KR100737531B1 - 스핀들 모터의 턴테이블 - Google Patents

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Abstract

클로(Claw)의 구조를 개선한 스핀들 모터의 턴테이블이 개시된다. 상기 스핀들 모터의 턴테이블은 작은 크기의 내경을 가진 디스크가 삽입된 경우에는, 턴테이블의 회전속도 등에 관계 없이, 턴테이블의 중심에서 디스크와 접촉하는 외면 까지의 거리가 길고 두께는 얇은 큰 탄성력을 가지는 제 1 클로 및 턴테이블의 중심에서 디스크와 접촉하는 외면 까지의 거리가 짧고 두께는 두꺼운 큰 강성을 가지는 제 2 클로에 의하여 디스크가 탄성 지지된다. 그리고, 큰 크기의 내경을 가진 디스크가 삽입된 경우에는, 턴테이블이 정지 및 저속으로 회전하는 경우에는 제 1 클로에 의하여 디스크가 탄성 지지되고, 턴테이블이 고속으로 회전하는 경우에는 제 1 및 제 2 클로에 의하여 디스크가 탄성 지지된다. 상기 스핀들 모터의 턴테이블은 디스크의 내경 크기에 관계 없이, 턴테이블의 회전속도에 관계 없이 디스크를 탄성 지지하여 디스크의 중심을 턴테이블의 중심과 일치시킬 수 있다. 또한, 디스크의 내경 크기 및 턴테이블이 고속으로 회전함에 따라 많이 변형되는 제 1 클로는 비교적 유연한 탄성력을 가지므로 내구성이 향상된다.

Description

스핀들 모터의 턴테이블 {TURNTABLE OF SPINDLE MOTOR}
도 1a는 종래의 턴테이블의 사시도.
도 1b는 도 1a의 "A-A"선 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 턴테이블이 채택된 스핀들 모터의 단면도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 턴테이블의 사시도.
도 3b는 도 3a의 "B-B"선 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
150 : 턴테이블 151 : 결합부
154 : 테이블부 157a∼157c : 제 1 클로
158a∼158c : 제 2 클로
본 발명은 클로(Claw)의 구조를 개선한 스핀들 모터의 턴테이블에 관한 것이다.
스핀들 모터는 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다. 스핀들 모터의 회전축에는 디스크가 탑재되는 턴테이블이 압입되는데, 종래의 턴테이블을 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한다.
도 1a는 종래의 턴테이블의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 "A-A"선 단면도이다.
도시된 바와 같이, 턴테이블(10)은 내주면에 회전축(미도시)이 압입되어 결합되는 결합부(11), 결합부(11)의 외주면과 소정 거리 이격되어 경사지게 형성되며 디스크가 삽입되는 지지부(13), 지지부(13)의 외주면에서 연장 형성되며 상기 디스크가 탑재되는 테이블부(15)를 가진다.
그리고, 지지부(13) 및 테이블부(15)에 형성된 복수의 개방부(10a)에는 탄성을 가진 클로(17)가 형성된다. 일반적으로, 턴테이블(10)의 중심에서 클로(17)의 단부 까지의 거리(L)는 7.6㎜∼7.65㎜이고, 상기 디스크의 내경의 1/2은 7.5㎜∼7.575㎜이다. 그러므로, 지지부(13)에 삽입되어 테이블부(15)에 탑재된 상기 디스크는 클로(17)에 탄성 지지되어, 턴테이블(10)의 중심과 중심이 일치한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 턴테이블(10)은 각 클로(17)의 구조가 동일하다. 즉, 턴테이블(10)의 중심에서 각 클로(17)의 단부 까지의 거리(L)는 7.6㎜∼7.65㎜로 동일하고, 각 클로(17)의 두께(t)도 동일하다. 이로 인해, 다양한 크기의 내경을 가진 디스크를 원활하게 지지하기 어려운 단점이 있다.
상세히 설명하면, 턴테이블(10)에 내경이 15.00㎜㎜인 디스크가 삽입되어 탑재된 경우에는, 디스크가 견고하게 지지되는 반면, 상대적으로 클로(17)에 큰 부하 가 작용하여 장시간 사용하면 클로(17)의 탄성력이 저하될 우려가 있다. 또한, 턴테이블(10)에 내경이 15.15㎜㎜인 디스크가 삽입되어 탑재된 경우에는, 디스크가 견고하게 지지되지 못하는 단점이 있다.
그리고, 턴테이블(10)이 고속으로 회전하면 디스크 자체의 편심에 의하여 디스크의 중심이 턴테이블의 중심과 더욱 어긋나게 된다. 이 경우에는 클로(17)가 소정 이상의 강성을 가지고 있어야 디스크를 지지할 수 있는데, 클로(17)의 강성을 크게 하기 위해서는 클로(17)의 두께(t)를 소정 이상 두껍게 하여야 한다. 그러나, 클로(17)의 두께(t)를 소정 이상 두껍게 하면, 클로(17)가 소성 변형될 가능성이 커지므로, 클로(17)의 두께(t)를 소정 이상 두껍게 할 수 없다. 이로 인해, 턴테이블(10)이 고속으로 회전하는 경우에는 원하는 조심 성능을 얻기 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 크기의 내경을 가지는 디스크를 원활하게 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 고속으로 회전하는 경우에도 원활하게 지지 성능을 발휘할 수 있는 스핀들 모터의 턴테이블을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 클로의 내구성을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터의 턴테이블을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터의 턴테이블은, 내주 면에는 회전축이 고정되고 외주면에는 디스크가 삽입되는 결합부, 상기 결합부의 외주면에서 외측으로 연장 형성되며 상기 디스크가 탑재되는 테이블부, 상기 결합부에 형성되며 외면이 상기 디스크의 내주면과 접촉하여 상기 디스크를 탄성 지지하는 탄성을 가진 복수의 클로(Claw)를 가지는 스핀들 모터의 턴테이블에 있어서,
상기 클로는 상기 결합부에 형성된 복수의 제 1 클로와 상기 결합부에 형성된 복수의 제 2 클로를 가지고,
상기 결합부의 중심에서 상기 디스크의 내면과 접촉하는 상기 제 1 클로의 외면 까지의 거리는 상기 결합부의 중심에서 상기 디스크의 내면과 접촉하는 상기 제 2 클로의 외면 까지의 거리 보다 더 긴 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 턴테이블을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 턴테이블이 채택된 스핀들 모터의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 스핀들 모터는 상면이 개방된 원통형으로 마련되어 베이스(200)에 기립 설치된 베어링하우징(110)을 가지고, 베어링하우징(110)의 내부에는 베어링(115)이 설치된다.
베어링(115)에는 회전축(120)의 하단부측이 삽입되어 지지되고, 회전축(120)의 상단부측은 베어링하우징(110)의 상측으로 노출된다. 베어링하우징(110)의 외주면에는 고정자(130)가 고정되고, 베어링하우징(110)의 상측으로 노출된 회전축(120)의 부위에는 회전자(140)가 고정된다.
고정자(130)는 베어링하우징(110)의 외주면에 고정된 코아(131)와 코아(131)에 권선된 코일(135)을 가진다. 회전자(140)는 하면이 개방된 원통형으로 마련되어 회전축(120)에 고정되며 고정자(130)를 감싸는 로터요크(141), 로터요크(141)의 내주면에 부착되어 코아(131)와 대향하는 마그네트(145)를 가진다.
그리하여, 외부의 전원이 코일(135)로 공급되면, 코일(135)에서 발생되는 전기장과 마그네트(145)에서 발생되는 자기장의 작용에 의하여 회전자(140)가 회전하면서 회전축(120)을 회전시킨다.
회전자(140) 상측의 회전축(120)의 부위에는 턴테이블(150)이 삽입되어 고정되는데, 턴테이블(150)에는 디스크(50)가 탑재되어 탄성 지지된다.
본 실시예에 따른 턴테이블(150)은 다양의 크기의 내경을 가지는 디스크(50)를 적절하게 탄성 지지할 수 있도록 마련된다. 이와 동시에 턴테이블(150)의 손상 없이 턴테이블(150)이 고속으로 회전함에 따라 디스크(50) 자체가 가진 편심에 의하여 디스크(50)의 중심이 턴테이블(150)의 중심에서 설정치 이상으로 벗어나는 것을 방지할 수 있도록 마련된다.
본 실시예에 따른 턴테이블(150)을 도 2 내지 도 3b를 참조하여 상세히 설명한다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 턴테이블의 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 "B-B"선 단면도이다.
도시된 바와 같이, 턴테이블(150)은 결합부(151)와 테이블부(154) 및 복수의 클로(156)를 포함한다.
결합부(151)는 관형태로 마련되며, 내주면에는 회전축(120)이 압입되어 고정 된다. 결합부(151)의 외주면은 하측으로 갈수록 결합부(151)의 중심에서 멀어지는 형태로 경사지게 형성되는데, 이는 디스크(50)가 결합부(151)의 외주면을 따라 안정되게 하강되도록 하기 위함이다. 결합부(151)의 내주면과 외주면 사이에는 필요에 따라 링형상의 함몰부(151a)가 형성될 수 도 있다. 함몰부(151a)에는 금속편(미도시) 또는 클램핑용 마그네트(미도시)가 고정된다.
테이블부(154)는 결합부(151)의 외주면에서 외측으로 연장 형성되어 링형상을 이루며, 디스크(50)가 탑재된다.
클로(156)는 복수의 제 1 클로(157a∼157c)와 복수의 제 2 클로(158a∼158c)를 포함하고, 제 1 및 제 2 클로(157a∼157c)(158a∼158c)는 결합부(151)의 외면에 각각 형성된다. 더 구체적으로는, 결합부(151)의 외면과 테이블부(154)의 내측 부위에는 상호 연통된 공간부(153)가 복수개 형성되고, 각 공간부(153)에 제 1 클로(157a∼157c) 및 제 2클로(158a∼158c)가 각각 형성된다. 이때, 제 1 및 제 2 클로(157a∼157c)(158a∼158c)의 상단부측은 결합부(151)에 일체로 형성되고, 하단부측은 테이블부(154)측에 형성된 공간부(153)에 위치되어 외팔보 형태를 이룬다. 그리고, 제 1 및 제 2 클로(157a∼157c)(158a∼158c)도 결합부(151)의 외주면과 대략 동일한 형태로 경사지게 형성되며, 하단부측 외면이 디스크(50)의 내주면과 접촉한다.
본 실시예에 따른 제 1 클로(157a∼157c)와 제 2 클로(158a∼158c)는 상호 다른 특성을 갖도록 형성된다.
상세히 설명하면, 제 1 및 제 2 클로(157a∼157c)(158a∼158c)는 각각 결합 부(151)에 등간격으로 형성된다. 이때, 상호 인접하는 제 1 클로(157a,157b)(157b,157c)(157c,157a) 사이에 제 2 클로(158a)(158b)(158c)가 각각 위치된다.
그리고, 결합부(151)의 중심(O)에서 디스크(50)의 내면과 접촉하는 제 1 클로(157a∼157c)의 외면 까지의 거리(L1)는 결합부(151)의 중심(O)에서 디스크(50)의 내면과 접촉하는 제 2 클로(158a∼158c)의 외면 까지의 거리(L2) 보다 더 길게 형성된다. 더 구체적으로는, 디스크(50)의 내경이 15.00㎜∼15.15㎜이라 할 때, 결합부(151)의 중심(O)에서 디스크(50)의 내면과 접촉하는 제 1 클로(157a∼157c)의 외면 까지의 거리는 7.575㎜∼7.600㎜로 마련되고, 결합부(151)의 중심(O)에서 디스크(50)의 내면과 접촉하는 제 2 클로(158a∼158c)의 외면 까지의 거리는 7.500㎜∼7.525㎜로 마련된다.
그리고, 제 1 클로(157a∼157c)의 내면과 외면 사이의 두께(t1)는 제 2 클로(158a∼158c)의 내면과 외면 사이의 두께(t2) 보다 얇게 마련된다. 즉, 제 1 클로(157a∼157c)의 강성 보다 제 2 클로(158a∼158c)의 강성이 크게 마련된다.
상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 턴테이블(150)에 디스크(50)가 탄성 지지되는 작용을 설명한다.
먼저, 턴테이블(150)에 탑재되어 지지되는 디스크(50)의 내경이 15.00㎜, 즉 디스크(50)의 내경의 1/2이 7.5㎜라고 가정한다.
이 경우에는, 결합부(151)의 중심(O)에서 제 1 클로(157a∼157c) 까지의 거리(L1) 및 결합부(151)의 중심(O)에서 제 2 클로(158a∼158c)의 거리(L2)가 디스크 (50)의 내경의 1/2 보다 길므로 제 1 클로(157a∼157c) 및 제 2 클로(158a∼158c)의 외면 모두가 디스크(50)의 내주면과 접촉하여 디스크(50)를 탄성 지지한다.
이때, 결합부(151)의 중심(O)에서 제 1 클로(157a∼157c) 까지의 거리(L1)가 길므로, 디스크(50)의 내주면에 제 1 클로(157a∼157c)가 접촉되었을 때, 제 1 클로(157a∼157c)가 상대적으로 많이 변형된다. 그러나, 제 1 클로(157a∼157c)는 얇게 마련되어 비교적 유연한 탄성력을 가지고 있으므로 소성 변형으로 인한 탄성력의 저하는 발생하지 않는다.
그리고, 결합부(151)의 중심(O)에서 제 2 클로(158a∼158c) 까지의 거리(L2)는 짧으므로, 디스크(50)의 내주면에 제 2 클로(158a∼158c)가 접촉되었을 때, 제 2 클로(158a∼158c)는 상대적으로 조금 변형된다. 그러나, 제 1 클로(157a∼157c)는 두껍게 마련되어 강성이 크므로, 디스크(50)를 견고하게 지지한다.
정리하면, 작은 내경의 디스크(50)가 삽입된 경우에는 턴테이블(150)이 정지한 경우 및 저속으로 회전하는 경우, 제 1 클로 및 제 2 클로(157a∼157c,158a∼158c)가 디스크(50)가 탄성 지지하여 디스크(50)의 중심을 턴테이블(150)의 중심과 일치시킨다. 그리고, 턴테이블(150)이 고속으로 회전함에 따라, 디스크(50) 자체의 편심에 의하여 디스크(50)의 중심이 턴테이블(150)의 중심에서 벗어나려는 경우에도 제 1 클로 및 제 2 클로(157a∼157c,158a∼158c)가 디스크(50)가 탄성 지지하여 디스크(50)의 중심을 턴테이블(150)의 중심과 일치시킨다.
다음에는, 턴테이블(150)에 탑재되어 지지되는 디스크(50)의 내경이 15.15㎜, 즉 디스크(50)의 내경의 1/2이 7.575㎜라고 가정한다.
이 경우에는, 결합부(151)의 중심(O)에서 제 1 클로(157a∼157c) 까지의 거리(L1)는 디스크(50)의 내경의 1/2 보다 길고, 결합부(151)의 중심(O)에서 제 2 클로(158a∼158c)의 거리(L2)는 디스크(50)의 내경의 1/2 보다 짧다. 그러므로, 턴테이블(150)이 정지한 경우 및 저속으로 회전하는 경우에는 제 1 클로(157a∼157c)에 의하여 디스크(50)가 탄성 지지된다. 즉, 턴테이블(150)이 정지한 경우 및 저속으로 회전하는 경우에는 제 1 클로(157a∼157c)에 의해서만 디스크(50)가 탄성 지지되는데, 제 1 클로(157a∼157c)에 의해서만 디스크(50)가 지지되어도, 디스크(50)의 중심은 턴테이블(150)의 중심과 일치한다.
그리고, 턴테이블(150)이 고속으로 회전하는 경우에는 디스크(50) 자체의 편심에 의하여 디스크(50)가 제 1 클로(157a∼157c)의 탄성력을 이기고, 턴테이블(150)의 중심에서 벗어나려 한다. 그러나, 디스크(50)의 중심이 설정치 이상으로 턴테이블(150)의 중심에서 벗어나려 하면, 강성이 큰 제 2 클로(158a∼158c)에 의하여 디스크(50)가 탄성 지지되어 디스크(50)의 중심이 턴테이블(150)의 중심에서 벗어나지 못한다. 이때, 제 1 클로(157a∼157c)는 상대적으로 많이 변형되는데, 제 1 클로(157a∼157c)는 유연하므로 손상되지 않는다.
스핀들 모터는 일반적으로 10,500rpm 이상의 고속으로 회전되므로, 고속에서의 디스크 지지성능이 우수하여야 하고, 고속에서 장시간 사용할 수 있어야 한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 스핀들 모터는 디스크(50)의 내경 크기에 관계 없이, 턴테이블(150)의 회전 속도에 관계 없이 디스크(50)를 설정치 이내에서 탄성 지지할 수 있다. 그리고, 상대적으로 많이 변형되는 제 1 클로(157)가 비교적 유연한 탄성력을 가지므로, 내구성이 향상된다.
본 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 제 1 클로(157a∼157c)와 제 2 클로(158a∼158c)는 두께 대신 폭을 상호 상이하게 형성하여 강성을 조절할 수 도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터의 턴테이블은 작은 크기의 내경을 가진 디스크가 삽입된 경우에는, 턴테이블의 회전속도 등에 관계 없이, 턴테이블의 중심에서 디스크와 접촉하는 외면 까지의 거리가 길고 두께는 얇은 큰 탄성력을 가지는 제 1 클로 및 턴테이블의 중심에서 디스크와 접촉하는 외면 까지의 거리가 짧고 두께는 두꺼운 큰 강성을 가지는 제 2 클로에 의하여 디스크가 탄성 지지된다. 그리고, 큰 크기의 내경을 가진 디스크가 삽입된 경우에는, 턴테이블이 정지 및 저속으로 회전하는 경우에는 제 1 클로에 의하여 디스크가 탄성 지지되고, 턴테이블이 고속으로 회전하는 경우에는 제 1 및 제 2 클로에 의하여 디스크가 탄성 지지된다.
이로인해, 본 발명에 따른 스핀들 모터의 턴테이블은 디스크의 내경 크기에 관계 없이, 턴테이블의 회전속도에 관계 없이 디스크를 탄성 지지하여 디스크의 중심을 턴테이블의 중심과 일치시킬 수 있다. 또한, 디스크의 내경 크기 및 턴테이블이 고속으로 회전함에 따라 많이 변형되는 제 1 클로는 비교적 유연한 탄성력을 가지므로 내구성이 향상된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (6)

  1. 내주면에는 회전축이 고정되고 외주면에는 디스크가 삽입되는 결합부, 상기 결합부의 외주면에서 외측으로 연장 형성되며 상기 디스크가 탑재되는 테이블부, 상기 결합부에 형성되며 외면이 상기 디스크의 내주면과 접촉하여 상기 디스크를 탄성 지지하는 탄성을 가진 복수의 클로(Claw)를 가지는 스핀들 모터의 턴테이블에 있어서,
    상기 클로는 상기 결합부에 형성된 복수의 제 1 클로와 상기 결합부에 형성된 복수의 제 2 클로를 가지고,
    상기 결합부의 중심에서 상기 디스크의 내면과 접촉하는 상기 제 1 클로의 외면 까지의 거리는 상기 결합부의 중심에서 상기 디스크의 내면과 접촉하는 상기 제 2 클로의 외면 까지의 거리 보다 더 긴 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 턴테이블.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 클로의 두께와 상기 제 2 클로의 두께는 상이한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 턴테이블.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 클로의 폭과 상기 제 2 클로의 폭은 상이한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 턴테이블.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 클로 및 상기 제 2 클로는 상기 결합부에 각각 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 턴테이블.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 클로 및 상기 제 2 클로는 각각 3개 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 턴테이블.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 결합부의 중심에서 상기 디스크의 내면과 접촉하는 상기 제 1 클로의 외면 까지의 거리는 7.575㎜∼7.600㎜이고, 상기 결합부의 중심에서 상기 디스크의 내면과 접촉하는 상기 제 2 클로의 외면 까지의 거리는 7.500㎜∼7.525㎜인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 턴테이블.
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