KR100462220B1 - 디스크 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:

하드 디스크 드라이브에 관한 기술이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:

디스크 클램핑을 위한 나사 체결시 클램프의 소성변형을 최소로 줄이게 하기 위한 디스크 클램핑 장치를 제공한다.

다. 그 발명의 해결방법의 요지:

본 발명에서는 클램프의 두께를 제한된 높이에서 최대한 늘려 클램프 조립시 최소의 소성변형을 가지도록하여 디스크의 국부적인 변형을 방지한다.

라. 발명의 중요한 용도:

하드 디스크 드라이브에서의 디스크 클램핑

Description

디스크 클램핑 장치

본 발명은 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)에 관한것으로서, 특히 디스크를 체결 시키기 위한 디스크 클램핑 장치에 관한 것이다.

컴퓨터 보조기억장치로 널리 사용되는 하드 디스크 드라이브의 구성 일예는 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1을 참조하면, 본체 베이스 10에 설치된 스핀들 모터30(spindle motor)에 의해 고속으로 회전하는 디스크들 20(disk)과 상기 디스크들 20의 트랙(track)에 데이터를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드 42(magnetic head)를 구비한 액츄에이터 40을 구비하고 있다. 상기 액츄에이터 40은 선회축 43(pivot shaft)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 일측단에 설치된 보빈(bobbin)이 보이스코일 모터 50(Voice Coil Motor: VCM)의 작동에 의해 좌우 이동함에 따라서 타측단에 설치된 자기헤드 42가 디스크들 20상을 방사상 방향으로 이동하면서 원하는 디스크상의 트랙에 데이터를 기록하거나 독출하게 된다. 이때, 액츄에이터 아암에서 신장되어 연결된 헤드 짐벌(head gimbal) 44의 선단에 설치된 자기헤드 42는 디스크들 20이 고속으로 회전함에 따라서 디스크 표면의 기류에 의하여 상승되어 디스크면과 미세한 간극을 유지한 채 비행한다.

동작중 하드 디스크 드라이브가 정지 또는 파워 오프(power off)가 되면 액츄에이터 40은 디스크상의 내주에 위치한 파킹 존(parking zone) 22로 이동하여 파킹된다. 파킹시 액츄에이터 40은 래치장치에 의해 고정된다. 이는 자기헤드 42가 디스크의 데이터 존(data zone) 24를 침범하여 기록되어 있는 데이터를 손상시키는 것을 방지하고, 또한 자기헤드 42들의 손상 및 디스크의 긁힘을 방지하기 위함이다. 파워 온(power on)시 액츄에이터 20은 래치된 힘을 이겨 내고 자기헤드 42를 데이터 존 24(data zone)로 이동시킨다. 이렇게 동작하는 하드 디스크 드라이브는 자기헤드 42 및 액츄에이터 40의 일단에 위치한 코일에 전류를 공급하고, 신호를 받아들이기 위해서 가요성 인쇄회로 케이블(flexible printed circuit cable) 60을 구비하고 있는데, 상기 가요성 인쇄회로 케이블 60은 하드 디스크 드라이브를 제어하는 각종 전자회로들이 구비되어 있는 인쇄회로기판과 연결되어 있다.

도 2는 도 1의 하드 디스크 드라이브에서 디스크 클램핑 장치를 보여주는 분리 사시도이다. 디스크들 20을 회전시키는 스핀들 모터 30의 허브(hub) 82 상면에는 축방향으로 다수 개의 체결 홈 80이 형성되어 있다. 디스크 체결시 각 디스크 70, 71은 상기 허브 82에 안착되는데, 이때 각 디스크 70, 71간에는 디스크간의 간격을 유지하는 역할을 담당하는 스페이서(spacer) 72가 존재한다. 디스크들 20을 안착시킨 후 클램프 74에 축방향으로 형성되어 있는 다수개의 체결구멍 76들에 나사 78들을 체결함으로써 디스크들 20을 고정시킨다.

이때 종래 기술에 따른 도 2의 클램프 74와 나사 78들의 구조는 도 3에 단면도로서 도시되어 있다. 이러한 종래의 클램프 74를 먼저 보면, 클램프 74의 최외곽 모든 부분은 그 내주면에 비해 상하로 융기되어 있다. 즉, 도 3과 같이 단면도로 보면 마치 체조기구인 아령(dumbell)과 같은 형상을 하고 있다. 그리고 클램프 74의 체결구멍 76들을 통해 나삽되는 나사 78들의 구조를 보면 나사 78의 머리부분이 클램프 64 윗면에서 돌출되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같은 클램핑 장치 구조는 나사 78을 이용하여 클램프 74에 힘을 가할 때 클램프 74가 소성 변형을 일으켜 원하는 양의 힘을 디스크 71, 70에 전달하지 못한다. 따라서 나사 78을 여러개를 이용할 때는 각각 나사 78이 클램프 74의 소성 변형으로 인하여 디스크 71, 70에 균일한 힘을 가하지 못해 디스크 71, 70의 평탄도가 나빠지게 된다. 또한 이러한 소성변형은 클램핑 힘이 약하게 되어 약간의 충격에도 디스크 슬립(disk slip)이 일어나 충격 특성을 약하게 한다.

따라서 본 발명의 목적은 디스크에 균일한 하중을 가하는 디스크 클램핑 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 디스크 클램핑을 위한 나사 체결시 클램프의 소성변형을 최소로 줄이게 하기 위한 디스크 클램핑 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 하드 디스크 드라이브의 디스크 클램핑 장치에 있어서, 디스크 클램프 조립시 상기 클램프의 최소 소성변형을 위해 규정된 클램프의 두께에서 최대가 되도록 상기 클램프 윗면을 편평하게하고 상기 클램프내 배열된 나사체결구멍들에 챔퍼(chamfer)를 가공한 다음, 상기 챔퍼의 형상에 맞는 나사를 이용하여 디스크를 고정함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클램프 80와 나사 82의 구조를 나타낸 단면도이다. 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 클램프 80이 조립시 최소한의 소성 변형을 가지도록 하기 위해 규정된 클램프 두께에서 최대가 되게 한다. 이를 위해 클램프 80의 윗면을 편평하게 한다. 이렇게 클램프 80의 두께를 늘임으로써 클램프 80의 강성은 높어지고 그에 따라 클램프 80의 소성변형이 최소한이 된다. 그런다음 클램프 80내 배열된 다수의 나사 체결구멍(도 2의 76)들 각각에 챔퍼(chamfer)를 가공하고, 상기 챔퍼의 형상에 맞는 나사 82를 이용하여 디스크를 고정한다.

클램프 80 및 나사 82의 구조중에서, 먼저 클램프 80의 구조를 상세히 설명하면 클램프 80의 윗면은 종래 기술과는 달리 수평면이고 아랫면은 종래 기술과 같이 최외곽부분이 모두 융기되어 있다. 다음으로, 상기 나사 82의 구조를 상세히 설명하면, 나사머리의 하부는 상기 챔퍼의 형상에 맞게 가공되어 있고, 상기 나사머리의 윗면은 납작하게 가공되어 있음을 알 수 있다. 상기 나사머리는 클램프 80의 나사체결구멍에 완전히 내삽되었을 경우 상기 클램프 82의 윗수평면과 일치한다. 상기와 같은 구조는 종래 기술보다 클램프의 두께가 두꺼워져 나사로 디스크를 체결시 클램프의 소성 변형을 최소로 줄일 수 있어 디스크에 균일한 하중을 가할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 클램프 구조가 두꺼워져 나사 조립시 클램프의 소성 변형을 최소로 줄일 수 있어 디스크에 균일한 하중을 가할 수 있다.

도 1은 하드 디스크 드라이브의 구성 일예를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 하드 디스크 드라이브에서 디스크 클램핑 장치를 보여주는 분리 사시도,

도 3은 종래의 클램프와 나사 구조를 나타낸 단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클램프와 나사 구조를 나타낸 단면도.

Claims (1)

1. 하드 디스크 드라이브의 디스크 클램핑 장치에 있어서,

   디스크 클램프 조립시 상기 클램프의 최소 소성변형을 위해 규정된 클램프의 두께에서 최대가 되도록 상기 클램프 윗면을 편평하게하고 상기 클램프내 배열된 나사체결구멍들에 챔퍼(chamfer)를 가공한 다음, 상기 챔퍼의 형상에 맞는 나사를 이용하여 디스크를 고정함을 특징으로 하는 디스크 클램핑 장치.

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