CN1276081A - 低质量盘片驱动器悬架 - Google Patents

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Abstract

悬架(22,102,190)在盘片驱动器(10)中支撑滑动器组件(20,204)。悬架(22,102,190)包括纵轴(48,114,210)、用于安装到刚性的磁道访问臂(24,204)的近端安装部分(40,106)、用于支撑所述滑动器组件(20,204)的远端安装部分(42,108)和从近端安装部分(40,106)延伸到远端安装部分(42,108)的第一和第二横向隔开悬臂梁(44,46,110,112,206,208)。第一和第二横向隔开悬臂梁(44,46,110,112,206,208)具有与纵轴(48,114 210)相关的内部和外部边缘(66,68,124,126),而且从所述内部边缘(66,124)到外部边缘(68,126)是扁平的。在与纵轴(48,114,210)横向的第一和第二悬臂梁(44,46,110,112,206,208)中形成第一预加载弯曲(80,113,214)。

Description

低质量盘片驱动器悬架
发明背景
本发明涉及盘片驱动器数据存储系统，具体地说，涉及由一对横向隔开的悬臂梁(suspension beam)形成的低质量悬臂架(low masssuspension)。
盘片驱动器数据存储系统运用覆盖有磁化媒体来将数字信息存储在多个圆形、同心数据磁道中的硬盘片。把盘片安装在主轴马达上，它导致盘片旋转，而且盘片的表面在各个流体动力学(例如，空气)的轴承盘片头滑动器下通道。滑动器携带换能器，它将信息写入盘片表面并从中读取信息。由磁道访问臂(track accessing arm)和悬架支撑每个滑动器。在电路的控制下，磁道访问臂以逐个磁道的形式将滑动器移过盘片表面。
悬架(suspension)把磁道访问臂连到滑动器。悬架提供在0.5gmf至4.0gmf的范围内的预加载力，它迫使滑动器朝着盘片表面的方向。通过在悬架中形成预加载弯曲(preload bend)来产生预加载力，而当将磁道访问臂、悬架和滑动器装载在盘片驱动器中时弹性变形。一般，预加载弯曲位于悬架的近端附近，靠近磁道访问臂。悬架具有较刚性部分，它把预加载力从弹性变形预加载弯曲转移到滑动器。一般，通过形成加强筋或沿着悬架的纵向边缘的凸边，构成刚性部分。另一方面，通过将周线层附着在悬架材料上，可以形成刚性部分。一般，将悬架的刚性部分称为“负载梁”。
另一方面，悬架沿着滑动器倾斜和滚动方向是可挠曲的，以允许滑动器紧跟着盘片的地形(topography)而运动。通过万向结构获得该倾斜和滚动适应性，它一般是焊接在悬架的负载梁部分上的分开片部分(separate piecepart)。一般，由比负载梁薄的材料来形成分开的万向架，来增加它的倾斜和滚动依从性。另一方面，可由部分蚀刻材料或由负载梁本身形成万向架。当蚀刻厚度在典型的范围内变化时，部分蚀刻万向架在倾斜和滚动刚度方面变化较大。由负载梁材料形成的万向架限制由只能支撑小预加载力的薄原料(stock)制成悬架。
滑动器包括空气轴承表面，它面对盘片表面。当盘片旋转时，空气轴承表面倾斜和滚动到平衡位置，其中将轴承压力中心限定在空气轴承表面上。将压力中心的所需位置限定在空气轴承负载点。万向架所施加的倾斜和滚动力矩变化导致压力中心位置偏离所需空气轴承负载点。
一般，悬架将预加载力施于滑动器的点直接位于空气轴承负载点之上。一般，通过载在滑动器的背面上的凹痕或负载按钮(dimple or loadbutton)，将预加载力施于滑动器。另一方面，通过万向结构施加预加载力。将该预加载施加点定义为悬架负载点。
现在，发展微型激励器用于调节沿着离磁道(off-track)方向的滑动器和换能器的位置。上述将预加载力施于滑动器的两种方法中任一种限定了滑动器在悬架负载点处的离磁道运动。当通过凹痕将预加载力施于滑动器时，微型激励器必须克服在凹痕和滑动器表面之间的摩擦来沿着离磁道方向移动滑动器。当通过万向架将预加载力施于滑动器时，微型激励器必须克服万向架的离磁道刚度来沿着离磁道方向移动滑动器。
期望适用于微激励器的改进的悬架结构。
发明概述
本发明的悬架包括：纵轴、用于安装到刚性的磁道访问臂的近端安装部分、用于支撑所述滑动器组件的远端安装部分和从近端安装部分延伸到远端安装部分的第一和第二横向隔开悬臂梁。第一和第二横向隔开悬臂梁具有与纵轴相关的内部和外部边缘，而且从所述内部边缘到外部边缘是扁平的。在与纵轴横向的第一和第二悬臂梁中形成第一预加载弯曲。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的盘片驱动器数据存储装置的俯视图。
图2A是如图1所示的盘片驱动器的激励器组件的俯视图。
图2B是激励器组件的侧视图。
图2C是沿着图2A的线2C--2C所得的剖面图。
图3A是根据本发明的另一个实施例的激励器组件的俯视图。
图3B是如图3A所示的激励器组件的侧视图。
图4是具有附在滑动器组件的引导端的悬架的激励器组件的俯视图。
图5A和5B是在如图3A所示的激励器组件中的悬架的有限元件模型的等距视图。
图6是空气轴承负载点对预加载弯曲位置的净倾斜转矩(net pitchtorsion)的视图。
图7A是去除预加载弯曲时图3A中的悬架的有限元件模型的等距视图。
图7B是如图7A所示的模型的“离磁道伯德图”。
图8A是在预加载弯曲定位在50％的悬臂梁长度处时如图5A所示的模型的侧视图。
图8B是对于如图8A所示的模型的离磁道伯德图。
图9A是在预加载弯曲定位在35％的悬臂梁长度处时如图5A所示的模型的侧视图。
图9B是如图9A所示的模型的离磁道伯德图。
图10A是在悬架预加载弯曲上具有压电带(strip)的激励器组件的俯视图。
图10B是如图10A所示的激励器组件的侧视图。
较佳实施例的详细描述
图1是根据本发明的一个实施例的盘片驱动器10的平面图。盘片驱动器包括带有基座12和顶部盖子14(为了清楚起见，除去顶部盖子14部分)。盘片驱动器10还包括盘片包(pack)16，其中由盘片钳18将上述盘片包装安装在主轴马达(未图示)上。盘片包16包括多个不同的盘片，其中安装上述盘片来围绕中央轴共旋转。每个盘片表面具有相关的盘片头滑动器/微型激励器组件20，其中将上述组件安装在盘片驱动器10上以与盘片表面进行连通(communcation)。由悬架22支撑每个滑动器/微型激励器组件20，其中上述悬架22反过来由激励器组件26的刚性的磁道访问臂24支撑。
如图1所示的激励器组件是已知为旋转动圈激励器类型，而且包括音圈马达(VCM)，一般示为28。音圈马达28旋转激励器组件26，同时它的附着滑动器/微型激励器20围绕枢轴30旋转电路33的控制下将滑动器20定位在所需数据磁道上。滑动器/微型激励器组件20沿着盘片内部直径(ID)38和盘片外部直径(OD)39之间的弓形路径32移动。
在图2A和2B中详细示出悬架22。图2A是激励器组件26的远端的俯视图。图2B是激励器组件26的远端的侧视图。悬架22具有近端安装部分40(在剖视图中示出)、远端安装部分42、一对横向隔开的悬臂梁44和46和纵向轴48。由磁道访问臂24支撑近端安装部分40。可用多种安装技术来将近端安装部分40附到磁道访问臂24。
悬臂梁44和46沿着纵向轴48方向，从近端安装部分40延伸到远端安装部分42。悬臂梁44和46分别在远端安装部分42内的一对滑动器安装垫50和52处终止，以便支撑滑动器/微型激励器组件20。任意桥梁结构54在滑动器安装垫50和52之间伸展，而且包括预成型弯曲54A和54B，它相对于滑动器/微型激励器组件20的顶面上升桥梁结构54。
代表滑动器/微型激励器组件20的简单块只包括滑动器主体56，或与微型激励器结构58组合的滑动器主体56。在如图2A和2B所示的实施例中，滑动器安装垫50和52被粘合在微型激励器结构58上，它将滑动器主体56悬在桥梁结构54之下，而且不与桥梁结构56物理接触。这允许滑动器主体56沿着离磁道方向59，与纵轴48成横向的方向自由地移动，而不与悬架22摩擦或其他结构干扰。
滑动器主体56具有背面56a、轴承表面56b、引导表面56c、牵引表面56d和侧面56e和56f。有多种微型激励器可与本发明一起使用，诸如在滑动器主体56的顶部的电磁装置。同样非常适于本发明的悬架的另一种微型激励装置是附着在滑动器56的引导表面56a上的压电装置。微型激励器结构48可沿着侧面56e和56f交替支撑滑动器主体56。例如，微型激励器结构58可以将滑动器主体56悬在一对杆60和60b之间，其中沿着侧面56e和56f将上述杆附在点上。滑动器支撑垫50和52分别黏附在杆60a和60b的顶面上。位于杆60a和滑动器侧面56e之间以及位于杆60b和滑动器侧面56f之间的窄杆弹簧支撑滑动器，同时允许滑动器自由移动。
在远离滑动器主体的点处以很小的激励力把悬架附在微型激励器结构上允许滑动器主体沿着离磁道方向自由移动。图2C是沿着图2A的线2C--2C截得的剖面图，它详细示出在桥梁结构54和滑动器主体56之间的空间。在另一个实施例中，没有任何微型激励器结构，而且将滑动器支撑垫直接粘在滑动器主体56的背面56a上。
在如图2A和2B所示的实施例中，杆44和46沿着滑动器/微型激励器组件20延伸，而且在滑动器安装垫50和52处的杆附着的平均纵向位置与滑动器主体56的空气轴承负载点61相对应(如图2B所示)。当盘片在空气轴承表面56b下旋转时，滑动器主体倾斜和滚动到平衡位置，其中将中心轴承力限定在空气轴承表面上。将压力中心的所需位置定义为空气轴承负载点61。滑动器安装垫50和52附在微型激励器结构58上，从而空气轴承负载点61基本上直接位于悬臂梁附着点之间。然而，该实施例具有一个缺点，即，由于在内直径附近的悬臂梁必须固定在滑动器/微型激励器组件20和盘片主轴衬套(hub)组件之间，所以不能访问盘片的内直径附近多个潜在记录磁道。例如，如果在盘片上每英寸有10,000个磁道而且悬臂梁44和46从滑动器/微型激励器组件20侧面延伸大约0.010英寸，则从盘片的内半径区域丢失大约100个磁道。
悬架22没有明显地分成预加载弯曲、负载杆和万向架区域。从悬臂梁44和46获得预加载和万向弯曲功能。悬臂梁44和46长于现有技术的典型的万向支柱(strut)，这导致相类似的倾斜刚度。悬臂梁44和46的滚动刚度高于典型的万向支柱，这是因为将杆放置在远离典型万向支柱的位置上。然而，高滚动刚度与具有安装在滑动器主体56的牵引表面56d的中心处的单个记录头的空气轴承滑动器相兼容。在将记录头安装在牵引表面56d的中心处的情况下，记录头的飞翔高度对于滚动刚度相对不敏感。
由不锈钢或类似材料的扁材制成悬架22，例如，它的厚度从0.5至2.0mil。以光刻方式将扁材材料制成图案，而且对其进行化学蚀刻，来形成悬臂梁44和46。悬架22具有上表面62和下表面64，而且悬架44和46具有相对于纵轴48的内边缘66和外边缘68。悬架22不具有沿着杆44和46的长度的任何加强筋或凸缘。此外，悬臂梁44和46基本上从内边缘66到外边缘68是平的。
悬臂梁44和46具有宽度W，它沿着纵轴48逐渐尖细，同时由磁道访问臂24和支持滑动器/微型激励器组件20的杆的窄端支持杆的宽端。宽度W最好从在磁道访问臂24处的最大宽度到在滑动器组件20处的最小宽度线性变窄。在另一个实施例中，杆44和46具有从磁道访问臂24到滑动器组件20的恒定宽度。
沿着与纵轴48成横向的方向，在悬臂梁44和46中形成预加载弯曲80(如图2B所示)。当把磁道访问臂24、悬架22和滑动器/微型激励器组件20安装在盘片驱动器中时，预加载弯曲80变成弹性变形(如图2B所示)。
沿着杆44和46的内边缘形成倾斜82和84用于确定在杆中的弱点，它在沿着纵轴48的预加载弯曲80的一致位置方面有所帮助。可以只沿着内边缘66、只沿着外边缘68或者沿着内边缘66和外边缘68定位倾斜82和84。另一方面，可能不存在任何使用的倾斜。在现有技术中，一般通过用来形成弯曲的加工设定预加载弯曲位置。例如，工具建立变化可导致大约+/-0.06mm的预加载弯曲位置的变化。在预加载弯曲形成工艺中，倾斜82和84增加邻近材料的应力级，从而在所需弯曲位置附近发生大塑料变形。因此，限定预加载弯曲的大部分塑料应力被局部化，而与加工变化无关。通过这种方法，比现有技术中更加精确地控制预加载弯曲80的设置。另一方面，以类似程度的弯曲设置精度来放松对工具精度的技术要求。
通过如图2A所示的尖端细的悬臂梁，杆具有响应于预加载弯曲80的弹性变形沿着其长度的近似一致的弯曲应力级，除了在悬架中的末端效应，其中悬架与相对刚性的元件相连。相反，由于在杆的磁道访问臂处的预加载弯曲80的弹性变形导致具有恒定宽度的悬臂梁具有最大应力，它在杆的滑动器端处减小到小应力。由通过光刻掩模和化学蚀刻处理设定的杆宽度确定这个最大应力。对于给定的最大弯曲应力级，尖端细杆还具有小质量，因此与恒定宽度杆相比，不太可能在冲击装载下与盘片表面分开。如果悬臂梁逐渐变细到在空气轴承负载点处的点，那么对于给定弯曲应力级杆将具有最小质量。基本上，所有悬架材料都处于特点弯曲应力级，从而不能在不将弯曲应力级增加到特点程度之上的情况下进一步减小质量。这导致最佳可行的低频耐震强度。
基本上，在磁道访问臂24和滑动器/微型激励器组件20之间，悬臂梁44和46基本上不相互连接。然而，悬架22可进一步包括最小加工特征，诸如特征72和74(在剖视图中所示)，它们在悬臂梁之间延伸以提高用于组装期间在校直磁道访问臂24、悬架22和滑动器/微型激励器组件20方面有所帮助的孔、缝隙或其他特征。
图3A和3B示出根据本发明另一个实施例的激励器组件100，其中将悬臂梁附在与组件的侧面相对的滑动器/微型激励器结构20的引导端。图3A是激励器组件100的远端的俯视图，而图3B是激励器组件100的侧视图。相同的标号用于与图1-2中所用到的相同或类似元件。激励器组件100包括磁道访问臂24、滑动器/微型激励器组件20和悬架102。
悬架102包括近端安装部分106、远端安装部分108、横向隔开的悬臂梁110和112以及纵轴114。悬臂梁110和112具有预加载弯曲113，它与纵轴114横向。远端安装部分108在滑动器/微型激励器组件20的顶面上延伸一段距离115而且粘结在微型激励器58或滑动器主体56上。在一个实施例中，远端安装部分108粘结在微型激励器结构58的主体58a的顶面上。主体58a具有多个电气终端119(如剖视图所示)，其中一些可与悬架102电气耦合，从而悬架102作为对于微型激励器的地平面。通过已知的方法，把剩余终端耦合到电气控制线上。主体58a通过杆60a和60b以及在60a和56e与60b和56f之间的窄弹簧，支撑滑动器主体56。
悬臂梁110和112具有有效自由长度(effective free length)LF，从磁道访问臂24到滑动器/微型激励器组件20的引导端测量它。在悬架负载点(suspension load point)116处，悬架102将预加载力从弹性变形预加载弯曲113转移到滑动器/微型激励器组件20。把悬架负载点116定义为沿着纵轴114的点，在该处首先将悬架102连接到滑动器/微型激励器组件20(在这种情况下，在组件20的引导端处)。
通过把悬架负载点116设置在空气轴承负载点61之前，可使悬臂梁110和112相互靠近，这减小了悬架102滚动刚度，并增加了在盘片的内半径区域的可用数据磁道数。这还导致在悬架负载点116处可施于滑动器/微型激励器组件20的组合预加载力和倾斜力矩。把倾斜力矩定义为预加载力乘以在悬架负载点116和空气轴承负载点61之间的纵轴距离118。在悬架负载点116处的正确倾斜力矩导致在空气轴承负载点61处的所需的，基本上零倾斜力矩。
一种获得正确倾斜力矩的方法是把预加载弯曲113设置在沿着悬臂梁110和112的长度的适当位置上。沿着悬臂梁110和112的内边缘124和外边缘126，形成倾斜122，来精确地限定沿着长度120的预加载弯曲113的位置。对于一组具有沿着长度120的恒定宽度的悬臂梁，发现这个位置最好在磁道访问臂24和悬架负载点116之间的大约1/3距离处。对于具有几何恒定的弯曲应力的一组尖端细悬臂梁，如上所述，发现该位置是在磁道访问臂24和悬架负载点116之间的大约1/2距离处。
图4是根据本发明的另一个实施例的激励器组件140的侧面图。激励器组件140包括磁道访问臂24、悬架142和滑动器/微型激励器组件144。悬架142粘结在滑动器/微型激励器组件144的引导表面上。滑动器/微型激励器组件可以只包括滑动器主体146或者最好可以包括与微型激励器结构148组合的滑动器组件146。在头晶片制作期间，把微型激励器结构148粘结在引导滑动器表面150。通过厚膜方法建立微型激励器结构148，然后在适当的位置上烧结。在把晶片切割成各个滑动器主体之后，电气连接微型激励器电气终端。于是，把悬架142附在微型激励器结构148的引导表面152上，同时运用绝缘环氧化物或类似粘合剂，把电气连接插入悬架142和微型激励器结构148之间。
施加于电气终端的电信号导致微型激励器结构148来选择地伸长和缩短在悬架142和引导滑动器表面150的两端之间的相关距离，来沿着离磁道方向激励滑动器主体144。这允许在读取和写入操作期间，微定位由滑动器主体144携带的读取或写入换能器。可由压电材料形成微型激励器结构148，例如，其中上述压电材料包括锆钛酸铅(PZT)材料。然而，其他类型的微型激励器可与本发明一起使用，诸如，电磁、静电、电容、流体和热的微型激励器。
如上所述，如前面的附图所示的悬架没有加强的负载杆部分。通过在预加载之下限定悬架的平面外偏转，在现有技术的悬架中使用加强的负载杆部分来稳定滑动器/悬架组件的动态响应。通过将预加载的弹性应变限制到接近于磁道访问臂的小长度，加强的负载杆已经用来保持大体上平面的悬架。由于本发明的悬架不具有加强负载杆部分，所以悬臂梁具有由于在从磁道访问臂到滑动器/微型激励器组件的整个杆长度范围内的预加载导致的弹性应变。因此，附加谐振控制测量是所需的。
具有在空气轴承负载点的纵向位置上宽度几乎为零的尖端细杆的悬架大多数接近到达恒定弯曲应力条件。由于在悬架附在相对刚性的元件上处的悬架端部弯曲应力上升，导致只能近似达到这个理想状况。这还提供在弹性负载下沿着整个杆长度的几乎恒定的曲率。如果悬臂梁具有大曲率半径的预加载弯曲，预加载弯曲将在预加载情况下相反，从而在与盘片平行的平面上预加载悬架几乎是扁平的。这对于悬架的最佳离磁道频率响应是理想的条件。
由于很难形成均匀弯曲整个悬臂梁的预加载弯曲，所以更加一般的情况是具有相对较尖锐的弯曲，它在预加载情况下，形成经弹性应变的材料的凸起，如图2B、3B和4所示。可通过弯曲形成工具改变该凸起的位置，从而使弹簧材料平均偏离理想平面的程度最小。
图5-9示出对于与如图3A和3B所示的相类似的悬架，用来确定所需预加载弯曲位置的有限元件建模结果。建立滑动器的模型，其长度为56mil，宽度为42mil和质量为2.0mg，这是工业标准尺寸的35％左右。建立悬臂梁110和112的模型，如同对厚度为1.2mil的不锈钢扁材材料进行蚀刻。从磁道访问臂的远端到空气轴承负载点的悬架长度为0.300英寸。从在滑动器的引导端悬架负载点116到在轴承压力的中心处空气轴承负载点61的举例是0.033英寸。建立悬臂梁110和112的模型，如尖端细到在空气轴承负载点61处宽度为零点。悬架的质量很小，导致在发生滑动器和盘片之间隔开之前低频冲击(shock)加速度门限为651重力。这到达对于2.0mg滑动器和2.0gmf预加载的无质量悬架的理想值，1000重力。通过比较，运用现有技术的典型的悬架的类似组件具有只是340个重力的冲击加速度门限。
图5A是悬架102的有限元件模型的等距视图。建立悬臂梁110和112的模型，其中在每个杆中都有预加载弯曲113。每个预加载弯曲113具有35.8°的弯曲角160和0.050英寸的弯曲曲率半径。于是，只将一部分杆长度形成为弯曲。沿着从磁道访问臂到滑动器/微型激励器组件20的引导端测得的杆的有效自由长度的一半处集中预加载弯曲113。没有用来帮助弯曲定位的任何倾斜。
图5B是如同5A所示的有限元件模型的等距视图，只是在附加施于滑动器/微型激励器组件20的空气轴承表面的空气轴承提升力162后。沿着悬臂梁110和112的所得弯曲应力在远离末端效应的材料位置上是均一级(uniform level)40,000psi。在磁道访问臂24和滑动器/微型激励器组件20处的端钳增加在那些位置上的弯曲应力为大约63,000psi。由于在该例中将全硬化不锈钢的屈服应力特定为180,000psi，悬臂梁110和112没有因预加载而达到过度应力。
图6是空气轴承负载点61对沿着悬臂梁110和112的有效自由长度的预加载弯曲位置处的净倾斜转矩视图。如上所述，理想的是，在空气轴承上的几乎零倾斜转矩。悬架和信号线的硬度变化导致非零倾斜转矩值的变化大于零倾斜转矩值的变化。图6的曲线表明在大约一半有效杆长度处的单个预加载弯曲导致在空气轴承上的近似零倾斜转矩。
图7A是悬架102的有限模型的等距视图，其中除去预加载弯曲。因此，悬架102向滑动器/微型激励器组件20提供零预加载力。当把悬架和滑动器装载在盘片驱动器中时，通过如图7A所示的模型，悬架材料位于与预盘片表面平行的平面内。
图7B是示出记录头离磁道位移与访问臂输入移动量的频率响应幅度比的“离磁道伯德图”。在图7A中的建模的悬架具有在12.6KHz下偏转的滑动器的单谐振模式。在图7A中建模的尖端细杆在尖端(tip)负载的情况下以恒定曲率偏斜。因此，当将悬架装载入盘片驱动器时，沿着整个悬架长度以恒定曲率形成的预加载弯曲将偏斜成基本上扁平结构，如图7A所示。然而，由于在弯曲形成过程中弹簧反效应(spring back effect)，导致很难实际获得这样的弯曲。
图8A是如同5A所示的处于空载位置164(如在剖面图中示出)上以及在加载位置166上的悬架模型的侧视图，同时预加载弯曲133位于磁道访问臂和滑动器/微型激励器组件20的引导端之间的50％的距离处。图8B是对于如同5A-5B所示的悬架模型的相对应离磁道伯德图。由于在悬架内振动的转矩模式，导致出现几种附加的谐振峰值。这些附加谐振峰值的最低频率是3.0KHz。
图9A是如同5A所示的悬架模型的侧视图，其中预加载弯曲113位于在磁道访问臂和滑动器/微型激励器组件20的引导端之间的35％的距离处。图9B所示如同9A所示的模型的相应离磁道伯德图。只剩两个谐振峰值，在4.0KHz处的转矩模式谐振峰值和在14.5KHz处的滑动器偏转模式谐振峰值。
于是，如同9B所示的结果提示将预加载弯曲113定位在悬臂梁长度的35％处来获得具有最小谐振峰值的离磁道伯德图，同时如同6所示的结果提示将预加载弯曲113定位在50％的悬臂梁长度处来获得在空气轴承负载点处的零倾斜转矩。因此，具有最小质量和小曲率半径的单个预加载弯曲的悬架不能给出在空气轴承负载点处的零倾斜转矩和带有最小谐振峰值的离磁道伯德图的所需组合。
根据本发明的悬架，对于这种局面的几种解决方法是可行的。首先，悬架可具有除了最小质量结构(如同3A所示)的其它平面形式。这种解决方法趋于不理想地减小发生滑动器-盘片分离的冲击门限(shock threshold)。其次，可以在悬臂梁110和112中，在悬架负载点114附近，形成附加弯曲。形成附加弯曲，从而在空气轴承负载点61处的倾斜转矩基本上为零。由于附加弯曲导致这种解决方法将趋于增加制造成本。第三，可以增加在磁道访问臂处的层叠(stacking)高度。层叠高度等于从盘片表面到磁道访问臂的较低表面的距离。增加层叠高度趋于减小在滑动器组件20上的俯冲倾斜转矩。
图10A是根据本发明的另一个实施例的激励器转矩190的俯视图。激励器组件190包括悬架200、磁道访问臂202和滑动器204。如同在前面的实施例中，悬架200包括横向隔开悬臂梁206和208，它在磁道访问臂202和滑动器204之间沿着纵轴210延伸。然而，在这个实施例中，悬臂梁206和208直接附在滑动器204的背面。
图10B是激励器组件190的侧面图。在沿着与纵轴210横向的方向，在悬臂梁206和208中形成弹性变形预加载弯曲214。分别沿着悬臂梁206和208的长度，把压电带216和218附在悬架200上。把压电带216和218定位在悬臂梁206和208中的“凸起”上，这是弹性变形预加载弯曲214的所得形状。可由诸如聚偏氟乙烯(PVDF)CH2-CF2的聚合物形成压电带216和218。
用导电粘合剂把压电带216和218粘附在悬臂梁206和208上，从而悬架200作为对于每个带的地平面。每个带具有沉积在它的顶面上的薄电极层，其中可将控制线或挠曲电路图形(未图示)粘附在其上。压电带216和218具有定向极，从而当在顶部电极和地平面之间施加正电压电势时沿着纵轴212的带216和218的长度将伸长，而当在顶部电极和地平面之间施加负电压电势时，它将缩短。
带216和218作为自含的磁道搜索微型激励器和预加载控制装置。由于把带216和218附在悬臂梁206和208的凸起上，所以通过缩短它的带，可以使在第一杆上的凸起变平，同时通过伸长它的带，可以扩大在第二杆上的凸起。这种运作扩大第一杆的长度，同时缩短第二杆的长度，导致滑动器204沿着磁道方向220偏移它的磁道记录。一个悬臂梁的缩短和另一个悬臂梁的伸长还改变由每个悬臂梁施加的预加载。下列表格示出对于磁道寻找和预加载控制的四种一般模式：
  杆206电压   杆208电压   负载变化 磁道变化
    -     -     减小 无
    +     -     无 设法到杆208侧
    -     +     无 设法在杆206侧
    +     +     增加 无
可将这些微型激励模式结合起来使用，使在磁道寻找期间保持所需飞翔稳定性。可单独运用预加载控制模式来允许当盘片驱动器空闲时，以低预加载力的相对较高飞翔高度，或者允许当盘片驱动器访问数据时，以高预加载力的低飞翔高度。可通过传统的方法来运用这种磁道寻找微型激励模式，以几种在所需数据磁道上的记录头对中心或者在滑动器偏离盘片表面期间产生滑动器/盘片静态阻力释放微动动作(stiction release joggingmotion)。可在启动和关闭期间，用预加载控制模式来加载或从盘片卸下滑动器204，以及控制飞翔高度。
虽然参照较佳实施例描述本发明，但是熟悉本技术领域的人员因认识到可进行对形式和细节进行改变，而不偏离本发明的构思和范围。

Claims (23)

1.一种盘片驱动器，其特征在于，包括：
数据存储盘片；和
激励器装置，用于携带用来读取信息并将信息写到数据存储盘片上的换能器。
2.一种用于支撑在盘片驱动器中的滑动器组件的悬架，其特征在于，所述悬架包括：
纵轴；
用于安装在刚性的磁道访问臂上的近端安装部分；
用于支撑滑动器组件的远端安装部分；
从所述近端安装部分延伸到所述远端部分的第一和第二横向隔开的悬臂梁，其中所述第一和第二悬臂梁具有与所述纵轴相关的内部和外部边缘，而且从所述内部边缘到所述外部边缘是扁平的；和
在与所述纵轴横向的所述第一和第二悬臂梁中形成第一预加载弯曲。
3.如权利要求2所述的悬架，其特征在于，由单个整体材料形成所述悬架。
4.如权利要求2所述的悬架，其特征在于：
所述第一和第二悬臂梁具有从所述近端安装部分到所述远端安装部分测得的有效自由长度；和
将所述第一预加载弯曲定位在大约30％和大约50％的所述有效自由长度之间。
5.如权利要求4所述的悬架，其特征在于，所述第一和第二悬臂梁具有从所述近端安装部分到所述远端安装部分的基本恒定宽度。
6.如权利要求5所述的悬架，其特征在于，将所述第一预加载弯曲定位在大约50％的所述有效自由长度处。
7.如权利要求4所述的悬架，其特征在于，所述第一和第二悬臂梁都具有在所述近端安装部分和所述远端安装部分之间线性减小的宽度。
8.如权利要求7所述的悬架，其特征在于，把所述第一预加载弯曲定位在大约35％的所述有效自由长度处。
9.如权利要求8所述的悬架，其特征在于，进一步包括：
在所述第一和第二悬臂梁中，在所述第一预加载弯曲和所述远端安装部分之间形成的第二预加载弯曲。
10.如权利要求2所述的悬架，其特征在于，所述第一和第二具有为此选择的几何尺寸，从而施于所述第一和第二悬臂梁的特定弯曲力导致在所述第一和第二悬臂梁中的特定弯曲应力级，它沿着所述第一和第二悬臂梁是基本上是均匀的。
11.如权利要求10所述的悬架，其特征在于，所述第一和第二悬臂梁具有最小质量，从而基本上不能从所述第一和第二悬臂梁去除任何材料，而不增加在所述第一和第二悬臂梁中的弯曲应力超出所述特定弯曲应力级。
12.如权利要求2所述的悬架，其特征在于，所述远端安装部分包括在所述第一悬臂梁的远端处形成的第一安装垫、在所述第二悬臂梁的远端处形成的第二安装垫和在所述第一和第二安装垫之间延伸的桥梁。
13.如权利要求2所述的悬臂梁，其特征在于，还包括：
沿着所述第一悬臂梁的所述内部和外部边缘之一定位的第一倾斜，并沿着所述纵轴在所述第一悬臂梁中限定所述第一预加载弯曲的位置；和
沿着所述第二悬臂梁的所述内部和外部边缘之一定位的第二倾斜，并沿着所述纵轴在所述第二悬臂梁中限定所述第一预加载弯曲的位置。
14.如权利要求1所述的悬架，其特征在于，还包括：
沿着所述第一预加载弯曲施加于所述第一悬臂梁的第一压电微型激励器带；
沿着所述第一预加载弯曲施于所述第二悬臂梁的第二压电微型激励器带；和
其中所述第一和第二压电带都具有沿着所述纵轴的长度，它是施于该压电带的电压的功能元件。
15.一种激励器组件，其特征在于，包括：
刚性的磁道访问臂；
滑动器组件；和
悬架，包括：
纵轴；
由所述刚性的磁道访问臂支撑的近端安装部分；
支撑所述滑动器组件的远端安装部分；
从所述近端安装部分延伸到所述远端安装部分的第一和第二横向隔开悬臂梁，其中所述第一和第二悬臂梁具有与所述纵轴相关的内部和外部边缘，而且从所述内部边缘到所述外部边缘都是扁平的；和
沿着与所述纵轴横向的方向，在所述第一和第二悬臂梁中形成的第一预加载弯曲。
16.如权利要求15所述的激励器组件，其特征在于，所述第一和第二悬臂梁基本上没有在所述磁道访问臂和所述滑动器组件之间相互连接。
17.如权利要求16所述的激励器组件，其特征在于，所述悬架还包括在所述磁道访问臂和所述滑动器组件之间的位置上的所述第一和第二悬臂梁之间延伸的型架校直特征。
18.如权利要求15所述的激励器组件，其特征在于，所述远端安装部分包括在所述第一悬臂梁的远端处形成并粘附在所述滑动器组件上的第一安装垫，在所述第二悬臂梁的远端处形成并粘附在所述滑动器组件上的第二安装垫和在所述第一和第二安装垫上延伸的桥梁。
19.如权利要求18所述的激励器组件，其特征在于，所述滑动器组件包括带有轴承表面和背面的滑动器主体，并把所述第一和第二安装垫粘附在所述滑动器主体的所述背面上。
20.如权利要求18所述的激励器组件，其特征在于，所述滑动器组件包括滑动器主体和微型激励器结构，而且把所述第一和第二安装垫粘附在所述微型激励器结构上，而它又粘附在所述滑动器主体，从而形成从所述悬架到所述微型激励器结构和从所述微型激励器结构到所述滑动器主体的预加载力传输通道。
21.如权利要求20所述的激励器主体，其特征在于：
所述滑动器主体具有第一和第二侧面和背面；
在所述第一和第二侧面处，将所述微型激励器结构粘附在所述滑动器主体上；
把所述第一和第二安装垫附在分别邻近所述第一和第二侧面的所述微型激励器结构；和
所述桥梁跨在所述滑动器主体的所述背面上，而且在所述第一和第二安装垫的平面外形成，从而将桥梁与所述背面隔开。
22.如权利要求21所述的激励器组件，其特征在于：
所述滑动器主体沿着所述纵轴还具有一定长度和轴承表面，其中所述轴承表面限定沿着所述长度的轴承负载点；和
所述第一和第二安装垫沿着与所述轴承负载点相对应的所述长度都具有平均纵向粘附位置。
23.如权利要求20所述的激励器组件，其特征在于：
所述滑动器主体具有引导端，而且牵引端与所述悬架的所述纵轴平行；
所述微型激励器结构包括带有悬架安装表面的主体，其中将所述表面沿着所述纵轴定位在所述滑动器主体的所述引导端前向，而且包括从所述主体延伸并附在所述滑动器主体上的至少一个杆弹簧；和
把所述第一和第二安装垫附在所述悬架安装表面上。
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