具有提升凸片的臂组件的制作方法
【专利摘要】一种用于磁盘驱动器的臂组件。臂组件具有负载臂，该负载臂用于支承滑块，并且具有提升凸片，该提升凸片具有用于在不使用时使负载臂停驻的斜坡配合区域。该斜坡配合区域具有由第一半径以及与第一半径不同的第二半径限定的外表面。
【专利说明】具有提升凸片的臂组件
【背景技术】
[0001]硬盘驱动系统(HDD)通常包括一个或多个数据存储盘。由滑块承载的转换头用于从磁盘上的数据磁道读取以及向磁盘上的数据磁道写入。该滑块由臂组件承载，该臂组件包括致动臂和悬架组件。当磁盘驱动器处于非操作状态时，通常当将磁盘驱动器电源切断时，臂组件运动到附近的一个斜坡上，使滑块卸载而与磁盘脱开配合。
【发明内容】
[0002]本发明提供一种臂组件，该臂组件具有构造成便于与斜坡配合的提升凸片。
[0003]本发明的一个特定实施例是用于磁盘驱动器的臂组件，该臂组件具有负载臂，该负载臂用于支承滑块，并且具有提升凸片。提升凸片具有斜坡配合区域，该斜坡配合区域具有由第一半径以及与第一半径不同的第二半径限定的外表面。
[0004]本发明的又一特定实施例是用于磁盘驱动器的臂组件，该臂组件具有负载臂，该负载臂用于支承滑块，并且具有提升凸片，该提升凸片在其远侧末端与负载臂之间具有一长度。提升凸片具有斜坡配合区域，该斜坡配合区域具有当垂直于提升凸片的长度看时连续横截面形状的外表面，该形状限定具有第一半径的基部沟槽以及具有第二半径的臂。第二半径小于第一半径。
[0005]本发明的另一特定实施例是磁盘驱动器。该磁盘驱动器包括磁盘、支承滑块并具有提升凸片的臂组件以及停驻斜坡。提升凸片具有斜坡配合区域，该斜坡配合区域具有由第一半径以及与第一半径不同的第二半径限定的外表面。
[0006]通过阅读下面的详细描述，这些以及各种其它的特征和优点将会显而易见。
[0007]附图的简要说明
[0008]考虑以下联系如下附图的本发明的多个实施例的详细描述，能更完整地理解本发明，在附图中:
[0009]图1是磁记录盘和臂组件的侧剖图。
[0010]图2A和2B是图1的磁记录盘和臂组件的俯视图。
[0011]图3A是臂组件的臂的一部分的立体图；图3B是臂的一部分的侧视图；图3C是沿图3B的线C-C剖取的剖视图。
[0012]图4是根据本发明的臂组件的斜坡配合部段的实施例的示意端视图。
[0013]图5是根据本发明的臂组件的斜坡配合部段的又一实施例的示意端视图。
[0014]图6是根据本发明的臂组件的斜坡配合部段的另一实施例的示意端视图。
[0015]图7是根据本发明的臂组件的斜坡配合部段的还有一实施例的示意端视图。
[0016]图8是臂组件的与斜坡相碰的斜坡配合部段的示意端视图。
【具体实施方式】
[0017]本发明的各实施例大多总地涉及用于磁盘驱动器的臂组件，具体来说涉及提升凸片的斜坡配合部段，当不使用磁盘驱动器时，该提升凸片构造成与臂组件配合，并将臂组件停驻在斜坡上。
[0018]在以下描述中，参照形成本说明书一部分的附图，其中通过图示示出了至少一个特定实施例。下述说明提供附加的特定实施例。应当理解的是，可构想和作出其它实施例而不背离本公开内容的范围或精神。因此，以下详细描述不应具有限制的意义。虽然本发明不限于此，但通过对下文提供的示例的讨论将获得对本公开内容的各个方面的理解。
[0019]除非另外指明，所有表示特征尺寸、数量和物理特性的数字均被理解为根据术语“大约”做出修正。因此，除非相反地指明，否则所陈述的数值参数是近似值，这些近似值可根据利用本文中公开的示教的本领域技术人员所寻求的期望性质而改变。
[0020]如本文中使用地，单数形式“一”、“一个”以及“该”涵盖具有复数引用的实施例，除非该内容另外明确地指出。如本说明书和所附权利要求书中所使用的，术语“或”一般以包括“和/或”的含义来使用，除非该内容另外明确地指出。
[0021]参照图1、2A和2B,示出总体的磁记录盘驱动器,该磁记录盘驱动器具有磁记录盘2，该磁记录盘由具有毂6的驱动马达4转动，该毂6附连到驱动马达4。读取/写入头或转换器8存在于滑块10的尾端或表面9上。滑块10借助包括悬架元件16的臂组件14连接到致动器12。悬架元件16提供将滑块10推向磁盘2的表面的偏置力。悬架元件16包括各种其它特征，诸如万向节、万向节限制器以及附图中未示出的其它元件。
[0022]在图2A中所示的磁盘驱动器的操作过程中，驱动马达4使磁盘2以恒定速度沿箭头18的方向转动，而通常是直线的或转动的运动线圈马达的致动器12驱动滑块10大致径向穿过磁盘2的平面，以使读取/写入头8可访问磁盘2上的不同数据磁轨。如图2B中所示，准备不操作磁盘驱动器时，臂组件14运动(例如，枢转)，从而使滑块10从磁盘2脱开，并使其自身停驻在斜坡19上。当停驻时，臂组件14的一部分物理地搁置在斜坡19的停驻表面上。
[0023]图3A和3B示出这样一种臂组件设计，即，该臂组件具有负载杆或者负载臂20，负载杆或负载臂具有近端22和相对的远端24。负载臂20具有由从臂20的近端22向远端24延伸的导轨26限界出的细长中心平坦表面25 ;导轨26图不为位于负载杆20的顶面上，尽管在其它实施例中导轨26也可存在于臂20的底面上，如果存在的话。导轨26提供横向和弯曲刚度，并增大臂20的抗扭力，并且经常通过折叠或弯曲形成中心平坦表面25的材料(例如，不锈钢)来形成。臂20包括具有斜坡配合区域30的提升凸片28，该斜坡配合区域构造成当磁盘驱动器处于非操作状态并且在断电操作过程中使磁盘减速期间与斜坡(图2A和2B中的斜坡19)的停驻表面配合。斜坡配合区域30从提升凸片28的远侧末端伸出不超过1.5毫米，该远侧末端在图3A和3B中为远端24。在一些实施例中，斜坡配合区域30从远侧末端伸出不超过I毫米。
[0024]图3C示出斜坡配合区域30内的提升凸片28的横截面。斜坡配合区域30具有弧形外表面，这便于使提升凸片28与斜坡19配合。图3C中所示的提升凸片28的实施例具有中心基部或沟槽部32以及位于沟槽部32的两侧的两个远端或臂34A、34B。在所示实施例中，臂34A、34B具有相等长度，尽管在替代实施例中，臂34A、34B可具有不同长度。在大多数实施例中，基部或沟槽部32占据沟槽形状的30-80%，而臂34A、34B占据沟槽形状的20-70%ο
[0025]臂34A、34B止于端面36处，并由臂34A、34B的外表面与端面36相交处来限定出前缘38。当使提升凸片28与斜坡19的表面配合时，斜坡配合区域30的外表面与斜坡19的表面配合，并在斜坡的表面上滑动。当磁盘驱动器中的磁盘2的数目增加时，分配给每个磁盘2和臂组件14的空间减少，从而又需要更薄的斜坡19和/或更小高度的提升凸片28。当臂组件14在离磁盘状态下停驻在斜坡19上时，提升凸片28是组件14的如下部分，该部分通常为组件14的离下一个相邻表面(例如，相邻的磁盘2、驱动器盖或另一臂组件14)最近的部分。
[0026]图3A、3B和3C的提升凸片28定位在负载臂20的远端处。在替代实施例中，提升凸片可存在于靠近臂20远端的位置处；例如参见美国专利6，611，402的图2。应理解的是，本发明的特征可应用于远侧提升凸片和非远侧提升凸片。
[0027]在本发明中，设置有具有斜坡配合区域30的臂组件，该斜坡配合区域具有由至少两个不同半径限定的曲率。通过利用两个或更多个不同半径来形成提升凸片28的弧形外表面以使得提升凸片28的总高度得以保持，可以使提升凸片28的刚度增大，从而减小了负载杆20和滑块10的扭转和下垂的可能性。此外，端面36 (图3)变得与沟槽部32更平行，这也能增大提升凸片28的刚度。通过使提升凸片28的端部或臂34A、34B形成有比沟槽部32更小的半径，不仅使提升凸片28的刚度增大，还能如期望地使提升凸片在弯曲部上与斜坡19接触的误差容限也增大，且使前缘38与斜坡19接触的可能性(以及由此形成擦痕、颗粒碎屑或者不成功地卸载到斜坡19上的可能性)降低。这些特征对于所有臂组件14，特别是对于具有多个磁盘2的磁盘驱动器来说是有益的，因为特征还为背对背的磁盘提供更好的间隙。此外，相对于比照的单个半径结构，提升凸片28总高度会降低，同时保持相似的提升凸片刚度，从而便于内部磁盘磁头之间更紧密的间隙。
[0028]在一些实施例中，第一半径在0.075mm - 0.5mm的范围内，而第二半径在0.05mm -0.5mm的范围内，但也可根据制造技术和总体的磁盘驱动配置和构造采用更大和/或更小的半径。在一些实施例中，可采用三个或甚至四个不同半径来限定斜坡配合区域30的曲率。此外或替代地，斜坡配合区域30的一部分可由逐步变化的半径来限定；这种区域将不会被分成每个部段半径不同的各个部段，但将具有恒定变化的形状。
[0029]至少两个半径之差至少为0.05毫米，在一些实施例中为至少0.1毫米。更大的差异，诸如0.15mm, 0.2mm和0.3mm也是合适的。一般来说,较小的半径不超过较大半径的90%(即，〈较大半径的90%)，在一些实施例中不超过75%。在一些实施例中，较小的半径是较大半径的50%或更小。例如,0.075mm的较小半径是0.25mm的较大半径的30%,0.25mm的较小半径是0.5mm的较大半径的50%,0.05mm的较小半径是0.15mm的较大半径的33%,0.05mm的较小半径是0.35mm的较大半径的14%,而0.15mm的较小半径是0.35mm的较大半径的43%。尽管更小的半径可用于沟槽32或形成臂34A，34B，但臂34A，34B具有更小的半径更为常见。
[0030]图4到7示出四个特定的非限制性示例，它们具有由至少两个不同半径限定的曲率的提升凸片的斜坡配合区域的横截面。图4到7中的每个图包含具有由单个半径限定的恒定曲率的比照斜坡配合区域的横截面。在各附图中，斜坡配合区域示出为与斜坡19配八口 ο
[0031]在图4中，斜坡配合结构40具有沟槽部42、相对的臂44A、44B和前缘45。结构40的外表面46由两个不同半径限定，半径在沟槽部42和臂44A、44B之间的过渡部处变化。沟槽部42占据结构40的长度X的约60-70%。在图4中还示出了叠置在结构40上的、采用单个曲率半径的比照传统结构140。
[0032]作为一个具体示例，具有0.2324mm的长度X的沟槽部42的外表面46由0.2500mm的半径RB限定，而臂44A、44B具有0.0750mm的半径RA。整个比照结构140由0.2500mm的单个半径来限定。结构40和比照结构140的厚度T为0.0300mm。通过增大臂44A，44B的半径RA，结构40的总高度H与结构140相比保持不变为0.0871mm，但结构40的总长度L与结构140相比从0.3361mm减小到0.3102mm,并且前缘45的位置升高了 0.0170mm的高度h0
[0033]在图5中，斜坡配合结构50具有沟槽部52、相对的臂54A、54B和前缘55。结构50的外表面56由两个不同半径限定，半径在沟槽部52和臂54A、54B之间的过渡部处变化。沟槽部52占据结构50的长度X的约50%。在图5中还示出了叠置在结构50上的比照结构150。
[0034]作为一个具体示例，具有0.3052mm的长度L的沟槽部52的外表面56由0.5000mm的半径RB限定，而臂54A、54B具有0.2500mm的半径RA。整个比照结构150由0.5000mm的单个半径来限定。结构50和比照结构150的厚度T为0.1000mm。通过增大臂54A，54B的半径RA，结构50的总高度H与结构150相比保持不变为0.2619mm，但结构50的总长度L与结构150相比从0.8036mm减小到0.6526mm,并且前缘55的位置升高了 0.0595mm的高度h0
[0035]在图6中，斜坡配合结构60具有沟槽部62、相对的臂64A、64B和前缘65。结构60的外表面66由三个不同半径限定。沟槽部62占据结构60的长度的约70%。在图6中还示出了叠置在结构60上的比照结构160。
[0036]作为一个具体示例，具有0.2827mm的长度Xl的沟槽部62的外表面66由0.3500mm的半径RB限定。臂64A、64B具有0.1500m的半径RAl和0.05265mm的距离X2，然后过渡到具有0.0500mm的半径RA2的远端部内。整个比照结构160由0.3500mm的单个半径来限定。结构60和比照结构160的厚度T为0.0200mm。通过两次增大臂64A、64B的半径RA，结构60的总高度H与结构160相比保持不变为0.1018mm，但结构60的总长度L与结构160相比从0.4613mm减小到0.4131mm,并且前缘65的位置升高了 0.0150mm的高度h。
[0037]在图7中，斜坡配合结构70具有沟槽部72、相对的臂74A、74B和前缘75。结构70的外表面76由至少两个不同半径限定，半径在沟槽部72和臂74A、74B之间的过渡部处变化。沟槽部72占据结构70的长度的约70%。在图7中还示出了叠置在结构70上的比照结构 170。
[0038]作为一个具体示例，具有0.2327mm的长度Xl的沟槽部72的外表面76由0.2500mm的半径RB限定。臂74A、74B具有0.0750mm的半径RA和0.0363mm的距离，然后过渡到长度D为0.0485mm的平直(即，没有曲率)的远端。由此，结构70具有为弧形的0.3053mm的中心长度X2。比较而言，整个比照结构170由0.2500mm的半径来限定。结构70和比照结构170的厚度T为0.0300mm。在臂74A、74B的增大半径以及平直的远端的情况下，与比照结构170的0.0871mm的高度相比，结构70的总高度H为0.1270mm。前缘75的位置升高0.0527mm的高度h。结构70、170的总宽度相同。较小的半径RA产生垂直刚硬的结构，该结构不能在具有单个半径的传统结构的相同区域内(例如，长度)形成。
[0039]上述特定的非限制性示例中的三个(B卩，分别为图4、5和6的提升凸片结构40、50和60)表明:通过减小提升凸片的边缘处半径(即，变紧)，可以使得结构的前缘的高度增大而不会增加提升凸片结构的总高度，并且使提升凸片边缘的切向角度增大。增大的边缘高度减小了边缘与斜坡表面相碰并由此产生颗粒或其它碎屑的机会。图8示出具有由比其基部沟槽小的半径形成的臂的斜坡配合结构80以及具有单个曲率半径的比照结构180。由于结构80的两个曲率半径，结构80的前缘85比比照结构180的前缘185高。如图8中所示，当臂组件运动到其在斜坡19上的停驻位置时,较低的前缘185与前缘85相比更倾向于与斜坡19相碰。此外，上述特定的非限制性示例中的每个(即，结构40、50、60、70)在提升凸片结构与斜坡之间形成较大的角度，从而在提升凸片和斜坡之间提供更大的间隙。在提升凸片结构应相对于斜坡边缘转动以使前缘更接近于斜坡的情况下，所建议的提升凸片形状可在前缘开始与斜坡接触之前容许较大的转动。
[0040]因此，公开了具有提升凸片的臂组件的许多实施例。上述实现以及其它实现在所附权利要求的范围内。本领域技术人员将理解本公开可利用所公开内容之外的实施例来实施。出于说明而非限制目的给出了所公开的实施例，且本发明仅受限于所附权利要求。
【权利要求】
1.一种用于磁盘驱动器的臂组件，所述臂组件包括: 负载臂，所述负载臂支承滑块，并包括提升凸片； 所述提升凸片具有斜坡配合区域，所述斜坡配合区域从所述提升凸片的远侧末端延伸，所述斜坡配合区域具有由第一半径以及与所述第一半径不同的第二半径限定的外表面。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述外表面是具有基部沟槽和相对的臂的弧形，所述沟槽的至少一部分由第一半径限定，且所述臂的至少一个部段由比所述第一半径小的第二半径来限定。
3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述第二半径不超过所述第一半径的90%。
4.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述第二半径不超过所述第一半径的75%。
5.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述第二半径比所述第一半径小至少0.05毫米。
6.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述第二半径比所述第一半径小至少0.1毫米。
7.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述臂包括平直的终端部。
8.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述臂的一部分由与所述第一半径不同并且与所述第二半径不同的第三半径限定。
9.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述臂的一部分由逐步变化的半径限定。
10.一种用于磁盘驱动器的臂组件，所述臂组件包括: 负载臂，所述负载臂支承滑块，并包括提升凸片； 所述提升凸片在远侧末端和所述负载臂之间具有一长度，所述提升凸片具有斜坡配合区域，所述斜坡配合区域具有带有连续横截面形状的外表面，所述横截面形状限定具有第一半径的基部沟槽以及具有比所述第一半径小的第二半径的臂，所述横截面是垂直于所述提升凸片的长度剖取的。
11.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述提升凸片从所述负载杆向远侧延伸。
12.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述第二半径不超过所述第一半径的90%。
13.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述第二半径不超过所述第一半径的75%。
14.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述第二半径比所述第一半径小至少0.05晕米。
15.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述第二半径比所述第一半径小至少0.1毫米。
16.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述第一半径为0.075mm - 0.5mm,而所述第二半径为 0.05mm - 0.5mm。
17.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述臂由所述第二半径和与所述第二半径不同的第三半径限定。
18.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述臂由所述第二半径限定并具有平直的终端部。
19.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述臂的一部分由逐步变化的半径限定。
20.—种磁盘驱动器,包括: 磁盘； 臂组件，所述臂组件支承滑块，并包括提升凸片；以及 停驻斜坡； 所述提升凸片具有斜坡配合区域，该斜坡配合区域具有由第一半径以及与第一半径不同的第二半径限定的 外表面。
【文档编号】G11B5/48GK104050980SQ201410087746
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2013年3月12日
【发明者】D·哈迪, P·H·杨, L·熊, K·拉塞尔, H·T·J·劳 申请人:希捷科技有限公司