盘片驱动装置的制作方法

专利名称：盘片驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抑制记录媒体盘片失衡造成的不希望的振动或噪声，能够实现稳定记录或重放的盘片驱动装置。
背景技术：
近年来，进行数据记录·重放的盘片驱动装置，为了提高数据传送速度，正进一步提高盘片转速。例如CD-ROM盘片驱动装置中，其转速可从现有的5000rpm左右提高到6000rpm以上。这样的趋势不仅反映在桌面计算机用半高的盘片驱动装置，同样也反映在笔记本型计算机用薄型的盘片驱动装置。
但盘片中存在下面这些情况，有的因为其厚度不均匀造成质量失衡，有的是因为注明盘片所记录内容而粘贴的纸质标贴所造成的失衡。盘片质量失衡量较大的达1gcm。高速旋转这种盘片，便存在这样的问题，有偏离盘片旋转中心的离心力(失衡力)作用，该失衡力所造成的振动传递至整个装置。该失衡力的大小与旋转频率(Hz)(这里旋转频率是指盘片501每单位时间的平均转速(转/秒))的平方成正比增大。例如质量失衡量为1gcm的盘片，只要其转速从5400rpm提高约一成至6000rpm，失衡力便变成约1.2倍大小，振动也同样大幅度增加。
令盘片质量为M(g)，盘片重心距盘片中心的距离为L(cm)，则质量失衡量A(gcm)由A＝M×L表示。
若使这种失衡的盘片高速旋转，有这样的问题产生，即不仅随其振动产生噪声，使盘片旋转驱动用主轴电动机的轴承损伤，而且不能进行稳定的记录或重放。
此外，在计算机等装置中组装这种盘片驱动装置时，还发生振动传递至该装置内其他设备而带来不良影响这种问题。
综上所述，为了借助于盘片高速旋转来提高数据传送速度，需要研究抑制因盘片质量失衡造成的不希望的振动这一课题。
以下参照


一例现有的盘片驱动装置。
图72是表示现有盘片驱动装置主体的立体图。图72中，盘片1由主轴电动机2旋转驱动，读写头3读出盘片1中记录的数据，或向盘片1写入数据。读写头驱动机构5由齿条和齿轮等构成，将读写头驱动用电动机4的旋转运动变换为直线运动传递给读写头3。读写头3构成为靠该读写头驱动机构5沿盘片1径向移动。底盘座6上装配有主轴电动机2、读写头驱动用电动机4和读写头驱动机构5。从装置外部传递给底盘座6的振动和冲击由隔振子7(弹性体)衰减，底盘座6经该隔振子7装配在主底座8上。图72所示的盘片驱动装置，其主体构成为通过主底座8上装配的框架(未图示)组装到计算机装置等当中。
图73是表示现有盘片驱动装置主轴电动机2周围的侧视剖面图。转台110固定于主轴电动机2的轴21上，可旋转地支持盘片1的夹紧区11。转台110上形成的轴套14的内部内置有靠螺旋弹簧等压紧手段113与盘片1的夹紧孔12的边角紧靠的定位球116。这样，盘片1靠定位球116的压紧动作置放在规定位置上。
如上所述构成的现有盘片驱动装置中，盘片1置放在转台110上处于夹紧状态时，盘片1通过定位球116与夹紧孔12的边角紧靠来对准中心，并且靠压紧手段113的压紧力保持在转台110上。这样保持的盘片1由主轴电动机2与转台110一体旋转驱动。
但具有上述构成的现有盘片驱动装置中，若装上因厚度不均或粘贴有标贴而造成质量失衡的盘片1，使之高速旋转的话，图73所示的盘片1的重心G1便有离心力(失衡力)F作用。其作用方向随盘片1的旋转而旋转。该失衡力F经转台110和主轴电动机2传递至底盘座6，但底盘座6可由弹性体的隔振子7来支撑，随着隔振子7的形变，相对于失衡力F产生很大的振摆旋转。失衡力F的大小与其质量失衡量(用gcm单位表示)和旋转频率平方之乘积成正比，因而底盘座6的振动加速度也大致与盘片1的旋转频率平方成正比而急剧增大。因此，存在这样的问题，即，由于底盘座6本身或底盘座6上装配的读写头驱动机构5的共振等原因，有噪声发生，或由于盘片1和读写头3存在较大振动，因而不可能进行稳定的记录或重放。
对于上述问题，现有的盘片驱动装置中，为了抑制底盘座6的振动振幅，采取了提高隔振子7弹簧系数、或在底盘座6和主底座8之间设置簧片等弹性材料这种措施。
但象这样提高底盘座6和主底座8之间结合部位的刚性，便存在这样的问题，即相反当有装置外部来的振动或冲击作用于该盘片驱动装置时，振动或冲击便直接传递至装有盘片1和读写头3等的底盘座6上，无法进行稳定的记录或重放，也就是所说的装置抗振性·抗冲击性均变差。
此外，还有的问题是，失衡力F造成的底盘座6的振动经主底座8等传递至盘片驱动装置外部，给组装有该盘片驱动装置的计算机装置内的其他设备带来不良影响。
另外，还有由于失衡力F在主轴电动机2轴承上加有较大侧压，造成轴损转矩增大和轴承损伤，轴承寿命变短这种问题。
发明概述本发明鉴于上述问题，其目的在于，提供一种失衡盘片高速旋转时也能稳定进行记录或重放，并且对于装置外部来的振动或冲击能够进行高可靠性高速旋转的盘片驱动装置。
为了解决上述问题，本发明的盘片驱动装置，将具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器设置成与该盘片驱动装置装上的盘片一体旋转，以下给出具体手段。
本发明的盘片驱动装置，包括设置成可与装上的盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器，令所述平衡部件的总质量为M[g]，所述平衡部件整体的重心距所述环状轨道部中心轴的距离为T[cm]，平衡量Z[gcm]为Z＝M×T则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，所具有的平衡器满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
由此，利用本发明盘片驱动装置，即便使盘片高速旋转，也能确实地抑制因盘片质量失衡所造成的振动，可实现能够高速传送的盘片驱动装置。
按照另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括设置成可与装上的盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳球体的平衡器，令所述球体半径为r[cm]，所述环状轨道部外周的内壁面半径为S[cm]，所述球体个数为n，以及所述球体比重为ρ，平衡量Z[gcm]为Z＝4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，所具有的平衡器满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
由此，利用本发明盘片驱动装置，即便使盘片高速旋转，也能确实地抑制因盘片质量失衡所造成的振动，可实现能够高速传送的盘片驱动装置。
本发明的盘片驱动装置也可以是，当质量失衡量为Ao[gcm]的盘片在所述平衡量Z＝0[gcm]状态下旋转，且振动低于允许值的最高允许旋转频率为fo[Hz]时，所述常数h为h＝fo2×Ao。
而且，本发明的盘片驱动装置，较为理想的是，装上的盘片其直径为12[cm]以下，所述常数h为8100。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括对装上的盘片进行记录或重放的读写头；以及设置成可与所述盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器，以所述盘片记录面为基准面，将所述平衡器相对于该基准面配置在与所述读写头相同一侧。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，即便使装上的失衡盘片高速旋转，也可以充分抑制振动，可实现能够高速传送的薄型盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括对装上的盘片进行记录或重放的读写头；以及设置成可与所述盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器，所述环状轨道部外周的外壁面至所述环状轨道部中心轴的距离，构成为小于所述读写头位于最内周记录轨时读写头内周一侧端面至所述环状轨道部中心轴的距离。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，即便使装上的失衡盘片高速旋转，也可以充分抑制振动，可实现能够高速传送的薄型盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括固定对盘片进行旋转驱动的主轴电动机的电动机底座；通过弹性体装配有所述电动机底座，将对所述盘片进行记录或重放的读写头设置成可在所述盘片半径方向上移动的底盘座；以及设置成可与所述盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器。
由此，利用本发明盘片驱动装置，可以不管盘片质量失衡的大小确实地抑制盘片振动，因而可进行稳定的记录或重放，可以实现能够高速旋转的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，构成为按比所述弹性体形变所引起的所述电动机底座的振摆旋转振动的一次谐振频率高的频率，对所述盘片进行旋转驱动。
由此，利用本发明盘片驱动装置，可以不管盘片质量失衡的大小确实地抑制盘片振动，因而可进行稳定的记录或重放，可以实现能够高速旋转的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁面相对于所述环状轨道部中心轴倾斜的平衡器。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以实现一种即便是所装上的盘片其质量失衡量非常大，也具有理想的振动抑制效果，而且可减小不适噪声的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈楔形的平衡器。
由此，利用本发明盘片驱动装置，可抑制所装上的失衡的盘片所造成的振动，而且可减小平衡器本身产生的不适噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈曲面形状的平衡器。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论是装上质量失衡大的盘片，还是装上质量失衡小的盘片，都可以确实地抑制振动，而且可减小不适的噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用平衡器，设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁面相对于所述环状轨道部中心轴倾斜。
由此，本发明盘片驱动装置用平衡器，可以抑制平衡器本身噪声的发生。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用平衡器，设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈楔形。
由此，本发明盘片驱动装置，可以抑制平衡器本身噪声的发生。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用平衡器，设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈曲面形状。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论是装上质量失衡大的盘片，还是装上质量失衡小的盘片，都可以确实地抑制振动，而且可以抑制平衡器本身不适噪声的发生。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用平衡器，设置成可与装上的盘片一体旋转，并具有环状轨道部以容纳平衡部件，
令所述平衡部件的总质量为M[g]，所述平衡部件整体的重心距所述环状轨道部中心轴的距离为T[cm]，平衡量Z[gcm]为Z＝M×T则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，即便使盘片高速旋转，也可以确实抑制盘片质量失衡造成的振动，可实现能够高速传送的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用平衡器，设置成可与装上的盘片一体旋转，并具有环状轨道部以容纳球体，令所述球体半径为r[cm]，所述环状轨道部外周的内壁面半径为S[cm]，所述球体个数为n，以及所述球体比重为ρ，平衡量Z[gcm]为Z＝4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，也可以当质量失衡量为Ao[gcm]的盘片在所述平衡量Z＝0[gcm]状态下旋转，且振动低于允许值的最高允许旋转频率为fo[Hz]时，所述常数h为h＝fo2×Ao。
本发明的盘片驱动装置用平衡器最好是，装上的盘片其直径为12[cm]以下，所述常数h为8100。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，即便使盘片高速旋转，也可以确实抑制盘片质量失衡造成的振动，可实现能够高速传送的盘片驱动装置。
此外，为了达到上述目的，本发明的盘片驱动装置，是将环状轨道分割为多个，并将所分割的各个轨道中具有可移动平衡部件的平衡器设置成可与盘片一体旋转的装置，以下给出具体手段。
本发明的盘片驱动装置，包括平衡器，它具有多个圆弧状轨道，以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而能够进行稳定的记录或重放，可以在不损害抗振和抗冲击特性的情况下，实现可高速旋转的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括平衡器，它具有将环状轨道分成多个的分割手段；由所述分割手段形成的圆弧状轨道；以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而能够进行稳定的记录或重放，可以在不损害抗振和抗冲击特性的情况下，实现可高速旋转的盘片驱动装置。
本发明的盘片驱动装置，也可以将所述分割手段构成为吸收冲击。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置，可以构成为，所述圆弧状轨道至少一部分当中，盘片的旋转轴到至少一个轨道的距离，在所述盘片旋转方向上增加。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而能够进行稳定的记录或重放，可以在不损害抗振和抗冲击特性的情况下，实现可高速旋转的盘片驱动装置。
本发明的盘片驱动装置，也可以构成为将所述分割手段相对于环状轨道保持为可旋转状态。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而能够进行稳定的记录或重放，可以在不损害抗振和抗冲击特性的情况下，实现可高速旋转的盘片驱动装置。
本发明的盘片驱动装置，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极的磁场产生手段。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片高速旋转还是低速旋转，都可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置，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极的磁场产生手段，所述环状轨道当中与所述磁场产生手段的磁极位置相对的位置设置冲击吸收材料。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片高速旋转还是低速旋转，都可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置，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场产生手段，所述分割手段和所述环状轨道之间的连接部分按曲面形成。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片高速旋转还是低速旋转，都可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置，所述环状轨道也可以有多个。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，具有多个圆弧状轨道，以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用平衡器具有将环状轨道分成多个的分割手段；由所述分割手段形成的圆弧状轨道；以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，也可以将所述分割手段构成为吸收冲击。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，可以构成为，所述圆弧状轨道至少一部分当中，盘片的旋转轴到至少一个轨道的距离，在所述盘片旋转方向上增加。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，也可以构成为将所述分割手段相对于环状轨道保持为可旋转状态。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器来的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，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场产生手段。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论盘片高速旋转还是低速旋转，都可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置用平衡器，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场产生手段，所述分割手段和所述环状轨道之间的连接部分按曲面形成。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用平衡器，不论盘片高速旋转还是低速旋转，都可以抑制平衡器本身噪声的发生。
本发明的盘片驱动装置用夹紧机构，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，并构成为可旋转地夹住转台上所置放的盘片。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用夹紧机构，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置用主轴电动机，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用主轴电动机，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用主轴电动机，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，所述平衡器设置成可与转子一体旋转。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用主轴电动机，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置用主轴电动机，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，所述平衡器设置成可与主轴一体旋转。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用主轴电动机，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器来产生的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置用转台，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，置放所装上的盘片，可旋转地支持所述盘片。
由此，利用本发明的盘片驱动装置用转台，不论盘片质量失衡大小如何，总可以确实地抑制底盘座的振动，因而可以抑制平衡器产生的振动、噪声。
为了解决上述课题，本发明的盘片驱动装置涉及的是作为夹紧并一体旋转驱动盘片用手段的转台和夹紧机构，以下给出具体手段。
本发明的盘片驱动装置，包括一夹住盘片两面，用4个以上突起支持所述盘片至少单面，所述突起各个前端实际上处于相同平面的盘片支持手段。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，确保盘片夹住并高速旋转盘片时，可以实现一种减小盘片盘面振动等引起的失衡所产生的振动、噪声，并能够确保稳定的记录重放，对数据进行高速传送的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括置放盘片的转台；以及具有其各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起，靠所述突起和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，利用夹紧机构确保盘片夹住并高速旋转盘片时，可以实现一种减小盘片盘面振动等引起的失衡所产生的振动、噪声，并能够确保稳定的记录重放，对数据进行高速传送的盘片驱动装置。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括靠各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起支持盘片的转台；以及和所述转台一起夹住所述盘片的夹紧机构。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以利用转台确保盘片夹住，并减小高速旋转盘片时的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括靠各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起支持盘片的转台；以及具有4个以上突起，靠该突起和所述转台突起夹住所述盘片的夹紧机构。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以利用转台和夹紧机构确保盘片夹住，并减小高速旋转盘片时的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置，除了上述盘片驱动装置的手段以外，所述转台的突起和所述夹紧机构的突起也可以设置于相对位置。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以利用转台和夹紧机构进一步确保盘片夹住，并减小高速旋转盘片时的振动、噪声。
本发明的盘片驱动装置，除了上述盘片驱动装置的手段以外，还可以包括固定盘片旋转驱动用电动机的底盘座；通过弹性体装配所述底盘座的主底座；以及具有内部容纳有多个球体的环状轨道部，并设置成可与盘片一体旋转的平衡器。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以稳定平衡器滚珠的转动，确实地减小盘片偏心所造成的旋转失衡。
本发明的盘片驱动装置，所述突起也可以配置在与盘片旋转中心同轴的圆周上。
本发明的盘片驱动装置，所述突起也可以配置在与盘片旋转中心同轴的不同半径的圆周上。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以减小所夹住盘片高速旋转时产生的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括在置放记录媒体盘片的面上设置弹性体的转台；以及具有其各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起，靠所述突起和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以方便改善转台的盘片载置面凹凸，并减小高速旋转盘片时的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括靠各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起支持盘片的转台；以及在压紧所述盘片的面上设置弹性体，靠所述弹性体和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以方便改善夹紧机构的盘片压紧面凹凸，并减小高速旋转盘片时的振动、噪声。
另一方面，本发明的盘片驱动装置，包括在置放记录媒体盘片的面上设置弹性体的转台；以及在压紧所述盘片的面上设置弹性体，靠所述弹性体和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
由此，利用本发明的盘片驱动装置，可以方便改善转台的盘片载置面和夹紧机构的盘片压紧面凹凸，并减小高速旋转盘片时的振动、噪声。
本发明新颖特征固然是具体记载于所附的权利要求书中，但就构成以及内容这两方面而言，本发明以及其他目的或特征均可从结合附图加以理解的以下详细说明当中，得到更为清楚的理解和评价。
附图简要说明图1是示意本发明第一实施例盘片驱动装置中主轴电动机2周围的侧视剖面图。
图2是仅示意与图1第一实施例盘片驱动装置中转子80设置为一体的球体平衡器22a的平面剖面图。
图3是表示底盘座6振动加速度实测值以给出本发明第一实施例效果的曲线图。
图4是示意本发明第二实施例盘片驱动装置中主轴电动机2周围的侧视剖面图。
图5是示意本发明第三实施例盘片驱动装置中主轴电动机2周围的侧视剖面图。
图6是示意本发明第四实施例盘片驱动装置中与转子80一体设置的平衡器22c周围的剖面图。
图7是示意本发明第五实施例盘片驱动装置中与转子80一体设置的平衡器22d周围的剖面图。
图8是示意本发明第六实施例盘片驱动装置中与转子80一体设置的平衡器22e周围的剖面图。
图9是示意现有盘片驱动装置的立体图。
图10是示意现有盘片驱动装置中主轴电动机周围的侧视剖面图。
图11是现有盘片驱动装置中平衡器滚珠动作的说明图。
图12是示意本发明第七实施例盘片驱动装置主轴电动机周围的侧视剖面图。
图13是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中作用于平衡器滚珠的力的平面剖面图。
图14是本发明第七实施例盘片驱动装置高速旋转质量失衡的盘片时其平衡器中滚珠动作的说明图。
图15是本发明第七实施例盘片驱动装置高速旋转无质量失衡的均匀盘片时其平衡器中滚珠动作的说明图。
图16是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖视图。
图17是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖视图。
图18是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图19是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖视图。
图20是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖视图。
图21是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图22是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖视图。
图23是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖视图。
图24是示意本发明第七实施例盘片驱动装置另两类平衡器构成的平面剖面图(a)和纵剖面图(b)。
图25是示意本发明第八实施例盘片驱动装置中平衡器构成的平面剖面图。
图26是示意本发明第八实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图27是示意本发明第八实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图28是示意本发明第九实施例盘片驱动装置中平衡器构成的平面剖面图。
图29是本发明第七实施例盘片驱动装置中平衡器问题点的说明图。
图30是本发明第九实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图31是本发明第十实施例盘片驱动装置高速旋转质量失衡的盘片时其平衡器中滚珠动作的说明图。
图32是本发明第十实施例盘片驱动装置高速旋转无质量失衡的均匀盘片时其平衡器中滚珠动作的说明图。
图33是本发明第十实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图34是本发明第十实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图35是本发明第十实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图36是本发明第十实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图37是本发明第十实施例盘片驱动装置中另一平衡器构成的平面剖面图。
图38是本发明第十一实施例盘片驱动装置高速旋转质量失衡的盘片时其平衡器中滚珠动作的说明图。
图39是本发明第十一实施例盘片驱动装置高速旋转质量失衡的盘片时其平衡器中滚珠动作的说明图。
图40是示意本发明第十二实施例盘片驱动装置中平衡器构成的平面剖面图。
图41是示意本发明第十三实施例盘片驱动装置中平衡器构成的平面剖面图。
图42是示意在现有盘片驱动装置上置放盘片501、并由夹紧机构581固定的状态说明图。
图43是示意现有盘片驱动装置中主轴电动机502周围的侧视剖面图。
图44是示意现有盘片驱动装置中转台582上放置盘片501旋转时盘片501振动状态的侧视剖面图。
图45是示意现有盘片驱动装置中盘片501振动2等分模式的平面图。
图46是示意现有盘片驱动装置中盘片501振动4等分模式的平面图。
图47是示意现有盘片驱动装置中盘片501振动6等分模式的平面图。
图48是示意现有盘片驱动装置中盘片501振动8等分模式的平面图。
图49是给出现有盘片驱动装置中盘片501振动分析结果的曲线图。
图50是示意现有盘片驱动装置夹紧机构581的侧视剖面图(a)和示意夹紧机构581与盘片501接触面的夹紧机构581的背面图。
图51是示意现有盘片驱动装置夹紧机构581与盘片501的接触面不同造成盘片501振动不同的侧视剖面图。
图52是示意在本发明第十四实施例中盘片驱动装置上置放盘片501、并由夹紧机构541固定的状态立体图。
图53是示意本发明第十四实施例盘片驱动装置中主轴电动机502周围的侧视剖面图。
图54是示意本发明第十四实施例盘片驱动装置中夹紧机构541的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图55是示意本发明第十四实施例盘片驱动装置中另一夹紧机构541的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图56是示意本发明第十四实施例盘片驱动装置中另一夹紧机构541的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图57是示意本发明第十四实施例盘片驱动装置中设于夹紧机构541上的夹紧突起551形状的局部放大图。
图58是示意本发明第十四实施例盘片驱动装置中设于另一夹紧机构541上的夹紧突起551配置的背面图。
图59是示意本发明第十五实施例盘片驱动装置中夹紧机构541周围的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图60是示意本发明第十六实施例盘片驱动装置中夹紧机构413周围的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图61是示意本发明第十六实施例盘片驱动装置中位置对准机构的立体图。
图62是示意本发明第十七实施例盘片驱动装置中夹紧机构414周围的侧视剖面图，示出的是停转状态(a)和旋转状态(b)。
图63是示意本发明第十七实施例盘片驱动装置中夹紧机构541的平面剖面图，示出的是停转状态(a)和旋转状态(b)、(c)。
图64是示意本发明第十七实施例盘片驱动装置中夹紧机构414周围的侧视剖面图。
图65是示意本发明第十八实施例盘片驱动装置中夹紧机构415周围的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图66是示意盘片驱动装置中夹紧机构其固定盘片的方法不同造成盘片形变振动大小不一的侧视剖面图。
图67是示意本发明第十八实施例盘片驱动装置中另一夹紧机构415周围的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图68是示意本发明第十八实施例盘片驱动装置中另一夹紧机构415周围的侧视剖面图(a)和背面图(b)。
图69是示意本发明第十九实施例盘片驱动装置中夹紧机构541上设置的夹紧突起551配置和转台216上张贴的转台用橡胶薄层571之间位置关系的夹紧机构541周围的侧视剖面图(a)和夹紧机构541的背面图(b)。
图70是示意本发明第十九实施例盘片驱动装置中另一夹紧机构416上张贴的夹紧机构用橡胶薄层572和转台212上设置的转台突起552配置之间位置关系的夹紧机构416周围的侧视剖面图(a)和夹紧机构416的背面图(b)。
图71是示意本发明第十九实施例盘片驱动装置中另一夹紧机构416上张贴的夹紧机构用橡胶薄层572和转台216上张贴的转台用橡胶薄层571之间位置关系的夹紧机构416周围的侧视剖面图(a)和夹紧机构416的背面图(b)。
图72是示意现有盘片驱动装置的立体图。
图73是示意现有盘片驱动装置中主轴电动机2周围的侧视剖面图。
希望考虑，附图中的部分或全部，是利用示意性简要表示来图示的，不必限于这里所示部分对实际相对大小或位置进行的忠实图示。
实施发明的最佳方式《第一实施例》以下参照

本发明第一实施例的盘片驱动装置。
图1是示意本发明第一实施例盘片驱动装置中主轴电动机2附近的侧视剖面图。图2是仅示意本发明第一实施例中与转子80可一体旋转设置的环状轨道部即中空环状部23的平面剖面图。图3为了示出本发明第一实施例盘片驱动装置的效果，给出底盘座6振动加速度的实测值。
第一实施例的盘片驱动装置中，转台110上装上的盘片1构成为由主轴电动机2旋转驱动，由读写头(未图示)进行数据读出或数据写入。而且，第一实施例的盘片驱动装置，如前面图72所示，设有由齿条和齿轮等构成的读写头驱动机构，以及将旋转运动变换为直线运动传递给读写头3的读写头驱动用电动机。构成为读写头利用该读写头驱动机构在盘片1半径方向上移动。底盘座6装配有主轴电动机2、读写头驱动用电动机和读写头驱动机构等。从装置外部传递至底盘座6的振动或冲击靠隔振子(弹性体)7衰减。底盘座6通过该隔振子7装配在主底座8上。图1所示的盘片驱动装置主体构成为通过主底座8上装配的框架(未图示)组装到计算机装置等当中。
图1中，转台110固定在主轴电动机2的轴21上，可旋转地支持盘片1的夹紧区11。转台110上形成的轴套14的内部内置有靠螺旋弹簧等压紧手段113与盘片1的夹紧孔12的边角碰接的定位球116。这样，盘片1靠定位球116的压紧动作牢靠地配置在规定位置上。
如上所述，第一实施例的盘片驱动装置构成为，转台110上的盘片1靠定位球116压紧固定，和主轴电动机2的转子80一起同轴旋转驱动。
如图1所示，第一实施例的盘片驱动装置，形成有可与主轴电动机2的转子80一体旋转的球体平衡器22a。图2是仅示意球体平衡器22a的平面剖面图。
如图1和图2所示，实施例1的球体平衡器22a，由所具有的环状通路与主轴电动机2的主轴21同轴设置的环状轨道部即中空环状部23；以及可移动地容纳在中空环状部23通路内部的多个球体24所构成。
如前文所述，在由定位球116将盘片1夹紧在转台110上的状态下，与前面图73所示的现有盘片驱动装置相同，盘片1通过定位球116与夹紧孔12的边角碰接来定位，并配置在规定位置上，同时靠压紧手段113即螺旋弹簧的压紧力保持在转台110上。这样保持的盘片1，便构成为可与转台110、转子80、和球体平衡器22a一起由主轴电动机2进行一体的旋转驱动。
而且，第一实施例的盘片驱动装置中，为了将底盘座6与主底座8联结在一起，采用的是刚性较低的隔振子(弹性体)7。第一实施例的盘片驱动装置中，因隔振子形变造成的底盘座6的机械振动在与盘片1记录面平行方向上的1次谐振频率，设定为低于盘片1的旋转频率。具体来说，第一实施例中，盘片1的旋转频率约为100Hz，而且底盘座6在读写头由读写头驱动机构驱动的方向(存取方向)上的振动其一次谐振频率，和底盘座6在与之正交方向上的振动其一次谐振频率均设定为大约60Hz。
对于如上所述构成的本发明第一实施例盘片驱动装置，用图1和图2说明按100Hz使质量失衡量大的盘片1旋转时的动作。
首先，盘片1存在离心力(也称为失衡力)F作用于其重心G1，其作用方向随盘片1的旋转而旋转。隔振子7因该失衡力F而发生形变，底盘座6和该底盘座6上搭载的所有构成部件均按盘片1旋转频率进行振摆旋转振动。第一实施例中，因隔振子7形变造成的底盘座6的一次谐振频率(约60Hz)设定得低于盘片1旋转频率(约100Hz)。由此，底盘座6的位移方向和失衡力F的作用方向通常处于大致相反方向。
因而，如图2所示，底盘座6上旋转的盘片1的振摆旋转的中心轴P1，处于失衡力F作用的盘片1的重心G1和主轴电动机旋转中心轴P0之间。
在如上所述状态下，与转子80一体设置的中空环状部23和主轴电动机2的旋转中心轴P0同轴定位，因而中空环状部23的中心即外周的内壁面25的中心P2，和主轴电动机2旋转中心轴P0其位置一致。由此，中空环状部23以振摆旋转中心轴P1为中心进行振摆旋转动作。
该振摆旋转动作时，中空环状部23中容纳的球体24(例如图2中上方的球体)存在振摆旋转中心轴P1和球体24重心之间连线方向上的离心力q的作用。而且，球体24通过中空环状部23外周的内壁面25约束其移动，因而有外周内壁面25的支持力N作用于球体24上。来自该外周内壁面25的支持力N作用于朝向外周内壁面25的中心P2的方向。由此，在以外周内壁面25中心P2为中心通过球体24重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上存在作为离心力q和支持力N的合力的移动力R作用于球体24上。球体24靠该移动力R沿外周内壁面25移动，夹着振摆旋转的中心轴P1，向与盘片1的重心G1大致完全相对的位置移动，和其他球体24一起集中于与重心G1大致完全相对的位置。
因此，令作用于集中好的各个球体24的离心力q在失衡力相同方向上的分力为平衡力zk的话，可利用该平衡力zk的合力Zn来抵消盘片1旋转所产生的失衡力F。因此，作用于底盘座6的力减小。因而，可以确实地抑制失衡盘片1旋转时所产生的底盘座6的振动。
本发明第一实施例中，可利用作用于如上所述集中的球体24的平衡力Zn来抵消失衡力F，因而以外周内壁面25的中心P2的中心轴P1为中心的振摆旋转半径X1大致为0，图2所示的外周内壁面25的中心P2和振摆旋转的中心轴P1基本一致。
如图2所示，令球体24的半径为r[cm]，比重为ρ，个数为n，中空环状部23的外周内壁面25的半径为S[cm]，旋转角速度为ω[rad/sec]的话，作用于各个球体24的离心力q的大小为q＝4/3πr3ρ(S-r)ω2…(1)这时，令以图2中盘片1的重心G1和外周内壁面25的中心P2之间连线为基准线，如图2所示位于基准线上侧第一个球体24距基准线的角度为α的话，则α＝sin-1{r/(S-r)} …(2)位于基准线起第k个球体24其位置距基准线的角度αk为
αk＝(2k-1)α …(3)而位于基准线起第k个球体24其所受的平衡力zk作用力为zk＝qcos(αk) …(4)因而，令球体个数n为偶数，设定为n＝2v的话，作用于集中好的球体24中每一个的平衡力zk其合力Zn则为Zn＝2q{cosα+con3α+…+cos(2v-1)α} …(5)利用上述式(2)、式(3)、式(4)变形的话，则Zn＝q×1/2×sin{2v sin-1(r/S-r)}/(r/S-r)将式(1)代入该式，将v置换为n并进行整理，便有Zn＝4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]ω2这里，令平衡力Zn和旋转角速度ω平方之比为失衡量Z[gcm]的话，则Z＝Zn/ω2…(6)式中，Z＝4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]结果，作用于底盘座6的失衡力，同该球体24的平衡量Z和盘片1质量失衡量A之间的差值即剩余质量失衡量|A-Z|与盘片1旋转频率f[Hz]平方之乘积成正比。因而，只要使f2|A-Z|充分减小，便可以抑制底盘座6的振动。
本发明第一实施例的盘片驱动装置，对球体24的半径r[cm]、比重ρ、个数n、以及中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]进行设定，以便对于预先确定的常数h，使式(6)所示的平衡量Z满足h≥f2×|A-Z|…(7)式中，常数h是指底盘座6振动大小抑制为可实现稳定记录或重放的最大允许量时的f2×A的大小。例如，12cm直径的CD-ROM盘片其最大质量失衡量A为1gcm大小，现有盘片驱动装置中，该质量失衡量A为1gcm的盘片旋转时其临界旋转频率大约为90Hz，按100Hz以上频率旋转时，便不能实现稳定的重放，或噪声大小也大到不适的量级。也就是说，CD-ROM盘片驱动装置时的f2×A其最大允许值hc为hc＝902×1＝8100gcm/sec2。
本发明第一实施例盘片驱动装置中，在例如按100Hz以上频率使质量失衡量A为1gcm的盘片旋转时，由式(7)，8100≥1002×(1-Z)，即Z≥0.19也就是说，只要球体24的平衡量Z超过0.19gcm，即便按100Hz使质量失衡量A为1gcm的CD-ROM盘片旋转，也能将底盘座6的振动量抑制到允许值以下。由此，若根据式(6)对球体24的半径r[cm]、比重ρ、个数n、以及中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]进行设定，以满足球体24的平衡量Z超过0.19gcm的话，便可实现一种盘片驱动装置，即便按100Hz使质量失衡量A为1gcm的盘片旋转，仍然具有充分的抑制振动的效果。
另外，上述实施例中尽管说明的是12cm直径的CD-ROM盘片，但对于一般采用12cm直径的盘片作为记录媒体时，通过将平衡量Z设定为最大允许值hc低于8100gcm/sec2，来取得优异的抑制振动的效果。而对于直径小于12cm的盘片，当然可通过将平衡量Z设定为最大允许值hc低于8100gcm/sec2，来取得抑制振动的效果。
而且，将盘片1旋转频率提高到120Hz时，球体24的平衡量Z由式(7)为Z≥0.43。
因而，可以根据式(6)对球体24的半径r[cm]、比重ρ、个数n、以及中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]进行设定，以便平衡量Z超过0.43gcm。
此外，不限于CD-ROM盘片，对于其他盘片也具有相同效果。例如最大质量失衡量A为2gcm盘片时，在未装上球体平衡器22a的状态下，边变化盘片旋转频率，边求得底盘座6振动大小可抑制为能够进行稳定记录或重放的最大允许量的旋转频率f0。接着，求出f02×A的最大允许值h，由式(7)求得在目标旋转频率f(＞f0)情况下利用球体24所需的平衡量Z。最后，根据式(6)对球体24的半径r[cm]、比重ρ、个数n、以及中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]进行设定，以便得到所需平衡量Z，便可以实现一种即便按目标旋转频率f旋转质量失衡量A为2gcm的盘片，也能够进行稳定记录或重放的盘片驱动装置。
此外，本发明第一实施例中，球体24的半径r[cm]、个数n、以及中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]设定为满足下式r/(S-r)≤sin{π/(2n)} …(8)此公式使球体24的个数为最理想。
对式(8)进行变形，便为n≤π/2/sin-1{r/(S-r)} …(9)这意味着，当球体24的半径r[cm]和中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]确定时，球体24个数n的最大值如式(9)所示。
另外，利用球体24产生的平衡量Z的大小可由上述式(6)得到。由式(6)平衡量Z的最大值Zmax为n sin-1{r/(S-r)}＝π/2时，即满足下式时n＝π/2/sin-1{r/(S-r)} …(10)
可求得Zmax＝4/3πr2ρ(S-r)2…(11)若球体24的个数n比式(10)计算出的值多，平衡量Z就比式11示出的Zmax小，但可以由式(6)表示。具体来说，球体24的个数n希望设定为满足式(9)的个数。这样设定的话，球体24的半径r[cm]、中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]确定时，可以防止将球体24的个数n设定得太多，超出所需值，从而可以按最理想个数得到所需的平衡量Z。
另外，第一实施例中，因隔振子7形变所造成的底盘座6的机械振动当中与盘片1的记录面相平行方向上的一次谐振频率，设定为低于盘片1的旋转频率。这是因为失衡力F产生的振动位移方向与失衡力F的作用方向基本上相反。
一般来说，由弹簧和质量构成的机械振动系统中，在其谐振频率附近，作用于质量的外力频率和外力造成的位移频率其相位开始偏移。而且，对于比谐振频率高得多的频率来说，它们的相位差大致为电气角180度，外力的作用方向和位移方向相反。也就是说，若将底盘座6的谐振频率设定为低于盘片1旋转频率，而且失衡力F产生的振动位移方向和失衡力F作用方向大致相反的频率的话，球体24便如前文所述集中于与盘片1重心G1大致相对的位置上。而且，令作用于各个球体24的离心力q在失衡力F相同方向上的分力为平衡力zk的话，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，底盘座6的谐振频率最好考虑盘片1旋转频率的失衡力F所产生的振动位移的方向来设定。
图3示出的是底盘座6振动加速度的实测值，是利用质量失衡量A约1gcm的盘片1调查第一实施例盘片驱动装置效果的实验结果。另外，该实验中，加速度传感器采用ENDEVCO(美国加州)制的ACCELEROMETER MODEL 2250A-10，加速度传感器用放大器采用ENDEVCO(美国加州)制的ISOTRON AMPLIFIER MODEL 102。
该实验中，对按约100Hz旋转盘片1时的底盘座6的振动加速度进行实际测定。图3(a)示出的是现有盘片驱动装置没有球体平衡器的场合。如图3(a)所示，现有盘片驱动装置中按最大约8G加速度振动。图3(b)示出的是本发明第一实施例盘片驱动装置的场合，振动加速度可抑制至约3G。
这样，第一实施例盘片驱动装置便可大幅抑制振动加速度，因而失衡力F对主轴电动机2轴承的侧压减小，可解决轴损转矩增大，造成轴承损伤、和轴承寿命缩短这些问题。
综上所述，利用第一实施例的盘片驱动装置构成，不论所装上的盘片1的质量失衡量A或盘片1的旋转频率如何，均可以确实地抑制底盘座6的振动。因此，第一实施例盘片驱动装置，即便高速旋转远达不到平衡的盘片1，也可以实现能稳定地进行记录或重放，能够高速旋转的盘片驱动装置。
《第二实施例》以下参照

本发明第二实施例的盘片驱动装置。图4是示意本发明第二实施例盘片驱动装置中主轴电动机2周围的侧视剖面图。另外，对于与上述图1中所示的第一实施例盘片驱动装置中的组成部分实际相同的组成部分，加上相同标号，并引用先前实施例的说明以省略重复的说明。
本发明第二实施例的盘片驱动装置，与上述第一实施例相同，具有一中空环状部23，为具有环状通路以便内部容纳球体24的环状轨道部。第二实施例的盘片驱动装置中，若以转台110上保持的盘片1的记录面为基准面的话，设置为可与转子80一体旋转的球体平衡器22b，相对于该基准面配置在与读写头3相同一侧。
如图4所示，第二实施例中的中空环状部23的外周外壁面102的半径，设定成小于读写头3位于最内周记录轨117时读写头3内周一侧端面103的半径。其他构成与上述第一实施例的构成相同。
这样构成的第二实施例的盘片驱动装置中，球体平衡器22b的动作与上述第一实施例的球体平衡器22a相同，可利用上述构成确实地抑制盘片1质量失衡量所产生的底盘座6的振动。
而且，本发明的第二实施例盘片驱动装置中，若以转台110上保持的盘片1的记录面为基准面的话，球体平衡器22b相对于该基准面配置于与读写头3相同一侧，因而球体平衡器22b不占据盘片1上方空间，可实现装置薄型化。
此外，通过将中空环状部23的外周外壁面102的半径，设定为比读写头3位于最内周记录轨117时读写头3内周一侧端面103的半径小，可以与读写头3并排配置球体平衡器22b。由此，若以盘片1的记录面为基准面的话，即便在相对于该基准面与读写头3相同的空间，球体平衡器22b也不会另外占据空间，即便装上球体平衡器22b，也可以实现装置薄型化。
另外，本发明第二实施例的盘片驱动装置中，需要减小中空环状部23外周内壁面25的半径S，但与上述第一实施例相同，球体24的半径r[cm]、比重ρ、个数n、以及中空环状部23的外周内壁面25的半径S[cm]满足上述式(6)、式(7)和式(8)的话，便可获得充分的振动抑制效果。例如为CD-ROM盘片时，最内周记录轨117的半径为2.3cm，12cm直径的CD-ROM盘片其质量失衡量A最大为1gcm大小。如前文所述，对于现有的盘片驱动装置，质量失衡量A为1gcm的盘片旋转时，其临界旋转频率大体为90Hz。因而，CD-ROM盘片驱动装置场合f2A的最大允许值hc为hc＝902×1＝8100gcm/sec2这里，对于本发明第二实施例的盘片驱动装置，也按120Hz以上频率使例如质量失衡量A为1gcm的盘片旋转时，由式(7)为8100≥1202×(1-Z)Z≥0.43具体来说，球体24的平衡量Z超过0.43gcm的话，即便按120Hz使质量失衡量A为1gcm的CD-ROM盘片旋转，也可以将底盘座6的振动量减小到允许值以下。
CD-ROM盘片重放用读写头3的透镜104的中心距读写头3内周一侧端面103的距离一般为0.7cm，读写头3内周一侧端面103和中空环状部23的外周外壁面102间的宽裕量为0.1cm。而用树脂制材料形成中空环状部23外周壁时，若令其厚度为0.1cm的话，中空环状部23外周的内壁面25的半径S[cm]则为S＝2.3-0.7-0.1-0.1＝1.4cm另外，读写头3位于最内周记录轨117时，读写头3的透镜104的中心距主轴电动机2轴心的距离为2.3cm。
第二实施例中，若所用球体24是比重ρ约为7.8、半径r[cm]为0.1cm的钢球的话，利用上述式(8)变形得到的式(9)求出球体24最大个数n，便由n≤π/2/sin-1{0.1/(1.4-0.1)}n≤20个将球体24的个数设定为最大的20个，并将半径r＝0.1cm、比重ρ＝7.8、n＝13、S＝1.4cm代入式(6)的话，则Z＝0.55gcm球体24的个数n设定为最大的20个的话，球体24的平衡量Z便满足所需的0.43gcm以上。
接下来，利用式(6)减少球体24的个数来求得平衡量的话，若个数n减少到12个的话，平衡量Z便为0.44gcm。所以，利用半径r[cm]为0.1cm的钢球，并使得球体24的个数n为12个以上、20个以下的话，便可以实现一种即便按120Hz旋转质量失衡量A为1gcm的盘片，仍具有充分振动抑制效果的薄型盘片驱动装置。
综上所述，利用第二实施例的盘片驱动装置构成，可以在避免装置厚度增加的情况下，在所装上的盘片1的质量失衡量A较大时仍可以确实地抑制底盘座6的振动。因此，第二实施例盘片驱动装置，即便高速旋转远达不到平衡的盘片1，也可以实现能稳定地进行记录或重放，能够高速旋转并且为薄型的盘片驱动装置。
《第三实施例》以下参照

本发明第三实施例的盘片驱动装置。图5是示意本发明第三实施例盘片驱动装置中主轴电动机2周围的侧视剖面图。另外，对于与上述第一实施例和第二实施例盘片驱动装置中的组成部分实际相同的组成部分，加上相同标号，并引用先前实施例的说明以省略重复的说明。
本发明第三实施例的盘片驱动装置中，如图5所示，与上述第一实施例相同，形成有球体平衡器22a，能够与主轴电动机2的转子80一体旋转。球体平衡器22a具有以下构成具有与主轴电动机2的主轴21同轴设置的环状通路而成为环状轨道部的中空环状部23；以及可移动地容纳在中空环状部23通路内的多个球体24。
图5中，第三实施例的盘片驱动装置，还构成为靠定位球116压紧并固定转台110上的盘片1，由主轴电动机2旋转驱动。该盘片驱动装置中，靠读写头(未图示)执行盘片1上所记录数据的读出或对盘片1执行数据写入。通过弹性体40在底盘座6上装配固定主轴电动机2的电动机底座9。此外，底盘座6上还装配有读写头驱动用电动机和读写头驱动机构等。
如图5所示，底盘座6通过隔振子7装配在主底座8上，可由隔振子7衰减从装置外部传递给底盘座6的振动或冲击。图5所示的盘片驱动装置主体，构成为通过装配在主底座8上的框架(未图示)组装到计算机装置等设备中。
第三实施例的盘片驱动装置，为了使电动机底座9与底盘座6联结，采用了刚性低的弹性体40。第三实施例的盘片驱动装置中，因弹性体40形变所造成的电动机底座9的机械振动与盘片1记录面相平行方向上的一次谐振频率，设定得低于盘片1的旋转频率。具体来说，盘片1的旋转频率为100Hz。而读写头由读写头驱动机构所驱动方向(跟随方向)上的电动机底座9振动的一次谐振频率和与之相正交方向上的电动机底座9振动的一次谐振频率均设定为大约60Hz。
如上所述构成的本发明第三实施例的盘片驱动装置中，利用上述图2和图5说明按100Hz使质量失衡量A较大的盘片1旋转时的动作。
首先，盘片1存在离心力(也称为失衡力)F作用于其重心G1，其作用方向随盘片1的旋转而旋转。弹性体40因该失衡力F而发生形变，电动机底座9和该电动机底座9上搭载的主轴电动机2、球体平衡器22a以及盘片1均按盘片1的旋转频率振摆旋转。第三实施例的盘片驱动装置中，因弹性体40形变造成的电动机底座9的谐振频率(约60Hz)设定得低于盘片1的旋转频率(约100Hz)。由此，电动机底座9的位移方向和失衡力F的作用方向通常处于大致相反方向。也就是说，电动机底座9按与失衡力F大致相反相位振摆旋转。
因而，与图2所示的上述第一实施例相同，电动机底座9上旋转的盘片1的振摆旋转的中心轴P1，配置在失衡力F作用的盘片1的重心G1和主轴电动机旋转中心轴P0之间。
在如上所述状态下，与转子80一体设置的中空环状部23和主轴电动机2的旋转中心轴P0同轴定位，因而中空环状部23的中心即外周的内壁面25的中心P2，和主轴电动机2旋转中心轴P0其位置一致。由此，中空环状部23以振摆旋转中心轴P1为中心进行振摆旋转动作。
此时，中空环状部23中容纳的球体24存在振摆旋转中心轴P1和球体24重心之间连线方向上的离心力q的作用。而且，球体24通过中空环状部23外周的内壁面25约束其移动，因此有外周内壁面25的支持力N作用于球体24上。来自该外周内壁面25的支持力N作用于朝向外周内壁面25的中心P2的方向。由此，在以外周内壁面25中心P2为中心通过球体24重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上存在作为离心力q和支持力N的合力的移动力R作用于球体24上。球体24靠该移动力R沿外周内壁面25移动，夹着振摆旋转的中心轴P1，向与盘片1的重心G1大致完全相对的位置集中。
因此，令作用于集中好的各个球体24的离心力q在失衡力相同方向上的分力为平衡力zk的话，可利用该平衡力zk的合力Zn来抵消盘片1旋转所产生的失衡力F，作用于电动机底座9的力减小。因而，即便旋转失衡盘片1也可抑制电动机底座9的振动，还可抑制电动机底座9所装上的盘片1的振动。而且，传递给通过弹性体40与电动机底座9联结的底盘座6的振动也减小，底盘座6上搭载的读写头3的振动也受到抑制。
上述第一实施例中，通过将隔振子7形变产生的底盘座6的谐振频率(约60Hz)设定得比盘片1旋转频率(约100Hz)低，来实现中空环状部23按与失衡力F大致相反相位振摆旋转。而本发明第三实施例的盘片驱动装置中，电动机底座9通过弹性体40装配在底盘座6上，并通过将弹性体40形变产生的电动机底座9的谐振频率(约60Hz)设定得比盘片1旋转频率(约100Hz)低，来实现中空环状部23按与失衡力F大致相反相位振摆旋转。通过这样构成，球体24与上述第一实施例相同，可确实向与盘片1重心G1大致完全相对的位置集中，可利用球体24确实消除盘片1的质量失衡量。
为了提高本发明球体平衡器抑制振动的效果，最好使球体24正确集中于与盘片1重心G1大致完全相对的位置上，使中空环状部23的振摆旋转和失衡力F其各自的作用方向尽可能接近相反相位，此外使得中空环状部23其中心振摆旋转的轨迹处于接近真圆的状态。因此，本发明第三实施例中，为了实现这种最佳的振动状态，另外设置了弹性体40。而且，第三实施例可以比由隔振子7兼顾实现上述振动状态和衰减装置外部传递给底盘座6的振动或冲击这两者的上述第一实施例更为容易地实现最佳状态。例如将电动机底座9的形状设定为在主轴电动机2的旋转中心轴P0上配置电动机底座9以及电动机底座9上搭载的主轴电动机2其整体重心，并且距旋转中心轴P0相同半径上按相等角间隔配置3～4个弹性体40的话，便可以使进行振摆旋转的电动机底座9上搭载的构成部件其整体重心和弹性体40支持中心两者均位于主轴电动机2旋转中心轴P0上。因而，利用第三实施例，可以使失衡力F所产生的中空环状部23其中心的振摆旋转轨迹大致为真圆。
此外，第三实施例盘片驱动装置，还容易使弹性体40的刚性为所希望的大小，以便中空环状部23的振摆旋转和失衡力F作用方向大致为相反相位，而且还可通过使弹性体40在旋转中心轴P0方向上的刚性和与之正交方向上的刚性为最佳，从而只产生振摆旋转这种振动方式。
综上所述，利用第三实施例盘片驱动装置的构成，可容易实现用以进一步提高球体平衡器22a抑制振动效果的最佳振动状态，而且即便是所装上的盘片1其质量失衡量较大时，也可以确实抑制电动机底座9和底盘座6的振动。因此，第三实施例的盘片驱动装置，即便高速旋转质量平衡量远达不到平衡的盘片1，也可以实现能稳定地进行记录或重放，能够高速旋转的盘片驱动装置。
《第四实施例》接着参照

本发明第四实施例的盘片驱动装置。图6是示意本发明第四实施例盘片驱动装置中与转子80一体设置的平衡器22c的平面剖面图。另外，对于与上述第一实施例盘片驱动装置中的组成部分实际相同的组成部分，加上相同标号，并引用先前实施例的说明以省略重复的说明。
本发明第四实施例的盘片驱动装置如图6所示，与上述第一实施例相同，可与主轴电动机2的转子80一体旋转形成有球体平衡器22c。该球体平衡器22c由成为与主轴电动机2的主轴21同轴设置的环状轨道部的中空环状部23c和可移动地容纳于该中空环状部23c内部的多个球体24所构成。
而且，本发明第四实施例的盘片驱动装置中，球体平衡器22c的中空环状部23c外周的内壁面25c相对于中空环状部23c中心轴(图6中P2)倾斜。上述以外构成与上述第一实施例相同。
如上所述构成的第四实施例盘片驱动装置中，在旋转质量失衡量A较大的盘片1时，与图2所示的上述第一实施例相同，中空环状部23c以振摆旋转中心轴P1为中心进行振摆旋转动作。
此时，中空环状部23c中容纳的球体24存在振摆旋转中心轴P1和球体24重心之间连线方向上的离心力q作用。而且，球体24通过中空环状部23外周的内壁面25c约束其移动，因此有外周内壁面25的支持力N作用于球体24上。如图6所示，来自该外周内壁面25的支持力N垂直作用于外周内壁面25c，因而具有指向中空环状部23c中心P2方向上的分力N1和与中空环状部23c中心轴P2相平行方向上的分力N2。因此，如图2所示，在以外周内壁面25c中心P2为中心通过球体24重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上存在作为离心力q和支持力N其分力N1的合力的移动力R作用于球体24上。球体24靠该移动力R沿外周内壁面25c移动，夹着振摆旋转的中心轴P1，向与盘片1的重心G1大致完全相对的位置集中。
因此，令作用于集中好的各个球体24的离心力q在失衡力相同方向上的分力为平衡力zk的话，可利用平衡力zk的合力Zn来抵消盘片1旋转所产生的失衡力F，作用于底盘座6的力便减小。因而，旋转失衡盘片1时产生的底盘座6的振动便受到抑制。
此外，球体24由支持力N的分力N2压紧在中空环状部23c的底面上。因而，即便从装置外部加上中空环状部23c中心轴P2方向上的振动或冲击，球体24仍由支持力N的分力N2维持与中空环状部23c底面碰接的状态。因此，第四实施例中可以避免球体24在中空环状部23c的内部与中空环状部23c中心轴P2相平行方向上跳动，从而避免球体24冲击中空环状部23c顶面或底面而产生噪声这种问题。
综上所述，利用本发明第四实施例的构成，可以靠球体平衡器22c抑制底盘座6的振动，而且可以防止球体平衡器22c本身产生的不适噪声。
《第五实施例》接着参照

本发明第五实施例的盘片驱动装置。图7是示意本发明第五实施例盘片驱动装置中与转子80一体设置的具有中空环状部23d的球体平衡器22d的平面剖面图。另外，对于与上述第一实施例盘片驱动装置中的组成部分实际相同的组成部分，加上相同标号，并引用先前实施例的说明以省略重复的说明。
本发明第五实施例的盘片驱动装置，与上述第四实施例相同，减小平衡器本身产生噪声的大小。如图6所示，可与主轴电动机2的转子80一体旋转形成球体平衡器22d。该球体平衡器22d由成为与主轴电动机2的主轴21同轴设置的环状轨道部的中空环状部23d和可移动地容纳于该中空环状部23d内部的多个球体24所构成。
如图7所示，本发明第五实施例的盘片驱动装置，球体平衡器22d外周的内壁剖面形成为楔形。上述以外构成与上述第一实施例相同。
如上所述构成的第五实施例盘片驱动装置中，在旋转质量失衡量A较大的盘片1时，与图2所示的上述第一实施例相同，中空环状部23d以振摆旋转中心轴P1为中心进行振摆旋转动作。
此时，中空环状部23d中容纳的球体24存在振摆旋转中心轴P1和球体24重心之间连线方向上的离心力q的作用。在此状态下，第五实施例的盘片驱动装置，其中空环状部23d楔形的外周内壁面25d、25e如图7所示，相对于与中空环状部23d的中心轴P2垂直并包含外周内壁面25d、25e中心的面对称形成。因此，球体24可确实地配置在外周内壁面25d、25e的中心，存在来自外周内壁面25d、25e的支持力N3、N4的合力N5作用于球体24。外周内壁面25d、25e相对于与中空环状部23d中心轴P2垂直的面对称形成，因而支持力N5的作用方向为指向中空环状部23d中心P2的方向。因此，在以中空环状部23d中心P2为中心通过球体24重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上存在作为离心力q和支持力N5的合力的移动力R作用于球体24上。球体24靠该移动力R沿外周内壁面25d、25e移动，夹着振摆旋转的中心轴P1，向与盘片1的重心G1大致完全相对的位置集中。
因此，令作用于集中好的各个球体24的离心力q在失衡力相同方向上的分力为平衡力zk的话，可利用平衡力zk的合力Zn来抵消盘片1旋转所产生的失衡力F，作用于底盘座6的力便减小。因而，旋转失衡盘片1时产生的底盘座6的振动便受到抑制。
此外，球体24由来自外周内壁面25d、25e的支持力N3、N4在中空环状部23d的中心轴P2方向上的两者分力保持在外周内壁面25d、25e的中心。因而，即便从装置外部加上中空环状部23d中心轴P2平行方向上的振动或冲击，球体24也不会在中空环状部23d内部与中空环状部23d中心轴P2平行方向上转动。所以，第五实施例的盘片驱动装置，可以避免球体24冲击中空环状部23d顶面或底面而产生噪声这种问题。
综上所述，利用本发明第五实施例的构成，可以靠球体平衡器22d抑制底盘座6的振动，而且可以防止球体平衡器22d本身产生的不适噪声。
《第六实施例》接着参照

本发明第六实施例的盘片驱动装置。图8是示意本发明第六实施例盘片驱动装置中与转子80一体设置的具有中空环状部23e的球体平衡器22e的平面剖面图。另外，对于与上述第一实施例盘片驱动装置中的组成部分实际相同的组成部分，加上相同标号，并引用先前实施例的说明以省略重复的说明。
本发明第六实施例的盘片驱动装置，与上述第四、第五实施例相同，减小平衡器本身产生噪声的大小。如图8所示，可与主轴电动机2的转子80一体旋转形成球体平衡器22e。该球体平衡器22e由成为与主轴电动机2的主轴21同轴设置并具有环状通路的环状轨道部的中空环状部23e，和可移动地容纳于该中空环状部23e内部的多个球体24所构成。
本发明第六实施例的盘片驱动装置中，中空环状部23e外周内壁面25f的剖面形状为曲面形状(凹面形状)。上述以外构成与上述第一实施例相同。
如上所述构成的第六实施例盘片驱动装置中，在旋转质量失衡量A较大的盘片1时，与图2所示的上述第一实施例相同，中空环状部23e以振摆旋转中心轴P1为中心进行振摆旋转动作。
此时，中空环状部23e中容纳的球体24存在振摆旋转中心轴P1和球体24重心之间连线方向上的离心力q作用。这里，中空环状部23e的外周内壁面25f，如图8所示，包含中空环状部23e中心轴P2的平面剖面为凹面形状，该凹面形状的曲率设定为小于球体24外表面的曲率。因而，球体24靠离心力q和外周内壁面25f的支持力保持在与中空环状部23e中心轴P2平行的对于外周内壁面25f的切线其切点位置。这时，中空环状部23e作用于球体24的支持力N，发生在与中空环状部23e中心轴P2垂直且指向中空环状部23e中心轴P2的方向上。因此，在以中空环状部23e中心P2为中心通过球体24重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上存在作为离心力q和支持力N的合力的移动力R作用于球体24上。球体24靠该移动力R沿外周内壁面25f的圆周方向移动，夹着振摆旋转的中心轴P1，向与盘片1的重心G1大致完全相对的位置集中。
因此，令作用于集中好的各个球体24的离心力q在失衡力相同方向上的分力为平衡力zk的话，可利用平衡力zk的合力Zn来抵消盘片1旋转所产生的失衡力F，作用于底盘座6的力便减小。因而，旋转失衡盘片1时产生的底盘座6的振动便受到确实抑制。
如上所述，第六实施例盘片驱动装置中，球体24在中空环状部23e中心轴P2方向上的位置，由作用于球体24的离心力q和外周内壁面25f的支持力保持在与中空环状部23e中心轴P2平行的对于外周内壁面25f的切线其切点位置。因而，即便从装置外部加上与中空环状部23c中心轴P2平行方向上的振动或冲击，球体24也不会在中空环状部23e内部与中空环状部23e中心轴P2平行方向上转动。所以，利用第六实施例的盘片驱动装置，可以避免球体24冲击中空环状部23e顶面或底面而产生噪声这种问题。
而且，球体24由于仅与外周内壁面25f点接触，因而容易沿外周内壁面25f圆周方向移动，能够使球体24确实位于与盘片1的重心G1完全相对位置。
综上所述，利用本发明第六实施例的构成，可以靠球体平衡器22e更为确实地抑制底盘座6的振动，而且可以防止球体平衡器22e本身产生的不适噪声。
另外，本发明的第一实施例至第六实施例，给出的是盘片1存在质量失衡量时的动作和效果，但在转台110、主轴电动机2的转子80等主轴电动机2旋转驱动的任一部件存在质量失衡时，利用本发明也可获得抑制该质量失衡造成振动的效果。
综上所述，本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，可适用于一种为抑制盘片等质量失衡所产生振动的装置，在旋转盘片的状态下，在盘片上记录数据或重放盘片上记录的数据的所谓盘片驱动装置。主要效果在于，可以通过将本发明技术思想应用于CD、CD-ROM等只读光盘驱动装置、需要对高精度的光学读写头与盘片上记录轨之间相对距离进行控制(记录轨跟随控制)的可记录装置，来实现可靠性更高的装置。
此外，本发明第一实施例至第六实施例，其效果还在于，不仅是用光学读写头进行非接触记录重放的装置，还对于利用接触式磁头或气垫式磁头对盘片进行记录重放的装置，对盘片质量失衡所造成的不希望的振动进行抑制。
另外，本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置中，说明的是具有按环状轨道部密闭的环状空间的中空环状部，但本发明不限于这种构成，若具有球体可转动的环状轨道，例如用线材构成环状轨道等，便有本发明效果。
综上所述，利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，通过可与盘片一体旋转设置容纳有平衡部件的平衡器，可以确实地抑制盘片质量失衡造成的底盘座振动，能够实现稳定的记录或重放。
而且，利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，可实现失衡盘片的高速旋转，可实现数据传送速度的提高。
此外，利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，可实现低噪声、并具有较强抗振动·抗冲击特性的盘片驱动装置。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，可实现一种即便盘片旋转频率超过100Hz时也充分抑制盘片质量失衡所造成振动量的盘片驱动装置。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，即便质量失衡量超过1gcm，也能够进行100Hz以上的高速旋转。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，不必将环状轨道部容纳的平衡部件即球体的个数增加到超过所需数目，便可以确实地抑制所装上的盘片因质量失衡所产生的振动。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，可以实现一种即便使所装上的失衡盘片高速旋转，也可充分抑制振动，能够高速传送的薄型盘片驱动装置。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置，可以实现一种即便是所装上的盘片质量失衡量非常大的时候，也具有较高振动抑制效果，并且可减小不适噪声的盘片驱动装置。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置用平衡器，可实现一种即便质量失衡量超过1gcm，也能够进行高于100Hz的高速旋转的盘片驱动装置。
利用本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置用平衡器，不必将环状轨道部容纳的平衡部件即球体的个数增加到超过所需数目，便可以确实地抑制所装上的盘片因质量失衡所产生的振动。
本发明第一实施例至第六实施例的盘片驱动装置用平衡器，可以抑制平衡器本身产生的噪声。
《第七实施例至第十三实施例所解决的问题》近年来，进行数据记录重放的盘片驱动装置，为了提高数据传送速度，正进一步使盘片高速旋转。但盘片存在因其厚度不均匀或偏心等造成的质量失衡。存在这样的问题，若高速旋转具有这种质量失衡的盘片的话，便有相对于盘片旋转中心偏离的离心力(失衡力)的作用，该失衡力所产生的振动会传递给装置整体。该失衡力大小与旋转频率的平方成正比增加，因而振动随盘片转速的提高而急剧加大。所以有如下问题，高速旋转盘片便振动，由于此振动而产生噪声，或使盘片旋转驱动用主轴电动机轴承损伤，并且盘片振动使进行记录重放的读写头振动，不能进行稳定的记录重放。此外，将盘片驱动装置内置于计算机等当中时，还有盘片的振动传递给其他周边设备带来不良影响这种问题。
为了解决这类问题，现有的盘片驱动装置中，一般加上了在机架振动较大时判断不能进行记录重放，自动降低盘片转速的功能。具有这种功能的现有盘片驱动装置，构成为在高速旋转质量失衡量大的盘片场合检测出发生较大振动时，自动将盘片转速降低直到其振动相对较小为止，进行可靠的记录重放。
但不论盘片质量失衡量大小如何，对于盘片高速记录重放的市场需求总是较高，对盘片质量失衡所造成的不希望的振动进行抑制，成为该领域应完成的课题。另外，令盘片质量为M(g)，盘片中心距盘片重心的距离为L(cm)，失衡量A(gcm)则用A＝M×L表示。
对上述课题，日本专利特开平10-83622号公报，也提出了称为平衡器，解除质量失衡的机构的方案。
接下来参照

一例加装现有平衡器的盘片驱动装置。
图9是示意现有盘片驱动装置的斜视图。图9中，盘片301由主轴电动机302旋转驱动。读写头303对盘片301上所记录的数据进行重放(读取)，或对盘片301进行数据记录(写入)。
由传动齿条326和传动齿轮327构成的横向进给机构305，是用来将读写头303从盘片301内周移动至外周，或从外周移动至内周的机构。上述横向进给机构305构成为通过横向电动机304旋转驱动传动齿轮327来驱动。传动齿轮327的旋转驱动，靠传动齿条326变换为直线运动，传递给读写头303。底盘座306上装配有主轴电动机302、横向电动机304以及横向进给机构305等。底盘座306通过隔振子307(弹性体)装配在主底座308上。从装置外部传递给底盘座306的振动或冲击由隔振子307衰减。盘片驱动装置主体构成为通过主底座308上装配的框架(未图示)组装到计算机装置等当中。
图10是示意现有盘片驱动装置中主轴电动机302周围的侧视剖面图。转台301固定在主轴电动机302的主轴321上，可旋转地支持盘片301的夹紧区域311。转台310上一体形成有与盘片301的夹紧孔312嵌合的轴套314。通过盘片301与轴套314嵌合，对盘片301进行定位。轴套314上表面稍稍中央部位形成有定位孔313。而且，轴套314上表面埋设有对置磁轭315。
夹紧机构350上形成有中心突起317，用来与转台310上设置的定位孔313嵌合并定位。而且，夹紧机构350的中心突起317的周围固定有环状磁体318。磁体318的外周设有中空环状部320，该中空环状部320当中配置了6个具有磁性的滚珠324。
盘片301停转时，利用磁体318的磁力吸引滚珠324。可根据所放置的盘片301其质量失衡量大小来调整滚珠324的直径和个数。夹紧机构350的下表面形成有与盘片301接触的平整接触部319。
如上所述构成的现有盘片驱动装置中，盘片301被夹紧状态下，通过夹紧孔312和轴套314嵌合，将盘片301置放在转台310上。而且，这时盘片301由夹紧机构350中内置的磁体318和转台310上固定的对置磁轭315之间的作用力所保持。这样保持的盘片301靠主轴电动机302与转台310和夹紧机构350一体旋转驱动。
此时，盘片301存在质量失衡的话，图10所示的盘片301的重心G1便有离心力(失衡力)F作用。该作用方向随盘片301的旋转而旋转。该失衡力F产生的振动通过转台310和主轴电动机302传递给底盘座306。通过为弹性体的隔振子307由主底座308支持底盘座306，因而底盘座306随隔振子307的形变因该失衡力F的作用有较大振摆旋转。失衡力F的大小与盘片301的质量失衡量(用gcm表示)和旋转频率的平方之间的乘积成正比。因此，底盘座306的振动加速度也与盘片301的旋转频率平方大致成正比急剧增大。
图11是现有盘片驱动装置中用中空环状部等构成的平衡器322其动作的说明图。在如上所述将质量失衡的盘片301装到盘片驱动装置上的状态，夹紧机构350上设置的平衡器322中的中空环状部320与主轴电动机302的旋转中心轴P0同轴定位。因此，中空环状部320的中心即中空环状部320内侧外周壁面325的中心P2，与主轴电动机302的旋转中心轴P0位置相一致。
通过离心力(失衡力)F作用于盘片301的重心G1，中空环状部320进行振摆旋转(转圈)动作，盘片301的质量失衡量越大，该振摆旋转的中心轴P1距主轴电动机302旋转中心轴P0的偏移量越大。因此，盘片301的质量失衡量越大，隔振子307所支持的底盘座306的振动其振幅越大。
此时，中空环状部320所容纳的滚珠324有振摆旋转中心轴P1和滚珠324重心连线方向上的离心力q作用。而且，滚珠324由中空环状部320的外周壁面325约束其移动，因而滚珠324有内侧外周壁面325的支持力N作用。来自该内侧外周壁面325的支持力N作用于朝向内侧外周壁面325中心P2的方向。
因而，在以内侧外周壁面325的中心P2为中心通过滚珠324重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上，存在作为离心力q和支持力N的合力的移动力R作用于滚珠324上。滚珠324靠该移动力R沿内侧外周壁面325移动，夹着振摆旋转的中心轴P1，向相对于盘片301的重心G1大致旋转180度的位置集中。
因此，作用于集中好的6个滚珠324整体的离心力Q，作用于与盘片301的重心G1上作用的失衡力F的相反方向。可由该离心力Q抵消失衡力F。由此，通过盘片301、主轴电动机302作用于底盘座306的力减小。因此，振摆旋转中心轴P1至主轴电动机302的旋转中心轴P0的偏移量减小，隔振子307所支持的底盘座306的振动其振幅减小。因而，可抑制质量失衡量大的盘片301旋转时所产生的底盘座306的振动。
如上所述的现有盘片驱动装置构成中，高速旋转具有质量失衡量的盘片时振动抑制效果好。但在高速旋转质量失衡小的盘片时，有时因下面原因，存在振动比未组装平衡机构的现有盘片驱动装置大的场合。
组装了现有平衡器机构的盘片驱动装置构成中，高速旋转具有质量失衡的盘片301的话，如图11所示，盘片301的重心G1便有离心力(失衡力)F作用，夹紧机构350设置的中空环状部320中容纳的磁性滚珠324便向盘片301的重心G1和振摆旋转中心P1的相反方向集中。因此，上述失衡力F由滚珠324的离心力Q抵消，因而解除了现有装置中底盘座306振动这种问题。
但作用于滚珠324的力，除了离心力q、为来自中空环状部320内侧外周壁面325反作用力的支持力N、以及为离心力q和支持力N的合力的移动力R，还存在与支持力N和内侧外周壁面325的摩擦系数成正比且较大、作用于与移动力相反方向的摩擦力M。该摩擦力M作用于滚珠324，移动力R超过摩擦力M时，滚珠324便开始移动。因而，仅当盘片301的质量失衡超过规定值时，滚珠324才在消除质量失衡的方向上移动。
反之，高速旋转质量失衡低于规定值的盘片301或完全没有质量失衡的盘片301时，盘片301和底盘座306的振摆旋转中心P1的偏移量和振动的振幅也相对较小。这种场合，滚珠324的移动力R比摩擦力M小，因而滚珠324不能移动至消除质量失衡的位置。盘片301的旋转速度增加，因离心力q脱离磁体318后，滚珠324的位置便无法预测。
结果，高速旋转完全没有质量失衡的盘片301时，有时滚珠324集中于中空环状部320某一位置，相对于原来盘片301所具有的质量失衡使整体失衡增加。
这样，就存在本来防止盘片301质量失衡造成盘片驱动装置振动为目的所设置的机构起到如上所述相反作用这种问题。
一般市场上流通的盘片301，质量失衡少的盘片301占绝大多数，因而组装现有平衡器的盘片驱动装置如上所述反而发生振动大这种问题的频率非常高，该情形正是组装现有平衡器的盘片驱动装置所应解决的重大问题。
本发明的第七实施例或后面述及的第八实施例至第十三实施例，解决上述问题，提供一种不论盘片质量失衡大小如何，即便高速旋转也能进行稳定的记录或重放，具有较高数据传送速度的盘片驱动装置。
《第七实施例》
以下参照

本发明第七实施例的盘片驱动装置。
图12是示意本发明第七实施例盘片驱动装置中主轴电动机302周围的侧视剖面图。图13是说明本发明第七实施例盘片驱动装置中对夹紧机构所设置的平衡器滚珠的作用力的平面剖面图。
图12中，第七实施例的盘片驱动装置，构成为由夹紧机构316夹住转台310上的盘片301，由主轴电动机302旋转驱动盘片301。该盘片驱动装置中，利用读写头303读出盘片301上记录的数据，或对盘片301进行数据写入。底盘座306上装配有主轴电动机302、横向电动机和横向进给机构等。底盘座306通过隔振子307装配在主底座308上。从装置外部传递给底盘座306的振动或冲击可由隔振子307衰减。盘片驱动装置构成为通过主底座308上装配的框架组装到计算机装置等当中。
转台310固定在主轴电动机302的旋转轴21上，可旋转地支持盘片301的夹紧区域311。转台310上一体形成有与盘片301的夹紧孔312嵌合的轴套314。盘片301通过与轴套314嵌合，对盘片对准中心。而且轴套314的上部埋设有对置磁轭315。
夹紧机构316上设有用于与转台310上形成的定位孔313嵌合、对盘片301进行对准的中心突起317。夹紧机构316的中心突起317的周边固定有环状磁体318。
本发明第七实施例的盘片驱动装置中，夹紧机构316上设有平衡器221。如图12所示，第七实施例夹紧机构316上，与相对于转台310定位所用的中心突起(中心轴)317同轴设有中空环状部320。
图13示出的是第七实施例盘片驱动装置中夹紧机构316中设有的平衡器221的内部构成，是说明成为环状轨道的中空环状部320所封入的多个滚珠324a、324b、324c、324d受到的作用力的平面剖面图。如图13所示，中空环状部320的内部形成有由多个间隔330a、330b、330c、330d在圆周方向上分割的多个圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d。这些圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d中每一个分别可移动地容纳有1个滚珠324a、324b、324c、324d。如上所述，平衡器221由多个圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d中分别容纳的滚珠324a、324b、324c、324d，该平衡器221与夹紧机构316一体形成。夹紧机构316的底面形成有与盘片301接触的平整接触部319。
如图12所示，转台310上形成有贯通转台310的定位孔313，该定位孔313与作为主轴电动机302旋转中心轴P0的主轴321嵌合。由此，转台310固定在主轴321上，构成为与主轴电动机302一体旋转。
在由上述夹紧机构316夹紧盘片301的状态下，与上述图32所示现有盘片驱动装置相同，盘片301将夹紧孔312和轴套314嵌合，置放在转台310上。而且，盘片301靠夹紧机构316上设置的磁体318和转台310上固定的对置磁轭315之间作用的磁力夹着并夹紧。这时，夹紧机构316设置的中心突起(中心轴)317与转台310上设置的定位孔313嵌合来定位。因而，与中心突起(中心轴)317同轴设置的中空环状部320，与主轴电动机302的旋转中心轴P0(图2)同轴。由此，夹紧机构316通过主轴电动机的驱动，与盘片301和转台310一体旋转驱动。
而且，本发明第七实施例的盘片驱动装置中，为了将底盘座306与主底座308联结，可采用对聚氨酯橡胶等弹性体整形得到的隔振子307。因此，将隔振子307形变造成的底盘座306的机械振动与盘片301记录面相平行方向的一次谐振频率设定得比盘片301旋转频率低。具体来说，将盘片301的旋转频率设定为大约100Hz时，再将读写头由横向进给驱动机构所驱动方向(横向进给方向)上的底盘座306的振动和与之相正交方向上(晃动方向)的底盘座306的振动其一次谐振频率均设定为大约60Hz。
利用图12和图13说明如上所述构成的本发明第七实施例的盘片驱动装置按100Hz旋转质量失衡大的盘片301时的动作。
首先，图13(a)示出了按100Hz旋转盘片301时的初始状态。如图13(a)所示，盘片301的重心G有离心力(称为失衡力F)作用，其作用方向随盘片301的旋转而旋转。隔振子307(图12)因该失衡力F而形变，底盘座306和底盘座306上搭载的构成部件整体按盘片301的旋转频率进行振摆旋转的振动。这里，隔振子307形变造成的底盘座306的谐振频率(约60Hz)可设定得比盘片301旋转频率(约100Hz)低。由此，底盘座306的位移方向和失衡力F的作用方向总是为大致相反方向。因而，底盘座306上旋转的盘片301的振摆旋转中心轴P1偏移到失衡力F所作用的盘片301的重心G和主轴电动机302旋转中心轴P0之间。
如上所述状态下，夹紧机构316设有的中空环状部320与主轴电动机302的旋转中心轴P0同轴定位，因而中空环状部320的中心即各圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d的内侧外周壁面325a、325b、325c、325d的圆弧中心P2和主轴电动机302的旋转中心轴P0的位置一致。由此，中空环状部320以振摆旋转中心轴P1为中心进行振摆旋转动作。
此时，中空环状部320容纳的滚珠324a存在振摆旋转中心轴P1和滚珠324a本身重心连线方向上离心力q1的作用。而滚珠324a靠中空环状部320内侧外周壁面325a约束其移动，因而滚珠324a存在来自内侧外周壁面325a的支持力N1的作用。该内侧外周壁面325a的支持力N1作用于指向内侧外周壁面325a中心P2的方向上。由此，在以内侧外周壁面325a的中心P2为中心通过滚珠324a重心的圆周切线方向上，并远离振摆旋转中心轴P1的方向上，存在作为离心力q1和支持力N1的合力的移动力R1作用于滚珠324a上。滚珠324a由该移动力R1沿内侧外周壁面325a移动，移动到间隔330a限制移动位置处停止。
此时，与上述滚珠324a相同，其他滚珠324b、324c、324d也移动到各自间隔330b、330c、330d限制移动位置处停止。
因此，如图13(b)所示，作用于各个滚珠324a、324b、324c、324d的离心力q1、q2、q3、q4的合成矢量即离心力Q作用于与盘片301重心G上作用的失衡力F大致为相反方向。因此，可由离心力Q抵消失衡力F，作用于底盘座306上的力大幅减小。因而，具有质量失衡的盘片301旋转时所产生的底盘座306的振动受到抑制。
接下来参照图14说明第七实施例盘片驱动装置中旋转质量失衡盘片301时各个滚珠324a、324b、324c、324d的移动。
图14示出的是盘片驱动装置上装上质量失衡盘片301并加速旋转时夹紧机构316内滚珠324a、324b、324c、324d位置随时间的变化。图14所示状态，处于质量失衡盘片301的重心G位置位于间隔330a延长线(半径方向)上的状态，该状态示出的是将盘片301夹紧的状态。图14中，随着盘片301转速增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。
图14(a)示出盘片301停转时的状态，各滚珠324a、324b、324c、324d由磁体318吸引而停下。
图14(b)示出盘片301加速初始状态，盘片301的转速较低，此时有[离心力]＜[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c、324d仍为磁体318所吸引，沿磁体318外周面移动。图14(b)中，盘片301沿右旋方向(顺时针方向)旋转，滚珠324a、324b、324c、324d因惯性沿磁体318外周面移动，从而按盘片301旋转方向相反的左旋方向旋转。
图14(c)示出盘片301加速中期状态，盘片301转速较高，此时有[离心力]＞[磁力]这一关系，滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318，到达圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d的内侧外周壁面325a、325b、325c、325d。此时，滚珠324a、324b、324c、324d仍然按盘片301相反方向移动，与各间隔330a、330b、330c、330d接触后停下。
图14(d)示出盘片301加速末期状态，表示盘片301振摆旋转振幅增大的状态。底盘座306的振摆旋转振动的振幅也因该影响增大。此时，底盘座306振摆旋转振动的跟随方向和晃动方向振动的相位差为90度，因而滚珠324a、324b、324c、324d在与盘片301的重心具有90度偏移(图14(d)左侧)方向上移动，使得滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力集中。
图14(e)示出盘片301加速结束的状态，表示盘片301的转速达到最高速度(最高旋转频率)100Hz的状态。
此时，底盘座306的振摆旋转振动其记录轨跟随方向(驱动读写头方向)和晃动方向(与记录轨跟随方向相正交方向)的振动相位差为180度。因此，滚珠324a、324b、324c、324d在与盘片301的重心具有180度偏移(图14(e)下侧)方向上移动，使得滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力集中。所以，可充分消除盘片301的质量失衡，底盘座306的振摆旋转振动受到抑制。
接下来，说明第七实施例的盘片驱动装置按100Hz高速旋转频率旋转没有质量失衡且质量平衡均匀的盘片301时滚珠324a、324b、324c、324d的移动状态。
图15示出的是盘片驱动装置上装上没有质量失衡且均匀的盘片301并加速旋转时夹紧机构316内滚珠324a、324b、324c、324d位置随时间的变化。图15中，随着盘片301转速增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。图15所示场合，盘片301没有质量失衡，因而省略重心G的表示。而且，盘片301的重心G和间隔330之间的位置关系也因该盘片301没有质量失衡而忽略。
图15(a)示出盘片301停转时的状态，具有磁性的各滚珠324a、324b、324c、324d由磁体318吸引。
图15(b)示出盘片301加速初始状态，盘片301的转速较低，因而此时有[离心力]＜[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c、324d仍处于为磁体318所吸引状态。此时，盘片301沿右旋方向(顺时针方向)旋转，滚珠324a、324b、324c、324d因惯性沿磁体318外周面移动，从而按盘片301旋转方向相反的左旋方向(逆时针方向)旋转。
图15(c)示出盘片301加速中期状态，盘片301转速较高，此时有[离心力]＞[磁力]这一关系，滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318，到达圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d的内侧外周壁面325a、325b、325c、325d。此时，滚珠324a、324b、324c、324d仍然按盘片301相反方向移动，与各间隔330a、330b、330c、330d接触后停下。
图15(d)示出盘片301加速末期状态，滚珠324a、324b、324c、324d稳定在与各自间隔330a、330b、330c、330d相接触位置上。
这样，间隔330a、330b、330c、330d按盘片301旋转中心的转角(以下简称为中心角)每隔90度均匀角间距设置，因而滚珠324a、324b、324c、324d稳定在与间隔330a、330b、330c、330d相接触位置上。由此，滚珠324a、324b、324c、324d等间距配置，完全没有滚珠324a、324b、324c、324d配置所产生的失衡。
本发明第七实施例盘片驱动装置的平衡器221是就按中心角每隔90度的均匀角间距设有4个对环状轨道的中空环状部320进行分割的间隔这种场合进行说明的，但如图16～图20所示，对中空环状部320进行分割的间隔个数不限于4个，由2、3、4、6、8个左右的间隔分割中空环状部320也可获得相同效果。图16～图20中，与上述第七实施例盘片驱动装置中组成相同功能的部件标注相同标号，并且对相同组成为多个时依次在该组成标号后标注小写字母(a，b，c，…)。尽管未图示并省略，但间隔数目为5个或7个也能得到与上述实施例相同的效果。
本发明第七实施例的盘片驱动装置中，是采用图13所示的间隔形状的部件作为中空环状部320分割部件进行说明的，但利用滚珠、圆柱、立方体、盘状部件、板状部件等固体部件作为在中空环状部320内所封入的平衡部件时，对中空环状部320进行分割的部件不需要是间隔形状的部件。例如，也可以构成为从图21所示的中空环状部320的内侧外周壁面325的局部向其内侧突出设置的突起形状部件331a、331b、331c、331d，并让上述平衡部件在各圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d内可移动。而且还构成为在图22所示中空环状部320的环状空间内留有规定间距形成柱状部件332a、332b、332c、332d，滚珠324a、324b、324c、324d等固体平衡部件不可以移动到相邻平衡室323a、323b、323c、323d。通过如上所述分割中空环状部320，可获得与用间隔330a、330b、330c、330d分割中空环状部320时相同的效果。
本发明第七实施例的盘片驱动装置，尽管滚珠324a、324b、324c、324d用磁性材料构成，但用非磁性材料构成滚珠作为平衡部件，第七实施例盘片驱动装置也可抑制质量失衡的盘片的振动。
如本发明第七实施例那样，在夹紧机构316上设置平衡器221时，由于利用了其他组成部分较少的盘片301上方空间，因而还可以将中空环状部320的直径形成得更大，或增加每一个滚珠的质量或滚珠个数。因而，通过加大中空环状部320的直径，或增加每一个滚珠的质量或滚珠个数，即便对于质量失衡更加大的盘片也能充分抑制振动。
本发明第七实施例的盘片驱动装置，说明的是在夹紧机构316中设置平衡器221的例子，但对于其他结构，若与盘片301旋转中心同轴地配置中空环状部320，并且设置成可与盘片301一体旋转的话，也可以获得与上述第七实施例相同的效果。例如，在装上盘片301的转台310上设置平衡器，或在主轴电动机302的转子部设置平衡器，或在底盘座306的主轴电动机302相对一侧设置平衡器，并将中空环状部配置成可与主轴电动机的转轴321一体旋转，也具有与上述第七实施例相同的效果。
本发明第七实施例的盘片驱动装置中，容纳滚珠的中空环状部320的形状形成为内侧外周壁面325a、325b、325c、325d具有相同半径的圆环状。但本发明的盘片驱动装置，多个中空环状部未必需要具有相同半径的圆环形状。例如，如图23所示组合多个间隔343a、343b、343c、343d和半径不同的内侧外周壁面325a、325b、325c、325d所形成的2类圆弧状平衡室323a、230b、323c、230d，也可获得与上述第七实施例相同的效果。
图24是示意第七实施例一例其他平衡器构成的平面剖面图(a)和一例另一平衡器构成的纵向剖面图(b)。图24(a)所示实施例中，在半径方向上以重复即双重方式配置有多个间隔344a、344b、344c、344d所形成的中心角大致180度的圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d作为盘片驱动装置中的中空环状部320。利用此结构也可以获得与上述第七实施例相同的效果。图24(a)所示的平衡器221的形状给出的是圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d内侧和外侧大致相差90度的结构。图24(a)的平衡器221给出的是在半径方向上有双重圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d的结构。即便是如图13(b)所示，在盘片301旋转轴方向上配置双重相同直径的圆弧状平衡室，并使间隔位置配置成大致错开90度的结构，也可以获得与上述第七实施例相同的效果。
《第八实施例》接下来参照

本发明第八实施例的盘片驱动装置。图25、图26和图27是示意本发明第八实施例盘片驱动装置中夹紧机构设置的平衡器222其内部结构的平面剖面图。另外，对于与上述第七实施例的盘片驱动装置组成具有实际相同功能的组成来说，标注相同标号，通过引用先前实施例的说明，省略重复说明。而且，第八实施例的平衡器222与上述图12所示的纵向剖面图中的平衡器221具有相同表示，故省略第八实施例的平衡器222的纵向剖面图。
本发明第八实施例的盘片驱动装置，是在上述第七实施例中夹紧机构316(图12)上设置的中空环状部320设有弹性体的装置。该弹性体贴着分割中空环状部320的间隔，或者间隔本身由弹性体构成。
对于如上所述在平衡器222中设有弹性体的第八实施例的盘片驱动装置，说明竖直放置盘片驱动装置进行驱动的场合。
使上述第七实施例中图12所示的盘片驱动装置竖直置放并动作的场合，使得盘片301记录面为竖直方向的夹紧机构316保持着进行驱动。盘片驱动装置竖直放置来高速旋转盘片301时，对于夹紧机构316的中空环状部320的各个圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d内容纳的滚珠324a、324b、324c、324d来说，离心力的影响超过重力为主要的，因而处于与中空环状部320的内侧外周壁面325a、325b、325c、325d紧贴的状态。在此状态下，滚珠324a、324b、324c、324d不容易移动。
但低速旋转盘片301时或旋转刚开始后的低速旋转时，作用于各滚珠324a、324b、324c、324d的离心力减小，因而重力的影响是主要的，脱离磁体318的滚珠324a、324b、324c、324d和间隔330a、330b、330c、330d相碰撞，产生噪声。
如图25所示，间隔330a、330b、330c、330d的两面均贴着弹性体333。因此，低速旋转盘片301时，滚珠324a、324b、324c、324d和间隔330a、330b、330c、330d碰撞时所产生的噪声大幅减小。弹性体333的材料为天然橡胶、合成橡胶、海绵等可吸收滚珠324a、324b、324c、324d与间隔330之间碰撞时冲击的冲击吸收材料就行。
图26是示意第八实施例中平衡器222的间隔用弹性体构成的例子的平面剖面图。如图26所示，由于在中空环状部320上形成弹性体间隔334a、334b、334c、334d，因而可获得与上述图25所示的平衡器222相同的效果。为了这样用弹性体形成间隔334a、334b、334c、334d并对中空环状部320进行分割，可将间隔334a、334b、334c、334d牢固地与平衡器222固定或粘接，以便间隔334a、334b、334c、334d充分吸收滚珠324a、324b、324c、324d造成的冲击，并实现成为间隔的功能。作为弹性体材料来说，为可吸收滚珠324a、324b、324c、324d碰撞所产生的冲击的材料就行，例如天然橡胶、合成橡胶等冲击吸收材料即可。
但由于图26所示的中空环状部320的间隔334a、334b、334c、334d仅仅用弹性体形成，因而也可能发生作为间隔的刚性不足。因此，也可以如图27所示设置平衡器222，覆盖弹性体材料成型的管状间隔保持体336来包围磁体318外周，并具有从该间隔保持体336的外周面放射状突出的一体成型的间隔335a、335b、335c、335d。图27所示的平衡器222中的间隔335a、335b、335c、335d可确保成为间隔的刚性，可以吸收间隔335a、335b、335c、335d和滚珠324a、324b、324c、324d碰撞所产生的冲击，大幅减小噪声。图27所示间隔335a、335b、335c、335d的弹性体材料，为可用天然橡胶、合成橡胶等冲击吸收材料成型为图27所示间隔335a、335b、335c、335d特殊形状的材料即可。
如上所述，本发明第八实施例的盘片驱动装置，在竖直放置盘片驱动装置使之工作的场合，低速旋转盘片301时，减小滚珠与间隔之间碰撞所产生的噪声。
上述第七实施例的盘片驱动装置中，竖直放置盘片驱动装置并低速旋转盘片301时，为了避免滚珠与间隔之间碰撞所产生的噪声，构成为滚珠采用磁性材料，低速旋转时由磁体318吸引，高速旋转时滚珠由于离心力从磁体上脱离。
但本发明第八实施例的盘片驱动装置中，由于间隔设有弹性体，因而可大幅减小滚珠与间隔之间的碰撞声。因此，第八实施例中不需要在低速旋转时由磁体吸住滚珠，对于滚珠材料，不论采用是否有磁性的材料，都可以大幅抑制噪声发生。
另外，上述第八实施例是就4个间隔的情形进行说明的，但本发明盘片驱动装置的间隔数目不限于4个，即便用2～8个左右的间隔分割中空环状部，也能获得与上述第八实施例相同的效果。
第八实施例的间隔是将中空环状部完全分割的间隔形状，但本发明不限于这种构成，平衡部件是在可移动空间中形成的构成就行。例如，间隔也可以如上述图21所示，构成为弹性体贴着中空环状部的部分内侧外周壁面其突出设置于内侧的突起上，还可以如上述图22所示，构成为弹性体贴着中空环状部其环状空间内设置的柱状体部。通过这样构成，可减小平衡部件即滚珠等与间隔之间的碰撞声，获得与间隔情形相同的效果。
本发明第八实施例的盘片驱动装置，给出的是夹紧机构316上设置平衡器222的构成。但对于与此不同的构成，若与盘片301旋转中心同轴、并与盘片301可一体旋转地设置中空环状部320的话，也可以获得与上述第八实施例相同的效果。例如，在装上盘片301的转台310上设置平衡器，或在主轴电动机302的转子部设置平衡器，或在底盘座306的主轴电动机302相对一侧设置平衡器，并将平衡器构成为可与主轴电动机转轴321一体旋转，便可得到与上述第八实施例相同的效果。
《第九实施例》接下来参照

本发明第九实施例的盘片驱动装置。图28是示意本发明第九实施例盘片驱动装置中夹紧机构设有的平衡器223其内部结构的平面剖面图。另外，对于与上述第七实施例和第八实施例的盘片驱动装置组成具有实际相同功能的组成来说，标注相同标号，通过引用先前实施例的说明，省略重复说明。而且，第九实施例的平衡器223与上述图12所示的纵向剖面图中的平衡器221具有相同表示，故省略第九实施例的平衡器223的纵向剖面图。
第九实施例的盘片驱动装置，是解决上述第七实施例和第八实施例盘片驱动装置中尽管发生频率低但总有可能存在的滚珠324移动不到最佳位置这一问题的，以下说明解决该问题的对策。
第九实施例的盘片驱动装置，关注作为平衡部件的滚珠324a、324b、324c、324d的移动力R。以最高速度旋转盘片301时，夹紧机构316的中空环状部320所容纳的滚珠324a、324b、324c、324d所受到的作用力R1、R2、R3、R4如上述图13(a)和图13(b)中箭头所示。具体用可知道各滚珠324a、324b、324c、324d位置和移动力R1、R2、R3、R4之间关系的图13(b)进行以下说明。
若对比作用于各滚珠324a、324b、324c、324d各移动力R1、R2、R3、R4的大小，具有质量失衡的盘片301上距离其重心G错开大约90度位置的滚珠324b、324c所受到的移动力R2、R3，比错开大约180度位置的滚珠324a、324d所受到的移动力R1、R4大很多。这样移动力R1、R2、R3、R4随盘片301的重心G和滚珠324a、324b、324c、324d所夹的角度有很大差异。若在0～180度区间求移动力R的话，0度和180度位置给出移动力R最小值，90度位置给出移动力R最大值。
由于存在这种滚珠位置和移动力R之间关系，因而第七实施例和第八实施例产生这样的问题，即，总有可能在盘片301的重心G一侧留有滚珠，有时便无法充分改善失衡。
以下，举具体的例子说明上述第七实施例中平衡器滚珠移动不到最佳位置这种问题的发生机理。
图29是第七实施例中成为问题的平衡器滚珠移动不到最佳位置情形的说明图。图29(a)至图29(c)与上述图14(a)至图14(c)中所示的中空环状部内移动的滚珠随时变化的状态相同。图29中，随盘片301转速的增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。
如图29(e)所示，滚珠324a留在盘片301距离重心基本上0度位置，即失衡一侧。研究其原因，发明人发现如下发生机理。
图29(a)至图29(c)处于与上述图14所示滚珠324a、324b、324c、324d相同位置。但图29(d)所示状态下，滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力集中于左侧，但作用于右下滚珠324b的移动力R小，因而滚珠324b留在右侧。
而盘片301以最高速度旋转时的图29(e)状态下，滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力集中于下侧，但滚珠324a由于其移动力R小，因而留在上侧。此时，滚珠324b在其移动力R增加下移动至下侧。因而，上述第七实施例中，盘片301达到最高速度时，有时多个滚珠324a、324b、324c、324d中至少一个留在盘片301的失衡一侧，未配置在适当位置上，所以存在滚珠324a、324b、324c、324d适当配置消除盘片301质量失衡的效果有时大幅下降这种问题。
为了解决上述问题，本发明第九实施例的盘片驱动装置中，如图28所示，各个圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d的内侧外周壁面325a、325b、325c、325d其圆弧中心点形成为稍稍偏离盘片301的旋转中心。图28中，从圆弧的中心至各内侧外周壁面325a、325b、325c、325d的半径用箭头表示。若盘片301的旋转中心和内侧外周壁面325a、325b、325c、325d的圆弧中心一致的话，盘片301旋转时产生的滚珠324a、324b、324c、324d的离心力Q，是与内侧外周壁面325a、325b、325c、325d所受到的支持力N在一直线上作用于各个滚珠324a、324b、324c、324d的。因此，未产生使滚珠324a、324b、324c、324d移动的移动力R。
但如图28所示，使中空环状部320各内侧外周壁面325a、325b、325c、325d的圆弧的中心与盘片301的旋转中心错开时，由于盘片301旋转而在滚珠324a、324b、324c、324d上产生离心力Q时，内侧外周壁面325a、325b、325c、325d所受到的支持力N并非与离心力Q在一直线上作用于各个滚珠324a、324b、324c、324d的。因此，产生离心力Q和支持力N的合力，该合力作用于滚珠324a、324b、324c、324d。该合力的作用方向为右旋方向(图28中顺时针方向)，因而各滚珠324a、324b、324c、324d产生移动力R。所以，第九实施例的盘片驱动装置，具有滚珠324a、324b、324c、324d容易相对于盘片301旋转中心在半径增大方向上移动的结构。
接下来，说明图28所示的在夹紧机构316上搭载具有内侧外周壁面325a、325b、325c、325d的平衡器223的第九实施例盘片驱动装置上装上具有质量失衡的盘片301并使之高速旋转的情形。
图29(e)所示状态下，滚珠324a存在微小且右旋方向的移动力R的作用，位于上侧的滚珠324a移动至虚线所示的右侧位置。
第九实施例中，内侧外周壁面325a、325b、325c、325d的圆弧中心偏离盘片301旋转中心的偏心距离为10～100μm左右。若该偏心距离过大的话，圆弧中心错开产生的移动力R超出盘片301质量失衡产生的振摆旋转振动所产生的移动力R，全部滚珠324a、324b、324c、324d会按右旋方向(顺时针方向)移动，便不能消除盘片301的质量失衡。
图30是示意本发明第九实施例盘片驱动装置中另一平衡器223内部结构的平面剖面图。如图30所示，本发明第九实施例的盘片驱动装置中，各内侧外周壁面325a、325b、325c、325d中间隔330a、330b、330c、330d附近一部分分别设有平整部分337a、337b、337c、337d。这些平整部分337a、337b、337c、337d如图29(e)所示仅设置在滚珠324a容易留存的位置。这样，通过在间隔330a、330b、330c、330d附近内侧外周壁面325a、325b、325c、325d中一部分设有平整部分337a、337b、337c、337d，滚珠324a、324b、324c、324d可获得与内侧外周壁面325a、325b、325c、325d圆弧中心稍微偏离盘片301旋转中心情形相同的效果。不然的话，便因为平整部分337a、337b、337c、337d距盘片301旋转中心的距离越向右旋方向移动，距离越长，具有与外周壁面325a、325b、325c、325d的圆弧中心错开情形相同的构成。
通过使图28所示内侧外周壁面的圆弧中心偏离构成平衡器，在图30所示间隔附近部分设置平整部分构成平衡器，用树脂成型品进行大批量生产时，对模具进行加工的精度管理容易，可实现加工时间、加工成本方面大幅度减小。
本发明第九实施例的盘片驱动装置中，给出的是平衡部件即滚珠用磁性材料形成的例子，但即便用非磁性材料形成的滚珠也可以获得与第九实施例相同的效果。
而且，本发明第九实施例是就间隔数目为4个的情形进行说明的，但本发明不限于此，即便用2～8个左右的间隔分割中空环状部，也能获得与上述第九实施例相同的效果。
本发明第九实施例的盘片驱动装置，说明的是夹紧机构316上设置平衡器223的例子，但平衡器设置成与盘片301旋转中心同轴、与盘片301可一体旋转的话，可以获得与第九实施例相同的效果。例如，也可以在装上盘片301的转台310上设置平衡器，或在主轴电动机302的转子部设置平衡器，或在底盘座306的主轴电动机302相对一侧设置平衡器，并将平衡器构成为可与主轴电动机转轴321一体旋转。
此外，第九实施例中说明的是圆弧状平衡室内侧外周壁面形状为真圆中部分圆弧的例子，但本发明不限于此，为椭圆中的部分圆弧也可以获得相同效果。
《第十实施例》接下来参照

本发明第十实施例的盘片驱动装置。
图31和图32是示意本发明第十实施例盘片驱动装置中夹紧机构设有的平衡器224其内部结构的平面剖面图，分别示出平衡器224内滚珠的动作。另外，对于与上述第七实施例、第八实施例、第九实施例的盘片驱动装置组成具有实际相同功能的组成来说，标注相同标号，通过引用先前实施例的说明，省略重复说明。而且，第十实施例的平衡器224与上述图12所示的纵向剖面图中的平衡器221具有相同表示，故省略第十实施例的平衡器224的纵向剖面图。
本发明第十实施例的盘片驱动装置，构成为对夹紧机构316设置的平衡器224中的中空环状部320进行分割的间隔可旋转自如保持。
第十实施例的盘片驱动装置中，间隔338a、338b、338c可设置为将中空环状部320一分为三。间隔338a、338b、338c与磁体318外周处旋转自如保持的环状间隔保持体339一体形成。因此，能够在各间隔338a、338b、338c仍保持120度间距的状态下在中空环状部320内旋转。而且，用间隔338a、338b、338c分隔的中空环状部320中各圆弧状平衡室323a、323b、323c内分别容纳磁性金属滚珠324a、324b、324c。
说明如上所述构成的第十实施例的盘片驱动装置以100Hz高速旋转具有质量失衡的盘片301时滚珠324a、324b、324c的移动状态。
图31示出的是第十实施例盘片驱动装置装上质量失衡的盘片301加速旋转时夹紧机构316内滚珠324a、324b、324c其位置随时间的变化。图31所示的状态，为质量失衡盘片301其重心G位置位于中心突起317上侧磁体318区域的状态，此状态示出盘片301被夹住状态。图31中，随着盘片301转速增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。
图31(a)示出盘片301停转时的状态，滚珠324a、324b、324c由磁体318吸住。
图31(b)示出盘片301加速初始状态，盘片301的转速较低，此时有[离心力]＜[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c仍处于被磁体318吸住状态。此时，盘片301右旋(图31(b)中顺时针方向旋转)，滚珠324因惯性通过与盘片301旋转相反的左旋(图31(b)中逆时针方向旋转)沿间隔保持体339外周面移动。
图31(c)示出盘片301加速中期状态，盘片301转速较高，此时有[离心力]＞[磁力]这一关系，滚珠324a、324b、324c脱离磁体318的磁力，到达中空环状部320的内侧外周壁面325。
图31(c)所示状态下，盘片301的振摆旋转振动其振幅增大，在此影响下，底盘座306的振摆旋转振动其振幅也增大。此时，底盘座306的振摆旋转振动其记录轨跟随方向(磁头移动方向)和晃动方向(与记录轨跟随方向相正交方向)的振动相位差为90度，因而滚珠324a、324b、324c的离心力合力集中于与盘片301重心G错开90度的方向(图31(c)的左侧)上，滚珠324a、324b、324c分别移动至该方向。
图31(d)示出盘片301加速末期状态，底盘座306的振摆旋转振动其记录轨跟随方向和晃动方向的振动相位差接近180度，因而左侧滚珠沿左旋方向压紧间隔38的移动力R变大。因此，滚珠324a、324b、324c的离心力合力集中于与盘片301重心G错开大约180的方向(下侧)，滚珠324a、324b、324c和间隔338a、338b、338c旋转移动。但图31(d)所示状态，滚珠324a、324b、324c的离心力合力还稍稍朝向左下方向，盘片301质量失衡的离心力和滚珠324a、324b、324c的离心力尚未抵消，还存在各自离心力的合力。
图31(e)示出盘片301加速结束状态，盘片301的转速达到最高速度100Hz。此时，3个滚珠324a、324b、324c集结到相对于质量失衡盘片301重心G位置错开180度的位置，可充分消除盘片301的质量失衡。因而，可抑制实施例4盘片驱动装置中底盘座306的振摆旋转振动。
第十实施例的盘片驱动装置如上所述，按120度均匀间距设置各间隔338a、338b、338c，并且可旋转地保持间隔338a、338b、338c，因而上述实施例3中用图29说明的问题，具体来说，由于间隔固定使滚珠留在使盘片301质量失衡增加的位置上这种问题，不会在第十实施例中发生。
接下来，用图32说明第十实施例盘片驱动装置将无质量失衡的盘片301装上盘片驱动装置以100Hz高速旋转盘片301时滚珠的移动状态。
图32中，随着盘片301转速增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。图32中，盘片301没有质量失衡，因而省略重心G表示。而且，盘片301不存在质量失衡，因而不需要考虑盘片301重心和间隔之间的位置关系。
图32(a)示出盘片301停转时的状态，滚珠324a、324b、324c由磁体318吸住。
图32(b)示出盘片301加速初始状态。此时，盘片301转速较低，这时有[离心力]＜[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c仍处于通过间隔保持体被磁体318的磁力吸住的状态。此时，盘片301右旋，滚珠324因惯性按与盘片301旋转方向相反的左旋方向旋转，沿间隔保持体339外周面移动。
图32(c)示出盘片301加速中期状态，盘片301转速较高，此时有[离心力]＞[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c脱离磁体318的磁力，到达中空环状部320的内侧外周壁面325。此时，滚珠324a、324b、324c依然按与盘片301旋转方向相反方向(左旋)移动。
图32(d)示出盘片301加速末期状态，滚珠324a、324b、324c与间隔338a、338b、338c相接触。但间隔338a、338b、338c可旋转自如地保持，因而滚珠324a、324b、324c和间隔338a、338b、338c由于滚珠324a、324b、324c的惯性力一体地按左旋方向(逆时针方向)旋转。
图32(e)示出盘片301加速结束状态。在此状态下，盘片301的转速达到最高速度100Hz。此时，滚珠324a、324b、324c的惯性力减小，滚珠324a、324b、324c和间隔338a、338b、338c的旋转在接触状态下停止。
这样，第十实施例的盘片驱动装置中，每隔120度均匀间距设有间隔338a、338b、338c，滚珠324a、324b、324c稳定地处于与间隔338a、338b、338c相接触位置的话，滚珠324a、324b、324c的配置造成的失衡便完全没有发生。
而且，上述第八实施例中说明的问题，具体来说，由于间隔固定，因而在纵向放置盘片驱动装置并低速旋转盘片301时，随着间隔和滚珠的碰撞而产生噪声这种问题，因第十实施例中间隔可旋转自如地保持这种结构而得到解决。例如，即便滚珠与间隔碰撞，第十实施例中也可通过间隔的旋转来吸收滚珠碰撞时的冲击，因而没有滚珠和间隔间碰撞产生的噪声。
本发明第十实施例的盘片驱动装置，用磁性材料所形成的滚珠进行说明，第十实施例中滚珠和间隔碰撞时没有噪声产生，因而不需要靠磁力吸住滚珠。因而，利用非磁性材料形成的滚珠来构成，也可获得与上述第十实施例相同的效果。
本发明第十实施例的盘片驱动装置中，对中空环状部320进行分割的间隔数目，说明的是按均匀间距每隔中心角120度设置共计设有3个的情形。但如图33至图37中平衡器平面剖面图所示，对中空环状部320进行分割的间隔个数不限于3个，由2、3、4、6、8个等间隔分割中空环状部320也可获得与上述第十实施例相同的效果。图33至图37中，与上述组成相同功能的部件标注相同标号，并且对多个组成依次在标号后标注小写字母(a，b，c，…)。尽管未图示并省略，但间隔数目为5个或7个，当然也能得到相同的效果。
本发明第十实施例的盘片驱动装置，说明的是在夹紧机构316中设置平衡器221的例子，但对于其他结构，若与盘片301旋转中心同轴、并且可与盘片301一体旋转设置中空环状部的话，也可以获得与上述第十实施例相同的效果。例如，也可以在装上盘片301的转台310上设置平衡器，或在主轴电动机302的转子部设置平衡器，或在底盘座306的主轴电动机302相对一侧设置平衡器，并将平衡器构成为可与主轴电动机转轴321一体旋转。
《第十一实施例》接下来参照

本发明第十一实施例的盘片驱动装置。图38和图39是示意本发明第十一实施例盘片驱动装置中夹紧机构设有的平衡器225其内部结构的平面剖面图。另外，图38和图39当中对于与上述第七实施例、第八实施例、第九实施例和第十实施例的盘片驱动装置组成具有实际相同功能的组成来说，标注相同标号，通过引用先前实施例的说明，省略重复说明。而且，第十一实施例的平衡器225与上述图12所示的纵向剖面图中的平衡器221具有相同表示，故省略第十一实施例的平衡器225的纵向剖面图。
本发明第十一实施例的盘片驱动装置，构成为平衡器225中对中空环状部320进行分割的间隔具有固定型和旋转型这2种但加以混合。固定型间隔340a、340b固定于平衡器225中对中空环状部320一分为二，而旋转型间隔338a、338b可旋转地保持在磁体318的外周。设置成将中空环状部320一分为二的旋转型间隔338a、338b，与可旋转地保持在磁体318外周的环状间隔保持体339一体构成。
4个间隔338a、338b、340a、340b所分割的圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d分别容纳一个用磁性材料形成的滚珠324a、324b、324c、324d。因此，滚珠324a、324b、324c、324d收容在旋转型间隔338a、338b和固定型间隔340a、340b所围成的圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d内，因而滚珠324a、324b、324c、324d可移动的平衡室323a、323b、323c、323d其大小是可变的。
接着，用图38说明第十一实施例盘片驱动装置旋转驱动质量失衡盘片301时滚珠的移动状态。
现说明如上所述构成的本发明第十一实施例盘片驱动装置将质量失衡盘片置放在盘片驱动装置上以100Hz高速旋转盘片301的情形。图38中，随着盘片转速的增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。
图38(a)示出盘片301停转时的状态，滚珠324a、324b、324c、324d被磁体318吸住。
图38(b)示出盘片301加速初始状态，盘片301的转速较低，此时有[离心力]＜[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c、324d仍处于由磁体318的磁力通过间隔保持体329吸住的状态。此时，盘片301右旋(顺时针方向)，滚珠324a、324b、324c、324d因惯性力按与盘片301旋转方向相反的左旋(逆时针方向)方式沿间隔保持体339外周面移动。
图38(c)示出盘片301加速中期状态。盘片301转速较高，此时有[离心力]＞[磁力]这一关系，滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318的磁力，到达中空环状部320的内侧外周壁面325。此时，盘片301的振摆旋转振动其振幅增大，在其影响下，底盘座306的振摆旋转振动其振幅也增大。此时，底盘座306的振摆旋转振动其记录轨跟随方向(磁头移动方向)和晃动方向(与记录轨跟随方向相正交方向)的振动相位差为90度，因而滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力集中于与盘片301重心G错开90度的方向(图38(c)的左侧)上，滚珠324a、324b、324c、324d向该方向移动。
图38(d)示出盘片301加速末期状态。此时，底盘座306的振摆旋转振动其记录轨跟随方向和晃动方向的振动相位差接近180度，因而滚珠324a、324b、324c、324d移动，使得滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力集中于与盘片301重心G错开约180度的方向上(下侧)。但图38(d)所示状态，滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力还稍稍朝向左下方向，盘片301质量失衡的离心力和滚珠324的离心力在相反方向上互相有偏移，还存在上述离心力的合力。
图38(e)示出盘片301加速结束的状态，此时盘片301的旋转频率达到最高速度100Hz。图38(e)中，左侧滚珠324d沿左旋方向(逆时针方向)旋转压紧间隔338b的移动力R变大，因而滚珠324d压紧着使另3个滚珠324a、324b、324c和间隔按左旋方向旋转。因此，滚珠324a、324b、324c、324d的离心力合力处于与盘片301质量失衡大致错开180度的状态，可充分消除盘片301的质量失衡。因而，可抑制第十一实施例盘片驱动装置中底盘座306的振摆旋转振动。
这样，中空环状部320就可由旋转的间隔338a、338b和固定的间隔340a、340b按大小可变的多个圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d划分，因而与上述第七实施例那样仅有固定间隔的情形或上述第十实施例那样仅有旋转间隔的情形相比，第十一实施例滚珠324a、324b、324c、324d其可移动范围大幅度扩大。因此，第十一实施例中滚珠324a、324b、324c、324d容易集中到相对于盘片质量失衡重心G的180度相对一侧。因此，第十一实施例的盘片驱动装置中，能够将滚珠324a、324b、324c、324d的重量、个数以及中空环状部直径设定得相对较小。
接下来，用图39说明第十一实施例盘片驱动装置将无质量失衡的均匀盘片301装上以100Hz旋转频率高速旋转盘片301时滚珠324a、324b、324c、324d的移动状态。图39中，随着盘片301转速增加，平衡器状态按空心箭头方向变化。图39中，盘片301没有质量失衡，因而省略重心G的表示。
图39(a)示出盘片301停转时的状态，滚珠324a、324b、324c、324d由磁体318吸住。
图39(b)示出盘片301加速初始状态。此时，盘片301转速较低，有[离心力]＜[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c、324d仍处于靠磁体318的磁力夹着间隔保持体339被吸住的状态。图39(b)所示状态，盘片301按右旋方向(顺时针方向)旋转，滚珠324a、324b、324c、324d因惯性力按与盘片301旋转方向相反的左旋方向(逆时针方向)旋转沿间隔保持体339外周面移动。
图39(c)示出盘片301加速中期状态。此时，盘片301转速较高，有[离心力]＞[磁力]这一关系，因而滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318的磁力，到达中空环状部320的内侧外周壁面325。此时，滚珠324a、324b、324c、324d依然按与盘片301旋转方向相反方向(逆时针方向)移动。
图39(d)示出盘片301加速末期状态，滚珠324a、324b、324c、324d与间隔338a、338b、340a、340b相接触。但2个间隔338a、338b可旋转自如地由磁体318保持，因而滚珠324b、324d和间隔338a、338b由于滚珠324b、324d的惯性力一体左旋(逆时针方向旋转)。另外，与固定的间隔340a、340b接触的滚珠324a、324c则停留于其位置。
图39(e)示出盘片301加速结束状态，盘片301的转速达到最高速度100Hz。到此时为止，滚珠324b、324d压紧在2个旋转型间隔338a、338b上，而与2个固定型间隔340a、340b碰接的滚珠324a、324c通过碰接停留。然后，滚珠324b、324d的惯性力减小，滚珠324a、324b、324c、324d和间隔338a、338b、340a、340b的旋转在接触状态下停止。
这样，旋转型间隔338a、338b和固定型间隔340a、340b分别处于相距180的位置关系，因而滚珠324a、324b、324c、324d稳定地处于与间隔338a、338b、340a、340b相接触位置的话，滚珠324a、324b、324c、324d重量造成的失衡便完全不会发生。
本发明第十一实施例的盘片驱动装置中，说明的是靠2个旋转型间隔、2个固定型间隔共计4个间隔分割中空环状部的情形，本发明对中空环状部进行分割的间隔个数不限于4个，用4～8个左右间隔分割也可获得相同的效果。但为了在无质量失衡的均匀盘片的场合确保滚珠配置的均匀性，旋转型间隔和固定型间隔的个数最好相同。
本发明第十一实施例的盘片驱动装置，给出的是在夹紧机构中设置平衡器的例子，本发明的平衡器，若与盘片旋转中心同轴、并且可与盘片一体旋转设置的话，也可以获得与上述第十一实施例相同的效果。例如，也可以在装上盘片的转台上设置平衡器，或在主轴电动机的转子部设置平衡器，或在底盘座的主轴电动机相对一侧设置平衡器，并将平衡器构成为可与主轴电动机转轴一体旋转。
上述第十一实施例中也可如上述实施例2所示进行实施，在间隔上装弹性体，或者用弹性体形成间隔本身，通过这种实施，可以改善盘片低速旋转时容易发生的间隔和滚珠的碰撞所造成的噪声。
而且，本发明第十一实施例的盘片驱动装置，说明的是所用滚珠具有磁性的情形，但滚珠的材质即便用非磁性材料，也可获得与利用磁性滚珠时相同的效果。
《第十二实施例》接下来参照

本发明第十二实施例的盘片驱动装置。图40是示意本发明第十一实施例盘片驱动装置中夹紧机构设有的平衡器226其内部结构的平面剖面图。另外，图40当中对于与上述第七实施例、第八实施例、第九实施例、第十实施例和第十一实施例说明的盘片驱动装置组成具有实际相同功能的组成来说，标注相同标号，通过引用先前实施例的说明，省略重复说明。而且，第十二实施例的平衡器226与上述图12所示的纵向剖面图中的平衡器221具有相同表示，故省略第十二实施例的平衡器226的纵向剖面图。
本发明第十二实施例盘片驱动装置中平衡器226设于夹紧机构316上，用4个间隔330a、330b、330c、330d分割中空环状部320，具有圆弧状平衡室323a、323b、323c、323d。平衡室226的中央设有磁体318，磁体318的磁极(图40中磁极用N、S表示)配置成相对于间隔330a、330b、330c、330d为规定相位关系。若详细说明上述规定位置关系，磁体318的磁极可构成为配置在各间隔330a、330b、330c、330d的附近，在盘片301停止旋转或低速旋转时，保证磁性体的滚珠324a、324b、324c、324d吸到磁体318磁极位置的状态。
图40示出第十二实施例盘片驱动装置中盘片301停止旋转或低速旋转场合间隔330a、330b、330c、330d和磁性体滚珠324a、324b、324c、324d和磁体318之间位置关系。如图40所示，中空环状部320各内侧外周壁325a、325b、325c、325d与磁体318磁极(N极、S极)位置相对的位置上，埋设有弹性体341a、341b、341c、341d。
图40所示的平衡器226当中，装在省略的盘片驱动装置上的盘片301沿右旋方向(顺时针方向)旋转。因而，与上述第七实施例至第十一实施例情形相同，盘片301旋转时加速过程中，滚珠324a、324b、324c、324d由惯性力移动，磁体318的磁极配置在与间隔330a、330b、330c、330d相接触的位置上。通过这样配置磁体318的磁极，滚珠324a、324b、324c、324d不论盘片301停止还是低速旋转，总可以在与间隔330a、330b、330c、330d相接触的位置上被吸住并停止。在这种状态下，盘片301高速旋转的话，作用于滚珠324a、324b、324c、324d的离心力大于磁体318磁力时，滚珠324a、324b、324c、324d沿着间隔330a、330b、330c、330d脱离磁体318。盘片301低速旋转时，滚珠324a、324b、324c、324d被磁力吸住，未脱离磁体318，因而，脱离后的滚珠324其速度急剧加快。
但间隔330a、330b、330c、330d附近内侧外周壁面325a、325b、325c、325d预计与滚珠324a、324b、324c、324d相碰撞的预计碰撞面设有弹性体341a、341b、341c、341d，因而第十二实施例的平衡器226形成为吸收碰撞时冲击的构成。由于这种构成，第十二实施例的盘片驱动装置可改善滚珠324a、324b、324c、324d和内侧外周壁面325a、325b、325c、325d之间碰撞时产生的噪声。
弹性体341a、341b、341c、341d的材质，可以用天然橡胶、合成橡胶、海绵等冲击吸收材形成，是能够吸收滚珠324a、324b、324c、324d和内侧外周壁面325a、325b、325c、325d之间碰撞时冲击的材质就行。也可以在内侧外周壁面325a、325b、325c、325d整个面设有弹性体，但为了能够方便地在内侧外周壁面325a、325b、325c、325d上移动滚珠324a、324b、324c、324d，内侧外周壁面325a、325b、325c、325d需要平滑，而滚珠324a、324b、324c、324d则需要不随离心力形变的足够刚性。为了满足这种要求，对于内侧外周壁面325a、325b、325c、325d材料，希望是成型精度高的ABS、聚碳酸酯、聚缩醛等材料、可确保刚性的树脂、铝、黄铜等金属材料。
上述第七实施例至第十一实施例中的盘片驱动装置，未规定磁体的磁极位置，因而无法确定滚珠脱离磁体的位置。因而第七实施例至第十一实施例中，难以避免滚珠和内侧外周壁面之间的碰撞声。但第十二实施例的盘片驱动装置中，由于可以确定滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318的位置，因而可以大幅度抑制滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318时所产生的滚珠324a、324b、324c、324d与内侧外周壁面325a、325b、325c、325d之间的碰撞声。
上述第七实施例至第十一实施例中，磁体磁力大的场合，滚珠靠离心力脱离磁体时，脱离时盘片的转速较高，滚珠脱离的速度较快。这样磁体磁力大的场合，在盘片高速旋转时，比加速当中所预定的盘片转速慢，故滚珠脱离磁体的时候，有时产生比滚珠和内侧外周壁面之间碰撞还大的冲击声。
而磁体磁力小时，滚珠脱离磁体时的盘片转速较低，滚珠脱离时盘片的速度较慢。这样磁体磁力小的场合，竖直放置盘片驱动装置按低速旋转盘片时，有时由于底盘座振动等造成的干扰，滚珠在盘片达到预定转速之前脱离磁体，产生滚珠和间隔碰撞的冲击声。
第七实施例至第十一实施例中的盘片驱动装置中，磁体磁力过大或过小都容易产生噪声问题，因而磁体需要进行严格的磁化作业，以便磁体能够产生最佳磁力。
本发明第十二实施例盘片驱动装置中，对磁体进行的磁化作业在上述各实施例中并不需要很严格。但可以确定滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318的位置，因而针对滚珠324a、324b、324c、324d脱离磁体318与内侧外周壁面325a、325b、325c、325d碰撞时的噪声采取措施。因而，第十二实施例有这样优异的效果，磁体318的磁力可通过充分强的磁化使之很宽裕，不需要进行高精度的磁化作业。
本发明第十二实施例的盘片驱动装置中，说明的是对中空环状部进行分割的间隔为4个的情形，本发明间隔个数不限于4个，用2～8个左右间隔分割中空环状部的构成也可获得与第十二实施例相同的效果。
本发明第十二实施例的盘片驱动装置，说明的是在夹紧机构中设置平衡器的例子，平衡器若与盘片旋转中心同轴、并且可与盘片一体旋转设置的话，就可以获得与上述第十二实施例相同的效果。例如，也可以在装上盘片的转台上设置平衡器，或在主轴电动机的转子部设置平衡器，或在底盘座的主轴电动机相对一侧设置平衡器，并将平衡器构成为可与主轴电动机转轴一体旋转。
《第13实施例》下面，参照

本发明第13实施例的盘片驱动装置。图41为表示于本发明第13实施例盘片驱动装置的夹紧机构设置的平衡器227的内部结构横剖面图。图41中，对具有与上述第7实施例、第8实施例、第9实施例、第10实施例、第儿实施例及第12实施例中盘片驱动装置的构件实质上相同功能的构件赋以相同标号，引用先前的实施例的说明，省略重复的说明。第13实施例中的平衡器227与上述图12所示纵剖面图的平衡器221的图示相同，故省略第13实施例平衡器227的纵剖面图。
本发明第13实施例的盘片驱动装置利用特殊形状的隔板342a、342b、342c、342d分割夹紧机构316设置的平衡器的中空环状部320，结构上使磁铁318的磁极(N极，S极)相对于与隔板342a、342b、342c、342d呈规定的位置关系。
图41表示第13实施例盘片驱动装置的平衡器中隔板342a、342b、342c、342d、磁性球324a、324b、324c、324d和磁铁318的磁极的位置关系。如图41所示，磁铁318的磁极配置在隔板342a、342b、342c、342d的旁边，在盘片301停止旋转或低速旋转时，结构上保持使磁性球324a、324b、324c、324d吸附于磁铁318的磁极位置的状态。且结构上使隔板342a、342b、342c、342d的形状具有曲面并与内侧外壁面325a、325b、325c、325d相连续。
如图41所示，在使盘片301加速旋转的情况下，第13实施例的平衡器227中的磁性球324a、324b、324c、324d在惯性力作用下移动，而磁铁318的磁极(N极，S极)配置在与隔板342a、342b、342c、342d接触的预定位置。由此，在盘片301停止或低速旋转时，球324a、324b、324c、324d总是吸附在与隔板342a、342b、342c、342d相接触的位置。在上述状态下，一旦使盘片301高速旋转，则当作用于球324a、324b、324c、324d的离心力大于磁铁318的磁力时，球324a、324b、324c、324d就沿隔板342a、342b、342c、342d移动，脱离磁铁318。
第13实施例中，隔板342a、342b、342c、342d与球324a、324b、324c、324d的接触面的形状为曲面，而不是与从平衡器227中心沿半径方向延伸的直线平行的形状。由此，球324a、324b、324c、324d脱离磁铁318时，沿隔板342a、342b、342c、342d的曲面滚动到达中空环状部320的内侧外壁面325a、325b、325c、325d。
如图41所示，从隔板342a、342b、342c、342d向内侧外壁面325a、325b、325c、325d连续形成的曲面形状，其曲率比球324a、324b、324c、324d的曲率小。由此，球324a、324b、324c、324d到达内侧外壁面325a、325b、325c、325d时，球324a、324b、324c、324d的离心力朝着沿内侧外壁面325a、325b、325c、325d转动的方向变化。因此，在第13实施例中，球324a、324b、324c、324d脱离磁铁318后，球324a、324b、324c、324d与内侧外壁面325a、325b、325c、325d不会发生冲击，故能防止冲击时产生的噪声。
如上所述，在本发明第13实施例的盘片驱动装置中，与前述第12实施例情形一样，其结构能指定球脱离磁铁的位置，使球不会冲击内侧外壁面，因而磁铁的磁力有余量，能进行足够强的磁化。
在本发明第13实施例的盘片驱动装置中，所说明的分割中空环状部的隔板数为4个，但本发明不限定于4个隔板数，用2-8个左右的隔板分割中空环状部的结构也能获得与第13实施例相同的效果。
在本发明第13实施例的盘片驱动装置中，是以将平衡器设置在夹紧机构为例进行了说明，但如果设置与盘片旋转中心同轴、与盘片成一体旋转的平衡器，也能获得与第13实施例一样的效果。例如，结构上也可将平衡器设置在安装盘片的转台，或设置在主轴电动机的转子部，或设置在底座的与主轴电动机相反侧的位置，使平衡器可与主轴电动机轴一体旋转。
如上所述，按照本发明第7实施例至第13实施例的盘片驱动装置，通过设置可与盘片一体旋转的平衡器，构成的所述平衡器利用隔板将中空环状部所示的环状轨道分割成多个圆弧状轨道，并有平衡部件在各轨道移动，就可获得与盘片质量失衡的大小无关、可靠抑制在盘片高速旋转下易产生的振动的效果。
即使盘片高速旋转，本发明利用该效果也可稳定地进行记录或重放，可实现低噪声、具有强抗振、抗冲击特性的可高速数据传送的盘片驱动装置。
《第14至第19实施例要解决的问题》近年来，在记录重放数据的盘片驱动装置中，为了提高数据传送的速度，作为记录媒体的盘片的旋转速度不断提高。但是，随着盘片转速的上升盘片的振动急剧加大。
在数据的记录重放中，盘片的振动传送给主轴电动机、底架及横移用的导轨或支臂，最终引起读写盘片上信号的读写头的振动。因此，用与已有构造相同的盘片驱动装置难以稳定进行记录重放。换言之，为了进行稳定的记录重放，不得不将盘片的转速选择得比理论上必需的值低，以便抑制盘片的振动。因此，已往的盘片驱动装置存在所谓实际上数据传送速度不够、记录重放的速度不高的问题。
此外，在个人计算机等中，盘片装置产生的振动会出现引发一个盘片装置外的另一盘片装置误动作的可能性。盘片装置振动产生的噪声还导致妨碍办公室中的业务或降低了家庭中娱乐温馨氛围的后果。
此外，盘片振动加速了主轴电动机的轴承及主轴的磨损、性能下降，从而又进一步导致盘片振动的加大。因此，为了通过提高盘片转速来提高数据传送速度，抑制盘片振动成为要实现的重要课题。
下面，参照

已往盘片驱动装置的一例。在图42中，盘片501放置于转台582上，经夹紧机构581固定后，由主轴电动机502驱动旋转。读写头503读取记录于盘片501的数据，或对盘片501写数据。横移机构505由齿条506和齿轮507等构成，将横移电动机504的旋转运动变换为直线运动传递给读写头503。通过该横移机构505驱动读写头503沿盘片501的半径方向移动。底座508上安装有主轴电动机502、横移电动机504、及横移机构505。利用隔振子509(弹性体)衰减装置外部传给底座508的振动或冲击，底座508通过该隔振子509安装于主底架510。
构成的上述盘片驱动装置通过安装于主底架510的框架(未图示)装入计算机装置等设备中。
图43是表示已往盘片驱动装置主轴电动机502附近的侧剖面图。转台582固定于主轴电动机的轴528上，可旋转支持着盘片501的夹紧区511。与盘片501的夹紧孔512配合的轴套522与转台582形成一体。利用盘片501的夹紧孔512与轴套522的配合对盘片501进行定位。
在轴套522与夹紧机构581相对的面(图43中的上面)上形成定位孔523。在轴套522上面埋设固定有环状的对置磁轭524。
如图43所示，夹紧机构581包含与安装后的盘片501的上面靠紧的盘片夹套542和磁铁支座543。盘片夹套542下面形成有与盘片501接触的平坦的面。磁铁支座543安装有中心突起546，用于与设置在转台582的轴套522的定位孔523相结合，确保转台582与夹紧机构581有相同的中心位置。磁铁支座543的内部安装有磁铁544和后磁轭545。
在以上所述构成的已往盘片驱动装置中，在夹住盘片501的状态下，盘片501通过夹紧孔512与轴套522的配合被安装在转台582上。此时，利用包含在夹紧机构581内的磁铁544与固定于转台582中轴套522的对置磁轭524之间作用的磁力将盘片501保持住。由此，利用夹紧机构581和转台582夹住的盘片501随主轴电动机502的旋转与转台582和夹紧机构581成一体旋转。
但是，在如上构成的已有盘片驱动装置中，一旦盘片501高速旋转，则由盘片501厚度不均匀或转台582的振摆等产生失衡，导致盘片501激剧振动。
图44为表示将盘片501安装于已往盘片驱动装置的转台582上使盘片501旋转情况下盘片501的振动状态的侧剖面图。
图44所示为已有盘片驱动装置中的转台582相对于主轴528倾斜安装着。将盘片501放置于这样的转台582高速旋转时，在盘片501中与主轴528垂直的面上沿以主轴582为中心的放射方向会产生离心力X。该离心力X对盘片501产生盘片501半径方向的张力A和在与盘片501记录面垂直方向上产生弯曲盘片501的弯曲力B。该张力A和弯曲力B与盘片501旋转频率的平方大致成比例地增加。
在离心力X产生的力中，对盘片501的记录面在大致垂直方向中起作用的弯曲力B引起盘片501的弹性形变。在这种状态下，盘片501旋转时，存在着盘片501振动急剧加大的旋转频率。
这就是盘片501旋转频率的整数倍频率与盘片501的共振频率一致时产生的共振现象。通常，所有固体中存在取决于各自的材质、形状的共振频率，进行的设计要使这些固体旋转、振动时，使前述的共振频率与旋转频率或振动频率的整数倍不一致。
然而，像盘片驱动装置那样，一边高速旋转盘片501，一边将读写头正确地定位在规定位置的情况下，或使盘片的旋转频率在一定幅度范围内的情况下，不可避免地存在共振现象。
在已有的盘片驱动装置中，由于盘片501的旋转频率低，故盘片501中产生的离心力X小，作为该离心力X的分力也就是使盘片弯曲的力B小。由此，在已往的盘片驱动装置中，因盘片501虽共振但振幅小，故问题还不明显。但是，近年来盘片501的旋转速度越来越高，故日益迫切希望解决盘片501振动引起的问题。
盘片501具有由其材料的弹性系数、厚度和直径等形状决定的固有振动模式(形态)。作为振动模式，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，说明这些振动模式。
图45为说明盘片501在作为共振频率中最低、最单纯振动模式的“2等分模式”振动情况的盘片501的平面图。如图45所示，盘片501旋转中，盘片501出现“2等分模式”的振动。在图45中，(a)所示盘片501上所画的点划线表示振动的峰点位置，(b)所示盘片501上所画的虚线表示振动的谷点位置。这样，所谓“2等分模式”振动就是一边交替产生图45(a)和图45(b)所示状态，一边盘片501在振动。
图46是说明盘片501按“4等分模式”振动情况的盘片501的平面图。如图46所示，与前述图45一样，盘片501交替产生图46(a)和(b)所示状态，以“4等分模式”振动。同样，图47为表示盘片501按“6等分模式”振动状态的盘片501的平面图，图48表示盘片501按“8等分模式”振动状态的盘片501的平面图。
盘片501旋转、盘片501振动、在半径方向交替产生振动的峰点和谷点的情况下，盘片501按图45至图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”振动。盘片501振动时，对应于该盘片501固有的共振频率以特定的振动模式振动。虽然，实际上还存在盘片501的共振频率高而更复杂的振动模式，但因振幅小，故从本发明说明中省略。
图49是表示已有盘片驱动装置中盘片振动分析结果的曲线图。在该振动分析中，盘片501以100Hz的旋转频率旋转。如用与“2等分模式”的共振频率一致的旋转频率使盘片501旋转时，对旋转时的盘片501的振动进行富利叶变换，振动分析的结果是分割成不同频率的盘片501的振动。在图49中，纵轴表示盘片振幅(dB)，横轴表示盘片501的振动频率(Hz)。
如图49所示，已往盘片驱动装置中的盘片501的振动状态，在特定的振动频率存在离散的极值。在图49所示的曲线中，从横轴振动频率小的一侧离散的极值起依次为“2等分模式”、“4等分模式”、“6等分模式”、“8等分模式”的振动模式的各个共振频率存在的振动峰点值。
如图49所示，共振频率越低，振幅越大，在已往的盘片驱动装置中设计成使读写头503跟踪盘片501的振动。这样一来，控制盘片驱动装置使得通过读写头的跟踪抵消盘片501的振动。若是盘片501的共振频率低的情况，读写头503则有可能几乎100％地抵除盘片501的振幅。但是，随着以“4等分模式”、“6等分模式”、“8等分模式”共振的共振频率增高，读写头503对盘片501振动的跟踪变得困难起来，对数据的记录重放产生不利影响。
另外，即使读写头503能跟踪盘片501的振动，也会由于盘片501的振动如前述已有技术栏中所记载的，将构成引发其它盘片驱动装置的误动作、产生噪声、缩短轴承寿命等的原因，而必须尽可能地降低盘片501的振动。
盘片501的振动不只是起因于前面所述的转台582倾斜。由于盘片501的振摆、盘片501的最外周和夹紧孔512的偏移引起的偏心等也会引起这种振动。
本发明人通过详细观测盘片501的振动，发现了与至此所讨论的问题不一样的影响盘片501振动的新因素。所谓新因素就是，压紧盘片501中夹紧区511的夹紧机构581中的盘片压紧面547的平面度。
夹紧机构581的盘片压紧面547初看为平面，但在通常使用的树脂成型件中存在着微小的凹凸。若用形成平面状的砂纸对有这种凹凸的夹紧机构581的盘片压紧面547稍作研磨，就能证实如图50(b)所示的3点磨损部分。图50(a)是已有盘片驱动装置中夹紧机构581的侧剖面图，图50(b)是表示图50(a)夹紧机构581的盘片压紧面547的底面图。该图50(b)斜线所示的磨损部分表示盘片压紧面547成型时因变形而形成3个凸起部分，当用转台582夹紧盘片501时，不是在盘片501的夹紧区511的整个面而是仅在其3处压紧盘片501。
图51是用图形表示用夹紧机构581和转台582能可靠夹紧和不能夹紧盘片501时盘片501上下方向自由度的剖面图。
图51(a)是由于未用夹紧机构581的盘片压紧面547压紧盘片501的夹紧区511因而从盘片501中最外周至与轴套522接触的位置盘片501可能产生的向上方向变形的状态。
图50(b)是由于夹紧机构581的盘片压紧面547压紧盘片501的夹紧区511因而从盘片501中最外周至压紧面547的最外周位置盘片501可能产生的向上方向变形状态。
如将两者比较，图51(a)所示盘片501比图51(b)所示盘片501有更宽的可变形范围，盘片501的上下方向的振幅大。
若考虑与上述夹紧机构581情况同样的情况，就可想像，转台582支持盘片501的面的平面度也是影响盘片501振动的一大因素。
与夹紧机构581成形时变形产生凹凸的相同的状态也会发生在夹紧机构581与盘片501之间落入灰尘或污垢的情况下。将盘片501放置于转台582后，如头发等异物偶然落在盘片501上，从其上用夹紧机构581夹紧盘片501，在使盘片501高速旋转情况下，与有凹凸的夹紧机构581夹紧盘片501的情形一样，盘片501会急剧振动。这不只是在夹紧机构581与盘片501间发生的问题，也是在转台582与盘片501间掉入灰尘或污垢等异物时发生的问题。
本发明有关的第14实施例和从后述的第15实施例至第19实施例所提供的盘片驱动装置，是鉴于上述认识和与此相关的研究，在使盘片高速旋转情况下，通过降低盘片产生的振动能稳定地进行记录重放，同时保持数据传输的高速度并降低向盘片驱动装置外部传出的振动或噪声，提高了主轴电动机轴承的寿命。
(第14实施例)下面，参照附图52至图58说明本发明第14实施例的盘片驱动装置。
图52是表示将盘片501放置于本发明第14实施例盘片驱动装置、并用夹紧机构541夹紧的状态的立体图。图53是表示第14实施例盘片驱动装置中主轴电动机502附近的侧剖面图。图54是表示第14实施例盘片驱动装置中夹紧机构541的侧剖面图(a)和底视图(b)。如图54(b)所示，在夹紧机构541的底面配置有多个夹紧机构突起551。
在图52中，盘片501放置在转台521上，用夹紧机构541对其固定后，由主轴电动机502驱动旋转。读写头503读取记录在盘片501的数据，或对盘片501进行数据写入。横移机构505由齿条506和齿轮507等构成，将横移电动机504的旋转运动变换为直线运动传递给读写头503。利用该横移机构505，读写头503沿盘片501的半径方向移动。底座508上安装有主轴电动机502、横移电动机504及横移机构505。利用隔振子509(弹性体)衰减装置外部传给底座508的振动或冲击。底座508通过该隔振子509安装于主底架510。
第14实施例构成的盘片驱动装置，通过安装于主底架510的框架(未图示)装入计算机装置等设备中。
图53是表示第14实施例盘片驱动装置中主轴电动机502附近的侧剖面图。主轴电动机502具有与主轴528成一体固定的转子525；和配置在该转子525内侧的转子用磁铁526，与该转子用磁铁526相对设置有绕组527。利用径向轴承529和止推轴承530可旋转支持着主轴528。主轴电动机502的固定部固定于底座508。
金属制转台521固定于主轴电动机的轴528上，可旋转地支持着盘片501的夹紧区511。转台521上一体形成有与盘片501的夹紧孔512配合的轴套522。通过盘片501的夹紧孔512与轴套522的配合，盘片501对准中心。
在轴套522对着夹紧机构541的面(图53中的上面)形成有定位孔523。在轴套522的上面埋设固定有环状的对置磁轭524。
如图53所示，树脂制的夹紧机构541具有与安装的盘片501的上面相对的盘片夹套542和磁铁支座543。盘片夹套542的底面形成平坦的面。磁铁支座543固定安装有中心突起546，用以与设置在转台521的轴套522的定位孔523配合，确保转台521和夹紧机构541有相同的中心位置。在磁铁支座543内部固定有磁铁544和后磁轭545。
在如上构成的第14实施例盘片驱动装置中，当盘片501夹紧在夹紧机构541与转台521之间的状态下，夹紧孔512与轴套522配合，盘片501安装在转台521上。此时，盘片501通过作用于包含在夹紧机构541内的磁铁544与固定于转台521的对置磁轭524之间的吸引磁力而被保持住。这样保持住的盘片501随主轴电动机502的旋转而与转台521及夹紧机构541作整体旋转。
第14实施例的盘片驱动装置如图54(a)及(b)所示，在构成夹紧机构541底面的盘片夹套542的底面形成有圆柱形的4个夹紧机构突起551。夹紧机构突起551配置在以磁铁支座543的中心突起546的中心轴为中心的圆上，设置在夹紧机构551确实能压紧住盘片501的夹紧区511的位置上。在第14实施例中，夹紧机构突起551形成在离旋转中心15mm的位置。如图54(b)所示，4个夹紧机构突起551设置在4等分圆周的位置，也即，分别设置在每隔90度分割圆周的位置。形成的各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内。转台521盘片放置面中的凹凸的高度差(平面度)比40μm(夹紧机构突起551中的平面度)小得多的情况下，利用4个夹紧机构突起551和转台521能可靠地夹住盘片501。
如上所述，用4个夹紧机构突起551和转台521夹住盘片501的情况下，前述图47所示的盘片501的“6等分模式”的振动可减小到基本上检测不出的状态。如果在用120度分割的位置用3个夹紧机构突起和转台521夹住盘片501，则会增大盘片501的夹紧区511中的可能变形的范围，变成易急剧发生“6等分模式”振动的状态。
通常，大批量生产加工夹紧机构541时，采用树脂的注射模塑成形品。此时，若取盘片501的夹紧区511的半径为离中心约15mm，则夹紧机构541的盘片压紧面547中的平面度变成100μm左右。由于表面上看夹紧机构541的盘片压紧面547是平滑的，故会误解为用转台521和夹紧机构541完全平面夹住盘片501。但是，成型时产生变形的夹紧机构541，在盘片压紧面547会产生凹凸，如对已有技术描述的那样，使得必然在3处压紧盘片501。如图50所示，这3处最好是不要配置成分别具有每隔120度分割的均等间隔。其理由是，如果在盘片501与转台521之间即使存在一个120度以上的非固定区间，则图47所示的“6等分模式”的振动会在盘片501部分地发生，盘片驱动装置的振动及噪声会加剧。
上述压紧盘片501的3处变得配置成非常不均匀，如1个区间为180度以上的间隔，且在盘片501与转台521间不固定，则在盘片501会部分地发生图46所示的“4等分模式”的振动。
图55是表示第14实施例盘片驱动装置中夹紧机构541的另一具体例的侧剖面图(a)和底面图(b)。
在图55中，在构成夹紧机构541底面的盘片夹套542形成有6个圆柱形夹紧机构突起551。形成夹紧机构突起551的位置在以磁铁支座543中心突起546的中心轴为中心的圆上，处在夹紧机构突起551能可靠压紧盘片501的夹紧区511的位置。如图55(b)所示，6个夹紧机构突起551设置在同一圆周6等分的位置，即分别设置在每隔60度分割圆周的位置。
各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内。转台521的盘片放置面中的凹凸高度差(平面度)比夹紧机构突起551中平面度小得多的情况下，利用6处夹紧机构突起551能可靠地将盘片501固定在转台521上。
这样一来，通过用6处夹紧机构突起551将盘片501固定在转台521，与4个夹紧机构突起551的情况相比，能进一步减小盘片501的振动。
夹紧机构突起551为4个的情况，由于在各间隔为90度的4处压紧盘片501，故盘片501可变形的区间为90度。由此，盘片501变成易急剧发生如图48所示的“8等分模式”振动的状况。但是，在夹紧机构突起551为6个的情况下，盘片501的夹紧区511中可变形的区间变成60度。由此，盘片501的“8等分模式”振动减小到基本上检测不到的状态。
图56是表示第14实施例盘片驱动装置中夹紧机构541的另一具体例的侧剖面图(a)和底视图(b)。
在图56中，在构成夹紧机构541底面的盘片夹套542形成9个圆柱形的夹紧机构突起551。形成夹紧机构突起551的位置在以磁铁支座543中心突起546的中心轴为中心的圆上，该位置就是夹紧机构突起551能可靠压紧盘片501的夹紧区511的位置。如图56(b)所示，9个夹紧机构突起551设置在同一圆周9等分的位置，即分别设置在每隔40度分割圆周的位置。
各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内。转台521的盘片放置面中的凹凸高度差(平面度)比夹紧机构突起551中平面度小得多的情况下，利用9处夹紧机构突起551能可靠地将盘片501夹紧在转台521上。
这样一来，通过用9处夹紧机构突起551将盘片501固定在转台521，与6个夹紧机构突起551的情况相比，能进一步减小盘片501的振动。这是因为，能进一步减小盘片501振动的高阶振动模式。
在因盘片夹套542成形不良使夹紧机构突起551哪怕缺掉一个的情况下，例如，夹紧机构突起551为6个时，盘片501的夹紧区511中可变形范围的区间从60度扩大到120度。此时，如前所述，就发生“6等分模式”的盘片501的振动。然而，假如夹紧机构突起551为9个，则即使在因盘片夹套542成形不良使夹紧机构突起551缺了一个的情况下，盘片501的夹紧区511中可变形范围的区间只不过变成80度。由此，与夹紧机构突起551为6个的情况一样，盘片501中“8等分模式”的振动能减小到大致检测不出的状态。
在已往的盘片驱动装置中，在夹紧机构的盘片压紧面没有夹紧机构突起的情况下，将盘片501放置于转台上时，附着于夹紧区511的微小灰尘或污垢等异物会夹在盘片501与夹紧机构之间，会出现夹紧机构实质上以倾斜状态固定盘片501的情况。在这样的情况下，在盘片501的夹紧区511中由夹紧机构和转台没有夹紧的可变形范围的区间增大，盘片501按“4等分模式”、“6等分模式”及“8等分模式”振动的可能性变大。
但是，在本发明第14实施例的盘片驱动装置中，如果取夹紧机构突起551的直径为φ1～φ2mm左右，则由于能充分固定盘片501，故附着于夹紧区511的微小灰尘或垃圾等与夹紧机构突起551压紧盘片501的地方重合的可能性很小，从而难以受灰尘或垃圾等的影响。
倘若在夹紧机构突起551的前端即使偶然附着有灰尘的情况下，由于夹紧机构突起551前端的表面积小，故灰尘附着于盘片501一侧，当取走盘片501时，随盘片501排除灰尘的可能性也大，第14实施例的盘片驱动装置具有被动自清洁的功能。
由于各夹紧机构突起551具有一定的高度(例如100μm)，若附着于盘片夹套542底面或与其靠紧的盘片501夹紧区511表面的灰尘等异物的高度小于夹紧机构突起551的高度(h1)，就具有防止所述异物导致盘片保持不稳定的效果。
图57是表示第14实施例盘片驱动装置中夹紧机构突起551的形状图。图57中(a)为表示圆柱形夹紧机构突起551形状的侧剖面图。为了进一步提高上述效果，若如图57(b)、(c)、及(d)所示使夹紧机构突起551的前端变小，则可减小夹紧机构突起551前端的表面积，进一步减小灰尘附着的几率。
图58是表示第14实施例盘片驱动装置中夹紧机构541另一具体例的底面图。图58所示夹紧机构541的多个夹紧机构突起551配置的中心角不均等，例如，图58(a)所示的夹紧机构541是6个夹紧机构突起551配置不均匀的情况。按照图58(a)所示，如果相邻夹紧机构突起551间的最大角度θ1’在90度以下，则盘片501不会发生“8等分模式”的振动。
图58(b)所示夹紧机构541是9个夹紧机构突起551配置的中心角不均匀的情况。倘若相邻的夹紧机构突起551间的最大角度θ2’在120度以上，则盘片501会发生“6等分模式”的振动。虽然完全不必将夹紧机构突起551设置成不均匀，但在注射模塑成形夹紧机构541的情形下，用于注射模塑成形的针状浇注口和夹紧机构突起551的位置发生冲突时，最好沿用上述考虑将夹紧机构突起551的位置挪到最佳位置。这样，能获得与均匀配置夹紧机构突起551情况大致相同的效果。
第14实施例的盘片驱动装置中，是将夹紧机构突起551配置在圆周上，但如果能配置在夹紧机构突起551能可靠压紧盘片501的夹紧区511的位置上，即使离固定于磁铁支座543中心的中心突起546的半径多少变化时，在减小盘片501振动的效果上不会有多大的变化。
在第14实施例的盘片驱动装置中，各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)若在40μm范围内，则夹紧机构551能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。最好是，如果夹紧机构突起551的平面度在20μ范围内，则盘片501可更可靠地被夹紧在夹紧机构541与转台521之间，能进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
在已往的盘片驱动装置中，夹紧机构的盘片压紧面547做成平面。因此，即便是想要修正金属模使得盘片压紧面547中凹凸的高度差在40μm范围内，也不是削除凸部，而是通过磨削其它部分使与凸部的高度一致来确保平面度。在此，要对盘片压紧面547的整个面再次磨削，若考虑磨削用工具的刀尖移动，要想通过金属模的磨削将平面度取在40μm内是非常困难的。此外，若考虑成形条件的变动、成形后的热膨胀等，则要想仅用金属模将夹紧机构的盘片压紧面547的平面度成形加工在40μm范围内，事实上是不可能的。
与此相反，第14实施例的盘片驱动装置，即便点数多少多了些，也很容易确保各夹紧机构突起551的高度(h1)的差(平面度)在40μm范围内。这是因为，分别测定夹紧机构突起551的高度(h1)，将夹紧机构突起551的高度(h1)按照高的顺序选择3个夹紧机构突起551，然后，由这3个夹紧机构突起551形成平面，将其余夹紧机构突起551的高度(h1)与该平面对齐，这样只要改变金属模就足够了。在平面情况下成为问题的成形条件变化、成形后的热膨胀引起的变形范围大体上可以估计到。由此，夹紧机构突起551还可以配置在变形范围外影响较小的地方。
在第14实施例的驱动装置中，依次说明了夹紧机构突起551数目为4个、6个、9个的情况。但是，本发明的盘片驱动装置并不限定夹紧机构突起551的数目为4个、6个、9个，即使是5个、7个、8个、或10个以上，对减小盘片501振动的效果也毫无问题。对于将盘片501夹紧在转台521与夹紧机构54l之间而言，夹紧机构突起551的数目越多，意味着盘片501的可变形范围越受限制，因而减小盘片501振动的效果越好。但是，对于确保平面度用的金属模加工精度的管理，以及最佳夹紧机构突起551的数目，可以认为自然由盘片驱动装置的计划台数及成本来决定。
第14实施例的盘片驱动装置中，以夹紧机构突起551的形状为圆柱或前端变小的水平剖面形状为圆形的突起说明了实施例。但是，本发明的盘片驱动装置，其夹紧机构突起551的水平剖面形状未必是圆形，可设定为三角形、四边形、椭圆形等自由剖面形状。但是若考虑金属模的加工，则圆柱形最简单，有利于改变夹紧机构突起551的高度(h1)。
第14实施例的盘片驱动装置中，夹紧机构突起55l的高度(h1)是自由的。但是，要使形状是树脂注射模塑成形时不受变形影响的形状，则夹紧机构突起511的高度(h1)最好设定为其粗细的1/10～1/20左右。例如，若设夹紧机构突起551的直径为φ2mm，按1/20算高度为l00μm，若设直径为φ1mm，按1/10算高度为100μm。若是这样的高度，则用夹紧机构突起55l可足以避免毛发粗细大小的异物导致夹紧时的异常现象。
第14实施例盘片驱动装置，在结构上，是夹紧机构541内含有磁铁544和后磁轭545，对置磁轭524埋设在转台521的轴套522中。但是，本发明的盘片驱动装置结构上，即使转台521的轴套522内含有磁铁544和后磁轭545，夹紧机构541内含有对置磁轭524，也一定有减小盘片501高速旋转时振动的效果。
如上所述，按照第14实施例盘片驱动装置的结构，4个以上的夹紧机构突起511配置在夹紧机构541的盘片压紧面，故能可靠减小盘片501的振动。由此，第14实施例盘片驱动装置，在将盘片501放置在有振摆的转台521上并高速旋转情况下，或在盘片501有振摆并导致严重失去平衡的盘片501高速旋转的情况下，也能减小盘片501的振动。因此，能不降低数据的传送速率进行稳定的记录重放。按照第14实施例的盘片驱动装置，也能减小对盘片驱动装置外部造成的振动及噪声，在此基础上，能实现延长主轴电动机502寿命的盘片驱动装置。
《第15实施例》下面，参照附图59说明本发明第15实施例的盘片驱动装置。
图59是表示本发明第15实施例盘片驱动装置中夹紧机构541附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构541的底视图(b)。在图59(b)的夹紧机构541的底视图中用剖面线图示形成在转台212上的转台突起552的位置。在第15实施例中，对与前述图52～图58所示第14实施例盘片驱动装置中构件具有实质上相同功能、结构的构件，赋以相同的标号，引用先前实施例的说明，并省略重复的说明。
如图59(a)所示，放置盘片501的转台212固定于主轴电动机的轴528上，可旋转支持着盘片501的夹紧区511。与盘片501的夹紧孔512配合的轴套522与转台212形成一体。利用盘片501与轴套522的配合对盘片501定位。在轴套522与夹紧机构541相对的面的中央形成定位孔523，环状的对置磁轭524埋设固定于轴套522中。
如图59(a)所示，树脂制的夹紧机构541具有与安装的盘片501的上面相对的盘片夹套542和磁铁支座543。盘片夹套542的底面形成平坦的面。磁铁支座543固定安装有中心突起546，用以与设置在转台212的轴套522的定位孔523配合，确保转台212和夹紧机构541有相同的中心位置。在磁铁支座543内部固定有磁铁544和后磁轭545。
在如上构成的第15实施例盘片驱动装置中，当盘片501夹紧在夹紧机构541与转台212之间的状态下，盘片501的夹紧孔512与转台212的轴套522配合，盘片501安装在转台212上。此时，盘片501通过作用于包含在夹紧机构541内的磁铁544与固定于轴套522的对置磁轭524之间的吸引磁力而被保持住。
这样保持住的盘片501随主轴电动机502的旋转而与转台212及夹紧机构541作整体旋转。
第15实施例的盘片驱动装置如图59(b)所示，在构成树脂制夹紧机构541底面的盘片夹套542形成有圆柱形的4个夹紧机构突起551。夹紧机构突起551配置在以磁铁支座543的中心突起546的中心轴为中心的圆上，形成在夹紧机构突起551确实能压紧盘片501的夹紧区511的位置。如图59(b)所示，4个夹紧机构突起551设置在同一圆中4等分的位置，也即，分别设置在每隔90度分割圆周的位置。各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)规定在40μm范围内。
如图59(a)所示，在第15实施例盘片驱动装置中树脂制的转台212的上面形成有圆柱形转台突起552。在图59(b)中，形成在转台212的转台突起552的位置用斜线表示在夹紧机构541的底面。即，在转台212，4个转台突起552形成在以主轴电动机502的定位孔523为中心的同一圆上。形成转台突起552的位置是转台突起552能可靠压紧盘片501的夹紧区511的位置。如图59(b)所示，4个转台突起552设置在同一圆中4等分的位置，也即，分别设置在每隔90度分割圆周的位置。各转台突起552的高度(h1)差(平面度)规定在40μm范围内。
在第15实施例中，如果各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内，各转台突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范围内，则盘片501在其上面和下面合计8处被可靠地夹紧在夹紧机构541和转台212当中。
在第15实施例的盘片驱动装置中，一旦将盘片501放置于转台212上，则盘片501随固定主轴电动机502的底座508一起向上推向夹紧机构541。其结果，通过夹紧机构541和转台212夹紧盘片501。此时，在夹紧机构541、盘片501和转台212之间的定位，除了将它们的中心与主轴电动机528的中心对准外，不存在旋转方向位置方面的限制，可任意定位。即使在这样的情况下，夹紧机构541能防止盘片501的“6等分模式”中向上的盘片501的变形。转台212能防止盘片501的“6等分模式”中向下的盘片501的变形。
因此，在第15实施例的盘片驱动装置中，能防止盘片501的“6等分模式”的上下方向的变形，在盘片501高速旋转情况下，能将盘片501“6等分模式”的振动减小到基本上检测不出的状态。
第15实施例的盘片驱动装置如果是能用手动方式将夹紧机构541固定于转台212以便夹紧盘片的盘片驱动装置，则通过使夹紧机构突起551和转台突起552在旋转方向的位置一致，将夹紧机构551准确地设置在转台突起552上，并将夹紧机构541与转台521固定，就能进一步减小盘片501高速旋转情况下的振动。
在第15实施例的盘片驱动装置中，假定各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内，则用4个以上的夹紧机构突起551能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。最好是能使夹紧机构突起551的平面度在20μm范围内，则与转台212之间能进一步可靠地夹紧，能进一步减小盘片501高速旋转情况下的振动。
在第15实施例的盘片驱动装置中，若各转台突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范围内，则前面已经叙述了转台突起552能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。但是，最好若使转台突起552的平面度在20μm范围内，则在与夹紧机构541之间能进一步可靠地夹紧盘片501，能进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
在第15实施例的盘片驱动装置中，如果夹紧机构突起551和转台突起552各自的直径为φ1～φ2mm左右，则由于能充分固定盘片501，故附着于夹紧区511中的微小灰尘或垃圾等异物的位置与夹紧机构突起551或转台突起552压紧盘片501的位置重合的可能性很小，从而难以受灰尘或垃圾等的影响。即使在夹紧机构突起551或转台突起552的前端偶然附着有灰尘的情况下，由于它们前端的表面积小，故灰尘附着于盘片501一侧，当取走盘片501时具有随盘片501一起排除灰尘、被动自清洁的功能。
为了进一步提高上述效果，若如前述图57(b)、(c)、及(d)所示使夹紧机构突起551和转台突起552的前端变小，则可减小夹紧机构突起551和转台突起552前端的表面积，进一步减小灰尘附着的几率。
第15实施例的盘片驱动装置中，以夹紧机构突起551和转台552的形状为圆柱形或前端变小的水平剖面形状为圆形的突起说明了实施例。但是，本发明中夹紧机构突起551和转台突起552的水平剖面形状未必要圆形，可设定为三角形、四边形、椭圆形等自由剖面形状。
但是若考虑金属模的加工，则圆柱形最简单，有利于改变夹紧机构突起551或转台突起552的高度(h2)。
在第15实施例的盘片驱动装置中，取夹紧机构突起551和转台突起552的个数分别为4个进行了说明。但是，本发明与前述第14实施例的盘片驱动装置情况相同，若构成6个、9个或9个以上，则相应能更进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
在第15实施例的盘片驱动装置中，取夹紧机构突起551和转台突起552的个数相同分别为4个进行了说明。但是，夹紧机构突起551和转台突起552未必要相同的个数，即使是个数各不相同，也能取得盘片501高速旋转时减小振动的效果。
第15实施例的盘片驱动装置，是以树脂制的转台212进行了说明，但即使将树脂制的转台突起一体成形在金属制的转台(外部成形)也能获得同样的效果。
第15实施例构成的盘片驱动装置，其夹紧机构541内含有磁铁544和后磁轭545，对置磁轭524内含在转台212的轴套522中。但是若这样构成，即使转台212的轴套522内含有磁铁544和后磁轭545，夹紧机构541内含有对置磁轭524，也一定具有减小盘片501高速旋转时振动的效果。由于各转台突起552具有一定的高度(例如100μm)，若附着于转台212的盘片放置面或与其靠紧的盘片501夹紧区511表面的灰尘等异物的高度小于转台突起552的高度(h2)，就具有防止所述异物导致盘片保持不稳定的效果。
如上所述，按照第15实施例的盘片驱动装置，由于夹紧机构541的盘片压紧面上配置4个以上的夹紧机构突起551，转台212的盘片放置面上配置4个以上的转台突起552，故能可靠减小盘片501的振动。因此，第15实施例的盘片驱动装置，在将盘片501放置在有振摆的转台212上并高速旋转情况下，或在盘片501有振摆并导致严重失去平衡的盘片501高速旋转的情况下，也能减小盘片501的振动。其结果，按照第15实施例的盘片驱动装置，能不降低数据的传送速率进行稳定的记录重放。按照第15实施例，也能减小对盘片驱动装置外部造成的振动或噪声，同时能实现延长主轴电动机502寿命的盘片驱动装置。
《第16实施例》下面，参照附图60和图61说明本发明第16实施例的盘片驱动装置。
图60是表示本发明第16实施例盘片驱动装置中夹紧机构413附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构413的底视图(b)。在图60(b)的夹紧机构413的底视图中用斜线图示形成在转台213上的转台突起552的位置，夹紧机构突起551和转台突起552在与主轴电动机轴平行的方向形成的位置相同。图61是表示第16实施例盘片驱动装置中位置对准机构的立体图。图61中，(a)为将夹紧机构413的底面向上表示的立体图，(b)为表示转台213的立体图。
在第16实施例中，对与前述图52～图59所示第14实施例及第15实施例的盘片驱动装置中的构件具有实质上相同功能、结构的构件，赋以相同的标号，引用先前实施例的说明，并省略重复的说明。
如图60(a)所示，放置盘片501的转台213固定于主轴电动机的轴528上，可旋转支持着盘片501的夹紧区511。与盘片501的夹紧孔512配合的轴套522与转台213形成一体。利用盘片501与轴套522的配合对盘片501定位。在轴套522与夹紧机构413相对的面的中央形成定位孔523，环状的对置磁轭524埋设固定于轴套522中。
如图60(a)所示，树脂制的夹紧机构413具有与安装的盘片501的上面相对的盘片夹套542和磁铁支座543。盘片夹套542的底面形成平坦的面。磁铁支座543固定安装有中心突起546，用以与设置在转台213的轴套522的定位孔523配合，确保夹紧机构541与转台213同轴。在磁铁支座543内部固定有磁铁544和后磁轭545。
在如上构成的第16实施例盘片驱动装置中，当盘片501夹紧在夹紧机构413与转台213之间的状态下，盘片501通过夹紧孔512与轴套522的配合，安装在转台213上。此时，盘片501通过作用于包含在夹紧机构413内的磁铁544与固定于轴套522的对置磁轭524之间的吸引磁力而被保持住。这样保持住的盘片501随主轴电动机502的旋转而与转台213及夹紧机构413作整体旋转。
在图60(b)的夹紧机构413的底面图中，一起所示的形成在转台213的转台突起552的位置与夹紧机构突起551相同。
第16实施例的盘片驱动装置如图60(b)所示，在构成树脂制夹紧机构413底面的盘片夹套542的底面形成有圆柱形的4个夹紧机构突起551。形成的夹紧机构突起551的位置在以磁铁支座543的中心突起546的中心轴为中心的圆上，是在夹紧机构突起551确实能压紧盘片501的夹紧区511的位置。而且，夹紧机构突起551设置在将该圆的圆周4等分的位置，也即，设置在每隔90度分割的位置。各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)规定在40μm范围内。
如图60(b)所示，第16实施例盘片驱动装置在树脂制的转台213的盘片放置面上形成4个圆柱形转台突起552。形成的转台突起552的位置是在以主轴电动机502的定位孔523为中心的圆上，是在转台突起552能可靠压紧盘片501的夹紧区511的位置。而且，转台突起552设置在4等分该圆的圆周的位置即每隔90度分割的位置上。各转台突起552的高度(h2)差(平面度)规定在40μm范围内。
如上所述，若各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内，各转台突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范围内，则盘片501在其上面和下面合计8处被可靠地夹紧在夹紧器413和转台213当中。
一旦第16实施例的盘片驱动装置将盘片501放置于转台213上，则盘片501随固定主轴电动机502的底座508一起推向夹紧机构413的方向。其结果，通过夹紧机构413和转台213夹紧盘片501。
如图61(b)所示，在第16实施例盘片驱动装置中，轴套522的上面在与转台突起552旋转方向的位置对应的角度形成有结合部522a，该结合部522a具有与转台突起552相同数目的台阶。
此外，如图61(a)所示，在夹紧机构413的盘片夹套542的与轴套522的结合部522a对应的位置形成具有台阶的结合部542a。在与盘片夹套542的结合部542a的旋转方向位置对应的角度设置与转台突起552相同数目的夹紧机构突起551。图61(a)的夹紧机构413为了说明方便起见，将夹紧机构413的底面朝上表示。
如上形成的轴套522结合部522a的台阶和夹紧机构413结合部542a的台阶在夹紧盘片501时相结合，夹紧机构突起551和转台突起552在旋转方向中始终为相同角度，且配置在同一圆上。由此，夹紧机构突起551和转台突起552始终在相同位置可靠地夹紧盘片501的上面和下面。其结果，第16实施例盘片驱动装置中，在盘片501高速旋转情况下，与夹紧机构突起551和转台突起552错开的情况相比，能更进一步减小盘片501中“6等分模式”的振动。
在第16实施例的盘片驱动装置中，假定各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内，则夹紧机构突起551能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。最好是能使夹紧机构突起551的平面度在20μm范围内，则盘片501能更进一步可靠地夹紧在夹紧机构413与转台213之间，能进一步减小盘片501高速旋转情况下的振动。
在第16实施例的盘片驱动装置中，若各转台突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范围内，则用4个以上的转台突起552能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。最好能使转台突起552的平面度在20μm范围内，则盘片501能更进一步可靠地夹紧在夹紧机构413与转台213之间，能进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
在第16实施例的盘片驱动装置中，如果夹紧机构突起551和转台突起552的直径为φ1～φ2mm左右，则由于能充分固定盘片501，故在夹紧区511中附着有微小灰尘或垃圾等异物的位置与夹紧机构突起551或转台突起552压紧盘片501的位置重合的可能性很小，从而难以受灰尘或垃圾等异物的影响。
即使在夹紧机构突起551或转台突起552的前端偶然附着有灰尘的情况下，由于它们前端的表面积小，故灰尘附着于盘片501一侧，当取走盘片501时具有随盘片501一起排除灰尘、被动自清洁的功能。
为了进一步提高上述效果，若如前述图57(b)、(c)、及(d)所示使夹紧机构突起551和转台突起552的前端变小，则可减小夹紧机构突起551和转台突起552前端的表面积，进一步减小灰尘附着的几率。
第16实施例的盘片驱动装置中，以夹紧机构突起551和转台552的形状为圆柱形或前端变小的水平剖面形状为圆形突起说明了实施例。但是，本发明中夹紧机构突起551和转台突起552的水平剖面形状未必要圆形，可设定为三角形、四边形、椭圆形等自由剖面形状。
但是若考虑金属模的加工，则圆柱形最简单，有利于改变夹紧机构突起551或转台突起552的高度(h2)。
在第16实施例的盘片驱动装置中，取夹紧机构突起551和转台突起552的个数分别为4个进行了说明。但是，本发明与前述第14实施例的盘片驱动装置情况相同，若构成6个、9个或9个以上，则相应能更进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
第16实施例的盘片驱动装置，是以树脂制的转台213进行了说明，但即使将树脂制的转台突起一体成形在金属制的转台(例如，外部成形)也能获得同样的效果。
第16实施例构成的盘片驱动装置，其夹紧机构413内含有磁铁544和后磁轭545，对置磁轭524内含在转台213的轴套522中。但是若这样构成，即使转台213的轴套522内含有磁铁544和后磁轭545，夹紧机构413内含有对置磁轭524，也一定具有减小盘片501高速旋转时振动的效果。
在第16实施例的盘片驱动装置中，取夹紧机构413的结合部542a和转台213的结合部522a的个数与夹紧机构突起551和转台突起552的个数相同为4个进行了说明。但是，夹紧机构413结合部542a和夹紧机构突起551及转台213的结合部522a和转台突起552的各个数目未必要相同。根据不同的夹紧机构413的结合部542a和转台213的结合部522a，如果夹紧机构突起551和转台突起552的位置至少有4个以上一致，则即便夹紧机构突起551或转台突起552某一方有多余的突起，也能取得盘片501高速旋转时减小振动的效果。
如上所述，按照第16实施例的盘片驱动装置的结构，由于夹紧机构413的盘片压紧面上配置4个以上的夹紧机构突起551，转台213的盘片放置面上配置4个以上的转台突起552，同时夹紧机构突起551和转台突起552实际上在相同的位置夹紧盘片501的上面和下面，故能可靠减小盘片501的振动。由此，第16实施例的盘片驱动装置，在将盘片501放置在有振摆的转台213上并高速旋转情况下，或在盘片501有振摆并导致严重失去平衡的盘片501高速旋转的情况下，也能减小盘片501的振动。因此，第16实施例的盘片驱动装置，能不降低数据的传送速率进行稳定的记录重放。按照第16实施例，能减小对盘片驱动装置外部造成的振动或噪声，同时能实现延长主轴电动机502寿命长的盘片驱动装置。
《第17实施例》下面，参照附图62至图64说明本发明第17实施例的盘片驱动装置。
图62是表示本发明第17实施例盘片驱动装置中夹紧机构414附近的侧剖面图。图63是表示第17实施例盘片驱动装置中夹紧机构414动作的平面剖面图。图64是表示本发明第16实施例盘片驱动装置中夹紧机构414附近的侧剖面图。对与图52～图61所示第14实施例至第16实施例的盘片驱动装置中构件具有实质上相同功能、结构的构件，赋以相同的标号，引用先前实施例的说明，并省略重复的说明。
在夹紧机构414设有中心突起546，与形成在转台214的轴套522的定位孔523配合，使盘片501对准中心进出，其周围固定有环状磁铁544及后磁轭545。在夹紧机构414的底面(图62中的下面)形成有与盘片501接触的4个夹紧机构突起551。
第17实施例盘片驱动装置，在夹紧机构414内部形成具有环状空间的环状轨道部562。在该环状轨道部562中放有可移动的多个(例如6个)磁性球563。如图62及图63所示，环状轨道部562是中空的空间，形成在夹紧机构414中心的中心突起546周围固定的环状磁铁544和后磁轭545的更外侧，与中心突起546同轴。用上述构成的环状轨道部562和放在该环状轨道部562内的多个球563构成平衡器561，平衡器561与夹紧机构414形成一体。
盘片501停止时，磁性球563吸附于磁铁544(图62(a))。一旦盘片501旋转，放在与盘片501一起旋转的夹紧机构414的环状轨道部562内的球563因离心力而脱离磁铁544，沿环状轨道部562内侧外周壁面转动(图62〔b〕)。
在第17实施例盘片驱动装置中，采用刚性低的隔振子(弹性体)509，如图52所示，用于连接底座508和主底架510。该隔振子509变形引起底座508的机械振动(与盘片501记录面平行的方向中的一次共振频率)设定得比盘片501的旋转频率低。具体而言，盘片501的旋转频率为约100Hz，通过隔振子509将读写头503(图52)移动方向的底座508的振动和与其正交方向的底座508的振动的一次共振频率设定成约60Hz。
在如上构成的第17实施例盘片驱动装置中，设置平衡器561是为了改善盘片501的失衡，使盘片501高速稳定旋转。
所谓盘片501的失衡，是因盘片501的夹紧孔512的偏心、盘片501厚度不均匀等成形时发生的不均匀造成的。在本发明中，将这些盘片501的不均匀归纳定义为失衡量，该盘片501的失衡量越大，盘片501旋转时的盘片振动量就越大。
在第17实施例盘片驱动装置中，在放置于转台214上的盘片501旋转时，例如，使失衡量大的盘片501以100Hz旋转时，在离心力作用下，底座508一边使隔振子509变形，一边按盘片501的旋转频率振摆旋转。此时，因底座508的共振频率比旋转频率低，故盘片501的离心力的方向与底座508的位移方向大致相反。在底座508上旋转着的盘片501的振摆旋转的中心轴配置在盘片501的重心与主轴电动机502的旋转中心轴之间。也即，若以平衡器561为中心加以观测，则对平衡器561中的球563的离心力作用在与盘片501的离心力大致相反的方向上。由此，盘片501的偏心引起的失衡被球563的重量抵消一部分。因此，若与没有平衡器561的情形相比，放置于转台214上的盘片501和夹紧机构414的失衡量被减小。盘片501的失衡量与平衡器561的失衡量平衡时，从表面上看，构成与转台214上放置平衡盘片501的旋转相同的状态。
因此，按照第17实施例盘片驱动装置，盘片501、主轴电动机502及底座508不会振动，能进行稳定的数据记录重放。对盘片驱动装置外部也能减小振动、噪声，能确保延长主轴电动机502的寿命。
在第17实施例盘片驱动装置的平衡器561中，夹紧机构414内部放有多个球563。如图63所示，在盘片501的失衡量大的情况下，球563集中在与盘片501失衡相反的一侧(图63(b))。相反，在盘片501平衡情况下，球563在环状轨道部562的内侧外周壁面等间隔分布，且球563本身不会产生失衡(图63(c))。在盘片501的失衡量处于上述中间情况下，球563也处于上述中间状态配置。由此，平衡器561能适应盘片501的各种失衡量。
图64是表示夹紧机构414的盘片压紧面有凹凸情况的夹紧机构414附近的侧剖面图。在图64所示情况下，在盘片501与夹紧机构414之间发生晃动。于是，平衡器561的球563的动作不规则，球563进行伴有上下动的转动，使得在环状轨道部562的内侧外周壁面跳动。由于球563上下运动引起振动，故球563沿环状轨道部562的内侧外周壁面不能进行平滑的转动。因此，在上述状态下，当盘片501高速旋转时仅用平衡器561不可能充分抵消失衡。其结果是，有时仅设置平衡器561也不能充分减小盘片501失衡产生的振动。此外，在平衡的盘片501高速旋转情况下，由于平衡器561的球563沿环状轨道部562内侧外周壁面不能平滑转动，故反过来会对主轴电动机502产生失衡，结果增加了盘片501及整个盘片驱动装置整体的振动。
在已有的盘片驱动装置中，采用没有夹紧机构突起的夹紧机构，故即使与盘片501间没有晃动，则因在3处夹紧盘片501而易在盘片501中发生“6等分模式”的振动。在这样的已有盘片驱动装置中即使设置上述平衡器561，也会因“6等分模式”振动使平衡器561中球563的动作不规则，所进行的转动伴有上下运动，使球563在环状轨道部562的内侧外周壁面跳动。因此，在已有的盘片驱动装置中，即使在与盘片501间没有晃动，也会由于球563在环状轨道部562的内侧外周壁面中不能平滑转动而增加盘片501及整个盘片驱动装置的振动。
针对上述问题，在本发明第17实施例驱动装置中，通过在夹紧机构414的盘片压紧面547设置4个夹紧机构突起551，消除了盘片501与夹紧机构414间的晃动。因此，球563在环状轨道部562内沿内侧外周壁面平滑转动，可获得充分抵消盘片501失衡的效果。
在第17实施例盘片驱动装置中，由于夹紧机构突起551设置4个以上，故能减小“6等分模式”、“8等分模式”的振动，同时球563在环状轨道部562内平滑转动，能获得充分抵消盘片501失衡的效果。
在第17实施例的盘片驱动装置中，各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内。如在该范围内，则利用4个夹紧机构突起551和转台214能可靠地夹紧住盘片501。最好是能使夹紧机构突起551的平面度在20μm范围内，则在与转台214之间能更进一步可靠地夹紧盘片501，能进一步减小盘片501高速旋转情况下的振动。在此基础上，在第17实施例盘片驱动装置中由于加上平衡器561的效果而消除盘片501的失衡，故能更进一步减小盘片501的振动。
在第17实施例的盘片驱动装置中，以夹紧机构突起551和转台552的形状为圆柱形进行了说明。但是，本发明中夹紧机构突起551的水平剖面形状未必要圆形，可设定为三角形、四边形、椭圆形等自由剖面形状。夹紧机构突起551的前端与前述第14实施例的一样，将前端变小，也能获得同样的效果。
在第17实施例的盘片驱动装置中，以仅在夹紧机构414侧设置夹紧机构突起551为例进行了说明，但也可在转台214设置4个转台突起552保证盘片501稳定并处于平面状态，这样也能充分发挥平衡器561的效果。
第17实施例盘片驱动装置，在平衡器561中使用了球563，但球563未必要是磁性体，如果是具有重量能抵消盘片501偏心造成失衡的某种材料物品，就不限定是球形，即使是圆柱、立方体、盘片上构件、板状构件，也能获得同样的效果。材料也不限定为磁性材料，即使是非磁性的金属、树脂、陶瓷、或比重大的液体，也能获得同样的效果。
第17实施例构成盘片驱动装置，其夹紧机构414内含有磁铁544和后磁轭545，对置磁轭524内含在转台214的轴套522中。但是其构成也可以改为，使转台214的轴套522内含有磁铁544和后磁轭545，夹紧机构414内含有对置磁轭524，也一定具有减小盘片501高速旋转时振动的效果。
如上所述，按照第17实施例的盘片驱动装置的结构，夹紧机构414的盘片压紧面上配置4个以上的夹紧机构突起551，夹紧机构414内部的环状轨道部562放有可移动的多个(如6个)球563，故能抵消盘片501偏心或厚度不均匀等引起的失衡，能可靠地减小盘片501的振动。由此，第17实施例的盘片驱动装置，在将盘片501放置在有振摆的转台214上并高速旋转情况下，或在盘片501有振摆或严重失衡的盘片501高速旋转的情况下，也能减小盘片501的振动。在此基础上，按照第17实施例的盘片驱动装置，即使放置失衡量大的盘片501进行高速旋转，也能减小盘片501的振动。因此，第17实施例的盘片驱动装置能不降低数据的传送速率进行稳定的记录重放。按照第17实施例的盘片驱动装置，能减小对盘片驱动装置外部造成的振动或噪声，同时能实现延长主轴电动机502寿命的盘片驱动装置。
《第18实施例》下面，参照附图65和图68说明本发明第18实施例的盘片驱动装置。
图65是表示本发明第18实施例盘片驱动装置中夹紧机构415附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构415的底视图(b)。图66是用于说明设置夹紧机构突起551引起的盘片501振动状态的夹紧机构附近的侧剖面图。图67及图68是表示本发明第18实施例盘片驱动装置中其它例的夹紧机构附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构的底面图(b)。对与前述图52～图64所示第14～17实施例的盘片驱动装置中的构件具有实质上相同功能、结构的构件，赋以相同的标号，引用先前实施例的说明，并省略重复的说明。
在图65中，转台521固定于主轴电动机的轴528上，可旋转支持着盘片501的夹紧区511。与盘片501的夹紧孔512配合的轴套522与转台521形成一体。利用盘片501与轴套522的配合对盘片501定位。在轴套522与夹紧机构415相对的面(图65(a)中的上面)的中央形成定位孔523。对置磁轭524埋设固定于轴套522。
在夹紧机构415中，磁铁支座543上固定有中心突起546，用来与转台521设置的定位孔523配合以确保转台521和夹紧机构415在同一中心位置。在该中心突起546周围固定有磁铁544和后磁轭545。在构成夹紧机构415底面的盘片夹套542的底面形成平坦的面。
在如上构成的第18实施例盘片驱动装置中，当盘片501夹紧在夹紧机构415与转台521之间的状态下，盘片501通过夹紧孔512与轴套522的配合，安装在转台521上。此时，盘片501通过作用于包含在夹紧机构415内的磁铁544与固定于转台521的对置磁轭524之间的吸引磁力而被保持住。这样保持住的盘片501随主轴电动机502的旋转而与转台521及夹紧机构415作整体旋转。
第18实施例的盘片驱动装置如图65(a)和(b)所示，在树脂制夹紧机构415底面的盘片夹套542形成有圆柱形的8个夹紧机构突起551。形成夹紧机构突起551的位置在以磁铁支座543的中心突起546为中心的2个同心圆上，每个圆上形成4个。在内周圆上的夹紧机构突起551形成在夹紧机构突起551确实能压紧住盘片501的夹紧区511的位置上。配置夹紧机构突起551的外周圆在离开夹紧区511外侧的位置，配置在距盘片501外周的内侧范围内。
分别在内周圆和外周圆上的夹紧机构突起551设置在将该圆4等分的位置，也即，设置在每隔90度分割的位置。各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)规定在40μm范围内。这样一来，如果各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内，转台521的盘片放置面上凹凸的高度差(平面度)比夹紧机构突起551的平面度小得多，则用4个夹紧机构突起551和转台521能可靠地夹紧盘片501。
在第18实施例的盘片驱动装置中，一旦将盘片501放置于转台521上，则盘片501随固定于主轴电动机502的底座508一起向上推向夹紧机构415的方向。其结果，通过夹紧机构415和转台521夹紧盘片501。此时，在夹紧机构415、盘片501和转台521间的定位，除了它们的中心要与主轴电动机的轴528的中心一致外，对旋转方向的位置没有限制，可任意定位。在这种情况下，夹紧机构415也能防止盘片501的“6等分模式”中盘片501的向上变形。且转台521能防止盘片501的“6等分模式”中盘片501的向下变形。
因此，在第18实施例盘片驱动装置中，防止了盘片501作为“6等分模式”的上下方向的变形。在盘片501高速旋转情况下，能将盘片501的“6等分模式”振动减小至基本上检测不到的状态。
在第18实施例的盘片驱动装置中，若各转台突起552的高度(h2)差(平面度)在40μm范围内，则能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。最好是使转台突起552中平面度在20μm范围内，则在与夹紧机构415之间能更进一步可靠地夹紧盘片501，能进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
在已有技术的盘片驱动装置中，如图66(a)所示，在用已有的夹紧机构581不能夹紧盘片501的夹紧区511的情况下，从盘片501的最外周至夹紧孔512的位置，处于盘片501可能向上变形的状态。因此，盘片501高速旋转时，盘片501在上下方向可能变形的范围较宽，故盘片501振动的振幅量会很大。
在前述第14实施例盘片驱动装置中，如图66(b)所示，由于能可靠地夹紧夹紧区511，故在从盘片501的最外周至夹紧区511的区间，盘片501处于可在上下方向变形的状态。因此，盘片501高速旋转时，与用已往的夹紧机构581夹紧的情况相比，盘片501可上下变形的范围窄，与已有的盘片驱动装置相比能减小盘片501的振动量。
除此之外，在第18实施例盘片驱动装置中，如图66(c)所示，除了可靠夹紧盘片501的夹紧区511外，配置在外周圆上的夹紧机构突起551限制着盘片501向上方的变形。由此，在从盘片501最外周至夹紧机构突起551的外周圆的区间不能形成盘片501的上下方向的变形。因此，比起第14实施例盘片驱动装置的夹紧机构541，进一步缩小了盘片501上下方向可变形的范围，能进一步减小盘片501高速旋转时振动的振幅量。
图67及图68是表示本发明中第18实施例盘片驱动装置中其它例的夹紧机构附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构的底面图(b)。
在图67(b)所示的盘片驱动装置中，关于夹紧机构突起551在圆周上的配置，是使内圆周的4个与外圆周的4个旋转45度而错开配置。即使这样配置夹紧机构突起551，在盘片501高速旋转情况下减小振动的效果也不会有多大差别。
在图68(b)所示的盘片驱动装置中，夹紧机构突起551这样配置，即在内圆周上等间隔形成4个，在外圆周上等间隔形成8个。如果这样配置夹紧机构突起551，则能更进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
这样一来，夹紧机构突起551在盘片501的夹紧区511中夹紧盘片501的内圆周上和在其外侧的限制盘片501向上方变形的外圆周上的位置沿盘片501的旋转方向错开配置，或增加夹紧机构突起551的数目，盘片501的振动与仅在内圆周配置夹紧机构突起551的情况相比，能更进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
第18实施例的盘片驱动装置中，以夹紧机构突起551的形状为圆柱形进行了说明。但是，本发明中夹紧机构突起551的水平剖面形状未必要圆形，可设定为三角形、四边形、椭圆形等自由剖面形状。
在第18实施例盘片驱动装置中，夹紧机构551的前端与前述第14实施例的一样，即使前端变小也能获得与前述第14实施例相同的效果。例如，假定内圆周的夹紧机构突起551和外圆周的夹紧机构突起551位于沿盘片501的旋转方向相同的位置，则通过在夹紧机构突起551间形成一体化的椭圆或长方形，也能简化夹紧机构突起551的形状。
在第18实施例盘片驱动装置中，只是在夹紧机构415侧设置夹紧机构突起551，但是在转台521设置4个以上的转台突起552，确保盘片501的稳定而且保持平面，则能更进一步获得减小盘片501高速旋转时的振动的效果。
第18实施例构成的盘片驱动装置，其夹紧机构415内含有磁铁544和后磁轭545，对置磁轭524内含在转台521的轴套522中。但是其构成也可以改为，使转台521的轴套522内含有磁铁544和后磁轭545，夹紧机构415内含有对置磁轭524，也一定具有减小盘片501高速旋转时振动的效果。
如上所述，按照第18实施例的盘片驱动装置的结构，夹紧机构415的盘片压紧面上配置4个以上的夹紧机构突起551，除此之外，在盘片501的夹紧区外侧也配置4个以上的夹紧机构突起551，故能可靠减小盘片501的振动。由此，第18实施例的盘片驱动装置，在将盘片501放置在有振摆的转台521上并高速旋转情况下，或在盘片501有振摆或严重失衡的盘片501高速旋转的情况下，也能减小盘片501的振动。因此，按照第18实施例的盘片驱动装置，能不降低数据的传送速率进行稳定的记录重放。另外，第18实施例的盘片驱动装置，能减小对盘片驱动装置外部造成的振动或噪声，同时能实现延长主轴电动机502的寿命。
《第19实施例》下面，参照附图69～图71说明本发明第19实施例的盘片驱动装置。
图69是表示本发明第19实施例盘片驱动装置中夹紧机构541附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构541的底视图(b)。在图69(b)中，用斜线图示设置在夹紧机构541底面的夹紧机构突起551和贴附于转台216的转台用橡胶薄片571，并图示出各自的位置关系。
图70及图71是表示本发明中第19实施例盘片驱动装置中其它例的夹紧机构附近的侧剖面图(a)和该夹紧机构的底面图(b)。对与前述图52～图68所示第14～18实施例的盘片驱动装置中的构件具有实质上相同功能、结构的构件，赋以相同的标号，引用先前实施例的说明，并省略重复的说明。
在图69(a)中，转台216固定于主轴电动机的轴528上，对着盘片501夹紧区511的转台216的盘片放置面216a贴附有环状转台用橡胶薄片571。由此，转台216在结构上通过转台用橡胶薄片571可旋转支持着盘片501的夹紧区511。
与盘片501的夹紧孔512配合的轴套522与转台216形成一体。利用盘片501夹紧孔512与轴套522的配合对盘片501定位。在轴套522与夹紧机构541相对的面(图69(a)中的上面)的中央形成定位孔523。对置磁轭524埋设固定于轴套522。
在夹紧机构541中，磁铁夹套543上固定有中心突起546，用来与转台216设置的定位孔523配合以确保转台216和夹紧机构541在同一中心位置。在该中心突起546周围固定有磁铁544和后磁轭545。在构成夹紧机构541底面的盘片夹套542的底面形成平坦的面。
在如上构成的第19实施例盘片驱动装置中，当盘片501由夹紧机构541和转台521经转台用橡胶薄片571处于夹紧状态下，盘片501通过夹紧孔512与轴套522的配合，安装在转台216上。此时，盘片501通过作用于包含在夹紧机构541内的磁铁544与固定于转台216的对置磁轭524之间的吸引磁力而被保持住。这样保持住的盘片501随主轴电动机502的旋转而与转台216及夹紧机构541作整体旋转。
第19实施例的盘片驱动装置如图69(b)所示，在构成树脂制夹紧机构541底面的盘片夹套542的底面形成有圆柱形的4个夹紧机构突起551。夹紧机构突起551配置在以磁铁支座543的中心突起546为中心的圆上，设置在夹紧机构突起551确实能压紧住盘片501的夹紧区511的位置上。夹紧机构突起551设置在将以中心突起546为中心的圆周4等分的位置，也即，等间隔设置在每隔90度分割的位置。
各夹紧机构突起551的高度(h1)差(平面度)规定在40μm范围内。如果在该范围内，则利用4个夹紧机构突起551和经过转台用橡胶薄片571与转台216能可靠地夹紧住盘片501。
在第19实施例盘片驱动装置中，盘片501通过金属制转台216的转台用橡胶薄片571放置于转台521上。盘片放置面216a中凹凸的高度差(平面度)取决于转台521的加工方法。假定转台216是由铝或黄铜棒切削形成，则容易实现20μm以内的平面度，但加工时间长，成本高。与此相反，冲裁金属板制成的转台216能实现低成本，但要将盘片放置面216a的平面度作到100μm以下是困难的。这样一来，结果在盘片放置面216a平面度差的转台216上，变成以3点夹紧盘片501。
转台216的平面度在100μm以上，即使设置4个夹紧机构突起551来限制盘片501向夹紧机构541侧可变形的范围，但向转台216侧可变形范围变大。因此，盘片501高速旋转情况下，在盘片501会产生如前述图47所示那样的“6等分模式”的大的振动，盘片驱动装置的振动、噪声会急增。
然而，在第19实施例的盘片驱动装置中，通过将转台用橡胶薄片571贴附于转台216，能吸收金属板制转台216的凹凸。
例如，根据不同的橡胶硬度，形成厚度为0.1~1.0mm的硬度为20～80度的转台用橡胶薄片571。如果盘片501的夹紧区511的直径为30mm左右，则一片转台用橡胶薄片571形成的厚度误差容易达到100μm以下。用粘接剂或两面胶带将这种转台用橡胶薄片571贴附于转台216上。由于转台用橡胶薄片571具有橡胶弹性，因此利用转台用橡胶薄片571的形变很容易吸收转台216的100μm左右的凹凸不平。
在将盘片501放置于贴附有这样的转台用橡胶薄片571的转台216的情况下，盘片501向转台216侧的变形受到限制。由于转台用橡胶薄片571具有弹性，故在转台用橡胶薄片571的最外周多少有变形。然而，因橡胶的压缩应力急剧上升，故在转台用橡胶圈571的内周侧完全不变形。因此，盘片501在夹紧区511的内侧360度一圈上完全被束缚。因而即使盘片501高速旋转，盘片501也不发生“6等分模式”、“8等分模式”等的振动。
如上所述，第19实施例盘片驱动装置利用在转台216贴附转台用橡胶薄片571，能吸收金属板制转台216大的凹凸不平。在第19实施例盘片驱动装置中，在用切削铝或黄铜制成的转台216上贴附转台用橡胶薄片571的情况，与金属板制转台的情况相比，能进一步吸收转台216的凹凸。因此，按照第19实施例盘片驱动装置，能大幅度减小盘片501高速旋转时的盘片501的振动。
在第19实施例的盘片驱动装置中，若各转台突起551的高度(h1)差(平面度)在40μm范围内，则用4个以上的夹紧机构突起551能可靠地夹紧盘片501的夹紧区511。最好是能使转台突起551的平面度在20μm范围内，则用转台216和夹紧机构541能更可靠地夹紧盘片501，能进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
第19实施例的盘片驱动装置中，以夹紧机构突起551的形状为圆柱形进行了说明，但是，本发明中夹紧机构突起551的水平剖面形状未必要圆形，可设定为三角形、四边形、椭圆形等自由剖面形状。再有，夹紧机构突起551的前端与前述第14实施例的一样，使前端变小，能获得与第14实施例相同的效果。
第19实施例的盘片驱动装置，结构上是在夹紧机构541侧设置4个夹紧机构突起551，将转台用橡胶薄片571贴附于转台216，盘片501在夹紧区511的内侧360度一圈上完全被约束。然而，如图70(a)和(b)所示，结构上也可在转台212形成4个转台突起552，将夹紧机构用橡胶薄片572贴附于夹紧机构416，也能可靠夹紧盘片501。利用这种结构也能减小盘片501高速旋转时的盘片501的振动。
如图71(a)和(b)所示，即使结构上将转台用橡胶薄片571贴附于转台216，将夹紧机构用橡胶薄片572贴附于夹紧机构416，也能可靠夹紧盘片501。利用这种结构，也能减小盘片501高速旋转时的盘片501的振动。
在第19实施例的盘片驱动装置中，取图69中夹紧机构突起551和图70中转台突起552的个数分别为4个进行了说明。但是，本发明与前述第14实施例的盘片驱动装置情况相同，若构成6个、9个或9个以上，则相应能更进一步减小盘片501高速旋转时的振动。
在第19实施例的盘片驱动装置中，虽然没有安装图62所示第17实施例中的平衡器561，但在如图69、70、及图71所示的夹紧机构541、416安装平衡器561，也能抵消旋转时盘片501偏心产生的失衡。此外，将平衡器561安装于夹紧机构541、416，也不会影响抵消盘片高速旋转时“6等分模式”、“8等分模式”等的振动的效果。
在第19实施例的盘片驱动装置的图69、70、及图71中，取转台用橡胶薄片571、夹紧机构用橡胶薄片572为圆环状，但只要是同一厚度的橡胶薄片，即使将橡胶薄片分割成多片，也能获得同样的效果。
第19实施例构成的盘片驱动装置，其夹紧机构541、416内含有磁铁544和后磁轭545，对置磁轭524埋设在转台521、216的轴套522中。但是，其构成也可以改为使转台521、216的轴套522内含有磁铁544和后磁轭545，夹紧机构541、416内含有对置磁轭524，也一定具有减小盘片501高速旋转时振动的效果。
如上所述，在第19实施例的盘片驱动装置中，利用在转台216的盘片放置面贴附转台用橡胶薄片571的结构，或利用在夹紧机构416的盘片压紧面上贴附夹紧机构用橡胶薄片572的结构，能可靠减小盘片501的振动。由此，第19实施例的盘片驱动装置，在将盘片501放置在有振摆的转台上并高速旋转情况下，或在盘片501有振摆或严重失衡的盘片501高速旋转的情况下，也能减小盘片501的振动。因此，按照第19实施例的盘片驱动装置，能不降低数据的传送速率进行稳定的记录重放。另外，第19实施例的盘片驱动装置，能减小对盘片驱动装置外部造成的振动或噪声，同时能实现延长主轴电动机502的寿命。
如上所述，按照本发明第14至第19实施例的盘片驱动装置，为了夹紧盘片的夹紧区，从而在夹紧机构的盘片压紧面或转台的盘片放置面形成4个以上的突起。由此，第14至第19实施例的盘片驱动装置能获得旋转时有振摆、有失衡的盘片高速旋转时减小盘片振动的效果。
按照本发明，因有上述效果，故能实现盘片即使高速旋转也能稳定地记录重放数据、能高速数据传送的盘片驱动装置。
按照本发明，能大幅度地减小对盘片驱动装置外部产生的振动或该振动引起的噪声。
虽然以较佳实施例在某种程度上较详细地说明了本发明，但该较佳实施例所揭示的内容在结构细节方面理所当然会有变化，各构件的组合或顺序的变化在不脱离本发明权利要求的范围及构思是能够实现的工业上的可应用性本发明可应用于对个人计算机、游戏机、录像重放机、及网络或卫星广播等的信息加以运用的装置(机顶盒)，用于使作为记录媒体的盘片高速旋转时的数据记录或重放。
权利要求
1.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括设置成可与装上的盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器，令所述平衡部件的总质量为M[g]，所述平衡部件整体的重心距所述环状轨道部中心轴的距离为T[cm]，平衡量Z[gcm]为Z＝M×T则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，所具有的平衡器满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
2.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括设置成可与装上的盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳球体的平衡器，令所述球体半径为r[cm]，所述环状轨道部外周的内壁面半径为S[cm]，所述球体个数为n，以及所述球体比重为ρ，平衡量Z[gcm]为Z＝4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，所具有的平衡器满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
3.如权利要求1或2所述的盘片驱动装置，其特征在于，当质量失衡量为Ao[gcm]的盘片在所述平衡量Z＝0[gcm]状态下旋转，且振动低于允许值的最高允许旋转频率为fo[Hz]时，所述常数h为h＝fo2×Ao。
4.如权利要求1或2所述的盘片驱动装置，其特征在于，装上的盘片其直径为12[cm]以下，所述常数h为8100。
5.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括对装上的盘片进行记录或重放的读写头；以及设置成可与所述盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器，以所述盘片记录面为基准面，将所述平衡器相对于该基准面配置在与所述读写头相同一侧。
6.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括对装上的盘片进行记录或重放的读写头；以及设置成可与所述盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器，所述环状轨道部外周的外壁面至所述环状轨道部中心轴的距离，小于所述读写头位于最内周记录轨时读写头内周一侧端面至所述环状轨道部中心轴的距离。
7.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括固定对盘片进行旋转驱动的主轴电动机的电动机底座；通过弹性体装配有所述电动机底座，设置成对所述盘片进行记录或重放的读写头可在所述盘片半径方向上移动的底盘座；以及设置成可与所述盘片一体旋转、并具有环状轨道部以容纳平衡部件的平衡器。
8.如权利要求7所述的盘片驱动装置，其特征在于，按比所述弹性体形变所引起的所述电动机底座的振摆旋转振动的一次谐振频率高的频率，对所述盘片进行旋转驱动。
9.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁面相对于所述环状轨道部中心轴倾斜的平衡器。
10.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈楔形的平衡器。
11.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈曲面形状的平衡器。
12.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁面相对于所述环状轨道部中心轴倾斜。
13.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈楔形。
14.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，设置成可与装上的盘片一体旋转，具有环状轨道部以容纳球体，所述环状轨道部外周的内壁其剖面形状呈曲面形状。
15.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，设置成可与装上的盘片一体旋转，并具有环状轨道部以容纳平衡部件，令所述平衡部件的总质量为M[g]，所述平衡部件整体的重心距所述环状轨道部中心轴的距离为T[cm]，平衡量Z[gcm]为Z＝M×T则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
16.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，设置成可与装上的盘片一体旋转，并具有环状轨道部以容纳球体，令所述球体半径为r[cm]，所述环状轨道部外周的内壁面半径为S[cm]，所述球体个数为n，以及所述球体比重为ρ，平衡量Z[gcm]为Z＝4/3πr2ρ(S-r)2×sin[n sin-1{r/(S-r)}]则当所述盘片的最高旋转频率为f[Hz]，所述盘片的质量失衡量最大值为A[gcm]，常数为h时，满足以下关系h≥f2×|A-Z|。
17.如权利要求15或16所述的盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，当质量失衡量为Ao[gcm]的盘片在所述平衡量Z＝0[gcm]状态下旋转，且振动低于允许值的最高允许旋转频率为fo[Hz]时，所述常数h则成立h＝fo2×Ao。
18.如权利要求15或16所述的盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，装上的盘片其直径为12[cm]以下，所述常数h为8100。
19.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括平衡器，它具有多个圆弧状轨道，以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
20.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括平衡器，它具有将环状轨道分成多个的分割手段；由所述分割手段形成的圆弧状轨道；以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
21.如权利要求20所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述分割手段构成为吸收冲击。
22.如权利要求19或20所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述圆弧状轨道至少一部分当中，盘片的旋转轴到至少一个轨道的距离，在所述盘片旋转方向上增加。
23.如权利要求20或21所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述分割手段相对于环状轨道保持为可旋转状态。
24.如权利要求20或21所述的盘片驱动装置，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极的磁场产生手段。
25.如权利要求20或21所述的盘片驱动装置，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极的磁场产生手段，所述环状轨道当中与所述磁场产生手段的磁极位置相对的位置设置冲击吸收材料。
26.如权利要求20或21所述的盘片驱动装置，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场产生手段，所述分割手段和所述环状轨道之间的连接部分按曲面形成。
27.如权利要求20所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述环状轨道有多个。
28.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，具有多个圆弧状轨道，以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
29.一种盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，具有将环状轨道分成多个的分割手段；由所述分割手段形成的圆弧状轨道；以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件。
30.如权利要求29所述的盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，所述分割手段构成为吸收冲击。
31.如权利要求28或29所述的盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，所述圆弧状轨道至少一部分当中，盘片的旋转轴到至少一个轨道的距离，在所述盘片旋转方向上增加。
32.如权利要求29所述的盘片驱动装置用平衡器，其特征在于，所述分割手段相对于环状轨道保持为可旋转状态。
33.如权利要求28或29所述的盘片驱动装置用平衡器，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场产生手段。
34.如权利要求29所述的盘片驱动装置用平衡器，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场产生手段，所述分割手段和所述环状轨道之间的连接部分按曲面形成。
35.一种盘片驱动装置用夹紧机构，其特征在于，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，并构成为可旋转地夹住转台上所置放的盘片。
36.一种盘片驱动装置用主轴电动机，其特征在于，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器。
37.一种盘片驱动装置用主轴电动机，其特征在于，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，所述平衡器设置成可与转子一体旋转。
38.一种盘片驱动装置用主轴电动机，其特征在于，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，所述平衡器设置成可与主轴一体旋转。
39.一种盘片驱动装置用转台，其特征在于，包括一具有多个圆弧状轨道、以及设置成可在所述圆弧状轨道上移动的平衡部件的平衡器，置放所装上的盘片，可旋转地支持所述盘片。
40.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括一夹住盘片两面，用4个以上突起支持所述盘片至少单面，所述突起各个前端实际上处于相同平面的盘片支持手段。
41.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括置放盘片的转台；以及具有其各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起，靠所述突起和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
42.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括靠各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起支持盘片的转台；以及靠所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
43.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括靠各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起支持盘片的转台；以及具有4个以上突起，靠该突起和所述转台突起夹住所述盘片的夹紧机构。
44.如权利要求43所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述转台的突起和所述夹紧机构的突起设置于相对位置。
45.如权利要求40、41、42、43和44中任一项所述的盘片驱动装置，其特征在于，包括固定盘片旋转驱动用电动机的底盘座；通过弹性体装配所述底盘座的主底座；以及具有环状轨道和可移动设置在该环状轨道上的平衡部件，并设置成可与盘片一体旋转的平衡器。
46.如权利要求40、41、42、43和44中任一项所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述突起配置在与盘片旋转中心同轴的圆周上。
47.如权利要求40、41、42、43和44中任一项所述的盘片驱动装置，其特征在于，所述突起配置在与盘片旋转中心同轴的不同半径的圆周上。
48.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括在置放记录媒体盘片的面上设置弹性体的转台；以及具有其各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起，靠所述突起和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
49.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括靠各个前端实际上处于相同平面的4个以上突起支持盘片的转台；以及在压紧所述盘片的面上设置弹性体，靠所述弹性体和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
50.一种盘片驱动装置，其特征在于，包括在置放记录媒体盘片的面上设置弹性体的转台；以及在压紧所述盘片的面上设置弹性体，靠所述弹性体和所述转台夹住所述盘片的夹紧机构。
全文摘要
本发明目的在于,提供一种抑制因盘片失衡造成不希望的振动发生,可实现高速传送的盘片驱动装置,在具有规定形状的环状轨道部容纳规定个数的球体来构成平衡器,将该平衡器设置成可与盘片一体地同轴旋转。而本发明的盘片驱动装置,利用分隔壁等将平衡器的环状轨道分成多个,在所分成的各轨道中可移动配置有作为平衡部件的球体。此外,本发明的盘片驱动装置,构成为盘片的两面或单面由4个以上突起或橡胶薄层夹住。
文档编号G11B17/028GK1271454SQ98809374
公开日2000年10月25日 申请日期1998年9月21日 优先权日1997年9月25日
发明者正木清, 三原和博, 吉田修一, 仲昭行, 福山三千雄, 浦山德昭, 菊川正明, 丸冈诚, 大林伸一郎 申请人:松下电器产业株式会社