JP4334585B2 - ディスクチャッキングターンテーブル - Google Patents

Description

本発明は、ディスクチャッキングターンテーブルに係り、より具体的には、別途の組み立て部品なしでもＣＤまたはＤＶＤなどのディスクを安定的にチャッキングすることが可能なディスクチャッキングターンテーブルに関する。

従来のターンテーブルは、チャッキング手段の有無によって２つの構造に大別される。まず、図１２は、家庭用ＣＤプレーヤーやデスクトップコンピュータのＣＤ−ＲＯＭドライブなどに採用される比較的低精度級のターンテーブル構造を概略的に示す図であって、ディスクＤ（図１３参照）の底面を支持する円形プレート１２と、この円形プレート１２の中心部に一体に成形され、ディスクＤの中心孔Ｈをはめ込むための円筒状のセンタガイド部材１４とからなるターテーブル１０が開示されている。

より具体的に、センタガイド部材１４の下部には、一体に成形された中空型ボビン１４ａが設けられ、このボビン１４ａにスピンドルモータＭの回動軸Ｓが挿入される。また、センタガイド部材１４には、ディスクＤのはめ込みを円滑するための傾斜部１４ｂが設けられている。

前記ディスクＤの中心孔Ｈの直径は、１５．００ｍｍ〜１５．２２ｍｍであって０．２０ｍｍの公差を持っており、センタガイド部材１４の直径Ｒは最大１５．００ｍｍと標準化されている。よって、公差を持つディスクＤの中心孔Ｈがセンタガイド部材１４にはめ込まれる場合、いずれか一方に偏重され易い。しかも、上述したターンテーブル１０には、ディスクＤを正位置（センタリング）にして固定することが可能なチャッキング手段が設けられていないため、ターンテーブル１０が回転する場合、ディスクＤはターテーブル１０の中心軸Ｃから公差だけ偏心されて揺動（揺れ）する。周知の如く、ディスク回転の際に揺れ（揺動）が発生する場合、ディスクＤに記録されたデータを正確に読み出すことができなくなる。

かかる問題点を解決するためのものが、前述したチャッキング手段である。チャッキング手段を備えているターンテーブルの構造は、図１４〜図１７に概略的に示されている。図示のターンテーブル２０は、ディスクＤの底面を支持する円形プレート２１と、ディスクＤの中心孔Ｈをはめ込むための円筒状のセンタガイド部材２２とを含んでおり、センタガイド部材２２の外周面の上端近傍に３つの鋼球（いわゆる、クローボール（Ｃｌａｗ Ｂａｌｌ））２３がそれぞれ１２０°の等間隔で配置されている。この鋼球２３は、センタガイド部材２２の内側に設けられるＯリング２４（図１５参照）によって弾性支持され、その一部が外周面の外方に突出している。前記３つの鋼球２３の間には、前記Ｏリング２４の弾性支持力によって前記外周面から一部突出するＴブッシュ（Ｔ−Ｂｕｓｈ）２５が１２０°の等間隔で配置されている。

ディスクＤをはめ込む前の状態を示している図１４を参照すると、鋼球２３がセンタガイド部材２２の外周面から一部突出しており、この状態でディスクＤの中心孔Ｈの周縁部が前記突出した鋼球２３と接して下方に下がるにつれて、鋼球２３がＯリング２４を弾性収縮させながら外周面の内方に移動する。その後、図１６に示すように、ディスクＤの底面が円形プレート２１に完全にセットされると、弾性収縮されたＯリング２４の復元力によって鋼球２３が元の位置に復元し、鋼球２３が前記中心孔Ｈの周縁部の上端を下側対角方向に押し出す状態（チャッキング状態）を維持する。

また、Ｏリング２４によって突出したＴブッシュ２５は、ディスクＤが下方に下がるにつれて外周面の内方に移動し、ディスクＤがはめ込まれている間にＯリング２４の弾性復元力によって中心孔Ｈの周縁部を外方に押し出す状態を維持する。このような状態は、図１６に示されている。

したがって、等間隔で配置された３つの鋼球２３とＴブッシュ２５の作動によって、公差を持つディスクＤがはめ込まれても、前記ディスクＤを偏重されないようにターンテーブル２０の中心軸Ｃに正位置させると同時に、揺れ或いは揺動なく安定的に回転させることができる。

上述したターンテーブル２０は、比較的高精度級のターンテーブルであって、より具体的な例は特許文献１に開示されている。特許文献１のターンテーブルは、現在、開発されたターンテーブルの中でも機能面で性能が優れるものと評価されている。
韓国特許公開第１９９９−８３００８号明細書

ところが、特許文献１の前記ターンテーブル２０は、基本的に、鋼球、ＯリングおよびＴブッシュを組み立てて構成しているため、組み立て工程の複雑度が比較的高いという問題点、工程の複雑度により不良率が高いという問題点、それぞれの構成部品（組み立て部品）を別途の工程で製作しなければならないという問題点、およびこれによる製造費用および付帯費用の上昇の問題点を抱えている。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたもので、その目的とするところは、別途に組み立てられる鋼球、Ｏリング、Ｔブッシュなしでもこれらの機能を実現することが可能なディスクチャッキングターンテーブルを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、ディスクがセットされる円形プレートと、前記円形プレートの中央部に一体に突設され、ディスクの中心孔をはめ込むためのセンタガイド部材とを含んでなるターンテーブルであって、前記センタガイド部材は、その外縁に等間隔で位置した空間である３つの切欠部およびディスクの中心孔の周縁部によってセンタガイド部材の内方の切欠部の空間側に弾性変形されるチャッキング部材と、前記チャッキング部材の間にそれぞれ設けられた空間である切欠部および外周面の下側垂直部から周方向に延長されてその中央が切開され且つディスクの中心孔の周縁部によってセンタガイド部材の内方の切欠部の空間側に弾性変形される弾性切開片とを含み、前記チャッキング部材は、前記センタガイド部材のボディの下部から水平な外方に延長された下部部材、下部部材の先端から垂直な上方に延長された垂直部材、および垂直部材の上側に前記外周面から外方に一部突設された膨出部を含み、前記弾性切開片は、前記下側垂直部の外方に一部突出した第１切開片および第２切開片を含み、前記円形プレートは、その上面に等間隔で配置される３つのパッド固定手段を設け、前記パッド固定手段は略円筒状の陥凹部と陥凹部内に設けた突起を含み、前記パッド固定手段によって円形プレートの上面に固定されるパッドは、前記陥凹部と突起の形状に反転して符号する形状に成形されている下面を含むことを特徴とする、ディスクチャッキングターンテーブルを提供する。

本発明に係るディスクチャッキングターンテーブルは、センタガイド部材に含まれるチャッキング部材と弾性切開片との作動によって、ディスクが偏重なく安定的にセンタリングされるので、別途に組み立てられる鋼球、Ｏリング、Ｔブッシュなしでもこれらの機能を実現することができるという特有の効果がある。
また、本発明のディスクチャッキングターンテーブルは、前述したように、円形プレートと一体のセンタガイド部材にチャッキング部材と弾性切開片とを含めて一体に射出成形できるので、従来の技術に比べて製造工程が著しく簡素化され、それによる製造費用および付帯費用が大きく節減されるという効果がある。

本発明の特徴および利点は、添付図面に基づいた以降の詳細な説明からさらに明白になるであろう。これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語および単語は、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。なお、本発明と関連した公知の機能およびその構成については、その具体的な説明が本発明の要旨を乱すおそれがあると判断される場合には、その具体的な説明を省略したことに留意すべきである。

まず、本発明の好適な実施例に係るディスクチャッキングターンテーブル１００（以下、「ターンテーブル」という）は、図１〜図４に示すように、ディスクＤ（図１３参照）がセットされる円形プレート１１０と、前記円形プレート１１０の中央部に一体に成形されるセンタガイド部材１２０とを含んでいる。

円形プレート１１０は、上縁部に所定の高さｈの段差１１１を形成している。この際、所定の高さｈは、ディスクＤの滑りまたはスクラッチを防止するために備えられるパッドＰの厚さだけ設定され、前記パッドＰが円形プレート１１０に埋め込まれるようにする。

また、円形プレート１１０の上面には、１２０°の等間隔で配置されるパッド固定手段１１３が設けられている。パッド固定手段１１３は、略円筒状の陥凹部１１３ａと突起１１３ｂを含んでいる。これにより、前記パッドＰの下面は、パッド固定手段１１３の形状に符合する形状（反転した形状）に成形されていることが好ましい。

前記センタガイド部材１２０は、円形プレート１１０の上面の中央部に一体に突設され、その中央にはスピンドルモータＭの回転軸Ｓと結合する中空型ボビン１２１を備えている。また、センタガイド部材１２０の外周面１２３は、上側傾斜部１２３ａと下側垂直部１２３ｂを形成しており、上側傾斜部１２３ａは、ディスクＤの中心孔Ｈがセンタガイド部材１２０に円滑にはめ込まれるようにスライド機能を提供する。

本発明の特徴的な様相によるセンタガイド部材１２０の外縁には、１２０°等間隔で配置される３つの切欠部１１（図５参照）と略Ｌ字形のチャッキング部材１２５を備える。

より具体的に、切欠部１１は、チャッキング部材１２５の円滑な作動のために空間を提供する。また、チャッキング部材１２５は、センタガイド部材１２０のボディ１２０ａの下部から水平な外方に延長される下部部材１２５ａと、下部部材１２５ａの先端から垂直な上方に延長される垂直部材１２５ｂと、垂直部材１２５ｂの上側に外周面１２３から外方に突出して形成される膨出部１２５ｃとを含む。チャッキング部材１２５は、センタガイド部材１２０の下部から切欠部１１による空間を隔てて上方に延びるように、センタガイド部材に一体に形成している。ここで、前記「ボディ」という用語は、センタガイド部材１２０のボディを示すが、ターンテーブル１００のボディとして理解することが好ましい。

前記膨出部１２５ｃは、センタガイド部材１２０の外周面１２３から一部突出しており、前述した鋼球（図１４および図１６参照）の場合と同様に、はめ込まれるディスクＤの中心孔Ｈの周縁部と接する。敷延すると、ディスクＤのはめ込みの際に、中心孔Ｈの周縁部が前記膨出部１２５ｃの上側と接し、次いでディスクＤが下方に下がるにつれて、下部部材１２５ａと垂直部材１２５ｂをセンタガイド部材１２０の内方である中心軸Ｃ側（図６に矢印で示す方向）に弾性変形させる。

その後、ディスクＤの底面が円形プレート１１０に完全にセットされることにより、下部部材１２５ａと垂直部材１２５ｂが弾性復元され、図６に示すように、膨出部１２５ｃの下側が前記中心孔Ｈの周縁部の上端を下側対角方向に押し出す状態（チャッキング状態）を維持し、ディスクＤを円形プレート１１０に押し付ける。

一方、センタガイド部材１２０は、その外縁に前記３つのチャッキング部材１２５の間であって、１２０°の等間隔で配置（チャッキング部材と６０°の間隔で離隔する）される３つの切欠部１３、および前記外周面１２３の下側垂直部１２３ｂから延長され、その中央が切開された弾性切開片１２７を備えている。

より具体的に、図７を参照すると、前記弾性切開片１２７は、第１切開片１２７ａと第２切開片１２７ｂから構成される。これらの第１および第２切開片１２７ａ・１２７ｂは、センタガイド部材１２０の外縁に切欠部１３による空間を隔てて対向するようにセンタガイド部材１２０に一体に形成され、下側垂直部１２３ｂから外方に一部突出している。このような構成の弾性切開片１２７は、従来のＴブッシュ（図１４参照）と同様の機能を行うが、図８に示すように、ディスクＤがはめ込まれるにつれて、その中心孔Ｈの周縁部と接する第１切開片１２７ａおよび第２切開片１２７ｂがセンタガイド部材１２０の内方（中心軸Ｃ側）に弾性変形され、ディスクＤの側面が円形プレート１１０にセットされている間に、弾性復元力によって中心孔Ｈの周縁部を外方に押し出す状態を維持し、ターンテーブル１００の中心軸Ｃに対して揺れ（揺動）なく保持する。

このように、ターンテーブル１００は、センタガイド部材１２０の外縁に沿って等間隔で設けられた３つのチャッキング部材１２５と３つの弾性切開片１２７の作動によって、センタガイド部材１２０にはめ込まれるディスクＤが偏重なく中心軸Ｃに正位置（センタリング）され、公差を持つディスクＤがはめ込まれても安定的にセンタリングされる。したがって、図９に示すように、スピンドルモータＭの回転駆動力によってターンテーブル１００が一方向に回転しても、ディスクＤの離脱または揺動なく、ディスクＤに記録されたデータを正確に読み出すことができる。

本実施例において、ターンテーブル１００の材質としては、基本的にプラスチックを使用することができ、ウレタンまたはシリコンなどの材料を使用することもできるが、本発明はこれに限定されない。

上述した本発明のターンテーブル１００は、従来の技術（図１６参照）と比較するとき、Ｏリング、鋼球、Ｔブッシュの機能を完璧に実現していることが分かる。また、本発明のターンテーブル１００は、円形プレート１１０に一体のセンタガイド部材１２０にチャッキング部材１２５と弾性切開片１２７とを一体に設けているので、別途に備えられるパッドＰを除いては一体に射出成形できる構造である。

以上、本発明の技術的思想を例示するための好適な実施例と関連して説明、図示したが、当業者であれば、技術的思想の範疇から逸脱することなく、本発明に対して多数の変形および修正を加え得ることを理解できるであろう。例えば、前述したターンテーブル１００の「円形プレート１１０」は、図１０および図１１に示した変形実施例のように最小化（図面符合１１０’）された円環形状としてもよい。

本発明のＣＤやはＤＶＤなどのディスクを安定的にチャッキングすることが可能な構造を、他の平板な部材をチャッキングする構造に適用することができる。

本発明に係るターンテーブルの平面図である。 本発明に係るターンテーブルの縦断面図である。 本発明に係るターンテーブルの上方から見た斜視図である。 本発明に係るターンテーブルの下方から見た斜視図である。 図１に示したチャッキング部材の拡大斜視図である。 図１に示したチャッキング部材の作動を示す断面図である。 図１に示した弾性切開片の拡大斜視図である。 図１に示した弾性切開片の作動を示す断面図である。 スピンドルモータに結合した本発明のターンテーブルを示す断面図である。 本発明の変形実施例を示し、（Ａ）はターンテーブルの平面図、（Ｂ）はターンテーブルの側面図、（Ｃ）はターンテーブルの正面図、（Ｄ）はターンテーブルの底面図である。 本発明の変形実施例を示し、ターンテーブルを上方から見た斜視図である。 従来の低精度ターンテーブルを示す断面図である。 ディスクを示す斜視図である。 従来の高精度ターンテーブルを示す断面図である。 （Ａ）はＯリングの平面図、（Ｂ）はＯリングの縦断面図である。 ディスクをチャッキングした状態の従来の高精度ターンテーブルを示す断面図である。 （Ａ）は従来の高精度ターンテーブルを示す平面図、（Ｂ）は従来の高精度ターンテーブルを示す断面図である。

符号の説明

１００ ディスクチャッキングターンテーブル
１１０ 円形プレート
１１１ 段差
１１３ パッド固定手段
１２０ センタガイド部材
１２０ａ ボディ
１２１ ボビン
１２３ 外周面
１２３ａ 上側傾斜部
１２３ｂ 下側垂直部
１２５ チャッキング部材
１２５ａ 下部部材
１２５ｂ 垂直部材
１２５ｃ 膨出部
１２７ 弾性切開片
１２７ａ 第１切開片
１２７ｂ 第２切開片
Ｃ 中心軸
Ｄ ディスク
Ｈ 中心孔
Ｐ パッド

Claims (1)

1. ディスク（Ｄ）がセットされる円形プレート（１１０）と、前記円形プレート（１１０）の中央部に一体に突設され、ディスク（Ｄ）の中心孔（Ｈ）をはめ込むためのセンタガイド部材（１２０）とを含んでなるターンテーブル（１００）であって、
   前記センタガイド部材（１２０）は、その外縁に等間隔で位置した空間である３つの切欠部（１１）およびディスク（Ｄ）の中心孔（Ｈ）の周縁部によってセンタガイド部材（１２０）の内方の切欠部（１１）の空間側に弾性変形されるチャッキング部材（１２５）と、前記チャッキング部材（１２５）の間にそれぞれ設けられた空間である切欠部（１３）および外周面（１２３）の下側垂直部（１２３ｂ）から周方向に延長されてその中央が切開され且つディスク（Ｄ）の中心孔（Ｈ）の周縁部によってセンタガイド部材（１２０）の内方の切欠部（１３）の空間側に弾性変形される弾性切開片（１２７）とを含み、
   前記チャッキング部材（１２５）は、前記センタガイド部材（１２０）のボディの下部から水平な外方に延長された下部部材（１２５ａ）、下部部材（１２５ａ）の先端から垂直な上方に延長された垂直部材（１２５ｂ）、および垂直部材（１２５ｂ）の上側に前記外周面（１２３）から外方に一部突設された膨出部（１２５ｃ）を含み、
   前記弾性切開片（１２７）は、前記下側垂直部（１２３ｂ）の外方に一部突出した第１切開片（１２７ａ）および第２切開片（１２７ｂ）を含み、
   前記円形プレート（１１０）は、その上面に等間隔で配置される３つのパッド固定手段（１１３）を設け、前記パッド固定手段（１１３）は略円筒状の陥凹部（１１３ａ）と陥凹部（１１３ａ）内に設けた突起（１１３ｂ）を含み、
   前記パッド固定手段（１１３）によって円形プレート（１１０）の上面に固定されるパッド（Ｐ）は、前記陥凹部（１１３ａ）と突起（１１３ｂ）の形状に反転して符号する形状に成形されている下面を含むことを特徴とする、ディスクチャッキングターンテーブル。

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