(57)【要約】【課題】確実にバランスが取れる自動平衡装置、これを搭載した回転装置等を提供すること。【解決手段】自動平衡装置１０は、バランサとして機能するマグネット１１を備え、マグネット１１には磁性流体９が付着している。マグネット１１及び磁性流体９は、ケース２及びカバー１で構成されるハウジングに収容される。マグネット１１は従来のような金属球等のように比重が高いので、確実にバランスを取ることができる。また、磁性流体９が、マグネット１１に付着してマグネット１１が滑らかに動くので、従来の金属球が動くことによる騒音を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バランサとして機能する複数のマグネットと、
磁性流体と、
前記各マグネット及び前記磁性流体を収容した回転可能なハウジングと
を具備することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記ハウジングは、
前記回転の周方向に沿って設けられ、前記各マグネットが移動する移動路を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記周方向に沿った円弧ブロック形状でなることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、柱形状でなることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項５】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記ハウジングは、
前記回転の周方向に沿って設けられ、前記各マグネットの姿勢を保ちながら前記各マグネットが移動可能な移動路を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項６】
請求項５に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記回転の回転軸にほぼ垂直な面内で、前記回転の径方向に直交する方向の第１の幅を有し、
前記移動路は、前記径方向で前記第１の幅より小さく形成された第２の幅を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項７】
請求項５に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記周方向に沿った円弧ブロック形状でなることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項８】
請求項５に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、柱形状でなることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項９】
請求項７に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記移動路に沿って反発するようにそれぞれ着磁されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記回転の回転軸方向で同じ側に同じ極性が着磁されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記周方向で同じ極性同士が対面するように着磁されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記回転の径方向で回転中心に対して対称の極性となるように着磁されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記移動路に沿って反発するようにそれぞれ着磁され、前記回転の回転軸方向で同じ側に同じ極性が着磁されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットは、複数対の磁極を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の自動平衡装置であって、
前記マグネットは、前記回転の周方向に複数対の磁極を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットに設けられたヨークをさらに具備することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の自動平衡装置であって、
前記ヨークは、前記マグネットの磁束が前記回転の外周側に集中するように形成されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の自動平衡装置であって、
前記マグネットは、前記回転の内周側に面する内周面を有し、
前記ヨークは、前記内周面のみを被覆するように形成されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の自動平衡装置であって、
前記マグネットは、前記回転の外周側に面する外周面を有し、
前記ヨークは、前記マグネットの前記外周面のみが露出するように該マグネットを被覆していることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２０】
請求項１７に記載の自動平衡装置であって、
前記ヨークは、前記回転の外周側に磁気ギャップを有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２１】
請求項１６に記載の自動平衡装置であって、
前記ハウジングは、
前記回転の周方向に沿って設けられ、前記各マグネットが移動する移動路を有し、
前記各ヨークの外形は、前記周方向に沿った円弧ブロック形状、または柱形状でなることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットを被覆する樹脂材をさらに具備することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットは、曲面状の表面を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２４】
請求項２１に記載の自動平衡装置であって、
前記マグネットは、前記曲面状の表面を有する外周部を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２５】
請求項２記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、曲面状の路面を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２６】
請求項２３記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、前記曲面状の路面を有する外周壁面を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２７】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットは、
前記回転の外周側に設けられ、前記回転の軸方向の幅が前記外周側に向かうにしたがい徐々に小さくなることで形成されたテーパ面を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２８】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、
前記回転の外周側に設けられ、前記該移動路の、前記回転の軸方向の幅が前記回転の外周側に向かうにしたがい徐々に小さくなるように形成されたテーパ壁面を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項２９】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、前記回転の内周側から外周側に延びる通気路を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３０】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、前記回転の外周側の外周壁面を有し、
前記磁性流体の量は、前記回転の遠心力により前記磁性流体が前記回転の外周側に移動し、前記外周壁面の全周にわたり前記磁性流体の膜が形成されるような量に設定されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３１】
請求項３０に記載の自動平衡装置であって、
前記磁性流体の量は、前記磁性流体膜のうち前記回転の遠心力により前記各マグネットで押圧されている部分の前記磁性流体の前記回転径方向の膜厚と、前記各マグネットで押圧されている部分以外の部分の前記回転径方向の膜厚とがほぼ同じになるような量に設定されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３２】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、前記各マグネットと貼り付くことを防止する貼り付き防止部を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の自動平衡装置であって、
前記貼り付き防止部は、前記移動路の路面に形成された溝または凹凸であることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３４】
請求項３２に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路の路面が所定の表面粗さに設定されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３５】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットのうち少なくとも１つは、前記移動路の路面と貼り付くことを防止する貼り付き防止部を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の自動平衡装置であって、
前記貼り付き防止部は、前記マグネットの表面に形成された溝または凹凸であることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３７】
請求項３５に記載の自動平衡装置であって、
前記マグネットの表面が所定の表面粗さに設定されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３８】
請求項３５に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、
前記回転の外周側に設けられ、前記回転の径方向で前記各マグネットと対向する外周壁面を有し、
前記マグネットと前記外周壁面との間隔が前記回転の周方向で前記マグネットの端部から中心に向かうにしたがい徐々に狭くなるように、前記マグネットが形成されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項３９】
請求項２に記載の自動平衡装置であって、
前記移動路は、
前記回転の外周側に設けられ、前記ハウジングの回転時に前記磁性流体が退避する退避路を有することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４０】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットの移動力を減衰させる減衰部材をさらに具備することを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の自動平衡装置であって、
前記減衰部材は、前記各マグネットの移動により渦電流を発生する部材であることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４２】
請求項４１に記載の自動平衡装置であって、
前記減衰部材は、非磁性体でなることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４３】
請求項４１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記回転の径方向に着磁され、
前記減衰部材は、前記各マグネットと前記径方向で並ぶように配置されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４４】
請求項４１に記載の自動平衡装置であって、
前記各マグネットは、前記回転の軸方向に着磁され、
前記減衰部材は、前記各マグネットと前記軸方向で並ぶように配置されていることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４５】
請求項１に記載の自動平衡装置であって、
前記ハウジングは、前記各マグネットの移動により渦電流を発生させる部材であることを特徴とする自動平衡装置。
【請求項４６】
バランサとして機能する複数のマグネットと、
磁性流体と、
前記各マグネット及び前記磁性流体を収容するハウジングと
前記ハウジングを回転させる駆動機構と
を具備することを特徴とする回転装置。
【請求項４７】
請求項４６に記載の自動平衡装置であって、
前記駆動機構は、前記回転の軸方向で前記ハウジングと並ぶように配置されるとともに、前記軸方向に漏れ磁界を発生し、
前記マグネットは、前記回転の径方向に着磁されていることを特徴とする回転装置。
【請求項４８】
請求項４６に記載の自動平衡装置であって、
前記駆動機構は、前記回転の径方向で前記ハウジングと並ぶように配置されるとともに、前記径方向に漏れ磁界を発生し、
前記マグネットは、前記回転の軸方向に着磁されていることを特徴とする回転装置。
【請求項４９】
信号を記録可能なディスクを保持する保持部と、
バランサとして機能する複数のマグネットと、
磁性流体と、
前記各マグネット及び前記磁性流体を収容するハウジングと
前記保持部と前記ハウジングとを一体的に回転させる駆動機構と
を具備することを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項５０】
回転のバランスを取る自動平衡装置に用いられるバランサであって、
マグネットと、
前記マグネットに設けられたヨークと
を具備することを特徴とするバランサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転のバランスを保つための自動平衡装置、当該装置を搭載した回転装置、ディスク駆動装置、及び自動平衡装置に搭載されるバランサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばデータを記録／再生する光ディスク装置や磁気ディスク装置等のディスク装置では、記録媒体としてのディスクがターンテーブル上で回転するときに、回転がアンバランスとなり記録／再生の安定性が低下する場合がある。
【０００３】
ディスクの回転のバランスを向上させるための技術として、磁性流体をバランサとし、この磁性流体を収容可能な空間部を有する円板状部材が、モータ軸と一体に回転可能に設けられた技術がある（例えば、特許文献１参照。）。円板状部材はボス部を有しており、ボス部の側周面にはリングマグネットが取り付けられている。これにより、回転軸の回転数が小さいときに、磁性流体をリングマグネットに吸着しておきバランスを崩さないようにしている。
【特許文献１】特開平４−３１２２４４号公報（段落[０００６]、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、流体のバランサは、従来からある金属球等でなるバランサに比べ重さが軽いため、静音性は確保されるが、バランスが取りにくいという問題がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、確実にバランスが取れる自動平衡装置、これを搭載した回転装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動平衡装置は、バランサとして機能する複数のマグネットと、磁性流体と、前記各マグネット及び前記磁性流体を収容した回転可能なハウジングとを具備する。
【０００７】
本発明では、マグネットは従来のような金属球等のように比重が高いので、確実にバランスが取れる。また、磁性流体が、バランサとして機能するマグネットに付着してマグネットが滑らかに動くので、従来の金属球が動くことによる騒音を低減することができる。
【０００８】
本発明において、前記ハウジングは、前記回転の周方向に沿って設けられ、前記各マグネットが移動する移動路を有する。この移動路の形状、回転径方向の幅、回転軸方向の幅等は、どのような形態であってもよい。
【０００９】
本発明において、前記各マグネットは、前記周方向に沿った円弧ブロック形状でなる。前記各マグネットは、柱形状であってもよい。柱状とは、角柱状または円柱状である。角柱の場合、何角形でもよい。マグネットが柱形状の場合、回転軸方向に沿って立設されるように配置されてもよいし、径方向に沿って延設されるように配置されてもよい。
【００１０】
本発明において、前記ハウジングは、前記回転の周方向に沿って設けられ、前記各マグネットの姿勢を保ちながら前記各マグネットが移動可能な移動路を有する。「マグネットの姿勢を保つ」とは、例えばマグネットが左右逆になったり上下が逆になったりして、着磁方向が反転しないようにマグネット単体の姿勢を保つことである。これにより、マグネット同士の吸着を防止することができる。本発明の場合に、前記各マグネットは、前記周方向に沿った円弧ブロック形状であれば、移動路に沿ってマグネットをより滑らかに動かすことが可能となる。
【００１１】
具体的には、例えば前記各マグネットは、前記回転の回転軸にほぼ垂直な面内で、前記回転の径方向に直交する方向の第１の幅を有し、前記移動路は、前記径方向で前記第１の幅より小さく形成された第２の幅を有していればよい。
【００１２】
本発明において、前記各マグネットは、前記移動路に沿って反発するようにそれぞれ着磁されている。これにより、移動路内でマグネット同士が吸着してしまうことを防止することができる。例えば、前記各マグネットは、前記回転の回転軸方向で同じ側に同じ極性が着磁されていればよい。特に、各マグネットが円弧ブロック形状でなる場合、前記周方向で同じ極性同士が対面するように着磁されていてもよいし、あるいは、前記回転の径方向で回転中心に対して対称の極性となるように着磁されていてもよい。
【００１３】
本発明において、前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットは、複数対の磁極を有する。磁極が増えるほど磁束が多くなり、回転時にマグネットからすぐに遠心力で磁性流体が離れてしまうことを抑制することができる。また、磁極が増えるほど磁束がマグネットの周囲に均一に発生するようになるので、当該周囲に均一に磁性流体が集まり、各マグネットの動きがより滑らかになる。
【００１４】
本発明において、マグネットは、前記回転の周方向に複数対の磁極を有する。これにより、周方向で磁束が均一になるので、ハウジングの回転時に、マグネットに加わる遠心力に耐え得る磁性流体膜を形成することができる。これにより、マグネットの特に周方向の動きを滑らかにすることができる。その場合に、前記回転の径方向、または軸方向のどちらに着磁されていてもよい。また、本発明では、マグネットは周方向に複数対の磁極を有することから、周方向にも着磁されていることは言うまでもない。
【００１５】
本発明において、自動平衡装置は、前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットに設けられたヨークをさらに具備する。これにより、適宜最適な磁界が形成され、バランサとしてのマグネットの動作及びマグネットに付着する磁性流体の動作の最適化が図れる。また、例えば、バランサの外形が複雑な形状でも簡単にバランサを作製することができる。
【００１６】
本発明において、前記ヨークは、前記マグネットの磁束が前記回転の外周側に集中するように形成されている。これにより、ハウジングの回転開始時に、磁性流体に遠心力が加えられてもマグネットの外周側に磁性流体膜が形成され、マグネットが滑らかに動き、平衡状態になる前にマグネットが動かなくなる等の問題を解決することができる。また、外周側に磁束が集中することで、マグネット同士の反発力が軽減され、マグネットが動きやすくなる。
【００１７】
具体的には、前記マグネットは、前記回転の内周側に面する内周面を有し、前記ヨークは、前記内周面のみを被覆するように形成されている。あるいは、前記マグネットは、前記回転の外周側に面する外周面を有し、前記ヨークは、前記マグネットの前記外周面のみが露出するように該マグネットを被覆している。あるいは、前記ヨークは、前記回転の外周側に磁気ギャップを有する。
【００１８】
本発明において、前記ハウジングは、前記回転の周方向に沿って前記各マグネット及び前記磁性流体が移動する移動路を有し、前記各ヨークの外形は、前記周方向に沿った円弧ブロック形状、または柱形状でなる。これにより、マグネットを特別な形状にする必要がなく、ヨークのみを特定の形状にすればよい。これにより、これにより、マグネットを特別な形状にする必要がなく、ヨークのみを特定の形状にすればよい。これによりマグネットの加工、作製が容易になる。
【００１９】
本発明において、自動平衡装置は、前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットを被覆する樹脂材をさらに具備する。これにより、例えば、バランサの外形が複雑な形状でも簡単にバランサを作製することができる。また、樹脂材で被覆されたマグネットは、磁性流体と摩擦係数が低い状態で接触し、マグネットは滑らかに動くことができる。
【００２０】
本発明において、前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットは、曲面状の表面を有する。本発明では、極力、マグネットの角や平面を減らすことによりマグネットが移動しやすくなり、動作の応答性が向上する。移動路が曲面状の路面を有していても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
特に、前記マグネットは、前記曲面状の表面を有する外周部を有する場合、外周部の摩擦係数が減るので、遠心力によりマグネットの外周部が移動路の外周壁面に接触した後でも、平衡状態となるまでのマグネットの所期の動きを確保することができる。
【００２２】
本発明において、前記各マグネットのうち少なくとも１つのマグネットは、前記回転の外周側に設けられ、前記回転の軸方向の幅が前記外周側に向かうにしたがい徐々に小さくなることで形成されたテーパ面を有していもよい。これにより、上記同様に、外周側での摩擦係数が減るので、平衡状態となるまでのマグネットの所期の動きを確保することができる。「徐々に」とは、連続的、段階的、またはこれらの組み合わせを含む意味である。
【００２３】
前記移動路は、前記回転の外周側に設けられ、前記該移動路の、前記回転の軸方向の幅が前記回転の外周側に向かうにしたがい徐々に小さくなるように形成されたテーパ壁面を有する。これにより、上記同様に、外周側での摩擦係数が減るので、平衡状態となるまでのマグネットの所期の動きを確保することができる。
【００２４】
本発明において、前記移動路は、前記回転の内周側から外周側に延びる通気路を有する。これにより、マグネットが遠心力により外周側に移動しようとするときに、移動路の内周側と外周側とで圧力差をなくし、マグネットを動きやすくすることができる。通気路が延びる方向は、必ずしも回転径方向でなくてもよく、多少斜めになっていてもよい。
【００２５】
本発明において、前記移動路は、前記回転の外周側の外周壁面を有し、前記磁性流体の量は、前記回転の遠心力により前記磁性流体が前記回転の外周側に移動し、前記外周壁面の全周にわたり前記磁性流体の膜が形成されるような量に設定されている。このように、動作時においても、常に移動路の外周壁面の全周に磁性流体膜が形成されていれば、マグネットが滑らかに動く。具体的には、ハウジングの回転時に遠心力が加えられたマグネットにより押圧されている部分の磁性流体は、周りの磁性流体膜からも圧力を受けるので、磁性流体は常にマグネットの外周側にあることになる。したがって、外周側の摩擦を低減することができる。
【００２６】
本発明において、前記磁性流体の量は、前記磁性流体膜のうち前記回転の遠心力により前記各マグネットで押圧されている部分の前記磁性流体の前記回転径方向の膜厚と、前記各マグネットで押圧されている部分以外の部分の前記回転径方向の膜厚とがほぼ同じになるような量に設定されている。マグネットが最終的に移動する方向に磁性流体も集まるので、その集まった部分の膜厚は、他の部分より膜厚が大きくなると考えられる。その場合に、膜厚が大きくなった部分が、遠心力が加わったマグネットにより押圧され、膜厚が全周で均一になるように、磁性流体の量が設定されればよい。これにより、マグネットの遠心力による押圧力により、磁性流体膜がつぶれてなくなってしまうという事態を回避することができる。
【００２７】
本発明において、前記移動路は、前記各マグネットと貼り付くことを防止する貼り付き防止部を有する。これにより、例えば磁性流体の表面張力等によって移動路の路面とマグネットとが貼り付くことを防止でき、マグネットの動きを滑らかにすることができる。
【００２８】
具体的には、前記貼り付き防止部は、前記移動路の路面に形成された溝または凹凸である。あるいは、前記移動路の路面が所定の表面粗さに設定されている。「所定の表面粗さに設定されている」とは、積極的に表面粗さが付くように構成されていることを意味し、上記「凹凸」は、肉眼で見える程度の凹凸であり、「所定の表面粗さに設定されている」という文言の意味には、そのような凹凸が形成されている形態も含まれる。
【００２９】
本発明において、前記各マグネットのうち少なくとも１つは、前記移動路の路面と貼り付くことを防止する貼り付き防止部を有する。具体的には、前記貼り付き防止部は、前記マグネットの表面に形成された溝または凹凸であったり、あるいは、前記マグネットの表面が所定の表面粗さに設定されていればよい。
【００３０】
本発明において、前記移動路は、前記回転の外周側に設けられ、前記回転の径方向で前記各マグネットと対向する外周壁面を有し、前記マグネットと前記外周壁面との間隔が前記回転の周方向で前記マグネットの端部から中心に向かうにしたがい徐々に狭くなるように、前記マグネットが形成されている。これにより、磁性流体の表面張力により、磁性流体が周方向にマグネットと外周壁面との間に入り込む。この磁性流体の作用により、マグネットが外周壁面から剥がされるような楔効果が発生し、マグネットに働く摩擦抵抗を低減することができる。
【００３１】
本発明において、前記移動路は、前記回転の外周側に設けられ、前記ハウジングの回転時に前記磁性流体が退避する退避路を有する。本発明では、これまで述べてきた理由とは逆に、マグネットが遠心力により移動路の外周壁面に接触した後、マグネットに働く摩擦係数が小さすぎる場合に本発明は有利である。つまり、その場合に、磁性流体が外周側へ退避する退避路があれば、マグネットは移動路に接触し摩擦係数を増やすことができる。
【００３２】
本発明において、自動平衡装置は、前記各マグネットの移動力を減衰させる減衰部材をさらに具備する。「移動力」とは、ハウジングが回転するとき、マグネットに働く遠心力等を意味する。マグネットの摩擦係数が小さすぎる場合、マグネットはハウジングに対して移動し続けてしまい、マグネットの自励振動が起こる可能性がある。本発明では、減衰部材が設けられることにより、マグネットに働く総合的な摩擦力、すなわち粘性減衰係数が増え、マグネットが自励振動を起こすことを防止することができる。
【００３３】
本発明において、前記減衰部材は、前記各マグネットの移動により渦電流を発生させる部材である。マグネットが動くことによる磁界の変動を利用して渦電流を発生させればよい。例えば、前記減衰部材は、非磁性体でなる。
【００３４】
本発明において、前記各マグネットは、前記回転の径方向に着磁され、前記減衰部材は、前記各マグネットと前記径方向で並ぶように配置されている。あるいは、前記各マグネットは、前記回転の軸方向に着磁され、前記減衰部材は、前記各マグネットと前記軸方向で並ぶように配置されている。これにより、減衰部材に効率良く渦電流を発生させることができる。
【００３５】
本発明において、前記ハウジングは、前記各マグネットの移動により渦電流を発生する部材である。ハウジングが減衰部材を兼ねるので、自動平衡装置の小型化、薄型化を実現することができる。
【００３６】
本発明に係る回転装置は、バランサとして機能する複数のマグネットと、磁性流体と、前記各マグネット及び前記磁性流体を収容するハウジングと前記ハウジングを回転させる駆動機構とを具備する。
【００３７】
駆動機構の駆動方式としては、様々な形態が考えられる。例えば、電磁モータ、超音波モータ、静電モータ等が挙げられる。あるいはその他の駆動方式が用いられてもよい。
【００３８】
本発明において、前記駆動機構は、前記回転の軸方向で前記ハウジングと並ぶように配置されるとともに、前記軸方向に漏れ磁界を発生し、前記マグネットは、前記回転の径方向に着磁されている。あるいは、前記駆動機構は、前記回転の径方向で前記ハウジングと並ぶように配置されるとともに、前記径方向に漏れ磁界を発生し、前記マグネットは、前記回転の軸方向に着磁されている。これにより、マグネットが受ける、駆動機構による漏れ磁界の影響を軽減することができる。
【００３９】
本発明に係るディスク駆動装置は、信号を記録可能なディスクを保持する保持部と、バランサとして機能する複数のマグネットと、磁性流体と、前記各マグネット及び前記磁性流体を収容するハウジングと、前記保持部と前記ハウジングとを一体的に回転させる駆動機構とを具備する。
【００４０】
「ディスク駆動装置」とは、ディスクに信号を記録すること及び記録された信号を再生することのうち少なくとも一方を行うために、ディスクを回転駆動する装置である。
【００４１】
本発明に係るバランサは、回転のバランスを取る自動平衡装置に用いられるバランサであって、マグネットと、前記マグネットに設けられたヨークとを具備する。本発明では、例えば、自動平衡装置はバランサに付着する磁性流体を備える。これにより、適宜最適な磁界が形成され、バランサとしてのマグネットの動作及びマグネットに付着する磁性流体の動作の最適化が図れる。また、例えば、バランサの外形が複雑な形状でも簡単にバランサを作製することができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上のように、本発明に係る自動平衡装置によれば、確実にバランスを取ることができる。また、静音性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００４４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動平衡装置を示す分解斜視図である。図２は、図１に示す自動平衡装置の断面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。自動平衡装置１０は、バランサとして機能するマグネット１１を複数内部に収容するケース２を備えている。ケース２は上部に開口を有し、開口にカバー１が装着されてハウジング５が構成される。ハウジング５の内部の中央には、上方に突出したボス部２ｂが形成されている。ハウジング５内の外周壁面２ａと、ボス部２ｂの側面２ｆとの間の空間に、マグネット１１が移動する移動路１４が形成される。移動路１４は、下路面２ｄ及び上路面１ｂ（カバー１の裏面）によってその上下の空間が制限されている。
【００４５】
ボス部２ｂの上面にはフランジ２ｃが設けられ、フランジ２ｃに、カバー１のほぼ中心に形成された穴１ａ（図１参照）が嵌合している。カバー１とケース２とは、例えば、溶着、圧着、レーザ接合等により接合されるが、これらの接合方法に限られない。カバー１やケース２の構成材料としては、後述するマグネット１１の磁気の影響を受けない材料で構成される。その材料としては、例えばポリカーボネイト等のプラスチック、アルミ合金、ブロンズ合金、セラミックス等の材料がある。
【００４６】
図３に示すように、マグネット１１の径方向の幅ａと、移動路１４の軸方向の幅（高さ）ｂとの関係は、ａ>ｂに設定されている。このような構成によれば、マグネット１１が移動路１４内で動いて上下逆になりマグネット１１の着磁方向が反転してしまうことを防止することができる。
【００４７】
図２及び図３に示すように、ボス部２ｂに形成された貫通孔２ｅに、回転軸部材１６が挿入されて固定されている。回転軸部材１６は、後述するように、例えば自動平衡装置１０が搭載される機器に設けられたモータの回転軸部材、またはそれとは別体の同軸の軸部材である。マグネット１１はリングの一部をなす円弧ブロック形状を有している。マグネット１１は、例えば２つ設けられているが、２つ以上であれば、バランサとして機能する限り何個でもよい。図４８に示すように、マグネット１１１が４つ設けられていてもよい。２つのマグネット１１は、図３に示すように、例えばハウジング５の回転軸方向（Ｚ方向）に着磁され、同じ極が同じ側に向くように着磁されている。これにより、マグネット１１が互いに近づくと、反発しあう。マグネット１１として、例えばフェライト、あるいはネオジウム等が用いられるが、これらに限られるものではない。
【００４８】
マグネット１１の周囲には、磁性流体９がマグネット１１の磁力により吸引されてまとわり付いている。磁性流体９の代わりに、磁気抵抗流体（ＭＲ流体(Magneto-Rheological Fluid)）等が用いられてもよい。磁性流体９の溶媒としては、水、油、ポリタングステン酸ナトリウム等が用いられるが、これらに限られない。磁性流体９がマグネット１１にまとわり付くことで、図２及び図３に示すような非動作時には、マグネット１１が移動路１４内で浮遊する。磁性流体９は、マグネット１１が図３に示すように浮遊可能になる程度の量があることが必要である。
【００４９】
図４は、自動平衡装置１０が搭載されるディスク駆動装置を示す断面図である。
【００５０】
ディスク駆動装置１００は、モータ６１を有しておりモータ６１の回転軸部材１６の上端部には、ディスクＤが装着されるターンテーブル６５が設けられている。モータ６１は、例えば駆動電流が流れるコイル６１ｄが備えられたステータ６１ｂと、マグネット６１ｅが備えられ軸受け６１ａを介して回転可能に設けられたロータ６１ｃと、回転軸部材１６とを有している。上述したように、回転軸部材１６には上記自動平衡装置１０が装着され、回転軸１６と一体に自動平衡装置１０が回転可能に構成されている。モータ６１はサブシャーシ６３により支持されサブシャーシ６３はゴム等の高分子材料及び金属製の部材等により構成された弾性体６２を介してメインシャーシ６４に支持され振動系が構成されている。つまり、ここでいう振動系とは、メインシャーシ６４を基準とした、メインシャーシ６４より上方にある部材すべての振動である。例えば、弾性体６２の変形による振動系の共振周波数は、ディスクＤの回転周波数より小さく設定されている。
【００５１】
なお、ディスクとは、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ブルーレイディスク、その他ホログラム等の光学的な方法で信号の記録または再生が可能な光ディスク、ＭＯ（Magneto Optical disk）やＭＤ（Mini-Disk）等の光磁気ディスク、ハードディスクのような磁気ディスク等が挙げられる。
【００５２】
次に、自動平衡装置１０の動作について説明する。図５は、その動作を順に示す図である。
【００５３】
ターンテーブル６５にディスクＤがセットされ、モータ６１が回転し始めると、上記振動系が振動し始める。図５（Ａ）に示すように、例えばディスクＤにアンバランス１５が存在し、ディスクＤが偏心しているとする。なお、アンバランス１５の要因は、ディスクＤだけに限られず、ディスク駆動装置１００中の他の部位にも存在する可能性がある。モータ６１の回転初期（低速回転時）には、マグネット１１と磁性流体９とが一体となって回転し始める。これは、磁性流体９の粘性による力や、マグネット１１が磁性流体９を介して移動路１４の例えば上路面１ｂまたは下路面２ｄに対して働く摩擦力が、ハウジング５の回転による遠心力より大きいことによるものである。
【００５４】
モータ６１の回転数が上昇すると、マグネット１１は磁性流体９とともに遠心力を受けて移動路１４内で外周側へ移動し始める。図５（Ｂ）に示すように、モータ６１の回転周波数が振動系の共振周波数を超え、アンバランス１５の位相と振動系の位相とがほぼ反転すると、弾性体６２の変位方向Ａ１が、アンバランス１５がある位置とはほぼ反対となる。このとき、すべてのマグネット１１の総合的な重心位置がそのＡ１の方向へ力を受け、磁性流体９も移動路１４の外周壁面２ａ側へ移動する。そして、マグネット１１がハウジング５の回転に対してほぼ静止状態となった時点、つまり、マグネット１１とハウジング５とが一体的に回転するようになった時点でアンバランスが解消され、平衡状態となる。このときのディスクＤの回転数は、信号の記録または再生時の回転数であり、例えば３０００〜７０００ｒｐｍであるが、この範囲に限られない。
【００５５】
モータ６１の回転数が低下し、動作が終了すると、マグネット１１はそのままの位置（図５（Ｂ）に示したような位置）に留まるか、または、自動平衡装置１０の姿勢によっては、その重力の影響によって任意の位置へ移動する。マグネット１１が任意の位置へ移動しても、上述したように、ａ>ｂ（図３参照）に設定されているので、着磁方向が反転することはなく、マグネット１１同士が互いに吸着されることはない。つまり、マグネット１１は姿勢を保ちながら移動路１４を移動する。
【００５６】
以上のように、本実施の形態に係る自動平衡装置１０では、マグネット１１は従来のような金属球等のように比重が高いので、確実にバランスを取ることができる。また、磁性流体９が、バランサとして機能するマグネット１１に付着してマグネット１１が滑らかに動くので、従来の金属球が動くことによる騒音を低減することができる。
【００５７】
特に、自動平衡装置１０が搭載される機器が、録音する機能を有する機器の場合、騒音を低減できることは非常に有利なことである。従来のように金属球がバランサとして動く場合、その騒音も録音されてしまう懸念があるからである。録音する機能を有する機器とは、例えばボイスレコーダや、携帯型の音響映像記録機器等がある。
【００５８】
マグネット１１の比重が高ければ、ハウジング５の径が小さくても、マグネット１１がアンバランス量を打ち消す力を発揮することができる。その結果、自動平衡装置１０の小型化を実現することができる。
【００５９】
本実施の形態に係るマグネット１１は、円弧ブロック形状でなるので、平面がない。これにより、マグネット１１の動きが滑らかになる。
【００６０】
図６、図７及び図８は、上記マグネットの他の実施の形態を示す斜視図である。上記マグネット１１は、円弧ブロック形状であったが、図６に示す形態に係るマグネット２１は直方体でなる。この場合も、着磁方向はＺ方向（回転軸方向）にすればよい。
【００６１】
図７に示す形態に係るマグネット２２は円柱形状でなる。この場合も、着磁方向はＺ方向（回転軸方向）にすればよい。
【００６２】
図８に示す形態に係るマグネット２３は、Ｚ方向である着磁方向に貫通孔２３ａを有しており、円筒形状でなる。このような構成によれば、自動平衡装置の製造過程において、貫通孔２３ａの大きさ等が適宜調整されることで、バランス量を制御することができる。孔２３ａは、貫通していなくてもよく、凹部や溝であってもよい。上述した、円弧ブロック形状等のマグネット１１も、中空に形成されていてもよいし、筒状に形成されていてもよい。
【００６３】
マグネットは、これらの形状のほか、球形であってもよいし、四角柱以外の多角柱形状、または、多角錘形状であってもよい。あるいはこれら以外の立体とすることもできる。球形の場合、マグネットは移動路１４を移動すると着磁方向が変わり、複数のマグネット同士が吸着することが多い。しかし、その場合、自動平衡装置の動作時に、マグネットの遠心力等によって離れるように、マグネットの磁力、マグネットの個数、磁性流体の粘性等が設定されればよい。
【００６４】
図９は、本発明の他の実施の形態に係る自動平衡装置を示す斜視図である。図１０は、図９に示す自動平衡装置の断面図であり、図１１は、図１０におけるＢ−Ｂ線断面図である。これ以降の説明では、上記実施の形態に係る自動平衡装置１０の部材や機能等について同様のものは説明を簡略または省略し、異なる点を中心に説明する。
【００６５】
本実施の形態に係る自動平衡装置２０のケース１２のボス部１２ｂは、図１等に示したボス部２ｂより径が大きく形成されている。その分、回転の周方向に沿って形成された移動路２４は、その径方向の幅が狭くなっている。すなわち、ハウジング２５の外周壁面１２ａとボス部１２ｆとの距離が、図１等に示した移動路１４の幅より狭くなっている。移動路２４には、円弧ブロック形状でなるマグネット１１が配置され、そのマグネット１１は、回転軸（回転軸部材１６が延びる方向）方向に着磁されている。マグネット１１には、磁性流体９が付着している。
【００６６】
特に、本実施の形態では、図１０に示すように、マグネット１１は、回転軸にほぼ垂直な面内、つまり移動路２４が配置される面内で、回転径方向に直交する方向で、幅ｃを有する。また、移動路２４は、回転径方向で幅ｄを有する。この場合において、ｃ>ｄを満たせば、マグネット１１が上記面内で自転しまうことはなくなる。すなわち、マグネット１１は、自転せずに、姿勢を保ちながら移動路２４に沿って（周方向に沿って）滑らかに動く。なお、図１１に示すように、マグネット１１の径方向の幅ｅと幅ｄとの関係は、もちろんｄ>ｅとなっている。
【００６７】
さらに本実施の形態では、マグネット１１は、移動路２４のリング形状に合った円弧ブロック形状でなるので、静音性を確保しながら、より滑らかに動く。
【００６８】
円弧ブロック形状のマグネットに限らず、上述した、球形状、柱形状等のマグネットが図９〜図１１に示したハウジング２５内に配置されてもよい。
【００６９】
図１２は、図９〜図１１に示したハウジング２５に、他の実施形態に係るマグネットが配置された例を示す。なお、磁性流体の図示は省略されている。マグネット２６は、例えば移動路２４に沿って、つまり回転の周方向に着磁されている。この場合、各マグネット２６同士が互いに近づいても反発するように、当該周方向で同じ極同士が対面するように着磁されている。これにより、移動路２４内でマグネット２６同士が吸着してしまうことを防止することができる。ただし、本実施の形態の場合、マグネット２６同士の吸着を防止するためには、マグネット２６の数は偶数に限られる。
【００７０】
図１３は、図９〜図１１に示したハウジング２５に、さらに別の実施形態に係るマグネットが配置された自動平衡装置を示す。この自動平衡装置３０のマグネット２７は、径方向に着磁されている。この場合、各マグネット２７同士が互いに近づいても反発するように、図示するように径方向で回転中心に対して対称の極性となるように着磁されている。このような構成によっても、移動路２４内でマグネット２７同士が吸着してしまうことを防止することができる。
【００７１】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、さらに別の実施の形態に係るマグネットを示す斜視図である。図１４（Ａ）に示すマグネット２８は、径方向（Ｘ方向）の着磁で、かつ、周方向（Ｙ方向）で２対の磁極２８ａ及び２８ｄを有する。図１４（Ｂ）に示すマグネット２９は、径方向の着磁で、かつ、周方向に３対の磁極２９ａ、２９ｂ及び２９ｃを有する。図１４（Ｃ）に示すマグネット３１は、径方向の着磁で、かつ、周方向に４対の磁極３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄを有する。このように磁極が増えるほど磁束が多くなり、回転時にマグネットからすぐに遠心力で磁性流体が離れてしまうことを抑制することができる。また、磁極が増えるほど、磁束がマグネットの周囲に均一に発生するようになり、マグネット２８、２９及び３１の周囲に均一に磁性流体が集まり、マグネット２８、２９及び３１の動きがより滑らかになる。着磁方向が径方向で、かつ、周方向に複数対の磁極が有ることにより、周方向で均一に磁束が発生し、特に周方向のマグネットの動きが滑らかになる。特に、本実施の形態では、マグネット２８、２９及び３１の外周面１２８、１２９及び１３１に磁性流体を付着させることができる。
【００７２】
もちろん径方向の着磁に限らず、図１５に示すマグネット３２のように、軸方向（Ｚ方向）の着磁で、かつ、周方向に複数対の磁極３２ａ及び３２ｂを有していてもよい。また、マグネット３２は、２対の磁極ではなく、３対以上の磁極を有していてもよい。このような構成によっても、図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）に示したマグネット２８、２９及び３１と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
図１６は、さらに別の実施の形態に係るマグネットが設けられた自動平衡装置を示す断面図である。マグネット３３の内周面３３ａを被覆するようにバックヨーク４１が取り付けられることにより、バランサ５１が構成される。図１７は、そのバランサ５１を示す斜視図である。バックヨーク４１の材料は、一般的な磁性材料でよい。マグネット３３とバックヨーク４１とは、例えば接着剤、圧着、溶着、超音波接合、あるいはレーザ接合等により接合することができる。あるいはその他の接合方法であってもよい。
【００７４】
バックヨーク４１は、マグネット３３の磁束を内周面３３ａ側へ漏らさず、マグネット３３の外周面３３ｂに磁束を集中させることができる。これにより、ハウジング２５の回転開始時に、磁性流体９に遠心力が加えられてもバランサ５１の外周側に磁性流体膜が形成され、静音性を確保しながらバランサ５１が滑らかに動く。つまり、平衡状態になる前にマグネット３３が移動路２４の外周壁面１２ａ等に直接貼り付いて摩擦力が増え、動かなくなる等の問題を解決することができる。また、外周側に磁束が集中することで、各マグネット３３同士の反発力が軽減され、各バランサ５１が動きやすくなる。
【００７５】
なお、図１６及び図１７では、図１４（Ａ）に示したマグネット２８の着磁方向及び磁極対の数と同じであるが、もちろん、図１４（Ｂ）、（Ｃ）等、他の形態であってもかまわない。以下に説明するバックヨークが設けられたマグネットの着磁方向や磁極対の数につついても同様である。
【００７６】
図１８は、他の実施の形態に係るバランサを示す斜視図である。図１９は、図１８に示したバランサを備える自動平衡装置の断面図である。図２０は、図１９におけるＣ−Ｃ線断面図である。バランサ５２のバックヨーク４２は、マグネット３３の、内周面３３ａ、上面３３ｄ、底面３３ｅ及び両側面３３ｃを被覆するように設けられている。すなわちマグネット３３の外周面３３ｂのみが露出している。このような構成によれば、より外周面３３ｂに磁束が集中し、バランサ５２の滑らかな動きを実現することができる。
【００７７】
図２１は、さらに別の実施の形態に係るバランサを示す斜視図である。図２２は、図２１に示したバランサを備える自動平衡装置の一部の断面図である。バランサ５３は、外周側に切り欠き４３ａを有するヨーク４３を備えている。この切り欠き４３ａは、磁気ギャップの機能を果たし、効率良く磁束を外周側に形成し、図２２に示すように磁性流体９が、移動路２４の外周壁面１２ａとバランサ５３との間に集中する。これにより、バランサ５３に働く遠心力が大きくても、静音性を確保しながらバランサ５３は滑らかに動く。
【００７８】
図２３、図２４及び図２５は、さらに別の実施の形態に係るバランサをそれぞれ示す断面図である。バランサ５４が備えるマグネット３４は、円弧ブロック形状ではなく、直方体形状でなる。ヨーク４４は、その内面４４ａがマグネット３４の形状に合った直方体形状を有しており、ヨーク４４の外形は円弧ブロック形状でなる。これにより、マグネット３４を、例えば円弧ブロック形状等の特別な形状にする必要がなく、ヨーク４４のみを特定の形状にすればよい。これにより、マグネットの加工、作製が容易になる。
【００７９】
図１６〜図２２の実施形態についても言えることであるが、このようなヨーク４４が設けられること自体、バランサの外形が複雑な形状でも簡単にバランサを作製することができるというメリットがある。
【００８０】
図２４に示すバランサ５５は、上記直方体形状でなるマグネット３４に、図２１に示した形態のように、切り欠き４５ａを外周側に有するヨーク４５を備えている。このような構成によっても、効率良く磁束を形成することができ、また、マグネットの加工、作製が容易になる。
【００８１】
図２５に示すバランサ５６は、ヨーク４６内に例えば３つのマグネット３５、３６及び３７が設けられている。マグネット３５、３６及び３７は、ヨーク４６の内面に固定されている。このようにマグネットの個数は複数であってもよい。
【００８２】
図１６〜図２５に示した、ヨークの形状は円弧形状であってが、柱形状、またはその他の形状であってもよい。
【００８３】
図２１及び図２４に示した磁気ギャップ４３ａ等の数は、２つに限定されない。例えば、マグネット３３等の磁極の対の数に応じて数を設定することができる。
【００８４】
図２６（Ａ）はさらに別の実施の形態に係るバランサを示す斜視図である。図２６（Ｂ）は、その断面図である。バランサ５７は、上記円弧ブロック形状のマグネット１１等を有し、マグネット１１は樹脂材４７で被覆されている。これにより、バランサ５７の外形が複雑な形状でも簡単にバランサ５７を作製することができる。また、樹脂材４７で被覆されたマグネット１１は、磁性流体と摩擦係数が低い状態で接触し、バランサ５７は滑らかに動くことができる。
【００８５】
なお、マグネット１１と樹脂材４７とは、例えば接着剤、圧着、溶着、超音波接合、レーザ接合等により接合することができる。あるいはその他の接合方法であってもよい。
【００８６】
図２７（Ａ）〜（Ｃ）は、さらに別の形態に係るマグネットを示す斜視図である。
【００８７】
図２７（Ａ）に示すマグネット６６は、その外周部の表面６６ａが曲面状に形成されている。図２８は、そのマグネット６６が、ハウジング２５の移動路２４に配置された自動平衡装置の一部を示す断面図である。外周部の表面６６ａが曲面状に形成されていることから、図２８に示すように、外周部の表面６６ａが、移動路２４の外周壁面１２ａに接触する面積が少なくなる。これにより、マグネット６６の外周部の摩擦係数が減るので、遠心力により外周部表面６６ａが外周壁面１２ａに接触した後でも、平衡状態となるまでのマグネット６６の所期の動きを確保することができる。また、外周壁面１２ａとマグネット６６との間にある磁性流体の表面張力等によって、マグネット６６が外周壁面１２ａに貼り付いてしまい、摩擦抵抗が増えるといった事態も避けることができる。
【００８８】
図２７（Ｂ）に示すマグネット６７は、回転軸方向（Ｚ方向）の幅が外周側に向かうにしたがい徐々に小さくなるように形成されたテーパ面６７ａを有している。このような構成によっても図２７（Ａ）に示す形態と同様の効果が得られる。図２７（Ｃ）に示すマグネット６８は、外周部のテーパ面６８ａだけでなく、内周部にもテーパ面６８ｂを有している。
【００８９】
図２７（Ａ）に示したマグネット６６が用いられる場合、例えば図２９に示すようなケース７２内に設けられた移動路１１４の外周壁面７２ａが曲面状に形成されていもよい。このような構成によれば、ハウジング８５の回転時に外周壁面７２ａに十分な磁性流体９の膜が形成されれば、マグネット６６は滑らかに動く。
【００９０】
図２７（Ａ）〜（Ｃ）に示したマグネット６６等は、上記各実施の形態で示したヨークが装着されていてもよいし、図２６に示したように、樹脂材が装着されていてもよい。
【００９１】
図３０（Ａ）は、ハウジング内の移動路の他の実施形態を示す断面図である。ハウジング７５を構成するケース８２内の移動路７４は、テーパ壁面８２ｂを有する外周壁面を備えている。テーパ壁面８２ｂは、移動路７４の回転軸方向の幅が外周側に向かうにしたがい徐々に小さくなることで形成される。
【００９２】
このように構成された自動平衡装置では、ハウジング７５が回転し、マグネット５８に遠心力がかかると、図３０（Ｂ）に示すように、マグネット５８は外周側へ移動する。マグネット５８は、移動路７４のテーパ壁面８２ｂに接触するが、上下のテーパ壁面８２ｂとマグネット５８の間には、空間Ｐ１が形成されるので、この空間Ｐ１を空気が通ることが可能である。テーパ壁面８２ｂがない場合は、移動路の内周側と外周側との圧力差により、マグネット５８が外周側に貼り付き、マグネット５８に働く摩擦係数が高くなりすぎて動かなくなってしまう場合がある。しかしながら、空間Ｐ１が形成されることで空気がそこを通るので、圧力差が抑制され摩擦係数を下げることができる。したがって、平衡状態となるまでのマグネット５８の所期の動きを確保することができる。
【００９３】
また、ハウジング７５の回転時に、磁性流体９が空間Ｐ１へ逃げることで、マグネット５８は、磁性流体９の粘性抵抗から解放されマグネットが動きやすくなる。しかも、マグネット５８が、遠心力によってテーパ壁面８２ｂを乗り上がるように移動するので、マグネット５８は移動路７４の上壁面８２ｃまたは下壁面８２ｄに接しなくなり、つまり浮上して動きやすくなるという作用効果もある。
【００９４】
しかし、例えばテーパ壁面８２ｂがない垂直な外周壁面がある場合であって、磁性流体９の粘性が低い場合は、マグネット５８が遠心力によりその垂直壁面に接触した後、マグネット５８が滑り続ける可能性もある。その場合、上記空間Ｐは、磁性流体９が退避する退避路としても利用できる。退避路があれば、磁性流体９は遠心力により退避路に逃れ、マグネット５８がテーパ壁面８２ｂに接触し、ハウジングに対して静止する。
【００９５】
なお、図３０（Ａ）、（Ｂ）に示すマグネット５８は、角にテーパ面５８ａが形成されているが、これは積極的に形成されたものでなく製造過程において形成されてしまうものである。しかし、積極的にテーパ面５８ａを形成してもよい。
【００９６】
図３１及び図３２は、上記空間Ｐ１の変形例を示す断面図である。図３１に示す空間Ｐ２は、上記の三角形の空間Ｐ１と容積（断面の大きさ）が異なる。図３２に示す空間Ｐ３は、断面の形状が矩形でなる。空間Ｐ２及びＰ３のＺ方向の幅は、マグネット５９のＺ方向の幅より小さく形成されている。これらの構成によっても、空間Ｐ２及びＰ３は、空気の通路、または磁性流体９の退避路として利用することができる。
【００９７】
図３３は、さらに別の実施の形態に係る自動平衡装置を示す断面図である。図３４は、図３３におけるＤ−Ｄ線断面図である。自動平衡装置１１０は、移動路８４の路面に空気が通る通気路９２ｇが径方向に延びるように設けられている。通気路９２ｇがない場合、マグネット１１が遠心力により外周側に移動しようとするときに、移動路８４の内周側が負圧ぎみになり、マグネット１１が動きにくくなる場合がある。しかし、本実施の形態によれば、マグネット１１が遠心力により外周側に移動しようとするときに、通気路９２ｇがあるので移動路８４の内周側と外周側とで圧力差は生じず、マグネットを動きやすくすることができる。
【００９８】
通気路９２ｇは、径方向でなくても、図３３で見て内周側から外周側へ斜めに延びていてもかまわない。なお、移動路８４の周方向に沿った通気路９２ｈが設けられていてもよい。
【００９９】
図３５は、自動平衡装置の別の実施の形態に係る動作例を示す、当該自動平衡装置の一部の断面図である。この例では、磁性流体９の量は、ハウジング５の回転時、遠心力により磁性流体９が外周側に移動し、移動路４の外周壁面２ａの全周にわたり磁性流体９の膜が形成されるような量に設定されている。このように、動作時においても常に移動路４の外周壁面２ａの全周に磁性流体膜が形成されていれば、マグネット１１が滑らかに動く。ハウジング５の回転時に遠心力が加えられたマグネット１１により押圧されている部分の磁性流体９は、周りの磁性流体膜からも圧力を受けるので、磁性流体は常にマグネットの外周側にあることになる。したがって、外周側の摩擦を低減することができる。
【０１００】
あるいは、磁性流体９の量は、磁性流体膜のうち回転の遠心力によりマグネット１１で押圧されている部分の磁性流体の回転径方向の膜厚と、マグネット１１で押圧されている部分以外の部分の回転径方向の膜厚とがほぼ同じになるような量に設定されていてもよい。マグネット１１が最終的に移動する方向に磁性流体９も集まるので、その集まった部分の膜厚は、他の部分より膜厚が大きくなると考えられる。その場合に、膜厚が大きくなった部分が、遠心力が加わったマグネット１１により押圧され、膜厚が全周で均一になるように、磁性流体の量が設定されればよい。これにより、マグネット１１の遠心力による押圧力により、磁性流体膜がつぶれてなくなってしまうという事態を回避することができる。
【０１０１】
図３６は、さらに別の実施の形態に係るマグネットを示す斜視図である。図３７は、図３６に示したマグネットがハウジング２５内に配置された状態を示す断面図である。マグネット４８の表面には、複数の溝（または凹凸）４８ａが設けられている。溝４８ａは、例えば、周方向に延びるように設けられている。溝４８ａがない場合、磁性流体９の表面張力によって、移動路１４の路面に貼り付いてしまい、マグネット４８の摩擦係数が高くなってしまうおそれがある。本実施の形態では、そのような懸念を解消することができる。なお、このような溝４８ａは、周方向に延設される形態に限らず、径方向でもよいし、それら以外の斜め方向でもよい。
【０１０２】
図３８に示すマグネット４９の表面には複数の孔４９ａが設けられている。孔４９ａは貫通孔ではなく、凹凸状である。すなわち、「複数の孔」とは、「凹凸」のうちの「凹部」の概念に含まれると考えてもよい。図３６に示した溝４８ａも、同様に、「凹凸」のうちの「凹部」の概念に含まれると考えてもよい。凹凸の形状は、いろいろな形態が考えられる。例えば図３９に示すマグネット５０が有するような、断面が三角状の凹凸５０ａも考えられる。あるいは、マグネットの表面が、所定の表面粗さに設定されていてもよい。
【０１０３】
さらに、図４０に示すように、ハウジングを構成するケース１０２にも、溝（凹部または孔）１０２ａが形成されていても同様の効果が得られる。カバー１０１にも溝（凹部または孔）１０１ａが形成されていてもよい。
【０１０４】
上記溝または凹凸は、図１６〜図２６に示した各ヨークや樹脂材にも設けられていてもよい。また、当該各ヨークや樹脂材の表面が、所定の表面粗さに設計されていてもよい。これら、溝や凹凸等は、図３３及び図３４等に示した「通気路」の概念にも含まれる。
【０１０５】
図４１は、さらに別の実施の形態に係る自動平衡装置の一部を示す断面図である。この例では、マグネット４０と移動路４の外周壁面２ａとの間隔が、回転の周方向でマグネット５０の端部から中心に向かうにしたがい徐々に狭くなるように、マグネット４０が形成されている。すなわち、マグネット４０は、その外周部にテーパ面あるいは曲面４０ａが形成されている。これにより、磁性流体９の表面張力により、磁性流体９が周方向にテーパ面あるいは曲面４０ａと外周壁面２ａとの間に入り込む。この磁性流体９の作用により、マグネット４０が外周壁面２ａから剥がされるような楔効果が発生し、マグネット４０に働く摩擦抵抗を低減することができる。
【０１０６】
このような楔効果は、図２７（Ａ）〜（Ｃ）で示したマグネット６６等によっても実現することができる。マグネット６６等の場合、図２８で示すように、磁性流体９が、上下から、マグネット６６と外周壁面１２ａとの間に入り込む。
【０１０７】
図４２は、さらに別の実施の形態に係る自動平衡装置を示す断面図である。この自動平衡装置９０は、例えば図３に示した自動平衡装置１０のハウジング５を備え、そのハウジング５の底部にはマグネット１１の移動力を減衰させる減衰部材７６が装着されている。図４３は、その減衰部材７６を示す斜視図である。「移動力」とは、ハウジング５が回転するとき、マグネット１１に働く遠心力等を意味する。減衰部材７６は、例えば非磁性体でなる。具体的には、アルミニウム、ステンレス、またはアルミニウム等を含む合金でなる。この場合、ハウジング５は、上述したように、樹脂、アルミ合金、ブロンズ合金、セラミックス等の材料のうち、例えば樹脂、またはセラミックス等が用いられる。
【０１０８】
ハウジング５の回転により、マグネット１１に遠心力が働き、マグネット１１が移動すると、その移動により磁界が発生する。減衰部材７６はその磁界を受け、渦電流を発生する。渦電流を効率良く発生させるためには、減衰部材７６がハウジング５の底部に配置される場合、マグネット１１の着磁方向は、回転軸方向がよい。減衰部材７６は、つまり、マグネット１１と軸方向で並ぶように配置されることが好ましい。渦電流は、マグネット１１の磁界の変化を打ち消すように、つまりマグネット１１の動きを抑制するように発生する。したがって、マグネット１１の移動力が減衰する。マグネット１１に働く摩擦力が小さすぎる場合、ハウジング５の回転時にマグネット１１はハウジング５に対して移動し続けてしまい、マグネット１１の自励振動が起こる可能性がある。減衰部材７６が設けられることにより、マグネット１１の粘性減衰係数（線形粘性減衰係数）が増え、マグネット１１が自励振動を起こすことを防止することができる。
【０１０９】
図４４は、他の実施形態に係る減衰部材が備えられた自動平衡装置を示す断面図である。図４５は、その減衰部材の斜視図である。自動平衡装置６０が備える減衰部材７７は、例えばリング状でなり、ハウジング２５の側面に装着されている。この場合、効率良く渦電流を発生させるため、減衰部材７７は、径方向に着磁されたマグネット２７と、径方向で並ぶように配置されている。このような構成によっても、上記自動平衡装置９０と同様の効果が得られる。
【０１１０】
なお、ハウジング５、あるいはケース２自体が、非磁性体、例えばアルミニウム等でなる場合、上記減衰部材７６、７７と同様の機能を果たす。ハウジング５が減衰部材の機能を果たせば、自動平衡装置の小型化または薄型化を実現することができる。
【０１１１】
また、磁性材料の減衰部材を用いることも可能である。その場合、マグネット１１等は上記したヨークを用いて磁束がマグネット１１の外周面に集中するようにすれば、マグネット１１と磁性材料の減衰部材との吸着力は低減されて動くようになり、かつ、減衰部材に渦電流を発生させることができる。
【０１１２】
図４６及び図４７は、他の実施の形態に係るディスク駆動装置を示す断面図である。図４６に示すディスク駆動装置７０は、図１３に示した自動平衡装置３０が搭載されている。このように、自動平衡装置３０が、モータ６１と軸方向で並ぶように配置される場合、自動平衡装置３０のマグネット２７の着磁方向は径方向がよい。すなわち、着磁方向は軸方向に垂直とすることが好ましい。これにより、モータ６１が備える磁気回路（ロータ６１やマグネット６１ｅ等）による漏れ磁界がマグネット２７に与える影響を少なくすることができる。
【０１１３】
図４７に示すディスク駆動装置８０では、自動平衡装置１２０は、モータ６１の外周側に装着されている。この場合、自動平衡装置１２０のマグネット１１の着磁方向は回転軸方向であることが好ましい。このような構成によれば、モータ６１が備える磁気回路による漏れ磁界が、マグネット１１に与える影響を少なくすることができる。
【０１１４】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１１５】
上記図１６〜図２５に係る実施の形態では、例えば、１つの自動平衡装置が備える複数のマグネットのすべてにヨークが設けられていた形態を示した。しかし、複数のマグネットのうち、少なくとも１つのマグネットにヨークが設けられる形態も、本発明の範囲に含まれる。
【０１１６】
上記各実施の形態に係る自動平衡装置が搭載される機器として、ディスク駆動装置を例に挙げた。しかし、ディスク駆動装置に限られず、回転するロータが備えられたモータが搭載される機器であれば何でもよい。
【０１１７】
上記各実施の形態に係る自動平衡装置、マグネット、ヨーク等の特徴部分のうち少なくとも２つを組み合わせた形態も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動平衡装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す自動平衡装置の断面図であり、
【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】自動平衡装置が搭載されるディスク駆動装置を示す断面図である。
【図５】自動平衡装置の動作を順に示す図である。
【図６】マグネットの他の実施の形態を示す斜視図であり、直方体形状でなるマグネットの図である。
【図７】マグネットの他の実施の形態を示す斜視図であり、円柱形状でなるマグネットの図である。
【図８】マグネットの他の実施の形態を示す斜視図であり、貫通孔を有する筒形状でなるマグネットの図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係る自動平衡装置を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す自動平衡装置の断面図であり、
【図１１】図１０におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】図９〜図１１に示したハウジングに、他の実施形態に係るマグネットが配置された例を示す。
【図１３】図９〜図１１に示したハウジングに、さらに別の実施形態に係るマグネットが配置された自動平衡装置を示す。
【図１４】さらに別の実施の形態に係るマグネットをそれぞれ示す斜視図であり、複数対の磁極を有するマグネットの図である。
【図１５】図１４と同様に、複数対の磁極を有するマグネットを示す斜視図である。
【図１６】内周側にバックヨークが設けられたマグネット（バランサ）が搭載された自動平衡装置を示す断面図である。
【図１７】図１６に示すバランサの斜視図である。
【図１８】外周面のみを露出させたマグネットを有するバランサを示す斜視図である。
【図１９】図１８に示したバランサを備える自動平衡装置の断面図である。
【図２０】図１９におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図２１】外周側に磁気ギャップを有するバランサを示す斜視図である。
【図２２】図２１に示したバランサを備える自動平衡装置の一部の断面図である。
【図２３】直方体形状のマグネットにバックヨークが設けられたバランサを示す断面図である。
【図２４】磁気ギャップを有するヨーク、及び直方体形状でなるマグネットを有するバランサを示す断面図である。
【図２５】ヨーク内に例えば３つのマグネットが設けられたバランサを示す断面図である。
【図２６】樹脂材で被覆されたマグネットを有するバランサを示す図である。
【図２７】さらに別の形態に係るマグネットをそれぞれ示す斜視図である。
【図２８】図２７（Ａ）に示すマグネットが、ハウジング内の移動路に配置された自動平衡装置の一部を示す断面図である。
【図２９】移動路の外周壁面が曲面状に形成されたハウジングを示す断面図である。
【図３０】ハウジング内の移動路の他の実施形態をそれぞれ示す断面図である。
【図３１】図３０に示すマグネットと外周壁面との間の空間の変形例を示す断面図である。
【図３２】図３０に示すマグネットと外周壁面との間の空間のさらに別の変形例を示す断面図である。
【図３３】移動路に通気路が設けられた自動平衡装置を示す断面図である。
【図３４】図３４は、図３３におけるＤ−Ｄ線断面図である。
【図３５】磁性流体の膜が外周壁面の全周にわたって形成される例を示す自動平衡装置の一部の断面図である。
【図３６】表面に複数の溝が設けられたマグネットを示す斜視図である。
【図３７】図３６に示すマグネットがハウジング内に配置された状態を示す断面図である。
【図３８】表面に複数の孔が設けられたマグネットを示す斜視図である。
【図３９】断面が三角状の凹凸の表面を有するマグネットを示す図である。
【図４０】溝が形成されたハウジングを示す断面図である。
【図４１】外周部にテーパ面あるいは曲面が形成されたマグネットを示す図である。
【図４２】減衰部材を備える自動平衡装置を示す断面図である。
【図４３】図４２に示す減衰部材の斜視図である。
【図４４】他の実施形態に係る減衰部材が備えられた自動平衡装置を示す断面図である。
【図４５】図４４に示す減衰部材の斜視図である。
【図４６】他の実施の形態に係るディスク駆動装置を示す断面図である。
【図４７】さらに別の実施の形態に係るディスク駆動装置を示す断面図である。
【図４８】マグネットが４つ設けられる形態を示す自動平衡装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１１９】
Ｄ…ディスク
２ａ、１２ａ…外周壁面
４、１４、２４…移動路
５、２５…ハウジング
９…磁性流体
１０、２０、３０…自動平衡装置
１１、２１、２２、２３、２６、２７、２８、２９、３１、３３…マグネット
２８ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ…磁極
３３ａ…内周面
３３ｂ…外周面
４１、４２、４３、４４、４５、４６…ヨーク
４３ａ…磁気ギャップ
４７…樹脂材
４８ａ…溝
４９ａ…孔
５０ａ…凹凸
５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７…バランサ
５８ａ…テーパ面
６１…モータ
６６ａ…外周部の表面
６７ａ…テーパ面
６８ａ、６８ｂ…テーパ面
７２ａ…外周壁面
７６、７７…減衰部材
８２ｂ…テーパ壁面
９２ｇ、９２ｈ…通気路
１０１ａ、１０２ａ…溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2007172800.tif 000013
【図１２】
2007172800.tif 000014
【図１３】
2007172800.tif 000015
【図１４】
2007172800.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2007172800.tif 000019
【図１８】
2007172800.tif 000020
【図１９】
2007172800.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
2007172800.tif 000039
【図３８】
2007172800.tif 000040
【図３９】
2007172800.tif 000041
【図４０】
2007172800.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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