KR100433865B1

KR100433865B1 - 스핀들 모터 어셈블리 및 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법

Info

Publication number: KR100433865B1
Application number: KR10-2001-7013374A
Authority: KR
Inventors: 테렌스 하이든 웨스트
Original assignee: 시게이트 테크놀로지 엘엘씨
Priority date: 1999-04-21
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2004-06-04
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JP2002542564A; GB0124156D0; DE10084494T1; JP3727541B2; CN1367923A; US6366427B1; WO2000063901A1; CN1179340C; GB2363515A; GB2363515B; KR20010113822A

Abstract

본 발명은 스핀들 모터, 회전가능한 스핀들 허브, 디스크 클램프 및 디스크 클램프 너트를 포함하는 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 디스크 클램프는 정보 저장 디스크를 스핀들 모터에 클램핑하도록 회전가능한 스핀들 허브상에 배치된다. 디스크 클램프는 디스크 클램프를 정보 저장 디스크 상에서 하향으로 압력을 가하도록 예정된 예비-하중력을 수용하기 위한 중간 환형 상승부를 한정한다. 예비-하중력은 디스크 클램프에 수직이고, 회전하는 스핀들 모터 축 둘레에 대칭적으로 인가된다. 디스크 클램프 너트는 미리-로딩된 디스크 클램프를 허브에 고정하는 평탄 맞물림 표면을 포함한다. 일단 디스크 클램프 너트가 디스크 클램프를 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브에 고정되도록 위치하면 예비-하중력은 제거된다. 디스크 클램프 너트, 디스크 클램프 그리고 허브 상의 일련의 거의 평행하게 맞물리는 면들은 예비-하중력이 정보 저장 디스크에 균일하게 인가되도록 한다. 또한 디스크 클램프, 허브 그리고 정보 저장 디스크 사이의 맞물리는 면들은 동일 평면이 된다.

Description

스핀들 모터 어셈블리 및 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법{SPINDLE MOTOR ASSEMBLY AND A METHOD OF SECURING AN INFORMATION STORAGE DISC WITHIN DISC DRIVE}

디스크 드라이브는 회전하는 정보 저장 디스크상의 저장 매체에 자기 형태로 디지털 데이터를 저장하는 데이터 저장 장치이다. 최신 디스크 드라이브는 자화가능한 매체로 코팅되고 고속으로 일정하게 회전하도록 스핀들 모터의 허브 상에 장착된 하나 이상의 리지드(rigid) 디스크들을 구비한다. 정보는 통상적으로 디스크들과 관련한 헤드들의 이동을 위한 방사형 액추에이터에 장착된 변환기("헤드") 어레이에 의하여 디스크 상의 다수의 동심의 원형 트랙에 저장된다. 각각의 동심형 트랙은 통상적으로 개별적으로 어드레스가능한 다수의 데이터 섹터들로 분할된다. 판독/기록 변환기, 즉, 자기저항 판독/기록 헤드는 원하는 트랙과 외부 환경 사이에서 데이터를 전송하도록 사용된다. 기록 동작동안, 디스크 트랙 상에 데이터가 기록되고, 판독 동작동안 헤드는 디스크 트랙 상에 이전에 기록된 데이터를 감지하고 외부 환경으로 정보를 전송한다. 원하는 트랙의 중심 상에 헤드를 정확하게 위치시키는 것은 이들 두 개의 동작에 있어 중요하다.

헤드는 액추에이터 몸체로부터 외부로 방사상 돌출되는 다수의 액추에이터 암의 단부에서 만곡부(flexure)를 통해 장착된다. 액추에이터 몸체는 디스크의 외부 말단에 매우 인접한 위치에서 디스크 드라이브 하우징에 장착된 샤프트 주위를 피봇한다. 피봇 샤프트는 스핀들 모터와 디스크의 회전축에 평행하여, 그 결과 헤드가 디스크의 표면과 평행한 평면으로 이동한다.

스핀들 모터 어셈블리는 비-회전 스핀들 샤프트에 저널링(journul)된 회전하는 스핀들 허브를 자주 사용한다. 디스크 클램프는 통상적으로 장착된 정보 저장 디스크와 디스크 스페이서 상에 하향 축력(downward axial force)을 가하도록 회전하는 스핀들 허브에 고정된다. 통상적으로, 디스크 클램프는 스핀들 허브에 토크(torque)되는 일련의 방사형으로 위치되는 나사들을 통해 하향력을 가한다. 이러한 힘이 장착된 정보 저장 디스크들과 디스크 스페이서들에 매우 가까운 클램프의 주변에서 가해지기 때문에 나사들의 방사형 배치가 스핀들 어셈블리 상에 크램핑 힘을 가하는데 바람직하다. 그러나, 디스크 클램프 내의 일련의 나사들의 주변 배치는 하향력이 비-균일한 방식으로 가해지도록 한다. 비-균일 클램핑력은 통상적으로 하중력(load force)의 변화를 유발할 수 있고, 그 결과, 상부 장착 정보 저장 디스크가 물리적으로 왜곡되는 것을 유발할 수 있다. 상부 디스크의 왜곡은, 100 마이크로 인치 정도로 작더라도, 정보 저장 디스크 상의 데이터 기록 및 재생 동안 동작 오류를 야기할 수 있다.

스핀들 모터 어셈블리의 제 2 형태에서, 스핀들 샤프트와 스핀들 허브부(spindle hub portion) 모두는 베어링 슬리브 부근을 회전한다. 여기서, (다수의 나사들이 샤프트 부근에 배치되어야 하는 비-회전 샤프트와는 반대로) 샤프트는 나사와 함께 회전하기 때문에, 싱글 나사는 디스크 클램프를 회전하는 스핀들 샤프트에 고정시키도록 사용될 수 있다. 그러나, 비-회전 샤프트를 둘러싸는 다수의 나사들에 의한 힘과 유사하게 싱글 나사로 클램핑력을 가하기 위하여, 싱글 나사에 훨씬 더 많은 토크를 인가할 필요가 있다. 이러한 상대적으로 높은 토크는 토크 처리동안 스핀들 샤프트 베어링의 과도한 압박 및 입자 발생을 포함하여 많은 문제점을 유발할 수 있다. 이러한 높은-토크에 관련한 문제들은 베어링을 손상시키고 스핀들 모터의 고장을 유발한다. 현재, 비-회전 다중 나사 스핀들 샤프트 스핀들 모터와 마찬가지로 종래의 싱글 나사 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리의 단점을 극복하는 것이 해당 기술 상에서 필요하다.

본 출원은 자기 디스크 드라이브에 관한 것으로 특히 디스크 드라이브 내의 정보 저장 디스크를 고정하기 위한 디스크 드라이브 스핀들 모터에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱글 너트 디스크 클램핑 어셈블리를 도시하기 위하여 상부 커버가 제거된 디스크 드라이브의 평면도이다.

도 2는 스핀들 허브의 나사형 스터드 상에 분해된 디스크 클램프 너트와 디스크 클램프를 도시하는 본 발명의 디스크 클램핑 어셈블리의 대표적인 단면도이다.

도 3은 디스크 드라이브 스핀들 허브 상에 위치한 디스크 클램프와 디스크 클램프의 상부 표면에 인가되는 힘을 도시한 도 2와 유사한 대표적인 단면도이다.

도 4는 디스크 클램프와 디스크 드라이브 스핀들 허브 상에 위치한 디스크 클램프 너트를 도시한 도 3과 유사한 디스크 클램핑 어셈블리의 대표적인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱글 너트 디스크 클램핑 어셈블리를 조립하는 단계를 도시한 흐름도이다.

이러한 배경으로 본 발명이 개발되었다. 본 발명은 스핀들 모터 상의 정보 저장 디스크를 균일하게 로딩하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 방법에 따라서, 정보 저장 디스크는 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브 상에서 조립되고 디스크 클램프는 디스크 클램프의 외부 주변부가 조립된 정보 저장 디스크의 상부 표면에 맞물리도록 허브 상에 위치한다. 예정된 예비-하중력이 디스크 클램프에 인가된다. 디스크 클램프 너트는 디스크 클램프를 허브에 고정하기 위해 예비-하중 디스크 클램프 상에 위치하고, 일단 고정되면, 예비-하중력은 디스크 클램프에서 제거된다.

본 발명은 샤프트와 샤프트로부터 방사상 외부로 연장되는 실린더형 허브를 갖는 스핀들을 포함하는 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리로써 더 구현될 수 있으며, 샤프트는 실린더형 허브의 상부 표면 상으로 연장하는 나사형 스터드를 포함한다. 하나 이상의 정보 저장 디스크가 실린더형 허브 상에 장착된다. 중심 개구부, 내부 환형 접촉부, 중간 환형 상승부 및 주변 에지를 갖는 디스크 클램프가 나사형 스터드 상에 조립되어, 주변 에지가 정보 저장 디스크의 상부 표면에 맞물리게 하는 반면에 내부 환형 접촉부는 허브의 상부 표면에 맞물리도록 한다. 중간 환형 상승부는 허브의 상부 표면 상으로 연장되고 예비-하중력을 수용한다. 디스크 클램프의 내부 환형 접촉부에 맞물리게 하기 위한 접촉면을 갖는 디스크 클램프 너트는 나사형 스터드에 고정되고 예비-하중 디스크 클램프를 허브에 고정시킨다.

본 발명을 특징화하는 장점을 비롯한 다양한 다른 특성들은 다음의 실시예와 관련된 도면들로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 디스크 드라이브(100)가 도 1에 도시되어 있다. 디스크 드라이브(100)는 디스크 드라이브(100)의 다양한 부재들이 장착된 베이스 플레이트(102)을 포함한다. 상부 커버(도시 안됨)는 베이스(102)와 작용하여 종래 방식의 디스크 드라이브를 위한 내부의, 밀봉된 환경을 형성한다. 부재들은 하나 이상의 정보 저장 디스크(108)를 고속으로 일정하게 회전시키는 스핀들 모터(106)(도 2)를 포함하는 디스크 드라이브 모터 스핀들 어셈블리(104)(도 2)를 포함한다. 정보는 디스크(108) 상에 인접하여 위치에서 베어링 샤프트 어셈블리(112) 부근을 회전하는 액추에이터 어셈블리(110)를 사용하여 디스크(108) 상의 트랙(109)에 기록되고 판독된다. 액추에이터 어셈블리(110)는 디스크(108)를 향해 연장되고, 각각의 액추에이터 암(114)으로부터 연장되는 하나 이상의 만곡부(116)를 갖는, 다수의 액추에이터 암(114)을 포함한다. 헤드(118)가 관련된 정보 저장 디스크(108)의 대응 표면상에 매우 근접하게 비행가능하도록 공기 베어링 슬라이더(도시 안됨)를 포함하는 헤드(118)가 각각의 만곡부(116) 말단부에 장착되어 있다.

헤드(118)의 방사방향 위치는 보이스 코일 모터(VCM)를 사용하여 제어되는데, 통상적으로 보이스 코일 모터는 액추에이터 어셈블리(110)에 장착된 코일(126)뿐만 아니라, 코일(126)이 침지된 자기장을 형성하는 하나 이상의 영구 자석(128)을 포함한다. 코일(126)에 제어된 전류를 인가하는 것은 코일(126)이 공지된 로렌쯔 관계식에 따라서 움직이도록 영구 자석(128)과 코일(126) 사이의 자기 상호작용을 유발한다. 코일(126)이 움직임에 따라서, 액추에이터 어셈블리(110)는 베어링 샤프트 어셈블리(112) 부근을 피봇하고 헤드(118)가 디스크(108)의 표면을 가로질러 움직이도록 한다.

본 발명의 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리의 대표적인 단면도가 도 2에 도시되어 있다. 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리(104)는 통상적으로 스핀들 모터(106), 회전가능한 스핀들(130), 베어링 슬리브(132), 하나 이상의 정보 저장 디스크(108), 디스크 클램프(134) 그리고 디스크 클램프 너트(136)를 포함한다.

더 상세하게, 통상적으로 직사각형 형태의 베이스 플레이트(102)은 베이스 플레이트(102)로부터 상향 수직으로 연장되는 원주형 벽(140)을 제공하는 톱니부(138)를 형성함으로써 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리(104)를 위한 플레이트폼으로서 작용한다.

베어링 슬리브(132)는 외부 슬리브 벽(144)과 내부 중심 공동 벽(146)을 형성한다. 베어링 슬리브(132)는 원주형 벽(140)의 경계 내에 위치하고 외부 슬리브 벽(144)이 원주형 벽(140)의 내부 맞물림 표면에 고정되도록 하는 직경을 갖는다. 또한 베어링 슬리브의 중심 공동 벽(146)은 원주형 형상이며 베어링 슬리브(132) 중심 공동 내의 스핀들(130)의 회전 샤프트(156)를 수용하는 중심 공동을 형성한다. 베어링 슬리브(132)의 하부(148)는 베이스 플레이트(102)의 하부면 부분을 형성하는 하향 연장되는 주변 링(150)을 형성한다. 스핀들(130)의 회전 샤프트(156)를 지지하기 위한 추력 플레이트(154)를 수용하는 환형의 노치(notch)(152)가 주변 링(150)의 내부 및 인접하여 위치된다.

스핀들(130)은 샤프트(156)의 상부 단부에서 나사형 스터드(158)를 포함한다. 허브(160)는 스핀들 샤프트(156)로부터 방사상 연장된다. 샤프트(156)는 원주형이고 바람직하게 일련의 나선형 윤활유 홈(162)들을 포함하는데, 샤프트가 베어링 슬리브(132) 내에서 회전하는 동안 홈은 샤프트(156)를 매끄럽게 한다. 샤프트(156)는 베어링 슬리브(132)의 중심 공동 벽(144)에 저널링되어 스핀들(130)의 샤프트(156)가 베어링 슬리브(132) 내에서 자유롭게 회전하면서 베이스 플레이트(102)에 고정되도록 한다. 샤프트(156)의 하단부(164)는 추력 플레이트(154)에 고정되고 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리(104)의 회전에 의하여 발생되는 추력 하중(thrust load)를 흡수하기 위하여 평면의 스핀들(130)에 추력 플레이트(154)가 제공된다.

스핀들(130)의 허브(160)는 상부 내부의 환형 숄더(166)와 하향으로 돌출된 주변 링(168)을 추가로 형성하는 상부 표면(165)을 갖는다. 주변링의 단부는 환형 플랜지(170)를 형성하며 환형 플랜지는 하부 정보 저장 디스크(174)를 수용하기 위한 하중 표면(172)을 갖는다. 환형 디스크 스페이서(176)는 하부 정보 저장 디스크(174) 상에 적층된다. 상부 정보 저장 디스크(177)는 디스크 스페이서(176) 상에 적층된다. 두 개의 디스크(174, 177)가 도 2-4에 도시되어 있지만, 두 개 이상의 디스크와 하나의 대응 스페이서(176)가 본 발명에 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명은 하부 환형 플랜지(170)와 디스크 클램프(134) 사이에서 고정되는 싱글 정보 저장 디스크를 사용한다.

상부 내부의 환형 숄더(166)는 스핀들 샤프트(156)의 나사형 스터드(158)에 인접한 평탄 맞물림 표면(178)(도 2)을 형성한다. 바람직하게, 상부 내부의 환형 숄더(166)의 평탄 맞물림 표면(178)은 환형 플랜지(170)의 하중 표면(172)에 거의 평행하게 형성된다. 톱니부(182)는 상부 내부의 환형 숄더(166)에 인접하여 형성되고, 하기 설명처럼 디스크 클램프 너트(136)를 수용하기 위하여, 수직으로 연장된 나사형 스터드(158)를 둘러싼다.

나사형 스터드(158)는 회전하는 스핀들 어셈블리 축(183)에 수직이고 허브(160)의 주변 링(168)의 중심에 있는 외부 나삿니를 형성한다. 나사형 스터드(158)는 하기에서 더 자세하게 설명되는 것처럼 디스크 클램프 너트(136)와 효율적으로 짝을 이루는 길이와 크기만을 필요로 한다.

스핀들(130)은 주위에 코일(186)이 감겨진 고정자 코어(184)를 갖는 스핀들 모터(106)에 의하여 회전하는 스핀들 축(183) 둘레를 회전한다. 스핀들 허브(160)의 하향 돌출되는 주변 링(168)의 내부 표면(190)에 장착된 원주형 자석(188)은 스핀들(130)을 회전시키도록 고정자 코어(184)와 함께 동작한다. 전류가 코일(186)에 인가될 때, 베이스 플레이트(102)의 고정 원주형 벽(140)과 본 발명의 스핀들(130) 사이에서 토크를 유발하도록 회전하는 고정자 코어(184)에 관련된 극의 주위에서 자기장이 형성된다.도 2에서 가장 잘 도시된, 디스크 클램프(134)는 중심에 위치한 개구부(192), 내부의 환형 스핀들 접촉부(194), 중간 환형 상승부(196) 및 외부 주변부(197)를 포함하고 외부 주변부는 하향 돌출되는 주변 에지(198)를 더 포함한다. 도 3은 스핀들(130)의 나사형 스터드(158) 상에 장착된 디스크 클램프(134) 개구부(192)를 도시한다. 내부 환형 스핀들 접촉부(194)는 하부면(200)을 형성하고 하부면은 평탄한 환형 플랜지(170)의 하중 표면(172)과 허브의 평탄 맞물림 표면(178)과 거의 평행한 평면으로 바람직하게 위치한다.

중심 나사형 개구부(204)을 갖는 디스크 클램프 너트(136)는 디스크 클램프(134)의 내부 환형 스핀들 접촉부(194)의 평탄 상부 표면(210)과 상호작용하도록 평탄 맞물림 표면(208)을 갖는 숄더(206)를 형성한다. 평탄 맞물림 표면(208)은 환형 플랜지(170)의 하중 표면(172)과 허브의 평탄 맞물림 표면(178)과 통상적으로 평행하다. 디스크 클램프 너트 숄더(206)는 스핀들 허브(160)의 환형의 평탄 맞물림 표면(178) 각각의 내부 및 외부 직경(211, 213)(도 2)과 동일한 내부 및 외부 직경(207, 209)을 바람직하게 포함한다.

상기 언급된 바와 같이, 디스크 클램프 너트(136)의 평탄 맞물림 표면(208), 디스크 클램프(134)의 내부 환형 스핀들 접촉부(194) 및 상부 내부의 환형 숄더(166)의 평탄 맞물림 표면(178) 모두는 환형 플랜지(170) 하중 표면(172)에 거의 평행하여 서로 평행되게 하는 것이 중요하다. 이들 평면 사이의 "평면관계"는 하기 설명한 것처럼 정보 저장 디스크를 클램핑하기 위해 디스크 클램프(134)를 균일하게 예비-하중시키는 것이 중요하다.

동작중에, 디스크 클램프(134)는 도 3에 도시된 것처럼 스핀들(130)의 나사형 스터드(158) 상에 위치한다. 디스크 클램프의 내부 환형 스핀들 접촉부(194)는 허브(160)의 내부 환형 숄더(166)상의 평탄 맞물림 표면(178)과 맞물리는 반면에 디스크 클램프(134)의 중간 환형 상승부(196)는 접촉없이 스핀들 허브(160)에 대해 방사상 돌출하는 하향 돌출형 주변 에지(198)는 스핀들 허브(160)에 인접하며 스페이서(176) 및 허브의 방사방향 플랜지(170)와 일렬로 바로 위에 위치한 지점에서 정보 저장 디스크(177)의 상부 표면(180)에 접촉한다. 일단 디스크 클램프(134)가 나사형 스터드(158) 상에 위치하면, 도 3에서 화살표(202)로 도시된, 예정된 하향 예비-하중력이 디스크 클램프의 중간 환형 상승부(196)에 인가된다. 예비-하중력은 축방향으로 정보 저장 디스크(177)에 장착된 스핀들 상에서 디스크 클램프(134)를 하향으로 압박한다. 예비-하중력(202)은 공기 압력에 의하여 바람직하게 제공되지만, 다른 압박 방식에 의하여 제공될 수도 있다. 예비-하중력은 회전하는 스핀들 모터 축(183) 둘레에서 대칭적인 환형태로 인가되고 회전하는 축과 일렬로 바로 정렬된다. 또한 각 스핀들 모터는 예비-하중력(202)의 동일하게 미리 결정된 양을 수용하여 스핀들 모터 유닛들 사이에서 클램핑 힘의 변화가 거의 없게 한다. 디스크 클램프가 압력을 받는 위치에 있을 때, 디스크 클램프 너트(136)는 예비-하중 디스크 클램프를 장착된 정보 저장 디스크(177)에 고정시키도록 스핀들의 나사형 스터드(158)와 결합된다. 디스크 클램프에 인가된 예비-하중력은 스핀들(130)의 나사형 스터드(158) 상에 디스크 클램프 너트(136)를 고정하기 위하여 단지 15-35 인치-온스(inch-ounce)의 토크가 필요하다.

도 4는 디스크 클램프 너트 숄더 표면(208)의 거의 평행한 표면, 허브(160)의 평탄 맞물림 표면(178), 상부 정보 저장 디스크(177)의 상부 표면(180)과 환형 플랜지(170)의 하중 표면(172) 사이에서 압박 받는 편향된 디스크 클램프(134)를 도시한다. 표면(172)를 갖는 표면(178,194 그리고 208)의 거의 평행한 방향은 디스크 클램프의 분포된 하중이 균일하고 정보 저장 디스크(177)의 상부 표면에 수직하도록 한다. 하부 정보 저장 디스크(174)의 하부면(214)과 스핀들 허브 환형 플랜지(170)의 하중 표면(172) 사이에 동일하고 반대 방향의 반작용력은 수직력으로부터 야기된다. 두 개의 힘(수직력과 반작용력)은 디스크 드라이브(100)가 동작중이거나 높은 레벨의 쇼크 및 진동의 영향을 받을 때 스핀들 어셈블리(106)의 부재가 상호간에 대하여 움직이는 것을 방지하도록 모든 결합 평면들의 평면에서 마찰력을 생성한다.

본 발명의 부가적인 특징은 디스크 클램프 너트 숄더 표면(208)과 스핀들 허브 내부의 환형 숄더(166)의 평탄 맞물림 표면(178)의 상호간에 동일한 직경의 선택에 있어서, 상부 정보 저장 디스크 상에 가해진 수직력은 수직으로 남아있고, 회전하는 스핀들 축(183)에 대하여 상쇄되지 않는다는 것이다.

마지막으로, 도 4에 도시된 것처럼, 디스크 클램프가 예비-하중력(202)에 의하여 편향될 때, 디스크 클램프의 내부 환형 스핀들 접촉부(194), 디스크 클램프의 하향 돌출되는 주변 에지(198), 허브(160)의 평탄 맞물림 표면(178) 및 정보 저장 디스크(177)의 상부 표면(180)은 대략 동일 평면상에 있고 거의 평행한 것이 바람직하다. 거의 평행하고 대략 동일 평면상으로 정렬하는 표면들은 디스크 클램프의 분산된 부하가 예비-하중력이 디스크 클램프에 인가됨에 따라 상부 정보 저장 디스크에 대하여 균일하게 수직으로 남게된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 이용한 디스크 드라이브 스핀들 어셈블리 상의 디스크 클램프(134)를 고정하기 위한 단계들을 도시한 흐름도이다. 동작(298)에서, 정보 저장 디스크는 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브 상에 조립된다. 동작(300)에서, 디스크 클램프는 스핀들 모터 상의 정보 저장 디스크 상에 위치한다. 동작(302)에서, 균일한 예비-하중력이 정보 저장 디스크에 수직으로 인가되어 디스크 클램프를 예정된 압박 위치로 편향시킨다. 동작(304)에서, 예비-하중력이 장착된 정보 저장 디스크 및 디스크 스페이서를 압박하는 반면에, 디스크 클램프 너트는 디스크 클램프를 스핀들 어셈블리에 고정시키도록 스핀들 허브 상에서 나사결합된다. 마직막으로, 동작(306)에서, 예비-하중력은 디스크 클램프에서 제거된다.

따라서, 이러한 방법은 균등하게 분산되고 예정된 예비-하중력이 스핀들 모터상의 디스크 클램프에 인가되게 한다. 스핀들 모터는 일련의 평행한 표면들을 가지며 이 표면들은 예비-하중력의 상태에서 함께 상호작용하여 균일한 하중력 및 그에 따른 반작용력이 정보 저장 디스크를 스핀들 모터 상에 고정시키게 한다. 예정된 예비-하중력은 힘과 반작용력이 회전하는 스핀들 축에 정렬되게 하고 따라서 디스크 클램프가 정보 저장 디스크 상에서 균일하게 하중을 받게 한다.

요약하면, 여기에서 설명된 바람직한 실시예는 정보 저장 디스크(예로 108)를 디스크 드라이브(예로 100) 내에 고정시키는 방법을 나타낸다. 이러한 방법은 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브(예로 160) 상에 정보 저장 디스크(예로 108)를 조립하는 단계와(예로 단계(298)) 다음에 정보 저장 디스크(예로 108)의 상부 표면(예로 180)을 갖는 디스크 클램프의 외부 주변부(예로 197)가 결합되도록 디스크 클램프(예로 134)를 허브(예로 160) 상에 위치시키는 단계(예로 단계(300))를 포함한다. 다음에, 예정된 예비-하중력(예로 202)은 디스크 클램프에 대하여 인가된다(예로 단계(302)). 디스크 클램프 너트(예로 136)는 예비-하중 디스크 클램프가 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브에 고정되도록 위치된다(예로 단계(304)). 일단 디스크 클램프 너트가 위치되면, 예비-하중력은 디스크 클램프에서 제거된다.(예로 단계(306)).

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 방법은 디스크 드라이브 스핀들 모터(예로 106)의 허브(예로 160)상에 환형 디스크 스페이서(예로 176)와 제 2 정보 저장 디스크(예로 174)를 하중하는 단계를 포함한다. 게다가, 예정된 예비-하중력(예로 202)이 회전하는 스핀들 모터의 축(예로 183) 주위에 대칭적으로 인가될 수 있고 정보 저장 디스크(예로 177)의 상부 표면(예로 180)에 수직이 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프는 내부 환형 스핀들 접촉부(예로 194), 중간 환형 상승부(예로 196) 그리고 주변 에지(예로 198)를 형성하고 이것들에서 예비-하중력을 인가하는 단계(예로 302)가 디스크 클램프(예로 134)의 중간 환형 상승부(예로 196)에 대해서만 발생한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 허브(예로 160)는 환형 플랜지(예로 170)를 갖는 주변링(예로 168)을 형성하고, 환형 플랜지(예로 170)는 정보 저장 디스크 하중 표면(예로 172)을 형성한다. 허브는 환형 숄더(예로 166)를 갖는 상부 표면(예로 165)을 추가로 형성하고, 환형 숄더는 환형 플랜지(예로 170)의 하중 표면(예로 172)에 거의 평행한 평탄 맞물림 표면(예로 178)을 형성하며, 디스크 클램프를 허브상에 위치시키는 단계(예로 단계(300))는 허브의 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면(예로 178) 상에 디스크 클램프의 내부 환형 스핀들 접촉부(예로 194)를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프(예로 134)의 내부 환형 스핀들 접촉부(예로 194)는 환형 숄더(예로 166)의 평탄 맞물림 표면(예로 178)과 디스크 클램프 너트(예로 136) 사이에 위치한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프 너트(예로 136)는 평탄 맞물림 표면(예로 208)을 갖는 숄더(예로 206)를 형성하고, 허브 상에 디스크 클램프 너트를 위치시키는 단계(예로 단계(304))는 허브의 환형 숄더(예로 166)의 평탄 맞물림 표면(예로 178)과 거의 평행한 배열로 디스크 클램프 너트의 평탄 맞물림 표면(예로 208)을 위치시키는 단계(예로 단계(304))를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 허브 상에 디스크 클램프 너트(예로 136)를 위치시키는 단계는 디스크 클램프 내부 스핀들 접촉부(예로 196)와 주변 에지(예로 198)를 허브(예로 160)의 환형 숄더(예로 166)와 정보 저장 디스크(예로 177)의 상부 표면(예로 180)이 대략적으로 동일한 평면을 이루도록 위치시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프 너트(예로 136)의 평탄 맞물림 표면(예로 208)의 내부 및 외부 직경(예로 207, 209)은 허브(예로 160) 환상 숄더(예로 166)의 평탄 맞물림 표면(예로 178) 내부 및 외부 직경(예로 211, 2113)과 거의 동일하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 허브 상에 디스크 클램프를 위치시키는 단계(예로 단계(300))는 디스크 클램프 숄더부의 평탄 맞물림 표면과 허브 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면 각각의 내부 및 외부 직경을 정렬하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 추가 실시예는 스핀들 샤프트(예로 156)와 샤프트로부터 외부로 방사상 연장되는 실린더형 허브(예로 160)를 갖는 디스크 드라이브 스핀들 모터 어셈블리(예로 104)를 포함한다. 스핀들 샤프트(예로 156)는 실린더형 허브(예로 160)의 상부 표면(예로 165) 상으로 연장되는 나사형 스터드(예로 158)를 더 포함한다. 정보 저장 디스크(예로 108)는 실린더형 허브(예로 160) 상에 장착되어 있다. 디스크 클램프(예로 134)는 중심 개구부(예로 204), 내부 환형 접촉부(예로 194), 중간 환형 상승부(예로 196) 및 주변 에지(예로 198)를 구비하며 디스크 클램프는 내부 환형 접촉부(예로 194)가 허브(예로 160)의 상부 표면(예로 165)과 맞물리도록 나사형 스터드(예로 158) 상에 장착되는 반면에 주변 에지(예로 198)는 정보 저장 디스크(예로 177)의 상부 표면(예로 180)과 맞물린다. 디스크 클램프 중간 환형 상승부(예로 196)는 허브(예로 160)의 상부 표면(예로 165) 상으로 연장되고 예비-하중력(예로 202)을 수용한다. 마지막으로, 디스크 클램프 너트(예로 136)는 나사형 스터드(예로 158)에 고정되고, 그곳에서 너트는 예비-하중 디스크 클램프가 허브에 고정되도록 디스크 클램프(예로 134)의 내부 환형 접촉부(예로 194)와 맞물리는 접촉 표면(예로 208)을 포함한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 허브 상부 표면(예로 165)은 환형 플랜지(예로 170)의 하중 표면(예로 172)에 거의 평행한 평탄 맞물림 표면(예로 178)을 갖는 환형 숄더(예로 166)를 형성한다. 환형의 숄더 평탄 맞물림 표면(예로 178)은 디스크 클램프(예로 134)를 수용한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프 너트(예로 136)는 환형의 플랜지(예로 170)의 하중 표면(예로 172)에 거의 평행한 편평한 하부면(예로 208)을 갖는 숄더(예로 206)를 형성한다. 디스크 클램프(예로 134)는 디스크 클램프 너트 숄더(예로 206)의 편평한 하부면(예로 208)과 허브(예로 160) 환형 숄더(예로 166)의 평탄 맞물림 표면(예로 178) 사이에서 고정된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프 너트(예로 136)의 평탄 맞물림 표면(예로 208)은 허브 환형 숄더(예로 166)의 평탄 맞물림 표면(예로 178)의 내부 및 외부 직경(예로 211, 213)과 거의 동일한 내부 및 외부 직경(예로 207, 209)을 갖는다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디스크 클램프 내부 환형 숄더(예로 194)와 주변 에지(예로 198)는 허브의 환형 숄더(예로 166)와 정보 저장 디스크(예로 177)의 상부 표면(예로 180)과 거의 동일한 평면을 이룬다.

본 발명은 본 발명 내에 본래 포함된 것 뿐만 아니라 언급된 목적 및 장점들을 달성하기 위하여 적합하다는 것은 분명하다. 본 발명의 바람직한 실시예가 여기의 설명세의 목적을 위하여 설명되었지만, 당업자들은 다양한 변화들을 용이하게 이룩할 수 있다. 예컨대, 허브부는 디스크 클램프 너트와 상호작용하기 위하여 나사형 스터드를 갖는 대신, 결합된 끝이 가는 숄더를 갖는 나사를 유지하는 나사형 디스크 클램프와 상호작용하도록 나사형 개구부을 형성한다. 따라서, 모든 수정, 변화 그리고 선택들은 첨부된 청구항에서 한정되고 나타난 본 발명의 사상 내에서 이룩된다.

Claims

디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법으로서, 상기 방법은,

(a) 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브상에 상기 정보 저장 디스크를 조립하는 단계;

(b) 내부 환형 스핀들 접촉부, 중간 환형 상승부, 및 주변 에지를 갖는 디스크 클램프를 상기 정보 저장 디스크의 상부 표면과 상기 디스크 클램프의 주변 에지가 맞물리도록 상기 허브상에 위치시키는 단계;

(c) 상기 디스크 클램프의 상기 중간 환형 상승부에 대해서만 예정된 예비-하중력을 인가하는 단계;

(d) 상기 디스크 클램프를 상기 디스크 드라이브 스핀들 모터의 허브에 고정하기 위해 디스크 클램프 너트를 위치시키는 단계; 및

(e) 상기 디스크 클램프로부터 상기 예비-하중력을 제거하는 단계를 포함하는, 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법.
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제 1 항에 있어서,

상기 허브는 하중 표면을 형성하는 환형 플랜지를 갖는 주변 링과, 상기 환형 플랜지의 하중 표면에 거의 평행한 평탄 맞물림 표면을 형성하는 환형 숄더를 갖는 상부 표면을 형성하며,

상기 위치시키는 단계 (b)는 상기 허브의 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면과 맞물리도록 상기 내부의 환형 스핀들 접촉부를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 위치시키는 단계 (d)는 상기 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면과 상기 디스크 클램프 너트 사이에 상기 디스크 클램프의 내부 환형 스핀들 접촉부를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 디스크 클램프 너트는 평탄 맞물림 표면을 갖는 숄더를 형성하고,

상기 위치시키는 단계 (d)는 상기 디스크 클램프 너트의 평탄 맞물림 표면을 상기 허브의 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면과 거의 평행한 배열로 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 디스크 드라이브 내에 정보 저장 디스크를 고정하는 방법.
스핀들 모터 어셈블리로서,

샤프트와 상기 샤프트로부터 방사상 외부로 연장되는 실린더형 허브를 갖는 스핀들

-상기 샤프트는 상기 실린더형 허브의 상부 표면 상에서 연장되는 나사형 스터드를 포함함- ;

상기 실린더형 허브 상에 장착되며 상부 표면을 갖는 정보 저장 디스크;

중심 개구부, 내부 환형 접촉부, 중간 환형 상승부, 및 주변 에지를 갖는 디스크 클램프

-상기 중심 개구부는 상기 내부 환형 접촉부가 상기 허브의 상부 표면과 맞물리고 상기 주변 에지가 상기 정보 저장 디스크의 상부 표면과 맞물리고, 상기 중심 환형 상승부가 상기 허브의 상부 표면위로 연장되어 예비-하중력을 수용하도록 나사형 스터드 상에 고정됨-; 및

상기 나사형 스터드에 고정되며 상기 디스크 클램프의 내부 환형 접촉부와 맞물리는 접촉 표면을 갖는 디스크 클램프 너트를 포함하는 스핀들 모터 어셈블리.
제 6 항에 있어서,

상기 허브는 환형 플랜지를 갖는 주변 링을 형성하며, 상기 환형 플랜지는 상기 정보 저장 디스크를 수용하는 하중 표면을 형성하며, 상기 허브의 상부 표면은 상기 디스크 클램프를 수용하는 평탄 맞물림 표면을 형성하는 환형 숄더를 포함하며;

상기 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면은 상기 환형 플랜지의 하중 표면과 거의 평행한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 어셈블리.
제 7 항에 있어서,

상기 디스크 클램프 너트는 상기 환형 플랜지의 하중 표면과 거의 평행한 평탄 하부면을 갖는 숄더를 형성하며;

상기 디스크 클램프는 상기 디스크 클램프 너트의 평탄 하부면과 상기 허브의 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 어셈블리.
제 8 항에 있어서,

상기 디스크 클램프 너트의 평탄 하부면은 상기 허브의 환형 숄더의 평탄 맞물림 표면의 내부 및 외부 직경과 동일한 내부 및 외부 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 어셈블리.
제 9 항에 있어서,

상기 디스크 클램프 내부 환형 스핀들 접촉부와 주변 에지는 상기 허브 환형 숄더 및 상기 정보 저장 디스크의 상부 표면과 동일 평면을 이루는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 어셈블리.
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