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KR100532502B1 - 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체 - Google Patents

하드 디스크 드라이브의 완충 구조체 Download PDF

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KR100532502B1
KR100532502B1 KR10-2004-0006118A KR20040006118A KR100532502B1 KR 100532502 B1 KR100532502 B1 KR 100532502B1 KR 20040006118 A KR20040006118 A KR 20040006118A KR 100532502 B1 KR100532502 B1 KR 100532502B1
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KR
South Korea
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hard disk
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plate
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KR10-2004-0006118A
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조한래
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삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

하드 디스크 드라이브의 완충 구조체가 개시된다. 개시된 완충 구조체는, 커버 부재의 상면에 부착되어 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트와, 커버 부재의 가장자리 부위에 마련되는 것으로 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 댐핑 플레이트로부터 벤딩 형성되어 그 탄성 변형에 의해 커버 부재에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판을 구비한다. 그리고, 상기 탄성판은 커버 부재의 가장자리를 따라 형성된 돌출부보다 높게 형성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 커버 부재에 가해지는 외부로부터의 충격이 효과적으로 완화될 수 있으며, 조립 과정에서 댐핑 플레이트에 발생하는 흠집이 최소화될 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브의 완충 구조체{Damping structure for hard disk drive}
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하드 디스크 드라이브의 커버 부재에 마련되어 외부로부터의 충격을 완화시키는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 관한 것이다.
컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 일례를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 수직 단면도이다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브는 베이스 부재(11) 및 커버 부재(12)와, 상기 베이스 부재(11) 상에 설치된 스핀들 모터(30)와, 상기 스핀들 모터(30)에 장착된 하나 또는 복수의 데이터 저장용 디스크(20)와, 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크(20) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(40)를 구비하고 있다.
상기 스핀들 모터(30)는 베이스 부재(11)에 고정 설치되는 플랜지(31)에 의해 지지된다. 스핀들 모터(30)의 샤프트(32)의 외주에는 베어링(37)을 개재하여 허브(33)가 회전 가능하도록 설치되며, 허브(33)의 외주에 상기 디스크(20)가 끼워진다. 복수의 디스크(20)가 장착되는 경우에는 디스크(20) 사이의 간격을 유지하기 위한 링 형상의 스페이서(34)가 허브(33)의 외주에 설치된다. 그리고, 허브(33)의 상단부에는 디스크(20)의 이탈을 방지하기 위한 클램프(35)가 결합되어 있다.
상기 액츄에이터(40)는, 베이스 부재(11)에 설치된 피봇(42)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(44)과, 스윙 아암(44)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(48)를 디스크(20)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(46)과, 스윙 아암(44)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 50)를 가진다. 상기 보이스 코일 모터(50)는 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일에 입력되는 전류와 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(44)을 회전시키게 된다. 즉, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on) 되어 디스크(20)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(50)는 스윙 아암(44)을 회전시켜 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더(48)를 디스크(20)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로, 하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off) 되어 디스크(20)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터(50)는 스윙 아암(44)을 회전시켜 상기 헤드가 디스크(20)를 벗어나도록 한다.
그리고, 상기 베이스 부재(11)의 상부에는 커버 부재(12)가 다수의 체결 스크류(18)를 사용하여 조립된다. 이 때, 베이스 부재(11)와 커버 부재(12) 사이에는 하드 디스크 드라이브 내부로 먼지나 습기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 가스켓(19)이 끼워진다. 상기 가스켓(19)은 일반적으로 점탄성 물질, 예컨대 고무로 제조되어 하드 디스크 드라이브의 진동을 감쇄시키는 기능도 하게 된다.
상기 커버 부재(12)에는 스핀들 모터(30)의 샤프트(32)에 체결되는 샤프트 고정 스크류(16)와 액츄에이터(40)의 피봇(42)에 체결되는 피봇 고정 스크류(17)가 각각 삽입되는 스크류 삽입홀(14, 15)이 관통 형성되어 있다. 상기 커버 부재(12)는 통상적으로 알루미늄 합금을 사용하여 다이캐스팅에 의해 제조되며, 커버 부재(12)의 상면에는 하드 디스크 드라이브의 소음을 저감시키기 위해 스테인레스 재질의 얇은 댐핑 플레이트(60)가 점탄성의 양면 접착 테잎(61)을 사용하여 접착되어 있다.
그런데, 상기 댐핑 플레이트(60)는 커버 부재(12)의 상면에 접착되어 외부에 노출되어 있으므로, 하드 디스크 드라이브의 조립 과정에서 그 표면에 스크래치 등의 흠집이 잘 발생하게 되고, 이에 따라 하드 디스크 드라이브의 외관 품질이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 종래에는 이러한 문제점을 방지하기 위해 커버 부재(12)의 가장자리를 따라 돌출부(13)를 형성하되, 이 돌출부(13)의 높이를 댐핑 플레이트(60)의 상면보다 "C" 만큼 높아지도록 설계하고 있다.
그러나, 하드 디스크 드라이브가 커버 부재(12)쪽으로 기울어지면서 테이블 위에 떨어지게 되면, 커버 부재(12)의 돌출부(13)가 가장 먼저 테이블에 충돌하게 된다. 이 때, 돌출부(13)에 가해지는 충격 에너지는 거의 그대로 하드 디스크 드라이브 내부로 전달된다. 구체적으로, 상기 충격 에너지는 커버 부재(12)와 샤프트 고정 스크류(16)를 통해 스핀들 모터(30)로 전달되어 스핀들 모터(30)의 베어링(37)을 손상시키게 되고, 이는 디스크(20)의 진동을 야기시킨다. 그리고, 상기 충격 에너지는 커버 부재(12)와 피봇 고정 스크류(17)를 통해 액츄에이터(40)의 슬라이더(48)에 전달된다. 또한, 상기 충격 에너지는 커버 부재(12)로부터 체결 스크류(18)를 통해 베이스 부재(11)로 전달되고, 이는 다시 베이스 부재(11)에 설치된 액츄에이터(40)를 통해 슬라이더(48)에 전달된다. 이와 같이 슬라이더(48)에 전달된 충격 에너지는, 슬라이더(48)를 진동시켜 슬라이더(48)에 탑재된 헤드가 디스크(20)의 표면에 충돌되는 헤드 슬랩 현상을 야기시키게 된다. 이러한 헤드 슬랩 현상은 헤드 및 디스크(20)의 기록면을 손상시키게 되고, 결국 하드 디스크 드라이브의 읽기/쓰기 기능에 오류를 일으키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 외부로부터 커버 부재에 가해지는 충격을 효과적으로 완화시킬 수 있으며 조립 과정에서 댐핑 플레이트에 발생하는 흠집을 최소화할 수 있는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,
데이터 저장용 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키는 액츄에이터를 감싸서 보호하는 베이스 부재와 커버 부재를 가진 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 있어서,
상기 커버 부재의 상면에 부착되어, 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트; 및
상기 커버 부재의 가장자리 부위에 마련되는 것으로, 상기 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 댐핑 플레이트로부터 벤딩 형성되어 그 탄성 변형에 의해 상기 커버 부재에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체를 제공한다.
여기에서, 상기 탄성판은 상기 커버 부재의 네 모서리 부위에 마련되거나, 상기 커버 부재의 사이드 부위에 복수개가 마련될 수 있다. 또한, 상기 탄성판은 상기 커버 부재의 가장자리 부위 전체에 마련될 수도 있다.
그리고, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,
데이터 저장용 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키는 액츄에이터를 감싸서 보호하는 베이스 부재와 커버 부재를 가지며, 상기 커버 부재의 상면에는 적어도 하나의 스크류 삽입홀이 형성된 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 있어서,
상기 스크류 삽입홀 둘레의 상기 커버 부재의 상면에 부착된 링 형상의 지지판과, 상기 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 지지판의 외주로부터 벤딩 형성되어 그 탄성 변형에 의해 상기 커버 부재에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판을 가진 완충 스프링 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체를 제공한다.
여기에서, 상기 완충 스프링 부재가 위치한 부분을 제외한 상기 커버 부재의 상면에는 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트가 부착될 수 있다.
또한, 상기 지지판은 점탄성을 가진 양면 접착 테잎에 의해 상기 커버 부재 상면에 접착되고, 스크류에 의해 상기 커버 부재에 고정된 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성판에는 방사상으로 연장된 복수의 슬롯이 상기 탄성판의 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 것이 바람직하다.
상기한 본 발명들에 있어서, 상기 탄성판은 상기 커버 부재의 가장자리를 따라 형성된 돌출부보다 높게 형성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 댐핑 플레이트는 점탄성을 가진 양면 접착 테잎에 의해 상기 커버 부재의 상면에 접착된 것이 바람직하다.
또한, 상기탄성판의 단부는 상기 커버 부재쪽으로 굽혀진 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성판과 상기 커버 부재 사이로 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위해, 상기 탄성판과 상기 커버 부재 사이에는 상기 커버 부재의 상면으로부터 돌출되고 상기 탄성판과 이격되는 프로텍터가 마련될 수 있다. 이 경우, 상기 프로텍터와 상기 탄성판 사이의 간격은, 상기 탄성판의 변형을 방해하지 않을 정도의 크기를 가진 것이 바람직하다. 그리고, 상기 프로텍터는 상기 커버 부재와 일체로 형성되거나, 별도의 부재로서 상기 커버 부재의 상면에 부착될 수 있으며, 후자의 경우, 상기 프로텍터는 점탄성 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 커버 부재의 상면 중 상기 탄성판의 단부에 대응하는 위치 또는 상기 탄성판의 단부 저면에 완충 부재가 부착될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 커버 부재에 가해지는 외부로부터의 충격이 효과적으로 완화될 수 있으며, 조립 과정에서 댐핑 플레이트에 발생하는 흠집이 최소화될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 완충 구조체가 채용된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 하드 디스크 드라이브와 완충 구조체의 수직 단면도이다.
도 3과 도 4를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 데이터 저장용 디스크(120)와, 상기 디스크(120)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(130)와, 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(140)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 디스크(120)와, 스핀들 모터(130) 및 액츄에이터(140)는 베이스 부재(111)와 커버 부재(112)에 의해 감싸여 보호된다.
상기 디스크(120)는 데이터의 기록을 위한 기록매체이다. 상기 디스크(120)의 내주측에는 하드 디스크 드라이브의 작동 정지시 상기 헤드를 파킹시키기 위한 파킹존(121)이 마련되고, 그 외주측에는 데이터가 기록되는 데이터존(122)이 마련된다.
상기 스핀들 모터(130)는 디스크(120)를 회전시키기 위한 것으로서, 베이스 부재(111)에 고정 설치되는 플랜지(131)에 의해 지지된다. 상기 스핀들 모터(130)의 샤프트(132)의 외주에는 베어링(137)을 개재하여 허브(133)가 회전 가능하도록 설치된다. 이 스핀들 모터(130)의 허브(133) 외주에 적어도 하나의 디스크(120)가 끼워져 고정된다. 스핀들 모터(130)에 복수의 디스크(120)가 장착되는 경우에는, 디스크들(120) 사이의 간격을 유지하기 위한 링 형상의 스페이서(134)가 디스크들(120) 사이에 끼워진다. 스핀들 모터(130)의 허브(133) 상단부에는 디스크(120)의 이탈을 방지하기 위한 클램프(135)가 결합된다.
상기 액츄에이터(140)는 디스크(120)에 데이터를 기록하거나 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 것으로서, 베이스 부재(111) 상에 회동가능하도록 설치된다. 구체적으로, 상기 액츄에이터(140)는, 베이스 부재(111)에 설치된 피봇(142)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(144)과, 스윙 아암(144)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(148)를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(146)과, 스윙 아암(144)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 150)를 가진다.
상기 보이스 코일 모터(150)는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일에 입력되는 전류와 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(144)을 회전시키게 된다. 즉, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(144)을 시계 방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더(148)를 디스크(120)의 파킹존(121)으로부터 데이터존(122) 위로 이동시킨다. 상기 슬라이더(148)는 회전하는 디스크(120)에 의해 발생되는 양력에 의해 디스크(120)의 표면으로부터 소정 높이 부상하게 되고, 이와 같은 상태에서 슬라이더(148)에 탑재된 헤드는 디스크(120)의 기록면에 대해 데이터를 재생하거나 기록하는 기능을 수행하게 된다. 반대로, 하드 디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크(120)의 회전이 정지된 때에는, 상기 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(144)을 반시계 방향으로 회전시켜 헤드가 탑재된 슬라이더(148)를 디스크(120)의 파킹존(121)에 파킹시킨다.
한편, 헤드 파킹 시스템에는 상기한 바와 같은 CSS(Contact Start Stop) 방식 뿐만 아니라 램프 로딩 방식이 있다. 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템은 보다 넓은 데이터 저장 공간을 확보하기 위해, 디스크(120)의 내주측에 파킹존(121)을 마련하지 않는 대신에 디스크(120)의 바깥쪽에 램프(미도시)를 설치하여, 이 램프에 헤드를 파킹시키는 시스템이다. 본 발명은 CSS 방식 뿐만 아니라 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 하드 디스크 드라이브에도 적용될 수 있다.
그리고, 상기 베이스 부재(111)와 커버 부재(112)는 다수의 체결 스크류(118)에 의해 결합된다. 이 때, 베이스 부재(111)와 커버 부재(112) 사이에는 하드 디스크 드라이브 내부로 먼지나 습기가 유입되는 것을 방지하기 위하여 가스켓(119)이 끼워진다. 상기 가스켓(119)은 일반적으로 점탄성 물질, 예컨대 고무로 제조되어 하드 디스크 드라이브의 진동을 감쇄시키는 기능도 하게 된다.
또한, 상기 커버 부재(112)의 상면에는 통상적으로 스핀들 모터(130)의 샤프트(132)에 체결되는 샤프트 고정 스크류(116)와 액츄에이터(140)의 피봇(142)에 체결되는 피봇 고정 스크류(117)가 각각 삽입되는 스크류 삽입홀(114, 115)이 관통 형성된다.
상기한 바와 같은 구성을 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서, 본 발명에 따른 완충 구조체는 상기 커버 부재(112)에 마련되어 커버 부재(112)에 가해지는 외부로부터의 충격을 완화시키는 역할을 하게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 완충 구조체는, 상기 커버 부재(112)의 상면에 부착되어 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트(160)와, 상기 커버 부재(112)의 가장자리 부위에 마련되어 상기 커버 부재(112)에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판(162)을 구비한다.
구체적으로, 상기 커버 부재(112)는 일반적으로 알루미늄 합금을 사용하여 다이캐스팅에 의해 제조되는데, 이러한 커버 부재(112)의 상면에 예컨대 스테인레스 강판을 프레스 가공하여 제조한 댐핑 플레이트(160)가 부착된다. 이 때, 상기 댐핑 플레이트(160)는 충격 에너지의 흡수를 위해 점탄성을 가진 양면 접착 테잎(161)에 의해 커버 부재(112) 상면에 접착되는 것이 바람직하다.
상기 탄성판(162)은 커버 부재(112)에 가해지는 충격에 의해 변형되면서 그 충격 에너지를 흡수하여 완화시키는 스프링의 역할을 하게 된다. 구체적으로, 상기 탄성판(162)은 상기 커버 부재(112)의 네 모서리 부위에 마련되며, 그 각각은 커버 부재(112)의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 댐핑 플레이트(160)로부터 벤딩 형성된다. 이 때, 상기 탄성판(162)의 단부(163)와 커버 부재(112) 사이의 간격(G1)은, 하드 디스크 드라이브에 요구되는 일정한 충격 에너지가 상기 탄성판(162)에 가해짐으로써 상기 탄성판(162)이 변형되었을 때, 그 단부(163)가 커버 부재(112)의 상면에 접촉하지 않을 정도로 정해진다. 이러한 탄성판(162)의 단부(163)와 커버 부재(112) 사이의 간격(G1)은 탄성판(163)의 수와 그 각각의 두께, 폭 및 길이에 따라 적정하게 설계될 수 있다. 즉, 탄성판(162)의 강성을 조절함으로써 상기 간격(G1)을 조절할 수 있다.
그리고, 상기 탄성판(162)은 외부로부터의 충격이 상기 커버 부재(112)에 직접 가해지지 않도록 커버 부재(112)의 가장자리를 따라 형성된 돌출부(113)보다 높게 형성된다.
한편, 상기 탄성판(162)은 상기한 바와 같이 프레스 가공에 의해 형성되어 그 단부(163)의 모서리가 날카로울 수 있으며, 이에 따라 하드 디스크 드라이브를 취급할 때 그 단부(163)의 날카로운 모서리에 의해 손이 베이게 될 위험성이 있다. 따라서, 이러한 위험성을 방지하기 위해 상기 탄성판(162)의 단부(163)는 상기 커버 부재(112)쪽으로 약간 굽혀진 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 완충 구조체의 작용을 설명하기로 한다.
상기 완충 구조체를 가진 하드 디스크 드라이브가 커버 부재(112)쪽으로 기울어지면서 테이블 위에 떨어지게 되면, 상기 탄성판(162)이 가장 먼저 테이블에 충돌하게 된다. 이 때, 1차적으로 상기 탄성판(162)이 충격력에 의해 변형되면서 충격 에너지를 흡수하여 완화시키게 된다. 이어서, 2차적으로 점탄성 양면 접착 테잎(161)에서 충격 에너지를 흡수하게 되므로, 하드 디스크 드라이브 내부로 전달되는 충격 에너지는 현저히 저감된다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 충격력에 의한 반작용으로서 상기 댐핑 플레이트(160)에는 이를 커버 부재(112)로부터 분리시키려는 힘이 작용하게 된다. 이 때, 댐핑 플레이트(160)와 커버 부재(112) 사이에 개재된 점탄성 양면 접착 테잎(161)이 이 힘을 받아 국부적으로 미소 변형되면서 충격 에너지의 2차적인 흡수가 일어나게 되는 것이다. 그리고, 점탄성 양면 접착 테잎(161)의 면적은 상당히 넓어서 댐핑 플레이트(162)와 커버 부재(112)가 분리되는 현상은 일어나지 않는다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 완충 구조체에 의하면, 최종적으로 하드 디스크 드라이브 내부로 전달되는 충격 에너지는 초기의 충격 에너지에 비해 현저하게 저감되며, 이에 따라 외부 충격으로 인한 헤드 슬랩 현상이 방지된다. 그리고, 상기 탄성판(162)이 댐핑 플레이트(160)의 상면보다 높게 형성되어 있으므로, 하드 디스크 드라이브의 조립 과정에서 댐핑 플레이트(160)에 발생하는 흠집이 최소화될 수 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c에는 도 4에 도시된 완충 구조체의 변형예들이 도시되어 있다.
먼저 도 5a를 참조하면, 상기 탄성판(162)은 커버 부재(112)의 상면으로부터 소정 간격(G1) 이격되어 있으므로, 상기 탄성판(162)과 커버 부재(112) 사이로 이물질이 침입할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 상기 탄성판(162)과 커버 부재(112) 사이에는 프로텍터(164)가 마련될 수 있다. 상기 프로텍터(164)는 커버 부재(112)의 상면으로부터 돌출되고 탄성판(162)과 소정 간격(G2) 이격된다. 이 때, 상기 프로텍터(164)와 탄성판(162) 사이의 간격(G2)은, 상기 탄성판(162)의 변형을 방해하지 않을 정도의 크기를 가진 것이 바람직하다. 즉, 상기 간격(G2)은 외부로부터의 충격에 의해 상기 탄성판(162)이 변형될 때, 상기 탄성판(162)의 단부(163)가 커버 부재(112)의 상면에 접촉되기 전에 상기 탄성판(162)이 먼저 상기 프로텍터(164)에 접촉되지 않을 정도의 크기를 가진다. 따라서, 외부 충격에 의한 상기 탄성판(162)의 적정 변형량을 확보할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 프로텍터(164)는, 도 5a에 도시된 바와 같이 커버 부재(112)와 일체로 형성될 수 있으나, 도 5c에 도시된 바와 같이 별도의 부재로서 커버 부재(112)의 상면에 부착될 수도 있다. 후자의 경우, 상기 프로텍터(164)는 점탄성 물질, 예컨대 고무 또는 폴리머 등으로 이루어진 것이 바람직하다. 따라서, 설계치를 넘는 충격력에 의해 탄성판(162)이 적정 변형량 이상 변형되어 프로텍터(164)에 충돌하게 될 때, 상기 프로텍터(164)가 충격 에너지를 흡수하여 완화시킬 수 있게 된다.
다음으로, 도 5b를 참조하면, 상기 커버 부재(112)의 상면 중 상기 탄성판(162)의 단부(163)에 대응하는 위치에 완충 부재(165)가 부착될 수 있다. 한편, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 완충 부재(165)는 탄성판(162)의 단부(163) 저면에 부착될 수도 있다. 그리고, 상기 완충 부재(165)는 점탄성 물질, 예컨대 고무 또는 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 만약, 설계치를 넘는 충격력이 탄성판(162)에 가해지게 되면, 상기 탄성판(162)이 적정 변형량 이상 변형되고, 이에 따라 탄성판(162)의 단부(163)가 커버 부재(112)의 상면에 접촉되어 충격 에너지가 커버 부재(112)로 직접 전달될 수 있다. 이 경우, 상기한 바와 같이 커버 부재(112)와 탄성판(162)의 단부(163) 사이에 완충 부재(165)가 마련되면, 상기 완충 부재(165)가 커버 부재(112)로 전달되는 충격 에너지를 흡수하여 완화시킬 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 완충 구조체를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 완충 구조체를 도시한 사시도이다. 도 6과 도 7에 도시된 실시예들은 탄성판의 위치를 제외하고는 전술한 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 이들 사이의 차이점에 대해서만 간단하게 설명하기로 한다.
먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 완충 구조체도, 커버 부재(112)의 상면에 부착되어 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트(260)와, 상기 커버 부재(112)에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판(262)을 구비한다. 특히, 본 실시예에 있어서, 상기 탄성판(262)은 커버 부재(112)의 사이드 부위에 복수개가 마련된다. 구체적으로, 상기 복수의 탄성판(262) 각각은 커버 부재(112)의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 댐핑 플레이트(260)의 사이드 부위로부터 벤딩 형성된다.
다음으로 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 완충 구조체도, 커버 부재(112)의 상면에 부착된 댐핑 플레이트(360)와, 상기 커버 부재(112)에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판(362)을 구비한다. 특히, 본 실시예에 있어서, 상기 탄성판(362)은 커버 부재(112)의 가장자리 부위 전체에 마련된다. 구체적으로, 상기 탄성판(362)은 커버 부재(112)의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 댐핑 플레이트(360)의 가장자리 부위 전체로부터 벤딩 형성된다.
상기한 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 완충 구조체의 작용 및 그 효과는 전술한 제1 실시예와 동일하다. 그리고, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 완충 구조체에 있어서도 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 변형예들이 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 완충 구조체가 채용된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 하드 디스크 드라이브와 완충 구조체의 수직 단면도이다.
도 8과 도 9를 함께 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 완충 구조체는, 커버 부재(112)의 상면에 형성된 스크류 삽입홀(114, 115)의 둘레에 설치된 완충 스프링 부재(470)을 구비한다.
전술한 바와 같이, 상기 커버 부재(112)의 상면에는 통상적으로 스핀들 모터(130)의 샤프트(132)에 체결되는 샤프트 고정 스크류(116)와 액츄에이터(140)의 피봇(142)에 체결되는 피봇 고정 스크류(117)가 각각 삽입되는 스크류 삽입홀(114, 115)이 관통 형성된다. 한편, 커버 부재(112)에는 상기 두 개의 스크류 삽입홀(114, 115) 중 어느 하나만 형성될 수도 있다. 예컨대, 스핀들 모터(130)에 유체 동압 베어링이 사용되는 경우에는 스핀들 모터(130)의 샤프트(132)에는 스크류(116)가 체결되지 않을 수 있으며, 이 경우에는 커버 부재(112)에 피봇 고정 스크류(117)가 각각 삽입되는 스크류 삽입홀(115)만 형성된다. 이에 따라, 상기 완충 스프링 부재(470)도 두 개 또는 하나만 설치될 수도 있다. 또한, 커버 부재(112)에 두 개의 스크류 삽입홀(114, 115)이 형성되어 있어도, 상기 완충 스프링 부재(470)는 두 개의 스크류 삽입홀(114, 115) 중 어느 하나의 둘레에만 설치될 수도 있다.
상기 완충 스프링 부재(470)는, 상기 스크류 삽입홀(114, 115) 둘레의 커버 부재(112) 상면에 부착된 링 형상의 지지판(471)과, 커버 부재(112)의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 지지판(471)의 외주로부터 벤딩 형성되어 그 탄성 변형에 의해 커버 부재(112)에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판(472)을 가진다.
구체적으로, 상기 지지판(471)은 충격 에너지의 흡수를 위해 점탄성을 가진 양면 접착 테잎(475)에 의해 커버 부재(112) 상면에 접착되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 지지판(471)은 상기 스크류(116, 117)에 의해 커버 부재(112)에 보다 견고하게 고정될 수 있다.
상기 탄성판(472)은 커버 부재(112)에 가해지는 충격에 의해 변형되면서 그 충격 에너지를 흡수하여 완화시키는 스프링의 역할을 하게 된다. 상기 탄성판(472)의 단부(473)와 커버 부재(112) 사이의 간격(G1)은, 전술한 제1 실시예에서와 같이 정해질 수 있다.
상기 탄성판(472)에는 방사상으로 연장된 복수의 슬롯(474)이 탄성판(472)의 원주방향을 따라 등간격으로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 복수의 슬롯(474)은 외부 충격에 의한 상기 탄성판(473)의 변형이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 상기 슬롯(474)의 수와 폭을 조절하면, 상기 탄성판(472)의 강성을 적절히 조절할 수 있게 된다.
그리고, 전술한 제1 실시예에서와 같이, 상기 탄성판(472)은 외부로부터의 충격이 상기 커버 부재(112)에 직접 가해지지 않도록 커버 부재(112)의 가장자리를 따라 형성된 돌출부(113)보다 높게 형성되며, 그 단부(473)는 날카로운 모서리에 의해 손이 베이지 않도록 커버 부재(112)쪽으로 약간 굽혀진 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 완충 구조체에 있어서도, 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트(460)가 마련될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 댐핑 플레이트(460)는 상기 완충 스프링 부재(470)가 위치한 부분을 제외한 커버 부재(112)의 상면에 부착된다. 이 때, 상기 댐핑 플레이트(460)는 점탄성을 가진 양면 접착 테잎(461)에 의해 커버 부재(112) 상면에 접착될 수 있다.
그리고, 상기한 본 발명의 제4 실시예에 따른 완충 구조체에 있어서도 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 변형예들이 적용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 완충 구조체의 작용을 설명하기로 한다.
상기 완충 구조체를 가진 하드 디스크 드라이브가 커버 부재(112)쪽으로 기울어지면서 테이블 위에 떨어지게 되면, 상기 완충 스프링 부재(470)의 탄성판(472)이 가장 먼저 테이블에 충돌하게 된다. 이 때, 1차적으로 상기 탄성판(472)이 충격력에 의해 변형되면서 충격 에너지를 흡수하여 완화시키게 된다. 이어서, 2차적으로 점탄성 양면 접착 테잎(475)에서 충격 에너지를 흡수하게 되므로, 상기 스크류(116, 117)를 통해 하드 디스크 드라이브 내부의 스핀들 모터(130)와 액츄에이터(140)로 전달되는 충격 에너지는 현저히 저감된다. 그리고, 완충 스프링 부재(470)의 지지판(471)이 스크류(116, 117)에 의해 커버 부재(112)에 고정되어 있으므로, 탄성판(472)에 가해지는 충격력에 따른 반작용에 의해 상기 지지판(471)이 커버 부재(112)로부터 분리되는 현상은 일어나지 않는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 커버 부재의 상면에 부착된 댐핑 플레이트의 가장자리 부위에 커버 부재의 돌출부보다 높게 형성된 탄성판이 마련됨으로써, 외부로부터 커버 부재에 가해지는 충격을 효과적으로 완화시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 외부 충격으로 인한 헤드 슬랩 현상을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 탄성판이 댐핑 플레이트의 상면보다 높게 형성되어 있으므로, 하드 디스크 드라이브의 조립 과정에서 댐핑 플레이트에 발생하는 흠집이 최소화될 수 있다.
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 일례를 나타내 보인 개략적인 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 완충 구조체가 채용된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 하드 디스크 드라이브와 완충 구조체의 수직 단면도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 도 4에 도시된 완충 구조체의 변형예들을 도시한 부분 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 완충 구조체를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 완충 구조체를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 완충 구조체가 채용된 하드 디스크 드라이브를 도시한 분리 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 하드 디스크 드라이브와 완충 구조체의 수직 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
111...베이스 부재 112...커버 부재
113...돌출부 114,115...스크류 삽입홀
116...샤프트 고정 스크류 117...피봇 고정 스크류
118...체결 스크류 119...가스켓
120...디스크 121...파킹존
122...데이터존 130...스핀들 모터
131...플랜지 132...샤프트
133...허브 134...스페이서
135...클램프 137...베어링
140...액츄에이터 142...피봇
144...스윙 아암 146...서스펜션
148...슬라이더 150...보이스 코일 모터
160,260,360...댐핑 플레이트 161,475...양면 접착 테잎
162,262,362,472...탄성판 163,473...탄성판 단부
164...프로텍터 165...완충 부재
470...완충 스프링 부재 471...지지판
474...슬롯

Claims (19)

  1. 데이터 저장용 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키는 액츄에이터를 감싸서 보호하는 베이스 부재와 커버 부재를 가진 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 있어서,
    상기 커버 부재의 상면에 부착되어, 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트; 및
    상기 커버 부재의 가장자리 부위에 마련되는 것으로, 상기 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 댐핑 플레이트로부터 벤딩 형성되어 그 탄성 변형에 의해 상기 커버 부재에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성판은 상기 커버 부재의 네 모서리 부위에 마련되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성판은 상기 커버 부재의 사이드 부위에 복수개가 마련되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성판은 상기 커버 부재의 가장자리 부위 전체에 마련되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  5. 데이터 저장용 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키는 액츄에이터를 감싸서 보호하는 베이스 부재와 커버 부재를 가지며, 상기 커버 부재의 상면에는 적어도 하나의 스크류 삽입홀이 형성된 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체에 있어서,
    상기 스크류 삽입홀 둘레의 상기 커버 부재의 상면에 부착된 링 형상의 지지판과, 상기 커버 부재의 상면으로부터 소정 간격 이격되도록 상기 지지판의 외주로부터 벤딩 형성되어 그 탄성 변형에 의해 상기 커버 부재에 가해지는 충격을 완화시키는 탄성판을 가진 완충 스프링 부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 완충 스프링 부재가 위치한 부분을 제외한 상기 커버 부재의 상면에는 하드 디스크 드라이브 내부의 소음을 저감시키는 댐핑 플레이트가 부착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 지지판은 점탄성을 가진 양면 접착 테잎에 의해 상기 커버 부재 상면에 접착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 지지판은 스크류에 의해 상기 커버 부재에 고정된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 탄성판에는 방사상으로 연장된 복수의 슬롯이 상기 탄성판의 원주방향을 따라 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  10. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 탄성판은 상기 커버 부재의 가장자리를 따라 형성된 돌출부보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  11. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 댐핑 플레이트는 점탄성을 가진 양면 접착 테잎에 의해 상기 커버 부재의 상면에 접착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  12. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 탄성판의 단부는 상기 커버 부재쪽으로 굽혀진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  13. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 탄성판과 상기 커버 부재 사이로 이물질이 침입하는 것을 방지하기 위해, 상기 탄성판과 상기 커버 부재 사이에는 상기 커버 부재의 상면으로부터 돌출되고 상기 탄성판과 이격되는 프로텍터가 마련된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 프로텍터와 상기 탄성판 사이의 간격은, 상기 탄성판의 변형을 방해하지 않을 정도의 크기를 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 프로텍터는 상기 커버 부재와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 프로텍터는 별도의 부재로서 상기 커버 부재의 상면에 부착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 프로텍터는 점탄성 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  18. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 커버 부재의 상면 중 상기 탄성판의 단부에 대응하는 위치에 완충 부재가 부착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
  19. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 탄성판의 단부 저면에 완충 부재가 부착된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 완충 구조체.
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