(57)【要約】【課題】ディスク装置で偏重心ディスクを回転した場合の振動抑制のためにトラバースユニットに動吸振器を構成する場合、部品点数の増加と高さ方向の設計的な制約が生じていた。【解決手段】ディスク７が出し入れされるメカシャーシユニット５１と、ディスク７を回転させるディスクモータ８を保持しメカシャーシユニット５１に非弾性支持されるトラバースユニット３と、メカシャーシユニット５１を弾性支持するインシュレータ５と、メカシャーシユニット５１に支持されたサブダンパ６を有しサブダンパ６に弾性支持された動吸振子４を有してメカシャーシユニット５１の振動を低減する動吸振ユニット５２とを備えている。【選択図】図２
2007213714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクが出し入れされるメカシャーシユニットと、前記ディスクを回転させるディスクモータを保持し前記メカシャーシユニットに非弾性支持されるユニットと、前記メカシャーシユニットを弾性支持するインシュレータと、前記メカシャーシユニットに支持されたサブダンパを有し前記サブダンパに弾性支持された動吸振子を有して前記メカシャーシユニットの振動を低減する動吸振ユニットとを備えたディスク装置。
【請求項２】
ディスクを内包するカートリッジがローディングされるメカシャーシユニットと、前記ディスクを回転させるディスクモータを保持し前記メカシャーシユニットに非弾性支持されるユニットと、前記メカシャーシユニットを弾性支持するインシュレータと、前記メカシャーシユニットに支持されたサブダンパを有し前記サブダンパに弾性支持された動吸振子を有して前記メカシャーシユニットの振動を低減する動吸振ユニットと、ローディング完了状態の前記カートリッジを前記メカシャーシユニットに非弾性支持するカートリッジ固定手段とを備えたディスク装置。
【請求項３】
ディスクモータの最高回転周波数がインシュレータに弾性支持されるメカシャーシユニットの１次共振周波数より高く、サブダンパに弾性支持される動吸振ユニットの１次共振周波数が前記ディスクモータの前記最高回転周波数より高い請求項１または請求項２記載の振動低減機構を備えたディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤおよびＢＤなどディスクの記録再生を行うディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のディスク装置の振動低減機構としては、動吸振装置があった（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
光ディスクなどディスクを回転させるディスクモータと、ディスクのデータ記録面にレーザを照射するピックアップを保持するメインベースは、ディスクを装置内に出し入れするメカシャーシユニットに対してインシュレータで弾性支持されており、メインベースの上にはサブベースがサブダンパで弾性支持されている。
【０００４】
ディスクモータに装着されたディスクが回転する際にメインベースに発生する振動はサブダンパに弾性支持されたサブベースが振動することで吸収する構成となっている。
【特許文献１】特開平１１−３０６７４７号公報  「ディスクプレーヤのための振動吸収システム（アサステック・コンピュータ・インコーポレイテッド）」（代表図  図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のディスク装置の振動低減機構では、メインベースの上面または下面にサブベースを弾性支持する際に、ディスクモータ、ディスクへデータを記録再生するピックアップ、ピックアップを移動させるトラバース送り機構などを避けてサブベースを配置する必要があり、このためサブベースを理想的な重量バランスで配置することは困難でありサブベースを複雑な外形形状としたり、効果が十分でない重量配分で配置することを余儀なくされていた。
【０００６】
また幸いにサブベースをメインベース上に設けられた際にも、上下方向に部品を配置する際の障害となり、メインベースを弾性支持するメカシャーシユニットの上下方向の形状を複雑にするものであった。
【０００７】
また、カートリッジに内包されたディスクの記録再生を行うディスク装置において、動吸振装置を搭載する際には、ディスク装置内にカートリッジの保持スペースが必要となるため、ディスク装置の高さ方向の配置が一層困難になりデスクトップパソコンの標準スロット（５インチベイ）への装着が困難となる課題が発生していた。
【０００８】
さらに、カートリッジを非弾性支持することで一体化（ドライブフロート構造）されたメカシャーシユニットに対してメインベースを弾性支持するに際して、メインベースと一体的に支持されるディスクの振動によって、カートリッジ内壁とディスクが接触しないように、メインベースの振動を低減する必要があった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、動吸振ユニットの重量配分を十分にすることができ、メカシャーシユニットの上下方向に部品配置する場合の障害とならずかつ上下方向の形状を複雑にすることがなく、またカートリッジを出し入れするディスク装置の場合に高さ方向の制約とならず、しかも振動によってカートリッジ内壁とディスクが接触するのを防止することができるディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、下記の手段を備える。
【００１１】
本発明のディスク装置は、ディスクが出し入れされるメカシャーシユニットと、ディスクを回転させるディスクモータを保持しメカシャーシユニットに非弾性支持されるユニットと、メカシャーシユニットを弾性支持するインシュレータと、メカシャーシユニットに支持されたサブダンパを有し前記サブダンパに弾性支持された動吸振子を有してメカシャーシユニットの振動を低減する動吸振ユニットとを備えたものである。
【００１２】
本発明の別のディスク装置は、ディスクを内包するカートリッジがローディングされるメカシャーシユニットと、ディスクを回転させるディスクモータを保持しメカシャーシユニットに非弾性支持されるユニットと、メカシャーシユニットを弾性支持するインシュレータと、メカシャーシユニットに支持されたサブダンパを有し前記サブダンパに弾性支持された動吸振子を有してメカシャーシユニットの振動を低減する動吸振ユニットと、ローディング完了状態のカートリッジをメカシャーシユニットに非弾性支持するカートリッジ固定手段とを備えたものである。
【００１３】
上記構成において、ディスクモータの最高回転周波数がインシュレータに弾性支持されるメカシャーシユニットの１次共振周波数より高く、サブダンパに弾性支持される動吸振ユニットの１次共振周波数がディスクモータの最高回転周波数より高い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のディスク装置によれば、偏重心を有するディスクを高速で回転させて、記録または再生を実施する際にディスク装置に発生する振動を低減する動吸振ユニットをディスク装置に搭載する場合において、メカシャーシユニットとディスクモータを保持したユニットが一体的に構成され、インシュレータで弾性支持されたメカシャーシユニットに、振動を低減する動吸振子がサブダンパを介して弾性支持された構成を有する。このように、ディスク装置の機構部は、メカシャーシユニットとトラバースユニットが一体的に構成されているため、インシュレータで弾性支持される重量を容易に増加させることが可能となる。インシュレータで支持される重量が大きい程、高いマスダンパ効果を得ることが可能となる。さらにメカシャーシユニットには動吸振ユニットがサブダンパによって弾性支持され、ディスクが高速回転する際のメカシャーシユニットに生じる振動を低減することが可能となる。この結果、ディスクの低速回転から高速回転までの全回転数範囲でディスク装置の振動を低減することが可能となる。
【００１５】
また、従来のディスク装置ではサブダンパに弾性支持されたメインベースに動吸振ユニットを設けていたため、メカシャーシユニットとの干渉を避けて動吸振ユニットを設ける必要があった。しかし本発明によれば、ディスク装置の機構部全体がインシュレータで弾性支持されるため、動吸振ユニットを設ける場所に自由度が生まれ、動吸振子重量を増加することで振動低減効化を高めることが容易になる。しかもメカシャーシユニットの上下方向に部品配置する場合の障害を低減でき、上下方向の形状も複雑になるのを回避できる。
【００１６】
本発明の別のディスク装置によれば、メカシャーシユニットにはディスクを内包するカートリッジを固定するカートリッジ固定手段を有するため、ディスク装置の機構部のメカシャーシユニットとカートリッジおよびディスクが一体的に保持される構成となる。このためカートリッジ装着による重量増加もマスダンパ効果の向上に役立てることが可能となる。
【００１７】
また、カートリッジとディスクとメカシャーシユニットが相互に一体的に保持されるため、ディスク装置に発生する振動によってカートリッジ内壁とディスク間で接触が生じることはない。また従来のようなディスク装置の高さ方向の制約も緩和することができる。
【００１８】
つぎに、ディスクモータの最高回転周波数よりインシュレータで弾性支持されるメカシャーシユニットの１次共振周波数を低く構成することでディスクの高速回転時の振動エネルギの発生が大きい回転周波数領域での振動減衰効果を得る構成となっている。その上、動吸振ユニットの１次共振周波数をディスクモータの最高回転数より高く構成することで、動吸振ユニットの１次共振周波数より低域の振動低減効果によってメカシャーシユニット全体の振動低減を図り、１次共振周波数より高域の振動が拡大する副作用を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本発明のより具体的な第１の実施の形態について図１、図２、図３を用いて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態における振動低減機構を搭載したディスク装置の斜視図である。
【００２１】
図１において、１００はディスク装置の本体、１０１はディスク装置のフロントパネル、１０２はディスクを載置して搬入および搬出動作をするためのトレイ（図示せず）の通過口を開閉自在に塞ぐトレイ扉、１０３はトレイの搬入および搬出を指令するボタンスイッチである。
【００２２】
図２は、振動低減機構である動吸振ユニットを搭載したディスク装置１００の側面断面図である。
【００２３】
図２において、７はディスク、８はディスク７を載置して回転させるディスクモータ例えばスピンドルモータ、１３はディスクモータ８の上部に設けられディスク７の回転時に載置されるターンテーブルであり、その中心にディスク７の回転中心とディスクモータ８の回転軸を一致させるためのセンタリングコーン（図示せず）を有する。１１はクランパであり、ディスク７をターンテーブル１３上に固定する。９はディスク７を搬入および搬出するトレイ、３はディスクモータ８およびディスク７にデジタル情報を記録または再生するピックアップ（図示せず）をディスク７の半径方向に移動するトラバース機構（図示せず）を保持するトラバースユニットである。２はトレイ９の搬入および搬出動作を行うトレイ駆動ユニット（図示せず）とトラバースユニット３を保持するメカシャーシであり、略箱形をなし、その上部開口を閉じる天板１２を有し、正面壁にはトレイ９の出入用開口を形成している。５はメカシャーシ２を弾性支持するインシュレータ、１はインシュレータ５を支持するベースであり、この場合ベース１はメカシャーシ２の外殻ケースであってもよいが、インシュレータ５をメカシャーシ９の底部に取付けたディスク装置が載置される任意の載置台であってもよい。１０はトレイ９の搬出時にディスクモータ８とトレイ９の干渉を避けるためトラバースユニット３の前縁を下げる際にトラバースユニット３の回動支点となるヒンジである。
【００２４】
このような構成のディスク装置１００のメカシャーシ２の天板１２にはディスク７の回転によって生じる振動を吸収する動吸振ユニット５２が設けられている。４はディスク装置の振動すなわちメカシャーシ２の振動をキャンセルするための動吸振子である、６は動吸振子４をメカシャーシ２の天板１２に弾性支持するサブダンパである。動吸振子４は比較的重量の重いメカシャーシユニット５１の振動をキャンセルするためのカウンターバランスのため、メカシャーシユニット５１の重量の１／６から１／２程度の重量の金属製のおもりを用いる。またサブダンパ６はディスク７の最高回転周波数より高い共振周波数であることが要求されるため比較的硬度の高い弾性ゴム（例えば高硬度の高反発シリコンゴム）を用いる。メカシャーシユニット５１を弾性支持するインシュレータ５には低硬度で低反発のシリコンゴムまたはブチルゴムなどを用いる。
【００２５】
図２を用いて、動吸振ユニット５２を搭載したディスク装置１００の動作について説明する。
【００２６】
トレイ９の上面に載置されたディスク７は、ディスク装置１００の内部にトレイ９と一体で搬入される。トレイ９の下方向から上昇してくるトラバースユニット３に支持されたディスクモータ８によって、ディスク７はトレイ９から浮上しクランパ１１を介してターンテーブル１３に固定された後、ディスクモータ８は所定の回転速度で回転する。
【００２７】
この時、ディスク７に厚さのムラまたはディスク７の内容を表示するためのラベルが貼り付けられている場合、ディスク７の重心が回転中心から外れることによってディスク７には重心とディスク７の回転中心にズレが生じる。このようにディスク７の重心と回転中心が一致しない場合を偏重心ディスクと一般的に称する。偏重心を有するディスク７を回転させると重心方向に遠心力が発生し、ディスク７の回転周波数で単振動する振れ回り振動がディスク装置１００に発生する。
【００２８】
図２のディスク装置１００の場合、トラバースユニット３がインシュレータ５によって弾性的に支持される従来のディスク装置とは異なり、ディスク７、トレイ９、トラバースユニット３、メカシャーシ２が一体となったメカシャーシユニット５１に振れ回り振動が生じる。この時、メカシャーシユニット５１はベース１に対してインシュレータ５を介して支持されているため、ディスク７の回転時の振動はインシュレータ５が吸収することで外部への漏れ振動は減衰される。しかし、ディスク７の回転数の自乗に比例して遠心力が増加するため、ディスク７の偏重心が大きく、ディスク７が高速で回転する場合に発生する振れ回り振動はインシュレータ５による減衰効果を上回り、振動エネルギはベース１を介して外部へ漏れ出す。またこの時に生じるメカシャーシユニット５１の振れ回り振動によって、メカシャーシユニット５１内部の部品間で衝突音が騒音として発生しディスク装置１００の外部へ漏れ出す。このようにディスク装置１００の外部へ漏れ出す振動と騒音が、偏重心の大きいディスク７を高速で回転させる場合に発生する。
【００２９】
ディスク７の高速回転領域での回転数が増加するに従って、メカシャーシユニット５１に生じる振動以上に、サブダンパ６で弾性支持される動吸振子４の振動は急激に増加する。メカシャーシユニット５１に対する動吸振子４の振動が大きい程、動吸振子４の振動による反力でメカシャーシユニット５１の振動は減衰する。従って、ディスク装置１００がサポートするディスクの最高回転数で動吸振子４の振動が最大となるように、動吸振子４の重量とサブダンパ６の形状および材料特性によって決定する共振周波数とバネ定数を設計することで、動吸振ユニット５２による振動減衰効果を最大に設定することが可能となる。
【００３０】
ディスク装置１００における動吸振ユニット５２の働きについて、ディスク７の回転周波数とメカシャーシユニット５１および動吸振子４の振動加速度と位相の関係を示す図３のグラフを用いて詳細に説明する。
【００３１】
図３（ａ）において、横軸にディスク７の回転周波数、縦軸にはメカシャーシユニット５１と動吸振ユニット５２の振動加速度を示すものである。実線はメカシャーシユニット５１、破線は動吸振ユニット５２の振動加速度を同一の比率で示す。
【００３２】
図３（ｂ）において、横軸にディスク７の回転周波数、縦軸にはメカシャーシユニット５１に対する動吸振ユニット５２の振動位相の関係を示すものである。
【００３３】
＜低速回転領域＞図３（ａ）において、ディスク７が低速で回転している場合には、メカシャーシユニット５１および動吸振ユニット５２に生じる振動加速度は小さい。ただし、回転周波数がインシュレータ５の共振周波数（ｆ１）と一致した時、メカシャーシユニット５１と動吸振ユニット５２に生じる振動加速度は一時的に増加の傾向を示す。図３（ｂ）におけるメカシャーシユニット５１と動吸振ユニット５２の振動位相は、メカシャーシユニット５１と動吸振ユニット５２が一体となって振動しているため、振動位相のズレはほとんどない。
【００３４】
＜中速回転領域＞ディスク７の回転数周波数が増加し共振周波数ｆ１を超えると、メカシャーシユニット５１に対する動吸振ユニット５２の振動加速度は徐々に増加し始める。この時、メカシャーシユニット５１と動吸振ユニット５２の振動位相は、メカシャーシユニット５１に対して動吸振ユニット５２の振動が徐々に遅れ始めている。
【００３５】
＜高速回転領域＞ディスク７の回転周波数が最高回転周波数（ｆｍａｘ）に近づくに従って、メカシャーシユニット５１の振動加速度は徐々に増加する傾向を示す。動吸振ユニット５２の振動加速度はディスク７の最高回転数近傍で急激に増加する。この時、メカシャーシユニット５１に対して動吸振ユニット５２の振動位相の遅れは約９０度近くとなっている。
【００３６】
＜最高回転数以上の領域＞本発明のディスク装置１００では使用しないディスクモータの最高回転数以上（＞ｆｍａｘ）でディスク７を回転させると、メカシャーシユニット５１と動吸振ユニット５２にはサブダンパ６の共振によって通常の振動より大幅に拡大した振動が発生し、メカシャーシユニット５１の振動加速度が最大となる回転周波数（ｆ２）では、メカシャーシユニット５１に対する動吸振ユニット５２の振動位相の遅れは約１８０度となり逆方向に振動している。
【００３７】
同位相で振動している動吸振ユニット５２はメカシャーシユニット５１に対して重量増加によるマスダンパ効果で振動を低減しているに過ぎない。しかし、メカシャーシユニット５１より徐々に振動加速度が増加してくる中速領域では、動吸振ユニット５２の振動増加分の反力がメカシャーシユニット５１の振動をキャンセルする振動低減効果が生じる。ディスク７の回転数が増加するに従って動吸振ユニット５２の振動は増加しメカシャーシユニット５１の振動を低減する効果は高くなる。
【００３８】
しかし動吸振ユニット５２の回転周波数ｆ２に近づくに従って、動吸振ユニット５２の振動の位相がメカシャーシユニット５１の振動の位相に対して遅れが大きくなるため、動吸振ユニット５２の振動はメカシャーシユニット５１の振動をキャンセルする効果は低下する。動吸振ユニット５２が回転周波数ｆｍａｘに達し、位相の遅れが９０ｄｅｇを超えた時からサブダンパ６の回転周波数がｆ２に達するまでは、動吸振ユニット５２の振動の反力はメカシャーシユニット５１の振動を増幅する方向に働くため、動吸振ユニット５２の共振周波数は必ずディスク７の最高回転数ｆｍａｘより高い周波数にしなければ、メカシャーシユニット５１の振動が最高回転周波数ｆｍａｘに達するまでに振動が急増加する。
【００３９】
なお、本実施の形態ではメカシャーシユニット５１の上面の天板１２に動吸振ユニット５２を設けたが、必ずしも天板１２に設ける必要はなく、メカシャーシ２の下面、または側面、あるいはトラバースユニット５１の上下面であってもメカシャーシと一体的に構成されている部材であれば、複数個所でも動吸振ユニット５２による同等の振動抑制効果を得ることは可能である。
【００４０】
また動吸振子４は金属製のおもりとしたが、メカシャーシユニット５１の振動を低減する目的に叶う重量を確保できるのであれば比重の高い充填材を混入した樹脂成型品であってもよい。
【００４１】
サブダンパ６は硬度の高い弾性ゴムを用いるものとしたが、所定の共振周波数を満足するならば、金属ばね単独もしくは金属ばねと弾性ゴムの組み合わせで動吸振子４を弾性支持するものであってもよい。
（実施の形態２）
本発明のより具体的な第２の実施の形態について図４を用いて説明する。
【００４２】
図４は、カートリッジ２０に内包されたディスク７の回転時の振動を低減する動吸振器ユニット５２を搭載したディスク装置１００の側面断面図である。第１の実施の形態と比較して主な相違点は、動吸振ユニット５２の位置が異なるとともにカートリッジ固定手段（図示せず）を有することである。図２と共通の要素についての説明は省略し、図２との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図４で示されるディスク装置１００にカートリッジ２０に内包されたディスク７がローディングされた後、ディスク７がディスクモータ８のターンテーブル１３に固定された状態におけるディスク７の回転時の動作について説明する。トレイ９がイジェクト時にトレイ９上に載置されたカートリッジ２０は、トレイ９上に構成されたカートリッジホルダ（図示せず）によってトレイ９の水平方向に位置決めされる。トレイ９がディスク装置１００内にローディングされると、カートリッジ２０はメカシャーシユニット５１内部で上下方向にも位置決めされる。その後トラバースユニット３が下方向から上昇してきてカートリッジ２０内のディスク７をカートリッジ２０の内壁から浮上させる。ローディング終了時には、ディスク７はカートリッジ２０の上下の隙間のほぼ中央でターンテーブル１３に下方から、上方からはクランパ１１で支持されディスクモータ８とディスク７は一体的に回転することが可能となる。
【００４４】
この時、カートリッジ２０はメカシャーシユニット５１内に設けられたカートリッジ固定手段（図示せず）によってトレイ９に対して上下方向にも位置決めされる。この固定状態においては、メカシャーシユニット５１、トラバースユニット３、ディスク７、トレイ９、カートリッジ２０その他は一体的に接続支持された状態となっており、これらすべての部材はインシュレータ５で弾性的にベース１に支持されている。よってディスク７の高速回転によって生じる振動は、メカシャーシユニット５１、トラバースユニット３、ディスク７、トレイ９、カートリッジ２０その他を一体的に振動させる。
【００４５】
トラバースユニット３、ディスク７，トレイ９、カートリッジ２０が一体的にメカシャーシユニット５１に構成された中で、動吸心子４はサブダンパ６によってトラバースユニット３の下面に弾性支持される構成となっている。動吸振子４は、第２の実施の形態を示す図４ではトラバースユニット３の下面にサブダンパ６を介して弾性支持されるものとしたが、隙間の余裕があればトラバースユニット３の上面またはメカシャーシユニット５１の下面または第１の実施の形態のように天板１２の上面に設けても一体的にインシュレータ５に弾性支持されているので振動低減効果に変わりはない。
【００４６】
ディスク７の回転数領域の＜低速回転領域＞＜中速回転領域＞＜高速回転領域＞＜最高回転数以上の領域＞におけるディスク装置１００の振動の挙動は第１の実施の形態と同様である。
【００４７】
なお第２の実施の形態では、カートリッジ２０に対応するためカートリッジ２０の保持機構、カートリッジ２０にシャッタ（図示しない）が設けられている場合にはシャッタの開閉機構などの部材が、カートリッジ２０に対応しないディスク装置１００に対して部品点数が増加するため、ディスク装置１００の振動が大きい場合には部品同士の衝突音（ビビリ音）が発生し易くなるので振動を低減することでビビリ音の低減に効果を発揮する。
【００４８】
動吸振ユニット５２の構成については、第１の実施の形態と同様であるため省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のディスク装置は、偏重心の大きいディスクを高速で回転させ、記録再生を実施する際のディスク装置に発生する振動を低減する機構において、動吸振ユニットの重量配分を十分にすることができ、メカシャーシユニットの上下方向に部品配置する場合の障害とならずかつ上下方向の形状を複雑にすることがなく、またカートリッジを出し入れするディスク装置の場合に高さ方向の制約とならず、しかも振動によってカートリッジ内壁とディスクが接触するのを防止する等の効果があり、ディスク装置の部品点数の削減とディスク装置の薄型化の実現に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるディスクの概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるディスク装置の概略側面断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるメカシャーシユニットと動吸振ユニットの振動を示すグラフ、（ｂ）はメカシャーシユニットに対する動吸振ユニットの振動位相を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるディスク装置の概略側面断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ベース
２ メカシャーシ
３  トラバースユニット
４  動吸振子
５  インシュレータ
６ サブダンパ
７ ディスク
８ ディスクモータ
９ トレイ
１０ ヒンジ
１１ クランパ
１２ 天板
１３  ターンテーブル
２０  カートリッジ
５１  メカシャーシユニット
５２  動吸振ユニット
１００  ディスク装置
１０１ フロントパネル
１０２  トレイ扉
１０３  ボタンスイッチ
【図１】
2007213714.tif 000003
【図２】
2007213714.tif 000004
【図３】
2007213714.tif 000005
【図４】
2007213714.tif 000006