KR100295311B1 - Rotating device with balance control - Google Patents

Abstract

본 발명은 편심질량에 따른 디스크의 진동 및 소음을 최소화하도록 구성된 균형 조절기능을 갖는 회전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotating device having a balance adjusting function configured to minimize vibration and noise of a disk according to an eccentric mass.

본 발명에 따른 균형 조절기능을 갖는 회전장치는 자석이 반경방향으로 다수개의 자극을 갖는다.In the rotary device having a balancing function according to the present invention, the magnet has a plurality of magnetic poles in the radial direction.

이에따라, 본 발명에 따른 균형 조절기능을 갖는 회전장치는 공진점이하의 회전수를 갖는 영역에서 디스크 회전장치의 질량 평형을 유지하도록하여 디스크의 진동 및 소음을 저감함과 아울러, 스핀들 모터의 소비전력을 저감하게 된다.Accordingly, the rotating device having a balance adjusting function according to the present invention is to maintain the mass balance of the disk rotating device in the region having a rotation speed below the resonance point to reduce the vibration and noise of the disk, and to reduce the power consumption of the spindle motor. Will be reduced.

Description

균형 조절기능을 갖는 회전장치 (Rotating Apparatus with Balance Adjusting Function)Rotating Apparatus with Balance Adjusting Function

본 발명은 광디스크 구동장치에 관한 것으로, 특히 편심질량에 따른 디스크의 진동 및 소음을 최소화하도록 구성된 균형 조절기능을 갖는 회전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disc drive device, and more particularly to a rotating device having a balance adjustment function configured to minimize vibration and noise of a disc according to an eccentric mass.

일반적으로, 컴팩트디스크 롬(Compact Disc - Read Only Memory; 이하 "CD-ROM"이라 한다)과 디지털 다기능 디스크(Digital Versatile Disc; 이하 "DVD"라 한다)와 같은 광디스크에 정보를 기록/재생하기 위한 장치(즉, 디스크 구동장치)에서는 디스크를 안정적으로 회전시키기 위한 디스크 회전장치가 마련되어 있다. 한편, 디스크 구동장치의 고배속화 추세에 대응하여 디스크 회전장치의 회전 속도가 증가하게 되어 디스크의 언밸런스(Unbalance)에 의한 진동 및 소음 등의 악영향을 끼치고 있어 디스크 구동장치의 고배속화에 장애요인으로 작용하고 있다. 이에따라, 디스크의 언밸런스에 의한 진동 및 소음의 악영향을 줄이기 위해 디스크 회전장치에는 회전 속도에 따라 편심되는 질량으로 언발런스량을 조정하기 위한 자동 균형 조정기(Auto-Balancer)를 구비하게 된다. 이하, 자동 균형 조정기의 균형 조정원리를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.Generally, for recording / reproducing information on an optical disc such as a compact disc ROM (hereinafter referred to as "CD-ROM") and a digital versatile disc (hereinafter referred to as "DVD"). In the apparatus (ie, the disk drive), a disk rotating device for stably rotating a disk is provided. On the other hand, in response to the trend of higher speed of the disk drive device, the rotation speed of the disk rotation device increases, which adversely affects vibration and noise due to unbalance of the disk, which acts as a barrier to the higher speed of the disk drive device. Doing. Accordingly, in order to reduce the adverse effects of vibration and noise caused by the unbalance of the disk, the disk rotating apparatus is provided with an auto-balancer for adjusting the unbalance amount by the eccentric mass according to the rotation speed. Hereinafter, the principle of balancing the automatic balancer will be described with reference to FIG. 1.

일반적으로, 디스크에 편심질량(m_e)이 존재하면 회전중심이 이상적인 회전 중심(도면에서 십자로 교차하는 일점쇄선의 교차점)으로부터 벗어나는 일정한 궤적으로 나타난다. 이때, 디스크의 회전수가 시스템의 공진 주파수보다 낮을 경우에는 도 1의 (a)에 도시된바와같이 균형조정용 볼(250; 이하 "볼"이라 한다)은 원심력에 의해 모터 축이 움직이는 궤적(T) 바깥 쪽으로 치우치게 된다. 이에 따라, 디스크 언밸런스에 의한 편심 질량(m_e)이 볼(250)과 같은 위상을 가짐으로써 진동을 오히려 증가시키게 된다. 반면에, 디스크의 회전수가 시스템의 공진 주파수보다 높을 경우에는 도 1의 (b)에 도시된바와같이 디스크 언밸런스에 의한 편심 질량(m_e)이 볼(250)과 반대의 위상(180°)을 가지게 되어 진동을 감소시키게 된다. 이와 같이, 디스크의 회전수가 시스템의 공진 주파수보다 낮은 경우에 볼(250)의 질량에 의해 진동이 가중되는 현상을 최소화하기 위하여 자석(Magnet)을 볼(250)의 공전 궤도 안쪽에 설치함으로써 볼(250)을 자력으로 당겨 볼(250)의 회전 반경을 줄이게 된다. 이는 볼(250)의 편심질량에 기인한 불평형력 F는 수학식 1에 나타나 있다.In general, the presence of an eccentric mass (m _e ) on a disk results in a constant trajectory where the center of rotation deviates from the ideal center of rotation (the intersection of the dashed-dotted lines crossing the cross in the figure). At this time, when the rotation speed of the disk is lower than the resonant frequency of the system, as shown in FIG. It is biased outward. Accordingly, the eccentric mass m _e due to the disc unbalance has the same phase as the ball 250, thereby increasing the vibration. On the other hand, when the number of revolutions of the disc is higher than the resonant frequency of the system, as shown in FIG. 1 (b), the eccentric mass m _e due to the disc unbalance causes the phase (180 °) opposite to the ball 250. To reduce vibration. As such, when the number of revolutions of the disk is lower than the resonant frequency of the system, the magnet is installed inside the orbit of the ball 250 in order to minimize a phenomenon in which vibration is weighted by the mass of the ball 250. Pulling 250 by magnetic force reduces the radius of rotation of the ball 250. This is due to the unbalanced mass F due to the eccentric mass of the ball 250 is shown in equation (1).

F=mrω² F = mrω ²

여기서, m은 질량, r은 반경, ω는 회전 각속도를 의미한다. 즉, 디스크의 회전 주파수가 시스템의 공진 주파수보다 낮을 경우에는 볼(250)의 회전 반경(r)을 최소로하여 볼(250)의 질량(m)에 의한 진동을 최소화하고, 디스크의 회전 주파수가 시스템의 공진 주파수보다 높을 경우에는 볼(250)의 회전 반경(r)을 최대로하여 회전체의 편심 질량에 의한 불평형력을 상쇄하여 제거 또는 저감시키게 된다.Where m is mass, r is radius and ω is rotational angular velocity. That is, when the rotational frequency of the disk is lower than the resonance frequency of the system, the rotational radius r of the ball 250 is minimized to minimize vibration caused by the mass m of the ball 250, and the rotational frequency of the disk is If it is higher than the resonant frequency of the system, the radius of rotation r of the ball 250 is maximized to cancel or reduce the unbalanced force caused by the eccentric mass of the rotating body.

실제로, 디스크는 중앙원추체(160)에 의해 가이드 될지라도 어느 정도의 편심 질량을 가지게 되며, 이러한 편심 질량으로 인한 불평형력(F)은 수학식 1과 같이 각속도(ω)의 제곱에 비례하게 된다. 24배속 또는 32배속 CD-ROM의 경우, 디스크 회전장치의 회전수가 5000∼7000 RPM(Rotation Per Minute; 이하 "RPM"이라 한다)에 이르게 되는데 디스크의 편심 질량에 의한 진동을 야기시킴으로써 기록/재생시 정확한 위치에 광스폿이 집광되지 못하는 포지션 에러(position error)를 유발하는 심각한 문제점이 도출되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 자동 균형 조정기를 디스크 회전장치에 적용하게 되었다. 볼(250)을 균형 조정기로 적용하는 디스크 회전장치들을 도 2 및 도 3을 결부하여 설명하기로 한다.In practice, the disk has a certain amount of eccentric mass even if guided by the central cone 160, the unbalanced force (F) due to this eccentric mass is proportional to the square of the angular velocity (ω) as shown in equation (1). In the case of a 24x or 32x CD-ROM, the rotation speed of the disc rotating device reaches 5000 to 7000 RPM ("Rotation Per Minute"), which causes vibration by the eccentric mass of the disc. Serious problems have arisen causing position errors in which light spots are not collected at the correct location. To solve this problem, an automatic balancer was applied to the disc rotator. Disc rotating apparatuses applying the ball 250 as a balance adjuster will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 종래기술에 따른 회전장치의 종단면을 도시한 도면으로써, 볼이 클램프 장치에 설치된 경우를 도시하고 있다.Figure 2 is a view showing a longitudinal section of the rotating device according to the prior art, showing a case where the ball is installed in the clamp device.

도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 디스크 회전장치는 디스크(300)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(100)와, 디스크(300)를 스핀들 모터(100)에 고정시키기 위한 클램프 장치(200)로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the disk rotating apparatus according to the related art includes a spindle motor 100 for rotating the disk 300, and a clamp device 200 for fixing the disk 300 to the spindle motor 100. .

스핀들 모터(100)는 크게 회전자부와 고정자부로 나누어진다. 스핀들 모터(100)의 회전자부는 회전축(180), 클램핑 요크(240), 중앙원추체(160), 스프링(150), 턴테이블 로터(110) 및 주자석(140)으로 구성된다. 회전축(180)은 클램핑 요크(240), 중앙원추체(160) 및 턴테이블 로터(110)에 압입되어 진다. 이 회전축(180)은 고정자부에 회전 가능하게 지지된다. 클램핑 요크(240)는 스틸계통의 자성체로 이루어져 클램프 장치(200)와 상호 자기적인 작용에 의한 클램핑력(clamping force)을 발생시킨다. 중앙원추체(160)는 회전자부의 회전에 대응하여 회전되는 디스크(300)를 가이드하는 역할을 한다. 중앙원추체(160)와 스프링(150)은 오토 센터링(Auto-centering) 즉, 디스크(300)의 내경공차를 감쇄시키는 역할을 하게 된다. 턴테이블 로터(8)는 자신의 상면에 안착되는 디스크(300)를 지지함과 아울러 스프링(150)을 지지하게 된다. 주자석(140)은 코일이 감겨진 적층코아와 상호 자기적인 작용에 의해 회전력을 발생시킨다. 한편, 스핀들 모터(100)의 고정자부는 회전축(180)의 회전을 원활히 하기 위한 베어링(120)이 수납된 베어링 하우징(122), 코일(132)이 감겨진 적층코아(130) 및 스핀들 모터(100) 전체를 지지하기 위한 고정자 지지부(170)로 구성된다. 고정자 지지부(170)에 의해 베어링 하우징(122)이 지지되고 이 베어링 하우징(122)에 의해 베어링(120)과 적층코아(130)가 지지되도록 구성되어 있다.The spindle motor 100 is largely divided into a rotor part and a stator part. The rotor portion of the spindle motor 100 includes a rotation shaft 180, a clamping yoke 240, a central cone 160, a spring 150, a turntable rotor 110, and a main magnet 140. The rotating shaft 180 is pressed into the clamping yoke 240, the central cone 160, and the turntable rotor 110. The rotating shaft 180 is rotatably supported by the stator part. The clamping yoke 240 is made of a magnetic body of the steel system to generate a clamping force (clamping force) by the mutual magnetic action with the clamp device 200. The central cone 160 serves to guide the disk 300 which is rotated corresponding to the rotation of the rotor unit. The central cone 160 and the spring 150 serve to reduce the inner diameter tolerance of the auto-centering, that is, the disk 300. The turntable rotor 8 supports the spring 150 as well as supporting the disk 300 mounted on its upper surface. The main magnet 140 generates a rotational force by mutual magnetic action with the stacked core coil is wound. Meanwhile, the stator part of the spindle motor 100 includes a bearing housing 122 in which a bearing 120 for smoothly rotating the rotation shaft 180 is accommodated, a laminated core 130 in which a coil 132 is wound, and a spindle motor 100. It is composed of a stator support 170 for supporting the whole. The bearing housing 122 is supported by the stator support 170, and the bearing 120 and the laminated core 130 are supported by the bearing housing 122.

한편, 클램프 장치(200)는 클램퍼(210), 클램핑 자석(220), 볼(250) 및 보스(230)를 구비한다. 보스(230)는 클램퍼(210)와 클램핑 자석(220)의 내경에 끼워져 클램퍼(210)와 클램핑 자석(220)을 일체화하는 역할을 한다. 이 보스(230)는 스핀들 모터(100)의 클램핑 요크(240)의 내경 쪽에 끼워져 클램핑 요크(240)의 내경에서 슬라이딩(Sliding)되어 안내된다. 클램퍼(210)는 클램핑 자석(220)에서 발생한 클램핑력에 의하여 수직 하강함으로써 디스크(300)를 밀착시키는 역할을 함과 아울러 내부에 공간이 마련되도록 절곡되어 내부 공간에 볼(250)이 유동 가능하게 수납된다. 클램핑 자석(220)은 희토류 계열의 소결자석으로서 스핀들 모터(100)의 클램핑 요크(240)에 붙으려는 자기적인 힘을 발생하여 디스크(300)를 턴테이블 로터(110)의 상면에 밀착시킨다. 또한, 클램핑 자석(220)은 반경방향 쪽으로 누설되는 누설자속을 이용하여 볼(250)을 회전축(180) 쪽으로 당기게 된다. 볼(250)은 스핀들 모터(100)의 회전속도에 따라 원심력과 클램핑 자석(220)에 의한 흡인력에 의해 디스크(300)의 편심질량에 따른 진동을 최소화하는 역할을 한다. 즉, 디스크(300)의 회전 주파수가 시스템의 공진 주파수보다 낮을 경우는 클램핑 자석(220)의 반경방향 누설자속에 의한 자기력이 볼(250)의 질량에 의한 원심력보다 크게된다. 이에 따라, 볼(250)의 회전반경 r은 최소(볼이 클램퍼의 내부공간 내측에 위치함)로 되어 볼(250)의 질량에 의해 디스크(300)의 진동을 억제하게 된다. 디스크(300)의 회전 주파수가 시스템의 공진 주파수보다 높을 경우는 볼(250)의 질량에 의한 원심력이 점점 커져 클램핑 자석(220)의 반경방향 누설자속에 의한 자기력보다 커지게 된다. 이에 따라, 볼(250)이 클램퍼(210)의 내부공간 외측에 위치하게 되어 볼(250)의 회전 반경(r)은 최대가 되어 디스크(300) 언밸런스에 의한 편심질량이 볼(250)의 질량에 의해 상쇄되어 디스크(300)의 진동을 억제하게 된다.Meanwhile, the clamp device 200 includes a clamper 210, a clamping magnet 220, a ball 250, and a boss 230. The boss 230 is fitted to the inner diameters of the clamper 210 and the clamping magnet 220 to serve to integrate the clamper 210 and the clamping magnet 220. The boss 230 is fitted to the inner diameter side of the clamping yoke 240 of the spindle motor 100 and is slid and guided at the inner diameter of the clamping yoke 240. The clamper 210 is vertically lowered by the clamping force generated by the clamping magnet 220 and serves to closely contact the disk 300, and is bent to provide a space therein so that the ball 250 can flow in the inner space. It is stored. The clamping magnet 220 is a rare earth-based sintered magnet to generate a magnetic force to be attached to the clamping yoke 240 of the spindle motor 100 to close the disk 300 to the upper surface of the turntable rotor 110. In addition, the clamping magnet 220 pulls the ball 250 toward the rotation shaft 180 by using the leakage magnetic flux leaking in the radial direction. Ball 250 serves to minimize the vibration according to the eccentric mass of the disk 300 by the centrifugal force and the suction force by the clamping magnet 220 in accordance with the rotational speed of the spindle motor (100). That is, when the rotational frequency of the disk 300 is lower than the resonance frequency of the system, the magnetic force due to the radial leakage magnetic flux of the clamping magnet 220 is greater than the centrifugal force due to the mass of the ball 250. Accordingly, the radius of rotation r of the ball 250 becomes the minimum (the ball is located inside the inner space of the clamper) to suppress the vibration of the disk 300 by the mass of the ball 250. When the rotational frequency of the disk 300 is higher than the resonant frequency of the system, the centrifugal force due to the mass of the ball 250 becomes larger and larger than the magnetic force due to the radial leakage magnetic flux of the clamping magnet 220. As a result, the ball 250 is positioned outside the inner space of the clamper 210 so that the radius of rotation r of the ball 250 is maximized so that the eccentric mass due to the unbalance of the disc 300 is the mass of the ball 250. By canceling by the vibration of the disk 300 is suppressed.

도 3은 종래기술에 따른 다른 회전장치의 종단면을 도시한 도면으로써, 볼이 스핀들 모터에 설치된 경우를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 디스크 회전장치를 구성하는 부품들 중 도 2와 동일한 기능과 형상을 가지는 부품들에 대하여는 상세한 설명은 생략하기로 한다.Figure 3 is a view showing a longitudinal section of another rotating device according to the prior art, showing a case where the ball is installed in the spindle motor. Detailed description of components having the same function and shape as those of FIG. 2 among the components constituting the disk rotating apparatus illustrated in FIG. 3 will be omitted.

도 3을 참조하면, 스핀들 모터(102)의 회전자부는 회전축(180), 클램핑 요크(240), 중앙원추체(160), 스프링(150), 밸런싱자석(192), 턴테이블 로터(110'), 회전자 백 요크(142) 및 주자석(140)으로 구성된다. 턴테이블 로터(110')는 디스크(300)를 지지하는 역할을 함과 아울러 밸런싱자석(192)과 볼(190)이 자신의 내측 공간에 수납되도록 이들을 지지하게 된다. 이를 위하여, 턴테이블 로터(110')는 고정자부에 대향하는 하측에 환형띠 형태의 일정 깊이로 수납홈이 형성된다. 이 수납홈 내측에 환형띠 형상의 밸런싱자석(192)이 접착되어 고정된다. 볼(190)은 디스크(300)의 반경방향에 대하여 밸런싱자석(192)과 동일하게 위치하도록 턴테이블 로터(110')의 수납홈에 유동가능하게 수납된다. 이 볼(190)은 도 2에 도시된 볼(250)과 동일한 역할을 하는 것으로서, 스핀들 모터(102)의 회전속도에 따라 원심력과 밸런싱자석(192)에 의한 흡인력에 의해 디스크(300)의 편심질량에 따른 진동을 최소화하는 역할을 한다. 주자석(140)은 영구자석으로서 회전자 백 요크(142)의 내경측에 접착되어 지지된다. 스핀들 모터(100')의 고정자부는 도 2와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 클램프 장치(200')는 클램퍼(210'), 클램핑 자석(220) 및 보스(230)로 이루어진다. 클램퍼(210')는 도 2에 도시된 것과 달리 볼(250)이 생략되어 클램핑 자석(220)에 의해 수직 하강하여 디스크(300)를 턴테이블 로터(110')에 밀착시키는 역할을 한다.Referring to FIG. 3, the rotor portion of the spindle motor 102 includes a rotating shaft 180, a clamping yoke 240, a central cone 160, a spring 150, a balancing magnet 192, a turntable rotor 110 ′, It consists of a rotor back yoke 142 and a main magnet 140. The turntable rotor 110 ′ supports the disk 300 and supports them so that the balancing magnet 192 and the ball 190 are accommodated in their inner space. To this end, the turntable rotor 110 'is formed with an accommodating groove having a predetermined depth in the form of an annular band on the lower side facing the stator part. An annular band-shaped balancing magnet 192 is bonded and fixed to the inside of the receiving groove. The ball 190 is movably received in the receiving groove of the turntable rotor 110 'such that the ball 190 is positioned in the same manner as the balancing magnet 192 with respect to the radial direction of the disk 300. This ball 190 plays the same role as the ball 250 shown in Figure 2, the eccentricity of the disk 300 by the suction force by the centrifugal force and the balancing magnet 192 according to the rotational speed of the spindle motor 102 Minimizes vibration by mass. The main magnet 140 is supported by being bonded to the inner diameter side of the rotor back yoke 142 as a permanent magnet. Since the stator part of the spindle motor 100 ′ is the same as that of FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted. Further, the clamp device 200 'is composed of a clamper 210', a clamping magnet 220 and a boss 230. Unlike the clamper 210 ′ shown in FIG. 2, the ball 250 is omitted so that the clamper 210 ′ vertically descends by the clamping magnet 220 to closely adhere the disk 300 to the turntable rotor 110 ′.

도 4를 참조하면, 도 2 및 도 3의 회전장치내의 자석 구성이 도시되어 있다. 도 4의 (a)에는 도 2의 클램퍼에 장착된 볼과 클램핑 자석(Magnet)의 구성이 도시되어 있다. 클램핑 자석(220)은 스핀들 모터(100)의 클램핑 요크(240)에 붙으려는 자기적인 힘을 발생하여 디스크(300)를 턴테이블 로터(110)의 상면에 밀착시킴과 아울러, 반경방향 쪽으로 누설되는 누설자속을 이용하여 볼(250)을 회전축(180) 쪽으로 당기는 역할을 하게된다. 이를위해, 클램핑 자석(220)은 상하 방향으로 단극 또는 2극으로 자화되어 있다. 그러나, 클램핑 자석이 단극 또는 2극으로 착자되 므로, 클램핑 자석(220)이 볼(250)에 작용하는 힘(Attraction Force)보다 볼에 큰 원심력을 갖는 회전수로 회전(즉, 볼이 자석에서 떨어져서 회전)하다가 상기 회전수가 감소하여 볼(250)이 다시 클램핑 자석(220)에 붙을 경우, 클팸핑 자석에는 항상 균등하게 질량분포가 이루어지지 않게 된다. 이로인해, 클램핑 자석(220)에 붙어있는 볼이 디스크 회전장치의 질량 불평형을 더욱 가중시켜 진동 및 소음을 유발함과 아울러, 스핀들 모터의 소비전력을 증가시키는 문제점이 도출되고 있다.Referring to FIG. 4, the magnet configuration in the rotating device of FIGS. 2 and 3 is shown. 4 (a) shows the configuration of the ball and the clamping magnet (Magnet) mounted to the clamper of FIG. The clamping magnet 220 generates a magnetic force to attach to the clamping yoke 240 of the spindle motor 100 to bring the disk 300 into close contact with the top surface of the turntable rotor 110, and leaks in the radial direction. The magnetic flux is used to pull the ball 250 toward the rotation axis 180. To this end, the clamping magnet 220 is magnetized to a single pole or two poles in the vertical direction. However, since the clamping magnet is magnetized to a single pole or two poles, the clamping magnet 220 rotates at a rotational speed with a greater centrifugal force on the ball than the force acting on the ball 250 (ie, the ball rotates at the magnet). When the ball 250 is attached to the clamping magnet 220 again while the rotational speed decreases, the mass of the clamping magnet is not evenly distributed. As a result, the ball attached to the clamping magnet 220 further increases the mass imbalance of the disk rotating device, thereby causing vibration and noise, and also increases the power consumption of the spindle motor.

한편, 도 4의 (b)에는 도 3의 스핀들모터에 장착된 볼과 밸런싱 자석(Magnet)의 구성이 도시되어 있다. 밸런싱 자석(192)은 턴테이블 로터(110')의 수납홈 내측에 환형띠 형상으로 접착되어 볼(190)에 자기적인 힘을 발생하여 볼(190)을 회전축(180)쪽으로 당기는 역할을 하게된다. 이를위해, 밸런싱 자석(192)은 반경방향으로 단극 또는 2극으로 자화되어 있다. 그러나, 밸런싱 자석이 단극 또는 2극으로 착자되므로, 밸런싱 자석(192)이 볼(190)에 작용하는 힘(Attraction Force)보다 볼에 큰 원심력을 갖는 회전수로 회전(즉, 볼이 자석에서 떨어져서 회전)하다가 상기 회전수가 감소하여 볼(190)이 다시 밸런싱 자석(192)에 붙을 경우, 밸런싱 자석에는 항상 균등하게 질량분포가 이루어지지 않게 된다. 이로인해, 밸런싱 자석(192)에 붙어있는 볼이 디스크 회전장치의 질량 불평형을 더욱 가중시켜 진동 및 소음을 유발함과 아울러, 스핀들 모터의 소비전력을 증가시키는 문제점이 도출되고 있다. 이에따라, 노트북 컴퓨터와 같은 소형 휴대용 정보기기에 균형 조절 기능을 갖는 회전장치를 적용하기 위해서는 상기 문제점들을 해결할수 있는 새로운 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.On the other hand, Figure 4 (b) is shown the configuration of the ball and the balancing magnet (Magnet) mounted to the spindle motor of FIG. The balancing magnet 192 is bonded to the inside of the receiving groove of the turntable rotor 110 ′ to generate a magnetic force on the ball 190 to pull the ball 190 toward the rotating shaft 180. To this end, the balancing magnet 192 is magnetized to a single pole or two poles in the radial direction. However, since the balancing magnet is magnetized to one pole or two poles, the balancing magnet 192 rotates at a rotational speed with a greater centrifugal force on the ball than the force acting on the ball 190 (i.e., the ball is separated from the magnet). When the rotation speed decreases and the ball 190 is attached to the balancing magnet 192 again, the balancing magnet is not always evenly distributed in mass. As a result, the ball attached to the balancing magnet 192 further increases the mass imbalance of the disk rotating apparatus, thereby causing vibration and noise, and also increases the power consumption of the spindle motor. Accordingly, in order to apply a rotating device having a balance adjustment function to a small portable information device such as a notebook computer, a new method for solving the above problems is urgently required.

따라서, 본 발명의 목적은 편심질량에 따른 디스크의 진동 및 소음을 최소화하도록 구성된 균형 조절기능을 갖는 회전장치를 제공 하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotating device having a balance adjustment function configured to minimize vibration and noise of a disc according to an eccentric mass.

도 1은 볼에 의한 오토밸런스 원리를 설명하기 위해 도시한 도면.1 is a view showing for explaining the principle of the auto balance by the ball.

도 2는 종래기술에 따른 회전장치의 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view of a rotating apparatus according to the prior art.

도 3은 종래기술에 따른 다른 회전장치의 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view of another rotating device according to the prior art.

도 4는 도 2 및 도 3의 회전장치내의 자석의 구성을 도시한 도면.4 shows the configuration of a magnet in the rotary device of FIGS. 2 and 3;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전장치내의 자석의 구성을 도시한 도면.5 is a view showing the configuration of a magnet in the rotating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전장치내의 자석의 구성을 도시한 도면.6 is a view showing the configuration of a magnet in a rotating apparatus according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100,100' : 스핀들모터 110,110' : 턴테이블 로터100,100 ': Spindle motor 110,110': Turntable rotor

120 : 베어링 130 : 적층코아120: bearing 130: laminated core

132 : 코일 140 : 주자석132: coil 140: main magnet

150 : 스프링 160 : 중앙원추체150: spring 160: central cone

170 : 고정자 지지부 180 : 회전축170: stator support 180: rotation axis

190,250 : 볼 192 : 밸런싱자석190,250 Ball 192: Balancing magnet

200,200' : 클램프장치 210,210' : 클램퍼200,200 ': Clamp Device 210,210': Clamper

220 : 클램프자석 230 : 보스220: clamp magnet 230: boss

240 : 클램핑 요크 300 : 디스크240: clamping yoke 300: disk

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 균형 조절기능을 갖는 회전장치는 자석이 반경방향으로 다수개의 자극을 갖는다.In order to achieve the above object, a rotating device having a balance adjusting function according to an embodiment of the present invention has a magnet with a plurality of magnetic poles in a radial direction.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 균형 조절기능을 갖는 회전장치는 자석이 극이방화방향으로 다수개의 자극을 갖는다.In addition, in the rotary device having a balance adjusting function according to another embodiment of the present invention, the magnet has a plurality of magnetic poles in the polar anisotropic direction.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention other than the above object will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 5 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 6.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전장치내의 자석의 구성이 도시되어 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 회전장치내의 자석은 클램퍼에 장착되는 클램핑 자석(220')을 의미한다. 클램핑 자석(220')의 내부에는 상하방향으로 N극과 S극이 형성되어 클램핑 요크(도시되지 않음)에 붙으려는 자기적인 힘을 발생시켜 디스크를 턴테이블 로터(도시되지 않음)의 상면에 밀착시킴과 아울러, 클램핑 자석(220')의 외부에는 반경방향으로 N극과 S극이 교번적으로 형성되어 볼(250')을 클램핑 자석쪽으로 당기는 역할을 하게된다. 이를위해, 클램핑 자석(220')은 극 이방화 방향으로 자화되어 있다. 이 경우, 볼(250')의 직경 및 개수에 대응하여 클램핑 자석의 외부에 형성되는 자석의 극수 및 자력을 결정하는 것이 바람직하다. 이를위해, 클램핑자석(220')은 금형에서 미리 자화방향을 배열시켜 착자를 하게 된다. 이때, 각극(N극 또는 S극)의 중심에서 가장 강한 자계를 발생하며 각극(N극 또는 S극)의 경계부에서는 자력이 저하된다. 한편, 시스템이 공진점이하의 회전수를 갖는 영역에서의 클램핑 자석(220') 및 볼(250')의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 초기 회전시에 공진점이하의 회전수를 갖는 영역 또는 공진점이상의 회전수로 회전하다가 상기 회전수가 감소하여 다시 공진점이하의 회전수를 갖는 영역에서, 클팸핑 자석(220')에는 자신의 외부에 다수개로 형성된 자극에 볼(250')이 균등하게 붙게되어 회전 질량의 불균형을 최소화하게 된다. 이로인해, 클램핑 자석(220')의 외부에 형성된 자극들은 공진점이하의 회전수를갖는 영역에서 디스크 회전장치의 질량 평형을 유지하도록 하여 디스크의 진동 및 소음을 저감함과 아울러, 스핀들 모터의 소비전력을 저감하게 된다.5, there is shown the configuration of a magnet in a rotating device according to one embodiment of the invention. The magnet in the rotary device according to the embodiment of the present invention means a clamping magnet 220 'mounted to the clamper. N and S poles are formed in the clamping magnet 220 'in the up and down direction to generate a magnetic force to attach to the clamping yoke (not shown), thereby bringing the disk into close contact with the top surface of the turntable rotor (not shown). In addition, the N pole and the S pole are alternately formed in the outer side of the clamping magnet 220 'to serve to pull the ball 250' toward the clamping magnet. To this end, the clamping magnet 220 'is magnetized in the polar anisotropy direction. In this case, it is preferable to determine the number of poles and the magnetic force of the magnet formed on the outside of the clamping magnet corresponding to the diameter and the number of the ball 250 '. To this end, the clamping magnet 220 'is magnetized by arranging the magnetization direction in advance in the mold. At this time, the strongest magnetic field is generated at the center of each pole (N pole or S pole), and the magnetic force is deteriorated at the boundary of each pole (N pole or S pole). On the other hand, the operation of the clamping magnet 220 'and the ball 250' in the region where the system has a number of revolutions below the resonance point will be described. At the initial rotation, in the region having the rotational speed below the resonance point or the rotational speed above the resonance point, the rotational speed decreases and again the rotational speed below the resonance point, the clamping magnet 220 ' Balls 250 'are uniformly attached to the formed magnetic poles to minimize the imbalance of the rotating mass. As a result, the magnetic poles formed on the outside of the clamping magnet 220 'maintain the mass balance of the disk rotating device in the region having the rotation speed below the resonance point, thereby reducing the vibration and noise of the disk and the power consumption of the spindle motor. Will be reduced.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전장치내의 자석의 구성이 도시되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전장치내의 자석은 턴테이블 로터(도시되지 않음)의 수납홈에 환형으로 장착되는 밸런싱 자석(192')을 의미한다. 밸런싱 자석(192')은 반경방향으로 N극과 S극이 교번적으로 형성되어 볼(250')을 회전축쪽으로 당기는 역할을 하게된다. 이를위해, 밸런싱 자석(192')은 반경방향으로 다수개의 자극으로 자화되어 있다. 이 경우, 볼(190')의 직경 및 개수에 대응하여 밸런싱 자석에 형성되는 자석의 극수 및 자력을 결정하는 것이 바람직하다. 이를위해, 밸런싱 자석(192')은 반경방향으로 사인파(Sine Wave) 또는 거형파를 이용하여 착자하게 된다. 이때, 각극(N극 또는 S극)의 중심에서는 가장 강한 자계를 발생하며 각극(N극 또는 S극)의 경계부에서는 자력이 저하된다. 한편, 시스템이 공진점이하의 회전수를 갖는 영역에서의 밸런싱 자석(192') 및 볼(190')의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 초기 회전시에 공진점이하의 회전수를 갖는 영역 또는 공진점이상의 회전수로 회전하다가 상기 회전수가 감소하여 다시 공진점이하의 회전수를 갖는 영역에서, 밸런싱 자석(192')에는 다수개로 형성된 자극에 볼(190')이 균등하게 붙게되어 회전 질량의 불균형을 최소화하게 된다. 이로인해, 밸런싱 자석(192')의 외부에 형성된 다수개의 자극들은 공진점이하의 회전수를갖는 영역에서 디스크 회전장치의 질량 평형을 유지하도록 하여 디스크의 진동 및 소음을 저감함과 아울러, 스핀들 모터의 소비전력을 저감하게 된다.6, there is shown the configuration of a magnet in a rotary device according to another embodiment of the present invention. The magnet in the rotating apparatus according to another embodiment of the present invention means a balancing magnet 192 'which is annularly mounted in the receiving groove of the turntable rotor (not shown). The balancing magnet 192 ′ is alternately formed with the north pole and the south pole in the radial direction to serve to pull the ball 250 ′ toward the rotation axis. To this end, the balancing magnet 192 'is magnetized into a plurality of magnetic poles in the radial direction. In this case, it is preferable to determine the number of poles and the magnetic force of the magnet formed on the balancing magnet corresponding to the diameter and number of the balls 190 '. To this end, the balancing magnet 192 'magnetizes using a sine wave or giant wave in the radial direction. At this time, the strongest magnetic field is generated at the center of each pole (N pole or S pole), and the magnetic force is lowered at the boundary of each pole (N pole or S pole). On the other hand, the operation of the balancing magnet 192 'and the ball 190' in the region where the system has a number of revolutions below the resonance point will be described. At the initial rotation, the balancing magnet 192 'has a plurality of magnetic poles formed in a region having a rotational speed below the resonance point or a rotational speed above the resonance point and then decreasing in the rotational speed again. 190 ') evenly to minimize the imbalance of the rotating mass. As a result, the plurality of magnetic poles formed on the outside of the balancing magnet 192 'maintain the mass balance of the disk rotating device in the region having the number of revolutions below the resonance point, thereby reducing the vibration and noise of the disk and the spindle motor. Power consumption is reduced.

상술한 바와같이, 본 발명에 따른 균형 조절기능을 갖는 회전장치는 자석에 다수개의 자극들을 형성시켜 공진점이하의 회전수를 갖는 영역에서 디스크 회전장치의 질량 평형을 유지하도록하여 디스크의 진동 및 소음을 저감함과 아울러, 스핀들 모터의 소비전력을 저감할수 있는 장점이 있다.As described above, the rotating device having a balance control function according to the present invention forms a plurality of magnetic poles in the magnet to maintain the mass balance of the disk rotating device in the region having a rotation speed below the resonance point to prevent vibration and noise of the disk. In addition to the reduction, there is an advantage that can reduce the power consumption of the spindle motor.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (7)

광기록매체가 안착되는 턴테이블 로터와, 상기 턴테이블 로터에 수평방향으로 유동 가능하도록 설치된 적어도 하나 이상의 균형조정용 볼과, 상기 턴테이블 로터를 회전하기 위한 구동력과 상기 균형보정용 볼을 흡인하기 위한 흡인력을 제공하는 자석을 구비하는 균형 조절 기능을 갖는 회전장치에 있어서,A turntable rotor on which an optical recording medium is seated, at least one balancing ball installed on the turntable rotor so as to flow in a horizontal direction, a driving force for rotating the turntable rotor, and a suction force for sucking the balance correction ball; In the rotating device having a balance adjustment function having a magnet, 상기 자석이 반경방향으로 다수개의 자극을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.Rotating device having a balance adjustment function, characterized in that the magnet is formed to have a plurality of magnetic poles in the radial direction. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자석이 밸런싱 자석인 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.Rotating device having a balancing function, characterized in that the magnet is a balancing magnet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 자극의 수를 상기 균형조정용 볼의 직경 및 개수에 대응하여 조절하는 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.Rotating device having a balance control function, characterized in that for adjusting the number of the magnetic poles corresponding to the diameter and the number of the ball for adjusting the balance. 턴테이블 로터에 안착된 광기록매체를 밀착시키는 클램퍼와, 상기 클램퍼에 수평방향으로 유동 가능하도록 설치된 적어도 하나 이상의 균형보정용 볼과, 클램핑 요크 및 상기 균형조정용 볼을 흡인하기 위한 흡인력을 제공하는 자석을 구비하는 균형 조절 기능을 갖는 회전장치에 있어서,A clamper for closely contacting the optical recording medium seated on the turntable rotor, at least one balance correction ball installed on the clamper so as to flow in a horizontal direction, and a magnet providing suction force for sucking the clamping yoke and the balance adjustment ball. In the rotary device having a balance adjustment function, 상기 자석이 극이방화방향으로 다수개의 자극을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.And the magnet is formed to have a plurality of magnetic poles in the polar anisotropy direction. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자석이 클램핑 자석인 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.Rotating device having a balance control function, characterized in that the magnet is a clamping magnet. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자석이 자신의 내부에는 상하방향으로 자극이 형성됨과 아울러, 자신의 외부에는 반경방향으로 다수개의 자극이 형성된 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.The magnet is a rotary device having a balance control function, characterized in that the magnetic pole is formed in the vertical direction in the inside thereof, and a plurality of magnetic poles are formed in the radial direction outside of the magnet. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 자극의 수를 상기 균형조정용 볼의 직경 및 개수에 대응하여 조절하는 것을 특징으로 하는 균형 조절기능을 갖는 회전장치.Rotating device having a balance control function, characterized in that for adjusting the number of the magnetic poles corresponding to the diameter and the number of the ball for adjusting the balance.