KR100468837B1 - 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치 - Google Patents

하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치 Download PDF

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Abstract

자기헤드를 지지하도록 하드디스크 드라이브에 설치된 액튜에이터의 언로딩시 상기 액튜에이터의 몸체 일측으로 돌출되도록 설치된 로드핀이, 디스크 외측에 위치하는 파킹부재의 돌출 레버부재에 삽입되어 리프팅됨으로써 액튜에이터가 디스크로부터 소정 간격 이격된 상태로 안정되게 파킹되도록 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.

Description

하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치{Actuator loading/ unloading apparatus for hard disk drive}
본 발명은 주로 컴퓨터의 보조기억장치로 이용되는 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정보 기록/재생 동작을 위하여 자기디스크상으로 자기헤드를 플라잉시키는 액튜에이터의 로딩/언로딩장치에 관한 것이다.
통상, 사용자에 의해 정보의 기록/재생이 가능하도록 된 하드디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 주로 퍼스널 컴퓨터의 보조기억장치로 많이 이용되고 있다. 이러한 하드디스크 드라이브는 주지된 바와 같이 자기기록(Magnetic Recording) 원리를 이용하는 것으로서, 자기물질이 도포되어 있는 디스크를 미디어(Media)로 사용하여 그 디스크 반경방향으로 자기헤드를 이동시킴으로써 원하는 정보를 기록/재생할 수 있도록 되어 있다.
최근의 하드디스크 드라이브는 기억용량이 급격히 증대되는 반면에 그 규격은 점차 콤팩트화되어 트랙 피치(Track Pitch), 비트 셀(Bit Cell) 등이 미세화되고 있는 추세이며, 특히 디스크를 다층으로 적층한 다층구조를 통하여 고용량화를실현하고 있다.
도 1은 하드디스크 드라이브의 한 전형으로서, 상부 커버 프레임(미도시)이 개방된 상태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면 종래의 하드디스크 드라이브는, 환형의 자기 디스크(10)가 베이스 프레임(100)에 설치된 스핀들모터의 회전축(110)에 고속 회전이 가능한 상태로 장착된다. 그리고, 상기 디스크(10)의 주위에는 선단부에 자기헤드(h)를 지지하는 액튜에이터(130)가 보이스 코일 모터(VCM; 120)의 구동에 의해 피봇축(p)을 중심으로 회동운동이 가능한 상태로 설치된다. 따라서, 상기 액튜에이터(130)가 디스크(10)의 신호면 트랙을 따라 자기헤드(h)를 플라잉시킴으로써 디스크(10)에 기록된 데이터를 재생하거나 새로운 데이터를 기록하게 된다.
통상, 상기 디스크(10)는 기록용량의 증대를 위하여 복수매가 적층된 다층구조로 설치되며, 이러한 다층구조의 하드디스크 드라이브에서는 각 디스크의 편면에 대하여 하나의 자기헤드가 플라잉할 수 있도록 복수의 액튜에이터가 대응적으로 구비된다. 상기 액튜에이터(130)는 피봇축(p)이 결합되는 아암과, 그 아암에 설치되는 판스프링형의 서스펜션으로 이루어지고, 자기헤드(h)는 상기 서스펜션의 선단부에 설치된다.
상기 자기헤드(h)는 하드디스크 드라이브의 기동시 디스크(10)의 고속 회전으로 발생하는 공기흐름에 의해 디스크상을 일정 높이 부상한 상태로 이동하게 되며, 디스크(10)의 정지시에는 액튜에이터(130)가 디스크(10)의 외측으로 이동함으로써 액튜에이터 로딩/언로딩장치(200)에 파킹된다.
상기 액튜에이터 로딩/언로딩장치(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액튜에이터(130)의 서스펜션 끝단부에 하향 돌출되도록 구비된 탭(131) 및 그 탭(131)의 슬라이딩 진입에 의해 탑재를 허용하는 캠부재(210)를 포함한다.
상기 캠부재(200)는 도시된 바와 같이 상기 액튜에이터(130)의 탭(131)이 용이하게 진입되도록 유도하기 위해 급경사진 램프부(201)와, 그 램프부(201)에 연장되도록 보다 완만하게 경사진 슬라이드부(202) 및 상기 탭(131)이 안착되도록 대략 평면상태의 파킹부(203)로 이루어진 슬라이딩면이 형성되어 있다.
그런데, 상기한 바와 같은 종래 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치(200)에 따르면, 상기 탭(131)과 상기 캠부재(210)가 잦은 접촉으로 인하여 액튜에이터(130)의 서스펜션에 비틀림을 일으키므로 자기헤드와 디스크 사이에 롤(roll)각이 발생하여 액튜에이터의 로딩/언로딩시 자기헤드가 디스크에 접촉되는 문제점이 있다. 그리고, 상기 액튜에이터(130)의 언로딩시 상기 탭(131)이 상기 캠부재(210)의 파킹부(203)에 단순히 탑재된 상태로 놓여지므로, 예컨대 외부로부터 진동이나 충격이 가해지면 액튜에이터(130)가 파킹부(203)를 벗어나 슬라이드부(202)와 램프부(201)를 따라 슬라이딩하여 이탈됨으로써 자기헤드(h) 등이 디스크상에 접촉하여 디펙트(defect)를 발생시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 액튜에이터(130)의 로딩 및 언로딩시 상기 탭(131)과 상기 캠부재(210)의 슬라이딩면의 마찰 및 마모에 따른 파티클(particle)이 발생함에 따라 그 파티클이 디스크상으로 떨어져 재생신호의 열화를 불러올 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치가 가지는 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 자기헤드를 지지하는 액튜에이터의 안정된 로딩/언로딩동작을 유도할 수 있도록 구조 개선된 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 하드디스크 드라이브의 커버 프레임을 개방한 상태를 개략적으로 도시한 평면도,
도 2는 종래 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치를 설명하기 위해 도 1의 요부를 발췌하여 도시한 개략적 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 액튜에이터 로딩/언로딩장치가 적용된 하드디스크 드라이브의 커버 프레임을 개방한 상태를 개략적으로 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치를 설명하기 위해 도 3의 요부를 발췌하여 도시한 개략적 사시도,
도 5는 도 4의 요부를 발췌하여 확대 도시한 개략적 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치의 다른 적용예를 설명하기 위해 도시한 개략적 사시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10...자기디스크
100...베이스 프레임
120...보이스 코일 모터(VCM)
130...액튜에이터
300...액튜에이터 로딩/언로딩장치
301...로드핀
310...블록
320...레버부재
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치는, 하나 이상의 환형 디스크가 회전가능하게 설치되는 베이스 프레임과, 상기 디스크의 편면에 대응하도록 복수의 자기헤드를 지지하며 각 자기헤드가 상기 디스크의 대응면상을 이동하도록 구동원에 의해 회동운동이 가능한 상태로 상기 베이스 프레임에 설치되는 적어도 하나 이상의 액튜에이터와, 상기 액튜에이터에 마련되는 로딩/언로딩부재와, 상기 액튜에이터의 로딩/언로딩시 상기 로딩/언로딩부재가 접촉되어 가이드됨과 동시에 그 파킹을 허용하도록 상기 베이스 프레임에 설치되는 파킹부재를 포함하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치에 있어서, 상기 로딩/언로딩부재는 상기 액튜에이터의 몸체 일측으로 돌출되도록 설치된 로드핀으로 이루어지고, 상기 파킹부재는 상기 디스크의 외측에 위치하도록 상기 베이스 프레임에 설치되는 블록체와, 상기 액튜에이터의 로딩/언로딩시 상기 로드핀에 간섭되어 변형되면서 그 로드핀을 구속하도록 상기 블록체에 마련되는 레버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 레버부재는 상기 로드핀 하나에 대해 한쌍이대응하여 작용하도록 일단이 상기 블록체에 고정되어 고정단을 이루고 타단은 자유단을 이루도록 설치되는 것으로서, 상기 블록체로부터 돌출 분기된 제1분기부와, 그 제1분기부로부터 대략 직교하는 방향으로 꺽인 제2분기부 및 그 제2분기부로부터 대략 직교하는 방향으로 꺽인 제3분기부를 가지도록 형성되며, 상기 액튜에이터의 언로딩/로딩시 상기 로드핀이 상기 제2분기부에 형성된 틈새로 출입 가능하도록 되어 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치를 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면 본 발명에 따른 액튜에이터 로딩/언로딩장치(300)는, 자기헤드를 지지하는 액튜에이터(130)의 몸체(서스펜션) 일측으로 돌출되도록 로드핀(135)이 설치되고, 그 로드핀(135)의 로딩/언로딩을 가이드함과 동시에 그 파킹을 허용하는 파킹부재로서, 자기디스크(10)의 외측에 위치하도록 베이스 프레임(100)에 설치되는 블록체(310)와, 상기 액튜에이터(130)의 언로딩/로딩시 상기 로드핀(135)이 삽입/이탈되도록 상기 블록체(310)로부터 상기 자기디스크측(10)으로 돌출되게 마련되는 적어도 1쌍의 레버부재(330)를 포함하여 구성된다. 여기서, 앞서 도시된 도면의 참조부호와 동일한 참조부호는 동일 구성요소를 나타내므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 특징에 따르면, 상기 레버부재(330)는 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 로드핀(135)에 대해 한쌍이 대응하여 작용하도록 일단이 상기 블록체(310)에 고정되어 고정단을 이루고 타단은 자유단으로 설치된다.
그리고, 상기 레버부재(330)는 상기 블록체(310)에 고정되도록 설치된 제1분기부(331)와, 그 제1분기부(331)로부터 대략 직교하는 방향으로 절곡된 제2분기부(332) 및 그 제2분기부(332)로부터 대략 직교하는 방향으로 디스크측을 향해 절곡되어 자유단을 이루는 제3분기부(333)를 가지도록 형성된다.
또한, 상기 1쌍의 레버부재(330)는 상호간에 형성된 미소한 틈새(g)를 가지며, 그 틈새(g)는 고정단에서 자유단 즉, 제1분기부(331)에서 제3분기부(333)로 갈수록 점차적으로 이격되어 있는 상태로 형성되며, 상기 제2분기부(332)에 형성되는 틈새(g)가 대략 상기 로드핀(135)의 직경보다 크게 형성된다.
상기한 바와 같은 레버부재(330)의 구조에 따르면, 상기 액튜에이터(130)의 언로딩/로딩시 상기 로드핀(135)은 상기 레버부재(330)의 제2분기부(332)에 형성된 틈새(g)로 출입될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 레버부재(330)는 핀형태나 플레이트형태로 형성할 수 있으며, 수지몰딩성형에 의해 상기 블록체(310)와 일체로 형성할 수도 있고, 또한 판스프링 등의 탄성체를 상기 블록체(310)에 결합한 형태로 설치할 수도 있다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 액튜에이터 로딩/언로딩장치가 복수의 디스크가 적층된 다층구조의 하드디스크 드라이브에 적용된 경우를 개략적으로 나타내 보인 것이다.
도 6을 참조하면, 다층구조의 하드디스크 드라이브에서는 상기 액튜에이터(130)가 도시된 바와 같이 각 디스크의 일면에 대하여 각각 하나의 자기헤드를 플라잉시킬 수 있도록 복수개가 구비된다.
따라서, 본 발명에 의한 액튜에이터 로딩/언로딩장치에 따르면, 다층구조의 하드디스크 드라이브에 있어서는 상기한 로드핀(135)이 복수의 액튜에이터(130)의 몸체 각각에 대응적으로 설치되며, 상기 블록체(310)에는 상기 복수의 로드핀(135)에 각각 대응되는 복수쌍의 레버부재(330)가 설치된다.
상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.
하드디스크 드라이브의 기동시 상기 액튜에이터(130)는 구동원인 보이스 코일 모터(VCM; 120)의 구동에 의해 고속으로 회전하는 디스크(10)의 반경방향으로 스윙구동하게 된다. 이때, 상기 액튜에이터(130)의 서스펜션 선단부에 지지된 자기헤드(h)는 디스크(10)의 고속 회전으로 인하여 발생하는 공기흐름에 의해 디스크(10)의 신호면 위를 미소한 높이로 부상한 상태에서 이동하여 디스크(10)에 기록된 데이터를 재생하거나 새로운 데이터를 기록하게 된다.
한편, 하드디스크 드라이브의 기동정지시에는 상기 액튜에이터(130)가 디스크(10)의 외측으로 이동하여 벗어나 언로딩되도록 제어되는데, 이때 상기 액튜에이터(130)의 로드핀(135)이 상기 레버부재(330)의 제2분기부(332)에 형성된 틈새(g)로 삽입되어 슬라이딩하면서 제1분기부(331)를 강제적으로 미소량 서로 이격되도록 변형시키게 된다.
이로써, 상기 액튜에이터(130)는 상기 로드핀(135)이 상기 레버부재(330)의 제1분기부(331)의 사이에 삽입된 상태로 구속되어짐에 따라 그 구속력에 의해 안정된 상태로 파킹된다. 이때, 상기 로드핀(135)에 상기 레버부재(330)의 텐션력이 작용하여 상기 액튜에이터(130)의 몸체(서스펜션)가 상승 또는 하강하게 되므로, 디스크(10)가 적층형일 경우, 각 디스크의 신호면 및 그와 대응하는 각 액튜에이터(130)의 간격이 미소량 이격되어 자기헤드와 디스크 사이에 일정한 간격이 유지되는 안정된 상태로 파킹된다.
이와 같은 액튜에이터(130)의 파킹상태에서 다시 하드디스크 드라이브가 기동되면, 상기 액튜에이터(130)는 액튜에이터(120)의 구동에 의해 다시 디스크(10)의 신호면상으로 이동하게 되는데, 이때 상기 로드핀(135)이 상기 레버부재(330)의 제1분기부(331)의 틈새에서 슬라이딩에 의해 이탈됨으로써 정상적인 스윙구동이 가능하게 된다.
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 의한 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치에 따르면, 액튜에이터(130)의 로딩/언로딩시 서로 대면하도록 구비된 레버부재(330)가 액튜에이터(130)의 일측으로 돌출된 로드핀(135)의 이동을 구속 또는 해제함으로써, 예컨대 외부로부터 진동이나 충격이 가해지더라도 액튜에이터(130)의 안정된 파킹상태를 유지할 수가 있다. 그리고, 액튜에이터(130)의 로딩/언로딩시 로드핀(135)이 레버부재(330)의 틈새를 통해 슬라이딩하여 그 직경의 굵기로 틈새를 벌리게 되므로 마찰작용을 최소화시켜 마찰마모에 따른 파티클 발생을 억제시킬 수 있다. 또한, 액튜에이터(130)의 로드핀(135)과 레버부재(330)의 접촉부위에 대한 위치가 디스크로부터 이격되어 있으므로 액튜에이터(130)의 로딩/언로딩시 디스크상으로 파티클 등이 유입되는 것을 억제할 수 있다.

Claims (7)

  1. 하나 이상의 환형 디스크가 회전가능하게 설치되는 베이스 프레임과, 상기 디스크의 편면에 대응하도록 복수의 자기헤드를 지지하며 각 자기헤드가 상기 디스크의 대응면상을 이동하도록 구동원에 의해 회동운동이 가능한 상태로 상기 베이스 프레임에 설치되는 적어도 하나 이상의 액튜에이터와, 상기 액튜에이터에 마련되는 로딩/언로딩부재와, 상기 액튜에이터의 로딩/언로딩시 상기 로딩/언로딩부재가 접촉되어 가이드됨과 동시에 그 파킹을 허용하도록 상기 베이스 프레임에 설치되는 파킹부재를 포함하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치에 있어서,
    상기 로딩/언로딩부재는 상기 액튜에이터의 몸체 일측으로 돌출되도록 설치된 로드핀으로 이루어지고,
    상기 파킹부재는 상기 디스크의 외측에 위치하도록 상기 베이스 프레임에 설치되는 블록체와, 상기 블록체에 마련되어 상기 액튜에이터의 로딩/언로딩시 상기 액튜에이터와 함께 수평 회동하는 상기 로드핀에 간섭되어 변형되면서 상기 로드핀을 구속하여 파킹시키는 레버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레버부재는 상기 로드핀 하나에 대해 한쌍이 대응하여 작용하도록 일단이 상기 블록체에 고정되어 고정단을 이루고 타단은 자유단을 이루도록 설치된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1쌍의 레버부재는 상호간에 미소한 틈새를 가지도록 형성되고, 그 틈새는 고정단에서 자유단으로 갈수록 점차적으로 이격되어 상기 로드핀의 출입을 허용하는 동시에 상기 로드핀의 출입에 따라 변형 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 레버부재는, 상기 블록체에 고정되도록 설치된 제1분기부와, 그 제1분기부로부터 대략 직교하는 방향으로 절곡된 제2분기부 및 그 제2분기부로부터 대략 직교하는 방향으로 절곡되어 자유단을 이루는 제3분기부를 가지도록 형성된 것을 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2분기부에 형성되는 틈새는 대략 상기 로드핀의 직경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레버부재는 탄성체로 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
  7. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레버부재는 수지몰드 성형에 의해 상기 블록체와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액튜에이터 로딩/언로딩장치.
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