专利名称：盘装置和致动器保持方法
技术领域：
本发明涉及一种盘装置和致动器保持方法，该盘用于在一旋转着的盘形介质记录信息和/或从其再现信息，而该保持方法用于将致动器保持在退避位置，该致动器具有安装在其远端的记录和/或再现的头。
背景技术：
通常已知的是一种磁盘装置，该装置包括一种使磁盘旋转的主轴马达，和一种音频线圈马达(voice coil motor)(例如，可参见日本特开平No.7-176152)。音频线圈马达使致动器摆动，致动器具有一个安装在其远端的磁头，于是，磁头本质上沿盘的半径方向运动。
在磁盘装置工作时，磁盘借助于主轴马达旋转，致动器则借助于音频线圈马达摆动。于是，设置在致动器远端的磁头，本质上沿磁盘的半径方向运动，而磁头面对磁盘上所希望的磁道。在这样的状态下，信息被记录到磁道上或者从磁道上复现。
磁盘装置设有返回与锁定装置，当磁盘装置不工作时，该装置使致动器返回，并锁定在磁盘的内周边。当致动器不工作时，通过返回与锁定装置，将致动器锁定在磁盘的内周边，可以避免磁头意外地运动到磁盘的有效区，并避免磁头触及磁盘。
返回与锁定装置包括可以运动的永久磁铁，固定在致动器的后端部与之形成整体；上、下固定轭架，用于将永久磁铁垂直保持在轭架之间。永久磁铁和上下轭架构成磁回路，用于促使致动器朝向磁盘的内周边。当致动器摆动时，可以运动的永久磁铁，沿上、下固定轭架之间的间隙运动。
上、下固定轭架之间的间隙随着致动器趋近锁定位置逐渐变窄，于是，在锁定位置，对可以运动的永久磁铁，作用以最大的磁力。因此，致动器可以牢固地锁定在锁定位置。
但是，在操作致动器时，必须解除锁定。因此，在锁定位置，致动器的磁保持力，必须设置成低于一个特定的磁力，以使致动器可以解除锁定。如果保持力超过此特定的力，致动器不可能从锁定位置运动。
因此，在不工作的状态下，如果有一个意外的震动，从磁盘装置的外部作用在致动器上，上述返回与锁定装置必然允许致动器容易地从锁定位置运动。
此外，这种返回与锁定装置包括上、下固定轭架，该轭架足够长，以覆盖可运动的永久磁铁的整个运动区域(即致动器的整个摆动范围)。当借助于设置在致动器远端的磁头记录或再现信息时，于是，存在一个指向磁盘内周边的返回力，连续地作用在致动器上。因此，传统的装置存在这样的问题，连续作用的返回力对于磁头的搜索操作带来坏影响，从而对信息记录和/或再现操作带来坏影响。
发明概述考虑到这些情况，本发明的一个实施例已经设计出来，其目的在于提供一种盘装置和一种致动器保持方法，能够将不工作时的致动器，牢固而可靠地保持在一个锁定位置，不会对信息的记录和/或再现操作带来坏影响。
为实现上述目的，根据本发明的一方面的盘装置包括主轴马达，用于使磁盘旋转；致动器，在致动器摆动的远端，安装一个头，该头将信息记录在盘上，和/或从盘再现信息；音频线圈马达，用于使致动器摆动，以使头本质上沿盘半径方向运动；保持装置，该装置将致动器保持在退避位置，在此位置，头处于盘有效区之外；第一磁回路，用于产生第一磁力，当致动器偏离退避位置时，此第一磁力施加力，使致动器返回其退避位置；和第二磁回路，其用于产生第二磁力，当致动器离开其退避位置超过返回范围时，该第二磁力施加力于致动器，使其至少返回到借助于第一磁力可以使其返回退避位置的范围内。
根据上述本发明的一个实施例，如果保持在退避位置的致动器，例如由于外力的作用，意外地从退避位置偏离，设置有头的致动器，借助于第一磁力，可以返回退避位置。如果致动器运动至超过通过第一磁力足以使其返回其退避位置的范围，借助于第二磁力，可以使其至少返回该范围之内的一个位置。如果致动器运动到一个范围内的位置，使得不能借助于第一磁力返回其退避位置，因此，可以借助于第二磁力返回到第一磁力作用范围内的一个位置。这样，使致动器返回退避位置的磁力作用范围可以加大。而且，通过适当地设置第二磁力的作用范围，在头到达盘有效区之前，适当的磁力可以作用在致动器上，可以避免信息记录和/或信息再现操作受到有害的影响。
对附图的简要说明与特征相关联并构成特征的一部分的附图，图解说明了本发明的实施例，连同上述一般说明，以及实施例的下列详细说明，用于说明本发明的原理，
图1是原理图，示出了根据本发明一个实施例的磁盘装置；图2是原理图，示出了设置在图1所示磁盘装置中的致动器；图3A至3C示出了用于使图2所示致动器返回其退避位置的第一和第二磁回路工作过程的视图；图4是曲线图，示出了第一和第二磁回路施加在致动器上的转矩与致动器运动角度之间的关系；图5示出了一个例子的视图，其中，致动器的磁材料也用作构成第二磁回路的第二磁体；图6A和6B示出了修改方案的视图，其中，第二磁体设置在不同的位置；图7示出了一个例子的视图，其中，第一磁体所面对的永久磁铁的边缘被制出成型轮廓部；图8是原理图，示出了设置在图1所示磁盘装置中的一种音频线圈马达(VCM)的正视图。
对本发明的详细说明现在参考附图，对本发明的一个实施例予以说明。
图1是根据本发明实施例的磁盘装置(盘装置)1的示意图。图2是设置在磁盘装置1中的一种致动器5的示意图。
如图1所示，磁盘装置1具有本质上为矩形容器的盒2。为了显露磁盘装置1的内部结构，盒的顶盖(未示出)已被移去。
主轴马达4本质上设置在盒2的中心位置，用于支撑磁盘并使磁盘旋转。音频线圈马达6(此后称之为VCM6)，用于使致动器5摆动，设置在盒2内的磁盘3外侧。
VCM6具有模制成型线圈6a(见图2)，设置在致动器5的后端；永久磁铁6b，本质上为扇形，用于对线圈6a施加磁力线；第一轭架6c，与永久磁铁6贴合；和第二轭架6d(见图8)。永久磁铁6b与第二轭架6d彼此面对，线圈6a设置在两者之间。当线圈6a切割永久磁铁6b的磁力线而被激磁时，致动器5可以绕转轴5a摆动。第一和第二止挡6e和6f设置在第一轭架6c的单独的孔中，用于限制线圈6a的可运动范围。
磁头7安装在致动器5的摆动的远端。磁头是用于将信息记录在磁盘3上或者从磁盘再现信息。当致动器5不工作时，致动器的远端被约束和保持在磁盘3的外侧，这是通过致动器5与斜面8之间的摩擦实现的，该斜面设置在磁盘3外面，并支撑致动器5的尖部。换言之，当致动器5不工作时，磁头7从磁盘记录和再现的有效区撤离，致动器5被保持在退避位置。退避位置是这样的位置，在这里，一个与线圈轮廓相符合的元件，与第一止挡6e接触。
这样，斜面8借助于自身与致动器5之间的摩擦力，将致动器5保持在退避位置。如果有足够大的反抗摩擦力的外力，例如，作用在盒2上，于是，致动器从斜面8解除结合，并出乎意料地从退避位置运动。在这种情况下，磁盘3并不旋转。如果磁头7面对磁盘3的有效区，因此，它们彼此接触，从而它们两者或其中之一可能损坏。
因此，如果盒2受到意外的振动，使不工作的致动器5从退避位置运动离开，需要一种装置使致动器5自动地返回退避位置。
在本实施例中，如图2所示，致动器5的复位装置包括第一和第二磁体11和12。磁体11和12通过模制固定在致动器5的后端，沿致动器5摆动半径方向相距一段距离。
更特别地，第一磁体11设置在VCM6本质上为扇形的永久磁铁6b半径方向(宽度方向)后端的对面。第二磁体12设置在永久磁铁6b宽度方向的前端的对面。换言之，永久磁铁6b设置在第一和第二磁体11和12之间。
此外，永久磁铁6b的沿径向相反方向的端部，分别单独制出成型轮廓部，以适应相应的第一和第二磁体11和12，并分别制出两个突出部13和14。第一磁体11和突出部13构成本发明的第一磁回路，而第二磁体12与突出部14，构成本发明的第二磁回路。换言之，第一和第二磁体11和12与两个突出部13和14，定位成这样，使第一和第二磁回路以下述方式工作。
第一和第二磁回路的功能，现在参看图3A至3C和图4予以说明。图3A至3C示出了第一和第二磁体11和12与永久磁铁6b的两个突出部13和14的相对位置，这种相对位置取决于致动器5的摆动位置。图4是一个曲线图，示出了第一和第二磁回路施加在致动器上的转矩随致动器5摆动位置不同而产生的变化。致动器5被第一和第二磁回路连续地推向退避位置。
当致动器5借助于斜面8保持在退避位置时，致动器5的摆动角为0°，且只有第一磁回路所生成的第一磁力作用在致动器5上。图3A示出了第一和第二磁体11和12与永久磁铁6b的两个突出部13和14之间的相对位置关系。
在这种情况下，第一磁体11处于接近突出部13的边缘，并被从突出部13来的漏磁通所吸引，于是，致动器5被约束并保持在退避位置。另一方面，第二磁体12并不处于接近与其相对应的突出部14的边缘，但却本质上正好处于突出部14的下面。这样，在致动器5的摆动方向上，差不多不存在影响第二磁体12的任何第二磁力的分矢量。
如果在这种情况下，例如有外力施加在盒2上，致动器5从退避位置略微摆动离开，如图3B所示。于是，致动器5在第一磁回路的第一磁力的作用下，立即返回退避位置。更特别地，如果致动器5从退避位置摆动离开，处于突出部13边缘的第一磁体11，从突出部运动离开(即在图3B中沿反时钟方向运动)。但是，第一磁体11被从突出部13产生的漏磁通，拉向与摆动方向相反的方向(即在图3B中沿时钟方向运动)，于是，致动器5返回退避位置。
如果致动器5离开退避位置的量超过某一范围，使其不能借助于第一磁力返回退避位置，如图3C所示，另一方面，由第二磁回路产生的第二磁力作用在致动器5上。
这样，在图3C所示状态下，第二磁体12从处于相对应的突出部14下面，已经沿反时钟方向运动，处于突出部14的边缘。如果致动器5摆动到图3C所示状态，于是，借助于第二磁力的的作用，致动器5便被推向退避位置。结果，致动器5返回一角度范围(图3B所示状态)使其最低限度可以借助于第一磁力返回退避位置。
根据本实施例，如上所述，作用在致动器5上的第一和第二磁力，根据致动器摆动的位置(即摆动角度)的不同，在不同的时间点起作用，如图4所示。这样，致动器5可以借助于磁力返回退避位置，该磁力具有综合第一和第二磁力的转矩曲线。
根据图4所示本实施例的转矩曲线，致动器3可返回退避位置的角度量程，可以使其比传统的情况更宽，而不致没有约束峰值转矩。在图4中，现有技术的例子用一条转矩曲线表示，其中，在致动器5的后端只设置了第一磁体。
如果转矩的峰值受到限制，致动器5在工作中，可以以所必须的最小力从退避位置运动。如果转矩对致动器5的作用范围扩大，而且，即使致动器运动至远离退避位置，致动器5可以可靠而稳定地返回退避位置。在本实施例中，致动器5可以返回退避位置的摆动角可以扩大到大约12°至13°。这个摆动角的范围，是覆盖安装在致动器5远端的磁头7刚好到达磁盘3的有效区之前的角度范围。因此，当磁头7面向磁盘的有效区时，由第一和第二回路产生的第一和第二磁力，绝不作用在致动器5上。这样，用于使致动器5返回退避位置的转矩，对于通过磁头7进行的信息的记录和/或再现操作，绝不产生坏影响。
本发明并不局限于上述实施例，只要不超出本发明的精神和范围，各种改变和修改在此都是有效的。
更多的优点和修改，对于本领域技术人员而言，是容易实现的。因此，本发明就其更广泛的方面而言，并不局限于在此所示及所述的具有代表性的实施例及其具体细节。因此只要不超出由本发明权利要求及其等效物所限定的总体发明构思的精神和范围，可以进行各种修改。
例如，在上述实施例中，两个磁体11和12是模制在致动器5的后端。但是，作为替换，至少一个磁体(在本例情况下是第二磁体12)，可以通过将构成致动器5的磁性材料制出成型轮廓部而构成，如图5所示。在此例中，起第二磁体作用的凸耳20，就是通过将VCM6的模制成型线圈6a用的托架(pedestal)制出成型轮廓部而成的。
此外，在上述实施例中，与永久磁铁6b一起组成第一磁回路的第一磁体11，设置在接近致动器5的后端部，而组成第二磁回路的第二磁体12，设置在接近旋转轴5a处，使永久磁铁6b处于其间。不过，需要的只是，由第一磁回路产生的第一磁力和第二磁回路产生的第二磁力，根据致动器5摆动的角度，在上述不同的时间点起作用。例如，第一和第二磁体11和12可以设置在图6A和图6B所示位置。
在图6A所示位置，第二磁体12面向永久磁铁6b径向端部的内侧。如果第二磁体12设置在图6A所示位置，永久磁铁6b的相应的端部的内侧，例如被制出成型轮廓部以制成突出部14’。在这种情况下，被第一和第二磁体11和12所覆盖的运动距离，相对于致动器5的摆动角可能有差异。这样，两个磁回路的设计自由度可以提高。
此外，在上述实施例中，构成第一磁回路的第一磁体11，设置在永久磁铁半径方向的外侧，而构成第二磁回路的第二磁体12，设置在永久磁铁的内侧。通过这样设置，第二磁回路的转矩曲线，比第一磁回路的转矩曲线更平缓，如图4所示。因此，通过改变该磁体的径向位置，转矩曲线的范围可以改变，此外，使致动器5返回退避位置的磁体的数目、磁体的相应尺寸、形状、设置位置等，以及对应于磁体而设置在永久磁铁6b上突出部的数目，以及其相应的尺寸、形状、位置等，可以按需要改变。简言之，只需要将用于使致动器5返回退避位置的转矩的峰值，限制在一个固定水平，并使转矩作用的角度范围加大。
例如，对应于第一磁体11的突出部13’可以制成图7所示的成型轮廓部。在这种情况下，面向第一磁体11的突出部13’，相对于磁体11的运动方向倾斜一个角度，于是，作用在磁体11上的转矩，在接近退避位置处可以增加。这样，磁回路的转矩曲线，可以通过改变对磁体施加磁通的磁铁的边界形状进行修改。
此外，在上述实施例中，磁回路是通过利用从音频线圈马达(VCM)6的永久磁铁6b的漏磁通形成的。但是，作为替换，在自身与磁体之间形成磁回路的磁铁，可以独立于音频线圈马达(VCM)6的永久磁铁6b之外单独设置。此外，可以将一个永久磁铁固定在致动器5上，取代第一和第二磁体11和12。在这种情况下，磁盘装置1或类似装置的盒2，设置一种磁体，该磁体起永久磁铁的作用。
权利要求
1.一种盘装置(1)，其特征在于，该装置包括主轴马达(4)，该马达使盘(3)旋转；致动器(5)，在其可以摆动的远端安装有头(7)，该头在盘(3)中记录信息，和/或从盘再现信息；音频线圈马达(6)，该马达使致动器(5)摆动，以使头(7)本质上沿盘(3)的半径方向运动；第一磁回路，该磁回路产生第一磁力，当致动器(5)从退避位置偏离时，该第一磁力动作，以使致动器(5)返回退避位置，在该退避位置，头在盘的有效区之外；和第二磁回路，该磁回路产生第二磁力，当致动器(5)离开退避位置超越返回范围时，该第二磁力动作，以使致动器(5)返回到一个范围内的一个位置，以使致动器(5)可以借助于第一磁力返回至退避位置。
2.如权利要求1所述的盘装置，其特征在于，第一和第二磁回路包括音频线圈马达(6)的磁铁(6b)；和第一和第二磁体(11，12)，其分别以相间隔的方式固定在致动器(5)的后端。
3.如权利要求2所述的盘装置，其特征在于，第一和第二磁体(11，12)在致动器(5)摆动半径方向上相间隔。
4.如权利要求3所述的盘装置，其特征在于，第一和第二磁体(11，12)沿半径方向彼此间距离略微超过磁铁(6b)的宽度，处于与磁铁(6b)宽度方向端部相背对的位置。
5.如权利要求4所述的盘装置，其特征在于，磁铁(6b)的宽度方向端部这样成形，根据致动器(5)摆动的位置，分别作用给定磁力于第一和第二磁体(11，12)上。
6.如权利要求2所述的盘装置，其特征在于，第一和第二磁体(11，12)至少其中之一通过构成致动器(5)的磁性元件(20)的成形而制成。
7.如权利要求1所述的盘装置，其特征在于，第二磁回路设计成这样，使在头(7)面对有效区时，避免第二磁力作用在致动器(5)上。
8.一种致动器保持方法，其特征在于，该方法包括保持阶段，将致动器(5)保持在退避位置，在该退避位置，当致动器(5)不工作时，头(7)处于盘(3)的有效区之外，该致动器在其可以摆动的远端，安装了头(7)，该头在转动盘(3)中记录信息，和/或从该转动盘再现信息；第一返回过程，当保持在退避位置的致动器(5)从退避位置偏离，第一磁力工作，使致动器(5)返回退避位置；和第二返回过程，当致动器(5)离开退避位置超越返回范围时，第二磁力工作，使致动器(5)返回到一个范围内的一个位置，以使该致动器(5)可以借助于第一磁力返回退避位置。
9.如权利要求8所述的致动器保持方法，其特征在于，第一和第二返回过程包括，根据致动器(5)摆动位置，将从使致动器(5)摆动用的音频线圈马达(6)的磁铁(6b)漏磁通，在不同的时间点施加于固定在致动器(5)的后端部的第一和第二磁体(11，12)，从而使致动器(5)返回退避位置。
全文摘要
一种磁盘装置包括致动器(5)，用于使磁头(7)本质上沿磁盘的半径方向摆动。第一和第二磁体(11，12)，固定在致动器(5)的后端部，分别在磁体(11，12)与音频线圈马达(VCM)的永久磁铁(6b)之间单独构成磁回路。当致动器(5)从退避位置偏离时，第一磁体(11)被从永久磁铁(6b)产生的漏磁通拉动，使致动器(5)返回退避位置，当致动器运动超过范围，第二磁体(12)被漏磁通作用，使致动器至少返回到一个范围的一个位置，以使拉力作用在第一磁体(11)上。
文档编号G11B21/22GK1534609SQ200310123749
公开日2004年10月6日 申请日期2003年12月24日 优先权日2002年12月24日
发明者吉川纪夫, 时崎智行, 行 申请人:株式会社东芝