KR0124990B1 - 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치

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Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 외부 진동이나 충격완화를 위한 지지장치에 관한 기술이다.
하드디스크 드라이브는 내부의 스핀들 모터(1)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(2)와 이 디스크의 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(5)와 액츄에이터(4)를 구비한 헤드어세이를 선회축(3)을 중심으로 회전되게 설치된 하드디스크 드라이브에 소음 및 외부 진동이나 충격을 감소시키기 위하여 스핀들 모터(1)의 축과 헤드어세이를 지지하는 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 고정할 수 있도록 지지장치인 플레이트(13)을 올려놓고 위에서 스핀들 모터축과 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 각각 고정하고, 상기 플레이트(13) 상부에는 소음 및 진동을 흡수하기 위한 댐퍼(14)를 부착하여 진동이나 충격을 감소시킬 수 있도록 설치된 것이다.

Description

하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치
제 1 도는 종래의 하드디스크 드라이브의 평면구성도.
제 2 도는 본 발명의 하드디스크 드라이브의 평면구성도.
제 3 도는 본 발명의 하드디스크 드라이브의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 스핀들 모터 2 : 디스크
3 : 선회축 4 : 액츄에이터
5 : 자기헤드 13 : 플레이트
14 : 댐퍼 15 : 볼트
20 : 베이스 본체
본 발명은 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive 이하 HDD라 칭함)의 진동이나 소음감쇄와 외부 충격 완화를 위한 지지 장치에 관한 것으로, 특히 외부의 진동이나 충격등으로 데이타 손실을 방지하고 디스크나 헤드가 손상되는 것을 방지하기 위한 댐퍼가 부착된 지지장치를 설치한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
통상적으로 컴퓨터의 보조기억장치인 하드디스크 드라이브는 제 1 도에 도시한 바와 같이 내부의 스핀들 모터(1)(Spindle Motor)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(2)와 이 디스크의 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(5)를 구비하는 액츄에이터(4)를 구비하고 있다.
상기 액츄에이터(4)는 선회축(3)을 중심으로 회전가능케 설치하고, 그 일단에 설치된 보빈(8)(BOBBIN)이 보이스코일 모터의 작동에 의해 이동함에 따라 타측단에 설치된 자기헤드(5)가 디스크(2)의 양단에서 이동하면서 디스크(2)상의 트랙에 데이타를 기록하거나 독출하게 된다.
이때, 디스크(2)의 양면에서 이동하는 헤드 짐벌(6)(HEAD GIMBAL)의 선단에 설치된 자기헤드(5)는 디스크(2)가 고속으로 회전함에 따라 디스크(2)표면의 기류에 의하여 상승되어 미세한 간극을 유지한채 이동한다.
상기 동작중 하드디스크 드라이브가 정지 또는 파워 오프(POWER OFF)시 엑츄에이터(4)는 디스크(2)상의 트랙중 내측에 위치한 파킹 존으로 이동하여 위치하도록 되어 있다. 파워오프시 안쪽으로 이동하도록 조정되는데 이는 자기헤드(5)가 디스크(2)의 데이타면과 접촉시 발생되는 디스크에 기록된 데이타에 손상을 미연에 방지토록 하기 위해서이다.
상기와 같은 동작을 하는 하드디스크 드라이브에서 스핀들 모터(1)에 의해 고속회전하는 디스크(2)와 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(5)를 구비한 헤드짐벌(6)을 액츄에이터(4)에 취부하며 상기 액츄에이터(4)에 고정된 보빈(8)의 외측 끝단 일측에 금속도체인 오토록킹아암(9)을 설치한뒤 액츄에이터(4) 중간부위를 본체(20)에 선회축(3)을 중심으로 좌,우 회전되게 설치한다. 또 상기 본체(20)에 고정되는 스톱퍼(11)에 오토록킹 마그네트(12)를설치하며, 상기 마그네트는 바이폴라 마그네트를 사용한다. 상기 본체(20)에 설치된 스톱퍼(11)의 마그네트(12)에 액츄에이터(4)의 금속도체인 오토록킹아암(9)이 일정한 위치에 도달했을때 끌어당겨 액츄에이터(4)를 고정시키는 것이다.
하드디스크 드라이브가 리드/라이드를 수행할 때에는 액츄에이터(4)의 오토록킹아암(11)은 본체(20)에 설치된 스톱퍼(11)의 오토록킹 마그네트(12)에서 이탈되어 작동을 수행하나 HDD가 비동작시나 파킹 명령이 수행될 때에는 보이스코일모터(7)의 잔류전류를 이용하여 유도된 전자기력에 의하여 보빈(8)을 이동시키므로 액츄에이터(4)의 오토록킹아암(9)이 오토록킹 마그네트(12)에 붙게하여 액츄에이터(4)를 고정시키는 것이다.
그러나 이러한 종래의 하드디스크 드라이브 장치는 디스크를 지지하는 스핀들 모터나 헤드어세이를 지지하는 선회축이 아래 베이스면에 고정되어 있어 소음 및 진동이나 충격에 약하게 설치되어 있고, 또한 외부의 진동이나 충격에 의해 데이타 손실을 가져오며 디스크나 헤드가 손상될 수 있는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하드디스크 드라이브가 소음 및 외부의 진동이나 충격에 의해 데이타 손실과 디스크나 헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있도록 지지장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 하드디스크 드라이브에 댐퍼가 부착된 플레이를 설치하여 스핀들 모터와 액츄에이터의 동적 안정성을 확보하여 위치오차신호(position error signal)를 감소시킬 수 있는 지지장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하드디스크 드라이브의 스핀들모터와 액츄에이터 상부에 지지장치인 플레이트에 댐퍼를 설치하여 소음 및 외부의 진동이나 충격에 의해 데이타 손실과 디스크나 헤드가 손상되는 것을 방지하고, 스핀들모터와 액츄에이터의 동작 안정성을 확보하여 위치오차신호를 감소시킬 수 있는 지지장치를 구비함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명되어질 것이다.
제 2 도는 본 발명의 하드디스크 드라이브 평면 구성도이며, 제 3 도는 본 발명의 하드디스크 드라이브의 단면도로서, 종래의 부호와 동일한 부호를 부여하였음을 유념하여야 한다.
하드디스크 드라이브는 내부의 스핀들모터(1)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(2)와 이 디스크의 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(5)와 액츄에이터(4)를 구비한 헤드어세이를 선회축(3)을 중심으로 회전되게 설치된 것이다. 상기 하드디스크 드라이브의 스핀들모터(1)의 축과 헤드어세이를 지지하는 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 지지장치가 삼각형으로된 플레이트(13)을 올려놓고 스핀들 모터(1)축과 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 각각 고정하고, 상기 플레이트(13) 상부에 진동을 효과적으로 흡수하기 위한 댐퍼(14)를 부착하여 외부의 진동이나 충격을 감소시킬 수 있도록 설치된 것이다.
상기 플레이트(13)는 스핀들모터(1)축과 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 각각 볼트(15)로 고정할 수 있으며, 상기 플레이트(13)는 스핀들모터(1)축과 선회축(3)에 볼트(15)로 고정하고 베이스 본체(20)와는 접착제로 부착하여 고정할 수 있는 것이다.
상기 플레이트(13)는 베이스 본체(20)와 열팽창 계수가 동일한 알루미늄 금속판 재질로서 사용할 수도 있으며, 투명한 재질인 플레이트를 사용할 수 있다.
상기 댐퍼(14)는 스핀들모터(1)로부터 발생되는 소음 및 진동에너지를 효과적으로 흡수하기 위하여 플레이트(13) 상부에 감쇄재료(damping material)를 접착제(adhesive)로 부착한 것이다. 상기 감쇄재료는 소음 및 진동 감쇄효과가 큰 재질로서, 예를 들면 고무(rubber) 또는 미국 이어(EAR)사의 C-2003-025와 같은 재질로 사용하여 소음의 감소효과와 외부의 진동이나 충격을 감소할 수 있는 것으로 진동을 흡수하는데 우수한 효과를 발휘한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다.
하드디스크 드라이브의 액츄에이터(4)는 선회축(3)을 중심으로 회전가능케 설치하고, 그 일단에 설치된 보빈(8)(BOBBIN)이 보이스코일 모터(7)의 작동에 의해 이동함에 따라 타측단에 설치된 자기헤드(5)가 스핀들 모터(1)에 의해 회전되는 디스크(2)의 양단에서 이동하면서 디스크(2)상의 트랙에 데이타를 기록하거나 독출하게 된다.
이때, 디스크(2)의 양면에서 이동하는 헤드 짐벌(6)(HEAD GIMBAL)의 선단에 설치된 자기헤드(5)는 디스크(2)가 스핀들모터(1)에 의해 고속으로 회전함에 따라 디스크(2) 표면의 기류에 의하여 상승되어 미세한 간극을 유지한채 이동한다.
상기 동작중 하드디스크 드라이브가 정지 또는 파워 오프(POWER OFF)시 액츄에이터(4)는 디스크(2)상의 트랙중 내측에 위치한 파킹 존으로 이동하여 위치하도록 되어 있다. 파워오프시 안쪽으로 이동하도록 조정되는데 이는 자기헤드(5)가 디스크(2)의 데이타면과 접촉시 발생되는 디스크에 기록된 데이타에 손상을 미연에 방지토록 하기 위해서이다.
상기와 같이 동작하는 하드디스크 드라이브의 스핀들 모터(1)축과 헤드 어세이의 선회축(3)위에서 진동을 효과적으로 흡수하기 위한 지지장치는 플레이트(13) 상부에 감쇄재료(damping material)를 접착제(adhesive)로 부착한 댐퍼(14)를 설치한 것이다. 상기 댐퍼(14)의 감쇄재료는 소음 및 진동감쇄효과가 큰 재질로서 고무(rubber) 또는 미국 이어(EAR)사의 C-2003-025와 같은 재질로 사용하여 소음의 감소효과와 외부의 진동이나 충격을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.
상기 플레이트(13)는 베이스 본체(20)와 열팽창 계수가 동일한 알루미늄 금속판재질을 사용할 수도 있으며, 또는 투명한 재질인 플레이트를 사용하되 상기 플레이트(13) 상부에는 한개 내지 세개의 댐퍼(14)가 부착된 것이다. 상기 플레이트(13)를 투명한 재질인 플레이트로 사용할 경우에는 커버(16)를 열었을 경우 플레이트(13)를 통하여 아래측 내부에 설치된 디스크(2)와 액츄에이터(4)를 볼 수 있는 것이다.
상기와 같은 플레이트(13)는 스핀들모터(1)축과 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 각각 볼트(15)로 고정하여 사용할 수 있으며, 상기 플레이트(13)는 스핀들모터(1)축과 선회축(3)에 볼트(15)로 고정하고 베이스 본체(20)에는 접착제로 부착하여 고정할 수 있는 것이다. 상기와 같이 댐퍼(14)가 설치된 플레이트(13)를 고정되게 설치함으로서 하드디스크 드라이브에서 소음을 감소시키며, 외부의 진동이나 충겨을 받을때 플레이트(13)을 통하여 댐퍼(14)에 의해 진동의 크기를 완화시킬 수 있으므로 데이타 손실과 디스크나 헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상기 스핀들 모터(1)축과 삼각형 플레이트(13)을 볼트(15)로 고정시킨 것은 스핀들모터(1)를 위아래서 고정하여 디스크(2)의 런 아웃(Run-out)이나 진동 및 충격을 줄일 수 있는 것이고, 상기 선회축(3)에 플레이트(13)을 지지하기 위한 볼트(15)의 고정은 헤드어세이를 단단히 지지할 수 있는 것이며, 상기 베이스 본체(20)와 플레이트(13)를 볼트(15) 또는 접착제로 부착한 것은 외부의 충격과 진동이 플레이트를 통하여 상부의 댐버(14)에 의해 감쇄되도록 대처할 수 있는 것이다.
상기 하드디스크 드라이브의 주된 진동원은 스핀들모터(1)와 액츄에이터(4)이며, 이들의 상대적인 소음과 진동에 의해 자기헤드가 선택된 디스크의 트랙에서 데이타를 잘못 읽거나 기록하는 위치오차신호(position error signal)를 감소시킬 수 있도록 스핀들모터(1)축과 액츄에이터(4)의 선회축(3)에 댐퍼(14)가 설치된 플레이트(13)를 고정되게 설치함으로서 소음과 진동이 플레이트(13)를 통하여 접착제로 부착된 감쇄재료인 댐퍼(14)에 의해 감쇄시켜 주는 것이다. 상기와 같이 스핀들모터(1)와 액츄에이터(4)에서 발생되는 진동에너지를 감쇄시켜 주므로서 스핀들모터(1)와 액츄에이터(4)의 동적 안정성을 확보하여 위치오차신호(position error signal)를 감소시킬 수 있는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 하드디스크 드라이브의 스핀들 모터축과 선회축과 베이스 본체를 이용하여 댐퍼가 부착된 플레이트를 고정되게 설치하여 액츄에이터와 스핀들모터로부터 발생되는 소음과 진동을 감소시키며, 외부의 진동이나 충격을 감소시켜 디스크상의 데이타 손실과 헤드가 손상되는 것을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 스핀들모터(1)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(2)와 이 디스크의 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(5)와 액츄에이터(4)를 구비한 헤드어세이를 선회축(3)을 중심으로 회전되게 설치된 하드디스크 드라이브에 있어서, 상기 스핀들모터(1)의 축과 헤드어세이를 지지하는 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 고정하는 지지장치는 베이스 본체(20)와 열팽창 계수가 동일한 재질인 플레이트(13)와, 상기 플레이트(13) 상부에는 진동을 흡수하기 위한 댐퍼(14)를 부착하여 진동이나 충격을 감소시킬 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지장치인 플레이트(13)는 스핀들모터(1)축과 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 각각 볼트(15)로 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지장치인 플레이트(13)은 삼각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지장치인 플레이트(13)은 스핀들모터(1)축과 선회축(3)에 볼트(15)로 고정하고 베이스 본체(20)와는 접착제로 부착하여서 고정된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 댐퍼(14)는 진동에너지를 효과적으로 흡수하기 위하여 플레이트(13) 상부에 감쇄재료(damping material)를 접착제(adhesive)로 부착한 것을 특징으로 하는 하드디스크 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼(14)의 감쇄재료는 진동 감쇄효과가 큰 재질인 고무임을 특징으로 하는 하드디스크 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼(14)는 삼각형 형상으로 플레이트(13) 상부에 각각 이격된 위치에 세개가 부착된 것을 특징으로 하는 하드디스크 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  8. 스핀들모터(1)에 의해 고속으로 회전하는 디스크(2)와 이 디스크의 트랙에 기록된 데이타를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드(5)와 액츄에이터(4)를 구비한 헤드어세이를 선회축(3)을 중심으로 회전되게 설치된 하드디스크 드라이브에 있어서, 상기 스핀들모터(1)의 축과 헤드어세이를 지지하는 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 고정하는 지지장치는 투명한 플레이트(13)와, 상기 투명한 플레이트(13) 상부에는 진동을 흡수하기 위한 댐퍼(14)를 부착하여 진동이나 충격을 감소시킬 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 지지장치인 플레이트(13)는 삼각형으로 스핀들모터(1)축과 선회축(3)과 베이스 본체(20)에 각각 볼트(15)로 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 지지장치인 플레이트(13)은 삼각형으로 스핀들모터(1)축과 선회축(3)에 볼트(15)로 고정하고 베이스 본체(20)와는 접착제로 부착하여서 고정된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 댐퍼(14)는 진동에너지를 효과적으로 흡수하기 위하여 블레이트(13) 상부에 감쇄재료(damping material)를 접착제(adhesive)로 부착한 것을 특징으로 하는 하드디스크 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 댐퍼(14)의 감쇄재료는 진동 감쇄효과가 큰 재질인 고무임을 특징으로 하는 하드디스크 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 댐퍼(14)는 삼각형으로 플레이트 상부에 각각 이격된 위치에 부착된 것을 특징으로 하는 하드디스크 진동이나 소음감쇄 및 외부충격 완화용 지지장치.
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