(57)【要約】【課題】  ばね部のクリープ発生を効果的に防止する。【解決手段】  中心孔の形成されたディスク２０を載置するターンテーブル２２と、このターンテーブル２２の上面の中心部に形成されディスク２０を載置するときセンタリング位置にガイドする円筒部２と、この円筒部２の外周にディスク２０の内径部を半径方向外側に向かって付勢する爪３８とを備えたディスクチャッキング機構１において、爪３８は、ディスク２０の内径部と当接する斜面部３と、このディスク２０を半径方向外側に付勢するばね部４とを有するとともに、ばね部４の片側面の縦断面形状は数式４で示される形状であるようにしている。（数４）  Ｙ＝Ａ ｅｘ−Ｂ          但しＡ、Ｂ：ばね寸法によって決まる定数【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心孔の形成されたディスクを載置するターンテーブルと、このターンテーブル上面の中心部に形成され前記ディスクを載置するときセンタリング位置にガイドする円筒部と、この円筒部外周に前記ディスクの内径部を半径方向外側に向かって付勢する爪とを備えたディスクチャッキング機構において、前記爪は、前記ディスクの内径部と当接する斜面部と、このディスクを半径方向外側に付勢するばね部とを有するとともに、前記ばね部の片側面の縦断面形状は数式１で示される形状であることを特徴とするディスクチャッキング機構。
（数１）  Ｙ＝Ａ ｅｘ−Ｂ
但しＡ、Ｂ：ばね寸法によって決まる定数
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトディスク（ＣＤ）、他用途ディスク（ＤＶＤ）などのディスク駆動装置に使用されるディスクチャッキング機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のディスクチャッキング機構１００としては、図７に示すようにディスク１０１を載置するターンテーブル１０２の上面の中心部に形成された円筒部１０３と、ディスク１０１の内径部を円筒部１０３の外周から半径方向外側に向けて付勢するディスク調芯用の複数の爪１０４とを備えたものが知られている。爪１０４およびターンテーブル１０２は樹脂製で一体成形されている。
【０００３】
爪１０４は、ディスク１０１を保持する斜面部１０５と、その斜面部１０５を保持する板ばね状のばね部１０６とを有している。ばね部１０６は内周側から外周側まで均一な厚さになっていると共に、外周側端がターンテーブル１０２に一体形成により固定されている。
【０００４】
爪１０４の斜面部１０５は、上部径は装着するディスク内径よりも小さいと共に、下部径はディスク内径より大きく形成されている。このため、ディスク１０１を装着する際には、図８に示すようにディスク内径が斜面部１０５に案内されて下がり、ばね部１０６が撓む事によってディスク１０１が装着される。このとき、ばね部１０６からディスク１０１に対して上方への反力が発生する。
【０００５】
ディスク１０１が装着されている間は、斜面部１０５は常にディスク内径を押圧していると共にばね部１０６は撓んだ状態で維持される。そして、各爪１０４の反力のバランスを取ることにより調芯精度を高めることができる。
【特許文献１】特許３３３２８６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したディスクチャッキング機構１００では、ばね部１０６の厚さが均一なので付け根の部分に応力が集中してクリープする虞がある。付け根部分がクリープするとばね部１０６が撓んだ状態から復帰できなくなってばね力がクリープ前より低下してしまうので、その後にディスク１０１を装着しても十分に調芯する事ができず調芯効果が低下してしまう。
【０００７】
ここで、クリープは材料特性にも大きく左右されていることからクリープし難い材料を選択することも考えられるが、これでは高価になってしまう。また、ばね部１０６を厚くしてクリープし難くすることも考えられるが、応力が集中することには変わりなく、厚くし過ぎるとばね力が過剰に強くなって爪１０４の反力も大きくなり過ぎる。爪１０４による反力はディスク１０１を調芯する力であるのである程度強くないと調芯することができないが、強過ぎるとディスク１０１を押さえる力を強くする必要が有りディスク１０１の変形等の不具合が発生してしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、ばね部のクリープ発生を効果的に防止できるディスクチャッキング機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、中心孔の形成されたディスクを載置するターンテーブルと、このターンテーブル上面の中心部に形成されディスクを載置するときセンタリング位置にガイドする円筒部と、この円筒部外周にディスクの内径部を半径方向外側に向かって付勢する爪とを備えたディスクチャッキング機構において、爪は、ディスクの内径部と当接する斜面部と、このディスクを半径方向外側に付勢するばね部とを有するとともに、ばね部の片側面の縦断面形状は数式２で示される形状であるようにしている。
（数２）  Ｙ＝Ａ ｅｘ−Ｂ
但しＡ、Ｂ：ばね寸法によって決まる定数
【００１０】
ここで、ばね部の縦断面形状の輪郭は数式２で示される形状としているが、この形状は数式２に示された正確な曲線形状だけでなく、複数の連続した直線や曲線から成る近似形状をも含む趣旨である。また、数式２の曲線は斜面部とばね部とをつなぐ点を原点とすると共に、Ｘ軸は径方向の外周側向き、Ｙ軸は軸方向に平行な方向としている。ただし、ばね力の大きさによっては、斜面部とばね部とをつなぐ点とばね部の中央部との間に原点を設けても良い。
【００１１】
ばねの特性は断面係数により決定される。一般的に、厚さの変化を直線及び曲線でつないだ状態では、厚さが急激に変わる部分が存在し、そこに応力が集中する。よって、クリープの発生を抑えるには厚さの変化を滑らかに変える必要がある。最も滑らかな曲線を表す式は微分を繰り返しても直線にならない関数であるｙ＝ｅｘとなる。よって、上述の数式２を採用することにより、厚さが急激に変化する点が最少で断面係数が急激に変化せず、応力の集中する点もないばねを得ることができる。
【００１２】
したがって、請求項１記載の発明では、ばね部に発生する応力を分散して均一にすることができると共に最大応力値を小さくすることができるので、従来のように固定部に応力が集中してクリープしてしまうことを緩和できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、請求項１記載のディスクチャッキング機構によれば、ばね部に発生する応力を分散して均一にすることができると共に最大応力値を小さくすることができるので、従来のように固定部に応力が集中してクリープしてしまうことを緩和できる。よって、ディスクの調芯精度を高め、調芯効果を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の構成を図面に示す最良の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１から図４に、本発明のディスクチャッキング機構１の実施形態の一例を示す。このディスクチャッキング機構１は、中心孔の形成されたディスク２０を載置するターンテーブル２２と、このターンテーブル２２の上面の中心部に形成されディスク２０を載置するときセンタリング位置にガイドする円筒部２と、この円筒部２の外周にディスク２０の内径部を半径方向外側に向かって付勢する爪３８とを備えたものである。そして、爪３８は、ディスク２０の内径部と当接する斜面部３と、このディスク２０を半径方向外側に付勢するばね部４とを有する。さらに、ばね部４の片側面の縦断面形状は数式３で示される形状であるようにしている。
（数３）  Ｙ＝Ａ ｅｘ−Ｂ
但しＡ、Ｂ：ばね寸法によって決まる定数
【００１６】
数式３の曲線は、図２に示すように、斜面部３とばね部４とをつなぐ点よりも外周側の部位を原点Ｏとすると共に、Ｘ軸は径方向の外周側向き、Ｙ軸は軸方向に平行な方向としている。また、ここでは数式３に示す曲線を近似した複数の連続した直線から成るようにしている。よって、鋳型の形状を簡素化することができる。
【００１７】
図１に示すように、ターンテーブル２２のディスク載置面の外周側には、ターンテーブル２２に載置されたディスク２０がターンテーブル２２に対してスリップしないように、ゴムなどの摩擦係数の高い部材からなる円環状の摩擦部材２４が貼り付けられている。ターンテーブル２２にディスク２０が載置されたとき、ディスク２０は摩擦部材２４の上に載るようになっている。
【００１８】
円筒部２は、中心部の円錐面３６と、この円錐面３６の外径に続く円筒面３７とを有している。図３に示すように、この円筒部２の周方向の数箇所、例えば均等に間隔を開けた５箇所に爪３８が設けられている。さらに、円筒部２の上部には円環形状の凹部５が形成されている。この凹部５には磁石６が収容されている。この磁石６はクランパ３０を吸着するものである。ここでは凹部５に磁石６を収容しているが、逆にクランパ３０側に磁石を設けて凹部５には金属部材を収容するようにしても良い。
【００１９】
このディスクチャッキング機構１を搭載したディスク駆動装置について図４を参照しながら説明する。図４において、箱型のハウジング１０には、ディスク２０を載せてハウジング１０の正面からハウジング１０内に搬入しまたハウジング１０の正面から外側に搬出することができるトレー１２が組み込まれている。ハウジング１０内には、一端部が駆動軸に連結されていてこの駆動軸を中心に駆動軸とともに揺動可能で、駆動軸が駆動機構１８によって回転駆動されるアーム１６が設けられている。アーム１６の上面には、その自由端寄りにディスク回転駆動用のスピンドルモータ１４が取り付けられている。スピンドルモータ１４の出力軸４６にはターンテーブル２２が一体回転するよう嵌合されている。
【００２０】
アーム１６は、図４（ａ）に示すように、水平態位から時計方向に揺動して傾斜態位をとっているときは、ターンテーブル２２の全体がトレー１２の通路から下側に逃げるようになっている。駆動機構１８は、所定のタイミングで適宜の駆動源例えばモータによってアーム１６の駆動軸を回転駆動するようになっている。
【００２１】
上述したディスクチャッキング機構１の作用を以下に説明する。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、トレー１２を外側に搬出させた状態でディスク２０を載置する。そして、トレー１２を内側に引き込む。トレー１２がディスク２０をターンテーブル２２のほぼ真上に位置したときに、アーム１６が反時計方向に揺動するようにモータにより駆動軸を回転駆動する。
【００２３】
アーム１６に取り付けられたモータ１４およびターンテーブル２２は円弧を描きながら上昇し、図４（ｂ）に示すようにディスク２０の内径部分が円錐面３６にガイドされつつセンタリングが行われる。このとき、ディスク２０の内径部分が爪３８によって外周側に押圧されるのでセンタリングを高精度に行うことができる。そして、ディスク２０は摩擦部材２４に押し上げられてトレー１２から浮き上がる。ディスク２０はまた、ターンテーブル２２のほぼ真上に配置され、かつ、下方に向かって突出付勢されたクランパ３０に押し付けられる。クランパ３０は円筒部２の磁石６に吸い寄せられる。このクランパ３０の付勢力によってディスク２０はターンテーブル２２に押し付けられる。
【００２４】
クランパ３０はターンテーブル２２と平行な面内で回転可能に設けられていて、モータ１４が駆動されることにより、ターンテーブル２２とディスク２０とクランパ３０とが実質的に一体となって回転する。駆動機構１８は、ディスク２０をイジェクトするときもアーム１６を揺動させるために駆動される。このときはアーム１６が時計方向に揺動するように、逆向きに駆動軸を回転駆動する。
【００２５】
なお、上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では数式３の曲線は斜面部３とばね部４とをつなぐ点よりも外周側の部位を原点Ｏとしているが、これには限られず図２に二点鎖線で示すようにばね部４の任意の位置に設けても良い。特に斜面部３とばね部４とをつなぐ点からばね部４の中央部との間に設けた場合にはクリープ緩和を良好に行うことができる。
【００２６】
また、本実施形態ではばね部４の形状を数式３に示す曲線を近似した複数の連続した直線から成るようにしているが、これには限られず数式３に示す曲線の通りに形成するようにしても良い。
【００２７】
さらに、本実施形態ではディスクチャッキング機構１をディスク駆動装置に搭載しているが、これに限られるものではない。
【実施例】
【００２８】
（実施例）
本発明のディスクチャッキング機構１を使用してばね部４に掛かる応力をシミュレートした。その結果を図５に示す。
【００２９】
（比較例）
図７および図８に示す従来のディスクチャッキング機構１００を使用してばね部１０６に掛かる応力をシミュレートした。その結果を図６に示す。
【００３０】
図５および図６に示すように、本発明のディスクチャッキング機構１によれば広い範囲で均一かつ小さい値の応力に抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のディスクチャッキング機構を示す中央縦断面側面図である。
【図２】ディスクチャッキング機構の主要部を示す中央縦断面側面図である。
【図３】ディスクチャッキング機構を示す平面図である。
【図４】ディスクチャッキング機構を搭載したディスク駆動装置の動作を示す縦断面側面図であり、（ａ）はディスクを挿入する前、（ｂ）はディスクを挿入した後の状態を示す。
【図５】本発明のディスクチャッキング機構に荷重を掛けた状態を示す斜視図である。
【図６】従来のディスクチャッキング機構に荷重を掛けた状態を示す斜視図である。
【図７】従来のディスクチャッキング機構のディスクを載置しない状態を示す中央縦断面側面図である。
【図８】従来のディスクチャッキング機構のディスクを載置した状態を示す中央縦断面側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ディスクチャッキング機構
２  円筒部
２０  ディスク
２２  ターンテーブル
３６  斜面部
３７  ばね部
３８  爪
【図１】
2005044468.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図５】
2005044468.tif 000009
【図６】
2005044468.tif 000010