KR100294558B1

KR100294558B1 - 디스크장치

Info

Publication number: KR100294558B1
Application number: KR1019980002486A
Authority: KR
Inventors: 요시아키 야마우치; 다카시 고노; 시노부 요시다; 가츠토시 니이; 노리유키 구마사카; 이쿠오 니시다; 규이치로 나가이
Original assignee: 가나이 쓰도무; 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2001-08-07
Also published as: DE69825506T2; EP0856845B1; EP0856845A2; EP0856845A3; DE69825506D1; US6256288B1; KR19980070908A

Abstract

디스크장치에 관한 것으로서, 진동을 감쇠하고 헤드방향으로의 모터의 기울어짐을 억제해서 기록 또는 재생시의 에러를 감소하고 소비전류를 저감하기 위해서, 고정자부가 디스크장치에 감쇠부재를 개재해서 부착되고, 감쇠부재가 모터의 회전중심과 헤드의 디스크로의 기록 또는 재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 직선 또는 이 직선에 근접하는 위치에 마련된 구성 또는 고정자부가 디스크장치에 진동완충부재를 개재해서 부착되고, 진동완충부재가 모터와 헤드의 대물렌즈를 연결하는 선에 가까운 측의 강성이 커지도록 마련된 구성으로 하였다.

이렇게 하는 것에 의해, 진동에너지를 감쇠할 수 있고 디스크장치에 있어서의 기록 또는 재생시의 에러를 대폭으로 저감할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

디스크장치{DISK UNIT}

본 발명은 디스크장치에 관한 것으로서, 특히 원반형상의 기록매체를 고속으로 회전하여 정보의 기록 또는 재생을 실행하는 디스크장치 예를 들면 CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM 등의 광디스크장치에 관한 것이다.

종래의 디스크장치로서는 일본국 특허공개 공보 평성4-133640호에 기재되어 있는 바와 같이, 고정자코어의 최하단의 플레이트에 브래킷(bracket)본체를 향해서 연장하는 지지돌출부가 마련되고, 이 지지돌출부의 선단부가 브래킷본체에 접착 등에 의해 고정된 것이 있다. 또한, 관련된 것으로서 일본국 실용신안공개공보 평성5-78157호, 일본국 특허초록 평성4-507184호 및 일본국 특허공개공보 평성5-30719호가 있다.

그러나, 이러한 종래의 디스크장치는 고정자코어의 지지돌출부에 의해서 강성을 높여 고유진동수를 높이는 것이 개시되어 있지만, 진동을 감쇠하는 것, 헤드방향으로의 모터의 기울어짐을 억제하는 것 및 소비전류를 저감하는 것에 대해서는 어떠한 배려도 되어 있지 않았다. 특히, 최근에는 디스크장치의 고속화, 소형화 및 다기능화가 요구되고 있어 이들에 대한 배려가 중요하다.

본 발명의 목적은 진동을 감쇠하고 헤드방향으로의 모터의 기울어짐을 억제해서 기록 또는 재생시의 에러를 감소하고 소비전류를 저감해서 저소비전력의 디스크장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 스핀들모터의 종단면도 및 저면도,

도 2는 본 발명의 디스크장치의 감쇠부재의 부착위치의 설명도,

도 3은 본 발명의 광디스크장치의 외관도,

도 4는 본 발명의 광디스크장치의 저면도,

도 5는 본 발명의 광디스크장치에 사용한 디스크의 진동모드도,

도 6은 종래 및 본 발명의 스핀들모터의 온도에 대한 소비전류비특성도,

도 7은 본 발명의 스핀들모터의 축직경에 대한 축강성특성도,

도 8은 본 발명의 스핀들모터의 베어링 틈새에 대한 소비전류비특성도 및 축강성특성도,

도 9는 본 발명의 스핀들모터의 진동형태모델도,

도 10은 본 발명의 스핀들모터의 샤프트기울어짐 방향의 주파수특성비교도,

도 11은 본 발명의 스핀들모터의 내진성능비교도,

도 12는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 스핀들모터의 종단면도,

도 13은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 스핀들모터의 종단면도,

도 14는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 스핀들모터의 종단면도.

[부호의 설명]

1…턴테이블, 2…대물렌즈, 3…대물렌즈미동구동장치, 4…유닛홀더, 5…디스크트레이, 6…기구대, 7…앞쪽패널, 8…기록매체(디스크), 9…스핀들모터, 10…윤활유(윤활재), 11…샤프트(축), 12…회전자, 13…영구자석, 14…보강부재(탄성부재), 15…고정자코일, 16…고정자코어, 17…미끄럼 베어링(평기어), 18…펠트금속, 19…오일막이, 20…디스크클램퍼, 21…고정자기판, 22…베어링하우징, 23…주행구동장치, 24…안내봉, 25…이송용 나사봉, 26…이송용 클러치, 27…예압스프링, 28…이송용모터, 29…이송용 기어, 30…피벗베어링, 31…볼베어링, 32…고정나사, 33…회전축과 대물렌즈중심을 통과하는 직선.

상기 목적은 디스크를 회전시키기 위한 모터와 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 디스크장치에 감쇠부재를 개재해서 부착된 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 디스크를 회전시키기 위한 모터와 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링하우징에 베어링을 마련한 베어링부 및 고정자코일을 갖는 고정자코어를 상기 베어링하우징에 부착한 고정자부를 갖고, 상기 샤프트는 상기 베어링내에 삽입되어 지지되며, 상기 고정자부는 디스크장치에 감쇠부재를 개재해서 부착된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 모터 및 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링부와 고정자부를 갖고, 상기 고정자부는 디스크장치에 감쇠부재를 개재해서 부착되고, 이 감쇠부재는 상기 모터의 회전중심과 상기 헤드의 디스크로의 기록 또는 재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 직선 또는 이 직선에 근접하는 위치에 마련된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 모터 및 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링부 및 고정자부를 갖고, 상기 모터의 고정자부는 디스크장치에 진동완충부재를 개재해서 부착되고, 이 진동완충부재는 상기 모터와 상기헤드의 대물렌즈를 연결하는 선에 가까운 측의 강성이 커지도록 마련된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 디스크를 회전시키기 위한 모터 및 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링하우징에 베어링을 마련한 베어링부 및 고정자코일을 갖는 고정자코어를 상기 베어링하우징에 부착한 고정자부를 갖고, 상기 샤프트는 상기 베어링내에 삽입되어 지지되고, 상기 고정자부와 장치본체 사이에 여러개의 감쇠부재의 다리부가 상기 모터의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 개재되고, 이 감쇠부재는 모터의 회전중심과 상기 헤드의 상기 디스크로의 기록 또는재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 선에 대해 대칭이고 또한 근접해서 마련된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 120㎜정도의 폴리카보네이트제 디스크를 회전시키기 위한 모터 및 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링하우징에 미끄럼 베어링을 마련한 베어링부 및 고정자코일을 갖는 고정자코어를 상기 베어링하우징에 부착한 고정자부를 갖고, 상기 샤프트는 상기 미끄럼 베어링내에 삽입되어 지지되고, 상기 샤프트의 축직경은 1㎜이상이고 또한 2. 5㎜이하로 하고, 상기 샤프트와 상기 미끄럼베어링과의 틈새는 2이상이고 또한 8㎛이하로 한 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 디스크를 회전시키기 위한 스핀들모터 및 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비한 디스크장치에 있어서, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 다극 착자(着磁)된 영구자석을 구비한 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 턴테이블을 갖고, 상기 모터의 고정부는 원통형상의 베어링하우징, 상기 베어링하우징내에 상하로 분할되어 장착된 미끄럼 베어링부, 상기 베어링하우징의 외주에 부착된 고정자코어 및 상기 고정자코어에 마련된 고정자코일을 갖고, 상기 베어링하우징의 하단부는 기판에 부착되고, 상기 샤프트는 상기 미끄럼 베어링내에 삽입되어 지지되고, 상기 베어링하우징내의 상기 샤프트와 상기 미끄럼베어링 사이에 윤활재가 개재되고, 상기 고정자부와 장치본체사이에 여러개의 감쇠부재의 다리부가 상기 모터의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 개재되고, 이 감쇠부재는 모터의 회전중심과 상기 헤드의 상기 디스크로의 기록 또는 재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 선에 대해 대칭이고 또한 근접해서 마련된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 회전부 및 고정부를 갖는 디스크장치용 모터에 있어서, 상기 회전부는 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 고정부는 베어링부 및 고정자부를 갖고, 상기 고정자부는 기판에 감쇠부재를 거쳐서 부착되고, 이 감쇠부재는 상기 회전부의 회전중심을 통과하는 선에 대해 그것에 가까운 측의 강성이 커지도록 마련된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

상기 목적은 회전부 및 고정부를 갖는 스핀들모터로 구성된 디스크장치용 모터에 있어서, 상기 회전부는 다극 착자된 영구자석을 구비한 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 턴테이블을 갖고, 상기 고정부는 원통형상의 베어링하우징, 상기 베어링하우징내에 상하로 분할되어 장착된 미끄럼베어링, 상기 베어링하우징의 외주에 부착된 고정자코어 및 상기 고정자코어에 마련된 고정자코일을 갖고, 상기 베어링하우징의 하단부는 기판에 부착되고, 상기 샤프트는 상기 미끄럼베어링내에 삽입되어 지지되고, 상기 베어링하우징내의 상기 샤프트와 상기 미끄럼베어링 사이에 윤활재가 개재되고, 상기 고정자부와 기판 사이에 여러개의 감쇠부재의 다리부가 상기 회전부의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 개재되고, 이 감쇠부재는 상기 회전부의 회전중심을 통과하는 선에 대해 대칭이고 또한 근접해서 마련된 구성으로 한 것에 의해 달성된다.

[발명의 실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도 1∼도 14를 사용해서 설명한다.

도 1의 (a)는 본 발명의 1실시예인 스핀들모터(9)의 종단면도, 도 1의 (b)는 그의 저면도를 도시한 도면이다. 스핀들모터(9)의 고정부는 베어링유닛과 고정자부로 구성되어 있다. 베어링유닛은 윤활유(10), 미끄럼베어링(17), 펠트금속(felt metal)(18), 오일막이(oil thrower)(19), 베어링하우징(bearing housing)(22) 및 피벗베어링(30)으로 구성되어 있다. 베어링하우징(22)는 하단부가 고정자기판(21)에 고정되고 상면이 개방되고 하면이 폐쇄되어 있다. 오일막이(19)는 베어링하우징(22)내의 상단부에 마련되어 있다. 미끄럼베어링(17)은 상부 미끄럼베어링(17a)와 하부 미끄럼베어링(17b)로 분할되어 베어링하우징(22)내에 마련되어 있다. 피벗베어링(30)은 베어링하우징(22)내의 하단부에 마련되어 있다. 펠트금속(18)은 상부 미끄럼베어링(17a)와 하부 미끄럼베어링(17b) 사이에 배치되고, 윤활유(10)을 미끄럼베어링(17)로 공급하도록 되어 있다. 고정자부는 베어링하우징(22)의 외주에 부착된 고정자코어(16)과 이 고정자코어(16)에 마련된 자계발생용 고정자코일(15)로 구성되어 있다.

스핀들모터(9)의 회전부는 턴테이블(1), 샤프트(축)(11), 회전자(12) 및 영구자석(13)으로 구성되어 있다. 샤프트(11)은 하부가 베어링하우징(22)내에 삽입되고, 피벗베어링(30) 및 미끄럼베어링(17)에 의해 회전자유롭게 지지되어 있다. 턴테이블(1)은 샤프트(11)의 상부에 부착되고 샤프트(11)과 함께 회전되며 디스크(8)을 유지하는 수단을 구성하고 있다. 회전자(12)는 그의 상면중앙부가턴테이블(1)의 하면에 부착되고, 외주부분이 아래쪽으로 연장해서 측벽이 구성되어 있다. 영구자석(13)은 다극 착자되어 있고 고정자코어(16)과 대향하도록 회전자(12)의 측벽내면에 부착되어 있다.

상기 고정자코어(16)의 하면에는 여러개의 감쇠부재(14a)∼(14f)가 고정자코어(16)과 일체로 성형되어 있다. 이 감쇠부재(14a)∼(14f)는 이 실시예에서는 6개 사용되고 있다. 각 감쇠부재(14a)∼(14f)는 감쇠작용을 얻을 수 있도록 합성수지로 형성되어 있고, 고정자코어(16)에서 아래쪽으로 연장하는 세폭의 다리부가 마련되고, 그 다리부의 하단이 고정자기판(21)에 마련된 구멍을 관통하며, 그 관통부가 용착(溶着)되어 고정자기판(21)에 고정되어 있다. 각 감쇠부재(14a)∼(14f)의 다리부는 베어링하우징(22)의 외측 원주상이고 또한 헤드의 일부를 구성하는 대물렌즈(2)와 스핀들모터(9)의 샤프트(11)의 중심을 연결하는 직선(33)상 및 직선(33)에 가까운 위치에 베어링하우징(22)에 대해서 대칭으로 마련되고, 고정자기판(21)에 고정되어 있다. 감쇠부재(14a)∼(14f)의 다리부는 상기 직선(33)에서 가장 멀리 떨어진 것의 외측과 샤프트(11)의 중심을 연결하는 직선(33′)와 상기 직선(33)과의 각도를 45。이하로 해서 구성되어 있다. 이 감쇠부재(14a)∼(14f)의 다리부는 도 2a, 도 2b, 도 2c에 도시한 수 및 위치에 마련되어 있어도 좋다. 이러한 감쇠부재(14a)∼(14f)는 디스크(8)의 진동모드시의 스핀들모터(9)의 기울어짐을 억제하는 것, 공진하는 고유주파수를 어긋나게 하는 것 및 진동에너지를 감쇠하는 것의 각 기능을 구비하도록 구성되어 있다. 또, 이 감쇠부재(14a)∼(14f)는 고정자기판(21)상에 고정자부를 조립할 때의 위치결정을 용이하게 실행할 수 있는 기능도 구비하고 있다. 고정자기판(21)은 스핀들모터(9)의 일부를 구성하지만, 디스크장치에 조립된 상태에서는 디스크장치의 일부를 구성한다. 따라서, 고정자기판(21)을 생략해서 유닛홀더(4)에 동일기능을 갖게 해도 좋다.

도 3은 본 발명의 1실시예인 광디스크장치(CD-ROM)의 외관도를 도시한 도면이다. 기구대(6)에 고정된 유닛홀더(4)에는 스핀들모터(9), 대물렌즈(2) 및 대물렌즈미동구동장치(3)을 구비한 헤드가 부착되어 있다. 디스크(8)이 탑재되는 디스크트레이(5)는 앞쪽패널(7)의 개구를 통해서 장치내외에 수납 또는 돌출이 실행된다.

도 4는 상기 광디스크장치의 유닛홀더(4)를 이면에서 본 구성도이다. 스핀들모터(9)는 고정나사에 의해 유닛홀더(4)에 고정되어 있다. 또, 유닛홀더(4)에는 대물렌즈(2) 및 대물렌즈미동구동장치(3)을 갖는 헤드와 이것을 디스크(8)의 반경방향으로 이동시키기 위한 주행구동장치(23)이 부착되어 있다. 주행구동장치(23)은 이송용 모터(28), 이송용 기어(29), 이송용 나사봉(screw bar)(25), 이송용 클러치(26), 예압스프링(27) 및 안내봉(guide bar)(24)로 구성되어 있다. 유닛홀더(4)는 드라이브의 하우징으로 되는 기구대(6)에 탄성부재로 구성한 방진다리를 거쳐서 부착되어 있다.

다음에, 광디스크장치의 기본적인 동작을 설명한다. 디스크(8)을 장치내로 반입하기 위해서는 디스크로딩기구에 의해 디스크트레이(5)를 앞쪽패널(7)에서 돌출시키고, 디스크(8)을 디스크트레이(5)상에 탑재한다. 그리고, 디스크로딩기구에 의해 디스크트레이(5)가 디스크(8)을 장치내로 보낸다. 디스크(8)은 스핀들모터(9)의 턴테이블(1)에 디스크고정용 클램퍼에 의한 자기흡인력에 의해 고정된다. 다음에, 디스크(8)은 스핀들모터(9)에 의해 회전을 시작하고, 규정된 회전수로 회전된다. 이 상태에서 디스크(8)의 하부에 배치되어 있는 광헤드에 의해서 디스크(8)상에 정보를 라이트하거나 리드한다. 광헤드에는 대물렌즈(2) 및 이 대물렌즈를 구동하는 대물렌즈미동구동장치(3)이 탑재되어 있고, 디스크(8)의 반경방향으로 이동하는 주행구동장치(23)에 의해 유닛홀더(4)에 지지되어 디스크(8)의 반경방향으로 이동할 수 있다.

도 5는 광디스크장치에 있어서의 정보의 기록재생시 에러를 일으키는 요인으로 되는 디스크(8)의 기본적인 진동모드(점선은 변형전이고 실선은 변형시를 나타낸다)를 도시한 도면이다. 재생만을 실행하는 CD, CD-ROM, DVD-ROM 또는 기록재생을 실행하는 DVD-RAM용의 기록매체인 디스크(8)은 외경120±0. 3㎜, 판두께1. 2+0. 3∼1. 2-0. 1㎜이고, 일반적으로 폴리카보네이트로 제작하고 있다. 이러한 디스크(8)에는 저주파수대역(100㎐근방에서 수백㎐)에 많은 고유공진값을 갖고 있다. 그 중에서 도 5에 도시한 디스크(8)의 원환마디(圓環節) 1차와 직경마디 1차의 연성(連成)진동모드는 디스크(8)과 대물렌즈(2) 사이의 상대적인 위치 및 기울기변동량이 가장 크며 광디스크장치의 내진성능을 나쁘게 하는 주요인의 하나로 되고 있다.

도 6은 광디스크용으로서 종래부터 사용되고 있는 축직경이 3㎜인 볼베어링의 스핀들모터(9)의 소비전류를 기준으로 한 미끄럼베어링(17)의 축직경에 의한 소비전류의 관계를 도시한 도면이다. 축직경이 3㎜인 볼베어링을 사용한 스핀들모터(9)는 도 6에 도시한 바와 같이, 통상 사용온도에 의한 소비전류의 변화가 거의 없어 축직경이 3㎜인 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)에 비해 소비전류가 작다. 그러나, 고속화에 의한 회전정밀도의 관점에서 오일을 윤활제로 한 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)가 금후 주류로 되면서 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)의 소비전력을 저감하는 것이 필요하다. 이 해결책으로서 축직경을 가늘게 하는 것이 유효하다. 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)는 축직경을 3㎜에서 2. 5㎜ 및 2㎜로 세경화(細徑化)하면, 도 6에 도시한 바와 같이 소비전류비를 현저히 저하시킬 수 있다. 이 때문에, 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)에 있어서는 축직경을 2. 5㎜이하로 하는 것이 바람직하다.

그러나, 축직경을 가늘게 하면, 이것에 의한 강성의 저하에 따라 디스크(8)과 샤프트(11) 자체의 진동의 문제가 발생한다.

도 7은 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)의 축직경에 따른 축강성변화를 도시한 것이다. 여기서의 축강성이라는 것은 축의 구부림 또는 비틀림공진을 의미하며, 축강성이 낮으면 디스크(8)과 공진하여 디스크장치의 내진성능을 저하시켜 버린다. 디스크(8)에는 상술한 바와 같이 100㎐근방에서 수백㎐에 걸쳐 많은 고유값을 갖고 있고, 특히 100㎐근방에는 디스크(8)의 원환마디 1차 등의 고유모드가 있다. 이 때문에, 스핀들모터(9)의 축강성이 100㎐근방에 있으면 상기 디스크 고유모드와 공진하므로 적어도 축강성은 100㎐이상 갖고 있어야 한다.즉, 도면중에 도시한 바와 같이 축직경을 1㎜이상으로 하는 것이 바람직하다.

이상에서 명확한 바와 같이, 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)의 경우에는 도 6, 도 7에서 소비전류, 축강성을 고려하면 축직경은 1㎜이상 2. 5㎜이하의 범위에서 사용하는 것에 의해 소비전류를 저감하고 또한 원환마디 1차 등의 고유공진값의 진동을 방지할 수 있다. 여기서, 설명한 디스크(8)은 DVD, CD-ROM용의 외경120㎜, 폴리카보네이트인 경우로서, 디스크의 재질, 외경치수가 변경되면 디스크자체의 고유값도 변화한다. 예를 들면, 디스크의 외경치수가 작아지면 디스크의 고유값은 높아지고 질량도 작아지므로 샤프트의 강성도 향상된다. 또, 디스크의 관성력이 작아지므로 스핀들모터의 소비전력도 작아진다. 반대로, 외경치수가 커지면 고유값이 낮아지고 질량의 증가분만큼 샤프트의 강성이 저하한다. 소비전력도 관성력의 증가분만큼 커진다. 디스크의 재질이 유리 또는 알루미늄 등으로 변경되면 마찬가지로 샤프트강성, 소비전력도 변화한다. 이와 같은 경우에는 상기 축직경범위에 한정되지 않는다.

도 8a는 광디스크용으로서 종래부터 사용되고 있는 축직경이 3㎜ 볼베어링의 스핀들모터의 소비전류를 기준으로 한 축직경이 2㎜인 미끄럼베어링의 소비전류의 관계를 도시한 도면이다. 이 도면에서 명확한 바와 같이, 미끄럼베어링(17)의 축직경이 2㎜인 소비전류특성은 베어링틈새가 작을수록 커지고, 종래부터 사용되고 있는 축직경이 3㎜인 볼베어링의 것과 동일정도로 하기 위해서는 베어링틈새는 2㎛이상으로 하는 것이 바람직하다.

도 8b는 축직경이 2㎜인 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)의 베어링틈새와 축강성의 관계를 도시한 도면이다. 이 도면에서 명확한 바와 같이, 축강성은 베어링틈새가 클수록 작아짐과 동시에 상술한 디스크(8)의 원환마디 1차의 고유공진값100㎐에서 어긋나게 하기 위해서 베어링틈새를 8㎛이하로 하는 것이 바람직하다.

이상에서 명확한 바와 같이, 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)인 경우에는 도 8에서 소비전류, 축강성을 고려하면 베어링틈새는 2㎛이상 8㎛이하의 범위에서 사용하는 것에 의해 소비전류를 저감하고 또한 디스크의 원환마디 1차 등의 고유공진값의 진동을 방지할 수 있다. 또한, 가공정밀도, 양산성도 가미하면 베어링틈새는 4㎛정도가 가장 바람직하다.

도 9는 상기 디스크(8)의 진동모드에 의한 스핀들모터(9)계의 진동형태모델도를 도시한 도면이다. 모델상에서는 디스크(8), 턴테이블(1), 샤프트(11) 및 클램퍼(20)의 결합부는 고정된 것으로 하고, 샤프트(11)과 2개의 베어링(17a), (17b) 사이는 스프링요소로 고려한다. 또, 미끄럼베어링(17a), (17b), 펠트금속(18), 베어링하우징(22) 및 고정자코어(16)은 각각 고정되어 있다. 고정자기판(21)에는 베어링하우징(22)의 일부가 끼워져 고정되어 있다.

디스크(8)이 원환마디 1차와 직경마디 1차의 연성 진동모드로 진동하면, 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이 디스크(8) 자체가 변형됨과 동시에 샤프트(11)에는 기울어짐모멘트가 작용한다. 이 모멘트력에 의해 샤프트(11)에는 구부림변형이 발생하여 고정부로 되는 베어링(17a), (17b) 및 베어링하우징(22)부도 기울어지려 한다. 또, 이 고정부의 기울어짐에 따라 고정자기판(21)에도 구부림모멘트가 발생한다. 또, 디스크(8)의 진동은 스핀들모터(9)를 통해서 유닛홀더(4), 주행구동장치(23), 헤드의 대물렌즈(2)로 전달된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 의하면, 베어링하우징(22)내의 샤프트(11)과 미끄럼베어링(17) 사이에는 윤활재(10)이 개재되어 있으므로, 도 9에 도시한 바와 같이 샤프트(11)과 베어링(17) 사이는 스프링요소로 고려할 수 있고, 이것에 의해서 디스크(8)로부터의 진동에너지를 감쇠할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예에 의하면, 모터(9)의 고정부와 고정자부 사이에는 감쇠부재(14)가 개재되어 있으므로, 도 9에 도시한 바와 같이 모터(9)의 고정부와 고정자부 사이에는 스프링요소로 고려할 수 있다. 고정자부가 장치본체와 완전히 포속(抱束)되어 있으므로 디스크(8)로부터의 진동에너지를 장치본체로 전달하는 경로에 의해 감쇠할 수 있다. 또한, 모터(9)의 고정부와 고정자부 사이에 개재하는 여러개의 감쇠부재(14)의 다리부가 모터(9)의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 마련되는 구성으로 하는 것에 의해 감쇠부재(14)의 다리부의 수, 크기, 감쇠부재의 재질로 진동에너지의 감쇠량을 조정할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예에 의하면 감쇠부재(14)는 모터(9)와 헤드를 연결하는 선(33)에 가까운 측의 강성이 커지도록 마련되어 있으므로, 도 9에 도시한 바와 같은 디스크(8)의 헤드방향으로의 기울어짐에 대해서 저지하는 작용이 작용함과 동시에 디스크(8)로부터의 진동에너지를 감쇠하는 작용을 유지할 수 있다. 따라서, 디스크장치에 있어서의 기록 또는 재생시의 에러를 대폭으로 저감할 수 있다. 또한, 상술한 여러개의 감쇠부재(14)의 다리부가 모터(9)의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 개재되고 이 감쇠부재(14)는 모터(9)의 회전중심과 상기 헤드의 디스크(8)로의 기록 또는 재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 선에 대해 대칭이고 또한 근접해서 마련된 구성으로 하는 것에 의해 한층더 디스크장치에 있어서의 기록 또는 재생시의 에러를 대폭으로 저감할 수 있다.

도 10은 종래 및 본 발명의 스핀들모터(9)에 디스크(8)을 탑재하고 외부에서 수평으로 진동을 부가해서 샤프트(11)의 기울어짐방향의 진동을 전달함수로서 평가한 주파수특성도를 도시한 도면이다. 도 10의 주파수특성의 각 피크는 디스크(8)의 원환마디 1차와 직경마디 1차의 연성 진동모드의 고유값이다. 도 10의 (a)는 종래의 감쇠부재없이 볼베어링을 사용한 스핀들모터의 주파수특성을 도시한 것으로서, 주파수특성의 피크값이 현저히 높다는 것을 알 수 있다. 도 10의 (b)는 본 발명의 감쇠부재없이 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)의 주파수특성을 도시한 도면으로서, 주파수특성의 피크값이 도 10의 (a)의 것보다 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 도 10의 (c)는 본 발명의 감쇠부재(14)가 있고 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터의 주파수특성을 도시한 도면으로서, 주파수특성의 피크값이 도 10의 (b)보다 더욱 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 이 저감효과는 미끄럼베어링에 의한 디스크진동의 감쇠와 본 발명의 감쇠부재(14)에 의한 저감효과이다.

도 11은 종래 및 본 발명의 광디스크장치의 내진성평가에 의한 가속도특성도를 도시한 도면이다. 이 내진성 평가는 임의의 허용가속도레벨을 구하고 정보를 리드상태에 있어서 광디스크장치에 외부로부터 주파수를 변경해서 가진력(加振力)을 부가한 것이다. 이 때, 상기 허용가속도레벨이하이고 리드에러가 발생했다면 NG로 된다. 도 11중의 f는 디스크(8)의 원환마디 1차와 직경마디 1차의 연성 진동에 의한 고유값을 나타내고 있다. 이 주파수에 있어서 종래의 감쇠부재없이 볼베어링을 사용한 스핀들모터의 내진성능은 실선으로 나타낸 바와 같이, 허용가속도레벨을 하회하고 있다. 이것에 대해, 본 발명에 의한 보강부재(탄성부재)(14)가 있고 미끄럼베어링(17)을 사용한 스핀들모터(9)의 내진성능은 점선으로 나타낸 바와 같이 허용가속도레벨 이내에 있다. 이것은 미끄럼베어링(17)에 의한 윤활유(10)의 감쇠효과와 감쇠부재(14)의 헤드방향으로의 기울어짐강성의 상승 및 감쇠효과에 의한 것이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예인 스핀들모터(9)의 종단면도를 도시한 도면이다. 고정자코어(16)과 고정자기판(21) 사이에 탄성부재(14a), (14b)가 주입 또는 끼워넣어져 있다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 상술한 디스크(8)의 진동모드에 있어서의 스핀들모터(9)의 기울어짐저지 및 진동에너지의 감쇠효과를 얻을 수 있다. 이 탄성부재(14)는 예를 들면 겔(gel)이나 실리콘고무 또는 수지재 등이다. 본 실시예에서는 종래의 스핀들모터의 구성을 변경하는 일 없이 상기 탄성부재를 부착할 수 있고 또 필요에 따라서 재질 등을 용이하게 변경할 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예인 스핀들모터(9)의 종단면도를 도시한 도면이다. 고정자코어(16)을 연장시킨 끝부에 고정자기판(21)측에서 예를 들면 고정나사(32a), (32b) 등에 의해 고정되어 있다. 본 실시예에서는 감쇠효과보다 헤드방향으로의 기울어짐강성을 상승시키는 것을 우선시킨 것이다.

도 14는 본 발명의 다른 1실시예인 스핀들모터(9)의 종단면도를 도시한 도면이다. 베어링에 2개의 볼베어링(31a), (31b)를 사용한 스핀들모터(9)이지만, 감쇠부재(14a), (14b)의 구성은 도 1의 것과 동일한 것이어서 감쇠부재에 의한 상술한 효과를 얻을 수 있다. 또, 볼베어링을 사용하는 것에 의해 온도변화가 엄격한 악환경하에서의 사용이 가능하게 된다.

이상, 광디스크장치를 예로 들어 본 발명을 설명했지만, 당연히 헤드를 자기헤드로 하고, 디스크로서 자기디스크를 사용하는 HDD 등에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에 의하면, 샤프트(11)과 베어링(17) 사이는 스프링요소로 고려할 수 있고, 이것에 의해서 디스크(8)로부터의 진동에너지를 감쇠할 수 있다. 또, 고정자부와 장치본체 사이는 스프링요소로 고려할 수 있고, 이것에 의해서도 디스크(8)로부터의 진동에너지를 감쇠할 수 있다. 또, 감쇠부재(14)는 모터(9)와 헤드의 대물렌즈를 연결하는 선(33)에 가까운 측의 강성이 크게 되도록 마련되어 있으므로, 디스크(8)의 헤드방향으로의 기울어짐에 대해서 저지하는 작용이 작용함과 동시에 디스크(8)로부터의 진동에너지를 감쇠하는 작용을 유지할 수 있다. 따라서, 디스크장치에 있어서의 기록 또는 재생시의 에러를 대폭으로 저감할 수 있다.

Claims

(삭제).
(삭제).
(정정) 디스크를 회전시키기 위한 모터와 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비하고, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링하우징에 베어링을 마련한 베어링부 및 고정자코일을 갖는 고정자코어를 상기 베어링하우징에 부착한 고정자부를 갖고, 상기 샤프트는 상기 베어링내에 삽입되어 지지되고, 상기 고정자부는 디스크장치에 감쇠부재를 개재해서 부착된 디스크장치에 있어서,

상기 감쇠부재는 상기 모터의 회전중심과 상기 헤드의 디스크로의 기록 또는 재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 직선 또는 이 직선에 근접하는 위치에 마련된 것을 특징으로 하는 디스크장치.
(정정) 디스크를 회전시키기 위한 모터와 상기 디스크의 기록 또는 재생을 실행하는 헤드를 구비하고, 상기 모터는 회전부 및 고정부를 갖고, 상기 모터의 회전부는 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 수단을 갖고, 상기 모터의 고정부는 베어링하우징에 베어링을 마련한 베어링부 및 고정자코일을 갖는 고정자코어를 상기 베어링하우징에 부착한 고정자부를 갖고, 상기 샤프트는 상기 베어링내에 삽입되어 지지되고, 상기 고정자부는 디스크장치에 진동완충부재를 개재해서 부착된 디스크장치에 있어서,

상기 진동완충부재는 상기 모터와 상기 헤드의 대물렌즈를 연결하는 선에 가까운 측의 강성이 커지도록 마련된 것을 특징으로 하는 디스크장치.
(정정) 제3항에 있어서,

상기 고정자부와 장치 본체와의 사이에 여러개의 감쇠부재의 다리부가 상기 모터의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 개재되고,

이 감쇠부재는 모터의 회전중심과 상기 헤드의 상기 디스크로의 기록 또는 재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 선에 대해 대칭이고 또한 근접해서 마련된 것을 특징으로 하는 디스크장치.
(정정) 제3항에 있어서,

상기 디스크는 120㎜정도의 폴리카보네이트제이고,

상기 샤프트는 미끄럼베어링내에 삽입되어 지지되고,

상기 샤프트의 축직경은 1㎜이상이고 또한 2. 5㎜이하로 한 것을 특징으로 하는 디스크장치.
(정정) 제3항에 있어서,

상기 디스크는 120㎜정도의 폴리카보네이트제이고,

상기 샤프트는 미끄럼베어링내에 삽입되어 지지되고,

상기 샤프트와 상기 미끄럼베어링의 틈새는 2㎛이상이고 또한 8㎛이하로 한 것을 특징으로 하는 디스크장치.
(정정) 제3항에 있어서,

상기 모터는 디스크를 회전시키기 위한 스핀들모터로 하고,

상기 모터의 회전부는 다극 착자된 영구자석을 구비한 회전자, 샤프트 및 상기 디스크를 유지하는 턴테이블을 갖고,

상기 모터의 고정부는 원통형상의 베어링하우징, 상기 베어링하우징내에 상하로 분할되어 장착된 미끄럼 베어링, 상기 베어링하우징의 외주에 부착된 고정자코어 및 상기 고정자코어에 마련된 고정자코일을 갖고,

상기 베어링하우징의 하단부는 기판에 부착되고,

상기 샤프트는 상기 미끄럼 베어링내에 삽입되어 지지되고,

상기 베어링하우징내의 상기 샤프트와 상기 미끄럼베어링 사이에 윤활재가 개재되고,

상기 고정자부와 장치본체 사이에 여러개의 감쇠부재의 다리부가 상기 모터의 회전중심으로 하는 원주상에 위치해서 개재되고,

이 감쇠부재는 모터의 회전중심과 상기 헤드의 상기 디스크로의 기록 또는재생을 실행하는 대물렌즈를 연결하는 선에 대해 대칭이고 또한 근접해서 마련된 것을 특징으로 하는 디스크장치.
(삭제).
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