KR100640652B1

KR100640652B1 - 하드디스크 드라이브 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR100640652B1
Application number: KR1020050061241A
Authority: KR
Inventors: 이재석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2006-11-01

Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브 및 그 조립방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 베이스 부재; 베이스 부재에 장착된 스핀들 모터; 베이스 부재 상에서 회전 가능하도록, 스핀들 모터의 회전축에 결합된 디스크; 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되며, 디스크에 데이터를 기록하고 디스크에 기록된 데이터를 읽어내는 HSA(Head Stack Assembly); HSA에 마련된 코일과의 상호작용에 의해 HSA에 회동력을 제공하는 VCM(Voice Coil Motor); 베이스 부재 상에 결합되는 것으로, 스핀들 모터 부위에 대응되게 구멍이 형성되며, 그 구멍을 통해 웨이트 밸런스(weight balance)가 장착되는 커버 부재; 및 커버 부재 상에 결합되되 커버 부재의 구멍을 덮는 커버용 댐퍼를 구비한다.

Description

하드디스크 드라이브 및 그 조립방법{Hard disk drive and method of assembling the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 하드디스크 드라이브의 조립과정을 설명하기 위한 흐름도.

도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 하드디스크 드라이브의 조립과정 중에서 주요 과정을 설명하기 위한 도면.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

101..베이스 부재 102..커버 부재

120a..구멍 103..커버용 댐퍼

110..디스크 120..스핀들 모터

121..회전축 122..클램프

122a..장착 홀 130..HSA

140..VCM 150..웨이트 밸런스.

본 발명은 하드디스크 드라이브 및 그 제조방법에 관한 것이다.

하드디스크 드라이브는 컴퓨터 등에 사용되는 보조기억장치의 일 예로서, 자기헤드에 의해 디스크에 저장된 데이터를 재생(read)하거나, 디스크에 새로운 데이터를 기록(write)하는 장치이다.

일반적으로, 하드디스크 드라이브는 베이스 부재와, 상기 베이스 부재 상에 설치된 스핀들 모터와, 상기 스핀들 모터의 회전축에 결합되어 회전하는 디스크와, 상기 디스크에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기헤드가 탑재된 슬라이더를 포함하고 베이스 부재 상에서 회동하는 HSA(Head Stack Assembly)와, 상기 HSA에 회동력을 제공하는 VCM(Voice Coil Motor), 및 상기 베이스 부재와 체결되어 디스크, HSA, 및 VCM을 덮어서 보호하는 커버 부재를 포함하여 구성된다.

이러한 하드디스크 드라이브는 종래에 따르면, 다음과 같은 과정으로 조립된다. 먼저, 베이스 부재에 스핀들 모터를 장착하고, 디스크가 베이스 부재 상에 회전 가능하도록 스핀들 모터의 회전축에 디스크를 결합시킨다. 이러한 상태에서 임밸런스(imbalance) 측정 장비로 옮겨 스핀들 모터에 의해 디스크를 회전시키면서 디스크의 임밸런스를 측정한다. 만일, 디스크의 임밸런스가 있게 되면 임밸런스의 크기와 각도에 적합한 웨이트 밸런스(weight balance)를 스핀들 모터의 회전축 주위에 장착함으로써 동적 밸런스를 맞춘다. 그 다음, 베이스 부재 상에 HSA와 VCM을 장착한 후, 디스크, HSA, 및 VCM가 덮여지도록 베이스 부재의 상부로부터 커버 부재를 결합시킨다.

그런데, 전술한 바와 같이, 디스크의 동적 밸런스를 맞추기 위한 임밸런스 측정과 이에 따른 웨이트 밸런스를 장착하는 과정이, 베이스 부재에 커버 부재를 결합하는 과정보다 먼저 이루어짐에 따라, 임밸런스를 측정하고 웨이트 밸런스를 장착하는 과정에서 작업자에 의한 디스크의 손상 혹은 파티클(particle)의 유입으로 인한 디스크의 스크래치(scratch)가 생길 우려가 높다.

본 발명의 기술적 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작업자에 의한 디스크의 손상 혹은 파티클의 유입으로 인한 디스크의 스크래치가 생기는 것을 방지할 수 있는 하드디스크 드라이브 및 그 조립방법을 제공하는데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브는, 베이스 부재; 상기 베이스 부재에 장착된 스핀들 모터; 상기 베이스 부재 상에서 회전 가능하도록, 상기 스핀들 모터의 회전축에 결합된 디스크; 상기 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되며, 상기 디스크에 데이터를 기록하고 상기 디스크에 기록된 데이터를 읽어내는 HSA(Head Stack Assembly); 상기 HSA에 마련된 코일과의 상호작용에 의해 상기 HSA에 회동력을 제공하는 VCM(Voice Coil Motor); 상기 베이스 부재 상에 결합되는 것으로, 상기 스핀들 모터 부위에 대응되게 구멍이 형성되며, 그 구멍을 통해 웨이트 밸런스(weight balance)가 장착되는 커버 부재; 및 상기 커버 부재 상에 결합되되 상기 커버 부재의 구멍을 덮는 커버용 댐퍼를 구비한다.

그리고, 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 조립방법은, 베이스 부재를 마련하는 단계; 상기 베이스 부재에 스핀들 모터를 장착하는 단계; 상기 베이스 부재 상에 디스크가 회전 가능하도록, 상기 스핀들 모터의 회전축에 상기 디스크를 결합시키는 단계; 상기 베이스 부재 상에 HSA(Head Stack Assembly) 및 VCM(Voice Coil Motor)을 장착하는 단계; 상기 스핀들 모터 부위에 대응되게 구멍이 형성된 커버 부재를 마련하고, 상기 커버 부재를 상부로부터 상기 베이스 부재에 결합시키는 단계; 상기 디스크의 임밸런스를 측정하여 임밸런스가 있게 되면 동적 밸런스를 맞출 수 있도록 상기 커버 부재의 구멍을 통해 상기 스핀들 모터 부위에 웨이트 밸런스(weight balance)를 장착하는 단계; 및 상기 스핀들 모터 부위가 덮여지게 그 상부로부터 커버용 댐퍼를 상기 커버 부재에 결합시키는 단계를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브에 대한 분리 사시도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 하드디스크 드라이브(100)에는 서로 결합되어 밀폐된 내부공간을 형성하는 베이스 부재(101)와 커버 부재(102)가 구비된다. 그리고, 상기 내부공간에 데이터 기록매체인 디스크(110), 스핀들 모터(spindle motor, 120), HSA(Head Stack Assembly, 130), 및 VCM(Voice Coil Motor, 140)가 구비된다.

상기 베이스 부재(101) 및 커버 부재(102)는 스테인레스 스틸 또는 알루미늄 소재로 이루어지며, 다수의 스크류들에 의해 체결된다.

상기 베이스 부재(101) 상에는 하나 또는 둘 이상으로 마련된 디스크(110)가 회전 가능하게 설치된다. 즉, 상기 디스크(110)는 베이스 부재(101)에 장착된 스핀들 모터(120)의 회전축(121)과 결합됨으로써 회전 가능하게 된다. 이를 위해, 상기 회전축(121)의 외주에는 허브(미도시)가 설치되며 그 허브와 함께 회전축(121)이 디스크(110)의 중공을 통해 삽입된다. 이렇게 디스크(110)가 삽입된 상태에서 상부로부터 클램프(122)가 얹혀진 후 스크류(123)들에 의해 허브와 체결됨으로써, 상기 디스크(110)가 회전축(121)에 고정될 수 있다.

상기 커버 부재(102)에는 본 발명에 일 특징에 따르면, 상기 스핀들 모터(120) 부위에 대응되게 구멍(102a)이 형성되어 있다. 상기 구멍(102a)은 스핀들 모터(120) 부위, 상세하게는 회전축(121)을 포함한 클램프(122)가 외부로 노출되게 함으로써 임밸런스(imbalance) 측정 장비에 의해 디스크(110)의 임밸런스가 있는 것으로 측정된 경우 웨이트 밸런스(weight balance, 150)의 장착을 용이하게 한다. 즉, 상기 구멍(102a)을 통해 노출된 클램프(122)에는 가장자리를 따라 다수의 장착 홀(122a)들이 마련되며, 상기 장착 홀(122a)들 중에서 적어도 어느 하나에는 동적 밸런스를 맞추기 위한 웨이트 밸런스(150)가 끼워져 장착된다. 여기서, 상기 웨이트 밸런스(150)의 무게 및 장착 홀(122a)의 위치는 임밸런스 측정 장비에 의해 측정된 임밸런스의 크기와 각도를 토대로 설정된다.

상기와 같이 커버 부재(102)에 스핀들 모터(120) 부위에 대응되게 구멍(102a)이 마련되고, 그 구멍(102a)을 통해 스핀들 모터(120) 부위만이 노출된 상태에서 디스크(110)의 임밸런스가 측정되고 웨이트 밸런스가 장착됨에 따라, 임밸런 스를 측정하고 웨이트 밸런스를 장착하는 과정에서 종래와 같은 작업자에 의한 디스크(110)의 손상 혹은 파티클(particle)의 유입으로 인한 디스크(110)의 스크래치가 생기는 것이 방지될 수 있다. 상기 커버 부재(102)의 구멍(102a)은 웨이트 밸런스(150)가 상기 구멍(102a)을 통해 장착된 이후에 그 상부에 결합되는 커버용 댐퍼(103)에 의해 덮여진다.

상기 HSA(130)는 디스크(110)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 읽어내기 위한 것으로, 베이스 부재(101)의 피봇 축(101a)을 중심으로 회동 가능하게 설치된다. 상기 HSA(130)는 피봇 축(101a)에 끼워지는 아암(131, arm)과, 상기 아암(131)의 자유단에 결합된 서스펜션(132)과, 상기 서스펜션(132)에 결합된 슬라이더(133)와, 상기 슬라이더(133)에 데이터의 기록 및 재생을 위해 탑재된 자기헤드(134)를 구비한다. 상기 서스펜션(132)은 슬라이더(133)를 디스크(110)의 표면 쪽으로 탄성 바이어스되도록 지지한다. 상기 HSA(130)는 플렉시블 인쇄케이블(flexible printed circuit, 136)에 의해 베이스 부재(101)의 하부에 배치된 메인 회로기판(미도시)과 접속된다. 그리고, 상기 HSA(130)는 베이스 부재(101)의 일측에 설치된 VCM(140)에 의해 구동된다.

상기 VCM(140)은 HSA(130)의 팬테일(fantail, 135)에 마련된 코일과의 상호작용에 의해 HSA(130)에 회동력을 제공한다. 상술하자면, 상기 코일에 전류가 입력되면, VCM(140)의 내부에 마련된 마그네트에 의해 형성된 자기장과 상기 코일에 흐르는 전류와의 상호작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 HSA(130)가 회동하게 된다. 이에 따라, 상기 서스펜션(132)의 선단에 부착된 슬라이더(133)가 디스크(110) 상에서 스핀들 모터(120)를 향한 방향이나, 디스크(110)의 외주를 향한 방향으로 이동하게 된다.

즉, 하드디스크 드라이브(100)가 작동하여 디스크(110)가 회전하기 시작하면, VCM(140)는 아암(131)을 회전시켜 자기헤드가 탑재된 슬라이더(133)를 디스크(110)의 데이터 기록면 위로 이동시킨다. 상기 슬라이더(133)는 회전하는 디스크(110)에 의해 발생되는 양력(揚力)과 서스펜션(132)에 의한 탄성력이 평형을 이루는 높이로 디스크(110)의 데이터 기록면으로부터 부상하게 되고, 이러한 상태에서 슬라이더(133)에 탑재된 자기헤드(134)는 디스크(110)의 데이터 기록면에 대해 데이터를 재생하거나 기록하는 기능을 수행하게 된다. 이와 반대로, 하드디스크 드라이브(100)가 작동하지 않아 디스크(110)의 회전이 정지된 때에는, VCM(140)은 아암(131)을 회전시켜 자기헤드(134)가 탑재된 슬라이더(133)를 디스크(110)의 데이터 기록면으로부터 벗어나도록 한다.

상기와 같은 하드디스크 드라이브(100)는 도 2에 도시된 바와 같은 조립과정에 의해 조립된다.

먼저, 210단계에서는 베이스 부재(101)를 마련한다. 그 다음, 220단계에서는 상기 베이스 부재(101)에 스핀들 모터(120)를 장착한다. 그 다음, 230단계에서는 상기 베이스 부재(101) 상에 디스크(110)가 회전 가능하도록, 베이스 부재(101)에 장착된 스핀들 모터(120)의 회전축(121)에 디스크(110)를 결합시킨다. 그 다음, 240단계에서는 상기 베이스 부재(101) 상에 HSA(130) 및 VCM(140)을 장착한다.

그 다음, 250단계에서는 상기 스핀들 모터(120) 부위, 즉 회전축(121)을 포 함한 클램프(122)에 대응되게 구멍(102a)이 형성된 커버 부재(102)를 마련하고, 이렇게 마련한 커버 부재(102)를 상부로부터 베이스 부재(101)에 결합시킨다. 이에 따라, 상기 디스크(110), HSA(130), 및 VCM(140)은 커버 부재(102)에 의해 덮여져 보호됨과 동시에 스핀들 모터(120) 부위만이 커버 부재(102)의 구멍(102a)을 통해 노출될 수 있다. 따라서, 후술할 디스크(110)의 임밸런스를 측정하고 웨이트 밸런스(150)를 장착하는 과정에서 작업자에 의한 디스크(110)의 손상 혹은 파티클의 유입으로 인한 디스크(110)의 스크래치가 생기는 것이 방지될 수 있다.

그 다음, 260단계에서는 임밸런스 측정 장비로 옮겨 스핀들 모터(120)에 의해 디스크(110)를 회전시키면서 디스크(110)의 임밸런스를 측정한다. 측정한 결과, 상기 디스크(110)의 임밸런스가 기준 범위를 초과하여 있게 되면 270단계로 진행하여 임밸런스의 크기와 각도를 토대로 동적 밸런스를 맞출 수 있는 웨이트 밸런스(150)를 설정하여 이를 도 3a에 도시된 바와 같이 커버 부재(102)의 구멍(102a) 상부에 위치시킨 후, 도 3b에 도시된 바와 같이 클램프(122)의 장착 홀(122a)에 끼워 장착한다.

그 다음, 280단계로 진행하여 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 커버 부재(102)의 구멍(102a)을 통해 노출된 스핀들 모터(120) 부위가 덮여질 수 있게 그 상부로부터 커버용 댐퍼(103)를 커버 부재(102)에 결합시켜 조립을 완성한다. 만일, 260단계에서 디스크(110)의 임밸런스를 측정한 결과 디스크(110)의 임밸런스가 거의 없거나 기준 범위 내에 있다면, 웨이트 밸런스(150)를 장착하는 270단계를 거치지 않고 280단계로 진행하여 커버 부재(102)의 상부에 커버용 댐퍼(103)를 결합시 켜 조립을 완성한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 디스크의 동적 밸런스를 맞추기 위한 임밸런스 측정과 이에 따른 웨이트 밸런스를 장착하는 과정이, 베이스 부재에 커버 부재를 결합하는 과정보다 뒤에 이루어질 수 있어 임밸런스를 측정하고 웨이트 밸런스를 장착하는 과정에서 작업자에 의한 디스크의 손상 혹은 파티클의 유입으로 인한 디스크의 스크래치가 생기는 것이 방지되는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

베이스 부재;

상기 베이스 부재에 장착된 스핀들 모터;

상기 베이스 부재 상에서 회전 가능하도록, 상기 스핀들 모터의 회전축에 결합된 디스크;

상기 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되며, 상기 디스크에 데이터를 기록하고 상기 디스크에 기록된 데이터를 읽어내는 HSA(Head Stack Assembly);

상기 HSA에 마련된 코일과의 상호작용에 의해 상기 HSA에 회동력을 제공하는 VCM(Voice Coil Motor);

상기 베이스 부재 상에 결합되는 것으로, 상기 스핀들 모터 부위에 대응되게 구멍이 형성되며, 그 구멍을 통해 웨이트 밸런스(weight balance)가 장착되는 커버 부재; 및

상기 커버 부재 상에 결합되되 상기 커버 부재의 구멍을 덮는 커버용 댐퍼를 구비하는 하드디스크 드라이브.
제 1항에 있어서,

상기 스핀들 모터의 회전축에 상기 디스크가 삽입된 상태에서 상기 스핀들 모터의 회전축에 클램프가 결합된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
제 2항에 있어서,

상기 웨이트 밸런스는 동적 밸런스를 맞출 수 있는 무게를 갖도록 설정되며, 상기 클램프의 가장자리를 따라 마련된 다수의 장착 홀들 중에서 동적 밸런스를 맞출 수 있도록 선택된 장착 홀에 끼워져 장착되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
베이스 부재를 마련하는 단계;

상기 베이스 부재에 스핀들 모터를 장착하는 단계;

상기 베이스 부재 상에 디스크가 회전 가능하도록, 상기 스핀들 모터의 회전축에 상기 디스크를 결합시키는 단계;

상기 베이스 부재 상에 HSA(Head Stack Assembly) 및 VCM(Voice Coil Motor)을 장착하는 단계;

상기 스핀들 모터 부위에 대응되게 구멍이 형성된 커버 부재를 마련하고, 상기 커버 부재를 상부로부터 상기 베이스 부재에 결합시키는 단계;

상기 디스크의 임밸런스를 측정하여 임밸런스가 있게 되면 동적 밸런스를 맞출 수 있도록 상기 커버 부재의 구멍을 통해 상기 스핀들 모터 부위에 웨이트 밸런스(weight balance)를 장착하는 단계; 및

상기 스핀들 모터 부위가 덮여지게 그 상부로부터 커버용 댐퍼를 상기 커버 부재에 결합시키는 단계를 포함하는 하드디스크 드라이브의 조립방법.
제 4항에 있어서,

상기 디스크를 결합시키는 단계는 상기 스핀들 모터의 회전축에 상기 디스크를 삽입하고 클램프를 결합시키는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 조립방법.
제 5항에 있어서,

상기 웨이트 밸런스를 장착하는 단계는 상기 웨이트 밸런스를 동적 밸런스를 맞출 수 있는 무게를 갖도록 설정하며, 상기 클램프의 가장자리를 따라 마련된 다수의 장착 홀들 중에서 동적 밸런스를 맞출 수 있도록 선택된 장착 홀에 끼워서 장착하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 조립방법.