KR100555566B1

KR100555566B1 - 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치

Info

Publication number: KR100555566B1
Application number: KR1020040039628A
Authority: KR
Inventors: 김윤태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2006-03-03
Anticipated expiration: 2024-06-01
Also published as: US7375928B2; KR20050114413A; JP4660781B2; JP2005346904A; US20050264940A1

Abstract

래치 포스의 변환이 가능한 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치가 개시된다. 개시된 액츄에이터 래치 장치는, 스윙 아암의 일단부에 설치된 금속편과, 요크의 가장자리로부터 돌출 형성되어 마그네트의 자력에 의해 금속편을 흡착하는 흡착부와, 흡착부의 금속편에 대응되는 위치에 형성되어 흡착부를 통해 흐르는 자속을 누설시키는 홀과, 홀에 삽입 가능하도록 배치된 코어와 디스크 드라이브의 작동시에는 코어의 선단부가 홀에 삽입되도록 코어를 일방향으로 이동시키고, 디스크 드라이브의 작동 정지시에는 코어가 홀로부터 빠져 나오도록 코어를 반대 방향으로 이동시키는 코어 이동장치를 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 액츄에이터의 로킹과 해제에 따라 래치 포스를 변환시킬 수 있게 되어, 보다 안정되게 액츄에이터의 로킹 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 보다 용이하게 액츄에이터의 로킹 상태를 해제할 수 있게 된다.

Description

디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치{Actuator latch system for disk drive}

도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 액츄에이터와 보이스 코일 모터 및 종래의 액츄에이터 래치 장치를 도시한 분리 사시도이다.

도 3은 종래의 액츄에이터 래치 장치를 설명하기 위한 보이스 코일 모터 부위의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 마련된 액츄에이터의 분리 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치를 확대하여 도시한 사시도이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 설명하기 위한 수직 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

140...액츄에이터 141...읽기/쓰기 헤드

142...슬라이더 144...서스펜션

146...스윙 아암 148...피봇 홀

150...보이스 코일 모터 151...하부 요크

152...상부 요크 153,154...마그네트

156...VCM 코일 158...지지부

159...요크 체결나사 162...돌출부

163...댐퍼 삽입홀 164...댐퍼

165...금속편 166...흡착부

167...홀 170...코어 이동장치

171...코어 172...보빈

173...솔레노이드 코일 174...영구자석

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크의 회전이 정지된 때 액츄에이터를 일정 위치에 로킹시켜 외부 충격에 의해 액츄에이터가 임의로 회전되는 것을 방지하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 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.

한편, 하드 디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크의 회전이 정지된 때에는 상기 헤드가 디스크의 기록면에 부딪치지 않도록 상기 헤드를 디스크의 기록면을 벗어난 위치에 파킹시키게 된다. 이러한 헤드의 파킹 시스템은 크게 CSS(Contact Start Stop) 방식과 램프(Ramp) 로딩 방식으로 나뉠 수 있다. CSS 방식은 디스크의 내주측에 데이터가 기록되지 않는 파킹존을 마련하고, 그 파킹존에 상기 헤드를 접촉시켜 파킹시키는 방식이다. 그리고, 램프 로딩 방식은 디스크의 바깥쪽에 램프를 설치하고, 이 램프 위에 상기 헤드를 파킹시키는 방식이다.

그런데, 상기한 바와 같이 헤드가 디스크의 파킹존 또는 램프에 파킹된 상태에서, 디스크 드라이브에 가해지는 외부 충격이나 진동에 의해 액츄에이터가 임의로 회전하여 상기 헤드가 파킹존 또는 램프를 벗어나 디스크의 기록면으로 이동될 수 있다. 이와 같은 경우에는 상기 헤드가 디스크의 기록면에 접촉되어 헤드와 디스크의 기록면이 손상될 수 있다. 따라서, 디스크의 회전이 정지되어 헤드가 파킹존 또는 램프에 파킹된 상태에서는 액츄에이터를 임의로 회전하지 않도록 일정 위치에 로킹시킬 필요가 있으며, 이를 위해 디스크 드라이브에는 다양한 종류의 액츄에이터 래치 장치가 마련된다.

도 1에는 CSS 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 종래의 하드 디스크 드라이브가 도시되어 있다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 액츄에이터와 보이스 코일 모터 및 종래의 액츄에이터 래치 장치를 도시한 분리 사시도이며, 도 3은 종래의 액츄에이터 래치 장치를 설명하기 위한 보이스 코일 모터 부위의 측면도이다.

먼저 도 1과 도 2를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브는 데이터의 기록을 위한 기록매체인 자기 디스크(하드 디스크)(20)와, 베이스 부재(10) 상에 설치되어 디스크(20)를 회전시키는 스핀들 모터(30)와, 디스크(20)에 데이터를 기록하고 디스크(20)에 기록된 데이터를 재생하기 위한 읽기/쓰기 헤드(41)를 가진 액츄에이터(40)를 구비하고 있다.

상기 디스크(20)는 일반적으로 하나 또는 복수개가 서로 소정 간격 이격되어 스핀들 모터(30)에 의해 회전할 수 있도록 설치된다. 그리고, 상기 디스크(20)의 내주측에는 전원 오프(off)시 읽기/쓰기 헤드(41)가 탑재된 슬라이더(42)가 안착되는 파킹존(parking zone, 21)이 마련되어 있고, 파킹존(21)의 바깥쪽에는 데이터가 기록되는 데이터존(data zone, 22)이 마련되어 있다.

상기 액츄에이터(40)는 베이스 부재(10) 상에 설치된 피봇(47)을 중심으로 회동할 수 있도록 설치된다. 액츄에이터(40)는 피봇(47)에 회동가능하게 결합될 수 있도록 중간 부위에 피봇 홀(48)이 마련된 스윙 아암(46)을 구비한다. 스윙 아암(46)의 일측 단부에는 읽기/쓰기 헤드(41)가 탑재된 슬라이더(42)를 디스크의 표면쪽으로 탄성바이어스되게 지지하는 서스펜션(44)이 설치된다.

상기 액츄에이터(40)는 보이스 코일 모터(VCM, 50)에 의해 회전된다. 보이스 코일 코터(50)는 스윙 아암(46)의 타측 단부에 결합되는 VCM 코일(56)을 구비한다. 상기 VCM 코일(56)의 하부와 상부에는 VCM 코일(56)과 대면하도록 각각 마그네트(53, 54)가 배치되며, 이 마그네트(53, 54)는 각각 하부 요크(51)와 상부 요크(52)에 부착되어 지지된다. 하부 요크(51)와 상부 요크(52)는 스크류(59)에 의 해 베이스 부재(10)에 고정된다.

이러한 구성을 가진 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서, 데이터의 기록/재생 작업이 진행되는 중에는, 읽기/쓰기 헤드(41)가 탑재된 슬라이더(42)에는 디스크(20)의 회전에 의한 양력과 서스펜션(44)에 의한 탄성력이 작용하게 된다. 이에 따라, 슬라이더(42)는 상기한 양력과 탄성력이 평형을 이루는 높이에서 디스크(20)의 데이터존(22) 위에 부상된 상태를 유지하게 되므로, 슬라이더(42)에 탑재된 헤드(41)는 회전하는 디스크(20)와 일정한 간격을 유지하며 디스크(20)에 데이터를 기록 및 재생하게 된다.

한편, 전원이 오프(off)되어 디스크(20)의 회전이 정지되는 경우에는, 상기 슬라이더(42)를 들어올리던 양력이 사라지기 때문에, 그 전에 상기 슬라이더(42)가 디스크(20)의 데이터존(22)을 벗어나도록 함으로써 슬라이더(42)와 데이터존(22)의 접촉에 의한 데이터존(22)의 손상을 막게 된다. 즉, 디스크(20)의 회전이 완전히 정지되기 전에 슬라이더(42)가 디스크(20)의 파킹존(21) 위로 이동하도록 보이스 코일 모터(50)에 의해 액츄에이터(40)의 스윙 아암(46)을 회전시키면, 디스크(20)의 회전이 정지되더라도 슬라이더(42)는 파킹존(21)에 안착되므로 데이터존(22)의 손상은 방지될 수 있다.

이어서 도 2와 도 3을 함께 참조하면, 전술한 바와 같이 하드 디스크 드라이브에는 슬라이더(42)가 디스크(20)의 파킹존(21)에 안착된 후 액츄에이터(40)가 회전하지 않도록 로킹시키는 액츄에이터 래치 장치가 마련되어 있다. 즉, 액츄에이터 래치 장치는 전원 오프시 외부 충격이나 진동 등에 의해 액츄에이터(40)가 임의로 회전하여 헤드(41)가 파킹존(21)에서 벗어나 데이터존(22)으로 이동하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

도시된 종래의 액츄에이터 래치 장치는 마그네트(53, 54)의 자력을 이용하여 액츄에이터(40)를 로킹시키는 마그네틱 래치 장치로서, 스윙 아암(46)의 단부에 설치되는 금속편(65)과, 상부 요크(52)에 마련되어 상기 금속편(65)을 자력에 의해 흡착하는 흡착부(66)를 구비하고 있다.

상기 금속편(65)의 설치 구조는 다음과 같다. 스윙 아암(46)의 단부에는 돌출부(62)가 돌출 형성되고, 상기 돌출부(62)에는 수평 방향으로 관통된 댐퍼 삽입홀(63)이 형성된다. 상기 댐퍼 삽입홀(63)에는 댐퍼(64)가 견고하게 끼워져 고정되며, 상기 금속편(65)은 댐퍼(64)의 단부에 부착된다. 상기 댐퍼(64)는 금속편(65)이 흡착부(66)에 흡착될 때 발생하는 충격을 감쇄시키는 역할을 한다.

상기 흡착부(66)는 상부 요크(52)의 가장자리로부터 아래쪽으로 벤딩되어 하부 요크(51)의 상면에 접촉되며, 상기 금속편(65)에 상응하는 높이에 소정 폭으로 형성된 슬롯(67)을 가지고 있다. 하부 요크(51)와 상부 요크(52)에 마련된 마그네트(53, 54)에 의해 흡착부(66)에는 자속(magnetic flux)이 흐르게 된다. 이 때, 슬롯(67) 부위에서 자속이 누설되며, 이 누설 자속에 의해 스윙 아암(46)에 마련된 상기 금속편(65)이 흡착부(66)에 흡착됨으로써 액츄에이터(40)는 로킹된다.

상기한 종래의 액츄에이터 래치 장치에 있어서, 전원이 오프(off)되면 금속편(65)이 자력에 의해 흡착부(66)에 흡착되어 액츄에이터(40)가 로킹된다. 이 때, 외부로부터의 충격 등에 의해 금속편(65)이 흡착부(66)로부터 떨어지는 것을 방지 하기 위해서는 큰 래치 포스(latch force)가 바람직하다. 한편, 전원이 온(on)되면 읽기/쓰기 헤드(41)를 디스크(20)의 데이터존(22)으로 이동시키기 위해 액츄에이터(40)의 로킹 상태를 해제하여야 한다. 이 때에는, 금속편(65)을 흡착부(66)로부터 보다 쉽게 분리할 수 있도록 래치 포스가 작은 것이 바람직하다. 만약, 액츄에이터(40)의 신뢰성 있는 로킹을 위해 래치 포스를 크게 한 경우에는, 금속편(65)을 흡착부(66)로부터 분리하기 위해 액츄에이터(40)에 순간적으로 큰 토크를 가해 주어야 하며, 이를 위해 가용한 최대 전류를 스윙 아암(46)에 결합된 코일(56)에 흘려주게 된다. 그런데, 최대 전류의 흐름에 의해 생성된 큰 토크에 의해 액츄에이터(40)의 스윙 아암(46)에 설치된 금속편(65)이 흡착부(66)로부터 분리됨과 동시에 스윙 아암(46)이 관성에 의해 계속 회동하여 스토퍼(미도시)에 충돌함으로써 헤드 슬랩(head slap)이 발생할 수 있다. 헤드 슬랩은 액츄에이터(40)에 설치된 헤드(41)가 충격이나 진동에 의해 디스크(20) 표면에 부딪히는 현상을 말하며, 이와 같은 헤드 슬랩이 발생하게 되면 헤드(41)와 디스크(20)의 표면이 손상될 수 있다. 따라서, 이러한 헤드 슬랩을 방지하기 위해서는 금속편(65)이 흡착부(66)로부터 이탈됨과 동시에 아암(46)의 회동에 브레이크를 걸어 주어야 하는데, 이를 위한 서보 전류 제어의 정확성을 확보하는 것은 매우 어려운 문제점이 있다.

따라서, 안정적이고 신뢰성 있는 액츄에이터 로킹 및 해제 작동을 위해서는, 액츄에이터의 로킹시에는 큰 래치 포스를 제공하고 액츄에이터의 로킹 해제시에는 보다 작은 래치 포스를 제공할 수 있는 액츄에이터 래치 장치가 필요한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 액츄에이터의 로킹과 해제에 따라 래치 포스를 변환시킬 수 있는 구조를 가진 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,

스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트와, 상기 마그네트를 지지하는 요크를 가진 액츄에이터를 디스크 드라이브의 작동 정지시에 로킹시키기 위한 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙 아암의 일단부에 설치된 금속편;

상기 요크의 가장자리로부터 돌출 형성되어 상기 마그네트의 자력에 의해 상기 금속편을 흡착하는 흡착부;

상기 흡착부의 상기 금속편에 대응되는 위치에 형성되어 상기 흡착부를 통해 흐르는 자속을 누설시키는 홀;

상기 홀에 삽입 가능하도록 배치된 코어; 및

디스크 드라이브의 작동시에는 상기 코어의 선단부가 상기 홀에 삽입되도록 상기 코어를 일방향으로 이동시키고, 디스크 드라이브의 작동 정지시에는 상기 코어가 상기 홀로부터 빠져 나오도록 상기 코어를 반대 방향으로 이동시키는 코어 이동장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 코어 이동장치는, 상기 코어를 감싸며 이동 가능하도록 지지하는 보빈과; 상기 보빈의 외주에 감겨진 솔레노이드 코일과; 상기 보빈의 후단부 가까이에 배치되어 자력에 의해 상기 코어를 끌어 당기는 영구자석;을 구비하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 솔레노이드 코일에 전류가 인가되지 않은 상태에서는 상기 코어가 상기 영구자석의 자력에 의해 상기 영구자석쪽으로 이동함으로써 상기 홀로부터 빠져 나올 수 있으며, 상기 솔레노이드 코일에 전류가 인가된 상태에서는 상기 코어의 후단부가 상기 영구자석과 동일한 극성으로 자화되어 상기 코어가 상기 영구자석으로부터 멀어짐으로써 상기 코어의 선단부가 상기 홀에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 영구자석이 상기 코어에 미치는 자력은 상기 흡착부가 상기 코어에 미치는 자력보다 큰 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 요크는 상기 VCM 코일의 윗쪽에 배치된 상부 요크와 상기 VCM 코일의 아랫쪽에 배치된 하부 요크를 포함할 수 있으며, 상기 코어 이동장치는 상기 하부 요크에 설치될 수 있다.

이 경우, 상기 하부 요크에는 수평 방향으로 돌출된 지지부가 형성되고, 상기 지지부 상에 상기 코어 이동장치가 설치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 보빈과 상기 영구자석은 상기 지지부의 상면에 고정된다.

본 발명에 있어서, 상기 홀은 그 측면 일부가 상기 금속편을 향해 개방된 원형의 형상을 가지며, 상기 코어도 원형의 단면을 가진 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 스윙 아암의 단부에는 돌출부가 돌출 형성되고, 상 기 돌출부에는 댐퍼가 설치되며, 상기 댐퍼의 단부에 상기 금속편이 부착될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 요크는 상기 VCM 코일의 윗쪽에 배치된 상부 요크와 상기 VCM 코일의 아랫쪽에 배치된 하부 요크를 포함할 수 있으며, 상기 흡착부는 상기 상부 요크의 가장자리로부터 돌출되어 그 단부가 상기 하부 요크의 상면에 접촉되도록 벤딩될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 액츄에이터의 로킹과 해제에 따라 래치 포스를 변환시킬 수 있게 되어, 보다 안정되게 액츄에이터의 로킹 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 보다 용이하게 액츄에이터의 로킹 상태를 해제할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 마련된 액츄에이터의 분리 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치를 확대하여 도시한 사시도이다.

도 4와 도 5를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 데이터의 기록 및 재생을 위한 자기 헤드(141)를 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(140)가 구비된다. 상기 액츄에이터(140)는, 하드 디스크 드라이브의 베이스 부재 상에 회동 가능하게 설치되는 스윙 아암(146)을 구비한다. 이를 위해 스윙 아암(146)의 중간 부위에는 피봇 홀(148)이 형성된다. 스윙 아암(146)은 일반적으로 플라스틱 사출이나 금속 재료, 예컨대 알루미늄 판재를 프레스 가공함으로써 제 작된다. 스윙 아암(146)의 선단부에는 읽기/쓰기 헤드(141)가 탑재된 슬라이더(142)를 디스크 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(144)이 설치된다.

그리고, 상기 액츄에이터(140)는 상기 스윙 아암(146)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 150)를 구비한다. 상기 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(146)의 후단부에 결합되는 VCM 코일(156)과, VCM 코일(156)의 아랫쪽에 배치된 하부 요크(151)와, VCM 코일(156)의 윗쪽에 배치된 상부 요크(152)와, 하부 요크(151)의 상면과 상부 요크(152)의 저면에 각각 부착되는 마그네트(153, 154)를 구비한다. 상기 하부 요크(151)는 VCM 코일(156)과 소정 간격을 두고 하드 디스크 드라이브의 베이스 부재 상에 고정 설치된다. 상부 요크(152)는 요크 체결나사(159)에 의해 하부 요크(151)와 결합된다. 상기 마그네트(153, 154)는 VCM 코일(156)과 소정 간격 떨어져 있으며, 주로 영구자석이 사용된다. 한편, 상기 마그네트(153, 154)는 상기 VCM 코일(156)의 윗쪽과 아랫쪽 중 어느 한 쪽에만 배치될 수도 있다.

상기한 구성을 가진 보이스 코일 모터(150)는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일(156)에 입력되는 전류와 마그네트(153, 154)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(146)을 회전시키게 된다.

예컨대, CSS 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서는, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크가 회전하기 시작하면, 보 이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(146)을 시계방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드(141)를 디스크의 파킹존으로부터 데이터존으로 이동시킨다. 반대로 하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(146)을 반시계방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드(141)를 디스크의 데이터존으로부터 파킹존으로 이동시켜 파킹존에 안착되도록 한다.

한편, 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서는, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(146)을 반시계방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드(141)를 디스크의 바깥쪽에 설치된 램프로부터 디스크의 데이터존으로 이동시킨다. 반대로 하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터(150)는 스윙 아암(146)을 시계방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드(141)를 디스크의 데이터존으로부터 램프로 이동시켜 램프 상에 안착되도록 한다.

상기한 바와 같은 액츄에이터(140)를 가진 하드 디스크 드라이브에는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된다. 상기 액츄에이터 래치 장치는, 하드 디스크 드라이브의 작동 정지시에 상기 액츄에이터(140)를 로킹시키는 역할을 하게 된다. 즉, 액츄에이터 래치 장치는 전원 오프시 외부 충격 등에 의해 액츄에이터(140)가 불필요하게 회전함으로써 상기 헤드(141)가 파킹 영역을 벗어나 디스크의 데이터 존으로 이동하는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 상기 스윙 아암(146)의 후단부에 설치된 금속편(165)과, 상기 상부 요크(152)에 마련된 흡착부(166)와, 상기 흡착부(166)에 형성된 자속 누설용 홀(167)과, 상기 홀(167)에 삽입 가능하도록 배치된 코어(171)와, 상기 코어(171)를 왕복 이동시키는 코어 이동장치(170)를 구비한다.

상기 금속편(165)은 하드 디스크 드라이브의 작동 정지시 스윙 아암(146)이 파킹 영역으로 회전함에 따라 상기 흡착부(166)에 접근하여 상기 마그네트(153, 154)에 의한 자력에 의해 상기 흡착부(166)에 흡착된다. 상기 금속편(165)은 상기 스윙 아암(146)의 단부에 돌출 형성된 돌출부(162)에 의해 지지될 수 있다. 구체적으로, 상기 돌출부(162)에는 댐퍼(164)가 설치되며, 상기 댐퍼(164)의 단부에 상기 금속편(165)이 부착된다. 상기 댐퍼(164)는 상기 돌출부(162)에 수평방향으로 관통 형성된 댐퍼 삽입홀(163)에 끼워짐으로써 견고하게 고정된다. 상기 댐퍼(164)는 상기 금속편(165)이 흡착부(166)에 흡착될 때 발생하는 충격을 감쇄시키는 역할을 하는 것으로, 완충성이 있는 재료, 예컨대 러버로 이루어질 수 있다.

상기 흡착부(166)는 디스크 드라이브의 작동 정지시에 상기 마그네트(153, 154)의 자력에 의해 상기 금속편(165)을 흡착하는 역할을 하는 것이다. 상기 흡착부(166)는 상부 요크(152)의 가장자리로부터 돌출 형성되어 그 단부가 하부 요크(151)의 상면에 접촉되도록 벤딩된다.

상기 홀(167)은 상기 흡착부(166)의 상기 금속편(165)에 대응되는 위치에 형성되어 상기 흡착부(166)를 통해 흐르는 자속을 누설시키는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 홀(167)은 다양한 형상을 가질 수 있으나, 바람직하게는 그 측면 일부가 상기 금속편(165)을 향해 개방된 원형의 형상을 가진다. 상기 흡착부(166)에는 상기 마그네트(153, 154)에 의해 자속이 흐르게 된다. 이 때, 상기 홀(167) 부위에서 자속이 누설되며, 이 누설 자속에 의해 상기 홀(167) 부위에는 강력한 자기장이 형성된다. 이와 같은 자기장에 의해 스윙 아암(146)에 마련된 상기 금속편(165)이 흡착부(66)에 흡착됨으로써 상기 액츄에이터(140)의 로킹이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상기 홀(167)이 종래의 슬롯에 비해 넓게 형성되므로, 누설 자속에 의한 자기장의 세기도 커지게 된다. 따라서, 디스크 드라이브의 작동 정지시에 상기 흡착부(166)의 흡착력, 즉 래치 포스가 보다 커지게 되므로, 디스크 드라이브에 강한 충격이 가해지더라도 액츄에이터(140)의 로킹 상태가 보다 안정되고 신뢰성 있게 유지될 수 있다.

상기 코어(171)는 상기 코어 이동장치(170)에 의해 왕복 이동 가능하도록 지지된다. 상기 코어(171)는 상기 홀(167)의 형상과 동일한 형상, 즉 원형의 단면을 가진 것이 바람직하다. 그리고, 상기 코어(171)는 상기 홀(167)에 자유롭게 삽입 가능하도록 상기 홀(167)의 직경보다 약간 작은 직경을 가진다. 또한, 상기 코어(171)는 후술하는 영구자석(174)의 자력이 미칠 수 있도록 자성체, 예컨대 철심으로 이루어진다.

상기 코어 이동장치(170)는 상기한 바와 같이 상기 코어(171)를 왕복 이동시키기 위한 장치이다. 이러한 코어 이동장치(170)는 다양한 구성을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 코어 이동장치(170)는, 상기 코어(171)를 감싸며 이동 가능하도록 지지하는 보빈(172)과, 상기 보빈(172)의 외주에 감겨진 솔레노이드 코일(173)과, 상 기 보빈(172)의 후단부 가까이에 배치된 영구자석(174)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 코어 이동장치(170)는 하부 요크(151)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 하부 요크(151)에는 수평 방향으로 돌출된 지지부(158)가 형성되고, 상기 지지부(158) 상에 상기 코어 이동장치(170)가 설치된다.

상기 보빈(172)은 상기 지지부(158)의 상면에 고정되며, 그 내부에 상기 코어(171)가 왕복이동 가능하도록 삽입된다. 예컨대, 상기 보빈(172)에는 브라켓(172a)이 마련되고, 이 브라켓(172a)이 나사(172b)에 의해 하부 요크(151)의 지지부(158) 상면에 고정됨으로써, 상기 보빈(172)이 지지부(158) 상에 견고하게 고정될 수 있다.

상기 솔레노이드 코일(173)은 상기 보빈(172)의 외주에 감겨진다. 따라서, 상기 솔레노이드 코일(173)에 전류를 인가하게 되면, 상기 보빈(172) 내부의 코어(171)가 자화될 수 있다.

상기 영구자석(174)은 상기한 바와 같이 보빈(172)의 후단부 가까이에 배치되며, 상기 지지부(158)의 상면에 고정된다. 상기 영구자석(174)은 자력에 의해 상기 코어(171)를 끌어 당기는 역할을 하게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 가진 코어 이동장치(170)는, 디스크 드라이브의 작동시에는 상기 코어(171)의 선단부가 상기 홀(167)에 삽입되도록 상기 코어(171)를 일방향으로 이동시키고, 디스크 드라이브의 작동 정지시에는 상기 코어(171)가 상기 홀(167)로부터 빠져 나오도록 상기 코어(171)를 반대 방향으로 이동시키는 역할 을 하게 된다.

이하에서는 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하며, 상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 상세하게 설명하기로 한다.

먼저 도 5와 도 6a를 함께 참조하면, 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 액츄에이터(140)가 파킹 영역으로 회전할 때에는, 코어 이동장치(170)의 솔레노이드 코일(173)에 공급되던 전류를 차단한다. 그러면, 상기 코어(171)는 상기 영구자석(174)의 자력에 의해 상기 영구자석(174)쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 코어(171)의 선단부가 흡착부(166)의 홀(167)로부터 빠져 나오게 된다.

이 때, 상기 코어(171)에는 영구자석(174)의 자력 뿐만 아니라 흡착부(166)의 자력도 영향을 미치게 된다. 따라서, 상기 코어(171)의 후방이동을 방해하지 않도록 하기 위해, 상기 흡착부(166)가 상기 코어(171)에 미치는 자력보다 큰 자력을 상기 코어(171)에 미칠 수 있는 영구자석(174)을 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이, 상기 코어(171)가 흡착부(166)의 홀(167)로부터 빠져 나옴과 동시에 상기 금속편(165)은 스윙 아암(146)의 회전에 의해 도 5에 표시된 화살표 A 방향으로 이동하여 흡착부(166)에 흡착된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 상기 금속편(165)과 흡착부(166) 사이에는 보다 강한 래치 포스가 작용하게 되므로, 디스크 드라이브에 강한 충격이 가해지더라도 액츄에이터(140)의 로킹 상태가 보다 안정되고 신뢰성 있게 유지될 수 있다.

다음으로, 도 5와 도 6b를 참조하면, 디스크 드라이브의 작동을 위해 전원이 온(on)되면, 코어 이동장치(170)의 솔레노이드 코일(173)에 전류를 공급하여 상기 코어(171)를 자화시킨다. 이 때, 상기 코어(171)의 후단부가 상기 영구자석(174)과동일한 극성을 가지도록 자화시킨다. 그러면, 동일한 극성끼리 충돌하게 되므로 코어(171)와 영구자석(174) 사이에는 반발력이 발생되고, 이에 따라 상기 코어(171)는 상기 영구자석(174)으로부터 멀어짐으로써 상기 코어(171)의 선단부가 상기 흡착부(166)의 홀(167)에 삽입된다.

이와 같이 코어(171)의 선단부가 홀(167) 내에 삽입되면, 상기 홀(167)은 코어(167)에 의해 거의 막혀지게 되므로, 상기 홀(167)에 의한 누설 자속이 현저히 감소하게 된다. 따라서, 상기 금속편(165)과 흡착부(166)의 흡착력, 즉 래치 포스도 작아지게 되므로, 금속편(165)과 흡착부(166)의 분리가 쉽게 이루어질 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 의하면, 전원이 오프된 경우에는 보다 큰 래치 포스로 액츄에이터를 로킹시킬 수 있으므로, 강한 외부 충격에 대해서도 액츄에이터의 안정적인 로킹 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 전원이 온 되어 디스크 드라이브가 작동을 시작할 때에는 래치 포스를 낮출 수 있으므로, 보다 작은 전류에 의해서도 액츄에이터의 로킹 상태를 쉽게 해제할 수 있으며, 이에 따라 서보 제어의 어려움이 해소될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 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.

Claims

스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트와, 상기 마그네트를 지지하는 요크를 가진 액츄에이터를 디스크 드라이브의 작동 정지시에 로킹시키기 위한 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙 아암의 일단부에 설치된 금속편;

상기 요크의 가장자리로부터 돌출 형성되어 상기 마그네트의 자력에 의해 상기 금속편을 흡착하는 흡착부;

상기 흡착부의 상기 금속편에 대응되는 위치에 형성되어 상기 흡착부를 통해 흐르는 자속을 누설시키는 홀;

상기 홀에 삽입 가능하도록 배치된 코어; 및

디스크 드라이브의 작동시에는 상기 코어의 선단부가 상기 홀에 삽입되도록 상기 코어를 일방향으로 이동시키고, 디스크 드라이브의 작동 정지시에는 상기 코어가 상기 홀로부터 빠져 나오도록 상기 코어를 반대 방향으로 이동시키는 코어 이동장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 1항에 있어서, 상기 코어 이동장치는,

상기 코어를 감싸며 이동 가능하도록 지지하는 보빈과;

상기 보빈의 외주에 감겨진 솔레노이드 코일과;

상기 보빈의 후단부 가까이에 배치되어 자력에 의해 상기 코어를 끌어 당기는 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 2항에 있어서,

상기 솔레노이드 코일에 전류가 인가되지 않은 상태에서는 상기 코어가 상기 영구자석의 자력에 의해 상기 영구자석쪽으로 이동함으로써 상기 홀로부터 빠져 나오고, 상기 솔레노이드 코일에 전류가 인가된 상태에서는 상기 코어의 후단부가 상기 영구자석과 동일한 극성으로 자화되어 상기 코어가 상기 영구자석으로부터 멀어짐으로써 상기 코어의 선단부가 상기 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 2항에 있어서,

상기 영구자석이 상기 코어에 미치는 자력은 상기 흡착부가 상기 코어에 미치는 자력보다 큰 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 2항에 있어서,

상기 요크는 상기 VCM 코일의 윗쪽에 배치된 상부 요크와 상기 VCM 코일의 아랫쪽에 배치된 하부 요크를 포함하며, 상기 코어 이동장치는 상기 하부 요크에 설치되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 5항에 있어서,

상기 하부 요크에는 수평 방향으로 돌출된 지지부가 형성되고, 상기 지지부 상에 상기 코어 이동장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 6항에 있어서,

상기 보빈과 상기 영구자석은 상기 지지부의 상면에 고정되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 1항에 있어서,

상기 홀은 그 측면 일부가 상기 금속편을 향해 개방된 원형의 형상을 가지며, 상기 코어도 원형의 단면을 가진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스윙 아암의 단부에는 돌출부가 돌출 형성되고, 상기 돌출부에는 댐퍼가 설치되며, 상기 댐퍼의 단부에 상기 금속편이 부착된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제 1항에 있어서,

상기 요크는 상기 VCM 코일의 윗쪽에 배치된 상부 요크와 상기 VCM 코일의 아랫쪽에 배치된 하부 요크를 포함하며, 상기 흡착부는 상기 상부 요크의 가장자리로부터 돌출되어 그 단부가 상기 하부 요크의 상면에 접촉되도록 벤딩된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.