KR19990080006A - 하드디스크 드라이브의 커버장치 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 커버장치 Download PDF

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KR19990080006A
KR19990080006A KR1019980012940A KR19980012940A KR19990080006A KR 19990080006 A KR19990080006 A KR 19990080006A KR 1019980012940 A KR1019980012940 A KR 1019980012940A KR 19980012940 A KR19980012940 A KR 19980012940A KR 19990080006 A KR19990080006 A KR 19990080006A
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    • G11B33/08—Insulation or absorption of undesired vibrations or sounds

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야.
본 발명은 하드디스크 드라이브의 커버장치에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.
본 발명의 목적은 스핀들 모터나 액추에이터 회전시 발생하는 진동이나 소음을 최소화할 수 있는 하드디스크 드라이브의 커버장치를 제공한다.
다. 발명의 해결방법의 요지.
본 발명은 디스크를 회전시키는 회전축을 포함하는 스핀들 모터와, 피봇축을 중심으로 회전하며, 일단에는 상기 디스크상을 부상하여 데이터 읽기/쓰기를 하는 헤드가 구비된 액츄에이터와, 상기 스핀들 모터와 액츄에이터가 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 체결되는 플라스틱 재질의 커버로 구성된 하드디스크 드라이브에 있어서, 상기 커버는 회전중심축을 중심으로 전달되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 상기 회전중심축과 동축인 소정의 위치에 박형 플레이트가 설치된다.
라. 발명의 중요한 용도.
하드디스크 드라이브.

Description

하드디스크 드라이브의 커버장치
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 베이스에 조립되는 커버장치에 관한 것이다.
일반적으로 보조기록 저장기기로써 하드디스크 드라이브는 컴퓨터의 중요한 요소이다. 더욱이 현대의 멀티미디어 환경하에서는 하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 불가피하며, 그에 따라 드라이브 업계에서는 새로운 헤드와 미디어의 개발과 아울러 보다 혁신적인 기술개발을 통해 고용량화에 대처하기 위한 조금이라도 유리한 고지를 선점하려는 경쟁이 치열하다.
또한, 하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 구성된 정밀한 메카트로닉스제품으로, 디지탈신호를 전자석역할을 하는 헤드로 보내 자화성질을 가진 디스크에 기록함으로서 정보를 기록하고, 재생하는 역할을 하는 보조기억장치중의 하나이다.
이러한 종래의 하드디스크 드라이브가 도 1 및 도 2에 도시되었다. 도 1에 도시된 바와같이,
일반적인 하드디스크 드라이브는 베이스 100(base)과, 상기 베이스에 체결되는 커버 200(cover) 및 상기 베이스 100과 커버 200사이에 설치되어 실링(sealing)기능을 하는 가스켓 150(gasket)등으로 구성된다.
이러한 하드디스크 드라이브는 피봇축 160(pivot shaft)을 중심으로 회전하는 액츄에이터 20(actuator)이 장착되고, 스핀들 모터 10(spindle motor)에 의해 고속으로 회전하는 디스크가 적어도 한 개이상 스핀들 모터의 허브에 상하방향으로 적층되게 설치된다.
이때, 도 1에 도시된 상기 회전축 A1은 스핀들 모터 10의 회전축이고, 상기 회전축 A2는 액츄에이터의 피봇축 160이다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와같이, 종래의 하드디스크 드라이브의 커버 200은 8군데 지지점을 정하여 베이스 100에 나사(S1∼S4)를 이용하여 체결되었다. 즉, 커버 200의 사각 모서리에 나사 S1을 이용하여 베이스 100에 체결되도록 체결구멍 110이 형성되고, 중간부분에 나사 S2를 이용하여 체결되도록 체결구멍 120이 형성되며, 액츄에이터의 회전중심인 피봇축과, 스핀들 모터의 회전중심축에 나사 S3,S4를 이용하여 조립되도록 체결구멍 130,140이 각각 형성되었다.
이때, 종래의 커버 200은 경량(약 120g)의 알루미늄을 다이 캐스팅(die casting)하여 제작하였다. 또한 스핀들 모터의 고속회전이나 액츄에이터의 회전으로 발생하는 진동, 소음 또는 부식에 대항하기 위하여 커버의 하면에 코팅처리를 함으로서 대처하여왔다.
그러나, 이와같은 종래의 하드디스크 드라이브의 커버는 다음과 같은 문제점이 발생하였다.
종래의 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 커버는 알류미늄재질을 다이캐스팅으로 제작함으로서 치수정밀도가 떨어지고, 발생하는 버르를 제거해야 하는 후공정이 추가적으로 필요하였다.
또한, 다이캐스팅으로 제작한 후에 별도의 코팅을 해야 하고, 강력한 세척공정이 필요함으로서, 제품원가의 상승요인으로 발생하였다.
다이 캐스팅(die casting) 및 프레스(press)로 형성되는 커버(cover)는 모터 샤프트(motor shaft)에서 전달된 진동이 커버로 전달되어 전체적인 진동량을 증폭시켰다. 이를 개선하기 위해 커버와 모터 샤프트사이에 댐퍼(damper)를 사용해 왔으나, 이는 본드(bond)사용으로 인한 아웃 가스(out gas)와 가격상승의 문제를 발생시켰다.
종래의 또다른 실시예로서, 재질이 플라스틱인 커버가 제작되었으나, 스핀들 모터와 액츄에이터의 회전동작에 따른 소음이나 진동 또는 강성유지에의 대응이 미비하고, 또한 스테인레스 계열 나사를 이용하여 커버를 베이스에 체결하여 접촉부위의 파티클(particle) 발생 및 상기 파티클의 내부침입이라는 문제점을 발생시켰다. 이러한 파티클의 발생 및 침입은 하드디스크 드라이브의 제품신뢰성에 대단히 중요한 요소이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 스핀들 모터나 액추에이터 회전시 발생하는 진동이나 소음을 최소화할 수 있는 하드디스크 드라이브의 커버장치를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 제품원가의 절감 및 생산성 향상을 추구한 하드디스크 드라이브의 커버장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 커버와 베이스 접촉부위의 파티클 발생 및 상기 파티클의 내부 침입을 방지할 수 있는 하드디스크 드라이브의 커버장치를 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 디스크를 회전시키는 회전축을 포함하는 스핀들 모터와, 피봇축을 중심으로 회전하며, 일단에는 상기 디스크상을 부상하여 데이터 읽기/쓰기를 하는 헤드가 구비된 액츄에이터와, 상기 스핀들 모터와 액츄에이터가 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 체결되는 플라스틱 재질의 커버로 구성된 하드디스크 드라이브에 있어서,
상기 커버는
회전중심축을 중심으로 전달되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 상기 회전중심축과 동축인 소정의 위치에 박형 플레이트가 설치된다.
도 1은 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브를 나타내는 사시도
도 2는 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 구성상태를 나타내는 단면도
도 3은 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 커버를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제 1 박형 플레이트가 설치된 하드디스크 드라이브의 커버를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제 1 박형 플레이트를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제 1 박형 플레이트가 설치된 상태를 나타내는 단면도
도 7은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제 1 박형 플레이트가 하드디스크 드라이브에 설치된 상태를 나타내는 단면도
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 제 2 박형 플레이트가 설치된 하드디스크 드라이브의 커버를 나타내는 사시도
도 9는 도 8의 평면도
도 10은 도 8의 저면도
도 11은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 제 2 박형 플레이트를 나타내는 사시도
도 12는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 제 2 박형 플레이트가 커버에 설치된 상태를 나타내는 일부절개 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:스핀들 모터 20:액츄에이터
40:제 1 박형 플레이트 80:제 2 박형 플레이트
160:피봇축 400,800:커버
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 커버장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제 1 박형 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 제 1 박형 플레이트가 설치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시된 바와같이, 본 발명의 하드디스크 드라이브의 커버 400은 플라스틱 재질로서, 다수개의 나사를 이용하여 수직방향으로 소정의 위치에 베이스와 조립된다.
상기 커버 400의 모서리부에 각각 나사가 수직방향으로 관통되도록 체결구멍 410이 형성되고, 이어서 커버 400의 양측 두군데에 나사가 수직방향으로 체결되도록 체결구멍 420이 형성되며, 스핀들 모터의 회전축과 액츄에이터의 피봇축과 동축에 위치하는 소정의 부위에 나사가 관통하는 체결구멍 40b가 형성된다.
이때, 상기 커버 400은 스핀들 모터의 회전축 A1과 액츄에이터의 피봇축과 동축에 위치하는 회전축 A2와 동축으로 진동이나 소음을 흡수할 수 있는 독립적인 재질의 제 1 플레이트 40이 설치된다. 상기 제 1 플레이트 40은 커버 400의 제작시에 인서트 몰딩(insert molding)으로 설치된다.
도 5에 도시된 바와같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 플레이트 40은 박형 플레이트(thin type plate)로서, 원형이다. 상기 제 1 박형 플레이트 40은 스텐인레스강으로서, 중앙에 리세스된(recessed) 바닥면 40a를 갖고, 상기 바닥면 중심에 나사가 관통될 수 있는 체결구멍 40b가 형성되고, 커버와 제 1 박형 플레이트 40을 인서트 몰딩할 경우, 상기 제 1 박형 플레이트 40이 커버에 견고하게 고정될 수 있도록 외주부에 슬릿 40c(slit)가 등간격으로 형성된다. 아울러, 슬릿 40c에 따라서 다수개의 고정부 40d가 형성된다. 즉, 제 1 박형 플레이트 40의 형상은 중앙은 리세스되어 바닥면 40a를 갖고, 중앙을 따라 측면 40e를 갖고, 다수개의 슬릿 40c와 고정부 40d가 외주방향으로 형성된다.
도 6에 도시된 바와같이, 상기 제 1 박형 플레이트 40은 커버 400과의 인서트 몰딩시, 상기 슬릿 40c와 고정부 40d는 커버에 감춰지고, 바닥면 40a는 외부로 노출된다.
상기 커버의 상면 401을 기준으로 실링용 라벨을 부착하기 위한 원형의 리세스 403이 형성되고, 상기 리세스 403의 하측으로 제 1 박형 플레이트 40이 위치한다. 상기 커버의 하면 402를 기준으로 제 1 박형 플레이트의 바닥면 40a는 약간 돌출된다.
도 7에 도시된 바와같이, 상기와 같은 제 1 박형 플레이트 40이 커버 400에 인서트 몰딩으로 스핀들 모터 10의 상면과 액츄에이터 20의 피봇축 160에 나사 S3,S4를 이용하여 체결되면, 상기 나사 S3,S4의 재질과 제 1 박형 플레이트 40의 재질이 동일한 재질이기 때문에 외부의 환경으로부터 유입되는 파티클의 침입을 방지할 수 있다. 통상적으로 동일한 재질간의 접촉은 실링효과(sealing effect)가 우수하다.
또한, 스핀들 모터 10이 회전동작을 하는 경우에서 발생하는 진동이나 소음을 상기 제 1 박형 플레이트 40이 흡수하여 상기 커버로 전달함으로서 진동 및 소음이 플라스틱 커버에서 흡수된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 제 2 박형 플레이트가 설치된 하드디스크 드라이브의 커버를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 8의 평면도이다.
도 10은 도 8의 저면도이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 커버 800은 스핀들 모터의 회전축A1과 동축에 위치하는 소정의 위치에 제 1 실시예에 따른 제 1 플레이트 40이 인서트 몰딩으로 설치되고, 액츄에이터의 피봇축 A2와 동축으로 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 제 2 박형 플레이트 80이 설치된다. 이러한 제 2 박형 플레이트 80은 제 1 플레이트 40과는 상이한 형상으로 구성된다.
하드디스크 드라이브 작동중, 스핀들 모터의 회전에 따라서 발생하는 진동이나 소음은 상기 회전축 A1을 중심으로 전달되고, 액츄에이터가 피봇축 A2을 중심으로 회전함에 따라서 발생하는 진동이나 소음은 피봇축을 중심으로 회전하는 액츄에이터 작동영역에서 발생된다.
즉, 상기 피봇축 A2를 중심으로 회전하는 액츄에이터의 작동영역은 원호형상으로, 상기 제 2 박형 플레이트 80도 원호형상으로 제작되어 커버 800에 인서트 몰딩으로 설치된다.
액츄에이터가 디스크상을 작동할 때 발생하는 진동이나 소음은 회전축 A2를 중심으로 원호형상으로 발생되기 때문에 제 2 박형 플레이트가 설치되며, 상기 제 2 박형 플레이트 80은 제 1 박형 플레이트 40과 동일한 재질이다. 또한, 나사에 의해 커버와 베이스가 조립되는 경우에도 나사와 제 2 플레이트 80이 동일한 재질이기 때문에 실링효과가 우수하다. 통상적으로 동일한 재질간의 접촉은 실링기능이 우수한다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와같이, 본 발명의 제 2 플레이트 80은 커버에 고정됨과 함께 발생되는 진동이나 소음을 효과적으로 최소화하기 위하여 모서리 부분(액츄에이터의 피봇축과 동일한 축에 위치하는 부분)을 중심으로 요부 80c와 돌부 80d가 번갈아 가는 형상을 하게 구성된다. 이러한 요부 80c와 돌부 80d는 커버와의 인서트 몰딩시, 커버에 제 2 플레이트가 고정되고, 진동이나 소음을 효과적으로 흡수한다.
상기 제 2 플레이트 80은 피봇축과 동축의 소정위치에 원형의 리세스된 바닥면 80a를 가지며, 상기 바닥면 80a에는 나사가 관통하는 체결구멍 80b(도 8에 도시됨)이 형성된다.
커버 800과 베이스가 조립된 경우, 상기 원형의 바닥면 80b는 피봇축과 마주보고, 요부 80c와 돌부 80d는 액추에이터와 마주본다. 또한, 상기 제 2 플레이트 80이 인서트 몰딩으로 커버에 설치되면, 요부 80c는 커버의 하면 802에 노출되고, 돌부 80d는 커버의 상면 801에 노출된다.
결과적으로 본 발명은 스핀들 모터나 액츄에이터 작동시에 발생되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 진동이나 소음의 전달방향을 고려하여 독립적인 재질의 플레이트를 커버에 인서트 몰딩으로 장착되는 구성을 갖는다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명할 것이다.
이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 스핀들 모터나 액츄에이터 작동시에 발생되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 진동이나 소음의 전달방향 또는 발생영역을 고려하여 독립적인 재질의 플레이트를 커버에 인서트 몰딩으로 장착함으로서, 진동이나 소음을 최소화하는데에 효과적이다. 아울러, 경제적이고, 제품의 신뢰성을 향상시킨다.

Claims (19)

  1. 디스크를 회전시키는 회전축을 포함하는 스핀들 모터와, 피봇축을 중심으로 회전하며, 일단에는 상기 디스크상을 부상하여 데이터 읽기/쓰기를 하는 헤드가 구비된 액츄에이터와, 상기 스핀들 모터와 액츄에이터가 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 체결되는 플라스틱 재질의 커버로 구성된 하드디스크 드라이브에 있어서,
    상기 커버는
    회전중심축을 중심으로 전달되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 상기 회전중심축과 동축인 소정의 위치에 박형 플레이트가 설치되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 박형 플레이트는 회전중심축과 동일 재질인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 박형 플레이트는 인서트 몰딩으로 고정되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 박형 플레이트와 동일재질의 나사로 상기 베이스와 체결되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 박형 플레이트 재질은 스테인레스강임을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 박형 플레이트는 바닥면을 가지며, 상기 바닥면 중심에 구멍이 형성되고, 외주부에 등간격으로 다수개 슬릿과 고정부가 형성되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  7. 디스크를 회전시키는 회전축을 포함하는 스핀들 모터와, 피봇축을 중심으로 회전하며, 일단에는 상기 디스크상을 부상하여 데이터 읽기/쓰기를 하는 헤드가 구비된 액츄에이터와, 상기 스핀들 모터와 액츄에이터가 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 체결되는 플라스틱 재질의 커버로 구성된 하드디스크 드라이브에 있어서,
    상기 커버는
    상기 스핀들 모터의 회전중심축을 중심으로 전달되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 상기 회전중심축과 동축인 소정의 위치에 제 1 박형 플레이트가 설치되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    액츄에이터 작동시, 상기 액츄에이터의 피봇축을 중심으로 전달되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 액츄에이터의 피봇축과 동축인 소정의 위치에 제 1 박형 플레이트가 추가적으로 설치되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 박형 플레이트는 회전중심축과 동일재질인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 박형 플레이트는 인서트 몰딩으로 고정되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 박형 플레이트의 재질은 스테인레스강임을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  12. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 박형 플레이트는 바닥면을 가지며, 상기 바닥면 중심에 구멍이 형성되고, 외주부에 등간격으로 슬릿과 고정부가 형성되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  13. 디스크를 회전시키는 회전축을 포함하는 스핀들 모터와, 피봇축을 중심으로 회전하며, 일단에는 상기 디스크상을 부상하여 데이터 읽기/쓰기를 하는 헤드가 구비된 액츄에이터와, 상기 스핀들 모터와 액츄에이터가 장착되는 베이스와, 상기 베이스에 체결되는 플라스틱 재질의 커버로 구성된 하드디스크 드라이브에 있어서,
    상기 커버는
    상기 액츄에이터의 피봇축을 중심으로 액츄에이터 작동영역에 전달되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 상기 회전중심축을 기준으로 상기 작동영역에 제 2 박형 플레이트가 설치되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 박형 플레이트는 액츄에이터 작동영역과 동일한 형상을 구비함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 박형 플레이트는 상기 피봇축과 동축의 소정위치에 바닥면을 가지며, 상기 바닥면에 구멍이 형성되고, 상기 커버에 고정됨과 동시에 발생되는 진동이나 소음을 최소화하기 위하여 액츄에이터 작동영역쪽으로 요부와 돌부를 번갈아 가면서 형성되어짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 요부와 돌부가 형성된 부분에 플라스틱이 채워짐을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 박형 플레이트는 회전중심축과 동일재질인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 박형 플레이트는 인서트 몰딩으로 고정되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 박형 플레이트는 재질은 스테인레스강임을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 커버장치.
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