JP3763765B2 - Disk unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、DVD、CD、DVD−ROM、CD−ROM、MOおよびMD等のディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ディスクに対して、映像信号、音声信号およびデータ信号を記録/再生するディスク装置が知られている。ディスク装置は、ディスクを所定回転数で高精度に回転させるスピンドルモータと、ディスクとスピンドルモータとが一体となって回転するようにスピンドルモータにディスクを固定するクランパとを備える。また、各種信号を記録/再生するピックアップを備え、ピックアップは、ディスク面に対向して配置され、ディスク半径方向の内周側から外周側または外周側から内周側に移動し(シーク)、或いはディスク半径方向にランダムに移動して(トラックジャンプ)、各種信号を記録/再生する。
【0003】
次に、ピックアップによって各種信号を記録/再生するときの、スピンドルモータの回転方法について説明する。
今、ディスクがスピンドルモータによって一定回転数で回転されているとする(角速度が一定)。このとき、ピックアップに対するディスクのディスク接線方向の速度ベクトル(線速度)は、ディスク半径方向のピックアップの位置によって異なり、ピックアップがディスク内周側から外周側へ移動するほど大きくなる。なお、線速度の上昇率は、ディスク半径方向へ移動するピックアップの移動量に比例する。このようなディスクの回転をCAV(Constant Angular Velocity)と呼ぶ。また、ピックアップがディスク半径方向へ移動することに従ってスピンドルモータの回転数を制御して、線速度を一定とすることも可能であり、このようなディスクの回転をCLV(Constant Linear Velocity)と呼ぶ。
【0004】
DVD、CD、DVD−ROM、CD−ROM、およびMD等は、CLVで再生することが一般的であるが、例えば、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンと略す)に接続される場合は、ディスクに記録されているデータ信号をできるだけ早く再生してパソコンへ送信する高いレスポンス(応答時間)が要求されているため、CAVが用いられる。従って、CLVで記録された信号を再生する場合は、ピックアップの移動量が大きくなるほど再生信号の周波数帯域が広くなる。また、N倍速再生では、一般的に、CAVが用いられる。
【0005】
CLVの場合は、ディスクに対するピックアップの半径方向の位置によってスピンドルモータの回転数を変化させなければならず、例えば、最内周の信号を再生した後、最外周の信号を再生する場合に、DVDの1倍速では、約1400rpm−約500rpm=約900rpmの減速、DVDのN倍速では、約900rpm×Nの減速、CDの1倍速では、約500rpm−約200rpm=約300rpmの減速、CDのN倍速では、約300rpm×Nの減速が必要となる。減速に必要なスピンドルモータのトルクは、回転体(スピンドルモータおよびディスク等)のイナーシャと必要回転数変化量に比例し、必要レスポンスに反比例する。このためCLVのN倍速再生において高いレスポンスを得るには、大きなトルクを生じさせる低イナーシャのスピンドルモータが必要となる。また、ディスクのイナーシャは、規格によって定められた機械的寸法によるが、規格を満足しない粗悪品も存在する。従って、CLVで高いレスポンスを得ることは困難である。
【0006】
一方、N倍速再生が行われるようになって、ディスクの偏重心が問題となってきている。スピンドルモータの回転数が大きくなるほど、ディスクの偏重心による加振力が大きくなってディスク装置に振動を生じさせるからである。この振動は、装置の騒音、再生信号の劣化およびスピンドルモータの寿命低下を引き起こす。
【0007】
上記振動の対策として、オートバランサを搭載したディスク装置が知られている。オートバランサ搭載ディスク装置の基本構造を、図9を用いて説明する。オートバランサ搭載ディスク装置200は、スピンドルモータ210、スピンドルモータ210の回転軸211に固定されるオートバランサ付ターンテーブル220、クランパ230から概略構成されている。ターンテーブル本体221の上部には、マグネット222が固着されており、クランパ230がマグネット222に吸引されることによって、ディスク240がスピンドルモータ軸211と一体となって回転するようにターンテーブル本体221とクランパ230とによって挟持される。ターンテーブル本体221の下部には、バランサホルダ223が設けられ、バランサホルダ223にはバランサホルダ溝223aがスピンドルモータ210の回転軸211を中心として環状に形成されている。バランサホルダ溝223aには複数のバランサボール224が移動自在に配置されている。バランサホルダ溝223aの開口部は、ターンテーブル本体221によって塞がれている。
【0008】
以上のように構成されたオートバランサ搭載ディスク装置200は、図10に示すとおり、ディスク装置本体のメカシャーシ300に固定される。メカシャーシ300は、メカベース400に4個のインシュレータ310(外乱振動を遮断する)を介して取り付け用ビス320で取り付けられている。これによってディスク装置本体は、インシュレータ310がばね要素および振動減衰要素と、インシュレータ310によって支えられるメカシャーシ300が質量要素となって、振動系を構成する。振動系は、回転するスピンドルモータの回転軸方向(Z方向)の振動系(縦振動)と、ディスク半径方向の振動系(横振動)とに分けられる。偏重心を持つディスクを所定回転数で回転させると、スピンドルモータは、振動系に対して加振力発生源として作用する。なお、振動系の横振動共振回転数ω0(rad/s)を、スピンドルモータのCAV回転数ωより十分小さく設計することによって、オートバランサの効果を得ることができる。
【0009】
次に、図11(a)〜(c)を用いて、オートバランサの動作について説明する。
メカシャーシ300とインシュレータ310とは、共振回転数ω0の横振動系を構成している。図11(a)は、インシュレータ310のばね要素を模式的に4個のばねで示している。今、偏重心を持つディスク340が、オートバランサ搭載ディスク装置200に固定され回転数ωを除々に上昇させていく場合を考える。なお、偏重心は、回転不釣合い量mが、ディスク340の中心から距離eだけ離れたディスク340上の位置に取り付けられているモデルで表す。さらに、図を見易くするために、メカシャーシ300の重心Gと、Gの回転軌跡仮想中心C0を、オートバランサ搭載ディスク装置200の回転中心Cから大きく離して図示した。なお、一般に、実際のGとCとは、できるだけ近くなるように設計される。
【0010】
図11(a)は、オートバランサ搭載ディスク装置200の回転がω≪ω0の状態を示している。このとき、オートバランサ搭載ディスク装置200のバランサボール224は、任意の位置に存在するが、ディスクの偏重心によって生じさせる加振力により引き起こされたメカシャーシ300の横振動が増大するのに伴って集まってくる。すなわち、メカシャーシ300の重心位置Gの軌跡は、加振力による横振動の回転中心C0の回りを、Ω(=ω)の回転数で回転する。このとき生じる遠心力は、オートバランサ搭載ディスク装置200にも作用し、バランサボール224は、C0から見てGの存在する方向に集まってくる。また、オートバランサ搭載ディスク装置200の回転中心Cから見た回転不釣合い量mの位置と、メカシャーシ300の仮想中心C0から見た重心Gの位置(ωとΩの位相差)は、ωが常に先行し、Ωはωと同一値でありながら、位相のみ徐々に遅れていくる。
【0011】
図11(b)は、オートバランサ搭載ディスク装置200の回転がω=ω0の状態を示している。このとき、オートバランサ搭載ディスク装置200の回転中心Cから見た回転不釣合い量mの位置と、メカシャーシ300の仮想中心C0から見た重心Gの位置(ωとΩの位相差)が、略90度位相ずれの関係となり、横振動系の共振状態となりメカシャーシ300は最も激しく振動することになる。また、バランサボール224は、メカシャーシ300の仮想中心C0から見た重心Gの位置方向に、メカシャーシ300が生じさせる遠心力によって集まる。ところが、共振回転数ω0を超えてオートバランサ搭載ディスク装置200の回転数ωが上昇するにつれて、以下の式を満足するようにメカシャーシ300の振動は収束する。
XM/em=1
(X;メカシャーシの振動、M;メカシャーシ+ディスクの質量、m;回転不釣合い量、e;不釣合い量位置)
仮にオートバランサがない場合には、上式から求まる残留変位量Xr=em/Mで、メカシャーシ300は振動し続けることになるが、オートバランサがある場合には、このとき生じている遠心力がバランサボール224に作用するので、不釣合い量mに応じて、バランサボール224が移動し自動的に振動を収束させる。
【0012】
図11(c)は、オートバランサ搭載ディスク装置200の回転がω≫ω0の状態を示している。計算によれば、ω=ω0にて最大値を示すXM/em比は、ωがω0の2倍を超えるとオートバランサなしでも約1.3程度まで低下し、位相差も約135度以上となり、その後、XM/em比は1に、位相差は180度に漸近する。オートバランサは、残留振動Xrをさらに低減させ、XM/em比を0に近づけていく。また、オートバランサの効果は、位相差が90度を超え180度に近いほど大きくなるため、ω0の2倍を超えるωで回転させることが必要である。
【0013】
ところが、上述したオートバランサ搭載ディスク装置200では、オートバランサが機能するω>2×ω0にスピンドルモータ210の回転数が上昇するまでの間、特にメカシャーシ300とインシュレータ310で構成される振動系の共振回転数を超えるときに、バランサボール同士が衝突して大きな衝撃音を生じさせる(大きなディスク偏重心をキャンセルさせる為に、バランサボールの質量を大きくするほど衝撃音が大きくなる)という問題点がある。
【0014】
そこで、図12に示す特開2000−48474公報(従来例1)では、バランサホルダ523に形成された環状溝523aの中に、複数のバランサボール524と、これと同数のスプリング525を交互に入れたものを開示する。これによれば、バランサボール同士の衝突音を防ぐことができる。
【0015】
また、図13に示す特開平11−203776号公報(従来例2)では、バランサホルダ623に形成された環状溝623aの幅が半径方向に大きく、さらに環状溝623aの底面がスピンドルモータ610の回転中心に向かって傾斜しており、この傾斜の回転中心側にバランサボール624を1個ずつ格納できるポケット623bが形成されているものを開示する。これによれば、スピンドルモータ610の回転数が低い場合、すなわち、スピンドルモータ610によって生じる遠心力が小さく、環状溝623aの斜面をバランサボール624が駆け上がることができないときは、バランサボール624の衝突音は生じない。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者(従来例1)では、スプリング525が、バランサホルダ523と摺動することで大きな摩擦力が生じ、バランサボール524のスムーズな移動を妨げるとともに、スプリング525によって、バランサボール524がバランサホルダ523の環状溝523aで円周方向に縦振動を起こし、これがスピンドルモータ510の回転に伴う外乱振動となって、装置の信頼性を低下させるという問題点がある。
【0017】
また、後者(従来例2)では、スピンドルモータ610の回転によって、徐々に遠心力を増加させ、所定の回転速度に達するとバランサボール624がポケット623bを飛び出し斜面を駆け上るため、スピンドルモータ610の加減速がスムーズになされない状況下においては、バランサボール624同士が衝突して衝突音を生じさせるという問題点がある。
【0018】
また、上述した問題点を解決する手段として、バランサホルダのバランサボールが移動自在に配置される環状溝の内部に液体を注入し、同液体をバランサとして使用しながら、バランサボール同士の衝突音の低減し、スプリングの摩擦低下を図ることも考えられるが、液漏れを防止するためのパッキング部品を追加しなければならず、また組立作業が難しくなって、コストが嵩むとともに液漏れによる装置の信頼性低下を招くという問題点がある。
【0019】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたもので、オートバランサのバランサボール同士の衝突音を防止する高信頼性のディスク装置を提供することを課題とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係るディスク装置は、次のような手段を採用する。
【0021】
本発明の第1の要旨は、スピンドルモータと、該スピンドルモータの回転軸に固定されディスクが載置されるターンテーブルと、ディスクを該ターンテーブルとの間に挟持するとともに前記ディスクと一体となって回転するクランパとを備えるディスク装置において、前記クランパは、前記スピンドルモータの回転軸を中心として形成されるバランスホルダの環状溝に移動自在に配置される複数のバランサボールと、各該バランサボール間に配置されるバランサ板と、を備え、前記バランサ板は、複数で構成され、各独立に前記バランスホルダの軸を中心に回動自在に軽嵌合され、各バランサ板は、前記各バランサボールとともにオートバランサとしての機能を備えることを特徴とするディスク装置に関する。
【0022】
本発明の第1の要旨によれば、スピンドルモータによってディスクおよびクランパが一体となって回転すると、ディスクに偏重心がある場合に複数のバランサボールが環状溝の一部に集まってディスクの偏重心がキャンセルされる。このとき、各バランサボール間に配置されたバランサ板によってバランサボール同士の衝突が回避される。
【0023】
本発明の第2の要旨は、スピンドルモータと、スピンドルモータの回転軸に固定されディスクが載置されるターンテーブルと、ディスクをターンテーブルとの間に挟持するとともにディスクと一体となって回転するクランパとを備えるディスク装置において、ターンテーブルは、前記スピンドルモータの回転軸を中心として形成されるバランスホルダの環状溝に移動自在に配置される複数のバランサボールと、各該バランサボール間に配置されるバランサ板と、を備え、前記バランサ板は、複数で構成され、各独立に前記バランスホルダの軸を中心に回動自在に軽嵌合され、各バランサ板は、前記各バランサボールとともにオートバランサとしての機能を備えることを特徴とするディスク装置に関する。
【0024】
本発明の第2の要旨によれば、スピンドルモータによってディスクおよびターンテーブルが一体となって回転すると、ディスクに偏重心がある場合に複数のバランサボールが環状溝の一部に集まってディスクの偏重心がキャンセルされる。このとき、各バランサボール間に配置されたバランサ板によってバランサボール同士の衝突が回避される。
【0025】
本発明の第3の要旨は、バランサ板は、少なくともバランサボールが当接する部分を樹脂材料から成形したことを特徴とする第1または2の要旨のディスク装置に関する。
【0026】
本発明の第3の要旨によれば、樹脂材料から成形した部分にバランサボールが当接してバランサボール同士の衝突が回避される。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るディスク装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図4は、本発明に係るディスク装置の実施の形態(1)を説明するものである。
図1は、本発明に係るディスク装置100を示す側面断面図である。ディスク装置100は、スピンドルモータ10、ターンテーブル20およびクランパ30から概略構成され、ディスク40がターンテーブル20とクランパ30とで挟持されている。
【0028】
スピンドルモータ10は、所定回転数でディスク40を回転させるものであって、一般に、ブラシレスモータまたはブラシ付モータのDCモータが用いられる。また、スピンドルモータ10には、一方の端面12から回転軸11が突出して設けられている。
【0029】
ターンテーブル20は、図2に示すように、ターンテーブル本体21、リングシート22、ばね23、調芯リング24およびキャップ25から構成されている。ターンテーブル本体21は、略円板状に形成され、中央部にはスピンドルモータ10の回転軸11に嵌合して固定される貫通孔21aが形成されている。リングシート22は、スピンドルモータ10によってターンテーブル20が回転する際に、ターンテーブル20とディスクとのスリップを防止するためのものであって、ターンテーブル本体21の上面21bに貼着されている。調芯リング24は、外周部に斜面24aを有する略円板状に形成され、ディスク40を載置することでディスク40の内周孔40aのエッジ部40bが斜面24aと当接してディスク40をセンタリングする。ばね23は、例えば、略円錐断面形状に形成されるコイルバネであって、中心軸が回転軸11と一致するようにターンテーブル21と調芯リング24との間に配置されて、調芯リング24をその弾性力で上方に付勢している。キャップ25は、調芯リング24の中央部に形成された貫通孔24bと軽嵌合して調芯リング24を上下方向に移動自在に案内する円筒部25aと、調芯リング24の上方への移動量を制限する鍔部25bとから構成されている。また、キャップ25は、後述するクランパ30に設けられているマグネットに吸引されるように金属材料から成形されている。なお、キャップ25は、中央部に形成された貫通孔25cによってスピンドルモータ10の回転軸11に嵌合して固定されている。
【0030】
クランパ30は、図3に示すように、クランパ本体31、マグネット32、バランサホルダ33、バランサボール34、バランサ板35および上蓋36から構成されている。クランパ本体31は、中央部に孔31aを有する略円板状に形成され、ターンテーブル20の上方に配置される。クランパ本体31の孔31aの周囲には内側を低くした段部31bが形成され、この段部31bに中央部に孔31aを有する円板状に形成されたマグネット32が固着されている。バランサホルダ33は、略円板状に形成されクランパ本体31の上部に配置され、上方に突出して軸33cが形成され、底部にはスピンドルモータ10の回転軸11と嵌合する孔33aを有するマグネット32の孔32aに嵌合する円筒部33eが下方に突出して形成されている。バランサボール34は、バランサホルダ33に形成された環状溝33bに移動自在に配置されている。なお、バランサボール34は、金属材料等の質量が大きいものが適用される。バランサ板35は、一端に孔35eを他端に張出部35fを有する略細長板状に形成され、孔35eはバランサホルダ33の軸33cに回動自在に軽嵌合されている(なお、張出部35fは、バランサ板35の中央部35gより幅広に形成されて、軸33cを中心としたバランサ板35のイナーシャを増大している)。また、バランサ板35は、例えば、3つのバランサ板35a、35b、35cから構成され、図4に示すように、各バランサ板35は、複数の各バランサボール34間に配置されている。なお、バランサ板35は、バランサボール同士の衝突によって衝突音を生じさせない材料から成形されればよく、例えば、樹脂材料または制振特性を有する金属材料が適用される。また、バランサ板35は、図5に示すように、ベース材45aを金属材料として、バランサボール34が当接する部分45bのみアウトサート成形等により樹脂材料としてもよい。なお、バランサ板35は、バランサボール34とともにオートバランサとしての機能を備える。上蓋36は、略円板状に形成され、クランパ本体31に形成された柱部31cに孔36aが、バランサホルダ33の軸33cに孔36bがそれぞれ係合して固定され、バランサボール34およびバランサ板35がバランサホルダ33から離脱しないようにカバーしている。
【0031】
次に、このように構成されたディスク装置の動作について説明する。
まず、ディスク40をターンテーブル20の調芯リング24上に載置する。次いで、クランパ30がマグネット32によってターンテーブル20のキャップ25に吸引されて、クランパ30の下端面31dがディスク40をばね23による調芯リング24の付勢力に抗して押圧して、ディスク40をターンテーブル20とクランパ30に挟持する。
次いで、スピンドルモータ10によってディスク40が回転されて、ディスク40に偏重心がある場合には、バランサボール34がバランサホルダ33の環状溝33bの一部に集まる。このとき、各バランサボール34間にバランサ板35が配置されているため、バランサボール34同士の衝突が防止される。
【0032】
次に、本発明に係るディスク装置の実施の形態(2)について説明する。図6〜図8は、本発明に係るディスク装置の実施の形態(2)を示すものである。なお、実施の形態(1)と同様の説明は、同一符号を付すことで詳細を省略する。
【0033】
この実施の形態(2)のディスク装置150は、実施の形態(1)のディスク装置100のバランサホルダ33、バランサボール34およびバランサ板35をターンテーブル20側に設けた構成のものである。実施の形態(2)のターンテーブル60は、図7に示すように、バランサホルダ68、バランサ板67、バランサボール34、ターンテーブル本体61、リングシート22、ばね23、調芯リング24およびキャップ65から構成されている。バランサホルダ68は、略円板状に形成され、バランサボール34が移動自在に配置される環状溝68aと、貫通孔68bとが形成されている。バランサ板67は、孔67eを除いてバランサ板35と略同形状に成形されている。ターンテーブル本体61は、略円板状に形成され、底部から下方に突出して円筒部61aが形成され、円筒部61aの貫通孔61bにスピンドルモータ10の回転軸11が嵌合して中心部が固定され、バランサ板67の孔67eを貫通してバランサ板67を回動自在に支持するとともに円筒部61aの段部61cがバランサホルダ68の孔68bと嵌合し、また、柱部61dでバランサホルダ68の孔68cと係合して円周部が固定されている。キャップ65は、貫通孔65aの段部65bおよび傾斜部65cを除きキャップ25と略同形状に成形されている。実施の形態(2)のクランパ70は、クランパ本体73、マグネット32および上蓋71から構成されている。クランパ本体73は、略円板状に形成され、中央部の孔73aと、マグネット32を固着する段部73bとが形成されている。上蓋71は、略円板状に形成され、キャップ65の貫通孔65aの段部65bと嵌合する突起部71aと、クランパ本体73の孔73cと係合する柱部71bと、クランパ本体73の突起部73eと係合する孔71cとが形成されている。
【0034】
以上の実施の形態では、調芯リングおよびばね(調芯機構)を用いたディスク装置を示したが、調芯機構のないディスク装置にも適用可能である。
【0035】
また、いわゆるノートパソコン用の薄型ディスク装置においては、実施の形態で示したクランパに相当するものがなく、ターンテーブルにチャッキング機構を設けたディスク装置があるが、このようなものにも適用可能である。
【0036】
また、メカシャーシとインシュレータで構成される振動系の共振周波数を、CLVでの必要最低回転数に対して十分低く設定することで、CLVを採用するディスク装置にも適用可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スピンドルモータによってディスクおよびクランパ/ターンテーブルが一体となって回転すると、ディスクに偏重心がある場合に複数のバランサボールが環状溝の一部に集まってディスクの偏重心がキャンセルされる。このとき、各バランサボール間に配置されたバランサ板によってバランサボール同士の衝突を回避するため、各バランスボール間にスプリングを入れたものと比較して、バランサボールの移動がスムーズであって、かつ外乱振動を生じさせることがない高信頼性のバランサボール同士の衝突音を防止するディスク装置を提供することができる。
【0038】
また、バランサボールが移動自在に配置される環状溝に液体を注入したものと比較して、パッキング部品が必要でなく、かつ組立作業が容易であるため、低コストで、かつ高信頼性のバランサボール同士の衝突音を防止するディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディスク装置の実施の形態(1)を示す側面断面図である。
【図2】図1のディスク装置におけるターンテーブルの分解図である。
【図3】図1のディスク装置におけるクランパの分解図である。
【図4】図1のディスク装置におけるクランパの正面図である。
【図5】図1のディスク装置におけるクランパの他のバランサ板を示す図である。
【図6】本発明に係るディスク装置の実施の形態(2)を示す側面断面図である。
【図7】図2のディスク装置におけるクランパの分解図である。
【図8】図2のディスク装置におけるクランパの正面図である。
【図9】従来のディスク装置を示す側面断面図である。
【図10】従来のディスク装置本体(メカシャーシを含む)がメカベースに取り付けられている状態(振動系)を示す図である。
【図11】(a)図10の振動系を模式的に示す図である(ω≪ω0時)。
(b)図10の振動系を模式的に示す図である(ω=ω0時)。
(c)図10の振動系を模式的に示す図である(ω≫ω0時)。
【図12】従来のディスク装置を示す図である(従来例1)。
【図13】従来のディスク装置を示す図である(従来例2)。
【符号の説明】
10 スピンドルモータ
11 回転軸
20、60 ターンテーブル
21 ターンテーブル本体
22 リングシート
23 ばね
24 調芯リング
25 キャップ
30、70 クランパ
31 クランパ本体
32 マグネット
33 バランサホルダ
34 バランサボール
35 バランサ板
36 上蓋
40 ディスク
100、150 ディスク装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk device such as a DVD, CD, DVD-ROM, CD-ROM, MO and MD.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, disk devices that record / reproduce video signals, audio signals, and data signals with respect to a disk are known. The disk device includes a spindle motor that rotates the disk at a predetermined rotational speed with high accuracy, and a clamper that fixes the disk to the spindle motor so that the disk and the spindle motor rotate together. Also, a pickup for recording / reproducing various signals is provided, and the pickup is arranged to face the disk surface and moves (seek) from the inner circumference side to the outer circumference side or from the outer circumference side to the inner circumference side in the disk radial direction. It moves randomly in the disk radial direction (track jump) and records / reproduces various signals.
[0003]
Next, a method for rotating the spindle motor when various signals are recorded / reproduced by the pickup will be described.
Now, it is assumed that the disk is rotated at a constant rotational speed by the spindle motor (the angular velocity is constant). At this time, the velocity vector (linear velocity) of the disc with respect to the pickup in the disc tangential direction varies depending on the position of the pickup in the disc radial direction, and increases as the pickup moves from the inner circumference side to the outer circumference side. The linear velocity increase rate is proportional to the amount of movement of the pickup that moves in the disk radial direction. Such disk rotation is called CAV (Constant Angular Velocity). It is also possible to make the linear velocity constant by controlling the number of revolutions of the spindle motor as the pickup moves in the radial direction of the disc, and such disc rotation is called CLV (Constant Linear Velocity).
[0004]
DVDs, CDs, DVD-ROMs, CD-ROMs, MDs, and the like are generally reproduced by CLV. For example, when connected to a personal computer (hereinafter abbreviated as a personal computer), they are recorded on a disc. The CAV is used because a high response (response time) is required to reproduce the transmitted data signal as soon as possible and transmit it to the personal computer. Therefore, when a signal recorded in CLV is reproduced, the frequency band of the reproduced signal becomes wider as the movement amount of the pickup increases. In N-times speed playback, CAV is generally used.
[0005]
In the case of CLV, the rotational speed of the spindle motor must be changed depending on the radial position of the pickup with respect to the disk. For example, when reproducing the innermost signal and then reproducing the outermost signal, 1 × speed, about 1400 rpm to about 500 rpm = about 900 rpm deceleration, DVD N × speed about 900 rpm × N, CD 1 × speed about 500 rpm−about 200 rpm = about 300 rpm deceleration, CD N × speed Then, a deceleration of about 300 rpm × N is required. The torque of the spindle motor required for deceleration is proportional to the inertia of the rotating body (spindle motor, disk, etc.) and the required amount of change in the rotational speed, and inversely proportional to the required response. For this reason, in order to obtain a high response in CLV N-times speed reproduction, a low inertia spindle motor that generates a large torque is required. In addition, the inertia of the disc depends on the mechanical dimensions determined by the standard, but there is a poor product that does not satisfy the standard. Therefore, it is difficult to obtain a high response with CLV.
[0006]
On the other hand, N-times speed reproduction has been performed, and the eccentric center of gravity of the disk has become a problem. This is because as the rotational speed of the spindle motor increases, the excitation force due to the eccentric center of gravity of the disk increases and causes vibrations in the disk device. This vibration causes device noise, reproduction signal deterioration, and spindle motor life reduction.
[0007]
As a countermeasure against the above vibration, a disk device equipped with an autobalancer is known. The basic structure of the autobalancer-equipped disk device will be described with reference to FIG. The autobalancer-equipped
[0008]
The autobalancer-equipped
[0009]
Next, the operation of the autobalancer will be described with reference to FIGS.
The
[0010]
FIG. 11A shows a state where the rotation of the autobalancer-equipped
[0011]
FIG. 11B shows a state in which the rotation of the autobalancer-equipped
XM / em = 1
(X: mechanical chassis vibration, M: mechanical chassis + disk mass, m: rotational unbalance amount, e: unbalance position)
If there is no autobalancer, the
[0012]
FIG. 11C shows a state in which the rotation of the autobalancer-equipped
[0013]
However, in the above-described autobalancer-equipped
[0014]
Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-48474 (conventional example 1) shown in FIG. 12, a plurality of
[0015]
13 (conventional example 2) shown in FIG. 13, the width of the annular groove 623a formed in the
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the former (conventional example 1), the
[0017]
In the latter case (conventional example 2), the centrifugal force is gradually increased by the rotation of the
[0018]
Further, as a means for solving the above-mentioned problems, a liquid is injected into an annular groove in which a balancer ball of a balancer holder is movably arranged, and the liquid is used as a balancer while the collision sound between the balancer balls is generated. It may be possible to reduce the friction of the spring, but it is necessary to add packing parts to prevent liquid leakage, and the assembly work becomes difficult, which increases costs and increases the reliability of the device due to liquid leakage. There is a problem that it leads to a decrease in performance.
[0019]
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a highly reliable disk device that prevents a collision sound between balancer balls of an autobalancer.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the disk device according to the present invention employs the following means.
[0021]
A first gist of the present invention is a spindle motor, a turntable fixed to a rotating shaft of the spindle motor, on which a disk is placed, and the disk is sandwiched between the turntable and integrated with the disk. And a clamper that rotates around the rotation axis of the spindle motor. Balance holder A plurality of balancer balls movably disposed in the annular groove, and a balancer plate disposed between the balancer balls. Said The present invention relates to a disk device characterized in that it is lightly fitted so as to be rotatable about the axis of a balance holder, and each balancer plate has a function as an autobalancer together with each balancer ball.
[0022]
According to the first aspect of the present invention, when the disc and the clamper are rotated together by the spindle motor, a plurality of balancer balls are gathered in a part of the annular groove when the disc has an eccentric center of gravity. Will be cancelled. At this time, collision between the balancer balls is avoided by the balancer plate disposed between the balancer balls.
[0023]
The second gist of the present invention is that the spindle motor, the turntable fixed to the rotation shaft of the spindle motor and on which the disk is placed, and the disk is sandwiched between the turntable and rotate integrally with the disk. In a disk device including a clamper, the turntable is formed around a rotation axis of the spindle motor. Balance holder A plurality of balancer balls movably disposed in the annular groove, and a balancer plate disposed between the balancer balls. Said The present invention relates to a disk device characterized in that it is lightly fitted so as to be rotatable about the axis of a balance holder, and each balancer plate has a function as an autobalancer together with each balancer ball.
[0024]
According to the second aspect of the present invention, when the disc and the turntable are rotated together by the spindle motor, a plurality of balancer balls are gathered in a part of the annular groove when the disc has an eccentric gravity center. The mind is cancelled. At this time, collision between the balancer balls is avoided by the balancer plate disposed between the balancer balls.
[0025]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the disk device according to the first or second aspect, wherein the balancer plate is formed from a resin material at least a portion where the balancer ball abuts.
[0026]
According to the third aspect of the present invention, the balancer balls come into contact with the portion molded from the resin material, and collision between the balancer balls is avoided.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a disk device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 illustrate an embodiment (1) of a disk device according to the present invention.
FIG. 1 is a side sectional view showing a
[0028]
The
[0029]
As shown in FIG. 2, the
[0030]
As shown in FIG. 3, the
[0031]
Next, the operation of the disk device configured as described above will be described.
First, the
Next, when the
[0032]
Next, an embodiment (2) of the disk device according to the present invention will be described. 6 to 8 show the embodiment (2) of the disk device according to the present invention. In addition, the description similar to Embodiment (1) is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[0033]
The
[0034]
In the above embodiment, the disk device using the alignment ring and the spring (alignment mechanism) is shown, but the present invention can also be applied to a disk device without an alignment mechanism.
[0035]
In addition, thin disk devices for so-called notebook personal computers do not correspond to the clampers shown in the embodiments, and there are disk devices having a chucking mechanism on a turntable. It is.
[0036]
Further, the present invention can also be applied to a disk device that employs CLV by setting the resonance frequency of a vibration system composed of a mechanical chassis and an insulator to be sufficiently low with respect to the necessary minimum rotational speed of CLV.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the disc and the clamper / turntable are rotated together by the spindle motor, a plurality of balancer balls are collected in a part of the annular groove when the disc has an eccentric center of gravity. The eccentric center of gravity is canceled. At this time, in order to avoid the collision between the balancer balls by the balancer plate arranged between the balancer balls, the balancer ball moves smoothly compared to the balance ball that includes a spring, and It is possible to provide a disk device that prevents collision noise between highly reliable balancer balls that does not cause disturbance vibration.
[0038]
Compared to the case where liquid is injected into an annular groove in which the balancer ball is movably disposed, packing parts are not required and assembly work is easy, so that a low-cost and highly reliable balancer can be obtained. It is possible to provide a disk device that prevents collision noise between balls.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment (1) of a disk device according to the present invention.
FIG. 2 is an exploded view of a turntable in the disk device of FIG.
FIG. 3 is an exploded view of a clamper in the disk device of FIG. 1;
4 is a front view of a clamper in the disk device of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a view showing another balancer plate of the clamper in the disk device of FIG. 1;
FIG. 6 is a side sectional view showing the embodiment (2) of the disk drive according to the present invention.
7 is an exploded view of a clamper in the disk device of FIG. 2;
8 is a front view of a clamper in the disk device of FIG. 2. FIG.
FIG. 9 is a side sectional view showing a conventional disk device.
FIG. 10 is a diagram showing a state (vibration system) in which a conventional disk device main body (including a mechanical chassis) is attached to a mechanical base.
11A is a diagram schematically showing the vibration system of FIG. 10 (when ω << ω0). FIG.
(B) A diagram schematically showing the vibration system of FIG. 10 (when ω = ω0).
(C) It is a figure which shows the vibration system of FIG. 10 typically (at the time of (omega) >> omega0).
FIG. 12 is a diagram showing a conventional disk device (conventional example 1).
FIG. 13 is a diagram showing a conventional disk device (conventional example 2).
[Explanation of symbols]
10 Spindle motor
11 Rotating shaft
20, 60 turntable
21 Turntable body
22 Ring sheet
23 Spring
24 alignment ring
25 cap
30, 70 Clamper
31 Clamper body
32 Magnet
33 Balancer holder
34 Balancer Ball
35 Balancer board
36 Upper lid
40 discs
100, 150 disk devices
Claims (3)
前記クランパは、前記スピンドルモータの回転軸を中心として形成されるバランスホルダの環状溝に移動自在に配置される複数のバランサボールと、各該バランサボール間に配置されるバランサ板と、を備え、
前記バランサ板は、複数で構成され、各独立に前記バランスホルダの軸を中心に回動自在に軽嵌合され、各バランサ板は、前記各バランサボールとともにオートバランサとしての機能を備えることを特徴とするディスク装置。A disk apparatus comprising: a spindle motor; a turntable fixed to a rotating shaft of the spindle motor; and a clamper that holds the disk between the turntable and rotates integrally with the disk. In
The clamper includes a plurality of balancer balls that are movably disposed in an annular groove of a balance holder that is formed around the rotation axis of the spindle motor, and a balancer plate that is disposed between the balancer balls.
The balancer plate is comprised of a plurality, the about the axis of the balance holder is rotatably light fitted to each independently, each balancer plate, wherein with each balancer balls a function as automatic balancers A disk unit.
前記ターンテーブルは、前記スピンドルモータの回転軸を中心として形成されるバランスホルダの環状溝に移動自在に配置される複数のバランサボールと、各該バランサボール間に配置されるバランサ板と、を備え、
前記バランサ板は、複数で構成され、各独立に前記バランスホルダの軸を中心に回動自在に軽嵌合され、各バランサ板は、前記各バランサボールとともにオートバランサとしての機能を備えることを特徴とするディスク装置。In a disk device comprising: a spindle motor; a turntable fixed to a rotating shaft of the spindle motor; and a clamper that holds the disk between the turntable and rotates integrally with the disk.
The turntable includes a plurality of balancer balls that are movably disposed in an annular groove of a balance holder that is formed around the rotation axis of the spindle motor, and a balancer plate that is disposed between the balancer balls. ,
The balancer plate is comprised of a plurality, the about the axis of the balance holder is rotatably light fitted to each independently, each balancer plate, wherein with each balancer balls a function as automatic balancers A disk unit.
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