JP2007141433A - ハードディスクドライブ及びその製造方法 - Google Patents

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Dokan Kin
金 度完
Kitaku Tei
鄭 基卓
Woo-Cheol Jeong
鄭 祐哲
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Abstract

【課題】接着剤を使用せずにVCMの上部VCMブロックの位置を固定できるハードディスクドライブ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】外周部が互いに結合されて内部空間を形成するベース部材101及びカバー部材と、ベース部材上にピボット可能に装着されるアクチュエータと、互いに離隔された下部VCMブロック141と上部VCMブロック150とを含み、アクチュエータの後端部が下部VCMブロックと上部VCMブロックとの間に介在されているボイスコイルモータと、アクチュエータの後端部と接触して、アクチュエータのピボット範囲を制限するクラッシュストッパー160と、を備え、外乱による上部VCMブロックの位置変動が防止されるように、クラッシュストッパーの上端部が上部VCMブロックに収容される。
【選択図】図3

Description

本発明は、ハードディスクドライブ及びその製造方法に係り、さらに詳細には、ボイスコイルモータ(VCM:Voice Coil Motor)の上部VCMブロックと下部VCMブロックとの位置ずれのないVCMの位置固定構造に関する。
ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)は、コンピュータ、MP3プレーヤー、携帯電話などに使われる補助記憶装置の一例であって、磁気ヘッドを含むアクチュエータによって記録媒体であるディスクに、または、ディスクからデータを記録・再生する装置である。磁気ヘッドがディスク上でデータを記録する位置、またはデータが記録された位置を探すことができるように、アクチュエータは、ベース部材に装着されたまま時計回り方向または反時計回り方向にピボットする。アクチュエータは、その後端部に巻線されたVCMコイルに入力される電流と、VCMのマグネットによって形成された磁場との相互作用により誘発された電磁力によって駆動される。
図1は、従来のVCMの一例を部分的に示す分解斜視図である。
図1を参照すれば、VCM10は、アクチュエータの後端部(図示せず)がそれらの間に介在されるように互いに離隔された下部VCMブロック11と上部VCMブロック15とを備え、下部VCMブロック11がベース部材1上に装着される。上部VCMブロック15には、少なくとも一つ以上の結合突起17が設けられ、下部VCMブロック11には、結合突起17と嵌合する少なくとも一つ以上の結合溝13が設けられる。そして、上部VCMブロック15を下部VCMブロック11に位置固定するために、VCM10の組立時に結合溝13に接着剤20を充填し、結合突起17を結合溝13に挿入することで、下部VCMブロック11と上部VCMブロック15とを結合させる。なお、参照番号5は、アクチュエータ(図示せず)のピボット範囲を制限するためにベース部材1に装着されたクラッシュストッパー(crash stopper)である。
しかしながら、このような接着剤を使用するVCMの組立方式は、量産方式において自動化し難い作業であり、これによってアクチュエータの装着作業も自動化し難くなり、結果的にHDD組立の生産性が低下するという問題点がある。
そこで、本発明は、このような問題点を解決するためのものであって、接着剤を使用せずにVCMの上部VCMブロックの位置を固定できるHDD及びその製造方法を提供することを目的とする。
また、アクチュエータのピボット範囲を制限するためのクラッシュストッパーを利用して、VCMの上部VCMブロックの位置を固定できるHDD及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、外周部が互いに結合されて内部空間を形成するベース部材及びカバー部材と、前記ベース部材上にピボット可能に装着されるアクチュエータと、互いに離隔された下部VCMブロックと上部VCMブロックとを含み、前記アクチュエータの後端部が前記下部VCMブロックと前記上部VCMブロックとの間に介在されているボイスコイルモータと、前記アクチュエータの後端部と接触して、前記アクチュエータのピボット範囲を制限するクラッシュストッパーと、を備え、外乱による前記上部VCMブロックの位置変動が防止されるように、前記クラッシュストッパーの上端部が前記上部VCMブロックに収容されるHDDが提供される。
望ましくは、前記クラッシュストッパーは、上端部が上部VCMブロックに収容されるピンと、前記ピンの外周を取り囲むダンパーを備えうる。
望ましくは、上部VCMブロック及び下部VCMブロックは、それぞれ、マグネットとこれを支持するヨークとを備え、前記上部VCMブロックのヨークに前記ピンの上端部を収容する貫通孔が形成されうる。
望ましくは、前記ピンの上端部には、ピン側チャンファーが形成され、前記貫通孔の下側部には、前記ピン側チャンファーに対応するヨーク側チャンファーが形成されうる。
望ましくは、前記クラッシュストッパーは、ベース部材に押し込み装着されうる。
望ましくは、前記クラッシュストッパーは、前記アクチュエータの時計回り方向にピボット範囲を制限するか、または反時計回り方向にピボット範囲を制限するものでありうる。
望ましくは、下部VCMブロックに対する上部VCMブロックの位置整列のために、前記上部VCMブロックは、ガイド突起を備え、前記下部VCMブロックは、前記ガイド突起を収容するガイド溝を備えうる。
望ましくは、上部VCMブロックと下部VCMブロックとの間隔が維持されるように、前記上部VCMブロックには、下部VCMブロックに支持されるスペーサが設けられうる。
望ましくは、前記カバー部材の内側面には、上部VCMブロックをベース部材側に加圧して、前記下部VCMブロックと上部VCMブロックとの分離を抑制する、弾性素子からなる加圧パッドが付着されうる。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、下部VCMブロックと上部VCMブロックとを備えたVCMをベース部材上に設け、前記下部VCMブロックと上部VCMブロックとの間にアクチュエータの後端部が介在されるように、前記アクチュエータをベース部材上にピボット可能に装着し、前記アクチュエータの後端部と接触してアクチュエータのピボット範囲を制限するクラッシュストッパーを下部VCMブロックより上部VCMブロック側に突出して設け、前記ベース部材の外周部にカバー部材を結合する過程を含み、外乱による上部VCMブロックの位置変動が防止されるように、前記クラッシュストッパーの上端部が上部VCMブロックに収容されることを特徴とするHDDの製造方法が提供される。
望ましくは、前記VCMを設け、アクチュエータを装着する過程は、ベース部材上に下部VCMブロックを配置する段階と、アクチュエータの後端部が前記下部VCMブロック上に位置するように、前記アクチュエータをベース部材に装着する段階と、上部VCMブロックを前記下部VCMブロック及びアクチュエータの後端部上に配置する段階と、を含みうる。
望ましくは、前記クラッシュストッパーは、上部VCMブロックを配置する前に予め下部VCMブロックより突出して設けられ、前記上部VCMブロックを下部VCMブロック及びアクチュエータの後端部上に配置すれば、前記クラッシュストッパーの上端部が前記上部VCMブロックに収容されうる。
望ましくは、前記クラッシュストッパーは、ベース部材に押し込み装着されうる。
望ましくは、前記カバー部材の内側面には、弾性素子からなる加圧パッドが付着されて、前記カバー部材をベース部材の外周部に結合すれば、下部VCMブロックと上部VCMブロックとの分離が抑制されるように、前記加圧パッドが上部VCMブロックをベース部材側に加圧できる。
本発明のHDDによれば、クラッシュストッパーの上端部が外乱による上部VCMブロックの位置変動を防止して、アクチュエータの誤作動及び損傷を防止することができる。
また、上部VCMブロックの位置固定のための別途の固定手段を必要としないので、HDDの製造コストが節減され、HDDの小型化及び軽量化が可能となる。
また、本発明のHDDの製造方法によれば、接着剤を使用せず、自動化生産設備を使用してトップダウン方式の組立ができるので、組立生産性及び製造コストを節減することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図2は、本発明の一実施の形態によるHDDを示す平面図である。
図2を参照すれば、HDD100は、外周部が互いに結合されたベース部材101とカバー部材(図4参照)105との内部に形成された空間にスピンドルモータ112と、それに装着されて回転するディスク110と、データの記録及び再生のための磁気ヘッド(図示せず)をディスク110上の所定位置に移動させるためのアクチュエータ120と、アクチュエータ120を回動させるためのボイスコイルモータ(VCM;voice coil motor)140とを備える。アクチュエータ120は、HDD100のベース部材101に設けられたピボット中心121に回動自在に結合されたスイングアーム122と、スイングアーム122の先端部に設置されて、磁気ヘッドが搭載されたスライダー125をディスク110の表面側に付勢されるように支持するサスペンション123とを備える。アクチュエータ120の後端部には、VCMコイル135が巻線されている。
VCM140は、VCMコイル135と対面するようにVCMコイル135の下部と上部にそれぞれ配置された下部マグネット142と上部マグネット(図3参照)152とを備える。下部マグネット142と上部マグネット152は、それぞれ下部ヨーク143と上部ヨーク(図3参照)153に付着支持される。下部マグネット142と下部ヨーク143とは、下部VCMブロック141を構成し、上部マグネット152と上部ヨーク153とは、上部VCMブロック(図3参照)150を構成する。下部VCMブロック141と上部VCMブロック150は、アクチュエータの後端部130がそれらの間に介在されるように組み立てられてVCM140を形成する。
VCMコイル135に入力される電流と、下部マグネット142及び上部マグネット152により形成された磁場との相互作用により誘発された電磁力により、フレミング左手の法則による方向にアクチュエータ120が回動する。HDD100の電源がオンされてディスク110が回転し始めれば、前記電磁力によりアクチュエータ120が反時計回り方向に回動して、磁気ヘッドが搭載されたスライダー125がディスク110の記録面上に移動する。一方、HDD100の電源がオフされてディスク110の回転が停止すれば、アクチュエータ120が時計回り方向に回動して、スライダー125がディスク110を逸脱する。ディスク110の記録面を逸脱したスライダー125は、ディスク110の外郭側に設けられたランプ170にパーキングされる。詳述すれば、サスペンション123の先端部に形成されたエンドタップ127がランプ140上にリフトされてパーキングされる。
HDD100は、アクチュエータラッチ172を備える。アクチュエータラッチ172は、ディスク110の回転が停止してスライダー125がランプ170にパーキングされたときに、アクチュエータの後端部130のフック132と干渉してアクチュエータ120をロックする。ランプ170及びアクチュエータラッチ172により、HDD100の作動停止時に外乱によるスライダー125及びディスク110の損傷が防止される。一方、ディスク110の外周部に隣接したベース部材101の一側のコーナには、循環フィルタ175が設けられる。循環フィルタ175は、ディスク110の高速回転によって誘導される空気流れに含まれた粒子(particle)などの異物を濾過する。
HDD100、アクチュエータ120の反時計回り方向のピボット範囲を制限するクラッシュストッパー160を備える。反時計回り方向に回動するアクチュエータ120は、その後端部130に形成されたクラッシュストッパー衝突部133がクラッシュストッパー160に衝突することで、アクチュエータ120の回動が機械的に停止する。これにより、外乱によるアクチュエータ120とスピンドルモータ112との衝突が防止される。
図3は、図2のVCMを部分的に示す分解斜視図であり、図4は、図3のIV−IVの断面図である。
図3及び図4を参照すれば、クラッシュストッパー160は、ピン161と、ピン161の外周を取り囲むダンパー163とを備える。ピン161は、ステンレス鋼などの金属素材から形成され、ダンパー163は、クラッシュストッパー衝突部(図2参照)133との衝突時に緩衝可能なようにゴムなどの緩衝材から形成される。クラッシュストッパー160は、ベース部材101に押し込み装着されて下部VCMブロック141より突出する。但し、本発明のクラッシュストッパーは、ベース部材101に押し込み装着されることに限らず、ベース部材101と一体に形成されるか、または下部VCMブロック141に装着されても良い。
ピン161の上端部は、上部VCMブロック150まで延びて上部ヨーク153に収容される。このために、上部ヨーク153には、貫通孔155が形成される。ピン161の上端部が貫通孔155に容易に収容されるように、ピン161の上端部には、角を緩慢に加工したピン側チャンファー162が形成され、貫通孔155の下側部にも、ピン161のチャンファー162に対応して角を緩慢に加工したヨーク側チャンファー156が形成されている。
HDD(図2参照)100は、ディスク(図2参照)110の直径が2.5インチである小型HDDであって、生産性向上のために自動化生産設備を利用した、いわゆるトップダウン方式により組み立てられる。この方式によれば、ベース部材101上に下部VCMブロック141が配置され、次に、アクチュエータの後端部(図2参照)130が前記下部VCMブロック141上に位置するように、アクチュエータ(図2参照)120がベース部材101に装着され、次に、上部VCMブロック150が前記下部VCMブロック141及びアクチュエータの後端部130上に配置される。
組み立て過程において、下部VCMブロック141に対する上部VCMブロック150の位置整列のために、上部VCMブロック141は、少なくとも一つ以上のガイド突起158を備え、下部VCMブロック150は、ガイド突起158を収容するための同数のガイド溝144を備える。ガイド溝144には、ガイド突起158の進入が容易なようにチャンファーが形成されても良い。下部VCMブロック141と上部VCMブロック150とが結合される必要はないので、従来の場合に使われる接着剤(図1参照)20が使われない。
VCM140の下部マグネット142と上部マグネット152とは、アクチュエータの後端部(図2参照)130がそれらの間に介在されるように所定間隔で互いに離隔される。上部VCMブロック150は、前記間隔が維持されるように下部ヨーク143に直接支持される少なくとも一つ以上のスペーサ157を備える。
HDD100の生産性向上、生産コストの節減及び軽量化のために、下部VCMブロック141と上部VCMブロック150とは、螺合されない。但し、HDD100は、カバー部材105の内側面に付着された弾性素子からなる加圧パッド107を備える。カバー部材105をベース部材101に結合すれば、加圧パッド107が、上部VCMブロック150の上部ヨーク153をベース部材101側に加圧するので、下部VCMブロック141と上部VCMブロック150との分離が抑制される。
このように、ベース部材101に対して固定されたクラッシュストッパー160のピン161の上端部が、上部VCMブロック150に収容されており、上部VCMブロック150のガイド突起158が、下部VCMブロック141のガイド溝144に収容されており、カバー部材105に付着された加圧パッド107によって、上部VCMブロック150が下部VCMブロック141に対して分離されないように加圧されているので、外乱によって衝撃が伝えられても、上部VCMブロック150は、ベース部材101または下部VCMブロック141に対して位置変動されない。
以下、図2〜図4を再び参照して、HDD100の製造方法を説明する。
このように、本発明の一実施の形態におけるHDD100は、自動化生産設備を利用したトップダウン方式によって組み立てられる。まず、ベース部材101上にスピンドルモータ112を装着し、スピンドルモータ112にディスク110を固定結合する。また、ベース部材101上にランプ170を装着し、クラッシュストッパー160をベース部材101上に押し込み装着する。次に、ベース部材101上に下部VCMブロック141を配置し、次に、アクチュエータの後端部130が下部VCMブロック141上に位置するように、アクチュエータ120をベース部材101上に装着し、アクチュエータラッチ172を設置する。次に、上部VCMブロック150を下部VCMブロック141及びアクチュエータの後端部130上に配置する。
上部VCMブロック150のガイド突起158が下部VCMブロック141のガイド溝144と重なるように位置整列し、上部VCMブロック150を下部VCMブロック141及びアクチュエータの後端部130上に配置すれば、ガイド突起158がガイド溝144に収容されると同時に、上方に突出したクラッシュストッパー160のピン161も上部VCMブロック150の貫通孔155に収容される。
次に、ディスク110の外周の周辺に循環フィルタ175を装着し、カバー部材105をベース部材101と結合する。前記カバー部材105の内側面の加圧パッドは、上部VCMブロック150を下方に加圧して下部VCMブロック141と上部VCMブロック150との分離を抑制する。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば、本発明の特徴部である上部VCMブロックに上端部が収容されるクラッシュストッパーは、アクチュエータの時計回り方向のピボット範囲を制限することもある。
本発明は、HDDに適用され、さらに詳細には、VCMの上部VCMブロックと下部VCMブロックとの位置ずれのないためのVCMの位置固定構造に適用できる。
従来のVCMの一例を部分的に示す分解斜視図である。 本発明の一実施の形態によるHDDを示す平面図である。 図2のVCMを部分的に示す分解斜視図である。 図3のIV−IV線の断面図である。
符号の説明
100 HDD
101 ベース部材
105 カバー部材
107 加圧パッド
110 ディスク
112 スピンドルモータ
120 アクチュエータ
121 ピボット中心
122 スイングアーム
123 サスペンション
125 スライダー
127 エンドタップ
130 アクチュエータの後端部
132 フック
133 クラッシュストッパー衝突部
135 VCMコイル
140 VCM
141 下部VCMブロック
142 下部マグネット
143 下部ヨーク
144 ガイド溝
150 上部VCMブロック
152 上部マグネット
153 上部ヨーク
155 貫通孔
156 ヨーク側チャンファー
157 スペーサ
158 ガイド突起
160 クラッシュストッパー
161 ピン
162 ピン側チャンファー
163 ダンパー
170 ランプ
172 アクチュエータラッチ
175 循環フィルタ

Claims (14)

  1. 外周部が互いに結合されて内部空間を形成するベース部材及びカバー部材と、
    前記ベース部材上にピボット可能に装着されるアクチュエータと、
    互いに離隔された下部VCMブロックと上部VCMブロックとを含み、前記アクチュエータの後端部が前記下部VCMブロックと前記上部VCMブロックとの間に介在されているボイスコイルモータと、
    前記アクチュエータの後端部と接触して、前記アクチュエータのピボット範囲を制限するクラッシュストッパーと、
    を備え、
    外乱による前記上部VCMブロックの位置変動が防止されるように、前記クラッシュストッパーの上端部が前記上部VCMブロックに収容されることを特徴とする、ハードディスクドライブ。
  2. 前記クラッシュストッパーは、上端部が前記上部VCMブロックに収容されるピンと、前記ピンの外周を取り囲むダンパーと、を備えたことを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  3. 前記上部VCMブロック及び前記下部VCMブロックは、それぞれ、マグネットと該マグネットを支持するヨークとを備え、
    前記上部VCMブロックのヨークに前記ピンの上端部を収容する貫通孔が形成されたことを特徴とする、請求項2に記載のハードディスクドライブ。
  4. 前記ピンの上端部には、ピン側チャンファーが形成され、前記貫通孔の下側部には、前記ピン側チャンファーに対応するヨーク側チャンファーが形成されたことを特徴とする、請求項3に記載のハードディスクドライブ。
  5. 前記クラッシュストッパーは、前記ベース部材に押し込み装着されたことを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  6. 前記クラッシュストッパーは、前記アクチュエータの時計回り方向にピボット範囲を制限するか、または反時計回り方向にピボット範囲を制限することを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  7. 前記下部VCMブロックに対する前記上部VCMブロックの位置整列のために、前記上部VCMブロックは、ガイド突起を備え、前記下部VCMブロックは、前記ガイド突起を収容するガイド溝を備えたことを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  8. 前記上部VCMブロックと前記下部VCMブロックとの間隔が維持されるように、前記上部VCMブロックには、下部VCMブロックに支持されるスペーサが設けられたことを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  9. 前記カバー部材の内側面には、前記上部VCMブロックを前記ベース部材側に加圧して、前記下部VCMブロックと前記上部VCMブロックとの分離を抑制する、弾性素子からなる加圧パッドが付着されたことを特徴とする、請求項1に記載のハードディスクドライブ。
  10. 下部VCMブロックと上部VCMブロックとを有するボイスコイルモータをベース部材上に設け、前記下部VCMブロックと前記上部VCMブロックとの間にアクチュエータの後端部が介在されるように、前記アクチュエータを前記ベース部材上にピボット可能に装着し、前記アクチュエータの後端部と接触して前記アクチュエータのピボット範囲を制限するクラッシュストッパーを前記下部VCMブロックより前記上部VCMブロック側に突出して設け、前記ベース部材の外周部にカバー部材を結合する過程を含み、
    外乱による前記上部VCMブロックの位置変動が防止されるように前記クラッシュストッパーの上端部が前記上部VCMブロックに収容されることを特徴とする、ハードディスクドライブの製造方法。
  11. 前記ボイスコイルモータを設け、前記アクチュエータを装着する過程は、
    前記ベース部材上に前記下部VCMブロックを設置する段階と、
    前記アクチュエータの後端部が前記下部VCMブロック上に位置するように、前記アクチュエータを前記ベース部材に装着する段階と、
    前記上部VCMブロックを前記下部VCMブロック及び前記アクチュエータの後端部上に設置する段階と、
    を含むことを特徴とする、請求項10に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  12. 前記クラッシュストッパーは、前記上部VCMブロックを配置する前に予め前記下部VCMブロックより突出して設けられ、前記上部VCMブロックを前記下部VCMブロック及び前記アクチュエータの後端部上に配置すれば、前記クラッシュストッパーの上端部が前記上部VCMブロックに収容されることを特徴とする、請求項11に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  13. 前記クラッシュストッパーは、前記ベース部材に押し込み装着することを特徴とする、請求項10に記載のハードディスクドライブの製造方法。
  14. 前記カバー部材の内側面には、弾性素子からなる加圧パッドが付着され、前記カバー部材を前記ベース部材の外周部に結合すれば、前記下部VCMブロックと前記上部VCMブロックとの分離が抑制されるように、前記加圧パッドが前記上部VCMブロックを前記ベース部材側に加圧することを特徴とする、請求項10に記載のハードディスクドライブの製造方法。
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