상술한 본 발명의 목적은, 프레임; 플로피 디스크를 지지하여 회전시키기 위한 디스크 회전 수단; 상기 디스크 회전 수단에 의해 회전되는 디스크에 데이터를 기입 및 그로부터 데이터를 독출하기 위한 헤드; 상기 디스크 회전 수단에 의해 지지되는 디스크의 반경 방향으로 이동 가능하고, 상기 헤드를 유지하기 위한 헤드 케리지; 및 상기 헤드 케리지의 양측에 제공되고, 상기 프레임에 장착된 자기 회로 및 상기 헤드 케리지 상에 장착된 구동 코일을 각각 구비하여 상기 헤드 케리지를 이동시키기 위한 제 1 보이스 코일 모터 및 제 2 보이스 코일 모터를 포함하는 디스크 장치에 의해 달성되는데, 상기 제 1 보이스 코일 모터는 상기 헤드 케리지가 이동될 때 상기 제 1 측상의 부하 상승에 대응하는 추진력을 상기 헤드 케리지의 제 1 측에서 발생하고, 상기 제 2 보이스 코일 모터는 상기 헤드 케리지가 이동될 때 상기 제 2 측상의 부하 상승에 대응하는 추진력을 상기 헤드 케리지의 제 2 측에서 발생시킨다.
헤드 케리지가 이동될 때 부하가 큰 쪽은 큰 부하 량만큼 증가된 추진력을 사용하여 구동된다. 이에 따라 헤드 케리지의 각 측은 각 측상의 부하에 대한 세기에 대응하는 추진력, 즉 양 측 사이의 부하에 있어서의 불균형에 해당하는 양 만큼 다른 추진력으로 구동된다.
결과적으로, 헤드 케리지가 양쪽 각 측이 동일한 추진력으로 구동될 때보다 양호한 정확도로 헤드 케리지를 구동시키는 것이 가능하여 지며, 이에 따라 양호한 정확도로 자기 헤드를 위치설정하는 것이 가능하여 진다. 이러한 보다 정확한 위치 설정의 결과로서, 데이터는 2,000 내지 3,000tpi 범위의 트랙 밀도를 가지는 고밀도 디스크에 정확하고 신뢰성있게 기입되고 독출될 수 있다.
부가적으로, 상기 본 발명의 목적은 상술한 디스크 장치에 의해 달성되는데, 상기 제 1 및 제 2 보이스 코일 모터는, 상기 헤드 케리지의 두 측에서의 불균일한 부하에 대응하는 상이한 각각의 추진력을 발생시키기 위해 제 1 보이스 코일 모터의 구동 코일의 권선수가 제 2 보이스 코일 모터의 구동 코일의 권선수와 다르게 되도록, 구성된다.
제 1 및 제 2 보이스 코일 모터의 각 구동 코일의 권선수를 간단히 변경하므로써 상기 제 1 및 제 2 보이스 코일 모터의 추진력의 설정을 변경하는 것이 가능하여, 설계를 적절히 변화시키는 것을 가능케 한다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 장점은 첨부된 도면과 함께 상세한 설명으로부터 명백하여 질 것이다.
도 1 및 도 2a,도 2b 및 도 2c를 참조하여 본 발명에 따른 디스크 장치의 제 1 실시예에 대한 상세한 설명이 개시된다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 디스크 장치에 대한 분해 조립도이다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c는 제 1 실시예의 상기 디스크 장치에 대한 평면도, 정면도 및 측면도를 각각 도시한다. X1-X2 는 수평 방향, Z1-Z2는 수직(높이) 방향 및 Y1-Y2는 길이 방향의 전면 및 배면의 깊이를 나타낸다.
플로피 디스크 장치(50)는 고밀도 장치이며, 프레임(51), 턴테이블 모터(52), 턴 테이블(53), 헤드 케리지(54), 보이스 코일 모터(55), 홀더(56), 커버로서의 기능을 하는 슬라이더(57) 및 프론트 베젤(58)을 포함한다.
디스크 카트리지(60)는 플로피 디스크와 함께 사용된다. 디스크 카트리지(60) 카트리지 본체(61)는 3.5 인치의 직경을 가지는 플로피 디스크(62)를 내부에 포함한다. 게다가, 셔터(63)가 카트리지 본체(61)의 에지에 제공된다. 셔터(63)는 카트리지 본체(61)의 상부 및 하부 표면의 상부 개구부(64) 및 하부 개구부(65)를 각각 덮는다. 플로피 디스크(62)의 허브(66)는 카트리지 본체(61)의 하부 표면에서는 노출된다.
프론트 베젤(58)에서 배면 방향, 즉 Y1 방향으로 삽입될 때, 디스크 카트리지(60)는 홀더(56)의 내부에 끼워지며, 셔터(62)는 X2 방향으로 수평적으로 미끄러지게 되고 개구부(64 및 65)는 개방된다. 상부 자기 헤드(70)는 상부 개구부(64)와 대향되고, 하부 자기 헤드(71)는 하부 개구부(65)와 대향된다. 잠금 장치가 해제될 때, 슬라이더(57)는 전면, 즉 Y2 방향으로 미끄러지게 되어, 디스크 카트리지(60)와 함께 홀더(56)를 Z2 방향으로 강하시킨다. 따라서 디스크 카트리지(60)는 플로피 디스크 장치(50)의 내부로 로드되며, 하부 자기 헤드(71)를 플로피 디스크(62)의 하부 표면(62b)과 접촉하도록 하기 위하여, 플로피 디스크(62)의 허브(66)는 턴 테이블(53)의 상부에 놓이게 되고 하부 개구부(65)는 하부 자기 헤드(71)의 상부에 위치된다. 플로피 디스크(62)는 약 3,600rpm의 속도로 턴 테이블 모터(52)에 의해 회전된다. 이후, 헤드 로드 메카니즘(도시되지 않음)은 리프트 암(202)을 하강시키기 위하여 여기되는 솔레노이드(201)(도 2 참조)에 의해 활성화된다. 리프트 암에 의해 지지되는 상부 자기 헤드(70)는 상부 개구부(64) 내부로 강하되어 플로피 디스크(62)의 상부 표면에 접촉한다.
상기 헤드 카트리지(54)는 보이스 코일 모터(55)에 의해 Y1-Y2의 길이 방향으로 이동하며, 데이터는 2,000 내지 3,000 tpi의 트랙으로 형성된 플로피 디스크에 상부 자기 헤드(70) 및 하부 자기 헤드(71)에 의해 기입되고 독출된다. 이러한 점에서, 상부 자기 헤드(70) 및 하부 자기 헤드(71)는 플로피 디스크가 회전하는 속도에 기인하여 플로피 디스크의 표면에서 약간 떠 있게 된다.
배출 버튼(73)을 누르므로써, 디스크 카트리지(60)는 우선 Z1 방향의 상향으로 이동하고 이어 Y2 방향의 전방으로 이동하므로써 배출된다.
헤드 케리지(54) 및 보이스 코일 모터(55)에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 7을 참조하여 개시된다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 헤드 케리지(54)는 케리지 본체(80), 상부 헤드 암(81), 상기 케리지 본체(80)의 프론트 에지에 제공된 하부 자기 헤드(71) 및 상기 상부 헤드 암(81)의 하부 프론트 에지에 제공된 상부 자기 헤드(70)를 포함한다. 중공형 구동 코일(82-1 및 82-2)은 케리지 본체(80)의 X1 및 X2 측상에 고정적으로 장착된다. 아래에 설명된 바와 같이, 헤드 케리지(54)는 Y1-Y2 방향의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 프레임(51)에 부착된 평행 가이드 로드(84,85)에 의해 지지된다.
상기 구동 코일(82-1,82-2)은 케리지 본체(80)상에 제공된 오목한 부분(80a, 80b)에 끼워맞춤 되어 그곳에 고정적으로 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 로드(85)는 케리지 본체(80)의 베어링 부분(80c)에 맞물리게 된다. 가이드 로드(84)는 케리지 본체(80)의 U 형 홀딩 부분(80d)에 끼워 맞춤된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 띠 모양의 플렉시블 케이블(151)은 하부 자기 헤드(71)에 접속된다. 상술한 신호 리드선과 유사하게, 이러한 띠 모양의 플렉시블 케이블(151)은 케리지 본체(80)로부터 수평 X2 방향의 측방향으로 연장되고, 헤드 케리지(11)의 이동을 제한하지 않도록 적당한 길이를 가지는 연장부(151a)를 가진다.
도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 상부 자기 헤드(70)에 접속된 신호 리드 선(150)은 상부 헤드 암(81)에 고정적으로 장착되며, 상부 헤드 암(81)을 따라 Y1 방향의 후방으로 인출되며, 수평 X2 방향의 측방향으로 헤드 케리지(54)의 배면 Y1 에지를 따라 인출되어 위치(150)에서 상기 연장된 플렉시블 케이블(151a)에 솔더링 접속된다.
보이스 코일 모터(55)는 헤드 케리지(54)가 이동하는 경로의 X1 및 X2 측에 서로에 대해 평행하게 위치된 보이스 코일 모터(55-1) 및 보이스 코일 모터(55-2)를 포함한다. X1 측의 보이스 코일 모터(55-1)는 X 측 자기 회로(90-1) 및 X1 측 구동 코일(82-1)을 포함한다. X2 측의 보이스 코일 모터(55-2)는 X2측 자기 회로(90-2) 및 X2측 구동 코일(82-2)을 포함한다. X1 측 자기 회로(90-1) 및 X2측 자기 회로(90-2)는 헤드 케리지(54)가 이동하는 경로의 중앙선(91)에 대해 서로에 관하여 대칭이다. 자기 회로 어셈블리(100)는 X1 측 자기 회로(90-1) 및 X2 측 자기 회로(90-2)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 자기 회로 어셈블리(100)는 영구 자석을 장착하기 위한 요크 부재(92)를 포함한 베이스를 구비한다. 상기 요크 부재(92)는 영구 자석을 장착하기 위한 X1측 요크 부분(92-1) 및 영구 자석을 장착하기 위한 X2 측 요크 부분(92-2)을 교대로 포함할 뿐만 아니라, 위에서 볼 때 사각형을 형성하는 방식으로 X1 측 요크 부분(92-1) 및 X2측 요크 부분(92-2)을 접속시키는 배면 Y2 에지 프레임 부분(92-3) 및 전면 Y1 에지 프레임 부분(92-4)을 포함한다.
X1 측 자기 회로(90-1)는 X1 측 요크 부분(92-1), 상기 X1측 요크 부분(92-1)의 하부 표면에 고정적으로 장착된 영구 자석(93-1), X1 측 구동 코일 요크(94-1) 및 자기 갭(95-1)을 포함한다. 상기 영구 자석(93-1)은 가늘고 긴 판 형상이고, 상기 자석의 상부 표면은 S극이며, 하부 표면은 N 극이다. 구동 코일 요크(94-1)는 구동 코일(82-1)을 축방향으로 관통하며, 상기 구동 코일 요크(94-1)의 단부는 Y2-에지 프레임 부분(92-3) 및 Y1 에지 프레임 부분(92-4)에 각각 접속된다. 자기 갭(95-1)은 영구 자석(93-1) 및 X1 측 구동 코일 요크(94-1) 사이에 형성된다. 구동 코일(82-1)은 구동 코일 요크(93-1)를 둘러싸고 그것으로부터 방사상으로 이격되어 있다.
X2 측 자기 회로(90-2)는 X2측 요크 부분(92-2), X2 측 요크 부분(92-2)의 하부 표면에 고정적으로 장착된 영구 자석(93-2), X2 측 구동 코일 요크(94-2) 및 자기 갭(95-2)을 포함한다. 상기 영구 자석(93-2)은 가늘고 긴 판형이며, 그것의 상부 표면은 N극이고 하부 표면은 S극이다. 영구 자석(93-2)의 이러한 극 구조는 영구 자석(93-1)의 극 구조와 상반되는 것을 알 수 있다. 구동 코일 요크(94-2)는 구동 코일(82-2)을 축방향으로 관통하고, 구동 코일 요크(94-2)의 단부는 Y2 에지 프레임 부분(92-3) 및 Y1 에지 프레임 부분(92-4)에 각각 접속된다. 자기 갭(95-2)은 영구 자석(93-2)과 X2 측 구동 코일 요크(94-2) 사이에 형성된다. 구동 코일(82-2)은 구동 코일 요크(93-2)를 둘러싸고 그것으로부터 방사상으로 이격되어 있다. 구동 코일(82-1) 및 구동 코일(82-2)은 직렬로 접속된다.
제어 회로에 의해 구동 전류가 구동 코일(82-1 및 82-2)에 인가되어 X1측 보이스 코일 모터(55-1)가 추진력(PF1)을 발생시키고 X2 측 보이스 코일 모터(55-2)가 추진력(PF2)을 발생할 때, 헤드 케리지(54)는 상기 띠 모양의 플렉시블 케이블(151)의 연장 부분(151a)을 인출할 수 있도록 Y1-Y2 방향의 길이 방향으로 이동된다.
이러한 지점에서, 상술한 바와 같이 상술한 헤드 케리지(11)가 Y1-Y2 방향의 길이 방향으로 이동될 때, X1 측 부하 및 X2 측의 부하 상승을 고려하는 것이 유용하다.
띠 모양의 플렉시블 케이블(151)을 관찰하면, 띠 모양의 플렉시블 케이블(151)의 연장된 부분을 인출하도록 요구된 양만큼 X2측 부하가 X1 측 부하보다 크다는 것을 알 수 있으며, 이에 따라 부하의 불균형을 야기한다.
부가적으로, 가이드 로드(84 및 85)를 관찰하면, 케리지 본체(80)가 가이드 로드(85)를 따라 미끄러지듯 이동될 때의 베어링 부분(80c)의 부하는 케리지 본체(80)가 가이드 로드(84)를 따라 미끄러지듯이 이동될 때의 U형의 홀딩 부분(80d)의 부하보다 크다는 것을 알 수 있다. 이에 따라 X2측, 즉 가이드 로드(85) 및 베어링 부분(80c)이 위치된 측의 부하는 X1측, 즉 가이드 로드(84) 및 U 형 홀딩 부분(80d)이 위치된 측의 부하보다 크다.
결과적으로, 헤드 케리지(54)가 Y1-Y2 방향의 길이 방향으로 이동될 때 부하 상승은 X1측에서 보다 X2측에서 더 크며, 이에 따라 부하 불균형을 야기한다.
본 발명의 실시예는 상술한 바와 같이 헤드 케리지(54)의 X2측 및 X1측상의 상이한 부하에 대응하는 상이한 추진력(PF1,PF2)을 X1 측 보이스 코일 모터(55-1) 및 X2 측 보이스 코일 모터(55-2)가 발생시키도록 구성된다.
특히, X1 측 보이스 코일 모터(55-1)의 구동 코일(82-1)은 1.16mm의 직경을 가지는 전선을 포함하고, 상기 전선의 권선 수(N1)는 102이다. 반면에, X2 측 보이스 코일 모터(55-2)의 구동 코일(82-2)은 1.16mm의 직경을 가지며, 상기 전선의 권선 수(N2)는 236이다.
이에 따라, X2 측의 보이스 코일 모터(5502)의 추진력(PF2)은, X1 측의 보이스 코일 모터(55-1)의 추진력(PF1)보다 N2가 N1을 초과한 양에 해당하는 양만큼 크며, PF1 과 PF2 사이의 차는 X1 측과 X2 측 사이의 부하 불균형에 해당한다.
결과적으로, 헤드 케리지(54)는 X1측보다 X2 측이 큰 추진력을 가지고 구동되며, 즉 헤드 케리지(54)의 X1 측 및 X2 측은 각각 X1측 및 X2측의 부하에 대응하는 추진력에 따라 구동된다. 이에 따라, 양 측상에 동일한 추진력으로 헤드 케리지가 구동될 때 보다 양호한 정확도로 헤드 케리지를 구동하는 것이 가능하여지고 그에 따라 양호한 정확도로 자기 헤드를 위치설정하는 것이 가능하여 진다. 이러한 정확한 위치 설정의 결과로서, 데이터는 2,000 내지 3,000tpi 범위의 트랙 밀도를 가지는 고밀도 디스크에 정확하고 신뢰성 있게 기입되고 독출된다.
게다가, 구동 코일(82-1)의 권선수를 구동 코일(82-2)의 권선수와 다르게 하고, 그에 따라 X1 측 보이스 코일 모터(55-1)의 추진력(PF1)을 X2 측 보이스 코일 모터(55-2)의 추진력(PF2)과 상이하게 하는 것은, 새로운 것으로 여겨지는 다음의 두 가지의 장점을 가진다.
첫째, 구동 코일(82-1)의 권선수와 구동 코일(82-2)의 권선수는 단일 권선의 상대적으로 작은 양의 증가분 만큼 변경될 수 있으며, X1측 보이스 코일 모터(55-1)의 추진력과 X2 측 보이스 코일 모터(55-2)의 추진력(PF2) 사이 및 그들의 정확한 변화를 측정할 수 있다.
둘째, 구동 코일(82-1)의 권선수와 구동 코일(82-2)의 권선수는 용이하게 변경될 수 있으며, 제1 코일 모터의 추진력과 제 2 보이스 코일 모터의 추진력의 설정을 변경할 수 있으며, 이에 따라 설계에 있어서의 변화를 융통성 있게 수용할 수 있다.
권선수가 작은 구동 코일(82-1)은 권선수가 큰 구동 코일(82-2)보다 크기가 작다는 것을 알 수 있을 것이다. 결과적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 구동 코일(82-1)과 프레임(51) 사이에 공간(160)이 형성된다. 케리지 본체(80)에 엔코더 스케일(161)을 장착하고, 프레임(51)에는 포토커플러(162)를 장착하기 위하여 이러한 공간(160)을 사용하므로써, 헤드 케리지의 위치 검출 메카니즘(163)이 헤드 케리지의 위치를 검출하기 위하여 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 디스크 장치의 변형에 대한 설명이 이어진다.
영구 자석(93-2)의 자력은 필요에 따라 영구 자석(93-1)의 자력 보다 클 수도 있다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 결과적으로, X2측 보이스 코일 모터(55-2)의 추진력(PF2)은 X1측 보이스 코일 모터(55-1)의 추진력 보다 크게 된다.
부가적으로, X2 측 자기 회로(90-2)의 요크는 필요에 따라 X2 측 자기 회로(90-1)의 요크 보다 크게 형성될 수 있다. 결과적으로, X2 측 보이스 코일 모터(55-2)의 자기 갭(95-2)을 통과하는 자속의 수는 X1측 보이스 코일 모터(55-1)의 자기 갭(95-1)을 통과하는 자속의 수 보다 크며, 이에 따라, X2 측 보이스 코일 모터(55-2)의 추진력(PF2)이 X1측 보이스 코일 모터(55-1)의 추진력 보다 크게 된다.
게다가, 구동 코일(82-1)과 구동 코일(82-2)이 병렬로 접속될 때, 각각의 구동 코일에서의 권선수는 동일하게 되며, 저항이 상기 구동 코일(82-1)에 직렬로 접속되어 상기 구동 코일(82-1)을 통해 흐르는 전류 보다 상기 구동 코일(82-2)을 통해 흐르는 전류가 더 크게 된다. 결과적으로, X2 측 보이스 코일 모터(55-2)의 추진력(PF2)이 X1 측 보이스 코일 모터(55-1)의 추진력(PF1)보다 크게 된다.
상술한 설명은 기술 분야의 당업자가 본 발명을 완성 및 사용할 수 있도록 하기 위하여 제시되었으며, 발명자의 발명을 수행하는 발명자에 의해 보다 매우 고려된 상황을 설정할 수 있다. 또한 본 발명은 제시된 실시예 및 변형에 한정되는 것이 아니며, 수정 및 변형물도 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는다.