KR100594251B1 - 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치 - Google Patents

Abstract

디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치가 개시된다. 개시된 액츄에이터 래치 장치는, 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 액츄에이터를 로킹시키는 장치로서, 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부와, 베이스 부재에 회동 가능하게 설치된 래치 레버와, 스윙 아암의 일단부에 마련된 제1철심과, 래치 레버에 마련된 제2철심을 구비한다. 제1철심과 제2철심은 마그네트의 누설 자속에 의해 스윙 아암과 래치 레버 각각에 일방향의 토르크가 인가되도록 한다. 래치 레버는 래치 피봇과, 래치 피봇의 일측에 마련되며 액츄에이터의 로킹시 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추와, 래치 아암과 균형추 사이로부터 돌출 형성된 댐핑 아암을 포함한다. 래치 레버의 래치 아암과 댐핑 아암은 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 스윙 아암의 제1측면과 제2측면에 각각 접촉되어 탄성 변형됨으로써 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시킨다.

Description

디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치{Actuator latch system for disk drive}

도 1은 종래의 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 일 예의 구조와 그 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2a와 도 2b는 종래의 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 다른 예의 구조와 그 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 평면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 확대 사시도이다.

도 5a 내지 도 5c는 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 6은 도 3에 도시된 래치 레버의 변형예를 도시한 평면도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 부분 평면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 도 7에 도시된 래치 레버의 변형예를 도시한 평면도이다.

도 10은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 부분 평면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시의 소음을 종래의 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시의 소음과 비교하여 보여주는 그래프들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110...베이스 부재 112...스핀들 모터

120...디스크 130...액츄에이터

131...액츄에이터 피봇 132...스윙 아암

132a...제1측면 132b...제2측면

133...서스펜션 134...슬라이더

135...엔드-탭 137...VCM 코일

138...마그네트 138a...돌출부

139...요크 140...램프

151...제1철심 152...노치부

160,160',260,260',360...래치 레버 161,261,261',361...래치 피봇

162,262,362...래치 아암 163,263,363...후크

164,264,364...균형추 165,265,365...제2철심

166,266,266',366...제1돌기부 167,167',267,267',367...제2돌기부

169a,269a,369a...제1웨이트 169b,269b,369b...제2웨이트

268,268',368...댐핑 아암 266a...지지부

본 발명은 디스크 드라이브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스크의 회전이 정지된 때 액츄에이터를 일정 위치에 로킹시켜 외부 충격에 의해 액츄에이터가 임의로 회전되는 것을 방지하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 관한 것이다.

컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 상기 헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.

한편, 하드 디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크의 회전이 정지된 때에는 상기 헤드가 디스크의 기록면에 부딪치지 않도록 상기 헤드를 디스크의 기록면을 벗어난 위치에 파킹시키게 된다. 이러한 헤드의 파킹 시스템은 크게 CSS(Contact Start Stop) 방식과 램프(Ramp) 로딩 방식으로 나뉠 수 있다. CSS 방식은 디스크의 내주측에 데이터가 기록되지 않는 파킹존을 마련하고, 그 파킹존에 상기 헤드를 접촉시켜 파킹시키는 방식이다. 그리고, 램프 로딩 방식은 디스크의 외곽측에 램프를 설치하고, 이 램프 위에 상기 헤드를 파킹시키는 방식이다.

그런데, 상기한 바와 같이 헤드가 디스크의 파킹존 또는 램프에 파킹된 상태에서, 디스크 드라이브에 가해지는 외부 충격이나 진동에 의해 액츄에이터가 임의로 회전하여 상기 헤드가 파킹존 또는 램프를 벗어나 디스크의 기록면으로 이동될 수 있다. 이와 같은 경우에는 상기 헤드가 디스크의 기록면에 접촉되어 헤드와 디스크의 기록면이 손상될 수 있다. 따라서, 디스크의 회전이 정지되어 헤드가 파킹존 또는 램프에 파킹된 상태에서는 액츄에이터를 임의로 회전하지 않도록 일정 위치에 로킹시킬 필요가 있으며, 이를 위해 디스크 드라이브에는 다양한 종류의 액츄에이터 래치 장치가 마련된다.

도 1에는 종래의 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 일 예로서, 미국 특허 US 5,448,436호에 개시된 관성 래치 장치가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 디스크 드라이브에는 데이터의 재생 및 기록을 위한 읽기/쓰기 헤드를 디스크 상의 원하는 위치로 이동시키는 액츄에이터(20)가 설치된다. 상기 액츄에이터(20)는 베이스 부재(10)에 설치된 액츄에이터 피봇(21)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(22)과, 스윙 아암(22)의 일측 단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(24)를 스핀들 모터(12)에 장착되어 회전하는 디스크(14)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(23)을 가진다.

그리고, 상기 디스크 드라이브에는 상기 헤드가 램프(30)에 파킹된 상태에서 액츄에이터(20)를 로킹시키기 위한 관성 래치 장치(50)가 마련되어 있다. 상기 관성 래치 장치(50)는, 관성에 의해 회동하는 래치 아암(51)과, 상기 래치 아암(51) 의 선단부에 마련된 래치 후크(52)와, 상기 액츄에이터(20)의 스윙 아암(22) 후단부에 마련된 노치(27)와, 스윙 아암(22)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑(crash stop, 40)과, 래치 아암(51)의 시계 방향 회전을 제한하는 래치 스탑(53)을 구비하고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 관성 래치 장치(50)의 작동을 설명하면 다음과 같다. 디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격(rotational shock)이 가해진 경우에에는, 액츄에이터(20)의 스윙 아암(22)과 래치 아암(51)은 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 후크(52)가 노치(27)에 걸리게 됨으로써 액츄에이터(20)의 스윙 아암(22)이 더 이상 회동하지 못하게 된다.

반대로, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해진 경우에는, 액츄에이터(20)의 스윙 아암(22)과 래치 아암(51)은 관성에 의해 시계 방향으로 회동하게 된다. 이 때, 스윙 아암(22)은 처음에는 시계 방향으로 회동하다가 크래쉬 스탑(40)에 부딪쳐 리바운딩되면서 반시계 방향으로 회동하게 되고, 상기 래치 아암(51)은 래치 스탑(53)에 부딪쳐 리바운딩되면서 역시 반시계 방향으로 회동하게 된다. 이와 같이, 스윙 아암(22)과 래치 아암(51)이 리바운딩에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되므로, 래치 후크(52)가 노치(27)를 간섭하게 되어 액츄에이터(20)가 로킹된다. 그리고, 종래의 관성 래치 장치(50)에 있어서는, 크래쉬 스탑(40)에 O-링(41)을 설치하여 스윙 아암(22)의 리바운딩이 용이하게 일어나도록 하고 있으며, 래치 스탑(53)에도 O-링(57)을 설치하고 래치 아암(51)을 탄성 재료로 제조하여 래치 아암(51)의 리바운딩도 용이하게 일어나도록 하고 있다.

그런데, 상기한 종래의 관성 래치 장치(50)는 래치 아암(51)이 회동할 수 있을 정도의 비교적 강한 회전 충격에 대해서만 작동하게 된다. 즉, 디스크 드라이브에 비교적 약한 충격이나 진동이 가해지게 되면, 관성에 의해 작동하는 래치 아암(51)이 회동하지 못하게 되어 액츄에이터(20)가 로킹되지 못하고 임의로 회동하게 되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 디스크 드라이브에 래치 아암(51)이 회동하지 못할 정도의 약한 충격이 가해지는 경우에는 액츄에이터(20)의 로킹에 대한 신뢰성을 확보하기 힘든 단점이 있다.

도 2a와 도 2b에는 상기한 종래의 관성 래치 장치의 단점을 보완한 액츄에이터 래치 장치가 도시되어 있다.

먼저 도 2a를 참조하면, 디스크 드라이브의 액츄에이터(60)에는 스윙 아암(62)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)가 마련된다. 상기 보이스 코일 모터는 스윙 아암(62)의 후단부에 결합되는 VCM 코일(67)과, 이 VCM 코일(67)과 대면하도록 VCM 코일(67)의 상부와 하부에 각각 배치되는 마그네트(68)를 구비한다. 이러한 마그네트(68)는 요크(69)에 의해 지지된다.

도 2a와 도 2b에 도시된 액츄에이터 래치 장치(80)는 관성력 뿐만 아니라 상기 마그네트(68)의 누설 자속을 이용하여 액츄에이터(60)를 로킹시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 이를 위해, 상기 래치 장치(80)는 스윙 아암(82)의 단부에 마련된 노치부(81)와, 래치 피봇(84)을 중심으로 회동 가능한 래치 레버(83)를 구비하고 있다. 그리고, 스윙 아암(62)의 후단부에는 상기 마그네트(68)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 제1철심(82)이 마련되어 있다. 상기 제1철심(82)은 마그네트(68) 의 누설 자속에 의해 스윙 아암(62)을 시계 방향으로 회전시키는 토르크를 발생시킨다. 그리고, 상기 래치 레버(83)의 일단부에는 상기 노치부(81)에 걸리게 되는 후크(85)가 마련되어 있으며, 그 타단부에는 상기 마그네트(68)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 제2철심(86)이 마련되어 있다. 상기 제2철심(86)은 마그네트(68)의 누설 자속에 의해 래치 레버(83)를 시계 방향으로 회전시키는 토르크를 발생시킨다. 이러한 토르크에 의한 래치 레버(83)의 시계 방향 회동각은 래치 스탑(89)에 의해 제한된다.

상기한 바와 같은 종래의 래치 장치(80)의 작동을 설명하면, 슬라이더(64)에 탑재된 헤드가 램프(70)에 파킹될 때에는, 보이스 코일 모터에 의해 스윙 아암(62)이 피봇(61)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 스윙 아암(62)의 후단부가 래치 레버(83)의 타단부에 마련된 돌기부(88)에 접촉하게 되고, 이에 따라 래치 레버(83)는 반시계 방향으로 회동하게 된다. 상기 래치 레버(83)가 반시계 방향으로 회동하다가 래치 레버(83)의 일단부에 마련된 돌기부(87)가 스윙 아암(62)에 접촉하게 되면, 스윙 아암(62)의 시계 방향 회전은 멈추게 되고, 래치 레버(83)의 반시계 방향 회동도 멈추게 된다. 이와 같이, 상기 래치 레버(83)는 스윙 아암(62)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑으로서의 기능도 수행하게 된다. 이로써, 도 2a에 도시된 바와 같이, 헤드의 파킹이 완료되고, 이와 동시에 래치 장치(80)에 의한 액츄에이터(60)의 로킹이 이루어지게 되는 것이다. 이 때, 스윙 아암(62)에 마련된 제1철심(82)과 마그네트(68) 사이의 자력을 래치 레버(83)에 마련된 제2철심(86)과 마그네트(68) 사이의 자력보다 크게 함으로써, 액츄에이터(60)의 로킹 상태를 안정되게 유지하게 된다.

상기한 바와 같이, 헤드가 파킹된 상태에서, 디스크 드라이브에 제1철심(82)과 마그네트(68) 사이에 작용하는 자력보다 큰 시계 방향의 회전 충격(rotational shock)이 가해지면, 스윙 아암(62)과 래치 레버(83)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 레버(83)의 후크(85)가 노치부(81)에 걸리게 됨으로써 액츄에이터(60)의 스윙 아암(62)이 더 이상 회동하지 못하게 된다.

반대로, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 스윙 아암(62)과 래치 레버(83)에는 시계 방향으로 회전하려는 관성력이 작용하게 된다. 이에 따라, 스윙 아암(62)과 래치 레버(83)가 서로 부딪쳐 리바운딩 되면서 각각 반시계 방향으로 회전하게 된다. 그런데, 도 2a에 도시된 바와 같이 스윙 아암(62)과 래치 레버(83)가 서로 접촉되어 있으므로, 리바운딩에 의한 스윙 아암(62)의 반시계 방향 회전력은 강하지 않다. 따라서, 제1철심(82)과 마그네트(68) 사이에 작용하는 자력에 의해 스윙 아암(62)의 반시계 방향 회전은 일어나지 않는다.

그리고, 디스크 드라이브에 제1철심(82)과 마그네트(68) 사이에 작용하는 자력보다 작은 크기의 회전 충격이 가해지는 경우에는, 상기 자력에 의해 스윙 아암(62)의 회전은 일어나지 않는다.

이와 같이, 상기 액츄에이터 래치 장치(80)는 자력과 관성력을 복합적으로 이용함으로써, 강한 외부 충격 뿐만 아니라 비교적 약한 충격과 진동에 대해서도 액츄에이터(60)를 신뢰성 있게 로킹시킬 수 있게 된다.

다음으로 도 2b를 참조하면, 디스크 드라이브를 작동시키려면 헤드를 램프(70)로부터 디스크의 기록면으로 이동시켜야 하고, 이를 위해 액츄에이터(60)의 로킹 상태를 해제시켜야 한다. 이때, 전원을 스윙 아암(62)의 후단부에 마련된 VCM 코일(67)에 인가하면, 스윙 아암(62)은 마그네트(68)에서 발생하는 누설 자속과 스윙 아암(62)에 마련된 제1철심(82)으로 인해 발생된 자력, 즉 래치 포스를 이겨내면서 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 동시에, 래치 레버(83)는 마그네트(68)와 제2철심(86) 사이에 작용하는 자력에 의해 시계 방향으로 회전하여, 스윙 아암(62)의 노치부(81)가 래치 레버(83)의 후크(85)에 간섭되지 않도록 한다.

그런데, 상기한 종래의 액츄에이터 래치 장치(80)에 있어서는, 슬라이더(64)에 탑재된 헤드를 램프(70)에 파킹시키기 위해 스윙 아암(62)이 시계 방향으로 회전하는 과정에서, 스윙 아암(62)이 래치 레버(83)에 마련된 돌기부(87, 88)에 접촉하게 된다. 이 때, 래치 레버(83)의 돌기부(87, 88)에는 상당한 충격이 가해지게 된다. 이러한 충격은 상당한 소음을 동반하며, 또한 스윙 아암(62)을 통해 헤드에 전달되어 헤드를 손상시키거나 그 읽기/쓰기 성능을 저하시킬 수 있다. 드리고, 상기 충격으로 인해 래치 레버(83)의 돌기부(87, 88)가 마모되어 파티클이 발생될 수 있다. 이러한 파티클은 헤드와 디스크의 표면을 오염시키거나 손상시키는 문제점을 야기한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 특히 헤드 파킹시 스윙 아암과 래치 레버 사이에 발생하는 충격과 이에 따른 소음을 완화시킬 수 있는 구조를 가진 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,

베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 구비한 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 상기 액츄에이터를 로킹시키는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부;

상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 래치 피봇과, 상기 래치 피봇의 일측에 마련되며 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 상기 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추를 포함하는 래치 레버;

상기 스윙 아암의 일단부에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙 아암에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1철심; 및

상기 래치 레버의 균형추에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제2철심;을 구비하며,

상기 래치 레버의 래치 아암은 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 상기 스윙 아암에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 상기 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공한다.

여기에서, 상기 래치 아암은 탄성 재료로 이루어질 수 있으며, 상기 스윙 아암과의 접촉에 의해 휘어질 수 있는 두께를 가질 수 있다.

그리고, 상기 래치 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제1측면에 접촉되는 제1돌기부를 가지며, 상기 균형추는 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제2측면에 접촉되는 제2돌기부를 가질 수 있다.

상기 제2돌기부는 점탄성 재료로 이루어지며, 그 일부분이 상기 균형추에 끼워져 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제2돌기부는 상기 균형추에 끼워진 부분의 폭이 상기 균형추로부터 돌출된 부분의 폭보다 큰 것이 바람직하다.

그리고, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,

베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 구비한 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 상기 액츄에이터를 로킹시키는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부;

상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 래치 피봇과, 상기 래치 피봇의 일측에 마련되며 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 상기 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추와, 상기 래치 아암과 균형추 사이로부터 돌출 형성된 댐핑 아암을 포함하는 래치 레버;

상기 스윙 아암의 일단부에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙 아암에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1철심; 및

상기 래치 레버의 균형추에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제2철심;을 구비하며,

상기 래치 레버의 댐핑 아암은 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 상기 스윙 아암에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 상기 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공한다.

여기에서, 상기 댐핑 아암은 탄성 재료로 이루어지며, 상기 스윙 아암과의 접촉에 의해 휘어질 수 있는 두께를 가질 수 있다.

상기 래치 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제1측면에 접촉되는 제1돌기부를 가지며, 상기 댐핑 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제2측면에 접촉되는 제2돌기부를 가질 수 있다.

이 경우, 상기 제1돌기부, 제2 돌기부 및 댐핑 아암은 점탄성 재료로 이루어지며, 상기 제1 돌기부는 상기 래치 아암에 끼워져 결합되고, 상기 제2돌기부와 댐핑 아암은 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 래치 피봇은 점탄성 재료로 이루어지며 상기 댐핑 아암과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 래치 아암에는 상기 제1돌기부를 지지하기 위해 상기 제1돌기부와 일체로 형성되고 상기 래치 아암의 길이방향으로 길게 형성된 지지부가 결합될 수 있다.

그리고, 상기의 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은,

베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 구비한 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 상기 액츄에이터를 로킹시키는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부;

상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 래치 피봇과, 상기 래치 피봇의 일측에 마련되며 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 상기 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추와, 상기 래치 아암과 균형추 사이로부터 돌출 형성된 댐핑 아암을 포함하는 래치 레버;

상기 스윙 아암의 일단부에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙 아암에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1철심; 및

상기 래치 레버의 균형추에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제2철심;을 구비하며,

상기 래치 레버의 래치 아암과 댐핑 아암은 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 상기 스윙 아암의 제1측면과 제2측면에 각각 접촉되어 탄성 변형됨으로써 상기 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 읽기/쓰기 헤드의 파킹 과정에서 스윙 아암과 래치 레버 사이에 발생하는 충격이 완화되며, 이러한 충격에 동반되는 소음이 저감된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조 부호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 확대 사시도이다.

도 3과 도 4를 함께 참조하면, 디스크 드라이브에는 스핀들 모터(112)에 장착된 디스크(120)와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 읽기/쓰기 헤드(read/write head)를 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(130)가 구비된다. 상기 액츄에이터(130)는, 디스크 드라이브의 베이스 부재(110)에 설치된 액츄에이터 피봇(131)에 회전 가능하게 결합된 스윙 아암(132)과, 스윙 아암(132)의 선단부에 설치되어 상기 헤드가 탑재된 슬라이더(134)를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(133)과, 상기 스윙 아암(132)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)를 구비한다.

상기 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)의 후단부에 결합되는 VCM 코일(137)과, VCM 코일(137)과 대면하도록 VCM 코일(137)의 상부와 하부에 각각 배치된 마그네트(138)를 구비한다. 상기 마그네트(138)는 베이스 부재(110)에 고정 설치된 요크(139)에 부착되어 지지된다. 한편, 상기 마그네트(138)는 VCM 코일(137)의 상부 또는 하부에만 배치될 수도 있다. 이러한 구성을 가진 보이스 코일 모터는, 서보 제어 시스템에 의해 제어되며, VCM 코일(137)에 입력되는 전류와 마그네트(138)에 의해 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 따르는 방향으로 스윙 아암(132)을 회전시키게 된다. 즉, 디스크 드라이브의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 반시계 방향(화살표 A방향)으로 회전시켜 상기 헤드를 디스크(120)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로 디스크 드라이브의 전원이 오프(off)되어 디스크(120)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙 아암(132)을 시계 방향(화살표 B방향)으로 회전시켜 상기 헤드가 디스크(120)를 벗어나도록 한다.

이 때, 디스크(120)의 기록면을 벗어난 헤드는 디스크(120)의 외곽측에 마련된 램프(140)에 파킹된다. 구체적으로, 디스크(120)이 회전이 정지되면, 보이스 코일 모터에 의해 상기 스윙 아암(132)은 화살표 B방향으로 회전되고, 이에 따라 서스펜션(133) 단부에 형성된 엔드-탭(135)이 램프(140)에 파킹된다.

그리고, 상기 디스크 드라이브에는 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된다. 상기 액츄에이터 래치 장치는, 디스크 드라이브의 작동이 정지된 상태, 즉 디스크(120)의 회전이 정지된 상태에서, 액츄에이터(130)에 장착된 헤드가 램프(140)에 파킹된 상태를 유지하도록 액츄에이터(130)를 로킹시키는 역할을 하게 된다. 즉, 액츄에이터 래치 장치는 디스크(120)의 회전이 정지된 상태에서 외부 충격이나 진동 등에 의해 액츄에이터(130)가 불필요하게 회전하여 상기 헤드가 램프(140)로부터 벗어나 디스크(120) 위로 이동하는 것을 방지한다. 만약, 디스크(120)의 회전이 정지된 상태에서 헤드가 디스크(120) 위로 이동되면, 디스크(120)의 표면에 헤드가 직접 접촉하게 되고, 이에 따라 디스크(120)의 표면과 헤드가 손상될 수 있는 위험성이 있다.

본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 관성력과 상기 마그네트(138)의 누설 자속을 이용하여 액츄에이터(130)를 로킹시킬 수 있는 구조를 가지고 있다. 구체적으로, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 상기 스윙 아암(132)의 후단부에 형성된 노치부(152)와, 상기 베이스 부재(110)에 회동 가능하게 설치된 래치 레버(160)와, 상기 스윙 아암(132)과 래치 레버(160)에 각각 마련된 제1철심(151) 및 제2철심(165)을 구비한다.

상기 스윙 아암(132)의 후단부에는 전술한 바와 같이 VCM 코일(137)이 결합되는데, 이를 위해 스윙 아암(132)의 후단부는 통상적으로 플라스틱 사출물로 이루어지게 된다. 이러한 스윙 아암(132)의 후단부에 형성되는 상기 노치부(152)는 플라스틱 사출 성형에 의해 스윙 아암(132)의 후단부로부터 수평으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 래치 레버(160)는, 베이스 부재(110)에 설치된 래치 피봇(161)과, 상기 래치 피봇(161)의 일측에 마련된 래치 아암(162)과, 상기 래치 피봇(161)의 타측에 마련된 균형추(counterbalance, 164)를 포함한다. 그리고, 상기 래치 아암(162)의 선단부에는 액츄에이터(130)의 로킹시 상기 노치부(152)에 걸리게 되는 후크(163)가 마련된다. 상기 래치 레버(160)에는, 디스크 드라이브에 외부로부터 시계 방향 또는 반시계 방향의 회전 충격이 가해질 경우, 반시계 방향 또는 시계 방향으로 회 동하려는 관성력이 작용하게 된다. 이와 같은 관성력에 의해, 래치 아암(162)의 후크(163)가 스윙 아암(132)의 노치부(152)에 걸리게 됨으로써, 스윙 아암(132)의 임의적인 회전이 방지되는 것이다.

특히, 상기 래치 레버(160)의 래치 아암(162)은 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향, 즉 시계 방향으로 회전하는 스윙 아암(132)에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 스윙 아암(132)과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 작용을 한다. 이를 위해, 상기 래치 아암(162)은 실질적으로 스프링의 역할을 할 수 있도록 탄성 재료(elastic material), 예컨대 폴리이미드와 같은 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 래치 아암(162)은 상기 스윙 아암(132)과의 접촉에 의해 쉽게 휘어질 수 있도록 얇은 두께를 가진 것이 바람직하다. 상기 래치 아암(162)의 두께는, 래치 아암(162)이 적정한 유연성을 가질 수 있도록 래치 아암(162)을 이루는 재료의 강성 등을 고려하여 적정하게 정해질 수 있다. 예컨대, 래치 아암(162)이 강성이 높은 재료로 이루어진 경우에는, 래치 아암(162)의 두께를 보다 얇게 함으로써 그 탄성 변형이 쉽게 일어날 수 있도록 한다. 반대로, 래치 아암(162)이 강성이 낮은 재료로 이루어진 경우에는, 래치 아암(162)의 두께를 비교적 두껍게 하여도 그 탄성 변형이 쉽게 일어날 수 있다.

그리고, 상기 래치 아암(162)과 균형추(164)는 제1돌기부(166)와 제2돌기부(167)를 각각 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1돌기부(166)는 래치 아암(162)으로부터 스윙 아암(132) 쪽으로 돌출되어 스윙 아암(132)의 제1측면(132a), 즉 스윙 아암(132)의 회전 방향과 대략 평행한 측면에 접촉된다. 상기 제2돌기부(167)는 균형추(164)로부터 스윙 아암(132) 쪽으로 돌출되어 스윙 아암(132)의 제2측면(132b), 즉 스윙 아암(132)의 회전 방향과 대략 직교하는 측면에 접촉된다. 상기 제1돌기부(166)와 제2돌기부(167)는 래치 레버(160)와 스윙 아암(132) 사이의 접촉 면적을 줄여 파티클의 발생을 줄이기 위한 것이다.

상기 제1철심(151)은 스윙 아암(132)의 후단부 일측 구석 부위에 배치된다. 그리고, 상기 제1철심(151)은 상기 마그네트(138)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 이러한 제1철심(151)은 상기 스윙 아암(132)에 시계 방향의 토르크를 인가하는 역할을 하게 된다. 상세하게 설명하면, 자성체로 이루어진 상기 제1철심(151)에는 마그네트(138)로부터 발생된 누설 자속이 작용하게 되며, 이에 따라 스윙 아암(132)에는 상기 제1철심(151)으로부터 마그네트(138)쪽으로 향하는 자력에 의해 시계 방향으로 회전하려는 토르크가 인가된다. 이와 같이 스윙 아암(132)에 인가되는 시계 방향 토르크는 비교적 약한 회전 충격과 진동에 대해 상기 액츄에이터(130)를 로킹시키는 역할을 하게 된다.

상기 제2철심(165)은 상기 래치 레버(160)의 균형추(164)에 배치된다. 그리고, 상기 제2철심(165)도 상기 마그네트(138)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 이러한 제2철심(165)은 래치 레버(160)에 시계 방향의 토르크를 인가하는 역할을 하게 된다. 상세하게 설명하면, 제2철심(165)에도 마그네트(138)로부터 발생된 누설 자속이 작용하게 되며, 이에 따라 래치 레버(160)에는 제2철심(165)으로부터 마그네트(138)쪽 으로 향하는 자력에 의해 시계 방향으로 회전하려는 토르크가 인가된다.

그리고, 상기 제1철심(151)의 크기를 제2철심(165)의 크기보다 크게 하면, 상기 스윙 아암(132)에 작용하는 토르크의 크기가 래치 레버(160)에 작용하는 토르크의 크기보다 커지게 됨으로써 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 안정되게 유지될 수 있다.

한편, 상기 래치 레버(160)의 래치 아암(162)과 균형추(164)에는 제1 및 제2웨이트(169a, 169b)가 각각 설치될 수 있다. 상기 제1웨이트(169a)는 래치 아암(162)의 선단부에, 즉 후크(163) 가까이에 설치되고, 상기 제2웨이트(169b)는 균형추(164)의 후단부에 설치된다. 이러한 제1 및 제2웨이트(169a, 169b)의 크기를 조절하면, 래치 아암(162)과 균형추(164)의 무게 균형을 맞출 수 있으며, 래치 레버(160)에 인가되는 관성력을 적정하게 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치에는, 상기 래치 레버(160)의 시계 방향 회동을 제한하는 래치 스탑이 마련될 수 있다. 본 발명에서는 상기 베이스 부재(110)의 측벽이 상기 래치 스탑으로서 작용하게 된다.

이하에서는 도 5a 내지 도 5c를 참조하며, 상기한 구성을 가진 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 설명하기로 한다.

도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 액츄에이터 로킹 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 액츄에이터 로킹 과정에서 래치 레버의 완충 작용을 설명하기 위한 도면이며, 도 5c는 액츄에이터 래치 장치의 로킹 해제 동작을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 5a를 참조하면, 디스크 드라이브의 작동이 정지되어 슬라이더(134)에 탑재된 헤드가 램프(140)에 파킹될 때에는, 보이스 코일 모터에 의해 스윙 아암(132)이 액츄에이터 피봇(131)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 스윙 아암(132)의 제2측면(132b)이 래치 레버(160)의 균형추(164)에 마련된 제2돌기부(167)에 접촉되고, 이에 따라 래치 레버(160)는 시계 방향으로 회전하는 스윙 아암(132)에 의해 밀려서 반시계 방향으로 회동하게 된다.

이어서 도 5b를 참조하면, 상기 스윙 아암(132)이 시계 방향으로 계속 회전하게 되면, 반시계 방향으로 회동하는 래치 레버(160)의 래치 아암(162)에 마련된 제1돌기부(166)가 스윙 아암(132)의 제1측면(132a)에 접촉되고, 이에 따라 래치 아암(162)은 탄성 변형되면서 휘어지게 된다. 이 때, 이러한 래치 아암(162)의 스프링 작용에 의해 스윙 아암(132)과 래치 레버(160) 사이에 발생하는 충격이 완화되는 것이다.

상기 스윙 아암(132)의 시계 방향 회전이 멈추게 되면, 탄성 변형되었던 래치 아암(162)이 원상 회복된다. 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드의 파킹이 완료되고, 이와 동시에 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의한 액츄에이터(130)의 로킹이 이루어지게 되는 것이다. 이 때, 보이스 코일 모터에 의해 스윙 아암(132)에 가해지던 회전 구동력이 제거되어도, 상기한 바와 같이 제1철심(151)과 마그네트(138)에 의해 스윙 아암(132)에 인가된 시계 방향 토르크에 의해 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 유지될 수 있다. 그리고, 전술한 바와 같이 상기 래치 레버(160)에 작용하는 토르크의 크기보다 큰 크기의 토르크가 상기 스윙 아암(132) 에 작용하므로, 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 보다 안정되게 유지될 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 헤드가 파킹된 상태에서, 제1철심(151)과 마그네트(138)에 의해 스윙 아암(132)에 인가된 토르크보다 큰 시계 방향의 회전 충격이 디스크 드라이브에 가해지면, 스윙 아암(132)과 래치 레버(160)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 아암(162)의 후크(163)가 노치부(152)에 걸리게 됨으로써 스윙 아암(132)은 더 이상 회전하지 못하게 된다.

반대로, 디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 스윙 아암(132)과 래치 레버(160)에는 시계 방향으로 회전하려는 관성력이 작용하게 된다. 이에 따라, 스윙 아암(132)과 래치 레버(160)가 서로 부딪쳐 리바운딩 되면서 각각 반시계 방향으로 회전하게 된다. 그런데, 도 3에 도시된 바와 같이 스윙 아암(132)과 래치 레버(160)가 서로 접촉되어 있으므로, 리바운딩에 의한 스윙 아암(132)의 반시계 방향 회전력은 강하지 않다. 따라서, 제1철심(151)과 마그네트(138) 사이에 작용하는 자력에 의해 스윙 아암(132)의 반시계 방향 회전은 일어나지 않는다.

그리고, 제1철심(151)과 마그네트(138)에 의해 스윙 아암(132)에 인가된 토르크보다 작은 외부 충격이 디스크 드라이브에 가해지는 경우에는, 스윙 아암(132)의 회전은 일어나지 않으므로 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 유지된다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치는 자력과 관성력을 복합적으로 이용함으로써, 강한 외부 충격 뿐만 아니라 비교적 약한 충격과 진동에 대해서도 액츄에이터(130)를 신뢰성 있게 로킹시킬 수 있게 된다. 특히, 이 때, 상기 래치 아암(162)의 스프링 작용에 의해 스윙 아암(132)과 래치 레버(160) 사이에 발생하는 충격이 완화됨으로써, 이러한 충격에 동반되는 소음이 저감되며, 충격이 헤드에 전달됨으로써 발생하는 헤드의 손상과 읽기/쓰기 성능의 저하도 방지된다. 또한, 충격에 의한 스윙 아암(132)과 래치 레버(160)의 마모와 이에 따른 파티클의 발생도 억제될 수 있다.

다음으로 도 5c를 참조하면, 디스크 드라이브를 작동시키기 위해, 전원을 스윙 아암(132)의 후단부에 마련된 VCM 코일(137)에 인가하면, 스윙 아암(132)은 시계 방향 토르크를 이겨내면서 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 동시에, 래치 레버(160)는 제2철심(165)과 마그네트(138)에 의해 인가된 시계 방향 토르크에 의해 시계 방향으로 회동하게 되므로, 반시계 방향으로 회전하는 스윙 아암(132)의 노치부(152)가 래치 레버(160)의 후크(163)에 간섭되지 않는다. 그리고, 래치 레버(160)의 시계 방향 회동은 래치 스탑으로서의 역할을 하는 베이스 부재(110)의 측벽에 의해 제한된다.

도 6은 도 3에 도시된 래치 레버의 변형예를 도시한 평면도이다.

도 6에 도시된 래치 레버(160')는 제2돌기부(167')를 제외하고는 전술한 제1 실시예에 있어서의 래치 레버(160)와 그 구성이 동일하다. 상기 래치 레버(160')의 균형추(164)에 마련되는 제2돌기부(167')는 점탄성 재료(viscoelastic material), 예컨대 고무로 이루어지며, 그 일부분이 상기 균형추(164)에 끼워져 결합된다. 이 때, 제2돌기부(167')와 균형추(164)의 결합은 인서터 몰딩 방법에 의해 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 제2돌기부(167')는 균형추(164)에 끼워진 부분의 폭이 균형 추(164)로부터 돌출된 부분의 폭보다 큰 형상을 가진 것이 바람직하며, 이러한 형상에 의해 제2돌기부(167')와 균형추(164)의 결합이 보다 견고하게 이루어진다.

상기한 바와 같이 제2돌기부(167')가 우수한 완충 특성을 가진 점탄성 재료로 이루어지게 되면, 제2돌기부(167')와 스윙 아암(132)의 접촉에 의한 충격이 보다 효과적으로 완화될 수 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 부분 평면도이다. 이하에서는, 도 7에 도시된 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치와 전술한 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 스윙 아암(132)의 후단부에 형성된 노치부(152)와, 베이스 부재(110)에 회동 가능하게 설치된 래치 레버(260)와, 상기 스윙 아암(132)과 래치 레버(260)에 각각 마련된 제1철심(151) 및 제2철심(265)을 구비한다.

본 발명의 제2 실시예에 있어서, 상기 래치 레버(260)는, 베이스 부재(110)에 설치된 래치 피봇(261)과, 상기 래치 피봇(261)의 일측에 마련되며 액츄에이터(130)의 로킹시 상기 노치부(152)에 걸리게 되는 후크(263)를 가진 래치 아암(262)과, 상기 래치 피봇(261)의 타측에 마련된 균형추(264)와, 상기 래치 아암(262)과 균형추(264) 사이로부터 소정 길이로 돌출 형성된 댐핑 아암(268)을 포함한다. 상기 래치 레버(260)는, 제1 실시예에서와 같이 디스크 드라이브에 가해지는 회전 충격에 의해 발생된 관성력에 의해 스윙 아암(132)의 임의적인 회전을 방 지하는 역할을 한다.

본 실시예에 있어서는, 상기 래치 레버(260)의 댐핑 아암(268)이 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 스윙 아암(132)에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 스윙 아암(132)과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 작용을 한다. 이를 위해, 상기 댐핑 아암(268)은 실질적으로 스프링의 역할을 할 수 있도록 탄성 재료(elastic material), 예컨대 폴리이미드와 같은 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 댐핑 아암(268)은 상기 스윙 아암(132)과의 접촉에 의해 쉽게 휘어질 수 있도록 얇은 두께를 가진 것이 바람직하다. 상기 댐핑 아암(268)의 두께는, 댐핑 아암(268)이 적정한 유연성을 가질 수 있도록 댐핑 아암(268)을 이루는 재료의 강성 등을 고려하여 적정하게 정해질 수 있다. 한편, 본 실시예에 있어서는 상기 댐핑 아암(268)이 완충 작용을 하게 되므로, 상기 래치 아암(262)에 대해서는 전술한 제1 실시예에서와 같은 재료의 종류나 두께에 대한 제한은 적용되지 않는다. 즉, 상기 래치 아암(262)은 충분한 강성을 가지도록 비교적 두꺼운 두께를 가질 수 있다.

그리고, 상기 래치 레버(260)와 스윙 아암(132) 사이의 접촉 면적을 줄이기 위해, 상기 래치 아암(262)과 댐핑 아암(268)은 제1돌기부(266)와 제2돌기부(267)를 각각 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1돌기부(266)는 래치 아암(262)으로부터 스윙 아암(132) 쪽으로 돌출되어 스윙 아암(132)의 제1측면(132a)에 접촉된다. 상기 제2돌기부(267)는 댐핑 아암(268)으로부터 스윙 아암(132) 쪽으로 돌출되어 스윙 아암(132)의 제2측면(132b)에 접촉된다. 상기 제1철심(151)과 제2철심(265)의 구성과 역할은 전술한 제1 실시예에서와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 전술한 제1 실시예에서와 같이, 상기 래치 레버(260)의 래치 아암(262)과 균형추(264)에도 제1 및 제2웨이트(269a, 269b)가 각각 설치될 수 있다.

한편, 상기 마그네트(138)의 가장자리에는 상기 래치 레버(260)쪽으로 돌출 형성된 돌출부(138a)가 마련될 수 있다. 이와 같이 형성된 돌출부(138a)로 인해 마그네트(138)와 제1철심(151) 사이의 거리 및 마그네트(138)와 제2철심(265) 사이의 거리가 보다 가까와지게 된다. 따라서, 상기 제1철심(151)과 제2철심(265)에는 돌출부(138a)로부터 발생된 누설 자속이 보다 강하게 작용하게 되므로, 스윙 아암(132)과 래치 레버(260)에는 보다 큰 토르크가 인가된다. 따라서, 비교적 약한 충격과 진동에 대해서 액츄에이터(130)를 보다 안정되게 로킹시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 마그네트(138)에 마련되는 돌출부(138a)는 전술한 제1 실시예와 후술하는 제3 실시예에도 적용될 수 있다.

도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 작동을 설명하기 위한 도면으로서, 액츄에이터의 로킹 과정에서 래치 레버의 완충 작용을 설명하기 위한 도면이다.

상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치의 액츄에이터 로킹 동작과 로킹 해제 동작은 전술한 제1 실시예에서와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략된다.

도 8을 참조하면, 헤드의 파킹을 위해 스윙 아암(132)이 시계 방향으로 회전 하게 되면, 스윙 아암(132)의 제2측면(132b)이 댐핑 아암(268)의 제2돌기부(267)에 접촉되고, 이에 따라 래치 레버(260)는 반시계 방향으로 회동하게 된다. 상기 스윙 아암(132)이 시계 방향으로 계속 회전하면, 래치 아암(262)에 마련된 제1돌기부(266)가 스윙 아암(132)의 제1측면(132a)에 접촉되고, 상기 댐핑 아암(268)은 탄성 변형되면서 휘어지게 된다. 이 때, 이러한 댐핑 아암(268)의 스프링 작용에 의해 스윙 아암(132)과 래치 레버(260) 사이에 발생하는 충격이 완화되는 것이다. 이와 같은 댐핑 아암(268)의 완충 작용에 의한 효과는 전술한 제1 실시예에서와 같다.

상기 스윙 아암(132)의 시계 방향 회전이 멈추게 되면, 탄성 변형되었던 댐핑 아암(268)이 원상 회복되면서 헤드의 파킹이 완료되고, 액츄에이터 래치 장치에 의한 액츄에이터(130)의 로킹이 이루어지게 된다. 이 때, 액츄에이터(130)의 로킹 상태는 제1철심(151)과 마그네트(138)에 의해 스윙 아암(132)에 인가된 시계 방향 토르크에 의해 안정되게 유지된다.

한편, 상기한 바와 같이 헤드가 파킹된 상태에서, 디스크 드라이브에 회전 충격이 가해지는 경우에는, 전술한 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 래치 레버(260)가 관성력에 의해 회동함으로써 스윙 아암(132)의 원하지 않는 회전을 제한하게 된다.

도 9는 도 7에 도시된 래치 레버의 변형예를 도시한 평면도이다.

도 9에 도시된 래치 레버(260')에 있어서, 제1돌기부(266'), 제2 돌기부(267') 및 댐핑 아암(268')은 점탄성 재료, 예컨대 고무로 이루어진다.

상기 제1 돌기부(266')는 래치 아암(262)에 끼워져 결합된다. 그리고, 상기 제1돌기부(266')와 래치 아암(262)의 보다 견고한 결합을 위해, 상기 래치 아암(262)에는 상기 제1돌기부(266')를 지지하는 지지부(266a)가 결합될 수 있다. 상기 지지부(266a)는 제1돌기부(266')와 일체로 형성되고 래치 아암(262)의 길이방향으로 길게 형성될 수 있다.

상기 제2돌기부(267')는 댐핑 아암(268')과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 래치 피봇(261')도 점탄성 재료로 이루어질 수 있으며, 이 경우 래치 피봇(261')과 댐핑 아암(268')도 일체로 형성될 수 있다.

상기한 바와 같은 구성에 의하면, 우수한 완충 특성을 가진 점탄성 재료로 이루어진 구성 요소들에 의해 래치 레버(260')와 스윙 아암(132)의 접촉에 의한 충격이 보다 효과적으로 완화될 수 있다.

도 10은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 디스크 드라이브의 부분 평면도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 전술한 제1 실시예의 특징과 제2 실시예의 특징을 결합한 구성을 가진다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치는, 스윙 아암(132)의 후단부에 형성된 노치부(152)와, 베이스 부재(110)에 회동 가능하게 설치된 래치 레버(360)와, 상기 스윙 아암(132)과 래치 레버(360)에 각각 마련된 제1철심(151) 및 제2철심(365)을 구비한다. 여기에서, 상기 래치 레버(360)는, 베이스 부재(110)에 설치된 래치 피봇(361)과, 상기 래치 피봇(361)의 일측에 마련되며 액츄에이터(130)의 로킹시 상 기 노치부(152)에 걸리게 되는 후크(363)를 가진 래치 아암(362)과, 상기 래치 피봇(361)의 타측에 마련된 균형추(364)와, 상기 래치 아암(362)과 균형추(364) 사이로부터 소정 길이로 돌출 형성된 댐핑 아암(368)을 포함한다.

본 실시예에 있어서는, 상기 래치 레버(360)의 래치 아암(362)과 댐핑 아암(368)이 함께 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 스윙 아암(132)에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 스윙 아암(132)과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 작용을 한다. 즉, 상기 래치 아암(362)은 스윙 아암(132)의 제1측면(132a)에 접촉되어 탄성 변형되고, 상기 댐핑 아암(368)은 스윙 아암(132)의 제2측면(132b)에 접촉되어 탄성 변형된다. 이를 위해, 상기 래치 아암(362)과 댐핑 아암(368)은 실질적으로 스프링의 역할을 할 수 있도록 탄성 재료(elastic material), 예컨대 폴리이미드와 같은 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 래치 아암(362)과 댐핑 아암(368)은 상기 스윙 아암(132)과의 접촉에 의해 쉽게 휘어질 수 있도록 얇은 두께를 가진 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명의 제3 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치에 있어서는, 래치 레버(360)의 래치 아암(362)과 댐핑 아암(368)이 함께 스프링 작용을 하게 되므로, 래치 레버(360)와 스윙 아암(132) 사이에 발생하는 충격을 보다 효율적으로 완화시킬 수 있게 된다.

그리고, 전술한 제2 실시예에서와 같이, 상기 래치 아암(362)과 댐핑 아암(368)은 제1돌기부(366)와 제2돌기부(367)를 각각 가질 수 있다. 또한, 상기 제2돌기부(367), 댐핑 아암(368) 및 래치 피봇(361)은 점탄성 재료로 이루어질 수 있으며, 일체로 형성될 수 있다.

상기 제1철심(151)과 제2철심(365)의 구성과 역할은 전술한 실시예들에서와 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 전술한 실시예들에서와 같이, 상기 래치 레버(360)의 래치 아암(362)과 균형추(364)에도 제1 및 제2웨이트(369a, 369b)가 각각 설치될 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시의 소음을 종래의 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시의 소음과 비교하여 보여주는 그래프들로서, 위쪽 그래프는 도 7에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시의 소음 측정 결과를 보여주며, 아래쪽 그래프는 도 2a와 도 2b에 도시된 종래의 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시의 소음 측정 결과를 보여준다.

도 11을 보면, 종래의 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시 소음은 대략 8.5손(sone) 정도로 나타났으나, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의한 헤드 파킹시 소음은 대략 4.5손(sone) 정도로 나타났음을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 액츄에이터 래치 장치에 의하면, 래치 레버와 스윙 아암 사이에 발생하는 충격이 완화됨으로써 이러한 충격에 동반되는 소음이 종래에 비해 대략 반 정도로 저감되는 효과를 가지게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예컨대, 위에서 본 발명에 따 른 래치 장치는 램프 로딩 방식의 디스크 드라이브에 적용된 경우를 기준으로 도시되고 설명되었으나, 전술한 바와 같이 CSS 방식의 디스크 드라이브에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 의하면, 읽기/쓰기 헤드의 파킹 과정에서 스윙 아암과 래치 레버 사이에 발생하는 충격을 완화시킬 수 있게 된다. 따라서, 이러한 충격에 동반되는 소음이 저감되며, 충격이 헤드에 전달됨으로써 발생하는 헤드의 손상과 읽기/쓰기 성능의 저하가 방지된다. 또한, 충격에 의한 스윙 아암과 래치 레버의 마모와 이에 따른 파티클의 발생이 억제된다.

Claims (22)

1. 베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 구비한 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 상기 액츄에이터를 로킹시키는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

   상기 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부;

   상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 래치 피봇과, 상기 래치 피봇의 일측에 마련되며 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 상기 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추를 포함하는 래치 레버;

   상기 스윙 아암의 일단부에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙 아암에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1철심; 및

   상기 래치 레버의 균형추에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제2철심;을 구비하며,

   상기 래치 레버의 래치 아암은 탄성 재료로 이루어지며 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 상기 스윙 아암에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 상기 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 래치 아암은 상기 스윙 아암과의 접촉에 의해 휘어질 수 있는 두께를 가진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 래치 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제1측면에 접촉되는 제1돌기부를 가지며, 상기 균형추는 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제2측면에 접촉되는 제2돌기부를 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제2돌기부는 점탄성 재료로 이루어지며, 그 일부분이 상기 균형추에 끼워져 결합된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제2돌기부는 상기 균형추에 끼워진 부분의 폭이 상기 균형추로부터 돌출된 부분의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
7. 베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 구비한 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 상기 액츄에이터를 로킹시키는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

   상기 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부;

   상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 래치 피봇과, 상기 래치 피봇의 일측에 마련되며 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 상기 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추와, 상기 래치 아암과 균형추 사이로부터 돌출 형성된 댐핑 아암을 포함하는 래치 레버;

   상기 스윙 아암의 일단부에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙 아암에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1철심; 및

   상기 래치 레버의 균형추에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제2철심;을 구비하며,

   상기 래치 레버의 댐핑 아암은 탄성 재료로 이루어지며 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 상기 스윙 아암에 접촉되어 탄성 변형됨으로써 상기 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
8. 삭제
9. 제 7항에 있어서,

   상기 댐핑 아암은 상기 스윙 아암과의 접촉에 의해 휘어질 수 있는 두께를 가진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
10. 제 7항에 있어서,

    상기 래치 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제1측면에 접촉되는 제1돌기부를 가지며, 상기 댐핑 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제2측면에 접촉되는 제2돌기부를 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 제1돌기부, 제2 돌기부 및 댐핑 아암은 점탄성 재료로 이루어지며, 상기 제1 돌기부는 상기 래치 아암에 끼워져 결합되고, 상기 제2돌기부와 댐핑 아암은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 래치 피봇은 점탄성 재료로 이루어지며 상기 댐핑 아암과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
13. 제 11항에 있어서,

    상기 래치 아암에는 상기 제1돌기부를 지지하기 위해 상기 제1돌기부와 일체로 형성되고 상기 래치 아암의 길이방향으로 길게 형성된 지지부가 결합된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
14. 베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙 아암과, 상기 스윙 아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하도록 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 구비한 디스크 드라이브의 작동 정지시에 읽기/쓰기 헤드를 파킹 위치에 유지시키기 위하여 상기 액츄에이터를 로킹시키는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

    상기 스윙 아암의 일단부에 형성된 노치부;

    상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 래치 피봇과, 상기 래치 피봇의 일측에 마련되며 상기 액츄에이터의 로킹시 상기 노치부에 걸리게 되는 후크를 가진 래치 아암과, 상기 래치 피봇의 타측에 마련된 균형추와, 상기 래치 아암과 균형추 사이로부터 돌출 형성된 댐핑 아암을 포함하는 래치 레버;

    상기 스윙 아암의 일단부에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙 아암에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제1철심; 및

    상기 래치 레버의 균형추에 마련되어 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 일방향의 토르크가 인가되도록 하는 제2철심;을 구비하며,

    상기 래치 레버의 래치 아암과 댐핑 아암은 탄성 재료로 이루어지며 상기 헤드의 파킹을 위해 일방향으로 회전하는 상기 스윙 아암의 제1측면과 제2측면에 각각 접촉되어 탄성 변형됨으로써 상기 스윙 아암과의 접촉에 의한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
15. 삭제
16. 제 14항에 있어서,

    상기 래치 아암과 댐핑 아암은 각각 상기 스윙 아암과의 접촉에 의해 휘어질 수 있는 두께를 가진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
17. 제 14항에 있어서,

    상기 래치 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제1측면에 접촉되는 제1돌기부를 가지며, 상기 댐핑 아암은 상기 스윙 아암쪽으로 돌출되어 상기 스윙 아암의 제2측면에 접촉되는 제2돌기부를 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 제2돌기부와 댐핑 아암은 점탄성 재료로 이루어지며 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 래치 피봇은 점탄성 재료로 이루어지며 상기 댐핑 아암과 일체로 형성 된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
20. 제 1항, 제 7항 및 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 래치 아암과 상기 균형추에는 각각 웨이트가 설치된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
21. 제 1항, 제 7항 및 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제1철심은 상기 제2철심보다 큰 크기를 가진 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
22. 제 1항, 제 7항 및 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 마그네트의 가장자리에는 상기 래치 레버쪽으로 돌출 형성된 돌출부가 마련된 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.

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