JP3587735B2 - ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク状記録媒体（以下、ディスクという。）を用いたディスク装置に関するもので、その中でも、振動や衝撃などによる音飛び防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車載用のディスク装置では、音飛び防止の対策が特に重要となっており、さまざまな対策が採られている。音飛び防止対策の代表的な例として、ディスク装置のメカニズム本体をオイルを封入したダンパや単純なゴムダンパで支持したものや、それに加えてバネで姿勢保持を行ったものがあり、外部からの振動や衝撃を減衰してメカニズム本体への影響を軽減している。また、使用するダンパの特性についても想定される振動方向や、内部のメカニズムに影響を与え易い方向に合わせ１次共振周波数を異ならせることにより振動減衰の効果を高めている。
【０００３】
また、ミニディスクにおいては、ディスクから読み込んだ圧縮データを一旦メモリに保管してためておき、伸長処理を行って再生を行っている。これにより、読み取りミスがあった場合でも、正常な読み取りが行われるまではメモリ内のデータを再生することで音飛びを防止している。
オイルを封入したダンパの例として、特開平３−２３４９４０号公報の粘性体封入ダンパでは、ゴム環状体の内部に高粘性のシリコンオイルを封入し、それを攪拌する攪拌軸部を設け、ゴム状環状体と攪拌部とを抵抗体で架設している。さらに、取付のためゴム状環状体の外周部を材料の異なるフランジ体で覆っている。これにより、攪拌軸部によりシリコンオイルを攪拌したときの粘性抵抗、および、抵抗体の変形による弾性力により外部からの振動を減衰している。
【０００４】
振動方向によってダンパの１次共振周波数を変える例として、特開平１−９２９８４号公報の情報記録再生装置では、フレームに対してシャトル上に載置された光カードが動く構成を取っており、光カードの移動方向と直交する方向にヘッドが移動自在にガイド軸によって案内され、フレームが防振部材を介して外装筐体に取り付けられている。ここで、この防振部材には水平方向に貫通孔が形成されたゴム材料等からなる部材で、ヘッドの移動方向（トラッキング方向）に最も柔らかく、次いで光カード主面に対して直交する方向（フォーカス方向）に柔らかく、光カードの移動方向（タイムベース方向）に最も硬くしている。
【０００５】
また、特開平２−６１８８１号公報の防振装置では、ピックアップがディスクの半径方向に移動する構成を取っており、ピックアップを搭載したディスクドライブ機構部を防振部材を介してキャビネットに取り付けている。ここで、防振部材はディスクの主面に対して直交方向に貫通孔が設けられた略楕円の筒状のゴムなどの弾性部材で、ピックアップの移動方向（トラッキング方向）のバネ定数を移動方向に直交する２方向（フォーカス方向、及び、タイムベース方向）のバネ定数よりも小さくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平３−２３４９４０号公報の粘性体封入ダンパでは、ゴム環状体の内部にシリコンオイルを封入し、攪拌軸部と抵抗体を形成しているため、構造が複雑になっている。またダンパの取付のためにゴム環状体と材料の異なるフランジ体を設ける必要がある。そのうえダンパ自体にはメカニズムの姿勢をフローティングする支持力はないため別途姿勢保持バネが必要となる。これらの要因からこの構成ではコストが高くなるのに加えて、外部からの振動に対する軸攪拌部の移動ストロークを多くとる必要がありサイズも大きくなる。また方向によってダンパの１次共振周波数を大きく異ならせることも困難である。
【０００７】
次に特開平１−９２９８４号公報の情報記録再生装置では、防振部材の硬度をトラッキング方向、フォーカス方向、タイムベース方向の順に柔らかくする事のみを規定しており、３つの異なった１次共振周波数を設定しようとすると、内部のメカニズムに載置されている光ヘッドと防振部材との１次共振周波数が接近し共振を起こす可能性が高くなり、その周波数においては振動に対して弱く音途切れが発生する恐れがある。また、防振部材に取付用のネジ部を設ける必要があるため、振動を減衰するための柔らかい物性と、取付にも耐え得る硬い物性を兼ね備えたものでなければならないためコストが高くなるという課題がある。さらには、カード状の記録媒体を直線移動させて再生を行っているため、ディスク状の記録媒体を回転させて再生を行う場合に比べてサイズが大きくなるという課題がある。
【０００８】
また、特開平２−６１８８１号公報の防振装置では、トラッキング方向のバネ定数をフォーカス方向、及び、タイムベース方向のバネ定数よりも小さくしているが、同様に光ヘッドとの１次共振周波数が重なると共振を起こす可能性がある。また、外周に溝を設けてキャビネット及びディスクドライブ機構に設けた孔に嵌合させて取り付けるため作業性が悪く、落下等の衝撃荷重が加わった場合に防振部材が孔から外れ機構部品を損傷する危険性があった。その結果、対策として別の緩衝部材を設ける必要があり、サイズが大きくなるのに加え、部品点数が増えてコストが高くなるという課題があった。
【０００９】
これらの事からダンパに求められる課題として、必要な減衰特性を確保しつつ、小型で振動代が小さく低コストな物が求められている。またダンパ自体の構造が簡単であり、ばねや余分な固定部材・緩衝部材を使用しないことが求められる。
また方向によってダンパの減衰特性を異ならせる場合においても、ダンパの１次共振周波数と光ヘッドの１次共振周波数が重ならないような配慮が可能で、かつダンパの各方向の１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数に対し高い側もしくは低い側のどちら側にすべきか明確にする必要がある。
【００１０】
一方、ミニディスクのドライブ装置などのように、メモリを介して再生を行う構成においては、不連続で衝撃的な振動はメモリ経由の再生により、音切れの発生を回避できる。そのためダンパに求められる減衰特性を主に連続的に発生する振動周波数帯域に対象を絞って防振部材の特性を調整することで、上記した複雑で大掛かりな防振構造を採らない、比較的単純なゴム系の弾性部材のみでメカニズムを支持可能なダンパ構造が利用できる可能性が高い。
【００１１】
ただし一部の安価なドライブ装置で見られるようなごく単純なちょうちん形状や鼓形のものでは、車載環境における過大な振動耐久性能が求められる環境では、大振幅が発生したとき頻繁に外側の壁と衝突が発生し内部のメカニズムにダメージを与えたり、防振部材に過度な圧縮変形や屈曲を連続的に加え続けることになり特性劣化を起こす可能性がある。また衝突後は迅速に中央付近の初期位置へ復帰させ次の振動に備えることが望ましいが、その復帰力が出しにくい欠点がある。またメカニズムの自重を支える姿勢保持バネを廃止すると、防振部材自体に常時荷重が加わるため防振部材のクリープ変形による特性劣化の対策が必要になる。
【００１２】
そのため車載用途において、ゴム系の弾性部材のみでメカニズムを支持しようとしても従来単純なダンパ構造に見られる上記の課題を解決する必要がある。
そこで、本発明はＭＤ等に用いられているメモリによる効果も考慮に入れ、上記した課題が解決でき、更に取付作業性も大幅に改善できる、廉価なディスク再生装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のディスク装置は、光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うディスク装置であって、前記光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、外部からの振動を減衰する防振部材と、前記可動ベースを前記防振部材を介して遊動自在に支持する固定ベースとからなり、前記防振部材において、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定したものである。
【００１４】
請求項２記載のディスク装置は、請求項１記載のディスク装置において、可動ベースに第１方向と略平行に設けた軸部が挿通する内円筒部と、固定ベースに固定される外枠部と、前記内円筒部と前記外枠部の間で第２方向に架設して外部からの振動を減衰する第１減衰部と、前記外枠部と前記内円筒部を第３方向に架設して外部からの振動を減衰する第２減衰部とから形成された防振部材を有するものである。
【００１５】
請求項３記載のディスク装置は、光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うものであって、光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、外部からの振動を減衰する防振部材と、前記可動ベースを前記防振部材を介して遊動自在に支持する固定ベースとからなり、前記防振部材は、可動ベースに設けた軸部が挿通する内円筒部と、内円筒部より外側に設けた外枠部と前記内円筒部との間で重力方向とは異なる第１角度をもって架設して外部からの振動を減衰する第１減衰部と、重力方向とは異なり、かつ前記第１減衰部と所定の角度をもって前記外枠部と前記内円筒部との間を架設して外部からの振動を減衰する第２減衰部とから形成されており、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定した防振部材を有するものである。
【００１６】
請求項４記載のディスク装置は、光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うものであって、光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、前記可動ベースの前記軸部が挿通する内円筒部を形成し、内円筒部より外側に外枠部を形成し、前記内円筒部と前記外枠部との間を架設して外部からの振動の減衰を行う減衰部を形成し、前記外枠部に第１溝部、及び、第２溝部を形成し、前記第１溝部と前記第２溝部との間に位置決め用の仕切り部を形成した防振部材と、前記防振部材の前記第１溝部と嵌合する第１切欠き部を形成し、前記防振部材を遊動可能に支持する固定ベースと、前記防振部材の前記第２溝部と嵌合する第２切欠き部を形成し、前記固定ベースと固着して前記位置決め用の仕切り部の挟着を行い、前記防振部材の取付位相を規制する規制部材とからなり、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定した防振部材を有するものである。
【００１７】
請求項５記載のディスク装置は、請求項２又は請求項３に記載のディスク装置において、第１減衰部、第２減衰部の少なくともいずれか一方は、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略四角形を有するものである。
【００１８】
請求項６記載のディスク装置は、請求項２又は請求項３に記載のディスク装置において、第１減衰部、第２減衰部の少なくともいずれか一方は、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略円形を有するものである。
【００１９】
請求項７記載のディスク装置は、請求項２又は請求項３に記載のディスク装置において、第１減衰部又は第２減衰部の一方は前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略四角形を有し、残る他方は前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略円形を有するものである。
【００２０】
以上の構成により、ダンパの１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数を基準に各方向で設定することにより、必要な減衰特性を確保しつつ、小型で振動代が小さく低コストな振動減衰構造とすることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の幅を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。またダンパ自体の構造が簡単であり、またメカニズムの自重を支える姿勢保持バネや余分な固定部材・緩衝部材を使用することがない。さらに前記した姿勢保持バネがない構成のため、防振部材に常時加わるメカニズム荷重による防振部材のクリープ変形に対しても強い構造とすることができる。
【００２１】
また、走行時に段差への乗り上げ等により発生する衝撃的な振動時には衝突の発生しない中央付近への復帰が早く、音飛びもメモリによって防止する。比較的実車走行時に発生頻度の大きい周波数帯域は防振部材の固有の減衰カーブにより振動を機械的に減衰し、メモリに頼ることなく音飛びを防止する。特に、ミニディスクのドライブ装置などのようにメモリを介して再生を行う構成においては、高い周波数の振動でダンパの減衰が不足し瞬間的に読み取りエラーが発生してもメモリ経由の再生により、音切れの発生を回避できる。大振幅が発生したときも外側の壁と衝突を抑え、振幅発生後は迅速に中央付近の初期位置へ復帰させ次の振動に備えることができるため、メモリ上に再生データが残っているうちに次の読み取りを再開できるためその効果を高めることができる。
【００２２】
また、第１減衰部と第２減衰部を重力方向と異なる角度をもって形成した構成では、大振幅の振動に対して第１減衰部および第２減衰部に直接引張圧縮の繰り返し変形が加わらないため、防振部材の耐久性を向上することができ、経時的に安定した減衰特性を得ることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の形成角度を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。
【００２３】
また、防振部材を固定ベースの切欠き部に挿入し、規制部材によって防振部材を挟着して固定するこてで、所望の減衰特性を得るための防振部材の位相合せのときの作業性を改善することができ、衝撃荷重が加わっても防振部材が外れることがない。また１方向のみの組み立てとなり作業性を大幅に改善することができる。また、振動の方向によって必要とされる減衰特性が異なる場合に、取付位相を規制することで信頼性の高いディスク装置を提供することができる。
【００２４】
また、第１減衰部と第２減衰部について、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面を、略四角形又は略円形とすることにより、防振部材の振動特性を各方向について最適の状態に設定することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディスク装置について図面を参照しながら説明を行う。
図１は本発明のディスク装置の第１の実施例における平面図、図２は同実施例の側面図、図３は同実施例の正面図、図４は同実施例の斜視図、図５は同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図、図６は同実施例の信号伝送系のブロック図、図７は同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図、図８は同状態の正面断面図、図９は同状態の平面断面図、図１０は第１方向の振動が加わった状態の正面断面図、図１１は第２方向に振動が加わった状態の側面図、図１２は同状態の正面断面図、図１３は第３方向に振動が加わった状態の側面図、図１４は同状態の平面断面図、図１５は第１方向の減衰特性、図１６は第２方向の減衰特性、図１７は第３方向の減衰特性、図１８は実車の振動データの周波数分析結果である。
【００２６】
図１９は本発明のディスク装置の第２の実施例における側面図、図２０は同実施例の斜視図、図２１は同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図、図２２は同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図、図２３は第２方向に振動が加わった状態の側面図、図２４は第３方向に振動が加わった状態の側面図である。
【００２７】
まず、図１〜図１８を用いて、同ディスク装置における第１の実施例に関する説明を行う。
図６を用いて、同ディスク装置の信号伝送系のブロック構成、および、メモリによる効果について説明を行う。
スピンドルモータ２のターンテーブル２ａにディスク１１が載置されると、制御回路１４がスピンドルモータ２と送りモータ１３と光ヘッド３の動作制御を行い、光ヘッド３がディスク１１から記録信号を読み取る。読み取られた記録信号は信号処理回路１５がデジタルデータに変調し、制御回路１４がメモリに当該デジタルデータを蓄積する。さらに、再生回路１７がメモリ１６からデジタルデータを読みだしてＤ／Ａ変換を行って外部出力を行う。これにより、ディスク１１に記録された信号の演奏が行われる。ここで、外部からの振動が加わると、制御回路１４による振動補正の許容範囲を超えてしまい、光ヘッド３による読み取りが正常に行えなくなる。そこで再び読み取りが再開できるまでは、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生して音途切れを防止する。
【００２８】
図１〜図５を用いて、同ディスク装置の構成について説明を行う。
可動ベース１はディスク１１を回転自在に収納したカートリッジ１０を、定位置に位置決めを行うもので、スピンドルモータ２を固定している。スピンドルモータの回転軸にはディスク１１のセンタリング、および、チャッキングを行うターンテーブル２ａを回転軸（図示せず）と同心に設け、ディスク１１の回転駆動を行っている。また、可動ベース１にはディスク１１に記録された信号の読み取りを行うべく、ディスク１１の半径方向の第１方向に光ヘッド３が移動自在にガイド軸８，９により案内支持されている。さらに、可動ベース１の両側面には円柱状の軸部１ａが４本形成されている。
【００２９】
固定ベース４を曲げ加工により形成した両側面４ａには、それぞれ略Ｕ字状の切欠き部４ｂが前後２カ所に形成されている。固定ベース４の両側面４ａはその中央で、略弧状の一対の切欠き部６ａを形成した規制部材６を固着している。このとき、規制部材６の切欠き部６ａは固定ベース４の切欠き部４ｂを延在した形状となっている。
【００３０】
ダンパ（防振部材）５は内部損失の大きいゴム材料などからなり、光ヘッド３の移動方向（第１方向）と同方向にトラバースメカの軸部１ａを挿入するために孔加工を施した内円筒部５ａを形成し、内円筒部５ａと同心なる外枠部５ｂを形成している。内円筒部５ａと外枠部５ｂとの間には、ディスク１１の信号記録面（番号で図示せず）と垂直な方向（第２方向）に幅Ａ１の第１減衰部５ｆ，５ｇを架設し、光ヘッド３の移動方向に直交しディスク１１の信号記録面に平行な方向（第３方向）に幅Ａ２の第２減衰部５ｈ，５ｉを架設している。さらに、第１減衰部５ｆ，５ｇと第２減衰部５ｈ，５ｉのそれぞれの間には薄膜部５ｊを形成している。この様に第１の実施例では、第１減衰部５ｆ，５ｇと第２減衰部５ｈ，５ｉが互いに略垂直な十字型構造をとっている。
【００３１】
また、ダンパ５の外枠部５ｂの下側には固定ベース４の切欠き部４ｂと同形状なるＵ字状の第１溝部５ｃを形成し、外枠部５ｂの上側には規制部材６の切欠き部６ａと同形状なる円弧状の第２溝部５ｄを形成し、第１溝部５ｃと第２溝部５ｄとの間には一対の位置決め用の仕切り部５ｅを形成している。ダンパ５を固定ベース４の切欠き部４ｂに挿入し、規制部材６を固定ベース４の側面４ａに締結すると、固定ベース４の切欠き部４ｂに第１溝部５ｃが嵌合し、規制部材６の切欠き部６ａに嵌合し、固定ベース４の側面４ａと規制部材６との間で位置決め用の仕切り部５ｅが挟着される。
【００３２】
これにより、ダンパ５の固定ベース４からの外れを防止し、後述するダンパ５の減衰特性を方向によって異ならせる場合に、ダンパ５の取付位相を規制することができ、ダンパ５が自然に動くことがなく、各方向で最適な減衰特性が選られるとともに、良好な減衰特性の再現性が得られる。さらに、ダンパ５の組立を１方向のみで行うため、作業性も良くなる上に、組立時に装置の姿勢を変えるなどの不要な工数を削減することができる。
【００３３】
次に、ダンパ５による振動の減衰効果に関する説明を行う。
まず、実際に自動車で走行した時の振動を、周波数と振動レベルとの関係で分析すると、図１８に示す様に、１０Ｈｚ近辺と７０〜２００Ｈｚの帯域で振動が大きいという結果が得られた。また、図１５〜１７は、横軸で加振周波数、縦軸に固定ベース４の加振加速度に対する可動ベース１上の発生加速度との関係（減衰特性）はある周波数で共振点をもつ関係となっている。
【００３４】
図１８の分析結果を元に、７０〜２００Ｈｚの振動を減衰させるために、第１〜第３方向の全方向において、ダンパ５の１次共振周波数を６０Ｈｚ以下に抑えている（図１５〜図１７）。ここで、第１方向（トラッキング方向）は光ヘッド３が移動しディスク１１に記録された情報トラックに追随する方向で、他の方向と比較して外部からの振動に弱く音飛びが発生しやすい。また、第２方向（フォーカス方向）は可動ベース１の自重を受け持つ重力方向で、比較的大きな振動が発生しやすい。さらに、第３方向（タイムベース方向）はカートリッジ１０を着脱する方向で、外部から直接荷重が加わる方向である。また、第２方向および第３方向では、第１方向と比較して外部からの振動に強く音飛びが発生しにくい。
【００３５】
以上のことから、第１方向では、光ヘッド３の１次共振周波数ｆｏ１ｈに対して、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ１ｄを低く設定している（図１５）。これにより、外部からの振動に対して一番弱い第１方向に関しては、低域から高域までの周波数の振動を機械的に減衰させて音飛びを防止している。
また、第２方向では、光ヘッド３の１次共振周波数ｆｏ２ｈに対して、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高く設定している（図１６）。これにより、比較的大きい振動に関しては、ディスク１１からのデータの読み取りが不能になるが、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。さらに、１次共振周波数ｆｏ２ｈを高く設定することにで耐荷重性が良くなるため、位置精度およびクリープ性の向上が図られる。これにより、可動ベース１の自重をダンパ５のみで支持することができ、可動ベース１を支持するためのバネが不要となる。
【００３６】
また、第３方向では、光ヘッド３の１次共振周波数ｆｏ３ｈに対して、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ３ｄを高く設定している（図１７）。これにより、比較的大きい振動に関しては、ディスク１１からのデータの読み取りが不能になるが、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。さらに、１次共振周波数ｆｏ２ｈを高く設定することにで耐荷重性が良くなるため、位置精度およびクリープ性の向上が図られ、カートリッジ１０を着脱する際にも可動ベース１が所定以上に動かされることなくダンパ５のみで力を受けることができる。これにより、可動ベース１を支持するためのバネが不要となるうえ、可動ベース１をロックする機構も不要となる。
【００３７】
また、第１〜第３方向において、ダンパ５の１次共振周波数を光ヘッド３の１次共振周波数に対してずらすことにより、光ヘッド３が外部からの振動に対して不用意に共振することがなく、読み取りミスを未然に防止することができる。また、より内部損失の大きいゴム材料などを用いることにより、減衰特性の共振倍率を低く抑えて、外部からの振動を減衰効果を高めることができる。
【００３８】
また、ダンパ５の１次共振周波数を調整する場合には、第１減衰部５ｆ，５ｇの幅Ａ１、および、第２減衰部５ｈ，５ｉの幅Ａ２を変えることによって、簡単に所望の減衰特性を得ることができる。例えば、図７において、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄや第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを大きくするには、幅Ａ１や幅Ａ２を大きくすればよい。逆に、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄや第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを小さくするには、幅Ａ１や幅Ａ２を小さくすればよい。このとき、第１減衰部５ｆ，５ｇや第２減衰部５ｈ，５ｉの厚みを変更すれば一層効果的である。
【００３９】
次に、図７〜図１４を用いて、外部からの振動が加わった状態における説明を行う。
図１０において、第１方向に振動が加わると、第１減衰部５ｆ，５ｇ、および、第２減衰部５ｈ，５ｉの複合作用によってストロークＬ１の範囲で振動を減衰している。また、衝撃荷重が加わりＬ１以上のストロークで可動ベース１が移動しても、可動ベース１の側面は外枠部５ｂと当接し、外枠部５ｂが若干変形することで衝撃荷重を緩和しており、第１減衰部５ｆ，５ｇ、および、第２減衰部５ｈ，５ｉが座屈することはない。ここで、第１減衰部５ｆ，５ｇ、および、第２減衰部５ｈ，５ｉは、図１０のように引張変形のみとなるため、比較的低いバネ定数で変形が行われ、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ１ｄを低くして高周波数帯域の振動を効果的に減衰することができる。
【００４０】
また、図１１および図１２において、第２方向に振動が加わると、第２減衰部５ｈ，５ｉは斜めに引張変形し、第１減衰部５ｆ，５ｇは圧縮と引張の繰り返し変形を起こす。ここで、小振幅の振動の時には、図１２（ａ）に示す様に圧縮変形による減衰が主となり、大振幅の振動時には、図１２（ｂ）に示す様に曲げ変形による減衰が主となる。さらに、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これによって、実車で走行したときに凹凸道で生じる衝撃的な力が加わっても、第１減衰部５ｆ，５ｇが座屈することはない。また、常時加わるメカニズム荷重に対してのクリープ変形を低く抑えることができる。ここで、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これによって、実車で走行したときに凹凸道で生じる衝撃的な力が加わっても、第１減衰部５ｆ，５ｇが座屈することはない。また、常時加わるメカニズム荷重に対してのクリープ変形を低く抑えることができる。
【００４１】
さらに、図１３および図１４において、第３方向に振動が加わると、第１減衰部５ｆ，５ｇは斜めに引張変形し、第２減衰部５ｈ，５ｉは圧縮と引張の繰り返し変形を起こす。ここで、小振幅の振動の時には、図１４（ａ）に示す様に圧縮変形による減衰が主となり、大振幅の振動時には、図１４（ｂ）に示す様に曲げ変形による減衰が主となる。ここで、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ３ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これにより、カートリッジ１０が装置内に挿入された時などの押し込み力に対しても、第２減衰部５ｈ，５ｉが座屈することはない。
【００４２】
この様な十字型の減衰部の構造にすることで、外部から比較的大きな力が加わりやすい第２方向や第３方向に対しては、１次共振周波数を高くつまり硬くすることで、座屈に対して強い構造とすることができる。
また、オイルダンパに比べて十字型構造の減衰部５ｆ〜５ｉは振動により大きな変形を受け、微小な変形時より大きな反発力が作用し、初期位置である中央付近に即座に戻ろうとする。このことにより、比較的大きい振動が加わりディスク１１からのデータの読み取りが不能になった場合でも、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、次の振動に備えることができ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。
【００４３】
次に、図１９〜２４を用いて、同ディスク装置における第２の実施例に関する説明を行う。
ダンパ（防振部材）１８は内部損失の大きいゴム材料などからなり、光ヘッド３の移動方向（第１方向）と同方向にトラバースメカの軸部１ａを挿入するために孔加工を施した内円筒部１８ａを形成し、内円筒部１８ａと同心なる外枠部１８ｂを形成している。内円筒部１８ａと外枠部１８ｂとの間には、ディスク１１の信号記録面（番号で図示せず）と垂直な重力方向（第２方向）に対して角度Ｂ１をもって第１減衰部１８ｆ，１８ｇを架設し、重力方向（第２方向）に対して角度Ｂ２をもって第２減衰部１８ｈ，１８ｉを架設している。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇと第２減衰部１８ｈ，１８ｉのそれぞれの間には薄膜部１８ｊを形成している。このように第２の実施例では、各減衰部１８ｆ〜１８ｉを重力方向に対して角度をもって形成したＸ字型構造をとっている。
【００４４】
また、ダンパ１８の外枠部１８ｂの下側には固定ベース４の切欠き部４ｂと同形状なるＵ字状の第１溝部１８ｃを形成し、外枠部１８ｂの上側には規制部材６の切欠き部６ａと同形状なる円弧状の第２溝部１８ｄを形成し、第１溝部１８ｃと第２溝部１８ｄとの間には一対の位置決め用の仕切り部１８ｅを形成している。ダンパ１８を固定ベース４の切欠き部４ｂに挿入し、規制部材６を固定ベース４の側面４ａに締結すると、固定ベース４の切欠き部４ｂに第１溝部１８ｃが嵌合し、規制部材６の切欠き部６ａに嵌合し、固定ベース４の側面４ａと規制部材６との間で位置決め用の仕切り部１８ｅが挟着される。これにより、ダンパ１８の固定ベース４からの外れを防止するとともに、ダンパ１８の取付位相を規制している。
【００４５】
また、ダンパ１８の１次共振周波数を調整する場合には、第１減衰部１８ｆ，１８ｇの形成角度Ｂ１、および、第２減衰部１８ｈ，１８ｉの形成角度Ｂ２を変えることによって、簡単に所望の減衰特性を得ることができる。 例えば、図２２において、角度Ｂ１や角度Ｂ２を小さくすると、第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを大きく、または、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄを小さくすることができる。逆に、図２２において、角度Ｂ１や角度Ｂ２を大きくすると、第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを小さくでき、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄを大きくすることができる。
【００４６】
次に、図２３〜図２４を用いて、外部からの振動が加わった状態における説明を行う。
最初に、第１方向の振動に関しては、前述した第１の実施例において図１０を用いての説明と同様の作用のため、容易に類推できるためここでの説明は省略する。
【００４７】
また、図２３において、第２方向に振動が加わると、第１減衰部１８ｆおよび第２減衰部１８ｈは斜めに引張変形を起こし、第１減衰部１８ｇおよび第２減衰部１８ｉは曲げを伴った圧縮変形を起こす。同時に、４カ所の薄膜部１８ｊは第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉの変形に伴ってそれぞれ変形する。ここで、内円筒部１８ａがＬ２だけ動かされても薄膜部１８ｊは塑性変形をすることない厚みに設定されているため、薄膜部１８ｊに亀裂などが発生することがない。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉは、それぞれ第２方向に対して斜めに形成されているため、図７に示す第１の実施例に比べて応力を緩和することができダンパの耐久性を向上することができる。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉは曲げ変形と圧縮引張変形の両方により、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高くしてバネ定数が高くすることができ、外部からの力に対して強くすることができる。これによって、実車で走行したときに凹凸道で生じる衝撃的な力が加わっても、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉが座屈することはない。
【００４８】
また、図２４において、第３方向に振動が加わると、第１減衰部１８ｆおよび第２減衰部１８ｉは斜めに引張変形を起こし、第１減衰部１８ｇおよび第２減衰部１８ｈは曲げを伴った圧縮変形を起こす。同時に、４カ所の薄膜部１８ｊは第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉの変形に伴ってそれぞれ変形する。ここで、内円筒部１８ａがＬ３だけ動かされても薄膜部１８ｊは塑性変形をすることない厚みに設定されているため、薄膜部１８ｊに亀裂などが発生することがない。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉは、それぞれ第２方向に対して斜めに形成されているため、図７に示す第１の実施例に比べて応力を緩和することができダンパの耐久性を向上することができる。ここで、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ１８の１次共振周波数ｆｏ３ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これにより、カートリッジ１０が装置内に挿入された時などの押し込み力に対しても、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉが座屈することはない。
【００４９】
以上の第２の実施例の様なＸ字型構造のダンパ１８により、第１の実施例の様な十字型構造のダンパ５に比べて、常時加わるメカニズム荷重に対してのクリープ変形に関しては若干劣るものの、各減衰部が重力方向に対して斜めに形成されているため応力が各減衰部に分散され、座屈が発生しにくく安定した経年的に安定した減衰特性を得ることができる。
【００５０】
また、オイルダンパに比べてＸ字型構造の減衰部１８ｆ〜１８ｉは振動により大きな変形を受け、微小な変形時より大きな反発力が作用し、初期位置である中央付近に即座に戻ろうとする。このことにより、比較的大きい振動が加わりディスク１１からのデータの読み取りが不能になった場合でも、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、次の振動に備えることができ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。
【００５１】
従来のオイルダンパ（図示せず）では外部からの振動を減衰させるために、ダンパの１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数に対して低く設定していた。そのため、減衰動作において大きな振動代が必要であり、大きな振動が加わった場合に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰に長い時間を必要としていた。さらに、可動ベース１の自重をダンパのみで支持することができなかったため、バネが別途必要であった。さらに、カートリッジ１０を着脱する動作において可動ベース１が動きやすいため、着脱動作時に可動ベース１を固定するロック機構が必要であった。
【００５２】
それに対して、本発明における第１または第２の実施例では、比較的耐振特性で不利な第１方向ではダンパ５または１８の１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数より低くして、外部からの振動をより減衰させ、音飛びを機械的な減衰で防止している。それに対して、比較的耐振特性で有利な第２方向および第３方向の１次共振周波数を高くすることにより、振動代が小さくて済み、可動ベース１を支持するためのバネが不要となり、可動ベース１をロックする機構も不要となる。以上のことから、ダンパ５または１８を単純なゴム材料からなる低コストかつ小型のもので構成し、それに附随する部品も不要となり装置全体としても低コストかつ小型なものにすることができる。
【００５３】
なお、第１及び第２の実施例において、ダンパ５及び１８の第１及び第２減衰部５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、１８ｆ、１８ｇ、１８ｈ、１８ｉは、内円筒部５ａ、１８ａから外枠部５ｂ、１８ｂに向かう半径方向に直交する横断面の形状を、図２５（ａ）に示すように略四角形としているが、この横断面の形状は図２５（ｂ）に示すように略円形としてもよい。また、第１減衰部又は第２減衰部の一方の横断面形状を略四角形とし、残る他方の横断面形状を略円形としてもよい。このように、第１減衰部と第２減衰部の横断面形状を適宜に設定することで、各方向の減衰特性を細かく調整することができる。
【００５４】
さらに、図２６に示すように、規制部材６には、ダンパ５に対向する部分を加工し、ダンパ５の内円筒部５ａに所定の間隔をあけて対向する第２方向規制部２０を設け、この第２方向規制部２０で、ダンパ５の第２方向の移動量を所定の範囲に規制してもよい。この場合、可動ベース１及び光ヘッド３に作用する第２方向の衝撃が及び変形が緩和されるので、同方向の振動によるダンパ５の疲労が軽減される。
【００５５】
【発明の効果】
以上の構成により本発明によれば、ダンパの１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数を基準に各方向で設定することにより、必要な減衰特性を確保しつつ、小型で振動代が小さく低コストな振動減衰構造とすることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の幅を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。またダンパ自体の構造が簡単であり、またメカニズムの自重を支える姿勢保持バネや余分な固定部材・緩衝部材を使用することがない。さらに前記した姿勢保持バネがない構成のため、防振部材に常時加わるメカニズム荷重による防振部材のクリープ変形に対しても強い構造とすることができる。
【００５６】
また、走行時に段差への乗り上げ等により発生する衝撃的な振動時には、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が早く、音飛びもメモリによって防止する。比較的実車走行時に発生頻度の大きい周波数帯域は防振部材の固有の減衰カーブにより振動を機械的に減衰し、メモリに頼ることなく音飛びを防止する。特に、ミニディスクのドライブ装置などのようにメモリを介して再生を行う構成においては、高い周波数の振動でダンパの減衰が不足し瞬間的に読み取りエラーが発生してもメモリ経由の再生により、音切れの発生を回避できる。大振幅が発生したときも外側の壁と衝突を抑え、振幅発生後は迅速に中央付近の初期位置へ復帰させ次の振動に備えることができるため、メモリ上に再生データが残っているうちに次の読み取りを再開できるためその効果を高めることができる。
また、第１減衰部と第２減衰部を重力方向と異なる角度をもって形成した構成では、大振幅の振動に対して第１減衰部および第２減衰部に直接引張圧縮の繰り返し変形が加わらないため、防振部材の耐久性を向上することができ、経時的に安定した減衰特性を得ることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の形成角度を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。
【００５７】
また、防振部材を固定ベースの切欠き部に挿入し、規制部材によって防振部材を挟着して固定するこてで、所望の減衰特性を得るための防振部材の位相合せのときの作業性を改善することができ、衝撃荷重が加わっても防振部材が外れることがない。また１方向のみの組み立てとなり作業性を大幅に改善することができる。また、振動の方向によって必要とされる減衰特性が異なる場合に、取付位相を規制することで信頼性の高いディスク装置を提供することができる。
【００５８】
さらに、第１減衰部、第２減衰部の、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面を、略四角形又は略円形とすることによっても、各方向に対する防振部材の減衰特性を適正状態に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク装置の第１の実施例における平面図
【図２】同実施例の側面図
【図３】同実施例の正面図
【図４】同実施例の斜視図
【図５】同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図
【図６】同実施例の信号伝送系のブロック図
【図７】同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図
【図８】同状態の正面断面図
【図９】同状態の平面断面図
【図１０】第１方向に振動が加わった状態の正面断面図
【図１１】第２方向に振動が加わった状態の側面図
【図１２】同状態の正面断面図
【図１３】第３方向に振動が加わった状態の側面図
【図１４】同状態の平面断面図
【図１５】第１方向の減衰特性を示す図
【図１６】第２方向の減衰特性を示す図
【図１７】第３方向の減衰特性を示す図
【図１８】実車の振動データの周波数分析結果を示す図
【図１９】第２の実施例における側面図
【図２０】同実施例の斜視図
【図２１】同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図
【図２２】同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図
【図２３】第２方向に振動が加わった状態の側面図
【図２４】第３方向に振動が加わった状態の側面図
【図２５】第１及び第２減衰部の横断面図
【図２６】第２方向規制部を設けた規制部を含むディスク装置の部分分解斜視図
【符号の説明】
１ 可動ベース
２ スピンドルモータ
３ 光ヘッド
４ 固定ベース
４ａ 側面
４ｂ 切欠き部
５ 防振部材
５ａ 内円筒部
５ｂ 外枠部
５ｃ 第１溝部
５ｄ 第２溝部
５ｅ 位置決め用の仕切り部
５ｆ，５ｇ 第１減衰部
５ｈ，５ｉ 第２減衰部
５ｊ 薄膜部
６，７ 規制部材
６ａ，７ａ 切欠き部
１０ カートリッジ
１１ ディスク
１８ 防振部材
１８ａ 内円筒部
１８ｂ 外枠部
１８ｃ 第１溝部
１８ｄ 第２溝部
１８ｅ 位置決め用の仕切り部
１８ｆ，１８ｇ 第１減衰部
１８ｈ，１８ｉ 第２減衰部
１８ｊ 薄膜部
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク状記録媒体（以下、ディスクという。）を用いたディスク装置に関するもので、その中でも、振動や衝撃などによる音飛び防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車載用のディスク装置では、音飛び防止の対策が特に重要となっており、さまざまな対策が採られている。音飛び防止対策の代表的な例として、ディスク装置のメカニズム本体をオイルを封入したダンパや単純なゴムダンパで支持したものや、それに加えてバネで姿勢保持を行ったものがあり、外部からの振動や衝撃を減衰してメカニズム本体への影響を軽減している。また、使用するダンパの特性についても想定される振動方向や、内部のメカニズムに影響を与え易い方向に合わせ１次共振周波数を異ならせることにより振動減衰の効果を高めている。
【０００３】
また、ミニディスクにおいては、ディスクから読み込んだ圧縮データを一旦メモリに保管してためておき、伸長処理を行って再生を行っている。これにより、読み取りミスがあった場合でも、正常な読み取りが行われるまではメモリ内のデータを再生することで音飛びを防止している。
オイルを封入したダンパの例として、特開平３−２３４９４０号公報の粘性体封入ダンパでは、ゴム環状体の内部に高粘性のシリコンオイルを封入し、それを攪拌する攪拌軸部を設け、ゴム状環状体と攪拌部とを抵抗体で架設している。さらに、取付のためゴム状環状体の外周部を材料の異なるフランジ体で覆っている。これにより、攪拌軸部によりシリコンオイルを攪拌したときの粘性抵抗、および、抵抗体の変形による弾性力により外部からの振動を減衰している。
【０００４】
振動方向によってダンパの１次共振周波数を変える例として、特開平１−９２９８４号公報の情報記録再生装置では、フレームに対してシャトル上に載置された光カードが動く構成を取っており、光カードの移動方向と直交する方向にヘッドが移動自在にガイド軸によって案内され、フレームが防振部材を介して外装筐体に取り付けられている。ここで、この防振部材には水平方向に貫通孔が形成されたゴム材料等からなる部材で、ヘッドの移動方向（トラッキング方向）に最も柔らかく、次いで光カード主面に対して直交する方向（フォーカス方向）に柔らかく、光カードの移動方向（タイムベース方向）に最も硬くしている。
【０００５】
また、特開平２−６１８８１号公報の防振装置では、ピックアップがディスクの半径方向に移動する構成を取っており、ピックアップを搭載したディスクドライブ機構部を防振部材を介してキャビネットに取り付けている。ここで、防振部材はディスクの主面に対して直交方向に貫通孔が設けられた略楕円の筒状のゴムなどの弾性部材で、ピックアップの移動方向（トラッキング方向）のバネ定数を移動方向に直交する２方向（フォーカス方向、及び、タイムベース方向）のバネ定数よりも小さくしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開平３−２３４９４０号公報の粘性体封入ダンパでは、ゴム環状体の内部にシリコンオイルを封入し、攪拌軸部と抵抗体を形成しているため、構造が複雑になっている。またダンパの取付のためにゴム環状体と材料の異なるフランジ体を設ける必要がある。そのうえダンパ自体にはメカニズムの姿勢をフローティングする支持力はないため別途姿勢保持バネが必要となる。これらの要因からこの構成ではコストが高くなるのに加えて、外部からの振動に対する軸攪拌部の移動ストロークを多くとる必要がありサイズも大きくなる。また方向によってダンパの１次共振周波数を大きく異ならせることも困難である。
【０００７】
次に特開平１−９２９８４号公報の情報記録再生装置では、防振部材の硬度をトラッキング方向、フォーカス方向、タイムベース方向の順に柔らかくする事のみを規定しており、３つの異なった１次共振周波数を設定しようとすると、内部のメカニズムに載置されている光ヘッドと防振部材との１次共振周波数が接近し共振を起こす可能性が高くなり、その周波数においては振動に対して弱く音途切れが発生する恐れがある。また、防振部材に取付用のネジ部を設ける必要があるため、振動を減衰するための柔らかい物性と、取付にも耐え得る硬い物性を兼ね備えたものでなければならないためコストが高くなるという課題がある。さらには、カード状の記録媒体を直線移動させて再生を行っているため、ディスク状の記録媒体を回転させて再生を行う場合に比べてサイズが大きくなるという課題がある。
【０００８】
また、特開平２−６１８８１号公報の防振装置では、トラッキング方向のバネ定数をフォーカス方向、及び、タイムベース方向のバネ定数よりも小さくしているが、同様に光ヘッドとの１次共振周波数が重なると共振を起こす可能性がある。また、外周に溝を設けてキャビネット及びディスクドライブ機構に設けた孔に嵌合させて取り付けるため作業性が悪く、落下等の衝撃荷重が加わった場合に防振部材が孔から外れ機構部品を損傷する危険性があった。その結果、対策として別の緩衝部材を設ける必要があり、サイズが大きくなるのに加え、部品点数が増えてコストが高くなるという課題があった。
【０００９】
これらの事からダンパに求められる課題として、必要な減衰特性を確保しつつ、小型で振動代が小さく低コストな物が求められている。またダンパ自体の構造が簡単であり、ばねや余分な固定部材・緩衝部材を使用しないことが求められる。
また方向によってダンパの減衰特性を異ならせる場合においても、ダンパの１次共振周波数と光ヘッドの１次共振周波数が重ならないような配慮が可能で、かつダンパの各方向の１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数に対し高い側もしくは低い側のどちら側にすべきか明確にする必要がある。
【００１０】
一方、ミニディスクのドライブ装置などのように、メモリを介して再生を行う構成においては、不連続で衝撃的な振動はメモリ経由の再生により、音切れの発生を回避できる。そのためダンパに求められる減衰特性を主に連続的に発生する振動周波数帯域に対象を絞って防振部材の特性を調整することで、上記した複雑で大掛かりな防振構造を採らない、比較的単純なゴム系の弾性部材のみでメカニズムを支持可能なダンパ構造が利用できる可能性が高い。
【００１１】
ただし一部の安価なドライブ装置で見られるようなごく単純なちょうちん形状や鼓形のものでは、車載環境における過大な振動耐久性能が求められる環境では、大振幅が発生したとき頻繁に外側の壁と衝突が発生し内部のメカニズムにダメージを与えたり、防振部材に過度な圧縮変形や屈曲を連続的に加え続けることになり特性劣化を起こす可能性がある。また衝突後は迅速に中央付近の初期位置へ復帰させ次の振動に備えることが望ましいが、その復帰力が出しにくい欠点がある。またメカニズムの自重を支える姿勢保持バネを廃止すると、防振部材自体に常時荷重が加わるため防振部材のクリープ変形による特性劣化の対策が必要になる。
【００１２】
そのため車載用途において、ゴム系の弾性部材のみでメカニズムを支持しようとしても従来単純なダンパ構造に見られる上記の課題を解決する必要がある。
そこで、本発明はＭＤ等に用いられているメモリによる効果も考慮に入れ、上記した課題が解決でき、更に取付作業性も大幅に改善できる、廉価なディスク再生装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のディスク装置は、光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うディスク装置であって、前記光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、外部からの振動を減衰する防振部材と、前記可動ベースを前記防振部材を介して遊動自在に支持する固定ベースとからなり、前記防振部材において、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定したものである。
【００１４】
請求項２記載のディスク装置は、請求項１記載のディスク装置において、可動ベースに第１方向と略平行に設けた軸部が挿通する内円筒部と、固定ベースに固定される外枠部と、前記内円筒部と前記外枠部の間で第２方向に架設して外部からの振動を減衰する第１減衰部と、前記外枠部と前記内円筒部を第３方向に架設して外部からの振動を減衰する第２減衰部とから形成された防振部材を有するものである。
【００１５】
請求項３記載のディスク装置は、光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うものであって、光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、外部からの振動を減衰する防振部材と、前記可動ベースを前記防振部材を介して遊動自在に支持する固定ベースとからなり、前記防振部材は、可動ベースに設けた軸部が挿通する内円筒部と、内円筒部より外側に設けた外枠部と前記内円筒部との間で重力方向とは異なる第１角度をもって架設して外部からの振動を減衰する第１減衰部と、重力方向とは異なり、かつ前記第１減衰部と所定の角度をもって前記外枠部と前記内円筒部との間を架設して外部からの振動を減衰する第２減衰部とから形成されており、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定した防振部材を有するものである。
【００１６】
請求項４記載のディスク装置は、光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うものであって、光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、前記可動ベースの前記軸部が挿通する内円筒部を形成し、内円筒部より外側に外枠部を形成し、前記内円筒部と前記外枠部との間を架設して外部からの振動の減衰を行う減衰部を形成し、前記外枠部に第１溝部、及び、第２溝部を形成し、前記第１溝部と前記第２溝部との間に位置決め用の仕切り部を形成した防振部材と、前記防振部材の前記第１溝部と嵌合する第１切欠き部を形成し、前記防振部材を遊動可能に支持する固定ベースと、前記防振部材の前記第２溝部と嵌合する第２切欠き部を形成し、前記固定ベースと固着して前記位置決め用の仕切り部の挟着を行い、前記防振部材の取付位相を規制する規制部材とからなり、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定した防振部材を有するものである。
【００１７】
請求項５記載のディスク装置は、請求項２又は請求項３に記載のディスク装置において、第１減衰部、第２減衰部の少なくともいずれか一方は、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略四角形を有するものである。
【００１８】
請求項６記載のディスク装置は、請求項２又は請求項３に記載のディスク装置において、第１減衰部、第２減衰部の少なくともいずれか一方は、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略円形を有するものである。
【００１９】
請求項７記載のディスク装置は、請求項２又は請求項３に記載のディスク装置において、第１減衰部又は第２減衰部の一方は前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略四角形を有し、残る他方は前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略円形を有するものである。
【００２０】
以上の構成により、ダンパの１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数を基準に各方向で設定することにより、必要な減衰特性を確保しつつ、小型で振動代が小さく低コストな振動減衰構造とすることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の幅を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。またダンパ自体の構造が簡単であり、またメカニズムの自重を支える姿勢保持バネや余分な固定部材・緩衝部材を使用することがない。さらに前記した姿勢保持バネがない構成のため、防振部材に常時加わるメカニズム荷重による防振部材のクリープ変形に対しても強い構造とすることができる。
【００２１】
また、走行時に段差への乗り上げ等により発生する衝撃的な振動時には衝突の発生しない中央付近への復帰が早く、音飛びもメモリによって防止する。比較的実車走行時に発生頻度の大きい周波数帯域は防振部材の固有の減衰カーブにより振動を機械的に減衰し、メモリに頼ることなく音飛びを防止する。特に、ミニディスクのドライブ装置などのようにメモリを介して再生を行う構成においては、高い周波数の振動でダンパの減衰が不足し瞬間的に読み取りエラーが発生してもメモリ経由の再生により、音切れの発生を回避できる。大振幅が発生したときも外側の壁と衝突を抑え、振幅発生後は迅速に中央付近の初期位置へ復帰させ次の振動に備えることができるため、メモリ上に再生データが残っているうちに次の読み取りを再開できるためその効果を高めることができる。
【００２２】
また、第１減衰部と第２減衰部を重力方向と異なる角度をもって形成した構成では、大振幅の振動に対して第１減衰部および第２減衰部に直接引張圧縮の繰り返し変形が加わらないため、防振部材の耐久性を向上することができ、経時的に安定した減衰特性を得ることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の形成角度を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。
【００２３】
また、防振部材を固定ベースの切欠き部に挿入し、規制部材によって防振部材を挟着して固定するこてで、所望の減衰特性を得るための防振部材の位相合せのときの作業性を改善することができ、衝撃荷重が加わっても防振部材が外れることがない。また１方向のみの組み立てとなり作業性を大幅に改善することができる。また、振動の方向によって必要とされる減衰特性が異なる場合に、取付位相を規制することで信頼性の高いディスク装置を提供することができる。
【００２４】
また、第１減衰部と第２減衰部について、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面を、略四角形又は略円形とすることにより、防振部材の振動特性を各方向について最適の状態に設定することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディスク装置について図面を参照しながら説明を行う。
図１は本発明のディスク装置の第１の実施例における平面図、図２は同実施例の側面図、図３は同実施例の正面図、図４は同実施例の斜視図、図５は同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図、図６は同実施例の信号伝送系のブロック図、図７は同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図、図８は同状態の正面断面図、図９は同状態の平面断面図、図１０は第１方向の振動が加わった状態の正面断面図、図１１は第２方向に振動が加わった状態の側面図、図１２は同状態の正面断面図、図１３は第３方向に振動が加わった状態の側面図、図１４は同状態の平面断面図、図１５は第１方向の減衰特性、図１６は第２方向の減衰特性、図１７は第３方向の減衰特性、図１８は実車の振動データの周波数分析結果である。
【００２６】
図１９は本発明のディスク装置の第２の実施例における側面図、図２０は同実施例の斜視図、図２１は同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図、図２２は同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図、図２３は第２方向に振動が加わった状態の側面図、図２４は第３方向に振動が加わった状態の側面図である。
【００２７】
まず、図１〜図１８を用いて、同ディスク装置における第１の実施例に関する説明を行う。
図６を用いて、同ディスク装置の信号伝送系のブロック構成、および、メモリによる効果について説明を行う。
スピンドルモータ２のターンテーブル２ａにディスク１１が載置されると、制御回路１４がスピンドルモータ２と送りモータ１３と光ヘッド３の動作制御を行い、光ヘッド３がディスク１１から記録信号を読み取る。読み取られた記録信号は信号処理回路１５がデジタルデータに変調し、制御回路１４がメモリに当該デジタルデータを蓄積する。さらに、再生回路１７がメモリ１６からデジタルデータを読みだしてＤ／Ａ変換を行って外部出力を行う。これにより、ディスク１１に記録された信号の演奏が行われる。ここで、外部からの振動が加わると、制御回路１４による振動補正の許容範囲を超えてしまい、光ヘッド３による読み取りが正常に行えなくなる。そこで再び読み取りが再開できるまでは、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生して音途切れを防止する。
【００２８】
図１〜図５を用いて、同ディスク装置の構成について説明を行う。
可動ベース１はディスク１１を回転自在に収納したカートリッジ１０を、定位置に位置決めを行うもので、スピンドルモータ２を固定している。スピンドルモータの回転軸にはディスク１１のセンタリング、および、チャッキングを行うターンテーブル２ａを回転軸（図示せず）と同心に設け、ディスク１１の回転駆動を行っている。また、可動ベース１にはディスク１１に記録された信号の読み取りを行うべく、ディスク１１の半径方向の第１方向に光ヘッド３が移動自在にガイド軸８，９により案内支持されている。さらに、可動ベース１の両側面には円柱状の軸部１ａが４本形成されている。
【００２９】
固定ベース４を曲げ加工により形成した両側面４ａには、それぞれ略Ｕ字状の切欠き部４ｂが前後２カ所に形成されている。固定ベース４の両側面４ａはその中央で、略弧状の一対の切欠き部６ａを形成した規制部材６を固着している。このとき、規制部材６の切欠き部６ａは固定ベース４の切欠き部４ｂを延在した形状となっている。
【００３０】
ダンパ（防振部材）５は内部損失の大きいゴム材料などからなり、光ヘッド３の移動方向（第１方向）と同方向にトラバースメカの軸部１ａを挿入するために孔加工を施した内円筒部５ａを形成し、内円筒部５ａと同心なる外枠部５ｂを形成している。内円筒部５ａと外枠部５ｂとの間には、ディスク１１の信号記録面（番号で図示せず）と垂直な方向（第２方向）に幅Ａ１の第１減衰部５ｆ，５ｇを架設し、光ヘッド３の移動方向に直交しディスク１１の信号記録面に平行な方向（第３方向）に幅Ａ２の第２減衰部５ｈ，５ｉを架設している。さらに、第１減衰部５ｆ，５ｇと第２減衰部５ｈ，５ｉのそれぞれの間には薄膜部５ｊを形成している。この様に第１の実施例では、第１減衰部５ｆ，５ｇと第２減衰部５ｈ，５ｉが互いに略垂直な十字型構造をとっている。
【００３１】
また、ダンパ５の外枠部５ｂの下側には固定ベース４の切欠き部４ｂと同形状なるＵ字状の第１溝部５ｃを形成し、外枠部５ｂの上側には規制部材６の切欠き部６ａと同形状なる円弧状の第２溝部５ｄを形成し、第１溝部５ｃと第２溝部５ｄとの間には一対の位置決め用の仕切り部５ｅを形成している。ダンパ５を固定ベース４の切欠き部４ｂに挿入し、規制部材６を固定ベース４の側面４ａに締結すると、固定ベース４の切欠き部４ｂに第１溝部５ｃが嵌合し、規制部材６の切欠き部６ａに嵌合し、固定ベース４の側面４ａと規制部材６との間で位置決め用の仕切り部５ｅが挟着される。
【００３２】
これにより、ダンパ５の固定ベース４からの外れを防止し、後述するダンパ５の減衰特性を方向によって異ならせる場合に、ダンパ５の取付位相を規制することができ、ダンパ５が自然に動くことがなく、各方向で最適な減衰特性が選られるとともに、良好な減衰特性の再現性が得られる。さらに、ダンパ５の組立を１方向のみで行うため、作業性も良くなる上に、組立時に装置の姿勢を変えるなどの不要な工数を削減することができる。
【００３３】
次に、ダンパ５による振動の減衰効果に関する説明を行う。
まず、実際に自動車で走行した時の振動を、周波数と振動レベルとの関係で分析すると、図１８に示す様に、１０Ｈｚ近辺と７０〜２００Ｈｚの帯域で振動が大きいという結果が得られた。また、図１５〜１７は、横軸で加振周波数、縦軸に固定ベース４の加振加速度に対する可動ベース１上の発生加速度との関係（減衰特性）はある周波数で共振点をもつ関係となっている。
【００３４】
図１８の分析結果を元に、７０〜２００Ｈｚの振動を減衰させるために、第１〜第３方向の全方向において、ダンパ５の１次共振周波数を６０Ｈｚ以下に抑えている（図１５〜図１７）。ここで、第１方向（トラッキング方向）は光ヘッド３が移動しディスク１１に記録された情報トラックに追随する方向で、他の方向と比較して外部からの振動に弱く音飛びが発生しやすい。また、第２方向（フォーカス方向）は可動ベース１の自重を受け持つ重力方向で、比較的大きな振動が発生しやすい。さらに、第３方向（タイムベース方向）はカートリッジ１０を着脱する方向で、外部から直接荷重が加わる方向である。また、第２方向および第３方向では、第１方向と比較して外部からの振動に強く音飛びが発生しにくい。
【００３５】
以上のことから、第１方向では、光ヘッド３の１次共振周波数ｆｏ１ｈに対して、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ１ｄを低く設定している（図１５）。これにより、外部からの振動に対して一番弱い第１方向に関しては、低域から高域までの周波数の振動を機械的に減衰させて音飛びを防止している。
また、第２方向では、光ヘッド３の１次共振周波数ｆｏ２ｈに対して、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高く設定している（図１６）。これにより、比較的大きい振動に関しては、ディスク１１からのデータの読み取りが不能になるが、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。さらに、１次共振周波数ｆｏ２ｈを高く設定することにで耐荷重性が良くなるため、位置精度およびクリープ性の向上が図られる。これにより、可動ベース１の自重をダンパ５のみで支持することができ、可動ベース１を支持するためのバネが不要となる。
【００３６】
また、第３方向では、光ヘッド３の１次共振周波数ｆｏ３ｈに対して、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ３ｄを高く設定している（図１７）。これにより、比較的大きい振動に関しては、ディスク１１からのデータの読み取りが不能になるが、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。さらに、１次共振周波数ｆｏ２ｈを高く設定することにで耐荷重性が良くなるため、位置精度およびクリープ性の向上が図られ、カートリッジ１０を着脱する際にも可動ベース１が所定以上に動かされることなくダンパ５のみで力を受けることができる。これにより、可動ベース１を支持するためのバネが不要となるうえ、可動ベース１をロックする機構も不要となる。
【００３７】
また、第１〜第３方向において、ダンパ５の１次共振周波数を光ヘッド３の１次共振周波数に対してずらすことにより、光ヘッド３が外部からの振動に対して不用意に共振することがなく、読み取りミスを未然に防止することができる。また、より内部損失の大きいゴム材料などを用いることにより、減衰特性の共振倍率を低く抑えて、外部からの振動を減衰効果を高めることができる。
【００３８】
また、ダンパ５の１次共振周波数を調整する場合には、第１減衰部５ｆ，５ｇの幅Ａ１、および、第２減衰部５ｈ，５ｉの幅Ａ２を変えることによって、簡単に所望の減衰特性を得ることができる。例えば、図７において、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄや第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを大きくするには、幅Ａ１や幅Ａ２を大きくすればよい。逆に、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄや第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを小さくするには、幅Ａ１や幅Ａ２を小さくすればよい。このとき、第１減衰部５ｆ，５ｇや第２減衰部５ｈ，５ｉの厚みを変更すれば一層効果的である。
【００３９】
次に、図７〜図１４を用いて、外部からの振動が加わった状態における説明を行う。
図１０において、第１方向に振動が加わると、第１減衰部５ｆ，５ｇ、および、第２減衰部５ｈ，５ｉの複合作用によってストロークＬ１の範囲で振動を減衰している。また、衝撃荷重が加わりＬ１以上のストロークで可動ベース１が移動しても、可動ベース１の側面は外枠部５ｂと当接し、外枠部５ｂが若干変形することで衝撃荷重を緩和しており、第１減衰部５ｆ，５ｇ、および、第２減衰部５ｈ，５ｉが座屈することはない。ここで、第１減衰部５ｆ，５ｇ、および、第２減衰部５ｈ，５ｉは、図１０のように引張変形のみとなるため、比較的低いバネ定数で変形が行われ、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ１ｄを低くして高周波数帯域の振動を効果的に減衰することができる。
【００４０】
また、図１１および図１２において、第２方向に振動が加わると、第２減衰部５ｈ，５ｉは斜めに引張変形し、第１減衰部５ｆ，５ｇは圧縮と引張の繰り返し変形を起こす。ここで、小振幅の振動の時には、図１２（ａ）に示す様に圧縮変形による減衰が主となり、大振幅の振動時には、図１２（ｂ）に示す様に曲げ変形による減衰が主となる。さらに、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これによって、実車で走行したときに凹凸道で生じる衝撃的な力が加わっても、第１減衰部５ｆ，５ｇが座屈することはない。また、常時加わるメカニズム荷重に対してのクリープ変形を低く抑えることができる。ここで、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これによって、実車で走行したときに凹凸道で生じる衝撃的な力が加わっても、第１減衰部５ｆ，５ｇが座屈することはない。また、常時加わるメカニズム荷重に対してのクリープ変形を低く抑えることができる。
【００４１】
さらに、図１３および図１４において、第３方向に振動が加わると、第１減衰部５ｆ，５ｇは斜めに引張変形し、第２減衰部５ｈ，５ｉは圧縮と引張の繰り返し変形を起こす。ここで、小振幅の振動の時には、図１４（ａ）に示す様に圧縮変形による減衰が主となり、大振幅の振動時には、図１４（ｂ）に示す様に曲げ変形による減衰が主となる。ここで、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ３ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これにより、カートリッジ１０が装置内に挿入された時などの押し込み力に対しても、第２減衰部５ｈ，５ｉが座屈することはない。
【００４２】
この様な十字型の減衰部の構造にすることで、外部から比較的大きな力が加わりやすい第２方向や第３方向に対しては、１次共振周波数を高くつまり硬くすることで、座屈に対して強い構造とすることができる。
また、オイルダンパに比べて十字型構造の減衰部５ｆ〜５ｉは振動により大きな変形を受け、微小な変形時より大きな反発力が作用し、初期位置である中央付近に即座に戻ろうとする。このことにより、比較的大きい振動が加わりディスク１１からのデータの読み取りが不能になった場合でも、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、次の振動に備えることができ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。
【００４３】
次に、図１９〜２４を用いて、同ディスク装置における第２の実施例に関する説明を行う。
ダンパ（防振部材）１８は内部損失の大きいゴム材料などからなり、光ヘッド３の移動方向（第１方向）と同方向にトラバースメカの軸部１ａを挿入するために孔加工を施した内円筒部１８ａを形成し、内円筒部１８ａと同心なる外枠部１８ｂを形成している。内円筒部１８ａと外枠部１８ｂとの間には、ディスク１１の信号記録面（番号で図示せず）と垂直な重力方向（第２方向）に対して角度Ｂ１をもって第１減衰部１８ｆ，１８ｇを架設し、重力方向（第２方向）に対して角度Ｂ２をもって第２減衰部１８ｈ，１８ｉを架設している。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇと第２減衰部１８ｈ，１８ｉのそれぞれの間には薄膜部１８ｊを形成している。このように第２の実施例では、各減衰部１８ｆ〜１８ｉを重力方向に対して角度をもって形成したＸ字型構造をとっている。
【００４４】
また、ダンパ１８の外枠部１８ｂの下側には固定ベース４の切欠き部４ｂと同形状なるＵ字状の第１溝部１８ｃを形成し、外枠部１８ｂの上側には規制部材６の切欠き部６ａと同形状なる円弧状の第２溝部１８ｄを形成し、第１溝部１８ｃと第２溝部１８ｄとの間には一対の位置決め用の仕切り部１８ｅを形成している。ダンパ１８を固定ベース４の切欠き部４ｂに挿入し、規制部材６を固定ベース４の側面４ａに締結すると、固定ベース４の切欠き部４ｂに第１溝部１８ｃが嵌合し、規制部材６の切欠き部６ａに嵌合し、固定ベース４の側面４ａと規制部材６との間で位置決め用の仕切り部１８ｅが挟着される。これにより、ダンパ１８の固定ベース４からの外れを防止するとともに、ダンパ１８の取付位相を規制している。
【００４５】
また、ダンパ１８の１次共振周波数を調整する場合には、第１減衰部１８ｆ，１８ｇの形成角度Ｂ１、および、第２減衰部１８ｈ，１８ｉの形成角度Ｂ２を変えることによって、簡単に所望の減衰特性を得ることができる。 例えば、図２２において、角度Ｂ１や角度Ｂ２を小さくすると、第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを大きく、または、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄを小さくすることができる。逆に、図２２において、角度Ｂ１や角度Ｂ２を大きくすると、第２方向の１次共振周波数ｆｏ２ｄを小さくでき、第１方向の１次共振周波数ｆｏ１ｄを大きくすることができる。
【００４６】
次に、図２３〜図２４を用いて、外部からの振動が加わった状態における説明を行う。
最初に、第１方向の振動に関しては、前述した第１の実施例において図１０を用いての説明と同様の作用のため、容易に類推できるためここでの説明は省略する。
【００４７】
また、図２３において、第２方向に振動が加わると、第１減衰部１８ｆおよび第２減衰部１８ｈは斜めに引張変形を起こし、第１減衰部１８ｇおよび第２減衰部１８ｉは曲げを伴った圧縮変形を起こす。同時に、４カ所の薄膜部１８ｊは第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉの変形に伴ってそれぞれ変形する。ここで、内円筒部１８ａがＬ２だけ動かされても薄膜部１８ｊは塑性変形をすることない厚みに設定されているため、薄膜部１８ｊに亀裂などが発生することがない。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉは、それぞれ第２方向に対して斜めに形成されているため、図７に示す第１の実施例に比べて応力を緩和することができダンパの耐久性を向上することができる。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉは曲げ変形と圧縮引張変形の両方により、ダンパ５の１次共振周波数ｆｏ２ｄを高くしてバネ定数が高くすることができ、外部からの力に対して強くすることができる。これによって、実車で走行したときに凹凸道で生じる衝撃的な力が加わっても、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉが座屈することはない。
【００４８】
また、図２４において、第３方向に振動が加わると、第１減衰部１８ｆおよび第２減衰部１８ｉは斜めに引張変形を起こし、第１減衰部１８ｇおよび第２減衰部１８ｈは曲げを伴った圧縮変形を起こす。同時に、４カ所の薄膜部１８ｊは第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉの変形に伴ってそれぞれ変形する。ここで、内円筒部１８ａがＬ３だけ動かされても薄膜部１８ｊは塑性変形をすることない厚みに設定されているため、薄膜部１８ｊに亀裂などが発生することがない。さらに、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉは、それぞれ第２方向に対して斜めに形成されているため、図７に示す第１の実施例に比べて応力を緩和することができダンパの耐久性を向上することができる。ここで、引張圧縮と曲げを伴う変形となるため、ダンパ１８の１次共振周波数ｆｏ３ｄを高くしてバネ定数が高くすることで、外部からの力に対して強くすることができる。これにより、カートリッジ１０が装置内に挿入された時などの押し込み力に対しても、第１減衰部１８ｆ，１８ｇおよび第２減衰部１８ｈ，１８ｉが座屈することはない。
【００４９】
以上の第２の実施例の様なＸ字型構造のダンパ１８により、第１の実施例の様な十字型構造のダンパ５に比べて、常時加わるメカニズム荷重に対してのクリープ変形に関しては若干劣るものの、各減衰部が重力方向に対して斜めに形成されているため応力が各減衰部に分散され、座屈が発生しにくく安定した経年的に安定した減衰特性を得ることができる。
【００５０】
また、オイルダンパに比べてＸ字型構造の減衰部１８ｆ〜１８ｉは振動により大きな変形を受け、微小な変形時より大きな反発力が作用し、初期位置である中央付近に即座に戻ろうとする。このことにより、比較的大きい振動が加わりディスク１１からのデータの読み取りが不能になった場合でも、メモリ１６内に蓄積されたデータを再生する間に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が迅速になされ、次の振動に備えることができ、正常にディスク１１からのデータの読み取りが可能な状態となる。
【００５１】
従来のオイルダンパ（図示せず）では外部からの振動を減衰させるために、ダンパの１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数に対して低く設定していた。そのため、減衰動作において大きな振動代が必要であり、大きな振動が加わった場合に、衝突の発生しにくい中央付近への復帰に長い時間を必要としていた。さらに、可動ベース１の自重をダンパのみで支持することができなかったため、バネが別途必要であった。さらに、カートリッジ１０を着脱する動作において可動ベース１が動きやすいため、着脱動作時に可動ベース１を固定するロック機構が必要であった。
【００５２】
それに対して、本発明における第１または第２の実施例では、比較的耐振特性で不利な第１方向ではダンパ５または１８の１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数より低くして、外部からの振動をより減衰させ、音飛びを機械的な減衰で防止している。それに対して、比較的耐振特性で有利な第２方向および第３方向の１次共振周波数を高くすることにより、振動代が小さくて済み、可動ベース１を支持するためのバネが不要となり、可動ベース１をロックする機構も不要となる。以上のことから、ダンパ５または１８を単純なゴム材料からなる低コストかつ小型のもので構成し、それに附随する部品も不要となり装置全体としても低コストかつ小型なものにすることができる。
【００５３】
なお、第１及び第２の実施例において、ダンパ５及び１８の第１及び第２減衰部５ｆ、５ｇ、５ｈ、５ｉ、１８ｆ、１８ｇ、１８ｈ、１８ｉは、内円筒部５ａ、１８ａから外枠部５ｂ、１８ｂに向かう半径方向に直交する横断面の形状を、図２５（ａ）に示すように略四角形としているが、この横断面の形状は図２５（ｂ）に示すように略円形としてもよい。また、第１減衰部又は第２減衰部の一方の横断面形状を略四角形とし、残る他方の横断面形状を略円形としてもよい。このように、第１減衰部と第２減衰部の横断面形状を適宜に設定することで、各方向の減衰特性を細かく調整することができる。
【００５４】
さらに、図２６に示すように、規制部材６には、ダンパ５に対向する部分を加工し、ダンパ５の内円筒部５ａに所定の間隔をあけて対向する第２方向規制部２０を設け、この第２方向規制部２０で、ダンパ５の第２方向の移動量を所定の範囲に規制してもよい。この場合、可動ベース１及び光ヘッド３に作用する第２方向の衝撃が及び変形が緩和されるので、同方向の振動によるダンパ５の疲労が軽減される。
【００５５】
【発明の効果】
以上の構成により本発明によれば、ダンパの１次共振周波数を光ヘッドの１次共振周波数を基準に各方向で設定することにより、必要な減衰特性を確保しつつ、小型で振動代が小さく低コストな振動減衰構造とすることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の幅を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。またダンパ自体の構造が簡単であり、またメカニズムの自重を支える姿勢保持バネや余分な固定部材・緩衝部材を使用することがない。さらに前記した姿勢保持バネがない構成のため、防振部材に常時加わるメカニズム荷重による防振部材のクリープ変形に対しても強い構造とすることができる。
【００５６】
また、走行時に段差への乗り上げ等により発生する衝撃的な振動時には、衝突の発生しにくい中央付近への復帰が早く、音飛びもメモリによって防止する。比較的実車走行時に発生頻度の大きい周波数帯域は防振部材の固有の減衰カーブにより振動を機械的に減衰し、メモリに頼ることなく音飛びを防止する。特に、ミニディスクのドライブ装置などのようにメモリを介して再生を行う構成においては、高い周波数の振動でダンパの減衰が不足し瞬間的に読み取りエラーが発生してもメモリ経由の再生により、音切れの発生を回避できる。大振幅が発生したときも外側の壁と衝突を抑え、振幅発生後は迅速に中央付近の初期位置へ復帰させ次の振動に備えることができるため、メモリ上に再生データが残っているうちに次の読み取りを再開できるためその効果を高めることができる。
また、第１減衰部と第２減衰部を重力方向と異なる角度をもって形成した構成では、大振幅の振動に対して第１減衰部および第２減衰部に直接引張圧縮の繰り返し変形が加わらないため、防振部材の耐久性を向上することができ、経時的に安定した減衰特性を得ることができる。また、第１減衰部と第２減衰部の形成角度を変えることで簡単に所望の減衰特性を得ることができる。
【００５７】
また、防振部材を固定ベースの切欠き部に挿入し、規制部材によって防振部材を挟着して固定するこてで、所望の減衰特性を得るための防振部材の位相合せのときの作業性を改善することができ、衝撃荷重が加わっても防振部材が外れることがない。また１方向のみの組み立てとなり作業性を大幅に改善することができる。また、振動の方向によって必要とされる減衰特性が異なる場合に、取付位相を規制することで信頼性の高いディスク装置を提供することができる。
【００５８】
さらに、第１減衰部、第２減衰部の、内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面を、略四角形又は略円形とすることによっても、各方向に対する防振部材の減衰特性を適正状態に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク装置の第１の実施例における平面図
【図２】同実施例の側面図
【図３】同実施例の正面図
【図４】同実施例の斜視図
【図５】同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図
【図６】同実施例の信号伝送系のブロック図
【図７】同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図
【図８】同状態の正面断面図
【図９】同状態の平面断面図
【図１０】第１方向に振動が加わった状態の正面断面図
【図１１】第２方向に振動が加わった状態の側面図
【図１２】同状態の正面断面図
【図１３】第３方向に振動が加わった状態の側面図
【図１４】同状態の平面断面図
【図１５】第１方向の減衰特性を示す図
【図１６】第２方向の減衰特性を示す図
【図１７】第３方向の減衰特性を示す図
【図１８】実車の振動データの周波数分析結果を示す図
【図１９】第２の実施例における側面図
【図２０】同実施例の斜視図
【図２１】同実施例の防振部材の取付に関わる分解斜視図
【図２２】同実施例におけるダンパの無負荷状態での側面図
【図２３】第２方向に振動が加わった状態の側面図
【図２４】第３方向に振動が加わった状態の側面図
【図２５】第１及び第２減衰部の横断面図
【図２６】第２方向規制部を設けた規制部を含むディスク装置の部分分解斜視図
【符号の説明】
１ 可動ベース
２ スピンドルモータ
３ 光ヘッド
４ 固定ベース
４ａ 側面
４ｂ 切欠き部
５ 防振部材
５ａ 内円筒部
５ｂ 外枠部
５ｃ 第１溝部
５ｄ 第２溝部
５ｅ 位置決め用の仕切り部
５ｆ，５ｇ 第１減衰部
５ｈ，５ｉ 第２減衰部
５ｊ 薄膜部
６，７ 規制部材
６ａ，７ａ 切欠き部
１０ カートリッジ
１１ ディスク
１８ 防振部材
１８ａ 内円筒部
１８ｂ 外枠部
１８ｃ 第１溝部
１８ｄ 第２溝部
１８ｅ 位置決め用の仕切り部
１８ｆ，１８ｇ 第１減衰部
１８ｈ，１８ｉ 第２減衰部
１８ｊ 薄膜部
Claims (7)
- 光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うディスク装置であって、
前記光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、
外部からの振動を減衰する防振部材と、
前記可動ベースを前記防振部材を介して遊動自在に支持する固定ベースとからなり、
前記防振部材において、前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定したディスク装置。 - 可動ベースに第１方向と略平行に設けた軸部が挿通する内円筒部と、固定ベースに固定される外枠部と、前記内円筒部と前記外枠部の間で第２方向に架設して外部からの振動を減衰する第１減衰部と、前記外枠部と前記内円筒部を第３方向に架設して外部からの振動を減衰する第２減衰部とから形成された防振部材を有する請求項１記載のディスク装置。
- 光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うものであって、
前記光ヘッドを移動自在に設けた可動ベースと、
外部からの振動を減衰する防振部材と、
前記可動ベースを前記防振部材を介して遊動自在に支持する固定ベースとからなり、
前記防振部材は、可動ベースに設けた軸部が挿通する内円筒部と、内円筒部より外側に設けた外枠部と前記内円筒部との間で重力方向とは異なる第１角度をもって架設して外部からの振動を減衰する第１減衰部と、重力方向とは異なり、かつ前記第１減衰部と所定の角度をもって前記外枠部と前記内円筒部との間を架設して外部からの振動を減衰する第２減衰部とから形成されており、
前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定したディスク装置。 - 光ヘッドによりディスクの信号記録面から読み取った信号をメモリに一旦格納した後、前記メモリから排出した信号の再生を行うものであって、
前記光ヘッドを移動自在に設け、軸部を設けた可動ベースと、
前記可動ベースの前記軸部が挿通する内円筒部を形成し、内円筒部より外側に外枠部を形成し、前記内円筒部と前記外枠部との間を架設して外部からの振動の減衰を行う減衰部を形成し、前記外枠部に第１溝部、及び、第２溝部を形成し、前記第１溝部と前記第２溝部との間に位置決め用の仕切り部を形成した防振部材と、
前記防振部材の前記第１溝部と嵌合する第１切欠き部を形成し、前記防振部材を遊動可能に支持する固定ベースと、
前記防振部材の前記第２溝部と嵌合する第２切欠き部を形成し、前記固定ベースと固着して前記位置決め用の仕切り部の挟着を行い、前記防振部材の取付位相を規制する規制部材とからなり、
前記光ヘッドが移動する第１方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第１方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より低く設定し、前記信号記録面に対して略垂直なる第２方向の前記防振部材の１次共振周波数を前記第２方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定し、前記光ヘッドが移動する前記第１方向に対 して略垂直で前記信号記録面に対して略平行なる第３方向の１次共振周波数を前記第３方向の前記光ヘッドの１次共振周波数より高く設定したディスク装置。 - 前記第１減衰部、第２減衰部の少なくともいずれか一方は、前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略四角形を有する請求項２又は３のディスク装置。
- 前記第１減衰部、第２減衰部の少なくともいずれか一方は、前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略円形を有する請求項２又は３のディスク装置。
- 前記第１減衰部又は第２減衰部の一方は前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略四角形を有し、残る他方は前記内筒部から外枠部に向かう方向と直交する横断面が略円形を有する請求項２又は３のディスク装置。
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