JPH10255390A

JPH10255390A - ディスク駆動装置

Info

Publication number: JPH10255390A
Application number: JP5587197A
Authority: JP
Inventors: Hirobumi Taguchi; 博文田口; Kiyuuichirou Nagai; 究一郎長井; Yuji Kishi; 祐司岸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1997-03-11
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ディスク回転時の偏心質量により発生する遠心
力をキャンセルし、高速回転時においても高い信頼性を
もたせる。【解決手段】ディスク６を固定するクランパ３と同時に
回転する保持部材５に内周壁および外周壁を設け、さら
に両壁間にリング７を配置し、ディスクの回転停止時は
保持部材の回転中心軸と、リングおよびディスクモータ
のスピンドルの回転中心軸２ａ′が同一軸上にあるよう
にリングを付勢する弾性体９を配置し、さらに前記リン
グを内周から外周方向に付勢可能な部材を配置する。ま
た、ターンテーブル１内に内周壁および外周壁を設け、
さらに両壁間にリングを配置し、ディスクの回転停止時
はディスクモータのスピンドルと、前記リングの回転中
心軸が略同一軸上に位置するように、リングを付勢する
弾性体を配置し、さらに前記リングを内周から外周方向
に付勢可能な部材を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク、磁気
ディスク等のディスク状媒体を用いて記録および／また
は再生を行う情報処理装置におけるディスクの駆動装置
に係り、特にディスクを高速に回転させた場合の装置の
安定性、信頼性を向上させるのに好適なディスク駆動装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスク、磁気ディスク等のデ
ィスク状媒体（以下、ディスクと記す。）を用いた記録
および／または再生装置は、パーソナルコンピュータの
普及に伴い、大容量化、高密度記録化、アクセスの高速
化およびデータ転送レートの高速化の進展により急速に
発展している。その様な状況の中、例えばＣＤ−ＲＯＭ
装置を例にとると、データ転送レートの高速化に関して
は、更なる高速アクセスを実現するため、通常速（サス
テインの転送レート１５０ｋＢｙｔｅｓ／ｓｅｃ）に対
して２倍、４倍、８倍速に続いて１２倍速、１６倍速、
２０倍速、２４倍速と超高速化が進んでいる。

【０００３】ディスクとしては回転させた場合にアンバ
ランスの生じないものが理想的であるが、現実はディス
ク成形時に発生する質量の偏りや、レーベル面の印刷に
よる質量の偏り、つまり偏心質量が多少なりとも発生す
る。ディスクが回転すると、この偏心質量により遠心力
が発生し、ディスクを駆動する装置に振動を発生させる
原因となる。この遠心力は回転数の２乗に比例して増加
することになるため、８倍速、１２倍速、１６倍速・・
・となるにつれて加速度的に増加する。またこのディス
ク高速回転化に伴い、装置に発生する振動も急激に増加
する。

【０００４】ここで、例えば、特開平２−１３９７５８
に記載されている様に偏心質量のキャンセル機構を用い
る方法が考えられるが、遠心力のキャンセルに流体を用
いた場合、高速回転時、液体層を封じ込めている外壁面
に流体が貼付き、キャンセル効果が充分に得られない、
という問題がある。また、別な方法として、複数個の球
体を用いる手段があるが、外乱に敏感に反応し、球体同
士が衝突し暴れ出す、という問題もあった。

【０００５】また、これらの方法は装置の水平置きには
有効であるが、縦置きの場合、流体や球体を使用する
と、ディスク停止時に流体、球体に重力が作用し、この
状態でディスクを回転させても、遠心力をキャンセルす
る事が困難である、という課題があった。

【０００６】そのためディスクの高回転化に伴い、装置
全体が大きく振動し、同時にディスクからの信号のやり
取りをつかさどるピックアップも揺らされるため、信号
のやり取りも不安定になりやすくなり、また、振動が原
因で装置を揺らすため、装置を構成している部材間の隙
間で衝突が起こり、振動のみならず大きな騒音も発生し
てしまうという問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
ディスク駆動方法においては、ディスク回転時に偏心質
量による振動が発生するため、ディスクからの信号の読
取り、書込み性能および騒音等、信頼性の低化の原因に
もなっていた。

【０００８】本発明の目的は、前記のような問題点を解
決すべく、装置の置かれる方向によらず、また、偏心質
量の無いディスクは勿論のこと、偏心質量のあるディス
クを使用した場合でもディスク回転時の偏心質量により
発生する遠心力遠心力をキャンセルし高速回転時におい
ても、高信頼性のディスク駆動装置を低コストで提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、ディスクを固定するクランパと同時に
回転する保持部材に内周壁および外周壁を設け、さらに
両壁間にリング状部材（以下、リングと記す）を配置
し、ディスクの回転停止時はディスクモータのスピンド
ルと、前記リングの回転中心軸が略同一軸上に位置する
ように、リングを付勢する弾性体を配置し、さらに前記
リングを内周から外周方向に付勢可能な部材を配置す
る。

【００１０】また、ターンテーブル内に内周壁および外
周壁を設け、さらに両壁間にリングを配置し、ディスク
の回転停止時はディスクモータのスピンドルと、前記リ
ングの回転中心軸が略同一軸上に位置するように、リン
グを付勢する弾性体を配置し、さらに前記リングを内周
から外周方向に付勢可能な部材を配置する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を一例として、光ディスク装置の一種である１２ｃｍＣ
Ｄ−ＲＯＭドライブ装置に適用した場合について説明す
る。

【００１２】まず図１、図２、図３は本発明の実施の形
態を示す説明図である。

【００１３】図１（ａ）は本発明の保持部材とリングを
示した上面図でありディスクモータ停止時の場合を示
し、図１（ｂ）は本発明の保持部材とリング、およびデ
ィスク駆動装置の主要部を示した断面側面図、である。

【００１４】図１内で、１はターンテーブル、１ａはタ
ーンテーブル１内に構成された磁石、２はターンテーブ
ルを回転させるためのディスクモータで、２ａはディス
クモータのスピンドル（回転軸）、２ａ'はスピンドル
の回転中心軸、２ｂはディスクモータのロータ、であ
る。６はディスク、３はディスク６をターンテーブル１
との間で挟み込んで固定するクランパであり、磁石１ａ
に吸着する鉄板４と一体構成になっている。また、クラ
ンパ３の外周部と嵌まり合い、一体に回転する、内壁５
ａ、外壁５ｂを持つ保持部材５と、該保持部材５の内外
壁の間に配置し、偏心質量による遠心力をキャンセルす
る錘として作用するリング７、また９、１０はディスク
回転停止時に夫々前記リング７の回転中心軸がディスク
モータのスピンドルの回転中心軸２ａ'と一致するよう
にリング７に外周方向から付勢を与える弾性体、および
リング７を付勢するガイド軸、１１はリング７の内周方
向からディスクモータ回転時に自ら発生する遠心力によ
りリング７を付勢する事が可能な部材であり、本実施形
態では一例としてシャフト状の部材を用いた例について
説明する。

【００１５】また、１５、１６、１７、１８はシャフト
状の部材１１がリング５から外れないようにするための
リング状の蓋、である。

【００１６】ここで、本実施の形態では一例として弾性
体９およびガイド軸１０を円周上概略１２０°間隔に３
箇所に、リング７を内周から付勢可能な部材１１を同概
略６０°間隔、６箇所に取付けた場合について説明をす
る。

【００１７】また本実施の形態では、弾性体９は装置構
成を簡略にするため同一剛性の弾性体を、さらに簡単の
ため部材１１も同一な部材を用いているものとして説明
する。引き続き、本発明の作用について詳説する。

【００１８】前述図１（ａ）、および図２，図３は本発
明の原理を示す図であり、ディスク６、クランパ３は省
略している。また、各構成要素の番号は先の図１の説明
に準じているものであるとし、説明は省略する。

【００１９】図１（ａ）は図示しないディスクの回転が
停止している状態を示し、この時は部材１１には遠心力
が発生しないため、リング７を内周側から付勢する力は
発生していない。しかし弾性体９、ガイド軸１０により
リング７は、その外周方向から付勢されているため、リ
ング７の回転中心軸Ｏ２と保持部材の回転中心軸Ｏ１は
概略一致している。この時は言うまでもなく保持部材の
回転中心軸Ｏ１とディスクモータのスピンドルの回転中
心軸２ａ'も概略一致している。

【００２０】また、この弾性体９およびガイド軸１０に
よるリング７の付勢により、装置が垂直に置かれた場合
でも、リング７の回転中心軸Ｏ２と保持部材の回転中心
軸Ｏ１、およびスピンドルの回転中心軸２ａ'は概略一
致した構造となっている。

【００２１】図２はディスクに偏心質量が無くディスク
モータが回転しており、保持部材５、リング７に遠心力
が均一に作用し、安定にディスクが回転している場合で
ある。

【００２２】この時、ディスクモータは、回転していな
い図１（ａ）の状態でリング７の回転中心軸Ｏ２と保持
部材の回転中心軸Ｏ１がほぼ一致したまま、回転を始め
るのでリング７は回転中心軸Ｏ２と保持部材５の回転中
心軸Ｏ１と相対的に位置を変えることはない。ここで、
ディスクモータの回転に伴い、弾性体９およびガイド軸
１０にも遠心力が作用しリング７に外周方向から作用す
る付勢力は減少する。同時に部材１１自らに、リング７
の内周から外周向きに等しく遠心力が作用し始めるの
で、ディスクモータの回転速度によらずリング７の回転
中心軸Ｏ２と保持部材５の回転中心軸Ｏ１は依然として
概略一致しており、図示しないディスクは安定に回転を
維持することが可能である。

【００２３】言うまでもなくこの時には、図２に示すよ
うにディスクモータの振れ回り中心軸Ｏつまりスピンド
ルの回転中心軸２ａ'と、保持部材５の回転中心軸Ｏ
１、リング７の回転中心軸Ｏ２は同一回転軸上にある。

【００２４】一方、図３はディスクに偏心質量を有し、
高速回転時に、図示しないディスク内の偏心質量による
遠心力ｆ１によりディスクと一体になっている図示しな
いディスクモータが振れ回り、振れ回りの回転中心軸Ｏ
と，図示しないディスクおよび保持部材５の回転中心軸
Ｏ１つまりスピンドルの回転中心軸２ａ'がずれて回転
している場合を示している。この時、リング７の回転中
心軸Ｏ２は遠心力ｆ１とは反対方向、つまり本来の回転
中心軸Ｏ方向に移動し、ディスクの回転を行う。

【００２５】これにより図示しないディスクの偏心質量
により発生する遠心力ｆ１を、リング７に発生する遠心
力ｆ２がキャンセルする方向に作用し、この第２のリン
グの質量を目的に合うように設定すれば、偏心質量によ
る遠心力を低減することも、完全に打消すことも可能と
なる。

【００２６】さらに本発明の形態によれば、ディスクモ
ータ回転時には、遠心力が弾性体９およびガイド軸１０
に作用するため、リング７を外周から付勢する力を減
少、または無くすことが可能であり、リング７はこれら
弾性体９、ガイド軸１０の影響を受けにくくなる、とい
う特徴を持っている。

【００２７】この状態から、ディスクモータの回転が停
止すると、再び弾性体９の復元力が作用し、ガイド軸１
０を介してリング７をリング外周方向から付勢し、図１
（ａ）の状態に戻る。

【００２８】引き続きこの回転停止状態より再度、偏心
質量のないディスクがターンテーブルに載置されても、
あるいは偏心質量を持ったディスクが載置されても、一
度ディスクモータが回転を始めると、これまで記述して
きたように、ディスクに偏心質量が無ければ図２のよう
に、偏心質量が有る場合は図３のように偏心質量をキャ
ンセルするようにリング７は作用するため、ディスクモ
ータの回転数、装置の姿勢によらずディスクを安定に回
転させることが可能である。

【００２９】尚、本実施の形態では一例としてリング７
を外周方向から付勢するガイド軸、弾性体を概略１２０
°間隔、３箇所に配置し、内周方向から付勢可能な部材
を概略６０°間隔、６箇所に配置した場合について説明
してきたが、これは夫々独立に２箇所以上の整数Ｎ箇
所、概略３６０°／Ｎ間隔とすることも可能である。

【００３０】これらの発明を拡張して、図４に示すよう
な第２の実施形態とすることも可能である。

【００３１】ここで、図４（ａ）は本発明を示す上面
図、図４（ｂ）は前述図４（ａ）の断面をとった側面図
を示している。

【００３２】各記号は前述図１で説明したものと同一で
あるので、ここでは省略する。

【００３３】図４は第１の実施例と基本的な構成は同じ
であるが、図１中の独立した弾性体９の代替に連続した
弾性体１９、例えば弾性を有するゴムやスポンジを保持
部材５内に配置した例である。作用、効果については第
１の実施の形態と同様である。

【００３４】以上、これまで説明した本発明の実施形態
によると、ディスクモータの回転停止時には、図２のに
示すようにリング７の回転中心軸と図示しないディスク
モータの回転中心軸、および保持部材５の回転中心軸と
概略同一直線状にあるので、ディスクモータ回転始動時
のリング７の不安定な挙動もなく、安定したディスク回
転を実現する事が可能である、また最近、装置を縦置き
にして使用する場合が増加しているが、本発明によれ
ば、ガイド軸１０および弾性体９により、リング７の回
転中心軸がディスクモータ回転停止時には保持部材５の
回転の中心軸に概略一致する構造なので、縦置き横置き
で装置の安定性が変化することもない、という特徴を合
わせ持つことが可能となる。

【００３５】また、本発明の構成部材も僅かな点数で実
現可能であるので、装置の低コスト化が実現できるとい
うメリットもある。

【００３６】以上、本発明の実施の形態を、１２ｃｍ、
ＣＤ−ＲＯＭドライブに適用した場合について記述して
きたが、本発明の用途はこれに限られず、高速アクセス
が要求されるＤＶＤ等、あるいは、より高信頼性が要求
される記録およびまたは再生可能なＣＲ−Ｒドライブ、
あるいはＤＶＤ−ＲＡＭ等のディスクを使用した情報処
理装置内のディスク駆動装置に幅広く適用することが可
能である。

【００３７】また、以上説明した２つの実施形態以外
に、本発明をターンテーブル内に適用してもよく、この
場合でも、これまで述べた発明と同様な効果を得ること
が可能である。

【００３８】

【発明の効果】ディスクを固定するクランパと一体にな
る保持部材に内外壁を設け、その間にリングを配置する
ことにより、回転中心の偏心により生ずるディスク面内
方向の遠心力がキャンセルされる。

【００３９】また、ディスクモータ回転停止時、前記保
持部材の内外壁の間に配置するのリングは弾性体および
ガイド軸により、保持部材の回転中心軸およびディスク
モータのスピンドルと同軸上に位置するように付勢さ
れ、さらにディスクモータ回転時にはリングを内周から
付勢することが可能である部材を配置することにより、
偏心質量のないディスクを回転させる場合は勿論のこ
と、装置の置かれる姿勢にもよらず、ディスクの安定し
た高速回転化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の説明図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の説明図である。

【図３】本発明の第１の実施形態の説明図である。

【図４】本発明の第２の実施形態の説明図である。

【符号の説明】

１…ターンテーブル２…ディスクモータ２ａ…ディスクモータのスピンドル（回転軸）２ａ'…スピンドルの回転中心軸２ｂ…ディスクモータロータ部３…クランパ５…保持部材６…ディスク７…リング９…弾性体１０…ガイド軸１１…シャフト状の部材１５、１６、１７、１８…リング状の蓋１９…弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岸祐司神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録および／または再生用のディスク状媒
体を載置するターンテーブルと、該ターンテーブルを装
着したスピンドルを有するディスクモータと、前記ディ
スク状媒体に対し、前記ターンテーブルと対向して配置
し、前記ディスク状媒体を固定するクランパ、および、
前記クランパと一体になり回転可能である保持部材を備
えたディスク駆動装置であって、前記保持部材により移動可能に保持されるリング状の部
材を備え、前記ディスク状媒体の回転停止時には、前記
リング状の部材の回転中心軸が、弾性体により付勢され
て前記ディスクモータのスピンドルと略同一な軸上に配
置され、また、ディスク回転時には、前記リング状部材
を遠心力により内周方向から付勢可能である部材、を備
えた構造であることを特長とするディスク駆動装置。
【請求項２】記録および／または再生用のディスク状媒
体を載置するターンテーブルと、該ターンテーブルを装
着したスピンドルを有するディスクモータ、を備えたデ
ィスク駆動装置であって、前記ターンテーブル内に移動可能に保持されるリング状
の部材を備え、前記ディスク状媒体の回転停止時には、
前記リング状の部材の回転中心軸が、弾性体により付勢
されて前記ディスクモータのスピンドルと略同一な軸上
に配置され、また、ディスク回転時には、前記リング状
部材を遠心力により内周方向から付勢可能である部材、
を備えた構造であることを特長とするディスク駆動装
置。