KR100370770B1 - 하드디스크드라이브의액츄에이터장치 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 액츄에이터의 아암 아래 또는 윗부분에 전자석을 구비한 평판을 구비하여 헤드 슬라이더의 비행높이를 일정하게 유지시키고 헤드와 메디아 간에 갭(Gap)을 주어 접촉에 의한 손상을 방지하기 위한 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 메디아상의 전영역에서 헤드가 일정한 높이를 유지하면서 비행하도록 하고, 헤드의 파킹시 충격을 감안하여 안전한 파킹을 이루도록 하며, 헤드의 비행 높이 제어를 용이하게 할 수 있도록 하는 액츄에이터 장치를 제공하는데 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 플라스틱 재질의 액츄에이터 아암에 금속 바아(Metal Bar)를 심고, 아암과 아암 사이에는 플라스틱 판을 두고 그 위에 상기 금속 바아와 대향하도록 전자석을 설치하여 헤드가 디스크상을 비행할시 전자석으로부터의 자력으로 아암을 당겨 상기 헤드가 목표고도를 유지하도록 제어 한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 헤드가 디스크의 파킹존에 붙어있다가 부상하는 것이 아니라 반대로 헤드가 디스크로 부터 멀리 떨어져 있어서 충격으로부터 안전한 보호를 할 수있고, 전자석의 자력에 의해 디스크와 일정한 비행높이를 유지하도록 콘트롤함으로써 전 영역에 대하여 균일한 진폭을 유지하도록 함에 따라 드라이브의 성능이 향상되는 잇점이 있다

Description

하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 액츄에이터의 아암부분을 전자석을 구비한 평판에 의해 제어하여 헤드 슬라이더의 비행높이를 일정하게 유지시키고 헤드와 메디아 간에 갭(Gap)을 주어 접촉에 의한 손상을 방지하기 위한 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 보조기억 장치로 사용되는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive: 이하 "HDD"라 표기함)는 자기헤드와 메디아를 이용하여 자연계의 정보를 기록하고 읽어 내는 정보 저장 장치이다.
HDD는 정보를 저장하기 위하여 자기장을 형성하는 자기헤드와, 자화물질이 코팅되어 자기장에 의해 자화되는 메디아로 나뉜다. 이렇게 자화된 메디아는 N극과 S극으로 극성을 띠게 되고 자기헤드는 다시 자화정보를 읽어내어 자기력을 전자력(전압)으로 바꾸어 준다. 이때 자화되었던 신호는 워낙 소신호이기 때문에 HDD와 같은 고밀도 제품에서는 헤드와 메디아의 거리가 극히 작으며 , 또한 몇 미크로 정도의 거리차에도 진폭(Amplitude)의 차이가 많이 난다. 그래서 액츄에이터 설계시 전 메디아의 트랙상에서 헤드가 일정한 높이를 유지하는 것은 설계의 관건이다.
일반적으로 사용되는 HDD는 내부의 스핀들 모터(Spindle Motor)에 의해 고속으로 회전하는 메디아인 디스크와 이 디스크에 데이타를 기록하거나 또는 기록된 데이타를 재생하기 위한 자기헤드가 부착된 액츄에이터(Actuator)를 구비하고 있다.
상기 액츄에이터는 선회축을 중심으로 회전 가능케 설치되어 보이스코일 모터(Voice Coil Motor)의 작동에 의해 이동함에 따라 상기 자기헤드가 디스크상을 이동하면서 트랙에 데이타를 기록하거나 또는 재생하게 된다. 이 때 상기 자기헤드는 디스크가 고속으로 회전함에 따라 상기 디스크 표면에 발생되는 기류압에 의해 상승되어 미세한 간극을 유지한 채 비행하게 된다.
상기 동작중 HDD의 정지 또는 파워 오프(Power Off)시에는 스핀들모터의 잔여 관성에 의해 액츄에이터가 디스크상의 내측으로 이동하고, 헤드는 디스크 위에 안착하게 되는데, 이때 헤드가 비동작시 안착하는 디스크면을 파킹 존(Parking Zone 또는 CSS Zone)이라 하며, 전원이 인가되면 이곳에서 헤드가 충분한 부상을 한 다음 데이터 존(Data Zone)으로 가게 되고, 또한 전원이 차단되면 데이터 존에 있던 헤드는 다시 파킹 존으로 되돌아 오게 된다. 이와 같이 파킹위치로의 전환은 자기헤드가 디스크와 접촉시 발생되는 디스크에 기록된 데이타의 손상을 미연에 방지토록 하기 위해서 이다.
상기와 같이 동작하는 종래 HDD는 스핀들모터의 고속회전에 따른 디스크로부터의 기류에 의해 부상하는 자기헤드가 디스크상을 비행하면서 자기신호를 전기신호로 바꾸어 주도록 하는데, 이러한 설계는 디스크의 안쪽과 바깥쪽의 공기압 차이나 원심력 또는 구심력 차이로 인해 비행 높이가 다르게 되고, 이로인해 진폭(Amplitude)도 달라지게 되어서 트랙의 균일화를 잃게 되며, 이를 보상해주기 위해 각 영역별로 BPI (Bit Per Inch) 등을 조정해줘야 하는 번거러움이 따르게 된다. 또한 헤드의 비행 높이가 디스크와 거의 닿게 설계되어서 조그만 충격에도 디스크와 접촉되어, 디스크와 헤드에 치명적인 손상을 가하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 메디아상의 전영역에서 헤드가 일정한 높이를 유지하면서 비행하도록 하고, 헤드의 파킹시 출격을 감안하여 안전한 파킹을 이루도록하는 액츄에이터 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 액츄에이터가 헤드의 비행 높이 제어를 용이하게 할 수 있도록 하면서, 헤드의 장착수를 줄여줌으로써 원가 절감을 꾀함에 있다.
상기한 목적에 따라 본 발명은 플라스틱 재질의 액츄에이터 아암에 금속 바아(Metal Bar)를 심고, 아암과 아암 사이에는 플라스틱 판을 두고 그 상, 하부에 상기 금속 바아와 대향하도록 전자석을 구비한 평판을 제공하여 헤드가 디스크상을 비행할시 전자석으로부터의 자력으로 아암을 당겨 상기 헤드가 목표고도를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면과 함께 상세히 설명될 것이다. 도면들중 동일한 부품들은 가능한한 어느곳에서 든지 동일한 부호를 나타내고 있음을 유의하여야 한다.
본 발명의 다른 실시예로서 제5도를 참조하여 설명하면, 금속 바아(14)가 심어진 하나의 액츄에이터 아암(13)의 상,하부에 위치하는 평판(15a, 15b)대 전자석 (16a, 16b)을 각각 설치하고, 상기 아암(13)의 선단에는 양면에 슬라이더 갭을 형성하는 헤드(12)를 설치하며, 상기 아암(13)를 디스크(11a, 11b)들의 사이에 위치하는 형태로 되어서, 드라이브를 사용하기 위해 전원을 켜게 되면, 액츄에이터(10)는 충격에도 헤드(12)가 접촉하지 않는 만큼의 충분한 간격을 두고 파킹된 상태에서 상측 디스크(11a)상의 데이타를 읽거나 쓰기 위하여 헤드 콘텍터에 들어오면, 액츄에이터(10)의 평판(15a)에 설치된 전자석 (16a)이 자력을 발생하게 되고, 이 자력은 액츄에이터 아암(13)의 금속 바아(14)를 당겨서 상기 아암(13) 선단의 헤드슬라이더(12)가 디스크(11a) 상의 목표고도를 갖도록 한뒤, 계속해서 상기 비행 고도를 유지하면서 데이타를 탐색하도록 한다.
또한 상기와 같은 상태에서 하측 디스크(11b)상의 데이타를 읽거나 쓰기 위하여 액츄에이터(13)의 아래쪽 평판(15b)에 설치된 전자석 (16b)이 자력을 발생하게 되고, 이 자력은 액츄에이터 아암(13)의 금속 바아(14)를 담겨서 상기 아암(13) 선단의 헤드 슬라이더(12)가 디스크(11b) 상의 목표 고도를 갖도록 한뒤 , 계속해서 상기 비행 고도를 유지하면서 데이타를 탐색 하도록 한다.
이는 헤드와 디스크 간에 충분한 갭을 준상태에서 슬라이더를 콘트롤할 수 있으므로써 인접면에 영향을 주지 않은채 면과 면사이에 하나의 헤드를 읽기/쓰기를 할 수 있음으로 헤드를 하나 줄여 원가를 절감할 수 있다.
또한, 상기 액츄에이터 아암(13)은 자력에 따른 변화를 갖기 위하여 탄성재로 형성된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 액츄에이터의 아암 아래 또는 윗부분에 전자석을 구비한 평판을 구비하여 전자석의 자력에 의해 디스크와 일정한 비행높이를 유지하도록 콘트롤함으로써 전 영역에 대하여 균일한 진폭을 유지하도록 함에 따라 드라이브의 성능이 향상되는 잇점이 있다.
제 1 도는 본 발명에 따른 액츄에이터 장치의 구성도
제 2 도는 제1도의 요부인 전자석과 금속 바아의 상호작용을 나타내는 상태도
제 3 도는 본 발명에 따른 액츄에이터 장치의 동작 상태도
제 4 도는 본 발명에 따른 액츄에이터 장치의 블록도
제 5 도는 본 발명에 따른 액츄에이터 장치의 다른 실시예를 나타내는 상태도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 액츄에이터 11: 디스크
12: 자기헤드 13: 액츄에이터 아암
14: 금속 바아 15: 평판
16: 전자석

Claims (2)

  1. 하드디스크 드라이브의 액츄에이터(10) 장치에 있어서,
    상기 액츄에이터(10)는 선단에 설치되는 읽기/쓰기 자기헤드(12)가 디스크(11)상에서 일정한 비행 높이를 유지토록 하기 위하여, 액츄에이터 아암(13)에 금속 바아(14)를 심어 부착하고, 상기 액츄에이터 아암(13)의 아래 또는 윗부분에 전자석을 구비한 평판(15)을 형성하며, 상기 각각의 평판(15)사이에 상기 금속 바아(14)와 대향하도록 설치하고, 상기 각각의 평판에 구비된 전자석(16)으로부터의 자력이 상기 금속 바아(14)를 당겨서 제어되도록 함을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액츄에이터 아암(13)은 자력에 따른 변화를 갖기 위하여 탄성재로 형성됨을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 장치.
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