CN101064117B - 用于硬盘驱动器的归位坡道 - Google Patents

Abstract

一种HDD归位坡道被公开，并且包括一引导部分，该引导部分具有适宜在卸载/归位操作中接收与装配有读/写磁头的动臂机构相关的提升块的倾斜面，和适宜在卸载/归位操作结束时容纳所述提升块的停放表面，固定在HDD中的且适宜支撑所述引导部分的安装支撑部分，在引导部分和安装支撑部分之间提供的且适宜定位引导部分在相对于安装支撑的第一垂直高度上和大于第一垂直高度的第二垂直高度上的垂直可调驱动设备。

Description

用于硬盘驱动器的归位坡道

技术领域

本发明涉及一种用于硬盘驱动器(HDD)的归位坡道。更具体地，本发明涉及一种在非运载操作期间提供足够的驱动裕量的归位坡道，以便最小化在磁盘上为归位坡道所分配的区域。

本申请要求于2005年12月16日提交的，申请号为10-2005-0124374的韩国专利申请的权益，该申请的主题通过引用合并到此。

背景技术

硬盘驱动器(HDD)通常应用于例如个人电脑(PC)的各类主机设备中作为数据存储设备。在常规操作中，HDD允许数据被写入到记录介质(例如，具有各种磁属性表面的磁盘)中和从记录介质中读出，通过使用磁读/写头。数据按照每英寸比特数(BPI)-一种根据磁盘旋转方向而定义的记录密度，和每英寸磁道数(TPI)-一种根据磁盘径向方向而定义的记录密度而被存储到传统的磁盘里。根据这两种定义，巨大的研究及开发的努力正扩展到数据记录密度的增加上。此外，商业的需求正在驱动设计和制造愈加小的硬盘驱动器。HDD的小型化，以及更高数据记录密度的需要，要求在HDD结构中具有更加好和更加精确的机制。这些要求也使得可用磁盘空间的有效使用成为必要。

典型地，HDD中的读/写磁头采用动臂机构在磁盘记录表面上移动。当HDD运作的时候，磁盘以恒定的速度旋转，并且读/写磁头在旋转磁盘表面的预定高度上浮动。以这种方式，在读/写操作期间，读/写磁头由动臂机构移动到希望的位置。然而，当HDD的电源被中断的时候(例如，被关掉)，在读/写磁头被放置于休息状态之前，磁头必须从磁盘记录表面上被撤回。这种类型的操作通常涉及一种卸载/归位操作，即读/写磁头从磁盘记录表面上卸载并且安全地归位到指定的位置。读/写磁头的归位通常由所谓的归位坡道-一种适宜接受归位的读/写磁头的结构和/或位置来实现。

归位读/写磁头的明显简单的任务确实清楚地被包括。当磁盘旋转的时候，预定量的空气在磁盘表面上流过引起压力的不同，它倾向于将读/写磁头朝磁盘表面移动。这种下行压力由支撑磁头的悬挂所赋予的机械弹性压力(装载)所平衡。当电源不再施加到HDD，并且磁盘停止旋转的时候，相互合作以在磁盘记录表面上精确浮动和定位读/写磁头的组合压力必须被改动，以便于迅速移动读/写磁头到归位的位置。

归位坡道结构已经长期被使用以帮助促进卸载/归位操作。归位坡道具有适宜接收读/写磁头的斜的(或者倾斜的)轮廓。根据在卸载/归位操作期间运用到动臂机构的可用驱动裕量，归位坡道的形状和大小必须被仔细地设计。那就是，当归位坡道的倾斜表面的倾斜度减少的时候，用于卸载/归位操作的驱动裕量通常也得到改善。提供更大噪声的线圈电机在卸载/归位操作期间去驱动动臂结构是增加驱动裕量的另一种方法。

然而，像过去更加小型的HDD为了移动使用的需要而被开发出来一样，提供更大噪声的线圈电机和更长，较小倾斜度的倾斜归位坡道的能力也变得非常有限。简单地说，在HDD中没有足够的空间。因为归位坡道的相对急剧的倾斜和有限的驱动裕量，导致这种限制提出一个实际的问题是读/写磁头不能完全离开磁盘的记录表面的情况。这是特别正确的，因为越小的HDD具有越小的磁盘。因此，常常提供适宜接收来自“归位”的读/写磁头的接触的相对大且安全的区域给磁盘。这种安全的区域可以不被用于记录数据，并且HDD的存储能力是受限制的。

发明内容

发明的实施例提供一种归位坡道和相关的确保足够驱动裕量的电路以便于从磁盘的记录表面上完整地卸载读/写磁头。同样地，分配在磁盘上的安全的区域面积能够被减少很多。

在一个实施例中，发明提供一种用于硬盘驱动器(HDD)的归位坡道，包括：具有适宜接收卸载/停放操作期间与装配读/写磁头的动臂机构有关的提升块的倾斜表面的引导部分，以及适宜在卸载/停放操作完成时调节提升块的归位表面，固定在HDD中并且适宜支持引导部分的安装支撑部分，以及在引导部分和安装支撑部分之间所提供的垂直可调驱动设备，该设备适宜在与安装支撑有关的第一垂直高度和高于第一垂直高度的第二垂直高度之上定位引导部分。

在另一个实施例中，发明提供一种硬盘驱动器(HDD)，包括：具有上下记录表面的磁盘，至少一个支持第一和第二读/写磁头以适宜于在上下记录表面上分别移动，并且包括第一和第二提升块的动臂机构，以及一个归位坡道。所述归位坡道包括；第一和第二引导部分，每个引导部分具有一个适宜在卸载/停放操作中分别接收第一和第二提升块的倾斜表面，固定在HDD中的安装支撑部分，以适宜于支撑第一和第二引导部分，在第一引导部分和安装支撑部分之间所提供的，且适宜在与安装支撑有关的第一垂直高度和高于第一垂直高度的第二垂直高度上定位第一引导部分的垂直可调的第一驱动设备，在第二引导部分和安装支撑部分中所提供的，且适宜在与安装支撑有关的第三垂直高度和高于第三垂直高度的第四垂直高度上定位第二引导部分的垂直可调的第二驱动设备。

在发明的一个相关方面，驱动设备可以在操作电压被施加时自原始状态垂直展开，并且在操作电压不再施加的时候垂直地缩回原始状态。

在发明的另一个相关方面，驱动设备可以由形状记忆合金(SMA)致动材料或者PZT致动材料所制造。

附图说明

图1是体现本发明优势的硬盘驱动器的剖析透视图；

图2是图1的归位坡道的垂直剖面视图；

图3是显示施加到位于图2的归位坡道上的提升块的力的操作的剖面视图；

图4是用于解释不同倾斜角度为达到特定垂直高度所需要的水平距离的视图。

图5是显示按照本发明的实施例的硬盘驱动器的配置的视图；

图6(a)-6(d)是显示按照时间经过的图5的硬盘驱动器内部信号计时图；

图7A和7B是按照本发明的另一个实施例的归位坡道的垂直剖面视图，显示驱动设备的操作；和

图8是沿着图7A的线VIII至VIII的剖面视图。

具体实施方式

图1是HDD的剖析透视图。参看图1，HDD包括旋转磁盘110的主轴电机120，和在磁盘110上面和外面转动的动臂机构130。读/写磁头134被装配在动臂机构130上，并且通过动臂机构130的操作可以被放置在磁盘110上。

主轴电机120可以被安装在HDD的基体101上。磁盘110可以是一个或者多个磁盘，适宜存储数据并且通过主轴电机120以恒定角速度旋转。动臂结构130包括安装在基体101上的制动中枢131，摆动臂132，悬挂133，线圈支持部分136，和音圈电机(VCM)。摆动臂132可旋转地连接至制动中枢131。悬挂133在摆动臂132末端装配和支持读/写磁头134。提升块135在悬挂133的另一端被提供。当提升块135在归位坡道175上被调节的时候，读/写磁头134在被定位在归位坡道175上的时候，能够安全地远离磁盘110的记录表面。

VCM提供驱动力去旋转摆动臂132。摆动臂132在施加到VCM线圈137上的电流和由磁铁150所形成的磁场的影响下，根据Fleming的左手定律，以一定的方向进行旋转。VCM线圈137被装配在线圈支持部分136上，该部分连接至摆动臂132的尾端。磁铁150被安排在面对VCM137的位于VCM线圈137的上面和下面的部分中，并且由磁轭155所支持。

尽管没有被显示，一柔性印刷电缆通常被连接到动臂机构130的一侧上。通过这条电缆，命令和控制信号可以和读/写磁头134以及相关的电路和机械装配进行通信。

主轴电机120和动臂结构130在基体101和盖体102之间的内部空间中被调节。基体101和盖体102阻止外部事物的入侵，并且机械地和电子地保护HDD的各种部件。

当电源施加到HDD的时候，磁盘110绕着主轴电机120旋转，VCM按照预定的方向旋转摆动臂132，例如，逆时针方向，从而在磁盘110上装载读/写磁头134。读/写磁头134被磁盘110旋转所产生的力量抬升至磁盘110表面上浮动，并且被保持在磁盘110平面上的预定飞行高度上。在这种状态下，读/写磁头134可以被移动以便于遵循磁盘110上的特定轨道，从而将数据写入(也就是，记录)到磁盘110上，或者将数据从磁盘110上读出(也就是，复制)。

当施加到HDD上的电源被中断的时候，磁盘110的旋转停止。VCM以相反的方向旋转摆动臂132，例如，顺时针方向，从而从磁盘110上卸载读/写磁头134。然后，读/写磁头134被归位在位于磁盘110的圆周之外的归位坡道175上。

图2是图1所示的归位坡道175的垂直剖面视图。参考图2，当卸载/停放操作被启动的时候，读/写磁头134保持它在磁盘110表面上的预定飞行高度直到它从磁盘110上卸载下来并且到达归位坡道175。为了在减少降落读/写磁头134到磁盘110上的风险的情况下促进卸载/归位操作，归位坡道175采用一种小的重叠间距“L”来重叠磁盘110。这可以通过提供一个适宜接收磁盘110的外部圆周区域的开口G来实现。

在阐述的例子中，归位坡道175包括位于上部的引导部分160和与该引导部分相对的安装支撑部分170。归位坡道175进一步包括位于引导部分160和安装支撑部分170之间的驱动设备171。驱动设备171可被用于去调整引导部分160和磁盘110之间的垂直间隔(例如，在这个阐述的例子中的度量h1和度量h2之间的关系)。例如，驱动设备171可以被调整而扩张或者收缩，通过这样的方式来定义垂直间隔。

引导部分160包括多个适宜引导提升块135的支撑面161，163，165和167。那就是说，当提升块135从磁盘110的表面被移动到归位坡道175上的时候，支撑面161，163，165和167被用于去定位提升块175(并且因此定位读/写磁头134)在被归位的位置上。例如，引导部分160包括一个适宜将提升块135从磁盘表面110上垂直分离的倾斜表面161，一个适宜在保持所定义的垂直分离的同时水平移动提升块135的水平引导表面163，一个捕获平面165，具有一个与倾斜平面161相对的倾斜并且适宜阻止提升块135在遭受外部震动的时候意外地弹离归位坡道175到磁盘110上，以及一个适宜在卸载/停放操作一结束的时候接收提升块135的停放平面167。

安装支撑部分170被固定在基体101的较低面上，例如采用螺钉。引导部分160没有直接固定在基体101上，但是通过它的连接到安装支撑部分170的附属物而被支持，同时保持在与安装支撑部分170的垂直间隔上的灵活的可调性。

驱动设备171可以由自致动材料形成，例如形状记忆合金(SMA)或PZT，它们能够在响应外部所施与的电压的时候根据它们内在的晶体结构而提供垂直的扩张或者收缩。通过这种方式，当驱动设备171作为对所施与的电压的反应而扩张或者收缩的时候，其垂直放置归位坡道175的倾斜表面161。那就是说，如图2所示，当驱动设备171从厚度“t1”扩张到厚度“t2”的时候，倾斜表面161和磁盘110之间的垂直间隔从“h1”变化为“h2”。这种垂直间隔(或者位移)(h2-h1)可以被仔细地调整小，以控制在几十微米的范围内。尽管在附图2中没有显示，PZT驱动设备171可以包括一种多层结构，其由夹于第一电极和第二电极之间的多个重叠的压电层所形成，并且适宜接收所施与的驱动电压。

驱动设备171可以采用相对简单的ON/OFF驱动方法来进行操作。例如，在ON状态，外部电压提供预定的驱动电压给驱动设备171从而引起驱动设备171的扩张。在OFF状态，送给驱动设备171的驱动电压被切断以致于引起物质收缩回它的原始状态。

例如，施与PZT驱动设备171的驱动电压的幅度将根据所采用的PZT材料和所期望的垂直位移而被适当地选择。可以采取单向的或者双向的方式来提供垂直位移。例如，在PZT驱动设备171中的位移方向依赖于被采用的压电物质的偏振方向。可以排列压电物质以便于它的偏振方向被校正为与垂直方向平行。外部电源供应可能是稳定的电压源，其提供稳定的电压给夹在稳定电源和驱动设备171之间的，并且从驱动设备171电连接/非连接至稳定电源的交换设备。

依照驱动设备171的扩展/收缩的垂直位移直接定义引导部分160与磁盘110的间隔。当驱动设备171在ON和OFF之间转换的时候，垂直位移可以被仔细地调整。因此，归位坡道175的倾斜平面161可以根据磁盘110而被仔细地定位。

图3是解释提升块135移到归位坡道175的倾斜面161和向其上移动时，在提升块上所施加的力量的剖面视图。参考图3，由于旋转磁盘110上通过的气压在悬挂133的向上面和向下面的不同，在向下方向上的气压Fabs被施与悬挂133末端上的提升块135。除了气压Fabs，由悬挂133所施与的负载压力Fg也向下偏向于磁盘110。此外，与倾斜面161垂直正交的垂直抬升力N和平行于倾斜面161的摩擦力Ff都作用于提升块135。随着倾斜面161的角度θ增加，垂直抬升力N和摩擦力Ff也增加。相反地，随着倾斜面161的角度θ减小，垂直抬升力N和摩擦力Ff也减小。除了摩擦力Ff，其他的阻力因素在提升块135沿着倾斜面161向上移动的时候也发生作用，诸如在动臂机构中枢上起作用的中枢阻力，以及由柔韧的印刷电路自身所造成的弹性阻力，等等。

由音圈电机所施与提升块135的驱动扭转力Fp必须有效地克服这些阻力。那就是说，驱动扭转力Fp必须提供足够的力去克服包括摩擦阻力Ff在内的各种阻力。音圈电机所需要的输出必须根据所给定的电机常数“Kt”，通过公式(Kt＝Fp/I)计算出，其中“I”等于施与音圈电机的驱动电流。

驱动裕量，由驱动扭转力Ff和阻力的集合的比来定义，可以为归位坡道175的形状和/或音圈电机的动力设计提供参考。例如，下面的表1显示为归位坡道的15.3°和14.3°倾斜角所计算出的驱动裕量。

表1

表1显示电机常数Kt为950mmN/A的音圈电机的驱动裕量。在这个例子中，随着坡道的倾斜角度θ从15.3°减小到14.3°，驱动裕量由于减小的摩擦阻力而增加。然而，假设为了实现卸载/归位操作需要驱动裕量不少于1.7，那么减小的归位归位坡道角度就最初的电机常数假定来说被证实是不充足的。

表1也显示假定音圈电机(例如，电机常数Kt为1016.5mmN/A)的输出有7％的增长的第二个例子。在这个例子中，随着倾斜角度θ从15.3°减小到14.3°，驱动裕量从1.56增加到1.75。因此，随着倾斜角度的减小，可以获得充足的用于卸载/归位操作的驱动裕量。

因此，给定用于组分音圈电机的特定输出，归位坡道的倾斜角度θ是确保充足的驱动裕量的非常重要的设计参数。特别地，在适宜移动使用的小型HDD设计中，音圈电机的输出由于在可用安装空间中的实际限制，归位坡道的倾斜角度θ的减小一般是更可取的，因为它们导致更大的驱动裕量。

一般地，本发明的实施例包括具有用于倾斜表面161的相对减少的倾斜角度的归位坡道。因此，在卸载/归位操作中，相对较大的驱动力被运用。这些实施例将在后面被更加详细地描述。

然而，现在返回到于图3有关的讨论，我们再次注意在读/写操作期间为了保持预定飞行高度所施与读/写磁头134的向下倾斜的负载力。所述负载力由悬挂133的加载作用以及因磁盘110旋转所引起的气压差所产生。在卸载/归位操作中，随着读/写磁头134沿着归位坡道175向上移动而离开磁盘110，克服这种负载力是必要的。最后，读/写磁头134抵消所述负载力而由归位坡道175的倾斜面161提升到磁盘110的预定垂直高度。

现在参考图4，假设倾斜面161具有不同的倾斜角度θ1和θ2。然而，在每个例子中，假定由倾斜面161所提供给磁盘110上的提升块135的垂直“提升”高度是“H”。因此，倾斜表面161的相对水平距离L1和L2随着倾斜角度而变化，并且因此由于不一致数量而在磁盘110上伸出。

为了进一步解释这一点，放置一些示范数字去得到这样的结果，假定适当分离提升块135和磁盘110所需要的垂直高度H是0.15mm。第一个大约0.56mm的水平距离L1来自于15°的倾斜角度θ1，第二个大约0.60mm的水平距离L2来自于14°的倾斜角度θ2。

也如图4所示，用于倾斜面161的重叠距离，L1和L2也将随着倾斜角度的不同而不同。这个重叠距离定义磁盘110的安全区域部分，也就是在引导部分160下面的磁盘110的最远圆周部分。既然安全区域的表面不能被读/写磁头134所访问，和磁盘110的数据区域不同，它的存在影响磁盘110的整个数据存储量的减少。因此，最小化引导部分160的的重叠距离“L”是一项吸引人的设计选择，因为它致力于增加记录表面面积。不幸的是，这与前面的减少引导部分160的倾斜面的倾斜角度的动机发生冲突。

正如前面参考表1所描述的，为了改善在给定一具有固定(或有限的)输出动力的音圈电机的情况下在卸载/归位操作期间的驱动裕量，减小归位坡道175的倾斜角度θ1和θ2是更可取的。在这种情况下，当达到某一特定垂直高度H的倾斜平面的水平重叠距离L1和L2增加的时候，在磁盘110的最远圆周部分处所形成的安全区域也增加。

在发明的实施例中，因为同时要求驱动裕量的增加和在磁盘110上安全区域面积的减少，因此应用一总适宜增加和减少归位坡道175的倾斜面161的驱动设备171。那就是说，在发明的实施例中的倾斜面161被设计为具有比常规设计更小的角度，以便于提高在卸载/归位操作期间的驱动裕量。因此，归位坡道175的倾斜表面161根据所给定为到达预定垂直高度所需的驱动裕量和对应的水平重叠距离，具有相比之常规设计更小的倾斜角度。最后，通过引入适宜调整倾斜面161的必要的垂直高度的驱动设备171，倾斜面161可以被提升到一个与常规设计相同的垂直高度，同时具有更大的倾斜度或者更长的水平重叠距离。

图5是显示按照发明的实施例的用于HDD的示范性配置的系统示意性图。图6是显示图5所示的系统中的内部HDD信号的相关的时间图。

当卸载/归位操作开始的时候，假定读/写磁头134通过VCM围绕动臂机构中枢131以固定速度Ω旋转的时候在磁盘110上的特定磁道T上进行读/写操作。VCM的VCM线圈137在围绕动臂机构中枢131旋转的时候，在由磁150所形成的磁空间中运动，以便于响应于磁通的变化而生成预定的反向EMF(电动势)。

施与VCM线圈137的反向EMF由公式1所表示的VCM线圈的电路公式所计算。

$e\left(t\right)=v\left(t\right)-L\·\left(\frac{\mathrm{di}}{\mathrm{dt}}\right)-R\·i\left(t\right)$ [公式1]

这里，v(t)是在VCM线圈两端所检测到的电压，“L”是VCM线圈的电抗常数，“R”是VCM线圈的阻值，并且“i”是施与VCM线圈的电流。

在VCM线圈137的两个端点之间的电压“v”以及施与VCM线圈的电流“i”由连接到线圈137的音图检测部分180实时地进行测量。然后，关于所测量到的电压“v”和电流“i”的信息可以和操作处理部分181进行通信。然后，操作处理部分181通过执行公式1的结果，提供关于实时中的VCM线圈137的反向EMF的信息，例如，在电路中的。

图6的图(a)显示卸载/归位操作开始以后，VCM线圈137的示范性的反向EMF信号以及在其上的作为时间函数的有区别的信号。在图(a)中，水平轴指示在附图的时间区域中采样区域的数目。在同一幅图中，反向EMF信号指示由操作处理部分181所获得的VCM线圈137的反向EMF信号，以及表示从反向EMF信号中获得的关于时间的差分信号的反向EMF差分信号。由这一操作所获得的反向EMF信号再次经过由操作处理部分181所执行的差分处理，并且由此被重新处理为一反向EMF差分信号。由操作处理部分181所产生的反向EMF差分信号被施与监控部分182，它实时地监控这个反向EMF差分信号以便于获得ON/OFF交换时间控制信号，以运用到电源部分183。

一旦卸载/归位操作开始，并且VCM线圈137在由磁150所形成的磁通空间中于时间区域“R”内以几乎恒定的速度移动，反向EMF信号被表示为AC脉冲信号，以大致均匀的脉冲宽度进行振荡。进一步地，在所述时间区域中，所述反向EMF差分信号没有显示较大的变化。

然而，当提升块135从磁盘110提升到归位坡道175上的时候，倾斜面161中出现“隆起”。相应地，当VCM线圈137由于这个外部的冲突阻力而停止移动的时候，一个非常大的反向EMF产生了。对应于这个事件的反向EMF差分信号被表示为一个短暂的脉冲。当差分信号被实时地施与监控部分182的时候，监控部分检测所述脉冲信号，它超过预定的临界值就施与相应的ON交换信号给电源部分183。(见，图6的图(b))。然后，电源部分183将预定的操作电压Vo施与驱动设备171。(见，图6的图(c))。驱动设备171对所施与的操作电压作出反应，并且垂直扩张。在扩张后的驱动设备171的影响下，归位坡道175的倾斜表面161从垂直高度h1移动到垂直高度h2。(见，图6的图(d))

相应地，提升块135由倾斜面161向上引导，到达符合提升块135和磁盘110之间所定义的垂直间隔要求的倾斜面161的顶峰。现在，提升块135脱离了所施与的负载力的影响，在驱动扭转力的影响下可以容易地在归位坡道175的其他表面上移动。

当提升块135沿着归位坡道175的支持面移动的时候，它顺序地通过水平引导面163和捕获面165，直到它到达归位面167，如图2所示。在提升块135被归位以后，既然处于停止状态的VCM线圈137不再产生反向EMF，所以反向EMF信号减至0。相应地，在图6的时间T2中，当反向EMF信号不再被检测到，或者在特定补偿电位差上的相应的收敛信号被检测到，监控部分182确定提升块135处于被停止状态，并且输出OFF信号给电源部分183。(见，图6的图(b))。然后，电源部分183切断供应给驱动设备171的驱动电压。(见，图6的图(c))。一旦驱动设备171不再接收到驱动电压，它返回至(例如，收缩)它的原始状态，并且归位坡道175的垂直高度从h2减小为h1。(见，图6的图(d))。

当诸如SMA或PZT的致动材料被用于实施驱动设备171时，可以获得相对简单的驱动方法和设计。尽管使用低动力驱动技术，以及在磁盘上具有安全区域的最小重叠的归位坡道设计，这样的设计在不具有卸载/归位操作风险的情况下促进HDD的最小化。然而，本发明的范围不仅仅局限在致动材料的使用上。除了致动材料的使用，例如，螺线管结构或者相似的机制可以被用于去改变引导部分160和磁盘110之间的间隔。

图7A和7B是按照发明的另一个实施例的归位坡道的剖面视图。图7A显示收缩状态下的驱动设备，图7B显示在扩张状态下的相同设备。

在图7A和7B中，坡道结构被显示，该结构可以被有效用于驱动设备中，从磁盘110的上下面读取数据。参考图7A和7B，归位坡道275包括在其中排列于中心位置的安装支撑部分270及分别位于安装支撑部分270上面和下面的第一引导部分260和第二引导部分280。驱动设备271和281被安排在第一引导部分260和第二引导部分280与安装支撑部分270之间。在这个实施例中所示的归位坡道275与图2中的归位坡道175不同，因为归位坡道275具有适宜接收两个驱动设备271和281的3层结构，每个驱动设备相对于磁盘110的上记录面和下记录面而工作。

安装支撑部分270被直接固定在构件上，并且第一引导部分260和第二引导部分280可以被安装支撑部分270所支撑。第一引导部分260和第二引导部分280不直接固定到构件上，因此它们可以被驱动设备271和281垂直放置。第一引导部分260和第二引导部分280分别引导向上面上的第一提升块235以及向下面上的第二下提升块245，从而去支撑和调节它们。第一引导部分260通过第一驱动设备271的ON/OFF驱动被垂直放置，平行于安装支撑部分270。类似地，第二引导部分280通过第二驱动设备281的ON/OFF驱动被垂直放置，平行于安装支撑部分270。第一引导部分260和第二引导部分280可以被设计为具有彼此对称的形状，每个具有多个支撑面，包括倾斜面，水平引导表面，捕获表面和归位表面。

尽管倾斜面261被设计为具有倾斜角度θ，它相对较小从而改善在卸载/归位归位操作中的VCM的驱动裕量，这与前面参考图2所描述的实施例相当地类似，因为提供两个相同的驱动设备271和281，可以获得与磁盘110的充足的间隔距离并且不牺牲掉磁盘110的存储容量。既然关于其它支撑表面的详细的描述与参考图2的那些描述相当地类似，因此这里将这些描述省略。

尽管第一驱动设备271和第二驱动设备281可以被分别驱动，在一个实施例中，第一驱动设备271和第二驱动设备281被同时驱动以便于简化整个的HDD设计。在第一引导部分260和第二引导部分280的每一个上所提供的倾斜面261根据第一驱动设备271和第二驱动设备281的扩张和收缩状态，可以在平行于安装支撑部分270的方向上被垂直放置，而倾斜面261相对于磁盘110表面的垂直距离在h1和h2之间改变。在包括归位坡道275的HDD中，因为倾斜面261的倾斜角度θ作为一个进入屏障而被设计得较之传统技术更小，因此VCM的驱动裕量可以得到增加。

在示出的实施例中，当倾斜角度θ被涉及为相对小时，倾斜面261提供的垂直距离根据驱动设备271和281的ON/OFF操作在h1和h2之间改变。相应地，包括提升块235和245的悬挂的末端能够被引导，从而具有足够离开磁盘110的垂直距离，尽管对应的水平重叠距离将不比传统的HDD设计大。驱动设备271和281的描述，以及用于该驱动设备的有效的驱动方法，与参考图5和图6所述的内容相当地类似。那就是说，音圈的反向EMF信号或者关于它的差分信号被监控，并且检测信号中的变化，以便于获得驱动设备的ON/OFF交换点，同时坡道倾斜面的垂直距离变化为h1/h2。

图8是沿着图7A的线VIII-VIII切开的剖面视图。在图8中，尽管悬挂233和243的结构为了便于理解的缘故在图表上被解释，实际上，悬挂233和243的结构包括一个横杆和一个弯曲，通过提供特定区域固定的浅凹而实现相互地接触。参考图8，当第一驱动设备271和第二驱动设备281扩张或者收缩的时候，在第一引导部分260和第二引导部分280上支撑的提升块235和245被垂直地放置。相应地，附在悬挂233和245上的读/写磁头234和244之间的间隔距离“d”根据驱动设备271和281的扩张/收缩状态而变化。

尽管没有显示在图中，按照本发明的HDD可以包括适宜预先检测外部震动的冲突检测传感器。例如，冲突检测传感器包括加速传感器，从而为包括其中的主机设备检测自由落体状态。基于来自检测自由落体状态的加速传感器的输出信号，可以施与预定的驱动电压到第一驱动设备271和第二驱动设备281。相应地，当读/写磁头234和244之间的间隔距离“d”增加的时候，可以阻止读/写磁头234及244和磁盘110之间的冲突。那就是说，当读/写磁头234和244彼此临近的时候，如果被施与外部震动，由于悬挂233和243的弹性特质，将产生相应的机械变量波动。在这些情况下，如果置之不理，读/写磁头234和244可能彼此碰撞从而被损坏。

为了避免外部震动的这些坏影响，读/写磁头234和244之间的间隔距离“d”被增加，一次由于碰撞所造成的读/写磁头234和244的损害的可能性将被最小化，并且有关驱动设备的抗震特征和整个HDD的稳定性将得到改善。

在相应的图中，尽管一维驱动设备仅在垂直方向上移动是作为例子而被解释的，但是本发明的技术范围不局限于此。例如，可以提供自垂直和水平方向上两维移动的驱动设备。两维驱动设备可以是一个结合垂直驱动设备和水平驱动设备的结构。

如上所述，按照本发明的归位坡道中，以及具有归位坡道的硬盘驱动器中，因为归位坡道的倾斜角度被减小，因此在卸载期间的驱动裕量能够被增加。特别地，因为驱动裕量可以在不增加音圈电机输出的情况下获得，因此按照本发明的归位坡道能够更加有效地运用到用于移动使用的小型硬盘驱动器。在本发明中，当归位坡道上所提供的倾斜面的垂直位移出于必要而被改变的时候，尽管具有低倾斜角度，磁盘的无效区域能够被最小化。

虽然本发明已经参照与之有关的优选实施例被详细地显示和描述，但是所属领域的技术人员将理解的是，在不脱离由所附权利要求定义的发明范围的情况下，可以在其中作出形式和细节上的各种变化。

Claims (19)

1.一种用于硬盘驱动器的归位坡道，包括：

具有适宜在卸载/归位操作中接收与装配读/写磁头的动臂机构有关的提升块的倾斜面，以及适宜在卸载/归位操作完成后容纳所述提升块的归位表面；

固定在硬盘驱动器上的且适宜支撑引导部分的安装支撑部分；和

在引导部分和安装支撑部分之间被提供的，且适宜定位引导部分在相对于安装支撑部分的第一垂直高度和高于第一垂直高度的第二垂直高度上的垂直可调驱动设备。

2.根据权利要求1的归位坡道，其中驱动设备在被施与操作电压的时候从原始状态垂直扩张，并且在不再被施与操作电压的时候垂直收缩至原始状态。

3.根据权利要求2的归位坡道，其中驱动设备由形状记忆合金致动材料或者PZT致动材料所做成。

4.根据权利要求2的归位坡道，其中硬盘驱动器包括适宜在硬盘驱动器中在磁盘上空移动动臂机构的VCM线圈，并且归位坡道包括与VCM线圈连接的且适宜检测与VCM线圈的反向EMF相关的电压或者电流的音圈检测部分。

5.根据权利要求4的归位坡道，进一步包括：

操作处理部分，适宜根据由所述音圈检测部分所检测到的电压或者电流生成反向EMF差分信号；以及

监控部分，实时监控反向EMF信号且提供一种ON/OFF控制信号给向驱动设备选择性提供操作电压的电源部分。

6.根据权利要求1的归位坡道，其中驱动设备对操作电压作出反应，这样以致就操作电压而言，ON状态定位引导部分在第二垂直高度，并且OFF状态定位引导部分在第一垂直高度。

7.根据权利要求6的归位坡道，其中操作电压在卸载/归位操作结束时被运用在OFF状态。

8.根据权利要求7的归位坡道，其中操作电压在提升块沿着倾斜面移动的时候被运用在ON状态。

9.根据权利要求8的归位坡道，其中操作电压在提升块临近倾斜面顶峰的时候被运用在ON状态。

10.一种硬盘驱动器，包括：

具有上下记录面的磁盘；

至少一个动臂机构，支撑适宜在上下记录面上分别移动的第一和第二读/写磁头，且包括第一和第二提升块；以及，

归位坡道，包括：

第一和第二引导部分，每个引导部分具有适宜在卸载/归位操作期间分别接收第一和第二提升块的倾斜面；

安装支撑部分，固定在硬盘驱动器中且适宜支撑第一和第二引导部分；

垂直可调第一驱动设备，在第一引导部分和安装支撑部分中被提供，并且适宜定位第一引导部分在相对于安装支撑部分的第一垂直高度上以及高于第一垂直高度的第二垂直高度上；以及

垂直可调第二驱动设备，在第二引导部分和安装支撑部分中被提供，并且适宜定位第二引导部分在相对于安装支撑部分的第三垂直高度上以及高于第三垂直高度的第四垂直高度上。

11.根据权利要求10的硬盘驱动器，其中第一和第二驱动设备在操作电压被施与的时候从原始状态垂直扩张，并且在操作电压不再被施与的时候垂直收缩回原始状态。

12.根据权利要求11的硬盘驱动器，其中第一和第二驱动设备由形状记忆合金致动材料或者PZT致动材料制作而成。

13.根据权利要求11的硬盘驱动器，其中所述硬盘驱动器进一步包括至少一个适宜在磁盘上方移动至少一个动臂机构的VCM线圈，且所述归位坡道进一步包括：连接到至少一个VCM线圈的和适宜检测与至少一个VCM线圈的反向EMF相关的电压或者电流的音圈检测部分。

14.根据权利要求13的硬盘驱动器，进一步包括：

操作处理部分，适宜在由所述音圈检测部分所检测到的电压或者电流的基础上生成反向EMF差分信号；和

监控部分，实时监控反向EMF信号和提供ON/OFF控制信号给向至少一个第一和第二驱动设备选择性提供操作电压的电源部分。

15.根据权利要求10的硬盘驱动器，其中第一驱动设备对第一操作电压作出反应，这样以致就第一操作电压而言，ON状态定位第一引导部分在第二垂直高度，并且就第一操作电压而言，OFF状态定位第一引导部分在第一垂直高度；和

其中第二驱动设备对第二操作电压作出反应，这样以致就第二操作电压而言，ON状态定位第二引导部分在第四垂直高度，并且就第二操作电压而言，OFF状态定位第二引导部分在第三垂直高度。

16.根据权利要求1 5的硬盘驱动器，其中第一和第二操作电压是相同的通常所提供的电压。

17.根据权利要求15的硬盘驱动器，其中第一和第二操作电压在卸载/归位操作结束的时候被引用于OFF状态。

18.根据权利要求17的硬盘驱动器，其中第一和第二操作电压在第一和第二提升块分别在第一和第二倾斜面上方移动的时候被应用于ON状态。

19.根据权利要求18的硬盘驱动器，其中第一和第二操作电压在第一和第二提升块分别临近第一和第二倾斜面的顶端的时候被应用于ON状态。

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