磁盘数据存贮装置制造方法及图纸

一种适用于磁盘近接触数据存贮装置的润滑剂储存系统，它随磁盘组件一起旋转，能够补充设备寿命期内从磁盘表面消耗的润滑剂。该储存系统包括设在磁盘衬垫中的仓室腔，从仓室腔沿径向向外延伸的限流通道或者有纹理的表面提供润滑剂限流作用，而通气通道沿径向向内延伸以替代消耗掉的润滑剂。被限流的润滑剂在毗邻磁盘的表面与磁盘表面贴合处被送至磁盘表面，该相邻表面被弯曲成与磁盘表面形成一个大于９０°的角度，以防止润滑剂脱离磁盘。在限流通道、空气通道及一些倾斜面上还可使用不可润湿的表面，以进一步控制润滑剂的限流。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于近接触磁记录磁盘驱动器领域，在这类磁盘驱动器中，利用润滑剂薄膜层将滑动器与旋转的磁盘表面隔开，提供了通过从衬垫式环形仓定量输出润滑剂并保持该润滑剂膜以利于设备寿命的装置，其中润滑剂的输出速率等于在设备操作期间因离心力而从旋转的磁盘表面损失润滑剂的速率。随着磁盘驱动器的磁存贮密度的增加，需要减薄存贮媒体的磁记录层，并减小在相对运动期间磁记录层与传感器之间的间隔。不久将有必要在旋转的磁盘媒体与传感器之间保持一微英寸或更小的间隔，避免能够快速促使损耗的磁头与磁盘或者固体与固体的接触。为此一种方法是在磁盘表面保持一薄层润滑剂(在5至500唉范围之内)，它具有足够的厚度以防止磁头与磁盘的接触，但又足够薄以确保磁头与磁盘之间的紧密间隔。对于这种系统，在设备组装之前润滑磁盘(一般利用浸渍或旋转施加)。润滑剂足够粘稠以保证在设备操作期间其能极缓慢地飞离磁盘。然而，还没有一种润滑剂仅靠一次施用便能够持续到设备的预期寿命结束。因此，需要某些用于补充磁盘表面润滑剂膜的系统。为获得磁盘记录表面润滑剂膜的成功及满意的补充，需要达到几项目的。存贮的润滑剂必须在所有预计能够影响磁盘驱动器的工作条件下以一定理想范围之内的速率定量地输出。所有从仓室流出或释放的润滑剂必须流向磁盘表面。这样是为保证存贮的润滑剂的有效利用并防止由仓室可能释放的润滑剂液滴未施用到磁盘表面所造成的浪费。再有，润滑剂的环形分配必须一致，并且在设备不旋转时润滑剂的流动必须能有效停止。本专利技术利用一个衬垫环实现，该环放置在记录磁盘表面内径的邻近处并沿径向介于用于记录数据或其他信息的磁道区之间。仓室必须具有足够的内部容积以存贮所需量的润滑剂，用来补充其所接触的磁盘表面上的润滑剂膜，以延长磁盘驱动器的寿命。仓室一衬垫结构包括多个环形区域，它们提供在驱动器内部适当磁盘间隔所需的刚度并提供存贮润滑剂的仓室容量以及一个限流结构;通过这个结构润滑剂以可控的方式释放。还有一个环形表面，该表面要与磁盘表面精确对准。环形柔性衬垫环表面延伸到磁盘表面上允许的正常制造缺陷之处的半径之外。衬垫环在磁盘表面具有一个局部最大直径，以限制由仓室释放到磁盘表面的润滑剂。在环的内径提供了一个孔，以允许间隔环的外部与仓室区域间的空气流通。使用能转动并从其外径散发液体润滑剂的环形仓，在操作期间提供了一个高G力，它导致润滑剂在设备寿命内低速散发，并提供了非操作条件，其间小的限流通道有效地封闭了仓室内部的润滑剂。另外，G力随半径的增加而增大的事实使润滑剂从仓室的供给在产品的寿命期内大致一致。可以选择多孔的、有吸收能力的物质放置在仓室中以提高润滑剂保持能力。尽管这种物质将减小仓室的容积，但是当驱动器未操作时，毛细作用将完全防止流体润滑剂的泄漏。在操作期间，离心力将使润滑剂很快流向邻近仓室最大内径的空间，在那里产生前述的限流流动。当转动停止时，润滑剂的毛细抑制重新建立。选用有吸收能力的物质在下面几种方式中尤显重要1)高限流速率;2)使用低粘性的润滑剂;3)使用低离心的场合(例，低RPM(转/分)和/或在小半径使用限流)。附图说明图1为一个去掉封盖的典型磁盘驱动器的示意部分平视图。图2为图1中磁盘驱动器的部分剖视侧视图。图3所示为一磁盘驱动器的间隔器及典型的磁盘。图4是示意性地表示了本专利技术的一个磁盘衬垫的剖视图。图5A是表示出润滑剂沿圆形表面移动的趋势的磁盘衬垫剖视图。图5B是表示润滑剂相对于非挠性(non-compliant)表面的移动的磁盘及其衬垫部分的放大视图。图6A示出了与精加工的磁盘表面相接触的一个有纹理的衬垫面的放大示意图。图6B示出了二个相接触的有纹理表面。图7、8、9、10、11、12和13则分别显示适用于各种不同环境的本专利技术的几个实施例。图1及图2示出了一个典型的硬盘数据存贮装置。数据存贮在多个硬盘11上，这些硬盘被一起固定在一个可绕一根轴3旋转的组件中。该磁盘组件中包括由插座3所支撑的多个磁盘11，插座3由衬垫13分隔并由一个夹紧装置15加以固定，从而使整个组件能一起旋转。典型的启动组件14具有一系列刚性臂16，每个刚性臂16上都承载了一个能支撑一个传感器承载头12的挠性部件17。上述的传感器则分别与磁盘的数据表面相对，以将数据写在该磁盘表面上的磁记录层中同心圆磁道中或者从中读出数据。启动组件14最常见的是在一个音圈电机(未示出)的带动下绕一个轴转动，从而将传感器从一个同心磁道移至另一个同心磁道。对这种典型的由音圈电机驱动的旋转启动器的更详细描述可以从美国专利第5，060，095号中得到。上述的主轴及启动组件被装在一个由基座部件19和盖子20构成的一个机壳中，该机壳能基本上把上述的头、盘组件与周围的空气隔绝开来。驱动器单元或者做成密封状态，或者装有一个通气滤网，以确保进入机壳内的空气不含悬浮污染物。本专利技术适用的驱动器环境是近接触磁盘驱动器，在这种驱动器中，传感器通过一层在磁盘驱动器的寿命内能补充的液体润滑剂-更具体地说是一层高粘度润滑剂-而与媒体表面隔开。对硬盘所述的液体润滑剂是高粘度润滑剂，可以是过氟化润滑剂或者是碳氢润滑剂，体积粘度约为1厘泊或更大些。图3中示意性地示出了一个分隔相对的盘表面21的衬垫环22，且该衬垫环与每个其上面需要维持一层润滑剂膜的记录表面相邻。图4示出了本专利技术的一个实施例。磁盘11之间间隔着一个衬垫组件23，该衬垫组件23也提供了润滑剂仓的功能，从而向相对的磁盘表面24提供润滑剂，以取代因磁盘旋转而消耗掉的那些润滑剂。衬垫部分25是刚性的，并起到将相邻磁盘表面24间的间距维持在固定值上的作用。无论磁盘衬垫执行的其他功能是什么，它必须实现的首要目的是精确地维护相邻磁盘表面之间的间隔及平行。环形物25、26可以是分离的部件，也可以是带有径向联接肋或其他能简化磁盘组的安装的结构的单独部件。中间的环形空间27中包含多孔材料28，这种多孔材料中用润滑剂浸透过，形成一个润滑剂仓。使用多孔的固体保存物或者吸液海绵之类的材料能够给处理及安装提供最大的方便。然而，将润滑剂保存在能允许液体流动的膜内却是一种能最有效地利用存贮容积的技术。从环形仓室的圆筒形外环壁表面延伸至相邻于相应盘表面24的出口的通道30，具有能完成将润滑剂以预定的速率释放至磁盘表面的限流功能的直径或者节流机制。在润滑剂仓周边有多个通路30，从而能使液体润滑剂均匀地施加到磁盘表面。挠性清洗器(CompliantWasher)33具有一个径向内隙34，用于截获在清洗器33和相邻的磁盘表面24之间从通路泄出的润滑剂。清洗器和磁盘的相邻的表面部分中的一方或者双方被做成不规则状，从而足以使润滑剂在它们之间流动。如果上述的有纹理槽具有径向部分的话，则磁盘的不规则也可以是磁盘的纹理。清洗器33的径向外端35被弯曲成一个大于90°的角度。这将使任何润滑剂液滴或者润滑剂液球流向磁盘表面，而不致于被飞溅至机壳表面浪费掉或者实际上成为一种危害物。设置了一个可压缩的近似环形偏置部件36(附图中示意性地画成了一个伸缩软管状的偏置部件)，以将挠性清洗器推向相邻的磁盘表面。通气孔37允许空气进入环形仓区空间27，以消除内部润滑剂仓和周围环境之间的压力差。这样就能适应温度变化，同时允许空气去取代已送往磁盘表面的润滑剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘数据存贮装置，其特征在于：包括至少一个磁性数据存贮盘的盘组件，上述的磁性数据存贮盘具有一个内直径和一个外直径，并包括覆盖在该数据存贮盘表面上的一层液体润滑剂膜，一个润滑剂仓室系统，它邻近所述的盘内径处并沿径向位于所述的数据存贮表面上的数据存贮磁道的内侧，所述的仓室系统包括一个在装置工作期间能以基本上与旋转造成的润滑剂膜消耗速率相等的速率从所述的仓室释放润滑剂的限流装置，以及将由所述的仓室限量供给的润滑剂分送至所述的盘数据存贮表面的装置。

【技术特征摘要】
US 1992-5-18 885,3231.一种磁盘数据存贮装置，其特征在于包括至少一个磁性数据存贮盘的盘组件，上述的磁性数据存贮盘具有一个内直径和一个外直径，并包括覆盖在该数据存贮盘表面上的一层液体润滑剂膜，一个润滑剂仓室系统，它邻近所述的盘内径处并沿径向位于所述的数据存贮表面上的数据存贮磁道的内侧，所述的仓室系统包括一个在装置工作期间能以基本上与旋转造成的润滑剂膜消耗速率相等的速率从所述的仓室释放润滑剂的限流装置，以及将由所述的仓室限量供给的润滑剂分送至所述的盘数据存贮表面的装置。2.如权利要求1所述的磁盘数据存贮装置，其特征在于所述的仓室系统中包括一个润滑剂仓且所述的限流装置在径向上位于所述的润滑剂仓的外侧。3.根据权利要求2的磁盘数据存贮装置，其特征在于所述的限流装置包括一个压在盘表面上的挠性单元，且限流作用由所述的盘和挠性单元的相对表面中的至少一个上的表面不平整提供。4.根据权利要求2的磁盘数据存贮装置，其特征在于所述的润滑剂仓室系统由多个部件构成，且所述的限流装置包括所述的多个部件的相邻表面，所述的相邻表面具有可控的粗糙度并在径向上自仓室腔向外延伸。5.根据权利要求4的磁盘数据存贮装置，其特征在于被偏置成在其径向外端与所述盘的表面相贴合并提供限流作用比所述的限流装置小的润滑剂通道的一个挠性部件。6.根据权利要求5的磁盘数据存贮装置，其特征在于得到适当设置以将润滑剂从所述的限流装置导向所述的挠性部件通道装置的一条槽沟。7.一种磁盘数据存贮装置，其特征在于一个包括至少一个磁盘的磁盘组件，所述磁盘具有一个内径和一个外径，并且该组件在其记录表面上包括一层粘度大于1厘泊的润滑剂薄膜;构成所述的磁盘组件的一部分的一个润滑剂仓，它被设置在与磁盘组件一起旋转的磁盘的相邻表面上的数据存贮磁道的径向内侧，并含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯A格列高里，克里斯托福G凯勒尔，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]