KR100233113B1 - 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 액츄에이터의 E-블럭과 피봇 베어링을 리테이너링을 사용하지 않고 스크류 방식으로 고정하므로써 작업 시간을 단축시킬 수 있는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 피봇 베어링과 E-블럭을 고정시키기 위하여 리테이너링을 사용하지 않고, 나사 형식으로 고정시키는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법을 제공하는데 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 액츄에이터의 E-블럭에 피봇 베어링을 고정시키는 방법에 있어서, 상기 E-블럭의 베어링홀과 피봇 베어링의 외주면에 각각 나사산부를 형성하여 서로 고정시키는 것을 특징으로 한다.

라. 발명의 중요한 용도

본 발명은 액츄에이터와 피봇 베어링의 결합에 이용된다.

Description

액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법

본 발명은 컴퓨터의 보조기억장치로 널리 사용되고 있는 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 액츄에이터의 E-블럭과 피봇 베어링을 리테이너링을 사용하지 않고 스크류 방식으로 고정하므로서 작업 시간을 단축시킬 수 있는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록/재생해 주는 방식의 기억장치이다.

이와 같은 하드디스크 드라이브는 데이터를 기록 저장하기 위한 메디아(Media, Disk)와, 상기 메디아상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하는 자기 헤드(Magnetic Head)와, 상기 메디아를 회전시키기 위한 스핀들 모터(Spindle Motor)와, 상기 자기 헤드가 상기 메디아상의 데이터를 액세스(Access)할 수 있도록 유동시키는 액츄에이터(Actuator)와, 이들을 제어하기 위한 전자회로(Electronic Circuit, PCBA)와, 드라이브를 컴퓨터 본체와 연결시켜 주기 위한 인터페이스(Interface) 등으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 하드디스크 드라이브의 동작 상태를 설명하면, 드라이브의 전원이 “온”되면 스핀들 모터가 일정한 속도로 회전하게 되고, 이에 따라 상기 스핀들 모터에 고정된 메디아도 회전하게 된다. 계속해서 상기 메디아가 고속으로 회전하면 상기 메디아의 표면 위에 생기는 공기막의 압력에 의해 자기 헤드는 일정한 높이로 부상하게 된다. 이 상태에서 상기 헤드는 메디아상의 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 액츄에이터가 선회축을 중심으로 회전하게 되고, 상기 액츄에이터 선단에 고정된 읽기/쓰기 헤드는 메디아상의 원하는 위치(일정 트랙)로 이동하게 된다. 그후, 계속해서 읽기/쓰기 회로부에 의해 상기 헤드는 읽기/쓰기 동작을 하게 된다. 이때, 헤드의 위치 및 속도는 읽기/쓰기 동작 중에도 제어회로부에 의해 제어된다.

상기와 같이 동작하는 하드디스크 드라이브가 고용량 및 고밀도화를 지향하게 되면서 이를 위해 일방편으로 핵심부품인 헤드의 부상높이를 극도로 낮추어 가는 추세에 있다. 이와 같이 헤드의 부상 높이가 낮아지는 추세에서 기구물들의 정밀도가 더욱 요구되어지며, 특히 헤드의 동작 및 부상 높이와 직접적인 관계를 가지는 액츄에이터의 정밀도는 더더욱 중요하게 요구된다.

따라서, 종래에는 제1,2도에 도시된 바와 같이 액츄에이터의 E-블럭에 피봇 베어링을 고정시키는 방법(과정)을 나타낸 분리 사시도 및 액츄에이터의 E-블럭에 피봇 베어링이 고정된 상태를 나타낸 단면도로서, 상기 액츄에이터(Actuator)(10)의 일측은 헤드가 설치된 헤드 짐벌(Head gimble)을 고정하기 위한 E-블럭(E-block)(11)이 설치된다. 상기 E-블럭(11)의 일측에는 피봇 베어링(pivot bearing)(42)을 고정시키기 위한 제1구멍(14)이 형성된다.

상기 E-블럭(1)의 회전 운동을 원활하게 해주는 피봇 베어링(42)의 내측에는 베이스(26)의 상단부에 형성된 선회축(28)에 끼워져 고정되기 위해 제2구멍(48)이 형성된 내륜부(46)가 설치된다. 상기 피봇 베어링(42)의 외측에는 E-블럭(11)의 제1구멍(14)에 끼워져 고정되기 위해 홈(43)이 형성된 외륜부(44)가 설치된다.

상기 피봇 베어링 외륜부(44)의 상부면에 형성된 홈(43)에 끼워져 상기 E-블럭(11)과 피봇 베어링(42)를 고정시키는 스프링강 재질의 리테이너링(40)이 설치된다.

상기와 같이 구성된 피봇 베어링(42)을 액츄에이터(10)의 E-블럭(11)에 고정시키는 방법은 다음과 같다.

먼저, 상기 피봇 베어링(42)을 E-블럭(11)의 일측면에 형성된 제1구멍(14)에 끼운다. 이때, 상기 피봇 베어링(42)의 외륜부(44)에 형성횐 홈(43)은 상기 제1구멍(14)의 끝단부와 E-블럭(11)의 상부면에 위치하게 된다. 그후, 리테이너링(40)을 일정한 압력으로 밀어 상기 외륜부(44)의 홈(43)에 끼우면, 상기 피봇 베어링(42)은 액츄에이터의 E-블럭(11)에 고정되어 진다.

그후, 상기 피봇 베어링(42)의 내륜부(46)에 형성된 제2구멍(48)에 베이스(26)의 선회축(28)을 끼운다. 그후, 고정나사(32)를 상기 선회축(28)의 내부에 형성된 제3구멍(30)에 끼워 조이면, 상기 피봇 베어링(42)의 내륜부(46)는 상기 선회축(28)에 고정되어지므로서 상기 액츄에이터(10)는 베이스(26)에 장착된다.

상기와 같은 고정 방법은 리테이너링(40)이 피봇 베어링(42)의 홈(43)에 끼워진 상태에서 가해지는 예압(pro-load)을 이용하여 E-블럭(11)과 피봇 베어링(42)을 고정시키는 구조로 되어 있기 때문에 상기 E-블럭(11)과 피봇 베어링(42)의 결합력은 판스프링 역할을 하는 리테이너링(40)의 재질 및 형상의 변형량(pre-deformation)에 의해 결정된다.

따라서, 상기 스프링강 재질로 형성된 리테이너링(40)을 이용하여 E-블럭(11)과 피봇 베어링(42)을 고정시킨 액츄에이터(10)에서의 공진주파수는 상기 리테이너링(40)의 강성과 조립공차에 의해서 낮은 주파수의 공진점을 보이게 된다. 이러한 낮은 공진주파수는 상기 액츄에이터(10)의 헤드와 디스크의 상대적 거리(flying height)를 변화시킬 수 있으며, 이로 인해 사용자로 하여금 제품의 신뢰성을 저하시키게 된다.

또한, 상기 리테이너링(42)의 강성과 기구적 조립공차에 의하여 로킹 모드(rocking mode) 주파수가 넓은 범위에서 변화하기 때문에 제품 성능의 균일화를 이루기가 어려워 설계의 최적화를 어렵게 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 사용되는 다른 종래 기술로는 피봇 베어링(42)의 외륜부(44)와 E-블럭(11)의 제1구멍(14)을 본딩(bonding)처리하여 고정시키는 방법이다.

상기와 같이 본딩처리하여 고정시키는 방법은 본딩 접착제의 경화를 위한 작업시간이 요구되므로서 제품 생산의 제조시간이 길어지는 요인을 발생시키며, 상기 피봇 베어링(14)을 본딩처리한 후 경화시키기 위해서 경화용 오븐(oven)과 정착시키기 위한 설비투자 비용이 요구되며, 또한 조립된 액츄에이터(10)에서 불량이 발생시에 상기 액츄에이터(10) 전체를 교환해야 하며, 또한 수리상에 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 피봇 베어링과 E-블럭을 고정시키기 위하여 리테이너링을 사용하지 않고, 스크류 방식으로 고정시키는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 피봇 베어링과 E-블럭을 고정시키기 위한 작업시간을 단축시킬 수 있는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 피봇 베어링과 E-블럭의 결합도를 향상시킬 수 있는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 로킹 모드의 주파수를 높일 수 있는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 리테이너링을 사용하지 않으므로서 제품의 원가를 감소시킬 수 있는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액츄에이터의 E-블럭에 피봇 베어링을 고정시키는 방법에 있어서, 상기 E-블럭의 베어링홀과 피봇 베어링의 외주면에 각각 나사산부를 형성하여 서로 고정시키는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래 기술에서 액츄에이터의 E-블럭(E-block)에 피봇 베어링(pivot bearing)을 고정시키는 방법(과정)을 나타낸 분리 사시도.

제2도는 종래 기술에서 액츄에이터의 E-블럭(E-block)에 피봇 베어링(pivot bearing)이 고정된 상태를 나타낸 단면도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터의 E-블럭(E-block)에 피봇 베어링(pivot bearing)을 고정시키는 방법(과정)을 나타낸 분리 사시도.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터의 E-블럭(E-block)에 피봇 베어링(pivot bearing)이 고정된 상태를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 액츄에이터 11 : E-블럭

12 : 제1나사산부 14 : 제1구멍

16 : 피봇 베어링 18 : 제2나사산부

20 : 제2구멍 22 : 외륜부

24 : 내륜부 26 : 베이스

28 : 선회축 30 : 제3구멍

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터의 E-블럭(E-block)에 피봇 베어링(pivot bearing)을 고정시키는 방법(과정)을 나타낸 분리 사시도이고, 제4도는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터의 E-블럭(E-block)에 피봇 베어링(pivot bearing)이 고정된 상태를 나타낸 단면도이다.

제3도에 도시된 바와 같이 상기 액츄에이터(10)의 일측은 헤드가 설치된 헤드짐벌을 고정하기 위한 E-블럭(11)이 설치된다. 상기 E-블럭(11)의 일측에는 피봇 베어링(16)을 고정시키기 위한 제1구멍(14)이 형성된다. 상기 제1구멍(14)의 내측 면에는 제1나사산부(12)가 형성된다.

상기 E-블럭(11)의 회전운동을 원활하게 해 주는 피봇 베어링(16)의 내측에는 베이스(26)의 상단부에 형성된 선회축(28)에 끼워져 고정되기 위해 제2구멍(20)이 형성된 내륜부(24)가 설치된다. 상기 피봇 베어링(16)의 외측에는 상기 E-블럭(11)의 제1구멍(14)에 끼워져 고정되기 위한 외륜부(22)가 설치된다. 상기 외륜부(22)의 둘레면에는 상기 제1나사산부(12)와 맞물리기 위한 제2나사산부(18)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 피봇 베어링(16)을 액츄에이터(10)의 E-블럭(11)에 고정시키는 방법은 먼저, E-블럭(11)의 일측면에 제1나사산부(12)가 형성된 제1구멍(14)에 상기 외륜부(22)의 둘레면에 제2나사산부(18)가 형성된 피봇 베어링(16)을 끼운 후 회전시킨다. 그후, 상기 제1나사산부(12)와 제2나사산부(18)가 서로 맞물리면서 하부 방향으로 이동하게 되어, 상기 피봇 베어링(16)을 E-블럭(11)에 완전히 고정시킨다.

그후, 상기 피봇 베어링(16)의 내륜부(24)에 형성된 제2구멍(20)에 베이스(26)의 선회축(28)을 끼운다. 그후, 고정나사(32)를 상기 선회축(28)의 내부에 형성한 제3구멍(30)에 끼워 조이면, 상기 피봇 베어링(16)의 내륜부(24)는 상기 피봇축(28)에 고정되어지므로서 상기 액츄에이터(10)는 베이스(26)에 장착되어진다.

여기서, 상기 피봇 베어링(16)이 설치된 액츄에이터(10)를 HDD의 베이스(26)에 고정시키는 다른 실시예로는 상기 피봇 베어링(16)의 내륜부(24)에 형성된 제2구멍(20)에 나사산부를 형성한 후, 상기 베이스(26)의 일측면에 형성된 선회축(28)의 둘레면에 나사산부를 형성한 후, 상기 선회축(28)을 상기 피봇 베어링(16) 내륜부의 제2구멍(20)에 끼운 후 돌리면서 고정시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법은 리테이너링을 사용하지 않고 스크류 방식으로 E-블럭과 피봇 베어링을 고정하므로써 제품의 원가 절감 및 작업시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 상기 리테이너링의 강성에 의한 로킹모드 주파수의 변화의 영향을 받지 않으므로, 사용자로 하여금 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 헤드와 디스크간의 상대 거리를 일정하게 유지할 수 있기 때문에 상기 디스크의 단위 면적당 기록밀도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 액츄에이터의 E-블럭에 피봇 베어링을 고정시키는 방법에 있어서, 상기 E-블럭의 베어링홀과 피봇 베어링의 외주면에 각각 나사산부를 형성하여 서로 고정시키는 것을 특징으로 하는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 E-블럭의 제1구멍에 제1나사산부를 형성하고, 상기 피봇 베어링의 외륜부에 제2나사산부를 형성하여 서로 고정시키는 것을 특징으로 하는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법.
3. 하드디스크 드라이브의 베이스와 피봇 베어링과 액츄에이터의 E-블럭을 서로 고정시키는 방법에 있어서, 상기 베이스의 선회축의 내부 둘레면에 나사산부를 형성하는 과정과, 상기 피봇 베어링의 외륜부에 나사산부를 형성하는 과정과, 상기 E-블럭의 제1구멍에 나사산부를 형성하는 과정과, 상기 선회축에 피봇 베어링을 삽입하는 과정과, 상기 피봇 베어링을 E-블럭의 제1구멍에 삽입 고정시키는 과정과, 상기 선회축의 내부에 나사를 삽입하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터와 피봇 베어링의 고정 방법.