KR100674962B1 - 헤드슬라이더 파킹용 램프, 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브 - Google Patents

헤드슬라이더 파킹용 램프, 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하드디스크 드라이브의 디스크 외주변에 위치하여, 헤드슬라이더의 파킹시 액츄에이터 선단부의 엔드탭을 지지하는 램프, 및 이를 구비하는 하드디스크 드라이브를 제공한다.
상기 램프는, 헤드슬라이더의 파킹을 위해 디스크의 외주변으로 이동하는 엔드탭이 접촉하는 쐐기형 단부를 포함하고, 상기 엔드탭과 접촉할 때의 충격을 완화하기 위하여 상기 쐐기형 단부가 복수 개의 부분으로 쪼개져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

헤드슬라이더 파킹용 램프, 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브{Ramp for parking a head slider, and hard disk drive with the same}
도 1은 종래의 헤드슬라이더 파킹용 램프의 일 예를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프와 액츄에이터를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 램프의 쐐기형 단부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 ...하드디스크 드라이브 101 ...베이스 플레이트
105 ...스핀들 모터 110 ...디스크
120 ...액츄에이터 123 ...서스펜션
130 ...엔드탭 145 ...헤드슬라이더
150 ...램프(ramp) 151 ...쐐기형 단부
153 ...슬릿 154 ...경사면
본 발명은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하드디스크 드라이브가 작동하지 않을 때 헤드슬라이더가 파킹(parking)되는 램프와, 이를 구비한 하드디스크 드라이브에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브(HDD; hard disk drive)는 컴퓨터 등에 사용되는 보조기억장치의 일 예로서, 자기헤드에 의해 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 새로운 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드디스크 드라이브에서 상기 자기헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하여 데이터를 기록하거나 저장하는 기능을 수행하게 된다.
한편, 하드디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크의 회전이 정지된 때에는 상기 자기헤드는 디스크의 기록면에 부딪치지 않도록 상기 디스크의 기록면을 벗어난 위치에 파킹(parking)된다. 이를 위한 자기헤드 파킹 시스템은 크게 CSS(Contact Start Stop) 방식과 램프(ramp) 방식으로 분류될 수 있다.
CSS 방식은 디스크의 내주부에 파킹존(parking zone)을 마련하고, 그 파킹존에 상기 헤드슬라이더를 접촉시켜 파킹시키는 방식이며, 램프 방식은 디스크의 외곽측에 램프를 마련하고, 이 램프 위에 헤드슬라이더를 파킹하는 방식이다. CSS 방식은 파킹시 액츄에이터 및 헤드슬라이더가 고정되지 않아서 외부 충격에 의해 헤드슬라이더 및 디스크가 손상될 가능성이 크므로, 근래의 모바일(mobile) 환경에는 적합하지 못하다. 따라서, 최근에는 램프 방식이 널리 채용되고 있다.
도 1은 종래의 헤드슬라이더 파킹용 램프의 일 예를 도시한 정면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 램프(10)는, 액츄에이터 선단부의 엔드탭(5)이 화살표로 나타낸 바와 같이 디스크(1)의 외곽측으로 이동함에 따라 상기 엔드탭(5)을 디스크(1)의 표면에서 이격되게 하는 방향으로 경사진 경사면(12)과, 상기 엔드탭(5)이 수평 이동하도록 수평 연장된 엔드탭 이동면(14)과, 상기 엔드탭(5)이 정지되는 엔드탭 정지면(18)을 구비한다. 또한, 엔드탭(5)이 상기 엔드탭 정지면(18)에 정지된 때에 헤드슬라이더(미도시)를 지지하는 헤드슬라이더 지지면(22)과, 상기 엔드탭(5)이 외부 충격에 의해 램프(10)에서 이탈되지 않도록 하는 이탈방지벽(20)을 구비한다. 상기 경사면(12)은 디스크(1)의 외주변에 인접한 램프(10)의 쐐기형 단부(11)에 마련된다.
종래의 램프(10)에서는 상기 엔드탭(5)이 경사면(12)에 접촉할 때의 충격과 마찰이 상당히 커서 상기 경사면(12)과 엔드탭(5)의 마모가 심해진다. 상기 경사면(12)과 엔드탭(5)의 마모는 부품의 치수 정밀도를 떨어뜨리며, 마모로 인해 생성된 파티클이 자기헤드의 오작동을 일으키기도 하는 등 제품의 신뢰성을 약화시키는 문제점이 있다.
한편, 상기한 램프(10)와 엔드탭(5)의 마모 정도를 완화하기 위하여 경사면(12)의 경사각(A1)을 작게 하면 헤드슬라이더(미도시)를 디스크(1)로부터 안전한 거리만큼 이격시키기 위해 경사면(12)이 연장되어야 하며, 이는 헤드슬라이더 파킹 시간의 지연 및 램프(10)의 사이즈 확대라는 또 다른 문제점을 야기한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 헤드슬라이더 파킹시 엔드탭과 접촉하는 쐐기형 단부에 충격을 완화할 수 있는 구조가 구비된 램프, 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 하드디스크 드라이브의 디스크 외주변에 위치하여, 헤드슬라이더의 파킹시 액츄에이터 선단부의 엔드탭을 지지하는 램프에 있어서, 상기 램프는,
헤드슬라이더의 파킹을 위해 디스크의 외주변으로 이동하는 엔드탭이 접촉하는 쐐기형 단부를 포함하고, 상기 엔드탭과 접촉할 때의 충격을 완화하기 위하여 상기 쐐기형 단부가 복수 개의 부분으로 쪼개져 있는 것을 특징으로 하는 램프를 제공한다.
바람직하게는, 상기 램프는 상기 쐐기형 단부가 2개의 부분으로 쪼개져 있고, 상기 엔드탭이 상기 2개의 부분중의 하나에 1차 접촉하고, 연이어 상기 2개의 부분중의 다른 하나에 2차 접촉하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 디스크; 상기 디스크에 데이타를 기록하거나 상기 디스크에 기록된 데이타를 독취하는 헤드슬라이더가 부착되고, 선단부에 엔드탭이 형성된 액츄에이터; 및, 상기 디스크 외주변에 위치하여, 상기 헤드슬라이더의 파킹시 상기 엔드탭을 지지하는 램프;를 구비한 하드디스크 드라이브에 있어서, 상기 램프 는,
헤드슬라이더의 파킹을 위해 디스크의 외주변으로 이동하는 엔드탭이 접촉하는 쐐기형 단부를 포함하고, 상기 엔드탭과 접촉할 때의 충격을 완화하기 위하여 상기 쐐기형 단부가 복수 개의 부분으로 쪼개져 있는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브를 제공한다.
바람직하게는, 상기 램프는 상기 쐐기형 단부가 2개의 부분으로 쪼개져 있고, 상기 엔드탭이 상기 2개의 부분중의 하나에 1차 접촉하고, 연이어 상기 2개의 부분중의 다른 하나에 2차 접촉하도록 구성될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프, 및 이를 구비한 하드디스크 드라이브를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프와 액츄에이터를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 램프의 쐐기형 단부를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 램프의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브(100)는 베이스 플레이트(101) 및 이에 결합된 커버 플레이트(미도시)로 이루어진 하우징 내에 스핀들 모터(105), 디스크(110), 액츄에이터(120)와, 보이스코일모터(VCM; voice coil motor, 117)를 구비한다.
상기 스핀들 모터(105)는 디스크(110)를 회전시키기 위한 것으로, 베이스 플레이트(101)에 고정 설치된다. 상기 디스크(110)는 상기 스핀들 모터(105)의 회전 자(미도시)에 결합되어 상기 회전자의 회전과 함께 회전하는 것으로, 데이터가 기록되는 기록면(111)과, 외주부와 내주부의 비기록면(112, 113)으로 구분된다.
상기 액츄에이터(120)는, 헤드슬라이더(145)를 탑재하고, 이를 디스크(110) 상의 소정 위치로 이동시켜 디스크(110) 상에 데이터를 기록하거나, 디스크(110)에 기록된 데이터를 독취하는 것으로, 스윙아암(121)과 상기 스윙아암(121)의 선단부에 고정 결합된 서스펜션(123)과, 상기 서스펜션(123)의 선단부에 부착 지지된 헤드슬라이더(145)를 구비한다. 상기 스윙아암(121)은 베이스 플레이트(101)에 마련된 피봇 중심축(135)에 회전 가능하게 결합된다.
상기 서스펜션(123)은 상기 스윙아암(121)의 선단부에 결합된 로드빔(124)과, 상기 헤드슬라이더(145)를 부착 지지하는 플렉셔(126)를 포함하며, 상기 헤드슬라이더(145)를 디스크(110)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지한다. 상기 플렉셔(126)의 로드빔(124) 대면(對面)은 상기 로드빔(124)에서 일측으로 돌출 형성된 딤플(dimple, 128)에 접촉 지지되며, 이에 따라 상기 플렉셔(126)에 부착된 헤드슬라이더(145)가 로드빔(124)에 대해 요동(搖動)할 수 있는 유격(遊隔)이 마련된다. 상기 로드빔(124)의 선단부에는 헤드슬라이더(145)의 파킹시 램프(150)에 접촉 지지되는 엔드탭(130)이 마련된다. 상기 엔드탭(130)의 램프(150) 대면(對面)은 램프(150)와의 접촉면적을 줄여 마찰로 인한 마모를 줄이기 위해 볼록한 돌기(131)가 구비된다.
디스크(110)가 베이스 플레이트(101) 상에서 고속 회전하면 상기 헤드슬라이더(145)에는 양력이 작용하고, 상기 양력과 상기 디스크를 향해 탄성 바이어스된 서스펜션(123)의 가압력이 평형을 이루는 높이에서 상기 헤드슬라이더(145)는 플로팅(floating) 상태를 유지한다. 이와 같은 플로팅 상태에서 상기 헤드슬라이더(145)에 탑재된 자기헤드(미도시)는 상기 디스크(110)의 기록면(111)에 대해 데이터를 재생하거나 기록하는 기능을 수행한다.
베이스 플레이트(101)에 고정 설치된 보이스코일모터(117)는 상기 액츄에이터(120)에 회전 동력을 제공한다. 상기 보이스코일모터(117)는 액츄에이터(120)의 VCM코일(137)의 상측 및 하측에 배치되는 마그네트(미도시)를 구비한다. 상기 보이스코일모터(117)는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, 상기 VCM코일(137)에 입력되는 전류와 상기 마그네트에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 액츄에이터(120)를 회전시킨다.
상기 하드디스크 드라이브(100)에 작동정지 명령이 입력되면, 보이스 코일 모터(117)가 액츄에이터(120)를 시계방향으로 회전시켜, 헤드슬라이더(145)가 디스크(110)의 기록면(111) 상에 위치하는 로딩(loading) 상태에서 램프(150) 측으로 이동하여 언로딩(unloading) 상태가 된다. 반대로 상기 하드디스크 드라이브(100)에 작동개시 명령이 입력되면, 보이스 코일 모터(117)가 액츄에이터(120)를 반시계방향으로 회전시켜 헤드슬라이더(145)가 램프(150)에 파킹된 언로딩 상태에서 상기 디스크(110)의 기록면(111) 상에 위치하는 로딩 상태로 이동한다.
헤드슬라이더(145)가 램프(150)에 파킹된 상태에서, 하드디스크 드라이브(100)에 가해지는 외부 충격이나 진동에 의해 액츄에이터(120)가 임의로 회전하여 상기 헤드슬라이더(145) 및 디스크(110)가 서로간의 접촉으로 인해 손상될 수 있 다. 따라서, 헤드슬라이더(145)가 램프(150)에 파킹된 상태에서는 액츄에이터(120)가 임의로 회전하지 않도록 일정 위치에 로킹(locking)시킬 필요가 있으며, 이를 위해 상기 하드디스크 드라이브(100)는 액츄에이터 래치(119)를 구비한다.
베이스 플레이트(101)의 일측 코너 부분에는 액츄에이터(120)에 연결된 FPC(Flexible Printed Circuit, 116)를 베이스 플레이트(101) 아래에 배치된 주회로기판(미도시)에 접속시키기 위한 FPC 브라켓(115)이 마련된다. 한편, 상기 일측 코너 부분의 대각선 방향의 타측 코너 부분에는 하드디스크 드라이브(100) 내부에서 유동하는 공기에 함유된 파티클 등의 이물질을 필터링하기 위한 순환 필터(107)가 마련된다.
하드디스크 드라이브(100)가 작동하지 않을 때에 상기 헤드슬라이더(145)가 파킹되는 램프(ramp, 150)는 베이스 플레이트(101)에 고정 설치된다. 상기 램프(150)는, 상기 엔드탭(130)이 디스크(110)의 회전중심에서 멀어져 디스크(110)의 외곽측으로 이동함에 따라 상기 엔드탭(130)을 디스크(1)의 표면에서 이격되게 하는 방향으로 경사진 경사면(152)과, 헤드슬라이더(145)가 디스크(110) 표면에서 충분히 이격된 상태를 유지하며 상기 엔드탭(130)이 수평 이동하도록 수평 연장된 엔드탭 이동면(154)과, 상기 엔드탭(130)이 정지되는 엔드탭 정지면(158)을 구비한다. 또한, 엔드탭(130)이 상기 엔드탭 정지면(158)에 파킹된 때에 헤드슬라이더(145)를 지지하는 헤드슬라이더 지지면(162)과, 파킹된 상기 엔드탭(130)에 외부 충격이 가해지더라도 상기 엔드탭(130)이 램프(150)에서 이탈되지 않도록 막아주는 이탈방지벽(160)을 구비한다.
상기 경사면(154)은 디스크(110)의 외주변에 인접한 램프(150)의 쐐기형 단부(151)에 마련된다. 헤드슬라이더(112)의 파킹을 위해 디스크(110)의 외주변으로 이동하는 액츄에이터(120)의 엔드탭(130)이 상기 쐐기형 단부(151)의 경사면(154)에 접촉한다.
도 4를 참조하면, 상기 쐐기형 단부(151)는 종(縱) 방향으로 형성된 슬릿(153)에 의해 제1 및 제2 부분(151a, 151b)으로 쪼개져 있다. 따라서, 경사면(154)도 상기 슬릿(153)을 사이에 두고 두 개의 경사면(154a, 154b)으로 나뉘어져 있다.
헤드슬라이더(145, 도 3 참조)가 로딩 상태에서 언로딩 상태로 이동할 때, 상기 엔드탭(130)이 디스크(110)의 외주변으로 이동하여 쐐기형 단부(151)의 경사면(154)에 접촉한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 쐐기형 단부(151)에 접촉하는 엔드탭(130)은 디스크(110) 표면에 대해 수평하지 않고 소정 각도로 기울어져 쐐기형 단부(151)에 접촉한다. 따라서, 엔드탭(130)의 돌기(131)는 상기 쐐기형 단부(151)의 제1 부분(151a)에 1차 접촉한다. 상기 1차 접촉의 충격에 의해 도 4에 2점쇄선으로 도시된 바와 같이 상기 제1 부분(151a)이 순간적으로 아래로 내려간다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 부분(151a)이 h로 표시된 미량의 높이만큼 하강하면, 엔드탭(130)의 돌기(131)가 쐐기형 단부(151)의 제2 부분(151b)에 2차 접촉한다.
이와 같이 엔드탭(130)이 램프(150)에 순간적으로 2회 접촉하고, 접촉하는 면적도 확대되므로, 엔드탭(130)과 램프(150)의 쐐기형 단부(151)에 가해지는 충격이 완화된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 예컨데, 램프의 쐐기형 단부가 3개 이상의 부분으로 쪼개져, 엔드탭이 램프에 순간적으로 3회 이상 접촉하여 충격을 완화하는 구성도 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명의 램프는 액츄에이터의 엔드탭과 램프와의 접촉으로 인한 충격을 완화하여 상기 엔드탭과 램프의 마모 정도를 감소시켜주고, 상기 충격으로 인한 헤드슬라이더의 손상을 방지한다. 따라서, 본 발명의 램프를 구비한 본 발명의 하드디스크 드라이브는 제품의 신뢰성이 향상된다.

Claims (4)

  1. 하드디스크 드라이브의 디스크 외주변에 위치하여, 헤드슬라이더의 파킹시 액츄에이터 선단부의 엔드탭을 지지하는 램프에 있어서, 상기 램프는,
    헤드슬라이더의 파킹을 위해 디스크의 외주변으로 이동하는 엔드탭이 접촉하는 쐐기형 단부를 포함하고,
    상기 엔드탭과 접촉할 때의 충격을 완화하기 위하여 상기 쐐기형 단부가 복수 개의 부분으로 쪼개져 있는 것을 특징으로 하는 램프.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 쐐기형 단부가 2개의 부분으로 쪼개져 있고, 상기 엔드탭이 상기 2개의 부분중의 하나에 1차 접촉하고, 연이어 상기 2개의 부분중의 다른 하나에 2차 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 램프.
  3. 디스크; 상기 디스크에 데이타를 기록하거나 상기 디스크에 기록된 데이타를 독취하는 헤드슬라이더가 부착되고, 선단부에 엔드탭이 형성된 액츄에이터; 및, 상기 디스크 외주변에 위치하여, 상기 헤드슬라이더의 파킹시 상기 엔드탭을 지지하는 램프;를 구비한 하드디스크 드라이브에 있어서, 상기 램프는,
    헤드슬라이더의 파킹을 위해 디스크의 외주변으로 이동하는 엔드탭이 접촉하는 쐐기형 단부를 포함하고,
    상기 엔드탭과 접촉할 때의 충격을 완화하기 위하여 상기 쐐기형 단부가 복수 개의 부분으로 쪼개져 있는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 쐐기형 단부가 2개의 부분으로 쪼개져 있고, 상기 엔드탭이 상기 2개의 부분중의 하나에 1차 접촉하고, 연이어 상기 2개의 부분중의 다른 하나에 2차 접촉하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브.
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