JP2001216715A - ディスク駆動装置の回転バランサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持脚の共振周波数を越えた回転周波数のみ
ならず、共振周波数以下の回転周波数においてもディス
ク駆動装置の振れ回りを抑制できる回転バランサを提供
すること。 【解決手段】 軸心をＺ軸とするスピンドルモータ１の
駆動軸側に配設され、ほぼＺ軸方向に移動可能であると
ともに、Ｚ軸周りにも移動可能なバランサ質量７を備え
たことを特徴とする回転バランサ。

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） 、デジタルバーサタイルデ
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、データ処理速度の高速度化が可能
となるのに伴い、ディスク駆動装置は高速回転にて使用
されることが多くなってきた。このため、使用されるデ
ィスクの寸法誤差や密度のばらつきや取り付け誤差等を
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、すなわち偏重心によるラジアル方向への偏った
遠心力による、スピンドルモータの駆動軸ひいてはディ
スク駆動装置が振れ回りの影響が無視できなくなって釆
ている。すなわち、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、高倍速駆動などの高速回転に
よりディスク駆動装置Ｄの激しい振れ回りを引き起こ
し、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
が多くなっている。このような問題を解決するためのデ
ィスク駆動装置Ｄとして、例えば図１４に示すような回
転バランサを搭載することが特許第２８２４２５０号に
提案されている。

【０００３】このような従来のディスク駆動装置Ｄは、
ディスク９が載置されるターンテーブル１0と、ディス
ク９をターンテーブル１0上に押さえ付けるクランパ８
と、ターンテーブル１0を回転駆動するスピンドルモー
タ１とを含み、そのスピンドルモータ１は、ゴム等の弾
性を有する支持脚４を介して装置本体ベース５に支持さ
れる支持ベース３に固定され、回転バランサＢはターン
テーブル１0を兼用し、スピンドルモータ１の駆動軸２
に嵌合・固定された構成のものである。

【０００４】上記回転バランサＢは、中空環状の収納容
器６と、その内部に収納された複数個の球状をなすバラ
ンサ質量７とにより構成されており、これらバランサ質
量７は駆動軸と直交する回転円の周方向およびラジアル
方向に転動可能に収納されている。ここで、支持脚４は
装置外部からの衝撃や振動を和らげるためにディスク駆
動装置Ｄを柔軟に支持しているが、回転バランサＢの動
作に関わりを有しており、支持脚４の駆動軸２と直交す
る方向の共振周波数（以下、単に支持脚４の共振周波数
という）は、ディスク９を記録や再生するための所定の
高倍速回転周波数よりも低い周波数に設定されている。

【０００５】このように構成された従来技術によるディ
スク駆動装置Ｄの回転バランサＢの動作について、ディ
スク９の重心Ｇ_ｄが、駆動軸２の軸心Ｇ_ｏに対して回転
円のラジアル方向にずれて偏重心を生じた場合を例にと
って、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）を参照にして説明す
る。

【０００６】まず、スピンドルモータ１の駆動軸２が回
転を開始すると、支持脚４はディスク９の偏重心Ｇ_ｄに
生じる遠心力によって駆動軸２に直交する方向に変形さ
れ、ディスク駆動装置Ｄの振れ回りを生じながら加速さ
れて行く。

【０００７】その後、スピンドルモータ１の回転周波数
が、支持脚４の共振周波数を越えると、ディスク９の重
心Ｇ_ｄに対する遠心力の作用方向と、支持脚４の変形方
向とが位相的に逆転して、バランサ質量７に作用する遠
心力の一部が、軸心Ｇ_０を基準としたディスク９の偏重
心Ｇ_ｄの反対側に向けた推力として働くようになり、図
１５（ｂ）に示すように、バランサ質量７は、それら全
体の重心Ｇ_ｂがディスク９の重心Ｇ_ｄの偏り（偏重心）
をほぼ補う位置となるまで収納容器６の外周側内壁に沿
って周方向に転動し、重心Ｇ_ｂはディスク９の重心Ｇ_ｄ
の反対側に位置するようになる。

【０００８】その結果、これらバランサ質量７の全体に
作用する遠心力が、ディスク９の重心Ｇ_ｄに作用する遠
心力と逆向きでほぼ等しい大きさとなって相互に相殺さ
れるので、回転中心Ｏ_Ｐと駆動軸２の軸心Ｇ_０とがほぼ
一致するようになり、支持脚４の変形やディスク駆動装
置Ｄの振れ回りが抑制されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような回転バランサＢの場合、ディスク駆動装置Ｄが
支持脚４の共振周波数を越えない回転周波数範囲におい
て駆動された場合には、ディスク９の重心Ｇ_ｄに生じる
遠心力と、支持脚４の運動の位相とが同一方向となり、
遠心力の作用方向と支持脚の変形方向が一致した関係と
なるため、バランサ質量７は、図１５（ｃ）に示すよう
に、それら全体の重心Ｇ_ｂｘがディスク９の重心Ｇ_ｄと
同一側に位置するようになってしまい、これらを合わせ
た重心Ｇ_{ｔ ｔ}は軸心Ｇ_０から大きく離間することになっ
て遠心力が逆に増大するので、ディスク駆動装置Ｄの振
れ回りの悪化を招くことになる。

【００１０】すなわち、上記従来技術による回転バラン
サＢは、支持脚４の共振周波数を越えた高速回転におけ
る振動を抑制することができても、共振周波数以下の回
転周波数範囲において駆動した場合には、ディスク駆動
装置Ｄの振れ回りを抑制することができずに、むしろ振
れ回りの悪化を招いてしまうので、低速回転には不向き
であるという欠点があった。

【００１１】この発明の目的は、従来技術が抱える上述
したような問題点を解決した回転バランサを提供するこ
とにあり、支持脚の共振周波数を越えた回転周波数のみ
ならず、共振周波数以下の回転周波数においてもディス
ク駆動装置の振れ回りを抑制することができる回転バラ
ンサを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するべ
く鋭意研究した結果、発明者は、下記の内容を要旨構成
とする本発明を開発するに至った。すなわち、請求項１
に係る発明のディスク駆動装置の回転バランサは、軸心
をＺ軸とするスピンドルモータの駆動軸側に配設され、
ほぼＺ軸方向に移動可能であるとともに、Ｚ軸周りにも
移動可能なバランサ質量を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項２に係る発明は、請求項１に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記ス
ピンドルモータの駆動軸側に配設され、外周側内壁面が
Ｚ軸を中心軸とする仮想直円錐の側面の一部から形成さ
れる中空環状の収納容器と、その収納容器内に収納さ
れ、仮想直円錐の頂点側を向いたＺ軸方向の引力を受け
た球状のバランサ質量とを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項３に係る発明は、請求項２に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記バ
ランサ質量の半径ｒおよび質量ｍと、前記バランサ質量
に対する引力Ｆと、前記バランサ質量に当接する外周側
内壁面の半径Ｒと、前記仮想直円錐の母線とＺ軸とのな
す角度θとによって決定されるスピンドルモータの回転
周波数ｆ_０＝１/（２π）〔Ｆ/{ｍ(Ｒ-ｒｃｏｓθ)ｔａ
ｎθ}〕^１／２と、前記スピンドルモータを支持する支
持脚の共振周波数ｆ_Ｇとの関係が、ｆ_０≧ ｆ _Ｇである
ように設定されるとともに、前記スピンドルモータの回
転周波数が、前記ｆ_０を越える回転周波数ｆ_Ｄに達した
後に、所定の回転周波数とすることを特徴とする。

【００１５】請求項４に係る発明は、請求項２に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記仮
想直円錐の頂点側に前記バランサ質量の拘束手段が形成
されることを特徴とする。

【００１６】請求項５に係る発明は、請求項２に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記引
力は重力であることを特徴とする。

【００１７】請求項６に係る発明は、請求項２に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記引
力は電磁力であることを特徴とする。

【００１８】請求項７に係る発明は、請求項４に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記拘
束手段は、収納容器の底面にほぼ放射方向に区切られた
凹部であることを特徴とする。

【００１９】請求項８に係る発明は、請求項４に記載さ
れたディスク駆動装置の回転バランサにおいて、前記拘
束手段は、収納容器の底面にほぼ放射方向に区切られて
形成された多極性磁極よりなる永久磁石であることを特
徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の幾つかの実施の
形態について添付図面を参照にして説明する。図１はこ
の発明の第１の実施形態を示す分解斜視図、図２は縦断
面図、図３（ａ）および図３（ｂ）は要部平面図および
側面図、図４〜図７は動作説明図である。なお、図１〜
図７において、図１４および図１５に示す従来技術と同
等の部分は、同一の符号で示されている。

【００２１】図１に示す如く、ディスク駆動装置Ｄは、
ゴム等の弾性を有する支持脚４を介して装置本体ベース
５に支持される支持ベース３に固定されたスピンドルモ
ータ１と、その駆動軸２側に配設され、ディスク９が搭
載されるべきターンテーブル１０と、ディスク９をター
ンテーブル１０との間に挟持するクランパ８とから構成
される。

【００２２】上記回転バランサＢは、金属や樹脂等より
なる中空環状の収納容器６と、この収納容器６の内部に
収納された金属やセラミック、樹脂等よりなる複数個の
球状をなすバランサ質量７とにより構成され、ディスク
駆動装置Ｄのロータ側すなわち、ターンテーブル１０を
兼ねて軸心を直交三次元座標系のＺ軸とするスピンドル
モータ１の駆動軸２に嵌合・固定されている。ここで、
Ｘ軸およびＹ軸は、回転バランサＢ上に設けられ、それ
ぞれ駆動軸と同期して回転するものとしている。

【００２３】ここで、スピンドルモータ１の駆動軸２の
軸心の方向（Ｚ軸）は、バランサ質量７に対して駆動軸
方向の重力が作用するように、鉛直方向に向けられてお
り、収納容器６の外周側内壁面６１は、図２に示すよう
に、Ｚ軸を中心軸とする仮想直円錐１１の側面の一部か
ら形成され、収納容器６の底面６２および仮想直円錐１
１の頂点Ｐがそれぞれ、鉛直方向下部に位置するように
形成されている。

【００２４】さらに、収納容器６の底面６２には、図３
に示すように、ほぼ放射方向に区切られて形成された孔
や溝等の凹部、すなわちこの場合溝３がバランサ質量７
の数を越えて形成され、バランサ質量７に対応する数の
いずれかの溝６３には、それぞれ１個のバランサ質量７
が重力に引き寄せられて収納され、スピンドルモータ１
の停止状態においては、バランサ質量７は収納容器６内
において周方向に移動せず、拘束された状態に保持され
ている。

【００２５】この状態からスピンドルモータ１を回転駆
動させると、バランサ質量７に遠心力が作用して、バラ
ンサ質量７は収納容器６の外周側内壁面６１に押し付け
られるようになる。ここで、バランサ質量７の半径ｒお
よび質量ｍと、バランサ質量７に対するＺ軸方向の引力
の大きさＦと、バランサ質量７に当接する外周側内壁面
６１の半径Ｒと、仮想直円錐の母線とＺ軸とのなす角度
θとによって決定されるスピンドルモータ１の回転周波
数、ｆ_Ｏ＝１／（２π）〔Ｆ／{ｍ(Ｒ‐ｒｃｏｓθ)ｔ
ａｎθ}〕^１／２においては、引力および遠心力の母線
方向成分の大きさが釣り合うようになり、回転周波数が
ｆ_０よりも大きくなると、バランサ質量７は収納容器６
の外周側内壁面６１を上昇してＺ軸方向に転動するよう
になる。

【００２６】上記バランサ質量７の半径ｒおよび質量ｍ
と、Ｚ軸方向の引力Ｆと、外周側内壁面６１の半径Ｒ
と、仮想直円錐の母線とＺ軸とのなす角度θとによって
決定される回転周波数ｆ_０は、スピンドルモータ１を支
持する支持脚４の共振周波数ｆ _Ｇに対して、ｆ_０≧ｆ_Ｇ
となるように設定されており、支持脚４の共振周波数ｆ
_Ｇに達しない回転周波数においては、バランサ質量７が
Ｚ軸方向に転動しないようにされている。

【００２７】たとえば、バランサ質量７の半径ｒを１．
５ｍｍ、 Ｚ軸方向の引力Ｆをｍ・ｇ（ｇは重力加速
度）、外周側内壁面６１の半径Ｒを１２ｍｍ、架空直円
錐の母線とＺ軸とのなす角θを０．３°とすると、 ｆ
_０がほぼ６７．２Ｈｚとなり、支持脚４の共振周波数ｆ
_Ｇは、これ以下の値となるように設定される。

【００２８】そして、スピンドルモータ１は、f_Ｄ＞ｆ
_０となる回転周波数ｆ_Ｄに達するまで上昇させることに
より、バランサ質量７をＺ軸方向に収納容器６の天井面
６４まで転動させ、収納容器６の底面６２に形成された
溝６３から解放することができる。

【００２９】次いで、偏重心を有するディスク９をディ
スク駆動装置Ｄにより駆動したときの、回転バランサＢ
の動作について、図４〜図６を参照にして説明する。

【００３０】まず、ディスク駆動装置Ｄのターンテーブ
ル１０上に不図示のディスク９が装着されたとき、バラ
ンサ質量７は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ディ
スク９の重心Ｇ_０の位置とは無関係な位置の溝６３内に
重力に引かれて収納されている。不図示のスピンドルモ
ータ１の駆動軸２が回転を開始させると、バランサ質量
７は収納容器６やディスク９等と同期して回転し、収納
容器６の外周側内壁面６１に押し付けられる。一方、デ
ィスク駆動装置Ｄは、ディスク９の偏重心Ｇ_ｄやバラン
サ質量７の偏重心Ｇ_Ｂ１に生じる遠心力によって、支持
脚４をＸＹ平面内で変形させて振れ回りを生じつつ加速
される。しかしながら、回転周波数が支持脚４の共振周
波数ｆ_Ｇに達しても、バランサ質量７は、これらに加わ
る引力および遠心力の母線方向成分の大きさが釣り合う
上述の周波数ｆ_０を越えるまで、収納容器６の溝６３内
に留まっている。

【００３１】そして、回転周波数がｆ_０を越えてf_Ｄに
達すると、バランサ質量７は、図５（ａ）、（ｂ）に示
すように、収納容器６の外周側内壁面６１を母線に沿っ
てＺ軸方向に向けて上昇し、天井面６４に至る。このと
きの回転周波数f_Ｄは、支持脚４の共振周波数f_Ｇを越え
ているので、ディスク９の重心Ｇ_ｄに対する遠心力の作
用方向と、支持脚４の変形方向とが位相的に逆転し、バ
ランサ質量７に作用する遠心力の一部は、軸心Ｇ_０を基
準としたディスク９の偏重心Ｇ_ｄの反対側に向けた推力
として働くようになる。

【００３２】このため、バランサ質量７は、図６
（ａ）、（ｂ）に示すように、収納容器６の外周側内壁
６１に沿って周方向に転動し、バランサ質量７の重心Ｇ
_Ｂ２がディスク９の重心Ｇ_ｄの反対側に位置するように
なる。その結果、バランサ質量７の重心Ｇ_Ｂ２に作用す
る遠心力と、ディスク９の重心Ｇ_ｄに作用する遠心力と
が逆向きでほぼ等しい大きさとなって相互に相殺され、
回転中心Ｏ_Ｐと駆動軸２の軸心Ｇ_０とがほぼ一致するよ
うになって、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振
れ回りが抑制された状態が得られる。

【００３３】次に、スピンドルモータ１を回転周波数ｆ
_０以下に減速すると、遠心力が低下してバランサ質量７
は収納容器６の外周側内壁面６１を母線に沿ってＺ軸方
向に向けて降下し、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、
それぞれ近くに位置する溝６３に収納される。このた
め、回転周波数ｆ_０以下の回転駆動においても、さらに
支持脚４の共振周波数ｆ_Ｇ以下の回転駆動においても、
バランサ質量７は、溝６３に収納されて、その重心位置
をＧ_Ｂ２に近いＧ_Ｂ３に拘束され、ディスク９の偏重心
の相殺が維持されるので、支持脚４の変形やディスク駆
動装置Ｄの振れ回りが抑制される。

【００３４】したがって、この実施形態の回転バランサ
Ｂによれば、上記ｆ_Ｄ以上の回転周波数でスピンドルモ
ータ１を駆動して記録および／または再生した場合に、
支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回りを抑制
できるとともに、周波数ｆ_０以下の回転周波数や支持脚
４の共振周波数ｆ_Ｇ以下の回転周波数でスピンドルモー
タ１を駆動して記録および／または再生した場合であっ
ても、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回り
を抑制できる。尚、この実施形態において、回転バラン
サＢはターンテーブル１０を兼ねて形成されたが、これ
に限らずターンテーブル１０とは別体に形成してもよい
し、あるいはクランパ８を兼ねて形成するなどしてもよ
いことは勿論のことである。

【００３５】図８は、この発明の第２の実施形態を示す
縦断面図、図９（ａ）、（ｂ）は要部平面図および側面
図である。この回転バランサＢは、中空環状の収納容器
６と、この収容容器６の内部に収納された鉄（Ｆｅ）、
ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）もしくはそれらの
合金、あるいはフエライト等の磁性材料よりなる複数個
の球状をなすバランサ質量７とから構成されている。

【００３６】上記収納容器６の外周側内壁面６１は、図
８に示すように、Ｚ軸を中心軸とする仮想直円錐１１の
側面の一部から形成され、その頂点ＰがＺ軸方向の底面
６２側に位置するように形成されている。さらに、収納
容器６の底面６２は、図９に示すように、ほぼ放射状に
バランサ質量７を越える数に区切られ、着磁方向を交互
に反転させて多極性磁極をなす永久磁石６５が形成され
ている。

【００３７】ここで、バランサ質量７に対する永久磁石
６５の電磁力に基づく引力がＺ軸方向に作用するよう
に、Ｚ軸は永久磁石６５の磁極面に垂直に向けられてい
る。また上記永久磁石６５の隣接磁極対におけるバラン
サ質量７に対応する数のいずれかの隣接する磁極対の境
界近傍には、それぞれ１個のバランサ質量７が吸着され
ている。したがって、バランサ質量７は、スピンドルモ
ータ１の停止状態においては、収納容器６内において周
方向に移動せず、拘束された状態となっている。

【００３８】この実施形態の場合も、永久磁石６５によ
る引力の大きさと、遠心力の仮想直円錐１１の母線方向
成分の大きさとが釣り合う回転周波数ｆ_０が、支持脚４
の共振周波数ｆ_Ｇ以上となるように設定され、回転周波
数がｆ_０を越えるｆ_Ｄに達するようにスピンドルモータ
１を回転させることにより、バランサ質量７をＺ軸方向
に収納容器６の天井面６４まで転動させて、収納容器６
の底面６２に形成された多極性磁極６５による拘束から
解放するとともに、バランサ質量７をディスク９の偏重
心を補う位置に転動させることができる。そして減速す
ることにより、バランサ質量７をそれぞれ近くに位置す
る永久磁石６５の隣接した磁極対に吸着させて拘束する
ことができる。

【００３９】したがって、この第２の実施形態の回転バ
ランサＢによれば、上記ｆ_Ｄ以上の回転周波数でスピン
ドルモータ１を駆動して記録および／または再生した場
合に、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回り
を抑制できるとともに、周波数ｆ_０以下の回転周波数や
支持脚４の共振周波数ｆ_Ｇ以下の回転周波数でスピンド
ルモータ１を駆動して記録および／または再生した場合
であっても、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振
れ回りを抑制できる。

【００４０】さらに、永久磁石６５の大きさや材質等に
より任意の大きさの引力を設定できるので、収納容器６
の外周側内壁６１の傾斜角θ等の設定に幅を持たせるこ
とができ、またＺ軸を鉛直方向に限る必要がなく、任意
の方向に向けることができる。尚、この実施形態におい
て、永久磁石６５を収納容器６の底面６２と兼ねて形成
したが、これに限らずそれぞれを別体に形成してもよい
ことは勿論のことである。

【００４１】図１０は、この発明の第３の実施形態を示
す縦断面図、図１１（ａ）、（ｂ）は要部の平面図およ
び側面図である。この回転バランサＢは、金属や樹脂等
よりなる中空環状の収納容器６と、この収納容器６の内
部に収納された鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバル
ト（Ｃｏ）もしくはそれらの合金、あるいはフエライト
等の磁性材料よりなる複数個の球状をなすバランサ質量
７とから構成されている。

【００４２】図１０に示すように、収納容器６の外周側
内壁面６１は、Ｚ軸を中心軸とする仮想直円錐１１の側
面の一部から形成され、その頂点ＰがＺ軸方向の底面６
２側に位置するように形成される。さらに収納容器６の
底面６２の下部には、バランサ質量７に対して引力がＺ
軸方向に作用するように、磁極面をＺ軸に対して垂直に
向けられた永久磁石６６が形成されている。

【００４３】また、図１１に示すように、収納容器６の
底面６２には、ほぼ放射方向に区切られて形成された溝
６３がバランサ質量７の数を越えて形成され、バランサ
質量７に対応する数のいずれかの溝６３に、それぞれ１
個のバランサ質量７が重力に引き寄せられて収納され、
スピンドルモータ１の停止状態において、バランサ質量
７は収納容器６内において周方向に移動せず、拘束され
た状態となっている。

【００４４】この実施形態の場合にも、永久磁石６６に
よる引力の大きさと、遠心力の仮想直円錐１１の母線方
向成分の大きさとが釣り合うような回転周波数ｆ_０が、
支持脚４の共振周波数ｆ_Ｇ以上になるように設定され、
回転周波数がｆ_０を超えるｆ _Ｄに達するようにスピンド
ルモータ１を回転させることにより、バランサ質量７を
Ｚ軸方向に収納容器６の天井面６４まで転動させて、収
納容器６の底面６２に形成された溝６３から解放すると
ともに、バランサ質量７をディスク９の偏重心を補う位
置に転動させることができる。そして減速することによ
り、バランサ質量７をそれぞれ近くに位置する溝６３に
収納し拘束することができる。

【００４５】したがって、この第３の実施形態の回転バ
ランサＢによれば、上記ｆ_Ｄ以上の回転周波数でスピン
ドルモータ１を駆動して記録および／または再生した場
合に、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回り
を抑制できるとともに、周波数ｆ_０以下の回転周波数や
支持脚４の共振周波数ｆ_Ｇ以下の回転周波数でスピンド
ルモータ１を駆動して記録および／または再生した場合
であっても、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振
れ回りを抑制できる。

【００４６】さらに、永久磁石６６の大きさや材質等に
より任意の大きさの引力を設定できるので、収納容器６
の外周側内壁６１の傾斜角θ等の設定に幅を持たせるこ
とができ、またＺ軸を鉛直方向に限る必要がなく任意の
方向に向けることができる。

【００４７】図１２は、この発明の第４の実施形態を示
す縦断面図、図１３（ａ）、（ｂ）は要部の平面図およ
び側面図である。この回転バランサＢは、金属や樹脂等
よりなる中空環状の収納容器６と、その収納容器６の内
部に収納された鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバル
ト（Ｃｏ）もしくはそれらの合金、あるいはフェライト
等の磁性材料よりなる複数個の球状をなすバランサ質量
７とから構成されている。

【００４８】ここで、バランサ質量７に駆動軸方向の重
力が作用するように、Ｚ軸が鉛直方向に向けられ、収納
容器６の外周側内壁面６１は、Ｚ軸を中心軸とする仮想
直円錐１１の側面の一部から形成されており、収納容器
６の底面６２および仮想直円錐１１の頂点Ｐがそれぞれ
鉛直方向下部に位置するように形成されている。

【００４９】さらに、収納容器６の底面６２下における
スピンドルモータ１のロータ側もしくはステータ側に
は、Ｚ軸周りに巻回されたソレノイドコイル１２が形成
されていて、必要に応じてその内周側に磁性ヨーク１３
を形成する。

【００５０】したがって、上記ソレノイドコイル１２
は、通電により電磁力を発生し、バランサ質量７を収納
容器６の底面６２側に引き寄せることが可能である。ま
た、収納容器６の底面６２には、ほぼ放射方向に区切ら
れて形成された溝６３が、バランサ質量７の数を越えて
形成され、バランサ質量７に対応する数のいずれかの溝
６３に、それぞれ１個のバランサ質量７が重力に引き寄
せられて収納され、スピンドルモータ１の停止状態にお
いて、バランサ質量７は収納容器６内において周方向に
移動せず、拘束された状態となっている。

【００５１】この第４の実施形態の場合にも、第１の実
施形態と同様に、スピンドルモータ１の駆動軸２が回転
を開始すると、バランサ質量７は収納容器６やディスク
９等と同期して回転し、収納容器６の外周側内壁面６１
に押し付けられる。一方、ディスク駆動装置Ｄは、ディ
スク９の偏重心Ｇ_ｄやバランサ質量７の偏重心Ｇ_Ｂ１に
生じる遠心力によって支持脚４をＸＹ平面内で変形させ
て、振れ回りを生じつつ加速される。しかしながら、回
転周波数が支持脚４の共振周波数ｆ_Ｇに達しても、バラ
ンサ質量７は、これらに加わる引力および遠心力の母線
方向成分の大きさが釣り合う上記周波数ｆ_０を越えるま
で、収納容器６の溝６３内に留まっている。

【００５２】そして、回転周波数がｆ_０を越えてｆ_Ｄに
達すると、バランサ質量７は収納容器６の外周側内壁面
６１を母線に沿ってＺ軸方向に向けて上昇し、天井面６
４に至る。このときの回転周波数ｆ_Ｄは支持脚４の共振
周波数ｆ_０を越えているので、ディスク９の重心に対す
る遠心力の作用方向と、支持脚４の変形方向とが位相的
に逆転し、バランサ質量７に作用する遠心力の一部は軸
心を基準としたディスク９の偏重心の反対側に向けた推
力として働くようになる。

【００５３】このため、バランサ質量７は収納容器６の
外周側内壁６１に沿って周方向に転動し、バランサ質量
７の重心がディスク９の重心の反対側に位置するように
なる。その結果、バランサ質量７の重心に作用する遠心
力と、ディスク９の重心に作用する遠心力とが逆向きで
ほば等しい大きさとなって相互に相殺され、回転中心と
駆動軸２の軸心とがほぼ一致するようになって支持脚４
の変形やデイスク駆動装置Ｄの振れ回りが抑制された状
態が得られる。

【００５４】この実施形態の場合は、第１の実施形態と
異なり、スピンドルモータ１の回転周波数を下げること
なく、バランサ質量７を溝６３内部に引き寄せることが
できる。

【００５５】すなわち、ソレノイドコイル１２に通電す
れば、バランサ質量７は底面６２に向けた電磁力にもど
づく引力を受けて、収納容器６の外周側内壁面６１を母
線に沿ってＺ軸方向に向けて降下し、それぞれ近くに位
置する溝６３に収納される。そのため、重力と遠心力の
母線方向成分の大きさが釣り合うような回転周波数ｆ _０
を越える回転周波数において、スピンドルモータ１に急
激な加減速を加えても、バランサ質量７の重心が周方向
に移動することがないので、迅速な速度変化が可能とな
るとともに、回転周波数ｆ_０以下の回転駆動において
も、さらに支持脚４の共振周波数ｆ_Ｇ以下の回転駆動に
おいても、バランサ質量７は溝６３に収納されてディス
ク９の偏重心を相殺する位置の近傍に拘束できるので、
支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回りが抑制
される。

【００５６】なお、ソレノイドコイル１２への通電は、
スピンドルモータ１の回転が回転周波数ｆ_０より低くな
れば、バランサ質量７は重力により溝６３に収納される
ことになるので、遮断してもよい。

【００５７】したがって、この第４の実施形態の回転バ
ランサＢによれば、上記ｆ_Ｄ以上の回転周波数でスピン
ドルモータ１を駆動して記録および／または再生した場
合に、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回り
を抑制できるとともに、回転周波数を迅速に低下させる
ことができ、周波数ｆ_０ 以下の回転周波数や支持脚４
の共振周波数ｆ_Ｇ以下の回転周波数でスピンドルモータ
１を駆動して記録および／または再生した場合であって
も、支持脚４の変形やディスク駆動装置Ｄの振れ回りを
抑制できる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のディス
ク駆動装置の回転バランサによれば、記録および／また
は再生時のスピンドルモータの回転周波数に関わりな
く、ディスク駆動装置の振れ回りを効果的に抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の回転バランサの第１の実施形態を示
す分解斜視図である。

【図２】同じく、第１の実施形態を示す縦断面図であ
る。

【図３】同じく、第１の実施形態を示す要部平面図およ
び側面図である。

【図４】同じく、第1の実施形態の動作を説明する要部
平面図および側面図である。

【図５】同じく、第1の実施形態の動作を説明する要部
平面図および側面図である。

【図６】同じく、第1の実施形態の動作を説明する要部
平面図および側面図である。

【図７】同じく、第1の実施形態の動作を説明する要部
平面図および側面図である。

【図８】この発明の回転バランサの第２実施形態を示す
縦断面図である。

【図９】同じく、第２実施形態を示す要部平面図および
側面図である。

【図１０】この発明の回転バランサの第３の実施形態を
示す縦断面図である。

【図１１】同じく、第３の実施形態を示す要部平面図お
よび側面図である。

【図１２】この発明の回転バランサの第４の実施形態を
示す縦断面図である。

【図１３】同じく、第４の実施形態を示す要部平面図お
よび側面図である。

【図１４】従来の回転バランサとそれを用いたディスク
駆動装置を示す縦断面図である。

【図１５】同じく、従来の回転バランサの動作を説明す
る平面図である。

【符号の説明】

１ スピンドルモータ ２ 駆動軸 ４ 支持脚 ６ 収納容器 ７ バランサ質量 ９ ディスク １０ ターンテーブル １２ ソレノイドコイル ６３ 溝 ６５ 永久磁石 ６６ 永久磁石 Ｂ 回転バランサ Ｄ ディスク駆動装置

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク等の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、 軸心をＺ軸とする前記スピンドルモータの駆動軸側に配
   設され、Ｚ軸方向にほぼ平行な方向に移動可能であると
   ともに、Ｚ軸周りにも移動可能なバランサ質量を備えた
   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】 前記スピンドルモータの駆動軸側に配設
   され、その外周側内壁面がＺ軸を中心軸とする仮想直円
   錐の側面の一部から形成される中空環状の収納容器と、
   その収納容器内に収納され、前記仮想直円錐の頂点側を
   向いたＺ軸方向の引力を受けた球状のバランサ質量とを
   備えた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】 前記バランサ質量の半径ｒおよび質量ｍ
   と、前記バランサ質量に対する引力Ｆと、前記バランサ
   質量に当接する外周側内壁面の半径Ｒと、前記仮想直円
   錐の母線とＺ軸とのなす角度θとによって決定される前
   記スピンドルモータの回転周波数ｆ_０＝１／（２π）
   ［Ｆ／｛ｍ(Ｒ‐ｒｃｏｓθ)ｔａｎθ｝］^１／２と、前
   記スピンドルモータを支持する支持脚の共振周波数ｆ_Ｇ
   との関係が、ｆ_０ ≧ｆ_Ｇであるように設定されるとと
   もに、回転周波数が前記ｆ_Ｏを越える回転周波数ｆ_Ｄに
   達した後に、所定の回転周波数とすることを特徴とする
   請求項２に記載のディスク駆動装置の回転バランサ。
4. 【請求項４】 前記仮想直円錐の頂点側に、前記バラン
   サ質量の拘束手段が形成されることを特徴とする請求項
   ２に記載のディスク駆動装置の回転バランサ。
5. 【請求項５】 前記引力は、重力であることを特徴とす
   る請求項２に記載のディスク駆動装置の回転バランサ。
6. 【請求項６】 前記引力は、電磁力であることを特徹と
   する請求項２に記載のディスク駆動装置の回転バラン
   サ。
7. 【請求項７】 前記拘束手段は、前記収納容器の底面に
   ほぼ放射方向に区切られた凹部であることを特徴とする
   請求項４に記載のディスク駆動装置の回転バランサ。
8. 【請求項８】 前記拘束手段は、前記収納容器の底面に
   ほぼ放射方向に区切られて形成された多極性磁極よりな
   る永久磁石であることを特徴とする請求項４に記載のデ
   ィスク駆動装置の回転バランサ。