KR100913170B1 - 오토 밸런싱 장치 및 이를 구비한 턴테이블 장치 - Google Patents

오토 밸런싱 장치 및 이를 구비한 턴테이블 장치 Download PDF

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Abstract

오토 밸런싱 장치 및 이를 구비한 턴테이블 장치가 개시된다. 회전체와 결합되며 환형의 삽입홈이 형성되는 하우징과, 삽입홈에 회전 가능하게 삽입되는 복수의 밸런스 부재 및 밸런스 부재에 회전 가능하게 결합되며 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하는 오토 밸런싱(auto balancing) 장치는, 회전체가 가감속 또는 고속회전 하는 경우에 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.
턴테이블, 오토 밸런싱, 밸런싱 부재, 가이드구, 삽입홈, 슬라이딩 디스크

Description

오토 밸런싱 장치 및 이를 구비한 턴테이블 장치{Auto balancing device and turntable device having the same}
본 발명은 오토 밸런싱 장치 및 이를 구비한 턴테이블 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 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고하며, 모터(10)는 턴테이블 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, 이 로 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.
도 2는 종래기술에 따른 턴테이블 장치가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참고하면, 종래기술에 따른 오토 밸런싱 장치가 구비된 턴테이블 장치(30)은 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.
본 발명은 가감속 또는 고속회전 시에 회전체의 소음과 진동을 저감시킬 수 있는 오토 밸런싱 장치와 이를 구비한 턴테이블 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 회전체와 결합되며 환형의 삽입홈이 형성되는 하우징과, 삽입홈에 회전 가능하게 삽입되는 복수의 밸런스 부재 및 밸런스 부재에 회전 가능하게 결합되며 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하는 오토 밸런싱(auto balancing) 장치가 제공된다.
여기서, 밸런스 부재는 삽입홈에 삽입되는 환형의 링과 환형의 링의 일측에 결합되는 질량체를 포함할 수 있다. 환형의 링의 내주연은 삽입홈의 내측 내벽과 소정 거리 이격될 수 있다. 그리고, 질량체의 외주연에 내측으로 형성되는 가이드홈에 삽입될 수 있다. 또한, 가이드구는 가이드홈과 유격을 가질 수 있다.
한편, 삽입홈의 외측 내벽은 삽입홈의 개방부가 외측으로 확장되도록 굴곡될 수 있다. 가이드구는 원주(圓柱)형일 수 있다.
밸런스 부재의 거동을 선택적으로 구속하도록 상기 삽입홈의 외측 내벽의 소정의 위치에 결합되는 마그넷을 더 포함할 수 있고, 가이드구는 자성체일 수 있다.
삽입홈을 커버하며, 상기 밸런스 부재와 상기 가이드구를 지지하는 슬라이딩 디스크를 더 포함할 수 있고, 이 때, 가이드구는 구(求)형일 수 있다. 그리고, 슬라이딩 디스크는 가이드구를 내측에서 외측으로 기울어지게 지지할 수 있다. 슬라이딩 디스크는 그 표면에 윤활층을 포함할 수 있고, 윤활층은 초경합금(hard metal)코팅층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터에 정보가 저장되는 디스크를 결 합시키는 장치로서, 모터의 회전축과 결합되는 결합부와, 디스크를 탄성적으로 지지하는 콘(cone)부와, 콘부의 외측으로 신장되며 디스크를 지지하는 지지부와, 지지부에 형성되는 환형의 삽입홈과, 삽입홈에 회전 가능하게 삽입되는 밸런스 부재 및 밸런스 부재에 회전 가능하게 결합되며 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하는 턴테이블(turntable) 장치가 제공된다.
여기서, 밸런스 부재는 삽입홈에 삽입되는 환형의 링과 환형의 링의 일측에 결합되는 질량체를 포함할 수 있다. 환형의 링의 내주연은 삽입홈의 내측 내벽과 소정 거리 이격될 수 있다. 그리고, 질량체의 외주연에 내측으로 형성되는 가이드홈에 삽입될 수 있다. 또한, 가이드구는 가이드홈과 유격을 가질 수 있다.
한편, 삽입홈의 외측 내벽은 삽입홈의 개방부가 외측으로 확장되도록 굴곡될 수 있다. 가이드구는 원주(圓柱)형일 수 있다.
밸런스 부재의 거동을 선택적으로 구속하도록 상기 삽입홈의 외측 내벽의 소정의 위치에 결합되는 마그넷을 더 포함할 수 있고, 가이드구는 자성체일 수 있다.
삽입홈을 커버하며, 상기 밸런스 부재와 상기 가이드구를 지지하는 슬라이딩 디스크를 더 포함할 수 있고, 이 때, 가이드구는 구(求)형일 수 있다. 그리고, 슬라이딩 디스크는 가이드구를 내측에서 외측으로 기울어지게 지지할 수 있다. 슬라이딩 디스크는 그 표면에 윤활층을 포함할 수 있고, 윤활층은 초경합금(hard metal)코팅층을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 회전체가 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 오토 밸런싱 장치 및 이를 구비한 턴테이블 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 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 하우징을 나타낸 저면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 하우징을 나타낸 단면도이며, 도 5은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 밸런스 부재를 나타낸 평면도이며, 도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 가이드구를 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 슬라이딩 디스크를 나타내 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도이며, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치를 나타낸 단면도이다. 도 3 내지 도 9을 참고하면, 하우징(300), 보스(302), 삽입홈(304), 마그넷(310, 320), 개방부(312), 밸런스 부재(500, 510, 520), 환형의 링(502), 질량체(504), 가이드홈(506), 가이드구(600), 슬라이딩 디스크(700), 오토 밸런싱 장치(800) 등이 도시되어 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(800)는, 회전체와 결합되며 환형의 삽입홈(304)이 형성되는 하우징(300)과, 삽입홈(304)에 회전 가능하게 삽입되는 복수의 밸런스 부재(500) 및 밸런스 부재(500)에 회전 가능하게 결합되며 밸런스 부재(500)의 거동을 가이드하는 가이드구(600)를 포함함으로써, 회전체가 가감속 또는 고속회전 하는 경우에 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.
오토 밸런싱 장치(800)는 회전체에 결합될 수 있다. 예를 들면, 회전체는 모터일 수 있다. 오토 밸런싱 장치(800)는 모터의 회전축에 결합될 수 있다. 또한, 오토 밸런싱 장치(800)는 모터와 일체형으로 제작될 수 있으며, 광 디스크 드라이브 모터의 경우에는 턴테이블 장치(1100)와 일체형으로 제작되어 모터와 결합될 수도 있다.
도 3, 4에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 내부에는 환형의 삽입홈(304)이 형성되어 있다. 환형의 삽입홈(304)은 내측 내벽(306)과 외측 내벽(308)을 가진다. 내측 내벽(304)과 외측 내벽(306)으로 둘러싸인 부분이 환형의 삽입홈(304)을 이룬다.
삽입홈(304)의 외측 내벽은 삽입홈(304)의 개방부(312)가 외측으로 확장되도록 굴곡된다. 굴곡된 삽입홈(304)의 외측 내벽은 구형의 가이드구(600)의 거동을 안정시킨다. 왜냐하면, 오토 밸런싱 장치(800)가 회전하는 동안, 원심력이 항상 삽입홈(304)의 개방부(312) 측(도 9의 화살표 방향)으로 구형 가이드구(600)에 작용하기 때문이다. 이러한 작용은 오토 밸런싱 장치(800)가 수평 또는 수직으로 설치 되어 있는 지와 무관하게 발생된다. 한편, 후술할 원주형 가이드구(600)의 경우 굴곡된 삽입홈(304)의 외측 내벽은 형성되지 않을 수 있다.
도 5, 8에 도시된 바와 같이, 밸런스 부재(510, 520)는 삽입홈(304)에 삽입되는 환형의 링(502)과 환형의 링(502)의 일측에 결합되는 질량체(504)를 포함한다. 밸런스 부재(510, 520)는 복수 개일 수 있다. 환형의 링(502)의 일측에 질량체(504)가 결합되어 전체적으로 밸런스 부재(510, 520)는 편심체가 된다. 회전체가 언밸런스한 상태인 경우, 복수의 밸런스 부재(510, 520)의 질량체(504)는 삽입홈(304)의 특정한 영역으로 집중되어 분포되고, 밸런스한 상태인 경우 삽입홈(304) 내에 고르게 분포된다.
삽입홈(304) 내에서 복수의 밸런스 부재(510, 520)가 회전하면서, 회전체의 언밸런스한 상태를 해소함으로써, 종래 가감속 시 보정구의 충돌로 인한 소음 등의 문제를 해소할 수 있게 된다.
환형의 링(502)은 삽입홈(304)에 회전 가능하게 삽입되고, 환형의 링(502)의 내주연은 삽입홈(304)의 내측 내벽과 소정 거리 이격될 수 있다. 회전축과 중력 방향이 수직으로 설치된 경우, 회전체가 언밸런스(unbalance) 상태에서 환형의 링(502)이 하향되면 가이드구(600)와 가이드홈(506)은 접하게 된다. 이 때, 접하는 부분의 타측의 환형의 링(502)의 내주연은 삽입홈(304)의 내측 내벽과 접하지 않을 수 있다. 이렇게, 환형의 링(502)의 내경은 삽입홈(304)의 내측 내벽과 간극을 가질 수 있고, 이러한 간극을 가지기 위해 회전체가 밸런스 상태일 때 환형의 링(502)의 내주연과 삽입홈(304)의 내측 내벽이 가지는 간격을 소정의 거리라 한 다.
가이드구(600)는 질량체(504)의 외주연에 내측으로 형성되는 가이드홈(506)이 형성될 수 있다. 가이드홈(506)은 가이드구(600)가 삽입되는 공간부가 된다. 밸런스 부재(510, 520)는 가이드홈(506)에 삽입되는 가이드구(600)에 의해 그 거동이 제한된다.
밸런스 부재(510, 520)와 삽입홈(304) 간에는 윤활제가 개재될 수 있다. 이러한 윤활제는 액상의 윤활제 또는 마찰이 적은 플라스틱 스페이서(slidable plastic spacer)일 수 있다. 또한, 밸런스 부재(510, 520)는 초경합금(hard metal)코팅이 된 플라스틱 또는 금속 재질일 수 있다.
도 6, 7, 8에 도시된 바와 같이, 가이드구(600)는 구(求)형일 수 있고, 가이드구(600)는 질량체(504)의 외주연에 내측으로 형성되는 가이드홈(506)에 삽입된다. 가이드구(600)는 가이드홈(506)과 유격을 가진다. 가이드구(600)는 가이드홈(506)에 삽입되어 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 제한하고, 가이드한다. 또한, 가이드홈(506)과 유격을 가짐으로써, 회전체가 가감속하는 경우 그 진동을 저감시킨다.
구형의 가이드구(600)는 밸런스 부재(510, 520)와 후술할 슬라이딩 디스크(700)와의 마찰을 줄일 수 있다. 그리고, 구형의 가이드구(600)는 원심력으로 인해 외측으로 굴곡된 삽입홈(304)의 외측 내벽에 구속된 상태로 운동하여 보다 안정된 거동 특성을 가진다.
도 7, 8, 9에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 디스크(700)는 삽입홈(304)을 커 버하며 밸런스 부재(510, 520)와 가이드구(600)를 지지한다. 슬라이딩 디스크(700)는 삽입홈(304)을 커버하여 밀폐함으로써, 가이드구(600)와 밸런스 부재(510, 520)의 청결한 동작 환경을 제공할 수 있다. 슬라이딩 디스크(700)의 내측(702)은 편평하게 형성되어 환형의 링(502)을 지지한다. 슬라이딩 디스크(700)의 외측(704)은, 내측(702)에서 외측(704)으로 갈수록 오토 밸런싱 장치(800)의 저면을 향한 방향으로 기울어질 수 있다. 그리하여, 상술한 바와 같이, 삽입홈(304)의 굴곡진 외측 내벽이 가지는 기능을 더욱 촉진시킬 수 있을 것이다.
슬라이딩 디스크(700)는 그 표면에 윤활층을 포함할 수 있고, 이러한 윤활층은 초경합금(hard metal)코팅층을 포함할 수 있다. 초경합금은 공구 등에 사용될 수 있는 초경질 합금으로 금속의 탄화물 분말을 소성(燒成)해서 만든 경도가 대단히 높은 합금이다. 한편, 윤활층은 밸런스 부재(510, 520) 및 가이드구(600)와 슬라이딩 디스크(700) 사이에 개재되는 액상의 윤활제일 수 있다.
도 3, 8에 도시된 바와 같이, 하우징(300)에는 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 선택적으로 구속할 수 있는 마그넷(310, 320)이 삽입홈(304)의 외측 내벽의 소정의 위치에 결합될 수 있다. 이 때, 가이드구(600)는 자성체일 수 있다. 소정의 위치는 밸런스 부재(510, 520)가 회전체를 중심으로 대칭되는 위치에 놓여질 수 있도록 자성체인 가이드구(600)를 자기적을 구속할 수 있는 위치를 말한다. 자성체는 마그넷(310, 320)에 의해 형성되는 자기장에 의해 인력을 받을 수 있는 물질로 예를 들면 금속구 등일 수 있다.
가이드구(600)는 마그넷(310, 320)의 인력에 의해 그 거동이 구속된다. 밸런 스 부재(510, 520)는 가이드구(600)에 의해 그 거동이 구속되므로, 가감속 시에 밸런스 상태의 위치에 있게 된다. 따라서, 밸런스 부재(510, 520)의 편심된 질량체(504)는 회전체의 구동 또는 정지 시에 회전체의 거동에 영향을 미치지 않게 된다. 그러나 회전체의 회전 속도가 증가하여, 밸런스 부재(510, 520)에 가해지는 원심력이 마그넷(310, 320)이 가이드구(600)에 미치는 인력을 초과하게 된다. 그러면, 마그넷(310, 320)은 더 이상 가이드구(600)를 구속할 수 없게 되고, 밸런스 부재(510, 520)는 적절한 위치로 회전하여 회전체의 언밸런스한 상태를 해소하게 된다.
상술한 바와 같이, 선택적으로 구속이라 함은, 마그넷(310, 320)이 가이드구(600)를 자기적인 인력으로 일정한 위치에 구속하여 밸런스 부재(510, 520)를 일정한 위치에 구속시키다가, 밸런스 부재(510, 520)에 가해지는 원심력이 증가하여 마그넷(310, 320)의 인력을 초과하게 되는 경우 마그넷(310, 320)이 더 이상 가이드구(600)를 구속시키지 못 하는 것을 말한다.
한편, 마그넷(310, 320)을 자성체인 마그넷(310, 320)에 자기적인 인력을 미쳐 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 선택적으로 구속할 수도 있고, 밸런스 부재(510, 520)의 외주연에 마그넷(310, 320)과 인접하는 돌출부를 형성하여 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 선택적으로 구속할 수 있다.
마그넷(310, 320)이 밸런스 부재(510, 520)를 선택적으로 구속함으로써, 밸런스 부재(510, 520)의 자유 거동을 제한할 수 있고, 고속회전 시 발생하는 회전체의 진동을 억제할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(800)의 가이드구를 나타낸 사시도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(800)의 가이드구(1000)는, 도 10에 도시된 바와 같이 원주형일 수 있다. 원주형 가이드구(1000)도 가이드홈(506)에 삽입되어 회전 가능하게 밸런스 부재(510, 520)에 결합될 수 있다.
가이드구(1000)가 원주형인 경우, 슬라이딩 디스크(700)의 외측으로 기울어진 부분은 형성되지 않을 수 있고, 삽입홈(304)의 외측 내벽도 굴곡되지 않도록 형성될 수 있다. 원주형 가이드구(1000)는 삽입홈(304)의 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 되고, 오토 밸런싱 장치(800)의 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 원주형 가이드구(1000)를 자성체로 제작하여 상술한 마그넷(310, 320)이 가지는 기능을 구현할 수 있다.
도 11는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)를 나타낸 단면도이고, 도 12은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도이다. 도 11 내지 도 12를 참고하면, 턴테이블 장치(1100), 결합부(1102), 콘부(1104), 지지부(1106) 등이 도시되어 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)는, 모터에 정보가 저장되는 디스크를 결합시키는 장치로서, 모터의 회전축과 결합되는 결합부(1102)와, 디스크를 탄성적으로 지지하는 콘(cone)부와, 콘부(1104)의 외측으로 신장되며 디스 크를 지지하는 지지부(1106)와, 지지부(1106)에 형성되는 환형의 삽입홈(304)과, 삽입홈(304)에 회전 가능하게 삽입되는 밸런스 부재(510, 520) 및 밸런스 부재(510, 520)에 회전 가능하게 결합되며 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 가이드하는 가이드구(600)를 포함하여, 회전체가 가감속 또는 고속회전 하는 경우에 발생하는 소음과 진동을 저감시킬 수 있다.
도 11, 12에 도시된 바와 같이, 턴테이블 장치(1100)는 정보가 입력되는 디스크를 그 구동체인 모터 등에 결합시키는 장치이다. 결합부(1102)는 모터의 회전축과 결합된다. 콘부(1104)는 디스크의 중앙에 형성되는 중공에 삽입되어 디스크를 탄성적으로 지지한다. 콘부(1104)는 탄성을 가지는 플라스틱과 같은 재질로 형성될 수 있다. 지지부(1106)는 콘부(1104)의 외측으로 신장되어 디스크를 지지한다.
지지부(1106)의 하측에는 환형의 삽입홈(304)이 형성된다. 삽입홈(304)에는 밸런스 부재(510, 520)가 회전 가능하게 삽입되고, 밸런스 부재(510, 520)에는 밸런스 부재(510, 520)의 거동을 가이드하는 가이드구(600)가 결합된다. 본 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)는 상술한 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치(800)가 턴테이블 장치(1100)에 적용된 경우이다.
본 실시예는 오토 밸런싱 장치(800)를 턴테이블 장치(1100)의 하측에 결합시켜, 전체적으로 사이즈를 줄여 보다 컴팩트한 광 디스크 드라이브 구동장치를 제공할 수 있음을 보여준다. 또한, 오토 밸런싱 장치(800)를 턴테이블 장치(1100)에 결합시킴으로써, 기존의 모터의 구조를 변경시키지 않으면서도 단순히 턴테이블 장치(1100)를 결합하는 것만으로 오토 밸런싱 장치(800)를 제공할 수 있음을 보여준 다.
본 실시예의 턴테이블 장치(1100)에 결합된 오토 밸런싱 장치(800)의 구조는 상술한 본 발명의 제1 및 제2 실시예와 동일할 수 있고, 그 설명은 생략한다. 이하, 턴테이블 장치(1100)에 결합된 오토 밸런싱 장치(800)의 동작을 설명한다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도이고, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)를 나타낸 저면도이며, 도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)의 제1 밸런스 부재(510)와 제1 가이드구(610)를 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 16는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)의 제2 밸런스 부재(520)와 제2 가이드구(620)를 나타낸 평면도이고, 도 17는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)의 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)와 가이드구(610, 620)를 나타낸 평면도이다.
본 실시예는 광 디스크 드라이브의 구동장치인 모터를 예로 들어 설명한다. 본 실시예의 모터는 회전축이 중력 방향과 수직으로 설치되어 있다. 도 13 내지 도 17은 모터가 밸런스 상태인 경우를 나타내고 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 밸런스 상태에서, 밸런스 부재(510, 520)의 내주연과 삽입홈(304)의 내측 내벽은 상하가 동일한 간격(gap)을 가지고 있다. 밸런스 상태에서 밸런스 부재(510, 520)는 가이드구(610, 620)에 의해 그 거동이 가이드되고, 밸런스 부재(510, 520)는 모터의 회전축과 동심으로 회전하기 때문이다. 또한, 이 경우 밸런스 부재(510, 520)의 내주연이 삽입홈(304)의 내측 내벽과 닿지 않아, 상호 간의 마찰을 줄일 수 있다.
밸런스 부재(510, 520)에 가해지는 원심력이 마그넷(310, 320)이 가이드구(610, 620)에 가하는 인력 보다 크지 않은 경우라면, 밸런스 부재(510, 520)는 도 14에 도시된 것과 같은 위치에 놓여지게 된다. 밸런스 부재(510, 520) 각각을 살펴 보면, 도 15, 16에 도시된 것과 같은 위치에 놓여지게 된다. 또한, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는, 도 17에 도시되 것과 같이 대칭되는 위치에서 마그넷(310, 320)에 의해 그 거동이 구속된다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도이고, 도 19은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)를 나타낸 저면도이며, 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)의 제1 밸런스 부재(510)와 제1 가이드구(610)를 나타낸 평면도이다. 그리고, 도 21는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)의 제2 밸런스 부재(520)와 제2 가이드구(620)를 나타낸 평면도이며, 도 22은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치(1100)의 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)와 가이드구(610, 620)를 나타낸 평면도이다. 도 18 내지 도 22는 모터의 회전축이 중력 방향과 수직으로 설치되어 있으면서, 언밸런스한 경우를 나타내고 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 모터의 회전축이 중력 방향과 수직인 경우, 초기 상태는 밸런스 부재(510, 520)가 중력 방향으로 회전 중심이 어긋나게 된다. 도 20 내지 도 22에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 삽입홈(304)의 내부의 일측에 집중되어 있다. 도 15 및 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 가이드구(610)는 제2 밸런스 부재(520)의 질량체(504) 보다 두껍게 형성됨으로 인해, 제2 밸런스 부재(520)의 질량체(504) 부분이 제1 가이드구(610)와 접하여 제1 및 제2 밸런스 부재(510, 520)는 완전히 겹쳐지지 않게 된다.
이 때, 밸런스 부재(510, 520)의 내주연과 삽입홈(304)의 내측 내벽간의 간격은 중력 방향의 양측으로 최대값("Gap. Max")과 최소값("Gap min")을 가질 수 있다. 이것은 밸런스 부재(510, 520)가 언밸런스한 상태에서 한쪽으로 치우쳐지는 경우라도, 가이드구(610, 620)홈이 가이드구(610, 620)와 접하면서 밸런스 부재(510, 520)를 지지하기 때문에 밸런스 부재(510, 520)의 내주연과 삽입홈(304)의 내측 내벽은 접하지 않을 수 있다.
밸런스 부재(510, 520)는 가이드구(610, 620)를 통해 삽입홈(304)의 외측 내벽과 접하고 있기 때문에, 모터가 회전하면서 삽입홈(304)이 회전하게 되면, 가이드구(610, 620)와 삽입홈(304)의 외측 내벽과 접하는 부분의 마찰에 의해, 밸런스 부재(510, 520)는 회전하게 되고, 빠르게 밸런스 상태가 될 수 있다. 따라서, 밸런스 부재(510, 520)가 빠르게 밸런스 한 상태가 되기 때문에 스타팅 노이즈(starting noise)와 진동을 감소시킬 수 있다. 한편, 이러한 동작은 삽입홈(304)의 외측 내벽에 결합된 마그넷(310, 320)의 인력이 가이드구(610, 620)에 작용하여 더욱 효율적으로 구현될 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 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 턴테이블 장치가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 하우징을 나타낸 저면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 하우징을 나타낸 단면도.
도 5은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 밸런스 부재를 나타낸 평면도.
도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 가이드구를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 슬라이딩 디스크를 나타내 단면도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치를 나타낸 저면도.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치를 나타낸 단면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오토 밸런싱 장치의 가이드구를 나타낸 사시도.
도 11는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치를 나타낸 단면도.
도 12은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치가 설치된 광 디스크 드 라이브 모터를 나타낸 단면도.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치를 나타낸 저면도.
도 15은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치의 제1 밸런스 부재와 제1 가이드구를 나타낸 평면도.
도 16는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치의 제2 밸런스 부재와 제2 가이드구를 나타낸 평면도.
도 17는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치의 제1 및 제2 밸런스 부재와 가이드구를 나타낸 평면도.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치가 설치된 광 디스크 드라이브 모터를 나타낸 단면도.
도 19은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치를 나타낸 저면도.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치의 제1 밸런스 부재와 제1 가이드구를 나타낸 평면도.
도 21는 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치의 제2 밸런스 부재와 제2 가이드구를 나타낸 평면도.
도 22은 본 발명의 제3 실시예에 따른 턴테이블 장치의 제1 및 제2 밸런스 부재와 가이드구를 나타낸 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300 : 하우징 302 : 보스
304 : 삽입홈 310, 320 : 마그넷
312 : 개방부 500, 510, 520 : 밸런스 부재
502 ; 환형의 링 504 : 질량체
506 : 가이드홈 600 : 가이드구
700 : 슬라이딩 디스크 800 : 오토 밸런싱 장치
1100 : 턴테이블 장치 1102 : 결합부
1104 : 콘부 1106 : 지지부

Claims (28)

  1. 회전체와 결합되며, 환형의 삽입홈이 형성되는 하우징과;
    상기 삽입홈에 회전 가능하게 각각 삽입되는 제1 및 제2 밸런스 부재; 및
    상기 제1 및 제2 밸런스 부재에 회전 가능하게 각각 결합되며, 상기 제1 및 제2 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 밸런스 부재는
    상기 삽입홈에 삽입되는 환형의 링과 상기 환형의 링의 일측에 결합되는 질량체를 각각 포함하며,
    상기 제1 밸런스 부재의 상기 가이드구는 상기 제2 밸런스 부재의 상기 질량체 보다 두꺼운, 오토 밸런싱(auto balancing) 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환형의 링의 내주연은
    상기 삽입홈의 내측 내벽과 소정 거리 이격되는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드구는
    상기 질량체의 외주연에 내측으로 형성되는 가이드홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드구는
    상기 가이드홈과 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홈의 외측 내벽은
    상기 삽입홈의 개방부가 외측으로 확장되도록 굴곡되는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드구는 원주(圓柱)형인 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 밸런스 부재의 거동을 선택적으로 구속하도록 상기 삽입홈의 외측 내벽의 소정의 위치에 결합되는 마그넷을 더 포함하는 오토 밸런싱 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드구는 자성체인 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 삽입홈을 커버하며, 상기 밸런스 부재와 상기 가이드구를 지지하는 슬라이딩 디스크를 더 포함하는 오토 밸런싱 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가이드구는 구(求)형인 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 슬라이딩 디스크는
    상기 가이드구를 내측에서 외측으로 기울어지게 지지하는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 슬라이딩 디스크는
    표면에 윤활층을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 윤활층은
    초경합금(hard metal)코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 밸런싱 장치.
  15. 모터에 정보가 저장되는 디스크를 결합시키는 장치로서,
    상기 모터의 회전축과 결합되는 결합부와;
    상기 디스크를 탄성적으로 지지하는 콘(cone)부와;
    상기 콘부의 외측으로 신장되며, 상기 디스크를 지지하는 지지부와;
    상기 지지부에 형성되는 환형의 삽입홈과;
    상기 삽입홈에 회전 가능하게 각각 삽입되는 제1 및 제2 밸런스 부재; 및
    상기 제1 및 제2 밸런스 부재에 회전 가능하게 각각 결합되며, 상기 제1 및 제2 밸런스 부재의 거동을 가이드하는 가이드구를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 밸런스 부재는
    상기 삽입홈에 삽입되는 환형의 링과 상기 환형의 링의 일측에 결합되는 질량체를 각각 포함하며,
    상기 제1 밸런스 부재의 상기 가이드구는 상기 제2 밸런스 부재의 상기 질량체 보다 두꺼운, 턴테이블(turntable) 장치.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 환형의 링의 내주연은
    상기 삽입홈의 내측 내벽과 소정 거리 이격되는 것을 특징으로 하는 턴테이블장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 가이드구는
    상기 질량체의 외주연에 내측으로 형성되는 가이드홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 가이드구는
    상기 가이드홈과 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 삽입홈의 외측 내벽은
    상기 삽입홈의 개방부가 외측으로 확장되도록 굴곡되는 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 가이드구는 원주(圓柱)형인 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 밸런스 부재의 거동을 선택적으로 구속하도록 상기 삽입홈의 외측 내벽의 소정의 위치에 결합되는 마그넷을 더 포함하는 턴테이블 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 가이드구는 자성체인 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 삽입홈을 커버하며, 상기 밸런스 부재와 상기 가이드구를 지지하는 슬라이딩 디스크를 더 포함하는 턴테이블 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 가이드구는 구(求)형인 것을 특징으로 하는 턴테이블장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 슬라이딩 디스크는
    상기 가이드구를 내측에서 외측으로 기울어지게 지지하는 것을 특징으로 하 는 턴테이블 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 슬라이딩 디스크는
    표면에 윤활층을 포함하는 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 윤활층은
    초경합금(hard metal)코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 턴테이블 장치.
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