KR20010001468A - 박형의 디스크 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 클램핑 장치에 관한 것으로서, 특히 디스크를 회전시키기 위한 턴테이블에 상기 디스크를 고정하는 클램핑 장치가 포함됨과 동시에, 상기 턴테이블에 회전력을 제공하기 위해 모터와 같은 별도의 동력 장치가 독립적으로 설치되어 있지 않은 구조를 구비함으로써 전체적인 시스템이 최대한 박형화되어 12.7㎜ 두께의 노트북용 시디롬 드라이브 메커니즘이 구현될 수 있도록 한 박형의 디스크 클램핑 장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전원이 인가되도록 코일이 장착됨과 동시에 그 중심에 나사산이 형성된 축이 고정된 베이스와, 상기 코일에 전원이 인가되면 회전될 수 있도록 영구자석이 장착됨과 동시에 그 상측에 디스크가 로딩되는 턴테이블과, 상기 턴테이블의 상측에 턴테이블과 함께 회전될 수 있도록 설치됨과 동시에 상기 축과 나사 결합되어 상기 턴테이블이 회전되면 함께 회전되면서 상기 축을 타고 상승되는 로터와, 상기 로터가 상기 축의 상단까지 상승되면 상기 턴테이블에 로딩된 디스크를 클램핑할 수 있도록 상기 로터에 설치된 클램핑수단으로 구성된다.

Description

박형의 디스크 클램핑 장치{Apparatus for clamping disk}

본 발명은 디스크 클램핑 장치에 관한 것으로서, 특히, 노트북용 슬림 슬롯 시디롬 드라이브 메커니즘에 적용 가능할 정도로 박형화된 박형의 디스크 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스크를 클램핑하기 위한 장치는 디스크를 회전시키기 위한 턴테이블 위에 상기 디스크가 로딩되면 상기 턴테이블의 상측에 설치된 별도의 클램핑 장치가 하강하여 상기 디스크를 클램핑하는 것과, 디스크를 회전시키기 위한 턴테이블에 클램핑 장치가 포함되어 모터축의 회전에 의해 턴테이블이 상승됨과 동시에 상기 디스크를 클램핑하는 것으로 크게 구분할 수 있다.

이하, 각각의 실시 예를 예로 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술의 제 1 실시 예에 따른 디스크 클램핑 장치가 도시된 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 제 1 실시 예(U.S. Patent 4,797,873(1989. 1. 10))에서는, 디스크(D)가 턴테이블(1)에 로딩되면 상기 턴테이블(1)을 회전시키기 위한 모터(2)가 구동된다.

이후, 모터축(3)과 제 1 링크(6)에 각각 형성된 피니언(4)과 랙(5)의 조합에 의하여 상기 제 1 링크(6)가 왼쪽으로 이동된다. 상기 제 1 링크(6)가 이동되면 제 1 링크(6)의 끝단에 일단이 연결된 제 2 링크(7)가 회전된다.

이후, 상기 제 2 링크(7)의 타단에 연결된 제 3 링크(8)가 오른쪽으로 이동되고, 상기 제 3 링크(8)가 이동되면 제 3 링크(8)에 형성된 캠곡면(8')을 따라 자석으로 형성된 클램퍼(9)가 하강되어 디스크(D)의 고정홀에 삽입된다. 이로써, 상기한 디스크(D)의 클램핑이 완료된다.

이후, 상기 모터(2)의 구동력에 의하여 상기 턴테이블(1)이 회전되어 디스크(D)의 회전이 이루어진다.

그러나, 상기한 종래 기술의 제 1 실시 예는, 디스크(D)를 클램핑하기 위한 클램퍼(9)가 턴테이블(1)의 상측에 별도로 설치되기 때문에 상기 클램퍼(9)의 설치 공간은 물론, 상기 클램퍼(9)의 하강을 위한 별도의 공간이 필요하게 되어 전체적인 시스템이 수직 방향으로 길게 형성된 구조를 갖게 되고, 이에 따라 노트북에 적용하기 위한 시스템의 박형화가 구조적으로 불가능한 문제점이 있었다.

한편, 도 2는 종래 기술의 제 2 실시 예에 따른 디스크 클램핑 장치가 도시된 측단면도이고, 도 3은 종래 기술의 제 2 실시 예에 의하여 디스크가 클램핑된 상태가 도시된 측단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 종래 기술의 제 2 실시 예(U.S. Patent 5,631,894(1997. 5. 20))에서는, 디스크(D)가 로딩되면 하측의 모터(11)가 구동되어 모터축(12)에 결합된 고정부(13)가 회전된다. 상기 고정부(13)가 회전되면 고정부(13)와 나사 결합되어 있는 이동부(14)가 회전되면서 상기 모터축(12)을 따라 상승된다.

이후, 상기 모터축(12)의 상단에 형성된 클러치부(16)의 마찰면(16')과 상기 이동부(14)의 마찰면(14')이 서로 접촉되면 상기 이동부(14)의 상승이 멈추고, 이 시점이 상기 디스크(D)의 회전 초기점이 된다.

이와 동시에, 상기 이동부(14)의 상단이 디스크(D)의 고정홀에 삽입되면서 이동부(14)의 상단에 형성된 받침대(15)에 상기 디스크(D)가 놓이게 되고, 상기 이동부(14)의 상부에 설치된 클램핑 암(18)이 상기 클러치부(16)의 와셔(17)에 의해 작동되어 상기 디스크(D)의 고정홀에 밀착됨으로써 상기 디스크(D)의 클램핑이 완료된다.

이후, 상기 모터(11)의 구동력에 의하여 상기 이동부(14)가 회전되면 상기 받침대(15)가 형성된 이동부(14)가 턴테이블의 기능을 수행하여 디스크(D)의 회전이 이루어진다.

그러나, 상기한 종래 기술의 제 2 실시 예는, 디스크(D)를 클램핑 및 회전시키기 위한 모터(11)가 하측에 설치되고 상기 모터축(12)의 회전에 따라 상하 이동되어 턴테이블의 기능을 수행하는 이동부(14)가 설치되며 상기 모터축(12) 상단에는 클램핑 암(18)을 작동시키기 위한 클러치부(16)가 형성되기 때문에 상기 모터(11)와 클러치부(16)의 설치 공간은 물론, 상기 이동부(14)의 상하 이동을 위한 여유 공간이 필요하게 되어 전체적인 시스템이 수직 방향으로 길게 형성된 구조가 되고, 이에 따라 노트북에 적용하기 위한 시스템의 박형화가 구조적으로 불가능한 문제점이 있었다.

한편, 도 4는 종래 기술의 제 3 실시 예에 따른 디스크 클램핑 장치가 도시된 평면도이고, 도 5는 종래 기술의 제 3 실시 예에서 턴테이블과 캠포션 및 트레이의 작동 관계가 도시된 측면도, 도 6은 종래 기술의 제 3 실시 예에서 클램퍼 암에 의하여 디스크가 클램핑되는 동작 순서가 도시된 구성도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 종래 기술의 제 3 실시 예(U.S. Patent 5,774,445(1998. 6. 30))에서는 디스크(D)가 로딩된 트레이(21)가 삽입되면 상기 트레이(21)에 의하여 캠포션(22)이 작동된다.

상기 캠포션(22)이 작동되면 도 6의 (a)에서 디스크(D)의 하면과 동일 평면 상에 클램퍼 암(23)의 상면이 위치되도록 설치되어 있던 클램핑 플레이트(24)가 상측으로 이동된다.

상기 클램핑 플레이트(24)가 상승되면 도 6의 (b)와 같이 상기 클램퍼 암(23)이 내측을 향하여 기울어지고, 이러한 과정을 통해 상기 클램퍼 암(23)의 상단이 디스크(D)의 고정홀 상측으로 완전히 빠져나오면 도 6의 (c)와 같이 턴테이블(25)의 돌출부가 디스크(D)의 고정홀에 삽입되면서 상기 턴테이블(25)의 상면에 디스크(D)의 하면이 밀착되게 된다.

이후, 상기 클램핑 플레이트(23)가 압축스프링(26)의 탄성력에 의해 상기 턴테이블(25)로부터 분리되어 하강되면 도 6의 (d)와 같이 상기 클램퍼 암(23)의 상단이 바깥 방향으로 이동되어 디스크(D)의 고정홀에 밀착됨으로써 상기 디스크(D)의 클램핑이 완료된다.

이후, 상기 모터(27)의 구동력에 의하여 상기 턴테이블(25)이 회전되면 상기 디스크(D)의 회전이 이루어진다.

상기한 바와 같은 종래의 제 3 실시 예는, 디스크(D)를 회전시키기 위한 턴테이블(25)이 상기 디스크(D)를 클램핑하기 위한 클램퍼 암(23)과 클램핑 플레이트(24)를 포함하고 있는 구조이므로 전술한 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예에 비하여 공간 활용 측면에서 조금 유리하기는 하다.

그러나, 상기한 제 3 실시 예는 상기 턴테이블(25)에 구동력을 제공하기 위한 모터(27)가 하측에 설치되고 트레이(21)가 삽입되면 상기 턴테이블(25)을 상승시키기 위한 캠포션(22)이 설치되기 때문에 상기 모터(27)와 캠포션의 설치 공간은 물론, 상기 턴테이블(25)의 상하 이동을 위한 여유 공간이 필요하게 되어 전술한 제 1 실시 예 및 제 2 실시 예와 마찬가지로 전체적인 시스템이 수직 방향으로 길게 형성된 구조를 갖게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 종래의 제 3 실시 예 역시 노트북에 적용하기 위한 시스템의 박형화는 구조적으로 불가능하게 된다.

결론적으로, 상기와 같은 종래의 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예는 전체적인 시스템이 수직 방향으로 길게 형성되어 노트북의 박형화를 구현시키기에는 부적합하기 때문에 이를 가능하게 할 수 있는 새로운 형태의 디스크 클램핑 장치가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스크를 회전시키기 위한 턴테이블에 상기 디스크를 고정하는 클램핑 장치가 포함됨과 동시에, 상기 턴테이블에 회전력을 제공하기 위해 모터와 같은 별도의 동력 장치가 독립적으로 설치되어 있지 않은 구조를 구비함으로써 전체적인 시스템이 최대한 박형화되어 12.7㎜ 두께의 노트북용 시디롬 드라이브 메커니즘이 구현될 수 있도록 하는 박형의 디스크 클램핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술의 제 1 실시 예에 따른 디스크 클램핑 장치가 도시된 구성도,

도 2는 종래 기술의 제 2 실시 예에 따른 디스크 클램핑 장치가 도시된 측단면도,

도 3은 종래 기술의 제 2 실시 예에 의하여 디스크가 클램핑된 상태가 도시된 측단면도,

도 4는 종래 기술의 제 3 실시 예에 따른 디스크 클램핑 장치가 도시된 평면도,

도 5는 종래 기술의 제 3 실시 예에서 턴테이블과 캠부분(Cam portion) 및 트레이의 작동 관계가 도시된 측면도,

도 6은 종래 기술의 제 3 실시 예에서 클램퍼 암에 의하여 디스크가 클램핑되는 동작 순서가 도시된 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치가 도시된 구성도,

도 8은 도 7의 요부 평면도,

도 9는 본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치에 의하여 디스크가 클램핑된 상태가 도시된 구성도,

도 10은 도 9의 요부 평면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

D : 디스크 51 : 코일

53 : 축 55 : 베이스

57 : 영구자석 59 : 턴테이블

61 : 로터 61a, 61b, 61c : 마찰자

63 : 캠 67 : 조오

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 박형의 디스크 클램핑 장치의 특징은, 전원이 인가되도록 코일이 장착됨과 동시에 그 중심에 나사산이 형성된 축이 고정된 베이스와, 상기 코일에 전원이 인가되면 회전될 수 있도록 영구자석이 장착됨과 동시에 그 상측에 디스크가 로딩되는 턴테이블과, 상기 턴테이블의 상측에 턴테이블과 함께 회전될 수 있도록 설치됨과 동시에 상기 축과 나사 결합되어 상기 턴테이블이 회전되면 함께 회전되면서 상기 축을 따고 상승되는 로터와, 상기 로터가 상기 축의 상단까지 상승되면 상기 턴테이블에 로딩된 디스크를 클램핑할 수 있도록 상기 로터에 설치된 클램핑수단으로 구성된 것이다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 클램핑수단은 로터가 축의 상단까지 상승되어 상기 축에 의한 제약이 제거되면 상기 로터의 중심 방향을 향해 전진하는 복수개의 캠과, 상기 캠의 일단이 상기 축에 밀착된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 캠스프링과, 상기 캠이 로터의 중심을 향해 전진하면 캠의 곡면을 따라 로터의 바깥 방향을 향해 이동되어 디스크를 클램핑하는 복수개의 조오와, 상기 조오의 일단이 상기 캠의 곡면에 밀착된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 조오스프링으로 구성되는데 있다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 로터의 외측면에는 바깥 방향을 향해 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 마찰자가 형성되고, 상기 턴테이블 중 상기 로터의 마찰자와 대응되는 부분에는 상기 마찰자가 삽입되는 마찰홈이 형성됨으로써 상기 턴테이블과 로터가 함께 회전될 수 있도록 서로 결합되고, 상기 마찰홈은 로터가 턴테이블과 함께 회전하면서 상승될 때 상기 마찰자가 상승될 수 있도록 상하 방향으로 길게 형성되는데 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 전체적인 시스템이 최대한 박형화되어 12.7㎜ 두께의 노트북용 시디롬 드라이브 메커니즘을 구현할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치가 도시된 구성도이고, 도 8은 도 7의 요부 평면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치에 의하여 디스크가 클램핑된 상태가 도시된 구성도이고, 도 10은 도 9의 요부 평면도이다.

본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치는, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 전원이 인가되도록 코일(51)이 장착됨과 동시에 그 중심에 나사산이 형성된 축(53)이 고정된 베이스(55)와, 상기 코일(51)에 전원이 인가되면 회전될 수 있도록 영구자석(57)이 장착됨과 동시에 그 상측에 디스크(D)가 로딩되는 턴테이블(59)과, 상기 턴테이블(59)의 상측에 턴테이블(59)과 함께 회전될 수 있도록 설치됨과 동시에 상기 축(53)과 나사 결합(53', 61')되어 상기 턴테이블(59)이 회전되면 함께 회전되면서 상기 축(53)을 따고 상승되는 로터(61)와, 상기 로터(61)가 상기 축(53)의 상단까지 상승되면 상기 턴테이블(59)에 로딩된 디스크(D)를 클램핑할 수 있도록 상기 로터(61)에 설치된 클램핑수단으로 구성된다.

여기서, 상기 클램핑수단은 로터(61)가 축(53)의 상단까지 상승되어 상기 축(53)에 의한 제약이 제거되면 상기 로터(61)의 중심 방향을 향해 전진하는 3개의 캠(63; 63a, 63b, 63c)과, 상기 캠(63)의 일단이 상기 축(53)에 밀착된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 3개의 캠스프링(65; 65a, 65b, 65c)과, 상기 캠(63)이 로터(61)의 중심을 향해 전진하면 캠(63)의 곡면을 따라 로터(61)의 바깥 방향을 향해 이동되어 디스크(D)를 클램핑하는 3개의 조오(67; 67a, 67b, 67c)와, 상기 조오(67)의 일단이 상기 캠(63)의 곡면에 밀착된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 3개의 조오스프링(69a, 69b, 69c)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 로터(61)의 외측면에는 바깥 방향을 향해 돌출되게 형성된 3개의 마찰자(61a, 61b, 61c)가 형성되고, 상기 턴테이블(59) 중 상기 로터(61)의 마찰자(61a, 61b, 61c)와 대응되는 부분에는 상기 마찰자(61a, 61b, 61c)가 삽입되는 마찰홈이 형성됨으로써 상기 턴테이블(59)과 로터(61)가 함께 회전될 수 있도록 서로 결합되어 있다.

또한, 상기 마찰홈은 로터(61)가 턴테이블(59)과 함께 회전하면서 상승될 때 상기 마찰자(61a, 61b, 61c)가 상승될 수 있도록 상하 방향으로 길게 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 턴테이블(59)의 상측에 디스크(D)가 로딩되면 베이스(55)에 장착된 코일(51)에 전원이 인가되고, 상기 코일(51)과 영구자석(57)의 상호 작용에 의하여 상기 턴테이블(59)이 회전된다.

상기와 같이 턴테이블(59)이 회전되면 마찰자(61a, 61b, 61c)와 마찰홈의 결합에 의하여 로터(61)가 상기 턴테이블(59)과 함께 회전된다. 이때, 상기 로터(61)는 베이스(55)에 고정된 축(53)과 나사 결합되어 있으므로 상기 턴테이블(59)과 함께 회전됨과 동시에 디스크(D)가 있는 상측으로 이동된다.

이후, 상기 로터(61)가 축(53)의 상단까지 완전히 상승되어 상기 축(53)에 의한 캠(63)의 제약이 제거되면 상기 캠(63)이 로터(61)의 중심 방향을 향해 전진된다.

상기 캠(63)이 전진되면 캠(63)에 형성된 곡면에 일단이 밀착되어 있던 조오(67)가 그 곡면을 따라 바깥 방향을 향해 이동되어 디스크(D)의 고정홀에 소정의 압력을 가지고 밀착된다.

이로써, 상기한 디스크(D)의 클램핑이 완료되고, 상기의 과정을 역으로 수행하면 디스크(D)의 클램핑이 해제되게 된다.

상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 박형의 디스크 클램핑 장치는, 디스크(D)를 회전시키기 위한 턴테이블(59)에 상기 디스크(D)를 고정하는 클램핑수단인 캠(63)과 조오(67)가 포함됨과 동시에, 상기 턴테이블(59)에 회전력을 제공하기 위해 상기 턴테이블(59)과 베이스(55)에 장착된 영구자석(57)과 코일(51)을 이용하는 구조를 구비함으로써 상기한 클램핑 수단을 설치하기 위한 별도의 설치공간과 상기 턴테이블(59)을 상하 이동시키기 위한 여유공간이 불필요해지고, 모터와 같은 별도의 동력 장치를 독립적으로 설치할 필요가 없어진다.

따라서, 본 발명은 전체적인 시스템이 최대한 박형화되어 12.7㎜ 두께의 노트북용 시디롬 드라이브 메커니즘을 구현할 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 전원이 인가되도록 코일이 장착됨과 동시에 그 중심에 나사산이 형성된 축이 고정된 베이스와, 상기 코일에 전원이 인가되면 회전될 수 있도록 영구자석이 장착됨과 동시에 그 상측에 디스크가 로딩되는 턴테이블과, 상기 턴테이블의 상측에 턴테이블과 함께 회전될 수 있도록 설치됨과 동시에 상기 축과 나사 결합되어 상기 턴테이블이 회전되면 함께 회전되면서 상기 축을 따고 상승되는 로터와, 상기 로터가 상기 축의 상단까지 상승되면 상기 턴테이블에 로딩된 디스크를 클램핑할 수 있도록 상기 로터에 설치된 클램핑수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 박형의 디스크 클램핑 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 클램핑수단은 로터가 축의 상단까지 상승되어 상기 축에 의한 제약이 제거되면 상기 로터의 중심 방향을 향해 전진하는 복수개의 캠과, 상기 캠의 일단이 상기 축에 밀착된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 캠스프링과, 상기 캠이 로터의 중심을 향해 전진하면 캠의 곡면을 따라 로터의 바깥 방향을 향해 이동되어 디스크를 클램핑하는 복수개의 조오와, 상기 조오의 일단이 상기 캠의 곡면에 밀착된 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 조오스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 박형의 디스크 클램핑 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 로터의 외측면에는 바깥 방향을 향해 돌출되게 형성된 적어도 하나 이상의 마찰자가 형성되고, 상기 턴테이블 중 상기 로터의 마찰자와 대응되는 부분에는 상기 마찰자가 삽입되는 마찰홈이 형성됨으로써 상기 턴테이블과 로터가 함께 회전될 수 있도록 서로 결합되고,

   상기 마찰홈은 로터가 턴테이블과 함께 회전하면서 상승될 때 상기 마찰자가 상승될 수 있도록 상하 방향으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 박형의 디스크 클램핑 장치.