CN1041249C - 磁盘装置 - Google Patents

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Abstract

一种润滑剂供给装置，能够在一个包括这种润滑剂供给装置的磁盘装置中长期均匀供给润滑剂，以减小磁盘与磁头的摩擦，包括一种润滑剂浸渍材料并有足够的润滑剂以长期供给，一种薄膜向磁盘表面供给预定的润滑剂，一个夹紧组件将润滑剂浸渍材料和薄膜固定在磁盘上。

Description

磁盘装置
本发明涉及一种磁盘装置，特别地，涉及一种具有减少磁盘与磁头之间摩擦的结构的磁盘装置，该结构通过在磁盘与磁头之间提供润滑剂减少摩擦，在此磁盘装置包括一个润滑剂供给装置来长时期提供适当的润滑剂量。
一个磁盘装置，包括一个旋转磁盘，其具有同心数据磁道存储信息，一个头从磁道读出或写入数据，以及一个致动装置将磁头移至所要求的磁道，并同磁头支架连接以保持磁头在读写过程中位于磁道中央。
因此，在很多磁盘装置中，一种空气支承滑动器被主要用作磁头支架。这种空气支承法在磁盘与磁头之间利用了空气，且使磁头在磁盘上运动时，从磁盘表面浮起一段预定距离。
然而，在最近的磁盘装置中要求更高的记录和重现密度，新装置已经出现，其减小了磁头与磁盘之间的间隙，且减小了读写半径、达到了较高的记录密度。其中的一个例子是磁头接触法，此方法中磁头记录、重现时，在头与盘之间几乎是接触的，允许以比现有的空气轴承更窄的磁盘与磁头之间间隙使头读写。用这种结构使得有可能比用现有的空气支承法悬浮磁头达到更高的记录密度。
然而，这种接触式磁盘装置使磁盘或磁头有可能被磁盘和磁头之间的接触摩擦损伤。提出了一种避免这种损伤的结构，即给磁盘提供适当的润滑剂并保持磁盘与磁头之间的润滑剂。一种雪撬-液体式接触也被提出，形成的滑腿包括多个凸状部分，滑腿与磁盘表面上的润滑剂膜接触，使磁头以较小的摩擦在盘上滑动。但是这些方法需要做许多工作，如润滑剂量的调节和润滑剂的更新。
最近提出的一种磁盘润滑剂循环方式，即从一个供给组件抽出供给磁盘表面的润滑剂并加到磁盘表面。然而这种抽出方式要求整个装置有较大的体积，这与小型化潮流背道而驰。
此外，在放置润滑剂供给源时出现了问题，在磁盘装置有限的空间中，要求磁盘表面的润滑剂供给长期均匀和稳定。
前面提出的润滑剂供给的一个例子是给润滑剂供给装置配置一个喷嘴，以从上部向磁盘表面的内周预定位置供给润滑剂。但这在润滑剂的均匀供给和小型化方面存在问题。
本发明的一个目的是提供一个能调节润滑剂供给的磁盘装置，进一步说是向整个磁盘表面稳定、均匀地供给润滑剂。
进一步说，本发明的另一目的是在不浪费空间的情况下提供一个适于小型化的润滑剂供给装置，并对磁盘装置的小型化做出贡献。
本发明的磁盘装置能向磁盘表面均匀地供给润滑剂，且容易控制供给量。本发明包括一种足以向磁盘表面长期供给的润滑剂浸渍的材料，一种向盘表面供给预定量润滑剂的薄膜，润滑剂从被润滑剂浸渍的材料一点一点透过，夹紧组件将被润滑剂浸渍的材料和薄膜固定于磁盘上。
本发明的一个最佳实施方案中，润滑剂浸渍材料保持在夹紧组件上一个预备的空位中，润滑剂可渗透的薄膜由压力固定在盘上，该压力产生于在夹紧组件边缘形成的压力件。该压力的大小控制着磁盘表面润滑剂的供给。
进一步，为了将薄膜相对地固定于夹紧组件，本发明的一种实施方案是在薄膜与夹紧组件之间设计一个啮合结构，例如一边是多个凸状部分，另一边是多个凹状部分，将二者啮合固定，从而使其在盘的高速旋转、外部震动或环境温度改变下仍能保持不动。
图1是剖面图，显示了围绕根据本发明的磁盘装置主轴构成的润滑剂供给的实施方式的一种结构。
图2是剖面图，显示了围绕根据本发明的磁盘装置主轴而构成的润滑剂供给的另一种实施方式的结构。
图3是图2所示结构中薄膜的俯视图。
图4是剖面图，显示了围绕根据本发明的磁盘装置主轴而组成的润滑剂供给的进一步的实施方式。
图5是图4所示结构中薄膜的俯视图。
图6是磁盘装置的俯视图。
图7是俯视示意图，显示了用于本发明中的磁头底部和磁头支架。
图8是剖面图，显示了磁头支架与磁盘之间的界面。
图中各标号意义如下：
10…磁盘
12…主轴电机
14…润滑剂浸渍材料
16…夹紧环
18…螺纹机构
20，22…薄膜
24…通孔
26…凸状部分
30，32…薄膜
34…磁头支架
36…悬架装置
40，42，44…滑腿
46…磁头
参照附图详细描述本发明。图1是剖面视图显示了一种润滑剂供给的实施方案，根据本发明的磁盘装置，润滑剂供给装置环绕位于磁盘中心的主轴电机设置，磁盘10的中心孔与主轴电机12啮合，二者被磁盘10两侧夹紧支撑。在本实施方案中，较低的夹具与主轴电机12联结。
在磁盘10之上的夹具环16有一个凹入部分以容纳润滑剂浸渍材料14，如海绵等等。在磁盘之下主轴电机12上也形成凹入部分以容纳润滑剂浸渍材料14。作为润滑剂要高粘度润滑剂，如PFPE(全氟聚醚)等等。用来向磁盘表面长期一点一点供给润滑剂。润滑剂通过薄膜20向磁盘的上下表面供给。薄膜具有预定的弹性，并由夹紧组件对磁盘表面的预定压力固定。压力可由螺纹机构18控制。薄膜材料如多孔塑料或多孔烧结金属具有预定弹性，且润滑剂可透过其长期渗透。润滑剂供给是通过调节薄膜压力控制的。
图2显示了本发明的第二个实施方案。相同的部件用相同的数字标出。在磁盘10的两侧有各自的润滑剂浸渍材料14，上面的薄膜20和下面的薄膜22由夹紧组件固定在磁盘10与润滑剂浸渍材料14之间。第二个实施方案中的薄膜具有图3所示的结构，图中显示了图2中磁盘下面的薄膜22的俯视图。如图3所示，在薄膜22上形成多个通孔24。也在上薄膜20上形成这些通孔24。这些多个通孔24与上侧夹紧环16上的凸状部分26啮合。夹紧组件的凸状部分26与主轴电机连在一起。从而这些与薄膜20和22上的通孔24啮合的多个凸状部分26与夹紧环16和磁盘10下侧的主轴电机连接在一起。
夹紧环16上的凸状部分26与主轴电机间的高度低于薄膜20和22的厚度，薄膜20和22的低平部分(除通孔24外)由夹紧组件的低平部分(除凸出部分外)与盘之间的压力固定。从而，随着夹紧组件通过螺纹机构对磁盘表面压力的增强，薄膜压力便可由压紧程度得调节来控制，从而使润滑剂的供应得以控制。
图4是本发明另一种实施方式剖视图，图4中薄膜30和32在外围有许多凹口。图5显示了在主轴电机之上、磁盘下侧的薄膜32的俯视图。如图5所示，环绕着薄膜32形成了许多凹口，这些凹口与图3中的通孔对应。因此根据位于磁盘10上侧的夹紧环16上的薄膜30的凹口形成凸状部分，并且根据在主轴电机上的夹紧环16上的薄膜32的凹口形成凸状部分。凸状部分的高度比薄膜的厚度低，与形成通孔的实施方式一样。从而薄膜上的压力由夹紧的程度控制，且润滑剂的浸渍是稳定的。
图6的俯视图显示了没有封盖的磁盘装置的内部，磁盘10由环状的夹紧环16固定。一个有较高粘度润滑剂的薄而连续的膜保持在磁盘10的表面上。磁头支架34安装在悬架36上，以使磁盘支架34与磁盘10表面的润滑剂膜保持接触。
图7显示了磁头支架的一个实施方式。多个滑腿40，42和44做在滑动板43上。磁头支架可由铁氧体或用于制造空气支承滑动器的常用材料如氧化铝和碳化钛的陶瓷材料制成。磁头支架34有一个平面以制作每个滑腿。滑腿44设在磁头支架的后部附近。滑腿有近乎圆形的边，使磁头支架能在润滑剂膜上滑动而与磁头支架的运动方向无关，滑腿是从平面43延伸出的平截头圆锥体。如果磁头支架在一个使其沿几乎弧形路径移动的旋转致动器上，则支架能够滑动，磁头支架相对于磁盘的运动方向基于支架径向变化。
磁头支架与有润滑剂膜的磁盘之间的距离如图18所示。在一个最佳实施方案中，磁盘10在其上层有一层传统的无定形碳表层膜70，通常约250埃厚。表层膜70下是象通常的钴合金溅镀磁层的磁层72。液体润滑剂放在表层膜70上的层74中，约10200埃厚。图8显示了在润滑剂膜74上滑腿40的一部分。滑腿40的接触边直径约100微米，圆锥角约10°，蚀刻高度约4000埃。转换器位于磁头支架34后部的滑腿44的边缘，并与磁盘上表面保持同润滑剂膜厚度一样宽的间隙如(20-100埃)。工作中，悬架装置36(图6)推动磁头支架34使滑腿40，42和44接触润滑剂膜64，因为润滑剂膜是不可压缩的，所以它所起的作用是一个在磁头支架34与磁盘10之间的间隙调节层。在滑腿40的接触边和磁盘之间的相对小的角度(图8中10度)增加了磁头支架的滑动性能，且在磁盘驱动器启动时，几乎不对从滑腿40的接触边下面通过的润滑剂产生阻碍。
根据本发明，在磁盘装置中使用润滑剂的磁头接触，能够长期均匀地向磁盘供给润滑剂；润滑剂的供给易于控制；通过一个啮合结构保持位置；并提供了一种有利于节省空间的润滑剂供给结构。

Claims (7)

1.一种磁盘装置，包括一个润滑剂供给装置以用磁盘与磁头之间的润滑剂减少磁盘与磁头之间的摩擦，包括：
一个夹紧组件以将磁盘固定在主轴电机上；
一种润滑剂浸渍材料，置于夹紧组件与磁盘之间；
其特征在于还包括：
一种润滑剂可渗透的薄膜，位于润滑剂浸渍材料与磁盘之间；和
一种组件以支撑并固定润滑剂浸渍材料以及夹紧组件与磁盘之间的薄膜；
其中润滑剂浸渍材料所用润滑剂是通过磁盘表面的薄膜一点一点供给的。
2.根据权利要求1的磁盘装置，其特征在于：
夹紧组件在主轴电机里的结构与主轴电机是一体形成的，且润滑剂浸渍材料的支撑结构与主轴电机是一体形成的。
3.根据权利要求1的磁盘装置，其特征在于包括一个调节机构，调节夹紧组件对盘的压力，以通过调节对磁盘表面的压力而调节磁盘表面润滑剂的供给，磁盘表面的压力是夹紧组件透过薄膜产生的。
4.根据权利要求1的磁盘装置，其特征在于，包括：
一种外周有凹口的薄膜；且
根据凹口形成的凸状部件；
其中薄膜是用夹紧组件通过薄膜上的凹口与凸状部件的啮合固定在磁盘上的。
5.根据权利要求1的磁盘装置，其特征在于，包括：
包括通孔的薄膜；
在夹紧组件与通孔的啮合位置，根据通孔形成凸状部分；
其中，薄膜由夹紧组件通过薄膜上的通孔与夹紧组件上的凸状部分的啮合固定在磁盘上。
6.根据权利要求1的磁盘装置，其特征在于包括用多孔塑料或多孔烧结金属制成的膜。
7.根据权利要求1的磁盘装置，其特征在于包括用多孔塑料或多孔烧结金属制成的润滑剂浸渍材料。
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