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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen dynamischen Vibrationsabsorber
für einen
Diskspieler und insbesondere einen dynamischen Vibrationsabsorber
für einen
Diskspieler, der Vibrationen verringert, die erzeugt werden, wenn
sich ein Aufzeichnungsmedium dreht.
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Im
Allgemeinen ist ein Diskspieler eine Vorrichtung, die Informationen
auf eine Disk aufnimmt und/oder von einer Disk wiedergibt, wie eine
Kompaktdisk (CD), eine CD-ROM, eine digitale Videodisk (DVD), eine DVD-ROM,
eine CD-RW und eine Combodisk. Diese Vorrichtung muss die Disk und
einen optionalen Tonabnehmer darin sowohl vor äußeren Stößen als auch inneren Vibrationen
schützen.
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Ein
herkömmlicher
Diskspieler umfasst im Allgemeinen eine Tragbasis, die in einem
Gehäuse
des Diskspielers angeordnet ist, eine Tragplatte, die beweglich
an der Tragbasis angeordnet ist, einen Spindelmotor, der auf der
Tragplatte angeordnet ist, um Energie zu erzeugen, um die Disk zu
drehen, eine Drehplattform, die mit einer Drehwelle des Spindelmotors
verbunden ist, um die Disk zu tragen, eine Klemmeinrichtung, die an
dem oberen Teil des Gehäuses
korrespondierend zu der Drehplattform angeordnet ist, um die Disk
auf die Drehplattform zu klemmen, und einen optionalen Tonabnehmer,
der bewegbar mit der Tragplatte verbunden ist, um sich radial quer über die
Disk zu bewegen, um Informationen auf die Disk aufzunehmen und/oder
von der Disk wiederzugeben. In dem vorstehenden Aufbau ist ein Pufferelement
zwischen der Tragbasis und der Tragplatte angeordnet, um die Disk
und den optische Tonabnehmer vor einem äußeren Stoß zu schützen.
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Jedoch
resultiert, da die Drehachse und der Schwerpunkt einer herkömmlichen
Disk nicht immer aufgrund von Fabrikationsfehlern übereinstimmen,
entsteht eine innere Vibration und erzeugt ein Wirbeln. Aufgrund
der inneren Vibration ist es schwierig, die Erzeugung einer Leerdrehung
einer Rotationswelle des Spindelmotors zu verhindern.
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Aufgrund
dieses Problems wurde eine automatische Kugelausgleichseinrichtung
entwickelt, um eine exzentrische Masse durch Ausrichten von Kugeln
an gegenüberliegenden
Seiten der exzentrischen Masse auszugleichen. Die automatische Kugelausgleichseinrichtung
umfasst einen kreisförmigen,
aufnehmenden Teil in einem sich drehenden Körper, wie die Drehplattform
und der Spindelmotor, und die automatische Kugelausgleichseinrichtung
wird durch Anordnen der Kugeln mit einer vorbestimmten Masse in
dem aufnehmenden Teil realisiert. Jedoch ist die automatische Kugelausgleichseinrichtung
nur effektiv für
das Ausgleichen einer exzentrischen Disk. Zusätzlich verursacht, wenn die
automatische Kugelausgleichseinrichtung für die exzentrische Disk angewendet
wird, die automatische Kugelausgleichseinrichtung auch ein Problem
durch Erhöhen
der Vibration in einem Resonanzband.
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Zusätzlich besitzt
diese, obwohl eine Tragplatte gut ausgeglichen ist, eine natürliche Frequenz
in Übereinstimmung
mit ihrer Auslegung und ihres Materials. Somit besteht, wenn Vibrationen
um die natürliche
Frequenz erzeugt werden, ein Problem einer erhöhten Vibration aufgrund eines
Resonanzeffekts. In diesem Fall ist es schwierig für den optischen
Tonabnehmer, Daten auf die Disk aufzunehmen und/oder von der Disk
wiederzugeben. Aufgrund dieses Problems besteht eine Begrenzung
beim Erhöhen
der Aufzeichnungsdichte der Disk. Darüber hinaus kann die Vibration
dramatisch die umgebenden Einrichtungen wie ein Festplattenlaufwerk
(hard disk drive – HDD)
und ein Diskettenlaufwerk (floppy disk drive – FDD) beeinflussen.
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Eine
Lösung
für dieses
Problem wurde in EP-A-0,884,731 vorgeschlagen. Dieses Dokument offenbart einen
dynamischen Dämpfer
zur Verwendung in einem Diskspieler. Ein zylindrisches Gewicht ist
sandwichartig zwischen einem Paar an Gelelementen angeordnet. Ein
Stab ist durch Löcher,
die in den Gelelementen ausgebildet sind, die an beiden Seiten des
Gewichtes angeordnet sind, eingefügt. Das Gewicht wird durch
einen Halter über
die Gelelemente getragen, welcher an dem Substrat des Diskspielers
installiert ist, so dass die Mittelachse des Gewichtes orthogonal
zu der Bewegungsrichtung eines optischen Tonabnehmers ausgebildet
ist. Der dynamische Dämpfer
weist dabei einen Vibrationsdämpfungseffekt
auf.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen dynamischen Vibrationsabsorber
für einen
Diskplayer zu schaffen, um effektiv eine Vibration zu reduzieren,
die erzeugt wird, wenn sich eine Disk dreht. Zusätzliche Ziele und Vorteile
der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung beschrieben,
und teilweise werden diese offenkundig anhand der Beschreibung oder
können
durch die praktische Lehre der Erfindung erkannt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Vorrichtung bereitgestellt, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben
wird. Bevorzugte Eigenschaften der Erfindung werden anhand der abhängigen Ansprüche und
der folgenden Beschreibung erkennbar.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dort ein dynamischer
Vibrationsabsorber für
einen Diskspieler bereitgestellt, der Daten auf eine Disk aufzeichnet
und/oder von einer Disk wiedergibt, der eine Tragplatte aufweist,
die bewegbar von einer Tragbasis getragen wird, um einen Spindelmotor,
der eine Disk dreht, zu tragen, wobei der Absorber einen Massekörper, der
um die Tragplatte herum angeordnet ist und ein flexibel deformierbares
Verbindungselement, das die Tragplatte und den Massekörper verbindet,
umfasst, um so eine wechselseitige Wirkung (action) zwischen dem
Massekörper
und der Tragplatte zu ermöglichen, und
wobei die wechselseitige Wirkung des Massekörpers und des Verbindungselements
eine Vibration verringert, die während
der Verwendung erzeugt wird, wenn die Disk sich dreht, dadurch gekennzeichnet,
dass: das flexibel deformierbare Verbindungselement einen Körper umfasst,
der durch eine externe Kraft flexibel deformierbar ist und der zwischen
der Tragplatte und dem Massekörper
eine interne Kavität
aufweist, die ausgebildet ist, um die Steifigkeit des Verbindungselements
festzulegen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
sind Tragelemente bereitgestellt, um die Tragplatte an vorbestimmten Tragpunkten,
die eine geometrische Figur festlegen, zu tragen, und der Massekörper ist
an einem äußersten Punkt
von dem geometrischen Zentrum der geometrischen Figur, welche durch
die Tragpunkte festgelegt ist, angeordnet. Alternativ ist der Massekörper an
einer vorbestimmten Stelle auf der Tragplatte angeordnet, welche
einen größten Vibrationsversatz
von einem geometrischen Zentrum der Figur, welche durch die Tragpunkte
festgelegt ist, aufweist.
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Bevorzugt
umfasst das Verbindungselement weiter: einen ersten Flanschteil,
der sich von dem Körper erstreckt,
um den Massekörper
zu tragen, und einen zweiten Flanschteil, der sich von dem Körper erstreckt, um
in die Tragplatte zu passen, um durch die Tragplatte getragen zu
werden.
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Bevorzugt
weist die Tragplatte ein Verbindungsloch auf, durch welches sich
der zweite Flanschteil erstreckt, um durch die Tragplatte getragen
zu werden. Bevorzugt umfasst der Massekörper einen Metallring, der
ein Verbindungsloch mit einer Größe aufweist,
die kleiner ist, als eine Größe des ersten
Flanschteils, um so durch den ersten Flanschteil getragen zu werden.
Alternativ umfasst der Massekörper
eine Metallplatte mit einer Verbindungsöffnung, die von einem Ende ausgeschnitten
ist, um ein Einfügen über dem
ersten Flansch zu ermöglichen.
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Bevorzugt
ist der Massekörper über oder
unter der Tragplatte angeordnet, um eine Schwingung in einer oberen
und einer unteren Richtung relativ zur Tragplatte zu reduzieren.
Alternativ ist der Massekörper
an einer Seite der Tragplatte angeordnet, um eine Vibration in einer
Richtung senkrecht zu der Seite der Tragplatte zu reduzieren.
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Der
dynamische Vibrationsabsorber kann zusätzlich(e) Massekörper und
korrespondierende Verbindungselemente umfassen, die an der Tragplatte
befestigt sind.
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Bevorzugt
sind dort ein Tragelement, um die Tragplatte an einem Tragpunkt
zu tragen, und ein viskoelastisches Element, das an dem Tragpunkt
der Tragplatte angeordnet ist, vorgesehen, um eine Wirkung eines äußeren Stoßes, der
zwischen die Tragplatte und die Tragbasis übertragen wurde, zu reduzieren.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
umfassen der Massekörper
und das Verbindungselement ein gemeinsames Element unter Verwendung
eines Spritzgussprozesses.
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Bevorzugt
bewegen sich das Verbindungselement und der Massekörper relativ
zu der bewegbaren Platte, um so eine Vibration, die erzeugt wird,
wenn sich die Disk dreht, zu absorbieren.
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In
einem Ausführungsbeispiel
bewegen sich das Verbindungselement und der Massekörper in
einer nicht parallelen Richtung zu einer Rotationsachse der Disk,
um eine Vibration entlang der Rotationsachse der Disk zu absorbieren.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
bewegen sich das Verbindungselement und der Massekörper in
eine Richtung senkrecht zu der Rotationsachse der Disk. Bevorzugt
weist der dynamische Absorber etwa eine gleiche natürliche Resonanzfrequenz
wie die bewegbare Platte auf.
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Bevorzugt
weisen der Massekörper
eine Masse und das Verbindungselement eine Federkonstante auf, so
dass der dynamische Absorber etwa die gleiche natürliche Resonanzfrequenz
wie die bewegbare Platte aufweist.
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Bevorzugt
umfasst die Aufnahme- und/oder Wiedergabevorrichtung ein Gehäuse, eine
Tragplatte, die bewegbar in dem Gehäuse getragen ist, einen optischen
Kopf, der bewegbar in dem Gehäuse
getragen ist, um die Daten auf die Disk aufzunehmen und/oder von
der Disk wiederzugeben, und einen Spindelmotor, der durch die Tragplatte
getragen ist und welcher die Disk dreht.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie die Ausführungsbeispiele derselben effektiv
ausgeführt
werden, wird nun beispielhaft auf die begleitenden diagrammartigen
Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht ist, die einen dynamischen
Vibrationsabsorber für einen
Diskspieler gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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2 eine
geschnittene Ansicht des Diskspielers ist, die entlang der Linie
I-I nach 1 geschnitten ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Massekörpers nach 2 ist,
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4 eine
perspektivische Ansicht ist, die den Massekörper nach 3 gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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5 eine
geschnittene, perspektivische Ansicht von einem Ende ist, welche
das Verbindungselement nach 2 zeigt,
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6A eine
schematische Draufsicht ist, welche den dynamischen Vibrationsabsorber
nach 2 zeigt,
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6B eine
schematische Draufsicht ist, die eine Vielzahl der dynamischen Vibrationsabsorber
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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7 und 8 Graphen
sind, die das Vibrationsfrequenzvolumen eines Diskspielers, der
den dynamischen Vibrationsabsorber verwendet, unter Verwendung eines
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung und eines herkömmlichen Diskspielers zeigt,
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9A ein Graph ist, der einen theoretischen
Vibrationsabsorptionseffekt eines dynamischen Vibrationsabsorbers
gemäß einem
im Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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10 ein
Graph ist, der die Geräusche,
die aus einem Experiment, welches ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet, und die Geräusche,
die von einem herkömmlichen
Diskspieler erzeugt werden, vergleicht, und
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11 eine
Schnittansicht ist, die einen dynamischen Vibrationsabsorber für einen
Diskspieler eines anderen Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In
Bezug auf 1 umfasst ein Diskspieler eine
Tragbasis 10, die in einem Gehäuse 1 angeordnet ist, eine
Tragplatte 20, die an der Tragbasis 10 angeordnet
ist und einen dynamischen Vibrationsabsorber, der in der Tragplatte 20 umfasst
ist. Verschiedene elektrische Umgebungseinrichtungen einschließlich einer
Platine 3 und einem Konnektor 5 sind ebenfalls
in dem Gehäuse 1 angeordnet.
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Die
Tragbasis 10 ist eine Gestellstruktur (dd. h. eine Metallplatte,
die in dem Gehäuse 1 fixiert
ist) und weist einen aufnehmende Teil 11 auf, um bewegbar
die Tragplatte 20 zu halten und zu tragen. Der aufnehmende
Teil 11 ist ein vorbestimmter Raum, der durch teilweises
(Aus-)Schneiden der Tragbasis 10 ausgebildet ist.
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Wie
in 2 dargestellt, ist der dynamische Vibrationsabsorber
an der Tragplatte 20 befestigt und umfasst einen Massekörper 30,
der unter der Tragplatte 20 angeordnet ist, und ein Verbindungselement 40,
welches die Tragplatte 20 und den Massekörper 30 verbindet.
Die Tragplatte 20 ist bewegbar in dem aufnehmenden Teil 11 der
Tragbasis 10 angeordnet. Die Tragbasis 10 weist
Tragteile 12, 13, 14 auf, die korrespondierend zu
vorbestimmten Tragpunkten P1, P2, P3 angeordnet sind, um die Tragplatte 20 zu
tragen. An diesen Tragpunkten P1, P2, P3 ist ein Dämpfelement 15 angeordnet,
um zu verhindern, dass ein äußerer Stoß zu der
Tragplatte 20 durch die Tragbasis 10 übertragen
wird. Das Dämpfelement 15 ist
im Allgemeinen ein viskoelastisches Gummi oder eine Feder und wird
zwischen der Tragbasis 10 und der Tragplatte 20 eingefügt. Die
Tragplatte 20 bewegt sich relativ zu der Tragbasis 10 unter
Verwendung der Flexibilität
des Dämpfelements 15.
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Zusätzlich sind
ein Spindelmotor 53 und ein optischer Tonabnehmer 55 an
der Tragplatte 20 angeordnet. Eine Drehplattform 51,
auf welcher eine Disk D aufgelegt ist, ist drehbar auf einer Rotationswelle
des Spindelmotors 53 ausgebildet. Der optische Tonabnehmer 55 ist
in radiale Richtung der Disk D bewegbar, während diese sich auf der Drehplattform 51 befindet,
unter Verwendung eines Transfermechanismus, und Informationen werden
aufgezeichnet und/oder wiedergegeben durch Projizieren von Licht
von dem optischen Tonabnehmer 55 zu und durch Detektieren
des reflektierten Lichtes von der Disk D.
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Die
Disk D wird in das Gehäuse 1 in
ein Diskfach (nicht dargestellt) eingefügt, und dann wird die Disk D
auf der Drehplattform 51 abgelegt und durch eine Klemmeinrichtung 57,
die an dem oberen Teil des Gehäuses 1 angeordnet
ist, geklemmt. Jedoch ist zu beachten, dass es dort viele Wege gibt,
die Disk D auf die Drehplattform 51 einzulegen und zu klemmen.
Zum Beispiel kann die Disk D durch Anheben der Drehplattform 51 und
des Spindelmotors 53 oder durch Anheben oder Absenken des
Diskfaches auf die Drehplattform 51 eingefügt werden.
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Die
Tragplatte 20 ist eine metallische oder Kunststoffplatte
und weist eine natürliche
Resonanzfrequenz auf. Der Massekörper 30 verringert
diese Resonanz, die durch die Resonanzfrequenz der Tragplatte 20 erzeugt
wird, wenn die Disk D sich dreht, durch eine wechselseitige Wirkung
unter Verwendung des Verbindungselements 40. Es ist bevorzugt,
dass der Massekörper 30 über oder
unter der Tragplatte 20 angeordnet ist, welches effektiv
die Vibration in einer Auf-und-ab-Richtung
reduziert. Die Auf-und-ab-Richtung ist eine fokussierende Richtung
des optischen Tonabnehmers 55, der bewegbar an der Tragplatte 20 montiert
ist.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in 3 dargestellt ist, ist der Massekörper 30 eine
metallische, kreisförmige
Platte, mit einer vorbestimmten Dicke und Masse. Darüber hinaus
weist der Massekörper 30 eine
Verbindungsöffnung 31 auf,
die in einer U-Form von einer Seite eingeschnitten ist. Die Verbindungsöffnung 31 ermöglicht es
dem Massekörper 30,
leicht mit dem Verbindungselement 40 verbunden zu werden.
Deshalb ist unter Verwendung der Verbindungsöffnung 31 der Massekörper 30 mit
dem Verbindungselement 40 sehr leicht durch Einfügen der
Verbindungsöffnung 31 in
das Verbindungselement 40 verbunden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung, dargestellt in 4, wird
anstelle des Massekörpers 30,
der in 3 dargestellt ist, ein ringartiger Massekörper 30' mit einem Verbindungsloch 31' verwendet.
In diesem Fall kann, da das Verbindungsloch 31' eingebettet
in dem Massekörper 30' verbunden ist,
wenn das Verbindungselement 40 einmal eingefügt ist,
eine leichte Trennung verhindert werden.
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Für die Massekörper 30 und 30' wird das Gewicht
und die Dicke des Massekörpers 30 und 30' später detaillierter
beschrieben. Jedoch sind das Gewicht und die Dicke mit einem geeigneten
Wert unter Berücksichtigung
der Masse (M) der Tragplatte 20, der Federkonstante K des
Verbindungselements 40 und der Vibrationsfrequenz, die
in dem Diskantrieb problematisch ist, ausgewählt.
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Wie
dargestellt in 5, ist das Verbindungselement 40 mit
dem Massekörper 30,
der unter der Tragplatte 20 angeordnet ist, verbunden.
Das Verbindungselement 40 weist die Form einer Sanduhr
auf und umfasst einen Körper 41 mit
einem vorbestimmten Raum 41a, der ein Spiel in Übereinstimmung
mit einem internen Druck aufweist. Das Verbindungselement 40 weist
auch erste und zweite Flanschteile 45 und 46 auf,
die sich von ersten und zweiten Halsteilen 42 und 43 erstrecken,
welche sich symmetrisch an beiden Seiten des Körpers 41 erstrecken.
Der Raum 41a innerhalb des Körpers 41 ist mit der
Außenseite
durch eine Öffnung 40a verbunden,
die sich durch die Flanschteile 45 und 46 erstreckt.
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In
der vorstehenden Konstruktion ist der Körper 41 ein Zylindertyp
und die Wirkung des internen Drucks und des Spiels können wiederholt
ausgeführt
werden, wenn deren Flexibilität
sich durch eine externe Kraft verändert. Insbesondere die Luft
in dem Raum 41a wird extern ausgelassen und intern eingesogen
durch die Öffnung 40a,
welches den Stoß und
die Vibration von der Außenseite
absorbiert. Der Massekörper 30 wird in
den ersten Halsteil 42 eingefügt und wird durch den ersten
Flanschteil 45 getragen.
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Der
Massekörper 30 wird
davor bewahrt, von dem ersten Halsteil 42 getrennt zu werden.
Somit ist es bevorzugt, dass die Länge und der Durchmesser des
ersten Halsteils 42 eine Größe korrespondierend zu der Verbindungsöffnung 31 des
Massekörpers 30 und
der Dicke des Massekörpers 30 aufweisen.
Darüber
hinaus ist das Verbindungselement 40 mit der Tragplatte 20 unter
Verwendung eines Verbindungslochs 20a, das an der Tragplatte 20 ausgebildet
ist, um den zweiten Halsteil 43 aufzunehmen, verbunden.
Der zweite Flanschteil 46 erstreckt sich von dem zweiten
Halsteil 43, um das Verbindungselement 40 zurück zuhalten
und um zu verhindern, dass das Verbindungselement 40 von
dem Verbindungsloch 20a getrennt wird.
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Es
ist bevorzugt, dass das Verbindungselement 40 aus einem
viskoelastischen Silikon mit einer vorbestimmten Federkonstante
K, die zu der natürlichen
Vibrationsfrequenz der Tragplatte 20 korrespondiert, hergestellt
ist. Jedoch ist es offensichtlich, dass das Verbindungselement auch
aus einer Feder hergestellt werden kann. Zusätzlich ist es empfehlenswert,
dass das Verbindungselement 40 einen ausreichenden Grad
an Steifigkeit unter Berücksichtigung
der Faktoren wie elastische Deformation und Lebensdauer aufweist.
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Wie
in 6A gezeigt, sind der Massekörper 30 und das Verbindungselement 40 an
dem Punkt der größten Amplitude
der Vibration der Tragplatte 20 gemäß den Positionen der Tragpunkte
P1, P2, P3 angeordnet. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der Massekörper 30 und
das Verbindungselement 40 an dem äußersten Punkt D der Tragplatte 20 angeordnet
sind, dort wo der äußerste Punkt
D der entfernteste Punkt von einem geometrischen Zentrum C einer
vorbestimmten Figur S ist, die durch die Tragpunkte P1, P2, P3 gebildet
ist. In dem dargestellten Beispiel in 6A ist
die vorbestimmte Fig. S ein Dreieck. Durch Anordnen des Massekörpers 30 und
des Verbindungselements 40 an dem Punkt D sind der Massekörper 30 und
das Verbindungselement 40 an dem weitest entferntesten
Punkt von dem Zentrum C angeordnet, um Vibrationen und Stöße an dem
Punkt D, an dem die größte Vibration
und der größte Stoß erwartet
werden, zu reduzieren.
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Gemäß einem
andern Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in 6B dargestellt ist, ist eine
Vielzahl an Massekörpern 30 und
korrespondierenden Verbindungselementen 40 um die Tragplatte 20 angeordnet.
Die Vielzahl an Massekörpern 30 und
Verbindungselementen 40 kann an anderen Punkten außerhalb
des Punktes D ausgebildet sein. Zum Beispiel können diese an einem gegenüberliegenden
Punkt zu dem Punkt D ausgebildet sein, so dass das Zentrum C in
der Mitte liegt. Weiter kann die Vielzahl an Massekörpern 30 und Verbindungselementen 40 an
den Punkten in absteigender Reihenfolge von Distanzen von dem Zentrum
C angeordnet sein.
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Zusätzlich ist
es offensichtlich, während
der Massekörper 30 als
unter der Tragplatte 20 angeordnet dargestellt ist, dass
der Massekörper 30 über der
Tragplatte 20 angeordnet werden kann. Weiter kann der Massekörper 30 an
dem Punkt des größten Vibrationsversatzes
von dem geometrischen Zentrum C angeordnet werden. Da der Punkt
des größten Vibrationsversatzes
der Tragplatte 20 nicht der weitest entfernteste Punkt von
dem Zentrum C sein muss, kann dies durch separate Messung des Vibrationsversatzes
der Tragplatte 20 herausgefunden werden. Es ist weiter
offensichtlich, dass der Massekörper 30 und
das Verbindungselement 40 als ein kombiniertes Element
durch Techniken wie Spritzgießen
gebildet sein können.
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Der
Betrieb eines dynamischen Vibrationsabsorbers für einen Diskspieler eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung wird im Detail unter Verwendung der 7 bis 10 beschrieben.
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7 und 8 zeigen
die Vibrationseigenschaft des Diskspielers mit und ohne den dynamischen Vibrationsabsorber
der vorliegenden Erfindung. 7 ist ein
Graph, der die Frequenz einer flatternden Disk zeigt, welche eine
Rotationsgeschwindigkeit aufweist, die von 0 bis 10.000 ansteigt
unter Verwendung des Spindelmotors 53 ausschließlich der
Tragplatte 20. Wie in 7 dargestellt,
fehlt im Vergleichsbeispiel A1 der dynamische Vibrationsabsorber
und es werden Resonanzen bei 60 Hz erzeugt, welche die Tragplatte 20 und den
optischen Tonabnehmer 55 nicht beeinflussen. Auf der anderen
Seite ist in einem experimentellen Beispiel A2, welches den dynamischen
Vibrationsabsorber aufweist, die Resonanz 60 Hz größtenteils
reduziert bei. Mit andern Worten wird durch wiederholte wechselseitige
Aktion des Verbindungselements 40 und des Massekörpers 30 die
Vibration bei etwa der Resonanzfrequenz der Disk D effektiv reduziert.
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8 ist
ein Graph, der das Vibrationsvolumen der Tragplatte 20 unter
den gleichen Bedingungen wie die der Tragplatte 20 in der 7 misst.
Wie in 8 dargestellt, weist das Vergleichsbeispiel B1,
bei welchem der dynamische Vibrationsabsorber fehlt, ein Vibrationsvolumen
auf, das bei etwa 60 Hz ansteigt. Das Vibrationsvolumen der Tragplatte 20 hat
einen großen
Einfluss auf den Betrieb des optischen Tonabnehmers 55 aufgrund
der Verstärkung
der Vibration der Disk D. Für
das experimentelle Beispiel B3, welches den dynamischen Vibrationsabsorber
aufweist, wurde das Vibrationsvolumen der Resonanzfrequenz der Tragplatte 20 effektiv reduziert.
Das reduzierte Volumen der Vibrationsenergie, welches das Volumen
der Vibrationsenergie aufzeigt, das durch die wechselseitige Aktion
des Verbindungselements 40 und des Massekörpers 30 absorbiert
wird, ist der Bereich, der durch Kreuzschraffierung in 8 gekennzeichnet
ist. Somit ist nicht nur, wenn der dynamische Vibrationsabsorber
verwendet wird, die starke Vibration durch Resonanz der Tragplatte 20 verhindert, sondern
auch das Vibrationsgeräusch
(structural noise), das durch die Vibration erzeugt wird, kann verhindert werden.
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Durch
das vorstehende Experiment kann dann, selbst wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Disk D erhöht
wird, falls die Disk den dynamischen Vibrationsabsorber mit einer
Resonanzfrequenz korrespondierend zu der problematischen Vibrationsfrequenz
verwendet, die Erzeugung oder Verstärkung von Vibration der Tragplatte 20 effektiv
verhindert werden.
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Auf
der anderen Seite wird, um den dynamischen Vibrationsabsorber korrespondierend
zu der Tragplatte 20 auszulegen, die Resonanzfrequenz aufgrund
der wechselseitigen Wirkung des Verbindungselements 40 und
des Massekörpers 30 durch
Messen der Masse des Massekörpers 30 und
Bestimmen der Federkonstante K des Verbindungselements 40 herausgefunden.
Diese Werte werden unter Verwendung einer Computersimulation durch
ein bekanntes FEM (Finite-Elemente-Verfahren) bestimmt. Zum Beispiel
beträt
für den
dynamischen Vibrationsabsorber, der die natürliche Vibrationsfrequenz von
etwa 60 Hz aufweist, die Federkonstante K des Verbindungselements 40 etwa
466 (kg/Sek.2) und die Masse des Massekörpers 30 beträgt etwa 3,28
g, entsprechend der FEM (Finite-Elemente-Methode). In diesem Fall
kann der Massekörper 30 als
eine kreisförmige
Platte mit einer Dicke von 2 mm und einem Durchmesser von 18 mm
hergestellt werden. Der vibrationsreduzierende Effekt kann unter
Verwendung des theoretischen dynamischen Vibrationsabsorbers, der unter
Verwendung dieses Ergebnisses erhalten wird, leicht durch einen
experimentellen Wert durch eine Simulation, wie in 9 dargestellt, überprüft werden.
Mit anderen Worten kann durch Verwendung einer Computersimulation
ein theoretischer dynamischer Vibrationsabsorber ausgelegt werden,
um effektiv die Vibration der Tragplatte 20 mit einer Resonanzfrequenz
bei etwa 60 Hz zu absorbieren.
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Darüber hinaus,
wie in Tabelle 1 und 10 dargestellt, erzeugt das
Vergleichsbeispiel C1, welchem der dynamische Vibrationsabsorber
fehlt, ein Vibrationsgeräusch
aufgrund der Vibration durch Resonanz bei 16-facher Geschwindigkeit
(62 Hz, etwa 3600 Umdrehungen pro Minute). Dieses führt zu dem
Geräusch,
das in 10 dargestellt ist. Als solches,
kann gefolgert werden, dass die natürliche Vibrationsfrequenz der
flatternden Disk und die harmonische natürliche Vibrationsfrequenz über der
dreifachen Geschwindigkeit die gleichen sind, was bewirkt, dass
Vibrationsgeräusche
erzeugt werden. In diesem Fall wurde ein Geräusch von etwa 41 bis 42 dBA
detektiert.
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Dagegen
ist in dem experimentellen Beispiel C2, welches den dynamischen
Vibrationsabsorber verwendet, dargestellt, dass der dynamische Vibrationsabsorber
die meiste Vibration aufgrund der Resonanz absorbiert hat. Somit
ist das Vibrationsvolumen der Tragplatte 20 und der Disk
D bemerkenswert verringert und das Vibrationsgeräusch ist im Wesentlichen verringert.
In diesem Fall wurde ein Geräusch
von etwa 35 bis 36 dBA detektiert, welches geringer ist als der
des Vergleichsbeispiels C1. Der ermittelte Wert ist etwa 5,5 dBA geringer
als das Geräusch,
das bei dem Vergleichsbeispiel C1 ermittelt wurde. Als solches weist
der dynamische Vibrationsabsorber einen großen Effekt beim Verringern
des Vibrationsgeräusches
(struktural noise) auf.
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Deshalb
kann, wenn die Resonanzfrequenz in Übereinstimmung mit der Vibration
in dem Modell der Tragplatte 20 verändert wird, durch Einstellen
der Resonanzfrequenz durch wechselseitige Wirkung des Verbindungselements 40 und
des Massekörpers 30 mit
der FEM (Finite-Elemente-Methode), um zu der Resonanzfrequenz der
unterschiedlichen Tragplatte 20 zu korrespondieren, der
geeignete dynamische Vibrationsabsorber hergestellt und verwendet
werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das in 11 dargestellt
ist, befindet sich die Disk D in einem Diskspieler von einem vertikalen
Typ, der die Disk D aufnimmt, während
er auf einer Stützseite
G steht. Eine Tragplatte 200 ist vertikal aufgenommen und
umfasst einen Massekörper 210 und
ein Verbindungselement 230. Der Massekörper 210 ist unter
einer unteren Seite 201 der Tragplatte 200 angeordnet.
Das Verbindungselement 230 verbindet den Massekörper 210 mit
der Seite 201. Im Hinblick auf die vorstehende Beschreibung
wird eine detaillierte Beschreibung des Massekörpers 210 und des
Verbindungselements 230 weggelassen. Wenn ein Spindelmotor 250,
welcher an der Tragplatte 200 angeordnet ist, sich dreht,
kann die erhöhte
Vibration für
die Erhöhung
der natürlichen
Frequenz der Tragplatte 200 und die natürliche Frequenz der Disk D
effektiv auf die gleiche Weise wie zuvor beschrieben verringert
werden. Zusätzlich
sind ein anderer Massekörper 310 und
ein anderes Verbindungselement 330 geeignet, um sich in
einer Links- und Rechts-Richtung der Tragplatte 200 zu
bewegen.
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Wie
zuvor beschrieben ist der dynamische Vibrationsabsorber der vorliegenden
Erfindung ausgelegt mit einer einfachen Struktur und wird so verwendet,
dass wenn die Disk sich dreht, die Vibration durch die Resonanzfrequenz
der Tragplatte effektiv reduziert werden kann. Weiter kann durch
Anordnen des Massekörpers an
einem vorbestimmten Punkt korrespondierend zu der größten Vibrationsamplitude
der Tragplatte der vibrationsabsorbierende Effekt des dynamischen
Vibrationsabsorbers maximiert werden. Deshalb kann durch Stabilisieren
der dynamischen Eigenschaft der Tragplatte und der Disk der Betrieb
des optischen Tonabnehmers sanft durchgeführt werden und eine Servosteuerung
kann leicht realisiert werden. Zusätzlich ist eine Ampereverschwendung
durch Reduzieren der Last des Spindelmotors reduziert, welches auch
die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert. Darüber hinaus kann der Benutzer
das Produkt mit einer angenehmen Atmosphäre mit einem geringen Geräusch und
Vibration verwenden, was weiter die Qualität des Produktes verbessert.
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Derweil
ist, während
der dynamische Vibrationsabsorber der vorliegenden Erfindung als
verschiedene Ausführungsbeispiele
mit verschiedenen Ausbildungen und Strukturen realisiert werden
kann, wie dargestellt und beschrieben wurde, es für den Fachmann
offensichtlich, dass Veränderungen
in diesem Ausführungsbeispiel
vorgenommen werden können,
ohne von den Prinzipien der Erfindung abzuweichen, deren Geltungsbereich
in den Ansprüchen
festgelegt ist.