JPH11110871A - ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクセンタリング機構を簡略化するとと
もに、ディスクが傾いた状態で載置された場合において
も正確にセンタリングを実行する。 【解決手段】 センタリングホイール３０は、センタホ
ール３０ａと、シャフト１４の外周に嵌着される筒状部
３０ｂと、筒状部３０ｂから外側に向かって渦状に伸び
た複数の梁部３０ｃと、梁部３０ｃを相互に連接するリ
ング状の連接部３０ｄと、連接部３０ｄの外側に設けら
れ、先端部にテーパ面３０ｅを有する複数の爪部３０ｆ
とから構成される。ディスク１００がセンタリングホイ
ール３０上に載置されると、ディスク１００のセンタホ
ールの周縁部は、爪部３０ｆのテーパ面３０ｅ上を滑動
し、センタリングがなされる。そして、センタリングが
完了すると、クランプ部材２００が下方向に移動され、
その結果、センタリングホイール３０の爪部３０ｆが下
方向に平行移動し、センタリングにおける位置関係が保
持されたままで、ディスク１００がターンテーブル一体
化ロータケース１１に挟着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク記録再生
装置に関し、特に、センタリング部材によりディスクの
センタリングを行うディスク記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、CD(Compact Disk)やDVD(Digita
l Versatile Disk)等のような脱着可能なディスク状の
記録媒体を、ディスク記録再生装置に装着する場合にお
いては、ディスクの中心が、ターンテーブルの中心と一
致するようにセンタリングする必要がある。

【０００３】従来において、このようなセンタリングを
行う方法は、１ センタコーン方式、２ 多爪方式の２
種類に大別することができる。

【０００４】図３は、CD-ROMドライブに多用されてい
る、前者のセンタコーン方式を用いたディスク記録再生
装置のディスク駆動部の構成例を示す立体図である。

【０００５】この図において、スピンドルモータ１は、
図示せぬ制御部からの制御信号に対応して、所定の角速
度でシャフト２を回転するようになされている。

【０００６】ターンテーブル３はシャフト２に嵌着さ
れ、その上部に載置されたディスクを、所定の角速度で
回転させるようになされている。

【０００７】スプリング４は、ターンテーブル３の上部
に形成されている溝に嵌合され、センタコーン５を上方
（図の上方）に付勢するようになされている。

【０００８】センタコーン５は、ターンテーブル３の中
心部にある筒状部に、上下方向（図の上下方向）に対し
て摺動自在に取り付けられている。また、センタコーン
５の上面の外周部には、ディスクのセンタホールに対応
したテーパ面が形成されており、ディスクが装着された
場合には、ディスクがセンタコーン５のテーパ面に沿っ
て移動することにより、センタリングが行われる。

【０００９】センタキャップ６は、ターンテーブル３の
筒状部の先端に嵌合されており、センタコーン５が脱落
することを防止するようになされている。

【００１０】次に、図４を参照して、後者の多爪方式を
用いたディスク記録再生装置のディスク駆動部の構成例
について説明する。

【００１１】図４は、ターンテーブルと、ロータケース
が一体化されたスピンドルモータおよびチャッキング機
構の構成例を示す図である。この図において、図４
（Ａ）は、スピンドルモータ１０を上方から見た図であ
る。また、図４（Ｂ）は、スピンドルモータ１０、ディ
スク１００、および、クランプ部材２００の断面を示す
断面図である。

【００１２】図４（Ｂ）に示すように、スピンドルモー
タ１０のターンテーブル一体化ロータケース１１は、後
述するマグネット２１からの駆動力をディスク１００に
伝達するようになされている。なお、ターンテーブル一
体化ロータケース１１の上面には、ディスクスリップ防
止シート１２が貼付されており、マグネット２１からの
駆動力が、ディスク１００に確実に伝達されるようにな
されている。

【００１３】ターンテーブル一体化ロータケース１１の
中心部には、凸状のヨーク部１１ａが設けられており、
その内部にはセンタリングホイール１３が内蔵されてい
る。また、ヨーク部１１ａの外周には、センタリングホ
イール１３の爪部の個数に応じた孔１１ｂが形成されて
いる。

【００１４】ターンテーブル一体化ロータケース１１と
センタリングホイール１３とは、シャフト１４の外周部
に嵌合されている。シャフト１４は、ボールベアリング
１５に挿着されており、回転自在とされている。ボール
ベアリング１５は、ベアリングハウジング１６の両端に
嵌合されている。

【００１５】ベアリングハウジング１６は、鉄板１７に
対して垂直に取り付けられている。鉄板１７の上面には
配線基板１８が貼付されている。なお、鉄板１７は、ス
ピンドルモータ１０からの磁界を遮断し、配線基板１８
上に形成されている電気回路が磁界の影響を受けること
を防止するようになされている。

【００１６】コア１９は、ベアリングハウジング１６の
外周部に等角間隔で所定の個数だけ配置されており、巻
線２０に流れる電流に応じた磁界を発生するようになさ
れている。巻線２０は、図示せぬ制御部に接続されてお
り、所定の周波数の交流電圧が印加され、その電圧に応
じた電流が流れるようになされている。

【００１７】マグネット２１は、ターンテーブル一体化
ロータケース１１の内側に等角間隔で、所定の個数だけ
配置されており、コア１９より発生される磁界との相互
作用に応じた回転力を発生し、ターンテーブル一体化ロ
ータケース１１に伝達するようになされている。マグネ
ットスペーサ２２は、マグネット２１を所定の位置に固
定するようになされている。

【００１８】ホール素子２３は、その上部をマグネット
２１が通過することにより発生する交番磁界を検出し、
検出結果を検出信号として出力するようになされてい
る。図示せぬ制御部は、ホール素子２３より出力された
検出信号の周期を算出し、ターンテーブル一体化ロータ
ケース１１の回転速度を算出する。そして、検出された
回転速度が所望の回転速度に近づくように、巻線２０に
印加する電圧の周波数を制御する。

【００１９】クランプ部材２００は、例えば、磁力など
により、ディスク１００をターンテーブル一体化ロータ
ケース１１に挟着するようになされている。

【００２０】図５は、センタリングホイール１３の構成
例を示す図である。この図において、図５（Ａ）は、セ
ンタリングホイール１３を上部から見た図であり、ま
た、図５（Ｂ）は、センタリングホイール１３の断面を
示す断面図である。

【００２１】これらの図に示すように、センタリングホ
イール１３は、シャフト１４に嵌合するためのセンタホ
ール１３ａ、センタホール１３ａの周辺部分である円形
部１３ｂ、および、センタリングを行う場合に、ディス
ク１００のセンタホールに内挿して、ディスク１００の
位置を調節する爪部１３ｃより構成されている。

【００２２】爪部１３ｃは、ターンテーブル一体化ロー
タケース１１の孔１１ｂから外側へ突出するようになさ
れている。ターンテーブル一体化ロータケース１１上に
ディスク１００が載置されると、ディスク１００のセン
タホールの下端周縁部が、爪部１３ｃを内側に向かって
押圧し、その圧力により爪部１３ｃが撓んで、センタホ
ール内に進入し、これらの爪部１３ｃの反力（復元力）
により、センタリングが行われる。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、センタコー
ン方式の駆動装置は、ターンテーブル３、スプリング
４、センタコーン５、および、センタキャップ６などの
多数の部品から構成されているため、部品代や組立のた
めの費用が高くつくという課題があった。

【００２４】また、センタコーン５が上下方向に移動す
ることから、そのストローク分の距離を確保する必要が
あり、また、スプリング４を用いるので、撓められたス
プリング４を格納するだけのスペースが必要となり、そ
の結果、駆動装置を薄型化することが困難であるという
課題があった。

【００２５】更に、センタコーン５がスムーズに動くよ
うにするためには、センタコーン５の中心に形成されて
いる孔の直径と、その孔の軸方向の長さとの比（アスペ
クト比）や、ターンテーブル３のガイド軸と、センタコ
ーン５の孔とのクリアランスを正確に調節する必要があ
る。更にまた、複数の部品が積み重ねられて形成されて
いることから、高さ方向に対しては、個々の部品の誤差
が累積されることになる。従って、高さ方向のばらつき
を抑えることが困難であるという課題もあった。

【００２６】一方、多爪方式では、ディスク１００が傾
いた状態で載置された場合においては、正確なセンタリ
ングがなされないという課題があった。

【００２７】即ち、ディスクトレイに載置されているデ
ィスク１００をターンテーブル１１上に載置する動作
は、ディスク１００を下降させるのではなく、図４に示
すスピンドルモータ１０を梃子などを用いて上昇させる
ことにより実行されている。従って、ターンテーブル１
１が、水平方向よりも多少傾きを有して上昇されること
になる。傾きを有したターンテーブル１１上にディスク
１００が載置されると、全ての爪部１３ｃに対して力が
均等にかからないため、爪部１３ｃの反力が偏りを生
じ、その結果、センタリングが正確に実行できなくなる
という課題があった。

【００２８】また、CDなどにおいては、センタホールが
段差を有する（センタホールの直径が位置よって異な
る）ものが存在しているため、例えば、ディスク１００
の下部の直径が通常のセンタホールよりも大きく、上部
が通常の直径を有する場合には、爪部１３ｃの先端が、
上面と下面部の境界部分にある段差に引っかかり、下方
へ押し下げられることになる。その結果、通常では、爪
部１３ｃがその中心方向に向かって押圧されるのに対し
て、下方向に押圧されることから、外方向に対して充分
な反力が働かなくなり、センタリングが正常に行われな
くなるという課題もあった。

【００２９】本発明は、以上のような状況に鑑みてなさ
れたものであり、ディスク１００のセンタリングを簡便
な装置により実行するとともに、ディスク１００が段差
を有する場合においても正確なセンタリングを可能とす
るものである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のディス
ク記録再生装置は、ディスクが載置されるターンテーブ
ルと、ターンテーブルを回転駆動するスピンドルモータ
と、スピンドルモータの回転軸の中心と、ディスクの中
心とを一致させるセンタリング部材と、センタリング部
材によって、回転軸の中心に装着されたディスクを、タ
ーンテーブルに挟着するクランプ部材とを備え、センタ
リング部材は、回転軸の外周に嵌着される筒状部と、筒
状部から外側に向かって伸びた複数の梁部と、梁部を相
互に連接するリング状の連接部と、連接部の外側に設け
られ、先端部にテーパ面を有する複数の爪部とを備える
ことを特徴とする。

【００３１】請求項１に記載のディスク記録再生装置に
おいては、ディスクがターンテーブルに載置され、ター
ンテーブルをスピンドルモータが回転駆動し、スピンド
ルモータの回転軸の中心とディスクの中心とをセンタリ
ング部材が一致させ、センタリング部材によって、回転
軸の中心に装着されたディスクを、ターンテーブルにク
ランプ部材が挟着し、センタリング部材は、回転軸の外
周に筒状部によって嵌着され、筒状部から外側に複数の
梁部が伸び、梁部をリング状の連接部が相互に連接し、
先端部にテーパ面を有する複数の爪部が連接部の外側に
形成されている。例えば、CDなどのディスクがターンテ
ーブルに載置され、ターンテーブルをスピンドルモータ
が回転駆動し、スピンドルモータの回転軸の中心と、CD
などのディスクの中心とをセンタリング部材が一致さ
せ、センタリング部材によって、回転軸の中心に装着さ
れたディスクを、ターンテーブルにクランプ部材が挟着
し、センタリング部材は、回転軸の外周に筒状部によっ
て嵌着され、筒状部から外側に複数の梁部が伸び、梁部
をリング状の連接部が相互に連接し、先端部にテーパ面
を有する複数の爪部が連接部の外側に形成され、この爪
部と梁部が協働することにより、CDなどのディスクをセ
ンタリングする。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の構
成例を示す図である。この図において、図４に対応する
部分には対応する符号が付してあるので、その説明は省
略する。なお、図１（Ａ）は、スピンドルモータ１０を
上部から見た図であり、また、図１（Ｂ）は、スピンド
ルモータ１０の断面を示す断面図である。

【００３３】この図においては、図４の場合と比較し
て、センタリングホイール１３がセンタリングホイール
３０に置換されている。その他の構成は、図４の場合と
同様である。

【００３４】図２は、センタリングホイール３０の詳細
な構成例を示す図である。図２（Ａ）は、センタリング
ホイール３０を上方から見た図であり、また、図２
（Ｂ）は、センタリングホイール３０の断面を示す断面
図である。

【００３５】図２（Ａ）に示すように、センタリングホ
イール３０は、センタホール３０ａと、シャフト１４の
外周に嵌着される筒状部３０ｂと、筒状部３０ｂから外
側に向かって渦状に伸びた複数の梁部３０ｃと、梁部３
０ｃを相互に連接するリング状の連接部３０ｄと、連接
部３０ｄの外側に設けられ、先端部にテーパ面３０ｅ
（図２（Ｂ）参照）を有する複数の爪部３０ｆとから構
成されている。

【００３６】センタホール３０ａは、シャフト１４の一
端の外周に嵌合され、センタリングホイール３０をシャ
フト１４に止着する。筒状部３０ｂは、ヨーク部１１ａ
の中心部にある筒状部の外側に嵌挿される。

【００３７】梁部３０ｃは、筒状部３０ｂから外部に向
かって渦状に伸びた５本の梁によって構成されている。
梁部３０ｃを構成する各々の梁は、シャフト１４方向
（以下、適宜ｚ軸方向という）に撓むように形成されて
おり、充分な撓み量が得られるように、水平方向（ｚ軸
方向と直交する方向）に湾曲した形状とされている。

【００３８】梁部３０ｃのバネ定数は、使用するディス
ク１００の重さに応じて設定されている。例えば、CDや
DVDでは、ディスク１００の重量は約１６ｇであり、ま
た、ガラスディスクの場合には、その重量は約３５ｇで
あるので、梁部３０ｃのバネ定数は、これらと釣り合う
ように、２０ｇ乃至５０ｇの範囲を目安にして設定す
る。

【００３９】なお、以上の実施の形態においては、梁部
３０ｃは、渦状の形状とされているが、所定の撓み量が
得られるならば、この限りではない。

【００４０】連接部３０ｄは、梁部３０ｃを相互に連接
し、各梁が連動して動くようにするとともに、爪部３０
ｆに印加された力を分散して梁部３０ｄに伝達するよう
になされている。

【００４１】梁部３０ｃのバネ定数を、使用するディス
ク１００の重量に応じて設定し、また、爪部３０ｆを連
接部３０ｄにより連接することにより、例えば、ディス
ク１００が傾きを有したまま載置された場合に、一部の
爪に力が集中してその部分の梁部３０ｃだけが撓み、デ
ィスク１００が傾いた状態でクランプ部材２００に挟着
され、その結果として正確なセンタリングの実行が妨げ
られることを防止することができる。

【００４２】爪部３０ｆは、連接部３０ｄの外周に設け
られており、その先端部には、テーパー面３０ｅが形成
されている。全ての爪のテーパー面３０ｅを結ぶ曲面は
円錐状となり、これにより仮想的なセンターコーンが形
成される。

【００４３】なお、この爪部３０ｆのテーパ面の寸法
は、ディスク１００のセンタホールの規格によって決定
する。例えば、センタホールの直径が１５．０ｍｍであ
り、その公差が＋０．１ｍｍ，＋０ｍｍである場合に
は、爪部３０ｆのテーパ面３０ｅの上部の直径は、１
５．０ｍｍ以下に設定し、また、その下部は１５．１ｍ
ｍ以上に設定する。

【００４４】爪部３０ｆの個数は５個とされている。し
かしながら、３以上の奇数であれば、この限りではな
い。なお、このように、爪部３０ｆの個数を３以上の奇
数に設定するのは、何らかの原因により１個の爪が欠落
した場合に、ディスク１００の偏心量をより少なくする
ためである。

【００４５】即ち、爪の個数が偶数個である場合には、
各爪はセンタリングホイール３０の中心軸を通って対向
する位置に配置されているペアとなる爪を有している。
従って、ある爪が欠落した場合には、対向する位置にあ
るペアとなる爪に大きな力が印加されることになるの
で、その結果ディスク１００が大きく偏心することにな
る。一方、奇数個の爪が存在する場合には、対向する位
置にはペアとなる爪は存在せず、従って、１個の爪が欠
落した場合には、対向する位置に隣接する２つの爪によ
り力が分散されるため、偶数個の場合に比較して、ディ
スク１００の偏心を少なく抑えることが可能となる。

【００４６】なお、爪の個数は多い程、安定度が向上す
るが、センタリングホイール３０の作成プロセスが煩雑
化するため、使途に応じて適宜設定することが望まし
い。

【００４７】次に、以上の実施の形態の動作について説
明する。

【００４８】図示せぬディスクトレイにディスク１００
が載置された後、例えば、図示せぬ再生ボタンが押圧さ
れると、ディスクトレイはディスク１００を、スピンド
ルモータ１０の上部まで移送する。

【００４９】ディスクトレイの移送が終了すると、スピ
ンドルモータ１０が、上方（ディスク１００の方向）へ
移動される。なお、この移動は、例えば、梃子などの原
理を用いた移動部材により実行される。従って、装置に
よっては、スピンドルモータ１０は、水平方向から多少
傾いた状態で移動されることになる。

【００５０】スピンドルモータ１０が移動されると、ヨ
ーク部１１ａがディスクトレイに載置されているディス
ク１００のセンタホール内に進入する。

【００５１】スピンドルモータ１０が更に移動される
と、ディスク１００のセンタホールの周縁部が、センタ
リングホイール３０の爪部３０ｆに接触することにな
る。このとき、ディスク１００が水平面から多少の傾き
を有している場合には、ディスク１００のセンタホール
の周縁部が一部の爪に先に接触することになる。しかし
ながら、全ての爪は連結部３０ｄにより連結されてお
り、また、梁部３０ｃのバネ定数は、反力がディスク１
００の重量よりも大きくなるように設定されているの
で、先に接触した爪のみが撓むことが防止される。その
結果、ディスク１００が全ての爪に接触した状態におい
て、センタリングが実行される。

【００５２】即ち、スピンドルモータ１０が移動される
につれて、ディスク１００のセンタホールの周縁部は、
爪部３０ｆのテーパ面３０ｅ上を滑動し、ディスク１０
０が水平を取り戻すとともに、センタリングが実行され
ることになる。なお、センタリングホイール３０のテー
パ面３０ｅの働きにより、ディスク１００のセンタホー
ルの周縁部が段差を有する場合においても、スムーズに
センタリングを行うことができる。

【００５３】スピンドルモータ１０が所定の位置まで移
動されると、センタホールの直径とテーパ面３０ｅの直
径との関係から、ディスク１００の滑動が終了し、セン
タリングが完了することになる。このときに、ディスク
１００とターンテーブル一体化ロータケース１１との間
にできるクリアランスが、その後に、ディスク１００が
クランプ部材２００によって挟着された時の梁部３０ｃ
がｚ軸方向に撓む撓み量となる。

【００５４】スピンドルモータ１０の移動が完了する
と、クランプ部材２００が下方向（ディスク１００の方
向）に移動される。そして、クランプ部材２００が所定
の位置まで移動されると、ディスク１００に接触し、デ
ィスク１００に対して下向きの力を印加することにな
る。

【００５５】ディスク１００に対して下向きの力が印加
されると、梁部３０ｃは、ｚ軸下方向に撓み、また、爪
部３０ｆは連接部３０ｄにより相互に連接されているの
で、全ての爪は、ｚ軸下方向に平行移動することにな
る。従って、スピンドルモータ１０が移動された際のセ
ンタリングによる位置関係（ディスク１００と爪部３０
ｆとの位置関係）が保持されたままで、ディスク１００
がクランプ部材２００により挟着されることになる。

【００５６】そして、ディスク１００の挟着が完了する
と、スピンドルモータ１０の巻線２０に対して交流電圧
の印加が開始され、交番磁界が発生される。すると、コ
ア１９とマグネット２１との間で磁気的な相互作用が生
じ、マグネット２１が所定の方向への回転力を生じるこ
とになる。この回転力は、ターンテーブル一体化ロータ
ケース１１に伝達され、その結果、ディスク１００が所
定の方向へ回転されることになる。

【００５７】以上の実施の形態によれば、センタリング
ホイール３０の爪部３０ｆの先端にテーパ面３０ｅを設
けたので、ディスク１００のセンタホールの周縁部が段
差を有する場合においても、スムーズにセンタリングを
行うことが可能となる。

【００５８】また、ディスク１００を上方向に付勢する
梁部３０ｆと、爪部３０ｆとが同一の部材として構成さ
れているので、センタコーン方式に比べて、部品点数を
減少させることができるので、装置のコストを削減する
とともに、装置を薄型化することが可能となる。更に、
摺動部分がないことから、クリアランスやアスペクト比
の調整に必要な手間を省略することが可能となる。

【００５９】更にまた、梁部３０ｃのバネ定数をディス
ク１００の重量に応じて設定し、爪部３０ｆを連接部３
０ｄにより連接したので、ディスク１００が傾いた状態
で載置された場合にも、センタリングを正確に実行する
ことが可能となる。

【００６０】

【発明の効果】請求項１に記載のディスク記録再生装置
によれば、ディスクが載置されるターンテーブルと、タ
ーンテーブルを回転駆動するスピンドルモータと、スピ
ンドルモータの回転軸の中心とディスクの中心とを一致
させるセンタリング部材と、センタリング部材によっ
て、回転軸の中心に装着されたディスクを、ターンテー
ブルに挟着するクランプ部材とを備え、センタリング部
材は、回転軸の外周に嵌着される筒状部と、筒状部から
外側に向かって伸びた複数の梁部と、梁部を相互に連接
するリング状の連接部と、連接部の外側に設けられ、先
端部にテーパ面を有する複数の爪部とを備えるようにし
たので、簡単な構成によりディスクのセンタリングを確
実に実行することが可能となるとともに、ディスクのセ
ンタホールが段差を有している場合においてもセンタリ
ングを正確に実行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成例を示す図である。

【図２】図１に示すセンタリングホイール３０の詳細な
構成例を示す図である。

【図３】センタコーン方式を適用した従来のディスクセ
ンタリング機構の構成例を示す図である。

【図４】多爪方式を適用した従来のディスクセンタリン
グ機構の構成例を示す図である。

【図５】図４に示すセンタリングホイール１３の詳細な
構成例を示す図である。

【符号の説明】

３０ センタリングホイール， ３０ｂ 筒状部， ３
０ｃ 梁部， ３０ｄ連接部， ３０ｅ テーパ面，
３０ｆ 爪部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクに対して情報を記録または再生
   するディスク記録再生装置において、 前記ディスクが載置されるターンテーブルと、 前記ターンテーブルを回転駆動するスピンドルモータ
   と、 前記スピンドルモータの回転軸の中心と、前記ディスク
   の中心とを一致させるセンタリング部材と、 前記センタリング部材によって、前記回転軸の中心に装
   着された前記ディスクを、前記ターンテーブルに挟着す
   るクランプ部材とを備え、 前記センタリング部材は、前記回転軸の外周に嵌着され
   る筒状部と、前記筒状部から外側に向かって伸びた複数
   の梁部と、前記梁部を相互に連接するリング状の連接部
   と、前記連接部の外側に設けられ、先端部にテーパ面を
   有する複数の爪部とを備えることを特徴とするディスク
   記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記爪部は、前記筒状部を中心として等
   角間隔をもって形成されており、かつ、その個数は、３
   以上の奇数であることを特徴とする請求項１に記載のデ
   ィスク記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記梁部は、前記筒状部から外側に向か
   って伸びた渦状に形成されていることを特徴とする請求
   項１に記載のディスク記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記梁部のバネ定数は、前記クランプ部
   材により、前記ディスクが挟着された場合に、前記ディ
   スクが前記ターンテーブルに接するように設定されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のディスク記録再生
   装置。