KR19980065819A - 밸런싱 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 스캐닝 유닛트(Laser Scanning Unit;LSU), VCR 헤드 구동장치의 회전체의 재질 불균형 및 형상 불균형에 의해 임계속도(cirtical speed)이하에서 발생하는 회전 편심을 방지하기 위해 UV 경화액과 강구(ball)를 사용한 밸런싱 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 회전 중심이 형성되어 있는 회전체와, 상기 회전체의 회전 중심으로부터 소정 위치 이격된 곳에 링 형상으로 소정 공간부를 갖는 밸런싱부와, 상기 회전체의 회전 속도가 임계 속도 이상일 때, 소정 자극에 의해 액체에서 고체로 상변화를 일으켜 상기 밸런싱부에 고착되는 편심량 보정 수단에 의하여 편심량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

Description

밸런싱(balancing) 장치
본 발명은 레이저 스캐닝 유닛트(Laser Scanning Unit;LSU), VCR 헤드 구동장치등 고속으로 회전하는 회전체의 재질 불균형 및 형상 불균형에 의해 소정 임계 회전수(critical speed) 이하에서 발생하는 회전 편심을 방지하기 위해 자외선 경화제와 강구(ball)를 사용한 밸런싱 장치에 관한 것이다.
널리 공지된 바와 같이, 최근들어 회전하는 축의 재질 및 형상이 완전 원형을 이루지 않음으로써 발생한 회전 편심을 제거하기 위해서 원통형 공간부를 갖는 후프(hoop)를 샤프트에 설치하고 원통형 후프(hoop)의 내측에 유동하는 강구(ball) 및 유동성 액체를 주입하여 임계 회전수(임계 회전수;강구 및 유동성 액체에 의해 편심이 보정된 소정 회전수) 이상에서 강구 및 유동성 액체가 자동으로 편심이 사라지는 위치에 자동으로 위치하도록 한 밸런싱 장치가 선보이고 있다.
도 1은 종래의 VCR 헤드 구동 장치에 적용된 밸런싱 장치를 도시한 단면도이다.
VCR용 헤드 구동 장치는 크게 보아 고정되어 있는 하부 드럼(10), 소정 회전수로 회전하는 축(20)에 압입되어 있는 상부 드럼(30) 및 상부 드럼(30)을 회전시키는 구동 장치(40)(45)로 크게 구성되어 있다.
상기 VTR용 헤드 구동 장치의 하부 드럼(10)은 데크 플레이트(미도시)에 안착되어 있는 별도의 드럼 베이스(미도시)에 고정 스크류 등에 의해 다시 고정되어 있으며, 하부 드럼(10)의 중앙부는 소정 직경, 소정 높이로 돌출된 부싱부(15)가 형성되어 있다.
상기 구동 장치(40)(45)는 하부 드럼(10)의 외측 밑면에 설치되어 있는 스테이터(45) 및 축(20)의 일측단과 결합되어 있으며 스테이터(45)와 소정 간격 이격되어 있는 로터(40)로 형성되어 있는 것이다.
한편, 하부 드럼(10)의 부싱부(15)에 설치되어 있는 한 쌍의 볼 베어링(50)에 끼워져 있는 축(20)의 타측단으로는 상부 드럼(30)이 끼워지는데 이때 상부 드럼(30)에 형성되어 있는 세미 드럼부(semi drum;35)는 상기 하부 드럼(10)의 부싱부(15)의 외주면을 통해 끼워져 있다.
상기 세미 드럼부(35)에는 영상 신호 및 음성 신호를 판독하는 헤드 팁(head tip;60)이 고정되어 있는 회전 원판(65)이 안착되도록 헤드 안착부(70)가 형성되어 있다.
또한, 상기 상부 드럼(30)에는 상부 드럼을 이루고 있는 재질의 불균일 및 형상의 미세한 불균일로 인해 회전시 상부 드럼(30)에 발생하는 원심력 또한 불균일하게 형성된다.
이와 같이 불균일하게 형성된 원심력은 다시 편심력으로 작용하게 되어 상부 드럼에는 떨림 및 진동이 발생하게 되므로 상부 드럼(30)에는 소정 홈폭 및 소정 깊이를 갖는 링 형상의 홈(100)으로 형성된 밸런싱부 및 밸런싱부를 폐쇄하는 덮개(110)가 형성되어 있으며, 상기 밸런싱부에는 밸런싱부의 내부를 유동할 수 있도록 고체 밸런서인 강구(120) 및 홈(100) 및 덮개(110)에 의해 형성된 공간을또는이하를 액체 밸런서인 소정 유체(130)로 충진시키는 것이 바람직하다.
도면 미설명 부호 80은 프린트 기판이며, 90은 실드 케이스, 100은 상호 수 ㎛ 이격되어 형성되어 있는 로터리 회전 트랜스이다.
이와 같이 구성된 종래의 VCR 헤드 구동 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스테이터(45) 및 로터(40)에 전원이 인가되면 로터(40)는 정지(ω=0) 상태에서 회전하기 시작하여 소정 분당 회전수(4000∼18000 r.p.m)로 회전하게 되는데, 이때 상부 실린더(30) 또한 로터(40)와 동일한 회전수로 회전하게 된다.
한편, 상부 실린더(30)에는 헤드팁(10)이 설치되어 있어 VCR 테이프에 기록되어 있는 영상 신호 및 음성신호를 읽을 때 상부 실린더(30)는 회전 중심에 대하여 편심이 발생하지 않도록 정밀 가공 되는데 상부 실린더(30)를 정밀 가공하더라도, 상부 실린더(30)를 구성하고 있는 재질의 밀도 불균일 및 회전 중심에 대하여 비대칭으로 부착되어 있는 부재(미도시)등에 의해 수 ㎎의 편심이 발생하게 된다.
이와 같은 요인으로 발생한 편심에 의해 상부 실린더(30)에는 흔들림, 진동에 의한 회전 불균형(unbalance)이 발생하게 되어 이를 예방하기 위하여 회전체의 편심량을 보정하기 위해 편심이 일어나는 곳과 대칭되는 곳에 소정 질량을 갖는 질량체(미도시)를 부착하기도 한다.
이때, 질량체의 부착 위치 및 질량체의 질량등은 편심 위치에 대응하여 부착하여야 하지만 그 편심 위치를 정확하게 판별하기 매우 어려워 경험에 의해 부착되며, 이와 같은 방법상의 어려움으로 인해 개발된 방법에 의하면 상부 드럼(30)에 형성된 링 형상의 홈(100)에 소정 개수의 강구 및 소정 액체를 함께 넣어 고속 회전시 발생하는 편심 위치의 반대편으로 상기 강구(120) 및 유체(130)가 이동하도록 하여 편심량을 보정하게 된다.
이때, 상기 유체(130)는 상기 홈(100)의 내부에서 구름 및 슬립을 일으키는 강구(120)에 의해 발생한 구름 진동을 방지하고 강구(120)의 급속한 이동을 방지하는 역할을 한다.
그러나, 이와 같은 유동성 액체 및 구름 운동을 하는 강구에 의해 회전체에서 발생한 편심을 보정할 때, 상기 강구 및 액체는 임계 회전수 이상에서만 회전체에서 발생한 편심을 보정할 수 있고, 임계 속도 이하에서는 편심 보정 성능이 크게 저하되어 회전체가 정지 상태에서 임계 회전수로 회전하기 까지 소요되는 시간동안 회전체에는 진동 및 떨림이 발생하여 회전체의 성능 및 수명 저하가 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 회전체의 상면에 소정 홈폭 및 소정 깊이를 갖는 홈 또는 관 형상의 용기의 내측에 소정 직경의 강구 및 소정 조건에서 경화되는 액체 상태의 경화액을 같이 주입한 후, 상기 회전체를 임계 속도 이상으로 회전시킨 상태에서 상기 경화액을 경화시켜 회전체의 편심에 대응하여 상기 강구 및 경화액을 고정시킴으로써 임계 속도 이하에서도 회전체에 발생하는 편심량을 보정할 수 있는 밸런싱 장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 VCR 헤드 구동 장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 UV 경화제를 사용한 밸런싱 장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 또다른 일실시예를 도시한 사시도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200: 홈 210: 덮개
220: 강구 230: 자외선 경화제
240: 투명 사출물
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 밸런싱 장치는 회전 중심이 형성되어 있는 회전체와;
상기 회전체의 회전 중심으로부터 소정 위치 이격된 곳에 링 형상으로 소정 공간부를 갖는 밸런싱부와;
상기 회전체의 회전 속도가 임계 속도 이상일 때, 소정 자극에 의해 액체에서 고체로 상변화를 일으켜 상기 밸런싱부에 고착되는 편심량 보정 수단에 의하여 편심량을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 밸런싱 장치가 적용된 VCR 헤드 구동 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같으며, 본 발명에 의한 밸런싱 장치를 제외한 VCR 헤드 구동 장치는 종래와 동일함으로 그 중복된 설명을 생략하기로 하며 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 명칭과 동일한 부호를 부여하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 밸런싱 장치를 도시한 사시도로써, 본 발명에 의한 밸런싱 장치는 상부 실린더(30)에 소정 깊이,소정 홈폭을 갖는 링 형상의 홈(200)과 상기 홈을 덮는 덮개(210)에 의해 소정 공간부를 형성하고 있는 밸런싱부와, 상기 홈(200)과 상기 덮개(210)에 의해 형성된 공간에 소정 체적을 갖는 강구(220) 또는 자외선에 의해 경화되는 액상의 자외선 경화제(예;일본국,Three-bond co,Ltd 자외선 경화 수지;230)를 포함하고 있다.
상기 밸런싱부의 단면은 사각형, 삼각형, 원형등 다양하게 형성할 수 있으며, 상기 밸런싱부에는 강구(220) 또는 자외선 경화제(230)가 선택적으로 충진될 수 있다. 만일 강구(220)만을 단독으로 밸런싱부에 넣었을 때, 강구(220)는 상기 밸런싱부에서 슬립 및 구름이 발생하게 되어 진동 및 진동에 의한 소음이 발생하게 되고 강구(220)의 급격한 유동이 발생할 수 있음으로 고체 밸런싱 부재인 강구(220)와 액상 자외선 경화제(230)를 동시에 적용하는 것이 가장 바람직하다.
다른 일실시예로는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 실린더(30)에 소정 깊이, 소정 홈폭을 갖는 링 형상의 홈(200)을 형성하고 상부가 개구된 투명 사출물(240)을 상기 홈(200)인 밸런싱부에 넣고 상기 투명 사출물(240)에 기 언급한 방법으로 소정 개수의 강구(220)를 넣고 투명 사출물(240)에 자외선 경화제(230)를 채워 넣되, 완전히 충진시키지 않고 소정 공간이 형성되도록 한 후 투명 사출물(240) 상면 개구부가 덮혀지도록 덮개(210)를 부착한다.
이와 같이 투명 사출물(240) 또는 상부 실린더(30)에 형성된 밸런싱부에 강구(220) 및 자외선 경화제(230)를 넣은 다음 상부 실린더(30)를 임계 회전수(여기서 임계 회전수는 강구 및 액체 상태의 자외선 경화제에 의해 편심을 최소로 만들어 주는 회전체의 편심량 보정 효과가 발생하는 최소 분당 회전수를 말한다)이상으로 회전시키게 되면 액체 상태의 자외선 경화제(230)와, 이들 사이에 형성되어 있는 강구(220)는 편심량에 대응하여 편심을 최소로 만들어주는 위치로 이동하게 된다.
이와 같이 강구(220) 및 자외선 경화제(230)의 위치가 결정되면, 상부 실린더(30)의 상측에서 자외선을 조사하여 자외선 경화제(230)를 고체 상태로 만들어 준다.
이후, 상부 실린더(30)가 회전을 멈춘 상태일 때에도 자외선 경화제(230)와 강구(220)는 완전히 고착된 상태임으로, 상부 실린더(30)의 회전 속도가 임계 회전수 이하일 때에도 강구(220) 및 자외선 경화저(230)는 편심량을 보정한 위치에 형성되어 있음으로 상부 실린더(30)는 편심이 발생하지 않는 상태에서 회전하게 된다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 회전체에 소정 깊이의 홈을 형성하고 상기 홈에 강구 및 자외선에 의해 경화되는 자외선 경화제를 넣은 상태에서 회전체를 임계 회전수 이상으로 회전시킨 후, 자외선 경화제를 경화시켜 임계 회전수 이하에서도 상부 실린더에 발생하는 편심을 영구적으로 방지하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 회전 중심이 형성되어 있는 회전체와;
    상기 회전체의 회전 중심으로부터 소정 위치 이격된 곳에 소정 폭 및 소정 깊이를 갖는 링 형상의 밸런싱부와;
    상기 회전체의 회전 속도가 임계 회전수 이상일 때, 소정 자극에 의해 액체에서 고체로 상변화를 일으켜 상기 밸런싱부에 고착되는 편심량 보정 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 편심량 보정 수단은 자외선에 노출되면 액체에서 고체로 상변화를 하는 자외선 경화제인 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
  3. 제 2 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 편심량 보정 수단은 소정 직경의 강구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 밸런싱부는 폐쇄된 투명 사출물인 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
  5. 제 1 항에 있어서 상기 밸런싱부의 단면은 사각형인 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 밸런싱부의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 밸런싱부의 단면은 삼각형인 것을 특징으로 하는 밸런싱 장치.
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