JPH103740A - 光ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスク駆動装置におけるターンテーブル
とロータの捩じれ共振の影響を抑えるとともに、部品点
数が少なく組立作業性の良い光ディスク駆動装置を得る
こと。 【解決手段】 光ディスクが載置されるターンテーブル
と駆動マグネットとをプラスチックマグネット等の磁石
材料にて一体的に形成する。この際、シャフトも一体成
形してもよい。必要に応じて、ターンテーブル上に光デ
ィスクをクランプするためのクランプマグネットを着磁
形成する。軸受手段として、動圧軸受や磁気軸受等の非
接触型軸受を構成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＣＤ（コン
パクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサティルディ
スク）等の光学的に情報を再生、記憶する光ディスクを
直接回転駆動するのに好適する光ディスク駆動装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、その情報の再生や記憶の
際に、磁気ディスクのヘッドに比較して大型のピックア
ップ装置を必要とする。そしてこのピックアップ装置が
光ディスクの中心近くまで接近してくる関係上、光ディ
スク駆動装置のロータの外径は３０ミリメートル程度に
抑える必要がある。

【０００３】図９は従来の光ディスク駆動装置の一例を
示す縦断面図である。図において、シャフト２にはブッ
シュ５を介して軟磁性板をカップ状に絞り加工したロー
タケース３が固定され、このロータケース３の側壁内周
面にはリング状の駆動マグネット４が固着されている。
この駆動マグネット４には、複数の磁極、が周方向に交
互に異極となるように径方向に着磁されて形成されてい
る。これらシャフト２、ブッシュ５、ロータケース３及
び駆動マグネット４にて、光ディスク駆動装置のロータ
１を構成している。

【０００４】軸受ハウジング１０に形成された中空部に
は軸受部材としての一対のボールベアリング８、９が共
軸的に保持されてロータ１のシャフト２を回転自在に軸
支している。軸受ハウジング１０の一方の開口部の外周
部にはフランジが形成され、このフランジに回路基板１
３が固定されている。また軸受ハウジング１０の外周に
は複数相の駆動コイル１２が巻装された磁芯コア１１が
取り付けられている。この磁芯コア１１は、鉄板やケイ
素鋼板を型抜きして積層して構成されており、径方向に
突設された複数の突極歯を有し、これらの突極歯に駆動
コイル１２が巻回されているものである。この突極歯の
先端部は、径方向に僅かな空隙を介して駆動マグネット
４の内周面と対向するように配設されている。回路基板
１３には所定の駆動回路等（図示せず）が形成されてお
り、駆動コイル１２のリード部もその所定の接続パター
ンに接続されている。このようにして、光ディスク駆動
装置のステータ１４が構成される。

【０００５】なお、図中符号６はステータ１４側から突
出したシャフト２の先端付近に係止されたワッシャであ
り、このワッシャ６とワッシャ６側のボールベアリング
８との間にはコイルバネ７が間挿されて、一対のボール
ベアリング８、９に予圧を付与している。

【０００６】ロータ１側から突出したシャフト２の先端
には、光ディスク１９が載置されるターンテーブル１５
が固定されている。このターンテーブル１５は黄銅やア
ルミニウムで形成されており、中心にシャフト２が圧入
されるとともに、中央部に光ディスクの中心孔が位置決
めされる円筒状の外周壁面１７を備えた突出部２３が形
成されており、この突出部２３の外側には、光ディスク
１９が載置される載置面１６が形成されている。

【０００７】ターンテーブル１５に光ディスク１９が載
置されると、光ディスク１９はターンテーブル１５の反
対側にあるクランプ部材２０によって固定される。クラ
ンプ部材２０は、中央に鉄板等の磁性板２１を備えてお
り、この磁性板２１がターンテーブル１５の突出部２３
に埋設されたリング状のクランプマグネット１８に吸引
されて保持される。

【０００８】このように構成された光ディスク駆動装置
は、公知のブラシレスモータ駆動回路によってステータ
１４の駆動コイル１２に選択的に電流を切り替え通電す
ることにより、ロータ１及びターンテーブル１５を回転
駆動する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の光ディスク駆動装置は、一本のシ
ャフト２に駆動トルクを創出するロータ１と、慣性モー
メントの大きいターンテーブル１５及び光ディスク１９
という被駆動部材とが直結されているため、シャフト２
へのロータ１取付部とターンテーブル１５取付部との間
のシャフト２の捩じれに起因して、ロータ１とターンテ
ーブル１５及び光ディスク１９が共振するという現象が
起こる。この捩じれ共振現象は、モータの正確な回転制
御の観点からも光ディスク１９の情報の正確な読み書き
の観点からも好ましくないものであった。

【００１０】また、ロータ１の外径が３０ミリメートル
程度と小さいにも係わらず、ロータ１やターンテーブル
１５の構成部品点数が多く、組立作業性の改善も重要な
課題であった。

【００１１】本発明はこのような状況の下になされたも
のであって、簡単かつ安価な構成で捩じれ共振現象を防
止するとともに、部品点数が少なく組立作業性の良い光
ディスク駆動装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、光ディスクが載置されるターンテー
ブル、このターンテーブルの中心に設けられたシャフト
及びそのターンテーブルを回転駆動する駆動マグネット
を有するロータ部と、前記シャフトを回転自在に軸支す
る軸受と、この軸受の周囲に配置され前記駆動マグネッ
トと僅かな空隙を隔てて固定された複数の駆動コイルと
を有するステータ部とを備えた光ディスク駆動装置であ
って、少なくとも前記ターンテーブルと前記駆動マグネ
ットとが磁石材料にて一体に構成されることを特徴とし
ている。

【００１３】本発明では、駆動マグネットと一体に構成
されたターンテーブルに、さらにシャフトも一体に形成
する構成も可能であり、その構成材料としてプラスチッ
クマグネットを使用できる。

【００１４】また、駆動マグネットと一体に構成された
ターンテーブル部に、光ディスクをクランプするための
クランプマグネット部を着磁形成することもできる。

【００１５】さらに本発明では、軸受部をいわゆる動圧
軸受や磁気軸受で構成することもできるし、駆動マグネ
ット部を極異方性に配向して構成することもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。尚、従来例と同等のものには同一
の符号を付す。

【００１７】図１及び図２は、本発明の一実施形態を示
す縦断面図及び要部斜視図である。鋼製のシャフト２の
先端部には、図示しない光ディスクが載置される円板状
のターンテーブル部２６と、その下面に一体的に形成さ
れたリング状の駆動マグネット部２５とを備えた部材２
８が固定され、ロータ２２を構成している。

【００１８】この部材２８のターンテーブル部２６は、
光ディスクが載置される載置面１６と、その内側中央に
光ディスクの中心孔が位置決めされる円筒状の外周壁面
１７を有する突出部２３を備えている。そしてこの突出
部２３の上面部には必要に応じて着磁が施され、クラン
プマグネット部２７が形成される。

【００１９】ターンテーブル部２６の下面に一体的に形
成されたリング状の駆動マグネット部２５の内周面に
は、図２に示すように、周方向に交互に異極となるよう
に複数の磁極２９が着磁形成されている。

【００２０】この部材２８は、フェライト等の公知の磁
石材料を焼結して製造してもよいが、磁性粉を樹脂に混
練して圧縮成形または射出成形して形成されるプラスチ
ックマグネットが好適する。

【００２１】なお、ステータ１４は、上述した図９の従
来例と同様に構成され、このステータ１４にロータ２２
のシャフト２が回転自在に軸支されて、光ディスク駆動
装置が構成される。

【００２２】このように構成された光ディスク駆動装置
は、回転駆動力を創出する駆動マグネット部２５と、光
ディスクが搭載されるターンテーブル部２６とが一体的
に構成されているので、従来のような捩じれ共振現象は
生じない。よって光ディスクの安定した回転が確保され
る。

【００２３】図３は本発明の他の実施形態を示す縦断面
図である。この実施例は、図１の実施例のシャフト２
も、駆動マグネット部２５と一体に形成されたターンテ
ーブル部２６の中心にさらに一体的に形成してシャフト
部３１としたものである。このように構成することによ
り、ワッシャ６とコイルバネ７を除いたロータ３２の構
成部品を単一部品とすることができる。

【００２４】図４は本発明の光ディスク駆動装置のさら
に他の実施形態を示す縦断面図である。この実施例で
は、駆動マグネット部２５、ターンテーブル部２６とと
もに一体的に形成されたシャフト部４１を備えた単一部
品のみで、ロータ４０が構成されている。そして、この
シャフト部４１の外周面には、一対の動圧発生用溝４
２、４３が形成されている。

【００２５】一方、回路基板１３及び駆動コイル１２を
巻装した磁芯コア１１を固定支持する軸受ハウジング４
６の中空部には筒状のスリーブ軸受４５が配置され、ま
たこの軸受ハウジングの開口下端部には円板状のスラス
ト受板４４が固定されてステータ４８が構成されてい
る。

【００２６】上述のように構成されたロータ４０のシャ
フト部４１をステータ部４８のスリーブ軸受４５に挿入
して光ディスク駆動装置が構成される。このとき、ロー
タ４０のシャフト部４１の外周面とスリーブ軸受４５の
内周面との間には微少な空隙４７が存在し、この空隙４
７中の空気またはこの空隙４７に充填された潤滑油が、
ロータ４０の回転に伴って動圧発生用溝４２、４３によ
って発生する圧力によりシャフト部４１とスリーブ軸受
４５とを非接触状態で保持する。従って、振動や騒音が
小さく、長寿命の光ディスク駆動装置が得られる。尚、
本実施例ではシャフト部４１の外周面に動圧発生用溝４
２、４３を形成する構成を示したが、動圧発生用溝をス
リーブ軸受４５の内周面に設けてもよいことは言うまで
もない。

【００２７】図５は本発明のさらに他の実施形態を示す
縦断面図であり、駆動マグネット部２５、ターンテーブ
ル部２６及びシャフト部５１を備えた単一部品でロータ
５０が構成されている。このロータ５０のシャフト部５
１には、その中心部を軸方向に貫通する貫通孔３５が形
成されている。

【００２８】回路基板１３及び駆動コイル１２を巻装し
た磁芯コア１１を固定支持する軸受ハウジング５７の中
空部には磁性材よりなる筒状のスリーブ軸受５６が配置
されてステータ５９が構成されている。このスリーブ軸
受５６の両開口端部には、その内周面及び外周面にそれ
ぞれ異極の単極が現れるように磁極５４、５５が径方向
に着磁形成されている。

【００２９】一方、ロータ５０のシャフト部５１にも、
シャフト部５１がスリーブ軸受５６内に挿入されて光デ
ィスク駆動装置を構成するときに、スリーブ軸受５６に
形成された磁極５４、５５よりも軸方向にスリーブ軸受
５６の貫通孔内へずれた位置に磁極５２、５３が着磁形
成されている。このとき、軸方向にその磁極の軸方向長
さ程度ずれて対向する２組の磁極５２と５４、５３と５
５は、各組の磁極同士が反発し合うような極性に磁化さ
れている。即ち、例えば図５にＮ及びＳの符号で示され
ているように、スリーブ軸受５６の一方の磁極５４が、
軸受ハウジング５７側の外周面にＮ極、内周面側にＳ極
が現れるように着磁されている場合、この磁極５４に対
向するシャフト部５１側の磁極５２は、スリーブ軸受５
６の磁極５４に対向する外周面側にＳ極、貫通孔３５側
の内周面側にＮ極が現れるように着磁形成される。磁極
５５と磁極５３についても同様である。

【００３０】このように構成された本実施例の光ディス
ク駆動装置は、スリーブ軸受５６及びロータ５０のシャ
フト部５１に形成された２組の磁極５４と５２、５５と
５３の反発力によって、スリーブ軸受５６とシャフト部
５１が微少空隙５８を介して非接触状態で保持される。

【００３１】図６は図１の部材２８をステータ１４側か
ら見た平面図である。

【００３２】上述した図１乃至図５の実施例において、
ターンテーブル部２６やシャフト部３１、４１、５１、
と一体に駆動マグネット部２５を成形する際、図６中に
破線で示すように、磁極２９の中心となるある位置から
それと隣接する磁極２９の中心に向かって、磁石材料中
の粒子の磁化容易軸が揃うように、極異方性に配向しな
がら成形することができる。このように配向することに
より、等方性（配向無し）や径方向異方性に比べて駆動
マグネット部２５の外への磁束の漏洩が抑制され、回転
駆動力に寄与する有効磁束を増大することができる。

【００３３】図７及び図８は本発明の光ディスク駆動装
置のさらに他の実施形態を示し、図７は光ディスク駆動
装置の縦断面図、図８（Ａ）は図７のロータ６０をステ
ータ６９側から見た平面図、図８（Ｂ）は図７のステー
タ６９をロータ６０側から見た平面図である。この実施
例は、本発明を軸方向空隙型モータに適用した一例であ
る。

【００３４】ターンテーブル部２６の下部には円板状の
駆動マグネット部６６が一体的に形成されており、また
中心部にはシャフト部６１が一体的に形成されて、単一
部品でロータ６０が構成されている。このロータ６０の
シャフト部６１の外周面には動圧発生用の溝６５が形成
されている。また、このロータ６０の駆動マグネット部
６６には、図８（Ａ）に示すように複数の磁極７０が着
磁形成されている。

【００３５】有底円筒状の軸受ハウジング６４の外周に
は回路基板１３が取り付けられ、この回路基板１３上に
は、図８（Ｂ）に示すように複数個の空心の駆動コイル
６７が固着されている。また、軸受ハウジング６４の中
空部内には、筒型のスリーブ軸受６３が固定され、こう
してステータ６９が構成されている。尚、図７中符号６
２は、ロータ６０の軸方向吸引力を受けるスラスト受板
であり、図８（Ｂ）中符号６８は、駆動マグネット部６
６の磁極７０の位置を検出するホール素子等のロータ位
置検出器である。

【００３６】そして、ロータ６０のシャフト部６１がス
テータ６９のスリーブ軸受６３内に挿入されて光ディス
ク駆動装置が構成される。この実施例では、シャフト部
６１の外周面に動圧発生用溝６５を備えているので、図
４の実施例と同様にスリーブ軸受６３にシャフト部６１
が微少空隙７１を介して非接触状態で回転支持される。
また、ロータ６０とステータ６９とを軸方向に対向する
ように構成されているので、薄型で軽量な光ディスク駆
動装置が得られる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ディスク
駆動装置は、光ディスクが載置されるターンテーブルと
駆動マグネットとを磁石材料にて一体的に形成して構成
したので、簡単な構造で捩じれ共振現象を防止できる。
また、ロータの構成部品が少なくなり、組立作業性の良
い光ディスク駆動装置が得られるという効果がある。

【００３８】また、ターンテーブルと駆動マグネットに
加えてシャフトも一体成形することができ、より一層の
部品点数の低減とコストダウンが図られる。尚、光ディ
スクによってはターンテーブル側にクランプマグネット
を必要とするものもあるが、本発明によれば、ターンテ
ーブルに着磁を施すだけで部品点数を増やすことなくク
ランプマグネットの機能を追加することができる。

【００３９】さらに、磁石材料として成形性の良いプラ
スチックマグネットを用いれば、種々の形状が容易に成
形できるので、動圧軸受や磁気軸受を容易に構成するこ
とができ、振動や騒音が少なく信頼性の高い光ディスク
駆動装置が容易に得られる。

【００４０】そして、駆動マグネットを成形する際、極
異方性に粒子の磁化容易軸を配向すれば、漏洩磁束が少
なく、駆動マグネットの磁束利用効率の高い光ディスク
駆動装置が得られる効果がある。

【００４１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスク駆動装置の一実施形態
を示す縦断面図。

【図２】図１の要部を示す斜視図。

【図３】本発明に係る光ディスク駆動装置の他の実施形
態を示す縦断面図。

【図４】本発明に係る光ディスク駆動装置の他の実施形
態を示す縦断面図。

【図５】本発明に係る光ディスク駆動装置の他の実施形
態を示す縦断面図。

【図６】図２の部材の平面図。

【図７】本発明に係る光ディスク駆動装置の他の実施形
態を示す縦断面図。

【図８】図７の要部を示す平面図。

【図９】従来の光ディスク駆動装置の一例を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１、２２、３０、４０、５０、６０ ロータ ２ シャフト ３ ロータケース ４ 駆動マグネット ５ ブッシュ ６ ワッシャ ７ コイルバネ ８、９ ボールベアリング １０、４６、５７、６４ 軸受ハウジング １１ 磁芯コア １２、６７ 駆動コイル １３ 回路基板 １４、４８、５９、６９ ステータ １５ ターンテーブル １６ 載置面 １７ 外周壁面 １８ クランプマグネット １９ 光ディスク ２０ クランプ部材 ２１ 磁性板 ２３ 突出部 ２５、６６ 駆動マグネット部 ２６ ターンテーブル部 ２７ クランプマグネット部 ２８ 部材 ２９、７０ 磁極 ３１、４１、５１、６１ シャフト部 ３５ 貫通孔 ４２、４３、６５ 動圧発生用溝 ４４、６２ スラスト受板 ４５、５６、６３ スリーブ軸受 ４７、５８、７１ 空隙 ５２、５３、５４、５５ 磁極 ６８ ロータ位置検出器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクが載置されるターンテーブル
   と、このターンテーブルの中心に設けられたシャフト
   と、前記ターンテーブルを回転駆動する駆動マグネット
   とを有するロータ部と、 前記シャフトを回転自在に支持する軸受と、この軸受の
   周囲に配置され前記駆動マグネットと僅かな空隙を隔て
   て固定された複数の駆動コイルとを有するステータ部
   と、を備えた光ディスク駆動装置において、 少なくとも、前記ターンテーブルと前記駆動マグネット
   とが磁石材料で一体に構成されていることを特徴とする
   光ディスク駆動装置。
2. 【請求項２】 前記駆動マグネットと一体に構成された
   ターンテーブルに、さらに前記シャフトが磁石材料で一
   体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
   光ディスク駆動装置。
3. 【請求項３】 前記磁石材料が、強磁性体の粉末を樹脂
   に混練したプラスチックマグネットであることを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載の光ディスク駆動装
   置。
4. 【請求項４】 前記ターンテーブルに光ディスクをクラ
   ンプするためのクランプマグネット部が着磁されている
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
   載の光ディスク駆動装置。
5. 【請求項５】 前記シャフト又は前記軸受のいずれか一
   方に動圧発生用の溝が形成されていることを特徴とする
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光ディスク駆
   動装置。
6. 【請求項６】 前記シャフトと前記軸受の所定の位置に
   磁極が形成され、前記シャフトが前記軸受に非接触状態
   で保持されることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
   いずれかに記載の光ディスク駆動装置。
7. 【請求項７】 前記ターンテーブルと一体に構成された
   駆動マグネット部が極異方性に配向されていることを特
   徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光デ
   ィスク駆動装置。