KR20090077600A - 하드디스크 드라이브 - Google Patents

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KR20090077600A
KR20090077600A KR1020080003636A KR20080003636A KR20090077600A KR 20090077600 A KR20090077600 A KR 20090077600A KR 1020080003636 A KR1020080003636 A KR 1020080003636A KR 20080003636 A KR20080003636 A KR 20080003636A KR 20090077600 A KR20090077600 A KR 20090077600A
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조경만
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삼성전자주식회사
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Abstract

하드디스크 드라이브가 개시된다. 본 발명의 하드디스크 드라이브는, 피봇축을 축심으로 디스크 상을 선회하며, 일단부에는 디스크 상에 데이터를 쓰거나 디스크 상의 데이터를 읽기 위한 읽기/쓰기 헤드가 장착된 액추에이터 아암(Actuator Arm); 및 디스크의 외주연에 인접하도록 베이스에 결합되는 하우징과, 하우징에 물림 결합되는 탄성 재질의 완충부재를 구비하며, 읽기/쓰기 헤드가 디스크 상의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하는 크래쉬 스탑(Crash Stop)을 포함하며, 하우징과 완충부재 중 어느 하나에는 물림장착홈이 마련되고, 하우징과 완충부재 중 다른 하나에는 물림장착홈에 물림 결합되는 물림장착돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 크래쉬 스탑이 간단하면서도 정교한 구조로 마련됨으로써, 미리 설정된 회동 반경 내에서 액추에이터 아암이 회동할 수 있도록 하며, 이로 인해 액추에이터 아암이 크래쉬 스탑과 접촉하는 경우 읽기/쓰기 헤드가 미리 설정된 디스크의 최외곽 위치에 종래보다 정확하게 위치할 수 있어 종래보다 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있다.
하드디스크 드라이브, 크래쉬 스탑, 완충부재, 물림 결합, 러버

Description

하드디스크 드라이브{Hard Disk Drive}
본 발명은, 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액추에이터 아암과 크래쉬 스탑의 접촉 시 읽기/쓰기 헤드가 미리 설정된 디스크의 최외곽 위치에 정확히 위치할 수 있어 정확하면서도 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있는 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(Read/Write Head)를 사용하여 디스크에 데이터를 기록하거나 디스크에 저장된 데이터를 재생하는 장치로서, 대량의 데이터를 고속으로 액세스(access)할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로써 현재 널리 사용되고 있다.
이러한 하드디스크 드라이브는 최근 높은 TPI(Track Per Inch, 인치당 트랙 수) 및 높은 BPI(Bits Per Inch, 인치당 비트 수) 구현으로 고용량화되고 있으며, 그 적용 영역도 확대되고 있는 실정이다. 이에 따라 최근에는 노트북, PDA, 휴대폰 등 휴대 가능한 전자제품에서 사용될 수 있는 소형의 하드디스크 드라이브에 대한 개발이 활발히 진행되고 있으며, 실제 최근 직경이 2.5인치의 하드디스크 드라이브가 개발되어 노트북 등에 이미 적용되고 있다. 또한 이보다 더 소형인 0.8인치로 동전과 크기가 비슷한 소형 하드디스크 드라이브에 대한 연구 개발이 활발히 진행 중으로서 휴대폰이나 MP3 등에도 이미 일부 채택되었거나 채택될 예정이다.
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브에서 크래쉬 스탑이 설치된 부분을 확대한 확대 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 크래쉬 스탑의 제작 시 발생될 수 있는 크래쉬 스탑의 형상을 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 평면도로서 형상 불량의 크래쉬 스탑에 액추에이터 아암이 접촉되는 경우 발생되는 위치 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여, 종래의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 구조에 대해 간략히 설명하면, 종래의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브(101)는, 데이터의 기록을 위한 디스크(111, Disk)를 구비하는 디스크 팩(110, Disk Pack)과, 디스크(111)에 데이터를 기록하고 디스크(111)에 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기/쓰기 헤드(141)가 단부에 장착된 액추에이터 아암(143)을 갖는 헤드 스택 어셈블리(140, HSA, Head Stack Assembly)와, 헤드 스택 어셈블리(140)를 회동시키는 보이스코일모터(미도시, VCM, Voice Coil Motor)와, 인쇄회로기판조립체(미도시)와, 읽기/쓰기 헤드(141)가 디스크(111)의 최외곽 위치로부터 벗어나는 것을 저지하는 크래쉬 스탑(170, Crash Stop)과, 이들이 장착되는 베이스(160, Base)와, 커버(미도시, Cover)를 포함한다.
이 중, 헤드 스택 어셈블리(140, HSA, Head Stack Assembly)는 보이스코일모터에 의해 피봇축(142)을 중심으로 회동하게 된다. 이러한 헤드 스택 어셈블리(140)는, 읽기/쓰기 헤드(141, Read/Write Head)와, 읽기/쓰기 헤드(141)가 디스 크(111) 상의 데이터를 액세스(access)할 수 있도록 피봇축(142)을 축심으로 디스크(111) 상을 선회하는 액추에이터 아암(143)과, 피봇축(142)을 축심으로 회전 가능하게 지지하며 액추에이터 아암(143)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(144)와, 피봇축 홀더(144)에서 액추에이터 아암(144)의 반대 방향에 마련되되 액추에이터 아암(143)과 일체로 마련되는 보빈(미도시)을 구비한다.
한편, 액추에이터 아암(143)의 회전에 의해 읽기/쓰기 헤드(141)는 소정의 위치로 이동할 수 있는데, 이 때 읽기/쓰기 헤드(141)가 디스크(111)의 최외곽 위치로부터 벗어나는 것을 저지하기 위해, 크래쉬 스탑(170)이 베이스(160)의 상면에 마련된다.
이러한 종래의 일 실시 예에 따른 크래쉬 스탑(170)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에 원기둥(183)이 마련된 하우징(180)과, 하우징(180)의 원기둥(183)에 착탈 가능하게 끼움 결합되는 링(ring) 형상의 고무링(190)을 구비한다.
이러한 구조의 크래쉬 스탑(170)은 단지 하우징(180)에 고무링(190)을 끼움 결합하면 되기 때문에 제작이 용이하다는 장점이 있다.
그런데, 이러한 종래의 일 실시 예에 따른 크래쉬 스탑(170)에 있어서는, 하우징(180)의 원기둥(183)이 실질적으로 직립되게 마련되지 않고 일측으로 기울어지게 성형될 수 있으며, 또한 링 형상의 고무링(190)도 전체적으로 일정한 두께로 마련되어야 하는데 실제로는 일 영역의 두께가 타 영역의 두께에 비해 두껍게 형성될 수 있다. 이러한 형상으로 제작되는 하우징(180)의 원기둥에 고무링(190)이 체결되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 액추에이터 아암(143)의 접촉돌기(143a)의 일 점으로부터 크래쉬 스탑(170)이 형성하는 가상의 중심점까지의 거리(d2)가 미리 설정된 거리(d1)와 달라지는 부분이 생기게 되며, 이는 액추에이터 아암(143)의 회동 반경을 변화시킬 뿐만 아니라 액추에이터 아암(143)의 단부에 장착되는 읽기/쓰기 헤드(141)가 미리 설정된 디스크(111)의 최외곽 위치로부터 벗어날 수도 있어 읽기/쓰기 헤드(141)가 정확하면서도 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 없도록 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 크래쉬 스탑이 간단하면서도 정교한 구조로 마련됨으로써, 미리 설정된 회동 반경 내에서 액추에이터 아암이 회동할 수 있도록 하며, 이로 인해 액추에이터 아암이 크래쉬 스탑과 접촉하는 경우 읽기/쓰기 헤드가 미리 설정된 디스크의 최외곽 위치에 종래보다 정확하게 위치할 수 있어 종래보다 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 피봇축을 축심으로 디스크 상을 선회하며, 일단부에는 상기 디스크 상에 데이터를 쓰거나 상기 디스크 상의 데이터를 읽기 위한 읽기/쓰기 헤드가 장착된 액추에이터 아암(Actuator Arm); 및 상기 디스크의 외주연에 인접하도록 상기 베이스에 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 물림 결합되는 탄성 재질의 완충부재를 구비하며, 상기 읽기/쓰기 헤드가 상기 디스크 상의 최외 곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하는 크래쉬 스탑(Crash Stop)을 포함하며, 상기 하우징과 상기 완충부재 중 어느 하나에는 물림장착홈이 마련되고, 상기 하우징과 상기 완충부재 중 다른 하나에는 상기 물림장착홈에 물림 결합되는 물림장착돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 하우징에는 물림장착홈이 마련되고, 상기 완충부재에는 물림장착홈에 물림 결합되는 물림장착돌출부가 마련되는 것이 바람직하다.
상기 하우징은, 하우징본체; 상기 하우징본체의 하부로부터 돌출 형성되어 상기 베이스에 형성된 홈에 결합되는 하우징축; 및 상기 하우징본체의 상부로부터 연장되어 마련되며, 상기 액추에이터 아암을 향하는 상기 완충부재의 일부분이 노출되도록 상기 완충부재가 물림 결합되는 상기 물림장착홈이 마련되는 결합몸체를 포함할 수 있다.
상기 결합몸체에는 상기 액추에이터 아암 측 방향이 개방되는 개구부가 마련되며, 상기 개구부의 양단부에는 상기 완충부재의 이탈을 저지하는 이탈저지부가 마련될 수 있다.
상기 완충부재는 러버(Rubber)인 것이 바람직하다.
상기 러버는, 상기 물림장착홈으로서 상기 결합몸체의 물림장착홈에 물림 결합되는 결합러버부; 및 상기 결합몸체의 상기 개구부로 노출되도록 상기 결합러버부로부터 연장되어 마련되며, 상기 액추에이터 아암과 접촉되어 상기 읽기/쓰기 헤드가 상기 디스크의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하는 접촉러버부를 포함할 수 있다.
상기 접촉러버부는 실질적으로 반원 형상을 가질 수 있다.
상기 하우징축의 중심과 상기 접촉러버부의 가상의 원의 중심이 실질적으로 일치되도록 상기 하우징과 상기 완충부재는 물림 결합되는 것이 바람직하다.
상기 완충부재는 사출 성형에 의해 일체로 마련될 수 있다.
상기 하우징은 플라스틱(Plastic) 재질로서 사출 성형에 의해 일체로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 크래쉬 스탑을 향하는 상기 액추에이터 아암의 측부에는, 상기 읽기/쓰기 헤드가 상기 디스크의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하기 위하여 상기 완충부재와 접촉되는 접촉돌기가 상기 액추에이터 아암의 측면으로부터 돌출되게 마련되는 것이 바람직하다.
상기 베이스에는 상기 읽기/쓰기 헤드와 전기적으로 연결되는 유연성인쇄회로기판(FPCB)이 장착되는 기판실장판이 결합되며, 상기 크래쉬 스탑은 상기 디스크의 외주연과 인접한 상기 기판실장판의 일측에 상기 기판실장판과 일체로 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 크래쉬 스탑이 간단하면서도 정교한 구조로 마련됨으로써, 미리 설정된 회동 반경 내에서 액추에이터 아암이 회동할 수 있도록 하며, 이로 인해 액추에이터 아암이 크래쉬 스탑과 접촉하는 경우 읽기/쓰기 헤드가 미리 설정된 디스크의 최외곽 위치에 종래보다 정확하게 위치할 수 있어 종래보다 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브에서 크래쉬 스탑이 설치된 부분을 확대한 확대 사시도이며, 도 7은 도 6에 도시된 크래쉬 스탑의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브(1)는, 디스크 팩(10, Disk Pack)과, 인쇄회로기판조립체(20, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)와, 보이스코일모터(30, VCM, Voice Coil Motor)와, 커버(50, Cover)와, 커버(50)가 결합되는 베이스(60, Base)와, 일단부에 읽기/쓰기 헤드(41)가 장착된 액추에이터 아암(43)을 구비하는 헤드 스택 어셈블리(40, HSA, Head Stack Assembly)와, 베이스(60)에 장착되어 액추에이터 아암(43)이 미리 설정된 회동 반경을 벗어나 회동하는 것을 저지하며 디스크(11) 최외곽 위치에서의 읽기/쓰기 헤드(41)의 위치를 결정짓는 크래쉬 스탑(70, Crash Stop)을 포함한다.
여기서, 베이스(60)에는 전술한 구성들이 장착되며, 커버(50)는 이러한 베이 스(60)에 체결되어 베이스(60)에 장착된 구성들을 보호하는 역할을 담당한다.
먼저, 디스크 팩(10, Disk Pack)은, 높이 방향으로 배치되는 복수의 디스크(11, Disk)와, 디스크(11)의 회전 축심을 형성하는 샤프트(13, Shaft)와, 샤프트(13)의 반경 방향 외측에 마련되어 디스크(11)를 지지하는 스핀들 모터 허브(미도시, Spindle Motor Hub)와, 스핀들 모터 허브를 회전시키는 스핀들 모터(미도시, Spindle Motor)와, 스핀들 모터 허브의 상부에 결합되는 클램프(15, Clamp)와, 클램프(15)를 가압하여 디스크(11)가 스핀들 모터 허브에 고정되도록 하는 클램프 스크루(미도시, Clamp Screw)를 구비한다.
디스크(11)는, 전체적인 하드디스크 드라이브의 크기가 작아지고 또한 다양한 크기로 제작됨에 따라, 최근에는 0.85인치 내지는 3.5인치의 사이즈를 가진 디스크가 실제 생산되고 있으며, 0.85인치의 디스크는 실제 MP3 등에 설치되는 소형의 하드디스크 드라이브에 적용되고 있고, 3.5인치의 디스크는 데스크 탑과 같은 컴퓨터 등에 설치되는 하드디스크 드라이브에 적용되고 있다. 이러한 디스크(11)는, 원주 방향으로 형성되는 다수의 트랙(미도시, Track)과, 각각의 트랙을 반경 반향으로 구획한 다수의 섹터(미도시, Sector)를 구비하는데, 전술한 바와 같이, 디스크(11)의 크기가 날로 작아짐에 따라 트랙 및 섹터의 사이즈는 날로 작아지고 있으며, 따라서 이들에 접근하여 각각의 섹터로부터 데이터를 재생하거나 각각의 섹터에 데이터를 기록하는 읽기/쓰기 헤드(41)의 작동이 매우 정밀하게 제어되어야 한다.
인쇄회로기판조립체(20, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)는, 베이 스(60)의 배면에 결합되는 판 상의 인쇄회로기판(21, PCB, Printed Circuit Board)과, 헤드 스택 어셈블리(40)에 인접한 베이스(60)의 상면에 장착되어 헤드 스택 어셈블리(40)와 인쇄회로기판(21) 간을 전기적으로 연결하는 유연성 인쇄회로기판(23, FPCB, Flexible Printed Circuit Board)과, 인쇄회로기판(21)의 일측에 마련되는 인쇄회로기판 커넥터(22, PCB Connector)를 구비한다.
인쇄회로기판(21)에는 디스크 팩(10), 헤드 스택 어셈블리(40) 및 보이스코일모터(30) 등을 제어할 수 있도록 다수의 칩(미도시)과 회로가 구비되어 있으며, 인쇄회로기판 커넥터(22)를 통화여 외부와 신호를 송수신하게 된다. 여기서, 유연성 인쇄회로기판(23)은 베이스(60)에 바로 결합되는 것이 아니라 유연성 인쇄회로기판(23)과 유사한 형상의 기판실장판(25)에 장착된 후 그 기판실장판(25)이 베이스(60)에 결합되는 구성을 가지며, 디스크(11)와 인접한 위치의 기판실장판(25)에는 크래쉬 스탑(70)이 일체로 마련되어 액추에이터 아암(43)의 일방향 회전을 저지한다. 이러한 크래쉬 스탑(70)에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.
보이스코일모터(30, VCM, Voice Coil Motor)는, 읽기/쓰기 헤드(41)를 디스크(11) 상의 원하는 위치로 이동시키기 위하여 액추에이터 아암(43)을 회동시키는 일종의 구동모터로서, 플레밍의 왼손법칙 즉, 자계 속에 있는 도체에 전류를 흘렀을 때 전자기력이 발생하는 원리를 이용한 것인데, 마그네트(미도시) 사이에 위치하는 보이스코일(45a)에 전류를 인가함으로써 보빈(45)에 힘을 가하여 보빈(45)을 회동시키게 된다. 이로써, 헤드 스택 어셈블리(40)의 액추에이터 아암(43)이 소정의 방향으로 회동할 수 있어 액추에이터 아암(43)의 단부에 장착된 읽기/쓰기 헤 드(41)가 회전하는 디스크(11)의 반경 방향으로 이동하면서 트랙(track)을 검색하여 액세스(access)할 수 있고, 이로 인해 디스크(11)에 데이터를 기록하거나 또는 디스크(11)로부터 데이터를 재생할 수 있다.
헤드 스택 어셈블리(40, HSA, Head Stack Assembly)는 디스크(11) 상에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 운반체로서, 디스크(11) 상에 데이터를 쓰거나 기록된 데이터를 읽기 위한 읽기/쓰기 헤드(41, Read/Write Head)와, 읽기/쓰기 헤드(41)가 디스크(11) 상의 데이터를 액세스할 수 있도록 피봇축(42, Pivot Shaft)을 축심으로 디스크(11) 상을 선회하는 액추에이터 아암(43, Actuator Arm)과, 피봇축(42)을 회전 가능하게 지지하며 액추에이터 아암(43)이 결합되어 지지되는 피봇축 홀더(44, Pivot Shaft Holder)와, 피봇축 홀더(44)에서 액추에이터 아암(43)의 반대 방향에 마련되되 액추에이터 아암(43)과 일체로 마련되는 보빈(45, Bobbin)을 구비한다.
이러한 구성 중 액추에이터 아암(43)의 측부에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 읽기/쓰기 헤드(41)가 디스크(11)의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하기 위하여 크래쉬 스탑(70)과 접촉되는 접촉돌기(43a)가 돌출 형성되어 있는데, 이 접촉돌기(43a)가 크래쉬 스탑(70)에 접촉됨으로써 디스크(11)의 최외곽 위치에서의 읽기/쓰기 헤드(41)의 위치를 결정지을 수 있게 된다.
읽기/쓰기 헤드(41)는, 디스크(11)의 표면에 형성된 자계를 감지하거나 디스크(11)의 표면에 형성된 자계를 감지함으로써 회전하는 디스크(11)로부터 정보를 읽거나 기록하는 역할을 담당한다. 이러한 읽기/쓰기 헤드(41)는, 스스로 데이터의 기록과 재생을 하기 위해서, 디스크(11)의 자계를 감지하기 위한 읽기 헤드와 디스크(11)를 자화시키기 위한 쓰기 헤드로 이루어져 있다.
한편, 크래쉬 스탑(70)은 액추에이터 아암(43)이 설정된 회동 반경을 넘어 회동하는 것을 저지함으로써, 액추에이터 아암(43)의 단부에 장착된 읽기/쓰기 헤드(41)가 디스크(11)의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지한다. 그런데, 전술한 바와 같이, 종래의 크래쉬 스탑(170, 도 1 내지 도 3 참조)은 디스크(111)의 외주연과 인접하게 베이스(160)에 장착되어 액추에이터 아암(143)의 회동을 저지할 수는 있지만, 크래쉬 스탑(170)을 이루는 하우징(180)과 그에 결합되는 고무링(190)이 정밀하게 제작되지 못하면, 즉 하우징(180)과 고무링(190)의 형상 불량 또는 이들의 조립공차 오차에 의한 불량이 발생하면 액추에이터 아암(143)이 크래쉬 스탑(170)에 접촉 시 읽기/쓰기 헤드(미도시)의 위치 변화가 발생되는 문제점이 있었으며, 이는 디스크(111)에 대한 읽기/쓰기 헤드(41)의 데이터 기록 및 재생 작업의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
그런데, 본 실시 예에 다른 하드디스크 드라이브(1)의 크래쉬 스탑(70)은, 종래의 크래쉬 스탑(170)과는 달리, 정밀한 형상으로 제작될 수 있을 뿐만 아니라 조립 시 조립공차가 발생되지 않아, 디스크(11)의 최외곽 위치에서의 읽기/쓰기 헤드(41)의 위치가 종래보다 정확하게 유지될 수 있으며, 이로 인해 읽기/쓰기 헤드(41)가 신뢰성 있는 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있도록 한다. 이하에서는, 본 실시 예에 다른 하드디스크 드라이브(1)의 크래쉬 스탑(70)의 구성에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
본 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브(1)의 크래쉬 스탑(70)은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 기판실장판(25)과 일체로 마련되는 하우징(80)과, 하우징(80)에 물림 결합되어 액추에이터 아암(43)의 측부에 형성된 접촉돌기(43a)와 접촉하는 러버(rubber) 재질의 완충부재(90), 즉 본 실시 예의 러버(90)를 구비한다.
하우징(80)은, 기판실장판(25)과 일체로 마련되는 하우징본체(81)와, 하우징본체(81)의 하부로부터 돌출 형성되어 베이스(60)에 형성된 홈에 결합되는 원기둥 형상의 하우징축(82)과, 하우징본체(81)의 상부로부터 연장되어 마련되며 러버(90)가 물림 결합되는 결합몸체(83)를 구비한다. 단, 본 실시 예에서는 하우징(80)이 기판실장판(25)과 일체로 마련된다고 상술하였으나, 별도로 제작되어 베이스(60)에 장착되어도 무방하다 할 것이다.
이러한 하우징(80)은, 플라스틱 재질로서 사출 성형에 의해 일체로 제작되기 때문에, 제작이 용이하다는 장점이 있다.
결합몸체(83)는, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 가로 방향으로의 단면이 "ㄷ"자 형상이 되도록 마련되며, 내측에는 러버(90)가 물림 결합되기 위한 물림장착홈(84)이 마련되어 있다. 또한, 결합몸체(83)에는, 러버(90)가 물림장착홈(84)에 물림 결합될 때 액추에이터 아암(43)을 향하는 러버(90)의 일부분이 노출되어 액추에이터 아암(43)의 접촉돌기(43a)와 접촉될 수 있도록 액추에이터 아암(43) 측 방향이 개방된 개구부(85)가 마련되어 있으며, 러버(90)가 물림 결합된 후 이탈되는 것을 저지하기 위해 개구부(85)의 양단부로부터 실질적으로 직각으로 절곡된 이탈 저지부(86)가 마련되어 있다.
이러한 결합몸체(83)의 형상에 의해, 러버(90)는, 결합몸체(83)에 견고히 물림 결합될 수 있으며, 이로 인해 조립 시 발생될 수 있는 조립공차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
한편, 완충부재(90), 즉 본 실시 예의 러버(90)는, 액추에이터 아암(43)의 측부에 돌출 형성된 접촉돌기(43a)가 접촉 시 완충될 수 있도록 러버(rubber) 재질로 마련된다. 러버(90)는, 결합몸체(83)의 물림장착홈(84)에 부분적으로 삽입되어 물림 결합되도록, 도 7에 도시된 바와 같이, 물림장착홈(84)에 물림 결합되는 물림장착돌기(91) 즉 본 실시 예의 결합러버부(91)와, 결합몸체(83)의 개구부(85)로 노출되도록 결합러버부(91)와 일체로 마련되며 액추에이터 아암(43)의 회동 시 액추에이터 아암(43)의 접촉돌기(43a)와 직접 접촉되는 접촉러버부(93)를 구비한다.
접촉러버부(93)는, 반원 형상으로 마련되어 접촉돌기(43a)와의 접촉 면적을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 액추에이터 아암(43)과의 충돌 시 완충 효과를 향상시킬 수 있다. 한편, 하우징축(82)의 중심과 접촉러버부(93)의 가상의 원의 중심은 실질적으로 일치하도록 하우징(80) 및 러버(90)는 제작되는데, 이는 액추에이터 아암(43)의 접촉돌기(43a)가 러버(90)에 접촉 시 접촉돌기(43a)의 일 지점과 접촉러버부(93)의 일 지점이 접촉하도록 함으로써 둘 간의 접촉면적을 최소로 하기 위함이다.
이러한 러버(90)는, 전술한 바와 같이, 완충 효과가 뛰어난 러버 재질로서 사출 성형에 의해 일체로 제작되기 때문에 제작이 용이하다는 장점이 있다.
이러한 구조에 의해 본 실시 예의 크래쉬 스탑(70)은, 종래의 크래쉬 스탑(170, 도 1 내지 도 3 참조)과는 달리 디스크(11)의 최외곽 위치에서 읽기/쓰기 헤드(41)의 위치 변화를 저지할 수 있으며, 이로 인해 읽기/쓰기 헤드(41)의 작업 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
즉, 종래의 크래쉬 스탑(170)은, 전술한 바와 같이, 하우징(180)의 원기둥(183) 부분에 액추에이터 아암(143)과 접촉하는 고무링(190)이 끼워지는 구조를 가지는데, 이러한 하우징(180)의 원기둥(183) 부분과 그에 결합되는 고무링(190)은 제작 시 불량이 발생되는 경우가 종종 있으며, 이러한 형상 불량의 고무링(190) 및 하우징(180)을 조립하는 경우, 또는 고무링(190) 및 하우징(180)을 조립 시 조립 공차가 발생되는 경우 액추에이터 아암(143)의 회동 반경에 오차를 초래할 수 있다. 이로 인해 액추에이터 아암(143)의 단부에 장착된 읽기/쓰기 헤드(141)가 디스크(111)의 최외곽 위치로부터 이탈되는 문제가 발생될 수 있다.
그러나, 본 실시 예의 크래쉬 스탑(70)은, 도 6 및 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 완충부재(90) 즉 본 실시 예의 러버(90)가 하우징(80)의 결합몸체(83)의 물림장착홈(84)에 물림 결합되도록 함으로써 제작 불량 및 조립공차로 인한 오차를 종래보다 줄일 수 있다. 따라서 액추에이터 아암(43)과 크래쉬 스탑(70)이 접촉 시 액추에이터 아암(43)의 단부에 장착된 읽기/쓰기 헤드(41) 또한 미리 설정된 디스크(11)의 최외곽 위치에 종래보다 정확하게 위치할 수 있어 읽기/쓰기 헤드(40)가 디스크(11)에 대한 데이터의 기록 및 재생 작업을 정확하게 수행할 수 있다.
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 하드디스크 드라이브(1)의 동작, 특히 액추 에이터 아암(43)의 회동 시 액추에이터 아암(43)의 회동을 저지하는 크래쉬 스탑(70)의 동작에 대해서 설명하기로 한다.
전원이 인가되면, 디스크 팩(10)과 헤드 스택 어셈블리(40) 그리고 보이스코일모터(30)가 실질적으로 동시에 작동된다. 즉, 디스크(11)는 스핀들 모터(미도시)에 의해 일 방향으로 회전하게 되며, 헤드 스택 어셈블리(40)는 보빈(45)과 마그네트(미도시)의 상호 작용에 의해 소정의 방향으로 회전하게 되며, 이러한 작동에 의해 액추에이터 아암(43)의 단부에 장착된 읽기/쓰기 헤드(41)는 목적하는 디스크(11) 상에 위치하여 디스크(11)에 소정의 데이터를 기록하거나 또는 디스크(11)로부터 소정의 데이터를 재생하게 된다.
이 때, 디스크(11)는 수많은 트랙(track)으로 분류되어 있고, 각 트랙은 수많은 섹터(sector)로 분류되어 있기 때문에, 디스크(11)의 트랙에 대한 읽기/쓰기 헤드(41)의 정확한 액세스(access)가 요구된다. 이는, 읽기/쓰기 헤드(41)의 미세한 위치 변화에도 목표하는 트랙에 대한 정확한 액세스가 이루어지지 않은 경우 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 없기 때문이다.
특히, 베이스(60)에 장착된 크래쉬 스탑(70)이 읽기/쓰기 헤드(41)가 외측으로 벗어나는 것을 저지함으로써 읽기/쓰기 헤드(41)가 디스크(11) 상의 최외곽 위치로부터 벗어나는 것을 저지하는데, 크래쉬 스탑(70)이 제대로 마련되지 않은 경우 액추에이터 아암(43)의 회동 반경에 변화가 생기고, 이로 인해 액추에이터 아암(43)의 단부에 장착된 읽기/쓰기 헤드(41)가 미리 설정된 최외곽 위치로부터 다소 벗어나게 된다. 이는, 읽기/쓰기 헤드(41)의 작업 신뢰성을 현저히 저하시킬 수 있다.
그런데, 본 실시 예의 크래쉬 스탑(70)은, 사출 성형에 의해 하우징(80) 및 그에 물림 결합되는 완충부재(90) 즉 러버(90)가 미리 설정된 형상대도 구현되기 용이할 뿐만 아니라 하우징(80)에 러버(90)가 솔리드하게 물림 결합됨으로써 반복되는 작업 환경 속에서도 액추에이터 아암(43)의 회동 반경을 일정하게 유지시켜 줄 수 있다. 즉, 액추에이터 아암(43)의 접촉돌기(43a)와 크래쉬 스탑(70)의 러버(90)가 접촉 상태를 유지할 때, 읽기/쓰기 헤드(41)가 디스크(11)의 미리 설정된 최외곽 위치에 종래보다 정확하게 위치할 수 있다. 따라서, 읽기/쓰기 헤드(41)가 디스크(11)의 최외곽 위치에서 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하우징(80)에 러버(90)가 견고히 물림 결합되는 구조를 가짐으로써, 제작 불량 및 조립공차로 인한 오차를 종래보다 줄일 수 있어 미리 설정된 회동 반경 내에서 액추에이터 아암(43)이 회동할 수 있도록 하며, 이로 인해 액추에이터 아암(43)이 크래쉬 스탑(70)과 접촉하는 경우 읽기/쓰기 헤드(41)가 미리 설정된 디스크(11)의 최외곽 위치에 위치할 수 있어 신뢰성 있는 데이터의 기록 및 재생 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.
전술한 실시 예에서는, 하우징의 결합몸체에 물림 결합을 위한 물림장착홈이 마련되고, 완충부재 즉 러버에 물림장착홈에 물림 결합되는 물림장착돌기가 마련된다고 상술하였으나, 이와 반대로 결합몸체에 물림장착돌기가 마련되고 완충부재 즉 러버에 물림장착돌기가 물림 결합되는 물림장착홈이 마련되어도 무방하다 할 것이 다.
또한, 전술한 실시 예에서는, 완충부재가 러버(rubber) 재질의 러버라고 상술하였으나, 완충 효과를 발휘할 수 있다면 러버가 아닌 다른 재질로 완충부재가 제작될 수도 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예는 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브에서 크래쉬 스탑이 설치된 부분을 확대한 확대 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 크래쉬 스탑의 제작 시 발생될 수 있는 크래쉬 스탑의 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 평면도로서 형상 불량의 크래쉬 스탑에 액추에이터 아암이 접 촉되는 경우 발생되는 위치 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 하드디스크 드라이브에서 크래쉬 스탑이 설치된 부분을 확대한 확대 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 크래쉬 스탑의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 하드디스크 드라이브 10 : 디스크 팩
11 : 디스크 20 : 인쇄회로기판조립체
30 : 보이스코일모터 40 : 헤드 스택 어셈블리
41 : 읽기/쓰기 헤드 43 : 액추에이터 아암
43a: 접촉돌기 50 : 커버
60 : 베이스 70 : 크래쉬 스탑
80 : 하우징 81 : 하우징본체
82 : 하우징축 83 : 결합몸체
84 : 물림장착홈 90 : 완충부재(러버)
91 : 물림장착돌기(결합러버부) 93 : 접촉러버부

Claims (12)

  1. 피봇축을 축심으로 디스크 상을 선회하며, 일단부에는 상기 디스크 상에 데이터를 쓰거나 상기 디스크 상의 데이터를 읽기 위한 읽기/쓰기 헤드가 장착된 액추에이터 아암(Actuator Arm); 및
    상기 디스크의 외주연에 인접하도록 상기 베이스에 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 물림 결합되는 탄성 재질의 완충부재를 구비하며, 상기 읽기/쓰기 헤드가 상기 디스크 상의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하는 크래쉬 스탑(Crash Stop)을 포함하며,
    상기 하우징과 상기 완충부재 중 어느 하나에는 물림장착홈이 마련되고,
    상기 하우징과 상기 완충부재 중 다른 하나에는 상기 물림장착홈에 물림 결합되는 물림장착돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 물림장착홈이 마련되고, 상기 완충부재에는 물림장착홈에 물림 결합되는 물림장착돌출부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하드디스크 드라이브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    하우징본체;
    상기 하우징본체의 하부로부터 돌출 형성되어 상기 베이스에 형성된 홈에 결합되는 하우징축; 및
    상기 하우징본체의 상부로부터 연장되어 마련되며, 상기 액추에이터 아암을 향하는 상기 완충부재의 일부분이 노출되도록 상기 완충부재가 물림 결합되는 상기 물림장착홈이 마련되는 결합몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 결합몸체에는 상기 액추에이터 아암 측 방향이 개방되는 개구부가 마련되며, 상기 개구부의 양단부에는 상기 완충부재의 이탈을 저지하는 이탈저지부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 완충부재는 러버(Rubber)인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 러버는,
    상기 물림장착홈으로서 상기 결합몸체의 물림장착홈에 물림 결합되는 결합러버부; 및
    상기 결합몸체의 상기 개구부로 노출되도록 상기 결합러버부로부터 연장되어 마련되며, 상기 액추에이터 아암과 접촉되어 상기 읽기/쓰기 헤드가 상기 디스크의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하는 접촉러버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접촉러버부는 실질적으로 반원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징축의 중심과 상기 접촉러버부의 가상의 원의 중심이 실질적으로 일치되도록 상기 하우징과 상기 완충부재는 물림 결합되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 완충부재는 사출 성형에 의해 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 하우징은 플라스틱(Plastic) 재질로서 사출 성형에 의해 일체로 마련되 는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 크래쉬 스탑을 향하는 상기 액추에이터 아암의 측부에는, 상기 읽기/쓰기 헤드가 상기 디스크의 최외곽 위치로부터 이탈되는 것을 저지하기 위하여 상기 완충부재와 접촉되는 접촉돌기가 상기 액추에이터 아암의 측면으로부터 돌출되게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스에는 상기 읽기/쓰기 헤드와 전기적으로 연결되는 유연성인쇄회로기판(FPCB)이 장착되는 기판실장판이 결합되며,
    상기 크래쉬 스탑은 상기 디스크의 외주연과 인접한 상기 기판실장판의 일측에 상기 기판실장판과 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
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