KR100370771B1 - 하드디스크드라이브의액츄에이터고정장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:

본 발명은 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제;

본 발명은 회전되는 선회축 기구의 질량을 줄여서 고속 액서스 시간을

갖게한 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치를 제공하는데 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지:

본 발명은 선회축 기구의 질량을 줄이기 위하여 액츄에이터 몸체를 선

회축에 직접 고정한 것이다.

4. 발명의 중요한 용도:

본 발명은 회전되는 선회축 기구의 질량을 줄인 하드디스크 드라이브

를 제공함에 따라, 고속 액서스를 할 수 있는 하드디스크 드라이브를 제

공하는 효과가 있다.

Description

하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치

본 발명은 하드디스크 드라이브에서 액츄에이터장치에 관한 것으로, 특히 액츄에이터 선회축 기구의 회전관성모멘트(or moving mass)를 줄임으로써 액츄에이터에 고정된 헤드가 디스크상의 데이타를 기록하고 독출하는 액서스 시간(access time)을 빠르게 할 수 있도록 개량된 액츄에이터 고정장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브는, 제 1 도에 도시한 바와같이, 베이스(120)에 소정 위치에 고정된 스핀들모터(124)와, 이 스핀들모터(124)에 조립되어 그 구동력에 의해 회전하는 기록매체인 디스크(126)와, 베이스 (120)에 선회축(128)으로 고정되어 상기 디스크(126)상을 이동하는 헤드(132)를 가진 액츄에이터 몸체(130)로 구성된다.

상기 액츄에이터 몸체(130)에는 선회축(128)을 중심으로 헤드(132)의 반대쪽에는 리브(136)를 설치한다. 또한 상기 베이스(120)에는 상기 액츄에이터 몸체 (130)의 회전 각도를 제한하여 상기 헤드(132)가 디스크(126)표면에서 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(140)를 설치한다. 이 스토퍼(140)는 상기 리브(136)와 접촉 가능하게 설치된다. 또한 베이스(120)에는 상기 헤드(132)를 디스크(126)의 파킹영역에 위치시킨 상태를 유지하기 위하여 액츄에이터 몸체(130)를 잡아주는 마그네트 (138)를 설치한다.

상기 액츄에이터 몸제(130)는, 제 2 도에 도시한 바와같이, 선회축(128)에 끼워조립하기 위하여 구멍(131)을 가진다. 선회축(128)에는 하측 내륜부와 하측외륜부, 그리고 사이에 조립된 볼로 이루어진 하부볼베어링 조립체(142)를 상기 선회축(128)에 조립한다. 상기 하부볼베어링조립체(142)에는 원통형의 구멍(145)과, 그 구멍(145) 중간에 원형으로 돌출된 단턱(146)을 가진 하우징(144)을 끼워조립한다. 선회축(128)과 하우징(144)의 구멍(145) 사이에는 상측내륜부와 상측외륜부, 그리고 그 사이에 조립된 볼로 이루어진 상부볼베어링조립체(148)를 조립한다. 그리고 상기 하우징(144)에 액츄에이터 몸체(130)를 조립한다.

그러나 이러한 종래의 하드디스크 드라이브에서 액츄에이터를 설치하기 위해 선회축에 베어링과 하우징을 조립하고 나사 액츄에이터를 조립하므로서, 액츄에이터를 베이스에 고정된 선회측에 회전되게 설치하기 위하여 하우징을 사용함으로서 회전운동 부위의 관성을 증가시키는 요인이 된다. 또한 하우징을 사용함으로서 이것의 바깥쪽에 조립되는 액츄에이터의 구멍 직경도 커지게 되고 따라서 액츄에이터 전체의 관성도 증가되므로 자기 디스크장치에서 기록/독출시 헤드를 이동시키기 위한 힘이 증가되는 문제점이 있다.

제 3 도는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 액츄에이터가 베이스(120)에 고정된 선회축(128)에 끼워지는 베어링의 외륜부에 직접 고정되게 함에 따라 액츄에이터 어셈블리를 더욱 간단하게 하고 관성을 줄일 수 있도록 한 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장착부의 단면 구성도이다.

이것을 제 1 도와 제 3 도를 참조하여 구성 및 동작을 살펴보면, 하드디스크 드라이브의 베이스(120)에 선회축(128)을 고정시키고, 액츄에이터 몸체(156)의 구멍(157) 중앙 벽면에 돌출단(158)을 형성하고, 선회축(128) 하측에 하부볼베어링조립체(154)를 끼우고, 상기 액츄에이터 몸체(156)를 하부볼베어링조립체(154)의 외륜부의 상단에 돌출단(158) 하단이 맞닿도록 끼우고, 상부에서 상부볼베어링조립체 (160)를 액츄에이터 몸체(156)와 선회축(128) 사이에 끼워 액츄에이터 몸체(156)가 선회축(128)을 중심으로 회전될 수 있도록 고정되게 조립하여서 된 것이다.

따라서 액츄에이터는 디스크상의 데이타를 기록 및 독출하는 헤드가 정확한 위치에서 작동하도록 역할을 수행하며 특히 보이스코일모터의 기전력에 의해 선회축(128)을 중심으로 회전한다.

이와 같이 액츄에이터률 상·하부볼베어링 조립체의 외륜부에 직접 고정하여, 선회축을 중심으로 회전하도록 한 액츄에이터 고정장치는, 상기 제 2 도에서 도시하고 묘사한 선회축 기구(pivot mechanism) 보다는 구조가 간단하고 관성모멘트를 줄일 수 있으나 상기 제 2 도 및 제 3 도에서 도시하고 설명한 것처럼, 베어링의 내륜부가 베이스에 고정된 선회측에 지지되고, 이를 중심으로 액츄에이터가 베어링의외륜부 또는 이를 감싸고 있는 하우징에 고정되어 회전하게 되면, 전체 회전 구조물의 질량 및 관성모멘트가 커지게 됨을 의미하며 이것은 액츄에이터의 구동시 보이스코일모터의 출력(power)이 커야 고속 구동을 할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 최근 컴퓨터 관련 기술발전이 급속히 진전됨에 따라 컴퓨터 보조장치인 하드디스크 드라이브에 있어서도 소형화, 고용량화가 추진되고 있으며 더욱 빠른 액서스 시간(access time)이 요구되는 개선된 선회축기구(pivot mechanism)가 필요하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 선회축 기구(pivot mechanism)의 회전구조물의 질량 및 관성모멘트를 더욱 줄임으로써 고속 액서스 시간(aceess time)을 갖게한 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한 한 어느곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다.

본 발명에 따른 일실시예는, 제 4 도에 도시한 바와같이, 베이스(10)에 고정되는 결합부(16)와, 원통형의 홈(18)과, 상기 홈(18)의 내부바닥면(20)에 소정 높이 동심원으로 돌출 형성된 돌출부(22)와, 그리고 상기 홈(18)과 교차하는 장공 (24)을 갖춘 하추징(14)과, 상기 하우징(14)의 돌출부(22)에 안착되는 것으로, 하측외륜부(28)와 하측내륜부(30)와, 그리고 그 사이에 조립된 볼(32)로 이루어진 하부볼베어링조립체(26)와, 상기 하측내륜부(30)에 조립되는 것으로, 상기 하측내륜부(30)를 한 방향으로 힘을 가하여 예압을 주기 위한 돌출단(36)과, 액츄에이터 몸체(46)를 끼워조립하는 구멍(44)을 축방향으로 관통되게 갖춘 선회축(34)과, 상기 선회축(34)과 상기 하우징(14)의 사이에 끼워조립되어 상기 선회축(34)의 상부를지지하는 상측내륜부(52)와 상측외륜부(50)와, 그리고 그 사이에 조립된 볼(32)로 이루어진 상부볼베어링조립체(48)로 구성된다.

상기 돌출부(22)와 상기 돌출단(36)은 상기 상·하부볼베어링조립제(48,26)에 한쪽 방향으로 힘을 가하여 예압(prelosd)을 걸어주기 위한 것으로 실제 조립시에 서로 대칭되게 위치된다. 그리고 상기 하우징(14)에는 홈(18)과 직교하는 장공 (24)을 형성하는 데 이 장공(24)은 액츄에이터 몸체(46)가 일정각도로 회전하는 통로로 이용된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 일실시예는, 제 4 도에 도시한 바와같이, 베이스(10)의 구멍(12)에 하우징(14)의 결합부(16)를 고정한다. 하우징(14)의 돌출부(22)에는 하부볼베어링조립체(26)를 안착한다. 그리고 선회축(34)을 상기 하부볼베어링조립체(26)에 구멍(44)과 장공(24)의 중심이 일치되게 조립한다. 이렇게 하면 돌출부(22)가 하측외륜부(28)를 한쪽방향으로 밀게 되며, 선회축(34)의 돌줄단(36)의 하부면(40)이 하측내륜부(30)를 한쪽 방향으로 밀게 되어 하부볼베어링조립체(26)에 예압을 걸어주게 된다.

선회축(34)과 하우징(14)의 홈(18)에는 상부볼베어링조립체(48)을 조립한다. 상기 액츄에이터의 구멍(44)과 하우징(14)의 장공(24)에는 액츄에이터 몸체(46)를 관통되게 조립한다.

상기와 같이 조립된 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치는, 보이스코일모터에 전원을 인가하면 그 기전력에 의하여 액츄에이터 몸체 (46)가 선회축(34)의 지지를 받으며 회전한다. 상기 선회축(34)은 하부볼베어링조립체(26)과 상부볼베어링조립체(48)에 의해 하우징(14)에 회전가능하게 조립되었다.

상술한 바와같은 본 발명은 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치에 있어서, 액츄에이터의 몸체를 선회축에 직접 고정함에 따라 보이스코일모터에 의해 회전되는 질량을 줄였다. 이는 관성을 줄인것이다. 따라서 액츄에이터 몸체를 회전시키는데 필요로 하는 힘을 종래 보다 줄였다. 이에 따라 본 발명은 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치에 있어서, 선회축 기구의 회전구조물의 질량 및 관성모멘트를 줄임으로서 고속 액서스 시간을 갖게 한 효과가 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예는, 제 5 도에 도시한 바와같이, 소정의 위치에 소정의 직경으로 형성된 구멍(62, 112)을 각각 동일한 위치에 가진 베이스(60) 및 커버(112)와, 상기 베이스(60)의 구멍(62)에 끼워조립되는 결합부(66)와, 원통형의 홈(68)과, 상기 홈(68)의 내부바닥면(70)에 소정 높이 동심원으로 돌출 형성된 돌출부(72)를 갖춘 하부하우징(64)과, 상기 하부하우징(64)의 돌출부(72)에 안착되는 것으로, 하측외륜부(76)와 하측내륜부(78)와, 그리고 그 사이에 조립된 볼(80)로 이루어진 하부볼베어링조립체(74)와, 상기 하측내륜부(78)에 조립되는 것으로, 상기 하측내륜부(78)를 한 방향으로 힘을 가하여 예압을 주기 위한 돌출단(84)과, 상기 액츄에이터의 몸체를 끼워조립하는 구멍(90)을 축방향으로 관통되게 갖춘 선회축(82)과, 상기 선회축(82)에 끼워조립되어 상기 선회축(82)의 상부를 지지하는 상측내륜부(96)와 상측외륜부(94)와, 그리고 그 둘 사이에 조립된 볼(80)로 이루어진 상부볼베어링조립체(92)와, 상기 커버(110)의 구멍(112)에 끼워조립되는 결합부(100)와, 원통형의 홈(102)과, 상기 홈(102)의 내부천정면(104)에 소정 크기 동심원으로 돌출 형성된 돌출부(106)를 갖추어 상기 상측외륜부(94)에 상기 홈(102)을 통해 조립되어 상기 선회축(82)의 상부를 지지하는 상부하우징(98)과, 상기 커버 (110)와 상기 베이스(60)를 연결하여 상기 상·하부베어링조립체(92,74)에 한방향으로 힘이 작용되게 예압을 걸어주는 지지대(109)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치는, 베이스(60)의 구멍(62)에는 하부하우징결합부(66)가 조립된다. 하부하우징 (64)의 돌출부(72)에는 하부볼베어링조립제(74)를 안착한다. 그리고 선회축(82)을 하측내륜부(78)에 끼워조립한다. 선회축(82)의 상부에는 상부볼베어링조립체(92)를 끼워조립한다. 상부하우징(98)을 상측와륜부(94)에 끼워조립하여 돌출부(106)가 상측외륜부(94)에 접촉되게 한다. 액츄에이터 몸체(108)를 선회축(82)의 구멍(90)에 관통되게 조립한다. 지지대(109)의 한쪽 끝을 베이스(60)에 고정한다. 커버(112)의 구멍(112)과 상부하우징결합부(100)를 결합하면서 지지대(109)의 나머지 다른 끝을 커버(112)에 고정한다.

지지대(109)가 커버(112)와 베이스(60)에 고정됨으로써 상·하부하우징(98, 64)의 돌출부(106,72)와 선회축(82)의 돌출단(84)이 상·하측외륜부(94,76)와 상·하축내륜부(96,78)에 힘을 가하여 예압을 상·하부볼베어링조립체(92,74)에 걸어준다.

상기와 같이 조립된 본 발명에 따른 다른 실시예인 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치는 보이스코일모터의 기전력에 의해 액츄에이터몸체(108)가 선회축(82)의 지지를 받으며 회전한다. 상기 선회축(82)은 상·하부하우징(98,64)에 지지된 상·하부볼베어링조립체(92,74)에 의해 지지된다.

상술한 바와같은 본 발명은 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치에 있어서, 액츄에이터의 몸체를 선회축에 직접 고정함에 따라 보이스 코일모터에 의해 회전되는 질량을 줄였다. 이는 관성을 줄인것이다. 따라서 액츄에이터 몸체를 회전시키는데 필요로 하는 힘을 종래 보다 줄였다. 이에 따라 본 발명은 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치에 있어서, 선회축 기구의 회전구조물의 질량 및 관성모멘트를 줄임으로서 고속 액서스 시간을 갖게한 효과가 있다.

제1도는 하드디스크 드라이브의 개략도이다.

제2도는 종래 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장착부 단면도이다.

제3도는 종래 하드디스크 드라이브의 다른 실시예인 액츄에이터 장착부 단면도이다.

제4도는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장착부 단면도이다.

제5도는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 다른 실시예인 액츄에이터 장착부 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 베이스 12: 구멍

14: 하우징 16: 결합부

18: 홈 20: 내부바닥면

22: 돌출부 24: 장공

26: 하부베어링조립체

28: 하측외륜부(lower inner race)

30: 하측내륜부(lower inner race) 32: 볼(ball)

34: 선회축(pivot shaft) 36: 돌출단

40: 하부면 44: 구멍

46: 액츄에이터 몸체 48: 상부볼베어링 조립체

50: 상측외륜부 52: 상측내륜부

Claims (2)

1. 하드디스크 드라이브의 액츄에이터를 베이스에 회전되게 고정하는 장치에 있어서,

   상기 베이스(10)에 고정되는 결합부(16)와, 원통형의 홈(18)과, 상기 홈(18)의 내부바닥면(20)에 소정 높이 동심원으로 돌출 형성된 돌출부(22)와, 그리고 상기 홈(18)과 교차하는 장공(24)을 갖춘 하우징(14)과,

   상기 하우징(14)의 돌출부(22)에 안착되는 것으로, 하측외륜부(28)와 하측내륜부(30)와, 그리고 그 사이에 조립된 볼(32)로 이루어진 하부볼베어링조립체(26)와,

   상기 하측내륜부(30)에 조립되는 것으로, 상기 하측내륜부(30)를 한 방향으로 힘을 가하여 예압을 주기 위한 돌출단(36)과, 상기 액츄에이터 몸체(46)를 끼워조립하는 구멍(44)을 축방향으로 관통되게 갖춘 선회축(34)과,

   상기 선회축(34)과 상기 하우징(14)의 사이에 끼워조립되어 상기 선회축(34)의 상부를 지지하는 상측내륜부(52)및 상측외륜부(50)와, 그리고 그 사이에 조립된 볼(32)로 이루어진 상부볼베어링조립체(48)로 구성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치.
2. 소정의 위치에 소정의 직경으로 형성된 구멍을 각각 동일한 위치에 가진 베이스와 커버에 하드디스크 드라이브의 액츄에이터를 회전되게 고정하는 장치에 있어서,

   상기 베이스(60)의 구멍(62)에 끼워조립되는 결합부(66)와, 원통형의 홈(68)과, 상기 홈(68)의 내부바닥면(70)에 소정 높이 동심원으로 돌출 형성된 돌출부 (72)를 갖춘 하부하우징(64)과,

   상기 하우징의 돌출부(72)에 안착되는 것으로, 하측외륜부(76)와 하측내륜부 (78)와, 그리고 그 사이에 조립된 볼(80)로 이루어진 하부볼베어링조립체(74)와,

   상기 하측내륜부(78)에 조립되는 것으로, 상기 하측내륜부(78)를 한 방향으로 힘을 가하여 예압을 주기 위한 돌출단(84)과, 상기 액츄에이터 몸체(108)를 끼워조립하는 구멍(90)을 축방향으로 관통되게 갖춘 선회축(82)과,

   상기 선회축(82)에 끼워조립되어 상기 선회축(82)의 상부를 지지하는 상측내륜부(96)와 상측외륜부(94)와, 그리고 그 둘 사이에 조립된 볼(80)로 이루어진 상부볼베어링조립체(92)와,

   상기 커버(110)의 구멍(112)에 끼워조립되는 결합부(100)와, 원통형의 홈 (102)과, 상기 홈(102)의 내부천정면(104)에 소정 크기 동심원으로 돌출 형성된 돌출부(106)를 갖추어 상기 상측외륜부(94)에 상기 홈(102)을 조립시켜 상기 선회축 (82)의 상부를 지지하는 상부하우징(98)과,

   상기 커버(110)와 상기 베이스(60)를 연결하여 상기 상, 하부베어링조립체에 한방향으로 힘이 작용되게 예압을 걸어주는 지지대(109)로 구성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 고정장치.