KR19990008936A - 자기보상형 전자밸런서를 채용한 디스크 플레이어 - Google Patents

Abstract

디스크의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 된 자기보상형 진자 밸런서를 채용한 디스크 플레이어가 개시되어 있다.

개시된 디스크 플레이어는 데크베이스와; 이 데크베이스에 탄성 결합된 데크플레이트와; 회전축을 가지며, 상기 데크플레이트 상에 설치되어 회전력을 제공하는 스핀들모터와; 상기 회전축 상에 설치되며 디스크가 놓이는 턴테이블과; 상기 턴테이블 상에 놓인 디스크를 잡아주는 클램퍼와; 상기 데크플레이트 상에 디스크의 반경방향으로 이송가능하게 설치되어 디스크에 정보를 기록/재생하는 광픽업과; 상기 회전축을 중심으로 각각 독립적으로 회전 가능하게 설치도록 상기 회전축에 끼워지는 결합공을 가지며 각각의 무게중심이 상기 회전축과 다른 위치에 위치되는 적어도 한쌍의 회전판과, 상기 회전축의 길이방향으로 상기 회전판의 움직임을 규제하는 결합부재를 구비하여 상기 디스크의 회전시 상기 회전축을 중심으로 상기 회전판의 무게중심이 상기 디스크의 무게중심과 대향되게 위치되는 자기보상형 진자밸런서를; 포함하여 상기 디스크의 편심질량에 의한 상기 스핀들모터 회전축의 공전을 억제할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

자기보상형 진자밸런서를 채용한 디스크 플레이어

본 발명은 자기보상형 밸런서(Self-compensating Dynamic Balancer)를 채용한 디스크 플레이어에 관한 것으로서, 상세하게는 디스크의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 된 자기보상형 진자밸런서를 채용한 디스크 플레이어에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 플레이어는 컴팩트 디스크(CD), 씨디롬(CD-ROM), 디지탈 비데오 디스크(DVD), 디브이디롬(DVD-ROM)등의 디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 장치로 외부 충격 및 내부진동으로부터 디스크 및 광픽업을 보호할 필요가 있다.

종래의 디스크 플레이어는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(미도시)에 힌지결합되어 수직방향으로 회동 가능하게 결합된 데크베이스(10)와, 이 데크베이스(10)에 결합된 데크플레이트(20)와, 상기 데크플레이트(20)에 설치되어 디스크(1)에 회전력을 제공하는 스핀들모터(21)와, 상기 스핀들모터(21)의 회전축(22)에 결합되며 디스크(1)가 놓이는 턴테이블(23)과, 상기 턴테이블(23)과 마주하도록 하우징의 상부 내면에 설치되어 턴테이블(23) 상의 디스크(1)를 클램핑하는 클램퍼(40) 및 상기 데크플레이트(30)에 디스크(1)의 반경방향으로 이송가능하게 결합되어 기록/재생동작을 수행하는 광픽업(25)으로 구성된다. 이 디스크 플레이어는 상기 데크베이스(10)를 통해 전달된 외부 진동이 상기 데크플레이트(20)와 스핀들모터(21) 및 광픽업(25)에 직접 전달되지 않도록 상기 데크베이스(10)와 데크플레이트(20) 사이에 완충부재(30)를 구비한다. 이 완충부재(30)는 외부충격을 잘 흡수 할 수 있도록 된 강성이 약한 재질 예컨대, 연질의 고무나 폴리우레탄등을 이용한다.

이와 같이 구비된 디스크 플레이어는 외부 충격으로부터 디스크(1)의 구동 및 광픽업을 효과적으로 보호 할 수 있다. 반면, 디스크의 편심질량에 의하여 스핀들모터의 회전시 야기되는 내부 진동을 완화하는 방안이 전혀 고려 되지 않았다. 여기서, 디스크 편심질량은 디스크의 제조 공정상의 오차에 의해 디스크의 중심과 무게중심의 불일치에 의한 것으로 훨링(whirling)에 의해 스핀들모터의 회전축이 공전(公轉)하도록 한다.

따라서, 1 배속 또는 2 배속의 저배속 모델에서는 스핀들모터 회전축의 공전에 의한 영향이 큰 문제가 되지 않았으나, 6배속, 8배속등의 고배속 모델에서는 정보의 기록/재생이 어려울 정도로 큰 문제로 대두되고 있다.

이러한 점을 감안하여 종래에는 스핀들모터가 설치된 데크플레이트의 질량을 크게 하거나, 상기한 완충부재의 강성을 크게 하여 데크플레이트가 편심질량에 의해 움직임을 완화하도록 하였다. 데크플레이트의 질량을 크게한 경우 고속회전시 그 효과가 충분치 못하고, 완충부재의 강성을 크게한 경우, 외부진동이나 충격을 효과적으로 차단하지 못하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로서, 외부 진동완화와 아울러 디스크의 편심질량에 의한 내부 진동을 근본적으로 억제할 수 있도록 된 자기보상형 밸런서를 채용한 디스크 플레이어를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 디스크 플레이어를 보인 개략적인 분리 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 플레이어를 보인 개략적인 분리사시도.

도 3a 내지 도 3c 각각은 디스크의 회전속도에 따른 디스크의 편심질량위치와 공전 중심에 대한 회전축의 위치관계를 보인 개략도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 플레이어의 개략적인 부분 단면도.

도 5는 도 4의 개략적인 분리사시도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 플레이어의 개략적인 부분 단면도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스크 플레이어의 개략적인 부분 단면도.

도 8a와 도 8b 각각은 본 발명에 따른 자기보상형 진자밸런서를 채용한 디스크 플레이어의 디스크의 회전속도에 따른 디스크의 편심질량위치와 공전중심에 대한 회전축의 위치관계를 보인 개략도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1...디스크 50...데크베이스 60...데크플레이트

63...턴테이블 65...광픽업 70...완충부재

80...클램퍼 90...스핀들모터 91...모터베이스

92...회전축 93...회전자 97...고정자

200...자기보상형 진자밸런서

210, 220...회전판 211,221...결합공 212,222...베어링

231,233,235...멈춤링 240...보호부재

241..몸체 243...커버부재

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자기보상형 진자밸런서를 채용한 디스크플레이어는 데크베이스와; 이 데크베이스에 탄성 결합된 데크플레이트와; 회전축을 가지며, 상기 데크플레이트 상에 설치되어 회전력을 제공하는 스핀들모터와; 상기 회전축 상에 설치되며 디스크가 놓이는 턴테이블과; 상기 턴테이블 상에 놓인 디스크를 잡아주는 클램퍼와; 상기 데크플레이트 상에 디스크의 반경방향으로 이송가능하게 설치되어 디스크에 정보를 기록/재생하는 광픽업과; 상기 회전축을 중심으로 각각 독립적으로 회전 가능하게 설치되도록 상기 회전축에 끼워지는 결합공을 가지며 각각의 무게중심이 상기 회전축과 다른 위치에 위치되는 적어도 한쌍의 회전판과, 상기 회전축의 길이방향으로 상기 회전판의 움직임을 규제하는 결합부재를 구비하여 상기 디스크의 회전시 상기 회전축을 중심으로 상기 회전판의 무게중심이 상기 디스크의 무게중심과 대향되게 위치되는 자기보상형 밸런서를; 포함하여 상기 디스크의 편심질량에 의한 상기 스핀들모터의 회전축의 공전을 억제할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 디스크 플레이어의 실시예들을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디스크 플레이어는 도 2에 도시된 바와 같이, 데크베이스(50)와, 이 데크베이스(50)에 탄성결합된 데크플레이트(60)와, 상기 데크베이스(50)와 데크플레이트(60) 사이에 게재된 완충부재(70), 상기 데크플레이트(60)에 설치된 스핀들모터(90), 턴테이블(63) 및 광픽업(65)과, 상기 턴테이블(63)과 마주하여 상기 턴테이블(63)에 놓인 디스크(1)를 잡아주는 클램퍼(80), 그리고 디스크(1)의 편심질량에 의한 상기 스핀들모터(90)의 회전축(92)의 공전(公轉)을 억제할 수 있도록 된 자기보상형 진자밸런서(200)를 포함하여 구성된다.

상기 데크베이스(50)는 하우징(미도시)에 일측이 승강되게 힌지 결합된다. 상기 데크플레이트(60)는 상기 완충부재(70)에 의해 상기 데크베이스(50) 외부에서 전달되는 충격을 약하게 받는다. 이를 위하여 상기 완충부재(70)의 강도를 약하게 하고, 상기 스핀들모터(90)는 상기 디스크(1)를 회전시키는 회전력을 제공한다. 상기 턴테이블(63)은 상기 스핀들모터(90)의 회전축(92) 상에 그 중심이 고정되며 상기 데크베이스(50)의 로딩시 그 상부면에 상기 디스크(1)가 놓인다. 상기 클램퍼(80)는 상기 스핀들모터(90)와 마주하여 상기 턴테이블(63) 상에 놓인 디스크(1)의 유동을 방지한다. 여기서, 상기 스핀들모터(90)는 고정자(미도시)와, 이 고정자와 마주하며 상기 회전축(92)을 갖는 회전자(미도시)를 포함하며, 외부에서 인가되는 전류에 의해 상기 회전자가 회전된다. 상기 턴테이블(63)은 상기 회전축(92) 상에 고정되어 상기 회전자의 회전에 의해 회전되며, 이에 따라 상기 디스크(1)와 클램프(80)도 함께 회전한다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하여 디스크의 회전속도에 따른 디스크의 편심질량위치와 공전 중심에 대한 회전축의 위치관계를 살펴보면 다음과 같다.

도 3a는 상기 스핀들모터 회전축(92)의 회전수가 상기 데크플레이트(60)의 고유진동수 이하인 경우, 디스크의 공전 및 자전운동을 나타낸 개략도이다. 여기서, 상기 고유진동수는 상기 완충부재(70)의 탄성계수와 상기 데크플레이트(60) 및 상기 데크플레이트(60)에 설치된 부재들(63)(65)(90)의 질량에 의해 결정되며, 디스크(1)와 나란한 방향으로의 진동수를 말한다. 도시된 바와 같이, 디스크(1)의 회전중심()에서 소정 거리 이격된 위치에 디스크의 불평형질량 즉, 편심질량()이 존재하는 경우, 디스크의 회전중심()은 공전중심(c)를 원점으로로 변위되면서 공전운동을 하게 된다. 회전중심각각에 대응되는 디스크의 편심질량() 위치는 변위된다. 이때 공전중심(c)와 디스크(1)의 편심질량() 각각의 위치는 상기 디스크(1)의 회전중심(,) 각각을 기준으로 서로 반대 위치에 놓인다.

도 3b는 상기 스핀들모터 회전축의 회전수가 상기 데크플레이트의 고유진동수와 비슷한 경우, 디스크의 공전 및 자전운동을 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, 상기 디스크의 회전중심(,) 각각을 기준으로 공전중심(c)과 디스크(1)의 편심질량 각각의 위치는 직각을 이룬다.

도 3c는 상기 스핀들모터 회전축의 회전수가 상기 데크플레이트의 고유진동수보다 큰 경우, 디스크의 공전 및 자전운동을 나타낸 개략도이다. 디스크에 정보를 기록/재생할 수 있는 디스크의 정상회전속도가 이에 해당되며, 상기 디스크의 회전중심(,) 각각을 기준으로 공전중심(c)과 디스크의 편심질량 위치각각이 동일한 방향에 위치된다.

상기한 바와 같은, 공전중심과 디스크의 편심질량 관계를 이용하여, 디스크의 편심을 억제할 수 있도록 상기한 자기보상형 진자밸런서(200)를 구비한 것에 본 발명의 특징이 있다.

상기 자기보상형 진자밸런서(200)는 상기 스핀들모터(91)의 회전축(92)에 설치되어 회전시 그 무게중심이 변화하도록 된 부재이다.

상기 스핀들모터는 도 4에 도시된 바와 같이, 데크플레이트(60)에 결합설치되며, 그 회전축(92) 상에 결합된 턴테이블(도 2의 63)을 회전시킨다.

상기 스핀들모터(90)는 모터베이스(91)와, 회전축(92)과, 회전자(93)와, 고정자(97) 및, 상기 고정자(97)에 대해 상기 회전축(92)을 회전가능하게 지지하는 베어링(101)(102)을 포함하여 구성된다. 상기 모터베이스(91)는 상기한 데크플레이트(60)에 결합 설치되며, 내부에 관통공(91a)을 가진다. 상기 관통공(91a)의 내부에는 상기 회전축(92) 및 상기 베어링(101)(102)이 결합된다.

본 발명에 따른 자기보상형 진자밸런서(200)의 제1실시예를 도 4와 도 5을 참조하여 설명한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 자기보상형 진자밸런서(200)는 적어도 한쌍의 회전판(210)(220)과, 상기 회전판(210)(220)을 상기 회전축(92)에 회전가능하게 설치시키는 결합부재를 포함하여 구성된다. 상기 각각의 회전판(210)(220)은 상기 회전축에 끼워지도록 형성된 결합공(211)(221)을 가지며, 그 무게중심이 상기 회전축(2)과 다른 위치에 위치된다. 따라서, 상기 회전축(92)의 회전시 내부 가진력에 의해 상기 회전축(92)이 공진하게 되면, 상기 회전판(210)(220)은 상기 회전축(92)을 중심으로 회전된다. 이때, 상기 각 회전판(210)(220)은 서로 독립적으로 회전된다. 상기 회전축(92)가 상기 데크플레이트(60)의 고유진동수 이상의 회전수로 회전하는 경우, 상기 회전판(210)(220) 각각의 무게중심은 회전체의 불평형 질량을 최소화하는 방향에 위치되어 상기 회전축(92)의 공진을 억제한다.

상기 결합부재는 상기 결합공(211)(221)과 회전축(92) 사이에 설치되어 상기 회전축(92)에 대해 상기 회전판(210)(220)이 자유롭게 회전 가능하도록 지지한다. 이를 위하여 상기 결합부재는 회전축(92)에 고정 설치된 내륜(212a)(222a)과, 이 내륜(212a)(222a)에 미끄럼 가능하게 결합되고 상기 결합공(211)(221) 내에 고정 설치되 외륜(212b)(222b)을 포함하여 된 베어링(212)(222)인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 자기보상형 진자밸런서(200)의 제2실시예를 도 6을 참조하여 설명한다.

이 자기보상형 진자밸런서(200)는 적어도 한쌍의 회전판(210)(220)과, 상기 회전판(210)(220)을 상기 회전축(92)에 회전가능하게 설치시키는 결합부재를 포함하여 구성된다. 상기 회전판(210)(220)은 도 4 및 도 5을 참조하여 설명한 바와 같으므로 그 상세한 설명을 생략한다. 상기 결합부재는 상기 결합공(211)(221)과 회전축(92) 사이에 설치되어 상기 회전축(92)에 대해 상기 회전판(210)(220)이 자유롭게 회전 가능하도록 결합한다. 이를 위하여, 상기 결합부재는 상기 회전판(210)(220)의 상기 회전축(92) 방향 움직임을 규제하도록 상기 회전판(210)(220)을 사이에 두고, 상기 회전축(92)에 억지끼움 된 다수이 멈춤링(231)(233)(235)을 포함하여 구성된다. 상기 회전판(210)(220)의 결합공(211)(221)은 상기 회전축(92)에 여유있게 끼워진다.

또한, 본 발명의 제3실시예에 따른 자기보상형 진자밸런서(200)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기한 회전판(210)(220)을 보호하도록 회전축(92)에 고정 설치된 보호부재(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 보호부재는 도시된 바와 같이, 상기 회전판들(210)(220) 감싸도록 되며 상기 회전축(92)에 결합 설치된다. 상기 보호부재(240)는 상기 회전축(92)에 결합 설치된 몸체(241)와, 상기 몸체(241)의 개구부에 결합되는 커버부재(243)를 구비한다.

도 4 내지 도 7은 자기보상형 진자밸러서로 한쌍의 회전판을 도시하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 세개, 네개 혹은 그 이상 구비하여도 무방하다.

상기한 바와 같이, 구비된 상기 자기보상형 진자밸런서(200)에 있어서, 상기 회전판(210)(220) 및/또는 상기 보호부재(240)는 비산화재질로 구성되거나 산화방지 코팅된 것이 바람직하다. 상기 비산화재질로 SUS300, 세라믹, 합성수지 등이 포함된다. 그리고, 상기 산화방지코팅은 탄소강, 크롬강등을 모재로 아연, 니켈크롬도금등에 의한 산화방지처리에 의해 형성된다.

이하, 도 2 및 도 8a와 도 8b를 참조하여 본 발명에 따른 편심질량 완화동작을 설명한다.

디스크(1)의 회전수가 고유진동수 이하인 경우, 도 8a에 도시된 바와 같이, 회전축(92)의 위치(,)을 기준으로 디스크(1)의 편심질량()의 위치(,)와, 회전판(240)(250)의 무게 중심 즉, 보상질량()의 위치(,)가 회전축(92)을 기준으로 할때 상기 공진중심(c)과 반대되는 쪽에 위치된다. 따라서, 회전축(92)의 공진방경이 커지게 된다.

반면, 디스크(1)의 회전수가 고유진동수보다 상당히 큰 경우, 실질적으로 디스크가 정상속도로 회전되는 경우, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(92)을 기준으로 할때, 상기 공진중심(c)과 디스크(1)의 편심질량() 위치(,)가 동일한 쪽에 위치하고, 상기 보상질량()의 위치(,)가 원심력에 의해 반대쪽에 위치한다. 따라서, 디스크(1)의 편심질량()에 의한 불평형이 상쇄되어 상기 회전축(92)의 공진반경이 대폭 줄어들게 되고, 디스크(1)의 편심질량()에 의한 데크플레이트(60)의 내부 가진력이 완화된다.

상기한 바와 같이, 구비된 본 발명에 따른 디스크 플레이어는 스핀들모터의 회전축에 자기보상형 진자밸런서를 위치시킴에 의해 편심질량이 큰 디스크를 채용한 경우도, 내부진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 강성이 약한 완충부재를 채용함으로 외부 충격을 효과적으로 완화할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. 데크베이스와;

   이 데크베이스에 탄성 결합된 데크플레이트와;

   회전축을 가지며, 상기 데크플레이트 상에 설치되어 회전력을 제공하는 스핀들모터와;

   상기 회전축 상에 설치되며 디스크가 놓이는 턴테이블과;

   상기 턴테이블 상에 놓인 디스크를 잡아주는 클램퍼와;

   상기 데크플레이트 상에 디스크의 반경방향으로 이송가능하게 설치되어 디스크에 정보를 기록/재생하는 광픽업과;

   상기 회전축을 중심으로 각각 독립적으로 회전 가능하게 설치도록 상기 회전축에 끼워지는 결합공을 가지며 각각의 무게중심이 상기 회전축과 다른 위치에 위치되는 적어도 한쌍의 회전판과, 상기 회전축의 길이방향으로 상기 회전판의 움직임을 규제하는 결합부재를 구비하여 상기 디스크의 회전시 상기 회전축을 중심으로 상기 회전판의 무게중심이 상기 디스크의 무게중심과 대향되게 위치되는 자기보상형 진자밸런서를; 포함하여 상기 디스크의 편심질량에 의한 상기 스핀들모터 회전축의 공전을 억제할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합부재는,

   외륜과 내륜 각각이 상기 회전판에 형성된 결합공과 회전축 각각에 억지끼움된 베어링을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
3. 제1항에 있어서, 상기 결합부재는,

   회전 가능하도록 그 결합공이 상기 회전축에 여유있게 끼워진 회전판의 상기 회전축 방향 움직임을 규제하도록 상기 회전판을 사이에 두고 상기 회전축에 억지끼움 된 다수의 멈춤링을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
4. 제1항에 있어서, 상기 자기보상형 밸런서는 상기 회전판이 상기 턴테이블 또는 상기 데크플레이트에 접촉되지 않도록 상기 회전판을 감싸도록 상기 회전축에 결합 설치된 보호부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전판은 부식되지 않도록 비산화 재질로 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
6. 제5항에 있어서, 상기 회전판은 SUS300, 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전판은 그 외부면이 산화방지 코팅된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
8. 제7항에 있어서, 상기 산화방지 코팅은 탄소강, 크롬강등을 모재로 아연, 니켈크롬도금등에 의한 산화방지처리에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.