KR19980039822A - 디스크 평탄도를 개선하는 구조의 스페이서 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:

디스크 평탄도를 개선하는 구조의 스페이서

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:

디스크의 평탄도 및 디스크의 런아웃 특성 개선 및 헤드에 의한 디스크 긁힘 현상도 적어지게 하는 위한 스페이서 제공

다. 그 발명의 해결방법의 요지:

디스크와 접촉되는 면의 스페이서 면에 슬롯을 형성하여 디스크에 가해지는 힘을 분산시켜 줌으로써 디스크의 평탄도가 좋아지고 그에 따라 헤드에 의한 디스크 긁힘 현상도 적어지며 디스크의 런아웃 특성 등도 좋아지게 된다.

라. 발명의 중요한 용도:

하드 디스크 드라이브의 스페이서

Description

디스크 평탄도를 개선하는 구조의 스페이서

본 발명은 하드디스크 드라이브의 디스크 조립에 관한 것으로, 특히 스핀들모터에 디스크를 고정시 디스크의 평탄도를 양호하게 하기 위한 디스크 스페이서(disk spacer)에 관한 것이다.

컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브는 일반적으로, 자성체인 디스크에 헤드를 이용하여 정보를 기록 또는 판독하는 장치로서 본체베이스, 커버등의 프레임부와, 상기 디스크를 지지하고 회전시키는 스핀들모터(Spindle Motor)와, 데이타를 기록 재생하는 자기헤드(Magnetic Head or Transducer)와, 보이스코일모터(VCM)에 의해 상기 자기헤드의 위치를 제어하는 액츄에이터와, 상기 구동장치들을 제어하고 전기적처리를 위한 회로부와, 드라이브를 컴퓨터 본체와 연결시키는 인터페이스(Interface) 등으로 구성된다.

통상적으로 하드디스크 드라이브의 디스크를 스핀들모터에 고정시키기 위하여, 도 1에 도시한 바와 같이 본체베이스(6)에 장착되어 고속회전을 하게되는 스핀들모터(2)와, 상기 스핀들모터(2)에 고정되는 기록매체인 디스크(1)는 스핀들모터(2)의 허브(2b)에 고정하기 위해 중앙에 홀(1a)이 형성되어 있으며, 상기 스핀들모터(2)에 디스크(1)를 고정하기 위해, 상기 스핀들모터(2)는 디스크 지지부(2a)와 허브(2b)상에는 더미탭이 형성된 나사구멍(2c)을 형성하고, 상기 디스크(1)를 상기 스핀들모터(2)에 고정시 디스크(1)들간의 간격 및 평탄도를 유지해주기 위해 개재시키는 스페이서(Spacer)(3)를 구비하며, 상기 디스크(1)를 상부에서 스핀들모터(2)에 단단히 고정시키게 되는 클램프(Clamp)(4)를 구비한다.

상기와 같이 구성된 디스크 고정장치에 의한 디스크 고정과정을 살펴보면, 본체 베이스(Base)(6)에 고정된 스핀들모터(2)의 허브(2b)에 디스크(1)의 홀(1a)을 끼운다. 이때 디스크(1)는 스핀들모터(2)의 지지부(2a)에 위치하게 되고, 계속해서 스페이서(3)를 허브(2b)에 끼우고, 상기 스페이서(3)의 위에 적층되게 다른 디스크(1)를 끼운다. 그 위에 최종적으로 클램프(4)를 위치시켜 각각의 나사구멍(2c)에 네 개의 나사(5)를 대각선 방향순으로 체결하여 디스크(1)를 고정시킨다. 이때 상기 클램프(4)가 디스크(1)를 눌러주게 됨으로써 단단한 고정이 이루어 진다. 도 2는 도 1에서의 스핀들모터에 디스크들이 체결되어 있는 상태를 보여주는 평면도이다.

하드 디스크 드라이브는 정보를 디스크에 기록 및 판독하기 위해서 헤드가 스핀들모터에 의해 회전되는 디스크상에서 안정된 상대 위치에 있어야 한다. 디스크의 정보를 제대로 읽고 쓰기 위해서는 헤드/디스크등 주요 자제의 품질이 우선되어야 하지만 양품인 주요자재를 사용한다 해도 디스크이 평탄도가 나빠 NRRO(Non-Repeatable RunOut)가 커진다면 드라이브의 품질은 문제가 되고 불량인 드라이브를 생산하는 것이 될 것이다. 조립 후 드라이브에서 디스크의 평탄도는 품질에 있어서 무엇보다도 중요하며, 주요 자재를 버리지 않기 위해서는 디스크의 평탄도는 품질에 있어서 관리되어야 하며, 클램프-디스크 및 스페이서-디스크의 설계에 주의를 기울여야 한다.

현재 드라이브 업체에서는 스페이서-디스크의 기본적인 설계를 도 1 및 도 2에서 보여주는 바와 같이 디스크와 평면으로 설계하고 있어서 디스크에 가해지는 힘의 집중되는 현상이 발생하고 있다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 스페이서(3)는 나사(5)에 의해 조임에 의해 디스크(1)에 가해지는 힘의 하중이 도 3에서 보여주는 바와 같이 스페이서(3)와 디스크(1)가 닿는 면의 중심선으로만 몰리게 된다. 디스크의 평탄도는 힘의 하중이 디스크 전체에 골고루 분산될수록 좋아지게 되는데, 스페이서(3)의 접촉면 중심선으로만 힘이 몰리게 되면 디스크의 평탄도가 나빠지게 된다. 디스크의 평탄도가 나쁘거나 힘이 집중되어 디스크에 가해지면 헤드에 의해 디스크가 긁히거나 PES(Position Error Signal)의 크기가 커지는 현상이 발생된다. 뿐만 아니라 디스크의 평탄도와 밀접한 관계가 있는 NRRO(Non-Repeatable RunOut)가 나빠지게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 디스크에 가해지는 힘을 골고루 분산되게 하여 위한 스페이셔를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 하드디스크 드라이브에서 디스크가 분리된 사시도

도 2는 종래 스핀들모터에 디스크들이 체결되어 있는 상태를 보여주는 평면도

도 3은 종래 기술에 따른 스페이서에서의 힘 분포도

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 스핀들모터에 디스크들이 체결되어 있는 상태를 보여주는 평면도

도 5는 본 발명에 적용된 스페이서의 부분 절단면도

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스페이서에서의 힘 분포도

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.

본 발명의 실시예에 따른 스페이서는, 나사와 클램프에 의해서 전달되는 힘이 디스크에 전달 될때에는 골고루 분산되도록 하여야 하며, 디스크의 체결력을 높이기 위해 클램프에서 스페이서에 바로 전달되는 힘은 그대로 흡수되도록 하여야 한다. 이를 충족하기 위한 구조의 스페이셔가 도 4에 도시되어 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 스핀들모터에 디스크들이 체결되어 있는 상태를 보여주는 평면도로서, 클램프(4)와 디스크(1) 사이에 끼워지는, 또는 상부 디스크(1)와 하부 디스크(1) 사이에 끼워지는 스페이서(3)에서는 디스크(1)와 접촉되는 면의 중심선을 따라가며 슬롯(10)이 마련되어 있다.

도 4의 스페이서(3)의 구조를 더욱 상세히 살펴보면, 가장 상단에 있는 스페이서(3)는 디스크(1)의 체결력을 높이기 위해 클램프(4)에서 전달되는 힘을 우선 그대로 흡수하는 구조로 되어 있다. 즉, 가장 상단에 있는 스페이서(3){클램프(4)와 디스크(1) 사이에 있는 스페이서(3)}는 상부면에는 슬롯(10)이 마련되어 있지 않고 하부면에만 하부면중심선을 따라가며 슬롯(10)이 형성되어 있다. 그에 따라 클램프(4)에서 스페이서(3)에 바로 전달되는 힘은 그대로 흡수되고, 상기 스페이서(3) 하부에 있는 디스크(1)에 힘이 전달 될때에는 골고루 분산되어진다.

또한 디스크(1)와 디스크(1) 사이에 있는 스페이서(3) 즉, 중간에 끼이는 스페이서(3)는 상하부에 있는 디스크(1)와 접촉되는 스페이서(3)의 상.하부면의 중심선에는 모두 슬롯(10)이 형성되어 있다. 그에 따라 중간에 끼이는 스페이셔(3)에는 도 6에 도시된 바와 같이 들어오는 힘(in-force)과 나가는 힘(out-force)이 두갈래(또는 그 이상)으로 나누어 지게 된다.

도 5에서는 본 발명에 적용된 디스크와 디스크 사이에 위치하는 스페이서(3)의 부분 절단된 상태를 보여주고 있는데, 상부면과 하부면의 중심선을 따라가며 슬롯(10)이 형성되어 있슴을 볼 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 특허청구의 범위와 특허청구의 범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 디스크와 접촉되는 면의 스페이서 면에 슬롯을 형성하여 디스크에 가해지는 힘을 분산시켜 줌으로써 디스크의 평탄도가 좋아지고 그에 따라 헤드에 의한 디스크 긁힘 현상도 적어지며 디스크의 런아웃 특성 등도 좋아지게 된다.

Claims (1)

1. 디스크 평탄도를 개선하기 위한 하드 디스크 드라이브의 스페이서에 있어서,

   나사와 클램프에 의한 체결력에 의해 전달되는 힘을 디스크에 골고루 분산되게 전달하기 위해서 디스크면과 닿는 스페이서의 면의 중심선에 슬롯을 형성함을 특징으로 하는 스페이서.