CN1224004C - 硬盘驱动器的致动器 - Google Patents

Abstract

一种硬盘驱动器的致动器，包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块；致动器臂，其中部具有枢轴孔，所述致动器臂安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，其中，悬承安装在致动器臂的一个端部上；音圈电机，具有一个线圈和至少一个磁铁，所述线圈通过插在其与致动器臂另一端之间的模制部分而结合到致动器臂另一端，所述至少一个磁铁与所述线圈隔开预定距离，并面对所述线圈上、下表面中的至少一个表面。在该致动器中，所述致动器臂上与模制部分接触的接触表面上设置有多个伸向所述模制部分的凸起，从而增加了所述模制部分与所述致动器臂之间在水平方向和竖直方向的接触面积，使致动器的稳定操作得到保证。

Description

硬盘驱动器的致动器

技术领域

本发明涉及硬盘驱动器，特别涉及硬盘驱动器的致动器，该致动器具有一种结构，能够增强致动器臂与模制部分之间的结合力。

背景技术

硬盘驱动器(HDD)是一种利用磁头在磁盘上读出和记录数据的辅助存储器件。

图1是传统硬盘驱动器的透视图。参看图1，传统硬盘驱动器包括：壳体10；磁盘(硬盘)20，它是装在壳体10内的记录介质；主轴电机30，它装在壳体10的基板11上，用于转动磁盘20；致动器40，它具有用来记录/读出数据的磁头。

壳体10安装在计算机主体内，并包括用于支承主轴电机30和致动器40的基板11和结合在基板11上用于封闭和保护磁盘20的盖板12。壳体10通常用不锈钢和铝材料制成。

磁盘20是用于数据记录的记录介质，单个或多个磁盘安装成彼此相互隔开预定距离，并能被主轴电机30转动。着陆区21位于磁盘20的内圆周侧，当断电时，安装有磁头(未示出)的滑块42停留在着陆区21。储存数据的数据区22位于着陆区21的外侧。

致动器40包括：致动器臂46，它能围绕设置在基板11上的枢轴47转动；滑块42，其上安装磁头；悬承44，它设置在致动器臂46的一个端部，用于支承滑块42以使其弹性地偏向磁盘20的表面。标号48表示用于转动致动器臂46的音圈电机。

在具有上述结构的传统硬盘驱动器中，当断电时，滑块42借助悬承44的弹力停靠在磁盘20的着陆区21中。当通电时，磁盘开始转动，并由于气压的作用而产生升力。于是，滑块42被抬起。致动器40的致动器臂46的转动使被抬起的滑块移动到磁盘20的数据区22。数据区中的滑块42保持被抬起的状态，并处于磁盘20转动所导致的升力与悬承44所产生的弹力之间相平衡的高度。所以，安装在滑块42上的磁头相对磁盘26记录和读出数据，同时与转动的磁盘20保持预定的距离。

在上述的硬盘驱动器中，设置单个或多个磁盘。传统上，在硬盘驱动器中设置四个或更多的磁盘以增加数据存储容量。近年来，随着磁盘表面记录密度的提高，一个或两个磁盘即可储存足够的数据量。特别是，已经研制和开发出来了使用单个磁盘、并在磁盘的一侧或两侧记录数据的硬盘驱动器。在这种情况下，由于只需要一个或两个磁头，所以，使用了具有一个或两个致动器臂且具有较低高度的低轮廓致动器(low profileactuator)。

图2是传统低轮廓致动器的透视图。图3是沿图2的线A-A所作的放大剖视图。

参看图2和3，传统低轮廓致动器50具有致动器臂56，致动器臂56中间部分设有枢轴孔57。用于支承滑块52使其被弹性地偏向磁盘(未示出)表面的悬承54，安装在致动器臂56的端部。音圈电机58的线圈58a结合到致动器臂56的另一端。音圈电机58的磁铁58b被设置在线圈58a的上、下方，并以预定距离彼此相对。

同时，通过对金属材料例如铝板进行压制和冲压处理而制成致动器臂56。通过在线圈58a与致动器臂56的另一端之间插入模制部分59而使两者连接。即，通过在线圈58a与致动器臂56之间注入弹性树脂、借助模制部分59与线圈58a及致动器臂56之间的粘接力而使线圈58a固定地连接到致动器臂56。

具有上述结构的致动器50由伺服控制系统(未示出)控制，并借助输入到线圈58a的电流与磁铁58b所形成的磁场之间的相互作用而沿着基于Fleming左手定则的方向运动。这里，致动器50的转动方向根据由伺服系统施加到线圈58a的电流方向而极快速地改变，磁头51的运动速度是确定硬盘驱动器搜索时间的重要因素。所以，为了取得良好的性能，应以足够大的电流和足够的磁场强度产生很大的力(扭矩)。

在硬盘驱动器被驱动时，瞬时改变致动器50枢转方向而将磁头51移动到所需位置的操作要反复进行。上述改变方向的操作使致动器50产生频率和振幅都变化的振动。这种振动最终成为使磁头51振动的因素。当磁头51振动时，位置误差信号(PES)增大，它将影响磁头51沿磁盘上形成的磁道进行读/写的功能。因此，由于通过减小振动可改进硬盘驱动器的性能，所以，每个部件的动力学特性必须进行最佳化设计，相关部件之间的结合状态必须保持稳定。

但是，在传统致动器50中，由于致动器臂56与将线圈58a结合到致动器臂56的模制部分59之间的接触面是简单的平面，所以，该致动器臂56与模制部分59之间结合力很弱。所以，当在致动器50上产生振动时，嵌条59易于与致动器56部分地分离。因此，如果致动器50的振动增加，则磁头51的性能降低。另外，在制作致动器50或组装及运输硬盘时所施加的冲击力可使模制部分59与致动器56分离。在模制部分59与致动器56之间的结合状态变坏时，致动器50的谐振频率趋于减小。当谐振频率减小到伺服控制系统所控制的范围之外时，致动器50就不能进行正常的操作。特别是，在低轮廓致动器50中，由于致动器臂56非常薄，模制部分59与致动器臂56之间的接触面积很小，所以上述问题变得很严重。

US 5,165,090中公开了一种摆动型致动器，其中，在线圈的外圆周表面上形成有槽，以增加线圈与保持部件之间的固定强度。但是，在线圈的外圆周表面上形成槽是非常困难的，而且需要另外的步骤。此外，上述方法适用于将线圈直接连接到由热塑性树脂制作的保持件上的情况，却难以用于如图2和3所示的用例如铝的金属材料制成的臂的情况。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一个硬盘驱动器的致动器，该致动器具有通过增加致动器臂和模制部分沿水平和竖直方向的接触面积来加强致动器臂与模制部分之间的结合力，从而实现致动器的稳定操作。

为了实现上述目的，提供了一种能将磁头移动到磁盘上的预定位置而在磁盘上记录和读取数据的硬盘驱动器的致动器。该致动器包括：悬承，用于支承安装有磁头的滑块；致动器臂，其中部具有枢轴孔，致动器臂被安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，其中，悬承安装在致动器臂的一个端部；音圈电机，它具有一个线圈和至少一个磁铁，该线圈通过插在其与致动器臂另一端之间的模制部分而结合到致动器臂另一端，至少一个磁铁与线圈隔开预定距离，并面对线圈上、下表面中的至少一个表面。其中，致动器臂上与模制部分接触的接触表面设置有多个伸向模制部分的凸起，从而增加了模制部分与致动器臂之间在水平方向和竖直方向的接触面积。

在本发明中，优选地，所述凸起形成在该接触表面竖直方向的中部，凸起的厚度小于致动器臂的厚度。

在本发明中，优选地，所述凸起沿纵向以预定间隔形成在接触表面上。

在本发明中，优选地，所述凸起沿纵向连续形成在接触表面上，这些凸起为锯齿形。

在本发明中，优选地，所形成的所述凸起中，每个凸起凸出的端部的宽度大于其基底端部的宽度。

附图说明

下面，结合附图详细描述本发明的优选实施例，使本发明的上述目的和优点变得更加清楚。在附图中：

图1是传统硬盘驱动器的分解透视图；

图2是传统低轮廓致动器的透视图；

图3是沿图2线A-A所作的放大剖视图；

图4是本发明优选实施例的硬盘驱动器的致动器的分解透视图；

图5是沿图4线B-B所作的线圈部分的剖视图；

图6是图4所示凸起的改进实例的平面图。

具体实施方式

参看图4和5，本发明硬盘驱动器的致动器150是一个将磁头151移动到磁盘(未示出)上的预定位置以便在磁盘上记录或读出数据的装置。致动器150包括设置在硬盘驱动器的底板(未示出)上并能转动的致动器臂156。为此，在致动器臂156的中部形成有一个枢轴孔157。悬承154用于支承安装有磁头151的滑块154，且悬承154弹性地偏向磁盘表面。

标号158表示用于转动致动器臂156的音圈电机158。音圈电机158具有一个线圈158a和一个磁铁158b。线圈158a通过插在其与致动器臂156另一端之间的模制部分159而结合到致动器臂156的另一端。磁铁158b与线圈158a隔开预定距离，并面对线圈158a的下表面。永久磁铁被用作磁铁158b，并设置在硬盘驱动器的底板上。虽然图4只示出了一个所设置的磁铁158b，但如图2所示，该磁铁也可设置在线圈158a之上而面对线圈158a的上表面。

致动器臂156通过压制或冲压诸如铝板的金属材料而制成。模制部分159要被连接到致动器臂156的另一端，并通过在线圈158a与致动器臂156之间注入塑性树脂而形成。这里，根据本发明，在致动器臂156上与模制部分159接触的接触表面156a上形成有多个伸向模制部分159的凸起161。凸起161可在制作致动器臂156的同时形成。即，凸起161可在铝板进行压制或冲压而制作致动器臂156的同时形成。因此，不需要额外的步骤来形成凸起161。

特别地，如图所示，凸起161为锯齿形并沿纵向连续形成在接触表面156a上。另外，凸起161也可以相互分开预定距离而形成，部分或全部地覆盖接触表面156a。凸起161增减了模制部分159与致动器臂156之间在水平和竖直方向的接触面积，于是，加强了模制部分159与致动器臂156之间的结合力。此外，由于凸起161限制了模制部分159与致动器臂156在水平方向的相对运动，所以可避免模制部分159因振动或冲击而在水平方向上与致动器臂156分离。这样，由于减少了模制部分159与致动器臂156之间不良连接所导致的致动器臂156的振动，所以，减小了位置误差信号(PES)，保障了磁头151的稳定操作，因而改善了硬盘驱动器的性能。

优选地，每个凸起161的厚度小于致动器臂156的厚度，并形成在接触表面156a在竖直方向的中部。所以，相应凸起161的上、下表面被模制部分159围绕。这种结构能可靠地防止模制部分159因竖直方向的振动或冲击而与致动器臂156分开。

图6表示图4中所示凸起的变例。在图6中，与图4相同的标号表示相同的结构部件。

参看图6，每个凸起261的形状是，其凸出的端部的宽度W2大于其基底部的宽度W1。即，每个凸起的形状是，靠近致动器臂156的接触表面156a的部分较窄，而深深插入在模制部分159内的凸起部分较宽。另外，可以不用图6所示的形状，凸起261的形状可以是诸如倒三角形状等满足凸出的端部的宽度W2大于凸起基底部的宽度W1的各种形状。

具有上述形状的凸起261可在水平和竖直方向上增加模制部分159与致动器臂156之间的接触面积，这样就能有效地地防止模制部分159因水平方向的振动或冲击而与致动器臂156分开。如上所述，图6所示的凸起261可在制作致动器臂156的同时被形成。

如上所述，根据本发明的硬盘驱动器的致动器，由于模制部分与致动器臂之间在水平和竖直方向上的接触面积增加了，所以它们之间的结合力也增大了。这样，由于因模制部分与致动器臂之间的不良连接导致的振动减小了，所以，可保证磁头的稳定操作，进而使硬盘驱动器的性能得到改善。另外，还能够避免因水平和竖直方向上的振动或外部冲击所导致的模制部分与致动器臂的分离。由于凸起在制作致动器臂的同时被形成，所以不需要额外的步骤。

尽管已经结合附图具体地示出和说明了本发明，但是在不脱离所附权利要求限定的本发明的构思和范围的前提下，本领域的技术人员可以对本发明的形式和具体结构作出各种改变。例如，虽然上述优选实施例中的致动器具有单个致动器臂，但是显然本发明也可使用具有两个或多个致动器臂的致动器。此外，显而易见，该凸起可以采用能够满足实现本发明目所需条件的各种形状。

Claims (6)

1.一种硬盘驱动器的致动器，用于将磁头移动到磁盘的预定位置以便在该磁盘上记录和读出数据，该致动器包括：

悬承，用于支承安装有磁头的滑块；

致动器臂，其中部具有枢轴孔，所述致动器臂安装在硬盘驱动器的基板上并能转动，其中，悬承安装在致动器臂的一个端部上；

音圈电机，具有一个线圈和至少一个磁铁，所述线圈通过插在其与致动器臂另一端之间的模制部分而结合到致动器臂另一端，所述至少一个磁铁与所述线圈隔开预定距离，并面对所述线圈上、下表面中的至少一个表面，

其中，所述致动器臂上与模制部分接触的接触表面上设置有多个伸向所述模制部分的凸起，增加了所述模制部分与所述致动器臂之间在水平方向和竖直方向的接触面积。

2.如权利要求1的致动器，其中，所述多个凸起形成在所述接触表面在竖直方向的中部，所述凸起的厚度小于所述致动器臂的厚度。

3.如权利要求1的致动器，其中，所述多个凸起在所述水平方向沿着所述接触表面延伸的方向以预定间隔形成在所述接触表面上。

4.如权利要求1的致动器，其中，所述多个凸起在所述水平方向沿着所述接触表面延伸的方向连续形成在所述接触表面上。

5.如权利要求1的致动器，其中，所述多个凸起为锯齿形。

6.如权利要求1的致动器，其中，所形成的所述多个凸起中，每个凸起的凸出的端部的宽度大于其基底端部的宽度。

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