JP2000295815A - 自動平衡装置及びディスクドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着用のマグネットを使用しなくとも確実に
起動させることができるようにすることを課題とする。 【解決手段】 回転体と共に回転する環状の空間１６内
に回転体のアンバランスをキャンセルする方向に移動し
て回転体の平衡を保つ２以上のバランスボール１８が配
設されて成る自動平衡装置であって、上記環状空間内に
低速回転時においてバランスボールの周方向への移動を
阻止する移動阻止部１７を設け、上記移動阻止部が形成
された面１６ａに連続する傾斜面１６ｂ′を設け、高速
回転時に及ぶ遠心力によってバランスボールが上記傾斜
面に倣って移動することによってバランスボールが上記
移動阻止部と干渉しない位置へと移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な自動平衡装置
及びディスクドライブ装置に関する。詳しくは、安価で
あると共に確実な起動を可能とする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来のディスクドライブ装置の一
例の概略を示す。

【０００３】ディスクドライブ装置ａは、メカシャーシ
ｂを備え、該メカシャーシｂに所用の部材や部品が搭載
されている。

【０００４】メカシャーシｂの一端部にターンテーブル
ｃを回転させるスピンドルモータｄが配設され、ターン
テーブルｃ上に光ディスクｅが支持されて回転せしめら
れる。また、メカシャーシｂ上には、スレッドモータｆ
によって上記ターンテーブルｃに支持された光ディスク
ｅの半径方向に移動せしめられる光ピックアップｇが配
置されている。このように、メカシャーシｂ上に所用の
部材及び部品が配設されてドライブユニットｈが構成さ
れ、該ドライブユニットｈが弾性体ｉ、ｉ、・・・を介
してベースシャーシｊに取り付けられている。これは、
アンバランスを有する、すなわち、重心が中心に位置し
ていない光ディスクが高速で回転したときに、それによ
って発生する振動がディスクドライブ装置ａの外部に伝
わるのを防止するためである。

【０００５】そして、上記スピンドルモータｄは、自動
平衡装置を有している。

【０００６】スピンドルモータｄが有する自動平衡装置
は、Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置により説明される。Ｔ
ｈｅａｒｌの自動平衡装置についての詳細は、理工学社
出版「機械力学」（昭和５７年３月）Ｐ１４６、１４７
を参照されたい。

【０００７】Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｋの原理と機
能を簡単に、図８により説明する。Ｔｈｅａｒｌの自動
平衡装置ｋは、環状の空間ｌと、該環状空間ｌ内を自由
に移動することができる複数のボールｍ、ｍ、・・・と
から構成されている。

【０００８】そして、アンバランスを有する光ディスク
ｅがターンテーブルｃ上に支持された状態において、ド
ライブユニットｈと弾性体ｉ、ｉ、・・・とから構成さ
れる振動系の共振周波数よりも高い周波数で光ディスク
ｅが回転している場合、ドライブユニットｈは光ディス
クｅのアンバランスの位相とほぼ１８０゜遅れて振動す
る。ボールｍ、ｍ、・・・はドライブユニットｈが振動
する方向に自動的に移動するので、結果として光ディス
クｅのアンバランスとは逆位相に移動することになり、
バランスを自動的にとってくれるという動作原理となっ
ている。

【０００９】例えば、アンバランスを有する光ディスク
ｅが回転されてドライブユニットｈに振動が生じると、
当該光ディスクｅに関する信号の読取や書込が十分に為
されない惧があるばかりでなく、その振動がディスクド
ライブ装置ａの外部へ伝わった場合には、ハードディス
クドライブ装置等、周辺機器を振動させて誤動作を生じ
させる原因となる等、周囲へ悪影響を及ぼすことがある
が、スピンドルモータｄが上記したような自動平衡装置
を備えることによって、そのような悪影響が防止され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した自
動平衡装置ｋにおいて、ボールｍ、ｍ、・・・は環状空
間ｌ内を自由に且つ滑らかに転動できるようになってい
るため、スピンドルモータｄの起動時にボールｍ、ｍ、
・・・がスピンドルモータｄの回転になかなか追いつけ
ず、空回りしてしまう現象が発生していた。特に、かか
る空回りの現象は垂直姿勢（回転軸が水平な状態）での
使用時に顕著であり、起動不能となる場合もあった。

【００１１】そのため、上記した空回り現象の防止のた
め、ボールｍ、ｍ、・・・を磁性体で形成すると共に、
環状空間ｌの内周側内面にマグネットを配置し、非回転
時には該マグネットにボールｍ、ｍ、・・・を吸着させ
ておくようにしていた。

【００１２】そこで、本発明は、吸着用のマグネットを
使用しなくとも確実に起動させることができるようにす
ることを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明自動平衡装置は、
上記した課題を解決するために、環状空間内に低速回転
時においてバランス部材の周方向への移動を阻止する移
動阻止部を設け、上記移動阻止部が形成された面に連続
する傾斜面を設け、高速回転時に及ぶ遠心力によってバ
ランス部材が上記傾斜面に倣って移動することによって
バランス部材が上記移動阻止部と干渉しない位置へと移
動するようにしたものである。

【００１４】従って、本発明自動平衡装置にあっては、
起動時や低速回転時にはバランス部材が移動阻止部によ
って環状空間の周方向への移動を阻止されるので、確実
な起動が為される。

【００１５】また、本発明ディスクドライブ装置は、上
記した課題を解決するために、環状空間内に上記ロータ
部及びディスク状記録媒体を含む回転体のアンバランス
をキャンセルする方向に移動して回転体の平衡を保つ２
以上のバランス部材を配設し、上記環状空間内に低速回
転時においてバランス部材の周方向への移動を阻止する
移動阻止部を設け、上記移動阻止部が形成された面に連
続する傾斜面を設け、高速回転時に及ぶ遠心力によって
バランス部材が上記傾斜面に倣って移動することによっ
てバランス部材が上記移動阻止部と干渉しない位置へと
移動するようにしたものである。

【００１６】従って、本発明ディスクドライブ装置にあ
っては、起動時や低速回転時にはバランス部材が移動阻
止部によって環状空間の周方向への移動を阻止されるの
で、確実な起動が為される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面を参照して説明する。

【００１８】なお、図示した実施の形態は、本発明を光
ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライ
ブ装置に適用したものである。

【００１９】図１で分かるように、光ディスクドライブ
装置１はメカシャーシ２に所要の部材及び部品を搭載し
て成るドライブユニット３を弾性体（ダンパー）４、
４、・・・を介してベースシャーシ５に取り付けて成
る。

【００２０】メカシャーシ２の一端部にはスピンドルモ
ータ６がステータ基板７を介して固定されている。

【００２１】図２で分かるように、ステータ基板７には
筒状をした軸支持部８が固定されており、該軸支持部８
にスピンドル軸９が軸受メタル１０を介して回転自在に
支持されている。また、スピンドル軸９の下端は軸支持
部８に取着されたスラスト軸受１１によって支持されて
いる。また、ステータ基板７には上記軸支持部８の周り
を囲むようにステータコイル１２が配設固定されてい
る。

【００２２】スピンドル軸９には皿を伏せた如き形状に
形成されたロータ１３がその周壁部で上記ステータコイ
ル１２の外側を囲むように固定されており、その周壁部
の内面にはステータコイル１２と対向するようにロータ
マグネット１４が固定されている。これによって、ステ
ータコイル１２に通電されることによってロータ１３が
回転し、ロータ１３が固定されているスピンドル軸９が
回転されることになる。

【００２３】また、ロータ１３の上面がターンテーブル
１５とされている。

【００２４】そして、ロータ１３の外周部に環状の空間
１６が形成されている。該環状空間１６の底面１６ａに
は周方向に適当に間隔を置いて半径方向に延びる突条状
の移動阻止部１７、１７、・・・が形成されている（図
３参照）。

【００２５】そして、環状空間１６の外周側内面１６ｂ
は円弧面に形成されている。これによって、底面１６ａ
に連続する弧状の傾斜面１６ｂ′が形成される。

【００２６】そして、上記環状空間１６内には複数のバ
ランスボール１８、１８、・・・が配置されている。

【００２７】メカシャーシ２のスピンドルモータ６が配
置された部分より後方の部分には、光ピックアップ１９
がターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０の
半径方向に移動自在なるようにガイド軸２１、２２によ
って支持されている（図１参照）。

【００２８】光ピックアップ１９にはラックギヤ２３が
設けられており、メカシャーシ２に固定されたスレッド
モータ２４によって回転されるピニオンギヤ２５によっ
て上記ラックギヤ２３が送られることによって、光ピッ
クアップ１９がガイド軸２１、２２に案内されてターン
テーブル１５上に支持された光ディスク２０の半径方向
に移動するようになっている（図１参照）。

【００２９】なお、メカシャーシ２には上記以外にも所
要の部材や部品が搭載されて、ドライブユニット３が構
成される。

【００３０】しかして、ターンテーブル１５上に支持さ
れた光ディスク２０がスピンドルモータ６の駆動に伴っ
てターンテーブル１５と共に回転され、そして、光ピッ
クアップ１９が該光ディスク２０の半径方向に移動しな
がら、該光ディスク２０について信号の記録及び／又は
再生を行う。

【００３１】そして、この時、例えば、ターンテーブル
１５上に支持された光ディスク２０にアンバランスがあ
って、振動を生じたときには、上記バランス球１８、１
８、・・・が該アンバランスを解消する位置へと移動し
て、上記振動が解消又は軽減される。

【００３２】そして、上記スピンドルモータ６にあって
は環状空間１６の底面１６ａに移動阻止部１７、１７、
・・・が形成されていて（図３参照）、バランスボール
１８、１８、・・・の周方向への自由な移動が妨げられ
ているので、スピンドルモータ６の起動時には、ボール
１８、１８、・・・はロータ１３と共に回転を開始し、
且つ、所定の回転数になるまではロータ１３と共に回転
することになる。

【００３３】そして、ロータ１３の回転数が所定以上に
なると、バランスボール１８、１８、・・・は遠心力に
より、環状空間１６内をその外周方向へ移動して行く。
そして、環状空間１６の外周側内面１６ｂは円弧面に形
成されているので、バランスボール１８、１８、・・・
は傾斜面１６ｂ′に倣って移動し、図５に示すように、
環状空間１６の底面１６ａから離れた状態となる。

【００３４】バランスボール１８、１８、・・・は、図
５に示すように、環状空間１６の底面から離れた状態と
なると、環状空間１６の周方向へ自由に移動することが
できるようになり、これによって、上記アンバランスを
打ち消す位置へと移動し、該位置に到達すると、ロータ
１３と共に回転することになる。

【００３５】上記したように、バランスボール１８、１
８、・・・は起動時からロータ１３と共に回転を開始す
るため、早期に図５に示す状態となり、そのため、バラ
ンス状態が早く現出する。

【００３６】また、垂直姿勢（スピンドル軸９が水平な
状態）で使用する場合、停止時には図６に示すようにな
る。すなわち、バランスボール１８、１８、・・・は下
側に片寄ろうとするため（図６（１）参照）、中央部の
バランスボール１８、１８、・・・は左右から圧力を受
けることになり、中央部のバランスボール１８、１８、
・・・は図６（２）に示すように千鳥状に並ぶ。そのた
め、幾つかのバランスボール１８、１８、・・・は移動
阻止部１７、１７、・・・と干渉することになり、バラ
ンスボール１８、１８、・・・の短時間での起動が可能
である。

【００３７】なお、上記実施の形態では、移動阻止部１
７、１７、・・・として突条状のものを示したが、バラ
ンスボール１８、１８、・・・の周方向への移動を阻止
するものであればどのようなものでも良い。例えば、凹
条状のもの、ドット状のもの等の使用が可能である。

【００３８】また、上記実施の形態では、環状空間１６
の外周側内面１６ｂを円弧面とし、底面１６ａに続く傾
斜面１６ｂ′を円弧面としたが、環状空間の外周側内面
を横倒Ｖ字型とし、底面に続く傾斜面を直線状のものと
しても良い。

【００３９】さらに、上記実施の形態では、バランス部
材を球状をしたバランスボール１８としたが、バランス
部材は球状のものに限らず、回転体の偏重心に基づく振
動がある場合、偏重心を補正する方向に移動してバラン
スを取るものであれば、その形状は問わない。

【００４０】さらにまた、上記実施の形態は、本発明を
光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドラ
イブ装置に適用したものを示したが、本発明の適用範囲
はこのようなものに限定されるものではなく、広く他の
ディスク状記録媒体を使用するディスクドライブ装置に
適用することができるものである。

【００４１】その他、上記実施の形態において示した各
部の形状乃至構造は、いずれも本発明の実施に際して行
う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらに
よって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることが
あってはならないものである。

【００４２】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明自動平衡装置は、回転体と共に回転する環状
の空間内に回転体のアンバランスをキャンセルする方向
に移動して回転体の平衡を保つ２以上のバランス部材が
配設されて成る自動平衡装置であって、上記環状空間内
に低速回転時においてバランス部材の周方向への移動を
阻止する移動阻止部を設け、上記移動阻止部が形成され
た面に連続する傾斜面を設け、高速回転時に及ぶ遠心力
によってバランス部材が上記傾斜面に倣って移動するこ
とによってバランス部材が上記移動阻止部と干渉しない
位置へと移動することを特徴とする。

【００４３】従って、本発明自動平衡装置にあっては、
起動時や低速回転時にはバランス部材が移動阻止部によ
って環状空間の周方向への移動を阻止されるので、確実
な起動が為される。

【００４４】また、回転体の回転軸が水平な状態から起
動した場合であっても、バランス部材が移動阻止部と干
渉するので、バランス部材の確実な起動が為される。

【００４５】しかも、これらのために、バランス部材吸
着用のマグネット等の特別な部材を必要とせず、安価に
構成することができる。

【００４６】また、本発明ディスクドライブ装置は、メ
カシャーシにディスク状記録媒体を支持したターンテー
ブルを回転させるスピンドルモータ、ターンテーブルに
支持されたディスク状記録媒体の半径方向に移動してデ
ィスク状記録媒体についての信号の再生あるいは記録又
はその双方を為すピックアップ等を備えたドライブユニ
ットを弾性体を介してベースシャーシに支持して成るデ
ィスクドライブ装置であって、スピンドルモータのロー
タ部と共に回転する環状の空間を設け、上記環状空間内
に上記ロータ部及びディスク状記録媒体を含む回転体の
アンバランスをキャンセルする方向に移動して回転体の
平衡を保つ２以上のバランス部材を配設し、上記環状空
間内に低速回転時においてバランス部材の周方向への移
動を阻止する移動阻止部を設け、上記移動阻止部が形成
された面に連続する傾斜面を設け、高速回転時に及ぶ遠
心力によってバランス部材が上記傾斜面に倣って移動す
ることによってバランス部材が上記移動阻止部と干渉し
ない位置へと移動するようにしたことを特徴とする。

【００４７】従って、本発明ディスクドライブ装置にあ
っては、起動時や低速回転時にはバランス部材が移動阻
止部によって環状空間の周方向への移動を阻止されるの
で、確実な起動が為される。

【００４８】また、ロータ部の回転軸が水平な状態から
起動した場合であっても、バランス部材が移動阻止部と
干渉するので、バランス部材の確実な起動が為される。

【００４９】しかも、これらのために、バランス部材吸
着用のマグネット等の特別な部材を必要とせず、安価に
構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図６と共に本発明を光ディスクドライ
ブ装置に適用した実施の形態を示すものであり、本図は
全体を示す概略斜視図である。

【図２】スピンドルモータの縦断面図である。

【図３】スピンドルモータの一部を切り欠いて示す斜視
図である。

【図４】静止状態を示す要部の断面図である。

【図５】平衡状態を示す要部の断面図である。

【図６】垂直姿勢からの起動を説明するための図であ
り、（１）は垂直姿勢における環状空間の垂直断面図
を、（２）は同じく垂直姿勢における環状空間の上面図
をそれぞれ示す。

【図７】従来のディスクドライブ装置の一例を示す概略
斜視図である。

【図８】Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置の原理を説明する
ための概略斜視図である。

【符号の説明】

１…光ディスクドライブ装置（ディスクドライブ装
置）、２…メカシャーシ、３…ドライブユニット、４…
弾性体、５…ベースシャーシ、６…スピンドルモータ、
１３…ロータ（ロータ部）、１５…ターンテーブル、１
６…環状の空間、１６ａ…移動阻止部が形成された面、
１６ｂ′…傾斜面、１７…移動阻止部、１８…バランス
ボール（バランス部材）、１９…光ピックアップ（ピッ
クアップ）、２０…光ディスク（ディスク状記録媒体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 充浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 添田 建太郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D109 BA14 BA16 BA20 BB05 CA04 DA14 5H607 AA04 BB01 BB14 BB17 BB25 CC01 CC03 CC05 DD16 DD17 EE40 FF01 GG03 GG09 5H621 BB07 GA01 HH01 JK13 5H622 AA01 CA10 PP03 PP09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体と共に回転する環状の空間内に回
   転体のアンバランスをキャンセルする方向に移動して回
   転体の平衡を保つ２以上のバランス部材が配設されて成
   る自動平衡装置であって、 上記環状空間内に低速回転時においてバランス部材の周
   方向への移動を阻止する移動阻止部を設け、 上記移動阻止部が形成された面に連続する傾斜面を設
   け、 高速回転時に及ぶ遠心力によってバランス部材が上記傾
   斜面に倣って移動することによってバランス部材が上記
   移動阻止部と干渉しない位置へと移動することを特徴と
   する自動平衡装置。
2. 【請求項２】 メカシャーシにディスク状記録媒体を支
   持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータ、
   ターンテーブルに支持されたディスク状記録媒体の半径
   方向に移動してディスク状記録媒体についての信号の再
   生あるいは記録又はその双方を為すピックアップ等を備
   えたドライブユニットを弾性体を介してベースシャーシ
   に支持して成るディスクドライブ装置であって、 スピンドルモータのロータ部と共に回転する環状の空間
   を設け、 上記環状空間内に上記ロータ部及びディスク状記録媒体
   を含む回転体のアンバランスをキャンセルする方向に移
   動して回転体の平衡を保つ２以上のバランス部材を配設
   し、 上記環状空間内に低速回転時においてバランス部材の周
   方向への移動を阻止する移動阻止部を設け、 上記移動阻止部が形成された面に連続する傾斜面を設
   け、 高速回転時に及ぶ遠心力によってバランス部材が上記傾
   斜面に倣って移動することによってバランス部材が上記
   移動阻止部と干渉しない位置へと移動するようにしたこ
   とを特徴とするディスクドライブ装置。