JP4035436B2 - 記録ディスクチャッキング機構及びそれを備えた記録ディスク駆動モータ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録ディスク装置の回転部材にディスクを固定する記録ディスクチャッキング機構及びそれを備えた記録ディスク駆動モータに属し、特に高速回転を要求される記録ディスク駆動モータに好適に利用されうる。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開2001−273695号公報
【特許文献2】
特開2002−334496号公報
CD/DVD−ROM・R/RWドライブなどの記録ディスク駆動モータにおいては、記録ディスクをターンテーブルに対して着脱自在とし、回転中は記録ディスクを確実に保持することのできるチャッキング機構が備えられている。
従来の典型的なチャッキング機構は、図5に斜視図で示すように、ターンテーブル101上に固定されたほぼ円盤状のケース102と、ケース102内で周方向に均等に配置された複数のコイルバネ103と、コイルバネ103の先に取り付けられた爪状のチャック104とを備える。ケース102は、その外周面であってチャック104から180°回転した位置に径方向に突出するように一体的に形成された位置決め部102aを有する。位置決め部102aは、ケース102の上面にてケース102本体と連なり、下端が自由にされて径方向に弾性を有する。チャック104の径方向先端及び位置決め部102aの径方向先端は、いずれもケース102と同心の円に内接する。そして、ディスクを装着していない状態では、チャック104の方が位置決め部102aよりも僅かに突出しており、ディスク装着状態では逆になる。
【0003】
このような従来のチャッキング機構を使用するときは、ディスクの中心孔をケースに嵌合する。嵌合し始めるとチャック104がディスクの中心孔の内周面に押されて後退する。そして、ディスクが完全に嵌合するとコイルバネ103の復元力に押されてその中心孔付近のディスク上面にチャック104が載せられる。その結果、ディスクが遠心力や自重で外れたり、傾いたりすることがない。また、位置決め部102aによりディスクの径方向の移動が阻まれているので、回転中にディスクが偏芯することもない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のコイルバネ103の復元力の強さは、ディスクの装着のしやすさと回転中におけるディスク保持力とのバランスで決められる。あまり復元力が強すぎる、即ちバネ定数が大きすぎるとチャック104が後退しにくくなって容易にディスクを嵌合することができない。他方、あまり復元力が弱すぎる、即ちバネ定数が小さすぎるとチャック104による保持力が弱くなって回転中にディスクが外れるからである。
しかし、ディスクの回転数はますます上がる傾向にあり、それに伴ってチャッキング機構によるディスクの保持力を高める必要がある。
それ故、この発明の課題は、ディスクの装着のしやすさを維持しつつ、保持力を高めることのできるチャッキング機構を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するために、この発明の記録ディスクチャッキング機構は、
中心に孔の開いた記録ディスクを着脱自在に固定する機構において、
その孔に嵌合しうるほぼ円盤状のケースと、
ケース内で周方向に均等に配置され、各々が径方向に弾力を生じる複数の弾性体と、
弾性体の先端に接して弾性体から弾力を受けるように配置された金属球と、
金属球を介して受ける弾力に応じてケースより径方向に突出することにより、記録ディスクを弾力的に保持するチャックと
を備えることを特徴とする。
このチャッキング機構によれば、ケースの回転時は金属球に遠心力がかかり、その力と弾性体の復元力との合力でディスクを保持することができる。従って、金属球に弾力を付与する弾性体のバネ定数は小さくて足り、ディスクを容易に嵌合させることができる。
【0006】
上記の課題を解決するために、この発明のもう一つの記録ディスクチャッキング機構は、
中心に孔の開いた記録ディスクを着脱自在に固定する機構において、
その孔に嵌合しうるほぼ円盤状のケースと、
ケース内で周方向に均等に配置され、各々が径方向に弾力を生じる複数の弾性体と、
弾性体から受ける弾力に応じてケースより径方向に突出することにより、記録ディスクを弾力的に保持するチャックとを備え、
前記チャックは、前記ケースの中心から遠ざかるほどに滑らかに下降する上面と、前記ケースの中心から遠ざかるほどに滑らかに上昇する下面とを有し、
前記チャックの前記下面の方が前記上面よりもチャックの突出する方向に対する角度が大きく、
前記チャックがケースよりも比重の高い材質で形成されていることを特徴とする。
このチャッキング機構によれば、チャックがその体積を大きくさせることなく、比重の高い材質で形成されているため、ケースの回転時にチャック自体に大きな遠心力がかかり、その力と弾性体の復元力との合力でディスクを保持することができる。従って、チャックに弾力を付与する弾性体のバネ定数は小さくて足り、ディスクを容易に嵌合させることができる。
【0007】
そして、上記のいずれかの記録ディスクチャッキング機構を含む回転部材と、回転部材を支持する静止部材と、回転部材に取り付けられたマグネットと、静止部材にマグネットと対向するように取り付けられたステータとを備えることを特徴とする記録ディスク駆動モータは、使い勝手が良く且つディスクを高速で回転させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
−実施形態1−
この発明の第一の実施形態を図面と共に説明する。図1は第一実施形態に係る記録ディスク駆動モータ(以下、「モータ」という。)を示す平面図、図2は図1のXX断面図、図3は図2に対応する部分の斜視図である。
モータ10は、中心孔付きのディスクD(煩雑を避けるために図2にのみ示す。)を回転させるもので、静止部材として金属製の取り付け板20、取り付け板20とほぼ同形でその上に絶縁紙21を介して接着された回路基板17及びボス13を備える。回路基板17上には、集積回路19や外部回路との接続のためのコネクタ18が設けられているが、この発明の作用効果と直接的に関係しないので説明を省く。ボス13は取り付け板20及び回路基板17に対して十分に肉厚の回転体形状をなし、その下端が取り付け板20の孔にカシメられることにより固定されている。ボス13の外周にはステータ11が固定され、ステータ11のコイルが回路基板17上の配線と電気的に接続している。ボス13は、中心に貫通孔を有し、その貫通孔に軸受け14を介してシャフト1が挿入されている。シャフト1の径方向荷重は、この軸受け14によって支持されている。
【0009】
モータ10は、回転部材としてシャフト1の他に、ターンテーブル5及びケース2を備える。シャフト1の下端面は円弧状に形成され、ボス13の下端に取り付けられたスラストプレート16にワッシャ15を介して受けられている。シャフト1の軸方向荷重は、このスラストプレート16によって支持されている。シャフト1の上端はボス13の上端よりも大きく突出し、その突き出た外周にターンテーブル5が圧入されることにより固定されている。ターンテーブル5は金属製で、装着すべきディスクDの内径のほぼ2倍の外径を有する円盤状をなし、シャフト1と嵌合する円筒部1aが上方に突き出るとともに、外周縁が下方に垂れるように絞り加工されている。その垂れ下がった部分の内面にはマグネット12がステータ11と所定の径方向間隙をあけて固定されている。マグネット12は、給電されたステータ11との間で磁気吸引力を生じ、それによって静止部材に対して回転部材を回転させる。ターンテーブル5の上面には、ターンテーブル5と同心環状のディスクラバー6が敷かれ、ディスクDとの摩擦力によりディスクDをターンテーブル5と供回りするようにされている。
【0010】
ケース2は樹脂製で、外径が大体においてディスクDの内径より僅かに小さい円盤状をなし、上記円筒部1aに圧入されることにより固定されている。ケース2は、円筒部1aとの嵌合部2aが肉厚で、その上端より径方向に拡がるとともに外周縁が下方に垂れるように形成されている。そして、ケース2は、その上面の中心付近から垂れ下がり部分に亘って所定の幅で径方向に切除されたガイド部2bを回転方向に120°毎に有する。また、各ガイド部2bより120°回転した位置、即ち隣り合うガイド部2bの中間位置には、ケース2の上面における外周縁付近より垂れ下がり部分の下端に亘って二条の切り込みが入れられ、それらの切り込み間に残された部分が位置決め部2cとされている。位置決め部2cの外面は、下降に伴って中心から少しずつ遠ざかり、下端においてはケース2本体の外周面よりも僅かに出ている。
【0011】
ガイド部2bには内側から順に圧縮コイルバネ4、鋼球8及びチャック3が装填されている。コイルバネ4は、その一端が嵌合部2a外周面の突起にはめられて固定され、他端が鋼球8と接している。鋼球8は、例えばステンレス鋼等の材質から形成されている。チャック3はケース2と同質の樹脂製で、鋼球8と接する面は平らに形成され、シャフト1から遠ざかるほどに滑らかに下降する上面3aと同じく滑らかに上昇する下面3bを有する爪状をなす。チャック3は、常時はコイルバネ4の弾性復元力にて外向きに押されており、ケース2と一体のストッパー2dにて図示の定位置に決められている。そして、その弾性復元力に抗する内向きの力が加わるとき、その力に応じてチャック3が後退する。
【0012】
以上のモータ10にディスクDを装着する際の状況を説明する。ディスクDは、先ずその中心孔Hがシャフト1とほぼ同心円をなすようにケース2の上に載せられる。その状態で上からディスクDを押さえると、その力が上面3aにかかり、その径方向の分力によってチャック3が後退する。中心孔Hは、その下縁が上面3a及び位置決め部2cの外面を滑りながらシャフト1と同心位置に誘導される。コイルバネ4の弾性定数は、ディスクDを押さえる力が指先からの軽いものでもチャック3が後退する程度に設計されている。そして、中心孔Hが上面3aを通過すると、下面3bが中心孔Hの上縁を滑りながらチャック3がコイルバネ4の復元力に押されて前進する。従って、ディスクDを装着後は、下面3bがコイルバネ4の復元力を受けてディスクDを上から弾力的に押さえつけていることとなる。同時に位置決め部2cがディスクDの径方向の動きを弾力的に阻止している。
【0013】
この状態でステータ11のコイルに給電してターンテーブル5を回転させると、ディスクDが共回りする。回転中、コイルバネ4の復元力に加えて鋼球8に働く遠心力がチャック3を前進方向に押し続ける。従って、ディスクDは下面3bにしっかりと押さえられ、外れることはない。また、全ての鋼球8に同一の遠心力がかかるので、ディスクDの調芯性も高く維持される。
尚、この実施形態ではチャック3及び位置決め部2cを3つ設けたが、これに限らずディスクを保持し位置決めできればよい。また、鋼球に代えて鉛球などを用いても良い。
【0014】
−実施形態2−
この発明の第二の実施形態を図面と共に説明する。図4は第二実施形態に係る記録ディスク駆動モータを示す断面図である。この実施形態では第一実施形態におけるコイルバネ4、鋼球8及び樹脂製のチャック3に代えてコイルバネ24及び鋼製のチャック23を用いている。その他の構成は第一実施形態と同じであるので、同じ符号を用いて図示するだけに止め、以下相違点を説明する。
コイルバネ24は鋼球8が存在しない分だけコイルバネ4よりも長い。コイルバネ24の自由端はチャック23の背面に当たってチャック23を押している。チャック23の形状は第一実施形態と同じである。
【0015】
以上のモータ30にディスクDを装着する際の状況を説明する。ディスクDを第一実施形態と同じくケース2の上に載せて上から押さえると、チャック23が後退する。中心孔Hは、シャフト1と同心位置に誘導される。コイルバネ24の弾性定数は、ディスクDを押さえる力が指先からの軽いものでもチャック23が後退する程度に設計されている。そして、ディスクDを装着後は、チャック23の下面23bがコイルバネ4の復元力を受けてディスクDを上から弾力的に押さえつけていると同時に、位置決め部2cがディスクDの径方向の動きを弾力的に阻止する。
この状態でステータ11のコイルに給電してターンテーブル5を回転させると、ディスクDが共回りする。回転中、コイルバネ24の復元力に加えてチャック23に働く遠心力で下面23bがディスクDをしっかりと押さえつける。従って、ディスクDは、外れることはない。
【0016】
【発明の効果】
以上のように、この発明のチャッキング機構は、ディスクを装着しやすく且つ保持力も高いので、ディスクの高速化に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第一の実施形態に係る記録ディスク駆動モータを示す平面図である。
【図2】 図1のXX断面図である。
【図3】 図2に対応する斜視図である。
【図4】 第二の実施形態に係る記録ディスク駆動モータを示す断面図である。
【図5】 従来のチャッキング機構を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 シャフト
2 ケース
3、23 チャック
4、24 コイルバネ
5 ターンテーブル
6 ディスクラバー
8 鋼球
10 モータ
11 ステータ
12 マグネット
13 ボス
14 軸受け
15 ワッシャ
16 スラストプレート
17 回路基板
18 コネクタ
20 取り付け板
21 絶縁紙

Claims (3)

  1. 中心に孔の開いた記録ディスクを着脱自在に固定する機構において、
    その孔に嵌合しうるほぼ円盤状のケースと、
    ケース内で周方向に均等に配置され、各々が径方向に弾力を生じる複数の弾性体と、
    弾性体の先端に接して弾性体から弾力を受けるように配置された金属球と、
    金属球を介して受ける弾力に応じてケースより径方向に突出することにより、記録ディスクを弾力的に保持するチャックと
    を備えることを特徴とする記録ディスクチャッキング機構。
  2. 中心に孔の開いた記録ディスクを着脱自在に固定する機構において、
    その孔に嵌合しうるほぼ円盤状のケースと、
    ケース内で周方向に均等に配置され、各々が径方向に弾力を生じる複数の弾性体と、
    弾性体から受ける弾力に応じてケースより径方向に突出することにより、記録ディスクを弾力的に保持するチャックとを備え、
    前記チャックは、前記ケースの中心から遠ざかるほどに滑らかに下降する上面と、前記ケースの中心から遠ざかるほどに滑らかに上昇する下面とを有し、
    前記チャックの前記下面の方が前記上面よりもチャックの突出する方向に対する角度が大きく、
    前記チャックがケースよりも比重の高い材質で形成されていることを特徴とする記録ディスクチャッキング機構。
  3. 請求項1又は2に記載の記録ディスクチャッキング機構を含む回転部材と、
    回転部材を支持する静止部材と、
    回転部材に取り付けられたマグネットと、
    静止部材にマグネットと対向するように取り付けられたステータと
    を備えることを特徴とする記録ディスク駆動モータ。
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