KR20000032869A - Radiation device for hard disc drive - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하드디스크 드라이브의 방열장치에 관한 것으로, 상세하게는 하드디스크의 회전시 하우징 내에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위한 하드디스크 드라이브의 방열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation device of a hard disk drive, and more particularly, to a heat dissipation device of a hard disk drive for dissipating heat generated in a housing when the hard disk is rotated to the outside.
일반적으로 하드디스크 드라이브(HDD)는 컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 것으로, 그 일예가 도 1에 도시되어 있다.In general, a hard disk drive (HDD) is used as a secondary storage device of a computer, an example of which is shown in FIG.
도 1은 하드디스크 드라이브(HDD)의 개략적인 단면도로서, 하우징(10)과, 이 하우징(10) 내에 회전가능하게 설치된 하드디스크(15)와, 상기 하우징(10)에 설치된 댐퍼부재(14)를 구비한다.1 is a schematic cross-sectional view of a hard disk drive (HDD), which includes a housing 10, a hard disk 15 rotatably installed in the housing 10, and a damper member 14 installed in the housing 10. It is provided.
상기 하우징(10)은 컴퓨터 본체(미도시) 내에 설치되는 것으로, 상기 하드디스크(15)가 지지되는 베이스(11)와, 상기 베이스(11)의 상부에 결합되어 상기 하드디스크(15) 등을 감싸서 보호하는 커버부재(12)를 구비한다. 이러한 하우징(10)은 통상 알루미늄 재질로 제작된다.The housing 10 is installed in a computer main body (not shown), and is coupled to an upper portion of the base 11 on which the hard disk 15 is supported, and to the upper portion of the base 11. The cover member 12 is wrapped and protected. The housing 10 is usually made of aluminum.
상기 하드디스크(15)는 구동원인 스핀들모터(미도시)의 회전축(13)에 클램퍼(18)에 의해 클램핑되어 회전가능하게 설치되어 있다. 이러한 하드디스크(15)는 데이터를 저장하기 위한 기록매체로서 기억용량의 증대를 위해 통상 다층구조로 적층되며, 상기 스핀들모터의 회전구동력에 의해 회전되면서 데이터 기록/재생수단인 헤드(미도시)에 의해 데이터가 기록되거나 기록된 데이터가 재생된다. 여기서, 상기 헤드는 보이스코일모터(16)에 의해 상기 하드디스크(15) 반경방향으로 회동되는 액츄에이터아암(17)의 단부에 지지되어 있다.The hard disk 15 is rotatably mounted by being clamped by a clamper 18 on a rotation shaft 13 of a spindle motor (not shown) which is a driving source. The hard disk 15 is a recording medium for storing data, and is usually stacked in a multi-layered structure for increasing storage capacity. The data is recorded or the recorded data is reproduced. Here, the head is supported at the end of the actuator arm 17 which is rotated in the radial direction of the hard disk 15 by the voice coil motor 16.
한편, 상기 댐퍼부재(14)는 하우징(10) 내에서 발생하는 진동 및 소음을 흡수하기 위한 것으로, 상기 커버부재(12)의 외측에 설치된다. 이 댐퍼부재(14)는 통상 열전도성이 낮은 소위 서스(SUS) 재질 등으로 제작되며, 얇은 판구조의 형상으로 양면테이프(16)에 의해 커버부재(12)의 외측에 밀착된 상태로 부착된다. 여기서, 도면부호 19는 하드디스크(15)의 회전체 의한 회전축(13)의 흔들림을 방지하기 위해 그 회전축(13)을 상기 커버부재(12)에 체결시켜 고정시키기 위한 제1나사를 나타낸 것이고, 도면부호 19´는 액츄에이터아암(17)의 회동축(13´)과 상기 커버부재(12)를 직접 체결시키기 위한 제2나사를 타나낸 것이다.On the other hand, the damper member 14 is to absorb the vibration and noise generated in the housing 10, it is installed outside the cover member 12. The damper member 14 is usually made of a so-called sus (SUS) material or the like having low thermal conductivity, and is attached to the outer side of the cover member 12 by a double-sided tape 16 in the shape of a thin plate structure. . Here, reference numeral 19 denotes a first screw for fastening the rotating shaft 13 to the cover member 12 to prevent shaking of the rotating shaft 13 by the rotating body of the hard disk 15. Reference numeral 19 'denotes a second screw for directly coupling the pivot shaft 13' of the actuator arm 17 and the cover member 12. As shown in FIG.
한편, 상기와 같은 구성에 있어서, 상기 하드디스크(15)의 기록/재생동작시 하우징(10) 내에는 하드디스크(15)를 회전시키기 위한 스핀들모터의 구동에 의한 구동열과, 고속으로 회전되는 하드디스크(15)와 주위공기와의 마찰에 의한 마찰열 그리고, 하우징(10) 내에 설치되는 기타 전자부품 등에서 발생하는 열에 의해 온도가 상승하게 된다.On the other hand, in the configuration as described above, the drive train by the drive of the spindle motor for rotating the hard disk 15 in the housing 10 during the recording / playback operation of the hard disk 15, and the hard to rotate at high speed The temperature rises due to frictional heat caused by friction between the disk 15 and the ambient air, and heat generated from other electronic components and the like installed in the housing 10.
그런데, 상기 커버부재(12)가 통상 알루미늄 또는 스테인레스 재질로 제작되어 있고 , 상기 댐퍼부재(14)는 열전도성이 낮은 서스(SUS) 재질로 재작되거나 또는 플라스틱 사출에 의해 제작되므로, 하우징(10) 내의 열을 외부로 효과적으로 전달하지 못한게 된다.However, since the cover member 12 is usually made of aluminum or stainless steel, and the damper member 14 is made of a sus (SUS) material having low thermal conductivity or manufactured by plastic injection, the housing 10 Internal heat cannot be effectively transferred to the outside.
또한, 상기 댐퍼부재(14)가 커버부재(12)에 단순 평면구조로 밀착되게 부착되어 있어, 댐퍼부재(14)에 비해 열전달성이 좋은 커버부재(22)가 외부공기와 접촉되는 면적이 작게 되어 커버부재(12)에 의한 열전달을 방해하게 된다. 따라서, 하우징(10) 내의 온도가 상승하는 것을 억제하지 못하게 되므로, 온도상승에 의해 하드디스크(15) 등의 부품이 열팽창에 의한 데이터의 손실로 인한 에러를 발생시키게 된다. 또한, 볼 베어링 등의 열화등에 의해 스핀들모터가 불안정하게 동작하게 되므로, 제품의 전체적인 품질이 불량해지는 문제점이 있다.In addition, the damper member 14 is closely attached to the cover member 12 in a simple planar structure, so that the area in which the cover member 22 having better heat transfer than the damper member 14 is in contact with external air is small. This impedes heat transfer by the cover member 12. Therefore, since the temperature in the housing 10 cannot be suppressed from rising, components such as the hard disk 15 and the like cause errors due to loss of data due to thermal expansion due to the temperature rise. In addition, since the spindle motor is operated unstable due to deterioration of the ball bearing or the like, there is a problem that the overall quality of the product is poor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 커버부재와 외부공기와의 접촉면적을 넓게 하여 방열효과를 향상시킨 하드디스크 드라이브의 방열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a heat dissipation device of a hard disk drive, which improves a heat dissipation effect by widening a contact area between a cover member and external air.
도 1은 일반적인 하드디스크 드라이브의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a typical hard disk drive.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열장치가 채용된 하드디스크 드라리브의 개략적인 분리사시도이다.2 is a schematic exploded perspective view of a hard disk drive rib employing a heat dissipation device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개해 보인 개략적인 단면도이다.FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞<Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
20..하우징 21..베이스20. Housing 21. Base
22..커버부재 22b..인입홈22. Cover member 22 b. Retracting groove
24..스페이서 25..하드디스크24. Spacer 25. Hard disk
26..클램퍼 27..양면테이프26. Clamper 27. Double-sided tape
30..스핀들모터 33..회전축30. Spindle motor 33. Rotary shaft
40..플레이트부재 44..관통공40. Plate member 44. Through-hole
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 방열장치는, 베이스와; 상기 베이스에 설치된 스핀들모터와; 상기 스핀들 모터에 회전가능하게 설치된 하드디스크와; 상기 베이스의 상부에 설치되는 커버부재;를 포함하는 하드디스크 드라이브의 방열장치에 있어서, 상기 커버부재의 외측면에 설치되며, 하나이상의 관통공을 가지는 플레이트부재와; 상기 관통공을 통해 외부공기와 연통가능하도록 상기 커버부재와 상기 플레이트부재 사이에 마련되는 공기층;을 포함하여, 상기 커버부재의 열이 상기 공기층으로 전달되어 외부공기로 방열되도록 된 것을 특징으로 한다.Heat dissipation device of a hard disk drive according to the present invention for achieving the above object, the base; A spindle motor mounted to the base; A hard disk rotatably installed on the spindle motor; A heat dissipation device of a hard disk drive comprising: a plate member installed on an outer surface of the cover member and having at least one through hole; And an air layer provided between the cover member and the plate member so as to communicate with the outside air through the through hole. The heat of the cover member is transferred to the air layer to radiate heat to the outside air.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 방열장치를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a heat dissipation device of a hard disk drive according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 방열장치가 채용된 하드디스크 드라이브의 개략적인 사이도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절개해 보인 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a hard disk drive employing a heat dissipation device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2.
도 2 및 도 3 각각을 참조하면, 하드디스크 드라이브는 하우징(20)과, 상기 하우징(20) 내에 설치되는 스핀들모터(30)와 상기 스핀들모터(30)에 회전가능하게 설치되는 하드디스크(25) 및 상기 하우징(20) 내에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위한 방열장치를 구비한다.Referring to FIGS. 2 and 3, the hard disk drive includes a housing 20, a spindle motor 30 installed in the housing 20, and a hard disk 25 rotatably installed on the spindle motor 30. And a heat radiating device for radiating heat generated in the housing 20 to the outside.
상기 하우징(20)은 상기 스핀들모터(30)가 지지되는 베이스(21)와, 상기 하드디스크(25) 등을 감싸서 보호하기 위해 상기 베이스(21)의 상부에 결합되는 커버부재(22)를 구비한다. 상기 커버부재(22)는 통상 알루미늄(Al) 재질로 제작된다.The housing 20 includes a base 21 on which the spindle motor 30 is supported, and a cover member 22 coupled to an upper portion of the base 21 to surround and protect the hard disk 25. do. The cover member 22 is usually made of aluminum (Al).
상기 스핀들모터(30)는 상기 베이스(21)에 고정되며 회전축(33)을 가지는 고정자(31)와 상기 고정자(31)에 대해 상대회전가능하도록 상기 회전축(33)에 지지되는 회전자(32)를 구비한다. 상기 회전자(32)에는 상기 하드디스크(25)가 적층된 구조로 지지되어 있으며, 상기 하드디스크(25)들 사이에는 스페이서(24)가 개재되어 있다. 상기 하드디스크(25)는 클램퍼(26)에 의해 회전자(32)에 클램핑되어 회전자(32)와 함께 회전가능하게 된다.The spindle motor 30 is fixed to the base 21 and has a stator 31 having a rotating shaft 33 and a rotor 32 supported by the rotating shaft 33 so as to be relatively rotatable with respect to the stator 31. It is provided. The rotor 32 is supported by a stacked structure of the hard disk 25, and a spacer 24 is interposed between the hard disks 25. The hard disk 25 is clamped to the rotor 32 by the clamper 26 to be rotatable with the rotor 32.
상기 방열장치는 상기 커버부재(22)에 마련된 인입부(22b)와, 상기 커버부재(22)의 외측면(22a)에 설치되는 플레이트부재(40)를 구비한다. 상기 인입부(22b)는 상기 커버부재(22)와 플레이트부재(40) 사이에 외부공기와 연통가능한 공기층을 마련하기 위해 형성된 것이다. 상기 인입부(22b)는 상기 외측면(22a)으로부터 소정깊이로 인입형성되어 있다. 또한, 상기 인입부(22b)는 하우징(20) 내에서의 주요 열원인 상기 스핀들모터(30)의 주위에 분포되도록 형성되는 것이 좋으며, 그 크기는 클수록 좋다. 또한, 상기 인입부(22b)는 그 깊이가 너무 작으면 수용된 공기의 유동이 자유롭지 못하여 열교환을 원활하게 수행하기 힘들기 때문에 가능한 한 깊이 형성시키는 것이 좋다.The heat dissipation device includes an inlet 22b provided in the cover member 22 and a plate member 40 installed on the outer surface 22a of the cover member 22. The inlet portion 22b is formed to provide an air layer communicable with external air between the cover member 22 and the plate member 40. The inlet portion 22b is formed in a predetermined depth from the outer surface 22a. In addition, the inlet 22b is preferably formed to be distributed around the spindle motor 30, which is the main heat source in the housing 20, and the larger the size is. In addition, if the depth of the inlet portion 22b is too small, it is preferable to form the depth as much as possible because the flow of the received air is not free and it is difficult to perform heat exchange smoothly.
상기 플레이트부재(40)는 얇은 판구조로서, 상기 인입부(22b)에 대응되는 관통공(44)을 가진다. 상기 플레이트부재(40)는 상기 외측면(22a)에 양면테이프(27)에 의해 부착될 수 있다. 상기 관통공(44)은 플레이트부재(40)가 상기 외측면(22a)에 부착된 상태에서 상기 인입부(22b)에 수용되는 공기를 외부공기와 연통가능하게 하기 위한 것으로, 그 크기가 너무 작으면 공기의 유동이 어렵게 되므로 복수개가 적절한 크기와 간격으로 형성되어 있다. 따라서, 도면에서 알 수 있듯이 커버부재(22)와 상기 플레이트부재(40) 사이에는 인입부(22b)에 의한 공기층이 형성되고, 이 공기층은 상기 관통공(44)에 의해 플레이트부재(40)의 외측공기와 상호 이동 및 교환이 가능하게 된다. 여기서, 상기 플레이트부재(40)의 주기능은 하우징(20)의 진동을 흡입하기 위한 댐핑역할에 있으나 부수적으로 열을 외부로 방열하는 기능도 하게 된다. 이러한 플레이트부재(40)는 서스(SUS) 재질로 제작될 수 있으며, 양면테이프(27) 또는 본드 등에 의해 상기 외측면(22a)에 부착될 수 있다.The plate member 40 has a thin plate structure and has a through hole 44 corresponding to the lead portion 22b. The plate member 40 may be attached to the outer surface 22a by a double-sided tape 27. The through hole 44 is for allowing the air received in the inlet part 22b to communicate with the outside air while the plate member 40 is attached to the outer surface 22a. If the air flow becomes difficult, a plurality are formed at appropriate sizes and intervals. Therefore, as can be seen in the figure, an air layer formed by the inlet portion 22b is formed between the cover member 22 and the plate member 40, and this air layer is formed by the through hole 44 of the plate member 40. It is possible to move and exchange with the outside air. Here, the main function of the plate member 40 is a damping role for sucking the vibration of the housing 20, but additionally it also functions to dissipate heat to the outside. The plate member 40 may be made of a sus material, and may be attached to the outer surface 22a by a double-sided tape 27 or a bond.
한편, 상기 커버부재(22)에는 상기 회전축(33)에 대응되는 구멍(22c)가 형성되어 있다. 상기 구멍은(22c)은 나사(S)를 이용해 상기 플레이트(40)를 상기 회전축(33)에 직접 체결하기 위해 형성된 것이다. 상기 나사는(S)는 상기 회전축(33)의 나사홈(33a)에 체결되어 있다.On the other hand, the cover member 22 is formed with a hole 22c corresponding to the rotating shaft 33. The hole 22c is formed to directly fasten the plate 40 to the rotary shaft 33 using a screw S. The screw S is fastened to the screw groove 33a of the rotation shaft 33.
상기 구성을 가지는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 방열장치의 동작을 살펴보기로 한다.The operation of the heat radiation device of the hard disk drive according to the present invention having the above configuration will be described.
우선, 하드디스크(25)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생시키는 동작시, 하드디스크(25)는 상기 스핀들모터(30)의 회전구동력에 의해 고속으로 회전된다. 이 때, 하우징(20) 내에는 상기 스핀들모터(30)의 구동에 의한 구동열과, 하드디스크(25)와 주위공기와의 마찰에 의한 마찰열 그리고, 기타 전자부품의 구동에 의한 열이 발생하게 된다. 그리고, 상기와 같이 여러 가지 요인에 의해 발생되는 열의 대부분은 상기 커버부재(22)로 전달되고, 커버부재(22)로 전달된 열은 외부공기를 통해 대기중으로 직접 방열되거나 또는 상기 플레이트부재(40)를 통해 외부공기로 방열된다. 그런데, 상기와 같은 과정에서, 종래에 비해 상기 인입부(22b)에 의해 커버부재(22)가 외부공기와 접촉하는 접촉면적이 넓어짐으로써 커버부재(22)의 열이 더 빨리 외부로 방열된다. 그리고, 상기 커버부재(22)로부터 열을 전달받아 가열된 상기 인입부(22b)의 공기는 상기 관통공(44)을 통해 외부로 빠져나가고 새로운 공기로 자연스럽게 교환되면서 커버부재(22)의 열을 지속적으로 전달받을 수 있게 된다.First, in the operation of recording data on the hard disk 25 or reproducing the recorded data, the hard disk 25 is rotated at high speed by the rotational driving force of the spindle motor 30. At this time, the driving heat generated by the drive of the spindle motor 30, the frictional heat caused by friction between the hard disk 25 and the ambient air, and heat generated by the driving of other electronic components are generated in the housing 20. . And, most of the heat generated by various factors as described above is transferred to the cover member 22, the heat transferred to the cover member 22 is directly radiated to the atmosphere through the outside air or the plate member 40 Heat dissipation to outside air However, in the above process, since the contact area in which the cover member 22 is in contact with the external air is widened by the inlet 22b, heat of the cover member 22 is radiated to the outside faster than before. In addition, the air of the inlet part 22b heated by receiving heat from the cover member 22 escapes through the through hole 44 to the outside and is naturally exchanged with new air to exchange heat of the cover member 22. Receive continuous delivery.
또한, 상기 스핀들모터(30)의 구동열 중에서 일부분은 회전축(33)과 직접 연결된 플레이트부재(40)로 직접 전달되어 외부로 방열됨으로써, 종래에 비해 빠른 속도로 하우징(20) 내의 열을 방열시킬 수 있게 된다. 따라서, 하드디스크 드라이브를 장시간 사용하더라고, 발생되는 열을 종래에 비해 빠르게 방열시키는 것이 가능하게 되어 하우징(20) 내의 온도 상승에 의한 하드디스크(25) 및 기타 전자부품의 에러와 오동작을 방지할 수 있게 된다.In addition, a part of the driving heat of the spindle motor 30 is directly transmitted to the plate member 40 directly connected to the rotating shaft 33 to radiate heat to the outside, thereby dissipating heat in the housing 20 at a higher speed than in the related art. It becomes possible. Therefore, even if the hard disk drive is used for a long time, it is possible to dissipate heat generated faster than before, thereby preventing errors and malfunctions of the hard disk 25 and other electronic components due to the temperature rise in the housing 20. Will be.
상술한 바와 같은 본 발명의 하드디스크 드라이브의 방열장치에 따르면, 커버부재의 외측면에 인입부를 형성시켜 플레이트부재와 커버부재 사이에 공기층을 마련함으로써, 커버부재와 외부공기와의 접촉면적을 넓게 하여 방열효과를 향상시킬 수 있게 된다.According to the heat dissipation device of the hard disk drive of the present invention as described above, by forming an inlet portion on the outer surface of the cover member to provide an air layer between the plate member and the cover member, to increase the contact area between the cover member and the outside air It is possible to improve the heat dissipation effect.
따라서, 하우징 내의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있어 온도상승에 의한 기기의 에러 및 오동작을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.Therefore, there is an advantage that the temperature in the housing can be suppressed from rising, thereby preventing errors and malfunctions of the device caused by the temperature increase, thereby improving the product quality.
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