KR0183154B1 - 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 구동장치 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 강한 회전 토오크를 발생시키고, 장착공간을 작게 차지하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 구동장치에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 필수적으로 갖춰야할 액츄에이터의 회전기능 유지 및 성능 향상과 함께 드라이브의 슬림화를 가져오는 액츄에이터 구동장치를 제공하는데 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 통상의 하드디스크 드라이브에 있어, 액츄에이터의 구동부위에 회전력을 얻기 위한 자기장을 발생시키는 영구자석을 부착하고, 상기 액츄에이터가 장착되는 인쇄회로기판에 다른 자기장을 발생시키는 패턴 코일을 형성하여 이들의 상호 작용에 의해 회전되도록 한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 액츄에이터의 회전력을 얻기 위한 자기장을 발생하는 영구자석이 구동부위에 고정되고, 베이스로 사용되는 PCB상에는 상기 영구자석과 상호 작용에 의해서 회전력을 얻기 위한 코일 패턴이 적층으로 인쇄되어 액츄에이터가 강한 회전 토오크를 얻을 수 있게 되었으며, 또한 장착공간이 작아짐에 따라 드라이브이 슬림화를 가져오는 효과가 있다.

Description

하드디스크 드라이브의 액츄에이터 구동장치
제1도는 종래 하드디스크 드라이브의 평면도
제2도는 제1도의 A-A 방향에 대한 단면도
제3도는 종래 액츄에이터 구동부에 대한 단면도
제4도는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 구성도
제5도는 제4도의 요부인 액츄에이터 구동부를 나타내는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 액츄에이터 2 : 영구자석
3 : 피봇베어링 4 : 회로기판(PCB)
4a : 패턴 코일 5 : 디스크
6 : 스핀들축 7 : 피봇축
본 발명은 컴퓨터의 보조기억장치로 사용되는 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 강한 회전 토오크를 가지면서 장착공간을 작게 차지하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 구동장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 주요 보조기억장치로서 위치를 확고히 갖추고 있는 하드디스크 드라이브는 각종 관련 기술의 발달로 지속적으로 고용량화 및 소형, 경량화가 진행되고 있다. 이러한 추세는 데스크형 컴퓨터에는 물론, 노트북 컴퓨터와 같은 랩탑(Lap Top)형 컴퓨터에 장착되는 디스크 드라이브 또한 예외는 아니어서 이의 고용량화 및 소형, 경량화를 위해 지속적인 개발노력을 경주하게 되었다. 특히 최근 들어서는 노트북 컴퓨터의 시장이 급속히 성장함에 따라서 노트북 컴퓨터의 보조기억장치로써 필수적 구성요소인 하드디스크 드라이브의 소형화 및 경량화는 더욱 절실하게 요구되고 있다.
특히 노트북 컴퓨터가 필수적으로 갖춰야 할 키보드와 디스플레이 장치가 갖는 장착공간상의 어쩔 수 없는 제한으로 평면적인 크기에 대한 스트레스는 그다지 크지 않은 반면에, 노트북 컴퓨터의 슬림화는 거의 무한정으로 계속되고 있고, 이에 따라, 보조기억장치로써 장착하게 되는 하드디스크 드라이브의 두께에 대한 슬림화 요구는 더욱 절실해 지고 있다.
이러한 랩탑형 컴퓨터의 보조기억 장치로 사용되는 디스크 드라이브에 있어, 종래의 디스크 드라이브(30)는 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이, 베이스(31)상의 일측에 장착되어 내부의 코일(32a)과 영구자석(32b)간의 상호 작용으로 고속회전을 하게되는 스핀들 모터(32)와, 상기 스핀들 모터(32)의 허브상에 클럼프(33)와 몇개의 나사로 단단히 고정되어 상기 스핀들 모터(32)에 의해 회전을 하게되는 정보 저장매체인 디스크(34)와, 상기 디스크(34)에 정보를 기록하거나 기록된 정보를 재생하기 위한 자기헤드(35)와, 상기 베이스(31)에 형성된 피봇축(36)에 피봇베어링(37)과 함께 회전할 수 있도록 끼워지고, 일단에 상기 자기헤드(35)를 구비하며, 타단에는 구동을 위한 보빈 및 코일(38a)을 구비하는 액츄에이터(38)와, 상기 액츄에이터(38)의 보빈 및 코일(38a)과 영구자석(38b) 및 상,하부 요오크(39a,39b)의 조합으로 이뤄지는 보이스코일모터(Voice coil motor)로 구성 요부를 이루게 되며, 이러한 구성물들은 상기와 같이 베이스(31)에 의해서 지지되어 있고, 또한 외부의 영향에 의해서 손상되지 않도록 커버(40)에 의해서 덮여 있으며, 또한 전체 시스템 회로의 제어를 필요로 하므로 인쇄회로기판(41) 및 전기부품들을 가지게 된다.
상기와 같이 구성된 디스크 드라이브(30)과 전원을 켜면, 스핀들모터(32)는 제어회로의 제어에 의해 전류가 흐르는 코일(32a)과 상기 영구자석(32b)의 상호 작용에 의해 회전력을 얻어 회전하게 되고, 따라서 디스크(34)도 회전하게 된다. 또한 액츄에이터 (38)는 회로의 제어에 의하여 전류가 흐르는 코일(38a)과 하부 요오크(39b)상에 고정된 상태의 영구자석(38b)과의 상호 작용에 의해 회전력을 얻어 피봇축(36)을 중심으로 회전하게 되어 선단의 자기헤드(35)를 탐색 위치로 이동 시키게 된다. 여기서 데이타의 기록/재생은 상기 헤드(35)와 디스크(34)간의 상호 작용에 의해서 이루어지게 되는데, 이는 상기 디스크(34)가 고속으로 회전함에 따라 발생되는 디스크 표면의 기류에 의한 베어링 작용으로 상기 헤드(35)가 상승되어 미세한 간극을 유지한 체 이동하면서 기록/독출 동작을 하게 된다.
상기와 같이 동작하는 종래 하드디스크 드라이브에 있어서, 액츄에이터(38)구동장치는 제3도에 도시한 바와 같이, 회전력을 얻기 위한 자기장을 발생시키는 영구자석(38b)을 하부 요오크(39b)상에 고정된 상태로 두어 회로의 제어에 의하여 전류가 흐르는 상기 액츄에어터(38)상의 보이스 코일(38a)과 상기 영구자석(38b)과의 상호작용에 의해 회전력을 얻게 된다.
상기한 종래기술에 있어, 액츄에이터 장치는 헤드를 이동시키게 되는 드라이브의 필수 구성요소여서 이를 제거할 수 없음에 따라 장착공간을 크게 차지하더라도 이를 설치해야 하며, 이는 드라이브의 슬림화(Slim) 추세에 견주어 볼때 슬림화에 대한 애로점으로 대두되었다.
따라서 본 발명의 목적은 필수적으로 갖춰야할 액츄에이터의 회전기능 유지 및 성능 향상과 함께 드라이브의 슬림화를 위한 액츄에이터 구동장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적에 따라 본 발명은 통상의 하드디스크 드라이브에 있어, 액츄에이터의 구동부위에 자기장을 발생하는 영구자석을 부착하고, 상기 액츄에이터가 장착되는 인쇄회로기판에 다른 자기장을 발생시키는 패턴 코일을 형성하여 이들의 상호 작용으로 회전력이 발생되도록 하여 액츄에이터를 회전시킴을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한한 어느곳에서든지 동일한 부호를 나타내고 있음을 유의 하여야 한다.
본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 구동장치는 제4,5도에 도시된 바와 같이, 회전을 위하여 액츄에이터(1)는 선단에 데이타의 기록 및 재생을 위한 헤드(1a)을 구비하고 후부에는 회전력을 얻기 위해 자기장을 발생시키는 영구자석(2)을 구비하며, 회전시 윤활작용을 위한 피봇베어링(3)을 구비한다. 또한 상기 액츄에이터(1)의 영구자석(2)으로부터 발생하는 자기장과의 상호 작용을 일으켜 회전력을 갖게하는 다른 자기장을 발생시키는 패턴 코일(4a)이 적층 인쇄되어 있는 PCB(4)는 회전력을 얻기 위해 자기장을 발생시키는 데이타 저장매체인 디스크(5)의 회전을 지지해주는 스핀들축(6)과 상기 액츄에이터(1)의 회전을 지지해주는 피봇축(7)을 형성한다. 이때 상기 PCB(4)의 피봇축(7)에 상기 액츄에이터(1)가 고정되었을때, 상기 PCB(4)와 액츄에이터(1)으 패턴 코일(4a)과 영구자석(2)은 서로 대비하는 위치가 된다.
상기한 도면에서 미설명 부호는 영구자석(5a)과, 패턴 코일(4b)과, 자기장 차단물질(8)과, 커버(9)를 나타낸다.
상기와 같이 피봇베어링(3)과 함께 PCB(4)상의 피봇축(7)에 고정된 액츄에이터(1)의 구동을 살펴보면, 하드디스크 드라이브에 전원을 인가하면 상기 PCB(4)의 모터 구동회로에 의해서 발생된 전류는 패턴 코일(4b)을 통과하면서 자기장을 발생하며 이와 같이 발생된 자기장은 디스크(5)의 자기장 발생수단으로부터 발생된 자기장과의 상호 작용을 통하여 회전력을 발생시키며, 이 회전력에 의해서 상기 디스크(5)는 스핀들축(6)을 중심으로하여 회전하게 되고, 또한 상기 디스크(5)으 회전과 함께 읽기/쓰기 헤드를 이동시키게 되는 액츄에이터(1)는 영구자석(2)에서 발생하는 자기장이 상기 PCB(4)의 패턴 코일(4a)에서 발생하는 자기장과 상호 작용을 통하여 회전력을 발생시키며, 이 회전력에 의해 상기 액츄에이터(1)는 피봇축(7)을 중심으로 하여 피봇베어링(3)의 윤활 작용으로 회전하게 된다. 이때 회전력을 얻기 위한 패턴 코일(4a)이 상기 PCB(4)상에 적층(Multi Layer)인쇄 되어있기 때문에 상기 액츄에이터(1)가 강한 회전 토오크를 얻을 수 있도록 해준다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 액츄에이터의 회전력을 얻기 위한 자기장을 발생하는 영구자석이 구동부위에 고정되고, 베이스로 사용되는 PCB상에는 상기 영구자석과 상호 작용에 의해서 회전력을 얻기 위한 코일 패턴이 적층으로 인쇄되어 액츄에이터가 강한 회전 토오크를 얻을 수 있게 되었으며, 또한 장착공간이 작아짐에 따라 드라이브의 슬림화를 가져오는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 컴퓨터 보조기억장치인 하드디스크 드라이브에 있어서, 액츄에이터(1)의 구동력을 얻기 위하여, 자기장을 발생하는 영구자석(2)을 상기 액츄에이터(1)의 구동부에장착하고, 상기 액츄에이터(1)가 장착되는 인쇄회로기판(4)에 다른 자기장을 발생시키는 패턴 코일(4a)을 상기 영구자석(2)고 상호 자기장 작용을 하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 구동장치.
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