KR19980023213A - 유도자석의 원리를 이용한 하드디스크 드라이브의 래치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도자석의 원리를 이용한 하드디스크 드라이브(HDD)의 래치장치에 관한 것으로, 상하부요크의 상하면과 긴밀하게 밀착되게 눌러주도록 래치의 높이를 스페이서보다 높게하고, 상기 래치의 안착부의 안착면을 넓혀서 접지면을 증가시켜 견고한 래치의 고정을 함으로서, 외부에 의한 진동이나 충격에 의해 움직이는 경우가 발생하지 않아 고신뢰성의 제품을 제공하는데 효과적이다.

Description

유도자석의 원리를 이용한 하드디스크 드라이브의 래치장치

본 발명은 하드디스크 드라이브(HDD)의 래치장치에 관한것으로서, 특히 유도자석의 원리를 이용한 래치의 형상을 변경하여 안착면의 크기를 증가시킨 래치장치에 관한것이다.

일반적으로 보조기록 저장기기로써 하드디스크 드라이브는 컴퓨터의 중요한 요소이다. 더욱이 현대의 멀티미디어 환경하에서는 하드디스크 드라이브의 고밀도 기록을 통한 고용량화는 불가피하며, 그에 따라 드라이브 업계에서는 새로운 헤드와 미디어의 개발과 아울러 보다 혁신적인 기술개발을 통해 고용량화에 대처하기 위한 조금이라도 유리한 고지를 선점하려는 경쟁이 치열하다.

또한, 하드디스크 드라이브는 전자장치와 기계장치로 구성된 메카트로닉스제품으로, 디지탈신호를 전자석역할을 하는 헤드로 보내 자화성질을 가진 디스크에 기록함으로서 정보를 기록하고, 재생하는 역할을 하는 보조기억장치중의 하나이다.

도 1에 도시된 바와같이, 상기 하드디스크 드라이브는 기본적인 토대를 이루는 베이스(20:base), 밀봉시키는 역할을 하는 커버(cover), 디스크를 지지하고 회전시키는 스핀들 모터(36:spindle motor),헤드의 위치를 제어하기 위한 액츄에이터(10:actuator) 및 보이스 코일 모터(60:voice coil motor)와 상기의 기구물들을 제어하고 전기적처리를 위한 회로부등으로 구성되어 있다.

통상적으로 하드디스크 드라이브는 정보를 디스크에 기록 및 판독하기 위해서는 헤드(40)가 스핀들 모터(36)에 의해 회전하는 디스크(38)상에서 일정한 상대위치에 있어야 한다.

하드디스크 드라이브의 디스크(38)가 스핀들모터(36)에 의해 동작하게 되면, 고속회전(보통 rpm 4500이상)을 하는 디스크(38)와 헤드(40)의 계면에 발생하는 공기압에 의해 헤드(40)가 1∼3μm정도의 극히 미세한 높이로 부상을 하게된다. 이러한 헤드(40)와 디스크(38)사이의 부상높이사이에 담배연기 입자보다도 작은 미세한 이물질이 들어간다면, 디스크의 표면이 손상되고, 헤드를 손상시키기도 한다.

또한, 외부의 기계적충격이나 진동에 민감하게 반응하여, 헤드와 디스크가 충돌하게 되어 디스크와 헤드에 손상을 가져올 수도 있다. 또한, 이러한 외부진동으로 인해 헤드로 부터의 리드 시그날(read signal)에 떨림이 발생하여 잡음(noise)이 발생되기도 한다.

이러한 단점을 가진 하드디스크 드라이브은 자동파킹 래치장치(auto parking latch system)를 사용하여 전원 오프시 드라이브의 헤드가 자동적으로 안전영역인 파킹존(34:parking zone)으로 이동시키고 있다.

상기 자동파킹 래치장치(60)는 전원이 인가되지 않은 상태에서 드라이브의 헤드(40)가 디스크(38)상에서 움직임으로 인해 생기는 헤드와 디스크의 손상을 방지하기 위하여 액츄에이터(10)를 파킹존(34:parking zone)에 고정시키는 역할을 하는 것이다.

그런데, 상기 자동파킹 래치장치(60)는 충격 및 진동에 충분히 견딜만한 래치력(latch force)을 가지고 있어야 하며, 어떠한 외부적인 힘에 의해서도 래치가 움직이지 말아야 한다. 더욱이, 래치력도 전원이 인가되었을 때, 보이스 코일 모터에 가해지는 적정한 전류에 의해 이탈이 될 수 있도록 구성되어야 한다. 즉, 드라이브 동작시에는 쉽게 파킹영역(34)에서 나와야 하고, 드라이브 미동작시에는 파킹영역에 위치하게 해야하는 양면성을 지니고 있다.

만약, 포장중이나 운송중에 래치가 풀려 액츄에이터(10)의 서스펜션(44)에 설치된 헤드(40)가 파킹존(34)을 이탈(데이타 존에 위치)하게 되면, 외부에 의한 약한 충격이라도 가해졌을 때는 데이타 및 헤드와 디스크에 치명적인 영향을 미치게 된다. 그러므로, 너무 강한 포오스를 적용한다면 드라이브를 구동할 때, 데이터 영역(32)으로 이동하지 못하는 문제점이 있으며, 너무 작으면 액츄에이터가 쉽게 데이터영역으로 이동해 디스크에 손상을 주어 드라이브를 불량으로 만들 가능성이 높아진다.

이런한 문제를 내포한 종래의 유도자석의 성질을 이용한 래치(64)형상은 도 2, 도 3에 도시된 바와같다. 보이스 코일 모터의 상부 요크(62b)와 하부 요크(66a)사이 직전에 조립되어 지며, 상기 요크사이에 마그네트(66a)가 설치되어 작동하도록 구성된다. 또한 측방으로 스페이서가 상하요크의 간격을 유지하도록 설치된다. 이때, 상기 래치의 상부는 상부요크에 삽입되는 안착부(64a)가 돌출되고, 상기 래치의 하부에는 하부요크에 삽입되어 고정역할을 하는 안착부(64b)가 돌출되게 형성된다. 또한 상기 안착부의 중간에는 슬롯(64c:slot)이 형성되어 자기가 효율적으로 이동하도록 형성된다.

종합적으로, 상기 래치장치는 요크의 상하면과 래치가 접지하여 보이스 코일 모터로 부터 자석의 성질을 유도받는 구조로 되어있다. 따라서 요크의 상하면과 래치가 완전하게 접지해야 고유한 특성을 발휘할 수 있다.

그러나, 래치장치가 상부 요크와 하부 요크사이에 조립되어 짐으로서, 하기와 같은 문제점이 발생한다.

상부 요크와 하부 요크의 평탄도가 불량할 경우 래치력이 언발런스가 발생하여 헤드가 파킹영역을 이탈하게 되는 문제점이 발생한다. 즉, 상부요크와 하부요크가 조립될 때, 마그네트의 자력에 의해 큰 힘이 작용하여 상부요크가 래치를 강하게 타격을 함으로서 미세하게나마 래치가 휘는 경우가 발생한다. 따라서, 래치자체가 움직이게 되어 원하지 않는 곳에 헤드가 파킹을 하게 되는 문제가 있다.

또한, 래치고정시 접착제사용으로 인한 아우트가싱이 발생하여 디스크에 손상을 가하게 되는 문제점이 발생한다. 또한, 래치의 안착부의 안착면이 작게 형성되어 요크와의 접촉면이 작아 힘이 떨어지거나 구조의 취약성으로 인해 래치력의 편차가 크게 발생하였다.

더욱이, 스페이서와 래치의 치수가 일치하여 조립공차가 발생하여 래치와 요크사이에 갭이 형성되어 래치력이 급격히 떨어지는 문제가 발생하였다. 종합적으로, 이는 래치의 고유의 특성이 사라지는 것이며, 분산이 커져서 신뢰성을 저하시키는 요인으로 작용한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 본드를 사용하지 않고 래치와 요크의 접지가 완전히게 밀착된 견고한 래치장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른목적은 확실한 래치력의 적용을 도모하여 조립공차로 발생할 수 있는 요인을 제거한 래치장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 기술적 사상에 따른 가장 바람직한 일실시예는 하드디스크 드라이브의 래치장치에 있어서, 상하부요크의 상하면과 긴밀하게 밀착되게 눌러주도록 래치의 높이를 스페이서보다 높게하고, 상기 래치의 안착부의 안착면을 넓혀서 접지면을 증가시켜 견고한 래치의 고정이 가능함을 특징으로한다.

도 1은 종래의 일실시예 따른 하드디스크 드라이브의 구성상태를 나타내는 사시도

도 2는 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 래치 어셈블리를 나타내는 분리사시도

도 3는 종래의 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 보이스 코일 모터에서 그의 작동요소의 하나인 래치를 나타내는 사시도

도 3은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 보이스 코일 모터에서 그의 작동요소의 하나인 래치를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 래치장치의 구성상태를 나타내는 정면도

도면의주요부분에대한부호의설명

1:안착부62a,62b:상하부 요크

64:래치66a,66b:상하부 마그네트

68a,68b:스페이서

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3,4에 도시된 바와같이, 본 발명의 래치장치는 상하부 요크(62a,62b)의 상하면과 긴밀하게 밀착되어 래치(64)를 흔들림없이 눌러주어 파킹영역에서 이탈하는 것을 방지하기 위해 래치의 높이(h1)를 스페이서의 높이(h2)보다 약간 높게한다. 가장 적절한 차이는 0.1mm이내이어야 한다. 그래야 래치(64)가 앞으로 기울어져 형상변경이 일어나는 것을 방지하기 때문이다. 결과적으로, 조립공차로 인해 발생하는 요크와 래치의 갭을 없애는 역할을 할 뿐 아니라, 접지가 완전함으로서 래치력의 평균이 한곳으로 집중되어 특유의 효과를 충분히 발휘한다.

더욱이, 래치(64)의 안착부(1)의 안착면의 넓이를 넓게 한다. 이는 접지면이 증가되어짐으로서 래치가 진동을 받는 것을 방지한다. 결과적으로 래치력을 기존보다 1.5배정도 강화된다.

또한, 상기 래치의 높이의 중간부위에 형성되는 슬롯(1a:slot)은 마그네틱 플럭스(magnetic flux)의 량을 유도하기 위하여 형성하는 바, 상기 슬롯(1a)의 깊이(d2)는 상기 안착면의 길이(d1)의 2/5∼1/2 이내로 하여 슬롯으로 유도되는 마그네트 플럭스의 량을 극대화한다. 상기 슬롯의 깊이(d2)가 크면 클수록 좋으나, 너무 크게 하면, 슬롯쪽으로 래치가 기울어져 래치의 성능을 저하시키는 경우가 발생하고, 너무 작게 형성하면 래치력이 떨어지므로, 가장 적당한 슬롯의 깊이는 상기와 같은 범위내에서 하는 것이 가장 적절하다.

이상으로 살펴본 바와같이, 본 발명은 상하부요크에 일체형으로 긴밀하게 밀착되게 래치가 고정되기 때문에 외부에 의한 진동이나 충격에 의해 움직이는 경우가 발생하지 않아 고신뢰성의 제품을 제공하는데 효과적이다. 따라서, 디스크의 데이터존을 안전하게 보호하게 되어 고신뢰성의 제품을 제공한다. 한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 자명한 사실이다.

Claims (3)

1. 하드디스크 드라이브의 래치장치에 있어서, 상하부요크(62a,62b)의 상하면과 긴밀하게 밀착되게 눌러주도록 슬롯(1a)이 횡방향으로 형성된 래치의 높이(h1)를 스페이서(68a,68b)의 높이(h2)보다 높게하고, 상기 래치(64)의 상부안착부(1)의 안착면을 넓혀서 접지면을 증가시켜 견고한 래치의 고정이 가능함을 특징으로하는 유도자석의 원리를 이용한 하드디스크 드라이브의 래치장치.
2. 제 1 항에 있어서, 마그네트 플럭스의 량을 크게하여 래치력을 극대화하기 위하여 상기 슬롯(1a)의 깊이(d2)를 상기 안착면(d1)의 폭의 2/5∼1/2의 이내임을 특징으로하는 유도자석의 원리를 이용한 하드디스크 드라이브의 래치장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 래치의 높이(h1)를 스페이서(68a,68b)의 높이(h2)보다 0.1mm 이내로 크게함을 특징으로하는 유도자석의 원리를 이용한 하드디스크 드라이브의 래치장치.