KR100308338B1 - 광디스크 드라이브용 클램퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고배속 드라이브에 적합하도록 한 클램퍼에 관한 것이다.

본 발명의 광디스크 드라이브용 클램퍼는 디스크가 회전함에 따라 유입되는 공기를 상기 디스크를 누르는 방향의 공기압으로 변환시키는 경사면이 형성되고 방사상 형태로 배치되는 적어도 하나 이상의 윙부재들과, 윙부재들이 취부되고 상기 디스크와 접촉되는 면이 형성되는 베이스 부재와, 베이스부재에 설치되어 자력을 발생시키는 자석부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광디스크 드라이브용 클램퍼는 디스크가 고속으로 회전하는 경우에도 디스크가 턴테이블과 완벽하게 밀착할 수 있게 하며 마그넷의 자력을 최소화하여 소음을 줄임과 아울러 접촉면적을 넓게하여 고속회전시 신뢰성을 향상시킬 수 있으므로 고배속 광디스크 드라이브에 적합하게 된다.

Description

광디스크 드라이브용 클램퍼{Clamper For Optical Disc Drive}

본 발명은 광디스크 드라이브의 디스크 회전장치에 관한 것으로, 특히 고배속 드라이브에 적합하도록 한 클램퍼에 관한 것이다.

일반적으로, CD(Compact Disc)와 DVD(Digital Versatile Disc)와 같은 디스크형 기록매체를 기록/재생하기 위한 광디스크 드라이브는 데이터 전송속도를 향상시키기 위하여 꾸준히 고배속되어 가고 있다. 32배속 CD-ROM 드라이브의 경우, 재생시의 회전속도는 6000 RPM 이상으로 1초에 100회 이상 회전하게 된다.

이 광디스크 드라이브에는 디스크를 안정되게 회전시키기 위한 디스크 회전장치가 마련되어 있다. 디스크 회전장치는 크게 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 스핀들 모터의 턴테이블에 디스크를 밀착·고정시키기 위한 클램퍼로 구성되어 있다.

도 1은 종래의 디스크 회전장치를 나타내는 종단면도이다. 그리고 도 2는 도 1에 도시된 클램퍼의 평면도 및 종단면도를 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 디스크 회전장치는 턴테이블(6)에 디스크(4)가 안착되어 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터(5)와, 디스크(4)를 턴테이블(6)에 밀착·고정시키기 위한 클램퍼(10)를 구비한다.

스핀들 모터(5)의 턴테이블(turn-table)(6)과 콘(corn)(7)은 회전축에 압입된다. 디스크(4)가 턴테이블(6)에 안착되면 콘(7)은 디스크(4)에 형성된 홀에 끼워지게 된다.

클램퍼(10)는 스핀들 모터(5)의 턴테이블(6)에 동심을 맞추어 주는 핀(1)과, 디스크(4)를 턴테이블(6) 쪽으로 눌러주는 베이스(3)와, 안착력(Magnetic force)를 발생시키는 마그넷(2)을 구비한다. 베이스(3)의 저면에는 외주측 끝단에서 돌출되는 디스크 접촉면(3a)이 형성된다. 디스크 접촉면(3a)은 가능한 넓은 면적에서 디스크(4)에 접촉되어야 한다. 이 디스크 접촉면(3a)이 균일하지 않는 경우, 어느 일측으로 접촉면이 편측되므로 디스크 회전시 디스크(4)가 이탈되거나 떨림현상이 발생될 수 있다. 특히, 디스크(4)가 고속으로 회전하게 되면 디스크의 부력에 의해 디스크 접촉면(3a)과 디스크(4) 사이의 접촉면적이 불균일하게 되어 그 만큼 접촉면적이 작아지게 된다. 이러한 문제점에 기인하여, 접촉면적을 크게 하기 위하여 베이스(3)의 크기를 크게 할 수 있지만 베이스(3)가 크면 클수록 디스크(4)가 회전함에 따라 발생하는 디스크의 부력에 의해 접촉면적의 불균일 정도가 심해지기 때문에 베이스(3)의 크기는 어느 한계 이상으로 커지는 것이 제한되고 있다. 마그넷(2)은 베이스(3)의 중앙부분에서 콘(7)에 대향되게 조립된다. 이 마그넷(2)은 스틸계통의 자성체로 이루어진 콘(7)과 상호 자기적으로 붙으려는 안착력을 발생시키게 된다. 이 안착력에 의해 베이스(3)는 아래 방향으로 힘을 받게 되어 디스크(4)를 턴테이블(6)상에 밀착·고정시키게 된다. 이와 같은 클램퍼(10)에 의해 디스크(4)는 기록/재생시 디스크(4)에 광을 조사하는 광픽업(도시하지 않음)과의 거리가 일정하게 유지된다.

광디스크 드라이브가 고배속화되면서 디스크 회전시 발생하는 디스크의 부력에 의해 여러 가지 문제점들이 발생되고 있다. 이를 상세히 하면, 이상적인 평판의 회전시에는 도 3과 같이 평판의 위/아래에서 회전축의 무한 원점으로부터 공기가 유입되어 그 공기가 방사형으로 퍼져 두께 방향으로 흘러 나가게 된다. 그러나 실제의 광디스크 드라이브에서는 도 4와 같이 스핀들 모터(5)에 의해 유입되는 공기가 간섭되므로 상대적으로 디스크 위쪽에서 유입되는 공기가 많아지게 되어 유입된 공기가 아래쪽으로 흘러 나가게 된다. 이 때, 디스크(4)의 외주측 끝단은 들어 올리는 힘 즉, 부력을 받게 된다.

이와 같은 부력이 마그넷(2)에서 발생되는 안착력보다 커질 때 또는 디스크(4)의 회전속도가 디스크의 고유 진동수에 일치하게 될 때, 디스크(4)는 이탈되어 기록/재생이 불가능해질 뿐만 아니라 디스크와 주변부품의 파괴 및 손상을 유발시키게 된다. 여기서, 마그넷(2)의 자력을 증가시켜 마그넷(2)으로부터 발생되는 클램프력을 증대시키는 방안과 베이스(3) 상의 디스크 접촉면을 넓게 하는 방안을 고려할 수 있지만, 자력은 마그넷(2)의 사이즈에 비례하므로 마그넷(2)의 사이즈가 커져야 되고 디스크(1)가 없는 상태에서 동작시키게 되면 콘(7)과의 충돌음이 커지게 되는 또 다른 문제점이 발생된다. 그리고 베이스(3) 상의 디스크 접촉면을 넓게 하면 재료비상승으로 인한 원가상승과 부품관리가 어려워지는 점과 전술한 바와 같이 디스크의 부력에 의해 접촉면적의 불균일 정도가 심해지기 때문에 베이스(3)의 크기를 크게 하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 고배속 광디스크 드라이브에 적합하도록 한 클램퍼를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 디스크 회전장치를 나타내는 종단면도.

도 2는 도 1에 도시된 클램퍼의 평면도 및 종단면도.

도 3은 이상적인 평판의 회전시 공기흐름을 나타내는 도면.

도 4는 도 1에 도시된 디스크 회전장치의 구동시 발생하는 공기흐름을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광디스크 드라이브용 클램퍼를 나타내는 종단면도.

도 6은 도 5에 도시된 클램퍼의 평면도 및 측면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1,21 : 핀 2,22 : 마그넷

3,23 : 베이스 3a,23a : 디스크 접촉면

4 : 디스크 5 : 스핀들 모터

6 : 턴테이블 7 : 콘

24 : 윙 24a : 경사면

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광디스크 드라이브용 클램퍼는 디스크가 회전함에 따라 유입되는 공기를 상기 디스크를 누르는 방향의 공기압으로 변환시키는 경사면이 형성되고 방사상 형태로 배치되는 적어도 하나 이상의 윙부재들과, 윙부재들이 취부되고 상기 디스크와 접촉되는 면이 형성되는 베이스 부재와, 베이스부재에 설치되어 자력을 발생시키는 자석부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 5 및 도 6를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 회전장치를 나타내는 종단면도이다. 그리고 도 6는 도 5에 도시된 클램퍼의 평면도 및 측면도를 나타낸다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 디스크 회전장치는 턴테이블(6)에 디스크(4)가 안착되어 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터(5)와, 공기압과 마그넷(22)으로부터 발생되는 안착력에 의해 디스크(4)를 턴테이블(6)에 밀착·고정시키기 위한 클램퍼(20)를 구비한다.

스핀들 모터(5)는 도 1에 도시된 그 것과 실질적으로 동일하여 회전축에 턴테이블(6)과 콘(7)이 압입되어 모터의 구동력에 의해 회전자부를 구성하는 회전축, 턴테이블(6) 및 콘(7)이 회전하여 디스크(4)를 회전시키게 된다.

클램퍼(20)는 턴테이블(6)에 동심을 맞추어 주는 핀(21)과, 디스크(4)를 턴테이블(6) 쪽으로 눌러주는 베이스(23)와, 안착력(Magnetic force)을 발생시키는 마그넷(2)과, 디스크 회전시 베이스(23)를 누르는 방향으로 공기압을 발생시키는 복수개의 윙(24)을 구비한다. 베이스(23)에는 환형띠 형태로 저면에 돌출되어 디스크(4)와 접촉되는 디스크 접촉면(23a)이 형성된다. 마그넷(22)은 베이스(2)의 중앙부분에서 콘(7)에 대향되게 조립되어 콘(7)과 상호 자기적으로 붙으려는 안착력을 발생시키게 된다. 다수의 윙들(24) 각각은 회전축 중심으로부터 외주쪽으로 방사상 형태로 신장되고 경사면(24a)이 형성된다. 이 윙들(24)은 마치 프로펠러(propeller)처럼 디스크가 회전함에 따라 자신에게 유입되는 공기를 베이스(23)를 누르는 방향의 공기압으로 변환시키는 역할을 한다. 즉, 디스크가 회전하게 되면 클램퍼(20) 위의 무한 원점으로부터 공기유동이 경사면(24a)을 경유하여 유입되면서 베이스(23)를 아래로 누르게 된다. 윙들(24)은 디스크의 회전속도가 빠를수록 자신에게 유입되는 공기유동량이 더욱 많아지게 되므로 그만큼 큰 공기압으로 베이스(23)를 디스크쪽으로 누르게 된다.

결과적으로, 베이스(23)는 마그넷(22)으로부터 발생되는 자력과 디스크가 회전함에 따라 증대되는 공기압에 의해 디스크(4)를 턴테이블(6)에 밀착·고정시키게 된다. 이에 따라, 마그넷(22)의 자력을 크게 하지 않는 경우에도 고속으로 디스크(4)가 하전하게 되면 윙들(24)에 의해 발생되는 공기압이 그만큼 커지게 되므로 디스크(1)는 턴테이블(6) 상에서 안정되게 회전할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 드라이브용 클램퍼는 자신에게 유입되는 공기를 베이스를 누르는 방향의 공기압으로 변환시키는 윙부재들이 설치되어 디스크가 고속으로 회전할수록 디스크가 턴테이블과 완벽하게 밀착할 수 있게 하며 마그넷의 자력을 최소화하여 착탈소음을 줄임과 아울러 접촉면적을 넓게하여 고속회전시 신뢰성을 향상시킬 수 있으므로 고배속 광디스크 드라이브에 적합하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (1)

1. 디스크가 회전함에 따라 유입되는 공기를 상기 디스크를 누르는 방향의 공기압으로 변환시키는 경사면이 형성되고 방사상 형태로 배치되는 적어도 하나 이상의 윙부재들과,

   상기 윙부재들이 취부되고 상기 디스크와 접촉되는 면이 형성되는 베이스 부재와,

   상기 베이스부재에 설치되어 자력을 발생시키는 자석부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브용 클램퍼.