JP4370584B2 - ディスククランプ機構及びディスク駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスクに所望の楽曲情報などを記録したり、その記録情報を再生したりするのに用いられるディスク駆動装置に係わり、特にディスクをクランプするための機構と同機構を備えたディスク駆動装置に関する。

一般に、ＣＤプレーヤやＤＶＤレコーダといったディスク駆動装置は、ディスクを支持して回転させるターンテーブル、ディスクの盤面に沿ってその半径方向に移動する光ピックアップ、並びにターンテーブル上のディスクがターンテーブルに同調して回転するよう該ディスクをクランプするディスククランプ機構などを具備して構成される。

このうち、ディスククランプ機構は、筐体内に揺動可能にして設けられるクランプベースと、このクランプベースで回転自在に支持されるクランプ盤とを有してなるものが一般的である。そして、その種のディスククランプ機構では、クランプベースの揺動によりターンテーブルに対するクランプ盤の開閉動作が行われ、クランプ盤がターンテーブルに接近する閉じ方向に移動されたとき該クランプ盤とターンテーブルとによりディスクがその中心部を回転自在に挟持されるようになっている。

しかし、クランプ盤はその軸線方向と径方向とに遊びをもって支持されるため、これがディスクから離間された状態では、当該クランプ盤が外部振動を受けてがたつき、大きな騒音を発するという問題があった。

そこで、クランプ盤（クランパ）の上方にバネを設け、クランプ盤がターンテーブルから離間されたとき、上記バネによりクランプ盤がその端部を上方から押圧されて弾性保持されるようにした構造が提案されている（例えば、特許文献１）。

又、クランプ盤（押圧部材）を磁性体から成る支持部材により回転自在に支持すると共に、クランプ盤にマグネットを内蔵して、クランプ盤がターンテーブルから離間された状態（非クランプ状態）において該クランプ盤が支持部材に吸着するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２）。

更に、プラスチックマグネットから成るクランプ盤（クランパプレート）を揺動自在なクランプベース（クランパアーム）で支持した構成のクランプ機構にして、クランプ盤をターンテーブルから離間させたときにクランプ盤がそれ自体の磁力によりシャーシに吸着するようにしたものが知られる（例えば、特許文献３）。

特開平１０−９２０９９号公報（段落００２２、図１〜図３）

特開昭６０−２１４４５５号公報（第６頁右上欄〜左下欄、第３図） 実公平３−５６９０８号公報（請求の範囲、第１図）

しかしながら、特許文献１では、クランプ盤の振動を防止するための専用のバネを必要とするので部品点数が増えてコスト高になる上、当該バネを組み付ける工数が増すため生産性が悪化し、しかもバネの変形量を考慮してシャーシ上に空隙を確保しなければならないので装置の薄型化に悪影響を及ぼし、更にはバネの共振による二次被害の心配もある。

又、特許文献２でも、支持部材の振動によるクランプ盤と筐体（ハウジング）との直接的な衝突を避けるべくクランプ盤の上面に緩衝部材が設けられることから部品点数、組立工数が増し、これに加えて支持部材に作用するクランプ盤の磁力の影響で該クランプ盤の回転性能が損なわれるという問題もある。

一方、特許文献３では、クランプ盤の一端周縁部のみがシャーシに対して吸着することから、車載式などの振動系内で使用されるディスク駆動装置の場合、クランプ盤がシャーシに対する吸着部分を支点に振動して騒音を発すという欠点がある。

本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は部品点数を増やさずクランプ盤の振動を確実に防止できるようにすることにある。又、ディスク駆動装置においては騒音の発生を防止することにある。

本発明は上記目的を達成するため、
筐体１内で回転駆動されるターンテーブル４２と協同してディスクＤを回転自在に挟持するクランプ盤５１と、
ターンテーブル４２に対向する位置でクランプ盤５１を回転自在に支持し、そのクランプ盤５１がターンテーブル４２に対して離接するように揺動可能なクランプベース５２と、
クランプベース５２の揺動によりクランプ盤５１がディスクＤから離間されたときにクランプベース５２から張り出しているクランプ盤５１の第１周縁部Ｅ１と接触して該クランプ盤５１の第１周縁部Ｅ１にターンテーブル側への押圧力Ｆ_１とクランプベース５２の揺動支点側への押圧力Ｆ_２とを与える第１支持手段と、を有すると共に、
クランプベース５２は、クランプ盤５１における第１周縁部Ｅ１とは反対側の第２周縁部Ｅ２に対向する小片部５５ａと、その小片部５５ａの両側にあってターンテーブル４２側に向けられる面をもつ一対の鍔部５５ｂとからなる第２支持手段を備え、
前記第１支持手段によりクランプ盤５１の第１周縁部Ｅ１が押圧されたとき、第２周縁部Ｅ２が前記第２支持手段の小片部５５ａに乗り上げ、その両側が鍔部５５ｂにおけるターンテーブル４２側に向けられる面に密着してクランプ盤５１の固定が行われる構成としたことを特徴とする。

特に、第１支持手段は、クランプ盤５１の第１周縁部Ｅ１にターンテーブル４２側への押圧力Ｆ_１とクランプベース５２の揺動支点側への押圧力Ｆ_２とを与える斜面部２１ｃを筐体１に形成するか、又は斜面部２１ｃを形成した部材２１を筐体１に固設して成ることを特徴とする。

又、本発明は、上記のように構成されるディスククランプ機構を備えたディスク駆動装置を提供するものである。

本発明によれば、クランプ盤がターンテーブルから離間されたときに、その相対する周縁部が第１支持手段と第２支持手段とにより支持されて拘束されるようにしていることから、クランプ盤の振動を確実に防止してこれによる騒音の発生を無くすことができる。

又、第１支持手段や第２支持手段は、バネやマグネットを用いず既設の部品に形成することができるので、部品点数を増やさずにクランプ盤の振動防止を達成可能となる。

特に、第１支持手段として、斜面部を筐体に形成する場合には筐体の成形と同時に係る斜面部を容易に形成することができ、その斜面部を筐体とは別の部品に形成する場合でも該部品に既設部品を利用してこれに斜面部を容易に形成することができる。

以下、図面に基づき本発明を詳しく説明する。図１は本発明に係るディスククランプ機構を備えたディスク駆動装置の内部構造を示す側面概略図、図２は同ディスク駆動装置の内部構造を示す平面概略図である。

図１において、１は装置の外装を成す筐体であり、この筐体１は金属板をプレス加工して成るベースシャーシ１１と、その上部を覆う天板１２とにより構成され、当該筐体１の前面にはディスクＤを出し入れするための開口部１３が形成される。

２は筐体１の開口部１３側に設けられるディスク搬送機構であり、このディスク搬送機構２は、天板１２の内側面に固設される樹脂製のディスク摺接板２１、該ディスク摺接板２１の両側（図１の手前側と奥側）に形成されるブラケット２１ａにて上下方向に揺動自在に支持されるフラップ板２２、及び該フラップ板２２の内側縁に沿って回転自在に設けられる送りローラ２３などから構成される。尚、送りローラ２３は、ディスクＤから離間した状態で待機するが、実際の待機位置は図１の実線で示される位置よりも稍上方とされる。

そして、係るディスク搬送機構２によれば、ディスクＤの搬送に際して送りローラ２３が回転されつつ待機位置から上方に移動（旋回）されてディスク摺接板２１との間にディスクＤを挟み込み、その状態でディスクＤの搬送が行われるようになっている。

ここに、ディスク摺接板２１には、ディスクＤの搬送方向に直交して２つの凸条２１ｂが形成されるが、それら凸条２１ｂはディスクＤの周縁にのみ摺接するよう両端から中央に向けて突出量が漸次小さく設定される。又、図２で明らかなように、送りローラ２３もその両端から中央に向けて直径が漸次小さくなる形態であり、これにより凸条２１ｂおよび送りローラ２３がディスクＤの周縁のみに接触してディスクＤの信号記録エリアの摩損を防止できるようになっている。

尚、図２において、３はベースシャーシ１１の片側内壁面に設けたスライド板、２４は送りローラ２３を正逆に回転駆動させるためのモータであり、そのモータ２４の駆動力が図示せぬ伝動機構を介してスライド板３にも伝達され、これによりスライド板３が送りローラ２３によるディスクの搬送方向と同方向に移動する構成とされている。

一方、図１において、４はトラメカと俗称されるドライブユニットで、これは座板４１にターンテーブル４２や図示せぬ光ピックアップなどを一体に組み付けて構成される。ターンテーブル４２は、ディスクＤを支持して回転させる円形の回転部材であり、これは座板４１に固定されるスピンドルモータ４３のロータ軸に直結されて回転駆動されるようになっている。又、図示せぬ光ピックアップは、ターンテーブル４２により支持されたディスクの半径方向に移動しながらディスクの記録情報を読み出したり、情報の書き込みを行ったりするための電子部品ユニットで、これはディスクの盤面に照射すべき光を発生するレーザダイオードなどの発光素子や、ディスクからの反射光を受け取る受光素子などを具備して構成される。

尚、ドライブユニット４を構成する座板４１は、図示せぬ防振ダンパを介してベースシャーシ１１に支持されており、これによりディスク駆動時における再生音の音飛びなどが防止されるようになっている。

又、図１および図２において、５１はターンテーブル４２と協同してディスクを回転自在に挟持するクランプ盤、５２はターンテーブル４２に対向する位置でクランプ盤５１を回転自在に支持するクランプベースであり、それらは本発明に係るディスククランプ機構５を構成する。

図２のように、クランプ盤５１は、ディスクの中心部に圧着される大径部５１ａとそれより小さな小径部５１ｂとを合成樹脂にて一体成形した２段構造の円形部材で、その大径部５１ａと小径部５１ｂとの間がクランプベース５２の部位に嵌め込まれて軸線方向と径方向とに遊び有した状態で支持されている。

又、クランプベース５２は、金属板をプレス加工して成る板状部材であり、これはドライブユニット４の座板４１に片持ち状態に結合され、その結合ピンＰを中心として上下方向に揺動可能とされる。

特に、クランプベース５２は、図１のように座板４１との間に掛け渡されるバネ５３によってクランプ盤５１がターンテーブル４２に接近する方向に付勢されている。又、クランプベース５２の片側には位置決めピン５４が突設されており、その位置決めピン５４がバネ５３の付勢力により、スライド板３に形成される傾斜状のカム輪郭面３ａに押し付けられるようにしてある。

しかして、筐体１内にディスクＤが搬入される前には、位置決めピン５４がカム輪郭面３ａの頂部にあってクランプ盤５１がターンテーブル４２から離間された状態にあり、この状態でディスクＤの搬入が開始されると、これに伴ってスライド板３が図１の左方に移動されることにより位置決めピン５４がカム輪郭面３ａを徐々に滑り落ち、最終的には搬入されたディスクＤの中心部がターンテーブル４２とクランプ盤５１とにより挟持（クランプ）されることとなる。尚、ディスクＤのクランプ時には送りローラ２３が待機位置に復帰してディスクＤから離間する。

図３はディスクＤがクランプされた状態であり、この状態ではスピンドルモータ４３の駆動により、ターンテーブル４２、ディスクＤ、及びクランプ盤５１が一体となって回転する。尚、図３において、４２ａはターンテーブル４２に貼着したリング状の摩擦板で、これはディスクＤのスリップを防止する役割を担う。

一方、ディスクＤを筐体１内から搬出する場合は、上記とは逆にスライド板３が図１の右方に移動してそのカム輪郭面３ａで位置決めピン５４を押し上げることにより、クランプ盤５１がバネ５３の付勢力に抗してディスクＤから離間される一方、送りローラ２３が待機位置から上方移動してターンテーブル４２上のディスクＤを持ち上げ、これをディスク摺接板２１との間に挟み込むこととなる。

尚、図１のように、ディスク摺接板２１には、クランプ盤５１がディスクＤから離間されたときクランプベース５２から張り出すクランプ盤５１の周縁部（第１周縁部）を押圧する斜面部２１ｃ（クランプ盤５１を拘束するための第１支持手段）が形成されるが、これについては後述する。

次に、図２、図３から明らかなように、クランプベース５２は、位置決めピン５４などを設けた主板５５と、該主板５５に取り付けた薄板状の受け座５６から成り、その受け座５６がクランプ盤５１の支持を担うようになっている。特に、主板５５には、クランプ盤５１を拘束する第２支持手段として、ディスクのクランプ時におけるクランプ盤５１の小径部５１ｂの周縁部（上記第１周縁部とは反対側の第２周縁部）に対向する小片部５５ａと、その小片部５５ａの両側に位置する左右一対の鍔部５５ｂとが形成される。

図３、図４で明らかなように、小片部５５ａは主板５５の部位を下向きに屈曲したＪ字形で、一対の鍔部５５ｂには小片部５５ａ寄りの端縁を上方に塑性変形せしめてその底面側に一段高い底上げ部５５ｃが形成されている。そして、クランプ盤５１がディスクＤから離間されたとき、その小径部５１ｂの周縁部（第２周縁部）が小片部５５ａに乗り上げ、且つその両側が鍔部５５ｂの領域に属する底上げ部５５ｃに密着（図５参照）して固定支持されるようになっている。

又、図６から明らかなように、受け座５６には切欠孔５６ａが形成され、その切欠孔５６ａにクランプ盤５１の扁平胴板５１ｃ（大径部５１ａと小径部５ｂとの連結部分）が遊嵌されている。尚、図６(ｂ)から明らかなように、受け座５６にはこれを幅方向に折り曲げることによる段差部５６ｂが形成され、その段差部５６ｂを跨いで切欠孔５６ａが形成されていることにより、段差部５６ｂの位置でクランプ盤５１のくびれ部分（扁平胴板５１ｃ）を切欠孔５６ａに導入できるようになっており、しかも切欠孔５６ａの両側に形成される板バネ部５６ｃにより切欠孔５６ａからのクランプ盤５１の離脱が防止されるようになっている。

ここで、ディスククランプ機構５の作用を説明する。図７はクランプ盤５１がディスクから離間するときの動作を上から順に示した説明図で、図８には図７における要部を拡大して示す。

これらの図で明らかなように、クランプ盤５１が図示せぬディスクから離間すべく天板１２側に上昇移動すると、先ずクランプベース５２から張り出しているクランプ盤５１の第１周縁部Ｅ１がディスク摺接板２１に形成した斜面部２１ｃに接触する。尚、斜面部２１ｃはディスク摺接板２１の突端２１ｄ（図２参照）の部分に形成される。

特に、斜面部２１ｃはクランプ盤５１側に向けられた傾斜面であるから、これにクランプ盤５１の第１周縁部Ｅ１が接触すると、斜面部２１ｃから第１周縁部Ｅ１に対し、斜面部２１ｃに直角な方向の力Ｆの分力として、ターンテーブル側への押圧力Ｆ_１と、クランプベース５２側への押圧力Ｆ_２が作用する。しかして、クランプ盤５１は、斜面部２１ｃにより第１周縁部Ｅ１側が押し下げられつつクランプベース５２側に移動され、第１周縁部Ｅ１が斜面部２１ｃによる押圧力Ｆ_１，Ｆ_２を受けた状態のまま、該第１周縁部Ｅ１とは反対側の第２周縁部Ｅ２が小片部５５ａと鍔部５５ｂとの間に挟まって固定支持される。即ち、クランプ盤５１は軸線方向と径方向との両方向において確実に固定支持される。

このため、クランプ盤５１は、第１支持手段としての斜面部２１ｃと、第２支持手段としての小片部５５ａおよび鍔部５５ｂとにより完全に拘束され、外部振動が伝播してもがたつかず、その結果として騒音の発生が防止される。

以上、本発明について説明したが、斜面部２１ｃはディスク摺接板２１に限らず、筐体１を構成する天板１２に形成してもよい。尚、ディスク摺接板２１は天板１２に固定される部品であって天板１２の一部と見なすこともできるので、ディスク摺接板２１に斜面部２１ｃを形成した場合でも当該斜面部２１ｃは筐体１に形成したものと言える。

又、斜面部２１ｃはそれ自体の表面が全くの平面とされることに限らず、曲面とされていてもよい。特に、斜面部２１ｃはその形成部分がディスク摺接板２１の突端２１ｄ（図２参照）のように直線状であっても、あるいはクランプ盤５１の周縁に沿う円弧状であってもよい。

一方、第２支持手段は、小片部５５ａと鍔部５５ｂで構成されることが望ましいが、図８(Ｄ)のようにクランプ盤５１が拘束された状態において、小片部５５ａの下端がクランプ盤５１の大径部５１ａの上面に接触するなどして第２周縁部Ｅ２側の上昇移動が抑制されるため、鍔部５５ｂを省略することもできる。但し、第２支持手段を小片部５５ａのみとする場合でも、これをクランプベース５２に形成するのでなく、これに類する小部品をクランプベース５２に固着するようにしてもよい。

本発明に係るクランプ機構を備えたディスク駆動装置の内部構造を示す側面図 同装置の内部構造を示す平面概略図 ディスクのクランプされた状態を示す説明図 クランプベースの部分拡大断面図 クランプベースの部分拡大平面図 クランプ盤の支持形態を示す説明図 クランプ盤が拘束される状態を示す説明図 図７の部分拡大図

符号の説明

１ 筐体
１１ ベースシャーシ
１２ 天板
２ ディスク搬送機構
２１ ディスク摺接板
２１ｃ 斜面部（第１支持手段）
４ ドライブユニット
４２ ターンテーブル
５ ディスククランプ機構
５１ クランプ盤
Ｅ１ クランプ盤の第１周縁部
Ｅ２ クランプ盤の第２周縁部
５２ クランプベース
５５ 主板
５５ａ 小片部（第２支持手段）
５５ｂ 鍔部（第２支持手段）
５６ 受け座

Claims (3)

1. 筐体内で回転駆動されるターンテーブルと協同してディスクを回転自在に挟持するクランプ盤と、
   前記ターンテーブルに対向する位置で前記クランプ盤を回転自在に支持し、そのクランプ盤が前記ターンテーブルに対して離接するように揺動可能なクランプベースと、
   前記クランプベースの揺動により前記クランプ盤がディスクから離間されたときにクランプベースから張り出しているクランプ盤の第１周縁部と接触して該クランプ盤の第１周縁部にターンテーブル側への押圧力とクランプベースの揺動支点側への押圧力とを与える第１支持手段と、を有すると共に、
   前記クランプベースは、前記クランプ盤における前記第１周縁部とは反対側の第２周縁部に対向する小片部と、その小片部の両側にあって前記ターンテーブル側に向けられる面をもつ一対の鍔部とからなる第２支持手段を備え、
   前記第１支持手段によりクランプ盤の第１周縁部が押圧されたとき、前記第２周縁部が前記第２支持手段の小片部に乗り上げ、その両側が前記鍔部における前記ターンテーブル側に向けられる面に密着して前記クランプ盤の固定が行われる構成としたことを特徴とするディスククランプ機構。
2. 第１支持手段は、クランプ盤の第１周縁部にターンテーブル側への押圧力とクランプベースの揺動支点側への押圧力とを与える斜面部を筐体に形成するか、又は前記斜面部を形成した部材を前記筐体に固設して成ることを特徴とする請求項１記載のディスククランプ機構。
3. 請求項１、又は２記載のディスククランプ機構を備えることを特徴とするディスク駆動装置。

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