驱动器

阅读:936发布:2020-05-11

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1.一种盘驱动器,包括:
用于访问盘的数据记录区域的头;
用于支承所述头并枢转以移动所述头的致动器
磁体和轭,设置成在所述致动器的枢转轴线上与所述致动器的音圈重叠,以便与所述音圈一起构成音圈电动机;和
定器,能够锁定在枢转轴上通过外朝所述数据记录区域枢转的所述致动器,其中当所述致动器处于等待位置时,所述锁定器位于闭合位置同时被所述致动器的一部分支承,随着所述致动器从所述等待位置枢转至所述数据记录区域的上方,所述锁定器通过由来自所述音圈电动机的漏磁通所引起并作用于所述锁定器的磁性体上的磁性偏置力枢转并停止在打开位置;
所述轭具有突起,该突起朝位于所述打开位置的所述磁性体突出,并位于比所述磁性体低的位置;并且
所述突起具有高度在所述磁性体朝所述打开位置移动的方向上增加的前端,使得所述磁性体与所述突起之间沿所述高度的方向的距离随着所述锁定器靠近所述打开位置而变小。
2.如权利要求1所述的盘驱动器,其中,所述突起的前端具有高度在所述磁性体朝所述打开位置移动的方向上增加的斜部的端面。
3.如权利要求2所述的盘驱动器,其中,
所述突起包括从所述轭的板朝所述锁定器延伸的臂和从该臂向上弯曲的凸;并且所述凸耳的端面是所述斜部的端面。
4.如权利要求2所述的盘驱动器,其中,所述斜部的端面的倾斜度位于30°到45°的范围内。
5.如权利要求2所述的盘驱动器,其中,通过将所述斜部的端面的法线投射到垂直于所述高度的方向的平面中而获得的方向设置成朝向所述磁性体的路径在所述打开位置处的切线方向。
6.如权利要求1所述的盘驱动器,其中,所述突起的前端具有位于最高位置的顶点
7.如权利要求1所述的盘驱动器,其中,所述突起的前端包括第一阶面和第二阶面,所述第二阶面在所述磁性体朝所述打开位置的移动方向上与所述第一阶面相邻,并且设置在比所述第一阶面高的位置。
8.如权利要求7所述的盘驱动器,其中,
所述突起包括从所述轭的板朝所述锁定器延伸的臂和从该臂向上弯曲的凸耳;并且所述凸耳的端面包括所述第一阶面和所述第二阶面。
9.如权利要求7所述的盘驱动器,其中,
所述突起包括从所述轭的板朝所述锁定器平延伸的臂和在比起该臂的端部更靠近所述轭的位置处从该臂的顶面立起的销;并且
所述臂的端部的顶面是所述第一阶面,而所述销的顶面是所述第二阶面。

说明书全文

驱动器

技术领域

[0001] 本发明涉及盘驱动器,更具体说,涉及用于定在盘驱动器中通过外枢转的致动器的锁定机构。

背景技术

[0002] 在作为盘驱动器示例的硬盘驱动器(HDD)中,由致动器保持的磁头被定位至旋转的磁盘上的给定轨道以读写数据。在磁盘上限定出用于记录数据的数据区域。硬盘驱动器的操作结束后,磁头被致动器移动至数据区域外的预定等待位置,并在硬盘驱动器的非操作期间被保持在该等待位置,以保护数据区域上的数据。
[0003] 如果硬盘驱动器在非操作期间受到来自外部的任意冲击,则致动器有可能会由于该冲击而枢转,以致磁头可能会返回数据区域。这时,磁头可能破坏数据。因此,硬盘驱动器具有用于锁定致动器以将致动器保持在数据区域外的锁定机构(例如,参考日本未审查专利申请公开号2008-198432)。作为代表性锁定机构,本领域中已知的有磁性锁定器和机械锁定器。
[0004] 典型的磁性锁定器具有通过嵌入橡胶(rubber)中的磁体来吸引安装于致动器前端的片以保持致动器的机构。磁性锁定器需要足够的磁力来保持吸引致动器以克服冲击而保持住致动器。另一方面,为了减少材料使用量,可以减小音圈电动机(VCM)中的磁体的尺寸。
[0005] 磁体越小,音圈电动机中的转矩常数(torque constant)就越小。因此,音圈电动机转矩常数较小的硬盘驱动器可能无法在硬盘驱动器启动时施加足够的转矩以使致动器脱离磁性锁定器。另一方面,如果将吸引力减小至足以使致动器脱离磁性锁定器,则又会发生不能克服冲击保持住致动器的问题。
[0006] 机械锁定器机械地锁定致动器,因此功能不会像磁性锁定器那样受到音圈电动机磁体的影响。本领域已知的典型机械锁定器是双体式(two-piece)机械锁定器。双体式机械锁定器具有组合有长杆和短杆的机构,能应付顺时针外部冲击和逆时针外部冲击两者。长杆通过由外力引起的惯性力枢转,而与长杆接合的短杆随着长杆的运动而开闭,以锁定致动器。
[0007] 然而,在双体式机械锁定器中,当硬盘驱动器处于振动中时,长杆开始振动,对硬盘驱动器带来有害的振动。此外,为了长杆的自由枢转运动,并且由于长杆的安装空间小,一般的长杆在轴向方向上并未固定,而是具有游隙量,这可能引起特别大的振动。机械锁定器的这种振动可能引起致动器或磁头振动而在硬盘驱动器中引起错误。
[0008] 一体式(one-piece)机械锁定器(单锁定器)能减少双体式机械锁定器中的上述振动问题。单锁定器具有与致动器接合的钩,包括该钩的一体式结构通过磁力、致动器或惯性力而打开或闭合,这又锁定通过外力枢转的致动器(例如,参考日本未审查专利申请公开号2008-198432)由于单锁定器没有相当于长杆的部件,所以即使硬盘驱动器处于振动中,它也能抑制有害于头定位的振动的发生。
[0009] 典型的单锁定器在致动器处于等待位置时闭合,锁定由于外部冲击而朝磁盘枢转的致动器。通过来自音圈电动机的漏磁通(magnetic flux leakage)和安装于单锁定器的磁性销一直向单锁定器施加位于打开锁定器的方向上的转矩。将致动器装载至磁盘时,随着致动器的枢转,单锁定器由于上述转矩而一起枢转,从闭合状态转变成打开状态。
[0010] 要克服来自外部的各种冲击而锁定致动器,重要的是保证单锁定器长时间位于能够锁定致动器的位置。通过减小漏磁通作用于打开单锁定器的方向上的XY转矩,能实现延长锁定器闭合的时间。
[0011] 另一方面,即使对于单锁定器,抑制枢转轴线方向(Z方向)上的振动也很重要。当致动器位于磁盘上方时,需要最小化单锁定器的振动以减小对头定位的影响。要抑制打开状态下的单锁定器的Z方向振动,增大由来自音圈电动机的漏磁通所引起的Z方向吸引力能产生有利效果。

发明内容

[0012] 来自音圈电动机的漏磁通所引起的力作用于安装于单锁定器的磁性销上。改变该磁性销的尺寸和位置能获得更大的Z方向吸引力,但是同时也会获得更大的XY转矩。要在不降低锁定致动器的锁定功能的情况下改善耐振动特性,需要一种在不增大作用于单锁定器的XY转矩的情况下增强Z方向吸引力的技术。
[0013] 根据本发明的一方面的盘驱动器包括:用于访问盘的数据记录区域的头;用于支承所述头并枢转以移动所述头的致动器;设置成在所述致动器的枢转轴线上与所述致动器的音圈重叠以便与所述音圈一起构成音圈电动机的磁体和轭;和能够锁定在枢转轴上通过外力朝所述数据记录区域枢转的所述致动器的锁定器。当致动器处于等待位置时,锁定器位于闭合位置,同时被致动器的一部分支承。随着致动器从等待位置枢转至数据记录区域的上方,锁定器通过由来自音圈电动机的漏磁通所引起并作用于锁定器的磁性体上的磁性偏置力枢转并停止在打开位置。所述轭具有突起,该突起朝处于打开位置的磁性体突出,并位于比该磁性体低的位置。所述突起具有高度在磁性体朝打开位置移动的方向上增加的前端。具有这种结构的突起能防止锁定器的振动,同时抑制对锁定器锁定致动器的锁定性能的不利影响。
[0014] 优选的是,所述突起的前端具有高度在磁性体朝打开位置移动的方向上增加的斜部的端面。由此,能防止锁定器的振动,同时有效地抑制对锁定性能的不利影响。更优选地,所述突起包括从轭的板朝锁定器延伸的臂和从该臂向上弯曲的凸,并且该凸耳的端面是所述斜部的端面。由此,能轻松地将端面的位置和度设定成优选状态。
[0015] 更优选的是,所述斜部的端面的倾斜角度位于30°到45°的范围内。由此,能防止锁定器的振动,同时有效地抑制对锁定性能的不利影响。优选地,所述斜部的法线设置成朝向处于打开位置的磁性体的路径的切线方向。由此,能进一步减小对锁定性能的不利影响。
[0016] 在一优选示例中,所述突起的前端具有位于最高位置的顶点。由此,能防止锁定器的振动,同时有效地抑制对锁定性能的不利影响。
[0017] 在一优选示例中,所述突起的前端包括第一阶面和第二阶面,所述第二阶面在所述磁性体朝打开位置的移动方向上与所述第一阶面相邻,并且设置在比所述第一阶面高的位置。所述突起包括从轭的板朝锁定器延伸的臂和从该臂向上弯曲的凸耳,并且该凸耳的端面包括第一阶面和第二阶面。替代地,所述突起包括平延伸的臂和在比起该臂的端部更靠内的位置处从该臂的顶面立起的销,并且所述臂的顶面的端部是第一阶面,而所述销的顶面是第二阶面。由此,能防止锁定器的振动,同时有效地抑制对锁定性能的不利影响。
[0018] 本发明能实现抑制用于锁定致动器的单锁定器的振动,同时抑制对其锁定性能的不利影响。附图说明
[0019] 图1是示意性地示出本发明一实施例的硬盘驱动器的整体构造的俯视图。
[0020] 图2(a)示出了在本实施例中位于磁盘上方的致动器和锁定器,图2(b)示出了在本实施例中停留在等待位置的致动器和锁定器。
[0021] 图3(a)-3(d)是示出本实施例的单锁定器的结构的透视图。
[0022] 图4(a)示出了在本实施例中处于打开状态的锁定器,而图4(b)示出了在本实施例中处于闭合状态的锁定器。
[0023] 图5(a)示出了在本实施例中处于打开状态的锁定器与下轭的突起之间的位置关系,而图5(b)示出了在本实施例中处于闭合状态的锁定器与下轭的突起之间的位置关系。
[0024] 图6(a)示出了在本实施例中处于打开状态的锁定器的磁性销与下轭的突起之间的位置关系,而图6(b)示出了在本实施例中处于闭合状态的锁定器的磁性销与下轭的突起之间的位置关系。
[0025] 图7(a)-7(c)是示出本实施例中下轭的突起的结构的透视图。
[0026] 图8示出了在本实施例中表示下轭的突起的端面的倾斜角度与Z方向力和XY转矩之间的关系的数据。
[0027] 图9(a)-9(b)是示出本实施例中的下轭的具有一些其它优选结构的突起的透视图。
[0028] 图10(a)-10(b)是示出本实施例中的下轭的具有另一些其它优选结构的突起的透视图。
[0029] 附图标记说明:
[0030] 1:硬盘驱动器;10:基底;11:磁盘;12:头滑动器;13:心轴电动机;14:致动器;15:致动器枢转轴;16:音圈电动机;17:斜台;18:单锁定器;62:突起;101:基底的内侧壁;141:悬架;142:臂;143:线圈支承部;144:平线圈;145:凸耳;146:致动器钩;161:上轭;162:下轭;163:磁体;181:锁定器枢转轴;182:杆;183:锁定器本体;184:臂;185:锁定器钩;186:配重体;187:磁性体;188:锁定器枢转轴的孔;211:突起的臂的顶面;271:
突起的销的顶面;621:突起的臂;622:突起的凸耳;623:突起的端面;624:突起的角部;
625:突起的第二面;626:突起的第一面;627:突起上的销;821:臂;822:凸耳;851:接合面

具体实施方式

[0031] 下面将描述应用本发明的优选实施例。为简明起见,以下描述和附图在适当时包含省略和简化。在全部附图中,相同部件用相同引用标号表示,并且如非清楚说明所必须,则将省略重复描述。在本实施例中,将以硬盘驱动器作为盘驱动装置的示例来描述。本实施例的硬盘驱动器具有用于锁定通过外力所引起的惯性力枢转的致动器的机械锁定器。
[0032] 本实施例的机械锁定器是一体式机械锁定器(单锁定器)。该单锁定器制止通过外力所引起的惯性力朝数据区域枢转的致动器的枢转运动,以锁定致动器。本实施例的特征是这样一种结构,其中磁性偏置力施加至单锁定器中的磁性物体。构成致动器的音圈电动机的一部分的轭具有前端呈特定形状的突起。该结构能抑制锁定器的振动,同时能抑制对单锁定器的锁定性能的不利影响。
[0033] 在详细描述本实施例的单锁定器以及向其施加磁性偏置力的轭的结构前,将概述安装有本实施例的单锁定器的硬盘驱动器的构造。图1示出了安装有本实施例的机械锁定器18的硬盘驱动器1的整体构造。基底10与关闭其顶部开口的顶盖(未示出)固定在一起以形成壳体,并在其中容纳硬盘驱动器1的部件。心轴电动机13以特定角速率使磁盘11旋转。作为存储数据的盘的示例的磁盘11安装至心轴电动机13的可旋转心轴杆。作为头的示例的头滑动器12包括滑动器和形成在该滑动器表面上的写入元件和/或读取元件。
[0034] 致动器14被枢转轴15枢转地保持,并由音圈电动机(VCM)16驱动。致动器14保持头滑动器12,并绕枢转轴15枢转以移动头滑动器12。致动器14包括从其设置有头滑动器12的前端依次相连的以下部件:悬架141;支承悬架141并具有用于接收枢转轴15的孔的臂142;线圈支承部143;和位于线圈支承部143的内周缘侧的平线圈144。音圈电动机16由平线圈144和设置成夹持平线圈144的两个磁体(图1中未示出)构成。图1示出了用于保持上磁体的上轭161。然而,关于此点,也可只在上侧或下侧设置一个磁体。
[0035] 如图1所示,致动器14将头滑动器12移动至旋转磁盘11的数据区域上方,以使头滑动器12访问数据记录区域(访问是包括读取和写入的概念)。致动器14的枢转运动能使头滑动器12沿磁盘11的表面的径向方向移动。通常,头滑动器12漂浮在磁盘11上方。
[0036] 斜台(ramp)17设置在磁盘11的外周缘靠近磁盘11的地方。当硬盘驱动器1不访问(读取或写入)数据时,例如在非操作期间或处于空闲状态时,致动器14处于位于斜台17上的等待位置。卸载头滑动器12时,致动器14从磁盘11的数据区域上方朝斜台17枢转(图1中的顺时针方向),致动器14的前端的凸耳145在斜台17上滑行移动,并且致动器14停止在等待位置。这时,头滑动器12离开磁盘11。装载时,致动器14沿与卸载时相反的方向枢转,以将头滑动器12移动至磁盘11的数据区域上方。
[0037] 当致动器14处于等待位置而硬盘驱动器1受到外力时,致动器14可能通过惯性力枢转,以致致动器14和头滑动器12可能移动至磁盘11的数据区域上方。如果致动器14突然从斜台17装载,则头滑动器12会猛烈地振动。于是,数据区域中的数据、头滑动器
12或悬架141极有可能被损坏。单锁定器(以下称为锁定器)18锁定枢转运动中的致动器
14,以便头滑动器12或悬架141不会因外力而移动至磁盘11上方。
[0038] 图2(a)示出了致动器14位于磁盘11上方并且锁定器18在打开状态下静止。图2(b)示出了致动器14停留在斜台17上的等待位置,并且锁定器18在闭合状态下静止。锁定器18在枢转轴181上枢转。如图2(a)所示,当致动器14位于磁盘11上方时,锁定器18打开。相反,当致动器14处于等待位置时,锁定器18如图2(b)所示闭合。锁定器18在致动器14处于等待位置时闭合能实现在受到外部冲击时锁定器18更牢固地锁定致动器14。
[0039] 当锁定器18位于致动器14的路径上时,锁定器18处于闭合状态;当锁定器18离开该路径时,锁定器18处于打开状态。因此,当致动器从等待位置枢转至磁盘上方时,锁定器18枢转;并且在枢转运动过程中,锁定器18从闭合状态切换至打开状态。以下,当致动器14停留在等待位置时,在闭合状态下静止的锁定器18的位置(状态)称为等待闭合位置(状态)。当致动器14位于磁盘上方时,在打开状态下静止的锁定器18的位置(状态)称为静止打开位置(状态)。
[0040] 当致动器14(头滑动器12)从磁盘上方卸载至等待位置(从图2(a)移动至图2(b))时,线圈支承部143的位于磁盘11侧的边缘与锁定器18的杆182接触并推压该杆
182。顺时针枢转的致动器14将锁定器18推压成逆时针枢转,使锁定器18从静止打开状态转变成等待闭合状态。
[0041] 图3(a)-3(d)是示出锁定器18的结构的透视图。图3(a)和3(c)示出了锁定器18的与基底内壁相对一侧的结构。图3(b)和3(d)示出了锁定器18的与致动器14相对一侧的结构。在图3(a)和3(b)中,图的下侧对应于基底10的底部侧,上侧对应于顶盖侧。
在图3(c)和3(d)中,图的上侧对应于基底10的底部侧,下侧对应于顶盖侧。
[0042] 锁定器18是一体式机械锁定器,并且包括杆182、本体183、臂184、锁定器钩185、配重体(counter weight)186和由磁性物质制成的销187。除销187外的各部件形成一体式结构件,该一体式结构件通常是通过一体模制例如聚树脂(polyacetal)等树脂而形成。在本体183中形成孔188,以接收锁定器18的枢转轴181。
[0043] 参考图2(a)和2(b)所描述的卸载时与线圈支承部143接触的杆182具有从本体183朝致动器14突出的臂821和从该臂垂直向下延伸的凸耳822,其中引用标号表示在图
3(b)中。具体说,线圈支承部143与杆182的凸耳822接触。由于凸耳822与线圈支承部
143的接触表面是曲面,所以即使致动器14的枢转运动使与线圈支承部143的接触点发生偏移,也能在任意位置实现适当的接触。
[0044] 臂184从本体183沿垂直于枢转轴181的方向延伸出来,并且在臂184的端部形成垂直向下延伸的锁定器钩185。锁定器钩185与致动器14的钩146接合,以锁定通过外力朝磁盘11枢转的致动器14。如图2(a)和2(b)所示,致动器钩146形成在线圈支承部143上。更具体地说,致动器钩146位于线圈支承部143的位于磁盘11侧的后端。致动器
14的枢转轴15位于头滑动器12与致动器钩146之间。
[0045] 锁定器钩185和杆182的凸耳822形成为绕枢转轴的孔188具有特定角度。配重体186隔着枢转轴181形成在锁定器钩185的相反侧,并使整个锁定器18的重心位于枢转轴的孔188的直径内。
[0046] 在杆182附近嵌入销187。销187是例如铁和镍等磁性物质,并且被音圈电动机16中的磁体的磁力所吸引。参考图2(a)和2(b),锁定器18受到使其在枢转轴181上顺时针枢转的偏置力。当致动器14如图2(a)所示位于磁盘11上方时,该偏置力使锁定器18保持为静止打开状态。在图2(a)中,锁定器18处于最大打开状态,并且锁定器钩185位于最靠近基底10的侧壁101的位置。具体说,锁定器钩185的前端与基底10的侧壁101上的突起接触。
[0047] 如图2(b)所示,在等待位置,线圈支承部143与锁定器18的杆182接触,锁定器18保持为等待闭合位置。锁定器钩185垂直向下延伸,并且支承锁定器钩185的臂184位于形成在线圈支承部143上的致动器钩146上方,以彼此三维地重叠。
[0048] 下面将描述从等待位置装载致动器14的方法。当硬盘驱动器1启动并且磁盘11达到稳定旋转后,致动器14以特定速度在枢转轴15上沿图2(a)和2(b)中的逆时针方向从等待位置开始枢转。锁定器18通过随致动器14的枢转运动从音圈电动机16作用于销187的磁性偏置力顺时针枢转,使得锁定器钩185被保持为与基底10的内侧壁101接触(图
2(a))。
[0049] 其次,将描述从磁盘上方卸载致动器14的方法。致动器14在枢转轴15上顺时针枢转,骑到斜台17上,并停在等待位置。在致动器14的枢转运动中,线圈支承部143的左端部与锁定器18的杆182接触,使锁定器18逆时针枢转。在等待位置,锁定器钩185位于致动器钩146的运动路径上,使得锁定器18处于闭合状态(图2(b))。这样,在等待位置,锁定器钩185设置成防止致动器14沿将头滑动器12从斜台17上方装载至磁盘11上方的方向枢转。
[0050] 下面将描述非操作状态下的硬盘驱动器1受到外力时致动器14和锁定器18的行为。外力包括各个方向的力分量以及使硬盘驱动器1旋转的力矩(moment)。当致动器14受到这种力矩时,根据力矩的方向,致动器14朝磁盘11枢转(逆时针枢转运动)或者枢转离开磁盘11(顺时针枢转运动)。这样,致动器14能通过由外力引起的惯性力沿任一方向枢转,但是顺时针枢转的致动器撞击碰撞止动件(crash stop),并通过反弹而逆时针枢转。锁定器18锁定致动器14的这些逆时针枢转运动。
[0051] 如果致动器14朝磁盘11枢转,则如上所述,锁定器18通过磁性偏置力沿打开方向(顺时针方向)枢转。然而,如果致动器受到外力而开始逆时针枢转,锁定器钩也逆时针枢转,尽管是沿顺时针施加的磁性偏置。锁定器钩185在致动器钩146的运动路径上,并处于闭合状态。因此,锁定器钩185能捉住(catch)致动器钩146,以便头滑动器12不会装载至磁盘11上方。
[0052] 这样,锁定器18的操作是基于锁定器18从等待闭合状态枢转至打开状态的持续时间。该情况下的打开状态是指枢转的锁定器18从闭合状态转变成打开状态时的打开状态。装载时,致动器14相对于打开锁定器18的持续时间的较慢枢转运动允许锁定器18被释放。当硬盘驱动器1受到外部冲击时,锁定器18锁定致动器14,这是基于:冲击时,比起上述持续时间,致动器14的枢转运动的持续时间十分短,即枢转速度较快;以及锁定器18响应于冲击做逆时针枢转运动。
[0053] 本实施例在从音圈电动机16向锁定器18施加磁性偏置力的方法上具有特征。图4(a)是硬盘驱动器1的局部放大图,示出了致动器14位于磁盘上方时处于静止打开位置的锁定器18。图4(b)是硬盘驱动器1的局部放大图,示出了致动器14处于等待位置时静止于等待闭合位置的锁定器18。图4(a)和4(b)中省略了致动器14。如上所述,在装载致动器14(将致动器14移动至磁盘上方)时,锁定器18通过来自音圈电动机16的漏磁通所引起的磁性偏置力枢转,从等待闭合状态(图4(b))转变成静止打开状态(图4(a))。
[0054] 锁定器18在以下两方面需要高性能:一是锁定致动器14因外力从等待位置朝磁盘11枢转的锁定性能,二是耐振动特性。重要的是,由外部冲击或振动造成的自身的振动不会变成危害头定位的振动源。来自音圈电动机16的磁性偏置力是确定这两个性质的重要因数。
[0055] 要改善锁定性能,重要的是延长锁定器18处于闭合状态(允许致动器14被锁定的状态)的时间。为此,优选的是由磁性偏置力所引起的锁定器的XY转矩(torque)小。磁性偏置力是将锁定器18吸引成打开状态的力。相应地,XY转矩是锁定器18在枢转轴181上枢转至打开时的转矩,XY转矩的减小能使锁定器的闭合时间更长。
[0056] 另一方面,要提高耐振动特性,有效的是增大磁性偏置力中的Z方向分量。锁定器18从顶盖侧插入轴181中,并且锁定器18的底面与基底的安装表面接触。因此,朝基底底部增大Z方向磁性偏置力能限制锁定器18的小运动,防止出现有害于头定位的振动。当致动器14(头滑动器12)位于磁盘上方时,锁定器18处于静止打开状态(图4(a))。因此,有必要对处于静止打开状态下的锁定器18增大磁性偏置力的Z方向分量。
[0057] 从以上说明可知,从音圈电动机16作用于锁定器18的磁性偏置力需要对处于静止打开状态的锁定器18具有大的Z方向分量。另一方面,希望的是,即使增大了对处于静止打开状态的锁定器18的Z方向磁性偏置力,也不应增大将锁定器18从闭合状态转变成打开状态的XY转矩,或者应该尽量使XY转矩的增加量最小化。
[0058] 对锁定器18的磁性偏置力发生于来自音圈电动机16的漏磁通与安装于锁定器18的磁性销187之间。图5(a)是沿图4(a)中的A-A线切取的截面图,而图5(b)是沿图4(b)中的B-B线切取的截面图。音圈电动机16包括上轭161、下轭162和磁体163。磁体163与上轭161接触并固定在那里,并且位于上轭161与下轭162之间。基于设计,磁体的数量可以是一个或两个。
[0059] 在上轭161与下轭162之间或者磁体163与下轭162之间生成磁通。来自这里的漏磁通作用于磁性销187上,以便偏置力将磁性销187吸引向音圈电动机16。由此,锁定器沿打开方向(图4(a)4(b)中的顺时针方向)枢转。
[0060] 如图5(a)和5(b)所示,下轭162具有突起62。存在来自突起62的漏磁通,以绕下轭162生成漏磁通。磁性销187受到由来自突起62的漏磁通所产生的大偏置力。图6(a)和6(b)分别示出了处于静止打开位置的磁性销187的位置和处于等待闭合位置的磁性销187的位置。图6(a)和6(b)分别是从图5(a)和5(b)中只抽出锁定器18中的磁性销187的图。磁性销187具有粗糙的外观,并且被嵌入并固定于锁定器的本体中。
[0061] 突起62具有从下轭162的板620向外(朝锁定器18)突出的臂621和从臂621向上弯曲的凸耳622。在图中示出的构造中,臂621从板620水平(垂直于枢转轴181)延伸出来。制造时,臂621优选为水平的,但也可以向上或向下倾斜。凸耳622从臂621朝磁性销187的底侧延伸。在凸耳622的前端(突起62的前端)形成端面623。端面623相对于水平面(与磁盘的记录表面平行的平面或与锁定器枢转轴181垂直的平面)是倾斜的。
[0062] 当通过来自突起62的漏磁通对磁性销187施加处于打开锁定器的方向上的吸引力时,如果致动器14位于磁盘上方并且锁定器18处于静止打开状态(图6(a)),则重要的是通过沿Z方向(沿着锁定器枢转轴181的方向)施加大的吸引力来提高耐振动特性。另一方面,要获得令人满意的锁定性能,则优选的是由漏磁通产生的吸引力中的XY转矩小,以便锁定器从闭合状态到打开状态的枢转运动的速度不会过快。
[0063] 如图6(a)和6(b)所示,突起62的端面623从音圈电动机16的内侧朝外侧向下倾斜。因此,随着磁性销187沿锁定器打开方向移动而变得更靠近音圈电动机16时,端面623的高度上的位置(Z方向上的位置,其中基底底部是下侧,顶盖是上侧)变得更高。端面623的这种倾斜导致:随着磁性销187沿锁定器打开方向移动而变得更靠近音圈电动机
16(突起62),磁性销187的底侧871与端面623之间的Z方向距离变小。
[0064] 磁性销187与端面623之间的XY平面内的距离越小,则作用于磁性销187的Z方向力就越大。此外,磁性销187的底侧871与端面623之间的Z方向距离越小,则作用于磁性销187的Z方向力就越大。因此,能对处于静止打开位置的磁性销187施加更大的Z方向力。因此,当致动器14(头滑动器12)位于磁盘上方时,能有效地抑制处于静止打开状态的锁定器18的振动。
[0065] 在图6(a)的构造例中,当从Z方向观察时,磁性销187的底侧871的最靠近磁体的边缘与突起的端面623的最靠近磁体的边缘大致重叠。Z方向的力随着锁定器18从闭合状态向打开状态转变而逐渐增大,并在锁定器18处于打开状态时变成最大。
[0066] 另一方面,XY转矩随着在XY平面中与端面623的距离的减小而增大。XY转矩还随着磁性销187的底侧871与端面623之间的Z方向的距离的减小而增大,但是增大率小于Z方向力的增大率。因此,由于端面623,施与静止打开位置的磁性销187的Z方向力显著增大,而XY转矩的增大能被抑制得较小。这样,凸耳622的上述倾斜端面623能增大对处于静止打开位置的锁定器18的Z方向的磁性偏置力以抑制其振动,此外还能抑制XY转矩的增大以防止锁定性能的恶化。
[0067] 图7(a)和7(b)是示出突起62的结构的透视图。图7(b)是图7(a)中的圈出部分的放大图。在突起62中,凸耳622是通过压力加工相对于臂621弯曲而形成的。倾斜端面623可通过切削加工形成,但是考虑到制造效率,优选通过压力加工形成。优选的是,突起62具有用于调节端面623的位置和角度的臂622,但是如果没有必要,也可不必设置与臂等效的这种部分。这同样适用于将在下面描述的其它突起结构。
[0068] 制造下轭162,形成从板直线式突出的突起并弯曲前端,以便能轻松地形成如图所示的具有臂621、凸耳622和端面623的突起。通过调节凸耳622的长度和弯曲角度,能调节端面623的中心的高度位置(Z方向上的位置)和倾斜角度。这样,臂621和凸耳622能实现以所需位置和倾斜来轻松定位端面623。
[0069] 从以上说明可知,端面623的倾斜角度(图7(c)中的α)是确定对锁定器18的Z方向力和XY转矩的重要因素。图8示出了以倾斜角度α为0°的结构(水平端面)为基准,当倾斜角度α为45°或30°时的Z方向磁性偏置力和XY转矩的模拟数据。从图8的图中可知,倾斜角度α为45°和30°时,相应的Z方向力大于基准,相应的XY转矩大致等于基准。在倾斜角度α为30°到45°的范围内,能对锁定器18施加特别优选的磁性偏置力。
[0070] 图9(a)和9(b)是示出突起62的一些其它优选形状的透视图。图9(a)的突起62是沿画圆圈的磁性销187的路径倾斜地弯曲而成。换言之,凸耳622既沿Z方向向上弯曲又在XY平面内弯曲。由此,通过将端面623的法线投射到XY平面所得到的方向能更靠近处于静止打开位置时的磁性销187的路径的切线方向。通过沿磁性销187的路径使凸耳倾斜,能在闭合位置在销与突起之间获得长距离,以便能减小XY转矩。可通过切削成在XY平面内弯曲然后沿Z方向弯曲来形成该突起62。
[0071] 图9(b)的突起62呈从下轭162的板突出并向上弯曲的三棱柱形状。因此,顶点624位于最上面的端部。与图7(a)和9(a)所示的突起形状类似,随着锁定器18更靠近静止打开位置,磁性销187与突起62之间的Z方向距离变小。此外,顶点624,作为处于端部的一点,位于最高位置,能向处于静止打开位置的磁性销187施加更大的Z方向力。
[0072] 图10(a)和10(b)是示出突起62的另外一些优选形状的透视图。上述突起62具有倾斜面,但是本突起62具有高度不同的多个水平面。要在不降低锁定性能的情况下增大处于静止打开位置的Z方向力,优选的突起结构是具有高度连续变化的斜部。然而,高度不同的多个阶面(tiered face)能向锁定器18提供与锁定器的位置相适的磁性偏置力。
[0073] 在图10(a)的构造中,突起62具有作为凸耳622的端面的第一水平面626和第二水平面625。第二面625位于第一面626的内侧(更靠近板),并且第二面625设置成在磁性销187从闭合位置移动至打开位置的方向上与第一面626相邻。第二面625高于第一面626。通过压制凸耳的平坦端面的一部分,能轻松地形成第一面626。
[0074] 由于处于静止打开位置的磁性销187靠近第二面625,它受到较大的Z方向力。当磁性销187离开静止打开位置时,外侧的第一面626与磁性销187之间的距离大于第二面625与磁性销187之间的距离,因此能防止锁定性能的恶化。要增大Z方向的力,从Z方向观察时,处于静止打开位置的磁性销187优选与第二面625重叠(至少部分重叠)。
[0075] 在图10(a)的构造中,第一面626和第二面625是水平的,但是这些面626和625也可以通过使凸耳622倾斜而成为倾斜的。由此,面625和626具有与图7所示倾斜端面623相同的效果。替代地,也可在凸耳622的前端形成高度不同的三个或三个以上的面。
[0076] 在图10(b)的构造中,突起62具有从水平延伸的臂621的顶面立起的销627。可通过敲打将销627轻松地固定到臂621的顶面上。销627的顶面271是水平的,并且高于臂621的顶面211。臂621的顶面211的一部分比销627的顶面271更靠近处于等待闭合位置的磁性销187。处于静止打开位置的磁性销187更靠近销627的顶面271,因此它受到较大的Z方向力。
[0077] 销627相对于臂621的端部固定在内侧。当销627离开静止打开位置时,臂621的顶面211与磁性销187之间的距离大于销627的顶面271与磁性销187之间的距离,因此能防止锁定性能的恶化。要增大Z方向的力,从Z方向观察时,优选的是处于静止打开位置的磁性销187与销627的顶面271重叠(至少部分重叠)。
[0078] 如上所述,通过优选实施例描述了本发明,但是本发明并不局限于上述实施例。在本发明的范围内,本领域的技术人员可轻松地修改、增加、转变上述实施例中的各个要素。在本实施例中,作为盘驱动装置描述了使用磁盘的硬盘驱动器,但是只要是盘型记录介质应用于盘驱动装置,则记录方法没有特别限制。本发明的锁定器可应用于采用接触起停方案(contactstart and stop scheme)的硬盘驱动器,其中致动器在磁盘的内侧区域待机。
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