JP5452157B2 - ディスククランプ機構およびこれを備えるディスク回転用モータ - Google Patents

Description

本発明は主として、ＣＤ、ＤＶＤといった光メディアに楽曲や映像の情報を記録したり、その記録情報を再生したりするディスク駆動装置に関するものであり、詳しくはディスクをセンタリング保持するディスククランプ機構に関するものである。

ＣＤやＤＶＤといった光メディアに楽曲や映像の情報を記録したり、その記録情報を再生したりするディスク駆動装置は、近年、小型、薄型、高性能化、低コスト化などが要求されているが、それに加えて車載用途に用いられる場合、締結信頼性、耐振動性、耐衝撃性、耐塵埃性が要求されている。これに伴い、光メディアを支持、回転させるディスク回転用モ−タも上記要求に対応すべく、ディスクを安定して保持するためのディスククランプ機構の重要度が増している。

上記ディスククランプ機構において、従来、車載用途で主流となっていたのは、クランパー設置機構に構成されたバネ力によってディスクをターンテーブル部に押圧し保持するクランプ機構であったが、近年の記録容量の増大に伴う機器の高精度化によって、より高いディスク保持力を確保できるマグネット吸着力によるディスククランプ機構に主流が移りつつある。（例えば特許文献１参照）
図２に上記特許文献１に開示された従来の技術によるディスク回転用モ−タ、及びディスククランプ機構を示す。

図２に示すように、ディスク１０１の内径部１０２を保持する略円筒状のセンタリング部材１０３と、これに収納されたクランプマグネット１０４と、前記マグネットの磁束を確保するためのバックヨーク１０５とを備えたディスククランプ機構が、ディスク装着面となるゴムシ−ト１０６を貼り付けられたタ−ンテ−ブル部１０７の中央に固定され、磁性体１０８を収容したクランパー１０９とゴムシ−ト１０６によってディスク１０１を挟持することにより、安定した保持を可能としている。

図２に示すディスククランプ機構におけるバックヨークの締結については、図３に示すようにバックヨーク１１０をセンタリング部材１１１に一体成形するもの（例えば特許文献２参照）や、図４に示すようにバックヨーク１１２をシャフト１１３に圧入固定するもの（例えば特許文献３参照）や、図５に示すようにバックヨーク１１４をセンタリング部材に構成した係合部１１５によって組込み勘合するもの（例えば特許文献４参照）など、さまざまな提案がなされている。

また、上記従来の技術とは別に、ターンテーブル部にマグネットを直接的に設置し、ターンテーブル部をバックヨークとして共用した構造も提案されている。（例えば特許文献５参照）
図６に上記特許文献５に開示された従来の技術によるディスク回転用モ−タ、及びディスククランプ機構を示す。

図６に示すように、ディスク１１６に一体的に構成された磁性体１１７と、金属製のタ−ンテ−ブル部１１８に直接設置されたクランプマグネット１１９の吸着力によって、ディスク１１６をターンテーブル部１１８の側壁部１２０に押圧固定する構成とすることで、ターンテーブル部１１８をバックヨークとして共用可能としている。

特開２００６−１２７６２５号公報 特開２００１−３７１４１号公報 特開２００４−５６９３０号公報 特許第３８５２７６３号 特開平４−３１３８５８号公報

しかしながら、図２に示す上記特許文献１に開示された構成では、マグネット、およびバックヨークの固定方法は明記されておらず、仮に接着による固定をおこなったと想定しても、車載用途での過酷な使用環境下では締結信頼性、耐衝撃性に乏しい。また、マグネットの上部平面が露出しているため、磁性材の微小な異物を吸着することが懸念され、耐塵埃性の確保も難しい。
これに対し特許文献２に開示された構成ではバックヨークがセンタリング部材に一体成形されており締結信頼性、耐衝撃性は高い。しかしながら、低コスト化が求められる市場にあって、一体成形は比較的高価であり、コスト面で不利になる。また、車載用途特有の広範囲にわたる温度衝撃がかかった場合、センタリング部材とバックヨークに用いられる材料の熱膨張係数の差からセンタリング部材に過度な応力が集中し、クラックの発生を誘発するという懸念もある。
また、特許文献３に開示された構成ではバックヨークが回転軸に圧入締結されているため締結信頼性、耐衝撃性は高い。しかしながら、圧入強度を確保するためにバックヨークには一定以上の厚さが必要とされ、小型化、薄型化が要求されているディスク回転用モ−タにあっては不利な構造と言わざるを得ない。
また、特許文献４に開示された構成ではバックヨークを係合固定するため締結信頼性、耐衝撃性は高いが、構造が複雑化するため部品も高精度が要求されるだけでなく、組立工数もかかり、コスト面で不利となる。
これらに加え、特許文献２〜４に開示された構成は、特許文献１に開示された構成同様、マグネットの上部平面が露出しているため、磁性材の微小な異物を吸着することが懸念され、耐塵埃性の確保も難しい。

これらに対し、特許文献５に開示された構成ではマグネットをタ−ンテ−ブル部に直接設置するためバックヨークの締結の課題から開放されるだけでなく、バックヨーク専用部材を必要としないため部品点数を削減でき、コスト面でも有利となる。しかし、特許文献１〜４に開示された構成と同様に耐塵埃性への懸念は拭えない。

上記課題を解決するために本発明は、上面をターンテーブル部として構成したロータフレームの上面にクランプマグネットを直接固定し、かつディスク調芯用センタリング部材の上面部により前記クランプマグネットの上面を覆う構成とすることで、前記クランプマグネットが外部に露出しない密閉構造としたことを特徴とするディスククランプ機構を備えたものである。

本発明によれば、ロータフレームのタ−ンテ−ブル部がバックヨークの役割を果たすため部品点数が削減できてコスト面で有利であることに加え、バックヨークがないため小型化、薄型化にも有利で、締結信頼性も高い。また、クランプマグネットを密閉した構造としているため異物の付着等はなく、耐塵埃性が高いことに加え、クランプマグネットの脱落等の発生もないために耐衝撃性への信頼性は高い。

本発明の実施の形態に係るディスク回転用モ−タの断面図 従来の技術によるディスク回転用モ−タの断面図 従来の技術によるディスク回転用モ−タの断面図 従来の技術によるディスク回転用モ−タの断面図 従来の技術によるディスククランプ構造の断面図 従来の技術によるディスククランプ構造の断面図

以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態に係るディスク回転用モ−タの断面図である。

図１においてディスク回転用モ−タは、略カップ形状のロ−タフレ−ム１とこのロ−タフレ−ム１に固定されたシャフト２とロ−タフレ−ム１の内周側に固定されたリング状のロ−タマグネット３と、ロ−タフレ−ム１のタ−ンテ−ブル部４に貼り付けられたゴムシ−ト５と、ディスク内径部の調芯を行う略円筒形状のセンタリング部材６と、センタリング部材６の内部に収納されたクランプマグネット７とを備えたロ−タ組立体と、前記シャフト２を回転自在に支承する軸受８とこの軸受８をその内周側に保持する円筒形状の軸受ハウジング９と、前記ロ−タマグネット３と対向配置され巻線１０を絶縁部材１１を介して巻装したステ−タコア１２とステ−タコア１２を固定するためのコアホルダ−１３と、前記軸受ハウジング９を収納する凹部が形成されたブラケット１４からなるステ−タ組立体によって構成されている。このディスク回転用モータのセンタリング部材６にディスク１５が装着され、その上方には前記クランプマグネット７と吸着するための磁性体１６を格納したクランパー１７が位置し、前記ゴムシート５とクランパー１７でディスク１５を挟み、クランパー１７がクランプマグネットに吸着する押圧力によってディスクの保持力を確保している。なお、クランパー１７はディスク回転用モータを取り付けるディスク駆動装置（図示せず）に取り付けられている。

本発明の実施の形態では、クランプマグネット７はロ−タフレ−ム１のタ−ンテ−ブル部４の中央に直接配置し、接着剤等で固定している。そして、その上からセンタリング部材６を被せ、クランプマグネット７はセンタリング部材６によって完全に密閉された構成となる。なお、センタリング部材６はタ−ンテ−ブル部４の中央突起部に圧入固定している。

従って、以上のような構成とすることで、まず、ロータフレームのタ−ンテ−ブル部がバックヨークの役割も果たすため、クランプマグネット用のバックヨークを備える必要はなく、部品点数が削減できてコスト面で有利であることに加え、バックヨークがないため小型化、薄型化にも有利で、締結信頼性も高い。また、クランプマグネットを密閉した構造としているため異物の付着等はなく、耐塵埃性が高いことに加え、クランプマグネットの脱落等の発生もないために耐衝撃性への信頼性は高い。

小型、薄型、高性能化、低コスト化に加え、締結信頼性、耐振動性、耐衝撃性、耐塵埃性が要求されている、ＣＤやＤＶＤといった光メディアに楽曲や映像の情報の記録・再生を行う、ＰＣ用ディスクドライブやＡＶ機器、またカ−ナビやカ−オ−ディオ等に代表されるディスク駆動装置に有用である。

１ ロ−タフレ−ム
２、１１３ シャフト
３ ロ−タマグネット
４、１０７、１１８ タ−ンテ−ブル部
５、１０６ ゴムシ−ト
６、１０３、１１１ センタリング部材
７、１０４、１１９ クランプマグネット
８ 軸受
９ 軸受ハウジング
１０ 巻線
１１ 絶縁部材
１２ ステ−タコア
１３ コアホルダ−
１４ ブラケット
１５、１０１、１１６ ディスク
１６、１０８、１１７ 磁性体
１７、１０９ クランパー
１０２ 内径部
１０５、１１０、１１２、１１４ バックヨーク
１０６ ゴムシート
１１５ 係合部
１２０ 側壁部

Claims (2)

1. ロータ部に構成されたクランプマグネットとクランパーとの吸着力によって、情報記録ディスクをターンテーブル部に押圧支持するディスククランプ機構において、上面をターンテーブル部として構成したロータフレームの上面に前記クランプマグネットを直接固定し、かつディスク調芯用センタリング部材により前記クランプマグネットの上面を覆う構成とすることで、前記クランプマグネットが外部に露出しない密閉構造となっていることを特徴とするディスククランプ機構。
2. 請求項１に記載のディスククランプ機構を備えるディスク回転用モ−タ。