专利名称：通过改进硬盘驱动臂来防振的预防损坏的系统和方法
背景信息本发明涉及磁性硬盘驱动器。更为具体地，本发明涉及通过改进硬盘驱动臂来防振以预防损坏的系统。
计算机数据存储装置种类繁多。其中一种为硬盘驱动器(HDD)。HDD使用一个或多个磁盘存储数据，并使用一个或多个磁头从磁盘读出数据或往磁盘写入数据。随着硬盘及其它相关计算机技术的发展，硬盘及其相关计算机系统为了便于携带已经变得足够小。随着该系统便携性的提高，随之而来的则是更大冲击和振动风险，导致读/写能力减弱或损坏硬盘。
如果硬盘遭受剧烈的振动或机械冲击，在磁盘上定位磁头的驱动臂可能碰撞磁盘，这样可能损坏磁头或/和磁盘。此外，可能对诸如支架臂和物理及电学连接等部件造成损坏。此外，如果使用微驱动器系统精细调整磁头位置，可能对微驱动器本身造成损坏。在现有技术中，使用不同的方法来防止这种损坏。
图1示出了用于防止由于冲击或振动硬盘引起的损坏的一种典型方法。固定斜坡(ramp)102位于靠近磁盘104的外沿。磁头106移动到磁盘边缘之外时，它将骑在斜坡102上，被“停放”在一个安全、受限制的位置上。这个设计的问题之一在于，它只有在硬盘不工作时有效。该设计无法防止磁头106正在从磁盘104读出或往磁盘104写入数据的正常驱动操作时的损坏。此外，斜坡102只能用于如图1a所示的“斜臂定向(diagonal arm orientation)”硬盘108。由于空间限制，斜坡112无法用于如图1b所示的“垂直臂定向(perpendiculararm orientation)”硬盘110。
图2提供了另一种防止冲击或振动相关损坏方法的图示，该方法涉及使用一固定的“梳子”。如图2a(俯视图)和2b(侧视图)所示，梳子206被固定在硬盘盒212的一位置上，使得各个磁盘202及各个臂204在臂204的整个移动范围内插入在梳子206的“梳齿”208之间(亦可参考图3)。
图3提供了稳定臂的“梳子”方法的另一图示。图3a及3b示出了位于其移动范围314的对立两端的臂304。“梳子”方法的一个缺点在于，臂304的很大一部分(负载杆(load beam)316)没有受到梳子306的限制。臂的这一部分316受到振动或机械冲击时，可以像“弹簧”那样自由地靠近或远离磁盘302。另一个缺点在于，梳子306只支撑臂的底座部分318，而不支撑磁头320的悬架(负载杆316)(将在下面描述)。此外，梳子306的支柱到磁头320的距离相对较大，使磁头在冲击或振动下可能有很大的位移。因此，期望有一个能改进硬盘驱动臂防振及其它优点的系统。
附图简述图1示出了用于防止由对硬盘冲击或振动引起的损坏的“梳子”方法。
图2提供了另一种防止冲击或振动相关损坏的方法的图示，该方法涉及使用一个固定的“梳子”。
图3提供了稳定臂的“梳子”方法的另一图示。
图4示出了根据本发明的原理，利用驱动臂导块(guide block)的单磁头硬盘。
图5示出了根据本发明的原理增加驱动螺钉的直径。
发明详述为了改进硬盘的防振，在本发明的一个实施方案中，提供导块以从后面支撑或限制驱动臂(例如，磁盘表面的对立侧)。图4示出了根据本发明的原理，利用驱动臂导块的单磁头硬盘。图4a提供了具有导块的硬盘的透视图，图4b提供了根据本发明原理的驱动臂及导块的侧视图。在一个实施方案中，“弧”型的导块402被结合到驱动臂406后面的硬盘盒404，以防止冲击或振动时臂406挠曲离开磁盘408。因此臂406不能弯曲(在这个图中是向下)离开磁盘408，以防止(冲击回摆)损坏臂(过度弯曲)和/或磁盘。在一个实施方案中，将导块402成型，使其在臂406移动的角度范围内沿着磁头悬架(负载杆)410的路径。
在一个实施方案中，导块402由诸如不锈钢的金属制成；在另一个实施方案中，导块402由诸如聚乙烯、聚酯、聚酰胺的聚合物制成；在另一个实施方案中，导块402为陶瓷。
在一个实施方案中，导块402有两个不同的表面(台阶)。第一台阶412支撑臂406的主要部分，第二台阶418支撑负载杆部分(悬架)410。该设计允许独立支撑负载杆410，相对于臂406的主要部分来讲负载杆410可稍微铰链连接。在一个实施方案中，靠近磁盘408中心部分的导块402充当负载/卸载站420，以在硬盘不工作时对臂406进行限制。
在本发明的一个实施方案中，使用一个头(螺帽)足够大的驱动螺钉来减小臂振动。图5示出了根据本发明的原理增加驱动螺钉502的直径。现有技术中螺帽的直径通常为5.3毫米(mm)。在一个实施方案中，具有更大直径螺帽502的螺钉在更大范围内对臂施加轴向压力，从而加强和稳定了该区域内的臂504。此外，它可对离轴更远的位置施加压力，为抵抗振动/冲击引起的弯曲(扭转)提供了更大的力矩。在一个实施方案中，3.0英寸硬盘使用螺帽直径为8.4毫米(mm)的驱动螺钉502。在一个实施方案中，3.5英寸硬盘使用螺帽直径为8.4mm的驱动螺钉502。优选地，在3.5英寸硬盘中，螺钉的螺帽直径范围为8.4mm到9.4mm之间，以获得本发明的防振动/冲击。在另一个实施方案中，通常使用8.4mm螺帽直径的螺钉502，以发挥大直径螺帽502的长处，且仍满足诸如Maxtor Nike 3.5英寸硬盘等的3.5英寸硬盘的空间限制。这为诸如Maxtor Nike 3.5英寸平台的硬盘提供了其直径为臂(在螺钉的中点且垂直于臂504的长度)宽度510的44.9％的螺帽直径508，该硬盘的臂宽510为18.7mm。优选地，在3.5英寸硬盘中，螺帽直径和臂宽之比的范围为28.3％到50.3％之间，以实现本发明的抗振动/冲击。
尽管在此特别说明和描述了几个实施方案，但应当理解的是，在不背离本发明的精神及指定范围的情况下，本发明的修改和变化包括在上述教导及所附权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种改善数据存储装置防振的系统，包括结合在记录表面对面的导块，用于把臂部件限制在一预定弯曲度内，所述臂部件能够绕一轴点在所述导块和记录表面之间旋转。
2.根据权利要求1的系统，其中导块为从包含不锈钢、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、陶瓷的组中选择的材料。
3.根据权利要求1的系统，其中数据存储装置为计算机硬盘驱动器。
4.根据权利要求3的系统，其中记录表面为一磁盘。
5.根据权利要求4的系统，其中臂部件为一硬盘驱动臂。
6.根据权利要求4的系统，其中臂部件包含一主要部分和一支架部分。
7.根据权利要求6的系统，其中导块包含一个用于支撑主要部分的区域以及一个用于支撑支架部分的区域。
8.根据权利要求7的系统，其中导块包含一个弧形台阶，所述主要部分由台阶的下平面支撑，所述支架部分由台阶的上平面支撑。
9.根据权利要求5的系统，其中导块包含一个负载/卸载站，所述臂部件可被定位在所述站上，用于非工作期间的稳定。
10.一种改进数据存储装置防振的方法，包括由导块把臂部件限制在一预定弯曲度内，所述臂部件能够绕一轴点在所述导块和记录表面之间旋转，所述导块结合在所述记录表面的对面。
11.根据权利要求10的方法，其中导块为从包含不锈钢、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、陶瓷的组中选择的材料。
12.根据权利要求10的方法，其中数据存储装置为计算机硬盘。
13.根据权利要求12的方法，其中记录表面为一磁盘。
14.根据权利要求13的方法，其中臂部件为一硬盘驱动臂。
15.根据权利要求13的方法，其中臂部件包含一主要部分和一支架部分。
16.根据权利要求15的方法，其中导块包含一个用于支撑主要部分的区域以及一个用于支撑支架部分的区域。
17.根据权利要求16的方法，其中导块包含一个弧形台阶，所述主要部分由台阶的下平面支撑，所述支架部分由台阶的上平面支撑。
18.根据权利要求14的方法，其中导块包含一个负载/卸载站，所述臂部件可被定位在所述站上，用于非工作期间的稳定。
19.一种改进磁存储装置防振的方法，包括驱动螺钉，用于固定臂部件，并为所述臂部件提供旋转轴，其中所述驱动螺钉包含具有一种直径的螺帽部分和螺杆部分；所述螺帽部分通过沿轴向施加的压力来固定所述臂部件；以及所述直径大于所述臂部件宽度的28.3％，所述宽度为所述驱动螺钉的中点且垂直于所述臂部件。
20.根据权利要求19的系统，其中驱动螺钉被固定到线程接受器。
21.根据权利要求19的系统，其中驱动螺钉把所述臂部件固定到存储装置盒上。
22.一种改进磁存储装置防振的方法，包括驱动螺钉提供的所述臂部件的旋转轴，所述驱动螺钉包含具有一种直径的螺帽部分和螺杆部分；以及所述驱动螺钉通过沿轴向施加的压力把螺帽部件压在所述臂部件上，其中所述直径足够大，以将所述臂部件的振动最小化。
23.根据权利要求22的方法，其中驱动螺钉被固定到线程接受器。
24.根据权利要求22的方法，其中驱动螺钉把所述臂部件固定到存储装置盒上。
25.一种改进磁存储装置防振的系统，包括驱动螺钉，用于固定臂部件，并为所述臂部件提供旋转轴，其中所述驱动螺钉包含具有一种直径的螺帽部分和螺杆部分；所述螺帽部分通过沿轴向施加的压力来固定所述臂部件；以及所述直径至少为8.4毫米。
26.一种改进磁存储装置防振的系统，包括驱动螺钉，用于固定臂部件，并为所述臂部件提供旋转轴，其中所述驱动螺钉包含具有一种直径的螺帽部分和螺杆部分；所述螺帽部分通过沿轴向施加的压力来固定所述臂部件；以及所述直径大于5.3毫米。
全文摘要
公开了一种用于改进硬盘驱动臂的抗振动/机械冲击的系统和方法。导块安置在驱动臂移动的角度范围之外，防止在工作期间过度弯曲/振动，且/或增大硬盘驱动螺钉的直径以最小化臂振动。
文档编号G11B5/48GK1633680SQ02829093
公开日2005年6月29日 申请日期2002年6月5日 优先权日2002年6月5日
发明者姚明高, 白石一雅, 解贻如 申请人:新科实业有限公司