JPH10106133A - ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成によりディスクやディスクモータ
などから生じる振動を抑制し、温度・経時変化による影
響を受けにくいディスク装置が従来存在しないこと。 【解決手段】 信号を記録再生するディスク１と、ディ
スク１を回転するディスクモータ２と、ディスクモータ
２の回転軸に固定されてディスク１を載置するターンテ
ーブル３と、ターンテーブル３との間でディスク１を挟
持するクランパ４と、クランパ４に保持された弾性部材
９と、弾性部材９を介してクランパ４に固定される従属
部材１０とを設け、弾性部材９のバネ定数と従属部材１
０の質量とから決定される固有振動数がディスク１もし
くはディスクモータ２を含めた振動系の固有振動数と略
一致する構成とすることにより、弾性部材９と従属部材
１０とが粘性減衰項がない動吸振器に似た作用をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスクに信号を
記録または再生するディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクの大容量化が進む一方で、大
量のデータを高速にアクセスできることが光ディスク装
置に不可欠な性能である。しかしながら、アクセス動作
時におけるメカニズム共振に代表される振動の発生はデ
ータ記録再生の精度を著しく悪化させるため、制振／防
振といった対策を施すことが重要となっている。

【０００３】従来、制振装置を設けたディスク装置とし
ては、特開平３−２８３１７３号公報に記載されたもの
がある。この制振装置を設けたディスク装置を図８およ
び図９を用いて詳しく説明する。

【０００４】図８は従来の制振装置を設けたディスク装
置の平面図である。図８において、５１がシャーシであ
り、このシャーシ５１にディスクモータ５２がネジ５３
により直接固定されている。このディスクモータ５２の
回転軸５４の上端にディスク支持部としてターンテーブ
ル５５が固定されている。光ディスクなどのディスク５
６はターンテーブル５５上に設置され、ターンテーブル
５５とクランパ５７とに挟持され保持される。クランパ
５７は例えばマグネットを有し、ディスク５６を介して
ターンテーブル５５に吸着されるものである。そしてク
ランパ５７の上に制振弾性体６１が設置され、その上に
一定の質量ｍ０を有する拘束部材６２が自由状態で設置
されている。制振弾性体６１はブチル系ゴムなどのよう
な防振性の高い粘弾性材料あるいは他の弾性材料により
製作されている。この制振弾性体６１がクランパ５７と
拘束部材６２との間に挟持され、弾性体６１の両面がク
ランパ５７ならびに拘束部材６２に接着されている。

【０００５】図９は、上記構造の振動系を示すモデル図
である。図９において、Ｍは、モータ５２、回転軸５
４、ターンテーブル５５、ディスク５６ならびにクラン
パ５７から成る振動系のモード等価質量、Ｋは同じくモ
ータ５２、回転軸５４、ターンテーブル５５、ディスク
５６ならびにクランパ５７から成る振動系のモード等価
剛性を示している。αはモータ５２からクランパ５７ま
でで構成される振動系であり、βは制振弾性体６１と拘
束部材６２とから成る振動抑制部を示している。ｍ０は
拘束部材６２の質量、ｋ０は制振弾性体６１の剛性、ｃ
０は制振弾性体６１による粘性減衰係数である。

【０００６】図８に示すディスク駆動装置では、ｃで示
す粘性減衰係数により、αで示す振動系から発せられる
強制振動の振幅が減衰させられ、シャーシ５１に大きな
振幅の振動が伝達されるのが防止できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、モード等価質量Ｍおよびモード等価剛性
Ｋに対し、質量ｍ０、剛性ｋ０、粘性減衰係数ｃ０とい
う３つの設計パラメータを考慮しなければならず、実現
が困難であるとともに、設計条件によっては所望の重量
／設計スペースにおいて実現する解が得られないという
問題を有していた。また、一般に制振弾性体６１とし
て、ブチル系ゴムなど粘弾性材料が使用されるが、ゴム
特有の温度特性変化や経時変化を持つために固有振動周
波数の変動や経時によるへたり等が発生する可能性が高
く、その結果、ディスクモータ５２回転時に所望の制振
効果が得られず、動作が安定しないという問題点を有し
ていた。

【０００８】本発明は上記従来のディスク装置の課題を
解決するもので、簡単な構成でディスクやディスクモー
タなどから生じる振動を抑制し、温度・経時変化による
影響を受けにくいディスク装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のディスク装置は、信号を記録または再生する
ディスクを回転するディスクモータと、前記ディスクモ
ータの回転軸に固定されて前記ディスクを載置するター
ンテーブルと、前記ターンテーブルとの間に前記ディス
クを挟持するためのクランパと、弾性部材を介して前記
クランパに固定される従属部材とを備え、前記弾性部材
のバネ定数と前記従属部材の質量とから決定される固有
振動数が、前記ディスクもしくは前記ディスクモータを
含めた振動系の固有振動数の少なくとも１つと実質上一
致することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１１】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施形態によるディスク装置の構成を示す分解斜視図、図
２は本発明の第１の実施形態によるディスク装置の振動
系を示すモデル図である。

【００１２】図１において、１は信号を記録再生する光
ディスク、２は光ディスク１を回転するディスクモータ
である。３はディスクモータ２の回転軸（図示せず）の
上端に固定され、光ディスク１を載置するターンテーブ
ルであり、ターンテーブル３の中央部に第１の鉄板３ａ
を有している。４はターンテーブル３との間でディスク
１を挟持するクランパである。クランパ４は、光ディス
ク１に接するクランプ板５、磁石６、磁石６を保持する
第２の鉄板７とから構成され、クランプ板５の中央には
磁石６を挿入する第１の穴部５ａが設けられている。第
２の鉄板７は磁石６を中央に保持した状態で、第１の穴
部５ａに挿入され、ネジ８でクランプ板５に固定されて
いる。９は弾性部材であり、例えばコイルバネ、さらバ
ネ、板バネ等のバネである。１０は弾性部材９を介して
クランパ４の第２の鉄板７にネジ１１で固定される従属
部材であり、弾性部材９のバネ定数と従属部材１０の質
量とから決定される固有振動数がディスクもしくはディ
スクモータを含めた振動系の固有振動数の少なくとも１
つと略一致する構成としている。

【００１３】図２において、１２は振動の主系であり図
１のディスク１、ディスクモータ２、ターンテーブル
３、クランパ４とからなり、質量ｍ１、バネ定数ｋ１で
モデル化している。１３は振動の従系であり図１の弾性
部材９、従属部材１０、ネジ１１により構成され、質量
ｍ２、バネ定数ｋ２でモデル化している。

【００１４】以上のように構成されたディスク装置につ
いて以下にその動作を述べる。まず、光ディスク１がタ
ーンテーブル３に載置され、クランパ４がその上部より
下降する。この時磁石６が鉄板３ａに吸着し、ターンテ
ーブル３とクランパ４とで光ディスク１を挟持する。次
に、ディスクモータ２によりターンテーブル３に回転を
与えることで光ディスク１とクランパ４および従属部材
１０とが一体で回転する。このとき主系１２に入力振動
振幅Ｆで角振動数ωのｓｉｎ波、Ｆｓｉｎωｔなる振動
が入力されるものと考えると、主系１２の変位をｘ１、
従系１３の変位をｘ２としたとき（数１）の関係が成り
立つ。

【００１５】

【数１】

【００１６】（数１）において、（数２）と仮定すると
（数３）の関係が成り立つ。

【００１７】

【数２】

【００１８】

【数３】

【００１９】（数３）において、左辺のＸ１は主系１２
の振動振幅をあらわしている。

【００２０】次に、弾性部材９のバネ定数ｋ２と従属部
材１０の質量ｍ２とから決定される固有振動数は、ｆ２
＝ω２／２πであらわされ（数４）の関係が成り立つ。

【００２１】

【数４】

【００２２】ここで、弾性部材９のバネ定数ｋ２と従属
部材１０の質量ｍ２とから決定される固有角振動数ω２
が、ディスク１もしくはディスクモータ２を含めた振動
系の固有角振動数ωと略一致する構成としているため、
ω＝ω２なる関係が成り立ち、このとき（数４）のω２
を（数３）のωに代入すると主系１２の振動振幅は０と
なる。すなわち、本実施形態によると主系１２の振動振
幅がω＝ω２の角振動数付近で大きく減衰されることに
なる。これは従系１３の振動が主系１２の振動を相殺す
るためで、動吸振器の原理と同じ理論に基づいている。

【００２３】図３は本発明の第１の実施形態によるディ
スク装置の振動特性を示す線図であり、横軸に角振動数
ωをとったときの主系１２の振動振幅Ｘ１を実線で示し
ている。破線は従系１３がない場合の振動特性を示して
おり、本実施形態により主系１２の振動振幅Ｘ１が大幅
に減少していることがわかる。

【００２４】以上のように本実施形態によれば、弾性部
材９と従属部材１０とが、粘性減衰項がない動吸振器と
して作用するため、簡単な構成で光ディスク１あるいは
ディスクモータ２を含む主系１２の固有振動数の振幅を
大幅に低減することができる。さらに、粘性減衰項を含
まないため、温度・経時変化による影響も受けにくいデ
ィスク装置を得ることができる。

【００２５】なお、本実施形態では磁石６の吸引力を用
いてディスクをクランピングしたが、機械式でのクラン
ピングでも同様の効果が得られる。

【００２６】また、本実施形態では、磁石６を第２の鉄
板７に磁着させ、第２の鉄板７をクランプ板５にネジ８
で固定するものとしたが、磁石６をクランプ板５に一体
成型、例えば樹脂一体成型し、第２の鉄板７とネジ８を
排除しても良く、そうすることによって同じ動作原理で
振動に作用するのみならず、クランパ４の部品点数を減
らし、組立工数を減らすことができる。

【００２７】さらに、クランプ板５をマグネットで構成
し、クランパ４を１つの部品で構成するものとしてもよ
く、部品点数を大幅に減らし、組立工数を減らすことが
できる。

【００２８】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施形態について、図面を参照しながら説明する。図４は
本発明の第２の実施形態によるディスク装置の構成を示
す分解斜視図である。

【００２９】図４において、１０ａは従属部材１０の一
部分に設けた弾性部で、その他の構成については第１の
実施形態と同様なものである。第１の実施形態と異なる
のは、弾性部材９と従属部材１０との代わりに、一部分
に弾性部１０ａを設けた従属部材１０を採用した点であ
る。

【００３０】以上のように構成されたディスク装置は、
弾性部１０ａを有した従属部材１０が従系１３となり、
第１の実施形態と同じ動作原理で振動に作用する。従っ
て、主系１２の振動振幅を大幅に減少することができ
る。また、第１の実施形態では弾性部材９を独立した部
材で設けていたが、本実施形態では弾性部１０ａを従属
部材１０に一体的に一体成型部材として設けているの
で、部品点数を減らすことができ、組立工数を減らすこ
とができる。

【００３１】（実施の形態３）以下、本発明の第３の実
施形態について、図面を参照しながら説明する。図５は
本発明の第３の実施形態によるディスク装置の構成を示
す分解斜視図である。

【００３２】図５において、５はクランパのクランプ板
であり、中央に第１の穴部５ａを１ヶ所、そのまわりに
第２の穴部５ｂを数ヶ所設けた構成としている。１０は
片面数ヶ所に鉤状の係止部１０ｂを有する従属部材であ
り、係止部１０ｂが第２の穴部５ｂに係止されるように
なっている。その他の構成については第１の実施形態と
同様なものである。第１の実施形態と異なるのは、ネジ
８の代わりに係止部１０ｂを有する従属部材１０を設け
ることで、磁石６をクランプ板５に固定させた点であ
る。このクランプ板５と従属部材１０により、磁石６、
第２の鉄板７、弾性部材９を挟持する構成となってい
る。

【００３３】以上のように構成されたディスク装置は、
光ディスク１、ディスクモータ２、ターンテーブル３、
クランプ板５、磁石６、第２の鉄板７を主系１２とし、
弾性部材９、従属部材１０を従系１３として、第１の実
施形態と同じ動作原理で振動に作用し、主系１２の振動
振幅を大幅に減少することができる。また、弾性部材９
は係止部１０ｂが第２の穴部５ｂに係止することによっ
て付勢力を発揮し、磁石６をクランプ板５に安定して係
止させることができる。

【００３４】さらに、従属部材１０には、クランパ４の
中心軸を光ディスク１の回転中心に一致させるセンタリ
ング機構を付加するなどの対応が可能である。

【００３５】なお、本実施形態ではクランプ板５と従属
部材１０とを、第２の穴部５ａと係止部１０ｂとにより
係止して挟持する構成としたが、他の方法、例えばクラ
ンプ板５と従属部材１０とにネジ部を設けて螺合する構
成等を用いても同様の効果が得られる。

【００３６】（実施の形態４）以下、本発明の第４の実
施形態について、図面を参照しながら説明する。図６は
本発明の第４の実施形態によるディスク装置の構成を示
す分解斜視図である。

【００３７】図６において、その構成は第３の実施形態
と同様のものであり、第３の実施形態と異なるのは従属
部材１０が複数の部材により構成され、交換／着脱可能
な可換部品１０ｃを従属部材１０の１つとして設け、ネ
ジ１０ｄにより固定するものである。

【００３８】以上のように構成されたディスク装置は、
第３の実施形態と同じ動作原理で振動に作用し、主系１
２の振動振幅を大幅に減少することができる。さらに、
従属部材１０は複数の部材により構成されるため、例え
ば光ディスク１の種類が変わることで光ディスク１の有
する固有振動数が変わったときなどに、可換部品１０ｃ
を交換するだけでよく、構成上の変更が少なく済み、対
応が迅速にとれるという効果を有するものである。

【００３９】（実施の形態５）以下、本発明の第５の実
施形態について、図面を参照しながら説明する。図７は
本発明の第５の実施形態によるディスク装置の構成を示
す分解斜視図である。

【００４０】図７において、１０ｃはリング形状をした
可換部品であり、その他の構成については第４の実施形
態と同様のものである。第４の実施形態と異なるのは、
可換部品１０ｃがリング形状となり、従属部材１０の下
部に設置される点である。

【００４１】以上のように構成されたディスク装置は、
第４の実施形態と同じ動作原理で振動に作用し、主系１
２の振動振幅を大幅に減少することができる。また、可
換部品１０ｃを従属部材１０の下部に設けたことで、ク
ランパ４の空きスペースを有効に利用して装置の高さを
低くすることができ、薄型の光ディスク装置を提供する
ことができる。

【００４２】本発明は、ＣＤのほか、ＤＶＤ等各種ディ
スクに適用可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、粘性減衰項がない動吸振器に似た作用
をし、簡単な構成でディスクあるいはディスクモータを
含む振動系の振動を大幅に低減することができ、ディス
クの記録再生信号を高精度でアクセスできるうえに、粘
性減衰項を含んでいないことにより温度・経時変化によ
る影響も受けにくいディスク装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるディスク装置の
構成を示す分解斜視図

【図２】本発明の第１の実施形態によるディスク装置の
振動系を示すモデル図

【図３】本発明の第１の実施形態によるディスク装置の
振動特性を示す線図

【図４】本発明の第２の実施形態によるディスク装置の
構成を示す分解斜視図

【図５】本発明の第３の実施形態によるディスク装置の
構成を示す分解斜視図

【図６】本発明の第４の実施形態によるディスク装置の
構成を示す分解斜視図

【図７】本発明の第５の実施形態によるディスク装置の
構成を示す分解斜視図

【図８】従来の制振装置を設けたディスク装置の平面図

【図９】従来の制振装置を設けたディスク装置の振動系
を示すモデル図

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ ディスクモータ ３ ターンテーブル ３ａ 第１の鉄板 ４ クランパ ５ クランプ板 ５ａ 第１の穴部 ５ｂ 第２の穴部 ６ 磁石 ７ 第２の鉄板 ８、１１ ネジ ９ 弾性部材 １０ 従属部材 １０ａ 弾性部 １０ｂ 係止部 １０ｃ 可換部品 １０ｄ ネジ １２ 主系 １３ 従系

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号を記録または再生するディスクを回
   転するディスクモータと、前記ディスクモータの回転軸
   に固定されて前記ディスクを載置するターンテーブル
   と、前記ターンテーブルとの間に前記ディスクを挟持す
   るためのクランパと、弾性部材を介して前記クランパに
   固定される従属部材とを備え、前記弾性部材のバネ定数
   と前記従属部材の質量とから決定される固有振動数が、
   前記ディスクもしくは前記ディスクモータを含めた振動
   系の固有振動数の少なくとも１つと実質上一致すること
   を特徴とするディスク装置。
2. 【請求項２】 弾性部材と従属部材とが一体成型部材に
   て構成されている請求項１に記載のディスク装置。
3. 【請求項３】 ターンテーブルは鉄板を有し、また前記
   クランパは、前記鉄板と吸着して前記ディスクを挟持す
   るマグネットと、前記マグネットを搭載しかつ前記ディ
   スクに接するクランプ板とを有し、前記従属部材が前記
   マグネットを前記クランプ板に固定する係止部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
4. 【請求項４】 従属部材が複数の部材で構成され、その
   従属部材を構成する少なくとも１つの部材が着脱可能な
   可換部材であることを特徴とする請求項１に記載のディ
   スク装置。
5. 【請求項５】 従属部材が複数の部材で構成され、その
   従属部材を構成する少なくとも１つの部材がリング形状
   の可換部材であることを特徴とする請求項１に記載のデ
   ィスク装置。