JP2001167511A - ディスク駆動装置の回転バランサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】スピンドルモータ（Ｓ・Ｍ）の姿勢に関わりな
く安定的に、駆動軸と直交するいずれの方向にも均等か
つほぼ平行に移動でき、ディスクの偏重心に即座に応答
して確実に重心移動できる回転バランサの提供。 【解決手段】Ｓ・Ｍと共に回転する第１の回転体と、駆
動軸の軸方向に延在する弾性部材を介して第1の回転体
に結合され、軸方向と直交する平面内で移動可能な第２
の回転体とを具え、第１の回転体の駆動軸周りの回転
で、第２の回転体がほぼ駆動軸周りに相対回転移動時
に、第１の回転体と第２の回転体とが、相対回転軸周り
の円周上のほぼ等角度に離隔の３箇所で当接し、該接点
群での束縛力がほぼ軸対称であると共に、当接点での円
との接線方向と束縛力の方向とを交差して構成する。第
２の回転体とＳ・Ｍのステータ側との間に配設され、該
Ｓ・Ｍの回転で第２の回転体と異る大きさの駆動軸周り
の回転角速度を与える制動手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、偏重心のあるコ
ンパクトディスク（ＣＤ） 、デジタルパーサタイルデ
ィスク（ＤＶＤ）等の光ディスクや、ミニディスク（Ｍ
Ｄ）等の光磁気ディスク等の記録媒体の回転に応じて発
生するスピンドルモータの軸振れを抑制するディスク駆
動装置の回転バランサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報データのディスクへの記録や
再生が高倍速化され、またディスクヘの記録密度が飛躍
的に向上するなどしてデータの転送速度が高速度化する
のに伴い、ディスクは高速回転状況下において使用され
ることが多くなってきた。このため、成形されたディス
クの寸法誤差や密度のばらつき等を原因とする、ディス
ク重心位置の本来の回転中心軸からのずれ、所謂偏重心
によって、ディスク駆動用の駆動軸に対して半径方向に
偏った遠心力を生じるようになる。遠心力の大きさは回
転角速度の二乗に比例して増大するので，高速回転によ
り著しい軸振れを生じ、情報データの記録や再生が困難
になったり、騒音の発生や軸受の損傷を引き起こすなど
の問題を生じることが多くなった。このような問題を解
決する先行技術として、たとえば特開平第１１−１２６
４１８号において提案されているディスク駆動装置の回
転バランサがある。

【０００３】このような回転バランサは、図２２および
図２３に示すように、ターンテーブル３上に固定された
不図示のディスクを回転駆動するスピンドルモータ１の
駆動軸２を貫通するようにして回転自由かつ長孔４ｂに
沿ってスライドできるように配設された回転プレート４
と、駆動軸２に巻回され、放射方向に延在するアーム両
端が回転プレートに形成した突出部４ａに係止されるコ
イルばね５とから構成される。

【０００４】この回転プレート４の中心部分に形成され
た長孔４ｂの長軸６は、回転プレート４の外周方向に向
かって形成されており、回転プレート４が駆動軸２に対
して長軸６に沿って相対的にスライドできるようになっ
ている。コイルばね５は回転プレート４の重心と駆動軸
２の中心とが一致するように回転プレート４を保持して
いる。そして、駆動軸２の側面と回転プレート４の長孔
４ｂの内側面およびコイルばね５の巻回内周とは、それ
ぞれ微小な間隙が形成されていて回転プレート４および
コイルばね５は駆動軸２に対して自由に回転することが
可能となっている。

【０００５】このような先行技術によれば、偏重心の小
さなディスクを駆動する場合には、コイルばね５の押圧
力により回転プレート４の重心と駆動軸２の中心とが一
致した位置に保持されたままで回転させることができ、
備重心の大きなディスクを駆動する場合には、生じた振
動と駆動軸２の振れによって、回転プレートがコイルば
ね５の押圧力に抗して駆動軸２を中心に長孔４ｂの長軸
６に沿って外周方向にスライドして駆動軸２の中心に対
してディスクの重心と対角をなす位置に重心を移動さ
せ、ディスクの偏重心を相殺して駆動軸２の中心を回転
中心とすることができて、振動や軸振れを抑制できるも
のとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術においては、回転プレート４のスライド可能な方
向は長孔４ｂの形成された長軸方向に限られるので、駆
動軸２と回転プレート４とがそれぞれ同一の定速回転を
しているときには、ディスクの偏重心方向と長孔４ｂの
長軸６方向とが偶然に一致していない限り、回転バラン
サとして機能させることができない。従って、スピンド
ルモータ１の起動時や変速時の如く、回転プレート４が
すべって、その回転角速度が駆動軸２の回転角速度と相
違しているときに、駆動軸２の軸振れの方向が長孔４ｂ
の長軸６方向と一致する瞬間にスライドさせなければな
らず、回転バランサとしての調心機能の応答性が悪く、
また調心動作に移行する確率が低い。さらに、回転プレ
ート４およびコイルばね５の駆動軸２に対する摩擦力の
設定が難しいうえ、放射方向に延在するコイルばね５に
より支えられているだけであるので、回転に際して面振
れを生じ易く、安定した回転が得られないばかりか、駆
動軸２に対してスラスト方向の加速度がかかり易くなっ
てスピンドルモータ１の耐久性を低下せしめることにな
るという問題があった。

【０００７】さらに上記回転プレート４は、コイルばね
５により係止されているだけであるので、静止時におい
て駆動軸２を水平方向に倒すなどの姿勢変化が生じて回
転プレート４の半径方向に重力加速度が加わるようにな
ると自重によって変位し、その重心位置がと駆動軸２の
軸心力らずれることになる。このため、この状態から回
転を開始すると、逆に回転プレート４が偏重心を生じて
スピンドルスピンドルモータ１の回転を不安定なものと
してしまう。

【０００８】この発明は、従来技術が抱える上述したよ
うな問題点を解消するためになされたものであり、その
主たる目的は、スピンドルモータの姿勢に関わりなく安
定的に、駆動軸と直交するいずれの方向に対しても均等
かつほぼ平行に移動させることができ、かつディスクの
偏重心に即座に応答して確実に重心移動をさせることの
できる回転バランサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明者は、上記目的
の実現に向け鋭意研究した結果、以下に示す内容を要旨
構成とする発明に想到した。すなわち、請求項１にかか
るディスク駆動装置の回転バランサは、情報記録媒体を
回転駆動させるスピンドルモータを含んだディスク駆動
装置において、スピンドルモータの駆動軸に同軸に固定
され、そのスピンドルモータとともに回転する第１の回
転体と、その第１の回転体に対して、前記駆動軸の軸方
向に延在する弾性部材を介して結合され、前記軸方向と
直交する平面内で移動可能なように構成される第２の回
転体とを具え、前記第１の回転体の前記駆動軸周りの回
転によって、前記第２の回転体がほぼ前記駆動軸周りに
相対回転移動されたときに、前記第１の回転体と前記第
２の回転体とが、相対回転軸周りの円周上のほぼ等角度
に隔てた少なくとも３箇所において当接し、それらの当
接点におけるそれぞれの束縛力がほぼ軸対称をなしてい
るとともに、前記当接点における前記円との接線方向と
前記束縛力の方向とが交差するように構成され、更に、
第２の回転体とスピンドルモータのステータ側との間に
配設され、かつ前記スピンドルモータの回転に伴なって
前記第２の回転体と相対的に相違する大きさの前記駆動
軸周りの回転角速度を発生するように構成された制動手
段とを備えることを特徴とする。

【００１０】請求項２にかかるディスク駆動装置の回転
バランサは、請求項１に記載された発明において、前記
制動手段は、スピンドルモータのステータ側に配設され
た磁場発生手段と、その磁場発生手段から湧出した磁場
領域内にある前期第２の回転体の少なくとも一部に配設
された導電体とから構成されることを特徴とする。

【００１１】請求項３にかかるディスク駆動装置の回転
バランサは、請求項１に記載された発明において、前記
制動手段は、第2の回転体に配設された磁場発生手段
と、その磁場発生手段から湧出した磁場領域内にあるよ
うにスピンドルモータのステータ側に配置された導電体
とから構成されることを特徴とする。

【００１２】請求項４にかかるディスク駆動装置の回転
バランサは、請求項１ないし３のいずれかに記載された
発明において、前記第１の回転体および第２の回転体
は、スピンドルモータの駆動軸と直交する方向における
前記スピンドルモータを支持する駆動系の共振周波数以
上の回転周波数となる回転角速度において、非接触状態
となるように構成されることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の回転バランサの
実施形態について、添付図面を参照にして説明する。図
１〜図９は、この発明の第１の実施形態を示す。図１に
おいて符号Ｄで示される駆動系は、ディスク等の情報記
録媒体を駆動するためのスピンドルモータ１を含み、そ
のスピンドルモータ１は、緩衝部材１２を介して記録お
よび／または再生装置の主筐体に保持された副筐体１１
上に固定されている。

【００１４】上記スピンドルモータ１の駆動軸２の軸方
向と同一方向に、その中央部に形成された開口部７ａを
向けて配置されるほぼ円柱状の第１の回転体７は、駆動
軸２とともに回転できるようにその開口部７ａを駆動軸
２に嵌合・固定させている。この第１の回転体７のフラ
ンジ状部分７ｂには、駆動軸２とほぼ同一方向に延在し
て駆動軸２と直交する方向に平行変位可能である、たと
えば金属、炭素繊維、セラミック、プラスチック等より
なる３本以上たとえば４本の線条の弾性部材９の一端側
がたとえば駆動軸２の中心とほぼ同軸をなす円周上にほ
ぼ等間隔をなして固定されている。第１の回転体７の外
周側面７ｃは、駆動軸２とほぼ同軸のほぼ正多角柱形
状、たとえば正六角柱状になるように形成されている。

【００１５】一方、弾性部材９の他端側は、その対称軸
が駆動軸２とほぼ一致する環状の第２の回転体８の内側
フランジ状部分８ｂに接続され、第２の回転体８は駆動
軸２２と直交する方向に移動自由なように懸架支持され
ている。

【００１６】そして、第２の回転体８の内周側面８ｃも
駆動軸２とほぼ同軸のほぼ正多角柱形状、たとえば正六
角柱状に削孔され、駆動軸２側に配設された第１の回転
体７の外周側面７ｃのそれぞれの頂角が、弾性部材９の
復元力により、ほぼ駆動軸２周りに相対回転させられて
相互に当接し、第２の回転体８の内周側面８ｃに内接さ
せられている。

【００１７】さらに、第２の回転体８の少なくとも底面
８１の一部を、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の
金属や黒鉛等を混合した樹脂等からなる導電体１３で形
成するとともに、スピンドルモータ１のステ一夕側に
は、空隙を介して第２の回転体８の底面８１に対向する
ような位置に永久磁石もしくはコイル等の磁場発生手段
１０を配設し、第２の回転体８が回転する際に、磁場発
生手段１０から湧き出す磁場が導電体１３によって横断
されるように形成されている。その際、導電体１３内に
は、横断する磁場の変化を打ち消すような渦電流が流れ
るので、第２の回転体８の回転方向と逆の方向の制動力
が導電体１３に対して作用するようになっている。

【００１８】このように、第２の回転体８とスピンドル
モータ１のステータ側との間には、磁場発生手段１０と
導電体１３とからなり、第２の回転体８の回転に制動力
を与える制動手段が配設され、第１の回転体７、第２の
回転体８、弾性部材９とともに回転バランサＢを構成す
る。

【００１９】上記導電体１３は、第２の回転体８の底面
８１の少なくとも一部に形成すれば十分な制動力を得る
ことができるが、底面８１の全表面に亘って形成すれ
ば、第２の回転体８の回転角度に関わらず底面８１のい
ずれかの場所を磁場が貫通しているので、常に安定した
制動力を得ることが可能となるので、より望ましい実施
の形態である。

【００２０】尚、磁場発生手段１０から湧き出す磁場の
方向は、いずれの方向であってもよいが、矢印Ｚで示す
ような駆動軸２の軸方向あるいは矢印Ｓで示すような回
転円周方向とすることが、駆動軸２の回転方向と逆向き
の大きな制動力を得るのに効果的である。また、ディス
クを保持するターンテーブルは、回転バランサＢとは別
に、たとえばその上部側において駆動軸２に装着しても
よいし、この回転バランサＢをターンテーブルと兼用し
てもよい。

【００２１】上記第１の回転体７は、円盤形状のフラン
ジ状部分７ｂの外周面がその水平断面がほぼ多角形状、
たとえば正六角形をなすような外周側面７ｃを有して形
成されるが、図３において一部が縦断面で示される分解
斜視図から理解されるように、水平断面がほぼ多角形
状、たとえば正六角形であるような外周面を有する環状
接触部材７ｄをフランジ状部分７ｂの外周面に嵌合・固
定させて形成することもできる。すなわち、中心部が開
口された形状である環状の接触部材７ｄを第１の回転体
７と別体に形成し、嵌合およびねじり等により、外周側
面７ｃの頂角が第２の回転体８の内周側面８ｃに内接す
るように形成することもできる。

【００２２】上述したような第１の回転体７は、弾性部
材９の一端部が第２の回転体８のフランジ状部分８ｂの
内側に形成された接続孔８ｇに挿入固定され、弾性部材
９の他の端部は第１の回転体７のフランジ状部分７ｂの
接続孔７ｇに挿入固定された状態で、フランジ状部分７
bのほぼ円柱状外周面において、半径方向外側に突出さ
れ、かつ軸方向に延設された突出部７ｆを備えて形成さ
れ、そして、環状の接触部材７ｄの内周面には、フラン
ジ状部分７ｂのほぼ円柱形状に対応して、突出部７ｆに
嵌合される凹部７ｅが形成されている。すなわち、環状
の接触部材７ｄの凹部７ｅにフランジ状部分７ｂの突出
部７ｆが嵌合されることによって、それらの中心軸がほ
ぼ一致するようになっている。

【００２３】このように形成された回転バランサＢは、
その接触部材７ｄの外周側面７ｃと、第２の回転体８の
内周側面８ｃとのそれぞれの当接点においては、図4に
示すように、駆動軸２に対応する相対回転軸に関してほ
ぼ軸対称関係をなすとともに、相対回転軸を中心とする
円周上のそれぞれの当接点における接線方向に対して交
差するような方向に束縛力（抗力）Ｐｒが生じる。この
ため、これらの束縛力Ｐｒによって接触部材７ｄと第２
の回転体８とはそれらの中心軸が一致する方向に相対移
動して、第２の回転体８の重心が駆動軸２の軸心上に存
在するようになる。

【００２４】この実施形態にかかる回転バランサＢの組
立ては、たとえば図５（ａ）に示すように、外周側面７
ｃの頂角が第２の回転体８の内周側面８ｃに内接しない
ように、凹部７ｅおよび突出部７ｆにて案内され、さら
に図５（ｂ）に示すように、接触部材７ｄを凹部７ｅと
突出部７ｆとのクリアランスの範囲内でねじり回転させ
て、外周側面７ｃの頂角を第２の回転体８の内周側面８
ｃに内接させることにより可能である。弾性支持部材９
は、この内接状態においてそれぞれ無変形状態となるよ
うに設定してもよいが、図６に模式的に示すように、嵌
合させた接触部材７ｄを第１の回転体７に対してねじり
回転させて外周側面７ｃの頂角が第２の回転体８の内周
側面８ｃに接触した後も、さらに接触部材７ｄと第２の
回転体８とを所望角度△θだけ回転させた後、接触部材
７ dと第１の回転体７とを相互に固定する。こうして４
本の弾性部材９全体を駆動軸２周りにたわみおよびねじ
れ変形させて、オフセットを与えておくことにより、そ
の復元力を適切に設定して、スピンドルスピンドルモー
タ１の回転開始時の起動トルクや後述する制動部材１０
による制動力とのバランスを図りつつ、外周側面７ｃの
頂角と第２の回転体８の内周側面８ｃとが確実に内接す
るようにしてもよい。

【００２５】このような回転バランサＢは、第２の回転
体８と接触部材７ｄとが相互にねじれ関係にある場合
に、弾性部材９の復元力によって接触部材７ｄの頂角が
第２の回転体８の内周側面８ｃに内接するように形成さ
れるが、その作用について、図７（ａ）、（ｂ）〜図９
（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。

【００２６】スピンドルモータ１に電力が供給されない
時には、駆動軸２は回転せず、図７（ａ）に示すよう
に、弾性部材９の復元力によって、第１の回転体７の外
周側面７ cの頂角と、第２の回転体８の内周側面８ｃと
が内接し、第２の回転体８の重心は駆動軸２の軸心と一
致している。このため、駆動軸２を水平方向に倒すなど
の姿勢変化が生じて、第２の回転体８の半径方向に重力
加速度が加わるようになっても、弾性部材９の復元力に
よって第２の回転体８は、駆動軸２の軸心に向って押さ
れているので，外周側面７ｃの頂角と第２の回転体８の
内周側面８ｃとの内接状態力ら外れることはなく、した
がってスピンドルスピンドルモータ１の姿勢に関わりな
く、第２の回転体８はその重心と駆動軸２の軸心との一
致を維持することができる。さらに、スピンドルモータ
１のステータ側に配設された制動手段としての磁場発生
手段１０から湧き出る磁場は、空隙を介して対向し、少
なくとも一部が導電体１３により形成された第２の回転
体８の底面８１を貫通するが、第２の回転体８が制動手
段に対して相対変位しないために制動力が発生しない。

【００２７】一方、スピンドルモータ１に電力が供給さ
れると、図８（ａ）に示すように、駆動軸２に矢印ＣＷ
方向の角加速度が発生し、第１の回転体７や接触部材７
ｄ、第２の回転体８等は駆動軸２とともに矢印ＣＷの方
向に回転を開始する。そして、このような角加速度が加
わっている立ち上がりの回転期間中、第２の回転体８は
図８（ｂ）に示すように接触部材７ｄに対して相対的に
回転方向とは逆の矢印ＣＣＷ１の方向にトルクを受け
て、弾性部材９の復元力に抗する方向に力を生じるよう
になる。さらに、少なくとも一部が導電体１３で形成さ
れた第２の回転体８の底面８１は、磁場発生手段１ 0か
ら湧き出る磁場を横切って駆動軸２周りに回転移動する
ので、第２の回転体８の導電体１３部分には貫通する磁
場を相殺するように渦電流が発生して制動力を生じ、回
転方向と逆の矢印ＣＣＷ２の方向にトルクを受けて弾性
支持部材９の復元力に抗する方向に力を生じるようにな
る。

【００２８】上記渦電流による制動力は、導電体１３の
移動速度ひいては第２の回転体８の回転角速度に比例す
るので、角加速度の印加時間の経過とともに増大し、矢
印ＣＣＷ１およびＣＣＷ２で示される方向の両トルクの
和が弾性支持部材９の復元力を上回るようになると、外
周側面７との頂角と第２の回転体８の内周側面８cとは
内接状態が解かれて、一旦非接触状態とされる。

【００２９】さらに回転角速度が増大すると、渦電流に
よる制動力がより増大して第２の回転体８は第１の回転
体７に対して相対的に回転方向とは逆方向にさらに回転
移動し、図８（ｂ）に示すように外周側面７cの頂角が
第２の回転体８の隣接する内周側面８cに内接するよう
になって、再度第２の回転体８の重心と駆動軸２の軸線
とが一致した状態を得ることができる。

【００３０】このような制動力は、弾性部材９のばね定
数、制動手段の大きさや空隙の間隔、磁場の向き、導電
体１３の材料等の変更により、種々の設定が可能であ
り、外周側面７ｃの頂角と第２の回転体８の内周側面８
ｃとの内接状態が解かれた非接触状態のまま定角速度回
転に移行させることも可能である。

【００３１】さて、所定の回転角速度に到達すると、起
動のための角加速度は零となって、図９（ｂ）に示され
るように、第２の回転体８に回転方向ＣＷの逆向きに加
わるトルクは、磁場発生手段１０による制動力に起因す
る矢印ＣＣＷ２で示されるもののみとなって、外周側面
７ｃの頂角と第２の回転体８の内周側面８ｃとは内接状
態が解かれ、相互に非接触状態として第２の回転体８の
重心を駆動軸２の軸心と一致させた状態で回転させるこ
とができる。

【００３２】ここで、駆動軸と直交する方向の駆動系Ｄ
全体の共振周波数と同程度の回転周波数となる回転角速
度において、外周側面７ｃの頂角と第２の回転体８の内
周側面８cとの内接状態が解かれて非接触状態となるよ
うに制動力を発生させるべく、弾性部材８のばね定数、
制動手段の大きさや空隙間隔、磁場の向き、導電体１３
の材料等を適切に設定すれば、最も有効に、駆動系Ｄの
共振周波数以上の回転周波数領域において回転バランサ
Ｂを動作させることができる。

【００３３】また、駆動系Ｄの共振周波数を越える回転
周波数において外周側面７ｃの頂角と第２の回転体８の
内周側面８ｃとの内接が外れた非接触状態となるように
制動力を発生させるようにしても、外周側面７ｃの頂角
と第２の回転体８の内周側面８ｃとが非接触状態となる
回転周波数以上の領域において回転バランサＢを動作さ
せることができるので、所定の高回転角速度以上の駆動
速度範囲において回転バランサＢを動作させるなどの操
作が可能となる。

【００３４】しかしながら、駆動系Ｄの共振周波数を越
えない回転周波数領域において、外周側面７ｃの頂角と
第２の回転体８の内周側面８ｃとの内接状態が外れた非
接触状態となるように制動力を発生させるようにして
も、回転バランサＢとしての機能がまったく損なわれて
しまうわけではなく、駆動系Ｄの共振周波数以上の周波
数領域内においても回転バランサＢを障害なく動作させ
ることができる。

【００３５】このように回転バランサＢが動作可能な状
態においては、第２の回転体８は接触部材７ｄの外周側
面７ｃの頂角と非接触状態にあり、駆動軸２と直交する
面内における全方向の力に対応して移動可能であるの
で、偏重心のあるディスクを駆動した場合、駆動系Ｄは
ディスクの重心と駆動軸２の軸心との間に位置する軸を
回転軸として回転するようになり、駆動軸２の軸心と一
致する位置に重心をおいた第２の回転体８には、この回
転軸から見てディスクの重心とは反対の方向に偏った遠
心力が作用するようになって、第２の回転体８はこの偏
った遠心力の作用する方向に弾性部材８を変形させて釣
り合う位置まで移動する。その結果、ディスクの回転軸
は駆動軸２の軸心近傍にもどって、偏重心による駆動系
Ｄの振動や軸振れを効果的に抑制することができる。

【００３６】またディスクの偏重心に対し、これによっ
て生じる偏った遠心力に即座に応答して重心移動するこ
とができるため、回転バランサＢとしての調心機能の応
答性がよい。さらに駆動軸２と同一の方向に延在する3
本以上の弾性部材９の上下端により支えられているの
で、駆動軸と直交する方向に平行変位が可能で、回転に
際して面振れを生じることがなく、安定した回転が得ら
れる。また駆動軸２に対してスラスト方向の加速度が力
力ることもなく、スピンドルモータ１の耐久性を損なう
こともない。

【００３７】なお、弾性部材９は線条に限らず、柱状や
板状をなすものを使用することも可能である。このよう
に、当接点を相対回転軸周りの円周上のほぼ等角度に隔
てた3箇所以上に亘って形成して、これら当接点におい
て相互に生じるそれぞれの束縛力Ｐｒを、相対回転軸に
関してほぼ軸対称関係をなすとともに、相対回転軸を中
心とする円周上のそれぞれの当接点における接線方向と
束縛力の方向とが交差するように発生するように構成す
ればよく、ここで示したような当接点を6箇所に限定す
るものではない。

【００３８】図１０は、この発明の第２の実施形態を示
す一部断面斜視図である。この実施形態は、図２に示し
た第１の実施形態と実質的には同様であるが、永久磁石
もしくはコイル等よりなる磁場発生手段１０を、矢印Ｖ
でしめすような駆動軸２と同一の方向に移動可能に、ス
ピンドルモータ１のステータ側に配設されている点で異
なる。

【００３９】すなわち、制動手段を構成する磁場発生手
段１０を、第２の回転体８の底面８１に接近させたり離
間させたりすることによって、第２の回転体８に対する
制動力の大きさを変化させることができ、回転バランサ
Ｂを動作状態もしくは非動作状態に切り替えて使用する
ことができる。

【００４０】すなわち、回転バランサＢとして機能させ
る必要のないときには、磁場発生手段１０を第２の回転
体８の底面から遠ざけることにより、接触部材７ｄの外
周側面７ｃの頂角が第２の回転体８の内周側面８ｃに内
接した状態を維持させて、第２の回転体８の重心位置が
駆動軸２の軸心と一致するようにし、回転バランサＢと
して機能させるときには磁場発生手段１０を第２の回転
体８の底面に近づけて制動力を増加させ、接触部材７ｄ
の外周側面７ｃの頂角と第２の回転体８の内周側面８ｃ
とを非接触状態として偏った遠心力に対応する重心移動
が可能となるようにすればよい。

【００４１】図１１は、この発明の第3の実施形態を示
す斜視図であり、磁場発生手段１０として、交互に異な
る極性の磁場を湧き出すリング形状の永久磁石もしくは
コイル等を駆動軸２の周囲に配設した点で、第１の実施
形態と異なる。このような磁場発生手段１０の配置によ
り、第２の回転体８の底面８１を横切る磁場の変化が急
峻になるので、底面８１に形成した導電体１３の部分に
回転時に発生する渦電流が増大して大きな刺動力を得る
ことができるようになる。

【００４２】上記磁場発生手段１ 0は、第１の実施形態
のように、スピンドルモータ１のステータ側に固定する
ことも可能であるが、駆動軸２の軸心周りに、図中の矢
印Ｒで示すように駆動軸２の回転方向と同一もしくは逆
の回転方向に回転可能にステータ側に配設してもよい。
この場合、第２の回転体８の底面８１と磁場発生手段１
０との相対回転角速度を増減させることにより、第２の
実施形態と同様に第２の回転体８に対する制動力の大き
さを変化させることができ、回転バランサＢを動作状態
もしくは非動作状態に切り替えて使用することができる
という効果がある。

【００４３】図１２は、この発明の第４の実施形態を示
す一部断面斜視図であり、制動手段の配置個所が異なる
点で第１の実施形態と異なる。この回転バランサＢにお
いては、第２の回転体８の外周側面８２の少なくとも一
部が導電体１３で形成され、その外周側面８２と空隙を
介して対向するスピンドルモータ１のステ一夕側には、
永久磁石もしくはコイル等の磁場発生手段１０が配設さ
れ、このような導電体８３と磁場発生手段１０とで制動
手段が構成される。

【００４４】すなわち、第２の回転体８の外周側面８２
の一部に形成した導電体１３が、第2の回転体８の回転
時に、磁場発生手段１０から湧き出す磁場を横断するよ
うに形成され、磁場発生手段１０から湧き出す磁場の方
向は、いずれの方向に向けてもよいが、矢印ｒで示す回
転半径方向または矢印Ｓで示す回転円周方向を向けるの
が効果的である。

【００４５】この場合もまた、静止時においてスピンド
ルモータ１の姿勢に関わりなく、第２の回転体８はその
重心と駆動軸２の軸心との一致を維持することができる
ので、偏重心を生じにくく、また偏重心のあるディスク
を駆動した場合、駆動系Ｄはディスクの重心と駆動軸２
の軸心との間に位置する軸を回転軸として回転するよう
になり、駆動軸２の軸心と一致する位置に重心をおいた
第２の回転体８には、この回転軸から見てディスクの重
心とは反対の方向に偏った遠心力が作用するようになっ
て、第２の回転体８はこの偏った遠心力の作用する方向
に弾性部材８を変形させて釣り合う位置まで移動する。

【００４６】その結果、ディスクの回転軸は、駆動軸２
の軸心近傍にもどって、偏重心による駆動系Ｄの振動や
軸振れを効果的に抑制することができる。また、ディス
クの偏重心に対し、これによって生じる遠心力に即座に
応答して重心移動することができるため、回転バランサ
Ｂとしての調心機能の応答性がよい。さらに、駆動軸２
と同一の方向に延在する３本以上の弾性支持部材９の上
下端により支えられているので、駆動軸と直交する方向
にほぼ平行変位が可能で、回転に際して面振れを生じる
ことがなく、安定した回転が得られる。さらに、駆動軸
２に対してスラスト方向の加速度がかかることもなく、
スピンドルスピンドルモータ１の耐久性を損なうことも
ない。

【００４７】図１３は、この発明の第５の実施形態を示
す一部断面の分解斜視図であり、第３の実施形態とは、
第1の回転体７に対して第２の回転体８を支持する弾性
部材９の構成が異なる。すなわち、この回転バランサＢ
においては、第１の回転体７のフランジ状部分部７ｂの
下面と、円環状の第２の回転体８の内側フランジ状部分
８ｂの上面とが、駆動軸２と直交する平面内において平
行変位可能な、たとえばゴム等の発泡性または非発泡性
の高分子よりなる環状の弾性部材９を介して連結されて
おり、第２の回転体８が駆動軸２の回転円の円周方向お
よび半径方向に移動自由に支持されている。

【００４８】上記環状の弾性部材９を歪ませることな
く、接触部材７ｄを第１の回転体７に対してねじり回転
させて、外周側面７ cの頂角を第２の回転体８の内周側
面８ｃに内接させてもよいが、第１の実施形態において
図５に模式的に示したのと同様に、外周側面７ｃの頂角
が第２の回転体８の内周側面８ｃに接触した後も、さら
に接触部材７ｄと第２の回転体８とを所望角度△θだけ
回転させてオフセットを与えた後、接触部材７ｄと第１
の回転体７とを相互に固定してもよい。

【００４９】この場合もまた、第2の回転体８は、環状
の弾性部材９の上下を介して駆動軸２側に接続されてい
るので、駆動軸２と直交する方向に平行変位が可能であ
り、回転に際して面振れを生じることがなく、安定した
回転が得られる。そして、第２の回転体８は、静止時に
おいて、スピンドルモータ１の姿勢に関わりなく、その
重心と駆動軸２の軸心との一致を維持することができる
ので、偏重心を生じにくい。

【００５０】駆動しようとするディスクに偏重心のある
場合には、駆動系Ｄはディスクの重心と駆動軸２の軸心
との間に位置する軸を回転軸として回転するようにな
り、駆動軸２の軸心と一致する位置に重心をおいた第２
の回転体８には、この回転軸から見てディスクの重心と
は反対の方向に偏った遠心力が作用するようになって、
第２の回転体８は、この遠心力の作用する方向にその大
きさと釣り合うまで弾性部材９を変形させて移動する。

【００５１】その結果、ディスクの回転軸は駆動軸２の
軸心近傍にもどって、偏重心による駆動系Ｄの振動や軸
振れを効果的に抑制することができる。またディスクの
偏重心に対し、これによって生じる遠心力に即座に応答
して重心移動することができるため、回転バランサＢと
しての調心機能の応答性がよい。

【００５２】さらに、駆動軸２と直交する平面内におい
て平行変位可能な弾性部材９により支えられているの
で、回転に際して面振れを生じることがなく、安定した
回転が得られる。また駆動軸２に対してスラスト方向の
加速度がかかることもなく、スピンドルスピンドルモー
タ１の耐久性を損なうこともない。

【００５３】図１４は、この発明の第６の実施形態を示
す一部断面分解斜視図であり、前述した第５の実施形態
とは、第２の回転体８を支持する弾性部材９の構成が異
なる。すなわち、この回転バランサＢにおいては、第１
の回転体７のフランジ状部分７ｂの下面と、円環状の第
２の回転体８の内側フランジ状部分８ｂの上面とが、駆
動軸２と直交する平面内において平行変位可能な、たと
えばゴム等の発泡性または非発泡性の高分子よりなる中
空環状の弾性部材９を介して連結されており、第２の回
転体８が駆動軸２の回転円の円周方向および半径方向に
移動自由に支持された構造である。

【００５４】このような構成によれば、駆動軸２側と第
２の回転体８とが環状の弾性部材９の上下を介して接続
されているので、第2の回転体８は、駆動軸２と直交す
る方向に平行変位が可能であり、回転に際して面振れを
生じることがなく、安定した回転が得られ、静止時にお
いては、スピンドルモータ１の姿勢に関わりなく、第２
の回転体８は偏重心を生じにくく、回転するディスクの
偏重心による駆動系Ｄの振動や軸振れを効果的に抑制す
ることができる。

【００５５】図１５は、この発明の第７の実施形態を示
す一部断面分解斜視図であり、前述した第５の実施形態
とは、第２の回転体８を支持する弾性部材９の構成が異
なる。すなわち、この回転バランサＢにおいては、第１
の回転体７のフランジ状部分７ｂの下面と、円環状の第
２の回転体８の内側フランジ状部分８ｂの上面とが、駆
動軸２と直交する平面内において平行変位可能な、たと
えばゴム等の発泡性または非発泡性の高分子よりなり、
放射状に配列された板状の弾性部材９を介して連結され
ており、第２の回転体８が駆動軸２の回転円の円周方向
および半径方向に移動自由に支持された構成である。

【００５６】このような構成によれば、駆動軸２側と第
２の回転体８とが環状の弾性部材９の上下を介して接続
されているので、第2の回転体８は、駆動軸と直交する
方向に平行変位が可能であり、回転に際して面振れを生
じることがなく、安定した回転が得られ、静止時におい
ては、スピンドルモータ１の姿勢に関わりなく、偏重心
を生じにくく、偏重心による駆動系Ｄの振動や軸振れを
効果的に抑制することができる。

【００５７】図１６は、この発明の第８の実施形態を示
す一部断面分解斜視図であり、前述した第5の実施形態
とは、第２の回転体８を支持する弾性部材９の構成が異
なる。すなわち、この回転バランサＢにおいては、第１
の回転体７のフランジ状部分７ｂと円環状の第２の回転
体８の内側フランジ状部分８ｂとが、駆動軸２と直交す
る平面内においてほぼ平行変位可能に、第１の回転体７
の外周側と第２の回転体の内周側とが、たとえばゴム等
の発泡性または非発泡性の高分子よりなり、放射状に配
列された板状の弾性部材９を介して連結されており、第
２の回転体８が駆動軸２の回転円の円周方向および半径
方向に移動自由に支持された構成である。

【００５８】このような構成によれば、第2の回転体８
は、駆動軸と直交する方向にほぼ平行変位が可能で、回
転に際して面振れを生じにくく、安定した回転が得られ
る。また、静止時においては、スピンドルモータ１の姿
勢に関わりなく、偏重心を発生しにくく、偏重心による
駆動系Dの振動や軸振れを効果的に抑制することができ
る。

【００５９】図１７は、この発明の第９の実施形態を示
す一部断面斜視図であり、第２の回転体８の底面８１の
一部に永久磁石もしくはコイル等の磁場発生手段１０が
配設され、これから湧き出す磁場を貫いて、スピンドル
モータ１のステータ側に配置された銅（Ｃｕ）、アルミ
ニウム（Ａｌ）等の金属や黒鉛等を混合した樹脂等から
なる環状の導電体１３が配設されている。

【００６０】このような構成によれば、第２の回転体８
の底面８１に配設された磁場発生手段１０が、駆動軸２
周りに回転を始めると、それに伴って生じる貫通磁場の
変化を打ち消すように環状の導電体１３内に渦電流が流
れ、磁場発生手段１０には回転方向とは逆の方向に向い
た制動力が発生する。したがって、第２の回転体８は、
静止時においてはスピンドルモータ１の姿勢に関わりな
く、偏重心を生じにくく、偏重心による駆動系Ｄの振動
や軸振れを効果的に抑制することができる。

【００６１】図１８は、この発明の第１ 0の実施形態を
示す平面図であり、弾性部材９の復元力により、ほぼ正
四角柱状をなす第１の回転体７と、ほぼ正四角柱状に削
孔された第２の回転体８とがほぼ駆動軸２周りに相対回
転させられて、第１の回転体７の外周側面７ｃと第２の
回転体８の内周側面８ｃ上に等間隔に形成された突起部
８４とが相互に当接するように構成したものである。

【００６２】このような構成によれば、静止時において
はスピンドルモータ１の姿勢に関わりなく、第２の回転
体８は偏重心を生じにくく、偏重心による駆動系Ｄの振
動や軸振れを効果的に抑制することができる。

【００６３】図１９は、この発明の第１１の実施形態を
示す平面図であり、第２の回転体８にはほぼ駆動軸２を
中心とする円周上の等角度間隔をおいて、駆動軸と平行
な方向に延在する4本の円柱状の当接部材２２が形成さ
れている。弾性部材９の復元力により、ほぼ正四角柱状
をなす第１の回転体７と第２の回転体８とが、ほぼ駆動
軸２周りに相対回転させられて、第１の回転体７の外周
側面７ｃと第２の回転体８に形成された当接部材２２と
が相互に当接するように構成されたものである。

【００６４】このような構成によれば、静止時において
は、スピンドルモータ１の姿勢に関わりなく、第２の回
転体８は偏重心を生じにくく、偏重心による駆動系Ｄの
振動や軸振れを効果的に抑制することができる。

【００６５】図２０および図２１は、この発明の第１２
の実施形態を示す平面図および斜視（断面）図である。
この実施形態における回転バランサＢは、第１の回転体
７のフランジ状部分７bの下面と、円環状の第２の回転
体８の内側フランジ状部分８ｂの上面とが、駆動軸２と
直交する平面内において平行変位可能な、たとえばゴム
等の発泡性または非発泡性の高分子よりなり、ほぼ駆動
軸２を中心とする円周上において等角度間隔において、
駆動軸と平行な方向に延在する４本の円柱状の弾性部材
９を介して連結され、第２の回転体８が駆動軸２の回転
円の円周方向および半径方向に移動自由に支持されてい
る。

【００６６】上記第１の回転体７のフランジ状部分７b
には、ほぼ駆動軸２を中心とする仮想円周Ｃ１上におい
て等角度間隔をおいて駆動軸と平行な方向に延在する４
本の円柱状の当接部材２１が形成され、第２の回転体８
の内周フランジ状部分８ｂには、ほぼ駆動軸２を中心と
し、当接部材２１の配設される仮想円周Ｃ１上とはやや
異なる径の仮想円周Ｃ２上において、等角度間隔をおい
て駆動軸と平行な方向に延在する４本の円柱状の当接部
材２２が形成されている。

【００６７】すなわち、これらの仮想円Ｃ１、Ｃ２の半
径は等しくなく、かつその差がそれぞれの当接部材２
１、２２の半径の和を超えない範囲に設定され、それに
よって、それぞれの当接部材２１、２２は、弾性部材９
の復元力により、第１の回転体７と第２の回転体８とが
ほぼ駆動軸２周りに相対回転させられたときの、当接部
材２１と当接部材２２との当接点における相互の束縛力
（抗力）Ｐｒが、駆動軸２に対応する相対回転軸に関し
てほぼ軸対称関係をなすとともに、相対回転軸を中心と
する円周上のそれぞれの当接点における束縛力の方向が
接線方向と交差するようになる。

【００６８】この実施形態においても同様に、第２の回
転体８は、駆動軸２側と円柱状の弾性支持部材９の上下
を介して接続されているので、駆動軸と直交する方向に
平行変位が可能で、回転に際して面振れを生じることが
なく、安定した回転が得られる。そして、静止時におい
て、スピンドルモータ１の姿勢に関わりなく第２の回転
体８は偏重心を生じにくく、偏重心による駆動系Ｄの振
動や軸振れを効果的に抑制することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スピンドルモータの駆動軸に回転可能に連結された
第1の回転体と、駆動軸と直交する方向にほぼ平行変位
可能な弾性部材を介して第1の回転体に結合される第2の
回転体とが、ほぼ駆動軸周りの円周上のほぼ等角度に隔
てた3箇所以上の個所において当接し、それぞれの当接
点における束縛力がほぼ軸対称をなすとともに、それら
の束縛力の方向と駆動軸周りの円の接線方向とが交差す
るように支持され、さらに、磁場発生手段と導電体とか
らなる制動手段が、スピンドルモータのステータ側と第
2の回転体との間に空隙を介して対向配置されるので、
回転時においては、第２の回転体に対して、それと相対
的に相違する大きさの駆動軸周りの回転角速度を与える
ように作用し、静止時においては、スピンドルモータの
姿勢に関わりなく、第２の回転体はその重心と駆動軸の
軸心との一致を維持することができるので、偏重心を生
じにくく、また偏重心のあるディスクを駆動した場合、
駆動系Ｄはディスクの重心と駆動軸の軸心との間に位置
する軸を回転軸として回転するようになり、駆動軸の軸
心と一致する位置に重心をおいた第２の回転体には、こ
の回転軸から見てディスクの重心とは反対の方向に偏っ
た遠心力が作用するようになって、第２の回転体はこの
偏った遠心力の作用する方向に弾性部材を変形させて釣
り合う位置まで移動する。その結果、ディスクの回転軸
は駆動軸の軸心近傍にもどって、偏重心による駆動系の
振動や軸振れを効果的に抑制することができる。

【００７０】またディスクの偏重心に対し、これによっ
て生じる遠心力に即座に応答して重心移動することがで
きるため、回転バランサとしての調心機能の応答性がよ
い。さらに回転バランサは弾性部材によりほぼ平行変位
が可能となるように支持されているので、回転に際して
面振れを生じることがなく、安定した回転が得られる。
加えて、駆動軸に対してスラスト方向の加速度がかから
ないので、スピンドルモータの耐久性を損なうこともな
い。

【００７１】さらに、駆動軸と直交する方向におけるス
ピンドルモータを支持する駆動系の共振周波数以上の回
転周波数となる回転角速度において、第1の回転体と第2
の回転体との当接点が非接触状態となるように構成され
るので、駆動系の共振周波数以上の回転周波数領域にお
いて、有効な回転バランサとして動作させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態を示す斜視図であ
る。

【図２】同じく、第１の実施形態を示す一部断面斜視図
である。

【図３】同じく、第１の実施形態を示す一部断面分解斜
視図である。

【図４】同じく、第１の実施形態の一部を省略した平面
図である。

【図５】同じく、第１の実施形態の組立て方法を説明す
るための平面図である。

【図６】同じく、第１の実施形態の動作を説明するため
の模式図である。

【図７】同じく、第１実施形態の動作を説明するための
平面図である。

【図８】同じく、第１実施形態の動作を説明するための
平面図である。

【図９】同じく、第１実施形態の動作を説明するための
平面図である。

【図１０】この発明の第２の実施形態を示す一部断面斜
視図である。

【図１１】この発明の第３の実施形態を示す一部分解斜
視図である.

【図１２】この発明の第４の実施形態を示す一部断面斜
視図である。

【図１３】この発明の第5の実施形態を示す一部断面分
解斜視図である。

【図１４】この発明の第6の実施形態を示す一部断面分
解斜視図である。

【図１５】この発明の第７の実施形態を示す一部断面分
解斜視図である。

【図１６】この発明の第８の実施形態を示す一部断面分
解斜視図である。

【図１７】この発明の第９の実施形態を示す一部分解斜
視図である。

【図１８】この発明の第１ 0の実施形態を示す平面図で
ある。

【図１９】この発明の第１１の実施形態を示す平面図で
ある。

【図２０】この発明の第１２の実施形態を示す平面図で
ある。

【図２１】同じく、この発明の第１２の実施形態を示す
一部断面斜視図である。

【図２２】従来例を示す側面図である。

【図２３】同じく、従来例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ ２ 駆動軸 ７ 第１の回転体 ８ 第２の回転体 ９ 弾性部材 １０ 磁場発生手段 １３ 導電体 ２１、２２ 当接部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体を回転駆動させるスピンド
   ルモータを含んだディスク駆動装置において、 前記スピンドルモータの駆動軸に同軸に固定され、その
   スピンドルモータとともに回転する第１の回転体と、 前記第１の回転体に対して、前記駆動軸の軸方向に延在
   する弾性部材を介して結合され、前記軸方向と直交する
   平面内で移動可能なように構成される第２の回転体とを
   備え、 前記第１の回転体の前記駆動軸周りの回転によって、前
   記第２の回転体がほぼ前記駆動軸周りに相対回転移動さ
   れたときに、前記第１の回転体と前記第２の回転体と
   が、相対回転軸周りの円周上のほぼ等角度に隔てた少な
   くとも３箇所において当接し、それらの当接点における
   それぞれの束縛力がほぼ軸対称をなしているとともに、
   前記当接点における前記円との接線方向と前記束縛力の
   方向とが交差するように構成され、さらに、 前記第２の回転体とスピンドルモータのステータ側との
   間に配設され、かつ、前記スピンドルモータの回転に伴
   なって前記第２の回転体と相対的に相違する大きさの前
   記駆動軸周りの回転角速度を発生させる制動手段を備え
   ることを特徴とするディスク駆動装置の回転バランサ。
2. 【請求項２】 上記制動手段は、前記スピンドルモータ
   のステータ側に配設された磁場発生手段と、その磁場発
   生手段からの湧出した磁場領域内にある前記第２の回転
   体の少なくとも一部に配設された導電体とから構成され
   ることを特徴とする、請求項１に記載のディスク駆動装
   置の回転バランサ。
3. 【請求項３】 上記制動手段は、前記第2の回転体に配
   設された磁場発生手段と、その磁場発生手段からの湧出
   した磁場領域内にある前記スピンドルモータのステータ
   側に配設された導電体とから構成されることを特徴とす
   る、請求項１に記載のディスク駆動装置の回転バラン
   サ。
4. 【請求項４】 前記第１の回転体および第２の回転体
   は、前記駆動軸と直交する方向における前記スピンドル
   モータを支持する駆動系の共振周波数以上の回転周波数
   となる回転角速度において、非接触状態となることを特
   徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のディス
   ク駆動装置の回転バランサ。