盘驱动器制造技术

本发明专利技术是具有至少一个存储数据用盘的盘驱动器。该盘驱动器包括至少一个换能器用于对盘读或写数据。换能器连在一个传动装置上，它把换能器放在相对于盘的一定位置处。传动装置包括一个可控马达，用于推动传动装置及与其相连的换能器。盘驱动器还包括一个斜滑架用于卸载换能器或用于停放离开盘表面的换能器。本发明专利技术还提出了在换能器从离开斜滑器的位置到达盘表面上时用于测量和控制传动装置及所连接的换能器的运动的装置与方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所属的领域是盘驱动器，它们又称作直接存取存储器(DASD)。更具体地说，本专利技术是关于用来加、卸载一个换能头使其达到或离开盘片的斜滑架(ramp)，以及在换能头通过斜滑架时控制换能头运动的方法。计算机系统的关键组成部件之一是存储数据的地方。通常，计算机系统利用多个可供普通计算机系统用来存储数据的存储装置。计算机能存储数据的地方之一便是盘驱动器，它也被称作直接存取存储器。一个盘驱动器或者说直接存取存储器包括若干个盘片，它们类似于用在唱机上的每分钟45转的唱片或者用在CD放送机上的紧致盘。这些盘片叠放在一个主轴上，很象若干个等待放唱的每分钟45转的唱片。然而，在盘驱动器中，盘片被装在主轴上，而且是分开放置的，从而使各个分离的盘片不会互相接触。每个盘片的表面外表上看是均匀的。然而，实际上每个表面都被分成若干个用于存储数据的部分。在盘上有多个按同心圆分布，就好象树的年轮。紧致盘也象盘驱动器中的盘片那样具有若干个道。不论是盘驱动器还是紧致盘中的道实质上是代替了每分钟45转的唱片上的凹槽。盘驱动器中的每一道又再分成若干个扇区，扇区实质上只是道的一段。盘驱动器中的盘片可由多种不同的材料制成。最通常的情况是，在转动磁系统中的盘片是由金属、陶瓷、玻璃或塑料的片基以及片基每一侧面上的极薄的可磁化层构成的。这种盘片用于磁性存储器或磁—光存储器。在这种盘上存储数据使盘片上的一部分按照一种代表数据的图象(pattern)被磁化。其他种类的盘片，如CD(紧致盘)中使用的盘片，是塑料的。使用激光在介质上造成许多小坑来存储数据(例如歌曲)。用激光从盘上读取数据。如前所述，要在转动磁系统中使用的盘片上存储数据，就要使盘片磁化。为了使盘片表面磁化，要使一个小的陶瓷块(称作滑块)通过盘片表面。这个滑块上含有至少一个磁转能器，称作读/写头。一些陶瓷块含有分开的读头和分开的写头。这个单独的读头可以是磁阻头，它也叫做MR头。陶瓷块在盘片上方飞行，距盘表面的高度约为六百万分之一英寸或更小；陶瓷块飞过各磁道，与此同时换能头被供能到不同状态，从而使它下方的磁道被磁化成代表被存储的数据。现在一些系统也使用近接触记录，这里的滑块基本上是在盘表面上的流体润滑层上滑动。使用近接触记录时陶瓷块更靠近盘片移动。为检索存在磁盘上的数据，含有换能头的陶瓷块或者说滑块从盘片上方通过盘片。盘片上的被磁化部分在换能器或者说读头中产生一个信号。通过查看换能器或读头的输出，可以重建数据并被计算机系统所使用。和唱片类似，一般一张盘的两面都用于存储数据或为操作盘驱动器所必须的其他信息。因为盘片成一叠存放而且彼此之间有一定距离，所以这一叠盘片中的每一张盘片的上表面和下表面都有各自的滑块和换能头。这种结构与一个随时能播放唱片两面的立体声唱机相类似。唱片的每一侧会有一个唱针去播放唱片的特定侧面。盘驱动器还有一样东西可与立体声唱机的拾音臂相比较。一个盘驱动器的拾音臂称作传动臂，它支持所有的滑块和它们伴随的换能头，每个盘片的每个表面有一个换能头，这些盘片被支持在一个从一端看上去象一把梳子的结构中。这种结构通常也称作E块(Eblock)。一个金属部分(称作悬臂)把滑动架连到E块上。传动装置的另一端是一个线圈，它构成用于推动传动装置的音圈马达的一部分。整个组合部件通常称作传动装置组件。与拾音臂类似，传动臂转动从而使连于传动臂上的滑块内的换能器能被移动到盘片上各道上方的位置。以这种方式，换能头能被用于以一种在几道位置之一上代表数据的图象来磁化盘表面，或者用于检测盘片上一道上的被磁化图象。如上文描述的这种传动装置通用于任何类型的盘驱动器，不论是磁盘、磁—光盘、还是光盘。盘驱动器操作期间的最关键的时刻之一是恰在盘驱动器关闭之前的那一瞬。当关掉盘驱动器时，要采取几个步骤以助于保证盘上的数据被保存好。通常，传动装置组件被移动了，从而使换能器不在盘上含有数据的部分上着落。如何实际上实现这一点，取决于驱动器的设计。本专利技术感兴趣的盘驱动器设计包括一个斜滑架。带有斜滑架的盘驱动器在技术上是公知的。授予Morehouse等人的美国专利4,933,785号是这种设计之一。带有斜滑架的其他盘驱动器设计见于美国专利5,235,482和美国专利5,034,837。典型情况是，斜滑架的大部分位于离开盘侧面的地方。斜滑架的一部分位于盘本身之上。在操作过程中，当电源实际被切断之前，传动装置组件把悬臂或者传动装置组件的另一部分摆动到斜滑架顶端的停放位置。这很象一个孩子向后跑上游戏场的滑梯并坐在滑梯顶上。当传动装置组件运动到其组件的各部分处在斜滑架顶部的位置时，滑块或陶瓷块(包括换能器)便被定位，从而它们不与盘片接触。通常，这一步骤被称作卸载换能头。卸载换能头有助于保证盘上的数据保持，因为滑块和盘片之间的不希望的接触会造成盘上数据丢失。启动一个带有斜滑架的盘驱动器是更关键的时刻。启动包括移动传动装置组件从而使悬臂滑下斜滑架，并使滑块在它达到斜滑架底部时开始飞行。这很象水中滑板，那里的池底就是盘片，而滑板就是斜滑架。当滑行者达到池底时，他从水中掠过而不接触池底，这样他便“飞”起来了。换句话说，最好的斜滑架设计防止滑块与盘的接触，从而防止任何类型的数据丢失。保证滑块会飞的最通常的机械设计需要带有很平缓坡度的斜滑架。存在一些问题和这一设计有关。最重要的是，一个平缓倾斜的斜滑架要比短斜滑架长，因而需要更大的空间。随着盘驱动器形状因数的压缩，空间变得更加宝贵。当前，市场上最小的盘驱动器的盘片直径为1.3英寸。在市场上还有PCMCIA形状因数盘驱动器。PCMCIA盘驱动器有信用卡那样的长度和宽度。这些驱动器的高度各有不同。这种驱动器中的盘片直径约1.8英寸。在这样一个小包装中装入一个长的斜滑架是困难的。即使能这样做，也会推向采用更陡的斜滑架，因为更陡的斜滑架会使更多的盘表面能被用于存储数据以满足消费者要增大数据容量的渴望。采用较陡斜滑架的一种方法是控制滑块滑下斜滑架时的速度。如果下滑速度能被控制，那么速度的向下部分能被控制从而使滑块不会造成撞击盘片。授予Couse等人的美国专利4,864,437号介绍了控制滑块滑下斜滑架的速度的一种方法。在Couse等人的专利中，音圈马达上的电压受到监视和控制。音圈马达上的电压包括总电压的一个小分量，称作反电动势(Back EMF)。音圈马达包括磁体和传动线圈。当传动线圈切割磁场时便产生反电动势。反电动势的变化是传动线圈穿过由音圈马达的磁体产生的磁场时的速度的函数，因而假定为传动装置下滑斜滑架的速度的函数。这样，有可能由传动马达的反电动势来得到传动装置转动速度的估计值。根据转动速度估计值和已知的斜滑架设计坡度，能计算出垂直方向(垂直于盘表面)的速度分量。为了防止对盘表面的任何损害，小心地控制垂直速度是重要的。在Couse等人的专利中对速度控制的设计也有问题。最重要的是，反电动势是传动装置线圈上总电压的一个很小分量。当附加电流通过线圈时这一分量还会变得更小。反电动势也还易受噪声干扰。简言之，由于传动装置上电压的反电动势分量小且易受干扰，它不会总是可靠地反映滑块的实际速度。此外，随着盘驱动器操作温度的增加，噪声水平也增加，使得反电动势成为更小的分量，而且甚至更容易受噪声干扰。如果偶然发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一盘驱动器，包括：一个外壳；可转动连接到所述外壳上的至少一个盘；一个传动装置，进一步包括：连到所述传动装置上的一个换能器，所述换能器可定位到与所述盘发生换能关系；以及移动所述传动装置从而使所述换能器从相对于一盘的一个位置移到相对于所述盘的另一位置的装置；一个连到所述外壳上的斜滑架，其取向使传动装置的一部分通过该斜滑架上方加载或卸载换能器；以及伴随所述传动装置的一个传感器，用于感知传动装置通过斜滑器时所述换能器的运动速率。２．权利要求１的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的所述传感器是一个霍尔效应传感器。

【技术特征摘要】
US 1994-6-2 2526671.一盘驱动器，包括一个外壳；可转动连接到所述外壳上的至少一个盘；一个传动装置，进一步包括连到所述传动装置上的一个换能器，所述换能器可定位到与所述盘发生换能关系；以及移动所述传动装置从而使所述换能器从相对于一盘的一个位置移到相对于所述盘的另一位置的装置；一个连到所述外壳上的斜滑架，其取向使传动装置的一部分通过该斜滑架上方加载或卸载换能器；以及伴随所述传动装置的一个传感器，用于感知传动装置通过斜滑器时所述换能器的运动速率。2.权利要求1的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的所述传感器是一个霍尔效应传感器。3.权利要求1的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的传感器是光传感器。4.权利要求1的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的传感器包括一个电容探针。5.权利要求1的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的传感器在传动装置位于所述斜滑架上时包括该换能器。6.权利要求1的盘驱动器，其特征在于还包含一个伺服系统，它包括第一伺服装置，用于确定换能器相对于所述盘的位置；以及第二伺服装置，用于确定换能器相对于所述斜滑架的位置。7.权利要求6的盘驱动器，其特征在于还包含一个控制器，用于在所述第一伺服装置和所述第二伺服装置之间切换。8.权利要求6的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的传感器包括电阻—电容(RC)电路部分。9.权利要求1的盘驱动器，其特征在于伴随所述传动装置的传感器包括一个电流源和电容电路。10.权利要求8的盘驱动器，其特征在于该传动装置还包括至少一个臂，而且该外壳包括一个连到外壳上的电容极板，所述至少一个臂和所述电容极板构成所述RC电路中的可变电容电容器。11.一个盘驱动器，包括一个外壳；与所述外壳转动连接的至少一个盘；一个传动装置，它还包括与所述传动装置相连的换能器，所述换能器可定位到与所述盘发生换能关系；以及移动所述传动装置从而使所述换能器从相对于一盘的一个位置移到相对于所述盘的另一位置的装置；以及一个连到所述外壳上的斜滑架，所述斜滑架有一斜滑表面，当传动装置把换能器移动到斜滑架上方时该斜滑表面接近于换能器，这里的斜滑表面包括位置信息，这一信息能在传动装置把换能器移到斜滑架上方时被所述换能器读出。12.权利要求11的盘驱动器，其特征在于该换能器包括一个光换能器。13.权利要求11的盘驱动器，其特征在于该换能器包括一个磁性换能器。14.权利要求13的盘驱动器，其特征在于斜滑表面包括一磁性材料，所述斜滑表面包括可由换能器读出的伺服图象。15.权利要求14的盘驱动器，其特征在于斜滑表面敷以氧化铁磁性材料。16.权利要求14的盘驱动器，其特征在于斜滑表面包括被溅镀上去的一个磁性层。17.权利要求14的盘驱动器，其特征在于斜滑表面包括一个粘贴上去的磁性条。18.权利要求14的盘驱动器，其特征在于斜滑表面包括一个嵌入的导体。19.权利要求18的盘驱动器，其特征在于该导体是一个导线，其所在位置与换能器通过斜滑表面上方时换能器的运动路径交叉。20.权利要求18的盘驱动器，其特征在于所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐恩埃迪内布塔古，伊尔阿尔伯特库宁汉姆，哈尔杰尔马奥特森，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]