７８】
このように、図１に示すようなクランパ３を使用しないで、ターンテーブル４２のセンタボス４２Ａにディスクを固定する機構を備えている場合においても、貫通孔４２Ｆが形成されるように軸心ボス２２を複数のリブ２３で支持する構造を採用することによって、第１の実施形態と同様、センタ孔２Ｄの内壁に発生するヒケが、ターンテーブル４２のセンタ孔２Ｄの加工精度に悪影響を及ぼさないようすることができる。
【００７９】
特に、本実施形態のような構造の場合、センタ孔２Ｄが設けられたディスク載置部ベース４２Ｃの上部に、ディスク１を固定支持する機構が組み込まれるため、モータ４のシャフトをセンタ孔２Ｄに貫通させるのが困難であり、センタ孔２Ｄの軸方向の中途までしか挿入できない。このような場合、従来の技術によれば、発生したヒケの悪影響が顕著に現れていた。しかし、本実施形態によれば、センタ孔２Ｄの軸方向における断面形状のばらつきは小さいので、ターンテーブル４２の偏心、振れ、あるいは面振れを効果的に抑制することができる。つまり、本実施形態のような構造において、いっそう、本発明の効果を享受することができる。
【００８０】
なお、第１および第２の実施形態においては、光によって情報の記録／再生を行うディスク装置を説明したが、磁気または光磁気記録方式のディスク装置であっても、ディスクが載置された状態で記録あるいは再生する装置である限り好適に本発明を適用することができる。
【００８１】
また、第１および第２の実施形態においては、ターンテーブルは樹脂あるいは金属の型成形により形成されていた。しかし、ターンテーブルが、鍛造による塑性加工等、他の加工方法によって形成される場合であっても、軸心ボスがその軸方向のびるリブによって最低３カ所以上保持されている構造であれば、従来の技術によるターンテーブルよりも、回転に関する高い機械精度が得られる。したがって、安定してモータのシャフトを固定支持することができるという効果が得られる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明のターンテーブルによれば、型成形において軸心ボスの内側面に発生するヒケの悪影響を抑制し、軸心ボスの内側面が規定するセンタ孔の円筒度を高くすることができる。このため、モータのシャフトをターンテーブルのセンタ孔に挿入する場合にシャフトがセンタ孔に対して傾くことが抑えられる。その結果、本発明のディスク装置によれば、ターンテーブルに載置されたディスクが回転して、記録あるいは再生される際に、振れあるいは面振れが生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディスク装置の第1の実施形態を概略的に示している。
【図２】図1に示すディスク装置のターンテーブルを上方から見た斜視図である。
【図３】図1に示すディスク装置のターンテーブルを下方から見た斜視図である。
【図４】図２および図３に示すターンテーブルの投影図および、断面図である。
【図５】図２および図３に示すターンテーブルの製造に用いられる金型の断面図である。
【図６】図２および図３に示すターンテーブルにヨークおよびモータを取り付けた状態を示す図である。
【図７】図２および図３に示すターンテーブルの中心部付近を拡大して示す平面図である。
【図８】図２および図３に示すターンテーブルのセンタ孔の立体形状を測定した結果を示す図である。
【図９】従来のディスク装置に用いられているターンテーブルのセンタ孔の立体形状を測定した結果を示す図である。
【図１０】本発明によるディスク装置の第２の実施形態であって、ターンテーブル近傍を示す概略図である。
【図１１】図１０に示すターンテーブルの分解斜視図である。
【図１２】図１０に示すターンテーブルの斜視図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれディスクが装着された状態およびディスクを取り外す状態のターンテーブル近傍の断面を示している。
【図１４】従来のディスク装置を概略的に示す斜視図である。
【図１５】図１４のディスク装置のターンテーブルを上方から見た斜視図である。
【図１６】図１４のディスク装置のターンテーブルを下方から見た斜視図である。
【図１７】図１５および図１６に示すターンテーブルの投影図および断面図である。
【図１８】図１５および図１６に示すターンテーブルにヨークおよびモータを取り付けた状態を示す図である。
【図１９】図１５および図１６に示すターンテーブルにモータを取り付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ディスク
２、４２ ターンテーブル
２Ａ センタボス
２Ｄ センタ孔
２Ｆ 貫通孔
３ クランパ
４ モータ
５ 光ヘッド
６Ｌ 主軸
６Ｒ 副軸
７ ヨーク
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 球状体
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ ディスク押し上げレバー
１１ カバー
１２ 押し上げバネ
２１ ディスク載置部
２２ 軸心ボス
２３ リブ

Claims (19)

1. ディスクを載置する載置面と、ディスクのセンタホールに嵌合する外側面を有するセンタボスと、前記センタボスの中心軸と一致する中心軸を有する空間を画定する内側面とを含むディスク載置部、
   外側面と、前記ディスクを回転させるための駆動力を伝達する回転軸が挿入される孔とを有する軸心ボス、および
   前記軸心ボスの外側面と前記ディスク載置部の内側面との間に複数の貫通孔が形成されるように、前記軸心ボスの外側面と前記ディスク載置部の内側面とを結合する複数のリブ、
   を備え、前記複数のリブのそれぞれの肉厚は、前記軸心ボスの肉厚より小さくなっている、ディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
2. 前記ディスク載置部は、前記ディスク載置部の下面に設けられた複数のリブ支持ボスを含み、前記各リブの一部は前記複数のリブ支持ボスにそれぞれ接続されている請求項１に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
3. 前記複数のリブ支持ボスがそれぞれ円筒形状を有している請求項２に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
4. 前記リブの個数が３つ以上である請求項３に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
5. 前記リブの個数が６つである請求項３に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
6. 前記ディスク載置部、前記軸心ボス、および前記複数のリブは、樹脂または金属によって一体的に形成されている請求項５に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
7. 前記複数のリブ支持ボスのそれぞれは、前記ターンテーブルを成形加工する際に樹脂あるいは金属を注入するゲートによって形成された突起を前記円筒形状の底部に有する請求項６に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
8. 前記軸心ボスにおいて、前記回転軸が挿入される孔の内側面は、前記複数のリブに沿う凹部を有する請求項１に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
9. 前記ディスク載置部は、前記載置面および前記内側面とを含むディスク載置部ベースと、前記センタボスとを含む請求項５に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
10. 前記ディスク載置部ベース、前記軸心ボス、および前記複数のリブは、樹脂または金属によって一体的に形成されている請求項９に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
11. 前記複数のリブ支持ボスのそれぞれは、前記ターンテーブルを成形加工する際に樹脂あるいは金属を注入するゲートによって形成された突起を前記円筒形状の底部に有する請求項１０に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
12. 前記ディスクを前記載置面の方向に付勢する付勢機構を前記ディスク載置部が含んでいる請求項１から１１のいずれかに記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
13. 前記付勢機構は、複数の球状体と、前記センタボスの外側面に設けられた複数の開口と、前記複数の球状体を前記複数の開口からそれぞれの一部が露出するように前記複数の球状体を前記複数の開口へ付勢する弾性体とを含む請求項１２に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
14. 前記ディスク載置部は、前記複数の球状体の前記複数の開口への前記弾性体による付勢を解除する解除機構と、前記解除機構と連動して、前記ディスクを前記載置面から持ち上げる複数のディスク押し上げレバーとを更に含む請求項１３に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
15. 前記複数の球状体および前記複数のディスク押し上げレバーの個数は、それぞれ３つ以上である請求項１４に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
16. 前記センタボスは、強磁性体から形成された部材を含む請求項１に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブル。
17. 請求項１から１５のいずれかに記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブルと、
    ディスク状情報記録媒体に対して情報を記録すること、および／または前記ディスク状情報記録媒体から情報を再生することを行うためのヘッドと、
    前記ディスク状情報記録媒体用ターンテーブルの軸心ボスの孔に挿入されている回転軸を有する駆動ユニットと、
    を備えたディスク装置。
18. 請求項１６に記載のディスク状情報記録媒体用ターンテーブルと、
    ディスク状情報記録媒体に対して情報を記録すること、および／または前記ディスク状情報記録媒体から情報を再生することを行うためのヘッドと、
    前記ディスク状情報記録媒体用ターンテーブルの軸心ボスの孔に挿入されている回転軸を有する駆動ユニットと、
    磁性体を含むクランプと、
    を備えたディスク装置。
19. 前記回転軸は圧入によって軸心ボスに固定されている請求項１７または１８に記載のディスク装置。

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