CN1542828A - 旋转圆盘存储装置和释放致动器悬架装置的方法 - Google Patents

Abstract

一种装置以约束和释放磁盘装置中处于收回位置的致动器悬架装置。在磁盘装置中，磁盘4a用导电材料制成，并设置一种挚子元件50，该挚子元件在其一端夹持一个涡流磁体，并在其相反的一端设有挚住部。致动器悬架装置8处于收回位置，并在其线圈架结合部23由挚子元件约束。涡流磁体以这样的方式设置，使磁体的一个磁极在靠近磁盘表面的位置面对磁盘表面。当磁盘旋转时，生成涡流电流，而一个力作用在涡流磁体上，这样，挚子元件转动并释放致动器悬架装置。本发明的优点是改进了抗冲击性。

Description

旋转圆盘存储装置和释放 致动器悬架装置的方法

技术领域

本发明涉及约束与释放致动器悬架装置的技术，该技术在诸如磁盘装置或光磁盘装置之类的旋转圆盘存储装置不运行，而读写头/滑块处于预定位置时，约束致动器悬架装置的运行，而当旋转圆盘存储装置运行时，从约束状态释放致动器悬架装置。更特别地，本发明涉及一种应用简单装置在旋转圆盘存储装置所限定的小空间内，约束和释放致动器悬架装置运行的技术。

现有技术

一种磁盘装置包括：旋转磁盘，具有在其一个表面上制成的磁性层，并适于绕主轴旋转；致动器悬架装置；和控制装置，其控制数据读和写，并控制致动器悬架装置的运行。致动器悬架装置包括：磁头，其读、写数据；滑块，磁头安装在其上，并用于提供一种空气支撑表面(ABS)；悬架装置，滑块设置在其上；支架臂，悬架装置与其连接，并适于绕枢轴转动。

音频线圈臂制成支架臂的一部分，以夹持音频线圈。音频线圈臂设置在音频线圈磁体的磁场内。音频线圈磁体和音频线圈构成音频线圈马达(VCM)，该音频线圈马达生成一个驱动力以使音频线圈臂转动。

随着磁盘的旋转，滑块表面上的空气流形成一种空气支撑，一个提升力作用在滑块的空气支撑表面，于是滑块从磁盘表面略微提升。利用音频线圈马达的驱动力，滑块绕枢轴本质上在磁盘的半径方向转动，并从磁盘表面略微浮起，从而允许磁头在磁盘表面的预定位置读出或写入数据。

当前存在将磁盘装置安装在便携式信息装置例如便携式计算机上的趋势。这样，减小尺寸和提高抗冲击性两者都是需要的。当磁盘装置不工作时，磁盘并不旋转，于是空气支撑不存在。在一种加载/卸载式磁盘装置中，当磁盘的旋转被停止，滑块收回到设置在磁盘外称为斜面的收回装置。例如在专利文献1中对斜面给予了说明。专利文献1：日本专利公开号No.11-110933。

随着滑块收回到斜面，如果一个冲击力从外部施加在磁盘装置上，导致滑块运动至磁盘的记录区，并与磁盘表面接触，不是滑块损坏就是磁盘损坏。必须消除这种损坏。

如果滑块降落到处于静止状态的磁盘表面，在空气支撑表面与磁盘表面之间会产生称为静摩擦的粘接现象。在静摩擦状态下，如果试图使磁盘旋转，磁盘表面可能损坏，或者发生最坏的情况，变成不可能启动磁盘。

因此，在磁盘装置中需要使用一种装置，在滑块已经运动到收回位置后，该装置牢固地将滑块约束在其收回位置，直至重新启动磁盘为止，即使有大的冲击力施加在磁盘装置上。此外，需要在磁盘重新启动时立即释放约束，从而允许致动器悬架装置自由运行。

当滑块处于被约束位置时，释放致动器悬架装置方法的例子包括磁式方法、电磁螺旋管式方法和惯性挚子式方法，这些方法在专利文献2中作了说明。根据磁式方法，在致动器悬架装置的支架臂一旦被磁体吸引，致动器被解除锁定。吸引力的大小会遇到一个限度。此外，为了获得大磁场强度，需要为大磁体保证大的空间。这样，仅仅就磁体来说，就此而言就难于对抗大冲击力。专利文献2：日本专利公开号No.8-339645

电磁螺旋管式的缺点在于其结构变得复杂。此外，由于惯性挚子在操作中具有游隙，在承载过程中产生声音，结果使使用人觉得似乎里面的元件已经掉出。其它方法的例子包括专利文献3所公开的利用涡流电流的技术。专利文献3：美国专利No.6,462,913

根据上述美国专利公开的技术，一种设置有弯钩与磁体以钩住致动器的旋转圆盘，可以旋转地设置在一种盒的底板上，而当主轴的旋转停止时，旋转圆盘借助于磁力作用而处于钩住位置，该磁力作用是通过磁体和在毂盘的背侧制出的磁性材料所感生，而当主轴正在旋转时，旋转圆盘由于作用在磁体上涡流电流力而旋转以解除对致动器的锁定，该涡流电流是在毂盘内生成的。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种旋转圆盘存储装置，其中，被约束在收回位置的致动器悬架装置在磁盘装置启动时被释放，从而改进其抗冲击性。

本发明的另一个目的在于提供一种旋转圆盘存储装置，其中，利用一种简单而节省空间的结构保证得到一种装置，当磁盘装置处于停止状态时，该装置约束住处于收回位置的致动器悬架装置，当磁盘装置启动时，该装置释放致动器悬架装置。

本发明的原理在于利用释放致动器悬架装置的运行时，在旋转圆盘记录介质中生成的涡流电流，该致动器悬架装置的运行是在旋转圆盘存储装置的读写头/滑块处于收回状态下被约束的。众所周知，如果记录介质是用导电材料制成，而涡流磁体邻近记录介质设置，使涡流磁体的一个磁极面对记录介质的表面，而且记录介质在这样的状态下旋转，由磁极产生的磁通穿过记录介质，通过电磁感应涡流电流流经记录介质，而且，一个力沿与旋转方向相同的方向，作用在平行于记录介质表面的涡流磁体的面上，一个力还沿垂直于记录介质表面的方向作用。

当旋转圆盘存储装置要停止运行，以及当旋转圆盘记录介质的转数为零或者不大于预定值时，需要约束致动器悬架装置的运行，以避免读写头/滑块从其收回位置运动，从而提高抗冲击性。此外，当准备转动记录介质以启动旋转圆盘装置时，致动器悬架装置必须处于允许其自由运行的状态。

涡流电流给予涡流磁体的力与记录介质的旋转速度有关。就此而论，致动器悬架装置必须约束的时期，与由涡流电流给予涡流磁体的力微弱或完全不存在的时期一致，而致动器悬架装置必须释放的时期，与记录介质的旋转速度增加到不低于预定值的时期一致。如果这样的事实得到利用，致动器悬架装置应当释放的定时同步可以按照作用在涡流磁体上的力的大小而获得。

在旋转圆盘式记录介质是磁盘的情况下，关于通过涡流磁体在磁盘表面生成磁场，迄今为止还没有研究到彻底的程度，例如，它可能导致所存储数据的损坏。本发明已经关注了这样的事实：磁盘表面制成的磁性层的抗磁力目前已经变得更高；随着与主轴之间的径向分离，磁盘具有更高的外圆周速度，甚至相对较小的磁性负荷也可以提供足够的力以致动释放装置，还考虑到这样的知识，即使借助于磁体在磁盘内生成涡流电流，对所存储的数据也不存在影响。

本发明的第一方面提供了一种旋转圆盘存储装置，该装置包括：盒；旋转磁盘记录介质，其具有记录区，至少记录介质的一部分区域是用导电材料制成；致动器悬架装置，读写头/滑块设置在该装置上，其上还设有音频线圈马达，致动器悬架装置适于以这样的方式操作，使读写头/滑块能绕被盒支撑的枢轴中心转动，以在收回位置和记录区之间运动；涡流磁体，设置在旋转圆盘记录介质一个由导电材料制成的区域的表面附近，涡流磁体具有面对旋转圆盘记录介质的一个表面的磁极；和可运动装置，其释放被约束在收回位置的致动器悬架装置，释放是通过利用作用在涡流磁体上的涡流电流力执行的，该涡流电流是借助于磁极在旋转圆盘记录介质中生成的。

根据在上述第一方面中的旋转圆盘存储装置，被已知装置约束在收回位置的致动器悬架装置，当存储装置即将运行时，可以由可运动装置利用在记录介质中生成的涡流电流力，将其从约束状态释放。

致动器悬架装置的约束是指致动器悬架装置的运行被临时地强制约束，使其在读写头/滑块处于收回状态的过程中，冲击或者类似因素不致使其运动。为了实现这种约束，可以在致动器悬架装置和盒之间插入一种电气装置或机械装置。

由于涡流磁体设置在记录介质附近，而其磁极是面对记录介质的表面，从磁极发出的磁通穿过记录介质，随着记录介质的旋转产生涡流电流，给予记录介质水平的力和垂直的力。在本发明中，并不总是要求涡流磁体离开记录介质一段距离。两者可以彼此接触到这样的程度，只要不致阻碍记录介质的旋转。

这些力可以用可能想象的许多方法利用。在其一端具有涡流磁体的臂，可以设置成可水平地或垂直地绕轴转动，并可以在其旋转时利用，或者可以将涡流磁体设置在悬臂梁的末端，以在梁位移时利用。

此外，可以采用一种方法，其中，一种涡流磁体被支撑在可以滑动的引导装置上，当磁体被允许平行于或垂直于记录介质滑动时，磁体本身的运行得以被利用。在本发明的第一方面，当旋转圆盘装置即将启动时，可运动装置利用所讨论的力，从而可以释放被各种装置约束的致动器悬架装置。

本发明的第一方面可以应用于加载/卸载式旋转圆盘存储装置，该装置利用一种斜面收回致动器悬架装置，或者应用于接触启动/停止式旋转圆盘存储装置，该装置利用记录介质的一种降落区。

在本发明的第一方面，可以设置一种可在约束区与释放区之间转动的挚子元件作为可运动装置。作用在被挚子元件所夹持的涡流磁体上的力，被用作使挚子元件转动的力，这样，可以实现一种结构简单的释放装置。约束区是指挚子元件的一个转动范围，在其中，挚子元件可以直接地或者通过另一个元件间接地约束致动器悬架装置，而释放区是指挚子元件的一个转动范围，在其中，挚子元件可以从直接约束状态或者从通过另一个元件的间接约束状态，释放致动器悬架装置。

在约束区和释放区之间转动指的是可能存在这样一个区域，该区域不能限定为它属于两个区域中的那一个区域，这是由于在约束区与释放区之间存在迟滞特性。当挚子保持各种状态其中之一时，约束区和释放区并不总需要意味着挚子在某一区域转动，但可以各自是表明某个特定约束位置或者释放位置的区域。

在本发明的第一方面，可以设置一种偏转装置，当旋转圆盘记录介质以预定转数旋转，或者转数较小，或者处于静止状态时，该偏转装置给予挚子元件一个偏转力，以使挚子元件转动到约束区。记录介质以预定转数旋转，或者转数较小，或者处于静止状态的时期对应于圆盘装置不使用的时期，从而对应于读写头/滑块被收回而致动器悬架装置被约束的时期。通过这样设置一种给予挚子元件以偏转力的装置，可以利用挚子元件作为约束装置。

在本发明的第一方面，偏转装置可以由音频线圈马达的定子磁体，和涡流磁体或挚子元件的磁性部或磁体构成。根据这种结构，在设置了音频线圈马达的致动器悬架装置中，不用设置特殊的部分就可以构成偏转装置。偏转装置还可以用弹簧构成。根据这种结构，可以不受定子磁体和挚子元件之间相互关系的限制构成偏转装置。通过采用这种偏转装置，致动器悬架装置的约束与释放可以用简单的小尺寸装置实现。

此外，在本发明的第一方面，挚子元件可以具有挚住部以约束致动器悬架装置。根据这种结构，挚子元件可以用于约束致动器悬架装置。就是说，不必设置任何其它约束和释放的元件，用简单的小尺寸装置就可以实现其功能。

此外，本发明的此第一方面可以采用一种结构，其中，当挚子元件在约束区和释放区之间转动时，涡流磁体平行于或者本质上垂直于旋转圆盘记录介质的表面运动。根据这种结构，利用定位在约束区的挚子元件，致动器悬架装置被挚子元件的挚住部约束，而挚子元件通过利用作用在涡流磁体上的力而转动，从而致动器悬架装置可以被释放。

此外，在本发明的第一方面，可以采用这样一种结构，其中，旋转圆盘记录介质具有一种非记录区，而挚子元件在约束区与释放区之间转动，涡流磁体的磁极面本质上面对非记录区的表面。根据这种结构，不必考虑涡流磁体的磁场对存储在记录介质内的数据的影响，于是，可以任意选择合适的涡流磁体的磁场强度和记录介质合适的磁性层的抗磁力。

此外，在本发明的第一方面，通过在记录介质外周边附近设置非记录区，当挚子元件设置在接近记录介质外周边处时，可以减小挚子元件的尺寸，由于在这个位置记录介质的圆周速度最高，有利于生成大涡流电流从而有利于获得大力矩。

在本发明的第二方面，提供了一种旋转圆盘存储装置，该装置包括：容纳旋转圆盘存储装置的元件的装置；存储数据的装置，数据存储装置被容纳元件装置可旋转地支撑，并具有记录区，至少数据存储装置的一部分区域是由导电材料制成；使读写头/滑块在收回位置和记录区之间运动的装置，读写头/滑块从数据存储装置读取数据；将读写头/滑块运动装置约束在收回位置的装置；对数据存储装置的一个表面供给磁通的装置，磁通供给装置设置在数据存储装置的由导电材料制成区域的表面附近；释放读写头/滑块运动的装置，该装置利用作用在磁通供给装置的涡流电流的一个力，使读写头/滑块从约束状态释放，该涡流电流是借助于数据存储装置的旋转由磁通在数据存储装置内生成，约束释放装置夹持磁通供应装置。

在本发明的第三方面，提供了一种方法，该方法释放被约束在旋转圆盘存储装置的收回位置的致动器悬架装置，旋转圆盘存储装置具有旋转圆盘记录介质，该记录介质包括：至少一部分由导电材料制成的区域；和致动器悬架装置，该装置包括读写头/滑块，本方法包括下列步骤：使旋转圆盘记录介质旋转，并借助于涡流磁体的磁极，允许涡流电流在旋转圆盘记录介质中生成；将涡流磁体以使其磁极面对由导电材料制成的区域的方式，设置在接近旋转圆盘记录介质的位置；将基于涡流电流的力给予涡流磁体；利用给予涡流磁体的力，将致动器悬架装置从约束状态释放。

根据本发明，如上所述，可以提供一种旋转圆盘存储装置，其中，涡流磁体设置成接近旋转圆盘记录介质，以生成涡流电流；致动器悬架装置可以用简单可靠的方式在一个小空间内约束与释放。此外，根据本发明，通过利用与上述相同的原理，可以提供一种约束与释放致动器悬架装置的方法。

对附图的简要说明

图1为透视图，示出了根据本发明第一实施例的磁盘装置的结构的示意图。

图2为沿图1中A-A线剖切的示意剖视图。

图3示出了根据图1所示实施例的挚子元件和致动器悬架装置的示意结构。

图4示出了根据图1所示实施例的挚子元件的轮廓。

图5示出了根据图1所示实施例的挚子元件处于约束区的状态，和该挚子元件处于释放区域的状态。

图6示出了根据图1所示实施例，作用在挚子元件上的力矩的实验数据。

图7示出了根据本发明第二实施例的磁盘装置结构的示意图。

图8示出了本发明又一个实施例的挚子元件的结构。

图9为一个方法的流程图，该方法进一步实施本发明以约束与释放致动器悬架装置。

图10为一个方法的流程图，该方法进一步实施本发明以约束与释放致动器悬架装置。

图11示出了一个给予挚子元件以偏转力的例子。

对推荐实施例的详细说明

对本发明的实施例将结合附图说明如下。图1是从两个方向观察的透视图，示出了根据本发明第一实施例的磁盘装置30的示意结构，图2是沿图1中A-A线剖切的示意剖视图，示出了磁盘装置的主要部分。为了使说明简化，在图1中的斜面18在图2中被省略。在磁盘装置30中，作为旋转磁盘式记录介质的两个磁盘4a和4b，以及致动器悬架装置8，均设置在由盒2和盒盖(未示出)所限定的清洁气密密封空间内，该盒盖覆盖盒的上部。此外，一种控制磁盘装置30运行和控制数据读写用的逻辑卡(未示出)，设置在盒2底部的外侧。

作为磁畴改变的以保存数据的磁性层，连同其它各种用于改善粘接特性和磁特性，以及保护表面的各种涂层，用阴极真空喷镀工艺过程，在磁盘4a和4b的每一个铝基片上制出。本实施例所用磁盘的每一个磁性层具有3750奥斯特(Oe)的抗磁力。由于磁性层的抗磁力比较大，存储在磁性层中的数据对外磁场敏感性较小。

本实施例所用的每一个磁盘的抗磁力设置成这样的数量值，使其不致在附近磁体所形成的磁场影响下，使存储的数据产生误差。不过，正如将在后面说明的那样，本实施例还提供了一种结构，其中，即使磁盘的抗磁力小，存储的数据也不会受影响。

对于本实施例所用的每一个磁盘而言，重要的是具有适度的电导性，这样，磁盘的构成材料在磁体电磁感应下可能形成涡流电流的有效流。在本实施例中，铝基片实现这一功能。在本实施例中，并不总是要求基片本身是电导体。也可以采用不导电的基片，因为本质上用作涡流电流通路的导电层，可以用任何其它材料制成。基片的材料并不局限于铝，例如可以是任何铝镁合金或者其它金属。

此外，每一个磁盘并不要求基片或者其它的层在整个磁盘区域全是导电的。至少只有一部分涡流电流流动的区域是导电的。这种磁盘可以用已知的气相沉积技术例如阴极真空喷镀工艺制造。

在本实施例中，两个磁盘4a和4b垂直地平行设置，并借助于主轴马达(未示出)整体地一起绕主轴6旋转。每一个磁盘在磁盘表面及其背面上设置了中央记录区7以存储数据，该记录区占据磁盘表面或其背面的较大部分，而环行的非记录区5沿记录区的外周边设置，此非记录区不用于存储数据。

致动器悬架装置8包括：支架臂10，该支架臂可以绕从盒2的底版垂直设置的枢轴20转动；悬架装置12a、12b、12c、12d，安装在支架臂10的末端；磁头/滑块14a、14b、14c、14d，分别安装在相应的悬架装置的末端。

在图2中，设置了四个悬架装置和四个磁头/滑块，以对应于磁盘4a和4b的磁盘表面和其背面。磁头/滑块各自包括：一个磁头，其进行电信号和磁信号两者的双向转换，在相应的磁盘读写数据；滑块，磁头安装在滑块上。每一个磁头/滑块可以由只读磁头构成，该只读磁头读取存储的磁信号，并将其转换为电信号以再现信息，不在相应的磁盘的记录区7写入数据。

在每一个滑块的底面制出一种空气支撑表面(ABS)。在每一个旋转着的磁盘面生成一种空气流，撞在滑块的空气支撑表面上，于是磁头/滑块受到一个提升力。具有这个提升力，磁头/滑块离开磁盘而与磁盘面保持微小的间隙，开始处于预定的位置。因此，通常在磁盘旋转的过程中，磁头/滑块并不与磁盘接触，即使磁头/滑块是设置在磁盘面的上方。

悬架装置12a、12b、12c、和12d的末端分别制出突出的突出部16a、16b、16c和16d。一种斜面18(在图2中未示出)设置在盒2上处于磁盘之外的位置。斜面是在加载/卸载方法中所采用的一种元件。该斜面是在磁盘装置30的运行停止时，为磁头/滑块提供一个收回的场所。例如在日本专利公开号No.10-302421所公开的那样。

当磁盘装置30的运行要停止时，在磁盘停止运动之前，致动器悬架装置8运动至磁盘之外，磁头/滑块收回到斜面中的一个收回位置，与此同时允许突出部与斜面滑动接触。当致动器悬架装置绕枢轴转动至预定位置并到达斜面内的收回位置时，四个磁头/滑块被夹持，使其相互相距一段预定的距离。就是说，即使有使磁头/滑块垂直加速的冲击力施加在磁盘装置上，磁头/滑块均彼此保持不接触。

但是，斜面是供磁头/滑块临时收回用的。当磁盘将要重新启动时，致动器悬架装置可以绕枢轴转动到磁盘的记录区7的一侧。因此，如果磁头/滑块仅仅是收回而不用任何约束装置约束，磁头/滑块可能在一种冲击力的作用下落到磁盘的记录区。

当磁盘是通过正常操作启动时，磁盘首先旋转，然后致动器悬架装置8转向磁盘，结果，在沿斜面的滑动表面滑动的同时，突出部离开斜面。然后，磁头/滑块运动到磁盘的表面处，并利用由进入磁盘与滑块之间的空气流所形成的空气支撑避开磁盘表面，空气流是由磁盘旋转所生成。

线圈架22与支架臂10的后部制成一体并夹持音频线圈24。在支架臂10的后部，轭架26a和26b设置在盒2的底板上，使其互相面对，音频线圈磁体28a和28b各自由永久磁体构成，分别设置在轭架26a和26b的内侧面，以限定一个磁性空间27。使致动器悬架装置绕枢轴转动的电流，流经线圈架22所夹持的音频线圈24。流过音频线圈24的电流的大小和方向由逻辑卡控制，因此可以驱动致动器悬架装置，并使磁头/滑块在预定位置定位。

线圈架22、音频线圈24、音频线圈磁体28a、28b和轭架26a、26b构成音频线圈马达，并进一步构成致动器悬架装置的一部分。在此假定“致动器悬架装置”这一术语主要指可运动部。

图1中，当从图纸上方观察音频线圈磁体时，设置在轭架26a的下侧的音频线圈磁体28a(见图2)，其左手侧为N极，右手侧为S极，而与上音频线圈相面对设置的音频线圈磁体28b，所具有的左、右磁极分别与音频线圈磁体28a的磁极的极性相反。就是说，音频线圈磁体28a和28b设置成这样，当电流被允许通过音频线圈24时，由音频线圈磁体所产生的磁场可以通过轭架26a和26b给予音频线圈一个有效力。

在图1中还示出了一种约束致动器悬架装置的挚子元件50，设置在该装置的收回位置。图3示出了处于收回位置的致动器悬架装置8被挚子元件50约束的状态。图4示出了从向下倾斜的角度和向上倾斜的角度两个方向观察的挚子元件的外观轮廓。

如图3所示，线圈架结合部23在线圈架22的末端制出，致动器悬架装置被挚子元件50约束以抑制磁头/滑块朝向磁盘4a的运动。

在图4中，挚子元件50用非磁性材料例如塑料制成，并包括：挚子臂58，设置有中央轴孔52；磁体夹持部54，在挚子臂的一端制出；挚住部56，在挚子臂相反的另一端制出。挚子轴51(见图3)从盒的底板垂直设置，插入中央轴孔52，这样，挚子元件50可以绕挚子轴转动。

涡流磁体60容纳在磁体夹持部54中。利用设置在磁盘装置的挚子元件50，涡流磁体的下磁极面定位成面向磁盘4a的表面。朝向磁盘4a表面的涡流磁体的磁极所发出的磁力线穿过磁盘。涡流磁体60可以用任何电磁体组成，但从简化结构的观点出发，推荐使用永久磁体。如果涡流磁体是设置在磁盘4a的上方，不存在挚子元件50与叠层磁盘4a和4b的干涉，装配磁盘存储装置不会碰到障碍。

尽管在本实施例中，涡流磁体只设置在磁盘4a的上表面上侧，如果一个相反极性的涡流磁体也设置在相同磁盘的下表面下侧以形成一个磁通路，就可以增加磁场强度，并从而增大作用在涡流磁体上的力。

涡流磁体的磁极并不要求是具有极高磁场强度的磁体，所以即使它不仅设置在磁盘4a表面上的非记录区5，而且设置在与相同区域对置的记录区7的任何位置，就可能允许有效涡流电流流动而不会对所存储的数据带来任何影响。这样，无论磁极设置在任何位置，其作用可以显现出来。在本实施例中，出于可靠性考虑，将磁极设置成使其面向非记录区5，该非记录区在接近磁盘外圆周处制成环行。

在本实施例中，从磁盘表面到与其面对的涡流磁体的磁极之间的距离设置为0.7mm，涡流磁体的磁场强度选择为使其在正对磁极之下的磁盘表面处提供2150高斯(0.215Wb/m²)的磁通强度。在这一磁场强度与3750奥斯特的抗磁力之间的关系中，已经确认，即使涡流磁体设置在记录区7的上方，对所存储的数据也没有影响。不过，如果涡流磁体60设置在非记录区5的上方，就不需要考虑磁盘的抗磁力和涡流磁体的磁场强度；此外，非记录区5是磁盘上圆周速度最高处，因此这样的设置对于获得最大的涡流电流是适当的。

在本实施例中，在利用涡流磁体60与音频线圈磁体28a、28b之间的作用力时，涡流磁体60还作为一种偏转装置。面对磁盘的涡流磁体磁极的极性因此与音频线圈磁体28a、28b的极性相关联。偏转装置提供这样一个扭矩，使挚子元件转到约束区，即当致动器悬架装置处于收回位置时，这个扭矩使挚子元件沿图3中X方向转动。

在本实施例中，既然音频线圈28a的涡流磁体侧是N极，而音频线圈28b的涡流磁体侧是S极，涡流磁体60的上侧制成N极其面对磁盘的面因此是S极。这样的结果，涡流磁体60从音频线圈磁体接收一个推斥力，并给予一个偏转力作用于挚子元件50，成为使其沿X方向旋转运动的力。

根据这种结构，处于收回位置的致动器悬架装置可以被挚子元件的挚住部56约束。当致动器悬架装置8处于其收回位置时，挚住部56与在线圈架22上制出的线圈架结合部23结合，并约束磁头/滑块的运行，使其不在例如外部冲击的作用下向磁盘运动。并非总是需要将线圈架结合部制成线圈架的一部分。可以在致动器悬架装置的任何部位制出。

下面参看图5，将对具有上述结构的磁盘装置的运行说明如下。图5(A)示出了这样一种状态，其中，磁盘装置处于静止状态，而致动器悬架装置处于其收回位置(见图1)。

即使有使磁头/滑块运动离开磁盘的冲击力作用在处于收回位置的致动器悬架装置上，致动器悬架装置不会转动出其收回位置之外。这可以用任何已知的方法实现。例如，致动器悬架装置的运动可以用定界止挡阻止。

在图5(A)所示状态，依靠由音频线圈磁体28a、28b与涡流磁体60之间感生的推斥力，即依靠偏转力，挚子元件50在X方向经受一个力，并绕挚子轴51转动，挚子臂58贴靠盒的一点P而停止转动。

图5(A)中的挚子元件50是处于约束区，其中，在音频线圈22末端制出的线圈架结合部23，与挚住部56彼此结合，以避免致动器悬架装置沿使磁头/滑块接近磁盘的方向转动。在本实施例中，约束区对应于挚子元件绕枢轴转动的范围，其中，挚住部56可以约束线圈架结合部23，因此，这个范围在挚子元件贴靠盒的P点之前达到。

因此，当致动器悬架装置处于其收回位置，且挚子元件50处于约束区内时，即使有强的冲击力从外部施加在磁盘装置，借助于挚子元件，致动器悬架装置被牢固地固定在盒上，磁头/滑块不可能运动到磁盘的表面，不可能损坏磁盘，不可能产生静摩擦。

下面的说明是针对当磁盘4a和4b旋转以使磁盘装置运行时要执行什么操作。当准备要操作磁盘装置30时，需要将致动器悬架装置从其被挚子元件50约束的状态释放，使磁头/滑块能够向磁盘运动。

在图5(A)所示状态，如果磁盘4a是沿Z方向旋转，由于涡流磁体60所发出的磁力线与由电导体制成的磁盘之间的相对运动，根据Fleming的右手定律，一种称为涡流电流的感应电流流经磁盘。由于涡流电流处于涡流磁体60的磁场内，基于Fleming的左手定律的一种力作用在磁盘与涡流磁体之间。结果，涡流磁体60在与磁盘4a旋转相同的方向作用一个力。

这个由涡流电流感应的力，取决于涡流磁体的磁场强度、涡流磁体与磁盘之间的距离、磁盘的电特性和旋转磁盘的圆周速度。在本实施例中，所讨论的力选择为超过偏转力。因此，由于磁盘旋转速度增加，沿Y方向作用在挚子元件上的力变得更大，挚子元件绕挚子轴51旋转上到图5(B)所示的释放区，最终挚子臂58与盒侧壁的Q点接触而停止。此原理也像Arago的磁盘是众所周知的。

如图5(B)所示，在释放区的挚子元件50的挚住部56，不再处于与线圈架结合部23结合的位置，于是，致动器悬架装置与挚子元件脱离结合而可以转动，以使磁头/滑块向磁盘运动。本实施例中，在挚子元件的挚子臂58贴靠盒的侧壁的Q点之前，挚子元件到达了释放区。

当磁盘装置被引入停止状态时，首先，磁头/滑块收回到斜面，致动器悬架装置处于图5(A)所示位置。当磁盘正在旋转时，一个力沿Y方向作用在挚子元件50上，该力大于X方向偏转力，但是，当磁盘电源切断时，磁盘的旋转转数逐渐减少，X方向的偏转力变成大于Y方向的力。因此，挚子元件朝向约束区转动，并最终与盒的侧壁的P点接触而停止。与此同时，挚住部56与线圈架结合部23结合，以约束致动器悬架装置。

在本发明中，致动器悬架装置从其被约束状态释放的定时，可以设置成与致动器悬架装置必须实际自由操作的定时一致，即必须与允许磁盘旋转的定时一致。这样，借助于简单结构得以实现约束/释放装置，而并不要求任何其它特别装置。

此外，由于涡流磁体是设置在可以保证高圆周速度的磁盘外圆周，就可以减小涡流磁体的尺寸，这对于获得力矩以使挚子元件反抗偏转力而转动是必需的。这样，根据本发明的挚子元件在盒内所需要的空间可以小。

图6(A)和6(B)示出了作用在上述挚子元件上的力矩实验数据。图6(A)示出了当3.5型磁盘装置的厚度为1.27mm磁盘以7200rpm旋转时，改变涡流磁体与磁盘表面之间的距离，作用在挚子元件上的力矩测得值。此测量所用的涡流磁体是图1中所示的涡流磁体。在图6(A)中，曲线(a)表述去除了音频线圈的测量结果，曲线(b)表述设置了音频线圈以生成偏转力的测量结果。

曲线(c)表述了对应于涡流磁体和音频线圈磁体所感生的偏转力的曲线(a)与曲线(b)之间的差异。曲线(b)超出曲线(c)的区间对应于这样的区间，在该区间，可能获得一个力矩以允许挚子元件借助于涡流电流转动到释放区。

图6(B)示出了作用在挚子元件上的力矩，该力矩是当涡流磁体的磁极面面对3.5型磁盘装置的1.27mm厚的磁盘，并与之相距0.81mm，而且磁盘的旋转速度在变化时产生的力矩。曲线(d)表示去除了音频线圈的测量结果，而曲线(e)表示安装了音频线圈磁体以生成偏转力的测量结果。

曲线(f)表述了对应于涡流磁体和音频线圈磁体所感生的偏转力的曲线(d)与曲线(e)之间的差异。曲线(e)超出曲线(f)的区间对应于这样的区间，在该区间，可能获得一个力矩以允许挚子元件借助于涡流电流转动到释放区域。

在参考图1至6所述的上述实施例中，涡流磁体60与音频线圈磁体28a、28b之间的推斥力，被用作一种偏转力以在约束区定位挚子元件50。另一个获得偏转的例子，是使挚子元件的一部分用磁性材料或者磁体构成，并利用作用在其与音频线圈磁体之间的力。

磁性材料或磁体被镶嵌在图4所示用塑料制成的挚子元件上标明57的位置。如果挚子元件设置成图3所示，可以在音频线圈磁体28a、28b和挚子元件之间生成一个吸引力，并允许挚子元件在X方向转动，对于本领域技术人员一目了然的是，磁体57可以相对于轴孔52镶嵌在磁体夹持器侧，在音频线圈磁体与磁体57之间的推斥力可以利用。

当只有磁性材料或磁体57被用于产生偏转力时，涡流磁体60设置在不受音频线圈磁体的磁场影响的位置。此外，作用在音频线圈磁体和涡流磁体之间的偏转力，和作用在音频线圈磁体与磁性材料或磁体57之间的偏转力可能组合在一起。

获得偏转力方法的另一个例子是这样，其中，可以引入一个弹簧与挚子元件结合，以利用弹簧的弹性力。图11示出了一种利用弹簧获得偏转力的结构。与图4所示的挚子元件50相比较，图11中示出的挚子元件53包括：弹簧止挡61；弹簧63，绕具有轴孔52的支撑部设置。弹簧63的一端贴靠盒的侧壁，而弹簧的相反一端贴靠弹簧止挡61，对弹簧止挡施加一个偏转力以使挚子元件沿X方向(见图3)转动。

当只利用弹簧63产生偏转力时，涡流磁体60设置在不受音频线圈磁体的磁场影响的位置。此外，作用在音频线圈磁体与涡流磁体之间的偏转力和由弹簧生成的偏转力可能组合在一起。

图7示出了根据本发明第二实施例的磁盘装置90的示意性结构。用导电材料制成的磁盘80，安装成可以绕主轴84转动。磁盘80具有：降落区82，在磁盘内周边附近制成；记录区94，在降落区之外制成。降落区82是在磁盘一个表面上具有称为纹理的凹凸不平形状的区域。降落区的功能是当磁盘停止旋转空气支撑失去作用时，提供磁头/滑块88得以降落的区域，或者充当在磁盘旋转时移开磁头/滑块的区域。利用降落区使磁头/滑块的收回方法称为接触启动/停止(CSS)法。

当磁头/滑块降落在磁盘上或者从磁盘移开时，降落区的纹理起减小摩擦力和避免磁盘表面磨损的作用。致动器悬架装置86制成可以绕枢轴92转动。也在磁盘装置90的运行停止，而磁头/滑块置放成与降落区82的上表面接触的情况下，当冲击力施加在磁盘装置90时，需要避免磁头/滑块运动到记录区94，。这与如上所述关于图1的加载/卸载方法的情况相同。

在图7所示实施例中，处于收回位置的磁头/滑块向主轴84的转动，可以通过已知的方法防止，例如使用物理止挡阻止致动器悬架装置86。为了避免磁头/滑块运动到记录区94，并使致动器悬架装置能够按需要运行，当启动磁盘装置的运行时，采用一种挚子元件100，该挚子元件应用图3至图5所述挚子元件的原理。

在挚子元件100中，挚子臂104设置在挚子元件的一端，挚子臂上具有涡流磁体102，在挚子元件相反的另一端具有挚住部108，轴孔在挚子臂104的中央部制出。从盒底板垂直设置的挚子轴106插入轴孔，于是挚子元件100可以转动地被支撑。挚住部108由磁性材料或磁体构成，并受到音频线圈磁体(未示出)的吸引力(偏转力)吸引。因此，当磁盘80停止旋转时，挚子元件沿X方向转动直至贴靠定程止挡105，该定程止挡例如用盒的壁构成，并定位在约束区。线圈架87在其一端设置了线圈架结合部89。

下面对具有图7所示结构的本实施例磁盘装置的运行给予说明。当致动器悬架装置86处于其收回位置时，挚子元件100借助于偏转力置放在约束区。处于收回位置的致动器悬架装置通过已知的方法约束，使其不致绕枢轴转向主轴84，而其绕枢轴转向记录区94的运动则被一种装置约束，该装置包括：挚子元件100的挚住部108、线圈架结合部89和定程止挡105。

如果磁盘94沿Z方向旋转，由于在磁盘94内流动的涡流电流的作用，沿Y方向的一个力作用在涡流磁体102上，使挚子元件100沿Y方向绕挚子轴106转动。作用在挚子元件上的力选择为，当磁盘的转数达到一个预定值或者更大时，使该作用力变得大于偏转力。既然挚子元件100沿Y方向转动，它最终进入释放区，从而挚住部108和线圈架结合部89彼此结合，致动器悬架装置被从约束状态释放，变成可以绕枢轴转向记录区。

在收回运动中，磁头/滑块在磁盘停止旋转之前收回到降落区，然后切断磁盘装置的电源，随着沿X方向的偏转力变得大于Y方向的作用力的结果，允许磁盘的转数逐渐减小。因此，挚子元件沿X方向转动并进入约束区，然后，挚住部108与线圈架结合部89结合，以约束致动器悬架装置。

尽管在上面已经提及的实施例中，致动器悬架装置从约束状态到释放状态，是利用基于涡流电流并沿平行于磁盘表面方向作用在涡流磁体上的力，涡流电流还产生一个力，该力作用以拉动涡流磁体的磁极，使其从磁盘表面垂直离开。图8示出了有关利用这种沿垂直方向作用力的收回与释放装置的实施例。

为避免与根据本发明实施例的上述说明重复，图8只示出了主要部分。在图8中，示出了：磁盘134，用导电材料制成；挚子元件131；和线圈架122，该线圈架是致动器悬架装置的一部分。线圈架结合部124设置成线圈架的一部分。

在挚子元件131中，涡流磁体132设置在挚子臂128的一端，而由磁性材料或磁体构成的挚住部135，设置在挚子臂128相反的一端部，挚子元件131被垂直地支撑，借助于固定在盒底板120上的轴承130可以绕枢轴转动。此外，设置了偏转磁体126以吸引挚住部135，并给予挚子元件131一个偏转力。

当挚子臂128随着作用在挚子元件131上的偏转力而转动并在其最终位置停止时，涡流磁体132的一个磁极面，和磁盘134的一个表面彼此面对，其间保持微小的间隙。

下面针对具有上述结构的实施例的运行给予说明。当致动器悬架装置处于其收回位置，而磁盘134的旋转停止时，挚住部135借助于偏转磁体126收回，与线圈架结合部124结合并约束住致动器悬架装置。

当磁盘131沿Z方向旋转时，涡流磁体132的磁通穿过磁盘，通过电磁感应产生一个涡流电流，对涡流磁体给予一个力，此力沿向下方向(图8中向下)以拉动磁体从磁盘离开。此力选择为大于挚住部135和偏转磁体126两者产生的偏转力。利用这个力，挚子臂绕轴承130沿Y方向转动以释放对致动器悬架装置的约束。

停止磁盘运动的操作原理与前面实施例中上述原理相同。首先，磁头/滑块收回，然后磁盘的旋转停止。结果，随着基于涡流电流的力的减小，挚子元件借助偏转力沿X方向转动，挚住部135约束致动器悬架装置。

美国专利No.6,462,913所公开的技术，利用环绕主轴制出的毂盘所产生的涡流电流。此毂盘设置在磁盘的中央，并将一个旋转盘，设置在低于由处于最低水平高度的磁盘所限定的空间内。此外，毂盘旋转表面的圆周速度低于磁盘的圆周速度，于是，为了获得旋转圆盘的足够旋转力矩，磁体的尺寸倾向于变得更大。在本发明的上述实施例中，不需要利用磁盘下面的空间，而高圆周速度可以通过利用磁盘平面的外部空间获得，这是比较容易保证的。因此，前面的实施例肯定可以适应近年来日益增长的使磁盘装置减小尺寸和降低厚度的要求。

其次，参看图9，对实施本发明释放致动器悬架装置的方法给予说明。在同一图中，方框202中，致动器悬架装置通过已知的方法被约束在收回位置。约束方法并不特别限制，因为致动器悬架装置可以通过利用作用在涡流磁体上的力释放。例如，可以采用机械方法或者机械方法和电气方法两者的组合。

在方框204中，涡流磁体以这样的方式设置在邻近磁盘处，使涡流磁体的磁极面向磁盘表面。推荐磁极和磁盘表面尽可能近地定位在这样的范围，其中，即使在存在制造误差或者外在因素，磁极与磁盘两者彼此都不会接触。这是由于从磁极发出的磁通可以有效地利用，而这可以减小涡流磁体的尺寸。不过，本发明的范围并不把磁极与磁盘表面彼此接触的情况排除在外。

在方框206中，用导电材料制成的磁盘旋转。在本实施例中，磁盘的启动也具有一种定时装置，获得释放约束的力的同时，释放对致动器悬架装置的约束。在方框208中，通过由涡流磁体感生的电磁感应的作用，在磁盘中生成涡流电流。

在方框210中，涡流电流作用一个力于磁体，而在方框212中，致动器悬架装置的约束通过利用该力而释放。作用于涡流磁体的力的方向有两个方向：旋转方向，平行于磁盘表面；平行于磁盘表面并沿离开磁盘方向延伸的方向。两者中的任何一个，或者两者的组合均可以利用。

其次，参看图10，对实施本发明的约束和释放致动器悬架装置的方法给予说明。在方框222中，设置了挚子元件，以约束和释放致动器悬架装置。

在方框224，磁头/滑块收回到斜面或者降落区，致动器悬架装置放在收回位置。在方框226中，挚子元件定位在约束区域，以约束处于收回位置的致动器悬架装置。在方框228，涡流磁体设置在靠近磁盘表面的位置。在方框230，磁盘旋转，并借助于涡流磁体的磁场，在磁盘中产生涡流电流。

在方框232中，通过利用涡流电流给予涡流磁体的力，使挚子元件处于释放区，以释放致动器悬架装置。在方框234中，当磁盘的旋转速度降低以关闭磁盘装置时，挚子元件再次处于约束区以允许约束致动器悬架装置。

尽管对本发明已经结合附图所示具体的实施例说明如上，不用说本发明并不局限于这些实施例，在本发明所获得的效果范围内可以采用已知的任何结构。

附图标记注释

2：盒

4a、4b、80、134：磁盘

5：磁盘的非记录区

6、84：主轴

7、94：磁盘的记录区

8、86：致动器悬架装置

10：支架臂

12a、12b、12c、12d：悬架装置

14a、14b、14c、14d：磁头/滑块

16a、16b、16c、16d：突出部

18：斜面

20、92：枢轴

22、87、122：线圈架

23、89、124：线圈架结合部

24：音频线圈

26a、26b：轭架

27：磁场空间

28a、28b：音频线圈磁体

30、90、134：磁盘装置

50、53、100、131：挚子元件

51、106：挚子轴

52：轴孔

54：磁体夹持器

56、108、135：挚住部

57：磁性材料或者磁体

58、104、128：挚子臂

60、102、132：涡流磁体

61：弹簧止挡

63：弹簧

82：降落区

105：定程止挡

126：偏转磁体

图6

作用在挚子元件上的力矩

磁盘-磁极间距离

磁盘旋转速度

图9

202：约束致动器悬架装置

204：在磁盘附近设置涡流磁体

206：使磁盘旋转

208：在磁盘内生成涡流电流

210：通过涡流电流给予涡流磁体一个力

212：利用给予涡流磁体以一个力，释放致动器悬架装置的约束

图10

222：设置挚子元件

224：使致动器悬架装置处于收回位置

226：使挚子元件处于约束区以约束致动器悬架装置

228：设置涡流磁体，使其面对磁盘

230：转动磁盘以生成涡流电流

232：通过利用作用在涡流磁体上的涡流电流力释放致动器悬架装置

234：使磁盘旋转变慢以使挚子元件转动至其约束区

Claims (17)

1.一种旋转圆盘存储装置，其包括：

盒；

旋转圆盘记录介质，其具有记录区，至少记录介质的一部分区域由导电材料制成；

致动器悬架装置，读写头/滑块连接在该装置上，该装置包括音频线圈马达，所述致动器悬架装置适于以这样的方式操作，使所述读写头/滑块以由所述盒支撑的枢轴为中心转动，以在收回位置和所述记录区之间运动；

涡流磁体，其设置在所述旋转圆盘记录介质一个区域的表面附近，该区域由导电材料制成，所述涡流磁体具有面对所述旋转圆盘记录介质的一个表面的磁极；和

可运动装置，其释放被约束在所述收回位置的所述致动器悬架装置，所述释放是通过利用作用在所述涡流磁体上的涡流电流力执行的，该涡流电流借助于所述磁极在所述旋转圆盘记录介质中生成。

2.如权利要求1所述的旋转圆盘存储装置，还包括一斜面，其中，所述致动器悬架装置收回，而使所述读写头/滑块定位在所述斜面处。

3.如权利要求1所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述旋转圆盘记录介质具有降落区，而所述致动器悬架装置使所述读写头/滑块收回到所述降落区。

4.如权利要求1所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述可运动装置是一挚子元件，该挚子元件适于以由所述盒支撑的挚子轴为中心在约束区和释放区之间转动。

5.如权利要求4所述的旋转圆盘存储装置，还包括一偏转装置，当所述旋转圆盘记录介质以预定转数旋转，或者低于预定转数旋转，或者处于静止状态时，该偏转装置给予所述挚子元件一个偏转力，以使挚子元件转动到所述约束区。

6.如权利要求5所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述偏转装置包括所述音频线圈马达的定子磁体和所述涡流磁体。

7.如权利要求5所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述挚子元件具有磁性部或者磁体，而所述偏转装置包括所述磁性部或所述磁体，以及所述音频线圈马达的定子磁体。

8.如权利要求5所述的旋转圆盘存储装置，还包括与所述挚子元件相连的弹簧，其中，所述偏转装置包括所述弹簧。

9.如权利要求4所述的旋转圆盘存储装置，其中，挚子元件具有约束所述致动器悬架装置的挚住部。

10.如权利要求4所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述挚子元件适于在约束区和释放区之间转动，这样，所述涡流磁体平行于所述旋转圆盘记录介质的表面运动。

11.如权利要求4所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述挚子元件适于在约束区与释放区之间转动，这样，所述涡流磁体本质上垂直于所述旋转圆盘记录介质的表面运动。

12.如权利要求4所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述旋转圆盘记录介质具有非记录区，而所述挚子元件在约束区和释放区之间转动时，所述涡流磁体的磁极本质上面对所述非记录区的表面。

13.如权利要求12所述的旋转圆盘存储装置，其中，所述非记录区设置在接近所述旋转圆盘记录介质的外圆周。

14.一种旋转圆盘存储装置，其包括：

容纳旋转圆盘存储装置元件的装置；

存储数据的装置，所述数据存储装置被所述容纳元件装置可旋转地支撑，并具有记录区，至少所述数据存储装置的一部分区域由导电材料制成；

使读写头/滑块在收回位置和所述记录区之间运动的装置，所述读写头/滑块从所述数据存储装置读取数据；

将所述读写头/滑块运动装置约束在所述收回位置的装置；

向所述数据存储装置的一个表面供给磁通的装置，所述磁通供给装置设置在所述数据存储装置由导电材料制成的区域的表面附近；和

释放所述读写头/滑块的装置，该装置利用作用在所述磁通供给装置的涡流电流的一个力使读写头/滑块从约束状态释放，该涡流电流借助于数据存储装置的旋转，通过所述磁通在所述数据存储装置内生成，所述约束释放装置保持着所述磁通供应装置。

15.一种释放被约束在旋转圆盘存储装置收回位置的致动器悬架装置的方法，所述旋转圆盘存储装置具有旋转圆盘记录介质，该记录介质包括至少一部分由导电材料制成的区域和包括读写头/滑块的致动器悬架装置，所述方法包括下列步骤：

使所述旋转圆盘记录介质旋转，并借助于涡流磁体的磁极，允许涡流电流在旋转圆盘记录介质中生成，所述涡流磁体以使其磁极面对所述由导电材料制成的区域的方式，设置在接近旋转圆盘记录介质的位置；

将基于所述涡流电流的力给予所述涡流磁体；和

利用给予所述涡流磁体的力，将所述致动器悬架装置从约束状态释放。

16.如权利要求15所述的方法，其中，基于所述涡流电流并给予所述涡流磁体的力作用在平行于所述旋转磁盘记录介质的一个表面的方向。

17.如权利要求15所述的方法，其中，基于所述涡流电流并给予所述涡流磁体的力作用在本质上垂直于所述旋转磁盘记录介质的一个表面的方向。

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