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KR100640610B1 - 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치 - Google Patents

하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치 Download PDF

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KR100640610B1
KR100640610B1 KR1020040105579A KR20040105579A KR100640610B1 KR 100640610 B1 KR100640610 B1 KR 100640610B1 KR 1020040105579 A KR1020040105579 A KR 1020040105579A KR 20040105579 A KR20040105579 A KR 20040105579A KR 100640610 B1 KR100640610 B1 KR 100640610B1
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groove
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허성철
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    • G11B2220/2516—Hard disks

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  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치가 개시된다. 개시된 스윙 아암 진동 제한 장치는, 스핀들 모터에 장착되어 디스크들 사이의 간격을 유지시키는 스페이서의 외주면에 돌출 형성된 돌기와, 액츄에이터의 스윙 아암의 일 측면에 상기 돌기에 대응되는 위치에 형성된 홈을 구비한다. 한편, 스윙 아암 진동 제한 장치는, 스페이서의 외주면에 형성된 홈과, 상기 스윙 아암의 일 측면에 상기 홈에 대응되는 위치에 돌출 형성된 돌기를 구비할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더가 디스크의 내주측에 마련된 파킹존에 파킹되었을 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입됨으로써, 외부로부터의 충격으로 인한 스윙 아암의 진동이 제한될 수 있다. 따라서, 헤드 슬랩으로 인한 읽기/쓰기 헤드의 손상이 방지된다.

Description

하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치{Apparatus for limiting vibration of swing arm in hard disk drive}
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 부분 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 표시된 A 부위를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 홈에 돌기가 삽입된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치를 확대하여 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...베이스 부재 120...디스크
130...스핀들 모터 134...허브
136...스페이서 138...디스크 클램프
139...나사 140...액츄에이터
141...액츄에이터 피봇 142...스윙 아암
143...서스펜션 조립체 144...슬라이더
145...로드 빔 146...플렉셔
151,251...홈 152,252...돌기
본 발명은 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하드 디스크 드라이브의 작동 정지 시에 외부로부터의 충격으로 인한 헤드 슬랩을 방지하기 위한 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 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.
도 1은 종래의 하드 디스크 드라이브의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하드 디스크 드라이브의 부분 수직 단면도이다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 베이스 부재(10) 상에 설치된 스핀들 모터(30)와, 상기 스핀들 모터(30)에 장착된 적어도 하나의 데이터 저장용 디스크(20)와, 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드(미도시)를 디스크(20) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(40)가 구비된다.
상기 스핀들 모터(30)는 플랜지(32)에 의해 베이스 부재(10)에 설치된다. 스핀들 모터(30)의 회전체, 즉 허브(34)의 외주에 상기 디스크(20)가 끼워진다. 그리 고, 상기 디스크(20)가 2매 이상인 경우에는, 디스크들(20) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서(36)가 상기 허브(34)의 외주에 끼워진다. 상기 스핀들 모터(30)의 상단부에는 디스크(20)를 스핀들 모터(30)의 허브(34)에 고정시키기 위한 디스크 클램프(38)가 나사(39)에 의해 체결된다.
상기 액츄에이터(40)는 베이스 부재(40) 상에 회동 가능하게 설치된다. 상기 액츄에이터(40)는 액츄에이터 피봇(41)에 회동 가능하게 결합된 E-블록 형상의 스윙 아암(42)과, 스윙 아암(42)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(44)를 디스크(20)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션 조립체(43)와, 스윙 아암(42)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor, 47)를 가진다. 상기 서스펜션 조립체(43)는, 상기 스윙 아암(42)의 단부에 결합된 로드 빔(45)과, 상기 로드 빔(45)에 일단부가 부착된 상태로 슬라이더(44)를 지지하는 플렉셔(46)를 가진다. 상기 보이스 코일 모터(47)는 스윙 아암(42)의 타측 단부에 결합되는 VCM 코일(48)과, VCM 코일(48)에 대면하도록 배치되는 마그네트(49)를 구비한다.
그리고, 상기 디스크(20)의 내주측에는 전원 오프(off)시 헤드가 탑재된 슬라이더(44)가 안착되는 파킹존(parking zone, 21)이 마련되어 있고, 파킹존(21)의 바깥쪽에는 데이터가 기록되는 데이터존(data zone, 22)이 마련되어 있다.
이러한 구성을 가진 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서, 데이터의 기록/재생 작업이 진행되는 중에는, 헤드가 탑재된 슬라이더(44)에는 디스크(20)의 회전에 의한 양력과 서스펜션 조립체(43)에 의한 탄성력이 작용하게 된다. 이에 따라, 슬라이더(44)는 상기한 양력과 탄성력이 평형을 이루는 높이에서 디스크(20)의 데이터존(22)으로부터 소정 높이 부상된 상태를 유지하게 되므로, 슬라이더(44)에 탑재된 헤드는 회전하는 디스크(20)와 일정한 간격을 유지하며 디스크(20)의 데이터존(22)에 데이터를 기록하거나 재생하게 된다. 한편, 전원이 오프(off)되어 디스크(20)의 회전이 정지되는 경우에는, 상기 슬라이더(44)를 들어올리던 양력이 사라지기 때문에, 그 전에 상기 슬라이더(44)가 디스크(20)의 데이터존(22)을 벗어나도록 함으로써 슬라이더(44)와 데이터존(22)의 접촉에 의한 데이터존(22)의 손상을 막게 된다. 즉, 디스크(20)의 회전이 완전히 정지되기 전에 슬라이더(44)가 디스크(20)의 파킹존(21) 위로 이동하도록 액츄에이터(40)를 회동시키면, 디스크(20)의 회전이 정지되더라도 슬라이더(44)는 파킹존(21)에 안착되므로 데이터존(22)의 손상은 방지될 수 있다.
위와 같은 헤드 파킹 시스템을 CSS(Contact Start Stop) 방식이라고 한다. 그런데, 상기한 바와 같은 CSS 방식의 헤드 파킹 시스템에서는, 하드 디스크 드라이브의 작동 정지 시 헤드가 디스크(20)의 파킹존(21)에 파킹된 상태에서, 하드 디스크 드라이브에 외부로부터 충격이 가해지게 되면, 액츄에이터(40)의 스윙 아암(42)이 진동할 수 있다. 이 경우, 스윙 아암(42)에 결합된 서스펜션 조립체(43)와 슬라이더(44)가 상하로 심하게 흔들리면서 슬라이더(44)에 탑재된 헤드가 디스크(20)의 표면에 충돌하는 헤드 슬랩(slap)이 발생하는 문제점이 있다. 이와 같이 헤드 슬랩이 발생될 경우, 헤드가 쉽게 손상될 수 있으며, 이는 헤드의 데이터 기록 및 재생 능력을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 외부로부터의 충격에 의한 액츄에이터의 스윙 아암의 진동을 제한함으로써 헤드 슬랩을 방지할 수 있는 구조를 가진 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치는,
하드 디스크 드라이브의 베이스 부재에 회동가능하게 설치되는 스윙 아암의 단부에 결합되어 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더를 지지하는 서스펜션 조립체를 가진 액츄에이터와, 스핀들 모터에 장착되어 디스크들 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 구비한 하드 디스크 드라이브에 마련되는 것으로,
상기 스페이서의 외주면에는 돌기가 돌출 형성되고,
상기 스윙 아암의 일 측면에는 상기 돌기에 대응되는 위치에 홈이 형성되어,
상기 슬라이더가 상기 디스크의 내주측에 마련된 파킹존에 파킹되었을 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입됨으로써, 외부로부터의 충격에 의한 상기 스윙 아암의 진동을 제한하도록 된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치는,
상기 스페이서의 외주면에는 홈이 형성되고,
상기 스윙 아암의 일 측면에는 상기 홈에 대응되는 위치에 돌기가 돌출 형성 되어,
상기 슬라이더가 상기 디스크의 내주측에 마련된 파킹존에 파킹되었을 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입됨으로써, 외부로부터의 충격에 의한 상기 스윙 아암의 진동을 제한하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 있어서, 상기 돌기는 상기 스페이서의 외주를 따라 링 형상으로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 돌기는 상기 홈에 삽입될 때, 상기 홈의 내면에 접촉되지 않도록 상기 홈의 폭보다 작은 두께를 가진 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하면, 하드 디스크 드라이브의 작동 정지 중 읽기/쓰기 헤드의 파킹 상태에서 외부로부터의 충격에 의한 스윙 아암의 진동이 제한됨으로써, 헤드 슬랩으로 인한 읽기/쓰기 헤드의 손상이 방지된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 표시된 A 부위를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 홈에 돌기가 삽입된 상태를 보여주는 단면도이다. 한편, 도 4에는 도면의 복잡성을 피하기 위해 액츄에이터의 스윙 아암만 도시되어 있고 서스펜션 조립체는 삭제되어 있다.
도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 하드 디스크 드라이브에는 데이터 저장용 디스크(120)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(130)와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(140)가 구비된다.
상기 스핀들 모터(130)는 하드 디스크 드라이브의 베이스 부재(110) 상에 설치된다. 그리고, 상기 디스크(120)는 스핀들 모터(130)의 회전체, 즉 허브(134)의 외주에 끼워진다. 그리고, 상기 디스크(120)가 2매 이상인 경우에는, 디스크들(120) 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 링 형상의 스페이서(136)가 상기 허브(134)의 외주에 끼워진다. 상기 스핀들 모터(130)의 상단부에는 디스크(120)를 허브(134)에 고정시키기 위한 디스크 클램프(138)가 나사(139)에 의해 체결된다.
상기 액츄에이터(140)는 상기 베이스 부재(110)에 회동 가능하게 설치되는 스윙 아암(142)과, 상기 스윙 아암(142)의 일측 단부에 결합되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(144)를 디스크의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션 조립체(143)를 구비한다. 상기 스윙 아암(142)의 중심부에는 액츄에이터 피봇(141)이 결합되어 있으며, 스윙 아암(142)의 타측 단부에는 스윙 아암(142)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터의 VCM 코일(148)이 결합되어 있다. 상기 서스펜션 조립체(143)의 수는 디스크(120)의 수에 따라 정해진다. 예를 들어, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 하드 디스크 드라이브에 2 매의 디스크(120)가 장착된 경우에는, 2 매의 디스크(120) 각각의 상면과 저면에 대응되는 네 개의 슬라이더(144)가 필요하며, 이 네 개의 슬라이더(144)를 지지하기 위해 네 개의 서스펜션 조립체(143)가 마련된다. 상기 네 개의 서스펜션 조립체(143) 각각은 상기 스윙 아암(142)의 단부에 결합된 로드 빔(145)과, 상기 로드 빔(145)의 디스크 대향면에 부착된 플렉셔(146)를 구비하며, 이 플렉셔(146)에 상기 슬라이더(144)가 부착되어 지지된다.
그리고, 상기 디스크(120)의 내주측에는 하드 디스크 드라이브의 작동 정지시, 즉 디스크(120)의 회전 정지 시에 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더(144)가 안착되는 파킹존(121)이 마련되어 있고, 파킹존(121)의 바깥쪽에는 데이터가 기록되는 데이터존(122)이 마련되어 있다.
상기한 구성을 가지는 하드 디스크 드라이브에는 본 발명에 따른 스윙 아암 진동 제한 장치가 마련된다. 상기 스윙 아암 진동 제한 장치는 외부로부터의 충격으로 인한 상기 스윙 아암(142)의 진동을 제한하는 역할을 한다. 상기 스윙 아암 진동 제한 장치는, 상기 스핀들 모터(130)의 허브(134) 외주에 끼워진 스페이서(136)에 마련된 돌기(152)와, 상기 스윙 아암(142)의 일 측면에 마련된 홈(151)을 구비한다. 구체적으로, 상기 돌기(152)는 상기 스페이서(136)의 외주면에 돌출 형성되며, 상기 홈(151)은 상기 스윙 아암(142)의 일측면에 상기 돌기(152)에 대응되는 위치에 형성된다. 상기 스페이서(136)에 마련된 돌기(152)는, 상기 슬라이더(144)가 상기 디스크(120)의 내주측에 마련된 파킹존(121)에 파킹되었을 때, 상기 스윙 아암(142)에 마련된 홈(151)에 삽입되어, 외부로부터의 충격에 의한 상기 스윙 아암(142)의 진동을 제한하게 된다.
상세하게 설명하면, 상기 돌기(152)는 상기 스페이서(136)의 외주를 따라 링 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 스페이서(136)를 스핀들 모터(130)의 허 브(134) 외주에 장착할 때, 돌기(152)의 위치를 고려할 필요가 없으므로 그 장착 작업이 용이해지는 장점이 있다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 돌기(152)는 상기 홈(151)의 폭보다 작은 두께를 가진 것이 바람직하다. 이는, 상기 돌기(152)가 상기 홈(151)에 삽입될 때, 상기 홈(151)의 내면에 접촉되지 않도록 하기 위한 것이다.
상기한 구성을 가진 본 발명에 따른 스윙 아암 진동 제한 장치에 의하면, 하드 디스크 드라이브의 작동 정지 시, 외부로부터 충격이 가해지는 경우에도, 상기 홈(151)에 삽입된 상기 돌기(152)에 의해 상기 스윙 아암(142)의 진동이 최소한으로 제한될 수 있다. 따라서, 헤드 슬랩, 즉 슬라이더(144)에 탑재된 헤드와 디스크(120) 표면간의 충돌이 방지되므로, 이러한 헤드 슬랩으로 인한 헤드의 손상을 미연에 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스윙 아만 진동 제한 장치는, 상기 스핀들 모터(130)의 허브(134) 외주에 끼워진 스페이서(136)에 마련된 홈(251)과, 상기 스윙 아암(142)의 일 측면에 마련된 돌기(252)를 구비한다. 구체적으로, 상기 홈(251)은 상기 스페이서(136)의 외주면에 소정 깊이로 형성되며, 상기 돌기(252)는 상기 스윙 아암(142)의 일측면에 상기 홈(251)에 대응되는 위치에 돌출 형성된다. 상기 스윙 아암(142)에 마련된 돌기(252)는, 상기 슬라이더(144)가 상기 디스크(120)의 내주측에 마련된 파킹존(121)에 파킹되었을 때, 상기 스윙 아 암(142)에 마련된 홈(251)에 삽입되어, 외부로부터의 충격에 의한 상기 스윙 아암(142)의 진동을 제한하게 된다.
상세하게 설명하면, 상기 홈(251)은 상기 스페이서(136)의 외주를 따라 링 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 스페이서(136)를 스핀들 모터(130)의 허브(134) 외주에 장착할 때, 홈(251)의 위치를 고려할 필요가 없으므로 그 장착 작업이 용이해지는 장점이 있다. 그리고, 상기 돌기(252)는 상기 홈(251)의 폭보다 작은 두께를 가진 것이 바람직하다. 이는, 상기 돌기(252)가 상기 홈(251)에 삽입될 때, 상기 홈(251)의 내면에 접촉되지 않도록 하기 위한 것이다.
상기한 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 스윙 아암 진동 제한 장치의 작용은 전술한 제1 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스윙 아암 진동 제한 장치에 의하면, 하드 디스크 드라이브의 작동 정지 중 읽기/쓰기 헤드의 파킹 상태에서 외부로부터 충격이 가해지더라도 스윙 아암의 진동이 효과적으로 제한된다. 따라서, 헤드 슬랩, 즉 슬라이더에 탑재된 헤드와 디스크 표면간의 충돌이 방지되므로, 이러 한 헤드 슬랩으로 인한 헤드의 손상을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 하드 디스크 드라이브의 베이스 부재에 회동가능하게 설치되는 스윙 아암의 단부에 결합되어 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더를 지지하는 서스펜션 조립체를 가진 액츄에이터와, 스핀들 모터에 장착되어 디스크들 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 구비한 하드 디스크 드라이브에 마련되는 스윙 아암 진동 제한 장치에 있어서,
    상기 스페이서의 외주면에는 돌기가 돌출 형성되고,
    상기 스윙 아암의 일 측면에는 상기 돌기에 대응되는 위치에 홈이 형성되어,
    상기 슬라이더가 상기 디스크의 내주측에 마련된 파킹존에 파킹되었을 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입됨으로써 외부로부터의 충격에 의한 상기 스윙 아암의 진동을 제한하며, 상기 돌기는 상기 홈에 삽입될 때 상기 홈의 내면에 접촉되지 않도록 상기 홈의 폭보다 작은 두께를 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 스페이서의 외주를 따라 링 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치.
  3. 삭제
  4. 하드 디스크 드라이브의 베이스 부재에 회동가능하게 설치되는 스윙 아암의 단부에 결합되어 읽기/쓰기 헤드가 탑재된 슬라이더를 지지하는 서스펜션 조립체를 가진 액츄에이터와, 스핀들 모터에 장착되어 디스크들 사이의 간격을 유지시키는 스페이서를 구비한 하드 디스크 드라이브에 마련되는 스윙 아암 진동 제한 장치에 있어서,
    상기 스페이서의 외주면에는 홈이 형성되고,
    상기 스윙 아암의 일 측면에는 상기 홈에 대응되는 위치에 돌기가 돌출 형성되어,
    상기 슬라이더가 상기 디스크의 내주측에 마련된 파킹존에 파킹되었을 때, 상기 돌기가 상기 홈에 삽입됨으로써 외부로부터의 충격에 의한 상기 스윙 아암의 진동을 제한하며, 상기 돌기는 상기 홈에 삽입될 때 상기 홈의 내면에 접촉되지 않도록 상기 홈의 폭보다 작은 두께를 가진 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 홈은 상기 스페이서의 외주를 따라 링 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브의 스윙 아암 진동 제한 장치.
  6. 삭제
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