KR100233114B1 - 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 베이스와 액츄에이터 피봇베어링이 일체화된 구조의 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 기구물의 조립공차를 줄여 헤드의 부상 높이를 안정화 시키고, 충격 및 진동에 의한 나사 풀림을 방지할 수 있도록 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치를 제공하는데 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 드라이브의 베이스 일측에 보스를 형성하고, 상기 보스에 피봇베어링을 직접 설치하여 액츄에이터의 기구부품에 의한 조립공차를 줄이고, 나사를 사용하지 않고 조립함으로써 충격 및 진동으로 인한 액츄에이터의 풀림을 방지할 수 있도록 한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 상술한 바와 같은 조립공차를 줄임으로써 헤드 부상 높이에 영향을 주는 그램 로드(Gram Load)의 안정화를 가져 올 수 있고, 나사체결이 불필요함에 따라 부품수 및 작업 공수를 줄일 수 있어 생산성 향상을 가져오게되는 잇점이 있다.

Description

베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치

제1도는 종래의 액츄에이터가 베이스에 설치된 상태를 나타내는 단면도.

제2도는 제1도의“A”부분에 대한 상세도.

제3도는 제1도의“B”부분에 대한 상세도.

제4도는 본 발명에 따른 액츄에이터가 베이스에 설치된 상태를 나타내는 단면도.

제5도는 제4도의“C”부분에 대한 상세도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 베이스 11 : 보스

12 : 피봇베어링 13 : 내측 링 볼 레이스

14 : 볼 15 : 외측 링볼 레이스

16 : 액츄에이터 17 : 헤드 짐벌

18 : 액츄에이터 아암 19 : 코일

20 : 헤드 21 : 리테이너 링

본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 드라이브의 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 이루어져 디지털 전자 펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어서 데이터를 기록/재생해 주는 방식의 기억 장치이다. 이와 같은 하드디스크 드라이브는 데이터를 기록 저장하기 위한 메디아(Media, Disk)와, 이 메디아상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 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 전자 회로(Electronic Circuit, PCBA)와, 드라이브를 컴퓨터 본체와 연결시켜 주기 위한 인터페이스(Interface)등으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 하드디스크 드라이브의 동작을 설명하면, 드라이브의 전원이“on”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 자동적으로 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 되며, 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 낮추어가는 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.

제1도는 종래 하드디스크 드라이브의 베이스(30) 일측에 형성된 피봇축(31)에 액츄에이터(32)가 설치된 상태를 나타낸 도면으로써, 상기 액츄에이터(32)는 일측에 헤드짐벌(33)을 고정하기 위한 아암(34)을 형성하고, 타측에는 전자기장 발생을 위한 코일(35)을 형성하며, 무게 중심부에는 피봇 베어링(37)을 끼워 넣기 위한 베어링 홀을 형성한다. 상기 피봇베어링(37)은 상기 액츄에이터(32)의 베어링 홀에 끼워져 리테이너링(Retainer Ring)(38)에 의해 고정되고, 상기 헤드짐벌(33)의 선단에는 읽기/쓰기 헤드(36)가 설치된다.

상기와 같이 형성된 액츄에이터(32)를 베이스(30)에 설치하는 공정을 살펴보면, 먼저 피봇베어링(37)을 상기 액츄에이터(32)의 베어링 홀에 끼우고, 리테이너 링(38)을 이용하여 아암(34)에 고정시킨 뒤, 코일(35)을 부착(인서트 몰딩으로)하고, 헤드(36)가 설치된 헤드짐벌(33)을 상기 아암(34)의 E-블럭(E-Block)에 고정한다. 이와 같이 조립이 완료된 액츄에이터(32)의 피봇베어링(37)단부를 베이스(30)의 피봇축(31)에 끼운 뒤, 나사(39)를 조여 액츄에이터의 조립 및 장착을 완료한다.

상기와 같이 장착이 완료된 액츄에이터는 제2도와 제3도에 도시한 바와 같이, 조립 과정에서 헤드의 부상 높이에 영향을 주는 높이공차가 누적되는데, 베이스(30)의 가공면(30a)과 상기 가공면(30a)에 맞닿게 되는 피봇베어링면(37a), 그리고 아암면(34a)과 상기 아암면(34a)에 맞닿게 되는 피봇베어링면(37b) 간의 간격에 따른 공차 누적 및 아암(34)의 높이 등에 따른 공차 누적이 있다.

상기와 같이 액츄에이터를 조립 후 베이스상에 장착시킴에 따라 이러한 기구물의 가공공차 및 성형공차가 조립공차로 누적되어 헤드의 부상 높이에 영향을 주거나, 또한 나사를 이용하여 조립함에 따라 충격 및 진동에 의해 나사가 풀릴 수 있어 제품의 성능 및 생산성에 영향을 주게 되는 문제점이 야기된다.

따라서 본 발명의 목적은 기구물의 조립공차를 줄여 헤드의 부상 높이를 안정화시키고, 충격 및 진동에 의한 나사 풀림을 방지할 수 있도록 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은 드라이브 베이스 일측에 보스를 형성하고, 상기 보스에 피봇베어링을 직접 설치하여 액츄에이터의 기구 부품에 의한 조립공차를 줄이고, 나사를 사용하지 않고 조립함으로써 충격 및 진동으로 인한 액츄에이터의 풀림을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호를 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

본 발명에 따른 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치는 제4도와 제5도에 도시한 바와 같이, 베이스(10)의 일측에 사출성형시 원기둥 모양으로 된 보스(11)를 형성한다. 상기 보스(11)에 끼워지는 피봇베어링(12)은 내측 링 볼 레이스(Inner Ring Ball Race)(13)와, 볼(Ball)(14) 및 외측 링 볼 레이스(Outer Ring Ball Race)(15)로 분리된다. 또한 상기 피봇베어링(12)에 고정되는 액츄에이터(16)는 일측에 헤드짐벌(17)을 고정하기 위한 아암(18)을 형성하고, 타측에는 자기장 발생을 위한 코일(19)을 형성한다. 이때 상기 헤드짐벌(17)의 선단에는 읽기/쓰기 헤드(20)가 설치된다. 또한 상기 피봇베어링(12)에 상기 액츄에이터(16)를 고정시키기 위한 리테이너 링(Retainer Ring)(21)을 구비한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면 다음과 같다. 드라이브에 액츄에이터(16)를 설치하기 위하여, 먼저 베이스(10)의 보스(11)를 매끄럽게 가공한 뒤, 상기 보스(11)에 피봇베어링(12)부의 내측 링 볼 레이스(13)를 본딩(Bonding)으로 고정한다. 계속해서 상기 내측 링 볼 레이스(13)에 맞춰 볼(14) 및 외측 링 볼 레이스(15)를 조립하여 피봇베어링(12)을 완성한다. 이때 피봇베어링(12)의 조립은 종래 기술에서 사용하는 과정과 같다. 상기와 같이 조립 완성된 피봇베어링(12)에 상기 액츄에이터(16)를 끼우고, 리테이너 링(21)을 이용하여 상기 액츄에이터(16)를 상기 피봇베어링(12)에 고정시킨 뒤, 상기 액츄에이터(16)에 코일(19)을 부착(인서트 몰딩으로)하고, 헤드(20)가 설치된 헤드짐벌(17)을 상기 아암(18)의 E-블록(E-Block)에 고정하면 장착이 완료된다. 이와 같이 상기 피봇베어링(12)을 베이스(10)에 직접 설치하게 되면 아암(18)이 안착되는 면(12a)의 치수를 베이스의 기준면에서 직접 관리할 수 있으므로 종래 기술에서 조립공차에 포함되었던 피봇베어링이 안착되는 베이스면의 공차와 베이스면에 안착되는 피봇베어링의 면의 공차를 고려하지 않아도 되며, 또한 베이스에 고정된 피봇베어링에 리테이너 링을 이용하여 액츄에이터를 고정함으로 별도의 나사 체결이 불필요하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상술한 바와같은 조립공차를 줄임으로써 헤드 부상 높이에 영향을 주는 그램 로드(Gram Load)의 안정화를 가져 올 수 있고, 나사 체결이 불필요함에 따라 부품수 및 작업 공수를 줄일 수 있어 생산성 향상을 가져오게 되는 잇점이 있다.

Claims (4)

1. 컴퓨터의 보조 기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브 장치에 있어서, 상기 하드디스크 드라이브의 베이스(10)상에는 일정 높이로 돌출되도록 보스가 형성되며, 상기 보스에는 액츄에이터를 유동시키기 위한 피봇 베어링(12)이 삽입 고정됨을 특징으로 하는 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스(10)의 보스(11)는 원기둥 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 피봇베어링(12)은 상기 보스(11)에 고정시키기 위해 내측 링 볼레이스(13)와, 볼(14) 및 외측 링 볼레이스(15)로 분리됨을 특징으로 하는 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 내측 링 볼레이스(13)는 상기 베이스(10)의 보스(11)에 본딩(Bonding)으로 고정됨을 특징으로 하는 베이스와 액츄에이터 피봇베어링을 일체화한 하드디스크 드라이브 장치.