TW201317985A - 主軸馬達升速方法 - Google Patents

Abstract

一種主軸馬達升速方法，提升主軸馬達的轉速至預定轉速；紀錄主軸馬達的臨界轉速；降低主軸馬達的轉速至臨界轉速；將主軸馬達的轉速維持在臨界轉速一預定時間；再提高主軸馬達的轉速至工作轉速，以減少振動噪音。

Description

主軸馬達升速方法

本發明有關一種光碟機，尤其是關於光碟機驅動主軸馬達轉動光碟片，降低振動及噪音的升速方法。

光碟機利用主軸馬達高速轉動光碟片，由讀取頭沿著光碟片的徑向來回移動，讀寫光碟片上的資料記號。光碟片穩定的轉動，不僅提高讀取頭讀寫的精確性，且可減少振動所引起使用者不適的感覺。

如圖1所示，為先前技術美國US7028320號專利案的主軸馬達升速的過程。該先前技術揭露主軸馬達設置滾珠自動平衡系統，藉由數顆滾珠在主軸馬達內環槽中轉動，對不均勻材料所造成質量不平衡的光碟片，抑制質量不平衡的光碟片高速轉動所產生的振動。並利用主軸馬達在升速的過程時間t1至t4中，避開共振頻率的臨界轉速ωc所產生激烈的振動，先停留在一較低的預定轉速ωs轉動，讓滾珠移動到平衡質量的最佳位置，達到穩定轉動狀態後，再提高主軸馬達的轉速，升速至工作轉速ω，以減少振動噪音。

然而，滾珠因受環槽中表面粗造度、灰塵或濕氣等摩擦力的影響阻礙，未必到達平衡的最佳位置。當滾珠未到達平衡的最佳位置時，滾珠本身重量反而會加重光碟片的質量不平衡，造成轉動的不平衡，導致增加振動及噪音。因此，先前技術主軸馬達的升速，仍有振動噪音的問題亟待解決。

本發明之目的在提供一種主軸馬達升速方法，將主軸馬達的轉速停留在臨界轉速，藉由臨界轉速所產生的振動，使滾珠易於脫離阻礙到達平衡的最佳位置，以縮短升速的時間。

本發明之另一目的在提供一種主軸馬達升速方法，利用主軸馬達升速至預定轉速中，測量記錄臨界轉速，再降低轉速至臨界轉速，短暫停留後，再升速至工作轉速，以有效減少振動噪音。

為了達到前述發明的目的，本發明之主軸馬達升速方法，首先設定一預定轉速，預定轉速高於共振頻率的臨界轉速，且可低於工作轉速；提升主軸馬達的轉速，直接越過臨界轉速至預定轉速；紀錄主軸馬達的臨界轉速；降低主軸馬達的轉速至臨界轉速；將主軸馬達的轉速維持在臨界轉速一短暫預定時間；提高主軸馬達的轉速至工作轉速，以減少振動噪音。

有關本發明為達成上述目的，所採用之技術手段及其功效，茲舉較佳實施例，並配合圖式加以說明如下。

請同時參考圖2至圖3，圖2為主軸馬達設置平衡滾珠的結構，圖3為本發明主軸馬達升速的曲線。圖2中，主軸馬達10在環槽11中，設置複數顆滾珠12，滾珠12可在環槽11隨意移動。當主軸馬達10開始轉動光碟片(圖未示)時，滾珠12受離心力驅動，緊貼著環槽11的外環壁移動。

圖3顯示在時間t1至t5的過程中，本發明主軸馬達10轉速的變化。主軸馬達10升速前，首先需設定一預定轉速ωs，預定轉速ωs由經驗選擇高於一般光碟機的共振頻率的臨界轉速ωc，且需低於工作轉速ω，以避免尚未穩定轉動的主軸馬達10在過高轉速轉動產生激烈的振動。當主軸馬達10的轉速一開始由0，以固定加速度朝預定轉速ωs升速。升速至時間t1時，主軸馬達10到達共振頻率，振動突然加大，紀錄主軸馬達10的轉速作為光碟機的臨界轉速ωc，並直接越過臨界轉速ωc，不作停留。主軸馬達10持續升速至時間t2時，到達預定轉速ωs，立即降低主軸馬達10的轉速。

降低的主軸馬達10轉速，直到時間t3到達臨界轉速ωc，將主軸馬達10的轉速維持在臨界轉速ωc至時間t4。在時間t3至t4的短暫一段時間中，因臨界轉速ωc使得振動加劇，讓受環槽11中表面粗造度、灰塵或濕氣等摩擦力影響的滾珠12，受激烈的振動，較容易脫離阻礙，移動到平衡的最佳位置。雖然臨界轉速ωc振動較大，但滾珠12可快速到平衡的最佳位置，不僅振動時間相對較短，亦可確保主軸馬達10的穩定轉動狀態。然後再提高主軸馬達10的轉速，在時間t5升速至主軸馬達10的工作轉速ω，以減少振動噪音。

本發明經由實際升速測試，首先將主軸馬達的轉速拉高至6000rpm，直接越過光碟機的共振頻率2750rpm，再降低主軸馬達的轉速至光碟機的共振頻率2750rpm，並於共振頻率2750rpm短暫停留一段時間，然後上升主軸馬達的轉速至工作轉速9600rpm。如圖4所示，為本發明主軸馬達升速產生的振動曲線。振動曲線顯示在轉速剛到達臨界轉速ωc時，振動加大。主軸馬達在升速至預定轉速ωs至再次降速至臨界轉速ωc間，因滾珠12尚未移動到平衡的最佳位置，未進入平衡的穩定轉動狀態，仍有振動產生。當主軸馬達降速至臨界轉速ωc，雖初期出現較大的振動，但時間短暫，主軸馬達向工作轉速ω升速，一離開臨界轉速ωc，振動就跟著減小，可見滾珠12已移動到平衡的最佳位置，達到平衡的穩定轉動狀態。

如圖5所示，為本發明主軸馬達升速方法的流程。本發明運用於設置平衡滾珠的主軸馬達升速的詳細步驟說明如下：在步驟S1，首先設定一預定轉速，預定轉速需高於共振頻率的臨界轉速，且需低於工作轉速。步驟S2提升主軸馬達的轉速，直接越過臨界轉速ωc至預定轉速。在步驟S3紀錄臨界轉速。步驟S4降低主軸馬達的轉速至前述紀錄的臨界轉速。步驟S5將主軸馬達的轉速維持在臨界轉速一預定時間，該預定時間為短暫一段時間。然後在步驟S6提高主軸馬達的轉速至工作轉速。

因此，本發明主軸馬達升速方法，即可利用升速主軸馬達至預定轉速，測量記錄臨界轉速，再降低轉速至臨界轉速，短暫停留在臨界轉速，藉由臨界轉速所產生的振動，使滾珠易於脫離阻礙到達平衡的最佳位置，達到平衡的穩定轉動，再將主軸馬達的轉速升速至工作轉速，達到有效減少振動噪音及縮短升速時間的目的。

以上所述者，僅用以方便說明本發明之較佳實施例，本發明之範圍不限於該等較佳實施例，凡依本發明所做的任何變更，於不脫離本發明之精神下，皆屬本發明申請專利之範圍。

10．．．主軸馬達

11．．．環槽

12．．．滾珠

圖1　為先前技術的主軸馬達升速曲線圖。

圖2　為主軸馬達平衡滾珠的結構圖。

圖3　為本發明主軸馬達升速的曲線圖。

圖4　為本發明主軸馬達升速的振動曲線圖。

圖5　為本發明主軸馬達升速方法的流程圖。

主軸馬達升速步驟S1至S6

Claims (6)

1. 一種主軸馬達升速方法，運用於設置平衡滾珠的主軸馬達，其步驟包含：(1)　設定一預定轉速；(2)　提升主軸馬達的轉速至該預定轉速；(3)　紀錄該主軸馬達的臨界轉速；(4)　降低該主軸馬達的轉速至該臨界轉速，並維持在該臨界轉速一預定時間；及(5)　提高該主軸馬達的轉速至工作轉速。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主軸馬達升速方法，其中該臨界轉速為該主軸馬達的共振頻率。
3. 如申請專利範圍第2項所述之主軸馬達升速方法，其中該預定轉速高於該共振頻率。
4. 如申請專利範圍第1項所述之主軸馬達升速方法，其中該預定轉速低於工作轉速。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主軸馬達升速方法，其中該主軸馬達的轉速提升至該預定轉速時，直接越過該臨界轉速。
6. 如申請專利範圍第1項所述之主軸馬達升速方法，其中該預定時間為短暫一段時間。