KR100688580B1 - Disk clamp and hard disk drive with the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 디스크 클램프의 일 예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional disk clamp.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브를 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view showing a hard disk drive according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 클램프의 사시도 및 단면도이다.3 and 4 are a perspective view and a cross-sectional view of a disk clamp according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 도 3 및 도 4의 디스크 클램프를 스핀들 모터에 체결하는 경우에 가압부의 특정 지점에서 가압력의 크기를 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the magnitude of the pressing force at a specific point of the pressing unit when the disk clamps of FIGS. 3 and 4 are fastened to the spindle motor.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 ..하드디스크 드라이브 101 ..베이스 부재100 ..
105 ..커버 부재 107, 108 ..디스크105 ..
110 ..스핀들 모터 111 ..모터 브라켓110 ..
112 ..모터 샤프트 113 ..모터 허브112 ..
120 ..액츄에이터 122 ..스윙아암120 ..
125 ..슬라이더 128 ..보이스코일모터125 ..
130 ..디스크 클램프 131 ..수용부130 ..
132 ..체결부 133 ..스크류 체결공132 ..
138 ..가압부 150 ..스크류138 ..
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 저장매체인 디스크를 구동수단인 스핀들 모터에 고정시키는 디스크 클램프 및, 이를 구비한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다. The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, to a disk clamp for fixing a disk, which is a data storage medium, to a spindle motor as a driving means, and a hard disk drive having the same.
하드디스크 드라이브(HDD; hard disk drive)는 컴퓨터, 모바일폰, MP3 플레이엉, 셋톱박스 등의 호스트 시스템에 장착되는 보조기억장치의 일 예로서, 자기헤드에 의해 데이터 기록매체인 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 새로운 데이터를 기록하는 장치이다. A hard disk drive (HDD) is an example of an auxiliary memory device mounted in a host system such as a computer, a mobile phone, an MP3 player, or a set-top box. The hard disk drive (HDD) is used to store data stored on a disk, a data recording medium by a magnetic head. A device that plays back or records new data on a disc.
도 1은 종래의 디스크 클램프의 일 예를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional disk clamp.
도 1을 참조하면, 상기 디스크 클램프(10)는 회전 구동수단인 스핀들 모터(5)에 데이터 기록매체인 디스크(1)를 고정시키기 위한 것으로, 스핀들 모터(5)의 샤프트(6)가 끼워지는 중앙의 통공(11)과, 상기 통공(11) 외측에 마련된 체결부(12)와, 상기 체결부(12) 외측에 마련된 가압부(15)를 구비한다. 상기 체결부(12)에는 복수의 스크류(20)가 관통하는 복수의 스크류 체결공(13)이 구비된다. 상기 스크류 체결공(13)을 관통하여 스핀들 모터(5)의 회전자인 모터 허브(8)에 삽입 체결된 스크류(20)들에 의해 디스크 클램프(10)가 상기 모터 허브(8)에 고정되며, 가 압부(15)가 디스크(1)를 가압하여 상기 디스크(1)를 모터 허브(8)에 고정시킨다. 상기 체결부(12)는 편평하지 않고 오목하게 기울어져 있다. 스크류(20)를 조이면 상기 체결부(12)가 탄성 변형하여 펴지면서 체결부(12)의 저면이 모터 허브(8)의 편평한 상면에 대해 밀착되게 된다. Referring to FIG. 1, the
그러나, 상기 스크류(20) 조임으로 인한 체결부(12)의 탄성 변형 정도가 커서 상기 체결부(12)가 원래 형태로 복귀하려는 탄성 복원력이 커지며, 이로 인해 스크류(20) 조임이 느슨해질 가능성이 크다. 이러한 스크류(20)의 조임 불량은 디스크(1) 가압력의 부족을 야기하여 디스크(1)가 회전 도중에 수평 방향으로 미끄러지는 소위 디스크 슬립(slip) 이 발생될 가능성이 높아진다. 또한, 복수의 스크류(20)의 조임 정도가 일정하지 않게 되어 상기 가압부(15)에 의해 가압되는 디스크(1)의 내주부에 부분적인 변형이 초래될 수도 있다. However, since the elastic deformation degree of the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스핀들 모터에 체결되는 체결부의 탄성 변형이 최소화될 수 있게 구조가 개선된 디스크 클램프 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. The present invention is to solve the above problems, to provide a disk clamp and a hard disk drive having an improved structure to minimize the elastic deformation of the fastening portion fastened to the spindle motor to be a technical problem.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 데이터 기록매체인 디스크를 스핀들 모터에 대해 고정시켜 주는 것으로, 중앙에 마련된, 상기 스핀들 모터의 상단 돌출부를 수용하는 수용부; 상기 수용부의 외측에 마련된, 스크류를 조임으로 인해 상기 스핀들 모터의 상측부에 체결되는 체결부; 및, 상기 체결부의 외측에 마련된, 상기 디스크를 가압하는 가압부;를 구비하고, 상기 수용부는 상기 스핀들 모터의 상단 돌출부를 에워싸는 폐쇄된 캡(cap) 형태인 것을 특징으로 하는 디스크 클램프 및, 이를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention is to secure a disk, which is a data recording medium to the spindle motor, the receiving portion which is provided in the center, the upper projection of the spindle motor; A fastening part provided on an outer side of the receiving part and fastened to an upper part of the spindle motor by tightening a screw; And a pressing part for pressing the disk, which is provided at an outer side of the fastening part, wherein the receiving part has a closed disk cap shape surrounding the upper protrusion of the spindle motor. Provide one hard disk drive.
바람직하게는, 상기 체결부는 상기 스핀들 모터의 상측부에 대해 오목하게 기울어져 스크류 조임에 의해 편평해지는 방향으로 탄성 변형되며, 이 탄성 변형으로 인해 상기 가압부의 가압력이 유발되도록 구성될 수 있다. Preferably, the fastening portion is elastically deformed in a direction that is concave inclined with respect to the upper portion of the spindle motor flattened by screw tightening, it can be configured to cause the pressing force of the pressing portion due to this elastic deformation.
바람직하게는, 상기 가압부의 디스크 접촉면이 아래로 볼록한 곡면일 수 있다. Preferably, the disk contact surface of the pressing portion may be a curved surface convex downward.
바람직하게는, 상기 체결부에 등각도 간격으로 배열된 복수 개의 스크류 체결공이 구비될 수 있다. Preferably, the fastening portion may be provided with a plurality of screw fastening holes arranged at equal intervals.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 클램프 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브를 상세하게 설명한다.도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브를 도시한 사시도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a disk clamp and a hard disk drive having the same according to a preferred embodiment of the present invention. Figure 2 is a perspective view showing a hard disk drive according to a preferred embodiment of the present invention. .
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(100)는, 베이스 부재(101)와 커버 부재(105)가 결합되어 형성되는, 소정의 내부 공간을 가진 하우징을 구비한다. 또한, 상기 하우징 내에 데이터 기록매체인 제1 및 제2 디스크(107, 108)와, 상기 디스크(107, 108)를 회전 구동시키는 스핀들 모터(110)와, 액츄에이터(120)를 구비한다. 상기 베이스 부재(101)와 커버 부재(105)는 통상 스테인레스스틸 또는 알루미늄 재질로 제작된다. 상기 스핀들 모터(110)는, 베이스 부재(101)에 고정 장착되는 모터 브라켓(111)과, 회전자인 모터 허브 (113)와, 상기 모터 허브(113)의 회전 중심축이 되는 모터 샤프트(112)를 구비한다. 상기 모터 허브(113)에 디스크들(107, 108)이 관통되어 적층되며, 적층된 디스크들(107, 108) 사이를 이격시키기 위해 스페이서(115)가 상기 디스크들(107, 108) 사이에 개재된다. 상기 모터 허브(113)의 상측부에는 디스크 클램프(130)가 스크류(150) 조임에 의해 체결된다. 상기 디스크 클램프(130)는 디스크들(107, 108)을 탄성 가압하여 이들을 상기 모터 허브(113)에 고정시킨다. Referring to FIG. 2, the
상기 액츄에이터(120)는 상기 디스크들(107, 108)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 독출하기 위한 장치로서, 베이스 부재(101) 상에 회동 가능하게 설치된다. 액츄에이터(120)는, 베이스 부재(101)에 피봇 베어링(127)을 중심으로 피봇 가능하게 결합된 스윙아암(122)과, 상기 스윙아암(122)의 선단부에 결합된 서스펜션(123)과, 상기 서스펜션(123)에 지지되는 슬라이더(125)를 구비한다. 상기 슬라이더(125)에는 데이터의 기록 및 재생을 위한 자기헤드(미도시)가 탑재된다.또한, 상기 액츄에이터(120)는 스윙아암(122)을 피봇시키기 위한 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터(128)을 구비한다. 상기 보이스 코일 모터(128)는 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일(미도시)에 입력되는 전류와 마그네트(미도시)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 상기 스윙아암(122)을 회전시키게 된다. 이에 따라, 상기 서스펜션(123)의 선단에 부착된 슬라이더(125)가 제1 및 제2 디스크(107, 108) 상에서 스핀들 모터(110)를 향한 방향이나, 디스크(107, 108)의 외주를 향한 방향으로 이동하게 된다.The
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 클램프의 사시도 및 단면도이다.3 and 4 are a perspective view and a cross-sectional view of a disk clamp according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 디스크 클램프(130)는 스핀들 모터(110)의 모터 샤프트(112)의 상단 돌출부(112a)가 끼워지는 수용부(131)와, 상기 수용부(131)의 외측에 마련된 체결부(132)와, 상기 체결부(132)의 외측에 마련된 가압부(138)를 구비한다. 상기 디스크 클램프(130)는 스프링강과 같은 금속을 소재로 하며, 프레스 가공에 의해 형성할 수 있다. 상기 수용부(131)는 상기 모터 샤프트(112)의 상단 돌출부(112a)를 그 내측 홈에 에워싸고 수용하는 폐쇄된 캡(cap) 형태이다. 3 and 4, the
상기 체결부(132)에는 6개의 스크류 체결공(133)이 구비되며, 6개의 스크류(150)가 상기 스크류 체결공(133)들을 관통하여 모터 허브(113)의 상측부에 체결된다. 상기 모터 허브(113)의 상측부에 스크류(150)이 체결력이 고르게 분포될 수 있도록 상기 스크류 체결공(133)들은 원형인 디스크 클램프(130)의 중심을 기준으로 등각도 간격으로 배열된다. 이에 따라, 인접한 2개의 스크류 체결공(133)이 디스크 클램프(130)의 중심에 대해 형성하는 각(A1)은 모두 60도이며, 그 크기는 허용 오차 범위 내에서 실질적으로 동일하다. The
상기 모터 허브(113)의 상면(113a)은 편평하나, 상기 체결부(132)는 상기 모터 허브(113)의 상면(113a)에 대해 오목하게 기울어져 있다. 스크류(150)를 조이면 상기 체결부(132)가 탄성 변형하여 펴져 체결부(132)의 저면(132a)이 모터 허브(113)의 상면(113a)에 근접하고, 이 탄성력에 의해 가압부(138)의 가압력이 유발된다. The
상기 가압부(138)는 상술한 바와 같이 체결부(132)의 탄성 변형에 의해 유발된 가압력으로 디스크들(107, 108)을 가압하여 모터 허브(113)에 고정시킨다. 제2 디스크(108)의 내주부(108a)와 접촉하는 상기 가압부(138)의 저면(138a)은, 상기 내주부(108a)와 접촉되는 지점 및 접촉되는 면적이 일정하게 유지될 수 있게 아래로 볼록한 곡면을 이룬다. 이러한 곡면형의 가압부 저면(138a)은 가압 하중 집중으로 인한 디스크 내주부(108a)의 변형을 방지하는 데에도 효과적이다. 상기 가압부(138)의 두께는 체결부(132) 및 탄성 변형부(135)의 두께보다 두껍다. 가압되는 디스크 내주부(108a)의 반력으로 인해 가압부(138)가 변형되지 않도록 하기 위함이다. As described above, the
상기 캡 형태의 폐쇄된 수용부(131)는 디스크 클램프(130)의 강성을 보강한다. 즉, 스크류(150) 조임으로 인해 체결부(132)에 가해지는 스트레스(stress)가 상기 수용부(131)로 분산되어 종래의 디스크 클램프(10, 도 1 참조)에 비해 체결부(132)의 변형 정도가 작아진다. 따라서, 조여진 스크류(150)의 풀림이 억제된다. The
상기 디스크 클램프(130)의 효과를 종래의 디스크 클램프(10, 도 1 참조)와 비교 검증하기 위하여 본 발명의 발명자들에 의한 컴퓨터 시뮬레이션이 수행되었다. 이 시뮬레이션에서 두께 69 밀리인치(mili-inch)의 디스크 두 장을 구비한 하드디스크 드라이브를 대상으로 하였으며, 6개의 스크류를 3.5 kgfcm의 힘으로 조이는 것으로 가정하였다. Computer simulation by the inventors of the present invention was performed to compare and verify the effect of the
도 5는 도 3 및 도 4의 디스크 클램프를 스핀들 모터에 체결하는 경우에 가압부의 특정 지점에서 가압력의 크기를 도시한 그래프이다. 구체적으로, 상기 그래 프의 가로축은 종래 및 본 발명 실시예에 따른 디스크 클램프(10, 130)의 가압부 내의 특정 지점의 위치를 디스크 클램프(10, 130)의 중심을 기준으로 하여 각도로서 나타낸 것이며, 그래프의 세로축은 그 특정 지점에서 디스크 내주부에 가해지는 가압력의 크기를 나타낸 것이다. FIG. 5 is a graph showing the magnitude of the pressing force at a specific point of the pressing unit when the disk clamps of FIGS. 3 and 4 are fastened to the spindle motor. Specifically, the horizontal axis of the graph is shown as an angle with respect to the center of the disk clamp (10, 130) the position of a specific point in the pressing portion of the disk clamp (10, 130) according to the conventional and the present invention. The vertical axis of the graph represents the magnitude of the pressing force applied to the inner periphery of the disc at that particular point.
도 5을 참조하면, 종래 및 본 발명 실시예에 각각 대응되는 그래프 (i) 및 (ii)는 대체로 사인 곡선을 그리며, 60도를 주기로 최대 가압력이 반복되고, 60도를 주기로 최소 가압력이 반복된다. 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 최대 가압력이 나타나는 지점은 디스크 클램프(130)의 중심과 스크류 체결공(133)을 연결한 가상의 직선상에 위치하는 가압부(138) 내의 특정 지점이며, 상기 최소 가압력이 나타나는 지점은 상기 최대 가압력이 나타나는 지점 사이에 위치하는 특정 지점이다. 도 5를 통해서, 종래의 디스크 클램프(10)의 경우에는 디스크에 가해지는 가압력의 크기 변화가 심하지만(그래프 (i) 참조), 본 발명 실시예의 디스크 클램프(130)의 경우에는 그 변화가 상대적으로 완화되었음이 확인된다.(그래프 (ii) 참조) Referring to FIG. 5, graphs (i) and (ii) respectively corresponding to the conventional and the embodiments of the present invention are generally sinusoidal, the maximum pressing force is repeated every 60 degrees, and the minimum pressing force is repeated every 60 degrees. . Referring to FIG. 3, the point at which the maximum pressing force appears is a specific point in the
하기의 표 1은 본 발명의 발명자들에 의해 수행된 상기 시뮬레이션의 결과를 정리한 표이다. Table 1 below summarizes the results of the simulations performed by the inventors of the present invention.
상기 체결부의 변위 는 스크류를 조임으로 인해 체결부의 스크류 체결공이 아래측으로 이동한 변위를 나타내는데, 본 발명 실시예의 디스크 클램프(130)가 종래의 디스크 클램프(10)보다 상기 체결부의 변위 가 작다. 이로부터 본 발명 실시예의 디스크 클램프(130)가 종래의 디스크 클램프(10)보다 탄성 변형이 적어, 스크류의 조임 불량이 야기될 가능성이 종래의 디스크 클램프(10)에 비해 희박해 질 것임을 예측할 수 있다. 한편, 상기 변위 변동률 은 종래 디스크 클램프(10)의 체결부 변위에 대한 본 발명 실시예에 따른 디스크 클램프(130)의 체결부 변위의 비율을 나타낸 것이다. Displacement of the fastening part represents the displacement of the screw fastening hole of the fastening part moved downward by tightening the screw, the
상기 가압력 변동률 은 도 5의 그래프 (i) 및 그래프 (ii)을 참조하여, 종래 디스크 클램프(10)의 최대 가압력과 최소 가압력의 차이에 대한, 본 발명 실시예에 따른 디스크 클램프(130)의 최대 가압력과 최소 가압력의 차이의 비율을 나타낸 것이다. 이를 통해 본 발명 실시예의 디스크 클램프(130)에서 가압력의 편차가 종래 디스크 클램프(10)에서 가압력의 편차보다 작음을 알 수 있다. 이는 곧, 종래의 디스크 클램프(10)에 비해서 본 발명 실시예의 디스크 클램프(130)가 채용되면 디스크 내주면에 상대적으로 균일한 가압력이 가해질 수 있음을 의미한다. The rate of change in the pressing force is described with reference to the graph (i) and the graph (ii) of FIG. 5, and the maximum of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 예컨데, 디스크 클램프의 스크류 체결공은 6개에 한정되지 않으며, 8개, 12개 등도 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. For example, the screw fastening of the disc clamp is not limited to six, eight, twelve, and so on. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
본 발명의 디스크 클램프에서는 스크류 체결공이 형성된 체결부가 종래의 디 스크 클램프의 체결부보다 탄성 변형의 정도가 작다. 이에 따라, 조여진 스크류의 풀림이 방지되며, 그로 인한 디스크 슬립의 발생도 방지된다. In the disk clamp of the present invention, the fastening portion in which the screw fastening hole is formed has a smaller degree of elastic deformation than the fastening portion of the conventional disk clamp. This prevents loosening of the tightened screws, thereby preventing the occurrence of disc slip.
또한, 종래의 경우에 비해 균일한 가압력이 디스크 내주부에 가해지므로, 상기 디스크 내주부의 변형이 억제된다. In addition, since a uniform pressing force is applied to the disc inner circumferential portion as compared with the conventional case, deformation of the disc inner circumference portion is suppressed.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050120067A KR100688580B1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Disk clamp and hard disk drive with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050120067A KR100688580B1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Disk clamp and hard disk drive with the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR100688580B1 true KR100688580B1 (en) | 2007-03-02 |
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ID=38102171
Family Applications (1)
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KR1020050120067A KR100688580B1 (en) | 2005-12-08 | 2005-12-08 | Disk clamp and hard disk drive with the same |
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KR (1) | KR100688580B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990003517U (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-25 | 김영환 | Clampless Spindle Motors |
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2005
- 2005-12-08 KR KR1020050120067A patent/KR100688580B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990003517U (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-25 | 김영환 | Clampless Spindle Motors |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100216 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |