專利名稱：用于減小磁道對(duì)準(zhǔn)不良的側(cè)傾偏置磁頭懸架的制作方法
這是于1996年8月5日提交的現(xiàn)在已放棄的序列號(hào)為08/692,394的美國(guó)專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)。
本發(fā)明涉及硬盤驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明尤其涉及一種被側(cè)傾偏置的磁頭懸架，用于最大限度地降低由存儲(chǔ)磁盤相對(duì)于名義旋轉(zhuǎn)平面的非平面運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的磁頭/磁盤磁道的對(duì)準(zhǔn)不良。
一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器一般包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤10和一個(gè)讀/寫磁頭轉(zhuǎn)換器組件，該組件包括一個(gè)滑塊12和一個(gè)由滑塊12承載的電磁讀/寫轉(zhuǎn)換器單元。在

圖1中表示出這種類型的磁盤驅(qū)動(dòng)器的平面圖?；瑝K12由一個(gè)磁頭臂組件15相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁盤10沿徑向定位，以便寫和讀元件跟隨磁盤10的存儲(chǔ)表面上所確定的一個(gè)數(shù)據(jù)磁道(dt)，在表面上有多個(gè)可用的同心數(shù)據(jù)磁道存儲(chǔ)區(qū)。磁頭臂組件被，例如，沒有表示在圖1中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)音圈電動(dòng)機(jī)移向磁道(dt)。
在磁盤10旋轉(zhuǎn)期間，滑塊12“浮”在一層空氣膜上十分接近磁盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面。滑塊12通過(guò)一個(gè)常平架16(如圖7中所示)和一個(gè)載重梁或彈簧17被裝在磁頭臂15上，載重梁或彈簧17通過(guò)常平架16向滑塊12施加一個(gè)預(yù)定的預(yù)載荷，以將滑塊12壓向磁盤10的存儲(chǔ)表面。由相對(duì)于滑塊的磁盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的邊界層空氣流，產(chǎn)生出一個(gè)空氣膜支撐，可以使滑塊“浮”在十分接近磁盤表面的地方。由于安裝有常平架，在懸浮中滑塊12能以如下方式自由地“俯仰”其前沿與后沿能以俯仰運(yùn)動(dòng)相對(duì)于存儲(chǔ)表面來(lái)回運(yùn)動(dòng)。滑塊12也可自由地繞常平架左右“側(cè)傾”或旋轉(zhuǎn)。名義上，磁盤10和磁頭臂E形塊15被與基座13固定，該基座可以是一個(gè)諸如鋁合金的鑄件或沖壓件，這樣它們名義上在平行平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。正如所述，圖1中的磁盤驅(qū)動(dòng)器是傳統(tǒng)的。然而，正如將在此后所述，圖1的磁盤驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的原理，用于降低磁道對(duì)準(zhǔn)不良的側(cè)傾偏置的磁頭懸架。
磁盤驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)已被賦予了在性能和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量上增大的特征。通過(guò)將磁盤的旋轉(zhuǎn)速度從，例如3600RPM提高到7200RPM或更快已經(jīng)提高了性能。較快的磁盤旋轉(zhuǎn)有利于降低數(shù)據(jù)磁道中記錄數(shù)據(jù)的平均等待時(shí)間。較快的磁盤旋轉(zhuǎn)具有不良的缺點(diǎn)，例如由于增大的空氣湍流，或經(jīng)過(guò)主軸軸承耦合振動(dòng)，可能激起一種或多種的磁盤共振模式。磁盤共振的一個(gè)結(jié)果是磁盤10在磁盤旋轉(zhuǎn)期間發(fā)生非平面扭曲。磁盤振動(dòng)，包括但不只限于那些發(fā)生在磁盤共振頻率處的振動(dòng)，已成為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器及其所跟隨的磁盤表面上的圓形數(shù)據(jù)磁道之間的錯(cuò)位的原因之一。這一錯(cuò)位在技術(shù)上被稱為是磁道對(duì)準(zhǔn)不良或“TMR”。
通過(guò)降低數(shù)據(jù)磁道寬度，以及通過(guò)增加每張磁盤的磁道數(shù)，已經(jīng)增加了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)容量。由于磁道更窄，更靠在一起，因而增大了TMR對(duì)由于任何原因而產(chǎn)生的磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)的敏感度。
聲音與振動(dòng)雜志，1996年1月，第24-28頁(yè)中的一篇J.S.McAllister的題為“磁盤共振對(duì)磁盤驅(qū)動(dòng)器中磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的影響”的文章，將磁盤振動(dòng)歸因于主要由磁頭-磁盤組件(“HDA”)內(nèi)的內(nèi)部風(fēng)阻激勵(lì)所引起的磁盤共振，并且描述了振動(dòng)與TMR之間的相關(guān)性。該文章進(jìn)一步指出，由HDA內(nèi)單個(gè)磁盤所表現(xiàn)的振動(dòng)是所有廣泛應(yīng)用的3.5英寸直徑的鋁合金磁盤存儲(chǔ)媒質(zhì)共有的特征。該文章也指出，這一振動(dòng)行為由磁盤的材料性質(zhì)及幾何形狀所決定，而不是由于主軸，外殼或HDA的其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。此外，該文章沒有提出磁盤振動(dòng)引起的TMR的動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)的原因。
由本發(fā)明者進(jìn)行的觀察和測(cè)量，已經(jīng)證實(shí)了上文中由McAllister指出的3.5英寸直徑的鋁存儲(chǔ)磁盤的一般的振動(dòng)行為。本發(fā)明者也指出了發(fā)生在磁盤主軸組件中的振動(dòng)所表現(xiàn)出的磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)和撓曲。這些影響很難控制，并且不可能完全消除。此外，由于在磁盤與磁頭臂之間缺少上述的真正的平面性，本發(fā)明者已經(jīng)觀察出TMR的差異，取決于一個(gè)具體的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器相對(duì)于磁盤存儲(chǔ)表面，是面朝上還是面朝下。特殊的是，在至少一組磁盤驅(qū)動(dòng)器中，在存在磁盤的非平面振動(dòng)及運(yùn)動(dòng)時(shí)，已經(jīng)觀察到面朝上的轉(zhuǎn)換器的TMR比面朝下的轉(zhuǎn)換器小。當(dāng)從HDA內(nèi)的存儲(chǔ)磁盤的內(nèi)部直徑磁道向外部直徑磁道觀察時(shí)，也觀察到TMR的影響變得更嚴(yán)重。
當(dāng)一個(gè)磁盤響應(yīng)于一個(gè)致偏力或轉(zhuǎn)動(dòng)激勵(lì)而移出其旋轉(zhuǎn)平面時(shí)，磁盤同時(shí)以一定的方式變形或旋轉(zhuǎn)，使得它相對(duì)于基座13同時(shí)沿徑向和非平面方向，移動(dòng)記錄在磁盤表面上的數(shù)據(jù)磁道。而且，同時(shí)，滑塊和讀/寫磁頭由于被連接在一個(gè)順從性懸架/磁頭常平架組件上，而被移離磁道，并且因此跟隨著磁盤的輪廓。當(dāng)滑塊跟隨著磁盤10的徑向和非平面運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊會(huì)移動(dòng)離開磁道。因此我們說(shuō)，磁盤的徑向和非平面運(yùn)動(dòng)與TMR參數(shù)“耦合”。這一耦合存在于磁盤驅(qū)動(dòng)器中，其中磁盤10與致動(dòng)器15在平行平面中旋轉(zhuǎn)。在其磁盤10與致動(dòng)器15在稍微偏離平行狀態(tài)的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的磁盤驅(qū)動(dòng)器中，由于制造公差，磁盤運(yùn)動(dòng)會(huì)在面朝下的轉(zhuǎn)換器與面朝上的轉(zhuǎn)換器之間導(dǎo)致不均勻的TMR。
用于解決目前討論的帶有磁盤扭曲的問(wèn)題的方法，將通過(guò)使磁盤(名義上為0.8mm厚)更厚，在整個(gè)可達(dá)到的磁盤驅(qū)動(dòng)器Z的高度尺寸(在磁盤主軸高度方向上所測(cè)的)上加上負(fù)向沖擊，加強(qiáng)存儲(chǔ)磁盤，從而減小垂直扭曲。另一種方法將是使磁盤要么采用較小的外徑，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量降低，要么采用較高剛度的材料，如玻璃或陶瓷，但成本會(huì)升高。第三種方法可以用復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)制成存儲(chǔ)磁盤，包括一個(gè)由合適的阻尼材料制成的內(nèi)部約束層，這只是在每張磁盤具有很高的主要成本時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)。
因此，需要一種迄今尚未實(shí)現(xiàn)的方法，用于減小由非平面的磁盤運(yùn)動(dòng)和扭曲所導(dǎo)致的TMR，同時(shí)能繼續(xù)應(yīng)用傳統(tǒng)的磁盤和磁頭并使額外的花費(fèi)盡可能地最小。
本發(fā)明的一個(gè)主要目標(biāo)是提供一種方法和裝置，用于減小與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)耦合的硬盤驅(qū)動(dòng)器中的TMR，以克服現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種方法和裝置，用于在硬盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器懸架組件上加上一個(gè)側(cè)傾偏置，以在存儲(chǔ)磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)期間減小TMR，以克服現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是制成一種硬盤驅(qū)動(dòng)器的直列式磁頭臂組件，相對(duì)于縱向臂軸有側(cè)傾偏置，以便在旋轉(zhuǎn)操作期間減小由于存儲(chǔ)磁盤的非平面撓曲而引起的TMR。
本發(fā)明的再一個(gè)目標(biāo)是提供多種方法和設(shè)計(jì)，用于將一個(gè)預(yù)定的側(cè)傾偏置加到硬盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器懸架組件上。
根據(jù)本發(fā)明的原理，一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器包括至少一個(gè)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)器基座旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤。一個(gè)致動(dòng)器塊被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座板上，并且確定了至少兩個(gè)磁頭臂。每個(gè)磁頭臂支撐至少一個(gè)帶有一個(gè)裝有常平架的滑塊的載重梁，以便將一個(gè)成形在滑塊邊緣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器磁頭，定位在記錄于鄰近面對(duì)的磁盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上的同心磁道所在處。在磁盤旋轉(zhuǎn)期間，磁盤對(duì)非平面扭曲是敏感的。因此，磁頭臂和載重梁被以預(yù)定的側(cè)傾偏置角安裝，以減小徑向及非平面磁盤撓曲與TMR之間的耦合。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，用于安裝載重梁的每個(gè)磁頭臂的安裝平面被加工成一定形狀，以確定側(cè)傾偏置角的至少一部分。在兩個(gè)臂面對(duì)一個(gè)單個(gè)存儲(chǔ)磁盤的相對(duì)表面的情況下，一個(gè)磁頭臂的安裝表面被成形為位于一個(gè)平面上，而其余磁頭臂的安裝表面則位于第二個(gè)平面上，并且第一和第二平面沿著朝向磁盤旋轉(zhuǎn)軸的方向，相對(duì)于磁盤的一個(gè)相對(duì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面靠攏。
在本發(fā)明的另一方面，多個(gè)楔形墊片被夾在磁頭臂與載重梁之間，以便產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
在本發(fā)明的再一方面，載重梁被預(yù)成形以確定側(cè)傾偏置角，它們被以預(yù)成形的狀態(tài)與磁頭臂安裝在一起。
在本發(fā)明的再一方面，磁頭臂被預(yù)成形以確定側(cè)傾偏置角，并且將傳統(tǒng)的載重梁與預(yù)成形的磁頭臂安裝在一起。
在本發(fā)明的再一方面，載重梁基座板被預(yù)成形以確定側(cè)傾偏置角，而載重梁組件被以所確定的側(cè)傾偏置角與磁頭臂相連。
作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供有一種方法，用于減小由于存儲(chǔ)磁盤相對(duì)于硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的基座旋轉(zhuǎn)的非平面運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的TMR。一個(gè)磁頭臂被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上，用于支撐一個(gè)載重梁，該載重梁帶有一個(gè)裝有常平架的滑塊，以便將一個(gè)成形在滑塊邊緣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器磁頭，定位在同心磁道存儲(chǔ)區(qū)，該同心磁道存儲(chǔ)區(qū)被記錄于鄰近面對(duì)的磁盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上。該磁盤對(duì)在磁盤旋轉(zhuǎn)期間導(dǎo)致TMR的非平面扭曲很敏感。該方法包括以下步驟用一個(gè)精密測(cè)量裝置測(cè)量旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤與磁頭臂之間的一個(gè)基座板側(cè)傾偏置角，并且將磁頭臂與載重梁以預(yù)定的側(cè)傾偏置角相連，以減小徑向及非平面磁盤撓曲與TMR之間的耦合。
考慮到下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳盡描述，連同所表示的附圖，熟練技術(shù)人員將更充分地理解本發(fā)明的這些以及其它目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)、情況及特征。在圖中圖1是硬盤驅(qū)動(dòng)器磁頭/磁盤組件的一個(gè)放大的、平面示意圖，根據(jù)本發(fā)明的原理，該組件已通過(guò)包括有至少一個(gè)側(cè)傾偏置的磁頭懸架而得到改進(jìn)。
圖2A是一個(gè)沿著與圖1中所示的驅(qū)動(dòng)器類似的傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器的斷面線S-S，截取的部分剖面示意圖，表示出磁頭臂與磁盤之間的名義上平行的平面關(guān)系。
圖2B是一個(gè)沿著與圖1中所示的驅(qū)動(dòng)器類似的另一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器的斷面線S-S，截取的部分剖面示意圖，表示出磁盤與基座和致動(dòng)器臂之間的不平行的關(guān)系。
圖2C與圖2A類似，表示出致動(dòng)器臂與基座和磁盤的不平行的關(guān)系。
圖2D與圖2A類似，表示出致動(dòng)器臂的基座板被加工成與基座和磁盤不平行的關(guān)系。
圖3A是一個(gè)存儲(chǔ)磁盤的有限元分析的圖示，表示出一種基本的振動(dòng)模式，將磁盤扭曲成有點(diǎn)碗的形狀。
圖3B是一個(gè)圖3A的一個(gè)平面示意圖，表示出磁盤的變形隨圓周的變化是不定向的，或者在所示的正的方向(+)，或者在未表示出的負(fù)方向(-)上。
圖4A是一個(gè)存儲(chǔ)磁盤的有限元分析的圖示，表示出一種振動(dòng)模式，將磁盤沿單條節(jié)點(diǎn)線扭曲。
圖4B提供了圖4A磁盤的平面示意圖，表示出單條節(jié)點(diǎn)線，磁盤表面的一半在一個(gè)負(fù)向或向下的方向上扭曲，而磁盤的另一半在正向或向上的方向上扭曲。
圖5A是一個(gè)存儲(chǔ)磁盤的有限元分析的圖示，表示出一種振動(dòng)模式，將磁盤沿兩條互相垂直的節(jié)點(diǎn)線扭曲。
圖5B提供了圖5A的平面示意圖，表示出兩條相交節(jié)點(diǎn)線，磁盤的兩個(gè)不相鄰的扇形向上(+)扭曲，磁盤的另兩個(gè)不相鄰的扇形向下(-)扭曲。
圖6是一個(gè)存儲(chǔ)磁盤和兩個(gè)磁頭/滑塊組件的部分剖面示意圖，提供了磁頭與磁盤間響應(yīng)于磁盤徑向及非平面撓曲的TMR的垂直耦合的簡(jiǎn)略圖示。圖A表示一個(gè)沒有撓曲的存儲(chǔ)磁盤。圖B表示帶有“碗形”的向下的撓曲的磁盤。圖C表示帶有圖3A和3B中所示的“碗形”的向上的撓曲的磁盤。
圖7表示一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器的放大的、部分剖面的示意圖，例如根據(jù)本發(fā)明的圖1中所示的驅(qū)動(dòng)器，帶有一個(gè)用于減小TMR的側(cè)傾偏置磁頭懸架。
圖8是一個(gè)沿著圖7中的斷面線A-A，截取的圖7的磁頭臂懸架的部分剖面示意圖，表示出用于在轉(zhuǎn)換器上加以正向側(cè)傾偏置的基座板結(jié)構(gòu)。
圖9是一個(gè)沿著圖7中的斷面線A-A，截取的圖8的磁頭臂懸架的部分剖面示意圖，表示出用于在轉(zhuǎn)換器上加以負(fù)向側(cè)傾偏置的基座板結(jié)構(gòu)。
圖10是一個(gè)與圖6類似的圖，表示根據(jù)本發(fā)明的原理的用于減小TMR的一個(gè)側(cè)傾偏置磁頭懸架的響應(yīng)。懸架基座板側(cè)傾在圖10中沒有表示出，但是出現(xiàn)在所示的結(jié)構(gòu)中。
圖11是偏離磁道垂直耦合率隨基座板角度而變化的曲線，表示出內(nèi)徑(ID)與外徑(OD)數(shù)據(jù)磁道處的TMR耦合。
圖12是微微滑塊與超微滑塊的偏離磁道垂直耦合率隨基座板側(cè)傾角度而變化的曲線，表示出最小耦合點(diǎn)。
圖13A是用于用一個(gè)楔形切削工具對(duì)致動(dòng)器E形塊的磁頭臂的型鐵面進(jìn)行加工的一種設(shè)置的平面示意圖，以便根據(jù)本發(fā)明的原理提供一種預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖13B是在圖13A的加工操作及載重梁基座板裝配之后圖13A的致動(dòng)器E形塊的型鐵面的端面示意圖。
圖14是圖7的另一種磁頭臂懸架組件的端面示意圖，表示根據(jù)本發(fā)明的原理利用一個(gè)墊片形成預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖15是根據(jù)本發(fā)明的原理的載重梁和滑塊的一個(gè)等軸測(cè)視圖，其中載重梁被加工成一定形狀為滑塊提供一個(gè)預(yù)定側(cè)傾偏置。
圖16A是載重梁與磁頭臂接頭的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，其中根據(jù)本發(fā)明的原理，已經(jīng)沿著一邊壓制出一個(gè)載重梁基座板，以成形出用于產(chǎn)生預(yù)定側(cè)傾偏置的特征形貌。
圖16B是圖16A組件的一個(gè)放大的橫截面視圖。
圖17A是載重梁與磁頭臂接頭的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，其中根據(jù)本發(fā)明的原理，在將載重梁與磁頭臂相連以前，已將墊片與載重梁相連，沿著基座板一邊的墊片產(chǎn)生了預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖17B是圖17A組件的一個(gè)放大的橫截面視圖。
圖18A、18B和18C分別是磁頭臂的放大的俯視平面圖、正視圖和側(cè)視圖，根據(jù)本發(fā)明的原理，該磁頭臂的加工步驟將在載重梁結(jié)構(gòu)的組件上產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖18D是包括圖18A-C的已加工磁頭臂的磁頭臂-載重梁組件的放大的橫截面圖。
圖19A、19B和19C分別是磁頭臂的放大的俯視平面圖、正視圖和側(cè)視圖，根據(jù)本發(fā)明的原理，該磁頭臂的多步加工步驟將在載重梁結(jié)構(gòu)的組件上產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖19D是包括圖19A-C的多步加工的磁頭臂的磁頭臂-載重梁組件的放大的橫截面圖。
圖20A是載重梁與磁頭臂接頭的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，其中根據(jù)本發(fā)明的原理，已經(jīng)壓制出載重梁，以成形出兩個(gè)斜脊，用于在載重梁的組件上相對(duì)于一個(gè)扁平的磁頭臂產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖20B是圖20A的結(jié)構(gòu)沿圖20A中的截面線B-B截取的一個(gè)橫截面視圖。
圖20C是圖20A的結(jié)構(gòu)沿圖20A中的截面線C-C截取的一個(gè)橫截面視圖。
圖20C是圖20A的結(jié)構(gòu)的一個(gè)放大的橫截面視圖。
圖21A是載重梁與磁頭臂接頭的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，其中根據(jù)本發(fā)明的原理，已經(jīng)壓制出載重梁，以成形出兩個(gè)斜脊以及兩個(gè)斜脊的峰之間的一個(gè)單面跨接脊，它們一起在載重梁的組件上相對(duì)于一個(gè)扁平的磁頭臂產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖21B是圖21A結(jié)構(gòu)沿圖21A中的截面線B-B截取的一個(gè)橫截面視圖。
圖21C是圖21A結(jié)構(gòu)沿圖21A中的截面線C-C截取的一個(gè)橫截面視圖。
圖21D是圖21A結(jié)構(gòu)的一個(gè)放大的橫截面視圖。
圖22A是載重梁與磁頭臂接頭的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，其中根據(jù)本發(fā)明的原理，已經(jīng)被成形或壓制出載重梁，以成形出多個(gè)凹痕，從而在載重梁的組件上相對(duì)于一個(gè)扁平的磁頭臂產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖22B是圖22A結(jié)構(gòu)的沿圖22A中的截面線B-B截取的一個(gè)橫截面視圖。
圖22C是圖22A結(jié)構(gòu)的一個(gè)放大的橫截面視圖。
圖23A是載重梁的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，根據(jù)本發(fā)明的原理，它已經(jīng)被成形或壓制出一個(gè)斜臺(tái)，從而在載重梁的組件上相對(duì)于一個(gè)扁平的磁頭臂產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖23B是圖23A結(jié)構(gòu)沿圖23A中的截面線B-B截取的一個(gè)橫截面視圖。
圖24A是載重梁的一個(gè)放大的部件分解等軸圖，根據(jù)本發(fā)明的原理，它已被沿著一個(gè)橫鉸鏈邊緣成形，以使載重梁在載重梁的組件上相對(duì)于一個(gè)扁平的磁頭臂產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置。
圖24B是圖24A結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖24C是圖24A結(jié)構(gòu)的端視圖。
圖25A是一個(gè)分立的E形塊磁頭臂的等軸圖，該磁頭臂帶有一個(gè)被成形出相對(duì)于旋轉(zhuǎn)平面的預(yù)定側(cè)傾偏置角的臂端。
圖25B是一個(gè)復(fù)合的磁頭臂組件的俯視平面圖，該組件通過(guò)將多個(gè)圖25A的分立E形塊磁頭臂堆起來(lái)而形成。
圖25C是圖25B的磁頭臂組件的側(cè)視圖。
圖25D是圖25B的復(fù)合磁頭臂組件的臂端的沿圖25B中的D-D截面線截取的端視圖，表示出由每個(gè)臂端確定的側(cè)傾偏置角。
圖1中所示的一個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器HDA通過(guò)增加側(cè)傾偏置以減小TMR而得到改進(jìn)，TMR是由存儲(chǔ)磁盤10響應(yīng)于許多潛在的振動(dòng)或沖擊源中的一個(gè)或幾個(gè)，而產(chǎn)生的非平面運(yùn)動(dòng)而引起的。側(cè)傾偏置是沿著縱軸L相對(duì)于磁頭臂15的平面加上的。圖1中所示的磁頭臂裝置在技術(shù)上叫做“直列式”旋轉(zhuǎn)音圈致動(dòng)器，其中載重梁17從致動(dòng)器的E形塊結(jié)構(gòu)的磁頭臂15的一端沿著軸L成一直線延伸。
如圖2A中所示，在存儲(chǔ)磁盤的疊層10與磁頭臂結(jié)構(gòu)15之間，以基座13為基準(zhǔn)，需要一個(gè)名義上的平行排列。在磁盤10與致動(dòng)器15之間通過(guò)基座13建立了精確的平行關(guān)系的情況下，由于滑塊12與常平架16之間在結(jié)構(gòu)上的內(nèi)在響應(yīng)，一些磁盤徑向及非平面的撓度將會(huì)與TMR耦合。
此外，如圖2B、2B和2C中所示，在磁盤10與磁頭臂結(jié)構(gòu)15之間的平行平面性間可能有細(xì)微的不同。在圖2B中，表示出磁盤10相對(duì)于基座13和磁頭臂15不平行。在圖2C中，表示出致動(dòng)器臂15相對(duì)于基座13和磁盤10不平行。在圖2D中，磁頭臂15的基座板或型鐵板面45已經(jīng)以“活動(dòng)百葉窗”的方式被加工出來(lái)，但未經(jīng)詳細(xì)描述，使得當(dāng)致動(dòng)器結(jié)構(gòu)15在與磁盤10的旋轉(zhuǎn)平面平行的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，載重梁17被以側(cè)傾偏置角度安裝，是將側(cè)傾偏置角加到TMR上還是從TMR上減去，取決于轉(zhuǎn)換器相對(duì)于磁盤10是面朝上還是朝下。在一些情況下，可以預(yù)計(jì)磁盤和磁頭臂不會(huì)與它們自己或基座13精確平行。在圖2B和2C中這一公差由角α表示，并且其范圍可以為，例如±5°。如圖2D所示，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)磁盤10與磁頭疊層15之間平行平面性角度偏置，在存在非平面磁盤運(yùn)動(dòng)的條件下減小其它磁頭的TMR時(shí)，會(huì)增大一些磁頭的TMR。
在圖3A-3B、4A-4B和5A-5B中圖示的磁盤徑向和非平面運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)例子。在圖3A中，磁盤10以非平面運(yùn)動(dòng)的第一或基本模式運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)，并且變成碗形，而不是平面的。圖3B中的加號(hào)(+)表示磁盤的撓度是單方向地“向上”，因此，形成了“碗”形。在圖4A中，磁盤10以由一條單節(jié)點(diǎn)線所表征的模式運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)(表示為在圖4B中將磁盤10一分為二的垂直點(diǎn)劃線)。在這一第二模式中，右半磁盤10變成向上(+)扭曲，而左半磁盤10變成向下(-)扭曲。在圖5A中，磁盤10以由兩條垂直等分的節(jié)點(diǎn)線所表征的模式移動(dòng)或振動(dòng)。在這一第三模式中，磁盤10被有效地分為扇形，兩個(gè)相對(duì)的扇形向上(+)扭曲，兩個(gè)相對(duì)的扇形向下(-)扭曲，如圖5B所示。
在圖3B、4B及5B中，表示出磁盤主軸11和讀/寫轉(zhuǎn)換器滑塊12，滑塊12被表示成在徑向內(nèi)側(cè)和徑向外側(cè)的位置而沒有表示其懸架。其它的磁盤振動(dòng)模式，包括主軸電機(jī)軸模式和搖擺模式，是已知并可預(yù)料的，但在本討論中沒有表示出來(lái)。
由本發(fā)明解決的問(wèn)題在圖6的表述下變得更為明顯。在圖6的視圖A中，磁盤10未被扭曲，并且兩個(gè)滑塊，一個(gè)“面朝下”滑塊12，和一個(gè)“面朝上”滑塊14分別載有磁頭轉(zhuǎn)換器20和22。當(dāng)給予滑塊12和14二維的俯仰及側(cè)傾運(yùn)動(dòng)自由度，以便滑塊12和14能隨鄰近面對(duì)的磁盤10的存儲(chǔ)表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁頭常平架16和18允許載重梁17將點(diǎn)接觸力加到滑塊12和14上?；鶞?zhǔn)線24相對(duì)于基座板13標(biāo)識(shí)出一個(gè)名義上的磁道定位線，磁盤10也是通過(guò)主軸結(jié)構(gòu)11以基座板13為基準(zhǔn)的。圓形磁道26和28在磁盤10的上表面和下表面被磁性記錄。在圖6的圖A中，磁盤10位于其名義旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，磁道26和28分別與基準(zhǔn)線24、轉(zhuǎn)換器20和22對(duì)齊。在圖6的圖A中，距離(d)標(biāo)識(shí)出常平架16與18距離基準(zhǔn)線24的偏移。
在圖6的視圖B和C中，響應(yīng)于激發(fā)力或操作條件，磁盤10已經(jīng)相對(duì)于基座板13分別向下(+)和向上(-)扭曲了，而且這一扭曲與帶有最終的TMR的磁頭20和22的耦合現(xiàn)在十分明顯。在視圖B中，磁盤10上表面的圓形磁道26已經(jīng)從磁頭12的讀/寫元件20沿徑向向外移動(dòng)了，而磁盤10下表面的圓形磁道28已經(jīng)從讀/寫元件22沿徑向向內(nèi)移動(dòng)了(在視圖A、B、C中磁盤軸被用接地符號(hào)表示為與基座接地或以基座為基準(zhǔn))。在視圖C中表示出相反的效果。在視圖B和視圖C中應(yīng)該注意到滑塊12和14繼續(xù)跟隨磁盤表面，并且每個(gè)常平架16與18和基準(zhǔn)線24之間的的距離(d)大體保持不變，從而驅(qū)使滑塊12和14與磁頭20和22偏離了磁道26和28的中心線，如圖所示。對(duì)圖6中的視圖B和C中所示的TMR起作用的尺寸(d)，隨磁盤垂直撓曲的變化大體上不變。其它因素包括滑塊高度和寬度尺寸，及滑塊和磁盤表面之間的距離等等。
由于TMR部分起因于繞常平架16和18的旋轉(zhuǎn)，熟練技術(shù)人員會(huì)理解，減小滑塊12或14的尺寸會(huì)減小滑塊12或14繞常平架16或18的旋轉(zhuǎn)臂，由此減小由磁頭運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的TMR的成分。在類似的條件下，由于磁盤10的垂直撓曲既控制著磁道26和28的位移，又控制著滑塊12和14的位移，并且由于垂直磁盤撓曲沿磁盤的任一徑線單調(diào)增加或減小，因此，確實(shí)可以通過(guò)限制滑塊12或14在磁盤10表面的徑向偏移，來(lái)減小TMR。這暗示說(shuō)，可以利用一個(gè)更大的磁盤，而不用橫過(guò)磁盤的整個(gè)徑向范圍，或者可以通過(guò)利用一個(gè)較小直徑的磁盤來(lái)減小TMR并保證其他性能上的優(yōu)點(diǎn)。
圖6預(yù)先假定，當(dāng)處于靜態(tài)時(shí)，磁盤10處于與磁頭臂15的平面完全平行的平面內(nèi)。如圖2B、2C或2D中所示，當(dāng)出現(xiàn)經(jīng)過(guò)基座13的側(cè)傾偏置時(shí)，在朝下的磁頭12與朝上的磁頭14之間出現(xiàn)了TMR的差異，響應(yīng)于磁盤10的非平面的垂直扭曲，一組磁頭(例如磁頭12)表現(xiàn)出較小值的TMR，而另一組磁頭(例如磁頭14)表現(xiàn)出很大值的TMR(必須隱含指出不同的TMR的值可以是正的或負(fù)的)。這解釋了為什么在給定的磁盤驅(qū)動(dòng)器中一些磁頭，例如朝上的磁頭，可以比其它磁頭，例如朝下的磁頭表現(xiàn)出更大的TMR，尤其當(dāng)磁道寬度變得甚窄，而磁道密度變得更高，例如至每英寸8,000及更高時(shí)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖7-22，本發(fā)明者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以加入并調(diào)節(jié)一個(gè)滑塊支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)傾偏置(不管是在磁頭臂15上，還是在梁17上，或者兩者都有)，以便降低由于磁盤的徑向和非平面的運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的TMR。在圖7-22中與先前描述的相同的結(jié)構(gòu)元件，已用相同的標(biāo)號(hào)表示，而那些元件的描述將不再重復(fù)。
在圖7中，圖1的磁盤驅(qū)動(dòng)磁頭/磁盤組件已在本發(fā)明目前的優(yōu)選實(shí)施例中被改變，以使磁頭臂15帶有朝下的型鐵面50和朝上的型鐵面52，該型鐵面已被按預(yù)定方式改變角度，以便減小由于磁盤10的非平面運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的TMR。圖8表示出基座板或型鐵板表面50和52的改變了的角度，使得它們與相關(guān)的存儲(chǔ)磁盤10偏離或向它靠攏。圖8的設(shè)置可以被用于在很少發(fā)生的情況下，校正純正向的磁頭臂-載重梁側(cè)傾公差，這是由于熟練技術(shù)人員會(huì)理解，將圖8的設(shè)置施加給一個(gè)名義驅(qū)動(dòng)器(圖2A)將導(dǎo)致TMR增大。圖9表示出磁頭臂型鐵面50和52的角度改變，它們處于向磁盤軸11靠攏的平面內(nèi)。圖9的設(shè)置被用于減小由于一個(gè)純負(fù)向的磁頭臂-載重梁側(cè)傾角度而導(dǎo)致的TMR，這表示本發(fā)明的一個(gè)重要方面，即，需要這一負(fù)側(cè)傾偏置的增加以減小名義磁盤驅(qū)動(dòng)器中的非平面運(yùn)動(dòng)的TMR(例如圖2A的設(shè)置)。
圖10提出了圖7的帶有一個(gè)純負(fù)向的磁頭臂-載重梁側(cè)傾公差的磁盤驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)實(shí)例。在與圖6視圖在圖示上相同的這一實(shí)例中，在存在磁盤的負(fù)向的非平面運(yùn)動(dòng)(圖10的視圖B)與正向的非平面運(yùn)動(dòng)(圖10的視圖C)時(shí)，通過(guò)施加圖9的側(cè)傾偏置，朝下和朝上的轉(zhuǎn)換器20與22更加緊密地跟隨磁道26和28。將預(yù)定的側(cè)傾偏置施加到磁頭臂或載重梁上后，圖10的視圖A表示出當(dāng)磁盤10在其名義平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，按磁道26和28的在磁道內(nèi)的預(yù)定的對(duì)中。圖10的視圖A基本上與圖6的視圖A相同。然而，圖10的視圖B和C與圖6的視圖B和C明顯不同，并且表示出通過(guò)將側(cè)傾偏置施加到支撐轉(zhuǎn)換器20和22的載重梁上得到的有利結(jié)果。在表示了負(fù)向(-)扭曲的磁盤10的圖10的視圖B中，增加的負(fù)向側(cè)傾偏置導(dǎo)致了朝下滑塊12的常平架16向基準(zhǔn)線24移動(dòng)，使得滑塊12變得更接近線24，而轉(zhuǎn)換器20保持幾乎與磁道26對(duì)中。同時(shí)，朝上的滑塊14的常平架18已經(jīng)從基準(zhǔn)線24移開了一定距離(d′)，d′大于距離d，使得轉(zhuǎn)換器22保持與磁道28接近對(duì)中。
圖10的視圖C表示出側(cè)傾偏置的磁頭結(jié)構(gòu)對(duì)磁盤10的正向扭曲(+)的響應(yīng)。在視圖C中，朝下滑塊12的常平架16已經(jīng)從基準(zhǔn)線24移開了一定距離(d″)，而朝上滑塊14的常平架18已經(jīng)移向線24。對(duì)負(fù)向扭曲來(lái)說(shuō)，該結(jié)果與視圖B中所示的基本相同。在TMR顯著減小時(shí)，轉(zhuǎn)換器20與磁道26大體保持對(duì)中，而轉(zhuǎn)換器22與磁道28大體保持對(duì)中。
圖11給出TMR隨側(cè)傾偏置而變化的一個(gè)曲線，例如對(duì)于圖1和7中所示的驅(qū)動(dòng)器，表明對(duì)于一個(gè)外徑磁道位置，在基座板上施加大約-2.5°的側(cè)傾會(huì)導(dǎo)致隨磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)而變化的最小的TMR。在圖11中，水平軸代表以度表示的基座板側(cè)傾角，而垂直軸代表偏離磁道垂直耦合率。(“偏離磁道的垂直耦合率”定義為磁頭的純的偏離磁道的距離，除以在磁盤外徑處測(cè)得的磁盤的非平面或垂直位移)。圖11中表示的兩條線代表偏離磁道的垂直或非平面磁盤運(yùn)動(dòng)耦合率，隨著位于外徑(O.D.)上的數(shù)據(jù)磁道，以及位于磁盤10的內(nèi)部直徑(I.D.)上的數(shù)據(jù)磁道上的讀/寫轉(zhuǎn)換器磁頭臂-載重梁(即“基座板”)的側(cè)傾角的變化。圖11的O.D.與I.D.線表示出磁盤的垂直運(yùn)動(dòng)與TMR間的耦合，對(duì)位于磁盤外徑處的磁道來(lái)說(shuō)過(guò)大，這與圖4-7一致。在圖11的實(shí)例中，可能選擇一個(gè)-2.5°的側(cè)傾偏置角，以最大限度地減小隨磁道外徑處磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)而變化的TMR。這一負(fù)向的-2.5°側(cè)傾偏置角在磁道內(nèi)部直徑處，也產(chǎn)生了隨磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)而變化的TMR的輕微的減小，應(yīng)該注意的是(如圖6和10所示)內(nèi)部直徑處磁盤10的垂直運(yùn)動(dòng)大體上較低，使得TMR也在向內(nèi)部直徑方向上較小。
再次參照?qǐng)D11，并比較內(nèi)徑與外徑處數(shù)據(jù)磁道的耦合率，內(nèi)部直徑位置處的耦合率實(shí)際上低于外徑數(shù)據(jù)磁道。因此，對(duì)于在給定的尺寸磁盤上的給定磁頭，可以通過(guò)限制滑塊的徑向偏移范圍來(lái)最大限度地減小TMR。盡管這一點(diǎn)只在圖11中提出來(lái)，仍可以表示出TMR隨磁盤半徑而增大，而TMR的部分是由磁盤的非平面撓曲依次引起的。在這種情況下，能證明可以利用減小存儲(chǔ)磁盤直徑(因?yàn)椴粫?huì)用它來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù))來(lái)減小最大的非平面磁盤撓曲，并因此最大限度地減小磁盤非平面運(yùn)動(dòng)/TMR的耦合率的最大值。降低用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量的含意在減小磁盤直徑這一方案中是明顯的。
參照?qǐng)D12，在所謂的“毫微”和“微微”的滑塊之間存在有耦合響應(yīng)上的差異。用于描述滑塊的術(shù)語(yǔ)“毫微”和“微微”已成為指代滑塊尺寸的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)?！拔⑽ⅰ被瑝K的高度、寬度和深度的尺寸大約是“毫微”滑塊的60％。微微滑塊的較小的尺寸導(dǎo)致了在相關(guān)基座板角度上的較小的耦合率。如圖12所示，與毫微滑塊大約-2.5°的角度相比，微微滑塊為使耦合為零所需要的基座板側(cè)傾偏置角大約為-2°。
圖13A表示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)用于成形磁頭臂型鐵面50和52的機(jī)加工布置。在這一視圖中，一個(gè)致動(dòng)器E形塊15被與機(jī)加工刀具固定，而一個(gè)由兩個(gè)切削面確定為預(yù)定楔形的楔形刀具60被沿著一個(gè)由點(diǎn)劃線箭頭標(biāo)志的軌跡路徑移向夾緊的E形塊。該刀具60可以包括多個(gè)類似的刀具，在旋轉(zhuǎn)刀具軸上固定為一組，由此同時(shí)加工出多個(gè)磁頭臂的面，如圖13B中所示。
作為選擇，如圖14A和14B所示，帶有預(yù)定側(cè)傾偏置斜面的墊片70可以被放置在每個(gè)臂15的型鐵面與載重梁17的型鐵板72之間。在磁盤組裝期間，可以采用一個(gè)激光精密測(cè)量工具來(lái)測(cè)量磁盤10與臂15之間的平面性，并選擇和安裝多個(gè)選定側(cè)傾偏置角的楔子，以便自動(dòng)地校正被測(cè)基座板側(cè)傾公差。作為選擇，墊片70可以被設(shè)計(jì)成帶有預(yù)定的名義側(cè)傾角。當(dāng)加工變量增加時(shí)，將消除測(cè)量每個(gè)臂的需要。
圖15表示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在這一實(shí)施例中，載重梁(彈性的)17A已被永久性成形或變形，以便向磁頭懸架結(jié)構(gòu)提供所需的側(cè)傾偏置。在這一實(shí)現(xiàn)中，在工廠中的磁頭疊層組裝期間或者在那之前，一個(gè)自動(dòng)機(jī)加工工具將載重梁17A彎成預(yù)定的側(cè)傾偏置的形狀。
而圖16A和16B表示出本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例。在這些圖中，一個(gè)基座板72A已通過(guò)傳統(tǒng)的壓模技術(shù)被沿著一邊壓制形成兩個(gè)支柱74，它們?cè)谳d重梁17、基座板72A和磁頭臂15的組件上形成了預(yù)定的側(cè)傾偏置角，如圖16B所示。薄板載重梁17已在76處被刻以凹槽，使得壓制出的柱與磁頭臂端部區(qū)域的連接表面52相接觸?；?2包括一個(gè)型鐵管73，它可由任何合適的技術(shù)擴(kuò)口，例如鋼球擠光技術(shù)，以便擠入一個(gè)在磁頭臂15的連接端處形成的開口34。
而圖17A和17B表示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在這一實(shí)施例中一個(gè)單獨(dú)的楔形墊板70A被與載重梁17點(diǎn)焊，并使載重梁17和基座板72偏離磁頭臂15預(yù)定側(cè)傾偏置角度。
而圖18A、18B、18C和18D表示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在這一實(shí)施例中磁頭臂連接端的每個(gè)面50A和52A都已被加工，以形成凸緣53和55。然后載重梁17和基座板72被與磁頭臂連接，而細(xì)長(zhǎng)的凸緣53和55形成了朝下的17D和朝上的17U載重梁組件所需的側(cè)傾偏置角。圖19A、19B、19C和19D表示出圖18A-D的方法的進(jìn)一步改進(jìn)。在圖19A-D中，磁頭臂15的連接端已經(jīng)為朝下載重梁17D，而被加工形成臺(tái)階53A、53B和53C，為朝上載重梁17U而被加工形成了臺(tái)階55A、55B和55C(如圖19D中所示)。在這一設(shè)置中，臺(tái)階邊緣形成并保持了所需的側(cè)傾偏置角。
圖20A、20B、20C和20D表示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。這一實(shí)施例通過(guò)橫過(guò)載重梁17B壓制出一對(duì)間隔分開、大體上平行的斜脊74，使得斜脊的頂部形成所需的相對(duì)于磁頭臂15的扁平面的組件側(cè)傾偏置角。該方法被圖21A、21B、21C和21D的視圖所推廣，圖中表示出一個(gè)載重梁17C，帶有兩個(gè)間隔的由一個(gè)等高的跨接脊連在一起的斜脊74，使得斜脊74和77的頂部形成所需的相對(duì)于磁頭臂15的扁平面的組件側(cè)傾偏置角。該方法進(jìn)一步被圖22A、22B、22C和22D的視圖所推廣，圖中表示出一個(gè)載重梁17D，帶有一組(例如4個(gè))壓制的凹痕，有兩個(gè)第一高度的凹痕75，兩個(gè)小于凹痕75的第二高度的凹痕76。在這一設(shè)置中，凹痕頂點(diǎn)處形成了所需的相對(duì)于磁頭臂15的扁平連接端的側(cè)傾偏置角。此外，圖23A和23B表示出一個(gè)帶有一個(gè)通過(guò)模鍛或壓制成形的斜臺(tái)78的載重梁17E，該斜臺(tái)有一個(gè)表面，形成所需的相對(duì)于磁頭臂15的扁平面的組件側(cè)傾偏置角。
而圖24A、24B和24C表示出另一個(gè)載重梁17F，通過(guò)沖壓或壓制成形，使得斜的折疊部分79通過(guò)所需的相對(duì)于磁頭臂15的扁平面的組件側(cè)傾偏置角，將載重梁17F的彈性和主體部分80的平面，與載重梁17F的基座板部分82分開。
而圖25A、25B、25C和25D表示出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在這一實(shí)施例中形成分立的磁頭臂15A，每個(gè)都帶有一定角度的連接面53和55，形成這些連接面是為了形成朝下和朝上的載重梁所需的側(cè)傾偏置角。在單個(gè)的磁頭臂15A成形之后，它們通過(guò)將一種合適的塑料材料精鑄而被組裝在一起成為一個(gè)磁頭臂疊層15B。一個(gè)音圈15C也同時(shí)被鑄入結(jié)構(gòu)中。在最終的組裝件中，磁頭疊層包括，例如5個(gè)磁頭臂15A1、15A2、15A3、15A4和15A5，每個(gè)都帶有形成了所需的側(cè)傾偏置角的連接面53、55。作為選擇，分立的磁頭臂15A可以通過(guò)傳統(tǒng)的緊固件，例如螺釘和鉚釘，被裝配到軸上，以形成磁頭臂疊層。
盡管在這里采用了一些術(shù)語(yǔ)“基座板”、“型鐵板”和“型鐵面”，表示便于將載重梁17與磁頭臂15通過(guò)一個(gè)鋼球或鋼棒擠光過(guò)程連接的安裝平面，熟練技術(shù)人員將能理解，其它的緊固裝置，無(wú)論是螺釘、鉚釘、點(diǎn)焊、鑄型用銷釘，及任何其它的合適的細(xì)木工技術(shù)，都可被利用來(lái)將載重梁17與磁頭臂15的端部緊固。這樣，術(shù)語(yǔ)“基座板”、“型鐵板”和“型鐵面”在這里是被用作定義安裝平面，而不是標(biāo)志或限制細(xì)木工技術(shù)的方式。而且，這里采用的術(shù)語(yǔ)“壓制”是被用于在廣義意義上限定任何成形操作，即一個(gè)元件被永久變形以便形成一個(gè)所需的形狀或輪廓，這些成形操作還包括例如沖壓、模鍛、擴(kuò)口和諸如此類。
此外，當(dāng)表示出基座板表面50和52由一個(gè)楔形切削刀具加工，或提供側(cè)傾角的墊片70被夾在面50與載重梁基座板之間時(shí)，可以利用其他技術(shù)、方法和結(jié)構(gòu)施加所需的側(cè)傾偏置角以減小TMR。例如，面50和52可以由金屬絲放電加工(“EDM”)，或由精密鑄造或精密研磨加工。如上所討論，根據(jù)本發(fā)明，作為選擇，載重梁自身，或載重梁基座板，可以被成形以提供所需的側(cè)傾偏置。
本發(fā)明所要利用的磁頭轉(zhuǎn)換器可以是任何合適的種類，或者是薄膜感應(yīng)式讀入/寫出、薄膜感應(yīng)式/磁阻式讀，或者在繞線式金屬間隙轉(zhuǎn)換器，它們被連接、附加或者成形在陶瓷(或類似材料)滑塊體上或與陶瓷滑塊體相連。
對(duì)熟練技術(shù)人員，考慮到對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的如上的描述，在沒有脫離本發(fā)明的精神的條件下，許多變化和修改將變得很明顯，其范圍也將由下述權(quán)利要求更為特別地指出。這里的描述及其公開僅用于說(shuō)明，并且不應(yīng)該被看作是限制下面的權(quán)利要求中所指出的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器，包括至少一個(gè)相對(duì)于一個(gè)基座旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤，至少一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上用于支撐一個(gè)載重梁的一個(gè)磁頭臂，該載重梁載有一個(gè)安裝有一個(gè)常平架的滑塊，將一個(gè)成形在滑塊邊緣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器定位于同心的、限定在鄰近面對(duì)的磁盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上的磁道位置處，在磁盤旋轉(zhuǎn)期間磁盤對(duì)非平面運(yùn)動(dòng)敏感，磁頭臂和載重梁被以一定的側(cè)傾偏置角成形并連接，該角度經(jīng)選擇可以在磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)期間由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器減小磁道的對(duì)準(zhǔn)不良。
2.權(quán)利要求1中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中用于安裝載重梁的磁頭臂的安裝表面被按一定形狀加工以產(chǎn)生側(cè)傾偏置角，并且位于一個(gè)平面中，該平面與一個(gè)平面靠攏，這一平面包括了鄰近面對(duì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面，并且跟隨一個(gè)朝向磁盤旋轉(zhuǎn)軸的直線方向。
3.權(quán)利要求2中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中磁頭臂是一個(gè)單元式的E形塊組件的多個(gè)磁頭臂部分中的一個(gè)，該組件包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)音圈致動(dòng)器，并且磁頭臂部分的安裝表面被加工以形成側(cè)傾偏置角。
4.權(quán)利要求2中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中磁頭臂部分的安裝表面被加工成大體是平板狀，并且在橫截面上形成了一個(gè)楔形。
5.權(quán)利要求2中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中磁頭臂部分的安裝表面被加工以形成至少兩個(gè)臺(tái)階，使得置于臺(tái)階邊緣處的載重梁處于側(cè)傾偏置角。
6.權(quán)利要求5中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中安裝表面被加工以形成至少三個(gè)臺(tái)階，使得位于三個(gè)臺(tái)階邊緣處的載重梁處于側(cè)傾偏置角。
7.權(quán)利要求2中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中磁頭臂是分立的，并且具有被按一定形狀加工的安裝平面以形成側(cè)傾偏置角，而且其中多個(gè)分立的磁頭臂被裝配在一起形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)音圈致動(dòng)器。
8.權(quán)利要求1中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，在磁頭臂與載重梁之間進(jìn)一步包括至少一個(gè)墊片，以產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
9.權(quán)利要求8中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中至少一個(gè)墊片包括一個(gè)楔形墊片。
10.權(quán)利要求8中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中至少一個(gè)墊片包括一個(gè)沿著載重梁的縱邊對(duì)中的預(yù)定厚度的墊片，用于使載重梁相對(duì)于磁頭臂偏移以得到側(cè)傾偏置角。
11.權(quán)利要求1中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁被預(yù)成形以產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
12.權(quán)利要求11中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁被沿著縱軸以預(yù)成形產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
13.權(quán)利要求11中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁的連接區(qū)經(jīng)變形以產(chǎn)生多個(gè)特征形貌，特征形貌的峰頂形成了載重梁與磁頭臂組件的側(cè)傾偏置角。
14.權(quán)利要求11中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁的連接區(qū)經(jīng)變形以產(chǎn)生多組凹痕，該凹痕帶有橫向的分級(jí)的高度，以便凹痕的頂部形成載重梁與磁頭臂組件的側(cè)傾偏置角。
15.權(quán)利要求11中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁包括一個(gè)基座板，而基座板被預(yù)成形以形成側(cè)傾偏置角。
16.權(quán)利要求15中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中基座板被沿著其一個(gè)縱邊壓制以形成至少一個(gè)特征形貌，從而形成與磁頭臂裝配后的側(cè)傾偏置角。
17.權(quán)利要求1中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中側(cè)傾偏置角在正或負(fù)5°與0之間。
18.一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器，包括至少一個(gè)相對(duì)于一個(gè)基座旋轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤，一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上并且確定了至少兩個(gè)磁頭臂的致動(dòng)器塊，每個(gè)磁頭臂用于支撐一個(gè)載重梁，該載重梁載有一個(gè)安裝有一個(gè)常平架的滑塊，將一個(gè)成形在滑塊邊緣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器定位于同心的、限定在鄰近面對(duì)的磁盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上的磁道位置處，在磁盤旋轉(zhuǎn)期間磁盤對(duì)非平面運(yùn)動(dòng)敏感，磁頭臂和載重梁被以預(yù)定的側(cè)傾偏置角安裝，該角度經(jīng)選擇可以在磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)期間減小磁道的對(duì)準(zhǔn)不良。
19.權(quán)利要求18中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中用于安裝載重梁的磁頭臂的安裝表面被按一定形狀加工，以形成大體等于相對(duì)于由鄰近面對(duì)的磁盤存儲(chǔ)表面所占有的平面的絕對(duì)值的側(cè)傾偏置角。
20.權(quán)利要求19中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中磁頭臂的安裝表面被加工成扁平表面，在橫截面上形成一個(gè)楔形。
21.權(quán)利要求19中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中磁頭臂的安裝表面被加工成多個(gè)臺(tái)階，這些臺(tái)階帶有用于以預(yù)定的側(cè)傾偏置角接觸并對(duì)中載重梁的邊緣。
22.權(quán)利要求19中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中每個(gè)磁頭臂的安裝表面處于一個(gè)平面中，該平面向一個(gè)被鄰近面對(duì)的磁盤存儲(chǔ)表面所占有的平面靠攏。
23.權(quán)利要求22中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中安裝表面的靠攏面，向朝向磁盤的旋轉(zhuǎn)軸的方向靠攏。
24.權(quán)利要求18中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器在磁頭臂與載重梁之間進(jìn)一步包括多個(gè)墊片，用于產(chǎn)生預(yù)定的側(cè)傾偏置角。
25.權(quán)利要求24中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中這些墊片是楔形的，并且夾在磁頭臂與載重梁之間用于產(chǎn)生預(yù)定側(cè)傾偏置角。
26.權(quán)利要求24中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中這些墊片被沿著載重梁的同一縱邊安裝，并且與磁頭臂形成邊緣，用于產(chǎn)生預(yù)定側(cè)傾偏置角。
27.權(quán)利要求18中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁被用于產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
28.權(quán)利要求27中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁被沿其縱軸預(yù)成形以產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
29.權(quán)利要求27中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁的連接區(qū)經(jīng)變形以產(chǎn)生多個(gè)特征形貌，特征形貌的峰頂形成了每個(gè)載重梁與相應(yīng)磁頭臂組件的側(cè)傾偏置角。
30.權(quán)利要求27中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁的連接區(qū)經(jīng)變形以產(chǎn)生多組凹痕，該凹痕帶有橫向的分級(jí)的高度，使得凹痕的頂部形成每個(gè)載重梁與相應(yīng)磁頭臂組件的側(cè)傾偏置角。
31.權(quán)利要求27中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中載重梁包括基座板，而每個(gè)基座板被預(yù)成形以形成預(yù)定的側(cè)傾偏置角。
32.權(quán)利要求31中提出的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其中基座板被沿著它的一個(gè)縱邊壓制以形成至少一個(gè)特征形貌，以形成與相應(yīng)磁頭臂裝配后的側(cè)傾偏置角。
33.一個(gè)用于硬盤驅(qū)動(dòng)器的致動(dòng)器結(jié)構(gòu)中的直列式磁頭臂，該致動(dòng)器結(jié)構(gòu)被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上，一個(gè)載重梁載有一個(gè)安裝有一個(gè)常平架的滑塊，將一個(gè)成形在滑塊邊緣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器定位于同心的、限定在鄰近面對(duì)的磁盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上的磁道位置處，在磁盤旋轉(zhuǎn)期間磁盤對(duì)非平面運(yùn)動(dòng)敏感，磁頭臂和載重梁沿一個(gè)縱軸成形，并被連接和成形以產(chǎn)生一個(gè)側(cè)傾偏置角，該角度經(jīng)選擇可以在磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)期間減小磁道的對(duì)準(zhǔn)不良。
34.權(quán)利要求33中提出的直列式磁頭臂，其中用于安裝載重梁的磁頭臂的安裝表面被按一定形狀加工，以形成側(cè)傾偏置角，該安裝表面處于一個(gè)平面中，該平面與一個(gè)平面靠攏，這一平面包括有鄰近面對(duì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面，并且跟隨一個(gè)朝向磁盤的旋轉(zhuǎn)軸的直線方向。
35.權(quán)利要求33中提出的直列式磁頭臂在磁頭臂與載重梁之間進(jìn)一步包括一個(gè)楔形墊片，用于產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
36.權(quán)利要求33中提出的直列式磁頭臂，其中載重梁被用于產(chǎn)生側(cè)傾偏置角。
37.權(quán)利要求33中提出的直列式磁頭臂，其中側(cè)傾偏置角在正或負(fù)5°與0之間。
38.一種用于校正由至少一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁道的非平面運(yùn)動(dòng)引起的磁道對(duì)準(zhǔn)不良的方法，該磁道相對(duì)于硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的一個(gè)基座旋轉(zhuǎn)，一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在基座上的磁頭臂，用于支撐一個(gè)載重梁，該載重梁載有一個(gè)安裝有一個(gè)常平架的滑塊，將一個(gè)成形在滑塊邊緣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器定位于同心的、限定在鄰近面對(duì)的磁盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上的磁道位置處，在磁盤旋轉(zhuǎn)期間磁盤對(duì)非平面運(yùn)動(dòng)敏感，該方法包括如下步驟確定旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤與磁頭臂之間的一個(gè)側(cè)傾偏置角，以及按一個(gè)側(cè)傾偏置角連接磁頭臂和載重梁，該偏置角被選擇用于校正由磁盤的非平面運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的磁道的對(duì)準(zhǔn)不良。
39.權(quán)利要求38中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中連接步驟包括在將載重梁與安裝表面以側(cè)傾偏置角連接之后，一個(gè)加工磁頭臂的安裝表面的步驟。
40.權(quán)利要求39中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中加工步驟通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)扁平角度連接區(qū)來(lái)進(jìn)行。
41.權(quán)利要求39中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中加工步驟通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)分級(jí)的連接區(qū)來(lái)進(jìn)行。
42.權(quán)利要求39中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中加工步驟通過(guò)在磁頭臂與載重梁之間提供至少一個(gè)墊片來(lái)進(jìn)行。
43.權(quán)利要求38中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中連接步驟通過(guò)預(yù)成形載重梁的步驟來(lái)進(jìn)行。
44.權(quán)利要求43中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中預(yù)成形載重梁的步驟包括使載重梁沿縱向變形，以使常平架連接區(qū)處于一個(gè)向鄰近面對(duì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面靠攏的平面內(nèi)，以及將預(yù)成形的載重梁與磁頭臂相連。
45.權(quán)利要求43中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中預(yù)成形載重梁的步驟包括在載重梁的磁頭臂連接區(qū)成形至少一個(gè)特征形貌并且將預(yù)成形的載重梁與磁頭臂相連。
46.權(quán)利要求43中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中載重梁包括一個(gè)基座板，并且其中預(yù)成形載重梁的步驟包括在基座板上提供至少一個(gè)特征形貌，用于產(chǎn)生將預(yù)成形的載重梁與磁頭臂連接之后的側(cè)傾偏置角。
47.權(quán)利要求38中提出的用于校正磁道的對(duì)準(zhǔn)不良的方法，其中基座板側(cè)傾角在正或負(fù)5°與0之間。
全文摘要
一種方法,校正歸因于硬盤驅(qū)動(dòng)器(13)內(nèi)一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁盤(10)非平面運(yùn)動(dòng)的磁道對(duì)準(zhǔn)不良,并且包括用一個(gè)精密測(cè)量裝置測(cè)量旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁盤與磁頭臂(15)之間的一個(gè)基座板側(cè)傾偏置角的步驟,并且將磁頭臂與載重梁(17)以預(yù)定的側(cè)傾偏置角相連,該偏置角經(jīng)選擇以便最大限度地減小歸因于側(cè)傾偏置的磁道對(duì)準(zhǔn)不良。提出很多連接設(shè)置和結(jié)構(gòu),以便實(shí)現(xiàn)所需的磁道對(duì)準(zhǔn)不良的降低。
文檔編號(hào)G11B5/58GK1199489SQ97191036
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1997年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月5日
發(fā)明者蒂莫西·A·林納, 詹姆斯·M·洛, 喬恩·E·雅各比, 邁克爾·R·哈奇, 斯蒂芬·P·威廉斯 申請(qǐng)人:昆騰公司