KR100674985B1

KR100674985B1 - 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치

Info

Publication number: KR100674985B1
Application number: KR1020050066348A
Authority: KR
Inventors: 김도완; 이철우; 정기탁
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2007-01-29
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: EP1752970A1; US20070019332A1; US7564654B2; JP2007035247A; KR20070011786A

Abstract

본 발명은, 베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙아암과, 상기 스윙아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하게 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 로킹(locking)시키는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙아암의 일단부에 형성된 노치(notch); 상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되며, 일측부에 상기 노치를 간섭하여 스윙아암의 일방향 회동을 저지하는 후크(hook)를 가진 래치 아암을 구비하고, 타측부에 균형추를 구비한 래치 레버; 및, 베이스 부재에 마련되며, 상기 균형추를 가로막아 래치 레버의 회동량을 제한하는 스토퍼;를 구비하고, 서로 충돌하는 스토퍼의 충돌면과 균형추의 충돌면을 각각 연장한 가상의 직선은 모두 래치 레버의 회동 중심을 지나도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

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

도 1a, 도 1b 및 도 1c는 종래의 하드디스크 드라이브의 싱글 레버형 관성 래치 장치의 구조와 그 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c는 종래의 하드디스크 드라이브의 듀얼 레버형 관성 래치 장치의 구조와 그 작동을 설명하기 위한 도면들이다.

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

도 4 및 도 5는 도 3의 액츄에이터 래치 장치를 도시한 사시도 및 평면도이다.

도 6 및 도 7은 도 3의 액츄에이터 래치 장치의 로킹 동작 및 로킹 해제 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치를 도시한 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ...하드디스크 드라이브 110 ...베이스 부재

111 ...스토퍼 111a ...스토퍼 충돌면

120 ...디스크 130 ...액츄에이터

132 ...스윙아암 137 ...VCM 코일

140 ...램프 151 ...제1 철심

152 ...노치(notch) 160 ...래치 레버

162 ...래치 아암 163 ...후크

164 ...균형추 165 ...제2 철심

166 ...균형추 충돌면 169a, 169b ...웨이트

171 ...완충 아암 172 ...돌기부

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

컴퓨터의 정보 저장 장치들 중의 하나인 하드디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 자기헤드(magnetic head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다. 이러한 하드디스크 드라이브에 있어서, 상기 자기헤드는 회전하는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 액츄에이터에 의해 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.

한편, 하드디스크 드라이브가 작동하지 않는 때, 즉 디스크의 회전이 정지된 때에는 상기 자기헤드가 디스크의 기록면에 부딪치지 않도록 상기 자기헤드를 디스크의 기록면을 벗어난 위치에 파킹시키게 된다. 이러한 자기헤드의 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 자기헤드를 접촉시켜 파킹하는 방식이다. 그리고, 램프 로딩 방식은 디스크의 바깥쪽에 램프를 설치하고, 이 램프 위에 자기헤드를 파킹시키는 방식이다.

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

도 1a, 도 1b 및 도 1c에는 종래의 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치의 일 예로서 싱글 레버형 관성 래치(inertial latch) 장치가 도시되어 있다.

먼저 도 1a를 참조하면, 하드디스크 드라이브에는 데이터의 재생 및 기록을 위한 자기헤드를 디스크 상의 원하는 위치로 이동시키는 액츄에이터(10)가 설치된 다. 상기 액츄에이터(10)는 피봇중심(11)에 회전 가능하게 결합된 스윙아암(swing arm, 12)과, 스윙아암(12)의 일측 단부에 설치되어 상기 자기헤드가 탑재된 슬라이더(14)를 디스크의 표면쪽으로 탄성바이어스 되게 지지하는 서스펜션(13)을 가진다.

그리고, 상기 하드디스크 드라이브에는 상기 자기헤드가 램프(15)에 파킹된 상태에서 액츄에이터(10)를 로킹시키기 위한 관성 래치 장치(20)가 마련되어 있다. 상기 관성 래치 장치(20)는, 관성에 의해 회동하는 하나의 래치 레버(21)와, 상기 래치 레버의 선단부에 마련된 래치 후크(22)와, 상기 액츄에이터(10)의 스윙아암(12)에 마련된 노치(23)와, 스윙아암(12)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑(crash stop, 24)과, 래치 레버(21)의 시계 방향 회전을 제한하는 래치 스탑(25)을 구비한다.

상기 종래의 관성 래치 장치(20)를 구비한 하드디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격(rotational shock)이 가해지면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(10)의 스윙아암(12)과 래치 레버(21)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 후크(22)가 노치(23)에 걸리게 됨으로써 액츄에이터(10)의 스윙 아암(12)이 더 이상 회동하지 못하게 된다. 반대로, 하드디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 도 1c에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(10)의 스윙아암(12)과 래치 레버(21)는 관성에 의해 시계 방향으로 회동하게 된다. 이 때, 스윙아암(12)은 처음에는 시계 방향으로 회동하다가 크래쉬 스탑(24)에 부딪쳐 리바운딩(rebounding)되면서 반시계 방향으로 회동하게 되고, 상기 래치 레버(21) 는 래치 스탑(25)에 부딪쳐 리바운딩 되면서 역시 반시계 방향으로 회동하게 된다. 이에 따라, 래치 후크(22)가 노치(23)를 간섭함으로써 액츄에이터(10)를 로킹시키게 된다.

상기 종래의 싱글 레버형 관성 래치 장치(20)는, 하드디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격이 가해져 액츄에이터(10)의 스윙아암(12)이 반시계 방향으로 회동할 때에는 정확하게 작동된다. 그러나, 하드디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지는 경우에는, 스윙아암(12)과 래치 레버(21)의 리바운딩 타이밍이 정확하게 일치하지 않으면, 스윙아암(12)에 마련된 노치(23)가 래치 후크(22)에 걸리지 않게 되어 액츄에이터(10)가 로킹되지 않는다. 이와 같이, 하드디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지는 경우에 액츄에이터(10)의 로킹에 대한 신뢰성을 확보하기 힘든 문제점이 있다.

도 2a, 도 2b 및 도 2c에는 상기한 종래의 싱글 레버형 관성 래치 장치의 문제점을 보완한 듀얼 레버형 관성 래치 장치가 도시되어 있다.

먼저 도 2a를 참조하면, 액츄에이터(30)를 로킹시키기 위한 관성 래치 장치(40)는, 관성에 의해 회동하는 두 개의 래치 레버(41, 42)와, 제1 래치 레버(41)에 마련된 래치 핀(43)과, 제2 래치 레버(42)에 마련된 래치 후크(44)와, 상기 액츄에이터(30)의 스윙아암(32)에 마련된 노치(45)와, 스윙아암(32)의 시계 방향 회전을 제한하는 크래쉬 스탑(46)을 구비하고 있다.

상기 듀얼 레버형 관성 래치 장치(40)를 구비한 하드디스크 드라이브에 시계 방향의 회전 충격(rotational shock)이 가해지면, 도 2b에 도시된 바와 같이, 액츄 에이터(30)의 스윙아암(32)과 제1 및 제2 래치 레버(41, 42)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하게 되고, 이에 따라 래치 후크(44)가 노치(45)에 걸리게 됨으로써 액츄에이터(30)의 스윙아암(32)이 더이상 회동하지 못하게 된다. 반대로, 하드디스크 드라이브에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 도 2c에 도시된 바와 같이, 액츄에이터(30)의 스윙아암(32)과 제1 래치 레버(41)는 관성에 의해 시계 방향으로 회동하게 된다. 이 때, 스윙아암(32)은 처음에는 시계 방향으로 회동하다가 크래쉬 스탑(46)에 부딪쳐 리바운딩 되면서 반시계 방향으로 회동하게 된다. 그리고, 상기 제1 래치 레버(41)가 시계 방향으로 회동하면서 래치 핀(43)이 제2 래치 레버(42)를 간섭하여 반시계 방향으로 회동시킨다. 이에 따라, 제2 래치 레버(42)의 래치 후크(44)가 노치(45)를 간섭함으로써 스윙아암(32)의 반시계 방향 회동을 제한하게 된다.

상기 종래의 듀얼 레버형 관성 래치 장치(40)는, 하드디스크 드라이브에 가해지는 시계 방향 및 반시계 방향의 회전 충격에 대해 모두 안정적으로 작동하게 된다. 그러나, 두 개의 래치 레버(41, 42)를 필요로 하므로, 구조가 복잡하고 크기가 커서 공간을 많이 차지하게 되며, 이에 따라 제조 비용과 조립 시간이 많이 요구되고 소형의 모바일(moblie) 디스크 드라이브에 적용하기가 곤란한 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로킹과 로킹 해제 동작의 신뢰성이 향상된 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공하는 것을 기 술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 마모로 인한 파티클 발생이 억제되는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙아암과, 상기 스윙아암의 일단부에 결합된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하게 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 로킹(locking)시키는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

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바람직하게는, 상기 균형추의 충돌면 주변에 완충 홀이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 균형추의 충돌면 주변에 완충 슬롯이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명 액츄에이터 래치 장치는 상기 균형추가 스윙아암을 가로막아 상기 스윙아암의 타방향 회동량이 제한되도록 구성되고, 상기 균형추에는 상기 스윙아암과의 충돌로 인한 충격을 완화하기 위한 완충 아암이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 완충 아암에는 상기 스윙아암과의 접촉 면적을 줄이기 위한 돌기부가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 완충 아암은 탄성 재료로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 액츄에이터 래치 장치는, 상기 스윙아암의 일단부에 마련되며 상기 마크네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙아암에 토크(torque)가 인가되도록 하는 제1 철심, 및 상기 래치 레버의 균형추에 마련되며 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 토크(torque)가 인가되도록 하는 제2 철심을 더 구비할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 철심의 크기가 제2 철심의 크기보다 클 수 있다.

바람직하게는, 래치 레버에 인가되는 관성력을 조정하기 위하여 상기 래치 레버의 래치 아암과 균형추에는 각각 웨이트(weight)가 마련될 수 있다.

바람직하게는, 상기 래치 아암에서 후크를 제외한 부분은 상기 스윙아암의 일단부와 접촉하지 않게 구성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치가 구비된 하드디스크 드라이브의 평면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 액츄에이터 래치 장치를 도시 한 사시도 및 평면도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치를 도시한 평면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 하드디스크 드라이브(100)는 스핀들 모터(112)와, 그에 장착되어 회전하는 디스크(120)와, 데이터의 기록 및 재생을 위한 자기헤드(magnetic head)를 디스크(120) 상의 소정 위치로 이동시키기 위한 액츄에이터(130)를 구비한다. 상기 액츄에이터(130)는, 하드디스크 드라이브(100)의 베이스 부재(110)에 마련된 회동 중심(131)에 회전 가능하게 결합된 스윙아암(swing arm, 132)과, 스윙아암(132)의 선단부에 설치되어 상기 자기헤드가 탑재된 슬라이더(134)를 디스크(120)의 표면쪽으로 탄성 바이어스되게 지지하는 서스펜션(133)과, 상기 스윙아암(132)을 회전시키기 위한 보이스 코일 모터(VCM; Voice Coil Motor)를 구비한다.

상기 보이스 코일 모터는 스윙아암(132)의 후단부에 마련된 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. 상기 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 스윙아암(132)을 회전시키게 된다. 즉, 하드디스크 드라이브(100)의 전원이 온(on)되어 디스크(120)가 회전하기 시작하면, 보이스 코일 모터는 스윙아암(132)을 반시계 방향(화살표 A 방향)으로 회전시켜 상기 자기헤드를 디스크(120)의 기록면 위로 이동시킨다. 반대로 하드디스크 드라이브(100)의 전원이 오프(off)되어 디스크(120)의 회전이 정지하면, 보이스 코일 모터는 스윙아암(132)을 시계 방향(화살표 B방향)으로 회전시켜 상기 자기헤드가 디스크(120)를 벗어나도록 한다.

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

상기 하드디스크 드라이브(100)에는 액츄에이터 래치 장치가 구비된다. 상기 액츄에이터 래치 장치는, 디스크(120)의 회전이 정지된 때에 액츄에이터(130)에 장착된 자기헤드가 램프(140)에 파킹된 상태를 유지하도록 액츄에이터(130)를 로킹시키는 역할을 한다. 다시 말하면, 상기 액츄에이터 래치 장치는 디스크(120)의 회전이 정지된 상태에서 외부 충격이나 진동 등에 의해 액츄에이터(130)가 불필요하게 회전하여 상기 자기헤드가 램프(140)로부터 벗어나 디스크(120) 위로 이동하는 것을 방지한다. 만약, 디스크(120)의 회전이 정지된 상태에서 자기헤드가 디스크(120) 위로 이동되면, 디스크(120)의 표면에 자기헤드가 직접 접촉하게 되어 디스크(120)의 표면 또는 자기헤드가 손상될 수 있는 위험성이 있다.

상기 액츄에이터 래치 장치는, 스윙아암(132)의 후단부에 형성된 노치(notch, 152)와, 상기 베이스 부재(110)에 회동 가능하게 설치된 래치 레버(160)를 구비한다. 상기 스윙아암(132)의 후단부는 통상적으로 플라스틱 사출물로 형성되 며, 상기 스윙아암(132)의 후단부에 형성되는 상기 노치(152)도 플라스틱 사출 성형에 의해 스윙아암(132)의 후단부로부터 수평으로 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 래치 레버(160)는, 베이스 부재(110)에 장착되는 회동 중심(161)과, 일측부에 마련된 래치 아암(162)과, 타측부에 마련된 균형추(counterbalance, 164)를 포함한다. 상기 래치 아암(162)의 선단부에는 액츄에이터(130)의 로킹시 상기 노치(152)를 간섭하는 후크(hook, 163)가 마련된다. 상기 래치 레버(160)에는, 하드디스크 드라이브(100)에 외부로부터 시계 방향 또는 반시계 방향의 회전 충격이 가해질 경우, 반시계 방향 또는 시계 방향으로 회동하려는 관성력이 작용한다. 이와 같은 관성력에 의해, 래치 아암(162)의 후크(163)가 스윙아암(132)의 노치(152)에 걸리게 됨으로써, 스윙아암(132)의 임의적인 회동이 저지된다.

상기 베이스 부재(110)의 단부에는 상기 균형추(164)를 가로막아 래치 레버(160)의 반시계 방향 회동량을 제한하는 스토퍼(111)가 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 스토퍼(111)는 관성력에 의해 반시계 방향으로 회동하는 래치 레버(160)의 균형추(164)와 충돌함으로써 래치 레버(160)의 회동을 저지한다. 상기 균형추(164)와 충돌하는 스토퍼(111)의 충돌면(111a)을 연장한 직선(L1) 및, 상기 충돌면(111a)에 대응하는 균형추(164)의 충돌면(166)을 연장한 직선(L2)은 각각 래치 레버(160)의 회동 중심(161)을 지나도록 구성된다. 이에 따라, 상기 균형추(164)가 상기 스토퍼(111)에 충돌할 때에 균형추(164)의 충돌면(166)과 스토퍼(111)의 충돌면(111a) 사이의 마찰이 최소화될 수 있고, 양 충돌면(111a, 166)의 충돌시 마모로 인한 파티클의 발생이 감소된다.

그리고, 상기 균형추(164)의 충돌면(166) 주변에는 상기 균형추(164)의 두께를 관통하는 완충 홀(167)이 형성되어 있다. 상기 완충 홀(167)은 균형추(164)와 스토퍼(111)의 충돌로 인한 충격을 흡수하여 래치 레버(160)의 손상을 방지하고, 충돌시의 소음을 저감한다.

한편, 도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 액츄에이터 래치 장치에 따르면, 스토퍼(111)에 충돌하는 균형추(164 )의 충돌면(166 ) 주변에는 균형추(164 )의 두께를 관통하며 균형추(164 )의 외주 측으로 터진 완충 슬롯(167 )이 형성될 수도 있다. 상기 완충 슬롯(167 )은 도 3 내지 도 5의 완충 홀(167)을 대체하는 것으로, 충돌시 래치 레버(160 )의 손상을 방지하고 소음을 저감하는 동일한 효과를 갖는다.

다시 도 3 내지 도 5를 참조하면, 관성력에 의한 스윙아암(132)의 시계 방향 회동은 균형추(164)에 의해 가로막혀 제한된다. 구체적으로, 상기 균형추(164)는 관성력에 의해 시계 방향으로 회동하는 스윙아암(132)의 후단부 측면(132a)과 충돌함으로써 상기 스윙아암(132)의 시계 방향 회동을 저지한다. 상기 균형추(164)에는 스윙아암(132)과의 충돌로 인한 충격을 완화하기 위한 완충 아암(171)이 마련된다. 상기 완충 아암(171)은 실질적으로 스프링의 역할을 할 수 있도록 탄성 재료(elastic material), 예컨데 폴리이미드와 같은 플라스틱 재료로 이루어질 수 있다.

상기 완충 아암(171)에는 스윙아암(132)의 후단부 측면(132a)을 향해 돌출된 돌기부(172)가 형성된다. 상기 돌기부(172)는 완충 아암(171)과 스윙아암(132)의 충돌시 양 자 사이의 접촉 면적을 줄여 파티클의 발생을 감소시키기 위한 것이다.

상기 스윙아암(132)과 래치 레버(160)에는 제1 철심(151) 및 제2 철심(165)이 구비된다. 상기 제1 철심(151)은 스윙아암(132)의 후단부 일측 구석 부위에 배치된다. 상기 제1 철심(151)은 상기 마그네트(138)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 이러한 제1 철심(151)은 상기 스윙아암(132)에 시계 방향의 토크(torque)를 인가하는 역할을 한다. 상술하면, 자성체로 이루어진 상기 제1 철심(151)에는 마그네트(138)로부터 발생된 누설 자속이 작용하게 되며, 이에 따라 스윙아암(132)에는 상기 제1 철심(151)으로부터 마그네트(138) 쪽으로 향하는 자력에 의해 시계 방향으로 회전하려는 토크가 인가된다. 이와 같이 스윙아암(132)에 인가되는 시계 방향 토크는 비교적 약한 회전 충격과 진동에 대해 상기 액츄에이터(130)를 로킹시키는 역할을 한다.

상기 제2 철심(165)은 상기 래치 레버(160)의 균형추(164)에 배치된다. 상기 제2철심(165)도 상기 마그네트(138)와의 사이에 자력이 작용할 수 있도록 자성체, 바람직하게는 강자성체인 강재(steel)로 이루어질 수 있다. 상기 제2 철심(165)은 래치 레버(160)에 시계 방향의 토크를 인가하는 역할을 하게 된다. 상술하면, 제2철심(165)에도 마그네트(138)로부터 발생된 누설 자속이 작용하게 되며, 이에 따라 래치 레버(160)에는 제2 철심(165)으로부터 마그네트(138)쪽으로 향하는 자력에 의해 시계 방향으로 회전하려는 토크가 인가된다. 상기 제1 철심(151)의 크기를 제2 철심(165)의 크기보다 크게 하면, 상기 스윙아암(132)에 작용하는 토크의 크기가 래치 레버(160)에 작용하는 토크의 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 제2 웨이트(169a, 169b)가 각각 설치될 수 있다. 상기 제1 웨이트(169a)는 래치 아암(162)의 선단부에, 즉 후크(163) 가까이에 설치되고, 상기 제2 웨이트(169b)는 균형추(164)의 후단부에 설치된다. 상기 제1 및 제2 웨이트(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.

이하에서, 상기한 구성을 갖는 액츄에이터 래치 장치의 동작을 설명한다.

도 6을 참조하면, 디스크 드라이브의 작동이 정지되어 슬라이더(134)에 탑재된 헤드가 램프(140, 도 3 참조)에 파킹될 때에는, 보이스 코일 모터에 의해 스윙아암(132)이 그 회동 중심(131)을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 스윙아암(132)의 후단부 측면(132a)이 래치 레버(160)의 완충 아암(171)에 마련된 돌기부(172)에 접촉되고, 래치 레버(160)는 시계 방향으로 회전하는 스윙아암(132)에 의해 밀려서 그 회동 중심(161)을 중심으로 반시계 방향으로 회동하게 된다.

자기헤드가 램프(140)에 파킹되어 상기 스윙아암(132)의 시계 방향 회전이 멈추면, 자기헤드가 불측의 외란에 의해 디스크(120) 측으로 이동되지 않도록 액츄에이터(130)가 로킹(locking)된다. 자기헤드의 파킹 상태에서는 보이스 코일 모터 에 의해 스윙아암(132)에 가해지던 회전 구동력이 제거되며, 제1 철심(151)과 마그네트(138)에 의해 스윙아암(132)에 인가된 시계 방향 토크에 의해 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 유지된다. 그리고, 전술한 바와 같이 상기 래치 레버(160)에 작용하는 토크의 크기보다 큰 크기의 토크가 상기 스윙아암(132)에 작용하므로, 액츄에이터(130)의 로킹 상태가 보다 안정되게 유지될 수 있다.

한편, 자기헤드의 파킹 상태에서, 제1 철심(151)과 마그네트(138)에 의해 스윙아암(132)에 인가된 토크보다 큰 시계 방향의 회전 충격이 하드디스크 드라이브(100, 도 3 참조)에 가해지면, 스윙아암(132)과 래치 레버(160)는 관성에 의해 반시계 방향으로 회동하며, 이에 따라 스윙아암(132)의 노치(152)가 래치 아암(162)의 후크(163)에 걸리게 됨으로써 스윙아암(132)은 더 이상의 반시계 방향 회동이 저지된다. 이때, 래치 레버(160)의 균형추(164)가 스토퍼(111)에 충돌함으로 인해 래치 레버(160)의 반시계 방향 회동량이 제한되므로 래치 아암(162)에서 후크(163)를 제외한 부분은 스윙아암(132)의 후단부와 접촉 마찰되지 않는다.

반대로, 하드디스크 드라이브(100)에 반시계 방향의 회전 충격이 가해지면, 스윙아암(132)과 래치 레버(160)에는 시계 방향으로 회전하려는 관성력이 작용하게 된다. 이에 따라, 스윙아암(132)의 후단부 측면(132a)과 래치 레버(160)의 완충 아암(171)이 충돌한다. 이 충돌로 인하여 래치 레버(160)는 반시계 방향으로 회동하지만 그 회동량은 스토퍼(111)와 균형추(164)의 충돌에 의해 제한되고, 이에 따라 스윙아암(132)의 시계 방향 회동도 저지된다. 이때 상기 스윙아암(132)이 다시 반시계 방향으로 회동하여도 스윙아암(132)의 노치(152)가 래치 아암(162)의 후크 (163)에 걸리게 되므로 스윙아암(132)의 반시계 방향 회동도 저지된다.

도 7을 참조하면, 하드디스크 드라이브(100)를 작동시키기 위해, 스윙아암(132)의 후단부에 마련된 VCM 코일(137)에 전원을 인가하면, 스윙아암(132)은 제1 철심(151)과 마그네트(138)의 자력 작용에 의한 시계 방향 토크를 이겨내면서 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이와 동시에, 래치 레버(160)는 제2 철심(165)과 마그네트(138)에 의해 인가된 시계 방향 토크에 의해 시계 방향으로 회동하게 되므로, 반시계 방향으로 회전하는 스윙아암(132)의 노치(152)가 래치 레버(160)의 후크(163)에 간섭되지 않는다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

본 발명의 액츄에이터 래치 장치는, 회전하는 래치 레버가 베이스 부재에 고정 형성된 스토퍼에 충돌하므로 마찰 접촉이 줄어들어 하드디스크 드라이브 내부에서 파티클 발생이 감소된다. 특히, 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 래치 레버의 충돌면과 스토퍼의 충돌면을 연장한 가상의 직선이 각각 래치 레버의 회동 중심을 지나도록 구성되면 마찰 접촉이 최소화될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 래치 레버에 스토퍼와의 충돌 충격을 완화하기 위한 완충 홀 또는 완충 슬롯이 마련되어, 래치 레버의 손상이 방 지되고 충돌시의 소음이 감소된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 완충 아암에 의해 스윙아암과 래치 레버의 충돌 충격이 완화되므로, 래치 레버 및 스윙아암의 손상이 방지되고 충돌시의 소음이 감소된다.

Claims

베이스 부재에 회전 가능하게 설치된 스윙아암과, 상기 스윙아암의 일단부에 마련된 VCM 코일과, 상기 VCM 코일에 대면하게 배치된 마그네트를 가진 액츄에이터를 로킹(locking)시키는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치에 있어서,

상기 스윙아암의 일단부에 형성된 노치(notch);

상기 베이스 부재에 회동 가능하게 설치되며, 일측부에 상기 노치를 간섭하여 스윙아암의 일방향 회동을 저지하는 후크(hook)를 가진 래치 아암을 구비하고, 타측부에 균형추를 구비한 래치 레버; 및,

베이스 부재에 마련되며, 상기 균형추를 가로막아 래치 레버의 회동량을 제한하는 스토퍼;를 구비하고,

서로 충돌하는 스토퍼의 충돌면과 균형추의 충돌면을 각각 연장한 가상의 직선은 모두 래치 레버의 회동 중심을 지나는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
삭제
제1 항에 있어서,

상기 균형추의 충돌면 주변에 완충 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 하드디 스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제1 항에 있어서,

상기 균형추의 충돌면 주변에 완충 슬롯이 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제1 항에 있어서,

상기 균형추가 스윙아암을 가로막아 상기 스윙아암의 타방향 회동량이 제한되도록 구성되고,

상기 균형추에는 상기 스윙아암과의 충돌로 인한 충격을 완화하기 위한 완충 아암이 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제5 항에 있어서,

상기 완충 아암에는 상기 스윙아암과의 접촉 면적을 줄이기 위한 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제5 항에 있어서,

상기 완충 아암은 탄성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제1 항에 있어서,

상기 스윙아암의 일단부에 마련되며 상기 마크네트의 누설 자속에 의해 상기 스윙아암에 토크(torque)가 인가되도록 하는 제1 철심, 및 상기 래치 레버의 균형추에 마련되며 상기 마그네트의 누설 자속에 의해 상기 래치 레버에 토크(torque)가 인가되도록 하는 제2 철심을 더 구비한 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제8 항에 있어서,

상기 제1 철심의 크기가 제2 철심의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제1 항에 있어서,

래치 레버에 인가되는 관성력을 조정하기 위하여 상기 래치 레버의 래치 아암과 균형추에는 각각 웨이트(weight)가 마련된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.
제1 항에 있어서,

상기 래치 아암에서 후크를 제외한 부분은 상기 스윙아암의 일단부와 접촉하지 않게 구성된 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 액츄에이터 래치 장치.