KR20040021320A - 디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서 및 이를 채용한디스크 드라이브 - Google Patents

Abstract

디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 드라이브가 개시된다. 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 상기 회전체에 결합 설치되는 본체; 상기 본체에 마련되어 상기 회전체의 회전축을 중심으로 인입 형성되어, 상기 회전축에 나란한 내측벽과 외측벽 및 상기 내측벽과 외측벽 사이에 형성된 바닥면을 갖는 환형의 레이스; 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 구형의 가동부재;를 포함하는 본 발명에 의한 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서에 있어서, 상기 레이스에는, 상기 회전축을 중심으로 상기 외측벽과 상기 바닥면에 교차되는 지점에 원호(圓弧)형으로 만곡된 구름면이 마련되어, 상기 본체 회전시에 상기 가동부재가 상기 구름면에 접촉되어 구름운동하도록 된 것을 특징으로 한다. 따라서, 사출성형에 의해서도 밸런서 본체의 가공이 가능하므로 제작이 용이하며, 저배속으로 디스크가 회전할 때 가동부재가 자중에 의해 디스크 회전방향의 반대방향으로 떨어지는 현상을 방지함으로써 저배속에서도 디스크 편중심에 의한 진동을 억제할 수 있다.

Description

디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 드라이브 {Self-compensating dynamic balancer for disc drive and disc drive comprising the same}

본 발명은 디스크의 회전시에 발생하는 진동 및 소음을 저감시키기 위하여 자기 보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 드라이브에 관한 것이다.

디스크 드라이브에서 디스크의 기록면에 수록된 데이터를 정확히 읽어들이거나 또는 디스크에 데이터를 정확히 기록하기 위해서는, 데이터 기록/재생 유니트 예컨대 광픽업장치에서 출사된 빔(beam)이 디스크의 기록면의 트랙에 정확히 입사하여야 하며, 디스크의 기록면과 광픽업장치에서 출사되는 빔의 광축이 항상 일정한 각도를 유지하고 있어야 한다. 그러나, 회전하는 디스크에 의하여 진동이 발생하면 디스크 드라이브의 기록, 재생특성을 열화시킬 뿐만 아니라 소음원으로도 작용한다.

자기 보상형 밸런서는, 제조공정상의 오차에 의해 디스크 회전시 발생하는 편중심을 보상하여 진동 및 소음을 억제하는 수단이다.

종래의 디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서는, 4배속 또는 8배속 정도의 저배속에서 디스크 드라이브를 수직으로 세워서 장착(이하 '수직 모드(Vertical mode)'라 함)하여 사용할 때, 회전하는 볼이 자중에 의해 떨어지면서 진동 및 소음을 유발하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것의 하나로서 도 1에 도시된 바와 같이 국내공개특허공보 제1999-61814호에는, 구동원(15)에 연결된 회전체의 회전축(16)을 중심으로 형성된 레이스(12)의 외측벽(12b)은 레이스의 내측벽(12a)과 나란하도록 하면(12c)에 대해 수직하게 형성되고, 그 외측벽(12b)의 중앙 일부분이 라운드(round)형상으로 오목하게 인입되어 있는 구조의 자기 보상형 밸런서가 개시되어 있다. 이러한 구조하에서는 본체(10)의 회전시 가동부재(13)가 레이스의 라운드 형상의 외측벽(12b)에 접촉하며 안내되어 회전한다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 레이스(22)의 외측벽(22b)이 직선형인 경우에, 추가적으로 마그네트(27)를 삽입하여 가동부재를 잡아줌으로써, 디스크 드라이브를 수직 모드의 저배속에서 사용할 때 가동부재가 레이스를 타고 디스크 회전방향의 반대방향으로 떨어지는 것을 방지하는 자기 보상형 밸런서(20)도 있다.

그러나, 라운드 형상의 외측벽(12b)을 갖는 밸런서(10)는 절삭물로써는 가공이 가능하나 사출성형으로써는 금형상 언더컷 구조를 형성하여 가공이 어렵고, 마그네트(27)를 추가로 삽입한 밸런서(20)는 제작비용이 상승하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사출성형에 의해서도 가공이 가능하며 또한 4배속 또는 8배속 등 저배속에서 진동 억제 효과가 크도록 구조가 개선된 디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 자기 보상형 밸런서를 채용한 디스크 드라이버를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 자기 보상형 밸런서의 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 종래의 마그네트가 삽입된 자기 보상형 밸런서의 구조를 보인 단면도이다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서의 단면도들이다.

도 4는 편중심된 자기 보상형 밸런서가 세차운동할 때 발생하는 원심력에 의해 가동부재가 구름면에 접촉하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 30......본체

11, 21, 31......회전축 회전축공

12, 22, 32......레이스

12a, 22a, 32a......레이스 내측벽

12b, 22b, 32b......레이스 외측벽

12c, 22c......레이스 하면

12d, 22d......레이스 상면

32c......레이스 개구부

32d......레이스 바닥면

32e......만곡된 구름면

13, 23, 33......가동부재

14, 24, 34......커버부재

15, 25, 35......구동원

16, 26, 36......회전축

27......마그네트

상기한 기술적 과제를 이루기 위해, 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 상기 회전체에 결합 설치되는 본체; 상기 본체에 마련되어 상기 회전체의 회전축을 중심으로 인입 형성되어, 상기 회전축에 나란한 내측벽과 외측벽 및 상기 내측벽과 외측벽 사이에 형성된 바닥면을 갖는 환형의 레이스; 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 구형의 가동부재;를 포함하는 본 발명에 의한 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서에 있어서, 상기 레이스에는, 상기 회전축을 중심으로 상기 외측벽과 상기 바닥면에 교차되는 지점에 원호(圓弧)형으로 만곡된 구름면이 마련되어, 상기 본체 회전시에 상기 가동부재가 상기 구름면에 접촉되어 구름운동하도록 된 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 구름면은, 반원형으로 만곡되거나, 상기 레이스의 외측벽측에 곡면이 형성된 1/4원 형상으로 만곡되거나, 상기 레이스의 외측벽측에 곡면이 형성된 부분원 형상으로 만곡된 것을 특징으로 한다.

또한 상기한 다른 기술적 과제를 이루기 위해, 디스크에 회전력을 제공하는 모터, 상기 모터의 회전축 상에 설치되며 상기 디스크가 안착되는 턴테이블; 상기 턴테이블 상에 놓인 상기 디스크를 클램핑하는 클램퍼; 상기 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업; 및 상기 턴테이블에 일체로 결합 설치되며 상기 턴테이블의 회전축을 중심으로 인입 형성되어 상기 회전축에 나란한 내측벽과 외측벽 및 상기 내측벽과 외측벽 사이에 형성된 바닥면을 갖는 환형의 레이스, 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 구형의 가동부재에 의해 상기 디스크의 편심질량을 보상하는 자기보상형 밸런서;를 포함하는 본 발명에 의한 디스크 드라이브에 있어서, 상기 레이스에는, 상기 회전축을 중심으로 상기 외측벽과 상기 바닥면에 교차되는 지점에 원호(圓弧)형으로 만곡된 구름면이 마련되어, 상기 본체 회전시에 상기 가동부재가 상기 구름면에 접촉되어 구름운동하도록 된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하면, 사출성형에 의해서도 밸런서 본체의 가공이 가능하며, 저배속으로 디스크가 회전할 때 가동부재가 자중에 의해 디스크 회전방향의 반대방향으로 떨어지는 현상을 방지함으로써 저배속에서도 디스크 편중심에 의한 진동을 억제할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서의 일 실시예를 보인 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 자기보상형 밸런서는 디스크 플레이어의 턴테이블등의 회전체에 채용되어 편심질량에 기인한 내부진동을 억제한다.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자기보상형 밸런서는 인입형성된 환형의 레이스(32)가 내부에 형성된 본체(30)와, 레이스(32) 내부에서 디스크 회전시에 구름면(32e)을 따라 움직임 가능하게 놓인 가동부재(33)를 포함하여 구성된다.

본체(30)의 중심에는 회전축공(31)이 형성되어 있다. 회전축공(31)에는 회전력을 제공하는 모터등과 같은 회전 구동원(35)의 회전축(36)이 끼워진다. 따라서, 본체(30)는 구동원(35)에서 제공되는 회전력에 따라 회전된다.

레이스(32)는 본체(30)에 회전축(36)을 중심으로 인입 형성되어 가동부재(33)가 이동하는 환형의 공간으로서, 본체(30)의 하부 전면에 걸쳐 개구되거나 레이스(32) 하부 일부에 가동부재(33)가 들어 갈 수 있는 크기로 개구된 개구부(32c)를 갖는다. 본원 발명에 의한 레이스(32)의 개구위치는 도 1 또는 도 2에 도시된 종래 기술에 의한 밸런서의 본체에 형성된 개구위치와는 반대 즉 상하가 뒤바뀌어 있다. 레이스(32)에는 회전축(36)에 나란하게 환형으로 형성된 내측벽(32a)과 외측벽(32b) 및 본체(30)의 회전시에 가동부재(33)가 구름운동하는 만곡된 구름면(32e)이 마련된다.

만곡된 구름면(32e)은 회전축(36)을 중심으로 외측벽(32b)과 바닥면(32d)에 교차되는 지점에 원호(圓弧)형으로 만곡된 구름면(32e)이 마련되어, 구름면(32e)은 도 3b에 도시된 바와 같이 반원 형상을 갖거나, 도 3a에 도시된 바와 같이 레이스(32)의 외측벽(32b)측에 곡면이 형성된 1/4원 형상을 갖거나, 도 3c에 도시된 바와 같이 레이스(32)의 외측벽(32b)측에 곡면이 형성된 부분원 형상을 갖는 구조로 실시될 수 있다. 이러한 구조하에서는 본체(30)의 회전시 가동부재(33)가 레이스(32)의 구름면(32e)에 접촉하며 회전한다.

도 4는 편중심된 자기 보상형 밸런서가 세차운동할 때 발생하는 원심력에 의해 가동부재가 구름면에 접촉하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

다수의 가동부재(33)는 본체(30)의 회전시 원심력에 의해 본체(30)의 중심에 대향되는 반경방향으로 향한다. 도 4에 도시된 바와 같이 본체가 기울어져 회전하는 경우에는, 회전축(36)은 세차운동하며 작용하는 원심력은 세차운동축(37)에 수직한 방향으로 작용한다. 이 원심력에 의해 가동부재(33)는 레이스(32)의 상면 모서리의 곡면형상부분 즉 구름면(32e)을 따라 접촉되면서 구름운동한다.

디스크 드라이브를 수직으로 세워서 사용하는 수직 모드(Vertical mode)에서는 가동부재(33)의 자중에 의해 본체(30)의 회전방향과 반대방향으로 가동부재가 떨어지는 문제점이 발생하게 되며 이때 소음이 유발된다.

만일 디스크 회전시에 레이스(32)와 가동부재(33)의 접촉부분에서 마찰력이 가동부재(33)의 자중을 극복할 정도로 크다면, 가동부재(33)는 레이스(32)의 접촉면을 타고 본체(30)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하게 되므로 상기한 문제점이 해결되게 된다. 따라서, 가동부재(33)와 레이스(32)간의 접촉면을 크게하여 마찰력을 크게 하면 가동부재의 자중에 의해 디스크회전 방향과 반대방향으로 가동부재가 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 이러한 목적에서 상기 접촉면에 해당하는 구조로 마련되는 것이 구름면(32e)이다. 이러한 목적에서, 구름면(32e)의 단면 구조를 도 3a에 도시된 1/4원 형상, 도 3b에 도시된 반원 형상 또는 도 3c에 도시된 부분원 형상이 되도록 하면, 본체(30) 회전시에 레이스(32)와 가동부재(33)의 접촉면적이 커지므로 그들 사이의 마찰력이 커진다. 이때문에 저속 회전시에도 가동부재가 자중에 의해서 떨어지면서 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 디스크 드라이브용 자기 보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 드라이브에 의하면, 사출성형에 의해서도 밸런서 본체의 가공이 가능하므로 제작이 용이하며, 저배속으로 디스크가 회전할 때 가동부재가 자중에 의해 디스크 회전방향의 반대방향으로 떨어지는 현상을 방지함으로써 저배속에서도 디스크 편중심에 의한 진동을 억제할 수 있다.

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

Claims (5)

1. 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 상기 회전체에 결합 설치되는 본체; 상기 본체에 마련되어 상기 회전체의 회전축을 중심으로 인입 형성되어, 상기 회전축에 나란한 내측벽과 외측벽 및 상기 내측벽과 외측벽 사이에 형성된 바닥면을 갖는 환형의 레이스; 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 구형의 가동부재;를 포함하는 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서에 있어서, 상기레이스에는,

   상기 회전축을 중심으로 상기 외측벽과 상기 바닥면에 교차되는 지점에 원호(圓弧)형으로 만곡된 구름면이 마련되어,

   상기 본체 회전시에 상기 가동부재가 상기 구름면에 접촉되어 구름운동하도록 된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서.
2. 제1 항에 있어서, 상기 구름면은,

   반원형으로 만곡된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서.
3. 제1 항에 있어서, 상기 구름면은,

   상기 레이스의 외측벽측에 곡면이 형성된 1/4원 형상으로 만곡된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서.
4. 제1 항에 있어서, 상기 구름면은,

   상기 레이스의 외측벽측에 곡면이 형성된 부분원 형상으로 만곡된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브용 자기보상형 밸런서.
5. 디스크에 회전력을 제공하는 모터, 상기 모터의 회전축 상에 설치되며 상기 디스크가 안착되는 턴테이블; 상기 턴테이블 상에 놓인 상기 디스크를 클램핑하는클램퍼; 상기 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업; 및 상기 턴테이블에 일체로 결합 설치되며 상기 턴테이블의 회전축을 중심으로 인입 형성되어 상기 회전축에 나란한 내측벽과 외측벽 및 상기 내측벽과 외측벽 사이에 형성된 바닥면을 갖는 환형의 레이스, 상기 레이스 내에 움직임 가능하게 위치된 구형의 가동부재에 의해 상기 디스크의 편심질량을 보상하는 자기보상형 밸런서;를 포함하는 디스크 드라이브에 있어서, 상기 레이스에는,

   상기 회전축을 중심으로 상기 외측벽과 상기 바닥면에 교차되는 지점에 원호(圓弧)형으로 만곡된 구름면이 마련되어,

   상기 본체 회전시에 상기 가동부재가 상기 구름면에 접촉되어 구름운동하도록 된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.