专利名称：具有电磁提升装置的信息存储设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息存储设备，包括框架、绕转轴可旋转的磁信息盘、传感器、特别是，安装在支架上可移过信息盘的信息表面部分的磁头，其支架在相对于平行转轴方向的信息面可移动，用于从平行于所述转轴方向来看，使传感器离开信息盘的装置。
从US-A 5,241,438已知这种设备。该已知设备包括用于数据信息存储的硬磁盘，还包括用于写和/读信息而被安排在枢轴臂弹性部分上的磁头。在磁盘扫描期间，该磁盘旋转，磁头漂浮在磁盘上的空气垫上。为消除对磁盘的损伤，同时又能使其稳定，已知的设备具有一种机械提升装置，用于拿起并保持磁头与磁盘在一定的距离。该装置包括一个具有与枢轴臂的弹性部分相配合的倾斜支撑面的固定支撑部件。一旦扫描操作完成，枢轴电机把弹性部分向倾斜支撑面上面移动到静止位置，在此位置中，磁头处在与磁盘一定的距离。在静止状态中，枢轴臂由存在于支撑面和枢轴臂弹性部分之间的摩擦力保持在一定的位置。这种已知设备的缺点是枢轴臂从静止位置转到扫描位置需要由枢轴电机产生较大的力，以克服在支撑面和所述构轴臂部分之间的摩擦力。还有缺点是，由于与枢轴臂弹性部分滑动运动和反复啮合结果，使倾斜面受到磨损。这种磨损产生细小微粒，这种微粒到达信息盘，使信息盘不能使用。另外的缺点是，由于支架部件的尺寸比较大，使其与在信息存储机构的小型化方面产生冲突。
本发明的目的是提供一种没有上述缺点的信息存储设备。
根据本发明的信息存储设备，其特征在于，该设备包括包含有相对于框架固定的第一驱动部件和由激励器部件支架可动部分带动的第二激励器部件的电磁激励器，当激励时，这些激励器部件经过空气隙互相配合使支架可动部分受到平行于信息盘转轴并直接离开信息盘的走向力。
根据本发明的信息存储机械非常适合用于，例如，已知的1.8″和1.3″装置的硬磁盘驱动装置。在扫描期间，在信息存储设备中的磁头以通常方式漂浮在信息盘的一定距离上，该信息盘是绕转轴旋转，空气垫防止在磁头和信息盘之间的机械接触。当扫描停止时，最好是通过电磁激励器的通电使磁头与信息盘保持一定的间隙，以使消除磁头和将要停止的信息盘之间的机械接触。当信息盘从停止到旋转时，如果磁头停顿在静止的信息盘上，在激励器的通电期间，磁头最好从信息盘移开并与该盘保持一定的间隙。这样在起动期间，消除了对信息盘和/或磁头的损伤，并且由于在磁头和信息盘之间不存在摩擦，所以比较小的起动力矩是可能的，其结果是起动所需的电功率较低的。即使磁头不能与信息盘完全脱开，在起动期间，在磁头和信息盘之间的摩擦也能够通过激励器供能减小到这样的程度，即消除对信息盘的损伤并且良好的起动力矩是可能的。使用本发明设备中的激励器就能得到小的尺寸并且使能量有效。如果使用本发明的信息存储设备的信息盘具有两个信息面，那么存储机构最好包括两个描述类型的装置。
根据本发明的信息存储设备的实施例，其特征在于，激励器部件中的一个包括电线圈系统，而另一个激励器部件包括软磁部件。在这种存储设备中，用有限数量的部件就可可靠和有效地操作激励器，支架的动态性能可精确可控。
根据本发明的信息存储设备的实施例，其特征在于，电线圈系统包括扁平线圈，软磁部件是平板形状。在该实施例中，电磁激励器能够非常扁平，因此，从小型化来看，这是非常重要的，扁平线圈能够用已知的，例如缠绕或蚀刻技术来制造。
根据本发明的信息存储设备的实施例，其特征在于，电线圈系统配置在软磁体上。这种磁体改进了磁回路，因此使激励器的效率提高。软磁体可以是平板形状，也可以构成为分离的平板。另一方面，磁体可以利用已知的沉淀技术在软磁基片上形成薄层或磁体可以与机壳整体形成。
根据本发明的信息存储设备的实施例，其特征在于，激励器之一的包括与另一个激励器的软磁部分相配合的恒磁系统，同时磁头在与信息盘一定距离的保持位置上。在该实施例中，其中，磁铁系统包括一个或多个恒磁铁，而磁头，例如，保持在与处于非旋转状态的信息盘一定的距离，不会使激励器永久磁化。仅仅激励器短暂的通电供能使软磁部件落在磁铁系统的磁性范围内。另外一个短的反向电流通电供能，能够使磁头移出保持位置，最好同时是信息盘处于旋转状态。因此，不要求有能量保持磁头在它的保持位置上。
根据本发明的信息存储设备的实施例，其特征在于，电磁激励器配置在磁头附近。该实施例，从结构工程角度来看很有吸引力，因为仅需很小的力就可使磁头保持与信息盘在一定的距离。
根据本发明的信息存储设备的实施例，包括另外的信息盘、携带另外的传感器特别是另外磁头的另外的支架，以及在平行于信息盘的转轴方向来看，把另外的传感器移开另外的信息盘的另外的装置，其特征在于，该另外的装置相应于本发明中先前定义的装置。另外的磁头用于扫描另外信息盘的另外信息面。除一另外的装置外，根据现在信息盘数目还可以采用更多的另外的装置。
本发明还涉及到包括按照本发明的信息存储设备的硬磁盘驱动装置，信息存储盘是硬磁盘。
现在将参考附图，举例来详细描述本发明。
图1表示包括在本发明信息存储设备实施例的本发明的硬盘驱动装置实施例纵向截面图，图2表示图1的设备在II-II方向的截面图，图3表示图2设备在III-III方向的部分放大截面图，图4表示适用于本发明中信息存储设备的电磁激励器的第一个变形的局部截面图，图5是电磁激励器的第二个变形的截面图，图5B是第二个变形的平面图，图6是第三个变形的截面图，和图7是第四个变形的截面图。
在图1、2和3中表示的本发明的信息存储设备，包括在本例子壳体中，具有两个平行主壁3和4和四个互连到主壁的侧壁5、6、7和8的框架1。形成大体上无孔隙的盒的壳体1，容纳两个绕旋转轴910可旋转的信息盘9和10，用于旋转信息盘9和10的驱动设备11，和用于扫描信息盘9和10的扫描装置13。
驱动机构11构成为轴向磁场旋转电机，包括具有永久磁化的多极转子磁铁15的转子14和具有两个线圈系统17和18的定子16，转子磁铁最好是高能磁铁。例如，NiFeB。围绕与旋转轴910一致的转子轴150可旋转的转子磁铁15轴向磁化并且与线圈系统17和18相对着，它们具有(本例中)8个磁极。在本例子中，每个线圈系统17和18分别包括6个线圈并经过空气隙19或20与转子磁铁15相配合，并且分别安排在主壁3和4上。
在本例中，信息盘9和10是已知的硬磁盘。每个磁盘具有一个基底，它在一个信息面，或者是，如在本例中，两个信息面9a，9b和10a，10b上携有磁性层，在磁性层上例如数据的信息已经被存储或者能够被存储。每个信息盘具有转子磁铁15延伸的中心通孔，被定位在相对于转子14的中心，并利用环形件23确保对正中心。通常，非可记录环形区域延伸在中心孔和信息面之间。
本发明的信息存储设备包括用于支承转子14和信息盘9的支承座，确保该转子相对于机壳1的固定。支承座装置包括两个动态螺旋形沟槽支承座，每个分别具有支承件31a和32a，形状如半圆方形体，和支承件31b和32b形状如中空凹陷的半圆方形体。每个支承件31a和32a分别具有平滑的支承面，以确保对转子14的安全可靠，而每个支承件31b和32b分别具有形成有沟槽形的支承面，以确保对主壁3和4的安全可靠。在转子14旋转期间，沟槽形状引起在媒介例如脂和油中在各个螺旋沟槽支承31和32的支承面之间的压力增高。用其它的支承座来代替螺旋形沟槽支承座也是可能的。
扫描构件13包括由电机形成的枢轴电机，该电机具有静止电机部分41和绕支承座430a的轴430相对该静止部分可旋转的电机部分。静止(固定)电机部分41包括由框架1支撑的轴向磁化的磁铁45和软磁磁轭件47a、47b。可枢轴电机部分43的电机线圈51配置在磁铁45的对面和空气隙49内，一旦电机线圈51通电，电机部分43绕枢轴430旋转。扫描机构还包括四个磁铁52～55和用于磁头的四个支架56-59。被固定到所述这枢轴电机的可转动电机部43并形成枢轴臂的支架56～59，每个支架具有固定端部分56a～59a和相对于该固定端运动的部分56b～59b，还具有自由端部分56c～59c。在可枢轴电机部分43的绕枢轴旋转期间，支架56～59移动经过信息盘9和10的表面9a，9b，10a和10b。固定在自由端56c～59c的磁头52～55，由于支架56～59的弹性，使其在大概在平行于旋转轴910的方向，相对于表面9a，9b，10a和10b移过很小的距离。扫描构件13还包括，从平行于信息盘的转轴910方向来看，从信息盘9移开磁头52～55的装置。该装置包括四个电磁激励器62～65，每个激励器具有位于框架1上或构成框架1的一部分的框架部分1a上固定的第一激励器62a～65a，和位于支架56～59的可动部分56b～59b上的第二激励器62b～65b。第一激励器62a～65a的每个具有包括一个或多个电线圈的线圈系统，而第2激励器62b～65b处在延伸的第一激励器62a～65b的对面，最好是位于支架56～59的自由端56c～59c的附近，它的每一个包括一个软磁部件。在图4到7中详细表示软磁部件和线圈系统的适宜的型式。
在图1～3中表示本发明的信息存储设备，在绕转轴910旋转的信息盘9或10的扫描期间，每个磁头52～55漂浮在与平的信息面一定的距离，漂浮是在具有已知特征的磁头中利用产生的空气垫来完成的。当扫描操作停止时，磁头由激励器62～65的通电使保持与信息盘一个间隔，以便消除在磁头和信息面特别是将要停止的信息盘的信息面之间的机械接触。在信息盘9和10是静止的状态中，磁头不需要被信息盘清除，以减少激励器通电控制的控制方式，磁头就能够到达信息面。当信息盘9和10从静止状态设定到旋转状态时，如果磁头支承在信息盘上，则磁头52～55就利用激励器的通电，从信息盘移开。
参考图1～3应注意，代替两个信息盘，本发明的信息存储设备显然地为一个信息盘或多于两个信息盘而构成。此外，代替两个信息面，一个信息盘仅有信息面。于是，在最简单实施例中，本发明的信息存储设备包括绕转轴旋转而且仅有一个信息面的一个磁信息盘，携带一个磁头移过信息面的支架，以及包括承受平行于信息盘旋转轴且背离信息表面的定向力的电磁激励器的装置，以便移动和/或保持磁头与信息面一定的距离。
在图4中表示并适用于本发明的信息存储设备的电磁激励器的实施例620包括安排在软磁磁轭状元件621上的作为第一激励器部分的圆环状的或矩形的线圈620a，线圈620配置环绕元件621的中心部分621a周围。激励器620包括作为第二激励器的软磁平板的元件620b。激励器之一，在本例中为激励器620a，能够固定到相应于框架1或框架件1a(图1、2、3)的框架100上，而另一个激励器部件能够固定到相应于支架56～59(图1、2、3)的支架900上。
在图5A和5B中表示激励器630的第一激励器630a包括带有扁平线圈630a的磁板形元件631。第二激励器包括软磁板形元件630b。作为例子，第一激励器固定到框架100，以及第二激励器固定到支架900。
在图6中表示的激励器640包括第一激励器，除线圈系统640a之外，还包括永久磁铁642。线圈系统640a和永久磁铁642都安排在软磁体641上。第二激励器包括软磁元件640b。作为例子，第一激励器固定在框架100上，第二激励器固定到支架900。当线圈系统不通电时，永久磁铁642用作信息盘与磁头保持距离的作用。
在图7中表示的激励器的实施例650包括能够固定到框架100并携带线圈或线圈系统650a的第一激励器，以及能够固定到支架900并包括软磁元件650br第二激励器。线圈系统650a配置在软磁体641上。软磁元件650b携带永久磁铁系统652。
应当注意的是本发明不限于所表示的实施例。例如，在本发明的范围之内，可以想象到信息存储机构包括每个信息盘具有一个或两个信息面的一个或多个信息盘。
权利要求
1.一种信息存储设备，包括框架、绕施转轴可转动的磁信息盘、配置在支架上可移过信息盘的信息面的传感器，其支架在平行于旋转轴的方向相对于信息面可移动，以及，从平行于旋转轴的方向来看，用于把传感器从信息移开的装置，其特征在于，该装置包括具有相对于框架固定的第一激励器部分和由激励器可移动支架携带的第二激励器部分的电磁激励器，当通电时这些激励器部分经过空气隙互相配合，使支架的可移动部分受到平行于信息盘的旋转轴并从信息盘离开的定向力作用。
2.如权利要求1的信息存储设备，其特征在于，激励器部分之一包括电线圈系统，而另一个激励器部分包括软磁部件。
3.如权利要求2的信息存储设备，其特征在于，电线圈系统包括扁平线圈和软磁部件是平板形状。
4.如权利要求2或3的信息存储设备，其特征在于，电线圈系统配置在软磁体上。
5.如权利要求1～4中的任何一个权利要求的信息存储设备，其特征在于，激励器部分中的一个包括与另一个激励器部分的软磁部分配合的永久磁系统，同时磁头与信息盘保持在一定距离的位置。
6.在前面的权利要求中的任何一个权利要求的信息存储设备，其特征在于，电磁激励器配置在磁头附近。
7.在前面的权利要求中的任何一个权利要求的信息存储设备，包括另外的信息盘，携带另外传感器的另外支架，和从平行于该信息盘旋转轴方向来看，从该另外信息盘移动另外传感器离开的另外的装置，其特征在于，另外的装置相应于权利要求1～6中的任何一个权利要求的装置。
8.在前面的权利要求中的任何一个权利要求的包括信息存储设备的硬磁盘激励器，信息盘是硬磁盘。
全文摘要
一种信息存储机构包括框架(1)、磁信息盘(9、10)，特别是，绕旋转轴(910)可转动的硬磁盘，磁头安排在可枢轴转动的支架(56～59)上，以及用于从信息盘提升磁头的提升装置。提升装置包括具有相对于框架固定的第一激励器部分和安排在支架可移动部分(56b～59b)的第二激励器的电磁激励器(62～65)。当激励器通电时，这些激励器经过空气隙互相配合，以产生提升力。当扫描操作开始和停止时，为消除信息盘的损伤这种通电供能是特别有效，通电所需要的能量比较小，而且在要求的起动转矩方面是很有效的。
文档编号G11B5/54GK1169201SQ96191535
公开日1997年12月31日 申请日期1996年10月2日 优先权日1995年10月10日
发明者E·M·H·卡马比克 申请人:菲利浦电子有限公司