专利名称：数据记录装置和磁头组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括数据记录盘例如硬盘的数据记录装置，以及磁头组件，解决了数据记录装置小型化时引起的多种问题。
个人计算机中已经采用硬盘驱动装置作为数据记录装置。随技术进步，数据记录密度不断提高，而硬盘大小即数据记录盘和壳体尺寸缩小。例如先前硬盘的直径为3.5英寸(95毫米)、2.5英寸(65毫米)、1.9英寸(48毫米)和1.3英寸(34毫米)。
图1所示为以前的硬盘驱动装置1的结构。主要部分，如硬盘2、磁头组件3、磁铁4、橡胶制成的外部止动器5、橡胶制成的内部止动器6、挠性扁电缆7和连接在挠性扁电缆7上的控制单元8，安装在壳体9上。主轴电机(图中没有画出)驱动旋转的轴10支撑硬盘2。磁头组件3绕枢轴支点12旋转。音圈11安装在磁头组件3上。音圈11和磁铁4构成音圈电机。通过控制音圈中的电流使磁头组3沿图中箭头‘A’所示的方向做径向运动，从而将磁头浮动块部件13上的磁头定位在硬盘2的数据记录磁道上将数据从数据记录磁道中读出或写入。挠性扁电缆7中的导线将磁头和音圈11与控制单元8连接。
图2所示为以前的磁头组件3的结构。多个磁头常平架部件(headgimbal assembly，或叫磁头万向架部件)14和垫圈15放置在支架16上。螺钉18定位磁头常平架部件14，枢轴筒19插入孔中并由螺母20固定。电路基板21与挠性扁电缆7连接并用螺钉22固定到支架16上。每一个磁头常平架部件14都包含扩展板23，扩展板上具有与磁头连接的触点(没有画出)并从磁头常平架部件14上悬臂伸出。电路基板21上的触点(没有画出)和扩展板23上的触点(没有画出)相连并与挠性扁电缆7中的导线连接。音圈11的导线26与电路基板21上的触点(没有画出)连接。
磁头常平架部件14包含多个零件，如支托臂部件24和负载悬臂梁25。磁头常平架部件14的支托臂部件24和负载悬臂梁25需要进行调整使得每一个磁头与枢轴点的中心精确对齐。以前相对尺寸较大的硬盘驱动装置中如95毫米型和65毫米型，需要一个外部定位夹具来调整支托臂24和负载悬梁25，如转给本发明的专利受让人的日本专利特愿平9-264596中所述的，这是因为该磁头组件尺寸比较大。型号因子表明了硬盘驱动装置壳体的外部尺寸或大小。如95毫米型表明了容纳3.5英寸(95毫米)硬盘的壳体的宽度、长度和高度尺寸，65毫米型表明了容纳2.5英寸(65毫米)硬盘的壳体的宽度、长度和高度尺寸。
最近已经开发出来具有如34毫米型(容纳34毫米(1.3英寸)硬盘的壳体的尺寸)或27毫米型(包含27毫米(1.0英寸)硬盘的壳体尺寸)尺寸的硬盘驱动装置。在尺寸如此小的硬盘驱动装置中存在的首要问题是，由于磁头常平架部件14很小因此很难用外部定位夹具将磁头常平架14安装到枢轴筒上。因而，需要去掉外部定位夹具而直接将磁头常平架部件14安装在枢轴筒上。如此小尺寸硬盘驱动装置中存在的第二个问题是很难将橡胶材料制造的外部和内部止动器5和6作为单独的零件安装在壳体的小空间中。
小硬盘驱动装置存在的第三个问题是很难将电路基板21用螺钉22固定在支架16上。
第四个难点是很难将音圈11的导线连接到电路基板21上的触点上。
本发明的目的之一是提供一种硬盘驱动装置以解决上述困难。
本发明的另一个目的是提供一种磁头组件以解决上述问题。
根据本发明的一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括具有第一表面和第二表面并装有线圈的支架、安装在第一表面上的第一磁头常平架部件和安装在第二表面上的第二磁头常平架部件。其中，在所述支架的第一和第二表面上分别形成将第一磁头常平架和第二磁头常平架分别定位在第一表面和第二表面的基准构件上。
基准构件是两个有一定间隔的基准销，并且第一磁头常平架和第二磁头常平架分别具有两个孔可以分别插入所述两个基准销。
支架有一个可以插入枢轴构件的孔，该孔位于所述两个基准销之间。
经过所述两个基准销的直线与所述磁头组件纵向的中心线斜交。
磁头组件的总重量平衡点在枢轴构件的中心处。
根据本发明，用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括具有第一表面和第二表面并装有线圈的支架、安装在所述第一表面上的第一磁头常平架部件和安装在所述第二表面上的第二磁头常平架部件。其中，所述支架有可以插入枢轴构件的第一孔，该孔的直径比枢轴构件的直径大，第一和第二磁头常平架都有第二孔，第二孔的中心与第一孔的中心对齐，其直径大于枢轴构件的直径，第二孔有V型边用于定位枢轴构件，支架的一部分突出到第一孔中，当枢轴构件插入第一孔和第二孔之中时，支架的所述突出部分将枢轴构件压向第二孔的V型边。
V型边用于将枢轴构件的中心和磁头组件纵向中心线对齐。
磁头组件的总重量平衡点处于枢轴构件的中心处。
支架的材料为塑性树脂，第一和第二磁头常平架部件的材料为金属。
根据本发明，用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括具有第一表面和第二表面并装有线圈的支架、安装在所述第一表面上的第一磁头常平架部件和安装在所述第二表面上的第二磁头常平架部件，支架有可以插入枢轴构件的第一孔，该孔的直径比枢轴构件的直径大。其中，将第一磁头常平架和第二磁头常平架分别定位在第一表面和第二表面上的基准构件分别处于支架的第一和第二表面上。第一和第二磁头常平架部件都具有负载悬臂梁和支托臂构件，负载悬臂梁有尾部、弯曲部和支撑读/写头的前部，支托臂构件叠加在所述尾部上。负载悬臂梁有两个孔可以分别插入一个基准销，并且还有第二孔，该孔的中心和第一孔的中心对齐，直径比枢轴构件的大，并且具有V型边用于定位枢轴构件。支架的一部分突出到第一孔中，当枢轴构件插入第一孔和第二孔中时，支架的所述突出部分将枢轴构件压向第二孔的V型边。
第一孔位于两个定位销之间。
经过所述两个基准销的直线与所述磁头组件纵向中心线斜交。
磁头组件的总重量平衡点在枢轴构件的中心处。
V型边形成为使枢轴构件的中心和磁头组件纵向中心线对齐。
支架的材料为塑性树脂，第一和第二磁头常平架部件的材料为金属。
根据本发明，用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括安装有线圈的支架，该支架具有表面和与该表面垂直的侧壁，其中，侧壁上有定位销，和从侧壁延伸到支架内部的定位槽；磁头常平架部件安装在所述表面上用以承载读/写头；挠性扁电缆具有第一部分、第二部分和第三部分，第一部分上的触点连接到读/写头上，第二部分的触点连接到线圈，第一和第二部分从第三部分分开；其中，第一部分具有孔，第二部分有卡锁结构，定位销插入第一部分的孔中，第二部分的卡锁结构沿上述定位槽插入从而将第一部分定位在支架的侧壁上；支架具有导向构件，导向构件包含与支架表面平行的顶部、与侧壁平行的侧部以及支撑部，顶部的两端中一端与支架结合，另一端与侧部的一端结合，支撑部结合在侧部的另一端及支架之间。
挠性扁电缆的第一和第二部分位于所述侧壁和侧部之间。
侧部上有导线定位销。
根据本发明，数据记录设备包括基座；安装在基座上的数据记录盘；用枢轴构件安装在基座上并可以在枢轴上转动的磁头组件，该组件具有承载读/写头的前部和承载音圈的尾部。
其中，第一弹性构件沿音圈承载框架的第一表面伸展，第二弹性构件沿音圈承载框架的第二表面伸展，并且基座上具有可以分别与第一、第二弹性构件相作用的内部、外部制动器。
第一和第二弹性构件由塑性树脂制造而成。
根据本发明，数据记录设备，包括基座；安装在基座上的数据记录盘；用枢轴构件安装在基座上并可以在枢轴上转动的磁头组件，该组件具有承载读/写头的前部和承载音圈的尾部；和安装在基座上的为音圈提供磁场的磁铁。
其中，枢轴构件包括由磁性材料制成的垫圈以及将磁头组件和垫圈固定在枢轴构件上的固定装置，垫圈有键部分从垫圈的外部伸出，在磁头组件停止在其最远停止位置时，垫圈由所述固定装置固定到磁头组件上的键部分最接近所述磁铁的位置上。
当磁头组件停止在所述最远位置时，磁铁和键部分产生的偏磁力使磁头组件停止在最远停止位置。
根据本发明，数据记录装置包括导电基座；安装在该基座上的数据记录盘；用导电枢轴构件安装在基座上并且可以绕枢轴旋转的导电磁头组件，磁头组件具有承载读/写头的前部和承载音圈的尾部，其中，磁头组件与基座和枢轴构件导电连接，磁头组件的绝缘层上具有多个第一触点连接到读/写头；安装在基座上的控制电路；将第一触点和控制电路连接的挠性扁电缆。
其中，绝缘层上具有与磁头组件导电连接的第二触点，第二触点通过挠性扁电缆与控制电路的参考电压连接。
磁头组件具有线路板，线路板包括导电支撑板、绝缘层、第一和第二触点、处于绝缘层上的导线。导线将第一触点和读/写头、第二触点和导电支撑板连接起来。
根据本发明，用于数据记录盘驱动器的磁头组件包括一个装有线圈的支架和装在支架某表面上的一个磁头常平架部件。其中，在该表面上形成用于把磁头常平架部件定位表面上的基准构件。
根据本发明，用于数据记录盘驱动器的磁头组件包括多个支架，每个支架都有第一和第二表面；安装在多个支架上的第一表面上的第一磁头常平架部件；安装在多个支架上的第二表面上的第二磁头常平架部件。其中，在所述支架的第一和第二表面上分别形成把第一磁头常平架部件定位于第一表面上并把第二磁头常平架部件定位于第二表面上的基准构件。
图1为以前的硬盘驱动装置的结构图。
图2为以前的磁头组件的结构图。
图3为本发明中硬盘驱动装置的结构图。
图4为本发明中磁头组件的各个零件的结构图。
图5为上部磁头常平架部件、支架和下部磁头组件的X-Y面平面图。
图6为上部磁头常平架部件各零件的X-Y面平面图。
图7为磁头组件沿图6中60线的横截面图。
图8所示为插在磁头常平架部件49A和磁头常平架部件49B之间的隔板。
图9为支架上HGA 49A和49B的紧定方式。
图10所示为图5和6中磁头组件和硬盘驱动装置沿A-A线的横截面图。
图11挠性扁电缆在支架上安装方式。
图12为挠性扁电缆的结构图。
图13所示为音圈的导线和挠性扁电缆的触点的连接。
图14为如图6中所示上部磁头常平架部件的触点和图5中所示下部磁头常平架的触点与挠性扁电缆的连接。
图15为图5中部件68的结构横截面图。
图16为垫圈的作用情况。
图17为HGA 49A和49B在支架上的另一种紧定方式。
图18是用弹簧圈134代替图10中所示螺母51的结构横截面图。
图19所示为用C型圈135代替图10中所示螺母51的结构横截面图。
其中31.硬盘驱动装置32.硬盘33.磁头组件34.磁铁35.外部止动器36.内部止动器37.挠性扁电缆41.音圈42.枢轴筒43.磁头/浮动块部件45.斜坡元件46.第一构件47.第二构件48.支架49.磁头常平架部件50.垫圈51.螺母52.支托臂构件53.负载悬臂梁
54.集成线路板55，59，71.72，73，76，77，78.孔57，58.基准销63.支撑层64.绝缘层65.导电层66，112，115.触点74.V型边93.基座95.扩展板99.导向构件128.扩展部分图3所示为本发明的小型硬盘驱动装置如27毫米型(1.0毫米硬盘)的结构。主要部件如硬盘32、磁头组件33、磁铁34、作为壳体39的金属框架的扩展部分的外部止动器35和内部止动器36、挠性扁电缆37以及与该电缆连接的控制单元38，安装在壳体39上。
如图4和6所示，第一构件46和第二构件47从磁头组件33的塑性树脂材料制造的支架上伸出。当磁头组件33的磁头位于硬盘32最内部磁道上时，第一构件46与内部止动器36作用。当磁头组件33的前端键44停止在斜坡元件45上时，第二构件47与外部止动器35作用，磁头处于待用位置，即最远位置。因为第一和第二构件46、47为伸长杆型塑性树脂材料的构件，所以它们具有挠性，因此它们分别与止动器作用时就象阻尼器可以吸收冲击。由此就可以把金属制成的内部、外部止动器36、35与硬盘驱动装置31的支架制造在一起。采用这种方法，本发明解决了前述第二个难题。
如前所述，27mm型表示了壳体39的外部尺寸，即长度L为42.80mm±0.10mm，宽度W36.40±0.15mm，高度为5mm(最大值)。硬盘32由主轴电机(没有画出)带动旋转的轴40承载。磁头组件33绕枢轴支点或枢轴筒42旋转运动。枢轴筒42包含如图10中所示的轴承部件30。音圈41安装在磁头组件33上。音圈41和磁铁34构成音圈电机。通过控制音圈41中的电流使磁头组件33沿着箭头‘A’所示的硬盘32的半径方向运动，从而将磁头浮动块43上的磁头定位到硬盘32的磁道上，从磁道读出或写入数据。需要说明的是图3中所示磁头/浮动块部件43放大后的形状。挠性扁电缆37上的导线将磁头和音圈41连接到控制单元38。
图4所示为本发明的磁头组件(HSA)33的各个零件。在磁头组件33中，第一磁头常平架部件49A安装在支架48的上表面或第一表面上，第二磁头常平架部件49B安装在支架48的下表面或第二表面上。数据记录盘或硬盘32位于第一磁头常平架部件49A和第二磁头常平架部件49B之间。为了简便，图4中硬盘32没有画出。挠性扁电缆37安装在支架48的侧壁上。磁头常平架部件49A、支架48和磁头常平架部件49B用枢轴筒42、垫圈50和螺母51固定。
本发明中，为了使磁头常平架部件49A和49B以及音圈41对于支架48精确定位，用改进的基准系统对磁头组件33部件进行组装，如图5和6所示。图5表示上部磁头常平架部件49A、支架48和下部磁头常平架部件49的X-Y面的平面图。图6所示为上部磁头常平架部件49A和支架48的零件的X-Y面平面图。根据图6所示，上部磁头常平架部件(HGA)包括支托臂构件52A、负载悬臂梁53A和集成线路板54A。中心线CL1沿磁头组件33的纵向延伸。支架48上形成的孔55的中心与中心线CL1对齐。虚线42表示图4中所示枢轴筒42的外表面。支架48的扩展部分56在孔55内。当上部磁头常平架部件49B、支架48、下部磁头常平架部件49B和枢轴筒42组装在一起时，扩展部分56的前端与枢轴筒42的外表面接触以引导枢轴筒42在正确的位置，如图5、6、7所示，后面将进行说明。
在下面，只描述了第一磁头常平架部件49A的结构，因为下部或第二磁头常平架部件49B的结构基本与部件49A相同。用相同序号表示49A和49B中的相同零件，其中序号后面的字母‘A’表示上部磁头常平架部件49A的零件，字母‘B’表示49B的零件。
支架48由塑性树脂材料如聚酯树脂制造而成。支架48有第一元件46、第二元件47和承载音圈41的框架部分28。由于第一和第二元件46、47是从塑性支架48中沿承载音圈41的框架构件28的第一和第二表面28A、28B伸出并且是细长形状，所以它们都具有弹性或挠性。进一步，支架48具有下述如图6和7所示的基准零件。
图7为图6中线60处磁头组件33的横截面图。如图7所示，支架48的第一表面即上表面上的基准构件包括(A)作为第一基准零件或第一基准点的基准销或基准零件57A和(B)作为第二基准零件或第二基准点并且用于对齐支架48上的上部磁头常平架部件49A的基准销或基准零件58A。支架48的第二表面即下表面上的基准构件包括(A)作为第一基准零件或第一基准点的基准销或基准零件57B和(B)作为第二基准零件或第二基准点并且用于对齐支架48上的上部磁头常平架部件49B的基准销或基准零件58B。此外，支架48具有孔59。支架48用公知的模塑工艺技术制造。
集成线路板54A包括三层，如图15所示。需要说明，图15中画出了图5中所示下部磁头常平架部件49B的部件68的特殊结构，后面将进行说明。现在，参考图15描述此三层结构。如图15所示，这三层分别为不锈钢材料的支撑层63、聚酰亚胺材料的绝缘层64及铜导电层65。磁头/浮动块部件43A安装在集成线路板54A前部的弯曲部分(没有画出)上，凹坑67A在负载悬臂梁53A的表面上，面对承载磁头/浮动块部件43A的弯曲部分。凹坑67A支撑弯曲部分背面的中心，因此，弯曲部分和磁头/浮动块部件43A可以进行作为公知技术的常平运动(gimbal type motion)。读/写头(没有画出)如MR(磁致电阻)合并型磁头安装在磁头/浮动块43A的靠近前部键44A的前端面上。MR合并型磁头(没有画出)包含读出元件、写入元件和四个触点。第一对包含两个触点连接读出元件，剩余第二对触点连接写入元件。因此，在最上面的铜层65(图15所示)上蚀刻出四条连接导线69A和四个触点66A。扩展板95A从集成线路板54A的一边悬浮伸出。在扩展板95A上形成触点66A及连接触点66A和MR合并型磁头的导线。由于三层结构的集成线路板54A是挠性的，扩展板95A可以在Z方向弯曲。读/写头的中心与集成线路板54A的中心线对齐。触点66A和挠性扁电缆37的连接在后面根据图14进行说明。
集成线路板54A安装在负载悬臂梁53A上，并且当三个零件即集成线路板54A、负载悬臂梁53A和支托臂构件52A组装在一起时，集成线路板54A中心线CL1和负载悬臂梁53A的中心线CL1精确对齐，同时使枢轴筒42中心和MR磁头的距离准确保持为设计值L1。
负载悬臂梁53A由弹性不锈钢制造而成。它包括尾部、由窗孔70A确定的折曲部和支撑磁头/浮动块部件43A的前端部。两个孔71A和72A分别用于插入基准销57A和58A，并且处在负载悬臂梁53A上使负载悬臂梁53A的中心线CL1和支架48的中心线CL1精确对齐，同时使支架48上第一孔55的中心与集成线路板54A上MR磁头的距离为准确保持为L1。第二孔或基准孔73A即磁头组件33的枢轴支点在负载悬臂梁53A上，使枢轴筒42的中心和支架48的孔55的中心对齐。孔73A的中心和第一孔55的中心对齐，孔73A的直径大于枢轴筒42的直径。孔73A包含V型边74A和半圆部分，该孔半径大于枢轴筒42的直径。孔62A在负载悬臂梁53A上，基准销57A和58A分别插入基准孔71A和72A时孔62A与支架上48上的孔59对齐。负载悬臂梁53A的一边有伸出部分75A，75A上有孔76A。第一孔55的直径大于枢轴构件或枢轴筒42。后面将根据图8对生成扩展板75A和孔76A的目的进行说明。
支托臂构件52A由不锈钢材料制造而成，其厚度大于负载悬臂梁53A的厚度。孔76A形成在支托臂构件52A上，其直径大于枢轴筒42直径。支托臂构件53A上具有两个孔77A和78A，这两个孔的直径比基准孔71A和72A的直径大。孔77A和78A的中心分别与基准孔71A和72A对齐。当支托臂构件组装到负载悬臂梁53A上时，孔61A与支架48上的孔59对齐。
为了描述的简便，下面只介绍用于对齐上部磁头常平架部件49A的基准系统。有关上部磁头常平架部件49A的基准系统说明，同样适用于下部磁头常平架部件49B。
需要说明，本发明涉及将事先组装好的磁头常平架部件49A和49B以及音圈41与支架48对齐的基准系统。因此，假定三个部件即集成线路板54A、负载悬臂梁53A和支托臂构件52A事先已经组装成磁头常平架部件49A。在组装好后(a)三个零件52A、53A和54A的中心线都对齐；(b)孔73A的中心27与MR合并型磁头的距离为设计值L1，中心27以后要与枢轴筒42的中心对齐。
第一基准销57A、第二基准销58A和孔55在支架48上形成，并且如图6所示，孔55位于第一基准销57A和第二基准销58A之间，用于定位枢轴筒42。经过第一、二基准销57A、57B中心的线60与磁头组件33的中心线CL1斜交并且夹角为α1。即中心线CL1通过线60逆时针方向移位或旋转角度α1而得到。
本发明的整个磁头组件(HSA)33的总重量平衡点位于中心线CL1上枢轴筒42的中心处，总重量说明如下，它是如下各部分的重量相加(A)支架48的重量；(B)挠性扁电缆37的119部分(如图11所示)的重量；(C)连接触点66A、66B与挠性扁电缆37的触点112、113的焊料的重量(如图14所示)；(D)磁头常平架部件49A和49B的重量，其中，49A和49B部件结构重量相同，每个部件如49A包括支托臂构件52A、负载悬臂梁53A和集成线路板54A；(E)音圈41的重量。
音圈41插在框架部分28形成的空间之中。音圈41的中心线用线CL2表示。音圈41的总重量平衡点在中心线CL2上。音圈41的中心线CL2与支架48的中心线CL1夹角为α2，从而使整个磁头组件33的总重量平衡点为枢轴筒42的旋转中心，该旋转中心处于中心线CL1上。
如前所述，用于分别插入基准销57A和58A的两个孔71A和72A处于负载悬臂梁53A上，这两个孔用于将磁头常平架部件49A和支架48对齐。更特别地，支托臂构件52A上的孔77A和78A的直径大于基准销57A和58A的直径，所以基准销57A和58A分别与负载悬臂梁53A的孔71A和72A接触，如图7所示。以这种方式，磁头组件49A的中心线CL1、读/写头的中心线CL1和支架48的中心线CL1都对齐。
如图8所示，隔板79插在磁头常平架部件49A和磁头常平架部件49B之间。如图7所示，当磁头常平架部件49A和磁头常平架部件49B分别安装在支架48的上表面和下表面时，具有两个突出部分90A和90B的隔板79插在负载悬臂梁53A的扩展部分75A和负载悬臂梁53B的扩展部分75B之间，防止在将49A和49B安装在支架48上的过程中，49A和49B上承载的MR磁头发生碰撞，如图8(A)和8(B)所示。扩展部分75A上的孔76A与突出部分90A相接合，扩展部分75B上的孔76B与突出部分90B相结合。
图9为磁头常平架部件(HGA)49A和49B在支架48上的紧定操作过程。紧定操作在插入枢轴筒42之前进行。如图9(A)所示，将塑性树脂制造的平头钉92插入支托臂构件52A上的孔61A、负载悬臂梁53A上的孔62A、支架48的孔59、负载悬臂梁53B上的孔62B和负载悬臂梁53A上的孔62A之中。然后，沿箭头91A和91B方向施加力和加热，压迫平头钉92的顶部和底部，使得磁头常平架部件49A和49B紧定在支架48上，如图9(B)所示。
在磁头常平架部件49A和49B固定到支架48上之后，将枢轴筒42插入支托臂构件52A上的孔76A、负载悬臂梁53A上的孔73A、支架48上的孔55、负载悬臂梁53B上的孔73B和支托臂构件52B上的孔76B之中，如图7所示。负载悬臂梁53A、53B上孔73A、73B的V型边74A和74B与支架48的突出部分56作为基准点使得枢轴筒42的中心和中心线CL1上磁头组件33的枢轴支点对齐。下面，根据图5、6、10介绍枢轴筒42中心和磁头组件33的枢轴点的对齐方法。
图10所示为硬盘驱动装置31中基座93和磁头组件33沿图5和6中A-A线的横截面图。支架48的突出部分56为塑性树脂材料因而具有弹性。突出部分56的设计尺寸使得它在与枢轴筒42的外表面作用时发生变形而将枢轴筒42压在V型边74A上。因此，当插入枢轴筒42时，支架48的突出部分56将枢轴筒42的侧壁压在孔73A和73B的V型边74A和74B上，这从图5和6可以看出。所以枢轴筒42利用作为基准点的V型边74A和74B定位。以这种方式，枢轴筒42仅由五个支撑点支撑，即磁头常平架部件49A的V型边74A上的两个支撑点、支架48的突出部分56上的一个支撑点和磁头常平架部件49B的V型边74B上的两个支撑点，此处(1)49A和49B的中心线CL1与枢轴筒42的中心线对齐；(2)枢轴筒42中心与MR磁头的距离为设计值L1。枢轴筒42包含用螺钉94固定在框架93上的螺柱29、外表面部分42S和安装上述两者之间的轴承零件30。
在负载悬臂梁53A上设计基准孔71A、72A和73A的原因是，使孔73A的中心(即枢轴筒42的旋转中心)和MR磁头之间的距离限定为设计值L1并且使MR磁头的中心与负载悬臂梁53A的中心线CL1对齐。
根据图11、12、13和14说明挠性扁电缆37与支架48之间的连接。图11表示了挠性扁电缆37在支架上的安装方法；图12为挠性扁电缆37的结构；图13为音圈41的导线与挠性扁电缆37上触点的连接方式；图14为图6中上部磁头常平架部件49A上触点66A和图5中上部磁头常平架部件49B上触点66B，与挠性扁电缆37上的触点112和113的连接。
图12(A)为挠性扁电缆37的平面图。挠性扁电缆37包括第一部分101、第二部分102、第三部分103、第四部分104、第五部分105和第六部分106，如图11和12所示。
第一部分101前端形成有可以插入支架48上定位销98的定位孔111。用焊接工艺将四个触点112与图6所示上部磁头常平架部件49A的四个触点66A、五个触点113与图5中所示下部磁头常平架部件49B的五个触点66B分别连接，触点112和113位于第一部分101的两边。
第二部分102前端形成有卡锁部分或卡锁结构114，另外还有两个触点115。第一、二、三和四部分101、102、103、104上具有导电导线将触点112、113、115和安装在第四部分表面上的控制单元38相连接。为了简便起见，图12中画出了导线的一部分。
第六部分106表面上的触点116将控制单元38与控制板(没有画出)连接起来，控制板安装在硬盘驱动装置31的壳体39内部。图12(A)中所示挠性扁电缆37的各部分沿虚线107、108、109和110折叠形成如图12(B)所示结构。即，第一部分101折叠180度使其背面与第二部分102的背面接触。折叠后的电缆37如图11所示安装在支架48上。
定位销98位于与支架的上表面垂直的侧壁118上。导向构件99与支架48是一体的。导向构件99包含与支架48表面平行的顶部99A、与侧壁118平行的侧部99B以及支撑部99C，顶部99A的两端中一端与支架结合，另一端与侧部99B的一端连接，支撑部99C与99B的另一端及支架连接。导线定位销100位于侧壁99B的外表面。支架48具有两个从侧壁118表面延伸到支架48内部的槽116，两个槽116都有凹槽117，如图11和13所示。挠性扁电缆37的第二部分102通过导向构件99插入槽116并且使卡锁部分114卡在槽116的凹槽117中，如图13所示。挠性扁电缆37的第一部分101沿支架48的侧壁118放置，并且定位销98插入孔111内。通过这种方式，第一部分101和第二部分102位于侧壁118和侧部99B之间，从而使得挠性扁电缆37自动固定到支架48上。这种自动固定方法解决了前述第三个难题。
如图13所示，音圈41的导电导线123和124穿过支架48侧壁上的孔125。导线123和124的前端缠绕在导线定位销100上，所以导线123和124分别处在电缆37的第二部分的触点115上。102部分的该平面图是在X-Z平面内。导线123和124分别联结在触点上。导线123和124在A和B处切断，去掉切断部分。
图14为图11中箭头126所示方向，电缆37的第一部分在X-Z平面内与两个扩展板95A和95B在X-Y平面内的视图。需要说明，扩展板95A和95B上的触点66A和66B用焊料120覆盖。在将磁头常平架部件49A和49B叠放到支架48上之前，将电缆37安装到支架48侧壁上。当用前述基准系统将磁头常平架部件49A和49B定位在支架48上时，由于扩展板95A和95B的柔顺性或弹性使得它们可以在图示箭头122所示方向运动，所以第一部分101的触点112和113可以与触点66A和66B上的焊点120准确接触。在此状态下，根据图9所示的紧定操作将磁头常平架部件49A和49B紧定在支架48上。
然后，使焊点120重流，从而将触点66A与触点112、触点66B与触点113连接起来，因此磁头常平架部件49A和49B上的MR磁头通过集成线路板54A、54B上的导线和挠性扁电缆37连接到控制单元38上。需要说明，包括最左边触点66BL在内的五个触点66B位于第一部分101的下边。对触点66BL说明如下。
图15为图5中部分68的结构横截面图。如上所述，集成线路板54A和54B包括三层，即不锈钢材料制作的导电支撑层63、聚酰亚胺材料制作的绝缘层和铜金属制作的导电层65。导电支撑层63与负载悬臂梁53B、支托臂构件52B导电连接。53B与负载悬臂梁53A通过由导电材料制作的枢轴筒42导电连接，如图7所示。导电枢轴筒42安装在导电基座构件93上，如图10所示。
再参照图15，在部分68处，铜层65和绝缘层64被除掉形成凹槽从而将支撑层63暴露出来，然后将导电材料127(如银)淀积在凹槽内和铜层65的表面。由于铜层65延伸到触点66BL处，如图5所示，硬盘驱动装置31的所有导电机械零件都与电路的参考电压连接从而防止ESD(静电释放)效应。ESD效应意味着如果机械零件电压相对于电路的参考电压发生漂移，静电荷积聚在机械零件上，由于积累静电荷发生放电而破坏MR磁头。
图16表示了垫圈50的作用方式。垫圈50具有从垫圈外围突出的键部分128。至少键部分128应由磁性材料制造，也可以垫圈50和键部分128都用磁性材料制造。垫圈用螺母51安装在下部磁头常平架部件49B的支托臂构件52B的底面上，如图10所示，因而伸出部分或键部分128随磁头组件33移动。当磁头组件33在由音圈41和固定在底座上的磁铁34组成的音圈电机的驱动下，运动到最远位置停止在斜坡元件45上时，磁性材料制造的键部分128位于最接近磁铁34的位置，并被磁铁34的漏泄磁场所吸引，从而磁铁34和键部分128产生偏磁力使磁头组件33停止在最远停止位。
当前公知的技术是，切断硬盘驱动装置的电源时，磁头组件33被下述自动卸载电路自动回复到斜坡元件45处的最远备用位。术语“卸载”表示磁头组件从磁盘上运动到斜坡元件处的最远备用位。自动卸载电路包含电容器和开关电路，其中，电容器第一接线端与电源连接，第二接线端与参考电位连接，开关电路将电容器第一接线端与音圈41的一个接线端连接起来。电源接通时，开关电路断开，电容器充电。电源切断时，开关电路接通，电容器中存储的电荷流向音圈41从而驱动磁头组件移动到备用位。本发明中，键部分128和磁铁34产生的偏磁力使得磁头组件在切断电源后停止在备用位。
本发明中音圈41中的导线直径可以非常细，例如73μm，从而使导线电阻大于或等于14欧姆，因此，音圈41的时间常数可以足够大从而可以在电源切断期间连续产生电流，使得卸载操作过程具有很高的可靠性。
如上所述，在硬盘驱动装置的电源切断期间，偏磁力使MR磁头停止在最远备用位。在电源切断期间，磁铁34对键部分128的引力大小使得磁头组件33可以保持在备用位，但比读/写操作时驱动磁头组件33上MR磁头在硬盘32半径方向运动的VCM产生的力小。因此，在读/写操作期间磁铁34产生的引力可以忽略。
第一步，根据图11和13，挠性扁电缆37上具有触点112和113的第一部分101安装在支架48的侧壁118上。更特别地，将电缆37的第二部分102通过导向构件99插入槽116中使得卡锁部分114卡在槽116的凹槽117中，如图13所示。第一部分101沿支架48的侧壁118放置使定位销98插入定位孔111中，因此挠性扁电缆37自动固定到支架48上。
第二步，第一和第二磁头常平架部件49A和49B安装在支架48上，并通过平头钉92固定住，如图9所示。
第三步，将挠性扁电缆37上的触点112和113分别与扩展板95A和95B上的触点66A和66B连接起来，并且音圈导线123和124与触点结合，如图11、12和13所示。
第四步，利用公知的技术将整个构件上的焊剂或其他污染物除掉。
第五步，将枢轴筒42插入孔73A、76A、55、76B和73B，然后用垫圈50和螺母51将整个结构固定，如图4或10所示。
第六步，将整个结构用螺母94安装在基座93上，如图10所示。
尽管用包含一个支架48和两个磁头常平架部件49A、49B的数据记录装置作为实施例对本发明作了说明，本发明也适用于其他数据记录装置，如只包含一个磁头组件且支架上只有一个磁头常平架部件，以及包含多个装有两个磁头常平架部件的支架的数据记录装置。在使用多个支架的情况下，音圈安装在其中的一个支架上。尽管使用了独立的塑性树脂制造的平头钉92将磁头常平架部件49A和49B固定支架48上，也可以将平头钉和支架48制造成一体的，如图9所示。
图17所示为另一种将磁头常平架部件49A和49B紧定到支架48上的方法。平头钉92A和92B与由塑性树脂制造的支架48是一体的，在将磁头常平架部件49A和49B安装到支架48上之后，沿箭头91A和91B所示方向加力和加热，因此，磁头常平架部件49A和49B被紧定到支架48上，如图17所示。
图18(A)为用弹簧圈134代替图10中螺母51的结构的横截面图。块133表示图10中的支托臂构件52A、负载悬臂梁53A、支架48、支托臂构件52B和负载悬臂梁53B。图18(B)为弹簧圈134的平面图和侧视图。弹簧圈134的内壁134A和底面与枢轴筒42侧壁上的凹槽配合，所以弹簧圈134的顶边134B将垫圈50和块133沿箭头136所示方向压住，因此垫圈50和块133被固定到枢轴筒42上。
图19(A)所示是用C型圈135代替图10中螺母51的结构的横截面图。图19(B)为C型圈135的平面图和侧视图。C型圈135与枢轴筒42侧壁上的凹槽配合，因此垫圈50和块133被固定到枢轴筒42上。
如前所述，本发明解决了包含硬盘的数据记录装置小型化时引起的所述各种问题。
权利要求
1.一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括具有第一表面和第二表面并装有线圈的支架；安装在所述第一表面上的第一磁头常平架部件；和安装在所述第二表面上的第二磁头常平架部件，其中，在所述支架第一和第二表面上分别形成用来把所述第一磁头常平架定位在第一表面上并把所述第二磁头常平架定位在第二表面上的基准构件。
2.如权利要求1中所述的磁头组件，其中，所述基准构件是两个有一定间隔的基准销，并且所述第一磁头常平架和第二磁头常平架都具有可以分别插入所述两个基准销的两个孔。
3.如权利要求2中所述的磁头组件，其中，所述支架有一个可以插入枢轴构件的孔，该孔位于所述两个基准销之间。
4.如权利要求3中所述的磁头组件，其中，经过所述两个基准销的直线与所述磁头组件纵向的中心线斜交。
5.如权利要求4中所述的磁头组件，其中，磁头组件的总重量平衡点在所述枢轴构件的中心处。
6.一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括具有第一表面和第二表面并装有线圈的支架；安装在上述第一表面上的第一磁头常平架部件；和安装在上述第二表面上的第二磁头常平架部件；其中，支架有可插入枢轴构件的第一孔，该第一孔的直径比枢轴构件的直径大，第一磁头常平架部件和第二磁头常平架部件都有第二孔，并且该第二孔的中心和第一孔的中心对齐，第二孔的直径比枢轴构件的大，第二孔具有用于定位枢轴构件的V型边，支架的一部分突出到第一孔中，当枢轴构件插入第一孔和第二孔中时，支架的所述突出部分将枢轴构件压向第二孔的V型边。
7.如权利要求6中所述的磁头组件，其中，所述V型边用于将所述枢轴构件的中心与所述磁头组件纵向的中心线对齐。
8.如权利要求7中所述的磁头组件，其中，所述磁头组件的总重量平衡点在枢轴构件的中心处。
9.如权利要求8中所述的磁头组件，其中，所述支架的材料为塑性树脂，所述第一和第二磁头常平架部件的材料是金属。
10.一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括具有第一表面和第二表面并装有线圈的支架，该支架有可以插入枢轴构件的第一孔，该第一孔的直径比枢轴构件的直径大；安装在第一表面上的第一磁头常平架；和安装在第二表面上的第二磁头常平架；其中在所述第一表面和第二表面上分别形成用于将第一磁头常平架部件定位于所述第一表面上，并将第二磁头常平架部件定位于所述第二表面上的两个基准销；第一、二磁头常平架部件都具有负载悬臂梁和支托臂构件，所述负载悬臂梁包括尾部、弯曲部和承载读/写头的前部，所述支托臂构件安装在所述尾部上；所述负载悬臂梁上有可以分别插入基准销的两个孔，所述负载悬臂梁具有第二孔，该第二孔的中心与第一孔的中心对齐，该第二孔的直径比枢轴构件的直径大并且具有用于定位枢轴构件的V型边，所述支架的一部分从所述第一孔突出来，在枢轴构件插入第二孔和第一孔时，所述从支架突出的部分将枢轴构件压向第二孔的V型边。
11.如权利要求10中所述的磁头组件，其中，所述第一孔位于所述两个基准销之间。
12.如权利要求10中所述的磁头组件，其中，经过两个基准销的直线与磁头组件纵向中心线斜交。
13.如权利要求12中所述的磁头组件，其中，磁头组件的总重量平衡点位于枢轴构件的中心处。
14.如权利要求10中所述的磁头组件，其中，所述V型边形成为将枢轴构件的中心与磁头组件的纵向中心线对齐。
15.如权利要求14中所述磁头组件，其中，所述支架的材料是塑性树脂，所述第一和第二常平架构件的材料是金属。
16.一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包括安装有线圈的支架，该支架具有第一表面及与该表面垂直的侧壁，在侧壁上形成定位销和从侧壁延伸到支架内部的定位槽；安装在所述表面上用以承载读/写头的磁头常平架部件；以及具有第一部分、第二部分和第三部分的挠性扁电缆，其第一部分上形成有连接到读/写头的触点，其第二部分上形成有连接到线圈的触点，第一、二部分从第三部分上分开；其中，所述第一部分有一个孔，所述第二部分有卡锁结构，所述定位销插入到第一部分的孔中，第二部分的卡锁结构沿所述定位槽插入以将第一部分沿所述支架的侧壁定位。
17.如权利要求16中所述的磁头组件，其中，所述支架具有导向构件，该导向构件包含与所述支架的所述表面平行的顶部、与所述侧壁平行的侧部以及支撑部，顶部的两端中一端与支架结合，另一端与侧部的一端结合，支撑部结合在侧部的另一端及支架之间。
18.如权利要求17所述的磁头组件，其中，所述挠性扁电缆的所述第一部分和第二部分位于所述侧壁和侧部之间。
19.如权利要求18中所示磁头组件，其中，在所述侧部上形成有导线定位销。
20.一种数据记录设备，包含基座、安装在该基座上的数据记录盘和用枢轴装于基座上的磁头组件，该磁头组件具有用于支撑读/写头的前部和包含线圈支撑框架的尾部，其中，第一弹性构件沿磁头组件上的线圈支撑框架的第一侧面延伸，第二弹性构件沿磁头组件上的线圈支撑框架的第二侧面延伸；在所述基座上形成有与第一弹性构件作用的内部止动器和与第二弹性构件作用的外部止动器。
21.如权利要求20中所述的数据记录设备，其中所述第一、二弹性构件的材料是塑性树脂。
22.一种数据记录设备，包含基座、安装在该基座上的数据记录盘、用枢轴装于基座上的磁头组件，该磁头组件具有用于支撑读/写头的前部和用于支撑音圈的尾部、以及装在所述基座上向所述音圈施加磁场的磁铁，其中，所述枢轴构件包含由磁性材料制造的垫圈、该垫圈的固定装置和枢轴构件上的所述磁头组件，所述垫圈具有从其外周伸出的键部分，在磁头组件停止在其最远停止位置时，垫圈由所述固定装置固定到磁头组件上的键部分最接近所述磁铁的位置上。
23.如权利要求22中所述的数据记录设备，其中，当磁头组件停止在所述最远位置时，磁铁和键部分产生的偏磁力使磁头组件停止在最远停止位置。
24.一种数据记录设备，包括导电基座；安装在该基座上的数据记录盘；用导电枢轴构件安装在所述基座上的导电磁头组件，该磁头组件具有支撑读/写头的前部和支撑音圈的尾部，其中磁头组件与基座和枢轴构件导电连接，磁头组件上的绝缘层上有多个与读/写头连接的第一触点；安装在基座上的控制电路；以及连接所述第一触点与所述控制电路的挠性扁电缆，其中，所述绝缘层上形成有与磁头组件连接的第二触点，该第二触点通过所述挠性扁电缆与所述控制电路的参考电压连接。
25.如权利要求24所述的数据记录设备，其中，磁头组件包含线路板，该线路板包括导电支撑板、绝缘层、第一和第二触点及形成在绝缘层上的导线，所述导线将所述第一触点和所述读/写头连接，并将所述第二触点和所述导电支撑板连接起来。
26.一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包含装有线圈的支架和安装在支架表面上的磁头常平架部件，其中，在所述表面上形成用于定位磁头组件的基准构件。
27.一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件，包含各具有第一和第二表面的多个支架；安装在所述各支架的第一表面上的第一磁头常平架部件以及安装在各支架上的第二表面上的第二磁头常平架部件，其中，在所述多个支架的每个第一和第二表面上分别形成用于把所述第一磁头常平架部件定位于所述第一表面，并把所述第二常平架构件定位于所述第二表面上的基准构件。
全文摘要
本发明提供一种用于数据记录盘驱动器的磁头组件,包含:安装有线圈并且具有第一表面和第二表面的支架;安装在第一表面上的第一磁头常平架部件;安装在第二表面上的第二磁头常平架部件。其中,在支架的第一和第二表面上分别形成用于将第一磁头常平架部件定位在第一表面,并将第二磁头常平架部件定位在第二表面上的基准构件。
文档编号G11B21/16GK1263334SQ9912709
公开日2000年8月16日 申请日期1999年12月29日 优先权日1999年2月12日
发明者松村聪, 托马斯·R·阿尔布莱彻, 戴维·W·阿尔布莱彻, 黑木贤二 申请人:国际商业机器公司