KR100373750B1 - 디스크 드라이브의 엑추에이터 로딩/언로딩장치 - Google Patents

디스크 드라이브의 엑추에이터 로딩/언로딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 액추에이터 로딩/언로딩장치는, 디스크의 외측에 위치하도록 디스크 드라이브의 베이스에 설치된 블록체와, 블록체 위에 승강 가능하게 설치되며, 액추에이터의 로딩/언로딩시 스윙암의 측단을 구속하는 램프부재와, 램프부재의 상승 범위를 제한하는 스토퍼와, 램프부재를 블록체와 스토퍼 사이에서 승강시키는 승강수단으로서, 램프부재의 하면에 삽입 설치된 마그네트 및 마그네트와 대향하도록 블록체의 상면에 삽입 설치된 전자석 포함하여 구성된다. 이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 언로딩시 액추에이터가 디스크 외측으로 완전히 빠져나올 수 없는 협소한 구조의 디스크 드라이브에서도 액추에이터를 안정적으로 파킹시킬 수 있다.

Description

디스크 드라이브의 엑추에이터 로딩/언로딩장치{Actuator loading/unloading device for disc drive}
본 발명은 주로 컴퓨터의 보조기억장치로 이용되는 디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정보의 기록/재생을 위하여 디스크상으로 광헤드 또는 자기헤드를 플라잉시키는 액추에이터의 로딩/언로딩장치에 관한 것이다.
통상, 사용자에 의해 정보의 기록/재생이 가능하도록 된 디스크 드라이브중에서 특히 하드디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 주로 퍼스널 컴퓨터의 보조기억장치로 많이 이용되고 있다. 이러한 하드디스크 드라이브는 주지된 바와 같이, 자기물질이 도포되어 있는 디스크의 반경방향으로 자기헤드를 이동시킴으로써 원하는 정보를 기록/재생할 수 있는 자기기록(Magnetic Recording) 원리를 이용한 것이 사용되어져 왔다.
최근의 하드디스크 드라이브는 기억용량의 증대와 규격의 콤팩트화가 요구되고 있으며, 따라서 자기기록방식 대신에 광기록/재생방식을 채용하여 이를 실현하고 있다.
도 1은 하드디스크 드라이브의 한 전형으로서, 상부 커버(미도시)가 개방된 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 하드디스크 드라이브는, 환형의 자기 디스크(10)가 베이스(100)에 설치된 스핀들 모터(미도시)의 회전축(110)에 고속 회전이 가능한 상태로 장착된다. 그리고, 상기 디스크(10)의 주위에는 선단부에 자기헤드(h)가 부착된 액추에이터(130)가 보이스 코일 모터(VCM; 120)의 구동에 의해 피봇축(p)을 중심으로 회동 가능하게 설치된다. 따라서, 상기 액추에이터(130)가 디스크(10)의 신호면 트랙을 따라 자기헤드(h)를 플라잉(flying)시킴으로서 디스크(10)에 기록된 데이터를 재생하거나 새로운 데이터를 기록하게 된다.
상기 액추에이터(130)는 피봇축(p)에 결합되는 스윙암(131)과, 이 스윙암(131)에 설치되는 판스프링형의 서스펜션(132)으로 구성되며, 자기헤드(h)는 상기 서스펜션(132)의 선단부에 설치된다.
상기 자기헤드(h)는 하드디스크 드라이브의 기동시 디스크(10)의 고속회전으로 발생하는 공기흐름에 의해 디스크(10)상에서 일정 높이로 부상한 상태로, 액추에이터(130)가 디스크(10)의 내측으로 회동하는 것에 의해 디스크(10)상을 이동하며, 디스크(10)의 정지시에는 액추에이터(130)가 디스크(10)의 외측으로 회동함으로써 액추에이터 로딩/언로딩장치(200)에 파킹된다.
상기 액추에이터 로딩/언로딩장치(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기액추에이터(130)의 끝단부에 하향 돌출되도록 구비된 탭(133) 및 그 탭(133)이 슬라이딩 진입하여 안착되는 램프부재(210)를 포함하여 구성된다.
상기 램프부재(210)는 상기 탭(133)의 진입방향으로부터 점차 완만한 경사를 갖도록 경사면이 형성되며, 탭(133)이 완전히 진입하여 안착되도록 경사면이 끝나는 부분은 평면상태로 형성된다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래 하드디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치(200)에 의하면, 액추에이터(130)의 언로딩시 상기 탭(133)이 상기 램프부재(210)의 경사면을 따라 이동함으로써 서스펜션(132)이 상하로 변형되므로, 액추에이터가 디스크의 외측으로 완전히 빠져나올 수 없는 콤팩트한 구조에서는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
특히, 자기기록방식 대신 광기록/재생방식을 채용하는 경우에는 액추에이터 (130)에 여러가지의 광학부품들이 장착되므로 그 부피가 커져 액추에이터(130)가 언로딩시 디스크(10) 외측으로 완전히 빠져나올 수 없는 구조가 되므로, 종래와 같이 액추에이터(130)의 언로딩시 상기 탭(133)이 상기 램프부재(210)에 단순히 탑재된 상태로 놓여지게 되면, 외부로부터 진동이나 충격이 가해지는 경우에 헤드(h)가 디스크(10)에 충돌하여 디스크(10)를 손상시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 하드디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치가 가지는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 언로딩시 액추에이터가 디스크 외측으로 완전히 빠져나올 수 없는 협소한 구조의 디스크 드라이브에도 적용할 수 있도록 구조가 개선된 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 하드디스크 드라이브의 커버를 개방한 상태를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 종래 하드디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치를 설명하기 위해 도 1의 요부를 발췌하여 도시한 개략적 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 액추에이터 로딩/언로딩장치가 적용된 하드디스크 드라이브의 커버를 개방한 상태를 개략적으로 도시한 평면도.
도 4a 본 발명에 따른 액추에이터 로딩/언로딩장치의 언로딩시 상태를 개략적으로 도시한 정면도.
도 4b 도 4a의 액추에이터 로딩/언로딩장치의 일부를 절개하여 개략적으로 도시한 측면도.
도 5a 본 발명에 따른 액추에이터 로딩/언로딩장치의 로딩시 상태를 개략적으로 도시한 정면도.
도 5b 도 5a의 액추에이터 로딩/언로딩장치의 일부를 절개하여 개략적으로 도시한 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
20 : 디스크 30 : 액추에이터
100 : 베이스 120 : 보이스 코일 모터(VCM)
300 : 액추에이터 로딩/언로딩장치 310 : 블록체
311 : 전자석 312 : 철편
320 : 램프부재 321 : 마그네트
322 : 로킹 후크 330 : 스토퍼
340 : 가이드봉 350 : 압축코일 스프링
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치는, 디스크의 외측에 위치하도록 디스크 드라이브의 베이스에 설치된 블록체; 상기 블록체 위에 승강 가능하게 설치되며, 액추에이터의 로딩/언로딩시 상기 액추에이터의 스윙암 측단을 구속하여 파킹시키는 램프부재; 상기 램프부재의 상승 범위를 제한하는 스토퍼; 및 상기 램프부재를 상기 블록체와 스토퍼 사이에서 승강시키는 승강수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 승강수단은, 상기 램프부재의 하면에 삽입 설치된 마그네트; 및 상기 마그네트와 대향하도록 상기 블록체의 상면에 삽입 설치된 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 승강수단은, 상기 스토퍼와 상기 램프부재 사이에 개재하여 상기 램프부재를 상기 블록체 방향으로 탄성 바이어스하는 스프링을 더 포함한다.
또한, 상기 승강수단은, 상기 전자석의 중앙부를 관통하여 상기 마그네트와 대향하도록 상기 블록체에 설치된 철편을 더 포함한다.
한편, 상기 램프부재에는 언로딩시 상기 스윙암의 측단이 구속되도록 상기 디스크를 향하여 로킹 후크가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하며 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액추에이터 로딩/언로딩장치가 적용된 하드디스크 드라이브는 광기록/재생방식을 채용한 것으로서, 환형의 광 디스크(20)가 베이스(100)에 설치된 스핀들 모터(미도시)의 회전축(110)에 고속 회전이 가능한 상태로 장착된다. 그리고, 상기 디스크(20)의 주위에는 선단부에 광헤드(h')가 부착된 액추에이터(30)가 보이스 코일 모터(VCM; 120)의 구동에 의해 피봇축(p)을 중심으로 회동 가능하게 설치된다.
상기 액추에이터(30)는 피봇축(p)에 결합되는 스윙암(31)과, 스윙암(31)에 설치되는 탄성체인 플렉셔(Flexure; 32)로 구성되며, 상기 광헤드(h')는 상기 플렉셔(32)의 선단부에 설치된다.
상기 광헤드(h')는 액추에이터(30)의 회동 동작에 따라 디스크(20)로 부터 로딩/언로딩되며, 언로딩시 액추에이터(30)가 디스크(20)의 외측으로 이동함으로써 액추에이터 로딩/언로딩장치(300)에 파킹된다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 액추에이터 로딩/언로딩장치(300)는, 디스크(20)의 외측에 위치하도록 베이스(100)에 설치된 블록체(310)와, 이 블록체(310) 위에 승강 가능하게 설치되는 램프부재(320)와, 램프부재(320)의 상부에 위치하여 램프부재(320)의 상승 범위를 제한하는 스토퍼(330)와, 상기 램프부재(320)를 블록체(310)와 스토퍼(330) 사이에서 승강시키는 승강수단으로 이루어진다.
상기 승강수단은, 램프부재(320)의 하면에 삽입 설치된 마그네트(321)와, 이 마그네트(321)와 대향하도록 상기 블록체의 상면에 삽입 설치된 전자석(311)으로 이루어지며, 상기 블록체(310)에는 전자석(311)의 중앙부를 관통하여 마그네트(321)와 대향하도록 핀 형상의 철편(312)이 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 램프부재(320)는 승강 운동시, 양단이 스토퍼(330)와 블록체(310)에 각각 고정된 한 쌍의 가이드봉(340)에 의해 가이드되는데, 상기 가이드봉(340)의 스토퍼(330)와 램프부재(320) 사이에는 램프부재(320)를 블록체(310) 방향으로 탄성 바이어스하도록 압축코일 스프링(350)이 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 램프부재(320)에는 디스크(20)를 향하여 로킹 후크(322)가 돌출 형성되고, 상기 스윙암(31)의 측단에는 돌기부(31a)가 형성되어, 액추에이터(30)의 언로딩시 스윙암(31)의 돌기부(31a)가 로킹 후크(322)에 걸리게 된다. 도면에서 미설명 부호 400은 하드디스크 드라이브의 커버를 나타내는 것이다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 하드디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 하드디스크 드라이브의 기동이 정지되어 있는 상태에서, 램프부재(320)는 블록체(310)와 접해 있고, 액추에이터(30)는 이 램프부재(320)의 로킹 후크(322)에 의해 구속되어 있다. 이 상태에서, 하드디스크 드라이브의 기동이 시작되면, 미도시된 회로부를 통하여 마그네트(321)와 동일한 극성을 갖도록 전자석(311)에 전원이 인가된다.
이와 같이 마그네트(321)와 전자석(311)이 동일한 극성을 갖게되면 상호간에 척력이 발생하여, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 램프부재(320)가 가이드봉(340)에 의해 가이드되며 상승하고, 이에 의해 스프링(350)은 압축된다. 램프부재(320)가 스토퍼(330)와 접하는 높이까지 상승하면, 액추에이터(30)는 보이스 코일 모터(120)의 구동에 의해 회동하면서 램프부재(320)의 로킹 후크(322)로부터 빠져나와 고속으로 회전하는 디스크(20)의 내측 반경방향으로 로딩된다.
이후, 액추에이터(30)의 플렉셔(32)에 지지된 광헤드(h')는 디스크(20)의 고속 회전으로 인하여 발생하는 공기흐름에 의해 디스크(20)의 기록면상을 미소 높이로 부상한 상태에서 이동하면서 디스크(20)에 기록된 데이터를 재생하거나 새로운 데이터를 기록하게 된다.
한편, 액추에이터(30)가 로딩된 후에는 전자석(311)에 인가된 전원이 차단되어, 램프부재(320)는 그 자중과 압축코일 스프링(350)의 복원력 및 상기 마그네트(321)와 철편(312) 사이에 작용하는 자기력에 의해 블록체(310) 방향으로 하강하게 된다.
디스크에 기록/재생하는 작업이 완료되어 하드디스크 드라이브의 기동이 정지될 때에는, 액추에이터(30)가 디스크(20)의 외측 반경방향으로 회동하여 언로딩되는데, 이러한 액추에이터(30)의 언로딩 속도에 맞추어 상술한 과정을 통하여 램프부재(320)가 상승한다. 램프부재(320)의 상승이 완료되면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 스윙암(31)의 측단에 형성된 돌기부(31a)가 램프부재(320)의 로킹 후크(322)에 걸리게 되고, 램프부재(320)는 다시 하강하여 액추에이터(30)에 부착된 광학부품들과 광헤드(h')가 디스크(20)와 접촉하지 않도록 액추에이터(30)를 구속한다.
상술한 바와 같이, 램프부재(320)는 전자석(311)에 인가된 전원이 차단된 상태에서 그 자중과 압축코일 스프링(350)의 복원력 및 마그네트(321)와 철편(312) 사이의 자기력에 의해 하강할 수도 있지만, 회로부에서 전자석(312)에 흐르는 전류의 방향을 바꾸어 주어 마그네트(321)의 극성과 전자석(311)의 극성이 다르게 됨으로써 발생되는 인력에 의해 하강할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치에 의하면, 램프부재(320)가 액추에이터(30)를 구속한 상태에서 승강함으로써, 액추에이터(30)가 언로딩시 디스크(20) 외측으로 완전히 빠져나오지 않아도 디스크(20)와 이격될 수 있으므로, 액추에이터(30)의 안정된 파킹상태를 유지하여 디스크(20)와의 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 마그네트(321)와 철편(312) 사이에 작용하는 인력과 스프링(350)의 탄성 복원력에 의해 램프부재(320)가 액추에이터(30)를 구속한 상태로 블록체(310)에 고정되므로, 디스크 드라이브에 전원이 인가되지 않은 상태에서 외부에서 진동이나 충격이 가해지더라도 액추에이터(30)와 디스크(20)가 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치에 의하면, 액추에이터(30)가 언로딩시 디스크(20) 외측으로 완전히 빠져나오지 않아도 되므로 디스크 드라이브의 콤팩트한 구조를 실현할 수 있으며, 특히 광기록/재생방식의 디스크 드라이브에서 액추에이터(30)의 안정적인 로딩/언로딩이 가능하다.
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 디스크의 외측에 위치하도록 디스크 드라이브의 베이스에 설치된 블록체;
    상기 블록체 위에 승강 가능하게 설치되며, 액추에이터의 로딩/언로딩시 상기 액추에이터의 스윙암 측단을 구속하여 파킹시키는 램프부재;
    상기 램프부재의 상승 범위를 제한하는 스토퍼; 및
    상기 램프부재를 상기 블록체와 상기 스토퍼 사이에서 승강시키는 승강수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 승강수단은,
    상기 램프부재의 하면에 삽입 설치된 마그네트; 및
    상기 마그네트와 대향하도록 상기 블록체의 상면에 삽입 설치된 전자석;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 승강수단은,
    상기 스토퍼와 상기 램프부재 사이에 개재하여 상기 램프부재를 상기 블록체 방향으로 탄성 바이어스하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 승강수단은,
    상기 전자석의 중앙부를 관통하여 상기 마그네트와 대향하도록 상기 블록체에 설치된 철편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 램프부재에는 언로딩시 상기 스윙암의 측단이 구속되도록 상기 디스크를 향하여 로킹 후크가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액추에이터 로딩/언로딩장치.
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