专利名称：磁盘驱动器的防振悬浮垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁盘驱动存储装置，尤其是本发明涉及放置在一磁盘驱动器的悬浮头上的垫子，以便藉助限制悬浮件和所连接的磁头的垂直偏移并阻尼它们的运动而提供增强的冲击保护。
背景技术：
图1示出了一普通的计算机磁盘驱动器20，它包括安装在一毂件24上的一个或多个磁盘22，以便围绕一主轴轴线25(图2)回转。磁盘22通常涂覆有一磁性介质，以便在多个圆形同心数据轨道内储存数字信息。一主轴电动机使毂件24和所安装的磁盘22围绕轴线25回转，允许一带有电磁传感器的磁头或“滑动头(Slider)”26越过每个磁盘表面，并对数据轨道读或写信息。
滑头26通常由一具有一特殊的蚀刻空气支承表面的陶瓷块形成，当磁盘在滑动头之下回转时该蚀刻的空气支承表面形成一空气“轴承”。当磁盘加速到它的工作速度时，该空气支承表面提供流体动力的提升力使滑动头在磁盘22的表面上升起和“飞起”一很小的距离。虽然滑动头26的飞行高度仅是一微米的几分之一，但滑动头26和磁盘22之间的薄空气膜还是能防止对磁盘表面上的脆性磁性涂层造成损坏。
由一驱动器机构28(例如一回转音圈电动机)使滑动头26较佳地在横越磁盘22的表面的数据轨道之间移动。驱动器28包括由柔性悬浮件32连接于每个滑动头26的臂30(图1和2)。每个悬浮件32基本上包括一平片金属弹簧，该弹簧在垂直方向将一受控的预载荷力施加于滑动头26上(即，对着如图2中所示的磁盘22表面)。悬浮件32施加的预载荷力可有效地抵消滑动头26产生的流体动力，并防止滑动头离开磁盘飞得太远。虽然悬浮件在垂直方向相对较为柔性，但是它在横向较为刚性，以使滑动头在间隔很近的数据轨道上提供准确的横向定位。
悬浮件32通常包括一较刚性的承载梁34(图3)和一用于固定滑动头的较柔性的框架(gimbal)36。承载梁34的第一或近端38连接于回转驱动器28的臂30(图2)，邻近于驱动器臂30的承载梁34的一较柔性的区域40(图3)通常朝磁盘22的表面向下弯曲以提供上述预载荷力。与驱动器臂30相对的承载梁34的第二或近端42连接于更为柔性的框架36，该框架再固定于滑动头26。框架36的一端包括一切口区域，该区域形成两个平行的挠曲梁44和一形成一连接垫46的横向部分45。承载梁34的舌状部48通常突伸进入框架36的切口区域，舌状部48的底部上的一凹座(未示出)可以接触滑动头26的上表面，以将预载荷力直接传送到滑动头26。框架36的连接垫46例如利用粘结剂固定于滑动头的上表面，从而使挠曲梁44在滑动头26和较刚性的承载梁34之间提供弹性连接。由框架36提供的弹性连接对于允许滑动头26在跟随回转磁盘22的表面形状的同时倾斜和摇摆(即“万向接头”)是较重要的。虽然图3示出的承载梁34和框架36是单独的构件，但可以理解，这些构件可以用一单件金属形成为一整体式悬浮件32(未示出)。
虽然在磁盘22回转时由承载梁34的弯曲部分40所施加的预载荷可以通过滑动头26产生的流体动力来有效地平衡，但一旦磁盘停止回转并且流体动力消失(例如当磁盘驱动器断电时)，同样的预载荷力通常会迫使滑动头靠在磁盘22的表面上。在将磁盘驱动器装配进入计算机之前，磁盘驱动器不工作，特别是在装配、货运和装卸期间，磁盘22的表面上的脆性磁性涂层易受滑动头的偶然垂直移动(例如因震动冲击)而损坏。
当一磁盘驱动器20遭受足够大的冲击而引起驱动器臂30和连接的悬浮件32离开磁盘表面时(在初始冲击或在初始冲击产生反弹时)，滑动头26可能产生垂直移动。甚至当驱动器臂30离开磁盘22时，虽然承载梁34中的弯曲区域40和框架36的弹性性质趋向于保持滑动头26靠着磁盘表面，但充分大的冲击(例如为重力加速度200倍的冲击或200“Gs”(“重力加速度”))通常能克服该预载荷力，并使滑动头26被拉离磁盘表面。滑动头26返回而撞击磁盘表面会使磁盘表面上的薄磁性涂层遭受严重损坏。如果在磁盘驱动器工作期间发生冲击，对磁盘涂层的损坏可能在磁盘上产生不可用的部分或扇区，并可能在磁盘的这部分上失去所存储的数据。但是，通常最大的冲击发生在如上所述的不工作时期，即发生在滑动头26沿着磁盘22的一内径向部分或不用于储存数据的“停放区域”定位时。不管撞击发生在磁盘22的数据区域还是停放区域内，撞击通常产生碎屑微粒，这些微粒能够横越过磁盘22的表面而迁移，并与滑动头26的空气支承表面相干扰，从而在磁盘工作期间引起磁盘22的较重要区域的损坏，并可能导致一磁盘“破裂”。以前使上述“磁头拍击”现象降至最小的努力集中在增加弯曲部分40所施加的预载荷力或减小在弯曲部分40和磁头或滑动头之间的悬浮件32的质量。由于承载梁34的弯曲区域40的弹性，在一冲击过程中决定施加于滑动头26的提升力的主要是远离弯曲区域40的悬浮件32的端部的质量。也就是说，如果趋于拉动磁头或滑动头26离开磁盘的力(由冲击加速度(Gs的数值)乘以滑动头26和远离弯曲区域40的悬浮件32的部分的组合质量来计量)大于承载梁34所施加的预载荷力，那么滑动头26将与磁盘表面分离，造成如上所述的“磁头拍击”现象。因此，降低远离弯曲区域40的悬浮件32的质量将导致在一冲击过程中降低作用于滑动头26的力，这样就改善了磁盘驱动器20的防冲击性能。
但是，降低悬浮件32的质量通常导致进一步的问题和设计的综合考虑。例如，降低悬浮件32的质量的通常方法需要缩短在弯曲区域40和滑动头26之间的悬浮件部分的长度。但是，由于较短的悬浮件通常不能适应在弯曲区域40的承载梁34处的弯曲度方面的变化，因而缩短悬浮件趋向于增加由悬浮件所施加的预载荷力的变化。换句话说，较长的悬浮件32可提供由于在弯曲区域40中制造误差所产生的预载荷力的较小变化，而较短的悬浮件则由于在弯曲区域40处的弯曲角度的制造误差而导致预载荷力的较高变化。由于要求仔细地将预载荷力与滑动头26产生的流体动力相平衡，任何预载荷力的显著变化都可以引起磁盘22的脆性表面的损坏。另外，减小悬浮件32的质量通常会降低悬浮件的刚度，并有害地影响驱动器20的跟踪性能。
而且，不管预载荷力是否增加或悬浮件32的质量是否减少，这一“方案”会导致在磁头一磁盘交界面增加摩擦和磨损的问题。
正是由于这些和其它背景的考虑、限制和问题，所以提出了本发明。
发明概述本发明涉及一种具有一悬浮件的磁盘驱动器组件，该悬浮件包括一“垫子”，它在磁盘驱动器组件经受一冲击作用时限制滑动头的垂直偏移和阻尼滑动头的任何振动，从而保护连接于每个悬浮件的滑动头。
按照本发明的一实施例，提供了一悬浮件用于将一滑动头连接于一磁盘驱动器的一个驱动器臂。悬浮件使滑动头基本保持与一磁盘表面配合，在一较佳实施例中包括一在其远端有一框架的承载梁。框架是一允许滑动头进行有限的倾斜和摇摆运动的柔性件，同时在横向保持与滑动头的刚性连接。连接于悬浮件的“垫子”(即一运动限制器和/或阻尼器)从悬浮件垂直延伸。该垫子接触在磁盘驱动器内的另一表面以在一冲击作用期间限制悬浮件的垂直偏移和阻尼它的运动，从而阻止磁头拍击或至少降低所产生的拍击的严重程度。该垫子可以构成一连接于悬浮件的外部结构，例如一泡沫或塑料垫子，或者可以构成悬浮件整体的一部分。
本发明还可以这样来实施，即，一种磁盘驱动器组件，具有安装在一毂件上的至少一个磁盘以便围绕一主轴轴线回转和一用于使一驱动器臂在一磁盘的表面上移动的驱动器。一悬浮件将一滑动头连接于驱动器臂以保持滑动头基本与磁盘表面配合。一垫子从悬浮件垂直延伸。该垫子形成了一与磁盘驱动器内的一配合表面分开一预定距离的接触表面，在磁盘驱动器经受一冲击作用时，该接触表面接触配合表面以限制悬浮件的垂直偏移并阻尼它的运动。
在一实施例中，配合表面包括从相邻悬浮件垂直延伸的相邻垫子的接触表面。在另一实施例中，配合表面相邻悬浮件本身构成的，因而只有连接于一个悬浮件的一单个垫子将两个相邻的悬浮件分开。
本发明还可以这样来实现，即，一种磁盘驱动器，具有一悬浮件，该悬浮件使一滑动头基本保持与一磁盘的表面配合，并具有在该磁盘驱动器经受一冲击作用时限制悬浮件的垂直偏移和阻尼运动的装置。
阅读以下详细叙述和附图的说明就会非常清楚特征本发明的这些和各种其它特征和优点。
附图的简要说明图1是利用本发明的一磁盘驱动器的俯视平面图。
图2是在图1中所示的磁盘驱动器内的三个磁盘的侧视图，示出了将读/写磁头或“滑动头”连接于一回转驱动器的臂的已有技术的悬浮件。
图3是按照本发明的一较佳实施例的悬浮件/滑动头组合以及防冲击垫子的放大立体图。
图4是沿图1的线4-4的平面截取的放大的剖面图，示出了图3所示的悬浮件/滑动头组合和防冲击垫子的端视图。
图5是示出了垫子的弹性和阻尼特性的两个相对的防冲击垫子的示意图。
图6是类似于图4的放大剖面图，示出了例如对悬浮件/滑动头组合和磁盘驱动器的磁盘之间的防冲垫子加载荷后受压缩的防冲击垫子。
图7是用泡沫材料制造的图3中所示的防冲击垫子的放大等轴立体图。
图8-1是按照本发明的另一较佳实施例的、带有一中空内腔和一通气口的、由塑料材料制成的防冲击垫子的放大等轴立体图。
图8-2是按照本发明的又一较佳实施例的、带有四侧边和一中空内腔的、由塑料材料制成的防冲击垫子的放大等轴立体图。
图9是按照本发明的另一较佳实施例的一悬浮件/滑动头组合的放大等轴立体图，其中防冲击垫子是悬浮件的整体的一部分。
图10是类似于图3的一悬浮件/滑动头组合的放大的等轴立体图，它示出了按照本发明另一较佳实施例的、偏离悬浮件中心线的两个防冲击垫子。
图11是类似于图4的放大剖面图，它示出了按照本发明的另一较佳实施例的、安装于顶部和底部悬浮件和两个相对悬浮件之一的一单个较大的防冲击垫子。
较佳实施例的详细说明图1所示的磁盘驱动器20包括一回转驱动器28，用来移动一磁头或“滑动头”26横越一磁盘22的表面。驱动器28利用一音圈电动机49，该电动机具有一响应输送到线圈50的电信号而在磁场内横向移动的音圈50。该线圈50固定于E块(E-block)52(图2)的一侧，可围绕一枢转轴54(图1)回转，枢转轴的中心在一垂直轴线56上，如图2清楚所示。E块52的两侧包括多个平行的、间隔开的驱动器臂30(图2)。上和下驱动器臂30分别连接于一单个悬浮件32，以便使一滑动头26抵靠于相应的磁盘22的上和下表面(58和60)，同时，一个或多个中间驱动器臂30将两个分开的悬浮件32连接于一个磁盘22的下表面60和另一个磁盘的上表面58。这样，音圈50的移动会导致E块52围绕轴线56回转，进而使滑动头26在磁盘22的表面58和60上的运动。虽然以下本发明的若干个较佳实施例是针对回转式音圈电动机49来描述的，但可以理解，可以采用通常可用于磁盘驱动器中的其它任何类型的驱动器来实施本发明，例如一直线驱动器(未图示)。而且，虽然在图2中示出了三个磁盘22和六个悬浮件，但可以理解，本发明可以有利地使用任何数量的磁盘。
承载梁34包括一具有大约千分之2.0-2.5英寸(2.0-2.5密耳)的标称厚度的金属片。承载梁34的第一或近端38包括一圆孔86，用于将承载梁34安装于E块52(图2)的驱动器臂30的端部。一底板88(图2)将承载梁34固定于驱动器臂30，以保证相对较为刚性的承载梁30与驱动器28一起运动。靠近承载梁34的近端38形成的开口90形成了两个相对较窄的弹性件92，这两个弹性件可以向下弯曲以对承载梁34的其余部分提供一预定的预载荷力。这样，较为柔性的弹性件92和开口90构成了悬浮件32的弯曲区域40，承载梁34的远离弯曲区域40延伸的部分将预载荷力传送到滑动头26。
承载梁34还包括垂直导轨96，它沿着承载梁34的侧边缘从弯曲区域40向远端延伸，以提高承载梁34在垂直方向的刚度。垂直刚性导轨96终止于承载梁34的远端42处的舌状部48，并且最好在舌状部48的下侧面形成一凹座或蚀刻的支柱(未示出)，以便将来自弯曲区域40的预载荷力直接施加于滑动头26。
框架36是由标称厚度约为0.5密耳的相对较薄金属片形成的。这样，如上所述，较薄的挠曲梁44允许滑动头26围绕凹座(未示出)“万向转动”，以追随磁盘22的倾斜和摇摆运动。本领域的熟练人员将可以理解，悬浮件32可以呈现许多不同的形式，承载梁34和框架36仅代表悬浮件32的一较佳实施例。例如，悬浮件32可以形成为一单个整体(未示出)，而不是一分开的承载梁34和框架36的组合。
图3-7示出了连接于悬浮件32的本发明的一防冲击垫100的较佳实施例。图3示出了垫子100最好是安装在两个相对导轨96之间，靠近在框架36和滑动头26的承载梁的远端42的承载梁34的上表面102。可以利用普通方法例如一粘结材料将垫子100固定于承载梁34的上表面，这样使垫子100的接触表面104延伸到承载梁34的上表面102之上一预定距离。本领域的熟练人员可以选择承载梁34上的垫子100的精确形状和位置以优化以下所叙述的缓冲性能。另外，如以下所述，垫子100可以安装于框架36或者可以与悬浮件32的一部分整体形成。而且，可以确定垫子100的尺寸以便与各种不同的悬浮件32一起使用。这样，可以理解，本发明不局限于图3所示的特定的垫子100和悬浮件32。
一单独的垫子100较佳地附连于各悬浮件32，如图4所示。最好是确定垫子100的尺寸，使其与相邻垫子100的接触表面104之间留一间隙106，从而在正常状态下(即没有冲击作用的状态下)相邻垫子不相互接触。一类似的间隙106较佳地维持在一顶部垫子108和磁盘驱动器20的一顶部盖子110(图4)之间，以及在一底部垫子112和磁盘驱动器的一底板114之间。间隙106允许垫子100进而是它们各自的滑动头26相对于磁盘表面58或60的标称水平面移动一较小的垂直距离。这个运动自由度允许相邻滑动头26在需要时跟随它们各自的磁盘表面的轮廓和垂直波纹单独运动。但是，间隙106是足够的小，以基本上限制由于一冲击作用而产生的悬浮件32的任何垂直偏移。虽然对于不同尺寸的悬浮件32或相邻磁盘32之间的不同间距可以调节间隙以获得最佳性能，但在图4所示的较佳实施例中每个间隙约为11密耳。
本质上，在磁盘驱动器20工作期间，每个磁盘旋转时，每个磁盘22通常都会振动或颤动。因此较佳地滑动头20在垂直方向有一定的运动自由度以便跟随磁盘表面的轮廓和运动。如果相邻垫子100之间不存在间隙106(即如果一单个垫连接于两个相邻的悬浮件32)，则会限制滑动头在垂直方向的运动，此外，会有可变的力施加于每个滑动头。这些附加力可以引起滑动头26和磁盘22的表面之间的摩擦(进而使磁盘损坏)。也就是说，没有空气间隙106，相对较刚性的垫子100(这是限制和阻尼较大的非工作性冲击所必需的)将不会充分顺从而允许滑动头26在磁盘驱动器20工作期间无妨碍的运动(即小幅度的快速振荡)。
这样，垫子100最好是相互分开，并离开顶盖100和底板114，以便不妨碍磁盘驱动器20的正常工作。只有在磁盘驱动器经历一冲击状态时，垫子100才会起到保护磁盘20的脆性表面58和60的作用。这种冲击状态可能发生在磁盘驱动器20的工作时期(例如一使用者在驱动器工作时撞击计算机)，但是更通常的是发生在驱动器20的制造、货运或安装到计算机内的过程中。在每一种情况下，垫子100的功能类似地降低或消除“磁头拍击”现象，并防止磁盘表面与滑动头的损坏性撞击。
图4和5示出了垫子100的较佳工作状况。在图4和5中，可以认为磁盘22是静止的(滑动头26与磁盘表面58和60接触)，或者可以认为磁盘22是旋转的，从而使滑动头26飞起离开磁盘表面一段很小的距离。在这两种情况下，在磁盘驱动器20经历一强烈的冲击而足以引起承载梁34偏移时，垫子100被定位成接触相邻垫子100(或顶盖110或底板114)。以这种方式，垫子100首先限制承载梁34的运动，以维持滑动头26与磁盘表面58或60的接触。也就是说，即使承载梁34垂直移动离开磁盘表面一小段位移，由于滑动头26通过框架36对承载梁34的柔性连接，滑动头可以保持与磁盘表面的接触。但是，如果冲击力强到足够将滑动头26提升离开磁盘表面，垫子100可以限制滑动头26的垂直运动，从而降低滑动头26和磁盘表面之间的返回撞击力。
除了限制承载梁34的运动之外，垫子100还可用来吸收冲击作用的能量以降低滑动头26和磁盘表面的振动。这样，垫子100最好是具有阻尼性能，以防止在一冲击作用之后承载梁34在磁盘表面和一相邻垫子100(或顶盖110或底板114)之间振动。在图5中以阻尼器120示意性地示出了垫子100的阻尼分量。
在图3-7所示的垫子100的较佳实施例中，是通过用粘弹性泡沫材料来形成垫子100而提供阻尼特性。如以下详细叙述，这样的粘弹性泡沫垫子100应有一足够的厚度，以允许垫子100响应冲击作用稍许压缩。例如，在一冲击作用期间，垫子100撞击一相邻垫子100，这两个垫子可经受一稍许压缩或变形以吸收冲击能量(即冲击能量消散或转换成压缩泡沫垫子100所需的功)。一类似的阻尼作用发生在用一单个垫子的情况，例如在顶部垫子108和顶盖110之间或者在底部垫子112和底板114之间的单个垫子。
除了粘弹性泡沫材料的阻尼特性(或粘性部分)之外，重要的是垫子100展现了如图5中示出的示意性弹簧122所表示的弹性性质。垫子100的弹性性质是必须的，以保证在磁盘驱动器20的使用寿命期间使垫子100能保持它们的形状和功能。本质上，重要的是在一冲击作用之后垫子100“弹”回到它们的标称形状(并在间隙106内维持较佳的间距)，从而它们准备缓冲下一个冲击作用。
其次，粘弹性垫子100的弹性性质允许在磁盘驱动器20内，在磁盘22之间的各个垫子100被初始压缩而用于装配。例如，可将必须插入两磁盘22之间的一对相邻悬浮件32的承载梁34压在一起，从而压缩垫子100。如图6所示，在将相对的悬浮件32和它们所安装的滑动头26插入磁盘22之间时，垫子的可压缩性或“粘”性允许垫子100保持被压缩状态。而且，一旦承载梁34被释放并且预载荷力促使滑动头26到达与磁盘表面接触的正常位置，垫子100的弹性就允许垫子100立即返回到它们的正常形状。
图3-7所示的粘弹性垫子100较佳地由微孔泡沫材料形成。微孔泡沫材料较佳地具有上述性质，从而对于突然压缩(在毫秒的数量级上)而言是相对较为刚性的，以使限制垂直偏移和阻尼对磁盘驱动器的外部冲击。但是，微孔泡沫材料可以缓慢压缩(在一秒的数量级上)，如以上所述，因而在驱动器20的制造期间，允许在磁盘22之间的初始地安置悬浮件32及其垫子100。
虽然本领域内熟练人员可以利用各种这样的多孔泡沫材料，但由于释放出的气体化合物可以集聚在磁盘表面并最终影响磁盘驱动器20的工作，因而最好利用表现较低程度的释气性能泡沫材料。另外，该块的尺寸可以不同于图3和7所示的尺寸，只要沿该块的垂直尺寸有足够数量的小气室126以在不同的垫子100之间提供持续的阻尼和弹性特性即可。例如，图7所示的垫子100的垂直尺寸约为20密耳(或约0.5毫米)。但是，本领域的熟练人员可以采用不同尺寸的垫子100或可以利用具有不同尺寸的小气室的泡沫材料。可以理解，本发明不被图3-7所示的垫子100的较佳实施例所限制。
作为对于利用一微孔泡沫材料变化型结构，图8-1和图8-2示出了本发明的另外两个较佳实施例，它们分别利用了变化型的防冲击垫子130和135。图8-1和8-2中的垫子130和135是可以替代图3-7中所示垫子100的两个垫子的例子，它们较佳地由一薄壁塑料(例如聚乙烯)形成。当然，可以理解，本领域的熟练人员可以接受用于塑性垫子130和135的其它形式。
尤其是，图8-1中的垫子130被挤压或模制形成具有一中空内腔的袋子或“气泡”。形成垫子130的塑性材料可提供弹性，这种弹性在一冲击作用时保证垫子仅经历弹性变形。一通气孔132较佳地形成在垫子130的至少一个侧面134上，以允许空气充填垫子130的中空内腔。当垫子被压缩时，通气孔132也节制(meter)空气的流出。以这方式，垫子130的通气孔口132和中空内腔像一空气吸振器那样工作，以阻尼垫子130经历的任何撞击。
图8-2中的垫子135较佳地采取一在四个侧面上有壁136和在导向中空内腔的两端部138敞开的框架的形式。壁136具有足够的刚度以便以最小的偏转承受上述非工作类型的冲击。但是，敞开的端部138允许垫子135以一普通方式压缩(即两对相邻的壁136相互接触)以促进图6所示的装配操作。
垫子130和135较佳地以类似于微孔泡沫材料垫子100的尺寸形成。塑性垫子130和135超过泡沫材料垫子100的一潜在优点涉及气体释放性能，以及例如聚乙烯之类的塑性材料通常不以泡沫材料的方式放出气体化合物。
表示在图3-8中的本发明的两个实施例的再一个优点是为实现垫子100、130或135的吸振的有利特征，不需要改变悬浮件32或滑动头26的设计。但是，要求附加的工作，首先是形成，然后是将垫子100，130和135附近于磁盘驱动器的每个悬浮件32。这样，图9示出了本发明的再一实施例，另一垫子140与承载梁34形成为一体。
如图9所示，悬浮件32的其余部分和滑动头26基本如图3中所示，其中相同的部分用相同的标号表示。但是，代替承载梁34的远端42附近的垫子100，较佳地在承载梁34部分形成一个三侧边的开口142，承载梁的一部分向上弯曲(例如通过冲压加工)而形成垫子140。具体地说，垫子140包括沿着三侧边开口142的闭合端仍然连接于承载梁34的一个基部146。一垂直部148升起在承载梁的上表面之上接近垫子100和130的垂直高度(例如约20密耳)。垂直部148终止于一接触表面150，接触表面150具有一向下朝着承载梁34倾斜的斜端部152。接触表面150和斜端部152呈现一光滑表面，用于接触一相邻垫子(或驱动器的顶盖110或底板114)的相邻接触表面150，而不会有两垫子成为互锁的危险。
当然，本领域的熟练人员可以用许多不同的方法形成一体的垫子140。例如，垫子140可以形成为刚性导轨96的一部分。或者，垫子140可以形成在承载梁34的端部的舌状部分48上或者可以从框架36形成以将垫子140定位得更靠近滑动头26。而且，如上所述，悬浮件32本身可以形成为一整体，而不是形成为分开的承载梁34和框架36的组合。在此情况下，一体的垫子140可以形成为整体悬浮件32的一部分。
如上所述，承载梁34较佳地由标称厚度约为2.0-2.5密耳的金属片形成，同时框架36通常具有小于1密耳的厚度。这样，不管一体的垫子是由承载梁34形成还是由框架36形成，垫子将具有类似金属弹簧的弹性，在一冲击作用之后将返回到它的标称位置(并保持较佳间隙106)。而且，只要压缩保持在金属弹簧的弹性范围内，在驱动器的制造过程中，垫子140能够被压缩(如图6中所示)。虽然一体的垫子140将可能比泡沫材料或塑料垫子100，130或135有较低的阻尼程度(即较低的阻尼常数)，但可以理解，一具体垫子的选择包含许多综合考虑，最好向磁盘驱动器设计者提尽可能多的选择。另外，本领域的熟练人员可以将附加的阻尼材料放置在接触表面150的顶上来改进一体的垫子140。
还应该强调，本发明不局限于将垫子用于任何特定位置，或者局限于使用一单个垫子。作为对图3中所示的具体实施例的一个替换方案，图10示出了可以将两个或更多个垫子100定位于靠近承载梁34的第一端38。两个垫子100等距离地偏离于承载梁34的中心线154。以这种方式，垫子100不仅可以用来阻尼承载梁的垂直振动，而且可以阻尼围绕中心线154的扭转振荡。这种扭转振荡可以引起滑动头与磁盘驱动器不对准，甚至当滑动头以一角度撞击磁盘22的表面时能够造成磁盘表面的损坏。
而且，可以如图11中所示使用一较大的垫子100而不是两个较小垫子100。也就是说，虽然可以较佳地将相同尺寸的垫子100附连于每个悬浮件，以促成磁盘驱动器20内的一致性，如图4中所示，但是本发明包括利用仅仅固定于在两相邻磁盘22之间定位的两个相对的悬浮件32之一的单个垫子100。这样，在图11中所示的实施例中，一单个垫子100仅固定于一个悬浮件32，并向相对的悬浮件延伸，同时仍在垫子100和相对悬浮件32之间留有一间隙。
对本领域的熟练人员也将是明显的是，将垫子100设置成靠近滑动头26定位，通常会在垫子接触一相对的垫子或壳体的一部分(例如顶盖110或底板114)之前使滑动头的垂直偏移较小。但是，由于在一冲击作用期间承载梁34的远端的质量(包括滑动头26的质量)决定了施加于滑动头的提升力，因而当垫子接近滑动头26时，垫子的额外质量成为一更重要的设计因素。这样，最好是选择较低密度的材料用于垫子100，从而使垫子100的质量将不会压倒(overwhelm)悬浮件32的质量，例如，在图3中所示的实施例中，微孔泡沫材料垫子100的质量较佳地约为滑动头26的质量的十分之一。
最后，可以理解，本发明不局限于任何特定类型的垫子。垫子的具体型式、尺寸或位置的选择将随悬浮件/滑动头组合的尺寸和质量而变化。虽然在以上详细叙述中已经叙述了许多示例性的垫子，但是本发明涵盖垫子的变化类型以及用于垫子的变化型材料。例如，橡胶或其它弹性材料可以用来代替以上所述的特定泡沫材料和塑性材料。唯一的要求是，垫子可以用来在一冲击作用之后限制悬浮件32的运动和阻尼任何振动。
总之，本发明的较佳实施例和其中揭示的内容涉及旨在将一接触头(例如26)连接于一磁盘驱动器的驱动器臂(例如30)的悬浮件(例如34)。悬浮件(例如34)包括一本体，该本体具有一用于将悬浮件固定于驱动器臂的近端(例如38)和一用于固定滑动头(例如26)的远端。一垫子(例如100，130，135或140)从悬浮件垂直延伸，在一冲击作用期间接触磁盘驱动器(例如20)内的一表面(例如32、104、110、114或150)，以限制悬浮件(例如32)的垂直偏移并阻尼它的运动。
在本发明的另一较佳实施例中，与垫子接触的表面是从一相邻悬浮件(例如32)垂直延伸的一个相邻的垫子(例如100，130，134或140)的一部分。在没有冲击作用时，这两个相邻的垫子相互分开一预定间距，在一较佳实施例子中，该预定间距约为11密耳。
在本发明的另一较佳实施例中，与垫子(例如100，130，135或140)接触的表面是磁盘驱动器(例如20)的顶盖(例如110)或基板(例如114)。
在本发明的另一较佳实施例中，悬浮件(例如32)的本体还包括一承载梁(例如34)和一框架(例如36)。承载梁(例如34)包括一用于将承载梁固定于驱动器臂(例如30)的近端(例如38)。框架(例如36)固定于承载梁(例如34)的远端(例如42)，以便连接滑动头(例如26)。垫子(例如100、130、135或140)从承载梁(例如34)或者框架(例如36)垂直延伸。
在本发明的另一实施例中，垫子(例如140)作为从承载梁(例如34)和框架(例如36)之一延伸的一个垂直突起与悬浮件(例如32)形成为一整体。
在本发明的另一实施例中，垫子(例如100)由一粘弹性泡沫材料形成。
在本发明的另一实施例中，垫子(例如130或135)由一塑性材料形成。
在本发明的另一实施例中，垫子(例如130)包括具有一通气孔(例如132)的中空体，以便在垫子压缩期间排出空气。
在本发明的另一较佳实施例中，垫子(例如135)构成了一具有形成两个敞开端(例如138)和一个敞开的内腔的多个壁(例如136)的框架。
在本发明的另一较佳实施例中，垫子(例如140)作为从本体延伸的一个垂直突起部分(例如148和150)与悬浮件(例如32)一体形成。
在本发明的另一较佳实施例中，悬浮件(例如32)限定了一纵向中心线(例如154)并包括一从本体垂直延伸的第二垫子(例如100，130，135或140)。两个垫子对称地位于该纵向中心线(例如154)的两侧，并离开悬浮件的远端(例如42)相等的距离。每个垫子(例如100，130，135或140)适合于在冲击过程中接触磁盘驱动器(例如20)内的一表面(例如32，104，110，114或150)以限制悬浮件(例如32)的运动并阻尼它的扭转振动。
在本发明的再一个示例性较佳实施例中，包括一磁盘驱动器组件(例如20)，它具有安装在一毂件(例如24)上以便旋转的至少一个磁盘(例如22)，磁盘(例如22)具有一用于记录数据的表面(例如58或60)，磁盘驱动器组件(例如20)还包括一驱动器(例如28)，用于在磁盘(例如22)的表面(例如58或60)上移动驱动器臂(例如30)。一悬浮件(例如32)将一滑动头(例如26)连接于驱动器臂(例如30)，以保持滑动头(例如26)基本与磁盘表面(例如58或60)配合。滑动头(例如26)包括一用于对磁盘表面(例如58或60)读和写数据的传感器。悬浮体(例如32)包括一本体，它具有一固定于驱动器臂(例如30)的近端(例如38)和一固定于滑动头(例如26)的远端(例如42)。一垫子(例如100，130，135或140)从悬浮件垂直延伸，并形成一与磁盘驱动器(例如20)内的配合表面(例如32，104，110，114或150)分开一预定距离的接触表面(例如104或150)。在磁盘驱动器(例如20)经历一冲击作用时，垫子(例如100，130，135或140)的接触表面(例如104或150)接触配合表面(例如32，104，110，114或150)以限制悬浮件(例如32)的垂直偏移和阻尼它的运动。
在本发明的另一较佳实施例中，配合表面包括一从相邻悬浮件(例如32)垂直延伸的相邻垫子(例如100，130，135或140)的接触表面(例如104或150)。
在本发明的另一较佳实施例中，配合表面包括一相邻悬浮件(例如32)。
在本发明的另一较佳实施例中，配合表面包括磁盘驱动器(例如20)的顶盖(例如110)或底板(例如114)。
在本发明的另一较佳实施例中，垫子(例如100)由一粘弹性泡沫材料形成。
在本发明的另一较佳实施例中，垫子(例如130或135)由一塑性材料形成。
在本发明的另一较佳实施例中，垫子(例如140)作为一从本体延伸的垂直突起(例如148和150)与悬浮件(例如32)一体形成。
在本发明的再一示例性较佳实施例中，本发明包括一磁盘驱动器(例如20)，它具有一在经历一冲击作用时保持滑动头(例如26)基本与一磁盘(例如22)的表面(例如58或60)配合的悬浮件和限制悬浮件(例如32)的垂直偏移并阻尼其运动的装置。
虽然本发明较好地适合于实现所述的目的和优越性以及其中固有的特性。虽然为了揭示的目的已经叙述了一较佳实施例，但本领域的熟练人员可以较容易地做出许多修改，而这些修改都包含在所揭示的和如所附限定的本发明的精神之内。
权利要求
1.一种用于将一滑动头连接于磁盘驱动器的驱动器臂的悬浮件，该悬浮件包括一本体，它具有一将悬浮件固定于驱动器臂的近端和一适合于固定滑动头的远端；以及一从所述本体垂直延伸的垫子，该垫子在一冲击作用期间适合于接触磁盘驱动器内的一表面，以限制悬浮件的垂直偏移和阻尼它的运动。
2.如权利要求1所述的悬浮件，其特征在于所述表面包括一从一相邻悬浮件垂直延伸的相邻垫子；以及所述垫子在没有冲击作用时与相邻垫子隔开一预定距离。
3.如权利要求2所述的悬浮件，其特征在于，所述预定距离约为11密耳。
4.如权利要求1所述的悬浮件，其特征在于所述表面包括磁盘驱动器的顶盖和底板中的一个；以及所述垫子在没有冲击作用时与顶盖和基板中的一个隔开一预定距离。
5.如权利要求4所述的悬浮件，其特征在于，该预定距离约为11密耳。
6.如权利要求1所述的悬浮件，其特征在于所述本体还包括一承载梁和一框架，所述承载梁具有一用于将承载梁固定于驱动器臂的近端，所述框架固定于承载梁的远端，所述框架适合用于连接滑动头；以及所述垫子从承载梁和框架中的一个垂直延伸。
7.如权利要求6所述的悬浮件，其特征在于，所述垫子作为一从承载梁和框架中的一个延伸的垂直突起与承载梁件一体形成。
8.如权利要求1所述的悬浮件，其特征在于，所述垫子由一粘弹性泡沫材料形成。
9.如权利要求1所述的悬浮件，其特征在于，所述垫子由一塑性材料形成。
10.如权利要求9所述的悬浮件，其特征在于，所述垫子还包括一具有一通气口的中空体，用于在垫子压缩过程中排出空气。
11.如权利要求9所述的悬浮件，其特征在于，所述垫子还包括一具有形成两个敞开端和一敞开内腔的多个壁的框架。
12.如权利要求1所述的悬浮件，其特征在于，所述垫子作为一从本体延伸的垂直突起与悬浮件一体形成。
13.如权利要求9所述的悬浮件，其特征在于，所述悬浮件限定了一纵向中心线，悬浮件还包括一从本体垂直延伸的第二垫子，两个垫子对称定位于所述纵向中心线的两侧上，并离开本体的远端相等的距离，每个垫子在一冲击作用期间适合于接触磁盘驱动器内的一表面，以限制悬浮件的垂直偏移和阻尼它的扭转振动。
14.一种具有安装在一衬套上以便围绕一主轴轴线回转的至少一个磁盘的磁盘驱动器组件，磁盘具有一用于记录数据的表面，磁盘驱动器组件还包括一驱动器，用于在磁盘的表面上移动一驱动器臂，一悬浮件将一滑动头连接于驱动器臂，以保持滑动头基本与磁盘表面配合，滑动头包括一用于对磁盘表面读和写数据的传感器，其中悬浮件包括一本体，它具有一固定于驱动器臂的近端和一固定于滑动头的远端；以及一从本体垂直延伸的垫子，所述垫子限定了一与磁盘驱动器内的配合表面离开一预定距离的接触表面，垫子的该接触表面在磁盘驱动器经历一冲击作用时接触磁盘驱动器内的配合表面，以限制悬浮件的垂直偏移和阻尼它的运动。
15.如权利要求14所述的磁盘驱动器组件，其特征在于，配合表面包括一从一相邻悬浮件垂直延伸的相邻垫子的一个接触表面。
16.如权利要求14所述的磁盘驱动器组件，其特征在于，所述配合表面包括一相邻悬浮件。
17.如权利要求14所述的磁盘驱动器组件，其特征在于，所述配合表面包括磁盘驱动器的顶盖和底板中的一个。
18.如权利要求14所述的磁盘驱动器组件，其特征在于，所述垫子由一粘弹性泡沫材料形成。
19.如权利要求14所述的磁盘驱动器组件，其特征在于，所述垫子由一塑性材料形成。
20.如权利要求14所述的磁盘驱动器组件，其特征在于，所述垫子作为一从本体延伸的垂直突起与悬浮件一体形成。
21.一种磁盘驱动器包括一使一滑动头基本保持与一磁盘的一表面配合的悬浮件；以及在磁盘驱动器经历一冲击作用时，用于限制悬浮件的垂直偏移和用于阻尼它的运动的装置。
全文摘要
一种用于将滑动头连接于磁盘驱动器的驱动器臂的悬浮件,包括一从悬浮件垂直延伸的垫子。该垫子在一冲击作用期间限制悬浮件的垂直偏移和阻尼它的运动,以较好地保持滑动头与磁盘驱动器内的一磁盘表面接触。垫子可以形成为固定于悬浮件的一个外部构件,例如一泡沫塑料或塑料垫子,或形成为悬浮件的一个整体部分。具有多个磁盘的磁盘驱动器组件包括一第一悬浮件和一朝着一第二悬浮件垂直向下延伸的第一垫子。第二悬浮件可以包括一朝着第一悬浮件向上垂直延伸的第二垫子。在正常的工作状态下,第一垫子与第二悬浮件或第二垫子分开一预定距离,在磁盘驱动器经历一冲击作用时相互接触以限制第一和第二悬浮件的垂直偏移并阻尼它们的运动。
文档编号G11B33/08GK1338097SQ99813419
公开日2002年2月27日 申请日期1999年11月17日 优先权日1998年11月18日
发明者J·M·墨菲, J·C·哈里森 申请人:西加特技术有限责任公司