專利名稱：用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的斜軌與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及當(dāng)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備之類的轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備停止操作時(shí)，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上撤離掃描磁盤之類的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的傳感器的斜軌。
斜軌裝載/卸載方法是作為這樣一種方法被采用的，當(dāng)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備之類的轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備停止操作時(shí)，它將傳感器置入撤離區(qū)域。

圖1是采用斜軌裝載/卸載方法的傳統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的平面圖。外殼11容納磁盤17、旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件12、音圈電動(dòng)機(jī)16和斜軌20，并在內(nèi)部構(gòu)成密封空間。磁盤17包括多個(gè)層疊的盤，并固定在軸18上。各個(gè)盤由主軸電動(dòng)機(jī)(未示出)帶動(dòng)與軸18一致地高速旋轉(zhuǎn)。磁盤17兩面都用作數(shù)據(jù)記錄面。多個(gè)層疊的懸臂14與磁盤17的數(shù)據(jù)記錄面的數(shù)目一致地耦合到致動(dòng)組件12。每個(gè)懸臂14具有固定在前端部的滑塊19，而用來掃描磁盤的記錄面的磁頭(未示出)安裝在滑塊19上。
致動(dòng)組件12由音圈電動(dòng)機(jī)16帶動(dòng)繞樞軸13旋轉(zhuǎn)，以便滑塊19位于磁盤17的表面和斜軌20上。懸臂14由彈性材料構(gòu)成，彈力加在各滑塊19接近磁盤17的表面的方向上。磁盤17的旋轉(zhuǎn)形成一層將滑塊19浮離磁盤表面的薄氣墊，加給懸臂14的浮力和彈力平衡，因此滑塊19在旋轉(zhuǎn)時(shí)與磁盤17的表面保持恒定距離。斜軌20布置在磁盤17附近，使得斜軌20的一部分與所述磁盤嚙合。
圖2中示出斜軌20的透視圖。斜軌20具有支撐部分21和從支撐部分21水平伸出的滑動(dòng)部分22。提供圖2所示斜軌是和兩個(gè)懸臂的情況、也就是說單個(gè)磁盤的上下記錄面的情況相一致的。所以，在提供多個(gè)磁盤的情況下，將層疊多個(gè)具有圖2所示結(jié)構(gòu)的斜軌，并且，這些斜軌彼此接合。所述斜軌在滑動(dòng)部分22的上邊備有三個(gè)引導(dǎo)區(qū)23和著位區(qū)24。這些區(qū)也相對(duì)于將磁盤17水平地分為兩部分的X-Y平面對(duì)稱地在滑動(dòng)部分22的下側(cè)形成。開口25在斜軌20安裝在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的狀態(tài)下與磁盤17嚙合，懸臂14經(jīng)過引導(dǎo)區(qū)前邊界26的某位置從磁盤表面卸載到著位區(qū)24，或者從著位區(qū)24裝載到磁盤表面。
當(dāng)懸臂14最后從斜軌20脫開時(shí)，懸臂14裝載在磁盤17上的位置是很重要的。在磁盤17上、切斷同斜軌20的接觸之后最后從斜軌20脫開的懸臂14被擱置的第一個(gè)位置上形成專用磁道。專用磁道不用作記錄區(qū)，起避免裝載滑塊19因接觸磁盤17而損壞記錄數(shù)據(jù)的作用。所以，必須使懸臂14從斜軌20著位到磁盤17的一個(gè)精確位置上。懸臂14在接觸引導(dǎo)區(qū)23和著位區(qū)24時(shí)，在圖2所示的Y-軸方向上旋轉(zhuǎn)。在從前邊界26到著位區(qū)24的方向上，引導(dǎo)區(qū)23向上延伸，然后平伸，最后向下至著位區(qū)24。著位區(qū)24鄰近上傾的引導(dǎo)表面23和支承部分21，懸臂14也在懸臂14被推離著位區(qū)24的方向上受彈力。所以，即使沖擊力加到致動(dòng)組件14上，置于引導(dǎo)區(qū)24上的撤離位置的懸臂14也不可能移動(dòng)到著位區(qū)24之外。
圖3是斜軌20和嚙合斜軌20的懸臂14大致沿圖1的線A-A所取的截面圖。兩個(gè)組塊21和21堆疊，并形成單個(gè)斜軌20，它們可以撤離對(duì)應(yīng)于兩個(gè)磁盤17的四個(gè)懸臂14。懸臂14通過安裝在懸臂14上的凹座15接觸斜軌20的引導(dǎo)區(qū)23。如圖3所示，前部27從引導(dǎo)區(qū)23伸出。這樣做的原因是為了減少凹座15和引導(dǎo)區(qū)23之間的摩擦力，也為了確定雙向接觸位置，以便當(dāng)凹座15經(jīng)過引導(dǎo)區(qū)23之間的邊界及引導(dǎo)區(qū)23與著位區(qū)24之間的邊界時(shí)，獲得凹座15的光滑滑動(dòng)。
圖4說明另一個(gè)傳統(tǒng)斜軌的截面輪廓。即使在所述例子中，也與同凹座15接觸的伸出部分27一起形成引導(dǎo)區(qū)23。而且，圖5表示圖3和圖4所示的斜軌的平面圖。如圖5所示，斜軌20的引導(dǎo)區(qū)23和著位區(qū)24的寬度由以樞軸13作為圓心的兩個(gè)內(nèi)外圓弧確定。引導(dǎo)區(qū)23之間的邊界及引導(dǎo)區(qū)23與著位區(qū)24之間的邊界分別由經(jīng)過樞軸13的線確定。
圖3和圖4所示的斜軌20的滑動(dòng)部分22具有伸出外圍部分27和由引導(dǎo)區(qū)23與支撐區(qū)21包圍的沉陷的著位區(qū)24，而且，如圖5所示，引導(dǎo)區(qū)23和著位區(qū)24的圓弧形內(nèi)周邊部分27比圓弧形外周邊部分28短。所以，如果斜軌和多個(gè)滑動(dòng)部分22通過澆鑄模模制成一體，則不能獲得鑄模的拔出方向。因此，斜軌必須分成許多塊并模制，并且各模制塊必須通過粘結(jié)在一起而組裝。這樣，因?yàn)榻M裝誤差加到各模制塊的模制尺寸誤差上，很難確定滑塊19的精確著位位置，所以專用磁道的寬度必須拓寬，以便彌補(bǔ)誤差。專用磁道區(qū)是非記錄區(qū)，因此浪費(fèi)性地耗用了磁盤。因此，專用磁道區(qū)要以所有可能的方式弄窄。
因此，本發(fā)明的目的在于提供高制造精度且可以輕易安裝在設(shè)備上的斜軌。特別是在具有許多滑動(dòng)部分的斜軌中，本發(fā)明的目的在于提供一體成型的斜軌。更具體地說，本發(fā)明的目的是提供具有適合于通過澆鑄模整體模制的形狀的、懸臂滑動(dòng)特性良好、當(dāng)安裝在外殼中時(shí)能夠精確地確定著位位置的斜軌。本發(fā)明的目的還在于提供無關(guān)于熱應(yīng)力的形狀尺寸誤差的斜軌。而且，本發(fā)明的目的在于提供這樣的斜軌甚至當(dāng)沖擊力加到懸臂的撤離位置上、而懸臂因此跳起時(shí)、滑塊或斜軌也不被損壞。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供能夠改進(jìn)制造磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的工藝的斜軌。尤其是，本發(fā)明的目的在于提供能夠在斜軌安裝在外殼內(nèi)的狀態(tài)下將致動(dòng)組件從外殼內(nèi)移開的斜軌。而且，本發(fā)明的目的在于提供可以在短時(shí)間內(nèi)安裝到外殼內(nèi)的精確位置上的斜軌。
本發(fā)明的又另外一個(gè)目的在于提供利用鑄模制造斜軌時(shí)防止鑄模損壞、且滑動(dòng)特性良好的斜軌。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供采用達(dá)到上述目的的斜軌的、諸如磁盤存儲(chǔ)設(shè)備之類的旋轉(zhuǎn)式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。
本發(fā)明涉及安裝在諸如磁盤存儲(chǔ)設(shè)備之類的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的斜軌，所述磁盤存儲(chǔ)設(shè)備包括多個(gè)層疊的轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、用來在它和轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)之間傳送數(shù)據(jù)的傳感器、其上安裝有敏感元件的懸臂，以及耦合到懸臂的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件。斜軌也接觸懸臂，這樣可以滑動(dòng)撤離傳感器。本發(fā)明的斜軌包括支撐部分、具有從支撐部分伸出的著位區(qū)的第一滑動(dòng)部分和具有從支撐部分伸出的著位區(qū)的第二滑動(dòng)部分。第二滑動(dòng)部分和第一滑動(dòng)部分隔有空隙。支撐部分、第一滑動(dòng)部分和第二滑動(dòng)部分形成一體。所以，在本發(fā)明的斜軌中，組裝誤差比將多個(gè)成型塊組裝在一起的情況減少了，組裝塊的工藝也可省去。形成一體意味著通過加工原材料、澆鑄等獲得斜軌的最終結(jié)構(gòu)的方法，排除了通過首先將最終結(jié)構(gòu)分成許多塊、然后各自獨(dú)立成塊、而最后用粘合劑、焊接和鉚釘組合各成型塊的方法。
而且，在本發(fā)明的斜軌中，各滑動(dòng)部分的著位區(qū)相對(duì)于包括將磁盤水平劃分為兩個(gè)部分的表面的平面對(duì)稱形成。所以訪問具有兩個(gè)表面作為記錄區(qū)的磁盤的懸臂可以通過單個(gè)滑動(dòng)部分對(duì)稱地撤離。
在確定第一和第二滑動(dòng)部分各自的第一滑動(dòng)區(qū)、著位區(qū)和第二滑動(dòng)區(qū)的邊界之間，在與懸臂旋轉(zhuǎn)的方向交叉的方向上形成的邊界分別平行于預(yù)定參考線而形成。參考線對(duì)準(zhǔn)模制第一和第二滑動(dòng)部分的兩個(gè)鑄模之一拔出的方向。在構(gòu)成支撐部分的各表面之間，利用與第一和第二滑動(dòng)部分相同的鑄模模制的表面都是這樣模制的、使得它們不影響鑄模的拔出。本發(fā)明的斜軌具有適合于利用鑄模整體地模制支撐部分、第一滑動(dòng)部分和第二滑動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)。以這種結(jié)構(gòu)，即使當(dāng)滑動(dòng)部分以著位區(qū)和鄰近著位區(qū)的引導(dǎo)區(qū)形成凹陷部分時(shí)，鑄模的拔出也不可能受鑄模的形成凹陷部分的伸出部分影響，所以，鑄?？梢院苋菀椎卦趨⒖季€的方向上拔出。
在本發(fā)明的斜軌中，在比第一引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)之間的邊界更加離開磁盤的方向上設(shè)置懸臂位置的狀態(tài)下，參考線被選為懸臂所耦合的致動(dòng)組件的中心線。這樣，除了可以利用鑄模實(shí)現(xiàn)整體模制的優(yōu)點(diǎn)外，當(dāng)懸臂滑動(dòng)著經(jīng)過引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)之間的邊界時(shí)，懸臂的接觸位置始終光滑地位于邊界的前部，所以獲得了良好的滑動(dòng)特性。在最接近磁盤的引導(dǎo)區(qū)同空隙隔開的邊界上，當(dāng)懸臂裝載和卸載時(shí)，懸臂相對(duì)于斜軌的最后脫開位置和最初接觸位置總是位于各邊界的前端。因此，磁盤上的引導(dǎo)區(qū)可以精確地確定。在放置懸臂的、用于確定參考線的范圍內(nèi)，懸臂離開磁盤的側(cè)邊的極限位置是根據(jù)斜軌模制技術(shù)的要求來規(guī)定的。然而，在本發(fā)明中，可以把該極限位置設(shè)置為滑動(dòng)區(qū)可利用鑄模模制的范圍。最好所述極限位置接近懸臂的撤離位置。同時(shí)，如果所述極限位置只為了獲得精確確定懸臂的最后脫開位置的邊界的目的而確定，那么，接近磁盤的側(cè)邊的極限位置可通過將懸臂放置在接近將最靠近磁盤的引導(dǎo)區(qū)隔開的邊界的位置來確定。
在本發(fā)明的斜軌中，把沿懸臂組件旋轉(zhuǎn)的方向延伸的、并將第一和第二滑動(dòng)部分的第一引導(dǎo)區(qū)、著位區(qū)和第二引導(dǎo)區(qū)隔開的邊界做成以致動(dòng)組件的轉(zhuǎn)軸為圓心的圓弧。因此，如果懸臂接觸引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)的位置設(shè)在沿圓弧形成的邊界的附近，則懸臂組件可以始終在邊界的附近穩(wěn)定地滑動(dòng)。
支撐部分用熱膨脹系數(shù)很低的材料制成，滑動(dòng)部分用滑動(dòng)特性良好的材料制成。所以，本發(fā)明的斜軌限制了由來自磁盤內(nèi)產(chǎn)生的熱應(yīng)力的熱膨脹所導(dǎo)致的支撐部分的變形，也保持滑動(dòng)部分的滑動(dòng)特性良好。
在本發(fā)明的斜軌中，在第一滑動(dòng)部分和第二滑動(dòng)部分之間的空隙內(nèi)備有沖擊限制元件。因此，即使第一和第二滑動(dòng)部分的著位區(qū)之間的空隙很寬，沖擊限制元件也將限制保持在撤離位置的懸臂因沖擊力而跳起的高度，并避免滑動(dòng)塊和著位區(qū)的碰撞損壞。
本發(fā)明的斜軌是這樣形成的它確保當(dāng)致動(dòng)組件在離開磁盤的方向上旋轉(zhuǎn)時(shí)懸臂經(jīng)過斜軌的通道。所以，即使多個(gè)懸臂嚙合滑動(dòng)部分，通過旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件直到懸臂經(jīng)過斜軌，可以在懸臂不嚙合斜軌的位置將致動(dòng)組件去掉。
在本發(fā)明的斜軌中，支撐部分具有三個(gè)可以與形成于外殼之上的參考平面嚙合的安裝參考平面。所以，斜軌可以在短時(shí)間內(nèi)安裝于外殼的精確位置上。
本發(fā)明的斜軌利用鑄模而由在斜軌和懸臂之間提供良好滑動(dòng)特性的包含聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物模制而成。所以，在斜軌的表面上形成一層用電子光譜分析儀(ESCA)幾乎探測(cè)不到氟的薄層。所述薄層對(duì)于鑄模的重復(fù)使用沒有變形和不利影響。而且，所述薄層通過滑動(dòng)懸臂若干次而消失，所以，包含PTFE的內(nèi)層暴露，并保持良好的滑動(dòng)特性。這里，“幾乎探測(cè)不到氟”意味著當(dāng)用ESCA進(jìn)行元素分析時(shí)，背景與相對(duì)于背景的氟的峰值的比例顯示出不超過40％的值。
圖1是采用斜軌裝載方式的傳統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的平面圖；圖2是表示圖1的斜軌的放大的透視圖；圖3是大致沿圖1的線A-A所取的截面圖；圖4是類似于圖1但表示圖1所示的斜軌的另一個(gè)例子的視圖；圖5是圖3或4所示的傳統(tǒng)斜軌的平面圖；圖6是采用根據(jù)本發(fā)明的斜軌的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的平面圖；圖7是表示圖6的斜軌的放大透視圖；圖8是表示圖6所示的斜軌的引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)的平面圖；圖9是大致沿圖6的線B-B所區(qū)的截面圖；圖10(a)和(b)是表示引導(dǎo)區(qū)和凹座如何彼此接觸的平面圖和截面圖；圖11是配有沖擊限制元件的斜軌的局部透視圖；圖12是表示用于斜軌成形的鑄模機(jī)器的示意圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例將參考附圖來描述。圖6是備有根據(jù)本發(fā)明的斜軌的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的平面圖。對(duì)執(zhí)行與圖1所示相同的操作的部件采用相同的標(biāo)號(hào)，所以描述省略。在所述實(shí)施例中，兩個(gè)磁盤17層疊，它們之間具有空隙。磁盤存儲(chǔ)設(shè)備100配有外殼101，所述外殼配有底座102和立于底座102上的壁面103及104。斜軌200鄰近磁盤17，并固定在底座102上鄰接壁面103和104的位置。
圖7表示斜軌200的透視圖。斜軌200具有支撐部分210和滑動(dòng)部分220及250。支撐部分210備有將斜軌200固定到底座102上的螺栓孔211。上滑動(dòng)部分220和下滑動(dòng)部分250形成相同的輪廓。上滑動(dòng)部分220用于撤離對(duì)應(yīng)于兩個(gè)磁盤17中上面一個(gè)的一對(duì)懸臂，下滑動(dòng)部分250用于撤離對(duì)應(yīng)于下面磁盤17的懸臂。上滑動(dòng)部分220具有引導(dǎo)區(qū)221至225和著位區(qū)226。引導(dǎo)區(qū)221和223傾斜向上延伸到平引導(dǎo)區(qū)222。引導(dǎo)區(qū)223和224也傾斜向下延伸到著位區(qū)226。而且，引導(dǎo)區(qū)225傾斜向上延伸到引導(dǎo)區(qū)224。
引導(dǎo)區(qū)222和著位區(qū)226形成大致與底座102水平。卸載時(shí)，懸臂14首先從磁盤17移到斜軌200的前邊界228上的預(yù)定位置，然后經(jīng)過引導(dǎo)區(qū)221、222和223，滑到這些區(qū)域，最后移到著位區(qū)226。引導(dǎo)區(qū)223和224傾斜向下延伸到著位區(qū)226，彈力也加到懸臂14，因此懸臂壓住著位區(qū)226，這樣即使沖擊力加到撤離到著位區(qū)226的懸臂14上，懸臂14將保持在著位區(qū)226內(nèi)?；瑒?dòng)部分220還備有分離片227，它保證當(dāng)懸臂14由于在懸臂撤離到斜軌期間所加的沖擊力而跳起的時(shí)候，一個(gè)滑快不接觸另一個(gè)滑塊。
圖8是詳細(xì)描述斜軌200的引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)的輪廓的平面圖。經(jīng)過樞軸13的參考線237被選為懸臂14的撤離位置。引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)分別由四個(gè)邊界確定，這些區(qū)域形成平面，使得斜軌200可以利用鑄模整體地模制。確定引導(dǎo)和著位區(qū)的周邊的邊界230和231沿以樞軸13作為圓心的兩個(gè)內(nèi)外圓弧形成。最好將周邊230做成圓弧，而不是多邊形線條，因?yàn)榘甲剡吔?30滑到各區(qū)域的恒定位置，因此可以獲得光滑的滑動(dòng)特性。徑向邊界228、232、233、234、235、236和229做成平行于參考線237，所以，鑄模可以沿這些邊界方向拔出。在彼此嚙合整體形成斜軌的兩半鑄模中，為了使形成滑動(dòng)部分220和250的半個(gè)鑄模在線237的方向上拔出，支撐部分210的必要部分和由相同的半個(gè)鑄模形成的其他部分必須做成平行于線237，但總的來說在形成必要部分時(shí)除了平行滑動(dòng)部分沒有出現(xiàn)障礙。在周邊230和徑向邊界彼此交叉的偏斜點(diǎn)242，邊界230根據(jù)從一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域的變化而改變。在本發(fā)明中，外周邊231的輪廓并不重要，但內(nèi)周邊230和徑向邊界228、232、233和234的輪廓對(duì)于滑動(dòng)特性很重要。徑向邊界235、236和229的輪廓對(duì)于整體模制很重要。對(duì)徑向邊界的重要性將會(huì)描述。
圖9是大致沿圖6的線B-B所取的斜軌的截面圖。在懸臂14上形成的凹座15在圖8的邊界232和230之間的交叉點(diǎn)接觸斜軌200。引導(dǎo)區(qū)221、222和223以及著位區(qū)226在徑向邊界232、233和234改變。因?yàn)榘甲?5以很小的恒定摩擦力在滑動(dòng)部分220上滑動(dòng)，最好是凹座15在滑動(dòng)時(shí)始終接觸內(nèi)周邊230。然而，本發(fā)明的引導(dǎo)部分和著位部分在邊界230附近沒有先有技術(shù)中所采用來使得能夠利用鑄模整體地模制的伸出部分，因此凹座15確實(shí)在靠近邊界230的某個(gè)很小范圍內(nèi)接觸引導(dǎo)區(qū)。
圖10(a)和(b)是說明引導(dǎo)區(qū)222與凹座15如何彼此接觸的平面圖和截面圖，加進(jìn)邊界241來比較本發(fā)明和先有技術(shù)。區(qū)域240是凹座15接觸引導(dǎo)區(qū)222的可能范圍，但是凹座15在接觸范圍240內(nèi)、在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備組裝狀態(tài)下接觸的點(diǎn)不能規(guī)定。凹座15最好始終接觸接觸點(diǎn)(a)，但它也可能接觸接觸點(diǎn)(b)。這里，當(dāng)懸臂14為了從斜軌200裝載到磁盤17上向圖10(a)的箭頭C方向移動(dòng)時(shí)，建議凹座15在接觸點(diǎn)(b)接觸引導(dǎo)區(qū)222的同時(shí)在斜軌上滑動(dòng)。在上述傳統(tǒng)斜軌中，引導(dǎo)區(qū)之間的邊界241形成在經(jīng)過樞軸13的線238上。當(dāng)邊界241在線238上的時(shí)候，凹座接觸接觸點(diǎn)(b)的同時(shí)在引導(dǎo)區(qū)222上滑動(dòng)。然而，如果凹座到達(dá)邊界241，引導(dǎo)區(qū)222將突然改變到引導(dǎo)區(qū)221，所以不能保證凹座繼續(xù)成功地接觸接觸點(diǎn)(b)，即使在引導(dǎo)區(qū)221內(nèi)。有些情況下，凹座的接觸點(diǎn)的突然改變給懸臂14以不連續(xù)的摩擦力，導(dǎo)致其跳起。
本發(fā)明的邊界232做成平行于圖8的參考線237，并如圖10所示，在它和傳統(tǒng)邊界241之間形成角度α。凹座15的接觸區(qū)域240在接觸引導(dǎo)區(qū)222的接觸點(diǎn)(b)的同時(shí)，向圖8的箭頭C的方向移動(dòng)，并到達(dá)邊界232。如果接觸區(qū)域240在接觸區(qū)域240的接觸點(diǎn)(b)到達(dá)邊界232之后，還試圖向箭頭C方向進(jìn)一步移動(dòng)，則凹座的接觸點(diǎn)將從接觸點(diǎn)(b)以到邊界232的接觸點(diǎn)(a)一側(cè)，凹座將在偏斜點(diǎn)242接觸接觸點(diǎn)(a)，并經(jīng)過邊界230移到引導(dǎo)區(qū)221。之后，當(dāng)凹座在引導(dǎo)區(qū)221上滑動(dòng)時(shí)，凹座的接觸點(diǎn)有可能逐漸從接觸點(diǎn)(a)移到接觸區(qū)域240之內(nèi)的其他接觸點(diǎn)，然而，當(dāng)凹座在引導(dǎo)區(qū)上移動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)總是在引導(dǎo)區(qū)之間的邊界上移動(dòng)，并經(jīng)過偏斜點(diǎn)242，所以接觸點(diǎn)不可能非連續(xù)地改變，因?yàn)樗诰哂羞吔?41的傳統(tǒng)斜軌內(nèi)進(jìn)行。所以，懸臂在滑動(dòng)時(shí)不可能在邊界上跳起，可以獲得光滑的滑動(dòng)特性。
形成與線237平行的徑向邊界228具有這樣的優(yōu)點(diǎn)滑塊19在磁盤17上的著位點(diǎn)可以精確地確定。如上所述，當(dāng)懸臂14移到斜軌200上裝載時(shí)，凹座15每當(dāng)經(jīng)過徑向邊界時(shí)就經(jīng)過偏斜點(diǎn)242，因此凹座15在經(jīng)過前部邊界228時(shí)就經(jīng)過點(diǎn)239。所以，懸臂14最后從斜軌200脫開的斜軌上的位置，或者懸臂14最初從磁盤17嚙合的斜軌上的位置，始終是點(diǎn)239。因此，上述磁盤17的專用磁道的寬度可以只根據(jù)磁盤存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的點(diǎn)239的位置與磁盤的相關(guān)位置之間的精度確定。重要的是參考線237的范圍的確定，要使得各邊界228、232、233和234與線238形成角度α(圖10(a))。所以，參考線237可以在這樣的范圍內(nèi)選擇它在比懸臂14接觸邊界234的位置進(jìn)一步離開磁盤17的方向上繞樞軸13旋轉(zhuǎn)。然而，如果角度α變大，邊界228從支撐部分210伸出的角度將為銳角，采用鑄模模制很困難，所以，考慮到這一點(diǎn)，將在參考線237的范圍上設(shè)定界限。如果懸臂14最后從斜軌200脫開的斜軌200上的位置，或者懸臂14最初從磁盤17嚙合的斜軌上的位置，只為了確定點(diǎn)239的位置的目的而確定，那么參考線237的范圍可以擴(kuò)大到接近將樞軸13和點(diǎn)239連接在一起的線238的范圍。
在本發(fā)明的斜軌200中，支撐部分210和滑動(dòng)部分220及250可以利用鑄模用摩擦性能良好的液態(tài)晶體聚合物整體地模制，所述晶體聚合物可以從Polyplastic Company公司獲得、其品名為“A430VECTRA”。如果液態(tài)晶體聚合物包含聚四氟乙烯(PTFE)，那么，眾所周知，將在斜軌200和懸臂14之間加上低摩擦的良好滑動(dòng)特性。然而，如果斜軌200安裝在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備中，液態(tài)晶體聚合物將因?yàn)樵O(shè)備溫度升高而熱膨脹，所以各部件的尺寸很容易產(chǎn)生誤差。因此，在具有很大外部尺寸的斜軌中，斜軌必須相對(duì)于熱應(yīng)力保持穩(wěn)定的外部尺寸，并在其和懸臂14的凹座15之間呈現(xiàn)低摩擦系數(shù)。在本發(fā)明的斜軌200的另一個(gè)實(shí)施例中，上述要求通過從具有低熱膨脹系數(shù)的熱塑聚酰亞胺中形成支撐部分210來滿足，所述熱塑聚酰亞胺可以從Mitsui-Toatsu Company公司獲得、其品名為“Ohram JCN 3030”；也可以通過由液態(tài)晶體聚合物中形成滑動(dòng)部分220和250來滿足，所述液態(tài)晶體聚合物可以從Polyplastic Company公司獲得、其品名為“A430 VECTRA”。采用兩種材料的整體模制方法眾所周知。例如，首先用熱塑聚合物模制具有讓滑動(dòng)部分220和250扣入的凹陷部分的支撐部分210，然后所模制的支撐部分用作鑄模，將液態(tài)晶體聚合物倒入凹陷部分以便模制滑動(dòng)部分。以這種方式，兩種材料可以彼此形成一體。用在本發(fā)明的斜軌200中的具有低熱膨脹系數(shù)的材料不限于上述實(shí)施例，而是包括了諸如含有炭化纖維的聚酰亞胺和含有炭化纖維的聚合物等其他材料。
圖11是具有沖擊限制元件280的斜軌的局部透視圖，省略支撐部分210和分離片227。沖擊限制元件280做成從支撐部分210伸進(jìn)滑動(dòng)部分220和250之間的空隙?；瑒?dòng)部分220和250的彼此相對(duì)的著位區(qū)225之間的空隙比彼此相對(duì)的引導(dǎo)區(qū)222寬，因?yàn)橐龑?dǎo)區(qū)223和224傾斜向下延伸到著位區(qū)226。當(dāng)施加彈力時(shí)，懸臂14撤離到著位區(qū)226，因此懸臂14抵住著位區(qū)226。然而，如果在懸臂14的垂直方向上施加強(qiáng)大的垂直沖擊力，那么會(huì)有懸臂14在垂直方向上跳起的情況。在撤離位置，懸臂14跳起的空隙比引導(dǎo)區(qū)寬。因此，懸臂14由于垂直沖擊力而獲得強(qiáng)大勢(shì)能，因此會(huì)有這樣的情況，滑塊15將以強(qiáng)力同分離片227碰撞并損壞，或者斜軌200的滑動(dòng)部分220或250將被懸臂14損壞。當(dāng)垂直沖擊力加到保持在撤離位置的懸臂14時(shí)，提供沖擊限制元件280以限制懸臂14跳起的空隙。
現(xiàn)在，將描述本發(fā)明的斜軌200在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的制造工藝中呈現(xiàn)的特性。在包括磁頭、滑塊和懸臂組件的懸臂組件12中，會(huì)有在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備組裝之后在最后測(cè)試階段發(fā)現(xiàn)毛病的情況。在傳統(tǒng)斜軌中，因?yàn)閼冶劢M件的移動(dòng)只限于由斜軌和磁盤的軸確定的空隙，更換懸臂組件時(shí)不得不挪去斜軌。所以，要精確定位并重裝斜軌得花去大量時(shí)間。在本發(fā)明的斜軌200中，如圖7所示，圖8的后邊界229是懸空的。這使得當(dāng)圖6中的磁盤驅(qū)動(dòng)器停止時(shí)，通過手動(dòng)向離開磁盤17的方向上旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件12，無須從外殼中挪去斜軌200就可能更換致動(dòng)組件12或懸臂14。而且，因?yàn)橐龑?dǎo)區(qū)225做成相對(duì)于引導(dǎo)區(qū)224向上傾斜，所以，很容易經(jīng)過邊界225將懸臂組件12插入斜軌200。
本發(fā)明的斜軌200在制造工藝中呈現(xiàn)的另一特性與斜軌200在外殼101上的安裝精度有關(guān)。如上所述已經(jīng)證明，為了使專用磁道的范圍變窄，必須提高斜軌200自身的制造精度和斜軌200在外殼101上的安裝精度。在圖6中，示出本發(fā)明的斜軌200的安裝狀態(tài)。在斜軌200的安裝位置上，外殼101配有在底座102及壁面103和104上形成的參考平面。利用諸如樞軸13、軸18和磁盤17的高度等來確定各參考平面的位置關(guān)系。斜軌200的支撐部分210具有三個(gè)參考平面，所述參考平面與在外殼101中安裝位置上形成的三個(gè)平面相連。斜軌200可以在底座102上滑動(dòng)，直到它碰到壁面103和104，因此斜軌200可以精確地定位，并快速地組裝。
此外，將描述這樣的斜軌200，它可以利用鑄模整體地模制，因此避免了在斜軌200的制造工藝中對(duì)鑄模的不利影響。本發(fā)明的斜軌200采用了含有PTFE、摩擦性能良好的、諸如可從Polyplastic Company公司獲得的品名為“A430 VECTRA”的液態(tài)晶體聚合物。熔化狀態(tài)的液態(tài)晶體聚合物倒入鑄模中以模制斜軌。包含在PTFE之中的氟給懸臂14以良好的滑動(dòng)特性，然而在PTFE的熔點(diǎn)低于原料聚合物的情況下，PTFE很早就在鑄模中流動(dòng)，到達(dá)鑄模的表面，并粘在表面上。當(dāng)鑄模反復(fù)利用時(shí)，粘在鑄模的內(nèi)表面的PTFE將成為光滑形成斜軌200表面的障礙。由PTFE產(chǎn)生的氟也加速了鑄模的退化。另一方面，在原料聚合物的熔點(diǎn)低于PTFE的情況下，原料聚合物先到達(dá)鑄模的表面，在斜軌200的表面不存在PTFE。本發(fā)明的斜軌200采用品名為A430 VECTRA的液態(tài)晶體聚合物，并且這樣模制斜軌200、使得從斜軌的表面到距斜軌大約幾納米深的位置探測(cè)不到PTFE。通過以探測(cè)不到PTFE的薄層覆蓋斜軌200的表面，可以避免對(duì)鑄模產(chǎn)生不利影響。另一方面，通過在斜軌200上滑動(dòng)懸臂14若干次來暴露存在PTFE的薄層，可以獲得良好的滑動(dòng)特性。
圖12是采用品名為A430 VECTRA的材料模制斜軌200、使得在斜軌200的表面形成探測(cè)不到氟的薄層的鑄模機(jī)的草圖。鑄模機(jī)采用Nessei Resin Industry生產(chǎn)的PS40E-5ASE。含有PTFE的液態(tài)晶體聚合物從漏斗301倒入，然后壓縮并通過螺桿區(qū)302注入鑄模303。關(guān)于模制時(shí)螺桿區(qū)302各部分的溫度，電加熱器(未示出)在HN位置保持280℃，在H1位置保持290℃，在H2位置保持270℃，在H3位置保持265℃，鑄模303的溫度在HN位置保持82℃。向鑄模303的注入壓力設(shè)定為352kg/cm2。液態(tài)晶體聚合物注入鑄模302，然后在鑄模303內(nèi)冷卻8秒鐘。
用ESCA對(duì)從在上述模制條件下制造的斜軌的表面到某個(gè)深度進(jìn)行了元素分析，得到以下結(jié)果。ESCA通常用于從一種物質(zhì)的表面到幾納米深處的元素分析。在所述分析中采用了由Surface ScienceInstitute制造的名為M-探針的ESCA。分析條件如下(1)光譜掃描，(2)BE范圍676-696，(3)數(shù)據(jù)點(diǎn)200，(4)eV/點(diǎn)0.1，(5)掃描數(shù)5，(6)分辨率4，(7)斑點(diǎn)尺寸400×1000微米，(8)充電電子槍2.00，以及(9)X射線單。結(jié)果，背景對(duì)相對(duì)于背景的氟的峰值的比例不超過40％，幾乎探測(cè)不到氟。另一方面，當(dāng)相同的斜軌的表面用我們所知能從物質(zhì)的表面到約幾微米深處進(jìn)行元素分析的裝置SEM/EDX(掃描電子顯微鏡/能量散射型X-射線分析儀)分析時(shí)，背景對(duì)相對(duì)于背景的氟的峰值的比例顯示10倍的值，幾乎與模制前的材料相同。這次，SEM和EDX是Hitachi生產(chǎn)的S-4000和Kevex生產(chǎn)的DELTA。分析條件如下(1)模式XES，(2)激活時(shí)間100秒，(3)尺寸1K頻道，(4)范圍10.23KeV/ch，(5)時(shí)間常數(shù)12秒，及(6)增益適中。采用ESCA和SEM/EDX的上述分析結(jié)果是，在上述特殊條件下模制的斜軌顯示原材料的表面被沒有氟的薄層覆蓋，即PTFE。
本發(fā)明的實(shí)施例以用于磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的斜軌為例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例，而是也可以用于配有訪問轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件的轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明，提供制造精度很高的斜軌。特別是在具有許多滑動(dòng)部分的斜軌中，斜軌可以一體成型。更特別地說，本發(fā)明 可以提供具有適合于利用鑄模整體模制的形狀的、懸臂滑動(dòng)特性良好、當(dāng)安裝在外殼中時(shí)能夠精確地確定著位位置的斜軌。本發(fā)明提供即使對(duì)于熱應(yīng)力也無形狀尺寸誤差的斜軌。而且，本發(fā)明能夠提供這樣一種斜軌即使沖擊力加到處于撤離位置的懸臂上并且懸臂因此跳起時(shí)也不會(huì)對(duì)滑塊或斜軌產(chǎn)生損害。
通過本發(fā)明，可以提供能夠改進(jìn)制造磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的工藝的斜軌。具體地說，可以提供能夠在斜軌安裝在外殼內(nèi)的狀態(tài)下將致動(dòng)組件從外殼內(nèi)移開的斜軌。而且，可以提供能在短時(shí)間內(nèi)安裝到外殼內(nèi)的精確位置上的斜軌。
而且，通過本發(fā)明，可以提供防止在利用鑄模制造斜軌時(shí)鑄模退化、且滑動(dòng)特性良好的斜軌。
通過本發(fā)明，可以提供采用達(dá)到上述目的的斜軌的磁盤存儲(chǔ)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.安裝在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的斜軌，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備包括轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、用來在它和轉(zhuǎn)盤型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)之間傳送數(shù)據(jù)的傳感器、其上裝有傳感器的懸臂，以及耦合到懸臂的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件，懸臂可滑動(dòng)地接觸斜軌，以便將傳感器撤離到其上，所述斜軌的特征在于包括支撐部分；從所述支撐部分伸出的第一滑動(dòng)部分，所述第一滑動(dòng)部分具有著位區(qū)；以及從所述支撐部分伸出的第二滑動(dòng)部分，所述第二滑動(dòng)部分具有著位區(qū)并且是與所述第一滑動(dòng)部分隔開的；其中，所述支撐部分、所述第一滑動(dòng)部分和所述第二滑動(dòng)部分形成一個(gè)整體。
2.安裝在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的斜軌，所述磁盤存儲(chǔ)設(shè)備包括多個(gè)層疊的磁盤、用來在它和磁盤之間傳送數(shù)據(jù)的磁頭、其上裝有磁頭的懸臂，以及耦合到懸臂的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件，懸臂可滑動(dòng)地接觸斜軌，以便將磁頭撤離到其上，所述斜軌的特征在于包括支撐部分；從所述支撐部分伸出的第一滑動(dòng)部分，所述第一滑動(dòng)部分具有著位區(qū)；以及從所述支撐部分伸出的第二滑動(dòng)部分，所述第二滑動(dòng)部分具有著位區(qū)并且是與所述第一滑動(dòng)部分隔開的；其中，所述支撐部分、所述第一滑動(dòng)部分和所述第二滑動(dòng)部分形成一個(gè)整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的斜軌，其特征在于所述第一滑動(dòng)部分的著位區(qū)相對(duì)于包括將多個(gè)磁盤中的第一個(gè)水平地劃分為兩個(gè)部分的表面的平面對(duì)稱地形成一對(duì)著位區(qū)，所述第二滑動(dòng)部分的著位區(qū)相對(duì)于包括將多個(gè)磁盤中的第二個(gè)水平地劃分為兩個(gè)部分的表面的平面對(duì)稱地形成一對(duì)著位區(qū)。
4.安裝在磁盤存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)的斜軌，所述磁盤存儲(chǔ)設(shè)備包括多個(gè)層疊的磁盤、用來在它和磁盤之間傳送數(shù)據(jù)的磁頭、其上裝有磁頭的懸臂，以及耦合到懸臂的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件，懸臂可滑動(dòng)地接觸利用鑄模模制的斜軌，以便將磁頭撤離到其上，所述斜軌的特征在于包括支撐部分；從所述支撐部分伸出的第一滑動(dòng)部分，所述第一滑動(dòng)部分具有第一引導(dǎo)區(qū)、著位區(qū)及第二引導(dǎo)區(qū)，各區(qū)基本上是平的；以及從所述支撐部分伸出的第二滑動(dòng)部分，所述第二滑動(dòng)部分具有第一引導(dǎo)區(qū)、著位區(qū)及第二引導(dǎo)區(qū)、各區(qū)基本上是平的，并且所述第二滑動(dòng)部分是與所述第一滑動(dòng)部分隔開的；其中，各所述第一和第二滑動(dòng)部分的第一引導(dǎo)區(qū)、著位區(qū)和第二引導(dǎo)區(qū)在懸臂旋轉(zhuǎn)的方向上按順序相鄰排列，第一引導(dǎo)區(qū)和第二引導(dǎo)區(qū)做成在著位區(qū)的方向上向下傾斜；以及其中，在確定所述第一和第二滑動(dòng)部分中的每一部分的第一滑動(dòng)區(qū)、著位區(qū)和第二滑動(dòng)區(qū)的邊界之間，在與懸臂旋轉(zhuǎn)的方向交叉的方向上形成的邊界平行于預(yù)定參考線；參考線對(duì)準(zhǔn)用于模制第一和第二滑動(dòng)部分的鑄模拔出的方向；以及在構(gòu)成所述支撐部分的表面之間，利用鑄模模制的表面都模制成不致影響用來模制第一和第二滑動(dòng)部分的鑄模在其方向上的拔出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的斜軌，其特征在于在懸臂置于比第一引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)之間的邊界距磁盤更遠(yuǎn)的方向上的狀態(tài)下，參考線是懸臂所耦合的致動(dòng)組件的中心線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的斜軌，其特征在于將所述第一和第二滑動(dòng)部分中的每一部分的第一引導(dǎo)區(qū)、著位區(qū)和第二引導(dǎo)區(qū)隔開、并且沿懸臂旋轉(zhuǎn)的方向延伸的邊界形成為以致動(dòng)組件的轉(zhuǎn)軸為圓心的圓弧。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5的斜軌，其特征在于所述支撐部分用熱膨脹系數(shù)很低的材料制成，所述第一和第二滑動(dòng)部分用摩擦系數(shù)很低的材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的斜軌，其特征在于熱膨脹系數(shù)很低的所述材料可以是含有炭化纖維的聚合物，也可以是含有炭化纖維的聚酰亞胺，摩擦系數(shù)很低的所述材料是含有聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)的斜軌，其特征在于沖擊限制元件從所述支撐部分伸出，并設(shè)置在所述第一滑動(dòng)部分的著位區(qū)和與所述第一滑動(dòng)部分的著位區(qū)相對(duì)的所述第二滑動(dòng)部分的著位區(qū)之間的空隙內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5的斜軌，其特征在于所述第一和第二滑動(dòng)部分中的每一部分的一部分在離開所述磁盤的方向上是懸空的，使得懸臂可以旋轉(zhuǎn)到所述懸臂不嚙合斜軌的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)的斜軌，其特征在于支撐部分具有嚙合所述磁盤存儲(chǔ)設(shè)備的底面的第一安裝參考平面；嚙合在外殼的底面立起的第一壁面的第二安裝參考平面；以及嚙合在外殼的底面立起的第二壁面的第三安裝參考平面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的斜軌，其特征在于所述斜軌的材料是含有聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物，斜軌利用鑄模模制而成，使得在斜軌表面形成電子光譜分析儀(ESCA)探測(cè)不到氟的薄層。
13.一種磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，其特征在于包括與懸臂耦合的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件；多個(gè)層疊的磁盤；安置在所述磁盤附近、用來撤離懸臂的斜軌；以及用于容納所述致動(dòng)組件、所述磁盤和所述斜軌的外殼；其中，所述斜軌是權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所規(guī)定的斜軌。
14.一種磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，其特征在于包括與懸臂耦合的旋轉(zhuǎn)致動(dòng)組件；多個(gè)層疊的磁盤；安置在所述磁盤附近、用來撤離懸臂的斜軌；以及用于容納所述致動(dòng)組件、所述磁盤和所述斜軌的外殼；其中，在安裝所述斜軌的位置，所述外殼具有在外殼的底面形成的斜軌安裝參考平面；在外殼的底面立起的第一壁面上形成的安裝參考平面；以及在外殼的底面立起的第二壁面上形成的的安裝參考平面；以及其中，所述斜軌是權(quán)利要求11規(guī)定的斜軌。
全文摘要
斜軌200具有滑動(dòng)部分220和250,它們各自具有引導(dǎo)區(qū)221、222、223、224和225以及著位區(qū)226。引導(dǎo)區(qū)和著位區(qū)之間的邊界做成平行于參考線,所以即使著位區(qū)具有凹陷形狀,滑動(dòng)部分也可利用在參考線的方向上拔出鑄模的模制方法來模制。利用與滑動(dòng)部分220和250相同的鑄模形成的支撐部分210的必要部分是這樣形成的、使得它不影響鑄模在參考線的方向上拔出。整體模制的斜軌制造精度很高,并且,在確定懸臂的精確的裝載/卸載位置方面性能良好。
文檔編號(hào)G11B21/22GK1201971SQ98106470
公開日1998年12月16日 申請(qǐng)日期1998年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月7日
發(fā)明者小柳一郎, 小林裕二, 佐井文憲, T·R·阿伯列徹特 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司