KR20050085460A - 회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치 - Google Patents

회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치 Download PDF

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KR20050085460A
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크리스티안 호프
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 데이터 운반 플레이트(1)를 재생 동작 이전에 삽입 위치로부터 재생 위치로 기계적으로 이동시키고 재생 후에는 다시 삽입 위치로 복귀시키는 회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치에 관한 것으로, 이 장치는, 삽입 및 추출을 위한 전체 이동 범위 너머로 연장하며, 데이터 운반 플레이트(1)의 대각선 방향으로 상호 마주하는 엣지 영역을 홈(5) 내로 가이드하는 평행 가이드 레일(2)을 구비하며, 상기 가이드 레일(2)중 적어도 하나는 그 이동 방향중 일방향으로 동작 펄스를 데이터 운반 플레이트(1)로 전달하며, 그 펄스에 의해 데이터 운반 플레이트(1)가 삽입 도는 추출 방향으로 이동되는 것을 특징으로 한다.

Description

회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치{Inserting and extracting device for rotatable cata carrier plates}
본 발명은 회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치에 관한 것으로, 데이터 운반 플레이트(data carrier plate)를 삽입 위치로부터 재생 위치로 기계적으로 이동시켜 재생토록 하고, 재생 이후에는 다시 삽입 위치로 복귀 이동시키는 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치에 관한 것이다.
이러한 회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치는 공지된 것으로, CD 또는 DVD의 데이터 운반 플레이트는 통상 CD 나 DVD의 재생을 위한 고정 기구의 슬라이딩 드로어(drawer)에 의해 삽입 또는 방출된다. 슬라이딩 드로어 기구는 자동차에 사용된 장치에는 공간 부족 때문에 적용이 불가능하다. 삽입 및 추출은 롤러 기구에 의해 발생된다.
이들 공지 기구는 다수의 개별 요소로 구성되어 있어서 복잡하고 고가인 구성이 된다. 다른 단점은 데이터 운반 플레이트를 정확하게 가이드하지 않는다는 것인데, 이는 롤러 동작이 사실 단지 몇곳의 포인트에서 플레이트의 엣지 만을 파지하기 때문이다.
본 발명의 목적은 이동 공정 전반에 걸쳐 플레이트를 양호하게 가이드하며, 보다 적은 수의 기능적 요소로 구성된 삽입 및 추출 장치를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구범위 제1항의 특징부에 의해 달성된다.
데이터 운반 플레이트의 전체 이동 범위를 따라 연장하는 가이드 레일은 데이터 운반 플레이트의 대각선 방향으로 상호 마주하는 엣지 영역을 가이드하기 때문에, 데이터 운반 플레이트는 그 삽입 및 추출시 연속 가이드된다. 이는 충격을 받기 쉬운 장치에 유용한 것이다. 가이드 레일중 적어도 하나가 예컨대, 충격형 동작(impact-type motions)을 위해 동작 펄스(motion pulse)를 데이터 운반 플레이트로 그 이동 방향중 한 방향으로 전달한다면, 추가적인 어떤 운동 기구도 불필요하다. 가이드 레일 자체는 운송 발생기(transport generator)로서 작용한다. 따라서, 작동에 필요한 요소에 대한 비용과 필요 공간이 상당히 줄어든다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 동작 펄스는 압전 구동에 의해 가이드 레일의 한쪽 또는 양쪽에 가해진다. 압전 구동의 특징은 전방으로의 맥동 추진 이동(pulsatory pushing movements)에 있다.
압전 구동 또는 모터는 다양한 실시예에서 공지된 것이다. ACTUATOR 96 회의 회보에 따르면 폐쇄된 환형 고정자를 갖는 선형 진행파 모터가 기재되어 있다(Hermann, M; Schinkothe, W; 직접적인 선형 이동을 발생시키는 압전 진행파 모터; 1996년 6월 26-28일간 브레멘에서 개최된 ACTUATOR의 회보 200-203 페이지). 모터의 제1 림(limb)은 대상물의 경로를 따라 배열된다. 2개의 림은 그 단부면에서 반원형으로 상호 연결된다. 진행파 모터의 경우, 일방향으로의 이동에 2개의 상편이 전압이 필요하다. 상기 모터가 이동된 대상물에 대해 수직인 매우 평탄한 구성으로 제공될 수 있지만, 상기 모터는 고정자의 크기가 상기 가능한 경로의 2배 보다 크며, 2개의 조화 전압이 동시에 필요하다는 2가지 단점을 여전히 갖는다.
예컨대, 유럽 특허 제0951078호와 같은 전술한 바와 같은 압전 마이크로 충격 모터는 진행파 모터에 비해 실질적으로 작은 구성 부피를 필요로 하며, 단지 하나의 조화 전압만으로도 동작된다. 그러나, 이들 모터는 이동 방향에 수직으로 10~20mm 정도의 최대 크기를 갖는다. 이들 모터에 의해 직접 구동에 필요한 접촉점의 이동을 실현하는 것이 적어도 용이하지는 않다.
자동차 또는 가정용 컴퓨터에 사용되는 재생기에 협소한 공간 조건이 주어진 작은 부피의 압전 구동을 실현하기 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각기 하나의 가이드 레일에 충격력을 가하는 압전 모터(piezomotor)들로 형성된 압전 구동기가 제공된다. 하나의 모터는 삽입 방향으로 작용하고 다른 모터는 추출 방향으로 작용한다.
극소형의 구성이 그러한 배열에 의해 구성 가능하다. 모터는 이동 방향으로 평탄하며, 마이크로 충격 원리에 따라 단 하나의 정재파(standing wave)에 의해 여기될(excited) 필요가 있다. 필요로 하는 요소의 갯수는 적다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 가이드 레일 자체는 구동에 관여하는 그 액티브 셀(active cell)이 적어도 반 파장의 길이를 갖는 압전 요소 및 고정자 치(teeth)를 갖는 고정자를 구비한 압전 모터이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 가이드 레일 자체는 여기부(exciting part)의 길이가 2 파장에 해당하는 압전 요소 및 고정자 치(teeth)를 갖는 고정자를 구비한 압전 모터이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단 하나의 가이드 레일 자체가 그 액티브 여기 셀(active, exciting cell)이 적어도 반 파장 또는 반파장의 정수배의 길이를 갖는 압전 요소 및 고정자 치(teeth)를 갖는 고정자를 구비한 압전 모터이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 모터의 압전 요소는, λ/2 길이의 교대 극성(alternating polarity)의 영역을 가지며, 고정자에 인접한 하나의 전극이 압전 세라믹 요소의 전체 길이 너머로 연장하고, 세라믹 요소의 다른쪽에 위치한 λ/4 길이의 전극이 교대 극성의 터미날에 교대로 연결된 커버 전극들이 배치되어 있는 압전 세라믹 요소에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 관련 제어 전극에 의해 커버되고 일측의 이동 방향에 대한 압전 모터의 영역 만이 압전 재료로 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 일 충격 방향에 대한 고정자는 λ/4의 홀수배 정도의 연장부에 의해 의해 압전 요소 너머로 종방향으로 연장된다.
전술한 실시예와 다른 본 발명의 변경 실시예에 따르면, 반대 충격 방향에 대한 고정자는 λ/4의 짝수배 정도로 압전 요소 너머로 종방향으로 연장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액티브 셀과 추가의 고정자 재료의 최소 길이는 적어도 1 파장(λ)에 해당한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정자의 여기부는 가이드 레일의 절반부에 대해 λ/4의 홀수배 만큼 연장되고, 다른 절반부에 대해 λ/4의 짝수배 만큼 연장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가이드 레일의 2개의 절반부는 중간 진폭 라인(neutral oscillation line)의 높이의 블레이드 스프링에 의해 서로 분리되어 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 모터의 공명 진동수(Fi)는
로 표현되며, 이 수학식에서, 1차 근사법에 의한 I는 정재파(I)의 순서, 고정자의 길이(l), 고정자의 높이(h), 고정자 재료의 재료 상수, 고정자 재료의 탄성률(E) 및 고정자 재료의 밀도(ρ)에 의존한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정자 치(teeth)는 진동시 형성되는 앤티노드(antinode)와 노드(node) 사이의 위치중 λ/2의 간격으로 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 모터는 대략적으로 데이터 운반 플레이트의 이동 경로의 길이를 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 동작 펄스는 각각의 가이드 레일로 전달되고 다시 그를 통해 편심 기구에 의해 데이터 운반 플레이트로 전달된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 편심 기구는 그 편심 기구에 의해 추진되는 가이드 레일이 회전 중심에 대해 진동되도록 하고, 가이드 레일의 진동은 운동 방향을 따라 전진 펄스를 데이터 운반 플레이트로 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 편심 기구는 벨트 컨베이어로 진동 펄스를 전달하고, 그 벨트 컨베이어는 구동 펄스인 상기 펄스를 데이터 운반 플레이트로 전달한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 벨트 컨베이어는 그 회전 이동 방향에 따라 데이터 운반 플레이트를 삽입 또는 추출 방향으로 이동시킨다. 벨트 컨베이어는 데이터 운반 플레이트의 엣지와 맞물리는 홈이 형성된 프로파일을 갖는다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 고정자 치는 압전 모터의 종방향으로 홈을 구비하며, 그 홈 안으로 데이터 운반 플레이트의 엣지가 진입된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 압전 모터는 통상 충격 펄스에 의해 이동될 요소의 선형 구동에 사용된다.
도 1은 삽입 및 추출 이동시 가이드 레일 사이로 데이터 운반 플레이트가 가이드되고, 상기 가이드 레일을 통해 데이터 운반 플레이트에 대한 삽입 및 추출 이동이 이루어지는, 평행 가이드 레일을 갖는 CD 또는 DVD와 같은 디지털 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 압전 모터에 의해 가이드 레일이 이동되고, 그 이동에 의해 데이터 운반 플레이트가 위치 이동되는 삽입 및 추출 장치의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 가이드 레일로 직접 사용될 수 있는 적절한 압전 모터의 활성 영역의 원리를 도시한 도면이다.
도 4는 제1 이동 방향에 대한 가이드 레일로서 직접 사용될 수 있는 적절한 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 5는 제2 이동 방향에 대한 가이드 레일로서 직접 사용될 수 있는 적절한 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 6은 양측 이동 방향에 대한 가이드 레일로서 직접 사용될 수 있는 제1 압전 모터를 도시한 도면이다.
도 7은 양측 이동 방향에 대한 가이드 레일로서 직접 사용될 수 있는 제2 압전 모터의 액티브 셀을 도시한 도면이다.
도 8은 가이드 레일중 하나를 거쳐 데이터 운반 플레이트로 전진 펄스를 전달하는 편심 구동기를 도시한 도면이다.
도 9는 벨트 컨베이어를 거쳐 데이터 운반 플레이트로 전진 펄스를 전달하는 다른 실시예의 편심 구동기를 도시한 도면이다.
도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 디지털 운반 플레이트(1)(예컨대, CD 또는 DVD)용 삽입 및 추출 장치의 원리를 도시한 도면이다. 삽입 및 추출 장치는 삽입 및 추출을 위한 전체 이동 범위 너머로 연장하는 평행 가이드 레일(2)을 구비한다. 데이터 운반 플레이트(1)는 대각선 방향으로 상호 마주하는 엣지 부분(3,4)이 가이드 레일(2)의 홈(5) 내에서 가이드된다. 동작 펄스는 하기에 더 설명될 방식으로 적어도 하나의 가이드 레일(2)에 의해 일측 또는 타측 이동 방향(6 또는 7)으로 데이터 운반 플레이트(1)로 전달된다. 맥동 방식 또는 충격 방식에서 설명될 구동기에 의해 가이드 레일(2)에 제공되는 이들 동작 펄스는 화살표(8,9)로 지시된다. 구동기의 맥동 이동 또는 충격 이동은 가이드 레일(2)에 의해 데이터 운반 플레이트(1)로 전달된다. 데이터 운반 플레이트는 따라서 펄스 또는 충격 방향, 즉, 삽입 또는 추출 방향으로 이동된다. 가이드 레일(2)은 동작 펄스의 영향하에서 진동하여, 데이터 운반 플레이트(1)에 대하여 위치 이동 동작을 수행한다. 화살표(8,9)는 잘못 이해될 수 있는데, 이는 가이드 레일이 각 위치에서 출발 및 도착 이동되더라도 각 화살표가 일방향만을 가르켜 상호 대향 방향으로 지시되기 때문이다. 그러므로, 화살표(8,9)는 가이드 레일(2)이 데이터 운반 플레이트(1)에 작용하는 충격 방향을 나타냄을 주지하여야 한다.
도 2는 충격형 동작 펄스를 가이드 레일(2)로 전달하는 압전 구동을 나타낸 도면이다. 압전 모터(100)는 압전 구동을 제공하는 역할을 갖는다. 모터(100)의 태핏(150)이 비스듬하게 위치되어, 이들 태핏이 가이드 레일에 작용하고 다시 가이드 레일을 거쳐 데이터 운반 플레이트에 작용하는 충격 방향(8,9)을 명확하게 나타내고 있다. 각각의 충격 후에는 스프링(2a)에 의해 가이드 레일(2)이 시작 위치로 복귀된다.
도 3은 CD/DVD 기구에서 소형의 평면형 구성을 갖는 직선형 압전 모터의 형태로 사용되는 압전 모터(10)의 액티브 코어를 도시하고 있다. 모터(10)는 정재파에 의해 작동되고, 마이크로 충격 원리에 따라 그 모든 치(teeth)(15)가 동작한다. 이것은 모터 작동시 단 하나의 조화 전압이면 충분한 것을 의미한다. 모터는 데이터 운반 플레이트(1)에 의해 이동될 전체 경로 길이 너머로 연장한다.
압전 모터(10)는 적어도 반파장의 구동을 위해 사용되는 여기 셀(excitation cell)(11)을 구비한다. 상기 여기 셀, 즉 액티브 셀(11)의 크기는 바라는 바에 따라 λ/2의 증분 만큼 연장될 수 있다.
도 3a는 길이(La=2λ)의 액티브 셀(11)을 갖는 모터(10)의 작동 가능성을 도시한 도면이다. 모터(10)는 높이(h)를 갖는 고정자(13)를 구비한다. λ/2 피치의 고정자 치(15)는 고정자 일측면(14)에 제공된다. 고정자 치(15)는 진동시 얻어지는 앤티노드(26)와 노드(25) 사이의 위치(12)에 자리한다.
고정자 타측면(16)에는 압전 세라믹 재료(18)를 갖는 압전 요소(17)가 여기(excitation)를 제공하도록 배열된다. λ/2 파장의 교대 극성(alternating polarity)의 영역이 압전 세라믹 재료(18)에 형성되어 있다. 압전 요소(17)는 고정자 측면(16)에 공통 전극(19)을 구비한다. 다른 측면(20)에서 전극 분할이 행해진다. λ/2 길이의 교대 극성 영역의 각 절반부는 그 자체의 부분 전극(21)에 의해 커버된다. 반파장(λ/2) 영역의 부분 전극(21)은 교대 극성의 두개의 터미널(22, 23)에 교대로 연결된다.
도 3a에 도시된 압전 세라믹 재료(18)와 액티브 셀(11)의 전극 여기에 의해 도 3b에 도시된 바와 같이 진동 노드(25)가 액티브 셀(11)의 단부(24)에 위치하도록 정재파가 일 구동 방향에 대해 생성된다. 고정자 치(15)는 데이터 운반 플레이트(1)를 직접 충격하여 점차적으로 일방향으로 이동시킨다. 반대 방향의 구동을 얻기 위해, 진동 앤티노드(26)가 도 3c에 도시된 바와 같이 액티브 셀(11)의 단부(24)에 형성될 것이다.
상기 액티브 셀(11)은 노드(25) 또는 앤티노드(26)가 고정자 단부(25)에서 발생되어 정재파를 형성하고 효율적인 모터(10)를 제공하도록 고정자 재료를 양측 종방향으로 추가로 보충한다.
도 3b에 도시된 바와 같이 좌측의 구동 방향의 경우, 고정자 재료는 액티브 셀(11)의 양측면에 필요하고, 고정자 재료의 길이는 항상 λ/4의 홀수배에 상응하여야 한다. 고정자 치의 하나의 절반부는 도시된 진동 상태에서 좌측으로 상방을 향하며 이 위치에서 데이터 운반 플레이트(1)를 충격한다. 도시된 위치에서 두번째 절반부는 우측으로 상방을 향하지만, 백스윙 단계(backswing phase)에 있어 데이터 운반 플레이트(1)와 접촉하지 않는다. 절반의 진동수 주기 후에, 고정자 치의 임무는 변경된다. 제1 절반부는 이제 백스윙 단계에 있어 우측으로 상방을 향한다. 제2 절반부는 충격 단계에 있어 좌측으로 상방을 향한다. 이 진동 형태를 여기시키기 위해, 적절한 진동수의 교류 전압을 전극 터미널(22, 19a) 사이에 인가한다. 전극(23) 아래의 압전 세라믹 재료(18)는 이 이동 방향으로 작용하지 않으므로 또한 생략될 수 있다. 그러한 구동의 예가 도 4에 도시되어 있다.
그러나, 도 3c에 도시된 바와 같이 우측의 구동 방향의 경우, 고정자 재료는 액티브 셀(11)의 어느 측면에도 필요하며, 고정자 재료의 길이는 항상 λ/4의 짝수배에 상응한다. 여기를 위해 적절한 진동수의 교류 전압(UN)이 전극 터미널(23, 19a) 사이에 인가된다. 이 작동 모드에서 전극(22) 아래의 압전 세라믹 재료(18)는 비활성 상태이므로 역시 생략될 수 있다. 그러한 구동의 예가 도 5에 도시되어 있다.
따라서, 추가적인 특징부 없이 각각의 일 구동 방향 및 각각의 인가를 위한 효율적 모터(10)를 설계 가능하다. 추가 고정자 재료(28,29)에 액티브 셀(11)을 더한 최소 길이는 1파장(λ)이다.
도 4는 도시된 바에 따르면 각기 7λ/4, 9λ/4의 길이를 갖는 관련 연장편(28a,28b)을 갖는 좌측 구동 방향의 압전 모터(10)를 도시하고 있다.
도 5는 도시된 바에 따르면 각기 3λ, 2λ의 길이를 갖는 관련 연장편(29a,29b)을 갖는 우측 구동 방향의 압전 모터(10)를 도시하고 있다.
이러한 모터(10)의 고정자(13)가 동작되는 공명 진동수(Fi)는 1차 근사법으로 정재파(I)의 순서, 고정자(13)의 길이(l) 및 높이(h)에 의존한다. 고정자 재료의 탄성율(E) 및 밀도(ρ)를 포함하는 재료 상수도 역시 중요하다. 공명 진동수는 다음의 수학식으로 표현된다:
도 2와 관련하여 설명된 예의 진동수(F3)는 다음과 같이 산출된다:
이 진동수는 상기 연장편(28,29)이 상기 주어진 조건(λ/4의 홀수 또는 짝수배)에 따라 선택되는 한, 완전한 고정자(13)의 길이가 얼마가 되든지 무관하게, 거의 변화되지 않는다.
각 이동 방향에 대해, 일방향으로만 이동되는 하나의 압전 모터(10)가 사용된다.
도 6은 도 3a에 따라 중심부의 액티브 셀(11) 주위에 구성된 2-이동 방향의 압전 모터(10)를 도시한 평면도이다. 7λ/4의 길이의 연장편(50a,50b)을 갖는 좌측 구동 방향의 일 절반부에 연장부가 형성되고, 2λ 길이의 연장편(51a,51b)을 갖는 우측 구동 방향의 나머지 고정자 절반부에 연장부가 형성된다. 데이터 운반 플레이트(1)를 가이드하기 위한 홈(5)이 고정자 치(15)에 제공된다. 명확화를 위해 연장편(50a,50b,51a,51b)과 중심부의 액티브 영역(11)은 도 6에서 파선(53)으로 표현되었지만, 실제 일체로 제작되어 고정자(13)를 형성한다.
도 7은 2-구동 방향의 압전 모터의 2λ 길이의 액티브 셀을 나타낸다. 고정자는 2개의 절반부(13a,13b)로 분할된다. 각 고정자 절반부는 원하는 정재파를 얻기 위해 그 하측면에 전술한 종류의 압전 세라믹 요소(17)를 구비한다.
고정자 절반부의 상측면에 치(teeth)(15)를 형성하여, 고정자 절반부(13a) 상측의 치 절반부(15a)가 구동 방향(8)으로의 상방 충격에 대한 굴곡에 저항하고 구동 방향(9)으로의 상향 충격에 대해 쉽게 휘어질 수 있도록 한다. 고정자 절반부(13b) 상부의 치 절반부(15b)는 구동 방향(9)으로의 상방 충격에 대한 굴곡에 저항하고 구동 방향(8)으로의 상향 충격에 대해 쉽게 휘어질 수 있도록 한다. 이러한 치는 예컨대, 스탬핑된(stamped) 절곡 금속 스트립으로부터 간단한 방법으로 제조될 수 있다.
그러므로, 이 실시예의 액티브 셀에서, 고정자 절반부(13a)는 연장부에 의해 λ/4의 짝수배 만큼 연장될 것이고(우측 이동 방향), 고정자 절반부(13b)는 λ/4의 홀수배에 상당하는 연장부를 구비하게 될 것이다(좌측 이동 방향). 이들 연장부는 도 7에 도시되어 있지 않다.
2개의 고정자 절반부는 정재파의 중간 위치의 연결 브릿지(52)에 의해 결합된다.
2개의 고정자 절반부의 압전 요소는 전술한 방법으로 양측 구동 방향에 대해 전기적으로 제어 가능하다. 단순한 변형예에서, 고정자 절반부(13a)는 이동 방향(8)을 원하는 경우에만 활성화 상태가 되며, 나머지 고정자 절반부(13b)는 이동 방향(9)을 원하는 경우에만 활성화 상태가 된다.
도 8 및 도 9는 도 1에 따른 가이드 레일을 구비하고, 편심 기구에 의해 삽입 및 추출이 이루어지는 삽입 및 추출 장치를 도시하고 있다.
도 8의 삽입 및 추출 장치(30)에서, 좌측의 가이드 레일은 도 1의 구성에서 처럼 삽입 방향(6)에 평행하게 배치되지 않고, 이 가이드 레일(2)의 일단부(32)에 위치한 회전 중심(31)에 대해 피봇 가능하게 배치된다. 타단부(33)에는 편심편(eccentric piece)(34)이 작용하며, 이 편심편은 축(35)을 중심으로 회전한다. 회전 방향은 화살표(36)로 지시되어 있다. 지지 스프링(37)이 또한 제공되어 가이드 레일(2)을 삽입될 데이터 운반 플레이트(1)에 대해 압박한다.
편심편이 화살표(36) 방향으로 회전하면, 진동 펄스가 가이드 레일(2)로 전달된다. 이들 진동 펄스들은 데이터 운반 플레이트(1)의 가이드 레일(2)이 화살표(6) 방향으로 전진 맥동 이동을 수행하도록 한다. 추출시에도 유사한 작동 기구가 제공되어, 추출 방향으로의 동작을 수행한다.
도 9는 고무 밴드(41) 형태의 벨트 컨베이어로 동작하는 삽입 및 추출 장치(40)를 도시한다. 우측 가이드 레일(2)은 삽입 및 추출 방향(6,7)에 평행하게 재차 배치된다. 고무 밴드(41)는 탄성을 가지고 있으며, 맥동적으로 발생된 스트레칭 이동을 데이터 운반 플레이트(1)로 전달할 수 있다. 축(43)을 중심으로 회전하는 편심 편(42)은 맥동적 스트레칭 이동을 발생하도록 작용한다. 화살표 머리(44) 로 지시된 방향으로 회전하는 경우, 고무 밴드(41)에 가해지는 스트레칭 이동이 일어나서, 데이터 운반 플레이트(1)가 삽입 방향(6)으로 전진 펄스를 받아 삽입되어진다. 편심 편(42)이 화살표 머리(45) 방향으로 회전하는 경우, 데이터 운반 플레이트(1)는 추출 방향(7)으로의 전진 펄스를 받게 된다. 고무 밴드(41)는 데이터 운반 플레이트(1)를 향하는 홈이 형성된 프로파일(46)을 가지며, 그 프로파일 내로 데이터 운반 플레이트(1)의 엣지(3)가 진입한다.

Claims (23)

  1. 데이터 운반 플레이트(1)를 재생 동작 이전에 삽입 위치로부터 재생 위치로 기계적으로 이동시키고 재생 후에는 다시 삽입 위치로 복귀시키는 회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치로서,
    삽입 및 추출을 위한 전체 이동 범위 너머로 연장하며, 데이터 운반 플레이트(1)의 대각선 방향으로 상호 마주하는 엣지 영역을 홈(5) 내로 가이드하는 평행 가이드 레일(2)을 구비하며,
    상기 가이드 레일(2)중 적어도 하나는 그 이동 방향중 일방향으로 동작 펄스를 데이터 운반 플레이트(1)로 전달하며, 그 펄스에 의해 데이터 운반 플레이트(1)가 삽입 도는 추출 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 회전 가능한 데이터 운반 플레이트용 삽입 및 추출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동작 펄스는 압전 구동기(100)에 의해 가이드 레일(2)의 한쪽 또는 양쪽에 가해지는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압전 구동기는 각기 하나의 가이드 레일(2)에 충격력을 가하는 압전 모터들로 형성된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 가이드 레일(2) 자체는 구동에 관여하는 그 액티브 셀(11)이 적어도 반 파장의 길이를 갖는 압전 요소(17) 및 고정자 치(teeth)(15)를 갖는 고정자(13)를 구비한 압전 모터(10)인 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    단 하나의 가이드 레일(2) 자체가 그 액티브 여기 셀(11)이 적어도 반 파장 또는 반파장의 정수배의 길이를 갖는 압전 요소(17) 및 고정자 치(15)를 갖는 고정자(13)를 구비한 압전 모터인 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    각각의 가이드 레일(2) 자체는 여기부의 길이가 2 파장에 해당하는 압전 요소(17) 및 고정자 치(15)를 갖는 고정자(13)를 구비한 압전 모터(10)인 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 모터(10)의 압전 요소(17)는, 반파장(λ/2) 길이의 교대 극성의 영역을 가지며, 고정자(13)에 인접한 하나의 전극(19)이 세라믹 재료(18)의 전체 길이 너머로 연장하고, 세라믹 재료(18)의 다른쪽에 위치한 λ/4 길이의 전극(21)이 교대 극성의 터미날(22,23)에 교대로 연결된 커버 전극(19,21)들이 배치되어 있는 압전 세라믹 재료(18)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    관련 제어 전극(19,21)에 의해 커버되고 일측의 이동 방향에 대한 압전 모터(10)의 영역 만이 압전 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    일 충격 방향에 대한 고정자(13)는 λ/4의 홀수배 정도의 연장부(28)에 의해 압전 요소(17) 너머로 종방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  10. 제4항에 있어서,
    반대 충격 방향에 대한 고정자(13)는 λ/4의 짝수배 정도의 연장부(29)에 의해 압전 요소(17) 너머로 종방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    액티브 셀(11)과 추가의 고정자 재료(28,29)의 최소 길이는 적어도 1 파장(λ)에 해당하는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 고정자(13)의 여기부는 가이드 레일(2)의 일측 절반부에 대해 λ/4의 홀수배 만큼 연장되고, 다른 절반부에 대해 λ/4의 짝수배 만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    가이드 레일(2)의 2개의 절반부는 중간 진폭 라인의 높이의 블레이드 스프링에 의해 서로 분리된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 모터의 공명 진동수(Fi)는
    로 표현되며, 이 수학식에서, 1차 근사법에 의한 i는 정재파(I)의 순서, 고정자의 길이(l), 고정자의 높이(h), 고정자 재료의 재료 상수, 고정자 재료의 탄성률(E) 및 고정자 재료의 밀도(ρ)에 의존하는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 고정자 치(15)는 진동시 형성되는 앤티노드(26)와 노드(25) 사이의 위치 중 λ/2의 간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  16. 제3항에 있어서,
    상기 모터(10)는 대략적으로 데이터 운반 플레이트(1)의 이동 경로의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 고정자 치(15)는 압전 모터(10)의 종방향으로 홈(5)을 구비하며, 그 홈(5) 안으로 데이터 운반 플레이트(1)의 엣지(3)가 진입되는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 동작 펄스는 각각의 가이드 레일(2,41)로 전달되고 다시 그를 통해 편심 기구(34,42)에 의해 데이터 운반 플레이트(1)로 전달되는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 편심 기구(34)는 그 편심 기구(34)에 의해 추진되는 가이드 레일(2)이 회전 중심(31)에 대해 진동되도록 하고, 가이드 레일(2)의 진동은 운동 방향(6)을 따라 전진 펄스를 데이터 운반 플레이트(1)로 제공하는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 편심 기구(42)는 벨트 컨베이어(41)로 진동 펄스를 전달하고, 그 벨트 컨베이어는 구동 펄스인 상기 펄스를 데이터 운반 플레이트(1)로 전달하는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 벨트 컨베이어(41)는 그 회전 이동 방향에 따라 데이터 운반 플레이트(1)를 삽입 또는 추출 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 벨트 컨베이어(41)는 데이터 운반 플레이트(1)의 엣지(3)와 맞물리는 홈이 형성된 프로파일(46)을 갖는 것을 특징으로 하는 삽입 및 추출 장치.
  23. 충격 펄스에 의해 이동될 요소를 선형 이동시키는 제4항에 따른 압전 모터.
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