KR100464412B1 - 디스크 센터링용 오-링이 감겨진 그루브형 스핀들모터 허브 - Google Patents

Abstract

디스크를 모터 허브에 연결하는 엘라스토머를 구비한 스핀들모터 어셈블 리가 개시된다. 개시된 엘라스토머는 디스크를 모터 허브의 중심에 위치시키며, 이에 따라 스핀들모터 어셈블리의 전체적인 밸런스가 개선된다.

Description

디스크 센터링용 오-링이 감겨진 그루브형 스핀들모터 허브{A grooved spindle motor hub wrapped with O-rings for disk centering}

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터/디스크 어셈블리에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 회전하는 디스크들과 연계되는 복수의 자기헤드를 포함한다. 상기 헤드는 상기 디스크 표면을 자화시키고 그 자기장을 감지함으로써 정보를 기록하고 재생한다. 자기헤드는 상기 디스크를 자화시키는 기록요소 및 상기 디스크의 자기장을 감지하는 분리된 재생요소를 갖는 자기헤드로 개발되어 왔다. 상기 재생요소는 전형적으로 자기저항재료(magneto-resistive material)로 구성된다. 상기 자기저항재료는 상기 디스크의 자기장에 따라 변하는 저항을 갖는다. 자기저항 재생요소를 갖는 헤드는 일반적으로 자기저항(MR) 헤드로 불린다.

각 헤드는 통상 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)로 불리는 서브 어셈블리를 형성하는 변형 아암(flexure arm)에 설치된다. 상기 HGA는 디스크 표면을 가로질러 상기 헤드를 이동시킬 수 있는 보이스 코일 모터를 구비한 액츄에이터 아암에 설치된다.

상기 디스크는 상기 드라이브의 베이스플레이트에 설치된 스핀들모터에 의해 회전된다. 각 디스크는 상기 스핀들모터의 허브에 슬라이드되는 중심구멍을 갖고 있다. 상기 디스크와 스핀들모터 간의 간극을 감안해서 상기 중심구멍의 내경은 상기 모터 허브의 외경 보다 크게 된다. 이러한 더 큰 중심구멍은 상기 디스크와 허브 간의 공간을 형성한다. 이 공간은 디스크가 스핀들모터의 중심에서 옵셋(offset)되게 할 수 있다. 옵셋된 디스크는 상기 스핀들 모터/디스크 어셈블리에서 불균형을 초래할 것이다.

스핀들모터의 불균형은 하드 디스크 드라이브로 상기 모터/디스크 어셈블리를 조립하기 전에 수정되어야 한다. 스핀들모터 밸런싱 과정은 전형적으로 상기 모터의 안정성 측정, 그리고 디스크의 위치 이동, 상기 어셈블리에 웨이트 또는 모터의 밸런스를 위한 기타수단의 추가 단계의 반복을 요한다. 이러한 과정들은 하드 디스크 드라이브를 생산하는 비용을 증가시키는 시간 소모 공정이다.

본 발명은 상기의 점들을 감안하여 창출된 것으로서, 디스크 중심구멍과 스핀들모터 허브 간의 간극에 의한 불균형을 용이하게 수정할 수 있도록 된 스핀들모터 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 하드 디스크 드라이브 실시예의 평면도,

도 2는 스핀들모터 어셈블리의 측단면도,

도 3은 상기 스핀들모터 어셈블리의 오-링의 선택적 실시예를 보인 측단면도,

도 4는 상기 하드 디스크 드라이브 전기 시스템의 개략적인 구성도.

본 발명의 일 실시예는 디스크를 모터 허브에 결합시키는 엘라스토머를 포함하는 스핀들모터 어셈블리를 제공한다. 상기 엘리스토머는 상기 디스크를 모터 허브의 중심에 위치시킨다. 상기 디스크의 센터링은 상기 스핀들모터 어셈블리의 전체 밸런스를 개선한다.

이하 도면의 참조부호를 참조하면서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 하드 디스크 드라이브(10)의 일 실시예를 나타낸다. 상기 디스크 드라이브(10)는 스핀들모터(14)에 의해 회전되는 하나 또는 그 이상의 자기 디스크(12)를 구비한다. 상기 스핀들모터(14)는 베이스플레이트(16)에 설치된다. 상기 디스크 드라이브(10)는 상기 디스크(12)를 감싸는 커버(18)를 더 구비한다.

상기 디스크 드라이브(10)는 상기 디스크(12)에 인접 위치되는 복수의 헤드(20)를 포함한다. 상기 헤드(20)는 디스크(12)를 자화시키고 그 자기장을 감지하는 서로 분리된 기록 및 재생요소(미도시)를 구비한다.

각 헤드(20)는 헤드 짐벌 어셈블리(HGA)의 일부로서 변형아암(22)에 설치되는 짐벌이 된다. 상기 변형아암(22)은 베어링 어셈블리(26)에 의해 베이스플레이트(16)에 회동가능하게 설치되는 액츄에이터 아암(24)에 설치된다. 그리고 보이스 코일(28)이 액츄에이터 아암(24)에 설치된다. 상기 보이스 코일(28)은 마그넷 어셈블리(30)와 함께 보이스 코일 모터(VCM;32)를 형성한다. 상기 보이스 코일(28)에 전류를 공급하면 상기 액츄에이터 아암(24)을 회동시켜 상기 헤드(20)가 디스크(12)를 가로질러 이동되게 하는 토크가 발생된다.

상기 하드 디스크 드라이브(10)는 인쇄회로기판(38)에 연결된 복수의 집적회로(36)를 구비한 인쇄회로기판 어셈블리(34)를 포함한다. 상기 인쇄회로기판(36)은 와이어(미도시)에 의해 보이스 코일(28), 헤드(20), 스핀들모터(14)와 연결된다.

도 2는 디스크(12)가 엘라스토머(42)에 의해 스핀들모터(14)의 허브(40)에 결합된 본 발명의 일 실시예를 나타낸다. 예로서, 상기 엘라스토머(42)는 상기 모터 허브(40)의 해당 그루브(44)에 위치되는 오-링이 될 수 있다. 상기 오-링은 단면의 모양이 도 2에 도시된 바와 같은 원형이 될 수도 있고, 또는 도 3에 도시된 바와 같이 D-형상의 엘라스토머(42')가 될 수도 있다. 상기 D-형상의 오-링(42')은 허브 그루브(44)의 평탄면에 맞는 평탄면(46)을 갖는다.

디스크들(12)은 스페이서(48)에 의해 분리된다. 또한, 상기 디스크(12) 및 스페이서(48)는 클램프(미도시)에 의해 상기 허브(40)의 하부 칼라(collar;50) 쪽으로 가압된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 스핀들모터/디스크 어셈블리에는 상기 스페이서(48)와 허브(40) 사이에 위치되는 엘라스토머도 포함한다.

상기 디스크(12)는 처음에 상기 엘라스토머 오-링(42)을 허브 그루브(44) 안에 위치시킴으로써 상기 스핀들모터(14) 상에 조립될 수 있다. 상기 오-링(42)과 그루브(44)의 치수는 상기 엘라스토머 재료가 장력 하에 있도록 구성된다. 상기 장력은 오-링(42)이 그루브(44) 안에 유지되도록 하는 내향력(inward force)을 형성하게 된다.

이후 상기 디스크(12)는 그 중심구멍(52)에 상기 허브(40)가 슬라이딩됨으로써 스핀들모터(14) 상에 조립된다. 상기 중심구멍(52)의 치수는 상기 디스크(12)가 오-링을 압착하여 변형시킬 정도로 한다. 이 변형은 디스크(12)와 스핀들모터(14) 간의 상대이동을 줄이는 압력을 발생시킨다. 이것이 스핀들모터/디스크 어셈블리의 동적 밸런스를 개선한다. 또한, 상기 오-링(42)은 디스크(12)를 스핀들모터(14) 상의 중심에 위치시키므로, 스핀들모터/디스크 어셈블리의 정적 및 동적 밸런스가 모두 개선된다.

도 4는 상기 디스크 드라이브(10)를 제어할 수 있는 전기 시스템(50)의 개략적 구성을 나타낸다. 상기 시스템(50)은 입력/출력(I/O) 버퍼(54), 보이스 코일 모터 제어 회로(56), 스핀들모터 제어 회로(58), 재생/기록 채널 회로(60), 메모리(62), asperity 검출 회로(64) 등과 연결되는 콘트롤러(52)를 포함한다. 상기 I/O 버퍼(54)는 퍼스널 컴퓨터와 같은 외부 소스와의 인터페이스를 제공한다. 상기 보이스 코일 제어 회로(56)와 스핀들모터 제어 회로(58)는 상기 보이스 코일 모터와 스핀들모터 각각을 제어하기 위한 드라이버 등을 포함한다.

상기 보이스 코일 모터 회로(56)와 스핀들모터 제어 회로(58)는 콘트롤러로부터의 신호, 명령 등에 따라 작동된다. 상기 콘트롤러(52)는 상기 디스크(12)에 정보의 저장과 복구를 수행하기 위한 지시나 데이터에 따라 소프트웨어 절차를 수행할 수 있는 프로세서가 될 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터 어셈블리는, 디스크 중심구멍과 스핀들모터 허브 사이의 간극에 엘라스토머를 설치함으로써 스핀들모터/디스크 어셈블리의 정적 및 동적 밸런스를 모두 개선할 수 있다.

임의의 실시예가 기술되고 도면에 예시되어 있으나, 이것은 예시적인 것으로 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 당업자에 의해 다양한 변형이 가능하므로 본 발명이 그 예시된 특정한 구조와 배열로 제한되는 것도 아님을 이해해야 한다.

Claims (11)

1. 모터 허브;

   상기 모터 허브의 외주에 결합되며, 상기 모터 허브가 삽입되는 중심구멍을 가진 디스크; 및,

   상기 모터 허브의 외주면과 상기 디스크의 중심구멍 내주면 사이에 까워지는 엘라스토머;를 포함하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,

   상기 엘라스토머는 오-링인 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터 어셈블리.
3. 제1항에 있어서,

   상기 모터 허브의 외주면에는 그루브가 형성되고, 상기 그루브 내에 상기 엘라스토머가 위치하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터 어셈블리.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,

   상기 오-링은 원형의 단면을 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터 어셈블리.
6. 제2항에 있어서,

   상기 오-링은 D-형상의 단면을 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들모터 어셈블리.
7. 베이스플레이트;

   상기 베이스플레이트에 설치되는 스핀들모터;

   상기 스핀들모터의 허브 외주에 결합되며, 상기 모터 허브가 삽입되는 중심구멍을 가진 디스크;

   상기 모터 허브의 외주면과 상기 디스크으 중심구멍 내주면 사이에 끼워지는 엘라스토머;

   상기 베이스플레이트에 설치되는 액츄에이터 아암;

   상기 액츄에이터 아암에 설치되어 상기 디스크와 연결되는 헤드;

   상기 액츄에이터 아암에 설치되는 보이스 코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
8. 제7항에 있어서,

   상기 모터 허브의 외주면에는 그루브가 형성되고, 상기 그루브 내에 상기 엘라스토머가 위치되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제