(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状情報記録媒体の重量的なアンバランスを回転中に自動調整する回転バランス修正装置において、
前記ディスク状情報記録媒体と少なくとも同一径を有する円板状部と、
該円板状部の外周端に周設され、内部に環状の中空路を有する外周部と、
前記中空路内を移動自在な複数の球体と、
を備え、
前記外周部は前記ディスク状情報記録媒体の径方向外側に位置することを特徴とする回転バランス修正装置。
【請求項２】
前記円板状部は、前記ディスク状情報記録媒体の外周部が嵌合可能な円形凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の回転バランス修正装置。
【請求項３】
前記外周部は、前記円板状部の周端から延設された、上面が開口した囲撓部と、該囲撓部の上面を被う環状の蓋体とを有したことを特徴とする請求項１または２に記載の回転バランス修正装置。
【請求項４】
前記中空路は、少なくとも外周内面側の縦断面形状が前記球体の径寸法よりも大径の円弧形状であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の回転バランス修正装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の回転バランス修正装置が取り付けられたディスク状情報記録媒体を保持可能なディスク保持面を回転駆動可能に備えたことを特徴とするディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などのディスク状情報記録媒体の回転駆動時の重量的なアンバランスを自動調整する回転バランス修正装置およびディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この回転バランス修正装置として、モータのロータ側に装着するタイプのものと、ディスクを留めるクランパに装着するタイプのものとが知られている。
【０００３】
特開平１０−３２０８７７号公報に記載のディスク駆動装置ではクランパ内部に回転バランス修正装置が設けられている。この回転バランス修正装置は、中空環状部の内部に固体のバランス部材を移動可能に収納すると共に、ディスクと一体的に回転可能に構成されている。回転時にこの固体のバランス部材が中空環状部内でバランスする方向へ移動することによって、自動的に釣り合いをとり偏心したディスクに対しても、このディスクの高速回転時に発生する振動を抑制することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の回転バランス修正装置は、モータのロータ側やクランパという小径部分に取り付けられているため、回転速度の倍速化の要請に答えるべく、高速回転化が進んでいる現状にあっては、大径のディスクそのものが保有するアンバランスによって発生する遠心力（以下アンバランス力という）を打ち消すのに充分とは言えず、偏心により生じる回転時のアンバランス力が依然として大きく残存する場合もある。このため、回転中に生じる振動が大きくなり、ディスクに記録した情報の読取りエラーが生じたり、更にはディスクをサポートするクランパのクランプ力では上記アンバランス力を支えきれなくなる虞もあり、場合によっては、高速回転時に、クランパが外れてディスクを飛散させてしまうというトラブルも発生する。
【０００５】
また、バランサの取付半径が小さいことから、アンバランス力を補正しきれないという問題を改善するべくバランス部材の質量を大きくすることも考えられるが、この場合には、バランス部材を収納する中空環状部の容積が大きくなり、バランス修正装置自体が大型化し、このバランス修正装置が使用されるディスク駆動装置の大型化を余儀なくされてしまう。また、このような質量の大きなバランス部材を使用すると、バランス部材のスムーズで精密なバランス方向への移動が阻害され、高精度なアンバランス力の補正ができなくなる等の不具合があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、バランス部材の質量を大きくすることなく、ディスクそのものが保有するアンバランス力を打ち消すための補正性能を向上させることができる回転バランス修正装置およびディスク駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転バランス修正装置は、ディスク状情報記録媒体の重量的なアンバランスを回転中に自動調整する回転バランス修正装置において、ディスク状情報記録媒体と少なくとも同一径を有する円板状部と、この円板状部の外周端に周設され、内部に環状の中空路を有する外周部と、中空路内を移動自在な複数の球体とを備え、円板状部の外周部はディスク状情報記録媒体の径方向外側に位置することを特徴とするものである。
【０００８】
この構成により、ディスク状情報記録媒体上に回転バランス修正装置（バランサ）の円板状部を位置させるだけで上下に摩擦力などで一体化して容易に装着させることが可能であり、かつ、バランサはディスク状情報記録媒体の外周側に位置しているので、ディスクそのものが保有するアンバランス力を有効に打ち消し得ると共に、従来のものに比べてバランサの取付半径が大きいことからバランス部材（球体）の質量を大きくすることなくアンバランス力に対する補正量を大きくかつ、バランス部材が球体で容易に移動可能なことからより精密に補正する補正性能を向上させることが可能となる。これによって、回転時のディスクの振動が軽減されてディスクの飛散も防止される。
【０００９】
また、好ましくは、本発明の回転バランス修正装置における円板状部はディスク状情報記録媒体の外周部が嵌合可能な円形凹部を有している。
【００１０】
この構成により、ディスク状情報記録媒体に対して回転バランス修正装置（バランサ）の円板状部を嵌合させているので、ディスク状情報記録媒体と回転バランス修正装置との一体化がより確実なものとなってディスクそのものが保有するアンバランス力をより有効に打ち消し得る。
【００１１】
さらに、好ましくは、本発明の回転バランス修正装置における外周部は、円板状部の周端から延設された、上面が開口した囲撓部と、この囲撓部の上面を被う環状の蓋体とを有している。
【００１２】
この構成により、囲撓部内に球体を収容して蓋体で被うので、中空路内への球体の収容が容易である。
【００１３】
さらに、本発明の回転バランス修正装置において、球体として鋼球を用いることが好ましく、この構成により、鋼球は比重（密度）が高いので、小径であっても十分な補正質量を確保することが可能であってサイズも大きくならない。
【００１４】
さらに、好ましくは、本発明の回転バランス修正装置における中空路は、少なくとも外周内面側の縦断面形状が球体の径寸法よりも大径の円弧形状である。
【００１５】
この構成により、中空路の外周内側内面の縦断面形状を球体の径寸法よりも大きい円弧形状とすれば、回転時に遠心力によって球体が球体移動路の外周側に移動しても、中空路の内面外周側と球体との接触点は一点のみとなり、より小さい抵抗で球体がバランス方向に移動可能となって、バランス補正がよりスムーズかつ正確に行われることになる。
【００１６】
また、本発明のディスク駆動装置は、請求項１〜４の何れかに記載の回転バランス修正装置が取り付けられたディスク状情報記録媒体を保持可能なディスク保持面を回転駆動可能に備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
この構成により、本発明の回転バランス修正装置（バランサ）を容易にディスク駆動装置に適用させることが可能となって、ディスク駆動装置に対しても回転時のアンバランス力に対する補正量を大きくしかつその補正精度を向上させる本発明の効果を得てディスクの振動を軽減することで、ディスクに対してより精密なデータの書き込みや読み出しが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る回転バランス修正装置の一実施形態を示す一部破断斜視図であり、図２は図１の回転バランス修正装置を情報記録媒体に装着し、それらをディスク駆動装置に組み込んだ状態における回転バランス修正装置の縦断面図である。図１および図２において、モータ１の回転軸に取り付けられたターンテーブル２上のディスク保持面に載置された円形のディスク状情報記録媒体３（以下ディスク３という）に対して、回転バランス修正装置としてのディスク状情報記録媒体用バランサ４（以下バランサ４という）が上から装着され、さらにその上からクランパ５でディスク３を固定している。これらのモータ１、ターンテーブル２およびクランパ５によりディスク駆動装置６が構成され、ターンテーブル２をモータ１によって回転駆動させるようになっている。なお、バランサ４とクランパ５とは、一体的に形成してもよく、また、別体に構成してもよい。
【００１９】
バランサ４は、円形のディスク３の外周部を嵌合可能な円形凹部４１を有した円板状部４２と、この円板状部４２の外周端に周設され内部に環状の中空路４３を有する外周部４４と、この中空路４３内を周方向に移動自在な複数の鋼球などの球体４５とを備えている。
【００２０】
外周部４４の中空路４３は球体移動路であり、円板状部４２の周端から外方に延設され、上方に開口を有する囲撓部４３１と、この上方開口を被う環状の蓋体４３２とによって縦断面形状が略正方形状に構成されている。複数の球体４５は蓋体４３２を外した状態で中空路４３の内部に容易に収納された後に環状の蓋体４３２で被って接着剤などで固着することで中空路４３が形成されるようになっている。また、球体移動路である中空路４３はその内面形状が変化しにくい軽金属材料などの剛性材料で構成されている。
【００２１】
球体４５は、中空路４３の縦断面に対して内部を移動自在なように多少小さいサイズ径を有している。
【００２２】
クランパ５は、ターンテーブル２の中心突起８に嵌め合いで係合することで、ディスク３の移動を規制している。
【００２３】
上記構成により、モータ１の回転軸と共にターンテーブル２が軸線ＣＬを中心にして回転を始めると、ターンテーブル２に装着されたディスク３およびバランサ４もクランパ５と共に回転し始める。このとき、ディスク３の重量の不均一性（ディスク３表面の印刷などによる重心の偏りなど）によってディスク３自体が振動することになるが、バランサ４の中空路４３内の複数の球体４５が、偏った重心位置とは反対側のバランス方向に移動することによって、ディスク３の重量の不均一性（重心の偏り）が相殺されてバランス補正され、高速回転時にもディスク３の振動を抑制して安定した回転となる。
【００２４】
以上のように、本実施形態によれば、バランサ４はディスク３に装着されかつその外周側に亘って位置しているため、バランサ４によるバランス力で回転時にディスク３そのものが保有するアンバランス力を消滅させることができると共に、従来のようにクランパ５の内部に設けられていた場合と比べてバランサ４の取付け半径が大きいことから球体４５に遠心力がよく作用し、球体４５の質量を大きく設定することなくアンバランス力に対する補正量を大きくでき、球体４５の外径を小さくしてその数を増やせば補正精度をも向上させることができる。これによって、ディスク３の回転時の振動をより軽減して従来のような読取りエラーの発生やディスク３の飛散を防止することができる。
【００２５】
このようにして、バランサ４をディスク３の周囲に装着するアッセンブリでディスク３の回転時のアンバランスをキャンセルさせることができる。また、バランサ４をディスク３の周囲に装着することで、取付半径の大きな場所に装着させることができるため、本実施形態の鋼球の代りに比重（密度）の小さい部材であっても効果的にバランス修正体として使用することができる。これによって、バランス修正体を樹脂やゴム等の弾性部材から形成することができ、球体４５同士による衝突音の発生はない。また、バランス修正効果は、球体４５と中空路４３との摩擦などによって悪影響するが、バランス修正体が球体４５であるため摩擦の影響が少なく、より高速の定格回転数でのバランス修正効果の再現性も良好である。
【００２６】
また、円形のディスク３の上からバランサ４の円形凹部４１を嵌合させるだけで容易に装着させることができる。また、ディスク３に対して円板状部４２の円形凹部４１を嵌合させているため、ディスク３とバランサ４との一体化がより確実なものとなってディスク３そのものが保有するアンバランス力をより有効に打ち消すことができる。
【００２７】
さらに、囲撓部４３１内に複数の球体４５を収容して蓋体４３２で被うため、中空路４３内への複数の球体４５の収容を容易なものとすることができる。
【００２８】
さらに、バランス部材としての球体４５を鋼球としたため、鋼球は比重（密度）が大きいため、その大きさ（サイズ）を小さくしても十分な補正質量を得ることができて、外周部４４の球体移動路である中空路４３を小さく構成することができる。
【００２９】
さらに、本発明のバランサ４は容易にディスク駆動装置６に適用でき、これにより、回転時のアンバランス力に対する補正量を大きくしかつその補正精度を向上させてディスク３の振動を軽減することができるディスク駆動装置６を提供することができ、これによって、ディスク３に対してより高精度でデータの書き込みや読み出しを行うことができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、バランサ４をディスク３の上方から装着する例について説明したが、図３および図４に示すようにディスク３の周囲に装着する例のバランス修正装置としてのバランサ７について以下に詳細に説明する。
【００３１】
このバランサ７は、内部に球体移動路としての中空路７１を有するリング部材７２と、中空路７１内に収容される複数の球体７３とで構成されている。このリング部材７２は、ゴムなどの伸縮自在な弾性体で構成されており、ディスク３のの内周面側にディスク３の外周端縁部に嵌合可能なディスク装着用の環状溝７４を形成している。また、リング部材７２には上方面に１つ球体入口７５が設けられており、球体入口７５から球体７３を内部の中空路７１に収容するようにしている。この球体入口７５は、図示しない蓋体で閉止するようになっている。さらに、バランサ７のディスク３の外周への装着は、リング部材７２の弾性を利用して内径を広げてディスク３の外周端縁部に対して装着するようになっている。
【００３２】
つまり、バランサ７の取付方法として、リング部材７２の内周面側に形成された環状溝７４内にディスク３の一方側の外周端縁部を嵌合させた状態で、弾性体のリング部材７２を伸ばして内径を広げ、ディスク３の他方側の外周端縁部も環状溝７４内に収容させるだけで、容易にバランサ７のディスク３への装着を行うことができると共に、バランサ４をディスク３の周囲に装着することで、取付半径の大きな場所にバランサ４を装着させることができる。この場合に、環状溝７４内にディスク３の外周端縁部を嵌合させた状態で、中空路７１の内面形状が変形しないよう、リング部材７２に応力が働かない寸法関係になっている。中空路７１の内面形状部分にも形状記憶機能を有する材料を用いてもよい。なお、リング部材をゴムなどの弾性体の代りに、熱膨張率の大きい材料を用いてその内径の拡大縮小を熱を用いて行ってもよく、また、形状記憶樹脂などを用いて、ディスク装着用の環状溝の形状を変化させつつその内径を広げてディスク外周に対して装着するようにしてもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、中空路４３，７１の内面形状は縦断面が４角形状とし、回転時に球体４５，７３が中空路４３、７１の内面外周側に寄ったときに、球体４５と中空路４３の内面や、球体７３と中空路７１の内面が２点で接触する例について説明したが、これに限らず、図５に示すように、球体移動路である中空路８１の内面の外周内側の縦断面形状を球体８２の径寸法よりも大きい円弧形状部８３とすれば、球体８２と球体移動路８１の内面とが回転時に１点で接触するようになる。これによって、回転時の球体８１の移動時に、より小さい抵抗で球体８１がバランス方向に移動できて、アンバランス補正がよりスムーズかつ精密に行われる。また、中空路８１の内面の外周側だけではなく、これに加えて、内周側にも円弧形状部８３を形成し、縦断面が例えば楕円等の角の無い形状になるようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態では、ディスク３へのバランサ４の装着を手動で行ったが、これに限らず、ディスク駆動装置６において、バランサ４のディスク３への装着を自動装着装置（図示せず）を用いて自動で行うようにすることもできる。
【００３５】
さらに、本実施形態では、球体移動路である中空路４３の上方開放部分から溝内部に複数の球体４５を収納した後に環状の蓋部材４３２を接着剤にて固着して中空路４３を閉塞するように構成したが、中空路４３の上方開放部分から内部に複数の球体４５を収納した後に環状の蓋部材４３２をはめ込みなどで係合させて取外し自在に固定するようにすれば、ディスク３に応じて複数の球体４５の個数を変更してより良好にアンバランス調整をすることもできる。
【００３６】
さらに、本実施形態では、鋼球で構成された球体４５をバランス移動体として用いたが、これに限らず、粒体や粉体あるいは液体であってもよく、円筒状や棒状の転動体、スプリングコイルなどであってもよい。要は、移動体が、よりスムーズかつ精密にバランス方向に移動するような形状や材質であればよい。したがって、球体移動路である中空路４３の内面をより摩擦が小さくなるように表面処理を施せば、転動体の他、摺動体であってもよりスムーズかつ精密なバランス移動ができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように請求項１によれば、バランサはディスク装着されかつその外周側に位置しているため、容易にバランサによる自動釣り合い機能を用いて回転時にディスクそのものが保有するアンバランス力を消滅させることができると共に、バランサの取付半径が大きいことから球体の質量を大きくすることなくアンバランス力に対する補正量を大きくできかつ、バランス補正精度も向上させることができる。これによって、ディスクの回転時の振動を軽減してディスクの飛散を防止することができる。
【００３８】
また、請求項２によれば、円形のディスク状情報記録媒体に対して円形凹部を嵌合させるだけで容易に装着させることができる。また、ディスク状情報記録媒体に対して円形凹部を嵌合させているため、ディスク状情報記録媒体と回転バランス修正装置との一体化がより確実なものとなってディスクそのものが保有するアンバランス力をより有効に打ち消すことができる。
【００３９】
さらに、請求項３によれば、囲撓部内に複数の球体を収容して蓋体で被うため、中空路内への複数の球体を容易に収容することができる。
【００４０】
さらに、請求項４によれば、バランス部材としての球体を鋼球とすれば、比重（密度）が大きいことから、その大きさ（サイズ）を小さくしても十分な補正質量を得ることができる。
【００４１】
さらに、請求項５によれば、中空路の少なくとも外周内側の断面形状を球体の径寸法よりも大きい円弧形状とすれば、回転時の球体移動時に、中空路と球体との接触点は一点のみとなり、より小さい抵抗で球体がバランス移動できて、アンバランス補正をより素早くかつ精密に行うことができる。
【００４２】
さらに、請求項６によれば、バランサを容易にディスク駆動装置に適用させることができて、ディスク駆動装置に対しても回転時のアンバランス力に対する補正量を大きくしかつその補正精度を向上させる本発明のバランス補正効果を得てディスクの振動を軽減することができ、これによって、ディスクに対してより精密なデータの書き込みや読み出しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転バランス修正装置の一実施形態を示す一部破断斜視図である。
【図２】図１の回転バランス修正装置を情報記録媒体に装着し、それらをディスク駆動装置に組み込んだ状態における回転バランス修正装置の縦断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態における回転バランス修正装置の外観構成を示す斜視図である。
【図４】図３の回転バランス修正装置を情報記録媒体に装着した状態における回転バランス修正装置の縦断面図である。
【図５】図１および図４の中空部内面形状の他の例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    モータ
２    ターンテーブル
３    ディスク状情報記録媒体（ディスク）
４，７    ディスク状情報記録媒体用バランサ（バランサ）
５    クランパ
６    ディスク駆動装置
４１    円形凹部
４２    円板状部
４３，７１，８１    中空路
４３１    囲撓部
４３２    蓋部材
４４    外周部
４５，７３，８２    球体
７２    リング部材
７４    環状溝
７５    球体入口
８３    円弧形状部
【図１】
0004181265.tif 000002
【図２】
0004181265.tif 000003
【図３】
0004181265.tif 000004
【図４】
0004181265.tif 000005
【図５】
0004181265.tif 000006