KR200334857Y1 - 자기보상형 밸런서 - Google Patents

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Abstract

자기보상형 밸런서를 개시한다.
회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 회전체에 결합 설치되며, 회전체의 회전축 주위에 환형으로 인입형성된 레이스를 갖는 본체; 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 다수의 강체; 본체에 결합되어 레이스를 덮어주는 커버부재; 레이스의 바닥면은 내측벽으로부터 외측벽으로 갈수록 경사지도록 형성하여; 본체의 정지시 강체가 내측벽 주위에 위치하도록 한다.

Description

자기보상형 밸런서
본 고안은 자기보상형 밸런서(Self-Compensating Dynamic Balancer)에 관한 것으로서, 상세하게는 레이스 내에서 움직이는 강체의 초기 위치를 일정하게 유지할 수 있도록 레이스면의 구조가 개선된 자기보상형 밸런서에 관한 것이다.
일반적으로 컴팩트 디스크(CD), 씨디롬(CD-ROM), 디지털 비디오 디스크(DVD), 디브이디롬(DVD-ROM) 등의 디스크에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 장치인 디스크 플레이어에 채용되는 스핀들모터, 턴테이블 등의 회전체는 제조 공정상의 오차 등에 따라 회전체의 회전시 그 편심질량에 의해 회전중심과 무게중심이 불일치하는 것이 통상적인 현상이다. 이와 같이, 회전중심과 무게중심이 일치되지 않은 상태로 회전체가 회전하게 되면, 그 회전중심이 공전(空轉)하게 되어 훨링(whirling) 현상이 발생한다. 따라서, 회전체는 내부진동이 발생하게 되는데 특히, 회전의 반경방향으로의 진동이 심각한 문제를 야기한다.
이와 같이 내부진동을 억제하기 위한 종래의 자기보상형 밸런서는 도 1에 도시된 바와 같이, 케이스(10)와, 이 케이스(10) 내에 위치한 다수의 강체(40)를 구비한다. 케이스(10)는 강체(40)가 놓이도록 그 내부로 인입 형성된 환형의 레이스(21)를 갖는 본체(20)와, 이 본체(20)의 개구부를 덮을 수 있는 커버부재(30)를 포함한다.
상기 커버부재(30)의 중심에는 구동원(50)의 회전축(51)에 케이스(10)를 결합시키기 위한 체결공(35)이 형성되어 있다. 환형의 레이스(21)는 강체(40)가 자유롭게 움직일 수 있도록 된 공간으로서, 체결공(35)의 중심을 그 회전중심으로 한다. 따라서, 케이스(10)의 회전시 레이스(21) 내부에 위치된 강체(40)는 원심력에 의해 회전축(51)의 회전중심으로부터 멀어지는 방향으로 위치되려고 한다. 여기서, 회전축(51)이 편심질량에 의해 공전하는 경우, 강체(40)는 회전축(51)을 기준으로 상기 공전중심과 반대측에 위치되어 상기 편심질량에 의한 내부진동을 억제한다. 이러한 자기보상형 밸런서는 회전체의 정상적인 회전속도를 감안하여 환형을 이루는 레이스(21)의 중심 및 직경과, 강체(40)의 직경, 질량 및 개수가 적절히 결정됨으로써 회전체의 불평형 질량에 의한 내부진동을 완화하게 된다.
상기한 구성의 종래의 자기보상형 밸런서는 양호한 밸런싱 동작을 위해, 강체(40)와 접촉되는 레이스(21)의 바닥면이 편평하게 형성되어 밸런서의 회전 초기시 강체(40)의 위치가 일정하지 않으므로 강체(40)의 초기 위치에 따라 그 성능이 일정하게 나타나지 않는 문제점이 있다.
본 고안은 상기 문제점을 감안하여 착상된 것으로서, 레이스에 위치하는 강체의 초기 위치를 일정하게 유지 할 수 있도록 구조가 개선된 자기보상형 밸런서를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 자기보상형 밸런서를 도시한 부분 사시도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 자기보상형 밸런서를 개략적으로 도시한 분리 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 자기보상형 밸런서를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 2의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
50...구동원 51...회전축 60...본체
61...레이스 61a...내측벽 61b...바닥면
61c...외측벽 70...강체 80...커버부재
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 상기 회전체에 결합 설치되며, 상기 회전체의 회전축 주위에 환형으로 인입 형성된 레이스를 갖는 본체와; 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 다수의 강체와; 상기 본체에 결합되어 상기 레이스를 덮어주는 커버부재;를 포함하는 자기보상형 밸런서에 있어서: 상기 레이스의 바닥면은 내측벽으로부터 외측벽으로 갈수록 경사지도록 형성하여; 상기 본체의 정지시 상기 강체가 상기 내측벽 주위에 위치하도록 한다.
여기서, 상기 회전체의 회전시 상기 강체가 접촉되어 그 움직임을 가이드할 수 있도록 상기 외측벽의 중앙 일부분이 노치(notch) 형상으로 오목하게 인입되어 상기 본체의 회전시 상기 강체가 원심력에 의해 상기 바닥면으로부터 이격되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자기보상형 밸런서를 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 자기보상형 밸런서는 환형으로 인입 형성되며 경사진 바닥면(61b)이 형성된 레이스(61)를 갖는 본체(60)와, 레이스(61) 내부에 움직임 가능하게 배치된 강체(70), 및 레이스(61)의 개구부에 결합되어 레이스(61)를 덮어주는 커버부재(80)를 구비한다.
상기 본체(60)의 중심에는 결합공(63)이 형성된다. 이 결합공(63)은 회전력을 제공하는 구동원(50)의 회전축(51)에 결합된다. 따라서, 본체(60)는 구동원(50)으로부터 제공되는 회전력에 따라 회전할 수 있다. 이 본체(60)는 사출성형에 의해 제조되는 것이 일반적이다.
레이스(61)는 그 바닥면(61b)에 경사를 형성하여 즉, 내측벽(61a)쪽의 바닥면이 외측벽(61c)쪽의 바닥면보다 낮도록 경사를 형성하여 상기 회전체가 정지하거나 그 회전속도가 낮아 원심력이 작은 경우 강체(70)들이 내측벽(61a) 부위로 몰려 초기의 강체의 위치가 일정하도록 유지한다. 또한, 레이스(61)의 개구부는 강체(70)가 들어가 배치될 수 있도록 본체(60)의 상부 전면에 걸쳐 형성될 수도 있고, 레이스(61) 상부 일부에 상기 강체(70)가 들어갈 수 있는 크기로 형성되어도 무방하다. 한편, 레이스(61)의 내측벽(61a)의 직경은 도 4에 도시된 바와 같이, 강체(70)들이 내측벽(61a) 부위로 몰릴 때 주위의 남은 공간이 적도록 그 치수를 결정하는 것이 바람직하다.
다수의 강체(70)는 회전체의 회전시 그 원심력에 의해 본체(60)의 중심에 대향되는 반경 방향으로 향하게 된다. 여기서, 회전체의 고속 회전시 강체(70)가 그 보상위치를 찾기 위해 레이스(61) 내에서 움직일 때, 강체(70)는 레이스(61)에 대해 축방향과, 축에 수직한 방향으로 접촉된다. 즉, 강체(70)는 회전체의 회전력에 의해 원심력을 받으므로 레이스(61)와의 접촉에 있어서 축방향으로 주로 미끄럼 접촉이 발생되고, 축에 수직된 방향으로는 구름접촉이 일어난다.
이와 같은 물리적 원리를 이용하여 강체(70)가 레이스(61)의 바닥면에 접촉되지 않도록 하려면 강체(70)와 접촉되는 면에 전체적인 마찰력이 작동되도록 함으로써 밸런서의 성능을 향상시킬 수 있다. 이를 고려하여 본 고안은 도 4에 도시된 바와 같이, 레이스(61)의 외측벽(61c)에 본체(60)의 회전시 원심력에 의해 다수의 강체(70)가 접촉되어 그 움직임이 가이드될 수 있도록 그 중앙 일부분이 노치(notch) 형상으로 오목하게 인입되어 본체(60)의 회전시 강체(70)가 원심력에 의해 레이스(61)의 바닥면(61b)으로부터 이격되도록 구성되어 있다. 한편, 상기 외측벽(61c)은 그 전체에 걸쳐 강체(70)와의 접촉면적이 넓도록 된 원호 형상이나, 상하 방향 비대칭의 노치 형상이나, 그 일부에 걸쳐 경사면이 형성되거나, 상하 방향 비대칭의 라운드 형상 등의 다양한 변형이 가능하다.
상기한 구성을 가진 본 고안에 따른 자기보상형 밸런서는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 레이스의 바닥면을 경사지게 형성함으로써 회전체가 정지하거나 저속 회전되어 원심력이 적은 경우 강체가 레이스의 내측벽에 모여들게 함으로써 강체의 초기 위치를 일정하게 유지할 수 있으므로 밸런서의 재현성을 높임으로서 성능의 편차를 줄일 수 있다.
둘째, 레이스의 외측벽에 노치 형상 등으로 가공함으로써 레이스에 구름접촉되는 강체의 위치 보정에 따른 밸런싱 효율을 증대시킬 수 있다.
본 고안은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 상기 회전체에 결합 설치되며, 상기 회전체의 회전축 주위에 환형으로 인입 형성된 레이스를 갖는 본체; 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 다수의 강체; 상기 본체에 결합되어 상기 레이스를 덮어주는 커버부재;를 포함하는 자기보상형 밸런서에 있어서:
    상기 레이스의 바닥면은 내측벽으로부터 외측벽으로 갈수록 경사지도록 형성하여; 상기 본체의 정지시 상기 강체가 상기 내측벽 주위에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전체의 회전시 상기 강체가 접촉되어 그 움직임을 가이드할 수 있도록 상기 외측벽의 중앙 일부분이 노치(notch) 형상으로 오목하게 인입되어 상기 본체의 회전시 상기 강체가 원심력에 의해 상기 바닥면으로부터 이격되도록 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
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