CN100428333C - 具有加强引出板的悬置装置及采用它的盘驱动器的致动器 - Google Patents

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Abstract

一种悬置装置，该悬置装置将一滑动件弹性偏置向盘的表面，其中一读写头安装在该滑动件上。在该悬置装置中，一载入梁连接到致动器的一摇臂的第一部分。一弯曲件支承该滑动件，该弯曲件具有固定到该载入梁的朝向盘的表面的第一端部，以及朝向该载入梁的第一端部延伸的第二端部。一引出板从该载入梁的第一端部延伸。当停放头时，该引出板由设置在盘外侧的一斜坡件所支承。

Description

具有加强引出板的悬置装置及采用它的盘驱动器的致动器
技术领域
本申请涉及盘驱动器，更具体的，涉及一种具有刚度加强的引出板(end-tab)的悬置装置，以及采用该装置的盘驱动器的致动器。
本申请要求于2004年1月19日在韩国知识产权局申请的第10-2004-0003802号韩国专利申请的优先权，其全部内容在此引用作为参考。
背景技术
作为计算机的信息存储器件，硬盘驱动器(HDD)是一种使用读写头从盘重现数据或者在盘上记录数据的器件。
这种硬盘驱动器包括将读写头移动到盘的预定位置的致动器。该致动器设置有：摇臂；安装在该摇臂的一个端部内的悬置装置，其将一滑动件弹性偏置向盘的表面，读写头安装在该滑动件上；以及旋转该摇臂的音圈电动机(VCM)。
如果加电启动硬盘驱动器，盘开始旋转，音圈电动机旋转摇臂以在盘的记录面上移动该滑动件。安装在该滑动件上的读写头作用为从盘的记录面重现数据或者在盘上记录数据。
如果硬盘驱动器未启动，也就是说，如果盘停止，音圈电动机移动并将读写头停放在盘的记录面的外面，防止读写头碰撞在盘的记录面上。通常，这种停放头系统(head parking system)可分类为接触起停(CSS)系统和斜坡件装载系统(ramp loading system)。在CSS系统中，其上数据不可记录的停放区设置在盘的内周中，停放头使其与停放区接触。在斜坡件装载系统中，斜坡件安装在盘外，头停放在该斜坡件上。
图1A是显示一常规的盘驱动器的致动器的悬置装置的透视图，图1B是显示图1A的常规悬置装置的侧视图。图1C是显示在常规悬置装置中当一引出板与斜坡件的前端部接触时的情况的平面图。
参考图1A和1B，致动器的悬置装置40包括一与摇臂32的一个端部相连接的载入梁(1oad beam)41，以及支承其上安装头的滑动件45的弯曲件44。弯曲件44的后端部通过焊接等固定到载入梁41的一个表面，也就是，面向盘20的表面。弯曲件44的前端部可自由移动。限制弯曲件44的俯仰运动的限位件47设置在弯曲件44的前端部和后端部之间。限位件47通过位于载入梁41上的孔46延伸。朝向弯曲件44突出的窝形部43位于载入梁41上。通过窝形部43向弯曲件44引入预定的弹力。这种结构中，弯曲件44可自由移动，因此，连接到弯曲件44的滑动件45可在摇摆和俯仰的方向自由移动。
如上所述，斜坡件50安装在盘20外侧以停放头。引出板42延伸地位于载入梁41的前端部并当停放头时接触斜坡件50的表面而被支承。斜坡件50的前端部倾斜并且与盘20的边缘部分重叠预定宽度，使得引出板42可平滑载入或者卸载。
如果关闭盘驱动器的电源，引出板42从盘20卸载到斜坡件50上。此时，引出板42抬升，与斜坡件50的前端部的倾斜表面相接触。如果引出板42抬升到预定高度以上，连接滑动件45的弯曲件44由于滑动件45和盘20之间的吸引力而离开窝形部43。另外，由于盘驱动器的电源关闭，盘20的旋转速度减小，并且滑动件45的抬升高度也减小。
如果滑动件45的抬升高度连续减小，安装在滑动件45上的头碰撞在盘20上，引起头和/或盘20损坏。限位件47阻止发生这种问题。换句话说，当引出板42抬升，与斜坡件50的前端部的倾斜表面接触时，限位件47与载入梁41结合，因而阻止滑动件45的抬升高度降低到预定高度以下。
但是当引出板42抬升，与斜坡件50的前端部的倾斜表面接触时，相当大的负荷施加到引出板42上。如果引出板42的刚度低，在载入梁41和引出板42之间的连接部分可偏转。如果这种现象发生，限位件47不能完成其自身功能，使得头和/或盘20可由于碰撞而损坏。由于连接到弯曲件44的滑动件45不能快速与盘20的表面分开，卸载引出板42所需时间长，由此降低盘驱动器的性能。另外，如果长时间反复发生这种现象，引出板42可由于疲劳现象而变形。
为了克服以上问题，应增加引出板的刚度。为此，可形成大或者厚的引出板。这种情况下，引出板的重量增加使得致动器的驱动性能降低。因而，需要一种相对小而且重量轻并且刚度高的引出板。
参考图1C，当停放头时，为了在滑动件45旋转到盘20的周边外之前将引出板42卸载到斜坡件50上，安装斜坡件50以使斜坡件50的前端部与盘20的边缘部分重叠预定宽度D。
然而常规的引出板42从载入梁41的前端部沿着载入梁41的中心轴线延伸。因此，在斜坡件50和盘20之间的重叠宽度D相对宽，盘20的数据存储空间因而减小。另外，当引出板42的刚度低，卸载引出板42的时间长。结果，必须加宽在斜坡件50和盘20之间的重叠宽度D。
在图2A到2C中，示出了具有纵向加强引出板的悬置装置，其在第6181529号美国专利中公开了。
参考图2A到2C，引出板71在载入梁58的纵向方向延伸地位于悬置装置的载入梁58的前端部上。滑动件72连接到弯曲件75。纵向槽道84和93沿着引出板71的纵向中心轴线位于引出板71上。这些纵向槽道84和93使得引出板71的刚度增加。在常规的悬置装置中，如图2A到2C所示，引出板71的刚度增加，停放头时引出板71和盘之间的碰撞的可能性减小，引出板71可更快速的卸载。
在停放头时，当引出板71接触斜坡件的前端部时，由于斜坡件，引出板71受到水平方向的力以及垂直方向的力。从引出板71的形状可知，常规引出板71的刚度在垂直方向相对高，但在水平方向不足够高。
因为引出板71沿着载入梁58的中心轴线在纵向方向从载入梁58的前端部延伸，在斜坡件和盘之间的重叠宽度相对宽，盘的数据存储空间因而减小。
与图1A的引出板相比，图2A到图2C的引出板的效果为增加了垂直刚度，但是水平刚度以及斜坡件和盘之间的重叠宽度的效果不理想。
同时，第1999-306704号日本已公开专利申请公开了一种引出板，其相对于载入梁的中心轴线在交叉方向从载入梁的前端部延伸。这种引出板的优点在于减小了斜坡件和盘之间的重叠宽度，但缺点在于引出板的刚度不够而且发生扭转变形。
由于需要更高的数据记录密度，需要减小斜坡件和盘之间的重叠宽度以加宽盘的数据记录表面。为了更快速的载入/卸载引出板，必须开发具有更高刚度的引出板。
发明内容
本发明提供一种悬置装置，以及采用该悬置装置的盘驱动器的致动器，其可增加引出板的垂直和水平刚度，并增加盘的数据存储空间。
根据本发明的一个方面，提供一种盘驱动器的致动器的悬置装置，其将一滑动件弹性偏置向盘的一表面，读写头安装在该滑动件上。悬置装置包括：连接到致动器的摇臂的第一部分的一载入梁；支承滑动件的弯曲件，该弯曲件具有固定到载入梁的朝向盘的表面的第一端部，以及朝向该载入梁的第一端部延伸的第二端部；以及从载入梁的第一端部延伸的引出板，当停放头时，该引出板由设置在盘外侧的斜坡件所支承，其中所述引出板从载入梁的纵向中心轴线朝向盘外侧偏转，从载入梁的第一端部延伸，因而增加了引出板的垂直和水平刚度。
根据一方面，引出板弯曲为朝向盘外侧的弓形形状，从载入梁的第一端部延伸。
根据一方面，引出板从载入梁的第一端部直线延伸，而在引出板的纵向中心轴线和载入梁的纵向中心轴线之间形成一预定角度。
根据一方面，引出板为朝向斜坡件的突出截取(convex cut-away)形状。
根据本发明的另一方面，提供一种盘驱动器的致动器，包括：枢转安装在盘驱动器的基件上的摇臂；将一滑动件弹性偏置向盘的表面的悬置装置，一用于重现/记录数据的读写头安装在该滑动件上；旋转该摇臂以移动读写头到盘的预定位置的音圈电动机。悬置装置包括：连接到致动器的摇臂的第一部分的载入梁；支承该滑动件的弯曲件，该弯曲件具有固定到载入梁面向盘的表面的第一端部，以及朝向该载入梁的第一端部延伸的第二端部；从该载入梁的第一端部延伸的引出板，当停放头时该引出板受到设置在盘外侧的斜坡件的支承，其中该引出板从该载入梁的第一端部延伸并从载入梁的纵向中心轴线向盘的外侧偏转，因而增加了引出板的垂直和水平刚度。
与现有技术相比，引出板的垂直和水平刚度增加，在斜坡件和盘之间的重叠宽度减小，使得增加了盘的数据存储空间。
本发明的其他方面和/或优点将部分在下面的说明中提出，并且部分从说明书中显见，或者可通过对本发明的实施而习得。
附图说明
本发明的这些和/或其他方面和优点将通过下面结合附图对实施例的说明而更清楚和易于理解。
图1A是一常规的盘驱动器的致动器的悬置装置的透视图。
图1B是图1A的悬置装置的侧视图。
图1C是显示在图1A的常规悬置装置中引出板与斜坡件的前端部相接触的平面图。
图2A是常规的具有纵向加强的引出板的悬置装置的平面图。
图2B是图2A的常规悬置装置的纵向剖面图。
图2C是图2A的悬置装置的前视图。
图3是概要示出硬盘结构的剖面图，其采用根据本发明一实施例的致动器的悬置装置。
图4是图3的悬置装置的放大平面图。
图5是图3的悬置装置的透视图。
图6是图3的悬置装置的截面图。
图7是根据本发明另一实施例的悬置装置的平面图。
图8A和8B是说明根据现有技术和本发明的一个实施例，当垂直负载施加到引出板上时的偏移和应力的模拟结果的示图。
图9A到9C是说明根据现有技术和本发明的一个实施例，当水平负载施加到引出板上时的偏移、应力和应变的模拟结果的示图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，该实施例的例子将在附图中说明，其中全文中相似的参考标号指代相似元件。实施例将参考附图而解释本发明。
在附图中，层和区域的厚度被放大以明示。
图3是概要说明硬盘驱动器的结构的平面图，其采用根据本发明一实施例的致动器的悬置装置。
参考图3，该硬盘驱动器包括：安装在基件110上的主轴电动机112；一个或多个固定安装在主轴电动机112内的盘120；移动读写头(未示出)到盘120的预定位置的致动器130。这里读写头是用于从盘120重现数据或者向盘120记录数据的装置。
致动器130包括：枢转安装在一枢轴承131上的摇臂132，该枢轴承131安装在基件110内；安装在摇臂132的第一端部中以弹性偏置滑动件145朝向盘120的一表面的悬置装置140，其中该头安装在滑动件145上；音圈电动机(VCM)旋转该摇臂132。
音圈电动机设置有VCM线圈137，其连接到摇臂132的第二端部，以及设置面向VCM线圈137的磁体138。结构如上所述的音圈电动机受到伺服控制系统的控制。通过输入到VCM线圈137的电流和磁体138的感应磁场之间的交互作用，音圈电动机在根据弗莱明左手定则的方向旋转摇臂132。
特别的，如果硬盘驱动器加电启动，盘20开始在箭头D所示方向旋转，音圈电动机在箭头A所示的反时针方向旋转摇臂132，使得安装有读写头的滑动件145在盘120的记录表面上移动。利用旋转中的盘120引起的抬升力，滑动件145从盘120的表面抬升到预定高度。这种状态下，安装在滑动件145上的读写头从盘120的记录面重现数据或者向盘120的记录面记录数据。
如果关闭硬盘驱动器的电源，盘120停止，音圈电动机旋转摇臂132，在如箭头B所示的顺时针方向，以阻止头撞在盘120的记录面上，使得读写头移动并停放在盘120的记录面外。为此，在盘120外侧安装斜坡件150，并在悬置装置140中设置引出板142。引出板142从盘120移动到斜坡件150，然后由斜坡件150所支承。
如果读写头停放在斜坡件150上并且没有被固定，致动器130可由于施加到盘驱动器的外界冲击或者振动而任意旋转，并可以从斜坡件150脱离，因此朝向盘120的记录面移动。这种情况下，头可与盘120的记录面接触，使得损坏头和/或盘120的记录面。因而，当盘120停止并且头停放在斜坡件150上，致动器130需要固定到预定位置以防止任意旋转。为此，设置致动器锁160。
图4是图3的悬置装置的放大平面图，图5是图3的悬置装置的透视图，图6是图4的悬置装置的截面图。
参考图4到6，悬置装置140设置在致动器130中，并弹性偏置滑动件145向盘120的表面。这里，读写头安装在滑动件145上。
悬置装置140包括载入梁141、弯曲件144和引出板142。在停放头时，引出板142由斜坡件150所支承，其设置在盘120外侧。
载入梁141连接到致动器130的摇臂132的端部。根据一实施例，载入梁141通过压制金属板(例如不锈钢)而制成，其厚度大约为0.05mm，很薄。为了增加载入梁141的刚度，载入梁141的两个边缘向上弯曲。
弯曲件144支承安装有头的滑动件145。弯曲件144连接到载入梁141的底表面，即面向盘120的表面。根据一实施例，弯曲件144的后端部通过焊接等方法固定到载入梁141的面向盘的表面上。弯曲件144的前端部朝载入梁141的前端部延伸，使得弯曲件144可一定程度地自由移动。根据一实施例，类似载入梁141，弯曲件144由薄不锈钢制成。然而，弯曲件144形成薄于载入梁141，例如，大约为0.02mm厚，使得连接其上的滑动件145可自由摇摆和俯仰运动。
限位件147设置在弯曲件144的前端部和后端部之间以限制弯曲件144的摇摆运动。限位件147通过孔146延伸，该孔位于载入梁141上。
窝形部143突出地位于载入梁141上并朝向弯曲件144，以提供预定的弹力给弯曲件144。由此结构，弯曲件144可自由移动，因此使得连接到弯曲件144的滑动件145平滑摆动和俯仰运动。
引出板142从载入梁141的前端部延伸并从载入梁141的纵向中心轴线XL朝向盘120外侧偏转，即朝向斜坡件150。特别的，引出板142从载入梁141的前端部延伸并弯曲为朝向盘120外侧的弓形形状。另外，根据一实施例，引出板142在整个纵向方向上为朝向斜坡件150的倾斜表面151的突出截取形状。换句话说，引出板142的截面形状相对斜坡件150突出。另外，大致垂直于引出板的弯曲的弓形形状所截取的引出板142的截面形状，相对于与盘120相对的引出板242的表面是凹入的。进而，大致垂直于引出板142的弯曲的弓形形状所截取的引出板142的截面形状，在引出板142的第一和第二端部之间的整个弯曲的弓形形状上大致恒定。
与现有技术相比，如上所述结构的引出板142的刚度在水平方向和垂直方向增加。因此，在停放头时，可抑制滑动件145和盘120之间由于引出板142的变形而碰撞，由此阻止损坏盘120和安装在滑动件145上的头。另外，可阻止由于引出板142长期的反复变形而损坏引出板142，由此增加了引出板142的使用寿命。下文中将参考模拟结果对其进行说明。
由于引出板142形成为朝向斜坡件150的倾斜表面151突出的截取形状而增加了引出板142的刚度。另外，在停放头时，引出板142的突出表面142a与斜坡件150的倾斜表面151接触。因此，与平面形状(flat-shaped)的引出板相比，引出板142和斜坡件150之间的接触面积减小。因此在载入/卸载引出板142时，减小了由于引出板142和斜坡件150之间的摩擦引起的磨损。
进而，因为引出板142朝向斜坡件150弯曲，增加了引出板142的刚度，使得更快速的进行载入和卸载。因此，与现有技术相比，在斜坡件150和盘120之间的重叠宽度D减小，使得盘120的数据存储空间增加。
图7是根据本发明的另一实施例的悬置装置的平面图。图7的悬置装置结构与图3的悬置装置相同，除了引出板的形状。因此，将在下文中说明引出板的形状。
参考图7，悬置装置240包括支承滑动件245的载入梁241，以及设置在载入梁245的前端部上的引出板242。引出板242从载入梁241的前端部延伸并从载入梁241的纵向中心轴线XL朝向盘120的外侧偏转，即，朝向斜坡件150。特别的，引出板242从载入梁241的前端部直线延伸，在引出板242的纵向中心轴线XE和载入梁241的纵向中心轴线XL之间形成预定角度θ。根据一实施例，类似图3的悬置装置，引出板242具有朝向斜坡件150的突出截取形状。换句话说，引出板242的截面形状相对斜坡件150突出。另外，大致垂直于引出板242的纵向中心轴线XE所截取的引出板242的截面形状，相对于与盘120相对的引出板242的表面是凹入的。进而，大致垂直于纵向中心轴线XE所截取的引出板242的截面形状，在引出板242的第一和第二端部之间大致恒定。
如参考图3的悬置装置所描述的，如上结构的引出板242的刚度在垂直和水平方向均增加，在斜坡件150和盘120之间的重叠宽度D也减小，与现有技术相比。特别的，在本实施例中，由于引出板242具有直线延伸形状，与弓形形状的引出板142相比，可更简便的制造引出板242。
下文中，将参考模拟结果进行比较根据现有技术和本发明一实施例的引出板的垂直和水平刚度。在模拟中，图4的引出板用作本发明的实施例的引出板，图2A的引出板用作根据现有技术的引出板。
图8A和8B是说明根据现有技术和本发明的一个实施例，当垂直负载施加到引出板上时的偏移和应力的模拟结果的示图，表1示出各个结果数据。
表1
  类型   现有技术   本发明   减小比例
  偏移   6.287   6.088   3.2％
  应力   1.76E+06   1.71E+06   2.8％
参考图8A到8B和表1，当垂直负载施加到引出板71和弓形形状的引出板142上时，引出板142的偏移减小大约3.2％，与引出板71相比。另外，引出板142的应力减小大约2.8％，与引出板71相比。
图9A到9C是说明当水平负载施加到引出板71和142上时的偏移、应力和应变的模拟结果的示图，表2示出了各个结果的数据。
表2
  类型   现有技术   本发明   减小比例
  偏移   0.005025   0.004717   6.1％
  应力   47521   43725   8.0％
  应变   6.98E-04   6.42E-04   8.0％
参考图9A到9C和表2，当水平负载施加到引出板71和弓形形状引出板142上时，引出板142的偏移减小大约6.1％，与引出板71相比。同时，引出板142的应力减小大约8.0％，与引出板71相比。另外，引出板142的应变减小大约8.0％，与引出板71相比。
如上所述，可知悬置装置140的引出板在水平方向和垂直方向具有比根据现有技术的悬置装置40更高的刚度。特别的，引出板142的水平刚度极大增加，与引出板71相比。另外，由于引出板142的垂直和水平刚度增加，也增加了对引出板142的扭转变形的抵抗。
如上所述，与现有技术相比，通过将引出板从载入梁的纵向中心轴线朝向盘的外侧偏转，而从载入梁的前端部延伸，本发明的实施例极大的增加了引出板在水平方向和垂直方向的刚度。由此，在停放头时，可限制头和盘之间由于引出板的变形而碰撞，由此阻止损坏盘和头。另外，可阻止由于引出板长期的反复变形而损坏引出板，由此增加了引出板142的使用寿命。
另外，根据如上结构的引出板，斜坡件和盘之间的重叠宽度减小，使得增加了盘的数据存储空间。
虽然说明和显示了本发明的几个实施例，本领域技术人员可理解，在不背离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例作出修改，本发明的范围在权利要求和其等价物中限定。

Claims (4)

1.一种盘驱动器的致动器的悬置装置，其将一滑动件弹性偏置向盘的表面，一读写头安装在该滑动件上，该悬置装置包括：
连接到该致动器的一摇臂的第一部分的一载入梁；
支承该滑动件的一弯曲件，该弯曲件具有固定到该载入梁的朝向盘的表面的第一端部，以及朝向该载入梁的一第一端部延伸的一第二端部；以及
从该载入梁的该第一端部延伸的引出板，当停放头时，该引出板由设置在盘外侧的一斜坡件所支承，
其中该引出板从该载入梁的第一端部延伸并从该载入梁的纵向中心轴线朝向盘外侧偏转，由此增加了该引出板的垂直和水平刚度，
该引出板在从该载入梁的第一端部延伸时弯曲为朝向盘外侧的弓形形状，
从该致动器的一摇臂延伸的所述载入梁，具有通过该载入梁的一孔和在一第一方向延伸的窝形部；
连接到该载入梁的弯曲件，在该第一方向通过该窝形部弹性偏置该弯曲件，并且该弯曲件具有通过该孔延伸以接合该载入梁的限位件，该限位件用于限制该弯曲件在该第一方向移动；以及
在该载入梁的一端延伸，离开该载入梁的纵向中心轴线的所述引出板，在致动器停放期间与所述斜坡件接合。
2.如权利要求1所述的悬置装置，其中在致动器停放期间，该引出板的与该斜坡件接合的表面是突出的。
3.如权利要求2所述的悬置装置，其中该引出板的与该突出表面相反的表面是凹入的。
4.一种盘驱动器的致动器，包括：
枢转安装在盘驱动器的一基件上的摇臂；
将一滑动件弹性偏置向盘的表面的悬置装置，一用于重现/记录数据的读写头安装在该滑动件上；
旋转该摇臂以移动该读写头到盘的预定位置的音圈电动机，
其中该悬置装置包括：
连接到该致动器的摇臂的一第一部分的一载入梁；
支承该滑动件的弯曲件，该弯曲件具有固定到该载入梁面向盘的表面的一第一端部，以及朝向该载入梁的第一端部延伸的一第二端部；以及
从该载入梁的第一端部延伸的引出板，当停放头时该引出板受到设置在盘外侧的一斜坡件的支承，
其中该引出板从该载入梁的纵向中心轴线向盘的外侧偏转，而从该载入梁的第一端部延伸，由此增加了该引出板的垂直和水平刚度，
该引出板在从该载入梁的第一端部延伸时弯曲为朝向盘外侧的弓形形状，
从该致动器的一摇臂延伸的所述载入梁，具有通过该载入梁的一孔和在一第一方向延伸的窝形部；
连接到该载入梁的弯曲件，在该第一方向通过该窝形部弹性偏置该弯曲件，并且该弯曲件具有通过该孔延伸以接合该载入梁的限位件，该限位件用于限制该弯曲件在该第一方向移动；以及
在该载入梁的一端延伸，离开该载入梁的纵向中心轴线的所述引出板，在致动器停放期间与所述斜坡件接合。
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