JP3843525B2 - 回転操作装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転操作する技術分野に属し、詳しくは、重量的にアンバランスな回転体を回転操作したときに生じる振動を抑制する回転操作装置に関する技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
産業用機械、家庭用電化製品或いはコンピュータ等には、モ−タ等によって回転操作される回転体を備えるものが多く見うけられる。例えば、コンピュータに備えられる例えば光ディスクプレーヤ装置は、信号記録媒体である光ディスクをディスク回転操作装置によって回転操作している。
【0003】
上記光ディスクプレーヤ装置は、上記ディスク回転操作装置に回転操作される光ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップを備えている。そして、上記ディスク回転操作装置は、光ディスクが装着されるディスクテーブルとこのディスクテーブルを回転させるためのスピンドルモータとを備えている。
【0004】
上記光ピックアップは、光ディスクにレ−ザ光を照射するための光源と、光ディスクの信号記録面上で反射されたレーザ光の反射光を受光する光検出器とを備えている。そして、光ピックアップとディスク回転操作装置とは、例えばメカシャーシに搭載されている。メカシャ−シは、固定支持したディスク回転操作装置に対して接離する方向に移動可能に光ピックアップを支持している。
【0005】
このように構成される光ディスクプレーヤ装置は、スピンドルモ−タにより回転操作される光ディスクに光ピックアップから出射されるレ−ザ光を照射して、データの記録又は再生を行っている。
【0006】
上記光ピックアップとディスク回転操作装置が搭載されるメカシャーシは、装置本体に固定されるシャーシ本体との間に例えばダンパが配設されて、フロ−ティング支持されている。このフローティング支持によりメカシャーシは、例えば外部からの振動を光ピックアップ等に伝えないようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスクは、製造時等に重量的なアンバランスが生じる場合がある。そして、重量的なアンバランスがある光ディスクを回転操作すると、回転中心と重心とが一致していないため、図33に示すように、この光ディスク101は、スピンドル軸102の端部に取り付けられるターンテーブル103とともに振動してしまう。このようになってしまうと、光ピックアップは、光ディスクの信号記録面に対する適切なフォーカシングができなくなる。
【0008】
さらに、光ディスクに生じるアンバランスの量は一定値とは限らない。例えば、近時、高速で光ディスクへのデ−タの記録又は再生が可能になっているが、回転数を増加させてしまうとアンバランスの量が一定であっても、振動は大きくなってしまう。
【0009】
すなわち、光ディスクの重量的なアンバランスの量或いは回転数に対して適宜対応した振動抑制手段がなければ、上述のように光ディスクは振動してしまう。
【0010】
なお、ダンパの制御又は使用部材の剛性を高めること等で重心の偏芯による振動の抑制を行うのは困難である。一方、上述したように、回転体は、産業用機械、家庭用電化製品等といったように多くの分野に存在するものであって、それらに適用可能であることが望まれる。
【0011】
そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、回転体の重量的なアンバランスが変化してもそれによって生じる振動を抑制することができる回転操作装置の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転操作装置は、上記課題を解決するために、駆動手段によって回転操作される回転体に接触された状態にあるとともに回転体に対して移動可能に配設されたバランス部材と、このバランス部材の位置を回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備える。
【0013】
このように構成される回転操作装置は、バランス部材が回転体とともに回転されることとなった時、このバランス部材と回転体との合成した重心が回転体と一致する位置にバランス部材が移動する。
【0014】
また、本発明に係る回転操作装置は、上記課題を解決するために、駆動手段によって回転操作される回転体に接触された状態にあるとともに回転体に対して移動可能に配設されているバランス部材と、バランス部材の位置を回転体の回転中心を含まない領域で且つその回転中心から一定の距離以下の領域内に移動を制限する移動制限手段とを備える。
【0015】
このように構成される回転操作装置は、バランス部材が回転体とともに回転されることとなった時、このバランス部材と回転体との合成した重心が回転体と略一致する位置にバランス部材が移動する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0017】
先ず第1の実施の形態は、本発明に係る回転操作装置をディスク回転操作装置として構成し、回転操作される光ディスクに光ピックアップからレーザ光を照射するディスクドライブ装置に適用したものである。このディスクドライブ装置は、光ディスクプレーヤ装置において、光ディスクに対してデータの書き込み又は読み出しを行う部分を構成する。
【0018】
上記光ディスクは、例えば、ポリカーボネートの如き合成樹脂材料によって直径120mmの円盤状に形成された透明基板に信号記録面が形成されて構成されている。そして、光ディスクには、その中心部に円形開口部が設けられている。光ディスクは、この円形開口部に後述するディスク回転操作装置のターンテーブルの位置決め部材を嵌合されて位置決めされる。
【0019】
上記ディスクドライブ装置は、図1に示すように、ディスク回転操作装置2及び光ピックアップ3が載置されるメカシャーシ4と、このメカシャーシ4と図示しない装置本体のシャーシとの間に配設されシャーシに対してメカシャーシ4をフローティング支持する3つのダンパ5a,5b,5cとを備えている。
【0020】
上記ディスク回転操作装置2は、2つのバランス部材6,7を備え、光ディスクを回転操作するものである。
【0021】
上記光学ピックアップ3は、上記メカシャーシ4にスライド自在に支持され、光ディスクにレーザ光を照射するものである。
【0022】
上記ディスク回転操作装置2は、光ディスクとともに回転される駆動軸8、ターンテーブル9、モータロータ10及びロータモータ10に取り付けられるマグネット15といった回転体を有して構成される。なお、駆動軸8、モータロータ10及びロータモータ10に取り付けられるマグネット15は、ディスク回転操作装置2の備えるスピンドルモータ11を構成している。
【0023】
上記スピンドルモータ11は、図2に示すように、スピンドル軸となる駆動軸8と、この駆動軸8にと共に回転するように取り付けられた略円筒状のモータロータ10と、一端がメカシャーシ4に固定されて駆動軸8を回転自在に支持する軸受13と、軸受13の外周部に巻装されるコイル14と、コイル14に対向するようにモータロータ10の内面に取り付けられるマグネット15とから構成される。
【0024】
上記ターンテーブル9は、その中央に光ディスク90の位置決めを行う位置決め部12が設けられている。位置決め部12は、その中央孔に駆動軸8が圧入されて支持されている。そして、位置決め部12は、ターンテーブル9の中央部に突出して設けられ、光ディスク90の中央部に設けられた円形開口部と嵌合して光ディスク90を位置決めする。また、位置決め部12は、図示しないが磁性材を有しており、磁石を備えた図示しないクランプが着脱可能とされている。すなわち、光ディスク90は、位置決め部材12と図示しないクランプとが吸着することでこれらターンテーブル9とクランプとに挟まれて確実に保持される。
【0025】
なお、モータロータ10は、ターンテーブル9の下面に対して接合されて、駆動軸8と共に回転可能にされる。そして、モータロータ10内には、駆動軸8に対して回転自在に支持された2つのバランス部材6,7が配設されている。
【0026】
上記各バランス部材6,7は、スペーサ16を介して互いの主面部6a,7aが相対向するようにそれぞれが独立して駆動軸8に回転可能に取り付けられている。このバランス部材6,7は、図3に示すように、ステンレス材のような金属材料を用いて、略半円形状に形成されている。そして、バランス部材6,7は、円弧状でない端面の中央部分に突設して支持部6b,7bを有している。
【0027】
すなわち、バランス部材6,7は、この支持部6b,7bの中心が駆動軸8に回転自在に支持されている。よって、バランス部材6,7は、移動制限手段となる支持部6b,7bの内側面6c,7cによって、駆動軸8の回転中心から一定半径内の移動に制限される。
【0028】
上記スピンドルモータ11は、コイル14に電流を供給することで、モータロータ10を回転して、それと共に駆動軸8を回転操作する。この駆動軸8は、ターンテーブル9と一体に回転して、ターンテーブル9に装着された光ディスク90とともに回転する回転体を構成する。例えば、回転される光ディスク90に重量的なアンバランス等がない場合又は光ディスク90がターンテーブル9に装着されていない場合、図3に示すように2つのバランス部材6、7は、駆動軸8の回転中心を介して相対向するように位置して、回転体とともに回転する。このように駆動軸8に回転自在に取り付けられたバランス部材6,7は、後述するように、例えば光ディスク90に重量的なアンバランスがある場合に生じる回転時の振動を抑制する。
【0029】
上記光ピックアップ3は、レーザ光を照射する半導体レーザと、光ディスク90の信号記録面で反射されたレーザ光の反射光を受光して電気信号に変換する光検出器とを備えている。これにより光ピックアップ3は、光ディスク90にレーザ光を照射して、その反射光を受光する。この光ピックアップ3は、図1に示すように、メカシャーシ4に取り付けられた2本のガイド軸17a,17bに支持され、メカシャーシ4に対してスライド自在に支持されている。ここで、光ピックアップ3は、ディスク回転操作装置2に対する接離方向に移動可能に支持されている。
【0030】
以上のように構成されるディスクドライブ装置は、ディスク回転操作装置2によって回転操作される光ディスク90の内周から外周に向かって移動される光ピックアップ3から光ディスク90にレーザ光を照射し、その反射光をもとにデータの書き込み又は読み出しを行う。
【0031】
ところで、光ディスク90には、製造時に重量的なアンバランスを生じる場合がある。ここで、上記アンバランスとは、光ディスク90の中心にその重心が位置しないことをいい、例えばアンバランスは、光ディスク90の基板厚さが不均一或いは重量が不均一のときに生じる。
【0032】
上記アンバランスが生じた光ディスク90を回転操作してしまうと、ダンパ5a,5b,5cによって弾性支持されているために、ディスク回転操作装置2は、メカシャーシ4を含めて振動してしまう。このように生じた振動に対して、駆動軸8に回転自在に支持されるバランス部材6,7は、適宜位置を回転移動して振動を抑制する。
【0033】
すなわち、バランス部材6,7は、ディスク回転操作装置2が回転されても回転体を構成する駆動軸8とは別体で回転するが、やがて駆動軸8に相対的に静止してこの駆動軸8とともに回転する。そして、バランス部材6,7は、回転中心を介して光ディスク90内のアンバランス方向に対向する位置に徐々に移動する。
【0034】
ここで、上記アンバランス方向とは、光ディスク90が有するアンバランスによって、この光ディスク90,駆動軸8,ターンテーブル9,モータロータ10及びマグネット15によって構成される回転体の重心が回転中心に対して偏心している方向である。
【0035】
上記バランス部材6,7の移動は、図4中(A)に示すように、上記アンバランス方向に対向するある位置になったときに回転体に対して静止する。このとき、バランス部材6,7は、互いのアンバランスを打ち消し合うように、アンバランス方向と回転中心とを含んだ線(以下、対向線という)において対称となって位置される。すなわち、バランス部材6,7の重心は、回転中心を介して上記アンバランス方向に対向する位置であって、その対向線上に位置される。
【0036】
この状態で、光ディスク90のアンバランスにより回転中心からずれた回転体の重心とバランス部材6,7の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせることなく回転することができる。
【0037】
このようにバランス部材6,7は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、いわゆる自動調心作用により自己が適宜移動して、上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0038】
よって、ディスク回転操作装置2は、振動することなくアンバランスの生じた光ディスク90を回転操作することができる。
【0039】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きくなったとき、バランス部材6,7は、図4中(B)に示すように、自動調心作用によって、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、互いのなす角度を小さくする。
【0040】
上記自動調心作用は、回転体が高回転になるほど、効果的になる。すなわち、高速度でデータの記録又は再生が可能とされる光ディスクのように、高回転が要求される回転体には、より効果的に働く。
【0041】
なお、ダンパ5a,5b,5cの共振周波数が上記回転体の使用時における回転周波数よりも小さくなるように設定することで、ダンパ5a,5b,5cの共振周波数以上の回転数で上記回転体が回転するときに自動調心作用は効果的に働く。
【0042】
よって、バランス部材6,7を備えたディスク回転操作装置2は、重量的なアンバランスが生じた光ディスク90を回転操作しても振動することがない。したがって、ディスクドライブ装置1は、重量的なアンバランスが生じている光ディスク90の信号記録面に対して劣化することなくデータを書き込み又は読み出しできる。
【0043】
また、上述のようにバランス部材6,7は、回転体を構成する部材が一定しない、例えば回転体の一部となる光ディスクが交換可能とされる場合にも、上述したような振動抑制効果が変化することなく効果的に振動を抑制することができる。
【0044】
なお、バランス部材6,7は、その支持部6b,7bに油が封入された軸受けを備えることができる。第2の実施の形態において詳しく説明するが、上記軸受けを備えることで、バランス部材6,7は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、ディスク回転操作装置2は、安定した回転を早期に達成することができるようになる。
【0045】
そして、上記バランス部材の数は上述の数量に限定することなく、3個以上のバランス部材をディスク回転操作装置2に備えることもできる。
【0046】
次に第2の実施の形態について説明する。この第2の実施の形態は、図5に示すように、一端側を駆動軸8に回転自在に支持される略矩形板状に形成された2個のバランス部材23,24を有するディスク回転操作装置22である。
【0047】
上記ディスク回転操作装置22は、上述の第1の実施の形態のディスク回転操作装置2の構成と多少異ならせて構成している。
【0048】
上記ディスク回転操作装置22は、回転操作する光ディスク90とともに回転される、駆動軸8、ターンテーブル9、クランパ21、モータロータ10及び図示しないマグネットといった回転体を備え、光ディスク90をターンテーブル9とクランパ21とによって狭持している。ここで、駆動軸8、ターンテーブル9、モータロータ10及び図示しないマグネットはスピンドルモータを構成している。
【0049】
上記スピンドルモータは、モータロータ10の内部に、第1の実施例と同様、一端がメカシャーシ4に固定されて駆動軸8を回転自在に支持する軸受と、軸受の外周部に巻装されるコイルと、コイルに対向するようにモータロータ10の内面に取り付けられるマグネットとを備えている。
【0050】
そして、上記スピンドルモータには、上述の第1の実施の形態と異なり、ターンテーブル9とモータロータ10との間であって、駆動軸8に対して2個のバランス部材23,24が回転自在に取り付けられている。
【0051】
上記ターンテーブル9は、その中央部に光ディスク90の位置決めを行う位置決め部が一体となり設けられている。この位置決め部には、磁性材が取り付けられている。上記クランパ21は、略円形状に形成され、ターンテーブル9との対向面に磁石を配設している。光ディスク90は、このターンテーブル9の位置決め部に嵌合され、ターンテーブル9とクランパ21により挟着されている。
【0052】
上記バランス部材23,24は、スペーサ25を介して互いがその主面部23a,24aが相対向するようにそれぞれ独立して駆動軸8に取り付けられている。このバランス部材23,24は、図6中(A)乃至図6中(C)に示すように、金属材料を用いて略矩形状に形成され、その一端側に支持部23b,24bを有している。そして、バランス部材23,24は、この支持部23b,24bが駆動軸8に回転自在に支持されている。
【0053】
よって、バランス部材23,24は、この支持部23b,24bが回転支持され、移動制限手段となる支持部23b,24bの内側面23c,24cによって駆動軸8の回転中心から一定半径上の回転に制限される。
【0054】
上記バランス部材23,24は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図6中(A)に示すように、駆動軸8の回転中心を介して互いが相対向するように位置して、駆動軸8とともに回転する。
【0055】
しかし、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材23,24は、図6中(B)に示すように、アンバランス方向と対向するように移動するとともに、互いがアンバランスを打ち消し合うように、対向線において相対向した位置に移動する。このとき、回転体の重心とバランス部材23,24の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は振動を生じさせずに回転することができる。
【0056】
すなわち、バランス部材23,24は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して、上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0057】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図6中(C)に示すように、バランス部材23,24は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、互いのなす角度を小さくする。
【0058】
よって、ディスク回転操作装置22は、重量的なアンバランスが生じている光ディスク90を回転操作しても振動することはない。
【0059】
なお、バランス部材23,24を回転体とともに回転し始めるように構成することで上記自動調心をより効果的に作用させることができる。
【0060】
この場合、バランス部材23,24は、図28(A)乃至図28(B)に示すように、上記支持部23b,24bが例えばベアリング等の軸受け25,25によって構成される。なお、軸受け25,25は、内部に油等の粘性流体が封入されている。
【0061】
上記バランス部材23,24は、上記軸受け25,25を備えることで、駆動軸8の回転始動時に、上記油の粘性によって駆動軸8に対して滑りを小さくすることができる。
【0062】
よって、バランス部材23,24は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができる。すなわち、バランス部材23,24は、早期に自動調心作用を達成させることができる。また、バランス部材23,24は、油の粘性によって安定して回転することができるようになる。
【0063】
よって、ディスク回転操作装置22は、上記バランス部材23,24を備えることで、重量的なアンバランスが生じている光ディスク90を回転操作しても、回転始動から早期において振動を抑えることができる。
【0064】
図29は、縦軸に回転数をとり、横軸に駆動軸8の回転始動からの経過時間をとっている。この図29は、駆動軸8の回転とバランス部材23,24の回転との関係について示している。
【0065】
図29のバランス部材23,24の加速域に示すように、先ずバランス部材23,24は、回転始動された駆動軸8(又は回転体)の回転数に遅れて回転するものの、一定時間経つと加速して駆動軸8とともに回転するようになる。この時期、バランス部材23,24は、駆動軸8と共に回転するものの、自動調心を作用させる位置への移動に至っていない。例えば図28(A)に示すバランス部材23,24がその状態である。
【0066】
さらに駆動軸8の回転数が増加されると、バランス部材23,24は、駆動軸8と共に回転しながら自動調心を作用させる位置に移動する。例えば図28(B)に示すバランス部材23,24がその状態である。
【0067】
なお、バランス部材23,24が駆動軸8の回転数に早めに追いつくため、すなわち早期に自動調心を作用させるためには、軸受け25,25を以下に述べる条件(回転トルクについて)を満たすように設定する。
【0068】
駆動軸8の停止状態からの回転始動時において、駆動軸8からバランス部材23,24へ伝達される回転トルク、すなわち軸受け25に封入された油の粘性による回転トルクT0が(1)式を満たすように設定する。
【0069】
T0>T1+T2 ・・・(1)
ここで、T1+T2は、回転起動トルクであって、図28(A)及び図28(B)に示すバランス部材23,24のそれぞれの慣性モーメントJ、質量M、重心Gの重心距離R及びバランス部材23,24の回転始動時の角加速度βによりトルクT1=Jβが得られる。さらにトルクT2は、駆動軸8が水平に回転されることを考慮したモーメントT2=MRである。
【0070】
また、駆動軸8との同期回転の時において、駆動軸8の回転時に自動調心によりバランス部材23,24に作用する調整トルクT4に対して回転トルクT0が(2)式を満たすように設定する。
【0071】
T0<T4 ・・・(2)
すなわち、軸受け25の回転トルクT0を、図30に示すように、駆動軸8の回転始動時(A領域)の際には起動トルクT1+T2以上で、自動調心作用を作用させる際には調整トルクT4以下とされるように設定すれば良い。例えば、図30では、駆動軸8の回転数の増加に従って駆動軸8とバランス部材との間の回転数の差、すなわち速度差が減少し、それに伴って駆動軸8からバランス部材に伝達する回転トルクが減少することを示している。
【0072】
なお、バランス部材23,24は、同期回転域に達したときには、光ディスク90のアンバランス量Dに対して、D=2MRtanθとなる角度θに変化している。
【0073】
以上回転トルクT0の値を満足させるように設定された軸受け25を用いることで、バランス部材23,24は早期に駆動軸8と同期回転することができるため、自動調心を早期に作用させることができる。
【0074】
なお、矩形板状の上記バランス部材の数は上述の数量に限定することなく、3個以上の矩形板状のバランス部材をディスク回転操作装置22に備えることもできる。
【0075】
次に第3の実施の形態について説明する。この第3の実施の形態は、図7に示すように、駆動軸8に対して一端が回転自在に支持される紐体32の他端に重り33,34を備えてなる2個のバランス部材28,29を備えるディスク回転操作装置22である。
【0076】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材28,29の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材29,29についてのみ以下に説明する。
【0077】
上記バランス部材28,29は、図7及び図8に示すように、駆動軸8に対して回転自在に支持される支持環30と、この支持環30に対向して一端が固定支持された紐体31,32と、この紐体31,32の他端に接合される金属材料からなる球状の重り33,34とから構成される。
【0078】
よって、バランス部材28,29の有する重り33,34は、支持環30によって駆動軸8に対して回転自在にされるとともに、紐体31,32によって駆動軸8の回転中心から一定半径内、すなわち紐体31,32の長さ分の移動に制限される。
【0079】
上記バランス部材28,29は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図8中(A)に示すように、例えば駆動軸8の回転中心を介して重り33,34が相対向するように位置して、駆動軸8とともに回転する。
【0080】
一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材28,29の重り33,34は、図8中(B)に示すように、回転中心を介して光ディスク90のアンバランス方向と対向するように移動するとともに、互いがアンバランスを打ち消し合うように、対向線において相対向した位置に移動する。このとき、回転体の重心と重り33,34の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0081】
すなわち、バランス部材28,29は、重量的なアンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して、上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0082】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図8中(C)に示すように、バランス部材28,29は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、重り33,34のなす角度を小さくする。
【0083】
よって、ディスク回転操作装置22は、アンバランスが生じている光ディスク90を回転操作しても振動することはない。
【0084】
なお、上述の形状に限定されることなく、例えば紐体31,32及び重り33,34に換えて金属材料からなる鎖を支持環30に取り付けることもできる。そして、図9に示すように、この鎖によって構成されるバランス部材37,38は、光ディスク90のアンバランスの量に応じて適宜位置を変化し、上記合成重心の位置が回転中心にくるように移動する。
【0085】
すなわち、光ディスク90にアンバランスがある場合、鎖状のバランス部材37,38は、図9中(B)に示すように、アンバランス方向と対向するように移動するとともに、互いがアンバランスを打ち消し合うように、対向線において相対向した位置に移動する。
【0086】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図9中(B)に示すように、鎖状のバランス部材37,38は、合成した重心の位置が回転中心と一致するように互いの角度を小さくする。
【0087】
なお、重り又は鎖を備えた上記バランス部材は、上述の数量に限定することなく、3個以上の重り又は鎖を備えて構成することもできる。
【0088】
また、上記バランス部材は、粘性流体の入った容器に収納することもできる。
【0089】
バランス部材が粘性流体の入った容器に収納されることで、上述の第2の実施の形態と同様に、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、回転体の安定した回転を早期に達成することができるようになる。
【0090】
次に第4の実施の形態について説明する。この第4の実施の形態は、図10に示すように、中間部分を駆動軸8に回転自在に支持される棒状のバランス部材41を備えるディスク回転操作装置22である。
【0091】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材41の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材41についてのみ以下に説明する。
【0092】
上記バランス部材41は、図10及び図11に示すように、棒状に形成された弾性体であって、その中間部分に支持部41aを有している。支持部41aは、駆動軸8に対して回転自在に支持されている。
【0093】
よって、弾性体からなる棒状のバランス部材41の端部41b,41cは、駆動軸8に対して回転自在に支持され、移動制限手段となる支持部41aの内側面によって駆動軸8の回転中心から一定半径内の弾性変位に制限される。
【0094】
上記バランス部材41は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図11中(A)に示すように、例えば駆動軸8の回転中心を介して端部41b,41cが相対向するように位置して、駆動軸8とともに回転する。
【0095】
しかし、光ディスク90に重量的なアンバランスがある場合、バランス部材41は、その端部41b,41cを、図11中(B)に示すように、アンバランス方向と対向して、さらに互いがアンバランスを打ち消し合うように対向線において相対向するように弾性変形する。このとき、回転体の重心と端部41b,41cの重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0096】
すなわち、バランス部材41は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0097】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図11中(C)に示すように、バランス部材41は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、その端部41b,41cのなす角度が小さくなるように弾性変形する。
【0098】
よって、ディスク回転操作装置22は、アンバランスが生じている光ディスクを回転操作しても振動することはない。
【0099】
なお、棒状の弾性体からなるバランス部材は、その支持部を駆動軸8に対して固定支持することもできる。この場合、図12中(A)に示すように、例えば4本の棒状の弾性体が隣合うように位置され、各々の中間部分を一体とされ形成される。そして、4本の棒状の弾性体が一体化されたその中間部分には、駆動軸8に固定される支持部46が形成される。すなわち、バランス部材45は、駆動軸8に固定支持される支持部46から放射線状に伸びる8本の弾性体からなる棒状部45a,45b,45c,45d,45e,45f,45g,45hによって構成される。
【0100】
そして、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材45は、図12中(B)に示すように、アンバランス方向と対向するように、例えば棒状部45a,45b,45c,45e,45f,45gを弾性変形するとともに、互いがアンバランスを打ち消し合うように、対向線において相対向するように弾性変形する。
【0101】
なお、上記棒状の弾性体のバランス部材の数は上述の数量に限定することなく、複数の棒状弾性体のバランス部材をディスク回転操作装置22に備えることもできる。
【0102】
次に第5の実施の形態について説明する。この第5の実施の形態は、図13に示すように、内周部に駆動軸8が挿通されるリング状のバランス部材49,50を備えるディスク回転操作装置22である。
【0103】
ここで、ディスク回転操作装置22は、2個のバランス部材49,50の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材49,50についてのみ以下に説明する。
【0104】
上記各バランス部材49,50は、金属材料を用いて平板のリング状に形成され、その内周部に駆動軸8が挿通されている。そして、各バランス部材49,50は、図13及び図14に示すように、駆動軸8に貫通して支持された略円形状薄型のケース51に収納されている。すなわち、ケース51下面を貫通している駆動軸8は、互いに主面部が接触した状態にある2つのバランス部材49,50の内周部を挿通してケースの51上面を貫通している。
【0105】
よって、バランス部材49,50は、図14に示すように、ケース51に対してスライド自在に支持され、移動制限手段となる内周面49a,50aによって駆動軸8に対する移動が制限される。
【0106】
上記バランス部材49,50は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図14中(A)に示すように、例えば駆動軸8の回転中心で互いに対称的に位置して、駆動軸8とともに回転する。すなわち、バランス部材49,50は、その内周面49a,50aの一部面が駆動軸8に支持され、互いの離間距離が最大になって位置される。
【0107】
一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材49,50は、図14中(B)に示すように、アンバランス方向と対向するように移動するとともに、互いがアンバランスを打ち消し合うように、対向線において相対向した位置に移動する。このとき、回転体の重心とバランス部材49,50との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0108】
すなわち、リング状の上記バランス部材49,50は、重量的なアンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0109】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図14中(C)に示すように、バランス部材49,50は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、互いのなす角度を小さくする。
【0110】
よって、ディスク回転操作装置22は、アンバランスが生じている光ディスク90を回転操作しても振動することはない。
【0111】
なお、リング状の上記バランス部材の数は上述の数量に限定することなく、3個以上の上記リング状のバランス部材をディスク回転操作装置22に備えることもできる。
【0112】
また、上記リング状のバランス部材は、粘性流体で満たされたケース51に収納することもできる。上記バランス部材が粘性流体の入ったケース51に収納されることで、上述の第2の実施の形態と同様に、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、回転体の安定した回転を早期に達成することができるようになる。
【0113】
そして、ケース51に接触する上記バランス部材の接触面が適度にケース51に対して摩擦を発生するように形成されることでも、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができる。
【0114】
次に第6の実施の形態について説明する。この第6の実施の形態は、図15に示すように、駆動軸8の回転中心を中心とした円上を移動自在に保持された4個の球状のバランス部材54,55,56,57を備えるディスク回転操作装置22である。
【0115】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材54,55,56,57の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材54,55,56,57についてのみ以下に説明する。
【0116】
上記バランス部材54,55,56,57は、図15及び図16に示すように、金属材料を用いて球体に形成されている。そして、バランス部材54,55,56,57は、略円形状薄型の保持体58によって駆動軸8の回転中心を中心とした円上を移動自在に保持されている。
【0117】
上記保持体58は、駆動軸8に中心が固定支持される円形状の支持部58aと、支持部58aの外周面から一定の離間幅を有して内周面が形成される外壁部58bとから構成される。そして、支持部58aと外壁部58bとは、離間された部分の上下面を閉塞して一体に形成されている。すなわち、バランス部材54,55,56,57は、支持部58aと外壁部58bとの離間された部分に移動自在に保持されている。
【0118】
よって、バランス部材54,55,56,57は、移動制限手段となる保持体58に保持されることによって、回転中心から一定半径の円周上での移動に制限される。
【0119】
上記バランス部材54,55,56,57は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図16中(A)に示すように、例えば駆動軸8の回転中心を介して何れかのバランス部材と相対向するように位置して、駆動軸8とともに回転する。
【0120】
一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材54,55,56,57は、図16中(B)に示すように、アンバランス位置に対向するように移動するとともに、球体同士のアンバランスを打ち消し合うように、例えば隣接した2個の球体同士が対向線において相対向するように移動する。このとき、回転体の重心とバランス部材54,55,56,57の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0121】
すなわち、バランス部材54,55,56,57は、重量的なアンバランスの生じた光ディスク90が回転操作されても、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0122】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図16中(C)に示すように、バランス部材54,55,56,57は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、隣接する2個の球体同士がなす角度を小さくする。
【0123】
なお、球状の上記バランス部材の数は上述の数量に限定することなく、例えば、5個以上の球状のバランス部材をディスク回転操作装置22に備えることもできる。
【0124】
また、上記球状のバランス部材は、粘性流体で満たされた保持体58に収納することもできる。上記バランス部材が粘性流体の入った保持体58に収納されることで、上述の第2の実施の形態と同様に、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、回転体の安定した回転を早期に達成することができるようになる。
【0125】
そして、保持体58に接触する上記バランス部材の接触面が適度に保持体58に対して摩擦を発生するように形成されることでも、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができる。
【0126】
さらに、上記球状のバランス部材は、図31乃至図32に示すように、略円形状薄型の保持体86によって駆動軸8の回転中心から一定の半径方向内において移動自在に保持することもできる。
【0127】
上記保持体86は、駆動軸8中心が固定支持されている円形状の支持部86aと、上記バランス部材78,79,80,81,82,83,84,85と転がり接触する底板部86e、上板部86cと、支持部86aの外周面から一定の間隔幅を有して内周面が形成される外周壁86dと、収納されたバランス部材78,79,80,81,82,83,84,85を箇々に収納するように上記バランス部材の数量に合わせて形成されている8枚の仕切板87とから構成されている。なお、底板部86bは、駆動軸8の半径方向軸に対して角度θをなす転がり接触面86eを有し、上記仕切板87とで拘束部材を構成している。
【0128】
上記バランス部材78,79,80,81,82,83,84,85は、上記拘束部材によって駆動軸8の周囲に均等に配設され、回転体が低回転の時においては回転半径方向に移動することがないように拘束部材によって収納されている。
【0129】
よって、ディスク回転操作装置22は、回転体の始動時には、バランス部材78,79,80,81,82,83,84,85の初期の配置状態による影響はなく、回転体ある回転に達した時、図32(B)に示すように、バランス部材78,79,80,81,82,83,84,85がそれぞれ半径方向に移動し、その後外周壁86dの内周面に沿って周方向に移動して当該バランス部材78,79,80,81,82,83,84,85による自動調心が行われる。
【0130】
また、ある回転数まで回転体とともに回転し、その後半径方向に移動するために、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置との一致を早くでき、すなわち早く自動調心作用を達成することができるようになる。
【0131】
よって、ディスク回転操作装置22は、上記バランス部材を備えることで、重量的なアンバランスが生じている光ディスク90を回転操作しても、早く振動を抑えることができる。
【0132】
なお、転がり接触面86eの角度θを適宜設定することで、バランス部材78,79,80,81,82,83,84,85を適切な時期、すなわち適切な回転時期に半径方向に移動させることができる。また、これによりある回転数までバランス部材78,79,80,81,82,83,84,85を駆動軸8の周囲に均等に配置させるすることができるため、駆動軸8の回転始動時の安定した回転を得ることができる。
【0133】
さらに、上記拘束部材は、上述のように構成されることに限定されず、例えば回転体が低回転のときに回転体に影響しないような位置にバランス部材を拘束して、一定の回転速度に達したときに当該拘束を解放するように、機械的に拘束及び解放を行う構成にすることもできる。
【0134】
次に第7の実施の形態について説明する。この第7の実施の形態は、図17に示すように、駆動軸8の回転中心を中心とした円内の領域を流動自在に保持された流体状のバランス部材61を備えるディスク回転操作装置22である。
【0135】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材61の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材61についてのみ以下に説明する。
【0136】
上記バランス部材61は、図17乃至図18に示すように、流体によって構成されている。そして、この流体からなるバランス部材61は、略円形状薄型の封入ケース62によって駆動軸8の回転中心を中心とした円上を流動自在に封入されている。
【0137】
上記封入ケース62は、駆動軸8に中心が固定支持される円形状の支持部62aと、支持部62aの外周面から一定の離間幅を有するように内周面が形成された外周壁部62bとから構成される。そして、支持部62aと外周壁部62bとは、離間された部分の上下面を閉塞して一体に形成されている。すなわち、流体とされるバランス部材61は、支持部62aと外枠部62bとの離間された部分に流動自在に封入されている。
【0138】
よって、バランス部材61は、移動制限手段となる封入ケース62に封入されることによって、回転中心から一定半径の円周内の領域の移動に制限される。
【0139】
このバランス部材61は、光ディスク90にアンバランスがある場合、図18中(A)に示すように、アンバランス方向に対向するように流動するとともに、流体内のアンバランスを打ち消し合うように、対向線において相対向するように流動する。このとき、回転体の重心とバランス部材61の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0140】
すなわち、流体からなるバランス部材61は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0141】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図18中(B)に示すように、バランス部材61は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、対向線付近にまとまるように流動する。なお、流体ではなく、バランス部材を粉体によって構成することもできる。
【0142】
次に第8の実施の形態について説明する。この第8の実施の形態は、図19に示すように、空隙部65aを介して駆動軸8が挿通される長円リング状のバランス部材65を有するディスク回転操作装置22である。
【0143】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材65の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材65についてのみ以下に説明する。
【0144】
上記バランス部材65は、図19乃至図20に示すように、金属材料を用いて長円リング状に形成されている。この長円リング状のバランス部材65は、その内部の短辺方向幅を駆動軸8の直径よりやや大となるように形成されている。これによりバランス部材65は、その内周部と駆動軸8とが離間された空隙部65aが形成される。そして、バランス部材65は、駆動軸8に貫通されて保持されている略円形状薄型のケース66に収納されている。
【0145】
上記ケース66は、中央部を貫通する駆動軸8に固定されている。すなわち、ケース66下面を貫通している駆動軸8は、リング状のバランス部材65の内周部を挿通してケース66の上面に貫通している。
【0146】
よって、バランス部材65は、ケース66にスライド自在に支持され、移動制限手段となるその内周面65bによって駆動軸8に対する移動が制限される。
【0147】
上記バランス部材65は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図20中(A)に示すように、例えば駆動軸8の回転中心と自己とを略一致させ、駆動軸8とともに回転する。
【0148】
一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材65は、図20中(B)に示すように、対向線上に位置するように移動する。このとき、回転体の重心とバランス部材65の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0149】
すなわち、バランス部材65は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0150】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図20中(C)に示すように、バランス部材65は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するように、バランス方向と対向する位置であって、回転中心より遠方にスライド移動する。
【0151】
よって、ディスク回転操作装置22は、アンバランスが生じている光ディスク90を回転操作しても振動することはない。
【0152】
なお、長円リング状のバランス部材は、図21中(A)及び図21中(B)に示すように、長手方向の一端に重量の偏り部67aを一体に形成することもできる。このバランス部材67は、ケース66にスライド自在に支持され、移動制限手段となる内周面67bによって駆動軸8に対する移動が制限される。
【0153】
上記バランス部材67は、光ディスク90にアンバランスがなければ、図21中(A)に示すように、重量の偏り部67aが形成された一端側に駆動軸8が位置するよう移動して、駆動軸8とともに回転する。
【0154】
一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材67は、図21中(B)に示すように、重量偏り部67aが回転中心を介してアンバランス方向と対向するようにスライド移動する。
【0155】
上記バランス部材67は、重量の偏り部67aが形成されているため、上記長円リング状のバランス部材65よりも移動量を少なくして自動調心を可能にする。換言すれば、重量の偏り部67aが形成されたバランス部材67は、アンバランスの量に対して、自動調心が効果的に作用する幅を広げることができる。
【0156】
さらに、バランス部材を、図22に示すように、円形リング状に形成することもできる。この円形リング状に形成されたバランス部材68は、移動制限手段となる内周面68aによって駆動軸8に対する移動が制限される。
【0157】
上記バランス部材68は、図22中(A)に示すように、光ディスク90にアンバランスがない場合、自己の重心と駆動軸8の回転中心とを一致させて駆動軸8とともに回転する。一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、図22中(B)に示すように、バランス部材68は、アンバランス方向と対向するように移動して、自己の重心と回転体の重心との合成重心を回転中心に一致させる。
【0158】
また、上記長円リング状のバランス部材、重量偏り部67aを設けたバランス部材及び円形リング状のバランス部材は、粘性流体で満たされたケース66に収納することもできる。上記バランス部材が粘性流体の入ったケース66に収納されることで、上述の第2の実施の形態と同様に、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、回転体の安定した回転を早期に達成することができるようになる。
【0159】
そして、ケース66に接触する上記バランス部材の接触面が適度にケース66に対して摩擦を発生するように形成されることでも、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができる。
【0160】
次に第9の実施の形態について説明する。この第9の実施の形態は、図23に示すように、駆動軸8に取り付けられたケース72内を移動自在にされた円板状のバランス部材71を備えるディスク回転操作装置22である。
【0161】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材71の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材71についてのみ以下に説明する。
【0162】
上記バランス部材71は、図23乃至図24に示すように、金属材料を用いて略円板状に形成されている。このバランス部材71は、略円形薄型のケース72に収納されている。
【0163】
上記ケース72は、上下主面部の外側面から駆動軸8を構成する軸部8a,8bがそれぞれ植立されている。すなわち、スピンドルモータの軸受に回転自在に支持される軸部8aがケース72の下主面部72aの外側面と一体に形成され、さらに、ターンテーブル9に圧入された軸部8bの端部がケース72の上主面部72bの外側面と一体に形成されている。
【0164】
そして、ケース72は、下主面部72aと上主面部72bとが外周壁72cによって一体とされている。
【0165】
よって、バランス部材71は、その主面部がケース72の下主面部72bの内側面とスライド自在に接し、ケース72の外周壁72cによって回転軸8から一定半径内の領域の移動に制限される。
【0166】
上記バランス部材71は、光ディスク90にアンバランスがない場合、図24中(A)に示すように、自己の重心を図示しない回転体の回転中心と一致させて回転体とともに回転する。
【0167】
一方、光ディスク90にアンバランスがある場合、バランス部材71は、図24中(B)に示すように、回転中心を介してアンバランス方向と対向するように移動する。このとき、回転体の重心とバランス部材71の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に一致している。したがって、回転体は、振動を生じさせずに回転することができる。
【0168】
すなわち、バランス部材71は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作された場合、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを一致させる。
【0169】
そして、光ディスク90のアンバランスの量が大きい場合、図24中(C)に示すように、バランス部材71は、上記合成重心の位置が回転中心と一致するようにさらに回転中心より離れた位置にスライド移動する。
【0170】
よって、ディスク回転操作装置22は、アンバランスが生じている光ディスクを回転操作しても振動することはない。
【0171】
なお、上記バランス部材71は、粘性流体で満たされたケース72に収納することもできる。上記バランス部材が粘性流体の入ったケース72に収納されることで、上述の第2の実施の形態と同様に、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、回転体の安定した回転を早期に達成することができるようになる。
【0172】
そして、ケース72に接触する上記バランス部材の接触面が適度にケース72に対して摩擦を発生するように形成されることでも、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができる。
【0173】
なお、実施の形態を上述したようにディスク回転操作装置を用いて説明したが、本発明に係る回転操作装置は、産業用機械又は他の電化製品に備えて構成されることもできる。例えば、草刈機械にも適用できる。この場合、草刈機械の回転される草刈り歯が変形等によってアンバランスが生じても、バランス部材が適宜移動することで振動は抑制される。
【0174】
次に第10の実施の形態について説明する。この第10の実施の形態は、図25に示すように、一端側を駆動軸8に回転自在に支持される略矩形板状に形成された1個のバランス部材75を備えるディスク回転操作装置22である。
【0175】
ここで、ディスク回転操作装置22は、バランス部材75の構成部以外を第2の実施の形態と同様に構成している。よって、第2の実施の形態と同一の構成をなす部分については同一の符号を付し、その部分については説明を省略し、バランス部材75についてのみ以下に説明する。
【0176】
上記バランス部材75は、図25及び図26に示すように、金属材料を用いて略矩形状に形成され、その一端側に支持部75aを有している。バランス部材75は、この支持部75aが駆動軸8に回転自在に支持されている。
【0177】
よって、バランス部材75は、この支持部75aによって駆動軸8に対して回転自在に支持され、移動制限手段となる支持部75aの内周面75bによって駆動軸8の回転中心を含まない領域であってその回転中心から一定半径の円周上の回転に制限される。
【0178】
上記バランス部材75は、光ディスク90にアンバランスがある場合、図26に示すように、回転中心を介してアンバランス方向と対向する位置に移動する。このとき、回転体の重心とバランス部材75の重心との合成した重心は、回転体の回転中心に略一致している。したがって、回転体は、振動をほとんど生じることなく回転することができる。
【0179】
すなわち、バランス部材75は、アンバランスの生じた光ディスク90が回転操作されても、自動調心作用により自己が適宜移動して上記合成重心の位置と回転中心位置とを略一致させる。
【0180】
よって、ディスク回転操作装置22は、アンバランスが生じている光ディスク90を回転操作してもある程度振動を抑制することができる。
【0181】
なお、図27に示すように、バランス部材76を、金属材料からなる円板の円周一端部に駆動軸8に対して回転自在に支持される支持部76aを有して形成することもできる。
【0182】
また、バランス部材75、支持部75bに油が封入された軸受けを備えることができる。バランス部材75が軸受けを備えることで、上述の第2の実施の形態と同様に、ディスク回転操作装置22は、上記合成重心の位置と回転体の回転中心位置とを回転始動から早期に一致させることができ、よって、回転体の安定した回転を早期に達成することができるようになる。このことは、バランス部材76についても同様である。
【0183】
そして、第10の実施の形態をディスク回転操作装置を用いて説明したが、本発明に係る回転操作装置は、産業用機械又は他の電化製品に備えて構成することもできる。例えば、草刈機械にも適用できる。
【0184】
【発明の効果】
本発明に係る回転操作装置は、回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に移動可能に支持されるバランス部材を設けることで、回転体の重量的なアンバランスが変化してもそれによって生じた振動を抑制することができる。
【0185】
また、本発明に係る回転操作装置は、回転体の回転中心を含まない領域で且つその回転中心から一定の距離以下の領域内を移動可能に支持されるバランス部材を設けることで、回転体に重量的なアンバランスが生じても振動をほぼ抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態となるディスク回転操作装置を備えたディスクドライブ装置を示す斜視図である。
【図2】上記実施の形態となるディスク回転操作装置の断面図である。
【図3】上記ディスク回転操作装置の駆動軸に支持部が回転支持される略半円状に形成された2個のバランス部材の平面図である。
【図4】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記略半円状に形成された2個のバランスの位置変化を示す平面図である。
【図5】略矩形状に形成された2個のバランス部材が駆動軸に回転自在に支持されるディスク回転操作装置の側面図である。
【図6】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記略矩形状に形成された2個のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図7】球状の重りを備える2個のバランス部材が駆動軸に紐体を介して回転自在に支持されるディスク回転操作装置の側面図である。
【図8】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記重りを備える2個のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図9】重量的なアンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの鎖状に形成された2個のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図10】棒状の弾性体からなるバランス部材が駆動軸に対して回転自在に支持されるディスク回転操作装置の側面図である。
【図11】重量的なアンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記棒状の弾性体からなるバランス部材の弾性変形を示す平面図である。
【図12】上記棒状の弾性体が複数からなり、且つ支持部が駆動軸に対して固定支持されるバランス部材の弾性変形を示す平面図である。
【図13】2個のリング状のバランス部材を駆動軸に挿通支持するディスク回転操作装置の側面図である。
【図14】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記リング状に形成された2個のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図15】4個の球状のバランス部材を駆動軸と同心円上を移動可能に保持するディスク回転操作装置の側面図である。
【図16】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記球状に形成された4個のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図17】流体によって構成されるバランス部材を駆動軸と同心円上を流動自在に保持するディスク回転操作装置の側面図である。
【図18】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記流体によって構成されるバランス部材の流動状態を示す平面図である。
【図19】1個の長円リング状のバランス部材を駆動軸に挿通支持するディスク回転操作装置の側面図である。
【図20】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記長円リング状のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図21】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの重量の偏り部が設けられる長円リング状のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図22】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときのリング状に形成されたバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図23】略円板状のバランス部材を駆動軸に対して移動自在に支持するディスク回転操作装置の側面図である。
【図24】重量的なアンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記円板状バランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図25】略矩形状のバランス部材を駆動軸に回転自在に支持するディスク回転操作装置の側面図である。
【図26】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの上記矩形状のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図27】アンバランスが生じている光ディスクを回転操作したときの重量偏り部が設けられた矩形状のバランス部材の位置変化を示す平面図である。
【図28】略矩形状に形成された上記バランス部材の支軸部に軸受けが取り付けたときの平面図である。
【図29】駆動軸の回転数と上記バランス部材に回転数との関係を示す特性図である。
【図30】駆動軸の回転数と上記軸受けから上記バランス部材に伝達される回転トルクとの関係を示す特性図である。
【図31】拘束部材によって駆動軸周囲に収納されている8個の球状のバランス部材の平面図である。
【図32】上記球状に形成された8個のバランス部材が拘束部材に拘束され、また拘束部材から解放されたときの位置変化を示す断面図である。
【図33】従来において重量的なアンバランスのある光ディスクを回転操作したときの振動状態を説明するために用いた斜視図である。
【符号の説明】
1 ディスクドライブ装置、2 ディスク回転操作装置、6,7 バランス部材、8 駆動軸、9 ターンテーブル、10 モータロータ、11 スピンドルモータ、15 マグネット、75 バランス部材
Claims (8)
- 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設された複数のバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備え、
上記各バランス部材は、略矩形板状に形成され、その一端側が上記回転体に対して回転中心軸回りに回転自在に支持され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と一致する回転操作装置。 - 上記バランス部材は、上記回転体に対して粘性流体が封入された軸受けを介して支持されていることを特徴とする請求項1記載の回転操作装置。
- 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設された複数のバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備え、
上記各バランス部材は、上記回転体に対して回転自在に支持された支持環と、この支持環に一端が固定支持された紐体と、この紐体の他端に取り付けられた重りとから構成され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と一致する回転操作装置。 - 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設された複数のバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備え、
上記各バランス部材は、棒状の弾性体であって、その略中間部分が上記回転体の駆動軸に対して回転自在に支持され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と一致する回転操作装置。 - 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設された複数のバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備え、
上記各バランス部材は、棒状の弾性体であって、その略中間位置が上記回転体の駆動軸に対して固定支持され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と一致する回転操作装置。 - 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設された複数のバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備え、
上記各バランス部材は、リング状に形成され、その内周側に上記回転体の駆動軸が挿通され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と一致する回転操作装置。 - 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設された複数のバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心から一定の距離以下の領域内に制限する移動制限手段とを備え、
上記バランス部材は、1つであり、長円のリング状に形成され、その内周側に上記回転体の駆動軸が空隙部を介して挿通され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と一致する回転操作装置。 - 駆動手段によって回転操作される回転体と、
回転体に接触された状態にあるとともに、上記回転体に対して移動可能に配設されたバランス部材と、
上記バランス部材の位置を上記回転体の回転中心を含まない領域で且つその回転中心から一定の距離以下の領域内に移動を制限する移動制限手段とを備え、
上記バランス部材は、略矩形板状に形成され、その一端側が上記回転体に対して回転中心軸回りに回転自在に支持され、上記回転体に対して粘性流体が封入された軸受けを介して支持され、
上記バランス部材が上記回転体とともに回転されることとなった時、上記バランス部材が上記回転体に対して移動して、上記バランス部材と上記回転体との合成した重心が回転中心と略一致する回転操作装置。
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