CN1168083C - 记录盘夹紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及记录盘夹紧机构，具备载放具有中心孔的盘、被旋转驱动的转台，所述转台具有与所述盘中心孔嵌合的筒体部，从该筒体部外周面沿径向伸出与所述筒体部成一体的第1导向部以及在相对筒体部从筒体部相隔120°的两处设置沿径向可进退形成一体的第2和第3导向部，以及分别在第2和第3导向部(5、6)与第1导向部(7)的中间位置设置且使其从筒体部的伸出量比第1导向部从筒体伸出量小的辅助导向部(8、9)，具有定心精度高、结构简单、构件和组装成本低廉的优点。

Description

记录盘夹紧机构

技术领域

本发明涉及对载放在转台上的光盘、光磁盘等记录载体盘与转台一起进行旋转驱动，读出记录的信息或为将信息记录在盘上的盘夹紧机构。

背景技术

在一面对光盘、光磁盘等记录载体盘进行旋转驱动、一面相对此盘进行信息记录或使记录的信息重现的盘驱动装置中，要求在使光拾波器面对盘记录轨迹状态旋转驱动盘。因此，盘驱动装置具备含有将盘载放在规定位置、用旋转驱动机构使与盘一起被旋转驱动的转台的盘夹紧机构。作为盘夹紧机构的传统结构日本专利特开平3-157859号公报上所揭示。

上述公报中所记载的结构为了使盘驱动装置达到小型化、薄型化、不设置从转台的相反侧将盘向转台按压的夹紧板、使盘在夹紧状态下不沿旋转中心轴向移动。因此，上述公报上记载的结构具有载放设有中心孔的盘、被旋转驱动的转台，设于转台中心部、与盘中心孔嵌合的嵌合体，可进退地设于嵌合体内、同时用弹性构件对其施加弹力使向嵌合体外方伸出、使载放在转台上的盘被向转台侧按压支承的多个球状构件。根据上述公报上记载的结构，在将盘载放在转台上时，由于面向嵌合体外方向伸出、被施加弹力的球状构件与盘中央孔上缘部接触、使上述盘向转台侧被按压、安装支承在转台上。

如上所述公报记载的发明所示，采用传统的盘夹紧机构，使盘在夹紧状态下不向旋转中心的方向移动，且不需要为将盘从转台相反侧向转台按压的夹紧板，能达到盘驱动装置的小型薄型化。

但是，采用传统的盘夹紧机构，由于通过使施加向嵌合体外方向伸出弹力的多个球状构件与盘中央孔上缘部接触将已载放在转台上的盘向转台侧按压、安装在转台上，成为在上述多个球状构件的伸出弹力的平衡位置上进行盘的定心，存在着多个球状构件的伸出弹力不均等时不易定心的难点。尤其，当分别独立对多个球状构件施加弹力时，各球状构件所受的弹力不均匀，易使盘的定心产生较大偏移。

在上述公报记载的盘夹紧机构中，采用作为施加弹力构件的橡胶等弹性体构成的环，由于用一弹性体环对多个球状体施加弹力，具有使多个球状构件的伸出弹力比较平均化的优点。然而，由于进行盘定心时的任一为使向嵌合体外方向伸出加力的多个球状构件都无固定的定位基点，存在盘在夹紧状态、在平行于该盘平面的面内运动而产生不稳的难点、此外，因上述弹性体环的组成。尺寸等方面的偏差，会引起盘安装时外力不均等其它各种条件而引起定心偏移的可能性，有必要作改进。此外，还存在着结构复杂、构件成本和组装成本高的难点。

发明内容

因此，本发明正是为解决上述传统技术方面存在的问题，目的在于提供在盘夹紧状态下能使盘难以在平行于盘的平面内运动、不发生不稳、难以产生定心偏移的盘夹紧机构。本发明的进一步目的在于提供结构简单、构件成本和组装成本低廉的盘夹紧机构。

根据本发明盘夹紧机构，具备供载放具有中心孔的盘、由旋转驱动机构驱动的转台，在所述转台上具有：使与上述盘中心孔嵌合的筒体部；从此筒体部外周面沿径向伸出、与筒体部形成一体的第1导向部；在上述筒体上、相对此第1导向部、从上述筒体部中心隔开120°的两处分别设置可沿径向进退的第2和第3导向部；以及分别位于此第2和第3导向部与第1导向部的中间位置上、且使其从筒体部的伸出量比上述第1导向部的相应伸出量小的辅助导向部。

附图说明

图1为表示本发明实施例盘夹紧机构的俯视图，

图2为同上实施例局部剖切主剖视图，

图3为表示上述实施例的第1导向部与辅助导向部关系的俯视图，

图4为表示上述实施例的第1导向部与第2、第3导向部以及辅助导向部关系的俯视图，

图5为表示可适用于本发明的第2、第3导向部例子的仰视图，

图6为表示适用于本发明的夹紧磁铁安装机构的例子以及盘处于被夹紧状态的主视剖视图，

图7为表示本发明另一实施例夹紧机构的主视剖视图，

图8为同上实施例的俯视图，

图9表示构成上述实施例中的第2、第3导向部的金属板，(a)为俯视图，(b)为主视图，(c)为侧视图，

图10为同上金属板的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明盘夹紧机构的实施例。

在图1、图2中，把作为盘的旋转驱动机构主体的电动机4固定在基板11的一侧面(图2中的下面)上，使电动机4的旋转输出轴18从基板11的另一侧面垂直地伸出。在电动机4的旋转输出轴18上组装盘夹紧机构1。盘夹紧机构1以转台3为主体。转台3例如由一体成形的树脂构成，通过将电动机4的输出轴18压入一体成形的轮毂13的中心孔、使转台3与旋转输出轴一体地被旋转驱动。

在转台3的上面沿以转台3的旋转中心为中心的同心圆一体地形成直径比盘19的中心孔20稍小的圆筒状筒体部12。将此筒体部12的上侧的约一半部分的外周面形成圆锥面14。使作为记录载体的盘19的中心孔20嵌于上述筒体12。上述圆锥面14具有在将盘在转台上安装时、将盘19的中心孔20向筒体部12引导的功能。转台3具有与上述筒体部12的下端连续的法兰部分，此法兰部分的上面成为盘载放面15，对被夹紧的盘19进行轴向定位。

图1、图2所示夹紧机构为用于例如对具有由光磁盘磁性体构成的中心轮毂21的盘19进行定位保持的夹紧机构。并且，在上述筒体部12的内侧形成沿以转台3的旋转中心为中心的同心圆的环状槽16，槽16的上面侧敞开，在槽16内放入环状夹紧磁铁10。图1中，在盘19的中心部具有从盘本体向下方伸出的阶梯部22，把由铁板等磁性体构成的圆板形中心轮毂21的外周缘部夹在此阶梯部22与盘本体的厚度方向的中间部分，使中心轮毂21固定盘19上。盘19本体的上面与中心轮毂21的上面大致位于同一面上。由上述磁铁10对中心轮毂21的电磁吸引产生夹紧力，成为将盘19载放在盘夹紧机构1上状态对盘19进行保持。但是，在夹紧状态，在上述磁铁10与中心轮毂21间存在少许间隙，成为盘19的上述阶梯部22的下面与上述盘载放面15接触对盘19进行轴向定位。

如图1、3、4所示，在上述转台3的筒体部12上从外周面沿径向伸出形成与筒体部12成为一体的第1导向部7。第1导向部7从筒体部12的转向看时呈缓慢弯曲圆弧状从筒体部12的外周面沿径向向外伸出。在上述筒体部12上、相对第1导向部7从筒体部12的中心隔开约120°的两处分别设置可沿径向进退的第2导向部5与第3导向部6。用在图1-4中未表示的板弹簧、线圈弹簧橡胶或其它适宜的弹性体对第2、第3导向部5、6施力、使从筒体部12的外周面沿径向向外伸出，此外，把因上述施力引起的移动限制在从筒体部2的外周面沿径向向外仅伸出适当量的位置上。与上述第1导向部7同样，将第2、第3导向部5、6的外面形成从筒体部12的轴向看时呈圆弧状。

在上述筒体部12上，在第1导向部7与第2导向部5的中间位置以及在第1导向部7与第3导向部6的中间位置、就是从第1导向部7面向第2导向部5相隔60°的位置以及从第1导向部7面向第3导向部6相隔60°的位置分别设置从筒体部2的外周面沿径向向外伸出的辅助导向部8、9。辅助导向部8、9从筒体部12的轴向看时，与第1导向部7一样，呈缓慢弯曲圆弧状从筒状部12的外周面沿径向向外伸出。但是辅助导向部8、9从筒体部12的伸出量比第1导向部7从筒体部12的伸出量小。图3、图4表示这些伸出量的关系。

在图3、图4中，当把作为记录媒体的盘19的中心孔20的半径定为R时，从转台的旋转中心至第1导向部7的最大伸出位置的距离也为R。在此实施例中，用这样的盘夹紧机构将盘夹紧时，使作为上述最大伸出位置的A点与盘的中心孔20的缘形成点接触。把上述第1导向部7从筒体部12的外周面的最大伸出位置的伸出量设为a、把辅助导向部8、9的最大伸出位置的伸出量分别设为c时，则c小于a。因此，从转台的旋转中心至辅助导向部8、9的最大伸出位置的距离成为R-(a-c)。在此，将c设定为a的1/2。

在如上那样构成的盘夹紧机构的转台3上，如图6所示，若对具有中心孔20且设有由磁性体构成的中心轮毂21的盘19进行夹紧，如前所述，因夹紧磁铁10与中心轮毂21的电磁吸力使盘19的阶梯部22的下面与盘支承面15接触，对盘19进行轴向定位。此外，在夹紧动作中，如图4所示，盘的中心孔20的缘由第1导向部7引导，而且，盘的中心孔20的缘与第2、第3导向部5、6接触，使第2、第3导向部5、6克服弹力而后退，直至趋于规定的夹紧位置。在夹紧状态，盘中心孔20的缘在第2、第3导向部5、6的最大伸出位置D、E形成，用第2、第3导向部5、6的弹力、在各导向部5、6的位置使盘具有面向径向向外的趋势。使盘的中心孔20的缘与恰好位于相对此弹力的合力方向相反侧的第1导向部7的A点接触，对盘的因上述第2、第3导向部5、6的弹力产生的径向移动进行限定，同时用上述A、D、E三点对盘19进行定心。在定心状态，在盘的中心孔20的缘与辅助导向部8、9间形成为上述(a-c)程度的微小间隙。

这样，由于把对盘进行定心的3点中的1点在一体地设置在转台3的筒体部12上、作为与筒体部12的相对关系不变的第1导向部7上形成，故使对盘进行定心的3点中的1点已固定决定，与传统那样、为对盘进行定心而使所有的点可沿径向进退的结构相比，所为定心基准明确可靠，因此定心精度高。

此外，在进行盘夹紧动作中，当盘中心孔位置从转台3的筒体部12的位置偏移时，除了第1导向部7、第2、第3导向部5、6以外，辅助导向部8、9也发挥导向功能，对盘进行辅助定心。此外，即使在盘已被夹紧状态下，也会因某种原因引起盘相对转台3的筒体部12产生位置偏移。例如，在旋转驱动盘时，当因盘的惯性力、空气阻力等作用，由于第2、第3导向部5、6相对固定的第1导向部7可沿径向进退、盘以其中心孔20的缘与第1导向部7的接触点A为中心一面描出如在图4中箭头所示的圆弧一面相对筒体部12移动。在图4中将盘中心孔20的缘与辅助导向部8、9之间的间隙作了强调放大描出，而实际此间隙很小，当如上所述，盘以点A为中心描出圆弧的同时进行相对移动时，盘的中心孔20的缘立即与辅助导向部8的最大伸出位置B或另一辅助导向部9的最大伸出位置C接触，限制盘的相对移动。

这样，由于相对第1导向部7、从筒体部12的中心约隔开120°的两处设置沿径向可进退的第2、第3导向部5、6，在第2和第3导向部5、6与第1导向部7的中间位置、且相对第2和第3导向部5、6，在相对筒体部12的中心呈点对称位置分别设置比第1导向部7从筒体部12的伸出量小的辅助导向部8、9，故在盘的旋转驱动中，即使因某种原因使盘相对筒体部沿平行于盘的平面方向相对移动，此盘的相对移动立即被辅助导向部8、9所限制，能将盘的移动限制在小范围内。此外，即使这样使盘的位置产生了偏移，能用第1导向部7、第2、第3导向部5、6将其定心在规定位置，消除位置偏移。

此外，由于辅助导向部8、9的最大伸出量相应比第1导向部7的伸出量小，即使在将中心孔的内径比第1导向部7的最大伸出量小的盘进行安装场合，也能同样确保如上所述的定心性能。

此外，为使于说明，将导向部5作为第2导向部、将导向部6作为第3导向部，然而，也可以将导向部6称作第2导向部、导向部5称作第3导向部。

以上，已对具有磁性体轮毂的盘用夹紧磁铁对上述轮毂的吸力将盘向盘支承面15上按压进行轴向定位的结构作了说明。但是，由于小型盘等不具有磁性体，不能利用夹紧磁铁进行盘夹紧，故须要用磁力以外的力将盘按压在盘支承面15上。根据至此已说明的实施例，若从第1导向部7、第2和第3导向部5、6的形状上考虑，能产生将盘向盘支承面上按压的力。就是通过将第1导向部7、第2和第3导向部5、6的外面构成球形或准球形，使盘的中心孔的上缘与这些第1导向部7、第2和第3导向部5、6的颚部接触。使盘的中心孔的上缘与第2和第3导向部5、6的颚部接触、且通过使第2和第3导向部5、6具有面向筒体部12的径向向外的趋势、发生将盘向盘支承面15上按压的力。此外，若利用此趋势力使盘的中心孔的上缘与第1导向部7的颚部接触，由此，也能形成将盘向盘支承面上按压的力。

对于为了用第1导向部7、第2和第3导向部5、6将盘向盘支承面15上按压的第1导向部7、第2和第3导向部5、6的形状不只限于上述球形，也可以是能得到规定功能的任何形状、例如也可以为特定的曲(Toric)面即圆环面、圆锥面。

虽然对第2和第3导向部5、6的形状未作特别限定，然而，作为一例，如图5所示，可用一块板弹簧40构成第2和第3导向部5、6。在图5中，一块板弹簧40在自然状态呈直线状延伸，通过把在其长度方向的中央部弯曲形成的安装部41固定在转台3的底面侧，将板弹簧40的两腕部沿转台3的圆弧弯成圆弧状，使板弹簧40的两端部与在转台3上一体形成的阻挡部32、32接触，将板弹簧40保持在受力状态。在靠近板弹簧40的两端形成第2和第3导向部5、6。通过对靠近板弹簧40两端的一部分进行锻压、使面向转台3的外侧伸出形成此导向部5、6。使上述导向部5、6位于在转台3上沿上下贯穿形成的窗口31、31的位置，如上述那样，从转台3的筒体部外周面向径向向外伸出。

用一块金属板一体地形成第2导向部5与第3导向部6。形成此第2导向部5与第3导向部6的金属板的具体结构如图9、图10所示。

在图9中，一块金属板40为细长形弹性材料、例如由不锈钢等构成，在其纵向两端部一边的边(图9(b)的下边)侧上形成与以后将详述的转台3的接合部接合的接合片43、43，此外，从靠近金属板40的纵向两端另一边(图9(b)的上边)侧伸出形成角形突片44、44。突片44、44的伸出方向为上述转台3的旋转中心轴的方向。通过锻压形成此突片44、44，形成上述第2导向部5与第3导向部6。此外，在金属板40上，在第2导向部5与第3导向部6的中间，通过弯曲一体形成定位部41。此定位部41用于嵌于以后将具体说明的转台3的位置限定部，在与转台3的关系上使面向转台3的径向内侧弯曲，面向转台3的径向外侧锻压形成上述第2、第3导向部5、6。将第2、第3导向部5、6构成沿转台3的轴向伸长、以平行于转台3的轴为中心的部分圆筒形，将其上下两端面构成球面状。

将这样构成的金属板40按如下方式安装在转台3上。在图5、7、8中，将金属板40的定位部41嵌入通过使转台3的底面侧的一部凹下形成的位置限定部36进行定位。用压入、粘接、焊接、铆接等适当方式使上述定位部41固定在位置限定部36上。如图9所示，金属板40在自然状态成直线状延伸，然而，在安装在转台3上状态如图10所示弯成圆弧状、使其两端部的上述接合片43、43与设于转台3上的接合部32、32接合。使金属板40的上述角形突片44、44和在此突片44、44上形成的第2、第3导向部5、6位于从转台3沿其轴向贯穿形成的窗口31、31内。

如上所述，在将定位部41安装在转台3的位置限定部36上、接合片43、43与接合部32、32接合的状态如图3所示，第2、第3导向部5、6因金属板40的弹力具有从转台3的筒体部12的外周面、面向径向向外伸出的趋势，此外，在从筒体部12的外周面向径向向外仅伸出适宜量的位置，限制因上述趋势的移动。为了使第2、第3导向部5、6能在上述窗口31、31的范围内移动，且容许接合片43、43与第2、第3导向部5、6一起移动，在转台3的底面侧形成相对接合片43、43的逃出口33、33。

如上所述构成的盘夹紧机构1的盘19，如图7、图6所示，具有中心孔20，且当将具有由磁性体构成的中心轮毂21的盘19进行夹紧时，如上所述，因夹紧磁铁10与中心轮毂21的电磁吸力使盘19的阶梯部22与盘支承面15接触，将盘19轴向定位。此外，在夹紧动作中，盘19的中心孔20的缘由第1导入部7引导，且盘19的中心孔20的缘与第2、第3导向部5、6接触，使这些第2、第3导向部5、6克服弹力而后退、直至趋于规定的夹紧位置。在夹紧状态盘19的中心孔20的缘与第2、第3导向部5、6形成点接触，因第2、第3导向部5、6的弹力，在各导向部5、6的位置、盘19趋于面向径向向外。盘19的中心孔20的缘与恰好位于相对此弹力合力方向相反侧的第1导向部7的最大伸出的点接触，使因上述第2、第3导向部5、6的弹力引起的盘19的径向移动被限制的同时，用此第1、第2、第3导向部7、5、6与盘中心孔20的缘形成的3点接触进行盘19的定心。

此外，由于用一块金属板40将第2、第3导向部5、6形成一体，利用金属板40的弹性使沿转台3的径向可进退，从而可获得以下优良效果。首先，由于用一块金属板40将第2、第3导向部5、6形成一体，能容易使各弹力达到均匀化，进行盘夹紧时的定心精度高。并且，由于无须将第2、第3导向部5、6作为分别的构件制造，且将第2、第3导向部5、6一体地形成在兼作为施加弹力构件的金属板40上、无须另设施加弹力构件，因而能得到构件数目少、结构简单、构件成本低、组装成本低的盘夹紧机构。

图6表示作为夹紧磁铁10的安装结构的具体例，将第2、第3导向部5、6一体地形成在金属板上的另一例子。在图6中，将金属板51放入转台3的上述槽16的底上、把由铁等磁性材料构成的磁性轭铁60重叠放在金属板51上，再将上述夹紧磁铁10重叠放在磁性轭铁60上。磁性轭铁60具有面向下侧弯曲形成的适当数目的连接固定部62以及面向上侧弯曲形成的适当数目的磁性加力部61。将上述连接固定部62穿过在上述金属板51与转台3上沿中心轴线形成的孔34钩挂固定在转台3上。据此，将连接固定部62自身与金属板51一体地安装在转台3上。上述磁性加力部61通过使其沿在夹紧磁铁10的内周侧上形成的圆锥面10a弯曲、且利用其弹性压接在上述圆锥面10a上，将夹紧磁铁10一体地安装在转台3上。使上述第2、第3导向部5、6分别从金属板51的外周缘部、从转台3的槽16的外周壁与夹紧磁铁10的外周面间竖起，且形成在沿转台3的上述圆锥面14弯曲的弹性部52的顶端部上。

有关本发明的盘夹紧机构既能适用于盘轮毂部分由非磁性体构成的小型盘数码视频盘等驱动装置，也能适用于盘轮毂部分由磁性体构成的光磁(MO)盘等的驱动装置。

根据本发明，由于转台具有与盘中心孔嵌合的筒体部，从此筒体部的外周面沿径向伸出、与筒体部形成一体的第1导向部以及相对此第1导向部、从上述筒体部中心隔开120°的两处设置沿径向可进退的第2和第3导向部，由于把作为进行盘定心的3点中的1点的第1导向部一体地设置在转台的筒体部上、与筒体部保持相对不动的关系，使为进行盘定心的3点的1点已肯定固定，故与传统那样为对盘进行定心而使所有的点可沿径向进退的结构相比，能可靠决定定心基准、提高定心精度。

此外，若分别在第2和第3导向部与第1导向部的中间位置设置辅助导向部，在盘夹紧动作中当盘中心孔位置从转台筒体部位置偏移时，辅助导向部将进行辅助定心。此外，形成使此辅助导向部从筒体部的伸出量比第1导向部的相应伸出量小，在盘被夹紧状态、当因任何原因引起盘相对转台筒体部发生位置偏移时，由于盘中心孔的缘立即与辅助导向部接触，限制盘的相对移动，故具有能将盘的位置偏移限制在很小范围内的优点。

在本发明中，用一块金属板将第2、第3导向部形成一体、利用金属板的弹性使沿转台径向可进退。据此，能容易使分别施加的弹力均匀化、盘夹紧时的定心精度高。此外，由于无须分别制造第2、第3导向部，而且可通过将第2、第3导向部一体地形成在兼作为施加弹力构件的金属板上，由于无须分别构成施加弹力构件，能得到构件数目少、结构简单、构件成本低、组装成本也低的盘夹紧机构。

Claims (8)

1.一种记录盘夹紧机构，具备供载放具有中心孔的盘、由旋转驱动机构驱动旋转的转台，其特征在于，在所述转台上具有：使与上述盘中心孔嵌合的筒体部；从此筒体部外周面沿径向伸出、与筒体部形成一体的第1导向部；在上述筒体部上、相对此第1导向部从上述筒体部中心隔开120°的两处分别设置可沿径向进退的第2和第3导向部；以及分别位于此第2和第3导向部与第1导向部的中间位置、且使其从筒体部的伸出量比上述第1导向部的相应伸出量小的辅助导向部。

2.根据权利要求1所述机构，其特征在于，所述辅助导向部分别位于相对第2和第3导向部、且相对筒体部中心呈点对称位置上。

3.根据权利要求1所述机构，其特征在于，所述第1、第2和第3导向部和辅助导向部中的任一导向部都与盘的中心孔形成点接触。

4.根据权利要求1所述机构，其特征在于，用金属板将此第2和第3导向部形成一体。

5.根据权利要求4所述机构，其特征在于，通过将所述金属板两端部弯曲成圆弧状与设于转台的接合部接合，使从此圆弧状金属板两端部的一边侧沿转台旋转中心轴方向伸出形成第2导向部与第3导向部。

6.根据权利要求4所述机构，其特征在于，所述金属板在第2导向部与第3导向部间具有面向转台径向内侧弯曲形成的定位部，用设于转台上的限位部对此定位部定位。

7.根据权利要求4所述机构，其特征在于，分别在第1导向部与第2导向部间和第1导向部与第3导向部间设置从筒体部伸出量比第1导向部相应伸出量小的辅助导向部。

8.根据权利要求4所述机构，其特征在于，所述第2、第3导向部中的任一导向部与盘中心孔形成点接触。

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