KR100292373B1 - 디스크구동장치의진동저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 구동장치의 진동저감장치에 관한 것으로, 디스크의 회전시 발생되는 진동을 흡수하여 소음을 최소화하고 디스크의 구동안정성을 확보하기 위한 것이다. 이를 위해 디스크의 구동을 위한 구성이 구비된 픽업베이스(20) 상에 진동흡수 역할을 수행하는 밸런스플레이트(30)를 설치한다. 상기 밸런스플레이트(30)를 지지하는 흡진구(35)는 상기 픽업베이스(20)에 형성된 보스(29)에 삽입설치되는데, 상대적으로 경질의 재료로 만들어지고, 상기 보스(29)와 맞닿는 부분에는 상기 흡진구(35) 자체의 재질보다 경도가 큰 재질로 형성된 리브(36)가 구비되어 있다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 디스크의 구동안정성이 확보되는 이점이 있다.

Description

디스크 구동장치의 진동저감장치

본 발명은 디스크 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크의 구동시 발생하는 편심을 최소화하고 진동과 소음을 줄여 디스크 구동의 안정성을 확보하기 위한 디스크 구동장치의 진동저감장치에 관한 것이다.

도 1a 및 도 1b에는 종래의 진동저감장치가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 디스크(D)를 턴테이블(1) 상에서 유동되지 않도록 잡아주는 클램퍼(3)에 진동저감을 위한 구성이 구비된다.

즉, 상기 클램퍼(3)는 상판(4)과 하판(5)으로 구성되고, 상기 상판(4)과 하판(5)의 결합에 의해 그 내부에 주로공간(6)이 형성된다. 상기 주로공간(6)의 내부에는 다수개의 볼(7)이 구비되어 있다. 상기 볼(7)은 주로공간(6)의 내부를 따라 이동되면서 디스크(D)의 편심회전을 보정하는 역할을 한다.

그리고, 상기 주로공간(6)의 내측에 해당되는 상기 하판(5)과 상판(4)의 사이에는 마그네트(8)가 설치되어 있다. 상기 마그네트(8)는 상기 클램퍼(3)를 상기 턴테이블(1) 상에 그 자력에 의해 부착되도록 하는 역할을 할 뿐만 아니라, 평상시에 상기 볼(7)을 자력에 의해 붙잡아 주로공간(6) 내에서 유동되지 않도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 있어서 상기 볼(7)에 의해 디스크(D)의 편심회전이 보정되면서 진동과 소음이 저감되는 것을 설명하기로 한다.

즉, 디스크(D)가 턴테이블(1)에 안착되고, 클램퍼(3)가 턴테이블(1)에 장착되어 디스크(D)를 잡아준 상태에서 턴테이블(1)이 회전하게 된다. 이와 같이 디스크(D)가 회전하면 픽업(도시되지 않음)이 이동되면서 디스크(D)의 신호기록면에 신호를 기록하거나 기록된 신호를 읽게 된다.

이와 같은 과정에서, 상기 디스크(D)의 회전속도가 픽업베이스 장착시스템의 고유진동수를 넘는 고속이 되면 그 위상이 180°반전되어 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 디스크(D)의 편심질량의 위치(A)와 반대쪽으로 볼(7)이 위치하게 된다. 즉, 디스크(D)자체가 편심되어 있거나 회전시에 다른 이유에 의해 디스크(D)의 회전에 편심이 생기게 되면, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 볼(7)이 상기 마그네트(8)로부터 이탈되어 주로공간(6)의 외측으로 이동되어 주로공간(6)을 따라 주행되면서 편심회전을 보정하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 진동저감장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 상기와 같이 볼(7)을 이용하여 디스크(D) 회전의 밸런싱을 맞추는 경우에 편심질량이 큰 디스크(D)에서는 편심질량의 반대방향으로 볼(7)이 위치하게 되어 밸런스를 유지하여 진동저감효과를 나타내지만, 편심질량이 작거나 정상적인 디스크(D)에서는 상기 볼(7)이 상기 주로공간(6)의 외측에서 균일한 간격으로 분포되지 않고 한쪽으로 쏠리는 현상이 발생하게 된다.

이와 같은 경우에 상기와 같이 밸런스를 맞추기 위한 구조가 없는 일반적인 클램퍼(3)를 사용하는 경우보다 진동량이 크게 되어 디스크(D)의 신호기록면에 픽업에서 조사되는 광이 정확하게 포커싱되지 않는 등의 현상이 발생하게 된다.

또한 상기한 바와 같은 종래 기술은 상기 볼(7)이 편심회전을 보정하는 과정에서 발생되는 소음이 크다. 즉, 볼(7)이 마그네트(8)로부터 이탈되는 소음이라든지 주로공간(6)내부를 주행하는 소음이 많이 발생하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디스크의 회전시 발생하는 편심회전을 최소화하여 디스크 회전의 안정성을 높여주는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 디스크 드라이브의 동작시 발생되는 소음과 진동을 최소화하는 것이다.

도 1a는 종래 기술에 의한 디스크 구동장치의 진동저감장치의 구성을 보인 평면도.

도 1b는 도 1a에 도시된 진동저감장치의 구성을 보인 단면도.

도 2a는 종래 기술에 의한 디스크 구동장치의 진동저감장치가 동작되는 것을 보인 동작상태도.

도 2b는 도 2a의 상태를 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 진동저감장치의 일실시예의 구성을 보인 평면도.

도 4는 도 3의 A-A'선 단면도.

도 5는 도 3의 B-B'선 단면도.

도 6은 본 발명 실시예의 시스템을 모델링한 모델링도.

도 7은 본 발명 실시예의 진동억제효과를 보인 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 픽업베이스 12: 보스

13: 방진구 14: 스크류

20: 픽업베이스 21: 픽업

23: 피딩모터 24: 피딩축

25,25': 가이드축 26: 스핀들모터

27: 턴테이블 30: 밸런스플레이트

35: 흡진구 36: 리브

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 디스크가 안착되어 회전되는 디스크 회전부를 구비한 베이스와, 상기 베이스에 설치되어 상기 베이스로부터 진동과 소음이 외부로 전달되는 것을 차단하는 제1방진수단과, 상기 베이스 상에 설치되고 상기 디스크 회전부의 회전주파수에 대응되는 고유주파수를 가져 상기 디스크 회전부에서 발생되는 진동과 소음을 흡수하는 흡진수단을 포함하여 구성된다.

상기 흡진수단은 소정의 중량을 가지는 밸런스 플레이트와, 상기 밸런스 플레이트를 상기 베이스 상에 지지하는 다수개의 방진지지대를 포함하여 구성되고, 상기 방진지지대의 내부에는 상대적으로 경도가 큰 지지리브가 구비되어 상기 베이스 상에 형성된 고정리브에 삽입설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 디스크 자체의 편심여부에 상관없이 진동이나 소음이 발생되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 이점이 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 디스크 구동장치의 진동저감장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에서 도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 메인베이스(10) 상에 픽업베이스(20)가 설치된다. 여기서 상기 픽업베이스(20)는 상기 메인베이스(10)와의 사이에 진동이나 소음의 전달을 차단하기 위해 다음과 같은 구성으로 설치된다.

즉, 상기 픽업베이스(20)는 상기 메인베이스(10) 상에 형성되어 있는 보스(12)에 끼워진 방진구(13)에 지지된다. 상기 방진구(13)는 호리병 형상으로 구성되어 그 재질자체와 형상에 의한 탄성으로 상기 픽업베이스(20)를 지지한다. 이와 같은 방진구(13)는 고무와 같은 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 도면 부호 14는 스크류이다.

상기 픽업베이스(20) 상에는 픽업(21)이 설치되어 있고, 상기 픽업(21)을 동작시키기 위한 피딩모터(23), 피딩축(24) 및 가이드축(25,25') 등이 구비된다. 그리고, 상기 픽업베이스(20) 일측에는 디스크를 회전시키는 스핀들모터(26)가 설치된다. 상기 스핀들모터(26) 상에는 디스크가 얹어져 회전되는 턴테이블(27)이 구비된다.

그리고, 상기 픽업베이스(20) 상에는 밸런스플레이트(30)가 설치된다. 상기 밸런스플레이트(30)는 상기 픽업베이스(20) 상에 흡진구(35)에 의해 지지된다. 그리고, 상기 흡진구(35)의 내면에는 리브(36)가 형성되어 있다. 이와 같은 흡진구(35)는 상기 픽업베이스(20)에 형성되어 있는 보스(29)에 상기 리브(36)가 맞닿도록 삽입된다. 여기서, 상기 상기 흡진구(35)는 상기 방진구(13)에 비해 경도가 상대적으로 높은 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 흡진구(35)의 탄성계수(k)와 댐핑계수(c)의 값은 상기 흡진구의 경도 및 살두께에 의해 결정된다. 도면 부호 37은 스크류이다.

본 실시예에서는 상기 밸런스플레이트(30)가 3개의 흡진구(35)에 의해 지지되어 있으나, 반드시 그러한 것은 아니며 설계조건에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 밸런스플레이트(30)에 의해 만들어지는 흡진계의 고유주파수가 상기 스핀들모터(26)에 의해 회전되는 디스크의 회전주파수와 동일한 값이 되도록 설계하면 된다.

한편, 도 6에는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예에 의해 만들어지는 시스템이 모델링되어 있다. 즉, 상기 메인베이스(10) 상에 방진구(13)에 의해 지지되어 있는 픽업베이스(20) 등이 형성하는 1차계는 질량이 m₁이고 탄성계수는 k₁이며, 댐핑계수는 c₁이다. 그리고, 상기 흡진구(35)에 의해 픽업베이스(20) 상에 지지되어 있는 밸런스플레이트(30) 등이 형성하는 2차계는 질량이 m₁이고, 탄성계수는 k₂이며, 댐핑계수는 c₂이다.

이와 같은 시스템에서 상기 2차계를 픽업베이스(20) 상에 지지하는 흡진구(35)는 상대적으로 경도가 높게 형성되고 그 내측에 리브(36)를 구비하여 보스(29)에 끼워지므로 2차계의 X방향 및 Y방향의 고유주파수가 높게 설정된다. 즉, 상기 리브(36)는 X축 방향의 k값을 줄여주는 역할을 하게 된다.

이와 같은 방식으로, 2차계의 고유주파수를 가진주파수정도로 설정함으로서 밸런스플레이트(30)를 구비하는 2차계의 진동변위(X_p)가 위상차를 갖게 되어 픽업베이스(20)를 구비하는 1차계의 진동변위(X_B)와 방향이 반대가 되므로 감쇄효과를 나타낸다.

한편, 예를 들어 32배속 세트의 경우에 디스크가 7200rpm으로 회전하므로 가진주파수는 120Hz정도가 되는데, 이때에는 상기 2차계의 고유주파수를 120Hz 근처로 설정하면 된다. 이와 같이 되면 상기 2차계는 흡진기의 역할을 하여 진동가속도의 피크치를 도 7에 도시된 바와 같이 회전주기 120Hz에서 낮추어주게 된다. 이때, 상기 m₂는 30g, k₂는 17054N/m로 설정했다.

참고로 도 6에 모델링된 시스템의 운동방정식을 소개한다.

여기서 F=mew²sinωt 이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 픽업베이스 상에 밸런스플레이트를 설치하는 비교적 간단한 구조로 디스크를 구동함에 있어서 발생하는 진동과 소음을 최소화하여 할 수 있게 되어 상대적으로 제조원가가 절감되는 효과를 기대할 수 있다.

그리고 디스크의 회전시에 진동이 상기 밸런스플레이트에 의해 흡수되어 최소화되므로 디스크의 회전이 안정되게 이루어지고 따라서 소음발생 또한 줄어들게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 디스크가 안착되어 회전되는 디스크 회전부를 구비한 베이스와,

   상기 베이스에 설치되어 상기 베이스로부터 진동과 소음이 외부로 전달되는 것을 차단하는 제1방진수단과,

   상기 베이스 상에 설치되고 상기 디스크 회전부의 회전주파수에 대응되는 고유주파수를 가져 상기 디스크 회전부에서 발생되는 진동과 소음을 흡수하는 흡진수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디스크 구동장치의 진동저감장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡진수단은 소정의 중량을 가지는 밸런스 플레이트와, 상기 밸런스 플레이트를 상기 베이스 상에 지지하는 다수개의 방진지지대를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디스크 구동장치의 진동저감장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 방진지지대의 내부에는 상대적으로 경도가 큰 지지리브가 구비되어 상기 베이스 상에 형성된 고정리브에 삽입설치됨을 특징으로 하는 디스크 구동장치의 진동저감장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 흡진수단은 상기 디스크 회전부의 회전주파수에 대응되는 고유주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 구동장치의 진도저감장치.