KR20040017682A - 윤활구조를 갖는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛 및 이를채용한 광디스크 드라이브 - Google Patents

Abstract

개시된 광디스크 드라이브의 광픽업유닛은, 디스크에 액세스되는 광픽업과, 이 광픽업을 탑재하고 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 픽업베이스를 포함하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛으로서, 픽업베이스는, 광픽업이 탑재되는 프레임과, 가이드 샤프트에 결합될 수 있도록 프레임에 관통되어 형성되는 정공부를 포함하며, 정공부의 내측 단면형상은 가이드 샤프트의 외주와 접촉되는 접촉부와 가이드 샤프트의 외주로부터 이격된 비접촉부가 반복배열된 요철형상인 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 가이드 샤프트와 픽업베이스와의 접촉면적을 감소시켜 마찰력을 줄임으로써 광디스크 드라이브의 기록 및 재생속도를 향상시킬 수 있으며, 오일리스베어링을 사용하지 않으므로 부품비용과 조립비용을 절감할 수 있다.

Description

윤활구조를 갖는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛 및 이를 채용한 광디스크 드라이브{Pick-up unit of optic disc drive having lubrication structure and optic disc drive using it}

본 발명은 광디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 디스크에 정보를 기록하거나 디스크에 수록된 정보를 재생하는 광픽업을 탑재하고 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛에 관한 것이다.

일반적으로 광디스크 드라이브는 컴팩트 디스크(CD), 디지털 비데오 디스크(DVD) 등 디스크 형상의 매체에 정보를 기록하거나 또는 이들에 기록된 정보를 재생하는 장치를 말하며, 이 광디스크 드라이브에는, 디스크에 정보를 기록하거나 디스크에 수록된 정보를 재생하는 광픽업과 이 광픽업을 탑재하고 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 픽업베이스를 포함하는 광픽업유닛이 구비되어 있다.

도 1은 종래의 광픽업유닛을 도시한 것이다.

도 1을 보면, 종래의 광픽업유닛은, 광픽업(60)과 픽업베이스(50)를 포함하며, 픽업베이스(50)는 광픽업(60)이 탑재되는 프레임(10)과, 프레임(10)의 우측 2개소에 형성된 정공부(20), 및 이 정공부(20)에 삽입되는 중공형상의 오일리스베어링(oilless bearing)(30)을 포함한다. 오일리스베어링(30)은 자체내에 오일이 함유되어 있어 별도의 윤활유를 공급할 필요가 없도록 제작된 베어링을 말한다.

2개소의 정공부(20)에 삽입된 오일리스베어링(30)의 중공부(31)에는 픽업베이스(50)의 슬라이딩운동을 가이드하는 가이드 샤프트(40)가 삽입된다.

이와 같은 구성에 의해, 픽업베이스(50)가 가이드 샤프트(40)를 따라 슬라이딩되면, 가이드 샤프트(40)와 오일리스베어링(30)과의 마찰에 의해 오일리스베어링(30)에 함유된 오일이 배어나온다. 이 오일이 가이드 샤프트(40)와 오일리스베어링(30)과의 사이에 유막을 형성하여 마찰을 줄여준다.

그런데, 이와 같은 구성에서 픽업베이스(50)가 가이드 샤프트(40)를 따라 부드럽게 슬라이딩되기 위해서는 두 오일리스베어링(30)의 중공부(31)가 정확히 동일한 축상에 위치되어야 한다. 이 조건을 만족시키기 위해 오일리스베어링(30)을 2개소의 정공부(20)에 각각 삽입한 후에 두 오일리스베어링(30)의 중공부(31)를 동시에 가공하는 후가공 공정이 더 필요하며, 이는 픽업베이스(50)의 제조비용을 높이는 일 요인이 된다.

또한, 픽업베이스(50)가 슬라이딩될 때 중공부(31)의 내면과 가이드 샤프트(40)의 외주가 면마찰되므로 오일에 의해 형성된 유막이 있다 하더라도 마찰력을 줄이는데는 한계가 있다. 더구나, 이 마찰력은 광디스크 드라이브의 기록 및 재생속도가 증가될수록 더 커지므로 광디스크 드라이브의 고속화에 큰 장애요인이 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 오일리스베어링을 사용하지 않음으로써 제조비용을 절감할 수 있고, 또, 가이드 샤프트와 픽업베이스와의 접촉면적을 감소시켜 마찰력을 줄임으로써 기록 및 재생속도를 향상시킬 수 있는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛 및 이를 채용한 광디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 광픽업유닛 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 광픽업유닛을 채용한 광디스크 드라이브의 일예를 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 A부를 상세히 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 B-B'단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30......오일리스베어링 40,140......가이드 샤프트

60,150......광픽업 50,200......픽업베이스

10,210......프레임 220......가이드부

20,230......정공부 231......접촉부

232,,,,,,비접촉부 300......광픽업유닛

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광디스크 드라이브의 광픽업유닛은, 디스크에 액세스되는 광픽업과, 상기 광픽업을 탑재하고 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 픽업베이스를 포함하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛으로서, 상기 픽업베이스는, 상기 광픽업이 탑재되는 프레임; 상기 가이드 샤프트에 결합될 수 있도록 상기 프레임에 관통되어 형성되는 정공부;를 포함하며, 상기 정공부의 내측 단면형상은 상기 가이드 샤프트의 외주와 접촉되는 접촉부와 상기 가이드 샤프트의 외주로부터 이격된 비접촉부가 반복배열된 요철형상인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 광디스크 드라이브는, 디스크를 회전시키는 스핀들모터; 상기 디스크에 액세스되는 광픽업과, 상기 광픽업을 탑재하고 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 픽업베이스를 포함하는 광픽업유닛;을 포함하는 광디스크 드라이브로서, 상기 픽업베이스는, 상기 광픽업이 탑재되는 프레임; 상기 가이드 샤프트에 결합될 수 있도록 상기 프레임에 관통되어 형성되는 정공부;를 포함하며, 상기 정공부의 내측 단면형상은 상기 가이드 샤프트의 외주와 접촉되는 접촉부와 상기 가이드 샤프트의 외주로부터 이격된 비접촉부가 반복배열된 요철형상인 것을 특징으로 한다.

상기 정공부는 상기 정공부는 상기 가이드 샤프트의 길이방향으로 적어도 2개소로 분할되어 형성되는 것이 바람직하다.

상기 접촉부의 길이는 비접촉부의 길이보다 길지 않은 것이 바람직하며, 상기 접촉부와 비접촉부의 모서리는 필렛 처리되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면, 가이드 샤프트와 픽업베이스와의 접촉면적을 감소시켜 마찰력을 줄임으로써 광디스크 드라이브의 기록 및 재생속도를 향상시킬 수있으며, 오일리스베어링을 사용하지 않으므로 부품비용과 조립비용을 절감할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 광픽업유닛이 채용된 광디스크 드라이브의 일예를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 A부를 상세히 도시한 사시도이다.

도 2를 보면, 메인베이스(110)에 스핀들모터(120)와 두 개의 가이드 샤프트(140)가 설치되어 있으며, 가이드 샤프트(140)에는 광픽업(150)과 이를 탑재한 픽업베이스(200)를 포함하는 광픽업유닛(300)이 결합되어 있다.

스핀들모터(120)는 디스크(D)를 회전시키는 것으로서, 스핀들모터(120)의 회전축에는 디스크(D)가 안착되는 턴테이블(130)이 결합되어 있다. 광픽업(150)은 디스크(D)의 기록면에 정보를 기록하거나 기록면에 수록된 정보를 재생시키는 것으로서 픽업베이스(200)에 탑재되어 구동모터(미도시)에 의해 가이드 샤프트(140)를 따라 디스크(D)의 반경방향으로 왕복이동된다.

도 3을 보면, 픽업베이스(200)는 프레임(210)과, 프레임(210)의 좌측에 형성된 "ㄷ"자 형상의 가이드부(220)와, 우측에 형성된 두 개의 정공부(230)를 포함한다.

프레임(210)의 양측에 모두 정공부를 형성하는 경우에는 두 개의 가이드 샤프트(140) 간의 거리와 정공부간의 거리를 엄격하게 관리하여야 한다. 그래서, 본실시예에서는 프레임(210)의 우측에만 정공부(230)를 형성하고, 다른 한 쪽에는 좌측이 개방된 "ㄷ"자 형상의 가이드부(220)를 형성하여 가이드 샤프트(140) 간의 거리와 정공부(230)와 가이드부(220)와의 거리가 다소 차이가 날 경우에도 픽업베이스(200)가 가이드 샤프트(140)에 조립되도록 하였다. 그러나, 본 실시예와 달리, 프레임(210)의 양쪽에 모두 정공부를 형성하는 것도 가능하다.

또한, 정공부(230)는 가이드 샤프트(140)의 길이방향으로 일체로 관통되는 것 보다, 3에 도시된 바와 같이 가이드 샤프트(140)의 길이방향으로 2개소로 분리되어 형성되는 것이 바람직하며, 3개소 이상으로 분리되는 것도 가능하다. 다만, 후술할 동축도의 측면과 마찰면적을 줄이기 위해서는 2개소 정도가 적절하다.

정공부(230)는 가이드 샤프트(140)가 관통되는 곳으로서, 도 3의 B-B'단면도를 도시한 도 4에서 보는 바와 같이 그 단면은 가이드 샤프트(140)의 외주와 접촉되는 접촉부(231)와 윤활유가 도포되는 비접촉부(232)가 연속적으로 배열된 요철구조로 되어 있다. 픽업베이스(200)는 가이드 샤프트(140)에 의해 가이드되면서 부드럽게 슬라이딩되어야 하므로 접촉부(231)의 직경(D1)은 가이드 샤프트(140)의 직경(D2)보다 약간 커야하며, 유격을 최소화하기 위해 접촉부(231)와 가이드 샤프트(140)의 직경(D1,D2)은 엄격하게 관리된다. 픽업베이스(200)는 보통 다이캐스팅(diecasting)공법으로 제작되는데, 두 개의 정공부(230)에 형성된 접촉부(231)의 동축도를 맞추는 동시에 가이드 샤프트(140)에 결합되어 부드럽게 슬라이딩될 수 있도록 접촉부(231)의 내경을 가공하는 후가공 공정을 더 거친다.

접촉부(231)와 가이드 샤프트(140)와의 접촉면적이 작을수록 마찰력 또한 작아지므로 요철구조를 형성할 때 접촉부(231)의 길이를 가능한 한 줄이는 것이 바람직하나, 가이드 샤프트(140)의 직경을 고려하여 적절히 설계하여야 한다. 경우에 따라서는 오히려 접촉부(231)의 길이가 비접촉부(232)의 길이보다 길 수도 있으나, 그렇다 하더라도 가이드 샤프트(140)의 외주전체와 접촉되는 종래의 픽업베이스(도 1의 50)에 비하면 접촉면적을 크게 줄일 수 있다.

또한, 접촉부(231)와 비접촉부(232)의 모든 모서리는 응력집중을 피하기 위해 라운드 형상을 가지도록 필렛(fillet) 처리되는 것이 바람직하다.

이제, 도 2 내지 도 4를 보면서 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 광픽업유닛에 의한 작용효과를 설명한다.

광픽업유닛(300)가 가이드 샤프트(140)에 조립되면, 도 4에 도시된 바와 같이 가이드 샤프트(140)의 외주는 정공부(230)의 접촉부(231)에만 접촉되며, 비접촉부(232)에는 윤활유가 도포된다. 픽업베이스(200)가 슬라이딩되기 시작하면, 비접촉부(232)의 윤활유는 가이드 샤프트(140)와 접촉부(231)의 틈새로 스며들어 유막을 형성한다. 이렇게 하면, 도 1에 도시된 종래의 광픽업유닛에 비해 가이드 샤프트(140)와의 접촉면적을 줄일 수 있으므로 면접촉에 의한 마찰저항을 대폭 줄일 수 있다.

두 개의 정공부(230)의 동축도를 아무리 잘 맞춘다 하더라도 오차없이 정확히 일치시킬 수 는 없으므로, 이 오차에 의해 픽업베이스(200)가 슬라이딩될 때 접촉부(231)와 가이드 샤프트(140)의 외주가 어느 한 쪽으로 치우쳐서 접촉된다. 그러면, 응력이 분산되지 못하고 치우쳐진 쪽으로 집중되어 마모현상이 발생한다. 일반적으로 픽업베이스(200)의 재질이 가이드 샤프트(140)의 재질보다 연하므로 주로 접촉부(231)가 마모될 것이다.

이러한 오차는 종래의 광픽업유닛과 같이 오일리스베어링(30)을 사용하더라도 마찬가지로 발생된다. 도 1에 도시된 종래의 광픽업유닛에 의하면, 오일리스베어링(30)과 가이드 샤프트(40)가 완전히 면접촉되어 있으므로 이 마모현상에 의해 발생된 입자가 가이드 샤프트(40)와 오일리스베어링(30)의 틈새에 끼어서 마찰저항을 증가시키며, 이 마모입자에 의해 또 다른 마모현상을 유발하게 된다.

그러나, 본 발명에 따른 픽업베이스(200)의 정공부(230)에는 접촉부(231)와 비접촉부(232)가 연속적으로 배열되어 있으므로, 도 4에 도시된 화살표시와 같이 마모입자가 가이드 샤프트(140)와 접촉부(231)와의 틈새를 벗어나 비접촉부(232)로 밀려나온다. 따라서, 마모입자에 의한 마찰저항의 증가현상과 추가적인 마모현상이 현저히 개선될 수 있다. 이 마모현상이 어느 정도 진행되어 동축도의 오차가 극복되고 나면 응력집중이 해소되고 더 이상 마모가 발생되지 않으며, 마찰저항도 최저상태로 된다. 이처럼 마모입자에 의한 추가적이 마모를 방지함으로써 본 발명에 따른 광픽업유닛(300)은 도 1에 도시된 종래의 광픽업유닛에 비해 더 장시간 사용이 가능하다.

더불어, 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 광픽업유닛(300)은 오일리스베어링(30)을 사용하지 않는다. 따라서, 종래의 광픽업유닛에 비해 부품수가 적어져서, 부품비용과 조립비용을 절감할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광디스크 드라이브의 광픽업유닛 및 이를 채용한 광디스크 드라이브에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 광픽업유닛에 요철형상의 단면을 가진 정공부를 채용함으로써 가이드 샤프트와의 접촉면적을 줄여 면접촉에 의한 마찰저항을 줄일 수 있어 광디스크 드라이브의 고속화에 유리하다.

둘째, 마모입자가 비접촉부로 빠져나가므로 마모입자에 의한 마찰저항과 지속적인 마모현상을 방지할 수 있어 광픽업유닛의 수명을 연장할 수 있다.

셋째, 오일리스베어링을 사용하지 않으므로 부품비용과 조립비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims (8)

1. 디스크에 액세스되는 광픽업과, 상기 광픽업을 탑재하고 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 픽업베이스를 포함하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛에 있어서, 상기 픽업베이스는,

   상기 광픽업이 탑재되는 프레임;

   상기 가이드 샤프트에 결합될 수 있도록 상기 프레임에 관통되어 형성되는 정공부;를 포함하며,

   상기 정공부의 내측 단면형상은 상기 가이드 샤프트의 외주와 접촉되는 접촉부와 상기 가이드 샤프트의 외주로부터 이격된 비접촉부가 반복배열된 요철형상인 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛.
2. 제1항에 있어서,

   상기 정공부는 상기 가이드 샤프트의 길이방향으로 적어도 2개소로 분할되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 접촉부의 길이는 비접촉부의 길이보다 길지 않은 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 접촉부와 비접촉부의 모서리는 필렛 처리된 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브의 광픽업유닛.
5. 디스크를 회전시키는 스핀들모터;

   상기 디스크에 액세스되는 광픽업과, 상기 광픽업을 탑재하고 가이드 샤프트를 따라 상기 디스크의 반경방향으로 슬라이딩되는 픽업베이스를 포함하는 광픽업유닛;을 포함하는 광디스크 드라이브에 있어서, 상기 픽업베이스는,

   상기 광픽업이 탑재되는 프레임;

   상기 가이드 샤프트에 결합될 수 있도록 상기 프레임에 관통되어 형성되는 정공부;를 포함하며,

   상기 정공부의 내측 단면형상은 상기 가이드 샤프트의 외주와 접촉되는 접촉부와 상기 가이드 샤프트의 외주로부터 이격된 비접촉부가 반복배열된 요철형상인 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브.
6. 제5항에 있어서,

   상기 정공부는 상기 가이드 샤프트의 길이방향으로 적어도 2개소로 분할되어 형성되는 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 접촉부의 길이는 비접촉부의 길이보다 길지 않은 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 접촉부와 비접촉부의 모서리는 필렛 처리된 것을 특징으로 하는 광디스크 드라이브.