KR100555516B1 - Filtering apparatus for disk drive - Google Patents
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Abstract
디스크 드라이브 내부의 이물질을 필터링하기 위한 필터링 장치가 개시된다. 개시된 필터링 장치는, 스핀들 모터에 장착되어 회전되는 디스크와, 읽기/쓰기 헤드를 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터와, 헤드를 디스크를 벗어난 위치에 파킹시키기 위한 램프를 가진 디스크 드라이브 내부의 이물질을 필터링하기 위한 것으로, 상기 램프의 일측면으로부터 돌출 형성된 필터 홀더와, 상기 필터 홀더에 장착되어 디스크 드라이브 내부의 유동 공기 내에 함유된 이물질을 필터링하는 필터를 구비한다. 그리고, 상기 필터 홀더는 플라스틱 사출 성형에 의해 상기 램프와 일체로 형성될 수 있으며, 상기 필터 홀더는 디스크의 회전에 따른 공기의 유동을 필터쪽으로 가이드할 수 있도록 디스크와 같은 높이에 평판 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같은 필터링 장치는 디스크 드라이브 내부의 이물질을 효과적으로 필터링할 수 있을 뿐만 아니라, 램프에 일체로 형성되므로 취급 및 조립이 용이하다.Disclosed is a filtering device for filtering foreign matter inside a disk drive. The disclosed filtering device comprises a disk mounted on a spindle motor to rotate and a foreign material inside the disk drive having an actuator for moving the read / write head to a predetermined position on the disk and a lamp for parking the head off the disk. In order to filter, it comprises a filter holder protruding from one side of the lamp, and a filter attached to the filter holder for filtering foreign matter contained in the flow air inside the disk drive. The filter holder may be integrally formed with the lamp by plastic injection molding, and the filter holder may be formed in a flat shape at the same height as the disk to guide the flow of air according to the rotation of the disk toward the filter. Can be. Such a filtering device not only effectively filters foreign matter inside the disk drive, but is also integrally formed with the lamp, thereby facilitating handling and assembly.
Description
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다. 1 is a plan view schematically showing the structure of a conventional hard disk drive.
도 2는 도 1에 도시된 램프와 액츄에이터의 서스펜션 부위를 확대하여 도시한 사시도이다. FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a suspension portion of the lamp and the actuator shown in FIG. 1.
도 3은 도 2에 도시된 엔드-탭 부위의 파티클을 보여주는 현미경 사진이다.FIG. 3 is a micrograph showing particles of the end-tab region shown in FIG. 2.
도 4는 도 1에 도시된 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서 회전하는 디스크의 표면과 그 주변에서의 파티클의 유동 속도 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a simulation result of a flow velocity distribution of particles around and on a surface of a rotating disk in the conventional hard disk drive shown in FIG. 1.
도 5는 본 발명에 따른 필터링 장치가 구비된 디스크 드라이브를 도시한 평면도이다. 5 is a plan view illustrating a disk drive provided with a filtering device according to the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 필터링 장치를 확대 도시한 분해 사시도이다. 6 is an exploded perspective view illustrating the filtering apparatus illustrated in FIG. 5 in an enlarged manner.
도 7은 도 5에 도시된 필터링 장치의 디스크 반경 방향 수직 단면도이다. FIG. 7 is a disc radial vertical cross-sectional view of the filtering device shown in FIG. 5.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110...베이스 부재 112...스핀들 모터110
120...디스크 130...액츄에이터120
131...피봇 베어링 132...스윙 아암131 pivot bearing 132 swing arm
133...서스펜션 134...슬라이더133
135...엔드-탭 136...VCM 코일135 ... end-
137...하부 요크 138...마그네트137 Lower York 138 Magnet
140...램프 141...지지면140
142...나사 150...액츄에이터 래치142 Screw 150 Actuator latch
160...FPC 브라켓 162...가요성 인쇄 회로160 ... FPC Bracket 162 ... Flexible Printed Circuit
170...필터링 장치 172...필터 홀더170 ...
174...필터 삽입 슬롯 176...회피홈174
178...필터178 ... filter
본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크 드라이브 내부의 이물질을 필터링하기 위한 필터링 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a disk drive, and more particularly, to a filtering device for filtering foreign matter inside the disk drive.
컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다. A hard disk drive (HDD), which is one of information storage devices of a computer, is a device for reproducing data stored on a disc or recording data on a disc using a read / write head. In such a hard disk drive, the head performs its function while being moved to a desired position by an actuator in a state in which the head rises a predetermined height from the recording surface of the rotating disk.
도 1은 종래의 2.5 인치 하드 디스크 드라이브의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 램프와 액츄에이터의 서스펜션 부위를 확대하여 도시한 사시도이다. 1 is a plan view schematically illustrating a structure of a conventional 2.5 inch hard disk drive, and FIG. 2 is an enlarged perspective view of a suspension portion of the lamp and the actuator illustrated in FIG. 1.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 베이스 부재(10) 상에 설치된 스핀들 모터(12)와, 상기 스핀들 모터(12)에 고정 설치된 하나 또는 그 이상의 디스크(20)와, 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드(미도시)를 디스크(20) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(30)가 구비된다. 상기 액츄에이터(30)는, 베이스 부재(10)에 설치된 피봇 베어링(31)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(32)과, 스윙 아암(32)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(34)를 디스크(20)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(33)과, 스윙 아암(32)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)를 가진다. 상기 보이스 코일 모터는 스윙 아암(32)의 타측 단부에 결합되는 VCM 코일(36)과, VCM 코일(36)의 하부에 설치되는 하부 요크(37)와, 하부 요크(37)의 상면에 부착된 마그네트(38)를 구비한다. 한편, 상기 보이스 코일 모터는 도시되지는 않았지만 VCM 코일(36)의 상부에 설치되는 상부 요크와, 상부 요크의 저면에 부착되는 마그네트를 구비할 수 있다. 1 and 2 together, the hard disk drive includes a
상기한 구성을 가진 보이스 코일 모터는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일(36)에 입력되는 전류와 마그네트(38)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(32)을 회전시키게 된다. 즉, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(20)가 화살표 D방향으로 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(32)을 반시계방향(화살표 A방향)으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더(34)를 디스크(20)의 기록면 위로 이동시킨다. 상기 슬라이더(34)는 회전하는 디스크(20)에 의해 발생되는 양력에 의해 디스크(20)의 표면으로부터 소정 높이 부상하게 되고, 이와 같은 상태에서 슬라이더(34)에 탑재된 헤드는 디스크(20)의 기록면에 대해 데이터를 재생하거나 기록하는 기능을 수행하게 된다. The voice coil motor having the above-described configuration is controlled by a servo control system and swings in a direction complying with Fleming's left hand law by the interaction of a current input to the
한편, 하드 디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크(20)의 회전이 정지된 때에는 상기 헤드가 디스크(20)의 기록면에 부딪치지 않도록 상기 헤드를 디스크(20)의 기록면을 벗어난 위치에 파킹시키게 된다. 이러한 헤드 파킹 시스템은 크게 CSS(Contact Start Stop) 방식과 램프(Ramp) 로딩 방식으로 나뉠 수 있다. CSS 방식은 디스크(20)의 내주측에 데이터가 기록되지 않는 파킹존을 마련하고, 그 파킹존에 상기 헤드를 접촉시켜 파킹시키는 방식이다. 그러나, CSS 방식의 헤드 파킹 시스템에 의하면, 디스크(20)의 내주측에 파킹존이 마련되어야 하므로 데이터 저장 공간이 줄어들게 되는 단점이 있다. 따라서, 최근에는 점차 높은 데이터 기록 밀도를 요구하는 추세에 부응하여, 보다 넓은 데이터 저장 공간을 확보할 수 있는 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템이 널리 채용되고 있다. On the other hand, when the hard disk drive is not operated, that is, when the rotation of the
상기 램프 로딩 방식은 디스크(20)의 외곽측에 램프(40)를 설치하고, 이 램프(40) 위에 상기 헤드를 파킹시키는 방식이다. 이를 위해, 서스펜션(33)의 단부에는 상기 램프(40)의 지지면(41)에 접촉 지지되는 엔드-탭(end-tab, 35)이 연장 형성되어 있다. 그리고, 상기 엔드-탭(35)은 램프(40)의 지지면(41)과의 접촉면적을 줄이기 위해 일반적으로 지지면(41)쪽으로 볼록한 형상을 가지고 있다. The lamp loading method is a method in which the
하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크(20)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(32)을 시계방향(화살표 B방향)으로 회전시키게 되고, 이에 따라 엔드-탭(35)은 디스크(20)로부터 램프(40)의 지지면(41) 상으로 언로딩된다. 반대로, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(20)가 회전하기 시작하면, 전술한 바와 같이 스윙 아암(32)의 회전에 의해 엔드-탭(35)은 램프(40)의 지지면(41)으로부터 디스크(20) 위로 로딩된다. When the power of the hard disk drive is turned off and the rotation of the
상기한 바와 같이 읽기/쓰기 헤드가 램프(40)에 파킹된 상태에서, 디스크 드라이브에 가해지는 외부 충격이나 진동에 의해 액츄에이터(30)가 임의로 회전하여 상기 헤드가 램프(40)를 벗어나 디스크(20)의 기록면으로 이동될 수 있다. 이와 같은 경우에는 상기 헤드가 디스크(20)의 기록면에 접촉되어 헤드와 디스크(20)의 기록면이 손상될 수 있다. 따라서, 디스크(20)의 회전이 정지되어 헤드가 램프(40)에 파킹된 상태에서는 액츄에이터(30)를 임의로 회전하지 않도록 일정 위치에 로킹시킬 필요가 있으며, 이를 위해 액츄에이터 래치(50)가 마련되어 있다. In the state where the read / write head is parked on the
그리고, 베이스 부재(10)의 한쪽 구석 부위에는 액츄에이터(30)에 연결된 가요성 인쇄 회로(FPC; Flexible printed circuit, 62)를 베이스 부재(10) 아래에 배치된 인쇄회로기판(미도시)에 접속시키기 위한 FPC 브라켓(60)이 설치되어 있다. In addition, at one corner of the
그런데, 상기한 바와 같은 구조를 가진 하드 디스크 드라이브 내부에는 파티클이나 가스 등과 같은 이물질이 발생하게 된다. 이러한 이물질은 주로 아래와 같은 상황에서 발생한다. 상기 엔드-탭(35)이 디스크(20)쪽으로 이동하거나 램프(40)의 지지면(41) 위로 이동할 때에는, 엔드-탭(35)과 램프(40)의 지지면(41) 사이에 슬라이딩 마찰이 일어나게 된다. 이러한 마찰이 반복되면, 일반적으로 플라스틱으로 이루어진 램프(40)의 지지면(41)이 마모되어 파티클이 발생된다. 도 3은 엔드-탭(35) 주위에 부착되어 있는 파티클을 보여준다. 그리고, 헤드가 디스크(20)의 표면 위에 부상하여 있을 때, 외부의 충격이나 진동에 의해 헤드가 디스크(20)의 표면에 충돌하여 헤드와 디스크(20)의 마찰과 마모로 인해서도 파티클이 발생하게 된다. 또한, 하드 디스크 드라이브에는 전착(electrodeposition) 코팅이나 니켈 코팅이 된 부품과, 액츄에이터(30)의 VCM 코일(36) 결합부와 램프(40)와 같이 플라스틱으로 이루어진 부품이 많다. 서보 보상(servo compensation), 결함 제거(defect free) 및 헤드의 성능(head performance) 검증을 위한 번인(burn-in)과정이나 디스크 드라이브의 구동 후 일정 시간 경과하면 디스크 드라이브가 고온의 상태가 되는데, 이러한 고온 상태에서 상기 부품들에서 가스가 발생하게 된다. 이 가스 분자들은 디스크 드라이브 내부에서 브라운 운동을 하다가 서로 화학적 반응을 일으키거나 서로 충돌하게 되고, 이에 따라 수백 nm 크기의 파티클이 형성될 수 있다. However, foreign matters such as particles or gas are generated inside the hard disk drive having the structure as described above. These foreign substances occur mainly in the following situations. When the end-
상기한 바와 같이 발생된 파티클은 디스크(20)의 회전으로 인해 야기되는 공기의 흐름을 따라 하드 디스크 드라이브 내에서 유동하게 된다. 이렇게 유동되는 파티클의 크기는 수 nm 에서 수백 nm 까지 다양하다. 상기 헤드와 디스크(20) 사이의 간격, 즉 헤드의 부상고(flying height)보다 큰 파티클은 헤드와 충돌하여 헤드의 자세를 변화시키고, 이에 따라 헤드가 디스크(20)에 접촉되어 디스크(20)의 기록면에 스크래치를 발생시켜 자기 신호를 손상시킨다. 또한, 파티클과 헤드의 충돌로 인해 헤드의 읽기/쓰기 센서가 손상되어 그 기능이 상실될 수 있다. 한편, 헤드 의 부상고보다 작은 파티클은 헤드와 디스크(20)의 표면 사이로 침입하여 헤드를 손상시키거나 디스크(20)의 표면에 스크래치를 발생시킨다. The particles generated as described above flow in the hard disk drive along with the air flow caused by the rotation of the
최근에, 하드 디스크 드라이브는 초경량화, 고용량화 및 소형화 쪽으로 그 개발이 진행되어, 디스크(20)의 저장 용량 증가를 위해 TPI(track per inch)가 크게 높아지게 되었으며, 헤드의 부상고도 점차 낮아지게 되었다. 이에 따라, 보다 작은 파티클에 의해서도 헤드가 쉽게 손상될 수 있으며, 보다 작은 스크래치에 의해서도 디스크 표면의 자기 신호가 쉽게 손상될 수 있다. In recent years, hard disk drives have been developed for ultra-light weight, high capacity, and miniaturization, and have greatly increased track per inch (TPI) for increasing storage capacity of the
따라서, 상기한 문제점들을 방지하기 위해서는 디스크 드라이브 내부에 발생되는 파티클이나 가스 등의 이물질을 포집하여 제거할 필요가 있다. 종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(10)의 한쪽 구석에 순환 필터(70)를 배치하여 디스크 드라이브 내부에서 유동하는 공기에 함유된 파티클 등의 이물질을 필터링하고 있다. 그런데, 상기한 바와 같은 위치에 배치된 순환 필터(70)로는 아래에서 설명되는 바와 같이 만족할만한 필터링 효과를 얻지 못하는 단점이 있다. Therefore, in order to prevent the above problems, it is necessary to collect and remove foreign substances such as particles or gas generated inside the disk drive. In the related art, as illustrated in FIG. 1, a circulating
도 4는 도 1에 도시된 종래의 2.5 인치 하드 디스크 드라이브에 있어서 회전하는 디스크의 표면과 그 주변에서의 파티클의 유동 속도 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a diagram showing a simulation result of a flow rate distribution of particles at a surface of and around a rotating disk in the conventional 2.5 inch hard disk drive shown in FIG. 1.
도 4를 참조하면, 디스크 드라이브 내부에는 디스크의 회전에 의해 공기의 유동이 형성되며, 이 공기 유동에 따라 디스크 드라이브 내부의 파티클도 함께 유동하게 된다. 파티클의 유동 속도는 공기의 유동 속도에 거의 비례하게 된다. 이에 따라, 도시된 바와 같이 디스크의 표면 상에서는 디스크의 외주측에 가까울수록 파 티클의 유동 속도가 빠르고 디스크의 내주측에 가까울수록 파티클의 유동 속도가 느려지게 된다. 그런데, 도 4를 보면, 디스크 바깥쪽의 종래의 순환 필터가 배치된 영역(R1)에는 공기의 흐름이 거의 없으며, 이에 따라 순환 필터쪽으로 파티클도 거의 유입되지 않음을 알 수 있다. 따라서, 종래의 순환 필터는 파티클의 포집에 있어서 거의 제 기능을 수행하지 못하고 있다. Referring to FIG. 4, a flow of air is formed inside the disc drive by the rotation of the disc, and the particles inside the disc drive also flow with the air flow. The flow velocity of the particles is almost proportional to the flow velocity of the air. Accordingly, as shown, the closer to the outer peripheral side of the disk, the faster the flow rate of the particles and the closer to the inner peripheral side of the disk, the slower the particle flow rate. By the way, it can be seen from FIG. 4 that there is little air flow in the region R 1 in which the conventional circulating filter outside the disk is disposed, and thus, particles are hardly introduced into the circulating filter. Therefore, the conventional circulating filter has almost no function in collecting particles.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 디스크 드라이브 내부의 이물질을 효과적으로 필터링할 수 있으며 취급 및 조립이 용이하도록 램프에 일체로 형성된 디스크 드라이브의 필터링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was created to solve the above problems of the prior art, and in particular, to effectively filter the foreign matter inside the disk drive and provides a filtering device for a disk drive integrally formed in the lamp to facilitate handling and assembly. There is a purpose.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은, The present invention to achieve the above technical problem,
스핀들 모터에 장착되어 회전되는 디스크와, 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터와, 상기 헤드를 상기 디스크를 벗어난 위치에 파킹시키기 위한 램프를 가진 디스크 드라이브 내부의 이물질을 필터링하기 위한 필터링 장치에 있어서,Filtering foreign matter inside the disk drive having a disk mounted and rotated in a spindle motor, an actuator for moving the read / write head to a predetermined position on the disk, and a lamp for parking the head off the disk. In the filtering device,
상기 램프의 일측면으로부터 돌출 형성된 필터 홀더; 및A filter holder protruding from one side of the lamp; And
상기 필터 홀더에 장착되어 디스크 드라이브 내부의 유동 공기 내에 함유된 이물질을 필터링하는 필터;를 구비하는 디스크 드라이브의 필터링 장치를 제공한 다.And a filter mounted on the filter holder to filter foreign matter contained in the flow air inside the disk drive.
여기에서, 상기 필터 홀더는 플라스틱 사출 성형에 의해 상기 램프와 일체로 형성될 수 있다. Here, the filter holder may be formed integrally with the lamp by plastic injection molding.
그리고, 상기 필터 홀더는 상기 디스크와 같은 높이에 평판 형상으로 형성되어 상기 디스크의 회전에 따른 공기의 유동을 상기 필터쪽으로 가이드하는 것이 바람직하다. In addition, the filter holder is preferably formed in the shape of a flat plate at the same height as the disk to guide the flow of air according to the rotation of the disk toward the filter.
또한, 상기 필터 홀더는 상기 디스크의 외주와 소정 간격 이격된 상태로 상기 디스크의 외주를 따라 길게 연장된 것이 바람직하다. In addition, the filter holder is preferably extended along the outer periphery of the disk in a state spaced apart from the outer periphery of the disk by a predetermined interval.
상기 필터 홀더에는 상기 필터가 삽입되는 필터 삽입 슬롯이 수직으로 관통 형성될 수 있다.A filter insertion slot into which the filter is inserted may be vertically penetrated through the filter holder.
상기 필터 삽입 슬롯은 상기 액츄에이터의 작동 범위 바깥쪽에 형성될 수 있으며, 상기 램프에 파킹된 상태의 상기 액츄에이터의 길이 방향으로 길게 형성된 것이 바람직하다. The filter insertion slot may be formed outside the operating range of the actuator, it is preferably formed long in the longitudinal direction of the actuator in the parked state on the lamp.
상기 필터 홀더의 상면과 저면에는 상기 헤드가 상기 램프에 파킹된 상태에서 상기 슬라이더에 대응되는 부위에 외부 충격에 의해 상기 슬라이더와 상기 필터 홀더의 충돌을 회피하기 위한 소정 깊이의 회피홈이 형성된 것이 바람직하며, 상기 회피홈은 관통홀로 대체될 수 있다. Preferably, a top surface and a bottom surface of the filter holder are provided with a avoidance groove having a predetermined depth to avoid a collision between the slider and the filter holder by an external impact on a portion corresponding to the slider while the head is parked by the lamp. The evacuation groove may be replaced by a through hole.
상기 필터는 그 일측 단부가 상기 램프의 일측면에 인접하도록 설치되는 것이 바람직하다. The filter is preferably installed such that one end thereof is adjacent to one side of the lamp.
이와 같은 필터링 장치는, 유동 공기량이 비교적 많은 램프가 설치된 영역에 배치됨으로써 디스크 드라이브 내부의 이물질을 효과적으로 필터링할 수 있으며, 또한 램프에 일체로 형성되므로 취급 및 조립이 용이하다. 그리고, 평판 형상으로 형성된 필터 홀더에 의해 유동 공기가 필터쪽으로 원활하게 유입될 있으므로, 디스크 가장자리 부위에서의 난류 발생과 이에 따른 디스크의 진동이 저감된다. Such a filtering device is disposed in an area in which a lamp having a relatively large amount of flow air is installed to effectively filter foreign matter inside the disk drive, and is integrally formed with the lamp to facilitate handling and assembly. Further, since the flow air flows smoothly into the filter by the filter holder formed in a flat plate shape, turbulence generation at the disc edge portion and thus vibration of the disc are reduced.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 필터링 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the filtering device of the disk drive according to the present invention. Like reference numerals in the following drawings indicate like elements.
도 5는 본 발명에 따른 필터링 장치가 구비된 디스크 드라이브를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 필터링 장치를 확대 도시한 분해 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시된 필터링 장치의 디스크 반경 방향 수직 단면도이다.5 is a plan view showing a disk drive with a filtering device according to the invention, Figure 6 is an exploded perspective view showing an enlarged view of the filtering device shown in Figure 5, Figure 7 is a disk of the filtering device shown in FIG. It is a radial vertical cross section.
도 5 내지 도 7을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 필터링 장치(170)는, 디스크(120)에 저장된 데이터를 재생하거나 디스크(120)에 데이터를 기록하는 디스크 드라이브에 채용되어, 디스크 드라이브 내부에서 유동하는 파티클을 필터링하여 제거하는 기능을 하게 된다. 5 to 7 together, the
상기 디스크 드라이브는, 베이스 부재(110)와, 디스크(120)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(112)와, 액츄에이터(130)와, 램프(140) 및 본 발명에 따른 필터링 장치(170)를 구비한다. The disk drive includes a
상기 스핀들 모터(112)는 디스크 드라이브의 베이스 부재(110) 상에 설치된다. 이 스핀들 모터(112)의 허브에는 적어도 하나의 디스크(120)가 설치되어 허브와 함께 회전하게 된다. The
상기 액츄에이터(130)는, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 것으로, 스윙 아암(132)과, 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(134)와, 서스펜션(133)과, 보이스 코일 모터를 가진다. 상기 스윙 아암(132)은 베이스 부재(110)에 설치된 피봇 베어링(131)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 서스펜션(133)은 스윙 아암(132)의 선단부에 결합되어 상기 슬라이더(134)를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지한다. 상기 서스펜션(133)의 단부에는 후술하는 램프(140)의 지지면(141)에 접촉 지지되는 엔드-탭(135)이 연장 형성된다. The
상기 보이스 코일 모터는, 상기 스윙 아암(132)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것으로, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일(136)에 입력되는 전류와 마그네트(138)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(132)을 회전시키게 된다. 상기 VCM 코일(136)은 스윙 아암(132)의 후단부에 결합되며, 상기 마그네트(138)는 VCM 코일(136)의 하부에 설치되는 하부 요크(137)의 상면에 부착된다. 구체적으로, 디스크 드라이브의 전원이 온(on) 되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 반시계 방향(화살표 A방향)으로 회전시켜 상기 헤드를 디스크(120)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로, 디스크 드라이브의 전원이 오프(off) 되어 디스크(120)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 시계방향(화살표 B방향)으로 회전시켜 상기 헤드가 디스크(120)를 벗어나도록 한다. The voice coil motor provides a driving force for rotating the
이와 같이 디스크(120)의 기록면을 벗어난 헤드는 상기 램프(140)에 파킹된 다. 상기 램프(140)는 디스크(120)의 바깥쪽 가장자리에 인접하도록 베이스 부재(110)에 설치된다. 상기 디스크(120)이 회전이 정지되면, 보이스 코일 모터에 의해 상기 스윙 아암(132)은 화살표 B방향으로 회전되고, 이에 따라 서스펜션(133) 단부에 형성된 엔드-탭(135)이 램프(140)의 지지면(141) 상에 파킹된다. 또한, 디스크 드라이브에는 상기한 바와 같이 읽기/쓰기 헤드가 램프(140)에 파킹된 상태에서, 디스크 드라이브에 가해지는 외부 충격이나 진동에 의해 액츄에이터(130)가 임의로 회전하지 못하도록 로킹시키는 액츄에이터 래치(150)가 마련된다.In this way, the head outside the recording surface of the
한편, 베이스 부재(110)의 액츄에이터(130)에 인접한 한쪽 구석 부위에는 FPC 브라켓(160)이 설치된다. 상기 FPC 브라켓(160)은 액츄에이터(130)에 연결된 가요성 인쇄 회로(FPC, 162)를 베이스 부재(110) 아래에 배치된 인쇄회로기판(미도시)에 접속시키기 위한 것이다.Meanwhile, the
상기한 구성을 가진 디스크 드라이브 내부에는 전술한 바와 같이 파티클이나 가스와 같은 이물질이 존재하고 있으며, 이러한 이물질을 필터링하기 위하여 본 발명에 따른 필터링 장치(170)가 마련된다. 본 발명에 따른 필터링 장치(170)는 디스크 드라이브 내부의 이물질 포집 효율을 높이기 위해 디스크(120)의 바깥쪽 영역 중에 유동 공기량이 비교적 많고 공기의 유동 속도가 비교적 높은 영역에 배치된다. 도 4를 참조하면, 디스크의 바깥쪽 영역 중, 램프(140)와 FPC 브라켓(160)이 설치된 영역(R2)에서의 공기 유동량과 파티클 유입량이 종래의 필터가 설치된 영역(R1)에 비해 많다는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 필터링 장치(170)는 램프(140), 액츄에이터(130) 및 FPC 브라켓(160) 사이의 공간에 마련된다. As described above, foreign matters such as particles or gas exist in the disk drive having the above-described configuration, and the
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터링 장치(170)는, 필터 홀더(172)와, 상기 필터 홀더(172)에 장착되는 필터(178)를 구비한다. The
상기 필터(178)는, 디스크 드라이브 내부의 유동 공기 내에 함유된 이물질을 필터링하는 것으로, 유동 공기로부터 이물질을 걸러내기 위해 공기가 통과할 수 있는 필터 매체(filter medium), 예컨대 스폰지와 같은 다공질의 재료로 이루어진다. The
그런데, 상기 필터(178)를 상기한 램프(140), 액츄에이터(130) 및 FPC 브라켓(160) 사이의 공간에 설치하려면 이를 지지하는 구조가 필요하게 된다. 그러나, 이러한 지지 구조를 베이스 부재(110)에 형성하는 것은, 베이스 부재(110)의 형상 변경이나 필터(178)의 조립성 저하 및 필터(178)의 지지에 있어서의 불안정 등으로 인해 곤란하다. However, in order to install the
이에 따라, 본 발명에서는 필터(178)를 지지하기 위한 지지 구조, 즉 상기 필터 홀더(172)를 상기 램프(140)와 일체로 형성한다. 구체적으로, 상기 필터 홀더(172)는 램프(140)의 일측면으로부터 액츄에이터(130)쪽으로 돌출 형성된다. 이러한 구조는, 플라스틱 사출 성형에 의해 상기 필터 홀더(172)와 램프(140)를 일체로 형성함으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 나사(142)를 사용하여 상기 램프(140)를 베이스 부재(110)에 고정 설치하면, 상기 필터 홀더(172)도 베이스 부재(110)에 대해 견고하게 고정될 수 있다. Accordingly, in the present invention, a support structure for supporting the
이와 같은 구조에 의하면, 본 발명에 따른 필터링 장치(170)의 취급 및 조립 이 용이하고, 그 제조에 있어서 추가 비용의 부담이 거의 없는 장점이 있다.According to such a structure, there is an advantage that the handling and assembly of the
상기 필터 홀더(172)는 필터(178)를 견고하게 지지할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다. 바람직하게는, 도시된 바와 같이 상기 필터 홀더(172)는 평판 형상을 가진다. 평판 형상의 상기 필터 홀더(172)에는 필터 삽입 슬롯(174)이 수직으로 관통 형성되며, 이 필터 삽입 슬롯(174)에 상기 필터(178)가 수직 방향으로 끼워져 견고하게 지지된다. The
상기 필터 홀더(172)는 상기 디스크(120)와 같은 높이에 배치된다. 즉, 평판 형상의 필터 홀더(172)는 디스크(120)와 동일한 평면 상에 배치된다. 이러한 필터 홀더(172)는 디스크(120)의 두께와 동일한 두께를 가진 것이 바람직하며, 디스크(120)가 복수개인 경우에는 상기 필터 홀더(172)도 복수개가 마련된 것이 바람직하다. 그리고, 상기 필터 홀더(172)는 디스크(120)의 외주와 소정 간격 이격된 상태로 액츄에이터(130)와의 간섭이 없는 한도 내에서 디스크(120)의 외주를 따라 가능한 한 길게 연장될 수 있다. The
상기한 바와 같은 형상을 가진 필터 홀더(172)에 의하면, 디스크(120)의 회전에 따라 형성된 공기의 유동이 상기 필터(178)쪽으로 원활하게 가이드될 수 있다. 종래에는 디스크(120)의 내주측에서 외주측으로 유동하는 공기는 디스크(120)의 가장자리 부위에서 갑자기 공간이 넓어짐에 따라 난류를 형성하게 되고, 이러한 난류에 의해 디스크(120)의 진동이 야기되었다. 그런데, 본 발명에 의하면 디스크(120)의 가장자리 부위에 인접하여 디스크(120)와 동일 평면 상에 상기 필터 홀더(172)가 설치되어 있으므로, 디스크(120)의 표면 상에 형성된 공기의 유동이 필터 홀더(172)의 표면 상으로 원활하게 이어질 수 있게 된다. 따라서, 난류의 발생이 최소화될 수 있으며, 이러한 난류에 의해 야기되는 디스크(120)의 진동도 저감될 수 있다. 또한, 유동 공기가 상기 필터(178)쪽으로 보다 많이 유입될 수 있어서, 상기 필터(178)에 의한 이물질의 포집 효율이 보다 향상될 수 있다.According to the
상기 필터 삽입 슬롯(174)은, 여기에 끼워지는 필터(178)가 액츄에이터(130)에 간섭되는 것을 피하기 위해, 액츄에이터(130)의 작동 범위 바깥쪽에 형성된다. 그리고, 상기 필터 삽입 슬롯(174)은 상기 램프(140)에 파킹된 상태의 액츄에이터(130)의 길이 방향으로 길게 형성된 것이 바람직하다. 이는 보다 많은 공기가 필터(178)쪽으로 유입되어 필터(178)를 통과할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이와 같이 보다 많은 공기가 필터(178)를 통과하게 되면, 필터(178)에 의한 디스크 드라이브 내부의 이물질 제거 효율이 향상된다. The
또한, 상기 필터(178)는 그 일측 단부가 상기 램프(140)의 일측면에 가능한 한 인접하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 필터(178)의 일측 단부와 램프(140) 사이를 통해 빠져 나가는 유동 공기의 양이 최소화될 수 있다. In addition, the
한편, 상기 필터 홀더(172)의 상면과 저면에는 상기 헤드가 램프(140)에 파킹된 상태에서 상기 슬라이더(134)에 대응되는 부위에 소정 깊이의 회피홈(176)이 형성될 수 있다. 상기 회피홈(176)에 의해 슬라이더(134)와 필터 홀더(172) 사이의 간격이 커지게 되므로, 외부 충격에 의한 슬라이더(134)의 진동시 슬라이더(134)가 필터 홀더(172)에 충돌하는 것을 회피할 수 있다. On the other hand, the upper and lower surfaces of the
그리고, 상기한 바와 같은 역할을 하는 회피홈(176)은 필터 홀더(172)를 관 통하도록 형성된 관통홀(미도시)로 대체될 수 있다. In addition, the avoiding
이하에서는, 상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 필터링 장치(170)의 작용을 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the
디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 화살표 D방향으로 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 액츄에이터(130)를 반시계방향, 즉 화살표 A방향으로 회전시키게 된다. 이와 동시에, 디스크(120)의 회전에 의해 공기의 유동이 형성되며, 이 유동 공기는 본 발명에 따른 필터링 장치(170)쪽으로 유입된다. 이 때, 유동 공기는 디스크(120)와 같은 높이에 배치된 평판 형상의 필터 홀더(172)에 의해 필터(178)쪽으로 원활하게 유입될 수 있다. 이에 따라, 디스크(120)의 가장자리 부위에서 난류의 발생이 최소화되고, 이러한 난류에 의해 야기되는 디스크(120)의 진동도 저감된다. 이와 같이, 필터(178)쪽으로 원활하게 유입된 공기는 필터(178)를 통과하게 되고, 이 때 유동 공기 내에 합유된 파티클이나 가스와 같은 이물질은 필터(178)에 의해 필터링되어 제거된다. 따라서, 이물질로 인한 디스크(120) 표면과 헤드의 손상이 방지되어 디스크 드라이브의 성능과 신뢰성이 향상된다. When the power of the disk drive is turned on and the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 필터링 장치는 유동 공기량이 비교적 많은 램프가 설치된 영역에 배치됨으로써, 디스크 드라이브 내부의 이물질을 효과적으로 필터링할 수 있다. 따라서, 이물질로 인한 디스크 표면과 헤드의 손상이 방지되어 디스크 드라이브의 성능과 신뢰성이 향상된다. As described above, the filtering device of the disk drive according to the present invention is disposed in an area where a lamp having a relatively large amount of flow air is installed, thereby effectively filtering foreign matter inside the disk drive. Therefore, damage to the disk surface and the head due to the foreign matter is prevented, thereby improving the performance and reliability of the disk drive.
그리고, 본 발명에 따른 필터링 장치는 램프에 일체로 형성되므로 취급 및 조립이 용이할 뿐만 아니라, 그 제조에 있어서 추가 비용의 부담이 거의 없다. In addition, since the filtering device according to the present invention is formed integrally with the lamp, not only is it easy to handle and assemble, but also there is almost no additional cost in its manufacture.
또한, 본 발명에 따른 필터링 장치에 의하면, 필터 홀더가 디스크와 같은 높이에 평판 형상으로 형성됨으로써 디스크의 회전에 의한 유동 공기가 필터쪽으로 원활하게 유입될 있으며, 이에 따라 디스크 가장자리 부위에서의 난류 발생이 억제되고 난류에 의한 디스크의 진동이 저감된다. In addition, according to the filtering device according to the present invention, since the filter holder is formed in the shape of a flat plate at the same height as the disk, the flowing air smoothly flows into the filter due to the rotation of the disk, thereby generating turbulence at the edge of the disk. The vibration of the disk due to turbulence is suppressed.
Claims (12)
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- 2003-09-06 KR KR1020030062370A patent/KR100555516B1/en not_active IP Right Cessation
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