CN1060281C

CN1060281C - 磁头支承机构

Info

Publication number: CN1060281C
Application number: CN95115996A
Authority: CN
Inventors: 清水利彦; 时末裕充; 菅原秀一; 竹内芳德; 前田直起
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 2001-01-03
Anticipated expiration: 2015-10-19
Also published as: JP3252620B2; US5659448A; KR960015540A; CN1131321A; KR100231284B1; JPH08124338A

Abstract

一种磁头支承机构包括一固定到一滑块隔板上的滑块，滑块隔板通过一个面积小于滑块隔板与框架之间的接触面积的单一区域固定到一框架上，从而减小滑块浮动高度的变化，并减小由于磁头的位置移动而产生的位置误差。由于这种结构，可获得能够以高速操作的高容量磁盘存储装置。

Description

磁头支承机构

本发明涉及一种用于磁记录和复制信息的磁盘存储装置，更具体地说涉及一种保持滑块的低的浮动高度，从而获得能够以高速操作的高容量磁盘存储装置的技术。

JP—A—55—22296(1980)公开了一种典型的用于磁盘存储装置中的磁头支承机构。在该技术中，磁头安装在滑块上，而滑块通过滑块与框架的折板之间的整个接触面积用粘接等方法固定到框架上。框架在垂直于磁盘表面的方向上可弯曲，从而滑块可在磁盘表面之上移动并保持与磁盘表面之间的正确距离。框架设有一叫做凹座的伸出部，从而滑块可绕凹座的顶点转动。一加载臂包括一用于支承框架的刚性部分和一用于通过凹座将适当的载荷施加到滑块上的弹簧。

JP—A—54—133312(1979)公开了用于软盘存储装置的磁头支承机构。在该磁头支承机构中，一可移动的基板由一固定基板可转动地支承，而一框架连接到固定基板的一端以及可移动基板的一端。一磁头以这样的方式固定到框架上，以使磁头的上表面通过粘接剂等粘接到框架的中心部分上。此外，框架的背面中心由一支承销以这样的方式支承，从而抑制磁头在垂直于磁盘表面的方向上的波动并在框架上施加一适当的载荷。

在公开于JP一A—1—179287(1989)的另一例子中，框架由四个沿径向设置的臂形成。在这些臂中，不相邻的两个臂的端部固定到滑块上，剩下的两个臂的端部固定到加载臂上，从而形成一个磁头支承机构。一隔板设置于框架与滑块之间，或者在连接框架的滑块的表面上形成一个槽，从而使滑块能够具有适度的可弯曲性。

在JP—A—55—22296(1980)公开的磁头支承机构中，一滑块通过滑块与框架的折板之间的整个接触面积用粘接等方法固定到一框架上。在这种结构中，滑块由于以下原因而变形：生产框架时就存在于框架折板中的翘曲或扭曲，或者由于当滑块粘到折板上时产生的应力而在框架的折板中产生的翘曲或扭曲，或者加载力或外界干扰。滑块的上述变形导致滑块的气垫表面的翘曲或扭曲，从而使滑块的浮动高度产生变化。此外，折板受以下因素的影响：生产框架时就存在于框架折板中的翘曲或扭曲，或者由于当滑块粘到折板上时产生的应力而在框架的折板中产生的翘曲或扭曲，或者加载力或外界干扰。上述影响使滑块的初始静状态发生变化，从而使滑块的浮动高度发生变化。如果滑块的浮动高度小于设计的值，则可能发生滑块与磁盘接触而使数据丢失。因此，不可能将浮动高度减小到一个足以进一步增加记录密度的高度。这成为实现高容量磁盘存储装置的一个障碍。位于加载臂一端的滑块通过一凹座由加载臂压到磁盘表面上。然而，如果框架在搜索操作过程中沿横向或沿磁盘表面的方向变形或当不可控制的情况发生时，则会发生凹座的滑移。凹座将由于施加到凹座上的摩擦力的作用而保持在滑移位置，从而在滑块和加载臂之间产生位置误差。其结果，多个磁头支承机构的各磁头产生位置误差。在专用随动方法的情况下，上述位置误差导致不足够的位置精度，而在埋置随动方法的情况下，需要矫正各磁头的位置，这就引起存取时间的延迟。

同样在公开于JP—A—54—133312(1979)的磁头支承机构中，滑块的整个上表面固定到框架上，因此，在框架和滑块之间产生翘曲或扭曲，这将引起浮动高度的变化。因此，不可能获得高容量的磁盘储存装置。此外，如在JP—A—55—22296(1980)中所述，由于支承销与框架接触，框架的变形引起磁头通过摩擦力而移动位置。在一种软盘存贮装置中，仅使用一个磁盘和两个或更少的磁头。因此，磁头位置的移动不会导致存取时间的严重延迟。然而，在包括多个磁盘和十个或更多个磁头的磁盘存储装置的情况下，磁头位置的移动将导致严重的问题。

在JP—A—1—179287(1989)公开的磁头支承机构中，除了上述例子中所述的与翘曲和扭曲有关的问题，还有如下问题。即，框架的与滑块相连的表面被分成两块，这两块由于施加到滑块上的压力载荷而被相互拉到一起，这将引起滑块的气垫表面的翘曲。特别地，滑块固定表面之间的扭曲产生很大的影响。在该例子中，由于在滑动部分中没有凹座，因此不会发生磁头的位置移动。然而，没有凹座将导致失去由于摩擦的缓冲，因而产生较大的振动幅度。其结果，很难获得高的位置精度。

本发明的一个目的是提供一种降低由于框架或滑块的翘曲或扭曲而产生的浮动高度的变化，以获得滑块的低的浮动高度的技术，该技术还能防止磁头由于凹座的摩擦而产生的位置移动，同时由摩擦提供适当的库仑阻尼或适当的阻尼力，以提高位置精度，从而获得高的记录密度和短的存取时间，因而获得能够以高速操作的高容量磁盘存储装置。

为了实现上述目的，本发明提供了用于磁盘存储装置中的磁头支承机构，包括：一通过一滑块隔板支承一滑块的框架，所述滑块具有一安装于其上的磁头；以及一加载臂，其一端与所述框架相连从而支承所述框架，另一端与一导向臂相连，其中所述滑块固定到所述滑块隔板上，并且所述滑块隔板通过一小于所述滑块隔板和所述框架之间的接触面积的单独固定面积固定到所述框架上，除去在所述单独固定面积中以外，所述的接触面积是摩擦面。

在本发明中，由于滑块隔板通过一小于滑块隔板与框架之间的接触面积的单一的面积固定到框架上，变形被以比上述现有技术中小的面积传递至其它的部分，并且减小了框架和滑块的翘曲和扭曲的影响。此外，由于滑块隔板通过单一面积固定到框架上，因此，与上述第三个例子相反，不会由加载力拉动滑块固定表面，并且不会发生框架和滑块的变形。其结果，可降低由于框架和滑块的翘曲和扭曲而产生的浮动高度的变化。

此外，与上述第一或第二个例子不同，滑块隔板使得凹座或支承销变得不必要。其结果，可防止如上述第一或第二个例子中由于摩擦力而产生的磁头的位置误差。此外，与上述第三个例子相反，提供了一个框架和滑块隔板相互接触但不固定的区域，从而通过摩擦提供适量的库仑阻尼或阻尼力，这样就可防止振动幅度变得太大。其结果，可防止如果采用凹座由于凹座的摩擦而产生的磁头的位置误差，同时提供适当的阻尼力。因此，提高了位置精度并减小了存取时间。

在本发明中，如上所述，可防止由于框架和滑块的翘曲和扭曲而产生的浮动高度的变化，并可保持滑块位于低的浮动高度。此外，可防止如果采用凹座由于凹座一通过两个外臂连接到所述固定部分上的环形柔性部分的库仑阻尼或阻尼力，从而提高位置精度。其结果，可提高记录密度并缩短存取时间，因而获得能够以高速操作的高容量磁盘存储装置。

图1为根据本发明的第一个实施例的磁头支承机构的顶视图；

图2为根据本发明的第一个实施例的磁头支承机构的侧视图；

图3为根据本发明的第一个实施例的磁头支承机构的一个端部的放大视图；

图4为示出根据本发明的第一个实施例的磁头支承机构的框架的变形的示意图，其中由于施加载荷而发生变形；

图5为根据本发明的第二个实施例的磁头支承机构的顶视图；

图6为根据本发明的第三个实施例的磁头支承机构的顶视图；

图7为根据本发明的第四个实施例的磁头支承机构的顶视图；

图8为根据本发明的第四个实施例的磁头支承机构的侧视图。

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

图1为体现本发明的磁头支承机构的顶视图，其中其侧视图示于图2中，而其端部以放大的方式示于图3中。在这些图中，相同的标号表示相同的零件。如这些图中所示，磁头安装在滑块1上，而滑块1通过粘接剂等固定到一滑块隔板2上。如图3中所示，滑块隔板2通过焊接或粘接而在一个小于滑块隔板2与框架3之间的接触面积的单一固定面积4上固定到一个框架3上。

框架3包括一环形柔性部分3a；一滑块固定部分3b；一加载臂固定部分3c；用于将滑块固定部分3b连接到环形柔性部分3a上的内臂3d；以及用于将环形柔性部分3a连接到加载臂固定部分3c上的外臂3e，其中所有这些部分形成一个整体。框架3通过例如焊接固定到加载臂5上。加载臂5通过隔板6连接到导向臂7上。在这些图中所示的实施例中，按照在线存取方式(in—line accessscheme)进行所要求轨迹的存取，也就是说，通过使磁头支承机构在磁盘8上沿径向绕导向臂7的基部转动而进行存取。

在该实施例中，滑块隔板2和框架3之间相互连接的固定面积比现有技术中的小。其结果，框架3的滑块固定部分3b的翘曲或扭曲只对滑块1的气垫表面产生轻微的影响。此外，滑块1或滑块隔板2的翘曲或扭曲对滑块固定部分3b几乎没有影响，，这将导致框架3的初始静止状态变化的减小。由于滑块1的气垫表面的平直度变化减小以及框架3的初始静止状态变化的减小，滑块1的浮动高度变化也减小，因此可获得小的浮动高度以及高容量的记录密度。

滑块隔板2与框架3之间的相互连接的固定面积越小，则滑块1和框架3的变形越小。然而，如果固定面积太小，则固定强度将不够。因此，固定面积最好是在约0．07mm²至0．2mm²的范围内。另外，在该实施例中，由于滑块隔板2是通过单独的固定面积4固定到框架3上，因此抵抗滑块1的压力载荷不会在较宽的面积上分布。因此，不会在滑块的两区域之间产生拉力，这一点与公开于JP—A—1—179287(1989)中的机构相反。这样使得滑块1和框架3不易变形，并且通过一个更明确的点向滑块1施加载荷。其结果，进一步降低滑块1的浮动高度的变化。

此外，即使框架3由于载荷而变形(如图4所示)，框架3也不会与滑块1接触，这是因为有一个相应于滑块隔板2的厚度的间隙。其结果，滑块1可沿垂直于磁盘表面的方向自由地转动，因而能够在保持滑块与磁盘表面之间的适当距离的同时在磁盘上方移动。因此，与JP—A—55—22296(1980)不同，不需要凹座，并且永远不会发生磁头由于凹座的摩擦而产生的位置移动。另外，滑块隔板2与框架3的滑块固定部分3b在一摩擦区9摩擦地接触，在该摩擦区两者相互接触而不是相互固定。因此，由摩擦产生的库仑阻尼或阻尼力防止滑块或框架当由于外部干扰而产生振动时过度振动。其结果，提高了位置精度并缩短了存取时间。这样可获得能以高速操作的高容量磁盘存储装置。

另外，在图1和2所示的实施例中，框架的外臂3e垂直于加载臂5的纵向设置，而内臂3d设置于加载臂5的纵向的中心线上，从而滑块1的在垂直于磁盘表面的方向的转动中心相应于磁头支承机构的纵向和宽度方向。这样确保通过一个确定的点朝滑块1加载。此外，上述结构减小了滑块1的初始静止状态的变化以及在生产过程中产生的尺寸误差的变化对滑块1的浮动高度的变化的影响。

此外，在图1和2所示的实施例中，框架3固定到加载臂5的与磁盘8相对一侧上，从而可以相对于磁盘表面的较小高度设置磁头支承机构，并减小磁盘间的距离。这样可增加磁盘的数量以及磁盘存储装置的容量。

图5为本发明第二实施例的顶视图。该实施例是生产如图1—3所示的磁头支承机构的技术的一个例子。滑块隔板2和加载臂5形成于同一平面中并使用相同的材料。在框架3固定到滑块隔板2上之后切去临时连接杆10，从而获得第一实施例中的结构。

由于滑块隔板2和加载臂5通过临时连接杆10以整体的形式制造，因而可以高精度容易地装配磁头支承机构。此外，该技术可减小零件的数目，从而降低生产成本。

图6为本发明的第三实施例的顶视图。在该实施例中，如图6所示，通过焊接在五个点将框架3固定到一加载臂5上，其中五个点中的两个固定点位于加载臂固定部分3c上，且位于框架的外臂3e的延伸线上。由于固定点位于框架的外臂3e的延伸线上这种结构，加载力在外臂3e的延伸线上施加到滑块1上。这样确保加载点更加确定，并防止加载点由于滑块1的静止状态的变化而移动。

图7为本发明的第四实施例的顶视图，其侧视图示于图8中。在上述图1—3所示的实施例中，框架的外臂3e垂直于加载臂5的纵向设置，而框架的内臂3d设置于加载臂5的纵向中心线上。与此相反，在图7和8所示的实施例中，框架的外臂3e设置于加载臂5的纵向中心线上，而框架的内臂3d垂直于加载臂5的纵向设置。在这种结构中，固定点不必位于横切加载臂5的宽度的线上。其结果，可减小磁头支承装置的宽度，因而，与图1中所示实施例相比，可进一步在磁盘表面的内表面进行存取而不会干扰磁盘心轴或其它元件。这样，磁盘表面的较宽的区域可用作记录区。因此，可获得具有高的存储容量的磁盘存储装置。

在该实施例中，如上所述，可防止由于框架或滑块的翘曲或扭曲而产生的浮动高度的变化。其结果，可保持滑块较低的浮动高度。此外，不会发生由于凹座的摩擦而产生的位置移动。适当的摩擦力产生的阻尼力可提高位置精度。其结果，可增加记录密度并减小存取时间。因而，可获得能以高速操作的高容量磁盘存储装置。

Claims

1．用于磁盘存储装置中的磁头支承机构，包括：一通过一滑块隔板支承一滑块的框架，所述滑块具有一安装于其上的磁头；以及一加载臂，其一端与所述框架相连从而支承所述框架，另一端与一导向臂相连，

其中所述滑块固定到所述滑块隔板上，并且所述滑块隔板通过一小于所述滑块隔板和所述框架之间的接触面积的单独固定面积固定到所述框架上，除去在所述单独固定面积中以外，所述的接触面积是摩擦面。

2．根据权利要求1的磁头支承机构，其特征在于，所述框架在与磁盘相对的一侧上固定到所述加载臂上。

3．根据权利要求2的磁头支承机构，其特征在于，所述滑块隔板的厚度等于所述加载臂的厚度。

4．根据权利要求3的磁头支承机构，其特征在于，

所述框架包括：一用于将所述框架连接到所述加载臂上的固定部分；一通过两个外臂连接到所述固定部分上的环形柔性部分；以及一置于所述柔性部分的环的内区的滑块固定部分，所述滑块固定部分通过两个内壁与所述柔性部分相连，所述两内臂垂直于所述外臂。

5．根据权利要求4的磁头支承机构，其特征在于，所述框架固定到所述加载臂的相对于磁盘表面的相对侧上。

6．根据权利要求4的磁头支承机构，其特征在于，所述滑块隔板的厚度等于所述加载臂的厚度，并且所述滑块隔板与所述加载臂位于同一平面内。

7．根据权利要求4的磁头支承机构，其特征在于，所述框架的外臂垂直于所述加载臂的纵向，所述框架的内臂位于所述加载臂的纵向的中心线上，并且所述框架通过焊接等方法在位于所述框架的外臂的延伸部上的点处固定到所述加载臂上。

8．一种设有磁头支承机构的磁盘存储装置，所述磁头支承机构包括：一通过一滑块隔板支承一滑块的框架，所述滑块具有一定装于其上的磁头；以及一加载臂，其一端与所述框架相连从而支承所述框架，另一端与一导向臂相连，其特征在于，所述的磁盘存储装置具有如权利要求1所述的磁头支承机构。

9．根据权利要求8的磁盘存储装置，其特征在于，所述磁头支承机构包括：一通过一滑块隔板支承一滑块的框架，所述滑块具有一安装于其上的磁头；以及一加载臂，其一端与所述框架相连从而支承所述框架，另一端与一导向臂相连。

其中所述框架包括：一用于将所述框架连接到所述加载臂上的固定部分；一通过两个外臂连接到所述固定部分上的环形柔性部分；以及一置于所述柔性部分的环的内区的滑块固定部分，所述滑块固定部分通过两个内臂与所述柔性部分相连，所述两内臂垂直于所述外臂。