KR100528333B1

KR100528333B1 - 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체

Info

Publication number: KR100528333B1
Application number: KR10-2003-0019139A
Authority: KR
Inventors: 고정석; 오동호; 황태연
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2005-11-16
Also published as: US7050267B2; CN1260706C; JP2004296074A; CN1534607A; KR20040084230A; US20040190202A1

Abstract

개시된 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체는, 회동아암에 연결된 로드빔과, 자기헤드가 탑재된 슬라이더와, 일단은 로드빔에 결합되고 타측 자유단부에는 슬라이더가 지지된 탄력지지부재 및, 로드빔과 슬라이더 사이에 개재되어 양측간의 진동전달을 완화시키는 댐핑부재를 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 슬라이더로 전달되는 진동을 댐핑부재가 감쇠시키기 때문에, 위치 오차 신호의 영향을 줄일 수 있다.

Description

하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체{Head-gimbal assembly in hard disk drive}

본 발명은 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체(head-gimbal assembly;HGA)에 관한 것으로서, 특히 자기헤드가 탑재된 슬라이더로의 진동 전달을 억제하는 방진 기능을 구비한 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 하드디스크 드라이브에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 정보가 기록되는 하드디스크(D)가 스핀들모터(40)에 의해 회전가능하게 설치되어 있으며, 그 하드디스크(D) 일측에는 헤드-김발 조립체(HGA;10)를 장착한 회동아암(20)과, 이 회동아암(20)을 회전구동시키는 보이스코일모터(30)를 포함한 액츄에이터가 구비되어 있다. 따라서, 하드디스크(D)에 대한 정보의 기록과 재생작업을 실시할 때에는 상기 스핀드 모터(40)가 회전하여 하드디스크(D)를 회전시키며, 이때 상기 액츄에이터의 보이스코일모터(30)가 회동아암(20)을 움직여서 HGA(10)에 탑재된 자기헤드(11;도 2 참조)를 하드디스크(D) 상의 원하는 트랙위치로 이동시키면서 기록과 재생작업을 진행하게 된다.

여기서, 상기 HGA(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회동아암(20)에 결합되는 베이스플레이트(16)와, 힌지부재(14)를 개재하여 베이스플레이트(16)와 연결된 로드빔(15)과, 자기헤드(11)가 탑재된 슬라이더(12)와, 일단은 로드빔(15)에 결합되고 타측 자유단부에는 상기 슬라이더(12)가 지지된 탄력지지부재(13) 등으로 구성되어 있다. 참조부호 15a는 로드빔(15)의 밑면에 마련된 로드포인트를 나타내며, 이 로드포인트(15a)가 탄력지지부재(13)의 상기 슬라이더(12)가 지지된 부위와 접촉되어 하중을 주게 된다.

그런데, 이와 같은 구조의 HGA(10)에서는, 공기 유동이나 액츄에이터의 진동으로 인해 생기는 로드빔(15)의 진동이 상기 로드포인트(15a)를 통해 그대로 슬라이더(12)에 전달되는 문제가 있다. 즉, 강체인 로드빔(15)의 로드포인트(15a)와 슬라이더(12)가 마찬가지로 강체인 탄력지지부재(13)를 사이에 두고 바로 접촉되어 있기 때문에, 로드빔(15)의 진동이 여과없이 그대로 슬라이더(12)에 전해지게 되는 것이다. 또한, 공기 유동 또는 디스크(D) 회전 시의 디스크 진동에 의한 가진으로 생기는 슬라이더(12)의 진동을 감쇠시킬 수가 없어서 HGA(10)의 진동이 크게 나타나게 된다. 이렇게 되면 자기헤드(11)의 위치 오차 신호(position error signal)가 커지게 된다. 하드디스크 드라이브에서의 위치 오차 신호는 주로 스핀들모터(40)와 디스크(D)의 회전 시 발생되는 진동과, 상기 HGA(10)의 진동으로부터 기인하는데, 주파수 3kHz 이상의 위치 오차 신호 에너지는 주로 HGA(10)의 진동으로부터 생겨난다. 그런데, 3kHz 이상의 진동은 통상적으로 하드디스크 드라이브의 서보 제어 시스템의 대역폭 밖의 영역이기 때문에 이를 감쇠시키기 위한 제어가 사실상 불가능하다. 최근에 트랙밀도가 매우 상승된 대용량 하드디스크의 요구가 일반화되고 있는 점을 감안한다면, 이러한 제어불능 영역의 위치 오차 신호는 제품의 신뢰성을 떨어뜨리는 주 요인으로 작용할 가능성이 크다. 따라서, 이러한 단점을 해소할 수 있는 새로운 구조의 HGA가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 자기헤드가 탑재된 슬라이더로의 진동 전달을 억제하는 방진 기능을 구비한 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체는, 회동아암에 연결된 로드빔과, 자기헤드가 탑재된 슬라이더와, 일단은 상기 로드빔에 결합되고 타측 자유단부에는 상기 슬라이더가 지지된 탄력지지부재 및, 상기 로드빔과 슬라이더 사이에서 양측간의 진동전달을 완화시키는 댐핑수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체를 나타낸다.

도시된 바와 같이 본 발명의 HGA(10)는, 회동아암(20;도 1 참조)에 결합되는 베이스플레이트(160)와, 힌지부재(140)를 개재하여 베이스플레이트(160)와 연결된 로드빔(150)과, 자기헤드(110)가 탑재된 슬라이더(120)와, 일단은 로드빔(150)에 결합되고 타측 자유단부에는 상기 슬라이더(120)가 지지된 탄력지지부재(130) 및, 상기 탄력지지부재(130)와 상기 로드빔(150)의 밑면에 마련된 로드포인트(151) 사이에 개재된 댐핑부재(200)를 포함하여 구성된다.

상기 댐핑부재(200)는 상기 탄력지지부재(130)를 통해 슬라이더(120)와 로드빔(150) 상호간에 전달되는 진동을 감쇠시키는 기능을 수행하는 수단으로, 예컨대 가벼우면서도 감쇠 성능을 갖춘 플라스틱 재질의 댐퍼가 바람직하게 채용될 수 있다.

이와 같이 댐핑부재(200)가 개재되면, 로드빔(150)으로부터 슬라이더(120)로, 또는 슬라이더(120)에서 로드빔(150)으로 전달되는 진동이 모두 이 댐핑부재(200)를 경유하기 때문에 진동에 의한 상호간의 영향이 줄어들게 된다. 이러한 댐핑부재(200)의 효과를 보다 명확하게 알아보기 위해, 주파수범위 3 ∼ 12kHz에서 종래의 HGA와 본 발명의 HGA의 NRRO(non-repeatable run out) PES 및 RRO(repeatable run out) PES를 비교 측정해보았다. 여기서, RRO PES는 하드디스크 회전속도에 동기되는 위치 오차 신호를 말하며, NRRO PES는 그 외의 동기되지 않는 위치 오차 신호를 말한다. 그 결과 NRRO PES의 경우는 도 7에 도시된 바와 같이 종래에 비해 평균적으로 약 40% 정도 감소하였고, RRO PES의 경우는 도 8과 같이 종래보다 약 20% 정도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이것은, 로드빔(150)의 로드포인트(151)와 상기 탄력지지부재(130) 사이에 개재된 상기 댐핑부재(200)가 양측간의 진동 전달을 감쇠시킨 데 따른 결과이다. 따라서, 상기와 같이 슬라이더(120)와 로드빔(150) 간에 전달되는 진동을 댐핑부재(200)로 감쇠시킴으로써 위치 오차 신호를 줄일 수 있게 되어 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기의 실시예에서는 댐핑수단으로서 플라스틱 재질의 댐핑부재(200)를 예시하였지만, 선택적으로는 압전소자나 마이크로 액츄에이터와 같이 감쇠능을 가변시킬 수 있는 형태의 수단이 채용될 수도 있다. 즉, 전술한 댐핑부재(200)는 한번 설치되면 진동 감쇠능이 고정되는 부재인데 비해, 상기 압전소자나 마이크로 액츄에이터는 전류 공급에 따라 변위가 발생되면서 진동의 감쇠능이 변할 수 있는 수단들이다. 따라서, 이러한 압전소자나 마이크로 액츄에이터를 탄력지지부재(130)의 슬라이더(120)가 지지된 부위와 로드포인트(151) 사이에 설치하고 전류를 제어하면, 그 감쇠능이 조절되어 필요한 감쇠효과를 얻을 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체는 슬라이더로 전달되는 진동을 소정의 댐핑수단으로 감쇠시킴으로써, 진동에 의한 위치 오차 신호의 영향을 줄이고 제품의 신뢰도를 향상시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

도 1은 일반적인 하드디스크 드라이브의 내부 구조를 도시한 도면,

도 2는 종래의 헤드-김발 조립체(HGA)의 분리사시도,

도 3은 도 2의 결합사시도,

도 4는 도 3의 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 헤드-김발 조립체(HGA)의 분리사시도,

도 6은 도 5에 도시된 HGA의 결합 상태를 도시한 측면도,

도 7은 종래의 HGA와 본 발명의 HGA의 NRRO PES를 측정한 결과를 비교하여 나타낸 그래프,

도 8은 종래의 HGA와 본 발명의 HGA의 RRO PES를 측정한 결과를 비교하여 나타낸 그래프.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

110...자기헤드 120...슬라이더

130...탄력지지부재 150...로드빔

151...로드포인트 160...베이스 플레이트

200...댐핑부재

Claims

회동아암에 연결된 로드빔과,

자기헤드가 탑재된 슬라이더와,

일단은 상기 로드빔에 결합되고 타측 자유단부에는 상기 슬라이더가 지지된 탄력지지부재 및,

상기 로드빔과 슬라이더 사이에서 양측간의 진동전달을 완화시키는 댐핑수단을 포함하며,

상기 로드빔에는 상기 슬라이더 측으로 돌출된 로드포인트가 형성되어 있고, 상기 댐핑수단은 상기 탄력지지부재의 상기 슬라이더가 지지된 부위와 상기 로드포인트와의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체.
삭제
제1항에 있어서,

상기 댐핑수단은 플라스틱 재질의 댐핑부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체.
제1항에 있어서,

상기 댐핑수단은 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체.
제1항에 있어서,

상기 댐핑수단은 전류 공급에 따라 변위되는 마이크로 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 헤드-김발 조립체.