JP5579315B2 - ディスク回転装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディスク回転装置に関するものである。
最近、データをディスクに記録またはディスクに記録されたデータを読み取る光学ディ
スク装置が開発されている。
光学ディスク装置は、ディスクを回転させるディスク回転装置を含み、ディスク回転装
置は、スピンドルモータ、ターンテーブル及びクランプを含む。
ターンテーブルは、スピンドルモータの回転軸に結合される。ターンテーブルは、ディ
スクをサポートする役割を果たす。クランプは、ディスクの上面を押してディスクがター
ンテーブルに対してスリップすることを防止する（特許文献１参照）。
最近、データをディスクに記録する速度及びディスクに記録されたデータを読み取る速
度を向上させるために、スピンドルモータは、約１３，８００ｒｐｍで回転される。
しかし、スピンドルモータが高速回転することにより、ディスクとターンテーブルとの
間でスリップ（ｓｌｉｐ）が発生し、データの読み取りエラーまたはデータの書き込みエ
ラーが頻繁に発生する問題点を有する。
特開２００１−１４３３４８号公報
本発明は、ターンテーブルの高速回転によるターンテーブルとディスクとの間のスリッ
プを防止することで、データの読み取りエラーまたはデータの書き込みエラーを減少させ
た、ディスク回転装置を提供する。
一実施例として、ディスク回転装置は、回転軸と、前記回転軸に結合され、ディスクと
接触するフェルトを含むターンテーブルと、前記回転軸に挿入され、ディスクの内周面と
結合されるセンターガイド部材と、前記ターンテーブルと向き合って配置される前記クラ
ンプユニットを吸引して前記ディスクの上面を前記フェルト側に接触させるクランプマグ
ネットと、及び、前記ターンテーブルと前記センターガイド部材との間に介在され、前記
センターガイド部材を回転軸の軸方向及び半径方向に弾性支持する弾性部材、を含み、前
記クランプユニット及び前記弾性部材によって前記ディスクの上面に印加されるスリップ
防止トルクは、前記ターンテーブルによって前記ディスクに印加される回転トルクよりも
大きく、前記ディスクと前記ターンテーブルのスリップを防止する。
回転軸と、前記回転軸に結合され、前記ディスクと接触するフェルトを含むターンテー
ブルと、前記回転軸に挿入され、ディスクの内周面と結合されるセンターガイド部材と、
前記ターンテーブルと向き合って配置されるクランプユニットを吸引して前記ディスクの
上面を前記フェルト側に接触させるクランプマグネットと、前記ターンテーブルと前記セ
ンターガイド部材との間に介在され、前記センターガイド部材を回転軸の軸方向に弾性支
持する弾性部材と、を含み、前記クランプユニット及び前記弾性部材によって前記ディス
クの上面に印加されるスリップ防止トルクは、前記ターンテーブルによって前記ディスク
に印加される回転トルクよりも大きく、前記ディスクと前記ターンテーブルのスリップを
防止し、前記スリップ防止トルクは、８００ｇf・cm〜１，５００ｇf・cmであり、前記弾
性部材から前記回転軸の軸方向に前記センターガイド部材を押す力は、１５０〜１７０ｇ
fであり、前記クランプユニットが前記ディスクを押す力は、４５０〜５５０ｇfである。
本発明に係るディスク回転装置によれば、ターンテーブル上に配置され、ディスクと接
触されるフェルトの摩擦力を向上させ、ターンテーブルとセンターガイド部材との間の弾
性部材の弾性力及びクランプユニットがディスクを加圧して発生したスリップ防止トルク
を向上させ、ターンテーブルに対してディスクがスリップすることを防止することで、デ
ータの読み取りエラーまたはデータの書き込みエラーを防止することができる。
本発明の一実施例によるディスク回転装置の断面図である。 本発明の一実施例によるディスク回転装置を用いてディスクに情報を記録す るときのコンパクトディスクアクセスタイムを示すグラフである。 従来のディスク回転装置を用いてディスクに情報を記録するときのコンパク トディスクアクセスタイムを示すグラフである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施例によるディスク回転装置について詳細
に説明する。
図１は、本発明の一実施例によるディスク回転装置の断面図であり、図２は、本発明の
一実施例によるディスク回転装置を用いてディスクに情報を記録するときのコンパクトデ
ィスクアクセスタイムを示すグラフである。図３は、従来のディスク回転装置を用いて、
ディスクに情報を記録するときのコンパクトディスクアクセスタイムを示すグラフである
。
ディスク回転装置３００は、回転軸１３０、ターンテーブル１６０、センターガイド部
材１７０及び弾性部材１８０を含む。これに加えて、ディスク回転装置３００は、ベース
１１０、軸受ハウジング１２０、軸受１２３、固定子１４０及び回転子１５０をさらに含
む。
ベース１１０は、例えば、光ディスク装置（ＯＤＤ）の本体の一部であり、ベース１１
０は、ベース１１０から外側に突出したバーリング部ａを有する。バーリング部１１０ａ
は貫通孔を有してもよい。
軸受ハウジング１２０は、バーリング部１１０ａを用いて、ベース１１０の貫通孔に結
合される。軸受ハウジング１２０は、ベース１１０に対して垂直方向に配置される。
軸受ハウジング１２０は、上面が開放された円筒状を有し、軸受ハウジング１２０の側
面は、ベース１１０に結合される。
軸受１２３は、例えばパイプ形状を有し、軸受ハウジング１２０内に配置される。本発
明の一実施例において、軸受１２３は、オイル含浸焼結軸受である。
回転軸１３０は、軸受１２３の中空に挿入され、回転軸１３０の端部は、軸受１２３か
ら突出される。
固定子１４０は、コア１４１及びコイル１４５を含む。
コア１４１は、複数個が積層された薄い厚さの鉄片が含み、コイル１４５は、コア１４
１に巻き取られる。コア１４１は、貫通孔を有し、コア１４１は、貫通孔を介して軸受ハ
ウジングの外側面に結合される。
回転子１５０は、回転軸１３０に結合される。回転子１５０は、ヨーク１５１及びマグ
ネット１５５を含む。
ロータヨーク１５１は、下部が開口した円筒状を有し、マグネット１５５は、ロータヨ
ーク１５１の側板の内側面に配置される。マグネット１５５は、コア１４１と向かい合う
よう配置される。
固定子１４０のコイル１４５に電流が印加されると、コイル１４５から発生した磁場及
びマグネット１５５から発生した磁場によってマグネット１５５に回転力が発生し、回転
力によりロータヨーク１５１と回転軸１３０は回転される。
ターンテーブル１６０は、ロータヨーク１５１の上板から突出した回転軸１３０の外周
面に固定され、ターンテーブル１６０は、回転軸１３０の回転によって回転される。
ターンテーブル１６０の上面には、データが記録または格納されたディスク５０と接触
するフェルト１６５が配置される。フェルト１６５は、ディスク５０がターンテーブル１
６０に対してスリップすることを防止する。本発明の一実施例において、フェルト１６５
は、ディスク５０がターンテーブル１６０に対してスリップすることを防止するために、
Ｃｌラバーに比べて高い摩擦係数を有するシリコンまたはウレタンを含む。
ターンテーブル１６０の上面の中央部には、後述する弾性部材１８０を固定するための
リセス部が形成される。
ターンテーブル１６０の前記上面と対向する下面には、円形の溝が形成され、円形の溝
内には、ターンテーブル１６０および光ディスク５０を補償するために、自動バランシン
グボール１６８が配置される。
センターガイド部材１７０は、センターガイド部材１７０の貫通孔を使って、回転軸１
３０の外周面に挿入される。
センターガイド部材１７０は、回転軸１３０の軸方向に沿って移動される。また、セン
ターガイド部材１７０は、光ディスク５０の内側面と接触して、回転軸１６０の回転中心
に光ディスク５０の回転の中心を整列する。
弾性部材１８０は、ターンテーブル１６０と、ターンテーブル１６０と向かい合うセン
ターガイド部材１７０と、の間に介在され、弾性部材１８０の一側端部は、ターンテーブ
ル１６０の上面の中央部に形成されたリセス部内に配置される。
弾性部材１８０は、例えば、コイルばねを含み、弾性部材１８０は、円錐台（ｃｉｒｃ
ｕｌａｒ ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｃｏｎｅ）状に形成される。つまり、ターンテーブル１
６０と接触する前記一側端部は、第１直径に形成され、センターガイド部材１７０と接触
する他側端部は、第１直径よりも小さい第２直径に形成される。
弾性部材１８０は、センターガイド部材１７０を回転軸１３０の軸方向及び半径方向に
押し、これにより、センターガイド部材１７０によって光ディスク５０の回転中心は、回
転軸１３０の回転中心に整列される。
クランパー２０５は、クランププレート１９１、クランプマグネット１９５及びクラン
プユニット２００を含む。
クランププレート１９１は、センターガイド部材１７０の上面上に配置され、回転軸１
３０の外周面に固定される。
クランプマグネット１９５は、クランププレート１９１上に配置され、接着剤によって
クランププレート１９１上に固定される。
クランプユニット２００は、センターガイド部材１７０上に配置され、下部が開口した
円筒状を有する。
クランプユニット２００は、センターガイド部材１７０上に配置されたクランプマグネ
ット１９５によってターンテーブル１６０と密着される。
光ディスク５０がセンターガイド部材１７０に挿入され、ターンテーブル１６０のフェ
ルト１６５上に配置されると、クランプユニット２００は、クランプマグネット１９５に
よってターンテーブル１６０に下降して、光ディスク５０の上面に密着される。
センターガイド部材１７０が光ディスク５０の内側面と接触し、クランプユニット２０
０が光ディスク５０と密着した後、光ディスク５０がターンテーブル１６０に対してスリ
ップしないようにするために、クランプユニット２００によって発生したスリップ防止ト
ルクは、ターンテーブル１６０がディスクを回転させる回転トルク以上でなければならな
い。
クランプユニット２００及びセンターガイド部材１７０によって発生したスリップ防止
トルクが、ターンテーブル１６０が光ディスク５０を回転させるための回転トルクよりも
小さい場合、光ディスク５０は、ターンテーブル１６０に対してスリップする。
また、クランプユニット２００及びセンターガイド部材１７０によって発生するスリッ
プ防止トルクが、ターンテーブル１６０がディスクを回転させるための回転トルクよりも
小さい場合は、光ディスク５０の回転中心とターンテーブル１６０の回転中心とがずれる
ことがある。
ターンテーブル１６０によって回転される光ディスク５０がターンテーブル１８０上で
スリップする場合は、データの読み取りエラーまたはデータの書き込みエラーが発生する
。
本発明の一実施例では、ターンテーブル１６０に対して光ディスク５０がスリップする
ことを防止するために、スリップ防止トルクは、約８００ｇf・cm〜約１，５００ｇf・cm
である。
ターンテーブル１６０に対して光ディスク５０がスリップすることを防止するためのス
リップ防止トルクが８００ｇf・cmの場合、回転軸１３０の回転数が１３，８００ｒｐｍ
で、光ディスク５０はターンテーブル１６０に対してスリップしない。
一方、ターンテーブル１６０に対してディスク５０がスリップすることを防止するため
のスリップ防止トルクが８００ｇf・cm以下の場合、光ディスク５０はターンテーブル１
６０に対してスリップし、指定されたコンパクトディスクアクセスタイムよりもいくらか
低いコンパクトディスクアクセスタイム（Ｘ）が発生する。不正確なコンパクトディスク
アクセスタイム（Ｘ）によってデータの読み取りエラーまたはデータの書き込みエラーが
発生する。
一方、ターンテーブル１６０に対して光ディスク５０がスリップすることを防止するた
めのスリップ防止トルクが１，６００ｇf・cm以上の場合、フェルト１６５に光ディスク
５０が焦げ付けることがある。
したがって、ターンテーブル１６０に対して光ディスク５０がスリップすることを防止
するためのスリップ防止トルクは、好ましくは、約８００ｇf・cm〜約１，５００ｇf・cm
である。
本発明の一実施例では、ターンテーブル１６０に対して光ディスク５０がスリップする
ことを防止するためのスリップ防止トルクを向上させるために、摩擦力の大きいフェルト
１６５を用いる。これを具現するために、本実施例においてターンテーブル１６０のフェ
ルト１６５は、Ｃｌラバーに比べて大きな摩擦係数を有するシリコンまたはウレタンを含
む。
スリップ防止トルクを向上させるためには、弾性部材１８０で、回転軸１３０の軸方向
にセンターガイド部材１７０を押す力を増加させる。
弾性部材１８０から回転軸１３０の軸方向にセンターガイド部材１７０を押す力は約１
５０ｇf〜約１７０ｇfでもよい。
これと異なって、スリップ防止トルクを向上させるために、クランプユニット２００と
クランプマグネット１９５との間の吸引力を増加させてもよい。
これを具現するために、クランプユニット２００とクランプマグネット１９５との間の
吸引力は、約４５０ｇf〜約５５０ｇfである。この時、クランプユニット２００とクラン
プマグネット１９５との間のギャップは、約０．７ｍｍである。
本発明の一実施例において、トルクを向上させるために、ＣＩラバーに代えて、摩擦力
の大きいフェルト１６５を用いる。したがって、摩擦力の大きいフェルト１６５をターン
テーブル１６０上に配置した後、弾性部材１８０の張力またはクランプマグネット１９５
の磁力を調節することで、ターンテーブル１６０に対して光ディスク５０がスリップする
ことを防止するスリップ防止トルクを向上させることができる。
以上で詳細に説明したように、ターンテーブル上に配置されて光ディスクに接触される
フェルトの摩擦力を向上させ、ターンテーブルとセンターガイド部材との間の弾性部材の
弾性力及びクランプユニットがディスクを加圧して発生したスリップ防止トークを向上さ
せ、ターンテーブルに対して光ディスクがスリップすることを防止することで、データの
読み取りエラーまたはデータの書き込みエラーを防止することができる。
以上では、本発明の一実施例により本発明を説明したが、本発明の属する技術分野にお
ける通常の知識を有する者が、本発明の技術的思想を脱しない範囲内で変更や変形したも
のも本発明に属するのは当然である。より詳しくは、種々の変形および修正が、明細書、
図面、および添付の請求項の範囲内で、構成要素部分および／または主題の組み合せ配置
において可能である。構成要素部分および／または主題の組み合わせ配置における変形お
よび修正に加えて、当業者にとって他の使用例も明らかである。

Claims (7)

  1. 回転軸と、
    前記回転軸に結合され、ディスクと接触するフェルトを含むターンテーブルと、
    前記回転軸に挿入され、前記ディスクの内周面と結合されるセンターガイド部材と、
    前記ターンテーブルと向き合って配置されるクランプユニットを前記フェルト側に吸引するクランプマグネットと、
    前記ターンテーブルと前記センターガイド部材との間に介在され、前記センターガイド部材を回転軸の軸方向に弾性支持する弾性部材と、を含み、
    前記弾性部材から前記回転軸の軸方向に前記センターガイド部材を押す力は、１．４７０（Ｎ）〜１．６６７（Ｎ）（１５０ｇｆ〜１７０ｇｆ）であり、
    前記クランプユニットが前記ディスクを押す力は、４．４１２（Ｎ）〜５．３９３（Ｎ）（４５０ｇｆ〜５５０ｇｆ）である
    ことを特徴とするディスク回転装置。
  2. 前記クランプユニット及び前記弾性部材によって前記ディスクの上面に印加されるスリップ防止トルクは、前記ターンテーブルによって前記ディスクに印加される回転トルクよりも大きく、前記ディスクと前記ターンテーブルのスリップを防止することを特徴とする請求項１に記載のディスク回転装置。
  3. 前記スリップ防止トルクは、７．８４５×１０−２（Ｎ・ｍ）〜１．４６７×１０−１（Ｎ・ｍ）（８００ｇｆ・ｃｍ〜１，５００ｇｆ・ｃｍ）であり、
    前記弾性部材は、前記センターガイド部材を前記回転軸の軸方向及び径方向に押すものである、ことを特徴とする請求項２に記載のディスク回転装置。
  4. 前記フェルトは、シリコンとウレタンとからなる群より選ばれた少なくとも一つを含
    むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のディスク回転装置。
  5. 前記クランプユニットと前記クランプマグネットとの間のギャップは、０．７ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のディスク回転装置。
  6. 前記回転軸を支える軸受、前記軸受に結合された軸受ハウジング、前記軸受ハウジングの外周面に結合されたコア及び前記コアに巻線されたコイルを含む固定子と、
    前記回転軸に結合され、前記コアと向かい合うマグネットを含む回転子と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク回転装置。
  7. 前記弾性部材は、コイルばねを含み、前記コイルばねの前記ターンテーブルに面する一端部は第１直径を有し、前記コイルばねの前記センターガイド部材に面する他端部は、前記コイルばねの前記第１直径よりも小さい第２直径を有することを特徴とする請求項１に記載のディスク回転装置。
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