JP6262423B2 - ディスククランプユニット及びこれを有するスピンドルモーター - Google Patents

ディスククランプユニット及びこれを有するスピンドルモーター Download PDF

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Description

本発明は、マグネットなしにディスク及びヨークの浮上が防止できるディスククランプユニット及びこれを有するスピンドルモーターに関する。
一般に、光学ディスク装置(Optical Disc Driver、ODD)は、光ディスクにデータを書き込み、または光ディスクからデータを読み取る。光学ディスク装置は、光ディスクを高速回転させるスピンドルモーター、光ディスクの半径方向に移動しながら、光ディスクにデータを書き込み、または光ディスクからデータを読み取る光ピックアップモジュール、光ピックアップモジュールをディスクの半径方向に移送するステッピングモーター、及び光ディスクの上面を押し付けて固定するディスククランプユニットを含む。
従来、光学ディスク装置のディスククランプユニットは、スピンドルモーターによって回転する光ディスクの上面を押し付けて光ディスクの離脱を防止している。ディスククランプユニットは、金属板を含み、スピンドルモーター中、光ディスクの開口に結合する調心ユニットであるセンターコーンにはマグネットが取り付けられる。ディスククランプユニットの金属板は、センターコーンのマグネットに吸着して、これによって光ディスクは、金属板とセンターコーンとの間に固定される。
しかし、マグネットを利用してディスククランプユニットの金属板が吸着する方式は、マグネットを用いるため生産コストが大きく増加し、これに加えて組み立て部品数及び組み立て工程数が大きく増加する問題がある。
本発明は、マグネットなしにスピンドルモーターに光ディスクを固定するのに適するディスククランプユニット及びこれを利用したスピンドルモーターを提供する。
一実施形態として、ディスククランプユニットは、中空が形成された側壁部及び側壁部の端部から内側に形成された支持部を含むケース、側壁部内に配置され、支持部に支持され光ディスクをクランプするクランパー、クランパーを覆うカバープレート、及びクランパーとカバープレートとの間に介在して、クランパーを光ディスクの上面に向かう方向に加圧する弾性部材を含む。
一実施形態として、スピンドルモーターは、ベアリング及びベアリングを収納するベアリングハウジングを含むベアリングアセンブリー、ベアリングハウジングに結合されたコア及びコアに巻線されたコイルを含む固定子、ベアリングに回転可能に挿入された回転軸、回転軸に結合したヨーク及びコアと向き合うように配置されたマグネットを含む回転子、回転軸に結合してヨークと接触したターンテーブル、回転軸に挿入され、回転軸に沿って往復運動し、非磁性体からなるセンターコーン、及びターンテーブルの上面に配置され、センターコーンと接触する非磁性体クランパー及び非磁性体クランパーに弾性力を加えて非磁性体クランパーをターンテーブルの上面に向かう方向に加圧する弾性部材を含むディスククランプユニットを含む。
以上、詳細に説明したように、ターンテーブル上に支持された光ディスクの貫通孔に結合したセンターコーンを非磁性体で形成し、センターコーンの上部に非磁性体で光ディスクを弾性部材の弾性力を利用して押すクランパーを配置することによって、磁気力なしに弾性力で光ディスクを固定することによって、組み立て部品数、組み立て工程数及び生産コストを大きく減少させる効果を持つ。
本発明の一実施形態に係るディスククランプユニットを含む光学ディスク駆動装置を図示した分解斜視図である。 図1のディスククランプユニットの分解斜視図である。 図2の組み立て断面図である。 図2の弾性部材を図示した側面図である。 ディスククランプユニットを含むスピンドルモーターを示した断面図である。
図1は、本発明の一実施形態に係るディスククランプユニットを含む光学ディスク駆動装置を示した分解斜視図である。図2は、図1のディスククランプユニットの分解斜視図である。図3は、図2の組み立て断面図である。図4は、図2の弾性部材を示した側面図である。
図1〜図3を参照すると、ディスククランプユニット100は、光学ディスク駆動装置1の外側をなすケース110、光ディスク(D)を押して固定するクランパー120、カバープレート130、及び弾性部材140を含む。
ケース110は、光学ディスク駆動装置1の外側を形成し、ケース110は、金属板をプレス加工して形成してもよい。ケース110は、上板101及び上板101と連結された側面板103を含む。上板101には、上板101の下部に向けてパイプ状に延びて、中空104が形成された側壁部105及び側壁部105の端部から内側に上板101と平行方向に延びた支持部106が形成される。
側壁部105によって形成された空間には、後述されるクランパー120が収納され、支持部106にはクランパー120が支持され、支持部106はクランパー120の離脱を防止する。側壁部105によって形成された空間によって、クランパー120は上下に動く。
クランパー120は、側壁部105によって形成された空間内に収納され、クランパー120は、支持部106によって支持される。クランパー120は、柱状に形成されたボス部122、ボス部122の外周面から突出して凹状に後述されるセンターコーンを収納する収納部124、収納部124から延びて光ディスクの上面を押すクランプ部126及びクランプ部126から延びて支持部106に係止する係止部128を含む。本発明の一実施形態において、クランパー120をなすボス部122、収納部124、クランプ部126及び係止部128は、各々磁場に反応しない非磁性体からなしてもよい。即ち、本発明の一実施形態において、クランパー120は、合成樹脂のような非磁性体からなってもよい。
カバープレート130は、側壁部105に収納されたクランパー120を覆い、カバープレート130によってクランパー120は、側壁部105内部に形成された空間から離脱しなくなる。カバープレート130は、板状に形成され、カバープレート130にはクランパー120のボス部122が突出するのに適した貫通孔132が形成される。カバープレート130の貫通孔132は、クランパー120が側壁部105の内部でチルトすることなくアップ−ダウンできるようにする。
本発明の一実施形態において、カバープレート130は、例えば、合成樹脂のような非磁性体からなってもよい。特に、カバープレート130は、摩擦及び摩耗に強いテフロン樹脂等で作製してもよい。
弾性部材140は、カバープレート130とクランパー120との間に介在してもよい。本発明の一実施形態において、弾性部材140は、例えば、コイルスプリングを含む。弾性部材140は、例えば、金属コイルスプリング、または合成樹脂コイルスプリングを含んでもよい。これとは異なり、弾性部材140は、クランパー120を押す板スプリングを含んでも差し支えない。
弾性部材140であるコイルスプリングはクランパー120を支持部106に向けて押し出す。本発明の一実施形態において、弾性部材140の第1端部は、カバープレート130の内側面に接触し、弾性部材140の前記第1端部と対向する第2端部は、クランパー120のクランプ部126の内側面に接触される。
弾性部材140中カバープレート130の内側面に接触する第1端部は、第1径で形成され、弾性部材140中クランパー120に接触する第2端部は、前記第1径より大きい第2径で形成してもよい。本発明の一実施形態において、弾性部材140の径を互いに異なるように形成することによって、弾性部材140がより安定的にクランパー120を弾力的に支持することができる。弾性部材140によって、クランパー120は、光ディスクとクランプされ、クランパー120は、光ディスクと共に回転される。クランパー120が光ディスクと共に回転する場合、クランパー120を押す弾性部材140にも回転力が印加される。弾性部材140に回転力が印加される場合、弾性部材140はクランパー120及びカバープレート130との間で回転できるが、弾性部材140が回転する場合、騒音、及びカバープレート130またはクランパー120の摩耗が発生する。
本発明の一実施形態においては、弾性部材140の回転によるカバープレート130、またはクランパー120の騒音または摩耗を防止、または抑制するために、弾性部材140と接触するカバープレート130、またはクランパー120には、スリップ層150を形成してもよい。スリップ層150は、カバープレート130、またはクランパー120の摩擦係数より低い摩擦係数を持つ物質を含んでもよい。スリップ層150は、 薄肉の膜状で形成してもよい。
一方、弾性部材140の回転によって、カバープレート130から発生される騒音、または摩耗を防止または抑制するために、カバープレート130と接触する弾性部材140の第1端部には、図4に示されたように、少なくとも一つの第1凹凸部142が形成される。
弾性部材140の第1端部に形成された第1凹凸部142は、弾性部材140の第1端部がカバープレート130に点接触するようにして、カバープレート130及び弾性部材140の第1端部の摩擦を大きく減少させることができる。また、弾性部材140の回転によって、クランパー120から発生される騒音、または摩耗を防止または抑制するために、クランパー120と接触する弾性部材140の第2端部には図4に示されたように少なくとも一つの第2凹凸部144が形成される。
弾性部材140の第2端部に形成された第2凹凸部144は、弾性部材140の第2端部がクランパー120に点接触するようにして、クランパー120及び弾性部材140の第2端部の摩擦を大きく減少させることができる。
図5は、本発明の他の実施形態に係るディスククランプユニットを含むスピンドルモーターを示した断面図である。
図5を参照すると、スピンドルモーター900は、ベースプレート200、ベアリングアセンブリー250、固定子300、回転軸400、回転子500、ターンテーブル600、センターコーン700、及びディスククランプユニット100を含む。
ベースプレート200は、回路基板210が取り付けられるプレート状に形成され、ベースプレート200には、ベースプレート200の後面から前記後面と対向する前面に向かう方向に突出したバリ部220が形成される。ベアリンアセンブリー250は、ベアリング260及びベアリングハウジング270を含む。ベアリングハウジング270は、例えば、上部が開口された筒状に形成され、ベアリングハウジング270は、ベースプレート200のバリ部220に圧入される。
ベアリング260は、後述される回転軸が挿入されるパイプ状に形成され、ベアリング260は、ベアリングハウジング270の内部に配置される。固定子300は、コア310及びコイル320を含み、コイル320は、コア310の突出部に巻線され、コア310は、ベアリングハウジング270の外側面に圧入される。回転軸400は、ベアリングアセンブリー250のベアリング260に回転可能に結合する。回転子500は、ヨーク510及びマグネット520を含む。ヨーク510は、下部が開口された筒状に形成され、ヨーク510の上板の回転中心には回転軸400の外周面に結合するヨークバリ部512が形成される。マグネット520は、ヨーク510の上板から延びた側面板の内側面に配置される。ターンテーブル600は、円板状に形成され、ターンテーブル600は、回転軸400を貫いてヨーク510の上板上に配置される。ターンテーブル600は、回転軸400に圧入され、回転軸400及びターンテーブル600は共に回転する。
センターコーン700は、回転軸400に挿入される貫通孔710を含み、センターコーン700は、ターンテーブル600の上部に配置される。センターコーン700は、回転軸400の外周面に沿ってアップ−ダウン可能に回転軸400に結合される。センターコーン700とターンテーブル600との間には、コイルスプリング720が介在し、センターコーン700は、コイルスプリング720によって弾力的に支持される。
センターコーン700は、光ディスクの回転中心に形成された貫通孔と結合し、センターコーン700は、光ディスクを固定及び光ディスクの回転中心を回転軸400の回転中心に合わせる。本発明の一実施形態において、センターコーン700は、ディスククランプユニット100と結合して、光ディスクを固定するためのマグネットを含むことなく、本発明の一実施形態において、センターコーン700は、合成樹脂のような非磁性体を含む。本発明の一実施形態において、センターコーン700がマグネットを含むことなく後述されるディスククランプユニット100と結合して、光ディスクを固定することによって、スピンドルモーターの製造工程数、組み立て部品数、及び生産コストを大きく減少させることができる。
図1〜図5を参照すると、ディスククランプユニット100は、光学ディスク駆動装置1の外側をなすケース110、クランパー120、カバープレート130、及び弾性部材140を含む。
ケース110は、光学ディスク駆動装置1の外側を形成し、ケース110は、金属板をプレス加工して形成してもよい。ケース110は、上板101及び上板101と連結された側面板103を含む。
上板101には、上板101の下部に向けてパイプ状に延びて、中空104が形成された側壁部105及び側壁部105の端部から内側に上板101と平行する方向に延びた支持部106が形成される。
側壁部105によって形成された空間には、後述されるクランパー120が収納され、支持部106にはクランパー120が支持され、支持部106は、クランパー120の離脱を防止する。側壁部105には、クランパー120が上下に動くのに適した空間が形成される。
クランパー120は、側壁部105によって形成された空間内に収納され、クランパー120は支持部106によって支持される。
機能的に区分すると、クランパー120は柱状に形成され、センターコーン700の貫通孔内に下段が挿入されるボス部122、ボス部122の外周面から突出して凹状に後述されるセンターコーンを収納する収納部124、収納部124から延びてセンターコーン700に結合された光ディスクの上面を押すクランプ部126、及びクランプ部126から延びて支持部106に係止する係止部128を含む。本発明の一実施形態において、クランパー120をなすボス部122、収納部124、クランプ部126及び係止部128は、各々磁場に反応しない非磁性体からなってもよい。即ち、本発明の一実施形態において、クランパー120は、合成樹脂のような非磁性体からなってもよい。
カバープレート130は、側壁部105に収納されたクランパー120を覆って、カバープレート130によって、クランパー120は、側壁部105の内部に形成された空間から離脱しなくなる。カバープレート130は、板状に形成され、カバープレート130には、クランパー120のボス部122が突出するのに適した貫通孔を132が形成される。カバープレート130の貫通孔132は、クランパー120が側壁部105の内部でチルトすることなくセンターコーン700に向けてアップ−ダウンできるようにする。
本発明の一実施形態において、カバープレート130は、例えば、合成樹脂のような非磁性体からなってもよい。特に、カバープレート130は、摩擦及び摩耗に強いテフロン樹脂等で作製されてもよい。
弾性部材140は、カバープレート130とクランパー120との間に介在してもよい。本発明の一実施形態において、弾性部材140は、例えば、コイルスプリングを含む。弾性部材140は、例えば、金属コイルスプリング、または合成樹脂コイルスプリングを含んでもよい。
弾性部材140であるコイルスプリングは、クランパー120をセンターコーン700に向けて押し出す。本発明の一実施形態において、弾性部材140の第1端部は、カバープレート130の内側面に接触して、弾性部材140の前記第1端部と対向する第2端部は、クランパー120のクランプ部126の内側面に接触してもよい。
弾性部材140中カバープレート130の内側面に接触する第1端部は、第1径で形成され、弾性部材140中クランパー120に接触する第2端部は、前記第1径より大きい第2径で形成してもよい。本発明の一実施形態において、弾性部材140の径を互いに異なるように形成することによって、弾性部材140がより安定的にクランパー120を弾力的に支持することができる。弾性部材140によって、クランパー120は、光ディスクとクランプされ、クランパー120は、光ディスクと共に回転することができる。クランパー120が、光ディスク共に回転する場合、クランパー120を押す弾性部材140にも回転力が印加される。弾性部材140に回転力が印加される場合、弾性部材140は、クランパー120とカバープレート130との間で回転できるが、弾性部材140が回転する場合、騒音、及びカバープレート130またはクランパー120の摩耗が発生することがある。
本発明の一実施形態においては、弾性部材140の回転によるカバープレート130、またはクランパー120の騒音または摩耗を防止または抑制するために、弾性部材140と接触するカバープレート130、またはクランパー120には、スリップ層150を形成してもよい。スリップ層150は、カバープレート130またはクランパー120の摩擦係数より低い摩擦係数を持つ物質を含んでもよい。スリップ層150は、薄肉の膜状で形成されてもよい。
一方、弾性部材140の回転によって、カバープレート130から発生される騒音、または摩耗を防止または抑制するために、カバープレート130と接触する弾性部材140の第1端部には、図4に示されたように、少なくとも一つの第1凹凸部142を形成してもよい。
弾性部材140の第1端部に形成された第1凹凸部142は、弾性部材140の第1端部が、カバープレート130に点接触するようにして、カバープレート130及び弾性部材140の第1端部の摩擦を大きく減少させることができる。また、弾性部材140の回転によってクランパー120から発生される騒音、または摩耗を防止、または抑制するために、クランパー120と接触する弾性部材140の第2端部には、図4に示されたように、少なくとも一つの第2凹凸部144を形成してもよい。
弾性部材140の第2端部に形成された第2凹凸部144は、弾性部材140の第2端部がクランパー120に点接触するようにして、クランパー120及び弾性部材140の第2端部の摩擦を大きく減少させることができる。
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、これは例示的なものに過ぎなく、当分野において通常の知識を有する者であれば、これらから種々の変形及び均等な範囲の実施形態が可能であることは明らかである。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、次の特許請求範囲によって定めなければならない。
1 光学ディスク駆動装置
100 ディスククランプユニット
101 上板
103 側面板
104 中空
105 側壁部
106 支持部
110 ケース
120 クランパー
122 ボス部
124 収納部
126 クランプ部
128 係止部
130 カバープレート
132 貫通孔
140 弾性部材
142、144 凹凸部
150 スリップ層
200 ベースプレート
220 バリ部
250 ベアリングアセンブリー
260 ベアリング
270 ベアリングハウジング
300 固定子
310 コア
320 コイル
400 回転軸
500 回転子
510 ヨーク
512 ヨークバリ部
520 マグネット
600 ターンテーブル
700 センターコーン
710 貫通孔
720 コイルスプリング
900 スピンドルモーター

Claims (18)

  1. 中空が形成された側壁部及び前記側壁部の端部から内側に延びた支持部を含むケース、
    光ディスクの上面をクランプするために、前記側壁部内に配置され、前記支持部に支持されるクランパー、
    前記クランパーを覆うカバープレート、及び
    前記クランパーと前記カバープレートとの間に介在して、前記クランパーを前記光ディスクの前記上面に向かう方向に加圧する弾性部材を含み、
    前記クランパーは、前記クランパーの上面の中心から突出したボスを含み、前記カバープレートは、前記ボスが挿入される貫通孔を有することを特徴とする、ディスククランプユニット。
  2. 前記弾性部材は、コイルスプリングを含むことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  3. 前記弾性部材中前記カバープレートと接触する部分は、前記カバープレートと点接触する複数の第1凹凸部を含み、前記弾性部材中前記クランパーと接触する部分には前記クランパーと点接触する複数の第2凹凸部を含むことを特徴とする、請求項2に記載のディスククランプユニット。
  4. 前記弾性部材中前記カバープレートと接触する第1端部は、第1径で形成され、前記第1端部と対向して前記クランパーと接触する第2端部は、前記第1径より大きい第2径で形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  5. 前記カバープレートと前記弾性部材との間、前記クランパーと前記弾性部材との間には、回転スリップを発生させるスリップ層が形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  6. 前記クランパーは、前記弾性部材及び前記光ディスクと接触する平坦なクランプ部及び前記弾性部材の内側に形成されて上部に凸状に突出した突出部を含むことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  7. 前記クランパーは、非磁性体で形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  8. 前記クランパーは、合成樹脂で形成されたことを特徴とする、請求項7に記載のディスククランプユニット。
  9. 前記弾性部材は、金属コイルスプリング及び合成樹脂コイルスプリング中いずれか一つを含むことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  10. 前記弾性部材は、前記クランパーを前記光ディスクに向かう方向に押す板スプリングを含むことを特徴とする、請求項1に記載のディスククランプユニット。
  11. ベアリング及びベアリングを収納するベアリングハウジングを含むベアリングアセンブリー、
    前記ベアリングハウジングに結合されたコア及びコアに巻線されたコイルを含む固定子、
    前記ベアリングに回転可能に挿入された回転軸、
    前記回転軸に結合したヨーク及び前記コアと向き合うように配置されたマグネットを含む回転子、
    前記回転軸に結合し前記ヨークと接触したターンテーブル、
    前記回転軸に挿入されて、前記回転軸に沿って往復運動し、非磁性体からなるセンターコーン、及び
    前記ターンテーブルの上面に配置されて前記センターコーンと接触する非磁性体クランパーと、前記非磁性体クランパーを覆うカバープレートと、前記非磁性体クランパーに弾性力を加えて、前記非磁性体クランパーを前記ターンテーブルの上面に向かう方向に加圧する弾性部材を含むディスククランプユニットを含み、
    前記クランパーは、前記クランパーの上面の中心から突出したボスを含み、前記カバープレートは、前記ボスが挿入される貫通孔を有することを特徴とする、スピンドルモーター。
  12. 前記クランパーは、ケースに収納され、前記ケースは、中空が形成された側壁部及び前記側壁部の端に沿って内側に形成された支持部を含むことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
  13. カバープレートと前記弾性部材との間、及び前記クランパーと前記弾性部材との間に各々形成されたスリップ層をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
  14. 前記弾性部材は、コイルスプリングを含むことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
  15. 前記クランパーは、合成樹脂で形成されたことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
  16. 前記弾性部材は、金属コイルスプリング及び合成樹脂コイルスプリング中いずれか一つを含むことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
  17. 前記弾性部材は、前記クランパーを光ディスクに向けた方向に押す板スプリングを含むことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
  18. 前記弾性部材中カバープレートと接触する部分は、前記カバープレートと点接触する複数の第1凹凸部を含み、前記弾性部材中前記クランパーと接触する部分には前記クランパーと点接触する複数の第2凹凸部を含むことを特徴とする、請求項11に記載のスピンドルモーター。
JP2012234733A 2011-10-24 2012-10-24 ディスククランプユニット及びこれを有するスピンドルモーター Expired - Fee Related JP6262423B2 (ja)

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