專利名稱：為減少異相運動而設(shè)置的帶有傳動臂的磁盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大量存儲設(shè)備的領(lǐng)域。尤其是，本發(fā)明涉及在這些設(shè)備中使用的傳動臂。
背景技術(shù)：
任何計算機系統(tǒng)的一個關(guān)鍵部分都是一個存儲數(shù)據(jù)的設(shè)備。計算機系統(tǒng)有許多不同的地方可用來存儲數(shù)據(jù)。在一個計算機系統(tǒng)中，用于存儲大量數(shù)據(jù)的一個普通的地方是在一個磁盤驅(qū)動器上。一個磁盤驅(qū)動器最基本的部分是一個被旋轉(zhuǎn)的信息存儲磁盤、將一個變換器移到該磁盤上各種不同位置的一個傳動裝置，以及用于寫、讀數(shù)據(jù)到該磁盤和從該磁盤寫、讀數(shù)據(jù)的一個電路。磁盤驅(qū)動器還包括用于為數(shù)據(jù)編碼的電路，以便其可被成功地檢索和被寫到磁盤表面。一個微處理器控制磁盤驅(qū)動器的大部分操作，將數(shù)據(jù)傳回提出要求的計算機，并從一臺提出要求的計算機取出數(shù)據(jù)，將其存儲到磁盤。
該變換器通常被放置在一個小陶瓷塊(也稱作按空氣動力學(xué)設(shè)計的一個滑動器)上，以便它在磁盤上飛行。該滑動器以一種與磁盤轉(zhuǎn)換的關(guān)系被傳遞到磁盤上。大多數(shù)滑動器有一個具有空氣的表面(ABS)，該表面包括一些軌道和這些軌道之間的一個空穴。當磁盤旋轉(zhuǎn)(一般的旋轉(zhuǎn)速度是10,000RPM或更高)時，空氣在軌道與磁盤表面之間被拖拉，引起壓力，迫使磁頭離開磁盤。同時，空氣沖過空穴或具有空氣的表面中的低壓會產(chǎn)生一個負壓區(qū)。該負壓或吸力抵消了軌道處產(chǎn)生的壓力?；瑒悠饕哺街谝粋€負載彈簧，該負載彈簧在滑動器上產(chǎn)生一個朝向磁盤表面的力?；瑒悠魃系母鞣N力相互平衡，以便滑動器在磁盤表面上以一個特殊的所需飛行高度飛行。該飛行高度是磁盤表面與轉(zhuǎn)換的磁頭之間的距離，它通常是空氣潤滑油膜的厚度。這種膜可消除磁盤旋轉(zhuǎn)過程中因轉(zhuǎn)換的磁頭和磁盤的機械接觸而產(chǎn)生的摩擦和磨損。在一些磁盤驅(qū)動器中，滑動器通過一層潤滑劑，而不是在磁盤的表面上飛行。
代表數(shù)據(jù)的信息被存儲在存儲磁盤的表面上。磁盤驅(qū)動器系統(tǒng)讀、寫被存儲在存儲磁盤上的磁道上的信息。當變換器(采取附著于滑動器的讀/寫頭的形式，位于存儲設(shè)備的兩側(cè))被準確地定位于存儲磁盤表面上被指定的磁道中的一個磁道上時，變換器讀、寫存儲磁盤上的信息。變換器還被要求移到一個目標磁道。當存儲磁盤轉(zhuǎn)動和讀/寫頭被準確地定位于一個目標磁道上時，該讀/寫頭可以通過將代表數(shù)據(jù)的信息寫到該存儲磁盤上來將數(shù)據(jù)存儲到一個磁道上。同樣，通過將讀/寫頭定位在一個目標磁道上和讀取存儲在一個存儲磁盤上的材料，可以完成讀取該存儲磁盤上的數(shù)據(jù)。為了在不同的磁道上書寫和從不同的磁道中讀取，該讀/寫頭在各個磁道上被徑向移到一個所選的目標磁道。磁道上的數(shù)據(jù)被分割開來或被聚合起來。在一些磁盤驅(qū)動器中，磁道是多個同心圓磁道。在其他的磁盤驅(qū)動器中，一個連續(xù)的螺旋是在磁盤驅(qū)動器的一側(cè)上有一個磁道。磁盤驅(qū)動器中的一個磁盤表面上的每個磁道進一步被劃分為許多被稱作“扇區(qū)”的短弧。伺服反饋信息用來準確地將變換器頭定位到磁道/扇區(qū)上。在使用該伺服信息的一項讀或?qū)懖僮鞯倪^程中，傳動組件被非常準確地移到所要求的位置并被保持。
傳動組件包括許多部分，它們有助于準確地將讀/寫頭保持在合適的位置。有兩種普通類型的傳動組件——一個直線傳動裝置和一個旋轉(zhuǎn)傳動裝置。該旋轉(zhuǎn)傳動裝置包括一個樞軸組件、一個臂、一個音圈套組件和一個磁頭萬向接頭懸掛組件。該旋轉(zhuǎn)傳動組件在樞軸上轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)，以便將變換器頭重新定位在一個磁盤的特殊軌道上。一個懸掛或負載橫梁是磁頭萬向接頭懸掛組件的一部分。旋轉(zhuǎn)傳動組件還包括一個主體，該主體包括一個軸桿和軸承，旋轉(zhuǎn)傳動組件圍繞其旋轉(zhuǎn)。有一個或多個臂附著于該主體。一個或通常兩個磁頭萬向接頭懸掛組件附著于該臂。
懸掛的一端附著于傳動臂組件。變換器頭(也稱作“讀/寫頭”)被發(fā)現(xiàn)附著于懸掛的另一端。傳動臂組件的一端耦合到一個樞軸組件。該樞軸組件又連接到附著于傳動組件的主體上的一個音圈套的一個音圈電機。傳動臂組件的另一端附著于磁頭萬向接頭懸掛組件。該磁頭萬向接頭懸掛組件包括一個萬向接頭，允許讀/寫頭定位于、輾滾和跟蹤有缺點的存儲磁盤表面的外形。磁頭萬向接頭組件還限制有關(guān)存儲磁盤的半徑和圓周方向的運動。懸掛組件作為傳動組件的主體的一部分被耦合到傳動臂組件，傳動組件保持樞軸支撐并被耦合到音圈電機。
快速的讀/寫操作對于硬盤的性能而言至關(guān)重要。作為一種機械設(shè)備的硬盤驅(qū)動器和作為被伸出懸臂的組件的傳動臂可看作是彈簧-質(zhì)量-阻尼器系統(tǒng)，很容易按其固有頻率的振動。這些振動可能由外部的力所引起，例如，在一項讀/寫操作時將讀/寫頭定位于一個目標磁道上的過程中，由錠子電機或音圈電機產(chǎn)生的一種力所引起。這些諧振頻率會影響磁頭在該磁道上的精確定位，這將不可避免地延遲讀/寫操作。為了滿足增多的存儲要求必需擴大存儲量，而隨著硬盤容量的增加，磁道寬度正在日益減小。在一項讀/寫操作的過程中，傳動臂中最輕微的振動也會使接近一個鄰近磁道的磁頭不適當?shù)仄x磁道。這會導(dǎo)致磁道侵蝕和數(shù)據(jù)被破壞。每個閉環(huán)伺服電機系統(tǒng)都具有一個預(yù)定的帶寬，其中，該帶寬內(nèi)所發(fā)生的機械諧振將使伺服電機系統(tǒng)的性能退化。傳動臂是不必要的機械諧振的一個關(guān)鍵來源。相應(yīng)地，大多數(shù)伺服電機系統(tǒng)的帶寬被設(shè)計成使傳動臂的諧振發(fā)生在該帶寬以外。
傳動臂由音圈電機驅(qū)動。音圈電機包括移動音圈磁體組件，以便使磁頭在旋轉(zhuǎn)的磁盤上移動。音圈由傳動臂的一個扇狀尾或超模壓(over mould)結(jié)構(gòu)支撐并在一個磁場中盤旋。通常，與一個雙磁體配置的磁場相比，由單個磁體產(chǎn)生的磁場是分叉的，具有許多偏離的磁力線。單個磁體配置的這種分叉的磁場磁力線增強了傳動臂的傾斜，并激發(fā)了傳動臂的諧振頻率。在帶有頂部與底部磁頭-萬向接頭-組件的一個傳動臂的一種彎曲諧振模式中，頂部與底部懸掛組件相互作異相運動。在頂部磁頭-萬向接頭-組件和線圈的這種彎曲諧振模式中，將與底部磁頭-萬向接頭-組件和線圈異相180度。在這種情況下，伺服控制器只能控制一個磁頭-萬向接頭-組件，而另一個磁頭-萬向接頭-組件則與線圈作異相振動。這意味著只有一個磁頭-萬向接頭-組件是被控制的和穩(wěn)定的，而另一個磁頭-萬向接頭-組件則正在振動。當傳動臂在一個磁盤最內(nèi)和最外的部分讀取或?qū)憯?shù)據(jù)時，這個問題會變得更加嚴重。
傳動臂和懸掛物的厚度可以更大一些，以增加彎曲與扭轉(zhuǎn)模式的頻率，但是，較大的塊由于增加了臂的轉(zhuǎn)動慣量使傳動組件的性能大大退化。慣量的增加將加大在各數(shù)據(jù)磁道之間移動變換器的存取時間。然而，增加臂與懸掛厚度的另一個問題是它會增加移動音圈電機所必需的電流要求。電流增加會導(dǎo)致磁盤外套內(nèi)的熱量增加和功率要求增加。
需要一種傳動臂，在該傳動臂的一個臂彎曲諧振模式中，該傳動臂在頂部與底部磁頭-萬向接頭組件之間產(chǎn)生一個被減少的異相運動，以便為伺服電機系統(tǒng)提供更好的穩(wěn)定性。還需要減少在磁盤驅(qū)動器的尋道和磁道跟蹤操作過程中因傳動臂中的異相運動而產(chǎn)生的變換器頭/滑動器偏離磁道的運動。

發(fā)明內(nèi)容
帶有一個傳動裝置的磁盤驅(qū)動器被設(shè)計成具有至少一個非對稱的臂，該臂帶有兩個異相運動的塊。根據(jù)一個較佳實施例，通過移去更高能量(縱向的)側(cè)的一個部分(具有更大的總時間平均張力能量的部分)，來修改該臂。這種修改一般減小第一個臂與第二個臂之間的相位差，尤其對于一個重要的相關(guān)頻率范圍而言。用這種方法制作的磁盤驅(qū)動器展示了一種通常被減小了的異相運動，改善了尋道和磁道跟蹤過程中的性能，尤其對于具有與對立的磁盤的表面相互作用的兩個磁頭的臂而言。
通過查看以下的附圖及伴隨其的詳細描述，額外的特征和優(yōu)點將一目了然。
附圖簡述

圖1是具有一個多重磁盤堆的一個磁盤驅(qū)動器的分解視圖。
圖2是示意圖，表現(xiàn)了在第一種諧振模式中附著于圖1所示的一個傳動臂的頂部與底部磁頭-萬向接頭組件的異相運動。
圖3是一個限定的元件力反應(yīng)模型，表現(xiàn)了圖2所示的頂部與底部磁頭-萬向接頭組件之間的異相差。
圖4是示意圖，表現(xiàn)了圖1所示的傳動臂中使用的一個側(cè)凹槽，以減少頂部與底部磁頭-萬向接頭組件的異相運動。
圖5表現(xiàn)了附著于沒有一個側(cè)凹槽的一個傳動臂的頂部與底部磁頭萬向接頭組件的機械頻率響應(yīng)功能。
圖6表現(xiàn)了附著于具有一個側(cè)凹槽的一個傳動臂的頂部與底部磁頭萬向接頭組件的機械頻率響應(yīng)功能。
圖7是一種方法的流程圖，該方法減少在圖2所示的一個傳動臂的一種彎曲諧振模式中頂部與底部磁頭-萬向接頭組件中的異相運動。
圖8是一種計算機系統(tǒng)的示意圖。
圖9是流程圖，表現(xiàn)了本發(fā)明的一種較佳的方法。
關(guān)于較佳實施例的描述在以下對較佳實施例的詳細描述中，參考了構(gòu)成其一部分的附圖，其中，以插圖說明的方式表現(xiàn)了可在其中實踐本發(fā)明的特殊的實施例。不言而喻，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以采用其他的實施例和進行結(jié)構(gòu)變化。
該申請中所描述的發(fā)明對于具有旋轉(zhuǎn)或直線活動的所有機械構(gòu)造的磁盤驅(qū)動器都有用。此外，本發(fā)明對于所有類型的磁盤驅(qū)動器，包括硬盤驅(qū)動器、zip(一種程序壓縮的檔案文件格式)驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器和需要從一個表面卸下變換器與停放變換器的任何其他類型的驅(qū)動器也有用。
圖1是一種具有一個旋轉(zhuǎn)傳動裝置的磁盤驅(qū)動器100的分解視圖。磁盤驅(qū)動器100包括一個外殼或一個基片112，以及一個蓋子114。基片112和蓋子114構(gòu)成一個磁盤外套。一個慣量環(huán)500附著于蓋子114。一個傳動組件120旋轉(zhuǎn)地附著于一個傳動軸桿118上的基片112。傳動組件120包括一個梳狀結(jié)構(gòu)122，該結(jié)構(gòu)122具有多個傳動臂123。負載橫梁或負載彈簧124附著于梳狀結(jié)構(gòu)122上分開的臂123。負載橫梁或負載彈簧也稱作“懸掛”。帶有一個磁性變換器150的一個滑動器126附著于每個負載彈簧124的末端。具有變換器150的滑動器126就構(gòu)成了已多次被稱的磁頭。具有負載彈簧124的磁頭經(jīng)常被稱作“磁頭萬向接頭組件”。應(yīng)該注意，許多滑動器擁有一個變換器150，這就是圖中所示的。還應(yīng)該注意，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于擁有不只一個變換器的滑動器，例如，所謂的一個MR或磁阻磁頭，其中，一個變換器150通常用于讀取，另一個變換器則通常用于書寫。負載彈簧124和滑動器126對面的傳動臂組件120的末端上有一個音圈128。
第一個磁體130和第二個磁體131附著于基片112內(nèi)。如圖1所示，第二個磁體131與蓋子114有聯(lián)系。第一與第二個磁體130、131，以及音圈128是一個音圈電機的關(guān)鍵部分，音圈電機對傳動組件120施加一個力，使其圍繞傳動軸桿118旋轉(zhuǎn)。一個錠子電機也被安裝到基片112。該錠子電機包括一個稱作“錠子軸心133”的旋轉(zhuǎn)部件。在這個特殊的磁盤驅(qū)動器中，錠子電機位于軸心內(nèi)部。在圖1中，許多磁盤134附著于錠子軸心133。每個磁盤134有一個記錄表面135。為清楚起見，只有一個磁盤134被編號。在其他磁盤驅(qū)動器中，單個磁盤或許多不同的磁盤可能附著于軸心。這里描述的發(fā)明同樣可應(yīng)用于擁有多個磁盤的磁盤驅(qū)動器和擁有單個磁盤的磁盤驅(qū)動器。這里描述的發(fā)明也同樣可應(yīng)用于具有錠子電機的磁盤驅(qū)動器(位于軸心133內(nèi)部或底下)。
現(xiàn)在參考圖2，該圖表現(xiàn)了在一個最初設(shè)計的傳動臂123的第一種諧振模式中頂部與底部磁頭萬向接頭組件210和220之間所產(chǎn)生的一個異相運動230的示意圖200。如圖2所示，頂部與底部磁頭懸掛組件210和220耦合到圖1所示的磁盤驅(qū)動器100的傳動臂123。關(guān)于磁盤驅(qū)動器100的旋轉(zhuǎn)的磁盤134，磁頭懸掛組件210、220和傳動臂123是驅(qū)使開動的關(guān)系。在一些實施例中，磁盤驅(qū)動器可以包括一個或多個傳動臂，一個或多個傳動臂123中的每個傳動臂可以包括一個或多個磁頭懸掛組件210和220。
最初設(shè)計的傳動臂123第一種彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式形狀一般由其被分布的彈簧塊結(jié)構(gòu)來確定。如圖2所示，傳動臂123第一種彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式在z方向上受到一個偏壓力240(由負載彈簧250施加到磁頭萬向接頭組件210和220)和來自空氣軸承的一個提升力的限制。然而，如圖2所示，沿傳動臂軸方向230的第一種諧振模式?jīng)]有被限制。如圖2所示，由于最初設(shè)計的傳動臂123的彈簧塊分布的本質(zhì)，第一個諧振模式在磁頭萬向接頭組件210與220之間產(chǎn)生一個異相運動。出于同樣的原因，頂部磁頭萬向接頭組件210之間的相對相位關(guān)系可以是有關(guān)于底部磁頭萬向接頭組件220與音圈電機的相位關(guān)系的180度異相。傳動臂123的第一種諧振模式中產(chǎn)生的這種異相運動提出了在磁道跟蹤和尋道操作過程中對傳動臂運動的伺服控制方面的一個問題。在傳動臂123彎曲諧振模式中，兩個磁頭萬向接頭組件210和220中只有一個將與伺服控制器的控制線圈同相振動，而另一個磁頭萬向接頭組件將與該線圈異相振動。這意味著只有一個磁頭萬向接頭組件是穩(wěn)定和可控制的(看作由伺服控制系統(tǒng)的同相增加)，而另一個磁頭則與該線圈異相諧振，是不可控制的(看作由伺服系統(tǒng)的同相下降)。頂部與底部磁頭萬向接頭組件210與220之間的這種異相運動會導(dǎo)致頂部與底部磁頭萬向接頭組件210與220之間的轉(zhuǎn)換運動230。這些轉(zhuǎn)換運動230在磁盤134的絕大多數(shù)位置會變得很劇烈，從而會導(dǎo)致在磁道跟蹤和尋道操作過程中的傳動臂中發(fā)生偏離磁道的運動。如果控制環(huán)中的相位不足，則伺服控制器可能無法彌補這種偏離磁道的運動。
現(xiàn)在參考圖3，該圖表現(xiàn)了一個限定的元件力反應(yīng)模型，該模型表現(xiàn)了節(jié)點310周圍非對稱的張力能量，該能量導(dǎo)致了圖2所示的頂部與底部磁頭-萬向接頭-組件之間的異相差。每個節(jié)點310具有最大的時間平均張力能量的一點和被提高的張力能量的一個周圍區(qū)域。這種不對稱會影響圖1所示的磁盤驅(qū)動器100的磁道跟蹤和尋道的性能。限定的元件建模(例如，圖3所示的一個)被用于檢驗在第一種諧振彎曲模式中最初設(shè)計的傳動臂123中張力能量的對稱。圖3所示的最初設(shè)計的傳動臂123顯示在第一種彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式中節(jié)點310(高非對稱壓力集中區(qū)域)周圍的高非對稱張力能量分布，該分布導(dǎo)致了傳動臂123中的抗對稱彎曲。從參數(shù)化的限定元件模型中獲得的頻率響應(yīng)功能顯示節(jié)點310周圍的非對稱的張力能量，該能量導(dǎo)致了頂部與底部磁頭-萬向接頭-組件之間的異相差。
臂300有一個沿其長度173的中心軸172。該長度由一個嚴格固定的近側(cè)端點160、一個傾向于側(cè)面干擾的在末端的端點150和端點之間的一個中點155來確定。軸172將左側(cè)181與右側(cè)182分割開來。大致來說，每個點代表包含該點的一個單元中的大量能量，以便點集合在數(shù)量上和質(zhì)量上表示一個能量集合。仔細觀察圖3，將會發(fā)現(xiàn)左側(cè)181擁有的點比右側(cè)182多，這正確地表示左側(cè)擁有的總張力能量比右側(cè)182多。相應(yīng)地，將通過剪切如等高線187所示的一個被延長的槽口來移去左側(cè)181的一個部分。圖3和圖4充分表現(xiàn)了要測量的槽口420。有利的是，在末端的一端150離槽口420比離每側(cè)的最高能量節(jié)點310更近。
現(xiàn)在參考圖4，該圖表現(xiàn)了包括一個側(cè)凹槽420的一個傳動臂410，以減少磁盤驅(qū)動器100的圖2所示的頂部與底部磁頭萬向接頭組件210與220中的異相運動。在一些實施例中，側(cè)凹槽420主要位于圖3所示的非對稱的壓力集中區(qū)域310附近。在這些實施例中，側(cè)凹槽420位于傳動臂410的一側(cè)430上。另外，在這些實施例中，側(cè)凹槽420主要位于傳動臂410的中間和一側(cè)430。如圖4所示，可以通過用機器加工傳動臂410的一側(cè)430以移去傳動臂410材料的一個部分來建立側(cè)凹槽420。在一些實施例中，側(cè)凹槽420是半圓的形狀。只要有助于在一項大量制造操作中生產(chǎn)一種可行的傳動臂410并同時可減少頂部與底部磁頭萬向接頭組件210和220之間的異相運動，側(cè)凹槽420的尺寸和形狀可以任意。
圖5表現(xiàn)了有關(guān)于按頻率999被繪制的初始傳動裝置300(在對本發(fā)明的修改之前)的功能。這些功能包括第一個磁頭的521(用分貝表示的數(shù)量520)和511(用度表示的相位510)，以及第二個磁頭的類似的頻率響應(yīng)功能522和512。注意，這些磁頭展示了一個很大的相位差530，在相關(guān)頻率范圍599內(nèi)，由相位功能511、512之間的區(qū)域596特別注釋。
圖6表現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的修改之后的傳動臂300的頻率響應(yīng)功能。功能611和621與圖5的第一個磁頭對應(yīng)，功能612和622與圖5的第二個磁頭對應(yīng)。注意，雖然相位差630在一些頻率處可能會被稍加擴大，但是，在有關(guān)的頻率范圍內(nèi)，相位功能611、612之間的區(qū)域明顯變小。
表現(xiàn)實際測量法的圖5和圖6展示了頂部與底部磁頭萬向接頭組件比如210和220之間的異相關(guān)系(頂部磁頭萬向接頭組件210的抗諧振效果)因考慮到除去的材料而大大減少。特別是，傳動臂410中的凹槽420使平均相位差596減小。
圖7是流程圖，展示了一種方法，該方法可減少在圖2所示的一個傳動臂的一種彎曲諧振模式中的頂部與底部磁頭-萬向接頭組件中的異相運動。在圖7所示的這個示范實施例中，方法700從步驟710開始。步驟710是確定在第一種諧振彎曲模式中的一個傳動臂中所產(chǎn)生的非對稱的張力能量分布，該諧振彎曲模式在附著于傳動臂的頂部與底部磁頭萬向接頭組件中引起一個異相運動。第一種諧振模式可以是該傳動臂的第一種彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式。在一些實施例中，在第一種諧振模式中產(chǎn)生的非對稱的張力能量利用一個參數(shù)化的精細元件反應(yīng)模型來被確定。
步驟720包括改變傳動臂的一個彈簧塊結(jié)構(gòu)，以減小非對稱的張力能量，從而在傳動臂的臂彎曲第一種諧振模式中，頂部與底部磁頭萬向接頭組件之間的異相運動被減少。此外，改變傳動臂的一個彈簧塊結(jié)構(gòu)，以減少在一個磁盤驅(qū)動器的磁道跟蹤和尋道操作的過程中傳動臂中的第一種諧振模式所引起的磁頭萬向接頭組件偏離磁道的運動。在一些實施例中，傳動臂的彈簧塊結(jié)構(gòu)的改變包括移去傳動臂材料的一個部分，以減少頂部與底部磁頭萬向接頭組件之間的異相運動。移去傳動臂材料可以包括移去傳動臂的一個高壓集中區(qū)域周圍的材料。在一些實施例中，凹槽建立在傳動臂的一側(cè)上和該高壓集中區(qū)域的周圍，以便減少頂部與底部磁頭萬向接頭組件之間的異相運動，從而改善在磁道跟蹤和尋道操作過程中的磁盤驅(qū)動器的性能。在一些實施例中，凹槽用機器建立在傳動臂的一側(cè)上和該高壓集中區(qū)域的周圍，以便減少頂部與底部磁頭萬向接頭組件之間的異相運動，從而改善在磁道跟蹤和尋道操作過程中的磁盤驅(qū)動器的性能。在一些實施例中，建立在傳動臂一側(cè)上的凹槽的形狀可以是半圓。
圖8是一種計算機系統(tǒng)的示意性視圖。有利的是，本發(fā)明很適合在一個計算機系統(tǒng)800中使用。計算機系統(tǒng)800也可以被稱作“一個電子系統(tǒng)”或“一個信息處理系統(tǒng)”，它包括一個中央處理器、一個存儲器和一條系統(tǒng)總線。該信息處理系統(tǒng)包括一個中央處理器804、一個隨機存取存儲器832和用于以通訊聯(lián)絡(luò)的方式將中央處理器504與隨機存取存儲器832耦合起來的一條系統(tǒng)總線830。該信息處理系統(tǒng)802也可以包括一條輸入/輸出總線810和幾個外圍設(shè)備，例如，812、814、818、818、820、和822可以附著于輸入輸出總線810。外圍設(shè)備可以包括硬盤驅(qū)動器、磁光驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、監(jiān)視器、鍵盤和其他這類外圍設(shè)備。任何類型的磁盤驅(qū)動器可以包括如上所述的一個改善的傳動臂。
圖9展示了本發(fā)明的一種較佳的方法，包括步驟905~990。該臂用一個參數(shù)化的限定元件力反應(yīng)模型來模仿910，以估計所設(shè)計的傳動裝置的許多部分(單元)的每個部分中的一個張力能量。然后，這些單元被分配915進該臂的“左側(cè)”和“右側(cè)”。接下來，這些單元中張力能量的總數(shù)被分配到其各自的側(cè)邊，計算L和R 920，作為分別對左、右兩側(cè)的總張力能量的估計。如果L-R大于零925，則“第一側(cè)”將是左側(cè)934；否則，“第一側(cè)”將是右側(cè)936。接下來，通過修改該力反應(yīng)模型，以移去具有許多單元的第一側(cè)的一個部分，來改變所設(shè)計的傳動裝置940。如果L和R有新的值945以便L-R的數(shù)量不被減少955，則再次修改傳動裝置的設(shè)計960。例如，這可能會涉及返回965去重復(fù)步驟940(移去較少部分)，然后重復(fù)步驟945和955。有了步驟940中的一個十分小的減少，將幾乎總可以利用這種較佳方法來改善性能。
一旦獲得一個減小的|L-R|，就可通過用機器加工一種金屬結(jié)構(gòu)以仿造修改過的傳動裝置970，來構(gòu)造一個原型970。一般而言，將看見這會改善相位特征，該改善在步驟975中得到檢驗。然后，該原型被復(fù)制構(gòu)造成類似于原型的傳動裝置的一個生產(chǎn)版。最后，該生產(chǎn)版被裝配成磁盤驅(qū)動器985。
并非本發(fā)明的所有實施例都要求使用一個力反應(yīng)模型。例如，圖9的方法的步驟910~970可以由一種更加簡陋的方法來代替，后種方法是響應(yīng)于一個臂的第一和第二個塊展示了一個有疑問的非零相位差的這樣一個確定，通過從一個初始臂的設(shè)計的一個原型中移走或移去材料，來修改第一側(cè)。如上所指出的，從第一側(cè)移去一個十分小的數(shù)量的材料將幾乎總能改善一個傳動臂的彈簧塊結(jié)構(gòu)。
換句話說，作為特征，本發(fā)明的第一個實施例是制作磁盤驅(qū)動器的一種方法。一個傳動臂300最初被設(shè)計成具有一個彈簧塊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特征是具有臂300的第一和第二個塊210、220之間的一個初始(變化或非零)相位差530的一個振動模式215。對于大約50~500Hz或更大的某個“相關(guān)頻率范圍”599而言，本方法通常將該相位差的大小從一個初始值530(一項頻率功能)減小到一個修改過的值630(也是一項頻率功能)。更特別的是，相關(guān)頻率范圍中的這些值530、630的頻率平均大小將使修改過的臂具有一個較低的頻率平均數(shù)量。用圖表來表示，這是顯而易見的，因為圖5的相位曲線511、512之間的區(qū)域596大大大于圖6的相位曲線611、612之間的區(qū)域696。(應(yīng)該理解，圖5的頻率平均數(shù)量可以作為由頻率范圍599劃分的區(qū)域596來獲得。)在所描繪的例子中，修改過的相位差630的頻率平均數(shù)量比有關(guān)范圍599內(nèi)的初始相位差530的頻率平均數(shù)量大約小45~450度。
第二個實施例是一個磁盤驅(qū)動器100，它包括一個外殼112和可圍繞該外殼內(nèi)的一個中心軸旋轉(zhuǎn)的兩個或多個磁盤134。該兩個或多個磁盤134還包括在磁盤兩側(cè)上有磁道136的記錄表面135。該磁盤驅(qū)動器還包括一個音圈電機和一個傳動臂123。該音圈電機被安裝在外殼112內(nèi)。傳動臂123的一端耦合到該音圈電機，該傳動臂的另一端耦合到頂部與底部磁頭萬向接頭組件210和220，以便讀/寫存儲在兩個或多個可旋轉(zhuǎn)的磁盤134的磁道136上的信息。傳動臂123有一個側(cè)凹槽420，以減少在傳動臂123的第一種諧振模式中的頂部與底部磁頭萬向接頭組件210和220之間所產(chǎn)生的異相運動。該側(cè)凹槽420位于傳動臂123的一側(cè)430上，以便通過在傳動臂123中分布彈簧塊結(jié)構(gòu)來減少傳動臂123中非對稱的張力能量(在一種彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式中發(fā)展起來)，從而減少頂部與底部磁頭萬向接頭組件210和220中的異相運動。
第三個實施例是一種方法700，該方法減少在一個傳動臂的第一種諧振模式中的頂部與底部磁頭萬向接頭組件中的異相運動，從而減少在一個磁盤驅(qū)動器的磁道跟蹤和尋道操作過程中的一個傳動臂中偏離磁道的運動。該方法從步驟710開始。該步驟是確定在第一種諧振模式中的傳動臂中所產(chǎn)生的一個非對稱的張力能量分布，這引起頂部與底部磁頭萬向接頭組件之間的異相運動。頂部與底部磁頭萬向接頭組件之間的異相運動。然后，該方法包括步驟720。該步驟是改變傳動臂的彈簧塊結(jié)構(gòu)，以改變傳動臂中非對稱的張力能量，以便減少頂部與底部磁頭萬向接頭組件中的異相運動，從而減少在該磁盤驅(qū)動器的磁道跟蹤和尋道操作過程中的傳動臂中偏離磁道的運動。
不言而喻，以上的描述意在起說明的作用，而非起限制性的作用。查看以上描述后，該領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解許多其他的實施例。例如，具有除第二個磁頭萬向接頭組件以外的其他塊的傳動臂可能也會遭遇異相運動，該異相運動根據(jù)本發(fā)明可以被減少。所以，應(yīng)該參考所附的權(quán)利要求和被授予這些權(quán)利要求的全部范圍的同等物，來確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制作磁盤驅(qū)動器的方法，具有一個傳動裝置的該磁盤驅(qū)動器被設(shè)計成具有一個非對稱的、有一定長度的臂，該臂擁有第一和第二個縱向側(cè)邊，該方法的特征在于包括一些步驟確定該傳動裝置被設(shè)計成具有一個彈簧塊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特征是具有所設(shè)計的傳動裝置的臂的第一和第二個塊之間的一個初始相位差的一種振動模式；通過移去第一側(cè)的一個部分來修改所設(shè)計的傳動裝置的臂，第一側(cè)的一個總時間平均張力能量大于第二側(cè)的一個總時間平均張力能量，從而被修改的臂具有第一與第二個塊之間的一個被修改的相位差，該修改過的相位差的頻率平均數(shù)量小于至少50赫茲的一個相關(guān)頻率范圍中的初始相位差的一個頻率平均數(shù)量；以及，將所設(shè)計的傳動裝置裝配成磁盤驅(qū)動器，以便第一個塊被定位在鄰接于第一個可旋轉(zhuǎn)的磁盤上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中，確定步驟(a)和修改步驟(b)在所設(shè)計的傳動裝置的一個原型上執(zhí)行，其臂在步驟(b)中被修改，其中，裝配步驟(c)包括一些步驟(c1)復(fù)制修改過的原型，以構(gòu)造類似于被修改原型的所設(shè)計的傳動裝置的一個生產(chǎn)版；以及，(c2)將所設(shè)計的傳動裝置的生產(chǎn)版裝配成磁盤驅(qū)動器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中，修改步驟(b)包括一些步驟(b1)最初用一個參數(shù)化的限定元件力反應(yīng)模型來模仿所設(shè)計的傳動裝置的臂，以估計所設(shè)計的傳動裝置的許多部分的每個部分中的一個張力能量，大約一半的這些部分屬于臂的左側(cè)，其余部分則屬于臂的右側(cè)；(b2)計算左側(cè)的每個部分中的張力能量的總數(shù)；(b3)計算右側(cè)的每個部分中的張力能量的總數(shù)；(b4)如果左側(cè)的總數(shù)＞右側(cè)的總數(shù)，則將臂的左側(cè)指定為第一側(cè)，否則，則將右側(cè)指定為第一側(cè)；(b5)通過修改力反應(yīng)模型以移去第一側(cè)的許多部分，來改變所設(shè)計的傳動裝置；以及，(b6)通過用機器加工一個金屬結(jié)構(gòu)以仿造在步驟(b5)中修改過的所設(shè)計的傳動裝置，來構(gòu)造所設(shè)計的傳動裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中，確定步驟(a)包括構(gòu)造傳動裝置的一個步驟(a1)；其中，修改步驟(b)包括通過一項用機器加工的操作來移去第一側(cè)的部分的一個步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制作的磁盤驅(qū)動器，其特征在于非對稱的臂在其第一側(cè)上有一個因在修改步驟(b)中移去的部分而產(chǎn)生的凹口。
6.如權(quán)利要求5所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于其中，該凹口離長度的一個中點比離長度的一個最近的端點更近。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中，修改步驟(b)的振動模式是包含能量的傳動臂的第一種彎曲模式，該傳動臂轉(zhuǎn)換成第一和第二個塊的每個塊中的一個各自的干擾并平行于第一個可旋轉(zhuǎn)的磁盤的一個表面，這些干擾趨向于擴大初始相位差的頻率平均數(shù)量。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中，執(zhí)行修改步驟(b)，以便被修改的數(shù)量比初始數(shù)量小至少45度，以及相關(guān)頻率范圍的寬度至少有500赫茲。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制作的磁盤驅(qū)動器，其特征在于其中，第一個塊包括在第一次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移過程中被定位在鄰接于第一個可旋轉(zhuǎn)的磁盤的第一個磁頭；其中，第二個塊包括在第二次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移過程中被定位在鄰接于第二個可旋轉(zhuǎn)的磁盤的第二個磁頭。
10.一種方法，用于減少在一個傳動臂的一種彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式中的一個頂部與底部磁頭-萬向接頭組件中的一個異相運動，從而減少在一個磁盤驅(qū)動器的磁道跟蹤和尋道操作過程中的傳動臂偏離磁道的運動，該方法的特征在于包括一些步驟確定在彎曲與扭轉(zhuǎn)諧振模式中傳動臂中所產(chǎn)生的非對稱的張力能量分布，這引起頂部與底部磁頭-萬向接頭組件中的異相運動；以及，改變傳動臂的彈簧塊結(jié)構(gòu)，以減少非對稱的張力能量，以便減少頂部與底部磁頭-萬向接頭組件之間的異相運動，并進一步減少在磁道跟蹤和尋道操作過程中的磁頭萬向接頭組件中偏離磁道的運動。
全文摘要
帶有一個傳動裝置的磁盤驅(qū)動器被設(shè)計成具有至少一個非對稱的臂,該臂具有兩個異相運動的塊。通過移去較高能量(縱向的)側(cè)的一個部分——具有較大的總時間平均張力能量的部分,來對該臂進行修改。這種修改減少了第一個臂與第二個臂之間的相位差,尤其對于一個重要的相關(guān)頻率范圍而言。用這種方法制作的磁盤驅(qū)動器的異相運動一般減少了,改善了在尋道和磁道跟蹤過程中的性能,尤其對于具有與對立的磁盤的表面相互作用的兩個磁頭的臂而言。
文檔編號G11B5/55GK1363085SQ01800184
公開日2002年8月7日 申請日期2001年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月7日
發(fā)明者A·利姆, J·勞, C·W·西托, J·尼魯特 申請人:西加特技術(shù)有限責任公司