KR100896189B1 - Counterbalance, disk pack of hard disk drive with the counterbalance, and method of balancing a disk pack using the counterbalance - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 스크류 홀을 구비한 스핀들 모터와, 스크류(screw)에 의해 상기 스핀들 모터 상측에 탑재되는, 스크류 홀을 구비한 디스크 클램프(disk clamp)와, 상기 디스크 클램프에 의해 가압되어 상기 스핀들 모터에 견고하게 결합되는 적어도 하나의 디스크를 구비하는 하드디스크 드라이브의 디스크 팩(disk pack)의 회전 밸런스(rotational balance)를 잡기 위해 상기 디스크 팩에 결합되는 것으로, 서로에 대해 정렬된 상기 스핀들 모터의 스크류 홀(screw hole)과 상기 디스크 클램프의 스크류 홀에 의해 형성되는 디스크 팩의 개방된 스크류 홀에 끼우기 위한 수단; 및, 상기 스크류 홀에 끼우기 위한 수단에 연결되는, 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 고정하기 위한 수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 평형추와, 이를 구비한 하드디스크 드라이브의 디스크 팩을 제공한다. 또한, 상기 평형추를 이용하여 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 제공한다.
The present invention relates to a spindle motor having a screw hole, a disk clamp having a screw hole mounted on an upper side of the spindle motor by a screw, and pressed by the disk clamp. Screws of the spindle motors aligned with respect to each other, the screws being coupled to the disk packs to obtain a rotational balance of the disk packs of the hard disk drive having at least one disk firmly coupled to the disk packs. Means for fitting into an open screw hole of a disc pack formed by a screw hole and a screw hole of the disc clamp; And a means for fixing the screw hole so as not to be detached from the screw hole, which is connected to the screw hole fitting means, and a disk pack of the hard disk drive having the counterweight. The present invention also provides a method for balancing a disc pack using the counterweight.
Description
도 1은 본 발명의 디스크 팩을 구비하는 하드디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다. 1 is an exploded perspective view schematically showing a hard disk drive including a disk pack of the present invention.
도 2는 도 1의 하드디스크 드라이브 종단면도이다. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the hard disk drive of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디스크 팩의 사시도이다. 3 is a perspective view of a disk pack according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 도 2의 일부분을 확대하여 도시한 도면이다.4 is an enlarged view of a portion of FIG. 2.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 평형추의 상측면도, 사시도, 및 측면도이다. 5A, 5B, and 5C are top, perspective, and side views of a counterweight in accordance with a first preferred embodiment of the present invention.
도 5d는 도 5c의 평형추를 절개선(101)을 따라 절개하여 도시한 도면이다.5D is a diagram illustrating the counterweight of FIG. 5C taken along the
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 평형추의 상측면도, 측면도, 및 종단면도이다. 6A, 6B, and 6C are top, side, and longitudinal cross-sectional views of a counterweight in accordance with a second preferred embodiment of the present invention.
도 7은 디스크 팩의 밸런스를 잡기 위한 장치를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating an apparatus for balancing a disk pack.
도 8은 디스크 팩의 밸런스를 잡기 위한 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다. 8 is a diagram illustrating another example of an apparatus for balancing a disk pack.
도 9a는 도 8의 프로그램 시스템을 상세하게 보여주는 도면이다. 9A is a diagram illustrating in detail the program system of FIG. 8.
도 9b는 도 9a에 나타난 스크류 홀에 대한 밸런스 작업을 상세하게 보여주는 도면이다. FIG. 9B is a view showing in detail the balancing operation for the screw holes shown in FIG. 9A.
도 10a는 도 9b에 나타난 스크류 홀용 평형추를 선택하는 작업을 상세하게 보여주는 도면이다.10A is a view showing in detail the operation of selecting the counterweight for the screw hole shown in FIG. 9B.
도 10b는 도 9b에 나타난 선택된 평형추가 스크류 홀에 삽입 고정될 때까지 상기 평형추를 스크류 홀에 삽입하는 작업을 상세하게 보여주는 도면이다. FIG. 10B is a view showing in detail the operation of inserting the counterweight into the screw hole until the selected counterweight shown in FIG. 9B is inserted and fixed in the screw hole.
도 11a는 도 9b에 나타난 스크류 홀용 평형추를 선택하는 작업을 상세하게 보여주는 도면이다.FIG. 11A is a view showing in detail the operation of selecting the counterweight for the screw hole shown in FIG. 9B.
도 11b는 도 9b에 나타난 선택된 평형추를 스크류 홀에 삽입하는 작업을 상세하게 보여주는 도면이다.FIG. 11B is a view showing in detail the operation of inserting the selected counterweight shown in FIG. 9B into the screw hole.
도 12a는 도 11b에 나타난 선택된 평형추를 스크류 홀 내에 삽입 고정하는 작업을 보여주는 도면이다.FIG. 12A shows the operation of inserting and fixing the selected counterweight shown in FIG. 11B into a screw hole. FIG.
도 12b는 도 8 및 도 9a의 프로그램 시스템을 더 보여주는 도면이다.FIG. 12B is a diagram further illustrating the program system of FIGS. 8 and 9A.
도 13a는 도 11b에 나타난 평형추를 스크류 홀에 삽입 고정하는 과정을 더 보여주는 도면이다.FIG. 13A is a view illustrating a process of inserting and fixing the counterweight shown in FIG. 11B in a screw hole.
도 13b는 도 9에 나타난 스크류 홀에 대한 밸런스 잡는 작업을 하기 위한 디스크 팩을 분석하는 과정을 더 보여주는 도면이다.FIG. 13B is a view illustrating a process of analyzing a disk pack for balancing the screw holes shown in FIG. 9.
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크 팩(disk pack)의 회전 밸런스(rotational balance)를 잡기 위한 평형추와, 상기 평형추를 구비한 하드디스크 드라이브의 디스크 팩과, 상기 평형추를 이용하여 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly to a balance weight for balancing a rotational balance of a disk pack, a disk pack of a hard disk drive provided with the balance weight, and the balance. A method of balancing disc packs using weights.
하드디스크 드라이브는 회전하는 디스크에 연계되어 상기 디스크에 데이터를 기록하거나, 상기 디스크에 기록된 데이터를 재생하는 자기헤드를 포함한다. 하드디스크 드라이브 내에서 디스크 팩에 포함되는 디스크는 고속으로 회전하는데, 상기 디스크 팩의 밸런스 불균형은 자기헤드와 회전하는 디스크 사이의 통신에 나쁜 영향을 미친다. 그러므로, 디스크 팩은 디스크의 회전 편차를 최소화하기 위하여 밸런스가 잡혀야한다. The hard disk drive includes a magnetic head associated with a rotating disk to record data on the disk or to reproduce data recorded on the disk. The disks included in the disk packs in the hard disk drive rotate at a high speed. The unbalance of the disk packs adversely affects the communication between the magnetic head and the rotating disk. Therefore, the disc pack must be balanced to minimize the discrepancy of rotation of the disc.
전형적인 종래 기술에 따른 디스크 팩은 스핀들 모터와, 하나 이상의 디스크와, 가능하다면 하나 이상의 디스크 스페이서(spacer)와, 디스크 클램프를 구비한다. 볼트 또는 스크류가 디스크 클램프를 스핀들 모터에 결합시키며, 상기 디스크 클램프가 디스크와 디스크 스페이서를 스핀들 모터 측으로 가압한다. 이에 의해 디스크 클램프, 디스크 스페이서, 및 디스크가 스핀들 모터에 견고하게 결합되어 함께 회전하는 디스크 팩이 형성된다. A typical prior art disc pack has a spindle motor, one or more discs, possibly one or more disc spacers, and a disc clamp. Bolts or screws couple the disk clamp to the spindle motor, which presses the disk and the disk spacer to the spindle motor. This forms a disk pack in which the disk clamp, disk spacer, and disk are firmly coupled to the spindle motor and rotate together.
디스크 팩의 제조는 회전 밸런스(rotational balance)를 잡는 과정을 포함한다. 상기 회전 밸런스 잡는 과정은 평형추를 부착하여 디스크 팩을 기계적으로 정렬하는 과정이다. 디스크 팩에 대한 밸런스 공차는 밸런스 측정 시스템에 의해 측정되며, 통상적으로 각운동량(angular momentum) 35 mg-cm 의 공차 이내가 되도록 관리된다. The manufacture of disc packs involves the process of establishing a rotational balance. The rotation balancing process is a process of mechanically aligning the disc pack by attaching a counterweight. Balance tolerances for disk packs are measured by a balance measurement system and are typically managed to be within a tolerance of 35 mg-cm of angular momentum.
디스크 팩의 밸런스를 잡는 몇 가지의 방법이 현존한다. 종래의 밸런스 잡는 방법들은 제조 비용의 증대 또는 제조된 하드디스크 드라이브의 신뢰성 감소라는 문제점들을 야기한다. There are several ways to balance disk packs. Conventional balancing methods cause problems such as increased manufacturing costs or reduced reliability of manufactured hard disk drives.
종래의 제1 예에 따른 밸런스 잡는 방법은 디스크 클램프의 링(ring) 형태의 외주부를 변경시키는 과정을 수반한다. 이를 위해 커팅(cutting), 드릴링(drilling), 또는 펀칭(punching)이 적용될 수 있다. The balancing method according to the first conventional example involves changing the outer circumferential portion in the form of a ring of the disk clamp. Cutting, drilling, or punching may be applied for this purpose.
종래의 제2 예에 따른 밸런스 잡는 방법은 디스크 클램프 또는 스핀들 모터 허브(hub)에 하나 이상의 홀(hole)을 뚫는 과정을 수반한다. 상기 스핀들 모터 허브는 디스크 팩을 제조할 때 디스크 클램프와 결합시키기 위하여 사용되는 스크류 홀(screw hole)을 포함하는 스핀들 모터의 영역이다. 이 방법은 디스크 클램프나 스핀들 모터 허브에 홀(hole)을 가공 형성하여야 하므로 가공 찌꺼기(machine tailing) 및 가공유(machine oil)와 같은 오염물질이 유발될 수 있다. 게다가, 특화된 형태를 가지며, 공차 범위가 협폭(狹幅)인 디스크 팩의 경우에는 상기 제2 예의 방법은 하드디스크 드라이브 제조 비용을 상승시키는 문제점이 있다. The balancing method according to the second conventional example involves drilling one or more holes in a disk clamp or spindle motor hub. The spindle motor hub is the area of the spindle motor that includes a screw hole that is used to engage the disk clamp when manufacturing the disc pack. This method requires the formation of holes in the disc clamp or spindle motor hub, which can lead to contaminants such as machine tailing and machine oil. In addition, in the case of a disc pack having a specialized shape and a narrow tolerance range, the second example method has a problem of raising the cost of manufacturing a hard disk drive.
종래의 제3 예에 따른 밸런스 잡는 방법은 디스크 팩의 밸런스를 잡기 위하여 디스크 클램프 가까이의 선택된 지점에 선택된 양의 접착제 또는 열 밀봉 플라스틱을 주입하는 과정을 수반한다. 이러한 접착제 등의 주입 과정은 오염물질을 방출하기 때문에, 하드디스크 드라이브의 조립시에 청정 상태로 회복하기 위한 부가적인 청소 과정을 필요로 한다. 또한 상기 주입된 화합물은 올바른 경화를 위하여 특별한 환경 조건을 필요로 한다. 따라서, 제조 비용 증가를 유발하고, 접착제 등의 경화 과정이 완료될 때까지 제조 시간이 지연되는 문제점이 있다. The balancing method according to the third conventional example involves injecting a selected amount of adhesive or heat seal plastic at a selected point near the disk clamp to balance the disk pack. Since the injection process such as adhesive releases contaminants, an additional cleaning process is required to restore the clean state when assembling the hard disk drive. The injected compound also requires special environmental conditions for proper curing. Therefore, there is a problem that causes an increase in the manufacturing cost, the production time is delayed until the curing process of the adhesive or the like is completed.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디스크 클램프를 특별히 가공하지 않고 오염 문제를 야기하지 않는 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법과, 이에 사용되는 평형추와, 상기 평형추를 구비한 디스크 팩과, 상기 평형추를 이용하여 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, a method for balancing a disk pack that does not cause specially processed disk clamps and contamination problems, a counterweight used for this, a disk pack provided with the counterweight, It is a technical object of the present invention to provide a method for balancing a disc pack using the counterweight.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 스크류 홀을 구비한 스핀들 모터와, 스크류(screw)에 의해 상기 스핀들 모터 상측에 탑재되는, 스크류 홀을 구비한 디스크 클램프(disk clamp)와, 상기 디스크 클램프에 의해 가압되어 상기 스핀들 모터에 견고하게 결합되는 적어도 하나의 디스크를 구비하는 하드디스크 드라이브의 디스크 팩(disk pack)의 회전 밸런스(rotational balance)를 잡기 위해 상기 디스크 팩에 결합되는 것으로, 서로에 대해 정렬된 상기 스핀들 모터의 스크류 홀(screw hole)과 상기 디스크 클램프의 스크류 홀에 의해 형성되는 디스크 팩의 개방된 스크류 홀에 끼우기 위한 수단; 및, 상기 스크류 홀에 끼우기 위한 수단에 연결되는, 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 고정하기 위한 수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 평형추와, 이를 구비한 하드디스크 드라이브의 디스크 팩을 제공한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a spindle motor having a screw hole, a disk clamp having a screw hole mounted on an upper side of the spindle motor by a screw, and the disk. Coupled to the disk packs to establish a rotational balance of the disk packs of a hard disk drive having at least one disk pressurized by a clamp and firmly coupled to the spindle motor. Means for fitting into a screw hole of the spindle motor aligned with respect to the open screw hole of the disc pack formed by the screw hole of the disc clamp; And a means for fixing the screw hole so as not to be detached from the screw hole, which is connected to the screw hole fitting means, and a disk pack of the hard disk drive having the counterweight.
바람직하게는, 상기 스크류 홀에 끼우기 위한 수단은 상기 디스크 팩의 개방 된 스크류 홀에 삽입 가능한 직경을 갖는 원통형 샤프트를 구비할 수 있다. Preferably, the means for fitting into the screw hole may comprise a cylindrical shaft having a diameter insertable into the open screw hole of the disc pack.
바람직하게는, 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 고정하기 위한 수단은 상기 디스크 클램프의 스크류 홀을 통과하는 동안은 압축되나, 이를 통과한 후에는 팽창되어 상기 평형추를 상기 디스크 클램프에서 이탈되지 않게 고정하는 압축 래치(compressible latch)를 구비할 수 있다. Preferably, the means for securing the screw hole so as not to be released is compressed while passing through the screw hole of the disk clamp, but after passing therethrough is expanded to fix the counterweight at the disk clamp. It may have a compressible latch.
바람직하게는, 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 고정하기 위한 수단은, 상기 압축 래치에 연결되고, 상기 압축 래치가 디스크 클램프의 스크류 홀을 통과하여 팽창된 때 상기 디스크 클램프의 스크류 홀 내에 삽입되어 있는 래치 갭 구역(latch gap zone)을 더 구비할 수 있다. Preferably, the means for securing not to disengage from the screw hole is connected to the compression latch, the latch being inserted into the screw hole of the disk clamp when the compression latch is expanded through the screw hole of the disk clamp. It may further comprise a gap gap (latch gap zone).
바람직하게는, 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 고정하기 위한 수단은, 상기 래치 갭 구역에 연결되고, 상기 압축 래치가 디스크 클램프의 스크류 홀을 통과하여 팽창된 때 상기 디스크 클램프의 스크류 홀 바깥에 위치하는 평형추 헤드를 더 구비할 수 있다. Preferably, the means for securing not to disengage from the screw hole is connected to the latch gap region and located outside the screw hole of the disk clamp when the compression latch is expanded through the screw hole of the disk clamp. A counterweight head may be further provided.
바람직하게는, 상기 압축 래치는 방사상으로 압축 가능하게 돌출된 복수의 압축 핀(compressible fin)을 구비할 수 있다. Preferably, the compression latch may have a plurality of compressive fins projecting radially compressively.
바람직하게는, 상기 평형추는 하나의 소재로 형성될 수 있다. Preferably, the counterweight can be formed of one material.
바람직하게는, 상기 소재는 플라스틱일 수 있다. Preferably, the material may be plastic.
바람직하게는, 상기 플라스틱은 나일론(nylon)일 수 있다. Preferably, the plastic may be nylon.
바람직하게는, 상기 평형추는 주조(cast)에 의해 형성될 수 있다. Preferably, the counterweight can be formed by cast.
또한 본 발명은, 스크류 홀을 구비한 스핀들 모터와, 스크류(screw)에 의해 상기 스핀들 모터 상측에 탑재되는, 스크류 홀을 구비한 디스크 클램프(disk clamp)와, 상기 디스크 클램프에 의해 가압되어 상기 스핀들 모터에 견고하게 결합되는 적어도 하나의 디스크를 구비하는 하드디스크 드라이브의 디스크 팩(disk pack)의 밸런스(balance)를 잡는 방법에 있어서, 상기 디스크 팩의 밸런스를 분석하는 단계; 및, 상기 디스크 팩의 밸런스를 잡아줄 필요가 있는 경우 서로에 대해 정렬된 상기 스핀들 모터의 스크류 홀(screw hole)과 상기 디스크 클램프의 스크류 홀에 의해 형성되는 디스크 팩의 개방된 스크류 홀에 평형추를 삽입하여 상기 디스크 팩에서 이탈되지 않게 고정하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 제공한다. The present invention also provides a spindle motor having a screw hole, a disk clamp having a screw hole mounted on an upper side of the spindle motor by a screw, and a spindle clamped by the disk clamp. A method of balancing a disk pack of a hard disk drive having at least one disk rigidly coupled to a motor, the method comprising: analyzing a balance of the disk pack; And a counterweight in the open screw holes of the disc pack formed by the screw holes of the spindle motor and the screw holes of the disc clamps aligned relative to each other when necessary to balance the disc pack. And inserting a pin to fix the disk pack so that the disk pack is not detached from the disk pack.
바람직하게는, 상기 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법은, 상기 디스크 팩의 밸런스 분석 결과에 기초하여 각각 다른 총 질량을 갖는 적어도 두 개의 평형추를 포함하는 평형추의 집합으로부터 밸런스 조정 작업에 적당한 일 평형추를 선택하는 단계를 더 구비할 수 있다. Preferably, the method of balancing the disk pack is one balance suitable for the balance adjustment operation from the set of counterweights comprising at least two counterweights each having a different total mass based on the balance analysis results of the disk packs. The method may further include selecting a weight.
바람직하게는, 상기 평형추는 상기 디스크 팩의 개방된 스크류 홀에 삽입 가능한 직경을 갖는 원통형 샤프트를 구비하고, 상기 평형추를 디스크 팩에 고정하는 단계는 상기 디스크 팩의 개방된 스크류 홀에 상기 원통형 샤프트를 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. Advantageously, said counterweight has a cylindrical shaft having a diameter insertable into an open screw hole of said disc pack, and said step of securing said counterweight to said disc pack comprises: said cylindrical shaft in an open screw hole of said disc pack. It may include the step of inserting.
바람직하게는, 상기 평형추는 압축 래치(compressible latch)를 구비하고, 상기 평형추를 디스크 팩에 고정하는 단계는 상기 압축 래치를 상기 디스크 클램프의 스크류 홀을 통과하는 동안은 압축하고, 이를 통과한 후에는 팽창하여 상기 평 형추를 상기 디스크 클램프에서 이탈되지 않게 고정하는 단계를 포함할 수 있다. Preferably, the counterweight has a compressible latch, and the step of securing the counterweight to the disc pack compresses the compression latch while passing through the screw hole of the disc clamp, after passing therethrough. May inflate to secure the counterweight so that it does not deviate from the disc clamp.
바람직하게는, 상기 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법은, 상기 평형추가 고정된 디스크 팩의 밸런스 조정 실패를 확인하는 단계; 상기 디스크 팩으로부터 상기 디스크 클램프 및 상기 디스크 팩에 고정된 모든 평형추를 제거하여, 불완전한 디스크 팩을 형성하는 단계; 및, 다른 디스크 클램프를 상기 불완전한 디스크 팩의 스핀들 모터에 견고하게 결합하여 디스크 팩을 재형성하는 단계;를 더 구비할 수 있다. Advantageously, the method of balancing said disc pack comprises: identifying a failed balance adjustment of said disc pack having said balance added; Removing the disc clamp and all counterweights fixed to the disc pack from the disc pack to form an incomplete disc pack; And firmly coupling another disk clamp to the spindle motor of the incomplete disk pack to rebuild the disk pack.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평형추, 상기 평형추를 구비한 디스크 팩, 및 상기 평형추를 이용하여 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a counterweight according to a preferred embodiment of the present invention, a disc pack having the counterweight, and a method of balancing the disc pack using the counterweight will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 도 1 내지 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브(10)의 디스크 팩(50)의 밸런스를 잡기 위해 적어도 하나의 평형추(100)를 구비한다. 디스크 팩(50)은 스핀들 모터(80)와, 디스크 클램프(82)와, 상기 디스크 클램프(82)에 의해 가압되어 상기 스핀들 모터(80)에 견고하게 결합되는 적어도 하나의 디스크(12)를 구비한다. 상기 디스크 팩(50)은 적어도 두 개의 스크류 홀(85-A, 85-B, 도 3 참조)에 의해 정렬(align)된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 스핀들 모터(80)의 스크류 홀(86a)과 이에 대응하는 디스크 클램프(82)의 스크류 홀(86b)이 일직선상에 배열되어 스크류(95, 도 3 참조) 또는 평형추(100)가 끼워질 수 있는 상태가 디스크 팩(50)의 스핀들 모터(80)와 디스크 클램프(82)가 정렬된 상태이다. 디스크 팩(50)은 디스크 스페이서(84)를 더 구비할 수도 있다. The present invention includes at least one
도 1은 바람직한 실시예에 따른 평형추(100)를 채용하여 밸런스 잡힌 디스크 팩(50)을 구비한 하드디스크 드라이브의 개략적인 분해 사시도이다. 또한, 상기 하드디스크 드라이브(10)는 하드디스크 드라이브 베이스 부재(92), 상기 베이스 부재(92)의 저면에 부착된 임베디드 회로(90), 디스크 스페이서(84)에 의해 이격된 제1 디스크(12)와 제2 디스크(14), 디스크(12, 14)에 데이터를 기록하거나 디스크(12, 14)에 기록된 데이터를 재생하는 매체인 자기헤드(magnetic head)를 선단에 구비한 보이스 코일 액츄에이터(30), 및 커버 부재(94)를 구비한다. 1 is a schematic exploded perspective view of a hard disk drive having a
도 2는 일 스크류 홀(85-C)에 삽입되는 평형추(100)를 도시한 하드디스크 드라이브(10)의 단면도이다. 상기 평형추(100)의 삽입으로 적어도 부분적으로 밸런스 잡힌 디스크 팩(50)이 형성된다. 2 is a cross-sectional view of the
도 3은 도 1 및 도 2의 밸런스 잡힌 디스크 팩(50)을 도시한 사시도이다. 두 개의 평형추(100-A, 100-B)가 디스크 클램프(82)의 두 개의 스크류 홀에 삽입된다. 도 3에는 또한, 디스크 클램프(82), 디스크 스페이서(84) 및, 디스크(12)가 나타나 있다. 3 is a perspective view of the
도 4는 도 2의 단면도의 일 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 평형추(100)가 디스크 클램프(82)에 맞물려 이탈되지 않게 고정된 모습이 나타나 있다. 평형추(100)는 스핀들 모터(80)의 스크류 홀(86a)과 디스크 클램프(82)의 스크류 홀(86b)이 정렬되어 개방된 스크류 홀(85-C)에 끼워진다. 4 is an enlarged view of a portion of the cross-sectional view of FIG. 2.
도 2 및 도 4의 평형추(100)는 상기 스크류 홀에 끼우기 위한 수단과, 잠금판의 집합 중 적어도 하나에 맞물려 고정되기 위한 수단을 구비한다. 상기 잠금판 의 집합에는 디스크 클램프(82)와 스핀들 모터(80)가 포함된다. 또한, 상기 잠금판의 집합에는 디스크 클램프(82)와 스핀들 모터(80) 사이에 체결된 디스크 스페이서(84)가 포함될 수도 있다. The
상기 디스크 스페이서(84)는 스크류 홀을 구비할 수도 있고, 구비하지 않을 수도 있다. 복수의 디스크를 구비한 하드디스크 드라이브에서 디스크 팩(50)은 도 1에 도시된 것처럼 하나 또는 그 이상의 부가적인 디스크 스페이서(84)를 더 구비한다. 또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 단지 하나의 디스크(12)를 구비한 하드디스크 드라이브에서도 디스크 스페이서(84)가 구비될 수도 있다. The
도 5a 내지 도 6c는 평형추(100)의 다양한 실시예들을 보여주는 도면이다. 5A-6C illustrate various embodiments of
도 5a 내지 도 5d는 제1 실시예에 따른 평형추(100)의 상측면도, 사시도, 및 측면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 제2 실시예에 따른 평형추(100)의 상측면도, 측면도, 및 종단면도이다. 상기 평형추(100)는 압축 래치(compressible latch, 130)를 구비한다. 바람직하게는, 상기 압축 래치(130)는 압축 가능하게 돌출된 3개의 압축 핀(fin, 132, 134, 136)을 구비한 링(ring) 형태이다. 도 5d는 상기 핀(fin, 132, 134, 136)를 보이기 위해 도 5c의 절개선(101)을 따라 절개하여 나타낸 도면이다. 도 5d에 도시된 것과 달리 압축 래치(130)는 두 개의 핀(fin)을 구비할 수도 있고, 4개 이상의 핀(fin)을 구비할 수도 있다. 5A to 5D are top, side, and side views of the
제1 및 제2 실시예의 평형추(100)는 래치 조립체(130, 132, 134, 136, 140) 및 평형추 헤드(110)에 견고하게 결합된 원통형 샤프트(120)를 구비한다. 상기 원통형 샤프트(120)는 제1 축(122)을 중심으로 한다. 상기 래치 조립체(130, 132, 134, 136, 140) 또한, 상기 제1 축(122)을 중심으로 한다. 상기 평형추 헤드(110)는 래치 갭 구역(latch gap zone, 140)에 견고하게 결합된다. The
제1 실시예 및 제2 실시예의 평형추(100)는 원통형 사프트(120), 래치 조립체(130, 132, 134, 136, 140) 및, 평형추 헤드(110)로 형성되는 일 소재로 구성될 수 있다. 상기 소재는 본질적으로 플라스틱과 같은 주조 가능한 소재일 수 있다. 상기 플라스틱은 바람직하게는, 나일론(nylon)의 일 버전(version)일 수 있다. 변형예에서 상기 평형추(100)는 몇몇 다른 소재로 형성될 수도 있다. The
본 발명은 적어도 하나의 상기 평형추(100)를 디스크 팩(50)의 스크류 홀(85-C)에 끼워 디스크 팩(50)의 밸런스를 조정하기 때문에 종래 경우와 달리 오염물질이 발생하지 않는다. In the present invention, since the balance of the
제1 실시예 및 제2 실시예의 평형추(100)의 평형추 헤드(110)는 내면(112), 외면(114) 및 측면(116, 118)을 구비한다. 평형추(100)는 디스크 팩(50)의 밸런스를 잡을 때 제1 축(122, 도 5a, 도 5c, 도 6a 및, 도 6b 참조) 상에 질량 중심을 갖는다. 평형추(100)를 상기 원통형 샤프트(120)가 스크류 홀(85-C)의 중심을 관통하도록 끼워 고정함으로써 디스크 팩(50)의 밸런스를 잡을 수 있다. The
평형추(100)를 디스크 팩(50)의 스크류 홀(85-C)에 삽입할 때, 원통형 샤프트(120)가 정렬된 스크류 홀(85-C, 도 4 참조)에 끼워진다. 압축 래치(130)는 디스크 클램프(82)의 스크류 홀(86b)을 통과하는 동안은 압축되나 상기 스크류 홀(86b)을 통과한 후에는 팽창되어 상기 평형추(100)를 디스크 팩(50), 보다 구체적으로는 디스크 클램프(82)에서 이탈되지 않게 고정한다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 래 치 갭 구역(140)의 직경은 스크류 홀(85-C)의 내경보다 약간 작으며, 팽창된 압축 래치(130)의 직경은 스크류 홀(85-C)의 내경보다 크다. When inserting
평형추(100)를 적어도 하나의 스크류 홀(85-C)에 끼우기 위한 수단에는 원통형 샤프트(120)가 포함되고, 끼워진 평형추(100)를 스크류 홀(85-C)에서 이탈되지 않게 고정하기 위한 수단에는 압축 래치(130)와, 래치 갭 구역(140)과, 평형추 헤드(110)가 포함된다. The means for fitting the
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 지원하는 두 가지 예를 보여주고 있다. 7 and 8 show two examples of supporting a method of balancing a disk pack according to the present invention.
본 발명은 평형추의 집합(470)에서 밸런스 조정 작업에 적당한 일 평형추를 선택하는 과정을 포함하는 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 구비한다. 상기 평형추의 집합(470)에는 각각 다른 총 질량을 갖는 적어도 두 개의 평형추(480, 482)가 구비된다. 발명자에 의한 실험에 의하면 각각 24 mg 과 54 mg의 총 질량을 가진 평형추(480, 482)가 평형추의 집합(470)에 포함될 수 있다. The present invention includes a method for balancing a disk pack including selecting a counterweight suitable for a balance adjustment operation in the set of counterweights 470. The set of counterweights 470 is provided with at least two counterweights 480 and 482 each having a different total mass. According to the experiments by the inventors, counterweights 480 and 482 having a total mass of 24 mg and 54 mg, respectively, may be included in the set of counterweights 470.
도 7은 밸런스가 잡히지 않은 디스크 팩(410)을 밸런스 잡힌 디스크 팩(420)으로 만들기 위한 장치를 보여주고 있다. 디스크 팩(410)은 디스크 클램프(82, 도 1 참조)와 상기 디스크 클램프(82)에 견고하게 결합된 스핀들 모터(80, 도 1 참조)를 포함한다. 적어도 두 개, 바람직하게는 네 개의 스크류 홀(85-A 내지 85-D)에 의해 상기 스핀들 모터(80)와 상기 디스크 클램프(82)가 정렬된다. 즉, 스핀들 모터(80)의 스크류 홀과 이에 대응하는 디스크 클램프(82)의 스크류 홀이 일직선상에 배열되어 스크류(95, 도 3 참조) 또는 평형추(100)가 끼워질 수 있는 상태의 스크 류 홀(85-A 내지 85-D)이 형성되면 스핀들 모터(80)와 디스크 클램프(82)가 정렬되는 것이다. 7 shows a device for making an unbalanced disc pack 410 a balanced disc pack 420. The disk pack 410 includes a disk clamp 82 (see FIG. 1) and a spindle motor 80 (see FIG. 1) rigidly coupled to the
도 8은 도 7과 마찬가지로 밸런스가 잡히지 않은 디스크 팩(410)을 밸런스 잡힌 디스크 팩(420)으로 만들기 위한 바람직한 실시예에 따른 장치를 보여주고 있다. 밸런스 잡힌 디스크 팩(420)을 만드는 방법은 조립용 워크스테이션(400)에 의해 구현된다. 상기 조립용 워크스테이션(400)은 메모리(520)에 상주하는 프로그램 단계들을 포함하여 구성된 프로그램 시스템(530)을 실행하는 컴퓨터에 의해 제어된다. FIG. 8 shows an apparatus according to a preferred embodiment for making an unbalanced disc pack 410 a balanced disc pack 420 as in FIG. 7. The method of making the balanced disk pack 420 is implemented by the assembly workstation 400. The assembly workstation 400 is controlled by a computer executing a
평형추 질량의 집합(450)은 적어도 두 개의 선택 가능한 총 질량(460, 462)를 포함한다. 도 7 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 상기 평형추 질량의 집합(450)에 포함된 각 총 질량(460, 462)은 평형추의 집합에 포함되는 각 평형추(480, 482)의 총 질량에 대응된다. The set of
도 7 및 도 8에 도시된 화살표 324 및 422는 바람직하게는, 선택된 평형추(102)를 스크류 홀에 삽입하기 위한 수단을 나타낸다.
이하에서, 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법은 도 8에 도시된 프로그램 시스템(530)의 처리 흐름을 따라 설명될 것이다. 이는 설명을 간략하게 해 주지만, 본 발명의 청구범위을 제한하도록 의도된 것은 아니다. In the following, a method of balancing a disk pack will be described along the processing flow of the
도 9a 내지 도 13b는 본 발명의 평형추를 이용하여 디스크 팩의 밸런스를 잡는 방법을 보여준다. 본 발명의 방법에 대응하는 흐름도는 참조 번호가 부여된 화살표를 갖는다. 이 화살표들은 제어의 흐름, 때로는 데이터의 흐름을 나타낸다. 9A-13B show a method of balancing a disc pack using the counterweight of the present invention. Flow diagrams corresponding to the method of the present invention have arrows with reference numerals. These arrows represent the flow of control, sometimes the flow of data.
여기서 사용되는 컴퓨터(510)는 지시 프로세서(instrcution processor)를 포함할 것이나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 지시 프로세서는 적어도 하나의 지시 처리 요소 및 적어도 하나의 데이터 처리 요소를 포함한다. 각 데이터 처리 요소는 상기 지시 처리 요소들 중 적어도 하나에 의해 제어된다. The computer 510 as used herein will include, but is not limited to, an instruction processor. The instruction processor includes at least one instruction processing element and at least one data processing element. Each data processing element is controlled by at least one of the instruction processing elements.
도 9a는 스크류 홀 각각(85-A 내지 85-D)에 대하여 밸런스가 잡히지 않은 디스크 팩(410)으로부터 밸런스 잡힌 디스크 팩(420)을 만들기 위한 프로그램 시스템(530, 도 8 참조)을 보여준다. 1002 작업에서는 밸런스 잡는 작업을 하기 위하여 디스크 팩(410)을 분석한다. 1012 작업에서는 스크류 홀에 대하여 밸런스 잡는 작업을 수행한다. 9A shows a program system 530 (see FIG. 8) for making a balanced disk pack 420 from an unbalanced disk pack 410 for each of the screw holes 85 -A through 85 -
도 9b는, 상기 1002 작업에서 밸런스 잡는 작업의 수행이 결정된 경우 스크류 홀에 대하여 밸런스 잡는 작업을 상세하게 보여준다. 1032 작업에서는 일정한 총 질량을 갖는 스크류 홀용 평형추를 선택한다. 1042 작업에서는 상기 선택된 평형추가 상기 스크류 홀 내에 고정될 때까지 상기 평형추를 상기 스크류 홀에 삽입하여, 적어도 부분적으로 밸런스 잡힌 디스크 팩을 형성한다. 9B shows the balancing operation for the screw holes in detail when the balancing operation is determined in the 1002 operation. In 1032 operation, counterweights for screw holes with a constant total mass are selected. In
도 10a 및 도 10b는 몇몇 가능한, 도 9b의 작업과 동등한 실행예들 가운데 일 예를 보여준다. 도 10a 및 도 10b의 실행예는 세분된 테스트(shared test)를 갖는 실행예이다. 10A and 10B show an example of some possible implementations equivalent to the task of FIG. 9B. The execution example of FIGS. 10A and 10B is an execution example with a shared test.
도 10a는 도 9b의 1032 작업과 동등한 일 실행예를 상세하게 보여준다. 1132 작업에서는 스크류 홀에 대하여 밸런스 잡는 작업이 필요한지 여부를 결정한다. 만약 "예"로 결정되면(1134), 1136 작업에서는 일정한 총 질량을 갖는 상기 스크류 홀용 평형추를 선택한다. FIG. 10A shows in detail one implementation equivalent to the 1032 task of FIG. 9B. The 1132 operation determines whether balancing is required for the screw holes. If yes (1134), the 1136 operation selects the counterweight for the screw hole with a constant total mass.
도 10b는 도 9b의 1042 작업과 동등한 일 실행예를 상세하게 보여준다. 1152 작업에서는 스크류 홀에 대하여 밸런스 잡는 작업이 필요한지 여부를 결정한다. 만약 "예"로 결정되면(1154), 1156 작업에서는 선택된 평형추가 이탈되지 않게 상기 스크류 홀 내에 고정될 때까지 상기 선택된 평형추를 상기 스크류 홀에 삽입하여, 적어도 부분적으로 밸런스 잡힌 디스크 팩을 형성한다. FIG. 10B shows in detail one implementation equivalent to
도 11a는 도 9b의 1032 작업을 상세하게 보여준다. 1172 작업에서는 도 7 및 도 8에 도시된 평형추의 집합(470) 및 평형추 질량의 집합(450)으로부터 스크류 홀용 평형추를 선택하여, 일정한 총 질량을 갖는 평형추를 형성한다. 즉, 상기 평형추 질량의 집합(450)의 두 종류의 총 질량(460, 462) 중에서 디스크 팩(410)의 밸런스 조정에 적합한 총 질량을 선택하고, 상기 평형추의 집합(470)의 평형추(480, 482) 중에서 상기 선택된 총 질량에 대응하는 평형추를 선택한다. FIG. 11A shows in detail the 1032 operation of FIG. 9B. In
도 7 및 도 8에서 선택된 평형추(102)는 상기 평형추의 집합(470)에 속한 평형추들(480, 482) 중에서 선택되는 하나이다. The counterweight 102 selected in FIGS. 7 and 8 is one selected from the counterweights 480 and 482 belonging to the set of counterweights 470.
도 7 및 도 8에서 선택된 평형추를 향하는 화살표 및 선택된 평형추로부터 어딘가로 향하는 화살표는 바람직하게는, 조립을 위한 공급 메커니즘(assembly feed mechanism)을 의미한다. The arrows pointing to the counterweight selected in FIGS. 7 and 8 and the arrows pointing somewhere from the selected counterweight preferably mean an assembly feed mechanism for assembly.
도 11b는 도 9b의 1042 작업을 상세하게 보여준다. 1192 작업에서는 선택된 평형추(102)를 스크류 홀에 끼운다. 1202 작업에서는 상기 선택된 평형추를 상기 스크류 홀에 끼운 후, 상기 끼워진 평형추를 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 고 정한다. FIG. 11B details the 1042 operation of FIG. 9B. In
도 12a는 도 11b의 1202 작업을 상세하게 보여준다. 1212 작업에서는 선택된 평형추를 스크류 홀에 끼운 후, 상기 끼워진 평형추를 상기 스크류 홀에서 이탈되지 않게 디스크 클램프에 고정한다. 12A shows details of
도 12b는 디스크 팩의 밸런스를 잡는 1012 작업(도 9a 참조)에 불구하고 밸런스 조정이 실패한 경우에, 적어도 스핀들 모터 및 디스크는 재활용 할 수 있도록 평형추가 끼워진 디스크 팩을 분해하는 단계를 더 준비하고 있는 프로그램 시스템(530, 도 8 참조)을 상세하게 보여준다. 이 과정은 다음과 같이 수행된다. 1252 작업에서는 디스크 팩의 밸런스 조정 실패를 확인한다. 1262 작업에서는 상기 디스크 팩으로부터 디스크 클램프 및 상기 디스크 클램프에 고정된 모든 평형추를 제거하여, 불완전한 디스크 팩을 형성한다. 그 다음, 1272 작업에서는 다른 디스크 클램프를 상기 불완전한 디스크 팩의 스핀들 모터에 견고하게 결합하고, 스크류 홀들에 의해 이를 정렬하여, 디스크 팩을 재형성한다. FIG. 12B further prepares for disassembling the disc pack with counterweights so that at least the spindle motor and disc can be recycled in the event of a balancing failure in spite of the 1012 operation of balancing the disc pack (see FIG. 9A). The program system 530 (see FIG. 8) is shown in detail. This process is performed as follows.
도 13a는 도 11b의 스크류 홀에 대하여 밸런스 잡는 작업(1202 작업)을 상세하게 보여준다. 1302 작업에서는 스크류 홀 내에서 압축 래치를 압축한다. 1312 작업에서는 상기 스크류 홀 내에서 압축 래치의 압축 이후, 압축 래치를 팽창하여 평형추를 이탈되지 않게 고정한다. FIG. 13A shows in detail the
도 13b는 도 9b의 디스크 팩을 분석하는 작업(1002 작업)을 상세하게 보여준다. 1352 작업에서는 도 8의 디스크 팩 밸런스 조정 기구(304)를 이용하여 밸런스 조정 작업에 사용되는 디스크 팩(410)을 분석한다. 바람직한 디스크 팩 밸런스 기 구는 호프만(Hoffman)에 의해 제조될 수 있다. FIG. 13B shows a
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. 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. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
본 발명에 의하면, 디스크 클램프를 커팅, 드릴링 등의 특별한 기계 가공을 하지 않을 뿐 아니라, 접착제 등을 주입하지 않고 디스크 팩의 밸런스 잡는 작업을 할 수 있다. 따라서, 하드디스크 드라이브 내의 오염물질의 발생을 억제할 수 있으며, 하드디스크 드라이브의 제조 비용을 절감하고, 생산 지연을 억제할 수 있다. According to the present invention, the disk clamp is not only subjected to special machining such as cutting and drilling, but also the disk pack can be balanced without injecting an adhesive or the like. Therefore, the generation of contaminants in the hard disk drive can be suppressed, the manufacturing cost of the hard disk drive can be reduced, and production delay can be suppressed.
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Citations (1)
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2007
- 2007-06-01 KR KR1020070053954A patent/KR100896189B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5422776A (en) * | 1993-12-27 | 1995-06-06 | Maxtor Corporation | Improvement in a magnetic disk drive for balancing a disk pack assembly |
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