CN101034581A

CN101034581A - 硬盘磁头加载机构及硬盘

Info

Publication number: CN101034581A
Application number: CN 200710034775
Authority: CN
Inventors: 谢建全
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2007-09-12

Abstract

本发明公开了一种硬盘磁头加载机构及硬盘，所述硬盘磁头加载机构包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块，磁头臂，悬承安装在磁头臂的一个端部上，音圈电机，还包括微位移机构，其一端安装在磁头臂上，另一端安装在悬承上。安装有本发明磁头加载机构的硬盘，不管什么情况，磁头均不与硬盘盘片接触，可避免接触式启停方式所导致的硬盘磁头与盘片的碰撞现象，从而避免因磁头碰撞而导致的数据丢失和硬盘磁头的损坏，显著提高硬盘数据存储的安全性能。

Description

硬盘磁头加载机构及硬盘

技术领域

本发明涉及一种硬盘磁头加载机构及硬盘，属于计算机数据储存及读写的技术领域。

背景技术

硬盘是目前应用于计算机的主要外部存储介质，其利用磁头在磁盘上读出和记录数据。硬盘一旦发生故障，用户的数据损失远远超过硬盘本身的价值。同时硬盘是PC系统中出故障率最高的部件，发生故障的主要原因之一就是硬盘腔体内的磁头与盘片发生碰撞(我们称之为“磁头碰撞”)。磁头碰撞常常导致盘片的物理损伤，不管是用软件方法还是在超净化环境条件下用专用的维修设备进行维修的硬件方法，都无法抢救出物理受损区域上的数据，是一种灾难性故障。采用相应的措施尽量减少磁头碰撞的发生，是硬盘设计和生产中一个不可忽视的问题。

现在的硬盘磁头一般以接触起停方式工作，磁头的加载力是固定不变的，当盘片转速低于一定值时，空气膜对磁头的支承力不足以支撑磁头的悬浮，因此要求硬盘在断电前，将磁头移至起停区，起停区相对其它区域较光滑，线速度较低，磁头与盘片接触时作用力很小，不会对磁头造成影响，同时此区域没有涂磁层，不存在磁头碰撞产生碎块颗粒的现象。

硬盘在进行读写操作时切断电源是最易被人们所忽视的问题，磁头正处于读写状况时切断电源停机，此时硬盘盘片转速迅速下降，空气膜对磁头的支承力也跟着迅速下降，此时磁头还没有移至起停区，从而导致磁头与盘片发生碰撞，虽然此时盘片转速较低，磁头碰撞产生的后果没有遇到震动或腔体内有尘埃粒子发生的碰撞那么严重，但此时磁头在盘片上滑动，由于数据存储区域的摩擦系数远高于起停区，因此可导致存储介质的划伤，引起数据丢失。除此之外如果电源的输出直流电压纹波过大，也会导致硬盘转速不稳定和磁头抖动，使得磁头与高速旋转的盘片碰撞。

发明内容

本发明的第一个目的就在于提供一种能够解决上述问题，避免因磁头碰撞而导致的数据丢失和硬盘磁头的损坏，可提高硬盘数据存储的安全性能的硬盘磁头加载机构。

本发明的第二个目的在于提供一种包含上述硬盘磁头加载机构，可提高硬盘数据存储的安全性能的硬盘。

本发明第一个目的是通过以下技术方案实现的：一种硬盘磁头加载机构，用于将磁头加载到磁盘的预定位置以便在该磁盘上记录和读出数据，包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块；磁头臂，其中部具有轴孔，安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，悬承安装在磁头臂的一个端部上；音圈电机，具有一个线圈和至少一个磁铁；还包括微位移机构，其一端安装在磁头臂上，另一端安装在悬承上，用于控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与硬盘盘片之间的距离控制为预定值。磁头与所述盘片之间的距离设定为在处于非工作状态时大于所述预定值的一个值。

所述微位移机构可为多层压电晶体机构；磁头臂与所述的悬承可为铰链连接。

进一步改进的方案，还包括电子控制单元，所述的电子控制单元连接并控制所述的微位移机构。

再进一步改进的方案，还包括微位移传感器，所述的微位移传感器与微位移机构连接，用于检测到硬盘受到冲击时，给所述微位移机构发出一指令，拆除加在微位移机构上的加载电流或电压。

更进一步改进的方案，还包括微位移加载机构，该微位移加载机构与所述的微位移机构和所述的悬承相连接，用于控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与盘片之间的距离控制为一预定值。

本发明第二个目的是通过以下技术方案实现的：一种硬盘，包括磁头加载机构，该磁头加载机构用于将磁头加载到磁盘的预定位置以便在该磁盘上记录和读出数据，包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块；磁头臂，其中部具有轴孔，所述磁头臂安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，悬承安装在磁头臂的一个端部上；音圈电机，具有一个线圈和至少一个磁铁。此外还包括微位移机构，其一端安装在磁头臂上，另一端安装在悬承上，用于控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与硬盘盘片之间的距离控制为一预定值。并且，磁头与盘片之间的距离设定为在处于非工作状态时大于所述预定值的一个值。

再进一步改进的方案，还包括微位移传感器，所述的微位移传感器与微位移机构连接，用于检测到硬盘受到冲击时，给所述的微位移机构发出一指令，拆除加在微位移机构上的加载电流或电压。

本发明的积极效果在于，硬盘的磁头不再采用接触式启停方式，即不管什么情况，磁头均不与硬盘盘片接触，可避免接触式启停方式所导致的硬盘磁头与盘片的碰撞现象，可避免因磁头碰撞而导致的数据丢失和硬盘磁头的损坏，显著提高硬盘数据存储的安全性能。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

附图说明

图1为现有硬盘的立体图；

图2为现有硬盘分解后的俯视图；

图3为现有磁头加载机构的结构示意图；

图4为本发明磁头加载机构一实施例的结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，硬盘驱动器一般包括：壳体10；磁盘(硬盘)20，它是装在壳体10内的记录介质；主轴电机30；它装在壳体10的基板11上；用于转动磁盘20；加载机构40，它具有用来记录/读出数据的磁头。壳体10安装在计算机主体内，并包括用于支承主轴电机30和加载机构40的基板11和结合在基板11上用于封闭和保护磁盘20的盖板12。壳体10通常用不锈钢或铝材料制成。

磁盘20是用于数据记录的记录介质，单个或多个磁盘安装成彼此相互隔开预定距离，并能被主轴电机30转动。着陆区21位于磁盘20的内圆周。当断电时；安装有磁头(未示出)的滑块42停留在着陆区21。储存数据的数据区22位于着陆区21的外侧。

加载机构40包括：磁头臂46它能围绕设置在基板11上的枢轴47转动；滑块42，其上安装磁头。悬承44，它设置在磁头臂46的一个端部，用于支承滑决42以使其弹性地偏向磁盘20的表面。标号48表示用于转动磁头臂46的音圈电机。

现有加载机构40的工作原理：参照图3，在处于非工作状态时，滑决42借助悬承44的弹力停靠在磁盘20的着陆区21，安装在滑决42上的磁头与磁盘20处于接触状态。当通电时，磁盘开始转动，并由于气压的作用而产生升力。于是，滑块42被抬起。加载机构40的磁头臂46的转动使被抬起的滑块移动到磁盘20的数据区22。数据区中的滑块42保持被抬起的状态，并处于磁盘20转动所导致的升力与悬承44所产生的弹力之间相平衡的高度，与磁盘20的表面201保持预定的距离Sp，此时，磁头开始相对磁盘20记录和读出数据。

参照图4，本发明磁头加载机构40设有一微位移机构50，该微位移机构50的一端安装在磁头臂46上，另一端安装在悬承44上。在处于非工作状态时，滑决42借助悬承44的弹力悬停在磁盘20的上方，同时，安装在滑决42上的磁头与磁盘20之间具有一设定值So，磁头与磁盘20处于非接触状态，同时还可通过控制音圈电机将将磁头组件移至磁盘20的有效范围之外(见图2)。该设定值So为大于前述预定值Sp的一个值。通电时，磁盘开始转动，当磁盘转速达到额定时，先通过控制电路和音圈电机将磁头移至磁盘20的上方，同时电子控制单元(图中未示出)给微位移机构50一个指令，微位移机构50产生微位移动作，再通过微位移加载机构51加载于悬承44上，于是，滑块42被往下压。同时，加载机构40的磁头臂46的转动使被抬起的滑块移动到磁盘20的数据区22。数据区中的滑块42保持往下的状态，并处于磁盘20转动所导致的升力和由微位移机构50和微位移加载机构51加载于悬承44中的往下的弹力之间相平衡的高度，滑块42与磁盘20的表面201保持预定的距离Sp，此时，磁头开始相对磁盘20记录和读出数据。

一旦发生突然断电，加在微位移机构50上的电压消失，加载力消失，滑块42在磁头臂46的预载力的作用下迅速抬起，安装在滑决42上的磁头与磁盘20之间的距离恢复到原先的设定值So，磁头不会与磁盘发生碰撞，从而避免因断电导致的磁头碰撞，避免数据丢失和硬盘磁头的损坏，提高硬盘数据存储的安全性能。

微位移机构50可以采用多层压电晶体，多层压电晶体具有电致伸缩的性能，通过改变加在多层压电晶体的电压，可精确地控制晶体的形变速度和形变幅度，而加在多层压电晶体上的电压可由电子控制单元来控制，因此利用多层压电晶体可很方便地解决磁头的加载问题，同时压电晶体体积小、重量轻，可方便地安装在磁头臂上。

另外，磁头臂46与悬承44之间为铰链连接。

还可以包括微位移传感器，微位移传感器可与微位移机构50以及电子控制单元相连接，在检测到硬盘受到冲击时，可通过电子控制单元给微位移机构50发出一指令，拆除加在微位移机构50上的加载电流或电压。

为防止磁头还没有移至起停区就因断电导致磁头碰撞，本发明通过改变磁头的加载方式，将磁头的加载改为非接触起停方式，可大大减少磁头碰撞的发生。这种非接触起停方式加载机构再加上冲击传感器也可减少硬盘在正常工作过程中突然受到碰撞或冲击时所产生的磁头碰撞。当传感器检测到硬盘受到冲击时，通过电路拆除加在加载机构上的加载电压，还可使硬盘受到冲击时迅速将磁头抬起，从而大大减少由冲击所导致的磁头碰撞。

以上结合具体的实施方式及实施例对本发明作了详细说明，不能认为本发明的保护范围只局限于上述实施方式。对于发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，如果与本发明权利要求的技术方案没有产生本质上的区别，这些推演或替换仍然将被视为在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种硬盘磁头加载机构，用于将磁头加载到磁盘的预定位置以便在该磁盘上记录和读出数据，包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块；磁头臂，其中部具有轴孔，所述磁头臂安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，悬承安装在磁头臂的一个端部上；音圈电机，具有一个线圈和至少一个磁铁；其特征在于：还包括微位移机构，其一端安装在磁头臂上，另一端安装在悬承上，用于精确控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与盘片之间的距离控制为一预定值；并且，所述磁头与所述盘片之间的距离设定为当硬盘在处于非工作状态时大于所述预定值的一个值。

2.根据权利要求1所述的硬盘磁头加载机构，其特征在于所述的微位移机构为多层压电晶体机构。

3.根据权利要求1所述的硬盘磁头加载机构，其特征在于还包括电子控制单元，所述的电子控制单元连接并控制所述的微位移机构。

4.根据权利要求1所述的硬盘磁头加载机构，其特征在于所述的磁头臂与所述的悬承为铰链连接。

5.根据权利要求1或3所述的硬盘磁头加载机构，其特征在于还包括微位移传感器，所述的微位移传感器与微位移机构连接，用于检测到硬盘受到冲击时，给所述的微位移机构发出一指令，拆除加在微位移机构上的加载电流或电压。

6.根据权利要求1所述的硬盘磁头加载机构，其特征在于还包括微位移加载机构，该微位移加载机构与所述的微位移机构和所述的悬承相连接，用于精确控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与盘片之间的距离控制为一预定值。

7.一种硬盘，包括磁头加载机构，所述的磁头加载机构用于将磁头加载到磁盘的预定位置以便在该磁盘上记录和读出数据，包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块；磁头臂，其中部具有轴孔，所述磁头臂安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，悬承安装在磁头臂的一个端部上；音圈电机，具有一个线圈和至少一个磁铁；其特征在于，还包括：微位移机构，其一端安装在磁头臂上，另一端安装在悬承上，用于控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与硬盘盘片之间的距离控制为一预定值；并且，所述磁头与所述盘片之间的距离设定为当硬盘处于非工作状态时大于所述预定值的一个值。

8.根据权利要求7所述的硬盘，其特征在于所述的微位移机构为多层压电晶体机构。

9.根据权利要求7所述的硬盘，其特征在于还包括电子控制单元，所述的电子控制单元连接并控制所述的微位移机构。

10.根据权利要求7所述的硬盘，其特征在于还包括微位移加载机构，该微位移加载机构与所述的微位移机构和所述的悬承相连接，用于控制悬承的形变，进而控制磁头与盘片之间的距离，从而使得在硬盘处于工作状态时将磁头与盘片之间的距离控制为一预定值。