JP3744199B2 - ディスクドライブ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なディスクドライブ装置に関する。詳しくは、記録媒体ディスクを回転させる回転駆動部に記録媒体ディスクにあるアンバランスを解消するための自動調芯機構が設けられたディスクドライブ装置において、自動調芯機構がその機能を確実に発揮することができるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６に従来のディスクドライブ装置の一例の概略を示す。
【０００３】
ディスクドライブ装置ａは、メカシャーシｂを備え、該メカシャーシｂに所用の部材や部品が搭載されている。
【０００４】
メカシャーシｂの一端部にターンテーブルｃを回転させるスピンドルモータｄが配設され、ターンテーブルｃ上に光ディスクｅが支持されて回転せしめられる。また、メカシャーシｂ上には、スレッドモータｆによって上記ターンテーブルｃに支持された光ディスクｅの半径方向に移動せしめられる光ピックアップｇが配置されている。このように、メカシャーシｂ上に所用の部材及び部品が配設されてドライブユニットｈが構成され、該ドライブユニットｈが弾性体ｉ、ｉ、・・・を介してベースシャーシｊに取り付けられている。これは、アンバランスを有する、すなわち、重心が中心に位置していない光ディスクが高速で回転したときに、それによって発生する振動がディスクドライブ装置ａの外部に伝わるのを防止するためである。
【０００５】
また、メカシャーシｂのうち光ディスクｅの回転中心、すなわち、スピンドルモータｄの回転中心Ｏを通る水平線Ｈ−Ｈを境に光ピックアップｇやスレッドモータｆが配置された側にカウンターウエイトｋが取り付けられている。
【０００６】
そして、上記スピンドルモータｄは、自動調芯機構を有している。
【０００７】
スピンドルモータｄが有する自動調芯機構は、Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置により説明される。Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置についての詳細は、理工学社出版「機械力学」（昭和５７年３月）Ｐ１４６、１４７を参照されたい。
【０００８】
Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｌの原理と機能を簡単に、図７により説明する。Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｌは、環状のレース部を有するホルダｍと、ホルダｍ上を自由に移動することができる複数のボールｎ、ｎとから構成されている。
【０００９】
そして、アンバランスを有する光ディスクｅがターンテーブルｃ上に支持された状態において、ドライブユニットｈと弾性体ｉ、ｉ、・・・とから構成される振動系の共振周波数よりも高い周波数で光ディスクｅが回転している場合、ドライブユニットｈは光ディスクｅのアンバランスの位相とほぼ１８０゜遅れて振動する。ボールｎ、ｎはドライブユニットｈが振動する方向に自動的に移動するので、結果として光ディスクｅのアンバランスとは逆位相に移動することになり、バランスを自動的にとってくれるという動作原理となっている。
【００１０】
例えば、アンバランスを有する光ディスクｅが回転されてドライブユニットｈに振動が生じると、当該光ディスクｅに関する信号の読取や書込が十分に為されない惧があるばかりでなく、その振動がディスクドライブ装置ａの外部へ伝わった場合には、ハードディスクドライブ装置等、周辺機器を振動させて誤動作を生じさせる原因となる等、周囲へ悪影響を及ぼすことがあるが、スピンドルモータｄが上記したような自動調芯機構を備えることによって、そのような悪影響が防止される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のディスクドライブ装置ａにあっては自動調芯機構の動作が不安定になり、その性能を十分に発揮することができないという問題があった。
【００１２】
従来のディスクドライブ装置ａにあっては、上記したように、メカシャーシｂのうち光ディスクｅの回転中心、すなわち、スピンドルモータｄの回転中心Ｏを通る水平線Ｈ−Ｈを境に光ピックアップｇやスレッドモータｆが配置された側にカウンターウエイトｋが取り付けられている。その理由は次のようなものである。
【００１３】
図６に示すように、ドライブユニットｈ全体の重心Ｇは、光ピックアップｇやスレッドモータｆ等の配置及びメカシャーシｂ自体の形状によって、スピンドルモータｄの回転中心Ｏ付近にはなく、光ピックアップｇが配置された側にシフトしている。そこで、アンバランスを有する光ディスクｅが高速で回転され、それに伴う振動が生じたときに、該振動がメカシャーシｂを歪ませて、メカシャーシｂ自体が振動してしまうことを防止するために、重心Ｇをドライブユニットｈ自体の中心にシフトさせるために、上記のように、カウンターウエイトｋを配設したものである。もしも、メカシャーシｂを剛性の劣る樹脂材料などで形成した場合、重心Ｇがドライブユニットｈの中心に無いと、アンバランスを有する光ディスクｅの高速回転による振動によってメカシャーシｂが大きく歪み（これは、重心Ｇがメカシャーシｂの中心からずれていることによって、メカシャーシｂの左側と、右側の振動振幅と振動位相に差が生じ、その結果メカシャーシｂが捩じられることによる）、光ピックアップｇが光ディスクｅの情報を正常に読み取ることができなくなってしまう。
【００１４】
ところが、従来のディスクドライブ装置ａにおけるように、ドライブユニットｈの重心Ｇが光ディスクｅの回転中心Ｏから大きくずれていると、光ディスクｅのアンバランスによって生じる振動、すなわち、軸の振動する軌道が図６にｏで示すように楕円形になる。これは、振動入力と重心とがずれることにより、平行振動と回転振動との２自由度系の振動となるからである。
【００１５】
軸の振動軌道が楕円形となると、自動調芯機構の動作が不安定となり、その性能を十分に発揮することができない。
【００１６】
また、上記ディスクドライブ装置ａにおけるように、カウンターウエイトｋを設けない場合でも、ドライブユニットｈの重心は、スピンドルモータｄの回転中心から光ピックアップｇ、スレッドモータｆ等が配置された側にシフトしてしまい、アンバランスを有する光ディスクｅが高速で回転された場合の振動の軌跡は楕円形になってしまい、やはり、自動調芯機構が十分にその機能を発揮することができない。
【００１７】
従って、従来のディスクドライブ装置にあっては、カウンターウエイトｋを設けたものも、また、そうでないものも、何れも自動調芯機構がその機能を十分に発揮することができず、データの転送速度を速めるために、記録媒体ディスクの回転速度を高くするのに障害があった。
【００１８】
そこで、本発明は、ドライブユニットの重心を記録媒体ディスクの回転中心に近付けて自動調芯機構がその性能を十分に発揮することができるようにすることを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、カウンターウエイトを、上記ドライブユニットにおいて上記スピンドルモータの回転中心を挟んで上記ピックアップ及び該ピックアップを駆動する機構等が配設された側と反対側に配置し、これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させたものである。
【００２０】
従って、本発明ディスクドライブ装置にあっては、ドライブユニットの重心がスピンドルモータの回転中心に一致又は近接するので、記録媒体ディスクの回転中心の振動の軌跡を円軌道に近付けることができ、ドライブユニットが振動することによって生じる力がどの位相方向でも安定し、バランス部材が速やかにアンバランスを解消する位置、すなわち、平衡位置へと移動することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明ディスクドライブ装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２２】
なお、図示した実施の形態は、本発明を光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置に適用したものである。
【００２３】
光ディスクドライブ装置１はメカシャーシ２に所要の部材及び部品を搭載して成るドライブユニット３を弾性体（ダンパー）４、４、・・・を介してベースシャーシ５に取り付けて成る。
【００２４】
メカシャーシ２の一端部にはスピンドルモータ６がステータ基板７を介して固定されている。
【００２５】
ステータ基板７には筒状をした軸支持部８が固定されており、該軸支持部８にスピンドル軸９が軸受１０、１０を介して回転自在に支持されている。また、スピンドル軸９の下端は軸支持部８に取着されたスラスト軸受１１によって支持されている。また、ステータ基板７には上記軸支持部８の周りを囲むようにステータコイル１２が配設固定されている。
【００２６】
スピンドル軸９には磁性材料で深皿を伏せた如き形状に形成されたロータヨーク１３がその周壁部で上記ステータコイル１２の外側を囲むように固定されており、その周壁部の内面にはステータコイル１２と対向するようにロータマグネット１４が固定されている。これによって、ステータコイル１２に通電されることによってロータヨーク１３が回転し、ロータヨーク１３が固定されているスピンドル軸９が回転されることになる。
【００２７】
そして、上記スピンドル軸９の上端部にターンテーブル１５が固定されている。
【００２８】
上記ロータヨーク１３とターンテーブル１５との間には自動調芯機構１６が設けられている。該自動調芯機構１６は、リング状をした収納室１７と収納室１７内に移動自在に配設された複数のバランス球１８とから成る。収納室１７は上記スピンドル軸９に固定された皿状をした部材によって形成され、該収納室１７の上面はターンテーブル１５によって閉塞されている。
【００２９】
メカシャーシ２のスピンドルモータ６が配置された部分より後方の部分には、光ピックアップ１９がターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０の半径方向に移動自在なるようにガイド２１、２２によって支持されている。
【００３０】
光ピックアップ１９にはラックギヤ２３が設けられており、メカシャーシ２に固定されたスレッドモータ２４によって回転されるピニオンギヤ２５によって上記ラックギヤ２３が送られることによって、光ピックアップ１９がガイド２１、２２に案内されてターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０の半径方向に移動するようになっている。
【００３１】
そして、メカシャーシ２のうち、スピンドルモータ６の回転中心Ｏを挟んで光ピックアップ１９、スレッドモータ２４等が配置された側と反対側の位置にカウンターウエイト２６が配設されている。このカウンターウエイト２６の配設によって、ドライブユニット３の重心Ｇ′はスピンドルモータ６の回転中心Ｏに一致又は近接される。
【００３２】
なお、カウンターウエイト２６の材料としては鋼板を積層したものや燒結金属等密度が高く体積に比較して重量の大きいものを使用するのが好ましい。また、カウンターウエイト２６の配置位置は、メカシャーシ２上とは限らず、その他の部分、例えば、スピンドルモータ６のステータ基板７上等に配置しても良い。さらに、カウンターウエイト２６の一部がスピンドルモータの回転中心Ｏから光ピックアップ１９等が配置された側にはみ出していても、カウンターウエイト２６自体の重心が光ピックアップ１９等が配置された側と反対側に位置していれば問題がない。さらにまた、カウンターウエイト２６自体の形状は特に問わないものである。また、カウンターウエイト２６の数は１個に限らず、複数個設けても良い。
【００３３】
そして、メカシャーシ２には上記以外にも所要の部材や部品が搭載されて、ドライブユニット３が構成される。
【００３４】
しかして、ターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０がスピンドルモータ６の駆動に伴ってターンテーブル１５と共に回転され、そして、光ピックアップ１９が該光ディスク２０の半径方向に移動しながら、該光ディスク２０について信号の記録及び／又は再生を行う。
【００３５】
そして、この時、ターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０にアンバランスがあって、振動を生じたときには、上記自動調芯機構１６のバランス球１８が該アンバランスを解消する位置へと移動して、上記振動が解消又は軽減される。
【００３６】
そして、上記したように、本発明に係る上記光ディスクドライブ装置１にあっては、メカシャーシ２のうち、スピンドルモータ６の回転中心Ｏを挟んで光ピックアップ１９、スレッドモータ２４等が配置された側と反対側の位置にカウンターウエイト２６が配設されているので、ドライブユニット３の重心Ｇ′が、図３に示すように、スピンドルモータ６のスピンドル軸９の回転中心Ｏに一致し又は近接するので、アンバランスによって生じる振動が円形に近くなり、そのために、上記自動調芯機構１６による調心作用が速やかに、且つ、確実に為される。
【００３７】
その理由を図４によって説明する。
【００３８】
バランス球１８には、収納室１７が回転することによって生じる遠心力
Ｆｒ＝ｍｒω2と
ドライブユニット３が振動することによって生じる力
Ｆｅ＝ｍｅω2とが働いている。
【００３９】
ここで、ｍはバランス球１８の質量、ｒはバランス球１８が収納室１７上にあるときの公転半径、ｅはドライブユニット３の振動の振幅、ωはスピンドルモータ６の回転数である。
【００４０】
バランス球１８には、スピンドルモータ６が回転するだけであれば、遠心力Ｆｒのみが働き、バランス球１８は収納室１７の外側内周面に押し付けられるだけであるが、ドライブユニット３が振動をし、Ｆｅを働かせることにより合力Ｆが生じ、これにより偏角αが生じ、従って、バランス球１８は周方向に移動し、バランスを調整することになる。
【００４１】
しかしながら、実際には、バランス球１８と収納室１７との間には転がり摩擦係数μがあるので、バランス球１８が移動することができるための条件は
μ＜ｔａｎαでなければならない。
【００４２】
ここで、α＝ｓｉｎ-1（Ｆｅ ｓｉｎθ／Ｆ）（θはＦｒとＦｅとが為す角度である。）である。
【００４３】
従って、ドライブユニット３の振動により生じるＦｅが大きいほど、許容される転がり摩擦係数μは大きくなる。
【００４４】
そこで、もし、従来技術におけるように、ドライブユニットｈの重心Ｇが光ディスクｅの回転中心から大きくずれていて、軸が楕円軌道ｏで振動すれば、楕円の長軸方向ではＦｅが大きくなって、許容転がり摩擦係数が大きくなり、ボールｎは移動しやすく、よって自動平衡装置ｌは動作しやすいが、短軸方向ではＦｅが小さくなってしまうので、許容される転がり摩擦係数が小さくなり、ボールｎは移動しづらく、自動平衡装置ｌは動作しづらくなる。
【００４５】
それに対して、上記光ディスクドライブ装置１にあっては、メカシャーシ２のうち、スピンドルモータ６の回転中心Ｏを挟んで光ピックアップ１９、スレッドモータ２４等が配置された側と反対側の位置にカウンターウエイト２６を配設して、ドライブユニット３の重心Ｇ′を光ディスク２０の回転中心、すなわち、スピンドル軸９の中心Ｏに一致乃至は近接させたので、光ディスク２０の回転中心の振動の軌道を楕円軌道から円軌道２７に近付けることができ、どの位相方向でも、Ｆｅが安定し、自動調芯機構１６が動作しやすくなる。
【００４６】
なお、上記実施の形態において、自動調芯機構１６として、リング状をした収納室１７と収納室１７内に移動自在に配設された複数のバランス球１８とから成るものを示したが、自動調芯機構の形態はこのようなものに限定されるものではなく、回転体の偏重心に基づく振動がある場合、偏重心を補正する方向に移動してバランスを取るバランス部材を有するものであれば、どのような構成のものでも良い。
【００４７】
さらに、上記実施の形態は、本発明を光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置に適用したものを示したが、本発明の適用範囲はこのようなものに限定されるものではなく、広く他の記録媒体ディスクを使用するディスクドライブ装置に適用することができるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明ディスクドライブ装置は、メカシャーシに記録媒体ディスクを支持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータ、ターンテーブルに支持された記録媒体ディスクの半径方向に移動して記録媒体ディスクについての信号の再生あるいは記録又はその双方を為すピックアップ等を備えたドライブユニットを弾性体を介してベースシャーシに支持して成るディスクドライブ装置であって、上記スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、カウンターウエイトを、ドライブユニットにおいて上記スピンドルモータの回転中心を挟んで上記ピックアップ及び該ピックアップを駆動する機構等が配設された側と反対側に配置し、これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させたことを特徴とする。
【００４９】
従って、本発明ディスクドライブ装置にあっては、ドライブユニットの重心がスピンドルモータの回転中心に一致又は近接するので、記録媒体ディスクの回転中心の振動の軌跡を円軌道に近付けることができ、ドライブユニットが振動することによって生じる力がどの位相方向でも安定し、バランス部材が速やかにアンバランスを解消する位置、すなわち、平衡位置へと移動することができる。
【００５０】
これによって、アンバランスを有する記録媒体ディスクを高速で回転させることによって生じる振動を速やかに解消乃至は軽減することができるので、記録媒体ディスクの高速回転が可能となり、データ転送速度を速めることが可能となる。
【００５１】
また、請求項２に記載した発明にあっては、上記カウンターウエイトを上記メカシャーシ上に配置するようにしたので、カウンターウエイトの配置が容易で、且つ、ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に近付けやすくなる。
【００５２】
さらに、請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、上記自動調芯機構のホルダをリング状をした収納室とし、上記バランス部材を上記収納室内に移動自在に配設された複数のバランス球としたので、自動調芯機構を簡単に構成することができる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図４と共に本発明ディスクドライブ装置の実施の形態を示すものであり、本図はディスクドライブ装置の概要を示す斜視図である。
【図２】回転駆動部の拡大縦断面図である。
【図３】概略平面図である。
【図４】振動の軌跡が自動調芯機構に及ぼす影響を説明する図である。
【図５】図６と共に従来のディスクドライブ装置を示すものであり、本図は概略斜視図である。
【図６】概略平面図である。
【図７】Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置の原理を説明する図である。
【符号の説明】
１…光ディスクドライブ装置（ディスクドライブ装置）、２…メカシャーシ、３…ドライブユニット、４…弾性体、５…ベースシャーシ、６…スピンドルモータ、１６…自動調芯機構、１７…収納室（ホルダ）、１８…バランス球（バランス部材）、１９…光ピックアップ、２０…光ディスク、２６…カウンターウエイト、Ｇ′…ドライブユニットの重心、Ｏ…スピンドルモータの回転中心
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なディスクドライブ装置に関する。詳しくは、記録媒体ディスクを回転させる回転駆動部に記録媒体ディスクにあるアンバランスを解消するための自動調芯機構が設けられたディスクドライブ装置において、自動調芯機構がその機能を確実に発揮することができるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６に従来のディスクドライブ装置の一例の概略を示す。
【０００３】
ディスクドライブ装置ａは、メカシャーシｂを備え、該メカシャーシｂに所用の部材や部品が搭載されている。
【０００４】
メカシャーシｂの一端部にターンテーブルｃを回転させるスピンドルモータｄが配設され、ターンテーブルｃ上に光ディスクｅが支持されて回転せしめられる。また、メカシャーシｂ上には、スレッドモータｆによって上記ターンテーブルｃに支持された光ディスクｅの半径方向に移動せしめられる光ピックアップｇが配置されている。このように、メカシャーシｂ上に所用の部材及び部品が配設されてドライブユニットｈが構成され、該ドライブユニットｈが弾性体ｉ、ｉ、・・・を介してベースシャーシｊに取り付けられている。これは、アンバランスを有する、すなわち、重心が中心に位置していない光ディスクが高速で回転したときに、それによって発生する振動がディスクドライブ装置ａの外部に伝わるのを防止するためである。
【０００５】
また、メカシャーシｂのうち光ディスクｅの回転中心、すなわち、スピンドルモータｄの回転中心Ｏを通る水平線Ｈ−Ｈを境に光ピックアップｇやスレッドモータｆが配置された側にカウンターウエイトｋが取り付けられている。
【０００６】
そして、上記スピンドルモータｄは、自動調芯機構を有している。
【０００７】
スピンドルモータｄが有する自動調芯機構は、Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置により説明される。Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置についての詳細は、理工学社出版「機械力学」（昭和５７年３月）Ｐ１４６、１４７を参照されたい。
【０００８】
Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｌの原理と機能を簡単に、図７により説明する。Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｌは、環状のレース部を有するホルダｍと、ホルダｍ上を自由に移動することができる複数のボールｎ、ｎとから構成されている。
【０００９】
そして、アンバランスを有する光ディスクｅがターンテーブルｃ上に支持された状態において、ドライブユニットｈと弾性体ｉ、ｉ、・・・とから構成される振動系の共振周波数よりも高い周波数で光ディスクｅが回転している場合、ドライブユニットｈは光ディスクｅのアンバランスの位相とほぼ１８０゜遅れて振動する。ボールｎ、ｎはドライブユニットｈが振動する方向に自動的に移動するので、結果として光ディスクｅのアンバランスとは逆位相に移動することになり、バランスを自動的にとってくれるという動作原理となっている。
【００１０】
例えば、アンバランスを有する光ディスクｅが回転されてドライブユニットｈに振動が生じると、当該光ディスクｅに関する信号の読取や書込が十分に為されない惧があるばかりでなく、その振動がディスクドライブ装置ａの外部へ伝わった場合には、ハードディスクドライブ装置等、周辺機器を振動させて誤動作を生じさせる原因となる等、周囲へ悪影響を及ぼすことがあるが、スピンドルモータｄが上記したような自動調芯機構を備えることによって、そのような悪影響が防止される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のディスクドライブ装置ａにあっては自動調芯機構の動作が不安定になり、その性能を十分に発揮することができないという問題があった。
【００１２】
従来のディスクドライブ装置ａにあっては、上記したように、メカシャーシｂのうち光ディスクｅの回転中心、すなわち、スピンドルモータｄの回転中心Ｏを通る水平線Ｈ−Ｈを境に光ピックアップｇやスレッドモータｆが配置された側にカウンターウエイトｋが取り付けられている。その理由は次のようなものである。
【００１３】
図６に示すように、ドライブユニットｈ全体の重心Ｇは、光ピックアップｇやスレッドモータｆ等の配置及びメカシャーシｂ自体の形状によって、スピンドルモータｄの回転中心Ｏ付近にはなく、光ピックアップｇが配置された側にシフトしている。そこで、アンバランスを有する光ディスクｅが高速で回転され、それに伴う振動が生じたときに、該振動がメカシャーシｂを歪ませて、メカシャーシｂ自体が振動してしまうことを防止するために、重心Ｇをドライブユニットｈ自体の中心にシフトさせるために、上記のように、カウンターウエイトｋを配設したものである。もしも、メカシャーシｂを剛性の劣る樹脂材料などで形成した場合、重心Ｇがドライブユニットｈの中心に無いと、アンバランスを有する光ディスクｅの高速回転による振動によってメカシャーシｂが大きく歪み（これは、重心Ｇがメカシャーシｂの中心からずれていることによって、メカシャーシｂの左側と、右側の振動振幅と振動位相に差が生じ、その結果メカシャーシｂが捩じられることによる）、光ピックアップｇが光ディスクｅの情報を正常に読み取ることができなくなってしまう。
【００１４】
ところが、従来のディスクドライブ装置ａにおけるように、ドライブユニットｈの重心Ｇが光ディスクｅの回転中心Ｏから大きくずれていると、光ディスクｅのアンバランスによって生じる振動、すなわち、軸の振動する軌道が図６にｏで示すように楕円形になる。これは、振動入力と重心とがずれることにより、平行振動と回転振動との２自由度系の振動となるからである。
【００１５】
軸の振動軌道が楕円形となると、自動調芯機構の動作が不安定となり、その性能を十分に発揮することができない。
【００１６】
また、上記ディスクドライブ装置ａにおけるように、カウンターウエイトｋを設けない場合でも、ドライブユニットｈの重心は、スピンドルモータｄの回転中心から光ピックアップｇ、スレッドモータｆ等が配置された側にシフトしてしまい、アンバランスを有する光ディスクｅが高速で回転された場合の振動の軌跡は楕円形になってしまい、やはり、自動調芯機構が十分にその機能を発揮することができない。
【００１７】
従って、従来のディスクドライブ装置にあっては、カウンターウエイトｋを設けたものも、また、そうでないものも、何れも自動調芯機構がその機能を十分に発揮することができず、データの転送速度を速めるために、記録媒体ディスクの回転速度を高くするのに障害があった。
【００１８】
そこで、本発明は、ドライブユニットの重心を記録媒体ディスクの回転中心に近付けて自動調芯機構がその性能を十分に発揮することができるようにすることを課題とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、カウンターウエイトを、上記ドライブユニットにおいて上記スピンドルモータの回転中心を挟んで上記ピックアップ及び該ピックアップを駆動する機構等が配設された側と反対側に配置し、これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させたものである。
【００２０】
従って、本発明ディスクドライブ装置にあっては、ドライブユニットの重心がスピンドルモータの回転中心に一致又は近接するので、記録媒体ディスクの回転中心の振動の軌跡を円軌道に近付けることができ、ドライブユニットが振動することによって生じる力がどの位相方向でも安定し、バランス部材が速やかにアンバランスを解消する位置、すなわち、平衡位置へと移動することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明ディスクドライブ装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２２】
なお、図示した実施の形態は、本発明を光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置に適用したものである。
【００２３】
光ディスクドライブ装置１はメカシャーシ２に所要の部材及び部品を搭載して成るドライブユニット３を弾性体（ダンパー）４、４、・・・を介してベースシャーシ５に取り付けて成る。
【００２４】
メカシャーシ２の一端部にはスピンドルモータ６がステータ基板７を介して固定されている。
【００２５】
ステータ基板７には筒状をした軸支持部８が固定されており、該軸支持部８にスピンドル軸９が軸受１０、１０を介して回転自在に支持されている。また、スピンドル軸９の下端は軸支持部８に取着されたスラスト軸受１１によって支持されている。また、ステータ基板７には上記軸支持部８の周りを囲むようにステータコイル１２が配設固定されている。
【００２６】
スピンドル軸９には磁性材料で深皿を伏せた如き形状に形成されたロータヨーク１３がその周壁部で上記ステータコイル１２の外側を囲むように固定されており、その周壁部の内面にはステータコイル１２と対向するようにロータマグネット１４が固定されている。これによって、ステータコイル１２に通電されることによってロータヨーク１３が回転し、ロータヨーク１３が固定されているスピンドル軸９が回転されることになる。
【００２７】
そして、上記スピンドル軸９の上端部にターンテーブル１５が固定されている。
【００２８】
上記ロータヨーク１３とターンテーブル１５との間には自動調芯機構１６が設けられている。該自動調芯機構１６は、リング状をした収納室１７と収納室１７内に移動自在に配設された複数のバランス球１８とから成る。収納室１７は上記スピンドル軸９に固定された皿状をした部材によって形成され、該収納室１７の上面はターンテーブル１５によって閉塞されている。
【００２９】
メカシャーシ２のスピンドルモータ６が配置された部分より後方の部分には、光ピックアップ１９がターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０の半径方向に移動自在なるようにガイド２１、２２によって支持されている。
【００３０】
光ピックアップ１９にはラックギヤ２３が設けられており、メカシャーシ２に固定されたスレッドモータ２４によって回転されるピニオンギヤ２５によって上記ラックギヤ２３が送られることによって、光ピックアップ１９がガイド２１、２２に案内されてターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０の半径方向に移動するようになっている。
【００３１】
そして、メカシャーシ２のうち、スピンドルモータ６の回転中心Ｏを挟んで光ピックアップ１９、スレッドモータ２４等が配置された側と反対側の位置にカウンターウエイト２６が配設されている。このカウンターウエイト２６の配設によって、ドライブユニット３の重心Ｇ′はスピンドルモータ６の回転中心Ｏに一致又は近接される。
【００３２】
なお、カウンターウエイト２６の材料としては鋼板を積層したものや燒結金属等密度が高く体積に比較して重量の大きいものを使用するのが好ましい。また、カウンターウエイト２６の配置位置は、メカシャーシ２上とは限らず、その他の部分、例えば、スピンドルモータ６のステータ基板７上等に配置しても良い。さらに、カウンターウエイト２６の一部がスピンドルモータの回転中心Ｏから光ピックアップ１９等が配置された側にはみ出していても、カウンターウエイト２６自体の重心が光ピックアップ１９等が配置された側と反対側に位置していれば問題がない。さらにまた、カウンターウエイト２６自体の形状は特に問わないものである。また、カウンターウエイト２６の数は１個に限らず、複数個設けても良い。
【００３３】
そして、メカシャーシ２には上記以外にも所要の部材や部品が搭載されて、ドライブユニット３が構成される。
【００３４】
しかして、ターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０がスピンドルモータ６の駆動に伴ってターンテーブル１５と共に回転され、そして、光ピックアップ１９が該光ディスク２０の半径方向に移動しながら、該光ディスク２０について信号の記録及び／又は再生を行う。
【００３５】
そして、この時、ターンテーブル１５上に支持された光ディスク２０にアンバランスがあって、振動を生じたときには、上記自動調芯機構１６のバランス球１８が該アンバランスを解消する位置へと移動して、上記振動が解消又は軽減される。
【００３６】
そして、上記したように、本発明に係る上記光ディスクドライブ装置１にあっては、メカシャーシ２のうち、スピンドルモータ６の回転中心Ｏを挟んで光ピックアップ１９、スレッドモータ２４等が配置された側と反対側の位置にカウンターウエイト２６が配設されているので、ドライブユニット３の重心Ｇ′が、図３に示すように、スピンドルモータ６のスピンドル軸９の回転中心Ｏに一致し又は近接するので、アンバランスによって生じる振動が円形に近くなり、そのために、上記自動調芯機構１６による調心作用が速やかに、且つ、確実に為される。
【００３７】
その理由を図４によって説明する。
【００３８】
バランス球１８には、収納室１７が回転することによって生じる遠心力
Ｆｒ＝ｍｒω2と
ドライブユニット３が振動することによって生じる力
Ｆｅ＝ｍｅω2とが働いている。
【００３９】
ここで、ｍはバランス球１８の質量、ｒはバランス球１８が収納室１７上にあるときの公転半径、ｅはドライブユニット３の振動の振幅、ωはスピンドルモータ６の回転数である。
【００４０】
バランス球１８には、スピンドルモータ６が回転するだけであれば、遠心力Ｆｒのみが働き、バランス球１８は収納室１７の外側内周面に押し付けられるだけであるが、ドライブユニット３が振動をし、Ｆｅを働かせることにより合力Ｆが生じ、これにより偏角αが生じ、従って、バランス球１８は周方向に移動し、バランスを調整することになる。
【００４１】
しかしながら、実際には、バランス球１８と収納室１７との間には転がり摩擦係数μがあるので、バランス球１８が移動することができるための条件は
μ＜ｔａｎαでなければならない。
【００４２】
ここで、α＝ｓｉｎ-1（Ｆｅ ｓｉｎθ／Ｆ）（θはＦｒとＦｅとが為す角度である。）である。
【００４３】
従って、ドライブユニット３の振動により生じるＦｅが大きいほど、許容される転がり摩擦係数μは大きくなる。
【００４４】
そこで、もし、従来技術におけるように、ドライブユニットｈの重心Ｇが光ディスクｅの回転中心から大きくずれていて、軸が楕円軌道ｏで振動すれば、楕円の長軸方向ではＦｅが大きくなって、許容転がり摩擦係数が大きくなり、ボールｎは移動しやすく、よって自動平衡装置ｌは動作しやすいが、短軸方向ではＦｅが小さくなってしまうので、許容される転がり摩擦係数が小さくなり、ボールｎは移動しづらく、自動平衡装置ｌは動作しづらくなる。
【００４５】
それに対して、上記光ディスクドライブ装置１にあっては、メカシャーシ２のうち、スピンドルモータ６の回転中心Ｏを挟んで光ピックアップ１９、スレッドモータ２４等が配置された側と反対側の位置にカウンターウエイト２６を配設して、ドライブユニット３の重心Ｇ′を光ディスク２０の回転中心、すなわち、スピンドル軸９の中心Ｏに一致乃至は近接させたので、光ディスク２０の回転中心の振動の軌道を楕円軌道から円軌道２７に近付けることができ、どの位相方向でも、Ｆｅが安定し、自動調芯機構１６が動作しやすくなる。
【００４６】
なお、上記実施の形態において、自動調芯機構１６として、リング状をした収納室１７と収納室１７内に移動自在に配設された複数のバランス球１８とから成るものを示したが、自動調芯機構の形態はこのようなものに限定されるものではなく、回転体の偏重心に基づく振動がある場合、偏重心を補正する方向に移動してバランスを取るバランス部材を有するものであれば、どのような構成のものでも良い。
【００４７】
さらに、上記実施の形態は、本発明を光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置に適用したものを示したが、本発明の適用範囲はこのようなものに限定されるものではなく、広く他の記録媒体ディスクを使用するディスクドライブ装置に適用することができるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明ディスクドライブ装置は、メカシャーシに記録媒体ディスクを支持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータ、ターンテーブルに支持された記録媒体ディスクの半径方向に移動して記録媒体ディスクについての信号の再生あるいは記録又はその双方を為すピックアップ等を備えたドライブユニットを弾性体を介してベースシャーシに支持して成るディスクドライブ装置であって、上記スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、カウンターウエイトを、ドライブユニットにおいて上記スピンドルモータの回転中心を挟んで上記ピックアップ及び該ピックアップを駆動する機構等が配設された側と反対側に配置し、これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させたことを特徴とする。
【００４９】
従って、本発明ディスクドライブ装置にあっては、ドライブユニットの重心がスピンドルモータの回転中心に一致又は近接するので、記録媒体ディスクの回転中心の振動の軌跡を円軌道に近付けることができ、ドライブユニットが振動することによって生じる力がどの位相方向でも安定し、バランス部材が速やかにアンバランスを解消する位置、すなわち、平衡位置へと移動することができる。
【００５０】
これによって、アンバランスを有する記録媒体ディスクを高速で回転させることによって生じる振動を速やかに解消乃至は軽減することができるので、記録媒体ディスクの高速回転が可能となり、データ転送速度を速めることが可能となる。
【００５１】
また、請求項２に記載した発明にあっては、上記カウンターウエイトを上記メカシャーシ上に配置するようにしたので、カウンターウエイトの配置が容易で、且つ、ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に近付けやすくなる。
【００５２】
さらに、請求項３及び請求項４に記載した発明にあっては、上記自動調芯機構のホルダをリング状をした収納室とし、上記バランス部材を上記収納室内に移動自在に配設された複数のバランス球としたので、自動調芯機構を簡単に構成することができる。
【００５３】
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図４と共に本発明ディスクドライブ装置の実施の形態を示すものであり、本図はディスクドライブ装置の概要を示す斜視図である。
【図２】回転駆動部の拡大縦断面図である。
【図３】概略平面図である。
【図４】振動の軌跡が自動調芯機構に及ぼす影響を説明する図である。
【図５】図６と共に従来のディスクドライブ装置を示すものであり、本図は概略斜視図である。
【図６】概略平面図である。
【図７】Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置の原理を説明する図である。
【符号の説明】
１…光ディスクドライブ装置（ディスクドライブ装置）、２…メカシャーシ、３…ドライブユニット、４…弾性体、５…ベースシャーシ、６…スピンドルモータ、１６…自動調芯機構、１７…収納室（ホルダ）、１８…バランス球（バランス部材）、１９…光ピックアップ、２０…光ディスク、２６…カウンターウエイト、Ｇ′…ドライブユニットの重心、Ｏ…スピンドルモータの回転中心
Claims (4)
- メカシャーシに記録媒体ディスクを支持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータ、ターンテーブルに支持された記録媒体ディスクの半径方向に移動して記録媒体ディスクについての信号の再生あるいは記録又はその双方を為すピックアップ等を備えたドライブユニットを弾性体を介してベースシャーシに支持して成るディスクドライブ装置であって、
上記スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、
カウンターウエイトを、ドライブユニットにおいて上記スピンドルモータの回転中心を挟んで上記ピックアップ及び該ピックアップを駆動する機構等が配設された側と反対側に配置し、
これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させた
ことを特徴とするディスクドライブ装置。 - 上記カウンターウエイトを上記メカシャーシ上に配置した
ことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。 - 上記自動調芯機構のホルダはリング状をした収納室であり、上記バランス部材は上記収納室内に移動自在に配設された複数のバランス球である
ことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。 - 上記自動調芯機構のホルダはリング状をした収納室であり、上記バランス部材は上記収納室内に移動自在に配設された複数のバランス球である
ことを特徴とする請求項２に記載のディスクドライブ装置。
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