垂直地平移用于冷存储数据存储装置的加载/卸载坡道机构的制作方法

文档编号:21700000
研发日期:2020/7/31

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年7月19日提交的美国临时专利申请序列no.62/700,773,以及2018年7月24日提交的美国临时专利申请序列no.62/702,556的优先权;两者的全部内容以引用方式并入本文以用于所有目的,如同在本文完整示出一样。

本发明的实施方案可整体涉及具有致动器升降机机构的磁头减少的硬盘驱动器,并且具体地涉及垂直地平移和旋转加载/卸载坡道机构的方法。



背景技术:

对归档存储的需求日益增加。磁带是用于数据备份的传统解决方案,但是访问数据非常慢。当前的档案越来越多地成为“活动”档案,这意味着需要一定程度的连续随机读取数据访问。可使用传统硬盘驱动器(hdd),但成本可被认为是不期望的高。所考虑的其他方法可包括具有超大直径磁盘的hdd和具有超高形状因数的hdd,其中例如由于独特的部件和组装工艺两者都需要大量的资本投资,在成本节约的情况下需要低价值主张,并且由于独特的大形状因数而妨碍市场的采用。

本节中描述的任何方法是可以实行的方法,但不一定是先前已经设想到或实行过的方法。因此,除非另有说明,否则不应认为本节所述的任何方法仅仅因为包含在本节中而成为现有技术。

附图说明

实施方案通过示例而非限制的方式在附图中示出,在附图中相同的附图标记指代相似的元件并且其中:

图1为根据一个实施方案的示出数据存储系统架构的框图;

图2a为示出根据一个实施方案的磁头减少的硬盘驱动器中的致动器子系统的透视图;

图2b为根据一个实施方案的图2a的致动器子系统的分离透视图;

图2c为示出根据一个实施方案的图2a的致动器子系统的分离顶视图;

图3a为示出根据一个实施方案的升降机坡道组件的透视图;

图3b为示出根据一个实施方案的升降机坡道组件的透视图;

图4a为示出根据一个实施方案的可旋转坡道组件的透视图;

图4b为示出根据一个实施方案的图4a的在硬盘驱动器内处于第一操作状态的可旋转坡道组件的顶视图;

图4c为示出根据一个实施方案的图4a的在硬盘驱动器内处于第二操作状态的可旋转坡道组件的顶视图;

图4d为示出根据一个实施方案的在硬盘驱动器内的可垂直平移的可旋转坡道组件的透视图;

图5a为示出根据一个实施方案的处于第一操作状态的可垂直平移的关节运动坡道组件的透视图;并且

图5b为示出根据一个实施方案的处于第二操作状态的关节运动坡道组件的透视图。

具体实施方式

本发明描述了具有致动器升降机机构和坡道升降机机构的多磁盘硬盘驱动器的方法。在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以便提供对本文所述的本发明实施方案的透彻理解。然而,将显而易见的是,本文所述的本发明的实施方案可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下,熟知的结构和装置以框图的形式示出,以便避免不必要地模糊本文所述的本发明的实施方案。

示例性操作上下文的物理描述

实施方案可在多磁盘、减少的读写磁头、数字数据存储装置(dsd)诸如硬盘驱动器(hdd)的上下文中使用。因此,根据一个实施方案,图1显示示出常规hdd100的平面图,以有助于描述常规hdd通常如何操作。

图1示出了包括滑块110b的hdd100的部件的功能布置,滑块110b包括磁性读写磁头110a。滑块110b和磁头110a可统称为磁头滑块。hdd100包括具有磁头滑块的至少一个磁头万向节组件(hga)110、通常经由弯曲部附接到磁头滑块的引线悬架110c,以及附接到引线悬架110c的负载梁110d。hdd100还包括可旋转地安装在主轴124上的至少一个记录介质120和附接到主轴124用于旋转介质120的驱动马达(不可见)。读写磁头110a(也可以称为换能器)包括写入元件和读取元件,用于分别写入和读取存储在hdd100的介质120上的信息。可使用磁盘夹128将介质120或多个磁盘介质附连到主轴124。

hdd100还包括附接到hga110的臂132、滑架134、音圈马达(vcm),该vcm包括包含附接到滑架134的音圈140的电枢136和包含音圈磁体(不可见)的定子144。vcm的电枢136附接到滑架134并且被配置为移动臂132和hga110以访问介质120的部分,它们共同安装在具有插置的枢转轴承组件152的枢轴148上。就具有多个磁盘的hdd而言,滑架134可称为“e形块”或梳齿,因为滑架被布置为承载联动的臂阵列,从而使之呈现梳齿的外观。

包括包含磁头滑块耦接至的弯曲部的磁头万向节组件(例如,hga110)、弯曲部耦接至的致动器臂(例如,臂132)和/或负载梁,以及致动器臂耦接至的致动器(例如,vcm)的组件可以统称为磁头堆叠组件(hsa)。然而,hsa可包括比所述的那些更多或更少的部件。例如,hsa可指还包括电互连部件的组件。一般来讲,hsa是被配置为移动磁头滑块以访问介质120的部分以进行读取操作和写入操作的组件。

进一步参考图1,包括至磁头110a的写入信号和来自磁头110a的读取信号的电信号(例如,到vcm的音圈140的电流)由柔性电缆组件(fca)156(或“柔性电缆”)传输。柔性电缆156与磁头110a之间的互连件可包括臂电子(ae)模块160,该ae模块可具有读取信号的板载前置放大器以及其他读取通道和写入通道电子部件。ae模块160可附接到滑架134,如图所示。柔性电缆156可以耦接到电连接器块164,该电连接器块在一些配置中通过由hdd外壳168提供的电馈通提供电气连通。hdd外壳168(或“壳体底座”或“基板”或简称“底座”)与hdd盖一起为hdd100的信息存储组件提供半密封(或气密密封,在一些配置中)的保护壳体。

其他电子部件,包括磁盘控制器和包括数字信号处理器(dsp)的伺服电子器件,向驱动马达、vcm的音圈140和hga110的磁头110a提供电信号。提供给驱动马达的电信号使驱动马达旋转,从而向主轴124提供扭矩,该扭矩继而传输到附连到主轴124的介质120。因此,介质120沿方向172旋转。旋转的介质120形成空气垫,该空气垫充当滑块110b的空气轴承表面(abs)搭载于其上的空气轴承,以使得滑块110b在介质120的表面上方飞行,而不与记录信息的薄磁记录层形成接触。类似地,在利用轻于空气的气体(诸如用于非限制性示例的氦气)的hdd中,旋转的介质120形成气垫,该气垫充当滑块110b搭载于其上的气体或流体轴承。

向vcm的音圈140提供的电信号使hga110的磁头110a能够访问上面记录有信息的磁道176。因此,vcm的电枢136摆动经过圆弧180,这使hga110的磁头110a能够访问介质120上的各个磁道。信息存储在介质120上的多个径向嵌套的磁道中,这些磁道被布置在介质120上的扇区(诸如扇区184)中。相应地,每个磁道由多个扇区化磁道部分(或“磁道扇区”)诸如扇区化磁道部分188构成。每个扇区化磁道部分188可包括记录的信息和数据头,该数据头包含纠错码信息和伺服突发信号图案,诸如abcd-伺服突发信号图案(其是识别磁道176的信息)。在访问磁道176时,hga110的磁头110a的读取元件读取伺服突发信号图案,该伺服突发信号图案向伺服电子器件提供定位错误信号(pes),这会控制向vcm的音圈140提供的电信号,从而使磁头110a能够跟随磁道176。在找到磁道176并识别特定的扇区化磁道部分188时,磁头110a或者从磁道176读取信息或者根据磁盘控制器从外部代理(例如,计算机系统的微处理器)接收的指令将信息写入磁道176。

hdd的电子架构包括用于执行其各自的hdd操作功能的多个电子部件,诸如硬盘控制器(“hdc”)、接口控制器、臂电子模块、数据通道、马达驱动器、伺服处理器、缓冲存储器等。两个或更多个此类部件可以组合在称为“片上系统”(“soc”)的单个集成电路板上。此类电子部件中的若干个(如果不是全部的话)通常布置在印刷电路板上,该印刷电路板耦接到hdd的底侧,诸如耦接到hdd外壳168。

本文参考硬盘驱动器,诸如参考图1所示和所述的hdd100,可以包括有时被称为“混合驱动器”的信息存储设备。混合驱动器通常指的是具有常规hdd(参见例如hdd100)与使用非易失性存储器(诸如闪存或其他固态(例如,集成电路)存储器)的固态存储设备(ssd)(其为电可擦除和可编程的)组合的功能的存储设备。由于不同类型的存储介质的操作、管理和控制通常不同,因此混合驱动器的固态部分可包括其自身对应的控制器功能,该控制器功能可与hdd功能一起集成到单个控制器中。混合驱动器可被构建和配置为以多种方式操作并利用固态部分,诸如作为非限制性示例,将固态存储器用作高速缓存存储器,用于存储频繁访问的数据,用于存储i/o密集数据等。另外,混合驱动器可以被构建和配置为基本上作为单个壳体中的两个存储设备,即常规的hdd和ssd,具有用于主机连接的一个或多个接口。

引言

本文对“实施方案”,“一个实施方案”等的引用旨在意味着所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。然而,这些短语的实例不一定都指的是同一实施方案,

术语“基本上”应当理解为描述大部分或差不多被结构化、配置、定尺寸等的特征,但在实践中制造公差等引起结构、构型、尺寸等并不总是或一定如所述的那样精确的情形。例如,将结构描述为“基本上垂直的”将为该术语赋予其普通含义,使得侧壁对于所有实用目的均为垂直的,但可能并不精确地处于90度。

虽然诸如“最佳”、“优化”、“最小”、“最小化”等术语可能不具有与其相关联的某些值,但是如果这些术语在本文中使用,则意图是本领域普通技术人员将理解此类术语将包括在与本公开的整体一致的有益方向上影响值、参数、度量等。例如,将某事物的值描述为“最小”并不要求该值实际上等于某个理论最小值(例如,零),但应在实际意义上理解为对应的目标是在有益方向上朝向理论最小值移动该值。

回想一下,对高性价比的“活动”归档存储(也称为“冷存储”)的需求日益增加,所述“活动”归档存储优选地具有常规的形状因数并利用许多标准部件。根据一个实施方案,一种方法涉及标准hdd形状因数(例如,3.5"形状因数)和很大程度上常见的hdd架构,其中在一个旋转的磁盘堆叠中具有n个磁盘,但是包含少于2n个的读写磁头。此类存储装置可利用关节运动机构,该关节运动机构可移动磁头以配合不同的盘表面(对于非限制性实例,对于空气驱动器仅2个磁头,但5+个磁盘或对于he驱动器则8+个磁盘),其中主要的成本节约可来自于消除驱动器中的绝大部分磁头。

坡道加载/卸载(lul)技术涉及一种机构,该机构可将包括读写磁头滑块的磁头堆组件(hsa)从磁盘移开或移出,并将其安全地放置在凸轮状结构上。凸轮通常在最靠近磁盘的一侧上包括浅坡道。在通电序列期间,例如,当磁盘达到适当的旋转速度时,通过将滑块移出坡道并越过磁盘表面来加载读写磁头。因此,所使用的术语是滑块或hsa被“加载”到磁盘上或上磁盘方(即,离开坡道)进入操作位置,并且从磁盘“卸载”(即,到坡道上),诸如在空闲位置。在具有致动器升降机机构的多磁盘hdd的上下文中,为将磁头上下移动到不同的磁盘,磁头需要从坡道退回,然后在下一个磁盘位置处重新接合到坡道。

用于磁头减少的硬盘驱动器的致动器子系统

图2a为示出根据一个实施方案的磁头减少的硬盘驱动器(hdd)中的致动器子系统的透视图,图2b为示出根据一个实施方案的图2a的致动器子系统的分离透视图,并且图2c为示出根据一个实施方案的图2a的致动器子系统的分离平面图。图2a-图2c共同示出致动器子系统,该致动器子系统包括将旋转运动转换成线性运动的薄型滚珠螺杆凸轮组件202(或“凸轮202”),其中设置有步进马达(steppermotor)204(或“步进马达(steppingmotor)”)以形成致动器升降机子组件,该致动器升降机子组件设置在致动器子系统的致动器枢轴和枢轴轴承(例如,枢轴盒)内,并且被配置为使至少一个致动器臂205(参见例如图1的臂132)与相应的hga207(参见例如图1的hga110)一起垂直地平移。根据一个实施方案,用于磁头减少的hdd的致动器子系统由两个致动器臂205组件组成,每个致动器臂205组件具有容纳对应的读写磁头207a(例如,参见图1的读写磁头110a)的对应的hga207(例如,修改的hsa,其中,致动器臂组件垂直地平移或升高,而vcm线圈209可以在垂直方向上固定)。一般来讲,术语“磁头减少的hdd”用于指读写磁头的数量小于磁记录磁盘介质表面的数量的hdd。

关于电信号传输,图2a-图2c进一步示出了柔性电缆组件208(“fca208”),其被配置为包括动态垂直“环”208a(“fca垂直环208a”),用于垂直地平移耦接到致动器升降机子组件和/或致动器子系统的另一部分的一个或多个端部。该fca垂直环208a是用于当一端所连接的致动器旋转时水平平移目的的典型动态水平环的补充。致动器子系统还包括用于容纳电连接器的至少一个连接器外壳210,该电连接器用于在致动器升降机子组件和坡道升降机组件(在本文别处更详细地描述)之间传输电信号(例如,马达功率、传感器信号等)。

关于致动器臂的锁定,图2a-图2c进一步示出了臂锁定子系统206,其与线圈支撑组件212耦接或构成线圈支撑组件212,其被配置为与外径碰撞止动件211(“odcs211”)机械地相互作用以锁定和解锁致动器升降机子组件,如在本文其他地方更详细描述的。

用于磁头减少的硬盘驱动器的升降机加载/卸载坡道组件

在磁头减少的hdd的上下文中,lul坡道的一种方法可以是采用传统的静态坡道。图3a为示出根据一个实施方案的升降机坡道组件的透视图,并且图3b为示出根据一个实施方案的类似的升降机坡道组件(在马达滑架配置中具有微小变化)的透视图。所示的升降机坡道组件或坡道机构通常定位在a-a区域(图2a)中,并且包括耦接到步进马达312的步进马达滑架313的多磁盘坡道310和单坡道适配器302。因此,步进马达312驱动坡道适配器302的垂直平移,使得坡道适配器302可以与致动器子系统的致动器升降机子组件结合而同步地或异步地移动(例如,参见图2a-图2c)所示,使得坡道适配器312可以与坡道310的期望“级别”配合。坡道310的每个级别对应于坡道310的相应磁盘坡道部分310a-310n(其中n为可以基于给定hdd中的磁盘数量而在不同实现方式之间变化的数字),相应磁盘坡道部分310a-310n对应于安装在hdd中时相应磁盘120的位置。当坡道适配器312达到坡道310的期望级别时,可以由vcm(例如,参见图1的vcm)驱动磁头堆组件(hsa)以与坡道适配器302接合,然后与适当级别的坡道310接合,使得可以将hsa最终加载到相对于多磁盘堆叠的期望磁盘的操作位置。

坡道适配器302的驱动机构包括具有滑架313(图3a)、313a(图3b)的步进马达312、滑架313与之可平移地耦接的导螺杆304以及支撑件或导轨306。当坡道适配器302与步进马达滑架313、313a固定地耦接时,坡道适配器302在步进马达302的控制下由导螺杆304的旋转驱动。

用于坡道适配器302位置感测和驱动器反馈目的的接近感测子组件被配置为感测滑架313、313a以及因此感测坡道适配器302的z位置(例如,垂直高度)。所使用的感测机构的类型/形式可因实施方式而异。例如,根据一个实施方案,感测基于滑架313、313a和坡道适配器302相对于磁性编码条并且最终相对于磁盘堆叠的位置。接近感测子组件包括位于安装在滑架313、313a上的至少一个对应位置传感器314近侧的磁性编码器条308。根据一个实施方案,为一个或多个位置传感器314实现一个或多个霍尔效应传感器,该一个或多个霍尔效应传感器与安装在支撑结构或加强件上的紧密定位的磁性编码器条308配合起作用。一般来讲,霍尔效应传感器(或简称“霍尔传感器”)测量磁场的量值,其中传感器的输出电压与通过传感器的磁场强度成比例。在其他实施方案中,其他基于磁性或非磁性的感测机构可用于位置检测(参见例如图5a、图5b的电感感测机构)。可实现包括垂直“环”或松弛部分的柔性电缆组件(fca)316,以将电信号从一个或多个位置传感器314传送到连接器外壳210上的电连接器,并继续传送到某种形式的控制器电子器件。

可旋转的加载/卸载坡道组件

固定的加载/卸载(lul)坡道诸如坡道310(图3a-图3b)同时与多磁盘堆叠中的每个磁盘交接,因此需要更多的材料(例如,塑料)来形成多级坡道。因此,如果一次仅需要访问一个磁盘,则不认为具有这种多级坡道具有成本效益,并且多级坡道抑制了在磁盘叠内引入更紧密磁盘间距的能力。

图4a为示出根据一个实施方案的可旋转坡道组件的透视图。可旋转坡道组件400或坡道机构包括底座402,旋转闩锁联接件404耦接在基座402上。旋转闩锁联接件404被配置为通过与磁头堆叠组件(hsa)的一部分的物理相互作用,诸如通过与致动器臂205(例如,参见图2a-图2c)的相互作用而围绕轴线404a旋转(逆时针)。闩锁联接件404与旋转坡道保持器406机械地耦接,其中lul坡道410耦接到旋转坡道支架406。需注意,坡道保持器406和坡道410可集成在一起并且形成为一体结构,即,单个零件。当闩锁联接件404被驱动以逆时针旋转时,坡道保持器406和坡道410被驱动以克服固定到坡道保持器410的磁体407与闩锁止动件408之间的磁吸引力,并且顺时针旋转直到与闩锁止动件408接触的点,从而使坡道410移动成与多磁盘堆叠的磁盘接合和脱离接合。

图4b为示出根据一个实施方案的图4a的在硬盘驱动器内处于第一操作状态的可旋转坡道组件的顶视图,并且图4c为示出根据一个实施方案的图4a的在硬盘驱动器内处于第二操作状态的可旋转坡道组件的顶视图。图4b中描绘的操作状态示出lul坡道组件400,其通常定位在a-a区域(图2a)中,与多磁盘堆叠的磁盘(参见例如图1的记录介质120)接合,由此,坡道410的远侧端部被定位成使得磁盘120的外周边设置在坡道410的远侧端部处的通道内,并且所示hsa停在坡道410上。由此,坡道保持器406通过磁体407与闩锁止动件408之间的磁吸引力闩锁或暂时固定。可旋转坡道组件400的该第一操作状态允许hsa加载到磁盘上,以供hsa在vcm的控制下执行各种查找/读取/写入操作。图4c中描绘的操作状态示出从多磁盘堆叠的磁盘120脱离接合的lul坡道组件400,由此坡道410的远侧端部被定位成使得磁盘120的外周边在坡道410的远侧端部处没有通道(即,未设置在通道内),并且响应于由致动器臂205施加到闩锁联接件404的足够的力,所示hsa从坡道410移除。由此,坡道保持器406从闩锁止动件408与磁体407的磁吸引力解锁,并且处于坡道410顶端离开磁盘表面的旋转位置。根据一个实施方案,可旋转坡道组件400的该第二操作状态允许hsa在致动器升降机子组件的控制下进行磁盘查找操作(即,磁盘到磁盘的平移操作),所述致动器升降机子组件包括凸轮202和枢转步进马达204(图2a-图2c)。同样,可旋转坡道组件400的第二操作状态允许坡道组件400的垂直平移,诸如参考图4d更详细地描述。响应于由致动器臂205施加到闩锁联接件404的力的移除,坡道保持器406通过磁体407与闩锁止动件408之间的磁吸引力再次闩锁,即,磁体407和闩锁止动件408之间的磁吸引力足够强,以在致动器臂205从与闩锁联接件404接触后退时将坡道410拉回到磁盘120区域中。

图4d为示出根据一个实施方案的在硬盘驱动器内的可垂直平移的可旋转坡道组件的透视图。所示的可平移坡道组件包括通常设置在a-a(图2a)的区域中的坡道组件(类似于可旋转坡道组件400,其中编号类似的零件的配置和操作与参考图4a所述的方式相同或类似)或坡道机构,包括多个结构接口402a和至少一个导轨416,该结构接口用于与被配置为由步进马达412驱动的导螺杆414耦接。步进马达412驱动坡道组件400的垂直平移,使得当处于图4c所示的第二操作状态时,坡道410可结合致动器子系统的致动器升降机子组件(参见例如图2a-图2c)移动,使得坡道410可与多磁盘堆叠的期望磁盘120配合。当坡道410达到磁盘堆叠的期望级别时,则磁头堆叠组件(hsa)可由vcm(参见例如图1的vcm)驱动以与坡道410接合,使得hsa可最终被加载到相对于多磁盘堆叠的期望磁盘的操作位置,诸如图4b所示的第一操作状态。根据一个实施方案,接口402a中的至少一个,诸如与底座402和/或闩锁联接件404相关联的接口402a,包括衬套。根据另一个实施方案,接口402a中的至少一个,诸如与底座402和/或闩锁联接件404相关联的接口402a,包括线性轴承。

出于坡道410和/或坡道组件400的位置感测和驱动器反馈的目的,实现类似的接近感测子组件诸如参考图3a-图3b所示和所述的接近感测子组件(为绘图简单和清楚起见此处未示出),并且所述接近感测子组件可被配置为感测坡道410相对于磁性编码器条并且最终相对于磁盘堆叠的z位置(例如,垂直高度)。即,根据一个实施方案,接近感测子组件可包括磁性编码器条(例如,图3a-图3b的磁性编码器条308),该磁性编码器条位于安装在坡道组件400上的至少一个对应的位置传感器(例如,图3a-图3b的一个或多个位置传感器314)的近侧。

关节运动的加载/卸载坡道组件

图5a为示出根据一个实施方案的处于第一操作状态的可垂直平移的关节运动坡道组件的透视图,并且图5b为示出根据一个实施方案的处于第二操作状态的图5a的关节运动坡道组件的透视图。大致定位在a-a区域中的关节运动坡道组件500或坡道机构(图2a)包括以基本上垂直的相对定位(尽管不需要垂直的相对定位)耦接在一起的杠杆部分502或构件以及坡道部分510或构件。杠杆部分502和坡道部分510经由多个挠曲件504与多个互连的结构性升降机接口506耦接,该挠曲件用作悬臂式弹簧梁。升降机接口506中的至少一个与导螺杆514以可动的方式耦接,导螺杆514被配置为由步进马达512驱动,而其他一个或多个升降机接口与相应的导轨516以可动的方式耦接。杠杆部分502被配置为通过与磁头堆叠组件(hsa)的一部分的物理相互作用来平移,诸如通过与致动器臂205(参见例如图2a-图2c)的相互作用。

图5a示出在硬盘驱动器内处于第一操作状态的关节运动坡道组件500,并且图5b示出在硬盘驱动器内处于第二操作状态的关节运动坡道组件。图5a中描绘的操作状态示出与多磁盘堆叠的磁盘(参见例如图1的记录介质120)接合的关节远东组件500,由此,坡道部分510的远侧端部被定位成使得磁盘120的外周边设置在坡道部分510的远侧端部处的通道内,并且所示hsa停在坡道510上。关节运动坡道组件500的该第一操作状态允许hsa加载到磁盘上,以供hsa在vcm的控制下执行各种查找/读取/写入操作。

图5b中描绘的操作状态示出从多磁盘堆叠的磁盘120脱离接合的关节运动坡道组件500,由此坡道510的远侧端部被定位成使得磁盘120的外周边在坡道510的远侧端部处没有通道(即,未设置在通道内)。当驱动杠杆部分502向右平移时,挠曲件504挠曲(例如,处于弹簧张力状态)并且互连的坡道部分504同样被向右驱动,从而移动坡道部分510使其脱离与多磁盘堆叠的磁盘的接合。由此,坡道部分510处于平移位置,其中坡道顶端离开磁盘表面。根据一个实施方案,关节运动坡道组件500的该第二操作状态允许hsa在致动器升降机子组件的控制下进行磁盘查找操作(即,磁盘到磁盘的平移操作),所述致动器升降机子组件包括凸轮202和枢转步进马达204(图2a-图2c)。同样,关节运动坡道组件500的第二操作状态允许坡道组件500的垂直平移,诸如本文别处更详细地描述。

需注意,图5a-图5b的图示描绘了当坡道部分510与磁盘120接合时挠曲件504处于松弛或中性位置,当坡道部分510与磁盘120脱离接合时挠曲件504处于挠曲位置(例如,处于弹簧张力状态)。然而,该布置可因实施方式而异,因为关节运动坡道组件500可被配置为使得当坡道部分510与磁盘120脱离接合时,挠曲件504处于松弛或中性位置,并且当坡道部分510与磁盘120接合时,挠曲件504处于挠曲位置。

鉴于多个结构性升降机接口506被配置用于与导螺杆514耦接,根据一个实施方案,类似于可旋转坡道组件400(参见例如图4a),关节运动坡道组件500被认为是硬盘驱动器内的可垂直平移的关节运动坡道组件,其中导螺杆514被配置为由步进马达512和至少一个导轨516驱动。步进马达512驱动坡道组件500的垂直平移,使得当处于图5b所示的第二操作状态时,坡道部分510可结合致动器子系统的致动器升降机子组件(参见例如图2a-图2c)移动,使得坡道部分510可与多磁盘堆叠的期望磁盘120配合。当坡道部分510达到磁盘堆叠的期望级别时,则磁头堆叠组件(hsa)可由vcm(参见例如图1的vcm)驱动以与坡道部分510接合,使得hsa可最终被加载到相对于多磁盘堆叠的期望磁盘的操作位置,诸如图5a所示的第一操作状态。与可旋转坡道组件400一样,升降机接口506中的至少一个可包括衬套和/或升降机接口506中的至少一者可包括线性轴承。

而出于坡道组件500的位置感测和驱动器反馈的目的可实现诸如参考图3a-图3b所示和所述的类似的接近感测子组件,并且所述接近感测子组件被配置为感测坡道部分510相对于磁性编码器条的z位置(例如,垂直高度),根据一个实施方案,传感器508与坡道组件500的一部分耦接并如图5a-图5b所示定位,以便直接感测磁盘边缘的位置,而不是基于远离磁盘堆叠的对象(例如,磁性编码器条)来感测位置。根据一个实施方案,非接触式感应接近传感器和相关联的电子电路508a用于传感器508并且在实际可行的情况下被定位成尽可能靠近磁盘堆叠。因此,电感式传感器508依赖于电磁感应的原理,并且以嵌入柔性印刷电路(fpc)和/或柔性电缆组件诸如fca513的一部分或电延伸部中的一个或多个线圈的形式实现,所述柔性印刷电路和/或柔性电缆组件可最终与fca208(图2a-图2c)结合。在电感式传感器508的一种形式中,线圈(例如,电感器诸如在包括电感器、电容器和电阻器的lcr电路中的电感器)可用于生成变化的磁场,并且另一个线圈可用于检测由金属物体诸如覆盖磁盘120的边缘的镀镍引入的磁场的变化。在电感式传感器508的另一种形式中,移动经过一个或多个线圈的金属物体(诸如覆盖磁盘120的边缘的镀镍)将改变线圈中的电感并因此改变电耦接至电子电路508a的lcr电路的谐振频率,由此检测谐振频率的变化。电子电路508a然后将谐振频率的这种变化转换为标准dac(数模转换器)输出,该标准dac输出可用于步进马达512的伺服控制。因此,可检测电感式传感器508在从介质移动到空气间隙再移动到介质时的谐振频率变化,因此,可同样确定坡道组件500相对于磁盘堆叠的定位。然而,所使用的感测机构的类型/形式可因实施方式而异。

扩展和替代

在前述说明中,已经参照大量的具体细节描述了本发明的实施方案,这些细节可根据不同的具体实施而变化。因此,可以在不脱离实施方案较宽的实质和范围的情况下对其进行各种修改和改变。因此,本发明以及申请人旨在成为本发明的唯一且排他性的指示物的是由本专利申请以此类权利要求发出的具体形式发出的一组权利要求,包括任何后续的更正。本文明确阐述的对包含在这些权利要求中的术语的任何定义应当决定如权利要求中使用的这些术语的含义。从而,未在权利要求中明确引述的限制、元件、特性、特征、优点或属性不应以任何方式限制此权利要求的范围。因此,本说明书和附图被认为是示例性意义的而不是限制性意义的。

此外,在该描述中,某些过程步骤可按特定顺序示出,并且字母和字母数字标签可用于识别某些步骤。除非在说明书中明确指明,否则实施方案不一定限于执行此类步骤的任何特定顺序。具体地讲,这些标号仅用于方便步骤的识别,并非旨在指定或要求执行此类步骤的特定顺序。

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