音圈马达及具有该音圈马达的磁盘驱动单元制造技术

本发明专利技术公开了一种磁盘驱动单元的音圈马达，该音圈马达包括永久磁铁、可沿贴近该永久磁铁的弧线移动的音圈、位于音圈上方的顶板及位于音圈下方的底板。永久磁铁具有沿相反方向磁化的两半，永久磁铁的两半切分为右半磁铁部和左半磁铁部，右半磁铁部和左半磁铁部在音圈马达的相对两侧分别连接于顶板和底板。本发明专利技术还公开了具有这种音圈马达的磁盘驱动单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信息记录石兹盘驱动单元，尤其涉及一种》兹盘驱动单元的音圏马达(voice coil motor, VCM)，其具有一块劈开的永久》兹4失以降低音圏马达 的成本且减少音圈马达线圈上产生的扭曲。
技术介绍
磁盘驱动单元是一种利用磁性介质存储数据的信息存储装置，并有一可移 动的磁性读/写头定位在磁性介质上，以选择性地从磁性介质读取或向磁性介质 写入数据。如图la所示，传统的磁盘驱动单元包括一个安装在主轴马达103上的磁盘 101，主轴马达103以恒定速度高速旋转磁盘101。 一承载石兹头的磁头驱动臂组 合(head stack assembly, HSA) 102被驱动而相对于磁盘101运动，从而从磁盘 101读取数据或向》兹盘101写入数据。音圏马达150通常被用于驱动磁头驱动臂组合102，使磁头定位于磁盘表面 的数据轨道上。-兹头驱动臂组合102安装在驱动臂104的尖端。驱动臂104绕 轴承组合110转动，轴承组合110安装在磁盘驱动单元基才反上临近磁盘101的 外端位置，从而使磁头在与磁盘101平行的平面上且在磁盘101的数据轨道上 方运动。音圏马达150包括自轴承组合110径向向外设置的线圏151，该线圏151被 包围在音圈马达150的磁回路构成的磁场中。石兹回路包括一个或多个永久磁铁 对和磁性传导板。当预定的驱动电流通过线圈151时，电流和^兹场相互感应， 线圈151和驱动臂104上将产生绕轴承组合110的轴旋转的力或力矩。如图lb所示，向线圈151输入电流后，音圈马达150和》兹头驱动臂104通 常会受到三种主要的力矩。第一种力矩Mz (由如图所示的力Fr产生)，通常被 叫作主力矩，驱动线圈151和驱动臂104绕轴承组合110的Z轴250在X-Y平 面内转动。第二种力矩Mx (由如图所示的力Ft产生)，被称为扭转力矩，致使 线圈151和驱动臂104绕轴承组合IIO的X轴254旋转或扭曲。第三种力矩My， 被称为俯仰力矩，致使线圈151和驱动臂104绕轴承组合110的Y轴258旋转 或弯曲。显然，主力矩Mz是驱动线圏151进而驱动磁头在磁盘101上径向运动 的主要手段。换句话说，主力矩Mz是一个期望的力，使驱动臂104和磁头在平 行磁盘101的平面上运动。相反的，扭转力矩Mx和俯仰力矩My都会使驱动臂 104、磁头和线圈151做不平行于磁盘101所在平面的运动。这样，扭转力矩 Mx和俯仰力矩My对磁头维持最佳飞行高度和与磁盘上数据轨道保持平行的能 力产生不良影响，从而影响磁盘驱动单元中磁头的读/写操作。图2显示了一^f兹头驱动臂组合的典型波特曲线(bode curve)。该曲线可以 被视为频域的输出/输入比率。输入是线圈上的电流，而输出是^t头和磁盘间的 横向位移。波特曲线的基线是一条斜率为-2的直线，如虚线所示。从图中可见， 线圈扭曲模态(4kHz)在波特曲线产生峰值，这主要由扭转力矩Mx导致。这 将对磁头的性能产生严重的不良影响。因此，在音圈马达的设计中，由扭转力 矩导致的线圏扭曲非常关键，而由俯仰力矩导致的线圈弯曲则比较不重要。一般而言，磁力线代表磁铁或流过金属线的电流产生的磁场。对于永久磁 铁，磁力线通常用从磁铁北极出来进入磁铁南极的虛线表示。磁力线的密度表 示磁铁产生磁场的强度。如果导磁材料，如钢，放在磁通路上，因为钢具有较 高的磁渗透性，磁力线将趋向于穿过钢而不是磁铁周围的空气。参考图3b、图4b、图7和图10,矩形虚线框代表过渡区域，在该区域中， 磁力线的方向由上至下改变。因而，过渡区域中的^兹力线不垂直于永久磁铁的 表面。这些不垂直的磁力线将带来不期望的力Ft和不期望的扭转力矩Mx。图3a显示了一个传统的双磁铁音圈马达20。双磁铁音圈马达20包括顶板 21及与顶板21相隔且平行的底板22。两块永久磁铁23、 24分别连接于顶板21 和底板22,这样，在永久磁铁23、 24之间就产生了一个空气间隔。可移动线圈 251位于两块永久磁铁23、 24之间产生的磁场中。每块永久磁铁23、 24均具有沿相反方向磁化的两半部分。图3b-3d用虚线箭头展示了传统的双磁铁音圏马达中的磁力线。参考图3b， 永久磁铁23、 24间的间隔中，磁力线基本上与永久磁铁23、 24的表面垂直。 当预定的驱动电流流过可移动线圏251时，根据弗莱明左手定则，电流与永久 磁铁23、 24产生的^f兹场相互感应，可移动线圈251上产生用实线箭头表示的驱 动力Fr，因而驱动驱动臂移动。如图3b-3d所示，双》兹铁音圈马达的过渡区域 很小，且产生在线圏251上的将带来不期望的力矩Mx的垂直力Ft可以相互抵 消。换句话说，当预定的驱动电流流过可移动的线圏251时，双磁铁音圏马达 20受到很小的扭转力矩，甚至不受到扭转力矩，如图3e所示。然而，双磁铁音圈马达的成本过高，因为每个双磁铁音圈马达需要用到两 块永久磁铁。随着永久磁铁价格的升高，磁盘驱动器制造商正努力减少永久磁 铁的材料消耗，以降低音圈马达的成本。在这种情况下，仅使用一块永久磁铁 的单磁铁音圈马达应运而生。参考图4a,传统的单磁铁音圈马达30的基本结构与双磁铁音圈马达20的 结构相似，除了单音圈马达30仅用一块磁铁33整个连接于底板32上。永久磁 铁33也具有沿相反方向磁化的两半部分。单音圈马达30的工作原理同样也与 传统的双^磁铁音圏马达20相似。当预定的驱动电流流过可移动线圏351，根据 弗莱明左手定则，电流与》兹铁33、顶板31和底板32间形成的^f兹场相互感应， 可移动线圈351上产生用实线箭头表示的驱动力Fr，因而驱动驱动臂移动。图4b-4d展示了传统的单磁铁音圏马达30中的磁力线。虽然这种音圈马达 可以降低成本，但是单磁铁音圈马达30的过渡区域比图3b所示的双磁铁音圈 马达20的过渡区域大得多。此外，如图4e所示，产生在线圏351的X轴相对 两侧的垂直力Ft的方向不同。这些相反的垂直力Ft使线圈351上产生较高的扭 转力矩Mx。参考图11,图中的数据进一步证明了传统的单磁铁音圈马达受到了较大的 扭转力矩Mx。因此，亟待一种改进的音圈马达可以降低音圈马达的成本且减小音圏马达 中音圏上产生的扭转力矩。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁盘驱动单元的音圏马达，该音圏马达利用一 块劈开的永久磁铁降低音圈马达的成本且减小音圈马达中的扭转力矩。本专利技术的另一目的在于提供一种磁盘驱动单元，该磁盘驱动单元具有利用 一块劈开的永久磁铁的音圈马达，从而降低磁盘驱动单元的成本且减小音圈马 达中的扭转力矩。为了实现上述目的，本专利技术提供一种磁盘驱动单元的音圈马达，所述音圈 马达包括永久磁铁、可沿贴近所述永久磁铁的弧线移动的音圈、位于所述音圈 上方的顶板和位于所述音圈下方的底板。所迷顶板具有在所述弧线对称轴两侧 的第 一板部和第二板部，所述底板具有在所述弧线对称轴两侧的第 一板部和第 二板部。所述顶板的第 一板部和所述底板的第二板部位于所述弧线对称轴的两 侧。所述永久磁铁具有沿相反方向磁化的两半，所述永久磁铁的两半切分为右 半磁铁部和左半磁铁部，右半磁铁部连接于所述顶板的第一板部，左半磁铁部 连接于所述底板的第二板部。本专利技术音圈马达的 一个实施例中，该音本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘驱动单元的音圈马达，包括：　永久磁铁；　可沿贴近所述永久磁铁的弧线移动的音圈；　位于所述音圈上方的顶板，所述顶板具有在所述弧线对称轴两侧的第一板部和第二板部；及　位于所述音圈下方的底板，所述底板具有在所述弧线对称轴两侧的第一板部和第二板部；　所述顶板的第一板部和所述底板的第二板部位于所述弧线对称轴的两侧；　所述永久磁铁具有沿相反方向磁化的两半，所述永久磁铁的两半切分为右半磁铁部和左半磁铁部，右半磁铁部连接于所述顶板的第一板部，左半磁铁部连接于所述底板的第二板部。

【技术特征摘要】
1.一种磁盘驱动单元的音圈马达，包括永久磁铁；可沿贴近所述永久磁铁的弧线移动的音圈；位于所述音圈上方的顶板，所述顶板具有在所述弧线对称轴两侧的第一板部和第二板部；及位于所述音圈下方的底板，所述底板具有在所述弧线对称轴两侧的第一板部和第二板部；所述顶板的第一板部和所述底板的第二板部位于所述弧线对称轴的两侧；所述永久磁铁具有沿相反方向磁化的两半，所述永久磁铁的两半切分为右半磁铁部和左半磁铁部，右半磁铁部连接于所述顶板的第一板部，左半磁铁部连接于所述底板的第二板部。2. 如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于还包括连接于所述左半磁 铁部和所述底板的第 一板部的第 一导磁板。3. 如权利要求2所述的音圈马达，其特征在于所述第一导磁板与所述左 半磁铁部对称。4. 如权利要求1所述的音圈马达，其特征在于还包括连接于所述右半磁 铁部和所述顶板的第二板部的第二导磁板。5. 如权利要求4所述的音圈马达，其特征在于所述第二导磁板与所述右 半^f兹铁部对称。6. —种磁盘驱动单元的音圈马达，包括 永久磁铁；可沿贴近所述永久^f兹铁的弧线移动的音圈； 位于所述音圈上方的顶板；及位于所述音圈下方的底板；所述永久》兹铁具有沿相反方向磁化的两半，所述永久;兹铁的两半切分为右 半磁铁部和左半磁4失部，所迷右半磁铁部和左半石兹4失部在音圈马达的相对两侧 分别连接于所述顶板和底板。7. 如权利要求6所述的音圏马达，其特征在于所述右半磁铁部和左半磁 铁部分别有一部分互相重叠。8. 如权利要求7所述的音圏马达，其特征在于所述重叠的部分宽1.5毫米。9. 如权利要求6所述的音圈马达，其特征在于还包括位于所述右半磁铁 部下方以与所述右半磁铁部对应，且连接于所述左半磁铁部和所述底板的第一 导磁板。10. 如权利要求6所述的音圈马达，其特征在于还包括位于所述左半磁铁 部上方以与所述左半磁铁部对应，且连接于所述右半磁铁部和所述顶板的第二 导磁板。11. 一种磁盘驱动单元，包括 磁头折片组合；与所述磁头折片组合相连的驱动臂； 驱动所述驱动臂的音圈马达； 磁盘；及用于旋转磁盘的主轴马达；所述音圈马达包括永久磁铁；与所述驱动臂相连且可...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐衍初，徐剑峰，孔令军，虞雷，赵强，
申请(专利权)人：新科实业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]