KR100636904B1 - 디스크 드라이버의 자동 평형 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 디스크 드라이버의 자동 평형 조정장치는, 스핀들 모터 상의 스핀들에 결합되어 디스크의 회전시 발생되는 질량 불평형을 감쇠시켜 주도록, 몸체 내부에 소정의 탄성력을 가지고 감겨져 있는 탄성수단과, 상기 탄성수단에 연결되어 탄성력과 디스크 원심력의 차이만큼 레이스웨이를 따라 이동하는 볼들을 구비한 클램퍼를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성수단은 모터가 시스템의 공진 주파수 보다 낮은 주파수로 회전할 경우 탄성수단의 탄성력에 의해 초기상태로 고정되며, 공진주파수 보다 높은 주파수로 회전할 경우 탄성력 보다 큰 원심력에 의해 이동하는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면, 디스크의 질량 불평형을 저속 및 고속에서 방지해 주는 클램퍼의 볼들에 소정의 탄성력을 전달함으로써, 모터가 저속으로 회전할때에는 볼들이 정위치에 있도록 하고, 고속으로 회전할 경우에는 원심력에 의해 볼들이 이동을 조정하여 디스크의 불평형 질량에 의한 진동을 감쇠시킬 수 있도록 함에 있다.

Description

디스크 드라이버의 자동 평형 조정장치{Device for auto balance regulation of disc driver}

도 1은 종래 디스크 드라이버의 자동 평형 조정장치에 있어서, 스핀들 모터와 클램프를 개략적으로 보인 단면도.

도 2는 종래 디스크 드라이버의 자동 평형장치를 보인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 디스크 드라이버의 자동 평형 조정장치의 실시예로서, (a)는 공진주파수보다 낮은 주파수로 회전할 때의 클램퍼의 볼 상태를 보인 도면이고, (b)는 공진주파수보다 높은 주파수로 회전할 때의 클램퍼의 볼 상태를 보인 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11...스핀들 모터 12...디스크 테이블

13...스핀들 14...디스크

15,20...클램퍼 16,23...볼

17...클램프 마그넷 15a,22...레이스웨이

15b,24...내벽 21...토션 스프링

24a...홈

본 발명에 따른 디스크 드라이버의 자동 평형 조정장치는 특히, 질량 불평형 디스크가 회전할 때 클램퍼에 ABS(Auto Balance System)을 적용하여 저속 및 고속에서의 질량 평형을 유지하게 하는 자동 평형 조정장치에 관한 것이다.

최근 제품화되는 CD나 DVD등 광 스토리지 제품들의 재생 속도가 점점 고속화되어 감에 따라 발생되는 문제중에 하나가 질량 불평형 디스크를 재생할 경우 진동이 커진다는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 현재 사용되고 있는 방법중의 하나가 ABS(Auto Balance System)이다.

상기와 같은 ABS를 적용한 종래의 자동평형 조정장치는 도 1과 같다.

스핀들(spindle,13)에 회전을 주기 위한 스핀들모터(11)와, 디스크로 얹혀지는 디스크 테이블(12)와, 상기 스핀들모터(11)에 의해 디스크(14)를 회전시키는 스핀들(13)과, 상기 스핀들(13) 중심에 결합되어 디스크 상에서의 질량의 불평형을 감쇠시켜 주기 위한 클램퍼(15)로 구성된다.

상기 클램퍼(15)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이, 상기 스핀들(13)에 끼워지는 가이드핀(15a)과, 몸체의 외측공간에 마련된 레이스웨이(raceway,15b)와, 상기 레이스웨이(15b) 상에서 디스크(14)의 질량 불평형을 감쇠시켜 주기 위해 원심력에 따라 이동하는 다수의 볼들(16)과, 몸체의 내벽(15c) 공간에 결합되는 클램프 마그넷(16)을 포함한 구성이다.

상기와 같이 구성되는 종래 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스핀들 모터(11)의 회전으로 스핀들(13)이 회전하게 되고, 상기 스핀들(13)이 회전함에 따라 스핀들에 끼워져 디스크 테이블(12)에 얹혀지는 디스크(14)도 회전하게 된다. 이때의 클램퍼(15)는 디스크 상면의 스핀들(13)에 하단 가이드 핀(15a)이 끼워진 후 디스크(14)와 함께 회전하면서 질량 불평형을 감쇠시켜 준다.

이때, 클램퍼(15)는 내부의 외측공간에 마련된 레이스웨이(15b)상으로 다수개의 볼들(16)이 평탄한 면을 따라 이동하게 된다. 이는 디스크의 원심력에 의해 불평형이 발생한 부분에 볼들(16')에 모여있게 된다.

그러나, 스핀들 모터(11)의 회전주파수가 시스템의 공진 주파수 보다 낮을 경우(모터가 저속으로 회전할 경우)에는 상기의 볼들(16)이 레이스웨이(15b)에서 임의의 방향으로 움직이고, 이 움직임으로 디스크 진동이 증폭되는 문제가 있으며, ABS의 본래의 성능을 발휘하지 못하는 문제가 있다.

또한, 스핀들 모터(11)의 고속 회전후 정지할 때에도 상기의 볼들(16)이 임의의 위치에서 정지해 있어 스핀들 모터(11)를 다시 회전시킬 경우 디스크(14)의 진동을 증폭시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스핀들 모터가 저속(공진주파수 이하)으로 회전할 때에는 볼들이 움직이지 못하도록 탄성력으로 잡아주고, 고속으로 회전할 경우에는 그 원심력에 의해 볼들이 이탈되도록 함으 로써, 시스템의 속도 차이에 따라 발생되는 디스크의 질량 불평형에 의한 진동 증가를 방지할 수 있도록 한 디스크 드라이버의 자동평형 조정 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치는, 스핀들 모터 상의 스핀들에 결합되어 디스크의 회전시 발생되는 질량 불평형을 감쇠시켜 주도록, 몸체 내부에 탄성력을 가지고 감겨져 있는 탄성수단과, 상기 탄성수단에 연결되어 탄성력과 디스크 원심력의 차이 만큼 레이스웨이를 따라 이동하는 볼들을 구비한 클램퍼를 포함한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 레이스웨이의 내측면에는 원심력이 탄성력 보다 작을 경우 상기의 볼들이 초기 위치에 놓일 수 있도록 하는 다수개의 홈을 가공시킨 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 탄성수단의 탄성력은 모터가 시스템의 공진 주파수 보다 낮은 주파수로 회전할 경우 볼들이 이동하지 못하도록 하고, 공진주파수 보다 높은 주파수로 회전할 경우 볼들이 이동할 수 있도록 하는 정도 인것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성수단은 볼들과 동일한 갯수로 태엽과 같은 형상으로 설치한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치.

이 같은 본 발명에 의하면, 모터 시스템의 공진 주파수 보다 낮은 주파수로 디스크가 회전할 경우에는 볼들이 탄성스프링의 탄성력에 의해 정위치에 있도록 하고, 공진주파수 보다 높은 주파수로 디스크가 회전할 경우에는 클램퍼 내부에 있는 볼들이 원심력에 의해 이탈되어 이동하도록 함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치에 있어서, (a)는 저주파로 회전할 경우의 도면이고, (b)는 고주파로 회전할 경우를 보인 도면이다.

도 3을 참조하면, 몸체 내부에 일정 탄성력으로 감겨져 있는 토션 스프링(21)과, 상기 토션스프링(21)의 서로 다른 지점에 연결되어 원심력과 탄성력의 차이만큼 레이스웨이(22) 상에서 디스크의 불평형 질량을 감소시키는 위치로 이동하는 다수의 볼(23)을 갖는 클램퍼(20)로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 클램퍼(20)의 레이스웨이(22)의 내벽(24a)에는 볼들(23)이 원심력 보다 탄성력이 클 경우 항상 놓일 수 있도록 하는 홈(24a)을 가공시킨 구조이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 클램퍼(20)의 내부에는 토션 스프링(21)이 태엽형상으로 여러겹으로 감겨져 설치되고, 이 토션 스프링(21)의 임의의 부분과 레이스웨이(22)에 위치한 다수개의 볼들(23)이 서로 연결되어 있게 된다. 즉, 클램퍼 내벽(24a)를 사이에 위치하는 토션 스프링(21)의 서로 다른 지점에 레이스웨이(22) 상에 위치한 볼들(23)이 내벽(24)에 가공된 홈(24a)을 통해 연결된다.

또한, 내벽(24)의 홈(24a)은 내벽 외주변으로 정방향으로 가공되어 상기의 토션 스프링(21)과 볼들(23)을 연결해 주는 통로가 되고, 상기 볼들(23)이 관성에 의해 스스로 움직이려고 하는 것을 방지한다.

이러한 클램퍼(20)를 디스크 테이블에 얹혀지게 하여 스핀들 모터를 구동시키게 되면, 초기에는 도 3의 (a)에 도시된 바와같이, 볼들(23)이 토션 스프링(21)의 탄성력에 의해 그 홈(24a)에서 이탈이 되지 않게 된다. 즉, 시스템의 공진 주파수 이하에서는 볼들(23)이 토션 스프링(21)의 탄성력에 의해 초기상태로 있게 되며, 이는 디스크의 질량 불평형에 의한 진동의 증가를 억제할 수 있다.

그리고, 도 3의 (b)에 도시된 바와같이, 스핀들 모터가 시스템의 공진주파수 보다 높은 주파수로 회전하게 되면, 클램퍼(20)가 회전하게 됨에 따라 내부의 볼들(23)은 토션 스프링(21)의 탄성력보다 큰 원심력을 받게 되어 초기 위치에서 이탈되어 불평형 질량을 감쇠시키는 위치로 이동하게 모여 있는다.

한편, 상기의 도 3의 (b) 상태에 있는 볼(23)들이 도 3의 (a) 상태로 복귀할 경우, 내벽(24)의 외주변에 가공된 홈(24a)으로 볼들(23)이 결합되므로 관성력에 의해 다시 튀겨 나가려는 힘을 최소화해 준다.

한편, 상기와 같은 토션 스프링(21)을 클램퍼 내부에 한개 또는 상기의 볼들과 동일한 갯수로 구비하여 볼들의 이동을 조정할 수 있도록 한다.

따라서, 스핀들 모터가 저속(공진주파수 이하)으로 회전할 경우에는 클램퍼 내부에 설치된 토션 스프링(21)의 탄성력에 의해 볼들(23)이 초기 위치에 고정된 상태로 있어 디스크의 질량 불평형에 의한 진동의 증가를 방지하는 한편, 모터가 시스템의 공진주파수 보다 높은 주파수로 회전할 경우에는 원심력이 점점 커짐에 따라 볼들(23)이 탄성력을 극복하여 초기 위치에서 이탈되어 디스크의 질량 불평형에 의한 진동의 증가량을 감쇠시켜 줄 수 있는 위치로 볼들이 이동하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치는 디스크의 질량 불평형을 감쇠시켜 주도록 소정의 탄성력을 볼들에 주어 회전 주파수 차이에 의한 볼들의 이동을 조정함으로써, 저주파에서의 진동 악화 현상을 억제하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 스핀들 모터 상의 스핀들에 결합되어 디스크의 회전시 발생되는 질량 불평형을 감쇠시켜 주도록, 몸체 내부에 소정의 탄성력을 가지고 감겨져 있는 탄성수단과, 상기 탄성수단에 연결되어 탄성력과 디스크 원심력의 차이 만큼 레이스웨이를 따라 이동하는 볼들을 구비한 클램퍼를 포함한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이버의 자동평형 조정 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 레이스웨이의 내측면에는 디스크의 원심력이 탄성수단의 탄성력 보다 작을 경우 상기의 볼들이 최기 위치에 놓일 수 있도록 하는 다수개의 홈을 가공시킨 것을 특징으로 하는 디스크 드라이버의 자동평형 조정 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 탄성수단의 탄성력은 모터가 시스템의 공진 주파수 보다 낮은 주파수로 회전할 경우 볼들이 이동하지 못하도록 하고, 공진주파수 보다 높은 주파수로 회전할 경우 볼들이 이동할 수 있도록 하는 정도 인것을 특징으로 하는 디스크 드라이버의 자동 평형 조정 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 탄성수단은 볼들과 동일한 갯수로 태엽과 같은 형상으로 설치한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이버의 자동평형 조정장치.

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