(57)【要約】【課題】  ディスク状媒体を用いて記録あるいは再生を行うディスク装置において、小型軽量な装置で、２軸方向の振動を抑圧するディスク装置を得る。【解決手段】  ディスクを回転させるモータとピックアップ手段とを有するメインフレーム機構３と、メインフレーム機構３に接して設けられた制振部とを備えるディスク装置であって、前記制振部は、第一の方向に可撓性のある第一の変形面と前記第一の方向に略直交する第二の方向に可撓性のある第二の変形面とをもつバネ部材、及びバネ部材に保持される補助質量を有し、前記第一の変形面と前記第二の変形面とが可撓自在に設ける。【選択図】    図２
2012038364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを回転させるモータ及び前記ディスクに情報を記録しまたは情報を読取るピックアップ手段を有するメインフレーム機構と、
前記メインフレーム機構に接して設けられた制振部とを備えるディスク装置であって、
前記制振部は、第一の方向に可撓性のある第一の変形面と前記第一の方向に略直交する第二の方向に可撓性のある第二の変形面とをもつバネ部材及び前記バネ部材に保持される補助質量を有し、前記第一の変形面と前記第二の変形面とが可撓自在に設けられたものである
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記メインフレーム機構から前記補助質量の第一の方向に伝達される伝達力を検出するセンサユニットと、
前記センサユニットの検出結果に基づき前記補助質量を駆動する補助質量駆動部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
補助質量は、ヨークと前記ヨークに取り付けられた磁石とからなり、
補助質量駆動部は、前記ヨークと前記磁石との隙間に配置されメインフレーム機構に支持されるコイルからななり、
前記駆動用コイルの第二の方向の長さは、前記磁石の第二の方向の長さと前記補助質量の第二の方向の可動量とを足した長さ以上である
ことを特徴とする請求項２に記載のディスク装置。
【請求項４】
第一の方向は、前記ピックアップ手段のトラッキング制御を行う方向である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスク装置。
【請求項５】
第二の方向は、前記ディスクの面に平行な方向である
ことを特徴とする請求項４に記載のディスク装置。
【請求項６】
補助質量とバネ部材とから構成される共振系の共振周波数は、第一の方向と第二の方向共にディスクの回転周波数の最大値に設定することを特徴とした請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のディスク装置。
【請求項７】
バネ部材は、２つの略Ｌ字型板バネよりなされるものであって、
それぞれの前記Ｌ字型板バネの一方の面が前記補助質量と接する面であり、それぞれの前記Ｌ字型板バネの他方の面がそれぞれ対向して構成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のディスク装置。
【請求項８】
バネ部材は、略コの字型板バネよりなされるものである
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のディスク装置。
【請求項９】
バネ部材は、１組の平行な板バネと、前記１組の平行な板バネと直角に位置する他の１組の平行な板バネにより構成される
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光ディスクならびに磁気ディスク等のディスク状媒体を用いて記録あるいは再生を行うディスク装置に関するもので、特に、ディスクを高速に回転させた場合に発生する装置振動ならびに装置外部から作用する不要な振動を抑圧する制振部を備えたディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報記録再生装置あるいは情報再生装置においては、格納する情報の大容量化、情報転送レートの高速化さらには小型軽量化が進んでいる。磁気ディスクや光ディスクでは、転送レートの高速化に伴い、記録あるいは再生する際のディスク回転速度の高速化が進展している。ディスクは、回転軸と重心位置とが完全には一致することはまれであり、偏重心距離といわれる回転軸に対する重心位置のずれ量を持つ。この偏重心距離とディスクの質量との影響で、ディスクの回転に伴ってディスクを回転させるスピンドルモータの回転軸方向と直交する方向に不要な遠心力を発生する。この不要な遠心力は運動エネルギーであるから、回転速度の２乗に比例するので、不要な遠心力はディスク回転速度の高速化に応じて、２次関数的に急激に増加するし、安定した記録あるいは再生をする上で問題があった。また装置の小型軽量化によって、外部から加えられる振動に対して装置の加速度変動や位置変動が発生しやすい形態となる。そのため、ディスクを記録あるいは再生する際、装置全体がディスク回転と同期して自励振動し、情報の記録あるいは再生を正しく行うことが困難になるという問題があった。
【０００３】
この分野において振動を抑える一般的な制振方法として、スピンドルモータを有するメインフレームに、補助質量と補助質量を支持する弾性部材による共振系を増設する方法がある。これは共振系を制振対象に付加することにより、共振系の共振周波数に等しい振動数の加振入力に対して、補助質量の位相が９０度遅れて振動する共振現象が発生し、その補助質量の慣性力が制振対象の振動を打ち消すように働くものである。
【０００４】
また、偏重心による振動を抑制する方法として、補助質量と、補助質量を支持する圧縮コイルバネと、圧縮コイルバネの伸縮する方向を案内するガイドとにより構成された動吸振器を備える方法がある（例えば、特許文献１参照）。また別の方法として、スピンドルモータを有するメインフレームと、メインフレームを収納する筐体とを第一の弾性体を介して結合させ、さらに共振周波数をディスクの回転周波数よりも若干大きい周波数に設定した補助質量となるサブフレームとメインフレームとを第二の弾性体を介して結合させる方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−００３５８２号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献２】特開平１１−３２８９４４号公報（第２−５頁、第１−３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、ガイドにより伸縮する１軸方向にのみ制振が行われるが、ディスクの高速回転による装置振動は、スピンドルモータの回転軸方向と直交する方向に発生するため、スピンドルモータの回転軸方向と直交する１軸方向にのみ制振を行っても、十分な制振を行うことができない。また、ピックアップ手段のトラッキング制御を行う方向に案内するガイドを設けて制振を行ったとしても、制振方向と直交する方向の振動がディスク装置の筐体に取付けられている電気回路基板等を振動させてしまい、その電気回路基板等の振動がピックアップ手段に影響を及ぼすこととなり、ディスクの情報の記録エラーや再生エラー等が発生してしまうという問題があった。
【０００７】
なお、特許文献１の方法を用いて、案内軸と付加質量と圧縮コイルばねとからなる動吸振器を２つ用いて、それぞれの案内軸の方向を、ピックアップ手段のトラッキング制御を行う方向とその方向に直交する方向とにして設けるとしても、動吸振器を複数設けるための空間が必要となり、ディスク装置そのものの小型化や軽量化に向かないという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２の方では、十分な動吸振器の制振効果を確保するためには補助質量であるサブフレームを大きく設定する必要があり、ディスク装置そのものの大型化を招くという問題があった。特に、特許文献２で第二の弾性体の弾性部材として好ましいとされるゴムまたは樹脂で構成する場合は、減衰係数が比較的高いことから、補助質量が共振する際の慣性力を低下させてしまうため、補助質量の設定を大きくする必要があった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、小型軽量な装置で、２軸方向の振動を抑圧するディスク装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るディスク装置は、ディスクを回転させるモータ及び前記ディスクに情報を記録しまたは情報を読取るピックアップ手段を有するメインフレーム機構と、前記メインフレーム機構に接して設けられた制振部とを備えるディスク装置であって、前記制振部は、第一の方向に可撓性のある第一の変形面と前記第一の方向に略直交する第二の方向に可撓性のある第二の変形面とをもつバネ部材及び前記バネ部材に保持される補助質量を有し、前記第一の変形面と前記第二の変形面とが可撓自在に設けられたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明は、第一の方向と、第一の方向に略直交する第二の方向とに可撓性のある変形面を有するバネ部材で補助質量を保持し、それぞれの変形面の可撓性を維持してメインフレーム機構に設けられた制振部を備えているため、バネ部材で支持された補助質量を２軸方向に共振させることが可能となる。これにより、ディスク装置内で大きな空間を必要としない小型軽量な制振部による２軸方向の振動の抑圧効果によって安定して記録あるいは再生が可能なディスク装置を構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るディスク装置の全体のモデル図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るディスク装置の制振部の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るディスク装置の制振部の構造を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るディスク装置の全体のモデル図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るディスク装置の制振部の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るディスク装置の制振部の構造を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る制振部の磁気回路の構造を示した断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る制振部の磁気回路の磁束の方向を示した概略図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る制振部の磁気回路のＸＹ方向の位置関係を示した上面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るディスク装置の制振部の斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るディスク装置の制振部の構造を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係るディスク装置の制振部の斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係るディスク装置の制振部の構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係るディスク装置の全体のモデル図であって、Ｘ軸方向からみた図である。本明細書では立体の軸をＸ、Ｙ、Ｚの３軸で表すこととし、メインフレーム機構３が有するスピンドルモータの回転軸方向をＺ軸、Ｚ軸と直交且つメインフレーム機構３が有するピックアップ手段がトラッキング制御を行う方向をＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸方向に直交する方向をＹ軸として示す。
【００１４】
ディスク装置は、筐体１にメインフレーム機構３を緩衝部２を介して結合する。ここでメインフレーム機構３は、ディスクを回転させるスピンドルモータとディスクに情報を記録しまたは情報を読取るピックアップ手段と、スピンドルモータ及びピックアップ手段を保持するフレーム類とを有する機構系ユニットである。
【００１５】
緩衝部２は、筐体１に対してメインフレーム機構３を支持し、筐体１に作用する外部振動の伝達を緩衝する機能を持つもので、ゴムや樹脂などのインシュレータなどを用いてその振動を抑制するものである。このメインフレーム機構３における緩衝部２との結合する面は、メインフレーム機構３の底面であることが好ましく、複数個所で支持することがよく用いられる。
【００１６】
メインフレーム機構３には、制振部１０が設けられており、制振部１０は、補助質量１９０をＸ方向及びＹ方向に可撓性のある支持部材によって中空に保持して構成されている。なお、図１では支持部材を粘弾性モデルとしてＸ方向用の粘弾性モデルを１０Ｘとし、Ｙ方向用の粘弾性モデルを１０Ｙとして示している。制振部１０はディスクの中心に近い箇所に設けることが好ましい。
【００１７】
このように補助質量１９０をＸ方向及びＹ方向に可撓性のある支持部材によって中空に保持することで、補助質量１９０はメインフレーム機構３から伝達される力Ｆｘを受けると、Ｘ方向に可動してその慣性力によりメインフレーム機構３のＸ方向の振動を抑圧する。また、補助質量５はメインフレーム機構３から伝達される力Ｆｙを受けると、Ｙ方向に可動してその慣性力によりメインフレーム機構３のＹ方向の振動を抑圧する。
【００１８】
図２は、本実施の形態における制振部１０の構成を示す斜視図であり、図３はその分解斜視図である。図２及び図３において、制振部１０は、ベース部材１０１と、バネ部材１１１及び１１２と、バネ保持部材１０４と補助質量１９０とで構成され、ベース部材１０１がメインフレーム機構３に固定されている。この制振部１０はメインフレーム機構３のＸ方向及びＹ方向と平行に設置することが好ましい。
【００１９】
バネ部材１１１は、Ｘ方向に可撓性のある第１の変形面１１１ａと、Ｙ方向に可撓性のある第２の変形面１１１ｂとを有する。バネ部材１１２は、バネ部材１１１と同じ寸法で構成されており、バネ部材１１１と同様にＸ方向に可撓性のある第１の変形面１１２ａと、Ｙ方向に可撓性のある第２の変形面１１２ｂとを有する。これらバネ部材１１１及び１１２は、図２及び図３に示すように、Ｌ字型の板バネで構成し、それぞれの板バネの端部のうち、それぞれの一方を補助質量１９０に接続し、他方をバネ保持部材１０４に接続する。図２及び図３では変形面１１１ｂ側の端部と変形面１１２ｂ側の端部とを補助質量１９０に接続し、変形面１１１ａ側の端部と変形面１１２ａ側の端部とをバネ保持部材１０４に接続している。またバネ保持部材１０４は、バネ部材１１１及び１１２を固定支持するのに十分な厚みを持った板状の直方体であり、変形面１１１ｂ及び変形面１１２ｂと略並行にベース部材１０１に固定されている。
【００２０】
ここで、バネ部材１１１及び１１２とバネ保持部材１０４とで上下に開口面のある直方体の筒形状を形成し、バネ保持部材１０４のみがベース部材１０１と固定するように、バネ部材１１１及び１１２とベース部材１０１との間にはそれぞれが接触しないように隙間を形成されている。また、変形面１１１ｂ側の端部と変形面１１２ｂ側の端部とが接続されている面によって略直方体の補助質量１９０が、ベース部材１０１との間が接触しないように中空に保持されている。また補助質量１９０は、バネ部材１１１及び１１２の変形面１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂが変形しても、バネ部材１１１及び１１２とバネ保持部材１０４との他の面にぶつからないだけの隙間を持って保持されていることが好ましい。さらに補助質量１９０は、バネ部材１１１及び１１２と接続する面１９０ａに突出部を設けることで、接続される変形面１１１ｂと変形面１１２ｂの接触領域を限定して可撓する領域を確保することが可能となるので、制振部１０の大型化を抑えることができる。
【００２１】
また、バネ部材１１１及び１１２の変形面１１１ａ、１１１ｂ、１１２ａ、１１２ｂは長手方向にスリットを設けることで、補助質量１９０との共振系の共振周波数の調整を行っている。共振周波数を低くしたい場合はスリットの幅を大きくすればよい。これにより、各変形面の長手方向の長さを長くする必要なく、共振周波数を低く設定することができ、小型に構成が可能となっている。
【００２２】
ここで板バネ１１１及び１１２は、それぞれの第１の変形面が平行で且つそれぞれの第２の変形面が平行になるよう配置されれば良い。したがって、図２及び図３に示したように板バネ１１１と板バネ１１２はＹ方向に線対称の配置に限定するものではなく、点対称となる配置でも良い。この場合、補助質量１９０の突出部を１９０ａの面及び１９０ｂの面に設けて板バネ１１１及び１１２の一方の変形面の一端のそれぞれに接続して、他方の変形面の一端をそれぞれベース部材１０１に固定された二つのバネ保持部材で補助質量１９０が中空に保持するように保持する構成とすることとなる。
【００２３】
次に制振部１０の振動があった場合の作用について説明する。メインフレーム機構３から補助質量１９０にＸ方向の力が伝達されると、板バネ１１１の第１の変形面１１１ａと板バネ１１２の第１の変形面１１２ａがＸ方向にたわみ、補助質量１９０はＸ方向へ移動する。また、メインフレーム機構３から補助質量１９０にＹ方向の力が伝達されると、板バネ１１１の第２の変形面１１１ｂと板バネ１１２の第２の変形面１１２ｂがたわみ、補助質量１９０はＹ方向へ移動する。したがって、補助質量１９０は図３の白抜き矢印で示すＸ方向とＹ方向の２軸方向に移動する。一方、Ｚ方向に対して、板バネ１１１、１１２は変形面を有さないため、Ｚ方向に剛性は高く、補助質量１９０はＺ方向に移動しない。
【００２４】
以上の結果から、上述した制振部１０の構成及び作用によって、第１の方向であるＸ方向と、第２の方向であるＹ方向の振動を抑圧する動吸振器の機能が実現できる。したがって、ディスクの高速回転によるスピンドルモータの回転軸方向となるＺ軸方向と直交する２軸方向に発生する装置振動を、小型軽量な構成で、抑圧することが可能となる。また、緩衝部２で抑制しきれなかった筐体１に作用する外部振動の伝達によるメインフレーム機構３の振動に対しても抑圧する効果をもつ。さらに、板バネ支持にしたことで少ない部品点数、摩擦のない無音可動が可能となる。
【００２５】
また、補助質量１９０と板バネ１１１、１１２とから構成される共振系、すなわち動吸振器の共振周波数はＸ方向、Ｙ方向ともに、ディスクの回転周波数の最大値に設定することが好ましい。偏重心ディスクの回転により発生する装置振動は、回転速度の２乗に比例することから、最大のディスク回転速度において、ディスク情報の記録あるいは再生に影響が大きい。一方、ディスクが低速回転の際に発生する装置振動は微弱であり、影響が少ない。したがって、共振周波数をディスクの回転周波数の最大値に設定することにより、効果的に振動の影響を抑えることが可能となる。
【００２６】
また、バネ部材１１１及び１１２は板バネを用いることが好ましい。板バネはゴムや樹脂のインシュレータと比較して、粘性係数が小さいため、共振系の減衰係数を小さくすることができる。減衰係数が小さい板バネを用いることで、動吸振器の補助質量が共振する際の慣性力を大きくすることができ、制振効果が高まる。したがって、ゴムや樹脂のインシュレータを用いた際と比較して、補助質量を小型軽量にすることが可能となる。また、共振周波数は共振系のパラメータから決定されるため、抑圧したい周波数域が得られるようにバネ部材を設計する必要がある。ゴムや樹脂のインシュレータの場合は、制振対象の周波数の変化に対し部材の見直しが必要となるが、板バネでは図中に示してあるように板バネの平面にスリットや穴を設けることで、比較的、安価で容易に、共振周波数の設定が可能となる。材質は金属製が好ましい。車載用途などの過酷な使用環境においては、使用時の温度変化が激しく、ゴムや樹脂などの温度依存性の高い材質を用いた場合、共振系のパラメータ変動が激しいため、共振周波数や共振時の利得が安定しない。したがって、温度依存性の低い金属製の材質を用いることで、高い信頼性が得られる。
【００２７】
実施の形態２
実施の形態１では、メインフレーム機構３から補助質量に伝達される力を受けたときに、その慣性力によりメインフレーム機構３の振動を抑圧する作用を持つ構成としていたが、発明の実施の形態２では、メインフレーム機構３から補助質量に伝達される力をセンサユニットによって検出し、それに応じて補助質量を駆動する補助質量駆動部を備えることで補助質量の慣性力を制御する作用をもたせることで制振部の大型化を抑えながら制振効果を向上させることができる。
【００２８】
図４は、本発明の実施の形態２に係るディスク装置の全体のモデル図であって、Ｘ軸方向からみた図である。また、実施の形態１と同じ符号のものに関しては構成及び作用が実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００２９】
メインフレーム機構３には、制振部２０が設けられており、制振部２０は、補助質量２９０をＸ方向及びＹ方向に可撓性のある支持部材によって中空に保持して構成されている。なお、図４では支持部材を粘弾性モデルとしてＸ方向用の粘弾性モデルを２０Ｘとし、Ｙ方向用の粘弾性モデルを２０Ｙとして示している。
【００３０】
ここでメインフレーム機構３からＸ方向に伝達される力Ｆｘをセンサユニット７で検出あるいは推定し、センサユニット７からの出力を増幅器８によって増幅させてドライバ９に信号を送り、ドライバ９は補助質量駆動部６に増幅器８の出力に応じた電気信号を供給して補助質量駆動部６が補助質量２９０を駆動する。ここで、センサユニット７は、例えばメインフレーム機構３と筐体１との相対位置に基づいて、緩衝部２の弾性係数及び粘性係数を加味して伝達される力Ｆｘを検出する方法などが知られている。
【００３１】
図５は、本実施の形態における制振部２０の構成を示す斜視図であり、図６はその分解斜視図である。図５及び図６において、制振部２０は、ベース部材２０１、バネ部材２１１及び２１２、バネ保持部材２０４、駆動用コイル２３０、駆動用コイル保持部材２０２、及び補助質量２９０で構成され、ベース部材２０１がメインフレーム機構３に固定されている。この制振部２０はメインフレーム機構３のＸ方向及びＹ方向と平行に設置することが好ましい。
【００３２】
バネ部材２１１は、Ｘ方向に可撓性のある第１の変形面２１１ａと、Ｙ方向に可撓性のある第２の変形面２１１ｂとを有する。バネ部材２１２は、バネ部材２１１と同じ寸法で構成されており、バネ部材１１１と同様にＸ方向に可撓性のある第１の変形面２１２ａと、Ｙ方向に可撓性のある第２の変形面２１２ｂとを有する。これらバネ部材２１１及び２１２は、図５及び図６に示すように、Ｌ字型の板バネで構成し、それぞれの板バネの端部のうち、それぞれの一方を補助質量２９０に接続し、他方をバネ保持部材２０４に接続する。図５及び図６では変形面２１１ｂ側の端部と変形面２１２ｂ側の端部とを補助質量２９０に接続し、変形面２１１ａ側の端部と変形面２１２ａ側の端部とをバネ保持部材２０４に接続している。またバネ保持部材２０４は、バネ部材２１１及び１１２を固定支持するのに十分な厚みを持った板状の直方体であり、変形面２１１ｂ及び変形面２１２ｂと略並行にベース部材２０１に固定されている。
【００３３】
駆動用コイル２３０は、バネ保持部材２０４と、バネ保持部材２０４と対抗する面にベース部材２０１に固定された駆動用コイル保持部材２０２とを支持脚として固定支持されている。この駆動用コイル２３０は、ドライバ９と電気的に接続されており、ドライバ９から駆動信号が入力される。また、バネ部材２１１及び２１２の変形面２１１ａ、２１２ａ、２１１ｂ、２１２ｂは長手方向にスリットを設けることで、補助質量との共振系の共振周波数の調節、さらに、変形面２１１ｂ、２１２ｂにおいては駆動用コイル２３０との干渉を避けている。
【００３４】
永久磁石２２０は着磁方向がそれぞれ逆になった２つの領域を有したもので、図６では２２０ａと２２０ｂと区別して示している。永久磁石２２０はヨーク２４１、２４２との内部に設置される。永久磁石２２０、ヨーク２４１、２４２は全体として可動する磁気回路として機能し、また永久磁石２２０とヨーク２４１、２４２を一体とした要素は補助質量２９０としての機能を果たすものであり、これら補助質量２９０は、バネ保持部材２０４、板バネ２１１、２１２との衝突を避けるため、補助質量２９０がＸ方向、Ｙ方向に動く移動量を考慮して隙間を設けた状態で板バネ２１１、２１２によって中空に保持される。
【００３５】
次に、制振装置の動作について説明する。メインフレーム機構３から補助質量２９０にＸ方向の力が伝達されると、板バネ２１１の第１の変形面２１１ａと板バネ２１２の第１の変形面２１２ａがＸ方向にたわみ、補助質量２９０はＸ方向へ可動する。また、メインフレーム機構３から補助質量２９０にＹ方向の力が伝達されると、板バネ２１１の第２の変形面２１１ｂと板バネ２１２の第２の変形面２１２ｂがＹ方向にたわみ、補助質量２９０はＹ方向へ移動する。したがって、補助質量２９０は、図５の白抜き矢印で示すＸ方向とＹ方向の２軸方向に移動する。一方、Ｚ方向に対しては、板バネ２１１、２１２は変形面を有さないため、Ｚ方向に剛性は高く、補助質量２９０はＺ方向には移動しない。
【００３６】
図７に、制振部の磁気回路の構造をＹ軸方向からみた断面図を示す。永久磁石２２０ａはヨーク２４１側がＳ極、ヨーク２４２側がＮ極に着磁されている。永久磁石２２０ｂはヨーク２４１側がＮ極、ヨーク２４２側がＳ極に着磁されている。磁気回路のヨーク２４１、２４２に対し、永久磁石２２０はヨーク２４１上に固定され、ヨーク２４２に対して磁気ギャップを有して対向する構造となっている。さらに、この磁気ギャップに駆動用コイル２３０が配置される構成となっている。
【００３７】
図８に、磁気回路の磁束の流れの模式図を示す。磁気ギャップにおいて、永久磁石２２０ａ側の領域（領域Ａという）では、磁束がヨーク２４１側からヨーク２４２側に流れているのに対して、永久磁石２２０ｂ側の領域（領域Ｂという）では磁束がヨーク２４２側からヨーク２４１側に流れており、磁束の方向が領域Ａと領域Ｂとでは逆になっている。図７に示すように、駆動用コイル２３０は、領域Ａと領域Ｂとの磁気ギャップに配置される。
【００３８】
駆動用コイル２３０に電流を通電すると、駆動用コイル２３０は図７の白抜き矢印で示す第１の方向であるＸ方向にローレンツ力を受ける。図７では領域Ａの駆動用コイル２３０は図７の＋Ｙ方向に電流が流れ、領域Ｂの駆動用コイル２３０は−Ｙ方向に電流が流れているため、駆動用コイル２２０は−Ｘ方向に力を受ける。駆動用コイル２３０は制振装置のベース部材２０１に対して位置固定されているため、磁気回路のヨーク２４１、２４２ならびに永久磁石２２０が＋Ｘ方向に移動し補助質量２９０として機能する。
【００３９】
図９に、駆動用コイル２３０と永久磁石２２０の位置関係を説明する上面図を示す。永久磁石２２０はＸ方向とＹ方向に平行な略長方形で、領域Ａと領域Ｂとの境はＹ方向に平行になっている。領域Ａの磁束は＋Ｚ方向に流れており、領域Ｂでは−Ｚ方向に流れている。駆動用コイル２３０はＸ方向とＹ方向に平行な略長方形で、Ｙ方向に平行な１辺２３０ａは領域Ａの略中心を通り、Ｙ方向に平行な他の１辺２３０ｂは領域Ｂの略中心を通る。本発明の磁気回路によるＸ方向への駆動方法は、磁束内を通る駆動用コイル２３０が受けるローレンツ力を利用しているため、駆動用コイル２３０の１辺２３０ａと他の１辺２３０ｂとがそれぞれ領域Ａ、領域Ｂ内にあるときに駆動力を受ける。
【００４０】
したがって、永久磁石２２０の領域Ａ、領域ＢのＸ方向長さは、磁気回路による補助質量２９０のＸ方向の駆動域となっている。また、駆動用コイル２３０のＹ方向長さは、永久磁石２２０のＹ方向長さよりも補助質量２９０のＹ方向の可動量分、上下にそれぞれ長手になっており、駆動用コイル２３０の１辺２３０ａと他の１辺２３０ｂを通る永久磁石２２０の磁束は、補助質量２９０の構成要素である永久磁石２２０のＹ方向への移動に対して一定となる。したがって、補助質量２９０のＹ方向への移動に対して、磁気回路によるＸ方向への駆動力は変化せず、常に安定したＸ方向への駆動を行うことができる。
【００４１】
以上のことから、第１の方向であるＸ方向に対しては電気信号によって補助質量２９０を駆動動作させる、いわゆる能動的動吸振器の機能を実現できる。補助質量２９０を磁気回路により能動的に駆動させることで、補助質量２９０の慣性力を高め、制振効果の向上が得られる。また、共振周波数以外の振動に対しても、装置振動を打ち消すように駆動させることで制振を行うことが可能となる。第２の方向であるＹ方向に対しては実施形態１と同様な動吸振器（以下、受動的動吸振器という）の機能が実現できる。ここで補助質量駆動部６は、補助質量２９０を駆動するものであって、駆動用コイル２３０やそれを支持する要素を示す。
【００４２】
したがって、ディスクの高速回転によるスピンドルモータの回転軸方向と直交する２軸方向に発生する装置振動を、小型軽量な構成で抑圧し、磁気回路による補助質量の駆動方向に対しては飛躍的に高い制振効果を得ることが可能となる。これにより、小型軽量なディスク装置で高密度ディスクを高速回転させた場合でも、ピックアップ手段がトラッキング制御を行う方向に、磁気回路により補助質量２９０を駆動させるＸ方向を設定することで、ピックアップ手段を記録あるいは再生可能になるよう振動を抑圧し、さらに、ピックアップ手段のトラッキング制御を行う方向に対してディスク面内に直交する方向にＹ方向を設定することで、筐体に伝達する振動を抑圧することが可能となる。また、板バネ支持にしたことで少ない部品点数、摩擦のない無音可動が可能となる。また、言うまでもないが、駆動用コイル２３０にドライバ９からの駆動信号を送らない状態では、能動的動吸振器を受動的動吸振器として機能させることも可能である。
【００４３】
また、補助質量２９０と板バネ２１１、２１２とから構成される共振系、すなわちＸ方向の能動的動吸振器とＹ方向の受動的動吸振器の共振周波数はともにディスクの回転周波数の最大値に設定することが好ましい。Ｘ方向の能動的動吸振器の場合、共振系の共振周波数と制御対象の周波数とが大きく離れていると、多大な制御力が必要となる。したがって、偏重心ディスクの回転により発生する装置振動が最も大きい、ディスクの回転周波数の最大値に設定することで、制御力を最小とし、効果的に振動の影響を抑えることが可能となる。
【００４４】
実施の形態３
実施の形態１及び実施の形態２では、制振部をＸ方向及びＹ方向に可撓性をもつＬ字型の板バネを２つ設けて２軸の制振機構について示したが、Ｘ方向及びＹ方向に可撓性をもつ略コの字型の板バネを用いて構成しても構わない。
【００４５】
図１０は、本発明の実施の形態３に係るディスク装置の制振部の構成を示す斜視図であり、図１１はその分解斜視図である。図１０及び図１１において、制振部は、ベース部材３０１、バネ部材３１１、バネ保持部材３０４、駆動用コイル３３０、駆動用コイル保持部材３０２、及び補助質量３９０で構成され、ベース部材３０１がメインフレーム機構３に固定されている。この制振部はメインフレーム機構３のＸ方向及びＹ方向と平行に設置することが好ましい。
【００４６】
バネ部材３１１は、Ｘ方向に可撓性のある第１の変形面３１１ａ及び３１１ｂと、Ｙ方向に可撓性のある第２の変形面３１１ｃ及び３１１ｄとを有する。このバネ部材３１１は、図５及び図６に示すように、略コの字型の板バネで構成され、変形面３１１ｃと３１１ｄとの中間をバネ保持部材３０４と接続してベース部材３０１に中空で保持される。このようにして変形面３１１ａ及び３１１ｂと、変形面３１１ｃ及び３１１ｄとはＸ方向及びＹ方向の振動に応じて変形可能に保持される。
【００４７】
バネ部材３１１における第１の変形面３１１ａ及び３１１ｂの開口面側の端部は、底面とＸ軸方向の側面からなるヨーク３４１の側面と接続される。ヨーク３４１は、底面の内側に永久磁石３２０を設け、ヨーク３４２を上面となるようにヨーク３４１の内側面で挟み込むように接続して、このヨーク３４１、３４２及び永久磁石３２０が一体となって補助質量３９０となる。永久磁石３２０は、着磁方向がそれぞれ逆になった２つの領域を有したもので、図１１中は３２０ａと３２０ｂと区別している。
【００４８】
ヨーク３４１は突出部３４１ａ、３４１ｂを備えることで、変形面３１１ａと変形面３１１ｂがＸ方向にたわむ際、ヨーク３４１と変形面３１１ａ、３１１ｂとの衝突を避ける。また、同様にバネ保持部材３０４は突出部を備えることで、変形面３１１ｃと変形面３１１ｄがＹ方向にたわむ際、バネ保持部材３０４と変形面３１１ｃ、３１１ｄとの衝突を避ける。また、補助質量３９０は、駆動用コイル保持部材３０２、バネ保持部材３０４との衝突を避けるため、補助質量３９０がＹ方向に動く移動量を考慮して隙間を設けた状態でバネ部材３１１に保持される。
【００４９】
駆動用コイル３３０は、バネ保持部材３０４と、バネ保持部材３０４と対抗する面にベース部材３０１に固定された駆動用コイル保持部材３０２とを支持脚として固定支持されている。この駆動用コイル３３０は、ドライバ９と電気的に接続されており、ドライバ９から駆動信号が入力される。ここで駆動用コイル３３０は、ヨーク３４１、３４２及び永久磁石３２０からなる補助質量３９０に接触せずに開口部を通り抜けて設けられる。
【００５０】
次に、制振部の動作について説明する。メインフレーム機構３から補助質量３９０にＸ方向の力が伝達されると、板バネ３１１の第１の変形面３１１ａと第２の変形面３１１ｂがＸ方向にたわみ、補助質量３９０はＸ方向へ可動する。また、メインフレーム機構３から補助質量３９０にＹ方向の力が伝達されると、板バネ３１１の第３の変形面３１１ｃと第４の変形面３１１ｄがＹ方向にたわみ、補助質量３９０はＹ方向へ移動する。したがって、補助質量３９０は、図１０の白抜き矢印で示すＸ方向とＹ方向の２軸方向に移動する。一方、Ｚ方向に対しては、板バネ３１１は変形面を有さないため、Ｚ方向に剛性は高く、補助質量３９０はＺ方向には移動しない。
【００５１】
以上の構成によって、第１の方向であるＸ方向に対しては電気信号によって補助質量３９０を駆動動作させる能動的動吸振器の機能を実現できる。第２の方向であるＹ方向に対しては受動的動吸振器の機能が実現できる。したがって、ディスクの高速回転によるスピンドルモータの回転軸方向と直交する２軸方向に発生する装置振動を、小型軽量な構成で抑圧し、駆動方向に対しては飛躍的に高い制振効果を得ることが可能となる。
【００５２】
また、板バネ支持にしたことで少ない部品点数、摩擦のない無音可動が可能となる。さらに、コの字型にすることで板バネを１部品とし、Ｌ字型の板バネを２部品用いるよりもより部品点数を減らすことができるため、組立て性を改善することが可能となる。また、ここでは補助質量駆動部を備える制振部として説明したが、実施の形態１のように補助質量駆動部を備えない構成の制振部においても所期の目的を果たすことはいうまでもない。
【００５３】
実施の形態４
実施の形態１から実施の形態３における制振部のバネ部材は２つの直交する方向に可撓性のあるＬ字型板バネ若しくはコの字型板バネを用いて構成していたが、一つの方向に可撓性のある板バネをＸ方向に平行に並べたものと、それに略直交するＹ方向に平行に並べたものでバネ部材を構成する制振部を備えても所期の目的を果たす。図１２は、実施の形態４における制振部の構成を示す斜視図であり、図１３はその分解斜視図である。
【００５４】
バネ保持部材４０４は、Ｙ方向に平行にベース部材４０１に固定されており、バネ部材のＸ方向に平行な側面にバネ部材４１３及び４１４の端部をベース部材４０１と接触しないように固定している。ここでバネ部材４１３及び４１４は一つの方向に可撓性のある板バネであり、それぞれがＹ方向に可撓性を有することになる。
【００５５】
駆動用コイル保持部材４０２は、板状の一方の平面中央部に突出部４０２ａを有し、その突出部４０２ａでバネ部材４１３の他方の端部とベース部材４０１と接触しないように固定されている。同様に駆動用コイル保持部材４０３は、駆動用コイル保持部材４０２と対向して配置され、板状の一方の平面中央部に突出部４０３ａａを有し、その突出部４０３ａでバネ部材４１４の他方の端部とベース部材４０１と接触しないように固定されている。また、駆動用コイル保持部材４０２及び４０３のそれぞれは長手方向側面の一方の中央部で駆動用コイル４３０を支えるように固定され、それぞれの長手方向側面の他方で可動部ベース部材４０５を固定する。さらに、駆動用コイル４３０は、図１２、図１３に図示していないドライバ９からの駆動信号が入力される。
【００５６】
ヨーク４４１は、底面の内側に永久磁石４２０を設け、ヨーク４４２を上面となるようにヨーク４４１の内側面で挟み込むように接続されている。また、ヨーク４４１のＹ方向に平行な面の駆動用コイル保持部材４０３側にそれぞれ突出部４４１ａ及び４４１ｂを設けられている。
【００５７】
バネ部材４１１は一方の端部を駆動用コイル保持部材４０２の短手方向側面の一方に固定され、他方の端部をヨーク４４１の突出部４４１ａに固定されている。同様にバネ部材４１２は一方の端部を駆動用コイル保持部材４０２の短手方向側面の他方に固定され、他方の端部をヨーク４４１の突出部４４１ｂに固定されている。
【００５８】
このように保持することで、バネ部材４１１及び４１２は一つの方向に可撓性のある板バネであり、それぞれがＸ軸方向に可撓性を有することになる。この際、永久磁石４２０とヨーク４４１及び４４２とを一体としてＸ方向補助質量４９１となり、Ｘ方向補助質量に加えてバネ部材４１１及び４１２と駆動用コイル保持部材４０２及び４０３と可動部ベース部材４０５と駆動用コイル４３０とを一体としてＹ方向補助質量４９２となる。
【００５９】
次に、制振装置の動作について説明する。メインフレーム機構３からX方向補助質量４９１にX方向の力が伝達されると、板バネ４１１と板バネ４１２がX方向にたわみ、X方向補助質量４９１はX方向へ可動する。また、メインフレーム機構３からY方向補助質量４９２にY方向の力が伝達されると、板バネ４１３と板バネ４１４がY方向にたわみ、Y補助質量４９２はY方向へ移動する。したがって、各補助質量は図１２の白矢印で示すX方向とY方向の２軸方向に移動する。一方、Z方向に対しては、板バネ４１１、４１２、４１３、４１４は変形面を有さないため、Z方向に剛性は高く、X方向補助質量４９１、Y方向補助質量４９２はZ方向には移動しない。
【００６０】
以上の構成によって、第１の方向であるX方向に対しては電気信号によってX方向補助質量４９１を駆動動作させる能動的動吸振器の機能が実現できる。第２の方向であるY方向に対してはY方向補助質量４９２による受動的動吸振器の機能を実現できる。したがって、ディスクの高速回転によるスピンドルモータの回転軸方向と直交する２軸方向に発生する装置振動を、小型軽量な構成で抑圧し、駆動方向に対しては飛躍的に高い制振効果を得ることが可能となる。さらに、X方向への能動的動吸振器全体をY方向補助質量４９２が含んでいることで、質量を増加させ、Y方向への受動的動吸振器の制振効果を向上させることが可能となる。また、板バネ支持にしたことで部品点数の削減、摩擦のない無音可動が可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１      筐体
２      緩衝部
３      メインフレーム機構
１０    制振部
１０１  ベース部材
１０４  バネ保持部材
１９０  補助質量
【図１】
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【図２】
2012038364.tif 000004
【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】
2012038364.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012038364.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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