KR960011792B1 - 디스크 드라이브 조립체 및 디스크 드라이브 조립체의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치 - Google Patents

디스크 드라이브 조립체 및 디스크 드라이브 조립체의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

디스크 드라이브 조립체 및 디스크 드라이브 조립체의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치
제1도는 덮개가 제거된 상태에서의 본 발명의 디스크 드라이브 조립체의 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 디스크 드라이브 조립체의 분해사시도.
제3도는 디스크 드라이브 조립체의 로터리 액츄에이터의 분해사시도.
제4도는 본 발명의 드라이브 지지 조립체의 사시도.
제5도는 2개의 일체의 지지 비임으로 분해된 제4도의 드라이브 지지 조립체의 사시도.
제6도는 본 발명의 내부 헤드 지지 조립체의 사시도.
제7도는 2개의 일체의 지지 비임으로 분해된 제6도의 내부 헤드 지지 조립체의 사시도.
제8도는 본 발명의 외부 헤드 지지 조립체의 사시도.
제9도는 일체의 지지 비임과 일체의 지지 허브로 분해로 제8도의 외부 헤드 지지 조립체의 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 디스크 드라이브 조립체 12 : 디스크
14 : 스핀들 16 : 로터리 액츄에이터
18 : 트랜스듀서 헤드 20 : 디스크 표면
23 : 밀폐체 30 : 베어링 카트리지
32, 34, 36 : 헤드 지지 조립체 40, 42, 74, 76, 88 : 지지비임
56 : 슬롯(개구) 66, 84, 96 : 구멍
68, 70, 86 : 플랜지
본 발명은 컴퓨터 디스크 드라이브 조립체용 로터리 액츄에이터(rotary actuators for a computer disk drive assembly)에 관한 것으로, 특히 판독 및/또는 기록 헤드를 컴퓨터 데이타 저장 디스크에 대해 위치시키는 로터리 액츄에이터에 관한 것이다.
디스크 드라이브 조립체는 컴퓨터 시스템용 메모리 저장 장치를 제공한다. 이 조립체의 주요한 구성요소는 디지탈 데이타를 저장하는 메모리 저장 디스크(memory storage disks)와, 디스크상에 데이타를 기록하거나 또는 디스크로부터 데이타를 검색하는 트랜스듀서 헤드(transducer heads)와, 헤드를 디스크 표면에 대해 위치시키는 로터리 액츄에이터이다.
종래 기술의 로터리 액츄에이터는 피봇(선회)가능한 지지부재(a pivotable support member)와 코움형 조립체(a comb assembly)를 사용한다. 지지부재와 코움형 조립체는 일반적으로 근접하여 이격되고 코움형처럼 보이는 여러개의 강성 아암(rigid arms)을 구비한다. 이들 강성 아암의 각각에는 적어도 하나의 헤드 서스펜션 조립체(one head suspension assembly)가 부착된다. 헤드 서스펜션 조립체는 부하 비임(a load beam), 가요부(a flexure) 및 트랜스듀서 헤드를 포함한다. 적어도 하나의 부하 비임이 지지부재와 코움형 조립체의 각 강성 아암에 부착된다. 짐벌(a gimbal) 또는 가요부는 부하 비임에 부착된다. 트랜스듀서 헤드는 가요부에 부착된다. 부하 비임은 트랜스듀서 헤드를 디스크쪽으로 편의시키기 위한 스프링 힌지(a spring hinge)를 형성하기 위해 절곡된다. 가요부 또는 짐벌은 트랜스듀서 헤드가 통과되는 디스크 표면을 트랜스듀서 헤드가 추종하도록 허용한다.
코움형 조립체의 크기는 디스크 드라이브내의 디스크 직경 및 디스크간의 간격에 의해 결정된다. 종래 기술에 사용된 디스크는 직경이 비교적 크고, 예를 들어 3.5인치(8.89cm) 및 그 이상으로 되어 있다. 그러나, 디스크의 직경은 점점 작아지고 있다. 약간의 컴퓨터 시스템에서는, 디스크의 직경은 3.5인치보다 작게 감소되었다. 또한, 디스크간의 간격도 감소되고 있다. 직경이 보다 작은 디스크를 사용할때는, 개별적인 지지 아암을 갖는 코움형 조립체에 있어서 이용가능한 공간은 축소된다. 액츄에이터의 아암의 길이도 디스크 직경이 작아짐에 따라 축소된다. 소형 드라이브용 코움형 조립체는 비싸고 취급하기도 어렵다. 기존의 지지아암은 적합하지 않을 수도 있다.
본 발명의 목적은 트랜스듀서 헤드를 데이타 저장 디스크에 근접하여 위치시키는 개별적인 코움형부(combs) 및 아암을 갖는 로터리 액츄에이터에 연관된 다수의 단점을 극복하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 코움형부 및 개별적인 헤드 서스펜션 조립체의 양자의 필요성을 제거하고, 디스크 표면에 대해 판독 및/또는 기록 헤드를 이동시키는 로터리 액츄에이터를 단순화시키며, 로터리 액츄에이터에 연관된 비용을 감소시키고, 소형 디스크 드라이브 조립체에 적합한 로터리 액츄에이터를 제공하며, 판독 및/또는 기록 헤드를 지지하고 또 피봇(선회)가능한 지지부재를 장착시키는 단일 및 일체의 지지부재(a unitary and one piece support member)를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 바와 같은 종래 기술의 로터리 액츄에이터의 다수의 단점이 극복되었다. 본 발명의 액츄에이터는 디스크 드라이브 조립체내에 있는 디스크 표면위의 경로를 따라 헤드를 이송시키기 위한 지지부재를 사용한다. 상기 지지부재는 단일 및 일체적인 요소를 포함하며, 상기 요소는 그의 일단부에 헤드 지지부를 구비함과 아울러, 헤드 지지부로부터 이격된 영역에 장착 허브부(a mounting hub portion)를 구비한다.
다중 디스크 시스템(a multiple disk system)에 있어서, 종래 기술의 로터리 액츄에이터의 다른 단점이 극복되었다. 다중 디스크(multiple disks)에 있어서, 본 발명의 액츄에이터는 디스크 드라이브 시스템내의 한쌍의 대향하는 디스크 표면(an interfacing pair of disk surfaces)사이의 경로를 따라서 한쌍의 반대로 마주하는 헤드(a pair of oppositely facing heads)를 이송시키기 위한 지지 조립체를 사용한다. 이 조립체는 한쌍의 유사한 단일 및 일체의 지지 요소를 포함하며, 상기 지지 요소의 각각은 그의 일단부에 헤드 지지부를 구비함과 아울러, 헤드 지지부로부터 이격된 영역에 장착 허브부를 구비한다. 이들 지지 요소는 상호 정렬되고 상호 부착된다.
본 명세서와 첨부된 청구범위에 있어서, 단일 및 일체(unitary and one piece)란 용어는 함께 결합되는 분리된 개별적인 부품을 포함하는 조립체를 제외하기 위해 의도적으로 사용된다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 장점, 신규한 특징과 본 발명의 예시적인 실시예외 세부사항은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 충분히 이해될 것이다.
제1도를 참조하면, 참조부호(10)은 명료성을 위해서 덮개가 제거된 디스크 드라이브 조립체(a disk drive assembly)를 나타낸다. 디스크 드라이브 조립체(10)는 스핀들(14)상에 적층된 다수의 대향 디스크(multiple interfacing disks)(12)와, 다수의 판독 및/또는 기록 트랜스듀서 헤드(multiple read and/or write transducer heads)(18)를 대응하는 디스크 표면(20)에 근접하도록 위치시키는 로터리 액츄에이터(arotary actuator)(16)와, 로터리 액츄에이터(16)로 또 그로부터 전기 신호를 전송하는 플렉시블 회로(aflexible circuit)(22)를 포함한다.
제2도에는 제1도의 디스크 드라이브 조립체(10)의 분해도가 도시되어 있다. 디스크 드라이브 조립체(10)는 덮개(a cover)(24)를 갖는 밀폐체(an enclosure)(23)와, 기판(a base plate)(26)을 포함한다. 필터(filters)(27)는 덮개(24)내에 설치된다. 자석 조립체(28,28')는 각기 기판(26)과 덮개(24)에 고정되고, 로터리 액츄에이터(16)와 헤드(18)를 피봇(선회)시키기 위한 음성 코일 모터(a voice coil motor)의 일부를 형성한다.
제3도를 참조하면, 로터리 액츄에이터의 분해도가 도시되어 있다. 로터리 액츄에이터(16)는 베어링 카트리지(a bearing cartridge)(30)와, 지지 조립체(a support assembly)(32)와, 2개의 내부 헤드 지지 조립체(two inner head support assembliees)(34)와, 2개의 외부 헤드 지지 조립체(two outer head suport assemblies)(36)와, 중앙 지지조립체(32)에 고정된 모터 코일(a motor coil)(38)을 포함한다. 지지 조립체(32,34,36)는 모든 트랜스듀서 헤드(18)가 정렬된 상태로 베어링 카트리지(30)에 고정된다. 베어링 카트리지(30)는 기판(26)과 덮개(24) 사이에 수납되고, 또 헤드(18)를 디스크(12)에 근접한 경로를 따라서 위치시키도록 지지 조립체(32,34,36)가 일제히 회동될 수 있게 하는 피봇(선회)가능한 지지부를 제공한다.
디스크(12)는 헤드(18)가 데이타를 기록하고 판독할 수 있는 대향 표면을 포함한다. 예시된 조립체(10)에 있어서, 데이타 판독-기록 시스템은 자기적인 것으로 되어 있고 디스크 드라이브내에 사용된다. 본 발명은 선형 액츄에이터(linear actuators), 광학 시스템, 디스크 드라이브 이외의 다른 시스템과 같은 기타 시스템에도 적용가능하다는 것을 주의하기 바란다.
모터 코일(38)은 전자장치(31)에 의해 제어되는 강도의 변화를 갖는 자계를 공급한다. 상기 전자장치(31)는 베이스(26)에 부착되고 또한 플렉시블 회로(22)에 의해 액츄에이터(16)에 접속된다. 디스크 드라이브 조립체(10)와 함께 사용되는 데이타 처리 시스템은 조립체(10)에 결합되고, 또 적절한 채널 또는 버스 및 인터페이스 또는 어댑터를 통해 제어 신호를 제공한다. 모터 코일(38)은 음성 코일 모터의 자석 조립체(28,28')와 협동하여, 베어링 카트리지(30) 주위에서 지지 조립체(32,34,36)를 디스크(12)의 표면상의 데이타 트랙 및 세그먼트에 정렬된 사전설정된 위치로 일제히 회동시킨다.
제4도에는 중앙 지지 조립체(32)가 도시되어 있다. 중앙 지지 조립체(32)는 허브부(44)에서 정렬되고 함께 결합되는 제1단일 및 일체의 지지 비임 또는 부재(a first unitary and one piece support beam or member)(40)와 동상의 제2단일 및 일체의 지지 비임(an identical second unitary and one piece support beam)(42)을 포함한다. 헤드(18)를 지지하는 지지 비임(40,42)의 단부는 헤드(18)를 대향하는 디스크 표면(interfacing disk surfaces)(20)에 보다 근접되게 위치시키기 위해 약간 벌어져 있다.
제5도를 참조하면, 제4도의 지지 비임(40,42)의 분해된 상태로 도시되어 있다. 각각의 지지 비임(40,42)은 단일편의 얇은 가요성 금속 시트재(스톡)(a single piece of thin, flexible sheet metal stock)를 스탬핑(stamping)하고 성형함으로써 제조되며, 제1평면(48)과 대향하는 제2평면(50)을 갖는 V형 단일편 베이스(a V-shaped one piece base)(46)를 포함한다. 각 베이스(46)은 뾰족한 제1단부(a pointed first end)(52)를 갖는다. 트랜스듀서 헤드(18)는 헤드 리테이너(a head retainer) 또는 가요부(flexure)(54)에 의해 각각의 제1평면(48)에 부착된다.
슬롯(개구)(a slot)(56)은 그의 종축이 베이스(46)의 종방향 중앙선에 수직하도록 각 베이스(46)의 횡방향 중간부 근처에 형성된다. 각 베이스(46)는 뾰족한 제1단부(52)를 형성하도록 수렴하는 2개의 종방향 에지(edges)(58)를 포함하며, 그에 따라 베이스(46)에 V형상을 제공한다. 에지(58)는 슬롯(개구)(56)의 횡방향 측면에 근접하여 위치된 작은 요부(recesses)(60)를 구비한다. 슬롯(56)과 요부(60)는 금속 시트의 2개의 좁은 스트립(two narrow strips)의 베이스 중간부를 형성하며, 이 2개의 좁은 스트립은 각 베이스(46)가 슬롯(56)으로부터 뾰족한 제1단부(52)로 벌어질 수 있도록 하는 스프링 힌지(a spring hinge)로서 작용한다. 슬롯(개구)(56)에 의해 규정된 스프링 힌지는, 헤드와 디스크사이에 부하(loading)를 제공하고, 또 헤드(18)가 다른 두 직교 방향으로의 운동을 방지하는 한편 디스크(12)로 및 그로부터 약간 이동하는 것을 가능하게 한다. 이러한 단일축 방향의 이동은, 디스크(12)가 회전할 때 헤드(18)가 부상(fly)되게 하고, 또 디스크(12)가 정지할 때 헤드(18)가 랜딩(착륙)(land)할 수 있게 한다.
각 베이스(46)는 그 내에 사다리꼴 형상의 요부(a trapezoidal-shaped recess)(64)를 갖는 제2단부(62)를 포함한다. 허브 구멍(a hub aperture)(66)은 각 베이스(46)내에서 슬롯(개구)(56)과 사다리꼴 형상의 요부(64)사이에 위치된다. 베이스(46)의 종방향 에지(58)는, 구멍(66)의 중심을 통하거나 또는 그 근처에 있고 그리고 베이스(46)의 종방향 중앙선과 직교하는 선을 형성하는 지점에서 약간 확장된다. 이러한 옵셋(offsets)은 에지(58)가 베이스(46)의 제2단부(62)에서 더욱 확장되게 하여, 요부(64)를 확대시켜 모터 코일(38)이 그 요부내에 삽입될 수 있게 한다.
강성 플랜지(a stiffening flange)(68)는 베이스(46)에 강도를 제공하기 위해 각 베이스(46)의 제1평면(48)의 주변에 수직하게 형성된다. 이 플랜지(68)는 힌지 기능을 유지하도록 요부(60)에서 단절된다. 장착 플랜지(a mounting flange)(70)는 베어링 카트리지(30)를 수용하는 장착 허브를 형성하는 구멍(66)의 에지(72)에서 각 베이스(46)의 제1평면(48)에 수직하다. 부재 또는 비임(40,42)은 정렬되고 함께 부착되며, 장착 플랜지(70)는 레이저 스폿 용접 또는 다른 수단에 의해 베어링 카트리지(30)에 고정된다.
제6도에는 내부 헤드 지지 조립체(34)가 도시되어 있다. 내부 헤드 지지 조립체(34)는 여러가지 점에서 중앙 지지 조립체(32)와 유사하다. 내부 헤드 조립체(34)는 허브부(78)에서 정렬되고 함께 결합되는 제1단일 및 일체의 지지 비임(74)과 제2단일 및 일체의 지지 비임(76)을 포함한다. 헤드(18)를 지지하는 지지 비임(74,76)의 단부는 헤드(18)를 대향하는 디스크 표면(20)에 보다 근접되게 위치시키기 위해 약간 벌어져 있다.
제7도에는 제6도의 지지 비임(74,76)이 분해된 상태로 도시되어 있다. 제5도 및 제7도로부터, 조립체(32,34)간의 차이점은 베이스(82)의 제2단부(80)의 형상에 있는 것임을 알 수 있다. 사다리꼴 형상의 요부(64) 대신에, 구멍(84)과 동심인 원형의 제2단부(80)가 형성된다. 오직 하나의 모터 코일(38)이 필요하기 때문에, 이러한 단순한 형상이 사용된다. 다른점에서는 비임(74,76)은 비임(40,42)과 유사하다. 장착 플랜지(86)는 구멍(84)과 공히 베어링 카트리지(30)를 그 내에 수용하고 허브를 형성한다.
제8도에는 외부 헤드 지지 조립체(36)가 도시되어 있다. 외부 헤드 지지 조립체(36)는 여러가지 점에서 내부 헤드 지지 조립체(34)와 유사하다. 외부 헤드 지지 조립체(36)는 허브부(92)에서 정렬되고 함께 결합되는 제1단일 및 일체의 지지 비임(88)과 제2단일 및 일체의 지지 허브(90)를 포함한다. 헤드(18)를 지지하는 지지 비임(88)의 단부는 헤드(18)를 디스크 표면(20)에 근접되게 위치시키기 위해서 약간 구부러져 있다(각져 있다).
제9도에는 제8도의 지지 비임(88)과 지지 허브(90)가 분해된 상태로 도시되어 있다. 제9도로부터, 조립체(34,36)간의 차이점은 하나의 헤드(18)만 사용되기 때문에 지지 허브(90)가 제2헤드 지지 비임 대신에 사용된다는 것임을 알 수 있다. 장착 플랜지(94)와 구멍(96)은 베어링 카트리지(30)를 그 내에 수용하는 허브를 형성하기 위해 포함되어 있다.
상기 개시내용에 비추어, 본 발명의 여러가지 변경 및 수정이 가능하다는 것은 자명하다. 따라서, 첨부된 청구범위내에서, 본 발명은 위에서 특정하게 설명한 것 이외에도 달리 실시될 수도 있음을 이해하여야 한다.

Claims (5)

  1. 밀폐체(an enclosure)와; 스핀들(a spindle)과; 상기 스핀들상에 회전가능하게 장착되고 적어도 한쌍의 대향하는 이격된 디스크 표면(one pair of interfacing, spaced apart disk surfaces)을 갖는 적층(a stack)된 적어도 2개의 디스크와; 상기 쌍의 대향하는 이격된 디스크 표면상에 데이타를 기록 및 판독하기 위해 상기 디스크 표면위로 부상하기에 적합한 적어도 2개의 트랜스듀서 헤드(two transducer heads)를 구비한 로터리 액츄에이터(a rotary actuator)와; 상기 로터리 액츄에이터를 선회가능하게 장착하기 위한 피봇 수단(pivot means)과, 상기 쌍의 대향하는 이격된 디스크 표면사이에 상기 트랜스듀서 헤드중 2개의 트랜스듀서 헤드를 유지하기 위한 적어도 하나의 지지 조립체(one support assembly)를 구비한 상기 로터리 액츄에이터와; 상기 트랜스듀서 헤드를 상기 디스크 표면을 가로질러 이동시키기 위해서 상기 로터리 액츄에이터를 회동시키는 모터 수단(motor means)을 포함하는 디스크 드라이브 조립체(a disk drive assembly)에 있어서 : 상기 지지 조립체는 2개의 일체의 비임(two integral and one piece beams)을 구비하고, 상기 각 비임은 전면 및 배면과, 피봇 장착 구조체(a pivot mount structure)와, 상기 피봇 장착 구조체로부터 이격된 헤드 장착 영역(a head mount region)을 갖는 단부(an end portion)를 구비하며; 상기 각 비임은 상기 헤드 장착 영역과 상기 피봇 장착 구조체 사이에 가요성 및 탄성 힌지 영역(a flexible and resilient hinge region)을 규정하는 수단을 구비하고; 상기 트랜스듀서 헤드 각각은 상기 각 비임의 상기 헤드 장착 영역에 장착되며; 상기 비임은, 상기 배면이 서로 마주하며, 상기 피봇 장착 구조체는 상기 피봇 수단에 결합되고 그리고 상기 트랜스듀서 헤드의 독립적인 휨 이동(independent flexing movement)을 허용하기 위해서 상기 단부가 이격되도록 장착되며; 상기 각 비임은 스탬핑 성형된 금속 시트 본체(a stamped and formed sheet metal body)를 포함하고, 상기 힌지 영역 규정 수단은 상기 본체내에 있는 개구와, 상기 본체의 주변을 따라 형성된 직립한 강성 플랜지(an upstanding stiffening flange)와, 상기 힌지 영역에 인접하여 상기 플랜지에 형성된 간극(a gap)을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 조립체.
  2. 일체의 스탬핑 성형된 납작한 금속 시트 본체(an integral and one piece stamped and formed generally flat sheet metal body)와; 피봇 지지체(a pivot support)를 수납하기 위해 상기 본체내에 형성된 구멍과; 트랜스듀서 헤드를 수납하기 위해 상기 구멍으로부터 이격된 단부와; 상기 본체의 주변에 규정된 직립한 강성 플랜지(an upstanding stiffening flange)와; 상기 구멍과 상기 단부 사이에서 상기 본체내에 제공되고, 가요성의 탄성 힌지(a flexible, resilient hinge)를 형성하는 다수의 좁은 스트립(a plurality of narrow strips)을 규정하는 개구와; 상기 직립한 강성 플랜지내에 형성되고 상기 개구와 정렬된 간극(a gap)를 포함하는 디스크 드라이브 조립체의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구멍을 둘러싸고 피봇 허브(a pivot hub)를 규정하는 제2직립한 플랜지를 더 포함하는 디스크 드라이브 조립의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 직립한 플랜지들은 상기 본체의 평면으로부터 동일한 방향으로 연장되는 디스크 드라이브 조립의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 본체는, 상기 구멍으로부터 연장되며, 상기 단부로부터 멀리 떨어져 있고 그리고 구동 모터 요소(a drive motor component)를 장착하기에 적합한 구조를 갖는 지지부(a support portion)를 포함하는 디스크 드라이브 조립의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치.
KR1019910021774A 1990-12-31 1991-11-29 디스크 드라이브 조립체 및 디스크 드라이브 조립체의 로터리 액츄에이터용 트랜스듀서 헤드 지지장치 KR960011792B1 (ko)

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