(57)【要約】【課題】クランパを安価に長寿命化できるディスククランプ装置を提供すること。【解決手段】  ターンテーブル７と係脱可能に対向するクランパ６と、クランパ６をターンテーブル７へ向けて弾性付勢する板ばね４と、クランパ６を支持して昇降可能なクランパ支持体５とを備え、ターンテーブル７にセンタリングされたディスクＤを板ばね４の弾性力によってクランパ６とターンテーブル７とで挟持するディスククランプ装置において、天面側に突設したピボット部９ａに板ばね４を圧接させた状態で高速回転するクランパ６に、ピボット部９ａよりも耐摩耗性の高い材料からなる高硬度部９ｂを付設し、この高硬度部９ｂをピボット部９ａの底面側に入り込ませるようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動源として回転動作されるターンテーブルと、このターンテーブルと係脱可能に対向するクランパと、このクランパの天面側に突設されたピボット部に圧接して該クランパを前記ターンテーブルへ向けて弾性付勢する板ばねと、前記クランパを搭載して昇降可能なクランパ支持体とを備え、前記ターンテーブルにセンタリングされたディスクを前記板ばねの弾性力によって前記クランパと前記ターンテーブルとで挟持するディスククランプ装置において、
前記クランパが、前記ピボット部の底面側に入り込んで該ピボット部に一体化された高硬度部を有し、この高硬度部が前記ピボット部よりも耐摩耗性の高い材料からなることを特徴とするディスククランプ装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記高硬度部が合成樹脂製の成形体であると共に、この高硬度部が二色成形加工によって前記ピボット部に一体化されていることを特徴とするディスククランプ装置。
【請求項３】
請求項１の記載において、前記高硬度部が金属製の剛体であると共に、この高硬度部がインサート成形加工によって前記ピボット部に一体化されていることを特徴とするディスククランプ装置。
【請求項４】
請求項３の記載において、前記高硬度部が鋼球からなることを特徴とするディスククランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤやＤＶＤ等のディスクを回転駆動可能に挟持（クランプ）するディスククランプ装置に係り、特に、クランパを板ばねによってターンテーブル側へ弾性付勢しているディスククランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、この種のディスククランプ装置は、スピンドルモータによって回転駆動されるターンテーブルと、ターンテーブルと係合可能に対向するクランパと、クランパの天面側に突設されたピボット部をターンテーブルへ向けて弾性付勢する板ばねと、クランパを支持して昇降可能なクランパ支持体とを備えて構成されており、ターンテーブルの受け部とクランパの押圧部とによってディスクの内周部が挟持できるようになっている。すなわち、非クランプ状態ではクランパがクランパ支持体に支持されてターンテーブルの上方にディスクの板厚よりも広い隙間を存して配置されており、この隙間にディスクが供給されると、ディスクの中心孔の周縁部がターンテーブルの傾斜面にガイドされつつセンタリングされると共に、クランパ支持体が下降してクランパをターンテーブルに近接させ、これらクランパとターンテーブルの中央部どうしが凹凸嵌合していく。また、板ばねがクランパをターンテーブルへ向けて弾性付勢しているため、クランパ支持体がクランパから離隔する位置まで下降した段階で、クランパの押圧部がディスクの内周部に押し付けられて、この押圧部とターンテーブルの受け部との間にディスクの内周部が挟圧された状態（クランプ状態）となる。そして、この状態でスピンドルモータを駆動源としてターンテーブルが回転動作されると、クランパおよびディスクがターンテーブルと一体的に高速回転するようになっている。
【０００３】
また、こうしてクランパが高速回転するときには、板ばねに圧接されているクランパの天面側のピボット部が回転中心となるため、長期間使用すると合成樹脂製のピボット部が徐々に摩耗していく。しかしながら、図７に示すように、従来のディスククランプ装置では、クランパ２１のピボット部２２ａが突起状に形成されているため、板ばね２０との摺動によってピボット部２２ａが摩耗してその突出高さが低くなっても、板ばね２０に対するクランパ２１の摺動抵抗が極端に増大するわけではない（例えば、特許文献１参照）。なお、図７に示す従来のクランパ２１は、天面側にピボット部２２ａを有する中央軸部２２と、この中央軸部２２の係止溝２２ｂに固着された皿状のフランジ部２３とを組み合わせて構成されているが、中央軸部２２とフランジ部２３とが一体成形されているものも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９７５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述した従来のディスククランプ装置において、長期間使用すると合成樹脂製のクランパ２１のピボット部２２ａが板ばね２０との摺動によって徐々に摩耗していくことは避けがたいため、ピボット部２２ａが突起状に形成されていてもいずれは限界まで摩耗してしまい、その時点で中央軸部２２の摺動抵抗が急増するため、クランパ２１を正常に回転させることは困難となる。特に、ターンテーブルの回転速度が高速化された場合には、板ばね２０との摺動によって生じるピボット部２２ａの摩耗の進行が早まるため、クランパ２１の寿命が極端に短くなってしまう虞があった。
【０００６】
そこで、耐摩耗性に富む合成樹脂材料を用いてクランパを成形することが考えられるが、一般的に加工性および耐摩耗性に優れた合成樹脂材料は高価なため、クランパが大幅にコストアップしてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランパを安価に長寿命化できるディスククランプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、天面側に突設したピボット部に板ばねを圧接させた状態で高速回転するクランパに、ピボット部よりも耐摩耗性の高い材料からなる高硬度部を付設し、この高硬度部がピボット部の底面側に入り込んで該ピボット部に一体化されるようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のディスククランプ装置は、長期間使用すると板ばねによってクランパのピボット部が天面側から徐々に摩耗していくが、ピボット部が所定量摩耗した段階で高硬度部に板ばねが圧接するようになるため、その後は板ばねによるクランパの摩耗の進行は著しく遅くなり、さらに一定期間に亘ってクランパを正常に回転させることができる。また、耐摩耗性の高い材料をクランパの一部に使用しているだけなので、クランパのコストアップはほとんど問題にならない。それゆえ、このディスククランプ装置によれば、クランパを安価に長寿命化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例に係るディスククランプ機構を備えたディスクプレーヤの外観図である。
【図２】図１に示すディスククランプ機構の拡大図である。
【図３】図２の分解斜視図である。
【図４】第１実施例に係るディスククランプ機構にディスクが挟持されている状態を示す要部断面図である。
【図５】図４に示すクランパの中央軸部を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施例に係るクランパの中央軸部を示す断面図である。
【図７】従来例に係るクランパを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、モータを駆動源として回転動作されるターンテーブルと、このターンテーブルと係脱可能に対向するクランパと、このクランパの天面側に突設されたピボット部に圧接して該クランパを前記ターンテーブルへ向けて弾性付勢する板ばねと、前記クランパを搭載して昇降可能なクランパ支持体とを備え、前記ターンテーブルにセンタリングされたディスクを前記板ばねの弾性力によって前記クランパと前記ターンテーブルとで挟持するディスククランプ装置において、前記クランパが、前記ピボット部の底面側に入り込んで該ピボット部に一体化された高硬度部を有し、この高硬度部が前記ピボット部よりも耐摩耗性の高い材料からなるという構成にした。
【００１２】
このようにクランパのピボット部の底面側に耐摩耗性に富む高硬度部が一体化されているディスククランプ装置は、長期間使用すると板ばねとの摺動によってピボット部が天面側から徐々に摩耗していくが、ピボット部が所定量摩耗した段階で高硬度部に板ばねが圧接するようになるため、その後は板ばねによるクランパの摩耗の進行は著しく遅くなる。また、板ばねが高硬度部に圧接した後も、板ばねに対するクランパの摺動抵抗が急増する虞はないため、さらに一定期間に亘ってクランパを正常に回転させることができる。しかも、耐摩耗性の高い材料をクランパの一部に使用しているだけなので、クランパのコストアップはほとんど問題にならない。
【００１３】
上記の構成において、高硬度部が合成樹脂製の成形体であると共に、この高硬度部が二色成形加工によってピボット部に一体化されていると、高硬度部が小さくても該高硬度部とピボット部とを強固かつ高精度に密着接合させることができるため、高硬度部の材料費に起因するクランパのコストアップを効果的に抑制できる。
【００１４】
また、上記の構成において、高硬度部が金属製の剛体であると共に、この高硬度部がインサート成形加工によってピボット部に一体化されていると、高硬度部が小さくても該高硬度部とピボット部とを強固かつ高精度に密着接合させることができる。そのため、例えば鋼球等からなる安価で小さな高硬度部をピボット部の底面側の所定位置に確実に埋設することができ、クランパの低コスト化が図りやすくなる。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の第１実施例に係るディスククランプ機構について図１〜図５を参照しつつ説明する。図１に示すディスクプレーヤには、その筐体１内に、ディスク挿入口２を介してディスクＤ（図４参照）の挿入や排出を行うディスク搬送機構と、挿入したディスクＤを挟持（クランプ）するディスククランプ機構と、挟持されたディスクＤを回転駆動するディスク駆動機構と、ディスクＤに対して情報の読み取りや書き込みを行う光ピックアップ機構等が組み込まれている。
【００１６】
この第１実施例に係るディスククランプ機構は、筐体１に対して昇降可能な可動ベース３と、可動ベース３に一端部が取り付けられた板ばね４と、可動ベース３の底面側に取り付けられたクランパ支持体５と、クランパ支持体５に支持されるクランパ６と、ディスクＤが搭載されるターンテーブル７と、可動ベース３に取り付けられて板ばね４の他端部の上動を規制しているストッパ８とを備えており、クランパ６とターンテーブル７との間にディスクＤの内周部が挟持できるようになっている。
【００１７】
可動ベース３は図示せぬ昇降手段によって昇降され、この昇降手段はディスクＤの挿入動作や排出動作に連動して可動ベース３を昇降させるようになっている。クランパ６は、天面側に上向きのピボット部９ａを有する中央軸部９と、外周部に下向きの押圧部１０ａを有する皿状のフランジ部１０とを一体化して構成されている。中央軸部９にはピボット部９ａの底面側に高硬度部９ｂが付設されており、この中央軸部９の係止溝９ｃ（図５参照）にフランジ部１０が固着されている。板ばね４は中央軸部９のピボット部９ａに圧接してクランパ６を常時下向きに弾性付勢している。また、図４に示すように、ターンテーブル７には、中央軸部９に嵌入される凸部７ａと、ディスクＤの中心孔Ｄ１に挿入されてセンタリングを行うガイド部７ｂと、フランジ部１０の押圧部１０ａと対向する受け部７ｃとが設けられている。ターンテーブル７の凸部７ａにはスピンドルモータの出力軸１１が圧入・固定されているため、このターンテーブル７はディスククランプ機構の構成要素であると共にディスク駆動機構の構成要素でもある。
【００１８】
クランパ６の中央軸部９に付設されている高硬度部９ｂについて詳しく説明すると、図５の断面図に示すように、この高硬度部９ｂは凸状の樹脂成形体であり、二色成形加工によって高硬度部９ｂがピボット部９ａの底面側に一体化されている。高硬度部９ｂは耐摩耗性に優れたＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の合成樹脂材料にて形成されている。また、ピボット部９ａを含めた中央軸部９の他の部分は摺動性に優れたＰＯＭ（ポリアセタール）等の合成樹脂材料にて形成されている。例えば高硬度部９ｂがＰＥＥＫからなり、中央軸部９の他の部分がＰＯＭからなる場合、ＰＥＥＫはＰＯＭに比べて融点が極めて高いため、まず高硬度部９ｂを射出成形した後、この高硬度部９ｂを金型の一部として、ピボット部９ａを含めた中央軸部９の他の部分を射出成形するという二色成形加工を行うことができる。かかる二色成形加工によって、高硬度部９ｂを、その突起状部分をピボット部９ａ内に入り込ませた状態で、ピボット部９ａの底面側に強固に密着接合させることができる。そのため、この中央軸部９は、板ばね４との摺動によってピボット部９ａが大きく摩耗すると、高硬度部９ｂの突起状部分に板ばね４が圧接するようになっている。
【００１９】
次に、第１実施例に係るディスククランプ機構の動作について説明する。ディスクＤを挟持していない非クランプ状態において、クランパ６はピボット部９ａが板ばね４によって下向きに弾性付勢されているが、中央軸部９の下動はクランパ支持体５によって規制されている。したがって、クランパ６はクランパ支持体５に支持された状態で、ターンテーブル７の上方にディスクＤの板厚よりも広い隙間を存して配置されている。この隙間にディスクＤが供給されると、ディスクＤは中心孔Ｄ１の周縁部がガイド部７ｂの傾斜面にガイドされて、センタリングされながら受け部７ｃ上に搭載される。また、前記昇降手段によって可動ベース３が下降するため、可動ベース３と一体のクランパ支持体５が下降してクランパ６がターンテーブル７に近接し、中央軸部９が凸部７ａに外嵌状態で係合する。このクランパ６は板ばね４によって常時ターンテーブル７側へ弾性付勢されているため、図４に示すように、クランパ支持体５が中央軸部９から離隔する位置まで下降した段階で、フランジ部１０の押圧部１０ａがディスクＤの内周部に押し付けられる。その結果、センタリングされたディスクＤの内周部が、板ばね４の弾性力によってフランジ部１０の押圧部１０ａとターンテーブル７の受け部７ｃとの間に挟圧された状態（クランプ状態）となる。
【００２０】
そして、この状態でスピンドルモータの出力軸１１によってターンテーブル７が回転駆動されると、クランパ６およびディスクＤがターンテーブル７と一体的に高速回転する。それゆえ、回転中のディスクＤに対して前記光ピックアップ機構がレーザ光を照射するなどして、このディスクＤに記録されている情報の読み取りや、ディスクＤに対する情報の書き込みが行えるようになっている。
【００２１】
また、こうしてクランパ６が高速回転するときには、板ばね４が圧接している中央軸部９の天面側のピボット部９ａが回転中心となるため、ピボット部９ａが摺動性に優れたＰＯＭ（ポリアセタール）等の合成樹脂材料にて形成されていても、長期間使用するとピボット部９ａは板ばね４との摺動によって徐々に摩耗していく。ただし、ピボット部９ａが摩耗してその突出高さが低くなっても、板ばね４とピボット部９ａとの接触面積が急増するわけではないので、板ばね４に対するピボット部９ａの摺動抵抗はさほど変化しない。また、ピボット部９ａが大きく摩耗して板ばね４が高硬度部９ｂの突起状部分に圧接するようになっても、板ばね４と高硬度部９ｂとの接触面積は小さいためクランパ６の摺動抵抗が極端に増大することはない。しかも、高硬度部９ｂは耐摩耗性に富むため、板ばね４との摺動によって生じる摩耗の進行は極めて遅くなる。つまり、ピボット部９ａが大きく摩耗してピボット機能を果たせなくなった後は、高硬度部９ｂが新たにピボット機能を果たすようになっているため、板ばね４に対するクランパ６の摺動抵抗を極めて長期に亘って許容範囲内に設定しておくことができる。
【００２２】
以上説明したように、第１実施例に係るディスククランプ機構は、クランパ６のピボット部９ａの底面側に耐摩耗性の高い高硬度部９ｂが一体化されており、板ばね４との摺動によってピボット部９ａが所定量摩耗した段階で、高硬度部９ｂの突起状部分に板ばね４が圧接するようにしてあるため、ピボット部９ａが限界まで摩耗しても板ばね４に対するクランパ６の摺動抵抗が極端に増大する虞はなく、極めて長期に亘ってクランパ６を正常に回転させることができる。また、耐摩耗性に優れたＰＥＥＫ等の合成樹脂材料は比較的高価ではあるが、高硬度部９ｂはピボット部９ａよりも小さなものでよいため、使用する材料は少量で済み、それゆえ高硬度部９ｂの材料費に起因するクランパ６のコストアップはほとんど問題にならない。また、高硬度部９ｂは二色成形加工によってピボット部９ａに一体化されているため、小さな高硬度部９ｂをピボット部９ａに強固かつ高精度に密着接合させることは容易である。
【００２３】
なお、第１実施例では高硬度部９ｂが耐摩耗性の高い合成樹脂製である場合について説明したが、金属製の高硬度部９ｂを金型の一部として中央軸部９を射出成形することによって、かかる金属製の高硬度部９ｂをピボット部９ａの底面側に一体化させてもよい。また、第１実施例では異なる合成樹脂材料からなる中央軸部９とフランジ部１０とを組み合わせてクランパ６を構成しているが、中央軸部９とフランジ部１０とを一体的に成形することも可能である。
【００２４】
図６は本発明の第２実施例に係るクランパの中央軸部９を示す断面図である。同図に示す中央軸部９には鋼球からなる高硬度部９ｄが埋設してあり、この高硬度部９ｄの上部がピボット部９ａの底面側に入り込んでいる。この高硬度部９ｄは、中央軸部９の射出成形時に金型内に配置させておくというインサート成形加工によって埋設されたものであり、図示せぬ押えピンで金型内の所定位置に高硬度部９ｄを保持しておくため、中央軸部９には該押えピンの存した個所に一対の小孔９ｅが形成されている。このようにピボット部９ａと高硬度部９ｄとがインサート成形加工によって一体化されていると、小さな高硬度部９ｄをピボット部９ａに強固かつ高精度に密着接合させることができるため、安価な鋼球からなる高硬度部９ｄをピボット部９ａの底面側の所定位置に確実に埋設することができて、クランパの低コスト化が図りやすくなる。
【符号の説明】
【００２５】
３  可動ベース
４  板ばね
５  クランパ支持体
６  クランパ
７  ターンテーブル
７ｂ  ガイド部
７ｃ  受け部
８  ストッパ
９  中央軸部
９ａ  ピボット部
９ｂ，９ｄ  高硬度部
１０  フランジ部
１０ａ  押圧部
１１  （スピンドルモータの）出力軸
Ｄ  ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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