JP3747571B2 - 回転駆動機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な回転駆動機構に関する。詳しくは、バランス部材を移動空間内において移動させることにより回転駆動手段によって行われる回転が回転中心の偏心を生じない状態で為されるようにしたいわゆる自動調芯機能を有する回転駆動機構において自動調芯作用が速やかに為されるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンピュータに備えられ光ディスクや光磁気ディスク等の記録ディスクに対する再生や記録を行うディスクドライブ装置は、記録ディスクを回転駆動機構によって回転させている。この回転駆動機構は、回転駆動手段となるスピンドルモータと該スピンドルモータのスピンドル軸の先端側に固定され記録ディスクの中心部分を保持するディスクテーブルとを有している。そして、このような回転駆動機構によって回転される記録ディスクは、光学ピックアップや磁気ヘッド装置により、情報信号の記録及び／又は再生が行われる。
【０００３】
ところで、上記した光ディスク等の記録ディスクは、製造時等に重量的なアンバランスを生じてしまう場合がある。このような重量的なアンバランスがある記録ディスクを回転駆動機構によって回転させると、回転中心と重心とが一致しないため記録ディスクがディスクテーブルと共に振動してしまう。そして、この振動により、光学ピックアップ装置による記録ディスクの信号記録面に対するフォーカシングやトラッキング、磁気ヘッド装置による記録ディスクの記録トラックへの追従が良好に行われなくなってしまう。
【０００４】
また、通常、記録ディスクに生じるアンバランスの量は記録ディスクによって差がある。
【０００５】
さらに、近時、記録ディスクへのデータの記録又は再生を高速回転で行うことが可能になっており、回転速度の増加と共に記録ディスクの振動は大きくなってしまうという問題もある。
【０００６】
従って、記録ディスクごとにこれらの重量的なアンバランスの量或は回転速度に応じて随時対応可能な振動抑制手段がなければ、記録ディスクの振動を抑えることができない。
【０００７】
そこで、回転駆動手段によって回転される移動空間内に複数のバランス部材を移動可能に配置し、バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにした自動調芯機能を有する回転駆動機構が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した自動調芯機能を有する回転駆動機構において、自動調芯機能を最大にするためにはバランス部材とこれを支持している部材、即ち、バランス部材が配置されている移動空間を形成している部材との間の摩擦を可能な限り小さくする必要がある。
【０００９】
しかしながら、バランス部材とこれを支持している部材との間の摩擦があまりにも小さいと、元々のアンバランス量が小さい場合、即ち、バランス修正をあまり必要としないような場合には、移動空間に対して移動し出したバランス部材がその慣性によっていつまでも移動空間に対して移動し続けてバランス位置へ落ち着くのが遅くなったり、場合によってはバランス位置に落ち着かなかったりするという問題がある。
【００１０】
そのため、移動空間内にオイルを封入して粘性抵抗を持たせる等の方法が提案されているが、オイルの飛散に対する対策が必要となったり又は温度変化による粘性の変化によりバランス修正作用が安定しないなどの問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、自動調芯作用が速やかに為されるようにすることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明回転駆動機構は、上記した課題を解決するために、回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、上記回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルとを備え、あるいは、上記回転駆動手段がロータケースを備えたモータであり、該ロータケースが磁性材料で形成されていてヨークとして機能するようにしたりして、上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通るようにしたものである。
【００１３】
従って、本発明回転駆動機構にあっては、移動空間内の外周部に移動したバランス部材にマグネットの磁束が及ぶため、移動空間に対して周方向に移動しようとするバランス部材に渦電流によるブレーキがかかり、バランス部材が速やかにバランス位置に安定する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明回転駆動機構の実施の形態を添付図面に従って説明する。尚、以下に示した実施の形態は、本発明を光ディスクや光磁気ディスクの如き記録ディスクに対する再生や記録を行うディスクドライブ装置における回転駆動機構に適用したものである。
【００１５】
記録ディスク１は、例えば、ポリカーボネートの如き合成樹脂材料によって直径１２０ｍｍの円盤状に形成された透明基板に信号記録面が形成されて構成されている。そして、記録ディスク１には、その中心部に円形開口部（チャッキング孔）１ａが設けられている。記録ディスク１は円形開口部１ａに後述するターンテーブルの位置決め突起が嵌合されることにより位置決めされる。
【００１６】
ディスクドライブ装置２は回転駆動手段となるスピンドルモータ３及び光学ピックアップ装置４が載置されるメカシャーシ５と、図示しないベースシャーシに対してメカシャーシ５をフローティング支持する複数のダンパ６、６、・・・とを備えて構成されている（図１参照）。
【００１７】
光学ピックアップ装置４は上記メカシャーシ５にガイドシャフト７、７を介してターンテーブルに装着された記録ディスク１の半径方向に移動自在に支持されている。そして、光学ピックアップ装置４は、レーザダイオードの如き図示しない光源及び光検出器を有し、光源より発せられるレーザ光を対物レンズ８を介して記録ディスク１に照射し、また、レーザ光の記録ディスク１よりの反射光を光検出器によって検出するように構成されている。
【００１８】
回転駆動機構９は、上記スピンドルモータ３と該スピンドルモータ３によって回転される支軸（スピンドル軸）１０の上端部に固定されたターンテーブル１１とを備えている（図３参照）。
【００１９】
支軸１０はメカシャーシ５上に固定されたモータ基板１２に対して、回転軸受け１３、１３を介して軸回りに回転可能に支持されている。
【００２０】
ターンテーブル１１は非磁性材料によって形成され、ほぼ円板状をしたディスク載置部１４と該ディスク載置部１４の中心部下面から垂設されほぼ円柱状をした取付ボス部１５と上記ディスク載置部１４の中心部に突設されほぼ円錐台形状をした位置決め突部１６とが一体に形成され、該位置決め突部１６の上面部には永久磁石から成る吸着リング１７が埋め込み状に設けられている。
【００２１】
スピンドルモータ３を構成するローターケース１８は磁性材料によって深皿を天地逆にした如き形状に形成され、その天板部１８ａの中心部が上記ターンテーブル１１の取付ボス部１５の下端部に固定されている。また、短い円筒状をした側壁部１８ｂの内面に駆動マグネット１９が固定されている。そして、駆動マグネット１９は、モータ基板１２上に固定されたステータコイル２０に対向している。
【００２２】
上記ローターケース１８の上面に非磁性材料によってリング状に形成された外壁部材２１が固定され、ローターケース１８の天板部１８ａとターンテーブル１１と外壁部材２１とによって囲まれた平面形状でほぼ円環状をした移動空間２２が形成される。尚、外壁部材２１の内面２１ａ（これが移動空間２２の外側内周面となる。）は開角度の大きい横倒Ｖ字状をしている。
【００２３】
移動空間２２内には、バランス部材となる、例えば、６個のバランス球２３、２３、・・・が収納されている。バランス球２３、２３、・・・は、鉄やニッケルの如き磁性材料により球状に形成され、それぞれ移動空間２２内において、支軸１０の近傍より移動空間２２の外側内周面２１ａに当接する位置までに亘る径方向及び支軸１０の回りを回る周方向に移動可能とされている。即ち、各バランス球２３、２３、・・・は外側内周面２１ａによって支軸１０の回転軸から一定の距離以下の領域内に移動を制限されている。また、バランス球２３、２３、・・・は、それぞれローターケース１８の天板部１８ａ及びターンテーブル１１によって支軸１０の軸方向への移動を阻止されている。尚、各バランス球２３、２３、・・・の直径は、ローターケース１８の天板部１８ａとターンテーブル１１の下面との間の間隔より僅かに小さくされている。
【００２４】
また、移動空間２２内の中央部には、磁界発生手段となるマグネット（永久磁石）２４が配設されている。マグネット２４は、円環状に形成されターンテーブル１１の取付ボス部１５に外嵌状に設けられており、支軸１０に対して同軸状に配設されている。そして、マグネット２４は、図３に示すように、主面部に垂直な方向に２極着磁され、即ち、表面側及び裏面側がそれぞれ磁極とされている。また、マグネット２４の上面とターンテーブル１１のディスク載置部１４との間には薄い円環状のヨーク２５が配設されている。該ヨーク２５の外周縁はマグネット２４の外周面と上記外側内周面２１ａとの間のほぼ中間まで延びている。
【００２５】
しかして、スピンドルモータ３において、ステータコイル２０に駆動電流が供給されると、該ステータコイル２０が発生する磁界が駆動マグネット１９に作用し、該駆動マグネット１９及びローターケース１８が支軸１０と共に回転され、これによりターンテーブル１１が一体となって回転される。即ち、支軸１０はスピンドルモータ３の駆動軸となっている。
【００２６】
マグネット２４は支軸１０の停止時において、該支軸１０の方向に拘わらず移動空間２２内の各バランス球２３、２３、・・・を吸引してその外周面に接触させた状態に保持する。即ち、マグネット２４は移動空間２２の外側内周面２１ａに接触する位置にあるバランス球２３、２３、・・・を鉛直に引き上げてその外周面に吸着させるだけの磁力を発生している。特に、マグネット２４の上に配置されたヨーク２５及びヨークとしても機能するローターケース１８の天板部１８ａによってマグネット２４の磁束が遠くまで、即ち、移動空間２２の外側内周面２１ａにまで及ぶようになっている。
【００２７】
移動空間２２内の各バランス球２３、２３、・・・は、マグネット２４より発せられた磁束が各バランス球２３、２３、・・・内を空気中よりも高い密度で通過していることにより、互いに等間隔に配置された状態となる。即ち、図２に示すように、各バランス球２３、２３、・・・間の支軸１０の中心軸回りの角度ψ１乃至ψ６は互いに等しくなる。
【００２８】
スピンドルモータ３のステータコイル２０に駆動電流が供給されローターケース１８が回転されると、該ローターケース１８と共に支軸１０、ターンテーブル１１、外壁部材２１、ターンテーブル１１に装着された記録ディスク１及びターンテーブル１１と共に記録ディスク１を挟持しているチャッキング部材２６が一体的に回転され、また、各バランス球２３、２３、・・・も移動空間２２内で支軸１０の回転軸回りに回転される。即ち、これらのローターケース１８、支軸１０、ターンテーブル１１、外壁部材２１、チャッキング部材２６、記録ディスク１及びバランス球２３、２３、・・・は合成回転体を構成する（以下、これらの各部材の全体の重心、即ち、合成回転体の重心を「合成重心」という。）。
【００２９】
スピンドルモータ３の回転によって記録ディスク１の回転速度が使用回転域に達したときには、各バランス球２３、２３、・・・は、図４及び図５に示すように、遠心力によって移動空間２２の外側内周面２１ａに当接する位置に到達している。
【００３０】
このようにバランス球２３、２３、・・・が外側内周面２１ａに当接しているときにマグネット２４の発する磁力によるバランス球２３、２３、・・・に対する吸引力はバランス球２３、２３、・・・に作用している遠心力よりも小さい力である。
【００３１】
回転される記録ディスク１に重量的なアンバランス（偏重心）がない場合、または、記録ディスク１がターンテーブル１１に装着されていない場合には、各バランス球２３、２３、・・・は、図４に示すように、支軸１０の回転軸回りに等角度間隔となるように位置する。
【００３２】
記録ディスク１には、製造時に重量的なアンバランスを生じている場合がある。ここで、アンバランスとは記録ディスク１の中心に該記録ディスク１の重心が位置していないことをいい、例えば、アンバランスは記録ディスク１の基板厚さが不均一のとき或いは密度が不均一のときに生じる。
【００３３】
このようなアンバランスが生じた記録ディスク１をターンテーブル１１と共に回転させてしまうと、記録ディスク１を回転させているスピンドルモータ３等がメカシャーシ５を含めて振動してしまう。そして、このような重量的なアンバランスがある記録ディスク１がターンテーブル１１に装着されて回転されている場合には、各バランス球２３、２３、・・・は、図６に示すように、アンバランスの方向及びアンバランスの量Ｄに応じて、このアンバランスを打ち消すこととなる位置に移動空間２２内において移動する。即ち、各バランス球２３、２３、・・・は、上記移動空間２２を形成している各部材とは別体で回転するが、移動空間２２に対して相対的に静止して移動空間２２と共に回転するようになる。そして、各バランス球２３、２３、・・・は記録ディスク１のアンバランス方向に対向する位置に徐々に移動する。
【００３４】
各バランス球２３、２３、・・・がアンバランスを打ち消した状態における各バランス球２３、２３、・・・の位置（この位置を「バランス位置」という。）は、図６に示すように、アンバランスの方向（即ち、支軸１０の回転中心から見て記録ディスク１の重心が存在する方向）に対して角度＋θｎの位置よりこのアンバランスの方向の反対側を経て角度−θｎの位置までの範囲に、等間隔で配置されることとなる（即ち、アンバランスの方向に対して角度±θｎの範囲には、バランス球２３、２３、・・・が存在しない状態となる。）。
【００３５】
このとき、各バランス球２３、２３、・・・の全体の重心は、回転中心を介して上記アンバランス方向に対向する位置であって、その対向線上に位置している。
【００３６】
このように、各バランス球２３、２３、・・・はアンバランスを有する記録ディスク１が回転された場合、所謂自動調芯作用により自己が適宜に移動し、これにより、合成重心の位置が回転軸上に位置する。従って、合成回転体は振動することなく回転し、従って、アンバランスを有する記録ディスク１をその重心を回転軸上に位置させた状態で回転させることができる。
【００３７】
このような自動調芯作用は、合成回転体の回転周波数がダンパ６、６、・・・の共振周波数（合成回転体の回転軸に垂直な面（図１中のｘ，ｙ平面）内の方向についての共振周波数）以上となったときに、効果的に発生する。即ち、高速度で情報信号の記録または再生を行う記録ディスクについては、効果的に発生させることができる。
【００３８】
このように自動調芯作用がが行われるとき、上記ヨーク２５及びヨークとして機能するローターケース１８の天板部１８ａの存在により、マグネット２４の磁束がバランス球２３、２３、・・・を通過するようになっているので、バランス球２３、２３、・・・が移動空間２２に対して周方向に移動しようとすると、渦電流が生じ、それがバランス球２３、２３、・・・の移動空間２２に対する周方向への移動に対するブレーキとなり、従って、バランス球２３、２３、・・・が早い時期に移動空間２２と共に回転するようになるため、自動調芯作用が速やかに行われる。
【００３９】
尚、上記したように、外側内周面２１ａを開角度の大きい横倒Ｖ字状に形成してあると、上記バランス位置に位置したバランス球２３、２３、・・・の位置が安定する。
【００４０】
即ち、移動空間２７の底面２８と外側内周面２９との成す角度が精確に９０度に形成されれば問題が無いが、精確に９０度に形成することは困難である。そして、該角度が９０度以上になると、図７に示すように、遠心力によって移動空間２７の外側へ移動したバランス球３０が外側内周面２９の傾斜に沿って上方へ移動し、底面２８と接触しなくなり、また、上記角度が９０度以下になると、図８に示すように、遠心力によって移動空間２７の外側へ移動したバランス球３０が外側内周面２９の傾斜に沿って下方へ移動し、底面２８に押し付けられるようになり、何れの場合にもバランス球３０と移動空間２７の内面との間に働く摩擦力が一定せず、図７に示すような状態と図８に示すような状態が一つの移動空間内で生じると、設計通りの安定した動作を期待することができなくなる惧がある。
【００４１】
それに対して、上記したように、外側内周面２１ａを開角度の大きい横倒Ｖ字状に形成してあると、遠心力によって移動空間２２の外側へ移動したバランス球２３が必ず外側内周面２１ａの２点で接触し、バランス球２３と外側内周面２１ａとの間に働く摩擦力が一定となり、設計通りの安定した動作を期待することができる。尚、バランス球２３が２点で接触すれば良く、必ずしもＶ字状である必要はなく、例えば、立上り面が外開きとなったほぼＵ字状であっても良い。
【００４２】
上記のように、バランス球２３、２３、・・・を備えた回転駆動機構９によって、重量的なアンバランスを有する記録ディスク１を回転させても合成回転体に振動を生ずることがない。即ち、ディスクドライブ装置２においては、重量的なアンバランスを有する記録ディスク１の信号記録面に対して良好に情報信号の書き込み又は読み出しができる。
【００４３】
このようにして記録ディスク１が回転されると、光学ピックアップ装置４は記録ディスク１にレーザ光を照射し、その反射光を受光して検出する。光学ピックアップ装置４はガイドシャフト７、７に沿って移動されることにより、支軸１０に対する離接方向、即ち、ターンテーブル１１に装着された記録ディスク１の半径方向に移動され、記録ディスク１の内外周に亘って移動される。そして、光学ピックアップ装置４によって、記録ディスク１に対する情報信号の書き込み又は読み出しが行われる。
【００４４】
図９及び図１０は本発明回転駆動機構の別の実施の形態を示すものである。
【００４５】
この実施の形態９Ａは、上記実施の形態９と比較して、ヨーク２５を除去して、替わりに、ターンテーブルを磁性体によって形成してヨークの機能を持たせたものである。従って、該異なる部分について詳細に説明し、その他の部分については上記実施の形態における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。
【００４６】
ターンテーブル１１Ａは磁性体によって形成されている。そして、該ターンテーブル１１Ａとローターケース１８の天板部１８ａと外壁部材２１とによって移動空間２２が形成される。
【００４７】
このような回転駆動機構９Ａにあっても、ヨークとして機能するローターケース１８の天板部１８ａ及びターンテーブル１１Ａの存在により、マグネット２４の磁界が移動空間２２の外周部にまで及び、従って、移動空間２２の外周部にまで移動したバランス球２３、２３、・・・が速やかにバランス位置に落ち着くことになる。
【００４８】
尚、チャッキング部材２６を利用して、該チャッキング部材２６とその上側に配置される部材とによって移動空間を形成し、該移動空間の中心部にマグネットを配置し、チャッキング部材２６を磁性材料によって形成してヨークとして機能させると共に、上記マグネットの上面側に円環状のヨークを配置するようにしても同様の効果を奏することが出来る。
【００４９】
図１１乃至図１４は本発明回転駆動機構の更に別の実施の形態を示すものである。
【００５０】
この実施の形態９Ｂは、上記実施の形態における外壁部材２１及びヨーク２５を除去し、ローターケース１８とターンテーブルとの間にこれらとは別体のケース体を配置して、該ケース体内に移動空間を形成するようにしたものである。
【００５１】
ケース体３１は非磁性材料により形成され、ローターケース１８とターンテーブル３２との間に支軸１０に固定された状態で位置されている。そして、ケース体３１は収容部３３と該収容部３３を覆う天板部３４とから成り、中心部分が支軸１０に該支軸１０と同軸状に固定されている。
【００５２】
収容部３３は円環状を為す底面壁３３ａと該底面壁３３ａの外周縁から立設された外周壁３３ｂと底面壁３３ａの内周縁から立設された内周壁３３ｃとから成り、外周壁３３ｂと内周壁３３ｃの高さが同じにされている。
【００５３】
天板部３４は薄い円環状に形成され、収容部３３の開口面を覆い、これによりケース体３２内には円環状の移動空間３５が形成される。
【００５４】
移動空間３５内の中央部には、磁界発生手段となるマグネット（永久磁石）３６が配設されている。マグネット３６は、円環状に形成され収容部３３の内周壁３３ｃに外嵌状に設けられており、支軸１０に対して同軸状に配設されている。そして、マグネット３６は主面部に垂直な方向に２極着磁され、即ち、表面側及び裏面側がそれぞれ磁極とされている。
【００５５】
移動空間３５の外周部には円環状をした粘性用マグネット３７が配置されている。該粘性用マグネット３７は上記収容部３３の外周壁３３ｂの内面に接触した状態で配置されている。この粘性用マグネット３７も主面部に垂直な方向に２極着磁されている。そして、この粘性用マグネット３７の内周面３７ａが移動空間３５の外側内周面となる。
【００５６】
そして、ケース体３１内において、収容部３３の底面壁３３ａと天板部３４と磁界発生用マグネット３６の外周面と粘性用マグネット３７の内周面とによって限定された空間内に、バランス部材となる、例えば、６個のバランス球３８、３８、・・・が収納されている。バランス球３８、３８、・・・は、上記バランス球２３、２３、・・・と同様のものであり、鉄やニッケルの如き磁性材料により球状に形成されている。
【００５７】
そして、上記磁界発生用マグネット３６と粘性用マグネット３７の磁力の関係は、バランス球３８、３８、・・・に遠心力が及んでいない状態では、バランス球３８、３８、・・・が磁界発生用マグネット３６の外周面に引き寄せられるような力関係になっている。
【００５８】
ターンテーブル３２は記録ディスク１を載置するほぼ円盤状をしたディスク載置部３９と該ディスク載置部３９の中心部に突設され記録ディスク１の円形開口部１ａに嵌合して記録ディスク１の位置決めをするほぼ円錐台形状をした位置決め突部４０とが一体に形成され、位置決め突部４０に円環状をした永久磁石から成る吸着リング４１が埋め込み状に取着されている。そして、このようなターンテーブル３２の中心部が支軸１０の上端部に固定されている。
【００５９】
そして、記録ディスク１はその円形開口部１ａにターンテーブル３２の位置決め突部４０が嵌合されてディスク載置部３９上で位置決めされた状態でチャッキング部材２６が吸着リング４１に吸着され、記録ディスク１がターンテーブル３２のディスク載置部３９とチャッキング部材２６とで挟持された状態で保持される。
【００６０】
しかして、磁界発生用マグネット３６の磁力と粘性用マグネット３７の磁力とが上記した関係になっているので、磁界発生用マグネット３６は支軸１０の停止時において、該支軸１０の方向に拘わらず移動空間３５内の各バランス球３８、３８、・・・を吸引してその外周面に接触させた状態に保持する。
【００６１】
スピンドルモータ３のステータコイル２０に駆動電流が供給されローターケース１８が回転されると、該ローターケース１８と共に支軸１０、ケース体３１、ターンテーブル３２、ターンテーブル３２に装着された記録ディスク１及びターンテーブル３２と共に記録ディスク１を挟持しているチャッキング部材２６が一体的に回転され、また、各バランス球３８、３８、・・・も移動空間３５内で支軸１０の回転軸回りに回転される。即ち、これらのローターケース１８、支軸１０、ケース体３１、ターンテーブル３２、チャッキング部材２６、記録ディスク１及びバランス球３８、３８、・・・は合成回転体を構成する（以下、これらの各部材の全体の重心、即ち、合成回転体の重心を「合成重心」という。）。
【００６２】
スピンドルモータ３の回転によって記録ディスク１の回転速度が使用回転域に達したときには、各バランス球３８、３８、・・・は、図１３及び図１４に示すように、遠心力によって移動空間３５の外側内周面３７ａに当接する位置に到達している。
【００６３】
回転される記録ディスク１に重量的なアンバランス（偏重心）がない場合、または、記録ディスク１がターンテーブル３２に装着されていない場合には、各バランス球３８、３８、・・・は支軸１０の回転軸回りに等角度間隔となるように位置するが、記録ディスク１に重量的なアンバランスがある場合には、各バランス球３８、３８、・・・は、図１４に示すように、アンバランスの方向及びアンバランスの量Ｄに応じて、このアンバランスを打ち消すこととなる位置に移動空間３５内において移動する。即ち、各バランス球３８、３８、・・・は、上記移動空間３５を形成している各部材とは別体で回転するが、移動空間３５に対して相対的に静止して移動空間３５と共に回転するようになる。そして、各バランス球３８、３８、・・・は記録ディスク１のアンバランス方向に対向する位置に徐々に移動し、やがて、各バランス球３８、３８、・・・はアンバランスを打ち消す位置、即ち、バランス位置に移動する（図１４参照）。
【００６４】
そして、このように自動調芯作用がが行われるとき、上記粘性用マグネット３７の存在により、粘性用マグネット３７の磁束がバランス球３８、３８、・・・を通過するようになっているので、バランス球３８、３８、・・・が移動空間３５に対して周方向に移動しようとすると、渦電流が生じ、それがバランス球３８、３８、・・・の移動空間３５に対する周方向への移動に対するブレーキとなり、従って、バランス球３８、３８、・・・が早い時期に移動空間３５と共に回転するようになるため、自動調芯作用が速やかに行われる。
【００６５】
尚、この実施の形態９Ｂにおいて、粘性用マグネット３７を除去し、上記実施の形態９におけるヨーク２５と同様のヨークを磁界発生用マグネット３６の上下に配置しても、同様の効果を奏することが出来る。
【００６６】
尚、上記各実施の形態においては、バランス部材として球状のものを示したが、バランス部材は、球状のものに限られるものではなく、例えば、軸方向長さの短い円柱状のようなものであっても良い。
【００６７】
また、上記した各実施の形態においては、アンバランスを有する記録ディスク１をターンテーブルに装着したときに、合成回転体に対して自動調心作用を実行させる例を示したが、合成回転体のうちの記録ディスク１以外の部材がアンバランスを有する場合においても、回転駆動機構９、９Ａ、９Ｂによって自動調心作用を実行させて回転時の振動を抑制することができる。
【００６８】
更に、上記した各実施の形態においては、本発明に係る回転駆動機構をディスクドライブ装置の回転駆動機構に適用したものを説明したが、本発明に係る回転駆動機構は、産業用機械や他の電化製品に備えられるものにも適用することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本願の請求項１の発明は、回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、上記回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルとを備え、上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通るようにしたことを特徴とする。
【００７０】
従って、請求項１に記載した発明にあっては、移動空間内の外周部に移動したバランス部材にマグネットの磁束が及ぶため、移動空間に対して周方向に移動しようとするバランス部材に渦電流によるブレーキがかかり、バランス部材が速やかにバランス位置に安定する。また、回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルを備えたので、構成部材の数を少なくして、構造を簡単にすることが出来る。
【００７１】
また、請求項２に記載した発明にあっては、回転駆動手段がロータケースを備えたモータであり、該ロータケースが磁性材料で形成されていてヨークとして機能するようにしたので、構成部材の数を少なくして、構造を簡単にすることが出来る。
【００７２】
更に、請求項３に記載した発明にあっては、回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、移動空間内の外周部に配設され上記マグネットの磁力よりきわめて弱い磁力を有する粘性用マグネットとを備え、上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記粘性用マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通って移動空間の外周側内面とバランス部材との間に微弱な粘性を作用させるようにしたので、移動空間内の外周部に移動したバランス部材に粘性用マグネットの磁束が及ぶため、移動空間に対して周方向に移動しようとするバランス部材に渦電流によるブレーキがかかり、バランス部材が速やかにバランス位置に安定する。
【００７４】
尚、上記した各実施の形態において示した各部の具体的形状及び構造は、何れも、本発明を実施するに際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、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６と共に本発明回転駆動機構の実施の形態を示すものであり、本図は回転駆動機構を備えるディスクドライブ装置を示す概略斜視図である。
【図２】移動空間の内部を示す拡大水平断面図である。
【図３】合成回転体を示す拡大縦断面図である。
【図４】回転されている状態を示す拡大水平断面図である。
【図５】回転されている状態を示す要部の拡大縦断面図である。
【図６】自動調心作用が実行された状態における移動空間の内部を示す拡大水平断面図である。
【図７】比較例を示す要部の拡大断面図である。
【図８】別の比較例を示す要部の拡大断面図である。
【図９】図１０と共に本発明回転駆動機構の別の実施の形態を示すものであり、本図は合成回転体を示す拡大縦断面図である。
【図１０】自動調芯作用が実行された状態における拡大水平面図である。
【図１１】図１２乃至図１４と共に本発明回転駆動機構の更に別の実施の形態を示すものであり、本図は合成回転体を示す拡大縦断面図である。
【図１２】拡大水平断面図である。
【図１３】回転されている状態を示す拡大縦断面図である。
【図１４】自動調芯作用が実行された状態における拡大水平断面図である。
【符号の説明】
１…記録ディスク（回転ディスク）、３…スピンドルモータ（モータ）、９…回転駆動機構、１８…ローターケース、２２…移動空間、２３…バランス球（バランス部材）、２４…マグネット、２５…ヨーク、９Ａ…回転駆動機構、１１Ａ…ターンテーブル、９Ｂ…回転駆動機構、３５…移動空間、３６…マグネット、３７…粘性用マグネット、３７ａ…外周側内面、３８…バランス球（バランス部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は新規な回転駆動機構に関する。詳しくは、バランス部材を移動空間内において移動させることにより回転駆動手段によって行われる回転が回転中心の偏心を生じない状態で為されるようにしたいわゆる自動調芯機能を有する回転駆動機構において自動調芯作用が速やかに為されるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンピュータに備えられ光ディスクや光磁気ディスク等の記録ディスクに対する再生や記録を行うディスクドライブ装置は、記録ディスクを回転駆動機構によって回転させている。この回転駆動機構は、回転駆動手段となるスピンドルモータと該スピンドルモータのスピンドル軸の先端側に固定され記録ディスクの中心部分を保持するディスクテーブルとを有している。そして、このような回転駆動機構によって回転される記録ディスクは、光学ピックアップや磁気ヘッド装置により、情報信号の記録及び／又は再生が行われる。
【０００３】
ところで、上記した光ディスク等の記録ディスクは、製造時等に重量的なアンバランスを生じてしまう場合がある。このような重量的なアンバランスがある記録ディスクを回転駆動機構によって回転させると、回転中心と重心とが一致しないため記録ディスクがディスクテーブルと共に振動してしまう。そして、この振動により、光学ピックアップ装置による記録ディスクの信号記録面に対するフォーカシングやトラッキング、磁気ヘッド装置による記録ディスクの記録トラックへの追従が良好に行われなくなってしまう。
【０００４】
また、通常、記録ディスクに生じるアンバランスの量は記録ディスクによって差がある。
【０００５】
さらに、近時、記録ディスクへのデータの記録又は再生を高速回転で行うことが可能になっており、回転速度の増加と共に記録ディスクの振動は大きくなってしまうという問題もある。
【０００６】
従って、記録ディスクごとにこれらの重量的なアンバランスの量或は回転速度に応じて随時対応可能な振動抑制手段がなければ、記録ディスクの振動を抑えることができない。
【０００７】
そこで、回転駆動手段によって回転される移動空間内に複数のバランス部材を移動可能に配置し、バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにした自動調芯機能を有する回転駆動機構が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した自動調芯機能を有する回転駆動機構において、自動調芯機能を最大にするためにはバランス部材とこれを支持している部材、即ち、バランス部材が配置されている移動空間を形成している部材との間の摩擦を可能な限り小さくする必要がある。
【０００９】
しかしながら、バランス部材とこれを支持している部材との間の摩擦があまりにも小さいと、元々のアンバランス量が小さい場合、即ち、バランス修正をあまり必要としないような場合には、移動空間に対して移動し出したバランス部材がその慣性によっていつまでも移動空間に対して移動し続けてバランス位置へ落ち着くのが遅くなったり、場合によってはバランス位置に落ち着かなかったりするという問題がある。
【００１０】
そのため、移動空間内にオイルを封入して粘性抵抗を持たせる等の方法が提案されているが、オイルの飛散に対する対策が必要となったり又は温度変化による粘性の変化によりバランス修正作用が安定しないなどの問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、自動調芯作用が速やかに為されるようにすることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明回転駆動機構は、上記した課題を解決するために、回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、上記回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルとを備え、あるいは、上記回転駆動手段がロータケースを備えたモータであり、該ロータケースが磁性材料で形成されていてヨークとして機能するようにしたりして、上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通るようにしたものである。
【００１３】
従って、本発明回転駆動機構にあっては、移動空間内の外周部に移動したバランス部材にマグネットの磁束が及ぶため、移動空間に対して周方向に移動しようとするバランス部材に渦電流によるブレーキがかかり、バランス部材が速やかにバランス位置に安定する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明回転駆動機構の実施の形態を添付図面に従って説明する。尚、以下に示した実施の形態は、本発明を光ディスクや光磁気ディスクの如き記録ディスクに対する再生や記録を行うディスクドライブ装置における回転駆動機構に適用したものである。
【００１５】
記録ディスク１は、例えば、ポリカーボネートの如き合成樹脂材料によって直径１２０ｍｍの円盤状に形成された透明基板に信号記録面が形成されて構成されている。そして、記録ディスク１には、その中心部に円形開口部（チャッキング孔）１ａが設けられている。記録ディスク１は円形開口部１ａに後述するターンテーブルの位置決め突起が嵌合されることにより位置決めされる。
【００１６】
ディスクドライブ装置２は回転駆動手段となるスピンドルモータ３及び光学ピックアップ装置４が載置されるメカシャーシ５と、図示しないベースシャーシに対してメカシャーシ５をフローティング支持する複数のダンパ６、６、・・・とを備えて構成されている（図１参照）。
【００１７】
光学ピックアップ装置４は上記メカシャーシ５にガイドシャフト７、７を介してターンテーブルに装着された記録ディスク１の半径方向に移動自在に支持されている。そして、光学ピックアップ装置４は、レーザダイオードの如き図示しない光源及び光検出器を有し、光源より発せられるレーザ光を対物レンズ８を介して記録ディスク１に照射し、また、レーザ光の記録ディスク１よりの反射光を光検出器によって検出するように構成されている。
【００１８】
回転駆動機構９は、上記スピンドルモータ３と該スピンドルモータ３によって回転される支軸（スピンドル軸）１０の上端部に固定されたターンテーブル１１とを備えている（図３参照）。
【００１９】
支軸１０はメカシャーシ５上に固定されたモータ基板１２に対して、回転軸受け１３、１３を介して軸回りに回転可能に支持されている。
【００２０】
ターンテーブル１１は非磁性材料によって形成され、ほぼ円板状をしたディスク載置部１４と該ディスク載置部１４の中心部下面から垂設されほぼ円柱状をした取付ボス部１５と上記ディスク載置部１４の中心部に突設されほぼ円錐台形状をした位置決め突部１６とが一体に形成され、該位置決め突部１６の上面部には永久磁石から成る吸着リング１７が埋め込み状に設けられている。
【００２１】
スピンドルモータ３を構成するローターケース１８は磁性材料によって深皿を天地逆にした如き形状に形成され、その天板部１８ａの中心部が上記ターンテーブル１１の取付ボス部１５の下端部に固定されている。また、短い円筒状をした側壁部１８ｂの内面に駆動マグネット１９が固定されている。そして、駆動マグネット１９は、モータ基板１２上に固定されたステータコイル２０に対向している。
【００２２】
上記ローターケース１８の上面に非磁性材料によってリング状に形成された外壁部材２１が固定され、ローターケース１８の天板部１８ａとターンテーブル１１と外壁部材２１とによって囲まれた平面形状でほぼ円環状をした移動空間２２が形成される。尚、外壁部材２１の内面２１ａ（これが移動空間２２の外側内周面となる。）は開角度の大きい横倒Ｖ字状をしている。
【００２３】
移動空間２２内には、バランス部材となる、例えば、６個のバランス球２３、２３、・・・が収納されている。バランス球２３、２３、・・・は、鉄やニッケルの如き磁性材料により球状に形成され、それぞれ移動空間２２内において、支軸１０の近傍より移動空間２２の外側内周面２１ａに当接する位置までに亘る径方向及び支軸１０の回りを回る周方向に移動可能とされている。即ち、各バランス球２３、２３、・・・は外側内周面２１ａによって支軸１０の回転軸から一定の距離以下の領域内に移動を制限されている。また、バランス球２３、２３、・・・は、それぞれローターケース１８の天板部１８ａ及びターンテーブル１１によって支軸１０の軸方向への移動を阻止されている。尚、各バランス球２３、２３、・・・の直径は、ローターケース１８の天板部１８ａとターンテーブル１１の下面との間の間隔より僅かに小さくされている。
【００２４】
また、移動空間２２内の中央部には、磁界発生手段となるマグネット（永久磁石）２４が配設されている。マグネット２４は、円環状に形成されターンテーブル１１の取付ボス部１５に外嵌状に設けられており、支軸１０に対して同軸状に配設されている。そして、マグネット２４は、図３に示すように、主面部に垂直な方向に２極着磁され、即ち、表面側及び裏面側がそれぞれ磁極とされている。また、マグネット２４の上面とターンテーブル１１のディスク載置部１４との間には薄い円環状のヨーク２５が配設されている。該ヨーク２５の外周縁はマグネット２４の外周面と上記外側内周面２１ａとの間のほぼ中間まで延びている。
【００２５】
しかして、スピンドルモータ３において、ステータコイル２０に駆動電流が供給されると、該ステータコイル２０が発生する磁界が駆動マグネット１９に作用し、該駆動マグネット１９及びローターケース１８が支軸１０と共に回転され、これによりターンテーブル１１が一体となって回転される。即ち、支軸１０はスピンドルモータ３の駆動軸となっている。
【００２６】
マグネット２４は支軸１０の停止時において、該支軸１０の方向に拘わらず移動空間２２内の各バランス球２３、２３、・・・を吸引してその外周面に接触させた状態に保持する。即ち、マグネット２４は移動空間２２の外側内周面２１ａに接触する位置にあるバランス球２３、２３、・・・を鉛直に引き上げてその外周面に吸着させるだけの磁力を発生している。特に、マグネット２４の上に配置されたヨーク２５及びヨークとしても機能するローターケース１８の天板部１８ａによってマグネット２４の磁束が遠くまで、即ち、移動空間２２の外側内周面２１ａにまで及ぶようになっている。
【００２７】
移動空間２２内の各バランス球２３、２３、・・・は、マグネット２４より発せられた磁束が各バランス球２３、２３、・・・内を空気中よりも高い密度で通過していることにより、互いに等間隔に配置された状態となる。即ち、図２に示すように、各バランス球２３、２３、・・・間の支軸１０の中心軸回りの角度ψ１乃至ψ６は互いに等しくなる。
【００２８】
スピンドルモータ３のステータコイル２０に駆動電流が供給されローターケース１８が回転されると、該ローターケース１８と共に支軸１０、ターンテーブル１１、外壁部材２１、ターンテーブル１１に装着された記録ディスク１及びターンテーブル１１と共に記録ディスク１を挟持しているチャッキング部材２６が一体的に回転され、また、各バランス球２３、２３、・・・も移動空間２２内で支軸１０の回転軸回りに回転される。即ち、これらのローターケース１８、支軸１０、ターンテーブル１１、外壁部材２１、チャッキング部材２６、記録ディスク１及びバランス球２３、２３、・・・は合成回転体を構成する（以下、これらの各部材の全体の重心、即ち、合成回転体の重心を「合成重心」という。）。
【００２９】
スピンドルモータ３の回転によって記録ディスク１の回転速度が使用回転域に達したときには、各バランス球２３、２３、・・・は、図４及び図５に示すように、遠心力によって移動空間２２の外側内周面２１ａに当接する位置に到達している。
【００３０】
このようにバランス球２３、２３、・・・が外側内周面２１ａに当接しているときにマグネット２４の発する磁力によるバランス球２３、２３、・・・に対する吸引力はバランス球２３、２３、・・・に作用している遠心力よりも小さい力である。
【００３１】
回転される記録ディスク１に重量的なアンバランス（偏重心）がない場合、または、記録ディスク１がターンテーブル１１に装着されていない場合には、各バランス球２３、２３、・・・は、図４に示すように、支軸１０の回転軸回りに等角度間隔となるように位置する。
【００３２】
記録ディスク１には、製造時に重量的なアンバランスを生じている場合がある。ここで、アンバランスとは記録ディスク１の中心に該記録ディスク１の重心が位置していないことをいい、例えば、アンバランスは記録ディスク１の基板厚さが不均一のとき或いは密度が不均一のときに生じる。
【００３３】
このようなアンバランスが生じた記録ディスク１をターンテーブル１１と共に回転させてしまうと、記録ディスク１を回転させているスピンドルモータ３等がメカシャーシ５を含めて振動してしまう。そして、このような重量的なアンバランスがある記録ディスク１がターンテーブル１１に装着されて回転されている場合には、各バランス球２３、２３、・・・は、図６に示すように、アンバランスの方向及びアンバランスの量Ｄに応じて、このアンバランスを打ち消すこととなる位置に移動空間２２内において移動する。即ち、各バランス球２３、２３、・・・は、上記移動空間２２を形成している各部材とは別体で回転するが、移動空間２２に対して相対的に静止して移動空間２２と共に回転するようになる。そして、各バランス球２３、２３、・・・は記録ディスク１のアンバランス方向に対向する位置に徐々に移動する。
【００３４】
各バランス球２３、２３、・・・がアンバランスを打ち消した状態における各バランス球２３、２３、・・・の位置（この位置を「バランス位置」という。）は、図６に示すように、アンバランスの方向（即ち、支軸１０の回転中心から見て記録ディスク１の重心が存在する方向）に対して角度＋θｎの位置よりこのアンバランスの方向の反対側を経て角度−θｎの位置までの範囲に、等間隔で配置されることとなる（即ち、アンバランスの方向に対して角度±θｎの範囲には、バランス球２３、２３、・・・が存在しない状態となる。）。
【００３５】
このとき、各バランス球２３、２３、・・・の全体の重心は、回転中心を介して上記アンバランス方向に対向する位置であって、その対向線上に位置している。
【００３６】
このように、各バランス球２３、２３、・・・はアンバランスを有する記録ディスク１が回転された場合、所謂自動調芯作用により自己が適宜に移動し、これにより、合成重心の位置が回転軸上に位置する。従って、合成回転体は振動することなく回転し、従って、アンバランスを有する記録ディスク１をその重心を回転軸上に位置させた状態で回転させることができる。
【００３７】
このような自動調芯作用は、合成回転体の回転周波数がダンパ６、６、・・・の共振周波数（合成回転体の回転軸に垂直な面（図１中のｘ，ｙ平面）内の方向についての共振周波数）以上となったときに、効果的に発生する。即ち、高速度で情報信号の記録または再生を行う記録ディスクについては、効果的に発生させることができる。
【００３８】
このように自動調芯作用がが行われるとき、上記ヨーク２５及びヨークとして機能するローターケース１８の天板部１８ａの存在により、マグネット２４の磁束がバランス球２３、２３、・・・を通過するようになっているので、バランス球２３、２３、・・・が移動空間２２に対して周方向に移動しようとすると、渦電流が生じ、それがバランス球２３、２３、・・・の移動空間２２に対する周方向への移動に対するブレーキとなり、従って、バランス球２３、２３、・・・が早い時期に移動空間２２と共に回転するようになるため、自動調芯作用が速やかに行われる。
【００３９】
尚、上記したように、外側内周面２１ａを開角度の大きい横倒Ｖ字状に形成してあると、上記バランス位置に位置したバランス球２３、２３、・・・の位置が安定する。
【００４０】
即ち、移動空間２７の底面２８と外側内周面２９との成す角度が精確に９０度に形成されれば問題が無いが、精確に９０度に形成することは困難である。そして、該角度が９０度以上になると、図７に示すように、遠心力によって移動空間２７の外側へ移動したバランス球３０が外側内周面２９の傾斜に沿って上方へ移動し、底面２８と接触しなくなり、また、上記角度が９０度以下になると、図８に示すように、遠心力によって移動空間２７の外側へ移動したバランス球３０が外側内周面２９の傾斜に沿って下方へ移動し、底面２８に押し付けられるようになり、何れの場合にもバランス球３０と移動空間２７の内面との間に働く摩擦力が一定せず、図７に示すような状態と図８に示すような状態が一つの移動空間内で生じると、設計通りの安定した動作を期待することができなくなる惧がある。
【００４１】
それに対して、上記したように、外側内周面２１ａを開角度の大きい横倒Ｖ字状に形成してあると、遠心力によって移動空間２２の外側へ移動したバランス球２３が必ず外側内周面２１ａの２点で接触し、バランス球２３と外側内周面２１ａとの間に働く摩擦力が一定となり、設計通りの安定した動作を期待することができる。尚、バランス球２３が２点で接触すれば良く、必ずしもＶ字状である必要はなく、例えば、立上り面が外開きとなったほぼＵ字状であっても良い。
【００４２】
上記のように、バランス球２３、２３、・・・を備えた回転駆動機構９によって、重量的なアンバランスを有する記録ディスク１を回転させても合成回転体に振動を生ずることがない。即ち、ディスクドライブ装置２においては、重量的なアンバランスを有する記録ディスク１の信号記録面に対して良好に情報信号の書き込み又は読み出しができる。
【００４３】
このようにして記録ディスク１が回転されると、光学ピックアップ装置４は記録ディスク１にレーザ光を照射し、その反射光を受光して検出する。光学ピックアップ装置４はガイドシャフト７、７に沿って移動されることにより、支軸１０に対する離接方向、即ち、ターンテーブル１１に装着された記録ディスク１の半径方向に移動され、記録ディスク１の内外周に亘って移動される。そして、光学ピックアップ装置４によって、記録ディスク１に対する情報信号の書き込み又は読み出しが行われる。
【００４４】
図９及び図１０は本発明回転駆動機構の別の実施の形態を示すものである。
【００４５】
この実施の形態９Ａは、上記実施の形態９と比較して、ヨーク２５を除去して、替わりに、ターンテーブルを磁性体によって形成してヨークの機能を持たせたものである。従って、該異なる部分について詳細に説明し、その他の部分については上記実施の形態における同様の部分に付した符号と同じ符号を付して説明を省略する。
【００４６】
ターンテーブル１１Ａは磁性体によって形成されている。そして、該ターンテーブル１１Ａとローターケース１８の天板部１８ａと外壁部材２１とによって移動空間２２が形成される。
【００４７】
このような回転駆動機構９Ａにあっても、ヨークとして機能するローターケース１８の天板部１８ａ及びターンテーブル１１Ａの存在により、マグネット２４の磁界が移動空間２２の外周部にまで及び、従って、移動空間２２の外周部にまで移動したバランス球２３、２３、・・・が速やかにバランス位置に落ち着くことになる。
【００４８】
尚、チャッキング部材２６を利用して、該チャッキング部材２６とその上側に配置される部材とによって移動空間を形成し、該移動空間の中心部にマグネットを配置し、チャッキング部材２６を磁性材料によって形成してヨークとして機能させると共に、上記マグネットの上面側に円環状のヨークを配置するようにしても同様の効果を奏することが出来る。
【００４９】
図１１乃至図１４は本発明回転駆動機構の更に別の実施の形態を示すものである。
【００５０】
この実施の形態９Ｂは、上記実施の形態における外壁部材２１及びヨーク２５を除去し、ローターケース１８とターンテーブルとの間にこれらとは別体のケース体を配置して、該ケース体内に移動空間を形成するようにしたものである。
【００５１】
ケース体３１は非磁性材料により形成され、ローターケース１８とターンテーブル３２との間に支軸１０に固定された状態で位置されている。そして、ケース体３１は収容部３３と該収容部３３を覆う天板部３４とから成り、中心部分が支軸１０に該支軸１０と同軸状に固定されている。
【００５２】
収容部３３は円環状を為す底面壁３３ａと該底面壁３３ａの外周縁から立設された外周壁３３ｂと底面壁３３ａの内周縁から立設された内周壁３３ｃとから成り、外周壁３３ｂと内周壁３３ｃの高さが同じにされている。
【００５３】
天板部３４は薄い円環状に形成され、収容部３３の開口面を覆い、これによりケース体３２内には円環状の移動空間３５が形成される。
【００５４】
移動空間３５内の中央部には、磁界発生手段となるマグネット（永久磁石）３６が配設されている。マグネット３６は、円環状に形成され収容部３３の内周壁３３ｃに外嵌状に設けられており、支軸１０に対して同軸状に配設されている。そして、マグネット３６は主面部に垂直な方向に２極着磁され、即ち、表面側及び裏面側がそれぞれ磁極とされている。
【００５５】
移動空間３５の外周部には円環状をした粘性用マグネット３７が配置されている。該粘性用マグネット３７は上記収容部３３の外周壁３３ｂの内面に接触した状態で配置されている。この粘性用マグネット３７も主面部に垂直な方向に２極着磁されている。そして、この粘性用マグネット３７の内周面３７ａが移動空間３５の外側内周面となる。
【００５６】
そして、ケース体３１内において、収容部３３の底面壁３３ａと天板部３４と磁界発生用マグネット３６の外周面と粘性用マグネット３７の内周面とによって限定された空間内に、バランス部材となる、例えば、６個のバランス球３８、３８、・・・が収納されている。バランス球３８、３８、・・・は、上記バランス球２３、２３、・・・と同様のものであり、鉄やニッケルの如き磁性材料により球状に形成されている。
【００５７】
そして、上記磁界発生用マグネット３６と粘性用マグネット３７の磁力の関係は、バランス球３８、３８、・・・に遠心力が及んでいない状態では、バランス球３８、３８、・・・が磁界発生用マグネット３６の外周面に引き寄せられるような力関係になっている。
【００５８】
ターンテーブル３２は記録ディスク１を載置するほぼ円盤状をしたディスク載置部３９と該ディスク載置部３９の中心部に突設され記録ディスク１の円形開口部１ａに嵌合して記録ディスク１の位置決めをするほぼ円錐台形状をした位置決め突部４０とが一体に形成され、位置決め突部４０に円環状をした永久磁石から成る吸着リング４１が埋め込み状に取着されている。そして、このようなターンテーブル３２の中心部が支軸１０の上端部に固定されている。
【００５９】
そして、記録ディスク１はその円形開口部１ａにターンテーブル３２の位置決め突部４０が嵌合されてディスク載置部３９上で位置決めされた状態でチャッキング部材２６が吸着リング４１に吸着され、記録ディスク１がターンテーブル３２のディスク載置部３９とチャッキング部材２６とで挟持された状態で保持される。
【００６０】
しかして、磁界発生用マグネット３６の磁力と粘性用マグネット３７の磁力とが上記した関係になっているので、磁界発生用マグネット３６は支軸１０の停止時において、該支軸１０の方向に拘わらず移動空間３５内の各バランス球３８、３８、・・・を吸引してその外周面に接触させた状態に保持する。
【００６１】
スピンドルモータ３のステータコイル２０に駆動電流が供給されローターケース１８が回転されると、該ローターケース１８と共に支軸１０、ケース体３１、ターンテーブル３２、ターンテーブル３２に装着された記録ディスク１及びターンテーブル３２と共に記録ディスク１を挟持しているチャッキング部材２６が一体的に回転され、また、各バランス球３８、３８、・・・も移動空間３５内で支軸１０の回転軸回りに回転される。即ち、これらのローターケース１８、支軸１０、ケース体３１、ターンテーブル３２、チャッキング部材２６、記録ディスク１及びバランス球３８、３８、・・・は合成回転体を構成する（以下、これらの各部材の全体の重心、即ち、合成回転体の重心を「合成重心」という。）。
【００６２】
スピンドルモータ３の回転によって記録ディスク１の回転速度が使用回転域に達したときには、各バランス球３８、３８、・・・は、図１３及び図１４に示すように、遠心力によって移動空間３５の外側内周面３７ａに当接する位置に到達している。
【００６３】
回転される記録ディスク１に重量的なアンバランス（偏重心）がない場合、または、記録ディスク１がターンテーブル３２に装着されていない場合には、各バランス球３８、３８、・・・は支軸１０の回転軸回りに等角度間隔となるように位置するが、記録ディスク１に重量的なアンバランスがある場合には、各バランス球３８、３８、・・・は、図１４に示すように、アンバランスの方向及びアンバランスの量Ｄに応じて、このアンバランスを打ち消すこととなる位置に移動空間３５内において移動する。即ち、各バランス球３８、３８、・・・は、上記移動空間３５を形成している各部材とは別体で回転するが、移動空間３５に対して相対的に静止して移動空間３５と共に回転するようになる。そして、各バランス球３８、３８、・・・は記録ディスク１のアンバランス方向に対向する位置に徐々に移動し、やがて、各バランス球３８、３８、・・・はアンバランスを打ち消す位置、即ち、バランス位置に移動する（図１４参照）。
【００６４】
そして、このように自動調芯作用がが行われるとき、上記粘性用マグネット３７の存在により、粘性用マグネット３７の磁束がバランス球３８、３８、・・・を通過するようになっているので、バランス球３８、３８、・・・が移動空間３５に対して周方向に移動しようとすると、渦電流が生じ、それがバランス球３８、３８、・・・の移動空間３５に対する周方向への移動に対するブレーキとなり、従って、バランス球３８、３８、・・・が早い時期に移動空間３５と共に回転するようになるため、自動調芯作用が速やかに行われる。
【００６５】
尚、この実施の形態９Ｂにおいて、粘性用マグネット３７を除去し、上記実施の形態９におけるヨーク２５と同様のヨークを磁界発生用マグネット３６の上下に配置しても、同様の効果を奏することが出来る。
【００６６】
尚、上記各実施の形態においては、バランス部材として球状のものを示したが、バランス部材は、球状のものに限られるものではなく、例えば、軸方向長さの短い円柱状のようなものであっても良い。
【００６７】
また、上記した各実施の形態においては、アンバランスを有する記録ディスク１をターンテーブルに装着したときに、合成回転体に対して自動調心作用を実行させる例を示したが、合成回転体のうちの記録ディスク１以外の部材がアンバランスを有する場合においても、回転駆動機構９、９Ａ、９Ｂによって自動調心作用を実行させて回転時の振動を抑制することができる。
【００６８】
更に、上記した各実施の形態においては、本発明に係る回転駆動機構をディスクドライブ装置の回転駆動機構に適用したものを説明したが、本発明に係る回転駆動機構は、産業用機械や他の電化製品に備えられるものにも適用することもできる。
【００６９】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本願の請求項１の発明は、回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、上記回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルとを備え、上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通るようにしたことを特徴とする。
【００７０】
従って、請求項１に記載した発明にあっては、移動空間内の外周部に移動したバランス部材にマグネットの磁束が及ぶため、移動空間に対して周方向に移動しようとするバランス部材に渦電流によるブレーキがかかり、バランス部材が速やかにバランス位置に安定する。また、回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルを備えたので、構成部材の数を少なくして、構造を簡単にすることが出来る。
【００７１】
また、請求項２に記載した発明にあっては、回転駆動手段がロータケースを備えたモータであり、該ロータケースが磁性材料で形成されていてヨークとして機能するようにしたので、構成部材の数を少なくして、構造を簡単にすることが出来る。
【００７２】
更に、請求項３に記載した発明にあっては、回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、移動空間内の外周部に配設され上記マグネットの磁力よりきわめて弱い磁力を有する粘性用マグネットとを備え、上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記粘性用マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通って移動空間の外周側内面とバランス部材との間に微弱な粘性を作用させるようにしたので、移動空間内の外周部に移動したバランス部材に粘性用マグネットの磁束が及ぶため、移動空間に対して周方向に移動しようとするバランス部材に渦電流によるブレーキがかかり、バランス部材が速やかにバランス位置に安定する。
【００７４】
尚、上記した各実施の形態において示した各部の具体的形状及び構造は、何れも、本発明を実施するに際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、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６と共に本発明回転駆動機構の実施の形態を示すものであり、本図は回転駆動機構を備えるディスクドライブ装置を示す概略斜視図である。
【図２】移動空間の内部を示す拡大水平断面図である。
【図３】合成回転体を示す拡大縦断面図である。
【図４】回転されている状態を示す拡大水平断面図である。
【図５】回転されている状態を示す要部の拡大縦断面図である。
【図６】自動調心作用が実行された状態における移動空間の内部を示す拡大水平断面図である。
【図７】比較例を示す要部の拡大断面図である。
【図８】別の比較例を示す要部の拡大断面図である。
【図９】図１０と共に本発明回転駆動機構の別の実施の形態を示すものであり、本図は合成回転体を示す拡大縦断面図である。
【図１０】自動調芯作用が実行された状態における拡大水平面図である。
【図１１】図１２乃至図１４と共に本発明回転駆動機構の更に別の実施の形態を示すものであり、本図は合成回転体を示す拡大縦断面図である。
【図１２】拡大水平断面図である。
【図１３】回転されている状態を示す拡大縦断面図である。
【図１４】自動調芯作用が実行された状態における拡大水平断面図である。
【符号の説明】
１…記録ディスク（回転ディスク）、３…スピンドルモータ（モータ）、９…回転駆動機構、１８…ローターケース、２２…移動空間、２３…バランス球（バランス部材）、２４…マグネット、２５…ヨーク、９Ａ…回転駆動機構、１１Ａ…ターンテーブル、９Ｂ…回転駆動機構、３５…移動空間、３６…マグネット、３７…粘性用マグネット、３７ａ…外周側内面、３８…バランス球（バランス部材）
Claims (3)
- 回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、
磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、
移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、
上記回転駆動手段によって回転されると共に回転ディスクを載置支持し、磁性材料によって形成されていてヨークとして機能するターンテーブルとを備え、
上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通るようにした
ことを特徴とする回転駆動機構。 - 回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、
磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、
移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットとを備え、
上記回転駆動手段がロータケースを備えたモータであり、該ロータケースが磁性材料で形成されていてヨークとして機能し、
上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通るようにした
ことを特徴とする回転駆動機構。 - 回転駆動手段により回転されると共に回転軸方向に直交する方向の断面形状が円環状を為す移動空間を備え、
磁性材料により形成され上記移動空間内に移動可能に配設されたバランス部材と、
移動空間内の中心部に配設され上記バランス部材を吸着するマグネットと、
移動空間内の外周部に配設され上記マグネットの磁力よりきわめて弱い磁力を有する粘性用マグネットとを備え、
上記バランス部材が回転駆動手段によって回転されると共に移動空間内を移動して、上記回転駆動手段によって回転する部材及び回転駆動手段に含まれる回転する部材（以下、これらの回転する部材を総称して「合成回転体」という。）の重心（合成重心）が回転軸上に位置するようにすると共に、上記粘性用マグネットの磁束が移動空間の外周部に移動した上記バランス部材を通って移動空間の外周側内面とバランス部材との間に微弱な粘性を作用させるようにした
ことを特徴とする回転駆動機構。
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