專利名稱：裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的盤驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
本申請(qǐng)為三星電子株式會(huì)社于1997年10月9日向中國(guó)專利局提交的題為“裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的盤播放機(jī)”的申請(qǐng)?zhí)枮?7120700.3的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種盤驅(qū)動(dòng)裝置，特別涉及一種具有用來(lái)抑制由于盤的重心偏心產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的盤驅(qū)動(dòng)裝置。
一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)盤驅(qū)動(dòng)裝置在/從諸如小型光盤(CD)、CD-ROM和多用數(shù)字盤(DVD)之類的記錄媒體上記錄和/或重放信息。因其敏感性，要求盤驅(qū)動(dòng)裝置保護(hù)盤和光學(xué)頭不受外界撞擊和內(nèi)部振動(dòng)。
如

圖1所示，一個(gè)典型的盤驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)能夠豎直轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接于外殼(未示出)的機(jī)芯座10、一個(gè)連接在機(jī)芯座10上的機(jī)芯板20、一個(gè)安裝在機(jī)芯板20上的用來(lái)給盤1提供旋轉(zhuǎn)力的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)21、一個(gè)連接在轉(zhuǎn)軸馬達(dá)21的轉(zhuǎn)軸22上的用來(lái)容納盤1的轉(zhuǎn)盤23、一個(gè)對(duì)著轉(zhuǎn)盤23安在外殼上部?jī)?nèi)表面上的用來(lái)固定置于轉(zhuǎn)盤23上的盤1的夾持件40以及一個(gè)連在機(jī)芯板30上的能夠在盤1上移動(dòng)的用來(lái)進(jìn)行記錄和重放操作的光學(xué)頭25。該盤驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)置在機(jī)芯座10和機(jī)芯板20之間的緩沖件30，用來(lái)防止外部振動(dòng)通過(guò)機(jī)芯座10直接傳到機(jī)芯板20、轉(zhuǎn)軸馬達(dá)21和光學(xué)頭25。該緩沖件30是用像軟橡膠或聚氨脂之類的能夠吸收外部撞擊的材料制成。
采用上述緩沖件30的盤驅(qū)動(dòng)裝置能夠有效地防止盤1和光學(xué)頭25的驅(qū)動(dòng)不受外部撞擊。然而，并未考慮減少轉(zhuǎn)軸馬達(dá)21由于盤的重心偏心而旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)的方法。這里，盤重心偏心是由于盤的制造過(guò)程中的誤差使盤的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與盤的重心不一致而引起的。因此，轉(zhuǎn)軸馬達(dá)21的轉(zhuǎn)軸因離心渦旋而繞轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸的這種繞轉(zhuǎn)不影響1X或2X型之類的低速盤驅(qū)動(dòng)裝置，但是在諸如6X,8X,12X,20X和24X型的高速盤驅(qū)動(dòng)裝置的情況下，轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的繞轉(zhuǎn)的影響就變得很嚴(yán)重，而使信息的記錄/重放難以進(jìn)行。
為克服上述的問(wèn)題，在一般的高速盤驅(qū)動(dòng)裝置中，增大安裝有轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的機(jī)芯板的質(zhì)量或者增強(qiáng)緩沖件的剛性，以便減小由于盤的重心偏心而引起的機(jī)芯板的移動(dòng)。
然而，具有增大了質(zhì)量的機(jī)芯板不僅不適用于高速旋轉(zhuǎn)，而且會(huì)增加產(chǎn)品的成本，還有礙于產(chǎn)品的小型化。另外，增強(qiáng)緩沖件的剛性時(shí)，不能夠有效地減小外部的撞擊或振動(dòng)。
為了解決上述的問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的是提供一種盤驅(qū)動(dòng)裝置，能夠減小外部振動(dòng)，并且無(wú)須增加重量就能夠限制由于盤重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤用于盤驅(qū)動(dòng)裝置就能夠限制由于盤重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件，該夾持件用于盤驅(qū)動(dòng)裝置就能夠限制由于盤重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)，該轉(zhuǎn)軸馬達(dá)用于盤驅(qū)動(dòng)裝置就能夠限制由于盤重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)。
因此，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的所提供的盤驅(qū)動(dòng)裝置包括用來(lái)容納盤的轉(zhuǎn)盤及用來(lái)通過(guò)磁性引力夾持置于轉(zhuǎn)盤上的盤的夾持件，轉(zhuǎn)盤與安裝在一機(jī)芯板上的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸相固定，并且由轉(zhuǎn)軸馬達(dá)提供的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)部件的至少一個(gè)部件上設(shè)有一自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器，其中平衡器包括與上述旋轉(zhuǎn)部件一體旋轉(zhuǎn)的環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的所提供的用于盤驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)盤包括置放構(gòu)件和定位凸臺(tái)，該置放構(gòu)件有一個(gè)連接馬達(dá)轉(zhuǎn)軸的連接孔和放置盤的置放表面，該定位凸臺(tái)向外突出于所述置放構(gòu)件并與盤的中心孔相配合，其特征在于所述置放構(gòu)件具有環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第三目的所提供的用于盤驅(qū)動(dòng)裝置的夾持件，包括由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的夾持件主體和設(shè)置于該主體的按壓件，該按壓件用于按壓置放在轉(zhuǎn)盤上的盤，其特征在于，所述的夾持件主體具有環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第四目的所提供的用于盤驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸馬達(dá)，包括由鐵芯、繞在鐵芯上的線圈構(gòu)成的定子以及由外殼、磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，磁鐵面對(duì)所述鐵芯并固定在外殼內(nèi)側(cè)，而轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子相固定并隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述的外殼具有環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
以下參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將會(huì)使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚。
圖1是概略表示普通的盤驅(qū)動(dòng)裝置的分解透視圖；圖2是示意按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置的分解透視圖；圖3A至3C示出的是分別對(duì)應(yīng)于盤的不同旋轉(zhuǎn)速度，表示盤重心位置的偏心、轉(zhuǎn)軸的位置和旋轉(zhuǎn)中心之間的關(guān)系的圖形；圖4是示意用于按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的第一實(shí)施例的透視圖；圖5是把剛性體用作游動(dòng)件時(shí)圖4所示的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的橫截面圖；圖6是把剛性體和流體用作游動(dòng)件時(shí)圖4所示的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的橫截面圖；圖7和圖8分別是包括第一和第二滾道的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的橫截面圖；圖9至圖12是概略表示用于按照本發(fā)明的實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的作為游動(dòng)件的剛性體形狀的局部剖開的透視圖；圖13至圖16是概略表示按照本發(fā)明的實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的滾道和蓋子的剖面圖；圖17是表示用于按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的第二圖22是表示按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置所采用的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件的第一實(shí)施例的分解透視圖；圖23是采用軛鐵作為按壓構(gòu)件時(shí)，如圖22所示的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件的剖面圖；圖24是采用壓板和彈性構(gòu)件作為按壓構(gòu)件時(shí)，如圖22所示的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件的剖面圖；圖25是采用剛性體和流體作為游動(dòng)件時(shí)，如圖22所示的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件的剖面圖；圖26是表示用于按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件的第二實(shí)施例的剖面圖；圖27是表示按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置所采用的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的第一實(shí)施例的分解透視圖；圖28是采用剛性體作為游動(dòng)件時(shí)，如圖27所示的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的剖面圖；圖29是采用剛性體和流體作為游動(dòng)件時(shí)，如圖27所示的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的剖面圖；圖30是表示按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置所采用的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的第二實(shí)施例的分解透視圖；及圖31A和圖31B是表示對(duì)于具有按照本發(fā)明的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的盤驅(qū)動(dòng)裝置的盤的不同轉(zhuǎn)速下，盤的重心位置偏心、轉(zhuǎn)軸的位置和理想的旋轉(zhuǎn)中心之間關(guān)系的圖形。
如圖2所示，按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置包括機(jī)芯座50、與機(jī)芯座50彈性連接的機(jī)芯板70、插接在機(jī)芯座50和機(jī)芯板70之間的緩沖件60、安裝在機(jī)芯板70上的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100、轉(zhuǎn)盤200、光學(xué)頭75、面對(duì)轉(zhuǎn)盤200安裝的用來(lái)夾持放在轉(zhuǎn)盤200上的盤1的夾持件300以及用來(lái)防止由于盤1的重心偏心所引起的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100的轉(zhuǎn)軸130的偏心旋轉(zhuǎn)的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器400。
機(jī)芯板70經(jīng)機(jī)芯座50接收由緩沖件60減緩了的外部傳來(lái)的撞擊，因此，為了減緩從機(jī)芯座50傳來(lái)的外部振動(dòng)，緩沖件60最好由呈現(xiàn)低剛性的材料如軟橡膠或聚氨脂等材料來(lái)制成。另外，為了實(shí)現(xiàn)其小型化，機(jī)芯板70最好很輕。轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100提供旋轉(zhuǎn)力使盤1旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤200的中心固定于轉(zhuǎn)軸130上，在運(yùn)行期間，盤1放在轉(zhuǎn)盤200的外表面上。面對(duì)轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100的夾持件300可以防止放在轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100上的盤1的不必要的運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤200固定在轉(zhuǎn)軸130上，并由轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。因此，盤1和夾持件300一起旋轉(zhuǎn)。
參照?qǐng)D3A至圖3C，現(xiàn)在來(lái)描述對(duì)應(yīng)于盤的不同旋轉(zhuǎn)速度，盤重心位置的偏心、轉(zhuǎn)軸的位置和旋轉(zhuǎn)中心之間的關(guān)系。
圖3A是示意性地表示在轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的公轉(zhuǎn)速率等于或小于機(jī)芯板的固有頻率時(shí)，盤的公轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)圖形。這里，固有頻率是由緩沖件的彈性模量以及機(jī)芯板和安裝在機(jī)芯板上的其他零件的質(zhì)量來(lái)決定的，并且表示沿水平方向即平行于盤面的方向的振動(dòng)速率。如該圖所示，當(dāng)重心me偏心處在離盤1的理想旋轉(zhuǎn)中心C1預(yù)定的距離的位置Pi時(shí)，盤的理想旋轉(zhuǎn)中心C1就繞中心C轉(zhuǎn)動(dòng)，并移動(dòng)到位置C2,C3，和C4。對(duì)應(yīng)于每一個(gè)理想旋轉(zhuǎn)中心位置C2,C3，和C4的盤的重心me偏心的位置分別是P2,P3和P4。在這種情況下，相對(duì)于盤1的每一個(gè)理想旋轉(zhuǎn)中心位置C1,C2,C3和C4，各個(gè)重心me偏心的位置P1,P2,P3和P4相互處在盤1的轉(zhuǎn)動(dòng)中心C的對(duì)面。
圖3B是示意性地表示在轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)速接近于機(jī)芯板的固有頻率時(shí)，盤的公轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圖形。如該圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)中心C相對(duì)于位置C1,C2,C3和C4處在垂直于各個(gè)重心偏心位置P1,P2,P3和P4的方向上。
圖3C是示意性地表示在轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)速大于機(jī)芯板的固有頻率時(shí)，盤的公轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圖形，這對(duì)應(yīng)于能夠把信息記錄在盤上或從盤上重放信息的盤的正常旋轉(zhuǎn)速度。如該圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)中心C相對(duì)于位置C1,C2,C3,和C4處在與各個(gè)重心偏心位置P1,P2,P3和P4的相同的方向上。
在本發(fā)明中，特征在于用自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器(圖2的400)來(lái)補(bǔ)償盤的偏心。
自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器400安在由轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100提供的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸130、轉(zhuǎn)盤200和夾持件300的至少一個(gè)上。
如圖4所示，自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器400的第一實(shí)施例包括一個(gè)橫截面為矩形的環(huán)形管410，該環(huán)形管具有滾道450和可動(dòng)地設(shè)置在滾道450內(nèi)的游動(dòng)件420。
環(huán)形管410包括一個(gè)形成有滾道450的主體412和一個(gè)用來(lái)在把游動(dòng)件420封在滾道450內(nèi)的狀態(tài)下密封滾道450的蓋子413，環(huán)形管410與轉(zhuǎn)軸130同軸旋轉(zhuǎn)。
用粘接劑、在蓋子413和主體412上形成的對(duì)應(yīng)的槽和突起或者用螺釘把蓋子413與主體412連接起來(lái)，因?yàn)檫@些連接方法是公知技術(shù)，所以省略其詳細(xì)說(shuō)明。
游動(dòng)件420包括能夠由環(huán)形管410旋轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的離心力的作用從旋轉(zhuǎn)中心朝外運(yùn)動(dòng)的多個(gè)剛性體430和/或流體440。
圖5示出了滾道450，其中包括作為游動(dòng)件420的多個(gè)剛性體430。剛性體430安裝成能夠自由滾動(dòng)或滑動(dòng)，以致能夠由環(huán)形管410旋轉(zhuǎn)期間的離心力決定它們的位置。
圖6示出了滾道450，其中包括多個(gè)剛性體430和流體440。
由于流體440具有與滾道450和蓋子413較大的接觸面積(見圖4)，并相對(duì)于剛性體430呈現(xiàn)很高的粘性，所以滾道450中流體440和剛性體430一起采用就能夠有效地補(bǔ)償由于盤的重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)力(見圖2)。也就是說(shuō)，剛性體430運(yùn)動(dòng)可以粗略地平衡并減小由于盤的重心me偏心引起的轉(zhuǎn)軸130的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流體440精確地平衡并減小這種公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
這里，所能夠包括的流體440的量從涂覆剛性體430的外表面到只有幾微米的厚度。在這種情況下，流體440僅減小剛性體430、滾道450和蓋子414之間的摩擦力，而實(shí)際上并不起平衡的作用。
如圖7所示，自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的第二實(shí)施例包括相互同心且毗鄰的第一和第二矩形橫截面管410a和410b，第一和第二游動(dòng)件420a和420b分別設(shè)置在第一和第二矩形橫截面管410a和410b內(nèi)，并能夠游動(dòng)。
第一和第二矩形橫截面管410a和410b分別獨(dú)立地用作平衡器，并且能夠精確地平衡和減小轉(zhuǎn)軸130的公轉(zhuǎn)。因?yàn)榈谝缓偷诙蝿?dòng)件420a和420b與參照?qǐng)D5和圖6所描述的游動(dòng)件420實(shí)際上是相同的，所以這里就不再詳細(xì)描述。
第一和第二矩形橫截面管410a和410b以及分別安裝在其中的游動(dòng)件420a和420b可以如圖8所示構(gòu)成，也就是說(shuō)，形成在第一管410a內(nèi)的第一滾道450a的寬度和高度可以不同于形成在第二管410b內(nèi)的第二滾道450b的寬度和高度。分別安裝在第一滾道450a和第二滾道450b內(nèi)的第一和第二游動(dòng)件420a和420b的大小和密度也可以互相不同。因?yàn)榈谝缓偷诙蝿?dòng)件420a和420b與參照?qǐng)D5和圖6所描述的游動(dòng)件420的實(shí)際上是相同的，所以這里就不再詳細(xì)描述。
在所形成的第一滾道450a的寬度和高度大于第二滾道450b的寬度和高度并且所采用的第一游動(dòng)件420a比第二游動(dòng)件420b重的情況下，第一游動(dòng)件420a粗略地平衡并減小由于盤1的重心me偏心引起的轉(zhuǎn)軸130的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而第二游動(dòng)件420b精細(xì)地平衡并減小轉(zhuǎn)軸130的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D7和圖8所描述的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器可以有兩個(gè)或更多個(gè)管。
圖9至圖11表示作為安裝在滾道450內(nèi)的剛性體430,430′,430″的剛性體的不同的形狀和排列。
圖9表示球形剛性體430的情況。
圖10表示圓柱形剛性體的情況。圓柱形剛性體430′能夠用其接觸滾道450的內(nèi)外壁內(nèi)表面的外表面滾動(dòng)。這種情況下，圓柱形剛性體430′的上下平表面可以接觸滾道450滑動(dòng)而在其間產(chǎn)生摩擦?？紤]到上述情況，滾道450最好具有圖16所示的形狀，后面將予以描述。
圖11表示錐臺(tái)形剛性體430″的情況，錐臺(tái)形剛性體430″可以用其接觸滾道450的內(nèi)底面的外錐面滾動(dòng)。
另外，圖12表示扇葉塊形剛性體430的情況，該扇葉塊形剛性體430插在滾道450內(nèi)，能夠接觸滾道的底面和外圓周表面滑動(dòng)。
此外，只要?jiǎng)傂泽w能夠在滾道450內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)，剛性體430也可以變形為其他形狀。
當(dāng)有磁力影響時(shí)，剛性體430就有可能由于磁引力的作用而不能滑順地滾動(dòng)，因此，剛性體430最好是由非磁性物質(zhì)制成，以免受磁影響(未示出)。
剛性體430最好由如下物質(zhì)制成；碳化鎢(WC)、鈹鋼(CuBe)、鎳基合金C-276、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、奧氏體系列不銹鋼YHD50、象SUS300、SUS304和SUS316等非磁性金屬、陶瓷或合成樹脂。
如上所述，當(dāng)剛性體430是由非磁性物質(zhì)制成時(shí)，剛性體430就不受鄰近磁體的磁力影響，這樣，剛性體430的運(yùn)動(dòng)就僅僅取決于盤1的重心偏心的位置(見圖2)和管410的轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外，剛性體430最好是由非氧化物質(zhì)或涂覆了耐氧化層的物質(zhì)制成，因?yàn)檠趸翠P蝕會(huì)阻礙剛性體430在滾道450內(nèi)的滑順滾動(dòng)或滑動(dòng)。
因此，剛性體430可以由SUS300、陶瓷或合成樹脂等物質(zhì)來(lái)制成，而且可以用鍍鋅或鍍鎳-鉻涂覆碳鋼或鉻鋼基材來(lái)對(duì)剛性體430的外表面進(jìn)行抗氧化處理。
剛性體430可以由受空氣氧化時(shí)具有微細(xì)顆粒的物質(zhì)制成，以便使剛性體430運(yùn)動(dòng)不受影響。
現(xiàn)在參照?qǐng)D13至圖16來(lái)描述滾道450和蓋子413的形狀。
如圖13所示，滾道450和蓋子413的截面最好是矩形，在圖14中，滾道450′和蓋子430的橫截面是橢圓。因此，減小管410的高度就能夠有效地減小管410旋轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)力。
如圖15所示，滾道450″的橫截面朝內(nèi)鼓起，這種情況非常適宜于使剛性體430和滾道450″之間的接觸面積最小化。
如圖16所示，滾道450的內(nèi)側(cè)壁高于外側(cè)壁，以使?jié)L道450的上下表面呈一夾角，因此，當(dāng)采用圓柱形剛性體430′(見圖10)時(shí)，剛性體430′在滾道450內(nèi)的滑動(dòng)就能夠達(dá)到最小。
為了有效地防止剛性體430和滾道450之間的磁力的影響，包括滾道450的管410和蓋子413，最好由非磁性材料制成。也就是說(shuō)，管410和蓋子413可以由如下物質(zhì)來(lái)制成碳化鎢(WC)、鈹鋼(CuBe)、鎳基合金C-276、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、黃銅、鋁、奧氏體系列不銹鋼YHD50、象SUS300、SUS304和SUS316等非磁性金屬、陶瓷或合成樹脂。
另外，管410最好由SUS300、陶瓷或合成樹脂等非氧化物質(zhì)或碳鋼或鉻鋼基材上涂覆了鍍鋅或鍍鎳-鉻的抗氧化涂層的材料制成。
如圖17和圖18所示，第三實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器400包括一個(gè)垂直固定于轉(zhuǎn)軸130上的支撐板461和至少一個(gè)鉸接并平行于支撐板461的擺動(dòng)板465。這里，最好相互平行地設(shè)置一對(duì)支撐板461，并且擺動(dòng)板465安裝在這一對(duì)支撐板461之間，擺動(dòng)板465用固定銷463可樞轉(zhuǎn)地連接在支撐板461之間。
參照?qǐng)D19和圖20來(lái)描述安裝有按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)盤200。
轉(zhuǎn)盤200的置放構(gòu)件210連接在轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100的轉(zhuǎn)軸130上，因此，在置放構(gòu)件210的中心處形成有一個(gè)裝配孔240，以使轉(zhuǎn)軸130插入并固定在裝配孔240內(nèi)。在置放構(gòu)件210的上表面形成有一個(gè)與盤1(參見圖2)的中心孔相配合的環(huán)形定位凸臺(tái)220，該環(huán)形定位凸臺(tái)220與裝配孔240同心。環(huán)形滾道250環(huán)繞定位凸臺(tái)形成在置放構(gòu)件210上。能夠由離心力的作用使之偏離置放構(gòu)件210的旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)的多個(gè)游動(dòng)件270插在滾道250內(nèi)。蓋子260把帶有游動(dòng)件270的滾道250密封起來(lái)。把蓋子260裝配到置放構(gòu)件210的上部之后，把蓋子260的上表面處理成為用于與盤1的表面相接觸的平坦表面。
蓋子260和置放構(gòu)件210用粘接劑、槽榫結(jié)構(gòu)或螺釘連接起來(lái)，因?yàn)檫@些連接技術(shù)是公知的常識(shí)，所以省略其詳細(xì)說(shuō)明。如圖所示，滾道250的開口部分可以形成在滾道的整個(gè)上表面或者其上表面的一部分，其開口大小要足以能把游動(dòng)件270插入到滾道250內(nèi)。
另外，轉(zhuǎn)盤200最好包括一個(gè)磁鐵235，以便用磁引力把盤1與夾持件301(見圖2)穩(wěn)固地吸靠在置放構(gòu)件210的表面上。磁鐵235插在形成于裝配孔240和定位凸臺(tái)220之間的安裝槽230內(nèi)。
置放構(gòu)件210的上表面在滾道250和定位凸臺(tái)220之間的部分提供為處理成平坦表面的接觸盤1表面的置放表面211。為了增大盤1和置放表面211之間的摩擦力以防止盤1相對(duì)于置放構(gòu)件210滑動(dòng)，可以安裝一個(gè)摩擦件213。
游動(dòng)件270由多個(gè)剛性體217和/或流體272構(gòu)成，它們可以在置放構(gòu)件210旋轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的離心力的作用下偏離置放構(gòu)件210的中心移動(dòng)。
圖19表示在滾道250內(nèi)多個(gè)剛性體271作為游動(dòng)件270的例子，剛性體271可以根據(jù)置放構(gòu)件210旋轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的離心力自由地滾動(dòng)或滑動(dòng)。
如參照?qǐng)D9至圖12表示的實(shí)施例所示，安裝在滾道250內(nèi)的剛性體271的形狀最好是球形、圓柱形、錐臺(tái)形或扇葉塊。但是，剛性體271的形狀可以改形為別的形狀，只要能夠在滾道250內(nèi)自由移動(dòng)就行。
流體272還可以與剛性體271一起作為游動(dòng)件270。由于流體272與滾道250和蓋子260具有較大的接觸面積，并相對(duì)于剛性體271呈現(xiàn)很高的粘性，所以滾道250中采用帶有剛性體271的流體272就能夠有效地補(bǔ)償由于盤1的重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)力(見圖2)。
這里，所能夠包括的流體272的量從被覆剛性體271的外表面到只有幾微米的厚度，在這種情況下，流體272僅減小剛性體271、滾道250和蓋子260之間的摩擦力，而實(shí)際上并不起平衡的作用。
這里，當(dāng)剛性體271用非磁性物質(zhì)制成時(shí)，剛性體271就不受安裝在定位凸臺(tái)220內(nèi)或環(huán)繞置放構(gòu)件210的磁鐵235的磁力的影響。因此，剛性體271的滑順移動(dòng)僅取決于盤1的重心偏心位置和置放構(gòu)件210的旋轉(zhuǎn)。
另外，剛性體271最好由非磁性物質(zhì)或抗氧化涂覆的物質(zhì)制成，因?yàn)檠趸翠P蝕會(huì)阻礙剛性體271在滾道250內(nèi)的滾動(dòng)或滑動(dòng)。剛性體271可以由在空氣中氧化時(shí)具有微細(xì)顆粒物質(zhì)制成，以使剛性體271的運(yùn)動(dòng)不受影響。
還可以用流體272作為游動(dòng)件270，而無(wú)需剛性體271，這種情況下，把蓋子260和滾道250互相密封起來(lái)用以防止流體272的泄漏。
如參照?qǐng)D13至圖16的實(shí)施例所示，滾道250和蓋子260截面是矩形450、橢圓形450′或朝內(nèi)的鼓起的形狀450″。也可以，滾道250的內(nèi)側(cè)壁高于其外側(cè)壁，以便能夠使?jié)L道250的上下表面呈以?shī)A角(如滾道450)。
為了有效地防止剛性體271和滾道250之間的磁力的影響，包括滾道250和蓋子260在內(nèi)的置放構(gòu)件210最好由非磁性物質(zhì)制成。也就是說(shuō)，置放構(gòu)件210和蓋子260可以由如下物質(zhì)來(lái)制成碳化鎢(WC)、鈹鋼(CuBe)、鎳基合金C-276、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、黃銅、鋁、奧氏體系列不銹鋼YHD50、象SUS300、SUS304和SUS316等非磁性金屬、陶瓷或合成樹脂。
另外，置放構(gòu)件210最好是由SUS300、陶瓷或合成樹脂等非氧化物質(zhì)或碳鋼或鉻鋼基材上涂覆了鍍鋅或鍍鎳-鉻的抗氧化涂層的材料制成。
參照?qǐng)D21，描述安裝有按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)盤200。
如圖所示，轉(zhuǎn)盤200包括置放構(gòu)件210、從置放構(gòu)件210的中心突出的并插入到盤1的中心孔內(nèi)的定位凸臺(tái)220(見圖2)、形成在置放構(gòu)件210內(nèi)的環(huán)形滾道250、安裝在滾道250內(nèi)并能夠運(yùn)動(dòng)的游動(dòng)件270和用來(lái)蓋住滾道250的開口部分的蓋子260。不同于第一實(shí)施例，其特征在于設(shè)置有相對(duì)于置放構(gòu)件的中心相互同心并相毗鄰的第一和第二滾道250a和250b。如上所述的形狀的第一和第二游動(dòng)件270a和270b分別插在第一和第二滾道250a和250b內(nèi)。
游動(dòng)件270a和270b由參照?qǐng)D9至圖12所描述的各種形狀的剛性體271和/或流體272的一種構(gòu)成。當(dāng)剛性體271作為游動(dòng)件270時(shí)，剛性體最好由非磁性物質(zhì)、非氧化物質(zhì)或有抗氧化涂層的物質(zhì)來(lái)構(gòu)成。并且，第一和第二滾道250a和250b的截面形狀是參照?qǐng)D13至圖16所描述的各種形狀之一。
分別插在第一和第二滾道250a和250b內(nèi)的游動(dòng)件270a和270b的質(zhì)量最好互不相同。
這是因?yàn)橹梅艠?gòu)件210旋轉(zhuǎn)期間作用游動(dòng)件270上的離心力正比于游動(dòng)件270的各自的質(zhì)量和游動(dòng)件270的中心位置與置放構(gòu)件210的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離。也就是說(shuō)，第一和第二滾道250a和250b的直徑和游動(dòng)件270的質(zhì)量由盤1的重心偏心的可允許誤差來(lái)決定。
雖然在圖21中描述了具有兩個(gè)滾道250a和250b的轉(zhuǎn)盤200，但是，轉(zhuǎn)盤可以設(shè)置有兩個(gè)或更多滾道。
以下參照?qǐng)D22至圖26來(lái)詳細(xì)地描述安裝有按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件300。
如圖2所示，安裝有按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件300被與機(jī)芯座50連接的托架301定位在轉(zhuǎn)盤200上并夾持盤1定位在轉(zhuǎn)盤200適當(dāng)位置上。參照?qǐng)D22和圖23，安裝有按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件300包括夾持件主體310、按壓件320、滾道350、游動(dòng)件370和蓋子360。夾持件主體310安裝在機(jī)芯座50上，以便相對(duì)于轉(zhuǎn)盤200運(yùn)動(dòng)。為了把盤1按壓在轉(zhuǎn)盤200上的適當(dāng)位置，按壓件320設(shè)在夾持件主體310上。滾道350形成于夾持件主體310內(nèi)并與夾持件主體310的旋轉(zhuǎn)中心同心。游動(dòng)件370安裝成能夠在滾道350內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并在夾持件主體310旋轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的離心力的作用下朝夾持件主體310的外圍移動(dòng)。蓋子360蓋住滾道350的開口部分。
蓋子360和滾道350用粘接劑、形成在相應(yīng)位置的槽榫結(jié)構(gòu)或螺釘連接起來(lái)，因?yàn)檫@些連接技術(shù)是公知的常識(shí)，所以省略其詳細(xì)說(shuō)明。
如圖所示，滾道350的開口部分可以形成在滾道350的整個(gè)上表面或者其上表面的一部分，其開口大小要足以能把游動(dòng)件370插入到滾道350內(nèi)。
如圖23所示，按壓件320可以是連接到夾持件主體310內(nèi)的下部的軛鐵321。
如圖19至圖21所示，在把磁鐵235設(shè)置于轉(zhuǎn)盤200的情況下，軛鐵321用磁鐵235的磁引力按壓盤1(見圖2)。
如圖24所示，按壓件320可以是按壓板324和彈性件325。按壓板324安裝在夾持件主體310的下表面上，并能夠上下移動(dòng)。彈性件325安裝在夾持件主體310和按壓板324之間，能使按壓板324彈性地按壓盤1(見圖2)。
因此，當(dāng)轉(zhuǎn)盤200相對(duì)于夾持件主體310移動(dòng)時(shí)，例如轉(zhuǎn)盤200上升，而夾持件主體310不動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤就接近夾持件主體310，并由按壓件320把放在轉(zhuǎn)盤200上的盤1夾持住。接著，夾持件主體310與轉(zhuǎn)盤嚙合而旋轉(zhuǎn)。
游動(dòng)件370包括多個(gè)剛性體371和/或流體272，在離心力的作用下能夠在滾道350內(nèi)偏離旋轉(zhuǎn)著的夾持件主體的旋轉(zhuǎn)中心游動(dòng)。
圖22至圖24表示多個(gè)剛性體371在滾道350內(nèi)的作為游動(dòng)件370的情況。剛性體371安裝成能夠自由滾動(dòng)或滑動(dòng)，其位置能夠由置放構(gòu)件旋轉(zhuǎn)期間的離心力來(lái)決定。
如圖9至圖12所示，剛性體371最好是球形體、圓柱形體、錐臺(tái)形體或扇葉塊。但是，剛性體371的形狀可以改形為別的形狀，只要能夠在滾道350內(nèi)自由移動(dòng)就行。
如圖25所示，流體372還可以與剛性體371一起作為游動(dòng)件370。由于流體372與滾道350和蓋子360具有較大的接觸面積，并相對(duì)于剛性體371呈現(xiàn)很高的粘性，所以滾道350中采用帶有剛性體371的流體372就能夠有效地補(bǔ)償由于盤1的重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)力(見圖2)。
為了不受磁鐵235(見圖19)的磁力的影響，剛性體371最好由非磁性物質(zhì)制成。這種情況下，剛性體371的移動(dòng)僅取決于盤1的重心偏心和夾持件主體310的旋轉(zhuǎn)。
另外，剛性體371最好由非氧化物質(zhì)或涂覆了抗氧化涂層的物質(zhì)制成，以便防止剛性體371在滾道350內(nèi)的滑順滾動(dòng)或滑動(dòng)受氧化即銹蝕的阻礙。剛性體371可以由在空氣氧化時(shí)具有細(xì)微顆粒的物質(zhì)制成，其移動(dòng)就不受影響。
可以采用流體372作為游動(dòng)件370，而無(wú)需剛性體371。
由滾道350和蓋子360形成的放置游動(dòng)件370的部位的形狀是參照?qǐng)D13至圖16所描述的形狀，也就是說(shuō)，其橫截面是矩形、橢圓形或朝內(nèi)鼓起的形狀。
包括滾道350和蓋子360的夾持件主體310最好由非磁性物質(zhì)制成，以便使其不受剛性體371和滾道350之間所產(chǎn)生的磁力的影響。另外，夾持件主體310最好由非氧化物質(zhì)或涂覆了抗氧化涂層的物質(zhì)制成。
參照?qǐng)D26來(lái)描述安裝有按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件300。
如圖所示，夾持件300包括夾持件主體310、安裝在夾持件主體310上并把盤1(見圖2)按壓在轉(zhuǎn)盤200上的適當(dāng)位置的按壓件320、形成在夾持件主體310內(nèi)并與夾持件主體310的旋轉(zhuǎn)中心同心的環(huán)形滾道350、能夠在滾道350內(nèi)運(yùn)動(dòng)的游動(dòng)件370和用來(lái)蓋住滾道350的開口部分蓋子360。這里，本實(shí)施例區(qū)別于第一實(shí)施例的特征在于滾道350由相互鄰近并繞夾持件主體310旋轉(zhuǎn)中心(見圖4)形成的第一和第二滾道350a和350b組成。
如圖9至圖12所示，游動(dòng)件370包括各種形狀的剛性體371和/或流體372。游動(dòng)件370包括剛性體371的情況下，剛性體371最好由非磁性物質(zhì)、非氧化物質(zhì)或涂覆有抗氧化涂層的物質(zhì)來(lái)構(gòu)成。第一和第二滾道350a和350b的截面形狀與前面參照?qǐng)D13至圖16所描述的那些形狀相同。
分別插在第一和第二滾道350a和350b內(nèi)的各自的游動(dòng)件370a和370b的最好具有不同的重量。
這是因?yàn)閵A持件主體310旋轉(zhuǎn)期間作用于游動(dòng)件370a和370b上的離心力正比于各游動(dòng)件370的質(zhì)量和游動(dòng)件370的中心與夾持件主體310的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離。也就是說(shuō)，第一和第二滾道350a和350b的直徑和游動(dòng)件370a和370b的質(zhì)量由盤的重心偏心的可允許誤差來(lái)決定。
雖然在圖26中描述了具有兩個(gè)滾道350a和350b的夾持件，但是，可以把兩個(gè)或更多滾道350設(shè)置于安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件300。
現(xiàn)在參照?qǐng)D27至30來(lái)詳細(xì)地描述按照本發(fā)明的實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)所采用的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)。
如圖2所示，安裝有按照本發(fā)明的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)安裝在機(jī)芯板70上，并使連接在轉(zhuǎn)軸130上的轉(zhuǎn)盤200旋轉(zhuǎn)。
按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100包括馬達(dá)座110、轉(zhuǎn)軸130、定子140、轉(zhuǎn)子120、第一和第二軸承132和134、在轉(zhuǎn)子120內(nèi)一體形成的環(huán)形滾道150、安裝在滾道150內(nèi)的游動(dòng)件170和用來(lái)蓋住滾道150的開口的蓋子160。
馬達(dá)座110與機(jī)芯板70連接(見圖2)，并具有一個(gè)通孔111。轉(zhuǎn)軸130和軸承132和134一起插入到通孔111中。
定子140固定于馬達(dá)座110的底表面上，并包括面對(duì)轉(zhuǎn)子120的鐵芯141和設(shè)置在鐵芯141內(nèi)側(cè)的線圈143。設(shè)置在通孔111和轉(zhuǎn)軸130之間的軸承132和134沿其徑向和軸向支撐轉(zhuǎn)軸130。因此，提供有一對(duì)軸承132和134，并間隔預(yù)定距離設(shè)置在通孔111內(nèi)。即，第一軸承132的內(nèi)環(huán)裝在轉(zhuǎn)軸130上，其外環(huán)裝在通孔111之內(nèi)，以便防止轉(zhuǎn)軸130沿徑向和軸向的移動(dòng)。第二軸承134插在通孔111中，并能夠在其內(nèi)滑動(dòng)，用以防止轉(zhuǎn)軸130傾斜。彈性件131設(shè)置在通孔111內(nèi)第一軸承132和第二軸承134之間，以便減輕傳到馬達(dá)座110的轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)?？紤]到高速旋轉(zhuǎn)所必需的定位精度，最好采用金屬軸承作為軸承132和134。另外，也可以采用其他類型的軸承，如滾珠軸承或動(dòng)態(tài)氣動(dòng)軸承等。
轉(zhuǎn)子120包括固定于轉(zhuǎn)軸130一端并把定子140包圍起來(lái)的外殼121和環(huán)繞鐵芯141而固定于外殼121內(nèi)的磁鐵123。這里，還包括連接在外殼121和轉(zhuǎn)軸130之間的固定件133，用來(lái)防止轉(zhuǎn)軸130相對(duì)于外殼121滑脫或空轉(zhuǎn)。
滾道150與外殼121一體形成，并在外殼121之內(nèi)，與轉(zhuǎn)軸130同心。游動(dòng)件170安裝成能夠在滾道內(nèi)游動(dòng)，并能在外殼121旋轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的離心力的作用下朝滾道的外圓周運(yùn)動(dòng)。蓋子160蓋住滾道150的開口。
蓋子160和滾道150用粘接劑、形成在相應(yīng)位置的槽榫結(jié)構(gòu)或螺釘連接起來(lái)。
如圖所示，滾道150的開口可以形成在滾道150的整個(gè)上表面或者其上表面的一部分，其開口大小要足以能把游動(dòng)件170插入到滾道150內(nèi)。
游動(dòng)件170包括多個(gè)剛性體171和/或流體172，在轉(zhuǎn)子120旋轉(zhuǎn)期間能夠在滾道150內(nèi)偏離轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)中心游動(dòng)。
圖27和圖28表示滾道150內(nèi)的多個(gè)剛性體171作為游動(dòng)件170的情況。剛性體171安裝成能夠自由滾動(dòng)或滑動(dòng)，其位置能夠由轉(zhuǎn)子120旋轉(zhuǎn)期間所產(chǎn)生的離心力來(lái)決定。
如圖9至圖12所示，剛性體171最好是球形體、圓柱形體、錐臺(tái)形體或扇葉塊。但是，剛性體171的形狀可以改形為別的形狀，只要能夠在滾道150內(nèi)自由移動(dòng)就行。
如圖29所示，流體172還可以與剛性體171一起作為游動(dòng)件170。由于流體172與滾道150和蓋子160具有較大的接觸面積，并相對(duì)于剛性體171呈現(xiàn)很高的粘性，所以滾道150中采用帶有剛性體171的流體172就能夠有效地補(bǔ)償由于盤1的重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)力(見圖2)。
為了不受磁鐵123(見圖4)的磁力的影響，剛性體171最好由非磁性物質(zhì)制成。這種情況下，剛性體171的移動(dòng)取決于盤1的重心偏心和轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)。
另外，剛性體171最好由非氧化物質(zhì)或涂覆了抗氧化涂層的物質(zhì)制成，以防止剛性體171在滾道150內(nèi)的滑順滾動(dòng)或滑動(dòng)受氧化即銹蝕的阻礙。剛性體171可以由在空氣中被氧化時(shí)具有細(xì)微顆粒的物質(zhì)制成，其移動(dòng)就不受影響。
可以采用流體172作為游動(dòng)件170，而無(wú)需剛性體171。
由滾道150和蓋子160形成的放置游動(dòng)件170的部位的形狀與參照?qǐng)D13至圖16所描述的形狀相同，也就是說(shuō)，其橫截面是矩形、橢圓形或朝內(nèi)鼓起的形狀。
包括滾道150和蓋子160的外殼121最好由非磁性物質(zhì)制成，以使其不受剛性體171和其本身之間所產(chǎn)生的磁力的影響。
另外，外殼121最好由非氧化物質(zhì)或涂覆了抗氧化涂層的物質(zhì)制成。
參照?qǐng)D30來(lái)描述在按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)所采用的安裝自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100。
如圖所示，轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100包括轉(zhuǎn)軸130、馬達(dá)座110、軸承132和134、定子140、轉(zhuǎn)子120、形成在轉(zhuǎn)子120內(nèi)并與轉(zhuǎn)軸130同心的環(huán)形滾道150、能夠在滾道150內(nèi)游動(dòng)的游動(dòng)件170和用來(lái)蓋住滾道150的開口的蓋子160。這里，本發(fā)明區(qū)別于第一實(shí)施例的特征在于設(shè)置有相互毗鄰并與轉(zhuǎn)軸130同心形成的第一和第二滾道150a和150b作為滾道150。
由于游動(dòng)件170、滾道150以及蓋子160的形狀和材料都與上述的情況相同，所以省略其詳細(xì)說(shuō)明。
這里，分別插在第一和第二滾道150a和150b內(nèi)的游動(dòng)件170a和170b的重量最好互不相同。
這是因?yàn)檗D(zhuǎn)子120旋轉(zhuǎn)期間作用于外殼121上的離心力正比于游動(dòng)件170a和170b的各自的質(zhì)量和游動(dòng)件170的中心與轉(zhuǎn)子120的旋轉(zhuǎn)中心之間的距離。也就是說(shuō)，第一和第二滾道150a和150b的直徑和游動(dòng)件170a和170b的質(zhì)量由盤1(見圖2)的重心偏心的可允許誤差來(lái)決定。
雖然在圖30中描述了具有兩個(gè)滾道150a和150b的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100，但是，可以設(shè)置具有兩個(gè)或更多滾道安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100。
如圖2所示，按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置包括機(jī)芯座50、機(jī)芯板70、緩沖件60、轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100、轉(zhuǎn)盤200和夾持件300。如圖9至圖21所示，安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)盤200用作轉(zhuǎn)盤。
按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置基本上與第一實(shí)施例相同，但是，采用了參考圖22至圖26所描述的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的夾持件300。
按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的盤驅(qū)動(dòng)裝置基本上與第一和第二實(shí)施例相同，但是，采用了參考圖27至圖30所描述的安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100。
另外，在上述本發(fā)明盤驅(qū)動(dòng)裝置中，考慮到盤1(見圖2)的轉(zhuǎn)速和可允許的重心偏心位置的誤差范圍，自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器400可以不只與一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件，如轉(zhuǎn)盤200、夾持件300和轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100一體形成，而且可以與兩個(gè)或更多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件一體形成。
下面參照?qǐng)D31A和31B來(lái)描述安裝有按照本發(fā)明的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的盤驅(qū)動(dòng)裝置和安裝有按照本發(fā)明的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的旋轉(zhuǎn)部件即轉(zhuǎn)盤200、夾持件300和轉(zhuǎn)軸馬達(dá)100運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)減小的效果。
當(dāng)盤1的角頻率等于或小于固有頻率時(shí)，如圖31A所示，盤1的重心me偏心位置(Pi,i=1,2,3和4)以及經(jīng)補(bǔ)償了的質(zhì)量mc即包括滾道、游動(dòng)件和蓋子的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的重心的位置(P′i,i=1,2,3和4)相對(duì)于對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)軸位置(ci,i=1,2,3和4)位于轉(zhuǎn)動(dòng)中心c的對(duì)側(cè)。所以，旋轉(zhuǎn)的偏心度變大。
然而，當(dāng)盤1以正常速度旋轉(zhuǎn)，其角頻率遠(yuǎn)大于固有頻率時(shí)，如圖31B所示，轉(zhuǎn)動(dòng)中心c和盤1的重心me偏心位置(Pi,i=1,2,3和4)相對(duì)于轉(zhuǎn)軸位于相同方向上，并且，由于離心力的作用經(jīng)補(bǔ)償了的質(zhì)量mc的重心(P′i,i=1,2,3和4)位于相反方向上，就補(bǔ)償了由于盤1的重心偏心所產(chǎn)生的非平衡狀態(tài)，并急劇地降低了轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)偏心度。從而減小了由于盤1的重心me偏心所產(chǎn)生的機(jī)芯板的內(nèi)部振動(dòng)力。
如上所述，安裝有自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器、轉(zhuǎn)軸馬達(dá)和由按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的盤驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)由滾道內(nèi)的游動(dòng)件所產(chǎn)生的從盤的公轉(zhuǎn)中心徑向地指向外的離心力來(lái)補(bǔ)償由于盤的重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)。因此，能夠有效地限制由于盤的重心偏心的公轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)。
而且，采用呈弱剛性的緩沖件的按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置能夠減緩?fù)獠孔矒?，因此，按照本發(fā)明的盤驅(qū)動(dòng)裝置適用于高于6X速的高速CD驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器或DVD驅(qū)動(dòng)器。
權(quán)利要求
1．一種可自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡的盤驅(qū)動(dòng)裝置，包括用來(lái)容納盤的轉(zhuǎn)盤及用來(lái)通過(guò)磁性引力夾持置于所述轉(zhuǎn)盤上的盤的夾持件，所述轉(zhuǎn)盤與安裝在一機(jī)芯板上的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸相固定，并且由所述轉(zhuǎn)軸馬達(dá)提供的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)部件的至少一個(gè)部件上設(shè)有一自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器，其特征在于所述平衡器包括與上述旋轉(zhuǎn)部件一體旋轉(zhuǎn)的環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
2．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器包括至少兩個(gè)同心布置、相互毗鄰的環(huán)形管道，并且各個(gè)環(huán)形管道內(nèi)分別設(shè)有游動(dòng)件。
3．如權(quán)利要求2所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的游動(dòng)件在各管道內(nèi)的重量互不相同。
4．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述平衡器的環(huán)形管道由管體和蓋子構(gòu)成，所述管體具有設(shè)置所述游動(dòng)件的滾道，而所述蓋子用來(lái)蓋住該滾道并連接于管體。
5．如權(quán)利要求4所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述滾道的橫截面具有矩形、橢圓形或內(nèi)鼓多邊形之一。
6．如權(quán)利要求4所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述滾道至少為兩個(gè)同心毗鄰的環(huán)形滾道。
7．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述游動(dòng)件包括至少一個(gè)能夠在所述滾道內(nèi)可移動(dòng)的剛性體。
8．如權(quán)利要求7所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述剛性體形狀為能夠在所述滾道內(nèi)滾動(dòng)的球體圓柱體、錐臺(tái)體和能在滾道內(nèi)滑動(dòng)的扇葉塊之一。
9．如權(quán)利要求8所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述剛性體至少為由碳化鎢(WC)、鈹鋼(CuBe)、鎳基合金C-276、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、黃銅、鋁、奧氏體系列不銹鋼YHD50、象SUS300、SUS304和SUS316等非磁性金屬、陶瓷或合成樹脂之一選出的非磁性材料物質(zhì)組成。
10．如權(quán)利要求8所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述剛性體由不銹蝕的非氧化物質(zhì)制成。
11．如權(quán)利要求10所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的非氧化物質(zhì)至少為SUS300、陶瓷和合成樹脂之一。
12．如權(quán)利要求7所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述剛性體的外表面是抗氧化涂層。
13．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述環(huán)形管道至少為由碳化鎢(WC)、鈹鋼(CuBe)、鎳基合金C-276、氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、黃銅、鋁、奧氏體系列不銹鋼YHD50、象SUS300、SUS304和SUS316等非磁性金屬、陶瓷或合成樹脂之一選出的非磁性物質(zhì)組成。
14．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述環(huán)形管道由不銹蝕的非氧化物質(zhì)制成。
15．如權(quán)利要求14所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的非氧化物質(zhì)至少為SUS300、陶瓷或合成樹脂之一。
16．如權(quán)利要求1所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述環(huán)形管道的內(nèi)表面是抗氧化涂層。
17．如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的平衡器設(shè)置于所述的轉(zhuǎn)盤，并且與該轉(zhuǎn)盤作成一體。
18．如權(quán)利要求17所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)盤包括置放構(gòu)件和定位凸臺(tái)，該置放構(gòu)件有一個(gè)連接所述轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的連接孔和放置盤的置放表面，該定位凸臺(tái)向外突出于所述置放構(gòu)件并與盤的中心孔相配合，而置放構(gòu)件內(nèi)圍繞旋轉(zhuǎn)中心的環(huán)形滾道以及蓋住該滾道開口的蓋子構(gòu)成所述平衡器的環(huán)形管道，并且在該管道內(nèi)設(shè)置游動(dòng)件。
19．如權(quán)利要求18所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)盤還包括形成在所述定位凸臺(tái)上的安裝槽和設(shè)置在安裝槽內(nèi)的磁鐵，以用來(lái)通過(guò)與所述夾持件之間的磁性引力固定放置在置放表面上的盤。
20．如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的平衡器設(shè)置于所述的夾持件，并且與夾持件作成一體。
21．如權(quán)利要求20所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的夾持件包括由所述轉(zhuǎn)軸馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的夾持件主體和用來(lái)按壓置放在所述轉(zhuǎn)盤上的盤的按壓件，其中所述平衡器包括形成在所述夾持件主體內(nèi)的環(huán)形滾道，置于該滾道內(nèi)的游動(dòng)件以及連接并蓋住所述滾道開口的蓋子。
22．如權(quán)利要求21所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的按壓件為一種軛鐵，該軛鐵設(shè)置于夾持件主體內(nèi)下部，以用來(lái)通過(guò)與轉(zhuǎn)盤間的磁性引力按壓住置放于轉(zhuǎn)盤上的盤。
23．如權(quán)利要求21所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的按壓件包括一個(gè)按壓板和一個(gè)彈性件，該按壓板通過(guò)彈性件設(shè)置于夾持件主體的底表面并相對(duì)于夾持件主體可上下移動(dòng)，以使夾持件彈性地壓靠置放于轉(zhuǎn)盤上的盤。
24．如權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的平衡器設(shè)置于所述的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)，并與馬達(dá)的轉(zhuǎn)子作成一體。
25．如權(quán)利要求24所述的盤驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸馬達(dá)包括由鐵芯、繞在鐵芯上的線圈構(gòu)成的定子以及由外殼、磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，磁鐵面對(duì)所述鐵芯固定在外殼內(nèi)側(cè)，而轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子相固定并隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，其中所述的平衡器包括形成在所述外殼上的環(huán)形滾道、置于該滾道內(nèi)的游動(dòng)件及連接并蓋住所述滾道開口的蓋子。
26．一種用于盤驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)盤，包括置放構(gòu)件和定位凸臺(tái)，該置放構(gòu)件有一個(gè)連接馬達(dá)轉(zhuǎn)軸的連接孔和放置盤的置放表面，該定位凸臺(tái)向外突出于所述置放構(gòu)件并與盤的中心孔相配合，其特征在于所述置放構(gòu)件具有環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
27．一種用于盤驅(qū)動(dòng)裝置的夾持件，包括由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的夾持件主體和設(shè)置于該主體的按壓件，該按壓件用于按壓置放在轉(zhuǎn)盤上的盤，其特征在于，所述的夾持件主體具有環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
28．一種用于盤驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸馬達(dá)，包括由鐵芯、繞在鐵芯上的線圈構(gòu)成的定子以及由外殼、磁鐵構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，磁鐵面對(duì)所述鐵芯并固定在外殼內(nèi)側(cè)，而轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子相固定并隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，其特征在于所述的外殼具有環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件，并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有能夠限制由盤重心偏心所產(chǎn)生的內(nèi)部振動(dòng)的自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器的盤驅(qū)動(dòng)裝置。該自補(bǔ)償動(dòng)態(tài)平衡器設(shè)置在盤驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)部件上,即:轉(zhuǎn)盤、夾持件和/或轉(zhuǎn)軸馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。該平衡器包括與上述旋轉(zhuǎn)部件一體旋轉(zhuǎn)的環(huán)形管道及置于該管道內(nèi)的游動(dòng)件,并且該游動(dòng)件為剛性體和流體的混合物。
文檔編號(hào)F16F15/18GK1313584SQ0110133
公開日2001年9月19日 申請(qǐng)日期1997年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月9日
發(fā)明者孫鎮(zhèn)升, 盧大成 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社