KR100292599B1 - 디스크데이타구역및스핀들베어링손상방지를위한직접억세스기억장치내동작제한기 - Google Patents

디스크데이타구역및스핀들베어링손상방지를위한직접억세스기억장치내동작제한기 Download PDF

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포만 제프리 엘
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Abstract

직접 억세스 기억 장치(DASD)는 다수의 동작 제한기들 및/또는 베이스 및 커버 중 적어도 하나로부터 돌출하는 연속 동작 제한기를 포함하고, 각각의 동작 제한기는 데이타를 포함하지 않은 디스크의 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 대향 표면에 근접 대향 배열된 면들을 갖는다. 적합하게는, 동작 제한기들은 디스크의 주연 주위의 여러 지점에 배열되고 로드/언로드 램프 및/또는 DASD의 측면 레일을 구비할 수 있다. 동작 제한기의 면들은 DASD가 가속될 때 디스크가 디스크의 주연부 즉 데이타 구역의 외부면에서만 면들중 적어도 하나에 접촉하도록 디스크에 대향 배열된다. 따라서, 동작 제한기들은 DASD가 낙하될 때 데이타 구역 및 스핀들 베어링이 손상되는 것을 방지한다.

Description

디스크 데이타 구역 및 스핀들 베어링 손상 방지를 위한 직접 억세스 기억 장치 내 동작 제한기{DIRECT ACCESS STORAGE DEVICE HAVING A DISK MOTION LIMITER FOR PREVENTING DISK DATA ZONE AND SPINDLE BEARING DAMAGE}
퍼스널 컴퓨터 메모리 카드 인터내셔널 어쏘시에이션(PCMCIA)의 표준 직접 억세스 기억 장치(DASD)들은 컴퓨터 특히 랩탑 및 노트북 컴퓨터의 슬롯에 삽입가능하게 되어 있으며, 그 부품의 크기는 매우 중요한 설계 요인이 된다.
PCMCIA의 표준 취급 사양은 (디스크 드라이브를 포함하는) 제품이 극히 경한 표면상에의 낙하에도 견딜 수 있을 것을 요구한다. 예를 들어, PCMCIA의 사양은 디스크 드라이브가 데이타 손실 없이 30 인치(73.5 cm) 낙하에 견딜 수 있을 것을 요구한다. 이 낙하는 위치 에너지의 상당량을 운동 에너지로 전환시킨다. 충돌시 급작스런 정지는 운동 에너지를 PCMCIA DASD 부품이 견딜 수 있는 힘 이상의 극히 높은 감속력으로 전환된다. 실험은 하드 비닐 상에 30 인치(73.5 cm) 낙하는 1200 g의 가속력을 PCMCIA DASD의 내장 구조체에 전달할 수 있다. 따라서, 디스크 드라이브의 소형화로 인하여, PCMCIA DASD는 충돌시 손상에 더욱 예민하고 민감해질 수 있다.
비닐 클래드 세멘트 바닥면과 같이 비교적 경한 표면에 대한 PCMCIA 사양의 굽힘 및 비틀림 요구를 만족시키는 데 필요한 PCMCIA DASD의 강성 구조체는 0.5 ms 정도의 매우 짧은 지속 시간 동안 가속 펄스를 발생시키게 된다. 높은 가속력 및 짧은 지속 시간에 따른 충격은 PCMCIA DASD의 내장 부품을 여기시킬 수 있고 이들 내장 부품들 상에 큰 기계적 응력을 작용시킬 수 있다.
데이타 기억 디스크의 특정 관심은 그 평면에 대해 수직 방향의 구동에 관한 것이다. 데이타 기억 디스크는 상대적으로 경한 것이지만, 그럼에도 불구하고 표준 48 ㎜ 디스크 경우에 각각 약 2 kMz 이고, 표준 65 ㎜ 디스크 경우에 각각 약 1 kMz 인 두개의 고유 주파수를 갖는 가요성 구조체이다. 이들 고유 주파수들을 갖는 구조체들은 0.5 ms 가속 펄스에 의해서 강하게 여기된다.
DASD가 낙하될 때, 에너지는 베이스로부터 스핀들 베어링을 통해서 데이타 기억 디스크로 전달된다. 에너지는 데이타 기억 디스크의 파생하는 구동의 진폭에 대체적으로 비례하고, 또한 스핀들 베어링의 볼/레이스 계면에서 응력과도 관련된다. 데이타 기억 디스크의 진폭 변형이 크면 볼과 레이스 사이에 큰 응력이 야기되고, 조기에 스핀들 베어링이 고장나게 된다.
랩탑 및 노트북 사이즈의 컴퓨터에서 PCMCIA DASD의 사용은 낙하시 발생되는 DASD 충격에 대한 높은 가능성에 대비하고 있다. 충격은 컴퓨터 장치 자체를 거칠게 조작할 때 발생될 수 있다. 또, DASD가 컴퓨터 하우징 내에 장착되지 않는 때에도 디스크 드라이브 자체를 낙하시키게 되면 충격력이 생길 수 있다. 문제점은 데이타 기억 디스크 및 작동기 아암들이 얇아질수록 심화된다. 작동기 아암이 데이타 구역 내에서 데이타 기억 디스크에 부딛히게 되면 하드의 에러가 발생될 수 있다.
1990년 7월 3일자로 코놀리에게 허여된 미국 특허 제4,939,611호는 디스크 표면 손상을 방지시키기 위하여 디스크 드라이브 내 작업 기능 부재 상의 수직 변위 한계 멈춤부를 사용하는 것이 제안되어 있다. 수직 변위 한계 멈춤부는 공기 베인들 및 작동기 아암들과 같은 작업 기능 부재 상에 마련된다. 작동기가 로킹 위치에 있을 때, 수직 변위 한계 멈춤부는 3 ms의 시간 간격에 걸쳐 작용하는 105 g 정도의 높은 충격력 존재시 테이타 기억 디스크의 인접하는 트랙 표면과 작업 기능 부재의 접촉을 방지시킨다. 그러나, 코놀리 특허에 개시된 수직 변위 한계 멈춤부는 PCMCIA 사양에 의해서 요구된 30 인치(73.5 cm) 낙하중의 데이타 구역, 작동기 아암 및 스핀들 베어링 손상을 방지하기에는 불충분하다. 수직 변위 한계 멈춤부는 작동기 아암들 상에 장착되기 때문에, 작동기 아암들은 PCMCIA 사양에 의해서 요구된 30 인치(73.5 cm) 낙하에 의해서 손상되어서 트랙 오배열에 기인한 데이타 손실을 발생시킨다. 게다가, 수직 변위 한계 멈춤부가 작동기 아암들 상에 장착되기 때문에, 데이타 기억 디스크와 작동기 아암들 사이의 접촉은 작동기 아암이 로킹 위치에 있을 때에만 방지된다. 이런 구성은 작동기가 로킹 해제 위치에 있을 때에도 충격이 발생될 수 있기 때문에 유리하지 못하다. 또한, 수직 변위 제한 멈춤부는 작업 기능 부재들 상에만 배열될 수 있어서 PCMCIA 사양에 의해서 요구된30 인치(73.5 cm) 낙하시에 스핀들 베어링의 손상을 방지할 수가 없다.
본 발명은 직접 억세스 기억 장치(DASD) 내 동작 제한기에 관한 것으로, 특히 데이타 구역 및 스핀들 베어링 손상을 방지하기 위한 동작 제한기에 관한 것이다.
도1은 커버가 제거된 PCMCIA DASD의 평면도이다.
도2는 도1에 도시된 PCMCIA DASD의 작동기 부분을 도시한 확대 평면도이다.
도3은 베이스 보스와 커버 보스를 포함하는 동작 제한기를 도시한 측면도이다.
도4는 로드/언로드 램프를 구비한 동작 제한기를 도시한 측면도이다.
도5는 로드/언로드 램프를 구비한 동작 제한기의 변형예를 도시한 측면도이다.
도6은 도1에 도시된 PCMCIA DASD의 측부 레일을 구비한 동작 제한기를 도시한 측면도이다.
도7은 데이타 기억 디스크 주연의 상당 부분을 둘러싸는 연속 동작 제한기와 여러개 불연속 동작 제한기를 도시한 평면도이다.
본 발명의 목적은 충격 방지에 적합한 향상된 DASD를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 0.5 ms의 시간 간격에 걸쳐 작용하는 1200 g 이상의 가속력을 받을 때 데이타 구역 및 작동기 아암의 손상을 방지하는 DASD를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 0.5 ms의 시간 간격에 걸쳐 작용하는 1200 g 이상의 가속력을 받을 때 스핀들 베어링의 손상을 방지하는 DASD를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 로킹 위치에 작동기를 두지 않고도 가속력을 받을 때 데이타 구역, 작동기 아암 및 스핀들 베어링의 손상을 방지할 수 있는 DASD를 제공하는 것이다.
이들 및 다른 목적들은 본 발명에 의해서 달성된다.
본 발명의 제1 실시예에서, DASD는 축 주위에 회전가능하게 장착되고 제1 및 제2 대향 표면과 적어도 하나의 제1 및 제2 표면 상의 데이타 구역 및 데이타 구역 외측의 주연부를 갖는 데이타 기억 디스크와, 데이타 기억 디스크에 대하여 변환기 헤드를 이동시키기 위한 작동기와, 데이타 기억 디스크 및 작동기를 둘러싸고 베이스 및 커버를 포함하는 하우징과, 베이스 및 커버중 적어도 하나로부터 돌출하고 상기 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 제1 표면에 밀접하게 대향 배열된 제1 면 및 상기 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 제2 표면에 밀접하게 대향 배열된 제2 면을 갖는 다수의 동작 제한기로 구성되고, 동작 제한기 중 하나의 제1 및제2 면은 작동기의 제1 측면 상에 배열되고 다른 동작 제한기의 제1 및 제2 면들은 상기 제1 측면에 대향한 작동기의 제2 측면 상에 배열되며, 동작 제한기의 제1 및 제2 면들은 DASD가 가속될 때 데이타 기억 디스크가 주연부, 즉 데이타 구역 외측의 주위면에서만 동작 제한기의 제1 및 제2 면들중 적어도 하나에 접촉하도록 데이타 기억 디스크에 대향 배열된다. 바람직하게, 동작 제한기들중 하나는 변환기를 데이타 기억 디스크 상에 로딩하고 디스크로부터 언로딩하도록 작동기에 의해서 결합가능한 램프이고, 다른 동작 제한기는 베이스로부터 돌출하는 베이스 보스와 커버로부터 돌출하는 커버 보스를 포함하고, 여기에서, 베이스 및 커버 보스들은 제1 및 제2 면을 각각 포함한다. 또한, 바람직하게 동작 제한기들중 각각은 데이타 기억 디스크중 제1 및 제2 표면 보다 연성인 제1 및 제2 표면을 형성시키는 재료로 구성된다. 더 바람직하게, 재료는 적어도 60 의 듀로미터(durometer) 경도를 갖는 폴리머이다.
본 발명의 제2 실시예에서, DASD는 축 주위에 회전 가능하게 장착되고 제1 및 제2 대향 표면과 적어도 하나의 제1 및 제2 표면 상의 데이타 구역과 데이타 구역 외측의 주연부를 갖는 데이타 기억 디스크와, 상기 데이타 기억 디스크를 둘러싸고 베이스와 커버와 한 쌍의 안내 슬롯에 삽입되도록 하우징의 평행 측면들을 따라서 배열된 한 쌍의 측부 레일을 포함하며 각각의 측부 레일은 데이타 기억 디스크의 주연부가 수용되는 절취부를 포함하는 하우징과, 상기 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 제1 표면에 밀접하게 대향 배열된 제1 면 및 상기 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 제2 표면에 밀접하게 대향 배열된 제2 면을 갖는 측부 레일의 각각의 절취부 내의 동작 제한기로 구성되고, 각각의 동작 제한기의 제1 및 제2 면들은 DASD가 가속될 때 데이타 기억 디스크가 주연부, 즉 데이타 구역의 외측에서만 동작 제한기의 제1 및 제2 면들중 적어도 하나에 접촉하도록 데이타 기억 디스크에 대향 배열된다. 바람직하게, 각각의 동작 제한기의 제1 면과 데이타 기억 디스크의 제1 표면 사이의 틈새 및 각각의 동작 제한기의 제2 면과 데이타 기억 디스크의 제2 표면 사이의 틈새는 0.33 ㎜ 미만이다.
본 발명의 제3 실시예에서, 다수의 동작 제한기들은 적어도 하나의 베이스 커버로부터 돌출하고, 여기에서 각각의 동작 제한기의 제1 및 제2 면들은 인접하는 동작 제한기의 제1 및 제2 면으로부터 실질적으로 동일하게 이격된다.
본 발명의 제4 실시예에서, DASD는 축 주위에 회전가능하게 장착되고 제1 및 제2 대향 표면과 적어도 하나의 제1 및 제2 표면 상의 데이타 구역 및 데이타 구역 외측의 주연부를 갖는 데이타 기억 디스크와, 데이타 기억 디스크를 둘러싸고 베이스 및 커버를 포함하는 하우징과, 베이스 및 커버중 적어도 하나로부터 돌출하고 상기 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 제1 표면에 밀접하게 대향 배열된 제1 면 및 상기 주연부에 인접한 데이타 기억 디스크의 제2 표면에 밀접하게 대향 배열된 제2 면을 갖는 다수의 동작 제한기로 구성되고, 동작 제한기의 제1 및 제2 면들은 데이타 기억 디스크의 주연 주위에 적어도 90도로 연장하고, 동작 제한기의 제1 및 제2 면들은 DASD가 가속될 때 데이타 기억 디스크가 주연부, 즉 데이타 구역의 외측에서만 동작 제한기의 제1 및 제2 면들중 적어도 하나에 접촉하도록 데이타 기억 디스크에 대향 배열된다.
본 발명의 상기한 바 및 기타 목적과 장점은 도면에 예시된 발명의 실시예의 상세한 설명으로부터 잘 이해될 수 있고, 여기에서 동일 참조 번호는 동일 요소를 나타낸다.
도1을 참조하면, PCMCIA DASD(10)가 커버가 제거된 상태로 도시되어 있다. 베이스(12) 상에 장착된 스핀 모터(도시되어 있지 않음)는 데이터 저장 디스크(14)를 고속으로 회전시키기 위하여 종래 스핀들 베어링(도시되어 있지 않음) 및 허브(16)에 의해서 데이터 저장 디스크(14)에 연결된다. 데이터 저장 디스크(14)는상대적으로 강성인 "하드 디스크"이다. 데이터 저장 디스크(14)에 데이터를 기록 및/또는 데이터 저장 디스크로부터 데이터를 재생하기 위한 변환기 헤드(18)는 로드 비임(20)의 말단부 상에 장착된다. 로드 비임(20)의 타단부는 작동기(26)의 작동기 모터(24)를 통해서 구동되는 작동기 아암(22)에 부착된다. 비록 도1에 도시되어 있지 않지만, 변환기 헤드(18), 로드 비임(20) 및 작동기 아암(22)으로 구성되는 동일한 조립체는 데이터 저장 디스크(14)의 대향면 상의 작동기 모터(24)에 의하여 구동된다. 작동기 모터(24)는 작동기 아암(22)에 부착된 코일(30)의 양측에 걸쳐서 배치된 폴 단편(28) 및 유사한 폴 단편(도시되어 있지 않음)을 포함하고, 자석(32)과 협동하여 베어링(34) 및 피봇축(36) 주위로 작동기(26)를 구동시키도록 작동한다. 결론적으로, 작동기(26)는 데이터 저장 디스크(14)의 반경을 따라서 연장하는 호 내에서 변환기 헤드(18)가 이동하도록 변환기 헤드(18)를 데이터 저장 디스크(14)에 대하여 이동시킨다.
데이터 저장 디스크(14)는 표면(38) 및 대향 표면(39; 도3에 도시됨)을 갖는다. 데이터는 각각의 표면(38, 39)들 상의 데이터 구역(40)에 기록되고 데이터 구역으로부터 재생된다. 표면(38, 39)들은 또한 데이터 구역(40) 외측에 데이터를 저장하지 않는 주연부(42)를 포함한다.
로드/언로드 램프(44; ramp)는 베이스(12)에 장착되고 로드/언로드 탱(46; tang)은 로드 비임(20) 상에 장착된다. 램프(44)는 탱(46)에 의해서 결합될 수 있게 배치되어 작동기 모터(24)의 구동 작동에 의하여 데이터 저장 디스크(14) 상에 변환기 헤드(18)를 로드 및 언로드한다.
본 발명의 제1 실시예에서, 동작 제한기는 작동기(26)의 각각의 측면 상에 마련된다. 바람직하게, 제1 동작 제한기는 작동기(26)의 제1 측면 상의 로드/언로드 램프(44)에 합체되고, 제2 동작 제한기는 제1 측면에 대향하는 작동기(26)의 제2 대향 측면 상에 마련된다.
도2는 PCMCIA DASD(10)의 작동기 일부를 도시한 확대 평면도이다. 로드 비임(20)의 중심 라인은 중간 위치인 위치(A)로 도시된다. 로드 비임(20)의 중심 라인은 작동기 모터(24)의 구동 작동에 의하여 위치(B)와 위치(D)사이에서 이동한다. 로드 비임(20)의 중심 라인이 위치(B)에 있을 때, 변환기 헤드(18)는 데이터 구역(38)의 최내측 위치에 위치되고 작동기 아암(22)의 연부와 로드 비임(20)은 위치(C)에 있다. 동작 제한기(48)는 작동기 아암(22)의 동작을 제한하지 않기 위하여 위치(C)의 외측에 배열된다. 로드 비임(20)의 중심 라인이 위치(D)에 있을 때, 로드/언로드 탱(46)은 로드/언로드 램프(44)의 멈춤부(50)에 결합되고, 변환기 헤드(18)는 로드/언로드 램프(44)의 슬라이더 돌출 블레이드(52) 상에 놓이게 된다. 또한, 로드 비임(20)의 중심 라인이 위치(D)에 있을 때, 작동기(22)의 연부 및 로드 비임(20)은 위치(E)에 있다.
도3은 동작 제한기(48)를 도시한 측면도이다. 동작 제한기(48)는 베이스(12)로부터 돌출하는 베이스 보스(54)와 커버(58)로부터 돌출하는 커버 보스(56)를 포함한다. 베이스(12)와 함께 커버(58)는 PCMCIA DASD(10)의 하우징을 형성한다. 베이스 보스(54)는 주연부(42)에 인접한 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39)에 근접 대향 배열된 면(55)을 갖는다. 마찬가지로, 커버 보스(56)는 주연부(42)에 인접한데이터 저장 디스크(14)의 표면(38)에 근접 대향 배열된 면(57)을 갖는다. DASD(10)가 가속될 때, 데이터 저장 디스크(14)는 적어도 하나의 면(55, 57)을 주연부(42) 즉 데이터 구역(40)의 외측에만 접촉시킨다.
혹은, 보스(54, 56)들은 두개 베이스(12)와 커버(58)로부터 보다는 베이스(12) 또는 커버(58)로부터 돌출한다.
이제 도4를 참조하면, 로드/언로드 램프(44)의 확대 측면도가 도시되어 있다. 로드/언로드 램프(44)은 면(60, 62)들에 의해서 형성된 동작 제한기를 구비한다. 면(60)은 주연부(42)에 인접한 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39)에 근접 대향 배열된다. 마찬가지로, 면(62)은 주연부(42)에 인접한 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39)에 근접 대향 배열된다. DASD(10)가 가속될 때, 데이터 저장 디스크(14)는 적어도 하나의 면(60, 62)을 주연부(42) 즉 데이터 구역(40)의 외측에만 접촉시킨다.
도4에 도시되어 있는 바와 같이, 면(60, 62)들은 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39, 38)에 형성된 모따기 부위에 각각 직면하게 되어 있다. 혹은, 도5에 도시된 바와 같이, 면(60, 62)들은 모따기 없는 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39, 38)에 개별적으로 맞게 되어 있다. 따라서, 도5에 도시된 바와 같이, 램프(44)의 면(60, 62)들은 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39, 38)에 평행하게 된다. 데이터 저장 디스크(14)가 가속으로 변형될 때, 약간의 경사를 가지기 시작하고 데이터 저장용으로 사용되지 않는 주연부(42) 만이 램프(44)의 면(60, 62)에 접촉하게 된다.
램프(44)은 베이스(12)에 장착된 것으로 도시하였지만, 이와는 달리램프(44)은 커버(58)에 장착할 수도 있다. 대체적으로, 로드/언로드 램프(44)은 두개의 부분으로 나누어질 수 있고, 면(60)을 포함하는 제1 부분은 베이스에 부착되고 면(62)을 포함하는 제2 부분은 커버(58)에 부착된다.
로드/언로드 램프(44)에 동작 제한기를 채택하는 대신 동작 제한기(48)와 유사한 동작 제한기를 외측부(E)의 로드/언로드 램프(44)에 인접 배열하여 로드 비임(20)의 구동을 제한시키기 않도록 할 수 있다.
램프(44)에 합체된 동작 제한기 및 동작 제한기(48)는, 데이터 저장 디스크(14)의 표면(38, 39)들과 동작 제한기들의 면(55, 57, 60, 62) 사이의 간격이 데이터 저장 디스크(14)의 표면(38, 39)들과 각각의 로드 비임(20) 및 작동기 아암(22) 사이의 간격 미만이므로 데이터 저장 디스크(14)가 작동기 아암(22)에 충돌하는 것을 방지한다. 작동기(26)의 경로 인접 외측에 대한 동작 제한기(48)와 램프(44)에 합체된 동작 제한기 사이의 경간을 최소화시킴으로써, 최대 g 레벨 보호가 마련된다.
바람직하게는, 램프(44)의 면(60, 62)들은 램프(44)와 마찬가지로 동일 재료로 제조된다. 따라서, 세부 주조부만 추가하면 되며 이는 비용을 증가시키지 않는다. 또한, 바람직하게 베이스 보스(55)의 면(54) 및 커버 보스(56)의 면(57)은 폴리머 재료로 제조되고 더 바람직하게는 적어도 60 듀로미터의 경도를 갖는 폴리머 재료로 제조된다. 더 바람직하게, 면(55, 57, 60, 62)들의 재료는 데이터 저장 디스크(14)를 보호하도록 즉 데이터 저장 디스크(14)의 표면(38, 39)들의 재료보다 연성으로 선택된다. 면(55, 57, 60, 62)들이 데이터 구역(40) 외측의 데이터 저장디스크(14)에 충격을 가하여도, 데이터 저장 디스크(14)에의 손상을 최소화할 것이 요구된다. 데브리스(debris) 형성은 램프(44) 및 보스(54, 56)들을 제조하기 위하여 폴리머 재료를 사용함으로써 방지될 수 있다.
도1을 다시 참조하면, 본 발명의 제2 실시예는 PCMCIA DASD(10)의 측부 레일(64)에 동작 제한기를 구비한다. 데이터 저장 디스크(14)는 각각의 측부 레일(64) 내 절취부(66)에 수용된다. 측부 레일들(64) 내의 동작 제한기들은 단독으로 사용하거나, 또는 본 발명의 다른 실시예에 기재된 동작 제한기들과 함께 사용될 수 있다.
도6은 측부 레일(64)을 구비한 동작 제한기의 측면도이다. 절취부(66)는 베이스(12) 및 커버(58)로부터 개별적으로 돌출하는 면(68, 70)들을 포함한다. 면(68, 70)들은 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39, 38)들에 개별적으로 평행하다. 베이스(68)는 주연부(42)에 인접한 데이터 저장 디스크(14)의 표면(39)에 근접 대향한다. 마찬가지로, 베이스(70)는 주연부(42)에 인접한 데이터 저장 디스크(14)의 표면(38)에 밀접하게 근접하고 대향한다. PCMCIA DASD(10)가 가속될 때, 데이터 저장 디스크(14)는 적어도 하나의 면(68, 70)을 주연부(42) 즉 데이터 구역(40)의 외측에만 접촉시킨다.
데이터 저장 디스크(14)의 표면(38)과 면(70) 사이의 틈새(F)는 예를 들어 0.33 ㎜이다. 데이터 저장 디스크(14)의 면(68)과 표면(39) 사이에도 동일한 틈새가 제공된다. 이 틈새는 데이터 저장 디스크(14)가 가속될 때 예상되는 변형보다는 약간 작다.
본 발명자들에 의한 실험 및 분석 결과, 1.8 인치 디스크가 뒤집어져서 편평에 가깝게 낙하하는 경우 0.7 ㎜ 이상의 변형을 나타낼 수 있음을 알게 되었다. 이 변형은 높이 할당이 매우 조밀한 경우에 PCMCIA DASD에서는 상당한 정도이다. 디스크 두께는 높이 부분에 약간 여유를 제공하면서 감소될 것으로 예상할 수 있지만, 얇은 디스크는 25 밀(mil: 0.001 inch)의 두께를 갖는 유사한 디스크 보다 큰 변형을 겪게 된다. 예를 들어 15 밀의 두께를 갖는 디스크는 25 밀의 두께를 갖는 유사한 디스크보다 거의 3배 크기의 변형을 경험하게 된다. 그래서, 이 문제점은 디스크 두께가 얇아질수록 심각해진다.
제1 실시예에 기재된 동작 제한기와 함께 측부 레일(64)을 구비한 동작 제한기를 사용하면, 데이터 저장 디스크(14)의 데이터 구역이 로드 비임(20) 및 작동기 아암(22)의 각각에 충돌하는 것 방지할 뿐만 아니라 스핀들 베어링과의 기계적 충돌 손상으로부터 보호하는 것을 돕는다. 후자의 효과는 동작 제한기들이 데이터 저장 디스크(14)의 주연의 일부 주위에 배열되기 때문에 발생된다. 그러나, 제1 및 제2 실시예의 동작 제한기들과 같이 조립시에 데이터 저장 디스크(14)의 최저 주파수 모드중 하나가 측부 레일(64)들 사이의 제한되지 않은 영역에서 디스크 동작을 일으키기 때문에 부가적인 디스크 동작 억제를 제공하는 것이 바람직하다.
데이터 저장 디스크(14)의 최저 고유 주파수 모드는 단결절(single nodal) 직경, 즉 구동하지 않는 허브(16)를 포함하는 관통 직경선을 갖춘 모드이다. 이 결절의 직경을 벗어나면, 디스크는 새의 날개 처럼 "플랩"하지만, 이 때 한 쪽 날개는 상향이고 다른 한 쪽 날개는 하향인 형상으로 된다. 충격력이 DASD(10)에 가해지면, 결절의 직경은 힘과 데이터 저장 디스크(14)의 중심을 연결하는 라인에 거의 수직인 라인을 따르게 된다. 데이터 저장 디스크(14)를 어떠한 방향의 결절 라인(nodal line)을 갖는 모드에서 여기시키는 것이 가능하다. 그러므로, 데이터 저장 디스크(14)를 더욱 완전하게 보호하고 스핀들 베어링에 전달되는 에너지를 더욱 한정시키기 위하여 데이터 저장 디스크(14)의 동작을 데이터 저장 디스크(14)의 주연 주위의 많은 지점으로 한정시키는 것이 바람직하다.
도1을 다시 참조하면, 제3 실시예에서, 동작 제한기(72)는 제1 및 제2 실시예의 동작 제한기들에 부가하여 작동기(26)로부터 직경 대향 방향의 측부 레일(64)들 사이을 구비한다. 동작 제한기(72)는 제1 실시예의 동작 제한기(48)와 동일하다. 필요하다면 다수의 동작 제한기(72)들을 구비할 수도 있다.
도7에는 본 발명의 제4 실시예가 도시되어 있다. 다수, 즉 적어도 세개의 동작 제한기(74)들은 작동기(26)의 동작 범위 외측에 있는 데이터 저장 디스크(26)의 주연 주위에 배열된다. 바람직하게, 데이터 저장 디스크(14)의 주연 주위의 등간격으로 이격된 지점에 적어도 6개의 동작 제한기(74)들이 배치된다. 동작 제한기(74)들은 제1 실시예의 동작 제한기(48)와 동일하다. 또한, 동작 제한기는 제1 실시예에서와 같이 로드/언로드 램프(44)를 구비한다.
혹은, 도7에 도시된 바와 같이 데이터 저장 디스크(14)의 동작을 더 한정시키기 위하여 데이터 저장 디스크(14)의 주연의 일부 주위에 연속 동작 제한기(76)를 제공할 수도 있다. 연속 동작 제한기(76)는 제1 실시예의 동작 제한기(48)의 긴 면(55, 57)인 두개의 면들(하나만 도시됨)을 갖는다. 적합하게는, 연속 동작 제한기(76)의 면들은 데이터 저장 디스크(14)의 주연 주위에 적어도 10도만큼 연장하고 바람직하게 270도 정도로 연장한다. 연속 동작 제한기(76)도 스핀들 동력 요구를 감소시키는 공기 유동 조절 차폐를 제공하는 부가적 잇점을 갖는다.
PCMCIA DASD(10)의 충격 용량을 향상시키기 위하여 다른 수정 및 변경들도 가능함을 이해해야 한다. 예를 들어, 동작 제한기(48, 72 또는 74) 대신 연속 동작 제한기(76)를 사용할 수도 있다. 또한 하이브리드 연속/불연속 동작 제한기는 하나의 커버 및 베이스가 연속 면을 갖고 다른 커버 및 베이스는 불연속 면들을 갖는 경우에 사용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 직접 액세스 기억 장치에 있어서,축에 회전 가능하게 장착되고, 제1 및 제2 대향 표면과, 상기 제1 및 제2 표면 중 적어도 하나에 위치하는 데이터 구역과, 상기 제1 및 제2 표면 각각에 위치하는 상기 데이터 구역 외측의 주연부를 갖는 데이터 저장 디스크와,
    상기 데이터 저장 디스크에 대하여 변환기 헤드를 이동시키기 위한 작동기와,
    상기 데이터 저장 디스크와 상기 작동기를 둘러싸고 베이스 및 커버를 포함하는 하우징과,
    상기 베이스 및 커버에 부착되고 그들로부터 돌출하며, 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면에 밀마주보도록 배열된 제1 면을 포함하는 베이스 보스를 구비하는 상기 베이스와, 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 제2 면을 포함하는 커버 보스를 구비하는 상기 커버에 각각 부착되는 복수개의 동작 제한기를 포함하고,
    상기 직접 액세스 기억 장치가 수직 가속될 때 상기 데이터 저장 디스크의 상기 데이터 구역 외측의 상기 주연부만 상기 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면들중 적어도 하나에 접촉하도록 상기 동작 제한기의 상기 각각의 면들이 상기 데이터 저장 디스크에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  2. 제1항에 있어서, 변환기 헤드를 상기 데이터 저장 디스크 상에 로딩하고 상기 데이터 저장 디스크로부터 언로딩시키도록 상기 작동기에 의해서 결합가능한 램프와 일체화된 동작 제한기도 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이터 저장 디스크는 상대적으로 강성인 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 상기 동작 제한기는 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 및 제2 표면보다 연성인 상기 제1 및 제2 면들을 형성하는 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 재료는 경도가 적어도 60 듀로미터인 폴리머인 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 작동기는 변환기 헤드가 작동식으로 부착되는 작동기 아암을 포함하고, 상기 작동기 아암은 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면과 상기 베이스 및 상기 커버중 하나 사이에서 연장되며,
    상기 동작 제한기의 상기 각각의 제1 면과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면 사이의 간극은 상기 작동기 아암과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1표면 사이의 간극보다 작음으로써 상기 직접 액세스 기억 장치가 상기한 바와 같이 가속될 때 상기 기억 디스크의 상기 제1 표면의 상기 작동기 아암과의 접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 동작 제한기의 상기 각각의 제1 면과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면 사이의 간극 및 각각의 상기 동작 제한기의 제2 면과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면 사이의 간극은 상기 베이스와 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면 사이의 간극 및 상기 커버와 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면 사이의 간극 보다 각각 작음으로써 상기 직접 액세스 기억 장치가 상기와 같이 가속될 때 상기 기억 디스크의 상기 데이터 구역이 상기 베이스 및 상기 커버에 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  8. 직접 액세스 기억 장치에 있어서,
    축에 회전 가능하게 장착되고, 제1 및 제2 대향 표면과, 상기 제1 및 제2 표면 중 적어도 하나에 위치하는 데이터 구역과, 상기 제1 및 제2 표면 각각에 위치하는 상기 데이터 구역 외측의 주연부를 갖는 데이터 저장 디스크와,
    상기 데이터 저장 디스크를 둘러싸고, 베이스와, 커버와, 평행한 측면을 따라 배치되며 각각이 상기 데이터 저장 디스크의 상기 주연부만을 수납하는 절취부를 포함하는 한 쌍의 측부 레일을 포함하는 하우징과,
    상기 측부 레일의 상기 절취부에 일체화되고, 각각이 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면의 상기 주연부에만 밀접하게 마주보도록 배열되어 있는 제1 면과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면의 상기 주연부에만 밀접하게 마주보도록 배열되어 있는 제2면을 구비하는 동작 제한기를 포함하고,
    상기 직접 액세스 기억 장치가 수직 가속될 때 상기 데이터 저장 디스크의 상기 데이터 구역 외측의 상기 주연부만 각각의 상기 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면중 적어도 하나에 접촉하도록 각각의 상기 동작 제한기의 상기 제1면 및 제2면이 상기 데이터 저장 디스크에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 직접 액세스 기억 장치가,
    상기 데이터 저장 디스크에 대해 변환기 헤드를 이동시키는 작동기와,
    변환기 헤드를 상기 데이터 저장 디스크 상에 로드시키고 상기 데이터 저장 디스크로부터 언로드시킬 수 있게 상기 작동기에 의해서 결합가능하며 상기 베이스 및 커버 중 적어도 하나로부터 돌출하는 램프와,
    상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 제1 면 및 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 제2 면을 갖고, 상기 램프에 일체화된 제2 동작 제한기를 더 포함하며,
    상기 직접 액세스 기억 장치가 수직 가속될 때 상기 데이터 저장 디스크가상기 데이터 구역 외측의 상기 주연부에서만 상기 제2 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면 중 적어도 하나에 접촉하도록 상기 제2 동작 제한기의 상기 제1면 및 제2면이 상기 데이터 저장 디스크에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 및 커버부터 연장하고, 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 상기 베이스로부터 돌출된 제1 면 및 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 상기 커버로부터 돌출된 제2 면을 갖는 돌출 동작 제한기를 더 포함하고,
    상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면들은 상기 측부 레일의 각각의 상기 절취부에 일체화된 상기 동작 제한기들 사이에서 상기 데이터 저장 디스크의 직경의 제1 측면 상에 배열되고, 상기 제2 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면들은 상기 제1 측면에 대향하는 상기 직경의 제2 측면 상에 배열되며,
    상기 직접 액세스 기억 장치가 수직 가속될 때 상기 데이터 저장 디스크의 상기 데이터 구역의 외측의 상기 주연부만이 상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면들 중 적어도 하나에 접촉하도록 상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면이 상기 데이터 저장 디스크에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 돌출 동작 제한기는 상기 베이스로부터 돌출하는 베이스 보스 및 상기 커버로부터 돌출하는 커버 보스를 포함하며, 상기 베이스 보스 및 커버 보스는 각각 상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면을 포함하는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 측부 레일의 상기 절취부 각각에 일체화된 상기 제1 동작 제한기 각각의 상기 제1 면과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면 사이의 간극 및 상기 측부 레일의 상기 절취부 각각에 일체화된 상기 제1 동작 제한기 각각의 제2 면과 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면 사이의 간극은 각각 0.33 ㎜ 미만인 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  13. 직접 액세스 기억 장치에 있어서,
    축에 회전 가능하게 장착되고, 제1 및 제2 대향 표면과, 상기 제1 및 제2 표면 중 적어도 하나에 위치하는 데이터 구역과, 상기 제1 및 제2 표면 각각에 위치하는 상기 데이터 구역 외측의 주연부를 갖는 데이터 저장 디스크와,
    상기 데이터 저장 디스크를 둘러싸고 베이스 및 커버를 포함하는 하우징과,
    상기 베이스 및 커버로부터 돌출하고, 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면에 근접하게 마주보도록 배열된 제1 면을 가지며 상기 베이스로부터 돌출하는 베이스 보스와 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면에 근접하게 마주보도록 배열된 제2 면을 가지는 커버 보스를 포함하는 돌출 동작 제한기를 포함하며,
    상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2면은 상기 데이터 저장 디스크의 주연부에 대해 적어도 180도의 각도로 연장하며,
    상기 직접 액세스 기억 장치가 수직 가속될 때에 상기 데이터 저장 디스크가 상기 데이터 구역의 외측의 상기 주연부에서만 상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면 중 적어도 하나와 접촉하도록 상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2면이 상기 데이터 저장 디스크에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 직접 액세스 기억 장치가,
    변환기 헤드를 상기 데이터 저장 디스크에 대해 이동시키는 작동기와,
    변환기 헤드를 상기 데이터 저장 디스크 상에 로드시키고 상기 데이터 저장 디스크로부터 언로드시킬 수 있게 상기 작동기에 의해서 결합가능하며 상기 베이스 및 커버 중 적어도 하나로부터 돌출하는 램프와,
    상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제1 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 제1 면 및 상기 주연부에 인접한 상기 데이터 저장 디스크의 상기 제2 표면에 밀접하게 마주보도록 배열된 제2 면을 갖고, 상기 램프에 일체화된 동작 제한기를 더 포함하며,
    상기 직접 액세스 기억 장치가 수직 가속될 때 상기 데이터 저장 디스크의상기 데이터 구역 외측의 상기 주연부만 상기 동작 제한기의 상기 제1 및 제2 면 중 적어도 하나에 접촉하도록 상기 동작 제한기의 상기 제1면 및 제2면이 상기 데이터 저장 디스크에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 돌출 동작 제한기의 상기 제1 및 제2면은 상기 데이터 저장 디스크의 주연부에 대해 약 270도의 각도로 연속적으로 연장하는 것을 특징으로 하는 직접 액세스 기억 장치.
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