KR100309103B1 - 하드디스크 드라이브의 래치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하드디스크 드라이브의 전원이 오프되었을 때, 엑추에이터의 헤드가 기록매체인 디스크상의 파킹존에 위치되도록 구성되는 이너 크래쉬 스토퍼 역할을 하는 래치장치에 관한 것으로서, 상기 엑추에이터 보빈의 단부 적소에는 하측으로 일정 길이 만큼 연장되도록 원통형의 래치핀을 설치하고, 베이스상에는 내측면에 다수개의 돌출부가 형성된 U자형 판스프링을 설치하여, 상기 돌출부 사이에 상기 래치핀을 강제 삽입시키는 기구적 구성만으로 래치장치를 구현하기 때문에 항상 일정한 래치력을 구현할 수 있으며, 래치장치를 위한 별도의 전용 가공장비를 사용할 필요가 없는 효과가 있다.

Description

하드디스크 드라이브의 래치장치

본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 특히 전원이 오프되었을 때, 엑추에이터의 헤드가 기록매체인 디스크상의 파킹존에 위치되도록 구성되는 이너 크래쉬 스토퍼(Inner Crash Stopper) 역할을 하는 래치장치에 관한 것이다.

통상적으로, 하드디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 디지털 전자펄스를 보다 영구적인 자기장으로 바꾸어 소정의 기록매체인 디스크상에 기록 또는 기록된 정보를 독취하기 위한 컴퓨터의 보조기억장치로 사용된다. 상기와 같은 하드디스크 드라이브는 정보 데이터가 저장되는 디스크와, 상기 디스크상의 정보를 기록 또는 기록된 정보를 독출하는 헤드를 구비한 엑추에이터(Actuator)와, 상기 엑추에이터를 소정의 피봇축을 중심으로 상기 디스크상의 정확한 데이터위치로 유동시키는 브이씨엠(VCM; Voice Coil Motor)과, 상기 장치들을 제어하는 전자회로 및 드라이브를 컴퓨터 본체와 연결시켜주는 인터페이스등으로 구성된다.

또한, 상기 엑추에이터의 단부와 본체에 구성되는 브이씨엠에는 유동하는 엑추에이터의 헤드가 디스크의 최외곽상으로 이탈하는 것을 방지하도록 아우터 크래쉬 스토퍼(Outer Crash Stopper) 역할을 하는 오링(O-ring)을 구비한 브이씨엠 스페이서와, 기기의 전원이 오프되었을 때 상기 엑추에이터의 헤드를 파킹존에 위치고정시키는 이너 크래쉬 스토퍼 역할을 하는 래치장치가 적소에 구성된다. 상기 래치장치로는 브이씨엠의 구성요소인 마그네트의 자력을 이용한 방식과, 일정 전류를 인가하는 전자석방식과, 공기압등을 이용하는 방식이 사용되고 있다. 하기에서는 상기 방식들중 마그네트의 자력에 의한 자기유도 방식을 이용한 래치장치에 대해 설명하고자 한다.

도 1은 종래 기술의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 구성을 도시한 평면도이다.

종래 하드디스크 드라이브 및 래치장치의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이, 스핀들모터 111에 의해서 고속회전되는 기록매체인 디스크 110과, 상기 디스크상에 정보 데이터를 기록 또는 기록된 정보 데이터를 독취하기 위한 헤드 121을 구비한 엑추에이터 120과, 상기 엑추에이터 120의 헤드 121을 디스크상의 소정 데이터 위치로 유동시키기 위한 브이씨엠 130이 베이스 140상에 구성된다.

상기 브이씨엠 140의 구성은 우선, 엑추에이터 120의 일측에는 중앙에 다수번 권취된 코일 122a를 인서트몰딩으로 형성시킨 보빈 122가 일체로 형성된다. 상기 보빈 122의 단부 적소에는 철편 123이 설치된다.

그후, 상기 베이스 140상에는 상기 엑추에이터 120의 보빈 122가 삽입될 수 있는 공간을 구비한 상, 하부 요크가 일정 브이씨엠 스페이서(VCM Spacer) 132, 133에 의해 설치된다. 도 1에는 설명의 편이상 상부 요크를 생략하였다. 상기 브이씨엠 스페이서 132, 133은 상기 상부 요크와 하부 요크 131이 일정한 간격을 두고 이격되도록 양단에 각각 설치된다. 상기 상부 요크와 하부 요크의 내부면에는 마그네트 131a가 각각 고정되어 그 사이의 공간에 상기 엑추에이터 120의 보빈 122가 삽입된다. 즉, 상기 보빈 122의 코일 122a에 전류를 인가시켜 엑추에이터 120의 헤드 121을 디스크상의 일정 정보데이터의 위치로 유동시키는 것이다.

또한, 상기 상, 하부 요크의 스페이서 역할을 하는 브이씨엠 스페이서 132, 133중 일측 브이씨엠 스페이서 132의 외주면 중앙에는 일정 탄성력을 갖는 오링 132a를 결합하여 상기 엑추에이터 120의 헤드 121이 디스크 110상의 데이터존 110a의 외측으로 이탈되는 것을 방지하도록 구성한다. 그후, 기기의 전원을 오프시, 상기 엑추에이터 120의 헤드 121이 디스크상의 파킹존 110b로 위치될 수 있도록 상기 하부 요크 131상에는 래치하우징 134를 설치한다. 즉, 상기 엑추에이터 120의 보빈 122에 설치된 철편 123이 상기 래치하우징 134에 일정한 자기력으로 접촉되도록 구성하므로써 기기가 작동을 하지 않을 때에는 상기 엑추에이터의 헤드 121이 항상 디스크상의 파킹존 110b에 위치되도록 한다.

또한, 상기 래치하우징 134의 상기 철편 123과 접촉하는 부분에는 일정 깊이의 도시되지 않은 슬롯이 가공 형성된다. 상기 슬롯은 인가되는 자력선을 바깥쪽으로 흐르게 하여 마그네트 플럭스의 량을 극대화함으로써 보다 강한 래치력을 갖도록 구성되는 것이다.

그러나 상기와 같이 마그네트의 자력을 이용하여 래치하우징에 철편을 부착시키는 방식은 상기 래치하우징의 철편과의 접촉부분에 전용 가공기계를 사용하여 슬롯을 형성시켜야하며, 이로인하여 제조원가 및 조립공수가 증가하는 문제점이 발생하게 되었다. 또한, 상기 엑추에이터를 파킹존에 위치시키기 위한 래치력이 분산되는 문제점이 발생하게 되었다. 상기와 같은 자기유도방식 이외에도 공기압을 이용하는 방식이나 전자석을 이용하는 방식 역시 고가의 제조비용이 소요되는 문제점이 도출되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 제조원가 및 조립공수를 감소시킬 수 있는 하드디스크 드라이브의 래치장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 항상 일정한 래치력을 구현시킬 수 있는 하드디스크 드라이브의 래치장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베이스상에 브이씨엠 스페이서에 의해서 일정간격으로 이격되도록 설치되는 상·하부 요크와, 상기 상·하부 요크의 내측면에는 일정 자계를 형성하기 위하여 마주보도록 설치되는 마그네트와, 상기 상·하부 요크의 마그네트 사이에는 인가되는 전류에 따라 유동되도록 코일을 구비한 엑추에이터의 보빈이 삽입되는 구성을 갖는 하드디스크 드라이브의 브이씨엠에 있어서, 상기 엑추에이터 보빈의 단부 적소에는 하측으로 일정 길이 만큼 연장되도록 원통형의 래치핀이 설치되며, 상기 엑추에이터의 헤드가 디스크상의 파킹존에 위치할 때, 상기 보빈의 래치핀이 위치되는 상기 베이스상에는 일정형상의 스프링 홀더가 설치되며, 상기 스프링 홀더에는 내측면에 다수개의 돌출부가 형성된 자유단과 고정단이 일체로 형성된 U자형 판스프링이 상기 래치핀이 삽입되는 방향으로 설치됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 구성을 도시한 평면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치장치를 도시한 하드디스크 드라이브의 부분사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치장치를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치장치가 장착된 하드디스크 드라이브의 구성도.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치핀이 판스프링에 삽입되기 전의 상태를 도시한 구성도.

도 5b는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치핀이 판스프링에 장착되는 상태를 도시한 구성도.

도 5c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치핀이 판스프링에 의해 고정된 상태를 도시한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

23: 래치핀 41: 스프링 홀더

51: 판스프링 52: 자유단

53: 고정단 52a, 52b, 53a: 돌출단

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치장치를 도시한 하드디스크 드라이브의 부분사시도이고, 도 3은 래치장치를 도시한 사시도이며, 도 4는 래치장치가 장착된 하드디스크 드라이브의 구성도이다.

본 발명에 따른 래치장치의 구성은 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 우선, 베이스 40상의 일측에 브이씨엠 30이 설치된다. 상기 브이씨엠 30은 마그네트 31a를 구비하며, 일정간격으로 이격되도록 설치되는 상, 하부 요크 31와(설명 편의상 상부 요크는 도시되어 있지 않음), 상기 상, 하부 요크사이에 삽입되는 엑추에이터 20의 보빈 22로 구성된다. 상기 보빈 22에는 다수번 권취된 코일 22a가 인서트 몰딩으로 삽입되며, 상기 코일 22a에 전류를 인가시켜, 상기 상, 하부 요크사이의 자계에서 일정한 힘을 얻도록 구성된다. 이때, 상기 엑추에이터 20의 타단은 기록매체인 디스크 10상의 정보를 독취 또는 저장하기 위한 헤드 21이 설치되어 있다.

상기 엑추에이터 20의 헤드 21이 디스크 10상의 데이터존 10a에서 외곽으로의 이탈방지 및 파킹존 10b로의 위치고정을 위한 상기 보빈 22의 유동을 제어하기 위하여 상기 브이씨엠 30에는 아우터 크래쉬 스토퍼와 래치장치 50인 이너 크래쉬 스토퍼를 설치하게 된다. 상기 엑추에이터 20의 헤드 21이 디스크 10의 데이터존 10a의 최외곽으로 이탈하는 것을 방지하기 위한 아우터 크래쉬 스토퍼로는 본 도면에서는 상기 상, 하부 요크를 일정간격으로 이격시키기 위하여 설치되는 브이씨엠 스페이서 32, 33을 이용하였다. 또한, 상기 보빈 22의 일측과 접촉하는 상기 브이씨엠 스페이서 32에는 댐핑부재로써 오링 32a를 사용하였다.

그후, 본 발명에 따른 이너 크래쉬 스토퍼인 래치장치 50이 상기 브이씨엠 30의 일측에 구성된다. 우선, 상기 엑추에이터 보빈 22의 단부 적소에는 하측으로 일정 길이만큼 연장되도록 래치핀 23이 설치된다. 상기 래치핀 23은 일정 직경을 갖는 원통형으로 형성된다.

그후, 상기 엑추에이터 20의 헤드 21이 디스크 10상의 파킹존 10b에 위치할 때, 상기 보빈 22의 래치핀 23이 위치되는 상기 베이스 40상에는 일정 형상의 스프링 홀더 41이 설치된다. 상기 스프링 홀더 41에는 내측면에 다수개의 돌출부가 형성된 자유단 52와 고정단 53이 일체로 형성된 U자형 판스프링 51이 상기 래치핀 23이 삽입되는 방향으로 설치된다. 상기 고정단 53은 상기 스프링 홀더 41에 고정되며, 상기 자유단 52은 상기 래치핀 23이 삽입 또는 이탈될 때 일정 탄성력을 가지며 외측으로 벌어질 수 있도록 형성된다.

상기 돌출부는 상기 판스프링 51의 자유단 52의 내측면에 일정간격으로 이격되어 각각 돌출되는 제1돌출부 52a와 제2돌출부 52b 및 상기 고정단 53의 내측면에서 상기 제1돌출부 52a와 제2돌출부 52b사이의 방향으로 돌출되는 제3돌출부 53a로 구성된다. 상기 판스프링 51의 제1돌출부 52a와 제3돌출부 53a간의 간격은 상기 래치핀 23의 직경보다 작도록 형성되며, 상기 래치핀 23의 직경은 상기 제1, 2, 3돌출부 52a, 52b, 53a의 단부가 모두 접하는 가상원과 같은 직경을 갖도록 형성된다. 또한, 상기 돌출부 52a, 52b, 53a의 래치핀 외주면과 접하는 단부는 상기 래치핀 23의 원활한 삽탈을 위하여 곡형으로 형성된다. 이때, 상기 판스프링 51의 돌출부가 자유단 52의 탄성력으로 상기 래치핀 23을 잡는 래치력은 상기 브이씨엠 30에서 발생하는 엑추에이터 20을 유동시키는 힘보다 작도록 형성된다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 래치핀이 판스프링에 삽입되기 전의 상태를 도시한 구성도이고, 도 5b는 래치핀이 판스프링에 장착되는 상태를 도시한 구성도이며, 도 5c는 래치핀이 판스프링에 의해 고정된 상태를 도시한 구성도이다.

본 발명에 의한 래치장치의 작동은 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 전원 오프시, 엑추에이터의 보빈 22에 설치된 래치핀 23이 베이스상의 스프링 홀더 41에 설치된 U자형 판스프링 51의 자유단 52와 고정단 53 사이에 삽입되면, 상기 래치핀 23의 외주면은 상기 판스프링 51의 자유단 52의 내측면에 형성된 제1돌출부 52a와 고정단 53의 내측면에 형성된 제3돌출부 53a에 동시에 접촉하게 된다. 이때, 상기 엑추에이터가 좀더 회전하여 상기 판스프링 51 사이로 삽입되면, 상기 래치핀 23은 상기 제1돌출단 52a를 밀게된다. 따라서, 상기 래치핀 23의 삽입에 의해 상기 판스프링 51의 자유단 52는 외측으로 일정 탄성력을 가지면서 휘게된다.

그후, 상기 보빈 22의 래치핀 23의 삽입이 끝나게 되면, 상기 래치핀 23의 외주면은 상기 판스프링 자유단 52의 내측면에 형성된 제1, 2돌출부 52a, 52b와 고정단 53의 내측면에 형성된 제3돌출부 53a에 동시에 접하게 된다. 이때, 상기 판스프링 51의 자유단 52는 원래의 위치로 이동하여 상기 래치핀 23을 지지 고정하게 된다.

한편, 전원을 인가시, 엑추에이터의 헤드는 디스크상의 데이터존으로 위치가 이동되며, 이로 인하여 보빈 22의 래치핀 23은 상기 판스프링 51에서 이탈된다. 이때에도 역시, 상기 래치핀 23은 상기 자유단 52의 제1돌출부 52a를 밀면서 유동하기 때문에 상기 판스프링 51의 자유단 52는 외측으로 탄성력을 가지면서 휘게된다. 즉, 상기 래치핀 23을 지지 고정하고 있던 판스프링 51의 래치력(탄성력)보다 상기 엑추에이터를 유동시키는 브이씨엠의 힘이 더 크도록 구성되었기 때문이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 래치장치는 판스프링의 탄성력을 사용하여 엑추에이터의 헤드를 디스크상의 파킹존에 위치 고정시킬 수 있기 때문에 항상 일정한 래치력을 구현할 수 있으며, 래치장치의 구현을 위한 별도의 전용 가공기계를 사용하지 않기 때문에 제조원가가 절감되며 조립공수가 감소되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 베이스상에 브이씨엠 스페이서에 의해서 일정간격으로 이격되도록 설치되는 상·하부 요크와, 상기 상·하부 요크의 내측면에는 일정 자계를 형성하기 위하여 마주보도록 설치되는 마그네트와, 상기 상·하부 요크의 마그네트 사이에는 인가되는 전류에 따라 유동되도록 코일을 구비한 엑추에이터의 보빈이 삽입되는 구성을 갖는 하드디스크 드라이브의 브이씨엠에 있어서,

   상기 엑추에이터 보빈의 단부 적소에는 하측으로 일정 길이 만큼 연장되도록 원통형의 래치핀이 설치되며;

   상기 엑추에이터의 헤드가 디스크상의 파킹존에 위치할 때, 상기 보빈의 래치핀이 위치되는 상기 베이스상에는 일정형상의 스프링 홀더가 설치되며;

   상기 스프링 홀더에는 내측면에 다수개의 돌출부가 형성된 자유단과 고정단이 일체로 형성된 U자형 판스프링이 상기 래치핀이 삽입되는 방향으로 설치됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 래치장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 돌출부의 단부는 래치핀의 원활한 삽출을 위하여 곡형으로 형성됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 래치장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 돌출부는,

   상기 판스프링의 자유단 내측면에 일정간격으로 이격되어 각각 돌출되는 제1돌출부와 제2돌출부 및;

   상기 고정단 내측면에서 상기 제1돌출부와 제2돌출부 사이의 방향으로 돌출되는 제3돌출부로 구성됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 래치장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 판스프링의 제1돌출부와 제3돌출부간의 간격은 상기 래치핀의 직경보다 작도록 형성하고,

   상기 래치핀의 직경은 상기 제1, 2, 3돌출부의 단부가 모두 접하는 가상원과 같은 직경을 갖도록 형성함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 래치장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 판스프링의 돌출부가 자유단의 탄성력으로 상기 래치핀을 잡는 래치력은 상기 브이씨엠에서 발생하는 엑추에이터를 유동시키는 힘보다 작도록 형성함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 래치장치.