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

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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