KR100564611B1 - 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체 - Google Patents

하드 디스크 드라이브의 완충 구조체 Download PDF

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KR100564611B1 KR1020040009833A KR20040009833A KR100564611B1 KR 100564611 B1 KR100564611 B1 KR 100564611B1 KR 1020040009833 A KR1020040009833 A KR 1020040009833A KR 20040009833 A KR20040009833 A KR 20040009833A KR 100564611 B1 KR100564611 B1 KR 100564611B1
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    • G11B25/04—Apparatus characterised by the shape of record carrier employed but not specific to the method of recording or reproducing, e.g. dictating apparatus; Combinations of such apparatus using flat record carriers, e.g. disc, card
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    • G—PHYSICS
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    • G11B33/02—Cabinets; Cases; Stands; Disposition of apparatus therein or thereon
    • G11B33/08—Insulation or absorption of undesired vibrations or sounds

Abstract

하드 디스크 드라이브의 완충 구조체가 개시된다. 개시된 완충 구조체는, 커버 부재와의 사이에 에어 갭을 형성하도록 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되어 배치된 댐핑 플레이트와, 커버 부재의 가장자리 부위와 댐핑 플레이트의 가장자리 부위 사이에 배치된 완충 부재를 구비한다. 상기 댐핑 플레이트는, 그 가장자리로부터 안쪽으로 소정 거리 떨어진 부위에 형성된 단차부와, 그 가장자리 부위에 커버 부재 쪽으로 완만하게 벤딩되어 형성된 벤딩부를 가진다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 하드 디스크 드라이브에 커버 부재에 가해지는 외부로부터의 충격이 댐핑 플레이트와 완충 부재에 의해 보다 효과적으로 완화될 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브의 완충 구조체{Damping structure for hard disk drive}
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 일례를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충 구조체가 채용된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 완충 구조체의 부분 수직 단면도이다.
도 5는 하드 디스크 드라이브를 위한 충격 테스트 장치의 개략적인 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
111...베이스 부재 112...커버 부재
113...단차면 118...체결 스크류
119...가스켓 120...디스크
121...파킹존 122...데이터존
130...스핀들 모터 140...액츄에이터
142...피봇 144...스윙 아암
146...서스펜션 148...슬라이더
150...보이스 코일 모터 160...댐핑 플레이트
161...단차부 162...벤딩부
165...에어 갭 171...완충 부재
172...양면 접착 테잎
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하드 디스크 드라이브의 커버 부재에 마련되어 외부로부터의 충격을 완화시키는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 관한 것이다.
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.
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 일례를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 수직 단면도이다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브는 베이스 부재(11) 및 커버 부재(12)와, 상기 베이스 부재(11) 상에 설치된 스핀들 모터(30)와, 상기 스 핀들 모터(30)에 장착된 하나 또는 복수의 데이터 저장용 디스크(20)와, 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크(20) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(40)를 구비하고 있다.
상기 스핀들 모터(30)는 베이스 부재(11)에 고정 설치되는 플랜지(31)에 의해 지지된다. 스핀들 모터(30)의 샤프트(32)의 외주에는 베어링(37)을 개재하여 허브(33)가 회전 가능하도록 설치되며, 허브(33)의 외주에 상기 디스크(20)가 끼워진다. 복수의 디스크(20)가 장착되는 경우에는 디스크(20) 사이의 간격을 유지하기 위한 링 형상의 스페이서(34)가 허브(33)의 외주에 설치된다. 그리고, 허브(33)의 상단부에는 디스크(20)의 이탈을 방지하기 위한 클램프(35)가 결합되어 있다.
상기 액츄에이터(40)는, 베이스 부재(11)에 설치된 피봇(42)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(44)과, 스윙 아암(44)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(48)를 디스크(20)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(46)과, 스윙 아암(44)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 50)를 가진다. 상기 보이스 코일 모터(50)는 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일에 입력되는 전류와 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(44)을 회전시키게 된다. 즉, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on) 되어 디스크(20)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(50)는 스윙 아암(44)을 회전시켜 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더(48)를 디스크(20)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로, 하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off) 되어 디스크(20)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터(50)는 스윙 아암(44)을 회전시켜 상기 헤드가 디스크(20)를 벗어나도록 한다.
그리고, 상기 베이스 부재(11)의 상부에는 커버 부재(12)가 다수의 체결 스크류(18)를 사용하여 조립된다. 이 때, 베이스 부재(11)와 커버 부재(12) 사이에는 하드 디스크 드라이브 내부로 먼지나 습기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 가스켓(19)이 끼워진다. 상기 가스켓(19)은 일반적으로 점탄성 물질, 예컨대 고무로 제조되어 하드 디스크 드라이브의 진동을 감쇄시키는 기능도 하게 된다.
상기 커버 부재(12)에는 스핀들 모터(30)의 샤프트(32)에 체결되는 샤프트 고정 스크류(16)와 액츄에이터(40)의 피봇(42)에 체결되는 피봇 고정 스크류(17)가 각각 삽입되는 스크류 삽입홀(14, 15)이 관통 형성되어 있다. 상기 커버 부재(12)는 통상적으로 알루미늄 합금을 사용하여 다이캐스팅에 의해 제조되며, 커버 부재(12)의 상면에는 하드 디스크 드라이브의 소음을 저감시키기 위해 스테인레스 재질의 얇은 댐핑 플레이트(60)가 양면 접착 테잎(61)을 사용하여 접착되어 있다.
그리고, 종래에는 하드 디스크 드라이브의 조립 과정에서 댐핑 플레이트(60)의 표면에 스크래치 등의 흠집이 발생하는 것을 방지하기 위해, 커버 부재(12)의 가장자리를 따라 돌출부(13)를 형성하되, 이 돌출부(13)의 높이를 댐핑 플레이트(60)의 상면보다 "C" 만큼 높아지도록 설계하고 있다.
그런데, 상기한 바와 같은 구조를 가진 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서 상기 댐핑 플레이트(60)는 소음을 저감시키는 것을 주 목적으로 하는 것으로, 외부로부터의 충격을 완화시키는 작용은 충분하지 않았다. 상세하게 설명하면, 하드 디스크 드라이브가 커버 부재(12)쪽으로 기울어지면서 테이블 위에 떨어지게 되 면, 커버 부재(12)의 돌출부(13)가 가장 먼저 테이블에 충돌하게 된다. 이 때, 돌출부(13)에 가해지는 충격 에너지는 거의 그대로 하드 디스크 드라이브 내부로 전달된다. 구체적으로, 상기 충격 에너지는 커버 부재(12)와 샤프트 고정 스크류(16)를 통해 스핀들 모터(30)로 전달되어 스핀들 모터(30)의 베어링(37)을 손상시키게 되고, 이는 디스크(20)의 진동을 야기시킨다. 그리고, 상기 충격 에너지는 커버 부재(12)와 피봇 고정 스크류(17)를 통해 액츄에이터(40)의 슬라이더(48)에 전달된다. 또한, 상기 충격 에너지는 커버 부재(12)로부터 체결 스크류(18)를 통해 베이스 부재(11)로 전달되고, 이는 다시 베이스 부재(11)에 설치된 액츄에이터(40)를 통해 슬라이더(48)에 전달된다. 이와 같이 슬라이더(48)에 전달된 충격 에너지는, 슬라이더(48)를 진동시켜 슬라이더(48)에 탑재된 헤드가 디스크(20)의 표면에 충돌되는 헤드 슬랩 현상을 야기시키게 된다. 이러한 헤드 슬랩 현상은 헤드 및 디스크(20)의 기록면을 손상시키게 되고, 결국 하드 디스크 드라이브의 읽기/쓰기 기능에 오류를 일으키게 된다.
한편, 일본공개특허 평11-328946호에는 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격을 두고 배치된 댐핑 플레이트가 개시되어 있다. 그런데, 이 댐핑 플레이트는 소음의 저감을 목적으로 한 것으로서 완전한 평면 형상을 가지고 있어서 그 완충 특성은 만족할 만한 수준이 되지 못하였다. 또한, 이 댐핑 플레이트는 양면 테잎에 의해 커버 부재의 상면에 접착되어 있는데, 이 양면 테잎의 두께는 대략 0.15mm 정도로 매우 얇아서 충격 흡수 효율이 낮은 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 외부로부터 커버 부재에 가해지는 충격을 보다 효과적으로 완화시킬 수 있는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,
데이터 저장용 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키는 액츄에이터를 감싸서 보호하는 베이스 부재와 커버 부재를 가진 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 있어서,
상기 커버 부재와의 사이에 에어 갭을 형성하도록 상기 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되어 배치된 댐핑 플레이트; 및
상기 커버 부재의 가장자리 부위와 상기 댐핑 플레이트의 가장자리 부위 사이에 배치된 완충 부재;를 구비하며,
상기 댐핑 플레이트는, 그 가장자리로부터 안쪽으로 소정 거리 떨어진 부위에 형성된 단차부와, 그 가장자리 부위에 상기 커버 부재 쪽으로 완만하게 벤딩되어 형성된 벤딩부를 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체를 제공한다.
여기에서, 상기 커버 부재의 가장자리 부위에는 상기 커버 부재의 중심부 상면보다 낮은 단차면이 형성되고, 상기 단차면 상에 상기 완충 부재가 배치된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 완충 부재의 상면과 저면은 각각 양면 접착 테잎에 의해 상기 댐핑 플레이트와 커버 부재에 접착된 것이 바람직하다.
상기 완충 부재는 점탄성 물질로 이루어질 수 있으며, 그 두께는 적어도 0.5mm인 것이 바람직하다.
상기 단차부는 상기 댐핑 플레이트의 가장자리 쪽으로 가면서 점차 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있으며, 상기 단차부의 필렛 반경은 적어도 1mm인 것이 바람직하다.
상기 벤딩부의 수직 방향 벤딩량은 0.1mm ~ 0.2mm 인 것이 바람직하다.
상기 댐핑 플레이트는 탄성을 가진 금속 판재로 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 댐핑 플레이트는 스테인레스 강판을 프레스 가공함으로써 제조될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 커버 부재에 가해지는 외부로부터의 충격이 댐핑 플레이트와 완충 부재에 의해 보다 효과적으로 완화될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충 구조체가 채용된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 완충 구조체의 부분 수직 단면도이다.
도 3과 도 4를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 데이터 저장용 디스크(120)와, 상기 디스크(120)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(130)와, 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(140)가 구 비되어 있다. 그리고, 상기 디스크(120)와, 스핀들 모터(130) 및 액츄에이터(140)는 베이스 부재(111)와 커버 부재(112)에 의해 감싸여 보호된다.
상기 디스크(120)는 데이터의 기록을 위한 기록매체로서, 하나 또는 복수개가 스핀들 모터(130)에 장착되어 스핀들 모터(130)에 의해 회전하게 된다. 상기 디스크(120)의 내주측에는 하드 디스크 드라이브의 작동 정지시 상기 헤드를 파킹시키기 위한 파킹존(121)이 마련되고, 그 외주측에는 데이터가 기록되는 데이터존(122)이 마련된다.
상기 액츄에이터(140)는 디스크(120)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 것으로서, 베이스 부재(111) 상에 회동가능하도록 설치된다. 구체적으로, 상기 액츄에이터(140)는, 베이스 부재(111)에 설치된 피봇(142)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(144)과, 스윙 아암(144)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(148)를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(146)과, 스윙 아암(144)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 150)를 가진다.
상기 보이스 코일 모터(150)는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일에 입력되는 전류와 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(144)을 회전시키게 된다. 즉, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(144)을 시계 방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드가 탑재 된 슬라이더(148)를 디스크(120)의 파킹존(121)으로부터 데이터존(122) 위로 이동시킨다. 상기 슬라이더(148)는 회전하는 디스크(120)에 의해 발생되는 양력에 의해 디스크(120)의 표면으로부터 소정 높이 부상하게 되고, 이와 같은 상태에서 슬라이더(148)에 탑재된 헤드는 디스크(120)의 기록면에 대해 데이터를 재생하거나 기록하는 기능을 수행하게 된다. 반대로, 하드 디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크(120)의 회전이 정지된 때에는, 상기 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(144)을 반시계 방향으로 회전시켜 헤드가 탑재된 슬라이더(148)를 디스크(120)의 파킹존(121)에 파킹시킨다.
한편, 헤드 파킹 시스템에는 상기한 바와 같은 CSS(Contact Start Stop) 방식 뿐만 아니라 램프 로딩 방식이 있다. 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템은 보다 넓은 데이터 저장 공간을 확보하기 위해, 디스크(120)의 내주측에 파킹존(121)을 마련하지 않는 대신에 디스크(120)의 바깥쪽에 램프(미도시)를 설치하여, 이 램프에 헤드를 파킹시키는 시스템이다. 본 발명은 CSS 방식 뿐만 아니라 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 하드 디스크 드라이브에도 적용될 수 있다.
그리고, 상기 베이스 부재(111)와 커버 부재(112)는 다수의 체결 스크류(118)에 의해 결합된다. 이 때, 베이스 부재(111)와 커버 부재(112) 사이에는 하드 디스크 드라이브 내부로 먼지나 습기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 가스켓(119)이 끼워진다. 상기 가스켓(119)은 일반적으로 점탄성 물질, 예컨대 고무로 제조되어 하드 디스크 드라이브의 진동을 감쇄시키는 기능도 하게 된다.
상기한 바와 같은 구성을 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서, 본 발명에 따른 완충 구조체는 상기 커버 부재(112)에 마련되어 커버 부재(112)에 가해지는 외부로부터의 충격을 완화시키는 역할을 하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충 구조체는, 상기 커버 부재(112) 위에 배치되며 단차부(161)와 벤딩부(162)를 가진 댐핑 플레이트(160)와, 상기 커버 부재(112)와 댐핑 플레이트(160) 사이에 배치된 완충 부재(171)를 구비한다.
구체적으로, 상기 커버 부재(112)는 일반적으로 알루미늄 합금을 사용하여 다이캐스팅에 의해 제조되는데, 상기 댐핑 플레이트(160)는 이러한 커버 부재(112)의 상면으로부터 소정 간격 이격되어 배치된다. 따라서, 상기 댐핑 플레이트(160)와 커버 부재(112) 사이에는 에어 갭(165)이 형성된다. 상기 에어 갭(165)은 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 역할과 함께 상기 댐핑 플레이트(160)에 가해지는 충격 에너지를 흡수하는 에어 댐퍼 역할을 하게 된다.
상기 댐핑 플레이트(160)는 스프링 작용에 의해 외부로부터 가해진 충격을 완화시키는 역할을 하는 것으로, 탄성을 가진 금속 판재로 이루어진다. 예컨대, 상기 댐핑 플레이트(160)는 대략 0.5mm의 두께를 가진 스테인레스 강판을 커버 부재(112)의 상면 형상과 상응하는 형상을 가지도록 프레스 가공함으로써 제조될 수 있다.
상기 단차부(161)는 상기 댐핑 플레이트(160)의 가장자리로부터 소정 거리 떨어진 부위에 형성된다. 상기 단차부(161)는 댐핑 플레이트(160)의 스프링 특성을 향상시켜 완충 효율을 높이는 작용을 하게 된다. 이러한 단차부(161)의 작용 효과에 대해서는 뒤에서 충격 테스트 결과를 보면서 다시 설명하기로 한다.
구체적으로, 상기 단차부(161)는 댐핑 플레이트(160)의 가장자리 쪽으로 가면서 점차 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 이 때, 상기 단차부(161)의 필렛 반경(R1, R2)이 너무 작으면 댐핑 플레이트(160)의 스프링 특성의 향상이 충분하지 않으므로, 상기 단차부(161)의 필렛 반경(R1, R2)은 적어도 1mm인 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 단차부(161)의 상단부 필렛 반경(R1)은 대략 1.85mm 정도이고, 하단부 필렛 반경(R2)은 대략 1.25mm 정도이다.
상기 벤딩부(162)는 상기 댐핑 플레이트(160)의 가장자리 부위에 형성되어, 상기 단차부(161)와 함께 댐핑 플레이트(160)의 스프링 특성을 향상시켜 완충 효율을 보다 높이는 작용을 하게 된다. 이러한 벤딩부(162)의 작용 효과에 대해서도 뒤에서 충격 테스트 결과를 보면서 다시 설명하기로 한다.
구체적으로, 상기 벤딩부(162)는 상기 댐핑 플레이트(160)의 가장자리 부위가 커버 부재(112) 쪽으로 완만하게 벤딩되어 형성된다. 이 때, 상기 벤딩부(162)의 수직 방향 벤딩량(B)은 대략 0.1mm ~ 0.2mm 정도인 것이 바람직하다.
상기 단차부(161)과 벤딩부(162)는 여러가지 방법에 의해 상기 댐핑 플레이트(160)에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 댐핑 플레이트(160)의 제조를 위한 금속 판재, 예컨대 스테인레스 강판의 프레스 가공 공정에서, 상기 단차부(161)와 벤딩부(162)도 함께 형성된다. 구체적으로, 상기 단차부(161)와 벤딩부(162)에 대응되는 형상이 형성되어 있는 프레스 금형을 사용하여 스테인레스 강판을 프레스 가공함으로써, 상기 단차부(161)와 벤딩부(162)를 형성할 수 있다. 한편, 상기 벤딩부(162)는 이와는 다른 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 스테인레스 강판의 가장자리 부위 저면에 완충성을 가진 소정의 플레이트를 배치한 상태에서 이 스테인레스 강판을 프레스 가공하게 되면, 스테인레스 강판의 가장자리 부위에 가해지는 힘에 의해 그 가장자리 부위가 아래쪽으로 벤딩되면서 상기 벤딩부(162)가 형성될 수 있다. 이 때, 완충성 플레이트의 두께를 조절함으로써 상기 벤딩부(162)의 수직 방향 벤딩량(B)을 조절할 수 있게 된다.
상기 완충 부재(171)는 커버 부재(112)의 가장자리 부위와 댐핑 플레이트(160)의 가장자리 부위 사이에 배치된다. 상기 완충 부재(171)의 상면과 저면은 각각 양면 접착 테잎(172)에 의해 상기 댐핑 플레이트와 커버 부재에 접착될 수 있다.
이러한 완충 부재(171)는 상기 댐핑 플레이트(160)로부터 커버 부재(112)로 전달되는 충격 에너지를 흡수하여 저감시키는 역할을 하게 된다. 이를 위해, 상기 완충 부재(171)는 점탄성 물질, 예컨대 고무 또는 폴리머 등으로 이루어진 것이 바람직하다. 그리고, 상기 완충 부재(171)는 두꺼울수록 우수한 완충 특성을 얻을 수 있으므로, 그 두께는 적어도 0.5mm인 것이 바람직하다. 그러나, 완충 부재(171)의 두께가 너무 두꺼우면 하드 디스크 드라이브의 전체 높이가 높아지게 되어 하드 디스크 드라이브의 높이 제한을 벗어나게 되므로, 이를 방지하기 위해 상기 완충 부재(171)의 두께는 대략 1mm 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버 부재(112)의 가장자리 부위에는 상기 커버 부재(112)의 중심부 상면보다 낮은 단차면(113)이 형성된 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 커버 부재(112)의 단차면(113) 상에 완충 부재(171)가 배치된다. 따라서, 하드 디스크 드라이브의 높이 제한 범위 내에서도 충분히 두꺼운 두께를 가진 완충 부재(171)를 사용할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 완충 부재(171)의 바람직한 두께는 0.6mm ~ 0.7mm 정도이고, 완충 부재(171)의 상면과 저면에 접착된 양면 접착 테잎(172) 각각의 두께는 0.15mm 정도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 완충 구조체의 작용을 설명하기로 한다.
상기 완충 구조체를 가진 하드 디스크 드라이브가 커버 부재(112)쪽으로 기울어지면서 테이블 위에 떨어지게 되면, 상기 댐핑 플레이트(160)에 충격이 가해진다. 이에 따라, 1차적으로 상기 댐핑 플레이트(160)가 탄성 변형되면서 그 스프링 작용에 의해 충격 에너지를 흡수하여 완화시키게 된다. 이 때, 전술한 바와 같이 댐핑 플레이트(160)에 단차부(161)와 벤딩부(162)가 마련되어 있어서, 댐핑 플레이트(160)의 완충 효율이 보다 높아지게 된다. 이어서, 댐핑 플레이트(160)로부터 커버 부재(112)로 전달되는 충격 에너지는 2차적으로 완충 부재(171)가 흡수하게 된다. 이에 따라, 최종적으로 하드 디스크 드라이브 내부로 전달되는 충격 에너지는 초기의 충격 에너지에 비해 현저하게 저감된다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 완충 구조체를 가진 하드 디스크 드라이브에 대한 충격 테스트 결과를 살펴보기로 한다.
도 5에는 하드 디스크 드라이브를 위한 충격 테스트 장치가 개략적으로 도시 되어 있다. 도 5를 참조하면, 여기에 도시된 충격 테스트 장치는 틸트 드랍 테스트(tilt drop test) 장치로서, 하드 디스크 드라이브(HDD)의 일단부를 수직 기둥에 회전 가능하게 결합한 상태에서, 하드 디스크 드라이브의 타단부를 소정 높이(H)에서 떨어뜨려 하드 디스크 드라이브의 커버 부재가 정반의 모서리에 충돌할 때, 하드 디스크 드라이브의 내부에 전달되는 충격량을 측정할 수 있도록 한 장치이다.
아래 표 1에는 상기 충격 테스트 장치를 사용하여 두 가지 샘플에 대해 테스트 높이(H)를 변경시키면서 충격 테스트를 실시한 결과가 나타나 있다. 여기에서, 샘플 1은 단차부만 형성되고 벤딩부는 형성되지 않은 상태의 댐핑 플레이트와 완충 부재가 설치된 하드 디스크 드라이브를 가리키며, 샘플 2는 도 4에 도시된 바와 같이 단차부와 벤딩부가 모두 형성된 댐핑 플레이트와 완충 부재가 설치된 하드 디스크 드라이브를 가리킨다.
테스트 높이 (H) 3 inch 4 inch 5 inch 90°
충격량 샘플 1 454G 598G 686G 712G
샘플 2 317G 407G 497G 533G
위 표 1을 보면, 샘플 1에 대한 충격 테스트 결과, 하드 디스크 드라이브 내부에 전달되는 충격량은 그 테스트 높이(H)에 따라 454G ~ 712G로 나타났음을 알 수 있다. 이러한 결과는 도 1에 도시된 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서의 충격량이 대략 600G ~ 1000G 정도인 것에 비하여, 샘플 1에 있어서의 충격량이 대략 30% 정도 낮아졌다는 것을 가리킨다.
그리고, 샘플 2에 대한 충격 테스트 결과, 하드 디스크 드라이브 내부에 전달되는 충격량은 그 테스트 높이(H)에 따라 317G ~ 533G로 나타났음을 알 수 있다. 이러한 결과는 샘플 2에 있어서의 충격량이 종래의 하드 디스크 드라이브 뿐만 아니라 샘플 1에 있어서의 충격량보다 훨씬 낮다는 것을 가리킨다.
결과적으로, 댐핑 플레이트에 단차부와 벤딩부가 함께 형성되고, 댐핑 플레이트와 커버 부재 사이에 비교적 두꺼운 완충 부재가 배치된 본 발명에 따른 완충 구조체에 의하면, 그 완충 효율이 종래에 비해 훨씬 향상된다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 커버 부재와의 사이에 에어 갭을 형성하도록 배치된 댐핑 플레이트에 단차부와 벤딩부가 형성됨으로써, 댐핑 플레이트의 스프링 작용에 의한 완충 특성이 보다 향상된다. 또한, 커버 부재와 댐핑 플레이트 사이에 끼워진 비교적 두꺼운 점탄성 완충 부재에 의해 충격 에너지 흡수 효율도 종래에 비해 높아지게 된다. 따라서, 외부로부터 커버 부재에 가해지는 충격이 보다 효과적으로 완화될 수 있어서 외부 충격으로 인한 헤드 슬랩 현상을 방지할 수 있다.

Claims (12)

  1. 데이터 저장용 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키는 액츄에이터를 감싸서 보호하는 베이스 부재와 커버 부재를 가진 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 있어서,
    상기 커버 부재와의 사이에 에어 갭을 형성하도록 상기 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되어 배치된 댐핑 플레이트; 및
    상기 커버 부재의 가장자리 부위와 상기 댐핑 플레이트의 가장자리 부위 사이에 배치된 완충 부재;를 구비하며,
    상기 댐핑 플레이트는, 그 가장자리로부터 안쪽으로 소정 거리 떨어진 부위에 형성된 단차부와, 그 가장자리 부위에 상기 커버 부재 쪽으로 완만하게 벤딩되어 형성된 벤딩부를 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커버 부재의 가장자리 부위에는 상기 커버 부재의 중심부 상면보다 낮은 단차면이 형성되고, 상기 단차면 상에 상기 완충 부재가 배치된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 완충 부재의 상면과 저면은 각각 양면 접착 테잎에 의해 상기 댐핑 플 레이트와 커버 부재에 접착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 완충 부재는 점탄성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 완충 부재의 두께는 0.5mm이거나 이 보다 큰 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단차부는 상기 댐핑 플레이트의 가장자리 쪽으로 가면서 점차 낮아지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 단차부의 필렛 반경은 1mm이거나 이 보다 큰 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 벤딩부의 수직 방향 벤딩량은 0.1mm ~ 0.2mm 인 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 댐핑 플레이트는 탄성을 가진 금속 판재로 이루어진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 댐핑 플레이트는 스테인레스 강판을 프레스 가공함으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 벤딩부는, 상기 금속 판재의 가장자리 부위 저면에 완충성 플레이트를 배치한 상태에서 상기 금속 판재를 프레스 가공함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 벤딩부는, 상기 벤딩부에 대응되는 형상이 형성된 프레스 금형을 사용하여 상기 금속 판재를 프레스 가공함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
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