KR100665551B1 - 디스크 드라이브의 클램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 드라이브의 클램프에 관한 것이다. 본 발명은 적어도 디스크(D)의 신호기록면에 대응되는 디스크(D)의 상면에 부착되어 함께 회전하는 밀착판(32)과, 상기 밀착판(32)의 중심부에 구비되고 고정부에 회전가능하게 지지되는 장착부(35)를 포함하여 구성된다. 상기 밀착판(32)의 직경은 상기 디스크(D)의 직경보다 크게 형성된다. 상기 밀착판(32)에는 다수개의 통공(33)이 대칭으로 천공되고, 상기 밀착판(32)에는 와선형의 교반날개(34)가 다수개 형성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 클램프를 사용하면 디스크와 클램프가 서로 상대적으로 넓은 면적에서 밀착되어 회전되므로 디스크를 보강할 수 있어 디스크의 파손이 최소화되어 보다 빠른 속도로 디스크를 회전시킬 수 있게 되는 이점이 있다.

디스크 드라이브, 클램프, 디스크, 부착

Description

디스크 드라이브의 클램프{Clamp for disk drive}

도 1은 종래 기술에 의한 디스크 드라이브의 구성을 보인 평면도.

도 2는 종래 기술에 의한 디스크 드라이브의 클램프와 주변 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 클램프의 바람직한 실시예가 채용된 디스크 드라이브의 요부 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예의 클램프의 구성을 보인 평면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 6은 도 5에 도시된 실시예에 전극이 형성된 일예를 보인 평면도.

도 7은 도 5에 도시된 실시예에 전극이 형성된 다른 예를 보인 평면도.

도 8은 도 3에 도시된 실시예가 동작되는 것을 보인 동작상태도.

도 9는 도 5에 도시된 실시예가 동작되는 것을 보인 동작상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 픽업베이스 22: 스핀들모터

24: 턴테이블 26: 삽입콘

27: 가이드공 30: 클램프

32: 밀착판 33: 통공

34: 교반날개 35: 장착부

36: 콘안착홈 37: 가이드돌기

130: 클램프 132: 밀착판

133,133': 전극 135: 장착부

136: 콘안착홈 137: 가이드돌기

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크를 턴테이블에 회전가능하게 고정시키는 디스크 드라이브의 클램프에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에는 종래 기술에 의한 디스크 드라이브의 구성이 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바에 따르면, 메인베이스(1)가 디스크 드라이브의 골격을 형성한다. 상기 메인베이스(1)의 중앙에는 대략 4각형상의 통공부가 형성되고 상기 통공부에는 픽업베이스(3)가 설치된다.

상기 픽업베이스(3)는 그 후단부가 상기 메인베이스(1)에 방진구(5)를 통해 지지되어 있다. 상기 방진구(5)는 탄성을 가지는 재질로 형성된 것으로, 픽업베이스(3)를 메인베이스(1)에 지지함과 동시에 이들 사이에서 진동과 소음이 전달되는 것을 차단한다.

상기 픽업베이스(3)에는 디스크를 회전시키기 위한 스핀들모터(7)가 설치된다. 상기 스핀들모터(7)의 상단에는 디스크(D)가 안착되고 스핀들모터(7)에 의해 회전되는 턴테이블(8)이 구비된다. 상기 턴테이블(8)의 상면 중앙에는 디스크(D)의 중앙통공이 외주면에 압입되는 삽입콘(8')이 돌출되어 구비된다. 상기 삽입콘(8')의 중앙에는 가이드공(8h)이 형성되어 있다.

상기 픽업베이스(3) 상에는 광픽업(9)이 가이드축(10)을 따라 안내되도록 설치된다. 상기 광픽업(9)은 디스크(D)의 신호기록면에 광을 조사하여 신호를 기록하거나 기록된 신호를 독취하는 것으로 슬레드모터(도시되지 않음)에 의해 구동되어 상기 가이드축(10)을 따라 이동된다.

한편, 상기 픽업베이스(3)의 선단은 승강베이스(12)에 지지된다. 상기 승강베이스(12)와 픽업베이스(3)의 사이에도 역시 방진구(5')가 안착되어 상기 픽업베이스(3)를 승강베이스(12)에 지지함과 동시에 소음과 진동의 전달을 방지한다.

상기 승강베이스(12)는 그 후단부 양단에 회전중심축(13)이 구비되고, 상기 회전중심축(13)은 상기 메인베이스(1)에 삽입되어 승강베이스(12)의 선단이 승강되는 회전중심이 된다.

한편, 상기 턴테이블(8)에 안착된 디스크(D)가 회전중에 유동되지 않도록 클램프(15)가 사용된다. 상기 클램프(15)는 대략 원판상의 클램프몸체(15')의 내부에 마그네트(16)가 설치된다. 상기 클램프몸체(15')의 하면에는 상기 삽입콘(8')의 가이공(8h)에 삽입되는 가이드돌기(18)가 구비된다. 상기 원판상의 클램프몸체(15')의 가장자리를 둘러서는 클램프몸체(15')의 하면에 비해 높은 위치에 있도록 단차지게 걸이날개(18')가 형성된다.

상기 클램프(15)는 디스크 드라이브의 적어도 상면과 양측면 외관을 형성하 는 캐비넷(19)에 형성된 요홈부(19')에 구비된다. 상기 요홈부(19')는 상기 캐비넷(19)의 상면이 요입되게 함몰되어 형성되는 것으로, 상기 클램프(15)가 관통하여 설치된다. 상기 클램프(15)는 턴테이블(8)에 안착되지 않은 경우에는 상기 걸이날개(18')가 상기 요홈부(19')에 걸어져 상기 캐비넷(19)에 지지된다.

상기와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서 상기 픽업베이스(3)는 디스크(D)가 트레이에 의해 디스크 드라이브의 내부로 로딩되는 동작과 연동되어 그 선단이 상승된다. 따라서 상기 턴테이블(8)의 상부에 대응되는 위치로 이동된 디스크(D)를 턴테이블(8)에 안착시키면서 상승하여 상기 클램프(15)가 턴테이블(8)에 부착되게 한다.

이와 같이 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 턴테이블(8)에 안착된 디스크(D)를 클램프(15)가 턴테이블(8)에 마그네트(16)의 자력에 의해 부착되면서 고정하여 턴테이블(8)상에서 디스크(D)가 슬립되지 않도록 한다. 이때, 상기 가이드돌기(18)는 상기 가이드공(8h)에 삽입되고 상기 클램프(15)는 상기 턴테이블(8)과 함께 들어올려져, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 걸이날개(18')가 상기 요홈부(19')에 걸어지지 않은 상태가 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래의 클램프(15)는 디스크(D)를 회전시키기 위한 회전력을 턴테이블(8)로부터 전달받을 수 있도록 디스크(D)의 중앙통공 가장자리를 턴테이블(8)에 눌러 단순히 파지하는 것이다. 하지만, 디스크(D)의 회전속도가 빨라짐에 따라 디스크(D)의 파손 문제가 대두되고 있다.

즉, 디스크(D)자체에 크랙이 존재하거나 편심질량이 존재하는 경우, 디스크(D)의 회전시 발생하는 진동 등에 의해 디스크가 파손될 수 있다. 이와 같은 디스크(D)의 파손은 고속회전에 따른 공기흐름의 변화와 고속회전에 따른 원심력의 증가에 의해서도 발생할 수 있다.

이와 같이 디스크(D)의 고속회전에 따른 디스크의 파손문제 때문에, 디스크 드라이브를 고배속으로 설계하는 것이 점차 어려워지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고속회전에 의한 디스크의 파손을 방지할 수 있는 클램프를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 적어도 디스크의 신호기록면에 대응되는 디스크의 상면에 부착되어 함께 회전하는 밀착판과, 상기 밀착판의 중심부에 구비되고 고정부에 회전가능하게 지지되는 장착부를 포함하여 구성된다.

상기 밀착판의 직경은 상기 디스크의 직경보다 크게 형성된다.

상기 밀착판의 직경은 상기 디스크의 직경보다 최소한 2/3이상의 값으로 된다.

상기 밀착판에는 다수개의 통공이 대칭으로 천공되고, 상기 밀착판에는 와선형의 교반날개가 다수개 형성된다.

상기 밀착판에는 제1 및 제2 전극이 구비되어 상기 디스크와 정전기력에 의해 밀착된다.

상기 전극은 상기 밀착판을 2 영역으로 나누어 형성되는데, 대략 반원형이나 동심의 링형상으로 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 클램프를 사용하면 디스크와 클램프가 서로 상대적으로 넓은 면적에서 밀착되어 회전되므로 디스크를 보강할 수 있어 디스크의 파손이 최소화되어 보다 빠른 속도로 디스크를 회전시킬 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 클램프의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 클램프의 바람직한 실시예가 채용된 디스크 드라이브의 요부 구성을 보인 단면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예의 클램프의 구성이 평면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 디스크 드라이브의 내부에 설치되는 픽업베이스(20) 상에는 스핀들모터(22)가 설치된다. 상기 스핀들모터(22)는 디스크(D)의 회전을 위한 구동력을 제공한다. 상기 스핀들모터(22)의 회전축에는 턴테이블(24)이 설치된다. 상기 턴테이블(24)상에는 디스크(D)가 안착된다. 상기 턴테이블(24)의 중심에는 삽입콘(26)이 구비되고, 상기 삽입콘(26)의 중앙에는 가이드공(27)이 형성되어 있다.

클램프(30)는 상기 턴테이블(24)에 안착된 디스크(D)에 밀착되어 일체로 회 전하는 것이다. 상기 클램프(30)에는 밀착판(32)이 구비된다. 상기 밀착판(32)은 상기 디스크(D)의 표면에 밀착되는 것이다. 이와 같이 상기 밀착판(32)이 상기 디스크(D)의 표면에 밀착되면 상기 디스크(D)와 클램프(30)는 함께 회전한다. 상기 밀착판(32)은 편심질량이 없는 균일한 원판으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 밀착판(32)이 디스크(D)와 함께 회전하기 때문이다.

상기 밀착판(32)의 크기는 상기 디스크(D)의 크기와 같거나 약간 큰 것이 좋다. 하지만, 상기 밀착판(32)이 대략 디스크(D)의 직경의 2/3 이상의 직경을 가지도록 하더라도 본 발명의 목적을 어느 정도 달성할 수 있다. 다시 말해 상기 밀착판(32)이 적어도 상기 디스크(D) 하면의 신호기록면에 해당되는 상면을 덮을 수 있는 크기로 된다는 것을 의미한다. 이는 실험적으로 구한 데이터이다. 하지만, 상기 디스크(D)의 직경보다 크거나 같은 직경으로 밀착판(32)을 제작하는 것이 가장 바람직하다.

상기 밀착판(32)에는 다수개의 통공(33)이 천공된다. 상기 통공(33)은 상기 밀착판(32)에 편심질량이 발생하지 않도록, 디스크(D)의 중심에 대해 대칭되게 형성하여야 한다. 상기 통공(33)은 상기 밀착판(32) 상부의 공기압력이 디스크(D)의 상면에 충분히 가해질 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 밀착판(32)의 상면에는 다수개의 교반날개(34)가 형성된다. 상기 교반날개(34)는 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 밀착판(32)상에 다수개가 와선형태로 돌출되어 형성된다. 상기 교반날개(34)는 공기를 휘저어 밀착판(32)의 원심방향으로 유동되도록 하는 것이다.

상기 클램프(30)에는 장착부(35)가 구비된다. 상기 장착부(35)는 상기 클램프(35)가 디스크(D)에 밀착되지 않은 상태에 있을 때, 즉, 디스크(D)의 언로딩상태 등에서 클램프(30)가 캐비넷 등에 매달려 있도록 하는 역할을 한다.

상기 장착부(35)에는 상기 삽입콘(26)이 안착되는 콘안착홈(36)이 형성된다. 상기 콘안착홈(36)은 상기 턴테이블(24)과 마주보는 위치에 형성된다. 상기 콘안착홈(36)의 중앙에는 가이드돌기(37)가 형성되어 있다. 상기 가이드돌기(37)는 상기 삽입콘(26)의 가이드공(27)과 협력하여 클램프(30)가 정확한 위치에 안착되도록 하는 역할을 한다.

한편, 본 실시예에서 상기 장착부(35)에 별도의 마그네트를 설치하여 금속재질로 된 삽입콘(26)에 클램프(30)가 고정될 수 있도록 할 수도 있다. 이와 같이 마그네트를 이용하여 클램프(30)가 삽입콘(26)에 고정되도록 하는 것은 디스크(D)가 회전되는 초기에 공기압력이 아직 형성되지 않아 클램프(30)의 밀착판(32)이 디스크(D)와 밀착되지 않은 상태에서 클램프(30)와 디스크(D)가 일체로 회전될 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로, 도 5를 참고하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예의 클램프(130)는 원판상의 밀착판(132)의 내부에 제1 및 제2 전극(133,133')이 구비된다. 상기 전극(133,133')은 정전기력(Electrostatic force)을 제공하는 역할을 한다. 상기 전극(133,133')의 형태는 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.

도 6에는 대략 반원형, 다시 말해 'D'자 형상의 전극(133,133')이 서로 마주보게 형성된다. 상기 전극(133,133')은 상기 밀착판(132)의 대부분의 면적을 차지 하도록 형성된다. 상기 전극(133,133')으로는 각각 +,-전원이 아래에서 설명될 장착부(135)를 통해 공급된다.

도 7에는 동심인 링형상으로 제1 및 제2전극(133,133')이 형성된다. 상기 제1전극(133)으로 전원공급을 하기 위해서는 상기 제2전극(133')이 형성된 영역을 통과하여야 한다. 이를 위해 상기 밀착판(132)의 내부중 상기 제2전극(133')과 전기적으로 접촉되지 않는 경로를 통해 전원을 제1전극(133)으로 전달하도록 설계하여야 한다.

한편, 본 실시예의 클램프(130)의 중앙에는 장착부(135)가 형성된다. 상기 장착부(135)는 디스크 드라이브의 캐비넷 등에 회전가능하게 지지되는데, 위에서 설명될 실시예와 구성은 동일하다. 즉, 턴테이블의 삽입콘이 안착되는 콘안착홈(136)이 형성되고, 그 중앙에 가이드돌기(137)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 장착부(135)가 캐비넷에 회전가능하게 지지되는 경우에는 캐비넷에 대해 상대적으로 회전하여야 하는데, 이와 같이 회전하는 장착부(135)와 정지되어 있는 캐비넷 사이의 전원전달은 모터 등에서 사용되는 구성을 원용하면 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 클램프의 작용을 설명한다.

먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예가 동작되는 것을 도 8을 참고하여 설명한다. 상기 디스크(D)가 로딩되면, 픽업베이스(20)의 선단이 상승하면서 턴테이블(24)에 디스크(D)가 안착되고 클램프(30)에 의해 디스크(D)가 턴테이블(24)에 고정된다. 이때, 상기 클램프(30)는 그 자중에 의해 상기 디스크(D)를 상기 턴테이블 (24)에 대해 밀착시킬 수 있다. 물론, 클램프(30)에 별도의 마그네트가 있는 경우에는 자력에 의해 클램프(30)가 턴테이블(24)의 삽입콘(26)에 고정될 수 있다.

이와 같은 상태에서 스핀들모터(22)가 구동되면, 상기 턴테이블(24)이 회전하면서, 상기 디스크(D)가 클램프(30)와 함께 회전된다. 상기 클램프(30)가 디스크(D)와 함께 회전되면, 그 상면의 교반날개(34)가 공기를 휘저어 디스크 드라이브 내부에서 디스크(D)의 원심방향으로 유동되게 한다.

상기와 같이 공기가 유동되면, 상기 밀착판(32) 상부는 상대적으로 공기의 압력이 낮아지고, 상기 디스크(D)하부는 상대적으로 공기의 압력이 높아지게 된다. 따라서, 상기 디스크(D)의 하면에 상대적으로 높은 공기의 압력이 가해지고, 상기 디스크(D)의 상면에 상기 통공(33)을 통해 상대적으로 낮은 공기의 압력이 가해진다. 따라서, 상기 디스크(D)는 그 상면과 하면의 압력차에 의해 상기 밀착판(32)에 밀착된다.

이와 같이 되면, 상기 디스크(D)는 상기 밀착판(32)에 밀착된 상태로 회전한다. 즉, 상기 디스크(D), 턴테이블(24), 삽입콘(26) 및 클램프(30)는 일체가 되어 회전한다.

특히, 상기 클램프(30)와 디스크(D)가 일체로 되어 회전함에 의해, 디스크(D)에 편심질량이 존재하더라도 클램프(30)의 밀착판(32)에 의해 상쇄되어 회전불균형이 최소화될 수 있다. 그리고, 상기 밀착판(32)은 디스크(D)의 상면을 차폐하면서 디스크(D)를 주변 환경으로부터 보호하는 역할을 한다. 물론 밀착판(32)의 크기가 디스크(D)의 그것보다 큰 경우에는 디스크(D)의 전체를 보호할 수 있고, 상대 적으로 작은 경우에는 최소한 밀착판(32)이 디스크(D)를 덮는 부분에 한해 보호할 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 실시예가 동작되는 것을 도 8을 참고하여 설명한다. 디스크(D)가 턴테이블에 안착된 상태에서 클램프(130)의 밀착판(132)이 디스크(D)의 상면을 덮고, 전원이 상기 전극(133,133')에 가해지면, 상기 전극(133,133')에는 각각 +,-전하가 발생하게 된다. 따라서, 상기 디스크(D)내의 전하는 각각 상기 전극(133,133')의 전하와 반대되는 성질을 가진 전하가 각각의 전극(133,133')에 대응되는 영역에 배치된다. 이와 같이 됨에 의해 상기 디스크(D)가 상기 밀착판(132)에 밀착된다.

이와 같이 디스크(D)가 밀착판(132)에 밀착된 상태에서 상기 스핀들모터의 구동에 의해 턴테이블이 회전되면, 상기 디스크(D)가 턴테이블과 함께 회전하게 된다. 특히, 상기 클램프(130)는 상기 디스크(D)와 상기 전극(133,133')에 의해 발생하는 정전기력에 의해 밀착되어 함께 회전하므로, 상기 디스크(D)를 보강하여 보호하는 역할을 함과 동시에 디스크(D)의 회전불균형을 제거하는 등의 역할을 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들어, 본 발명에서 상기 디스크(D)가 클램프의 밀착판과 밀착되는 방식은 도시된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 방법이 있을 수 있다. 즉, 클램프의 자중에 의해 디스크(D)에 밀착되거나 클램프가 턴테이블에 마그네트 의 자력에 의해 부착됨에 의해 밀착되게 할 수도 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 디스크 드라이브의 클램프에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 디스크의 크기보다 약간 크거나 최소한 디스크의 직경에 비해 2/3이상의 직경을 가지는 밀착판을 가지는 클램프로 디스크를 턴테이블에 고정시키고, 특히 밀착판이 디스크에 부착되어 일체로 회전하도록 하였다.

따라서, 디스크를 밀착판이 보강하는 역할을 하여 디스크에 크랙이 있더라도 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 디스크가 고속회전함에 의해 발생하는 원심력이나 진동의 영향을 최소화시켜 디스크가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

특히, 디스크에 편심질량 부분이 존재하더라도 클램프의 밀착판이 디스크와 함께 회전하므로 편심질량 부분이 회전에 미치는 영향이 최소화되어 디스크의 회전이 균일하게 되면서 디스크에 신호를 기록하고 독취하는 동작이 정확하게 일어날 수 있게 되는 효과도 있다.

그리고, 디스크가 밀착판과 함께 회전하면서 진동이나 원심력 등의 영향을 받는 것이 상대적으로 줄어들면서, 디스크의 회전속도를 보다 빠르게 할 수 있게 된다. 따라서 디스크를 고배속화할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 적어도 디스크의 신호기록면에 대응되는 디스크의 상면에 부착되어 함께 회전하는 밀착판과,

   상기 밀착판의 중심부에 구비되고 고정부에 회전가능하게 지지되는 장착부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 클램프.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀착판의 직경은 상기 디스크의 직경보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 클램프.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밀착판의 직경은 상기 디스크의 직경보다 최소한 2/3이상의 값으로 됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 클램프.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀착판에는 다수개의 통공이 대칭으로 천공되고, 상기 밀착판에는 와선형의 교반날개가 다수개 형성됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 클램프.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀착판에는 제1 및 제2 전극이 구비되어 상기 디스크와 정전기력에 의해 밀착됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 클램프.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 전극은 상기 밀착판을 2 영역으로 나누어 형성되는데, 대략 반원형이나 동심의 링형상으로 됨을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 클램프.

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