KR100660895B1

KR100660895B1 - Actuator and hard disk drive having the same

Info

Publication number: KR100660895B1
Application number: KR1020050115056A
Authority: KR
Inventors: 전정일; 변용규; 김동욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2006-12-26

Abstract

An actuator and an HDD(Hard Disc Drive) with the same are provided to improve a dynamic characteristic like the quickness of a response or driving efficiency by providing bias rotary force in a loading/unloading operation of the actuator. A suspension(133) to which a read/write head(134) for record and reproduction is attached is installed in a swing arm(132). The swing arm(132) is rotated and operated centering around a pivot axis. A coil supporting part(136) is combined to a rear end part of the swing arm(132), and is rotated together with the swing arm(132). A VCM(Voice Coil Motor) coil(137) is assembled in the coil supporting part(136). A magnet(150) is disposed in at least one of upper and lower sides to be faced with the VCM coil(137). At least one protrusion(141,142) is formed in the rear end part of the swing arm(132). The protrusion(141,142) is protruded toward the magnet(150), and is formed as a magnetic body. At least one protrusion shape part(158) is formed in the magnet(150). The protrusion shape part(158) is formed to be convex from a body of the magnet(150) to the protrusion(141,142) to supply bias rotary force to the protrusion(141,142).

Description

Actuator and hard disk drive having the same

도 1은 종래기술에 의한 하드 디스크 드라이브의 개략적인 구조를 보인 사시도이다. 1 is a perspective view showing a schematic structure of a hard disk drive according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브를 보인 평면도이다. 2 is a plan view illustrating a hard disk drive according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3a는 도 2에 도시된 액츄에이터를 도시한 도면으로, 읽기/쓰기 헤드가 디스크 상에 로딩된 상태를 보인 도면이다. FIG. 3A is a view showing the actuator shown in FIG. 2, in which a read / write head is loaded onto a disc. FIG.

도 3b는 도 2에 도시된 액츄에이터를 도시한 도면으로, 언로딩 동작이 개시되어 읽기/쓰기 헤드가 램프에 진입하기 시작되는 상태를 보인 도면이다.FIG. 3B is a view showing the actuator shown in FIG. 2, in which an unloading operation is started and a read / write head starts to enter a ramp.

도 3c는 도 2에 도시된 액츄에이터를 도시한 도면으로, 읽기/쓰기 헤드가 램프에 파킹된 상태를 보인 도면이다. 3C is a view showing the actuator shown in FIG. 2, in which the read / write head is parked in a lamp.

도 4는 도 2에 도시된 액츄에이터에서 마그네트의 배치 상태를 보인 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating an arrangement state of a magnet in the actuator illustrated in FIG. 2.

도 5는 도 3b의 액츄에이터에서 스윙 아암의 돌출부와 마그네트의 돌출형상부 사이의 배치 상태를 보인 사시도이다. FIG. 5 is a perspective view illustrating an arrangement state between a protrusion of a swing arm and a protrusion of a magnet in the actuator of FIG. 3B.

도 6은 종래기술과 본 발명의 액츄에이터에 있어, 스윙 아암의 회전 각도에 따라 스윙 아암에 작용되는 바이어스 회전력의 분포를 비교 도시한 프로파일이다. Figure 6 is a profile comparing the distribution of the bias rotational force acting on the swing arm according to the rotation angle of the swing arm in the actuator of the prior art and the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : 베이스 부재 102 : 커버 부재101: base member 102: cover member

110 : 디스크 120 : 스핀들 모터110: disk 120: spindle motor

130 : 액츄에이터 131 : 액츄에이터 피봇130: actuator 131: actuator pivot

132 : 스윙 아암 133 : 서스펜션132 swing arm 133 suspension

134 : 읽기/쓰기 헤드 135 : 엔드탭134 read / write head 135 end tab

136 : 코일 지지부 137 : VCM 코일136: coil support 137: VCM coil

141 : 제1 돌출부 142 : 제2 돌출부141: first protrusion 142: second protrusion

150 : 마그네트 150R : 우측 자극150: magnet 150R: right pole

150L : 좌측 자극 155 : 요크150L: left pole 155: yoke

158 : 마그네트의 돌출형상부 170 : 연성케이블 158: projecting portion of the magnet 170: flexible cable

본 발명은 액츄에이터 및 이를 구비한 하드 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세히, 로딩/언로딩의 동적 특성 및 외부 충격에 대한 내충격 특성이 향상되는 개선된 구조의 액츄에이터와 이를 구비한 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다. The present invention relates to an actuator and a hard disk drive having the same, and more particularly, to an actuator having an improved structure and a hard disk drive having the same, which improves the dynamic characteristics of loading / unloading and impact resistance against external impact. .

컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이 터를 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. One of the computer's information storage devices, a hard disk drive (HDD) is a device that reads or writes data stored on a disc using a read / write head. . In such a hard disk drive, the head performs its function while being moved to a desired position by an actuator in a state in which the head rises a predetermined height from the recording surface of the rotating disk.

도 1은 종래 하드 디스크 드라이브의 구성을 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 하드 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)와, VCM 코일(37)에 대면하도록 VCM 코일(37)의 상부와 하부에 각각 배치된 마그네트(50)를 구비한다. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of a conventional hard disk drive. Referring to FIG. 1, a hard disk drive includes a disk 10 for storing data, a spindle motor 20 for rotating the disk 10, and a read / write head 34 for recording and reproducing data. An actuator 30 is provided for moving to the desired position on the disk 10. The actuator 30 is provided with a swing arm 32 rotatably coupled to the actuator pivot 31 and a tip of the swing arm 32 to elastically bias the head 34 toward the surface of the disk 10. It has a suspension 33 which is so supported and a voice coil motor (VCM) for rotating the swing arm 32. The voice coil motor is disposed at the upper and lower portions of the VCM coil 37 coupled to the coil support 36 provided at the rear end of the swing arm 32 and the VCM coil 37 so as to face the VCM coil 37. Magnet 50 is provided.

상기한 구성을 가진 보이스 코일 모터는, VCM 코일(37)에 입력되는 전류와 마그네트(50)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(32)을 회전시키게 된다. 즉, 하드 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. 이렇게 디스크(10) 위로 로 딩(loading)된 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(T)을 추종하며 디스크(10)의 기록면에 데이터를 기록하거나, 디스크(10)의 기록면에 저장된 데이터를 재생하게 된다. The voice coil motor having the above-described configuration rotates the swing arm 32 in a direction in accordance with Fleming's left hand law by the interaction of the current input to the VCM coil 37 and the magnetic field formed by the magnet 50. . That is, when the power of the hard disk drive is turned on and the disk 10 starts to rotate at a constant angular velocity (Ω), the voice coil motor rotates the swing arm 32 in a predetermined direction, for example, counterclockwise to read. The write head 34 is moved onto the recording surface of the disc 10. The head 34 loaded onto the disk 10 is lifted a predetermined height from the surface of the disk 10 by the lifting force generated by the rotating disk 10. In this state, the head 34 follows the specific track T of the disc 10 and records data on the recording surface of the disc 10 or reproduces data stored on the recording surface of the disc 10.

한편, 하드 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 기록면에서 벗어나 언로딩(unloading) 상태가 되고, 디스크(10)의 외곽에 위치한 램프(60)에 파킹된다. 여기서, 상기 서스펜션(33)의 끝단에는 엔드탭(35)이 돌출되는데, 이 엔드탭(35)이 상기 램프(60)의 외측면들을 타고 안전한 위치로 이동하여, 상기 램프(60)에 마련된 지지면상에서 안착된다. On the other hand, when the power of the hard disk drive is turned off and the rotation of the disk 10 stops, the voice coil motor rotates the swing arm 32 in the opposite direction, for example clockwise. As a result, the head 34 is unloaded from the recording surface of the disk 10 and parked at the lamp 60 located at the outer side of the disk 10. Here, the end tab 35 is protruded at the end of the suspension 33, the end tab 35 is moved to a safe position on the outer surface of the lamp 60, the support provided in the lamp 60 Settles on the face.

이러한 스윙 아암(32)의 회전 동작에 있어, 상기 스윙 아암(32)에는 다수의 회전 저항들이 작용하게 된다. 예를 들어, 엑츄에이터 피봇(31)에서 가해지는 회전 저항이나, 상기 스윙 아암(32)의 사이드에 부착된 연성케이블(70)에 의한 탄성 바이어스 저항, 또한, 램프(60) 표면과 엔드탭(35) 사이의 마찰 저항, 그리고, 코일 지지부(36)의 후단부에 마련된 리트리트 볼(retreat ball, 미도시)과 마그네트(50) 사이에 작용되는 자기 저항 등이 작용한다. 이러한 회전 저항들을 극복하고, 상기 스윙 아암(32)이 회전 동작되려면, 상기 보이스 코일 모터가 상기 스윙 아암(32)에 대해 충분한 회전력을 공급해야 하며, 특히, 신속한 응답성 등 요구되는 동적 특성을 만족시키기 위해서는, 보이스 코일(37)에 인가되는 구동 전류가 증가되어야 하 는데, 이 경우, 액츄에이터(30)의 소비 전력이 증가하고, 구동 효율이 낮아지는 문제가 발생된다. In the rotational operation of the swing arm 32, a plurality of rotational resistances act on the swing arm 32. For example, rotational resistance applied by the actuator pivot 31, elastic bias resistance by the flexible cable 70 attached to the side of the swing arm 32, and also the surface of the lamp 60 and the end tab 35 ), And a magnetoresistance acting between the retreat ball (not shown) and the magnet 50 provided at the rear end of the coil support 36. In order to overcome these rotational resistances and the swing arm 32 to be rotated, the voice coil motor must supply sufficient rotational force to the swing arm 32, in particular, to satisfy the required dynamic characteristics such as quick response. In order to achieve this, the driving current applied to the voice coil 37 must be increased. In this case, the power consumption of the actuator 30 is increased and the driving efficiency is lowered.

본 발명은 상기한 문제점 및 그 밖의 다른 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 로딩/언로딩의 동적 특성이 개선되며, 유사시 불의의 충격에 대한 내충격 특성이 향상되는 액츄에이터 및 이를 구비한 하드 디스크 드라이브를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and other problems, the dynamic characteristics of the loading / unloading is improved, and in the case of an actuator and a hard disk drive having the same to improve the impact resistance against accidental impact in case of Its purpose is to provide.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 하드 디스크 드라이브의 액츄에이터는, 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드가 부착된 서스펜션이 선단에 장착되고, 피봇축을 중심으로 회전 동작되는 스윙 아암, 상기 스윙 아암의 후단부에 결합되어 상기 스윙 아암과 함께 회전되는 것으로, VCM 코일이 조립되는 코일 지지부 및 상기 VCM 코일과 대면하도록 적어도 상하 어느 일 측에 배치된 마그네트를 포함하되, 상기 스윙 아암의 후단부에는 상기 마그네트를 향해 돌출되고, 자성체로 된 적어도 하나의 돌출부가 마련되고, 상기 마그네트에는 상기 돌출부에 대해 바이어스 회전력을 가하도록 상기 마그네트의 본체로부터 상기 돌출부 쪽으로 볼록하게 형성된 적어도 하나의 돌출형상부가 마련되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the actuator of the hard disk drive according to an aspect of the present invention, the swing arm is attached to the front end with a suspension attached to the read / write head for recording and reproduction, the swing arm is rotated about the pivot axis And a coil support coupled to the rear end of the swing arm and rotated together with the swing arm, the coil support being assembled with the VCM coil and a magnet disposed on at least one side of the swing arm to face the VCM coil. The rear end is provided with at least one protrusion protruding toward the magnet and made of a magnetic material, and the magnet has at least one protrusion formed convexly from the main body of the magnet toward the protrusion to apply a bias rotational force to the protrusion. Characterized in that provided.

본 발명에 있어 바람직하게, 상기 바이어스 회전력은 상호 대응되게 마련된 스윙 아암의 돌출부와 마그네트의 돌출형상부 사이의 이격거리에 따라 변화된다. In the present invention, preferably, the bias rotational force is changed according to the separation distance between the protrusion of the swing arm and the protrusion of the magnet provided to correspond to each other.

본 발명에 있어 바람직하게, 상기 돌출부와 돌출형상부는, 상기 읽기/쓰기 헤드가 파킹용 램프로 진입되는 시점에서 그 사이의 이격거리가 최단이 되도록 상호 얼라인된다. In the present invention, preferably, the protruding portion and the protruding portion are mutually aligned such that the separation distance between the protruding portions and the protruding portions becomes the shortest when the read / write head enters the parking ramp.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 하드 디스크 드라이브는, 적어도 하나 이상의 정보 저장용 디스크와, 상기 디스크를 회전 구동하는 것으로 상기 디스크가 끼워지는 스핀들 모터와, 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드를 상기 디스크 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터를 포함하는 하드 디스크 드라이브로서, 상기 액츄에이터는, 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드가 부착된 서스펜션이 선단에 장착되고, 피봇축을 중심으로 회전 동작되는 스윙 아암, 상기 스윙 아암의 후단부에 결합되어 상기 스윙 아암과 함께 회전되는 것으로, VCM 코일이 조립되는 코일 지지부 및 상기 VCM 코일과 대면하도록 적어도 상하 어느 일 측에 배치된 마그네트를 포함하되, 상기 스윙 아암의 후단부에는 상기 마그네트를 향해 돌출되고, 자성체로 된 적어도 하나의 돌출부가 마련되고, 상기 마그네트에는 상기 돌출부에 대해 바이어스 회전력을 가하도록 상기 마그네트의 본체로부터 상기 돌출부 쪽으로 볼록하게 형성된 적어도 하나의 돌출형상부가 마련되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, a hard disk drive according to another aspect of the invention, the at least one or more information storage disk, the spindle motor to which the disk is inserted by rotating the disk and the read / write head for recording and reproduction A hard disk drive including an actuator for moving to a predetermined position on a disk, the actuator comprising: a swing arm mounted at a distal end with a suspension attached to a read / write head for recording and reproducing, and rotating around a pivot axis; It is coupled to the rear end of the swing arm and rotated together with the swing arm, and includes a coil support to which the VCM coil is assembled, and at least one side of the magnet disposed to face the VCM coil, and after the swing arm At least one end of the magnetic body protruding toward the magnet And the projection is provided, the magnet is characterized in that the at least one portion of the projecting shape formed convexly toward the projection from the body of the magnet provided to apply a bias rotary force about the projections.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액츄에이터 및 이를 구비한 하드 디스크 드라이브에 대해 설명하기로 한다. 도 2에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브의 개략적인 구조를 보인 평면도가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 하드 디스크 드라이브는 데이터 저장용 디스크(110)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(120)와, 데이터의 기록 및 재생 을 위한 읽기/쓰기 헤드(134)를 상기 디스크(110) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(130)를 구비한다. Hereinafter, an actuator according to a preferred embodiment of the present invention and a hard disk drive having the same will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 2 is a plan view showing a schematic structure of a hard disk drive according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the hard disk drive includes a spindle motor 120 for rotating the data storage disk 110 and a read / write head 134 for recording and reproducing data. Actuator 130 for moving to position.

상기 스핀들 모터(120)는 하드 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 각속도(Ω)로 회전하게 된다. The spindle motor 120 is installed on the base member 101 of the hard disk drive. The spindle motor 120 is equipped with one or a plurality of disks for data storage 110, and the disk 110 is rotated at a constant angular velocity Ω by the spindle motor 120.

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 조립된다. The actuator 130 includes an actuator pivot 131 installed on the base member 101, a swing arm 132, a suspension 133, a read / write head 134, a coil support 136, Voice coil motor. The swing arm 132 is rotatably coupled to the actuator pivot 131. The suspension 133 is coupled to the distal end of the swing arm 132 to support the head 134 elastically biased toward the surface of the disk 110. The coil support 136 is assembled to the rear end of the swing arm 132.

상기 보이스 코일 모터는, 상기 스윙 아암(132)을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것으로, VCM 코일(137)에 입력되는 전류와 마그네트(150)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 조립된다. 상기 마그네트(150)는 VCM 코일(137)에 대면하도록 그 상부와 하부에 각각 배치되며, 상기 마그네트(150)의 지지구조로서 베이스 부재(101) 상에는 요크(155)가 마련된다. 상기 마그네트(150)는 스윙 아암(132)과 함께 선회 동작되는 VCM 코일(137)의 이동궤적에 대응하여 소정 곡률의 원호를 따르는 형상을 갖는다. 여기서, 상기 마 그네트(150)는 그 길이방향을 따라 대략 균등하게 분할된 좌측의 제1 자극(150L)과 우측의 제2 자극(150R)으로 구분될 수 있으며, 인접하여 배치된 제1 자극(150L)과 제2 자극(150R)은 서로 반대 극성을 갖도록 마련된다. 상기 VCM 코일(137)은 마그네트(150)에 의해 형성된 자속 공간 내에 놓여지며, 여기에 인가된 구동 전류의 방향에 따라, 상기 자속 공간 속을 시계 또는 반시계 방향으로 회전하게 된다. The voice coil motor provides a driving force for rotating the swing arm 132. The voice coil motor is connected to the law of the left hand of Fleming by the interaction of a current input to the VCM coil 137 and a magnetic field formed by the magnet 150. The swing arm 132 is rotated in the following direction. The VCM coil 137 is assembled to the coil support 136. The magnet 150 is disposed above and below the VCM coil 137, respectively, and a yoke 155 is provided on the base member 101 as a supporting structure of the magnet 150. The magnet 150 has a shape along an arc of a predetermined curvature corresponding to the movement trajectory of the VCM coil 137 which is pivotally operated together with the swing arm 132. Here, the magnet 150 may be divided into a first magnetic pole 150L on the left and a second magnetic pole 150R on the right, which are roughly equally divided along the longitudinal direction, and the first magnetic poles disposed adjacent to each other. 150L and the second magnetic pole 150R are provided to have opposite polarities. The VCM coil 137 is placed in the magnetic flux space formed by the magnet 150, and rotates in the magnetic flux space clockwise or counterclockwise according to the direction of the driving current applied thereto.

한편, 상기 액츄에이터(130)의 일 측에는 연성케이블(170, Flexible Printed Circuit)이 접속되며, 이를 통해, 전송되는 작동 또는 정지 신호에 따라, 디스크(110) 상으로 진입하여 로딩(loading) 상태가 되거나, 디스크(110) 상으로부터 외측으로 이탈하여 언로딩(unloading) 상태가 된다. 연성케이블(170)은 베이스 부재(101) 하측에 배치된 회로기판(미도시)으로부터 제어된 구동 신호나 전원을 공급받는데, 이를 위해 베이스 부재(101)의 코너부에는 연성케이블(170)과 회로기판의 접속을 매개하는 브라켓(171)이 설치된다. On the other hand, the flexible cable 170 is connected to one side of the actuator 130, through which, according to the transmitted operation or stop signal, enters into the disk 110 and is in a loading state (loading) or The disk 110 is moved outward from the disk 110 to become an unloading state. The flexible cable 170 receives a controlled drive signal or power from a circuit board (not shown) disposed below the base member 101. To this end, the flexible cable 170 and the circuit are provided at the corners of the base member 101. The bracket 171 which mediates the connection of a board | substrate is provided.

한편, 상기 스핀들 모터(120)와 액츄에이터(130)는, 상하로 마주보게 결합되는 베이스 부재(101)와 커버 부재(102)에 의해 마련된 내부 공간에 수용된다. 상기 베이스 부재(101)와 커버 부재(102)는 외부 이물질의 침투를 방지하여 내부에 수납된 부품들을 보호하고, 구동 소음이 외부로 전달되지 않도록 차단하는 기능을 한다.On the other hand, the spindle motor 120 and the actuator 130 is accommodated in the inner space provided by the base member 101 and the cover member 102 coupled to face up and down. The base member 101 and the cover member 102 protect the components stored therein by preventing the ingress of external foreign matter and block the driving noise from being transmitted to the outside.

하드 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 트랙을 추종하며 디스크(110)의 기록면에 데이터를 기록하거나, 디스크(110)의 기록면에서 저장된 데이터를 재생하게 된다. 여기서, 상기 디스크(110)의 기록면은, 유효하게 정보가 저장될 수 있는 디스크(110) 면상의 일부 영역을 말하며, 일반적으로, 디스크(110)의 전체 면을 말하는 것은 아니다. 즉, 디스크(110)의 반경 방향으로, 내측의 가장자리는 디스크(110)를 스핀들 모터(120)에 결합하기 위해 할당되고, 또한, 디스크(110) 외측의 가장자리는, 읽기/쓰기 헤드(134)의 파킹을 위해 할당될 수 있다. 따라서, 정보가 저장될 수 있는 유효한 디스크(110) 면은 내주 쪽의 직경(inner diameter, ID)과 외주 쪽의 직경(outer diameter, OD) 사이의 영역으로 정의될 수 있다. When the power of the hard disk drive is turned on and the disk 110 starts to rotate, the voice coil motor rotates the swing arm 132 in a predetermined direction, for example counterclockwise, to rotate the head 134 to the disk 110. On the recording surface. The head 134 rises a predetermined height from the surface of the disk 110 by the lifting force generated by the rotating disk 110. In this state, the head 134 follows a specific track of the disk 110 and records data on the recording surface of the disk 110 or reproduces data stored on the recording surface of the disk 110. Here, the recording surface of the disk 110 refers to a partial area on the disk 110 surface on which information can be effectively stored, and generally does not refer to the entire surface of the disk 110. That is, in the radial direction of the disk 110, the inner edge is allocated for coupling the disk 110 to the spindle motor 120, and the edge outside the disk 110 is the read / write head 134. Can be assigned for parking. Thus, a valid disk 110 surface on which information can be stored can be defined as the area between the inner diameter (ID) on the inner circumferential side and the outer diameter (OD) on the outer circumferential side.

한편, 하드 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(160)에 파킹된다.On the other hand, when the power of the hard disk drive is turned off and the rotation of the disk 110 is stopped, the voice coil motor rotates the swing arm 132 in the opposite direction, for example, clockwise direction, so that the head 134 is the disk ( The recording surface of the controller 120). In this way, the head 134 deviating from the recording surface of the disk 110 is parked by the lamp 160 provided on the outside of the disk 110.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 액츄에이터를 도시한 평면도로서, 액츄에이터의 언로딩(unloading) 동작을 회전 각도에 따라 차례로 도시한 도면들이다. 도 3a는 읽기/쓰기 헤드(134)가 디스크(110) 상에 로딩된 상태를 보여주며, 도 3b는 상기 읽기/쓰기 헤드(134)의 언로딩 동작이 개시되어, 상기 읽기/쓰기 헤드(134)가 램프(160)로 진입하기 시작하는 시점에서, 디스크(110)의 외주 직경(outer diameter, OD) 부근에 위치된 상태를 보여준다. 그리고, 도 3c는 상기 헤드(134)가 램프(160)로 진입하여 여기에 안착된 상태를 보여준다. 도면들에 표시된 스윙 아암(132)의 회전 방향에 대해, (+) 방향은 스윙 아암(132)이 디스크(110) 상으로 로딩되는 방향, 즉, 도면에서 반시계 방향을 의미하고, (-) 방향은 스윙 아암(132)이 램프(160) 쪽으로 언로딩되는 방향, 즉 도면에서 시계 방향을 의미한다. 3A to 3C are plan views illustrating the actuator of the present invention, in which the unloading operation of the actuator is sequentially shown according to the rotation angle. 3A illustrates a state in which a read / write head 134 is loaded on the disk 110, and FIG. 3B illustrates an unloading operation of the read / write head 134, whereby the read / write head 134 is started. ) Shows the state located near the outer diameter (OD) of the disk 110 at the point when the ramp 160 enters the ramp 160. 3C shows a state in which the head 134 enters the lamp 160 and is seated therein. With respect to the rotational direction of the swing arm 132 shown in the figures, the (+) direction means the direction in which the swing arm 132 is loaded onto the disk 110, that is, the counterclockwise direction in the figure, and (-) The direction means the direction in which the swing arm 132 is unloaded toward the ramp 160, ie clockwise in the figure.

도면들을 함께 참조하면, 상기 스윙 아암(132)의 후단부에는 마그네트(150)를 향해 돌출된 제1 돌출부(141)가 마련되는데, 상기 제1 돌출부(141)는 마그네트(150)의 제1 자극(150L)을 향해 돌출된다. 상기 제1 돌출부(141)는 마그네트(150)에 대해 반응하도록 자성 물질로 이루어지고, 제1 자극(150L)에 의해 (-)방향으로 당겨지게 된다. Referring to the drawings, the rear end of the swing arm 132 is provided with a first protrusion 141 protruding toward the magnet 150, the first protrusion 141 is a first magnetic pole of the magnet 150 It protrudes toward 150L. The first protrusion 141 is made of a magnetic material to react with the magnet 150 and is pulled in the negative direction by the first magnetic pole 150L.

예를 들어, 도 3a에서와 같이, 상기 읽기/쓰기 헤드(134)가 디스크(110) 상에 위치된 경우, 상기 제1 돌출부(141)는 인접한 좌측 자극(150L)으로부터 (-)방향의 바이어스 회전력을 제공받고, 헤드(134)의 언로딩에 기여하게 된다. 상기 읽기/쓰기 헤드(134)가 램프(160) 쪽으로 언로딩되기 위해서는, 램프(160)와의 마찰 토오크, 액츄에이터(130) 일 측에 부착된 연성케이블(Flexible Printed Circuit)에 의한 바이어스 토오크, 액츄에이터 피봇(131)에 걸리는 피봇 토오크 등의 회전 부하를 극복해야 한다. 보이스 코일 모터에 의해 스윙 아암(132)에 제공되는 회전력(τ)은 이하의 수식과 같이, 보이스 코일(137)에 인가되는 전류(i)와, 보이스 코일 모터의 구조에 의해 결정되는 토오크 상수(Kt)로 정해진다. For example, as shown in FIG. 3A, when the read / write head 134 is located on the disk 110, the first protrusion 141 is biased in the negative direction from the adjacent left magnetic pole 150L. The rotation force is provided and contributes to the unloading of the head 134. In order for the read / write head 134 to be unloaded toward the lamp 160, friction torque with the lamp 160, bias torque by a flexible printed circuit attached to one side of the actuator 130, and actuator pivot Rotational load such as pivot torque applied to 131 must be overcome. The rotational force τ provided by the voice coil motor to the swing arm 132 is a torque constant determined by the current i applied to the voice coil 137 and the structure of the voice coil motor as follows. Kt).

τ= Kt x iτ = Kt x i

여기서, 상기 토오크 상수(Kt)는 마그네트(150)의 자력이나, 보이스 코일(137)의 권취 횟수 등 일단 설계된 보이스 코일 모터에 대해서는 변화되지 않는 고유한 값이 되며, 토오크 상수(Kt)를 임의로 변경하는 것은, 전체 하드 디스크 드라이브의 가격이나, 사이즈 등에 영향을 주게 되므로, 바람직하지 않다. 스윙 아암(132)의 회전력을 증대하는 다른 방안으로, 인가전류(i)를 증가시킬 경우에는, 소비전력이 증가하고, 대전류에 적합한 회로보드의 재설계가 요구되는 번거로움이 있다. 본 발명에서는 언로딩 방향(또는 (-)방향)으로 바이어스 회전력을 받는 돌출부(141)가 제공되므로, 제조원가나 소비전력의 부담없이, 원하는 회전력을 얻을 수 있다. Here, the torque constant (Kt) is a unique value that does not change for the voice coil motor once designed, such as the magnetic force of the magnet 150, the number of winding of the voice coil 137, and arbitrarily changes the torque constant (Kt) This is undesirable because it affects the price, size, and the like of the entire hard disk drive. As another method of increasing the rotational force of the swing arm 132, when the applied current (i) is increased, the power consumption increases, and there is a need for redesigning a circuit board suitable for a large current. In the present invention, since the protrusion 141 which receives the bias rotational force in the unloading direction (or (-) direction) is provided, the desired rotational force can be obtained without burden of manufacturing cost or power consumption.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 마그네트(150)는, 예를 들어, VCM 코일을 위한 소정의 간극을 사이에 두고 상하로 마주보도록 배치될 수 있고, 상기 마그네트(150) 사이에 배치된 VCM 코일은 그 위쪽과 아래쪽의 마그네트(150)와 전자기적인 상호 작용을 하면서 회전 구동된다. 본 발명에 있어, 상기 마그네트(150)에는 스윙 아암(132) 쪽을 향하여 돌출된 돌출형상부(158)가 마련되는데, 도시된 일례에서 상기 돌출형상부(158)는 제1 자극(150L)의 모서리 부근에서 볼록하게 돌출되게 마련된다. 다만, 본 발명에 있어, 상기 돌출형상부(158)는 원주 형상을 따르는 마그네트(150)의 길이방향(L)을 따라서 어느 일 개소 또는 여러 개소에 형성될 수도 있으며, 그 위치 또는 돌출형상부의 개수는 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것이 아니다. Meanwhile, referring to FIG. 4, the magnet 150 may be disposed to face up and down, for example, with a predetermined gap for the VCM coil interposed therebetween, and the VCM coil disposed between the magnets 150. Is rotationally driven while having an electromagnetic interaction with the magnets 150 above and below. In the present invention, the magnet 150 is provided with a protruding portion 158 protruding toward the swing arm 132, in the illustrated example, the protruding portion 158 is formed of the first magnetic pole 150L. It is provided to protrude convexly near the edge. However, in the present invention, the protruding portion 158 may be formed at any one or several places along the longitudinal direction L of the magnet 150 along the circumferential shape, the number of the position or the protruding portion Does not limit the technical scope of the present invention.

앞서 설명된 바와 같이, 스윙 아암(132)의 제1 돌출부(141)는 인접 배치된 마그네트(150)에 의해 당겨지게 됨으로써 언로딩 방향의 바이어스 회전력을 제공받게 된다. 이때, 상기 마그네트(150)의 돌출형상부(158)를 제외한 다른 부분은 스윙 아암(132)의 돌출부(141)에 대해 거의 측 방향의 자기적 인력을 작용하는데 반하여, 상기 돌출형상부(158)는 상기 스윙 아암(132)의 돌출부(141)에 대해 거의 마주보는 방향으로 자기적 인력을 작용함으로써 스윙 아암(132)에 대해 상대적으로 큰 바이어스 회전력을 제공할 수 있다. 이에 따라, 스윙 아암(132)에 작용하는 바이어스 회전력은 상기 마그네트(150)의 돌출형상부(158)와 스윙 아암(132)의 돌출부(141) 사이의 거리에 따라 변화하게 된다. 상기 스윙 아암(132)의 회전 동작에 따라, 스윙 아암(132)의 제1 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(158)는 상호 접근하거나 멀어지게 되는데, 도 3b에 도시된 바와 같이, 스윙 아암(132)의 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(158)가 서로 최단거리로 근접했을 경우에, 예를 들어, 도 3b의 주요부를 확대 도시한 도 5에서 볼 수 있듯이, 스윙 아암(132)의 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(158)가 수직 방향으로 서로에 대해 중첩되게 배치된다면, 상기 스윙 아암(132)에는 최대 바이어스 회전력이 작용하게 될 것이며, 도 3a 및 도 3c에서와 같이, 상대적으로 스윙 아암(132)의 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(150) 사이의 거리가 상대적으로 멀어지면 이들 사이의 자기적 인력도 그만큼 감소되므로, 상대적으로 약한 세기의 바이어스 회전력이 작용될 것이다. As described above, the first protrusion 141 of the swing arm 132 is pulled by the magnet 150 disposed adjacent to receive the bias rotational force in the unloading direction. At this time, the other portion except for the protrusion 158 of the magnet 150 acts almost a magnetic attraction in the lateral direction to the protrusion 141 of the swing arm 132, the protrusion 158 May provide a relatively large bias rotational force with respect to the swing arm 132 by applying magnetic attraction in a direction substantially opposite to the protrusion 141 of the swing arm 132. Accordingly, the bias rotational force acting on the swing arm 132 is changed depending on the distance between the protrusion 158 of the magnet 150 and the protrusion 141 of the swing arm 132. As the swing arm 132 rotates, the first protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion 158 of the magnet 150 approach or move away from each other, as shown in FIG. 3B. Likewise, when the protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion 158 of the magnet 150 are close to each other at the shortest distance, for example, the main part of FIG. As can be seen, if the protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion 158 of the magnet 150 are disposed to overlap each other in the vertical direction, the swing arm 132 may be subjected to a maximum bias rotational force. 3A and 3C, as the distance between the protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion 150 of the magnet 150 becomes relatively far, as shown in FIGS. As the degree decreases, the bias rotational force of relatively weak strength is applied. Will be.

도 3b에 도시된 바와 같이, 디스크(110)가 정지하여 읽기/쓰기 헤드(134)의 언로딩 동작이 개시되면, 상기 서스펜션(133) 끝단의 엔드탭(135)은 디스크(110) 외곽으로 이동하여 램프(160)의 지지면을 타고 램프(160) 상으로 진입한다. 이때, 상기 서스펜션(133)은 그 자체의 탄성력에 의해 상기 램프(160)의 지지면에 대해 소정의 압력으로 접촉되므로, 상기 엔드탭(135)과 램프(160) 사이에는 적지 않은 마찰력이 작용하게 된다. 이때, 램프(160)의 진입시점에서 최대 바이어스 회전력이 발생되도록, 스윙 아암(132)의 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(158) 사이의 거리를 최단으로 설계하면, 예를 들어, 도시된 일례에서 상기 스윙 아암(132)의 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(158)가 서로에 대해 수직방향으로 중첩되도록 설계한다면, 엔드탭(135)에 작용하는 램프(160)의 마찰 저항을 극복하고 언로딩의 동적 특성을 개선하는데 유리하게 된다. As shown in FIG. 3B, when the disk 110 is stopped and the unloading operation of the read / write head 134 is started, the end tab 135 at the end of the suspension 133 moves to the outside of the disk 110. To enter the lamp 160 on the support surface of the lamp 160. At this time, the suspension 133 is contacted at a predetermined pressure with respect to the support surface of the lamp 160 by its elastic force, so that a small friction force acts between the end tab 135 and the lamp 160. do. At this time, if the distance between the protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion 158 of the magnet 150 is designed to be the shortest so that the maximum bias rotation force is generated at the time of entry of the ramp 160, For example, in the illustrated example, if the protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion 158 of the magnet 150 are designed to overlap vertically with respect to each other, a ramp acting on the end tab 135 It is advantageous to overcome the frictional resistance of 160 and to improve the dynamic properties of the unloading.

한편, 하드 디스크 드라이브의 내충격 특성을 확보하기 위해, 상기 읽기/쓰기 헤드(134)는 디스크(110) 면으로부터 사전에 설정된 부상 높이(flying height) 이상으로 떨어지지 않도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위해 상기 헤드(134)를 디스크(110) 표면 쪽으로 탄성 가압하는 서스펜션(133)의 그램 로드(Gram Load)를 증가시키는 것이 헤드 슬랩(head slap)을 방지하는데 바람직하다. 다만, 서스펜션(133)의 그램 로드는 램프(160)와의 마찰 저항을 통하여 언로딩 특성을 저해하는 원인이 되므로, 언로딩시의 회전 저항을 고려하여 결정되는 것이 바람직하다. 본 발명의 하드 디스크 드라이브에서는 서스펜션(133)의 탄성 강도를 높이더라도 스윙 아암(132)과 마그네트(150) 사이의 바이어스 회전력의 도움을 받아서 허용기준을 만족할 정도의 언로딩 특성을 얻을 수 있으므로, 서스펜션(133)의 탄성 강도를 높 여 내충격 특성을 개선하는데 유리하다. On the other hand, in order to ensure the impact resistance characteristics of the hard disk drive, it is preferable that the read / write head 134 does not fall above a predetermined flying height from the surface of the disk 110, and for this purpose, Increasing the Gram Load of the suspension 133 that elastically presses 134 toward the disk 110 surface is desirable to prevent head slap. However, since the gram load of the suspension 133 causes the unloading characteristic to be inhibited through the frictional resistance with the lamp 160, the gram rod of the suspension 133 may be determined in consideration of the rotational resistance during unloading. In the hard disk drive of the present invention, even if the elastic strength of the suspension 133 is increased, the unloading characteristic that satisfies the acceptance criteria can be obtained with the help of the bias rotation force between the swing arm 132 and the magnet 150. It is advantageous to improve the impact resistance by increasing the elastic strength of (133).

한편, 하드 디스크 드라이브에 대한 전력 공급이 갑자기 중단되거나, 또는 취급상의 문제로 인하여 하드 디스크 드라이브가 자유 낙하되는 등의 비상시에, 디스크(110) 상에서 제 기능을 수행하던 읽기/쓰기 헤드(134)는 신속히 안전한 파킹 위치로 대피되어야 한다. 만일 아무런 보호 조치 없이 낙하 충격이 가해질 경우, 상기 헤드(134)가 디스크(110) 면을 충격하는 이른바, 헤드 슬랩(head slap)이 발생되며, 디스크(110)에 저장된 데이터가 손상되어 재생 불능상태가 되거나 또는 헤드(134) 자체가 손상되어 더 이상 제 기능을 발휘하지 못하게 된다. 따라서, 하드 디스크 드라이브에는, 예를 들어, 유사시 가용한 최대 전류를 액츄에이터(130)에 인가함으로써 상기 읽기/쓰기 헤드(134)를 신속히 파킹 위치로 대피시키는 이른바 이멀젼시 파킹(emergency parking) 기능이 추가될 수 있는데, 본 발명에서는 최대 가용전류를 늘리기 위해 전원 공급회로를 재설계하는 불편함 없이 비교적 간단한 스윙 아암(132) 및/또는 마그네트(150)의 형상 변경을 통하여 언로딩에 소요되는 대피 시간을 최대한 단축시킬 수 있다. On the other hand, in an emergency such as sudden power supply interruption to the hard disk drive or free fall of the hard disk drive due to a handling problem, the read / write head 134 performing a function on the disk 110 is Evacuate to a safe parking location quickly. If a drop shock is applied without any protective measures, a so-called head slap is generated in which the head 134 impacts the surface of the disk 110, and data stored in the disk 110 is damaged and cannot be reproduced. Or the head 134 itself is damaged and can no longer function. Thus, the hard disk drive has an so-called emergency parking function that, for example, rapidly evacuates the read / write head 134 to the parking position by applying the maximum available current to the actuator 130. In the present invention, the evacuation time required for unloading by changing the shape of the relatively simple swing arm 132 and / or the magnet 150 without the inconvenience of redesigning the power supply circuit to increase the maximum available current. Can be shortened as much as possible.

한편, 상기 읽기/쓰기 헤드(134)가 디스크(110) 상에 로딩된 상태, 예를 들어, OD와 ID 사이의 특정 트랙을 추종하면서 정보의 기록/재생 기능을 수행할 때에도, 램프(160) 쪽으로 바이어스된 회전력이 스윙 아암(132)에 작용된다면, 상기 헤드(148)가 추종중인 트랙에서 이탈되는 이른바 트랙킹 에러 (tracking error)가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 언로딩 방향으로 작용되는 바이어스 회전력에 대해, 그 역방향 방향으로 소정의 토오크를 부가하는 것이 바람직할 수 있는데, 이 하에서는 이에 대해 상세히 설명하기로 한다. On the other hand, even when the read / write head 134 is loaded on the disc 110, for example, performing a recording / reproducing function of information while following a specific track between the OD and the ID, the lamp 160 If a biased rotational force is applied to the swing arm 132, a so-called tracking error may occur in which the head 148 deviates from the following track. To prevent this, it may be desirable to add a predetermined torque in the reverse direction to the bias rotational force acting in the unloading direction, which will be described in detail below.

상기 스윙 아암(132)의 후단부에는 제1 돌출부(141) 이외에, 제2 돌출부(142)가 더 마련될 수 있다. 상기 제2 돌출부(142)는 마그네트(150)에 반응하도록 자성을 띠게 마련되고, 마그네트(150)를 향해 돌출된 형상을 갖는다. 다만, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 제1 돌출부(141)는 좌측 자극(150L)을 향해 돌출되는데 반하여, 상기 제2 돌출부(142)는 우측 자극(150R)을 향해 돌출된다. 상기 제2 돌출부(150R)는 우측에 배치된 마그네트(10R)로부터 (+) 방향으로 당겨지는 회전력을 제공받는다. 즉, 도 3c에서 처럼, 상기 헤드(134)가 램프(160) 상에 파킹된 경우, 제2 돌출부(142)에 작용되는 (+) 방향의 바이어스 회전력은 스윙 아암(132)의 로딩 동작을 돕는 효과가 있으며, 그 결과, 로딩시 스윙 아암(132)의 동적 특성이 향상되게 된다. In addition to the first protrusion 141, a second protrusion 142 may be further provided at the rear end of the swing arm 132. The second protrusion 142 is provided to be magnetized to respond to the magnet 150 and has a shape protruding toward the magnet 150. However, as described above, the first protrusion 141 protrudes toward the left magnetic pole 150L, whereas the second protrusion 142 protrudes toward the right magnetic pole 150R. The second protrusion 150R is provided with a rotation force pulled in the positive direction from the magnet 10R disposed on the right side. That is, as shown in FIG. 3C, when the head 134 is parked on the ramp 160, the bias rotational force in the positive direction applied to the second protrusion 142 assists the loading operation of the swing arm 132. There is an effect, and as a result, the dynamic characteristics of the swing arm 132 upon loading are improved.

또한, 상기 제1 돌출부(141)와 반대 방향의 바이어스 회전력을 유도하는 제2 돌출부(142)가 마련됨으로써, (+)/(-) 양 방향의 바이어스 회전력이 어느 정도 균형을 이루도록 할 수 있고, 바이어스 회전력에 의해 상기 헤드(148)가 추종중인 트랙에서 이탈되는 이른바, 트랙킹 에러(tracking error)가 감소될 수 있다. 한편, 도면으로 도시되지는 않았으나, 상기 제2 돌출부에 대응되도록, 예를 들어, 상기 제2 돌출부가 향하는 마그네트의 제2 자극에는 제1 자극에서와 유사하게, 또 다른 돌출형상부가 마련될 수도 있으며, 이 돌출형상부는 제2 돌출부에 대해 강한 자기적 바이어스를 걸어줌으로써, 예를 들어, 로딩 동작에 기여할 수 있다. In addition, by providing a second protrusion 142 which induces a bias rotational force in a direction opposite to the first protrusion 141, the bias rotational force in both (+) / (-) directions can be balanced to some extent, The so-called tracking error in which the head 148 deviates from the following track by the bias rotational force can be reduced. On the other hand, although not shown in the drawings, to correspond to the second protrusion, for example, a second protrusion of the magnet facing the second protrusion may be provided with another protrusion, similar to the first pole, This protrusion may apply a strong magnetic bias to the second protrusion, for example, to contribute to the loading operation.

한편, 상기 제1 돌출부(141)와 제2 돌출부(142)는, 마그네트(150)와의 자기 적인 상호 작용을 위해 자성을 갖도록 마련된다. 상기 돌출부(141,142)는 소재 자체로 자성을 갖는 자성 소재, 예를 들어, SUS 430 등으로 형성되거나, 또는 이와 달리, 소재 자체로는 자성을 갖지 않거나 또는 매우 약한 자성을 갖지만, 제조 과정에서 자성을 얻게 되는 소재, 예를 들어, SUS 304su, SUS 301 등으로 형성될 수 있다. 다만, 자기적인 방식으로 정보가 기록되는 자기 디스크에 대해 자성의 돌출부가 노출됨으로써, 기존에 기록되어 있던 데이터가 변조되어, 데이터의 일부가 삭제되거나, 재생 불량 상태로 될 수도 있으므로, 상기 돌출부가 갖게 되는 자성의 세기는 자기 디스크와의 관계에서 일정하게 제한되는 것이 바람직할 것이다. Meanwhile, the first protrusion 141 and the second protrusion 142 are provided to have magnetic properties for magnetic interaction with the magnet 150. The protrusions 141 and 142 may be formed of a magnetic material having magnetic properties as the material itself, for example, SUS 430 or the like, or alternatively, the material itself may have no magnetic properties or very weak magnetic properties, The obtained material may be formed of, for example, SUS 304su, SUS 301, or the like. However, since the magnetic protrusions are exposed to the magnetic disk on which information is recorded in a magnetic manner, the previously recorded data may be modulated, and a part of the data may be deleted or the reproduction may be in a bad state. It may be desirable for the intensity of the magnetic to be constantly limited in relation to the magnetic disk.

도 6에는 스윙 아암의 회전 각도에 따라, 스윙 아암에 작용되는 바이어스 회전력의 분포가 도시되어 있는데, 여기서, 상기 바이어스 회전력은 보이스 코일 모터가 작동되지 않는 상태, 즉 보이스 코일(137)에 구동 전류가 인가되지 않은 상태에서 스윙 아암(132)에 작용하는 회전력을 말한다. 프로파일 'P'는 종래기술에서의 바이어스 회전력을 나타내고, 프로파일 'N1'은 스윙 아암(132)의 후단부에 제1 돌출부(141)와 제2 돌출부(142)가 함께 형성된 본 발명 제1 케이스에서의 바이어스 회전력을 나타낸다. 또한, 프로파일 'N2'는 스윙 아암(132)의 후단부에 제1 돌출부(141)와 제2 돌출부(142)가 함께 형성됨과 아울러, 상기 제1 돌출부(141)와 상호 작용하도록 상기 마그네트(150)에 돌출형상부(158)가 마련된 본 발명 제2 케이스에서의 바이어스 회전력을 나타낸다. 도면에서 가로축은 스윙 아암의 회전각도(θ)를 나타내는데, 상기 스윙 아암(132)의 회전 각도(θ)는 램프(160)에 파킹된 상태(도 3c)를 기준(θ=0)으로 설정할 경우, 스윙 아암(132)이 디스크(110) 쪽으로 회전되어, 그 선단의 헤드(134)가 상기 외주 직경(OD)에 위치한 경우가 대략 20도, 그리고, 스윙 아암(132)이 더 회전되서, 상기 헤드(134)가 상기 내주 직경(ID)에 위치한 경우가 대략 38도가 된다. 6 shows the distribution of the bias rotational force acting on the swing arm according to the rotation angle of the swing arm, where the bias rotational force is a state in which the voice coil motor is not operated, that is, a driving current is applied to the voice coil 137. The rotational force acting on the swing arm 132 in the non-applied state. Profile 'P' represents the bias rotational force in the prior art, and profile 'N1' represents the first case 141 and the second protrusion 142 formed together at the rear end of the swing arm 132 in the first case of the present invention. Indicates the bias rotational force. In addition, the profile 'N2' has a first protrusion 141 and a second protrusion 142 formed together at the rear end of the swing arm 132 and the magnet 150 to interact with the first protrusion 141. ) Shows a bias rotational force in the second case of the present invention provided with a protruding portion 158. In the drawing, the horizontal axis represents the rotation angle θ of the swing arm, and the rotation angle θ of the swing arm 132 is set when the state parked on the ramp 160 (FIG. 3C) is set as a reference (θ = 0). , The swing arm 132 is rotated toward the disk 110, the head 134 of the tip is located at the outer diameter (OD) approximately 20 degrees, and the swing arm 132 is further rotated, The case where the head 134 is located at the inner circumference ID is approximately 38 degrees.

도면을 참조하면, 종래기술(프로파일 'P')에서는 스윙 아암(132)의 회전 상태에 따라 크기의 변화는 있으나, 항상 양(+) 방향의 바이어스 회전력이 작용하고 있음을 알 수 있다. 이것은 상기 스윙 아암(132)이 헤드(134)를 로딩시키는 (+)방향으로, 즉, 디스크(110) 쪽으로 바이어스되어 있음을 의미한다. 이러한 (+)방향의 바이어스 회전력은, 로딩시의 동작 특성, 예컨대, 신호에 대한 응답성이나 구동 효율 등에는 도움이 되지만, 언로딩시에는 오히려, 극복해야 하는 회전 부하로 작용하므로, 언로딩시의 동작 특성이 크게 저하되는 문제점이 있다. Referring to the drawings, in the prior art (profile 'P'), although there is a change in size depending on the rotational state of the swing arm 132, it can be seen that the bias rotational force in the positive direction always acts. This means that the swing arm 132 is biased in the (+) direction to load the head 134, ie towards the disc 110. This bias rotational force in the positive direction is helpful for the operating characteristics at the time of loading, for example, responsiveness to a signal, driving efficiency, etc., but at the time of unloading, it acts as a rotational load that must be overcome. There is a problem that the operating characteristics of the deterioration significantly.

이에 반해, 본 발명의 제1 케이스(프로파일 'N1')에서는 거의 대부분의 영역에서 음(-)의 바이어스 회전력이 작용하는데, 이는 상기 스윙 아암(132)이 헤드(134)를 언로딩시키는 방향으로, 즉, 램프(160) 쪽으로 바이어스되어 있음을 의미한다. 이렇게, 종래기술과 본 발명에서 바이어스 회전력이 반전된 것은, 본 발명의 주요 특징으로, 스윙 아암(132)의 후단부에 돌출부(141)가 부가되었기 때문이다. 종래 바이어스 회전력이 최대 20(mN.mm) 정도인 것과 비교할 때, 돌출부(141)와 마그네트(150L) 사이에 작용하는 자기력은, 스윙 아암(132)에 걸리는 바이어스 회전력에 큰 영향을 주고, 반대 방향으로 최대 20(mN.mm) 정도의 바이어스 회전력을 부여한다. In contrast, in the first case (profile 'N1') of the present invention, negative bias rotational force acts in almost all regions, which is the direction in which the swing arm 132 unloads the head 134. That is, it is biased toward the lamp 160. In this way, the bias rotation force is reversed in the prior art and the present invention because the protrusion 141 is added to the rear end of the swing arm 132 as a main feature of the present invention. Compared with the conventional bias rotational force of up to about 20 (mN.mm), the magnetic force acting between the protrusion 141 and the magnet 150L has a great influence on the bias rotational force applied to the swing arm 132 and in the opposite direction. As a result, a bias rotational force of up to 20 (mN.mm) is given.

한편, 상기 읽기/쓰기 헤드(134)가 디스크(110) 상에 로딩된 상태, 즉, 스윙 아암(132)의 회전각도가 OD(θ=20 도)와 ID(θ=38 도) 사이의 범위에 있을 때에, 스윙 아암(132)에 작용하는 바이어스 회전력은 상당히 낮은 레벨을 유지하는데, 이것은 상기 스윙 아암(132)에 제1 돌출부(141)와 함께, 반대 방향의 바이어스 회전력을 유도하는 제2 돌출부(142)가 함께 마련됨으로써 바이어스 회전력을 일정한 범위 내로 제한하기 때문인데, 특히 상기 읽기/쓰기 헤드(134)가 디스크(110) 상에 로딩된 상태에서 스윙 아암(132)에 작용하는 바이어스 회전력이 최소 레벨을 유지하게 되는 결과, 상기 헤드(134)가 추중 중인 트랙에서 이탈되는 이른바, 트랙킹 에러(tracking error)가 방지될 수 있다. Meanwhile, the read / write head 134 is loaded on the disk 110, that is, the rotation angle of the swing arm 132 is between the range of OD (θ = 20 degrees) and ID (θ = 38 degrees). When at, the bias rotational force acting on the swing arm 132 remains at a significantly low level, which, together with the first projection 141 on the swing arm 132, causes the second projection to induce a bias rotational force in the opposite direction. 142 is provided together to limit the bias rotational force to a certain range. In particular, the bias rotational force acting on the swing arm 132 with the read / write head 134 loaded on the disk 110 is minimal. As a result of maintaining the level, a so-called tracking error in which the head 134 deviates from the track being tracked can be prevented.

한편, 스윙 아암(132)의 돌출부(141)에 대응되도록, 마그네트(150) 일 측에 돌출형상부(158)가 마련된 본 발명 제2 케이스(프로파일 'N2')에서는 언로딩 방향의 음(-)의 바이어스 회전력이 크게 강화된다는 것을 알 수 있다. 즉, 마그네트(150)의 형상에 변화를 주지 않은 제1 케이스(프로파일 'N1')와 비교할 때, 제1 케이스에서 바이어스 회전력의 최대값은 대략 20 mN.mm정도인데 반하여, 마그네트(150)에 돌출형상부(158)가 마련된 제2 케이스의 경우에는 최대 30 mN.mm정도가 된다. 이것은 물론, 상기 마그네크(150)의 돌출형상부(158)가 스윙 아암(132)의 제1 돌출부(141)에 대해 강한 자기적 인력을 작용하여 언로딩 방향으로 당겨주기 때문이다. 여기서, 상기 바이어스 회전력이 최대가 되는 스윙 아암(132)의 회전각도(θ)는 대략 16도 정도가 되는데, 이 각도에서 스윙 아암(132)의 돌출부(141)와 마그네트(150)의 돌출형상부(158) 사이의 거리는 최단이 될 것이며, 상기 마그네트 (150)의 길이방향을 따라 돌출형상부(158)가 배치되는 위치를 적절히 설계함으로써, 예를 들어, 읽기/쓰기 헤드(134)가 상기 램프(160)에 진입되는 시점에서 최대 바이어스 회전력이 제공되게 할 수 있다. Meanwhile, in the second case (profile 'N2') of the present invention in which the protrusion 158 is provided on one side of the magnet 150 so as to correspond to the protrusion 141 of the swing arm 132, negative (- It can be seen that the bias rotational force of) is greatly enhanced. That is, when compared with the first case (profile 'N1') which does not change the shape of the magnet 150, the maximum value of the bias rotational force in the first case is about 20 mN.mm, whereas the magnet 150 In the case of the second case provided with the protruding portion 158, the maximum is about 30 mN.mm. This is, of course, because the protrusion 158 of the magnet 150 acts on the first protrusion 141 of the swing arm 132 to draw a strong magnetic attraction force in the unloading direction. Here, the rotation angle θ of the swing arm 132 at which the bias rotational force is maximum is approximately 16 degrees, at which the protrusion 141 of the swing arm 132 and the protrusion of the magnet 150 are formed. The distance between the 158 will be the shortest, and by appropriately designing the position where the protruding portion 158 is disposed along the longitudinal direction of the magnet 150, for example, the read / write head 134 may cause the ramp to fall. The maximum bias rotation force can be provided at the point of entry into 160.

본 발명의 액츄에이터 및 이를 구비한 하드 디스크 드라이브에 의하면, 액츄에이터의 로딩/언로딩 동작에 있어 바이어스 회전력이 제공되도록 함으로써 응답의 신속성이나 구동 효율과 같은 동적 특성이 향상되며, 또한, 유사시 충돌에 대비한 긴급 보호 조치가 신속히 완료되도록 할 수 있으므로, 드라이브 장치의 내충격 특성에 기여할 수 있다. 특히, 언로딩 동작에 있어, 구동 토오크의 여유 마진을 충분히 확보함으로써 서스펜션의 그램 로드(Gram Load)를 증가시켜 헤드 슬랩(head slap)에 의한 헤드와 디스크 사이의 충돌을 예방할 수 있다. According to the actuator of the present invention and the hard disk drive including the same, the bias rotational force is provided in the loading / unloading operation of the actuator, thereby improving dynamic characteristics such as quick response and driving efficiency, and also preparing for a crash in case of emergency. Emergency protection measures can be completed quickly, contributing to the impact resistance of the drive device. In particular, in the unloading operation, a sufficient margin of the driving torque is secured to increase the Gram Load of the suspension, thereby preventing a collision between the head and the disk due to the head slap.

또한, 본 발명에 의하면 선회 동작하는 스윙 아암의 돌출부와, 마그네트의 돌출형상부 사이의 이격거리를 조절함으로써 요구사양을 충족시키는 바이어스 회전력의 프로파일을 용이하게 설계할 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 언로딩시 마찰 저항이 시작되는 램프의 진입 시점에서는 상기 돌출부와 돌출형상부 사이의 이격거리를 좁혀줌으로써 최대 바이어스 회전력이 공급되도록 하고, 상기 읽기/쓰기 헤드가 디스크 상에 로딩된 상태에서는 상기 이격거리를 상대적으로 늘려줌으로써 바이어스 회전력으로 인한 트랙킹 에러(tracking error)를 줄일 수 있다. Further, according to the present invention, it is possible to easily design a profile of the bias rotational force that satisfies the requirements by adjusting the separation distance between the swinging protrusion of the swing arm and the protrusion of the magnet. Thus, for example, at the time of entry of the ramp where the frictional resistance starts during unloading, the maximum bias rotational force is supplied by narrowing the separation distance between the protrusion and the protrusion, and the read / write head is placed on the disc. In the loaded state, the tracking error due to the bias rotational force can be reduced by increasing the separation distance relatively.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균 등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

A swing arm having a suspension attached to a read / write head for recording and reproducing, the swing arm being rotatable about a pivot axis;

A coil support coupled to a rear end of the swing arm to rotate together with the swing arm to assemble a VCM coil; And

It includes; a magnet disposed on at least one side up and down to face the VCM coil;

The rear end of the swing arm is provided with at least one protrusion projecting toward the magnet and made of a magnetic material,

And the magnet is provided with at least one protrusion formed convexly from the body of the magnet toward the protrusion so as to apply a bias rotational force to the protrusion.

The method of claim 1,

The magnet actuator of the hard disk drive, characterized in that it comprises a first magnetic pole and a second magnetic pole of opposite polarity disposed adjacent to the left and right.

The method of claim 2,

And the protruding portion is provided at the first magnetic pole facing the protruding portion so that the protruding portion and the protruding portion correspond to each other.

The method of claim 3,

And the swing arm is provided with an additional protrusion projecting toward the second magnetic pole.

The method of claim 4, wherein

And the second magnetic pole is provided with an additional protrusion formed convexly toward the additional protrusion.

The method of claim 1,

And the bias rotational force is changed according to the separation distance between the protrusion of the swing arm and the protrusion of the magnet.

The method of claim 1,

And the projecting portion and the projecting portion are aligned with each other such that the separation distance between the projecting portion and the projecting portion enters the parking ramp to be the shortest.

A hard disk including at least one information storage disk, a spindle motor into which the disk is inserted by rotationally driving the disk, and an actuator for moving a read / write head for recording and reproduction to a predetermined position on the disk. As a drive,

The actuator is

The method of claim 8,

The magnet includes a first magnetic pole and a second magnetic pole of opposite polarity disposed adjacent to the left and right.

The method of claim 9,

And the protruding portion is provided at a first magnetic pole facing the protruding portion so that the protruding portion and the protruding portion correspond to each other.

The method of claim 10,

And the swing arm has an additional protrusion projecting toward the second magnetic pole.

The method of claim 11,

The method of claim 8,

A lamp for seating the read / write head is further provided on the outer side of the disk, and the protrusion and the protrusion are mutually aligned such that the separation distance between them is shortest at the time when the head enters the lamp. Hard disk drive, characterized in that.