CN1245333A - 光盘驱动器的自动平衡装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种光盘驱动器的自动平衡装置。按照本发明所述的自动平衡装置包括一具有一环形滚道空间并与转动光盘的转动件同轴安装的球罩,多个沿在滚道空间内形成的滚道面滚动的球,从而可实现平衡操作,以及引导球移动的引导件,从而通过正确地引导用于自动平衡装置的球的移动,实现准确地平衡操作,自动校正光盘的不稳定转动。

Description

光盘驱动器的自动平衡装置

本发明涉及一种光盘驱动器的自动平衡装置，特别是涉及一种在转动装于转台上的光盘时，能自动平衡光盘上下移动的光盘驱动器的自动平衡装置。

由于光盘驱动器的设计转速很高，当高速转动光盘时会产生光盘的转动不平衡问题(如光盘的上下移动)。

在现有技术中，由于上述光盘不平衡转动的缺陷，很难对信号进行精确地记录和复制。

由于光盘制作的不均匀，一般会发生上述光盘的不平衡转动。加之光盘的设计转速很高，光盘的不平衡问题被认为是很严重的缺陷。

光盘在转台上安装地不准确的情况下，转动时，就可能发生上述光盘的不平衡问题。

为了克服光盘高速转动时经常发生的上述光盘不平衡转动问题，引进了一种自动平衡装置。下面描述这种自动平衡装置的结构。

如图1所示，一转轴6沿垂直方向可转动地安装在基座1的上表面。

一转台7紧紧地插在转轴6上部，一具有一定厚度的环形件设在转台7的下表面，一在环形件内形成的球罩9，该球罩9设有一空间9a，该空间9a内设有多个由金属材料制成的球10。

球罩9的中间部分紧固地插在转轴6上。

在球罩9内形成的空间9a的内壁上形成一滚道面9i。在滚道面9i上球10在离心力的作用下滚动，从而校正光盘高速转动时产生的不平衡转动。

一磁体11安装在靠近设于球罩9的内部空间9a内的转轴6的部位。一由橡胶制作的缓冲部(图中未画出)设在磁体11的外表面上。

该装置不转动时，磁体11可防止球在空间内自由移动。

一主轴马达3安装在球罩9下方。组成主轴马达3的部件之一的转子5与转轴6整体接合。组成主轴马达3的部件之一的定子4安装在基座上表面上，并固定在插接于转轴6上的轴承2的外表面上。

图中，参考标号5M表示转子5的磁体，8表示固定光盘的夹板，而16表示与光盘下表面接触并支撑光盘的橡胶垫。

下面描述现有自动平衡装置的工作过程。

首先，在驱动主轴马达3时，转子5转动，转轴6也转动。而转轴6一旦转动，转台2也转动，从而使装于转台2上表面的光盘也转动起来。

此时，光盘高速转动时，一旦发生光盘不平衡转动的现象，设于球罩9内的球10就移向球罩9的滚道面9i，从而可校正光盘的不平衡转动。

同样地，在光盘转动超出一定速度时，也可能发生光盘不平衡转动现象，球10就会移动到产生一定共振的位置，从而校正光盘的不平衡转动。

上述现有自动平衡装置具有以下缺陷。

首先，由于球在球罩内沿径向方向自由移动，而且转台的转动周期和球的转动周期不同，从而会产生自激振动，进而不可能实现平衡操作。

另外，由于磁体依次安装在环绕转轴的部位，当装置不工作时，球会向一个方向倾斜，然后再吸引到磁体上，从而也不能准确地进行平衡操作。

垂直使用光盘驱动器时，球就不能在离心力的作用下转动，使球不能在球罩的滚道面上正确地滚动，从而也不可能进行平衡操作。

主轴马达、球罩和转台顺序安装在沿垂直方向安装于基座上表面的转轴上，安装上述部件需要利用较大的空间，从而加大了光盘驱动器的整体厚度。

同样地，由于实现自动平衡操作的球罩安装在转台和主轴马达之间，加大了转轴的长度，也加大了光盘驱动器的整体厚度。

更进一步地，当分别制作主轴马达、球罩和转台时，由主轴马达驱动的各部件的总体重量也会增加，从而提高了驱动主轴马达的电力消耗。

因此，本发明的一个目的就是提供一种光盘驱动器的自动平衡装置，该装置通过正确地引导用于自动校正光盘的不稳定转动的自动平衡装置的球的移动，能够实现准确地平衡操作。

本发明的另一目的就是提供一种光盘驱动器的自动平衡装置，该装置通过在自动平衡操作期间防止球滑动，有可能减少自激振动的产生。

本发明的另一目的就是提供一种光盘驱动器的自动平衡装置，该装置在不工作时，能够防止用于自动平衡操作的球沿一定方向倾斜滑动。

本发明的另一目的就是提供一种光盘驱动器的自动平衡装置，该装置能够减少安装自动平衡装置的空间，并可减小转动光盘所需的驱动力。

为达到上述目的，按照本发明提供一种光盘驱动器的自动平衡装置，包括一具有一环形滚道空间、并与转动光盘的转动件同轴安装的球罩，多个球沿在滚道空间内形成的滚道面滚动，从而实现平衡操作，以及引导球运动的引导件。

通过下面的描述，本发明的其它效果、目的和特征会更加清晰。

通过下面所作的详细描述，以及仅通过示意图给出的附图，对本发明可进行更充分的理解，但这些内容对本发明并不具有限定性。其中：

图1表示现有光盘驱动器的自动平衡装置的横截面示意图；

图2表示根据本发明的第一实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的结构的横截面示意图；

图3表示根据本发明的第一实施例所述的球罩的内部结构的平面示意图；

图4A表示根据本发明的第一实施例，进行自动平衡操作之前球位置的横截面示意图；

图4B表示根据本发明的第一实施例，自动平衡操作期间球位置的横截面示意图；

图5表示根据本发明的第二实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的球罩结构的横截面示意图；

图6表示根据本发明的第二实施例，自动平衡操作期间球位置的横截面示意图；

图7表示根据本发明的第三实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的球罩结构的横截面示意图；

图8表示根据本发明的第三实施例，自动平衡操作期间球位置的横截面示意图；

图9表示根据本发明的第四实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的球罩结构的横截面示意图；

图10表示图9中第四实施例的结构的平面示意图；

图11表示根据本发明的第五实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的球罩结构的横截面示意图；

图12表示根据本发明的第六实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的球罩结构的横截面示意图；

图13表示根据本发明的第六实施例的另一实例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的球罩结构的横截面示意图。

参照附图，本发明的实施例描述如下。

如图2至4所示，在根据本发明的第一实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置，一转轴25沿垂直方向可转动地安装在基座20的上表面，而一轴承22插接到转轴25下部外表面上。

其上放置光盘的转台35插接在转轴25的上部。

因此，转轴25和转台35可一起转动。

一夹板30安装在转台35的上部，用于固定光盘。

另外，一环形球罩50安装在转台35下部，并从转台35的下部外端部伸出，在转台35的中部方向弯曲，然后又延伸、在转台35的下表面方向弯曲，进而延伸到转台35的下表面。

同样地，球罩50的上表面形成转台35的下表面，球罩50的中部与转台35同轴，在球罩50内部形成环形滚道空间51，从而在滚道空间51内容纳多个球52。

同时，所形成的滚道空间51具有不超出每个球52的直径两倍的宽度，球52最好是由金属制成。

滚道空间51的内壁形成一滚道面51i，沿该滚道面在校正光盘的不平衡转动的平衡操作期间，球可根据离心力的作用进行滚动，而且球52沿滚道面51i在圆周方向上滚动，从而实现平衡操作。

如图3至4B所示，在球罩50的内底板上形成一倾斜面55，该倾斜面从中部向滚道面51i向上倾斜。

因此，转台35转动时，就可进行平衡操作，倾斜面55引导球52在滚道面51i上滚动。

在滚道空间51的底板上设有多个凸缘56，即便在光盘驱动器沿垂直方向安装的情况下(同样地，在安装于转台35上的光盘相对于地平面垂直的情况下)，也能实现准确的平衡操作。

同样地，当光盘驱动器垂直于地平面安装时，基于凸缘56的重量，可防止球52在球罩50最低的部位移动，使球52不能沿一定方向倾斜，从而有可能实现球52的稳定移动。

在本发明的第一实施例中，如图3所示，凸缘56最好以90E的角度设置。但上述角度也不仅限于此。更具体地说，该角度的范围可以根据设计情况进行各种设定。

主轴马达40安装在转台35下方，以便转动转台35。主轴马达40包括一定子45、以及根据定子45的电磁作用进行转动的转子41。

转子41与转轴25连接，并随转轴25一起转动。主轴马达40的定子45安装在基座上表面上，并固定到插入转轴25之上的轴承22的外表面。

转子41包括一安装在转台35下表面并随转轴25一起转动的转子磁轭42，以及固定在转子磁轭内表面的磁体43。

定子45以绕组缠绕在定子45外表面的结构形式安装在转子磁轭42的磁体43的相对侧。

图中，参考标号36表示与光盘下表面的部位相接触、用于固定光盘的橡胶。

下面，参照附图，描述根据本发明的第一实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的工作过程。

如图4A所示，装置不工作时，球52集中在球罩50的内部。在此状态下，一旦光盘以一定速度转动，如图4B所示，球52就在离心力的作用下通过倾斜面55沿滚道面51i移动。

球52沿滚道面51i在圆周方向上移动，从而进行光盘的平衡操作。

同时，凸缘56引导球52的移动，进而防止球52集中在某一部位。

更详细地说，在光盘低速转动时，凸缘56与集中在滚道空间51内部的球52相撞，从而可防止球52移动，进而有可能防止球52集中在某一部位。特别是，在光盘驱动器垂直安装的情况下，可防止球52向下移向在球罩50的最低部位形成的滚道面51i，从而实现平衡操作。平衡操作期间，球52与凸缘的上部相撞，加快了球52移动的速度。

下面，参照附图，描述根据本发明的第二实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的工作过程。

按照本发明所述的第二至第七实施例，所适用的球罩为环形，并且除球罩的内部结构之外，其余部分和第一实施例的结构相同。因此，下面只描述与球罩的内部结构不同的部分。

在本发明的第二至第七实施例中，转台的下表面变成滚道空间的上表面，在球罩的内部形成的滚道空间的外壁变成滚道面，在此滚道面上，球滚动可实现滚道空间内的平衡操作。

如图5和6所示，在本发明的第二实施例中，磁体66安装在转台35下表面形成的球罩60的内部，亦即，安装在其内容纳球62的滚道空间61的底面上，并在滚道空间61的外侧部形成一倾斜的阶梯部65。

倾斜阶梯部65从磁体66的外端部伸向滚道面61i，并包括一在靠近磁体66的部位形成的移动倾斜面65′，以及在靠近滚道面61i的部位形成的平面65″。

下面描述按照本发明的第二实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的工作过程。

当光盘低速旋转时，球62与磁体66碰撞，以致球62不会移动。

在此状态下，一旦光盘高速转动，球62就会在离心力的作用下沿滚道面61i滚动，并在圆周方向上沿滚道面61i移动。

更详细地说，球62脱离磁体66，在倾斜阶梯部65的倾斜引导面65′的引导下，停留在平面65″处。随后，球62沿滚道面61i在平面65″沿圆周方向移动，从而实现平衡操作。

如图6所示，在本发明的第二实施例中，由于平面65″设在球罩60内部，当球62沿滚道面61i移动时，就有可能实现稳定的平衡操作，使球在球罩内不能上下移动。

此时，球62与由金属材料制成并作为滚道空间61的上表面的转台35的下表面轻微接触。因此，在平衡操作期间球62不滑动，从而可以减少自激振动的产生。

下面描述按照本发明的第三实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置。

如图7和8所示，在本发明的第三实施例中，磁体76安装在设于转台35下表面的球罩70的内部，并在与转台35的下表面接触且容纳球70的滚道空间71的上表面之上，在滚道空间71内部的顶面的外侧设有一倾斜阶梯部75。

由金属材料制成的下平板78安装在滚道空间71的下部。

下平板78可成为滚道空间71的底板，球72由于下平板78的作用在滚道空间71内不会滑动。

倾斜阶梯部75从磁体76的外端部伸向滚道面71i，包括一与磁体76相邻部位设置的引导倾斜面75′，以及与滚道面71i相邻部位设置的平面75″。

下面描述按照本发明的第三实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置的工作过程。

如图7所示，光盘低速转动时，球72与磁体76接触，球72不会移动。

在此状态下，如图8所示，当光盘高速转动时，球72就会由于离心力的作用移向滚道面71i，并沿滚道面71i在圆周方向上移动。

更具体地说，球72脱离磁体76，并沿倾斜阶梯部75的倾斜引导面75′受到引导，集中在平面75″上。随后，球72沿滚道面71i在平面75″沿圆周方向移动，从而实现平衡操作。

如图8所示，在本发明的第三实施例中，由于平面75″设在球罩70内部，当球72沿滚道面71i移动时，球71不能上下移动，从而实现准确的平衡操作。

由于球72与由金属材料制成并设在滚道空间71下表面的下平板78轻微接触，当在平衡操作期间球72不滑动时，就可以减少自激振动。

下面描述按照本发明的第四实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置。

如图9和10所示，在本发明的第四实施例中，多个球86以一定间隔设置在滚道空间81内的内壁上，该滚道空间设于安装在转台35下表面上的球罩80的内部，可使球82在转台低速转动时不会在滚道空间81内部移动。

在本发明的第四实施例的另一实例中，磁体可以安装在某一表面上，而不是安装在球罩内表面之间的滚道面上。

在本发明第四实施例的这种结构中，在转台35低速转动时，由于球82被滚道空间81内的磁体86彼此分开，转台35不会不平衡。当光盘高速转动时，球82在离心力的作用下移向滚道面81i，并沿滚道面81i在圆周方向上移动。

下面描述按照本发明的第五实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置。

如图11所示，在本发明的第五实施例中，摩擦垫圈95固定在作为球罩90上表面的转台35的下表面上。

摩擦垫圈95最好制成环形，并使摩擦垫圈95覆盖球罩90内的滚道空间91的整个上表面。

在平衡操作期间，当球92沿滚道面91i移动时，摩擦垫圈95可防止球92滑动。从而防止自激振动。

图中，参考标号96表示倾斜面。

下面描述按照本发明的第六实施例所述的光盘驱动器的自动平衡装置。

如图12所示，在本发明的第六实施例中，在滚道空间101内的底面上设有一摩擦粗糙面105，该滚道空间101设于安装在转台35下表面上的球罩100的内部。

摩擦粗糙面105在制作球罩100的初始阶段形成。亦即，在制作球罩100时，通过腐蚀球罩100的某一部位可形成摩擦粗糙面105。

在本发明的第六实施例所述的另一实例中，如图13所示，通过在制作球罩110时腐蚀同样的部位可把滚道面111i作为摩擦粗糙面使用，球112在平衡操作期间可在该滚道面111i上滚动，而不用把相当于滚道空间91底板面的腐蚀面作为摩擦粗糙面105使用。

平衡操作期间，球102和112沿滚道面101i和111i滚动时，上述摩擦粗糙面可防止球102和112滑动。

如上所述，按照本发明所述的光盘驱动器的自动平衡装置，通过防止球在滚道空间内有任何滑动，可使球沿滚道面滚动，从而有可能防止自激振动，进而实现准确的自动平衡操作。

另外，由于球罩安装在主轴马达的外部，基座和转台之间的距离减少，因此，装置的体积也大大减少。

实现自动平衡操作的球罩和主轴马达的转子在与转台同样的高度上连接，而且转台和球罩具有同样的安装结构，从而可降低球罩的体积。需要通过主轴马达转动的部件的总重量也降低了，从而有可能减少主轴马达的负载，并减少噪音。此外，按照本发明所述的装置所需的电量很少，因此可很方便地适用于手提装置。

尽管为了说明的需要公开了本发明的最佳实施例，本领域的技术人员可以理解，不超出本发明在附属权利要求书中所引证的保护范围和精神实质，还可能有各种改进、组合和替换方式。

Claims (23)

1.一种光盘驱动器的自动平衡装置，包括：

一具有一滚道空间、并安装在转动光盘的转动件上的球罩；

沿在滚道空间内形成的滚道面滚动、从而实现平衡操作的多个球；以及

引导球运动的引导件。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于在所述引导件中，球在转动件以一定速度转动时可进行平衡操作。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述引导件可用作限定件，在转动件以低速转动时限定球的动作，也可用作引导球移向滚道面的增强件。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述引导件是在进行平衡操作之前防止球有任何移动的限定件。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述引导件是在平衡操作期间引导球在滚道面上移动的增强件。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述限定件是多个在滚道空间内的底板面上以一定间隔形成的凸缘。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于所述增强件是多个在滚道空间内的底板面上以一定间隔形成的凸缘。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述球在平衡操作期间与凸缘上部碰撞，并提高球的运动速度。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述凸缘分别以90E的角度分隔开。

10.如权利要求5所述的装置，其特征在于所述增强件是一从球罩的内底板面中部向上倾斜到滚道面的倾斜面，该球罩形成滚道空间。

11.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述限定件是一设置在滚道空间底板面的磁体。

12.如权利要求5所述的装置，其特征在于所述增强件是一在滚道空间内的外侧形成的倾斜阶梯部。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述倾斜阶梯部包括：

一从滚道空间的底板面延伸到滚道面的引导倾斜面；以及

一在靠近滚道面的部位形成的平面。

14.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述限定件是一安装在滚道空间内的上表面上的磁体。

15.如权利要求5所述的装置，其特征在于所述增强件包括：

一在滚道空间内的上表面外部形成的倾斜阶梯部；以及

一由金属材料制成并安装在滚道空间下部的下平板。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于所述倾斜阶梯部包括：

一从滚道空间的底板面延伸到滚道面的引导倾斜面；以及

一在靠近滚道面的部位形成的平面。

17.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述限定件是一安装在滚道空间壁面上的磁体。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于所述限定件是多个以一定间隔安装在滚道空间内壁面上的磁体。

19.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述限定件是一固定在作为球罩上表面的转台的下表面的摩擦垫圈。

20.如权利要求4所述的装置，其特征在于所述限定件是一在滚道空间内部表面上形成的摩擦粗糙表面，该滚道空间在球罩内部形成。

21.如权利要求20所述的装置，其特征在于所述摩擦粗糙面设于滚道空间内的底板上。

22.如权利要求20所述的装置，其特征在于所述摩擦粗糙面设于滚道空间内的滚道面上。

23.如权利要求22所述的装置，其特征在于所述滚道面在制作球罩时可形成为一摩擦粗糙面。

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