KR19980067114A

KR19980067114A - 자기보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 플레이어

Info

Publication number: KR19980067114A
Application number: KR1019970002986A
Authority: KR
Inventors: 노대성; 손진승
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: KR100243201B1

Abstract

회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제하는 자기보상형 밸런서(Self-Compensating Dynamic Balancer) 및 이를 채용한 디스크 플레이어가 개시되어 있다.

개시된 자기보상형 밸런서는 인입형성된 환형의 레이스를 갖는 몸체와; 디스크의 회전시 원심력에 의해 스핀들모터의 회전축을 중심으로 그 무게중심이 디스크의 무게중심과 대향되게 위치되도록 레이스 내부에 놓인 가동부재와; 상기 레이스의 개구를 덮어주는 커버부재;를 포함하여 고유진동수 이상에서 회전체의 내부 가진력을 억제한다.

개시된 디스크 플레이어는 그 회전체 즉, 스핀들모터의 회전자, 스핀들모터의 회전축, 턴테이블, 클램퍼 중 적어도 어느 한 부재에 상기한 자기보상형 밸런서를 결합설치하여, 디스크 플레이어의 내부 가지력에 의한 진동을 억제한다.

따라서, 개시된 디스크 플레이어는 6배속 이상의 고배속용 CD, CD-ROM 드라이브로 적합하다.

Description

자기보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 플레이어

본 발명은 회전체의 편심질량에 의한 내부진동을 억제하는 자기보상형 밸런서(Self-Compensating Dynamic Balancer) 및 이를 채용한 디스크 플레이어에 관한 것이다.

일반적으로 디스크 플레이어는 컴팩트 디스크(CD), 디지탈 비데오 디스크(DVD)등의 기록매체에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하는 장치로 외부 충격 및 내부진동으로부터 디스크 및 광픽업을 보호할 필요가 있다.

일반적인 디스크 플레이어는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(미도시)에 힌지결합되어 수직방향으로 회동 가능하게 결합된 데크베이스(10)와, 이 데크베이스(10)에 결합된 데크플레이트(20)와, 상기 데크플레이트(20)에 설치되어 디스크(1)에 회전력을 제공하는 스핀들모터(21)와, 상기 스핀들모터(21)의 회전축(22)에 결합되며 디스크(1)가 놓이는 턴테이블(23)과, 상기 턴테이블(23)과 마주하도록 하우징의 상부 내면에 설치되어 턴테이블(23) 상의 디스크(1)를 클램핑하는 클램퍼(40) 및 상기 데크플레이트(30)에 디스크(1)의 반경방향으로 이송가능하게 결합되어 기록/재생동작을 수행하는 광픽업(25)으로 구성된다. 이 디스크 플레이어는 상기 데크베이스(10)를 통해 전달된 외부 진동이 상기 데크플레이트(20)와 스핀들모터(21) 및 광픽업(25)에 직접 전달되지 않도록 상기 데크베이스(10)와 데크플레이트(20) 사이에 완충부재(30)를 구비한다. 이 완충부재(30)는 외부충격을 잘 흡수 할 수 있도록 된 강성이 약한 재질 예컨대, 연질의 고무나 폴리우레탄등을 이용한다.

이와 같이 구비된 디스크 플레이어는 상기한 완충부재(30)를 채용함에 의하여 외부 충격으로 부터 디스크(1)의 구동 및 광픽업(25)을 효과적으로 보호 할 수 있다. 반면, 디스크(1)의 편심질량에 의하여 스핀들모터(21)의 회전시 야기되는 내부 진동을 완화하는 방안이 고려 되지 않았다. 여기서, 디스크(1)의 편심질량은 디스크의 제조 공정상의 오차에 의해 디스크(1)의 회전중심과 무게중심의 불일치에 의한 것으로 훨링(whirling)에 의해 스핀들모터(21)의 회전축(22)이 공전(公轉)하도록 한다.

이와 같은 스핀들모터 회전축의 공전에 의한 영향은 1 배속 또는 2 배속등의 저배속 모델에서는 큰 문제가 되지 않았으나, 6배속, 8배속등의 고배속 모델에서는 정보의 기록/재생이 어려울 정도로 큰 문제로 대두되고 있다.

이러한 점을 감안하여 종래 고배속모델의 디스크 플레이어는 스핀들모터가 설치된 데크플레이트의 질량을 크게 하거나, 상기한 완충부재의 강성을 크게 하여 디스크의 편심질량에 의한 데크플레이트의 움직임을 완화하도록 하였다

데크플레이트의 질량을 크게한 경우 고속회전시, 그 효과가 충분치 못할 뿐만 아니라, 원가상승 및 소형화의 장애요소가 된다. 상기 완충부재의 강성을 크게한 경우, 외부로 부터 전달되는 진동이나 충격을 효과적으로 차단하지 못하는 단점이 있다.

또한, 일반적인 소형의 고속회전체의 경우, 상기한 디스크 플레이어와 마찬가지로 편심질량에 기인한 회전체의 내부 진동에 의한 영향을 효과적으로 억제하는 방안이 마련되지 않았다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로서, 회전체에 채용되어 편심질량에 의한 내부진동을 억제할 수 있도록 된 자기보상형 밸런서를 제공하는데 제1목적이 있다.

또한, 본 발명은 외부 진동완화와 아울러 질량증가 없이 디스크의 편심질량에 의한 내부 진동을 근본적으로 억제할 수 있도록 된 자기보상형 밸런서를 채용한 디스크 플레이어를 제공하는데 제2목적이 있다.

도 1은 종래의 디스크 플레이어를 보인 개략적인 분리 사시도.

도 2a 내지 도 2c 각각은 회전체의 회전속도에 따른 편심질량 위치와 공전 중심에 대한 회전축의 위치관계를 보인 개략도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자기보상형 밸런서의 분리사시도.

도 4 내지 도 9 각각은 본 발명의 실시예에 따른 자기보상형 밸런서의 레이스 내에 채용되는 가동부재의 형상 및 종류를 보인 부분사시도.

도 10 내지 도 12 각각은 본 발명의 실시예들에 따른 레이스 내부 형성을 보인 자기보상형 밸런서의 단면도.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기보상형 밸런서의 단면도.

도 14a와 도 14b 각각은 본 발명에 따른 자기보상형 밸런스를 갖는 회전체의 회전속도에 따른 편심질량위치와 공전중심에 대한 회전축의 위치관계를 보인 개략도.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 자기보상형 밸런서를 채용한 디스크 플레이어를 보인 개략적인 분리사시도.

도 16은 자기보상형 밸런서가 설치된 턴테이블을 설명하기 위하여 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 디스크 플레이어의 개략적인 단면도.

도 17은 자기보상형 밸런서가 케이스 외주에 설치된 스핀들모터를 설명하기 위하여 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 디스크 플레이어의 개략적인 단면도.

도 18은 자기보상형 밸런서가 회전축에 설치된 스핀들모터를 설명하기 위하여 나타낸 분리사시도.

도 19는 자기보상형 밸런서를 채용한 본 발명에 따른 클램퍼의 일 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 단면도.

도 20은 자기보상형 밸런설르 채용한 본 발명에 따른 클램퍼의 다른 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1...디스크100...회전체200...자기보상형 밸런서

210...몸체210a...중공215...레이스

220...커버부재300...가동부재310...강체

320...유체410...데크베이스420...완충부재

430...데크플레이트435...광픽업440...클램퍼

445...클램퍼본체446...가압수단447...요오크

448...가압판449,468...탄성부재450...턴테이블

451...안착부재453...결합돌기455...마그네트

460...스핀들모터461...모터베이스462...고정자

463...요오크464...코일부465...회전축

469a,469b...베어링470...회전자471...케이스

472...마그네트473...고정부재

상기한 제1목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자기보상형 밸런서는, 인입 형성된 레이스를 가지며 회전체의 회전중심에 결합되는 환형의 몸체와; 상기 레이스 내부에 움직임 가능하게 놓인 가동부재와; 상기 몸체에 결합되어 상기 레이스의 개구를 덮을 수 있도록 된 커버부재를; 포함하여 상기 몸체가 회전체에 설치되어 회전시 회전체의 편심질량을 보상할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기한 제2목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디스크 플레이어는 데크베이스와, 이 데크베이스에 탄성 결합된 데크플레이트와, 외부 충격으로부터 상기 데크플레이트를 보호할 수 있도록 상기 데크베이스와 데크플레이트 사이에 게재된 완충부재와, 상기 데크플레이트에 설치되며 상기 디스크에 회전력을 제공하는 스핀들모터와, 상기 스핀들모터의 회전축 상에 설치되어 상기 디스크가 놓이는 턴테이블과, 상기 턴테이블 상에 놓인 디스크를 잡아주는 클램퍼와, 상기 데크플레이트 상에 디스크의 반경방향으로 이송가능하게 설치되어 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업을 구비하여 된 디스크 플레이어에 있어서, 상기 스핀들모터의 회전자, 상기 스핀들모터의 회전축, 상기 턴테이블, 상기 클램퍼 중 적어도 어느 한 부재에 결합설치되며, 인입형성된 환형의 레이스를 갖는 몸체와; 상기 디스크의 회전시 원심력에 의해 상기 스핀들모터의 회전축을 중심으로 그 무게중심이 상기 디스크의 무게중심과 대향되게 위치되도록 상기 레이스 내부에 놓인 가동부재와; 상기 레이스의 개구를 덮어주는 커버부재를; 포함하는 자기보상형 밸런서를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

우선, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 회전체(100)의 회전속도에 따른 회전체(100)의 편심질량 위치와 공전 중심에 대한 회전축의 위치관계를 살펴보면 다음과 같다.

도 2a는 상기 회전체(100)의 회전수가 회전체 자체의 고유진동수 이하인 경우, 회전체(100)의 공전 및 자전운동을 나타낸 개략도이다. 여기서, 상기 고유진동수는 상기 회전체(100)의 질량과 상기 회전체(100)가 결합설치되는 고정부재(미도시)와의 사이에 존재하는 탄성계수에 의해 결정되며, 회전축에 수직한방향으로의 진동수를 말한다. 도시된 바와 같이, 회전체(100)의 회전중심()에서 소정 거리 이격된 위치에 불평형질량 즉, 편심질량()이 존재하는 경우, 회전체(100)의 회전중심()은 공전중심(c)를 원점으로로 변위되면서 공전운동을 하게 된다. 회전중심각각에 대응되는 회전중심의 편심질량() 위치는위치로 변위된다. 이때 공전중심(c)과 회전체(100)의 편심질량() 각각의 위치는 상기 회전체(100)의 회전중심(,) 각각을 기준으로 서로 반대 위치에 놓인다.

도 2b는 회전축의 회전수가 상기한 고유진동수와 비슷한 경우, 회전체(100)의 공전 및 자전운동을 나타낸 개략도이다. 도시된 바와 같이, 상기 회전중심(,) 각각을 기준으로 공전중심(c)과 편심질량() 각각의 위치는 직각을 이룬다.

도 2c는 회전축의 회전수가 상기한 고유진동수보다 큰 경우, 회전체(100)의 공전 및 자전운동을 나타낸 개략도이다. 통상 회전체(100)의 정상회전속도가 이에 해당되며, 상기한 회전중심(,) 각각을 기준으로 공전중심(c)과 편심질량()의 위치각각이 동일한 방향에 위치된다.

본 발명에 따른 자기보상형 밸런서(Self-Compensating Dynamic Balancer)는 상기한 바와 같은, 공전중심과 회전체(100) 편심질량 관계를 이용하여, 회전체(100)의 편심을 억제할 수 있도록 하며, 도 2c를 참조하여 설명한 바와 같이, 회전체(100)의 회전수가 상기한 고유진동수 이상에서 유효하다.

본 발명의 실시예에 따른 자기보상형 밸런서(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 인입 형성된 레이스(215)를 갖는 환형의 몸체(210)와, 상기 몸체(210) 내부에 놓인 가동부재(300) 및 몸체(210)에 결합되어 상기 레이스(215)를 덮어주는 커버부재(220)를 포함하여 구성된다. 상기 몸체(210)의 중앙부에는 회전체에 설치될 수 있도록 중공(210a)가 형성된 것이 바람직하다. 상기 커버부재(220)와 상기 몸체(210)의 결합은 접착재, 서로 대응되는 위치에 형성된 홈과 돌기 또는 스크류를 이용함에 의해 가능하다. 이와 같은 두 부재 사이의 결합방식은 널리 알려져 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

상기 몸체(210)의 개구부는 도시된 바와 같이, 상기 레이스(215)의 상부 전면에 걸쳐 형성될 수도 있으며, 상기 레이스(215) 상부의 일부에 상기 가동부재(300)가 들어갈 수 있는 크기로 형성되어도 무방하다.

상기 가동부재(300)는 상기 몸체(210)의 회전시 원심력에 의해 그 중심과 대향되는 반경방향으로 향할 수 있도록 된 다수의 강체 및/또는 유체를 포함하여 구성된다.

도 3는 상기 가동부재(300)로 상기 레이스(215) 내부에 다수의 강체(310)를 포함한 경우를예로 들어 나타낸 것이다. 상기 강체(310)는 회전시 원심력에 의해 그 위치가 결정될 수 있도록 자유롭게 구르거나 미끄러지게 설치된다.

도 4 내지 도 7 각각은 상기한 레이스(215) 내부에 위치되는 강체의 실시예들에 따른 형상을 나타낸 것이다. 도 4은 상기 강체(310)가 구체(球體) 형상(311)인 경우를 나타낸 것이다. 도 5은 상기 강체(310)가 원기둥형상(312)인 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 상기 강체(310)는 그 외주곡면이 상기 레이스(215)의 내부 외측벽면에 접촉되어 구를 수 있도록 된다. 도 6은 상기 강체(310)가 원뿔대형상(313)인 경우를 나타낸 것으로, 그 외주곡면이 상기 레이스(215)의 내부 바닥면에 접촉되어 구를 수 있도록 배치된다. 또한, 도 7은 상기 강체(310)가 부채꼴형 기둥형상(314)으로 상기 레이스(215)의 내부 바닥면 또는 외측벽면에 접촉되어 슬라이딩 가능하게 끼워진 것을 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 상기 가동부재(300)로 강체(310)를 채용함에 있어서, 상기 강체(310)는 도 4 내지 도 7를 참조하여 설명한 바와 같은, 형상을 가지는 것이 바람직하며, 상기 레이스(215) 내부에서 자유롭게 움직일 수 있는 범위 내에서 다른 형상으로 변형하여도 무방하다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가동부재(300)로 상기 강체(310)와 더불어 유체(320)를 더 포함할 수 있다. 상기 유체(320)는 상기 강체(310)와는 달리 상기 몸체(210)의 레이스(215) 및 커버부재(220)와의 접촉면적이 넓고, 그 점성에 있어서 현저한 차이가 있으므로 상기 강체(310)와 함께 상기 레이스(215) 내부에 채용된 경우, 회전체의 편심질량에 의한 내부 가진력을 보다 효과적으로 보상할 수 있다.

여기서, 상기 강체(310)는 회전체에 채용된 마그네트(들)의 자기력에 의한 영향을 받지 않도록 비자성체 재질로 구성된 것이 바람직하다.

즉, 상기 강체(310)는 텅스텐 카바이드(WC), 베리리움강(CuBe), 하스테로이 씨(HASTELLOY C-276), 실리콘 질화물(), 질코니아(), 오스테 나이트계열 스텐레스(YHD50), 스텐레스 계열인 SUS300, SUS304, SUS316등의 비자성체 금속이나, 세라믹, 합성수지등의 재질로 구성된다.

상기한 바와 같이, 상기 강체(310)를 비자성체로 구성한 경우, 마그네트의 영향을 받지 않으므로 상기 강체(310)의 움직임이 원활해지게 되어 상기 몸체(300)의 회전 및 회전체의 편심질량 위치에 의존하여 동작한다.

또한, 상기 강체(310)는 부식 즉, 산화에 의해 상기 레이스 내부에서 구르거나 미끄러지는 운동이 부자연스러운 것을 배제하기 위하여, 비산화재질로 구성되거나, 산화방지 코팅된 것이 바람직하다.

이를 위하여 상기 강체(310)는 비산화재질 예컨대, SUS300, 세라믹, 합성수지등의 재질로 구성될 수 있다. 또한, 상기 강체(310)의 외부면은 탄소강, 크롬강등을 모재로 아연, 니켈크롬도금등에 의한 산화방지처리에 의해 형성된다.

또한, 상기 강체(310)는 공기 중에서 산화된 산화물의 입자가 고와서, 상기 강체의 움직임에 영향을 주지않는 재질로 구성될 수도 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가동부재(300)로 상기한 강체의 채용없이 유체(320)만을 채용할 수 있다. 이 경우, 상기 커버부재(220)는 상기 유체(320)가 외부로 유출되지 않도록 상기 레이스(215)를 밀봉한다.

도 10 내지 도 12을 참조하여 상기한 몸체 및 커버부재의 실시예에 따른 형상을 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(210) 및 커버부재(220)는 상기 가동부재(300)가 설치되는 부분의 그 회전중심을 가로 질러 절개한 레이스(215) 내부 단면이 사각형상(216)으로 된 것이 바람직하다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 몸체(210) 및 커버부재(220)는 상기 가동부재(300)가 설치되는 부분의 그 회전중심을 가로 질러 절개한 내부 단면이 타원형상(217)으로 된다. 또한 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 레이스(215) 및 커버부재(220)는 상기 가동부재(300)가 설치되는 부분의 그 회전중심을 가로 질러 절개한 내부 단면의 일부가 내부로 만곡된 형상(218)을 가진다. 이경우는 상기 가동부재(300)로 강체(310)를 채용한 경우에 적합하며, 상기 강체(310)와 몸체(210)의 접촉부분을 최소화하는데 매우 유용하다.

상기 레이스(215)를 포함하는 몸체(210) 및 상기 커버부재(220)는 상기 강체(310)와의 사이에 자기력에 의한 영향을 배제하기 위하여 비자성체 재질로 구성된 것이 바람직하다. 즉, 상기 몸체(210) 및 커버부재(220)는 텅스텐 카바이드(WC), 베리리움강(CuBe), 하스테로이 씨(HASTELLOY C-276), 실리콘 질화물(), 질코니아(), 황동, 알루미늄, 오스테 나이트계열 스텐레스(YHD50), 스텐레스 계열인 SUS300, SUS304, SUS316등의 비자성체 금속이나, 세라믹, 합성수지등의 재질로 구성될 수 있다.

또한, 상기 몸체(210)는 비산화재질로 구성되거나 산화방지 코팅된 것이 바람직하다. 상기 비산화재질로 SUS300, 세라믹, 합성수지 등이 포함된다. 그리고, 상기 산화방지코팅은 탄소강, 크롬강등을 모재로 아연, 니켈크롬도금등에 의한 산화방지처리에 의해 형성된다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기보상형 밸러서(200)를 보인 개략적인 단면도이다. 도시된 바와 같이, 자기보상형 밸런서(200)는 몸체(210)와, 이 몸체(210) 내에 인입형성된 제1 및 제2레이스(215a)(215b)와, 상기 제1 및 제2레이스(215a)(215b)를 덮어주는 커버부재(220) 및, 상기 두 레이스(215a)(215b) 각각의 내부에 놓인 가동부재(300a)(300b)를 포함하여 구성된다. 상기 몸체(210)의 중앙에는 회전체(미도시)에 설치될 수 있도록 중공(210a)이 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2레이스(215a)(215b)의 회전중심은 회전체의 회전중심에 위치된다. 상기 가동부재(300a)(300b)는 도시된 바와 같은 강체 뿐만 아니라 도 9를 참조하여 설명한 바와 같은 유체를 포함할 수 있으며, 그 형상 및 재질은 도 4 내지 도 9를 참조하여 상술한 바와 실질적으로 동일 내지 유사하므로 그 자세한 설명은 생략한다.

상기 두 레이스(215a)(215b) 각각의 형상은 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 바와 같으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

상기한 바와 같이, 동축을 갖는 두 레이스(215a)(215b)를 형성하고, 각각의 레이스(215a)(215b) 내부에 독립적으로 동작하는 가동부재(300a)(300b)를 각각 설치함으로써 회전체에 채용시 회전체의 편심질량에 의해 야기되는 내부진동을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

본 실시예에서는 두 레이스를 예로 들어, 설명하였으나, 실질적으로는 둘 이상의 레이스를 구비할 수 있다. 또한, 이웃한 레이스끼리 서로 연결될 수도 있다.

이하, 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 자기보상형 밸런서를 채용한 회전체의 동작시 진동 감소 효과를 설명한다.

회전체의 회전수가 고유진동수 이하인 경우, 도 14a에 도시된 바와 같이, 회전축의 위치(,)을 기준으로 회전체(100)의 편심질량()의 위치(,)와, 레이스, 가동부재 및 커버부재를 포함하는 자기보상형 밸런서(200)의 무게 중심 즉, 보상질량()의 위치(,)가 회전축을 기준으로 할때 상기 공진중심(c)과 반대되는 쪽에 위치된다. 따라서, 회전축의 공진반경이 커지게 된다.

반면, 회전체(100)의 회전수가 고유진동수보다 상당히 큰 경우, 실질적으로 회전체(100)가 정상속도로 회전되는 경우, 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 회전축을 기준으로 할때, 상기 공진중심(c)과 회전체(100)의 편심질량() 위치(,)가 동일한 쪽에 위치하고, 상기 보상질량()의 위치(,)가 원심력에 의해 반대쪽에 위치한다. 따라서, 편심질량()에 의한 불평형이 상쇄되어 상기 회전축의 공진반경이 대폭 줄어들게 되고, 회전체(100)의 편심질량()에 의한 내부 가진력이 완화된다.

상기한 바와 같이, 구성된 본 발명에 따른 자기보상형 밸런서는 그 중심이 회전체의 중심과 일치하도록 회전체에 채용되어, 자기력등의 영향을 배제한 채로 회전체의 편심질량을 보상할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 자기보상형 밸런서(200)를 채용한 디스크 플레이어의 실시예들을 상세히 설명한다.

디스크 플레이어는 도 15에 도시된 바와 같이, 데크베이스(410), 이 데크베이스(410)에 탄성결합된 데크플레이트(430), 상기 데크베이스(410)와 데크플레이트(430) 사이에 게재된 완충부재(420), 상기 데크플레이트(430)에 설치된 스핀들모터(460), 턴테이블(450), 광픽업(435), 상기 턴테이블(450)과 마주하여 상기 턴테이블(450)에 놓인 디스크(1)를 잡아주는 클램퍼(440), 그리고 디스크(1)의 편심질량에 의한 상기 스핀들모터(460)의 회전축(465)의 공전(公轉)을 억제할 수 있도록 된 자기보상형 밸런서(200)를 포함하여 구성된다.

상기 데크플레이트(430)는 상기 완충부재(420)에 의해 상기 데크베이스(410) 외부에서 전달되는 충격을 약하게 받는다. 이를 위하여 상기 완충부재(420)는 상기 데크베이스(410)에서 전달되는 외부진동을 완화시킬 수 있도록 그 강성이 약한 재료 예컨대, 연질의 고무나 폴리우레탄으로 구성된 것이 바람직하다. 경박단소를 실현하기 위하여 상기 데크플레이트(430)는 그 질량을 가볍게 하는 것이 바람직하다. 상기 스핀들모터(460)는 상기 디스크(1)를 회전시키는 회전력을 제공한다. 이 스핀들모터(460)는 고정자와, 회전자 및 회전축(465)을 포함하며 상기 회전자가 상기 고정자 외측에 설치된다. 상기 턴테이블(450)은 상기 스핀들모터(460)의 회전축(465) 상에 그 중심이 고정되며 동작시 그 상부면에 상기 디스크(1)가 놓인다. 상기 클램퍼(440)는 상기 턴테이블(450)과 마주하여 상기 턴테이블(450) 상에 놓인 디스크(1)의 유동을 방지한다. 상기 턴테이블(450)은 상기 회전축(465) 상에 고정되어 상기 스핀들모터(460)의 회전에 의해 회전되며, 이에 따라 상기 디스크(1)와 클램퍼(440)도 함께 회전한다.

상기 자기보상형 밸런서(200)는 도 3을 참조하여 언급한 바와 같이, 인입 형성된 레이스(215)를 갖는 환형의 몸체(210)와, 상기 레이스(215) 내부에 놓인 가동부재(300) 및, 몸체(210)에 결합되어 상기 레이스(215)를 덮어주는 커버부재(220)를 포함하여 구성된다. 상기 커버부재(220)와 상기 몸체(210)의 결합은 접착재, 서로 대응되는 위치에 형성된 홈과 돌기 또는 스크류를 이용함에 의해 가능하다. 이와 같은 두 부재의 결합방식은 널리 알려져 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다. 상기 개구부는 도시된 바와 같이, 상기 레이스(215)의 상부 전면에 걸쳐 형성될 수도 있으며, 상기 레이스(215) 상부의 일부에 상기 가동부재(300)가 주입될 수 있는 크기로 형성되어도 무방하다.

상기 가동부재(300)는 상기 몸체(210)의 회전시 원심력에 의해 그 중심과 대향되는 반경방향으로 향할 수 있도록 된 다수의 강체(310) 및/또는 유체(320)를 포함하여 구성된다.

상기 가동부재(300) 및 상기 레이스(215)의 다양한 실시예들은 도 3 내지 도 13을 참조하여 언급한 바와 같으므로 그 자세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예에 따른 디스크 플레이어는 상기한 바와 같이, 구성된 자기보상형 밸런서(200)를 디스크 플레이어의 회전부재 즉, 스핀들모터(460), 턴테이블(450), 클램퍼(440) 중 적어도 어느 한 부재에 설치된 것에 있어서 그 특징이 있다.

도 16은 상기한 자기보상형 밸런서(200)가 상기 턴테이블(450)에 결합된 구조를 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 턴테이블(450)의 안착부재(451)는 스핀들모터(460)의 회전축(465)에 회전가능하게 결합된다. 이를 위하여 상기 안착부재(451)의 중심에는 상기 회전축(465)에 끼워져 고정되는 결합공(451a)이 형성된다. 상기 안착부재(451)의 상면에는 디스크(도 15의 1)의 중심공이 끼워질 수 있도록 돌출 형성된 결합돌기(453)가 위치된다. 이 결합돌기(453)의 중심은 상기 결합공(451a)의 중심과 일치한다. 또한, 상기 턴테이블(450)은 상기 클램퍼(도 15의 440)와의 상호 자기력에 의해 상기 안착부재(451) 상에 디스크(도 15의 1)를 고정시킬 수 있도록 마그네트(455)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 마그네트(455)는 상기 결합돌기(453) 내측의 상기 결합공(451a) 주변에 인입형성된 설치홈(453a)에 끼워진다.

상기한 자기보상형 밸런서(200)는 그 몸체(210)가 상기 안착부재(451)의 외주에 결합설치된다. 즉, 상기 몸체(210)의 내측에 형성된 중공(210a)을 상기 안착부재(451)의 외부에 끼움에 의해 설치가능하다. 여기서, 상기 안착부재(451)와 상기 몸체(210)의 중공(210a) 사이의 결합은 접착재를 이용한 접착, 압입을 통한 억지끼움, 나사결합등의 통상의 체결수단에 의해 가능하다. 또한, 상기 중공 및 이에 대응되는 상기 안착부재(451)의 외주면의 형상은 원형상 뿐만 아니라 스플라인형상 및 다각형상이어도 무방하다.

본 발명에 따른 자기보상형 밸런서가 결합된 스핀들모터의 실시예를 도 17과 도 18을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 스핀들모터(460)는 도 15에 도시된 바와 같이, 데크플레이트(430)에 결합설치되며, 그 회전축(465) 상에 결합된 턴테이블(450)을 회전시킨다.

상기 스핀들모터(460)는 모터베이스(461), 회전축(465), 고정자(462), 회전자(470), 베어링(469a)(469b)을 포함하여 구성된다.

상기 모터베이스(461)는 상기한 데크플레이트(도 15의 430)에 결합 설치되며, 내부에 관통공(461a)을 가지며, 그 내부에 상기 회전축(465) 및 상기 베어링(469a)(469b)이 결합된다.

상기 고정자(462)는 상기 모터베이스(461)의 하면에 고정 설치되며, 상기 회전자(470)와 마주하는 요오크(463)와, 이 요오크(463)의 내측에 위치된 코일부(464)를 포함한다. 상기 베어링(469a)(469b)은 상기 관통공(461a)과 회전축(465) 사이에 위치되어 상기 회전축(465)을 반경방향 및 축방향으로 지지한다. 이를 위하여 상기 베어링(469a)(469b)은 한쌍 구비되며 상기 소정 간격 이격된 채로 상기 관통공(461a) 내부에 위치된다. 즉, 제1베어링(469a)은 그 내륜이 상기 회전축(465)에 고정되고 그 외륜이 상기 관통공(461a)에 고정설치되어 상기 회전축(465)의 축방향 및 반경방향 유동을 잡아준다. 상기 제2베어링(469b)은 상기 관통공(461a) 내에서 슬라이딩 가능하게 끼워지며 상기 회전축(465)이 기울어지는 것을 잡아준다. 상기 제1베어링(469a)과 상기 제2베어링(469b) 사이의 상기 관통공(461a) 내부에는 탄성부재(468)가 위치되어 상기 모터베이스(461)로 전달되는 상기 회전자(470)의 회전진동을 완화시켜준다. 상기 베어링(469a)(469b)은 고속회전시의 위치정밀도를 고려하여 메탈베어링을 채용하는 것이 바람직하며, 다른 형태의 베어링 예컨대, 볼베어링 또는 공기동압베어링을 채용하여도 무방하다.

상기 회전자(470)는 상기 회전축(465)의 일단에 고정되고 상기 고정자(462)를 감싸도록 설치된 케이스(471)와, 상기 요오크(463)에 대향되도록 상기 케이스(471) 내에 고정된 마그네트(447)를 포함한다. 여기서, 상기 케이스(471)와 상기 회전축(465) 사이의 결합부분에는 고정부재(473)가 더 구비되어 상기 케이스(471)에 대해 회전축(465)이 빠지거나 헛도는 것을 방지한다.

상기 케이스(471)의 외주에는 도 3 내지 도 13을 참조하여 설명한 자기보상형 밸런서(200)가 결합설치된다. 즉, 상기 자기보상형 밸런서(200)의 몸체(210)의 내측에 형성된 중공(210a)을 상기 케이스(471)의 외부에 끼움에 의해 설치가능하다. 여기서, 상기 케이스(471)와 상기 몸체(210) 사이의 결합은 접착재를 이용한 접착, 압입, 나사결합등의 통상의 체결수단에 의해 가능하므로 그 자세한 설명은 생략한다.

또한, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기한 자기보상형 밸런서(200)는 상기 회전축(465) 상에 결합설치될 수 있다. 이경우, 상기 자기보상형 밸런서(200)의 몸체(210)에는 상기 회전축(465)의 직경에 대응하는 직경을 갖는 중공(210a)이 형성되며, 이 중공(210a)을 통해 상기 회전축(465)에 결합한다. 상기 몸체(210)와 회전축(465) 사이의 결합은 억지끼움 또는 상호 대응되는 형상의 스플라인을 형성함에 의해 가능하다.

본 발명에 따른 자기보상형 밸런서가 결합된 클램퍼를 도 19 및 도 20을 참조하여 설명한다.

상기 클램퍼(440)는 도 15에 도시된 바와 같이, 데크베이스(410)와 결합된 브라켓(미도시)에 의해 턴테이블(450) 상에 결합설치되어 상기 턴테이블(450)에 안착된 디스크(1)를 잡아준다. 도 19 및 도 20을 참조하면, 본 발명의 클램퍼(440)는 클램퍼본체(445)와, 가압수단(446)을 포함하여 구성된다. 상기 가압수단(446)은 상기 클램퍼본체(445)에 설치되어 상기 턴테이블(도 15의 450) 상에 안착된 디스크(1)를 가압한다.

상기 가압수단(446)은 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 클램퍼본체(445)의 내측 하부에 결합된 요오크부재(447)일 수 있다. 상기 요오크부재(447)는 턴테이블(도 15의 450) 상에 위치된 마그네트(도 16의 455)와의 상호 자기력에 의해 디스크(도 15의 1)를 가압한다.

또한, 상기 가압수단(446)은 도 20에 도시된 바와 같이, 가압판(448) 및 탄성부재(449)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 가압판(448)은 상기 클램퍼본체(445)의 하면에 승강 가능하게 설치된다. 상기 탄성부재(449)는 상기 클램퍼본체(445)와 상기 가압판(448) 사이에 게재되어 상기 가압판(448)이 상기 디스크(도 15의 1)를 탄성 가압할 수 있도록 한다.

따라서, 턴테이블(450)과 클램퍼본체(445)의 상대운동 예컨대, 클램퍼본체(445)는 고정되고 상기 턴테이블(450)이 상승되는 운동에 의하여 턴테이블(450)과 클램퍼본체(445)가 이웃하는 경우, 상기한 가압수단(446)에 의해 상기 턴테이블(450) 상에 놓인 디스크(1)를 잡아준다. 이에 따라, 상기 턴테이블(450)의 회전시 그 회전운동에 연동되어 상기 클램퍼본체(445)도 회전한다.

상기 자기보상형 밸런서(200)는 상기 클램퍼본체(445)의 외부에 끼워져 결합설치된다. 즉, 상기 자기보상형 밸런서(200)의 몸체(210)의 내측에 형성된 중공(210a)을 상기 클램퍼본체(445)의 외부에 끼움에 의해 설치가능하다. 여기서, 상기 클램퍼본체(445)와 상기 몸체(210) 사이의 결합은 접착재를 이용한 접착, 압입, 나사결합등의 통상의 체결수단에 의해 가능하다.

상기한 바와 같이, 구비된 본 발명에 따른 자기보상형 밸런서 및 이를 채용한 디스크 플레이어는 상기한 몸체의 레이스 내부에서 가동부재가 원심력에 의해 회전체의 공전중심으로부터 외부로 향하는 힘을 발생시킴에 의해, 회전체의 편심질량에 의해 발생되는 내부 진동을 보상함으로써, 회전체의 내부진동을 효과적으로 억제할 수 있다.

상기한 자기보상형 밸런서를 채용한 디스크 플레이어는 강성이 약한 완충부재를 채용하여 외부진동을 억제함과 아울러 상기한 자기보상형 밸런서를 턴테이블, 스핀들모터의 케이스, 스핀들모터의 회전축 및 클램퍼 중 어느한 부재에 설치함에 의하여 디스크의 편심질량에 의해 발생되는 내부진동을 보상함으로써 디스크의 회전시 발생된 내부진동을 효과적으로 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 디스크 플레이어는 6배속 이상의 고배속용 CD, CD-ROM 드라이브로 적합하다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

인입 형성된 레이스를 가지며 회전체의 회전중심에 결합되는 환형의 몸체와; 상기 레이스 내부에 움직임 가능하게 놓인 가동부재와; 상기 몸체에 결합되어 레이스의 개구를 덮을 수 있도록 된 커버부재를; 포함하여 상기 몸체가 회전체에 설치되어 회전시 회전체의 편심질량을 보상할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제1항에 있어서, 상기 가동부재는 구체(球體) 형상, 원기둥 형상, 원뿔대 형상 및 부채꼴형 기둥형상 중에서 선택된 하나의 형상을 가지는 다수의 강체를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제2항에 있어서, 상기 레이스 내부에는 유동가능하게 주입된 유체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제2항에 있어서, 상기 강체는 비자성체 재질로 되어 자기력에 영향을 받지 않도록 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제4항에 있어서, 상기 강체는 텅스텐 카바이드(WC), 베리리움강(CuBe), 하스테로이 씨(HASTELLOY C-276), 실리콘 질화물(), 질코니아(), 오스테 나이트계열 스텐레스(YHD50), 스텐레스 계열인 SUS300, SUS304, SUS316의 비자성체 금속군 및 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제2항에 있어서, 상기 강체는 부식되지 않도록 비산화 재질로 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제6항에 있어서, 상기 강체는 SUS300, 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제6항에 있어서, 상기 강체의 외부면은 산화방지 코팅된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제8항에 있어서, 상기 산화방지 코팅은 탄소강, 크롬강등을 모재로 아연, 니켈크롬도금등에 의한 산화방지처리에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제1항에 있어서, 상기 가동부재는 상기 레이스 내부에 유동가능하게 주입된 유체인 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제1항에 있어서, 상기 레이스와 상기 커버부재는 상기 가동부재가 설치되는 부분의 그 회전중심을 가로 질러 절개한 내부 단면이 사각형상, 상기 레이스의 반경방향으로 장축이 형성된 타원형상 및 각 변의 일부가 내부로 만곡된 형상 중에서 선택된 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제1항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 비자성체 재질로 되어 자기력에 영향을 받지 않도록 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제11항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 텅스텐 카바이드(WC), 베리리움강(CuBe), 하스테로이 씨(HASTELLOY C-276), 실리콘 질화물(), 질코니아(), 황동, 알루미늄, 오스테 나이트계열 스텐레스(YHD50), 스텐레스 계열인SUS300, SUS304, SUS316의 비자성체 금속군 및 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제1항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 비산화재질로 되어 부식되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
제14항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 SUS300, 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 자기보상형 밸런서.
데크베이스와, 이 데크베이스에 탄성 결합된 데크플레이트와, 외부 충격으로 부터 상기 데크플레이트를 보호할 수 있도록 상기 데크베이스와 데크플레이트 사이에 게재된 완충부재와, 상기 데크플레이트에 설치되며 디스크에 회전력을 제공하는 스핀들모터와, 상기 스핀들모터의 회전축 상에 설치되어 상기 디스크가 놓이는 턴테이블과, 상기 턴테이블 상에 놓인 디스크를 잡아주는 클램퍼와, 상기 데크플레이트 상에 디스크의 반경방향으로 이송가능하게 설치되어 디스크에 정보를 기록 및/또는 재생하는 광픽업을 포함하여 된 디스크 플레이어에 있어서,

상기 스핀들모터의 회전자, 상기 스핀들모터의 회전축, 상기 턴테이블, 상기 클램퍼 중 적어도 어느 한 부재에 결합설치되며, 인입형성된 환형의 레이스를 갖는 몸체와; 상기 디스크의 회전시 원심력에 의해 상기 스핀들모터의 회전축을 중심으로 그 무게중심이 상기 디스크의 무게중심과 대향되게 위치되도록 상기 레이스 내부에 놓인 가동부재와; 상기 레이스의 개구를 덮어주는 커버부재;를 포함하는 자기보상형 밸런서를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제16항에 있어서, 상기 가동부재는 구체(球體) 형상, 원기둥 형상, 원뿔대 형상 및 부채꼴형 기둥형상 중에서 선택된 하나의 형상을 가지는 다수의 강체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제17항에 있어서, 상기 레이스 내부에는 유동가능하게 주입된 유체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제17항에 있어서, 상기 강체는 비자성체 재질로 되어 자기력에 영향을 받지 않도록 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제19항에 있어서, 상기 강체는 텅스텐 카바이드(WC), 베리리움강(CuBe), 하스테로이 씨(HASTELLOY C-276), 실리콘 질화물(), 질코니아(), 오스테 나이트계열 스텐레스(YHD50), 스텐레스 계열인 SUS300, SUS304, SUS316의 비자성체 금속군 및 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제17항에 있어서, 상기 강체는 부식되지 않도록 비산화 재질로 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제21항에 있어서, 상기 강체는 SUS300, 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제21항에 있어서, 상기 강체의 외부면은 산화방지 코팅된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제23항에 있어서, 상기 산화방지 코팅은 탄소강, 크롬강등을 모재로 아연, 니켈크롬도금등에 의한 산화방지처리에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제16항에 있어서, 상기 가동부재는 상기 레이스 내부에 유동가능하게 주입된 유체인 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제16항에 있어서, 상기 레이스와 상기 커버부재는 상기 가동부재가 설치되는 부분의 그 회전중심을 가로 질러 절개한 내부 단면이 사각형상, 상기 레이스의 반경방향으로 장축이 형성된 타원형상 및 각 변의 일부가 내부로 만곡된 형상 중에서 선택된 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제16항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 비자성체 재질로 되어 자기력에 영향을 받지 않도록 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제27항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 텅스텐 카바이드(WC), 베리리움강(CuBe), 하스테로이 씨(HASTELLOY C-276), 실리콘 질화물(), 질코니아(), 황동, 알루미늄, 오스테 나이트계열 스텐레스(YHD50), 스텐레스 계열인 SUS300, SUS304, SUS316의 비자성체 금속군 및 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제16항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 비산화재질로 되어 부식되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.
제29항에 있어서, 상기 몸체 및 상기 커버부재는 SUS300, 세라믹, 합성수지로 이루어진 군 중에서 선택된 하나의 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 디스크 플레이어.