CN1264142C - 磁盘驱动器的集成润滑剂的加载/卸载斜面的制作方法 - Google Patents

磁盘驱动器的集成润滑剂的加载/卸载斜面的制作方法 Download PDF

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Abstract

一种磁盘驱动器加载/卸载斜面的制作方法，它采用适用于磁盘驱动器的润滑剂作为模具分离剂。具有一个加载/卸载斜面型腔的模具被喷洒定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，这样完成的加载/卸载斜面将具有一层预定厚度的润滑剂。另外，在塑造过程中的熔融阶段，将已知量的适用于磁盘驱动器的润滑剂与加载/卸载斜面聚合体组合在一起，以产生一个具有预定厚度润滑剂的加载/卸载斜面。在两种情况中，为了得到一种一步到位完成的预润滑产品，加载/卸载斜面的润滑被集成在制作过程中。

Description

磁盘驱动器的集成润滑剂的加载/卸载斜面的制作方法
相关申请
本申请要求对和本申请同一天提交的，代理人档案号为No.40046.100WOU1的PCT申请，以及2000年2月17号提交的，序列号为60/183099的美国临时申请的优先权。
发明领域
本申请和磁盘驱动器相关，尤其和用于磁盘驱动器中的一种润滑后的加载/卸载斜面的制作方法有关。
发明背景
磁盘驱动器是用来以磁性形式在一个信息存储磁盘上的旋转存储介质上存储数字数据的数据存储设备。现代的磁盘驱动器包括一个或多个刚性信息存储盘片，在盘片表面涂覆有可磁化介质，且盘片被安装在一个主轴电机的轴上，使其可以以恒定的高速旋转。信息一般是通过安装在一个径向传动器上的一列转换器(“磁头”)被存储在盘片上的多个同心圆磁道上，磁头可以沿着盘片表面上的一个弧形运动。每个同心磁道被大致地分成了多个独立的可寻址的数据扇区。记录转换器，如磁阻读/写磁头，被用于在目标磁道和外部环境之间传输数据。在一次写操作期间，数据被写在磁道上，而在一次读操作期间，磁头读出以前写在盘片磁道上的数据，并将信息传输到主机系统。盘片驱动器的总的存储信息的能力是依赖于盘片驱动器的记录密度。
转换器是通过从传动器主体径向向外伸出的多个传动器臂的末端上的一个弯曲部分被安装在滑块或磁头上的。传动器主体安装在磁盘驱动器上，围绕处于紧靠磁盘外端的一个枢轴旋转。中枢轴是和主轴电机以及磁盘的转动轴相平行的，这样转换器就在和磁盘表面平行的一个平面上移动。
典型地，这样的旋转传动器采用一种音圈电动机来将转换器置于磁盘表面上。传动器音圈电动机包括安装在传动器主体上和转换器臂相对的一边的一个线圈，这样才可以使得它被浸入一个磁回路的磁场中，这个磁回路包括一个或多个永磁体以及可导磁极片。当受控直流电经过线圈时，就建立起一个电磁场，该电磁场和磁回路的磁场产生交互作用，致使线圈依据著名的洛伦兹关系来进行移动。当线圈移动时，传动器主体在中枢轴上转动，并且转换器越过磁盘表面，这样传动器允许转换器以弧形的方式在磁盘的内圈和外圈之间来回移动。
当停止-启动接触式磁盘驱动器被断开电源时，转换器被自动移动到磁盘表面上的一个贮藏位置，或者说是“停泊”位置。停泊位置典型地是靠近磁盘上的数据存储区域靠内的或靠外的外围，并处在其外部，一般被称为停靠区域。该停靠区域一般不包含任何可用数据，因为转换器静止地与磁盘物理接触。结果，存储在该区域的任何数据都将可能被丢失或受到损坏。另外，停靠区域一般都会比较粗糙，以最小化转换器和磁盘表面之间的静摩擦力。
其他磁盘驱动器使用加载/卸载斜面以推进传感器从磁盘到邻近磁盘的放置位置的移动。在磁盘驱动器中的加载/卸载斜面通常是固定的并被置于信息存储磁盘的外围部分。通过传感器/悬臂组合移动到磁盘的外部边缘部分，然后穿过斜面的倾斜部分到达加载/卸载斜面的停放位置来完成传感器从磁盘介质的移动。就这样，传感器被物理地停靠到离开信息存储磁盘的表面。
使用加载/卸载斜面在断开电源的条件下存放传感器，对于传统的在磁盘表面上存放传感器的停靠区域设计的使用有几个优点。首先，使用加载/卸载斜面可以消除静摩擦力的影响和与传感器在磁盘的停靠区域被断开电源有关的摩擦失效。第二，信息存储磁盘有保护性的碳外涂层，它至少部分地被需要支持传感器停靠区域的相互作用。在缺少这个相互作用时，在磁盘表面上就可以使用较薄的碳外涂层。在信息存储磁盘上的较薄碳外涂层考虑到了传感器对磁盘介质间距的减少及记录密度相应增加的设计。最后，通过停放传感器头离开信息存储磁盘表面而进入加载/卸载斜面，大量磁盘空间就可用于数据存储，这也引起了记录密度的增加。
然而，在磁盘驱动器中加载/卸载斜面的使用也由几点不足，其中之一就是在传感器/悬臂组合和加载/卸载斜面之间的许多互相作用会导致在加在/卸载斜面和传感器/悬臂组合两者的表面上的磨损和合成碎片的形成。在磁盘驱动器中碎片的形成是磁盘驱动器业中的主要影响，因为它可以导致磁盘错误和最终磁盘失效。这样，最小化在加载/卸载斜面和传感器/悬臂组合之间的磨损和摩擦是磁盘驱动器技术中的主要影响。
目前，通过在低摩擦低磨损塑性外形成斜面以及通过用TeflonTM基础润滑剂润滑传感器/悬臂组合或更适合地润滑加载/卸载斜面来最小化在加载/卸载斜面和传感器/悬臂组合之间的摩擦。然而，在加载斜面表面上润滑剂的适量管理以及制造成本低廉的有润滑膜的加载/卸载斜面的管理，在磁盘驱动器技术中仍是现存的不足。对于这个背景就产生了此项发明。
发明概述
根据本发明，通过采用适用于磁盘驱动器的润滑剂作为模具分离剂来塑成一个加载/卸载斜面，已经可以解决上述的和其他的一些问题。
本发明的一个实施例是磁盘驱动器的加载/卸载斜面的一种制作方法。该方法包括提供一个具有一个用于形成加载/卸载斜面的型腔的模具，以及用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂来涂覆型腔表面。适用于磁盘驱动器的润滑剂是作为一种分离剂，且可以有效地在制成的加载/卸载斜面上提供一层预定厚度的润滑剂层。该方法进一步包括将聚合体熔融物注入覆盖了润滑剂的型腔中，固化聚合体熔融物以从型腔中形成塑成的加载/卸载斜面并从型腔中脱出塑成的加载/卸载斜面。
本发明的另一个实施例是磁盘驱动器的加载/卸载斜面的另一种可选制作方法。该方法包括提供一个具有加载/卸载斜面形状的型腔的模具，塑炼聚合体以形成聚合体熔融物，以及将聚合体熔融物与适用于磁盘驱动器的润滑剂混合。适用于磁盘驱动器的润滑剂被用于作为一种分离剂，且可以有效地在制成的加载/卸载斜面上提供一层预定厚度的润滑剂层。该方法进一步包括将混合物注入模具型腔中并让其在型腔中固化。最后，制成的加载/卸载斜面从模具型腔中被分离出来。
通过阅读以下的详细描述以及参考相关附图，将会更加清楚本发明所特有的这些特点和其他各种各样的特点以及优点。
附图简述
图1是采用了本发明的较佳实施例的磁盘驱动器的平面图，它显示了主要的内部组件。
图2是根据本发明的较佳实施例构成的加载/卸载斜面的分解透视图。
图3是根据本发明的较佳实施例构成的加载/卸载斜面的代表性横截面图。
图4是根据本发明的较佳实施例构成的加载/卸载斜面的模具的代表性横截面图。
图5是根据本发明的较佳实施例构成的加载/卸载斜面的制作方法的流程图。
图6是根据本发明的第二个较佳实施例构成的加载/卸载斜面的制作方法的流程图。
详细描述
图1显示了根据本发明的较佳实施例构成的一个磁盘驱动器100。磁盘驱动器100包括一个底座102，磁盘100的各种各样的元件都被安装在这个底座上。一个顶盖(图上未显示)配合底座102，以一种常规的方式一起形成了一个内部的、封闭的环境。这些元件包括一个主轴电机104，它以恒定的高速旋转一个或多个磁盘106。信息从磁盘106的磁道108上通过使用一个传动器组件110被写入或读出，传动器组件110在寻道过程中绕着位置和磁盘106相邻的一个轴承轴组件112旋转。传动器组件110包括多个伸向磁盘106的传动臂114，和一个或多个从每个传动器臂114延伸出的弯曲部分116。安装在每个弯曲部分116末端的是一个磁头118，它包括一个空气轴承滑块(图上未显示)可以使得磁头118在相关磁盘106的相应表面上方的附近区域飞行。另外，从弯曲部分116末端基本上横向地延伸出的是一个提升垫片(图上未显示)，用于和下面将会非常详细描述的加载/卸载斜面120接合。
在寻道操作过程中，磁头118的轨道位置是通过使用音圈电动机(VCM)122来控制的，音圈电动机一般包括一个固定在传动器组件110上的线圈124，以及一个或多个用来建立线圈124所浸入的磁场的永磁体126。将受控电流应用于线圈124上形成了永磁体126和线圈124之间的磁场交互作用，这样线圈124根据著名的洛伦兹关系进行移动。当线圈124移动时，传动器组件110绕着轴承杆组件112旋转，就使得磁头118沿着磁盘106的表面移动。
当磁盘驱动器100很长一段时间不使用时，主轴电机104一般会被切断电源。磁头118在磁盘106的表面上移动至紧邻信息存储磁盘106外部外围的加载/卸载斜面120。磁头118横跨到加载/卸载斜面上，通过使用一种传动器闭锁装置(图上未显示)安全地就位，该闭锁装置可以防止在磁头停靠在加载/卸载斜面120上时传动器组件110的无意地旋转。
一个屈伸组件132可以在允许传动器组件110在执行操作期间的旋转移动的同时，为传动器组件110提供必需的电连接通路。屈伸组件132包括一个连接了磁头导线(图上未显示)的印刷电路板(图上未显示)；磁头导线沿着传动臂114和弯曲部分116引导至磁头118。印刷电路134一般包括有在写操作期间控制应用于磁头118的写电流的电路以及一个在读操作期间放大磁头118生成的读取信号的前置放大器。屈伸组件终结于一个屈伸支架(图上未显示)用于通过底座板102和一个安装在磁盘驱动器100底部的磁盘驱动器印刷电路板(图上未显示)进行通讯。
正如前面所简要讨论的，磁盘驱动器有一个根据本发明的较佳实施例构成的加载/卸载斜面120，用于使得在关闭或等候的情况下，安全地保持磁头118与磁盘106不会接触。因为传动器组件110在磁盘106的内圈和外圈之间以弧形方式来回移动，所以加载/卸载斜面有一个大致弧形的形状，它排列并布置于传动器组件110的末端在传动臂114摆向磁盘106的外径128时的运动路径上。
图2是加载/卸载斜面120的一个透视图。加载/卸载斜面120一般被固定在底座盘102上，并紧邻信息存储磁盘106的外部外围128，这样加载/卸载斜面120不会干扰到磁头118的工作。加载/卸载斜面120的结构包括收集部分138，它紧靠着信息存储磁盘106的外径128；以及贮藏部分140，它从信息存储磁盘106开始向外延伸。收集部分138形成类似于大致弯曲的楔形的结构，同时还具有一个倾斜平面142，一般用来与弯曲部分116的提升垫片(图上未显示)进行滑动接合。
从加载/卸载斜面120的收集部分138开始延伸到另一端的是加载/卸载斜面120的一个大致平坦的贮藏部分140。通常上，加载/卸载斜面120的贮藏部分140是一个固体，它具有一个和传动器组件110的弧形运动互补的弯曲的侧平面。贮藏部分140在垂直方向上伸展，并略高于相邻的倾斜平面142的顶端144，这样就形成了一堵墙或平面146。在贮藏部分140的一边148形成了一个水平方向的槽或沟150，它从墙面146开始延伸，沿着贮藏部分140的的长边，一直延伸到贮藏部分140的末端152。沟槽150的底面154和传动器的平面或旋转面是基本平行的，并且是和收集部分138的斜面142的顶端144对齐。沟槽150的深度和高度一般是均匀的，最好应该足以容下弯曲垫片(图上未显示)，这样当传动器从磁盘106旋转开时，弯曲部分左端提升垫片移上倾斜表面142，直接进入沟槽150，并沿着其移动。沟槽150的功能是用来支撑提升垫片，以及通过在震动情况下，或在普通的磁盘驱动器关闭或等待状态下将提升垫片限制在沟槽中，来防止垂直方向的移动。
应该注意到的是本发明的该实施例并不仅限于为保护一个信息存储磁盘的一面上的传动器组件而设计的加载/卸载斜面。本发明的实施例在加载/卸载斜面120被配置成保护两个传动器组件时也可以起作用，一个传动器组件在信息存储磁盘的上表面工作，第二个传动器组件在同一个信息存储磁盘的下表面工作(参见图3)。因此，上面对加载/卸载斜面的描述只是出于示范性的目的。可以和传动器组件相互作用，用来从信息存储磁盘表面移开磁头的任何加载/卸载斜面都处于本发明的范围之内，因为本发明的实施例的发明特点强调的是加载/卸载斜面的结构上的独立的特点。
图3显示了用于将磁头118从磁盘106的上表面和下表面移开的加载/卸载斜面120沿着图1中的直线3-3所作的横截面图。加载/卸载斜面120最好是用任何适用于磁盘驱动器的聚合体制成。用于本发明的实施例的典型聚合体是低摩擦-低磨损塑料。低摩擦-低磨损塑料包括有，但不仅限于，液晶聚合体家族中的成员，如Vectra A430(由Ticona生产)等。
一个润滑剂薄层156覆盖在加载/卸载斜面120上，用来将垫片和加载/卸载斜面的聚合体表面间的摩擦系数减到最小。最理想的提升垫片-加载/卸载斜面间的相互作用所要求的摩擦系数应低于0.2，最好应低于0.15。本发明的实施例所使用的润滑剂必须兼容于磁盘驱动器100，且可以包括有，但不仅限于，全氟聚醚，全氟聚醚衍生物，2-Tetraol，2-Dol等。
加载/卸载斜面120的制作方法涉及到采用适用于磁盘驱动器100的润滑剂，如全氟聚醚，来作为在加载/卸载斜面的塑造过程中的模具分离剂。图4中显示了一个加载/卸载斜面模具158。该模具158有一个加载/卸载斜面形状的型腔160，型腔被表面162所包围，用来承受形成最后的加载/卸载斜面120所要求的温度和压力。另外，模具上的一个开口提供了用于模具型腔160的注射孔164。
在每次塑造循环过程的最开始，要在形成加载/卸载斜面120的模具型腔160上加上定量的适用于磁盘的润滑剂。完成的加载/卸载斜面120上的润滑剂层的厚度依赖于注入模具型腔160的润滑剂量。一般来说，最后的加载/卸载斜面120上的润滑剂层的厚度需要在大约200到大约500之间，最好是在大约200到350之间，最理想的应该在大约200到大约250之间。润滑层厚度大于550将可能导致形成会污染磁盘驱动器100的润滑剂微滴。另一方面，润滑层厚度小于150将会不能提供给加载/卸载斜面120的表面以足够的润滑属性。在进行加载/卸载斜面聚合体熔融物注射之前，对型腔160施加润滑剂最好是通过将润滑剂喷洒到模具型腔内表面166上来完成，尽管也可以采用任何将分离剂施加到模具型腔壁上的标准技术。
低摩擦-低磨损聚合体，如液晶聚合体，被加热到大约290摄氏度，以形成完全均质的聚合体熔融材料。变成可塑体的聚合体熔融物材料通过注射孔164被注射入预先润滑好的型腔160中，型腔表面166上被施加了定量和已知量的适用于磁盘驱动器的润滑剂。聚合体熔融物在压力下被注入，直至模具型腔160被填满。聚合体熔融物然后慢慢聚合并冷却。冷却的速率可以通过本领域所熟知的技术来加速或控制。一旦加载/卸载斜面材料在模具158中冷却下来并形成了固体，将会使用适用于磁盘驱动器的润滑剂作为分离剂来将它从模具型腔160中取出。
另外，可以预想，在塑成过程中的熔融物准备阶段中，通过将适用于磁盘驱动器的润滑剂和加载/卸载斜面聚合体熔融物混合或合成在一起，可以在最后的加载/卸载斜面表面上得到一层类似的润滑剂层和类似的润滑剂层厚度。在这种情况下，上述的处理过程将是类似的，除了把加载/卸载斜面材料和定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂预先混合成可塑性化的形式，然后在压力下将其注入到一个没有经过润滑的或是略微经过润滑处理的加载/卸载斜面模具型腔。以这种方式形成的加载/卸载斜面120有利地将润滑剂分散于整个最后的加载/卸载斜面聚合体内。润滑剂在熔融物中所占的百分比约为0.5至3％，尽管在本发明中也可以预见采用其他的百分比组成。可以理解在聚合体或聚合体/润滑剂混合物中可加入其他成分，以形成具有改良特性的加载/卸载斜面合成物。这种成分组成的一个例子就是含有表面活性剂的加载/卸载斜面聚合体/润滑剂合成物，以利于润滑剂在聚合体中分布的均匀性。
图5显示了符合本发明的加载/卸载斜面120的一种制作方法。在操作500中，提供一个加载/卸载斜面模具。处理控制转移至操作501。在操作501中，加载/卸载斜面模具被打开。处理控制然后转移至操作502。在操作502中，将定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂施加到加载/卸载斜面模具型腔表面上。处理控制然后转移至操作504。在操作504中，加载/卸载斜面聚合体被加热，并被注入或倒入加载/卸载斜面型腔中。处理控制然后转移至操作506。在操作506中，加载/卸载斜面材料被放置聚合并冷却。处理控制然后转移至操作508。在操作508中，使用适用于磁盘驱动器的润滑剂作为模具分离剂来将塑成的加载/卸载斜面从模具中取出。
图6显示了符合本发明的加载/卸载斜面的一种制作方法。在操作600中，提供一个加载/卸载斜面模具。处理控制转移至操作602。在操作602中，将用于形成加载/卸载斜面的聚合体变为可塑体，形成了聚合体熔融物。处理控制然后转移至操作604。在操作604中，聚合体熔融物和作为分离剂的适用于磁盘驱动器的润滑剂混合，润滑剂可以有效地在加载/卸载斜面上提供预定厚度的一层。处理控制然后转移至操作606。在操作606中，聚合体熔融物-润滑剂混合物被注入模具型腔中。处理控制然后转移至操作608。在操作608中，加载/卸载斜面材料被放置固化，并在型腔中形成塑成的加载/卸载斜面。处理控制然后转移至操作610。在操作610中，形成的或塑成的加载/卸载斜面被从型腔中取出。
总的来说，这里所描述的本发明的较佳实施例是针对于用于磁盘驱动器(如100)的一种加载/卸载斜面(如120)的制作方法。该方法包括提供一个模具(如158)，该模具有一个型腔(如160)，型腔的形状用来形成一个加载/卸载斜面(如120)(如步骤500)。接下来，型腔(如160)的表面(如166)被一定量作为分离剂的适用于磁盘驱动器的润滑剂涂覆，润滑剂可以有效地在制成的加载/卸载斜面上提供预定厚度的一层(如156)(如步骤502)。聚合体熔融物被注入覆盖了润滑剂的型腔(如160)中(如步骤504)。聚合体熔融物在型腔(如160)中固化形成塑成的加载/卸载斜面(如120)(如步骤506)。最后，塑成的加载/卸载斜面(如120)被从型腔(如160)中取出(如步骤508)。
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括从全氟聚醚家族中选择适用于磁盘驱动器的润滑剂。
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括使用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，使得可以有效地提供预定厚度在大约200到大约500之间的一层
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括使用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，使得可以有效地提供预定厚度在大约200到大约350之间的一层
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括使用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，使得可以有效地提供预定厚度在大约200到大约250之间的一层
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括用液晶聚合体作为聚合体熔融物。
这里描述的本发明的另一个较佳实施例是针对于用于磁盘驱动器(如100)的一种加载/卸载斜面(如120)的另一种制作方法。该方法包括提供一个模具(如158)，该模具有一个加载/卸载斜面形状的型腔(如160)(如步骤600)，以及将聚合体可塑化以形成聚合体熔融物(如步骤602)，接下来，混合聚合体熔融物和适用于磁盘驱动器的润滑剂，这样适用于磁盘驱动器的润滑剂可以有效地在制成的加载/卸载斜面上提供预定厚度的一层(如156)(如步骤604)。混合物然后被注入模具型腔中(如步骤606)。最后，混合物在型腔中固化(如步骤608)，并将制成的加载/卸载斜面从型腔中取出(如步骤610)。
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括选择全氟聚醚作为适用于磁盘驱动器的润滑剂。
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括使用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，使得在和聚合体熔融物混合时可以有效地提供预定厚度在大约200到大约500之间的一层
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括使用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，使得在和聚合体熔融物混合时可以有效地提供预定厚度在大约200到大约350之间的一层
在本发明的另一个较佳实施例中，该方法进一步包括使用一定量的适用于磁盘驱动器的润滑剂，使得在和聚合体熔融物混合时可以有效地提供预定厚度在大约200到大约250之间的一层
很明显，本发明可以很好地适用于获取上述的以及本发明内在的目标和优势。虽然为了揭示本发明而描述了目前的这个较佳实施例，但是还可以在本发明的范围之内作出各种不同的改变和修改。本领域的技术人员可以很容易的做出一些很明显的改变，这些改变也是包含在由所附的权利要求定义的，所揭示的本发明的精神之内的。

Claims (9)

1.一种用于磁盘驱动器的加载/卸载斜面的制作方法，该方法包括：
(a)提供加载/卸载斜面合成物，该合成物包含聚合体和从全氟聚醚与其衍生物中选出的润滑剂；以及
(b)向一模具注入该合成物以形成一加载/卸载斜面，其中，该合成物中所述润滑剂的量足以在所述斜面的表面上提供一厚度介于200到500的润滑剂层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全氟聚醚的衍生物选自由2-Tetraol和2-Dol构成的组。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成物中润滑剂的量足以提供厚度在200到350之间的一层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成物中润滑剂的量足以提供厚度在200到250之间的一层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成物中润滑剂的量为0.5％至3％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成物还包括表面活性剂。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述润滑剂是全氟聚醚。
8.一种磁盘驱动器的加载/卸载斜面塑成的聚合部分，在其表面上具有厚度在200到500的润滑剂层，其中，所述润滑剂从全氟聚醚及其衍生物中选择。
9.如权利要求8所述的塑成的聚合部分，其特征在于，所述润滑剂是全氟聚醚。
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