KR100417235B1 - 하드디스크드라이브의슬립방지용클램프장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야

본 발명은 하드디스크 드라이브의 슬립방지용 클램프장치에 관한것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적과제

본 발명의 목적은 충격이나 진동을 최소화하여 디스크슬립을 방지하고, 더불어서 고 신뢰성의 슬립방지용 클램프장치를 제공하는 것이다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 디스크의 체결력을 극대화하는 클램프와 맞닿는 스핀들모터의 상부중앙면에는 상기 모터의 중심으로 갈수록 하방향으로 내려가게 경사면을 형성하고, 상기 경사면과 맞닿는 클램프의 접촉면에는 상기 클램프의 하측으로 돌출되게 튀어나오도록 모서리부분을 형성하여 디스크슬립을 최소화함을 특징으로한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 하드디스크 드라이브의 작동시에 디스크슬립을 억제하는 데 효과적이며, 따라서 고신뢰성의 하드디스크 드라이브를 제공한다.

Description

하드디스크 드라이브의 슬립방지용 클램프장치

본 발명은 하드디스크 드라이브의 클램프장치에 관한것으로서, 특히 하드디스크 드라이브가 충격을 받을 때, 마찰력을 극대화함으로서 디스크의 슬립을 방지한 클램프장치에 관한 것이다.

일반적으로 보조기록 저장기기로써 하드디스크 드라이브는 컴퓨터의 중요한 요소이다. 더욱이 현대의 멀티미디어 환경하에서는 하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 불가피하며, 그에 따라 드라이브 업계에서는 새로운 헤드와 미디어의 개발과 아울러 보다 혁신적인 기술개발을 통해 고용량화에 대처하기 위한 조금이라도 유리한 고지를 선점하려는 경쟁이 치열하다.

또한, 하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 구성된 메카트로닉스제품으로, 디지탈신호를 전자석역할을 하는 헤드로 보내 자화성질을 가진 디스크에 기록함으로서 정보를 기록하고, 재생하는 역할을 하는 보조기억장치중의 하나이다.

도 1에 도시된 바와같이, 통상적으로 하드디스크 드라이브는 모든 구성부품의 토대가 되는 베이스(20:base)와, 입출력을 담당하는 자기헤드(22:magnetic head)와, 자기헤드(22)를 원하는 위치에 이동시켜주는 액츄에이터(24:actuator)와, 자성체로부터 정보가 저장되는 다수개의 디스크(40:disk)와, 디스크(40)를 일정한 주속으로 회전시키는 스핀들모터(60:spindle motor)와, 이러한 구성요소를 외부와 차단시켜 밀봉역할을 하는 커버(cover)와 가스켓(gascket)등으로 구성되어 있다.

상기 구성에 따른 작동을 살펴보면, 상기 액츄에이터(24)의 일측끝에는 스핀들 모터(60)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(40)의 트랙(track)에 기록된데이타(data)를 기록 또는 독취하기 위한 자기헤드(22)가 설치된다. 상기 자기헤드(22)는 서스펜션(26:suspension)에 의해 아암(28:arm)에 고정설치된다.

상기 액츄에이터(24)의 중심부 일측에는 상기 액츄에이터(24)의 회전중심인 선회축(36:피봇스크류와 피봇베어링으로 구성됨)이 설치된다.

상기 액츄에이터(24)의 타측에는 다수번 권취되어 상기 액츄에이터(24)를 파킹존(34:parking zone) 및 데이타존(32;data zone)으로 이동시키기 위한 보이스코일(42)이 플라스틱재질의 보빈(44:bobbin)에 설치되고, 상기 보빈(44)의 단부에는 철편(45)이 설치된다.

상기와 같이 구성된 하드디스크 드라이브의 동작상태를 설명하면, 드라이브의 전원이 "온"되면 스핀들 모터(60)가 일정한 주속으로 회전하게 되고, 이에 따라 상기 스핀들 모터(60)에 고정된 디스크(40)도 일정한 속도로 회전하게 된다. 계속해서 상기 디스크(40)가 고속으로 회전하면 상기 디스크의 표면 위에 생기는 공기막의 압력에 의해 자기 헤드(22)는 일정한 높이로 부상하게 된다. 이 상태에서 상기 헤드(22)는 디스크상의 트랙 위치로 이동하고, 드라이브는 인터페이스를 통해 명령을 수행할 수 있는 준비가 되었다는 신호를 호스트 컴퓨터(Host Computer)에 보낸다.

이와 같이 드라이브의 작동 준비가 끝난 상태에서 읽기/쓰기 정보가 입력되면, 제어회로부의 위치 및 속도 신호에 따라 액츄에이터(24)가 선회축(36)을 중심으로 회전하게 되고, 상기 액츄에이터(24) 선단에 고정된 읽기/쓰기 헤드(22)는 디스크상의 원하는 위치(일정 트랙)로 이동하게 된다. 그후, 계속해서 읽기/쓰기 회로부에 의해 상기 헤드(22)는 읽기/쓰기 동작을 하게 된다. 이때, 상기 자기헤드(22)의 위치 및 속도는 읽기/쓰기 동작 중에도 제어회로부에 의해 제어된다.

상기한 하드디스크 드라이브에 있어서, 도 2에 도시된 바와같이, 상기 베이스(20)에 파스너(80:fastner)나 어드헤시브(addhesive)로 고정된 스핀들모터(60)의 허브에는 다수장의 디스크(40:기억용량이 높을수록 많이 설치함)를 설치한다. 상기 디스크들(40)의 맨 상부에는 클램프(30:clamp)를 설치하고, 다수개의 나사나 파스너를 스핀들모터와 체결하여 디스크가 고정된다. 상기 다수장의 디스크사이에는 스페이서(50)가 설치되어 간격을 유지함과 동시에 접촉면과의 마찰로인해 고정하는 역할을 수행한다.

그러나, 하드디스크 드라이브가 고밀도화됨에 따라 더욱 진동이나 충격에 민감해지고 있으며, 만약에 충격이 가해진 후, 디스크 슬립은 제품의 성능에 치명적인 영향을 미친다. 그러므로, 종래의 소형 하드디스크 드라이브(1.8' ,2.5)는 스크류 하나만을 이용하여 디스크를 고정하고 있기 때문에 디스크슬립이 발생하는 문제점이 있다. 즉, 3.5' 이상의 디스크보다 상대적으로 디스크슬립이 잘 일어난다.

상기 현상을 상세히 설명하면, 다수장 디스크가 설치된 하드디스크 드라이브에서 모터면과 스페이서 사이에 있는 디스크는 경면과 경면의 만남으로 디스크슬립이 잘 일어나지 않지만, 맨 위에 있는 클램프와 맞물리는 디스크는 클램프와 동시에 슬립이 일어날 수 있다. 그 이유는 도 2에 도시된 바와같이, 클램프중앙의 홀에 스크류를 끼운 후, 모터에 형성되어 있는 암나사와 결합하여 체결함으로서, 디스크를 고정시키고 있지만, 클램프 홀과 클램프 홀에 삽입되는 스크류의 직경의 크기차이(d1)가 존재함으로서 두 부품사이에 공간이 발생하기 때문이다. 따라서, 충격을 받았을 때, 맨 위에 있는 디스크의 슬립을 방지하려는 힘은 클램프와 맞닿는 면의 반대면(스페이서와 맞닿는 면)의 마찰력(f1)과 스크류와 클램프가 맞닿는 면의 마찰력(f2), 클램프와 디스크가 맞닿아 생성되는 마찰력(f3)이 존재하는 데, 이때, 클램프와 스크류가 맞닿는 스크류면의 평탄도가 스페이서면이나 클램프면과 같이 좋지 않기 때문에 스크류와 클램프가 맞닿는 면의 마찰력이 상대적으로 작다.

이와같은 상태에서는 결국적으로 충격을 받게되면, 맨 위의 디스크의 슬립을 방지하려는 힘은 스페이서와 맞닿는 면의 마찰력과 스크류와 클램프가 맞닿는 면의 마찰력 두 개의 힘만이 존재하게 된다. 그러므로, 맨 위에 위치한 드스크는 아래에 위치한 디스크보다 슬립이 보다 작은 충격에서도 일어나며, 슬립량은 클램프 홀과 클램프 홀에 삽입되는 스크류직경의 크기가 차이 만큼이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 충격이나 진동을 최소화한 하드디스크 드라이브의 슬립방지용 클램프장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고 신뢰성의 하드디스크 드라이브의 슬립방지용 클램프장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 기술적사상에 따른 최적의 일실시예는 디스크의 체결력을 극대화하는 클램프와 맞닿는 스핀들모터(60)의 상부중앙면에는 상기 모터(60)의 중심으로 갈수록 하방향으로 내려가게 경사면(1)을 형성하고, 상기 경사면(1)과 맞닿는 클램프(2)의 접촉면에는 상기 클팸프(2)의 하측으로 돌출되게 튀어나오도록 모서리부분(2a)을 형성하여 디스크슬립을 최소화함을 특징으로한다.

도 1은 통상적인 하드디스크 드라이브의 구성상태를 나타내는 사시도

도 2는 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 스핀들모터상부에 클램프가 설치된 상태를 나타내는 단면도

도 3는 본 발명의 바람직한 일실시에에 따른 스핀들모터의 상부를 나타내는 단면도

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 슬립방지를 위한 클램프를 나타내는 평면도이고, 도 4b는 그의 단면도

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 스핀들모터상부에 클램프가 설치된 상태를 나타내는 단면도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1:경사면 2:클램프

2a:클램프 10:커버

40:디스크 60:스핀들 모터

70:나사

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 클램프장치는 기존과 동일하게 순차적으로 스핀들모터에 디스크를 조립하고, 이어서 스페이서를 조립하고, 최종적으로 클램프를 나사로 체결함으로서 디스크 어셈블리를 조립완료한다. 즉, 조립순서는 동일하다.

이때, 도 3,4a,4b에 도시된 바와같이, 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 따른 클램프장치는 나사로 체결되는 클램프와 상기 클램프가 결합되는 스핀들모터의 상부면에서 본 발명의 요지가 있다. 구체적으로 설명하면, 상기 디스크의 체결력을 극대화하는 클램프와 맞닿는 스핀들모터의 상부면에 경사면(1)을 형성한다. 상기 경사면(1)은 중심으로 갈수록 하방향으로 경사지게 형성한다.

또한, 상기 경사면(1)과 맞닿는 클램프(2)의 접촉면에는 상기 클램프의 하측으로 돌출되게 모서리부분(2a)을 형성하여 상호 마찰력을 최대화한다. 상기 모서리부분(2a)은 하측으로 돌출되게 튀어나오게 형성하여, 상기 스핀들모터와의 조립시에 상기 경사면과 접촉가능한 범위내에서 직경의 크기를 정한다. 상기 모서리부분(2a)의 외주길이만큼 경사면(1)과 접촉을 하여 마찰력이 증가된다. 상기 모서리부분(2a)이 경사면(1)과 강하게 접촉하기 때문에 기존보다 접촉에 의한 마찰력이 극대화된다.

결과적으로, 도 5에 도시된 바와같이, 상기 두 부품을 결합하여 조립을 완성하여 스핀들모터(60)의 회전에 따라서 디스크(40)가 회전을 하면, 상기 경사면(1)과 모서리부분(2a)의 마찰력이 현저하게 증가되어 디스크의 디스크슬립을 최소화 할 수 있다.

이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 하드디스크 드라이브의 작동시에 디스크슬립을 억제하는 데 효과적이다. 한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명하다 할 것이다.

Claims (1)

1. 하드디스크 드라이브의 클램프장치에 있어서,

   디스크의 체결력을 극대화하는 클램프와 맞닿는 스핀들모터(60)의 상부중앙면에는 상기 모터(60)의 중심으로 갈수록 하방향으로 내려가게 경사면(1)을 형성하고, 상기 경사면(1)과 맞닿는 클램프(2)의 접촉면에는 상기 클팸프(2)의 하측으로 돌출되게 튀어나오도록 모서리부분(2a)을 형성하여 디스크슬립을 최소화함을 특징으로하는 하드디스크 드라이브의 슬립방지용 클램프장치.