KR101020792B1

KR101020792B1 - 스핀들 모터의 턴 테이블

Info

Publication number: KR101020792B1
Application number: KR1020080095422A
Authority: KR
Inventors: 박재현; 한청운
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2011-03-09
Also published as: US20100083296A1; US9027041B2; US8584154B2; KR20100036001A; CN101714361A; CN101714361B; US20140040925A1

Abstract

내경이 작은 소구경 디스크도 착탈이 자유롭게 이루어지는 스핀들 모터의 턴 테이블이 개시된다. 상기 턴 테이블의 디스크 삽입부는 삽입되는 디스크를 안내하는 경사부와 상기 경사부에서 디스크 안착부로 수직하게 연장 형성되어 디스크의 내주면이 접촉하는 수직부로 이루어지고, 상기 턴 테이블의 클로는 삽입되는 디스크를 안내하는 경사부와 상기 경사부에서 절곡되어 디스크를 척킹하는 수직부로 이루어진다. 이때, 상기 디스크 삽입부의 수직부의 외경은 14.94㎜ ~ 14.96㎜이고, 상기 클로의 수직부의 외경은 15.17㎜ ~ 15.23㎜이다.

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Description

스핀들 모터의 턴 테이블{Turn Table for spindle motor}

본 발명은 스핀들 모터의 턴 테이블에 관한 것이다.

DVD(Digital Video Disk)는 CD(Compact Disk)에 비하여 6∼8배의 용량을 기록할 수 있다는 장점으로 널리 사용되고 있다. 이와 같이 DVD는 대용량이므로 정보가 기록되는 트랙과 트랙 사이의 간격이 대단히 미세하다. 이로 인해, 턴테이블에 탑재된 DVD의 중심이 회전축의 중심과 일치하도록 탄성 지지하는 클로(claw)가 적용된다.

도 1a는 종래의 스핀들 모터의 단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 턴테이블의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 디스크(50)가 탑재되어 지지되는 턴테이블(10)은 단일 몸체로 이루어지며, 축 결합부(11), 디스크 삽입부(13), 디스크 안착부(15) 및 클로(17)를 가진다.

축 결합부(11)는 관 형태로 마련되며 내주면에는 회전축(21)이 압입되어 결합된다. 디스크 삽입부(13)는 링 형상으로 축 결합부(11)의 외주면과 소정 거리 이격되어 형성되며, 외측부가 경사지게 형성되어 디스크(50)가 삽입된다. 디스크 안 착부(15)는 디스크 삽입부(13)의 외주면에서 연장 형성되며 디스크(50)가 탑재된다.

그리고, 디스크 삽입부(13)를 따라 개방부(14)가 복수 개 형성되고, 개방부(14)에는 클로(17)가 형성된다. 클로(17)는 디스크 삽입부(13)와 독립적으로 동작하며 디스크 삽입부(13)에 삽입된 디스크(50)의 중심이 회전축(21)의 중심과 일치하도록 디스크(50)를 탄성 지지한다.

통상 탑재되는 디스크의 내경은 15.00㎜∼15.15㎜인데, 2장이 상하 적층되어 구성되는 DVD의 경우, 적층시 내경의 중심이 일치하지 않아 실제 디스크의 내경이 14.96㎜인 일명 소구경 디스크가 제작될 수 있다.

이러한 디스크를 종래의 턴 테이블에 탑재하게 되면, 디스크 척킹(chucking) 불량을 일으키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 내경이 작은 소구경 디스크도 착탈이 자유롭게 이루어질 수 있도록 하는 턴 테이블을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 턴 테이블은, 회전축이 결합하는 축 결합부, 디스크가 삽입되는 디스크 삽입부, 삽입된 디스크가 안착하는 디스크 안착부, 및 상기 디스크 삽입부에 형성되어 상기 디스크 삽입부와 독립하여 탄성적으로 상기 삽입된 디스크를 지지하는 클로를 포함하며, 상기 디스크 삽입부는 삽입되는 디스크를 안내하는 경사부와 상기 경사부에서 상기 디스크 안착부로 수직하게 연장 형성되어 상기 디스크의 내주면이 접촉하는 수직부로 이루어지고, 상기 클로는 삽입되는 디스크를 안내하는 경사부와 상기 경사부에서 절곡되어 상기 디스크를 척킹하는 수직부를 포함하며, 상기 디스크 삽입부의 수직부의 외경은 14.94㎜ ~ 14.96㎜이고, 상기 클로의 수직부의 외경은 15.17㎜ ~ 15.23㎜이다.

상기의 구조에 의하면, 디스크 삽입부의 수직부의 외경과 높이, 클로의 수직부의 외경과 높이 및 클로의 삽입력을 한정된 범위 내에서 선택적으로 적절히 규제함으로써, 소구경 디스크의 척킹을 원활하게 할 수 있고, 디스크 흔들림 및 런-아웃(Run-Out)을 최적화하여 디스크 판독 및 기록 에러의 발생을 억제할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 턴 테이블의 치수 정의를 나타낸다.

본 발명에서는 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경과 클로(110)의 수직부(114)의 외경을 규제하여 디스크 착탈이 자유롭게 유지될 수 있도록 하며, 바람직하게, 디스크 삽입부(120)와 클로(110)의 높이를 규제함으로써 디스크의 안정된 기록과 판독을 얻을 수 있다.

또한, 바람직하게, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경과 클로(110)의 수직부(114)의 외경의 작아짐으로 인해 조심 성능이 나빠지는 것을 클로(110)의 삽입력을 규제하여 개선할 수 있다.

디스크 삽입부(120)

도 2를 참조하면, 디스크 삽입부(120)는 경사부(122)와 경사부(122)에서 디스크 안착부(130)로 수직하게 연장 형성되어 디스크의 내주면이 접촉하는 수직부(124)로 이루어지는데, 경사부(122)는 삽입되는 디스크를 안내하는 기능을 하며, 수직부(124)는 클로(110)와 함께 디스크를 척킹하는 기능을 한다.

<수직부(124)의 외경>

디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경은 14.94㎜ 내지 14.96㎜로 한정되며, 이는 소구경 디스크의 내경보다 대략 0.01% ~ 0.15% 정도 작도록 한정한 치수이다.

여기서, 수직부(124)의 외경이 14.96㎜보다 큰 경우, 소구경 디스크의 척킹이 원활하지 않으며, 14.94㎜보다 작은 경우, 디스크 척킹시 디스크를 안정되도록 지지하기 어려워 디스크를 고속으로 회전시킬 때 원심력에 따른 디스크 흔들림으로 인해 데이터의 기록 및 판독 에러가 발생할 수 있다.

<수직부(124)의 높이>

수직부(124)의 높이는 디스크 안착부(130)로부터 디스크 삽입부(120)의 경사부(122)와 수직부(124) 사이의 경계(datum)까지의 높이이며, 실제 디스크 안착부(130)에는 디스크가 안착되는 패드(132)가 설치되어 있기 때문에 패드(132)로부터 경계까지의 높이가 된다.

본 발명에 따르면, 수직부(124)의 높이는 0.1 ~ 0.6㎜ 이며, 이는 디스크의 두께 1.2㎜의 8% ~ 50% 정도의 크기이다.

여기서, 수직부(124)의 높이가 0.6㎜ 이상일 경우 소구경 디스크의 디스크 척킹이 원활하지 않으며, 0.1㎜ 이하일 경우, 디스크 척킹시 디스크를 안정되도록 지지하기 어려워 디스크를 고속으로 회전시킬 때 원심력에 따른 디스크 흔들림으로 인해 데이터의 기록 및 판독 에러가 발생할 수 있다.

클로 (110)

도 2를 참조하면, 클로(110)는 경사부(112)와 수직부(114)로 이루어지는데, 경사부(112)는 삽입되는 디스크를 안내하는 기능을 하며, 수직부(114)는 경사부(112)의 단부에서 절곡 형성되어 디스크 안착부(130)와 수직을 이루며 디스크를 척킹하는 기능을 한다.

<수직부(114)의 외경>

클로(110)의 수직부(114)의 외경은 15.17㎜ 내지 15.23㎜로 한정된다.

여기서, 수직부(114)의 외경이 15.23㎜보다 큰 경우, 소구경 디스크의 척킹이 원활하지 않으며 반복 착탈에 의해 클로(110)가 변형되거나 파손될 우려가 있다. 또한, 15.17㎜보다 작은 경우, 디스크 척킹시 디스크를 안정되도록 지지하기 어려워 디스크를 고속으로 회전시킬 때 원심력에 따른 디스크 흔들림으로 인해 데이터의 기록 및 판독 에러가 발생할 수 있다.

<수직부(114)의 높이>

수직부(114)의 높이는, 상기 디스크 삽입부(120)의 경우와 같이, 디스크 안착부(130)의 패드(132)로부터 클로(110)의 경사부(112)와 수직부(114) 사이의 경계(datum)까지의 높이이다.

본 발명에 따르면, 수직부(114)의 높이는 0.2 ~ 0.5㎜ 이며, 이는 디스크의 두께 1.2㎜의 15% ~ 42% 정도의 크기이다.

여기서, 수직부(114)의 높이가 0.5㎜ 이상일 경우 소구경 디스크의 디스크 척킹이 원활하지 않으며 반복 착탈에 의해 클로(110)가 변형되거나 파손될 우려가 있다. 또한, 0.2㎜ 이하일 경우, 디스크 척킹시 디스크를 안정되도록 지지하기 어려워 디스크를 고속으로 회전시킬 때 원심력에 따른 디스크 흔들림으로 인해 데이 터의 기록 및 판독 에러가 발생할 수 있다.

상기한 바와 같이, 디스크 삽입부(120)의 외경이 작아짐에 따라 조심(centering) 성능이 나빠질 수 있기 때문에 클로 삽입력을 규제함으로서 이를 보완할 수 있다.

클로 삽입력

클로 삽입력은 클로(110)가 디스크를 파지하는 힘을 말하며, 삽입력이 크면 클수록 조심(centering) 성능은 좋으나 클램핑력(clamping force)보다 커질 경우 디스크 척킹 불량이 발생한다.

따라서, 클로 삽입력은 클램핑력의 최대 80%를 넘지 않게 설계하는 것이 바람직하다.
도 3a 및 도 3b는 종래의 턴테이블과 본 발명에 따른 턴 테이블에 탑재된 디스크의 런-아웃을 보인 그래프로써, 이를 설명한다.
도 3a는 내경이 상대적으로 큰 15.15㎜인 DVD를 종래의 턴테이블 및 본 발명에 따른 턴테이블에 각각 탑재하여 DVD의 런-아웃을 각각 측정한 그래프이고, 도 3b는 내경이 상대적으로 작은 14.98㎜인 DVD를 종래의 턴테이블 및 본 발명에 따른 턴테이블에 각각 탑재하여 DVD의 런-아웃을 각각 측정한 그래프이다
광학 디스크 드라이버 장치에서 광픽업의 위치를 고정하고, DVD를 턴테이블에 탑재하여 회전시켰을 때, DVD가 턴테이블에 센터링된 정도에 따라 광픽업에 대한 DVD의 트랙 이동이 발생한다. 광픽업에 대한 DVD의 트랙 이동 정도를 트랙 점프(Track Jump)라 하는데, DVD의 런-아웃은 트랙 점프(Track Jump)의 값으로 나타낼 수 있다.
DVD의 트랙의 피치(Pitch)는 0.74㎛이므로, 트랙 점프의 값이 0.74㎛ 이하이면, 양호한 광 디스크 드라이버이다.
종래의 턴테이블은 1. 클로의 외경이 15.15㎜, 디스크 삽입부의 외경이 14.92㎜, 2. 클로의 외경이 15.15㎜, 디스크 삽입부의 외경이 14.98㎜, 3. 클로의 외경이 15.25㎜, 디스크 삽입부의 외경이 14.92㎜, 4. 클로의 외경이 15.25㎜, 디스크 삽입부의 외경이 14.98㎜인 것으로, 각각 6회씩 측정하였다.
본 발명에 따른 턴테이블은, 1. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.17㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.94㎜㎜, 2. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.17㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.95㎜㎜, 3. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.17㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.96㎜㎜, 4. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.20㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.94㎜㎜, 5. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.20㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.95㎜㎜, 6. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.20㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.96㎜㎜, 7. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.23㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.94㎜㎜, 8. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.23㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.95㎜㎜, 9. 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.23㎜, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.96㎜㎜로 하여, 각각 3회씩 측정하였다.
도 3a에 도시된 바와 같이, DVD의 내경이 15.15㎜로 상대적으로 큰 경우, 종래의 턴테이블에 각각 탑재된 DVD의 트랙 점프 값은 평균 약 0.7㎛ 이고, 본 발명에 따른 턴테이블에 각각 탑재된 DVD의 트랙 점프 값은 평균 약 0.6㎛ 로써, 모두 양호하다.
그러나, 도 3b에 도시된 바와 같이, DVD의 내경이 14.98㎜로 상대적으로 작은 경우, 종래의 턴테이블에 탑재된 각각 DVD의 트랙 점프 값은 평균 약 1.25㎛로써 런-아웃이 심하고, 본 발명에 따른 턴테이블에 각각 탑재된 DVD의 트랙 점프 값은 평균 약 0.6㎛ 로써 양호하다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터의 턴 테이블은 클로(110)에 디스크를 척킹하는 수직부(114)가 형성되고, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경이 14.94㎜ ~ 14.96㎜이며, 클로(110)의 수직부(114)의 외경이 15.17㎜ ~ 15.23㎜로 인해 디스크가 견고하게 척킹된다. 따라서, 디스크의 런-아웃이 감소된다.

상기와 같이, 디스크 삽입부(120)의 수직부(124)의 외경과 높이, 클로(110)의 수직부(114)의 외경과 높이, 및 클로의 삽입력을 한정된 범위 내에서 선택적으로 적절히 규제함으로써, 소구경 디스크의 척킹을 원활하게 할 수 있고, 디스크 흔들림 및 런-아웃(Run-Out)을 최적화하여 디스크 판독 및 기록 에러의 발생을 억제할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실 시예에 한정되어 해석되어서는 안 되며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

도 1a는 종래의 스핀들 모터의 단면도이다.

도 1b는 도 1a에 도시된 턴테이블의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 턴 테이블의 치수 정의를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 종래의 턴테이블과 본 발명에 따른 턴 테이블에 탑재된 디스크의 런-아웃을 보인 그래프이다.

Claims

회전축이 결합하는 축 결합부, 디스크가 삽입되는 디스크 삽입부, 삽입된 상기 디스크가 안착하는 디스크 안착부 및 상기 디스크 삽입부에 형성되어 상기 디스크 삽입부와 독립하여 탄성적으로 삽입된 상기 디스크를 지지하는 클로를 포함하고, 상기 디스크 삽입부는 삽입되는 상기 디스크를 안내하는 경사부와 상기 경사부에서 상기 디스크 안착부에 수직하게 연장 형성되어 상기 디스크의 내주면이 접촉하는 수직부를 가지고, 상기 클로는 삽입되는 상기 디스크를 안내하는 경사부를 가지는 스핀들 모터의 턴 테이블에 있어서,

상기 클로의 경사부에는 상기 디스크 안착부와 수직하게 절곡 형성되어 상기 디스크를 척킹하는 수직부가 형성되고,

상기 디스크 삽입부의 수직부의 외경은 14.94㎜ ~ 14.96㎜이고,

상기 클로의 수직부의 외경은 15.17㎜ ~ 15.23㎜인 스핀들 모터의 턴 테이블.
청구항 1에 있어서,

상기 디스크 안착부로부터 상기 디스크 삽입부의 경사부와 수직부 간의 경계까지의 높이는 0.1㎜ ~ 0.6㎜이고, 상기 디스크 안착부로부터 상기 클로의 경사부와 수직부 간의 경계까지의 높이는 0.2㎜ ~ 0.5㎜인 스핀들 모터의 턴 테이블.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 클로의 삽입력은 클램핑력(clamping force)의 80% 이하인 스핀들 모터 의 턴 테이블.