KR100425340B1 - 디스크 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

디스크에 가해지는 체결력을 균일하게 하여 하드 디스크 등을 조립하는 디스크 클램핑 장치에 관한 것이다.

이 디스크 클램핑 장치는, 스핀들 축의 허브와; 상기 허브에 끼워져서 상기 스핀들 축과 함께 회전되는 디스크와; 상기 디스크를 상기 허브에 가압하여 고정시키기 위한 체결수단과, 상기 체결수단의 체결력의 인가로 발생되는 상기 디스크의 변형을 최소화시키기 위하여 외주부에 원주방향으로 파상형 굴곡부를 가진 클램핑 디스크로 이루어진다.

Description

디스크 클램핑 장치

본 발명은 디스크 클램핑 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 디스크에 가해지는 체결력을 균일하게 하여 하드 디스크 등을 조립하는 디스크 클램핑 장치에 관한 것이다.

통상적으로 정보의 기록매체로서 하드 디스크 드라이버가 사용되고 있으며, 그 내부에는 하나 이상의 하드 디스크가 회전되면서, 데이터를 엑세스하는 헤드를 통하여 데이터가 판독 또는 기록된다. 이러한 하드 디스크를 안정되게 고정하여 회전시키기 위하여 하드 디스크를 조립할 때 클램핑 디스크를 사용하여 스핀들 축에 고정시킨다.

종래의 디스크 클램핑 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 하드 디스크를 회전시키는 스핀들 축의 허브(12)에 디스크(10)를 끼운 후에, 디스크(10)를 스핀들 축의 허브(12)에 고정시키기 위하여 허브(12)의 상면에 설치된 클램핑 디스크(20)를 스크류(14)로 고정시킨다. 디스크(10)가 다수개인 경우에는 각 디스크(10)들을 분리시키기 위한 스페이서(16)를 각 디스크(10)의 사이에 설치한다. 이와 같은 종래의 클램핑 디스크는 일반적으로 도 2에 도시된 바와 같이 대략 도너츠형으로 이루어져 있다. 클램핑 디스크(20)는 외주부(32)의 하면에 환상 돌기부가 설치되어 있고, 내주부(34)에는 원주상으로 다수의 체결공(36)이 설치되어 있으며, 중앙에 허브구(38)가 설치되어 있다. 상기 외주부(32) 하면의 환상 돌기부가 디스크(10) 상면을 압착하거나 또는 스페이서(16)를 통하여 다수개의 디스크(10)를 압착하여 스핀들 축의 허브(12)에 고정시키는 구성을 이룬다.

그러나, 이와 같은 종래의 클램핑 디스크(20)는, 허브(12)에 디스크(10)와 스페이서(16)를 차례로 끼운 후에 스크류(14)로써 허브(12)에 클램핑 디스크(20)를 결합하여 그 체결력을 디스크(10)에 전달하게 된다. 이때 스크류(14)의 사용개수가 한정되어 있고 각 스크류(14)사이가 원주방향으로 소정의 간격이 떨어져 존재하므로 그 인가되는 체결력이 스크류(14) 주위에 국소적으로 집중된다. 따라서 이러한 국소적인 집중 응력에 의한 변형도 국소적으로 집중되어 그 결과 디스크(10)에는 원주방향으로 굴곡이 발생하게 된다. 즉, 도 4a에 스크류(14)의 체결력으로 인한 변형을 확대하여 도시한 바와 같이, 2점 쇄선으로 표시된 초기의 수평 클램핑 디스크(20a)가 스크류의 체결력(14a)으로 인해 결합된 후에는 실선으로 표시된 바와 같이 원주방향으로 굴곡된 클램핑 디스크(20b)로 변형된다. 그 결과 2점 쇄선으로 표시된 초기의 수평 디스크(10a)도 실선으로 표시된 바와 같이 동일 패턴으로 굴곡되어 변형(10b)되게 된다. 따라서, 이와 같은 디스크의 원주면상의 굴곡 변형은 디스크의 회전시의 진동을 야기하고, 디스크 헤드와 디스크간의 상호 손상을 일으켜서 데이터의 입출력시 오류를 발생시키며, 하드 디스크의 수명을 단축시키는 문제점을 일으킨다.

전술한 바와 같이 굴곡 변형된 클램핑 디스크에 의한 디스크의 체결은 불균일한 체결력을 디스크에 가함으로써 디스크의 장착결합을 불안정하게 하며, 또한 장착되는 디스크의 개수가 많아질 경우에는 최상단의 디스크에서의 스크류에 의한 체결력이 하단으로 내려갈수록 작아지게 되므로, 디스크가 고속으로 회전됨에 따른 원심력으로 인해 디스크가 방사방향으로 이동되는 현상이 발생하게 된다. 이러한 디스크 회전시의 디스크의 방사방향으로의 이동은 헤드가 접근할 수 있는 트랙의 영역을 제한하는 결과를 야기하여 그 결과 디스크내의 자기 기록 가능 영역이 제한되는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스크에 가해지는 체결력을 균일하게 하여 디스크의 굴곡 변형을 최소화시키는 디스크 클램핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치는, 스핀들 축의 허브와; 상기 허브에 끼워져서 상기 스핀들 축과 함께 회전되는 디스크와; 상기 디스크를 상기 허브에 가압하여 고정시키기 위한 체결수단과, 상기 체결수단의 체결력의 인가로 발생되는 상기 디스크의 변형을 최소화시키기 위하여 외주부에 원주방향으로 파상형 굴곡부를 가진 클램핑 디스크로 이루어진다.

도 1은 디스크 클램핑 장치의 개략적인 단면도이다.

도 2a는 종래 디스크 클램핑 장치에 채용된 클램핑 디스크의 평면도이다.

도 2b는 도 2a의 A-A선 단면도이다.

도 3a 내지 3b 내지 3c는 본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치에 채용된 클램핑 디스크의 사시도, 평면도, 정면도이다.

도 4a는 종래의 클램핑 디스크를 사용할 때의 원주방향으로의 변형의 확대 개념도이다.

도 4b는 본 발명에 따른 클램핑 디스크를 사용할 때의 원주방향으로의 변형의 확대 개념도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...디스크 10a..클램핑전의 디스크

10b..클램핑후의 디스크 14...스크류

14a..체결력 16...스페이서

20,30...클램핑 디스크 20a, 30a..클램핑전의 클램핑 디스크

20b, 30b..클램핑후의 클램핑 디스크

32...외주부 34...내주부

36...체결공 38...허브구

40...굴곡부

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3a, 3b, 3c는 굴곡부를 다소 과장되게 확대하여 도시한 도면들로서, 본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치의 굴곡부를 나타낸 사시도, 평면도, 정면도를 나타낸다. 또한 도 4a, 4b는 스크류의 체결력이 가해질 때의 변형을 다소 과장되게 확대하여 나타낸 개략 단면도를 나타낸다. 여기서 도 2a, 2b의 참조부호와 동일한 부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

본 발명에 따른 클램핑 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 스핀들 축의 허브(12)와, 이 허브(12)에 끼워져서 스핀들 축과 함께 회전되는 디스크(10)와, 허브(12)의 상면에 설치되어서 디스크(10)를 허브(12)에 고정시키는 클램핑 디스크(20)로 이루어진다. 여기서 클램핑 디스크(20)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전체적으로 대략 도너츠형의 형상으로 이루어지며, 디스크(10)를 허브(12)에 가압하여 고정시키기 위한 체결수단과, 그 외주부(32)에 원주방향으로 파상형 굴곡부(40)를 가진다.

여기에서 디스크(10)를 허브(12)에 가압하여 고정시키기 위한 체결수단은 통상의 스크류 체결공과 이 체결공에 결합되는 스크류로 이루어진다. 따라서 클램핑 디스크(20)의 내주부(34)에는 원주방향으로 다수의 스크류 체결공(36)이 설치되어서, 이 스크류 체결공(36)에 스크류로 체결함으로써 클램핑 디스크(20)에 의해서 디스크(10)가 스핀들 축의 허브(12)에 고정되게 된다. 또한, 이 체결수단은 허브구에 형성된 나사와 치합되는 나사를 클램핑 디스크에 설치하여 클램핑 디스크를 허브(12)에 나사로 결합하는 방식으로 이루어지는 것도 가능하다.

또한 외주부(32)에는 원주방향을 따라 도 3c에 도시된 바와 같은 파상형 굴곡부(40)가 설치된다. 이러한 굴곡부(40)는 스크류 체결공(36)에 체결되는 스크류의 체결력에 의한 디스크(10)의 변형을 감소시키기는 역할을 한다. 이러한 굴곡부(40)는, 외주부(32)의 원주방향으로는 굴곡이 있으나, 방사방향으로는 그 높이가 일정한 파상형의 형상이 바람직하며, 외주부(32)의 상면과 하면 각각에 원주방향으로 소정거리 이격되어 있는 둥근 산봉우리 형상의 굴곡이 반복되는 형상도 가능하다. 굴곡부(40)는 도시된 바와 같이 일정 두께로 주기적으로 형성될 수도 있으나, 비주기적으로 형성되는 것도 가능하다. 바람직하기로는 굴곡부(40)는, 스핀들 축을 중심으로 방사방향으로 각 스크류 체결공(36)의 대응 위치에 굴곡부(40) 상면 철(凸)부의 최고점이 오도록 형성되는 것이 좋다. 그렇게 함으로써 디스크에 스크류에 의한 체결력이 인가될 때, 그 체결력이 각 스크류 체결공(36)사이에 있는 하면 철부의 최고점에 의해 디스크로 균일하게 전달될 수 있도록 할 수 있기 때문이다.

본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치는, 디스크가 한 장인 경우만이 아니라 디스크가 다수가 설치되고 이러한 디스크들 사이에 스페이서가 설치되어 디스크를 이격시키도록 된 곳에서도 동일하게 사용될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 클램핑 디스크는 스크류의 체결력(14a)이 2점 쇄선으로 도시된 초기의 클램핑 디스크(30a)에 가해질 때, 국소적으로 상면 철부의 최고점에 상당하는 위치에 가장 큰 힘이 가해지게 되고 하면 요부의 최저점에 의해 디스크에 가해지는 힘이 균등하게 인가된다. 따라서 클램핑 디스크의 외주부에 있어서 그 상면 철부는 낮아지고 하면 요부는 높아지는 변형이 발생하여서 결국 클램핑 디스크(30b)의 굴곡부가 대략 수평을 이루게 된다. 그러므로 실선으로 도시된 결합후의 전체 클램핑 디스크(30b)는 평면을 유지하게 되고, 그 결과 디스크(10a)에도 균일한 힘이 전달되어 결합후의 디스크(10b)도 평면을 유지하게 되어 클램핑 디스크의 체결력에 의한 디스크의 변형의 영향을 최소화하게 된다.

결과적으로 본 발명에 따른 클램핑 디스크(30)는, 그 굴곡부(40)에 의해 스크류에 의해 국소적으로 집중되는 체결력을 완충하여 클램핑 디스크(30)를 균일한 힘으로 디스크(10)와 체결되게 함으로써 디스크(10)의 변형을 최소화시켜서 회전시의 디스크(10)의 진동이 최소화되게 한다.

이상 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 및 범위 내에서의 각종 변경 및 개량이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 클램핑 장치는, 스크류에 의해 디스크에 인가되는 클램핑 디스크의 가압력이 균일하게 인가되게 해 줌으로써 클램핑 디스크의 가압력에 의한 디스크의 원주방향 굴곡 변형이 최소화되게 하는 효과가 있다. 따라서 디스크가 작동하여 회전될 때 디스크의 굴곡 변형으로 인한 디스크의 진동이 최소화되어 디스크와 헤드간의 상호 손상을 방지하는 효과가 있다.

또한 클램핑 디스크가 디스크에 균일한 체결력을 가하므로 디스크의 장착결합을 안정되게 하며, 장착되는 디스크의 개수가 많은 경우에도 디스크들이 안정적으로 장착 결합되므로 디스크의 고속회전에 따른 원심력에 의한 방사방향으로의 디스크의 이동을 방지하여 디스크내의 자기 기록 가능 영역을 최대한으로 사용할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 스핀들 축의 허브와;

   상기 허브에 끼워져서 상기 스핀들 축과 함께 회전되는 디스크와;

   상기 디스크를 상기 허브에 가압하여 고정시키기 위한 체결수단과, 상기 체결수단의 체결력의 인가로 발생되는 상기 디스크의 변형을 최소화시키기 위하여 외주부에 원주방향으로 파상형 굴곡부를 가진 클램핑 디스크로 이루어진 디스크 클램핑 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 체결수단은 상기 클램핑 디스크의 내주부에 원주방향으로 설치된 다수의 스크류 체결공에 스크류로 체결하는 것을 특징으로 하는 디스크 클램핑 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 굴곡부는, 상기 스핀들 축을 중심으로 한 방사방향으로 상기 각 스크류 체결공의 대응 위치에 상면 철(凸)부의 최고점이 오도록 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 클램핑 장치.
4. 제1항 내지 제3항에 있어서,

   상기 굴곡부는 일정 두께로 주기적인 것 또는 비주기적인 것을 특징으로 하는 디스크 클램핑 장치.

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