KR20000031116A - 디스크 회전계의 발런싱장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크의 편심질량에 따른 언발런싱을 보정하도록 하는 발런싱장치에 관한 것이다.

본 발명의 디스크 회전 장치의 발런싱장치는 방사상 형태로 신장되는 적어도 두 개 이상의 탄성부재와, 소정 질량을 가지고 탄성부재의 끝단에 취부되어 회전속도에 따라 이동 가능하게 설치되는 질량체를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 디스크 회전계의 발런싱장치는 질량체들이 탄성부재에 의해 탄성지지되므로 종래의 볼발런서에 있어서 발생하는 볼에 의한 소음을 줄일 수 있게 된다.

Description

디스크 회전계의 발런싱장치(Valancing Apparatus in Disc Rotative System)

본 발명은 디스크 장치에 관한 것으로, 특히 디스크의 편심질량에 따른 언발런싱을 보정하도록 하는 발런싱장치에 관한 것이다.

일반적으로, CD(Compact Disc) 계열과 DVD(Digital Versatile Disc) 계열등의 디스크형 기록매체(이하 "디스크"라 함)를 기록 또는 재생하기 위한 디스크 구동장치에서는 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터가 마련되어 있다. 아울러, 디스크 구동장치에는 디스크를 스핀들 모터의 턴테이블에 밀착시켜 디스크의 슬립(slip)을 방지하기 위한 클램프장치가 마련되어 있다. 디스크가 회전하게 되면 디스크를 포함하여 스핀들 모터와 클램프 장치는 회전계를 구성하게 된다. 현재, 스핀들 모터는 고속화되어 가고 있지만, 고속으로 회전할수록 언발런스(Unbalance)량이 커지게 되는 문제점이 있다. 디스크 회전시 언발런스량이 커지게 되면 디스크의 진동이 증가하게 되고, 디스크의 진동은 트랙킹(tracking) 서보, 포커싱(focusing) 서보 등의 서보제어를 어렵게하여 기록 또는 재생의 정확성이 떨어지게 된다. 최근에는 고속회전시 디스크의 언발런스량을 줄이기 위한 방안으로서 클램프장치 등에 볼발런서(Ball balacer)가 장착되고 있다. 볼발런서는 디스크를 포함한 회전계가 훨링(Wirling)의 공진 주파수를 넘어서게 되면 소정 질량의 볼이 디스크의 언발런스위치와 반대쪽으로 이동되는 것을 이용하게 된다.

도 1을 참조하면, 디스크(2)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(4)와, 디스크(2)의 언발런스량을 줄이기 위한 볼발런서가 내장된 클램퍼(6)가 도시되어 있다. 볼발란서는 다수 개의 볼들(10)로 이루어진다. 디스크(2)는 일련의 로드동작에 의해 턴테이블(8)에 안착된 다음, 클램퍼(4)에 의해 턴테이블(8)에 고정된다. 클램퍼(6)는 스핀들 모터(4)의 중앙원추체(12)와 자기적으로 붙으려는 클램프자석(14)에 의해 디스크(2)를 스핀들 모터(4)의 턴테이블(8)에 고정시키게 된다. 이 클램프자석(14)은 디스크(2)를 턴테이블(8)에 밀착시키기 위한 클램프력을 발생함과 아울러, 회전계의 저속회전시 볼들(10)을 축회전중심 쪽으로 구속하게 된다.

기록 또는 재생 모드에서, 스핀들 모터(4)가 구동되면 턴테이블(6), 디스크(2) 및 클램프장치(20)는 일체로 회전하게 된다. 디스크(2), 스핀들 모터(4) 및 클램프장치(20)를 포함하는 회전계가 고속으로 회전하게 되어 스핀들 모터(4)의 회전축 중심이 고유 진동수를 초과하게되면 디스크(2)의 편심질량에 따른 언발런스량에 의해 회전계는 진동을 하며 회전하게 된다. 볼들(10)은 회전계의 저속 회전시 클램프자석(14)에 의해 구속되어 축회전중심과 최소의 거리로 위치하게 되고 회전계가 훨링(Whirling)의 공진주파수를 넘어 회전하게 되면 축회전중심을 사이에 두고 디스크의 언발런스 위치에 대하여 반대위치쪽으로 모이게 되어 회전계의 언발런스량을 줄이는 역할을 하게 된다.

그러나 종래의 볼발란서는 회전계의 저속 회전시에 클램프자석(12)에 의해 구속된 볼들(10)이 회전계의 언발런스 위치 쪽으로 쏠려 있게 되어 회전계의 언발런스량을 가중시키는 문제점이 있다. 또한, 고속 회전시에는 볼들(10)이 원심력에 의해 클램프자석(12)의 자력을 이겨내면서 클램퍼(4)의 외주쪽으로 이동할 때 클램퍼(4)의 내측벽에 부딪히면서 소음을 유발하게 되는 문제점이 지적되고 있다. 그리고 볼들(10)과 클램퍼(6) 사이의 마찰력과 볼들(10)의 가공공차 관리가 어렵기 때문에 볼들(10)이 클램프자석(18)에 의한 구속력을 이겨내어 이탈되는 시점의 설정과 발런싱량 조절 등의 관리가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 볼에 의한 소음을 줄이도록 한 디스크 회전계의 발런싱장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 저속 회전시 볼에 의해 가중되는 언발런스량을 줄이도록 한 디스크 회전계의 발런싱장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 볼이 수납되는 수납수단과 볼 사이의 마찰력과 볼의 가공정도 관리의 어려움등에서 야기되는 볼발런서의 신뢰성 저하를 방지하도록 한 디스크 회전계의 발런싱장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 볼발런서가 장착된 디스크 회전장치의 종단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 구동장치를 나타내는 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 발런싱장치의 저속회전시 동작을 나타내는 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 발런싱장치의 고속회전시 동작을 나타내는 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 디스크 4 : 스핀들 모터

6,26 : 클램퍼 8 : 턴테이블

10 : 볼 12 : 중앙 원추체

14 : 클램프자석 22 : 메카니즘 베이스

24 : 슬레드베이스 28 : 방진고무

31 : 몸체 32 : 탄성암

33 : 질량체

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 디스크 회전 장치의 발런싱장치는 방사상 형태로 신장되는 적어도 두 개 이상의 탄성부재와, 소정 질량을 가지고 탄성부재의 끝단에 취부되어 회전속도에 따라 이동 가능하게 설치되는 질량체를 구비한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 방진고무(28)를 사이에 두고 메카니즘베이스(22)에 설치되는 슬레드베이스(24)와, 슬레드베이스(24)에 장착된 스핀들 모터(4)와, 스핀들 모터(4)의 턴테이블에 안착된 디스크(2)와, 디스크(2)를 스핀들 모터(4)의 턴테이블에 밀착·고정시키기 위한 클램퍼(26)와, 몸체(31), 탄성암들(32) 및 질량체들(33)로 구성되어 클램퍼(26)에 내장된 발런싱 장치를 구비하는 디스크 구동장치가 도시되어 있다. 발런싱장치에 있어서, 몸체(31)는 탄성암들(32)을 축중심쪽에서 지지하게 된다. 탄성암들(32)은 몸체(31)로부터 방사형으로 신장되고, 각각의 탄성암들(32) 끝단에는 소정 질량을 가지는 질량체(33)가 부착되어 있다. 탄성암들(32)은 강성이 비교적 작은 탄성재료로 이루어져 질량체들(33)이 클램퍼의 내측벽에 부딪히는 것을 최소화하여 질량체들(33)이 클램퍼(26)의 내측벽에 부딪힘으로써 발생하게 되는 소음을 방지하게 된다. 몸체(31)와 탄성암들(32)은 동일재료로 제작될 수 있다. 질량체들(33)은 비중이 큰 재료로 제작되고 회전속도에 따른 원심력에 의해 이동될 수 있도록 제작된다. 이 질량체들(33)은 디스크(2)가 고속으로 회전하게 되면 자신에게 가해지는 원심력이 탄성암들(32)에 의한 구속력보다 크게 되어 디스크(2)의 편심질량에 대하여 반대쪽으로 이동함으로써 자체질량에 의해 디스크(2)의 편심질량을 상쇄하는 역할을 하게 된다. 디스크(2)는 로드모터(도시하지 않음)의 동력에 의해 외부에서부터 로드되어 스핀들 모터(4)의 턴테이블에 안착된 후, 클램퍼(26)에 의해 턴테이블에 밀착·고정된다.

도 3 및 도 4를 결부하여, 본 발명에 따른 발런싱장치에 의한 발런싱 동작을 회전계의 회전속도에 따라 설명하면 다음과 같다. 기록 또는 재생모드에서, 스핀들 모터(4)의 구동에 의해 디스크(2)가 회전하기 시작하게 되면 디스크(1)의 편심질량에 따른 언발런스에 의해 슬레드 베이스(24) 전체가 디스크(1)의 편심질량과 같은 위상으로 각운동(angular motion)하게 된다. 회전수가 방진고무(28)의 공진점 내(저속모드)에서는 도 3에서와 같이 디스크의 회전중심은 축회전중심을 기준으로 디스크(2)의 편심질량과 반대방향으로 위치하게 된다. 이 때, 질량체들(33)은 탄성암들(32)에 의해 구속되어 어느 일측으로 편중되지 않고 반경방향으로 고르게 위치하게 되기 때문에 회전계의 언발런스량을 가중시키지 않게 된다.

도 4를 참조하면, 디스크(2)의 회전속도가 증가되어 방진고무(28)의 공진점을 넘어서게 되면(고속모드) 디스크(2)의 회전중심은 편심질량과 같은 방향으로 위치하게 되고 질량체들(33)은 원심력에 의해 디스크(2)의 편심질량에 대하여 반대측으로 이동하게 된다. 이 때, 탄성암들(32)은 질량체(33)에 의해 훨(Whirl) 방향으로 쏠리게 된다. 질량체들(33)은 회전중심을 사이에 두고 디스크(2)의 편심질량에 대하여 반대측으로 쏠리게 되므로 회전계의 언발런스를 보정하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서 발런싱장치는 클램퍼(26)에 장착되었지만, 클램퍼(26) 뿐만 아니라 스핀들 모터(4)의 회전자부측에도 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 회전계의 발런싱장치는 질량체들이 탄성부재에 의해 탄성지지되므로 종래의 볼발런서에 있어서 발생하는 볼에 의한 소음을 줄일 수 있게 된다. 그리고 저속회전시에는 질량체들에 대한 탄성부재의 구속력이 질량체의 원심력보다 크게 되므로 질량체들이 최초 위치를 유지하게 되므로 회전계의 언발런스를 가중하지 않게 된다. 나아가, 본 발명에 따른 디스크 회전계의 발런싱장치는 질량체들이 서로 소정 질량만 같도록 하면 되고 질량체의 재질은 비중이 큰 재료 중 어떤 것이든 가능하게 선택될 수 있으므로 가공이 용이하고 재료 선택폭이 넓은 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (5)

1. 방사상 형태로 신장되는 적어도 두 개 이상의 탄성부재와,

   소정 질량을 가지고 상기 탄성부재의 끝단에 취부되어 회전속도에 따라 이동 가능하게 설치되는 질량체를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 회전계의 발런싱장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재들은 강성이 작은 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 회전계의 발런싱장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 질량체들은 비중이 큰 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 회전계의 발런싱장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재들 및 상기 질량체들은 디스크 위쪽에 설치되는 클램프장치에 설치되는 것을 특징으로 하는 디스크 회전계의 발런싱장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재들 및 상기 질량체들은 디스크 아래쪽에 설치되는 스핀들 모터의 회전자에 설치되는 것을 특징으로 하는 디스크 회전계의 발런싱장치.