專利名稱：盤驅(qū)動系統(tǒng)中的頭致動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤驅(qū)動器，如廣泛用作計算機外部存儲設(shè)備的磁盤驅(qū)動器，盒式磁盤驅(qū)動器或光盤驅(qū)動器，特別是涉及一種這樣的盤驅(qū)動器，它具有改進的頭致動器，用于相對轉(zhuǎn)動盤存儲媒體有選擇地定位讀和/或?qū)戭^。
近年來，磁盤驅(qū)動器作用的作為存儲媒體的磁盤的存儲密度已得到相當大的提高，并且，其存儲容量在約十年期間已增加了至少9倍。存儲密度的提高可以在磁盤的的圓周方向和磁道方向兩方面得以實現(xiàn)。前者以每英寸位數(shù)(“BPI”)的數(shù)值來表示，后者以每英寸磁道數(shù)(“TPI”)的數(shù)值來表示。特別是，TPI數(shù)值現(xiàn)在已達到4000TPI(磁道間距6.0μm)，予計可進一步增加到10000TPI(磁道間距2.5μm)。
鑒于磁盤的TPI密度的進一步日益提高，改進磁頭及相應(yīng)的磁盤，特別是改進磁頭定位技術(shù)是非常重要的。在每英寸磁道數(shù)的密度為1000TPI時，磁道間距為2.5μm，而容許定位誤差約為磁道間距的10％，亦即為0.25μm或更小。
同時，盤驅(qū)動器的尺寸必須減小，以便于用于便攜式個人計算機中。因此，對盤的擾動(例如，振動或沖擊)相對增加。此外，擾動增加和減小容許定位誤差這兩個因素是不一致的，同時補償這兩個因素是困難的。
上述問題的基本解決方案是提供具有寬伺服頻帶的磁頭定位伺服系統(tǒng)。然而，磁頭致動器固有的振動特性妨礙伺服系統(tǒng)具有足夠?qū)挼乃欧l帶。通常的致動器的諧振頻率基本上為幾千赫茲，獲得1千赫茲或更高的伺服頻帶已幾乎不可能。如果伺服頻帶被過份加寬以至包括有致動器諧振頻率，則控制系統(tǒng)將會變得不穩(wěn)定，且定位精度將會降低。
因此，在道間距約為1.5μm的某一種光盤驅(qū)動器中，利用雙致動器來加寬伺服頻帶。從而，伺服頻帶可增大到大致約1千赫茲。亦可將已經(jīng)用于漁船驅(qū)動器的雙致動器引入磁盤驅(qū)動器，并且已作過許多嘗試。然而，這些嘗試至今還不能用于商業(yè)用途。因為一個磁盤驅(qū)動器具有大約10至20個磁頭，所以，鑒于價格和重量采用如此大量的雙致動器是不切合實際的。尤其是，由于磁盤驅(qū)動器近來呈價格大量下降趨勢，采用會導(dǎo)致成本增加的技術(shù)是十分困難的。同時，盡管在典型的光盤驅(qū)動器中，僅使用一個頭，但是，雙致動器和驅(qū)動該雙驅(qū)動器所需的復(fù)雜控制系統(tǒng)亦妨礙光盤驅(qū)動器實現(xiàn)低成本。
將來，如果與頭元件集成在一起的微致動器可以利用微型機械技術(shù)得以實現(xiàn)的話，那么，即使對磁盤驅(qū)動器，也還是可以考慮雙致動器的商業(yè)用途的。然而，目前加寬典型的單致動器的伺服頻帶顯然是最切合實際的。
從設(shè)計角度考慮，當增大致動器的剛度時，一種類型的諧振頻率可以增加，但另一種類型的諧振頻率可降低。前者為在“彈性體模態(tài)”中的諧振頻率，而后者為在“剛體模態(tài)”中的諧振頻率。彈性體模態(tài)的諧振頻率是由致動器本身的彈性引起的，而剛體模態(tài)的諧振頻率是在通過一軸承致動器維持為幾乎是剛體時，由在一可活動部件和一靜止部件間的彈出特性所引起的。當彈出特性為常數(shù)時，剛體模態(tài)的諧振頻率與剛體的質(zhì)量之平方根成反比，并且其頻率比彈性體模態(tài)諧振頻率低。
因此，當致動器的剛性增大時，彈性體模態(tài)的諧振頻率升高，然而，這會導(dǎo)致剛體模態(tài)諧振頻率由于致動器的重量(質(zhì)量)增大而降低的問題，此外，還會導(dǎo)致另外一個問題，即存取特性由于較重的致動器而降低。同時，當致動器的重量降低時，剛體模態(tài)的諧振頻率就會增加。可是，彈性體模態(tài)的諧振頻率會由于致動器剛性降低而減小。因此，對剛體模態(tài)和彈性體模態(tài)，均實現(xiàn)各自的較高諧振頻率基本上是不可能的。


圖1是傳統(tǒng)的采用單線圈部件的頭致動器的俯視圖，在現(xiàn)有技術(shù)中，這種致動器通常被采用。圖2表示這種現(xiàn)有技術(shù)的致動器的振動頻率特性。圖1中，頭致動器50有一個從旋轉(zhuǎn)磁盤52讀數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫到旋轉(zhuǎn)磁盤52的頭51，一個支承上述頭51的懸臂57，一個支承上述懸臂57的托架臂53，一個軸承54，一個借助上述軸承54旋轉(zhuǎn)支承托架臂53的靜止軸55，和一個連接到上述托架臂53上的線圈56。上述線圈56，借助于一個在圖1中未表示出的磁鐵，產(chǎn)生驅(qū)動力F和F1。由此，頭51沿圖中箭頭E所示的頭定位方向(即，尋找方向)擺動。
圖2中，相應(yīng)于剛體模態(tài)的致動器50的諧振頻率，峰61出現(xiàn)在一幾千赫茲頻率處，致動器50的剛體模態(tài)振動使致動器50產(chǎn)生如圖中點劃線所示的位移，點劃線59的方向與尋找方向E平行，這是因為，在與尋找方向E平行的方向產(chǎn)生驅(qū)動力F和F1。尤其是，在由一靜止位置到一移動狀態(tài)的過渡期間所產(chǎn)生的驅(qū)動力F和F1，在平行于尋找方向E的方向上引起振動。因此頻帶的設(shè)計要低于出現(xiàn)峰61的頻率，因為頭定位誤差在該頻率處會變大。同時，相應(yīng)于彈性體模態(tài)的諧振頻率的峰62，出現(xiàn)在高于剛體模態(tài)諧振頻率的頻率處。
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種盤驅(qū)動器，其剛體模態(tài)的上述問題會減小。這一基本構(gòu)思是本發(fā)明的受讓人在專利文獻日本發(fā)明號公開平3-80475中公開的。為減小剛體模態(tài)所引起的，問題上述專利申請已提出了一種頭致動器，它在垂直于頭定位方向的方向上產(chǎn)生一個驅(qū)動力。因為，當上述驅(qū)動力作用于上述驅(qū)動器時，剛體模態(tài)的振動在垂直于上述頭尋找方向的方向上產(chǎn)生，所以這一振動只產(chǎn)生較小的頭定位誤差。嚴格地說，由于存在一個搖擺角，上述頭定位方向并不與盤媒體的圓周方向垂直，但該搖擺角由于在20°以內(nèi)，故只有很小的影響。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種盤驅(qū)動器，它安裝有上述頭致動器，同時避免在上述盤媒體和頭致動器之間出現(xiàn)干涉，且達到前述目的。當然，有人可能會建議通過大大增大盤媒體和盤致動器之間的距離來實現(xiàn)上述結(jié)果，但是，對于一個實際的盤驅(qū)動器來說，要在其有限的空間內(nèi)容這樣一個增大的致動器是不易的。
本發(fā)明的再另一目的是，在實現(xiàn)上兩個目的的同時，提供一種盤驅(qū)動器，它安裝有上述頭致動器，以便通過一個利用一對線圈的平衡驅(qū)動器，減小軸承的摩擦反力。為了減小軸承反力，日本專利公開昭59-116965、平5-54565和平6-124553公開了若干平衡驅(qū)動器。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動器亦伴隨有一些問題，即，將頭致動器不與盤媒體干擾而有效地安裝在盤驅(qū)動器的有限空間中是非常困難的。
本發(fā)明的前面所述的目的通過提供一種下述盤驅(qū)動器而實現(xiàn)，該種盤驅(qū)動器包括一個旋轉(zhuǎn)活動線圈致動器，以便有選擇地將一讀/寫頭相對一旋轉(zhuǎn)盤媒體定位，其中，上述致動器包括(a)一個托架，它可繞一軸線旋轉(zhuǎn)，并且具有一個支承上述頭的托架臂，(b)一對具有平面的磁鐵，(c)一對扁形線圈，安裝于上述架上，面對上述磁鐵的平面，并可沿上述磁鐵在上述磁鐵間運動。扁形線圈借助于磁鐵在基本上平行于一條通過上述軸線和上述頭的第一線的方向上分別產(chǎn)生一驅(qū)動力，上述第一線垂直于上述軸線。
因此，如表示本發(fā)明原理的圖3所示，當頭71相對作為有存儲媒體的旋轉(zhuǎn)盤72的表面定位時，上述活動線圈在垂直于尋找方向75的方向上產(chǎn)生一驅(qū)動力F’。所以，即使在方向74出現(xiàn)機械振動，該機械振動實際上不會產(chǎn)生定位誤差，這是因為，盤驅(qū)動器對防止該機械振動具有較大的容許余地。此外，因為線圈設(shè)計成位于平行于盤媒體平面的扁形線圈，致動器可安裝在相對較薄的盤驅(qū)動器的空間內(nèi)，因而可提高安裝效率。
圖1是傳統(tǒng)的采用單線圈部件的頭致動器的俯視圖。
圖2是圖1所示現(xiàn)有技術(shù)致動器的隨變一頻率特性曲線。
圖3是用于說明本發(fā)明原理的頭致動器的俯視圖。
圖4是本發(fā)明的改進的的頭致動器的最佳實施例的俯視圖。
圖5A是利用圖4所示頭致動器的盤驅(qū)動器的俯視圖。
圖5B是圖5A所示盤驅(qū)動器的透視圖。
圖6表示了圖5A中的磁鐵和線圈的布置。
圖7表示了用于分析圖4的頭致動器的可動部件的三維模型。
圖8A是圖5A和圖5B的托架臂和一個四極板磁鐵的俯視圖。
圖8B是基本上沿圖8A線8B-8B’的剖視圖。
圖9A是另一三極磁鐵和一相應(yīng)托架臂的俯視圖。
圖9B是基本上沿圖9A中的9B-9B’線的剖視圖。
圖10是本發(fā)明另一實施例的俯視圖，其中頭致動器有三角形的扁形線圈。
圖11是本發(fā)明的又另一個實施例的俯視圖，其中頭致動器有五角形的扁形線圈。
圖12A是本發(fā)明的另一實施例，其中，頭致動器具有梯形的扁形線圈。
圖12B是一加強塊的表示圖，該加強塊被裝進圖12A中致動器扁形線圈中。
圖13是本發(fā)明的另一實施例，其中，頭致動器具有增大的容差用以避免在盤和頭之間產(chǎn)生干涉。
圖14是圖4所示的本發(fā)明的頭致動器的振動一頻率特性曲線。
圖4是本發(fā)明的改進的頭致動器的最佳實施例(第一實施例)的俯視圖，圖5A是利用圖4頭致動器的3.5英寸盤驅(qū)動器的俯視圖，圖5B是圖5A所示驅(qū)動盤的透視圖。許多圓形盤1沿鉛垂方向疊放，且在其間保持有預(yù)定的空隙，作為磁存儲媒體一起在心軸2上轉(zhuǎn)動。
致動器的可動部件包括一個托架12，其上有許多托架臂12a，托架臂與可轉(zhuǎn)動地安裝在一軸11上的一個線圈安裝座12b作成一體，并從線圈安裝座12b向外徑向延伸；許多懸臂14，各懸臂14分別由托架臂12a向外延伸并在其自由端上裝載磁讀/寫頭15；一對可動扁形線圈16和17。一個軸承110安裝在軸11上，并在軸11上轉(zhuǎn)動支承致動器10的可動部件。驅(qū)動器的靜止部件包括上面提到的軸11和一個固定的盤驅(qū)動器的外殼100(圖5A)上的一個磁路。磁路包括一對扁形的永久磁鐵18和18’，這一對永久磁鐵18和18’具有基本上相同的形狀，被相互平行地間隔，放置且在其間容納上述活動線圈16和17。上磁鐵18(即，“上”指在圖5A和5B中的方位)在圖5A中表示出了，但在圖5B中被取掉，以利表示線圈16和17。磁路此外還包括一對主軛板20(見圖5A)和20’(見圖5B)，這一對主軛板20和20’具有相同的形狀，并相距一定距離，在其間構(gòu)成空隙，一對側(cè)軛塊21和21’，這一對側(cè)軛塊21和21’使軛板20和20’相互連接，一個后軛塊22，它同樣也使軛板20和20’相互連接。
托架臂12a延伸到相應(yīng)盤1的對應(yīng)表面，并能迭蓋其表面，而且可沿其表面相對其運動。頭15分別裝在相應(yīng)懸臂14的端部，懸臂14分別裝在托架臂12a的相應(yīng)端部。線圈16和17在軸11與頭15相對的另一側(cè)安裝在線圈安裝座12b上，并位于磁鐵18和18’之間，而且可在磁鐵18和18’形成的空隙中，相對磁鐵18和18’的表面運動。同時，線圈16和17在一個平面兩側(cè)，相對該平面對稱設(shè)置，該平面基本上包含有軸線O和一直線C1，直線C1通過軸11和頭15。
通過有選擇地地轉(zhuǎn)動托架12，將頭15在尋找方向E1有選擇地定位。在盤1已停止旋轉(zhuǎn)時，頭15與盤1的表面保持接觸，而在盤1轉(zhuǎn)動時，頭15的位置與盤1的表面相近，但不與之接觸。
線圈16和17為扁形的，無心型線圈，分別具有前部分81、82和后部分83、84。線圈部分81-84，借助于磁鐵18和18’，分別產(chǎn)生驅(qū)動力A、A’、B和B’。尤其是，前部分81和82在嚴格平行于直線C1的兩相反方向分別產(chǎn)生驅(qū)動力A和A’，且前部分81和82在平行于一條直線D1的方向延伸，上述直線D1與直線C1垂直相交且過軸線O。因為線圈16和17相對含軸線O和直線e1的平面對稱設(shè)置，所以，線圈16和17分別產(chǎn)生的驅(qū)動力相對上述平面基本上是反向?qū)ΨQ的。
為了獲得一良好平衡且易于安裝的頭致動器，上述前部分81和82在與頭15相反的直線D1(亦或旋轉(zhuǎn)軸線O)的另一側(cè)上以一預(yù)定的偏置量設(shè)置，上述后部分83和84并不與前部分81和82平行，而是相對傾斜的，以便相對上述軸11，基本上與一徑向方向平行。
從轉(zhuǎn)矩方面來說，線圈16和17產(chǎn)生了一定的損失，這是因為，驅(qū)動力A、A’、B和B’相對軸線O與旋轉(zhuǎn)方向稍有些不致。然而，實際上，因為轉(zhuǎn)矩T可用下式表示T＝F·r·cosθ (1)式中，θ是線圈相對上述徑向方向的偏移角，所以，上述提到的轉(zhuǎn)矩損失并不大，如在θ＝20°時，只有7％。
此外，為實現(xiàn)頭致動器的所需行程和所需旋轉(zhuǎn)角度，線圈16和17的布置與磁路的磁極的布置緊密相關(guān)，因此，線圈16和17及磁路的設(shè)計應(yīng)適當協(xié)調(diào)。另外，加強塊16a和17a分別置于相應(yīng)的線圈16和17內(nèi)，以限定并維持(即，加強)可繞在其上的線圈16和17的形狀，并且，亦用于平衡致動器的置于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸11的另一側(cè)的臂伸出部分等部分。
圖6表示了圖4、5A和5B的線圈16和17相對下磁鐵18’從一初始位置(實線)被移至一移動的、虛線位置的布置情況。更具體地說，就是下磁鐵18’包括分別構(gòu)成必N和S的兩磁極的兩個磁鐵18a’和18b’總共有四個磁極。線圈部分81-84相對相應(yīng)的磁級可動(而且是在下磁鐵18’和上磁鐵18之間的空隙內(nèi)運動)。
如圖4-6所示這一實施例的線圈部分81(81’)和82(82’)的布置從驅(qū)動力A和A’的角度看是理想的，因為驅(qū)動力A和A’與尋找方向E1嚴格垂直，并且實際上關(guān)于軸11嚴格平衡。由于上述平衡的驅(qū)動力，軸承反力被減小。此外，由于前部分81和82相對軸11的軸線偏置設(shè)置(從而相對直線D1或相對過直線D1和軸線O的平面也是偏置放置的)以防止與盤1干涉，故，驅(qū)動力A和A’稍稍偏離上述轉(zhuǎn)動方向。然而，前部分81和82相對于經(jīng)向方向，存在一個角度，在本實施例(見圖4)中，角度約為θ＝25°。由此，由上式(1)可知，驅(qū)動力A和A’的旋轉(zhuǎn)有效系數(shù)為91％(cos25°)，而驅(qū)動力A和A’的損失僅為9％。
后部分83和84的布置要綜合考慮垂直于尋找方向的方向和驅(qū)動力B和B’的損失。在這一實施例中，后部分83和84相對上述經(jīng)向方向的夾角約為30°。因此，驅(qū)動力B和B’的旋轉(zhuǎn)有效系數(shù)是86％，亦即，驅(qū)動力B和B’的損失僅為14％?？傆嫞D(zhuǎn)有效系數(shù)約為88％。
同時，在這一實施例中，后部分83和84相對尋找方向E1的夾角亦約為30°。所以，驅(qū)動力B和B’在尋找方向E1的分量約為驅(qū)動力B和B’的50％，而驅(qū)動力A和A’在尋找方向E1的力的分量為零?？偟膩碚f，在尋找方向E1的分量約為25％。就如圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的幾乎全部驅(qū)動力才F’在尋找方向E產(chǎn)生一不平衡的力的分量來說，在尋找方向的不平衡的力分量已經(jīng)減至約1/4.
因此，沿尋找方向E1的軸承反力已被減至約1/4，這相當于剛體模態(tài)的峰值增益減少了多至12分貝。當剛體模態(tài)振動未與其它模態(tài)的振動結(jié)合時，由于軸承反力的作用，剛體模態(tài)的峰值增益通常約為10-20分貝。因此，當采用如圖4-6所示的實施例的頭致動器時，峰值增益變?yōu)榧s0-8分貝，這一增益級是可以忽略不計的。
在一旋轉(zhuǎn)致動器中，以抗繞動特性來考慮，在一旋轉(zhuǎn)軸線上布置平衡中心是很重要的。在這一實施例中，致動器的活動部件相對通過軸11和頭15的直線對稱布置。后部分83和84亦起到頭15和托架臂12a的平衡重的作用，因而，可實現(xiàn)近于完全的完全的旋轉(zhuǎn)平衡。
采用單扁形線圈(只有圖4所示的線圈16或17之一)的致動器亦可獲得良好的振動特性。鑒于本發(fā)明的目的是即提供良好的振動特性，又提供可良好的安裝的線圈結(jié)構(gòu)，所以，該單線圈致動器亦包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。在實際使用中，最好將平衡重安裝在軸11的小單線圈相對的另一側(cè)位置處，以獲得旋轉(zhuǎn)平衡。
下面討論如圖4所示的雙線圈致動器的有效系數(shù)。線圈16和17的慣性矩約為可動部件總慣性矩的1/2(50％)，而頭15和托架臂12a的慣性矩約為上述總慣性的1/2(50％)。在采用單線圈時，單線圖致動器的慣性矩為雙線圈致動器的3/4(75％)，而在通以相同電流時，單純?nèi)χ聞悠鞯目傭?qū)動力為雙線圈器的總驅(qū)動力的1/2。因此，單線圈致動器的電流的每單位加速度約為雙線圈致動器的(1/(3/4))×(1/2)＝2/3，或(67％)。另一方面，為獲得相同的加速度，單線圈致動器所需要的電功率值約為雙線圈致動器的電功率值的3/2(150％)。
圖7為分析圖4之頭致動器的可動部件的一個三維模型。在用計算機仿真時，頭致動器被模擬成許多小的有限單元900的集合體。在仿真中，軸承被模擬成一線性彈簧。懸臂和頭僅分成一個質(zhì)量單元901。因此，將致動器作用一個整體來加以考慮，但單獨的懸臂的振動特性不計及在內(nèi)。針對剛體模態(tài)的的設(shè)計基于如上所述的線圈的布置。此外，針對彈性體模態(tài)所作的設(shè)計則以托架臂的布置為基礎(chǔ)，要將這些托架臂設(shè)計成越靠近軸越寬的形狀。較寬的托架臂已增加了剛性，然而，靠近軸部分的質(zhì)量增加不引起慣性矩的劇烈增大。此外，為得到一輕型致動器，在依然保證托架臂有足夠的剛性的同時，在托架臂上成型有一些孔902。
圖8A表示在圖4、5A和5B中托架10上的四個磁極磁鐵布置的俯視圖。圖8B為基本上沿圖8A中之弧形(圓周)曲線的曲面剖視圖。上磁鐵18由磁鐵18a和18b所構(gòu)成，有如圖8A和8B所示的S-N-S-N四個磁極布置。下磁鐵18’由磁鐵18a’和18b’構(gòu)成，也有N-S-N-S四個磁極布置，這四個磁極N-S-N-S分別面對上磁鐵的四個相異的磁極S-N-S-N。
該對磁鐵18和18’在其附近產(chǎn)生四個磁場，即依次相鄰且交替改變方向的四個磁場。線圈部分81-84在空隙內(nèi)相對磁鐵18和18’的平行相對表面是可動的，于是，可分別活動通過由四個磁極所限定的的相應(yīng)的磁場。磁鐵18a和18b(18a’和18b’)分別具有磁極邊界18c和18d(18c’和18d’)(亦即，在N和S極之界的分界面)，磁極邊界18c和18d(18c’和18d’)不在上述徑向方向，而是在相對過軸線O的一徑向方向和相對如圖所示的相應(yīng)后線圈部分83和84的傾斜方向均傾斜(即，角偏移)的方向。更具體地說，這些磁極邊界相對上述經(jīng)向方向的傾斜角約δ為30°。
圖9A為另一個三磁極磁鐵布置和托架101的俯視圖。圖9B為在一與軸線O同軸且基本上沿圖9A中弧線9B-9B’的曲面中所作的剖視圖。磁鐵181和181’分別布置有三個磁極S-N-S和N-S-N。磁鐵181具有一圓周中心磁極181b，該磁極181b從圖9A中圓周曲線9B-9B’方向看，其長度約為相對而置的圓周端部磁極181a和181c的兩倍，另外，該磁鐵181還有兩(徑向)磁極邊界181d和181e，這兩個磁極邊界181d和181e分別與圖8A中的磁極邊界18c和18d有相同的傾斜角。磁鐵181’的外形同磁鐵181。這些磁鐵181和181’在其間產(chǎn)生三個磁場，其中，中心磁場極181b和181b’實際上為兩個相對放置的端部磁極所共用，且在圖9B中相在地表示為181g(181g’)和181h(181h’)。然而，與圖8A和8B中四磁極磁鐵布置的兩個磁鐵18b和18b’相比，三磁極磁鐵181和181’的部分181h和181h’產(chǎn)生具有僅向相對方向的磁場。特別是，將圖9B與圖8B相比較可以看出，由磁鐵部分181g和181g’(分別涉及與中心磁極181b和181b’的第一段有關(guān)的端部磁極181a和181a’)所產(chǎn)生的磁場對應(yīng)于圖8B中所示的作用于第一線圈16的兩個磁鐵18a和18a’的磁場。另一方面，包括磁極部分181e和中心磁極部分181b的一鄰近段的磁鐵部分181h和包括磁極部分181e’和中心磁極部分181b’一鄰近段的磁鐵部分181h’，相對由圖8所示的磁鐵18b和18b’所產(chǎn)生的磁場而言，產(chǎn)生反向的磁場；于是，供給圖9b中的相應(yīng)線圈171的電流與供給圖8B中的線圈17的電流反向。因此，致動器101具有與四磁極磁鐵布置中所用的線圈16和17形狀相同的線圈161和171，然而，線圈161和171的布線要保證通給線圈171的電流是反向的。
采用如圖9A和9B所示的這種三磁極磁鐵布置的致動器，相對采用如圖8A和8B所示的四磁極磁鐵布置的致動器而言，具有下述優(yōu)點(1)三磁極磁鐵布置增大了在磁鐵間的磁通密度的峰值和由磁通密度所決定的轉(zhuǎn)矩系數(shù)，其原因在于，去掉了一個磁極邊界并且有一較長的中心磁極。(2)扭矩系數(shù)變得更均勻。通常，當線圈部分的位置靠近磁鐵的磁極邊界或邊緣位置時，轉(zhuǎn)矩系數(shù)稍稍降低。在上述四磁極磁鐵布置中，當頭15定位在最內(nèi)端或最外端道上時，線圈16和17的所有部分81-84均靠近磁鐵的磁極邊界或邊緣。然而，在三磁極磁鐵中，當頭定位在最內(nèi)端或最外端道上時，后部分83’和84’之一的位置不是靠近一個磁極邊界，而是靠近中心磁極181b的一中心部分181f。(3)線圈的設(shè)計比四磁極磁鐵線圈的設(shè)計更自由。通常，線圈的設(shè)計應(yīng)使得線圈的每一部分不會運動超出其相應(yīng)磁鐵的磁極邊界。在三磁極磁鐵中，因為中心磁極181b的中心181f，不是一磁極邊界，后部分83’和84’可能移出了中心極181b的中心181f，但還沒超出極邊界。
同時，采用三磁極磁鐵的致動器具有下述缺點。由于在軛中的磁場強度大于四極磁鐵的磁場強度，所以，軛需要做得較大些，以獲得較大磁場強度的較高飽和點。因此，當有供磁路用的足夠空間時，三磁極磁鐵布置是可取的，而當空間有限時，則不盡然；反之，當沒有足夠的空間將較大的致動器安裝進一小型磁盤驅(qū)動器中時，四磁極磁鐵布置是更可取的。
為了消除軛中磁場強度的飽和，最好將側(cè)軛塊21和21’和后軛塊22安裝于線圈(圖5A和5B)的運動行程之外。側(cè)軛塊21和21’與后軛塊22通過磁力作用和機構(gòu)方式將上軛板20和下軛板20’相互連接起來。
在圖4的實例中，線圈安裝座12b與托架12制成一體，線圈16和17粘合在線圈安裝座12b上，且最好用具有足夠的的柔軟性和阻尼效果的所謂彈性粘合劑(如，“粘合劑EP-1”，粘合劑公司生產(chǎn))，以取代通常的環(huán)氧基樹脂，其原因在于，這種彈性粘合劑借助于其阻尼效果提供了抑制線圈振動的作用。有必要確定上述粘合劑的彈性模量和粘合劑的厚度，以便有效地抑制振動。更可取的是，設(shè)計由線圈質(zhì)量和粘合劑剛性所組成的一系統(tǒng)的諧振頻率，使其等于或高于致動器總體的諧振頻率。
同時，從工藝過程及處理托架和將兩個線圈安裝到托架上的成本方面考慮，最好用模塑性將線圈固定到托架上。線圈首先電路相連，然后安裝到線圈安裝座上，其后用樹脂材料模塑到上述線圈安裝座上。模塑所用的樹脂材料，最好用摻有玻動的尼龍材料或聚丙烯苯乙烯(PPS)合成材料，上述這兩種材料均有足夠的剛度且重量輕。此外，從提高模塑強度方面來考慮，還最好在線圈安裝座上開制有切口，線圈被插入切口中，從而從結(jié)構(gòu)上得到線圈安裝座的支承。
圖10是本發(fā)明的另一實施例(第二個實施例)的俯視圖，其中，致動器102有兩個三角形扁形線圈162和172，不同于圖4-6所示的第一個實施例的線圈。線圈162(172)具有一前部分812(822)和后部分832(842)，前部分812(822)和后部分832(842)相互間傾斜呈角發(fā)散狀，并且相對一含有軸112的軸線D2和一直線D2’的平面，傾斜呈反向擴線角狀，上述直線D2’垂直于直線C2，直線C2與軸線D2垂直相交并過讀/寫頭152。線圈162產(chǎn)生一合驅(qū)動力S，該合驅(qū)動力S為在其前部分812和后部分832處分別產(chǎn)生的分驅(qū)動力A2和B2的合力。線圈172亦產(chǎn)生一合驅(qū)動力S’，該合驅(qū)動力S’為分驅(qū)動力A2’和B2’之和。驅(qū)動力S和S’與尋找方向E2嚴格垂直，并且，從實際應(yīng)用上看，關(guān)于軸112精確平衡。因此，在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的方向的振動及由此引起的對將致動器102安裝到軸102上的軸承旋轉(zhuǎn)運動的摩擦阻力均得到減小。
從驅(qū)動力S和S’的各自的方向來考慮，線圈162和172的定向?qū)嶋H上是理想的，這是因為，它們在平行于尋找方向E2的方向永遠不會產(chǎn)生分力。從驅(qū)動力S和S’的旋轉(zhuǎn)有效系數(shù)來考慮，這一實施例中的有效系數(shù)稍稍小于第一個實施例中的有效系數(shù)。然而就總體特性而論，致動器102至少有潛力超過第一個實施例的性能。
同時，致動器102有下述優(yōu)點。(1)致動器102為加強將線圈162和167安裝和連接到托架122的線圈安裝基座122b上提供了增大的空間，原因是，在其間的連接面面積移向軸112的與頭152相反的一側(cè)。(2)致動器102比先前實施例的致動器具有更小且更好的輪廓，從而，為將圖5A和5B所示的柔性印刷電路板(FPC)99安裝到致動器102上提供了增大的空間。這些優(yōu)點簡化了頭致動器的設(shè)計。
圖11是本發(fā)明的又一個實施例(第三個實施例)的俯視圖，在這個實施例中，頭致動器有呈五邊形形狀的扁表線圈。本實施例的效果與示于圖10的第二實施例的效果是相似的。在這個頭致動器103上，線圈163與磁鐵183共同作用，分別在部分813和833處產(chǎn)生驅(qū)動力A3和B3，而且驅(qū)動力A3和B3與尋找方向嚴格垂直。線圈173在部分813和843處也分別產(chǎn)生了驅(qū)動力A3’和B3’。因為部分833相對于經(jīng)向方向傾斜，及其相對磁鐵183所處的位置關(guān)系(即，超出了外邊緣，超出了磁體183的周邊)，部分833的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力被減小了15％。如果需要更大的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，部分833應(yīng)被完全安裝在磁鐵內(nèi)部(即，安裝在磁鐵之間)。而且，為了獲得最佳的驅(qū)動力方向，部分833可如圖11所示稍稍移向外側(cè)。
圖12A是本發(fā)明的另一個實施例(第四個實施例)，其中，頭致動器104有一個呈梯形的扁形線圈23。在這個實施例中，一個被成形為梯形形狀的扁形線圈23代替了前述的實施例中的兩個扁形線圈。線圈23在部分231-234分別產(chǎn)生驅(qū)動力。這些驅(qū)動力有效地完全垂直于尋找方向E4，并且處于平衡狀態(tài)。
轉(zhuǎn)動有效系數(shù)對于部分231和部分232大約是90％，對于部分233和部分234大約是70％，因此，平均轉(zhuǎn)動有效系數(shù)大約是80％，這個數(shù)值僅比前述的實施例略微低一點。然而，因為沿與尋找方向E4相平行的方向的力的分量非常小，這個實施例在振動特性方面有十分優(yōu)異的性能。此外，線圈23的阻力比雙線圈的阻力大一點。因此，這個實施例應(yīng)被選用在不是要求改進轉(zhuǎn)動有效系數(shù)，而是為了改進振動特性的情況下。
一個加強塊24被表示在圖12B中，它相當于上述討論過的圖5B中的塊16a和17a。因此，塊24被安裝在線圈23的內(nèi)側(cè)用來支承和增強部分233和234，這樣作的原因是線圈23的尺寸大而且部分233和234是自由的。加強塊24由一種緣材料制成，這種絕緣材料最好是具有一個高的剛性的重量輕的合成樹脂(例如，PPS，等等)。此外，加強塊24上有一些孔25，用于減輕重量而不損失剛性。在這個實施例中，線圈23是繞著加強塊24繞成的。
該增強塊24不僅能夠提供給圖12A的實施例中的梯形線圈，而且也能提供給上述實施例的線圈。加強塊的存在確實對諧振頻率有影響；例如，在示于圖4的第一實施例的情況下，諧振頻率視增強塊存在與否變化了大約10％。
同時，在使用圖12A的梯形線圈23的致動器104中，由于部分233和234相對于徑向方向別傾動了約45°角，設(shè)計磁路有些困難。因此，如圖12A所示，一個磁鐵27有一個外側(cè)的圓形邊緣27a和一個內(nèi)側(cè)的橢圓形邊緣27b。最好，磁鐵被這樣安排以使得在線圈部分233和234之間延伸的線圈中心段235，不是處于兩個磁鐵27之間的空隙中，而是延伸進入由內(nèi)側(cè)橢圓邊緣27b構(gòu)成的開口部分(即，這對磁鐵27的每一個磁鐵的開口部分)。這是有用的，因為這個中心段235產(chǎn)生一個不會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)力的沿徑向和驅(qū)動力；因此，通過這種方式，即，將中心段235相對于磁鐵27移動以使得它處于磁鐵間空隙的外部，不期望的徑向驅(qū)動力被減小。相應(yīng)地，線圈22和磁鐵27的圖示形狀不被局限于所表示的那樣，可進行能達到上述相同的相互關(guān)系的各種改變。另外，磁鐵27有一個通常是橢圓形的內(nèi)邊緣，與之相應(yīng)，為了增加與軸114的距離，后邊部分233和234的橫截面寬度逐漸減小。
同時，也有可能用類似于示于圖4-6的第一實施例的方法來安排線圈23，以便于后部分233和234向徑向方向傾斜，而且，使其所具有的特性也類似于第一實施例。但是，從降低組裝成本方面看，圖12A所示的實施例優(yōu)于圖4所示的實施例，因為前者僅要求一個線圈。
圖13是本發(fā)明的又一實施例，在這個實施例中，為了避免盤和頭之間的干涉，頭致動器具有放大了的公差。在致動器105上，線圈165產(chǎn)生一個驅(qū)動力S5，S5是分別產(chǎn)生于部分815和部分835驅(qū)動力的合力，線圈175也產(chǎn)生一個驅(qū)動力S5’，S5’是在部分825和部分845處產(chǎn)生的驅(qū)動力的合力。在具有一對如前面實施例所示的對稱配置的線圈的致動器中，處于圖13所示致動器105中的線圈165位置上的線圈，應(yīng)比另一個線圈175更接近盤1，從而有與盤1干涉的可能。為了避免那種干涉，根據(jù)圖13實施例，這對線圈165和175被旋轉(zhuǎn)偏移通常與線D5的找齊關(guān)系，而代之以與線D5’具有找齊關(guān)系，這個線D5’是由線D5沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)而得。這種布置相對增加了線圈165和盤1圓周之間的距離，而沒有導(dǎo)致任何不利的使線圈175和盤1的圓周空間的減小。這樣增大了誤差余量，從而避免在盤1和線圈165間產(chǎn)生干涉。
線圈165和175在形狀上類似于圖10所示的第二實施例中的線圈。驅(qū)動力S5和S5’完全與線C5’平行，而且，關(guān)于軸115被有效地完全平衡。因此，盡管線C5’不是完全垂直于尋找方向E5，但是，傾向于阻止將致動器105安裝到軸114上的軸承的自由旋轉(zhuǎn)的摩擦力被減小，而同時對于致動器105仍能維持一個充分的振動特性。另外因為線圈165和175被布置成有一定的傾斜角，因此，與其它實施例相比，本實施例更易獲得充分平衡的驅(qū)動器，原因在于，與其小含有線D5的平面找齊的情況相比，就如圖4所示的致動器110的線圈16和17相對線D1的距離而言，兩個線圈165和175可有效地被置于更靠近含有線D5和過軸115的軸線的平面的位置。亦可看出，圖4中致動器10的軸線位于與盤1的圓周更遠的位置，而圖13所示的線圈165和175的轉(zhuǎn)動或傾斜關(guān)系卻允許在軸115的軸線與盤1的圓周之間留有更近的間距。
當?shù)玫酵耆钠胶怛?qū)動器，而且，如上提到的，阻止在軸上的軸承的自由旋轉(zhuǎn)的摩擦力被消除時，剛體模態(tài)不發(fā)生。另外，沿縱向的最初力矩被很好地平衡，但是，沿橫向的最初力矩有一點未被平衡。但是，因為這個橫向的不平衡是很小的，易于用平衡重將其平衡，因此，對于橫向最初力矩有可能獲得有效地完全平衡。
與圖4比較，圖13的實施例所使用的線圈165和175類似于圖4的線圈16和17，但是，如上述所討論的，它們被設(shè)置了一個傾斜角，如前邊所提出的，圖4實施例中線圈16和17的總的驅(qū)動力不是完全垂直于尋找方向E1。然而，至在圖13的實施例中的線圈165和175的傾斜位置的位移沒有在振動特性方向引入任何明顯的不利變化。這是因為，盡管當線圈165的驅(qū)動力S5被移動而使得它與圖13中尋找方向E5的垂直程度減小時(比較圖4中與之相應(yīng)的線圈16的驅(qū)動力)，圖13中線圈175的驅(qū)動力S5’卻變得與尋找方向E5更接近垂直(比較與之相應(yīng)的圖4中線圈17的驅(qū)動力)。
圖14是本發(fā)明圖4實施例中的頭致動器的隨變一頻率特性曲線。隨變一頻率特性表示對應(yīng)于一個頭致動器輸入電流頻率(Hz)的頭的輸出振幅(位移或者力)。在圖4所示的第一實施例中，主諧振頻率發(fā)生在約9.6kHz(即，在10kHz以下)處，因此，這個隨變一頻率特性一直到諧振頻率64幾乎是線性的。在圖14中，這個剛體模態(tài)的諧振頻率發(fā)生在5kHz附近，而且，因其只約1-2分貝，可被忽略。
與示于圖2的現(xiàn)有技術(shù)特性相比，示于圖4的第一實施例的特性是非常好的。在圖2的現(xiàn)有技術(shù)中，這個首先發(fā)生的諧振頻率61大約發(fā)生在2-4kHz的位置內(nèi)，但是在第一實施例中的首先發(fā)生的諧振頻率64大約在10kHz的位置處。另外，在第一實施例中，剛體模態(tài)在諧振頻率處的振動被明顯地抑制。這樣的作用通過如圖4所示的線圈布置得以實現(xiàn)。因此，有可能獲得寬伺服頻帶，從而獲得致動器優(yōu)異的定位精度。
下表1比較了現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明的性能特性(低速類型的高速類型)。
表1類型1/類型2/類型3的性能類型1示于圖1的現(xiàn)有技術(shù)類型2示于圖4到圖6的本發(fā)明(低速類型)類型3示于圖4到圖6的本發(fā)明(高速類型)(1)端點的等效質(zhì)量(g)2.68/2.02/2.02(2)端點的等效轉(zhuǎn)矩系數(shù)(N/A)1.55/3.93/2.08(3)加速度系數(shù)(G/A)58.8/208/110.8(4)電阻(Ω)8.2/29.1/8.2(5)最大加速度(G)71.7/71.5/135(6)尋找時間(ms)8.0/8.0/5.8(7)能源消耗(比值)1.00/0.34/1.00為了比較的目的，使用示于圖4-6的雙線圈致動器的類型2，被設(shè)計成能夠獲得與使用示于圖1的單個線圈致動器的類型1相同的加速度和尋找時間。在這種情況下，類型2的電力消耗是類型1的大約1/3，這是通過增加線圈體積和優(yōu)化慣性矩得以實現(xiàn)的。
相反地，類型3被設(shè)計成類型1消耗相同數(shù)量的電力。除了線圈線直徑以外，類型3的致動器與類型2的致動器結(jié)構(gòu)幾乎一樣；因此，類型3的線圈的電阻不同于類型2。在這種情況下，類型3與類型1和類型2相比，有較高的加速度，從而有較短的尋找時間。尤其是，只有5.8毫秒(ms)的微乎尋常短的尋找時間，這個值比類型1和類型2短了2.2毫秒(ms)。
因此，相對于傳統(tǒng)的致動器(即類型1)，根據(jù)市場需要，有可能既提供一種改進了的低速類型的致動器(類型2)又提供一種改進了的高速類型(類型3)的致動器，即，類型2的盤驅(qū)動器提供給那些需要低的電消耗而又維持至少是傳統(tǒng)致動器(即類型1)所具有的加速度和尋找時間的用戶，類型3的盤驅(qū)動器被提供給那些需要比傳統(tǒng)驅(qū)動器(即類型1)更高的尋找速度而不增加電力消耗的用戶。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)活動線圈致動器，用于在盤驅(qū)動器中，有選擇地將一個讀/寫頭相對一個旋轉(zhuǎn)盤媒體定位，所說致動器包括一個托架，它可繞一軸線轉(zhuǎn)動并具有一個用于支承上述讀/寫頭的托架臂；一對軛板，它們固定在上述盤驅(qū)動器上，并相互間隔；一對磁鐵，它們固定在所說的一對軛板之間，并分別具有平表面，這兩個平表面與上述軸線垂直且相互面對，在其間具有空隙；一對扁形線圈，安裝于所說托架上并至少有一部分置于所說的一對磁鐵的兩平表面之間的空隙內(nèi)，而且面對所說一對磁鐵的兩平表面，該一對扁形線圈可沿所說磁鐵的平表面相對其運動通過一個運動行程；上述扁形線圈，借助于所說一對磁鐵，在一基本上平等于一條第一線和方向產(chǎn)生驅(qū)動力，上述第一線垂直于上述軸線并通過上述軸線和上述讀/寫頭。
2.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于上述一對扁形線圈相對一平面在其相對的兩則對稱設(shè)置，上述平面基本上包含有上述軸線和上述第一線，上述一對扁形線圈分別產(chǎn)生的驅(qū)動力基本上相互反向相對上述平面對稱。
3.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于上述一對扁形線圈相對一平面在其相對的兩側(cè)對稱設(shè)置，上述平面基本上包括上述軸線，并且角度傾斜偏離上述第一線且朝向上述旋轉(zhuǎn)盤媒體的中心，上述一對扁形線圈分別產(chǎn)生的驅(qū)動力基本上相互反向且相對上述平面對稱。
4.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于每個線圈一個第一部分，該第一部分在基本上垂直于上述第一線的方向上延伸。
5.如權(quán)利要求4所述的致動器，其特征在于每個線圈進一步包括一個第二部分，該第二部分與上述第一部分相隔，上述第一和第二部分相對上述旋轉(zhuǎn)盤媒體的位置，分別與其較近和較遠。
6.如權(quán)利要求5所述的致動器，其特征在于所說扁形線圈的第二部分在基本上垂直于上述第一線的方向上延伸。
7.如權(quán)利要求5所述的致動器，其特征在于所說扁形線圈的第二部分在一個方向上延伸，該方向與一個經(jīng)向方向傾斜，傾斜角至多為30°，該徑向方向是相對上述軸線的，且與上述第一線垂直。
8.如權(quán)利要求5所述的致動器，其特征在于相對一個含有上述軸線且垂直于上述第一線的平面，所說扁形線圈的第一部分以一預(yù)定的偏置量偏離上述平面，并且位于上述平面的遠離上述讀/寫頭的一側(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于每個扁形線圈包括一個第一部分和一個第二部分，上述第一部分和第二部分相互間傾斜呈角發(fā)散狀，并且相對一平面，呈反向擴張角狀，該平面垂直于上述第一線且位于上述第一和第二部分之間。
10.如權(quán)利要求9所述的致動器，其特征在于所說平面沿上述第一線在一遠離上述讀/寫頭的方向上偏離上述的軸線。
11.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于每一個所說磁鐵均有四個磁極，在上述扁形線圈的運動行程方向上，上述四個磁極基本上等間隔劃分。
12.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于每一個所說磁鐵包括一個相應(yīng)的中心磁極和相應(yīng)的一對相對的端部磁極，上述中心磁極和上述端部磁極借助上述中心磁極互連成一體，且形狀與上述扁形線圈的運動行程一致，上述端部磁極的長度相等，而上述中心磁極長度基本上為每個上述端部磁極的兩倍。
13.如權(quán)利要求1所述的致動器，其特征在于它還包括一對側(cè)軛塊，分別將上述一對軛板之一的相對的端部與另一軛板對應(yīng)的端部相連接；一個后軛塊，將上述一對軛板之一的中心部分與另一軛板的中心部分相連，并位于上述扁形線圈的運動行程之外。
14.一種旋轉(zhuǎn)活動線圈致動器，用于在盤驅(qū)動器中，有選擇地將一個讀/寫頭相對一個旋轉(zhuǎn)盤媒體定位，所說致動器包括一個托架，它可繞一軸線轉(zhuǎn)動并具有一個用于支承上述讀/寫頭的托架臂；一對軛板，它們固定在上述盤驅(qū)動器上，并相互間隔；一對磁鐵，它們固定在所說的一對軛板之間，并分別具有平表面，這兩個平表面與上述軸線垂直且相互面對，在其間具有空隙；一對扁形線圈，安裝于所說托架上并至少有一部分置于所說的一對磁鐵的兩平表面之間的空隙內(nèi)，而且面對所說一對磁鐵的平表面，該扁形線圈可沿所說磁鐵的平表面相對其運動通過一個運動行程；所說扁形線圈，借助于所說一對磁鐵，在一基本上平行于一條第一線的方向產(chǎn)生驅(qū)動力，上述第一線垂直于上述軸線并通過上述軸線和上述讀/寫頭。
15.如權(quán)利要求14所述的致動器，其特征在于所說扇形線圈基本上是梯形形狀。
16.如權(quán)利要求15所述的致動器，其特征在于所說扁形線圈包括一個第一部分和一個與上述第一部分相隔的第二部分，上述第一和第二部分相對上述旋轉(zhuǎn)盤媒體的位置，分別與其較近和較遠。
17.如權(quán)利要求16所述的致動器，其特征在于相對于一個含有上述軸線且垂直于上述第一線的平面，所說扁形線圈的第一部分以一預(yù)定的偏置量偏離上述平面，并且偏離上述平面的遠離上述讀/寫的一側(cè)。
18.如權(quán)利要求15所述的致動器，其特征在于所說扁形線圈相對一個第一平面對稱設(shè)置，上述第一平面基本上包括上述軸線和上述第一線。
19.如權(quán)利要求18所述的致動器，其特征在于上述第一平面通過上述軸線，并且傾斜偏離上述第一線，趨向上述旋轉(zhuǎn)盤媒體的中心。
20.如權(quán)利要求15所述的致動器，其特征在于每一個所說磁鐵均成形為弧狀，其寬度在一個經(jīng)向方向逐漸變化，在其中心部分寬度相對較小，在其相對的側(cè)部寬度相對較大。
21.如權(quán)利要求20所述的致動器，其特征在于每一個所說磁鐵具有一個圍繞上述軸線的半橢圓內(nèi)邊緣和一個半圓外邊緣。
22.如權(quán)利要求15所述的致動器，其特征在于它還包括一個基本上呈梯形的座，所說扁形線圈圍繞上述座。
23.如權(quán)利要求22所述的致動器，其特征在于所說座有一個孔。
24.一種旋轉(zhuǎn)活動線圈致動器，用于在盤驅(qū)動器中，有選擇地將一個讀/寫頭相對一個旋轉(zhuǎn)盤媒體定位，所說致動器包括一個托架，它可繞一軸線轉(zhuǎn)動并具有一個用于支承上述讀/寫頭的托架臂；一個磁鐵；一個線圈，它借助于所說磁鐵產(chǎn)生一個驅(qū)動力；連接裝置，具有預(yù)定的彈性，將所說線圈連接到所說臂上。
25.一種旋轉(zhuǎn)活動線圈致動器，用于在一個驅(qū)動器中有選擇地定位一個讀/寫頭，所說致動器包括一個托架，它被安裝用于實現(xiàn)繞一個定向于一個第一方向的托架軸線的旋轉(zhuǎn)運動，它具有一個相對上述托架臂徑向延伸的托架臂，該托架臂具有支承上述讀/寫頭的一個自由端；一對上、下軛板，被安裝在上述盤驅(qū)動器中的固定位置上，且在上述第一方向上相互間隔從而在其間構(gòu)成一個第一空隙；一對上、下磁鐵，被安裝在所說一對上、下軛板之間并分別與其鄰近的固定位置處，所說上、下磁鐵具有相應(yīng)的平表面，上述相應(yīng)的平表面垂直于上述托架軸線且相互平行，在上述第一方向上相互間隔，并在其間構(gòu)成一個第二空隙；一個第一扁形線圈，它安裝于所說托架上并具有相應(yīng)的分別位于上，下公共表面上的上、下表面，上述上、下公共平面垂直于上述托架軸線，上述扁形線圈至少有一部分被置于上述第二空隙間，并且相對所說上、下磁鐵的相應(yīng)的平表面呈相互間隔且面對的位置關(guān)系，上述扁形線圈可動，可繞上述托架軸線與上述托架一起作旋轉(zhuǎn)運動，因而，可相對所說上、下磁鐵的相應(yīng)平表面沿一個運動行程運動；上述第一扁形線圈，它導(dǎo)電流并產(chǎn)生一個磁場，并借助于一個據(jù)說上、下磁鐵的相應(yīng)的磁場，產(chǎn)生一個基本上平行于一條帶一線的驅(qū)動力，以有選擇地驅(qū)動上述托架繞上述軸線作旋轉(zhuǎn)運動，上述第一線與上述托架軸線垂直相交并通向上述讀/寫頭。
26.如權(quán)利要求25所述的致動器，其特征在于上述第一線通過上述托架軸線。
27.如權(quán)利要求25所述的致動器，其特征在于上述盤驅(qū)動器容納并驅(qū)動一個具有記錄媒體表面并具有圓形周邊的旋轉(zhuǎn)盤，使其繞盤旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，上述盤旋轉(zhuǎn)軸線相距上述托架軸線的距離基本上相應(yīng)于上述托架軸線至上述讀/寫頭的距離，上述托架通過上述運動行程的運動相應(yīng)地使上述讀/寫頭通過一個基本上為徑向的讀/寫頭尋找運動行程，該尋找運動行程在一個臨近盤軸線的內(nèi)位置和一個臨近盤的周邊的外位置間延伸；上述第一線與上述托架軸線垂直相交，并通過上述讀/寫頭，基本上與上述托架臂中心線重合。
28.如權(quán)利要求25所述的致動器，其特征在于上述盤驅(qū)動器容納并驅(qū)動一個具有記錄媒體表面并具有圓形周邊的旋轉(zhuǎn)盤，使其繞盤旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，上述盤旋轉(zhuǎn)軸線相距上述托架軸線的距離基本上相應(yīng)于上述托架軸線至上述讀/寫頭的距離，上述托架通過上述運動行程的運動相應(yīng)地使上述讀/寫頭通過一個基本上為徑向的讀/寫頭尋找運動行程，該尋找運動行程在一個臨近盤軸線的內(nèi)位置和一個臨近盤的周邊的外位置間延伸；上述第一線與上述托架軸線垂直相交，并且，相對上述托架臂中心線角度傾斜，在沿上述讀/寫頭尋找運動行程的由上述盤周邊至盤軸線的方向上。
29.如權(quán)利要求25所述的致動器，其特征在于，它還包括一個第二扁形線圈，它裝在形狀與上述第一扁形線圈形狀互補的所說托架上，上述第一和第二扁形線圈在一個橫向方向上相距一個平面相對而置，上述平面含有上述軸線和第一線上述第一和第二線圈共同導(dǎo)電，并且，借助于所說上和下磁鐵的相應(yīng)的磁場，產(chǎn)生各自的磁場，從而產(chǎn)生各自的、反向的第一和第二驅(qū)動力，上述第一和第二驅(qū)動力平行于上述第一線且位于其兩側(cè)，該兩驅(qū)動力相加合成，從而有選擇地驅(qū)動上述托架繞上述軸線作旋轉(zhuǎn)運動。
30.如權(quán)利要求29所述的致動器，其特征在于上述第一線通過上述托架軸線。
31.如權(quán)利要求29所述的致動器，其特征在于上述盤驅(qū)動器容納并驅(qū)動一個具有記錄媒體表面并具有圓形周邊的旋轉(zhuǎn)盤，使其繞盤旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，上述盤旋轉(zhuǎn)軸線相距上述托架軸線的距離基本上相應(yīng)于上述托架軸線至上述讀/寫頭的距離，上述托架通過上述運動行程的運動相應(yīng)地使上述讀/寫頭通過一個基本上為徑向的讀/寫頭尋找運動行程，該尋找運動行程在一個臨近盤軸線的內(nèi)位置和一個臨近盤的周邊的外位置間延伸；上述第一線與上述托架軸線垂直相交，并通過上述讀/寫頭，基本上與上述托架臂中心線重合。
32.如權(quán)利要求29所述的致動器，其特征在于上述盤驅(qū)動器容納并驅(qū)動一個具有記錄媒體表面并具有圓形周邊的旋轉(zhuǎn)盤，使其繞盤旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，上述盤旋轉(zhuǎn)軸線相距上述托架軸線的距離基本上相應(yīng)于上述托架軸線至上述讀/寫頭的距離，上述托架通過上述運動行程的運動相應(yīng)地使上述讀/寫頭通過一個基本上為徑向的讀/寫頭尋找運動行程，該尋找運動行程在一個臨近盤軸線的內(nèi)位置和一個臨近盤的周邊的外位置間延伸；上述第一線與上述托架軸線垂直相交，并且，相對上述托架臂中心線角度傾斜，在沿上述讀/寫頭尋找運動行程的由上述盤周邊至盤軸線的方向上。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)活動線圈致動器，在盤驅(qū)動器中有選擇地將讀/寫頭相對盤媒體定位，托架可繞一軸線轉(zhuǎn)動并具有托架臂支承上述頭。一對磁鐵，置于磁軛結(jié)構(gòu)內(nèi)相隔，具有相隔的垂直于軸線的平表面并在其間構(gòu)成空隙。扁形線圈結(jié)構(gòu)，包括一或一對扁形線圈，安裝于托架上并至少部分置于位于磁鐵的相對平表面內(nèi)的空隙內(nèi)，以便可沿一運動行程相對磁鐵運動。借助于磁鐵，扁形線圈結(jié)構(gòu)在一個基本上平行于第一線的方向產(chǎn)生驅(qū)動力，第一線垂直于軸線。
文檔編號G11B21/08GK1149744SQ9610627
公開日1997年5月14日 申請日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月28日
發(fā)明者有賀敬治, 黑羽康雅, 山田朋良 申請人:富士通株式會社