CN1184617C - 磁盘装置 - Google Patents

Abstract

一种磁盘装置，其包括一个用于装持一个磁头的浮动块，该磁头用于对磁盘进行扫描并执行信息的记录和读出工作；一个用于装持浮动块的挠性构件，该挠性构件在基本垂直于磁盘的方向上具有弹性；一个用于装持挠性构件并使磁头对磁盘进行扫描的磁头致动臂；以及一个安装在磁头致动臂的另一相对侧上的弹性体，用于向浮动块施加一个载荷，将其压向磁盘表面；以及一个卸载装置，用于将浮动块上的压力载荷卸除，其特征在于：所说的卸载装置包括：一个固定在磁头致动臂上的卸载臂；以及一个可与卸载臂滑动接触的斜坡件，使卸载臂能将浮动块上的压力载荷卸除，其中卸载臂将浮动块上压力载荷卸除是为了使浮动块的末端保持与磁盘面平行。

Description

磁盘装置

技术领域

本发明涉及一种磁盘装置，这种磁盘装置可用于计算机上的存储设备等。

背景技术

通常在磁盘装置中，为了避免损坏作为记录介质的磁盘而使用非接触式磁头。一般使用安装在悬浮的浮动块上的磁头。该浮动块安装在例如一个可弯曲的挠性构件上，该挠性构件连在一个加载梁上，而该加载梁是磁头致动臂上的一个部件。

当磁盘装置处于工作状态时，加载梁的压力使浮动块偏向于磁盘的表面，而由磁盘的转动扰动空气流动而引起的悬浮力则使浮动块上飘，在加载梁的下压力和悬浮力的平衡作用下，浮动块以一个细微的间隙悬浮在磁盘的上方。在这样的磁盘装置中，使用一种接触式开停(CSS)系统，按照这样的系统，当磁盘与磁头相互接触时，磁盘装置开始工作或停止操作。在本申请文件中，“悬浮距离”一词定义为悬浮于磁盘上方的浮动块与磁盘表面之间的垂直距离。

在接触式开停系统中，当磁盘装置处于停机状态、即非工作态时，磁头与磁盘表面接触，一直处于待命状态。当磁盘装置被启动时，磁盘开始旋转，磁头在磁盘旋转而扰动的气流作用下从磁盘表面抬起。然后，磁头被驱动而贴近磁盘的某一适当区域，这样就可以将信息数据录制到磁盘上或从磁盘上读出。当磁盘装置停止工作时，磁头落回磁盘表面并与保持磁盘面接触。

接触式开停系统存在一个问题：由于磁头是从磁盘面上抬起并最后落回磁盘表面，磁头和磁盘间的接触冲击可能造成磁头和磁盘的损坏。

接触式开停系统还存在另一个问题：如果磁头和磁盘相互接触的时间太长，磁头和磁盘间就会发生相互吸附，以致于当磁盘装置开始工作时也不能将它们彼此分开。

在日本已公布的专利申请60-38773，提出的方案中，当磁盘装置处于停止状态时，磁头与磁盘互不接触，这样就避免了磁头和磁盘相互吸附。

图20是一个轴侧视图，表示了一个普通的磁盘装置中浮动块装持部分200的结构，装持部分200是用于装持固定浮动块100的。如图20所示，装有一个磁头的浮动块100被粘接到一个可弯曲挠性构件101的下表面上。挠性构件101固定在一个加载梁104的下表面上。

设置加载梁104的目的在于对浮动块100施加一个预定的压力载荷，该压力载荷是由加载梁104的片簧部分104A产生的。加载梁104通过一个基板103固定在磁头致动臂102的末端。磁头致动臂102可绕基架(图中未视出)上的一个支座进行转动。

图21是一个放大的轴侧视图，表示了浮动块装持部分200中的加载梁104、挠性构件101和浮动块100。

如图21所示，加载梁104是通过梁上的一个突起104B将压力载荷施加到浮动块100上的。挠性构件101在滚转方向RR和纵向PP上具有可挠曲性。在本申请文件中，“滚转方向”一词定义为垂直于磁头致动臂的纵长方向。

如上文所述，由于装持浮动块100用的挠性构件101被安装在加载梁104上。

图22是图21的断面视图，表示了浮动块装持部分200中的加载梁104、挠性构件101和浮动块100。

在上述普通磁盘装置的普通浮动块装持部分200中，有一个分离臂(图中未视图出)通过接触摩擦作用使加载梁104升起，从而通过挠性构件101使安装在加载梁104末端的浮动块浮起。在这一操作过程中，浮动块100和磁盘5之间的平行关系可能由于例如分离臂和加载梁104间的摩擦力、或者受分离臂作用的加载梁位置偏移而遭破坏。其中的原因在于用于装持浮动块100的挠性构件101是安装在加载梁104上的。

在上述的平行位置关系被破坏的情况下，当浮动块100被从磁盘表面5S上抬起时，浮动块100和磁盘5的表面5S之间发生了不希望有的接触引起了摩擦(如图5A和图5B所示)。

在磁盘装置处于工作状态时，加载梁104会由于磁盘装置在外部干扰下产生的振动而发生共振。由于挠性构件101被安装在加载梁104上，挠性构件101会同加载梁一起振动。结果，安装在挠性构件101上的浮动块100就会不良地接触到磁盘5。

如上所述，当普通的磁盘装置在工作或停止时，使浮动块和磁盘基本保持相互平行状态并维持悬浮距离是非常困难的。因此浮动块和磁盘面会损坏，导致数据信息不能正确地记录到磁盘上或从磁盘上读出。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种磁盘装置包括一个用于装持对磁盘面进行扫描并执行信息的记录和读出工作的磁头的浮动块；一个用于装持浮动块的挠性构件，该挠性构件在基本垂直于磁盘的方向上具有弹性；一个用于装持挠性构件并驱动磁头对磁盘进行扫描的磁头致动臂；一个设置在磁头致动臂的另一相对侧上的弹性体，用于施加一个载荷，将浮动块压向磁盘的表面；以及一个卸载装置，用于将浮动块上的压力载荷卸除，其特征在于：所说的卸载装置包括：一个固定在磁头致动臂上的卸载臂；以及一个可与卸载臂滑动接触的斜坡件，使卸载臂能将浮动块上的压力载荷卸除，其中卸载臂将浮动块上压力载荷卸除是为了使浮动块的末端保持与磁盘面平行。

在本发明的一种实施力式中，该弹性体包括一个片弹簧，并且该片弹簧上有一个悬臂梁结构。

在本发明的一种实施方式中，当浮动块位于磁盘的最外磁道上方时，卸载装置将浮动块上的压力载荷卸除。

在本发明的一种实施方式中，卸载装置包括一个可与弹性体滑动接触的斜坡件，以便将弹性体从挠性构件上抬起。

在本发明的一种实施方式中，弹性体包括一个可与所说的斜坡件滑动接触的接合部分。

在本发明的一种实施方式中，所说的卸载装置包括一个安装在弹性体上的形状记忆合金元件，用于使弹性体发生弯曲从而卸除浮动块上的载荷。

在本发明的一种实施方式中，卸载装置包括一个装在弹性体上的薄膜式压电元件，用于使弹性体发生弯曲从而卸除浮动块上的载荷。

在本发明的一种实施方式中，卸载臂可以与弹性体可接合的方式，将浮动块上的载荷卸除。

在本发明的一种实施方式中，卸载臂的一端固定在磁头致动臂上，另一端在某一范围内可与斜坡件滑动接触，该范围包括卸载位置及其邻近的区域。卸载臂的中部可与弹性体接合，以便将浮动块上的载荷卸除。

在本发明的一种实施方式中，斜坡件包括一个导向体，该导向体具有一个可与卸载臂滑动接触的倾斜表面，且该倾斜面是朝着磁盘的中心方向倾斜。

在本发明的一种实施方式中，卸载臂包括一个片弹簧，片弹簧有一个悬臂梁结构。

在本发明的一种实施方式中，斜坡件设置成不遮覆磁盘的表面。

在本发明的一种实施方式中，卸载臂基本平行于磁头致动臂的纵轴线方向。

在本发明的一种实施方式中，卸载臂位于弹性体上背向磁盘的一侧。

在本发明的一种实施方式中，弹性体具有一个接合部分，其可与卸载臂接合而将浮动块上的载荷卸除。

在本发明的一种实施方式中，在弹性体上设置了一个用于向挠性构件施加载荷的突起。

在本发明的一种实施方式中，在挠性构件上设置了一个用于接受压力载荷的突起。

根据本发明的另一方面，一种磁盘装置包括一个用于装持磁头的浮动块，磁头是用来对磁盘面进行扫描并执行信息的记录和读出工作的；一个用于装持浮动块的挠性构件，该挠性构件在基本垂直于磁盘表面的方向上具有弹性；一个用于装持挠性构件并使磁头对磁盘进行扫描的磁头致动臂；一个用于转动磁盘的电机；以及一个用于控制电机转速的控制器。在浮动块正对磁盘面的表面上有一个凹部。该凹部的设置方式使得由磁盘旋转而产生的第一气流压力大于一个第二气流压力，其中第一气流压力产生在在使浮动块向磁盘表面接近的方向上，而第二气流压力产生在使浮动块远离磁盘表面的方向上。控制器先将电机的转速提高到一个高于规定转速的水平上，然后再将转速降到规定的速度上。

此处描述的本发明通过提供一种磁盘装置可能具有这样的优点：浮动块和磁盘以一个合适的悬浮间隙保持二者间的基本相互平行，从而避免损坏浮动块和磁盘，使信息正确地记录到磁盘上或从磁盘读出。

附图说明

在阅读并理解了下文参照附图的详细描述之后，本发明的上述优点以及其它的益处对本领域的普通技术人员而言，将是显而易见的。

图1是根据本发明的第一实施例的磁盘装置的平面图，表示了磁盘装置停止工作的状态；

图2是图1所示的磁盘装置中的挠性构件支承臂及其所连接的其它部件的立体分解图；

图3A是图1所示的磁盘装置中的浮动块和挠性构件的放大的轴测图；

图3B是图3A所示的浮动块的放大的轴测图；

图4是图1所示的磁盘装置中的另一平面图，表示了磁盘装置的工作状态；

图5A是图4所示的磁盘装置中的磁头致动臂的从图4中的R1箭头方向看的侧视图，表示当磁头致动臂位于磁盘上方时的情形；

图5B是图1所示的磁盘装置中的磁头致动臂的从图1中的R1箭头方向看的侧视图，表示当磁头致动臂位于磁盘外侧时的情形；

图6A是图4所示的磁盘装置中的磁头致动臂的从图4中的R2箭头方向看的侧视图，表示当磁头致动臂位于磁盘上方时的情形；

图6B是图1所示的磁盘装置中的磁头致动臂的从图1中的R2箭头方向看的侧视图，表示当磁头致动臂离开磁盘时的情形；

图7A是本发明的第二实施例的磁盘装置中的磁头致动臂的侧视图，表示当磁头致动臂位于磁盘上方时的情形；

图7B是本发明的第二实施例的磁盘装置中的磁头致动臂的侧视图，表示当磁头致动臂离开磁盘时的情形；

图8A是本发明的第三实施例的磁盘装置中的磁头致动臂的侧视图，表示当磁头致动臂位于磁盘上方时的情形；

图8B是本发明的第三实施例的磁盘装置中的磁头致动臂的侧视图，表示当磁头致动臂离开磁盘时的情形；

图9A是根据本发明的改型实施例中的磁盘装置的浮动块及挠性构件的放大轴测图；

图9B是图9A中的浮动块及挠性构件的断面视图；

图10是根据本发明的第四实施例中的磁盘装置的平面视图，表示当磁盘装置处于停止状态时的情形；

图11是图10所示的磁盘装置中的挠性构件支承臂及其所连接的其它部件的立体分解图；

图12是图10所示的磁盘装置中的另一平面图，表示了磁盘装置处于工作状态的情形；

图13A到图13D是一组图10所示的磁盘装置中的浮动块及其邻近的部件的从图10中的R1箭头方向看的侧视图，表示了磁盘装置从工作状态转到停止状态的转换过程；

图14A和图14B是对图10所示的磁盘装置中的浮动块及其邻近的部件的从图10中的R2箭头方向看的侧视图，表示了磁盘装置从工作状态转到停止状态的转换过程；

图15A到图15B是对根据本发明第五实施例中的磁盘装置中的浮动块及邻近的部件的从图10中的R2箭头方向看的侧视图，表示了磁盘装置从工作状态转到停止状态的转换过程；

图16是图15A和图15B所示的浮动块的放大的轴测图；

图17的图线表示在第五实施例的情况下正压力和负压力随磁盘转速变化的关系；

图18A的图线表示在第五实施例的情况下浮动块悬浮距离随磁盘转速变化的关系；

图18B到图18F的图表描述了在第五实施例的情况下，浮动块悬浮距离、作用于浮动块的压力差以及挠性构件产生的弹性力三者之间的关系；

图19的图线描述了在第五实施例的情况下，悬浮距离与正负压力间的关系；

图20是表示现有的磁盘装置中浮动块装持部分结构的轴测图；

图21是图20中所示的加载梁、挠性构件、及浮动块装持部分的浮动块的放大的轴测图；

图22是图21的断面视图。

具体实施方式

下文将参照附图通过说明性的实施例对本发明进行描述。

图1是根据本发明的第一实施例中的磁盘装置110的平面视图。该磁盘装置110包括一个磁头致动臂111。在图1中磁头致动臂锁止在待机状态。

磁头致动臂111包括一个臂体1和一个挠性构件支承臂2，该臂件2用于支承挠性构件9(见图2)，而挠性构件9又装持着浮动块8(见图2)。在浮动块8上安装了一个用于对磁盘5进行扫描以记录和读出数据的磁头(图中未示出)。与臂体1相连安装的是一个音圈马达3，它包括磁铁6A、6B和一个线圈7。

磁头致动臂111在音圈马达3的作用下可绕枢轴4转动。当磁头致动臂111回转时，安装在浮动块8上的磁头可对磁盘5上的数据区A进行记录和读出数据的操作。数据区A是磁盘5上最外磁道5A和最内磁道5B间的区域。

多个磁盘5以层叠的形式布置在一起，并在一个心轴电机9(图中未示出)驱动下共同以规定的速度转动。心轴电机的转动速度由一个磁盘控制部分112来控制。

图2是挠性构件支承臂及其所连接的其它部件的立体分解图。该挠性构件支承臂2通过一个基板10与臂体1连接在一起。挠性构件9安装在挠性构件支承臂2下表面的末端，浮动块8通过粘接或类似的工艺固定在挠性构件9上，在浮动块8上安装了一个磁头(图中末示出)。

图3A是挠性构件9及浮动块8的放大的轴测图。图3B是浮动块8的放大轴测图，表示出了浮动块8上正对磁盘5表面的一个气流承载表面。

如图3A所示，浮动块8通过粘接或类似的工艺固定在浮动块安装部位9A的底面上。挠性构件9具有可挠曲部分9B、9C和9D。因此，当浮动块8悬浮于磁盘5(见图1)的正上方时，浮动块在滚转方向RR及纵向PP上具有可挠曲性，而在横向LL上则具有很高的刚性。

如图3B所示，浮动块8上有几个突起8A和一个凹部8B。突起8A相对于凹部8B有一个几个毫米数量级的高度差。凹部8B的表面起气流承载面的作用。当浮动块8扫过磁盘5的表面(见图5A及图5B)时，空气沿箭头M所指方向在气流承载面上流动。

作用于突起8A的正压力FA的方向是使浮动块8远离磁盘5(见图1)的方向。而施加于凹部8B上的负压力则作用在相反的方向。突起8A和凹部8B设计成使正压力FA大于负压力FB(FA＞FB)。

再看图2，在挠性构件支承臂2上表面的末端还安装了一个加载梁11。加载梁11是一个用于施加载荷将浮动块8压向磁盘5(见图1)的弹性体。加载梁11具有一个悬臂梁结构，由此加载梁11得以在连接部位11C处固定于挠性构件支承臂2上。

在加载梁11上设置了凸部19，用于向浮动块8施加载荷。凸部19通过浮动块连接部位9A将载荷施加到浮动块8上的某一指定点。

如图1所示，在基架113上靠近磁盘5的区域设置了一个斜坡件13作为卸载装置，用于当磁盘装置110进入停止态时将浮动块8上的载荷卸除，从而使浮动块8在磁盘装置5出于停止状态时在磁盘5的外侧处于待机状态。加载梁11上具有一个接合部11B，其可由斜坡件13抬起，从而防止了加载梁11的载荷作用于浮动块8上。

加载梁11可由例如一个片弹簧来构成。采用片弹簧是非常有利的，这是因为它可以相对简单地形成接合部11B。

以下参照附图4、5A、5B、6A及6B，对磁盘装置110的工作过程作示例性描述。图4中是磁盘装置110的平面图，图中的磁头致动臂111将要进入待命状态。图5A和5B是沿箭头R1方向(图4)看的磁头致动臂111的部分侧视图。在图5A的状态中，浮动块8象在图4中那样以一种可以进行记录和读出数据的方式位于磁盘5最外磁道5A的上方。而在图5B所示的状态下，浮动块8在磁盘5外侧处于待命状态。

这样，当磁盘装置110从图4和图5A的状态进入停止状态时，在磁盘控制部分112的控制下，心轴电机的转速增加到一个预定的值。然后，由于气流扰动作用于浮动块8上的正压力FA和负压力FB(见图3)的压力差增加，结果，浮动块8在磁盘5上方的悬浮距离将加大。

当磁头致动臂111沿顺时针方向转动时，即在箭头QQ的方向(见图4)运动时，则如图5A所示，接合部分11B被斜坡件13抬起。

图6A和图6B是磁头致动臂111的从箭头R2(如图4所示)方向看的部分侧视图。图6A表示与图5A相同的状态，而图6B则表示与图5B相同的状态。

如图6A所示，由加载梁11的凸出19通过挠性构件9上的浮动块安装部位9A施加在浮动块8上施加了一个预先设定例如1-2克力的载荷，。当载荷和由磁盘转动而产生的气流压力平衡时，浮动块8保持静止状态。

在图6A的状态中，挠性构件9由于加载梁11的载荷而弯曲。因而，更严格地讲，浮动块8只有在加载梁11的载荷减去弯曲挠性构件9所要的载荷后所得到的值与气流压力平衡才能保持静止。浮动块8悬浮于磁盘5上方的距离是例如50纳米(nm)左右。

当磁盘装置110进入图5B所示的状态时(在图中接合部分11B被斜坡件13抬起)，则如图6B所示的那样，由于浮动块8卸除了由加载梁11所施加的载荷，并在挠性构件9的一个小的回复力作用下从磁盘5上抬起，因此挠性构件9回到水平状态。然后，磁头致动臂11进一步地转动，将浮动块8置于磁盘5之外。之后磁盘装置停止转动。

如图5B所示，在基架113上设置了一个浮动块接受器14，这样即使整个磁盘装置110当处于浮动块8位于磁盘5之外的状态时，受到了大的冲击，浮动块8也没有有影响的移动。

综上所述，当对磁盘5执行信息读写操作时，在挠性构件9上施加一个预先设定的载荷；而在磁盘装置110停止时，由斜坡件13将挠性构件9的载荷卸除，使浮动块8在挠性构件9的弹性回复力作用下，从磁盘5上抬起。如上所述，斜坡件13是在磁盘5的最外磁道5A上方将浮动块8上的载荷卸除的。

在第一实施例中浮动块8通过挠性构件9固定在挠性构件支承臂2上，加载梁11也固定在挠性构件支承臂2上。由于这样的结构，即使在接合部分11B与斜坡件13之间的接触引起摩擦时，或在与加载梁11连接的接合部分11B被斜坡件13抬起且受斜坡13作用的接合部分11B的位置不确定时，浮动块8和磁盘5仍能保持平行。这样，当浮动块8从磁盘5上抬起时，浮动块8和磁盘5的接触摩擦便得以避免。

由于挠性构件9固定在挠性构件支承臂2上，因此即使磁盘装置在外界干扰下产生的振动使加载梁11发生共振时，挠性构件9也不会随加载梁11一起振动。

通过将加载梁的片弹簧的共振频率设置在一个相对较高的范围，就可以改善磁头的磁道控制特性。

在本实施例中，由一个片弹簧形成的加载梁11作为弹性体用于向浮动块8施加一个载荷，将其压向磁盘5。本发明并不局限于这种形式。本领域的普通技术人员很容易因此认为可用例如橡胶制得的弹性体来形成凸出部19。

在图2中，挠性构件支承臂2和基板10不是一体的。挠性构件支承臂2和基板可以作成一体的，这样就可以降低磁盘装置110的生产成本。

第二实施例

下文将描述根据本发明的第二种实施方式的磁盘装置。与上文中参照图1-6B已经讨论过部件相同的部件将使用同一数字标号，其相应的描述将被略去。

图7A和图7B是磁头致动臂从箭头R2(如图4所示)方向看的部分侧视图。图7A主要表示了当浮动块8以能进行磁盘读写操作的方式位于磁盘5的最外磁道5A时的加载梁17和浮动块8。图7B主要表示了浮动块8离开磁盘5时的加载梁17和浮动块8。

第二实施例不同于第一实施例之处在于使用了一个形状记忆合金部件作为卸载装置，用于将第二实施例中的浮动块8上的载荷卸除。

如图7A所示，加载梁17安装在挠性构件支承臂2上，一条金属线18安装在加载梁17上，用于将浮动块8上的载荷卸除，该金属线是由钛镍基合金制成的。加载梁17包括装持部分17B和17C，用于分别固定金属线18的两端。当在金属线18中有电流通过时，由电阻而生热。热量使金属线18收缩。加载梁17与金属线18相互绝缘。

下文将对具有上述结构的第二实施例中的磁盘装置操作过程作示例性描述。

如图7A所示，浮动块8以一个例如约50nm的微观间隙悬浮于磁盘5上方，安装于浮动块8的磁头在磁盘5上记录或读取信息。当磁盘装置转换到停止状态时，一个预先设定的电流通过金属线18，金属线的温度上升到超过发生热致弹性马氏体转变的温度，从而导致金属线18收缩，如图7B所示那样使加载梁17挠曲。

由于挠性构件9在基本垂直于磁盘5表面的方向上具有弹性，因此如图7B所示的那样回复到水平状态，结果，浮动块8在磁盘5上的悬浮距离就增大了。磁头致动臂也转到图1中磁头致动臂111的所处的哪个位置。

以这样的方式，金属线18使加载梁17发生弯曲，而加载梁17则将挠性构件9上的载荷卸除。当金属线18中的电流被切断时，在加载梁17的位移力作用下，浮动块8被压向浮动块接受体14(见图1)，并被保持在这一状态。

在第二实施例中，加载梁17是在流经金属线18的电流的作用下弯曲的，所说的金属线18是由钛-镍基记忆合金制成的。

因此，无论浮动块8是否处于磁盘5的上方，都可以将挠性构件9上由加载梁17施加的载荷卸除。

由于可以取消斜坡件13，相对于第一种实施方式中的磁盘装置110，该磁盘装置在尺寸上得以缩小。

浮动块8在磁盘5上方的悬浮距离可以通过控制金属线18中的电流量进行调节。

如在第一个实施例中的那样，由于挠性构件9装持在挠性构件支承臂2上，因此即使磁盘装置因受外界干扰产生振动而使加载梁17发生共振时，挠性构件9也不会随加载梁17一起振动。

第三实施例

下文将描述根据本发明的第三实施例中的磁盘装置。与上文参照图1-7B已经讨论过的部件相同的部件将使用同一数字标号，相应的描述也将省略。

图8A和图8B是对磁头致动臂在箭头R2(如图4所示)方向所作的部分侧视图。图8A主要表示了当浮动块8以能进行磁盘读写操作的方式位于磁盘5的最外磁道5A时的一个加载梁15和浮动块8。图8B主要表示了浮动块8离开磁盘5时的加载梁15和浮动块8。

第三实施例不同于第一实施例之处在于使用了一个薄膜式压电元件作为卸载装置，用于将第三实施例中的浮动块8上的载荷卸除。

如图8A所示，压电元件16固接在加载梁15上，而加载梁15则安装在挠性构件支承臂2上，由压电元件16和加载梁15一同起一个双金属片的作用。

下文将示例性地描述具有上述结构的第三实施例中的磁盘装置的操作过程。

如图8A所示，浮动块8以一个例如约50nm的微观间隙悬浮于磁盘5上方，安装于浮动块8的磁头在磁盘5上记录或读取信息。当磁盘装置转换到停止状态时，一个预先设定的电流值通过压电元件16，使压电元件16发生收缩。从而使加载梁15如图7B所示那样在双金属片效应作用下发生挠曲。

挠性构件9如图8B所示的那样回复到水平状态，结果，浮动块8在磁盘5上方的悬浮距离就增大了。而磁头致动臂也转到图1中磁头致动臂111的所处的那个位置。

当压电元件16中的电流被切断时，在加载梁15的位移力作用下，浮动块8被压向浮动块接受体14(见图1)，并被保持在这一状态。

在第三实施例中，加载梁15是在施加到压电元件16上的电压的作用下弯曲的，因此相对于第二实施例，加载梁15的弯曲可在更小的空间内实现。

如同第二实施例的情况，无论浮动块8是否处于磁盘5的上方，都可以将挠性构件9上由加载梁15施加的载荷卸除。

浮动块8在磁盘5上方的悬浮距离可以通过控制压电元件16中的电压量进行调节。

在第一、第二和第三实施例中，在各加载梁11、17和15上都设置了凸出部19。但本发明并不仅限于此种方式，如图9A和9B所示，凸出部19也可以设置在挠性构件9上。在这样的结构中，即使加载梁(11、17或15)和挠性构件9的相对位置发生偏移，加载梁在浮动块8上施力的位置也不会发生改变。

在第三实施例中，压电晶片元件16是安装在加载梁15上的，作为另一可供选择的方案，压电元件16也可以安装在挠性构件9上。

第四实施例

图10是根据本发明的第四实施例中的一个磁盘装置110B的平面图。在图10中，磁头致动臂111被锁止在等待状态。下文中与上文参照图1-10中已经讨论过的相同部件将使用同一数字标号，相应的描述将被省略。

图11是磁盘装置110B的挠性构件支承臂2和其它与此相连部件的分解示意图。

第四实施例不同于第一实施例的地方在于使用了一个卸载臂12作为卸载，用于将第四实施例中的浮动块8上的载荷卸除。卸载臂12平行于磁头致动臂111的纵长方向。

如图10所示，磁盘装置110B包括一个设置在磁盘5附近的斜坡件13A。斜坡件13A上有一个导向件13B，该导向件13B在朝向磁盘5中心的方向上倾斜。

如图10和11所示，卸载臂12安装在挠性构件支承臂2的一个底面上。卸载臂12包括一个固定于挠性构件支承臂2上的连接部分12C，一个与斜坡件13A在卸载部位或其邻近的区域滑动接触的接合臂部分12B，以及一个中央部分12A，当磁头致动臂111在箭头QQ的方向旋转从而卸除浮动块8上由加载梁211施加的载荷时，中央部分12A与加载梁211上的接合部分211B接合。卸载臂12是一个悬臂梁结构，因此它以连接部分12C固定在挠性构件支承臂2上。

下文将参照图12、图13A-13D、图14A-14B示例性地描述第四实施例中的磁盘装置的操作过程。

图12是磁盘装置110B的平面视图。在图12所示的状态下，磁盘装置110B处于操作状态；即浮动块8(见图11)处于加载状态。图13A～13D是对磁头致动臂在箭头R1(如图12所示)方向所作的侧视图。在图13A的状态下，磁盘装置110B处于工作状态。在该状态下，浮动块8位于磁盘5的最外磁道5A的上方，此时信息可以记录到磁盘或从磁盘读出，而磁盘5以设定的速度转动。在图13B和图13C的状态中，磁盘装置110B正在转入正停止状态；即浮动块8正进入卸载状态，在图13D的状态中，磁盘装置110B处于停止状态。

当磁盘装置110B从图12和图13A所示的状态进入停止状态时，在磁盘控制部分112的控制下，心轴电机(图中未视出)的转速增加到一个设定的值。作用于浮动块8上的气流的悬浮力也增加，结果，浮动块8在磁盘5上方的悬浮距离加大了。

然后，如图13B所示，磁头致动臂111(见图12)顺时针转动，即沿箭头QQ的方向运动，臂接合部分12B与斜坡件13A的导向件13B接合。当磁头致动臂111进一步转动时，与导向件13B接合的接合臂部分12B在导向件13B上向上滑动而被抬起。随着接合臂部分12B的上升，挠性构件9在其自身弹力作用下也向上抬起，在凸出19接触着的同时时逐渐恢复其原始形状。

如图13C所示，随着磁头致动臂111在顺时针方向的进一步转动，与导向件13B接合的接合臂部分12B被导向件13B进一步地抬起，已经回复了原始形状的挠性构件9将与凸出部19分离。

如图13D所示，随着磁头致动臂111在顺时针方向的进一步转动，接合臂部分12B被斜坡件13A进一步抬起，浮动块8则移动到浮动块接受器14上。

图14A和图14B是对磁头致动臂111在R2箭头方向(见图12)所作的部分侧视图。图14A与图13A为同一状态，而图14B与图13D中的状态相同。

如图14A所示，由加载梁211的凸出19通过挠性构件9上的浮动块安装部位9A施加在浮动块8上施加了一个预定的例如的1-3克力的载荷。该载荷目前正随着磁头在尺寸上越来越小而逐渐减小，磁头尺寸是由于磁盘的存储密度的逐渐增加而逐渐减小的。

当载荷和由磁盘5转动而产生的气流压力达到平衡时，浮动块8保持静止状态。此时，挠性构件9由于加载梁211所加的载荷而弯曲。因此更严格地讲，浮动块8只有在加载梁211的载荷减去弯曲挠性构件9所要的载荷后所得到的值与气流压力平衡的条件下才能保持静止。浮动块8悬浮于磁盘5上方的距离是例如约50纳米(nm)。

当磁盘装置110B因磁头致动臂111在箭头QQ方向上的转动而进入图13D所示的状态时，接合臂部分12B被斜坡件13A抬起。然后，卸载臂12将加载梁211抬起。之后，浮动块8卸除了由加载梁11所施加的载荷，并在挠性构件9的一个小的回复力作用下从磁盘5上抬起回到水平状态。

综上所述，当磁盘5处于工作状态时，在挠性构件9上施加一个设定的载荷；而当磁盘装置110B停止工作时，挠性构件9的载荷被斜坡件13A和卸载臂12卸除，浮动块8在挠性构件9的弹性回复力作用下从磁盘5上抬起。如上所述，斜坡件13A将在磁盘5的最外磁道5A上方的浮动块8上的载荷卸除了。

在第四实施例中，浮动块8通过挠性构件9装持在挠性构件支承臂2上，加载梁211和卸载臂12也由挠性构件支承臂2支承。由于这样的结构，即使当接合部分12B与斜坡件13A之间的接触引起摩擦时，或当与加载梁211连接的接合臂部分12B被斜坡件13抬起而受斜坡13A作用的接合部分12B的位置不确定时，浮动块8和磁盘5仍能保持平行。这样，当浮动块8从磁盘5上抬起时，就避免了浮动块8和磁盘5的接触摩擦。

由于挠性构件9固定在挠性构件支承臂2上，即使当加载梁211因磁盘装置在外界干扰下振动而发生共振时，挠性构件9并不会随加载梁211一起振动。

由于卸载梁12是与加载梁211分开设置的，加载梁211和挠性构件9的尺寸得以缩小。相应地，用于加载梁211或挠性构件9的片弹簧的共振频率可以设置得尽可能地高，磁头的磁道控制特性也就能够得到明显得改善。

由于具有上述的结构，即卸载臂12与加载梁211分开设置、并布置在加载梁211的远离磁盘5的一侧上，如图10所示，斜坡件13A可与磁盘5隔开一个距离D1，而不会遮覆磁盘5。

由于斜坡件13A离开磁盘5一定的距离，斜坡件13A可具有简单的形状。相应地还消除了象因由于磁盘装置110B的制造和装配精度的偏差以及在磁盘5和斜坡件13A间相对位置的误差而导致磁盘5和斜坡件13A的接触这样的不利之处。结果，使磁盘装置110B能适合于大批量生产。

在第一到第四实施例中，挠性构件支承臂2和臂体1是彼此分开的。作为可供选择的方案，挠性构件支承臂2和臂体1可以做成一体的，这样就可以降低磁盘装置110B的生产成本。在上述的实施例中，挠性构件支承臂2和卸载臂12也不是一体的。作为可供选择的方案，挠性构件支承臂2和卸载臂12也可以做成一体的，这样就也可以降低磁盘装置110B的生产成本。

第五实施例

下文将描述根据本发明的第五实施例中的磁盘装置。与上文参照图1-14B中已经讨论过的相同部件将使用同一数字标号，相应的描述也将省略。

图15A和图15B是对第五实施例中的磁盘装置的浮动块81及其临近部件的部分侧视图。图15A和15B是在箭头R2方向(见例如图12)所作的视图。在图15A的状态中，浮动块81位于磁盘5最外磁道的上方，能进行信息读写操作。在图15B的状态中，浮动块81离开了磁盘5。

图16是浮动块81的立体图，表示了浮动块81的朝向磁盘5表面(见图15A和15B)的气流支承表面。参照图16，浮动块81具有几个突起8A和一个凹部8C。突起8A相对于凹部8B有若干毫米数量级的高度。凹部8C的表面以气流承载面的形式发挥作用。当浮动块81扫过磁盘5的表面(见图15A及图15B)时，空气流沿箭头M所指的方向。

作用于突起8A的正压力FA的方向是使浮动块81远离磁盘5(见图15A及图15B)的方向。而施加于凹部8C上的负压力则作用在相反的方向。突起8A和凹部8C被作成使负压力FB大于正压力FA(FA＜FB)。换句话说。图16中的突起8A和凹部8C之间的高度差要大于在图3B中的突起8A和凹部8B间的高度差。

在图15A所示的状态中，挠性构件9是弯曲的，因此，浮动块81在如图16所示的正方向上还受到一个弹性力FC(使挠性构件9恢复到其原始位置的回复力)。

下文将示例性地描述具有上述结构的磁盘装置的操作过程。

当磁盘装置由图15B所示的状态转到一个工作状态时，由磁盘控制部分112控制磁盘5进行转动，磁盘5的转速不断增加直至达到一个第二转速N2，该转速要高于进行读写操作时的第一转速N1。然后，磁盘5的转速逐渐下降到第一转速N1，并在之后保持在这一速度上。

图17的图线表示了正压力FA和负压力FB随磁盘5(见图15A和15B)转速的变化关系。水平轴线代表磁盘5的转速N，垂直轴线代表正压力FA和负压力FB。在第一转速N1时，负压力FB减去正压力FA所得到的压力差值FD1等于图15A和16所示的挠性构件9作用于浮动块81的弹性力FC。当弹性力FC和气流压力差FD1达到平衡时，浮动块81以一个微观的间隙在磁盘5上方悬浮着。

在图17和19中，“FD1”代表在第一转速N1时正压力FA和负压力FB间的压力差，而“FD2”则代表在第二转速N2时正压力FA和负压力FB间的压力差。在图18C～18F中，“FC1”代表在第一转速N1时挠性构件9所产生的弹性力，而“FC2”则代表在第二转速N2时挠性构件9所产生的弹性力。

从图17可以看出，在第二转速N2时的压力差FD2要大于在第一转速N1时的压力差FD1。第二压力差FD2将浮动块81(见图15A和15B)拉向靠近磁盘5的位置。

图18A的图线表示了浮动块81的悬浮距离H随磁盘5的转速N的变化关系。水平轴线代表磁盘5的转速N，垂直轴线代表悬浮距离H。图18B到图18F的图表描述了浮动块81的悬浮距离H、作用于浮动块81的压力差以及挠性构件9产生的弹性力三者之间的关系。

参见图18A，点131表示当磁盘装置处于停止状态时(见图18B)悬浮距离为HA。当磁盘装置开始启动时，磁盘5开始转动。点134表示了当磁盘5的转速达到第一转速N1时，悬浮距离为HD(见图18C)。点132表示当磁盘5的转速达到第二转速N2时，悬浮距离为HB(见图18D)。点133表示当磁盘5的转速再降到第一转速N1时，悬浮距离为HC(见图18E)。

下文将参照图18A～18F及图19对图18A中所示的悬浮距离H的一系列变化进行描述。图19的图线描述了悬浮距离H与正负压力FA、FB间的相互关系。水平轴线代表悬浮距离H，垂直轴线代表正压力FA和负压力FB。

在图19中，曲线FA1代表在第一转速N1时悬浮距离H和正压力FA之间的变化关系；曲线FB1代表在第一转速N1时悬浮距离H和负压力FB间的变化关系；曲线FA2代表在第二转速N2时悬浮距离H和正压力FA间的变化关系；曲线FB2代表在第二转速N2时悬浮距离H和负压力FB间的变化关系。正压力FA与悬浮距离H的平方成反比，并趋向于与转速N成正比。

下文将参照图18A～18F及图19，描述磁盘装置从停止状态转到工作状态的过程。

如图18A和18B中的点131所表示的那样，当磁盘装置在停止状态时，浮动块81和磁盘5相互之间的距离为悬浮间隙HA。当磁盘5的转速达到第一转速N1时，如图18A和18C中的点134所表示的那样，悬浮距离从HA减小到HD。如图18C和图19所示，当悬浮距离为HD时，在正压力FA和负压力FB间产生了一个压力差FX。

如图18C、18E和图19所示，压力差FX要小于上述第一转速N1时的压力差FD1。因而，浮动块81不会象悬浮距离为HC时那样靠近磁盘5(见图18E)。

如图18A和图18D中的点132所示，当磁盘5的旋转速度增加到第二转速N2时，则悬浮距离进一步从HD减小到HB。如图18D和图19中所示，当悬浮距离为HB时，在正压力FA和负压力FB间就产生了一个压力差FD2。

压力差FD2充分大于压力差FD1，如上文所述，压力差FD1等于弹性力FC。而弹性力FC2小于弹性力FC，因而，弹性力FC2充分小于压力差FD2。结果，当磁盘5的转速保持在第二旋转速度N2时，浮动块81的悬浮距离就会减小到HCX，此刻，正压力FA和负压力FB在第二转速N2下的压力差就和FD1一样小了。由于悬浮距离HCX小于设定的悬浮距离HC，浮动块81和磁盘5就可能不利地相互接触。

而在第五实施例中，如图18A、18D和图19所示，磁盘5的旋转速度N是逐步地从第二转速N2减小到第一转速N1的。当磁盘5以第一转速N1恒速转动时，浮动块81在第一转速N1时的悬浮距离将变为设定值HC，此时正压力FA和负压力FB之间的压力差为FD1。

在第五实施例中，浮动块81的气流承载表面的形状是预先设定的，用于安装浮动块81的挠性构件9具有一个弹性力，磁盘5的旋转速度是受控制的。通过这样的简单操作，浮动块81在磁盘5上方的悬浮距离就可以调整并稳定地维持在设定的悬浮距离HC上。这样，磁盘装置的结构就大大简化了，装置的可靠性也获得了显著的提高。

在磁盘装置中层叠布置了多个磁盘5。在上述的实施例中，出于描述简单的目的，将例如多个浮动块8和81那样的元件都描述为设置在磁盘5的一侧。但本发明并不局限于这样的结构。在磁盘5的两侧都可以设置这些元件。

如上所述，本发明提供了一种使浮动块和磁盘以一个合适的悬浮间隙保持彼此间基本相互平行的磁盘装置，从而避免了浮动块和磁盘的损坏，使信息能正确地记录到磁盘上或从磁盘读出。

显然，本领域普通技术人员很容易在不超出本发明构思和范围的条件下对本发明进行多种变型和改动，因此，所附的权利要求书的保护范围并不限于前面的详细描述，而应作广义的理解。

Claims (15)

1.一种磁盘装置，其包括：一个用于装持一个磁头的浮动块，该磁头用于对磁盘进行扫描并执行信息的记录和读出工作；一个用于装持浮动块的挠性构件，该挠性构件在垂直于磁盘面的方向上具有弹性；一个磁头致动臂，在该磁头致动臂的一侧装持有挠性构件，并且该磁头致动臂使磁头对磁盘进行扫描；一个安装在磁头致动臂的另一相对侧上的弹性体，用于向浮动块施加一个载荷，将其压向磁盘表面；以及一个卸载装置，用于将浮动块上的压力载荷卸除，其特征在于：所说的卸载装置包括：

一个固定在磁头致动臂上的卸载臂；以及

一个可与卸载臂滑动接触的斜坡件，使卸载臂能将浮动块上的压力载荷卸除，其中卸载臂将浮动块上压力载荷卸除是为了使浮动块的末端保持与磁盘面平行。

2.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的弹性体包括一个片弹簧，该片弹簧为一个悬臂梁结构。

3.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的卸载装置在浮动块位于磁盘的最外磁道上方时，将浮动块上的压力载荷卸除。

4.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的卸载装置包括一个可与弹性体滑动接触的斜坡件，用以将弹性体从挠性构件上抬起。

5.根据权利要求4所述的磁盘装置，其特征在于：所说的弹性体包括一个可与所说的斜坡件滑动接触的接合部分。

6.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所述的卸载臂可与弹性体接合，以便将浮动块上的载荷卸除。

7.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的卸载臂的一端固定在磁头致动臂上，另一端的一区域可与斜坡件滑动接触，该区域包括卸载位置及其邻近的部分，卸载臂的中部可与弹性体接合，以便将浮动块上的载荷卸除。

8.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：斜坡件包括一个导向体，该导向体具有一个倾斜表面，其可与所述卸载臂滑动接触，且倾斜面是朝着磁盘的中心部分倾斜。

9.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的卸载装置包括一个片弹簧，该片弹簧为一个悬臂梁结构。

10.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的斜坡件的设置方式使其可避免遮覆磁盘的表面。

11.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的卸载臂平行于磁头致动臂的纵向轴线方向。

12.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的卸载臂位于所述弹性体的背向磁盘的一侧。

13.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的弹性体具有一个接合部分，其可与所述卸载臂进行接合，以便将浮动块上的载荷卸除。

14.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的弹性体上设置了一个用于向挠性构件施加压力载荷的突起。

15.根据权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于：所说的挠性构件上设置了一个用于接受压力载荷的突起。

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