JP3896470B2 - Automatic motor balancing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転体の回転アンバランスを打ち消すように構成されたモータの自動平衡装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、産業用機械、家庭用電化製品、或いはコンピュータ等の各種装置に用いられているモータ部を含む回転駆動装置には、上記モータ部の回転軸を含む回転体の回転アンバランスを打ち消すために自動平衡装置がしばしば採用されている。その自動平衡装置としては、従来から種々の構造のものが提案されているが、例えば、特開平10−257710号公報に記載された装置では、図5に示されているように、モータ部1の出力軸である回転軸2に対して、中空円環状の収納ケース体3を含む自動平衡装置Aが取り付けられており、その自動平衡装置Aに設けられた中空円環状の収納ケース体3の内部に複数個のバランス球体4,4,・・・が自由移動可能に収容されている。
【0003】
これらの各バランス球体4は、上記モータ部1の起動時を含む低速回転持においては、上記中空円環状ケース3の半径方向中心側部分に配置された保持マグネット5の外周面に吸着されて保持されており、上記モータ部1の回転数が共振回転数CRを越えた時点で、上記保持マグネット5から半径方向外方側に離脱し始める。そして、それらの各バランス球体4が、前記回転軸2及び自動平衡装置Aを含む回転体の重心位置とは逆の方向、つまり上記回転体の回転アンバランスを打ち消す位置に移動していくことによって、上記回転体の回転バランスをとる平衡化作用が行われ、そのようなバランス球体4による平衡化作用が行われることによって、上記回転体の振動が低減され、回転状態の安定化が図られるようになっている。
【0004】
このとき、上記中空収納ケース体3は、一般的には軸方向に2つ割りの構造になされており、略カップ状に形成された2体の中空環状部材3a,3bどうしが、軸方向に嵌着されることにより構成され、外部より異物等が入り込まないように二重壁構造となっている。そして、上述した複数個のバランス球体4は、上記2体の中空環状部材3a,3bどうしを嵌合する前の段階で、上記中空収納ケース体3が開放された状態において内部側に挿入され、その後に、上記両中空環状部材3a,3bどうしを軸方向に対面させて嵌合させている。
【0005】
さらに、上記中空収納ケース体3の外周部分には、前記2体の中空環状部材3a,3bの外周側にそれぞれ設けられた2つの外周立壁部3a1,3b1が配置されており、それら2つの外周立壁部3a1,3b1どうしが内外周に対面するように重合配置されている。そして、これら両外周立壁部3a1,3b1のうちの内側に配置された外周立壁部3a1に対して、上述した中空収納ケース体3内に挿入された複数個のバランス球体4が、遠心力により接触しながら移動されるようになされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような中空収納ケース体3の内部でバランス球体4を自由移動させることによる平衡化作用を高精度に行わせるためには、それらの各バランス球体4の移動を極めて円滑に行わせる必要があるため、当該バランス球体4を支持する構造、特に、上述した外周立壁部3a1の真円度を精度良く確保しておく必要がある。そのため、上述した2体の中空環状部材3a,3bを軸方向に嵌合するにあたっては、上記中空環状部材3a,3bの外周立壁部3a1,3b1を変形させるような事態を極力回避せねばならず、従って、圧入や焼き嵌めなどのように、外周立壁部3a1,3b1に対して変形応力を発生させるような嵌合手段は採用することができない。
【0007】
このようなことから従来から、上述した2体の中空環状部材3a,3bの両外周立壁部3a1,3b1どうしを、半径方向に僅かに離して非接触の状態としつつ嵌合を行っており、それら両外周立壁部3a1,3b1どうしの間には、半径方向に狭小な隙間が画成されている。しかしながら、そのように2体の中空環状部材3a,3bの両外周立壁部3a1,3b1どうしの間に隙間が形成されていると、特に上記各バランス球体4が直接的に接触する外周立壁部3a1の支持剛性が低下することとなり、最近の機器のように回転速度が非常に高く強い遠心力が作用する場合などにおいて、上記各バランス球体4による強い接触圧によって両外周立壁部3a1,3b1が外方側に向かって張り出すようにして変形されてしまうことがある。そして、それによって上記各バランス球体4の自由移動が妨害されるおそれがある。
【0008】
このような場合には、中空環状部材3a,3bの外周立壁部3a1,3b1の板厚を増加させることなどによって剛性を高めればよいが、最近の機器では、小型化の要請などにより外径寸法や板厚が規制されていることが多く、中空環状部材3a,3b自体の剛性を高めるには限界がある。
【0009】
そこで本発明は、装置を大型化することなく簡易な構成によって、バランス球体を円滑に自由移動させ、平衡化作用を精度良く行わせることができるようにしたモータの自動平衡装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1にかかるモータの自動平衡装置では、中空収納ケース体の外周側に、2体の中空環状部材にそれぞれ設けられた2つの外周側立壁部が、半径方向に狭小な隙間を挟んで内外に近接するように重合配置されているとともに、それら2つの外周側立壁部どうしの間の狭小隙間内に、当該2つの外周側立壁部を一体化するように連結して前記バランス球体の接触圧に対する支持剛性を高める充填材が介在されている。
このような構成を有するモータの自動平衡装置によれば、中空収納ケース体を構成している2体の中空環状部材の各外周側立壁部の実質的な肉厚が、両外周側立壁部どうしの間の狭小隙間内に介在された充填材によって大幅に高められることとなり、その分剛性が高められることから、当該外周側立壁部の真円度が高精度に維持される。従って、中空収納ケース体の内部側に挿入されたバランス球体の自由移動が良好に確保され、当該バランス球体による平衡化作用が高精度に行われる。
【0011】
また、請求項2にかかるモータの自動平衡装置では、上記請求項1における中空収納ケース体を構成している2体の中空環状部材が略カップ形状をなすようにそれぞれ形成され、その略カップ形状の開口部どうしが軸方向に互いに対向するようにして上記2体の中空環状部材が配置されているとともに、前記2体の中空環状部材における各外周側立壁部が、前記略カップ形状の外周部側にそれぞれ設けられていることから、各中空環状部材が略カップ形状をなすことによって、容易に製造が行われるようになっている。
【0012】
さらに、請求項3にかかるモータの自動平衡装置では、上記請求項1における2体の中空環状部材の立壁部どうしの間の狭小隙間が外部側に開口する部位に、当該狭小隙間の内部側と連通している充填材注入通路が設けられ、その充填材注入通路から狭小隙間の内部側に向かって前記充填材が毛細管現象を利用して注入される構成になされていることから、狭小隙間に対して充填材が容易かつ正確に設けられるようになっている。
【0013】
さらにまた、請求項4にかかるモータの自動平衡装置では、上記請求項3における充填材注入通路の外方側開口部分がモータ外方に向かって通路断面積が拡大するように設けられ、当該通路拡大部に、前記充填材が適宜の量にわたって貯留されるように構成されていることから、上記充填材注入通路の外方開口部分に対して充填材を必要な量だけ垂らしておくだけで、充填材の注入が効率的に行われることとなる。
【0014】
一方、請求項5にかかるモータの自動平衡装置では、上記請求項3における2体の中空環状部材の立壁部どうしの間の狭小隙間が前記中空収納ケース体の内部側に連通する部位に、上記狭小隙間から中空収納ケース体内に向かって流動する充填材を封止する隙間拡大部が設けられていることから、狭小隙間内に注入された充填材の中空収納ケース体内へのはみ出しが簡易な構成で良好に防止され、バランス球体の円滑な自由移動が充填材によって妨げられることのないようになっている。
【0015】
また、請求項6にかかるモータの自動平衡装置では、上記請求項4における隙間拡大部が軸方向に延在する長さが、バランス球体の半径より短い長さに設定されていることから、隙間拡大部が設けられることによって中空環状部材の外周側立壁部が薄肉状態になる範囲が、バランス球体が当接する部位に至らないこととなり、その結果、隙間拡大部を設けてもバランス球体に対する支持剛性が低下されることがない。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、本発明を適用したCD−ROM又はDVD用ドライブユニットの全体構造を説明しておく。すなわち、図1に示されたCD−ROMドライブユニット10のメカシャーシ11には、記録ディスク12を回転駆動するスピンドルモータ部13、及び上記記録ディスク12に対してレーザ光を照射して情報の書き込み又は読み出しを行う光ピックアップ装置14が装架されている。
【0017】
上記記録ディスク12は、前記スピンドルモータ部13の回転軸に取り付けられたディスクテーブル(図2中の符号139参照)上に装着されている一方、前記光ピックアップ装置14は、前記メカシャーシ11に取り付けられた一対の平行ガイドシャフト15,15に対して往復移動可能に装架されており、図示を省略したレーザ光源から発せられる光束を、対物レンズ16を通して上記記録ディスク12に照射するとともに、その記録ディスク12からの反射光を検出する構成を有している。
【0018】
また、前記スピンドルモータ部13は、特に図2に示されているように、本体フレーム131に対して、略垂直に立ち上がるように取り付けられた中空円筒状の軸受ホルダ132が取り付けられており、その軸受ホルダ132の中空内部側に軸受部材133が圧入によって装着されている。この軸受部材133は、軸方向に二箇所の軸受部を備えているが、当該軸受部材133としては、含油滑り軸受、ベアリング軸受、メタル軸受、又は動圧軸受装置などの多種多様の軸受部材を採用することができる。
【0019】
また、前記軸受ホルダ132の中心部分には、上記軸受部材133を介して、回転軸134が回転可能に支承されているとともに、上記軸受ホルダ132の外周側の周壁面には、珪素鋼板等の積層体からなるステータコア135が嵌着されている。このステータコア135の表面には、絶縁層が塗装により成膜形成されており、その絶縁層を介して、当該ステータコア135の各突極部に対してコイル巻線136がそれぞれ巻回されている。
【0020】
さらに、上記軸受ホルダ132の図2における直上位置において、略中空円筒状に形成された略カップ状のロータケース137の中心部分が、前記回転軸134に圧入などにより固定されていて、当該ロータケース137の外周部分に設けられた円環状周壁部137aの内周面側には、リング状に形成されたロータマグネット138が固定されている。このロータマグネット138の内周面は、上述したステータコア135の各突極部に対して、半径方向外方側から近接するように配置されている。
【0021】
また、上記回転軸134の図示上方側の突出部分には、略円盤状の樹脂材(PC)から形成されたディスクテーブル(ターンテーブル)139が固定されている。このディスクテーブル139は、中央部に形成された回転軸圧入孔を前記回転軸134に圧入することによって固定されており、その固定部分から図示上方側に向かって凸状に形成された略円錐状の位置決め突起139aによって、上記ディスクテーブル139上に装着された記録ディスク(図1中の符号12参照)が、所定位置に位置決めされた状態で保持されるようになっている。また、上記位置決め突起139aの頂部には、リング板状に形成されたチャッキングマグネット139bが、ヨーク板139cを介して取り付けられている。
【0022】
上記チャッキングマグネット139bは、上述した位置決め突起139aにより保持された記録ディスク12の中心孔から図示上方に向かって露出するように配置されており、上記記録ディスク12に対して用いられる押圧部材(図示省略)側に設けられた磁性押圧リングを、磁気的に吸着・保持させるように設けられている。
【0023】
また、上記ディスクテーブル139の軸方向直下位置には、前述したロータケース137及び回転軸134を含む回転体の回転バランスをとるための自動平衡装置20が付設されている。この自動平衡装置20は、前記モータ部13の回転数が前記回転体の共振回転数CRを越えた際において当該回転体に生じる回転アンバランスを、質量移動に伴う平衡化作用によって打ち消す機能を備えたものであって、上記ディスクテーブル139と一体の樹脂材(PC)により形成された上側中空円環状部材20aと、非磁性材のプレス品などから形成された下側中空円環状部材20bとにより、中空収納ケース体20cが構成されている。
【0024】
これらの上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bは、共に軸方向に開口する略カップ形状をなすように形成されており、図示上方側に配置された上側中空円環状部材20aに対して、下側中空円環状部材20bが、図示下方側から軸方向に開口部を互いに対面させるようにして嵌合されている。そして、それによって形成された中空収納ケース体20cの内部には、後述するバランス球体20dを収容するための空間が画成されている。
【0025】
このようにして形成された中空収納ケース体20cは、上記ディスクテーブル139と一体的に回転されるが、特に図3に示されているように、上述した上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bにおける各々の外周部及び内周部には、それぞれ、同心リング状に軸方向(図示上下方向)に延在する内周側立壁部20a1,20b1及び外周側立壁部20a2,20b2が設けられている。これらの内周側立壁部20a1,20b1及び外周側立壁部20a2,20b2は、半径方向に延在する底壁部20a3,20b3から、適宜の半径方向距離を隔てて略直角に軸方向に立ち上がるように設けられている。
【0026】
このとき、前記下側中空円環状部材20bの内部側の領域、すなわち、内周側立壁部20b1と外周側立壁部20b2との間に、前記上側中空円環状部材20aの内周側立壁部20a1及び外周側立壁部20a2が装着されており、当該上側中空円環状部材20aの内周側立壁部20a1及び外周側立壁部20a2の双方が、下側中空円環状部材20bの内周側立壁部20b1及び外周側立壁部20b2の双方によって半径方向に挟み込まれるように配置されている。
【0027】
そして、その上側中空円環状部材20aの内周側立壁部20a1と外周側立壁部20a2とが半径方向に離間した距離に相当する部位には、円環状の空間が画成されており、その円環状の空間内に、磁性を有する複数個の質量体からなるバランス球体20d,20d,・・・が、周方向及び半径方向に自由移動可能に収容されている。このバランス球体20dについては後述する。
【0028】
ここで、上述した上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2に対して、下側中空円環状部材20bの外周側立壁部20b2は、半径方向外方側から非接触で重合するように配置されており、これら2つの外周側立壁部20a2,20b2どうしが、半径方向に狭小な隙間Sを挟んで内外周に対面するように重合配置されている。この狭小隙間Sは、上記2つの外周側立壁部20a2,20b2どうしを圧接させないように配置するためのものであって、特に、上側中空円環状部材20aと下側中空円環状部材20bとの組み付け時において圧入状態にしないことによって、上記両外周側立壁部20a2,20b2の真円度を維持させるようにしたものである。
【0029】
そして、これら内外周に重合配置された2つの外周側立壁部20a2,20b2どうしの間に画成された狭小隙間S内には、接着剤などからなる充填材が介在されている。この充填材は、上記両外周側立壁部20a2,20b2を一体化するように連結して前記バランス球体20dの接触圧に対する支持剛性を高めるように設けられたものであって、特に、バランス球体20dが直接的に接触する上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2を、下側中空円環状部材20bの外周側立壁部20b2により支持させるためのものである。
【0030】
上記充填材としては、接着剤などのように、上記狭小隙間S内に流動させて注入した後に固化される材質のものが採用されているが、前記2つの外周側立壁部20a2,20b2どうしの間の狭小隙間Sが外部に開口する図示上端側の部位には、当該狭小隙間Sの内部側に連通する充填材注入通路Saが設けられている。そして、その充填材注入通路Saから狭小隙間内Sに向かって、前記充填材が、上記狭小隙間内Sの毛細管現象を利用して注入されるように構成されている。
【0031】
この充填材注入通路Saは、上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2から、下側中空円環状部材20bの外周側立壁部20b2を覆うように延出するフランジ部20a4と、下側中空円環状部材20bの外周側立壁部20b2の図示上端縁部との間に狭小な折曲空間をなすように画成されており、上記狭小隙間内Sの図示上端開口部から、一旦半径方向外方に延在した後に、略直角に折れ曲がって図示下方側に向かって開口している。
【0032】
そして、上記充填材注入通路Saの外方開口部分においては、上述した上側中空円環状部材20aのフランジ部20a4が、モータ外方の空間に向かって図示下方側に通路断面積を拡大する傾斜テーパ壁面20a5をなすように形成されており、当該傾斜テーパ壁面20a5により画成された通路拡大部に、前記充填材が適宜の量にわたって貯留されるように構成されている。
【0033】
また、前記狭小隙間Sの図示下端部分は、上述した中空収納ケース体20cの円環状空間、すなわち、上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2の内部側に連通しているが、その連通部位には、隙間拡大部Sbが設けられている。この隙間拡大部Sbは、上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2における図示下端部分の一部を、外方側から半径方向内側に向かって適宜の肉厚分を切り欠くようにして形成されたものであって、当該隙間拡大部Sbが設けられていることによって、上記狭小隙間Sから中空収納ケース体20cの円環状空間に向かって流動する充填材が封止されるようになっている。
【0034】
このとき、上記隙間拡大部Sbが軸方向に延在する長さhは、前記バランス球体20dの半径rよりやや短い長さに設定されており、隙間拡大部Sbを設けることによって、バランス球体20dを直接的に支持する部位が薄肉状にならないように構成されている。
【0035】
このように、2つの上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bとして異なった材質を使用することで、例えば上記バランス球体20dが接触する内側には精度の高い成形材料を採用し、外側では剛性の高い金属材料で薄肉化を図り、それらの間に充填材を介在させることによって、高剛性で小型の自動平衡装置20とすることができる。
【0036】
一方、上述した上側中空円環状部材20aにおける内周側立壁部20a1と外周側立壁部20a2との間に画成された円環状の空間内に配置されたバランス球体20d,20d,・・・は、残留磁気が極力少ない材料、例えばクロム鋼(SUJ−2)から形成されており、上記下側中空円環状部材20bの底壁部20b3、又は上側中空円環状部材20aの底壁部20a3上に沿って、半径方向及び周方向に自由移動されるようになっている。
【0037】
これらの各バランス球体20dは、前述したロータケース137及び回転軸134等を含む回転体の平衡化作用を行うように構成されている。
すなわち、前記スピンドルモータ部13の回転数が上記回転体の共振回転数CRを越えた適宜の回転数で、上記回転体の重心位置とは逆の方向、つまり、上記回転体の回転アンバランスを打ち消す、図2中の2点鎖線で示した半径方向外方位置に向かって移動するように質量調整がさなれており、それによって、上記回転体の回転バランスがとられ、該回転体の振動が低減されつつ回転の安定化が図られるようになっている。
【0038】
さらに、前記下側中空円環状部材20bの内周側立壁部20b1は、上側中空円環状部材20aの内周側立壁部20a1よりも更に中心寄りの内側に配置されており、それらの両内周側立壁部20a1,20b1どうしの間には、適宜の空間が画成されている。そして、その空間内に、上記バランス球体20dを中心側に吸引するリング状の保持マグネット20fが装着されている。この保持マグネット20fは、ラジアル方向に単極着磁されたものであって、前記スピンドルモータ部13の回転数が共振回転数CRを越える前の適宜の作用回転数に至るまでの低速回転時において、上記各バランス球体20d,20d,・・・を磁気的に吸着させるように構成されており、上記各バランス球体20d,20d,・・・を、上述した内周側立壁部20d上に引き寄せて接触した固定状態に保持させておく構成になされている。
【0039】
なお、上述した保持マグネット20fは、必ずしも用いる必要はなく、保持マグネット20fを用いない場合のバランス球体20dとしては非磁性材料が用いられる。
【0040】
このような構成を有する本実施形態にかかるモータの自動平衡装置20によれば、中空収納ケース体20cを構成している2体の上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bの両外周側立壁部20a2,20b2どうしの間に画成された狭小隙間S内に充填材が介在されていることから、上記中空収納ケース体20cを構成している2体の上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bの両外周側立壁部20a2,20b2の実質的な肉厚が、両外周側立壁部20a2,20b2どうしの間の狭小隙間S内に介在された充填材によって大幅に高められる。従って、その肉厚化された分、両外周側立壁部20a2,20b2の剛性が高められることから、特に、バランス球体20dを直接的に支持する外周側立壁部20a2の真円度が高精度に維持されることとなり、その結果、中空収納ケース体20cの内部側に挿入されたバランス球体20dの自由移動が良好に確保され、当該バランス球体20dによる平衡化作用が高精度に行われるようになっている。
【0041】
また、本実施形態にかかるモータの自動平衡装置では、中空収納ケース体20cを構成している2体の上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bが略カップ形状をなすようにそれぞれ形成されていることから、それらの上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20b部が容易に製造されるようになっている。
【0042】
さらに、本実施形態にかかるモータの自動平衡装置では、2体の上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bの外周側立壁部20a2,20b2どうしの間の狭小隙間S内に、充填材注入通路Saから毛細管現象を利用して充填材が注入される構成になされていることから、上記狭小隙間Sに対して充填材が容易かつ正確に設けられるようになっている。
【0043】
さらにまた、上記充填材注入通路Saの外方開口部分が、モータ外方に向かって通路断面積が拡大するように設けられ、その通路拡大部に充填材が適宜の量にわたって貯留されるように構成されていることから、上記充填材注入通路Saの外方開口部分に対して充填材を必要な量だけ垂らしておくだけで、充填材の注入が効率的に行われる。
【0044】
加えて、本実施形態では、2体の上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bの外周側立壁部20a2,20b2どうしの間の狭小隙間Sに、当該狭小隙間Sから中空収納ケース体20cの内部側に向かって流動する充填材を封止する隙間拡大部Sbが設けられていることから、狭小隙間S内に注入された充填材の中空収納ケース体20c内へのはみ出しが、簡易な構成で良好に防止され、バランス球体20dの円滑な自由移動が充填材によって妨げられることのないようになっている。
【0045】
また、本実施形態にかかるモータの自動平衡装置では、隙間拡大部Sbの軸方向長さhが、バランス球体20dの半径rより短い長さに設定されていることから、隙間拡大部Sbが設けられることによって上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2が薄肉状態になる範囲が、バランス球体20dが当接する部位に至らないように構成されていることから、隙間拡大部Sbが設けられることによってバランス球体20dの支持剛性が低下されることのないようになっている。
【0046】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であるというのはいうまでもない。
【0047】
例えば、上述した実施形態では、充填材を封止する隙間拡大部Sbを、上側中空円環状部材20aの外周側立壁部20a2における図示下端部分に設けているが、上記外周側立壁部20a2の長さ方向(図示上下方向)における途中位置に、隙間拡大部Sbを溝状に形成して設けることも可能である。
【0048】
また、上記隙間拡大部Sbを形成している構成は、段形状に限定されることはなく、図に示されているように、面取部のような傾斜面によって構成することも可能である。
【0049】
さらに、上述した実施形態では、上側中空円環状部材20aと下側中空円環状部材20bとを組み付けた後に、両外周側立壁部20a2,20b2どうしの間の狭小隙間S内に充填材を注入するようにしているが、上側中空円環状部材20aと下側中空円環状部材20bとを組み付ける前の段階において、両外周側立壁部20a2,20b2のいずれか一方側の表面上に、接着剤などの充填材を予め塗布しておくようにしても良い。
【0050】
さらに、上述した実施形態における上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bの両外周側立壁部20a2,20b2どうしの配置関係、すなわち、上記両外周側立壁部20a2,20b2の内外周の配置関係を、逆の関係としたものに対しても、本発明は同様に適用することができる。
【0051】
さらに、上述した充填材は、狭小隙間Sの全周ににわたって介在させることが望ましいが、例えば、上側中空円環状部材20a及び下側中空円環状部材20bの両外周側立壁部20a2,20b2どうしを、変形を発生させない程度の弱い圧入によって嵌合しておき、その圧入後に生じた隙間内に、充填材を点在させるようにして介在させることも可能である。
【0052】
更に、本発明は、上述した実施形態におけるようなCD−ROM又はDVDドライブ装置以外に対しても同様に用いることができるものであって、適用するモータとしても、サーボモータ、エアモータなどの多種多様に適用することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1記載の発明にかかるモータの自動平衡装置は、中空収納ケース体の外周側に重合配置した2つの外周側立壁部の間の狭小隙間内に、それら2つの外周側立壁部を一体化するように連結してバランス球体の接触圧に対する支持剛性を高める充填材を介在させ、中空収納ケース体の外周側立壁部の実質的な肉厚を大幅に高めて剛性を向上させることによって、当該外周側立壁部の真円度を高精度に維持させ、中空収納ケース体の内部側に挿入されたバランス球体の自由移動を良好に確保し、当該バランス球体による平衡化作用を高精度に行われるように構成したものであるから、装置を大型化することなく簡易な構成によって、バランス球体を円滑に自由移動させ、平衡化作用を精度良く行わせることができ、モータの自動平衡装置の小型化を図りつつバランス修正機能を向上させることができる。
【0054】
また、請求項2にかかるモータの自動平衡装置は、上記請求項1における中空収納ケース体を構成している2体の中空環状部材が略カップ形状をなすようにそれぞれ形成され、その略カップ形状の開口部どうしが軸方向に互いに対向するようにして上記2体の中空環状部材が配置されているとともに、前記2体の中空環状部材における各外周側立壁部が、前記略カップ形状の外周部側にそれぞれ設けられていることによって、中空環状部材が容易に製造されるようにしたものであるから、上述した効果に加えて生産性の向上を図ることができる。
【0055】
さらに、請求項3にかかるモータの自動平衡装置は、上記請求項1における2体の中空環状部材の立壁部どうしの間の狭小隙間が外部側に開口する部位に、当該狭小隙間の内部側と連通している充填材注入通路が設けられ、その充填材注入通路から狭小隙間の内部側に向かって前記充填材が毛細管現象を利用して注入される構成になされていることによって、狭小隙間に対して充填材が容易かつ正確に設けられるようにしたものであるから、上述した効果に加えて生産性の向上を更に図ることができる。
【0056】
さらにまた、請求項4にかかるモータの自動平衡装置は、上記請求項3における充填材注入通路の外方側開口部分がモータ外方に向かって通路断面積が拡大するように設けられ、当該通路拡大部に、前記充填材が適宜の量にわたって貯留されるように構成されていることによって、上記充填材注入通路の外方開口部分に対して充填材を必要な量だけ垂らしておくだけで、充填材の注入が効率的に行われるようにしたものであるから、上述した効果に加えて生産性の向上を更に一層図ることができる。
【0057】
一方、請求項5にかかるモータの自動平衡装置は、上記請求項3における2体の中空環状部材の立壁部どうしの間の狭小隙間が前記中空収納ケース体の内部側に連通する部位に、上記狭小隙間から中空収納ケース体内に向かって流動する充填材を封止する隙間拡大部が設けられていることによって、狭小隙間内に注入された充填材の中空収納ケース体内へのはみ出しが簡易な構成で良好に防止され、バランス球体の円滑な自由移動が充填材によって妨げられることのないようになされたものであるから、バランス修正機能を良好に維持することができ、上述した効果を確実に得ることができる。
【0058】
また、請求項6にかかるモータの自動平衡装置は、上記請求項4における隙間拡大部が軸方向に延在する長さが、バランス球体の半径より短い長さに設定されたものであって、隙間拡大部が設けられることによって中空環状部材の外周側立壁部が薄肉状態になる範囲をバランス球体が当接する部位に至らないこととし、隙間拡大部を設けてもバランス球体に対する支持剛性が低下されることがないようにしたものであるから、バランス修正機能を一層良好に維持することができ、上述した効果を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した装置の一例としてのCD−ROM又はDVDドライブユニットを表した外観斜視説明図である。
【図2】図1に示されたCD−ROM又はDVDドライブユニットに採用されている自動平衡装置付きモータの一実施形態を表した縦断面説明図である。
【図3】図2に示されたモータの自動平衡装置の要部を拡大して表した表した縦断面説明図である。
【図4】隙間拡大部の他の実施形態を表した部分拡大縦断面説明図である。
【図5】一般の自動平衡装置を備えた回転駆動装置の構造例を表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
10 CD−ROMドライブユニット
12 記録ディスク
13 スピンドルモータ部
137 ロータケース
138 ロータマグネット
139 ディスクテーブル(ターンテーブル)
134 回転軸
20 自動平衡装置
20a 上側中空円環状部材
20b 下側中空円環状部材
20c 中空収納ケース体
20a1,20b1 内周側立壁部
20a2,20b2 外周側立壁部
20a3,20b3 底壁部
20d バランス球体
S 狭小隙間(充填材)
Sa 充填材注入通路
20a4 フランジ部
20a5 傾斜テーパ壁面(通路拡大部)
Sb 隙間拡大部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor automatic balancing device configured to cancel a rotational imbalance of a rotating body.
[0002]
[Prior art]
In general, a rotational drive device including a motor unit used in various devices such as industrial machines, household appliances, or computers is used to cancel the rotational imbalance of a rotating body including the rotation shaft of the motor unit. Automatic balancing devices are often employed. As the automatic balancing device, devices having various structures have been conventionally proposed. For example, in the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-257710, as shown in FIG. An automatic balancing device A including a hollow annular storage case body 3 is attached to the
[0003]
Each of the
[0004]
At this time, the hollow storage case body 3 is generally divided into two parts in the axial direction, and the two hollow
[0005]
Further, two outer peripheral standing wall portions 3a1 and 3b1 provided on the outer peripheral side of the two hollow
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to perform the balancing action by freely moving the
[0007]
For this reason, conventionally, the outer peripheral standing wall portions 3a1 and 3b1 of the two hollow
[0008]
In such a case, the rigidity may be increased by increasing the plate thickness of the outer peripheral standing wall portions 3a1 and 3b1 of the hollow
[0009]
Accordingly, the present invention provides an automatic balancing device for a motor that can smoothly and freely move a balancing sphere with a simple configuration without increasing the size of the device and can perform a balancing operation with high accuracy. Objective.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the automatic balancing device for a motor according to claim 1, two outer peripheral side standing wall portions respectively provided in the two hollow annular members are provided in the radial direction on the outer peripheral side of the hollow storage case body. It is arranged so as to be close to the inside and outside with a narrow gap, and the two outer peripheral side standing wall portions are connected so as to be integrated in the narrow gap between the two outer peripheral side standing wall portions. In addition, a filler for increasing the support rigidity against the contact pressure of the balance sphere is interposed.
According to the motor automatic balancing device having such a configuration, the substantial thickness of the outer peripheral side standing wall portions of the two hollow annular members constituting the hollow storage case body is such that the outer peripheral side standing wall portions are in contact with each other. Since the rigidity is greatly increased by the filler interposed in the narrow gap between the two, the roundness of the outer peripheral side standing wall portion is maintained with high accuracy. Therefore, the free movement of the balance sphere inserted inside the hollow storage case body is ensured satisfactorily, and the balancing action by the balance sphere is performed with high accuracy.
[0011]
In the motor automatic balancing device according to
[0012]
Further, in the motor automatic balancing device according to claim 3, the narrow gap between the standing wall portions of the two hollow annular members according to claim 1 is formed at a position where the narrow gap is opened to the outside, A communicating filler injection passage is provided, and the filler is injected from the filler injection passage toward the inside of the narrow gap using a capillary phenomenon. On the other hand, the filler is provided easily and accurately.
[0013]
Furthermore, in the motor automatic balancing apparatus according to
[0014]
On the other hand, in the motor automatic balancing apparatus according to
[0015]
Further, in the motor automatic balancing device according to claim 6, since the length of the gap expanding portion in
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the overall structure of a CD-ROM or DVD drive unit to which the present invention is applied will be described. Specifically, the
[0017]
The
[0018]
Further, as shown in FIG. 2, the
[0019]
A
[0020]
Further, at the position directly above the
[0021]
Further, a disk table (turn table) 139 made of a substantially disk-shaped resin material (PC) is fixed to a protruding portion on the upper side of the
[0022]
The
[0023]
In addition, an
[0024]
The upper hollow
[0025]
The hollow
[0026]
At this time, a region on the inner side of the lower hollow
[0027]
An annular space is defined in a portion corresponding to a distance in which the inner peripheral side standing wall portion 20a1 and the outer peripheral side standing wall portion 20a2 of the upper hollow
[0028]
Here, with respect to the outer peripheral side standing wall portion 20a2 of the upper hollow
[0029]
Then, a filler made of an adhesive or the like is interposed in the narrow gap S defined between the two outer peripheral side standing wall portions 20a2 and 20b2 that are superposed on the inner and outer peripheries. This filler is provided so as to increase the supporting rigidity against the contact pressure of the
[0030]
As the filler, a material that is solidified after being poured into the narrow gap S, such as an adhesive, is used, but the two outer peripheral side standing wall portions 20a2 and 20b2 are used. A filler injection passage Sa communicating with the inner side of the narrow gap S is provided at a portion on the upper end side in the figure where the narrow gap S is opened to the outside. And it is comprised so that the said filler may be inject | poured toward the inside of the narrow gap S from the filler injection channel | path Sa using the capillary phenomenon of the said inside S of a narrow gap.
[0031]
The filler injection passage Sa includes a flange portion 20a4 extending from the outer peripheral side standing wall portion 20a2 of the upper hollow
[0032]
In the outer opening portion of the filler injection passage Sa, the flange portion 20a4 of the upper hollow
[0033]
The illustrated lower end portion of the narrow gap S communicates with the annular space of the hollow
[0034]
At this time, the length h in which the gap enlarged portion Sb extends in the axial direction is set to be slightly shorter than the radius r of the
[0035]
In this way, by using different materials as the two upper hollow
[0036]
On the other hand, the
[0037]
Each of these
That is, the rotational speed of the
[0038]
Further, the inner peripheral side standing wall portion 20b1 of the lower hollow
[0039]
The holding
[0040]
According to the motor
[0041]
Further, in the motor automatic balancing apparatus according to the present embodiment, the two upper hollow
[0042]
Furthermore, in the motor automatic balancing apparatus according to the present embodiment, the narrow gap S between the outer peripheral side standing wall portions 20a2 and 20b2 of the two upper hollow
[0043]
Furthermore, the outer opening portion of the filler injection passage Sa is provided so that the cross-sectional area of the passage increases toward the outside of the motor, and the filler is stored in an appropriate amount in the passage enlarged portion. Since it is configured, the filler can be injected efficiently only by dropping a necessary amount of the filler from the outer opening of the filler injection passage Sa.
[0044]
In addition, in this embodiment, a hollow storage case is formed from the narrow gap S to the narrow gap S between the outer peripheral side standing wall portions 20a2 and 20b2 of the two upper hollow
[0045]
Further, in the motor automatic balancing apparatus according to the present embodiment, since the axial length h of the gap expanding portion Sb is set to be shorter than the radius r of the
[0046]
Although the embodiments of the invention made by the present inventor have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long.
[0047]
For example, in the above-described embodiment, the gap expanding portion Sb for sealing the filler is provided at the lower end portion in the drawing of the outer peripheral side standing wall portion 20a2 of the upper hollow
[0048]
Moreover, the structure which forms the said clearance expansion part Sb is not limited to a step shape, As shown in the figure, it is also possible to comprise by an inclined surface like a chamfer. .
[0049]
Further, in the above-described embodiment, after assembling the upper hollow
[0050]
Further, in the above-described embodiment, the arrangement relationship between the outer peripheral side standing wall portions 20a2 and 20b2 of the upper hollow
[0051]
Furthermore, it is desirable that the above-mentioned filler is interposed over the entire circumference of the narrow gap S. For example, both the outer peripheral side standing wall portions 20a2 and 20b2 of the upper hollow
[0052]
Furthermore, the present invention can be used in the same way for devices other than the CD-ROM or DVD drive device as in the above-described embodiment, and various motors such as a servo motor and an air motor can be applied. Can be applied to.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, the automatic balancing device for a motor according to the first aspect of the present invention includes the two outer peripheries in the narrow gap between the two outer peripheral side standing wall portions that are arranged on the outer peripheral side of the hollow storage case body. The side wall is connected so as to be integrated, and a filler that increases the support rigidity against the contact pressure of the balance sphere is interposed, so that the substantial thickness of the outer wall on the outer periphery of the hollow storage case is greatly increased. By improving, the roundness of the outer peripheral side wall is maintained with high accuracy, the free movement of the balance sphere inserted inside the hollow storage case body is ensured, and the balancing action by the balance sphere is achieved. Therefore, the balance sphere can be moved smoothly and freely with a simple structure without increasing the size of the apparatus, and the balancing operation can be performed with high accuracy. While reducing the size of the automatic balancing device can be improved the balance correction function.
[0054]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an automatic balancing device for a motor, wherein the two hollow annular members constituting the hollow storage case body of the first aspect are formed so as to form a substantially cup shape. The two hollow annular members are disposed so that the openings of the two annular members are opposed to each other in the axial direction, and the outer peripheral side standing wall portions of the two hollow annular members are the substantially cup-shaped outer peripheral portions. Since the hollow annular member is easily manufactured by being provided on each side, productivity can be improved in addition to the above-described effects.
[0055]
Further, in the motor automatic balancing device according to claim 3, the narrow gap between the standing wall portions of the two hollow annular members according to claim 1 is formed at a portion where the narrow gap is opened to the outside, A communicating filler injection passage is provided, and the filler is injected into the narrow gap from the filler injection passage toward the inside of the narrow gap. On the other hand, since the filler is provided easily and accurately, the productivity can be further improved in addition to the effects described above.
[0056]
Furthermore, the motor automatic balancing apparatus according to
[0057]
On the other hand, in the motor automatic balancing device according to
[0058]
Further, in the automatic balancing device for a motor according to claim 6, the length in which the gap expanding portion in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing a CD-ROM or DVD drive unit as an example of an apparatus to which the present invention is applied.
2 is a longitudinal cross-sectional explanatory view showing an embodiment of a motor with an automatic balancing device employed in the CD-ROM or DVD drive unit shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an explanatory longitudinal sectional view showing an enlarged main part of the motor automatic balancing apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view illustrating another embodiment of a gap enlarged portion.
FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional explanatory diagram showing an example of the structure of a rotary drive device provided with a general automatic balancing device.
[Explanation of symbols]
10 CD-ROM drive unit
12 recording discs
13 Spindle motor section
137 Rotor case
138 Rotor Magnet
139 Disc table (turn table)
134 Rotating shaft
20 Automatic balancing device
20a Upper hollow annular member
20b Lower hollow annular member
20c Hollow storage case body
20a1, 20b1 Inner peripheral side wall
20a2, 20b2 Outer peripheral side wall
20a3, 20b3 bottom wall
20d balance sphere
S Narrow gap (filler)
Sa filler injection passage
20a4 Flange
20a5 inclined taper wall (passage expansion part)
Sb Clearance expansion part
Claims (6)
軸方向に嵌合された2体の中空環状部材からなる中空収納ケース体の内部側に複数個のバランス球体が自由移動可能に収容され、
前記バランス球体を、前記回転体の回転アンバランスを打ち消す位置まで前記中空収納ケース体の外周壁部上に接触しながら移動させることによって前記平衡化作用を行わせるモータの自動平衡装置において、
前記中空収納ケース体の外周側には、前記2体の中空環状部材にそれぞれ設けられた2つの外周側立壁部が、半径方向に狭小な隙間を挟んで内外に近接するように重合配置されているとともに、
それら2つの外周側立壁部どうしの間の狭小隙間内に、当該2つの外周側立壁部を一体化するように連結して前記バランス球体の接触圧に対する支持剛性を高める充填材が介在されていることを特徴とするモータの自動平衡装置。The rotational speed of the motor unit that drives the rotating body is configured to cancel the rotational imbalance when the rotational speed of the rotating body exceeds the resonant rotational speed of the rotating body.
A plurality of balance spheres are accommodated in a freely movable manner on the inner side of a hollow housing case body composed of two hollow annular members fitted in the axial direction,
In the automatic balancing device of the motor that performs the balancing action by moving the balance sphere while contacting the outer peripheral wall of the hollow storage case body to a position where the rotational unbalance of the rotating body is canceled,
On the outer peripheral side of the hollow housing case body, two outer peripheral side standing wall portions respectively provided on the two hollow annular members are superposed so as to be close to the inside and outside with a narrow gap in the radial direction. And
In the narrow gap between the two outer peripheral side standing wall portions, there is interposed a filler that connects the two outer peripheral side standing wall portions so as to be integrated to increase the support rigidity against the contact pressure of the balance sphere. A motor automatic balancing device characterized by the above.
その略カップ形状の開口部どうしが軸方向に互いに対向するようにして上記2体の中空環状部材が配置されているとともに、
前記2体の中空環状部材における各外周側立壁部が、前記略カップ形状の外周部側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1記載のモータの自動平衡装置。Each of the two hollow annular members constituting the hollow storage case body is formed to have a substantially cup shape,
The two hollow annular members are disposed so that the substantially cup-shaped openings are opposed to each other in the axial direction,
2. The motor automatic balancing device according to claim 1, wherein the outer peripheral side standing wall portions of the two hollow annular members are respectively provided on the outer peripheral side of the substantially cup shape.
その充填材注入通路から狭小隙間の内部側に向かって前記充填材が毛細管現象を利用して注入される構成になされていることを特徴とする請求項1記載のモータの自動平衡装置。In a portion where the narrow gap between the standing wall portions of the two hollow annular members opens to the outside, a filler injection passage communicating with the inner side of the narrow gap is provided,
2. The automatic balancing device for a motor according to claim 1, wherein the filler is injected from the filler injection passage toward the inside of the narrow gap using a capillary phenomenon.
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