JP2000065133A - 回転機器のノイズ減衰装置 - Google Patents

回転機器のノイズ減衰装置

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JP2000065133A
JP2000065133A JP11180098A JP18009899A JP2000065133A JP 2000065133 A JP2000065133 A JP 2000065133A JP 11180098 A JP11180098 A JP 11180098A JP 18009899 A JP18009899 A JP 18009899A JP 2000065133 A JP2000065133 A JP 2000065133A
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rotating plate
housing
rotating
hard disk
noise
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JP11180098A
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English (en)
Inventor
Seikun Kin
晟 薫 金
Byeong-Cheon Koh
秉 天 高
炳 泳 ▲べ▼
Heiei Be
Shunkyo Ko
舜 教 洪
Seishin Ri
成 進 李
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/12Disposition of constructional parts in the apparatus, e.g. of power supply, of modules
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/02Cabinets; Cases; Stands; Disposition of apparatus therein or thereon
    • G11B33/08Insulation or absorption of undesired vibrations or sounds

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  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転板の回転時発生する空気流動によるノイ
ズを減衰させる回転機器のノイズ減衰装置を提供する。 【解決手段】 ハウジングと、駆動源により前記ハウジ
ング内に回転自在に設けられた少なくとも一つの回転板
とを具備し、前記回転板及び前記ハウジングは下の条件
式を満たすように結合されたことを特徴とする。 <条件式> δm <h<δm +1.5δf ここで、δm は前記回転板の正速回転時、前記回転板の
回転中心から遠ざかる方向に移動し、前記回転板の周り
に分布される空気層の厚さであり、δf は前記回転板の
正速回転時、前記回転板の外側から回転中心方向に移動
し、前記回転板に対向される前記ハウジング内部の上面
及びベース面の周りに分布される空気層の厚さであり、
hは前記回転板と前記ハウジング内部の上面との間隔ま
たは前記回転板と前記ハウジング内部のベース面との間
隔である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はハウジング内に設け
られたハードディスクのような回転板の回転時発生する
空気流動によるノイズを減衰させる回転機器のノイズ減
衰装置に関する。
【0002】
【従来の技術】回転機器の一例として、図1に示された
ハードディスクドライブ(HDD)はコンピュータ本体(図
示せず)内に設けられてハードディスク18を支持するベ
ースフレーム12とハードディスク18を保護するためにベ
ースフレーム12に結合されるカバーフレーム14を含むハ
ウジング10と、ノイズ減衰装置を具備する。
【0003】前記ハードディスク18は所定のデータ記録
/再生手段(図示せず)がデータを記録したり、記録さ
れたデータを再生しうるようにベースフレーム12に設け
られたスピンドルモータ(図示せず)のような駆動源に
より回転される。前記ノイズ減衰装置はハウジング10か
ら発生されるノイズを吸収するようにボンド、両面テー
プのような接着剤によりカバーフレーム14の外側に付着
され、通常ステンレス材質で製作される板状のダンパー
部材16を含む。
【0004】前記構成において、ハードディスク18にデ
ータを記録したり、記録されたデータを再生させるため
にハードディスク18を高速に回転させると、ハウジング
10からノイズが発生される。前記ノイズは、例えば駆動
源から構造物が受ける衝撃及び振動が構造物を通じて伝
播されながら発生される固体音(solid-borne sound)の
ような構造物ノイズ(structure-borne sound)と、空気
の流動により構造物が強制振動されて発生される空気音
(air-borne sound)のような空力または流動ノイズに分
けられる。このうち前記空気音は、図2に示されたよう
に、ハードディスク18とカバーフレーム14との間で回転
中心Dから遠ざかる方向に流れる第1境界層22と、外側
から回転中心D方向に流れる第2境界層24との間で不規
則的に流れる渦流層26により発生される。
【0005】ところが、ハウジング10から発生されるノ
イズはダンパー部材16によりある程度吸収されて減衰さ
れうる。しかし、従来の技術によれば、ハウジング10の
外部にダンパー部材16を別途に付着すべき為コスト高と
なり、組立工数が多くなる。また、コンピュータ本体内
の温度が上昇する場合、その熱によって前記接着剤の接
着力が劣る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は前記問
題点を解決するためのもので、ハウジング内で回転板の
回転時発生する空気の非正常的な流れを根本的に抑制さ
せてノイズを減衰させうるようにその構造が改善された
回転機器のノイズ減衰装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、ハウジングと、駆動源により前記ハウジン
グ内に回転自在に設けられた少なくとも一つの回転板と
を具備し、前記回転板及び前記ハウジングは下の条件式
を満たすように結合される。 <条件式> δm <h<δm +1.5δf ここで、δm 、δf は前記回転板の正速回転時、前記回
転板の回転中心から遠ざかる方向に移動され、前記回転
板の周りに分布される空気層の厚さ及び前記回転板の正
速回転時、前記回転板の外側から回転中心方向に移動さ
れ、前記回転板に対向する前記ハウジング内部の上面及
びベース面の周りに分布される空気層の厚さを各々示
し、hは前記回転板と前記ハウジング内部の上面との間
隔または前記回転板と前記ハウジング内部のベース面と
の間隔を示す。
【0008】また、前記ハウジングは、前記回転板が支
持されるベースフレームと、前記回転板を覆うように前
記ベースフレームに結合されるカバーフレームとを含
み、前記カバーフレームは下の条件式を満たすように前
記ベースフレームに設けられることが望ましい。 <条件式> δm <h1<δm +1.5δf ここで、h1は前記回転板と前記カバーフレームとの間隔
を示す。
【0009】一方、前記回転板は下の条件式を満たすよ
うに前記ベースフレームに設けられることが望ましい。 <条件式> δm <h2<δm +1.5δf ここで、h2は前記回転板と前記ベースフレームとの間隔
を示す。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明を詳しく説明する。図3を参照するに、本発明の望
ましい実施例に係る回転機器のノイズ減衰装置は、ハウ
ジング100 と、前記ハウジング100 内に設けられたハー
ドディスク140と、ハードディスク140 を回動させるた
めのスピンドルモータ130 とを含む。
【0011】前記ハウジング100 はスピンドルモータ13
0 を支持するベースフレーム110 と、ハードディスク14
0 を保護するためにベースフレーム110 に結合されるカ
バーフレーム120 とを含む。前記ハードディスク140 は
記憶容量の増大のために第1ディスク142 と第2ディス
ク144 との積層構造を有する。ハウジング100 内で所定
の移動手段により移動するヘッド150 はハードディスク
140 にデータを記録したり、記録されたデータを再生す
る。
【0012】ハードディスク140 の回転時発生されるノ
イズを減衰させるためにハードディスク140 とハウジン
グ100 の内部の上面122 との間隔h1及び/またはハード
ディスク140 とハウジング100 の内部のベース面112 と
の間隔h2が下記数式(1)を満たすようにハードディス
ク140 とハウジング100 とが結合される。 δm <hi<δm +1.5δf (i=1,2) (1) ここで、δm 、δf はハードディスク140 の正速回転
時、ハウジング100 内で流動される空気の境界層160 を
流動方向に応じて区分する時、各々第1境界層162 と第
2境界層164 の厚さを示す。
【0013】ここで、前記数式(1)は第1境界層162
と第2境界層164 とから構成される境界層160(通常エク
マン層(Eckman layer)と称する)の厚さδを理論的に示
した次の数式(2)を通じて導かれる。
【0014】
【数1】
【0015】ここで、δは境界層160 の厚さ(mm)を、ν
は動粘性系数(dynamic viscosity)(cm2/sec)を、そして
Ωはハードディスク140 の角速度(angular velocity)
(回転数/min)を各々示す。前記間隔h1、h2はハードデ
ィスク140 とカバーフレーム120 の摩擦を防止しながら
渦流層の発生を抑制させるために理論的にはh1(h2)<δ
を満たせば良い。しかし、実際にハードディスク140 の
縁部とカバーフレーム120 の内側面間の所定の間隔dθ
により第2境界層164 の厚さδf が厚くなってブローイ
ング効果が発生される。従って、第2境界層164 の実際
の厚さは1.5 δf であって、理論的な数値に比べて約20
乃至30%増加される。従って、前記間隔h1、h2は第1境
界層162 の厚さδm と第2境界層164 の実際の厚さ1.5
δf の和より小さくなければならない。
【0016】勿論、カバーフレーム120 は従来のカバー
フレーム14(図1参照)の内側面に所定の厚さの補強材
(図示せず)を付着して間隔h1が数式(1)に満たされ
るように設計することもある。以下、表1を参照して本
発明の望ましい実施例に係る回動装置の動作を説明す
る。
【0017】
【表1】
【0018】ここで、ハードディスク140 の回転速度Ω
が5400rpm の場合、数式(2)に基づいた境界層160 の
理論的な厚さδは約0.17mmであり、回転速度Ωが7200rp
m の場合にδの理論値は約0.15mmである。そして、ハー
ドディスク140 の周囲に構造物のない理想的な場合には
第1境界層162 の厚さδm は約4δであり、第2境界層
164の厚さδf は約8δである。従って、二つの境界層
162 、164 の理論的な厚さの合計、δm +δf =12δは
約2.04mmであるが、前記ブローイング効果により実際の
厚さ、δm +δf =12δは約2.3 乃至2.5mm であってさ
らに厚くなる。
【0019】このような点を考慮して表1を説明する
に、従来にダンパー部材16(図1参照)をハウジング10
の外側に付着して間隔h1を5mm とした比較例において3
5.2dBAのノイズが測定された反面、間隔h1を2.3mm とし
た第5実験例において測定されたノイズ値は32.7dBA で
あって、前記比較例に比べて約2.5dBAのノイズがさらに
減衰される。従って、従来の技術のダンパー部材16を排
除しても、間隔h1が数式(1)の条件に満たされるよう
にハウジング100 及びハードディスク140 を設計すれ
ば、渦流層の発生を抑制してノイズを効率よく減衰させ
うる。
【0020】また、数式(1)を満たす範囲内では間隔
h1が小さいほどノイズが少なく発生したことが分かる。
また、ハードディスク140 の回転速度Ωが5400rpm であ
る場合、間隔h1を第1境界層162 の厚さδm より大きく
すれば、第1境界層162 の厚さδm が約0.7 乃至0.8mm
以下になってハードディスク140 とカバーフレーム120
との間で発生しうる流体粘性によるドラッグフォース(d
rag force)を予め防止できた。
【0021】さらに、ハードディスクドライブの組立公
差によりハードディスク140 が傾くように設けられたり
(disk tilting)、ハードディスク140 の重心と回転中心
Dとが不一致な状態(unbalance mass)で発生されるノイ
ズも、間隔h1、h2を数式(1)に満たされるように調節
することによって効率よく減衰させうる。下記表2はハ
ードディスク140 の回転中心Dと重心とが不一致な場合
と、ハードディスク140 が傾くように設けられた場合
と、ハードディスク140 が傾くように設けられ、間隔h1
を数式(1)の条件に満たした場合(disktilting and h
1=2.5mm)と、従来のダンパー部材16(図1参照)のみを
付着した場合(damping)にハウジング100 内で発生する
ノイズの数値を各々実験を通じて示したものである。
【0022】
【表2】
【0023】前記表2によるに、第1実験例は比較例に
比べてノイズに及ぶ影響が微小であるが、第2実験例は
比較例の場合よりも約2.2dBAのノイズがさらに発生し
た。そして、第3実験例は第2実験例に比べて約4dBAの
ノイズが減衰された。一方、本実施例ではカバーフレー
ム120 と前記ハードディスク140 との間隔h1についての
み説明したが、前記間隔h2も数式(1)を満たすように
設計すれば、ノイズを減らしうる。
【0024】
【発明の効果】従って、本発明に係る回転機器のノイズ
減衰装置によれば、ハウジング内で回転板の回転時発生
する空気の非正常的な流れを根本的に抑制させてノイズ
を減衰させうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術に係るハードディスクドライブの部
分切開斜視図である。
【図2】図1に示されたハードディスクドライブの作動
を説明するための概略的な図である。
【図3】本発明の望ましい実施例に係る回転機器のノイ
ズ減衰装置を示す概略的な図である。
【符号の説明】
100 ハウジング 110 ベースフレーム 112 ベース面 120 カバーフレーム 122 上面 130 スピンドルモータ 140 ハードディスク 150 ヘッド 160 境界層
フロントページの続き (72)発明者 ▲べ▼ 炳 泳 大韓民国京畿道平沢市芝山洞1135番地 亜 州1次アパート104棟708号 (72)発明者 洪 舜 教 大韓民国ソウル特別市松坡区蚕室洞320番 地 韓進アパート101棟103号 (72)発明者 李 成 進 大韓民国京畿道光明市光明洞200−6番地 韓進アパート105棟2206号

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、 駆動源により前記ハウジング内に回転自在に設けられた
    少なくとも一枚の回転板とを具備し、前記回転板及び前
    記ハウジングは下の条件式、 <条件式> δm <h<δm +1.5δf ここで、δm は前記回転板の正速回転時、前記回転板の
    回転中心から遠ざかる方向に移動し、前記回転板の周り
    に分布される空気層の厚さであり、 δf は前記回転板の正速回転時、前記回転板の外側から
    回転中心方向に移動し、前記回転板に対向する前記ハウ
    ジング内部の上面及びベース面の周りに分布される空気
    層の厚さであり、 hは前記回転板と前記ハウジング内部の上面との間隔ま
    たは前記回転板と前記ハウジング内部のベース面との間
    隔である、 を満たすように結合されたことを特徴とする回転機器の
    ノイズ減衰装置。
  2. 【請求項2】 前記ハウジングは、 前記回転板が支持されるベースフレームと、 前記回転板を覆うように前記ベースフレームに結合され
    るカバーフレームとを含み、 前記カバーフレームは下の条件式、 <条件式> δm <h1<δm +1.5δf ここで、h1は前記回転板と前記カバーフレームとの間隔
    である、 を満たすように前記ベースフレームに設けられたことを
    特徴とする請求項1に記載の回転機器のノイズ減衰装
    置。
  3. 【請求項3】 前記回転板は下の条件式、 <条件式> δm <h2<δm +1.5δf ここで、h2は前記回転板と前記ベースフレームとの間隔
    である、 を満たすように前記ベースフレームに設けられたことを
    特徴とする請求項2に記載の回転機器のノイズ減衰装
    置。
JP11180098A 1998-06-26 1999-06-25 回転機器のノイズ減衰装置 Pending JP2000065133A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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KR1019980024410A KR100316643B1 (ko) 1998-06-26 1998-06-26 회전구동기기의 소음감쇠장치
KR24410/1998 1998-06-26

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ID=19540969

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US (1) US6360843B1 (ja)
JP (1) JP2000065133A (ja)
KR (1) KR100316643B1 (ja)

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KR100316643B1 (ko) 2002-04-24
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KR20000003219A (ko) 2000-01-15

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