WO2001008149A1

WO2001008149A1 - Mecanisme d'equilibrage d'un rotor

Info

Publication number: WO2001008149A1
Application number: PCT/JP2000/004982
Authority: WO
Inventors: Fumito Komatsu; Noboru Ueno; Kiyotsugu Takasawa; Kenji Muramatsu
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2002-01-26

Description

明細書

回転体のバランス機構

技術分野

本発明は、ディスクやタービン等の回転体を高速回転させるときの偏心振動を抑制する機構に関する。更に詳述すると、本発明は、 CD (コンパクトデイスク）や DVD (ディジタルビデオディスク）等のディスクを回転させるディスクドライブ装置に適した回転体のバランス機構に関する。

背景技術

CD— ROMや CD— R/Wや D VD-RO M等のデイスクメモリの普及に伴い、ディスクに対するアクセス速度の向上が望まれている。例えば、ディスクメモリの回転速度を通常の CDの回転速度の 24倍速や 32倍速に増速させることが検討されているが、これらの場合はディスクの回転数は 5000〜7000 r pmにも達する。また、将来的にはディスクの回転数の高速化が求められ 100 00 r pm程度にまで増加させる必要もあり得る。

しかしながら、上述したようにディスクを高速回転させると、ディスクが偏重心していたり、またはディスク自体は偏重心してなくてもターンテーブルへの設置が偏っている場合に、大きな偏心振動を生じてしまう。特に DVDや CD— R OMのように表裏貼り合わせにより成るディスクは偏重心してバランスの悪いことが多く、しかも例えば日本の現在の工業規格では 1 g · cmまでの偏重心は許容されているので、ディスクを高速回転させたときに偏心振動を生じてしまうことがある。さらに、 CD— R/W等には分類用のラベルを貼り付けることがあり、この場合にも偏心振動を生じ得る。

このような偏心振動が生ずると、光ピックアツプがスムーズに再生信号を拾えなくなり信号の読み書きの精度が低下したり、ディスクドライブ装置に隣接する他の装置に振動が伝わつて悪影響を与えたり、不快な音響ノイズを生じてしまうことがある。特にノイズや振動の発生は、ディスクドライブ装置の軸受寿命を縮めるおそれがある。これに対し、ディスクドライブ装置と別個にディスクの防振装置を設けようとすると装置全体が大型化してしまうので、大きな防振装置の設置は困難である。一方、高速回転するディスクの偏心振動を防止するために、 Fig. 2 1に示すようにモー夕の回転軸 1 0 0に円環形状の磁石 1 0 1を取り付けて、この磁石 1 0 1の外周に円環状の外壁 1 0 2を設けて、磁石 1 0 1と外壁 1 0 2の間に複数の鋼球 1 0 3を収容した防振装置 1 0 4が開発されている。この防振装置 1 0 4では、モー夕の回転数の上昇に伴い鋼球 1 0 3が遠心力で磁石 1 0 1から離れて外壁 1 0 2に寄せられると共に、モータの回転数が防振装置 1 0 4の共振周波数より高くなると図中二点鎖線で示すように鋼球 1 0 3が偏重心 F方向と反対方向に偏って安定する。これにより、偏重心 Fと鋼球 1 0 3の遠心力とが打ち消し合うことによって、ディスクの防振が図られる。

しかし、この防振装置 1 0 4では、上述した 5 0 0 0 r p mを超えるような高速回転を行うと、鋼球 1 0 3同士が非常に近接して磁気的に相互作用を生じたり、ころがり抵抗等の影響を受けたりして防振効果が不十分なものとなることがあり、これにより再生信号を確実には拾えなくなり信号の読み書きの精度が低下することがある。また、偏重心の無いディスクを使用した場合には、防振装置 1 0 4での鋼球 1 0 3の摩擦や偏りにより偏心を助長してしまい却って偏心振動を引き起こしてしまう。

また、ディスクのターンテーブルへの設置を偏らせないように、ディスクの位置出し機構を備えたものがある。しかし、この位置出し機構を備えていても、デイスク自体が偏心していると偏心振動を防ぐことができない。しかも、位置出し機構を設けることにより、装置全体が大型化したりコストが上昇してしまう。ここで、上述したような偏心振動の問題は、ディスク特有の問題では無く、高速回転する回転体、例えばタービンや車輪等の全般に当てはまる。

そこで、本発明は、偏重心した回転体を高速回転させても偏心振動を最小限に抑えることができる回転体のバランス機構を提供することを目的とする。

発明の開示

かかる目的を達成するため、本発明は、回転体取付部材と調整機構とを備える回転体のバランス機構において、回転体取付部材は、駆動体の回転軸に固定された回転軸部と、回転体を取り付けて支持する回転体取付部と、回転軸部と回転体取付部とを回転体取付部が回転軸部に対して半径方向に移動可能となるように弾性を有して連結する弾性連結部とを備えると共に、調整機構は、回転軸に直接あるいは間接的に取り付けられた内側環状部と、回転体取付部に直接あるいは間接的に取り付けられた外側環状部と、内側環状部と外側環状部の間に配設されいずれかの環状部の縁に沿って円周上を回転移動可能な複数の回転部材とを備えて、尚かつ内側環状部と回転部材と外側環状部とのうちの一つをマグネットにより構成すると共に残りのうちの一つをマグネットあるいは磁性材により構成するようにしている。

したがって、駆動体が駆動していないときは、複数の回転部材が磁気反発力により互いに反発することから、内側環状部及び外側環状部の間の円環状の空間にバランスして等間隔に位置する。

そして、回転軸が駆動体により回転すると、回転体取付部材を介して例えばデイスク等の回転体が回転される。このとき、回転体および回転体取付部材の全体と回転軸との回転重心が一致している場合は、各回転部材は等間隔に位置してバランスをとつていると共に弾性連結部が変形することは無いので、回転体は余計な偏心振動を発生させることなくスムーズに回転する。

一方、回転体および回転体取付部材が回転軸に対して偏重心している場合には、駆動体の駆動によつて偏重心による遠心力が発生する。回転軸の回転速度の上昇に伴い、回転体および回転体取付部材の遠心力が徐々に大きくなる。そして、回転体取付部材では、この遠心力が回転体取付部を介して弾性連結部に外力として作用する。これにより、弾性連結部が弾性変形して回転体取付部及び回転体が外周方向に振れ回るようになる。そして、回転速度がある程度大きくなると、系全体の複雑な振動がきっかけとなって、それまで回転軸を中心に振れ回っていた回転体取付部及び回転体が今度はその重心を中心に回転しょうとする。すなわち、一般に回転体はそれ自体の重心を中心に回転するような挙動をとるが、回転体取付部及び回転体についても同様に自動的にその重心を中心に回転しょうとする回転モードに変化する。なお、回転体取付部が弾性連結部により半径方向にのみ移動可能に支持されて軸方向への移動が拘束されているので、回転体は軸方向に振れることはない。

ここで、弾性変形した弾性連結部は復元力を有しているので、回転体取付部及び回転体の回転中心を回転軸側に引き寄せようとする。このため、回転体取付部及び回転体は、必ずしもその重心位置で回転せず、回転体取付部及び回転体の重心に向かおうとする偏心による遠心力と弾性連結部による回転軸側への復元力との均衡点で回転することになる。そして、回転体取付部及び回転体は、均衡点において振れ回ることなく偏心振動を抑えてスムーズに高速回転することができる c 他方、調整機構では、回転軸の回転速度が装置全体の共振振動数より小さいときは、回転部材は偏重心のある側へ揺すられる。そして、回転軸の回転数が上がることによって装置全体の共振振動数より大きくなると、回転部材に偏重心と逆方向への力が作用してその方向へ移動する。このときの回転部材の移動方向は偏重心をキャンセルする方向になるので、各回転部材の移動はカウンターウェイトとして作用して徐々に偏重心を小さくして行く。最終的には回転軸の回転数が安定して回転部材の位置が一定に落ち着いて、偏重心が極小化された状態になる。結果、偏重心した回転体を高速回転させても偏心振動を最小限に抑えることができる。

よって、回転体取付部材の弾性連結部の弾性変形を利用した偏重心極小化と、調整機構における回転部材の移動による偏重心極小化との 2つの作用により、安定かつ幅広い偏重心に対応してその極小化を図ることができる。

これにより、回転体の偏心振動を抑制して高速回転できるので、偏心振動に起因する各種の悪影響の発生を抑制することができる。しかも、偏心振動の発生を抑えることができるので、振動疲労を抑制して各部材の長寿命化を図ることができる。また、従来のような回転体の位置出し機構を要しなくなるので、装置の小型化ゃコス卜の削減を図ることができる。

さらに、回転体取付部材の一部に弾性連結部を設けると共に調整機構に回転部材と各環状部を設けることにより偏心振動を防止できるので、従来の偏心振動抑制機構のように複雑な設備を要せずバランス機構を安価に提供することができる。また、回転体が偏重心しているとき、若しくは回転体が回転体取付部に偏心して取り付けられたときにのみ回転体の回転中心が移動すると共に回転部材が移動するので、偏心が無い場合にも駆動体を高速回転させることができる。よって、通常に使用される全ての回転体について振れ回り無く高速回転させることができる。

さらに、回転部材の重量を変更することにより、様々な偏重心の量にも対応することができる。

また、本発明において、回転体取付部材と調整機構とは軸方向に並べて配置されるようにすることが好ましい。この場合、回転体取付部材と調整機構との軸方向の長さを短くできるので、回転軸の回転によるバランス機構の振れ回りを抑制することができる。特に、回転体取付部材の回転体取付部に調整機構の外側環状部が取り付けられていることが好ましい。これによれば、回転体取付部が半径方向に移動しても外側環状部が確実に追従できる。

そして、本発明において、回転軸が回転したときに、回転体取付部に作用する偏重心によって弾性連結部が変形して回転体取付部が半径方向に移動し、内側環状部と外側環状部との間隔が変化して回転部材が移動することが好ましい。これによると、回転軸の回転がバランス機構の共振振動数を超えたときに、回転部材は内側環状部と外側環状部との間隔が狭くなる方向に移動して磁気的に安定した位置に止まるようになる。よって、回転部材は偏重心をキャンセルする方向に移動するので、各回転部材がカウンタ一ウェイトとして作用して徐々に偏重心を小さくすることができる。

また、本発明において、回転体取付部がディスクを載置するターンテーブルであり、回転軸はモー夕の回転軸であり、ターンテーブルに調整機構の外側環状部を保持する保持部が形成されているようにしても良い。

この場合、偏重心したディスクを高速回転させても偏心振動を最小限に抑えることができるので、ディスクへの信号の読み書きの精度の低下や振動に伴う各種問題の発生を抑えることができる。

しかも、将来的にディスクの高速回転が実施されるようになって例えばモー夕の回転数を 1 0 0 0 0 r p m程度にしても、本発明の回転体のバランス機構によれば回転部材の重量を変更したり弾性連結部を調整する等により十分に対応することができる。

また、本発明において、外側環状部と回転部材と内側環状部のうちの 2つがマグネットにより構成されるとともに、残り 1つが磁性体により構成されるようにしても良い。具体的には 3通りの構成が可能で、外側環状部が円環状の磁性材、回転部材がマグネット、内側環状部が円環状のマグネットであるようにするか、または外側環状部が円環状のマグネット、回転部材がマグネット、内側環状部が円環状の磁性材であるようにするか、あるいは外側環状部が円環状のマグネット、回転部材が磁性材、内側環状部が円環状のマグネットであるようにすることがでぎる。

これらのいずれの場合も外側環状部および回転部材の間と内側環状部および回転部材の間との双方が吸引するように着磁することができるので、偏重心により各環状部の間隔が変化したとき、回転部材は各環状部の間隔の狭くなる方向、即ち磁気的な吸引力の強い方向に動くことになり、偏重心をキヤンセルする方向にスムーズに移動することができる。

特に、外側環状部は円環状のマグネッ卜、回転部材はマグネット、内側環状部は円環状の磁性材であるようにした場合は、外側環状部および回転部材の間は反発すると共に内側環状部および回転部材の間は吸引するように着磁できるので、偏重心により各環状部の間隔が変化したとき、回転部材は外側環状部との磁気的反発力によって回転部材と外側環状部との間に作用する遠心力による接触圧を低減できる。よって、回転部材は偏重心をキャンセルする方向に極めてスムーズに動くことができる。

また、外側環状部は円環状の磁性材、回転部材はマグネット、内側環状部は円環状のマグネットにした場合は、外側環状部および回転部材の間では吸引すると共に内側環状部および回転部材の間では反発するように着磁することもでき、この場合も回転部材は各環状部の間隔の狭くなる方向に移動することができる。さらに、本発明において、外側環状部と内側環状部とは円環状のマグネットであると共に、回転部材はマグネットであるようにしても良い。この場合、外側環状部および回転部材の間と内側環状部および回転部材の間との双方をそれそれ反発あるいは吸引するように着磁方向を設定できるので、様々な動作を行うように設定できる。

例えば、外側環状部および回転部材の間と内側環状部および回転部材の間との双方が吸引するように着磁すれば、回転部材は各環状部の間隔の狭くなる磁気的な吸引力の強い方向に動くことになり、偏重心をキヤンセルする方向にスムーズに移動することができる。

また、外側環状部および回転部材の間は反発すると共に内側環状部および回転部材の間は吸引するように着磁すれば、回転部材は外側環状部との磁気的反発力によって外側環状部との間の接触圧を低減して偏重心をキャンセルする方向に極めてスムーズに動くことができる。

さらに、外側環状部および回転部材の間と内側環状部および回転部材の間との双方が反発するように着磁すれば、回転部材に遠心力を与えることにより、これを各環状部の間隔の狭くなる方向に移動させることができる。このとき、回転部材は外側環状部との磁気的反発力によつて遠心力による接触圧を低減できるので、偏重心をキャンセルする方向に極めてスムーズに動くことができる。

あるいは、外側環状部および回転部材の間は吸引すると共に内側環状部および回転部材の間は反発するように着磁すれば、偏重心により各環状部の間隔が変化したときに回転部材は各環状部の間隔の狭くなる方向に移動することができる。さらに、本発明において、外側環状部と回転部材と内側環状部のうちの 1つをマグネットにより構成するとともに、残り 2つを磁性体により構成するようにしても良い。具体的には 3通りの構成が可能で、外側環状部が円環状の磁性材、回転部材が磁性材、内側環状部が円環状のマグネットであるようにするか、または外側環状部が円環状のマグネット、回転部材が磁性材、内側環状部が円環状の磁性材であるようにするか、あるいは外側環状部が円環状の磁性材、回転部材がマグネット、内側環状部が円環状の磁性材であるようにすることができる。

これらのいずれの場合も外側環状部および回転部材の間と内側環状部および回転部材の間との双方が吸引するように成るので、回転部材は各環状部の間隔の狭くなる磁気的な吸引力の強い方向に動くことになり、偏重心をキヤンセルする方向にスムーズに移動することができる。

これらの場合において、円環状のマグネットから成る内側環状部あるいは外側環状部を使用することにより、ヨークを用いずに部品点数を最小限に抑えることができる。

また、円環状の磁性体から成る内側環状部あるいは外側環状部を使用することにより、各環状部が磁路を形成して回転部材からの磁力で回転部材同士が反発してバランスするようにできる。このとき、各環状部の一方をマグネットから成るようにすれば、 1つの環状磁石のみで回転部材同士を反発させることができる。一方、本発明において、外側環状部は円環状の非磁性材により構成されると共に、回転部材と内側環状部とのうちの少なくとも一方がマグネットにより構成されるようにしても良い。具体的には 3通りの構成が可能で、回転部材はマグネット、内側環状部は円環状のマグネットであるようにするか、または回転部材はマグネット、内側環状部は円環状の磁性材であるようにするか、あるいは回転部材は磁性材、内側環状部は円環状のマグネットであるようにすることができる。これらの場合も、偏重心により弾性連結部が橈んで外側環状部と内側環状部の間隔が変化すると、高速回転時では回転部材が非磁性体の外側環状部に遠心力で寄せられる。

そして、回転部材と内側環状部の両方をマグネット製にすると共にこれらが吸引するように着磁した場合と、回転部材ぉよび内側環状部をマグネットおよび磁性体の組み合わせにより構成した場合とは、外側環状部および回転部材の間は吸引も反発もしないと共に内側環状部および回転部材の間は吸引するので、偏重心により各環状部の間隔が変化したとき、回転部材は外側環状部に吸引されずに回転部材と外側環状部との間に作用する遠心力による接触圧を低減できる。よって、回転部材は、遠心力と内側環状部による吸引力とのバランスにより偏重心を打ち消す方向にスムーズに移動することができる。

また、回転部材と内側環状部の両方をマグネット製にすると共にこれらが反発するように着磁した場合は、回転部材に遠心力を与えることにより、これを各環状部の間隔の狭くなる方向に移動させることができる。このとき、回転部材は外側環状部に吸引されずに外側環状部との接触圧を低減できるので、回転部材は偏重心をキヤンセルする方向にスムーズに動くことができる。

一方、本発明において、マグネットは軸方向の着磁をされているようにすることが好ましい。この場合、マグネットの軸方向一端を N極、他端を S極にして配置することができるので、マグネット同士の吸引や反発の動作を容易に設定することができる。さらに、本発明において、マグネットは軸方向の少なくとも一方に磁性材から成るヨークを配設してあるようにしても良い。この場合、各マグネットからの磁束をヨークを介して回転部材の軸方向両端に集中させることができるので、各回転部材の軸方向両端に強い磁力の N極と S極とを形成することができる。このため、隣り合う回転部材同士の間での反発力が大きくなるので、各マグネットを小型化しても回転体および回転体取付部材の全体と回転軸との回転重心が一致してレ、る場合に各回転部材を等間隔に位置させてバランスをとることができる。

そして、本発明において、回転部材は外周面が実質的に円柱形状をしたローラからなると共に、該ローラは直径よりも軸方向寸法が長く形成されるようにしても良い。この場合、各ローラの磁極の間隔、即ち軸方向寸法を比較的大きくできるので、隣り合うローラ同士の反発力の影響割合を大きくすることができる。ここで、回転部材の外周面が実質的に円柱形状であるというのは、正確な円柱形状のみならず、長手方向中央部が凹んだ形状や、長手方向中央部が突出した形状や、軸方向に沿った孔を有する円筒形状等を含む趣旨であり、要は環状部に接触して円滑に移動することができる形状で有れば良い。

また、本発明において、回転部材は外周面が実質的に円柱形状をしたローラからなると共に、該ローラは直径よりも軸方向寸法が短く形成されるようにしても良い。このため、ローラを扁平な円板状にできるので、バランス機構の薄型化を図ることができる。

そして、本発明において、回転体取付部の半径方向の移動を所定量に規制する規制部材が設けられていることが好ましい。これによれば、回転体取付部が偏心しながら高速回転するときに、規制部材に接触しながら回転するようになる。よつて、回転体取付部に複雑な振動を容易に起こさせることができ、この複雑な振動がトリガとなって、回転体取付部及び回転体が一体物として自動的にその重心を中心に回転するような回転モードに変化する。

図面の簡単な説明

Fig. 1は本発明の回転体のバランス機構を搭載したディスクドライブ装置の一実施形態を示す中央縦断面側面図である。 Fig. 2は回転していない時の回転部材を示す平面図である。 Fig. 3は高速回転時の回転部材を示す平面図である。 Fig. 4はディスクドライブ装置を示す分解組立図である。 Fig. 5は夕一ンテ一ブルを示す斜視図である。 Fig. 6は Fig. 5の V I — V I線で切断した状態を示す側面図である。 Fig. 7は弾性連結部の変形する前後の状態を示す平面図である。 Fig. 8 はディスクドライブ装置のブラケッ卜が開放した状態を示す縦断面側面図である。 Fig. 9はディスクドライブ装置を示す平面図である。 Fig. 1 0は回転軸に対する回転中心の位置関係を示す平面図である。 Fig. 1 1はバランス機構の他の実施形態を示す縦断面側面図である。 Fig. 1 2はバランス機構の別の実施形態を示す斜視図である。 Fig. 1 3は外側環状部がマグネット、回転部材がマグネット、内側環状部が磁性材であるバランス機構を示す縦断面側面図である。 Fig. 1 4は外側環状部がマグネット、回転部材がマグネット、内側環状部が磁性材である他のバランス機構を示す縦断面側面図である。 Fig. 1 5は外側環状部が磁性材、回転部材がマグネット、内側環状部がマグネットであるバランス機構を示す縦断面側面図である。 Fig. 1 6は外側環状部がマグネット、回転部材が磁性材、内側環状部が磁性材であるバランス機構を示す縦断面側面図である。 F ig. 1 7は外側環状部がマグネット、回転部材がマグネット、内側環状部がマグネットであるバランス機構を示す縦断面側面図である。 Fig. 1 8はバランス機構の別の実施形態を示す斜視図である。 Fig. 1 9 A及び Fig. 1 9 Bは共に軸方向中央部が外周側に突出した回転部材の実施形態を示す図である。 Fig. 2 0はターンテーブルの他の実施形態を示す平面図である。 Fig. 2 1は従来のディスクドライブ装置の防振装置を示す平面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

Fig. l〜Fig. 1 0に、本発明の回転体 5のバランス機構 2 6を C D用のディスクドライブ装置 1に搭載した一実施形態を示す。この回転体 5のバランス機構 2 6 は、回転体 5を支持する回転体取付部材 4と回転体 5の偏心振動を抑制するための調整機構 3 6とを備えている。

回転体取付部材 4は、駆動体 2の回転軸 3に固定された回転軸部 6と、回転体 5を取り付けて支持する回転体取付部 7と、回転軸部 6と回転体取付部 7とを回転体取付部 7が回転軸部 6に対して半径方向に移動可能となるように弾性を有して連結する弾性連結部 8とを備えている。調整機構 3 6は、回転軸 3に直接あるいは間接的に取り付けられた内側環状部 2 7と、回転体取付部 7に直接あるいは間接的に取り付けられた外側環状部 2 8と、内側環状部 2 7と外側環状部 2 8の間に配設されいずれかの環状部 2 7 , 2 8の縁に沿って円周上を回転移動可能な複数の回転部材 2 9とを有している。そして、内側環状部 2 7と回転部材 2 9と外側環状部 2 8とのうちの一つをマグネットにより構成すると共に、残りのうちの一つをマグネットあるいは磁性材により構成するようにしている。なお、本実施形態では、各環状部 2 7 , 2 8をマグネットにより構成すると共に、回転部材 2 9を磁性材により構成している。

回転体 5および回転体取付部材 4が回転軸 3に対して偏重心している場合は、 F ig. 1 0に示すように、回転体取付部 7及び回転体 5は、それらの重心 2 3に向かおうとする偏心に因る遠心力 F 2と弾性連結部 8による回転軸 3側への復元力 F 1との均衡点 2 4で回転すると同時に、 F ig. 3に示すように回転部材 2 9に偏重心と逆方向への力が作用してその方向へ移動してカウンタ一ウェイトとして作用する。よって、回転体取付部材 4の弾性連結部 8の弾性変形を利用した偏重心極小化と、回転部材 2 9の移動による偏重心極小化との 2つの作用により、安定かつ幅広い偏重心に対応して偏重心極小化を図ることができる。

この回転体 5のバランス機構 2 6を搭載したディスクドライブ装置 1は、駆動体であるモータ 2の回転軸 3に取り付けた回転体取付部材であるターンテーブル 4に回転体であるディスク 5を載置して、回転軸 3を回転させることにより夕一ンテーブル 4を介してディスク 5を回転させるものである。本実施形態では、回転体取付部は載置部 7であると共に、保持部はフランジ部 1 3であるようにしている。

このバランス機構 2 6には、載置部 7の半径方向の移動を所定量に規制する規制部材 9が設けられている。この規制部材 9は、モー夕 2の回転軸 3に取り付けられると共に、ターンテーブル 4の載置部 7に形成されたフランジ部 1 3に当接してディスク 5及び載置部 7の一定以上の変位を規制するようにしている。そして、ターンテーブル 4に外側環状部 2 8が取り付けられると共に、規制部材 9を介して回転軸 3に内側環状部 2 7が取り付けられている。本実施形態では、内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8は、円環状のマグネット 3 0 , 3 1と該マグネット 3 0 , 3 1の軸方向両端に配設された磁性材から成るヨーク 3 2 , 3 3 , 3 4 , 3 5とをそれそれ備えている。また、回転部材 2 9は磁性材のローラからなるようにしている。このため、各マグネット 3 0， 3 1からの磁束をヨーク 3 2， 3 3 , 3 4 , 3 5を介して回転部材 2 9の軸方向両端に集中させることができるので、各回転部材 2 9の軸方向両端に強い磁力の N極と S極とを形成することができる。

そして、回転部材 2 9は 2個設けられている。各回転部材 2 9は直径よりも軸方向寸法が長く形成されたいわゆる棒状にしている。このため、各回転部材 2 9 の磁極の間隔を直径に比べて大きくできるので、隣り合う回転部材 2 9同士の反発力の影響割合を大きくすることができる。

また、この回転部材 2 9は実質的に円柱形状としている。すなわち、この回転部材 2 9は、例えば正確な円柱形状のみならず、長手方向中央部が凹んだ形状や、長手方向中央部が突出した形状や、軸方向に沿った孔を有する円筒形状等を含んでいる。そして、回転部材 2 9と各環状部 2 7 , 2 8との接触は線接触であっても良く、あるいは点接触であっても良い。要は環状部に接触して円滑に移動することができる形状で有れば良い。

各回転部材 2 9の直径と軸方向寸法との関係は、バランス機構 2 6の全体の大きさや重量、更には極小化の対象に成り得る偏重心の大きさに対応させて設定する。例えば、回転部材 2 9の直径よりも軸方向寸法を短くして Fig. 1 8に示すような扁平な円板状に形成することにより、バランス機構 2 6の薄型化を図ることができる。これにより、このバランス機構 2 6を搭載したディスクドライブ装置の小型軽量化を図ることができる。あるいは、回転部材 2 9の直径と軸方向寸法とをほぽ同じ長さにしても良い。

Fig. 5及び Fig. 6に示すように、ターンテーブル 4はプラスチック製で、回転軸部 6と載置部 7と弾性連結部 8とが射出成形等により一体形成されている。このため、ターンテーブル 4を容易かつ安価に製造することができる。特に弾性連結部 8が単純な形状の 3本の板ばねから成るようにしているので、夕一ンテープル 4をプラスチック成形品として形成する金型の形状を簡易にして容易に形成することができる。このため、夕一ンテ一ブル 4を安価に製造することができる。ターンテーブル 4の回転軸部 6は、円筒形状でモー夕 2の回転軸 3に嵌合して圧入により固定されている。また、ターンテーブル 4の載置部 7はほぼ円板形状であり、弾性連結部 8の周囲に形成された円筒形状のボス部 1 0を備えている。ボス部 1 0には例えば金属製のキャップ 1 1が取り付けられている。このキヤップ 1 1にディスク 5の中心穴を嵌合することにより、ディスク 5の位置決めを行うことができる。載置部 7はディスク 5の中央部を支持している。ここで、載置部 7のディスク 5を載置する面にはゴムシ一ト 1 2が設けられている。このため、ディスク 5が夕一ンテ一ブル 4に対して滑りを生ずることを防止できると共に、載置部 7からの振動がディスク 5に伝達されることを抑制できる。

回転軸部 6と載置部 7のボス部 1 0との間には、弾性連結部 8が形成されている。この弾性連結部 8は、 Fig. 5〜Fig. 7に示すように 3本の腕部を持つ板ばねから成るようにしている。各板ばねの腕部は 3箇所の直線部を備えて、両端の直線部が径方向と平行であると共に中央の直線部が周方向と平行であるようにほぼ N字形状（あるいはその裏返し）に形成されている。このため、各腕部は径方向には橈み易い。 1本の腕部の動きは、径方向に外力が加わったときは中央の直線部が橈んで蓄勢されて、また周方向に外力が加わったときは両端の直線部が撓んで蓄勢される。これにより、ターンテーブル 4の回転時にディスク 5の偏心により載置部 7に遠心力が作用すると、板ばねが変形して載置部 7及びディスク 5等が径方向や周方向に移動する。例えば Fig. 7に示すように、偏重心が無く回転している場合、あるいはまだ回転していない場合は、回転軸 3はボス部 1 0の中央に位置する（同図中二点鎖線で示す）。これに対し、偏重心を生じて回転している場合は、回転軸 3は弾性連結部 8を変形させてボス部 1 0に対して偏心する (同図中実線で示す）。

さらに、この弾性連結部 8は、載置部 7の軸方向への変位を防止するよう軸方向に長く形成されている。すなわち、弾性連結部 8は軸方向に十分な強度となる厚み（高さ）を有している。このため、載置部 7の軸方向への変位を防止できるので、ディスク 5の面方向に沿った振動、即ち面振れを防止することができる。載置部 7のフランジ部 1 3の内側には外側環状部 2 8が設けられている。外側環状部 2 8とフランジ部 1 3との固定は、上側のヨーク 3 4とマグネヅト 3 1と下側のヨーク 3 5とを順に圧入あるいは接着することにより為されている。外側環状部 2 8のマグネット 3 1は、上部を N極、下部を S極に成るように軸方向に着磁したものにしている。

規制部材 9は、回転軸 3に嵌合されて載置部 7の一定以上の変位を規制するものである。この規制部材 9は中央にボスである固定部 1 4を有するほぼ円板形状で、ターンテーブル 4よりもモータ 2側に配置されて固定部 1 4を回転軸 3に圧入している。固定部 1 4とモー夕 2の本体とは接触を避けるため 0 . 3〜0 . 5 mm程度の隙間を設けるようにする。

規制部材 9の外周面は、載置部 7のフランジ部 1 3の内側に位置するようにしている。そして、これら規制部材 9の外周面とフランジ部 1 3の内周面との隙間 Gを例えば 0 . 4 mm程度に設定する。このため、夕一ンテーブル 4の回転時に載置部 7が遠心力で径方向に隙間 Gの分だけ変位すると、フランジ部 1 3が規制部材 9に当接してそれ以上変位できなくなる。

ここで、規制部材 9とフランジ部 1 3との間隔は、ディスク 5の偏重心量の大きさとフランジ部 1 3が規制部材 9に接触すベき回転数とから設定することができる。例えばディスクの偏重心量が、現状の日本の工業規格の最大許容量である 1 · c mであり、ディスクの回転数が約 2 0 0 0 r p mに達したときにフランジ部 1 3が規制部材 9に接触するようにするには、規制部材 9とフランジ部 1 3 との間隔を 0 . 4 mm程度にすることが好ましい。

そして、規制部材 9の固定部 1 4の外側には内側環状部 2 7が設けられている c 内側環状部 2 7と固定部 1 4との固定は、下側のヨーク 3 3とマグネット 3 0と上側のヨーク 3 2とを順に圧入あるいは接着することにより為されている。内側環状部 2 7のマグネヅト 3 0 , 3 1は、上部を S極、下部を N極に成るように軸方向に着磁したものにしている。

このため、外側環状部 2 8と内側環状部 2 7と回転部材 2 9との間では、 Fig. 1に示すように回転部材 2 9の上部で外側環状部 2 8の上側のヨーク 3 4から内側環状部 2 7の上側のヨーク 3 2に向かう磁路が形成されていると共に、回転部材 2 9の下部で内側環状部 2 7の下側のヨーク 3 3から外側環状部 2 8の下側のヨーク 3 5に向かう磁路が形成されている（それぞれ図中の矢印で示す）。これにより、各回転部材 2 9の上部同士および下部同士は同極に着磁されているのと同等に成るので、 2つの回転部材 2 9同士は磁気的に反発する。

さらに、外側環状部 2 8と内側環状部 2 7との径方向の間隔は、載置部 7が径方向に最大に移動したときでも各回転部材 2 9が周方向に移動可能な程度に設定する。また、外側環状部 2 8と内側環状部 2 7と各回転部材 2 9とは、ほぼ同じ高さにしている。そして、外側環状部 2 8の下側のヨーク 3 5と規制部材 9との間、および内側環状部 2 7の上側のヨーク 3 2と弾性連結部 8との間にはそれそれ隙間が設けられている。また、各回転部材 2 9の高さは、規制部材 9と載置部 7との間隔より小さくしている。このため、外側環状部 2 8と内側環状部 2 7と各回転部材 2 9とは、いずれも規制部材 9と載置部 7との相対移動の妨げに成ることはない。

さらに、各回転部材 2 9は外側環状部 2 8と内側環状部 2 7との両方から吸引されるので、いずれの環状部に吸引されていても良いが、通常は回転時に遠心力により外側環状部 2 8に吸着されているので、回転が停止した場合、そのまま外側環状部 2 8に吸着されている状態となる。

一方、モー夕 2はブラケット 1 5によりディスクドライブ装置 1に設置されている。また、ターンテーブル 4の中央部に向き合う位置には、ディスク 5をターンテーブル 4に固定するためのホルダ 1 6が設けられている。このホルダ 1 6は、キャップ 1 1に向き合って引き付ける磁石 1 7が収容される磁石穴 1 8と、ディスク 5を夕一ンテーブル 4に押し付ける円環状の固定凸部 1 9と、該ホルダ 1 6 を支持するブラケット 2 1に係止して脱落を防止するフランジ部 2 0とを有している。そして、ディスク 5を夕一ンテ一ブル 4に固定する際は、磁石 1 7をキヤップ 1 1に近づけて僅かな隙間を有したままにして、この吸着力により固定凸部 1 9がディスク 5をターンテーブル 4に押圧するようにする。

また、ホルダ 1 6を支持するブラケット 2 1は、 Fig. 9に示すようにディスクドライブ装置 1に対して回転軸 Cを中心に揺動可能としている。そして、 F ig. 1 に示すように、ブラケット 2 1をターンテーブル 4に近づけたときは、ホルダ 1 6及び夕一ンテーブル 4がディスク 5を挟持する。一方、 F ig. 8に示すように、ブラケット 2 1をターンテーブル 4から離したときは、ディスク 5を支持する夕ーンテーブル 4を含むュニッ卜の全体を水平移動させてディスク 5がブラケヅト 2 1の下方から外れてからディスク 5の取り出しや装填を行う。さらに、このブラケット 2 1には、ホルダ 1 6の脱落を防止するためにホルダ 1 6の夕一ンテ一ブル 4と反対側に位置する止め板 2 2がねじ止めされている。

上述したディスクドライブ装置 1によりディスク 5を高速回転させる場合の動作を以下に説明する。

ディスク 5の装填は、 Fig. 8に示すようにブラケット 2 1を開放しておきディスク 5を夕一ンテ一ブル 4に載置してブラケット 2 1を閉じることにより行う。これにより、ホルダ 1 6の磁石 1 7とターンテーブル 4のキヤップ 1 1とが引き合って、ディスク 5がホルダ 1 6によりターンテーブル 4に固定される。そして、モ一夕 2を駆動して回転軸 3を回転させる。

ディスク 5が偏重心したものであったり、ディスク 5の夕一ンテーブル 4への設置が偏っている等の理由でディスク 5の回転に偏重心が生じていると、回転軸 3の回転速度の上昇に伴いディスク 5の遠心力が徐々に大きくなる。そして、例えば 2 0 0 0 r p m以下の低速回転時には、遠心力が載置部 7を介して弾性連結部 8への外力となり、弾性連結部 8が弾性変形して載置部 7及びディスク 5とホルダ 1 6等の回転する部材が外周方向に振れ回るようになる。本実施形態では、フランジ部 1 3と規制部材 9との隙間 Gが 0 . 4 mmの設定であるため、載置部 7の外周方向への振れ回りも 0 . 4 mmまでに規制される。ここで、弾性連結部 8は軸方向に十分な強度となる厚みを有しているので、載置部 7の軸方向への変位を防止してディスク 5の面振れを抑制している。

そして、モ一夕 2の回転数が約 2 0 0 0 r p mに達すると、載置部 7のフランジ部 1 3が規制部材 9に接触しながら回転するようになる。そして、さらに回転速度が増加すると、載置部 7には規制部材 9への当接による振動が生ずると共に、フランジ部 1 3が規制部材 9に当たりながら回転するため振動が生じ、更にその振動がモー夕 2やブラケット 1 5をも振動させることになる。このため、載置部 7に複雑な振動が生ずるようになる。ここで、規制部材 9は円環状であるので、載置部 7は高速回転で振れ回りながら常に規制部材 9に接触することになる。よつて、載置部 7に複雑な振動を容易に起こさせることができる。

このような系全体の複雑な振動がきっかけとなって、それまで回転軸 3を中心に振れ回っていた載置部 7及びディスク 5は、 Fig. 1 0に示すように今度は載置部 7及びディスク 5の重心 2 3を中心に回転しょうとする。すなわち、載置部 7 の複雑な振動がトリガとなって、載置部 7及びディスク 5が一般的な回転体と同様に自動的にその重心 2 3を中心に回転するような回転モードに変化しょうとする。

そして、本実施形態では、ディスク 5を、重心 2 3付近を中心にして回転させるために、弾性連結部 8が橈むことで重心 2 3の位置と回転軸 3の位置をほぼ一致させ、その結果偏重心をキャンセルし、偏心振動のないスムーズな高速回転への移行を可能にしている。但し、実際には弾性変形した弾性連結部 8は復元力 F 1を有しているので、載置部 7及びディスク 5の回転中心を回転軸 3に引き寄せようとする。このため、載置部 7及びディスク 5は、必ずしもその重心位置 2 3 で回転せず、載置部 7及びディスク 5の重心 2 3に向かおうとする偏心による遠心力 F 2と弾性連結部 8による回転軸 3側への復元力 F 1との均衡点 2 4で回転することになる。すなわち、復元力 F 1と遠心力 F 2とは正反対に作用するので、回転軸 3と重心 2 3の位置とを結んだ線上で両カ F 1 , F 2が釣り合って、偏心振動を極小化した回転中心となってディスク 5の高速回転を実現する。

また、載置部 7及びディスク 5の回転中心位置の変化により、載置部 7のフランジ部 1 3は規制部材 9に当接しなくなる。そして、載置部 7及びデイスク 5は、その重心位置 2 3に近い均衡点 2 において振れ回ることなく偏心振動を抑えて、しかも規制部材 9に当接せずに安定して高速回転することができる。また、載置部 7及びディスク 5の回転中心位置の変更をスムーズに行うことができる。さらに、モー夕 2の回転数を 2 0 0 0 r p mから例えば 1 0 0 0 0 r p m程度に増加させても載置部 7及びディスク 5を安定して回転させることができる。

一方、ディスク 5の回転に偏重心が生じたときには、上述した弾性連結部 8の変形による偏重心の低減と同時に、回転部材 2 9の移動によっても偏重心の極小化が行われる。まず、ディスク 5が回転していない状態では、 Fig. 1及び Fig. 2 に示すように各回転部材 2 9は磁気的な反発により 1 8 0 ° 対向した位置あるいは磁気的にバランスの取れた位置にとどまっているものとする。

そして、回転軸 3が回転を開始して、回転数が装置全体の共振振動数より低いときは回転部材 2 9は偏重心のある側へ揺すられる。さらに回転速度が上がり装置全体の共振振動数より高い回転になると、回転部材 2 9には偏重心と逆方向への力が作用して回転部材 2 9をその方向へ移動させる。この回転部材 2 9の移動方向である偏重心をキャンセルする方向は、内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8 の間隔の狭くなる側であるので、カウン夕一ウェイトとして複数の回転部材 2 9 (本実施形態では 2個）は磁気作用を利用して素早く移動することができ、偏重心をキャンセルすることができる。すなわち、各環状部 2 7 , 2 8の間隔の狭い部位は広い部位よりも磁気的な吸引力が強くなるので、各回転部材 2 9は各環状部 2 7， 2 8の間隔の狭い方向、即ち偏重心をキャンセルする方向にスムーズに移動することができる。

F ig. 3に示すように最終的に安定した状態では、回転部材 2 9の移動が無くなつて一定の位置に落ち着いたまま回転し、偏重心が極小化されたことになる。上述したように、ターンテーブル 4の弾性連結部 8の弾性変形を利用した偏重心極小ィ匕と、回転部材 2 9の移動による偏重心極小化との 2つの作用により、安定かつ幅広い偏重心に対応して偏重心極小化を図ることができる。

一方、ディスク 5が偏重心してないものであってディスク 5の夕一ンテーブル 4への設置がバランスを取っておりディスク 5及びターンテーブル 4に偏重心が生じていなければ、各回転部材 2 9は等間隔でバランス良く配置されているので、モー夕 2を高速回転させてもディスク 5及び夕一ンテーブル 4は振れ回ることなくモ一夕 2の回転軸 3を中心にしてスムーズに高速回転することができる。

上述したように、本実施形態のバランス機構 2 6によれば、ディスク 5を偏心振動させずに高速回転できるので、偏心振動に起因するディスクへのデータの読み書き精度の低下や他の装置への振動による悪影響や音響ノイズの発生等を防止しながらも、ディスク 5の高速回転を実現することができる。しかも、偏心振動の発生を抑えることができるので、振動疲労を防止してモー夕 2等の部材の長寿命化を図ることができる。また、従来のようなディスク 5の位置出し機構を要しなくなるので、装置の小型化ゃコス卜の削減を図ることができる。さらに、ターンテーブル 4の一部に弾性連結部 8を設けると共に回転部材 2 9 と各環状部 2 7， 2 8を設けることにより偏心振動を防止できるので、従来の偏心振動抑制機構のように複雑な設備を要せずバランス機構を安価に提供することができる。

また、ディスク 5が偏重心しているとき、若しくはディスク 5を載置部 7に偏心して取り付けたときにのみディスク 5の回転中心が移動すると共に回転部材 2 9が移動するので、偏心が無い場合にもモー夕 2を高速回転させることができる。よって、通常に使用される全てのディスク 5について振れ回り無く高速回転させることができる。さらに、回転部材 2 9の重量を変更することにより、様々な偏重心の量にも対応することができる。

しかも、将来的にディスク 5の高速回転が実施されるようになって例えばモ一夕 2の回転数を 1 0 0 0 0 r p m程度にしても、回転部材 2 9の重量を変更したり弾性連結部 8を調整する等により十分に対応することができる。

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8はそれそれ 2枚のョ一ク 3 2 , 3 3 , 3 4， 3 5を備えるようにしているが、これには限られず Fig. 1 1に示すようにヨークを有さずにマグネットのみで形成するようにしても良い。これによれば、部品点数を最小限に抑えることができる。この場合も、回転部材 2 9の移動による偏重心極小化を図ることができる。

また、本実施形態では、内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8にマグネット 3 0 , 3 1を設けると共に回転部材 2 9を磁性材にしているが、これには限られず Fig. 1 2に示すように内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8を円環状の磁性材から成るようにすると共に、各回転部材 2 9をマグネットのローラからなるようにしても良い。この場合は、各回転部材 2 9同士が反発するように、各回転部材 2 9を軸方向に着磁すると共に各回転部材 2 9の上側同士の極性と下側同士の極性とを同じものにする。これによれば、環状磁石を使用しなくても回転部材 2 9同士を反発させることができる。この場合も、回転部材 2 9の移動による偏重心極小化を図ることができる。さらに、本実施形態では、内側環状部 2 7と外側環状部 2 8との両方を円環状の磁性材又は円環状のマグネットとしているが、これには限られない。内側璟状部 2 7と外側環状部 2 8と回転部材 2 9との 3つの部材のうちで、少なくとも 1 つがマグネッ卜で有れば回転部材 2 9同士を反発させることができ、本発明の効果を奏することができる。

例えば外側環状部 2 8と回転部材 2 9と内側環状部 2 7のうちの 2つがマグネットにより構成されるとともに、残り 1つが磁性体により構成されるようにしても良い。この場合、具体的には 3通りの構成が可能で、例えば Fig. 1 3および Fi g. 1 4に示すように外側環状部 2 8が円環状のマグネット、回転部材 2 9がマグネット、内側環状部 2 7が円環状の磁性材であるようにするか、または外側環状部 2 8が円環状の磁性材、回転部材がマグネット 2 9、内側環状部 2 7が円環状のマグネッ卜であるようにするか、あるいは外側環状部 2 8が円環状のマグネット、回転部材 2 9が磁性材、内側環状部 2 7が円環状のマグネットであるようにすることができる。

これらのいずれの場合も外側環状部 2 8および回転部材 2 9の間と内側環状部 2 7および回転部材 2 9の間との双方が吸引するように設定することができるので、偏重心により各環状部 2 7 , 2 8の間隔が変化したとき、回転部材 2 9は各環状部 2 7 , 2 8の間隔の狭くなる方向、即ち磁気的な吸引力の強い方向に動くことになり、偏重心をキヤンセルする方向にスムーズに移動することができる。例えば、 Fig. 1 3および Fig. 1 4に示すように、内側環状部 2 7を円環状の磁性材にすると共に外側環状部 2 8を円環状のマグネットまたはヨーク付きのマグネットにし、回転部材 2 9をマグネットのローラにしても良い。このとき、外側環状部 2 8のマグネッ卜と回転部材 2 9のマグネットとは、それそれ軸方向の着磁となっているが、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを吸引させる（Fig. 1 3 ) ようにしてもよいし、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを反発させる（Fig. 1 4 ) ようにしてもよい。

Fig. 1 3に示すように、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを吸引させる関係の着磁とした場合には、外側環状部 2 8と回転部材 2 9、並びに内側環状部 2 7と回転部材 2 9の双方が吸引状態となるので、偏重心をキャンセルする方向にスムーズに動くことができる。

Fig. 1 4に示すように、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを反発させる関係の着磁とした場合には、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とは反発、内側環状部 2 7 と回転部材 2 9とは吸引状態となるので、偏重心により外側環状部 2 8と内側環状部 2 7との間隔が変化したとき、回転部材 2 9は外側環状部 2 8との磁気的反発力によって回転部材 2 9と外側環状部 2 8との間に作用する遠心力による接触圧を低減でき、偏重心をキヤンセルする位置に極めてスムーズに動くことができる。

また、外側環状部 2 8を円環状の磁性材にすると共に内側環状部 2 7を円環状のマグネットまたはヨーク付きのマグネットにし、回転部材 2 9をマグネットのローラにしても良い。この場合は、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とは必ず吸引状態になる。そして、内側環状部 2 7のマグネットと回転部材 2 9のマグネットとは、それそれ軸方向の着磁となっているが、内側環状部 2 7と回転部材 2 9とを吸引させる（Fig. 1 5 ) ようにしてもよいし、内側環状部 2 7と回転部材 2 9 とを反発させる（図示せず）ようにしてもよい。特に Fig. 1 5に示すように、外側環状部 2 8と回転部材 2 9、並びに内側環状部 2 7と回転部材 2 9の双方が吸引状態となるようにすれば、偏重心をキャンセルする方向にスムーズに動くことができる。また、内側環状部 2 7と回転部材 2 9とを反発させていても、外側環状部 2 8と回転部材 2 9とは必ず吸引状態になるので、各環状部 2 7 , 2 8の間隔の狭くなる方向に移動することができる。

あるいは、外側環状部 2 8と回転部材 2 9と内側環状部 2 7のうちの 1つをマグネットにより構成するとともに、残り 2つを磁性体により構成するようにしても良い。具体的には 3通りの構成が可能で、 Fig. 1 6に示すように外側環状部 2 8が円環状のマグネット、回転部材 2 9が磁性材、内側環状部 2 7が円環状の磁性材であるようにするか、または外側環状部 2 8が円環状の磁性材、回転部材 2 9が磁性材、内側環状部 2 7が円環状のマグネットであるようにするか、あるいは外側環状部 2 8が円環状の磁性材、回転部材 2 9がマグネット、内側環状部 2 7が円環状の磁性材であるようにすることができる。

これらのいずれの場合も外側環状部 2 8および回転部材 2 9の間と内側環状部 2 7および回転部材 2 9の間との双方が吸引するように成るので、回転部材 2 9 は各環状部 2 7 , 2 8の間隔の狭くなる磁気的な吸引力の強い方向に動くことになり、偏重心をキャンセルする方向にスムーズに移動することができる。特に、 Fig. 1 6に示すように回転部材 2 9を磁性材のローラとすれば、環状磁石を 1つ使用するだけで回転部材 2 9同士を反発させることができる。

あるいは、 Fig. 1 7に示すように、内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8と回転部材 2 9との全てをマグネッ卜にしても良い。 Fig. 1 7においては、軸方向への着磁が、外側環状部 2 8と回転部材 2 9、内側環状部 2 7と回転部材 2 9との双方が吸引状態となるように設定しているが、着磁方向を変えることにより、それそれの間を、反発—吸引、反発—反発、吸引一反発のように変更することができる。

例えば、 Fig. 1 7に示すように外側環状部 2 8および回転部材 2 9の間と内側環状部 2 7および回転部材 2 9の間との双方が吸引するように設定すれば、回転部材 2 9は各環状部 2 7 , 2 8の間隔の狭くなる磁気的な吸引力の強い方向に動くことになり、偏重心をキャンセルする方向にスムーズに移動することができる。また、外側環状部 2 8および回転部材 2 9の間は反発すると共に内側環状部 2 7 および回転部材 2 9の間は吸引するように設定すれば、回転部材 2 9は外側環状部 2 8との磁気的反発力によって外側環状部 2 8との間の接触圧を低減して偏重心をキヤンセルする方向に極めてスムーズに動くことができる。

さらに、外側環状部 2 8および回転部材 2 9の間と内側環状部 2 7および回転部材 2 9の間との双方が反発するように設定すれば、回転部材 2 9に遠心力を与えることにより、これを各環状部 2 7 , 2 8の間隔の狭くなる方向に移動させることができる。このとき、回転部材 2 9は外側環状部 2 8との磁気的反発力によつて遠心力による接触圧を低減できるので、偏重心をキャンセルする方向に極めてスムーズに動くことができる。あるいは、外側環状部 2 8および回転部材 2 9 の間は吸引すると共に内側環状部 2 7および回転部材 2 9の間は反発するように設定すれば、偏重心により各環状部 2 7 , 2 8の間隔が変化したときに回転部材 2 9は各環状部 2 7， 2 8の間隔の狭くなる方向に移動することができる。

また、外側環状部 2 8は円環状の非磁性材により構成されると共に、回転部材 2 9と内側環状部 2 7とのうちの少なくとも一方がマグネットにより構成されるようにしても良い。外側環状部 2 8を形成する非磁性材としては、例えばプラスチックを利用することができる。具体的には 3通りの構成が可能で、 Fig. 1 5に示す外側環状部 2 8を非磁性材製にして、回転部材 2 9はマグネット、内側環状部 2 7は円環状のマグネットであるようにするか、または回転部材 2 9はマグネット、内側環状部 2 7は円環状の磁性材であるようにするか、あるいは回転部材 2 9は磁性材、内側環状部 2 7は円環状のマグネットであるようにすることがでぎる。

そして、 Fig. 1 5に示すように回転部材 2 9と内側環状部 2 7とが吸引するように着磁した場合や、回転部材 2 9および内側環状部 2 7をマグネットおよび磁性体の組み合わせにより構成した場合（図示せず）は、外側環状部 2 8および回転部材 2 9の間は吸引も反発もしないと共に内側環状部 2 7および回転部材 2 9 の間は吸引するので、偏重心により各環状部の間隔が変化したとき、回転部材 2 9は外側環状部 2 8に吸引されずに回転部材 2 9と外側環状部 2 8との間に作用する遠心力による接触圧を低減できる。よって、回転部材 2 9は、遠心力と内側環状部 2 7による吸引力とのバランスにより偏重心を打ち消す方向にスムーズに移動することができる。

また、回転部材 2 9と内側環状部 2 7の両方をマグネット製にすると共にこれらが反発するように着磁した場合は、回転部材 2 9に遠心力を与えることにより、これを各環状部 2 7， 2 8の間隔の狭くなる方向に移動させることができる。このとき、回転部材 2 9は外側環状部 2 8に吸引されずに外側環状部 2 8との接触圧を低減できるので、回転部材 2 9は偏重心をキャンセルする方向にスムーズに動くことができる。

要は、内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8と回転部材 2 9の少なくとも一つをマグネッ卜にすれば良く、このようにすれば回転部材 2 9同士を反発させることができる。また、本実施形態では回転部材 2 9を円柱形状にしているが、これには限られず環状部 2 7 , 2 8に接触して円滑に移動することができる形状で有れば良く、例えば長手方向中央部が凹んだ形状や、 Fig. 1 9 Aに示すように長手方向中央部が断面円弧状に突出した形状や、 Fig. 1 9 Bに示すように長手方向中央部が断面傾斜直線状に突出した形状や、軸方向に沿った孔を有する円筒形状、あるいは球状等であっても良い。また、環状部 2 7 , 2 8にヨーク 3 2， 3 3 , 3 4 , 3 5を取り付けている場合は、回転部材 2 9は少なくとも軸方向両端部の 2 点でヨークに接することができるので、回転部材 2 9を上述した例えば長手方向中央部が凹んだ形状や、 Fig. 1 9 A及び Fig. 1 9 Bに示すように長手方向中央部が突出した形状にしても回転部材 2 9は良好に回転することができる。

そして、本実施形態では、回転部材 2 9を 2個設けているが、これには限られず 3個以上設けても良い。この場合も、各回転部材 2 9を磁気的に反発させて偏重心の無いときは等間隔に位置させると共に、偏重心のある時には移動してバランスを取るようにできる。

そして、本実施形態では内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを回転軸 3の基端側に配置すると共に弾性連結部 8を回転軸 3の先端側に配置しているが、これには限らず内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを回転軸 3の先端側に配置すると共に弾性連結部 8を回転軸 3の基端側に配置したり、あるいは弾性連結部 8を上側と下側に配置してその中間部に内側環状部 2 7及び外側環状部 2 8と回転部材 2 9とを挟むように配置しても良い。

また、本実施形態ではターンテーブル 4をプラスチック製としているが、これには限られず例えばターンテ一ブル 4を金属製や樹脂製としたりゴム等のエラストマ一製やスポンジ製、紙製等とすることができる。よって、ターンテーブル 4 に必要とされる強度ゃコスト等に応じて適した材質を選択することができる。例えば、夕一ンテーブル 4をゴム製とした場合の実施形態を Fig. 2 0に示す。このターンテーブル 4は、 Fig. 1〜Fig. 1 0に示すものと同様に回転軸部 6と載置部 7と弾性連結部 8とを備えているが、このうち弾性連結部 8は 3本の放射形状のリブとしている。この場合、弾性連結部 8はゴム製であり径方向及び周方向に変形可能であるので、ディスク 5の回転時に遠心力により弾性連結部 8が弾性変形して載置部 7及びディスク 5とホルダ 1 6等の回転部材 2 9が外周方向に振れ回るようになる。また、弾性変形した弾性連結部 8は復元力 F 1を有しているので、載置部 7及びディスク 5の回転中心を回転軸 3に引き寄せて移動させることができる。この場合は、弹性連結部 8を軸方向両側から挟んで変位を防止する軸方向規制部材を取り付けるようにする。これにより、ディスク 5の面振れを防止することができる。

また、上述した各実施形態では夕一ンテーブル 4を一体成形品としているが、これには限られず例えばターンテーブル 4の回転軸部 6と弾性連結部 8と載置部 7とを別部材として後から一体化するようにしても良い。この場合、各部をそれそれ別個に例えばプラスチック製や金属製や樹脂製としたりゴム等のエラストマ製やスポンジ製、紙製等とすることができるので、ターンテーブル 4の各部に必要とされる強度ゃコスト等に応じて適した材質を選択することができる。

さらに、上述した各実施形態では弾性連結部 8を 3本の板ばねやリブとしているが、これには限られず 1本や 2本、または 4本以上としても良い。また、弾性連結部 8の形状としては板ばねやリブに限られず、要は回転軸部 6と載置部 7とを載置部 7が回転軸部 6に対して半径方向に移動可能となるように連結する弾性を有するものであれば良く、他の様々形状とすることができる。

上述した各実施形態ではディスクドライブ装置 1を C D— R O Mドライブ装置に搭載しているが、これには限られずディスクを高速回転させる他の装置に使用することができる。また、本実施形態では回転体としてディスク 5を使用しているが、これには限られず例えば車輪や夕一ビン等の高速回転する部材の全般に適用することができる。この場合も、エンジン等に対して高速回転する部材の偏重心を極小化して偏心振動の発生を抑制することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 回転体取付部材と調整機構とを備える回転体のバランス機構において、前記回転体取付部材は、駆動体の回転軸に固定された回転軸部と、前記回転体を取り付けて支持する回転体取付部と、前記回転軸部と前記回転体取付部とを前記回転体取付部が前記回転軸部に対して半径方向に移動可能となるように弾性を有して連結する弾性連結部とを備えると共に、前記調整機構は、前記回転軸に直接あるいは間接的に取り付けられた内側環状部と、前記回転体取付部に直接あるいは間接的に取り付けられた外側環状部と、前記内側環状部と前記外側環状部の間に配設されいずれかの環状部の縁に沿って円周上を回転移動可能な複数の回転部材とを備えて、尚かつ前記内側環状部と前記回転部材と前記外側環状部とのうちの一つをマグネットにより構成すると共に残りのうちの一つをマグネットあるいは磁性材により構成するようにしたことを特徴とする回転体のバランス機構。

2 . 前記回転体取付部材と前記調整機構とは軸方向に並べて配置されることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

3 . 前記回転体取付部材の前記回転体取付部に前記調整機構の前記外側環状部が取り付けられていることを特徴とする請求項 2記載の回転体のバランス機構。

4 . 前記回転軸が回転したときに、前記回転体取付部に作用する偏重心によつて前記弾性連結部が変形して前記回転体取付部が半径方向に移動し、前記内側環状部と外側環状部との間隔が変化して前記回転部材が移動することを特徴とする請求項 3記載の回転体のバランス機構。

5 . 前記回転体取付部がディスクを載置するターンテ一ブルであり、前記回転軸はモータの回転軸であり、前記夕一ンテーブルに前記調整機構の前記外側環状部を保持する保持部が形成されていることを特徴とする請求項 3記載の回転体のバランス機構。

6 . 前記内側環状部と前記回転部材と前記外側環状部とのうちの少なくとも 2 つはマグネットにより構成されると共に、残りは磁性材により構成されることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

7 . 前記外側環状部は円環状の磁性材、前記回転部材はマグネット、前記内側環状部は円環状のマグネットであることを特徴とする請求項 6記載の回転体のバランス機構。

8 . 前記外側環状部は円環状のマグネット、前記回転部材はマグネット、前記内側環状部は円環状の磁性材であることを特徴とする請求項 6記載の回転体のバランス機構。

9 . 前記外側環状部は円環状のマグネット、前記回転部材は磁性材、前記内側環状部は円環状のマグネットであることを特徴とする請求項 6記載の回転体のバランス機構。

1 0 . 前記外側環状部と前記内側環状部とは円環状のマグネッ卜であると共に、前記回転部材はマグネットであることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

1 1 . 前記内側環状部と前記回転部材と前記外側環状部とのうちの 2つは磁性材により構成されると共に、 1つはマグネットにより構成されることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

1 2 . 前記外側環状部は円環状の磁性材、前記回転部材は磁性材、前記内側環状部は円環状のマグネッ卜であることを特徴とする請求項 1 1記載の回転体のバランス機構。

1 3 . 前記外側環状部は円環状のマグネット、前記回転部材は磁性材、前記内側環状部は円環状の磁性材であることを特徴とする請求項 1 1記載の回転体のバランス機構。

1 4 . 前記外側環状部は円環状の磁性材、前記回転部材はマグネット、前記内側環状部は円環状の磁性材であることを特徴とする請求項 1 1記載の回転体のバランス機構。

1 5 . 前記外側環状部は円環状の非磁性材により構成されると共に、前記回転部材と前記内側環状部とのうちの少なくとも一方がマグネットにより構成されることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

1 6 . 前記回転部材はマグネット、前記内側環状部は円環状のマグネットであることを特徴とする請求項 1 5記載の回転体のバランス機構。

1 7 . 前記回転部材はマグネット、前記内側環状部は円環状の磁性材であることを特徴とする請求項 1 5記載の回転体のバランス機構。

1 8 . 前記回転部材は磁性材、前記内側環状部は円環状のマグネットであることを特徴とする請求項 1 5記載の回転体のバランス機構。

1 9 . 前記マグネットは軸方向の着磁をされていることを特徴とする請求項 1 記載の回転体のバランス機構。

2 0 . 前記マグネットは軸方向の少なくとも一方に磁性材からなるヨークを配設してあることを特徴とする請求項 1 9記載の回転体のバランス機構。

2 1 . 前記回転部材は外周面が実質的に円柱形状をしたローラからなると共に、該ローラは直径よりも軸方向寸法が長く形成されていることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

2 2 . 前記回転部材は外周面が実質的に円柱形状をしたローラからなると共に、該ローラは直径よりも軸方向寸法が短く形成されていることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。

2 3 . 前記回転体取付部の半径方向の移動を所定量に規制する規制部材が設けられていることを特徴とする請求項 1記載の回転体のバランス機構。