JP5270294B2 - クランピング装置 - Google Patents

Description

本発明は、スピンドルモータ及びクランピング装置に関するものである。

スピンドルモータは、多様な電子機器に適用できるが、代表的に光ディスクにデータを記録したり光ディスクに記録されたデータを読取できるように光ディスクを回転させる機能をする。

上記スピンドルモータは、光ディスクを支持するクランピング装置を備える。

本発明の目的は、新たな構造を有するスピンドルモータを提供することにある。

本発明の他の目的は、新たな構造を有するクランピング装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、ディスクを堅く支持することができるクランピング装置及びこれを含むスピンドルモータを提供することにある。

本発明に係るクランピング装置は、側面に複数の出入孔が形成されたケースと、上記ケースにより動きが制限され、上記出入孔を通じて上記ケースの内側及び外側方向に動いて、上部及び下部が上記ケースにより動きがガイドされるアームと、上記ケースの内側に設けられて上記アームを弾性支持する弾性部材と、が含まれる。

本発明に係るクランピング装置は、側面に複数の出入孔が形成されたケースと、上記ケースにより動きが制限され、上記出入孔を通じて上記ケースの内側及び外側方向に動くアームと、上記ケースの内側に設けられて上記アームを弾性支持する弾性部材が含まれ、上記アームは作動時に上記ケースの中心から第１距離で上面が上記ケースと接触して滑り、上記第１距離より大きい第２距離で下面が上記ケースと接触して滑る。

本発明に係るスピンドルモータは、ベースと、上記ベースに設けられたベアリングハウジングと、上記ベアリングハウジングの内周面に圧入されたベアリングと、上記ベアリングに支持されて回転可能に設けられる回転軸と、上記ベアリングハウジングの周囲に配置されるコアと、上記コアに巻線されたコイルを含む固定子と、上記回転軸に結合されて支持されるローターヨークと、上記ローターヨークと結合されて上記コイルと対向するマグネットが含まれる回転子と、上記ローターヨークに設けられるクランピング装置と、を含み、上記クランピング装置は、側面に複数の出入孔が形成されたケースと、上記ケースにより動きが制限され、上記出入孔を通じて上記ケースの内側及び外側方向に動いて、上部及び下部が上記ケースにより動きがガイドされるアームと、上記ケースの内側に設けられて上記アームを弾性支持する弾性部材とが含まれる。

本発明のスピンドルモータのクランピング装置２００によると、ディスク５０を支持するアーム２２０の動きを制御することによって、アーム２２０が正確な位置でディスク５０を堅く支持することができる。したがって、スピンドルモータの信頼性が向上する。

以下、添付した図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るスピンドルモータを詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るクランピング装置が採択されたスピンドルモータの断面図である。

図１に示すように、ベース１１０に円筒形のベアリングハウジング１２０が垂直に設けられる。ベアリングハウジング１２０は、上側の開放された円筒形で設けられて下側がベース１１０に固定される。

ベアリングハウジング１２０の内周面にはベアリング１３０が圧入されて固定され、ベアリング１３０には回転軸１４０の下部側の支持されて回転可能に設けられる。

ベアリングハウジング１２０には固定子１６０が固定され、回転軸１４０には回転子１７０が固定される。

固定子１６０は、ベアリングハウジング１２０の外周面に固定されたコア１６１とコア１６１に巻線されたコイル１６５を有し、回転子１７０は、回転軸１４０と結合され、固定子１６０を覆いかぶせるローターヨーク１７１と、ローターヨーク１７１の内周面に固定されて固定子１６０と対向するマグネット１７５と、を有する。

そうして、コイル１６５に電流が供給されれば、コイル１６５とマグネット１７５との間に形成される電磁気力により回転子１７０が回転軸１４０に支持されて回転する。

回転軸１４０とローターヨーク１７１は、締結部材１８０により結合される。締結部材１８０は一部分がローターヨーク１７１の上面と接触し、一部分が回転軸１４０内に挿入されて、回転軸１４０とローターヨーク１７１とが堅く結合されるようにする。図示してはいないが、ローターヨーク１７１は締結部材１８０無しで回転軸１４０の外周面に圧入などにより直接結合されることもできる。

そして、ローターヨーク１７１はディスク５０が搭載されるターンテーブルの機能も提供できるが、ローターヨーク１７１の上面にはディスク５０が滑ることを防止するフェルト１９０が設けられる。

回転軸１４０に結合されたローターヨーク１７１には、ローターヨーク１７１に搭載されたディスク５０を支持するクランピング装置２００が結合される。

本実施形態に係るクランピング装置２００は、ディスク５０を堅く支持できるように設けられるが、これを図２及び図３を参照して説明する。

図２は図１に図示されたローターヨーク及びクランピング装置の一部分解斜視図であり、図３は図２に図示されたクランピング装置の要部分解底面斜視図である。

図２と図３に示すように、クランピング装置２００は、ケース２１０、アーム２２０、クロー（Claw）２３０、及び弾性部材２４０を有する。

ケース２１０は、円筒状で設けられて中央部に結合孔２５０が形成され、下面は開放され、側面２１２にはディスク５０（図１参照）が挿入される。

結合孔２５０は、回転軸１４０（図１参照）に結合されたローターヨーク１７１の上面中央部側の外周面に圧入され、これによって、ケース２１０とローターヨーク１７１とが結合される。ケース２１０の結合孔２５０が形成された部分２１４は他の部分より厚く形成されるが、これはケース２１０をローターヨーク１７１に堅く結合するためである。そして、ケース２１０の安定した設置のために、ケース２１０の下端面はローターヨーク１７１の上面と接触されるようにする。

ケース２１０の側面２１２には、ケース２１０の中心を基準に円周方向に沿って複数の第１出入孔２１３が形成され、第１出入孔２１３の両側には第１出入孔２１３を拡張する第２出入孔２１５が形成される。

アーム２２０は、ディスク５０が搭載または分離されるにつれて、第１出入孔２１３及び第２出入孔２１５を出入する。

アーム２２０は、胴体２２１、案内レール２２３、及び離脱防止レール２２５を有する。

胴体２２１は、一側がケース２１０の側面２１２の外側に位置し、他側がケース２１０の内部に位置して、胴体２２１の一部分が第１出入孔２１３を通じて出入する。

胴体２２１の一側端部は、ディスク５０の内周面が接触されるが、ディスク５０が胴体２２１に接触するにつれて胴体２２１は振り子運動形態で回転運動すると共に、ケース２１０の側面２１２の内外側方向、即ち回転軸１４０を中心にして半径方向の外側及び内側に動く。そうして、ディスク５０がケース２１０の側面２１２に完全に挿入されてローターヨーク１７１に搭載されれば、胴体２２１の一側端部にディスク５０の内周面の上側角部がかかってディスク５０が上側に離脱できない。

胴体２２１の一側端部の下部は、下側へ行くほどケース２１０の中心と近づく形態で傾斜しながらラウンディングされる。したがって、胴体２２１はディスク５０が搭載または分離されるにつれて円滑に回転できる。

案内レール２２３は、胴体２２１の両側面に各々形成されて第２出入孔２１５を通じて出入する。案内レール２２３と第２出入孔２１５は、胴体２２１がケース２１０の側面２１２の内外側に出入する時、アーム２２０が円滑に回転運動しながら出入できるように案内する。

案内レール２２３は、一側端部の下部が下側へ行くほどケース２１０の中心と近づく形態で斜面が形成される。したがって、ディスク５０が挿入されながら胴体２２１を下方に押さえる場合、案内レール２２３の下部斜面が第２出入孔２１５を定義するケース２１０の突起部２１２ａに当たってスライディングされながら胴体２２１がケース２１０の内部に移動するように案内する。

離脱防止レール２２５は、案内レール２２３から延びて形成される。または、離脱防止レール２２５は胴体２２１から延びて形成されることもできる。離脱防止レール２２５は、ケース２１０の中心に近い部分の厚みがケース２１０の中心から遠い部分の厚みより厚く形成される。

離脱防止レール２２５は、ケース２１０の内部に配置され、側面がケース２１０のリブ２１１と接触される。したがって、離脱防止レール２２５によりアーム２２０がケース２１０の内部で流動されない。

また、離脱防止レール２２５の一側端部は、ケース２１０の突起部２１２ａにより半径方向外側に移動が遮断される。したがって、アーム２２０がケース２１０の側面２１２の外側に離脱することを防止する。

胴体２２１、案内レール２２３、及び離脱防止レール２２５は、一体形成されることができる。

クロー２３０は、ケース２１０の側面２１２にケース２１０と一体で複数個形成される。この際、クロー２３０と第１出入孔２１３は、ケース２１０の中心を基準にして円周方向に沿って交互に配置される。

クロー２３０は、ケース２１０に挿入されたディスク５０の中心が回転軸１４０の中心と一致するように支持する。

弾性部材２４０は、アーム２２０がディスク５０を堅く支持するように、ケース２１０の内側に設けられてアーム２２０をケース２１０の半径方向外側に弾性支持する。この際、弾性部材２４０の一側及び他側は、アーム２２０の胴体２２１の他側端部に形成された第１支持突起２２１ａ及びケース２１０の内部に第１支持突起２２１ａと対向するように形成された第２支持突起２１７に各々支持される。

弾性部材２４０を堅く設置するために、ケース２１０の上面には弾性部材２４０が安置される溝形状の安置路２１９が形成される。

ディスク５０がケース２１０に挿入されてローターヨーク１７１に搭載されることによってアーム２２０は振り子運動形態で回転運動すると共に、ケース２１０の側面２１２の内外側に出入する。

一方、アーム２２０がケース２１０の側面２１２の内外側方向に動く時、アーム２２０の動きを一定に制御する必要がある。

例えば、アーム２２０が所定角度以上回転される場合、弾性部材２４０の弾性力がアーム２２０に正しく与えられないとか、アーム２２０がディスク５０を正確に支持できる位置に戻らないこともある。

したがって、本実施形態に係るクランピング装置は、アーム２２０の動きを制御する。

ケース２１０の内部には離脱防止レール２２５の動きを制御する接触突起２１８が形成される。

接触突起２１８は、ケース２１０で下側方向、即ちローターヨーク１７１方向に突出して離脱防止レール２２５の上面と接触する。

接触突起２１８は、断面が半球形態で形成されて離脱防止レール２２５の動き方向と直交する方向に延びる。したがって、接触突起２１８と離脱防止レール２２５とは線接触する。

離脱防止レール２２５は、ケース２１０の半径方向外側に行くほど低くなる形態の第１斜面２２５ａが形成される。即ち、第１斜面２２５ａはケース２１０の半径方向外側に行くほどローターヨーク１７１との距離が近づくように形成される。

第１斜面２２５ａが接触突起２１８と接触されるにつれてアーム２２０の動きがガイドされる。

したがって、アーム２２０の一側端部が下方に下り、他側端部が上方に上がる形態で回転する場合、離脱防止レール２２５が接触突起２１８によりガイドされてアーム２２０の動きが制御される。結果的に、アーム２２０の動き偏差が減少することになり、正確な位置でディスク５０を支持することができる。

この際、アーム２２０の円滑な動きのために、接触突起２１８はアーム２２０の運動方向に沿ってラウンディングされるように形成される。

離脱防止レール２２５の第１斜面２２５ａがケース２１０の中心へ行くほど高まる形態で形成されると、接触突起２１８と離脱防止レール２２５との接触によりアーム２２０の一側端部はさらに下側に下り、他側端部はさらに上側に上がる形態で回転されるので、離脱防止レール２２５の第１斜面２２５ａがケース２１０の外側に行くほど低くなる形態で形成される。そして、離脱防止レール２２５の第１斜面２２５ａは偏平な平面または凹んでいる曲面形態で形成されることができる。

また、ローターヨーク１７１と対向する離脱防止レール２２５の下面は、ケース２１０の半径方向外側に行くほど高まる形態、即ち、ローターヨーク１７１との距離が遠ざかる形態で傾斜した第２斜面２２５ｂで形成される。これは、アーム２２０の運動時、アーム２２０がローターヨーク１７１の上面に接触されることを防止するためである。

本実施形態に係るクランピング装置２００の作動を図４乃至図６を参照して説明する。図４乃至図６は図２のＩ−Ｉ’線断面図である。

図４に示すように、ディスク５０の内周面とケース２１０の側面を対応するように位置させた状態で、ディスク５０をローターヨーク１７１側に押さえれば、ケース２１０の外側に突出したアーム２２０の一端部の上部側がディスク５０の内周面下段部の角部により押さえられる。

すると、アーム２２０の一端部側は下降し、他端部側は上昇する形態でアーム２２０が回転される。ところが、アーム２２０の離脱防止レール２２５の第１斜面２２５ａがケース２１０に形成された接触突起２１８に接触されるので、アーム２２０は所定角度以上回転できない。

その後、ディスク５０を下側にもっと押さえれば、図５に示すように、アーム２２０の一側端部がディスク５０の内周面と接触するので、アーム２２０は回転された状態を維持しながらケース２１０の内側に後退する。

その後、ディスク５０をもっと押さえてローターヨーク１７１に搭載させれば、図６に示すように、アーム２２０が弾性部材２４０により最初の状態に戻る。すると、アーム２２０の一側端部にディスク５０の内周面上段部の角部が掛かるので、ディスク５０がケース２１０から離脱されない。この際、アーム２２０は動きが制御され、所定以下の角度だけ回転されるので、正確な位置に戻ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で変更及び変形したものも本発明に属することは勿論である。

本発明の実施形態に係るクランピング装置が採択されたスピンドルモータの断面図である。 図１に図示されたローターヨーク及びクランピング装置の一部分解斜視図である。 図２に図示されたクランピング装置の要部分解底面斜視図である。 本発明の実施形態に係るクランピング装置の作動を説明する図である。 本発明の実施形態に係るクランピング装置の作動を説明する図である。 本発明の実施形態に係るクランピング装置の作動を説明する図である。

符号の説明

５０ ディスク、 １１０ ベース、 １２０ ベアリングハウジング、 １３０ ベアリング、 １４０ 回転軸、 １６０ 固定子、 １６１ コア、 １６５ コイル、 １７０ 回転子、 １７１ ローターヨーク、 １７５ マグネット、 １９０ フェルト、 ２００ クランピング装置、 ２１０ ケース、 ２１５ 第２出入孔、 ２２０ アーム、 ２２１ 胴体、 ２２３ 案内レール、 ２３０ クロー、 ２４０ 弾性部材。

Claims (7)

1. 側面に複数の出入孔が形成されたケースと、
   前記ケースにより動きが制限され、前記出入孔を通じて前記ケースの内側及び外側方向に動いて、上部及び下部が前記ケースにより動きがガイドされるアームと、
   前記ケースの内側に設けられて前記アームを弾性支持する弾性部材と、
   を含み、
   前記アームは、一側が前記ケースの外側に配置され、他側が前記ケースの内側に配置される胴体と、前記胴体の両側に形成されて下部が前記ケースにより動きがガイドされる案内レールと、前記胴体の両側に形成されて上部が前記ケースにより動きがガイドされる離脱防止レールとが含まれると共に、前記胴体、前記案内レール、及び前記離脱防止レールは、一体形成され、
   前記ケースは、内側に下側方向に突出した接触突起が形成されて前記離脱防止レールの動きをガイドすることを特徴とするクランピング装置。
2. 前記接触突起は、前記離脱防止レールと線接触することを特徴とする請求項１に記載のクランピング装置。
3. 前記接触突起は、断面が半球形態で形成されて前記離脱防止レールの動き方向と直交する方向に延びて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のクランピング装置。
4. 前記離脱防止レールは、上面が前記ケースの外側方向に行くほど低くなる形態で傾斜したことを特徴とする請求項１に記載のクランピング装置。
5. 前記離脱防止レールは、下面が前記ケースの外側方向に行くほど高まる形態で傾斜したことを特徴とする請求項１に記載のクランピング装置。
6. 前記離脱防止レールは、前記ケースにより前記ケースの外側方向への動きが制限されることを特徴とする請求項１に記載のクランピング装置。
7. 前記ケースの側面に形成されて前記出入孔と交互に配置される複数のクローを含むことを特徴とする請求項１に記載のクランピング装置。

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