JPH02308466A - ディスククランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、両面に情報が記録されたディスクからその情
報を再生するためのディスクプレーヤに関し、特にその
ディスククランプ装置に関するものである。

従来の技術 最近、動画と音声を両面に記録した光ディスクが普及し
つ２ある。現在使用されている映像用光ディスクは、３
０ｃｍの直径のもので片面の収録時間が６０分程度であ
るため、６０分以上の映画等を収録するためには表面、
裏面に連続して記録されている。したがってこのような
ディスクを再生するには表裏面連続再生ディスクプレー
ヤが便利であり、その需要は今後多くなると予想される
。

一方、前記映像用光ディスクは片面に信号が記録された
円盤を２枚貼り合わせて両面ディスクとして構成される
。各々の円盤の信号は各々に設けられた中心孔を中心に
して渦巻き状に記録されている。ここで、製造上２枚の
円盤は各々の中心孔を完全に一致させて貼り合わせるこ
とが困難なため、両面ディスクとして完成された時２つ
の中心孔がずれているものも多い。このような中心孔に
ずれのあるディスクを再生する場合、一方の面を再生す
るときはその面の中心孔を中心にディスクを回転させ、
もう一方の面を再生する際には他方の中心孔を中心に回
転させなければならない。もし再生面と違う面の中心孔
を中心にディスクを回転させると、回転中心と記録され
た信号の中心がずれてしまうため正しく信号が読み取れ
なくなる恐れがある。このためディスクを裏返さずに両
面の再生ができるディスクプレーヤでは、再生面を変え
る時にはその再生面に対応してディスクの中心孔も変え
ることにより正しい回転中心を確保する必要がある。

以下に、従来のディスククランプ装置について説明する
。

第５図はこの従来のディスククランプ装置全体の斜視図
を示すものであり、第６図、第７図及び第８図はその右
側面図であり、第９図、第１０図及び第１１図はクラン
パプロッタの断面図である。

第９図において、ｌａ＋１ｂはその片面に信号が記録さ
れた透明な円盤であり、各々の信号面が互いに内側にな
るように貼り合わされてディスク１が構成されている。

２はスピンドル、３はディスク１を搭載するターンテー
ブルでスピンドル２に固定されており、一体となって回
転する。９は保持部材でスラスト受け１２が取り付けら
れている。４はターンテーブル３に内蔵された第１芯出
部材であり、スピンドル２に沿って摺動自在に保持され
ており、スピンドル２に対して同心に形成されたテーバ
部４ａが円盤１ａの中心孔に係合自在となっている。５
はターンテーブル３と第１芯出部材４の間に保持されて
おり、第１芯出部材４を円盤１ａの中心孔に対して弾性
付勢するための第１芯出しばねである。６はその中心部
にガイド孔６ｂを有し、外周部にはガイド孔６ｂと同心
にテーバ部６ａが形成された第２芯出部材であり、ガイ
ド孔６ｂはスピンドル２と係合自在に、またテーバ部６
ａは円盤１ｂの中心孔と係合自在になっている。７は保
持部材９と第２芯出部材６の間に保持されつつ、第２芯
出部材６を円盤１ｂの中心孔に対して弾性付勢するため
の第２芯出しばね、８はディスク１をターンテーブル３
に押圧するためのクランパ、１０は保持部材９とクラン
パ８の間に保持されつつ、クランパ８に押圧力を与える
クランパばねである。１１は保持部材９を上昇または下
降押圧するための押圧部材であり、その両側面部には各
々２本ずつのピンｌｌａが植立されている（第５図）。

第２芯出部材６．第２芯出ばね７、クランパ８．保持部
材９．クランパばね１０によりクランパプロッタが構成
される。

第５図において、１７はディスク１を搭載するトレイ、
１８．１９はトレイ１７の両側部に設はラレトレイ１７
を支持するためのトレイ受けであり、それぞれピン１８
ａ、　　１９ａ（図示せず）が植立されている。１４．
１５はトレイ受＋ｆ　１８゜１９に植立したピン１８　
ａ　＋　１９　ａと押圧部材１１に植立したピンｌｌａ
に係合するカム溝を有するクランプカムであり、それぞ
れ案内板２０．２１の外側面で水平方向に移動自在に支
持されている。

工６はクランプカム１４を駆動するカム駆動モータ、１
６ａはカム駆動モータ１６に取り付けられクランプカム
１４に形成されたラックに噛み合うカム駆動ギヤ、２２
は両側面のクランプカム１４゜１５の動きを連動させる
ための左右連動ギヤであり、それぞれのクランプカム１
４．１５に形成されたラックに噛み合う２つのギアが連
結軸の両端に固定されている。案内板２０．２１にはピ
ン１１ａ。

１８ａ＊１９ａを案内する案内溝２０ａが設けられてい
る。

第６図において、クランプカム１４には１４ａと１４ｂ
のカム溝が形成されている。押圧部材１１にはピンｌｌ
ａが植立しておりカム溝１４ｂに係合されている。トレ
イ受け１８にはピン１８ａが植立しておりカム溝１４ａ
に係合している。

第９図は、ディスク１がターンテーブル３に搭載された
状態でのクランパプロッタの断面図を示すものである。

ディスク１は円盤１ａと１ｂが接合されたものでそれぞ
れの中心孔がずれている。

以上のように構成されたクランプ装置について、以下そ
の動作について説明する。

まず第５図において、トレイ１７にディスク１が搭載さ
れるとカム駆動モータ１６が回転しカム駆動ギヤ１６ａ
によってクランプカム１４を駆動する。クランプカム１
４の移動によって左右連動ギヤ２２が回転し、もう一方
のクランプカム１５を駆動する。そして６図に示すよう
に、カム駆動ギヤ１６ａが左に回転することによってク
ランプカム１４が左に移動し、カム溝１４ａと案内板２
０に設けられた案内溝２０ａ（第５図に示す）に沿って
トレイ受け１８が下向きに駆動される。またカム溝１４
ｂと案内溝２０ａに沿って押圧部材１１も下向きに駆動
され、第７図に示す状態になる。

このときのクランパブロックの断面図を第１０図に示す
。第１０図において、押圧部材１１によって保持部材９
が押圧されクランプばね１０の圧縮力によりクランパ８
がディスク１をクランプする。クランプされる際に第１
芯出部材４のテーバ部４ａが円盤１ａの中心孔に係合す
る。また、第２芯出部材６のガイド孔６ｂにはスピンド
ル２の先端部が係合し、クランパブロックの回転中心を
スピンドル２の回転中心にほぼ一致させる。この様にし
てディスク１の円盤１ａの中心がスピンドル２の中心と
一致する。スピンドル２の回転によってターンテーブル
３が回転する。ターンテーブル３のディスク載置面には
ゴム３ａが設けられており、このゴム３ａとディスク１
（円盤１ａ）の表面との間の摩擦力によってターンテー
ブル３の回転力がディスク１に伝えられ、回転駆動され
る。

次に、ディスク１を前記と反対側から、すなわち円盤１
ｂの側から再生する場合について説明する。この際には
ディスク１の円盤１ｂの中心とスピンドル２の中心を一
致させる必要がある。

第７図の状態よりさらにクランプカム１４が左に移動す
ると、カム溝１４ｂに沿って押圧部材１１のみが下に移
動し、第８図に示す状態になる。このときのクランパブ
ロックの動作は、第１０図の状態よりさらに押圧部材１
１が下がり、第２芯出部材ばね７の圧縮力により第２芯
出部材６が第１芯出部材４を押し下げ、さらに第２芯出
部材６のテーバ部６ａが円盤１ｂの中心孔の角に当接す
る。

前記したようにディスク１は互いの中心孔がずれて接合
された２枚の円盤１ａ、ｌｂにより構成されており、第
７図の状態では円盤１ａの中心とスピンドル２の中心が
一致しているため、円盤１ｂの中心とスピンドル２の中
心とはずれている。一方、第２芯出部材６はスピンドル
２との係合によって互いの同心状態が確保されているた
め、第２芯出部材６が円盤１ｂの中心孔に当接する際に
は前記ずれのため片当りが生ずる。このため第２芯出部
材６がさらに下降すると、テーバ部６ａから円盤１ｂの
半径方向に分力が加わり、これによりディスク１を半径
方向に移動させながらその中心孔に係合する。この状態
を第１１図に示す。このようにして円盤１ｂの中心がス
ピンドル２の中心と一致し、ディスク１が再生される状
態になる。

発明が解決しようとする課題 上記の芯出し動作では、ディスク１の円盤１ｂの中心孔
に第２芯出部材６を係合させる際に、ターンテーブル３
とクランパ８によってクランプされたディスクをターン
テーブル上で移動させる必要がある。ターンテーブル３
のディスク載置面にはゴム３ａが接合されているので、
ディスクを移動させるためにはディスク表面とゴム３ａ
表面およびクランパ表面との間の摩擦力に打ち勝つだけ
の分力を発生させる必要があり、第２芯出部材６を押し
下げる力を大きくしなければならない。そして上述した
構成では芯出しの動作が完了した後にも、前記第２芯出
部材６には芯出しの際に加わったのと同じ力を加え続け
る。このためクランパブロックを支持するスラスト受け
１２は、高速回転しつつ大きな荷重に耐えられるものに
する必要があり、振動などの而から回転精度も高いもの
が要求される。したがって高価なスラストベアリング等
が必要となっていた。スピンドル２のスラスト受けにつ
いても同様であった。また、第２芯出部材６のテーバ部
から円盤１ｂの中心孔にも大きな力がかかり続けるため
、前記中心孔の内周部が傷み易いという課題もあった。

本発明は上記課題に鑑み、ディスクの芯出しが完了して
ディスクを回転駆動する際に、クランパブロックに加わ
る力を必要最小限にとどめ、性能の安定したディスクク
ランプ装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するにあたり、発明者は以下の点に着目
した。すなわち （１）第１芯出部材の作用状態から第２芯出部材の作用
状態に移行する際に、ディスクの中心孔に前記第２芯出
部材を係合させる瞬間のみ大きな力が必要である。

（２）第２芯出部材が作用状態にあり、ディスクが回転
駆動されている時はディスクがターンテーブル上でずれ
ないようにクランプされていればよく、これに要するク
ランプ力は前記第２芯出部材をディスクの中心孔に係合
させるに必要な力よりもかなり小さい。

したがって、クランパブロックに加える力を２段階に切
り替えてやればよい。但し、前記加える力を弱めた場合
にも第２芯出部材を作用状態にしておくことは必要であ
る。

以上の観点から本発明のディスククランプ装置は、ディ
スクを搭載するためのターンテーブルと、前記ターンテ
ーブルを回転駆動するスピンドルと、前記ディスクを前
記ターンテーブルに押圧してクランプするためのクラン
パと、前記ディスクの一方向から前記中心孔に係合自在
な第１芯出部材と、前記ディスクの他方向から前記中心
孔に係合自在な第２芯出部材と、前記第２芯出部材が前
記ディスクの芯出しを行うために必要な押圧力を前記第
２芯出部材に与えるために、通電することにより変形す
る形状記憶部材を含む押圧手段と、前記第２芯出部材が
前記ディスクの芯出しを行った状態で前記第２芯出部材
を保持するための保持手段と、前記第２芯出部材が前記
ディスクの芯出しを行った後に通電を解除した前記押圧
手段をもとの状態に復元するための復元手段とにより構
成されたものである。

さらに前記第１押圧手段の作用状態から前記第２押圧手
段の作用状態に切り換えた際、前記第２芯出部材が非作
用状態とならないように、前記第２芯出部材が前記ディ
スクの芯出しを行った状態で前記第２芯出部材を保持す
るための保持手段とを存する構成とした。

作用 本発明は、上記した構成により、第２芯出部材がディス
クの中心孔に係合する際には、前記ディスクの芯出しを
行うために必要な押圧力を形状記憶部材の変形を利用し
た押圧手段により前記第２芯出部材に与えて芯出し動作
を行い、芯出し動作完了後は復元手段により前記押圧手
段を非作用状態にするようにし、必要最小限の力で芯出
しおよびディスクのクランプ動作を可能とする。また、
前記押圧手段を非作用状態にした場合も前記第２芯出部
材は保持手段により保持されているため、第２芯出部材
がディスクの中心孔に係合した状態は確保される。

実施例 以下、本発明の一実施例のディスククランプ装置につい
て図面を参照しながら説明する。

第１図、第２図、第３図、及び第４図は本発明のクラン
プ装置におけるクランパブロックの断面図である。この
クランパブロックを駆動するためのクランプ装置全体の
構成は従来例の第Ｓ図に示すものと同等である。またク
ランパブロックの構成についても、従来と同一の構成に
は同一の符号を付している。図においてｌａ、１ｂはそ
の片面に信号が記録された透明な円盤であり、各々の信
号面が互いに内側になるように貼り合わされてディスク
１が構成されている。２はスピンドル、３はディスク１
を搭載するターンテーブルでスピンドル２に固定されて
おり、一体となって回転する。

９は保持部材でスラスト受け１２が取り付けられている
。１１は保持部材９を上昇または下降押圧するための押
圧部材である。３３は形状記憶合金製のコイルバネ３３
ａの端部に加圧板３３ｂが固定された押圧手段であり、
上記コイルバネ３３ａには図示されないドライブ回路よ
り通電されるようになっている。３４は押圧手段３３を
もとの状態に復元するための復元手段であり、一方の端
が押圧部材１１に固定された一対の板バネが上記加圧板
３３ｂを弾性的に支持している。４はターンテーブル３
に内蔵された第１芯出部材であり、スピンドル２に沿っ
て摺動自在に保持されており。

スピンドル２に対して同心に形成されたテーパ部４ａが
円盤１ａの中心孔に係合自在となっている。

５はターンテーブル３と第１芯出部材４の間に保持され
ており、第１芯出部材４を円盤１ａの中心孔に対して弾
性付勢するための第１芯出し゛ばねである。３２は第１
芯出部材４がスピンドル２より脱落するのを防止するた
めのストッパであり、環状の強磁性体がスピンドル２に
固定されている。

３０はその中心部にガイド孔３１ａを有し、外周部には
ガイド孔３１ａと同心にテーパ部３０ａが形成された第
２芯出部材である。第２芯出部材３０の下側中心部には
ガイド孔３１・ａと同じ内径を有し、かつ同心に配置さ
れた環状の永久磁石３１が固定されている。第２芯出部
材３０と永久磁石３１に共通なガイド孔３１ａはスピン
ドル２と係合自在に、またテーパ部３０ａは円盤１ｂの
中心孔と係合自在になっている。７は保持部材９と第２
芯出部材３０の間に保持されつつ、第２芯出部材３０を
円盤１ｂの中心孔に対して弾性付勢するための第２芯出
しばね、８はディスク１をターンテーブル３に押圧する
ためのクランパ、１０は保持部材９とクランパ８の間に
保持されつつ、クランパ８に押圧力を与えるクランパば
ねである。前記した第２芯出部材３０．第２芯出ばね７
．クランパ８゜保持部材９．クランパばね１０によりク
ランパブロックが構成されている。

以下に上記したクランパ装置の動作を説明する。

第１図はディスク１がターンテーブル３に搭載された状
態でのクランパブロックの断面図を示すものである。第
２図はディスク１の円盤１ａに第１芯出部材４が係合し
、ターンテーブル３とクランパ８によってクランプされ
た状態を示すものであり、ここまでの動作は従来例にお
いて説明したものと同等である。

次にディスク１を前記と反対側から、すなわち円盤１ｂ
の側から再生する場合について説明する。

この際にはディスク１の円盤１ｂの中心とスピンドル２
の中心を一致させる必要がある。

まず、ドライブ回路から押圧手段３３の形状記憶合金製
のコイルバネ３３ａに電流が供給されると、上記コイル
バネ３３ａはその温度が上昇する。

ここで、この形状記憶合金製のコイルバネ３３ａは、所
定の温度以上になったときに伸長状態であるようにその
形状を記憶しているため、温度の上昇にともなって伸長
変形する。これにより、加圧板３３ｂは保持部材９に当
接し、これを押圧する。

このときのクランパブロックの状態が第３図であり、第
２芯出部材３０は第２芯出ばね７の発生する押圧力によ
ってクランプされた状態のディスク１をその半径方向に
移動させつつ、円盤１ｂの中心孔に係合して芯出しを行
う。また、第２芯出部材３０の下部に設けられた永久磁
石３１は、スピンドル２に固定されたストッパ３２に吸
着するため、第２芯出部材３０はスピンドル２に対して
磁気的に保持される。

上記の芯出し動作が完了すると、ドライブ回路は押圧手
段３３の形状記憶合金製のコイルバネ３３ａへの電流の
供給を停止する。通電が停止されるとコイルバネ３３ａ
は自然冷却によってその温度が下降し、伸長状態へ変形
しようとする力が失われるため、復元手段３４の板バネ
の弾性力により形状記憶合金製のコイルバネ３３ａがも
との状態に復元される。この動作によってクランパブロ
ック、押圧手段３３．復元手段３４は第４図に示す状態
になり、スラスト受け１２には何等力が加わらない状態
になる。また、保持部材９の外周部も押圧部材１１に接
触しない位置にあるため、クランパブロックには何等力
が加わらない状態になっている。一方、クランパ８はク
ランパばね１０が発生する力を受けてディスク１をター
ンテーブル３へ押圧するが、その反作用力が保持部材９
に加わる。この反作用力は保持部材９を介して第２芯出
部材３０に加わり、これを上昇させるように作用する。

しかし第２芯出部材３０はスピンドル２に対して磁気的
に保持されているため、上昇する事なく保持部材９およ
びクランパ８を保持する。

以上の動作を成り立たせるためには以下の条件を満たす
必要がある。すなわち （１）第２芯出部材３０をスピンドル２に対して磁気的
に保持する保持力は、クランパばね１０が発生する力よ
り大であること。

（２）押圧手段３３により保持部材９に加える力は、第
２芯出ばね７の発生する押圧力以上であること。

一般に第２芯出しばね７の発生する力はクランパばね１
０が発生する力よりはるかに大きい。したがって形状記
憶合金製のコイルバネ３３ａの伸長変形により押圧手段
３３からスラスト受け１２を介して保持部材９に加える
力は、かなり大きい力が必要になる。しかし、上述した
ように第２芯出部材３０がクランプされた状態のディス
ク１をその半径方向に移動させる瞬間にのみ形状記憶合
金製のフィルバネ３３ａを伸長変形させ、これにより、
第２芯出ばね７の発生する押圧力を加え、その後この押
圧力を取り去り、代わりにディスク１のクランプに必要
な力（クランパばね１０が発生する力）だけを加え続け
るようにすることにより、最小限必要な力で芯出し動作
が実現できる。

発明の効果 以上のように本発明は、第１芯出部材の作用状態から第
２芯出部材の作用状態に移行する際に、ディスクの中心
孔に第２芯出部材を係合させる瞬間のみ大きな押圧力を
作用させ、ディスクが回転駆動されている時はディスク
がターンテーブル上でずれないようにクランプするため
の小なる力を作用させることにより、クランパブロック
を支持するスラスト受けや、スピンドルのスラスト受け
を簡素化することができる上、高速回転時の振動が装置
に伝わるのを防止することができる。また、第２芯出部
材のテーパ部からディスクの中心孔に大きな力が連続的
に加わることがないため、前記中心孔の内周部を傷める
心配も低減される。

そして、上記の動作を形状記憶部材の変形時に発生する
力を利用して行うため、モータ等の駆動力が不要であり
構成が非常に簡素化される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図及び第４図は本発明の一実施例
のクランパプロッタの断面図、第５図は従来のディスク
クランプ装置全体の斜視図、第６図、第７図及び第８図
はその右側面図、第９図。 第１０図及び第１１図は従来のディスククランプ装置の
クランパブロックの断面図である。 １・・・ディスク、　　１ａ＋１ｂ・・・円盤、　　２
・・・スピンドル、　　３・・・ターンテーブル、　　
３ａ・・・ゴム、４・・・第１芯出部材、　　５・・・
第１芯出ばね、６．３０・・・第２芯出部材、　　７・
・・第２芯出ばね、８・・・クランパ、　　９・・・保
持部材、　　１０・・・クランパばね、　　１１・・・
押圧部材、　　１２・・・スラスト受け、　　１４．１
５・・・クランプカム、　　１６・・・カム駆動モータ
、１６　ａ・・・カム駆動ギヤ、１７・・・トレイ、　
　１８．１９・・・トレイ受け、２０．２１・・・案内
板、　　２２・・・左右連動ギヤ、３１・・・永久磁石
、　　３２・・・ストッパ、　　３３・・・押圧手段、
　　３４・・・復元手段。 代理人の氏名　弁理士　粟野　重孝　ほか１名／−−−
ディスク　　　　　ｑ−ｆ禾８きｐ材ｆｃ、　１ｂ−Ｈ
９１ｔｏ−７ランｙｉ　＋ｚ’ｎ２−スピンドＪし　　
　ｔｒ−・−押爪５！１ｓｔ７３−・・ターンテープ）
Ｌ７１２−スラスト受１ブ３ユー−−ゴＡ　　　　　　
　　　　　　３０−一案２　；亡、巳年ｐ材４−第ｆ７
′、出御＃３１・・・へ久搗石５−・・第！茫、工１２
’ｆａ　　３２”ストツノず７−・・＠ｚｌミ　ま１１
ユ′譬２　　　３３　・・　オシ　Σ已　手巽史８−゛
クラン八９　　　　３４−・復元乎役第　１　図 、兇 Ｍ　２　図 第３図　　　　　３３ 第　４　囚 ！−・ディス７ １１・・−ｆｆ瓜節部 材４．１５・・・クランプカム １６゛−汝ム扁Ｆ−幼モーグ １６山・−汝ム１Ｌ勧ギイ １７°°°トレイ １Ｂ、　１９−・′トレイ受げ π、２／・−某内坂 ＺＩＬ・・−案内溝 １５　　図　　　　　　　　　　　２２・−・と右遣動
ギイ１−−スピンＹル ３−・ターンテーブル ３（Ｌ−−ゴヘ ６一　第２茫、出御材 ７・−第２＝、と１；゛ね ８−７ラン八〇 ｑ・・−イ呆４−雫ト師１］シ″ ｆＺ−・・スラス）受す 第１Ｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 両面に信号が記録されており、その中心位置に中心孔を
   有するディスクを搭載するためのターンテーブルと、 前記ターンテーブルを回転駆動するスピンドルと、 前記ディスクを前記ターンテーブルに押圧してクランプ
   するためのクランパと、 前記ディスクの一方向から前期中心孔に係合自在な第１
   芯出部材と、 前記ディスクの他方向から前記中心孔に係合自在な第２
   芯出部材と、 前記第２芯出部材が前記ディスクの芯出しを行うために
   必要な押圧力を前記第２芯出部材に与えるために、通電
   することにより変形する形状記憶部材を含む押圧手段と
   、 前記第２芯出部材が前記ディスクの芯出しを行った状態
   で前記代２芯出部材を保持するための保持手段と、 前記第２芯出部材が前記ディスクの芯出しを行った後に
   通電を解除した前記押圧手段をもとの状態に復元するた
   めの復元手段とを備えたことを特徴とするディスククラ
   ンプ装置。