KR100385327B1 - 충격에 강한 하드 디스크 드라이브의 단이 있는액츄에이터 암 - Google Patents

Abstract

암의 중심부로부터 연장된 핑거(finger)를 가지는 하드 디스크 드라이브 액츄에이터 암이 개시된다. 핑거는 하나 이상의 단(steps)을 가진다. 단의 위치와 깊이는 액츄에이터 암의 원하는 자연 공진 주파수를 얻기 위하여 선택될 수 있다. 단들은 또한 암의 질량을 줄이고, 보다 낮은 질량은 하드 디스크 드라이브의 전력 소비와 데이터 진입 시간을 줄일 수 있다.

Description

충격에 강한 하드 디스크 드라이브의 단이 있는 액츄에이터 암{Stepped actuator arm of a hard disk drive for high shock performance}

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터 암(actuator arm)에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브는 다수의 회전하는 자기 디스크에 자기적으로 연결된 다수의 변환기(transducers)를 포함한다. 변환기들은 디스크의 자기 영역을 자기화하고 감지함으로서 정보를 판독하고 기록한다. 변환기는 보통 서스펜션 암(suspension arm)에 고정된 헤드와 일체로 되어있다. 서스펜션 암은 액츄에이터 암에 부착된다. 디스크는 디스크 드라이브의 베이스 플레이트에 고정된 스핀들 모터(spindle motor)에 의해 회전한다.

정보는 보통 디스크의 고리 모양 트렉내에 위치한 데이터 섹터에 저장된다. 액츄에이터 암은 헤드를 디스크의 다른 트렉으로 움직이기 위하여 전기를 통할 수 있는 보이스 코일 모터(voice coil motor)에 부착된다. 일반적으로 디스크 드라이브의 진입 시간을 최소화하기 위하여 트렉에서 트렉으로 변환기를 신속하게 이동시킬 수 있는 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

각각의 헤드는 변환기와 디스크 표면 사이에 공기 베어링을 만들기 위하여 회전하는 디스크에 의해 발생되는 공기 흐름과 함께 작용하는 공기 베어링 표면을 가진다. 공기 베어링은 디스크와 헤드 사이의 기계적인 마모를 방지한다. 변환기와 디스크 표면 사이의 자기적인 결합을 최대한 활용하기 위하여 공기 베어링 갭을 최소화하는 것이 바람직하다.

하드 디스크 드라이브는 때때로 충격 로드에 영향을 받게 된다. 예를 들어, 디스크 드라이브는 사용자가 떨어뜨린 휴대용 컴퓨터내에 조립될 수 있다. 충격 로드는 디스크 드라이브를 통해 전달되어 헤드가 디스크를 "때리게(slap)"할 수 있다. 이렇게 때리는 작용은 디스크와/또는 헤드에 손상을 줄 수 있다.

디스크 드라이브는 또한 진동 로드에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 스핀들 모터에 의한 디스크의 회전은 서스펜션 암에 전달되는 진동을 일으킬 수 있으며, 헤드와 디스크 사이에 상관적인 움직임을 일으킬 수 있다. 이러한 움직임은 디스크 드라이브의 성능에 영향을 줄 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 암의 중심부로부터 연장된 핑거를 가지는하드 디스크 드라이브 액츄에이터 암을 제공하며, 핑거는 원하는 자연 공진 주파수를 얻기 위해 설계된 단을 가짐으로서, 전체적으로 암의 질량을 줄여 암의 구동을 신속하게 하는 것을 목적으로 한다.

제 1도는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 실시예를 도시한 평면도이다.

제 2도는 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터 암의 측면을 도시한 측면도이다.

일반적으로 본 발명은 하드 디스크 드라이브 액츄에이터 암의 핑거에 하나 이상의 단을 설계하는 것을 포함한다. 단의 위치와 깊이는 액츄에이터 암을 위하여 원하는 자연 공진 주파수를 얻기 위해 선택될 수 있다. 단은 또한 암의 질량을 줄인다. 낮은 질량은 하드 디스크 드라이브의 전력 소비와 데이터 진입 시간을 줄일 수 있다.

참조 번호로 도면을 보다 상세하게 설명하면, 도 1과 도 2는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브(10)의 실시예를 도시한다. 디스크 드라이브(10)는 스핀들 모터(14)에 고정된 하나 이상의 디스크(12)를 포함한다. 스핀들 모터(14)는 디스크(12)를 회전시킨다. 스핀들 모터(14)는 드라이브(10)의 베이스 플레이트(16)에 고정된다.

디스크 드라이브(10)는 또한 베어링 어셈블리(20)에 의해 베이스 플레이트(16)에 회전 가능하게 고정된 액츄에이터 암(18)을 가진다. 액츄에이터 암(18)은 중심부(24)로부터 연장된 다수의 핑거(22)를 포함한다. 중심부(24)는 베어링 어셈블리(20)를 수용하는 개봉부(opening, 26)를 가진다.

다수의 서스펜션 암(28)은 핑거(22)에 부착된다. 각각의 서스펜션 암(28)은 핑거(22)내의 탭구멍(swage opening, 29)을 통하여 상응하는 핑거(22)에 고정될 수있다. 보통은 각 핑거(22)에 부착되는 두 개의 서스펜션 암(28)이 있다.

헤드(30)는 각 서스펜션 암(28)에 고정된 짐벌(gimbal)이다. 각 헤드(30)는 인접한 디스크 표면에 자기적으로 연결된 하나 이상의 변환기(도시 안됨)를 가진다. 예를 들면, 각 헤드(30)는 디스크(12)에 정보를 자기화하여 기록하는 변환기와, 디스크(12)로부터 자기 영역을 감지하여 정보를 판독하는 분리 자기 저항 변환기(separate magneto-resistive transducer)를 가질 수 있다.

액츄에이터 암(18)은 보이스 코일(34)을 지지하는 보이스 코일부(32)를 가진다. 보이스 코일(34)은 자기 어셈블리(36)에 결합된다. 코일(34)과 자기 어셈블리(36)는 액츄에이터 암(18)을 회전시키고 디스크(12)로 헤드(30)를 이동시키기 위하여 전류를 통할 수 있는 보이스 코일 모터(38)를 한정한다. 디스크(12)와 암(18)은 베이스 플레이트(16)에 부착된 커버(39)에 의해 감싸여질 수 있다.

각각의 핑거(22)는 핑거(22)와 중심부(24)의 교차 지점에 위치한 단(40)을 가질 수 있다. 각각의 핑거(22)는 또한 하나 이상의 추가적인 단(42)을 가질 수 있다. 이러한 단들(40, 42)의 깊이와 위치는, 액츄에이터 암(18)이 원하는 자연 공진 주파수를 가지도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 단들(40, 42)은 액츄에이터 암(18)과 서스펜션 암(28)이 일반적으로 하드 디스크 드라이브에 의한 공진 주파수 범위 밖에 있는 자연 공진 주파수를 가지도록 설계될 수 있다. 또한, 하드 디스크 드라이브에 의해 일반적으로 야기되는 충격 로드를 줄이기 위하여 액츄에이터 암(18)과 서스펜션 암(28)을 설계하는 것이 바람직하다. 단들(40, 42)은 원하는 댐핑 계수를 얻기 위하여 설계될 수 있다.

단들(40, 42)은 액츄에이터 암(18)을 위하여 원하는 자연 공진 주파수와/또는 댐핑 계수를 처음 규정함으로서 형성될 수 있다. 원하는 설계 기준이 주어지면, 단들(40, 42)의 위치와 깊이가 액츄에이터 암(18)을 만들기 위하여 결정될 수 있다.

따라서 상술한 바와 같이 암에서 연장된 핑거에 단을 형성하여 암의 질량을 줄임으로서, 암의 구동을 신속하게 할뿐만 아니라 하드 디스크 드라이브의 전력 소비 및 데이터 진입 시간을 줄이는 효과를 가진다.

실시예들이 도면과 함께 설명되고 있지만, 이러한 실시예들은 단지 예시적인 것으로 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며 설명되고 도시된 특정의 구성과 설비에 한정되는 것은 아니므로, 다양한 변형들이 당업자들에게 가능한 것으로 이해된다.

Claims (12)

1. 하드 디스크 드라이브를 위한 액츄에이터 암에 있어서,

   중심부와,

   상기 중심부로부터 연장되는 핑거를 포함하며, 상기 핑거는 단을 가지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 암.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중심부로부터 연장되는 보이스 코일부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 암.
3. 제 1항에 있어서, 상기 중심부는 베어링 개봉부를 가지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 암.
4. 제 1항에 있어서, 상기 핑거는 탭구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 암.
5. 제 1항에 있어서, 상기 핑거와 상기 중심부의 교차 지점에 단이 형성되는 것을 특징으로 하는 액츄에이터 암.
6. 하드 디스크 드라이브에 있어서,

   베이스 플레이트와,

   상기 베이스 플레이트에 고정된 스핀들 모터와,

   상기 스핀들 모터에 의해 회전하는 디스크와,

   상기 베이스 플레이트에 고정된 액츄에이터 암을 포함하는 것으로, 상기 액츄에이터 암은 중심부로부터 연장된 핑거를 가지며, 상기 핑거는 단을 가지며,

   상기 핑거에 부착된 서스펜션 암과,

   상기 서스펜션 암에 기계적으로 연결되며 상기 디스크에 자기적으로 연결된 헤드와,

   상기 액츄에이터 암에 연결된 보이스 코일 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
7. 제 6항에 있어서, 상기 보이스 코일 모터는 상기 액츄에이터 암의 보이스 코일부에 부착된 보이스 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
8. 제 6항에 있어서, 상기 액츄에이터 암은 베어링 어셈블리와 함께 상기 베이스 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
9. 제 6항에 있어서, 상기 서스펜션 암은 상기 핑거의 탭구멍을 통하여 상기 액츄에이터 암에 부착되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
10. 제 6항에 있어서, 상기 액츄에이터 암의 상기 중심부와 상기 핑거의 교차 지점에 단이 형성되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브.
11. 하드 디스크 드라이브를 위한 액츄에이터 암을 설계하는 방법에 있어서,

    액츄에이터 암을 위하여 원하는 자연 공진 주파수를 결정하는 단계와,

    중심부로부터 연장된 핑거를 가지는 액츄에이터 암을 만드는 단계를 포함하는 방법으로, 핑거는 원하는 자연 공진 주파수를 얻기 위하여 단을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 11항에 있어서, 핑거와 중심부의 교차 지점에 단이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.