用于磁盤驅動器的聲阻尼的平行簧片設計的制作方法

專利名稱：用于磁盤驅動器的聲阻尼的平行簧片設計的制作方法
技術領域：
本發明總地涉及磁盤驅動器數據儲存裝置，更具體地涉及用于衰減由磁盤驅動器所產生的噪音的減振件。
背景技術：
通常對于許多計算機環境使用磁盤驅動器，來以使用者易于得到的形式儲入大量數據。通常，磁盤驅動器具有由主軸電動機勻速旋轉的一個或多個磁盤。每個磁盤具有在橫越過具有內徑和外徑的一條帶被分為徑向隔開的的一組同心數據軌道的數據儲存表面。數據以磁通變換的形式諸存在諸數據軌道中。由一個或多個讀/寫頭引入這些磁通變換區。
各讀/寫頭包括例如一磁變換器的一相互作用元件。該變換器檢測在一所選數據軌道上的磁變換，從而對該數據軌道寫入數據或讀出在該數據軌道上所存儲的數據。每個讀/寫頭都安裝在一轉動的致動器臂上，并由該致動器臂定位在一所選數據軌道的上方，從而對該數據軌道寫入數據或讀出儲存在該數據軌道上的數據。每個讀/寫頭包括具有一空氣支承表面的一浮動塊組件，該支承表面響應于由磁盤的轉動所產生的空氣流使磁頭飛行在磁盤上。讀/寫頭和相應磁盤分開一所需的間隙。
在一通常的使用中，多個中央有孔的磁盤和諸間隔件交換地疊放在一主軸電動機軸上。形成該疊的一核心的軸轂也用來圍繞一公共軸線對齊諸磁盤和諸墊圈。這些磁盤、間隔件和主軸電動機的軸轂結合起來形成一磁盤疊組件。安裝在互補的一疊致動器臂上并形成致動器組件一部分的諸讀/寫頭形成接近該磁盤疊的表面。致動器組件包括將來自諸讀/寫頭的電流信號傳導到一彎曲電路(flex circuit)的結構，該電路又將電信號傳導到安裝于磁盤驅動器的一基板的一彎曲電路連接器上。
當磁盤驅動器不使用時，讀/寫頭停在離開諸磁盤的數據儲存表面的一位置。通常在各磁盤表面上設置一著陸區域，在旋轉的磁盤的旋轉速度低于保持空氣支承所需的一閾值速度之下之前諸讀/寫頭定位在該區域中。該諸著陸區域靠近諸磁盤的內徑。
致動器組件通常具有圍繞一樞轉組件樞轉的一致動器本體，該樞轉組件位于致動器組件的中間位置。一音圈電動機定位致動器組件的一近端。致動器組件的近端的這定位使支承讀/寫頭的致動器組件的遠端移動越過諸磁盤的表面。
音圈電動機的線圈傳導一電流。通過該線圈的這電流產生一電場。該線圈被定位在音圈電動機的一上極和一下極之間的一磁場中。該線圈的電場與由該上極和下極產生的磁場相互作用，使致動器組件圍繞樞轉組件樞轉。
致動器組件的樞轉運動在靜止的上極和下極中產生反作用力，使上極和下極振動。因為該上極和下極連接于基板，所以上極和下極的振動被傳遍整個磁盤驅動器，以及尤其是頂蓋。頂蓋的振動使頂蓋對周圍環境產生噪聲。
已采取了許多措施解決音圈電動機的不希望的振動問題。例如，Kim的美國專利No.5,999,374(Kim的′374)揭示了利用插入一上磁軛(上極)中的諸孔中的三個彈性的螺釘型減振器來衰減振動。三個彈性減振器的一頂部緊壓一頂蓋的一內表面來抑制頂蓋的運動。
Ahmad等人美國專利No.6,175,469(Ahmad的′469)揭示了使用結合到一導磁襯墊上的一彈性件來形成一減振件。該減振件連接到磁盤驅動器的一頂蓋并被壓在頂蓋和音圈電動機的一上極之間。
雖然已發現Kim的′374的減振器和Ahmad的′469的減振件在降低頂蓋的振動方面可起作用，但是仍然需要通過耗散音圈電動機所產生并被傳送到頂蓋的振動能量來更有效地降低頂蓋所產生的噪音的裝置。

發明內容
按照較佳實施例，設置用于磁盤驅動器音圈電動機(VCM)的一梁式減振件來降低磁盤驅動器所產生的噪音。梁式減振件通過耗散磁盤驅動器的振動能量來降低噪音。
磁盤驅動器具有一頂蓋和帶一磁性上極的一VCM。VCM通過在該上極和一下極上所施加、反作用于VCM使致動器組件樞轉運動而產生的電動勢的力在磁盤驅動器中引發振動能量。將梁式減振件附著在磁盤驅動器的一頂蓋，并被支承在上極上。梁式減振件包括一基本平直的平臺和一組從該平臺延伸的彎曲梁，且諸彎曲梁接合上極以將頂蓋彈性地偏壓離開上極。
通過閱讀以下詳細說明并審閱附圖，本發明的這些和許多其它特征和優點將是顯而易見的。
附圖簡述

圖1是按照本發明的較佳實施例構造的一磁盤驅動器的部分剖開的平面圖。
圖2是圖1的磁盤驅動器的頂蓋和梁式減振件的內部的平面圖。
圖3是圖2的梁式減振件的軸測立體圖。
圖4是圖3中剖面4-4的剖視圖。
圖5是一梁式減振件與磁盤驅動器的音圈電動機相結合的一局部剖視圖。
圖6是按照本發明的另一較佳實施例的一梁式減振件的局部剖視圖。
圖7是按照本發明的又一較佳實施例的一梁式減振件的局部剖視圖。
具體實施例方式
總地參閱諸附圖，更具體地參閱圖1，其中示出了按照本發明的較佳實施例構造的一磁盤驅動器100的俯視圖。磁盤驅動器100包括一基板102，多種磁盤驅動器元件安裝于該基板。磁盤驅動器還具有一蓋子104，它與基板102和一襯圈105形成磁盤驅動器100的一殼體。
以部分剖開的形式示出了頂蓋104，以選擇地露出所關心的元件。磁盤驅動器100的結構的許多細節并沒有包含在以下敘述中，這是因為這些結構細節對于本領域的那些熟悉人員來說是已知的，以及對于該敘述本發明是不需要的。
一主軸電動機106安裝在基板102上，以及一片或多片磁盤108又安裝在主軸電動機106上。一夾緊夾具110將磁盤108固定于主軸電動機106，用于以恒定高速旋轉。一致動器組件12位于磁盤108附近。致動器組件112在平行于磁盤108的一平面內圍繞一樞軸支承組件114樞轉。致動器組件包括由樞軸支承組件114所支承的一E塊115。E塊115具有支承諸加載臂組件118的諸致動器臂116。諸加載臂組件118又支承諸讀/寫頭120，各讀/寫頭120鄰近一片磁盤108的表面。利用支承諸讀/寫頭120的傳統的諸浮動塊組件(未示出)、以一數據讀出或數據寫入空間關系保持諸讀/寫頭120。
每片磁盤108具有被分為若干同心圓數據軌道(未示出)的一數據記錄表面122的一數據儲存部位，且諸讀/寫頭120鄰近諸數據軌道，以從數據軌道讀出數據或將數據寫入數據軌道。數據記錄表面122具有靠近一磁盤108的內徑的一圓形的、有紋理的著陸區域124，當磁盤驅動器100不使用時，讀/寫頭120擱置在著陸區域上。
E塊115由一音圈電動機(VCM)126定位。E塊具有在致動器組件的一近端處連接于E塊115的一線圈磁軛128。線圈磁軛128支承一線圈130。該線圈130處于一磁組件132產生的一磁場中。磁組件132包括一對鋼板(上極134和下極154)，該對鋼板又支承上和下永久磁體(在圖1中僅可看到上極134)。
線圈130位于上下磁體之間。當一電流通過線圈130時，建立一電磁場，該電磁場與磁組件132所建立的磁場相互作用，使線圈130相對磁組件132移動。線圈130的移動致使致動件組件112圍繞樞軸支承組件114樞轉，從而將讀/寫頭相對磁盤108定位在一所需位置。一彎曲電路138提供致動器組件132和一磁盤驅動器印刷電路板(未示出)之間的必須的導電通路。磁盤驅動器印刷電路板安裝在基板102的一下側上。磁盤驅動器印刷電路板提供磁盤驅動器讀/寫電路，以控制讀/寫頭120的工作。磁盤驅動器印刷電路板還提供用于磁盤驅動器100的其它接口和控制電路。
圖1還示出了一梁式減振件(虛線形式)。如以下所討論的，梁式減振件140插設在頂板104和上極134之間，用于降低磁盤驅動器100所產生的噪音。
圖2提供了頂蓋104的內表面的平面圖，以更加詳細地示出了梁式減振件140。為了參考，圖2所示的頂蓋104的結構特征包括一致動器組件接觸位置142、一主軸電動機接觸位置144，以及靠近諸磁盤108的一疊層的阻尼結構146。
利用一層粘結劑或其它適當的固定方法，將梁式減振件140連接于頂蓋104的內表面。梁式減振件包括一平面基部或平臺148，多個彎曲梁150從該平臺傾斜地延伸。當頂蓋104連接于基板102時，諸彎曲梁150接觸上極，并將頂蓋104彈性地偏壓離開上極134。因為在這結構中諸彎曲梁150像彈簧那樣地作用，所以這偏壓是彈性的。因此，諸彎曲梁150耗散通過上極134傳送到諸彎曲梁150的振動能量，同時將頂蓋104剛性連接于上極134。諸彎曲梁150中的每個彎曲梁150如圖所示較佳地沿梁式減振件140的一弦(中線)間隔開。
圖3和4更詳細示出了梁式減振件140。圖3是軸測立體圖，圖4是沿著圖3中的線4-4的剖面圖。梁式減振件140較佳地由一平板材料形成，例如不銹鋼或其它可延展的金屬。沖壓和切割該板材，從而提供所需的結構。將可注意到，切割和以所需角度向上彎曲該諸彎曲梁150，從而在平臺148中留下諸相應的孔152。諸彎曲梁150可以保持與諸孔152基本相同的形狀，或從諸彎曲梁150的周圍修整掉少量材料，從而彎曲梁150比相應的孔152小。
圖5示出了梁式減振件140與VCM126相結合的剖面圖。VCM126的磁組件132包括上極134和一下極154、以及上和下永久磁體156、158。線圈130設置在磁體156、158之間。每個彎曲梁150的一末端160加壓地接觸上極134的一頂表面。因此，在頂蓋104和上極134之間諸彎曲梁150的壓縮，可衰減了由線圈130的快速運動所誘發的磁組件132中的振動。通過適當選擇諸彎曲梁150的尺寸、諸彎曲梁150偏離平臺148的初始角度和材料的彈性模量，就能夠實現所需的壓縮量并產生衰減作用。
圖6示出了按照另一較佳實施例所構造的梁式減振件140的剖面圖。更具體地說，梁式減振件140包括具有如圖所示的一成圓角的外形的彎曲梁162。每個梁162有加壓接觸上極的一彎曲接合表面164，從而末端166不接觸上極134。這結構的優點是減小了梁式減振件140和上極134的刮擦接合產生微粒物體的可能性。
圖7提供按照又一較佳實施例構造的梁式減振件140剖面圖。圖7所示的梁式減振件140附連于上極134，而不是頂蓋104。圖7的梁式減振件具有基本呈直線的諸彎曲梁168，如圖1-5的實施例中所示，但增加了一吸振材料170，例如橡膠。將該材料170施加于各彎曲梁168的一末端172，并改進了梁式減振件140的阻尼特性，以及用于減少微粒物體的產生。吸振材料可以是一覆層材料或一件單獨的材料。
對于參照圖1-7所述的所有這些本發明的實施例，梁式減振件140有利地、彈性地將頂蓋偏壓離開上極134，通過降低頂蓋104的激勵，從而為能量分布提供了一更剛性的組件。在圖1-7中所示的彎曲梁的數量僅是示意性的，并不對本發明的范圍構成限制。
已經觀察到具有不同數量的彎曲梁的梁式減振件對頂蓋104提供了不同的阻尼特性。因此較佳地按照某一使用要求選擇彎曲梁的具體數量和結構。
通常，因為用較多數量的彎曲梁時，彎曲梁所耗散的振動能量通常將較大，以及振動能量將趨于分布在較大區域上，所以對于一梁式減振件希望采用制造局限性所允許的那樣多數量的彎曲梁。并且，使用較多的彎曲梁允許各彎曲梁的剛性偏差，而不會較大地影響梁式減振件所耗散的總能量。
現在將理解，梁式減振件140具有超越現有技術的若干優點。梁式減振件是易于制造和安裝的，這在大量的磁盤驅動器制造場合是重要的考慮的事項。與Kim的′374和Ahmad的′469所揭示的一夾于中間的可壓縮材料相比，諸彎曲梁150、162、168如片簧那樣的工作方式改善了頂蓋104和上極134之間的連接。諸彎曲梁還設有在平行于線圈130的運動方向的一方向中的振動阻尼，且它不像可壓縮的材料，時間長不會趨向于松馳和失去彈性。通過適當選擇彎曲梁的數量和結構能夠易于得到所需的阻尼特性。
雖然諸上述實施例將梁式減振件140插設在頂蓋104和上極134之間，但這些結構僅是用于說明的目的，并不是對如下文所要求保護的本發明進行限制。從而，易于考慮到，例如，梁式減振件140可以如所需地插設在基板102和下極154之間。
人們會理解的是，本發明(如在此具體描述和以下所要求保護的)是關于用于一磁盤驅動器(例如100)的VCM(例如126)的梁式減振件(例如140)，以降低該磁盤驅動器所產生的噪音的。梁式減振件通過耗散磁盤驅動器的振動能量來降低噪音。磁盤驅動器100具有一頂蓋104和帶一磁上極134的一VCM 126。VCM通過施加在該上極和一下極上的力與VCM用來樞轉地移動一致動器組件(例如112)所產生的電動勢的反作用，而在磁盤驅動器中引發振動能量。當頂蓋附連于一基板(例如102)時，梁式減振件附連于頂蓋，并與上極對齊。頂減振件包括(a)一基本平直的平臺(例如148)；以及(b)從平臺延伸和接觸上極、用于將頂蓋彈性地偏壓離開VCM的上極的多個彎曲梁(例如150，162，168)。
在所附的權利要求書中，第一裝置所執行的功能將被理解為由所揭示的梁式減振件140來施行的，該梁式減振件具有附著于一極134或一殼體件(例如頂蓋104)的一平臺148。許多彎曲梁150、162和168以一所需角度從平臺148延伸，并接觸殼體104和極134中的其余一個。由一可延展的金屬材料來形成梁式減振件140，以致諸彎曲梁基本像片簧那樣工作。因此，在本權利要求書的范圍內不包括例如由Kim的′374和Ahmad的′469所揭示的可壓縮的泡沫橡膠層或其它彈性減振件，以及它們也被明確地被排斥于與權利要求所等同的結構的定義之外。
應該理解，雖然在以上說明中已經與本發明的各實施例的結構和功能一起提出了本發明的各實施例的許多特點和優點，但是這樣細敘述僅是說明性的，在在表達所附權利要求書的諸術語的廣泛含義所表示的本發明原理的全部范圍內，可以在細節、尤其是結構和零件的布置方面作出的許多變化。例如，根據關于梁式減振件的具體應用可以改變特定的部分，并同時保持相同的功能性而不脫離本發明的原理和保護范圍。
此外，雖然在此所述的諸實施例涉及用于磁盤驅動器的梁式減振件，但本領域的那熟悉人員將會理解，該梁式減振件也可以使用于其中產生噪音是一問題的許多其它裝置，而不脫離本發明的原理和范圍。
權利要求
1.一種用于磁盤驅動器的音圈電動機的梁式減振件，該磁盤驅動器具有一頂蓋和帶有一導磁的上極的音圈電動機，其中梁式減振件處于上極和頂蓋之間，所述梁式減振件包括(a)一基本平直的平臺；以及(b)從平面延伸并接合上極的多個彎曲梁，用于將頂蓋彈性地偏壓離開音圈電動機的上極。
2.如權利要求1所述的梁式減振件，其特征在于，梁式減振件的材料是可延展的金屬。
3.如權利要求1所述的梁式減振件，其特征在于，各彎曲梁的一末端覆蓋有吸振材料。
4.如權利要求1所述的梁式減振件，其特征在于，各彎曲梁具有一成圓角的外形，該外形提供加壓地接合上極的一曲線接合表面。
5.如權利要求1所述的梁式減振件，其特征在于，該梁式減振件由包括以下步驟的一加工過程形成提供一平板材料、沖壓該平板材料以形成平臺和諸彎曲梁、以及相對該平臺以一所需角度彎曲諸彎曲梁。
6.一種磁盤驅動器，它包括(a)一殼體；(b)支承在該殼體內的一可轉動的磁盤；(c)具有包含一導磁材料層的一極的一音圈電動機；以及(d)置于殼體和該極之間的一用于音圈電動機的梁式減振件，該梁式減振件包括(d1)選擇地附著于殼體和該極中的一個的一基本平直的平臺；以及(d2)相對于平臺以一所選角度從該平臺延伸的多個彎曲梁，各彎曲梁接合殼體和該極中的其余一個，用于相對于音圈電動機彈性地偏置殼體。
7.如權利要求6所述的磁盤驅動器，其特征在于，各彎曲梁的一末端覆蓋有吸振材料。
8.如權利要求6所述的磁盤驅動器，其特征在于，各彎曲梁具有一成圓角的外形，該外形提供加壓地接合殼體和該極中的其余一個的一曲線接觸面。
9.如權利要求6所述的磁盤驅動器，其特征在于，彎曲梁的數量包括至少四個。
10.如權利要求6所述的磁盤驅動器，其特征在于，該梁式減振件由包括以下步驟的一加工過程形成提供一平板材料、沖壓該平板材料以形成平臺和諸彎曲梁、以及相對于平臺以一所需角度彎曲各彎曲梁。
全文摘要
一種用于衰減磁盤驅動器(100)的致動器(110)所產生的噪音的梁式減振件(140)。梁式減振件(140)被壓縮在磁盤驅動器(100)的殼體(102，104)的一部分和致動器電動機(126)之間。梁式減振件(140)包括附著于殼體(102，104)和一致動器電動機(126)的一上或下極(134，154)的中所選一個的一基本平直的平臺。多個彎曲梁(150)以一所選角度從平臺(148)延伸，并接觸殼體(102，104)和上或下極(134，154)中的其余一個，用于相對于致動器電動機(126)彈性地偏置殼體。梁式減振件(140)較佳地由一可延展的金屬板形成，沖壓該金屬板形成平臺(148)和諸彎曲梁(150)，其后將諸彎曲梁(150)彎曲成所需角度。
文檔編號G11B25/04GK1505818SQ01823182
公開日2004年6月16日 申請日期2001年8月9日 優先權日2001年3月21日
發明者D·M·赫龍, C·A·特拉梅爾, R·L·伍德, J·D·斯特里克林, G·A·特里萊文, D M 赫龍, 伍德, 斯特里克林, 特拉梅爾, 特里萊文 申請人:西加特技術有限責任公司