(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メカシャーシに記録媒体ディスクを支持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータ、ターンテーブルに支持された記録媒体ディスクの半径方向に移動して記録媒体ディスクについての信号の再生あるいは記録又はその双方を為すピックアップ等を備えたドライブユニットを弾性体を介してベースシャーシに支持して成るディスクドライブ装置であって、
上記スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、
上記スピンドルモータのステータ部にカウンターウエイトを配設し、
これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させた
ことを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項２】
上記自動調芯機構のホルダはリング状をした収納室であり、上記バランス部材は上記収納室内に移動自在に配設された複数のバランス球である
ことを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なディスクドライブ装置に関する。詳しくは、記録媒体ディスクを回転させる回転駆動部に記録媒体ディスクにあるアンバランスを解消するための自動調芯機構が設けられたディスクドライブ装置において、自動調芯機構がその機能を確実に発揮することができるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５及び図６に従来のディスクドライブ装置の一例の概略を示す。
【０００３】
ディスクドライブ装置ａは、メカシャーシｂを備え、該メカシャーシｂに所用の部材や部品が搭載されている。
【０００４】
メカシャーシｂの一端部にターンテーブルｃを回転させるスピンドルモータｄが配設され、ターンテーブルｃ上に光ディスクｅが支持されて回転せしめられる。また、メカシャーシｂ上には、スレッドモータｆによって上記ターンテーブルｃに支持された光ディスクｅの半径方向に移動せしめられる光ピックアップｇが配置されている。このように、メカシャーシｂ上に所用の部材及び部品が配設されてドライブユニットｈが構成され、該ドライブユニットｈが弾性体ｉ、ｉ、・・・を介してベースシャーシｊに取り付けられている。これは、アンバランスを有する、すなわち、重心が中心に位置していない光ディスクが高速で回転したときに、それによって発生する振動がディスクドライブ装置ａの外部に伝わるのを防止するためである。
【０００５】
そして、上記スピンドルモータｄは、自動調芯機構を有している。
【０００６】
スピンドルモータｄが有する自動調芯機構は、Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置により説明される。Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置についての詳細は、理工学社出版「機械力学」（昭和５７年３月）Ｐ１４６、１４７を参照されたい。
【０００７】
Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｋの原理と機能を簡単に、図７により説明する。Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置ｋは、環状のレース部を有するホルダｌと、ホルダｌ上を自由に移動することができる複数のボールｍ、ｍとから構成されている。
そして、アンバランスを有する光ディスクｅがターンテーブルｃ上に支持された状態において、ドライブユニットｈと弾性体ｉ、ｉ、・・・とから構成される振動系の共振周波数よりも高い周波数で光ディスクｅが回転している場合、ドライブユニットｈは光ディスクｅのアンバランスの位相とほぼ１８０゜遅れて振動する。ボールｍ、ｍはドライブユニットｈが振動する方向に自動的に移動するので、結果として光ディスクｅのアンバランスとは逆位相に移動することになり、バランスを自動的にとってくれるという動作原理となっている。
【０００８】
例えば、アンバランスを有する光ディスクｅが回転されてドライブユニットｈに振動が生じると、当該光ディスクｅに関する信号の読取や書込が十分に為されない惧があるばかりでなく、その振動がディスクドライブ装置ａの外部へ伝わった場合には、ハードディスクドライブ装置等、周辺機器を振動させて誤動作を生じさせる原因となる等、周囲へ悪影響を及ぼすことがあるが、スピンドルモータｄが上記したような自動調芯機構を備えることによって、そのような悪影響が防止される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のディスクドライブ装置ａにあっては自動調芯機構の動作が不安定になり、その性能を十分に発揮することができないという問題があった。
【００１０】
ドライブユニットｈの重心Ｇは、光ピックアップｇ、スレッドモータｆの配置やメカシャーシｂの形状等によって決定される。そして、上記ドライブユニットｈにあっては、そのそれらの諸要素からその重心Ｇは、図６に示すように、光ディスクｅの回転中心、すなわち、スピンドルモータｄの回転軸の中心から、光ピックアップｇやスレッドモータｆが配置された方向へずれている。
【００１１】
そして、ドライブユニットｈの重心Ｇが光ディスクｅの回転中心からずれていると、光ディスクｅのアンバランスによって生じる振動、すなわち、軸の振動する形状は、並行振動と回転振動との２自由度系の振動になり、それがドライブユニットｈの各方向で異なるので、図６にｎで示すように楕円形になる。
【００１２】
軸の振動する形状が楕円形となると、自動調芯機構の動作が不安定となり、その性能を十分に発揮することができない。
【００１３】
そこで、本発明は、ドライブユニットの重心を記録媒体ディスクの回転中心に近付けて自動調芯機構がその性能を十分に発揮することができるようにすることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明ディスクドライブ装置は、上記した課題を解決するために、記録媒体ディスクを支持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、上記スピンドルモータのステータ部にカウンターウエイトを配設し、これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させたものである。
【００１５】
従って、本発明ディスクドライブ装置にあっては、ドライブユニットの重心がスピンドルモータの回転中心に一致又は近接するので、記録媒体ディスクの回転中心の振動の軌跡を円軌道に近付けることができ、ドライブユニットが振動することによって生じる力がどの位相方向でも安定し、バランス部材が速やかにアンバランスを解消する位置、すなわち、平衡位置へと移動することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明ディスクドライブ装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
なお、図示した実施の形態は、本発明を光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置に適用したものである。
【００１８】
光ディスクドライブ装置１はメカシャーシ２に所要の部材及び部品を搭載して成るドライブユニット３を弾性体（ダンパー）４、４、・・・を介してベースシャーシ５に取り付けて成る。
【００１９】
メカシャーシ２の一端部にはスピンドルモータ６がステータ基板７を介して固定されている。
【００２０】
ステータ基板７には筒状をした軸支持部８が固定されており、該軸支持部８にスピンドル軸９が軸受１０、１０を介して回転自在に支持されている。また、スピンドル軸９の下端は軸支持部８に取着されたスラスト軸受１１によって支持されている。また、ステータ基板７には上記軸支持部８の周りを囲むようにステータコイル１２が配設固定されている。
【００２１】
スピンドル軸９には磁性材料で深皿を伏せた如き形状に形成されたロータヨーク１３がその周壁部で上記ステータコイル１２の外側を囲むように固定されており、その周壁部の内面にはステータコイル１２と対向するようにロータマグネット１４が固定されている。これによって、ステータコイル１２に通電されることによってロータヨーク１３が回転し、ロータヨーク１３が固定されているスピンドル軸９が回転されることになる。
【００２２】
そして、上記スピンドル軸９の上端部にターンテーブル１５が固定されている。
【００２３】
上記ロータヨーク１３とターンテーブル１５との間には自動調芯機構１６が設けられている。該自動調芯機構１６は、リング状をした収納室１７と収納室１７内に移動自在に配設された複数のバランス球１８とから成る。収納室１７は上記スピンドル軸９に固定された皿状をした部材によって形成され、該収納室１７の上面はターンテーブル１５によって閉塞されている。
【００２４】
そして、上記ステータ基板７にはカウンターウエイト１９が取着されている。該カウンターウエイト１９の材料としては鋼板を積層したものや燒結金属等密度が高く体積に比較して重量の大きいものを使用するのが好ましい。
【００２５】
メカシャーシ２のスピンドルモータ６が配置された部分より後方の部分には、光ピックアップ２０がターンテーブル１５上に支持された光ディスク２１の半径方向に移動自在なるようにガイド２２、２３によって支持されている。
【００２６】
光ピックアップ２０にはラックギヤ２４が設けられており、メカシャーシ２に固定されたスレッドモータ２５によって回転されるピニオンギヤ２６によって上記ラックギヤ２４が送られることによって、光ピックアップ２０がガイド２２、２３に案内されてターンテーブル１５上に支持された光ディスク２１の半径方向に移動するようになっている。
【００２７】
なお、メカシャーシ２には上記以外にも所要の部材や部品が搭載されて、ドライブユニット３が構成される。
【００２８】
しかして、ターンテーブル１５上に支持された光ディスク２１がスピンドルモータ６の駆動に伴ってターンテーブル１５と共に回転され、そして、光ピックアップ２０が該光ディスク２１の半径方向に移動しながら、該光ディスク２１について信号の記録及び／又は再生を行う。
【００２９】
そして、この時、ターンテーブル１５上に支持された光ディスク２１にアンバランスがあって、振動を生じたときには、上記自動調芯機構１６のバランス球１８が該アンバランスを解消する位置へと移動して、上記振動が解消又は軽減される。
【００３０】
そして、上記したように、本発明に係る上記光ディスクドライブ装置１にあっては、スピンドルモータ６のステータ基板７にカウンターウエイト１９が配設されているので、ドライブユニット３の重心Ｇ′が、図３に示すように、スピンドルモータ６のスピンドル軸９の回転中心に一致し又は近接するので、アンバランスによって生じる振動が円形に近くなり、そのために、上記自動調芯機構１６による調心作用が速やかに、且つ、確実に為される。
【００３１】
その理由を図４によって説明する。
【００３２】
バランス球１８には、収納室１７が回転することによって生じる遠心力
Ｆｒ＝ｍｒω2と
ドライブユニット３が振動することによって生じる力
Ｆｅ＝ｍｅω2とが働いている。
【００３３】
ここで、ｍはバランス球１８の質量、ｒはバランス球１８が収納室１７上にあるときの公転半径、ｅはドライブユニット３の振動の振幅、ωはスピンドルモータ６の回転数である。
【００３４】
バランス球１８には、スピンドルモータ６が回転するだけであれば、遠心力Ｆｒのみが働き、バランス球１８は収納室１７の外側内周面に押し付けられるだけであるが、ドライブユニット３が振動をし、Ｆｅを働かせることにより合力Ｆが生じ、これにより偏角αが生じ、従って、バランス球１８は周方向に移動し、バランスを調整することになる。
【００３５】
しかしながら、実際には、バランス球１８と収納室１７との間には転がり摩擦係数μがあるので、バランス球１８が移動することができるための条件は
μ＜ｔａｎαでなければならない。
【００３６】
ここで、α＝ｓｉｎ-1（Ｆｅ  ｓｉｎθ／Ｆ）（θはＦｒとＦｅとが為す角度である。）である。
【００３７】
従って、ドライブユニット３の振動により生じるＦｅが大きいほど、許容される転がり摩擦係数μは大きくなる。
【００３８】
そこで、もし、従来技術におけるように、ドライブユニットｈの重心Ｇが光ディスクｅの回転中心から大きくずれていて、軸が楕円軌道ｎで振動すれば、楕円の長軸方向ではＦｅが大きくなって、許容転がり摩擦係数が大きくなり、ボールｍは移動しやすく、よって自動平衡装置ｋは動作しやすいが、短軸方向ではＦｅが小さくなってしまうので、許容される転がり摩擦係数が小さくなり、ボールｍは移動しづらく、自動平衡装置ｋは動作しづらくなる。
【００３９】
それに対して、上記光ディスクドライブ装置１にあっては、スピンドルモータ６のステータ部材であるステータ基板７にカウンターウエイト１９を配設してドライブユニット３の重心Ｇ′を光ディスク２１の回転中心、すなわち、スピンドル軸９の中心に一致乃至は近接させたので、光ディスク２１の回転中心の振動の軌道を楕円軌道から円軌道２７に近付けることができ、どの位相方向でも、Ｆｅが安定し、自動調芯機構１６が動作しやすくなる。
【００４０】
上記効果をより確実に引き出すためには、カウンターウエイト１９の配置位置をスピンドル軸９を挟んで光ピックアップ２０やスレッドモータ２５が配置された位置の反対側にした方がよい。
【００４１】
また、カウンターウエイトの数は１個に限らず、複数個設けても良い。
【００４２】
なお、上記実施の形態において、自動調芯機構１６として、リング状をした収納室１７と収納室１７内に移動自在に配設された複数のバランス球１８とから成るものを示したが、自動調芯機構の形態はこのようなものに限定されるものではなく、回転体の偏重心に基づく振動がある場合、偏重心を補正する方向に移動してバランスを取るバランス部材を有するものであれば、どのような構成のものでも良い。
【００４３】
さらに、上記実施の形態は、本発明を光ディスクの記録及び／又は再生を行う光ディスクドライブ装置に適用したものを示したが、本発明の適用範囲はこのようなものに限定されるものではなく、広く他の記録媒体ディスクを使用するディスクドライブ装置に適用することができるものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明ディスクドライブ装置は、メカシャーシに記録媒体ディスクを支持したターンテーブルを回転させるスピンドルモータ、ターンテーブルに支持された記録媒体ディスクの半径方向に移動して記録媒体ディスクについての信号の再生あるいは記録又はその双方を為すピックアップ等を備えたドライブユニットを弾性体を介してベースシャーシに支持して成るディスクドライブ装置であって、上記スピンドルモータを含む回転駆動部にスピンドルモータのロータ部と共に回転するホルダと該ホルダ内において移動自在なバランス部材を備えた自動調芯機構を設け、上記スピンドルモータのステータ部にカウンターウエイトを配設し、これによって、上記ドライブユニットの重心をスピンドルモータの回転中心に一致又は近接させたことを特徴とする。
【００４５】
従って、本発明ディスクドライブ装置にあっては、ドライブユニットの重心がスピンドルモータの回転中心に一致又は近接するので、記録媒体ディスクの回転中心の振動の軌跡を円軌道に近付けることができ、ドライブユニットが振動することによって生じる力がどの位相方向でも安定し、バランス部材が速やかにアンバランスを解消する位置、すなわち、平衡位置へと移動することができる。これによって、自動調芯機構がその機能を確実に発揮することができる。
【００４６】
また、請求項２に記載した発明にあっては、上記自動調芯機構のホルダをリング状をした収納室とし、上記バランス部材を上記収納室内に移動自在に配設された複数のバランス球としたので、自動調芯機構を簡単に構成することができる。
なお、上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図４と共に本発明ディスクドライブ装置の実施の形態を示すものであり、本図はディスクドライブ装置の概要を示す斜視図である。
【図２】回転駆動部の拡大縦断面図である。
【図３】概略平面図である。
【図４】振動の軌跡が自動調芯機構に及ぼす影響を説明する図である。
【図５】図６と共に従来のディスクドライブ装置を示すものであり、本図は概略斜視図である。
【図６】概略平面図である。
【図７】Ｔｈｅａｒｌの自動平衡装置の原理を説明する図である。
【符号の説明】
１…光ディスクドライブ装置（ディスクドライブ装置）、２…メカシャーシ、３…ドライブユニット、６…スピンドルモータ、１５…ターンテーブル、１６…自動調芯機構、１７…収納室（ホルダ）、１８…バランス球（バランス部材）、１９…カウンターウエイト、２０…光ピックアップ（ピックアップ）、２１…光ディスク、Ｇ′…ドライブユニットの重心
【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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