CN102034487B - 一种硬盘磁头二级驱动定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于计算机存储设备技术领域，为一种硬盘磁头二级驱动定位装置。该装置包括导入梁、挠性梁、位于挠性梁上带有加载磁头滑块的基板、条形永磁体和两个相同的线圈；导入梁用软磁材料制成，其磁头加载部位开有对称设置的“H”形孔，两个线圈紧密套在导入梁的“H”形孔的两个突出部位，并呈相同的绕向；条形永磁体固定在挠性梁加载磁头滑块基板的背面，且位于导入梁的“H”形孔中。该装置能够使磁头更快更准确的寻道找道，并通过克服现有二级定位驱动器的缺点，使磁头组件具有良好的抗冲击性能和良好的共振特性，同时容易制造和安装。

Description

一种硬盘磁头二级驱动定位装置

技术领域

本发明属于计算机存储设备技术领域，具体涉及一种硬盘磁头二级定位装置。

背景技术

在磁盘驱动器中，用于将信息写入磁盘或从磁盘中读出信息的薄膜磁头元件一般位于磁头驱动臂的顶端位置。磁头臂的另一端是磁头臂的一级驱动装置音圈电机(VCM)。磁头臂靠近VCM处有一旋转支撑轴孔。VCM驱动磁头在旋转的硬盘盘片上移动，以此在盘片上不同磁道上读取或写入信息。

近年来，在磁盘驱动器中，为满足越来越高数据存储容量的要求，磁盘的道密度急剧增加。随着道密度的提高，磁道的宽度越来越小，而VCM的定位精度有限，仅靠VCM对磁头进行磁道定位已经不能满足要求。同时，随着对数据传输率的要求越来越高，VCM的寻道时间也远远不能满足要求。

为了解决这一问题，在磁头元件处安装额外的二级驱动机构，使其驱动磁头做微小的位移，以达到比VCM更高的定位精度和更短的定位时间。

作为现有二级定位驱动机构的实例，通过两块压电陶瓷材料(PZT)将磁头臂两部分相连接，利用PZT的逆压电效应作为驱动力的二级驱动装置。其形状呈II字形，其一端固定于悬臂，另一端固定磁头加载机构，PZT连接部分，形成一种重叠结构。当在其中一块PZT上加载电压时，PZT因逆压电作用而伸长或缩短，拉动磁头加载机构绕另一PZT元件转动，由此磁头产生二级定位效果。

但是，这种背负式驱动结构存在着以下不合理性：(1)因为是在原有的磁头臂上加了PZT元件的重叠结构，所以在磁头滑块附近增加了悬架(HGA)的厚度。(2)由于作为致动器的压电材料一般为PZT材料，而PZT材料属于脆性材料，当磁头臂受到VCM的驱动时，PZT元件容易受到冲击而发生脆断。(3)为了使磁头部分在受到二级驱动的时候不会发生运动干涉，必须在安装悬架和磁头部分保持一定的安装间隙，在工业生产中很难保持这个间隙不变，同时该间隙也降低了整个悬架系统的刚性和共振频率。(4)采用PZT元件的驱动方式，一般需要较高的驱动电压，这对于硬盘驱动器来说很难做到。

发明内容

本发明的目的是提供一种硬盘磁头二级驱动定位装置，该装置能够使磁头更快更准确的寻道找道，并通过克服现有二级定位驱动器的缺点，使磁头组件具有良好的抗冲击性能和良好的共振特性，同时容易制造和安装。

本发明提供的一种硬盘磁头二级驱动定位装置，包括导入梁、挠性梁和位于挠性梁上带有加载磁头滑块的基板；其特征在于，该装置还包括条形永磁体和两个相同的线圈；导入梁用软磁材料制成，其磁头加载部位开有对称设置的“H”形孔，两个线圈紧密套在导入梁的“H”形孔的两个突出部位，并呈相同的绕向；条形永磁体固定在挠性梁加载磁头滑块基板的背面，且位于导入梁的“H”形孔中。

作为上述技术方案的改进，安装时，条形永磁体与“H”形孔的两个突出部分之间具有相等的间隙，同时条形永磁体的上下表面和导入梁的上下表面基本平齐。

本发明采用的二级定位致动器，当两个线圈通上电流时，在导入梁和“H”形孔的空气缝隙间形成磁路。在此磁场的作用下，会对安装在孔中的永磁体产生垂直于磁头臂方向上的力。永磁体与挠性梁滑块承载区固定连接在一起，从而使滑块承载区沿垂直磁头臂方向(盘片径向方向)变形产生位移。滑块承载区带动滑块一起运动，实现滑块的精确快速的二级定位。

附图说明

图1是不含二级定位机构的传统磁头臂结构；

图2是本发明实施例中整个磁头臂结构立体图；

图3是永磁体与挠性臂连接图；

图4是本发明实施例中磁头支持机构所使用的滑块的立体图；

图5是本发明实施例中二级定位致动器的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明中的硬盘磁头二级驱动定位装置的构造作进一步详细的说明。

图1是不含二级定位机构的传统磁头臂结构，图2是本发明实施例中包含了二级定位致动器的整个磁头臂结构立体图，图3是本发明实施例中二级定位致动器的局部放大图。

从图1与图2的对比中可以看出，本发明的主要装置安装在磁头臂前端的导入梁和挠性梁上。

从图2到图4中，硬盘磁头二级驱动定位装置包括一个在磁头加载部位开有“H”形孔的导入梁1，两个线圈31、32，条形永磁体4，挠性梁2，以及位于挠性梁上带有加载磁头滑块5的基板6。

导入梁1用软磁材料制成，导入梁1的“H”形孔应对称设置。两个线圈应相同，将其紧密套在导入梁1的“H”形孔的两个突出部位，并呈相同的绕向，通上相同方向的电流；条形永磁体4可以通过粘贴或其它方法固定在挠性梁加载磁头滑块基板的背面，大小应能放在导入梁“H”形孔中。

安装时，条形永磁体4与两个突出部分之间具有相等的间隙，同时条形永磁体4的上下表面和导入梁的上下表面应该基本平齐，永磁体的极化方向应和线圈通电后产生的极化方向保持一定的夹角。

从图5中，导入梁1通过其原有的一个球形万向节8向基板6加载滑块预紧力。滑块5由于盘片的高速旋转而受到空气浮力的作用悬浮在盘片正上空，空气浮力的合力矢量则刚好通过导入梁1和挠性梁2之间的球形万向节8几何中心。

如图2所示，本发明的二级定位致动器包括：导入梁1，线圈31、32和永磁体4，导入梁1应用导磁性良好的软磁材料制作。永磁体4的极化方向在线圈31、32的轴线上。线圈31、32通上相同方向的电流，导入梁1形成铁芯，与空气隙形成闭合磁路。通入的电流大小应保证空气隙产生的磁场强度与永磁体4产生的磁场强度相近。这样，在电流磁场的作用下，永磁体4将受到其极化方向磁力作用。

如图4所示，通过基板6上的突起7，永磁体4与挠性梁2上的基板6固定连接在一起，当永磁体4受到其极化方向上的作用力时，会将力传递到基板6上。基板6的机构类似于一个简支梁，可以认为其固定支点为基板6与挠性梁2的连接处。这样，等效的基板6简支梁因受到垂直于梁方向上的力而产生挠性变形。当线圈31、32中通入反向的电流时，基板6则会产生相反方向的挠性变形。这个变形产生在磁盘盘片的径向上，基板6带动磁头滑块5从而形成磁头元件的次级定位。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种硬盘磁头二级驱动定位装置，包括导入梁、挠性梁，以及位于挠性梁上带有加载磁头滑块的基板；其特征在于，该装置还包括条形永磁体和两个相同的线圈，两个线圈通上相同方向的电流；导入梁用软磁材料制成，其磁头加载部位开有对称设置的“H”形孔，两个线圈紧密套在导入梁的“H”形孔的两个突出部位，并呈相同的绕向；条形永磁体固定在挠性梁上加载磁头滑块的基板的背面，且位于导入梁的“H”形孔中。

2.如权利要求1所述的硬盘磁头二级驱动定位装置，其特征在于：安装时，条形永磁体与“H”形孔的两个突出部分之间具有相等的间隙，同时条形永磁体的上下表面和导入梁的上下表面基本平齐。

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