KR100537515B1 - 동적 특성이 향상된 액츄에이터와 이를 구비한 디스크드라이브 - Google Patents

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Abstract

동적 특성이 향상된 액츄에이터와 이를 구비한 디스크 드라이브가 개시된다. 개시된 액츄에이터는, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 것으로, 디스크 드라이브의 베이스 부재에 설치된 액츄에이터 피봇과, 액츄에이터 피봇에 회전 가능하게 결합되며 그 선단부에는 헤드를 지지하는 서스펜션이 설치된 스윙 아암과, 스윙 아암의 후단부에 마련된 코일 지지부와, 코일 지지부에 결합되는 것으로 각각 일정한 방향을 가지는 네 개의 부분을 포함하는 VCM 코일과, VCM 코일과 대면하도록 배치되는 것으로 VCM 코일의 네 개의 부분 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지는 마그네트를 구비한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 이와 같은 본 발명에 의하면, 액츄에이터의 평면상의 공진 모드를 가진시키는 트랙에 대해 직각 방향의 가진력을 최소화 또는 제로화할 수 있으므로, 헤드의 트랙 추종 동작시의 정밀도와 성능이 향상된다.

Description

동적 특성이 향상된 액츄에이터와 이를 구비한 디스크 드라이브{Actuator with improved dynamic characteristics and disk drive having the same}
본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 향상된 동적 특성을 갖는 액츄에이터와 이를 구비한 디스크 드라이브에 관한 것이다.
컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.
이러한 디스크 드라이브는 그 저장 용량이 꾸준히 증가되어 왔다. 디스크 드라이브의 저장 용량은 면기록 밀도에 비례하게 되는데, 면기록 밀도는 BPI(bits per inch)로 나타내어지는 선기록 밀도와 TPI(traks per inch)로 나타내어지는 트랙 밀도의 곱으로 결정된다. BPI의 증가는 자기 기록 기술의 발전에 전적으로 영향을 받으며, TPI의 증가는 액츄에이터의 동적 특성의 향상에 크게 의존한다.
도 1은 종래의 디스크 드라이브의 구성을 보여주는 개략적인 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 종래의 액츄에이터의 평면도이며, 도 2b는 도 2a에 표시된 A-A'선을 따른 종래의 액츄에이터의 수직 단면도로서, 도 1에 도시된 VCM 코일과 마그네트의 배치를 보여준다.
도 1과 도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 디스크 드라이브에는 데이터 저장용 디스크(10)와, 이 디스크(10)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(20)와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드(34)를 디스크(10) 상의 원하는 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(30)가 구비된다. 상기 액츄에이터(30)는, 액츄에이터 피봇(31)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(32)과, 스윙 아암(32)의 선단부에 설치되어 상기 헤드(34)를 디스크(10)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(33)과, 스윙 아암(32)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)를 가진다. 상기 보이스 코일 모터는 스윙 아암(32)의 후단부에 마련된 코일 지지부(36)에 결합된 VCM 코일(37)과, VCM 코일(37)에 대면하도록 VCM 코일(37)의 상부와 하부에 각각 배치된 마그네트(38)를 구비한다. 상기 마그네트(38) 각각은, 도 2b에 도시된 바와 같이, 두 개의 극, 즉 N극과 S극을 갖도록 자화되어 있다. 이러한 마그네트(38)는 일반적으로 요크(39)에 부착되어 지지된다.
상기한 구성을 가진 보이스 코일 모터는, VCM 코일(37)에 입력되는 전류와 마그네트(38)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(32)을 회전시키게 된다. 즉, 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(10)가 일정한 각속도(Ω)로 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(32)을 소정 방향, 예컨대 반시계 방향으로 회전시켜 읽기/쓰기 헤드(34)를 디스크(10)의 기록면 위로 이동시킨다. 상기 헤드(34)는 회전하는 디스크(10)에 의해 발생되는 양력에 의해 디스크(10)의 표면으로부터 소정 높이 부상하게 된다. 이와 같은 상태에서, 상기 헤드(34)는 디스크(10)의 특정 트랙(12)을 추종하며 디스크(10)의 기록면에 데이터를 기록하거나, 디스크(10)의 기록면에 저장된 데이터를 재생하게 된다.
한편, 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크(10)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(32)을 반대 방향, 예컨대 시계 방향으로 회전시키게 된다. 이에 따라, 헤드(34)는 디스크(10)의 기록면으로부터 벗어나게 된다.
이와 같은 구성을 가진 디스크 드라이브에 있어서, 상기 액츄에이터(30)의 동작은 디스크(10) 상의 수 많은 트랙 중에 원하는 특정 트랙(12)을 찾아가는 탐색(seeking) 동작과, 특정한 트랙(12)을 추종(following)하는 트래킹(tracking) 동작으로 나뉘어진다. 구체적으로 이러한 동작은 아래와 같이 이루어지게 된다.
도 2a에 도시된 바와 같이, VCM 코일(37)에 일정한 방향으로 전류가 흐르게 되면, 이 전류와 마그네트(38)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 VCM 코일(37)에 힘(F)이 작용하게 된다. 이 힘(F)은 VCM 코일(37)에 대해 직각 방향으로 작용하게 되고, 이에 따라 액츄에이터(30)는 액츄에이터 피봇(31)을 중심으로 회전하면서 액츄에이터(30)의 선단부에 마련된 헤드(34)를 이동시키게 되는 것이다.
전술한 바와 같이, 디스크 드라이브의 저장 용량은 점점 증가되고 있으며, 이에 따라 디스크(10) 상의 트랙의 수도 점차 증가하게 되었다. 이와 같이 트랙의 수가 증가하게 되면, 즉 TPI가 증가하게 되면 트랙 각각의 폭은 좁아지게 된다. 따라서, 상기 헤드(34)가 매우 좁은 폭을 가진 트랙을 에러 신호, 즉 PES(Position Error Signal)를 유발하지 않으면서 추종할 수 있도록 하기 위해서는, 헤드(34)를 이동시키는 액츄에이터(30)의 보다 정밀한 제어가 요구된다.
그런데, 종래의 액츄에이터(30)는 여러가지 공진 모드를 가지고 있으며, 이 중에서 평면상의 공진 모드(In-plane Resonance mode)가 액츄에이터(30)의 트래킹 동작에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
도 3에는 도 2a에 도시된 종래의 액츄에이터(30)의 평면상의 공진 모드의 형태가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 액츄에이터(30)에 있어서 평면상의 공진 모드의 형태는, 액츄에이터 피봇(31)을 중심으로 스윙 아암(32)과 코일 지지부(36)가 같은 위상으로 비틀리는 형태를 가진다. 이러한 평면상의 공진 모드를 일반적으로 버터플라이 모드(Butterfly Mode)라고도 한다.
다시 도 2a를 참조하면, 액츄에이터(30)의 VCM 코일(37)에 작용하는 힘(F)은 트랙의 방향에 평행한 X 방향의 분력과 트랙의 방향에 대해 직각을 이루는 Y 방향의 분력으로 나뉠 수 있다. 이 중에서, Y 방향의 분력은 상기한 버터플라이 모드(Butterfly Mode)를 가진(excitation)시키는 가진력으로서 작용하게 된다.
도 4는 도 2a에 도시된 종래의 액츄에이터의 트래킹 동작에 있어서, 헤드의 평면 응답을 보여주는 그래프이다.
도 4의 그래프를 보면, 대략 4800㎐의 주파수에서 큰 진폭을 가진 피크(P)가 나타난 것을 알 수 있으며, 이 피크(P)는 평면상의 공진 모드, 즉 버터플라이 모드에 의한 것이다.
상기한 바와 같이, 액츄에이터(30)의 평면상의 공진 모드, 즉 버터플라이 모드는 VCM 코일(37)에 작용하는 Y 방향의 분력에 의해 가진되어 큰 진폭을 가진 피크(P)를 나타내게 된다. 이에 따라, 액츄에이터(30)의 트래킹 동작에 있어서, 트랙의 폭이 좁아지는데 상응하는 헤드(34)의 정밀한 트랙 추종이 힘들게 되므로, 트랙의 폭이 좁아짐에 따라 PES가 높아지게 된다. 또한, 이 피크(P)의 주파수와 진폭에 의해 서보 제어를 위한 대역폭(bandwidth)이 제한되어, 고주파 응답 불량이 초래되므로 디스크 드라이브의 성능이 저하된다.
도 5a와 도 5b는 상기한 종래의 문제점을 개선하기 위한 이중 VCM 코일을 가진 액츄에이터를 도시한 도면들로서, 도 5a는 트랙 추종 동작시의 전류의 흐름을 보여주며, 도 5b는 탐색 동작시의 전류의 흐름을 보여준다. 여기에 도시된 액츄에이터는 미국 특허 US 6,104,581호에 개시되어 있다.
먼저 도 5a를 참조하면, 액츄에이터(90)의 후단부에는 외부 코일(92)과 내부 코일(94)로 이루어진 이중 VCM 코일이 설치되어 있다. 이러한 액츄에이터(90)에 있어서, 원하는 특정 트랙을 찾아가는 탐색 동작을 수행할 경우에는, 외부 코일(92)에 흐르는 전류(Io)의 방향과 내부 코일(94)에 흐르는 전류(Ii)의 방향을 같게 한다. 그러면, 외부 코일(92)과 내부 코일(94)에 동일한 방향의 힘(Fo, Fi)이 작용하게 되므로, 액츄에이터(90)는 빠른 속도로 탐색 동작을 수행할 수 있게 된다.
이어서 도 5b를 참조하면, 트래킹 동작을 수행할 경우에는, 외부 코일(92)에 흐르는 전류(Io)의 방향과 내부 코일(94)에 흐르는 전류(Ii)의 방향을 다르게 한다. 그러면, 외부 코일(92)에 작용하는 힘(Fo)의 방향과 내부 코일(94)에 작용하는 힘(Fi)의 방향이 반대로 되므로, 두 힘(Fo, Fi)의 Y 방향 분력이 서로 상쇄되어 액츄에이터(90)에 작용하는 Y 방향 분력의 합이 최소화된다.
상기한 구성으로 인해 헤드가 트랙을 추종할 때, 액츄에이터(90)에 평면상의 버터플라이 모드가 존재하기는 하나 Y 방향 분력에 의한 가진이 최소화되므로, 버터플라이 모드에 대응하는 피크의 높이가 낮아짐으로써 액츄에이터의 동적 특성이 향상되는 것이다.
그러나, 이러한 구성을 가진 액츄에이터(90)에 있어서는, 두 개의 코일(92, 94)을 제작하고 이들을 액츄에이터(90)의 후단부에 결합하여야 하는 등의 제작상의 어려움이 있으며, 두 개의 코일(92, 94)에 의해 액츄에이터(90)의 후단부가 무거워지게 되므로, 액츄에이터(90)의 전체 무게 균형을 맞추기 힘든 단점이 있다. 그리고, 두 개의 코일(92, 94)을 독립적으로 구동할 수 있는 두 개의 입력 전원이 필요하게 되며, 트랙 추종 동작의 경우와 탐색 동작의 경우를 인지하여 각 코일(92, 94)에 흐르는 전류의 방향을 서로 같은 방향 또는 서로 반대 방향으로 바꾸어야 하는 서보 제어상의 곤란한 점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 트랙 추종 성능을 향상시키기 위해 액츄에이터의 평면상의 공진 모드를 가진시키는 트랙에 대해 직각 방향의 가진력을 최소화할 수 있는 구조를 가진 액츄에이터와 이를 구비한 디스크 드라이브를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은,
데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 디스크 드라이브의 액츄에이터에 있어서,
상기 디스크 드라이브의 베이스 부재에 설치된 액츄에이터 피봇;
상기 액츄에이터 피봇에 회전 가능하게 결합되며, 그 선단부에는 상기 헤드를 지지하는 서스펜션이 설치된 스윙 아암;
상기 스윙 아암의 후단부에 마련된 코일 지지부;
상기 코일 지지부에 결합되는 것으로, 각각 일정한 방향을 가지는 네 개의 부분을 포함하는 VCM 코일; 및
상기 VCM 코일과 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지는 마그네트;를 구비하는 디스크 드라이브의 액츄에이터를 제공한다.
여기에서, 상기 VCM 코일에 전류를 인가하였을 때, 상기 VCM 코일의 네 부분에서의 전류의 방향은 각각 다른 것이 바람직하다.
상기 액츄에이터의 길이 방향을 X 방향이라고 하고, 상기 액츄에이터의 폭 방향을 Y 방향이라고 할 때, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 중 제1 및 제2 부분은 상기 액츄에이터 피봇으로부터 보다 멀리 떨어져 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지며, 제3 및 제4 부분은 상기 액츄에이터 피봇 가까이에서 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가질 수 있다.
이 경우, 상기 VCM 코일은 대략 육각형의 형상을 가지며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 부분은 상기 육각형의 Y방향에 평행한 두 변을 제외한 나머지 네 변에 각각 대응되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 액츄에이터의 길이 방향을 X 방향이라고 하고, 상기 액츄에이터의 폭 방향을 Y 방향이라고 할 때, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 중 제1 및 제2 부분은 상기 액츄에이터 피봇으로부터 보다 멀리 떨어져 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지며, 제3 및 제4 부분은 상기 액츄에이터 피봇 가까이에서 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선과 평행한 방향을 가질 수 있다.
그리고, 상기 마그네트의 네 개의 극은 서로 인접한 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된 것이 바람직하다.
또한, 상기 마그네트는 상기 VCM 코일의 상부에 배치된 상부 마그네트와 상기 VCM 코일의 하부에 배치된 하부 마그네트를 포함하며, 상기 상부 마그네트의 네 개의 극과 상기 하부 마그네트의 네 개의 극은 서로 대응되는 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된 것이 바람직하다.
그리고, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은,
데이터 저장용 디스크와, 상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터를 가진 디스크 드라이브에 있어서,
상기 액츄에이터는:
상기 디스크 드라이브의 베이스 부재에 설치된 액츄에이터 피봇;
상기 액츄에이터 피봇에 회전 가능하게 결합되며, 그 선단부에는 상기 헤드를 지지하는 서스펜션이 설치된 스윙 아암;
상기 스윙 아암의 후단부에 마련된 코일 지지부;
상기 코일 지지부에 결합되는 것으로, 각각 일정한 방향을 가지는 네 개의 부분을 포함하는 VCM 코일; 및
상기 VCM 코일과 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지는 마그네트;를 구비하는 디스크 드라이브를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 액츄에이터의 평면상의 공진 모드를 가진시키는 트랙에 대해 직각 방향의 가진력을 최소화 또는 제로화할 수 있으므로, 헤드의 트랙 추종 동작시의 정밀도와 성능이 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 액츄에이터와 이를 구비한 디스크 드라이브의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터가 구비된 디스크 드라이브의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 디스크 드라이브는 데이터 저장용 디스크(110)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(120)와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드(134)를 상기 디스크(110) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(130)를 구비한다.
상기 스핀들 모터(120)는 디스크 드라이브의 베이스 부재(101) 상에 설치된다. 이 스핀들 모터(120)에는 하나 또는 복수의 데이터 저장용 디스크(110)가 장착되며, 이 디스크(110)는 상기 스핀들 모터(120)에 의해 일정한 각속도로 회전하게 된다.
상기 액츄에이터(130)는, 상기 베이스 부재(101)에 설치된 액츄에이터 피봇(131)과, 스윙 아암(132)과, 서스펜션(133)과, 읽기/쓰기 헤드(134)와, 코일 지지부(136)와, 보이스 코일 모터를 포함한다. 상기 스윙 아암(132)은 상기 액츄에이터 피봇(131)에 회전 가능하게 결합된다. 상기 서스펜션(133)은 스윙 아암(132)의 선단부에 결합되어 상기 헤드(134)를 디스크(110)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지한다. 상기 코일 지지부(136)는 스윙 아암(132)의 후단부에 마련된다.
상기 보이스 코일 모터는, 상기 스윙 아암(132)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것으로, VCM 코일(137)에 입력되는 전류와 마그네트(138)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(132)을 회전시키게 된다. 상기 VCM 코일(137)은 상기 코일 지지부(136)에 결합된다. 상기 마그네트(138)는 VCM 코일(137)에 대면하도록 그 상부와 하부에 각각 배치되며, 요크(139)에 부착되어 지지된다. 상기 VCM 코일(137)과 마그네트(138)에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명된다.
디스크 드라이브의 전원이 온(on) 되어 디스크(110)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 소정 방향, 예컨대 반시계 방향으로 회전시켜 상기 헤드(134)를 디스크(110)의 기록면 상으로 로딩시킨다. 상기 헤드(134)는 회전하는 디스크(110)에 의해 발생되는 양력에 의해 디스크(110)의 표면으로부터 소정 높이 부상하게 된다. 이와 같은 상태에서, 상기 헤드(134)는 디스크(110)의 특정 트랙(112)을 추종하며 디스크(110)의 기록면에 데이터를 기록하거나, 디스크(110)의 기록면에 저장된 데이터를 재생하게 된다.
한편, 디스크 드라이브의 전원이 오프(off) 되어 디스크(110)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 반대 방향, 예컨대 시계 방향으로 회전시켜 상기 헤드(134)가 디스크(120)의 기록면으로부터 벗어나도록 한다. 이와 같이 디스크(110)의 기록면으로부터 벗어난 헤드(134)는 디스크(110)의 바깥쪽에 마련된 램프(140)에 파킹된다.
상기한 바와 같은 액츄에이터(130)의 동작은, 전술한 바와 같이, 디스크(110) 상의 수 많은 트랙 중에 원하는 특정 트랙(112)을 찾아가는 탐색(seeking) 동작과, 특정한 트랙(112)을 추종(following)하는 트래킹(tracking) 동작을 포함한다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 평면도이고, 도 8a 및 도 8b는 각각 도 7에 표시된 A-A'선과 B-B'선을 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 수직 단면도로서, VCM 코일과 마그네트의 배치를 보여준다. 이하의 도면들에서, 액츄에이터의 길이 방향, 즉 트랙 방향과 평행한 방향을 X 방향이라고 하고, 액츄에이터의 폭 방향, 즉 트랙 방향과 직각을 이루는 방향을 Y 방향이라고 한다.
도 7과 도 8a 및 도 8b를 함께 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터(130)에 있어서, 상기 VCM 코일(137)은 네 개의 부분(137a, 137b, 137c, 137d)을 포함하며, 이들은 각각 일정한 방향으로 배열된다. 상기 VCM 코일(137)의 제1 및 제2 부분(137a, 137b)은 액츄에이터 피봇(131)으로부터 멀리 떨어져 위치하며, 상기 제3 및 제4 부분(137c, 137d)은 액츄에이터 피봇(131)에 가깝게 위치한다.
그리고, 상기 제1 및 제2 부분(137a, 137b)은 액츄에이터 피봇(131)의 중심을 통과하는 X축의 연장선, 즉 X방향 중심선을 기준으로 그 양측에 위치하며, 상기 X방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가진다. 또한, 상기 제3 및 제4 부분(137c, 137d)도 상기 X방향 중심선을 기준으로 그 양측에 위치하며, 상기 X방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가진다. 상기 X방향 중심선을 기준으로 어느 한 쪽에 함께 위치하는 제1 부분(137a)과 제4 부분(137d)의 경사 방향은 서로 반대이며, X방향 중심선을 기준으로 다른 한 쪽에 함께 위치하는 제2 부분(137b)과 제3 부분(137c)의 경사 방향도 서로 반대이다.
구체적으로, 상기 VCM 코일(137)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 평면상에서 대략 육각형의 형상을 가질 수 있다. 즉, VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d)은 액츄에이터(130)의 회전 방향, 즉 Y 방향에 평행한 육각형의 두 변을 제외한 나머지 네 개의 변에 각각 대응된다. 따라서, 이와 같이 구성된 VCM 코일(137)에 흐르는 전류는 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에서 그 방향이 달라지게 된다.
상기 마그네트(138)는, VCM 코일(137)의 상부에 배치된 상부 마그네트(138a)와, VCM 코일(137)의 하부에 배치된 하부 마그네트(138b)를 포함한다. 상부 마그네트(138a)와 하부 마그네트(138b)는 각각 상부 요크(139a)와 하부 요크(139b)에 부착되어 지지된다. 상부 마그네트(138a)는 VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지도록 분할되며, 상기 네 개의 극은 인접한 것끼리 서로 반대의 극성을 갖도록 자화된다. 그리고, 하부 마그네트(138b)도 VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지도록 분할되며, 상기 네 개의 극은 인접한 것끼리 서로 반대의 극성을 갖도록 자화된다. 또한, 상부 마그네트(138a)의 네 개의 극과 하부 마그네트(138b)의 네 개의 극은 서로 대응되는 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터(130)에 있어서, 상기 VCM 코일(137)에 전류를 인가하면, VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에서의 전류의 방향과, 마그네트(138)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 VCM 코일(237)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 힘(Fa, Fb, Fc, Fd)이 작용하게 된다. 이 힘(Fa, Fb, Fc, Fd)은 VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 대해 직각 방향으로 작용하게 되므로, 그 각각의 방향은 서로 달라지게 된다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일의 각 부분에 작용하는 힘의 X 방향 및 Y 방향의 분력을 보여주는 도면이고, 도 10은 VCM 코일에 작용하는 합력을 보여주는 도면이다.
먼저 도 9를 참조하면, 상기 VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 작용하는 네 개의 힘(Fa, Fb, Fc, Fd)은 각각 X방향 분력(Fax, Fbx, Fcx, Fdx)과 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)으로 분리될 수 있다. 여기에서, VCM 코일(137) 전체에 작용하는 Y방향 분력들(Fay, Fby, Fcy, Fdy)은 서로 상쇄된다. 보다 상세하게 설명하면, 액츄에이터 피봇(131)으로부터 멀리 떨어진 제1 및 제2 부분(137a, 137b)에 작용하는 제1 및 제2 Y방향 분력(Fay, Fby)과 액츄에이터 피봇(131)에 가까운 제3 및 제4 부분(137c, 137d)에 작용하는 제3 및 제4 Y방향 분력(Fcy, Fdy)은 정반대의 방향을 가지므로 서로 상쇄될 수 있는 것이다.
따라서, VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각의 길이 및/또는 방향을 조절함으로써, 제1, 제2, 제3 및 제4 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)의 합력을 제로화 또는 최소화할 수 있다.
상기 VCM 코일(137)에 인가되는 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)은, 전술한 바와 같이, 액츄에이터(130)의 평면상의 공진 모드, 즉 버터플라이 모드를 가진시키는 중요한 가진력으로 작용한다. 따라서, Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)의 합력을 제로화 하게 되면, 액츄에이터(130)의 평면상의 공진 모드를 가진하는 중요한 가진력이 없어지게 되므로 바람직하다고 할 수 있다. 그러나, 액츄에이터(130)를 보다 빠른 속도로 구동시키기 위해서는, Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)을 제로화 하지 않는 대신에 최소화 하여 어느 정도의 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)을 잔존시키는 것도 바람직하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 액츄에이터(130)에 의하면, 액츄에이터(130)의 트래킹 동작시에, 평면상의 버터플라이 모드가 존재하기는 하나 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)에 의한 가진이 최소화되므로, 액츄에이터(130)의 동적 특성이 향상될 수 있다. 즉, 액츄에이터(130)의 트래킹 동작에 가장 큰 영향을 미치는 버터플라이 모드에 대응하는 피크의 높이가 낮아짐으로써, 헤드(134)의 트랙 추종 동작시의 정밀도와 성능이 향상된다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.
상기한 바와 같이 VCM 코일(137)의 제1, 제2 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 작용하는 힘의 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)은 서로 상쇄되어 제로화 또는 최소화되지만, VCM 코일(137)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(137a, 137b, 137c, 137d) 각각에 작용하는 X방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)은 서로 상쇄되지 않고 액츄에이터(130)를 구동시키는 구동력으로 작용하게 된다.
보다 상세하게 설명하면, VCM 코일(137)의 제1 및 제4 부분(137a, 137d)에 작용하는 제1 및 제4 X방향 분력(Fax, Fdx)은 X방향 중심선을 기준으로 어느 한 쪽에 위치하며, VCM 코일(137)의 제2 및 제3 부분(137b, 137c)에 작용하는 제2 및 제3 X방향 분력(Fbx, Fcx)은 X방향 중심선을 기준으로 다른 한 쪽에 위치한다. 그리고, 상기 제1 및 제4 X방향 분력(Fax, Fdx)과 제2 및 제3 X방향 분력(Fbx, Fcx)은 서로 다른 방향으로 작용하고 있다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, VCM 코일(137)의 제1 및 제4 부분(137a, 137d)에 작용하는 X방향 합력(Fx1)과 제2 및 제3 부분(137b, 137c)에 작용하는 X방향 합력(Fx2)은 서로 다른 방향을 가지며 X방향 중심선을 기준으로 서로 다른쪽에 위치하게 되므로, 액츄에이터 피봇(131)을 중심으로 액츄에이터(130)를 회전시키는 토르크를 발생시킬 수 있게 되는 것이다. 이에 따라 액츄에이터(130)는 액츄에이터 피봇(131)을 중심으로 회전할 수 있게 되므로, 액츄에이터(130)의 탐색 동작과 트래킹 동작을 수행할 수 있게 된다. 그리고, 전술한 바와 같이 어느 정도의 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)을 잔존시킨 경우에는, 액츄에이터(130)를 회전시키는 토르크가 커지게 되므로 액츄에이터(130)를 보다 빠른 속도로 구동시킬 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 평면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터(230)도 액츄에이터 피봇(231)과, 스윙 아암(232)과, 서스펜션(233)과, 읽기/쓰기 헤드(234)와, 코일 지지부(236)를 포함한다. 이러한 구성 요소들은 전술한 제1 실시예에서와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 본 실시예에 따른 액츄에이터(230)는 상기 스윙 아암(232)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 보이스 코일 모터를 구비한다. 상기 보이스 코일 모터는 상기 코일 지지부(236)에 결합되는 VCM 코일(237)과, 상기 VCM 코일(237)에 대면하도록 그 상부와 하부에 각각 배치되는 마그네트(238)를 포함한다. 상기 VCM 코일(237)과 마그네트(238)의 구성은 VCM 코일(237)의 형상을 제외하고는 전술한 제1 실시예에서와 동일하다.
본 실시예에 있어서, 상기 VCM 코일(237)은 각각 일정한 방향으로 배열된 네 개의 부분(237a, 237b, 237c, 237d)을 포함한다. 구체적으로, 상기 VCM 코일(237)의 제1 및 제2 부분(237a, 237b)은 액츄에이터 피봇(231)으로부터 멀리 떨어져 위치하며, 상기 제3 및 제4 부분(237c, 237d)은 액츄에이터 피봇(231)에 가깝게 위치한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 부분(237a, 237b)은 X방향 중심선을 기준으로 그 양측에 위치하며, X방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가진다. 상기 VCM 코일(237)의 제3 및 제4 부분(237c, 237d)은 X방향 중심선을 기준으로 그 양측에 위치하며, X방향 중심선과 평행한 방향을 가진다. 따라서, 이와 같이 구성된 VCM 코일(237)에 흐르는 전류는 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(237a, 237b, 237c, 237d) 각각에서 그 방향이 달라지게 된다.
상기 마그네트(238)는 전술한 제1 실시예의 마그네트(138)와 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그리고, VCM 코일(237)과 마그네트(238)의 수직 단면 구성은 도 8a와 도 8b에 도시된 것과 동일하다.
이와 같은 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터(230)에 있어서, 상기 VCM 코일(237)에 전류를 인가하면, VCM 코일(237)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(237a, 237b, 237c, 237d) 각각에서의 전류의 방향과, 마그네트(238)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 VCM 코일(237)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(237a, 237b, 237c, 237d) 각각에 힘(Fa, Fb, Fc, Fd)이 작용하게 된다. 이 힘(Fa, Fb, Fc, Fd)은 VCM 코일(237)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(237a, 237b, 237c, 237d) 각각에 대해 직각 방향으로 작용한다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일의 각 부분에 작용하는 힘의 X 방향 및 Y 방향의 분력을 보여주는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일에 작용하는 합력을 보여주는 도면이다.
먼저 도 12를 참조하면, 상기 VCM 코일(237)의 제1 및 제2 부분(237a, 237b) 각각에 작용하는 두 개의 힘(Fa, Fb)은 각각 X방향 분력(Fax, Fbx)과 Y방향 분력(Fay, Fby)으로 분리될 수 있다. 한편, 상기 VCM 코일(237)의 제3 및 제4 부분(237c, 237d)은 X방향과 평행하므로, 이들 각각에 작용하는 두 개의 힘(Fc, Fd)은 Y방향으로 작용하게 되어 Y방향 분력(Fcy, Fdy)만 가지게 된다. 여기에서, 액츄에이터 피봇(231)으로부터 멀리 떨어진 제1 및 제2 부분(237a, 237b)에 작용하는 제1 및 제2 Y방향 분력(Fay, Fby)과 액츄에이터 피봇(231)에 가까운 제3 및 제4 부분(237c, 237d)에 작용하는 제3 및 제4 Y방향 분력(Fcy, Fdy)은 정반대의 방향을 가지므로 서로 상쇄될 수 있다.
따라서, 전술한 제1 실시예에서와 마찬가지로, 본 실시예에서도 VCM 코일(237)의 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(237a, 237b, 237c, 237d) 각각의 길이 및/또는 방향을 조절함으로써, 제1, 제2, 제3 및 제4 Y방향 분력(Fay, Fby, Fcy, Fdy)의 합력을 제로화 또는 최소화할 수 있으며, 이에 따른 효과도 전술한 제1 실시예에서와 동일하다.
한편, 본 발명에 따른 제2 실시예에 있어서는, VCM 코일(237)의 제1 및 제2 부분(237a, 237b)에만 X방향 분력(Fax, Fbx)이 작용하게 되며, 이들은 서로 상쇄되지 않고 액츄에이터(230)를 구동시키는 구동력으로 작용하게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 도 13에 도시된 바와 같이, VCM 코일(237)의 제1 부분(237a)에 작용하는 제1 X방향 분력(Fax)과 제2 부분(237b)에 작용하는 제2 X방향 분력(Fbx)은 X방향 중심선을 기준으로 서로 다른 쪽에 위치하게 되고 서로 다른 방향을 가지게 된다. 따라서, 제1 X방향 분력(Fax)과 제2 X방향 분력(Fbx)에 의해 액츄에이터 피봇(231)을 중심으로 액츄에이터(230)를 회전시키는 토르크가 발생될 수 있는 것이다. 이에 따라 액츄에이터(230)는 액츄에이터 피봇(231)을 중심으로 회전할 수 있게 되므로, 액츄에이터(230)의 탐색 동작과 트래킹 동작을 수행할 수 있게 된다.
도 14는 도 7에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 트래킹 동작에 있어서, 헤드의 평면 응답을 보여주는 그래프이다.
도 14의 그래프를 보면, 본 발명에 따른 액츄에이터에 있어서, 평면상의 공진 모드, 즉 버터플라이 모드에 대응하는 피크(P)가 대략 5000㎐의 주파수에서 나타나고, 이 피크(P)의 진폭은 종래에 비해 매우 작아졌음을 알 수 있다.
그 이유는, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액츄에이터에 있어서 버터플라이 모드를 가진시키는 가진력, 즉 VCM 코일에 작용하는 Y 방향 분력의 합이 최소화 또는 제로화되기 때문이다. 이와 같이, 버터플라이 모드에 대응되는 피크(P)의 진폭이 작아지게 되면, 액츄에이터의 매우 정밀한 트래킹 동작이 가능하게 되므로 PES가 낮아지게 된다. 또한, 이 피크(P)의 진폭이 작아질 뿐만 아니라 그 주파수도 종래에 비해 높아지게 되므로, 서보 제어를 위한 대역폭을 넓힐 수 있게 되어 디스크 드라이브의 성능이 향상될 수 있다.
아래 표 1은 본 발명에 따른 액츄에이터에 있어서의 서보 대역폭 및 PES를 종래의 액츄에이터에 있어서의 서보 대역폭 및 PES와 비교하여 나타낸 것이다.
구 분 종래의 액츄에이터 본 발명의 액츄에이터 증감율
서보 대역폭 1120 Hz 1400 Hz 25%
PES RRO 14.5 9.8 -32.4%
NRRO 14.6 9.9 -32.2%
TOTAL 20.6 13.9 -32.5%
표 1에서, RRO(Repeatable Run-Out)는 반복적 진동을 말하고, NRRO(Non Repeatable Run-Out)는 비반복적 진동을 말한다.
표 1을 보면, 본 발명에 따른 액츄에이터에서의 서보 대역폭은 종래의 액츄에이터에 비해 25% 정도 넓어졌음을 알 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 액츄에이터에서의 반복적 진동과 비반복적 진동을 포함하는 전체 진동에 의한 PES는 종래의 액츄에이터에 비해 대략 32.5% 정도 감소하였음을 알 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예컨대, 위에서 본 발명에 따른 액츄에이터의 VCM 코일은 도 7 또는 도 11에 도시된 형상을 가지는 것으로 설명되었지만, 상기 VCM 코일은 이러한 형상이 아니더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 다양한 형상을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 액츄에이터의 평면상의 공진 모드를 가진시키는 트랙에 대해 직각 방향의 가진력을 최소화 또는 제로화할 수 있다. 따라서, 평면상의 공진 모드에 대응하는 피크의 주파수가 높아지고 그 진폭은 감소하게 되므로, 헤드의 트랙 추종 동작시의 정밀도와 성능이 향상된다. 또한, 서보 제어에 필요한 서보 대역폭을 종래보다 넓힐 수 있게 되어, PES가 줄어들게 되고 디스크 드라이브의 성능이 향상된다.
그리고, 액츄에이터의 향상된 동적 특성에 근거하여 트랙수를 증가시킬 수 있게 되므로, 보다 높은 저장 용량을 가진 디스크 드라이브를 구현할 수 있게 된다.
또한, 종래와 같이 하나의 코일만을 사용함으로써, 코일 수의 증가에 따른 제작 및 서보 제어의 곤란성이 발생하지 않는다.
도 1은 종래의 디스크 드라이브의 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 종래의 액츄에이터의 평면도이다.
도 2b는 도 2a에 표시된 A-A'선을 따른 종래의 액츄에이터의 수직 단면도로서, 도 1에 도시된 VCM 코일과 마그네트의 배치를 보여준다.
도 3은 도 2a에 도시된 종래의 액츄에이터의 평면상의 공진 모드의 형태를 시뮬레이션한 결과를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2a에 도시된 종래의 액츄에이터의 트래킹 동작에 있어서, 헤드의 평면 응답을 보여주는 그래프이다.
도 5a와 도 5b는 종래의 이중 VCM 코일을 가진 액츄에이터를 도시한 도면들로서, 도 5a는 트랙 추종 동작시의 전류의 흐름을 보여주며, 도 5b는 탐색 동작시의 전류의 흐름을 보여준다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터가 구비된 디스크 드라이브의 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 도 7에 표시된 A-A'선과 B-B'선을 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 수직 단면도로서, VCM 코일과 마그네트의 배치를 보여준다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일의 각 부분에 작용하는 힘의 X 방향 및 Y 방향의 분력을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일에 작용하는 합력을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일의 각 부분에 작용하는 힘의 X 방향 및 Y 방향의 분력을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터에 있어서, VCM 코일에 작용하는 합력을 보여주는 도면이다.
도 14는 도 7에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터의 트래킹 동작에 있어서, 헤드의 평면 응답을 보여주는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101...베이스 부재 110...디스크
120...스핀들 모터 130,230...액츄에이터
131,231...액츄에이터 피봇 132,232...스윙 아암
133,233...서스펜션 134,234...읽기/쓰기 헤드
136,236...코일 지지부 137,237...VCM 코일
137a,237a...제1 부분 137b,237b...제2 부분
137c,237c...제3 부분 137d,237d...제4 부분
138,238...마그네트 138a...상부 마그네트
138b...하부 마그네트 139,239...요크
139a...상부 요크 139b...하부 요크
140...램프

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 디스크 드라이브의 액츄에이터에 있어서,
    상기 디스크 드라이브의 베이스 부재에 설치된 액츄에이터 피봇;
    상기 액츄에이터 피봇에 회전 가능하게 결합되며, 그 선단부에는 상기 헤드를 지지하는 서스펜션이 설치된 스윙 아암;
    상기 스윙 아암의 후단부에 마련된 코일 지지부;
    상기 코일 지지부에 결합되는 것으로, 각각 일정한 방향을 가지는 네 개의 부분을 포함하는 VCM 코일; 및
    상기 VCM 코일과 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지는 마그네트;를 구비하며,
    상기 VCM 코일에 전류를 인가하였을 때, 상기 VCM 코일의 네 부분에서의 전류의 방향은 각각 다른 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 길이 방향을 X 방향이라고 하고, 상기 액츄에이터의 폭 방향을 Y 방향이라고 할 때, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 중 제1 및 제2 부분은 상기 액츄에이터 피봇으로부터 보다 멀리 떨어져 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지며, 제3 및 제4 부분은 상기 액츄에이터 피봇 가까이에서 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 VCM 코일은 대략 육각형의 형상을 가지며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 부분은 상기 육각형의 Y방향에 평행한 두 변을 제외한 나머지 네 변에 각각 대응되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 부분 각각에 작용하는 힘의 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 길이 방향을 X 방향이라고 하고, 상기 액츄에이터의 폭 방향을 Y 방향이라고 할 때, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 중 제1 및 제2 부분은 상기 액츄에이터 피봇으로부터 보다 멀리 떨어져 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지며, 제3 및 제4 부분은 상기 액츄에이터 피봇 가까이에서 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선과 평행한 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 부분과 제2 부분에 작용하는 힘의 방향은 서로 다르며, 상기 제3 부분과 제4 부분에 작용하는 힘의 방향은 동일한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 마그네트의 네 개의 극은 서로 인접한 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 마그네트는 상기 VCM 코일의 상부에 배치된 상부 마그네트와 상기 VCM 코일의 하부에 배치된 하부 마그네트를 포함하며, 상기 상부 마그네트의 네 개의 극과 상기 하부 마그네트의 네 개의 극은 서로 대응되는 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터.
  10. 삭제
  11. 데이터 저장용 디스크와, 상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터를 가진 디스크 드라이브에 있어서,
    상기 액츄에이터는:
    상기 디스크 드라이브의 베이스 부재에 설치된 액츄에이터 피봇;
    상기 액츄에이터 피봇에 회전 가능하게 결합되며, 그 선단부에는 상기 헤드를 지지하는 서스펜션이 설치된 스윙 아암;
    상기 스윙 아암의 후단부에 마련된 코일 지지부;
    상기 코일 지지부에 결합되는 것으로, 각각 일정한 방향을 가지는 네 개의 부분을 포함하는 VCM 코일; 및
    상기 VCM 코일과 대면하도록 배치되는 것으로, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 각각에 대응되는 네 개의 극을 가지는 마그네트;를 구비하며,
    상기 VCM 코일에 전류를 인가하였을 때, 상기 VCM 코일의 네 부분에서의 전류의 방향은 각각 다른 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 길이 방향을 X 방향이라고 하고, 상기 액츄에이터의 폭 방향을 Y 방향이라고 할 때, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 중 제1 및 제2 부분은 상기 액츄에이터 피봇으로부터 보다 멀리 떨어져 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지며, 제3 및 제4 부분은 상기 액츄에이터 피봇 가까이에서 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 VCM 코일은 대략 육각형의 형상을 가지며, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 부분은 상기 육각형의 Y방향에 평행한 두 변을 제외한 나머지 네 변에 각각 대응되는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 부분 각각에 작용하는 힘의 방향은 서로 다른 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 액츄에이터의 길이 방향을 X 방향이라고 하고, 상기 액츄에이터의 폭 방향을 Y 방향이라고 할 때, 상기 VCM 코일의 네 개의 부분 중 제1 및 제2 부분은 상기 액츄에이터 피봇으로부터 보다 멀리 떨어져 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선에 대해 서로 대칭되도록 경사진 방향을 가지며, 제3 및 제4 부분은 상기 액츄에이터 피봇 가까이에서 X 방향 중심선의 양측에 위치하고 X 방향 중심선과 평행한 방향을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제1 부분과 제2 부분에 작용하는 힘의 방향은 서로 다르며, 상기 제3 부분과 제4 부분에 작용하는 힘의 방향은 동일한 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 마그네트의 네 개의 극은 서로 인접한 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 마그네트는 상기 VCM 코일의 상부에 배치된 상부 마그네트와 상기 VCM 코일의 하부에 배치된 하부 마그네트를 포함하며, 상기 상부 마그네트의 네 개의 극과 상기 하부 마그네트의 네 개의 극은 서로 대응되는 것끼리 서로 반대의 극성을 가지도록 자화된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10354777B4 (de) * 2003-11-21 2008-03-27 Sult Gmbh Sortiereinrichtung zum Sortieren von unterschiedlichen Stoffen
JP4492614B2 (ja) * 2004-09-22 2010-06-30 パナソニック株式会社 ディスク装置
US7538980B2 (en) * 2005-09-14 2009-05-26 International Business Machines Corporation Actuator assembly
KR100652439B1 (ko) * 2005-10-18 2006-12-01 삼성전자주식회사 개선된 보이스 코일 모터를 가진 액츄에이터와 이를 구비한하드 디스크 드라이브
JP5545206B2 (ja) * 2010-12-28 2014-07-09 Ｔｄｋ株式会社 ボイスコイルモータ用永久磁石部材及びボイスコイルモータ
US8514523B2 (en) * 2011-07-29 2013-08-20 HGST Netherlands B.V. Flexible-printed-circuit voice-coil assembly configured for integration in a voice-coil motor
JP5684188B2 (ja) * 2012-04-11 2015-03-11 サンコール株式会社 磁気ヘッドサスペンション
US9886209B2 (en) * 2016-02-16 2018-02-06 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. Controlling file placement on a disk drive to improve file access

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4620252A (en) * 1981-05-01 1986-10-28 Iomega Corporation Symmetrical coil actuator for a magnetic disk drive
US5041935A (en) * 1988-08-17 1991-08-20 Fujitsu Limited Rotary actuator for positioning magnetic heads in a disk drive
JPH0453072A (ja) * 1990-06-19 1992-02-20 Hitachi Ltd ロータリー型ヘッド位置決め装置
JP2565608B2 (ja) * 1991-12-17 1996-12-18 富士通株式会社 ディスク装置のアクチュエータ
JP3257923B2 (ja) * 1995-04-28 2002-02-18 富士通株式会社 ディスク装置
JP3033682B2 (ja) 1996-06-13 2000-04-17 茨城日本電気株式会社 磁気ディスク装置
JPH10106189A (ja) 1996-09-24 1998-04-24 Sony Corp 回動型アクチュエータ
US5768061A (en) * 1997-02-03 1998-06-16 Western Digital Corporation Low-inertia actuator coil for a disk drive
US6633457B1 (en) * 2000-07-25 2003-10-14 Data Storage Institute Actuator assembly with orthogonal force generation
US6816342B1 (en) * 2003-01-31 2004-11-09 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive including a pair of actuator coils each with a radial segment generally perpendicular to inner and outer segments and overlapping with inner and outer magnets
JP4034204B2 (ja) * 2003-02-19 2008-01-16 富士通テン株式会社 光ピックアップおよび再生装置
US6829132B2 (en) * 2003-04-30 2004-12-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Charge control of micro-electromechanical device
JP2005216355A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv アクチュエータ・アセンブリ及び回転円板形記憶装置

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