镁-铍磁盘驱动器臂组制造技术

本发明专利技术涉及用于计算机磁盘驱动器的驱动头臂组。按照本发明专利技术的一个方面，臂组由含铍的镁合金构成。臂组有一孔，供绕磁盘驱动器心轴回转使传感器幅向地跨磁盘驱动器的磁盘面定位。本发明专利技术目的还指向磁盘驱动系统的驱动头臂组，用于可移动地定位及支承传感器于磁盘驱动器的磁盘之上。臂组有一孔，供绕心轴回转，且用含铍的镁合金构成。轴承部件置于臂组和心轴之间，软的悬置件被装在臂组的一端。装在悬置件的另一端的是一传感器。音圈则装在一套臂组支架上使音圈和支架与悬置件和传感器相对。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及由刚硬的、重量轻的有低的热膨胀系数的材料制成的物品，较具体地说，涉及由含铍的镁合金制成的物品。诸如计算机磁盘驱动器的那些机电元件的性能已经被发现和元件的材料的性质非常有关系。例如，为了精确地给磁盘及从磁盘传送数据，必需将在驱动头的臂组上的传感器和磁盘上的磁迹对准。当磁盘驱动器的温度上升，如通常在运行中的那样，臂组膨胀，影响了给磁盘和从磁盘传送数据。因此，要求臂组以具有极小的热膨胀系数的材料来制造，即它在温度增高时膨胀极小。为了保证在使用最少的功率下使臂组的动作快及准确，已知必需使用重量轻的材料以便降低由臂组施加的惯性力。用了重量(密度)小的材料，臂组的惯性矩降低，磁盘驱动器性能改善，功率消耗减少。此外，需要兼有高的刚度对质量比和高的共振频率的材料。这赋与臂组能承受在磁盘驱动器运行中典型地会经受到的频繁的突然的移动所需的强度，同时降低臂组的振动及稳定时间。像碳化硅和铝-铍合金这种材料已被发现由于其低的热膨胀、高的刚性及共振频率而是有用的。虽然有用，它们相对地高的密度(重量)已使它们不适宜。铍以及镁的合金也有优点，但是不兼有高刚性及共振频率和低的重量、热膨胀、价格的好处。按照本专利技术的一个方面，提供用于磁盘驱动器的一种驱动头的臂组。此臂组有供其绕磁盘驱动器心轴回转之用的孔，以使得传感器幅向地跨磁盘驱动器的磁盘定位。臂组由含铍的镁合金做成。本专利技术的进一步目标指向磁盘驱动系统的驱动头臂组。用于可动地在磁盘驱动系统的磁盘上定位和支承一个传感器。臂组有一个孔用来可绕轴回转。轴承部件被置于臂组和心轴之间，一个软的悬置件被装在臂组的一端。装在悬置件另一端上的是传感器。音圈依次被装在臂组的支架上使音圈和支架与悬置件和传感器分在二端。臂组由含铍的镁合金构成。所以，本专利技术的一个目的是提供驱动头的臂组，兼有高的刚性和共振频率以及小的重量、热膨胀和成本的最优特性。本专利技术的另一个目的是提供一个提高磁盘驱动器性能的驱动头的臂组。现在将参阅以下各并非限制所附权利要求的图来进一步说明本专利技术。附图说明图1是按照本专利技术的一个方面的磁盘驱动装置的透视图；图2是图1磁盘驱动装置的平面图；图3是按照本专利技术一个方面的驱动头的臂组的透视图；图4是图3中臂组的侧视图；图5是图3中臂组的平面图；图6是图3中臂组带有传感器、悬置件、急停装置和音圈的透视图。所有各图中同样的标号指示相似的部件。本专利技术的其他目的及优点通过以下描述优选实施例中变得更清楚。图1-6总体地说明按照本专利技术的一个方面的、用于个人计算机的磁盘驱动器装置10。此装置的一个目的是使在磁盘驱动器上大量存及取信息方便。磁盘驱动装置10电气上接到计算机，包括一外罩11，用于罩多个叠成层的硬磁盘12。磁盘经操作被装到中心毂13上，随后此毂被接到电机。电机一经激励，中心毂(及盘)被转到一规定的转速，例如，约6300rpm。一套磁迹被布置成在各盘表面上的同心圆。每个磁迹包括磁的编码信息，如数字数据、码、操作系统软件、和/或用于磁盘驱动装置的伺服跟踪信息。每片盘有规定的直径，例如3.5英寸，可存储信息例如约40兆字节的数字信息。本领域的技术人员懂得在本专利技术的的精神和范围内使用较大的(或较小的)直径、存储容量及速度。磁盘驱动装置还有驱动头14，如在图1中所示，包括有臂组15、多个悬置件16、多个传感器17、音圈18、轴承部件19、及急停装置20。驱动头绕位于轴承部件19中心的心轴回转，轴承部件及芯轴最好用不锈钢制造。在外壳22中的一对磁石21和单圈18作用，使音圈随流过线圈电流的幅值及极性而回转。在一个本专利技术的替换实施例中使用步进电动机代替音圈和磁石。使用电控电路，通过经由连接器23、24及软连接25送电流给音圈18磁盘驱动器控制驱动头。当送给磁盘驱动器的电源切断，反电势信号从电动机送到音圈以求“停住”驱动头。臂组15包括本体26，它围住轴承部件。本体装有固定音圈18的支架28和29及多个位于各硬盘12上下的臂30。悬置件或软物16，例如是不锈钢质的，被装在各臂30的一端。传感器17各各装在悬置件的另一端，悬置件给传感器一种像弹簧样的作用。典型地，多个臂30，悬置件16，及传感器17位于各自的盘的上及下。传感器通常称之为头、磁头、或温彻斯特头(Winchesterhead)。传感器有许多功能。它们将以磁的方式贮存在盘的磁迹上的信息读出。它们将此信息变换成电信号并由软连接或电路25送给读/写数据芯片35。它们还将从磁盘驱动器来的信息通过软连接或电路23及连接器24送给主计算机。此外，传感器被用来将信息写到磁迹上。运行时，要写的信息由主计算机通过连接器24软连接电路23送给读/写数据芯片35。来自芯片35的电信号然后经由软连接/电路25被送给传感器。由于各盘转动，悬置件16允许传感器浮在盘上方(或下方)。驱动头的回转使传感器17掠过盘面上各磁迹，它们处在盘的内径和外径之间的各处。盘12和驱动头14的旋(回)转使传感器存取贮存在各磁迹上的所有的信息。已发现相当重要的是臂组应静平衡的使受到冲击和振动时传感器不会偏离其磁迹。赋予镁/铍合金比较地低的重量及臂组比较地薄的断面，臂组15和驱动头14都不需要另加配重以求得静平衡。作为替换成兼有的内容，磁盘驱动器10有热补偿系统。在另一替换实施例中，磁盘驱动器10是一个光盘驱动器。光盘被用来代替硬磁盘12，激光被用来代替传感器14。还有，电路35由用于光驱动器的电路代替，这是本领域技术人员懂得的。现在参照图3，臂组15由诸如铰接部件37的本体26、多个臂30、和支架28、29所组成。铰接部件37是一个直立的管状结构，其一端装各臂的一头而其另一端装两套实质上是U形的支架28和29。圆柱孔38穿通铰接部件并有其长度，用来装入轴承部件19，在图2中可看得很清楚。孔有选定的半径，例如约0.3753英寸。在臂组本体的热膨胀系数和轴的材料之热膨胀系数间没有好的配合时，最好在圆柱孔38中臂组本体26和轴承部件19之间插一钢套。配合良好，一般不需要套筒，让轴承部件19直接和臂组的铰接部件37接触。还可取的是臂组15有九个臂30带八个位于各自的一对臂之间的盘12。顶上的盘30a及底下的臂30i各装有一个悬置件和一个传感器。位于臂30a和30i之间的各臂上每一个装有一对悬置件及传感器。这样的布置每个盘之上及之下都有一个传感器。各臂30有选定的厚度，例如，约0.0285英寸。它们伸出选定的距离，例如，约1.495英寸，从孔38的中心算起，并相互平行地相距，例如，约0.123英寸。还有，从臂30a的顶端到支架28、29的末端的距离例如是约2.835英寸。从臂30i的底部到臂30a的顶部的距离是约1.013英寸。各臂30通常形状呈等腰三角形。等腰三角形中心部分最好从臂上切去以便减少重量下提供侧向稳定性。这部分的尺寸选定为例如宽约0.009英寸，并有孔39，40。孔39装用来设传感器的悬置件16中的一个。孔40则为在制造时间作基准点的工艺孔，也为了减少重量。位于支架28，29上的一对椭圆形孔41，42进一步降低臂组重量。它们也有助于静态平衡臂组及提供在作写的伺服时的基准点。另一个孔43设在支架28，29上用来安装急停装置20。音圈18设于二个支架上。音圈和磁盘驱动装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动头的可回转臂组，有孔，用于绕磁盘驱动器的心轴回转以使传感器幅向地跨磁盘驱动器的磁盘面而定位，其特征是臂组是由其每一层为含铍的镁合金的多层所构成的多层结构。２．根据权利要求１的臂组，其特征是驱动头的臂组是一个部件，有本体部件、臂、和一套支架。

【技术特征摘要】
US 1994-1-21 08/185,1151.一种驱动头的可回转臂组，有孔，用于绕磁盘驱动器的心轴回转以使传感器幅向地跨磁盘驱动器的磁盘面而定位，其特征是臂组是由其每一层为含铍的镁合金的多层所构成的多层结构。2.根据权利要求1的臂组，其特征是驱动头的臂组是一个部件，有本体部件、臂、和一套支架。3.根据权利要求2的臂组，其特征是其中一个轴承部件被置于孔和心轴之间。4.根据权利要求3的臂组，其特征是其中轴承部件包括钢轴承。5.根据权利要求2的臂组，其特征是其中音圈被装在支架上。6.根据权利要求1的臂组，其特征是其中合金具有弹性模量一般在8.2MSI到42MSI的范围之内。7.根据权利要求1的臂组，其特征是其中合金具有热膨胀系数一般在6.8×10-6英寸/英寸/°F到14.1×10-6英寸/英寸/°F范围之内。8.根据权利要求1的臂组，其特征是具有惯性矩一般在6×10-6kg×m2到7×10-6kg×m2范围之内。9.在磁盘驱动系统中的驱动头，用来可移动地定位及支承传感器于磁盘驱动器的磁盘之上，其特征是其中驱动头包括臂组，由含铍的镁合金做成，并有一孔供绕一心轴作回转；轴承部件，置于臂组及心轴之间；软的悬置件，被装在臂组的一端；传感器，被装在悬置件的另一端；音圈，被装在臂组的一套支架上，其中音圈和支架被放在悬置件和传感器的相对的一端使得不需要配重来做到臂组相对于孔的平衡。10.根据权利要求9的驱动头，其特征是其中合金的热膨胀系数通常在6.8×10-6英寸/英寸/°F到14.1×10-6英寸/英寸/°F的范围之内。11.根据权利要求10的驱动头，其特征是其中臂组的惯性矩一般在6×10-6kg×m2到7×10-6kg×m2的范围内。12.一种驱动头的可回转臂组，有一不带套筒的孔，用于绕磁盘驱动器的心轴回转，使传感器幅向地跨过磁盘驱动器的磁盘定位，其特征是其中臂组是由其每一层...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM马德，WJ豪斯，
申请(专利权)人：勃拉希威尔曼股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]