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Dokumentenidentifikation DE69834287T2 26.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0000860833
Titel Rahmen-Dämpfungsvorrichtung
Anmelder Polymatech Co. Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Itakura, Masayuki, Kita-ku, Tokyo, JP
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69834287
Vertragsstaaten DE, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.02.1998
EP-Aktenzeichen 983012774
EP-Offenlegungsdatum 26.08.1998
EP date of grant 26.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse G11B 33/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G11B 19/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F16F 3/093(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung zur Vibrationsminderung von Geräten, die optische Speicherplattenmedien verwenden, wie z. B. tontechnische Geräte, Videogeräte, Informationsgeräte und verschiedene Arten von Präzisionsgeräten, insbesondere CDs, optische CD-ROM-Speicherplatten, magnetooptische Platten, DVDs, DVD-ROMs usw., mittels Schwingungsunterdrückung oder Schwingungsdämpfung unter Verwendung eines elastischen Körpers.

Bei herkömmlichen Dämpfern, die das mechanische Chassis von Geräten mit optischen Speicherplatten oder dergleichen tragen, werden geeigneterweise ein Dämpfer 11 oder ein Dämpfer 21 verwendet, wie in 3 oder 3 der beigefügten Zeichnungen dargestellt, die aus einer Art eine elastischen Körpers zusammengesetzt sind. Allgemein bekannt ist eine in 4 dargestellte Installationskonstruktion, die so aufgebaut ist, daß ein Dämpfer 11 oder 21 in ein mechanisches Chassis 12 eingebettet und an dem mechanischen Chassis mit einem Befestigungsstift 16 am Rumpfabschnitt des Dämpfers fixiert wird. Als Ergebnis erfordert dies einen komplexen Montageprozeß, und dessen Handhabung ist nicht wirtschaftlich.

Außerdem ist, wie in 5 dargestellt, ein weiterer Installationskonstruktionstyp verfügbar, der zur Befestigung eines mechanischen Chassis 12 auf einem Dämpfer 31 dient und keinen Stift zu seiner Fixierung verwendet. Da bei diesem Typ die Federkonstante in der zu einer Plattenoberfläche senkrechten Richtung niedrig ist, besteht der Nachteil, daß das mechanische Chassis 12 selbst, das einen optischen Abtaster 14 und einen Rotationsabschnitt 17 aufweist, im Fall eines Geräts mit optischer Speicherplatte, die mit hoher doppelter Drehzahl rotiert, starken Schwankungen ausgesetzt ist.

In den 4 und 5 werden zur Bezeichnung ähnlicher Teile die gleichen Bezugszeichen benutzt. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Platte, und das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Gehäuserahmen.

Außerdem wird auf die Offenbarungen von GB-2 302 579A hingewiesen, welche die Merkmale gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung zur Unterstützung eines mechanischen Chassis, das einen rotierenden Teil einer Medienspeicherplatte eines Geräts zum Speichern oder Auslesen von Daten in das oder aus dem Platteninformationsmedium durch eine berührungsfreie Vorrichtung und einen optischen Sender oder einen optischen Empfänger aufweist, wobei die Vibration durch eine Zusammensetzung aus mindestens zwei Arten elastischer Körper gedämpft wird, wobei ein Gehäuserahmen aus einem harzartigen elastischen Körper besteht und ein mit dem Gehäuserahmen verbundener Installationsabschnitt des mechanischen Chassis aus einem gummielastischen Körper besteht. Die berührungsfreie Vorrichtung kann geeigneterweise eine optische Platte, eine magnetooptische Platte oder dergleichen sein.

Insbesondere stellt die Erfindung eine Dämpfungsvorrichtung für eine rotierende Plattenvorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit.

Die vorliegende Erfindung behält die herkömmliche Installationskonstruktion eines mechanischen Chassis bei, nutzt aber als Installationsabschnitt eines mechanischen Chassis einen gummielastischen Körper (nachstehend als niedrigelastischer Körper bezeichnet), und nutzt ferner als Gehäuserahmen einen harzartigen elastischen Körper (nachstehend als hochelastischer Köper bezeichnet), wodurch sogar eine durch Rotation einer Platte mit hoher doppelter Drehzahl verursachte Vibration durch den Gehäuserahmen unterdrückt und gedämpft wird, der aus zwei Arten elastischer Körper zusammengesetzt ist, wie oben beschrieben.

Ferner ist es durch integriertes Formen sowohl des niedrigelastischen Körpers des Installationsabschnitts des mechanischen Chassis als auch des hochelastischen Körpers des Gehäuserahmens nicht notwendig, einen Montageprozeß mit Verwendung eines Fixierstifts einzuhalten, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert wird.

Die Erfindung wird nachstehend, lediglich anhand von Beispielen, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 einen Längsschnitt einer Dämpfungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 einen Längsschnitt einer herkömmlichen Dämpfungsvorrichtung vom Stauchtyp;

3 einen Längsschnitt einer herkömmlichen Dämpfungsvorrichtung vom Stauchtyp mit einem hohl-gekrümmten Trägerabschnitt in der zur herkömmlichen Plattenoberfläche senkrechten Richtung;

4 einen Längsschnitt eines herkömmlichen, durch einen Dämpfer unterstützten mechanischen Chassis; und

5 einen Längsschnitt eines Dämpfers vom Installationstyp ohne Verwendung eines herkömmlichen Fixierstifts.

Aus den oben beschriebenen Gründen verwendet die vorliegende Erfindung einen hochelastischen Körper mit einem E-Wert von 1,176 × 109 N/m2 (1,2 × 104 kg/cm2) als hochelastischen Körper, der für einen Gehäuserahmen zu verwenden ist, der ein mechanisches Chassis der optischen Plattenvorrichtung oder dergleichen trägt, während die Erfindung auch einen elastischen Körper mit einem dynamischen Elastizitätsmodul (nachstehend als E-Wert bezeichnet) von weniger als 9,8 × 108 N/m2 (1,0 × 104 kg/cm2), der auf Vibrationsdämpfung abzielt, und mit einer JIS-A-Gummihärteklasse von weniger als 70 als niedrigelastischen Körper verwendet, der für einen Installationsabschnitt des mechanischen Chassis zu verwenden ist. Durch integriertes Formen sowohl des niedrigelastischen als auch des hochelastischen Körpers wird eine Dämpfungsvorrichtung gebildet. Ferner ist es effektiver und für die Vibrationsdämpfung einer Vorrichtung wünschenswert, Materialien mit hohen Eigendämpfungseigenschaften zu verwenden, wobei der hochelastische Körper einen Verlustfaktor tan &dgr; von mehr als 0,01 und der niedrigelastische Körper eine Verlustfaktor tan &dgr; von mehr als 0,3 aufweist. Als elastischer Körper zur Bildung einer Dämpfungsvorrichtung können thermoplastisches Material oder hitzehärtbares Material eingesetzt werden, während die Dämpfungsvorrichtung durch bekannte Verfahren hergestellt werden kann, wie z. B. durch Verfahren zum Verbinden des niedrigelastischen Körpers und des hochelastischen Körpers, nachdem sie jeweils durch eine Metallform geformt worden sind, oder indem entweder der niedrigelastische Körper oder der hochelastische Körper zunächst durch eine Metallform geformt und dann in die Metallform des anderen, verbleibenden elastischen Körpers eingesetzt wird, und/oder durch kombiniertes Formen mittels Spritzguß.

Als Materialien des niedrigelastischen Körpers können Elastomere mit einem E-Wert von weniger als 9,8 × 108 N/m2 (1,0 × 104 kg/cm2) eingesetzt werden, wie z. B. ein thermoplastisches Elastomer der Styrolreihe, eine thermoplastisches Elastomer der Olefinreihe, ein thermoplastisches Elastomer der Polyesterreihe, ein thermoplastisches Elastomer der Urethanreihe oder dergleichen.

Als Materialien des hochelastischen Körpers können verwendet werden: Thermoplast oder thermoplastisches Elastomer, wie z. B. Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Styrol-Acrylester (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Polyamid (PA), Polyacetal (POM), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylenoxid (PPO), Polyphenylensulfid (PPS), Duroplast oder Phenolharz, wie z. B. Polyurethan (PUR), Epoxidharz (EP), Siliconharz (SI), Melaminharz (MF), Polyesterharz (UP) und so weiter.

Durch die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung kann der Vibrationsdämpfungseffekt in der zur Plattenoberfläche senkrechten Richtung mit dem Vibrationsdämpfungseffekt der herkömmlichen Dämpfungsvorrichtung identisch sein, und die Vibration in der zur Plattenoberfläche parallelen Richtung kann unterdrückt werden. Da der niedrigelastische Körper die Eigenfrequenz der Dämpfungsvorrichtung vermindert, kann die Wirkung durch Verwendung eines gummielastischen Körpers mit einem E-Wert von weniger als 9,8 × 108 N/m2 (1,0 × 104 kg/cm2) erreicht werden.

Außerdem kann durch Verwendung eines hochelastischen Körpers mit einem (Verlustfaktor) tan &dgr; von mehr als 0,01 eine selbsterzeugende Vibration sogar innerhalb des hochelastischen Körpers gedämpft werden, und die Wirkung der Vibrationsdämpfung kann weiter erhöht werden.

Ferner kann durch Verminderung der Gummihärte des niedrigelastischen Körpers seine Federkonstante leicht verringert werden, und die Vibrationsdämpfungseigenschaften in der zur Plattenoberfläche senkrechten Richtung können ohne Verminderung der Vibrationsdämpfungseigenschaften in der zur Plattenoberfläche parallelen Richtung verbessert werden.

Durch Verwendung von thermoplastischen Materialien des niedrigelastischen Körpers und des hochelastischen Körpers kann die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung durch Insert-Formen mit einer gewöhnlichen Spritzgießmaschine oder durch zweifarbiges Formen unter Verwendung von mehreren Mundstücken ausgebildet werden. Die Anzahl der Fertigungsschritte kann als Ergebnis der Automatisierung und Arbeitseinsparung verringert werden. Wenn das mechanische Chassis und der Gehäuserahmen zusammengebaut werden, kann die Verarbeitungszeit auf etwa ein Zehntel (von 60 Sekunden auf 6 Sekunden) verkürzt werden, und die Montagearbeit kann effektiv ausgeführt werden.

Als nächstes wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die in 1 dargestellte Ausführungsform ausführlich beschrieben.

Ein niedrigelastischer Körper 1 eines Installationsabschnitts eines mit einem Gehäuserahmen 5 verbundenen mechanischen Chassis 2 wird aus einem thermoplastischen Elastomer der Styrolgruppe mit einer JIS-A-Härteklasse Hs = 40, E = 4,9 × 106 N/m2 (50 kg/cm2), tan &dgr; = 0,35 hohlzylinderförmig vorgeformt. Dann wird ein hochelastischer Körper des Gehäuserahmens 5, der aus PPE (Polyphenylenether) besteht, mit E = 1,96 × 109 N/m2 (2,0 × 104 kg/cm2), aber mit drei verschiedenen Arten von tan &dgr; = 0,005, tan &dgr; = 0,01 und tan &dgr; = 0,05, durch eine Metallform, in die der vorgeformte niedrigelastische Körper eingesetzt wird, integriert geformt, wodurch eine Dämpfungsvorrichtung hergestellt wird.

In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 3 eine Platte, das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen optischen Abtaster, und das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen rotierenden Abschnitt.

Es wurden eine Prüfung der Vibrationsdurchlässigkeit in der zur Platte 3 senkrechten Richtung und eine Untersuchung der mechanischen Rundlauffehlereigenschaften durch Messung der Beschleunigung (G-Wert) in der zur Platte 3 parallelen Richtung durchgeführt.

Als Vergleichsbeispiel wurde der gleiche Test unter Verwendung einer ähnlichen Form wie der in 3 dargestellten durchgeführt. Als Material wurde Butylkautschuk verwendet.

Als Bedingung für den Vibrationstest wurde ein mechanisches Chassis von 120 g an vier Punkten durch Dämpfungsvorrichtungen unterstützt und mit einer Frequenz von 100 Hz angeregt, bei der die Platte in Resonanz geriet. Die Beschleunigung am mechanischen Chassis als Reaktion auf die Schwingungsanregungsbeschleunigung wurde gemessen und als Verhältnis (%) ermittelt. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 dargestellt.

Die Vibrationsdurchlässigkeit in der zur Platte senkrechten Richtung des Vergleichsbeispiels ist identisch mit den Werten für die Ausführungsformen 1, 2 und 3. In Ausführungsform 4 wird die Eigenfrequenz vermindert, da die Härte des niedrigelastischen Körpers auf 30° vermindert wird, und als Ergebnis wird auch die Vibrationsdurchlässigkeit vermindert, und die Vibrationsdämpfungswirkung wird verbessert.

Die Messung eines mechanischen Rundlauffehlers durch den G-Wert in der zur Platte parallelen Richtung ergibt einen hohen G-Wert, da im Fall der herkömmlichen Form des Vergleichsbeispiels eine Federkonstante in der zur Platte parallelen Richtung nicht ausreicht, wodurch ein mechanischer Rundlauffehler verursacht wird. Da man in der Ausführungsform 1 eine Federkonstante in der zur Platte parallelen Richtung erhält, kann der G-Wert auf ein Drittel des Werts bei der herkömmlichen Form der Dämpfungsvorrichtung vermindert werden. Da in den Ausführungsformen 2, 3 und 4 Materialien mit hohem Verlustfaktor für den hochelastischen Körper eingesetzt werden, wird eine weitere Verminderung des G-Werts möglich.

Obwohl oben verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, kann die Dämpfungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend den Installationsverfahren oder Formen, die den Umständen entsprechend erforderlich sind, verschiedene Formen annehmen.


Anspruch[de]
Dämpfungsvorrichtung für eine rotierende Scheibenvorrichtung, die folgendes aufweist:

einen Gehäuserahmen (5); und

einen mit dem Gehäuserahmen (5) verbundenen Installationsabschnitt (1);

wobei die rotierende Scheibenvorrichtung ferner aufweist:

ein mechanisches Chassis (2), das mit dem Installationsabschnitt (1) verbunden ist;

einen rotierenden Abschnitt (7), der mit dem mechanischen Chassis (2) verbunden ist; und

eine Scheibe (3), die mit dem rotierenden Abschnitt (7) verbunden und durch den rotierenden Abschnitt drehbar ist, wobei die Scheibe (3) eine optische Speicherplatte oder eine magnetooptische Speicherplatte ist;

wobei die Dämpfungsvorrichtung das mit dem rotierenden Abschnitt (7) verbundene mechanische Chassis (2) und die Scheibe (3) unterstützt, um durch eine kontaktfreie Vorrichtung und einen optischen Sender oder optischen Empfänger Daten auf bzw. von einem scheibenförmigen Informationsmedium zu speichern bzw. zu lesen;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Gehäuserahmen (5) ein hochelastischer Körper ist, der Installationsabschnitt (1) ein niedrigelastischer Körper ist, und die Zusammensetzung aus dem hochelastischen Körper und dem niedrigelastischen Körper, die Vibration der Scheibe (3) dämpft;

der Gehäuserahmen aus einem harzartigen elastischen Körper besteht, wobei der Gehäuserahmen ein dynamisches Elastizitätsmodul von mehr als 1,176 × 109 N/m2 (1,2 × 104 kg/cm2) besitzt; und

der Installationsabschnitt aus einem gummiartigen elastischen Körper besteht, wobei der Installationsabschnitt ein dynamisches Elastizitätsmodul von weniger als 9,8 × 108 N/m2 (1,0 × 104 kg/cm2) besitzt.
Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Installationsabschnitt (1) aus thermoplastischem Material besteht und der Gehäuserahmen (5) aus hitzehärtbarem oder thermoplastischem Material besteht. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontaktfreie Vorrichtung (4) mit dem Chassis (2) verbunden ist, die Informationen von der Scheibe (3) liest. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Installationsabschnitt (1) aus thermoplastischem Material besteht;

der Gehäuserahmen (5) aus hitzehärtbarem oder thermoplastischem Material besteht;

eine kontaktfreie Vorrichtung (4) mit dem Chassis (2) verbunden ist, die Informationen von der Scheibe (3) liest; und

die Scheibe (3) eine optische Speicherplatte oder eine magnetooptische Speicherplatte ist.






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