KR19990038376A - 헤드 슬라이더 서스펜션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤드에 일정량의 하중을 부가하도록 탄성스프링 역할을 하는 서스펜션 장치에 관한 것이다.

본 발명의 서스펜션 장치는 적어도 하나의 헤드가 취부된 헤드 슬라이더와, 헤드 슬라이더를 지지하고 자신에게 가해지는 공기유동을 배출시키도록 적어도 하나의 공기 배출구가 형성된 서스펜션을 구비한다.

본 발명에 따른 서스펜션 장치는 서스펜션의 진동을 최소화함으로써 기록의 정확성을 향상시킬 수 있다.

Description

헤드 슬라이더 서스펜션 장치

본 발명은 광자기 기록매체의 기록/재생장치에 관한 것으로, 특히 헤드에 일정량의 하중을 부가하도록 탄성스프링 역할을 하는 서스펜션 장치에 관한 것이다.

최근, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; 이하 "PC"라 함)의 대용량 보조기억 장치로서 광자기 디스크(Magneto Optical Disk; 이하 "MOD"라 함)가 주보조기억 장치로 각광을 받으면서 대용량으로 발전하고 있다. MOD는 일반 하드 디스크(Hard Disk)와는 달리 컴팩트 디스크-롬(Compact Disk-ROM; CD-ROM)과 같이 착탈식으로 되어 있어 휴대가 가능할 뿐만 아니라 기록이 가능한 장점이 있다. MOD의 기록방식은 하드 디스크와 같이 자기헤드를 이용하여 기록층에 자계를 인가하는 자계변조 기록방식을 채택하기 때문에 향후 더욱 고밀도화될 추세에 있다. 현재까지 상용화되고 있는 MOD는 컴팩트 디스크(CD)의 사이즈(size)와 같은 120mm 외경의 디스크에 약 650 MB의 정보를 기록/재생할 수 있으며, 향후 6 GB 또는 14 GB까지 대용량화될 전망에 있다.

광자기 기록방식에 있어서, 기록시에는 자기헤드를 이용하여 자계변조를 통한 기록방식을 채택하고 있으며 재생시에는 광-자계 변환특성에 따른 편광각의 변화를 광전소자(예를 들면 레이저 포토다이오드(Laser Photo Diode))를 이용하여 검출하는 방식을 채택하고 있다. 정보를 기록하는 과정에 있어서, MOD 표면에 도포된 광자기 재료를 큐리(Curie) 온도까지 가열하여 자성을 소실시키는 과정에 뒤이어 자기헤드는 MOD의 정보 기록면을 자화시킴으로써 정보를 기록하게 된다. 현재 까지 상용화되거나 앞으로 출시될 예정인 MOD의 기록/재생장치는 습동형(Sliding Contact type) 또는 부상형(flying type)의 자기헤드 슬라이더(Slider)가 사용된다. 이러한 습동형과 부상형의 방식에서는 자기헤드가 디스크에 정보를 기록하고자할 때에는 디스크 외부면에 위치한 헤드가 디스크의 임의의 위치에 착륙(Landing)하여 디스크 표면과 접촉되어야 한다.

이를 상세히 설명하면, 자기헤드가 습동형인 경우 정보기록의 개시시점에서 자기헤드는 디스크의 표면과 접촉되고(Contact Start) 정보기록 완료시점에서 디스크 표면과의 접촉이 종료(Contact Stop)된다. 또한, 자기헤드가 부상형인 경우에는 정보기록시 자기헤드는 디스크 표면에 착륙시 헤드 슬라이더 자체의 관성에 의해 자기헤드가 디스크 표면과 접촉을 순간적으로 하게 되는 과도기적 시간(Transient time)을 겪게 된다. 그리고 디스크 표면과 헤드표면에는 디스크의 상대운동에 따른 공기막의 압력(Air file pressure)에 의해 자기 헤드는 디스크 표면으로부터 소정량만큼 부상한 채 기록을 하게 된다. 따라서, 부상형 자기헤드인 경우 헤드가 자체의 운동에너지에 의해 디스크 표면에 안착하는 순간에 접촉이 시작되며(Contact start), 디스크가 회전함에 표면에는 유속이 발생하게 된다.

이에 따라, 자기헤드와 디스크 표면사이에는 유속에 의한 압력이 발생되면서 자기헤드가 헤드 슬라이더 자체 하중 및 인가 하중을 이겨내는 순간부터 이륙(take off) 하기 시작하여 디스크 표면과의 접촉이 종료된다.

이와 같이, 광자기 기록/재생 헤드는 기록과정 중 디스크 표면과의 접촉개시/종료(Contact Start Stop; 이하 "CSS" 라 함)과정을 필연적으로 겪게 된다.

도 1은 MOD의 기록/재생 장치에 사용되는 자기 헤드 슬라이더의 서스펜션(Head Slider Suspension)장치의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 자기 헤드 슬라이더의 서스펜션 장치는 전기적인 신호를 자기적인 신호로 변환하여 디스크에 정보를 기록하는 헤드 슬라이더(3)와, 헤드슬라이더에 일단이 고정되어 헤드 슬라이더(3)에 하중을 인가하도록 탄성 스프링 역할을 하는 서스펜션암(2)를 구비한다.

서스펜션암(2)은 헤드 슬라이더(3)의 상단면에 위치한 탄성굴곡부(4)를 통하여 헤드슬라이더(3)와 연결된다. 헤드 슬라이더(3)가 디스크의 정보 기록면에 신호를 기록하는 경우, 헤드 슬라이더에는 서스펜션(2)의 탄성 스프링력에 의해 소정의 하중이 인가된다.

도 2는 MOD의 기록/재생장치를 설명하기 위한 개략적인 종단면도이다.

도 2를 참조하면, MOD의 기록/재생장치는 헤드 슬라이더(3), 서스펜션암(2)을 구비하는 자기 헤드 슬라이더의 서스펜션 장치와, 자기 헤드 슬라이더(3)를 구동하도록 하는 액츄에이터(8)와, 디스크(5)를 회전시키는 스핀들 모터(6)를 구비한다.

스핀들 모터(6)는 디스크(5)를 안착하고 모터의 구동력으로 회전하는 턴테이블(7)을 구비한다. 디스크(5)는 스핀들 모터(6)가 회전함에 따라 소정의 각속도 Ω로 회전한다. 디스크(5)의 정보 기록면에는 자화물질이 도포되어 있다. 이에 따라, 헤더 슬라이더(3)는 디스크(5)의 정보 기록면을 주행하면서 자기적인 신호로 정보를 기록한다. 액츄에이터(8)는 헤드 슬라이더(3)가 디스크(5)의 반경방향 또는 접선방향으로 주행하도록 한다.

그리고 MOD 기록/재생장치는 디스크(5)의 하단면에서 공기막을 사이에 두고 위치하여 디스크(5)에 도포된 자화물질을 큐리(curie)온도까지 가열하도록 하는 광픽업장치(9)를 구비한다.

헤드 슬라이더(3)가 디스크(5)의 정보기록면에 정보를 기록하는 경우, 광픽업장치(9)는 디스크에 도포된 자화물질이 자성을 소실하는 온도인 큐리(curie) 온도에 이르도록 가열을 한다.

도 3은 서스펜션암 및 헤드 슬라이더에 가해지는 공기유동을 나타내는 종래 서스펜션 장치의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 도 3에서 선 "A-A'"을 따라 절취한 서스펜션 장치의 종단면도를 도시한 것이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 스핀들 모터(6)가 회전함에 따라 디스크(5)는 각속도 Ω로 회전하게 된다. 그리고 헤드 슬라이더(3)는 디스크(5)의 유속에 따른 공기유동으로 수직방향에 대해 작용하는 부상력에 의해 일정 높이로 부상하게 된다. 이 때, 디스크(5) 표면상에 위치하게 되는 헤드 슬라이더(3)와, 헤드 슬라이더(3)를 지지하는 서스펜션암(4)은 공기유동흐름의 장애물로 존재하게 된다. 공기 유동은 이러한 장애물(서스펜션과 헤드 슬라이더)의 윗쪽과 아래쪽을 따라 진행하면서 유속과 방향에서 변화하게 된다. 즉, 이러한 공기유동의 변화는 부상력으로 나타나 서스펜션암(2)을 부상하게 한다. 이 부상력은 서스펜션암(2)을 부상하게 함과 동시에 서스펜션암(2)에 진동을 유발하게 되고, 이 진동은 헤드가 취부된 헤드 슬라이더(3)에 전달된다. 디스크(5)가 정속(약 1800rpm)에 이르면 정상적인 경우에 헤드 슬라이더(3)에 취부된 헤드는 소정의 공기막(약 수μm)을 사이에 두고 디스크(5) 표면에서 부상하면서 기록을 하게 된다. 그러나 헤드 슬라이더(3)가 서스펜션암(2)에 작용되는 공기유동의 편차에 따라 변동하는 부상력으로 일정 높이를 유지한채 부상하지 않고 수직방향에 대한 부상높이요동으로 진동을 하면서 디스크(5) 표면에서 주행하게 되어 기록동작이 불안정하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 서스펜션의 진동을 최소화함으로써 기록의 정확성을 향상시키도록 한 헤드 슬라이더 서스펜션 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 광자기 디스크 드라이브에 사용되는 서스펜션장치를 나타내는 개략적인 사시도.

도 2는 광자기 디스크의 기록/재생장치를 나타내는 개략적인 종단면도.

도 3은 종래 서스펜션 장치에 가해지는 공기유동을 나타내는 사시도.

도 4는 도 3에서 선 "A-A"를 따라 절취한 종래 서스펜션 장치의 종단면도.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션장치를 나타내는 사시도.

도 6은 도 5에서 선 "A-A"를 따라 절취한 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션 장치의 종단면도.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션장치를 나타내는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2,12,16 : 서스펜션암(Suspension Arm) 3,13 : 헤드 슬라이더

4,14 : 탄성굴곡부(Flexure Gimbal) 5,15 : 디스크

6 : 스핀들 모터 7 : 턴테이블

8 : 액츄에이터 9 : 광픽업장치

12a,16a : 공기 배출구

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 헤드 슬라이더 서스펜션 장치는 적어도 하나의 헤드가 취부된 헤드 슬라이더와, 헤드 슬라이더를 지지하고 자신에게 가해지는 공기유동을 배출시키도록 하나의 공기 배출구가 형성된 서스펜션을 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부한 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션 장치의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 6는 도 5에서 선 "B-B' " 따라 절취한 본 발명의 제1실시예에 따른 서스펜션 장치의 종단면도를 도시한 것이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션 장치는 적어도 하나 이상의 공기배출구(12a)가 형성된 서스펜션암(12)과, 탄성굴곡부(14)를 경유하여 서스펜션암(12)에 의해 지지되는 헤드 슬라이더(13)를 구비한다.

공기 배출구(12a)는 서스펜션(12)에 공기유동이 윗쪽과 아래쪽에 작용될 때, 아래쪽에서의 공기유동을 윗쪽으로 배출시키는 역할을 한다. 즉, 공기 배출구(12a)는 서스펜션암(12)에 작용되는 부상력을 감소시키는 역할을 하게 된다. 서스펜션암(12)은 자신의 아래쪽에서 윗쪽으로 작용되는 공기유동 중 일부분이 공기 배출구(12a)에 의해 배출됨으로써 부상력이 감소되어 수직방향에 대한 진동이 감소된다. 이에 따라, 헤드 슬라이더(13)는 서스펜션암(12)의 요동으로 인한 진동이 대폭적으로 감소하게 된다. CSS 과정에서 본 발명에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션 장치의 동작을 살펴보면, 먼저 디스크가 회전하기 시작하면 유속에 따른 공기유동이 헤드 슬라이더(13)의 자체 인가하중을 이겨내는 순간 헤드 슬라이더(13)는 부상하기 시작한다. 이 때, 서스펜션암(12)에 작용되는 공기유동에 따른 부상력은 공기 배출구(12a)에 의해 감소된다. 디스크의 회전속도가 정속(약 1800rpm)에 이르면, 헤드 슬라이더(13)는 디스크 표면과 소정의 공기막(약 수 μm)을 사이에 두고 디스크 표면에서 주행하면서 랜덤 억세스하게 된다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션 장치의 개략적인 사시도를 도시한 것이다.

도 7에 있어서, 본 발명의 제2실시예에 따른 헤드 슬라이더 서스펜션 장치는 내부에 직사각형의 공기 배출구(16a)가 형성된 서스펜션암(16)과, 탄성굴곡부(18)를 경유하여 서스펜션암(16)에 지지되는 헤드 슬라이더(17)를 구비한다.

서스펜션암(16)에는 하나의 공기 배출구(16a)가 직사각형으로 폭넓게 형성되어 진다. 공기 배출구(16a)는 서스펜션암(16)에 공기유동이 윗쪽과 아래쪽에 작용될 때, 아래쪽에서의 공기유동을 윗쪽으로 배출시키는 역할을 하는 것으로써 서스펜션암(16)에 작용되는 부상력을 최소화시키는 역할을 하게 된다. 그에 따라 서스펜션암(16)은 부상력에 의한 진동이 최소화하게 된다. 그러면 헤드 슬라이더(13)에는 서스펜션암(12)의 요동으로 인한 진동이 대폭적으로 감소하게 된다. 이에 따라, 헤드 슬라이더(13)는 안정된 CSS 동작으로 디스크 표면에 정보를 기록하게 된다.

결과적으로, 본 발명의 서스펜션 장치는 서스펜션암에 가해지는 부상력을 최소화함으로써 헤드 슬라이더의 진동을 방지한다. 특히, 본 발명의 서스펜션장치를 고배속의 광자기 기록매체의 기록/재생 장치에 적용하면, 고배속에 비례하여 증가하는 공기유동의 부상력 및 항력에 따른 서스펜션의 진동을 최소화할 수 있기 때문에 고배속의 기록/재생장치의 기록의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 서스펜션 장치는 서스펜션의 진동을 최소화함으로써 기록의 정확성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (2)

1. 적어도 하나의 헤드가 취부된 헤드 슬라이더와;

   상기 헤드 슬라이더를 지지하고 자신에게 가해지는 공기유동을 배출시키도록 적어도 하나의 공기 배출구가 형성된 서스펜션을 구비한 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더 서스펜션 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기 배출구는 상기 서스펜션의 아래쪽에 가해지는 공기유동을 위쪽으로 분기시키는 것을 특징으로 하는 헤드 슬라이더 서스펜션 장치.