KR100904920B1

KR100904920B1 - 디스크 구동 장치

Info

Publication number: KR100904920B1
Application number: KR1020070119673A
Authority: KR
Inventors: 스미르노프 비아체슬라브; 김표; 이상규
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2007-11-22
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2009-06-29
Also published as: KR20090053045A

Abstract

디스크 구동 장치가 개시된다. 디스크를 구동시키는 장치에 있어서, 스테이터와, 스테이터에 대해 상대적으로 회전하는 로터와, 로터의 일측 단부에 결합되며 디스크가 탈착 가능하게 결합되는 디스크 척킹 장치와, 로터와 결합되며 보스가 형성되는 하우징과, 보스에 회전 가능하게 지지되며 관통홀이 형성되는 복수의 밸런스 부재 및 관통홀에 삽입되며 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하는 디스크 구동 장치는, 가감속 또는 고속회전 하는 경우에 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.

디스크 구동 장치, 오토 밸런싱 장치, 밸런스 부재, 가이드구

Description

디스크 구동 장치{Disk driving device}

본 발명은 디스크 구동 장치에 관한 것이다.

최근 전자 기술의 발달로 인하여, CD(compact disk), DVD(digital versatile disc), BD(blue-ray disc), HD DVD(high definition DVD) 등의 대용량의 정보 저장 장치들이 사용되고 있다. 이에 따라, 이들을 구동시키는 구동장치인 디스크 드라이브도 고속회전이 요구되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 디스크 구동 장치(30)를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고하며, 모터(10)는 디스크 척킹 장치(20)을 구비하고 있다. 종래기술에 따른 모터(10)는 저속회전 시에는 문제가 없으나, 고속회전 시에 심각한 문제를 가지고 있다. 회전하는 물체에 가해지는 원심력은 회전속도의 제곱으로 증가한다. 따라서, 모터(10)의 회전속도의 증가는 진동의 증가와 연결된다.

모터(10)의 회전속도가 증가될수록 언밸런스한 원심력이 증가하게 되고, 이로 인해 유발되는 진동은 디스크에 정보를 읽고 쓰는데 어려움을 발생시킨다. 최근 모터 제조기술의 발전으로 제조 상의 공차 등이 감소되어 제품의 정밀도가 향상되었으나, 이것은 제조원가의 증가와 연결된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 디스크 구동 장치가 구비된 디스크 척킹 장치(30)는 환형의 삽입홈에 복수의 보정구(32)를 포함하고 있다. 저속회전 시에 보정구(32)의 위치는 일정하지 않다. 소정의 회전속도를 넘어서면, 보정구(32)는 원심력에 의해 삽입홈 내에 균일하게 분포하게 된다. 언밸러스한 상태가 되면 보정구(32)가 일시적으로 특정 영역으로 집중 분포하여 이러한 상태를 해소하게 된다.

그러나, 공진점(resonance point) 주위에서 보정구는 삽입홈 내를 멈추지 않고 회전하는 현상이 발생할 수 있고, 이러한 현상은 문제의 소지가 있다. 더구나, 모터의 회전축이 중력 방향과 수직을 이루는 경우 보정구는 고정하중(dead load)로 작용할 수 있고, 가감속 시에 보정구끼리 부딪혀서 소음과 진동을 유발할 수 있는 문제가 있었다.

그리고, 최근 전자 제품의 소형화, 박형화 추세에 따라 공간적인 제약의 증가로 인해, 복수의 보정구가 삽입된 환형의 삽입홈이 모터의 외주연에 위치하게 되고, 이러한 구조는 모터가 회전하는 동안 다양한 언밸런스 외력이 모터 전체구조에 가해지는 것과 동시에 로터의 회전력의 손실을 가져오는 문제가 있었다.

본 발명은 가감속 또는 고속회전 시에 발생되는 소음과 진동을 저감시킬 수 있는 디스크 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 디스크를 구동시키는 장치에 있어서, 스테이터와, 스테이터에 대해 상대적으로 회전하는 로터와, 로터의 일측 단부에 결합되며 디스크가 탈착 가능하게 결합되는 디스크 척킹 장치와, 로터와 결합되며 보스가 형성되는 하우징과, 보스에 회전 가능하게 지지되며 관통홀이 형성되는 복수의 밸런스 부재 및 관통홀에 삽입되며 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하는 디스크 구동 장치가 제공된다.

여기서, 밸런스 부재는 보스에 삽입되는 환형의 링과 환형의 링의 일측에 결합되는 질량체를 포함할 수 있으며, 환형의 링의 내주연과 접하도록 보스의 외주면에 복수의 제1 돌출부가 형성될 수 있다. 그리고, 제2 돌출부는 환형의 링의 내주연을 지지하도록 보스에 인접한 저면에 형성될 수 있고, 제3 돌출부는 질량체를 지지하도록 로터와 동심인 환형으로 형성될 수 있다.

관통홀은 가이드구와 유격을 가질 수 있고, 로터와 동심인 원주(圓周)를 따라 형성되는 원호(圓弧)형상일 수 있다.

한편, 밸런스 부재는 자성체이며, 밸런스 부재의 거동을 선택적으로 구속하도록 하우징의 내주면의 소정의 위치에 결합되는 마그넷을 더 포함할 수 있고, 밸 런스 부재는 마그넷과 인접하도록 밸런스 부재의 외주연의 일부가 돌출될 수 있다. 이 때, 내주면에 수납홈이 형성되며, 마그넷은 수납홈에 삽입될 수 있다. 그리고, 수납홈의 측벽은 마그넷이 로터의 회전 중심 방향으로 구속되도록 수납홈의 저면을 향해 기울어지게 형성될 수 있고, 마그넷은 수납홈과 유격을 가질 수 있다.

밸런스 부재는, 밸런스 부재와 동심이며 가이드구를 지나는 가상의 원주를 따라, 밸런스 부재의 외주연에 수용홈이 형성될 수 있다.

또한, 디스크 구동 장치는 가이드구와 밸런스 부재를 지지하는 슬라이딩 디스크를 더 포함할 수 있고, 슬라이딩 디스크는 표면에 윤활층을 포함할 수 있으며, 윤활층은 초경합금(hard metal) 코팅층을 포함할 수 있다.

디스크 구동 장치의 가이드구는 원주(圓柱)형 또는 구(救)형일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디스크 구동 장치가 가감속 또는 고속회전 하는 경우에 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 디스크 구동 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸런스 상태의 디스크 구동 장치를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참고하면, 로터(100), 회전축(102), 로터 홀더(104), 로터 마그넷(106), 디스크 척킹 장치(200), 척베이스(202), 척핀(206), 탄성부재(208), 하우징(300), 제2 돌출부(306), 제3 돌출부(308), 제1 밸런스 부재(510), 제2 밸런스 부재(520), 마그넷(800), 스테이터(600), 슬리브(602), 부쉬(604), 마감 플레이트(608), 프레임(610), 스테이터(600), 모터(1000), 오토 밸런싱 장치(1100), 디스크 구동 장치(1200)가 도시되어 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크 구동 장치(1200)는, 스테이터(600)와, 스테이터(600)에 대해 상대적으로 회전하는 로터(100)와, 로터(100)의 일측 단부에 결합되며 디스크가 탈착 가능하게 결합되는 디스크 척킹 장치(200)와, 로터(100)와 결합되며 보스(302)가 형성되는 하우징(300)과, 보스(302)에 회전 가능하게 지지되며 관통홀(506)이 형성되는 복수의 밸런스 부재 및 관통홀(506)에 삽입되며 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구(700)를 포함하는 디스크 구동 장치(1200)는, 가감속 또는 고속회전 하는 경우에 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 디스크 구동 장치(1200)는 정보 저장 매체인 디스크와 결합되며, 디스크에 구동력을 제공하는 장치이다. 디스크 구동 장치(1200)는 디스크 척킹 장치(200), 오토 밸런싱 장치(1100) 및 모터(1000)를 포함할 수 있다.

모터(1000)는 구동력을 발생시키는 장치로서, 스테이터(600)와, 스테이 터(600)에 대해 상대적으로 회전하는 로터(100)를 포함할 수 있다. 스테이터(600)는 프레임(610)에 고정되는 부쉬(604)(bush) 및 부쉬(604)의 외주면에 고정되는 코일(108) 그리고 부쉬(604)의 내부에는 회전축(102)을 지지하고 그 회전을 원활하게 하는 슬리브(602)를 포함할 수 있다.

프레임(610)의 홀에 삽입되는 부쉬(604)는 그 일 단부에 고정돌기를 가진다. 고정돌기는 프레임(610)의 홀에 삽입된 후 절곡되어 부쉬(604)가 프레임(610)에 고정될 수 있도록 한다. 부쉬(604)의 외주면에는 코일(108)이 구비되어 있는데, 코일(108)에는 전류가 입력되어 전기장이 형성된다. 코일(108)은 로터 홀더(104)에 고정된 로터 마그넷(106)과 인접하게 배치되어 있다.

그리고 부쉬(604)의 중앙에는 마감 플레이트(608)가 삽입되어 고정되어 있다. 마감 플레이트(608)는 부쉬(604)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하면서 회전축(102)의 일 단부를 지지하는 역할을 한다.

로터(100)는 슬리브(602)에 의해 지지되는 회전축(102), 회전축(102)에 삽입되며 디스크 척킹 장치(200)와 오토 밸런싱 장치(1100)를 지지하는 로터 홀더(104) 및 로터 홀더(104)의 내주면에 고정되어 있는 로터 마그넷(106)을 포함한다.

회전축(102)은 로터 홀더(104)와 함께 회전하면서 디스크 척킹 장치(200)와 오토 밸런싱 장치(1100)에 회전력을 전달하는 역할을 한다. 회전축(102)의 일 단부는 마감 플레이트(608)에 의해 지지되어 있고, 타 단부는 로터 홀더(104)의 삽입부에 삽입되어 고정된다.

로터 홀더(104)는 회전축(102)에 삽입되어 회전축(102), 디스크 척킹 장 치(200) 및 오토 밸런싱 장치(1100)와 함께 회전하는 것으로, 원형의 횡단면을 갖는다. 그리고 로터 홀더(104)는 하향 개방되어 있다. 로터 홀더(104)의 윗면은 원판 형상을 갖고 그 일측 단부에는 디스크 척킹 장치(200)와 결합된다. 또한, 로터 홀더(104)의 윗면에는 오토 밸런싱 장치(1100)와 결합된다.

로터 홀더(104)의 윗면은 오토 밸런싱 장치(1100)의 보스(302)의 내주면에 삽입될 수 있도록 단턱이 형성될 수 있다. 로터 홀더(104)의 일부가 오토 밸런싱 장치(1100)에 삽입되어, 오토 밸런싱 장치(1100)가 모터(1000)에 결합됨으로써, 오토 밸런싱 장치(1100)를 보다 간편하게 로터(100)에 결합시킬 수 있고, 컴팩트(compact)한 디스크 구동 장치(1200)를 구현할 수 있다.

로터 홀더(104)의 내주면에는 로터 마그넷(106)이 고정되어 있다. 로터 마그넷(106)에 의해 형성되는 자기장 및 코일(108)에 의해 형성되는 전기장의 상호 작용에 의해 전자기력이 발생하며, 이와 같은 전자기력에 의해 로터(100), 디스크 척킹 장치(200) 및 오토 밸런싱 장치(1100)가 회전하게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크 척킹 장치(200)를 나타낸 저면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 디스크 척킹 장치(200)는 모터(1000)의 로터(100)의 일측 단부와 결합되며 디스크가 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 척베이스(202)의 중심에는 센터 홀(204)이 형성되어 있고, 센터 홀(204)에 로터(100)의 일측 단부가 삽입되어 모터(1000)와 결합된다.

척핀(206)은 척베이스(202)에 수납되며, 척베이스(202)의 외부로 돌출될 수 있다. 그리고 척핀(206)을 척베이스(202)의 외부로 돌출되도록 척베이스(202)의 외 부로 탄성적으로 지지하는 탄성부재(208)를 포함할 수 있다. 디스크가 안착되면, 척베이스(202)의 일부가 디스크의 내주면에 삽입되고, 척핀(206)이 디스크의 내주면에 걸쳐져서, 디스크를 탈착 가능하게 디스크 구동 장치(1200)에 결합시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 하우징(300)을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 하우징(300)을 나타낸 사시도이다. 도 4 내지 도 5를 참고하면, 하우징(300), 보스(302), 제1 돌출부(304), 제2 돌출부(306), 제3 돌출부(308), 수납홈(310)이 도시되어 있다.

도 4, 5에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 내부에는 보스(302)가 형성되어 있다. 보스(302)의 내주면은 로터(100)와 결합하는 부분이다. 보스(302)는 그에 결합되는 회전체의 크기에 따라 그 내경이 조절될 수 있다. 하우징(300)은 오토 밸런싱 장치(1100)의 내부 구성들을 커버하는 구조로 되어 있다. 보스(302)와 하우징(300)의 내주면이 이루는 공간에 밸런스 부재가 설치된다.

보스(302)의 외주면에는 밸런스 부재의 내주연과 접하도록 보스(302)의 외주면에 복수의 제1 돌출부(304)가 형성된다. 밸런스 부재의 내주연은 보스(302)의 제1 돌출부(304)와 접하면서, 제1 돌출부(304)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 보스(302)는 제1 돌출부(304)에 의해 밸런스 부재와의 접촉면적을 줄여 밸런스 부재와의 마찰을 줄일 수 있다.

제2 돌출부 및 제2 돌출부(306, 308)는 하우징(300)의 저면에 밸런스 부재를 지지하도록 형성될 수 있다. 여기서, 제2 돌출부(306)는 보스(302)와 인접한 하우징(300)의 저면에 형성되어 환형의 링(502)으로 형성되는 밸런스 부재의 내주연을 지지한다. 또한, 제3 돌출부(308)는 밸런스 부재의 환형의 링(502)의 일측에 결합되는 질량체(504)를 지지하도록 하우징(300)의 저면에 회전체와 동심인 환형으로 형성될 수 있다. 보스(302)에 인접한 제2 돌출부(306)와 환형의 제3 돌출부(308)는 각각 밸런스 부재와 하우징(300)의 저면과의 접촉면적을 줄여줌으로써, 하우징(300)의 저면과 마찰을 줄일 수 있다.

하우징(300)의 내주면에는 마그넷(800)이 삽입되는 수납홈(310)이 형성된다. 수납홈(310)은 내주면의 소정의 위치에 형성될 수 있다. 소정의 위치라 함은 수납홈(310)에 삽입되는 마그넷(800)이 밸런스 부재의 외주연의 돌출된 부분에 자기적 인력을 작용하여 밸런스 부재가 회전축(102)을 중심으로 대칭으로 배치되도록 할 수 있는 위치를 말한다.

마그넷(800)은 저속회전 영역에서 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 구속하여, 모터(1000)에 불필요한 가중을 가하지 않는다. 또한, 디스크 구동 장치(1200)가 회전축(102)이 중력과 수직 방향으로 설치된 경우에도, 모터(1000)의 회전 시작 시에, 하향되어 있던 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)가 빠르게 상승할 수 있도록 할 수 있다.

그리고, 고속회전 시에 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)에 가해지는 원심력이 마그넷(800)의 인력보다 작아지면, 더 이상 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 구속하지 못한다. 결국 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 디스크 구동 장치(1200)에 진동 발생시 하우징(300) 내의 특정 영역으로 집중되게 배치되어, 진동을 저감시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 제1 밸런스 부재(510)를 나타낸 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 제2 밸런스 부재(520)를 나타낸 평면도이다.

도 6. 7에 도시된 바와 같이. 밸런스 부재는 보스(302)에 회전 가능하게 지지되며, 관통홀(506)이 형성될 수 있다. 밸런스 부재는 보스(302)에 삽입되는 환형의 링(502)과 그 일측에 결합되는 질량체(504)를 포함할 수 있다. 밸런스 부재는 복수 개일 수 있다.

환형의 링(502)의 일측에 질량체(504)가 결합되어 전체적으로 밸런스 부재는 편심체가 된다. 회전체가 언밸런스한 상태인 경우, 복수의 밸런스 부재의 질량체(504)는 하우징(300) 내부의 특정 영역으로 집중되어 분포되고, 밸런스한 상태인 경우 하우징(300) 내부에 고르게 분포된다.

밸런스 부재는 한 쌍일 수 있고, 한 쌍의 밸런스 부재는 같은 방향으로 하우징(300)에 삽입될 수 있다. 오토 밸런싱 장치(1100)가 로터(100)의 윗면에 결합되어, 하우징(300) 내부의 밸런스 부재가 삽입될 수 있는 공간이 더욱 넓어질 수 있다. 이는 밸런스 부재가 회전축(102)에 더욱 근접하여 결합될 수 있음을 말하고, 결국 모터(1000)가 오토 밸런싱 장치(1100)를 회전시키는데 필요한 힘이 감소될 수 있음을 의미한다.

다시 말해, 보다 빠른 시간 내에 오토 밸런싱 장치(1100)가 디스크 구동 장 치(1200)의 진동 저감 동작을 수행할 수 있음을 의미한다. 특히, 본 실시예의 이러한 특징은, 디스크 구동 장치(1200)의 회전축(102)이 중력 방향과 수직을 이루도록 설치되는 경우에, 오토 밸런싱 장치(1100)에 더욱 더 요구되는 부분이다.

그리고, 이 때 저속회전 영역에서 마그넷(800)이 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 구속하고 있어, 보다 빠르게 하향되어 있는 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)를 상승시킬 수 있다.

한편, 하우징(300) 내부의 밸런스 부재가 삽입될 수 있는 공간의 증가는, 밸런스 부재의 질량체(504)의 크기를 증가를 가져온다. 질량체(504)의 크기 증가는 밸런스 부재의 편심 정도의 증가를 의미하며, 결국 오토 밸런싱 장치(1100)의 성능이 개선됨을 의미한다. 물론, 밸런스 부재의 형태는 모터(1000)의 구조와 오토 밸런싱 장치(1100)의 설치 공간 등을 고려하여 다양한 형태로 변경될 수 있다.

밸런스 부재와 하우징(300) 간에는 윤활제가 개재될 수 있다. 이러한 윤활제는 액상의 윤활제 또는 마찰이 적은 플라스틱 스페이서(slidable plastic spacer)일 수 있다. 또한, 밸런스 부재는 초경합금(hard metal)코팅이 된 플라스틱 또는 금속 재질일 수 있다.

한편, 오토 밸런싱 장치(1100)는 가이드구(700)와 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)를 지지하는 슬라이딩 디스크(400)를 더 포함할 수 있다. 슬라이딩 디스크(400)는 가이드구(700), 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)와 로터 홀더(104) 사이에 개재되어 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)와 가이드구(700)를 지지할 수 있다.

슬라이딩 디스크(400)는 로터 홀더(104)의 표면 상태와 무관하게 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 동작을 원활히 할 수 있다. 슬라이딩 디스크(400)의 표면에는 윤활층을 포함할 수 있고, 윤활층은 예를 들면, 초경합금(hard metal) 코팅층을 포함할 수 있다.

도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 밸런스 부재는 그와 동심이며, 가이드구(700)를 지나는 가상의 원주를 따라, 밸런스 부재의 외주연에 수용홈(512)이 형성될 수 있다. 제1 밸런스 부재(510)의 질량체(504)에 수용홈(512)이 형성되어, 제2 밸런스 부재(520)의 제2 가이드구(700)가 수용홈(512)에 수납될 수 있도록 한다.

제2 가이드구(700)가 제1 밸런스 부재(510)의 수용홈(512)에 수용되어 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)가 겹치는 경우 보다 집중된 영역에 밸런스 부재가 배치될 수 있다. 제2 밸런스 부재(520)는 제1 밸런스 부재(510)와 동일한 방향으로 배치되어 하우징(300)의 내부에 삽입된다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 가이드구(700)를 나타낸 사시도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 가이드구(700)는 구형이다. 가이드구(700)는 질량체(504)의 밸런스 부재의 관통홀(506)에 삽입되며, 밸런스 부재의 거동을 제한하고, 가이드한다.

제1 가이드구(700)는 제2 밸런스 부재(520)의 외주연과 맞닿을 수 있어, 밸런스 부재의 거동을 제한한다. 또한, 가이드구(700)는 관통홀(506)과 유격을 가짐으로써, 모터(1000)가 가감속하는 경우 발생하는 진동 에너지를 흡수하는 댐퍼(damper)의 역할을 할 수 있다.

한편, 구형 가이드구(700)는 밸런스 부재, 슬라이딩 디스크(400), 하우징(300)의 저면 등과의 접촉면적을 줄여, 구형 가이드구(700)에 작용하는 마찰력을 줄일 수 있다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이다. 도 9는 오토 밸런싱 장치(1100)가 모터(1000)가 밸런스 상태인 경우를 나타내고 있다. 본 실시예의 밸런스 부재는 동일한 방향으로 하우징(300)에 삽입되어 모터(1000)의 회전축(102)을 중심으로 대칭되게 하우징(300) 내에 배치되어 있다.

밸런스 상태에서 마그넷(800)이 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)에 인접하여 그 거동을 선택적으로 구속하고 있다. 선택적 구속이라 함은 마그넷(800)이 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)를 자기적인 인력으로 일정한 위치에 구속하여 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)를 일정한 위치에 구속시켰다가, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)에 가해지는 원심력이 증가하여 마그넷(800)의 인력을 초과하게 되는 경우 마그넷(800)을 더 이상 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)를 구속시키지 못 하는 것을 말한다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 언밸런스 상태의 디스크 구동 장치(1200)를 나타낸 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이며, 도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이다.

모터(1000)의 회전이 증가하여, 밸런스 부재에 가해지는 원심력이, 마그 넷(800)과 밸런스 부재 간의 인력 보다 커지는 경우, 마그넷(800)은 더 이상 밸런스 부재의 거동을 구속하지 못하게 된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상태에서 디스크 구동 장치(1200)에 언밸런스 상태가 발생하는 경우, 밸런스 부재는 하우징(300)의 내부를 자유롭게 회전하며, 하우징(300)의 특정영역에 집중되게 배치되어 디스크 구동 장치(1200)의 언밸런스 상태를 해소할 수 있다.

또한, 도 11 내지 12에 도시된 바와 같이, 제1 밸런스 부재(510)의 질량체(504)에 형성된 수용홈(512)에 제2 가이드구(700)가 수용되어 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 보다 집중된 영역에 배치될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)는 간략한 구성으로 디스크 구동 장치(1200)의 진동 저감 기능을 구현함으로써, 제조 또는 조립 원가의 감소를 기대할 수 있다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸런스 상태의 디스크 구동 장치(1200)를 나타낸 단면도이다. 본 실시예에 따른 디스크 구동 장치(1200)는 오토 밸런싱 장치(1100)가 로터(100)의 내측에 결합되는 경우이다. 본 실시예의 디스크 구동 장치(1200)는 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크 구동 장치(1200)와 오토 밸런싱 장치(1100)를 제외한 나머지 부분의 구성이 동일할 수 있다.

본 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)는 밸런스 부재를 이용하여 디스크 구동 장치(1200)의 진동을 저감시킴으로써, 그 구조가 간략하고, 얇은 구조로 제조될 수 있다. 따라서, 로터(100)의 내측에 오토 밸런싱 장치(1100)가 설치 될 수 있 는 공간이 있는 경우, 모터(1000)의 구조를 변경시키지 않으면서, 오토 밸런싱 장치(1100)를 결합시킬 수 있다. 결국, 보다 박형화 된 디스크 구동 장치(1200)를 구현할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 오토 밸런싱 장치는 로터의 내측 또는 외측에 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 모터의 구조에 따라 그 결합위치는 변경될 수 있을 것이다.

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 제1 밸런스 부재(510)를 나타낸 평면도이고, 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 제2 밸런스 부재(520)를 나타낸 평면도이며, 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이다.

본 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)는 다른 형태의 밸런스 부재의 구조를 제시하고 있다. 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 서로 반대 방향으로 삽입된다. 도 16은 디스크 구동 장치(1200)가 밸런스 상태인 경우 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 배치를 나타내고 있다. 한편, 본 실시예의 디스크 구동 장치(1200)는, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크 구동 장치(1200)와 비교하여 오토 밸런싱 장치(1100)를 제외한 나머지 부분의 구성이 동일할 수 있다.

밸런스 상태에서 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 하우징(300)의 내부에 균일하게 분포되어 배치된다. 밸런스 상태에서 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 각각에 작용하는 원심력에 의해 회전축(102)을 중심으로 대칭인 형태로 배치되며, 디스크 구동 장치(1200) 전체적으로는 밸런스 부재의 편심된 질량체(504)가 모 터(1000)의 회전에 영향을 미치지 않을 수 있다.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이며, 도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이다.

본 실시예의 밸런싱 부재는 언밸런스 상태에서 하우징(300)의 내부를 자유롭게 회전하며 하우징(300) 내부의 특정영역에 집중되게 배치되어 언밸런스 상태를 제거할 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 그 삽입 방향이 반대이기 때문에 보다 모터(1000)의 구동 방향에 따라 보다 집중된 형태로 배치될 수 있다. 몰론 이 경우 가이드구(700)에 의해 밸런스 부재의 거동은 가이드된다.

도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이며, 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이고, 도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치(1100)를 나타낸 저면도이다.

본 실시예의 디스크 구동 장치(1200)는 상술한 본 발명의 제3 실시예의 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 삽입 방향과 반대로 삽입되어 있다. 또한, 하우징(300)의 내주면의 소정의 위치에는 마그넷(800)이 결합되고, 마그넷(800)에 인접하도록 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 외주연에는 돌출된 부분(508)이 형성되었다.

도 19에 도시된 바와 같이, 밸런스 상태에서, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 회전축(102)을 중심으로 대칭되게 하우징(300) 내에 배치된다. 이 때, 마그넷(800)은 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 외주연에 돌출된 부분에 인접하여 자기적 인력으로 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)를 구속하고 있다. 즉, 마그넷(800)과 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520) 간에 작용하는 인력이, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)에 작용하는 원심력 보다 큰 상태이다.

밸런스 상태에서 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 마그넷(800)에 의해 일정한 위치를 유지하여, 모터(1000)의 구동력에 불필요한 부하를 가하지 않을 수 있게 한다. 또한, 모터(1000)가 회전하는 회전을 시작하는 경우나 저속회전 영역에서 밸런스 부재의 불필요한 거동을 제거하여 오토 밸런싱 장치(1100)의 소음이나 진동의 발생을 막을 수 있다.

본 실시예의 이러한 특징은 회전축(102)이 중력 방향과 수직을 이루도록 디스크 구동 장치(1200)가 설치되어 있는 경우에 오토 밸런싱 장치(1100)에 더욱 더 요구되는 특징일 수 있다.

도 20 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 디스크 구동 장치(1200)의 회전속도가 증가하여, 마그넷(800)과 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520) 간의 인력보다 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)에 가해지는 원심력이 더 커서 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 더 이상 마그넷(800)에 의해 그 거동이 구속되지 않는다. 따라서, 디스크 구동 장치(1200)가 언밸러스 상태인 경우 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 하우징(300)의 특정영역에 집중되어 디스크 구동 장치(1200)의 언밸런스 상태를 해소할 수 있다.

이 때, 제1 밸런스 부재(510)의 가이드구(700)가 제2 밸런스 부재(520)와 맞닿아, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 더 이상 겹쳐지지 않는다. 이로써, 가이드구(700)는 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 가이드할 수 있다.

도 22는 본 발명의 제5 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(1100)의 가이드구(900)를 나타낸 사시도이고, 도 23은 본 발명의 제5 실시예에 따른 밸런스 상태의 디스크 구동 장치(1200)를 나타낸 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 가이드구(900)는 원주 형일 수 있다.

도 23에 도시된 바와 같이, 원주 형 가이드구(900)는 관통홀(506)에 삽입되어 회전 가능하게 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)에 각각 결합될 수 있다. 원주 형 가이드구(900)는 하우징(300)의 내부의 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)와 가이드구(900)의 동작 공간을 보다 효과적으로 사용할 수 있어, 오토 밸런싱 장치(1100)의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 디스크 구동 장치를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸런스 상태의 디스크 구동 장치를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스크 척킹 장치를 나타낸 저면도.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 하우징을 나타낸 저면도.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 하우징을 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 제1 밸런스 부재를 나타낸 평면도.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 제2 밸런스 부재를 나타낸 평면도.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 가이드구를 나타낸 사시도.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 언밸런스 상태의 디스크 구동 장치를 나타낸 단면도.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸런스 상태의 디스크 구동 장치를 나타낸 단면도.

도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 제1 밸런스 부재를 나타낸 평면도.

도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 제2 밸런스 부재를 나타낸 평면도.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 다른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.

도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 다른 언밸런스 상태의 오토 밸런싱 장 치를 나타낸 저면도.

도 22는 본 발명의 제5 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 가이드구를 나타낸 사시도.

도 23은 본 발명의 제5 실시예에 따른 밸런스 상태의 디스크 구동 장치를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 로터 200 : 디스크 척킹 장치

300 : 하우징 510 : 제1 밸런스 부재

520 : 제2 밸런스 부재 600 : 스테이터

700 : 가이드구 1000 : 모터

1100 : 오토 밸런싱 장치 1200 : 디스크 구동 장치

Claims

디스크를 구동시키는 장치에 있어서,

스테이터와;

상기 스테이터에 대해 상대적으로 회전하는 로터와;

상기 로터의 일측 단부에 결합되며, 상기 디스크가 탈착 가능하게 결합되는 디스크 척킹 장치와;

상기 로터와 결합되며, 보스가 형성되는 하우징과;

상기 보스에 회전 가능하게 지지되며, 관통홀이 형성되는 복수의 밸런스 부재; 및

상기 관통홀에 삽입되며, 상기 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하며,

상기 밸런스 부재는

상기 보스에 삽입되는 환형의 링과, 상기 환형의 링의 일측에 결합되는 질량체를 포함하며,

상기 환형의 링의 내주연과 접하도록 상기 보스의 외주면에 복수의 제1 돌출부가 형성되는, 디스크 구동 장치.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 환형의 링의 내주연을 지지하도록 상기 보스에 인접한 상기 하우징의 저면에 제2 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 질량체를 지지하도록 상기 하우징의 저면에 환형으로 제3 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 관통홀은

상기 가이드구와 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 밸런스 부재는 자성체이며,

상기 밸런스 부재의 거동을 선택적으로 구속하도록 상기 하우징의 내주면의 소정의 위치에 결합되는 마그넷을 더 포함하는 디스크 구동 장치.
제9항에 있어서,

상기 밸런스 부재는

상기 마그넷과 인접하도록 상기 밸런스 부재의 외주연의 일부가 돌출되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 밸런스 부재와 동심이며 상기 가이드구를 지나는 가상의 원주를 따라, 상기 밸런스 부재의 외주연에 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 가이드구와 상기 밸런스 부재를 지지하는 슬라이딩 디스크를 더 포함하는 디스크 구동 장치.
제12항에 있어서,

상기 슬라이딩 디스크는 표면에 윤활층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제13항에 있어서,

상기 윤활층은

초경합금(hard metal) 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 가이드구는 원주(圓柱)형인 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 가이드구는 구(救)형인 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.