JP3968684B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のディスクに情報を書き込みまたは、読み出す時に用いるディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＤやＤＶＤ等のディスクに対して情報を書き込んだり、或いは読み出したりするディスク装置は、図７及び図８に示すように構成されている。図７は従来のディスク装置を示す概略側面図、図８は従来のディスク装置を示す概略平面図である。図示するように、このディスク装置２の全体は、筐体４に覆われている。この筐体４の内部には、例えばスピンドルモータのような回転モータ６によって回転されるターンテーブル８が設けられており、このターンテーブル８にディスクＤを保持させた状態でこのディスクＤを所定の速度で回転し得るようになっている。具体的には、図示例の場合では、ディスクＤに対して上記回転モータ６側とは反対側の天井部には、中心部にクランパ部材１０を配置した格子状のクランパフレーム１２が上記ディスクＤの上面に接近してこれを覆うように設けられている。尚、この天井部が蓋体となってディスク着脱時にヒンジ等により開閉可能になされている構造の装置もある。
【０００３】
そして、上記ターンテーブル８上に設置されたディスクＤは、上記クランパ部材１０によりクランプされて保持された状態で、所定の回転数で回転することになる。また、この筐体４内には、ディスクＤの面に対して再生用の、或いは書き込み用のレーザ光を照射して情報の再生或いは書き込みを行なうための光ピックアップ１４が、ディスク半径方向へ往復移動可能に設けられている。そして、ディスクＤを回転駆動させつつこの光ピックアップ１４をディスク半径方向へ徐々に移動させて、情報の記録或いは再生が行なわれる。
特に、通常よりも高速で記録再生を行なうディスク装置の中には、４０倍速以上で信号の読み取りを行なうディスク装置もあるが、４０倍速以上で信号の読み取りを行おうとすると、回転モータ６の回転数も８０００〜１００００ｒｐｍにもなり、ディスクに偏重心があると、うなりなどの騒音の発生が避けられず、実際にはこのような偏重心があるディスクの場合には、４０倍速よりも遅い速度に設定して信号の読み取りを行なわなければならない、という問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディスクＤがその平面性が良く、また、重心も偏心していない場合には、それ程問題が生じないが、実際には、ディスクＤ自体が変形していたり、また、その重心が偏心していたりする等の種々の理由により、特に高速回転時に面振れ等が少なからず発生することは避けることが困難である。そして、このような面振れ等が生ずると、ディスク重心のアンバランスにより、回転モータ６の回転軸の中心位置等が安定せずに不安定になる傾向が生じ、この結果、騒音が発生したり、再生操作或いは記録操作に不具合が生じるなどの問題があった。
【０００５】
また、ディスク装置の小型化のためには、筐体４をできるだけ小さくすることが望ましいが、過度に筐体４を小さくすると、ディスクＤと筐体４との間の隙間が小さくなり過ぎて、この結果、ディスクＤの回転によって生ずる空気の流れが不均一に阻害されて上記隙間における圧力が不安定になり、回転モータ６の軸振れや、これに伴ってうなり音が生ずる等の問題もあった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目的は、高速回転においてもディスク及び回転モータを安定させた状態で回転させることができるディスク装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明は下記の構成を有するディスク装置を提供する。
情報の書き込み、または読み出しのために、回転モータによって回転されるターンテーブルに着脱可能にディスクを装着するディスク装置において、
前記ディスクの一面に接近してこれを覆う部材に、前記ディスクの回転によって生ずる空気流を前記ディスク回転中心側へ向けて案内して空気流の速度を遅くするために前記ディスクの方向へ凸状に突出させて曲線状に形成された複数の突起部材よりなる空気流案内手段を設け、
前記突起部材は、前記隣り合う突起部材間に形成される空気流の流路が前記ディスク周辺部よりディスク回転中心に向かうに従って次第に狭くなるように渦巻き状に配置されており、かつ前記ディスクとの距離がディスク周縁部からディスク内周部にかけて次第に小さくなるように形成されていることを特徴とするディスク装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るディスク装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係るディスク装置を示す概略側面図、図２は本発明に係るディスク装置を示す概略平面図、図３は回転モータの構造を示す部分破断図、図４は本発明の特徴とする空気流案内手段の配置状態（クランパフレームの記載を省略）を示す平面図、図５は空気流案内手段の曲面に沿って見た時の状態を示す側面図である。尚、ここでは先の図７及び図８において説明した部分と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【０００８】
図１及び図２に示すように、このディスク装置２０の全体は、筐体４に覆われている。この筐体４の内部には、例えばスピンドルモータのような回転モータ６によって回転されるターンテーブル８が設けられている。この回転モータ６は、図３に示すように、回転軸２２に設けられたコイル２４と、全体を囲むケーシング２６と、上記コイル２４に対向させて配置したマグネット２８と、磁気回路を形成するヨーク３０とにより主に構成される。そして、上記ターンテーブル８にディスクＤを保持させた状態でこのディスクＤを所定の速度で回転し得るようになっている。具体的には、図１及び図２の図示例の場合では、ディスクＤに対して上記回転モータ６側とは反対側の天井部には、中心部にクランパ部材１０を配置し、ディスクＤに対向しない側に補強のための格子状リブを設けたクランパフレーム１２が上記ディスクＤの上面に接近してこれを覆うような部材として設けられている。尚、この天井部が蓋体となってディスク着脱時にヒンジ等により開閉可能になされている構造の装置もある。
そして、上記ターンテーブル８上に設置されたディスクＤは、上記クランパ部材１０によりクランプされて保持された状態で、所定の回転数で回転することになる。また、この筐体４内には、ディスクＤの面に対して再生用の、或いは書き込み用のレーザ光を照射して情報の再生或いは書き込みを行なうための光ピックアップ１４が、ディスク半径方向へ往復移動可能に設けられている。そして、ディスクＤを回転駆動させつつこの光ピックアップ１４をディスク半径方向へ徐々に移動させて、情報の記録或いは再生が行なわれる。
【０００９】
そして、上記ディスク面に接近してこれを覆う部材である上記クランパフレーム１２のディスクＤに対向する側に、ディスクＤの回転によって生ずる空気流を上記ディスクＤの回転中心側へ向けて案内して空気流の速度を遅くするための本発明の特徴とする空気流案内手段３２が設けられている。具体的には、図２及び図４にも示すように、この空気流案内手段３２は、リブ状にディスクＤの方向（図１中では下方向）へ凸状に突出された複数の板状の突起部材３４よりなり、各突起部材３４は略円弧状に曲線状に成形されて、ディスクＤの回転中心を中心とする渦巻き状にクランパフレーム１２に取り付け固定されている。
【００１０】
この結果、隣り合う突起部材３４間に形成される上記空気流の流路は、ディスク周辺部よりディスク回転中心に向かう程、次第に狭くなるように構成されている。また、図５に示すように各突起部材３４の下端３４Ａは、図示例ではディスク周辺よりディスク回転中心に向かうに従って下向き傾斜されており、ディスク周辺におけるディスク上面と上記突起部材３４の下端３４Ａとの間の距離Ｌ１よりも、ディスク回転中心側におけるディスク上面と上記突起部材３４の下端３４Ａとの間の距離Ｌ２の方が次第に小さくなるように設定している。この結果、ディスク回転中心側においてここに流入してくる空気流の逃げる流路及びその流路面積は更に狭くってその流速が遅くなるようになされており、これにより、後述するベルヌーイの定理により、ディスク回転中心側における空気流の圧力が上昇するようになっている。
尚、上記突起部材３４の下端３４Ａを傾斜させないで、これをディスク面と並行に設定してもよいのは勿論である。また、この突起部材３４を円弧状ではなく直線状に成形し、ディスク回転中心を中心として放射状に取付固定してもよい。
【００１１】
次に、以上のように構成された本実施例の動作について図６も参照して説明する。尚、図６は図４中のＡ部の拡大図である。
まず、回転モータ６を回転駆動すると、ターンテーブル８上にクランパ部材１０でクランプされたディスクＤは、これと一体的に回転することになる。すると、ディスクＤの回転方向に沿ってディスクＤの回転に付随して空気流が流れようとすることになる。この時、このディスクＤの面に接近させて、クランパフレーム１２には空気流案内手段３２を構成する複数の円弧状の突起部材３４が渦巻き状に取り付けてあることから、図６に示すように空気流は、上記突起部材３４に当たってこの接続方向に沿って、すなわち矢印Ｂに示すように突起部材３４の長さ方向に沿ってディスク回転中心側に流れ込むことになる。このような現象は、当然のこととして各突起部材３４において生ずる。
【００１２】
そして、ディスク回転中心の付近では、隣り合う突起部材３４間の間隔が次第に狭くなり、そしてまたクランパ部材１０があるため、流路が狭くなっており、そのために更に空気が流れ難くなり空気流の速度が減少する。このため、ベルヌーイの定理より明らかなように速度ヘッドの一部が圧力ヘッドに変換される。従って、ディスク面にはこの変換された圧力が作用することになる。
【００１３】
ここで上記ベルヌーイの定理を簡単に説明すると、下記式のように表される。すなわち、下記に示すベルヌーイの定理は、流体が流線上の任意の点で保有するいろいろな形のエネルギの総和が流線に沿って一定不変であることを意味している。
ｐ／γ＋ｚ＋ｖ² ／２ｇ＝一定
ここでｐ：圧力 γ：比重量 ｚ：位置エネルギ ｖ：速度 ｇ：重力加速度
従って、空気流の流速が遅くなれば、上述のようにその分、圧力が上昇することになる。この場合、図５に示すように突起部材３４の下端３４Ａを下向きに傾斜させておくことにより、ディスク回転中心の近傍における空気流の逃げる流路面積は益々小さくなってその速度が遅くなり、その分、空気流の圧力を更に上げることができる。
【００１４】
このように、ディスク回転中心の近傍の空気流の圧力が上昇すると、この圧力でディスク面を押圧することになり、結果的に、回転モータ６の回転軸２２を図３中において下方向へ押圧付勢することになり、回転軸２２の位置を安定化させることが可能となる。このように、従来はディスクと筐体の隙間を小さくすると、ディスクと筐体の隙間の圧力が不安定になり、回転モータの軸振れによって発生するうなり音等を生じたが、本発明によれば、速度ヘッドから圧力ヘッドに変換された圧力をディスクに作用させるようにしているので、回転モータ６の回転軸２２の位置が安定化し、ディスク及び回転モータ６を安定に回転させることができる。しかも、騒音や再生・記録動作の不具合もなくすことができる。また、このため、ディスクと筐体の隙間をより小さくすることができるので、その分、装置の小型化を推進できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のディスク装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
ディスク面に接近させるようにして空気流案内手段を設けて、ディスクの回転によって生ずる空気流をディスク回転中心側へ案内させるようにすることにより、回転中心部の圧力低下は案内手段が無いときよりも低減され、回転モータの回転軸を浮き上がらせる力を低減させるようになり、回転軸の位置が安定し、高速回転時においても面振れ等の発生を抑制することができる。
その結果、偏重心があるディスクの場合でも、回転モータの回転数が８０００〜１００００ｒｐｍにもなるような高速回転を行っても騒音が発生せず、安定した信号の記録再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディスク装置を示す概略側面図である。
【図２】本発明に係るディスク装置を示す概略平面図である。
【図３】回転モータの構造を示す部分破断図である。
【図４】本発明の特徴とする空気流案内手段の配置状態（クランパフレームの記載を省略）を示す平面図である。
【図５】空気流案内手段の曲面に沿って見た時の状態を示す側面図である。
【図６】図４中のＡ部を示す拡大図である。
【図７】従来のディスク装置を示す概略側面図である。
【図８】従来のディスク装置を示す概略平面図である。
【符号の説明】
４…筐体、６…回転モータ、８…ターンテーブル、１０…クランパ部材、１２…クランパフレーム（ディスクの一面に接近してこれを覆う部材）、１４…光ピックアップ、２０…ディスク装置、３２…空気流案内手段、３４…突起部材、Ｄ…ディスク。

Claims (1)

1. 情報の書き込み、または読み出しのために、回転モータによって回転されるターンテーブルに着脱可能にディスクを装着するディスク装置において、
   前記ディスクの一面に接近してこれを覆う部材に、前記ディスクの回転によって生ずる空気流を前記ディスク回転中心側へ向けて案内して空気流の速度を遅くするために前記ディスクの方向へ凸状に突出させて曲線状に形成された複数の突起部材よりなる空気流案内手段を設け、
   前記突起部材は、前記隣り合う突起部材間に形成される空気流の流路が前記ディスク周辺部よりディスク回転中心に向かうに従って次第に狭くなるように渦巻き状に配置されており、かつ前記ディスクとの距離がディスク周縁部からディスク内周部にかけて次第に小さくなるように形成されていることを特徴とするディスク装置。

Images