專利名稱:盤片驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種抑制記錄媒體盤片失衡造成的不希望的振動或噪聲,能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定記錄或重放的盤片驅(qū)動裝置。
背景技術(shù):
近年來,進行數(shù)據(jù)記錄·重放的盤片驅(qū)動裝置,為了提高數(shù)據(jù)傳送速度,正進一步提高盤片轉(zhuǎn)速。例如CD-ROM盤片驅(qū)動裝置中,其轉(zhuǎn)速可從現(xiàn)有的5000rpm左右提高到6000rpm以上。這樣的趨勢不僅反映在桌面計算機用半高的盤片驅(qū)動裝置,同樣也反映在筆記本型計算機用薄型的盤片驅(qū)動裝置。
但盤片中存在下面這些情況,有的因為其厚度不均勻造成質(zhì)量失衡,有的是因為注明盤片所記錄內(nèi)容而粘貼的紙質(zhì)標(biāo)貼所造成的失衡。盤片質(zhì)量失衡量較大的達1gcm。高速旋轉(zhuǎn)這種盤片,便存在這樣的問題,有偏離盤片旋轉(zhuǎn)中心的離心力(失衡力)作用,該失衡力所造成的振動傳遞至整個裝置。該失衡力的大小與旋轉(zhuǎn)頻率(Hz)(這里旋轉(zhuǎn)頻率是指盤片501每單位時間的平均轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/秒))的平方成正比增大。例如質(zhì)量失衡量為1gcm的盤片,只要其轉(zhuǎn)速從5400rpm提高約一成至6000rpm,失衡力便變成約1.2倍大小,振動也同樣大幅度增加。
令盤片質(zhì)量為M(g),盤片重心距盤片中心的距離為L(cm),則質(zhì)量失衡量A(gcm)由A=M×L表示。
若使這種失衡的盤片高速旋轉(zhuǎn),有這樣的問題產(chǎn)生,即不僅隨其振動產(chǎn)生噪聲,使盤片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用主軸電動機的軸承損傷,而且不能進行穩(wěn)定的記錄或重放。
此外,在計算機等裝置中組裝這種盤片驅(qū)動裝置時,還發(fā)生振動傳遞至該裝置內(nèi)其他設(shè)備而帶來不良影響這種問題。
綜上所述,為了借助于盤片高速旋轉(zhuǎn)來提高數(shù)據(jù)傳送速度,需要研究抑制因盤片質(zhì)量失衡造成的不希望的振動這一課題。
以下參照
一例現(xiàn)有的盤片驅(qū)動裝置。
圖72是表示現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置主體的立體圖。圖72中,盤片1由主軸電動機2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,讀寫頭3讀出盤片1中記錄的數(shù)據(jù),或向盤片1寫入數(shù)據(jù)。讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)5由齒條和齒輪等構(gòu)成,將讀寫頭驅(qū)動用電動機4的旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動傳遞給讀寫頭3。讀寫頭3構(gòu)成為靠該讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)5沿盤片1徑向移動。底盤座6上裝配有主軸電動機2、讀寫頭驅(qū)動用電動機4和讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)5。從裝置外部傳遞給底盤座6的振動和沖擊由隔振子7(彈性體)衰減,底盤座6經(jīng)該隔振子7裝配在主底座8上。圖72所示的盤片驅(qū)動裝置,其主體構(gòu)成為通過主底座8上裝配的框架(未圖示)組裝到計算機裝置等當(dāng)中。
圖73是表示現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。轉(zhuǎn)臺110固定于主軸電動機2的軸21上,可旋轉(zhuǎn)地支持盤片1的夾緊區(qū)11。轉(zhuǎn)臺110上形成的軸套14的內(nèi)部內(nèi)置有靠螺旋彈簧等壓緊手段113與盤片1的夾緊孔12的邊角緊靠的定位球116。這樣,盤片1靠定位球116的壓緊動作置放在規(guī)定位置上。
如上所述構(gòu)成的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中,盤片1置放在轉(zhuǎn)臺110上處于夾緊狀態(tài)時,盤片1通過定位球116與夾緊孔12的邊角緊靠來對準(zhǔn)中心,并且靠壓緊手段113的壓緊力保持在轉(zhuǎn)臺110上。這樣保持的盤片1由主軸電動機2與轉(zhuǎn)臺110一體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
但具有上述構(gòu)成的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中,若裝上因厚度不均或粘貼有標(biāo)貼而造成質(zhì)量失衡的盤片1,使之高速旋轉(zhuǎn)的話,圖73所示的盤片1的重心G1便有離心力(失衡力)F作用。其作用方向隨盤片1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。該失衡力F經(jīng)轉(zhuǎn)臺110和主軸電動機2傳遞至底盤座6,但底盤座6可由彈性體的隔振子7來支撐,隨著隔振子7的形變,相對于失衡力F產(chǎn)生很大的振擺旋轉(zhuǎn)。失衡力F的大小與其質(zhì)量失衡量(用gcm單位表示)和旋轉(zhuǎn)頻率平方之乘積成正比,因而底盤座6的振動加速度也大致與盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率平方成正比而急劇增大。因此,存在這樣的問題,即,由于底盤座6本身或底盤座6上裝配的讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)5的共振等原因,有噪聲發(fā)生,或由于盤片1和讀寫頭3存在較大振動,因而不可能進行穩(wěn)定的記錄或重放。
對于上述問題,現(xiàn)有的盤片驅(qū)動裝置中,為了抑制底盤座6的振動振幅,采取了提高隔振子7彈簧系數(shù)、或在底盤座6和主底座8之間設(shè)置簧片等彈性材料這種措施。
但象這樣提高底盤座6和主底座8之間結(jié)合部位的剛性,便存在這樣的問題,即相反當(dāng)有裝置外部來的振動或沖擊作用于該盤片驅(qū)動裝置時,振動或沖擊便直接傳遞至裝有盤片1和讀寫頭3等的底盤座6上,無法進行穩(wěn)定的記錄或重放,也就是所說的裝置抗振性·抗沖擊性均變差。
此外,還有的問題是,失衡力F造成的底盤座6的振動經(jīng)主底座8等傳遞至盤片驅(qū)動裝置外部,給組裝有該盤片驅(qū)動裝置的計算機裝置內(nèi)的其他設(shè)備帶來不良影響。
另外,還有由于失衡力F在主軸電動機2軸承上加有較大側(cè)壓,造成軸損轉(zhuǎn)矩增大和軸承損傷,軸承壽命變短這種問題。
發(fā)明概述本發(fā)明鑒于上述問題,其目的在于,提供一種失衡盤片高速旋轉(zhuǎn)時也能穩(wěn)定進行記錄或重放,并且對于裝置外部來的振動或沖擊能夠進行高可靠性高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
為了解決上述問題,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,將具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器設(shè)置成與該盤片驅(qū)動裝置裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),以下給出具體手段。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器,令所述平衡部件的總質(zhì)量為M[g],所述平衡部件整體的重心距所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離為T[cm],平衡量Z[gcm]為Z=M×T則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,所具有的平衡器滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
由此,利用本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置,即便使盤片高速旋轉(zhuǎn),也能確實地抑制因盤片質(zhì)量失衡所造成的振動,可實現(xiàn)能夠高速傳送的盤片驅(qū)動裝置。
按照另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納球體的平衡器,令所述球體半徑為r[cm],所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面半徑為S[cm],所述球體個數(shù)為n,以及所述球體比重為ρ,平衡量Z[gcm]為Z=4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,所具有的平衡器滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
由此,利用本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置,即便使盤片高速旋轉(zhuǎn),也能確實地抑制因盤片質(zhì)量失衡所造成的振動,可實現(xiàn)能夠高速傳送的盤片驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置也可以是,當(dāng)質(zhì)量失衡量為Ao[gcm]的盤片在所述平衡量Z=0[gcm]狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),且振動低于允許值的最高允許旋轉(zhuǎn)頻率為fo[Hz]時,所述常數(shù)h為h=fo2×Ao。
而且,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,較為理想的是,裝上的盤片其直徑為12[cm]以下,所述常數(shù)h為8100。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括對裝上的盤片進行記錄或重放的讀寫頭;以及設(shè)置成可與所述盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器,以所述盤片記錄面為基準(zhǔn)面,將所述平衡器相對于該基準(zhǔn)面配置在與所述讀寫頭相同一側(cè)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,即便使裝上的失衡盤片高速旋轉(zhuǎn),也可以充分抑制振動,可實現(xiàn)能夠高速傳送的薄型盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括對裝上的盤片進行記錄或重放的讀寫頭;以及設(shè)置成可與所述盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器,所述環(huán)狀軌道部外周的外壁面至所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離,構(gòu)成為小于所述讀寫頭位于最內(nèi)周記錄軌時讀寫頭內(nèi)周一側(cè)端面至所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,即便使裝上的失衡盤片高速旋轉(zhuǎn),也可以充分抑制振動,可實現(xiàn)能夠高速傳送的薄型盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括固定對盤片進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主軸電動機的電動機底座;通過彈性體裝配有所述電動機底座,將對所述盤片進行記錄或重放的讀寫頭設(shè)置成可在所述盤片半徑方向上移動的底盤座;以及設(shè)置成可與所述盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器。
由此,利用本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置,可以不管盤片質(zhì)量失衡的大小確實地抑制盤片振動,因而可進行穩(wěn)定的記錄或重放,可以實現(xiàn)能夠高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,構(gòu)成為按比所述彈性體形變所引起的所述電動機底座的振擺旋轉(zhuǎn)振動的一次諧振頻率高的頻率,對所述盤片進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
由此,利用本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置,可以不管盤片質(zhì)量失衡的大小確實地抑制盤片振動,因而可進行穩(wěn)定的記錄或重放,可以實現(xiàn)能夠高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面相對于所述環(huán)狀軌道部中心軸傾斜的平衡器。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以實現(xiàn)一種即便是所裝上的盤片其質(zhì)量失衡量非常大,也具有理想的振動抑制效果,而且可減小不適噪聲的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈楔形的平衡器。
由此,利用本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置,可抑制所裝上的失衡的盤片所造成的振動,而且可減小平衡器本身產(chǎn)生的不適噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈曲面形狀的平衡器。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論是裝上質(zhì)量失衡大的盤片,還是裝上質(zhì)量失衡小的盤片,都可以確實地抑制振動,而且可減小不適的噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面相對于所述環(huán)狀軌道部中心軸傾斜。
由此,本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置用平衡器,可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈楔形。
由此,本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置,可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈曲面形狀。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論是裝上質(zhì)量失衡大的盤片,還是裝上質(zhì)量失衡小的盤片,都可以確實地抑制振動,而且可以抑制平衡器本身不適噪聲的發(fā)生。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件,
令所述平衡部件的總質(zhì)量為M[g],所述平衡部件整體的重心距所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離為T[cm],平衡量Z[gcm]為Z=M×T則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,即便使盤片高速旋轉(zhuǎn),也可以確實抑制盤片質(zhì)量失衡造成的振動,可實現(xiàn)能夠高速傳送的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),并具有環(huán)狀軌道部以容納球體,令所述球體半徑為r[cm],所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面半徑為S[cm],所述球體個數(shù)為n,以及所述球體比重為ρ,平衡量Z[gcm]為Z=4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,也可以當(dāng)質(zhì)量失衡量為Ao[gcm]的盤片在所述平衡量Z=0[gcm]狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),且振動低于允許值的最高允許旋轉(zhuǎn)頻率為fo[Hz]時,所述常數(shù)h為h=fo2×Ao。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器最好是,裝上的盤片其直徑為12[cm]以下,所述常數(shù)h為8100。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,即便使盤片高速旋轉(zhuǎn),也可以確實抑制盤片質(zhì)量失衡造成的振動,可實現(xiàn)能夠高速傳送的盤片驅(qū)動裝置。
此外,為了達到上述目的,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,是將環(huán)狀軌道分割為多個,并將所分割的各個軌道中具有可移動平衡部件的平衡器設(shè)置成可與盤片一體旋轉(zhuǎn)的裝置,以下給出具體手段。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括平衡器,它具有多個圓弧狀軌道,以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而能夠進行穩(wěn)定的記錄或重放,可以在不損害抗振和抗沖擊特性的情況下,實現(xiàn)可高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括平衡器,它具有將環(huán)狀軌道分成多個的分割手段;由所述分割手段形成的圓弧狀軌道;以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而能夠進行穩(wěn)定的記錄或重放,可以在不損害抗振和抗沖擊特性的情況下,實現(xiàn)可高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,也可以將所述分割手段構(gòu)成為吸收沖擊。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以構(gòu)成為,所述圓弧狀軌道至少一部分當(dāng)中,盤片的旋轉(zhuǎn)軸到至少一個軌道的距離,在所述盤片旋轉(zhuǎn)方向上增加。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而能夠進行穩(wěn)定的記錄或重放,可以在不損害抗振和抗沖擊特性的情況下,實現(xiàn)可高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,也可以構(gòu)成為將所述分割手段相對于環(huán)狀軌道保持為可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而能夠進行穩(wěn)定的記錄或重放,可以在不損害抗振和抗沖擊特性的情況下,實現(xiàn)可高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,也可以由磁性材料形成所述平衡部件,并具有在所述分割手段附近配置磁極的磁場產(chǎn)生手段。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片高速旋轉(zhuǎn)還是低速旋轉(zhuǎn),都可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,也可以由磁性材料形成所述平衡部件,并具有在所述分割手段附近配置磁極的磁場產(chǎn)生手段,所述環(huán)狀軌道當(dāng)中與所述磁場產(chǎn)生手段的磁極位置相對的位置設(shè)置沖擊吸收材料。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片高速旋轉(zhuǎn)還是低速旋轉(zhuǎn),都可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,也可以由磁性材料形成所述平衡部件,并具有以磁力吸引所述平衡部件用的磁場產(chǎn)生手段,所述分割手段和所述環(huán)狀軌道之間的連接部分按曲面形成。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片高速旋轉(zhuǎn)還是低速旋轉(zhuǎn),都可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,所述環(huán)狀軌道也可以有多個。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,具有多個圓弧狀軌道,以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器具有將環(huán)狀軌道分成多個的分割手段;由所述分割手段形成的圓弧狀軌道;以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,也可以將所述分割手段構(gòu)成為吸收沖擊。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,可以構(gòu)成為,所述圓弧狀軌道至少一部分當(dāng)中,盤片的旋轉(zhuǎn)軸到至少一個軌道的距離,在所述盤片旋轉(zhuǎn)方向上增加。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,也可以構(gòu)成為將所述分割手段相對于環(huán)狀軌道保持為可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器來的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,也可以由磁性材料形成所述平衡部件,并具有以磁力吸引所述平衡部件用的磁場產(chǎn)生手段。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論盤片高速旋轉(zhuǎn)還是低速旋轉(zhuǎn),都可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,也可以由磁性材料形成所述平衡部件,并具有以磁力吸引所述平衡部件用的磁場產(chǎn)生手段,所述分割手段和所述環(huán)狀軌道之間的連接部分按曲面形成。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不論盤片高速旋轉(zhuǎn)還是低速旋轉(zhuǎn),都可以抑制平衡器本身噪聲的發(fā)生。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用夾緊機構(gòu),包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,并構(gòu)成為可旋轉(zhuǎn)地夾住轉(zhuǎn)臺上所置放的盤片。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用夾緊機構(gòu),不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,所述平衡器設(shè)置成可與轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,所述平衡器設(shè)置成可與主軸一體旋轉(zhuǎn)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器來產(chǎn)生的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用轉(zhuǎn)臺,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,置放所裝上的盤片,可旋轉(zhuǎn)地支持所述盤片。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置用轉(zhuǎn)臺,不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,總可以確實地抑制底盤座的振動,因而可以抑制平衡器產(chǎn)生的振動、噪聲。
為了解決上述課題,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置涉及的是作為夾緊并一體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動盤片用手段的轉(zhuǎn)臺和夾緊機構(gòu),以下給出具體手段。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括一夾住盤片兩面,用4個以上突起支持所述盤片至少單面,所述突起各個前端實際上處于相同平面的盤片支持手段。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,確保盤片夾住并高速旋轉(zhuǎn)盤片時,可以實現(xiàn)一種減小盤片盤面振動等引起的失衡所產(chǎn)生的振動、噪聲,并能夠確保穩(wěn)定的記錄重放,對數(shù)據(jù)進行高速傳送的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括置放盤片的轉(zhuǎn)臺;以及具有其各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起,靠所述突起和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,利用夾緊機構(gòu)確保盤片夾住并高速旋轉(zhuǎn)盤片時,可以實現(xiàn)一種減小盤片盤面振動等引起的失衡所產(chǎn)生的振動、噪聲,并能夠確保穩(wěn)定的記錄重放,對數(shù)據(jù)進行高速傳送的盤片驅(qū)動裝置。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括靠各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起支持盤片的轉(zhuǎn)臺;以及和所述轉(zhuǎn)臺一起夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以利用轉(zhuǎn)臺確保盤片夾住,并減小高速旋轉(zhuǎn)盤片時的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括靠各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起支持盤片的轉(zhuǎn)臺;以及具有4個以上突起,靠該突起和所述轉(zhuǎn)臺突起夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以利用轉(zhuǎn)臺和夾緊機構(gòu)確保盤片夾住,并減小高速旋轉(zhuǎn)盤片時的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,除了上述盤片驅(qū)動裝置的手段以外,所述轉(zhuǎn)臺的突起和所述夾緊機構(gòu)的突起也可以設(shè)置于相對位置。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以利用轉(zhuǎn)臺和夾緊機構(gòu)進一步確保盤片夾住,并減小高速旋轉(zhuǎn)盤片時的振動、噪聲。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,除了上述盤片驅(qū)動裝置的手段以外,還可以包括固定盤片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機的底盤座;通過彈性體裝配所述底盤座的主底座;以及具有內(nèi)部容納有多個球體的環(huán)狀軌道部,并設(shè)置成可與盤片一體旋轉(zhuǎn)的平衡器。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以穩(wěn)定平衡器滾珠的轉(zhuǎn)動,確實地減小盤片偏心所造成的旋轉(zhuǎn)失衡。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,所述突起也可以配置在與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸的圓周上。
本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,所述突起也可以配置在與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸的不同半徑的圓周上。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以減小所夾住盤片高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括在置放記錄媒體盤片的面上設(shè)置彈性體的轉(zhuǎn)臺;以及具有其各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起,靠所述突起和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以方便改善轉(zhuǎn)臺的盤片載置面凹凸,并減小高速旋轉(zhuǎn)盤片時的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括靠各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起支持盤片的轉(zhuǎn)臺;以及在壓緊所述盤片的面上設(shè)置彈性體,靠所述彈性體和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以方便改善夾緊機構(gòu)的盤片壓緊面凹凸,并減小高速旋轉(zhuǎn)盤片時的振動、噪聲。
另一方面,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,包括在置放記錄媒體盤片的面上設(shè)置彈性體的轉(zhuǎn)臺;以及在壓緊所述盤片的面上設(shè)置彈性體,靠所述彈性體和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
由此,利用本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,可以方便改善轉(zhuǎn)臺的盤片載置面和夾緊機構(gòu)的盤片壓緊面凹凸,并減小高速旋轉(zhuǎn)盤片時的振動、噪聲。
本發(fā)明新穎特征固然是具體記載于所附的權(quán)利要求書中,但就構(gòu)成以及內(nèi)容這兩方面而言,本發(fā)明以及其他目的或特征均可從結(jié)合附圖加以理解的以下詳細(xì)說明當(dāng)中,得到更為清楚的理解和評價。
附圖簡要說明圖1是示意本發(fā)明第一實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。
圖2是僅示意與圖1第一實施例盤片驅(qū)動裝置中轉(zhuǎn)子80設(shè)置為一體的球體平衡器22a的平面剖面圖。
圖3是表示底盤座6振動加速度實測值以給出本發(fā)明第一實施例效果的曲線圖。
圖4是示意本發(fā)明第二實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。
圖5是示意本發(fā)明第三實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。
圖6是示意本發(fā)明第四實施例盤片驅(qū)動裝置中與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的平衡器22c周圍的剖面圖。
圖7是示意本發(fā)明第五實施例盤片驅(qū)動裝置中與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的平衡器22d周圍的剖面圖。
圖8是示意本發(fā)明第六實施例盤片驅(qū)動裝置中與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的平衡器22e周圍的剖面圖。
圖9是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置的立體圖。
圖10是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機周圍的側(cè)視剖面圖。
圖11是現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中平衡器滾珠動作的說明圖。
圖12是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置主軸電動機周圍的側(cè)視剖面圖。
圖13是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中作用于平衡器滾珠的力的平面剖面圖。
圖14是本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡的盤片時其平衡器中滾珠動作的說明圖。
圖15是本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置高速旋轉(zhuǎn)無質(zhì)量失衡的均勻盤片時其平衡器中滾珠動作的說明圖。
圖16是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖視圖。
圖17是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖視圖。
圖18是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖19是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖視圖。
圖20是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖視圖。
圖21是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖22是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖視圖。
圖23是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖視圖。
圖24是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置另兩類平衡器構(gòu)成的平面剖面圖(a)和縱剖面圖(b)。
圖25是示意本發(fā)明第八實施例盤片驅(qū)動裝置中平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖26是示意本發(fā)明第八實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖27是示意本發(fā)明第八實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖28是示意本發(fā)明第九實施例盤片驅(qū)動裝置中平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖29是本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中平衡器問題點的說明圖。
圖30是本發(fā)明第九實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖31是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡的盤片時其平衡器中滾珠動作的說明圖。
圖32是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置高速旋轉(zhuǎn)無質(zhì)量失衡的均勻盤片時其平衡器中滾珠動作的說明圖。
圖33是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖34是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖35是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖36是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖37是本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖38是本發(fā)明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡的盤片時其平衡器中滾珠動作的說明圖。
圖39是本發(fā)明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡的盤片時其平衡器中滾珠動作的說明圖。
圖40是示意本發(fā)明第十二實施例盤片驅(qū)動裝置中平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖41是示意本發(fā)明第十三實施例盤片驅(qū)動裝置中平衡器構(gòu)成的平面剖面圖。
圖42是示意在現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置上置放盤片501、并由夾緊機構(gòu)581固定的狀態(tài)說明圖。
圖43是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機502周圍的側(cè)視剖面圖。
圖44是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中轉(zhuǎn)臺582上放置盤片501旋轉(zhuǎn)時盤片501振動狀態(tài)的側(cè)視剖面圖。
圖45是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中盤片501振動2等分模式的平面圖。
圖46是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中盤片501振動4等分模式的平面圖。
圖47是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中盤片501振動6等分模式的平面圖。
圖48是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中盤片501振動8等分模式的平面圖。
圖49是給出現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中盤片501振動分析結(jié)果的曲線圖。
圖50是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置夾緊機構(gòu)581的側(cè)視剖面圖(a)和示意夾緊機構(gòu)581與盤片501接觸面的夾緊機構(gòu)581的背面圖。
圖51是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置夾緊機構(gòu)581與盤片501的接觸面不同造成盤片501振動不同的側(cè)視剖面圖。
圖52是示意在本發(fā)明第十四實施例中盤片驅(qū)動裝置上置放盤片501、并由夾緊機構(gòu)541固定的狀態(tài)立體圖。
圖53是示意本發(fā)明第十四實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機502周圍的側(cè)視剖面圖。
圖54是示意本發(fā)明第十四實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖55是示意本發(fā)明第十四實施例盤片驅(qū)動裝置中另一夾緊機構(gòu)541的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖56是示意本發(fā)明第十四實施例盤片驅(qū)動裝置中另一夾緊機構(gòu)541的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖57是示意本發(fā)明第十四實施例盤片驅(qū)動裝置中設(shè)于夾緊機構(gòu)541上的夾緊突起551形狀的局部放大圖。
圖58是示意本發(fā)明第十四實施例盤片驅(qū)動裝置中設(shè)于另一夾緊機構(gòu)541上的夾緊突起551配置的背面圖。
圖59是示意本發(fā)明第十五實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541周圍的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖60是示意本發(fā)明第十六實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)413周圍的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖61是示意本發(fā)明第十六實施例盤片驅(qū)動裝置中位置對準(zhǔn)機構(gòu)的立體圖。
圖62是示意本發(fā)明第十七實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)414周圍的側(cè)視剖面圖,示出的是停轉(zhuǎn)狀態(tài)(a)和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(b)。
圖63是示意本發(fā)明第十七實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541的平面剖面圖,示出的是停轉(zhuǎn)狀態(tài)(a)和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)(b)、(c)。
圖64是示意本發(fā)明第十七實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)414周圍的側(cè)視剖面圖。
圖65是示意本發(fā)明第十八實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)415周圍的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖66是示意盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)其固定盤片的方法不同造成盤片形變振動大小不一的側(cè)視剖面圖。
圖67是示意本發(fā)明第十八實施例盤片驅(qū)動裝置中另一夾緊機構(gòu)415周圍的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖68是示意本發(fā)明第十八實施例盤片驅(qū)動裝置中另一夾緊機構(gòu)415周圍的側(cè)視剖面圖(a)和背面圖(b)。
圖69是示意本發(fā)明第十九實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541上設(shè)置的夾緊突起551配置和轉(zhuǎn)臺216上張貼的轉(zhuǎn)臺用橡膠薄層571之間位置關(guān)系的夾緊機構(gòu)541周圍的側(cè)視剖面圖(a)和夾緊機構(gòu)541的背面圖(b)。
圖70是示意本發(fā)明第十九實施例盤片驅(qū)動裝置中另一夾緊機構(gòu)416上張貼的夾緊機構(gòu)用橡膠薄層572和轉(zhuǎn)臺212上設(shè)置的轉(zhuǎn)臺突起552配置之間位置關(guān)系的夾緊機構(gòu)416周圍的側(cè)視剖面圖(a)和夾緊機構(gòu)416的背面圖(b)。
圖71是示意本發(fā)明第十九實施例盤片驅(qū)動裝置中另一夾緊機構(gòu)416上張貼的夾緊機構(gòu)用橡膠薄層572和轉(zhuǎn)臺216上張貼的轉(zhuǎn)臺用橡膠薄層571之間位置關(guān)系的夾緊機構(gòu)416周圍的側(cè)視剖面圖(a)和夾緊機構(gòu)416的背面圖(b)。
圖72是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置的立體圖。
圖73是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。
希望考慮,附圖中的部分或全部,是利用示意性簡要表示來圖示的,不必限于這里所示部分對實際相對大小或位置進行的忠實圖示。
實施發(fā)明的最佳方式《第一實施例》以下參照
本發(fā)明第一實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖1是示意本發(fā)明第一實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2附近的側(cè)視剖面圖。圖2是僅示意本發(fā)明第一實施例中與轉(zhuǎn)子80可一體旋轉(zhuǎn)設(shè)置的環(huán)狀軌道部即中空環(huán)狀部23的平面剖面圖。圖3為了示出本發(fā)明第一實施例盤片驅(qū)動裝置的效果,給出底盤座6振動加速度的實測值。
第一實施例的盤片驅(qū)動裝置中,轉(zhuǎn)臺110上裝上的盤片1構(gòu)成為由主軸電動機2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,由讀寫頭(未圖示)進行數(shù)據(jù)讀出或數(shù)據(jù)寫入。而且,第一實施例的盤片驅(qū)動裝置,如前面圖72所示,設(shè)有由齒條和齒輪等構(gòu)成的讀寫頭驅(qū)動機構(gòu),以及將旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動傳遞給讀寫頭3的讀寫頭驅(qū)動用電動機。構(gòu)成為讀寫頭利用該讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)在盤片1半徑方向上移動。底盤座6裝配有主軸電動機2、讀寫頭驅(qū)動用電動機和讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)等。從裝置外部傳遞至底盤座6的振動或沖擊靠隔振子(彈性體)7衰減。底盤座6通過該隔振子7裝配在主底座8上。圖1所示的盤片驅(qū)動裝置主體構(gòu)成為通過主底座8上裝配的框架(未圖示)組裝到計算機裝置等當(dāng)中。
圖1中,轉(zhuǎn)臺110固定在主軸電動機2的軸21上,可旋轉(zhuǎn)地支持盤片1的夾緊區(qū)11。轉(zhuǎn)臺110上形成的軸套14的內(nèi)部內(nèi)置有靠螺旋彈簧等壓緊手段113與盤片1的夾緊孔12的邊角碰接的定位球116。這樣,盤片1靠定位球116的壓緊動作牢靠地配置在規(guī)定位置上。
如上所述,第一實施例的盤片驅(qū)動裝置構(gòu)成為,轉(zhuǎn)臺110上的盤片1靠定位球116壓緊固定,和主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80一起同軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
如圖1所示,第一實施例的盤片驅(qū)動裝置,形成有可與主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80一體旋轉(zhuǎn)的球體平衡器22a。圖2是僅示意球體平衡器22a的平面剖面圖。
如圖1和圖2所示,實施例1的球體平衡器22a,由所具有的環(huán)狀通路與主軸電動機2的主軸21同軸設(shè)置的環(huán)狀軌道部即中空環(huán)狀部23;以及可移動地容納在中空環(huán)狀部23通路內(nèi)部的多個球體24所構(gòu)成。
如前文所述,在由定位球116將盤片1夾緊在轉(zhuǎn)臺110上的狀態(tài)下,與前面圖73所示的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置相同,盤片1通過定位球116與夾緊孔12的邊角碰接來定位,并配置在規(guī)定位置上,同時靠壓緊手段113即螺旋彈簧的壓緊力保持在轉(zhuǎn)臺110上。這樣保持的盤片1,便構(gòu)成為可與轉(zhuǎn)臺110、轉(zhuǎn)子80、和球體平衡器22a一起由主軸電動機2進行一體的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
而且,第一實施例的盤片驅(qū)動裝置中,為了將底盤座6與主底座8聯(lián)結(jié)在一起,采用的是剛性較低的隔振子(彈性體)7。第一實施例的盤片驅(qū)動裝置中,因隔振子形變造成的底盤座6的機械振動在與盤片1記錄面平行方向上的1次諧振頻率,設(shè)定為低于盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率。具體來說,第一實施例中,盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率約為100Hz,而且底盤座6在讀寫頭由讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的方向(存取方向)上的振動其一次諧振頻率,和底盤座6在與之正交方向上的振動其一次諧振頻率均設(shè)定為大約60Hz。
對于如上所述構(gòu)成的本發(fā)明第一實施例盤片驅(qū)動裝置,用圖1和圖2說明按100Hz使質(zhì)量失衡量大的盤片1旋轉(zhuǎn)時的動作。
首先,盤片1存在離心力(也稱為失衡力)F作用于其重心G1,其作用方向隨盤片1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。隔振子7因該失衡力F而發(fā)生形變,底盤座6和該底盤座6上搭載的所有構(gòu)成部件均按盤片1旋轉(zhuǎn)頻率進行振擺旋轉(zhuǎn)振動。第一實施例中,因隔振子7形變造成的底盤座6的一次諧振頻率(約60Hz)設(shè)定得低于盤片1旋轉(zhuǎn)頻率(約100Hz)。由此,底盤座6的位移方向和失衡力F的作用方向通常處于大致相反方向。
因而,如圖2所示,底盤座6上旋轉(zhuǎn)的盤片1的振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,處于失衡力F作用的盤片1的重心G1和主軸電動機旋轉(zhuǎn)中心軸P0之間。
在如上所述狀態(tài)下,與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的中空環(huán)狀部23和主軸電動機2的旋轉(zhuǎn)中心軸P0同軸定位,因而中空環(huán)狀部23的中心即外周的內(nèi)壁面25的中心P2,和主軸電動機2旋轉(zhuǎn)中心軸P0其位置一致。由此,中空環(huán)狀部23以振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1為中心進行振擺旋轉(zhuǎn)動作。
該振擺旋轉(zhuǎn)動作時,中空環(huán)狀部23中容納的球體24(例如圖2中上方的球體)存在振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和球體24重心之間連線方向上的離心力q的作用。而且,球體24通過中空環(huán)狀部23外周的內(nèi)壁面25約束其移動,因而有外周內(nèi)壁面25的支持力N作用于球體24上。來自該外周內(nèi)壁面25的支持力N作用于朝向外周內(nèi)壁面25的中心P2的方向。由此,在以外周內(nèi)壁面25中心P2為中心通過球體24重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上存在作為離心力q和支持力N的合力的移動力R作用于球體24上。球體24靠該移動力R沿外周內(nèi)壁面25移動,夾著振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,向與盤片1的重心G1大致完全相對的位置移動,和其他球體24一起集中于與重心G1大致完全相對的位置。
因此,令作用于集中好的各個球體24的離心力q在失衡力相同方向上的分力為平衡力zk的話,可利用該平衡力zk的合力Zn來抵消盤片1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的失衡力F。因此,作用于底盤座6的力減小。因而,可以確實地抑制失衡盤片1旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的底盤座6的振動。
本發(fā)明第一實施例中,可利用作用于如上所述集中的球體24的平衡力Zn來抵消失衡力F,因而以外周內(nèi)壁面25的中心P2的中心軸P1為中心的振擺旋轉(zhuǎn)半徑X1大致為0,圖2所示的外周內(nèi)壁面25的中心P2和振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1基本一致。
如圖2所示,令球體24的半徑為r[cm],比重為ρ,個數(shù)為n,中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑為S[cm],旋轉(zhuǎn)角速度為ω[rad/sec]的話,作用于各個球體24的離心力q的大小為q=4/3πr3ρ(S-r)ω2…(1)這時,令以圖2中盤片1的重心G1和外周內(nèi)壁面25的中心P2之間連線為基準(zhǔn)線,如圖2所示位于基準(zhǔn)線上側(cè)第一個球體24距基準(zhǔn)線的角度為α的話,則α=sin-1{r/(S-r)} …(2)位于基準(zhǔn)線起第k個球體24其位置距基準(zhǔn)線的角度αk為
αk=(2k-1)α …(3)而位于基準(zhǔn)線起第k個球體24其所受的平衡力zk作用力為zk=qcos(αk) …(4)因而,令球體個數(shù)n為偶數(shù),設(shè)定為n=2v的話,作用于集中好的球體24中每一個的平衡力zk其合力Zn則為Zn=2q{cosα+con3α+…+cos(2v-1)α} …(5)利用上述式(2)、式(3)、式(4)變形的話,則Zn=q×1/2×sin{2v sin-1(r/S-r)}/(r/S-r)將式(1)代入該式,將v置換為n并進行整理,便有Zn=4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]ω2這里,令平衡力Zn和旋轉(zhuǎn)角速度ω平方之比為失衡量Z[gcm]的話,則Z=Zn/ω2…(6)式中,Z=4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]結(jié)果,作用于底盤座6的失衡力,同該球體24的平衡量Z和盤片1質(zhì)量失衡量A之間的差值即剩余質(zhì)量失衡量|A-Z|與盤片1旋轉(zhuǎn)頻率f[Hz]平方之乘積成正比。因而,只要使f2|A-Z|充分減小,便可以抑制底盤座6的振動。
本發(fā)明第一實施例的盤片驅(qū)動裝置,對球體24的半徑r[cm]、比重ρ、個數(shù)n、以及中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]進行設(shè)定,以便對于預(yù)先確定的常數(shù)h,使式(6)所示的平衡量Z滿足h≥f2×|A-Z|…(7)式中,常數(shù)h是指底盤座6振動大小抑制為可實現(xiàn)穩(wěn)定記錄或重放的最大允許量時的f2×A的大小。例如,12cm直徑的CD-ROM盤片其最大質(zhì)量失衡量A為1gcm大小,現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中,該質(zhì)量失衡量A為1gcm的盤片旋轉(zhuǎn)時其臨界旋轉(zhuǎn)頻率大約為90Hz,按100Hz以上頻率旋轉(zhuǎn)時,便不能實現(xiàn)穩(wěn)定的重放,或噪聲大小也大到不適的量級。也就是說,CD-ROM盤片驅(qū)動裝置時的f2×A其最大允許值hc為hc=902×1=8100gcm/sec2。
本發(fā)明第一實施例盤片驅(qū)動裝置中,在例如按100Hz以上頻率使質(zhì)量失衡量A為1gcm的盤片旋轉(zhuǎn)時,由式(7),8100≥1002×(1-Z),即Z≥0.19也就是說,只要球體24的平衡量Z超過0.19gcm,即便按100Hz使質(zhì)量失衡量A為1gcm的CD-ROM盤片旋轉(zhuǎn),也能將底盤座6的振動量抑制到允許值以下。由此,若根據(jù)式(6)對球體24的半徑r[cm]、比重ρ、個數(shù)n、以及中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]進行設(shè)定,以滿足球體24的平衡量Z超過0.19gcm的話,便可實現(xiàn)一種盤片驅(qū)動裝置,即便按100Hz使質(zhì)量失衡量A為1gcm的盤片旋轉(zhuǎn),仍然具有充分的抑制振動的效果。
另外,上述實施例中盡管說明的是12cm直徑的CD-ROM盤片,但對于一般采用12cm直徑的盤片作為記錄媒體時,通過將平衡量Z設(shè)定為最大允許值hc低于8100gcm/sec2,來取得優(yōu)異的抑制振動的效果。而對于直徑小于12cm的盤片,當(dāng)然可通過將平衡量Z設(shè)定為最大允許值hc低于8100gcm/sec2,來取得抑制振動的效果。
而且,將盤片1旋轉(zhuǎn)頻率提高到120Hz時,球體24的平衡量Z由式(7)為Z≥0.43。
因而,可以根據(jù)式(6)對球體24的半徑r[cm]、比重ρ、個數(shù)n、以及中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]進行設(shè)定,以便平衡量Z超過0.43gcm。
此外,不限于CD-ROM盤片,對于其他盤片也具有相同效果。例如最大質(zhì)量失衡量A為2gcm盤片時,在未裝上球體平衡器22a的狀態(tài)下,邊變化盤片旋轉(zhuǎn)頻率,邊求得底盤座6振動大小可抑制為能夠進行穩(wěn)定記錄或重放的最大允許量的旋轉(zhuǎn)頻率f0。接著,求出f02×A的最大允許值h,由式(7)求得在目標(biāo)旋轉(zhuǎn)頻率f(>f0)情況下利用球體24所需的平衡量Z。最后,根據(jù)式(6)對球體24的半徑r[cm]、比重ρ、個數(shù)n、以及中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]進行設(shè)定,以便得到所需平衡量Z,便可以實現(xiàn)一種即便按目標(biāo)旋轉(zhuǎn)頻率f旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡量A為2gcm的盤片,也能夠進行穩(wěn)定記錄或重放的盤片驅(qū)動裝置。
此外,本發(fā)明第一實施例中,球體24的半徑r[cm]、個數(shù)n、以及中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]設(shè)定為滿足下式r/(S-r)≤sin{π/(2n)} …(8)此公式使球體24的個數(shù)為最理想。
對式(8)進行變形,便為n≤π/2/sin-1{r/(S-r)} …(9)這意味著,當(dāng)球體24的半徑r[cm]和中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]確定時,球體24個數(shù)n的最大值如式(9)所示。
另外,利用球體24產(chǎn)生的平衡量Z的大小可由上述式(6)得到。由式(6)平衡量Z的最大值Zmax為n sin-1{r/(S-r)}=π/2時,即滿足下式時n=π/2/sin-1{r/(S-r)} …(10)
可求得Zmax=4/3πr2ρ(S-r)2…(11)若球體24的個數(shù)n比式(10)計算出的值多,平衡量Z就比式11示出的Zmax小,但可以由式(6)表示。具體來說,球體24的個數(shù)n希望設(shè)定為滿足式(9)的個數(shù)。這樣設(shè)定的話,球體24的半徑r[cm]、中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]確定時,可以防止將球體24的個數(shù)n設(shè)定得太多,超出所需值,從而可以按最理想個數(shù)得到所需的平衡量Z。
另外,第一實施例中,因隔振子7形變所造成的底盤座6的機械振動當(dāng)中與盤片1的記錄面相平行方向上的一次諧振頻率,設(shè)定為低于盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率。這是因為失衡力F產(chǎn)生的振動位移方向與失衡力F的作用方向基本上相反。
一般來說,由彈簧和質(zhì)量構(gòu)成的機械振動系統(tǒng)中,在其諧振頻率附近,作用于質(zhì)量的外力頻率和外力造成的位移頻率其相位開始偏移。而且,對于比諧振頻率高得多的頻率來說,它們的相位差大致為電氣角180度,外力的作用方向和位移方向相反。也就是說,若將底盤座6的諧振頻率設(shè)定為低于盤片1旋轉(zhuǎn)頻率,而且失衡力F產(chǎn)生的振動位移方向和失衡力F作用方向大致相反的頻率的話,球體24便如前文所述集中于與盤片1重心G1大致相對的位置上。而且,令作用于各個球體24的離心力q在失衡力F相同方向上的分力為平衡力zk的話,平衡力zk的合力Zn的作用方向和失衡力作用方向大致呈相反方向。因而,底盤座6的諧振頻率最好考慮盤片1旋轉(zhuǎn)頻率的失衡力F所產(chǎn)生的振動位移的方向來設(shè)定。
圖3示出的是底盤座6振動加速度的實測值,是利用質(zhì)量失衡量A約1gcm的盤片1調(diào)查第一實施例盤片驅(qū)動裝置效果的實驗結(jié)果。另外,該實驗中,加速度傳感器采用ENDEVCO(美國加州)制的ACCELEROMETER MODEL 2250A-10,加速度傳感器用放大器采用ENDEVCO(美國加州)制的ISOTRON AMPLIFIER MODEL 102。
該實驗中,對按約100Hz旋轉(zhuǎn)盤片1時的底盤座6的振動加速度進行實際測定。圖3(a)示出的是現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置沒有球體平衡器的場合。如圖3(a)所示,現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中按最大約8G加速度振動。圖3(b)示出的是本發(fā)明第一實施例盤片驅(qū)動裝置的場合,振動加速度可抑制至約3G。
這樣,第一實施例盤片驅(qū)動裝置便可大幅抑制振動加速度,因而失衡力F對主軸電動機2軸承的側(cè)壓減小,可解決軸損轉(zhuǎn)矩增大,造成軸承損傷、和軸承壽命縮短這些問題。
綜上所述,利用第一實施例的盤片驅(qū)動裝置構(gòu)成,不論所裝上的盤片1的質(zhì)量失衡量A或盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率如何,均可以確實地抑制底盤座6的振動。因此,第一實施例盤片驅(qū)動裝置,即便高速旋轉(zhuǎn)遠達不到平衡的盤片1,也可以實現(xiàn)能穩(wěn)定地進行記錄或重放,能夠高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
《第二實施例》以下參照
本發(fā)明第二實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖4是示意本發(fā)明第二實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。另外,對于與上述圖1中所示的第一實施例盤片驅(qū)動裝置中的組成部分實際相同的組成部分,加上相同標(biāo)號,并引用先前實施例的說明以省略重復(fù)的說明。
本發(fā)明第二實施例的盤片驅(qū)動裝置,與上述第一實施例相同,具有一中空環(huán)狀部23,為具有環(huán)狀通路以便內(nèi)部容納球體24的環(huán)狀軌道部。第二實施例的盤片驅(qū)動裝置中,若以轉(zhuǎn)臺110上保持的盤片1的記錄面為基準(zhǔn)面的話,設(shè)置為可與轉(zhuǎn)子80一體旋轉(zhuǎn)的球體平衡器22b,相對于該基準(zhǔn)面配置在與讀寫頭3相同一側(cè)。
如圖4所示,第二實施例中的中空環(huán)狀部23的外周外壁面102的半徑,設(shè)定成小于讀寫頭3位于最內(nèi)周記錄軌117時讀寫頭3內(nèi)周一側(cè)端面103的半徑。其他構(gòu)成與上述第一實施例的構(gòu)成相同。
這樣構(gòu)成的第二實施例的盤片驅(qū)動裝置中,球體平衡器22b的動作與上述第一實施例的球體平衡器22a相同,可利用上述構(gòu)成確實地抑制盤片1質(zhì)量失衡量所產(chǎn)生的底盤座6的振動。
而且,本發(fā)明的第二實施例盤片驅(qū)動裝置中,若以轉(zhuǎn)臺110上保持的盤片1的記錄面為基準(zhǔn)面的話,球體平衡器22b相對于該基準(zhǔn)面配置于與讀寫頭3相同一側(cè),因而球體平衡器22b不占據(jù)盤片1上方空間,可實現(xiàn)裝置薄型化。
此外,通過將中空環(huán)狀部23的外周外壁面102的半徑,設(shè)定為比讀寫頭3位于最內(nèi)周記錄軌117時讀寫頭3內(nèi)周一側(cè)端面103的半徑小,可以與讀寫頭3并排配置球體平衡器22b。由此,若以盤片1的記錄面為基準(zhǔn)面的話,即便在相對于該基準(zhǔn)面與讀寫頭3相同的空間,球體平衡器22b也不會另外占據(jù)空間,即便裝上球體平衡器22b,也可以實現(xiàn)裝置薄型化。
另外,本發(fā)明第二實施例的盤片驅(qū)動裝置中,需要減小中空環(huán)狀部23外周內(nèi)壁面25的半徑S,但與上述第一實施例相同,球體24的半徑r[cm]、比重ρ、個數(shù)n、以及中空環(huán)狀部23的外周內(nèi)壁面25的半徑S[cm]滿足上述式(6)、式(7)和式(8)的話,便可獲得充分的振動抑制效果。例如為CD-ROM盤片時,最內(nèi)周記錄軌117的半徑為2.3cm,12cm直徑的CD-ROM盤片其質(zhì)量失衡量A最大為1gcm大小。如前文所述,對于現(xiàn)有的盤片驅(qū)動裝置,質(zhì)量失衡量A為1gcm的盤片旋轉(zhuǎn)時,其臨界旋轉(zhuǎn)頻率大體為90Hz。因而,CD-ROM盤片驅(qū)動裝置場合f2A的最大允許值hc為hc=902×1=8100gcm/sec2這里,對于本發(fā)明第二實施例的盤片驅(qū)動裝置,也按120Hz以上頻率使例如質(zhì)量失衡量A為1gcm的盤片旋轉(zhuǎn)時,由式(7)為8100≥1202×(1-Z)Z≥0.43具體來說,球體24的平衡量Z超過0.43gcm的話,即便按120Hz使質(zhì)量失衡量A為1gcm的CD-ROM盤片旋轉(zhuǎn),也可以將底盤座6的振動量減小到允許值以下。
CD-ROM盤片重放用讀寫頭3的透鏡104的中心距讀寫頭3內(nèi)周一側(cè)端面103的距離一般為0.7cm,讀寫頭3內(nèi)周一側(cè)端面103和中空環(huán)狀部23的外周外壁面102間的寬裕量為0.1cm。而用樹脂制材料形成中空環(huán)狀部23外周壁時,若令其厚度為0.1cm的話,中空環(huán)狀部23外周的內(nèi)壁面25的半徑S[cm]則為S=2.3-0.7-0.1-0.1=1.4cm另外,讀寫頭3位于最內(nèi)周記錄軌117時,讀寫頭3的透鏡104的中心距主軸電動機2軸心的距離為2.3cm。
第二實施例中,若所用球體24是比重ρ約為7.8、半徑r[cm]為0.1cm的鋼球的話,利用上述式(8)變形得到的式(9)求出球體24最大個數(shù)n,便由n≤π/2/sin-1{0.1/(1.4-0.1)}n≤20個將球體24的個數(shù)設(shè)定為最大的20個,并將半徑r=0.1cm、比重ρ=7.8、n=13、S=1.4cm代入式(6)的話,則Z=0.55gcm球體24的個數(shù)n設(shè)定為最大的20個的話,球體24的平衡量Z便滿足所需的0.43gcm以上。
接下來,利用式(6)減少球體24的個數(shù)來求得平衡量的話,若個數(shù)n減少到12個的話,平衡量Z便為0.44gcm。所以,利用半徑r[cm]為0.1cm的鋼球,并使得球體24的個數(shù)n為12個以上、20個以下的話,便可以實現(xiàn)一種即便按120Hz旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡量A為1gcm的盤片,仍具有充分振動抑制效果的薄型盤片驅(qū)動裝置。
綜上所述,利用第二實施例的盤片驅(qū)動裝置構(gòu)成,可以在避免裝置厚度增加的情況下,在所裝上的盤片1的質(zhì)量失衡量A較大時仍可以確實地抑制底盤座6的振動。因此,第二實施例盤片驅(qū)動裝置,即便高速旋轉(zhuǎn)遠達不到平衡的盤片1,也可以實現(xiàn)能穩(wěn)定地進行記錄或重放,能夠高速旋轉(zhuǎn)并且為薄型的盤片驅(qū)動裝置。
《第三實施例》以下參照
本發(fā)明第三實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖5是示意本發(fā)明第三實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機2周圍的側(cè)視剖面圖。另外,對于與上述第一實施例和第二實施例盤片驅(qū)動裝置中的組成部分實際相同的組成部分,加上相同標(biāo)號,并引用先前實施例的說明以省略重復(fù)的說明。
本發(fā)明第三實施例的盤片驅(qū)動裝置中,如圖5所示,與上述第一實施例相同,形成有球體平衡器22a,能夠與主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80一體旋轉(zhuǎn)。球體平衡器22a具有以下構(gòu)成具有與主軸電動機2的主軸21同軸設(shè)置的環(huán)狀通路而成為環(huán)狀軌道部的中空環(huán)狀部23;以及可移動地容納在中空環(huán)狀部23通路內(nèi)的多個球體24。
圖5中,第三實施例的盤片驅(qū)動裝置,還構(gòu)成為靠定位球116壓緊并固定轉(zhuǎn)臺110上的盤片1,由主軸電動機2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。該盤片驅(qū)動裝置中,靠讀寫頭(未圖示)執(zhí)行盤片1上所記錄數(shù)據(jù)的讀出或?qū)ΡP片1執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入。通過彈性體40在底盤座6上裝配固定主軸電動機2的電動機底座9。此外,底盤座6上還裝配有讀寫頭驅(qū)動用電動機和讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)等。
如圖5所示,底盤座6通過隔振子7裝配在主底座8上,可由隔振子7衰減從裝置外部傳遞給底盤座6的振動或沖擊。圖5所示的盤片驅(qū)動裝置主體,構(gòu)成為通過裝配在主底座8上的框架(未圖示)組裝到計算機裝置等設(shè)備中。
第三實施例的盤片驅(qū)動裝置,為了使電動機底座9與底盤座6聯(lián)結(jié),采用了剛性低的彈性體40。第三實施例的盤片驅(qū)動裝置中,因彈性體40形變所造成的電動機底座9的機械振動與盤片1記錄面相平行方向上的一次諧振頻率,設(shè)定得低于盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率。具體來說,盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率為100Hz。而讀寫頭由讀寫頭驅(qū)動機構(gòu)所驅(qū)動方向(跟隨方向)上的電動機底座9振動的一次諧振頻率和與之相正交方向上的電動機底座9振動的一次諧振頻率均設(shè)定為大約60Hz。
如上所述構(gòu)成的本發(fā)明第三實施例的盤片驅(qū)動裝置中,利用上述圖2和圖5說明按100Hz使質(zhì)量失衡量A較大的盤片1旋轉(zhuǎn)時的動作。
首先,盤片1存在離心力(也稱為失衡力)F作用于其重心G1,其作用方向隨盤片1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。彈性體40因該失衡力F而發(fā)生形變,電動機底座9和該電動機底座9上搭載的主軸電動機2、球體平衡器22a以及盤片1均按盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率振擺旋轉(zhuǎn)。第三實施例的盤片驅(qū)動裝置中,因彈性體40形變造成的電動機底座9的諧振頻率(約60Hz)設(shè)定得低于盤片1的旋轉(zhuǎn)頻率(約100Hz)。由此,電動機底座9的位移方向和失衡力F的作用方向通常處于大致相反方向。也就是說,電動機底座9按與失衡力F大致相反相位振擺旋轉(zhuǎn)。
因而,與圖2所示的上述第一實施例相同,電動機底座9上旋轉(zhuǎn)的盤片1的振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,配置在失衡力F作用的盤片1的重心G1和主軸電動機旋轉(zhuǎn)中心軸P0之間。
在如上所述狀態(tài)下,與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的中空環(huán)狀部23和主軸電動機2的旋轉(zhuǎn)中心軸P0同軸定位,因而中空環(huán)狀部23的中心即外周的內(nèi)壁面25的中心P2,和主軸電動機2旋轉(zhuǎn)中心軸P0其位置一致。由此,中空環(huán)狀部23以振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1為中心進行振擺旋轉(zhuǎn)動作。
此時,中空環(huán)狀部23中容納的球體24存在振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和球體24重心之間連線方向上的離心力q的作用。而且,球體24通過中空環(huán)狀部23外周的內(nèi)壁面25約束其移動,因此有外周內(nèi)壁面25的支持力N作用于球體24上。來自該外周內(nèi)壁面25的支持力N作用于朝向外周內(nèi)壁面25的中心P2的方向。由此,在以外周內(nèi)壁面25中心P2為中心通過球體24重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上存在作為離心力q和支持力N的合力的移動力R作用于球體24上。球體24靠該移動力R沿外周內(nèi)壁面25移動,夾著振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,向與盤片1的重心G1大致完全相對的位置集中。
因此,令作用于集中好的各個球體24的離心力q在失衡力相同方向上的分力為平衡力zk的話,可利用該平衡力zk的合力Zn來抵消盤片1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的失衡力F,作用于電動機底座9的力減小。因而,即便旋轉(zhuǎn)失衡盤片1也可抑制電動機底座9的振動,還可抑制電動機底座9所裝上的盤片1的振動。而且,傳遞給通過彈性體40與電動機底座9聯(lián)結(jié)的底盤座6的振動也減小,底盤座6上搭載的讀寫頭3的振動也受到抑制。
上述第一實施例中,通過將隔振子7形變產(chǎn)生的底盤座6的諧振頻率(約60Hz)設(shè)定得比盤片1旋轉(zhuǎn)頻率(約100Hz)低,來實現(xiàn)中空環(huán)狀部23按與失衡力F大致相反相位振擺旋轉(zhuǎn)。而本發(fā)明第三實施例的盤片驅(qū)動裝置中,電動機底座9通過彈性體40裝配在底盤座6上,并通過將彈性體40形變產(chǎn)生的電動機底座9的諧振頻率(約60Hz)設(shè)定得比盤片1旋轉(zhuǎn)頻率(約100Hz)低,來實現(xiàn)中空環(huán)狀部23按與失衡力F大致相反相位振擺旋轉(zhuǎn)。通過這樣構(gòu)成,球體24與上述第一實施例相同,可確實向與盤片1重心G1大致完全相對的位置集中,可利用球體24確實消除盤片1的質(zhì)量失衡量。
為了提高本發(fā)明球體平衡器抑制振動的效果,最好使球體24正確集中于與盤片1重心G1大致完全相對的位置上,使中空環(huán)狀部23的振擺旋轉(zhuǎn)和失衡力F其各自的作用方向盡可能接近相反相位,此外使得中空環(huán)狀部23其中心振擺旋轉(zhuǎn)的軌跡處于接近真圓的狀態(tài)。因此,本發(fā)明第三實施例中,為了實現(xiàn)這種最佳的振動狀態(tài),另外設(shè)置了彈性體40。而且,第三實施例可以比由隔振子7兼顧實現(xiàn)上述振動狀態(tài)和衰減裝置外部傳遞給底盤座6的振動或沖擊這兩者的上述第一實施例更為容易地實現(xiàn)最佳狀態(tài)。例如將電動機底座9的形狀設(shè)定為在主軸電動機2的旋轉(zhuǎn)中心軸P0上配置電動機底座9以及電動機底座9上搭載的主軸電動機2其整體重心,并且距旋轉(zhuǎn)中心軸P0相同半徑上按相等角間隔配置3~4個彈性體40的話,便可以使進行振擺旋轉(zhuǎn)的電動機底座9上搭載的構(gòu)成部件其整體重心和彈性體40支持中心兩者均位于主軸電動機2旋轉(zhuǎn)中心軸P0上。因而,利用第三實施例,可以使失衡力F所產(chǎn)生的中空環(huán)狀部23其中心的振擺旋轉(zhuǎn)軌跡大致為真圓。
此外,第三實施例盤片驅(qū)動裝置,還容易使彈性體40的剛性為所希望的大小,以便中空環(huán)狀部23的振擺旋轉(zhuǎn)和失衡力F作用方向大致為相反相位,而且還可通過使彈性體40在旋轉(zhuǎn)中心軸P0方向上的剛性和與之正交方向上的剛性為最佳,從而只產(chǎn)生振擺旋轉(zhuǎn)這種振動方式。
綜上所述,利用第三實施例盤片驅(qū)動裝置的構(gòu)成,可容易實現(xiàn)用以進一步提高球體平衡器22a抑制振動效果的最佳振動狀態(tài),而且即便是所裝上的盤片1其質(zhì)量失衡量較大時,也可以確實抑制電動機底座9和底盤座6的振動。因此,第三實施例的盤片驅(qū)動裝置,即便高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量平衡量遠達不到平衡的盤片1,也可以實現(xiàn)能穩(wěn)定地進行記錄或重放,能夠高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
《第四實施例》接著參照
本發(fā)明第四實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖6是示意本發(fā)明第四實施例盤片驅(qū)動裝置中與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的平衡器22c的平面剖面圖。另外,對于與上述第一實施例盤片驅(qū)動裝置中的組成部分實際相同的組成部分,加上相同標(biāo)號,并引用先前實施例的說明以省略重復(fù)的說明。
本發(fā)明第四實施例的盤片驅(qū)動裝置如圖6所示,與上述第一實施例相同,可與主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80一體旋轉(zhuǎn)形成有球體平衡器22c。該球體平衡器22c由成為與主軸電動機2的主軸21同軸設(shè)置的環(huán)狀軌道部的中空環(huán)狀部23c和可移動地容納于該中空環(huán)狀部23c內(nèi)部的多個球體24所構(gòu)成。
而且,本發(fā)明第四實施例的盤片驅(qū)動裝置中,球體平衡器22c的中空環(huán)狀部23c外周的內(nèi)壁面25c相對于中空環(huán)狀部23c中心軸(圖6中P2)傾斜。上述以外構(gòu)成與上述第一實施例相同。
如上所述構(gòu)成的第四實施例盤片驅(qū)動裝置中,在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡量A較大的盤片1時,與圖2所示的上述第一實施例相同,中空環(huán)狀部23c以振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1為中心進行振擺旋轉(zhuǎn)動作。
此時,中空環(huán)狀部23c中容納的球體24存在振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和球體24重心之間連線方向上的離心力q作用。而且,球體24通過中空環(huán)狀部23外周的內(nèi)壁面25c約束其移動,因此有外周內(nèi)壁面25的支持力N作用于球體24上。如圖6所示,來自該外周內(nèi)壁面25的支持力N垂直作用于外周內(nèi)壁面25c,因而具有指向中空環(huán)狀部23c中心P2方向上的分力N1和與中空環(huán)狀部23c中心軸P2相平行方向上的分力N2。因此,如圖2所示,在以外周內(nèi)壁面25c中心P2為中心通過球體24重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上存在作為離心力q和支持力N其分力N1的合力的移動力R作用于球體24上。球體24靠該移動力R沿外周內(nèi)壁面25c移動,夾著振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,向與盤片1的重心G1大致完全相對的位置集中。
因此,令作用于集中好的各個球體24的離心力q在失衡力相同方向上的分力為平衡力zk的話,可利用平衡力zk的合力Zn來抵消盤片1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的失衡力F,作用于底盤座6的力便減小。因而,旋轉(zhuǎn)失衡盤片1時產(chǎn)生的底盤座6的振動便受到抑制。
此外,球體24由支持力N的分力N2壓緊在中空環(huán)狀部23c的底面上。因而,即便從裝置外部加上中空環(huán)狀部23c中心軸P2方向上的振動或沖擊,球體24仍由支持力N的分力N2維持與中空環(huán)狀部23c底面碰接的狀態(tài)。因此,第四實施例中可以避免球體24在中空環(huán)狀部23c的內(nèi)部與中空環(huán)狀部23c中心軸P2相平行方向上跳動,從而避免球體24沖擊中空環(huán)狀部23c頂面或底面而產(chǎn)生噪聲這種問題。
綜上所述,利用本發(fā)明第四實施例的構(gòu)成,可以靠球體平衡器22c抑制底盤座6的振動,而且可以防止球體平衡器22c本身產(chǎn)生的不適噪聲。
《第五實施例》接著參照
本發(fā)明第五實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖7是示意本發(fā)明第五實施例盤片驅(qū)動裝置中與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的具有中空環(huán)狀部23d的球體平衡器22d的平面剖面圖。另外,對于與上述第一實施例盤片驅(qū)動裝置中的組成部分實際相同的組成部分,加上相同標(biāo)號,并引用先前實施例的說明以省略重復(fù)的說明。
本發(fā)明第五實施例的盤片驅(qū)動裝置,與上述第四實施例相同,減小平衡器本身產(chǎn)生噪聲的大小。如圖6所示,可與主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80一體旋轉(zhuǎn)形成球體平衡器22d。該球體平衡器22d由成為與主軸電動機2的主軸21同軸設(shè)置的環(huán)狀軌道部的中空環(huán)狀部23d和可移動地容納于該中空環(huán)狀部23d內(nèi)部的多個球體24所構(gòu)成。
如圖7所示,本發(fā)明第五實施例的盤片驅(qū)動裝置,球體平衡器22d外周的內(nèi)壁剖面形成為楔形。上述以外構(gòu)成與上述第一實施例相同。
如上所述構(gòu)成的第五實施例盤片驅(qū)動裝置中,在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡量A較大的盤片1時,與圖2所示的上述第一實施例相同,中空環(huán)狀部23d以振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1為中心進行振擺旋轉(zhuǎn)動作。
此時,中空環(huán)狀部23d中容納的球體24存在振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和球體24重心之間連線方向上的離心力q的作用。在此狀態(tài)下,第五實施例的盤片驅(qū)動裝置,其中空環(huán)狀部23d楔形的外周內(nèi)壁面25d、25e如圖7所示,相對于與中空環(huán)狀部23d的中心軸P2垂直并包含外周內(nèi)壁面25d、25e中心的面對稱形成。因此,球體24可確實地配置在外周內(nèi)壁面25d、25e的中心,存在來自外周內(nèi)壁面25d、25e的支持力N3、N4的合力N5作用于球體24。外周內(nèi)壁面25d、25e相對于與中空環(huán)狀部23d中心軸P2垂直的面對稱形成,因而支持力N5的作用方向為指向中空環(huán)狀部23d中心P2的方向。因此,在以中空環(huán)狀部23d中心P2為中心通過球體24重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上存在作為離心力q和支持力N5的合力的移動力R作用于球體24上。球體24靠該移動力R沿外周內(nèi)壁面25d、25e移動,夾著振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,向與盤片1的重心G1大致完全相對的位置集中。
因此,令作用于集中好的各個球體24的離心力q在失衡力相同方向上的分力為平衡力zk的話,可利用平衡力zk的合力Zn來抵消盤片1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的失衡力F,作用于底盤座6的力便減小。因而,旋轉(zhuǎn)失衡盤片1時產(chǎn)生的底盤座6的振動便受到抑制。
此外,球體24由來自外周內(nèi)壁面25d、25e的支持力N3、N4在中空環(huán)狀部23d的中心軸P2方向上的兩者分力保持在外周內(nèi)壁面25d、25e的中心。因而,即便從裝置外部加上中空環(huán)狀部23d中心軸P2平行方向上的振動或沖擊,球體24也不會在中空環(huán)狀部23d內(nèi)部與中空環(huán)狀部23d中心軸P2平行方向上轉(zhuǎn)動。所以,第五實施例的盤片驅(qū)動裝置,可以避免球體24沖擊中空環(huán)狀部23d頂面或底面而產(chǎn)生噪聲這種問題。
綜上所述,利用本發(fā)明第五實施例的構(gòu)成,可以靠球體平衡器22d抑制底盤座6的振動,而且可以防止球體平衡器22d本身產(chǎn)生的不適噪聲。
《第六實施例》接著參照
本發(fā)明第六實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖8是示意本發(fā)明第六實施例盤片驅(qū)動裝置中與轉(zhuǎn)子80一體設(shè)置的具有中空環(huán)狀部23e的球體平衡器22e的平面剖面圖。另外,對于與上述第一實施例盤片驅(qū)動裝置中的組成部分實際相同的組成部分,加上相同標(biāo)號,并引用先前實施例的說明以省略重復(fù)的說明。
本發(fā)明第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,與上述第四、第五實施例相同,減小平衡器本身產(chǎn)生噪聲的大小。如圖8所示,可與主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80一體旋轉(zhuǎn)形成球體平衡器22e。該球體平衡器22e由成為與主軸電動機2的主軸21同軸設(shè)置并具有環(huán)狀通路的環(huán)狀軌道部的中空環(huán)狀部23e,和可移動地容納于該中空環(huán)狀部23e內(nèi)部的多個球體24所構(gòu)成。
本發(fā)明第六實施例的盤片驅(qū)動裝置中,中空環(huán)狀部23e外周內(nèi)壁面25f的剖面形狀為曲面形狀(凹面形狀)。上述以外構(gòu)成與上述第一實施例相同。
如上所述構(gòu)成的第六實施例盤片驅(qū)動裝置中,在旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡量A較大的盤片1時,與圖2所示的上述第一實施例相同,中空環(huán)狀部23e以振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1為中心進行振擺旋轉(zhuǎn)動作。
此時,中空環(huán)狀部23e中容納的球體24存在振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和球體24重心之間連線方向上的離心力q作用。這里,中空環(huán)狀部23e的外周內(nèi)壁面25f,如圖8所示,包含中空環(huán)狀部23e中心軸P2的平面剖面為凹面形狀,該凹面形狀的曲率設(shè)定為小于球體24外表面的曲率。因而,球體24靠離心力q和外周內(nèi)壁面25f的支持力保持在與中空環(huán)狀部23e中心軸P2平行的對于外周內(nèi)壁面25f的切線其切點位置。這時,中空環(huán)狀部23e作用于球體24的支持力N,發(fā)生在與中空環(huán)狀部23e中心軸P2垂直且指向中空環(huán)狀部23e中心軸P2的方向上。因此,在以中空環(huán)狀部23e中心P2為中心通過球體24重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上存在作為離心力q和支持力N的合力的移動力R作用于球體24上。球體24靠該移動力R沿外周內(nèi)壁面25f的圓周方向移動,夾著振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,向與盤片1的重心G1大致完全相對的位置集中。
因此,令作用于集中好的各個球體24的離心力q在失衡力相同方向上的分力為平衡力zk的話,可利用平衡力zk的合力Zn來抵消盤片1旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的失衡力F,作用于底盤座6的力便減小。因而,旋轉(zhuǎn)失衡盤片1時產(chǎn)生的底盤座6的振動便受到確實抑制。
如上所述,第六實施例盤片驅(qū)動裝置中,球體24在中空環(huán)狀部23e中心軸P2方向上的位置,由作用于球體24的離心力q和外周內(nèi)壁面25f的支持力保持在與中空環(huán)狀部23e中心軸P2平行的對于外周內(nèi)壁面25f的切線其切點位置。因而,即便從裝置外部加上與中空環(huán)狀部23c中心軸P2平行方向上的振動或沖擊,球體24也不會在中空環(huán)狀部23e內(nèi)部與中空環(huán)狀部23e中心軸P2平行方向上轉(zhuǎn)動。所以,利用第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可以避免球體24沖擊中空環(huán)狀部23e頂面或底面而產(chǎn)生噪聲這種問題。
而且,球體24由于僅與外周內(nèi)壁面25f點接觸,因而容易沿外周內(nèi)壁面25f圓周方向移動,能夠使球體24確實位于與盤片1的重心G1完全相對位置。
綜上所述,利用本發(fā)明第六實施例的構(gòu)成,可以靠球體平衡器22e更為確實地抑制底盤座6的振動,而且可以防止球體平衡器22e本身產(chǎn)生的不適噪聲。
另外,本發(fā)明的第一實施例至第六實施例,給出的是盤片1存在質(zhì)量失衡量時的動作和效果,但在轉(zhuǎn)臺110、主軸電動機2的轉(zhuǎn)子80等主軸電動機2旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的任一部件存在質(zhì)量失衡時,利用本發(fā)明也可獲得抑制該質(zhì)量失衡造成振動的效果。
綜上所述,本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可適用于一種為抑制盤片等質(zhì)量失衡所產(chǎn)生振動的裝置,在旋轉(zhuǎn)盤片的狀態(tài)下,在盤片上記錄數(shù)據(jù)或重放盤片上記錄的數(shù)據(jù)的所謂盤片驅(qū)動裝置。主要效果在于,可以通過將本發(fā)明技術(shù)思想應(yīng)用于CD、CD-ROM等只讀光盤驅(qū)動裝置、需要對高精度的光學(xué)讀寫頭與盤片上記錄軌之間相對距離進行控制(記錄軌跟隨控制)的可記錄裝置,來實現(xiàn)可靠性更高的裝置。
此外,本發(fā)明第一實施例至第六實施例,其效果還在于,不僅是用光學(xué)讀寫頭進行非接觸記錄重放的裝置,還對于利用接觸式磁頭或氣墊式磁頭對盤片進行記錄重放的裝置,對盤片質(zhì)量失衡所造成的不希望的振動進行抑制。
另外,本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置中,說明的是具有按環(huán)狀軌道部密閉的環(huán)狀空間的中空環(huán)狀部,但本發(fā)明不限于這種構(gòu)成,若具有球體可轉(zhuǎn)動的環(huán)狀軌道,例如用線材構(gòu)成環(huán)狀軌道等,便有本發(fā)明效果。
綜上所述,利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,通過可與盤片一體旋轉(zhuǎn)設(shè)置容納有平衡部件的平衡器,可以確實地抑制盤片質(zhì)量失衡造成的底盤座振動,能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的記錄或重放。
而且,利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可實現(xiàn)失衡盤片的高速旋轉(zhuǎn),可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送速度的提高。
此外,利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可實現(xiàn)低噪聲、并具有較強抗振動·抗沖擊特性的盤片驅(qū)動裝置。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可實現(xiàn)一種即便盤片旋轉(zhuǎn)頻率超過100Hz時也充分抑制盤片質(zhì)量失衡所造成振動量的盤片驅(qū)動裝置。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,即便質(zhì)量失衡量超過1gcm,也能夠進行100Hz以上的高速旋轉(zhuǎn)。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,不必將環(huán)狀軌道部容納的平衡部件即球體的個數(shù)增加到超過所需數(shù)目,便可以確實地抑制所裝上的盤片因質(zhì)量失衡所產(chǎn)生的振動。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可以實現(xiàn)一種即便使所裝上的失衡盤片高速旋轉(zhuǎn),也可充分抑制振動,能夠高速傳送的薄型盤片驅(qū)動裝置。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置,可以實現(xiàn)一種即便是所裝上的盤片質(zhì)量失衡量非常大的時候,也具有較高振動抑制效果,并且可減小不適噪聲的盤片驅(qū)動裝置。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,可實現(xiàn)一種即便質(zhì)量失衡量超過1gcm,也能夠進行高于100Hz的高速旋轉(zhuǎn)的盤片驅(qū)動裝置。
利用本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,不必將環(huán)狀軌道部容納的平衡部件即球體的個數(shù)增加到超過所需數(shù)目,便可以確實地抑制所裝上的盤片因質(zhì)量失衡所產(chǎn)生的振動。
本發(fā)明第一實施例至第六實施例的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,可以抑制平衡器本身產(chǎn)生的噪聲。
《第七實施例至第十三實施例所解決的問題》近年來,進行數(shù)據(jù)記錄重放的盤片驅(qū)動裝置,為了提高數(shù)據(jù)傳送速度,正進一步使盤片高速旋轉(zhuǎn)。但盤片存在因其厚度不均勻或偏心等造成的質(zhì)量失衡。存在這樣的問題,若高速旋轉(zhuǎn)具有這種質(zhì)量失衡的盤片的話,便有相對于盤片旋轉(zhuǎn)中心偏離的離心力(失衡力)的作用,該失衡力所產(chǎn)生的振動會傳遞給裝置整體。該失衡力大小與旋轉(zhuǎn)頻率的平方成正比增加,因而振動隨盤片轉(zhuǎn)速的提高而急劇加大。所以有如下問題,高速旋轉(zhuǎn)盤片便振動,由于此振動而產(chǎn)生噪聲,或使盤片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用主軸電動機軸承損傷,并且盤片振動使進行記錄重放的讀寫頭振動,不能進行穩(wěn)定的記錄重放。此外,將盤片驅(qū)動裝置內(nèi)置于計算機等當(dāng)中時,還有盤片的振動傳遞給其他周邊設(shè)備帶來不良影響這種問題。
為了解決這類問題,現(xiàn)有的盤片驅(qū)動裝置中,一般加上了在機架振動較大時判斷不能進行記錄重放,自動降低盤片轉(zhuǎn)速的功能。具有這種功能的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置,構(gòu)成為在高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡量大的盤片場合檢測出發(fā)生較大振動時,自動將盤片轉(zhuǎn)速降低直到其振動相對較小為止,進行可靠的記錄重放。
但不論盤片質(zhì)量失衡量大小如何,對于盤片高速記錄重放的市場需求總是較高,對盤片質(zhì)量失衡所造成的不希望的振動進行抑制,成為該領(lǐng)域應(yīng)完成的課題。另外,令盤片質(zhì)量為M(g),盤片中心距盤片重心的距離為L(cm),失衡量A(gcm)則用A=M×L表示。
對上述課題,日本專利特開平10-83622號公報,也提出了稱為平衡器,解除質(zhì)量失衡的機構(gòu)的方案。
接下來參照
一例加裝現(xiàn)有平衡器的盤片驅(qū)動裝置。
圖9是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置的斜視圖。圖9中,盤片301由主軸電動機302旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。讀寫頭303對盤片301上所記錄的數(shù)據(jù)進行重放(讀取),或?qū)ΡP片301進行數(shù)據(jù)記錄(寫入)。
由傳動齒條326和傳動齒輪327構(gòu)成的橫向進給機構(gòu)305,是用來將讀寫頭303從盤片301內(nèi)周移動至外周,或從外周移動至內(nèi)周的機構(gòu)。上述橫向進給機構(gòu)305構(gòu)成為通過橫向電動機304旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳動齒輪327來驅(qū)動。傳動齒輪327的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,靠傳動齒條326變換為直線運動,傳遞給讀寫頭303。底盤座306上裝配有主軸電動機302、橫向電動機304以及橫向進給機構(gòu)305等。底盤座306通過隔振子307(彈性體)裝配在主底座308上。從裝置外部傳遞給底盤座306的振動或沖擊由隔振子307衰減。盤片驅(qū)動裝置主體構(gòu)成為通過主底座308上裝配的框架(未圖示)組裝到計算機裝置等當(dāng)中。
圖10是示意現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機302周圍的側(cè)視剖面圖。轉(zhuǎn)臺301固定在主軸電動機302的主軸321上,可旋轉(zhuǎn)地支持盤片301的夾緊區(qū)域311。轉(zhuǎn)臺310上一體形成有與盤片301的夾緊孔312嵌合的軸套314。通過盤片301與軸套314嵌合,對盤片301進行定位。軸套314上表面稍稍中央部位形成有定位孔313。而且,軸套314上表面埋設(shè)有對置磁軛315。
夾緊機構(gòu)350上形成有中心突起317,用來與轉(zhuǎn)臺310上設(shè)置的定位孔313嵌合并定位。而且,夾緊機構(gòu)350的中心突起317的周圍固定有環(huán)狀磁體318。磁體318的外周設(shè)有中空環(huán)狀部320,該中空環(huán)狀部320當(dāng)中配置了6個具有磁性的滾珠324。
盤片301停轉(zhuǎn)時,利用磁體318的磁力吸引滾珠324??筛鶕?jù)所放置的盤片301其質(zhì)量失衡量大小來調(diào)整滾珠324的直徑和個數(shù)。夾緊機構(gòu)350的下表面形成有與盤片301接觸的平整接觸部319。
如上所述構(gòu)成的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中,盤片301被夾緊狀態(tài)下,通過夾緊孔312和軸套314嵌合,將盤片301置放在轉(zhuǎn)臺310上。而且,這時盤片301由夾緊機構(gòu)350中內(nèi)置的磁體318和轉(zhuǎn)臺310上固定的對置磁軛315之間的作用力所保持。這樣保持的盤片301靠主軸電動機302與轉(zhuǎn)臺310和夾緊機構(gòu)350一體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
此時,盤片301存在質(zhì)量失衡的話,圖10所示的盤片301的重心G1便有離心力(失衡力)F作用。該作用方向隨盤片301的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。該失衡力F產(chǎn)生的振動通過轉(zhuǎn)臺310和主軸電動機302傳遞給底盤座306。通過為彈性體的隔振子307由主底座308支持底盤座306,因而底盤座306隨隔振子307的形變因該失衡力F的作用有較大振擺旋轉(zhuǎn)。失衡力F的大小與盤片301的質(zhì)量失衡量(用gcm表示)和旋轉(zhuǎn)頻率的平方之間的乘積成正比。因此,底盤座306的振動加速度也與盤片301的旋轉(zhuǎn)頻率平方大致成正比急劇增大。
圖11是現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置中用中空環(huán)狀部等構(gòu)成的平衡器322其動作的說明圖。在如上所述將質(zhì)量失衡的盤片301裝到盤片驅(qū)動裝置上的狀態(tài),夾緊機構(gòu)350上設(shè)置的平衡器322中的中空環(huán)狀部320與主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)中心軸P0同軸定位。因此,中空環(huán)狀部320的中心即中空環(huán)狀部320內(nèi)側(cè)外周壁面325的中心P2,與主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)中心軸P0位置相一致。
通過離心力(失衡力)F作用于盤片301的重心G1,中空環(huán)狀部320進行振擺旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)圈)動作,盤片301的質(zhì)量失衡量越大,該振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1距主軸電動機302旋轉(zhuǎn)中心軸P0的偏移量越大。因此,盤片301的質(zhì)量失衡量越大,隔振子307所支持的底盤座306的振動其振幅越大。
此時,中空環(huán)狀部320所容納的滾珠324有振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和滾珠324重心連線方向上的離心力q作用。而且,滾珠324由中空環(huán)狀部320的外周壁面325約束其移動,因而滾珠324有內(nèi)側(cè)外周壁面325的支持力N作用。來自該內(nèi)側(cè)外周壁面325的支持力N作用于朝向內(nèi)側(cè)外周壁面325中心P2的方向。
因而,在以內(nèi)側(cè)外周壁面325的中心P2為中心通過滾珠324重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上,存在作為離心力q和支持力N的合力的移動力R作用于滾珠324上。滾珠324靠該移動力R沿內(nèi)側(cè)外周壁面325移動,夾著振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸P1,向相對于盤片301的重心G1大致旋轉(zhuǎn)180度的位置集中。
因此,作用于集中好的6個滾珠324整體的離心力Q,作用于與盤片301的重心G1上作用的失衡力F的相反方向??捎稍撾x心力Q抵消失衡力F。由此,通過盤片301、主軸電動機302作用于底盤座306的力減小。因此,振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1至主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)中心軸P0的偏移量減小,隔振子307所支持的底盤座306的振動其振幅減小。因而,可抑制質(zhì)量失衡量大的盤片301旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的底盤座306的振動。
如上所述的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置構(gòu)成中,高速旋轉(zhuǎn)具有質(zhì)量失衡量的盤片時振動抑制效果好。但在高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡小的盤片時,有時因下面原因,存在振動比未組裝平衡機構(gòu)的現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置大的場合。
組裝了現(xiàn)有平衡器機構(gòu)的盤片驅(qū)動裝置構(gòu)成中,高速旋轉(zhuǎn)具有質(zhì)量失衡的盤片301的話,如圖11所示,盤片301的重心G1便有離心力(失衡力)F作用,夾緊機構(gòu)350設(shè)置的中空環(huán)狀部320中容納的磁性滾珠324便向盤片301的重心G1和振擺旋轉(zhuǎn)中心P1的相反方向集中。因此,上述失衡力F由滾珠324的離心力Q抵消,因而解除了現(xiàn)有裝置中底盤座306振動這種問題。
但作用于滾珠324的力,除了離心力q、為來自中空環(huán)狀部320內(nèi)側(cè)外周壁面325反作用力的支持力N、以及為離心力q和支持力N的合力的移動力R,還存在與支持力N和內(nèi)側(cè)外周壁面325的摩擦系數(shù)成正比且較大、作用于與移動力相反方向的摩擦力M。該摩擦力M作用于滾珠324,移動力R超過摩擦力M時,滾珠324便開始移動。因而,僅當(dāng)盤片301的質(zhì)量失衡超過規(guī)定值時,滾珠324才在消除質(zhì)量失衡的方向上移動。
反之,高速旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡低于規(guī)定值的盤片301或完全沒有質(zhì)量失衡的盤片301時,盤片301和底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)中心P1的偏移量和振動的振幅也相對較小。這種場合,滾珠324的移動力R比摩擦力M小,因而滾珠324不能移動至消除質(zhì)量失衡的位置。盤片301的旋轉(zhuǎn)速度增加,因離心力q脫離磁體318后,滾珠324的位置便無法預(yù)測。
結(jié)果,高速旋轉(zhuǎn)完全沒有質(zhì)量失衡的盤片301時,有時滾珠324集中于中空環(huán)狀部320某一位置,相對于原來盤片301所具有的質(zhì)量失衡使整體失衡增加。
這樣,就存在本來防止盤片301質(zhì)量失衡造成盤片驅(qū)動裝置振動為目的所設(shè)置的機構(gòu)起到如上所述相反作用這種問題。
一般市場上流通的盤片301,質(zhì)量失衡少的盤片301占絕大多數(shù),因而組裝現(xiàn)有平衡器的盤片驅(qū)動裝置如上所述反而發(fā)生振動大這種問題的頻率非常高,該情形正是組裝現(xiàn)有平衡器的盤片驅(qū)動裝置所應(yīng)解決的重大問題。
本發(fā)明的第七實施例或后面述及的第八實施例至第十三實施例,解決上述問題,提供一種不論盤片質(zhì)量失衡大小如何,即便高速旋轉(zhuǎn)也能進行穩(wěn)定的記錄或重放,具有較高數(shù)據(jù)傳送速度的盤片驅(qū)動裝置。
《第七實施例》
以下參照
本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖12是示意本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機302周圍的側(cè)視剖面圖。圖13是說明本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中對夾緊機構(gòu)所設(shè)置的平衡器滾珠的作用力的平面剖面圖。
圖12中,第七實施例的盤片驅(qū)動裝置,構(gòu)成為由夾緊機構(gòu)316夾住轉(zhuǎn)臺310上的盤片301,由主軸電動機302旋轉(zhuǎn)驅(qū)動盤片301。該盤片驅(qū)動裝置中,利用讀寫頭303讀出盤片301上記錄的數(shù)據(jù),或?qū)ΡP片301進行數(shù)據(jù)寫入。底盤座306上裝配有主軸電動機302、橫向電動機和橫向進給機構(gòu)等。底盤座306通過隔振子307裝配在主底座308上。從裝置外部傳遞給底盤座306的振動或沖擊可由隔振子307衰減。盤片驅(qū)動裝置構(gòu)成為通過主底座308上裝配的框架組裝到計算機裝置等當(dāng)中。
轉(zhuǎn)臺310固定在主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)軸21上,可旋轉(zhuǎn)地支持盤片301的夾緊區(qū)域311。轉(zhuǎn)臺310上一體形成有與盤片301的夾緊孔312嵌合的軸套314。盤片301通過與軸套314嵌合,對盤片對準(zhǔn)中心。而且軸套314的上部埋設(shè)有對置磁軛315。
夾緊機構(gòu)316上設(shè)有用于與轉(zhuǎn)臺310上形成的定位孔313嵌合、對盤片301進行對準(zhǔn)的中心突起317。夾緊機構(gòu)316的中心突起317的周邊固定有環(huán)狀磁體318。
本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置中,夾緊機構(gòu)316上設(shè)有平衡器221。如圖12所示,第七實施例夾緊機構(gòu)316上,與相對于轉(zhuǎn)臺310定位所用的中心突起(中心軸)317同軸設(shè)有中空環(huán)狀部320。
圖13示出的是第七實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)316中設(shè)有的平衡器221的內(nèi)部構(gòu)成,是說明成為環(huán)狀軌道的中空環(huán)狀部320所封入的多個滾珠324a、324b、324c、324d受到的作用力的平面剖面圖。如圖13所示,中空環(huán)狀部320的內(nèi)部形成有由多個間隔330a、330b、330c、330d在圓周方向上分割的多個圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d。這些圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d中每一個分別可移動地容納有1個滾珠324a、324b、324c、324d。如上所述,平衡器221由多個圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d中分別容納的滾珠324a、324b、324c、324d,該平衡器221與夾緊機構(gòu)316一體形成。夾緊機構(gòu)316的底面形成有與盤片301接觸的平整接觸部319。
如圖12所示,轉(zhuǎn)臺310上形成有貫通轉(zhuǎn)臺310的定位孔313,該定位孔313與作為主軸電動機302旋轉(zhuǎn)中心軸P0的主軸321嵌合。由此,轉(zhuǎn)臺310固定在主軸321上,構(gòu)成為與主軸電動機302一體旋轉(zhuǎn)。
在由上述夾緊機構(gòu)316夾緊盤片301的狀態(tài)下,與上述圖32所示現(xiàn)有盤片驅(qū)動裝置相同,盤片301將夾緊孔312和軸套314嵌合,置放在轉(zhuǎn)臺310上。而且,盤片301靠夾緊機構(gòu)316上設(shè)置的磁體318和轉(zhuǎn)臺310上固定的對置磁軛315之間作用的磁力夾著并夾緊。這時,夾緊機構(gòu)316設(shè)置的中心突起(中心軸)317與轉(zhuǎn)臺310上設(shè)置的定位孔313嵌合來定位。因而,與中心突起(中心軸)317同軸設(shè)置的中空環(huán)狀部320,與主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)中心軸P0(圖2)同軸。由此,夾緊機構(gòu)316通過主軸電動機的驅(qū)動,與盤片301和轉(zhuǎn)臺310一體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
而且,本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置中,為了將底盤座306與主底座308聯(lián)結(jié),可采用對聚氨酯橡膠等彈性體整形得到的隔振子307。因此,將隔振子307形變造成的底盤座306的機械振動與盤片301記錄面相平行方向的一次諧振頻率設(shè)定得比盤片301旋轉(zhuǎn)頻率低。具體來說,將盤片301的旋轉(zhuǎn)頻率設(shè)定為大約100Hz時,再將讀寫頭由橫向進給驅(qū)動機構(gòu)所驅(qū)動方向(橫向進給方向)上的底盤座306的振動和與之相正交方向上(晃動方向)的底盤座306的振動其一次諧振頻率均設(shè)定為大約60Hz。
利用圖12和圖13說明如上所述構(gòu)成的本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置按100Hz旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡大的盤片301時的動作。
首先,圖13(a)示出了按100Hz旋轉(zhuǎn)盤片301時的初始狀態(tài)。如圖13(a)所示,盤片301的重心G有離心力(稱為失衡力F)作用,其作用方向隨盤片301的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。隔振子307(圖12)因該失衡力F而形變,底盤座306和底盤座306上搭載的構(gòu)成部件整體按盤片301的旋轉(zhuǎn)頻率進行振擺旋轉(zhuǎn)的振動。這里,隔振子307形變造成的底盤座306的諧振頻率(約60Hz)可設(shè)定得比盤片301旋轉(zhuǎn)頻率(約100Hz)低。由此,底盤座306的位移方向和失衡力F的作用方向總是為大致相反方向。因而,底盤座306上旋轉(zhuǎn)的盤片301的振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1偏移到失衡力F所作用的盤片301的重心G和主軸電動機302旋轉(zhuǎn)中心軸P0之間。
如上所述狀態(tài)下,夾緊機構(gòu)316設(shè)有的中空環(huán)狀部320與主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)中心軸P0同軸定位,因而中空環(huán)狀部320的中心即各圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d的內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d的圓弧中心P2和主軸電動機302的旋轉(zhuǎn)中心軸P0的位置一致。由此,中空環(huán)狀部320以振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1為中心進行振擺旋轉(zhuǎn)動作。
此時,中空環(huán)狀部320容納的滾珠324a存在振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1和滾珠324a本身重心連線方向上離心力q1的作用。而滾珠324a靠中空環(huán)狀部320內(nèi)側(cè)外周壁面325a約束其移動,因而滾珠324a存在來自內(nèi)側(cè)外周壁面325a的支持力N1的作用。該內(nèi)側(cè)外周壁面325a的支持力N1作用于指向內(nèi)側(cè)外周壁面325a中心P2的方向上。由此,在以內(nèi)側(cè)外周壁面325a的中心P2為中心通過滾珠324a重心的圓周切線方向上,并遠離振擺旋轉(zhuǎn)中心軸P1的方向上,存在作為離心力q1和支持力N1的合力的移動力R1作用于滾珠324a上。滾珠324a由該移動力R1沿內(nèi)側(cè)外周壁面325a移動,移動到間隔330a限制移動位置處停止。
此時,與上述滾珠324a相同,其他滾珠324b、324c、324d也移動到各自間隔330b、330c、330d限制移動位置處停止。
因此,如圖13(b)所示,作用于各個滾珠324a、324b、324c、324d的離心力q1、q2、q3、q4的合成矢量即離心力Q作用于與盤片301重心G上作用的失衡力F大致為相反方向。因此,可由離心力Q抵消失衡力F,作用于底盤座306上的力大幅減小。因而,具有質(zhì)量失衡的盤片301旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的底盤座306的振動受到抑制。
接下來參照圖14說明第七實施例盤片驅(qū)動裝置中旋轉(zhuǎn)質(zhì)量失衡盤片301時各個滾珠324a、324b、324c、324d的移動。
圖14示出的是盤片驅(qū)動裝置上裝上質(zhì)量失衡盤片301并加速旋轉(zhuǎn)時夾緊機構(gòu)316內(nèi)滾珠324a、324b、324c、324d位置隨時間的變化。圖14所示狀態(tài),處于質(zhì)量失衡盤片301的重心G位置位于間隔330a延長線(半徑方向)上的狀態(tài),該狀態(tài)示出的是將盤片301夾緊的狀態(tài)。圖14中,隨著盤片301轉(zhuǎn)速增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。
圖14(a)示出盤片301停轉(zhuǎn)時的狀態(tài),各滾珠324a、324b、324c、324d由磁體318吸引而停下。
圖14(b)示出盤片301加速初始狀態(tài),盤片301的轉(zhuǎn)速較低,此時有[離心力]<[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c、324d仍為磁體318所吸引,沿磁體318外周面移動。圖14(b)中,盤片301沿右旋方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn),滾珠324a、324b、324c、324d因慣性沿磁體318外周面移動,從而按盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反的左旋方向旋轉(zhuǎn)。
圖14(c)示出盤片301加速中期狀態(tài),盤片301轉(zhuǎn)速較高,此時有[離心力]>[磁力]這一關(guān)系,滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318,到達圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d的內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d。此時,滾珠324a、324b、324c、324d仍然按盤片301相反方向移動,與各間隔330a、330b、330c、330d接觸后停下。
圖14(d)示出盤片301加速末期狀態(tài),表示盤片301振擺旋轉(zhuǎn)振幅增大的狀態(tài)。底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動的振幅也因該影響增大。此時,底盤座306振擺旋轉(zhuǎn)振動的跟隨方向和晃動方向振動的相位差為90度,因而滾珠324a、324b、324c、324d在與盤片301的重心具有90度偏移(圖14(d)左側(cè))方向上移動,使得滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力集中。
圖14(e)示出盤片301加速結(jié)束的狀態(tài),表示盤片301的轉(zhuǎn)速達到最高速度(最高旋轉(zhuǎn)頻率)100Hz的狀態(tài)。
此時,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其記錄軌跟隨方向(驅(qū)動讀寫頭方向)和晃動方向(與記錄軌跟隨方向相正交方向)的振動相位差為180度。因此,滾珠324a、324b、324c、324d在與盤片301的重心具有180度偏移(圖14(e)下側(cè))方向上移動,使得滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力集中。所以,可充分消除盤片301的質(zhì)量失衡,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動受到抑制。
接下來,說明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置按100Hz高速旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)沒有質(zhì)量失衡且質(zhì)量平衡均勻的盤片301時滾珠324a、324b、324c、324d的移動狀態(tài)。
圖15示出的是盤片驅(qū)動裝置上裝上沒有質(zhì)量失衡且均勻的盤片301并加速旋轉(zhuǎn)時夾緊機構(gòu)316內(nèi)滾珠324a、324b、324c、324d位置隨時間的變化。圖15中,隨著盤片301轉(zhuǎn)速增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。圖15所示場合,盤片301沒有質(zhì)量失衡,因而省略重心G的表示。而且,盤片301的重心G和間隔330之間的位置關(guān)系也因該盤片301沒有質(zhì)量失衡而忽略。
圖15(a)示出盤片301停轉(zhuǎn)時的狀態(tài),具有磁性的各滾珠324a、324b、324c、324d由磁體318吸引。
圖15(b)示出盤片301加速初始狀態(tài),盤片301的轉(zhuǎn)速較低,因而此時有[離心力]<[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c、324d仍處于為磁體318所吸引狀態(tài)。此時,盤片301沿右旋方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn),滾珠324a、324b、324c、324d因慣性沿磁體318外周面移動,從而按盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反的左旋方向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)。
圖15(c)示出盤片301加速中期狀態(tài),盤片301轉(zhuǎn)速較高,此時有[離心力]>[磁力]這一關(guān)系,滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318,到達圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d的內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d。此時,滾珠324a、324b、324c、324d仍然按盤片301相反方向移動,與各間隔330a、330b、330c、330d接觸后停下。
圖15(d)示出盤片301加速末期狀態(tài),滾珠324a、324b、324c、324d穩(wěn)定在與各自間隔330a、330b、330c、330d相接觸位置上。
這樣,間隔330a、330b、330c、330d按盤片301旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)角(以下簡稱為中心角)每隔90度均勻角間距設(shè)置,因而滾珠324a、324b、324c、324d穩(wěn)定在與間隔330a、330b、330c、330d相接觸位置上。由此,滾珠324a、324b、324c、324d等間距配置,完全沒有滾珠324a、324b、324c、324d配置所產(chǎn)生的失衡。
本發(fā)明第七實施例盤片驅(qū)動裝置的平衡器221是就按中心角每隔90度的均勻角間距設(shè)有4個對環(huán)狀軌道的中空環(huán)狀部320進行分割的間隔這種場合進行說明的,但如圖16~圖20所示,對中空環(huán)狀部320進行分割的間隔個數(shù)不限于4個,由2、3、4、6、8個左右的間隔分割中空環(huán)狀部320也可獲得相同效果。圖16~圖20中,與上述第七實施例盤片驅(qū)動裝置中組成相同功能的部件標(biāo)注相同標(biāo)號,并且對相同組成為多個時依次在該組成標(biāo)號后標(biāo)注小寫字母(a,b,c,…)。盡管未圖示并省略,但間隔數(shù)目為5個或7個也能得到與上述實施例相同的效果。
本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置中,是采用圖13所示的間隔形狀的部件作為中空環(huán)狀部320分割部件進行說明的,但利用滾珠、圓柱、立方體、盤狀部件、板狀部件等固體部件作為在中空環(huán)狀部320內(nèi)所封入的平衡部件時,對中空環(huán)狀部320進行分割的部件不需要是間隔形狀的部件。例如,也可以構(gòu)成為從圖21所示的中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外周壁面325的局部向其內(nèi)側(cè)突出設(shè)置的突起形狀部件331a、331b、331c、331d,并讓上述平衡部件在各圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d內(nèi)可移動。而且還構(gòu)成為在圖22所示中空環(huán)狀部320的環(huán)狀空間內(nèi)留有規(guī)定間距形成柱狀部件332a、332b、332c、332d,滾珠324a、324b、324c、324d等固體平衡部件不可以移動到相鄰平衡室323a、323b、323c、323d。通過如上所述分割中空環(huán)狀部320,可獲得與用間隔330a、330b、330c、330d分割中空環(huán)狀部320時相同的效果。
本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置,盡管滾珠324a、324b、324c、324d用磁性材料構(gòu)成,但用非磁性材料構(gòu)成滾珠作為平衡部件,第七實施例盤片驅(qū)動裝置也可抑制質(zhì)量失衡的盤片的振動。
如本發(fā)明第七實施例那樣,在夾緊機構(gòu)316上設(shè)置平衡器221時,由于利用了其他組成部分較少的盤片301上方空間,因而還可以將中空環(huán)狀部320的直徑形成得更大,或增加每一個滾珠的質(zhì)量或滾珠個數(shù)。因而,通過加大中空環(huán)狀部320的直徑,或增加每一個滾珠的質(zhì)量或滾珠個數(shù),即便對于質(zhì)量失衡更加大的盤片也能充分抑制振動。
本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置,說明的是在夾緊機構(gòu)316中設(shè)置平衡器221的例子,但對于其他結(jié)構(gòu),若與盤片301旋轉(zhuǎn)中心同軸地配置中空環(huán)狀部320,并且設(shè)置成可與盤片301一體旋轉(zhuǎn)的話,也可以獲得與上述第七實施例相同的效果。例如,在裝上盤片301的轉(zhuǎn)臺310上設(shè)置平衡器,或在主軸電動機302的轉(zhuǎn)子部設(shè)置平衡器,或在底盤座306的主軸電動機302相對一側(cè)設(shè)置平衡器,并將中空環(huán)狀部配置成可與主軸電動機的轉(zhuǎn)軸321一體旋轉(zhuǎn),也具有與上述第七實施例相同的效果。
本發(fā)明第七實施例的盤片驅(qū)動裝置中,容納滾珠的中空環(huán)狀部320的形狀形成為內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d具有相同半徑的圓環(huán)狀。但本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,多個中空環(huán)狀部未必需要具有相同半徑的圓環(huán)形狀。例如,如圖23所示組合多個間隔343a、343b、343c、343d和半徑不同的內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d所形成的2類圓弧狀平衡室323a、230b、323c、230d,也可獲得與上述第七實施例相同的效果。
圖24是示意第七實施例一例其他平衡器構(gòu)成的平面剖面圖(a)和一例另一平衡器構(gòu)成的縱向剖面圖(b)。圖24(a)所示實施例中,在半徑方向上以重復(fù)即雙重方式配置有多個間隔344a、344b、344c、344d所形成的中心角大致180度的圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d作為盤片驅(qū)動裝置中的中空環(huán)狀部320。利用此結(jié)構(gòu)也可以獲得與上述第七實施例相同的效果。圖24(a)所示的平衡器221的形狀給出的是圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d內(nèi)側(cè)和外側(cè)大致相差90度的結(jié)構(gòu)。圖24(a)的平衡器221給出的是在半徑方向上有雙重圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d的結(jié)構(gòu)。即便是如圖13(b)所示,在盤片301旋轉(zhuǎn)軸方向上配置雙重相同直徑的圓弧狀平衡室,并使間隔位置配置成大致錯開90度的結(jié)構(gòu),也可以獲得與上述第七實施例相同的效果。
《第八實施例》接下來參照
本發(fā)明第八實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖25、圖26和圖27是示意本發(fā)明第八實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)設(shè)置的平衡器222其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。另外,對于與上述第七實施例的盤片驅(qū)動裝置組成具有實際相同功能的組成來說,標(biāo)注相同標(biāo)號,通過引用先前實施例的說明,省略重復(fù)說明。而且,第八實施例的平衡器222與上述圖12所示的縱向剖面圖中的平衡器221具有相同表示,故省略第八實施例的平衡器222的縱向剖面圖。
本發(fā)明第八實施例的盤片驅(qū)動裝置,是在上述第七實施例中夾緊機構(gòu)316(圖12)上設(shè)置的中空環(huán)狀部320設(shè)有彈性體的裝置。該彈性體貼著分割中空環(huán)狀部320的間隔,或者間隔本身由彈性體構(gòu)成。
對于如上所述在平衡器222中設(shè)有彈性體的第八實施例的盤片驅(qū)動裝置,說明豎直放置盤片驅(qū)動裝置進行驅(qū)動的場合。
使上述第七實施例中圖12所示的盤片驅(qū)動裝置豎直置放并動作的場合,使得盤片301記錄面為豎直方向的夾緊機構(gòu)316保持著進行驅(qū)動。盤片驅(qū)動裝置豎直放置來高速旋轉(zhuǎn)盤片301時,對于夾緊機構(gòu)316的中空環(huán)狀部320的各個圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d內(nèi)容納的滾珠324a、324b、324c、324d來說,離心力的影響超過重力為主要的,因而處于與中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d緊貼的狀態(tài)。在此狀態(tài)下,滾珠324a、324b、324c、324d不容易移動。
但低速旋轉(zhuǎn)盤片301時或旋轉(zhuǎn)剛開始后的低速旋轉(zhuǎn)時,作用于各滾珠324a、324b、324c、324d的離心力減小,因而重力的影響是主要的,脫離磁體318的滾珠324a、324b、324c、324d和間隔330a、330b、330c、330d相碰撞,產(chǎn)生噪聲。
如圖25所示,間隔330a、330b、330c、330d的兩面均貼著彈性體333。因此,低速旋轉(zhuǎn)盤片301時,滾珠324a、324b、324c、324d和間隔330a、330b、330c、330d碰撞時所產(chǎn)生的噪聲大幅減小。彈性體333的材料為天然橡膠、合成橡膠、海綿等可吸收滾珠324a、324b、324c、324d與間隔330之間碰撞時沖擊的沖擊吸收材料就行。
圖26是示意第八實施例中平衡器222的間隔用彈性體構(gòu)成的例子的平面剖面圖。如圖26所示,由于在中空環(huán)狀部320上形成彈性體間隔334a、334b、334c、334d,因而可獲得與上述圖25所示的平衡器222相同的效果。為了這樣用彈性體形成間隔334a、334b、334c、334d并對中空環(huán)狀部320進行分割,可將間隔334a、334b、334c、334d牢固地與平衡器222固定或粘接,以便間隔334a、334b、334c、334d充分吸收滾珠324a、324b、324c、324d造成的沖擊,并實現(xiàn)成為間隔的功能。作為彈性體材料來說,為可吸收滾珠324a、324b、324c、324d碰撞所產(chǎn)生的沖擊的材料就行,例如天然橡膠、合成橡膠等沖擊吸收材料即可。
但由于圖26所示的中空環(huán)狀部320的間隔334a、334b、334c、334d僅僅用彈性體形成,因而也可能發(fā)生作為間隔的剛性不足。因此,也可以如圖27所示設(shè)置平衡器222,覆蓋彈性體材料成型的管狀間隔保持體336來包圍磁體318外周,并具有從該間隔保持體336的外周面放射狀突出的一體成型的間隔335a、335b、335c、335d。圖27所示的平衡器222中的間隔335a、335b、335c、335d可確保成為間隔的剛性,可以吸收間隔335a、335b、335c、335d和滾珠324a、324b、324c、324d碰撞所產(chǎn)生的沖擊,大幅減小噪聲。圖27所示間隔335a、335b、335c、335d的彈性體材料,為可用天然橡膠、合成橡膠等沖擊吸收材料成型為圖27所示間隔335a、335b、335c、335d特殊形狀的材料即可。
如上所述,本發(fā)明第八實施例的盤片驅(qū)動裝置,在豎直放置盤片驅(qū)動裝置使之工作的場合,低速旋轉(zhuǎn)盤片301時,減小滾珠與間隔之間碰撞所產(chǎn)生的噪聲。
上述第七實施例的盤片驅(qū)動裝置中,豎直放置盤片驅(qū)動裝置并低速旋轉(zhuǎn)盤片301時,為了避免滾珠與間隔之間碰撞所產(chǎn)生的噪聲,構(gòu)成為滾珠采用磁性材料,低速旋轉(zhuǎn)時由磁體318吸引,高速旋轉(zhuǎn)時滾珠由于離心力從磁體上脫離。
但本發(fā)明第八實施例的盤片驅(qū)動裝置中,由于間隔設(shè)有彈性體,因而可大幅減小滾珠與間隔之間的碰撞聲。因此,第八實施例中不需要在低速旋轉(zhuǎn)時由磁體吸住滾珠,對于滾珠材料,不論采用是否有磁性的材料,都可以大幅抑制噪聲發(fā)生。
另外,上述第八實施例是就4個間隔的情形進行說明的,但本發(fā)明盤片驅(qū)動裝置的間隔數(shù)目不限于4個,即便用2~8個左右的間隔分割中空環(huán)狀部,也能獲得與上述第八實施例相同的效果。
第八實施例的間隔是將中空環(huán)狀部完全分割的間隔形狀,但本發(fā)明不限于這種構(gòu)成,平衡部件是在可移動空間中形成的構(gòu)成就行。例如,間隔也可以如上述圖21所示,構(gòu)成為彈性體貼著中空環(huán)狀部的部分內(nèi)側(cè)外周壁面其突出設(shè)置于內(nèi)側(cè)的突起上,還可以如上述圖22所示,構(gòu)成為彈性體貼著中空環(huán)狀部其環(huán)狀空間內(nèi)設(shè)置的柱狀體部。通過這樣構(gòu)成,可減小平衡部件即滾珠等與間隔之間的碰撞聲,獲得與間隔情形相同的效果。
本發(fā)明第八實施例的盤片驅(qū)動裝置,給出的是夾緊機構(gòu)316上設(shè)置平衡器222的構(gòu)成。但對于與此不同的構(gòu)成,若與盤片301旋轉(zhuǎn)中心同軸、并與盤片301可一體旋轉(zhuǎn)地設(shè)置中空環(huán)狀部320的話,也可以獲得與上述第八實施例相同的效果。例如,在裝上盤片301的轉(zhuǎn)臺310上設(shè)置平衡器,或在主軸電動機302的轉(zhuǎn)子部設(shè)置平衡器,或在底盤座306的主軸電動機302相對一側(cè)設(shè)置平衡器,并將平衡器構(gòu)成為可與主軸電動機轉(zhuǎn)軸321一體旋轉(zhuǎn),便可得到與上述第八實施例相同的效果。
《第九實施例》接下來參照
本發(fā)明第九實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖28是示意本發(fā)明第九實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)設(shè)有的平衡器223其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。另外,對于與上述第七實施例和第八實施例的盤片驅(qū)動裝置組成具有實際相同功能的組成來說,標(biāo)注相同標(biāo)號,通過引用先前實施例的說明,省略重復(fù)說明。而且,第九實施例的平衡器223與上述圖12所示的縱向剖面圖中的平衡器221具有相同表示,故省略第九實施例的平衡器223的縱向剖面圖。
第九實施例的盤片驅(qū)動裝置,是解決上述第七實施例和第八實施例盤片驅(qū)動裝置中盡管發(fā)生頻率低但總有可能存在的滾珠324移動不到最佳位置這一問題的,以下說明解決該問題的對策。
第九實施例的盤片驅(qū)動裝置,關(guān)注作為平衡部件的滾珠324a、324b、324c、324d的移動力R。以最高速度旋轉(zhuǎn)盤片301時,夾緊機構(gòu)316的中空環(huán)狀部320所容納的滾珠324a、324b、324c、324d所受到的作用力R1、R2、R3、R4如上述圖13(a)和圖13(b)中箭頭所示。具體用可知道各滾珠324a、324b、324c、324d位置和移動力R1、R2、R3、R4之間關(guān)系的圖13(b)進行以下說明。
若對比作用于各滾珠324a、324b、324c、324d各移動力R1、R2、R3、R4的大小,具有質(zhì)量失衡的盤片301上距離其重心G錯開大約90度位置的滾珠324b、324c所受到的移動力R2、R3,比錯開大約180度位置的滾珠324a、324d所受到的移動力R1、R4大很多。這樣移動力R1、R2、R3、R4隨盤片301的重心G和滾珠324a、324b、324c、324d所夾的角度有很大差異。若在0~180度區(qū)間求移動力R的話,0度和180度位置給出移動力R最小值,90度位置給出移動力R最大值。
由于存在這種滾珠位置和移動力R之間關(guān)系,因而第七實施例和第八實施例產(chǎn)生這樣的問題,即,總有可能在盤片301的重心G一側(cè)留有滾珠,有時便無法充分改善失衡。
以下,舉具體的例子說明上述第七實施例中平衡器滾珠移動不到最佳位置這種問題的發(fā)生機理。
圖29是第七實施例中成為問題的平衡器滾珠移動不到最佳位置情形的說明圖。圖29(a)至圖29(c)與上述圖14(a)至圖14(c)中所示的中空環(huán)狀部內(nèi)移動的滾珠隨時變化的狀態(tài)相同。圖29中,隨盤片301轉(zhuǎn)速的增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。
如圖29(e)所示,滾珠324a留在盤片301距離重心基本上0度位置,即失衡一側(cè)。研究其原因,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如下發(fā)生機理。
圖29(a)至圖29(c)處于與上述圖14所示滾珠324a、324b、324c、324d相同位置。但圖29(d)所示狀態(tài)下,滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力集中于左側(cè),但作用于右下滾珠324b的移動力R小,因而滾珠324b留在右側(cè)。
而盤片301以最高速度旋轉(zhuǎn)時的圖29(e)狀態(tài)下,滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力集中于下側(cè),但滾珠324a由于其移動力R小,因而留在上側(cè)。此時,滾珠324b在其移動力R增加下移動至下側(cè)。因而,上述第七實施例中,盤片301達到最高速度時,有時多個滾珠324a、324b、324c、324d中至少一個留在盤片301的失衡一側(cè),未配置在適當(dāng)位置上,所以存在滾珠324a、324b、324c、324d適當(dāng)配置消除盤片301質(zhì)量失衡的效果有時大幅下降這種問題。
為了解決上述問題,本發(fā)明第九實施例的盤片驅(qū)動裝置中,如圖28所示,各個圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d的內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d其圓弧中心點形成為稍稍偏離盤片301的旋轉(zhuǎn)中心。圖28中,從圓弧的中心至各內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d的半徑用箭頭表示。若盤片301的旋轉(zhuǎn)中心和內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d的圓弧中心一致的話,盤片301旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的滾珠324a、324b、324c、324d的離心力Q,是與內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d所受到的支持力N在一直線上作用于各個滾珠324a、324b、324c、324d的。因此,未產(chǎn)生使?jié)L珠324a、324b、324c、324d移動的移動力R。
但如圖28所示,使中空環(huán)狀部320各內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d的圓弧的中心與盤片301的旋轉(zhuǎn)中心錯開時,由于盤片301旋轉(zhuǎn)而在滾珠324a、324b、324c、324d上產(chǎn)生離心力Q時,內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d所受到的支持力N并非與離心力Q在一直線上作用于各個滾珠324a、324b、324c、324d的。因此,產(chǎn)生離心力Q和支持力N的合力,該合力作用于滾珠324a、324b、324c、324d。該合力的作用方向為右旋方向(圖28中順時針方向),因而各滾珠324a、324b、324c、324d產(chǎn)生移動力R。所以,第九實施例的盤片驅(qū)動裝置,具有滾珠324a、324b、324c、324d容易相對于盤片301旋轉(zhuǎn)中心在半徑增大方向上移動的結(jié)構(gòu)。
接下來,說明圖28所示的在夾緊機構(gòu)316上搭載具有內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d的平衡器223的第九實施例盤片驅(qū)動裝置上裝上具有質(zhì)量失衡的盤片301并使之高速旋轉(zhuǎn)的情形。
圖29(e)所示狀態(tài)下,滾珠324a存在微小且右旋方向的移動力R的作用,位于上側(cè)的滾珠324a移動至虛線所示的右側(cè)位置。
第九實施例中,內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d的圓弧中心偏離盤片301旋轉(zhuǎn)中心的偏心距離為10~100μm左右。若該偏心距離過大的話,圓弧中心錯開產(chǎn)生的移動力R超出盤片301質(zhì)量失衡產(chǎn)生的振擺旋轉(zhuǎn)振動所產(chǎn)生的移動力R,全部滾珠324a、324b、324c、324d會按右旋方向(順時針方向)移動,便不能消除盤片301的質(zhì)量失衡。
圖30是示意本發(fā)明第九實施例盤片驅(qū)動裝置中另一平衡器223內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。如圖30所示,本發(fā)明第九實施例的盤片驅(qū)動裝置中,各內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d中間隔330a、330b、330c、330d附近一部分分別設(shè)有平整部分337a、337b、337c、337d。這些平整部分337a、337b、337c、337d如圖29(e)所示僅設(shè)置在滾珠324a容易留存的位置。這樣,通過在間隔330a、330b、330c、330d附近內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d中一部分設(shè)有平整部分337a、337b、337c、337d,滾珠324a、324b、324c、324d可獲得與內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d圓弧中心稍微偏離盤片301旋轉(zhuǎn)中心情形相同的效果。不然的話,便因為平整部分337a、337b、337c、337d距盤片301旋轉(zhuǎn)中心的距離越向右旋方向移動,距離越長,具有與外周壁面325a、325b、325c、325d的圓弧中心錯開情形相同的構(gòu)成。
通過使圖28所示內(nèi)側(cè)外周壁面的圓弧中心偏離構(gòu)成平衡器,在圖30所示間隔附近部分設(shè)置平整部分構(gòu)成平衡器,用樹脂成型品進行大批量生產(chǎn)時,對模具進行加工的精度管理容易,可實現(xiàn)加工時間、加工成本方面大幅度減小。
本發(fā)明第九實施例的盤片驅(qū)動裝置中,給出的是平衡部件即滾珠用磁性材料形成的例子,但即便用非磁性材料形成的滾珠也可以獲得與第九實施例相同的效果。
而且,本發(fā)明第九實施例是就間隔數(shù)目為4個的情形進行說明的,但本發(fā)明不限于此,即便用2~8個左右的間隔分割中空環(huán)狀部,也能獲得與上述第九實施例相同的效果。
本發(fā)明第九實施例的盤片驅(qū)動裝置,說明的是夾緊機構(gòu)316上設(shè)置平衡器223的例子,但平衡器設(shè)置成與盤片301旋轉(zhuǎn)中心同軸、與盤片301可一體旋轉(zhuǎn)的話,可以獲得與第九實施例相同的效果。例如,也可以在裝上盤片301的轉(zhuǎn)臺310上設(shè)置平衡器,或在主軸電動機302的轉(zhuǎn)子部設(shè)置平衡器,或在底盤座306的主軸電動機302相對一側(cè)設(shè)置平衡器,并將平衡器構(gòu)成為可與主軸電動機轉(zhuǎn)軸321一體旋轉(zhuǎn)。
此外,第九實施例中說明的是圓弧狀平衡室內(nèi)側(cè)外周壁面形狀為真圓中部分圓弧的例子,但本發(fā)明不限于此,為橢圓中的部分圓弧也可以獲得相同效果。
《第十實施例》接下來參照
本發(fā)明第十實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖31和圖32是示意本發(fā)明第十實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)設(shè)有的平衡器224其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面剖面圖,分別示出平衡器224內(nèi)滾珠的動作。另外,對于與上述第七實施例、第八實施例、第九實施例的盤片驅(qū)動裝置組成具有實際相同功能的組成來說,標(biāo)注相同標(biāo)號,通過引用先前實施例的說明,省略重復(fù)說明。而且,第十實施例的平衡器224與上述圖12所示的縱向剖面圖中的平衡器221具有相同表示,故省略第十實施例的平衡器224的縱向剖面圖。
本發(fā)明第十實施例的盤片驅(qū)動裝置,構(gòu)成為對夾緊機構(gòu)316設(shè)置的平衡器224中的中空環(huán)狀部320進行分割的間隔可旋轉(zhuǎn)自如保持。
第十實施例的盤片驅(qū)動裝置中,間隔338a、338b、338c可設(shè)置為將中空環(huán)狀部320一分為三。間隔338a、338b、338c與磁體318外周處旋轉(zhuǎn)自如保持的環(huán)狀間隔保持體339一體形成。因此,能夠在各間隔338a、338b、338c仍保持120度間距的狀態(tài)下在中空環(huán)狀部320內(nèi)旋轉(zhuǎn)。而且,用間隔338a、338b、338c分隔的中空環(huán)狀部320中各圓弧狀平衡室323a、323b、323c內(nèi)分別容納磁性金屬滾珠324a、324b、324c。
說明如上所述構(gòu)成的第十實施例的盤片驅(qū)動裝置以100Hz高速旋轉(zhuǎn)具有質(zhì)量失衡的盤片301時滾珠324a、324b、324c的移動狀態(tài)。
圖31示出的是第十實施例盤片驅(qū)動裝置裝上質(zhì)量失衡的盤片301加速旋轉(zhuǎn)時夾緊機構(gòu)316內(nèi)滾珠324a、324b、324c其位置隨時間的變化。圖31所示的狀態(tài),為質(zhì)量失衡盤片301其重心G位置位于中心突起317上側(cè)磁體318區(qū)域的狀態(tài),此狀態(tài)示出盤片301被夾住狀態(tài)。圖31中,隨著盤片301轉(zhuǎn)速增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。
圖31(a)示出盤片301停轉(zhuǎn)時的狀態(tài),滾珠324a、324b、324c由磁體318吸住。
圖31(b)示出盤片301加速初始狀態(tài),盤片301的轉(zhuǎn)速較低,此時有[離心力]<[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c仍處于被磁體318吸住狀態(tài)。此時,盤片301右旋(圖31(b)中順時針方向旋轉(zhuǎn)),滾珠324因慣性通過與盤片301旋轉(zhuǎn)相反的左旋(圖31(b)中逆時針方向旋轉(zhuǎn))沿間隔保持體339外周面移動。
圖31(c)示出盤片301加速中期狀態(tài),盤片301轉(zhuǎn)速較高,此時有[離心力]>[磁力]這一關(guān)系,滾珠324a、324b、324c脫離磁體318的磁力,到達中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外周壁面325。
圖31(c)所示狀態(tài)下,盤片301的振擺旋轉(zhuǎn)振動其振幅增大,在此影響下,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其振幅也增大。此時,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其記錄軌跟隨方向(磁頭移動方向)和晃動方向(與記錄軌跟隨方向相正交方向)的振動相位差為90度,因而滾珠324a、324b、324c的離心力合力集中于與盤片301重心G錯開90度的方向(圖31(c)的左側(cè))上,滾珠324a、324b、324c分別移動至該方向。
圖31(d)示出盤片301加速末期狀態(tài),底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其記錄軌跟隨方向和晃動方向的振動相位差接近180度,因而左側(cè)滾珠沿左旋方向壓緊間隔38的移動力R變大。因此,滾珠324a、324b、324c的離心力合力集中于與盤片301重心G錯開大約180的方向(下側(cè)),滾珠324a、324b、324c和間隔338a、338b、338c旋轉(zhuǎn)移動。但圖31(d)所示狀態(tài),滾珠324a、324b、324c的離心力合力還稍稍朝向左下方向,盤片301質(zhì)量失衡的離心力和滾珠324a、324b、324c的離心力尚未抵消,還存在各自離心力的合力。
圖31(e)示出盤片301加速結(jié)束狀態(tài),盤片301的轉(zhuǎn)速達到最高速度100Hz。此時,3個滾珠324a、324b、324c集結(jié)到相對于質(zhì)量失衡盤片301重心G位置錯開180度的位置,可充分消除盤片301的質(zhì)量失衡。因而,可抑制實施例4盤片驅(qū)動裝置中底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動。
第十實施例的盤片驅(qū)動裝置如上所述,按120度均勻間距設(shè)置各間隔338a、338b、338c,并且可旋轉(zhuǎn)地保持間隔338a、338b、338c,因而上述實施例3中用圖29說明的問題,具體來說,由于間隔固定使?jié)L珠留在使盤片301質(zhì)量失衡增加的位置上這種問題,不會在第十實施例中發(fā)生。
接下來,用圖32說明第十實施例盤片驅(qū)動裝置將無質(zhì)量失衡的盤片301裝上盤片驅(qū)動裝置以100Hz高速旋轉(zhuǎn)盤片301時滾珠的移動狀態(tài)。
圖32中,隨著盤片301轉(zhuǎn)速增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。圖32中,盤片301沒有質(zhì)量失衡,因而省略重心G表示。而且,盤片301不存在質(zhì)量失衡,因而不需要考慮盤片301重心和間隔之間的位置關(guān)系。
圖32(a)示出盤片301停轉(zhuǎn)時的狀態(tài),滾珠324a、324b、324c由磁體318吸住。
圖32(b)示出盤片301加速初始狀態(tài)。此時,盤片301轉(zhuǎn)速較低,這時有[離心力]<[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c仍處于通過間隔保持體被磁體318的磁力吸住的狀態(tài)。此時,盤片301右旋,滾珠324因慣性按與盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反的左旋方向旋轉(zhuǎn),沿間隔保持體339外周面移動。
圖32(c)示出盤片301加速中期狀態(tài),盤片301轉(zhuǎn)速較高,此時有[離心力]>[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c脫離磁體318的磁力,到達中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外周壁面325。此時,滾珠324a、324b、324c依然按與盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反方向(左旋)移動。
圖32(d)示出盤片301加速末期狀態(tài),滾珠324a、324b、324c與間隔338a、338b、338c相接觸。但間隔338a、338b、338c可旋轉(zhuǎn)自如地保持,因而滾珠324a、324b、324c和間隔338a、338b、338c由于滾珠324a、324b、324c的慣性力一體地按左旋方向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)。
圖32(e)示出盤片301加速結(jié)束狀態(tài)。在此狀態(tài)下,盤片301的轉(zhuǎn)速達到最高速度100Hz。此時,滾珠324a、324b、324c的慣性力減小,滾珠324a、324b、324c和間隔338a、338b、338c的旋轉(zhuǎn)在接觸狀態(tài)下停止。
這樣,第十實施例的盤片驅(qū)動裝置中,每隔120度均勻間距設(shè)有間隔338a、338b、338c,滾珠324a、324b、324c穩(wěn)定地處于與間隔338a、338b、338c相接觸位置的話,滾珠324a、324b、324c的配置造成的失衡便完全沒有發(fā)生。
而且,上述第八實施例中說明的問題,具體來說,由于間隔固定,因而在縱向放置盤片驅(qū)動裝置并低速旋轉(zhuǎn)盤片301時,隨著間隔和滾珠的碰撞而產(chǎn)生噪聲這種問題,因第十實施例中間隔可旋轉(zhuǎn)自如地保持這種結(jié)構(gòu)而得到解決。例如,即便滾珠與間隔碰撞,第十實施例中也可通過間隔的旋轉(zhuǎn)來吸收滾珠碰撞時的沖擊,因而沒有滾珠和間隔間碰撞產(chǎn)生的噪聲。
本發(fā)明第十實施例的盤片驅(qū)動裝置,用磁性材料所形成的滾珠進行說明,第十實施例中滾珠和間隔碰撞時沒有噪聲產(chǎn)生,因而不需要靠磁力吸住滾珠。因而,利用非磁性材料形成的滾珠來構(gòu)成,也可獲得與上述第十實施例相同的效果。
本發(fā)明第十實施例的盤片驅(qū)動裝置中,對中空環(huán)狀部320進行分割的間隔數(shù)目,說明的是按均勻間距每隔中心角120度設(shè)置共計設(shè)有3個的情形。但如圖33至圖37中平衡器平面剖面圖所示,對中空環(huán)狀部320進行分割的間隔個數(shù)不限于3個,由2、3、4、6、8個等間隔分割中空環(huán)狀部320也可獲得與上述第十實施例相同的效果。圖33至圖37中,與上述組成相同功能的部件標(biāo)注相同標(biāo)號,并且對多個組成依次在標(biāo)號后標(biāo)注小寫字母(a,b,c,…)。盡管未圖示并省略,但間隔數(shù)目為5個或7個,當(dāng)然也能得到相同的效果。
本發(fā)明第十實施例的盤片驅(qū)動裝置,說明的是在夾緊機構(gòu)316中設(shè)置平衡器221的例子,但對于其他結(jié)構(gòu),若與盤片301旋轉(zhuǎn)中心同軸、并且可與盤片301一體旋轉(zhuǎn)設(shè)置中空環(huán)狀部的話,也可以獲得與上述第十實施例相同的效果。例如,也可以在裝上盤片301的轉(zhuǎn)臺310上設(shè)置平衡器,或在主軸電動機302的轉(zhuǎn)子部設(shè)置平衡器,或在底盤座306的主軸電動機302相對一側(cè)設(shè)置平衡器,并將平衡器構(gòu)成為可與主軸電動機轉(zhuǎn)軸321一體旋轉(zhuǎn)。
《第十一實施例》接下來參照
本發(fā)明第十一實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖38和圖39是示意本發(fā)明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)設(shè)有的平衡器225其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。另外,圖38和圖39當(dāng)中對于與上述第七實施例、第八實施例、第九實施例和第十實施例的盤片驅(qū)動裝置組成具有實際相同功能的組成來說,標(biāo)注相同標(biāo)號,通過引用先前實施例的說明,省略重復(fù)說明。而且,第十一實施例的平衡器225與上述圖12所示的縱向剖面圖中的平衡器221具有相同表示,故省略第十一實施例的平衡器225的縱向剖面圖。
本發(fā)明第十一實施例的盤片驅(qū)動裝置,構(gòu)成為平衡器225中對中空環(huán)狀部320進行分割的間隔具有固定型和旋轉(zhuǎn)型這2種但加以混合。固定型間隔340a、340b固定于平衡器225中對中空環(huán)狀部320一分為二,而旋轉(zhuǎn)型間隔338a、338b可旋轉(zhuǎn)地保持在磁體318的外周。設(shè)置成將中空環(huán)狀部320一分為二的旋轉(zhuǎn)型間隔338a、338b,與可旋轉(zhuǎn)地保持在磁體318外周的環(huán)狀間隔保持體339一體構(gòu)成。
4個間隔338a、338b、340a、340b所分割的圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d分別容納一個用磁性材料形成的滾珠324a、324b、324c、324d。因此,滾珠324a、324b、324c、324d收容在旋轉(zhuǎn)型間隔338a、338b和固定型間隔340a、340b所圍成的圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d內(nèi),因而滾珠324a、324b、324c、324d可移動的平衡室323a、323b、323c、323d其大小是可變的。
接著,用圖38說明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動質(zhì)量失衡盤片301時滾珠的移動狀態(tài)。
現(xiàn)說明如上所述構(gòu)成的本發(fā)明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置將質(zhì)量失衡盤片置放在盤片驅(qū)動裝置上以100Hz高速旋轉(zhuǎn)盤片301的情形。圖38中,隨著盤片轉(zhuǎn)速的增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。
圖38(a)示出盤片301停轉(zhuǎn)時的狀態(tài),滾珠324a、324b、324c、324d被磁體318吸住。
圖38(b)示出盤片301加速初始狀態(tài),盤片301的轉(zhuǎn)速較低,此時有[離心力]<[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c、324d仍處于由磁體318的磁力通過間隔保持體329吸住的狀態(tài)。此時,盤片301右旋(順時針方向),滾珠324a、324b、324c、324d因慣性力按與盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反的左旋(逆時針方向)方式沿間隔保持體339外周面移動。
圖38(c)示出盤片301加速中期狀態(tài)。盤片301轉(zhuǎn)速較高,此時有[離心力]>[磁力]這一關(guān)系,滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318的磁力,到達中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外周壁面325。此時,盤片301的振擺旋轉(zhuǎn)振動其振幅增大,在其影響下,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其振幅也增大。此時,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其記錄軌跟隨方向(磁頭移動方向)和晃動方向(與記錄軌跟隨方向相正交方向)的振動相位差為90度,因而滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力集中于與盤片301重心G錯開90度的方向(圖38(c)的左側(cè))上,滾珠324a、324b、324c、324d向該方向移動。
圖38(d)示出盤片301加速末期狀態(tài)。此時,底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動其記錄軌跟隨方向和晃動方向的振動相位差接近180度,因而滾珠324a、324b、324c、324d移動,使得滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力集中于與盤片301重心G錯開約180度的方向上(下側(cè))。但圖38(d)所示狀態(tài),滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力還稍稍朝向左下方向,盤片301質(zhì)量失衡的離心力和滾珠324的離心力在相反方向上互相有偏移,還存在上述離心力的合力。
圖38(e)示出盤片301加速結(jié)束的狀態(tài),此時盤片301的旋轉(zhuǎn)頻率達到最高速度100Hz。圖38(e)中,左側(cè)滾珠324d沿左旋方向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)壓緊間隔338b的移動力R變大,因而滾珠324d壓緊著使另3個滾珠324a、324b、324c和間隔按左旋方向旋轉(zhuǎn)。因此,滾珠324a、324b、324c、324d的離心力合力處于與盤片301質(zhì)量失衡大致錯開180度的狀態(tài),可充分消除盤片301的質(zhì)量失衡。因而,可抑制第十一實施例盤片驅(qū)動裝置中底盤座306的振擺旋轉(zhuǎn)振動。
這樣,中空環(huán)狀部320就可由旋轉(zhuǎn)的間隔338a、338b和固定的間隔340a、340b按大小可變的多個圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d劃分,因而與上述第七實施例那樣僅有固定間隔的情形或上述第十實施例那樣僅有旋轉(zhuǎn)間隔的情形相比,第十一實施例滾珠324a、324b、324c、324d其可移動范圍大幅度擴大。因此,第十一實施例中滾珠324a、324b、324c、324d容易集中到相對于盤片質(zhì)量失衡重心G的180度相對一側(cè)。因此,第十一實施例的盤片驅(qū)動裝置中,能夠?qū)L珠324a、324b、324c、324d的重量、個數(shù)以及中空環(huán)狀部直徑設(shè)定得相對較小。
接下來,用圖39說明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置將無質(zhì)量失衡的均勻盤片301裝上以100Hz旋轉(zhuǎn)頻率高速旋轉(zhuǎn)盤片301時滾珠324a、324b、324c、324d的移動狀態(tài)。圖39中,隨著盤片301轉(zhuǎn)速增加,平衡器狀態(tài)按空心箭頭方向變化。圖39中,盤片301沒有質(zhì)量失衡,因而省略重心G的表示。
圖39(a)示出盤片301停轉(zhuǎn)時的狀態(tài),滾珠324a、324b、324c、324d由磁體318吸住。
圖39(b)示出盤片301加速初始狀態(tài)。此時,盤片301轉(zhuǎn)速較低,有[離心力]<[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c、324d仍處于靠磁體318的磁力夾著間隔保持體339被吸住的狀態(tài)。圖39(b)所示狀態(tài),盤片301按右旋方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn),滾珠324a、324b、324c、324d因慣性力按與盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反的左旋方向(逆時針方向)旋轉(zhuǎn)沿間隔保持體339外周面移動。
圖39(c)示出盤片301加速中期狀態(tài)。此時,盤片301轉(zhuǎn)速較高,有[離心力]>[磁力]這一關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318的磁力,到達中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外周壁面325。此時,滾珠324a、324b、324c、324d依然按與盤片301旋轉(zhuǎn)方向相反方向(逆時針方向)移動。
圖39(d)示出盤片301加速末期狀態(tài),滾珠324a、324b、324c、324d與間隔338a、338b、340a、340b相接觸。但2個間隔338a、338b可旋轉(zhuǎn)自如地由磁體318保持,因而滾珠324b、324d和間隔338a、338b由于滾珠324b、324d的慣性力一體左旋(逆時針方向旋轉(zhuǎn))。另外,與固定的間隔340a、340b接觸的滾珠324a、324c則停留于其位置。
圖39(e)示出盤片301加速結(jié)束狀態(tài),盤片301的轉(zhuǎn)速達到最高速度100Hz。到此時為止,滾珠324b、324d壓緊在2個旋轉(zhuǎn)型間隔338a、338b上,而與2個固定型間隔340a、340b碰接的滾珠324a、324c通過碰接停留。然后,滾珠324b、324d的慣性力減小,滾珠324a、324b、324c、324d和間隔338a、338b、340a、340b的旋轉(zhuǎn)在接觸狀態(tài)下停止。
這樣,旋轉(zhuǎn)型間隔338a、338b和固定型間隔340a、340b分別處于相距180的位置關(guān)系,因而滾珠324a、324b、324c、324d穩(wěn)定地處于與間隔338a、338b、340a、340b相接觸位置的話,滾珠324a、324b、324c、324d重量造成的失衡便完全不會發(fā)生。
本發(fā)明第十一實施例的盤片驅(qū)動裝置中,說明的是靠2個旋轉(zhuǎn)型間隔、2個固定型間隔共計4個間隔分割中空環(huán)狀部的情形,本發(fā)明對中空環(huán)狀部進行分割的間隔個數(shù)不限于4個,用4~8個左右間隔分割也可獲得相同的效果。但為了在無質(zhì)量失衡的均勻盤片的場合確保滾珠配置的均勻性,旋轉(zhuǎn)型間隔和固定型間隔的個數(shù)最好相同。
本發(fā)明第十一實施例的盤片驅(qū)動裝置,給出的是在夾緊機構(gòu)中設(shè)置平衡器的例子,本發(fā)明的平衡器,若與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸、并且可與盤片一體旋轉(zhuǎn)設(shè)置的話,也可以獲得與上述第十一實施例相同的效果。例如,也可以在裝上盤片的轉(zhuǎn)臺上設(shè)置平衡器,或在主軸電動機的轉(zhuǎn)子部設(shè)置平衡器,或在底盤座的主軸電動機相對一側(cè)設(shè)置平衡器,并將平衡器構(gòu)成為可與主軸電動機轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)。
上述第十一實施例中也可如上述實施例2所示進行實施,在間隔上裝彈性體,或者用彈性體形成間隔本身,通過這種實施,可以改善盤片低速旋轉(zhuǎn)時容易發(fā)生的間隔和滾珠的碰撞所造成的噪聲。
而且,本發(fā)明第十一實施例的盤片驅(qū)動裝置,說明的是所用滾珠具有磁性的情形,但滾珠的材質(zhì)即便用非磁性材料,也可獲得與利用磁性滾珠時相同的效果。
《第十二實施例》接下來參照
本發(fā)明第十二實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖40是示意本發(fā)明第十一實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)設(shè)有的平衡器226其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面剖面圖。另外,圖40當(dāng)中對于與上述第七實施例、第八實施例、第九實施例、第十實施例和第十一實施例說明的盤片驅(qū)動裝置組成具有實際相同功能的組成來說,標(biāo)注相同標(biāo)號,通過引用先前實施例的說明,省略重復(fù)說明。而且,第十二實施例的平衡器226與上述圖12所示的縱向剖面圖中的平衡器221具有相同表示,故省略第十二實施例的平衡器226的縱向剖面圖。
本發(fā)明第十二實施例盤片驅(qū)動裝置中平衡器226設(shè)于夾緊機構(gòu)316上,用4個間隔330a、330b、330c、330d分割中空環(huán)狀部320,具有圓弧狀平衡室323a、323b、323c、323d。平衡室226的中央設(shè)有磁體318,磁體318的磁極(圖40中磁極用N、S表示)配置成相對于間隔330a、330b、330c、330d為規(guī)定相位關(guān)系。若詳細(xì)說明上述規(guī)定位置關(guān)系,磁體318的磁極可構(gòu)成為配置在各間隔330a、330b、330c、330d的附近,在盤片301停止旋轉(zhuǎn)或低速旋轉(zhuǎn)時,保證磁性體的滾珠324a、324b、324c、324d吸到磁體318磁極位置的狀態(tài)。
圖40示出第十二實施例盤片驅(qū)動裝置中盤片301停止旋轉(zhuǎn)或低速旋轉(zhuǎn)場合間隔330a、330b、330c、330d和磁性體滾珠324a、324b、324c、324d和磁體318之間位置關(guān)系。如圖40所示,中空環(huán)狀部320各內(nèi)側(cè)外周壁325a、325b、325c、325d與磁體318磁極(N極、S極)位置相對的位置上,埋設(shè)有彈性體341a、341b、341c、341d。
圖40所示的平衡器226當(dāng)中,裝在省略的盤片驅(qū)動裝置上的盤片301沿右旋方向(順時針方向)旋轉(zhuǎn)。因而,與上述第七實施例至第十一實施例情形相同,盤片301旋轉(zhuǎn)時加速過程中,滾珠324a、324b、324c、324d由慣性力移動,磁體318的磁極配置在與間隔330a、330b、330c、330d相接觸的位置上。通過這樣配置磁體318的磁極,滾珠324a、324b、324c、324d不論盤片301停止還是低速旋轉(zhuǎn),總可以在與間隔330a、330b、330c、330d相接觸的位置上被吸住并停止。在這種狀態(tài)下,盤片301高速旋轉(zhuǎn)的話,作用于滾珠324a、324b、324c、324d的離心力大于磁體318磁力時,滾珠324a、324b、324c、324d沿著間隔330a、330b、330c、330d脫離磁體318。盤片301低速旋轉(zhuǎn)時,滾珠324a、324b、324c、324d被磁力吸住,未脫離磁體318,因而,脫離后的滾珠324其速度急劇加快。
但間隔330a、330b、330c、330d附近內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d預(yù)計與滾珠324a、324b、324c、324d相碰撞的預(yù)計碰撞面設(shè)有彈性體341a、341b、341c、341d,因而第十二實施例的平衡器226形成為吸收碰撞時沖擊的構(gòu)成。由于這種構(gòu)成,第十二實施例的盤片驅(qū)動裝置可改善滾珠324a、324b、324c、324d和內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d之間碰撞時產(chǎn)生的噪聲。
彈性體341a、341b、341c、341d的材質(zhì),可以用天然橡膠、合成橡膠、海綿等沖擊吸收材形成,是能夠吸收滾珠324a、324b、324c、324d和內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d之間碰撞時沖擊的材質(zhì)就行。也可以在內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d整個面設(shè)有彈性體,但為了能夠方便地在內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d上移動滾珠324a、324b、324c、324d,內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d需要平滑,而滾珠324a、324b、324c、324d則需要不隨離心力形變的足夠剛性。為了滿足這種要求,對于內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d材料,希望是成型精度高的ABS、聚碳酸酯、聚縮醛等材料、可確保剛性的樹脂、鋁、黃銅等金屬材料。
上述第七實施例至第十一實施例中的盤片驅(qū)動裝置,未規(guī)定磁體的磁極位置,因而無法確定滾珠脫離磁體的位置。因而第七實施例至第十一實施例中,難以避免滾珠和內(nèi)側(cè)外周壁面之間的碰撞聲。但第十二實施例的盤片驅(qū)動裝置中,由于可以確定滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318的位置,因而可以大幅度抑制滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318時所產(chǎn)生的滾珠324a、324b、324c、324d與內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d之間的碰撞聲。
上述第七實施例至第十一實施例中,磁體磁力大的場合,滾珠靠離心力脫離磁體時,脫離時盤片的轉(zhuǎn)速較高,滾珠脫離的速度較快。這樣磁體磁力大的場合,在盤片高速旋轉(zhuǎn)時,比加速當(dāng)中所預(yù)定的盤片轉(zhuǎn)速慢,故滾珠脫離磁體的時候,有時產(chǎn)生比滾珠和內(nèi)側(cè)外周壁面之間碰撞還大的沖擊聲。
而磁體磁力小時,滾珠脫離磁體時的盤片轉(zhuǎn)速較低,滾珠脫離時盤片的速度較慢。這樣磁體磁力小的場合,豎直放置盤片驅(qū)動裝置按低速旋轉(zhuǎn)盤片時,有時由于底盤座振動等造成的干擾,滾珠在盤片達到預(yù)定轉(zhuǎn)速之前脫離磁體,產(chǎn)生滾珠和間隔碰撞的沖擊聲。
第七實施例至第十一實施例中的盤片驅(qū)動裝置中,磁體磁力過大或過小都容易產(chǎn)生噪聲問題,因而磁體需要進行嚴(yán)格的磁化作業(yè),以便磁體能夠產(chǎn)生最佳磁力。
本發(fā)明第十二實施例盤片驅(qū)動裝置中,對磁體進行的磁化作業(yè)在上述各實施例中并不需要很嚴(yán)格。但可以確定滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318的位置,因而針對滾珠324a、324b、324c、324d脫離磁體318與內(nèi)側(cè)外周壁面325a、325b、325c、325d碰撞時的噪聲采取措施。因而,第十二實施例有這樣優(yōu)異的效果,磁體318的磁力可通過充分強的磁化使之很寬裕,不需要進行高精度的磁化作業(yè)。
本發(fā)明第十二實施例的盤片驅(qū)動裝置中,說明的是對中空環(huán)狀部進行分割的間隔為4個的情形,本發(fā)明間隔個數(shù)不限于4個,用2~8個左右間隔分割中空環(huán)狀部的構(gòu)成也可獲得與第十二實施例相同的效果。
本發(fā)明第十二實施例的盤片驅(qū)動裝置,說明的是在夾緊機構(gòu)中設(shè)置平衡器的例子,平衡器若與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸、并且可與盤片一體旋轉(zhuǎn)設(shè)置的話,就可以獲得與上述第十二實施例相同的效果。例如,也可以在裝上盤片的轉(zhuǎn)臺上設(shè)置平衡器,或在主軸電動機的轉(zhuǎn)子部設(shè)置平衡器,或在底盤座的主軸電動機相對一側(cè)設(shè)置平衡器,并將平衡器構(gòu)成為可與主軸電動機轉(zhuǎn)軸一體旋轉(zhuǎn)。
《第13實施例》下面,參照
本發(fā)明第13實施例的盤片驅(qū)動裝置。圖41為表示于本發(fā)明第13實施例盤片驅(qū)動裝置的夾緊機構(gòu)設(shè)置的平衡器227的內(nèi)部結(jié)構(gòu)橫剖面圖。圖41中,對具有與上述第7實施例、第8實施例、第9實施例、第10實施例、第兒實施例及第12實施例中盤片驅(qū)動裝置的構(gòu)件實質(zhì)上相同功能的構(gòu)件賦以相同標(biāo)號,引用先前的實施例的說明,省略重復(fù)的說明。第13實施例中的平衡器227與上述圖12所示縱剖面圖的平衡器221的圖示相同,故省略第13實施例平衡器227的縱剖面圖。
本發(fā)明第13實施例的盤片驅(qū)動裝置利用特殊形狀的隔板342a、342b、342c、342d分割夾緊機構(gòu)316設(shè)置的平衡器的中空環(huán)狀部320,結(jié)構(gòu)上使磁鐵318的磁極(N極,S極)相對于與隔板342a、342b、342c、342d呈規(guī)定的位置關(guān)系。
圖41表示第13實施例盤片驅(qū)動裝置的平衡器中隔板342a、342b、342c、342d、磁性球324a、324b、324c、324d和磁鐵318的磁極的位置關(guān)系。如圖41所示,磁鐵318的磁極配置在隔板342a、342b、342c、342d的旁邊,在盤片301停止旋轉(zhuǎn)或低速旋轉(zhuǎn)時,結(jié)構(gòu)上保持使磁性球324a、324b、324c、324d吸附于磁鐵318的磁極位置的狀態(tài)。且結(jié)構(gòu)上使隔板342a、342b、342c、342d的形狀具有曲面并與內(nèi)側(cè)外壁面325a、325b、325c、325d相連續(xù)。
如圖41所示,在使盤片301加速旋轉(zhuǎn)的情況下,第13實施例的平衡器227中的磁性球324a、324b、324c、324d在慣性力作用下移動,而磁鐵318的磁極(N極,S極)配置在與隔板342a、342b、342c、342d接觸的預(yù)定位置。由此,在盤片301停止或低速旋轉(zhuǎn)時,球324a、324b、324c、324d總是吸附在與隔板342a、342b、342c、342d相接觸的位置。在上述狀態(tài)下,一旦使盤片301高速旋轉(zhuǎn),則當(dāng)作用于球324a、324b、324c、324d的離心力大于磁鐵318的磁力時,球324a、324b、324c、324d就沿隔板342a、342b、342c、342d移動,脫離磁鐵318。
第13實施例中,隔板342a、342b、342c、342d與球324a、324b、324c、324d的接觸面的形狀為曲面,而不是與從平衡器227中心沿半徑方向延伸的直線平行的形狀。由此,球324a、324b、324c、324d脫離磁鐵318時,沿隔板342a、342b、342c、342d的曲面滾動到達中空環(huán)狀部320的內(nèi)側(cè)外壁面325a、325b、325c、325d。
如圖41所示,從隔板342a、342b、342c、342d向內(nèi)側(cè)外壁面325a、325b、325c、325d連續(xù)形成的曲面形狀,其曲率比球324a、324b、324c、324d的曲率小。由此,球324a、324b、324c、324d到達內(nèi)側(cè)外壁面325a、325b、325c、325d時,球324a、324b、324c、324d的離心力朝著沿內(nèi)側(cè)外壁面325a、325b、325c、325d轉(zhuǎn)動的方向變化。因此,在第13實施例中,球324a、324b、324c、324d脫離磁鐵318后,球324a、324b、324c、324d與內(nèi)側(cè)外壁面325a、325b、325c、325d不會發(fā)生沖擊,故能防止沖擊時產(chǎn)生的噪聲。
如上所述,在本發(fā)明第13實施例的盤片驅(qū)動裝置中,與前述第12實施例情形一樣,其結(jié)構(gòu)能指定球脫離磁鐵的位置,使球不會沖擊內(nèi)側(cè)外壁面,因而磁鐵的磁力有余量,能進行足夠強的磁化。
在本發(fā)明第13實施例的盤片驅(qū)動裝置中,所說明的分割中空環(huán)狀部的隔板數(shù)為4個,但本發(fā)明不限定于4個隔板數(shù),用2-8個左右的隔板分割中空環(huán)狀部的結(jié)構(gòu)也能獲得與第13實施例相同的效果。
在本發(fā)明第13實施例的盤片驅(qū)動裝置中,是以將平衡器設(shè)置在夾緊機構(gòu)為例進行了說明,但如果設(shè)置與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸、與盤片成一體旋轉(zhuǎn)的平衡器,也能獲得與第13實施例一樣的效果。例如,結(jié)構(gòu)上也可將平衡器設(shè)置在安裝盤片的轉(zhuǎn)臺,或設(shè)置在主軸電動機的轉(zhuǎn)子部,或設(shè)置在底座的與主軸電動機相反側(cè)的位置,使平衡器可與主軸電動機軸一體旋轉(zhuǎn)。
如上所述,按照本發(fā)明第7實施例至第13實施例的盤片驅(qū)動裝置,通過設(shè)置可與盤片一體旋轉(zhuǎn)的平衡器,構(gòu)成的所述平衡器利用隔板將中空環(huán)狀部所示的環(huán)狀軌道分割成多個圓弧狀軌道,并有平衡部件在各軌道移動,就可獲得與盤片質(zhì)量失衡的大小無關(guān)、可靠抑制在盤片高速旋轉(zhuǎn)下易產(chǎn)生的振動的效果。
即使盤片高速旋轉(zhuǎn),本發(fā)明利用該效果也可穩(wěn)定地進行記錄或重放,可實現(xiàn)低噪聲、具有強抗振、抗沖擊特性的可高速數(shù)據(jù)傳送的盤片驅(qū)動裝置。
《第14至第19實施例要解決的問題》近年來,在記錄重放數(shù)據(jù)的盤片驅(qū)動裝置中,為了提高數(shù)據(jù)傳送的速度,作為記錄媒體的盤片的旋轉(zhuǎn)速度不斷提高。但是,隨著盤片轉(zhuǎn)速的上升盤片的振動急劇加大。
在數(shù)據(jù)的記錄重放中,盤片的振動傳送給主軸電動機、底架及橫移用的導(dǎo)軌或支臂,最終引起讀寫盤片上信號的讀寫頭的振動。因此,用與已有構(gòu)造相同的盤片驅(qū)動裝置難以穩(wěn)定進行記錄重放。換言之,為了進行穩(wěn)定的記錄重放,不得不將盤片的轉(zhuǎn)速選擇得比理論上必需的值低,以便抑制盤片的振動。因此,已往的盤片驅(qū)動裝置存在所謂實際上數(shù)據(jù)傳送速度不夠、記錄重放的速度不高的問題。
此外,在個人計算機等中,盤片裝置產(chǎn)生的振動會出現(xiàn)引發(fā)一個盤片裝置外的另一盤片裝置誤動作的可能性。盤片裝置振動產(chǎn)生的噪聲還導(dǎo)致妨礙辦公室中的業(yè)務(wù)或降低了家庭中娛樂溫馨氛圍的后果。
此外,盤片振動加速了主軸電動機的軸承及主軸的磨損、性能下降,從而又進一步導(dǎo)致盤片振動的加大。因此,為了通過提高盤片轉(zhuǎn)速來提高數(shù)據(jù)傳送速度,抑制盤片振動成為要實現(xiàn)的重要課題。
下面,參照
已往盤片驅(qū)動裝置的一例。在圖42中,盤片501放置于轉(zhuǎn)臺582上,經(jīng)夾緊機構(gòu)581固定后,由主軸電動機502驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。讀寫頭503讀取記錄于盤片501的數(shù)據(jù),或?qū)ΡP片501寫數(shù)據(jù)。橫移機構(gòu)505由齒條506和齒輪507等構(gòu)成,將橫移電動機504的旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動傳遞給讀寫頭503。通過該橫移機構(gòu)505驅(qū)動讀寫頭503沿盤片501的半徑方向移動。底座508上安裝有主軸電動機502、橫移電動機504、及橫移機構(gòu)505。利用隔振子509(彈性體)衰減裝置外部傳給底座508的振動或沖擊,底座508通過該隔振子509安裝于主底架510。
構(gòu)成的上述盤片驅(qū)動裝置通過安裝于主底架510的框架(未圖示)裝入計算機裝置等設(shè)備中。
圖43是表示已往盤片驅(qū)動裝置主軸電動機502附近的側(cè)剖面圖。轉(zhuǎn)臺582固定于主軸電動機的軸528上,可旋轉(zhuǎn)支持著盤片501的夾緊區(qū)511。與盤片501的夾緊孔512配合的軸套522與轉(zhuǎn)臺582形成一體。利用盤片501的夾緊孔512與軸套522的配合對盤片501進行定位。
在軸套522與夾緊機構(gòu)581相對的面(圖43中的上面)上形成定位孔523。在軸套522上面埋設(shè)固定有環(huán)狀的對置磁軛524。
如圖43所示,夾緊機構(gòu)581包含與安裝后的盤片501的上面靠緊的盤片夾套542和磁鐵支座543。盤片夾套542下面形成有與盤片501接觸的平坦的面。磁鐵支座543安裝有中心突起546,用于與設(shè)置在轉(zhuǎn)臺582的軸套522的定位孔523相結(jié)合,確保轉(zhuǎn)臺582與夾緊機構(gòu)581有相同的中心位置。磁鐵支座543的內(nèi)部安裝有磁鐵544和后磁軛545。
在以上所述構(gòu)成的已往盤片驅(qū)動裝置中,在夾住盤片501的狀態(tài)下,盤片501通過夾緊孔512與軸套522的配合被安裝在轉(zhuǎn)臺582上。此時,利用包含在夾緊機構(gòu)581內(nèi)的磁鐵544與固定于轉(zhuǎn)臺582中軸套522的對置磁軛524之間作用的磁力將盤片501保持住。由此,利用夾緊機構(gòu)581和轉(zhuǎn)臺582夾住的盤片501隨主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)臺582和夾緊機構(gòu)581成一體旋轉(zhuǎn)。
但是,在如上構(gòu)成的已有盤片驅(qū)動裝置中,一旦盤片501高速旋轉(zhuǎn),則由盤片501厚度不均勻或轉(zhuǎn)臺582的振擺等產(chǎn)生失衡,導(dǎo)致盤片501激劇振動。
圖44為表示將盤片501安裝于已往盤片驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)臺582上使盤片501旋轉(zhuǎn)情況下盤片501的振動狀態(tài)的側(cè)剖面圖。
圖44所示為已有盤片驅(qū)動裝置中的轉(zhuǎn)臺582相對于主軸528傾斜安裝著。將盤片501放置于這樣的轉(zhuǎn)臺582高速旋轉(zhuǎn)時,在盤片501中與主軸528垂直的面上沿以主軸582為中心的放射方向會產(chǎn)生離心力X。該離心力X對盤片501產(chǎn)生盤片501半徑方向的張力A和在與盤片501記錄面垂直方向上產(chǎn)生彎曲盤片501的彎曲力B。該張力A和彎曲力B與盤片501旋轉(zhuǎn)頻率的平方大致成比例地增加。
在離心力X產(chǎn)生的力中,對盤片501的記錄面在大致垂直方向中起作用的彎曲力B引起盤片501的彈性形變。在這種狀態(tài)下,盤片501旋轉(zhuǎn)時,存在著盤片501振動急劇加大的旋轉(zhuǎn)頻率。
這就是盤片501旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍頻率與盤片501的共振頻率一致時產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。通常,所有固體中存在取決于各自的材質(zhì)、形狀的共振頻率,進行的設(shè)計要使這些固體旋轉(zhuǎn)、振動時,使前述的共振頻率與旋轉(zhuǎn)頻率或振動頻率的整數(shù)倍不一致。
然而,像盤片驅(qū)動裝置那樣,一邊高速旋轉(zhuǎn)盤片501,一邊將讀寫頭正確地定位在規(guī)定位置的情況下,或使盤片的旋轉(zhuǎn)頻率在一定幅度范圍內(nèi)的情況下,不可避免地存在共振現(xiàn)象。
在已有的盤片驅(qū)動裝置中,由于盤片501的旋轉(zhuǎn)頻率低,故盤片501中產(chǎn)生的離心力X小,作為該離心力X的分力也就是使盤片彎曲的力B小。由此,在已往的盤片驅(qū)動裝置中,因盤片501雖共振但振幅小,故問題還不明顯。但是,近年來盤片501的旋轉(zhuǎn)速度越來越高,故日益迫切希望解決盤片501振動引起的問題。
盤片501具有由其材料的彈性系數(shù)、厚度和直徑等形狀決定的固有振動模式(形態(tài))。作為振動模式,如有“2等分模式”,“4等分模式”,“6等分模式”,“8等分模式”等。下面,說明這些振動模式。
圖45為說明盤片501在作為共振頻率中最低、最單純振動模式的“2等分模式”振動情況的盤片501的平面圖。如圖45所示,盤片501旋轉(zhuǎn)中,盤片501出現(xiàn)“2等分模式”的振動。在圖45中,(a)所示盤片501上所畫的點劃線表示振動的峰點位置,(b)所示盤片501上所畫的虛線表示振動的谷點位置。這樣,所謂“2等分模式”振動就是一邊交替產(chǎn)生圖45(a)和圖45(b)所示狀態(tài),一邊盤片501在振動。
圖46是說明盤片501按“4等分模式”振動情況的盤片501的平面圖。如圖46所示,與前述圖45一樣,盤片501交替產(chǎn)生圖46(a)和(b)所示狀態(tài),以“4等分模式”振動。同樣,圖47為表示盤片501按“6等分模式”振動狀態(tài)的盤片501的平面圖,圖48表示盤片501按“8等分模式”振動狀態(tài)的盤片501的平面圖。
盤片501旋轉(zhuǎn)、盤片501振動、在半徑方向交替產(chǎn)生振動的峰點和谷點的情況下,盤片501按圖45至圖48所示的“2等分模式”、“4等分模式”、“6等分模式”及“8等分模式”振動。盤片501振動時,對應(yīng)于該盤片501固有的共振頻率以特定的振動模式振動。雖然,實際上還存在盤片501的共振頻率高而更復(fù)雜的振動模式,但因振幅小,故從本發(fā)明說明中省略。
圖49是表示已有盤片驅(qū)動裝置中盤片振動分析結(jié)果的曲線圖。在該振動分析中,盤片501以100Hz的旋轉(zhuǎn)頻率旋轉(zhuǎn)。如用與“2等分模式”的共振頻率一致的旋轉(zhuǎn)頻率使盤片501旋轉(zhuǎn)時,對旋轉(zhuǎn)時的盤片501的振動進行富利葉變換,振動分析的結(jié)果是分割成不同頻率的盤片501的振動。在圖49中,縱軸表示盤片振幅(dB),橫軸表示盤片501的振動頻率(Hz)。
如圖49所示,已往盤片驅(qū)動裝置中的盤片501的振動狀態(tài),在特定的振動頻率存在離散的極值。在圖49所示的曲線中,從橫軸振動頻率小的一側(cè)離散的極值起依次為“2等分模式”、“4等分模式”、“6等分模式”、“8等分模式”的振動模式的各個共振頻率存在的振動峰點值。
如圖49所示,共振頻率越低,振幅越大,在已往的盤片驅(qū)動裝置中設(shè)計成使讀寫頭503跟蹤盤片501的振動。這樣一來,控制盤片驅(qū)動裝置使得通過讀寫頭的跟蹤抵消盤片501的振動。若是盤片501的共振頻率低的情況,讀寫頭503則有可能幾乎100%地抵除盤片501的振幅。但是,隨著以“4等分模式”、“6等分模式”、“8等分模式”共振的共振頻率增高,讀寫頭503對盤片501振動的跟蹤變得困難起來,對數(shù)據(jù)的記錄重放產(chǎn)生不利影響。
另外,即使讀寫頭503能跟蹤盤片501的振動,也會由于盤片501的振動如前述已有技術(shù)欄中所記載的,將構(gòu)成引發(fā)其它盤片驅(qū)動裝置的誤動作、產(chǎn)生噪聲、縮短軸承壽命等的原因,而必須盡可能地降低盤片501的振動。
盤片501的振動不只是起因于前面所述的轉(zhuǎn)臺582傾斜。由于盤片501的振擺、盤片501的最外周和夾緊孔512的偏移引起的偏心等也會引起這種振動。
本發(fā)明人通過詳細(xì)觀測盤片501的振動,發(fā)現(xiàn)了與至此所討論的問題不一樣的影響盤片501振動的新因素。所謂新因素就是,壓緊盤片501中夾緊區(qū)511的夾緊機構(gòu)581中的盤片壓緊面547的平面度。
夾緊機構(gòu)581的盤片壓緊面547初看為平面,但在通常使用的樹脂成型件中存在著微小的凹凸。若用形成平面狀的砂紙對有這種凹凸的夾緊機構(gòu)581的盤片壓緊面547稍作研磨,就能證實如圖50(b)所示的3點磨損部分。圖50(a)是已有盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)581的側(cè)剖面圖,圖50(b)是表示圖50(a)夾緊機構(gòu)581的盤片壓緊面547的底面圖。該圖50(b)斜線所示的磨損部分表示盤片壓緊面547成型時因變形而形成3個凸起部分,當(dāng)用轉(zhuǎn)臺582夾緊盤片501時,不是在盤片501的夾緊區(qū)511的整個面而是僅在其3處壓緊盤片501。
圖51是用圖形表示用夾緊機構(gòu)581和轉(zhuǎn)臺582能可靠夾緊和不能夾緊盤片501時盤片501上下方向自由度的剖面圖。
圖51(a)是由于未用夾緊機構(gòu)581的盤片壓緊面547壓緊盤片501的夾緊區(qū)511因而從盤片501中最外周至與軸套522接觸的位置盤片501可能產(chǎn)生的向上方向變形的狀態(tài)。
圖50(b)是由于夾緊機構(gòu)581的盤片壓緊面547壓緊盤片501的夾緊區(qū)511因而從盤片501中最外周至壓緊面547的最外周位置盤片501可能產(chǎn)生的向上方向變形狀態(tài)。
如將兩者比較,圖51(a)所示盤片501比圖51(b)所示盤片501有更寬的可變形范圍,盤片501的上下方向的振幅大。
若考慮與上述夾緊機構(gòu)581情況同樣的情況,就可想像,轉(zhuǎn)臺582支持盤片501的面的平面度也是影響盤片501振動的一大因素。
與夾緊機構(gòu)581成形時變形產(chǎn)生凹凸的相同的狀態(tài)也會發(fā)生在夾緊機構(gòu)581與盤片501之間落入灰塵或污垢的情況下。將盤片501放置于轉(zhuǎn)臺582后,如頭發(fā)等異物偶然落在盤片501上,從其上用夾緊機構(gòu)581夾緊盤片501,在使盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下,與有凹凸的夾緊機構(gòu)581夾緊盤片501的情形一樣,盤片501會急劇振動。這不只是在夾緊機構(gòu)581與盤片501間發(fā)生的問題,也是在轉(zhuǎn)臺582與盤片501間掉入灰塵或污垢等異物時發(fā)生的問題。
本發(fā)明有關(guān)的第14實施例和從后述的第15實施例至第19實施例所提供的盤片驅(qū)動裝置,是鑒于上述認(rèn)識和與此相關(guān)的研究,在使盤片高速旋轉(zhuǎn)情況下,通過降低盤片產(chǎn)生的振動能穩(wěn)定地進行記錄重放,同時保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俣炔⒔档拖虮P片驅(qū)動裝置外部傳出的振動或噪聲,提高了主軸電動機軸承的壽命。
(第14實施例)下面,參照附圖52至圖58說明本發(fā)明第14實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖52是表示將盤片501放置于本發(fā)明第14實施例盤片驅(qū)動裝置、并用夾緊機構(gòu)541夾緊的狀態(tài)的立體圖。圖53是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機502附近的側(cè)剖面圖。圖54是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541的側(cè)剖面圖(a)和底視圖(b)。如圖54(b)所示,在夾緊機構(gòu)541的底面配置有多個夾緊機構(gòu)突起551。
在圖52中,盤片501放置在轉(zhuǎn)臺521上,用夾緊機構(gòu)541對其固定后,由主軸電動機502驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。讀寫頭503讀取記錄在盤片501的數(shù)據(jù),或?qū)ΡP片501進行數(shù)據(jù)寫入。橫移機構(gòu)505由齒條506和齒輪507等構(gòu)成,將橫移電動機504的旋轉(zhuǎn)運動變換為直線運動傳遞給讀寫頭503。利用該橫移機構(gòu)505,讀寫頭503沿盤片501的半徑方向移動。底座508上安裝有主軸電動機502、橫移電動機504及橫移機構(gòu)505。利用隔振子509(彈性體)衰減裝置外部傳給底座508的振動或沖擊。底座508通過該隔振子509安裝于主底架510。
第14實施例構(gòu)成的盤片驅(qū)動裝置,通過安裝于主底架510的框架(未圖示)裝入計算機裝置等設(shè)備中。
圖53是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中主軸電動機502附近的側(cè)剖面圖。主軸電動機502具有與主軸528成一體固定的轉(zhuǎn)子525;和配置在該轉(zhuǎn)子525內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)子用磁鐵526,與該轉(zhuǎn)子用磁鐵526相對設(shè)置有繞組527。利用徑向軸承529和止推軸承530可旋轉(zhuǎn)支持著主軸528。主軸電動機502的固定部固定于底座508。
金屬制轉(zhuǎn)臺521固定于主軸電動機的軸528上,可旋轉(zhuǎn)地支持著盤片501的夾緊區(qū)511。轉(zhuǎn)臺521上一體形成有與盤片501的夾緊孔512配合的軸套522。通過盤片501的夾緊孔512與軸套522的配合,盤片501對準(zhǔn)中心。
在軸套522對著夾緊機構(gòu)541的面(圖53中的上面)形成有定位孔523。在軸套522的上面埋設(shè)固定有環(huán)狀的對置磁軛524。
如圖53所示,樹脂制的夾緊機構(gòu)541具有與安裝的盤片501的上面相對的盤片夾套542和磁鐵支座543。盤片夾套542的底面形成平坦的面。磁鐵支座543固定安裝有中心突起546,用以與設(shè)置在轉(zhuǎn)臺521的軸套522的定位孔523配合,確保轉(zhuǎn)臺521和夾緊機構(gòu)541有相同的中心位置。在磁鐵支座543內(nèi)部固定有磁鐵544和后磁軛545。
在如上構(gòu)成的第14實施例盤片驅(qū)動裝置中,當(dāng)盤片501夾緊在夾緊機構(gòu)541與轉(zhuǎn)臺521之間的狀態(tài)下,夾緊孔512與軸套522配合,盤片501安裝在轉(zhuǎn)臺521上。此時,盤片501通過作用于包含在夾緊機構(gòu)541內(nèi)的磁鐵544與固定于轉(zhuǎn)臺521的對置磁軛524之間的吸引磁力而被保持住。這樣保持住的盤片501隨主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)而與轉(zhuǎn)臺521及夾緊機構(gòu)541作整體旋轉(zhuǎn)。
第14實施例的盤片驅(qū)動裝置如圖54(a)及(b)所示,在構(gòu)成夾緊機構(gòu)541底面的盤片夾套542的底面形成有圓柱形的4個夾緊機構(gòu)突起551。夾緊機構(gòu)突起551配置在以磁鐵支座543的中心突起546的中心軸為中心的圓上,設(shè)置在夾緊機構(gòu)551確實能壓緊住盤片501的夾緊區(qū)511的位置上。在第14實施例中,夾緊機構(gòu)突起551形成在離旋轉(zhuǎn)中心15mm的位置。如圖54(b)所示,4個夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在4等分圓周的位置,也即,分別設(shè)置在每隔90度分割圓周的位置。形成的各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)臺521盤片放置面中的凹凸的高度差(平面度)比40μm(夾緊機構(gòu)突起551中的平面度)小得多的情況下,利用4個夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺521能可靠地夾住盤片501。
如上所述,用4個夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺521夾住盤片501的情況下,前述圖47所示的盤片501的“6等分模式”的振動可減小到基本上檢測不出的狀態(tài)。如果在用120度分割的位置用3個夾緊機構(gòu)突起和轉(zhuǎn)臺521夾住盤片501,則會增大盤片501的夾緊區(qū)511中的可能變形的范圍,變成易急劇發(fā)生“6等分模式”振動的狀態(tài)。
通常,大批量生產(chǎn)加工夾緊機構(gòu)541時,采用樹脂的注射模塑成形品。此時,若取盤片501的夾緊區(qū)511的半徑為離中心約15mm,則夾緊機構(gòu)541的盤片壓緊面547中的平面度變成100μm左右。由于表面上看夾緊機構(gòu)541的盤片壓緊面547是平滑的,故會誤解為用轉(zhuǎn)臺521和夾緊機構(gòu)541完全平面夾住盤片501。但是,成型時產(chǎn)生變形的夾緊機構(gòu)541,在盤片壓緊面547會產(chǎn)生凹凸,如對已有技術(shù)描述的那樣,使得必然在3處壓緊盤片501。如圖50所示,這3處最好是不要配置成分別具有每隔120度分割的均等間隔。其理由是,如果在盤片501與轉(zhuǎn)臺521之間即使存在一個120度以上的非固定區(qū)間,則圖47所示的“6等分模式”的振動會在盤片501部分地發(fā)生,盤片驅(qū)動裝置的振動及噪聲會加劇。
上述壓緊盤片501的3處變得配置成非常不均勻,如1個區(qū)間為180度以上的間隔,且在盤片501與轉(zhuǎn)臺521間不固定,則在盤片501會部分地發(fā)生圖46所示的“4等分模式”的振動。
圖55是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541的另一具體例的側(cè)剖面圖(a)和底面圖(b)。
在圖55中,在構(gòu)成夾緊機構(gòu)541底面的盤片夾套542形成有6個圓柱形夾緊機構(gòu)突起551。形成夾緊機構(gòu)突起551的位置在以磁鐵支座543中心突起546的中心軸為中心的圓上,處在夾緊機構(gòu)突起551能可靠壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置。如圖55(b)所示,6個夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在同一圓周6等分的位置,即分別設(shè)置在每隔60度分割圓周的位置。
各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)臺521的盤片放置面中的凹凸高度差(平面度)比夾緊機構(gòu)突起551中平面度小得多的情況下,利用6處夾緊機構(gòu)突起551能可靠地將盤片501固定在轉(zhuǎn)臺521上。
這樣一來,通過用6處夾緊機構(gòu)突起551將盤片501固定在轉(zhuǎn)臺521,與4個夾緊機構(gòu)突起551的情況相比,能進一步減小盤片501的振動。
夾緊機構(gòu)突起551為4個的情況,由于在各間隔為90度的4處壓緊盤片501,故盤片501可變形的區(qū)間為90度。由此,盤片501變成易急劇發(fā)生如圖48所示的“8等分模式”振動的狀況。但是,在夾緊機構(gòu)突起551為6個的情況下,盤片501的夾緊區(qū)511中可變形的區(qū)間變成60度。由此,盤片501的“8等分模式”振動減小到基本上檢測不到的狀態(tài)。
圖56是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541的另一具體例的側(cè)剖面圖(a)和底視圖(b)。
在圖56中,在構(gòu)成夾緊機構(gòu)541底面的盤片夾套542形成9個圓柱形的夾緊機構(gòu)突起551。形成夾緊機構(gòu)突起551的位置在以磁鐵支座543中心突起546的中心軸為中心的圓上,該位置就是夾緊機構(gòu)突起551能可靠壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置。如圖56(b)所示,9個夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在同一圓周9等分的位置,即分別設(shè)置在每隔40度分割圓周的位置。
各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)臺521的盤片放置面中的凹凸高度差(平面度)比夾緊機構(gòu)突起551中平面度小得多的情況下,利用9處夾緊機構(gòu)突起551能可靠地將盤片501夾緊在轉(zhuǎn)臺521上。
這樣一來,通過用9處夾緊機構(gòu)突起551將盤片501固定在轉(zhuǎn)臺521,與6個夾緊機構(gòu)突起551的情況相比,能進一步減小盤片501的振動。這是因為,能進一步減小盤片501振動的高階振動模式。
在因盤片夾套542成形不良使夾緊機構(gòu)突起551哪怕缺掉一個的情況下,例如,夾緊機構(gòu)突起551為6個時,盤片501的夾緊區(qū)511中可變形范圍的區(qū)間從60度擴大到120度。此時,如前所述,就發(fā)生“6等分模式”的盤片501的振動。然而,假如夾緊機構(gòu)突起551為9個,則即使在因盤片夾套542成形不良使夾緊機構(gòu)突起551缺了一個的情況下,盤片501的夾緊區(qū)511中可變形范圍的區(qū)間只不過變成80度。由此,與夾緊機構(gòu)突起551為6個的情況一樣,盤片501中“8等分模式”的振動能減小到大致檢測不出的狀態(tài)。
在已往的盤片驅(qū)動裝置中,在夾緊機構(gòu)的盤片壓緊面沒有夾緊機構(gòu)突起的情況下,將盤片501放置于轉(zhuǎn)臺上時,附著于夾緊區(qū)511的微小灰塵或污垢等異物會夾在盤片501與夾緊機構(gòu)之間,會出現(xiàn)夾緊機構(gòu)實質(zhì)上以傾斜狀態(tài)固定盤片501的情況。在這樣的情況下,在盤片501的夾緊區(qū)511中由夾緊機構(gòu)和轉(zhuǎn)臺沒有夾緊的可變形范圍的區(qū)間增大,盤片501按“4等分模式”、“6等分模式”及“8等分模式”振動的可能性變大。
但是,在本發(fā)明第14實施例的盤片驅(qū)動裝置中,如果取夾緊機構(gòu)突起551的直徑為φ1~φ2mm左右,則由于能充分固定盤片501,故附著于夾緊區(qū)511的微小灰塵或垃圾等與夾緊機構(gòu)突起551壓緊盤片501的地方重合的可能性很小,從而難以受灰塵或垃圾等的影響。
倘若在夾緊機構(gòu)突起551的前端即使偶然附著有灰塵的情況下,由于夾緊機構(gòu)突起551前端的表面積小,故灰塵附著于盤片501一側(cè),當(dāng)取走盤片501時,隨盤片501排除灰塵的可能性也大,第14實施例的盤片驅(qū)動裝置具有被動自清潔的功能。
由于各夾緊機構(gòu)突起551具有一定的高度(例如100μm),若附著于盤片夾套542底面或與其靠緊的盤片501夾緊區(qū)511表面的灰塵等異物的高度小于夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1),就具有防止所述異物導(dǎo)致盤片保持不穩(wěn)定的效果。
圖57是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)突起551的形狀圖。圖57中(a)為表示圓柱形夾緊機構(gòu)突起551形狀的側(cè)剖面圖。為了進一步提高上述效果,若如圖57(b)、(c)、及(d)所示使夾緊機構(gòu)突起551的前端變小,則可減小夾緊機構(gòu)突起551前端的表面積,進一步減小灰塵附著的幾率。
圖58是表示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541另一具體例的底面圖。圖58所示夾緊機構(gòu)541的多個夾緊機構(gòu)突起551配置的中心角不均等,例如,圖58(a)所示的夾緊機構(gòu)541是6個夾緊機構(gòu)突起551配置不均勻的情況。按照圖58(a)所示,如果相鄰夾緊機構(gòu)突起551間的最大角度θ1’在90度以下,則盤片501不會發(fā)生“8等分模式”的振動。
圖58(b)所示夾緊機構(gòu)541是9個夾緊機構(gòu)突起551配置的中心角不均勻的情況。倘若相鄰的夾緊機構(gòu)突起551間的最大角度θ2’在120度以上,則盤片501會發(fā)生“6等分模式”的振動。雖然完全不必將夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置成不均勻,但在注射模塑成形夾緊機構(gòu)541的情形下,用于注射模塑成形的針狀澆注口和夾緊機構(gòu)突起551的位置發(fā)生沖突時,最好沿用上述考慮將夾緊機構(gòu)突起551的位置挪到最佳位置。這樣,能獲得與均勻配置夾緊機構(gòu)突起551情況大致相同的效果。
第14實施例的盤片驅(qū)動裝置中,是將夾緊機構(gòu)突起551配置在圓周上,但如果能配置在夾緊機構(gòu)突起551能可靠壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置上,即使離固定于磁鐵支座543中心的中心突起546的半徑多少變化時,在減小盤片501振動的效果上不會有多大的變化。
在第14實施例的盤片驅(qū)動裝置中,各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)若在40μm范圍內(nèi),則夾緊機構(gòu)551能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。最好是,如果夾緊機構(gòu)突起551的平面度在20μ范圍內(nèi),則盤片501可更可靠地被夾緊在夾緊機構(gòu)541與轉(zhuǎn)臺521之間,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
在已往的盤片驅(qū)動裝置中,夾緊機構(gòu)的盤片壓緊面547做成平面。因此,即便是想要修正金屬模使得盤片壓緊面547中凹凸的高度差在40μm范圍內(nèi),也不是削除凸部,而是通過磨削其它部分使與凸部的高度一致來確保平面度。在此,要對盤片壓緊面547的整個面再次磨削,若考慮磨削用工具的刀尖移動,要想通過金屬模的磨削將平面度取在40μm內(nèi)是非常困難的。此外,若考慮成形條件的變動、成形后的熱膨脹等,則要想僅用金屬模將夾緊機構(gòu)的盤片壓緊面547的平面度成形加工在40μm范圍內(nèi),事實上是不可能的。
與此相反,第14實施例的盤片驅(qū)動裝置,即便點數(shù)多少多了些,也很容易確保各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)的差(平面度)在40μm范圍內(nèi)。這是因為,分別測定夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1),將夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)按照高的順序選擇3個夾緊機構(gòu)突起551,然后,由這3個夾緊機構(gòu)突起551形成平面,將其余夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)與該平面對齊,這樣只要改變金屬模就足夠了。在平面情況下成為問題的成形條件變化、成形后的熱膨脹引起的變形范圍大體上可以估計到。由此,夾緊機構(gòu)突起551還可以配置在變形范圍外影響較小的地方。
在第14實施例的驅(qū)動裝置中,依次說明了夾緊機構(gòu)突起551數(shù)目為4個、6個、9個的情況。但是,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置并不限定夾緊機構(gòu)突起551的數(shù)目為4個、6個、9個,即使是5個、7個、8個、或10個以上,對減小盤片501振動的效果也毫無問題。對于將盤片501夾緊在轉(zhuǎn)臺521與夾緊機構(gòu)54l之間而言,夾緊機構(gòu)突起551的數(shù)目越多,意味著盤片501的可變形范圍越受限制,因而減小盤片501振動的效果越好。但是,對于確保平面度用的金屬模加工精度的管理,以及最佳夾緊機構(gòu)突起551的數(shù)目,可以認(rèn)為自然由盤片驅(qū)動裝置的計劃臺數(shù)及成本來決定。
第14實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以夾緊機構(gòu)突起551的形狀為圓柱或前端變小的水平剖面形狀為圓形的突起說明了實施例。但是,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,其夾緊機構(gòu)突起551的水平剖面形狀未必是圓形,可設(shè)定為三角形、四邊形、橢圓形等自由剖面形狀。但是若考慮金屬模的加工,則圓柱形最簡單,有利于改變夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)。
第14實施例的盤片驅(qū)動裝置中,夾緊機構(gòu)突起55l的高度(h1)是自由的。但是,要使形狀是樹脂注射模塑成形時不受變形影響的形狀,則夾緊機構(gòu)突起511的高度(h1)最好設(shè)定為其粗細(xì)的1/10~1/20左右。例如,若設(shè)夾緊機構(gòu)突起551的直徑為φ2mm,按1/20算高度為l00μm,若設(shè)直徑為φ1mm,按1/10算高度為100μm。若是這樣的高度,則用夾緊機構(gòu)突起55l可足以避免毛發(fā)粗細(xì)大小的異物導(dǎo)致夾緊時的異?,F(xiàn)象。
第14實施例盤片驅(qū)動裝置,在結(jié)構(gòu)上,是夾緊機構(gòu)541內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,對置磁軛524埋設(shè)在轉(zhuǎn)臺521的軸套522中。但是,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)上,即使轉(zhuǎn)臺521的軸套522內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,夾緊機構(gòu)541內(nèi)含有對置磁軛524,也一定有減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的效果。
如上所述,按照第14實施例盤片驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu),4個以上的夾緊機構(gòu)突起511配置在夾緊機構(gòu)541的盤片壓緊面,故能可靠減小盤片501的振動。由此,第14實施例盤片驅(qū)動裝置,在將盤片501放置在有振擺的轉(zhuǎn)臺521上并高速旋轉(zhuǎn)情況下,或在盤片501有振擺并導(dǎo)致嚴(yán)重失去平衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)的情況下,也能減小盤片501的振動。因此,能不降低數(shù)據(jù)的傳送速率進行穩(wěn)定的記錄重放。按照第14實施例的盤片驅(qū)動裝置,也能減小對盤片驅(qū)動裝置外部造成的振動及噪聲,在此基礎(chǔ)上,能實現(xiàn)延長主軸電動機502壽命的盤片驅(qū)動裝置。
《第15實施例》下面,參照附圖59說明本發(fā)明第15實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖59是表示本發(fā)明第15實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)541的底視圖(b)。在圖59(b)的夾緊機構(gòu)541的底視圖中用剖面線圖示形成在轉(zhuǎn)臺212上的轉(zhuǎn)臺突起552的位置。在第15實施例中,對與前述圖52~圖58所示第14實施例盤片驅(qū)動裝置中構(gòu)件具有實質(zhì)上相同功能、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,賦以相同的標(biāo)號,引用先前實施例的說明,并省略重復(fù)的說明。
如圖59(a)所示,放置盤片501的轉(zhuǎn)臺212固定于主軸電動機的軸528上,可旋轉(zhuǎn)支持著盤片501的夾緊區(qū)511。與盤片501的夾緊孔512配合的軸套522與轉(zhuǎn)臺212形成一體。利用盤片501與軸套522的配合對盤片501定位。在軸套522與夾緊機構(gòu)541相對的面的中央形成定位孔523,環(huán)狀的對置磁軛524埋設(shè)固定于軸套522中。
如圖59(a)所示,樹脂制的夾緊機構(gòu)541具有與安裝的盤片501的上面相對的盤片夾套542和磁鐵支座543。盤片夾套542的底面形成平坦的面。磁鐵支座543固定安裝有中心突起546,用以與設(shè)置在轉(zhuǎn)臺212的軸套522的定位孔523配合,確保轉(zhuǎn)臺212和夾緊機構(gòu)541有相同的中心位置。在磁鐵支座543內(nèi)部固定有磁鐵544和后磁軛545。
在如上構(gòu)成的第15實施例盤片驅(qū)動裝置中,當(dāng)盤片501夾緊在夾緊機構(gòu)541與轉(zhuǎn)臺212之間的狀態(tài)下,盤片501的夾緊孔512與轉(zhuǎn)臺212的軸套522配合,盤片501安裝在轉(zhuǎn)臺212上。此時,盤片501通過作用于包含在夾緊機構(gòu)541內(nèi)的磁鐵544與固定于軸套522的對置磁軛524之間的吸引磁力而被保持住。
這樣保持住的盤片501隨主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)而與轉(zhuǎn)臺212及夾緊機構(gòu)541作整體旋轉(zhuǎn)。
第15實施例的盤片驅(qū)動裝置如圖59(b)所示,在構(gòu)成樹脂制夾緊機構(gòu)541底面的盤片夾套542形成有圓柱形的4個夾緊機構(gòu)突起551。夾緊機構(gòu)突起551配置在以磁鐵支座543的中心突起546的中心軸為中心的圓上,形成在夾緊機構(gòu)突起551確實能壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置。如圖59(b)所示,4個夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在同一圓中4等分的位置,也即,分別設(shè)置在每隔90度分割圓周的位置。各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)規(guī)定在40μm范圍內(nèi)。
如圖59(a)所示,在第15實施例盤片驅(qū)動裝置中樹脂制的轉(zhuǎn)臺212的上面形成有圓柱形轉(zhuǎn)臺突起552。在圖59(b)中,形成在轉(zhuǎn)臺212的轉(zhuǎn)臺突起552的位置用斜線表示在夾緊機構(gòu)541的底面。即,在轉(zhuǎn)臺212,4個轉(zhuǎn)臺突起552形成在以主軸電動機502的定位孔523為中心的同一圓上。形成轉(zhuǎn)臺突起552的位置是轉(zhuǎn)臺突起552能可靠壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置。如圖59(b)所示,4個轉(zhuǎn)臺突起552設(shè)置在同一圓中4等分的位置,也即,分別設(shè)置在每隔90度分割圓周的位置。各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h1)差(平面度)規(guī)定在40μm范圍內(nèi)。
在第15實施例中,如果各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則盤片501在其上面和下面合計8處被可靠地夾緊在夾緊機構(gòu)541和轉(zhuǎn)臺212當(dāng)中。
在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,一旦將盤片501放置于轉(zhuǎn)臺212上,則盤片501隨固定主軸電動機502的底座508一起向上推向夾緊機構(gòu)541。其結(jié)果,通過夾緊機構(gòu)541和轉(zhuǎn)臺212夾緊盤片501。此時,在夾緊機構(gòu)541、盤片501和轉(zhuǎn)臺212之間的定位,除了將它們的中心與主軸電動機528的中心對準(zhǔn)外,不存在旋轉(zhuǎn)方向位置方面的限制,可任意定位。即使在這樣的情況下,夾緊機構(gòu)541能防止盤片501的“6等分模式”中向上的盤片501的變形。轉(zhuǎn)臺212能防止盤片501的“6等分模式”中向下的盤片501的變形。
因此,在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,能防止盤片501的“6等分模式”的上下方向的變形,在盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下,能將盤片501“6等分模式”的振動減小到基本上檢測不出的狀態(tài)。
第15實施例的盤片驅(qū)動裝置如果是能用手動方式將夾緊機構(gòu)541固定于轉(zhuǎn)臺212以便夾緊盤片的盤片驅(qū)動裝置,則通過使夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552在旋轉(zhuǎn)方向的位置一致,將夾緊機構(gòu)551準(zhǔn)確地設(shè)置在轉(zhuǎn)臺突起552上,并將夾緊機構(gòu)541與轉(zhuǎn)臺521固定,就能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下的振動。
在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,假定各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則用4個以上的夾緊機構(gòu)突起551能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。最好是能使夾緊機構(gòu)突起551的平面度在20μm范圍內(nèi),則與轉(zhuǎn)臺212之間能進一步可靠地夾緊,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下的振動。
在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,若各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則前面已經(jīng)敘述了轉(zhuǎn)臺突起552能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。但是,最好若使轉(zhuǎn)臺突起552的平面度在20μm范圍內(nèi),則在與夾緊機構(gòu)541之間能進一步可靠地夾緊盤片501,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,如果夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552各自的直徑為φ1~φ2mm左右,則由于能充分固定盤片501,故附著于夾緊區(qū)511中的微小灰塵或垃圾等異物的位置與夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552壓緊盤片501的位置重合的可能性很小,從而難以受灰塵或垃圾等的影響。即使在夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552的前端偶然附著有灰塵的情況下,由于它們前端的表面積小,故灰塵附著于盤片501一側(cè),當(dāng)取走盤片501時具有隨盤片501一起排除灰塵、被動自清潔的功能。
為了進一步提高上述效果,若如前述圖57(b)、(c)、及(d)所示使夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的前端變小,則可減小夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552前端的表面積,進一步減小灰塵附著的幾率。
第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺552的形狀為圓柱形或前端變小的水平剖面形狀為圓形的突起說明了實施例。但是,本發(fā)明中夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的水平剖面形狀未必要圓形,可設(shè)定為三角形、四邊形、橢圓形等自由剖面形狀。
但是若考慮金屬模的加工,則圓柱形最簡單,有利于改變夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)。
在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,取夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的個數(shù)分別為4個進行了說明。但是,本發(fā)明與前述第14實施例的盤片驅(qū)動裝置情況相同,若構(gòu)成6個、9個或9個以上,則相應(yīng)能更進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
在第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中,取夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的個數(shù)相同分別為4個進行了說明。但是,夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552未必要相同的個數(shù),即使是個數(shù)各不相同,也能取得盤片501高速旋轉(zhuǎn)時減小振動的效果。
第15實施例的盤片驅(qū)動裝置,是以樹脂制的轉(zhuǎn)臺212進行了說明,但即使將樹脂制的轉(zhuǎn)臺突起一體成形在金屬制的轉(zhuǎn)臺(外部成形)也能獲得同樣的效果。
第15實施例構(gòu)成的盤片驅(qū)動裝置,其夾緊機構(gòu)541內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,對置磁軛524內(nèi)含在轉(zhuǎn)臺212的軸套522中。但是若這樣構(gòu)成,即使轉(zhuǎn)臺212的軸套522內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,夾緊機構(gòu)541內(nèi)含有對置磁軛524,也一定具有減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的效果。由于各轉(zhuǎn)臺突起552具有一定的高度(例如100μm),若附著于轉(zhuǎn)臺212的盤片放置面或與其靠緊的盤片501夾緊區(qū)511表面的灰塵等異物的高度小于轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2),就具有防止所述異物導(dǎo)致盤片保持不穩(wěn)定的效果。
如上所述,按照第15實施例的盤片驅(qū)動裝置,由于夾緊機構(gòu)541的盤片壓緊面上配置4個以上的夾緊機構(gòu)突起551,轉(zhuǎn)臺212的盤片放置面上配置4個以上的轉(zhuǎn)臺突起552,故能可靠減小盤片501的振動。因此,第15實施例的盤片驅(qū)動裝置,在將盤片501放置在有振擺的轉(zhuǎn)臺212上并高速旋轉(zhuǎn)情況下,或在盤片501有振擺并導(dǎo)致嚴(yán)重失去平衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)的情況下,也能減小盤片501的振動。其結(jié)果,按照第15實施例的盤片驅(qū)動裝置,能不降低數(shù)據(jù)的傳送速率進行穩(wěn)定的記錄重放。按照第15實施例,也能減小對盤片驅(qū)動裝置外部造成的振動或噪聲,同時能實現(xiàn)延長主軸電動機502壽命的盤片驅(qū)動裝置。
《第16實施例》下面,參照附圖60和圖61說明本發(fā)明第16實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖60是表示本發(fā)明第16實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)413附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)413的底視圖(b)。在圖60(b)的夾緊機構(gòu)413的底視圖中用斜線圖示形成在轉(zhuǎn)臺213上的轉(zhuǎn)臺突起552的位置,夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552在與主軸電動機軸平行的方向形成的位置相同。圖61是表示第16實施例盤片驅(qū)動裝置中位置對準(zhǔn)機構(gòu)的立體圖。圖61中,(a)為將夾緊機構(gòu)413的底面向上表示的立體圖,(b)為表示轉(zhuǎn)臺213的立體圖。
在第16實施例中,對與前述圖52~圖59所示第14實施例及第15實施例的盤片驅(qū)動裝置中的構(gòu)件具有實質(zhì)上相同功能、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,賦以相同的標(biāo)號,引用先前實施例的說明,并省略重復(fù)的說明。
如圖60(a)所示,放置盤片501的轉(zhuǎn)臺213固定于主軸電動機的軸528上,可旋轉(zhuǎn)支持著盤片501的夾緊區(qū)511。與盤片501的夾緊孔512配合的軸套522與轉(zhuǎn)臺213形成一體。利用盤片501與軸套522的配合對盤片501定位。在軸套522與夾緊機構(gòu)413相對的面的中央形成定位孔523,環(huán)狀的對置磁軛524埋設(shè)固定于軸套522中。
如圖60(a)所示,樹脂制的夾緊機構(gòu)413具有與安裝的盤片501的上面相對的盤片夾套542和磁鐵支座543。盤片夾套542的底面形成平坦的面。磁鐵支座543固定安裝有中心突起546,用以與設(shè)置在轉(zhuǎn)臺213的軸套522的定位孔523配合,確保夾緊機構(gòu)541與轉(zhuǎn)臺213同軸。在磁鐵支座543內(nèi)部固定有磁鐵544和后磁軛545。
在如上構(gòu)成的第16實施例盤片驅(qū)動裝置中,當(dāng)盤片501夾緊在夾緊機構(gòu)413與轉(zhuǎn)臺213之間的狀態(tài)下,盤片501通過夾緊孔512與軸套522的配合,安裝在轉(zhuǎn)臺213上。此時,盤片501通過作用于包含在夾緊機構(gòu)413內(nèi)的磁鐵544與固定于軸套522的對置磁軛524之間的吸引磁力而被保持住。這樣保持住的盤片501隨主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)而與轉(zhuǎn)臺213及夾緊機構(gòu)413作整體旋轉(zhuǎn)。
在圖60(b)的夾緊機構(gòu)413的底面圖中,一起所示的形成在轉(zhuǎn)臺213的轉(zhuǎn)臺突起552的位置與夾緊機構(gòu)突起551相同。
第16實施例的盤片驅(qū)動裝置如圖60(b)所示,在構(gòu)成樹脂制夾緊機構(gòu)413底面的盤片夾套542的底面形成有圓柱形的4個夾緊機構(gòu)突起551。形成的夾緊機構(gòu)突起551的位置在以磁鐵支座543的中心突起546的中心軸為中心的圓上,是在夾緊機構(gòu)突起551確實能壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置。而且,夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在將該圓的圓周4等分的位置,也即,設(shè)置在每隔90度分割的位置。各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)規(guī)定在40μm范圍內(nèi)。
如圖60(b)所示,第16實施例盤片驅(qū)動裝置在樹脂制的轉(zhuǎn)臺213的盤片放置面上形成4個圓柱形轉(zhuǎn)臺突起552。形成的轉(zhuǎn)臺突起552的位置是在以主軸電動機502的定位孔523為中心的圓上,是在轉(zhuǎn)臺突起552能可靠壓緊盤片501的夾緊區(qū)511的位置。而且,轉(zhuǎn)臺突起552設(shè)置在4等分該圓的圓周的位置即每隔90度分割的位置上。各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)差(平面度)規(guī)定在40μm范圍內(nèi)。
如上所述,若各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則盤片501在其上面和下面合計8處被可靠地夾緊在夾緊器413和轉(zhuǎn)臺213當(dāng)中。
一旦第16實施例的盤片驅(qū)動裝置將盤片501放置于轉(zhuǎn)臺213上,則盤片501隨固定主軸電動機502的底座508一起推向夾緊機構(gòu)413的方向。其結(jié)果,通過夾緊機構(gòu)413和轉(zhuǎn)臺213夾緊盤片501。
如圖61(b)所示,在第16實施例盤片驅(qū)動裝置中,軸套522的上面在與轉(zhuǎn)臺突起552旋轉(zhuǎn)方向的位置對應(yīng)的角度形成有結(jié)合部522a,該結(jié)合部522a具有與轉(zhuǎn)臺突起552相同數(shù)目的臺階。
此外,如圖61(a)所示,在夾緊機構(gòu)413的盤片夾套542的與軸套522的結(jié)合部522a對應(yīng)的位置形成具有臺階的結(jié)合部542a。在與盤片夾套542的結(jié)合部542a的旋轉(zhuǎn)方向位置對應(yīng)的角度設(shè)置與轉(zhuǎn)臺突起552相同數(shù)目的夾緊機構(gòu)突起551。圖61(a)的夾緊機構(gòu)413為了說明方便起見,將夾緊機構(gòu)413的底面朝上表示。
如上形成的軸套522結(jié)合部522a的臺階和夾緊機構(gòu)413結(jié)合部542a的臺階在夾緊盤片501時相結(jié)合,夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552在旋轉(zhuǎn)方向中始終為相同角度,且配置在同一圓上。由此,夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552始終在相同位置可靠地夾緊盤片501的上面和下面。其結(jié)果,第16實施例盤片驅(qū)動裝置中,在盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下,與夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552錯開的情況相比,能更進一步減小盤片501中“6等分模式”的振動。
在第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中,假定各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則夾緊機構(gòu)突起551能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。最好是能使夾緊機構(gòu)突起551的平面度在20μm范圍內(nèi),則盤片501能更進一步可靠地夾緊在夾緊機構(gòu)413與轉(zhuǎn)臺213之間,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下的振動。
在第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中,若各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則用4個以上的轉(zhuǎn)臺突起552能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。最好能使轉(zhuǎn)臺突起552的平面度在20μm范圍內(nèi),則盤片501能更進一步可靠地夾緊在夾緊機構(gòu)413與轉(zhuǎn)臺213之間,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
在第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中,如果夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的直徑為φ1~φ2mm左右,則由于能充分固定盤片501,故在夾緊區(qū)511中附著有微小灰塵或垃圾等異物的位置與夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552壓緊盤片501的位置重合的可能性很小,從而難以受灰塵或垃圾等異物的影響。
即使在夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552的前端偶然附著有灰塵的情況下,由于它們前端的表面積小,故灰塵附著于盤片501一側(cè),當(dāng)取走盤片501時具有隨盤片501一起排除灰塵、被動自清潔的功能。
為了進一步提高上述效果,若如前述圖57(b)、(c)、及(d)所示使夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的前端變小,則可減小夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552前端的表面積,進一步減小灰塵附著的幾率。
第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺552的形狀為圓柱形或前端變小的水平剖面形狀為圓形突起說明了實施例。但是,本發(fā)明中夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的水平剖面形狀未必要圓形,可設(shè)定為三角形、四邊形、橢圓形等自由剖面形狀。
但是若考慮金屬模的加工,則圓柱形最簡單,有利于改變夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)。
在第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中,取夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的個數(shù)分別為4個進行了說明。但是,本發(fā)明與前述第14實施例的盤片驅(qū)動裝置情況相同,若構(gòu)成6個、9個或9個以上,則相應(yīng)能更進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
第16實施例的盤片驅(qū)動裝置,是以樹脂制的轉(zhuǎn)臺213進行了說明,但即使將樹脂制的轉(zhuǎn)臺突起一體成形在金屬制的轉(zhuǎn)臺(例如,外部成形)也能獲得同樣的效果。
第16實施例構(gòu)成的盤片驅(qū)動裝置,其夾緊機構(gòu)413內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,對置磁軛524內(nèi)含在轉(zhuǎn)臺213的軸套522中。但是若這樣構(gòu)成,即使轉(zhuǎn)臺213的軸套522內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,夾緊機構(gòu)413內(nèi)含有對置磁軛524,也一定具有減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的效果。
在第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中,取夾緊機構(gòu)413的結(jié)合部542a和轉(zhuǎn)臺213的結(jié)合部522a的個數(shù)與夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的個數(shù)相同為4個進行了說明。但是,夾緊機構(gòu)413結(jié)合部542a和夾緊機構(gòu)突起551及轉(zhuǎn)臺213的結(jié)合部522a和轉(zhuǎn)臺突起552的各個數(shù)目未必要相同。根據(jù)不同的夾緊機構(gòu)413的結(jié)合部542a和轉(zhuǎn)臺213的結(jié)合部522a,如果夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552的位置至少有4個以上一致,則即便夾緊機構(gòu)突起551或轉(zhuǎn)臺突起552某一方有多余的突起,也能取得盤片501高速旋轉(zhuǎn)時減小振動的效果。
如上所述,按照第16實施例的盤片驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu),由于夾緊機構(gòu)413的盤片壓緊面上配置4個以上的夾緊機構(gòu)突起551,轉(zhuǎn)臺213的盤片放置面上配置4個以上的轉(zhuǎn)臺突起552,同時夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺突起552實際上在相同的位置夾緊盤片501的上面和下面,故能可靠減小盤片501的振動。由此,第16實施例的盤片驅(qū)動裝置,在將盤片501放置在有振擺的轉(zhuǎn)臺213上并高速旋轉(zhuǎn)情況下,或在盤片501有振擺并導(dǎo)致嚴(yán)重失去平衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)的情況下,也能減小盤片501的振動。因此,第16實施例的盤片驅(qū)動裝置,能不降低數(shù)據(jù)的傳送速率進行穩(wěn)定的記錄重放。按照第16實施例,能減小對盤片驅(qū)動裝置外部造成的振動或噪聲,同時能實現(xiàn)延長主軸電動機502壽命長的盤片驅(qū)動裝置。
《第17實施例》下面,參照附圖62至圖64說明本發(fā)明第17實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖62是表示本發(fā)明第17實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)414附近的側(cè)剖面圖。圖63是表示第17實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)414動作的平面剖面圖。圖64是表示本發(fā)明第16實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)414附近的側(cè)剖面圖。對與圖52~圖61所示第14實施例至第16實施例的盤片驅(qū)動裝置中構(gòu)件具有實質(zhì)上相同功能、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,賦以相同的標(biāo)號,引用先前實施例的說明,并省略重復(fù)的說明。
在夾緊機構(gòu)414設(shè)有中心突起546,與形成在轉(zhuǎn)臺214的軸套522的定位孔523配合,使盤片501對準(zhǔn)中心進出,其周圍固定有環(huán)狀磁鐵544及后磁軛545。在夾緊機構(gòu)414的底面(圖62中的下面)形成有與盤片501接觸的4個夾緊機構(gòu)突起551。
第17實施例盤片驅(qū)動裝置,在夾緊機構(gòu)414內(nèi)部形成具有環(huán)狀空間的環(huán)狀軌道部562。在該環(huán)狀軌道部562中放有可移動的多個(例如6個)磁性球563。如圖62及圖63所示,環(huán)狀軌道部562是中空的空間,形成在夾緊機構(gòu)414中心的中心突起546周圍固定的環(huán)狀磁鐵544和后磁軛545的更外側(cè),與中心突起546同軸。用上述構(gòu)成的環(huán)狀軌道部562和放在該環(huán)狀軌道部562內(nèi)的多個球563構(gòu)成平衡器561,平衡器561與夾緊機構(gòu)414形成一體。
盤片501停止時,磁性球563吸附于磁鐵544(圖62(a))。一旦盤片501旋轉(zhuǎn),放在與盤片501一起旋轉(zhuǎn)的夾緊機構(gòu)414的環(huán)狀軌道部562內(nèi)的球563因離心力而脫離磁鐵544,沿環(huán)狀軌道部562內(nèi)側(cè)外周壁面轉(zhuǎn)動(圖62〔b〕)。
在第17實施例盤片驅(qū)動裝置中,采用剛性低的隔振子(彈性體)509,如圖52所示,用于連接底座508和主底架510。該隔振子509變形引起底座508的機械振動(與盤片501記錄面平行的方向中的一次共振頻率)設(shè)定得比盤片501的旋轉(zhuǎn)頻率低。具體而言,盤片501的旋轉(zhuǎn)頻率為約100Hz,通過隔振子509將讀寫頭503(圖52)移動方向的底座508的振動和與其正交方向的底座508的振動的一次共振頻率設(shè)定成約60Hz。
在如上構(gòu)成的第17實施例盤片驅(qū)動裝置中,設(shè)置平衡器561是為了改善盤片501的失衡,使盤片501高速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
所謂盤片501的失衡,是因盤片501的夾緊孔512的偏心、盤片501厚度不均勻等成形時發(fā)生的不均勻造成的。在本發(fā)明中,將這些盤片501的不均勻歸納定義為失衡量,該盤片501的失衡量越大,盤片501旋轉(zhuǎn)時的盤片振動量就越大。
在第17實施例盤片驅(qū)動裝置中,在放置于轉(zhuǎn)臺214上的盤片501旋轉(zhuǎn)時,例如,使失衡量大的盤片501以100Hz旋轉(zhuǎn)時,在離心力作用下,底座508一邊使隔振子509變形,一邊按盤片501的旋轉(zhuǎn)頻率振擺旋轉(zhuǎn)。此時,因底座508的共振頻率比旋轉(zhuǎn)頻率低,故盤片501的離心力的方向與底座508的位移方向大致相反。在底座508上旋轉(zhuǎn)著的盤片501的振擺旋轉(zhuǎn)的中心軸配置在盤片501的重心與主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)中心軸之間。也即,若以平衡器561為中心加以觀測,則對平衡器561中的球563的離心力作用在與盤片501的離心力大致相反的方向上。由此,盤片501的偏心引起的失衡被球563的重量抵消一部分。因此,若與沒有平衡器561的情形相比,放置于轉(zhuǎn)臺214上的盤片501和夾緊機構(gòu)414的失衡量被減小。盤片501的失衡量與平衡器561的失衡量平衡時,從表面上看,構(gòu)成與轉(zhuǎn)臺214上放置平衡盤片501的旋轉(zhuǎn)相同的狀態(tài)。
因此,按照第17實施例盤片驅(qū)動裝置,盤片501、主軸電動機502及底座508不會振動,能進行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)記錄重放。對盤片驅(qū)動裝置外部也能減小振動、噪聲,能確保延長主軸電動機502的壽命。
在第17實施例盤片驅(qū)動裝置的平衡器561中,夾緊機構(gòu)414內(nèi)部放有多個球563。如圖63所示,在盤片501的失衡量大的情況下,球563集中在與盤片501失衡相反的一側(cè)(圖63(b))。相反,在盤片501平衡情況下,球563在環(huán)狀軌道部562的內(nèi)側(cè)外周壁面等間隔分布,且球563本身不會產(chǎn)生失衡(圖63(c))。在盤片501的失衡量處于上述中間情況下,球563也處于上述中間狀態(tài)配置。由此,平衡器561能適應(yīng)盤片501的各種失衡量。
圖64是表示夾緊機構(gòu)414的盤片壓緊面有凹凸情況的夾緊機構(gòu)414附近的側(cè)剖面圖。在圖64所示情況下,在盤片501與夾緊機構(gòu)414之間發(fā)生晃動。于是,平衡器561的球563的動作不規(guī)則,球563進行伴有上下動的轉(zhuǎn)動,使得在環(huán)狀軌道部562的內(nèi)側(cè)外周壁面跳動。由于球563上下運動引起振動,故球563沿環(huán)狀軌道部562的內(nèi)側(cè)外周壁面不能進行平滑的轉(zhuǎn)動。因此,在上述狀態(tài)下,當(dāng)盤片501高速旋轉(zhuǎn)時僅用平衡器561不可能充分抵消失衡。其結(jié)果是,有時僅設(shè)置平衡器561也不能充分減小盤片501失衡產(chǎn)生的振動。此外,在平衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下,由于平衡器561的球563沿環(huán)狀軌道部562內(nèi)側(cè)外周壁面不能平滑轉(zhuǎn)動,故反過來會對主軸電動機502產(chǎn)生失衡,結(jié)果增加了盤片501及整個盤片驅(qū)動裝置整體的振動。
在已有的盤片驅(qū)動裝置中,采用沒有夾緊機構(gòu)突起的夾緊機構(gòu),故即使與盤片501間沒有晃動,則因在3處夾緊盤片501而易在盤片501中發(fā)生“6等分模式”的振動。在這樣的已有盤片驅(qū)動裝置中即使設(shè)置上述平衡器561,也會因“6等分模式”振動使平衡器561中球563的動作不規(guī)則,所進行的轉(zhuǎn)動伴有上下運動,使球563在環(huán)狀軌道部562的內(nèi)側(cè)外周壁面跳動。因此,在已有的盤片驅(qū)動裝置中,即使在與盤片501間沒有晃動,也會由于球563在環(huán)狀軌道部562的內(nèi)側(cè)外周壁面中不能平滑轉(zhuǎn)動而增加盤片501及整個盤片驅(qū)動裝置的振動。
針對上述問題,在本發(fā)明第17實施例驅(qū)動裝置中,通過在夾緊機構(gòu)414的盤片壓緊面547設(shè)置4個夾緊機構(gòu)突起551,消除了盤片501與夾緊機構(gòu)414間的晃動。因此,球563在環(huán)狀軌道部562內(nèi)沿內(nèi)側(cè)外周壁面平滑轉(zhuǎn)動,可獲得充分抵消盤片501失衡的效果。
在第17實施例盤片驅(qū)動裝置中,由于夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置4個以上,故能減小“6等分模式”、“8等分模式”的振動,同時球563在環(huán)狀軌道部562內(nèi)平滑轉(zhuǎn)動,能獲得充分抵消盤片501失衡的效果。
在第17實施例的盤片驅(qū)動裝置中,各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi)。如在該范圍內(nèi),則利用4個夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺214能可靠地夾緊住盤片501。最好是能使夾緊機構(gòu)突起551的平面度在20μm范圍內(nèi),則在與轉(zhuǎn)臺214之間能更進一步可靠地夾緊盤片501,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下的振動。在此基礎(chǔ)上,在第17實施例盤片驅(qū)動裝置中由于加上平衡器561的效果而消除盤片501的失衡,故能更進一步減小盤片501的振動。
在第17實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺552的形狀為圓柱形進行了說明。但是,本發(fā)明中夾緊機構(gòu)突起551的水平剖面形狀未必要圓形,可設(shè)定為三角形、四邊形、橢圓形等自由剖面形狀。夾緊機構(gòu)突起551的前端與前述第14實施例的一樣,將前端變小,也能獲得同樣的效果。
在第17實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以僅在夾緊機構(gòu)414側(cè)設(shè)置夾緊機構(gòu)突起551為例進行了說明,但也可在轉(zhuǎn)臺214設(shè)置4個轉(zhuǎn)臺突起552保證盤片501穩(wěn)定并處于平面狀態(tài),這樣也能充分發(fā)揮平衡器561的效果。
第17實施例盤片驅(qū)動裝置,在平衡器561中使用了球563,但球563未必要是磁性體,如果是具有重量能抵消盤片501偏心造成失衡的某種材料物品,就不限定是球形,即使是圓柱、立方體、盤片上構(gòu)件、板狀構(gòu)件,也能獲得同樣的效果。材料也不限定為磁性材料,即使是非磁性的金屬、樹脂、陶瓷、或比重大的液體,也能獲得同樣的效果。
第17實施例構(gòu)成盤片驅(qū)動裝置,其夾緊機構(gòu)414內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,對置磁軛524內(nèi)含在轉(zhuǎn)臺214的軸套522中。但是其構(gòu)成也可以改為,使轉(zhuǎn)臺214的軸套522內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,夾緊機構(gòu)414內(nèi)含有對置磁軛524,也一定具有減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的效果。
如上所述,按照第17實施例的盤片驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu),夾緊機構(gòu)414的盤片壓緊面上配置4個以上的夾緊機構(gòu)突起551,夾緊機構(gòu)414內(nèi)部的環(huán)狀軌道部562放有可移動的多個(如6個)球563,故能抵消盤片501偏心或厚度不均勻等引起的失衡,能可靠地減小盤片501的振動。由此,第17實施例的盤片驅(qū)動裝置,在將盤片501放置在有振擺的轉(zhuǎn)臺214上并高速旋轉(zhuǎn)情況下,或在盤片501有振擺或嚴(yán)重失衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)的情況下,也能減小盤片501的振動。在此基礎(chǔ)上,按照第17實施例的盤片驅(qū)動裝置,即使放置失衡量大的盤片501進行高速旋轉(zhuǎn),也能減小盤片501的振動。因此,第17實施例的盤片驅(qū)動裝置能不降低數(shù)據(jù)的傳送速率進行穩(wěn)定的記錄重放。按照第17實施例的盤片驅(qū)動裝置,能減小對盤片驅(qū)動裝置外部造成的振動或噪聲,同時能實現(xiàn)延長主軸電動機502壽命的盤片驅(qū)動裝置。
《第18實施例》下面,參照附圖65和圖68說明本發(fā)明第18實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖65是表示本發(fā)明第18實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)415附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)415的底視圖(b)。圖66是用于說明設(shè)置夾緊機構(gòu)突起551引起的盤片501振動狀態(tài)的夾緊機構(gòu)附近的側(cè)剖面圖。圖67及圖68是表示本發(fā)明第18實施例盤片驅(qū)動裝置中其它例的夾緊機構(gòu)附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)的底面圖(b)。對與前述圖52~圖64所示第14~17實施例的盤片驅(qū)動裝置中的構(gòu)件具有實質(zhì)上相同功能、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,賦以相同的標(biāo)號,引用先前實施例的說明,并省略重復(fù)的說明。
在圖65中,轉(zhuǎn)臺521固定于主軸電動機的軸528上,可旋轉(zhuǎn)支持著盤片501的夾緊區(qū)511。與盤片501的夾緊孔512配合的軸套522與轉(zhuǎn)臺521形成一體。利用盤片501與軸套522的配合對盤片501定位。在軸套522與夾緊機構(gòu)415相對的面(圖65(a)中的上面)的中央形成定位孔523。對置磁軛524埋設(shè)固定于軸套522。
在夾緊機構(gòu)415中,磁鐵支座543上固定有中心突起546,用來與轉(zhuǎn)臺521設(shè)置的定位孔523配合以確保轉(zhuǎn)臺521和夾緊機構(gòu)415在同一中心位置。在該中心突起546周圍固定有磁鐵544和后磁軛545。在構(gòu)成夾緊機構(gòu)415底面的盤片夾套542的底面形成平坦的面。
在如上構(gòu)成的第18實施例盤片驅(qū)動裝置中,當(dāng)盤片501夾緊在夾緊機構(gòu)415與轉(zhuǎn)臺521之間的狀態(tài)下,盤片501通過夾緊孔512與軸套522的配合,安裝在轉(zhuǎn)臺521上。此時,盤片501通過作用于包含在夾緊機構(gòu)415內(nèi)的磁鐵544與固定于轉(zhuǎn)臺521的對置磁軛524之間的吸引磁力而被保持住。這樣保持住的盤片501隨主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)而與轉(zhuǎn)臺521及夾緊機構(gòu)415作整體旋轉(zhuǎn)。
第18實施例的盤片驅(qū)動裝置如圖65(a)和(b)所示,在樹脂制夾緊機構(gòu)415底面的盤片夾套542形成有圓柱形的8個夾緊機構(gòu)突起551。形成夾緊機構(gòu)突起551的位置在以磁鐵支座543的中心突起546為中心的2個同心圓上,每個圓上形成4個。在內(nèi)周圓上的夾緊機構(gòu)突起551形成在夾緊機構(gòu)突起551確實能壓緊住盤片501的夾緊區(qū)511的位置上。配置夾緊機構(gòu)突起551的外周圓在離開夾緊區(qū)511外側(cè)的位置,配置在距盤片501外周的內(nèi)側(cè)范圍內(nèi)。
分別在內(nèi)周圓和外周圓上的夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在將該圓4等分的位置,也即,設(shè)置在每隔90度分割的位置。各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)規(guī)定在40μm范圍內(nèi)。這樣一來,如果各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),轉(zhuǎn)臺521的盤片放置面上凹凸的高度差(平面度)比夾緊機構(gòu)突起551的平面度小得多,則用4個夾緊機構(gòu)突起551和轉(zhuǎn)臺521能可靠地夾緊盤片501。
在第18實施例的盤片驅(qū)動裝置中,一旦將盤片501放置于轉(zhuǎn)臺521上,則盤片501隨固定于主軸電動機502的底座508一起向上推向夾緊機構(gòu)415的方向。其結(jié)果,通過夾緊機構(gòu)415和轉(zhuǎn)臺521夾緊盤片501。此時,在夾緊機構(gòu)415、盤片501和轉(zhuǎn)臺521間的定位,除了它們的中心要與主軸電動機的軸528的中心一致外,對旋轉(zhuǎn)方向的位置沒有限制,可任意定位。在這種情況下,夾緊機構(gòu)415也能防止盤片501的“6等分模式”中盤片501的向上變形。且轉(zhuǎn)臺521能防止盤片501的“6等分模式”中盤片501的向下變形。
因此,在第18實施例盤片驅(qū)動裝置中,防止了盤片501作為“6等分模式”的上下方向的變形。在盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下,能將盤片501的“6等分模式”振動減小至基本上檢測不到的狀態(tài)。
在第18實施例的盤片驅(qū)動裝置中,若各轉(zhuǎn)臺突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。最好是使轉(zhuǎn)臺突起552中平面度在20μm范圍內(nèi),則在與夾緊機構(gòu)415之間能更進一步可靠地夾緊盤片501,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
在已有技術(shù)的盤片驅(qū)動裝置中,如圖66(a)所示,在用已有的夾緊機構(gòu)581不能夾緊盤片501的夾緊區(qū)511的情況下,從盤片501的最外周至夾緊孔512的位置,處于盤片501可能向上變形的狀態(tài)。因此,盤片501高速旋轉(zhuǎn)時,盤片501在上下方向可能變形的范圍較寬,故盤片501振動的振幅量會很大。
在前述第14實施例盤片驅(qū)動裝置中,如圖66(b)所示,由于能可靠地夾緊夾緊區(qū)511,故在從盤片501的最外周至夾緊區(qū)511的區(qū)間,盤片501處于可在上下方向變形的狀態(tài)。因此,盤片501高速旋轉(zhuǎn)時,與用已往的夾緊機構(gòu)581夾緊的情況相比,盤片501可上下變形的范圍窄,與已有的盤片驅(qū)動裝置相比能減小盤片501的振動量。
除此之外,在第18實施例盤片驅(qū)動裝置中,如圖66(c)所示,除了可靠夾緊盤片501的夾緊區(qū)511外,配置在外周圓上的夾緊機構(gòu)突起551限制著盤片501向上方的變形。由此,在從盤片501最外周至夾緊機構(gòu)突起551的外周圓的區(qū)間不能形成盤片501的上下方向的變形。因此,比起第14實施例盤片驅(qū)動裝置的夾緊機構(gòu)541,進一步縮小了盤片501上下方向可變形的范圍,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的振幅量。
圖67及圖68是表示本發(fā)明中第18實施例盤片驅(qū)動裝置中其它例的夾緊機構(gòu)附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)的底面圖(b)。
在圖67(b)所示的盤片驅(qū)動裝置中,關(guān)于夾緊機構(gòu)突起551在圓周上的配置,是使內(nèi)圓周的4個與外圓周的4個旋轉(zhuǎn)45度而錯開配置。即使這樣配置夾緊機構(gòu)突起551,在盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下減小振動的效果也不會有多大差別。
在圖68(b)所示的盤片驅(qū)動裝置中,夾緊機構(gòu)突起551這樣配置,即在內(nèi)圓周上等間隔形成4個,在外圓周上等間隔形成8個。如果這樣配置夾緊機構(gòu)突起551,則能更進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
這樣一來,夾緊機構(gòu)突起551在盤片501的夾緊區(qū)511中夾緊盤片501的內(nèi)圓周上和在其外側(cè)的限制盤片501向上方變形的外圓周上的位置沿盤片501的旋轉(zhuǎn)方向錯開配置,或增加夾緊機構(gòu)突起551的數(shù)目,盤片501的振動與僅在內(nèi)圓周配置夾緊機構(gòu)突起551的情況相比,能更進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
第18實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以夾緊機構(gòu)突起551的形狀為圓柱形進行了說明。但是,本發(fā)明中夾緊機構(gòu)突起551的水平剖面形狀未必要圓形,可設(shè)定為三角形、四邊形、橢圓形等自由剖面形狀。
在第18實施例盤片驅(qū)動裝置中,夾緊機構(gòu)551的前端與前述第14實施例的一樣,即使前端變小也能獲得與前述第14實施例相同的效果。例如,假定內(nèi)圓周的夾緊機構(gòu)突起551和外圓周的夾緊機構(gòu)突起551位于沿盤片501的旋轉(zhuǎn)方向相同的位置,則通過在夾緊機構(gòu)突起551間形成一體化的橢圓或長方形,也能簡化夾緊機構(gòu)突起551的形狀。
在第18實施例盤片驅(qū)動裝置中,只是在夾緊機構(gòu)415側(cè)設(shè)置夾緊機構(gòu)突起551,但是在轉(zhuǎn)臺521設(shè)置4個以上的轉(zhuǎn)臺突起552,確保盤片501的穩(wěn)定而且保持平面,則能更進一步獲得減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動的效果。
第18實施例構(gòu)成的盤片驅(qū)動裝置,其夾緊機構(gòu)415內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,對置磁軛524內(nèi)含在轉(zhuǎn)臺521的軸套522中。但是其構(gòu)成也可以改為,使轉(zhuǎn)臺521的軸套522內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,夾緊機構(gòu)415內(nèi)含有對置磁軛524,也一定具有減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的效果。
如上所述,按照第18實施例的盤片驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu),夾緊機構(gòu)415的盤片壓緊面上配置4個以上的夾緊機構(gòu)突起551,除此之外,在盤片501的夾緊區(qū)外側(cè)也配置4個以上的夾緊機構(gòu)突起551,故能可靠減小盤片501的振動。由此,第18實施例的盤片驅(qū)動裝置,在將盤片501放置在有振擺的轉(zhuǎn)臺521上并高速旋轉(zhuǎn)情況下,或在盤片501有振擺或嚴(yán)重失衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)的情況下,也能減小盤片501的振動。因此,按照第18實施例的盤片驅(qū)動裝置,能不降低數(shù)據(jù)的傳送速率進行穩(wěn)定的記錄重放。另外,第18實施例的盤片驅(qū)動裝置,能減小對盤片驅(qū)動裝置外部造成的振動或噪聲,同時能實現(xiàn)延長主軸電動機502的壽命。
《第19實施例》下面,參照附圖69~圖71說明本發(fā)明第19實施例的盤片驅(qū)動裝置。
圖69是表示本發(fā)明第19實施例盤片驅(qū)動裝置中夾緊機構(gòu)541附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)541的底視圖(b)。在圖69(b)中,用斜線圖示設(shè)置在夾緊機構(gòu)541底面的夾緊機構(gòu)突起551和貼附于轉(zhuǎn)臺216的轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571,并圖示出各自的位置關(guān)系。
圖70及圖71是表示本發(fā)明中第19實施例盤片驅(qū)動裝置中其它例的夾緊機構(gòu)附近的側(cè)剖面圖(a)和該夾緊機構(gòu)的底面圖(b)。對與前述圖52~圖68所示第14~18實施例的盤片驅(qū)動裝置中的構(gòu)件具有實質(zhì)上相同功能、結(jié)構(gòu)的構(gòu)件,賦以相同的標(biāo)號,引用先前實施例的說明,并省略重復(fù)的說明。
在圖69(a)中,轉(zhuǎn)臺216固定于主軸電動機的軸528上,對著盤片501夾緊區(qū)511的轉(zhuǎn)臺216的盤片放置面216a貼附有環(huán)狀轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571。由此,轉(zhuǎn)臺216在結(jié)構(gòu)上通過轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571可旋轉(zhuǎn)支持著盤片501的夾緊區(qū)511。
與盤片501的夾緊孔512配合的軸套522與轉(zhuǎn)臺216形成一體。利用盤片501夾緊孔512與軸套522的配合對盤片501定位。在軸套522與夾緊機構(gòu)541相對的面(圖69(a)中的上面)的中央形成定位孔523。對置磁軛524埋設(shè)固定于軸套522。
在夾緊機構(gòu)541中,磁鐵夾套543上固定有中心突起546,用來與轉(zhuǎn)臺216設(shè)置的定位孔523配合以確保轉(zhuǎn)臺216和夾緊機構(gòu)541在同一中心位置。在該中心突起546周圍固定有磁鐵544和后磁軛545。在構(gòu)成夾緊機構(gòu)541底面的盤片夾套542的底面形成平坦的面。
在如上構(gòu)成的第19實施例盤片驅(qū)動裝置中,當(dāng)盤片501由夾緊機構(gòu)541和轉(zhuǎn)臺521經(jīng)轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571處于夾緊狀態(tài)下,盤片501通過夾緊孔512與軸套522的配合,安裝在轉(zhuǎn)臺216上。此時,盤片501通過作用于包含在夾緊機構(gòu)541內(nèi)的磁鐵544與固定于轉(zhuǎn)臺216的對置磁軛524之間的吸引磁力而被保持住。這樣保持住的盤片501隨主軸電動機502的旋轉(zhuǎn)而與轉(zhuǎn)臺216及夾緊機構(gòu)541作整體旋轉(zhuǎn)。
第19實施例的盤片驅(qū)動裝置如圖69(b)所示,在構(gòu)成樹脂制夾緊機構(gòu)541底面的盤片夾套542的底面形成有圓柱形的4個夾緊機構(gòu)突起551。夾緊機構(gòu)突起551配置在以磁鐵支座543的中心突起546為中心的圓上,設(shè)置在夾緊機構(gòu)突起551確實能壓緊住盤片501的夾緊區(qū)511的位置上。夾緊機構(gòu)突起551設(shè)置在將以中心突起546為中心的圓周4等分的位置,也即,等間隔設(shè)置在每隔90度分割的位置。
各夾緊機構(gòu)突起551的高度(h1)差(平面度)規(guī)定在40μm范圍內(nèi)。如果在該范圍內(nèi),則利用4個夾緊機構(gòu)突起551和經(jīng)過轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571與轉(zhuǎn)臺216能可靠地夾緊住盤片501。
在第19實施例盤片驅(qū)動裝置中,盤片501通過金屬制轉(zhuǎn)臺216的轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571放置于轉(zhuǎn)臺521上。盤片放置面216a中凹凸的高度差(平面度)取決于轉(zhuǎn)臺521的加工方法。假定轉(zhuǎn)臺216是由鋁或黃銅棒切削形成,則容易實現(xiàn)20μm以內(nèi)的平面度,但加工時間長,成本高。與此相反,沖裁金屬板制成的轉(zhuǎn)臺216能實現(xiàn)低成本,但要將盤片放置面216a的平面度作到100μm以下是困難的。這樣一來,結(jié)果在盤片放置面216a平面度差的轉(zhuǎn)臺216上,變成以3點夾緊盤片501。
轉(zhuǎn)臺216的平面度在100μm以上,即使設(shè)置4個夾緊機構(gòu)突起551來限制盤片501向夾緊機構(gòu)541側(cè)可變形的范圍,但向轉(zhuǎn)臺216側(cè)可變形范圍變大。因此,盤片501高速旋轉(zhuǎn)情況下,在盤片501會產(chǎn)生如前述圖47所示那樣的“6等分模式”的大的振動,盤片驅(qū)動裝置的振動、噪聲會急增。
然而,在第19實施例的盤片驅(qū)動裝置中,通過將轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571貼附于轉(zhuǎn)臺216,能吸收金屬板制轉(zhuǎn)臺216的凹凸。
例如,根據(jù)不同的橡膠硬度,形成厚度為0.1~1.0mm的硬度為20~80度的轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571。如果盤片501的夾緊區(qū)511的直徑為30mm左右,則一片轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571形成的厚度誤差容易達到100μm以下。用粘接劑或兩面膠帶將這種轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571貼附于轉(zhuǎn)臺216上。由于轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571具有橡膠彈性,因此利用轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571的形變很容易吸收轉(zhuǎn)臺216的100μm左右的凹凸不平。
在將盤片501放置于貼附有這樣的轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571的轉(zhuǎn)臺216的情況下,盤片501向轉(zhuǎn)臺216側(cè)的變形受到限制。由于轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571具有彈性,故在轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571的最外周多少有變形。然而,因橡膠的壓縮應(yīng)力急劇上升,故在轉(zhuǎn)臺用橡膠圈571的內(nèi)周側(cè)完全不變形。因此,盤片501在夾緊區(qū)511的內(nèi)側(cè)360度一圈上完全被束縛。因而即使盤片501高速旋轉(zhuǎn),盤片501也不發(fā)生“6等分模式”、“8等分模式”等的振動。
如上所述,第19實施例盤片驅(qū)動裝置利用在轉(zhuǎn)臺216貼附轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571,能吸收金屬板制轉(zhuǎn)臺216大的凹凸不平。在第19實施例盤片驅(qū)動裝置中,在用切削鋁或黃銅制成的轉(zhuǎn)臺216上貼附轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571的情況,與金屬板制轉(zhuǎn)臺的情況相比,能進一步吸收轉(zhuǎn)臺216的凹凸。因此,按照第19實施例盤片驅(qū)動裝置,能大幅度減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的盤片501的振動。
在第19實施例的盤片驅(qū)動裝置中,若各轉(zhuǎn)臺突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范圍內(nèi),則用4個以上的夾緊機構(gòu)突起551能可靠地夾緊盤片501的夾緊區(qū)511。最好是能使轉(zhuǎn)臺突起551的平面度在20μm范圍內(nèi),則用轉(zhuǎn)臺216和夾緊機構(gòu)541能更可靠地夾緊盤片501,能進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
第19實施例的盤片驅(qū)動裝置中,以夾緊機構(gòu)突起551的形狀為圓柱形進行了說明,但是,本發(fā)明中夾緊機構(gòu)突起551的水平剖面形狀未必要圓形,可設(shè)定為三角形、四邊形、橢圓形等自由剖面形狀。再有,夾緊機構(gòu)突起551的前端與前述第14實施例的一樣,使前端變小,能獲得與第14實施例相同的效果。
第19實施例的盤片驅(qū)動裝置,結(jié)構(gòu)上是在夾緊機構(gòu)541側(cè)設(shè)置4個夾緊機構(gòu)突起551,將轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571貼附于轉(zhuǎn)臺216,盤片501在夾緊區(qū)511的內(nèi)側(cè)360度一圈上完全被約束。然而,如圖70(a)和(b)所示,結(jié)構(gòu)上也可在轉(zhuǎn)臺212形成4個轉(zhuǎn)臺突起552,將夾緊機構(gòu)用橡膠薄片572貼附于夾緊機構(gòu)416,也能可靠夾緊盤片501。利用這種結(jié)構(gòu)也能減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的盤片501的振動。
如圖71(a)和(b)所示,即使結(jié)構(gòu)上將轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571貼附于轉(zhuǎn)臺216,將夾緊機構(gòu)用橡膠薄片572貼附于夾緊機構(gòu)416,也能可靠夾緊盤片501。利用這種結(jié)構(gòu),也能減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的盤片501的振動。
在第19實施例的盤片驅(qū)動裝置中,取圖69中夾緊機構(gòu)突起551和圖70中轉(zhuǎn)臺突起552的個數(shù)分別為4個進行了說明。但是,本發(fā)明與前述第14實施例的盤片驅(qū)動裝置情況相同,若構(gòu)成6個、9個或9個以上,則相應(yīng)能更進一步減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時的振動。
在第19實施例的盤片驅(qū)動裝置中,雖然沒有安裝圖62所示第17實施例中的平衡器561,但在如圖69、70、及圖71所示的夾緊機構(gòu)541、416安裝平衡器561,也能抵消旋轉(zhuǎn)時盤片501偏心產(chǎn)生的失衡。此外,將平衡器561安裝于夾緊機構(gòu)541、416,也不會影響抵消盤片高速旋轉(zhuǎn)時“6等分模式”、“8等分模式”等的振動的效果。
在第19實施例的盤片驅(qū)動裝置的圖69、70、及圖71中,取轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571、夾緊機構(gòu)用橡膠薄片572為圓環(huán)狀,但只要是同一厚度的橡膠薄片,即使將橡膠薄片分割成多片,也能獲得同樣的效果。
第19實施例構(gòu)成的盤片驅(qū)動裝置,其夾緊機構(gòu)541、416內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,對置磁軛524埋設(shè)在轉(zhuǎn)臺521、216的軸套522中。但是,其構(gòu)成也可以改為使轉(zhuǎn)臺521、216的軸套522內(nèi)含有磁鐵544和后磁軛545,夾緊機構(gòu)541、416內(nèi)含有對置磁軛524,也一定具有減小盤片501高速旋轉(zhuǎn)時振動的效果。
如上所述,在第19實施例的盤片驅(qū)動裝置中,利用在轉(zhuǎn)臺216的盤片放置面貼附轉(zhuǎn)臺用橡膠薄片571的結(jié)構(gòu),或利用在夾緊機構(gòu)416的盤片壓緊面上貼附夾緊機構(gòu)用橡膠薄片572的結(jié)構(gòu),能可靠減小盤片501的振動。由此,第19實施例的盤片驅(qū)動裝置,在將盤片501放置在有振擺的轉(zhuǎn)臺上并高速旋轉(zhuǎn)情況下,或在盤片501有振擺或嚴(yán)重失衡的盤片501高速旋轉(zhuǎn)的情況下,也能減小盤片501的振動。因此,按照第19實施例的盤片驅(qū)動裝置,能不降低數(shù)據(jù)的傳送速率進行穩(wěn)定的記錄重放。另外,第19實施例的盤片驅(qū)動裝置,能減小對盤片驅(qū)動裝置外部造成的振動或噪聲,同時能實現(xiàn)延長主軸電動機502的壽命。
如上所述,按照本發(fā)明第14至第19實施例的盤片驅(qū)動裝置,為了夾緊盤片的夾緊區(qū),從而在夾緊機構(gòu)的盤片壓緊面或轉(zhuǎn)臺的盤片放置面形成4個以上的突起。由此,第14至第19實施例的盤片驅(qū)動裝置能獲得旋轉(zhuǎn)時有振擺、有失衡的盤片高速旋轉(zhuǎn)時減小盤片振動的效果。
按照本發(fā)明,因有上述效果,故能實現(xiàn)盤片即使高速旋轉(zhuǎn)也能穩(wěn)定地記錄重放數(shù)據(jù)、能高速數(shù)據(jù)傳送的盤片驅(qū)動裝置。
按照本發(fā)明,能大幅度地減小對盤片驅(qū)動裝置外部產(chǎn)生的振動或該振動引起的噪聲。
雖然以較佳實施例在某種程度上較詳細(xì)地說明了本發(fā)明,但該較佳實施例所揭示的內(nèi)容在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)方面理所當(dāng)然會有變化,各構(gòu)件的組合或順序的變化在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的范圍及構(gòu)思是能夠?qū)崿F(xiàn)的工業(yè)上的可應(yīng)用性本發(fā)明可應(yīng)用于對個人計算機、游戲機、錄像重放機、及網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星廣播等的信息加以運用的裝置(機頂盒),用于使作為記錄媒體的盤片高速旋轉(zhuǎn)時的數(shù)據(jù)記錄或重放。
權(quán)利要求
1.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器,令所述平衡部件的總質(zhì)量為M[g],所述平衡部件整體的重心距所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離為T[cm],平衡量Z[gcm]為Z=M×T則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,所具有的平衡器滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
2.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納球體的平衡器,令所述球體半徑為r[cm],所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面半徑為S[cm],所述球體個數(shù)為n,以及所述球體比重為ρ,平衡量Z[gcm]為Z=4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,所具有的平衡器滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
3.如權(quán)利要求1或2所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,當(dāng)質(zhì)量失衡量為Ao[gcm]的盤片在所述平衡量Z=0[gcm]狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),且振動低于允許值的最高允許旋轉(zhuǎn)頻率為fo[Hz]時,所述常數(shù)h為h=fo2×Ao。
4.如權(quán)利要求1或2所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,裝上的盤片其直徑為12[cm]以下,所述常數(shù)h為8100。
5.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括對裝上的盤片進行記錄或重放的讀寫頭;以及設(shè)置成可與所述盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器,以所述盤片記錄面為基準(zhǔn)面,將所述平衡器相對于該基準(zhǔn)面配置在與所述讀寫頭相同一側(cè)。
6.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括對裝上的盤片進行記錄或重放的讀寫頭;以及設(shè)置成可與所述盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器,所述環(huán)狀軌道部外周的外壁面至所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離,小于所述讀寫頭位于最內(nèi)周記錄軌時讀寫頭內(nèi)周一側(cè)端面至所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離。
7.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括固定對盤片進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主軸電動機的電動機底座;通過彈性體裝配有所述電動機底座,設(shè)置成對所述盤片進行記錄或重放的讀寫頭可在所述盤片半徑方向上移動的底盤座;以及設(shè)置成可與所述盤片一體旋轉(zhuǎn)、并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件的平衡器。
8.如權(quán)利要求7所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,按比所述彈性體形變所引起的所述電動機底座的振擺旋轉(zhuǎn)振動的一次諧振頻率高的頻率,對所述盤片進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
9.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面相對于所述環(huán)狀軌道部中心軸傾斜的平衡器。
10.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈楔形的平衡器。
11.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈曲面形狀的平衡器。
12.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面相對于所述環(huán)狀軌道部中心軸傾斜。
13.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈楔形。
14.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),具有環(huán)狀軌道部以容納球體,所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁其剖面形狀呈曲面形狀。
15.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),并具有環(huán)狀軌道部以容納平衡部件,令所述平衡部件的總質(zhì)量為M[g],所述平衡部件整體的重心距所述環(huán)狀軌道部中心軸的距離為T[cm],平衡量Z[gcm]為Z=M×T則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
16.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,設(shè)置成可與裝上的盤片一體旋轉(zhuǎn),并具有環(huán)狀軌道部以容納球體,令所述球體半徑為r[cm],所述環(huán)狀軌道部外周的內(nèi)壁面半徑為S[cm],所述球體個數(shù)為n,以及所述球體比重為ρ,平衡量Z[gcm]為Z=4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]則當(dāng)所述盤片的最高旋轉(zhuǎn)頻率為f[Hz],所述盤片的質(zhì)量失衡量最大值為A[gcm],常數(shù)為h時,滿足以下關(guān)系h≥f2×|A-Z|。
17.如權(quán)利要求15或16所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,當(dāng)質(zhì)量失衡量為Ao[gcm]的盤片在所述平衡量Z=0[gcm]狀態(tài)下旋轉(zhuǎn),且振動低于允許值的最高允許旋轉(zhuǎn)頻率為fo[Hz]時,所述常數(shù)h則成立h=fo2×Ao。
18.如權(quán)利要求15或16所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,裝上的盤片其直徑為12[cm]以下,所述常數(shù)h為8100。
19.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括平衡器,它具有多個圓弧狀軌道,以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
20.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括平衡器,它具有將環(huán)狀軌道分成多個的分割手段;由所述分割手段形成的圓弧狀軌道;以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
21.如權(quán)利要求20所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述分割手段構(gòu)成為吸收沖擊。
22.如權(quán)利要求19或20所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述圓弧狀軌道至少一部分當(dāng)中,盤片的旋轉(zhuǎn)軸到至少一個軌道的距離,在所述盤片旋轉(zhuǎn)方向上增加。
23.如權(quán)利要求20或21所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述分割手段相對于環(huán)狀軌道保持為可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
24.如權(quán)利要求20或21所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述平衡部件由磁性材料形成,具有在所述分割手段附近配置磁極的磁場產(chǎn)生手段。
25.如權(quán)利要求20或21所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述平衡部件由磁性材料形成,具有在所述分割手段附近配置磁極的磁場產(chǎn)生手段,所述環(huán)狀軌道當(dāng)中與所述磁場產(chǎn)生手段的磁極位置相對的位置設(shè)置沖擊吸收材料。
26.如權(quán)利要求20或21所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述平衡部件由磁性材料形成,具有以磁力吸引所述平衡部件用的磁場產(chǎn)生手段,所述分割手段和所述環(huán)狀軌道之間的連接部分按曲面形成。
27.如權(quán)利要求20所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述環(huán)狀軌道有多個。
28.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,具有多個圓弧狀軌道,以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
29.一種盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,具有將環(huán)狀軌道分成多個的分割手段;由所述分割手段形成的圓弧狀軌道;以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件。
30.如權(quán)利要求29所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,所述分割手段構(gòu)成為吸收沖擊。
31.如權(quán)利要求28或29所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,所述圓弧狀軌道至少一部分當(dāng)中,盤片的旋轉(zhuǎn)軸到至少一個軌道的距離,在所述盤片旋轉(zhuǎn)方向上增加。
32.如權(quán)利要求29所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,所述分割手段相對于環(huán)狀軌道保持為可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
33.如權(quán)利要求28或29所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,所述平衡部件由磁性材料形成,具有以磁力吸引所述平衡部件用的磁場產(chǎn)生手段。
34.如權(quán)利要求29所述的盤片驅(qū)動裝置用平衡器,其特征在于,所述平衡部件由磁性材料形成,具有以磁力吸引所述平衡部件用的磁場產(chǎn)生手段,所述分割手段和所述環(huán)狀軌道之間的連接部分按曲面形成。
35.一種盤片驅(qū)動裝置用夾緊機構(gòu),其特征在于,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,并構(gòu)成為可旋轉(zhuǎn)地夾住轉(zhuǎn)臺上所置放的盤片。
36.一種盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,其特征在于,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器。
37.一種盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,其特征在于,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,所述平衡器設(shè)置成可與轉(zhuǎn)子一體旋轉(zhuǎn)。
38.一種盤片驅(qū)動裝置用主軸電動機,其特征在于,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,所述平衡器設(shè)置成可與主軸一體旋轉(zhuǎn)。
39.一種盤片驅(qū)動裝置用轉(zhuǎn)臺,其特征在于,包括一具有多個圓弧狀軌道、以及設(shè)置成可在所述圓弧狀軌道上移動的平衡部件的平衡器,置放所裝上的盤片,可旋轉(zhuǎn)地支持所述盤片。
40.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括一夾住盤片兩面,用4個以上突起支持所述盤片至少單面,所述突起各個前端實際上處于相同平面的盤片支持手段。
41.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括置放盤片的轉(zhuǎn)臺;以及具有其各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起,靠所述突起和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
42.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括靠各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起支持盤片的轉(zhuǎn)臺;以及靠所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
43.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括靠各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起支持盤片的轉(zhuǎn)臺;以及具有4個以上突起,靠該突起和所述轉(zhuǎn)臺突起夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
44.如權(quán)利要求43所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)臺的突起和所述夾緊機構(gòu)的突起設(shè)置于相對位置。
45.如權(quán)利要求40、41、42、43和44中任一項所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括固定盤片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用電動機的底盤座;通過彈性體裝配所述底盤座的主底座;以及具有環(huán)狀軌道和可移動設(shè)置在該環(huán)狀軌道上的平衡部件,并設(shè)置成可與盤片一體旋轉(zhuǎn)的平衡器。
46.如權(quán)利要求40、41、42、43和44中任一項所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述突起配置在與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸的圓周上。
47.如權(quán)利要求40、41、42、43和44中任一項所述的盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,所述突起配置在與盤片旋轉(zhuǎn)中心同軸的不同半徑的圓周上。
48.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括在置放記錄媒體盤片的面上設(shè)置彈性體的轉(zhuǎn)臺;以及具有其各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起,靠所述突起和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
49.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括靠各個前端實際上處于相同平面的4個以上突起支持盤片的轉(zhuǎn)臺;以及在壓緊所述盤片的面上設(shè)置彈性體,靠所述彈性體和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
50.一種盤片驅(qū)動裝置,其特征在于,包括在置放記錄媒體盤片的面上設(shè)置彈性體的轉(zhuǎn)臺;以及在壓緊所述盤片的面上設(shè)置彈性體,靠所述彈性體和所述轉(zhuǎn)臺夾住所述盤片的夾緊機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明目的在于,提供一種抑制因盤片失衡造成不希望的振動發(fā)生,可實現(xiàn)高速傳送的盤片驅(qū)動裝置,在具有規(guī)定形狀的環(huán)狀軌道部容納規(guī)定個數(shù)的球體來構(gòu)成平衡器,將該平衡器設(shè)置成可與盤片一體地同軸旋轉(zhuǎn)。而本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,利用分隔壁等將平衡器的環(huán)狀軌道分成多個,在所分成的各軌道中可移動配置有作為平衡部件的球體。此外,本發(fā)明的盤片驅(qū)動裝置,構(gòu)成為盤片的兩面或單面由4個以上突起或橡膠薄層夾住。
文檔編號G11B17/028GK1271454SQ98809374
公開日2000年10月25日 申請日期1998年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月25日
發(fā)明者正木清, 三原和博, 吉田修一, 仲昭行, 福山三千雄, 浦山德昭, 菊川正明, 丸岡誠, 大林伸一郎 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社