(57)【要約】【課題】ディスク媒体の調芯精度を向上でき、信頼性の高いディスク媒体駆動装置を提供すること。【解決手段】本発明は、ディスク２１を載置した状態で回転させるターンテーブル１２上に配置され、ディスク２１の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体１１と、ディスクチャック本体１１の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪１６と、ディスクチャック本体１１の内部に配置され、複数の球状の爪１６と当接するカム１７と、カム１７に対して付勢力を与え、その付勢力によるカム１７の作用を介して複数の球状の爪１６をディスクチャック本体１１の周縁部から外方に突出させるためのバネ１８とを備えるディスク媒体保持装置である。【選択図】図１
2008027500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体を載置した状態で回転させるターンテーブル上に配置され、前記ディスク媒体の中央に設けられた孔に対応した本体と、
前記本体の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪と、
前記本体の内部に配置され、前記複数の球状の爪と当接するカムと、
前記カムに対して付勢力を与え、その付勢力による前記カムの作用を介して前記複数の球状の爪を前記本体の周縁部から外方に突出させるためのバネと
を備えることを特徴とするディスク媒体保持装置。
【請求項２】
前記爪は半球状である
ことを特徴とする請求項１記載のディスク媒体保持装置。
【請求項３】
前記爪は、上側半分と下側半分とで曲率の異なる球体である
ことを特徴とする請求項１記載のディスク媒体保持装置。
【請求項４】
前記カムの前記爪と当接する辺には前記爪の外形に対応した曲面加工が施されている
ことを特徴とする請求項１記載のディスク媒体保持装置。
【請求項５】
ディスク媒体を載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回転させるモータと、
前記ターンテーブル上に配置され、前記ディスク媒体の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体と、
前記ディスクチャック本体の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪と、
前記ディスクチャック本体の内部に配置され、前記複数の球状の爪と当接するカムと、
前記カムに対して付勢力を与え、その付勢力による前記カムの作用を介して前記複数の球状の爪を前記本体の周縁部から外方に突出させるためのバネと
を備えることを特徴とするスピンドルモータ。
【請求項６】
ディスク媒体を載置するターンテーブルと、
前記ターンテーブルを回転させるモータと、
前記ターンテーブル上に配置され、前記ディスク媒体の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体と、
前記ディスクチャック本体の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪と、
前記ディスクチャック本体の内部に配置され、前記複数の球状の爪と当接するカムと、
前記カムに対して付勢力を与え、その付勢力による前記カムの作用を介して前記複数の球状の爪を前記本体の周縁部から外方に突出させるためのバネと
を備えることを特徴とするディスク媒体駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク媒体の中央に設けられた孔と嵌合してディスク媒体を保持するためのディスク媒体保持装置およびこのディスク媒体保持装置を用いたスピンドルモータならびにこのスピンドルモータを用いたディスク媒体駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスク媒体は、その中央に設けられた孔をスライドコーンに嵌合して固定し、スピンドルモータによって高速回転することで情報の読み出しや書き込みを行っている。近年では、ブルーレイディスク（ソニー社登録商標）のような高密度記録が可能なディスク媒体も登場し、高速かつ高精度にディスク媒体を回転させるスピンドルモータやディスク媒体のチャッキング技術が必要となってきている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
図８は、爪を用いた従来のスピンドルモータを説明する断面図、図９は、従来のディスク媒体保持装置の内部構造を説明する上面図である。このスピンドルモータは、ディスク２１を載置するターンテーブル１２と、ターンテーブル１２を回転させるモータ（モータスロータ１４およびモータステータ１５）と、ターンテーブル１２上に配置され、ディスク２１の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体１１と、ディスクチャック本体１１の周縁部から外方に突出するよう付勢される複数の爪１６とを備えた構成となっている。
【０００４】
ディスク媒体保持装置のディスクチャック本体１１内には各爪１６を外方に押圧するためのコイルバネ２０が組み込まれており、各爪１６をコイルバネ２０の付勢力よりも強く押圧することで延出部分がディスクチャック本体１１内に押し込まれるようになる。
【０００５】
このため、上方からディスク２１の中央の孔がはめ込まれる際には、孔の内面によって各爪１６が押し込まれるとともに、ディスク２１がターンテーブル１２上に載置された状態では各爪１６の外方へ押圧力によってディスク２１の孔が保持されることになる。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９５８６０号公報
【特許文献２】特開平１０−６４１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来技術では、ディスクを片寄せして保持する構造となっている。すなわち、ディスクの孔の内径はφ１５．０ｃｍ〜φ１５．１５ｃｍの範囲で存在するが、従来の構造では、ディスクの孔の内径範囲のうちセンターとなるφ１５．０７５ｃｍに合わせて設計しているため、ディスクの孔が内径範囲のセンターとなっている場合には精度良く調芯されるが、ディスクの孔の内径下限φ１５．０ｃｍや上限φ１５．１５ｃｍでは片寄せされた際、調芯精度が悪化する。
【０００８】
このような調芯精度は、ＣＤやＤＶＤの調芯精度規格では大きな問題にはならないものの、ブルーレイディスク（ソニー社登録商標）等の大容量記録媒体で要求される高い調芯精度規格では対応が不十分となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものである。すなわち、本発明は、ディスク媒体を載置した状態で回転させるターンテーブル上に配置され、ディスク媒体の中央に設けられた孔に対応した本体と、本体の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪と、本体の内部に配置され、複数の球状の爪と当接するカムと、カムに対して付勢力を与え、その付勢力によるカムの作用を介して複数の球状の爪を本体の周縁部から外方に突出させるためのバネとを備えるディスク媒体保持装置である。
【００１０】
ここで、ディスク媒体を保持するための複数の球状の爪としては、球体から成るもの、半球状のもの、上側半分と下側半分とで曲率の異なる球状のものが考えられる。
【００１１】
このような本発明では、バネによる付勢力がカムの作用を介して複数の球状の爪に与えられるため、複数の球状の爪に対してバネの力を均等に与えることができる。すなわち、バネの付勢力を直接爪に伝える構成ではなく、カムを介して伝える構成のため、複数の球状の爪の動作を連動させることができ、複数の球状の爪によってディスク媒体の孔を均等に押圧できるようになる。
【００１２】
また、本発明は、ディスク媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルを回転させるモータと、ターンテーブル上に配置され、ディスク媒体の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体と、ディスクチャック本体の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪と、ディスクチャック本体の内部に配置され、複数の球状の爪と当接するカムと、カムに対して付勢力を与え、その付勢力によるカムの作用を介して複数の球状の爪を本体の周縁部から外方に突出させるためのバネとを備えるスピンドルモータである。
【００１３】
このような本発明では、バネの付勢力をカムを介して複数の球状の爪に伝えるため、複数の球状の爪の動作を連動させることができ、複数の球状の爪によってディスク媒体の孔を均等に押圧できるようになる。このため、ディスク媒体を高精度に調芯して回転させることができる。
【００１４】
また、本発明は、ディスク媒体を載置するターンテーブルと、ターンテーブルを回転させるモータと、ターンテーブル上に配置され、ディスク媒体の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体と、ディスクチャック本体の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪と、ディスクチャック本体の内部に配置され、複数の球状の爪と当接するカムと、カムに対して付勢力を与え、その付勢力によるカムの作用を介して複数の球状の爪を本体の周縁部から外方に突出させるためのバネとを備えるディスク媒体駆動装置である。
【００１５】
このような本発明では、バネの付勢力をカムを介して複数の球状の爪に伝えるため、複数の球状の爪の動作を連動させることができ、複数の球状の爪によってディスク媒体の孔を均等に押圧できるようになる。このため、ディスク媒体の高精度に調芯して回転駆動させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
したがって、本発明によれば、複数の球状の爪の連動によってディスク媒体を均等な力で保持するため、ディスク媒体の調芯精度を向上でき、高精度な調芯を要求するディスク媒体の保持や駆動にも十分対応することが可能となる。また、調芯精度が向上することから、ディスク媒体に対する記録再生時に信号の読み書きのエラーが低減され、信頼性の高いディスク媒体駆動装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１は、本実施形態に係るディスク媒体保持装置を用いたスピンドルモータを説明する断面図、図２は、本実施形態に係るディスク媒体保持装置の内部構造を説明する上面図、図３は、本実施形態に係るスピンドルモータの模式斜視図である。
【００１８】
このスピンドルモータは、ディスク２１を載置するターンテーブル１２と、ターンテーブル１２を回転させるモータ（モータロータ１４およびモータステータ１５）と、ターンテーブル１２上に配置され、ディスク２１の中央に設けられた孔に対応したディスクチャック本体１１と、ディスクチャック本体１１の周縁部から一部が外方に突出するよう付勢される複数の球状の爪１６とを備えた構成となっている。
【００１９】
本実施形態では、ディスクチャック本体１１の周縁に設けられる球状の爪として、３つの球体の爪１６が均等角度（１２０°）で配置され、ディスクチャック本体１１の周縁に設けられた孔から各爪１６の一部が外方に突出する状態に設けられている。
【００２０】
また、ディスクチャック本体１１内には複数の球体の爪１６と当接するカム１７が設けられている。カム１７はモータの軸１３を貫通するための孔が中央に設けられた略三角形を成しており、軸１３を中心として回転可能に設けられている。そして、略三角形から成るカム１７の各辺が各々３つの球体の爪１６に当接し、爪１６の反対側からバネ１８によって押圧されている。
【００２１】
バネ１８は、一方端がディスクチャック本体１１の内側に設けられた壁に当接し、他方端がカム１７の辺に当接している。これにより、カム１７の回転を利用して爪１６を外方へ押圧するよう付勢力を与えている。
【００２２】
ディスク２１が装着されない状態では、バネ１８の付勢力によってカム１７を介して３つの爪１６が外方へ押圧されるが、ディスクチャック本体１１の孔の大きさが球体の爪１６の外形よりも僅かに小さくなっていることから、爪１６の一部がディスクチャック本体１１の孔から突出した位置で止まっていることになる。
【００２３】
このような状態で、カム１７は、ディスクチャック本体１１の内側にバネ１８によって押さえられているため、モータの駆動によるディスクチャック本体１１の回転とともに一緒に回転することになる。
【００２４】
また、爪１６を内側に押す力が働き、その力がバネ１８の付勢力に打ち勝つと、カム１７はディスクチャック本体１１に対して図２に示す矢印Ｒの方向に所定角度回転することになる。これにより、爪１６がディスクチャック本体１１の内側方向へ押し込まれ、爪１６の突出部分が引っ込む状態となる。
【００２５】
このような構造において、バネ１８はカム１７に対して付勢力を与え、この付勢力を得たカム１７の作用を介して複数の球体の爪１６が外方に押圧される。つまり、バネ１８の付勢力は図２に示す矢印Ｒとは反対方向にカム１７を回転させる力となり、このカム１７の動作を介して３つの球体の爪１６が連動して外方へ押圧されることになる。したがって、３つの爪１６はカム１７の回転と連動して進退動作することから、バネ１８の付勢力がカム１７を介して均等に３つの爪１６へ伝わることになる。
【００２６】
なお、本実施形態では、カム１７の各辺に対応して３つのバネ１８が組み込まれ、各バネ１８によってカム１７を付勢しているが、上記説明したようにカム１７を介して均等に付勢力を３つの爪１６に与えることができるため、必ずしもバネ１８は３つでなくてよい。つまり、例えば１つのバネ１８だけでカム１７を付勢しても、その力をカム１７を介して３つの爪１６へ均等に与えることができる。
【００２７】
先に説明したように、各爪１６はカム１７を介したバネ１８の付勢力よりも強く押されることで突出部分がディスクチャック本体１１の内側に押し込まれるようになる。このため、上方からディスク２１の中央の孔がはめ込まれる際には、孔の内面によって各爪１６が押し込まれるとともに、ディスク２１がターンテーブル１２上に載置された状態では各爪１６の外方への付勢力によってディスク２１の孔を内側から保持できることになる。
【００２８】
ディスク２１がはめ込まれる際、３つの爪１６は、ディスク２１の中央の孔の内面から外力を受け、バネ１８の付勢力に打ち勝ってカム１７を回転させる。各爪１６からの外力が同時にカム１７を押圧するため、３つの爪１６は同じ量だけ同じ強さで押し込まれることになる。したがって、ディスク２１の孔の内径にばらつきがあったとしても、そのばらつきを３つの爪１６で均等に吸収することができ、ディスク２１を高精度に調芯することができる。
【００２９】
ここで、本実施形態では３つの爪１６の突出量によってディスク２１の孔の内径のばらつきを吸収することから、３つの爪１６が最も突出している場合の外接円がディスク２１の孔の内径の想定される最大内径よりも僅かに大きく、また３つの爪１６が全てディスクチャック本体１１内に押し込まれた場合の外接円、すなわちディスクチャック本体１１の外径がディスク２１の孔の内径の想定される最小内径よりも僅かに小さくなるよう設計する。これにより、想定されるディスク２１の孔のばらつきを全て吸収してディスク２１を保持することが可能となる。
【００３０】
図４は、本実施形態に係るディスク媒体保持装置によるディスクの保持動作を説明する模式断面図である。図４（ａ）に示すように、ディスクが装着されていない状態ではディスクチャック本体１１内のバネ１８およびカム１７の作用によって球体の爪１６の一部がディスクチャック本体１１の周縁から外方に突出した状態となっている。
【００３１】
この状態で上からディスクを装着すると、図４（ｂ）に示すように、ディスク２１の中央の孔の内面によって球体の爪１６が内側に押され、バネ１８の付勢力に打ち勝って爪１６がディスクチャック本体１１の内側へ押し込まれる状態となる。ディスク２１がはめ込まれていくと、球体の爪１６の最も外径の大きい部分を乗り越えてターンテーブル１２上まではめ込まれる。この状態では、バネ１８の付勢力によってカム１７を介して球体の爪１６が外方に押圧されており、この押圧力によってディスク２１の孔の内面が保持されることになる。
【００３２】
ディスク２１がターンテーブル１２上に載置される状態では、ディスク２１の上面が球体の爪１６の最大外径部分より僅かに下側に位置するため、ディスク２１の孔の内面における上面側の隅部を爪１６の最大外径部分によって上から押さえることができる。これにより、球体の爪１６であってもディスク２１を確実に保持し、ディスク２１が高速回転してもディスク２１の外れを的確に防止できる。
【００３３】
本実施形態では、このようにして３つの球体の爪１６でディスク２１の孔の内面を保持しているが、カム１７によって３つの球体の爪１６が連動し、均等にディスク２１の孔を押さえることができる。したがって、ディスク２１の孔の内径にばらつきがあっても、そのばらつきを均等に吸収して、片寄せの発生を抑制した精度の高い調芯を実現することができる。
【００３４】
次に、本実施形態の他の例を説明する。図５〜図７は、本実施形態に係るディスク媒体保持装置の他の例を説明する模式断面図である。先ず、図５に示す例は、ディスクチャック本体１１の周縁から一部が延出する爪１６の形状が下側半分の半球状となっている例である。
【００３５】
すなわち、図５（ａ）に示すように、半球状の爪１６はディスクチャック本体１１の内部に組み込まれたカム１７と当接し、バネ１８の付勢力によって動作するカム１７を介して外側に押圧されている。図５（ｂ）に示すように、ディスク２１がはめ込まれると、爪１６がディスクチャック本体１１の内側に押し込まれてディスク２１をターンテーブル１２上に載置できるようになる。
【００３６】
ディスク２１がターンテーブル１２上に載置されることで爪１６の押圧力によってディスク２１を保持することができる。爪１６は、先に説明した例と同様に例えば３つ設けられており、カム１７の動作と連動することから、バネ１８の付勢力を均等に３つに爪１６に伝え、バランス良くディスク２１を保持できるようになる。
【００３７】
また、爪１６の形状が半球状となっていることで、図４に示す球体の爪１６を用いる場合と比べてディスクチャック本体１１の厚さを薄くすることができる。
【００３８】
図６に示す例は、ディスクチャック本体１１の周縁から一部が延出する球状の爪１６が下側半分と上半分との曲率が異なっている例である。すなわち、この例に示す爪１６は、下側半分が図５に示す例と同じ曲率となっているものの、上側半分が下側半分より大きな曲率となっている。
【００３９】
爪１６は、先に説明した例と同様に例えば３つ設けられており、カム１７の動作と連動することから、バネ１８の付勢力を均等に３つに爪１６に伝え、バランス良くディスクを保持できるようになる。
【００４０】
また、爪１６の動作は先と同じであり、ディスクチャック本体１１の内部に組み込まれたカム１７と当接してバネ１８の付勢力によって動作するカム１７を介して外側に押圧されている。
【００４１】
そして、ディスクがはめ込まれると、爪１６がディスクチャック本体１１の内側に押し込まれてディスクをターンテーブル１２上に載置できるようになる。ディスクがターンテーブル１２上に載置されることで爪１６の押圧力によってディスクを保持することができる。
【００４２】
図６に示す例では、爪の上側半分の曲率を下側半分の曲率より大きくすることで、爪１６の全体の高さ低くでき、ディスクチャック本体１１の厚さを薄くすることができる。また、爪１６の下側半分によってディスクを押さえることができるとともに、上側半分の曲率が大きいことで爪１６がディスクチャック本体１１とターンテーブルとの間に挟み込まれる際、上下ともに接触点が小さくなって爪１６の動きを滑らかにすることが可能となる。
【００４３】
図７に示す例は、カム１７の球体の爪１６と接触する部分に爪１６の外形に合わせた曲面加工（Ｒ加工）が施されたものである。すなわち、カム１７は、ディスクチャック本体１１の内部に配置されるとともに、辺が球体の爪１６に当接してバネ１８による付勢力を球体の爪１６に与え、爪を外方へ押圧している。
【００４４】
このカム１７が球体の爪１６に当接する辺の部分に、爪１６の球面形状に合わせた曲面加工が施されており、爪１６はこの曲面加工の施された部分に沿って移動できるようになっている。
【００４５】
図７に示す例では、カム１７が球体の爪１６の下側半分と接触することから、この部分の曲面に合わせた約１／４円となる曲面加工を施している。カム１７にこのような曲面加工が施されていることで、カム１７の辺と接触しながら進退移動する爪１６の動きを滑らかにすることが可能となる。
【００４６】
なお、上記のようなカム１７の曲面加工は、図７に示す球体の爪１６以外にも、図５や図６に示す半球状や上下で曲率の異なる球状の爪１６を用いる場合でも適用可能である。
【００４７】
上記説明した本実施形態では、球状の爪１６の数として３つの場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず３つ以下の個数の爪１６を用いてもよい。
【００４８】
また、上記説明した実施形態に係るディスク媒体保持装置およびスピンドルモータは、ディスク媒体の記録、再生を行う装置のドライブ機構（ディスク媒体駆動装置）として適用でき、これにより、ブルーレイディスク（ソニー社登録商標）等の大容量記録媒体のドライブ機構として安定したチャッキングおよび精度の高いディスク調芯を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係るディスク媒体保持装置を用いたスピンドルモータを説明する断面図である。
【図２】本実施形態に係るディスク媒体保持装置の内部構造を説明する上面図である。
【図３】本実施形態に係るスピンドルモータの模式斜視図である。
【図４】本実施形態に係るディスク媒体保持装置によるディスクの保持動作を説明する模式断面図である。
【図５】本実施形態に係るディスク媒体保持装置の他の例を説明する模式断面図（その１）である。
【図６】本実施形態に係るディスク媒体保持装置の他の例を説明する模式断面図（その２）である。
【図７】本実施形態に係るディスク媒体保持装置の他の例を説明する模式断面図（その３）である。
【図８】爪を用いた従来のスピンドルモータを説明する断面図である。
【図９】従来のディスク媒体保持装置の内部構造を説明する上面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１…ディスクチャック本体、１２…ターンテーブル、１３…軸、１４…モータロータ、１５…モータステータ、１６…爪、１７…カム、１８…バネ、２１…ディスク
【図１】
2008027500.tif 000003
【図２】
2008027500.tif 000004
【図３】
2008027500.tif 000005
【図４】
2008027500.tif 000006
【図５】
2008027500.tif 000007
【図６】
2008027500.tif 000008
【図７】
2008027500.tif 000009
【図８】
2008027500.tif 000010
【図９】
2008027500.tif 000011