JP4534256B2 - チャッキング装置、ブラシレスモータ及びディスク駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の軸周りに回転駆動されるディスクの中心開口部を着脱自在に保持するチャッキング装置、ブラシレスモータ及びディスク駆動装置に関する。

この種のチャッキング装置では、ターンテーブルに複数の爪部材を移動可能に設け、その爪部材でディスクの中心開口部を径方向外方に付勢してディスクを着脱自在に保持するようにしており、ディスクのスムーズな装着及び装着後の保持力確保等のためには、爪部材及びその周辺部の構成が重要な要素となっている。

この点に関する従来のチャッキング装置として、ディスクの中心開口部を付勢して保持する爪部材の爪部を、爪部材の先端部における周方向中央部に１つだけ設けるたものがある（特許文献１、図８）。
特開２００５−２５１２９８号公報

しかしながら、爪部を爪部材の先端部における周方向中央部に１つだけ設ける構成では、爪部材がディスクに与える付勢力が１箇所の爪部に集中するため、その付勢力によりディスクの変形が生じるおそれがある。また、そのような付勢力の集中の影響により、ディスクの各爪部材の当接箇所で生じる変形度合いや、付勢力のばらつき生じやすく、保持されたディスクの中心を回転軸に一致させる調芯性能が低下するおそれもある。

また、爪部が爪部材に１つだけしか設けられていないため、ディスクを保持するための爪部材とディスクとの接触面積が小さく、爪部材とディスクとの間に生じる摩擦力が小さくなりやすい。このため、ディスク装着状態を保持（抜け止め）する保持力が低下しやすい。

そこで、本発明の解決すべき第１の課題は、ディスクを付勢して保持する爪部材からディスクに与えられる付勢力を分散することによりディスクの各爪部材の当接箇所で生じる変形度合いや、付勢力のばらつきを軽減して、ディスクの調芯性能を向上させることができるチャッキング装置、ブラシレスモータ及びディスク駆動装置を提供することである。

また、本発明の解決すべき第２の課題は、ディスク保持に関与する爪部材とディスクとの接触面積を増大させ、ディスク保持力を向上させることができるチャッキング装置、ブラシレスモータ及びディスク駆動装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、中心開口部を有し、所定の軸周りに回転駆動されるディスクの前記中心開口部を着脱自在に保持するチャッキング装置であって、前記ディスクの前記中心開口部内に嵌め込まれる嵌合部と、その嵌合部の外周に設けられ、前記嵌合部が前記ディスクの前記中心開口部に嵌め込まれたときに前記ディスクと当接するディスク当接部とを有し、回転駆動される回転体と、前記回転体の前記嵌合部の外周面より径方向外方に出没変位可能に設けられ、前記ディスクの前記中心開口部を径方向外方に付勢する複数の爪部材と、前記爪部材を径方向外方に付勢する複数の弾性部材と、前記回転体に前記爪部材と前記軸方向に対向するように設けられ、前記嵌合部が前記ディスクの前記中心開口部に嵌め込まれ、前記爪部材が前記中心開口部によって押圧されたときに、前記爪部材が摺接され、前記爪部材の径方向内方への移動を促す複数の受部とを備え、前記爪部材は、前記ディスクの前記中心開口部を径方向外方に付勢する複数の爪部と、前記複数の爪部の間に形成され、前記受部と摺接する少なくとも１つの摺接部とを有する。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係るチャッキング装置であって、前記爪部材の先端部は、前記複数の爪部の先端部を周方向に連結する略円弧形状を有している。

また、請求項３の発明では、請求項２の発明に係るチャッキング装置において、前記爪部材の先端部は、前記摺接部より軸方向上側に形成される。

また、請求項４の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係るチャッキング装置において、前記回転体の前記ディスク当接部の前記ディスクと当接する当接面を基準とした前記爪部材の最も径方向外方に位置する突端の軸方向に沿った高さが、前記出没変位の過程で約１．１ｍｍ以上に維持される。

また、請求項５の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係るチャッキング装置において、前記回転体の前記嵌合部は、天板部を有する略円筒形状に形成され、前記天板部の下面に前記爪部材の上面と当接する下向当接面が形成されるとともに、その径方向外方側に前記爪部材の上部を収容する収容開口穴部が形成され、前記爪部材の上面において、先端部側においては、周方向の幅は周方向の両端部に位置する前記爪部間の幅と一致し、前記先端部より径方向内方における周方向の幅は、周方向の両端部に位置する前記爪部間の前記幅よりも小さく形成されることによって、周方向の両側に前記天板部の前記下向当接面と当接する上側当接部が形成され、前記収容開口穴部の径方向外側には、前記爪部材の前記先端部を収容する周方向の幅が拡大された拡幅部が形成される。

また、請求項６の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明に係るチャッキング装置において、前記摺接部は、その摺接部の周方向両側に位置する前記爪部に対して略軸方向上側に段差状に窪んでおり、前記受部の周方向両側の側面は、軸方向上側に向かい前記受部の周方向の幅が狭くなるように傾斜し、前記摺接部と前記摺接部の周方向両側に位置する前記爪部との間に形成される段差状の壁面は、軸方向上側に向かい両側の壁面間の周方向の幅が狭くなるように傾斜している。

また、請求項７の発明では、請求項６の発明に係るチャッキング装置において、前記爪部材及び前記受部は、樹脂材料を射出成形によってそれぞれ成形され、前記受部の前記側面、及び前記爪部材における前記段差状の壁面の傾斜角度は、金型成形時の抜き勾配角度に設定される。

また、請求項８の発明では、請求項７の発明に係るチャッキング装置において、前記受部の前記側面の軸方向に対する傾斜角度は、前記爪部材における前記段差状の壁面の軸方向に対する傾斜角度よりも大きい。

また、請求項９の発明では、請求項１ないし請求項８のいずれかの発明に係るチャッキング装置を備えたブラシレスモータであって、前記回転体の内周部に設けられたロータマグネットと、前記ロータマグネットの内方に設けられた電機子とを備える。

また、請求項１０の発明では、請求項９の発明に係るブラシレスモータを備えたディスク駆動装置であって、前記ディスクの径方向に対して移動可能であり、該ディスクから光学的に情報を記録再生するピックアップ機構と、前記ピックアップ機構の径方向の移動を実現するための歯車列を有する移動機構と、前記ディスクの挿入及び排出を行う開口部を有する筐体とを備える。

請求項１に記載の発明によれば、爪部材に、ディスクの中心開口部を径方向外方に付勢する複数の爪部を設けているため、爪部材からディスクに与えられる付勢力を分散することによりディスクの各爪部材の当接箇所で生じる変形度合いや、付勢力のばらつきを軽減して、ディスクの調芯性能を向上させることができる。

また、複数の爪部を爪部材に設けることにより、ディスク保持に関与する爪部材とディスクとの接触面積を増大させ、ディスク保持力を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、爪部材の先端部が複数の爪部の先端部を周方向に連結する略円弧形状を有しているため、ディスクが抜去されるときに爪部材の略円弧形状の先端部の全体をディスクの中心開口部に接触させてディスク保持に寄与する接触面積を増大させることができ、その結果、ディスク保持力をさらに向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、爪部材の先端部を、複数の爪部の先端部を周方向に連結する略円弧形状にし、爪部材がディスクの中心開口部に接触する部分の周方向の幅を拡大するとともに、爪部材の先端部を摺接部よりも軸方向上側に形成することにより、複数のディスク基板を貼り合わせて構成されたディスクの装着時に、爪部材の先端部がディスク基板間に入り込み難くすることができ、爪部材の先端部がディスク基板間に入り込むハーフチャック現象の発生を抑制できる。

請求項４に記載の発明によれば、回転体のディスク当接部のディスクと当接する当接面を基準とした爪部材の最も径方向外方に位置する突端の軸方向に沿った高さが、出没変位の過程で約１．１ｍｍ以上に維持されると、あらゆる貼り合わせディスクに対してハーフチャック現象を防止することができる。特に、ＣＤとＤＶＤとを貼り合わせたＤｕａｌ Ｄｉｓｃにおいては、ＣＤの厚さがＤＶＤの厚さよりも厚く、約０．９ｍｍにて形成される。その上、使用者がこのＤｕａｌ Ｄｉｓｃの外周を保持してチャッキング装置に装着した際の中心開口部のしなり等を考慮すると境界部は、ディスク載置部から約１．０８ｍｍ程度となる。したがって、爪部の突端の高さを約１．１ｍｍ以上に維持すると、Ｄｕａｌ Ｄｉｓｃにも対応することができる。

請求項５に記載の発明によれば、回転体の嵌合部の天板部に設けられる収容開口穴部の径方向外側に、前記爪部材の前記先端部を収容する周方向の幅が広くなる拡幅部が形成されるため、爪部材の上側当接部を摺接部とは関係のない、爪部よりも径方向内方側に設けることができ、これによって天板部の厚み設定の自由度を拡大させることができ、天板部の強度を容易に確保できる。さらに説明すると、受部との摺接により爪部材の出没変位を容易にするためには、爪部材に設ける摺接部の摺接面を爪部材の上側部分まで形成する必要がある。これに関連して、構成によっては嵌合部の天板部は、爪部材の前記摺接面を上側に確保するため、厚みを薄くする必要がある場合があり、強度が低下する場合がある。この点に関し、請求項５に記載の構成の場合、爪部材の上側当接部を摺接部とは関係のない、爪部よりも径方向内方側に設けることができるため、天板部の厚みに対する制約を軽減することがきる。

また、爪部が設けられる爪部材の径方向外方側の部分の周方向の幅が径方向内方側の周方向の幅よりも大きく設定されているため、爪部材がディスクの中心開口部に接触する接触面積を増大させることができ、ディスク保持力の向上等が図れる。

請求項６ないし請求項８に記載の発明によれば、摺接部と摺接部の周方向両側に位置する爪部との間に形成される段差状の壁面が、軸方向上側に向かい両側の壁面間の周方向の幅が狭くなるように傾斜しているため、爪部におけるディスクと接触する部分の周方向の幅を増大させることができ、これによって爪部とディスクとの接触面積を増大させてディスク保持力を向上させることができる。

また、受部の周方向両側の側面も、軸方向上側に向かい周方向の受部の幅が狭くなるように傾斜しているため、受部が爪部間に嵌まり込むようにして摺接部に摺接する際に受部の側面と摺接部の周方向両側の段差状の壁面との間に必用以上の隙間が生じるのを防止しつつ、爪部とディスクとの接触面積を増大させることができる。

また、受部の周方向両側の側面と、摺接部の周方向両側の段差状の壁面とが軸方向上側に向けて受部及び両側の壁面間の幅が狭くなるように傾斜しているため、爪部材及び受部を射出成形によって形成する場合には、金型成形時の抜き勾配角度を利用して角度設定することができる。

請求項９及び請求項１０に記載の発明によれば、請求項１ないし請求項８のいずれかのチャッキング装置をブラシレスモータ及びこのブラシレスモータをディスク駆動装置に搭載することによって、ディスクの各爪部材の当接箇所で生じる変形度合いや、付勢力のばらつきを軽減して、ディスクの調芯性能を向上させることができるとともに、ディスク保持に関与する爪部材とディスクとの接触面積を増大させ、ディスク保持力を向上させることができるブラシレスモータ及びディスク駆動装置を提供することができる。

＜ブラシレスモータの全体構造＞
本発明の一実施形態に係るチャッキング装置が用いられるブラシレスモータについて図１を参照して説明する。図１は、そのブラシレスモータを軸方向に切った模式断面図である。

まず、ブラシレスモータ１の固定部について説明する。

ハウジング１０は、銅系材料を切削等の塑性加工にて回転軸Ｊ１と一致する中心を有する略円筒形状に形成される。ハウジング１０の円筒部１１の内周面にはスリーブ２０が固定されている。このスリーブ２０は、油を浸した焼結材料であり、略円筒形状に成形される。

ハウジング１０の円筒部１１の軸方向下側には、円筒部１１と一体的に形成されるように径方向外側に延びる略円筒形状の固定基部１２が形成される。この固定基部１２の下端面には、径方向内側及び径方向外側に突起がそれぞれ形成される（以下、それぞれ内周突起１２ａ、外周突起１２ｂとする）。そして内周突起１２ａの内周面及び内周突起１２ａより径方向内側の下面に当接し、円筒部１１及びスリーブ２０に蓋をするようにプレート３０がカシメにて固定される。このプレート３０の上面には耐摩耗性及び摺動性に優れる樹脂材料にて円盤形状に成形されたスラストプレート４０が配置される。

ハウジング１０の固定基部１２の外周部には、後述するステータ５０を載置するようにステータ載置部１２ｃが形成される。ステータ５０は、略円環形状のコアバック部５１ａ及びコアバック部５１ａから径方向外側へ放射状に延びるように複数形成されるティース部５１ｂを有するステータコア５１と、ステータコア５１のティース部５１ｂの周囲に導電線を複数積層して形成されたコイル５２と、から構成される。

ハウジング１０の固定基部１２のステータ５０より径方向内側には、円環形状の予圧マグネット６０が固定されている。この予圧マグネット６０の上面は、後述するロータホルダ１００の蓋部１０１の下面と軸方向に対向する。

取付板７０は、ハウジング１０の外周突起１２ｂの外周面と外周突起１２ｂより径方向外側の下面に当接するようにカシメにて固定される。そして取付板７０の上面には、ブラシレスモータの回転を制御する回路基板８０が固定されている。これら取付板７０及び回路基板８０によってステータ５０を軸方向下側より覆う形状となる。

次に回転部について説明する。

スリーブ３０の内周面に挿通するようにシャフト９０が回転軸Ｊ１と同軸に配置される。このシャフト９０はスリーブ３０の内周面に径方向に回転自在に支持され、そしてスラストプレート４０の上面によって軸方向に回転自在に支持される。

シャフト９０の上部には、ステータ５０を覆うような略有蓋円筒形状のロータホルダ１００（本発明のディスク当接部に相当）が固定される。このロータホルダ１００は、薄板の磁性を有する鋼板をプレス加工にて形成される。またロータホルダ１００は蓋部１０１と円筒部１０２とから構成される。

ロータホルダ１００の円筒部１０２の内周面には、ロータマグネット１１０が固定される。そしてロータマグネット１１０の内周面はステータ５０のティース部５１ｂの外周面と径方向に小さな間隙を介して対向する。

ロータホルダ１００の蓋部１０１の上面には、ディスク（図１では不図示）を着脱自在に取り付けることができるチャッキング装置１３０のセンタリングケース１３１が固定されている。そして蓋部１０１の外周縁には、ディスクを載置するディスク載置部１０１ｂが形成される。本実施形態では、ロータホルダ１００がターンテーブルの役割を果たす。

＜チャッキング装置＞
本発明の一実施形態に係るチャッキング装置について図２ないし図５を参照して説明する。図２はそのチャッキング装置を上側から見た平面図であり、図３はセンタリングケースを示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿った模式断面図である。図４は爪部材を示し、（ａ）はその側面図であり、（ｂ）はその正面図であり、（ｃ）はその平面図である。図５はチャッキング装置を軸方向に切った模式断面図である。図６は爪部材及び受部を周方向に切った模式断面図である。

図２を参照して、チャッキング装置１３０は、中央に回転軸Ｊ１と同軸に配置された略円筒形状のセンタリングケース１３１と、ディスク載置部１０１ｂを有するターンテーブルであるロータホルダ１００とから構成される。ディスク載置部１０１ｂは、ロータホルダ１００の上面にラバー等の摩擦係数の大きい材料が固定されることによって形成される。なお、本発明に係る回転体にはセンタリングケース１３１とターンテーブルとが相当しており、本発明に係る嵌合部にはセンタリングケース１３１の後述する円筒部１３１ｂが相当している。

センタリングケース１３１の外周側には、ディスクの中心開口部（図２では不図示）と回転軸Ｊ１とを一致させるように調整する（以下、単に調芯という）調芯爪１３１ａと、ディスクの中心開口部の内周面と当接してディスクを保持する爪部材１３２と、を備える。特に本実施形態では、調芯爪１３１ａ及び爪部材１３２は、周方向に等間隔に互いに隣接して配置される。また調芯爪１３１ａ及び爪部材１３２は、それぞれ１２０度等配にてそれぞれ３つずつ配置される。またセンタリングケース１３１内には、爪部材１３２を径方向外側に付勢するための弾性部材１３３が収容されている。

図３を参照して、センタリングケース１３１は、円筒部１３１ｂと円筒部１３１ｂより上側に形成され、ディスクを円筒部１３１ｂに案内する案内部１３１ｃと、ロータホルダ１００と固定する基部１３１ｄと、案内部１３１ｃと基部１３１ｄとを連結する天板部１３１ｅと、から構成される。基部１３１ｄの外周における後述する開口穴部１３１ｆに面する部分には、弾性部材１３３と係合するように径方向外側に突形状となる突起１３１ｇが形成される。

また、センタリングケース１３１の円筒部１３１ｂから天板部１３１ｅの外周側にかけて爪部材１３２を挿通可能にする収容開口穴部としての開口穴部１３１ｆが形成される。この開口穴部１３１ｆは、円筒部１３１ｂ及び案内部１３１ｃに開口するように形成されている。また、開口穴部１３１ｆの径方向外側には、爪部材１３２の爪部１３２ａが設けられる部分を収容する周方向の幅が拡大された拡幅部１３１ｆ１が形成されている。この拡幅部１３１ｆ１の周方向の幅は、爪部材１３２の後述する周方向両側の爪部１３２ａ間の周方向の幅よりも広く、かつ抜け止め部１３２ｃの周方向の幅よりも狭く設定されている。また、開口穴部１３１ｆの拡幅部１３１ｆ１よりも径方向内方側の内方部１３１ｆ２の周方向の幅は、前記周方向両側の爪部１３２ａ間の周方向の幅、及び、後述する爪部材１３２の上面における周方向両側の上側当接部１３２ｆ間の周方向の幅よりも狭く設定されている。

また、センタリングケース１３１の円筒部１３１ｂにおける各開口穴部１３１ｆの下方側には、開口穴部１３１ｆに挿入された爪部材１３２と軸方向に対向するように受部１３１ｈがそれぞれ突設されている。この受部１３１ｈは、後述するように、ディスクの装着時に爪部材１３２がディスクの中心開口部によって押圧されたときに、爪部材１３２の摺接部１３２ｂが摺接されることにより、爪部材１３２の径方向内方への移動を促すようになっている。

このように、センタリングケース１３１の円筒部１３１ｂに設けられる開口穴部１３１ｆの径方向外側に、爪部材１３２の先端部１３２ｄ側の部分を収容する周方向の幅が広くなる拡幅部１３１ｆが形成されるため、爪部材１３２の後述する上側当接部１３２ｆを摺接部１３２ｂとは関係のない、爪部１３２ａよりも径方向内方側に設けることができ、これによってセンタリングケース１３１の天板部１３１ｅの厚み設定の自由度を拡大させることができ、天板部１３１ｅの強度を容易に確保できる。さらに説明すると、受部１３１ｈとの摺接により爪部材１３２の出没変位を容易にするためには、爪部材１３２に設ける摺接部１３２ｂの摺接面１３２ｂ１を爪部材１３２の上側部分まで形成する必要がある。これに関連して、構成によってはセンタリングケース１３１の天板部１３１ｅは、爪部材１３２の摺接面１３２ｂ１を上側に確保するため、厚みを薄くする必要がある場合があり、強度が低下する場合がある。この点に関し、本実施形態に係る構成の場合、爪部材１３２の上側当接部１３２ｆを摺接部１３２ｂとは関係のない、爪部１３２ａよりも径方向内方側に設けることができるため、天板部１３１ｅの厚みに対する制約を軽減することがきる。

図４を参照して、爪部材１３２は、ディスクを保持する複数（本実施形態では２つ）の爪部１３２ａと、爪部１３２ａの間に形成され、爪部材１３２を摺動させる摺接部１３２ｂと、爪部材１３２の径方向外側への移動を規制する抜け止め部１３２ｃとから構成される。

２つの爪部１３２ａは、爪部材１３２の径方向外方側において周方向に間隔をあけて設けられている。この各爪部１３２ａには、ディスクの中心開口部の上端縁と当接して、ディスクを保持するディスク保持面１３２ａ１が、軸方向に対して斜め下外方を向くように傾斜して形成される。この爪部１３２ａの上面１３２ａ２とディスク保持面１３２ａ１とが連結する位置には、外側に向かい突形状となる曲面である先端部１３２ａ３が形成される。この上面１３２ａ２からディスク保持面１３２ａ１にかけて鏡面加工が施されている。この鏡面加工によって、ディスクがディスク保持面１３２ａ１まで挿入しやすくなる。したがって、ディスク装着力を低減させることができる。

また、爪部材１３２の先端部１３２ｄは、ディスク保持力確保のため、２つの爪部１３２ａの先端部１３２ａ３を周方向に連結する略円弧形状を有している。さらに、爪部材１３２の先端部１３２ｄは、以下に述べる摺接部１３２ｂより軸方向上側に形成されている。

このように本実施形態では、爪部材１３２に周方向の両側に２つの爪部１３２ａを設けているため、爪部材１３２からディスクに与えられる付勢力を分散することによりディスクの各爪部材１３２の当接箇所で生じる変形度合いや、付勢力のばらつきを軽減して、ディスクの調芯性能を向上させることができる。

また、複数の爪部１３２ａを爪部材１３２に設けることにより、ディスク保持に関与する爪部材１３２とディスクとの接触面積を増大させ、ディスク保持力を向上させることができる。

また、爪部材１３２の先端部１３２ｄが周方向両側の２つの爪部１３２ａの先端部１３２ａ３を周方向に連結する略円弧形状を有しているため、ディスクが抜去されるときに爪部材１３２の略円弧形状の先端部１３２ｄの全体をディスクの中心開口部に接触させてディスク保持に寄与する接触面積を増大させることができ、その結果、ディスク保持力をさらに向上させることができる。

また、爪部材１３２の先端部１３２ｄを、２つの爪部１３２ａの先端部１３２ａ３を周方向に連結する略円弧形状にし、爪部材１３２がディスクの中心開口部に接触する部分の周方向の幅を拡大するとともに、爪部材１３２の先端部１３２ｄを摺接部１３２ｂよりも軸方向上側に形成することにより、複数のディスク基板を貼り合わせて構成されたディスクの装着時に、爪部材１３２の先端部１３２ｄがディスク基板間に入り込み難くすることができ、爪部材１３２の先端部１３２ｄがディスク基板間に入り込むハーフチャック現象の発生を抑制できる。

摺接部１３２ｂは、２つの爪部１３２ａの間に位置し、爪部１３２ａの上面１３２ａ２よりも軸方向下側であって、かつディスク保持面１３２ａ１よりも軸方向上側に位置するように形成された摺接面１３２ｂ１を有している。このため、摺接部１３２ｂは、その周方向両側に位置する爪部１３２ａに対して略軸方向上側に段差状に窪んだ形状となっている。摺接部１３２ｂの摺接面１３２１は、軸方向に対して斜め下外方を向くように傾斜しており、受部１３１ｈと摺接することにより、爪部材１３２を径方向へ摺動する。また、摺接面１３２ｂ１には、鏡面加工が施されている。

ここで、爪部材１３２の爪部１３２ａ及び摺接部１３２ｂの上面１３２ｅ（図４（ｃ）参照））において、先端部１３２ｄ側においては、周方向の幅Ｗａ１は周方向両側の爪部１３２ａ間の幅と一致し、先端部１３２ｄより径方向内方における周方向の幅Ｗａ２は、周方向両側の爪部１３２ａ間の幅よりも小さく形成されることによって、センタリングケース１３１の天板部１３１ｅの下面に形成された下向当接面と当接する上側当接部１３２ｆが周方向の両側に形成されている。

このように、爪部材１３２の上面における爪部１３２ａが設けられる爪部材の径方向外方側の部分の周方向の幅Ｗａ１が上側当接部１３２ｆが設けられる部分の周方向の幅Ｗａ２よりも大きく設定されているため、爪部材１３２がディスクの中心開口部に接触する接触面積を増大させることができ、ディスク保持力の向上等が図れる。

爪部１３２ａ及び摺接部１３２ｂの径方向内方側の面には、弾性部材１３３と係合するように径方向内側に突形状となる突起１３２ｇが形成される。

抜け止め部１３２ｃは、爪部１３２ａ及び摺接部１３２ｂから径方向内方側に略二股に分かれて張り出すように形成されている。その左右の張出部１３２ｃ１の外側の側面間の周方向の幅は、周方向両側の爪部１３ａの外側の側面間の幅よりも広く設定されている。

このような抜け止め部１３２ｃの外周面における径方向外方側の部分には、センタリングケース１３１の円筒部１３１ｂの内周面と当接して爪部材１３２の径方向外側への移動を規制する移動規制面１３２ｃ２が形成される。また抜け止め部１３２ｃの張出部１３２ｃ１の上面には、径方向内側に向かい軸方向下側に傾斜する傾斜面１３２ｃ３が形成される。

図５を参照して、ディスクが装着されていない状態におけるチャッキング装置１３０について説明する。

センタリングケース１３１と爪部材１３２との径方向の間には、爪部材１３２を径方向外側に付勢する弾性部材１３３が配置される。特に本実施形態における弾性部材１３３はコイルばねであり、向け止め部１３２ｃの張出部１３２ｃ１の間に配置される。そして、弾性部材１３３の径方向外側は、爪部材１３２の爪部１３２ａ及び摺接部１３２ｂの径方向内側の面の突起１３２ｇによって係合されて爪部１３２ａ及び摺接部１３２ｂの径方向内側の面に当接する。弾性部材１３３の径方向内側は、センタリングケース１３１の基部１３１ｄにおける径方向外側の面の突起１３１ｇによって係合されて基部１３１ｄの径方向外側の面に当接する。

弾性部材１３３によって径方向外側に付勢された爪部材１３２は、抜け止め部１３２ｃの移動規制面１３２ｃ２とセンタリングケース１３１の円筒部１３１ｂの内周面とが当接することによって爪部材１３２の径方向の移動を規制している。

図６を参照して、受部１３１ｈの周方向両側の側面１３１ｈ１は、軸方向上側に向かい受部１３１ｈの周方向の幅が狭くなるように傾斜している。また、爪部材１３２の摺接部１３２ｂと摺接部１３２ｂの周方向両側に位置する爪部１３２ａとの間に形成される段差状の壁面１３２ｈは、軸方向上側に向かい両側の壁面１３２ｈ間の周方向の幅が狭くなるように傾斜している。

また、爪部材１３２及び受部１３１ｈは、樹脂材料を射出成形によってそれぞれ成形されており、受部１３１ｈの側面１３１ｈ１、及び爪部材１３２における段差状の壁面１３２ｈの傾斜角度は、爪部材１３２及び受部１３１ｈの金型成形時の抜き勾配角度に設定されている。また、受部１３１ｈの側面１３１ｈ１の軸方向に対する傾斜角度は、爪部材１３２における段差状の壁面１３２ｈの軸方向に対する傾斜角度よりも大きく設定されている。

このように、爪部材１３２における摺接部１３２ｂの周方向両側に位置する段差状の壁面１３２ｈが、軸方向上側に向かい両側の壁面１３２ｈ間の周方向の幅が狭くなるように傾斜しているため、爪部１３２ａにおけるディスクと接触する部分の周方向の幅Ｗｂ（図４（ｂ）参照）を増大させることができ、これによって爪部１３２ａとディスクとの接触面積を増大させてディスク保持力を向上させることができる。

また、受部１３１ｈの周方向両側の側面１３１ｈ１も、軸方向上側に向かい周方向の受部１３１ｈの幅が狭くなるように傾斜しているため、受部１３１ｈが爪部材１３２の爪部１３２ａ間に嵌まり込むようにして摺接部１３２ｂに摺接する際に受部１３１ｈの側面１３１ｈと摺接部１３２ｂの周方向両側の段差状の壁面１３２ｈとの間に必用以上の隙間が生じるのを防止しつつ、爪部１３２とディスクとの接触面積を増大させることができる。

また、受部１３１ｈの周方向両側の側面１３１ｈ１と、摺接部１３２ｂの周方向両側の段差状の壁面１３２ｈとが軸方向上側に向けて受部１３１ｈ及び両側の壁面１３２ｈ間の幅が狭くなるように傾斜しているため、爪部材１３２及び受部１３１ｈを射出成形によって形成する場合に、金型成形時の抜き勾配角度を利用して角度設定することができるようになっている。

＜爪部材の回転及び摺動動作＞
次に爪部材１３２の回転及び摺動動作について図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８は図５と同様にチャッキング装置１３０を軸方向に切った模式断面図である。また図７は、ディスクＤが爪部材１３２の先端部１３２ｄと当接した状態を示した図であり、図８はディスクＤをディスク載置部１０１ｂに載置された状態を示した図である。ここでディスクＤは２つのディスク基板を貼り合わせたディスクである。図９は爪部材１３２の先端部１３２ｄのディスク載置部１０１ｂからの軸方向高さＬ１とハーフチャック現象の発生率との関係を示したグラフである。

図７を参照して、ディスクＤが爪部材１３２の爪部１３２ａの上面１３２ａ２に当接し、先端部１３２ｄを軸方向下方に押し下げつつ軸方向下方に変位されるのに伴って、爪部材１３２は、摺接部１３２ｂに受部１３１ｈが摺接され、保持爪部１３２ａの先端部１３２ｄが軸方向下側に回転するとともに、径方向内側へ移動する。

また、ディスクＤは、ディスク載置部１０１ｂ側の下側ディスク基板Ｄ１及びディスク基板Ｄ１の上面に接着剤にて貼り合わされた上側ディスク基板Ｄ２とから構成される。そして、下側ディスク基板Ｄ１、及び上側ディスク基板Ｄ２は、それぞれ中心開口部Ｄ１ａ、Ｄ２ａを有する。

ディスクＤが案内面１３２ａ１に当接した場合における爪部材１３２の回転動作する下側回転支点ＲＦ１は、爪部材１３２の上面の上側当接部１３２ｆとセンタリングケース１３１の天板部１３１ｅの下面とが当接する位置によって決定される。なお、この下側回転支点ＲＦ１を形成する爪部材１３２の上側当接部１３２ｆは、ディスクＤの軸方向下方への変位に伴って、天板部１３１ｅの下面に沿って径方向内方に移動するようになっている。

また、図７に示すように、上側ディスクＤ２の中心開口部Ｄ２ａと爪部材１３２の先端部１３２ｄとが当接した状態、すなわち、爪部材１３２が最も径方向内側に移動した状態では、下側回転支点ＲＦ１は最も径方向内側へ移動した状態となる。そして、先端部１３２ｄは最も軸方向下側に回転する。

先端部１３２ｄのディスク載置部１０１ｂの上面からの軸方向高さＬ１は、下側ディスクＤ１と上側ディスクＤ２との貼り合わせ面である境界部ＢＬよりも軸方向上側に位置する。したがって、先端部１３２ｄの回転動作は、軸方向高さＬ１が境界部ＢＬよりも軸方向上側の範囲において行われる。特に本実施形態では、受部１３１ｈ及び摺接部１３２ｂによって、先端部１３２ｄが軸方向高さＬ１に位置される時に、ディスクＤの中心開口部Ｄ１ａ、Ｄ２ａの内周面まで先端部１３２ｄが径方向内側へ摺動するようになっている。したがって、下側回転支点ＲＦ１を中心として、受部１３１ｈによって摺接部１３２ｂの軸方向の位置に制限を加えることにより、先端部１３２ｄの軸方向の位置に制限を加えることができる。

また、ディスクＤを装着する際に使用者はディスクＤの外周縁を押さえてチャッキング装置１３０に装着する場合がある。ディスクＤは、外周縁を押さえられると、中心開口部Ｄ１ａ、Ｄ２ａは、軸方向上側に撓み、かつ境界部ＢＬには軸方向の間隙が形成される。またＣＤとＤＶＤとを貼り合わせたＤｕａｌ Ｄｉｓｃでは、ＤＶＤ側のディスク基板の厚さが約０．６ｍｍに対してＣＤ側のディスク基板の厚さが約０．９ｍｍとなる。そしてＣＤ側を軸方向下側に載置する際には、貼り合わせの境界部ＢＬはより軸方向上側に位置する。その上、Ｄｕａｌ Ｄｉｓｃの外周縁を押さえてＣＤ側を軸方向下側としてチャッキング装置１３０に装着する場合は、ディスクＤが軸方向上側に撓み、かつ境界部ＢＬには軸方向の間隙が形成されるので、境界部ＢＬの間隙より軸方向上側の範囲にて先端部１３２ｄが回転する必要がある。このような状態における先端部１３２ｄの回転動作の範囲は、軸方向高さＬ１が約１．１ｍｍ以上であることが望ましい。軸方向高さＬ１が約１．１ｍｍ以上の範囲内において先端部１３２ｄが回転動作を行うと、先端部１３２ｄの軸方向高さＬ１は、ディスクＤがディスク載置部１０１ｂに載置された状態において、境界部ＢＬ以下となることはない。したがって、先端部１３２ａ３が境界部ＢＬに形成された間隙の間に入ってしまう、ハーフチャック現象の発生を防ぐことができる。

次に図９を参照して、Ｄｕａｌ ＤｉｓｃのＣＤ側をディスク載置面１０１ｂに載置した際の軸方向高さＬ１とハーフチャック現象の発生率との関係について説明する。

図９は、Ｄｕａｌ Ｄｉｓｃをディスク載置面１０１ｂにＣＤ側を約２０回載置した際、先端部１３２ｄのディスク載置面１０１ｂからの軸方向高さＬ１を可変した場合のハーフチャック現象の発生率を示したグラフである。またこのＤｕａｌ Ｄｉｓｃは、境界部ＢＬを接着剤を塗布することにより、貼り合わされている。そしてこの境界部ＢＬにおける径方向内側には接着剤が塗布されていない領域がある。グラフの縦軸をハーフチャック現象の発生頻度（％）、縦軸を軸方向高さＬ１（ｍｍ）とする。

図９のグラフより、軸方向高さＬ１の高さを大きくすることによってハーフチャック現象の発生頻度は比例的に小さくなる。この関係を近似直線にて結ぶと、縦軸をｙ（ハーフチャック発生頻度）、横軸をｘ（軸方向高さＬ１）として、実験結果よりｙ＝−６１４．６４ｘ＋６６７．６３の関係式が成り立つ。ｙ＝０となるときにハーフチャック現象はなくなるので、ｙ＝０のときのｘの値がハーフチャック現象を発生させない軸方向高さＬ１となる。したがって、上記等式を計算するとｘ＝約１．１ｍｍとなるので軸方向高さＬ１は、約１．１ｍｍ以上であることが望ましい。またこのｘ値は、Ｄｕａｌ Ｄｉｓｃを貼り合せる接着剤の塗布量によって若干異なった値となる。

図８を参照して、爪部材１３２は、図７の状態から弾性部材１３３の径方向外側への力によってディスク保持面１３２ａ１が上側ディスク基板Ｄ２の中心開口部Ｄ２ａの上端縁に当接して、ディスクＤを保持する。この状態において、爪部材１３２の上面における上側当接部１３２ｆとセンタリングケース１３１の天板部１３１ｅの下面の下向当接面とは当接する。そして抜け止め部材１３２ｃの軸方向下側面１３３ｃ４とロータホルダ１００の上面とが当接する。このように爪部材１３２の軸方向両側にて当接しているので、ディスクＤを抜去する際には、爪部材１３２は回転せずに径方向内側に移動する動作のみである。したがって、ディスク保持力を大きくすることができる。

＜ディスク駆動装置＞
本発明に係るディスク駆動装置の一形態について図１０を参照して説明する。図１０は、ディスク駆動装置を軸方向に切った模式断面図である。

図１０を参照して、ディスク駆動装置２００は、中心に開口穴部２１１を有した円盤形状のディスク２１０の開口穴部２１１に挿入されることによってディスク２１０の回転中心と同軸に調芯し、ディスク２１０を回転させるブラシレスモータ２２０と、ディスク２１０にレーザーを放射することによってディスクの情報の記録再生を行うピックアップ機構２３０と、このピックアップ機構２３０をディスク２１０の径方向に移動を行うギア機構２４０と、これらを収容する筺体２５０と、を備える。

ギア機構２４０は、モータ２４１と、このモータ２４１の回転トルクを伝達される被伝達側ギア２４２と、を備える。

また筺体２５０には、ディスク２１０の移動とギア機構２４０とを分ける薄板にて形成された境界板２５１が形成される。そして筺体２５０には、ディスク２１０の挿入及び取り出しを行う開口穴部２５２が形成されている。

ピックアップ機構２３０は、レーザーを放射する記録再生部２３１と、この記録再生部２３１のディスク２１０の回転径方向への移動方向とは垂直に設けられ、記録再生部２３１の移動を行う移動部２３２と、を備える。この移動部２３２は、被伝達側ギア２４２と噛み合う噛み合い部２３２ａを有する。そして記録再生部２３１には移動部２３２と噛み合うことによって径方向に移動する。

モータ２４１に取り付けられたギア部２４１ａと被伝達側ギア２４２が噛み合うことによって被伝達側ギア２４２は回転し、被伝達側ギア２４２が移動部２３２の噛み合い部２３２ａと噛み合うことによって移動部２３２が径方向に移動する。そしてこの移動部２３２の移動によって記録再生部２３１は径方向に移動する。

以上、本発明の実施形態について記載したが、本発明はこれに限定されることなく、特許請求の範囲において種々の変形が可能である。

例えば、ディスク保持面１３２ａ１と摺接面１３２ｂ１とは同一面にて形成されていてもよい。

例えば、本発明のブラシレスモータは、ステータ５０の径方向外側にロータマグネット１１０が径方向に対向して配置された構造であったが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、ステータ５０のティース部５１ｂが回転軸Ｊ１に向かい延びる形状であり、そのティース部５１ｂの内周面とロータホルダ１１０の外周面とが径方向に対向して配置された構造であってもよい。また、ステータ５０とロータマグネット１１０とが軸方向に対向して配置された構造であってもよい。

なお、上述の実施形態では爪部材１３２に２つの爪部１３２ａを設け、その２つの爪部１３２ａの間に１つの摺接部１３２ｂを設けるようにしたが、３つ以上の爪部１３２ａを設けるようにしてもよい。また、３つ以上の爪部１３２ａを設けた場合、摺接部１３２ｂは各爪部１３２ａの間に設けられる。

本発明のブラシレスモータの実施例の一形態を示した軸方向に切った模式断面図である。 本発明のチャッキング装置を上側から見た平面図である。 （ａ）は本発明のセンタリングケースを上側から見た平面図であり、（ｂ）はセンタリングケースを軸方向に切った模式断面図である。 （ａ）は本発明の爪部材の側面図であり、（ｂ）は爪部材の正面図であり、（ｃ）は爪部材の平面図である。 本発明のチャッキング装置におけるディスク装着前の状態を示した軸方向に切った模式断面の半図である。 本発明の爪部材及び受部を周方向に切った模式断面図である。 本発明のチャッキング装置における爪部材が径方向内側へ移動した状態を示した軸方向に切った模式断面の半図である。 本発明のチャッキング装置におけるディスクを保持した状態を示した軸方向に切った模式断面の半図である。 本発明のチャッキング装置における爪部材の先端部の回転高さとハーフチャック現象の発生率との関係を示したグラフである。 本発明のディスク駆動装置を示した軸方向に切った模式断面図である。

符号の説明

１ ブラシレスモータ、５０ ステータ、１００ ロータホルダ（ターンテーブル）、１１０ ロータマグネット、１０１ｂ ディスク載置部、１３０ チャッキング装置、１３１ センタリングケース、１３１ｂ 円筒部、１３１ｅ 天板部、１３１ｆ 開口穴部、１３１ｆ１ 拡幅部、１３１ｈ 受部、１３２ 爪部材、１３２ａ 爪部、１３２ａ１ ディスク保持面、１３２ａ３ 先端部、１３２ｂ 摺接部、１３２ｂ１ 摺接面、１３２ｃ 抜け止め部、１３２ｄ 先端部、１３２ｆ 上側当接部、１３３ 弾性部材、２００ ディスク駆動装置、２１０、Ｄ ディスク、２２０ ブラシレスモータ、２３０ ピックアップ機構、２５０ 筐体、２５２ 開口穴、Ｄ１ 下側ディスク基板、Ｄ１ａ 中心開口部、Ｄ２ 上側ディスク基板、Ｄ２ａ 中心開口部、ＢＬ 境界部、Ｊ１ 回転軸。

Claims (10)

1. 中心開口部を有し、所定の軸周りに回転駆動されるディスクの前記中心開口部を着脱自在に保持するチャッキング装置であって、
   前記ディスクの前記中心開口部内に嵌め込まれる嵌合部と、その嵌合部の外周に設けられ、前記嵌合部が前記ディスクの前記中心開口部に嵌め込まれたときに前記ディスクと当接するディスク当接部とを有し、回転駆動される回転体と、
   前記回転体の前記嵌合部の外周面より径方向外方に出没変位可能に設けられ、前記ディスクの前記中心開口部を径方向外方に付勢する複数の爪部材と、
   前記爪部材を径方向外方に付勢する複数の弾性部材と、
   前記回転体に前記爪部材と前記軸方向に対向するように設けられ、前記嵌合部が前記ディスクの前記中心開口部に嵌め込まれ、前記爪部材が前記中心開口部によって押圧されたときに、前記爪部材が摺接され、前記爪部材の径方向内方への移動を促す複数の受部と、
   を備え、
   前記爪部材は、
   前記ディスクの前記中心開口部を径方向外方に付勢する複数の爪部と、
   前記複数の爪部の間に形成され、前記受部と摺接する少なくとも１つの摺接部と、
   を有することを特徴とするチャッキング装置。
2. 請求項１に記載のチャッキング装置であって、
   前記爪部材の先端部は、前記複数の爪部の先端部を周方向に連結する略円弧形状を有していることを特徴とするチャッキング装置。
3. 請求項２に記載のチャッキング装置において、
   前記爪部材の先端部は、前記摺接部より軸方向上側に形成されることを特徴とするチャッキング装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のチャッキング装置において、
   前記回転体の前記ディスク当接部の前記ディスクと当接する当接面を基準とした前記爪部材の最も径方向外方に位置する突端の軸方向に沿った高さが、前記出没変位の過程で約１．１ｍｍ以上に維持されることを特徴とするチャッキング装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のチャッキング装置において、
   前記回転体の前記嵌合部は、天板部を有する略円筒形状に形成され、
   前記天板部の下面に前記爪部材の上面と当接する下向当接面が形成されるとともに、その径方向外方側に前記爪部材の上部を収容する収容開口穴部が形成され、
   前記爪部材の上面において、先端部側においては、周方向の幅は周方向の両端部に位置する前記爪部間の幅と一致し、前記先端部より径方向内方における周方向の幅は、周方向の両端部に位置する前記爪部間の前記幅よりも小さく形成されることによって、周方向の両側に前記天板部の前記下向当接面と当接する上側当接部が形成され、
   前記収容開口穴部の径方向外側には、前記爪部材の前記先端部を収容する周方向の幅が拡大された拡幅部が形成されることを特徴とするチャッキング装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のチャッキング装置において、
   前記摺接部は、その摺接部の周方向両側に位置する前記爪部に対して略軸方向上側に段差状に窪んでおり、
   前記受部の周方向両側の側面は、軸方向上側に向かい前記受部の周方向の幅が狭くなるように傾斜し、
   前記摺接部と前記摺接部の周方向両側に位置する前記爪部との間に形成される段差状の壁面は、軸方向上側に向かい両側の壁面間の周方向の幅が狭くなるように傾斜していることを特徴とす
   るチャッキング装置。
7. 請求項６に記載のチャッキング装置において、
   前記爪部材及び前記受部は、樹脂材料を射出成形によってそれぞれ成形され、
   前記受部の前記側面、及び前記爪部材における前記段差状の壁面の傾斜角度は、金型成形時の抜き勾配角度に設定されることを特徴とするチャッキング装置。
8. 請求項７に記載のチャッキング装置において、
   前記受部の前記側面の軸方向に対する傾斜角度は、前記爪部材における前記段差状の壁面の軸方向に対する傾斜角度よりも大きいことを特徴とするチャッキング装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のチャッキング装置を備えたブラシレスモータであって、
   前記回転体の内周部に設けられたロータマグネットと、
   前記ロータマグネットの内方に設けられた電機子と、を備えることを特徴とするブラシレスモータ。
10. 請求項９に記載のブラシレスモータを備えたディスク駆動装置であって、
    前記ディスクの径方向に対して移動可能であり、該ディスクから光学的に情報を記録再生するピックアップ機構と、
    前記ピックアップ機構の径方向の移動を実現するための歯車列を有する移動機構と、
    前記ディスクの挿入及び排出を行う開口部を有する筐体と、
    を備えることを特徴とするディスク駆動装置。

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