KR100604867B1 - 자력을 이용한 디스크 드라이브의 싱글 레버형 액츄에이터래치 장치 - Google Patents

Abstract

디스크 드라이브의 싱글 레버형 액츄에이터 래치 장치가 개시된다. 개시된 액츄에이터 래치 장치는, 스윙 아암의 일단부에 마련된 노치부와, 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되며 그 선단부에 액츄에이터의 로킹시 노치부를 간섭하는 후크가 마련된 래치 레버와, 래치 레버의 후단부에 마련되어 마그네트의 자력에 의해 래치 레버에 제1 방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1 래치핀과, 래치 레버의 선단부에 마련된 제2 래치핀과, 요크의 가장자리로부터 돌출 형성되며 마그네트에 의해 자화되어 액츄에이터의 로킹시 제2 래치핀을 흡착하는 흡착부와, 흡착부의 둘레에 감겨지며 액츄에이터의 로킹 해제시 전원의 인가에 의해 흡착부의 자성을 상쇄시키는 솔레노이드 코일을 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 마그네트의 자력을 이용하여 액츄에이터를 보다 안정되고 신뢰성 있게 로킹할 수 있으며, 솔레노이드를 이용하여 액츄에이터의 로킹 상태도 쉽게 해제할 수 있다.

Description

자력을 이용한 디스크 드라이브의 싱글 레버형 액츄에이터 래치 장치{Single lever type actuator latch system using magnetic force for disk drive}

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래의 디스크 드라이브의 싱글 레버형 관성 래치 장치의 구조와 그 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 종래의 디스크 드라이브의 듀얼 레버형 관성 래치 장치의 구조와 그 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 부분 단면도이다.

도 6a는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 로킹 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6b는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 로킹 해제 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110...베이스 부재 112...스핀들 모터

115...관통홀 120...디스크

130...액츄에이터 131...피봇

132...스윙 아암 133...서스펜션

134...슬라이더 135...엔드-탭

136...VCM 코일 137...마그네트

138...상부 요크 139...하부 요크

140...램프 150...인쇄회로기판

210...노치 215...크래쉬 스탑

220...래치 레버 221...회동축

222...후크 223...제1 래치핀

224...제2 래치핀 230...흡착부

232...솔레노이드 코일 234...컨넥터

236...리드 238...댐퍼

240...전원공급회로 250...돌출부

260...제3 래치핀

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크의 회전 이 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 파킹 존 또는 램프에 파킹된 상태에서는 액츄에이터를 임의로 회전하지 않도록 일정 위치에 로킹시킬 필요가 있으며, 이를 위해 디스크 드라이브에는 다양한 종류의 액츄에이터 래치 장치가 마련된다.

도 1a, 도 1b 및 도 1c에는 종래의 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 일 예로서 싱글 레버형 관성 래치(Inertial Latch) 장치가 도시되어 있다.

먼저 도 1a를 참조하면, 디스크 드라이브에는 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크 상의 원하는 위치로 이동시키는 액츄에이터(10)가 설치된다. 상기 액츄에이터(10)는 피봇(11)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(12)과, 스윙 아암(12)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(14)를 디스크의 표면쪽으로 탄성 바이어스 되게 지지하는 서스펜션(13)을 가진다.

그리고, 상기 디스크 드라이브에는 상기 헤드가 램프(15)에 파킹된 상태에서 액츄에이터(10)를 로킹시키기 위한 관성 래치 장치(20)가 마련되어 있다. 상기 관성 래치 장치(20)는, 관성에 의해 회동하는 하나의 래치 레버(21)와, 상기 래치 레버의 선단부에 마련된 래치 후크(22)와, 상기 액츄에이터(10)의 스윙 아암(12)에 마련된 노치(23)와, 스윙 아암(12)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑(crash stop, 24)과, 래치 레버(21)의 시계 방향 회전을 제한하는 래치 스탑(25)을 구비하고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 관성 래치 장치(20)에 의하면, 디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격(rotational shock)이 가해지면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(10)의 스윙 아암(12)과 래치 레버(21)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 후크(22)가 노치(23)에 걸리게 됨으로써 액츄에이터(10)의 스윙 아암(12)이 더 이상 회동하지 못하게 된다. 반대로, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 도 1c에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(10)의 스윙 아암(12)과 래치 레버(21)는 관성에 의해 시계 방향으로 회동하게 된다. 이 때, 스윙 아암(12)은 처음에는 시계 방향으로 회동하다가 크래쉬 스탑(24)에 부딪쳐 리바운딩 되면서 반시계 방향으로 회동하게 되고, 상기 래치 레버(21)는 래치 스탑(25)에 부딪쳐 리바운딩 되면서 역시 반시계 방향으로 회동하게 된다. 이에 따라, 래치 후크(22)가 노치(23)를 간섭함으로써 액츄에이터(10)를 로킹시키게 된다.

상기한 바와 같은 구조를 가진 종래의 싱글 레버형 관성 래치 장치(20)는, 디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격이 가해져 액츄에이터(10)의 스윙 아암(12)이 반시계 방향으로 회동할 때에는 정확하게 작동된다. 그러나, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지는 경우에는, 스윙 아암(12)과 래치 레버(21)가 모두 리바운딩 됨으로써 래치 후크(22)와 노치(23)가 걸리도록 되어 있다. 따라서, 이 경우에는 스윙 아암(12)과 래치 레버(21)의 리바운딩 타이밍이 정확하게 일치하지 않으면, 스윙 아암(12)에 마련된 노치(23)가 래치 후크(22)에 걸리지 않게 되어 액츄에이터(10)가 로킹되지 않는다. 이와 같이, 종래의 싱글 레버형 관성 래치 장치(20)에 의하면, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지는 경우에 액츄에이터(10)의 로킹에 대한 신뢰성을 확보하기 힘든 단점이 있다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c에는 상기한 종래의 싱글 레버형 관성 래치 장치의 단점을 보완한 듀얼 레버형 관성 래치 장치가 도시되어 있다.

먼저 도 2a를 참조하면, 액츄에이터(30)를 로킹시키기 위한 관성 래치 장치(40)는, 관성에 의해 회동하는 두 개의 래치 레버(41, 42)와, 제1 래치 레버(41)에 마련된 래치 핀(43)과, 제2 래치 레버(42)에 마련된 래치 후크(44)와, 상기 액츄에이터(30)의 스윙 아암(32)에 마련된 노치(45)와, 스윙 아암(32)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑(46)을 구비하고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 듀얼 레버형 관성 래치 장치(40)에 의하면, 디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격(rotational shock)이 가해지면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(30)의 스윙 아암(32)과 제1 및 제 2 래치 레버(41, 42)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 후크(44)가 노치(45)에 걸리게 됨으로써 액츄에이터(30)의 스윙 아암(32)이 더 이상 회동하지 못하게 된다. 반대로, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 도 2c에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(30)의 스윙 아암(32)과 제1 래치 레버(41)는 관성에 의해 시계 방향으로 회동하게 된다. 이 때, 스윙 아암(32)은 처음에는 시계 방향으로 회동하다가 크래쉬 스탑(46)에 부딪쳐 리바운딩 되면서 반시계 방향으로 회동하게 된다. 그리고, 상기 제1 래치 레버(41)가 시계 방향으로 회동하면서 래치 핀(43)이 제2 래치 레버(42)를 간섭하여 반시계 방향으로 회동시킨다. 이에 따라, 제2 래치 레버(42)의 래치 후크(44)가 노치(45)를 간섭함으로써 스윙 아암(32)의 반시계 방향 회동을 제한하게 된다.

상기한 바와 같은 구조를 가진 종래의 듀얼 레버형 관성 래치 장치(40)는, 디스크 드라이브에 가해지는 시계 방향 및 반시계 방향의 회전 충격에 대해 모두 안정적으로 작동하게 된다. 그러나, 상기 관성 래치 장치(40)는 두 개의 래치 레버(41, 42)를 필요로 하므로, 구조가 복잡하고 크기가 커서 공간을 많이 차지하게 되며, 이에 따라 제조 비용과 조립 시간이 많이 요구되고 소형의 모바일(moblie) 디스크 드라이브에 적용하기가 곤란한 단점이 있다.

그리고, 상기한 종래의 관성 래치 장치들(20, 40)은 래치 레버가 회동할 수 있을 정도의 비교적 강한 회전 충격에 대해서만 작동하게 된다. 즉, 디스크 드라이브에 비교적 약한 충격이나 진동이 가해지게 되면, 관성에 의해 작동하는 래치 레버가 회동하지 못하게 되어 액츄에이터가 로킹되지 않고 임의로 회동하게 되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 디스크 드라이브에 래치 레버가 회동하지 못할 정도의 약한 충격이 가해지는 경우에는 액츄에이터의 로킹에 대한 신뢰성을 확보하기 힘든 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 요크에 부착된 마그네트의 자력과 솔레노이드에 의해 작동되는 싱글 래치 레버를 구비함으로써 액츄에이터를 보다 안정되고 신뢰성 있게 로킹할 수 있으며 구조가 간단한 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,

베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 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 마련된 노치부;

상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되며, 그 선단부에 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부를 간섭하는 후크가 마련된 래치 레버;

상기 래치 레버의 후단부에 마련되어 상기 마그네트의 자력에 의해 상기 래치 레버에 제1 방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1 래치핀;

상기 래치 레버의 선단부에 마련된 제2 래치핀;

상기 요크의 가장자리로부터 돌출 형성되며, 상기 마그네트에 의해 자화되어 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 제2 래치핀을 흡착하는 흡착부; 및

상기 흡착부의 둘레에 감겨지며, 상기 액츄에이터의 로킹 해제시 전원의 인가에 의해 상기 흡착부의 자성을 상쇄시키는 솔레노이드 코일;을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 있어서, 상기 액츄에이터의 로킹시에는, 상기 레치 레버가 제1 방향으로 회전하는 상기 스윙 아암에 접촉되어 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 회동됨에 따라 상기 제2 래치핀은 상기 흡착부에 흡착되고, 상기 액츄에이터의 로킹 해제시에는, 상기 솔레노이드 코일에 의한 상기 흡착 부의 자성 상쇄와 상기 제1 래치핀에 의해 인가된 토르크에 의해 상기 래치 레버가 제1 방향으로 회동됨으로써 상기 스윙 아암의 제2 방향 회전을 방해하지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 래치 레버는 비자성체로 이루어지고, 상기 제1 래치핀과 제2 래치핀은 자성체로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 노치부는 상기 스윙 아암의 일단부로부터 수평으로 돌출 형성된 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 흡착부는 상기 상부 요크의 가장자리로부터 돌출되어 아래쪽으로 벤딩될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 흡착부와 상기 베이스 부재 사이에는 상기 솔레노이드 코일과 전원공급회로를 연결하는 컨넥터가 설치될 수 있다.

이 경우, 상기 전원공급회로는 상기 베이스 부재 아래쪽에 배치된 인쇄회로기판에 마련되며, 상기 베이스 부재에는 관통홀이 형성되고, 상기 컨넥터는 상기 관통홀을 통해 상기 솔레노이드 코일 양단과 상기 전원공급회로를 연결하는 리드선을 가진 것이 바람직하다.

그리고, 상기 컨넥터와 상기 베이스 부재 사이에는 댐퍼가 끼워진 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 마그네트의 가장자리에 상기 래치 레버 쪽으로 돌출 형성된 돌출부가 마련된 것이 바람직하다. 또한, 상기 스윙 아암의 일단부에 상기 돌출부의 자력에 의해 상기 스윙 아암에 제1 방향의 토르크가 인가되도록 하는 제3 래치핀이 마련된 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 제3 래치핀은 자성체로 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 상기 스윙 아암의 제1 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑을 더 구비할 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 의하면, 마그네트의 자력을 이용하여 액츄에이터를 보다 안정되고 신뢰성 있게 로킹할 수 있으며, 솔레노이드를 이용하여 액츄에이터의 로킹 상태도 쉽게 해제할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 확대 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 부분 단면도이다.

먼저 도 3과 도 4를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 스핀들 모터(112)에 장착된 디스크(120)와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(130)가 구비된다. 상기 액츄에이터(130)는, 디스크 드라이브의 베이스 부재(110)에 설치된 피봇(131)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(132)과, 스윙 아암(132)의 선단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(134)를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스 되게 지지하는 서스펜션(133)과, 상기 스윙 아암(132)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)를 구비한다.

상기 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)의 후단부에 결합되는 VCM 코일(136)과, VCM 코일(136)의 아랫쪽에 배치된 하부 요크(139)와, VCM 코일(136)의 윗쪽에 배치된 상부 요크(138)와, 하부 요크(139)의 상면과 상부 요크(138)의 저면에 각각 부착되어 VCM 코일(136)과 대면하는 마그네트(137)를 구비한다. 한편, 상기 마그네트(137)는 VCM 코일(136)의 윗쪽과 아랫쪽 중 어느 한 쪽에만 배치될 수도 있다.

상기한 구성을 가진 보이스 코일 모터는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일(136)에 입력되는 전류와 마그네트(137)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(132)을 회전시키게 된다.

예컨대, 램프 로딩 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서는, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 반시계 방향(화살표 A방향)으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드를 디스크(120)의 바깥쪽에 설치된 램프(140)로부터 디스크(120)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로 하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크(120)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 시계 방향(화살표 B방향)으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드가 디스크(120)를 벗어나도록 한다.

이 때, 디스크(120)의 기록면을 벗어난 헤드는 디스크(120)의 바깥쪽에 마련된 램프(140)에 파킹된다. 구체적으로, 디스크(120)이 회전이 정지되면, 보이스 코일 모터에 의해 상기 스윙 아암(132)은 화살표 B방향으로 회전되고, 이에 따라 서스펜션(133) 단부에 형성된 엔드-탭(135)이 램프(140)에 파킹된다.

한편, CSS 방식의 헤드 파킹 시스템을 가진 하드 디스크 드라이브에 있어서는, 하드 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 시계 방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드를 디스크(120)의 내주측에 마련된 파킹존으로부터 디스크(120)의 외주측에 마련된 데이터존으로 이동시킨다. 반대로 하드 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크(120)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 반시계 방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드를 디스크(120)의 데이터존으로부터 파킹존으로 이동시켜 파킹존에 안착되도록 한다.

상기한 바와 같은 액츄에이터(130)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 로킹시켜 액츄에이터(140)에 장착된 읽기/쓰기 헤드가 파킹 영역, 예컨대 램프(140)에 파킹된 상태를 유지시키는 역할을 하게 된다. 즉, 액츄에이터 래치 장치는 디스크(120)의 회전이 정지된 상태에서 외부 충격이나 진동 등에 의해 액츄에이터(130)가 불필요하게 회전하여 상기 헤드가 램프(140)로부터 벗어나 디스크(120)의 기록면 위로 이동하는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 상기 마그네트(137)의 자력을 이용하여 액츄에이터(130)를 보다 확실하게 로킹시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 상기 스윙 아암(132)의 후단부에 마련된 노치부(210)와, 상기 베이스 부재(110)에 회동 가능하게 설치되며 후크(222), 제1 래치핀(223) 및 제2 래치핀(224)을 가진 래치 레버(220)와, 상기 상부 요크(138)의 가장자리에 마련된 흡착부(230)와, 상기 흡착부(230)의 둘레에 감겨진 솔레노이드 코일(232)을 구비한다.

상기 스윙 아암(132)의 후단부에는 전술한 바와 같이 VCM 코일(136)이 결합되는데, 이를 위해 스윙 아암(132)의 후단부는 통상적으로 플라스틱 사출물로 이루어지게 된다. 이러한 스윙 아암(132)의 후단부에 마련되는 상기 노치부(210)는 플라스틱 사출 성형에 의해 스윙 아암(132)의 후단부로부터 수평으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 래치 레버(220)는 베이스 부재(110)에 설치된 회동축(221)에 회동 가능하게 결합된다. 상기 래치 레버(220)는 마그네트(137)의 자력에 의해 임의로 회동하지 않도록 비자성체, 예컨대 플라스틱 사출물로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 래치 레버(220)의 후단부에는 상기 제1 래치핀(223)이 마련된다. 상기 제1 래치핀(223)은 상기 마그네트(137)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 래치핀(223)은 상기 래치 레버(220)에 제1 방향, 예컨대 시계 방향의 토르크를 인가하는 역할을 하게 된다. 상세하게 설명하면, 상기 제1 래치핀(223)에는 마그네트(137)로부터의 자력이 작용하게 되며, 이에 따라 래치 레버(220)에는 항상 시계 방향으로 회전하려는 토르크가 인가된다.

상기 래치 레버(220)의 선단부에는 액츄에이터(130)의 로킹시 상기 노치부(210)를 간섭하는 후크(222)가 마련된다. 하드 디스크 드라이브의 작동이 정지되어 액츄에이터(130)가 로킹된 상태에서, 외부로부터의 충격에 의해 액츄에이터(130)의 스윙 아암(132)이 반시계 방향, 즉 제2 방향으로 회전하게 될 경우, 스윙 아암(132)의 후단부에 마련된 노치부(210)가 상기 래치 레버(220)의 후크(222)에 걸리게 됨으로써 스윙 아암(132)의 임의적인 회전이 방지되는 것이다.

그리고, 상기 제2 래치핀(224)은 상기 래치 레버(220)의 선단부에 마련된다. 구체적으로, 상기 제2 래치핀(224)은 래치 레버(220)의 후크(222)로부터 래치 레버(220)의 길이 방향으로 돌출되도록 설치된다. 상기 제2 래치핀(224)은 상기 마그네트(137)에 의해 자화된 흡착부(230)에 흡착될 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 이러한 제2 래치핀(224)은 하드 디스크 드라이브의 작동 정지시 래치 레버(220)가 반시계 방향으로 회동함에 따라 상기 흡착부(230)에 접근하여 흡착된다.

상기 흡착부(230)는 상부 요크(138)의 가장자리로부터 돌출되어 아래쪽으로 벤딩된 형상을 가질 수 있다. 상기 흡착부(230)는 상부 요크(138)의 저면에 부착된 마그네트(137)에 의해 자화되며, 이에 따라 디스크 드라이브의 작동 정지시에 상기 제2 래치핀(224)을 견고하게 흡착할 수 있게 된다.

상기 솔레노이드 코일(232)은 상기 흡착부(230)의 둘레에 감겨지며, 액츄에 이터(130)의 로킹 해제시 상기 흡착부(230)의 자성을 상쇄시키는 역할을 한다. 상세하게 설명하면, 상기 솔레노이드 코일(232)에 일정한 방향으로 전류를 공급하면 솔레노이드 코일(232) 주위에 자기장이 유도된다. 이 때, 솔레노이드 코일(232)에 의해 형성되는 자기장의 방향이 상기 마그네트(137)에 의해 흡착부(230) 주위에 형성된 자기장의 방향과 반대가 되도록, 상기 전류의 방향을 정한다. 그러면, 솔레노이드 코일(232)에 의해 흡착부(230) 주위에 형성되는 자기장에 의해 상기 마그네트(137)에 의해 흡착부(230) 주위에 형성된 자기장이 상쇄된다. 이에 따라, 상기 제2 래치핀(224)을 흡착하고 있던 흡착부(230)의 자력이 소멸되므로, 제2 래치핀(224)은 흡착부(230)로부터 자유롭게 분리될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는 상기 스윙 아암(132)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑(215)을 더 구비할 수 있다. 상기 크래쉬 스탑(215)은 상기 하부 요크(139)로부터 소정 높이 돌출되도록 설치될 수 있으며, 액츄에이터(130)가 파킹 위치에 파킹된 상태에서 스윙 아암(132)의 후단부 측면에 접촉됨으로써 스윙 아암(132)의 시계 방향 회전을 제한하게 된다.

상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에는 상기 솔레노이드 코일(232)에 전원을 공급하기 위한 구조가 채용되며, 도 4와 도 5에는 상기 전원 공급 구조의 일례가 도시되어 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 솔레노이드 코일(232)에는 컨넥터(234)를 통해 전류가 공급될 수 있다. 하드 디스크 드라이브의 베이스 부재(110) 아래쪽에는 디스크 드라이브를 구동시키기 위한 각종 구동 회로가 배치된 인쇄회로기판(150)이 설치된다. 이러한 인쇄회로기판(150) 상에 상기 솔레노이드 코일(232)을 위한 전원공급회로(240)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 베이스 부재(110)에는 상기 솔레노이드 코일(232)에 인접하여 관통홀(115)이 형성된다.

상기 컨넥터(234)는 상기 흡착부(230)와 베이스 부재(110) 사이에 설치되어 상기 솔레노이드 코일(232)과 전원공급회로(240)를 전기적으로 연결하는 역할을 하게 된다. 이러한 컨넥터(234)는 상기 솔레노이드 코일(232) 양단에 연결되는 리드선(236)을 가지고 있으며, 이 리드선(236)은 상기 관통홀(115)을 통해 상기 전원공급회로(240)에 연결된다. 상기 베이스 부재(110)에 상부 요크(138)를 고정시키면, 상기 흡착부(230)가 상기 컨넥터(234)를 아래쪽으로 가압하게 됨과 동시에 솔레노이드 코일(232)의 양단이 컨넥터(234)의 리드선(236)에 접촉되어 서로 전기적으로 연결된다.

그리고, 상기 컨넥터(234)와 상기 베이스 부재(110) 사이에는 댐퍼(238)가 끼워질 수 있다. 상기 댐퍼(238)는 완충 역할을 함과 동시에 디스크 드라이브 내부를 밀봉하는 역할을 한다.

한편, 상기한 바와 같은 역할을 하는 컨넥터(234)는 당업자에게 알려진 다양한 구조를 가질 수 있다.

이하에서는 도 4 및 도 6a와 도 6b를 참조하며, 상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 설명하기로 한다.

도 6a는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 로킹 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6b는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치의 로킹 해제 동작을 설명 하기 위한 도면이다.

먼저 도 6a를 참조하면, 디스크 드라이브의 작동이 정지되어 슬라이더(134)에 탑재된 헤드가 램프(140)에 파킹될 때에는, 보이스 코일 모터에 의해 스윙 아암(132)이 피봇(131)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이 때, 스윙 아암(132)의 후단부 측면이 래치 레버(220)의 후단부에 접촉되고, 이에 따라 래치 레버(220)는 시계 방향으로 회전하는 스윙 아암(132)에 의해 밀려서 반시계 방향으로 회동하게 된다. 상기 헤드가 파킹 위치, 즉 램프(140) 상에 도달하게 되면, 래치 레버(220)의 선단부에 마련된 제2 래치핀(224)이 마그네트(137)에 의해 자화된 흡착부(230)에 흡착된다.

이로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드의 파킹이 완료되고, 이와 동시에 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의한 액츄에이터(130)의 로킹이 이루어지게 되는 것이다. 상기한 바와 같이 헤드가 파킹된 상태에서, 외부로부터 강한 충격에 의해 스윙 아암(132)이 반시계 방향으로 회동될 수 있다. 이 때, 상기 래치 레버(220)의 선단부에 마련된 제2 래치핀(224)이 자력에 의해 흡착부(230)에 강하게 흡착되어 있으므로, 상기 래치 레버(220)의 시계 방향 회동은 일어나지 않는다. 따라서, 스윙 아암(132)의 후단부에 마련된 노치부(210)가 래치 레버(220)의 후크(222)에 걸리게 됨으로써 스윙 아암(132)은 더 이상 회전하지 못하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의하면, 상부 요크(138)에 마련된 흡착부(230)가 마그네트(137)의 자력에 의해 래치 레버(220)를 강하게 흡착함으로써, 강한 충격에 대해서도 액츄에이터(130)를 안정되고 신뢰성 있게 로 킹시킬 수 있다.

다음으로 도 6b를 참조하면, 디스크 드라이브의 작동을 위해 전원이 온(on)되면, 전원공급회로(240)로부터 흡착부(230)의 둘레에 감겨진 솔레노이드 코일(232)에 일정한 방향으로 전류가 공급된다. 그러면, 상기 마그네트(137)에 의해 자화된 흡착부(230)의 자성이 솔레노이드 코일(232)에 의해 유도된 자기장에 의해 상쇄될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 래치핀(224)을 흡착하고 있던 흡착부(230)의 자력이 소멸되므로, 제2 래치핀(224)은 흡착부(230)로부터 쉽게 이탈될 수 있다. 이 때, 상기 래치 레버(220)에는 제1 래치핀(223)과 마그네트(137) 사이의 자력에 의해 시계 방향의 토르크가 작용하게 된다. 따라서, 상기 래치 레버(220)는 시계 방향으로 자유롭게 회동하게 되므로, 반시계 방향으로 회전하는 스윙 아암(132)의 노치부(210)가 래치 레버(220)의 후크(222)에 간섭되지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의하면, 전원이 온(on) 되어 디스크 드라이브가 작동을 시작할 때에는, 솔레노이드 코일(232)에 의해 흡착부(230)의 자성이 상쇄됨으로써, 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 쉽게 해제될 수 있다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 사시도이다.

도 7에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치는 마그네트에 형성된 돌출부와 스윙 아암에 마련되는 제3 래치핀을 제외하고는 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치와 그 구성이 동일하다. 따라서, 이하에서는 이 들 사이의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치에 있어서는, 마그네트(137)의 가장자리에 래치 레버(220) 쪽으로 돌출 형성된 돌출부(250)가 마련된다. 이와 같이 형성된 돌출부(250)로 인해 래치 레버(220)의 제1 래치핀(223)과 마그네트(137) 사이의 거리가 제1 실시예에서 보다 짧아지게 된다. 따라서, 상기 제1 래치핀(223)에는 마그네트(137)의 돌출부(250)로부터의 자력이 보다 강하게 작용하게 되므로, 래치 레버(220)에는 보다 큰 시계 방향 토르크가 인가된다. 따라서, 액츄에이터(130)의 로킹 해제시 래치 레버(220)가 보다 빨리 시계 방향으로 회동하게 되므로, 스윙 아암(132)의 반시계 방향 회전 속도가 빨라도 로킹 해제 동작이 신뢰성 있게 이루어지게 된다.

그리고, 상기 스윙 아암(132)의 일단부에 제3 래치핀(260)이 마련될 수 있다. 상기 제3 래치핀(260)은 상기 돌출부(250)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 이러한 제3 래치핀(260)은 상기 스윙 아암(132)에 시계 방향의 토르크를 인가하는 역할을 하게 된다. 상세하게 설명하면, 자성체로 이루어진 상기 제3 래치핀(260)에는 상기 돌출부(250)로부터의 자력이 자용하게 되며, 이에 따라 스윙 아암(132)에는 시계 방향으로 회전하려는 토르크가 인가된다. 이와 같이 스윙 아암(132)에 인가되는 시계 방향 토르크는 비교적 약한 충격과 진동에 대해 상기 액츄에이터(130)를 로킹시키는 역할을 하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치는, 요크에 마련된 흡착부가 마그네트의 자력에 의해 래치 레버를 강하게 흡착함으로써, 강한 충격 뿐만 아니라 비교적 약한 충격과 진동에 대해서도 액츄에이터를 안정되고 신뢰성 있게 로킹할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 전원이 온(on) 되어 디스크 드라이브가 작동을 시작할 때에는, 솔레노이드에 의해 흡착부의 자성이 상쇄됨으로써, 액츄에이터의 로킹 상태가 쉽게 해제될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는 하나의 래치 레버와 요크의 흡착부에 결합된 솔레노이드를 구비함으로써, 전체적인 구조가 단순하고 차지하는 공간이 작아서 제조 비용이 절감되고 소형의 모바일 디스크 드라이브에 적용하기가 쉬운 장점이 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. 예컨대, 위에서 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는 램프 로딩 방식의 디스크 드라이브에 적용된 경우를 기준으로 도시되고 설명되었으나, 전술한 바와 같이 CSS 방식의 디스크 드라이브에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

1. 베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 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 마련된 노치부;

   상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되며, 그 선단부에 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부를 간섭하는 후크가 마련된 래치 레버;

   상기 래치 레버의 후단부에 마련되어 상기 마그네트의 자력에 의해 상기 래치 레버에 제1 방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1 래치핀;

   상기 래치 레버의 선단부에 마련된 제2 래치핀;

   상기 요크의 가장자리로부터 돌출 형성되며, 상기 마그네트에 의해 자화되어 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 제2 래치핀을 흡착하는 흡착부; 및

   상기 흡착부의 둘레에 감겨지며, 상기 액츄에이터의 로킹 해제시 전원의 인가에 의해 상기 흡착부의 자성을 상쇄시키는 솔레노이드 코일;을 구비하며,

   상기 제1 래치핀과 제2 래치핀은 자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 액츄에이터의 로킹시에는, 상기 레치 레버가 제1 방향으로 회전하는 상기 스윙 아암에 접촉되어 제1 방향의 반대인 제2 방향으로 회동됨에 따라 상기 제2 래치핀은 상기 흡착부에 흡착되고, 상기 액츄에이터의 로킹 해제시에는, 상기 솔레노이드 코일에 의한 상기 흡착부의 자성 상쇄와 상기 제1 래치핀에 의해 인가된 토르크에 의해 상기 래치 레버가 제1 방향으로 회동됨으로써 상기 스윙 아암의 제2 방향 회전을 방해하지 않는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 래치 레버는 비자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 노치부는 상기 스윙 아암의 일단부로부터 수평으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
6. 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 아래쪽으로 벤딩된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 흡착부와 상기 베이스 부재 사이에는 상기 솔레노이드 코일과 전원공급회로를 연결하는 컨넥터가 설치된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 전원공급회로는 상기 베이스 부재 아래쪽에 배치된 인쇄회로기판에 마련되며, 상기 베이스 부재에는 관통홀이 형성되고, 상기 컨넥터는 상기 관통홀을 통해 상기 솔레노이드 코일 양단과 상기 전원공급회로를 연결하는 리드선을 가진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 컨넥터와 상기 베이스 부재 사이에는 댐퍼가 끼워진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 마그네트의 가장자리에 상기 래치 레버 쪽으로 돌출 형성된 돌출부가 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 스윙 아암의 일단부에 상기 돌출부의 자력에 의해 상기 스윙 아암에 제1 방향의 토르크가 인가되도록 하는 제3 래치핀이 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 제3 래치핀은 자성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 스윙 아암의 제1 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.

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