KR20100103922A - 하드디스크 드라이브 - Google Patents

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KR20100103922A
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flexible printed
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임홍택
김윤태
최병규
김중현
김재범
양승철
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삼성전자주식회사
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Abstract

하드디스크 드라이브가 개시된다. 본 발명의 하드디스크 드라이브는, 드라이버 등의 조립 공구를 요하는 스크루(screw)나 실링 테이프(sealing tape) 등의 부품을 사용하거나 베이스에 별도의 탭(tap) 가공을 수행하지 않더라도, 개스킷 헤더를 포함하여 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 베이스에 용이하게 조립하면서 실링(sealing) 처리할 수 있는 기술을 개시한다.

Description

하드디스크 드라이브{Hard Disk Drive}
본 발명의 개념에 따른 실시예는, 컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치에 관한 것으로, 특히, 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 베이스에 용이하게 조립하면서 실링(sealing) 처리할 수 있는 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
컴퓨터 시스템의 보조 기억 장치 등으로 널리 사용되고 있는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive)의 베이스(base) 내에는 자기헤드를 구비한 헤드 스택 어셈블리(HSA, Head Stack Assembly)가 마련된다.
헤드 스택 어셈블리는 피봇축(pivot shaft)을 중심으로 디스크 쪽으로 회전되면서 자기헤드로 하여금 디스크(disk) 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하도록 한다. 자기헤드로부터의 데이터는 유연성 인쇄회로기판(FPC, Flexible Printed Circuit)에 의해 베이스의 하부에 조립된 인쇄회로기판조립체(PCBA, Printed Circuit Board Assembly)로 전송된다.
한편, 데이터의 전송을 위해 마련되는 유연성 인쇄회로기판은 그 양단이 헤드 스택 어셈블리와 인쇄회로기판조립체에 연결되는데, 유연성 인쇄회로기판을 인쇄회로기판조립체 쪽에 연결하기 위해 유연성 인쇄회로기판 브래킷(FPC bracket)이 베이스의 일측에 조립된다.
간략하게 설명하면, 베이스의 일측 판면에는 베이스의 내외를 관통하는 관통부가 형성되어 있고, 관통부의 주변에는 스크루가 체결되기 위해 내면이 탭(tap) 가공된 스크루 체결공이 형성된 다수의 보스부가 형성되어 있다. 관통부 영역에는 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 조립 전에 관통부 영역으로의 에어 리키지(Air leakage) 발생 저지를 위한 개스킷 헤더(gasket header)가 더 배치된다.
이에, 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 베이스의 관통부 영역에 조립하고자 하면, 우선 개스킷 헤더를 관통부 영역에 배치하고, 그 위로 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 배치한다. 그런 다음, 드라이버 등의 공구를 이용하여 다수의 스크루를 유연성 인쇄회로기판 브래킷에 형성된 통공들로 각각 삽입하여 개스킷 헤더를 통해 베이스의 스크루 체결공에 체결한 후, 최종적으로 베이스의 밑면에서 스크루 체결공 영역에 실링 테이프(sealing tape)를 부착하여 실링 처리함으로써 완료된다.
그런데, 이와 같은 구조 및 조립 과정을 갖는 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서는, 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 조립을 위한 수단으로서 통상의 스크루를 사용하고 있을 뿐만 아니라 최종적으로 실링 테이프가 더 사용되어야만 하고, 또한 베이스의 보스부에 단순 구멍(hole)의 형태가 아닌 스크루 체결공을 형성을 위한 탭(tap) 가공을 수행해야 하기 때문에, 전반적으로 부품수 및 가공 공정수 증가에 따른 제품 가격 상승의 문제를 야기하게 되며, 또한 많은 조립 공정을 거처야 하기 때문에 작업 시간이나 노력이 더 소요되어 작업 공수가 증가되는 문제점이 있다.
뿐만 아니라 종래의 하드디스크 드라이브에 있어서는, 예기치 못한 스크루의 체결 불량 발생 시 그에 따른 미세 파티클(particle) 발생으로 인한 하드디스크 드라이브의 신뢰성 문제를 야기할 수 있으므로 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 조립을 위한 개선된 구조가 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는, 드라이버 등의 조립 공구를 요하는 스크루(screw)나 실링 테이프(sealing tape) 등의 부품을 사용하지 않고 또한 베이스의 보스부에 탭(tap) 가공을 수행하지 않더라도 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 베이스에 용이하게 조립하면서 실링(sealing) 처리할 수 있으며, 이에 따라 종래와 같이 부품수 및 작업 공수를 감소시킬 수 있고 작업의 편리성을 도모할 수 있는 하드디스크 드라이브를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 인쇄회로기판조립체(PCBA, Printed Circuit Board Assembly) 쪽으로 유연성 인쇄회로기판(FPC, Flexible Printed Circuit)의 연결을 위해 마련되며, 판면에 다수의 제1 통공이 형성되는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(FPC bracket); 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 일면을 상기 인쇄회로기판조립체 쪽으로 노출시키는 제1 관통부와, 상기 제1 통공과 대응되는 위치에 형성되는 다수의 베이스홀을 포함하는 베이스(base); 상기 베이스와 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷 사이에 배치되며, 상기 제1 통공과 대응되는 위치에 다수의 제2 통공이 형성되는 개스킷 헤더(gasket header); 및 상기 베이스홀 영역을 실 링(sealing) 처리하면서 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 상기 베이스에 조립하도록 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 제1 통공으로 삽입되어 상기 개스킷 헤더의 제2 통공을 통해 상기 베이스홀에 체결되는 적어도 하나의 실링조립유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브에 의해 달성된다.
여기서, 상기 실링조립유닛은, 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷이 상기 베이스에 조립되는 방향을 따라 길게 형성되는 샤프트(shaft); 상기 샤프트의 일단부에 형성되되 상기 샤프트의 직경보다 크게 형성되며, 상기 베이스에 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷이 조립될 때 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 상면에 접촉지지되는 헤드부(head part); 상기 샤프트의 타단부에 형성되되 상기 샤프트의 직경보다 크게 형성되며, 상기 베이스에 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷이 조립될 때 상기 보스부의 밑면에 접촉지지되는 홀딩부(holding part); 및 상기 샤프트의 반경 방향 외측으로 연장되게 마련되어 상기 베이스홀 영역을 실링 처리하는 적어도 하나의 실링날개부(sealing wing part)를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 실링조립유닛은 상호간 이격되게 배치되는 다수의 실링조립유닛일 수 있으며, 상기 실링조립유닛은 부분적으로 압축 및 팽창이 가능한 탄성력을 보유한 탄성 재질로 제작될 수 있다.
상기 실링조립유닛은 상호간 물성이 상이한 적어도 2 가지의 재질로 이중사출에 의해 제작될 수 있다.
상기 홀딩부 및 상기 헤드부는 엘라스토머(elastomer) 재질로 제작될 수 있으며, 상기 실링날개부는 일정 압축이 가해질 경우 에어(air)의 투과율이 실질적으 로 제로(zero)인 솔리드 폼(solid form) 재질로 제작될 수 있다.
상기 실링조립유닛은, 상기 실링조립유닛의 분리 시 상기 홀딩부 또는 상기 샤프트가 반경 방향 내측으로 압축 가능하도록 상기 샤프트에 형성되는 압축공간부를 더 포함할 수 있다.
상기 홀딩부의 직경은, 상기 홀딩부의 직경을 상기 베이스홀의 직경으로 나눈 값이 자연수 1 보다 크고 자연수 2 보다 작은 범위로 제작될 수 있으며, 상기 헤드부의 직경은, 상기 홀딩부 및 상기 제1 통공의 직경보다 더 크게 제작될 수 있다.
상기 적어도 하나의 실링날개부는 상기 샤프트의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 마련되는 다수의 실링날개부일 수 있으며, 상기 실링날개부는 그 노출 단부가 상기 헤드부 쪽을 향하도록 우산 타입(umbrella type)으로 형성될 수 있다.
상기 실링조립유닛은, 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷과 별개로 마련되는 독립된 부품일 수 있다.
상기 베이스홀은 상기 베이스의 내면으로부터 돌출되게 형성되는 보스부의 내부에 형성될 수 있으며, 상기 홀딩부가 접촉지지되는 상기 보스부의 밑면은 상기 베이스의 밑면보다 높은 위치에 형성될 수 있다.
상기 베이스와 상기 개스킷 헤더 중 어느 하나에는 다른 하나를 향해 돌출되어 상기 베이스와 상기 개스킷 헤더 간의 조립 방향을 설정하는 적어도 하나의 제1 돌기가 마련되고, 다른 하나에는 상기 제1 돌기가 삽입되는 제1 돌기삽입구가 형성될 수 있으며, 상기 베이스와 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷 중 어느 하나에는 다른 하나를 향해 돌출되어 상기 베이스와 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷 간의 조립 방향을 설정하는 적어도 하나의 제2 돌기가 마련되고, 다른 하나에는 상기 제2 돌기가 삽입되는 제2 돌기삽입구가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 드라이버 등의 조립 공구를 요하는 스크루(screw)나 실링 테이프(sealing tape) 등의 부품을 사용하지 않고 또한 베이스의 보스부에 탭(tap) 가공을 수행하지 않더라도 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 베이스에 용이하게 조립하면서 실링(sealing) 처리할 수 있으며, 이에 따라 종래와 같이 부품수 및 작업 공수를 감소시킬 수 있고 작업의 편리성을 도모할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 작동상의 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해 사시도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(100)는, 정보의 읽기 및 쓰기와 관련된 다수의 내장부품(미도시)이 내부에 마 련되는 베이스(110, base)와, 내장부품을 사이에 두고 베이스(110)의 상면에 배치되어 베이스(110)와 조립되는 커버(130, cover)와, 커버(130)와 베이스(110) 사이에 배치되어 커버(130)와 베이스(110) 간을 기밀 유지시키는 개스킷(135, gasket)과, 베이스(110)의 하부에 결합되는 인쇄회로기판조립체(140, PCBA, Printed Circuit Board Assembly)를 포함한다.
베이스(110)는 정보의 읽기 및 쓰기와 관련된 다수의 내장부품(미도시)이 장착되는 부분이다. 즉, 베이스(110)에는 데이터를 기록 저장하기 위한 적어도 하나의 디스크(111, disk)와, 디스크(111)의 중앙영역에 마련되어 디스크(111)를 회전시키는 스핀들 모터(112, spindle motor)와, 디스크(111) 쪽으로 상대 이동하는 헤드 스택 어셈블리(113, HSA, Head Stack Assembly) 등의 내장부품이 장착되어 있다.
이러한 베이스(110)는 상면이 평평한 상태로 제조되어 내장부품들이 올려지면서 조립되는 소위, 플랫 타입(flat type)과, 내장부품들이 수용되면서 조립되는 소위, 보울 타입(bowl type)으로 나뉜다.
본 실시예의 경우, 보울 타입의 베이스(110)를 적용하고 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로, 본 발명은 플랫 타입으로 된 베이스(미도시)에도 적용될 수 있다.
본 실시예의 하드디스크 드라이브(100)는, 그 직경이 1.8 인치의 디스크(111)가 적용되는 소형 하드디스크 드라이브(SFF HDD, Small Form Factor Hard Disk Drive)이나, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지는 않으므로 대형, 소형, 중 형에 관계없이 본 발명은 모든 하드디스크 드라이브에 적용될 수 있다.
내장부품들 중의 하나인 헤드 스택 어셈블리(113)는 디스크(111) 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 자기헤드(114)와, 자기헤드(114)가 디스크(111) 상의 데이터를 액세스(access)할 수 있도록 자기헤드(114)를 플라잉(flying)시키는 액추에이터(115, actuator)를 갖는다.
자기헤드(114)는 액추에이터(115)에서 신장되어 연결된 헤드 짐벌(116, head gimbal)의 선단에 설치되어 복수의 디스크(111)가 고속으로 회전함에 따라서 디스크(111) 표면의 기류에 의하여 상승되어 디스크(111) 표면과 미세한 간극을 유지한 채 비행한다.
액추에이터(115)는 피봇축(115a, pivot shaft)을 중심으로 디스크(111)에 대해 회전 가능하게 설치된다. 즉, 일측단에 설치된 보이스 코일 모터(117, VCM, Voice Coil Motor)의 작동에 의해 좌우 이동함에 따라 타측단에 설치된 자기헤드(114)가 디스크(111) 상을 방사상 방향으로 이동하면서 디스크(111) 상의 트랙(track)에 데이터를 기록하거나 트랙으로부터 데이터를 독출한다.
도면에는 도시하고 있지 않지만, 보이스 코일 모터(117)의 하부 영역에는, 자기헤드(114)가 디스크(111)의 파킹 영역(parking zone, 미도시)에 파킹되었을 경우, 액추에이터(115)를 탄성적으로 지지함으로써 액추에이터(115)가 임의로 이동하는 것을 저지하는 래치(미도시)가 마련된다. 만약에 도시된 것과 달리, 별도의 램프(ramp)라는 거치물이 마련된다면 자기헤드(114)는 램프에 파킹된다. 이러한 경우, 디스크(111)에서 파킹 영역은 제외된다.
커버(130)는 베이스(110)의 상면을 차폐하여 다수의 내장부품을 보호하는 역할을 한다.
커버(130)는 금속 재질로 제작될 수 있는데, 특히 알루미늄(Al) 합금에 의한 다이캐스팅 가공에 의해 제작되거나 스틸(Steel) 재질의 프레스 가공에 의해 제작될 수 있다.
이러한 커버(130)는 다수의 스크루(101, screw), 본 실시예의 경우 6개의 스크루(101)에 의해 베이스(101)와 조립되는데, 커버(130)에는 스크루(101)의 헤드(101a)가 배치되는 자리턱(131)이 형성된다.
그리고 스크루(101)에 의한 커버(130)와 베이스(130)의 조립 시 커버(130)와 베이스(130) 사이에는 커버(130)와 베이스(130) 간의 조립면을 기밀 유지시키는 수단으로서 개스킷(135)이 마련된다. 개스킷(135)은 고무 재질로 제작되며, 내장부품들과 간섭되지 않는 범위 내에서 베이스(130)의 상면 둘레 방향을 따라 연속적인 폐루프 형상을 이룬다.
이에, 베이스(130)의 상면으로 개스킷(135)과 커버(130)를 차례로 배치한 후, 스크루(101)들을 커버(130)의 홀(130a)과 개스킷(135)의 홀(135a)로 삽입하여 베이스(110)의 스크루홈(110a)에 체결함으로써 하드디스크 드라이브(110)를 조립할 수 있다.
인쇄회로기판조립체(140)는 베이스(110)의 하부에 결합된다. 이러한 인쇄회로기판조립체(140)는 다수의 회로 부품이 실장되어 있는 인쇄회로기판(141, PCB, Printed Circuit Board)과, 인쇄회로기판(141)의 일측에 결합되는 접속커넥터(142) 를 포함한다.
인쇄회로기판(141)에는 하드디스크 드라이브(100)의 각종 제어를 담당하는 콘트롤러(143)가 마련된다. 그리고 콘트롤러(143)의 주변에는 각종 데이터나 테이블(table) 등을 저장하는 다수의 메모리(144, memory)가 갖춰져 있다.
한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 헤드 스택 어셈블리(111)는 디스크(111) 쪽으로 회전되면서 자기헤드(114)로 하여금 디스크(111) 상의 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하도록 하는데, 이때의 데이터는 유연성 인쇄회로기판(118, FPC, Flexible Printed Circuit)에 의해 베이스(110)의 하부에 결합된 인쇄회로기판조립체(140)로 전송된다.
따라서 유연성 인쇄회로기판(118)은 그 양단이 헤드 스택 어셈블리(111)와 인쇄회로기판조립체(140)에 연결되어야 하며, 유연성 인쇄회로기판(118)을 인쇄회로기판조립체(140) 쪽에 연결하기 위해 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150, FPC bracket), 개스킷 헤더(160, gasket header) 및 실링조립유닛(170) 등의 구성이 마련된다.
실제로는, 유연성 인쇄회로기판(118)이 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)에 연결되면, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 배면에 형성된 단자(151, 도 3 참조)와 인쇄회로기판조립체(140)가 별도의 케이블에 의해 전기적으로 연결되는 구조를 가지나, 본 발명이 이에 제한될 필요는 없으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 하며, 이하에서는 베이스(110)에 대한 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립 구조에 대해 초점을 맞추어 설명하도록 한다.
물론, 종래기술 중에 보면, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립 구조가 일부 개시된 바 있기는 하지만, 종래기술의 경우에는 앞서도 기술한 바와 같이, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립을 위한 수단으로서 본 실시예와 달리 통상의 스크루(screw, 미도시)를 사용하고 있을 뿐만 아니라 최종적으로 실링 테이프(sealing tape, 미도시)가 더 사용되어야만 하고, 또한 베이스(110)의 보스부(120)에 단순 구멍(hole)의 형태가 아닌 스크루 체결공(미도시)을 형성을 위한 탭(tap) 가공을 수행해야 했다. 때문에, 전반적으로 부품수 및 가공 공정수 증가에 따른 제품 가격 상승의 문제를 야기하게 되며, 또한 많은 조립 공정을 거처야 하기 때문에 작업 시간이나 노력이 더 소요되어 작업 공수가 증가되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라 종래기술의 경우에는, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립 작업 중에 예기치 못한 스크루의 체결 불량 발생 시 그에 따른 미세 파티클(particle) 발생으로 인한 하드디스크 드라이브의 신뢰성 문제를 야기할 수도 있었다.
하지만, 본 발명에서는 아래와 같은 구조를 제안함으로써 종래기술에서 발생되던 위의 문제점들을 모두 해소할 수 있게 된 것이다.
도 2는 도 1에서 유연성 인쇄회로기판 브래킷 영역의 확대 사시도이고, 도 3은 도 2의 배면 사시도이며, 도 4는 도 2의 부분 분해 사시도이고, 도 5 및 도 6은 각각 실링조립유닛을 다른 각도에서 도시한 사시도이며, 도 7은 도 2의 A-A 선에 따른 절개 단면 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 조립 상태 단면도이며, 도 9는 도 8에 대응되는 절개 단면 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우, 유연성 인쇄회로기판(118, 도 1 참조)의 연결을 위해 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150), 개스킷 헤더(160) 및 실링조립유닛(170) 등의 구성이 마련되는데, 이들의 설명에 앞서 이들과 상호 작용하면서 조립 구조를 이루는 베이스(110)의 구조에 대해 먼저 살펴보면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 베이스(110)에는 내부에 베이스홀(121)이 형성되는 2개의 보스부(120)가 마련된다. 2개의 보스부(120)는 2개의 실링조립유닛(170)이 실질적으로 조립되는 장소로서 베이스(110)에는 내면으로부터 약간 돌출되게 형성된다. 그리고 베이스홀(121)은 이러한 보스부(120)에 형성된다. 하지만, 보스부(120)를 형성하지 않고, 베이스(110)에 베이스홀(121)을 직접 형성해도 무방하다.
이러한 2개의 보스부(120)는 상호간 소정 거리 이격되어 있으며, 이들 사이에는 제1 관통부(122)가 형성된다. 본 실시예에서 제1 관통부(122)는 대략 직사각 형상으로 천공된다. 제1 관통부(122)는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 배면에 형성된 단자(151, 도 3 참조)가 인쇄회로기판조립체(140) 쪽으로 노출되도록 하는 역할을 한다.
제1 관통부(122)의 주변에는, 2개의 제1 돌기(124)와, 하나의 제2 돌기(125)가 마련된다. 2개의 제1 돌기(124)는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립 시 개스킷 헤더(160)가 베이스(110)의 조립 정위치에 올바르게 자리를 잡을 수 있도록 하는 역할을 하고, 하나의 제2 돌기(125)는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 베 이스(110)의 조립 정위치에 올바르게 자리를 잡을 수 있도록 하는 역할을 한다.
물론, 이러한 베이스(110)의 내부 구조는 본 실시예의 하드디스크 드라이브(100, 도 1 참조)와 같이 그 직경이 1.8 인치의 디스크(111)가 적용되는 소형 하드디스크 드라이브(SFF HDD)용에 적용된다.
따라서 본 발명이 중형 또는 대형 하드디스크 드라이브에 적용될 경우에는 보스부(120)의 개수, 형상 및 존재여부, 제1 관통부(122)의 형상 및 위치, 제1 및 제2 돌기(124,125)의 개수, 형상 및 존재여부 등은 충분히 변경될 수 있다.
유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)은, 유연성 인쇄회로기판(118)을 베이스(110)의 하부 영역에 결합된 인쇄회로기판조립체(140) 쪽으로 연결하기 위해 마련된다. 따라서 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)은 베이스(110)의 제1 관통부(122) 영역에 조립된다. 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립을 위해 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)에는 보스부(120)의 개수와 대응되는 2개의 제1 통공(152)이 형성된다.
개스킷 헤더(160)는, 베이스(110)와 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150) 사이에 개재되어 제1 관통부(122) 영역으로의 에어 리키지(Air leakage)가 발생되는 것을 저지하는 역할을 한다.
이러한 개스킷 헤더(160)에는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 제1 통공(152)과 대응되는 위치에 다수의 제2 통공(162)이 형성된다. 제2 통공(162)은 실제로 결합되거나 조립되는 부분은 아니므로 제2 통공(162)보다는 그 사이즈(size)가 크게 형성된다. 본 실시예의 경우, 제2 통공(162)은 베이스(110)에 형성된 보스 부(120)의 외면에 끼워질 수 있는 사이즈로 제작된다.
개스킷 헤더(160)의 중앙 영역에는 베이스(110)의 제1 관통부(122)와 대응되는 사이즈로 관통 형성되는 제2 관통부(163)가 형성된다. 제2 관통부(163)의 내측에는 개스킷 헤더(160)가 베이스(110)에 배치되면서 끼워질 때 제1 관통부(122)의 내면에 접촉되면서 끼워지는 리브(164, rib)가 형성된다. 리브(164)는 개스킷 헤더(160)를 베이스(110)에 끼워 맞춰 제1 관통부(122) 영역으로의 에어 리키지가 발생되는 것을 저지하는데 보조적인 역할을 한다.
본 실시예의 경우, 리브(164)는 제2 관통부(163)의 내측 코너 영역에 하나씩 총 4개가 마련되고 있으나, 도시와는 달리 리브(164)가 제2 관통부(163)의 내측 둘레를 따라 연속적인 띠 형상을 이루어도 무방하다.
개스킷 헤더(160)가 베이스(110)의 조립 위치에 배치되는 경우, 개스킷 헤더(160)의 리브(164)들은 제1 관통부(122)의 내면에 접촉되면서 끼워지고, 개스킷 헤더(160)의 제2 통공(162)들은 보스부(120)의 외면에 끼워지기 때문에 개스킷 헤더(160)가 베이스(110)의 조립 정위치에 배치될 수 있다.
허나 본 실시예의 경우, 이에 더하여 베이스(110)와 개스킷 헤더(160) 간의 조립 방향을 설정하는 보조적인 수단으로 다수의 제1 돌기(124)와 다수의 제2 돌기삽입구(165)를 더 형성하고 있다. 다수의 제1 돌기(124)는 베이스(110)에 형성되고, 다수의 제2 돌기삽입구(165)는 개스킷 헤더(160)에 형성되는데, 개스킷 헤더(160)의 제2 돌기삽입구(165)들로 베이스(110)의 제1 돌기(124)들이 삽입됨에 따라 베이스(110)에 대한 개스킷 헤더(160)의 조립 방향을 용이하게 설정할 수 있다.
같은 맥락으로, 베이스(110)에 대한 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립 방향을 설정하기 위해, 본 실시예의 하드디스크 드라이브(100)는 제2 돌기(125)와 제2 돌기삽입구(153)를 더 포함한다.
제2 돌기(125)는 베이스(110)에 형성되고, 제2 돌기삽입구(153)는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)에 형성되는데, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 제2 돌기삽입구(153)로 베이스(110)의 제2 돌기(125)가 삽입됨에 따라 베이스(110)에 대한 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 조립 방향을 용이하게 설정할 수 있다.
물론, 이 경우에는 중간에 개스킷 헤더(160)가 더 마련되어 있으므로 베이스(110)의 제2 돌기(125)는 개스킷 헤더(160)에 형성된 통과구(166)를 통과한 다음에 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 제2 돌기삽입구(153)에 삽입된다.
한편, 실링조립유닛(170)은, 베이스홀(121) 영역을 실링(sealing) 처리하면서 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)을 베이스(110)에 조립시키는 역할을 한다. 즉 실링조립유닛(170)은 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)을 베이스(110)에 조립시키는 역할 외에도 베이스홀(121) 영역을 실링 처리하는 역할을 겸한다.
본 실시예의 경우, 실링조립유닛(170)은 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)과는 별개의 부품으로 마련된다. 실링조립유닛(170)은 베이스(110)의 상면으로 개스킷 헤더(160) 및 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 배치되고 나면 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 제1 통공(152)으로 삽입되어 개스킷 헤더(160)의 제2 통공(162)을 통해 베이스홀(121)에 체결된다.
본 실시예에서 실링조립유닛(170)은 2개가 사용된다. 각각의 실링조립유 닛(170) 모두는, 샤프트(171, shaft)와, 샤프트(171)의 상단부에 형성되는 헤드부(172, head part)와, 샤프트(171)의 하단부에 형성되는 홀딩부(173, holding part)와, 샤프트(171)의 외면에 형성되는 다수의 실링날개부(174, sealing wing part)를 포함한다.
샤프트(171)는, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 베이스(110)에 조립되는 방향을 따라 길게 형성된다.
이러한 샤프트(171)는 헤드부(172)가 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 상면에 접촉지지되고, 홀딩부(173)가 보스부(120)의 밑면에 접촉지지되는 정도의 길이를 갖는다.
헤드부(172)는, 샤프트(171)의 상단부에 형성되되 샤프트(171)의 직경보다 크게 형성되어 베이스(110)에 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 조립될 때 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 상면에 접촉지지되는 부분이다.
따라서 헤드부(172)의 직경은 적어도 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)에 형성된 제1 통공(152)의 직경보다는 더 크게 제작된다. 본 실시예의 경우, 헤드부(172)의 직경이 홀딩부(173)의 직경보다도 더 크게 제작되고 있으나 반드시 그러할 필요는 없다.
홀딩부(173)는, 샤프트(171)의 타단부에 형성되되 샤프트(171)의 직경보다 크게 형성되어 베이스(110)에 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 조립될 때 보스부(120)의 밑면(120a, 도 8 참조)에 접촉지지되는 부분이다.
본 실시예에서 보스부(120)의 밑면(120a)은 베이스(110)의 밑면(110a)의 위 치보다도 베이스(110)의 두께 방향을 따라 높은 위치(H, 도 8 참조)에 배치된다. 따라서 홀딩부(173)가 보스부(120)의 밑면(120a)에 접촉지지되더라도 홀딩부(173)가 베이스(110)의 밑면(110a)으로 더 튀어나오는 현상을 예방할 수 있다.
이러한 홀딩부(173)의 직경은 적어도 베이스홀(121)의 직경보다는 더 커야 되는데, 본 실시예의 경우 홀딩부(173)의 직경(R1)은, 홀딩부(173)의 직경(R1)을 베이스홀(121)의 직경(R2)으로 나눈 값이 자연수 1 보다 크고 자연수 2 보다 작은 범위를 갖는다.
이처럼 실링조립유닛(170)이 체결되면 헤드부(172)가 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 상면에 접촉지지되고, 홀딩부(173)가 보스부(120)의 밑면(120a)에 접촉지지됨에 따라 개스킷 헤더(160)를 포함하여 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)은 베이스(110)에 조립될 수 있다.
한편, 만일 실링조립유닛(170)이, 샤프트(171), 헤드부(172) 및 홀딩부(173)만을 포함하고 있다면, 개스킷 헤더(160)를 포함하여 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 베이스(110)에 조립될 수는 있지만, 베이스홀(121) 영역이 실링 처리되지 않음에 따라 이 영역에서 에어 리키지가 발생될 수 있다. 이를 저지하기 위해 만일 실링조립유닛(170)에는 다수의 실링날개부(174)가 더 마련된다.
다수의 실링날개부(174)는, 샤프트(171)의 반경 방향 외측으로 연장되게 마련되어 베이스홀(121) 영역을 실링 처리하는 역할을 한다.
본 실시예의 경우 상호 이격되는 3개의 실링날개부(174)를 개시하고 있으나, 실링날개부(174)는 한 개 마련되어도 좋고, 또는 2개, 또는 4개 이상 마련되어도 좋다.
이러한 실링날개부(174)는 베이스홀(121) 영역을 실링 처리하는 역할을 하므로, 딱딱하거나 견고한 금속 재질보다는 탄성이 있는 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
다시 말해, 본 실시예의 실링조립유닛(170)은 별도의 공구 없이 작업자가 손으로 가압하는 정도만으로 조립이 가능하도록 부분적으로 압축 및 팽창이 가능한 탄성력을 보유한 탄성 재질로 제작된다.
예컨대, 고무나 실리콘, 우레탄 등의 재질로 실링조립유닛(170)을 제작할 수 있지만, 본 실시예의 실링조립유닛(170)은 조립 및 실링이라는 두 가지의 역할을 동시에 수행해야 하기 때문에, 상호간 물성이 상이한 적어도 2 가지의 탄성 재질로 실링조립유닛(170)을 제작하고 있다. 이처럼 서로 다른 탄성 재질로 실링조립유닛(170)을 제작하고 있으므로 실링조립유닛(170)은 이중 사출 방법에 의해 제작될 수 있다.
예컨대, 홀딩부(173) 및 헤드부(172)는 엘라스토머(elastomer) 재질로 제작될 수 있고, 실링날개부(174)는 일정 압축이 가해질 경우 에어(air)의 투과율이 실질적으로 제로(zero)인 솔리드 폼(solid form) 재질로 제작될 수 있다. 그리고 샤프트(171)는 홀딩부(173) 및 헤드부(172)와 마찬가지의 재질로 제작될 수도 있고, 혹은 금속 재질로 제작될 수도 있다. 만약 샤프트(171)가 금속 재질로 제작되는 경우라면, 금속 재질에 의한 샤프트(171)의 성형 시 엘라스토머(elastomer) 재질 및 솔리드 폼(solid form) 재질을 이중 사출하여 홀딩부(173), 헤드부(172) 및 실링날 개부(174)가 함께 성형되도록 하면 된다.
이와 같이 실링날개부(174)는 일정한 탄성을 가지면서도 일정 압축이 가해질 경우 에어(air)의 투과율이 실질적으로 제로(zero)인 솔리드 폼(solid form) 재질로 제작되기 때문에, 실링날개부(174)가 베이스홀(121) 영역으로 삽입되면(도 8 참조) 실링날개부(174)에 의해 베이스홀(121)은 실링 처리될 수 있게 되고, 이 영역으로 에어 리키지가 발생되는 것을 저지할 수 있다. 따라서 종래와 같이 실링 테이프(sealing tape)를 더 사용할 필요가 없다.
이러한 실링날개부(174)는 실링조립유닛(170)의 조립 시 약간 압축되다가 베이스홀(121) 내에서 팽창되면서 베이스홀(121)을 실링 처리하기 때문에, 조립이 편해야 할 뿐만 아니라 실링 처리에 효과적인 구조를 가져야 한다.
이를 위해, 본 실시예에서는 실링날개부(174)를, 실링날개부(174)의 노출 단부가 헤드부(172) 쪽을 향하도록 우산 타입(umbrella type) 혹은 타원 타입이 되도록 형성하고 있다. 이처럼 실링날개부(174)를 형성하게 되면, 베이스홀(121) 쪽으로의 조립도 편리할 뿐만 아니라 조립 후 실링 처리 효과가 더욱 우수해지는 이점이 있다.
한편, 유지보수 등의 이유로 조립된 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)을 베이스(110)로부터 분리하려면, 조립된 실링조립유닛(170)을 제거하면 된다. 그렇지만, 실링조립유닛(170)의 홀딩부(173)의 직경(R1)이 베이스홀(121)의 직경(R2)보다는 훨씬 크게 형성되고 있기 때문에 단순히 실링조립유닛(170)을 잡아 빼는 정도로는 실링조립유닛(170)이 쉽게 빠지지 않는다. 따라서 실링조립유닛(170)을 보다 효 과적으로 빼낼 수 있도록, 실링조립유닛(170)에는 압축공간부(175)가 더 마련된다.
압축공간부(175)는 이미 조립되어 있던 실링조립유닛(170)의 분리하고자 할 때, 홀딩부(173) 또는 샤프트(171)가 반경 방향 내측으로 압축될 수 있는 공간을 제공한다. 따라서 작업자는 압축공간부(175)를 이용하여 홀딩부(173) 또는 샤프트(171)를 가압한 후에 실링조립유닛(170)을 제거하면 된다.
이러한 구성을 갖는 하드디스크 드라이브(100)의 조립 방법에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 베이스(110)의 제1 관통부(122) 영역의 조립 위치에 배치한다. 즉 개스킷 헤더(160)의 리브(164)들이 제1 관통부(122)의 내면에 끼워지도록 하면서 개스킷 헤더(160)의 제2 통공(162)들이 보스부(120)의 외면에 끼워지도록 하고, 또한 개스킷 헤더(160)의 제2 돌기삽입구(165)들로 베이스(110)의 제1 돌기(124)들이 삽입되도록 한다. 이와 같은 작업이 마무리되면 베이스(110)에 대해 개스킷 헤더(160)가 조립 정위치에 배치된다.
다음, 개스킷 헤더(160)의 상부로 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)을 정위치에 배치한다. 이 경우, 베이스(110)의 제2 돌기(125)는 개스킷 헤더(160)에 형성된 통과구(166)를 통과한 다음에 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 제2 돌기삽입구(153)에 삽입됨으로써, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)이 조립 정위치에 배치된다.
개스킷 헤더(160)와 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)을 조립 정위치에 배치하고 나면, 이어 별도의 공구 없이 맨손으로 실링조립유닛(170)을 유연성 인쇄회로 기판 브래킷(150)의 제1 통공(152)으로 삽입시켜 개스킷 헤더(160)의 제2 통공(162)을 통해 베이스홀(121)에 체결한다.
이처럼 실링조립유닛(170)이 체결되면, 헤드부(172)가 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)의 상면에 접촉지지되고, 홀딩부(173)가 보스부(120)의 밑면(120a)에 접촉지지됨에 따라 개스킷 헤더(160)를 포함하여 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)은 베이스(110)에 조립될 수 있다.
뿐만 아니라 실링조립유닛(170)에 형성된 다수의 실링날개부(174)가 베이스홀(121) 내에서 다시 팽창됨에 따라 조립 후 베이스홀(121)이 실링 처리될 수 있게 된다.
이와 같은 구조를 갖는 본 실시예에 따르면, 드라이버 등의 조립 공구를 요하는 스크루(screw, 미도시)나 실링 테이프(sealing tape, 미도시) 등의 부품을 사용하지 않고 또한 베이스(110)의 보스부(120)에 탭(tap) 가공을 수행하지 않더라도 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150)을 베이스(110)에 용이하게 조립하면서 실링 처리할 수 있게 된다. 따라서 종래와 같이 부품수 및 가공 공정수 증가에 따른 제품 가격 상승의 문제를 해소할 수 있을 뿐만 아니라 작업 공수를 감소시킬 수 있고 작업의 편리성을 도모할 수 있게 된다.
도 10의 (a) 및 (b)은 각각 실링조립유닛의 변형 실시예를 도시한 도면들이다.
도 10의 (a)에 도시된 실링조립유닛(170a)에는 실링날개부(174)가 한 개 마련되어 있고, 도 10의 (b)에 도시된 실링조립유닛(170b)에는 실링날개부(174)가 2 개 마련되어 있다.
이처럼 실링날개부(174)의 개수가 본 발명의 권리범위를 제한할 수는 없지만, 실링날개부(174)의 개수가 많으면 많을수록 베이스홀(121) 영역을 실링 처리하는데 도움이 될 수 있을 것이라 예상된다.
도 11은 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 변형 실시예를 도시한 절개 단면 사시도이다.
전술한 실시예들의 실링조립유닛(170,170a,170b)들은 모두가 독립된 부품들이었다. 하지만, 본 실시예의 리벳유닛(170c)은 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150a)에 일체로 형성되고 있다.
도 11과 같을 경우, 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150a)을 배치하는 작업과 유연성 인쇄회로기판 브래킷(150a)을 조립하는 작업이 실질적으로 동시에 진행될 수 있기 때문에 조립이 더욱 편리해지는 효과를 제공할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에서 유연성 인쇄회로기판 브래킷 영역의 확대 사시도이다.
도 3은 도 2의 배면 사시도이다.
도 4는 도 2의 부분 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6은 각각 실링조립유닛을 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 7은 도 2의 A-A 선에 따른 절개 단면 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 조립 상태 단면도이다.
도 9는 도 8에 대응되는 절개 단면 사시도이다.
도 10의 (a) 및 (b)은 각각 실링조립유닛의 변형 실시예를 도시한 도면들이다.
도 11은 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 변형 실시예를 도시한 절개 단면 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 하드디스크 드라이브 110 : 베이스
118 : 유연성 인쇄회로기판 120 : 보스부
121 : 베이스홀 122 : 제1 관통부
130 : 커버 135 : 개스킷
140 : 인쇄회로기판조립체 150 : 유연성 인쇄회로기판 브래킷
160 : 개스킷 헤더 163 : 제2 관통부
170 : 실링조립유닛 171 : 샤프트
172 : 헤드부 173 : 홀딩부
171 : 실링날개부 175 : 압축공간부

Claims (11)

  1. 인쇄회로기판조립체(PCBA, Printed Circuit Board Assembly) 쪽으로 유연성 인쇄회로기판(FPC, Flexible Printed Circuit)의 연결을 위해 마련되며, 판면에 다수의 제1 통공이 형성되는 유연성 인쇄회로기판 브래킷(FPC bracket);
    상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 일면을 상기 인쇄회로기판조립체 쪽으로 노출시키는 제1 관통부와, 상기 제1 통공과 대응되는 위치에 형성되는 다수의 베이스홀을 포함하는 베이스(base);
    상기 베이스와 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷 사이에 배치되며, 상기 제1 통공과 대응되는 위치에 다수의 제2 통공이 형성되는 개스킷 헤더(gasket header); 및
    상기 베이스홀 영역을 실링(sealing) 처리하면서 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷을 상기 베이스에 조립하도록 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 제1 통공으로 삽입되어 상기 개스킷 헤더의 제2 통공을 통해 상기 베이스홀에 체결되는 적어도 하나의 실링조립유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실링조립유닛은,
    상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷이 상기 베이스에 조립되는 방향을 따라 길게 형성되는 샤프트(shaft);
    상기 샤프트의 일단부에 형성되되 상기 샤프트의 직경보다 크게 형성되며, 상기 베이스에 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷이 조립될 때 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷의 상면에 접촉지지되는 헤드부(head part);
    상기 샤프트의 타단부에 형성되되 상기 샤프트의 직경보다 크게 형성되며, 상기 베이스에 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷이 조립될 때 상기 보스부의 밑면에 접촉지지되는 홀딩부(holding part); 및
    상기 샤프트의 반경 방향 외측으로 연장되게 마련되어 상기 베이스홀 영역을 실링 처리하는 적어도 하나의 실링날개부(sealing wing part)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 실링조립유닛은 상호간 이격되게 배치되는 다수의 실링조립유닛이며,
    상기 실링조립유닛은 부분적으로 압축 및 팽창이 가능한 탄성력을 보유한 탄성 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실링조립유닛은 상호간 물성이 상이한 적어도 2 가지의 재질로 이중사출에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀딩부 및 상기 헤드부는 엘라스토머(elastomer) 재질로 제작되며,
    상기 실링날개부는 일정 압축이 가해질 경우 에어(air)의 투과율이 실질적으로 제로(zero)인 솔리드 폼(solid form) 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 실링조립유닛은, 상기 실링조립유닛의 분리 시 상기 홀딩부 또는 상기 샤프트가 반경 방향 내측으로 압축 가능하도록 상기 샤프트에 형성되는 압축공간부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 홀딩부의 직경은, 상기 홀딩부의 직경을 상기 베이스홀의 직경으로 나눈 값이 자연수 1 보다 크고 자연수 2 보다 작은 범위로 제작되며,
    상기 헤드부의 직경은, 상기 홀딩부 및 상기 제1 통공의 직경보다 더 크게 제작되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 실링날개부는 상기 샤프트의 길이 방향을 따라 상호 이격되게 마련되는 다수의 실링날개부이며,
    상기 실링날개부는 그 노출 단부가 상기 헤드부 쪽을 향하도록 우산 타입(umbrella type)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실링조립유닛은, 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷과 별개로 마련되는 독립된 부품인 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 베이스홀은 상기 베이스의 내면으로부터 돌출되게 형성되는 보스부의 내부에 형성되며,
    상기 홀딩부가 접촉지지되는 상기 보스부의 밑면은 상기 베이스의 밑면보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스와 상기 개스킷 헤더 중 어느 하나에는 다른 하나를 향해 돌출되어 상기 베이스와 상기 개스킷 헤더 간의 조립 방향을 설정하는 적어도 하나의 제1 돌기가 마련되고, 다른 하나에는 상기 제1 돌기가 삽입되는 제1 돌기삽입구가 형성되며,
    상기 베이스와 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷 중 어느 하나에는 다른 하나를 향해 돌출되어 상기 베이스와 상기 유연성 인쇄회로기판 브래킷 간의 조립 방 향을 설정하는 적어도 하나의 제2 돌기가 마련되고, 다른 하나에는 상기 제2 돌기가 삽입되는 제2 돌기삽입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
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