JP3659612B2 - バランス補正装置及びこれを備えた回転装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータ等の回転装置に取り付けられ、その回転時におけるアンバランスを修正するバランス補正装置及びこれを備えた回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モータには各種のものがあり、そのひとつにデータの記録・再生を行うための記録ディスク駆動用のものがある。そして、その記録ディスクには、ＣＤ、ＦＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等種々のものがある。これらの記録ディスクは、記録・再生方式やデータ容量、回転速度、記録密度等の仕様あるいはディスクの材料、価格が異なるため、各ディスクごとにそれを駆動するモータとして種々のものが存在する。
【０００３】
近年、電子情報が文字から画像へと移行し、それに伴う情報の高度化、大容量化によって、その情報を大量にかつ素早く記録・再生ができること、更には低コストであることなどが記録ディスク及びこれを駆動する駆動装置に対して要求されている。
【０００４】
例えばＣＤの場合、当初は音楽再生用として登場したが、その利点を生かしＣＤ−ＲＯＭとしてコンピュータ用へと用途が拡大した。これにより、データ容量が増大し、動作時間（シークタイム）の短縮化と共に記録ディスク側を速く回転させること、即ち記録ディスク駆動用モータが高速化されるに至り、最近では音楽用ＣＤを基準速度として、２０倍速を超えるものが実現化されている。
【０００５】
ところで、従来の記録ディスク駆動用モータの具体的構成について図１１を参照して説明する。
【０００６】
図１１に示すように、シャーシ等の固定部材１に形成された開口にほぼ円筒状を成す保持部材２の下端部が嵌着され、保持部材２の底面開口部が閉塞板３により閉塞され、スラスト受４が閉塞板３上に載置されて保持部材２内の底部に配設され、滑り軸受５が保持部材２の内側に嵌着されている。
【０００７】
更に、保持部材２の外側にはコア７ａが嵌着され、このコア７ａに巻線７ｂが巻装されステータ７を構成している。また、シャフト８が滑り軸受５に嵌入され、その下端がスラスト受け４に当接し上端部が保持部材２の上方に突出して配設されている。シャフト８の上端部にはアルミニウム等の非磁性材から成るハブ部材９が嵌着され、鉄等の磁性材から成る回転部材であるヨーク部材１０がハブ部材９に取り付けられている。
【０００８】
このヨーク部材１０は、ほぼ円板状の基部とこの基部の周縁に下方に垂下して一体形成された垂下部とにより構成され、その基部の中央部に形成された開口の周りの部分がハブ部材９の下端部に加締めにより取り付けられている。更に、駆動用マグネット１１がヨーク部材１０の垂下部の内側に嵌入され、ステータ７に相対向する位置に配設されている。
【０００９】
また図１１に示すように、ハブ部材９の外側にターンテーブル部１３が形成され、このハブ部材９の中央にこの上面とほぼ同一面を形成するようにクランプマグネット１４が埋設され、このクランプマグネット１４により図示しない駆動装置側のディスク押圧手段が磁気吸引されて記録ディスクＤが固定される。そして、ステータ７の巻線７ｂへの電流の通流方向が制御されてステータ７が回転磁界を発生し、この回転磁界と駆動用マグネット１１との静磁界との吸引及び反発の繰り返しによって、静止状態のステータ７に対して駆動用マグネット１１、ヨーク部材１０、ハブ部材９及びシャフト８が回転し、これによりターンテーブル部１３及び記録ディスクＤが一定方向に回転する。
【００１０】
ところで、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録ディスクＤでは、その記録面と反対側の面に様々な印刷がなされ、印刷に使用されるインクの重量に起因して記録ディスクＤの回転時に重量バランスの偏り（アンバランス）を生じ、モータの回転振れの原因となることがある。これは、上述したモータの高速化により、微量なインクの重量でさえも影響を及ぼすようになっているという背景によるためである。またモータの高速化は、それまで問題にはならなかったような各部の寸法誤差によるアンバランスをも招来する。
【００１１】
そこで、このようなアンバランスを補正するバランス補正装置として、従来例えば図１１に示すように、ハブ部材９におけるターンテーブル部１３の下面とヨーク部材１０の基部とで環状空間の収容部１６を形成し、この収容部１６に複数個の球体１７を周方向に移動自在に収容することが行われている。このとき、アンバランス補正の広範囲化、高精度化を図るために、複数の収容部１６を同心に形成し、各収容部１６にそれぞれ複数個の球体１７を収容し、各収容部１６内を各球体１７が周方向に移動するようにしたものも提案されている。
【００１２】
このような構成によると、記録ディスクＤを載置した状態でモータが所定の回転速度に到達すると、各球体１７がアンバランス位置と対称な位置に移動し、モータのアンバランスが各球体１７により補正されて回転振れを防止することができるのである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したバランス補正装置を備えたモータは、モータが起動してからそのバランス補正装置が作用する所定の回転数までの間においては、球体１７は収容部１６内を周方向や径方向に振動を拡大する位置に転動するため、モータの不安定な回転が一層助長されるといった問題がある。
【００１４】
更に、そのモータが例えば上記したような記録ディスク駆動用モータから成るＣＤ−ＲＯＭ駆動装置を搭載したノートパソコンのように、携帯或いは移動可能な状況下で使用される場合には、外力により収容部１６内の球体１７同士が衝突し、或いは球体１７が収容部１６の内周面に衝突するので、携帯或いは移動中に耳障りな不快音が生じるといった問題もある。
【００１５】
また従来、モータ等の各種回転装置に着脱自在に装着が可能なバランス補正装置はなく、各回転装置毎にバランス補正装置を組み込まなければならず、組立作業の煩雑化を招くという問題もある。
【００１６】
更に、ノートパソコンに装備されたＣＤ−ＲＯＭ等の記録ディスク駆動用モータでは、回転装置及びバランス補正装置をより小型化する必要がある。
【００１７】
この発明が解決しようとする第１の課題は、モータ等の回転装置に着脱自在に装着が可能で、アンバランスを補正し、しかもバランス体の不要な移動に関連する不具合が生じることのない汎用性を有し、かつ小型化が可能なバランス補正装置を提供することにある。
【００１８】
また、この発明が解決しようとする第２の課題は、バランス体の不要な移動に関連する不具合が生じないようにして良好なバランス補正を行え、かつ小型化が可能なバランス補正装置を備えた回転装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記した第１の課題を解決するために、本発明におけるバランス補正装置は、回転軸に連動して回転する第１部材と、前記第１部材の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動自在に設けられた第２部材と、前記両部材の間に前記回転軸と同心の環状に形成された移動路と、前記移動路内を周方向に移動自在に前記移動路に収容されたバランス体と、前記第１部材と同軸に設けられ前記第１部材に対して相対的に双方向に回転する回転体と、前記回転体の前記第１部材に対する相対的な回転を前記軸方向への直線的な移動に変換して前記第２部材に伝達する変換手段と、前記回転体にそれぞれ径方向に移動自在に且つ前記回転体の中心方向に付勢して設けられ前記回転体に連動して回転する作動体と、両端が前記第１部材と前記回転体とに係止して設けられ前記第１部材に対する前記回転体の相対的な回転により前記第１部材及び前記回転体の間に回転ずれが生じたときに前記回転体を付勢する渦巻きばねと、前記第１部材に設けられ前記作動体が遠心力によりその付勢方向と反対方向に移動したときに前記作動体に係合して前記回転体を前記第１部材の回転に追従させる追従手段とを備え、前記第２部材の前記一方向への移動により、前記両部材間に前記バランス体を挟持して前記バランス体を拘束状態に保持し、前記第２部材の前記他方向への移動により、前記バランス体を拘束状態から解放して前記バランス体を移動可能な状態にするようにしている。
【００２０】
このような構成によれば、第１部材の回転が始動すると、回転体が慣性力により第１部材に対して相対的に回転し、この回転体の回転が変換手段により第２部材に伝達されて第２部材が他方向、即ち第１部材の回転の軸方向に沿って第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動可能になり、バランス体がアンバランスを補正する位置に移動する。
【００２１】
このとき、第１部材が始動してからその回転数が所定回転数になるまでの間、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させるように渦巻きばねの復元力を設定しておくことで、所定回転数になるまでは回転体が第１部材と一緒に回転してバランス体を第１、第２部材により挟持して拘束したままの状態に維持することができる。そして、第１部材の回転数が所定回転数を超えると、回転体に働く慣性力の作用により、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させることができず、回転体は第１部材の回転に追随できなくなり、上記したように慣性力により回転体が第１部材に対して相対的に回転し始めて第２部材が第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動できるようになる。
【００２２】
次に、回転体が第１部材に対して相対的に回転することで、第１部材と回転体との間に生じる回転ずれが大きくなり、それに伴って渦巻きばねに発生する復元力が増加し、この復元力が回転体の慣性力を一致すると回転体が第１部材に連動して回転するようになり、第２部材はそれ以上は他方向に移動することはなく、バランス体が第１、第２部材による挟持から解放された状態のまま、回転体及び第２部材が第１部材と一緒に回転する。
【００２３】
更に、このように回転体が第１部材と一緒に回転するのに伴って作動体に遠心力が働き、この遠心力が作動体に作用している回転体の中心方向への付勢力を上回ると、作動体が回転体の径方向を外方に向かって移動し、やがて作動体が追従手段に係合して回転体が第１部材に完全に追従して回転する。
【００２４】
その後、第１部材の回転が定速になると、回転体に働く慣性力が小さくなって渦巻きばねの復元力のみが回転体に作用することになるため、この復元力は、回転体と第１部材との回転ずれをなくすように、回転体が第１部材に対し始動時とは逆方向に相対回転して第２部材を始動時と逆方向（一方向）、つまり第１部材との間にバランス体を挟持する方向に移動させるように作用するが、上記したように作動体の追従手段との係合により、回転体の第１部材に対する始動時とは逆方向への相対回転が阻止され、両部材によりバランス体が挟持されることはない。
【００２５】
次に、第１部材及び回転体が定速回転する状態から減速を始め、作動体に働く遠心力が作動体に作用している中心方向への付勢力を下回るまで第１部材及び回転体の回転数が低下すると、作動体の追従手段との係合が解除されて作動体が回転体の径方向を内方に向かって移動し始める。これと同時に、回転体に働く慣性力と渦巻きばねの復元力によって、回転体が第１部材に対して始動時とは逆の一方向、つまり第１部材との間にバランス体を挟持する方向に移動し、バランス体が両部材により挟持される。
【００２６】
従って、第１部材が減速を開始すると、直ぐにバランス体が両部材によって挟持されるため、バランス体はアンバランスを補正する位置で両部材により挟持されることになり、次に第１部材が始動したときには、バランス体はアンバランスを補正する位置に拘束された状態のままとなる。
【００２７】
ところで、この場合のバランス体は、複数個の球体やその他の転動体であるのが望ましい。また、移動路は第１または第２部材に形成されたリング状の凹陥部であったり、第１または第２部材に円形の仕切部材を設けることによって形成されたものであるのが好ましい。このときの移動路は、同心に複数設けられていてもよく、第１部材に形成された１つの凹陥部内を仕切って２以上の移動路を形成したり、複数の円形仕切部材により第１または第２部材間を複数に仕切ることによって形成するとよい。但し、このように複数の移動路を設ける場合には、隣接する移動路にバランス体が侵入できないようにするのが望ましい。
【００２８】
更に、ここでいう第１部材及び第２部材とは円盤状のものが望ましく、要するに上記した凹陥部を形成することを考慮した厚みを有していればよく、凹陥部を形成せずに円形仕切部材により移動路を形成する場合には薄板状であっても構わない。
【００２９】
また、作動体は、例えば円弧状を有する剛体であるのが望ましく、これら剛体から成る作動体をゴムやばねのほか、剛体を吸着する磁石等により回転体の中心方向へ付勢するようにすればよい。
【００３０】
更に追従手段は、作動体を吸着する磁石や、作動体との間の摩擦力により係合するものにより構成することができる。
【００３１】
また、本発明におけるバランス補正装置は、前記追従手段を、前記作動体に形成された凸部または凹部が嵌挿する凹部または凸部を有する部材により構成している。
【００３２】
このような構成によれば、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、磁石による吸着力や摩擦力により係合する場合に比べ、より簡単かつ確実に作動体の追従手段との係合を実現できる。
【００３３】
また、上記した第２の課題を解決するために、本発明における回転装置は、静止部材及びこの静止部材に対して回転自在に設けられた回転部材とにより構成され、前記回転部材の回転軸に連動して回転する第１部材と、前記第１部材の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動自在に設けられた第２部材と、前記第１、第２部材の間に前記回転軸と同心の環状に形成された移動路と、前記移動路内を周方向に移動自在に前記移動路に収容されたバランス体と、前記第１部材と同軸に設けられ前記第１部材に対して相対的に双方向に回転する回転体と、前記回転体の前記第１部材に対する相対的な回転を前記軸方向への直線的な移動に変換して前記第２部材に伝達する変換手段と、前記回転体にそれぞれ径方向に移動自在に且つ前記回転体の中心方向に付勢して設けられ前記回転体に連動して回転する作動体と、両端が前記第１部材と前記回転体とに係止して設けられ前記第１部材に対する前記回転体の相対的な回転により前記第１部材及び前記回転体の間に回転ずれが生じたときに前記回転体を付勢する渦巻きばねと、前記第１部材に設けられ前記作動体が遠心力によりその付勢方向と反対方向に移動したときに前記作動体に係合して前記回転体を前記第１部材の回転に追従させる追従手段とを備え、前記第２部材の前記一方向への移動により、前記第１、第２部材間に前記バランス体を挟持して前記バランス体を拘束状態に保持し、前記第２部材の前記他方向への移動により、前記バランス体を拘束状態から解放して前記バランス体を移動可能な状態にするバランス補正装置を備えている。
【００３４】
このような構成によれば、第１部材の回転が始動すると、回転体が慣性力により第１部材に対して相対的に回転し、この回転体の回転が変換手段により第２部材に伝達されて第２部材が他方向、即ち第１部材の回転の軸方向に沿って第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動可能になり、バランス体がアンバランスを補正する位置に移動する。
【００３５】
このとき、第１部材が始動してからその回転数が所定回転数になるまでの間、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させるように渦巻きばねの復元力を設定しておくことで、所定回転数になるまでは回転体が第１部材と一緒に回転してバランス体を第１、第２部材により挟持して拘束したままの状態に維持することができる。そして、第１部材の回転数が所定回転数を超えると、回転体に働く慣性力の作用により、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させることができず、回転体は第１部材の回転に追随できなくなり、上記したように慣性力により回転体が第１部材に対して相対的に回転し始めて第２部材が第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動できるようになる。
【００３６】
次に、回転体が第１部材に対して相対的に回転することで、第１部材と回転体との間に生じる回転ずれが大きくなるり、それに伴って渦巻きばねに発生する復元力が増加し、この復元力が回転体の慣性力を一致すると回転体が第１部材に連動して回転するようになり、第２部材はそれ以上は他方向に移動することはなく、バランス体が第１、第２部材による挟持から解放された状態のまま、回転体及び第２部材が第１部材と一緒に回転する。このように回転体が第１部材と一緒に回転するのに伴って作動体に遠心力が働き、この遠心力が作動体に作用している回転体の中心方向への付勢力を上回ると、作動体が回転体の径方向を外方に向かって移動し、やがて作動体が追従手段に係合して回転体が第１部材に完全に追従して回転する。
【００３７】
一方、第１部材及び回転体が定速回転する状態から減速を始め、作動体に働く遠心力が作動体に作用している中心方向への付勢力を下回るまで第１部材及び回転体の回転数が低下すると、作動体の追従手段との係合が解除されて作動体が回転体の径方向を内方に向かって移動し始める。これと同時に、回転体に働く慣性力と渦巻きばねの復元力によって、回転体が第１部材に対して始動時とは逆の一方向、つまり第１部材との間にバランス体を挟持する方向に移動し、バランス体が両部材により挟持される。
【００３８】
従って、バランス体の不要な移動に関連する不具合が生じないようにして良好なバランス補正を行え、かつ小型化が可能なバランス補正装置を備えた回転装置を提供することが可能になる。
【００３９】
また、本発明における回転装置は、前記追従手段を、前記作動体に形成された凸部または凹部が嵌挿する凹部または凸部を有する部材により構成している。
【００４０】
このようにすると、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、良好なバランス補正を行うことのできるモータ等の回転装置を提供することが可能になる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明の第１の実施形態について図１ないし図８を参照して説明する。本実施形態は、バランス補正装置を備えた回転装置としての直流モータの例であり、図１は切断正面図、図２は平面図、図３及び図４はそれぞれ一部の平面図及び斜視図、図５は他の一部をある方向から見たときの分解斜視図、図６は図５に示す異なる一部をある方向から見たときの分解斜視図、図７はある部分の斜視図、図８は更に異なる一部の変形例の斜視図である。
【００４２】
図１、図２において、２１はシャーシに固定されたプリント基板等の固定部材、２２は固定部材２１に形成された開口２３に下端部が嵌着された静止部材としてのほぼ円筒状の保持部材、２４は保持部材２２の底面開口部を閉塞した閉塞板、２５は閉塞板２４上に載置されて保持部材２２内の底部に配設されたスラスト受、２６は滑り軸受であり、保持部材２２の中心部に形成された貫通孔の内側に嵌着されている。
【００４３】
更に、２８は保持部材２２の外側に嵌着して設けられたコア２８ａ及びこのコア２８ａに巻装された巻線２８ｂから成るステータ、２９は滑り軸受２６に嵌入され下端がスラスト受け２５に当接し上端部が保持部材２２の上方に突出して配設された回転部材としてのシャフト、３０はアルミニウム等の非磁性材から成る回転部材としてのハブ部材であり、円板状の基部３０ａとこの基部３０ａの周縁に垂直に垂下して一体に形成された縁部３０ｂとにより構成され、基部３０ａの中央の透孔にシャフト２９が挿通されてハブ部材３０がシャフト２９の上端部に嵌着されている。
【００４４】
また、３１はハブ部材３０の縁部３０ｂの外側に取り付けられた鉄等の磁性材から成る第１部材としての円盤状のターンテーブル、３２はターンテーブル３１の周縁に一体的に形成された鉄等の磁性材から成る短円筒状のヨーク部材、３３は駆動用マグネットであり、ヨーク部材３２の内側に嵌入され、ステータ２８に相対向する位置に配設されている。そして、シャフト２９、ハブ部材３０、ターンテーブル３１、ヨーク部材３２及び駆動用マグネット３３が一緒に回転する。尚、ターンテーブル３１の上面には図示しない緩衝材を介して、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録ディスクが載置されるようになっている。
【００４５】
更に、３５はターンテーブル３１の下面に同軸に取り付けられた径の異なる複数の円形の仕切部材、３６は径の異なる複数の環状の移動路であり、ターンテーブル３１と、各仕切部材３５と、後述する第２部材としての押え板とにより、ターンテーブル３１の下面に形成されており、これら各移動路３６には各移動路３６内を周方向に移動自在にバランス体としての鋼球等から成る同一径の複数個の球体３７が収容されている。
【００４６】
ここで、仕切部材３５の上下方向の高さは、後述する第２部材としての押え板が下動したときに各移動路３６内それぞれにおける各球体３７が隣接する移動路３６に侵入せず、押え板が上動したときに押え板と仕切部材３５とが当たらないような寸法に設定することが好ましい。更に、球体３７が各移動路３６を占有する範囲は、各移動路３６それぞれのほぼ半周程度であることが望ましい。
【００４７】
また、３９はターンテーブル３１と同軸に設けられ保持部材２２の上端部に遊貫されてターンテーブル３１に対して相対的に双方向に回転する回転体としての円筒体、４０は変換手段としてのねじであり、ハブ部材３０の縁部３０ｂの内周面に形成された雌ねじ４０ａと、円筒体３９の外周面に形成された雄ねじ４０ｂとから成り、円筒体３９の雄ねじ４０ｂがハブ部材３０の雌ねじ４０ａに螺合することによって、ハブ部材３０及びターンテーブル３１に対して円筒体３９が軸方向（上下方向）に移動自在に取り付けられている。
【００４８】
更に、４２はハブ部材３０の内側に設けられ内終端及び外終端がそれぞれハブ部材３０の下面中央及び円筒体３９の上面に固着されターンテーブル３１及び円筒体３９の間に回転ずれが生じたときに円筒体３９を付勢する渦巻きばね、４３は第２部材としての押え板であり、ターンテーブル３１よりも若干小径の円盤状を有し、円筒体３９の下部に取り付けられて第１部材であるターンテーブル３１の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動し、ターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する。ここで、一方向及びその反対の他方向とは、ターンテーブル３１及び押え板４３間に各球体３７を挟持して拘束する方向、及びその挟持状態から各球体３７を解放する方向である。
【００４９】
また、４５は円筒体３９の下部両側に配設され円筒体３９及び押え板４３に固定された一対の梁、４６は作動体であるほぼ半円形の一対の重り体であり、両梁４５に沿い、径方向に移動自在に取り付けられており、両重り体４６は図示しないゴムやばね等により、円筒体３９の中心方向であるシャフト２９に向かう方向に付勢されている。尚、両重り体４６の付勢は、両重り体４６を吸着する磁石により行うようにしてもよい。
【００５０】
ここで、図３、図４に示すように、両重り体４６に梁４５が嵌挿する凹状の切欠部４７が形成され、この切欠部４７の中央部に、例えば円柱状のガイド体４８が下向きに植設され、梁４５にはこのガイド体４８が嵌挿する長孔４９が透設され、重り体４６の切欠部４７に梁４５が嵌り込むと同時にガイド体４８が長孔４９に嵌り込み、重り体４６が梁４５に対して径方向に移動自在に取り付けられている。
【００５１】
また、５１は短円筒状の内側レールであり、ハブ部材３０の縁部３０ｂの外側で両重り体４６の内側に配設されてターンテーブル３１の下面に固着され、図５に示すように、下部に複数の凹状の切欠部５２が形成され、両重り体４６の内周面に形成された複数の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿するようになっている。更に、ハブ部材３０の雌ねじ４０ａと円筒体３９の雄ねじ４０ｂとが締まり、円筒体３９がハブ部材３０に対して上動した状態のときに、突起５３が切欠部５２に嵌挿するような高さ位置に突起５３及び切欠部５２が各々形成されている。尚、モータの停止時に、図２中に破線で示す位置において両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿し、そのときの渦巻きばね４２の復元力がゼロとなるように、渦巻きばね４２を取り付けておく。
【００５２】
このとき、上記したように両重り体４６がシャフト２９に向かう方向に付勢されているため、モータが始動してシャフト２９の回転が次第に加速していったときに、両重り体４６に働く回転に伴う遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも小さい間は両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿して円筒体３９及び押え板４３がターンテーブル３１と一緒に回転する。そして、回転数が増して両重り体４６に働く遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも大きくなると、両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２から脱離し、両重り体４６が両梁４５に沿って外方に移動している間に、円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的に回転するようになる。
【００５３】
更に図１、図２において、５５は追従手段としての短円筒状の外側レールであり、両重り体４６の外側に配設されてターンテーブル３１の下面に固着され、図６に示すように、下部に複数の凹部としての切欠部５６が形成され、両重り体４６の外周面に形成された凸部としての複数の突起５７が形成され、遠心力により両重り体４６が両梁４５に沿って外方に移動し、両重り体４６の各突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿するようになっている。
【００５４】
このとき、内側レール５１と外側レール５５との間隔は、重り体４６の幅と突起５３、５７の突出量との和と同程度若しくは若干大きく設定されている。また、ハブ部材３０の雌ねじ４０ａと円筒体３９の雄ねじ４０ｂとが緩み、円筒体３９がハブ部材３０に対して所定量だけ下動した状態のときに、突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿するような高さ位置に突起５７及び切欠部５６が各々形成されている。
【００５５】
このように、ターンテーブル３１、各仕切部材３５、各移動路３６、各球体３７、円筒体３９、ねじ４０、押え板４３、梁４５、両重り体４６、内側レール５１及び外側レール５５により、モータのアンバランスを補正するバランス補正装置５９が構成されている。
【００５６】
次に、記録ディスクを搭載したときのモータの動作について説明する。但し、記録ディスクを搭載したモータにアンバランスがあるものとして説明する。
【００５７】
いま、同じ記録ディスクを搭載した状態でモータの一連の回転が終了した後に再びモータが始動する時には、後で詳述するように、各球体３７がアンバランスを補正する位置においてターンテーブル３１及び押え板４３との間に挟持されている。
【００５８】
そして、記録ディスクを搭載した状態でモータが再始動すると、始動後暫くは両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿しているため、円筒体３９及び押え板４３はターンテーブル３１と一緒に回転し、このときには、初めての回転でアンバランスが補正されているので、各球体３７はアンバランスを補正する位置にあってターンテーブル３１及び押え板４３により挟持されて拘束されたままとなる。
【００５９】
更に、モータの回転数が増して両重り体４６に働く回転に伴う遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも大きくなると、両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２から脱離し、両重り体４６が両梁４５に沿って外方に移動し、両重り体４６等に働く慣性力Ｆαにより円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的（ターンテーブル３１に対して反対方向）に回転するようになる。このとき、記録ディスクを搭載した状態でのモータの固有振動数に共振する共振回転数に達したときに、両重り体４６に働く遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも大きくなるように、両重り体４６に作用する付勢力を調整しておくことで、モータが共振回転数を超えるまでの間は各球体３７を拘束状態に保持しておくことができる。
【００６０】
このように、円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的に回転すると、雌ねじ４０ａ、雄ねじ４０ｂから成るねじ４０が緩んで円筒体３９及び押え板４３が下動し、押え板４３がターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する方向とは反対に移動し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持状態から解放されて各移動路３６内を移動できるようになり、各球体３７がアンバランスを補正する位置に移動する。但し、各球体３７はすでにアンバランスを補正する位置近くで挟持されているため、各球体３７が挟持状態から解放されても、各移動路３６内における各球体３７の移動は殆どない。
【００６１】
このような円筒体３９のターンテーブル３１に対する相対的な回転によって、ターンテーブル３１と円筒体３９との間に生じる回転ずれが大きくなるのに伴い、渦巻きばね４２に発生する復元力Ｆｋが増加し、この復元力Ｆｋが円筒体３９及び両重り体４６に働く慣性力Ｆαを一致すると円筒体３９がターンテーブル３１に連動して回転するようになり、押え板４３はそれより下動することはなく、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持から解放された状態のまま、円筒体３９及び押え板４３がターンテーブル３１と一緒に回転する。
【００６２】
更に、このように円筒体３９がターンテーブル３１と一緒に回転するのに伴って両重り体４６に遠心力が働き、この遠心力が両重り体４６に作用している中心方向への付勢力を上回ると、両重り体４６が円筒体３９の径方向を外方に向かって移動し始め、やがて両重り体４６の外側の突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿して係合し、円筒体３９及び押え板４３がターンテーブル３１に完全に追従して回転するようになる。
【００６３】
その後、モータが定速で回転するようになると、円筒体３９及び両重り体４６に働く慣性力Ｆαが小さくなって渦巻きばね４２の復元力Ｆｋのみが円筒体３９に作用することになるため、この復元力Ｆｋは、円筒体３９とターンテーブル３１との回転ずれを減少するように、円筒体３９がターンテーブル３１に対し始動時とは逆の方向に相対的に回転して押え板４３を始動時と反対方向、つまりターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する方向に移動させるように作用するが、上記したように両重り体４６の突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿して係合することで、円筒体３９のターンテーブル３１に対する相対的な回転が阻止され、ターンテーブル３１及び押え板４３により各球体３７が挟持されることはない。
【００６４】
従って、モータの始動直後は若干不安定な回転となるものの、各球体３７はアンバランスを補正する位置に拘束されたままであるため、各球体３７によりこの不安定な回転が助長されることはなく、しかも各球体３７同士が衝突して騒音を発生することもないため、モータは各球体３７が自由に移動できる状態で回転する場合に比べ安定して且つ静かに回転し、モータの回転数が上昇し共振回転数を超えるのに伴い、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持から解放される。これはアンバランスを補正するように作用するため、より安定して回転する。そして、モータが定速で回転する状態になっても、各球体３７はターンテーブル３１及び押え板４３による挟持から解放された状態に維持され続ける。
【００６５】
一方、モータが定速で回転している状態から減速を始め、両重り体４６に働く遠心力が両重り体４６に作用している中心方向への付勢力を下回るまでターンテーブル３１及び円筒体３９の回転数が低下すると、両重り体４６の突起５７が外側レール５５の切欠部５６から脱離してその係合状態が解除され、両重り体４６が円筒体３９の径方向を内方に向かって移動し始める。
【００６６】
これと同時に、両重り体４６に働く慣性力Ｆαと渦巻きばね４２の復元力Ｆｋによって、円筒体３９がターンテーブル３１に対して始動時とは逆方向に相対的に回転し、雌ねじ４０ａ、雄ねじ４０ｂから成るねじ４０が締まって円筒体３９及び押え板４３が上動し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３により挟持される。このとき、両重り体４６の内側の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３により挟持された状態のまま、ターンテーブル３１及び押え板４３が減速してやがて停止する。次に同じ記録ディスクを搭載したままでモータが始動したときには、各球体３７はアンバランスを補正する位置に拘束された状態のままとなる。
【００６７】
その結果、次にモータが再始動する際には、各球体３７はすでにモータのアンバランスを補正する位置に留まっていることになり、上記したように各球体３７が解放されてアンバランスを補正する位置への移動が瞬時に行われ、アンバランス補正が迅速に成される。
【００６８】
ところで、モータがバランスしている正常な場合には、モータの回転数が上昇して各球体３７が移動可能な状態になると、各球体３７はそれぞれの移動路３６内をほぼ等間隔となるように位置するため、このようにアンバランスがない場合には、球体３７自身が回転のバランスを乱さないように分布してモータは安定して回転する。なお、モータの回転後に記録ディスクの脱着を行って回転させる場合は、アンバランスの位置が変更されるので、各球体３７のアンバランスを補正する位置も変更される。それ故に、このようにして使用する場合にアンバランスが補正されるまでの時間は、同じ記録ディスクを搭載した状態（脱着なし）で使用する場合に比べて幾分長くなるが、アンバランスの補正に問題はなく、実際の記録ディスク装置の動作上の不具合はない。
【００６９】
従って、第１の実施形態によれば、モータが始動して暫くは、各球体３７をアンバランスを補正する位置に拘束された状態のまま保持できるため、従来のようにモータの始動後における球体等のバランス体の不要な移動による不安定な回転や騒音等を防止することができる。
【００７０】
また、モータの回転数が上昇して共振回転数を超えると、各球体３７の押え板４３及びターンテーブル３１による挟持状態が解除されて各球体３７が各移動路３６内を移動できるようになると、各球体３７はアンバランスを補正する位置に即座に移動し、良好なバランス補正を行うことができる。
【００７１】
更に、モータが定速で回転している状態から減速を開始すると、押え板４３が各球体３７を挟持する方向に移動し始め、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３により挟持されるため、各球体３７を次の始動時にアンバランスを補正する位置に拘束しておくことができ、モータを同じ記録ディスクを搭載したままで再始動する際において、モータの不安定さが助長されるのを防止することができると共に、各球体３７が衝突することもなく、騒音の発生を防止することができ、しかもアンバランス補正が迅速になされる。
【００７２】
更に、両重り体４６の追従手段である外側レール５５との係合を各々の突起５７及び切欠部５６により簡単に実現することができるため、磁石による吸着力や摩擦力により係合する場合に比べ、より簡単かつ確実に両重り体４６の外側レール５５との係合を実現できる。
【００７３】
このとき、球体を拘束する手段として、例えば磁石により磁性材から成る球体を吸着する方法が考えられるが、移動路が複数あるときには各移動路毎に磁石を設ける必要があるため、磁石の配置スペースを確保するのに伴って装置全体が複雑かつ大型化するのに対し、上記したように、押え板４３及びターンテーブル３１により複数の移動路３６に配設された各球体３７を一括して挟持することで、複数の移動路３６内の各球体３７を簡単に拘束することができ、モータの薄型化、小型化を図る上で非常に有利である。
【００７４】
また、円筒体３９とハブ部材３０とに作用する渦巻きばね４２の復元力Ｆｋは、円筒体３９のターンテーブル３１に対する回転ずれをある程度以上にならないように阻止する上で有効に作用するのに留まらず、この渦巻きばね４２により、停止状態のモータに何らかの外力が加わっても、円筒体３９が回転してねじ４０が勝手に緩んでしまうことを防止でき、モータが停止している間押え板４３及びターンテーブル３１による各球体３７の挟持状態を確実に維持することができる。
【００７５】
なお、第１の実施形態の変形例として、図８に示すように、内側レール５１及び外側レール５５の上部に切欠部５２、５６をそれぞれ形成してもよい。
【００７６】
また、各移動路３６に収容する各球体３７は全て同一径である必要はなく、移動路３６毎に収容する球体３７の径を変えてもよい。
【００７７】
更に、内側レール５１を設けると各球体３７の挟持、解放の制御をより確実に行えるが、内側レール５１は必ずしも設けなくてもよい。このとき、渦巻きばね４２の復元力の設定の仕方によって、内側レール５１を設けずに、モータの回転がその共振回転数になるまで各球体３７を拘束しておくことが可能になる。
【００７８】
即ち、モータが始動してその回転数が所定回転数になるまでの間、渦巻きばね４２の復元力によって円筒体３９をターンテーブル３１の回転に連動させるように渦巻きばね４２の復元力を強力なものに設定しておくことで、モータがその共振回転数になるまでは、円筒体３９がターンテーブル３１と一緒に回転して各球体３７をターンテーブル３１及び押え板４３により挟持して拘束したままの状態に維持することができる。この場合、モータが共振回転数を超えると、円筒体３９に働く慣性力の作用により、渦巻きばね４２の復元力によって円筒体３９をターンテーブル３１の回転に連動させることができず、円筒体３９はターンテーブル３１の回転に追随できなくなり、慣性力により円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的に回転し始めて押え板４３がターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する方向と反対方向に移動し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持状態から解放されて移動路３６内を移動できるようになる。
【００７９】
（第２の実施形態）
この発明の第２の実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。本実施形態は、ユニット化されたバランス補正装置の例であり、図９は切断正面図、図１０は平面図である。
【００８０】
本実施形態は、基本的に上記した第１の実施形態におけるバランス補正装置５９（図１ないし図７参照）とほぼ同様の構成を有するが、上下が逆転している点が主として相違しており、以下にその構成について詳細に説明する。
【００８１】
図９及び図１０に示すように、回転体としての軸体７１の下端部に、円板の周縁部が上方に折れ曲がった形状を有する第１部材としての受け部材７２が、図示しない軸受などを介して回転自在に軸着され、軸体７１に対して半径の異なる同心円状の複数の環状突起７３が受け部材７２の上面に同軸に取り付けられて移動路７４が複数形成され、これら各移動路７４にバランス体である各球体３７が周方向に移動自在に収容されている。
【００８２】
また、図９及び図１０に示すように、軸体７１の上半部には雄ねじ７６が形成され、この雄ねじ７６にナット７７の雌ねじ７８が螺合し、これら軸体７１の雄ねじ７６及びナット７７の雌ねじ７８により変換手段が形成されている。更に、ナット７７の下部には受け部材７２の周側部内径より若干小径の第２部材としての円盤状の押え板７９が固着され、ナット７７に対して軸体７１が回転することでこの押え板７９が軸体７１に沿って上下方向に移動するようになっている。このとき、受け部材７２の周側部の上端内周側には一対の内方への凸部７２ａが一体的に形成され、押え板７９の周縁部にはこの凸部７２ａが嵌挿するような一対の凹部７９ａが形成されている。
【００８３】
ところで、受け部材７２の上方で押え板７９の下方には、図１０に明確に示されている一対の梁８１が配設されて軸体７１の中央下寄り部分の両側に固着され、両梁８１それぞれの先端に作動体としての半円形状の一対の重り体８２が両梁８１に沿って径方向に移動自在に設けられ、しかも両重り体８２は図示しないゴムやばね等により軸体７１に向かって（図１０の矢印方向）付勢されている。このときの両重り体８２の両梁８１への取り付けは、例えば重り体８２に透設された透孔に梁８１の先端部を遊通することで実現できる。
【００８４】
尚、両重り体８２の付勢は、両重り体８２を吸着することで軸体７１の方向に付勢する磁石により行ってもよい。
【００８５】
また、図９に示すように、軸体７１の受け部材７２の下方に突出した部分には渦巻きばね８５が巻装され、この渦巻きばね８５の内終端及び外終端がそれぞれ軸体７１及び受け部材７２に係止されており、軸体７１と受け部材７２との間の回転ずれに応じて渦巻きばね８５に復元力Ｆｋが発生し、この復元力Ｆｋにより軸体７１及び両重り体８２の受け部材７２に対する相対的な回転が規制されるようになっている。
【００８６】
更に、図９及び図１０に示すように、複数の凹状の切欠部８８を有する追従手段としての短円筒状のレール８９が、両重り体８２の外側に配設されて受け部材７２の上面に固着されている。一方、両重り体８２の外周面にはレール８９の切欠部８８に嵌挿することによって係合する突起９０がそれぞれ形成されている。
【００８７】
このように、軸体７１、受け部材７２、各環状突起７３、各移動路７４、各球体３７、ナット７７、雄ねじ７６、雌ねじ７８、押え板７９、両梁８１、両重り体８２、渦巻きばね８５、切欠部８８、レール８９及び突起９０により、バランス補正装置９１が構成されている。
【００８８】
次に、動作について説明すると、まず記録ディスク駆動用モータ等の回転装置の回転軸に連動して受け部材７２が回転するように、上記した構成の補正装置９１を回転装置に装着する。
【００８９】
いま、この記録ディスク駆動用モータ等の回転装置がアンバランスを生じている場合において、この回転装置が一連の回転を終了した後に、同じ記録ディスクを搭載したまま、即ち同じ条件のまま再始動すると、後で詳述するように、各球体３７はアンバランスを補正する位置において押え板７９及び受け部材７２の間に挟持されている。
【００９０】
そして、回転装置の回転軸がこのように始動すると、これに連動して受け部材７２が回転を開始するが、渦巻きばね８５の復元力によって各球体３７が押え板７９及び受け部材７２により挟持された状態のまま、押え板７９、ナット７７及び受け部材７２が回転を始める。
【００９１】
ところが、回転装置の回転数が上昇して共振回転数を超えると、両重り体８２等には回転装置の回転方向と反対方向への慣性力Ｆαが働くため、この慣性力Ｆαにより両重り体８２及び軸体７１が共に受け部材７２の回転に追随できなくなり、軸体７１及び両重り体８２が受け部材７２に対して相対的に回転し始める。
【００９２】
このとき、押え板７９の凹部７９ａに受け部材７２の凸部７２ａが嵌挿しているため、押え板７９及びナット７７が受け部材７２と一緒に回転しようとするのに対して、上記したように軸体７１が相対的に回転することで、雄ねじ７６が雌ねじ７８に対して緩む方向に回転し、これによりナット７７及び押え板７９が軸体７１に沿って上動して各球体３７が押え板７９及び受け部材７２による挟持状態から解放され、各球体３７は各移動路７４内をアンバランスを補正する位置に移動して回転装置のアンバランスが補正される。
【００９３】
尚、各球体３７は、後述するようにすでにアンバランスを補正する位置近くで挟持されているため、各球体３７が挟持状態から解放されても、各移動路７４内における各球体３７の移動は殆どなく、このような各球体３７のアンバランス位置への移動は瞬時に行われる。
【００９４】
このような軸体７１の受け部材７２に対する相対的回転によって、受け部材７２と軸体７１との間に生じる回転ずれが大きくなるのに伴い、渦巻きばね８５に発生する復元力Ｆｋが増加し、この復元力Ｆｋが両重り体８２等に働く慣性力Ｆαと一致すると軸体７１が受け部材７２に連動して回転するようになり、押え板７９はそれより上動することはなく、各球体３７が受け部材７２及び押え板７９による挟持から解放された状態のまま、軸体７１及び押え板７９が受け部材７２と一緒に回転する。
【００９５】
更に、このように軸体７１が受け部材７２と一緒に回転するのに伴って両重り体８２に遠心力が働き、この遠心力が両重り体８２に作用している中心方向への付勢力を上回ると、両重り体８２が軸体７１の径方向を外方に向かって移動し始め、やがて両重り体８２の突起９０がレール８９の切欠部８８に嵌挿して係合し、軸体７１及び押え板７９が受け部材７２に完全に追従して回転するようになる。
【００９６】
その後、回転装置の回転が定速になると、両重り体８２に働く慣性力Ｆαが小さくなり、渦巻きばね８５の復元力Ｆｋのみが作用することになるため、この復元力Ｆｋは、軸体７１と受け部材７２との間の回転ずれを減少するように、軸体７１が受け部材７２に対し始動時と逆の方向に相対的に回転して押え板７９を始動時と反対方向、つまり受け部材７２との間に各球体３７を挟持する方向に移動させるように作用するが、上記したように両重り体８２の突起９０がレール８９の切欠部８８に嵌挿しているために、軸体７１の受け部材７２に対する相対的な回転が阻止され、押え板７９及び受け部材７２により各球体３７が挟持されることはなく、各球体３７は拘束状態から解放されたままとなる。
【００９７】
従って、回転装置の始動直後は若干不安定な回転となるものの、各球体３７がこの不安定な回転を助長する位置に移動することがなく、しかも各球体３７同士が衝突して騒音を発生することもないため、回転装置は各球体３７が自由に移動できる状態で回転する場合に比べ安定して且つ静かに回転し、回転装置の回転数が上昇して共振回転数を超えるのに伴い、各球体３７が受け部材７２及び押え板７９による挟持から解放され、アンバランスを補正するように作用する。そして、回転装置が定速で回転する状態になっても、各球体３７は受け部材７２及び押え板７９による挟持から解放された状態に維持され続ける。
【００９８】
一方、回転装置が定速で回転している状態から減速を始め、両重り体８２に働く遠心力が両重り体８２に作用している中心方向への付勢力を下回るまで受け部材７２及び軸体７１の回転数が低下すると、両重り体８２の突起９０がレール８９の切欠部８８から脱離してその係合状態が解除され、両重り体８２が軸体７１の径方向を内方に向かって移動し始める。
【００９９】
これと同時に、軸体７１及び両重り体８２に働く慣性力Ｆαと渦巻きばね８５の復元力Ｆｋによって、軸体７１及び両重り体８２が受け部材７２に対して始動時とは逆方向に相対的に回転し、雄ねじ７６及び雌ねじ７８が締まってナット７７及び押え板７９が下動し、各球体３７が受け部材７２及び押え板７９により挟持され、回転装置が減速してやがて停止し、次に回転装置が始動したときには、各球体３７はアンバランスを補正する位置に拘束された状態のままとなる。
【０１００】
その結果、次に回転装置が同じ記録ディスクを搭載したままで再始動する際には、各球体３７はすでに回転装置のアンバランスを補正する位置に留まっていることになり、上記したように各球体３７が解放されてアンバランスを補正する位置への移動が瞬時に行われ、アンバランス補正が迅速に成される。
【０１０１】
ところで、回転装置がバランスしている正常な場合には、回転装置の回転数が上昇して各球体３７が移動可能な状態になると、各球体３７はそれぞれの移動路３６内をほぼ等間隔となるように位置するため、このようにアンバランスがない場合には、球体３７自身が回転のバランスを乱さないように分布してモータは安定して回転する。
【０１０２】
従って、第２の実施形態によれば、モータ等の回転装置に着脱自在に装着できるため、その回転装置の回転時のアンバランスを補正することができ、汎用性のある安価で静音型のバランス補正装置９１を提供することが可能になる。
【０１０３】
ところで、第２の実施形態において、上記した第１の実施形態における内側レール５１に相当するものを設けてもよく、このようにすれば各球体３７の挟持、解放の制御をより確実に行うことが可能になる。
【０１０４】
なお、上記した各実施形態では、第１部材に仕切部材を設けることで第１部材側に複数の移動路を形成した場合について説明したが、第２部材側に仕切部材を設けて複数の移動路を形成してもよいのはいうまでもない。
【０１０５】
また、上記した各実施形態では、複数の移動路を設けた場合について説明したが、移動路は１個であってもよいのは勿論である。
【０１０６】
更に、移動路が複数の場合において、各移動路の直径や数、更には各移動路に収容する各球体３７の径や個数は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、モータの形状や補正すべきアンバランス量に応じて適宜設定すればよい。例えば、内周側の移動路に質量の小さいものを配置して外周側の移動路に質量の大きいものを配置したり、移動路の幅を変更して球体の可動量を変えたりしてもよく、こうすることでアンバランスの補正精度の向上を図ることが可能になる。
【０１０７】
但し、移動路毎に球体の径を変える場合には、第１、第２部材により挟持するために第１部材或いは第２部材の形状を工夫する必要がある。例えば第１の実施形態では、押え板４３を平板状ではなく段差を有する断面形状にすることなどが考えられる。
【０１０８】
また、上記した各実施形態では、バランス体を球体３７とした場合について説明したが、バランス体は必ずしも球体である必要はなく、他の転動体であってもよい。
【０１０９】
更に、上記した第１の実施形態では、シャフト２９が回転するタイプのモータにこの発明を適用した場合について説明したが、その他にインナーロータタイプのモータやシャフトが固定されたタイプのモータにもこの発明を適用することができるのは勿論である。
【０１１０】
また、上記した大の実施形態において、内側及び外側レール５１、５５側に凸部を形成し、重り体４６側にこれらが嵌挿して係合する凹部を形成してもよく、同様に第２の実施形態において、レール８９側に凸部を形成し、重り体８２側にこれが嵌挿して係合する凹部を形成してもよいのはいうまでもない。
【０１１１】
更に、この発明は、上記した各実施形態のようにモータに対して適用できるのに留まらず、回転軸を有し回転時にアンバランスを生じ得る全ての回転装置に対しても適用することが可能である。
【０１１２】
また、この発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、モータ等の回転装置に着脱自在に装着でき、その回転装置の回転時のアンバランスを補正することができ、汎用性のある安価で汎用性を有し、かつ小型化が可能なバランス補正装置を提供することが可能になる。
【０１１４】
このとき、渦巻きばねの復元力の設定の仕方によって、モータ等の回転装置の回転が例えば共振回転数等の所定回転数になるまでバランス体を拘束状態に維持しておくことが可能になり、回転装置が所定回転数を超えたときに、バランス体を速やかに解放してアンバランスを補正する位置への移動を可能にすることができる。
【０１１５】
更に、回転装置に装着したときに、回転装置の回転軸に連動して第１部材が始動して暫くは、簡易な構造により、アンバランスを補正する位置にバランス体を拘束した状態のまま保持することができるため、従来のように回転装置の始動後におけるバランス体の不要な移動による不安定な回転や騒音等を防止することができると共に、共振回転数等のある回転数を超えた後は瞬時にアンバランスを補正することが可能になる。このことは、特に複数の移動路を有する場合に効果的である。
【０１１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、磁石による吸着力や摩擦力により係合する場合に比べ、より簡単かつ確実に作動体の追従手段との係合を実現できる。
【０１１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、バランス体の不要な移動に関連する不具合が生じないようにして良好なバランス補正を行うことが可能で、かつ小型化が可能なバランス補正装置を備えた回転装置を提供することができる。
【０１１８】
また、請求項４に記載の発明によれば、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、良好なバランス補正を行うことのできるモータ等の回転装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態の切断正面図である。
【図２】第１実施形態の一部の平面図である。
【図３】第１実施形態の他の一部の平面図である。
【図４】第１実施形態の他の一部の斜視図である。
【図５】第１実施形態の異なる一部をある方向から見たときの分解斜視図である。
【図６】第１実施形態の異なる一部を異なる方向から見たときの分解斜視図である。
【図７】第１実施形態のある部分の斜視図である。
【図８】第１実施形態の更に異なる一部の変形例の概略図である。
【図９】この発明の第２実施形態の切断正面図である。
【図１０】第２実施形態の平面図である。
【図１１】従来例の切断正面図である。
【符号の説明】
２２ 保持体（静止部材）
２９ シャフト（回転部材）
３０ ハブ部材（回転部材）
３１ ターンテーブル（第１部材）
３６、７４ 移動路
３７ 球体（バランス体）
３９ 円筒体（回転体）
４０ ねじ（変換手段）
４０ａ、７８ 雌ねじ
４０ｂ、７６ 雄ねじ
４２、８５ 渦巻きばね
４３、７９ 押え板（第２部材）
４６、８２ 重り体（作動体）
５５ 外側レール（追従手段）
５６、８８ 切欠部
５７、９０ 突起
５９、９１ バランス補正装置
７１ 軸体（回転体）
７２ 受け部材（第１部材）
８９ レール
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータ等の回転装置に取り付けられ、その回転時におけるアンバランスを修正するバランス補正装置及びこれを備えた回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、モータには各種のものがあり、そのひとつにデータの記録・再生を行うための記録ディスク駆動用のものがある。そして、その記録ディスクには、ＣＤ、ＦＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等種々のものがある。これらの記録ディスクは、記録・再生方式やデータ容量、回転速度、記録密度等の仕様あるいはディスクの材料、価格が異なるため、各ディスクごとにそれを駆動するモータとして種々のものが存在する。
【０００３】
近年、電子情報が文字から画像へと移行し、それに伴う情報の高度化、大容量化によって、その情報を大量にかつ素早く記録・再生ができること、更には低コストであることなどが記録ディスク及びこれを駆動する駆動装置に対して要求されている。
【０００４】
例えばＣＤの場合、当初は音楽再生用として登場したが、その利点を生かしＣＤ−ＲＯＭとしてコンピュータ用へと用途が拡大した。これにより、データ容量が増大し、動作時間（シークタイム）の短縮化と共に記録ディスク側を速く回転させること、即ち記録ディスク駆動用モータが高速化されるに至り、最近では音楽用ＣＤを基準速度として、２０倍速を超えるものが実現化されている。
【０００５】
ところで、従来の記録ディスク駆動用モータの具体的構成について図１１を参照して説明する。
【０００６】
図１１に示すように、シャーシ等の固定部材１に形成された開口にほぼ円筒状を成す保持部材２の下端部が嵌着され、保持部材２の底面開口部が閉塞板３により閉塞され、スラスト受４が閉塞板３上に載置されて保持部材２内の底部に配設され、滑り軸受５が保持部材２の内側に嵌着されている。
【０００７】
更に、保持部材２の外側にはコア７ａが嵌着され、このコア７ａに巻線７ｂが巻装されステータ７を構成している。また、シャフト８が滑り軸受５に嵌入され、その下端がスラスト受け４に当接し上端部が保持部材２の上方に突出して配設されている。シャフト８の上端部にはアルミニウム等の非磁性材から成るハブ部材９が嵌着され、鉄等の磁性材から成る回転部材であるヨーク部材１０がハブ部材９に取り付けられている。
【０００８】
このヨーク部材１０は、ほぼ円板状の基部とこの基部の周縁に下方に垂下して一体形成された垂下部とにより構成され、その基部の中央部に形成された開口の周りの部分がハブ部材９の下端部に加締めにより取り付けられている。更に、駆動用マグネット１１がヨーク部材１０の垂下部の内側に嵌入され、ステータ７に相対向する位置に配設されている。
【０００９】
また図１１に示すように、ハブ部材９の外側にターンテーブル部１３が形成され、このハブ部材９の中央にこの上面とほぼ同一面を形成するようにクランプマグネット１４が埋設され、このクランプマグネット１４により図示しない駆動装置側のディスク押圧手段が磁気吸引されて記録ディスクＤが固定される。そして、ステータ７の巻線７ｂへの電流の通流方向が制御されてステータ７が回転磁界を発生し、この回転磁界と駆動用マグネット１１との静磁界との吸引及び反発の繰り返しによって、静止状態のステータ７に対して駆動用マグネット１１、ヨーク部材１０、ハブ部材９及びシャフト８が回転し、これによりターンテーブル部１３及び記録ディスクＤが一定方向に回転する。
【００１０】
ところで、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録ディスクＤでは、その記録面と反対側の面に様々な印刷がなされ、印刷に使用されるインクの重量に起因して記録ディスクＤの回転時に重量バランスの偏り（アンバランス）を生じ、モータの回転振れの原因となることがある。これは、上述したモータの高速化により、微量なインクの重量でさえも影響を及ぼすようになっているという背景によるためである。またモータの高速化は、それまで問題にはならなかったような各部の寸法誤差によるアンバランスをも招来する。
【００１１】
そこで、このようなアンバランスを補正するバランス補正装置として、従来例えば図１１に示すように、ハブ部材９におけるターンテーブル部１３の下面とヨーク部材１０の基部とで環状空間の収容部１６を形成し、この収容部１６に複数個の球体１７を周方向に移動自在に収容することが行われている。このとき、アンバランス補正の広範囲化、高精度化を図るために、複数の収容部１６を同心に形成し、各収容部１６にそれぞれ複数個の球体１７を収容し、各収容部１６内を各球体１７が周方向に移動するようにしたものも提案されている。
【００１２】
このような構成によると、記録ディスクＤを載置した状態でモータが所定の回転速度に到達すると、各球体１７がアンバランス位置と対称な位置に移動し、モータのアンバランスが各球体１７により補正されて回転振れを防止することができるのである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したバランス補正装置を備えたモータは、モータが起動してからそのバランス補正装置が作用する所定の回転数までの間においては、球体１７は収容部１６内を周方向や径方向に振動を拡大する位置に転動するため、モータの不安定な回転が一層助長されるといった問題がある。
【００１４】
更に、そのモータが例えば上記したような記録ディスク駆動用モータから成るＣＤ−ＲＯＭ駆動装置を搭載したノートパソコンのように、携帯或いは移動可能な状況下で使用される場合には、外力により収容部１６内の球体１７同士が衝突し、或いは球体１７が収容部１６の内周面に衝突するので、携帯或いは移動中に耳障りな不快音が生じるといった問題もある。
【００１５】
また従来、モータ等の各種回転装置に着脱自在に装着が可能なバランス補正装置はなく、各回転装置毎にバランス補正装置を組み込まなければならず、組立作業の煩雑化を招くという問題もある。
【００１６】
更に、ノートパソコンに装備されたＣＤ−ＲＯＭ等の記録ディスク駆動用モータでは、回転装置及びバランス補正装置をより小型化する必要がある。
【００１７】
この発明が解決しようとする第１の課題は、モータ等の回転装置に着脱自在に装着が可能で、アンバランスを補正し、しかもバランス体の不要な移動に関連する不具合が生じることのない汎用性を有し、かつ小型化が可能なバランス補正装置を提供することにある。
【００１８】
また、この発明が解決しようとする第２の課題は、バランス体の不要な移動に関連する不具合が生じないようにして良好なバランス補正を行え、かつ小型化が可能なバランス補正装置を備えた回転装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記した第１の課題を解決するために、本発明におけるバランス補正装置は、回転軸に連動して回転する第１部材と、前記第１部材の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動自在に設けられた第２部材と、前記両部材の間に前記回転軸と同心の環状に形成された移動路と、前記移動路内を周方向に移動自在に前記移動路に収容されたバランス体と、前記第１部材と同軸に設けられ前記第１部材に対して相対的に双方向に回転する回転体と、前記回転体の前記第１部材に対する相対的な回転を前記軸方向への直線的な移動に変換して前記第２部材に伝達する変換手段と、前記回転体にそれぞれ径方向に移動自在に且つ前記回転体の中心方向に付勢して設けられ前記回転体に連動して回転する作動体と、両端が前記第１部材と前記回転体とに係止して設けられ前記第１部材に対する前記回転体の相対的な回転により前記第１部材及び前記回転体の間に回転ずれが生じたときに前記回転体を付勢する渦巻きばねと、前記第１部材に設けられ前記作動体が遠心力によりその付勢方向と反対方向に移動したときに前記作動体に係合して前記回転体を前記第１部材の回転に追従させる追従手段とを備え、前記第２部材の前記一方向への移動により、前記両部材間に前記バランス体を挟持して前記バランス体を拘束状態に保持し、前記第２部材の前記他方向への移動により、前記バランス体を拘束状態から解放して前記バランス体を移動可能な状態にするようにしている。
【００２０】
このような構成によれば、第１部材の回転が始動すると、回転体が慣性力により第１部材に対して相対的に回転し、この回転体の回転が変換手段により第２部材に伝達されて第２部材が他方向、即ち第１部材の回転の軸方向に沿って第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動可能になり、バランス体がアンバランスを補正する位置に移動する。
【００２１】
このとき、第１部材が始動してからその回転数が所定回転数になるまでの間、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させるように渦巻きばねの復元力を設定しておくことで、所定回転数になるまでは回転体が第１部材と一緒に回転してバランス体を第１、第２部材により挟持して拘束したままの状態に維持することができる。そして、第１部材の回転数が所定回転数を超えると、回転体に働く慣性力の作用により、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させることができず、回転体は第１部材の回転に追随できなくなり、上記したように慣性力により回転体が第１部材に対して相対的に回転し始めて第２部材が第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動できるようになる。
【００２２】
次に、回転体が第１部材に対して相対的に回転することで、第１部材と回転体との間に生じる回転ずれが大きくなり、それに伴って渦巻きばねに発生する復元力が増加し、この復元力が回転体の慣性力を一致すると回転体が第１部材に連動して回転するようになり、第２部材はそれ以上は他方向に移動することはなく、バランス体が第１、第２部材による挟持から解放された状態のまま、回転体及び第２部材が第１部材と一緒に回転する。
【００２３】
更に、このように回転体が第１部材と一緒に回転するのに伴って作動体に遠心力が働き、この遠心力が作動体に作用している回転体の中心方向への付勢力を上回ると、作動体が回転体の径方向を外方に向かって移動し、やがて作動体が追従手段に係合して回転体が第１部材に完全に追従して回転する。
【００２４】
その後、第１部材の回転が定速になると、回転体に働く慣性力が小さくなって渦巻きばねの復元力のみが回転体に作用することになるため、この復元力は、回転体と第１部材との回転ずれをなくすように、回転体が第１部材に対し始動時とは逆方向に相対回転して第２部材を始動時と逆方向（一方向）、つまり第１部材との間にバランス体を挟持する方向に移動させるように作用するが、上記したように作動体の追従手段との係合により、回転体の第１部材に対する始動時とは逆方向への相対回転が阻止され、両部材によりバランス体が挟持されることはない。
【００２５】
次に、第１部材及び回転体が定速回転する状態から減速を始め、作動体に働く遠心力が作動体に作用している中心方向への付勢力を下回るまで第１部材及び回転体の回転数が低下すると、作動体の追従手段との係合が解除されて作動体が回転体の径方向を内方に向かって移動し始める。これと同時に、回転体に働く慣性力と渦巻きばねの復元力によって、回転体が第１部材に対して始動時とは逆の一方向、つまり第１部材との間にバランス体を挟持する方向に移動し、バランス体が両部材により挟持される。
【００２６】
従って、第１部材が減速を開始すると、直ぐにバランス体が両部材によって挟持されるため、バランス体はアンバランスを補正する位置で両部材により挟持されることになり、次に第１部材が始動したときには、バランス体はアンバランスを補正する位置に拘束された状態のままとなる。
【００２７】
ところで、この場合のバランス体は、複数個の球体やその他の転動体であるのが望ましい。また、移動路は第１または第２部材に形成されたリング状の凹陥部であったり、第１または第２部材に円形の仕切部材を設けることによって形成されたものであるのが好ましい。このときの移動路は、同心に複数設けられていてもよく、第１部材に形成された１つの凹陥部内を仕切って２以上の移動路を形成したり、複数の円形仕切部材により第１または第２部材間を複数に仕切ることによって形成するとよい。但し、このように複数の移動路を設ける場合には、隣接する移動路にバランス体が侵入できないようにするのが望ましい。
【００２８】
更に、ここでいう第１部材及び第２部材とは円盤状のものが望ましく、要するに上記した凹陥部を形成することを考慮した厚みを有していればよく、凹陥部を形成せずに円形仕切部材により移動路を形成する場合には薄板状であっても構わない。
【００２９】
また、作動体は、例えば円弧状を有する剛体であるのが望ましく、これら剛体から成る作動体をゴムやばねのほか、剛体を吸着する磁石等により回転体の中心方向へ付勢するようにすればよい。
【００３０】
更に追従手段は、作動体を吸着する磁石や、作動体との間の摩擦力により係合するものにより構成することができる。
【００３１】
また、本発明におけるバランス補正装置は、前記追従手段を、前記作動体に形成された凸部または凹部が嵌挿する凹部または凸部を有する部材により構成している。
【００３２】
このような構成によれば、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、磁石による吸着力や摩擦力により係合する場合に比べ、より簡単かつ確実に作動体の追従手段との係合を実現できる。
【００３３】
また、上記した第２の課題を解決するために、本発明における回転装置は、静止部材及びこの静止部材に対して回転自在に設けられた回転部材とにより構成され、前記回転部材の回転軸に連動して回転する第１部材と、前記第１部材の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動自在に設けられた第２部材と、前記第１、第２部材の間に前記回転軸と同心の環状に形成された移動路と、前記移動路内を周方向に移動自在に前記移動路に収容されたバランス体と、前記第１部材と同軸に設けられ前記第１部材に対して相対的に双方向に回転する回転体と、前記回転体の前記第１部材に対する相対的な回転を前記軸方向への直線的な移動に変換して前記第２部材に伝達する変換手段と、前記回転体にそれぞれ径方向に移動自在に且つ前記回転体の中心方向に付勢して設けられ前記回転体に連動して回転する作動体と、両端が前記第１部材と前記回転体とに係止して設けられ前記第１部材に対する前記回転体の相対的な回転により前記第１部材及び前記回転体の間に回転ずれが生じたときに前記回転体を付勢する渦巻きばねと、前記第１部材に設けられ前記作動体が遠心力によりその付勢方向と反対方向に移動したときに前記作動体に係合して前記回転体を前記第１部材の回転に追従させる追従手段とを備え、前記第２部材の前記一方向への移動により、前記第１、第２部材間に前記バランス体を挟持して前記バランス体を拘束状態に保持し、前記第２部材の前記他方向への移動により、前記バランス体を拘束状態から解放して前記バランス体を移動可能な状態にするバランス補正装置を備えている。
【００３４】
このような構成によれば、第１部材の回転が始動すると、回転体が慣性力により第１部材に対して相対的に回転し、この回転体の回転が変換手段により第２部材に伝達されて第２部材が他方向、即ち第１部材の回転の軸方向に沿って第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動可能になり、バランス体がアンバランスを補正する位置に移動する。
【００３５】
このとき、第１部材が始動してからその回転数が所定回転数になるまでの間、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させるように渦巻きばねの復元力を設定しておくことで、所定回転数になるまでは回転体が第１部材と一緒に回転してバランス体を第１、第２部材により挟持して拘束したままの状態に維持することができる。そして、第１部材の回転数が所定回転数を超えると、回転体に働く慣性力の作用により、渦巻きばねの復元力によって回転体を第１部材の回転に連動させることができず、回転体は第１部材の回転に追随できなくなり、上記したように慣性力により回転体が第１部材に対して相対的に回転し始めて第２部材が第１部材との間にバランス体を挟持する方向と反対方向に移動し、バランス体が両部材による挟持状態から解放されて移動路内を移動できるようになる。
【００３６】
次に、回転体が第１部材に対して相対的に回転することで、第１部材と回転体との間に生じる回転ずれが大きくなるり、それに伴って渦巻きばねに発生する復元力が増加し、この復元力が回転体の慣性力を一致すると回転体が第１部材に連動して回転するようになり、第２部材はそれ以上は他方向に移動することはなく、バランス体が第１、第２部材による挟持から解放された状態のまま、回転体及び第２部材が第１部材と一緒に回転する。このように回転体が第１部材と一緒に回転するのに伴って作動体に遠心力が働き、この遠心力が作動体に作用している回転体の中心方向への付勢力を上回ると、作動体が回転体の径方向を外方に向かって移動し、やがて作動体が追従手段に係合して回転体が第１部材に完全に追従して回転する。
【００３７】
一方、第１部材及び回転体が定速回転する状態から減速を始め、作動体に働く遠心力が作動体に作用している中心方向への付勢力を下回るまで第１部材及び回転体の回転数が低下すると、作動体の追従手段との係合が解除されて作動体が回転体の径方向を内方に向かって移動し始める。これと同時に、回転体に働く慣性力と渦巻きばねの復元力によって、回転体が第１部材に対して始動時とは逆の一方向、つまり第１部材との間にバランス体を挟持する方向に移動し、バランス体が両部材により挟持される。
【００３８】
従って、バランス体の不要な移動に関連する不具合が生じないようにして良好なバランス補正を行え、かつ小型化が可能なバランス補正装置を備えた回転装置を提供することが可能になる。
【００３９】
また、本発明における回転装置は、前記追従手段を、前記作動体に形成された凸部または凹部が嵌挿する凹部または凸部を有する部材により構成している。
【００４０】
このようにすると、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、良好なバランス補正を行うことのできるモータ等の回転装置を提供することが可能になる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
この発明の第１の実施形態について図１ないし図８を参照して説明する。本実施形態は、バランス補正装置を備えた回転装置としての直流モータの例であり、図１は切断正面図、図２は平面図、図３及び図４はそれぞれ一部の平面図及び斜視図、図５は他の一部をある方向から見たときの分解斜視図、図６は図５に示す異なる一部をある方向から見たときの分解斜視図、図７はある部分の斜視図、図８は更に異なる一部の変形例の斜視図である。
【００４２】
図１、図２において、２１はシャーシに固定されたプリント基板等の固定部材、２２は固定部材２１に形成された開口２３に下端部が嵌着された静止部材としてのほぼ円筒状の保持部材、２４は保持部材２２の底面開口部を閉塞した閉塞板、２５は閉塞板２４上に載置されて保持部材２２内の底部に配設されたスラスト受、２６は滑り軸受であり、保持部材２２の中心部に形成された貫通孔の内側に嵌着されている。
【００４３】
更に、２８は保持部材２２の外側に嵌着して設けられたコア２８ａ及びこのコア２８ａに巻装された巻線２８ｂから成るステータ、２９は滑り軸受２６に嵌入され下端がスラスト受け２５に当接し上端部が保持部材２２の上方に突出して配設された回転部材としてのシャフト、３０はアルミニウム等の非磁性材から成る回転部材としてのハブ部材であり、円板状の基部３０ａとこの基部３０ａの周縁に垂直に垂下して一体に形成された縁部３０ｂとにより構成され、基部３０ａの中央の透孔にシャフト２９が挿通されてハブ部材３０がシャフト２９の上端部に嵌着されている。
【００４４】
また、３１はハブ部材３０の縁部３０ｂの外側に取り付けられた鉄等の磁性材から成る第１部材としての円盤状のターンテーブル、３２はターンテーブル３１の周縁に一体的に形成された鉄等の磁性材から成る短円筒状のヨーク部材、３３は駆動用マグネットであり、ヨーク部材３２の内側に嵌入され、ステータ２８に相対向する位置に配設されている。そして、シャフト２９、ハブ部材３０、ターンテーブル３１、ヨーク部材３２及び駆動用マグネット３３が一緒に回転する。尚、ターンテーブル３１の上面には図示しない緩衝材を介して、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録ディスクが載置されるようになっている。
【００４５】
更に、３５はターンテーブル３１の下面に同軸に取り付けられた径の異なる複数の円形の仕切部材、３６は径の異なる複数の環状の移動路であり、ターンテーブル３１と、各仕切部材３５と、後述する第２部材としての押え板とにより、ターンテーブル３１の下面に形成されており、これら各移動路３６には各移動路３６内を周方向に移動自在にバランス体としての鋼球等から成る同一径の複数個の球体３７が収容されている。
【００４６】
ここで、仕切部材３５の上下方向の高さは、後述する第２部材としての押え板が下動したときに各移動路３６内それぞれにおける各球体３７が隣接する移動路３６に侵入せず、押え板が上動したときに押え板と仕切部材３５とが当たらないような寸法に設定することが好ましい。更に、球体３７が各移動路３６を占有する範囲は、各移動路３６それぞれのほぼ半周程度であることが望ましい。
【００４７】
また、３９はターンテーブル３１と同軸に設けられ保持部材２２の上端部に遊貫されてターンテーブル３１に対して相対的に双方向に回転する回転体としての円筒体、４０は変換手段としてのねじであり、ハブ部材３０の縁部３０ｂの内周面に形成された雌ねじ４０ａと、円筒体３９の外周面に形成された雄ねじ４０ｂとから成り、円筒体３９の雄ねじ４０ｂがハブ部材３０の雌ねじ４０ａに螺合することによって、ハブ部材３０及びターンテーブル３１に対して円筒体３９が軸方向（上下方向）に移動自在に取り付けられている。
【００４８】
更に、４２はハブ部材３０の内側に設けられ内終端及び外終端がそれぞれハブ部材３０の下面中央及び円筒体３９の上面に固着されターンテーブル３１及び円筒体３９の間に回転ずれが生じたときに円筒体３９を付勢する渦巻きばね、４３は第２部材としての押え板であり、ターンテーブル３１よりも若干小径の円盤状を有し、円筒体３９の下部に取り付けられて第１部材であるターンテーブル３１の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動し、ターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する。ここで、一方向及びその反対の他方向とは、ターンテーブル３１及び押え板４３間に各球体３７を挟持して拘束する方向、及びその挟持状態から各球体３７を解放する方向である。
【００４９】
また、４５は円筒体３９の下部両側に配設され円筒体３９及び押え板４３に固定された一対の梁、４６は作動体であるほぼ半円形の一対の重り体であり、両梁４５に沿い、径方向に移動自在に取り付けられており、両重り体４６は図示しないゴムやばね等により、円筒体３９の中心方向であるシャフト２９に向かう方向に付勢されている。尚、両重り体４６の付勢は、両重り体４６を吸着する磁石により行うようにしてもよい。
【００５０】
ここで、図３、図４に示すように、両重り体４６に梁４５が嵌挿する凹状の切欠部４７が形成され、この切欠部４７の中央部に、例えば円柱状のガイド体４８が下向きに植設され、梁４５にはこのガイド体４８が嵌挿する長孔４９が透設され、重り体４６の切欠部４７に梁４５が嵌り込むと同時にガイド体４８が長孔４９に嵌り込み、重り体４６が梁４５に対して径方向に移動自在に取り付けられている。
【００５１】
また、５１は短円筒状の内側レールであり、ハブ部材３０の縁部３０ｂの外側で両重り体４６の内側に配設されてターンテーブル３１の下面に固着され、図５に示すように、下部に複数の凹状の切欠部５２が形成され、両重り体４６の内周面に形成された複数の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿するようになっている。更に、ハブ部材３０の雌ねじ４０ａと円筒体３９の雄ねじ４０ｂとが締まり、円筒体３９がハブ部材３０に対して上動した状態のときに、突起５３が切欠部５２に嵌挿するような高さ位置に突起５３及び切欠部５２が各々形成されている。尚、モータの停止時に、図２中に破線で示す位置において両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿し、そのときの渦巻きばね４２の復元力がゼロとなるように、渦巻きばね４２を取り付けておく。
【００５２】
このとき、上記したように両重り体４６がシャフト２９に向かう方向に付勢されているため、モータが始動してシャフト２９の回転が次第に加速していったときに、両重り体４６に働く回転に伴う遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも小さい間は両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿して円筒体３９及び押え板４３がターンテーブル３１と一緒に回転する。そして、回転数が増して両重り体４６に働く遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも大きくなると、両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２から脱離し、両重り体４６が両梁４５に沿って外方に移動している間に、円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的に回転するようになる。
【００５３】
更に図１、図２において、５５は追従手段としての短円筒状の外側レールであり、両重り体４６の外側に配設されてターンテーブル３１の下面に固着され、図６に示すように、下部に複数の凹部としての切欠部５６が形成され、両重り体４６の外周面に形成された凸部としての複数の突起５７が形成され、遠心力により両重り体４６が両梁４５に沿って外方に移動し、両重り体４６の各突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿するようになっている。
【００５４】
このとき、内側レール５１と外側レール５５との間隔は、重り体４６の幅と突起５３、５７の突出量との和と同程度若しくは若干大きく設定されている。また、ハブ部材３０の雌ねじ４０ａと円筒体３９の雄ねじ４０ｂとが緩み、円筒体３９がハブ部材３０に対して所定量だけ下動した状態のときに、突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿するような高さ位置に突起５７及び切欠部５６が各々形成されている。
【００５５】
このように、ターンテーブル３１、各仕切部材３５、各移動路３６、各球体３７、円筒体３９、ねじ４０、押え板４３、梁４５、両重り体４６、内側レール５１及び外側レール５５により、モータのアンバランスを補正するバランス補正装置５９が構成されている。
【００５６】
次に、記録ディスクを搭載したときのモータの動作について説明する。但し、記録ディスクを搭載したモータにアンバランスがあるものとして説明する。
【００５７】
いま、同じ記録ディスクを搭載した状態でモータの一連の回転が終了した後に再びモータが始動する時には、後で詳述するように、各球体３７がアンバランスを補正する位置においてターンテーブル３１及び押え板４３との間に挟持されている。
【００５８】
そして、記録ディスクを搭載した状態でモータが再始動すると、始動後暫くは両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿しているため、円筒体３９及び押え板４３はターンテーブル３１と一緒に回転し、このときには、初めての回転でアンバランスが補正されているので、各球体３７はアンバランスを補正する位置にあってターンテーブル３１及び押え板４３により挟持されて拘束されたままとなる。
【００５９】
更に、モータの回転数が増して両重り体４６に働く回転に伴う遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも大きくなると、両重り体４６の突起５３が内側レール５１の切欠部５２から脱離し、両重り体４６が両梁４５に沿って外方に移動し、両重り体４６等に働く慣性力Ｆαにより円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的（ターンテーブル３１に対して反対方向）に回転するようになる。このとき、記録ディスクを搭載した状態でのモータの固有振動数に共振する共振回転数に達したときに、両重り体４６に働く遠心力がシャフト２９方向への付勢力よりも大きくなるように、両重り体４６に作用する付勢力を調整しておくことで、モータが共振回転数を超えるまでの間は各球体３７を拘束状態に保持しておくことができる。
【００６０】
このように、円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的に回転すると、雌ねじ４０ａ、雄ねじ４０ｂから成るねじ４０が緩んで円筒体３９及び押え板４３が下動し、押え板４３がターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する方向とは反対に移動し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持状態から解放されて各移動路３６内を移動できるようになり、各球体３７がアンバランスを補正する位置に移動する。但し、各球体３７はすでにアンバランスを補正する位置近くで挟持されているため、各球体３７が挟持状態から解放されても、各移動路３６内における各球体３７の移動は殆どない。
【００６１】
このような円筒体３９のターンテーブル３１に対する相対的な回転によって、ターンテーブル３１と円筒体３９との間に生じる回転ずれが大きくなるのに伴い、渦巻きばね４２に発生する復元力Ｆｋが増加し、この復元力Ｆｋが円筒体３９及び両重り体４６に働く慣性力Ｆαを一致すると円筒体３９がターンテーブル３１に連動して回転するようになり、押え板４３はそれより下動することはなく、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持から解放された状態のまま、円筒体３９及び押え板４３がターンテーブル３１と一緒に回転する。
【００６２】
更に、このように円筒体３９がターンテーブル３１と一緒に回転するのに伴って両重り体４６に遠心力が働き、この遠心力が両重り体４６に作用している中心方向への付勢力を上回ると、両重り体４６が円筒体３９の径方向を外方に向かって移動し始め、やがて両重り体４６の外側の突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿して係合し、円筒体３９及び押え板４３がターンテーブル３１に完全に追従して回転するようになる。
【００６３】
その後、モータが定速で回転するようになると、円筒体３９及び両重り体４６に働く慣性力Ｆαが小さくなって渦巻きばね４２の復元力Ｆｋのみが円筒体３９に作用することになるため、この復元力Ｆｋは、円筒体３９とターンテーブル３１との回転ずれを減少するように、円筒体３９がターンテーブル３１に対し始動時とは逆の方向に相対的に回転して押え板４３を始動時と反対方向、つまりターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する方向に移動させるように作用するが、上記したように両重り体４６の突起５７が外側レール５５の切欠部５６に嵌挿して係合することで、円筒体３９のターンテーブル３１に対する相対的な回転が阻止され、ターンテーブル３１及び押え板４３により各球体３７が挟持されることはない。
【００６４】
従って、モータの始動直後は若干不安定な回転となるものの、各球体３７はアンバランスを補正する位置に拘束されたままであるため、各球体３７によりこの不安定な回転が助長されることはなく、しかも各球体３７同士が衝突して騒音を発生することもないため、モータは各球体３７が自由に移動できる状態で回転する場合に比べ安定して且つ静かに回転し、モータの回転数が上昇し共振回転数を超えるのに伴い、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持から解放される。これはアンバランスを補正するように作用するため、より安定して回転する。そして、モータが定速で回転する状態になっても、各球体３７はターンテーブル３１及び押え板４３による挟持から解放された状態に維持され続ける。
【００６５】
一方、モータが定速で回転している状態から減速を始め、両重り体４６に働く遠心力が両重り体４６に作用している中心方向への付勢力を下回るまでターンテーブル３１及び円筒体３９の回転数が低下すると、両重り体４６の突起５７が外側レール５５の切欠部５６から脱離してその係合状態が解除され、両重り体４６が円筒体３９の径方向を内方に向かって移動し始める。
【００６６】
これと同時に、両重り体４６に働く慣性力Ｆαと渦巻きばね４２の復元力Ｆｋによって、円筒体３９がターンテーブル３１に対して始動時とは逆方向に相対的に回転し、雌ねじ４０ａ、雄ねじ４０ｂから成るねじ４０が締まって円筒体３９及び押え板４３が上動し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３により挟持される。このとき、両重り体４６の内側の突起５３が内側レール５１の切欠部５２に嵌挿し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３により挟持された状態のまま、ターンテーブル３１及び押え板４３が減速してやがて停止する。次に同じ記録ディスクを搭載したままでモータが始動したときには、各球体３７はアンバランスを補正する位置に拘束された状態のままとなる。
【００６７】
その結果、次にモータが再始動する際には、各球体３７はすでにモータのアンバランスを補正する位置に留まっていることになり、上記したように各球体３７が解放されてアンバランスを補正する位置への移動が瞬時に行われ、アンバランス補正が迅速に成される。
【００６８】
ところで、モータがバランスしている正常な場合には、モータの回転数が上昇して各球体３７が移動可能な状態になると、各球体３７はそれぞれの移動路３６内をほぼ等間隔となるように位置するため、このようにアンバランスがない場合には、球体３７自身が回転のバランスを乱さないように分布してモータは安定して回転する。なお、モータの回転後に記録ディスクの脱着を行って回転させる場合は、アンバランスの位置が変更されるので、各球体３７のアンバランスを補正する位置も変更される。それ故に、このようにして使用する場合にアンバランスが補正されるまでの時間は、同じ記録ディスクを搭載した状態（脱着なし）で使用する場合に比べて幾分長くなるが、アンバランスの補正に問題はなく、実際の記録ディスク装置の動作上の不具合はない。
【００６９】
従って、第１の実施形態によれば、モータが始動して暫くは、各球体３７をアンバランスを補正する位置に拘束された状態のまま保持できるため、従来のようにモータの始動後における球体等のバランス体の不要な移動による不安定な回転や騒音等を防止することができる。
【００７０】
また、モータの回転数が上昇して共振回転数を超えると、各球体３７の押え板４３及びターンテーブル３１による挟持状態が解除されて各球体３７が各移動路３６内を移動できるようになると、各球体３７はアンバランスを補正する位置に即座に移動し、良好なバランス補正を行うことができる。
【００７１】
更に、モータが定速で回転している状態から減速を開始すると、押え板４３が各球体３７を挟持する方向に移動し始め、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３により挟持されるため、各球体３７を次の始動時にアンバランスを補正する位置に拘束しておくことができ、モータを同じ記録ディスクを搭載したままで再始動する際において、モータの不安定さが助長されるのを防止することができると共に、各球体３７が衝突することもなく、騒音の発生を防止することができ、しかもアンバランス補正が迅速になされる。
【００７２】
更に、両重り体４６の追従手段である外側レール５５との係合を各々の突起５７及び切欠部５６により簡単に実現することができるため、磁石による吸着力や摩擦力により係合する場合に比べ、より簡単かつ確実に両重り体４６の外側レール５５との係合を実現できる。
【００７３】
このとき、球体を拘束する手段として、例えば磁石により磁性材から成る球体を吸着する方法が考えられるが、移動路が複数あるときには各移動路毎に磁石を設ける必要があるため、磁石の配置スペースを確保するのに伴って装置全体が複雑かつ大型化するのに対し、上記したように、押え板４３及びターンテーブル３１により複数の移動路３６に配設された各球体３７を一括して挟持することで、複数の移動路３６内の各球体３７を簡単に拘束することができ、モータの薄型化、小型化を図る上で非常に有利である。
【００７４】
また、円筒体３９とハブ部材３０とに作用する渦巻きばね４２の復元力Ｆｋは、円筒体３９のターンテーブル３１に対する回転ずれをある程度以上にならないように阻止する上で有効に作用するのに留まらず、この渦巻きばね４２により、停止状態のモータに何らかの外力が加わっても、円筒体３９が回転してねじ４０が勝手に緩んでしまうことを防止でき、モータが停止している間押え板４３及びターンテーブル３１による各球体３７の挟持状態を確実に維持することができる。
【００７５】
なお、第１の実施形態の変形例として、図８に示すように、内側レール５１及び外側レール５５の上部に切欠部５２、５６をそれぞれ形成してもよい。
【００７６】
また、各移動路３６に収容する各球体３７は全て同一径である必要はなく、移動路３６毎に収容する球体３７の径を変えてもよい。
【００７７】
更に、内側レール５１を設けると各球体３７の挟持、解放の制御をより確実に行えるが、内側レール５１は必ずしも設けなくてもよい。このとき、渦巻きばね４２の復元力の設定の仕方によって、内側レール５１を設けずに、モータの回転がその共振回転数になるまで各球体３７を拘束しておくことが可能になる。
【００７８】
即ち、モータが始動してその回転数が所定回転数になるまでの間、渦巻きばね４２の復元力によって円筒体３９をターンテーブル３１の回転に連動させるように渦巻きばね４２の復元力を強力なものに設定しておくことで、モータがその共振回転数になるまでは、円筒体３９がターンテーブル３１と一緒に回転して各球体３７をターンテーブル３１及び押え板４３により挟持して拘束したままの状態に維持することができる。この場合、モータが共振回転数を超えると、円筒体３９に働く慣性力の作用により、渦巻きばね４２の復元力によって円筒体３９をターンテーブル３１の回転に連動させることができず、円筒体３９はターンテーブル３１の回転に追随できなくなり、慣性力により円筒体３９がターンテーブル３１に対して相対的に回転し始めて押え板４３がターンテーブル３１との間に各球体３７を挟持する方向と反対方向に移動し、各球体３７がターンテーブル３１及び押え板４３による挟持状態から解放されて移動路３６内を移動できるようになる。
【００７９】
（第２の実施形態）
この発明の第２の実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。本実施形態は、ユニット化されたバランス補正装置の例であり、図９は切断正面図、図１０は平面図である。
【００８０】
本実施形態は、基本的に上記した第１の実施形態におけるバランス補正装置５９（図１ないし図７参照）とほぼ同様の構成を有するが、上下が逆転している点が主として相違しており、以下にその構成について詳細に説明する。
【００８１】
図９及び図１０に示すように、回転体としての軸体７１の下端部に、円板の周縁部が上方に折れ曲がった形状を有する第１部材としての受け部材７２が、図示しない軸受などを介して回転自在に軸着され、軸体７１に対して半径の異なる同心円状の複数の環状突起７３が受け部材７２の上面に同軸に取り付けられて移動路７４が複数形成され、これら各移動路７４にバランス体である各球体３７が周方向に移動自在に収容されている。
【００８２】
また、図９及び図１０に示すように、軸体７１の上半部には雄ねじ７６が形成され、この雄ねじ７６にナット７７の雌ねじ７８が螺合し、これら軸体７１の雄ねじ７６及びナット７７の雌ねじ７８により変換手段が形成されている。更に、ナット７７の下部には受け部材７２の周側部内径より若干小径の第２部材としての円盤状の押え板７９が固着され、ナット７７に対して軸体７１が回転することでこの押え板７９が軸体７１に沿って上下方向に移動するようになっている。このとき、受け部材７２の周側部の上端内周側には一対の内方への凸部７２ａが一体的に形成され、押え板７９の周縁部にはこの凸部７２ａが嵌挿するような一対の凹部７９ａが形成されている。
【００８３】
ところで、受け部材７２の上方で押え板７９の下方には、図１０に明確に示されている一対の梁８１が配設されて軸体７１の中央下寄り部分の両側に固着され、両梁８１それぞれの先端に作動体としての半円形状の一対の重り体８２が両梁８１に沿って径方向に移動自在に設けられ、しかも両重り体８２は図示しないゴムやばね等により軸体７１に向かって（図１０の矢印方向）付勢されている。このときの両重り体８２の両梁８１への取り付けは、例えば重り体８２に透設された透孔に梁８１の先端部を遊通することで実現できる。
【００８４】
尚、両重り体８２の付勢は、両重り体８２を吸着することで軸体７１の方向に付勢する磁石により行ってもよい。
【００８５】
また、図９に示すように、軸体７１の受け部材７２の下方に突出した部分には渦巻きばね８５が巻装され、この渦巻きばね８５の内終端及び外終端がそれぞれ軸体７１及び受け部材７２に係止されており、軸体７１と受け部材７２との間の回転ずれに応じて渦巻きばね８５に復元力Ｆｋが発生し、この復元力Ｆｋにより軸体７１及び両重り体８２の受け部材７２に対する相対的な回転が規制されるようになっている。
【００８６】
更に、図９及び図１０に示すように、複数の凹状の切欠部８８を有する追従手段としての短円筒状のレール８９が、両重り体８２の外側に配設されて受け部材７２の上面に固着されている。一方、両重り体８２の外周面にはレール８９の切欠部８８に嵌挿することによって係合する突起９０がそれぞれ形成されている。
【００８７】
このように、軸体７１、受け部材７２、各環状突起７３、各移動路７４、各球体３７、ナット７７、雄ねじ７６、雌ねじ７８、押え板７９、両梁８１、両重り体８２、渦巻きばね８５、切欠部８８、レール８９及び突起９０により、バランス補正装置９１が構成されている。
【００８８】
次に、動作について説明すると、まず記録ディスク駆動用モータ等の回転装置の回転軸に連動して受け部材７２が回転するように、上記した構成の補正装置９１を回転装置に装着する。
【００８９】
いま、この記録ディスク駆動用モータ等の回転装置がアンバランスを生じている場合において、この回転装置が一連の回転を終了した後に、同じ記録ディスクを搭載したまま、即ち同じ条件のまま再始動すると、後で詳述するように、各球体３７はアンバランスを補正する位置において押え板７９及び受け部材７２の間に挟持されている。
【００９０】
そして、回転装置の回転軸がこのように始動すると、これに連動して受け部材７２が回転を開始するが、渦巻きばね８５の復元力によって各球体３７が押え板７９及び受け部材７２により挟持された状態のまま、押え板７９、ナット７７及び受け部材７２が回転を始める。
【００９１】
ところが、回転装置の回転数が上昇して共振回転数を超えると、両重り体８２等には回転装置の回転方向と反対方向への慣性力Ｆαが働くため、この慣性力Ｆαにより両重り体８２及び軸体７１が共に受け部材７２の回転に追随できなくなり、軸体７１及び両重り体８２が受け部材７２に対して相対的に回転し始める。
【００９２】
このとき、押え板７９の凹部７９ａに受け部材７２の凸部７２ａが嵌挿しているため、押え板７９及びナット７７が受け部材７２と一緒に回転しようとするのに対して、上記したように軸体７１が相対的に回転することで、雄ねじ７６が雌ねじ７８に対して緩む方向に回転し、これによりナット７７及び押え板７９が軸体７１に沿って上動して各球体３７が押え板７９及び受け部材７２による挟持状態から解放され、各球体３７は各移動路７４内をアンバランスを補正する位置に移動して回転装置のアンバランスが補正される。
【００９３】
尚、各球体３７は、後述するようにすでにアンバランスを補正する位置近くで挟持されているため、各球体３７が挟持状態から解放されても、各移動路７４内における各球体３７の移動は殆どなく、このような各球体３７のアンバランス位置への移動は瞬時に行われる。
【００９４】
このような軸体７１の受け部材７２に対する相対的回転によって、受け部材７２と軸体７１との間に生じる回転ずれが大きくなるのに伴い、渦巻きばね８５に発生する復元力Ｆｋが増加し、この復元力Ｆｋが両重り体８２等に働く慣性力Ｆαと一致すると軸体７１が受け部材７２に連動して回転するようになり、押え板７９はそれより上動することはなく、各球体３７が受け部材７２及び押え板７９による挟持から解放された状態のまま、軸体７１及び押え板７９が受け部材７２と一緒に回転する。
【００９５】
更に、このように軸体７１が受け部材７２と一緒に回転するのに伴って両重り体８２に遠心力が働き、この遠心力が両重り体８２に作用している中心方向への付勢力を上回ると、両重り体８２が軸体７１の径方向を外方に向かって移動し始め、やがて両重り体８２の突起９０がレール８９の切欠部８８に嵌挿して係合し、軸体７１及び押え板７９が受け部材７２に完全に追従して回転するようになる。
【００９６】
その後、回転装置の回転が定速になると、両重り体８２に働く慣性力Ｆαが小さくなり、渦巻きばね８５の復元力Ｆｋのみが作用することになるため、この復元力Ｆｋは、軸体７１と受け部材７２との間の回転ずれを減少するように、軸体７１が受け部材７２に対し始動時と逆の方向に相対的に回転して押え板７９を始動時と反対方向、つまり受け部材７２との間に各球体３７を挟持する方向に移動させるように作用するが、上記したように両重り体８２の突起９０がレール８９の切欠部８８に嵌挿しているために、軸体７１の受け部材７２に対する相対的な回転が阻止され、押え板７９及び受け部材７２により各球体３７が挟持されることはなく、各球体３７は拘束状態から解放されたままとなる。
【００９７】
従って、回転装置の始動直後は若干不安定な回転となるものの、各球体３７がこの不安定な回転を助長する位置に移動することがなく、しかも各球体３７同士が衝突して騒音を発生することもないため、回転装置は各球体３７が自由に移動できる状態で回転する場合に比べ安定して且つ静かに回転し、回転装置の回転数が上昇して共振回転数を超えるのに伴い、各球体３７が受け部材７２及び押え板７９による挟持から解放され、アンバランスを補正するように作用する。そして、回転装置が定速で回転する状態になっても、各球体３７は受け部材７２及び押え板７９による挟持から解放された状態に維持され続ける。
【００９８】
一方、回転装置が定速で回転している状態から減速を始め、両重り体８２に働く遠心力が両重り体８２に作用している中心方向への付勢力を下回るまで受け部材７２及び軸体７１の回転数が低下すると、両重り体８２の突起９０がレール８９の切欠部８８から脱離してその係合状態が解除され、両重り体８２が軸体７１の径方向を内方に向かって移動し始める。
【００９９】
これと同時に、軸体７１及び両重り体８２に働く慣性力Ｆαと渦巻きばね８５の復元力Ｆｋによって、軸体７１及び両重り体８２が受け部材７２に対して始動時とは逆方向に相対的に回転し、雄ねじ７６及び雌ねじ７８が締まってナット７７及び押え板７９が下動し、各球体３７が受け部材７２及び押え板７９により挟持され、回転装置が減速してやがて停止し、次に回転装置が始動したときには、各球体３７はアンバランスを補正する位置に拘束された状態のままとなる。
【０１００】
その結果、次に回転装置が同じ記録ディスクを搭載したままで再始動する際には、各球体３７はすでに回転装置のアンバランスを補正する位置に留まっていることになり、上記したように各球体３７が解放されてアンバランスを補正する位置への移動が瞬時に行われ、アンバランス補正が迅速に成される。
【０１０１】
ところで、回転装置がバランスしている正常な場合には、回転装置の回転数が上昇して各球体３７が移動可能な状態になると、各球体３７はそれぞれの移動路３６内をほぼ等間隔となるように位置するため、このようにアンバランスがない場合には、球体３７自身が回転のバランスを乱さないように分布してモータは安定して回転する。
【０１０２】
従って、第２の実施形態によれば、モータ等の回転装置に着脱自在に装着できるため、その回転装置の回転時のアンバランスを補正することができ、汎用性のある安価で静音型のバランス補正装置９１を提供することが可能になる。
【０１０３】
ところで、第２の実施形態において、上記した第１の実施形態における内側レール５１に相当するものを設けてもよく、このようにすれば各球体３７の挟持、解放の制御をより確実に行うことが可能になる。
【０１０４】
なお、上記した各実施形態では、第１部材に仕切部材を設けることで第１部材側に複数の移動路を形成した場合について説明したが、第２部材側に仕切部材を設けて複数の移動路を形成してもよいのはいうまでもない。
【０１０５】
また、上記した各実施形態では、複数の移動路を設けた場合について説明したが、移動路は１個であってもよいのは勿論である。
【０１０６】
更に、移動路が複数の場合において、各移動路の直径や数、更には各移動路に収容する各球体３７の径や個数は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、モータの形状や補正すべきアンバランス量に応じて適宜設定すればよい。例えば、内周側の移動路に質量の小さいものを配置して外周側の移動路に質量の大きいものを配置したり、移動路の幅を変更して球体の可動量を変えたりしてもよく、こうすることでアンバランスの補正精度の向上を図ることが可能になる。
【０１０７】
但し、移動路毎に球体の径を変える場合には、第１、第２部材により挟持するために第１部材或いは第２部材の形状を工夫する必要がある。例えば第１の実施形態では、押え板４３を平板状ではなく段差を有する断面形状にすることなどが考えられる。
【０１０８】
また、上記した各実施形態では、バランス体を球体３７とした場合について説明したが、バランス体は必ずしも球体である必要はなく、他の転動体であってもよい。
【０１０９】
更に、上記した第１の実施形態では、シャフト２９が回転するタイプのモータにこの発明を適用した場合について説明したが、その他にインナーロータタイプのモータやシャフトが固定されたタイプのモータにもこの発明を適用することができるのは勿論である。
【０１１０】
また、上記した大の実施形態において、内側及び外側レール５１、５５側に凸部を形成し、重り体４６側にこれらが嵌挿して係合する凹部を形成してもよく、同様に第２の実施形態において、レール８９側に凸部を形成し、重り体８２側にこれが嵌挿して係合する凹部を形成してもよいのはいうまでもない。
【０１１１】
更に、この発明は、上記した各実施形態のようにモータに対して適用できるのに留まらず、回転軸を有し回転時にアンバランスを生じ得る全ての回転装置に対しても適用することが可能である。
【０１１２】
また、この発明は上記した各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、モータ等の回転装置に着脱自在に装着でき、その回転装置の回転時のアンバランスを補正することができ、汎用性のある安価で汎用性を有し、かつ小型化が可能なバランス補正装置を提供することが可能になる。
【０１１４】
このとき、渦巻きばねの復元力の設定の仕方によって、モータ等の回転装置の回転が例えば共振回転数等の所定回転数になるまでバランス体を拘束状態に維持しておくことが可能になり、回転装置が所定回転数を超えたときに、バランス体を速やかに解放してアンバランスを補正する位置への移動を可能にすることができる。
【０１１５】
更に、回転装置に装着したときに、回転装置の回転軸に連動して第１部材が始動して暫くは、簡易な構造により、アンバランスを補正する位置にバランス体を拘束した状態のまま保持することができるため、従来のように回転装置の始動後におけるバランス体の不要な移動による不安定な回転や騒音等を防止することができると共に、共振回転数等のある回転数を超えた後は瞬時にアンバランスを補正することが可能になる。このことは、特に複数の移動路を有する場合に効果的である。
【０１１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、磁石による吸着力や摩擦力により係合する場合に比べ、より簡単かつ確実に作動体の追従手段との係合を実現できる。
【０１１７】
また、請求項３に記載の発明によれば、バランス体の不要な移動に関連する不具合が生じないようにして良好なバランス補正を行うことが可能で、かつ小型化が可能なバランス補正装置を備えた回転装置を提供することができる。
【０１１８】
また、請求項４に記載の発明によれば、作動体の追従手段との係合を凸部、凹部により簡単に実現することができ、良好なバランス補正を行うことのできるモータ等の回転装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態の切断正面図である。
【図２】第１実施形態の一部の平面図である。
【図３】第１実施形態の他の一部の平面図である。
【図４】第１実施形態の他の一部の斜視図である。
【図５】第１実施形態の異なる一部をある方向から見たときの分解斜視図である。
【図６】第１実施形態の異なる一部を異なる方向から見たときの分解斜視図である。
【図７】第１実施形態のある部分の斜視図である。
【図８】第１実施形態の更に異なる一部の変形例の概略図である。
【図９】この発明の第２実施形態の切断正面図である。
【図１０】第２実施形態の平面図である。
【図１１】従来例の切断正面図である。
【符号の説明】
２２ 保持体（静止部材）
２９ シャフト（回転部材）
３０ ハブ部材（回転部材）
３１ ターンテーブル（第１部材）
３６、７４ 移動路
３７ 球体（バランス体）
３９ 円筒体（回転体）
４０ ねじ（変換手段）
４０ａ、７８ 雌ねじ
４０ｂ、７６ 雄ねじ
４２、８５ 渦巻きばね
４３、７９ 押え板（第２部材）
４６、８２ 重り体（作動体）
５５ 外側レール（追従手段）
５６、８８ 切欠部
５７、９０ 突起
５９、９１ バランス補正装置
７１ 軸体（回転体）
７２ 受け部材（第１部材）
８９ レール
Claims (4)
- 回転軸に連動して回転する第１部材と、
前記第１部材の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動自在に設けられた第２部材と、
前記両部材の間に前記回転軸と同心の環状に形成された移動路と、
前記移動路内を周方向に移動自在に前記移動路に収容されたバランス体と、
前記第１部材と同軸に設けられ前記第１部材に対して相対的に双方向に回転する回転体と、
前記回転体の前記第１部材に対する相対的な回転を前記軸方向への直線的な移動に変換して前記第２部材に伝達する変換手段と、
前記回転体にそれぞれ径方向に移動自在に且つ前記回転体の中心方向に付勢して設けられ前記回転体に連動して回転する作動体と、
両端が前記第１部材と前記回転体とに係止して設けられ前記第１部材に対する前記回転体の相対的な回転により前記第１部材及び前記回転体の間に回転ずれが生じたときに前記回転体を付勢する渦巻きばねと、
前記第１部材に設けられ前記作動体が遠心力によりその付勢方向と反対方向に移動したときに前記作動体に係合して前記回転体を前記第１部材の回転に追従させる追従手段と
を備え、
前記第２部材の前記一方向への移動により、前記両部材間に前記バランス体を挟持して前記バランス体を拘束状態に保持し、前記第２部材の前記他方向への移動により、前記バランス体を拘束状態から解放して前記バランス体を移動可能な状態にすることを特徴とするバランス補正装置。 - 前記追従手段は、前記作動体に形成された凸部または凹部が嵌挿する凹部または凸部を有する部材から成ることを特徴とする請求項１に記載のバランス補正装置。
- 静止部材及びこの静止部材に対して回転自在に設けられた回転部材とにより構成され、
前記回転部材の回転軸に連動して回転する第１部材と、前記第１部材の回転の軸方向に沿って一方向及びその反対の他方向に移動自在に設けられた第２部材と、前記第１、第２部材の間に前記回転軸と同心の環状に形成された移動路と、前記移動路内を周方向に移動自在に前記移動路に収容されたバランス体と、前記第１部材と同軸に設けられ前記第１部材に対して相対的に双方向に回転する回転体と、前記回転体の前記第１部材に対する相対的な回転を前記軸方向への直線的な移動に変換して前記第２部材に伝達する変換手段と、前記回転体にそれぞれ径方向に移動自在に且つ前記回転体の中心方向に付勢して設けられ前記回転体に連動して回転する作動体と、両端が前記第１部材と前記回転体とに係止して設けられ前記第１部材に対する前記回転体の相対的な回転により前記第１部材及び前記回転体の間に回転ずれが生じたときに前記回転体を付勢する渦巻きばねと、前記第１部材に設けられ前記作動体が遠心力によりその付勢方向と反対方向に移動したときに前記作動体に係合して前記回転体を前記第１部材の回転に追従させる追従手段とを備え、前記第２部材の前記一方向への移動により、前記第１、第２部材間に前記バランス体を挟持して前記バランス体を拘束状態に保持し、前記第２部材の前記他方向への移動により、前記バランス体を拘束状態から解放して前記バランス体を移動可能な状態にするバランス補正装置を備えていることを特徴とする回転装置。 - 前記追従手段は、前記作動体に形成された凸部または凹部が嵌挿する凹部または凸部を有する部材から成ることを特徴とする請求項３に記載の回転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09526698A JP3659612B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | バランス補正装置及びこれを備えた回転装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09526698A JP3659612B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | バランス補正装置及びこれを備えた回転装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11275805A JPH11275805A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3659612B2 true JP3659612B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=14132972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09526698A Expired - Fee Related JP3659612B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | バランス補正装置及びこれを備えた回転装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3659612B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6535475B1 (en) * | 1996-10-09 | 2003-03-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Disk player, and turntable incorporating self-compensating dynamic balancer, clamper incorporating self-compensating dynamic balancer and spindle motor incorporating self-compensating dynamic balancer adopted for disk player |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP09526698A patent/JP3659612B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11275805A (ja) | 1999-10-08 |
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