KR100263045B1 - 하드 디스크 드라이브의 보이스 코일 모터 체결 방법 및 장치 - Google Patents

하드 디스크 드라이브의 보이스 코일 모터 체결 방법 및 장치 Download PDF

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KR100263045B1
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  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법 및 그 장치에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
보이스코일모터를 하드디스크드라이브에 체결할때 차지하는 공간을 줄이고 분진의 발생을 억제하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법 및 그 장치
3. 발명의 해결방법의 요지
하드디스크드라이브의 베이스에는 자력선을 차폐하기 위한 하부판을 접착제로 체결하고, 하부판에는 하부자석을 접착제로 체결하며, 상부판의 하면에는 상부자석을 접착제로 체결하고, 하부자석과 상부자석 사이에는 액츄에이터의 보빈을 일정거리로 떨어지게 설치하며, 상부판의 상면에는 커버를 접착제로 체결할 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법 및 그 장치.
4. 발명의 중요한 용도
하드디스크드라이브에 있어서 실장밀도(packaging density)를 높이고, 분진의 발생을 억제함에 따라 장치의 간소화를 가져온 효과가 있다.

Description

하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법 및 장치
제1도는 종래의 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결장치를 보인사시도이다.
제2도는 제1도 중요 부분을 보인 단면도이다.
제3도는 본 발명에 따른 제1실시예의 중요 부분을 보인 단면도이다.
제4도는 본 발명에 따른 제2실시예의 중요 부분을 보인 단면도이다.
제5도는 본 발명에 따른 제3실시예의 중요 부분을 보인 단면도이다.
제6도는 본 발명에 따른 제4실시예의 중요 부분을 보인 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 베이스 12 : 하부판
14 : 상부판 16 : 하부자석
18 : 상부자석 20 : 보빈 및 코일
22 : 커버 24 : 접착제
본 발명은 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 보이스코일모터를 하드디스크드라이브에 체결할때 차지하는 공간을 줄이기 위한 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법 및 장치에 관한 것이다.
다음에서 말하고 있는 "응력집중(stress concentration)"이라는 용어는 구조물 부재에 단면 형상등의 급격한 변화가 있는 경우 이곳에 외력에 작용하면 그 부근에서의 응력 분포에 교란이 유기되고 응력이 상승하는 현상으로 정의한다.
컴퓨터 보조기억장치인 하드 디스크 드라이브는 조립환경이 공기 청정도 클래스(class)100 이하에서 조립되는 고 신뢰성 제품이다. 하드디스크드라이브(hard disk drive)는 정보기록/재생을 위해 고속회전하는 기록매체(media)상에 극히 낮은 비행높이(flying height; 4μinch 이하)를 유지한 채 부상하는 헤드(head)를 사용하기 때문에 극히 작은 분진에 의해서도 헤드와 기록매체간 긁기(scratch) 또는 파손(crash)를 발생시킬 수 있어 제품의 치명 불량중에 하나인 데이터(data) 손실 또는 데이터 기록 및 재생이 불가능하다.
따라서 하드디스크드라이브 조립공정을 살펴보면 하드디스크드라이브의 기구물을 조립전에 1차 세정하고 반조립품의 경우도 필요시 재 세정한 후 조립한다. 또한 조립 공정상에서 분진 발생을 최소화하기 위하여 기구물간의 결합을 위해 사용하는 나사(파스너(fastener)류)의 재질을 스테인레스강(stainless steel)으로 한다든지 나사 조립후 금속간의 마모에 의해 발생하는 분진을 클린에어(clean air)를 불어 준다든지 필요시 세척액을 묻힌 면봉으로 발생 분진을 닦아주는 등 공정상에 상당한 주의를 기울이고 있다.
그러나 일단 분진이 발생하였을 경우 육안에 보이는 분진은 발견하여 제거가 가능하나 육안에 보이지 않은 작은 분진의 경우 제거가 힘들며 클린에어로 불어주더라도 정전기(static electricity)등의 영향으로 완벽한 제거가 불가능하다. 또한 헤드와 기록매체 조립후 발생되는 분지의 경우 발생분진이 헤드나 기록매체를 오염시킬 수도 있으므로 세심한 주의를 요한다.
따라서 가장 좋은 방법은 분진을 발생시키지 않게 하는 것이나, 나사 등을 사용하여 기구물 조립시 이에 대한 관리가 어렵다.
따라서 나사를 사용하지 않고도 조립이 가능하도록 설계를 변경하는 노력이 경주되고 있다.
한예로 보이스코일모터(voice coil motor) 마그네트(magnet)를 플레이트(plate)에 조립시 접착제를 사용하여 조립하는 것을 들 수 있다.
과거의 하드디스크드라이브 조립 개념은 완제품 불량을 고려 재작업(rework)을 전제로 제품이 설계되어 대부분의 기구부품조립시 파스너를 사용, 분해조립이 가능하도록 하였으나 현재의 추세는 조립공정 불량을 최소로 관리(control)하여 완제품을 만들었을때 불량이 나면 이를 재작업 하기보다는 폐기해 버리는 쪽으로 흘러가는 것이 예상된다. 이 경우 설사 전기구물을 접착제로 사용하여 조립하더라도 접착제로 인한 기타문제(가스발생, 결합강도, 응고속도)가 해결되면 전혀 문제가 없다.
종래 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결장치는, 제1도와 제2도에 도시한 바와같이, 보이스코일모터 마그네트(VCM magnet)중 하부자석(90)이 접착제롤 불여진 하부판(86)(bottom plate)를 나사(96)로 베이스(80)에 조립후, 액츄에이터를 (actuator)를 조립하여 액츄에이터 후단에 위치한 보이스코일모터 코일(coil) 및 보빈(bobin)(94)을 하부자석(90)위에 놓고, 상부자석(92)이 접착제로 붙어있는 상부판(88)(top plate)을 보이스코일모터 보빈 및 코일(94) 위에 덮은 뒤에 나사(96)로 보이스코일모터의 조립을 완료하고 베이스(80)에 조립될 기타 부품을 전부 조립후 커버(100)를 베이스(80)에 조립하여 하드디스크드라이브의 헤드가 기록매체가 들어있는 구동계를 밀봉하는 방식을 취해왔다.
이와같은 방식을 사용시 보이스코일모터가 차지하는 부피를 보면 상부판 및 하부판을 조립하기 위한 나사를 위한 면적이 필요하고, 커버와 상부판 사이에 조립공차를 고려 갭(102)(gap)을 띄워야 하며 베이스에 만들어진 나사홈을 위한 보스(81)(boss) 높이(제2도에 도시한 은선)가 부피를 형성시킨다.
또한 나사 조립시 결합부의 변형을 유발하고 응력집중(stres concentration)으로 인한 악영향 및 조립시 발생하는 분진등에 의한 제품신뢰성 저하가 유발된다.
또한 베이스와 하부판 사이간의 갭 및 하부판과 상부판 사이가 들뜸으로 인해 조립 레벨(level)에서의 구조적인 강도가 저하되어 외부에서 파손이나 진동이 가해졌을 경우 제품의 서보(servo) 성능 여유(magin)을 잃어버리게 된다. 또한 질량(mass)이 보이스코일모터 부위에 집중됨으로써 하드디스크드라이브 레벨(level)에서 질량 분포의 불균일을 가져와 외부에서 파손이나 진동이 가해질 경우 하드디스크드라이브의 변형을 유발한다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 점을 개선하기 위해 하부판을 베이스에 파스너 사용없이 접착제등으로 조립함에 따라 파스너로 인한 공간을 절감하고 분진 발생이 없는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적에 따라, 본 발명은 상, 하부판을 베이스 또는 커버에 접착제나 인서트몰딩 또는 하부자석과 하부판 간의 자력을 사용하여 고정후 밀봉하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
제3도는 본 발명에 따른 제1실시예에 의해 상, 하부판이 베이스와 커버에 접착제로 고정된 것을 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 제1실시예는, 제3도에 도시한 바와같이, 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스(10)와 커버(22)에 접착제(24)로 고정하는 장치이다. 상기 베이스(10)에는 하부판(12)을 접착제(24)로 고정하고, 상기 하부판(12)에는 하부자석(16)을 접착제(24)로 결합하며, 상부판(14)의 하면에는 상부자석(18)을 접착제(24)로 결합하고, 상기 하부자석(16)과 상기 상부자석(18) 사이에는 액츄에이터의 보민 및 코일(20)을 일정거리로 떨어지게 설치하며, 상기 상부판(14)의 상면에는 커버(22)를 접착제(24)로 체결한다. 상기 접착제(24)는 자외선을 비추면 응고되는 혐기성 접착제(24)로 할수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1실시예는 베이스(10)와 커버(22)에 상, 하부판(14, 12)을 접착제(24)로 고정함에 따라, 종래의 기술에서 파스너류(나사등)로 고정할때와 비교하면, 제2도와 제3도에 은선으로 표시된 바와같이, 파스너나 파스너를 고정하기 위한 보스 및 각 기구물간의 조립공차를 감안한 상부판(14)과 커버(22)와의 갭(102)이 필요치 않아 공간의 축소를 가져온다. 또한 본 발명은 나사로 상, 하부판을 베이스와 커버에 조립할때 나사가 마모되어 발생하는 분진이 원천적으로 발생하지 않는 효과가 있다.
제4도는 본 발명에 따른 제2실시예에 의해, 상, 하부판이 베이스(30)와 커버(48))에 돌기(36, 40)와 홈(32, 50)에 의해 고정된 것을 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 제2실시예는, 제4도에 도시한 바와같이, 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스(30)와 커버(48)에 돌기(36,40)와 홈(32, 50)에 의해 고정하는 장치이다. 상기 베이스(30)에는 하부판(34)을 체결하기 위한 베이스(30)상의 체결용 홈(32)을 일정크기로 함몰되게 가지며, 상기 베이스(30)상의 체결용 홈(32)에 끼워조립되는 돌기(36)를 가진 하부판(34)과, 상기 돌기(36)는 하부판(34)에서 연직하방 일정크기로 신장되게 형성하며, 상기 상부판(38)은 커버(48)와 체결하기 위한 상부판(38)상의 체결용 돌기(40)를 표면에서 연직상방 일정크기로 신장되게 가지며, 상기 상부판(38)상의 체결용 돌기(40)가 끼워조립되는 커버(48)에는 일정크기로 함몰된 홈(50)을 형성한 커버(48)상의 체결용 홈(50)을 가지며, 상기 상부판(38)과 하부판(34)에는 각각 상부자석(44)과, 하부자석(42)을 부착하며, 상기 상부자석(44)과 하부자석(42) 사이에는 액츄에이터의 보빈 및 코일(46)을 서로 일정한 거리로 설치한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제2실시예는, 베이스(30)와 커버(48)에 상, 하부판(38, 34)을 파스너류(나사등)로 고정하는 종래의 기술과 비교하면, 제2도와 제3도에 은선으로 표시된 바와같이, 파스너나 파스너를 고정하기 위한 보스및 각 기구물간의 조립공차를 감안한 상부판(38)과 커버(48)와의 갭이 필요치 않아 공간의 축소를 가져온다. 또한 본 발명은 나사로 상, 하부판을 베이스와 커버에 조립할때 나타나는 종래의 문제점인 나사가 마모되어 발생하는 분진이 원천적으로 발생하지 않는 효과가 있다.
또한 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스(30)에 체결하는 방법에 있어서, 상기 베이스(3)에는 자력선을 차폐하기 위한 하부판(34)을 체결하되, 상기 베이스(30)를 형성하기 위한 미리 형성된 금형내에 상기 하부판(34)을 집어넣은 상태로 용융물을 상기 금형의 캐비티(cavity)내에 충진하는 인서트몰딩(insert molding) 방법으로 할 수도 있다. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터의 커버(48)에 자력선을 차폐하기 위한 상부판(38)을 체결하는 방법에 있어서, 상기 커버(48)에 상기 상부판(38)을 체결하되, 상기 커버(48)를 형성하기 위한 미리 형성된 금형상에 상기 상부판(38)을 집어넣은 상태로 용융물을 상기 금형의 캐비티(cavity)내에 충진하는 인서트몰딩(insert molding) 방법으로 할 수도 있다.
제5도는 본 발명에 따른 제3실시예에 의해 상부판은 접착제로 커버(74)에 고정하며, 하부판(64)은 하부자석(66)의 자력으로 베이스(60)에 고정한 거을 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 제3실시예는, 제5도에 도시한 바와같이 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스(60)와 커버(74)에 접착제와 하부자석(66)의 자력으로 고정하고 밀봉한 장치이다. 상기 베이스(60)에는 하부자석(66)과 하부판(64)를 조립하기 위한 개구(62)를 계단형상으로 가지며, 상기 개구(62)의 상부에는 하부자석(66)을 끼워조립한 후 밀봉하며, 상기 하부자석(66)의 하면에는 하부판(64)을 상기 하부자석(66)의 자력으로 설치하며, 상기 하부자석(66)의 외측테두리 끝단에는 상부판을 설치하며, 상부판의 하면에는 상부자석(70)을 설치하며, 상기 상부자석(70)과, 하부자석(66)의 사이에는 액츄에이터의 보빈 및 코일(72)을 서로 떨어지게 설치한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제3실시예는, 베이스(60)와 커버(74)에 상, 하부판(68, 64)을 파스너류(나사등)로 고정하는 종래의 기술과 비교하면, 제2도와 제3도에 은선으로 표시된 바와같이, 파스너나 파스너를 고정하기 위한 보스 및 각 기구물간의 조립공차를 감안한 상부판과 커버(74)와의 갭이 필요치 않아 공간의 축소를 가져온다. 또한 발명은 나사로 상, 하부판을 베이스와 커버에 조립할때 종래의 문제점인 나사가 마모되어 발생하는 분진이 원천적으로 발생하지 않는 효과가 있다.
제6도는 본 발명에 따른 제4실시예로 자석(126)을 하나만 가진 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 제4실시예는, 제6도에 도시한 바와같이, 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 구성함에 있어서 자석(126)을 하나만 가진것이다. 하드디스크드라이브의 기초토대를 이루는 베이스(120)에는 자력선을 차폐하기 위한 하부판(122)을 접착제(134)로 체결하고, 상기 하부판(122)에는 자석(126)을 접착제(134)로 체결하며, 상기 하부판(122)의 끝단에는 상부판(124)을 위치시키며, 상기 자석(126)과 상기 상부판(124) 사이에는 액츄에이터의 보빈(130)을 일정거리로 떨어지게 설치하며, 상기 상부판(124)의 상명에는 커버(132)를 접착제(134)로 체결한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 제4실시예는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터에서 자석이 상·하 양측에 있는 것이 아니라 한곳에만 있고, 상기 상부판(124)이 자속(magnetic flux)의 경로(path)를 만든다. 또한 자석은 적어도 하나는 있어야 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 제4실시예는 자석의 수를 줄임에 따라, 상기 자석이 차지하는 공간을 줄여서 제품의 실장밀도(packaging density)를 높은 효과가 있다.
상술한 바와같이 본 발명은, 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를에 있어서 베이스에 하부판을 또는 커버와 상부판을 접착제 또는 인서트몰딩 등으로 체결하기 때문에 실장밀도를 높여 장치와 간소화를 실현시키는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스에 체결하는 장치에 있어서
    상기 베이스에는 하부판을 접착제로 체결하고, 상기 하부판에는 하부자석을 접착제로 체결하며,
    상기 하부판의 끝단에는 상부판을 위치시키며, 상기 상부판의 하면에는 상부자석을 접착제로 체결하고, 상기 하부자석과 상기 상부자석 사이에는 액츄에이터의 보빈을 일정거리로 떨어지게 설치하며,
    상기 상부판의 상면에는 커버를 접착제로 체결함을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착제는 자외선을 비추면 응고되는 혐기성 접착제임을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결장치
  3. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스에 체결하는 장치에 있어서,
    상기 베이스에는 하부판을 체결하기 위한 베이스상의 체결용 홈을 일정크기로 함몰되게 가지며,
    상기 베이스상의 체결용 홈에 끼워조립되는 돌기를 가진 하부판과, 상기 돌기는 하부판에서 연직하방 일정크기로 신장되게 형성되며,
    상기 하부판에서는 상부판을 설치하되, 상기 상부판은 커버와 체결하기 위한 상부판상의 체결용 돌기를 표면에서 연직상방 일정크기로 신장되게 가지며,
    상기 상부판상의 체결용 돌기가 끼워조립되는 커버에는 일정크기로 함몰된 홈을 형성한 커버상의 체결용 홈을 가지며,
    상기 상부판과 하부판에는 각각 상부자석과, 하부자석을 부착하며, 상기 상부자석과 하부자석 사이에는 액츄에이터의 보빈을 서로 일정한 거리로 설치함을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결장치
  4. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스에 체결하는 방법에 있어서,
    상기 베이스에는 자력선을 차폐하기 위한 하부판을 체결하되, 상기 베이스를 형성하기 위한 미리 형성된 금형내에 상기 하부판을 집어넣은 상태로 용융물을 상기 금혀의 캐비티(cavity)내에 충진하는 인서트몰딩(insert molding) 방법으로 하는 것을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법.
  5. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터의 커버에 자력선을 차폐하기 위한 상부판을 체결하는 방법에 있어서,
    상기 커버에 상기 상부판을 체결하되, 상기 커버를 형성하기 위한 미리 형성된 금형상에 상기 상부판을 집어넣은 상태로 용융물을 상기 금형의 캐비티(cavity)내에 충진하는 인서트몰딩(insert molding) 방법으로 하는 것을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결방법.
  6. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스에 체결하는 장치에 있어서,
    상기 베이스는 하부자석과 하부판을 조립하기 위한 개구를 계단형상으로 가지며, 상기 개구의 상부에는 하부자석을 끼워조립한 후 밀봉하며,
    상기 하부자석의 하면에는 하부판을 상기 하부자석의 자력으로 설치하며,
    상기 하부자석의 외측테두리 끝단에는 상부판을 설치하며, 상부판의 하면에는 상부자석을 설치하며,
    상기 상부자석과, 하부자석의 사이에는 액츄에이터의 보빈을 서로 떨어지게 설치함을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 체결장치.
  7. 하드디스크드라이브의 보이스코일모터를 베이스에 체결하는 장치에 있어서,
    상기 베이스에는 하부판을 접착제로 체결하고, 상기 하부판에는 자석을 접착제로 체결하며,
    상기 하부판의 끝단에는 상부판을 위치시키며, 상기 하부자석과 상기 상부판 사이에는 액츄에이터 보빈을 일정거리로 떨어지게 설치하며,
    상기 상부판의 상면에는 커버를 접착제로 체결함을 특징으로 하는 하드디스크드라이브의 보이스코일모터 장치.
KR1019940016323A 1994-07-07 1994-07-07 하드 디스크 드라이브의 보이스 코일 모터 체결 방법 및 장치 KR100263045B1 (ko)

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