CN1218958A - 硬盘驱动器的磁头传动装置 - Google Patents

Abstract

一种硬盘驱动器的磁头传动装置。其中,为了在磁头移动到硬盘的停放区后锁定转子,双金属件由电源电流加热而发生可逆变形。转子有一个卡槽,双金属件发生变形时,双金属件的一侧有选择地插入或离开它。因而,由于依电源的开通或关断,利用双金属件的动作,锁定或松开转子的旋转,所以不管外部碰撞强度的大小,都可以防止磁头的不正常移动。

Description

硬盘驱动器的磁头 传动装置

本发明涉及一种硬盘驱动器的磁头传动装置，更具体地说，涉及一种硬盘驱动器中具有改进结构的用于把磁头锁定在停放区(parking zone)内的磁头传动装置。

如图1所示，一般的硬盘驱动器由硬盘20和磁头传动装置组成。用以记录信息的硬盘20可转动地安装在基托10上，磁头传动装置用于把磁头50移动到硬盘20上希望的磁道位置，以及读写信息。这里，硬盘20的表面分为两部分，记录区22和停放区21。信息记录在记录区22内。当硬盘20的旋转停止时，磁头50停放在硬盘20内侧设置的停放区21。

磁头传动装置有转子30、定子40和锁定器。转子30安装成可以绕基托10上的转轴34旋转，磁头50安装在转子上。定子40用电磁力操纵转子30旋转，锁定器在磁头50放在停放区21之后锁定转子30。转子30由悬臂部分31，摆臂32和线圈架(bobbin)33组成。悬臂部分31用于支撑磁头50，摆臂32安装成可以通过旋转轴承34a绕转轴34旋转，用于产生电磁力的线圈35绕制在线圈架33上。定子40有用于形成磁场的磁件41和磁轭42。因此，由于磁体41和磁轭42以及流过线圈35的电流产生的磁场之间的相互作用而产生电磁力。转子30根据弗来明左手定则确定的方向旋转。

锁定器由磁件43，减振器60和磁片61组成。磁件43安装在定子40上，减振器60与转子30的线圈架33的端部的凸部36相连接，磁片61连接在减振器60的端部。当安装在悬臂部分31的磁头50随着转子30的旋转而进入硬盘20的停放区21时，连接于线圈架33的磁片61被吸引和吸附磁件43，如图所示。因此，转子30保持在锁定状态，磁片61和磁件43彼此吸附。直至用于旋转转子30的电磁力再次动作。

然而，在如上所述的传统的锁定器中，由于转子30是由磁片61和磁件43之间产生的磁力来锁定的，所以只要比磁力强的碰撞强度施加在锁定状态时，锁定状态就会解除。同样，为了使锁定的转子30再次旋转，由线圈35和磁件41产生的电磁力必须大于使磁片61和磁件43吸附的磁力。也就是，当在磁片61和磁件43之间的磁力小于线圈35和磁体41之间的磁力时，转子30的锁定才容易通过小的外部碰撞被解除，反之，如果磁片61和磁件43之间的磁力大于线圈35和磁体41之间的磁力，通过产生电磁力不能很好地解除转子30的锁定。

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种磁盘驱动器的磁头传动装置，其中磁头被牢固地锁定以至于不管外部碰撞多大，都不会解除锁定，而当需要时可以容易地解除锁定。

相应地，为达到上述的目的，提供了一种包括转子、定子和锁定器的硬盘驱动器磁头传动装置，其中，转子安装成可以绕基托上的转轴旋转且有一个安装在其一侧的用于对硬盘进行读写信息的磁头，定子用于使转子旋转以使磁头可以在硬盘上的停放区和记录区间移动，锁定器用于当磁头在硬盘的停放区上时锁定转子使其不能移动，所述磁头传动装置的特征在于：锁定器包含安装在转轴一端的双金属件(bimetal member)，该双金属件被预定的电源提供的电流加热时可逆地变形，并且转子有卡槽(coupling slot)，当双金属件变形时，双金属件的一侧有选择地插入或离开该卡槽，以使当双金属件连接于卡槽时，转子被锁定。

根据本发明的另一个特点，提供了一种包括转子、定子和锁定器的硬盘驱动器磁头传动装置，其中，转子可旋转地安装在基托上且有一个安装在其一侧上的用于对硬盘进行读写信息的磁头，定子用于使转子旋转以使磁头可以在硬盘上的停放区和记录区之间移动，锁定器用于当磁头在硬盘的停放区上时锁定转子使其不能移动，所述磁头传动装置的特征在于：锁定器包含第一扣爪、链接件、双金属件和弹性件；第一扣爪设在转子的一端；链接件的一端设有第二扣爪，用于通过弹性地和有选择地连接于第一扣爪以防止转子旋转；邻接于链接件的另一端安装的双金属件，当被预定热源加热时，发生变形可以推动链接件的另一端，以移动链接件使第二扣爪可以脱离第一扣爪；弹性件向链接件施加弹力，使第二扣爪向第一扣爪移动以使被彼此能够连接。

根据本发明的又一个特点，提供了一种包括转子、定子和锁定器的硬盘驱动器磁头传动装置，其中，转子可旋转地安装在基托上且有一个安装在其一侧上的用于对硬盘进行读写信息的磁头，定子用于使转子旋转以使磁头可以在硬盘上的停放区和记录区之间移动，锁定器用于当磁头在硬盘的停放区上时锁定转子使其不能移动，所述磁头传动装置的特征在于：锁定器包括凸出部、第一杠杆件、双金属件、扣栓、第二杠杆件和弹性件；凸出部设在转子的一端；第一杠杆件可旋转地安装在基托上，用于当磁头位于停放区时，通过接触凸出部的一侧表面限制转子的旋转；安装在邻接于第一杠杆件另一端的双金属件，当被预定热源加热时，发生变形可以推动第一杠杆件的一端，以使第一杠杆件可以从凸出部的一侧表面分开；扣栓设在基托上；连接于第一杠杆件的第二杠杆件可以接触凸出部的另一侧表面，且具有扣爪可以被扣栓栓住，当第一杠杆件以从凸出部离开的方向旋转时，由于扣爪被扣栓栓住，从而第二杠杆件锁定第一杠杆件，当转子旋转以使磁头放在停放区内时，第二杠杆件由于与凸出部的另一侧表面接触而被推动，以使扣爪从扣栓松开；弹性件用于弹性地以接触到凸出部的一侧表面的方向移动另一杠杆件。

参照附图详细叙述发明的一个优选实施例将使本发明的以上目的和优势变得更加清楚。附图中：

图1是说明传统的硬盘驱动器磁头传动装置的平面图；

图2是说明根据本发明的第一个优选实施例的磁头传动装置的平面图；

图3是沿图2的线Ⅲ-Ⅲ切开的剖面图，示出磁头传动装置的锁定状态；

图4A是沿图2的线Ⅲ-Ⅲ切开的剖面图，示出磁头传动装置的松开状态；

图4B是示意地示出图4A所示的磁头传动装置的松开状态的侧视图；

图5是说明根据本发明的第二个优选实施例的磁头传动装置的平面图；

图6和7是示出图5所示的磁头传动装置的主要动作的平面图；

图8是示出根据图5所示的本发明的第二个优选实施例的磁头传动装置的另一个例子的平面图；

图9是示出根据本发明的第三个优选实施例的磁头传动装置的平面图；

图10和11是示出图9所示的磁头传动装置的主要动作的平面图；和

图12是示出根据图9所示的本发明的第三个优选实施例的磁头传动装置的另一个例子的平面图。

图2至图4B示出根据本发明的第一个优选实施例的硬盘驱动器的磁头传动装置。参见图2，根据本发明的磁头传动装置由转轴件134、转子130、转动轴承134a和定子140组成。转轴件134固定在安装硬盘驱动器120的基托110上，转子130有一个磁头150安装在它的一端，转动轴承134a用于支撑转子130以绕转轴件134旋转，定子140用于操纵转子130使磁头150在硬盘120表面上的停放区121和记录区122上移动。这里，转子130由悬臂131、摆臂132和线圈架133组成。悬臂131用于支撑磁头150，摆臂132可旋转地连接于基托110上的转动轴承134a，线圈135绕在线圈架133上用于产生电磁力。定子140由用于产生磁场的磁体141和磁轭142组成。

同样，作为用于当磁头150位于硬盘130的停放区131内时锁定转子130的锁定器，提供了安装在转轴件134一端的当被预定电源提供的电流加热时发生可逆变形的双金属件160，和在转子130的摆臂132上形成的卡槽136，这样当双金属件160变形时，双金属件160的一端可以有选择地插入或离开卡槽136。参见图3，在双金属件160中，上金属件160a的热膨胀系数低于下金属件160b的热膨胀系数，因而当它被加热时，双金属件160的两端可以向上弯曲。标号161和170分别示出支撑双金属件160的支杆和对双金属件160提供电流的引线。驱动硬盘120的电源最好也用于双金属件160。

在上述的结构中，当电源接通时，电流通过引线170供给双金属件160，由于电流产生的电阻效应，双金属件160热膨胀。这里，由于表现出较低热膨胀系数的金属件位于双金属件160的上面部分，如图4A和4B所示，双金属件160向上弯曲。相应地，双金属件160的两端部分都从卡槽136离开，因而包括摆臂132的转子130可以旋转。因而，安装在转子130上的磁头150可以平滑地移动到硬盘120上的所需位置。

当电源关断且硬盘120的旋转停止时，由线圈135和磁件141产生电磁力，转子130旋转以使磁头150可以进入停放区121。其后，由于电源关断，硬盘120停止转动和磁头150搬移消失，因而磁头150可以放在停放区121内。同样，由于不再供给双金属件160的电流，加热双金属件160的热源消失了，相应地，热膨胀的双金属件160回复它原来的平直形状，如图3所示，它的两端部分都插入在转子130的摆臂132里的卡槽136(见图4B)。也就是，硬盘120由于惯性力还旋转，而后当双金属件160与卡槽136连接时停止。相应地，由于双金属件160起插销的作用，因而完全防止了摆臂132的旋转，即使强的碰撞也不能把位于停放区121的磁头推到记录区122中的位置。如上所述，由于转子130被双金属件160锁定或松开，锁定不会被强的碰撞放开。同样，很容易通过接通电源执行松开动作。

下面，图5至8示出根据本发明的第二个优选实施例的硬盘的磁头传动装置。在图中，和第一个优选实施例叙述中同样的标号代表同样的部件。在本实施例中，用于当磁头150位于硬盘120的停放区121内时锁定转子130的锁定器包括：第一扣爪236、链接件260、弹性件263和双金属件262。第一扣爪236设在转子130的端部。链接件260具有第二扣爪260a，弹性地连接于第一扣爪236。如拉簧263的弹性件用于为链接件提供弹力。这样第二扣爪260a可以连接于第一扣爪236。双金属件262用于旋转链接件260，其方向使第二扣爪260a从第一扣爪236分开。这里，双金属件262安装在预定的盒体270中，链接件260铰接到盒体270的一端。

同样，双金属件262由加热板261加热。加热板261由电流供电加。在加热时，双金属件262如双点划线所示变形，推动链接件260的一端，如图6所示。在双金属件262中，上金属件262a的热膨胀系数比下金属件262b的高，因而金属件262的中间部分由于双金属件262的温度升高而变形向上弯曲。标号280和290分别地表示用于给加热板261提供电流的引线和限制转子130转动范围的制动块。

在具有上述结构的锁定器中，当电源接通时，电流通过引线280提供给加热板261。相应地产生电阻热，送到双金属件262，这样双金属件262开始热膨胀。这里，由于双金属件262的上金属件262a具有比下金属件262b高的热膨胀系数，双金属件262的中间部分变形向上弯曲。相应地，双金属件262的中间部分推动链接件260的一端，在图中顺时针旋转，这样第二扣爪260a从第一扣爪236分开。然后，转子130可以旋转，安装在转子130上的磁头150可以自由地移动到硬盘120上的所需位置。在转子130旋转以使磁头150移动到硬盘120的记录区122之后，如图7所示，供给加热板261的电流切断。然后，双金属件260返回最初位置，链接件260也通过拉簧263返回最初位置，也就是，第二扣爪260a可以闩住转子130的第一扣爪236的位置。

当电源切断和硬盘120的旋转停止时，在线圈135和磁体141之间产生的磁场中产生电磁力，因而转子130旋转以使磁头150可以进入停放区121。相应地，第一扣爪236弹性地连接于返回其最初位置的第二扣爪260a，这样转子130被锁定，如图6所示。由于电源切断，硬盘120的旋转停止，磁头150的搬移消失，因而磁头150可以放在停放区121内。

如上所述，在根据本实施例的磁头传动装置中，由于转子130用第一和第二扣爪236和260a锁定，该锁定不会被强的碰撞松开。同样，通过变形双金属片262以分开第一和第二扣爪236和260a可以容易地执行转子130的松开。

尽管在第二个实施例中，链接件260的一端直接触到双金属件262的中间部分，由于金属件262的变形而被推动，然而由压簧273弹性地支撑的撑杆件271可以置于双金属件262和链接件260之间，如图8所示，这样，撑杆件271的一端可以推动链接件260′。这里，又提供了橡胶帽272以防止撑杆件271和链接件260′之间的冲击和磨损。

下面，图9到12示出根据本发明的第三个优选实施例的磁头传动装置。在图中，和第一个优选实施例叙述中相同的标号表示同样的部件。

参见图，用于锁定转子130的锁定器包括凸出部370、第一杠杆件364、双金属件330、第二杠杆件365和压簧340。凸出部370形成在转子130的一端。第一杠杆件364安装成能够绕安装在热板110上的转轴364a旋转，用于当磁头150放置在停放区121内时通过与凸出部370的一侧表面相接触来限制转子130的转动。当加热板320由电流供电加热时，双金属件330发生变形，能够压紧第一杠杆件的一端。与第一杠杆件364连接的第二杠杆件365能够接触凸出部370的另一侧表面372，且在其一端形成一个扣爪365a，连接到基托372上设置的扣栓366。压簧340用于弹性地移动第一杠杆件364以接触凸出部370的一侧表面371。

这里，第二杠杆件365和第一杠杆件364一起旋转。当第一杠杆件364以离开凸出部370的方向旋转时，第二杠杆件365的扣爪365a连接到扣栓366，这样第一杠杆件364的旋转被锁定。当转子130旋转以使磁头150放在停放区121内时，第二杠杆件365由于和凸出部370的另一侧表面372接触而受压，以使限制第一杠杆件364旋转的扣爪365a和扣栓366之间的连接松开。

标号391,310和350分别代表用于限制转子130的旋转范围的制动块，加热板320和双金属件330置于其中的盒体和通过它电流供给加热板的引线。

在具有上述结构的锁定器中，当电源接通时，电流通过引线350供给加热板320。然后，产生了电阻热，并传到了双金属件330以使双金属件330热膨胀。结果，如图10所示，双金属件330的中间部分发生变形向上弯曲。相应地，双金属件330的中间部分推动第一杠杆件364的一端使其在图中顺时针旋转，以使第一杠杆件364从凸出部370的一侧表面离开。然后，转子130可以旋转，安装在转子130上的磁头150可以自由地移动到硬盘120的所需位置。

这里，第二杠杆件365由于第一杠杆件364旋转而顺时针旋转，扣爪365a被扣栓366栓住。当扣爪365a如上被扣栓366栓住时，如果没有附加外力施加，第一和第二杠杆件364和365停止旋转。同样，由于锁定被松开，转子130旋转，这样磁头150可以移动到硬盘120的记录区122，加热板320的供电电流被切断。然后，双金属件330返回最初形状。然而，第一和第二杠杆件364和365仍处于扣爪365a由扣栓366栓住的位置。

当电源切断以停止硬盘120的转动时，在线圈135和磁体141之间产生的磁场中产生了电磁力，转子130旋转以使磁头150可以移动到停放区121。这里，由于凸出部370的另一侧表面372接触到第二杠杆件365，第二杠杆件365被在图中逆时针推动。相应地，由扣栓366栓住的扣爪365a松开，同时第一杠杆件364由拉簧340的弹力旋转到其最初位置。这样，如图11所示，由于第一杠杆件364返回到接触凸出部370的一侧表面371的位置，转子130被锁定不能再旋转。其后，由于电源切断，硬盘120的旋转停止，磁头150的搬移消失，因而磁头150放在停放区121内。

同时，本发明的第三个优选实施例可以如图12所示修改，即，可以由压簧376弹性地回推的撑杆件374插在双金属件330的第一杠杆件364′之间，以使撑杆件374的一端可以推动第一杠杆件364′。这里，橡胶件375最好安在撑杆件374的端部以吸收冲击或防止磨损。同样，橡胶件最好安装在与第一和第二杠杆件364和365分别地接触的凸出部370的一侧表面371和另一侧表面372上，以获得缓冲和防磨损作用。

如上所述，在根据本发明的硬盘驱动器的磁头传动装置中，由于利用双金属件依电源的接通/关断而动作使转子的转动锁定或松开，不管外部碰撞强度的大小，都可以防止磁头的不正常移动。

Claims (8)

1．一种硬盘驱动器的磁头传动装置，包括转子、定子和锁定器，所述转子安装成可以绕基托上的转轴件旋转且在其一侧安装有用于读写所述硬盘上信息的磁头，所述定子用于使所述转子旋转以使所述磁头可以在所述硬盘上的停放区和记录区之间移动，所述锁定器用于当所述磁头位于所述硬盘的停放区上时锁定所述转子使其不能移动，所述磁头传动装置的特征在于：所述锁定器包含安装在所述转轴件一端的双金属件，该双金属件由于被预定的电源提供的电流加热而可逆变形，并且所述转子有卡槽，由于所述双金属件变形，所述双金属件的一侧有选择地插入或离开该卡槽，以使所述转子在所述双金属件连接于所述卡槽时被锁定。

2．一种硬盘驱动器的磁头传动装置，包括转子、定子和锁定器，所述转子可旋转地安装在基托上且在其一侧上安装有用于对所述硬盘进行信息读写的磁头，所述定子用于使所述转子旋转以使所述磁头可以在所述硬盘上的记录区和停放区之间移动，所述锁定器用于当所述磁头位于所述硬盘的停放区上时锁定所述转子使其不能移动，所述磁头传动装置特征在于所述锁定器包括：

第一扣爪，设置在所述转子的一端；

链接件，具有第二扣爪，用于通过弹性地和有选择地连接于设置在所述转子一端的所述第一扣爪，防止所述转子的旋转。

双金属件，安装成邻接于所述链接件的另一端，当被预定热源加热时，发生变形可以推动所述链接件的另一端以移动所述链接件，使得所述第二扣爪可以从所述第一扣爪离开；和

弹性件，用于向所述链接件施加弹力，使得所述第二扣爪可以朝所述第一扣爪移动以使彼此能够连接。

3．如权利要求2所述的硬盘驱动器的磁头传动装置，其中当所述双金属件发生变形时用于推动所述链接件的另一端的一个撑杆件，插放在所述双金属件和所述链接件的另一端之间。

4．如权利要求3所述的硬盘驱动器的磁头传动装置，其中在与所述链接件的另一端接触的所述撑杆件的一端设置用于缓冲的橡胶件。

5．一种硬盘驱动器的磁头传动装置，包括转子、定子和锁定器，所述转子可旋转地安装在基托上且在其一侧上安装有用于对所述硬盘进行信息读写的磁头，所述定子用于使所述转子旋转，以使所述磁头可以在所述硬盘上的记录区和停放区之间移动，所述锁定器用于当所述磁头位于所述硬盘的停放区上时锁定所述转子使其不能移动，所述磁头传动装置的特征在于所述锁定器包括：

凸出部，设置在所述转子的一端；

第一杠杆件，可旋转地安装在所述基托上，用于当所述磁头位于停放区内时，通过接触所述凸出部的一侧表面，来限制所述转子的旋转；

双金属件，安装成邻接于所述第一杠杆件的另一端，当被预定热源加热时，发生变形，可以推动所述第一杠杆的一端，以使所述第一杠杆件可以从所述凸出部的一侧表面分开；

扣栓，设置在所述基托上；

第二杠杆件，连接到所述第一杠杆件，可以接触所述凸出部的另一侧表面，且具有扣爪以被所述扣栓栓住；当所述第一杠杆件以离开所述凸出部的方向旋转时，由于所述扣爪被所述扣栓栓住，所述第二杠杆件锁定所述第一杠杆件；当所述转子旋转以使所述磁头放在停放区内时，所述第二杠杆件由于与所述凸出部的另一侧表面接触而被推动，以使所述扣爪从所述扣栓松开；和

弹性件，用于弹性地以接触到所述凸出部一侧表面的方向移动所述第一杠杆件。

6．如权利要求5所述的硬盘驱动器的磁头传动装置，其中用于根据所述双金属件的变形推动所述第一杠杆件的一个撑杆件插放在所述双金属件和所述第一杠杆件之间。

7．如权利要求6所述的硬盘驱动器的磁头传动装置，其中在与所述第一杠杆件接触的所述撑杠件的一端设置用于缓冲的橡胶件。

8．如权利要求5至7之一所述的硬盘驱动器的磁头传动装置，其中分别在接触所述第一和第二杠杆件的所述凸出部的一侧表面和另一侧表面设置用于缓冲的橡胶件。

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