KR101635729B1 - 슬롯형 측벽을 가지는 공차링 - Google Patents

Abstract

측벽을 가지는 대략 원통형 몸체 (302)를 포함하는 공차링 (122)이 개시된다. 측벽은 몸체 주위로 규칙적 간격으로 측벽에서 연장되는 복수의 파형 구조체들 (322), 제1 쌍의 인접 파형 구조체들 사이의 제1 미성형 구역 및 제2 쌍의 인접 파형 구조체들 사이의 제2 미성형 구역을 포함한다. 틈 (314)은 몸체 전장, L을 따라 연장되어 몸체에서 분할부를 형성한다. 제2 미성형 구역은 슬롯 (342)을 포함한다. 슬롯은 길이, L_S을 가지고, L_S ≥ 80% L이다.

Description

슬롯형 측벽을 가지는 공차링{TOLERANCE RING with A SLOTTED SIDEWALL}

본 발명은 공차링, 특히 하드디스크 드라이브 내의 작동기 아암용 공차링에 관한 것이다.

본 발명은 공차링 조립체에 관한 것이고, 공차링은 원통부를 가지는 제1 부품 및 원통부가 위치하는 원통형 구멍을 가지는 제2 부품인 어셈블리 부품들 사이에 억지 끼워 맞추어진다. 또한 본 발명은 특히 원통형 요소 예컨대 축 또는 베어링 및 축 하우징 사이에 억지 끼워지는 공차링을 가지는 조립체에 관한 것이다.

공학 기술의 발전으로 더 높은 기계 부품 정밀도가 요구되고 제조비용이 상승된다. 풀리, 플라이 휠 또는 구동축과 같은 분야에서 토크 전달을 위해 압입, 스플라인, 핀 또는 키홈이 적용되는 분야에서 매우 엄격한 공차가 요구된다.

공차링은 토크 전달이 요구되는 부품들 간에 억지 끼워 맞춤에 사용된다. 공차링은 정밀한 치수가 요구되지 않은 부품들 사이에 저렴한 억지 끼워 맞춤 수단을 제공한다. 공차링은, 예컨대 부품들 간의 상이한 선형 팽창계수 보상을 통한 신속한 조립, 및 내구성과 같은 다수의 잠재적 이점들을 가진다.

일반적으로 공차링은 탄성 재료, 예를들면 금속 예컨대 스프링강의 스트립으로 구성되고, 단부들은 서로 접촉되어 링을 형성한다. 돌출부 밴드는 링으로부터 반경방향으로 외향, 또는 링 중심을 향하여 반경방향으로 내향 연장된다. 통상, 돌출부들은 성형부이고, 가능하게는 규칙적 형상, 예컨대 파상, 리지 또는 파형 (wave)을 가진다.

링이 환형 공간, 예를들면, 축 및 축이 놓이는 하우징의 구멍 사이에 배치되면, 돌출부들이 압착된다. 각각의 돌출부는 스프링과 같이 작용하여 축 및 구멍 표면에 대하여 반경방향으로 힘을 인가하고, 축 및 하우징 사이에 억지 끼워 맞춤을 제공한다. 하우징 또는 축을 회전시키면 공차링에 의해 토크가 전달되므로 상대 축 또는 하우징에서 유사한 회전이 가능하다. 전형적으로, 돌출부들 밴드는 (당업계에서 공차링의 "미성형 영역들"이라고 알려진) 형상을 가지지 않는 링의 환형 영역들 측면에 축방향으로 배치된다.

통상 공차링은 스트립 단부들을 중첩시켜 쉽게 링을 형성하도록 구부러지는 탄성 재료의 스트립으로 구성되지만, 공차링은 환형 밴드로서도 제작된다. 이하 용어 "공차링"은 양 유형의 공차링을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "축"이란 원통부를 가지는 임의의 어셈블리 요소, 예컨대 축 또는 베어링을 포함한다.

따라서, 업계에서는 공차링, 특히 하드디스크 드라이브 내에 장착되는 공차링에 대한 개선의 필요성이 존재한다.

본 발명은 첨부도면을 참조함으로써 이해가 용이하고 다음의 특징부 및 이점들이 명백하여 질 것이다.
도 1은 실시태양에 의한 하드디스크 드라이브 어셈블리의 분해사시도이다.
도 2는 실시태양에 의한 하드디스크 드라이브 어셈블리의 단면도이다.
도 3은 실시태양에 의한 공차링의 사시도이다.
도 4는 도 3에서 4-4선을 따라 취한 실시태양에 의한 공차링의 단면도이다.
도 5는 다른 실시태양에 의한 공차링의 사시도이다.
도 6은 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 사시도이다.
도 7 및 8은 서로 다른 또 다른 실시태양에 의한 공차링의 부분사시도이다.
도 9는 축상 (on-axis) 축 강성 시험용 해머시험 설비를 보인다.
도 10A 및 10B는 축외 (off-axis) 강성 시험용 해머시험을 보인다.
도 11A 및 12B는 다양한 공차링에 대한 축상 및 축외 축 강성도 결과를 보인다.
도 12는 다양한 공차링에 대한 반경방향 강성도 결과를 보인다.
도 13은 다양한 공차링에 대한 피크 결합력 (PAF), 개시 슬립 (Initial Slip) (IS), 및 IS/PAF의 비율 결과를 보인다.
다른 도면들에서 동일한 도면부호들은 유사하거나 동일한 부분들을 나타낸다.

이하 설명은 공차링, 특히, 하드디스크 드라이브 내부에서 포스트 및 작동기 아암에 형성된 구멍 사이에 장착되는 공차링에 관한 것이다. 하나의 양태에서, 공차링은 피봇 주위에 끼워진 후 이러한 피봇 링 조립체가 구멍에 삽입된다. 달리, 공차링이 구멍에 삽입된 후 피봇이 공차링에 삽입될 수 있다.

전형적인 공차링에서, 틈 (gap)에 가장 인접한 파형들은, 공차링에서 나머지 파형들이 양측에 재료에 배치되는데 비하여, 일측에 틈 및 타측에 재료를 가지므로 가장 취약하고, 즉, 최소 강성도를 가진다. 이러한 강성도 차이로 인하여 성능, 예를들면, 공명 및 정렬이 하드디스크 드라이브 어셈블리에서 틈의 위치에 따라 매우 달라진다. 하나의 성능 지표로서 틈 위치를 최적화하려는 시도는 다른 성능 지표들에 악영향을 준다. 이는 다시 전체 성능을 좌우한다.

본원에 기재된 하나 이상의 실시태양들에 의한 공차링은 하나 이상의 파형들에 인접한 측벽에서 제어된 취약부를 부여하기 위하여 공차링의 미성형 구역들 내의 목표 지점들에서 공차링 측벽을 관통 연장하는 복수의 슬롯들을 포함한다. 예를들면, 슬롯은 2개의 인접 파형 구조체들 사이에서 거의 측벽 전장을 따라 연장되어 파형 구조체들 사이에서 측벽의 거의 모든 미성형 구역을 제거한다. 미성형 구역은 파형 구조체들에 대한 보강 기반을 제공하므로 파형 구조체들 사이 측벽의 미성형 구역을 제거함으로써 인접 파형들의 강성이 감소된다.

본원에 개시된 슬롯형 공차링은 공차링 주위 원주를 따라 실질적으로 변하지 않는 공명 주파수 및 강성을 가지는 공차링을 제공한다. 따라서, 공차링은 구멍 내에서 포스트 정렬을 유지할 수 있고 정상적인 작동 부하에서 거의 임의의 반경방향으로 구멍 내에서 임의의 포스트 요동이 실질적으로 방지된다.

먼저 도 1을 참조하면, 포괄적으로 도면부호 100인 하드디스크 드라이브 어셈블리가 도시된다. 하드디스크 드라이브 어셈블리 (100)는 하드디스크 드라이브용 작동기 아암 (102) 및 피봇 조립체 (104)를 포함한다.

도시된 바와 같이, 작동기 아암 (102)은 근위단 (110) 및 원위단 (112)을 포함한다. 복수의 읽기/쓰기 헤드들 (114)이 작동기 아암 (102) 원위단 (112)에서 연장된다. 또한, 작동기 아암 (102)에는 작동기 아암 (102) 근위단 (110) 근처에 구멍 (116)이 형성된다.

도 1은 또한 피봇 (120) 및 공차링 (122)을 포함하는 피봇 조립체 (104)를 나타낸다. 피봇 (120)은 내부 부재 (124) 및 외부 부재 (126)를 포함하고 외부 부재 (126)는 내부 부재 (124)에 대하여 회전한다.

특정 양태에서, 공차링 (122)은 피봇 (120) 주위에 끼워진 후, 피봇 조립체 (104)는 구멍 (116)에 설치된다. 다른 양태에서, 공차링 (122)은 구멍 (116) 내부에 배치되고 피봇 (120)이 공차링 (122) 내부에 삽입된다. 공차링 (122)은 피봇 (120) 외부 부재 (126) 및 작동기 아암 (102) 구멍 (116) 사이에서 억지 끼워 맞춤을 구성한다. 따라서, 작동기 아암 (102)은 피봇 (120) 외부 부재 (126)와 함께 피봇 (120) 내부 부재 (124) 주위로 회전한다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 공차링 (122)은 외부 요소, 작동기 아암 (102), 및 내부 요소, 피봇 (120) 사이 구멍 (116) 안에 장착된다. 특정 양태에서, 장착될 때, 공차링 (122)의 어떠한 부분도 구멍 최상부 또는 바닥을 넘어 연장되지 않고 공차링 (122)은 구멍 (116) 내부에 완전히 들어간다. 다른 양태에서, 공차링 (122)의 일부, 예를들면, 최상부, 바닥, 최상부에 있는 구조, 바닥에 있는 구조, 또는 이들의 조합은, 구멍으로부터 연장된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 그리고 하기 상술되는 바와 같이, 공차링 (122)은 구멍 (116) 내벽 피봇 (120) 외벽과 접촉하여 작동기 아암 (102) 내부에서 억지 끼워 맞춤으로 피봇 (120)을 유지한다. 공차링 (122)은 장착될 때, 이후 장착과정에서 구멍 (116) 내부에서 최소한 부분적으로 변형 또는 압착되어 치수적 결함을 감당한다.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 공차링 (122)이 상세하게 도시된다. 도시된 바와 같이, 공차링 (122)은 대략 원통형 측벽 (304)을 가지는 대략 원통형 몸체 (302)를 포함한다. 측벽 (304)은 최상부 (306) 및 바닥 (308)을 포함한다. 또한, 측벽 (304)은 제1 단부 (310) 및 제2 단부 (312)를 포함한다. 또한, 틈 (314)은 측벽 (304)의 제1 단부 (310) 및 제2 단부 (312) 사이에 형성된다. 틈 (314)은 몸체 (302) 전장을 따라 연장되고 틈 (314)은 몸체 (302)에서 분할부를 형성한다.

도 3에 표기된 바와 같이, 공차링 (122) 몸체 (302)는 측벽 (304) 최상부 (306)에서 연장되는 상부 플랜지 (316) 및 측벽 (304) 바닥 (308)에서 연장되는 하부 플랜지 (318)를 더욱 포함한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 공차링 (122)은 중심축 (320)을 포함하고, 특정 양태에서, 플랜지들 (316, 318)은 공차링 (122) 중심축 (320)에 대하여 외향으로 유각을 형성한다. 플랜지들 (316, 318)은 중심축 (320)에 대하여 내향으로 유각을 형성할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 어떠한 경우든, 플랜지들 (316, 318)은 중심축 (320)에 대하여 각 α를 형성한다. 특정 양태에서, α는 ≥ 5°, 예컨대 ≥ 10°, 또는 ≥ 15°일 수 있다. 다른 양태에서, α는 ≤ 30°, 예컨대 ≤ 25°, 또는 ≤ 20°일 수 있다. 다른 양태에서, α는 상기 임의의 개시 값들을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

도 2에 가장 명확히 도시된 바와 같이, 공차링 (122)은 벽 총두께, t_OW를 가지고, 이는 공차링 (122) 측벽 (304) 내면 및 공차링 (122) 측벽 (304)에 성형된 벽 구조체 외면 간의 거리이다. 또한, 각각의 플랜지 (316, 318)는 측벽 (304)에서 연장되어 각각의 플랜지 (316, 318)는 플랜지 총두께, t_OF를 가지고, 이는 공차링 (122) 측벽 (304) 내면 및 플랜지 (316, 318)의 외부 에지 간의 거리이다. 특정 양태에서, t_OF 는 ≥ 30% t_OW, 예컨대 ≥ 35% t_OW, ≥ 40% t_OW, ≥ 45% t_OW, ≥ 50% t_OW, ≥ 55% t_OW, 또는 ≥ 60% t_OW일 수 있다. 또한, t_OF 는 ≤ 98% t_OW, 예컨대 ≤ 95% t_OW, ≤ 90% t_OW, ≤ 85% t_OW, 또는 ≤ 80% t_OW일 수 있다. 다른 양태에서, t_OF 는 상기 임의의 t_OW 값의 백분율을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

중심축 (320)에 대하여 내향 연장되는 플랜지들 및 벽 구조체들을 포함하는 소정의 실시태양들에서, t_OW 는 공차링 (122) 측벽 (304) 외면 및 공차링 (122) 측벽 (304)에 성형된 벽 구조체 내면 사이 값일 수 있다. 또한, 이러한 실시태양들에서, t_OF 는 공차링 (122) 측벽 (304) 외면 및 플랜지 (316, 318) 내부 에지 사이 값이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 공차링 (122)은 몸체 (302) 측벽 (304)에 성형된 복수의 파형들 (322)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 하나의 양태에서, 파형들 (322)은 중심축 (320)에 대하여 외향 연장된다. 그러나, 다른 양태에서, 파형들 (322)은 중심축 (320)에 대하여 내향 연장된다.

공차링 (122)이 복수의 파형 구조체들, 예컨대 공차링 (122) 몸체 (302) 측벽 (304)의 원주 주위로 균등하게 이격되는 파형 칼럼들 (324)을 포함하도록 파형들 (322)은 몸체 (302) 측벽 (304)에 성형되거나 달리 배열된다.

각각의 파형 칼럼 (324)은 공차링 (122) 몸체 (302) 측벽 (304)을 따라 서로 수직 정렬되는, 예를들면, 공차링 (122) 길이를 따라 적어도 2개의 파형들 (322)을 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 특정 양태에서, 공차링 (122)의 각각의 파형 칼럼 (324)은 공차링 (122) 몸체 (302) 측벽 (304) 최상부 (306)에 가까운 제1 파형 (330) 및 공차링 (122) 몸체 (302) 측벽 (304) 바닥 (308)에 가까운 제2 파형 (332)을 포함한다. 특정 양태에서, 제1 파형 (330)은 공차링 (122) 길이 상반부 중심에 배치된다. 또한, 제2 파형 (332)은 공차링 (122) 길이 하반부 중심에 배치된다. 각각의 파형 칼럼 (324)은 제1 파형 (330) 및 제2 파형 (332) 사이에 제3 파형 (334)을 더욱 포함한다. 제3 파형 (334)은 공차링 (122) 길이를 따라 중심에 배치될 수 있다.

하나의 양태에서, 제1 파형 (330)은 제2 파형 (332)과 크기, 예를들면, 길이, 폭, 높이 (측벽 (304) 외면에서부터 측정값)가 동일하다. 다른 양태에서, 제1 파형 (330), 제2 파형 (332), 및 제3 파형 (334)은 크기, 예를들면, 길이, 폭, 높이 (측벽 (304) 외면에서부터 측정)가 동일하다. 특히, 제1 파형 (330) 및 제2 파형 (332)은 제1 길이, L₁를 가지고, 제3 파형 (334)은 제2 길이, L₂를 가지고, L₂ ≤ L₁이다. 상세하게는, L₂ 은 ≤ 75% L₁, 예컨대 L₂ ≤ 70% L₁, L₂ ≤ 65% L₁, L₂ ≤ 60% L₁, L₂ ≤ 55% L₁, 또는 L₂ ≤ 50% L₁이다. 다른 양태에서, L₂ 은 ≥ 25% L₁, 예컨대 L₂ ≥ 30% L₁, L₂ ≥ 35% L₁, 또는 L₂ ≥ 40% L₁이다. 다른 양태에서, L₂ 은 상기 임의의 L₁의 백분율 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

도 3 및 도 4는 또한 공차링 (122) 몸체 (302)의 측벽 (304)은 복수의 미성형 구역들 (340)을 포함하는 것을 도시한다. 각각의 미성형 구역 (340)은 인접 파형 칼럼들 (324) 사이에 연장되는 측벽 (304) 구역을 포함하고 임의의 파형들 또는 기타 구조체들이 형성되지 않는다. 또한, 각각의 미성형 구역 (340)은 몸체 (302)의 상부 플랜지 (316) 및 하부 플랜지 (318) 사이에서 플랜지들 (316, 318) 사이에 임의의 추가 구조체 또는 형상 없이 인접 파형 칼럼들 (324) 사이에 연장된다.

도 3에 표기된 바와 같이, 파형 칼럼들 (324) 및 미성형 구역들 (340)은 측벽 (304) 원주 주위에서 교번된다. 또한, 특정 양태에서, 파형 칼럼들 (324)은 측벽 (304)의 미성형 구역들 (340)에 의해 측벽 (304) 원주 주위에 균등하게 이격된다.

도 3은 공차링 (122) 몸체 (302) 측벽 (304)은 몸체 (302) 측벽 (304)을 반경방향으로 관통하여 연장하는 복수의 슬롯들 (342)이 형성된 것을 보인다. 특히, 슬롯들 (342)은 측벽 (304)의 미성형 구역들 (340)을 따라 연장된다. 특정 양태에서, 몸체 (302)는 길이, L을 가지고, 슬롯은 길이, L_S를 가진다. 또한, L_S ≥ 80% L, 예컨대 ≥ 85% L, 또는 ≥ 90% L. 다른 양태에서, L_S ≤ 99% L, 예컨대 ≤ 98% L, ≤ 97% L, ≤ 96% L, ≤ 95% L이다. 또한, L_S 은 상기 임의의 L 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

다른 양태에서, 각각의 미성형 구역 (340)은 폭, W_US를 가진다. 또한, 각각의 슬롯 (342)은 폭, W_S를 가진다. 특정 양태에서, W_S 는 ≥ 50% W_US, 예컨대 ≥ 55% W_US, ≥ 60% W_US, ≥ 65% W_US, ≥ 70% W_US, ≥ 75% W_US, ≥ 80% W_US, ≥ 85% W_US, 또는 ≥ 90% W_US이다. 다른 양태에서, W_S 는 ≤ 99% W_US, 예컨대 ≤ 98% W_US, ≤ 97% W_US, ≤ 96% W_US, 또는 ≤ 95% W_US이다. W_S 는 상기 임의의 W_US 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

또 다른 양태에서, 각각의 파형 구조체는 총 길이, L_WS을 가진다. 파형 칼럼에 있어서, L_WS 는 상부 파형 최상부 및 하부 파형 바닥 사이의 측정값이다. 하기되는 긴 파형에 있어서, L_WS 은 긴 파형 최상부에서 긴 파형 바닥까지 측정되는 값이다. 특정 양태에서, L_S 은 ≥ 50% L_WS, 예컨대 ≥ 55% L_WS, ≥ 60% L_WS, ≥ 65% L_WS, ≥ 70% L_WS, ≥ 75% L_WS, ≥ 80% L_WS, ≥ 85% L_WS, ≥ 90% L_WS, 또는 ≥ 95% L_WS이다. 또한, L_S 은 ≤ 110% L_WS, 예컨대 ≤ 109% L_WS, ≤ 108% L_WS, ≤ 107% L_WS, ≤ 106% L_WS, 또는 ≤ 105% L_WS이다. L_S 은 상기 임의의 L_WS 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

다른 양태에서, 각각의 슬롯 (342)은 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고 각각의 단부는 만곡된다. 또한, 각각의 슬롯 (342)은 원주방향 및 길이방향에서 각각의 미성형 구역 (340) 내의 중심에 배치된다.

특정 양태에서, 슬롯 (342)이 없는 미성형 구역, 즉, 채워진 미성형 구역은, 하나의 파형 구조체에 인가되는 힘이 채워진 미성형 구역을 통해 인접 파형 구조체로 전달되는 원주 방향의 파형에서 파형으로의 힘 전달 (force transfer), FT을 가진다. 소정 분야들에서, 상대적으로 높은 FT는 바람직하지 않다. 미성형 구역의 일부 또는 거의 전부를 제거하면 실질적으로 FT가 감소되고 슬롯 (342)이 형성된 미성형 구역 (340)은 원주 방향의 파형에서 파형으로의 힘 전달, FT_S를 가지고, 이는 FT보다 작다. 예를들면, FT_S는 ≤ 50% FT이고, 예컨대 ≤ 45% FT, ≤ 40% FT, ≤ 35% FT, ≤ 30% FT, ≤ 25% FT, ≤ 20% FT, ≤ 15% FT, 또는 ≤ 10% FT이다. 또한, FT_S 는 ≥ 1% FT, 예컨대 ≥ 2% FT, ≥ 3% FT, ≥ 4% FT, 또는 ≥ 5% FT이다. 다른 양태에서, FT_S 는 상기 임의의 FT 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

파형 (322) 또는 파형 구조체에 인접한 미성형 구역 (342) 일부를 제거하면, 인접 파형 (322)의 강성을 변형시킬 수 있다. 특히, 파형 (322) 일부를 제거함으로써, 인접 파형 강성은 슬롯화 미성형 구역 (342)에 인접하지 않은 동일 파형 (322)보다 감소한다. 즉, 미슬롯화 미성형 구역 (342)에 인접한 파형은 강성, S를 가지고, 파형 (322)에 인접한 미성형 구역 (342)에서 슬롯 (342)이 절단, 천공 또는 달리 성형된 후, 상기 파형은 강성, S_S를 가진다. S_S 는 S보다 작다. 예를들면, S_S 는 ≤ 95% S이고, 예컨대 S_S ≤ 90% S, ≤ 85% S, ≤ 80% S, ≤ 75% S, ≤ 70% S, 또는 ≤ 65% S이다. 또한, S_S 는 ≥ 25% S, 예컨대 ≥ 30% S, ≥ 35% S, ≥ 40% S, ≥ 45% S, 또는 ≥ 50% S이다. 다른 양태에서, S_S 는 상기 임의의 S 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

공차링 (122)은 공차링 (122) 중심 (352)을 통과하고 틈 (314)을 양분하는 중심축 (350)을 포함하는 것이 도 4에 도시된다. 특정 양태에서, 공차링 (122)은 중심축 (350) 주위로 대칭성이다.

특정 양태에서, 피봇 조립체 (104)가 작동기 아암 구멍 (116)에 이들 사이에 놓이는 공차링 (122)과 함께 장착되면, 피봇 (120) 및 구멍 (116)은 공차링 (122) 중심축 (320)을 따르는 또는 거의 이를 따라 놓이는 중심축을 가진다. 공차링 (122)은 구멍 (116)에 대한 및 중심축 (320)에 대하여 중심축 (길이방향 축)에 수직한 축 주위로 피봇 (120) 중심축이 회전하는 작동기 아암 (102)에 대한 피봇 (120)의 요동에 실질적으로 저항하는 축 강성을 제공한다.

구속되지 않는다면, 이러한 요동으로 읽기/쓰기 헤드들 (114)이 하드디스크와 접촉된다. 이러한 접촉은 바람직하지 않고 하드디스크 드라이브 고장을 초래한다. 본원에 기재된 바와 같이 파형 구조체들에 인접한 미성형 구역들을 변형시킴으로써, 공차링 (122)의 축 강성은 틈 (314)에 의한 축 강성 감소로 초래되는 축 강성에서의 임의의 가변성을 실질적으로 줄이도록 조절된다. 또한, 파형 구조체들에 인접한 미성형 구역들을 변형시킴으로써, 공차링 (122)의 축 강성이 조절되고 공차링 (122) 축 강성이 공차링 (122) 주위 여러 지점들에서 측정될 때 크게 변동하지 않는다.

예를들면, 틈 (314)을 통과하는 공차링 (122)의 축 강성, AS_G는 공차링 (122) 틈 (314) 및 중심 (352)을 관통하는 제1 방향에서 측정된다. 틈 (314)에 수직한 공차링 (122)의 축 강성, AS_PG은 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 측정된다. AS_G 는 ≥ 90% AS_PG, 예컨대 ≥ 91% AS_PG, ≥ 92% AS_PG, ≥ 93% AS_PG, ≥ 94% AS_PG, ≥ 95% AS_PG, ≥ 96% AS_PG, 또는 ≥ 97% AS_PG이다. 또한, AS_G 는 ≤ 100% AS_PG, ≤ 99% AS_PG, ≤ 98% AS_PG 또는 ≤ 97% AS_PG이다. 또한, AS_G 는 상기 임의의 AS_PG의 백분율 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

또한, 공차링 (122)의 공명 주파수는 공차링 (122)이 장착된 어셈블리 원주방향으로 여러 지점들에서 측정될 때 크게 변하지 않는다. 예를들면, 틈 (314)을 통과하는 공차링 (122)의 공명 주파수, RF_G는, 공차링 (122) 틈 (314) 및 중심 (352)을 관통하는 제1 방향에서 측정된다. 틈 (314)에 수직한 공차링 (122)의 공명 주파수, RF_PG는 제1 방향에 수직한 제2 방향에서 측정된다. RF_G 는 ≥ 90% RF_PG, 예컨대 ≥ 91% RF_PG, ≥ 92% RF_PG, ≥ 93% RF_PG, ≥ 94% RF_PG, 또는 ≥ 95% RF_PG이다. 또한, RF_G 는 ≤ 100% RF_PG, ≤ 99% RF_PG, ≤ 98% RF_PG, ≤ 97% RF_PG, 또는 ≤ 96% RF_PG이다. 또한, RF_G 는 상기 임의의 RF_PG 의 백분율 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

도 5를 참조하면, 다른 양태에서, 각각의 파형 구조체는 긴 단일 파형 (500)을 포함한다. 이러한 긴 파형 (500)은 공차링 (506) 몸체 (504) 측벽 (502)을 따라 길이방향으로 연장된다. 또한, 각각의 긴 파형 (500)은 상부 플랜지 (508) 및 하부 플랜지 (510) 사이 공차링 (506) 측면 (502) 길이를 따라 실질적으로 연장된다. 공차링 (506)은 또한 틈 (514)을 포함한다. 본 양태에서, 각각의 긴 파형 (500)은 공차링 (506) 길이를 따라 중심에 놓인다. 또한, 이러한 공차링 (506)은 본원에 개시된 다른 공차링에 대하여 본원에 기재된 하나 이상의 형상들 또는 특징부를 가진다. 본 양태에서, 슬롯 (512)은 공차링 (506) 측벽 (502)에서 인접 긴 파형들 (500) 사이 미성형 구역 (514)에 형성된다. 또한, 공차링은 틈 (516)을 포함한다.

본원에 기재된 각각의 실시태양에서, 2개의 파형 구조체들, 예를들면, 긴 파형들, 파형 칼럼들, 또는 이들의 조합은 나머지 파형 구조체들보다 언제나 틈 (314, 516)에 더욱 가까인 원주방향에 배치된다. 틈 (314, 516)에 인접한2개의 파형 구조체들, 즉, 틈 (314)에 가장 가까운2개의 파형 구조체들은 제1 파형 강성, SW₁를 가진다. 미성형 구역들에 인접한 기타 파형 구조체들은 제2 파형 강성, SW₂를 가진다. 공차링 (122, 500) 변경 없이, 공차링 (122, 500)에서 유사한 크기 및 형상의 파형 구조체들에서, SW₁ 는 ≤ SW₂이다.

그러나, 파형 구조체들 (322, 500)의 하나 또는 치수들 변경 또는 파형 구조체들 (322, 500) 사이 미성형 구역들 (342, 514)에 슬롯들 제조에 의해 파형 구조체들 (322, 500)을 변경시키면, 파형들 강성은 본원에 기재된 바와 같이 조절된다. 따라서, 원주방향에서 틈 (314, 516)에 더욱 가까운 측벽 (304, 504)의 미성형 구역들 (342, 514)에 형성된 슬롯들 (342, 512)은, 틈 (314, 516)에서 원주방향으로 떨어진 측벽 (304, 504)에 형성된 슬롯들 (342, 512)과는 상이한 크기, 형상 또는 상이한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 특히, 틈 (314, 516)에서 측벽 (304, 504) 원주를 따라 틈 (314, 516)으로부터 가장 먼 (즉, 틈 (314, 516)에서180°) 위치로 측벽 (304, 504) 원주를 따라 슬롯들 (322, 500)은 크기, 즉 길이, 폭 또는 이들의 조합이 증가될 수 있다.

도 6은 측벽 (606)의 미성형 구역들 (604)에 슬롯들 (602)이 형성되는 다른 공차링 (600)을 보인다. 도시된 바와 같이, 슬롯들 (602)은 슬롯 브릿지 (618)에 의해 분지 또는 달리 분할된다. 특정 양태에서, 슬롯 브릿지는 분지 슬롯에 인접하거나 가까운 파형 강성, WS_BS을 변형시키고, 슬롯에 인접한 파형의 파형 강성, WS_S은 WS_BS보다 작다_. WS_BS 는 단일 파형, 예를들면, 파형 칼럼에 있는 중심 파형, 또는 파형 일부, 예를들면, 긴 파형의 중앙부와 연관된다. 중심 파형 또는 파형의 중앙부의 강성을 변경시킴으로써, 공차링 (600)은 공차링 중앙부를 통한 구조적 강성을 유지하면서도 공차링의 최상부 및 바닥에서 다양한 방향들로 약간만 변동되는 축 강성을 제공한다.

특정 양태에서, WS_S 는 ≤ 50% WS_BS이고, 예컨대 ≤ 45% WS_BS, ≤ 40% WS_BS, ≤ 35% WS_BS, ≤ 30% WS_BS, ≤ 25% WS_BS, 또는 ≤ 20% WS_BS이다. 다른 양태에서, WS_S는 ≥ 1% WS_BS, 예컨대 ≥ 2% WS_BS, ≥ 3% WS_BS, ≥ 4% WS_BS, 또는 ≥ 5% WS_BS이다_. 또한, WS_S 는 상기 임의의 WS_BS 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

도 7은 측벽 (708)의 미성형 구역 (706)에 형성된 상부 슬롯 (702) 및 하부 슬롯 (704)을 가지는 다른 공차링 (700)을 도시한 것이다. 슬롯들 (702, 704)은 분리된 불연속 슬롯들 (702, 704)이고 인접 파형 구조체들 (710) 사이에서 수직으로 정렬된다. 하나의 양태에서, 상부 슬롯 (702)은 공차링 (700) 측벽 (708) 최상부 가까이 따라서, 긴 파형 최상부 가까이 형성되고 하부 슬롯 (704)은 공차링 (700) 측벽 (708) 바닥 가까이 따라서, 긴 파형 바닥 가까이 형성된다. 다른 양태에서, 상부 슬롯 (702)은 인접 상부 파형들 사이에 형성되고 하부 슬롯 (704)은 인접 하부 파형들 사이에 형성된다. 각각의 슬롯 (702, 704)은 길이, L_S을 가지고 각각의 상부 및 하부 파형은 길이, L_W을 가진다. 특정 양태에서, L_S 은 ≥ 75% L_W, 예컨대 ≥ 80% L_W, ≥ 85% L_W, ≥ 90% L_W, ≥ 95% L_W, 또는 ≥ 100% L_W이다. 또한, L_S 은 ≤ 200% L_W, 예컨대 ≤ 175% L_W, ≤ 150% L_W, 또는 ≤ 125% L_W이다. 또한, L_S 은 상기 임의의 L_W 백분율 값을 포함한 범위 내에 있을 수 있다.

도 8을 참조하면, 다른 예시적 공차링이 도시되고 포괄적으로 도면부호 800로 지정된다. 도시된 바와 같이, 공차링 (800)은 복수의 긴밀하게 이격되고 수직 정렬되는 홀들 (802)을 가지고 이들은 측벽 (806) 미성형 구역 (804)을 반경방향으로 관통하여 형성한다. 홀들 (802) 간의 크기 및 거리는 측벽 (806)의 미성형 구역 (804)에 취약부를 부여하기 위하여 변경될 수 있다. 예를들면, 홀 직경 (802)을 증가시키고 홀들 (802) 간의 거리를 감소시키면 측벽 (806) 미성형 구역 (804)이 더욱 취약해진다. 반대로, 홀 직경 (802)을 줄이고 홀들 (802) 간의 거리를 늘리면 측벽 (806) 미성형 구역 (804)의 취약성은 약해진다.

특정 양태에서, 홀들 (802)은 동일한 직경 또는 상이한 직경을 가질 수 있다. 예를들면, 공차링 (800) 수직 중심을 따라 배치되는 홀 (802)은 가장 작은 직경을 가지고 나머지 홀들 (802)은 공차링 (800) 최상부 및 바닥을 향하여 점차 증가되는 직경을 가질 수 있다. 달리, 공차링 (800) 수직 중심을 따라 배치되는 홀 (802)은 가장 큰 직경을 가지고 나머지 홀들 (802)은 공차링 (800) 최상부 및 바닥을 향하여 점차 감소되는 직경을 가질 수 있다.

특정 양태에서, 본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 금속, 금속 합금, 또는 이들의 조합물로 제조된다. 금속은 철계 금속을 포함한다. 또한, 금속은 강을 포함한다. 강은 스테인리스 강, 예컨대 오스테나이트 스테인리스 강을 포함한다. 또한, 강은 크롬, 니켈, 또는 이들의 조합으로 구성되는 스테인리스 강을 포함한다. 예를들면, 강은 X10CrNi18-8 스테인리스 강일 수 있다. 또한, 공차링은 빅커스 경도 (Vickers pyramid number hardness), VPN를 가지고, 이는 ≥ 350, 예컨대 ≥ 375, ≥ 400, ≥ 425, 또는 ≥ 450이다. VPN은 또한 ≤ 500, ≤ 475, 또는 ≤ 450이다. VPN은 또한 상기 임의의 VPN 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다. 다른 양태에서, 공차링은 내부식성이 증가되도록 처리된다. 특히, 공차링은 부동태화 처리된다. 예를들면, 공차링은 ASTM 표준 A967에 따라 부동태화 처리된다.

다른 양태에서, 공차링이 성형되는 원재료는 두께, t를 가지고, t는 ≥ 0.085 mm, 예컨대 ≥ 0.087 mm, ≥ 0.090 mm, ≥ 0.095 mm, 또는 ≥ 0.100 mm이다. 다른 양태에서, t는 ≤ 0.115 mm, ≤ 0.113 mm, ≤ 0.110 mm, 또는 ≤ 0.105 mm이다. 또한, t는 상기 임의의 t 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

본원에 기재된 임의의 양태들에 의한 공차링은 총 외경, OD을 가지고, OD는 ≥ 5 mm, 예컨대 ≥ 6 mm, ≥ 7 mm, ≥ 8 mm, ≥ 9 mm, 또는 ≥ 10 mm이다. OD는 ≤ 20 mm, 예컨대 ≤ 15 mm, ≤ 14 mm, ≤ 13 mm, ≤ 12 mm, 또는 ≤ 10 mm이다. 또한, OD는 상기 임의의 OD 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

다른 양태에서, 공차링은 총 길이, L를 가지고, L은 ≤ 20 mm, 예컨대 ≤ 17 mm, ≤ 15 mm, ≤ 14 mm, 또는 ≤ 13 mm. L은 ≥ 5 mm, ≥ 6 mm, ≥ 7 mm, ≥ 8 mm, ≥ 9 mm, 또는 ≥ 10 mm이다. 또한, L은 상기 임의의 L 값을 포함한 범위들에 있을 수 있다.

또한, 본원에 개시된 임의의 공차링을 성형하기 위하여 원재료는 절단, 압인, 압연되고, 형성된 공차링은 임의의 흠집이 없다. 상세하게는, 10x 배율로 공차링을 육안 관찰할 때 임의의 절단 에지를 따라 흠집들이 보이지 않는다.

실시예

X10CrNi18-8 스테인리스 강 재료로 공차링을 제작하였다. 스테인리스 강 재료의 두께는 0.1 mm ± 0.013이다. 또한, 스테인리스 강 재료의 VPN은 400-450이고 ASTM 표준 A967에 따라 부동태화 처리되었다. 성형된 공차링은 측벽 원주 주위로 균등하게 이격되는 13개의 파형 칼럼들을 가진다. 측벽 원주를 따라 각각의 인접 쌍의 파형 칼럼 중심들 간의 거리는 대략 2.62 mm이다.

또한 각각의 파형 칼럼은 수직 정렬되는 3개의 파형들을 가진다. 상부 파형 및 하부 파형의 대략 폭이 1.66 mm이고 높이는 3.0 mm이다. 중간 파형은 대략 폭이 1.66 mm이고 높이가1.5 mm이다. 장착된 후 공차링의 벽 총두께는 약 0.3 mm이다. 또한, 공차링의 총 자유-상태 직경은 11.5 mm이고 총 길이는 12.5 mm이다.

공차링은 측벽을 반경방향으로 관통하여 형성되는 24개의 홀들을 포함한다. 상세하게는, 12 홀들은 상부 파형 열에 형성되고 12개는 하부 파형 열에 형성된다. 각각의 홀 직경은 대략 1.2 mm이고 각각의 홀은 파형 코너들을 연결하는 선을 따라 인접 파형들 사이 중심에 놓인다.

공차링은 측벽 미성형 구역들에 형성된 12개의 슬롯들을 포함한다. 상세하게는, 슬롯은 각각의 인접 파형 칼럼 쌍 사이에서 측벽의 미성형 구역에 성형된다. 각각의 슬롯은 파형 칼럼들 사이 및 공차링 길이를 따라 중심에 배치된다. 각각의 슬롯의 폭은 대략 0.6 mm이고 길이는 10 mm이다.

공차링은 외경 11.135 mm의 포스트 주위에 장착되고 이러한 어셈블리를 대략 11.722 mm의 구멍을 가지는 링에 설치한다. 이러한 어셈블리를 낚싯줄로 매달고 2개의 레이저들을 링의 동일 측에 링의 평탄면에 수직하게 배치한다. 레이저들을 서로 180도로 배치한다. 하나의 레이저는 기준 레이저이고 다른 레이저는 측정 레이저로 사용된다. 레이저로 측정하면서 내부에 힘 변환기가 있는 해머를 이용하여 축외에서 링을 가볍게 두드린다.

도 9는 축상 (on-axis) 축 강성 시험용 해머시험 설비를 보인다. 공차링이 외경 11.135 mm인 포스트 (902) 주위에 장착되고 본 조립체를 대략 11.722 mm의 구멍이 있는 링 (904) 내부에 설치한다. 본 조립체를 낚싯줄 (906)로 매달고 2개의 레이저들을 링 (908)의 평탄면에 수직하게 동일 측에 배치한다. 레이저들을 서로 180도로 배치한다. 하나의 레이저는 기준 레이저 R이고 다른 레이저는 측정 레이저 M으로 사용된다. 레이저 반대측으로부터 H로 포스트를 가볍게 두드린다. 레이저들 및 해머의 힘 변환기는 마이크로프로세서와 연결되어 마이크로프로세서에 입력을 제공한다.

도 10A는 축외 축 강성 시험용 해머시험 설비를 보인다. 공차링은 포스트에 장착되고 도 9에 도시된 바와 같이 링에 설치되고 낚싯줄로 매단다. 도 7에서와 같이, 2개의 레이저들을 링의 평탄면에 수직하게 동일 측에 배치한다. 레이저들은 서로 180 도로 배치된다. 하나의 레이저는 기준 레이저로 사용되고 다른 레이저는 측정 레이저로 사용된다. 레이저로 측정하면서 내부에 힘 변환기가 있는 해머를 이용하여 링을 가볍게 두드린다. 레이저들 및 해머의 힘 변환기는 마이크로프로세서와 연결되어 마이크로프로세서에 입력을 제공한다. 도 10B는 축외 탭에 의해 유발되는 요동 모드 R_M 및 축상 모드 A_M 를 보상하기 위하여 입력이 처리되는 방식을 보인다.

도 11A 및 11B는 다양한 공차링들에 대한 축상 및 축외 축 강성 결과를 보인다. 도 11A 및 11B에서, 세로 열은 다음과 같은 의미를 가진다. F_R 은 kHz 단위로 링의 평균 공명 주파수; △는 링 주위의 결정된 평균 백분율 차이 값이다.

1	비교 A 공차링	7	8 파형 피치 보정
2	8 파형 4중 링	8	비교 B 공차링
3	12 파형 4중 링	9	틈 대향 편평 (plannish) (미성형)
4	이중 밴드 비교 링	10	틈 대향 중심 파형
5	6 파형 피치 보정 (피치 보정)	11	슬릿들을 가지는 링
6	7 파형 피치 보정

링 1은 비교 링으로3개의 밴드를 가지는 13 파형 하드디스크 드라이브 공차링이다. 링 2는 4 그룹화된 8 파형 링이다. 링 3은 4 그룹화 12 파형 공차링이다. 링 4는 링 1과 유사하지만 이중 밴드를 포함한다. 링 5는 피치 보정된 6개의 파형들이다. 피치 보정 링들은 파형들이 동일한 각도 간격값으로 조립체 주위에 분포된다. 링 6 및 7은 각각 7 파형 및 8 파형의 피치 보정 구성들이다. 링 8은 13 파형 3개의 밴드 배열을 가지는 새로운 조립체 배치로 제작되는 제2 비교 링이다. 링 9는 틈 대향 미성형 (“편평”) 영역을 가진다. 링 10은 틈 대향 중심 파형을 가진다. 링 11은 12 파형 피치 보정 링으로 파형들 사이에 슬릿들을 가진다. 슬릿들은 실질적으로 파형 칼럼 길이의 길이를 가진다.

더미 어셈블리에서 링의 반경방향 강성을 2 지점들; 틈 및 틈에 90 도 지점에서 해머시험으로 측정하였다. 각각의 지점에서 5회 타격으로 평균 5개 링들을 시험하여 % 차이를 계산하였다. 동일한 더미 중량으로 시험되므로, 계산 편의를 위하여 강성 대신 공명 주파수로 기록하였다 (식 1).

더미 어셈블리에서 링의 반경방향 강성을 2 지점들; 틈 및 틈에 90 도 지점에서 해머시험으로 측정하였다. 각각의 지점에서 5회 타격으로 평균 5개 링들을 시험하여 % 차이를 계산하였다. 동일한 더미 중량으로 시험되므로, 계산 편의를 위하여 강성 대신 공명 주파수로 기록하였다 (식 1).

(식 1),

식 중 f는 공명 주파수, m은 유효 질량, k는 시험편의 강성도이다.

도 12는 다양한 공차링들에 대한 반경방향 강성시험 결과를 보인다. 도 12에서, 세로 열은 도 11A 및 11B에서와 동일한 의미이다. F_R 은 kHz 단위로 링의 평균 공명 주파수; △는 링 주위의 결정된 평균 백분율 차이 값이다.

3A	12 파형 4중 링 40 lbf PAF	13	11 파형 피치 보정
3B	12 파형 4중 링 30 lbf PAF	14	하우징 가변 링
12	홀들을 가지는 링	15	폐쇄 하우징 가변 링

링 3A는 40 lbf 잔류 결합력을 가진다. 링 3B는 30 lbf 잔류 결합력을 가진다. 링 12는 12 파형 피치 보정 링으로 파형 칼럼 사이에 홀들, 상세하게는 2개의 파형들 사이에2개의 홀들을 가진다. 링 13은 11 파형 피치 보정 링이다. 링 14는 가변 하우징 링이고, 즉 링은 압축되어 구멍 중앙에 일치된다. 링 15는 폐쇄 가변 하우징을 가지는 링이고, 즉, 링은 구멍보다 직경이 더 작고 구멍에 일치되도록 신장된다.

피크 결합 및 개시 슬립 시험에서, 먼저 피봇 토크를 시험한다. 이후 피봇을 관련 공차링을 이용하여 아암에 조립하고 피크 결합력 (PAF)을 기록한다. 이후 조립체 토크를 시험하고 미조립 및 조립체 토크 간의 차이, 또는 ‘토크 시프트’를 기록한다. 다음, 조립체를 분해하고, 개시 슬립 (initial slip)을 기록하고 마지막으로, 피봇 토크를 다시 측정한다. 피봇은 먼저 포스트-조립 토크가 높다고 간주될 때까지 또는 5 회 도달할 때까지 재사용한다. 아암은 5회 재사용한다. 이러한 재사용 방식은 사전 조사 결과이고 어떠한 문제를 초래하지 않지만, 피봇 및 아암은 매회 새것이 아니라는 것을 명심하여야 한다.

도 13은 다양한 공차링들에 대한 PAF, IS, 및 IS/PAF 시험 결과를 도시한 것이다. 도 13에서, 세로 열은 도 11A, 11B, 및 12에서와 동일 의미를 가진다. PAF 및 IS는 단위가 lbf이고IS/PAF는 %이다.

레이저 및 해머의 힘 변환기는 마이크로프로세서에 연결되어 입력을 제공한다. 마이크로프로세서는 해머 및 레이저들에서 제공되는 입력들로부터 공명 주파수를 계산하는 소프트웨어를 포함한다. 공명 주파수는 공차링의 축 강성과 직접 관련된다. 틈을 양분하고 어셈블리 중심을 관통하는 축을 따라 측정된 공명 주파수는 약 9.8 kHz이다. 제1 축에 수직한 축을 따라 측정된 공명 주파수는 약 10.1 kHz 이고 약 3.2% 차이이다. 따라서, 틈을 지나는 축 강성도, AS_G는 틈에 수직한 축 강성도, AS_PG 의 약 96.8%이다.

본원에 개시된 공차링은 측벽에 형성되는 슬롯들을 포함한다. 슬롯들은 공차링 원주방향 주위로 실질적으로 변하지 않는 공명 주파수 및 강성도를 제공한다. 따라서, 공차링은 구멍 내에서 포스트 정렬을 유지시키고 구멍 내에서 거의 임의의 반경방향 방향에서 정상 작동 하중에 있는 임의의 포스트 요동을 실질적으로 방지한다.

본원에 기재된 하나 이상의 특징부들을 가지는 공차링을 활용할 수 있는 여러 분야들이 존재한다는 것을 당업자들은 이해할 수 있다.

상기 발명은 예시적이고 제한적이지 않으며, 본 발명의 진정한 범위에 속하는 청구범위는 이러한 모든 변형, 개선 및 기타 실시태양들을 포괄한다. 따라서, 법이 허용하는 최대한, 본 발명의 범위는 청구범위 및 균등론을 최광위로 해석되고 상기 상세한 설명에 의해 제한되거나 국한되지 않는다.

또한, 상기 상세한 설명에서, 개시 흐름을 위하여 다양한 특징부들이 함께 또는 단일 실시태양에 기재된다. 이러한 개시는 청구된 실시태양들은 각각의 청구항에서 명시적으로 언급되는 것보다 더 많은 특징부들이 필요하다는 의도로 해석되어서는 아니된다. 오히려, 하기 청구범위에서 반영되는 것과 같이, 본 발명은 임의의 개시된 실시태양들의 모든 특징부들보다 적은 것에 관한 것이다. 따라서, 하기 청구범위는 상세한 설명과 통합되고, 각각의 청구항은 그 자체로 별도의 발명을 구성한다.

Claims (26)

1. 측벽을 가지는 원통형 몸체를 구비하고, 상기 측벽은:
   미성형 구역; 및
   상기 몸체 주위에 규칙적 간격으로 상기 미성형 구역으로부터 연장하는 복수의 파형 구조체들;을 포함하고,
   상기 미성형 구역은:
   제 1 쌍의 인접 파형 구조체들 사이의 제 1 미성형 구역으로서, 상기 제 1 미성형 구역은 상기 몸체에서 분할부를 형성하기 위해 상기 몸체의 전장, L을 따라 연장하는 틈을 포함하는, 상기 제 1 미성형 구역; 및
   제 2 쌍의 인접 파형 구조체들 사이의 제 2 미성형 구역으로서, 상기 제 2 미성형 구역은 길이, L_S를 가지는 슬롯을 상기 제 2 미성형 구역안에 포함하고 L_S ≥ 80% L인, 상기 제 2 미성형 구역을 포함하며,
   상기 복수의 파형 구조체들은 축 방향으로 연장하는 칼럼들(columns)에 배치되고, 각각의 축 방향으로 연장하는 칼럼에서의 파형 구조체들의 수는 축 방향에서의 슬롯들의 수와 다른, 공차링.
2. 제 1 항에 있어서, L_S ≥ 85% L, 예컨대 ≥ 90% L인, 공차링.
3. 제 2 항에 있어서, L_S ≤ 99% L, 예컨대 ≤ 98% L, ≤ 97% L, ≤ 96% L, 또는 ≤ 95% L인, 공차링.
4. 제 1 항에 있어서, 슬롯이 없는 채워진(solid) 미성형 구역은 원주 방향의 파형에서 파형으로의 힘 전달(force transfer), FT를 가지고,
   슬롯이 있는 제 2 미성형 구역은 원주 방향의 파형에서 파형으로의 힘 전달, FT_S를 가지며,
   FT_S ≤ 50% FT, 예컨대 ≤ 45% FT, ≤ 40% FT, ≤ 35% FT, ≤ 30% FT, ≤ 25% FT, ≤ 20% FT, ≤ 15% FT, 또는 ≤ 10% FT인, 공차링.
5. 제 4 항에 있어서, FT_S ≥ 1% FT, 예컨대 ≥ 2% FT, ≥ 3% FT, ≥ 4% FT, 또는 ≥ 5% FT인, 공차링.
6. 제 1 항에 있어서, 각각의 미성형 구역은 폭, W_US를 가지고, 각각의 슬롯은 폭, W_S를 가지고, W_S ≥ 50% W_US, 예컨대 ≥ 55% W_US, ≥ 60% W_US, ≥ 65% W_US, ≥ 70% W_US, ≥ 75% W_US, ≥ 80% W_US, ≥ 85% W_US, 또는 ≥ 90% W_US인, 공차링.
7. 제 6 항에 있어서, W_US ≤ 99% W_US, 예컨대 ≤ 98% W_US, ≤ 97% W_US, ≤ 96% W_US, 또는 ≤ 95% W_US인, 공차링.
8. 제 1 항에 있어서, 각각의 파형 구조체는 길이, L_WS을 가지고, L_S ≥ 50% L_WS, 예컨대 ≥ 55% L_WS, ≥ 60% L_WS, ≥ 65% L_WS, ≥ 70% L_WS, ≥ 75% L_WS, ≥ 80% L_WS, ≥ 85% L_WS, ≥ 90% L_WS, 또는 ≥ 95% L_WS인, 공차링.
9. 제 8 항에 있어서, L_S ≤ 110% L_WS, 예컨대 ≤ 109% L_WS, ≤ 108% L_WS, ≤ 107% L_WS, ≤ 106% L_WS, 또는 ≤ 105% L_WS인, 공차링.
10. 제 1 항에 있어서, 각각의 슬롯은 각각의 미성형 구역 내에 중심이 배치되는, 공차링.
11. 제 1 항에 있어서, 각각의 파형 구조체는 상기 측벽에서 연장하는 제 1 파형 및 상기 측벽에서 연장하는 제 2 파형을 포함하고, 상기 제 2 파형은 상기 제 1 파형에서 이격되고, 상기 제 1 파형 및 상기 제 2 파형은 칼럼으로 배열되는, 공차링.
12. 제 11 항에 있어서, 각각의 파형 칼럼은 상기 제 1 파형 및 제 2 파형 사이에, 상기 측벽에서 연장하는 제 3 파형을 더욱 포함하는, 공차링.
13. 제 1 항에 있어서, 각각의 슬롯은 길이, L_S, 및 폭, W_S를 가지고, L_S:W_S ≥ 10:1, 예컨대 ≥ 12:1, ≥ 15:1, ≥ 17:1, 또는 ≥ 20:1이고, L_S:W_S ≤ 50:1, 예컨대 ≤ 45:1, ≤ 40:1, ≤ 35:1, 또는 ≤ 30:1인, 공차링.
14. 외부 요소로서, 상기 외부요소 내에 구멍을 포함하는, 상기 외부 요소;
    상기 구멍 내에 배치되는 내부 요소; 및
    상기 내부 요소에 장착되는 공차링을 구비하고, 상기 공차링은 측벽을 가지는 원통형 몸체를 구비하고, 상기 측벽은:
    미성형 구역; 및
    상기 몸체 주위에 규칙적 간격으로 상기 미성형 구역으로부터 연장하는 복수의 파형 구조체들;을 포함하고,
    상기 미성형 구역은:
    제 1 쌍의 인접 파형 구조체들 사이의 제 1 미성형 구역으로서, 상기 제 1 미성형 구역은 상기 몸체에서 분할부를 형성하기 위해 상기 몸체의 전장, L을 따라 연장하는 틈을 포함하는, 상기 제 1 미성형 구역; 및
    제 2 쌍의 인접 파형 구조체들 사이의 제 2 미성형 구역으로서, 상기 제 2 미성형 구역은 길이, L_S를 가지는 슬롯을 상기 제 2 미성형 구역안에 포함하고 L_S ≥ 80% L인, 상기 제 2 미성형 구역을 포함하며,
    상기 복수의 파형 구조체들은 축 방향으로 연장하는 칼럼들(columns)에 배치되고, 각각의 축 방향으로 연장하는 칼럼에서의 파형 구조체들의 수는 축 방향에서의 슬롯들의 수와 다른, 어셈블리.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 어셈블리는 하드디스크 드라이브를 포함하는, 어셈블리.
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