KR19980018355U

KR19980018355U - Electromagnetic Microactuator on Hard Disk Drives

Info

Publication number: KR19980018355U
Application number: KR2019960031757U
Authority: KR
Inventors: 연제욱; 조경연; 김준동
Original assignee: 이우복; 사단법인 고등기술연구원 연구조합
Priority date: 1996-09-25
Filing date: 1996-09-25
Publication date: 1998-07-06

Abstract

본 고안은 고정자의 코일과 대향되는 이동자의 양측면에 전체 표면적이 증가되도록 확대부를 형성하므로써 자속력이 향상되는 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an electro-magnetic microactuator of a hard disk drive in which magnetic flux is improved by forming an enlarged portion on both sides of the mover opposite to the coil of the stator to increase the total surface area.

본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터는 소정 이격거리를 두고 상호 대향되게 고정설치되는 한쌍의 고정자와, 이 한쌍의 고정자를 전자석화시키도록 그 중간에 권선되는 코일과, 전술한 한쌍의 고정자 사이에 위치되고, 좌우양방향으로 이동가능하게 설치되며, 그 중간에는 전체 표면적이 증가되어 자속이 지나는 자속면적이 증가되도록 확대부가 좌우대칭으로 형성된 이동자와, 이 이동자가 탄력있게 이동가능하도록 전술한 한쌍의 고정자와 이동자를 연계시키는 스프링을 포함하여 구성된다. 따라서, 자속이 지나는 자속면적이 증가되고, 누설자속이 감소되어 자속밀도를 이동자 전체에 분포됨에 따라, 자속력이 증가됨은 물론 포화자속밀도를 낮출수 있게 되어 과전류시에도 자속력이 증가된다.The electro-magnetic microactuator of the inventive hard disk drive includes a pair of stators fixedly opposed to each other at a predetermined distance from each other, a coil wound in the middle to electromagnetize the pair of stators, and the pair of stators described above. And a mover formed in a symmetrical manner in which an enlarged portion is symmetrically positioned so that the entire surface area is increased to increase the magnetic flux area through which the magnetic flux passes, and the above-mentioned pair of movers are elastically movable. It includes a spring that links the stator and the mover. Therefore, the magnetic flux area through which the magnetic flux passes is increased, and the leakage magnetic flux is reduced to distribute the magnetic flux density throughout the mover, thereby increasing the magnetic flux force and lowering the saturation magnetic flux density, thereby increasing the magnetic flux force during overcurrent.

Description

Electromagnetic Microactuator on Hard Disk Drives

본 고안은 하드디스크 드라이브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고정자의 코일과 대향되는 이동자의 양측면에 표면적이 증가되도록 확대부를 형성하므로써 자속이 지나는 자속면적을 증가시키고, 포화자속밀도를 낮출수 있는 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a hard disk drive, and more particularly, a hard disk capable of increasing the magnetic flux area through which magnetic flux passes and lowering the saturation magnetic flux density by forming enlarged portions on both sides of the mover opposite to the stator coils. A drive's electro magnetic microactuator.

통상적으로 컴퓨터의 보조기억장치인 하드디스크 드라이브는 내부의 스핀들모터에 의해 고속으로 회전하는 디스크와, 이 디스크의 트랙에 기록된 데이터를 기록 또는 독출하기 위한 자기헤드를 구비하는 엑츄에이터를 구비하고 있다.A hard disk drive, which is a secondary memory device of a computer, generally includes an actuator having a disk that rotates at a high speed by an internal spindle motor, and a magnetic head for recording or reading data recorded on a track of the disk.

도 1 은 일반적인 하드디스크 드라이브(10)를 도시한 것으로써, 로터리 엑츄에이터(1)는 선회축(2)을 중심으로 회전가능하게 설치하고, 그 일단에 설치된 보빈(3)이 보이스코일모터의 작동에 의해 이동함에 따라, 타측단에 설치된 서스펜션(5)이 디스크(6)의 양단에서 이동하면서, 디스크(6)상의 트랙(track)에 데이터를 기록하거나 독출하게 된다.1 shows a general hard disk drive 10, in which a rotary actuator 1 is rotatably installed about a pivot axis 2, and a bobbin 3 installed at one end thereof operates the voice coil motor. As it moves by, the suspension 5 provided at the other end moves at both ends of the disk 6, and records or reads data in a track on the disk 6. As shown in FIG.

이때, 서스펜션(5)의 선단부에는 도면 2 에 도시된 바와 같이 자기헤드를 구비하는 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터(7)가 마련되고, 이 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터(7)의 하측에는 디스크(6)의 상면을 슬라이드 이동하는 슬라이더(8)가 설치된다.In this case, an electromagnetic microactuator 7 having a magnetic head is provided at the distal end of the suspension 5, and an upper surface of the disc 6 is provided below the electromagnetic microactuator 7. The slider 8 which slides is provided.

따라서 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터(7)는 자기헤드(magnetic head)가 고속으로 회전하는 디스크(6) 표면의 기류에 의하여 상승되어 미세한 간극을 유지한채 이동하면서 디스크(6)상의 트랙에 데이터를 기록하거나 독출하게 된다.Therefore, the electromagnetic microactuator 7 is driven by the airflow on the surface of the disk 6 whose magnetic head is rotated at high speed, moving and maintaining the minute gap to record or read data in the track on the disk 6. Done.

즉, 디스크(6)에 저장된 데이터를 저장하거나 또는 읽으려고 할 때, 어느 위치를 읽거나 써야 하는지 알기 위하여 로터리 엑츄에이터(1)는 서스펜션(5)을 디스크(6)의 트랙(track)에 왕복운동시키면서 데이터를 시킹(seeking)하게 되고, 그 다음 서스펜션(5) 선단부에 설치된 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터(7)가 다이렉트 신호(direct signal)에 의해 자기헤드를 미세하게 이동시켜 자기헤드가 찾고자 하는 데이터의 정확한 위치에 오도록 하므로써 데이터를 서치(search)하게 된다.That is, when storing or attempting to read data stored on the disc 6, the rotary actuator 1 reciprocates the suspension 5 on the track of the disc 6 so as to know which position to read or write. While the data is seeked, and then the magnetic magnetic microactuator 7 installed at the distal end of the suspension 5 moves the magnetic head finely by a direct signal so that the magnetic head accurately finds the correct data. By doing so, you're searching the data.

도 3 은 종래 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 도시한 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an electro magnetic microactuator of a conventional hard disk drive.

이는, 한쌍의 고정자(11, 11')가 상호 소정 이격된 거리를 두고 대향되게 고정설치된다.This is a pair of stator (11, 11 ') is fixedly installed facing each other at a predetermined distance from each other.

전술한 한쌍의 고정자(11, 11')사이에는 이동자(13)가 선형적으로 왕복운동가능하게 설치된다.The mover 13 is linearly reciprocally installed between the pair of stators 11 and 11 'described above.

그리고, 한쌍의 고정자(11, 11')와 이동자(13) 사이에는 소정의 탄성계수를 갖는 스프링(15)이 연계되어, 이동자(13)가 탄력있게 이동되도록 되어 있다.A spring 15 having a predetermined elastic modulus is connected between the pair of stators 11 and 11 'and the mover 13 so that the mover 13 moves elastically.

또한, 전술한 한쌍의 고정자(11, 11')의 중간에는 다이렉트 신호에 따라 일측의 고정자(11)를 선택적으로 전자석화시키고, 이에 따라 전술한 이동자(13)를 일측방향으로 이동시키므로써 찾고자 하는 데이터를 서치하도록 코일(17)이 권선된다.In addition, in the middle of the above-described pair of stators 11 and 11 ', one side stator 11 is electromagnetized selectively according to a direct signal, and accordingly, the above-described mover 13 is moved in one direction. Coil 17 is wound to search data.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터는 도면 4 에 도시된 바와 같이, 코일에 과전류가 흐를 때, 고정자 및 이동자가 잔류자속밀도를 넘어 포화(saturation)된다. 이에 따라 자속이 집속되지 못하고, 누설자속이 많이 발생되어 큰 힘을 낼 수 없게 되는 문제점이 있었다.However, the electromagnetic microactuator of the conventional hard disk drive configured as described above, as shown in FIG. 4, when the overcurrent flows in the coil, the stator and the mover saturate beyond the residual magnetic flux density. Accordingly, there is a problem that the magnetic flux is not focused, the leakage magnetic flux is generated a lot can not produce a large force.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 고정자에 권선된 코일과 대향되는 이동자의 양측면에 전체 표면적이 증가되도록 확대부를 형성하여 자속이 지나는 자속면적을 증가시켜 자속력을 증가시킴은 물론 누설자속을 줄이고, 자속밀도를 이동자 전체에 분포시켜 포화자속밀도를 낮출수 있는 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and an enlarged portion is formed to increase the total surface area on both sides of the mover opposite to the coil wound on the stator to increase the magnetic flux force by increasing the magnetic flux area through which the magnetic flux passes. The purpose of the present invention is to provide an electro-magnetic microactuator for a hard disk drive that can reduce leakage flux and distribute magnetic flux density throughout the mover to reduce saturation magnetic flux density.

상기의 목적은, 소정 이격거리를 두고 상호 대향되게 고정설치되는 한쌍의 고정자와, 이 한쌍의 고정자를 전자석화시키도록 그 중간에 권선되는 코일과, 이 한쌍의 고정자 사이에 위치되고, 좌우 양방향으로 이동가능하게 설치되며, 그 중간에는 전체 표면적이 증가되어 자속이 지나는 자속면적이 증가되도록 확대부가 좌우대칭으로 형성된 이동자와, 이 이동자가 탄력있게 이동가능하도록 전술한 한쌍의 고정자와 이동자를 연계시키는 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 제공함으로써 달성될 수 있다.The above object is provided between a pair of stators fixedly opposed to each other at a predetermined distance, a coil wound between the pair of stators so as to electromagnetize the pair of stators, and positioned between the pair of stators and in both the left and right directions. It is installed to be movable, in the middle of which the total surface area is increased so that the magnetic flux passing through the magnetic flux is enlarged to the left and right symmetrical mover, the spring and the pair of the stator and the mover described above so that the mover can move elastically It can be achieved by providing an electro-magnetic micro actuator of the hard disk drive, characterized in that configured to include.

도 1 은 일반적인 하드디스크 드라이브를 도시한 평면도1 is a plan view showing a typical hard disk drive

도 2 는 도면 1 의 요부 발췌 확대 측면도2 is an enlarged side view of the main portion excerpt of FIG.

도 3 은 종래 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 도시한 구성도3 is a block diagram showing an electro-magnetic micro actuator of a conventional hard disk drive

도 4 는 종래 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터의 고정자에 의해 발생되는 자력선을 도시한 상태도Figure 4 is a state diagram showing the magnetic force lines generated by the stator of the conventional electro magnetic microactuator

도 5 는 본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 도시한 구성도5 is a block diagram showing an electro-magnetic microactuator of the inventive hard disk drive

도 6 은 본 고안 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터에 의해 발생되는 자력선을 도시한 상태도6 is a state diagram showing a magnetic force line generated by the inventive magnetic magnetic microactuator

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

50,50' : 고정자60 : 코일50,50 ': Stator 60: Coil

70 : 이동자71 : 확대부70: mover 71: expansion unit

80 : 스프링80: spring

본 고안의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 술련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면에 의해 본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the electromagnetic microactuator of the inventive hard disk drive will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5 는 본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터를 도시한 구성도이고, 도 6 은 본 고안 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터에 의해 발생되는 자력선을 도시한 상태도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an electro magnetic microactuator of the inventive hard disk drive, and FIG. 6 is a state diagram illustrating a magnetic force line generated by the inventive electro magnetic microactuator.

그리고, 본 고안의 상세한 설명은 도 1을 참조하여 설명한다.And, the detailed description of the present invention will be described with reference to FIG.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터(100)는, 한쌍의 고정자(50, 50')와, 이 한쌍의 고정자(50, 50')에 권선되는 코일(60)과, 전술한 한쌍의 고정자(50, 50') 사이에 이동가능하게 설치되는 이동자(70)와, 전술한 한쌍의 고정자(50, 50')와 이동자(70)를 연계시키는 스프링(80)으로 대별된다.As shown therein, the electro-magnetic microactuator 100 of the inventive hard disk drive includes a pair of stators 50 and 50 'and a coil 60 wound around the pair of stators 50 and 50'. And a mover 70 movably installed between the pair of stators 50 and 50 'as described above, and a spring 80 to connect the pair of stators 50 and 50' and the mover 70 to each other. do.

우선, 전술한 한쌍의 고정자(50, 50')는 상호 소정 이격거리를 두고 대향되게 고정설치된다.First, the pair of stators 50 and 50 'described above are fixedly opposed to each other at a predetermined distance from each other.

그리고, 코일(60)은 자기헤드의 진행방향을 지정하는 다이렉트 신호(direct signal)에 따라 한쌍의 고정자(50, 50')중 일측 고정자(50) 코일에 전류를 공급하여, 일측 고정자(50)를 선택적으로 전자석화시키도록 한쌍의 고정자(50, 50')의 중간에 권선되어 설치된다.The coil 60 supplies current to one of the stator 50 coils of the pair of stators 50 and 50 'according to a direct signal for designating the direction in which the magnetic head travels. Winding is installed in the middle of the pair of stators (50, 50 ') to selectively electromagnetize.

그리고, 이동자(70)는 본 고안의 특징적인 요소로서 한쌍의 고정자(50, 50') 사이에 위치되며, 좌우 양방향으로 이동가능하게 설치되는 바, 전술한 고정자(50, 50')의 중간에 권선된 코일(60)과 대향되는 이동자(70)의 외측면에는 전체 표면적이 증가되어, 즉 자속이 지나는 자속면적이 증가되어 포화자속밀도를 낮출수 있을 뿐만 아니라 자속력이 증가되도록 확대부(71)가 좌우 대칭으로 형성된다.In addition, the mover 70 is positioned between the pair of stators 50 and 50 'as a characteristic element of the present invention, and is installed to be movable in both left and right directions, in the middle of the stator 50 and 50' described above. The outer surface of the mover 70 opposite to the wound coil 60 increases the total surface area, that is, the magnetic flux area through which the magnetic flux passes increases not only to lower the saturation magnetic flux density but also to increase the magnetic flux force. ) Is formed symmetrically.

또한, 스프링(80)은 소정의 탄성계수를 갖으며 다이렉트 신호(direct signal)에 따라 선택적으로 전자석화되는 고정자(50, 50')에 의해 양측방향으로 이동자(70)가 탄력있게 이동가능하도록 한쌍의 고정자(50, 50')와 이동자(70)를 상호 연계시키도록 되어 있다.In addition, the spring 80 has a predetermined modulus of elasticity and is a pair so that the mover 70 can be elastically moved in both directions by stators 50 and 50 'which are selectively electromagnetized according to a direct signal. The stator 50, 50 ′ and the mover 70 are connected to each other.

이와 같이 구성된 본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터(100)는, 자기헤드의 진행방향을 지정하는 다이렉트 신호(direct signal)가 전달되면 일측 코일(60)에 전류가 공급되어 일측 고정자(50)가 전자석화된다.The electro-magnetic microactuator 100 of the inventive hard disk drive configured as described above is supplied with a current to one coil 60 when a direct signal for designating a traveling direction of the magnetic head is transmitted to the one stator 50. Is electromagnetized.

이때, 도 5 에 도시된 바와 같이 코일(60)과 대향되며, 자속이 지나는 이동자(70, 70)의 외측면에 전체 표면적이 증가되도록 확대부(71)가 형성되므로써, 도 6 에 도시된 바와 같이 자속이 지나는 자속면적이 증가되고, 자속밀도가 이동자전체에 분포되며, 포화자속밀도가 낮춰지게 되어 과전류에도 포화현상이 발생되지 않게 되어 자속력이 증가하게 된다.At this time, as shown in FIG. 5, as shown in FIG. 6, the enlarged portion 71 is formed to face the coil 60 and the entire surface area of the movers 70 and 70 through which the magnetic flux passes is increased. Likewise, the magnetic flux area through which the magnetic flux passes is increased, the magnetic flux density is distributed over the whole moving body, and the saturation magnetic flux density is lowered so that the saturation phenomenon does not occur even in the overcurrent, thereby increasing the magnetic flux force.

자속력이 증대됨에 따라, 한쌍의 고정자(50, 50') 사이에 탄력적으로 이동가능하게 설치된 이동자(70)의 이동거리 범위가 확대된다.As the magnetic flux increases, the moving distance range of the mover 70 that is elastically movable between the pair of stators 50 and 50 'is expanded.

즉, 자기헤드의 진행방향을 지정하는 다이렉트 신호(direct signal)에 따라 자기헤드의 진행방향이 정해지면 자기헤드를 갖는 이동자(70)의 이동이 신속하게 이루어져 자기헤드가 찾고자 하는 데이터를 서칭하는 서치시간(search time)이 단축된다.That is, when the moving direction of the magnetic head is determined according to a direct signal designating the moving direction of the magnetic head, the movement of the mover 70 having the magnetic head is performed quickly, and the search is performed by the magnetic head to search for data to be searched. Search time is shortened.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예의 일예를 설명하였으나 본 고안의 정신으로부터 이탈하지 않고도 많은 변형례가 실시될 수 있다는 것을 알수 있을 것이다. 첨부된 청구범위는 본 고안의 정신 및 범주내에 들게 되는 변형례들을 모두 포괄하게 될 것이다.On the other hand, it has been described an example of a preferred embodiment of the present invention, it will be appreciated that many variations can be carried out without departing from the spirit of the present invention. It is intended that the appended claims cover all modifications that come within the spirit and scope of the present invention.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예는 단지 예시적 의미일 뿐 제한적 의미를 갖지 않으며 청구범위와 균등한 의미를 갖는 모든 변형예들 또한 본 고안의 범주내에 포함될 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed herein are by way of example only and not in the limiting sense, and all modifications equivalent to the claims are intended to be included within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안 하드디스크 드라이브의 일렉트로 마그네틱 마이크로엑츄에이터에 의하면, 이동자의 중간에 좌우대칭으로 확대부가 형성되므로써 자속이 지나는 자속면적이 증가되고, 누설자속이 감소되어 자속밀도를 이동자 전체에 분포된다. 이에 따라, 자속력이 증가됨은 물론 포화자속밀도를 낮출수 있게 되어 과전류에도 자속력이 증가된다.As described above, according to the electro-magnetic microactuator of the inventive hard disk drive, an enlarged portion is formed symmetrically in the middle of the mover, thereby increasing the magnetic flux area through which the magnetic flux passes, and reducing the magnetic flux density to reduce the magnetic flux density to the whole mobile. Distributed. Accordingly, the magnetic flux is increased, as well as the saturation magnetic flux density can be lowered, and the magnetic flux is also increased in the overcurrent.

결과적으로, 이동자의 이동거리 범위가 확대되어, 자기헤드를 갖는 이동자의 이동이 신속하게 이루어져 자기헤드가 찾고자 하는 데이터를 서칭하는 서치시간(search time)이 단축된다.As a result, the moving distance range of the mover is enlarged, so that the mover having the magnetic head is moved quickly, so that the search time for searching the data that the magnetic head seeks is reduced.

결과적으로 이를 채택한 제품에 대한 사용자의 신뢰도가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.As a result, it is possible to obtain an effect of improving the user's reliability of the product adopting it.

Claims

A pair of stators 50 and 50 'fixedly opposed to each other at a predetermined distance;

A coil (60) wound in the middle to electromagnetize the pair of stators (50, 50 ');

Located between the pair of stators (50, 50 '), is installed to be movable in the left, right direction, in the middle of the enlarged portion 71 is symmetrical so that the total surface area is increased to increase the magnetic flux area passing through the magnetic flux A mover 70 formed as;

And a spring (80) for coupling the pair of stators (50, 50 ') and the mover (70) such that the mover (70) is elastically movable.