專利名稱：磁盤設備的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種磁盤設備；更詳細地說，涉及一種通過移動磁頭托架而把數據寫入旋轉軟磁盤和從該盤讀出數據的磁盤設備。
一般說來，軟磁盤設備作為外存儲設備而廣泛用于個人計算機。近年來，在努力適應未來視頻時代的過程中，已開始改進軟磁盤設備，使其存儲容量從當前的1.44MB猛增至200MB或更高。為了把存儲容量擴大到這樣大的程度，需要把當前的軟磁盤旋轉速度300rpm增加10倍或更多，同時把當前的磁道密度135磁道每英寸(在下文中簡稱tpi)提高10倍或更多，達到2000至3000tpi。
為了在這樣的高速高密度條件下可靠地寫入和讀出數據，磁頭的磁頭加載壓力，即磁頭作用在軟磁盤上的壓力，成為一種重要的考慮。明確地說，準確地調節磁頭施加在軟磁盤上的磁頭加載壓力，對于在這些條件下可靠地寫入和讀出數據來說是關鍵性的。
然而，常規軟磁盤設備的結構不適合于對磁頭加載壓力作出這樣精確的調節。一般說來，如

圖14中所示，常規的軟磁盤設備具有一個磁頭托架11，磁頭托架11帶有一個下磁頭12和一個上磁頭13。磁頭托架還在其下段上具有一個支架14，支架14按照一個用圖14中雙頭箭頭Y1←→Y2指示的大體上平面的縱向方向來移動，以便在一個于下磁頭12與上磁頭13之間插入磁頭托架的旋轉軟磁盤上，寫入數據和從其中讀出數據。此外，磁頭托架還具有一個托架體16，一個固定地安裝于托架體16上的彈性板17，和一個安裝于彈性板17的前邊緣上的磁頭臂18。在托架體16的前邊緣上安裝下磁頭12，在磁頭臂18的前邊緣上安裝上磁頭13。一個磁頭加載彈簧19把磁頭加載壓力施加到上磁頭13上。
然而，雖然通過在后側，即Y1側，改變磁頭加載彈簧19的頂部，有可能把上磁頭13的磁頭加載壓力調節到最佳值，但不可能調節下磁頭12的磁頭加載壓力，因為沒有一個機構去把磁頭加載壓力施加到下磁頭12上，或去調節下磁頭12的磁頭加載壓力。
因此，下磁頭施加在旋轉軟磁盤15上的磁頭加載壓力不是一致地最佳的，而是隨各個組裝的軟磁盤設備10而不同的，從而難以得到一致可靠的數據寫入和數據讀出。此外，下磁頭12不能良好地跟蹤那些以高速旋轉的高密度軟磁盤。
因此，本發明之一個目的在于提供一種在其中消除上述問題的軟磁盤設備。
本發明的上述目的是用一種包括下述部件的軟磁盤設備實現的一個磁盤旋轉裝置，用于可支承地旋轉一個軟磁盤；一個上磁頭和一個下磁頭，用于在一個由所述磁盤旋轉裝置旋轉的軟磁盤的一個上表面和一個下表面上，寫入數據和從其中讀出數據；和一個在所述旋轉軟磁盤的半徑方向移動的磁頭托架，磁頭托架包括一個托架體，用于在其前邊緣支承所述的下磁頭；一個由所述托架體支承的磁頭臂，用于在其前邊緣支承所述的上磁頭；和一個在所述磁頭臂上安裝的磁頭加載彈簧，用于把磁頭加載壓力施加到所述的上磁頭上，以便上磁頭壓在所述軟磁盤的所述上表面上，其中所述的下磁頭包括用于對在所述軟磁盤下表面上施加的所述下磁頭的磁頭加載壓力進行調節的裝置。
通過對在軟磁盤下表面上施加的下磁頭的磁頭加載壓力進行調節，變成有可能得到在軟磁盤上施加的下磁頭的一致最佳磁頭加載壓力，從而得到適用于全部所組裝軟磁盤設備的可靠數據寫入和數據讀出。
此外，通過用于調節在所述軟磁盤的所述下表面上施加的所述下磁頭的所述磁頭加載壓力的所述裝置，也能實現本發明的上述目的，所述調節裝置包括一個懸架，用于產生在所述軟磁盤的所述下表面上施加的所述加載壓力，所述懸架的底座被固定地安裝于所述托架體上，并且所述下磁頭被安裝于所述懸架的前邊緣上；一個磁頭加載彈性段，它彈性地偏轉，以改變在所述下磁頭上施加的所述磁頭加載壓力，在所述懸架的一部分上形成所述的磁頭加載彈性段；和一個可移動地安裝于所述托架體上的調節構件，它為改變所述磁頭加載彈性段的偏轉狀態而工作。
在懸架的一部分上形成磁頭加載彈性段，從而在磁頭加載彈性段的偏轉狀態方面的變化，導致在下磁頭的磁頭加載壓力方面的小變化。結果，變成有可能精密地調節下磁頭的磁頭加載壓力，從而可在以高速旋轉的高密度軟磁盤上可靠地寫入數據和從其中讀出數據。
此外，在托架體上安裝調節構件，以便通過一個水平的平面旋轉，因此，下磁頭加裁壓力調節機構不是體積龐大的，從而有可能使軟磁盤設備作得細小。
此外，也可用如上所述的磁盤設備實現本發明的上述目的，在上述磁盤設備中，用于調節下磁頭的磁頭加載壓力的裝置包括一個懸架，用于產生在軟磁盤下表面上施加的加載壓力，懸架底座被固定地安裝于托架體上，并且下磁頭被安裝于懸架的前邊緣上；和一個可移動地安裝于托架體上的調節構件，旨在能夠接觸懸架，調節構件為調節懸架所產生的磁頭加載壓力而工作。
此外，本發明的上述目的也可用上述的磁盤設備實現，在上述磁盤設備中，調節構件包括一個接觸懸架的接觸段，和一個用于移動調節構件的工作段。
此外，本發明的上述目的也可用上述的磁盤設備實現，在上述磁盤設備中，在與其上裝有磁頭臂的托架體的側表面相對的側表面上，安裝調節構件的工作構件，并且在托架體上安裝一個限制構件，以防懸架超出預定點而變形。
當結合附圖閱讀下列詳細描述時，會進一步了解本發明的其它目的、特點和優點。
圖1是根據本發明的磁盤設備的第一實施例的部件展示圖；圖2(A)、2(B)和2(C)是說明根據本發明的磁盤設備的第一實施例的相應圖；圖3是根據本發明的磁盤設備的磁頭托架和音圈電機部分的部件展示圖；圖4是根據本發明的磁盤設備的磁頭托架和音圈電機部分的端面圖；圖5是沿圖4中V-V線的橫截面6是沿圖4中VI-VI線的橫截面圖；圖7是磁頭臂的底視圖；圖8是磁頭托架的前邊緣的下磁頭和上磁頭部分的放大和部件展示圖；圖9是處于與軟磁盤接觸的狀態的下磁頭和上磁頭的說明圖；圖10是根據本發明的下磁頭加載壓力調節機構的部件展示圖；圖11(A)、11(B)和11(C)是說明處于最大調節狀態的下磁頭的相應圖；圖12(A)、12(B)和12(C)是說明處于最小調節狀態的下磁頭的相應圖；圖13(A)和13(B)說明處于最小和最大調節狀態的下磁頭；和圖14是常規技術實例的說明圖。
現在參照圖1和圖2A、圖2B及圖2C，詳細描述根據本發明的磁盤設備的第一實施例。
圖1是根據本發明的磁盤設備的第一實施例的部件展示圖。圖2是所述磁盤設備的所述第一實施例的頂視、前視和側視說明圖。軟磁盤設備50具有一個框架51，一個轉盤電機52，一個轉盤53，一個磁頭托架54，一個音圈電機55，一個支持架56，一個還起蓋作用的滑動塊57，和一個前蓋(fron bezeL)58。X1-X2表示水平范圍，Z1-Z2表示垂直范圍，和Y1-Y2表示前后范圍的深度。
一個磁盤盒60和軟磁盤設備50一起使用。磁盤盒60的盒體61內部裝有一個直徑為3.5英寸的軟磁盤62。此外，在盒體61的邊緣上裝有一個遮擋板63。遮擋板63分別復蓋盒體61的上和下表面中的一個上開口64和一個下開口65。在盒體61的下表面露出軟磁盤62的一個插孔66。
當磁盤盒60向后，即在Y1方向從前蓋58插入時，磁盤盒60裝入支持架56內，遮擋板63在水平方向X2滑動，并且打開開口64和65。上磁頭70對著上開口64，且下磁頭71對著下開口65。當鎖被放開時，滑動塊57向著前面，即在Y2方向滑動，從而在Z2方向使支持架56和磁盤盒60一起下降。因此，磁盤盒60被裝入軟磁盤設備50中，軟磁盤62的插孔66被裝到轉盤53上，并且下開口65被放到下磁頭71上，使下磁頭71接觸軟磁盤62的下表面62b。然后用轉盤電機52以約3,600rpm的速度旋轉軟磁盤62。此后，用一個激勵線圈201(見圖2)起動一個磁頭加載機構(未示出)，并且降低提升臂202。因此，把由提升臂支持的上磁頭70下降到上開口64中，以接觸軟磁盤62的上表面。
由音圈電機55在Y1-Y2方向移動磁頭托架54，并且由上磁頭70和下磁頭71把數據寫入軟磁盤表面和從此表面讀出數據，該表面已形成2,000-3,000tpi的磁道。這時，上磁頭70和下磁頭71由于軟磁盤以高速旋轉而在稍離開軟磁盤表面處浮動。
通過按壓彈出按鈕73，磁盤盒60可通過首先在Z1方向向上移動然后在Y2方向向前移動而彈出。
現在參照圖3至圖7，詳述磁頭托架54。
如圖6所示，磁頭托架54包括一個L形托架體80，一個上磁頭臂81，一個裝在托架體80的前邊緣上的下磁頭71，和一個裝在上磁頭臂81的前邊緣上的上磁頭70。在托架體80的X1和X2側固定地安裝空心的驅動圈82-1和82-2。由附加在框架51上的平行導桿84和85支持磁頭托架54，從而可在Y1-Y2方向移動。
此外，板106把一個彈性板100連接于托架體80后Y1邊緣的垂直伸出段的上表面上。在彈性板100的前邊緣固定地安裝上磁頭臂81。在上磁頭臂81前邊緣的下表面上固定地安裝的一個萬向支架101，支承上磁頭70。此外，還提供一個包括一個螺旋扭轉彈簧的磁頭加載彈簧102。通過彈性板100把磁頭加載彈簧102的彈性力向下加到上磁頭臂81上，從而把磁頭加載壓力加到上磁頭70上。
如圖7至圖9所示，上磁頭70具有一個包含一個電磁芯段(未示出)的滑動塊70a和一個圈段70b。在萬向支架101的下表面上固定地安裝滑動塊段70a，且在萬向支架101的上表面上固定地安裝圈段70b。
在上磁頭臂81的上表面上安裝一個平軟中繼電纜103。這種平軟中繼電纜103具有一種相當于上磁頭臂81形狀的形狀，和具有一種在Y1-Y2方向延伸的7線圖形(未示出)；并且還在布線圖形(未示出)的兩個端部裝有接口103a和103b。在上磁頭臂81的窗口81a露出接口103a，并且在上磁頭臂81的窗口81b露出接口103b。如圖6所示，一個從上磁頭70延伸的引線104的引線前緣被連接于接口103。引線105的一端被連接于接口103b，在靠近其底面的上磁頭臂81的上表面的一部分上形成的一個導槽81c中，壓入引線105，以便追隨這個導槽81c。
現在參照圖8至圖13，詳述裝于磁頭托架54中的下磁頭加載壓力調節機構109。
用一個平板114把一個下懸架彈性板110以一個后Y1邊緣固定地安裝于一個在Y2方向從托架體80向前延伸的臂段80a上，用螺釘114a把平板114連接于托架體80的臂段80a上。下懸架彈性板110還包括一個用平板114在一個后Y1邊緣連接于臂80a的彈性平板段110a，和一個在前Y2邊緣的剛性臂段110b。在剛性臂段110b上安裝下磁頭71。
彈性平板段110a包括兩個位于彈性平板段110a的X1和X2側上的大體上平行的長窄條110a1和110a2。兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2在Z1方向向上傾斜，它們還在Y2方向向前前進，從而起一個彈簧的作用。由這樣兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2的彈性力向上推動剛性臂段110b，借此把磁頭加載壓力施加到下磁頭71上。剛性臂段110b具有在兩側彎曲的兩個肋條段110b1和110b2段，肋條段110b1和110b2可提供剛性。
如上所述，在剛性臂段110b的向前Y2邊緣上安裝下磁頭71。剛性臂段110b具有一個在大體上的中段形成的開口110b3，和一個在后Y1邊緣形成的扭轉形狀的磁頭加載彈性段110c。這個扭轉形狀的磁頭加載彈性段110c位于兩個大體上平行的長窄條110a1與110a2之間，并且在后Y1方向上從剛性臂段110b延伸。這個扭轉形狀的磁頭加載彈性段110c在Z2的方向向下傾斜，從而起彈簧的作用。
把上述的開口110b3放入一個在臂80a的上表面形成的L形狀止動器80a1中。如較后所說明，由磁頭加載彈性段110c的彈性力來調節下磁頭71的磁頭加載壓力。在止動器80a1的下表面與臂80a的上表面之間可移動地定位剛性臂段110b，以便能夠垂直地移動，即在Z1-Z2方向移動。下磁頭71能夠類似地移動于垂直的Z1-Z2方向，可移動約0.2mm。
如圖8所示，在剛性臂段110b上固定地安裝一個下塊111。用一個萬向支架112支承下磁頭71，而萬向支架112固定安裝于下塊111上。如圖8和圖9所示，下磁頭71具有一個包括電磁芯段(未示出)的滑動塊段71a，和一個圈段71b。在萬向支架112的上表面上固定地安裝滑動塊段71a，并且在萬向支架112的下表面上固定地安裝圈段71b。下塊111的一個凸出段111a是壓在萬向支架112的中央段上的。此外，軟電纜113的長窄條的一端被連接于剛性臂段110b。一個從下磁頭71延伸的引線被連接于軟電纜113。這根軟電纜113向著X2側而橫向地延伸。
如圖11(B)所示，在托架體80的臂80a的上表面上形成一個凹低段80a3。磁頭加載彈性段110c裝入這個凹低段80a3中。
如圖11(A)所示，在靠近上述凹低段80a3的托架體80的臂80a的上表面上，可轉動地安置一個磁頭加載壓力調節杠桿115，以便通過一個水平平面而轉動。磁頭加載壓力調節杠桿115在形狀上是大體上曲柄狀的，其末端段彎曲，以形成一個操縱手柄115a；通過托架體80的臂80a中的一個開口80a2，在臂80a的背面露出操作手柄115a。因此，能夠從軟磁盤設備50的背面，操縱這個操縱手柄115a。
現在參照圖11至圖13，詳述本實施例的下磁頭加載壓力的調節。
圖11(A)、圖11(B)、圖11(C)和圖13(A)示出一種下磁頭加載壓力的最大調節狀態Pmax。圖12(A)、圖12(B)、圖12(C)和圖13(B)示出一種下磁頭加載壓力的最小調節狀態Pmin。通常，操作手柄115a被設定在一個圖11(C)所示位置與圖12(C)所示位置之間的位置。
如圖11(A)至圖11(C)所示，當杠桿115處于一種在A方向轉動的狀態時，杠桿115接觸磁頭加載彈性段110c的底段，在沒有任何偏轉的情況下在凹段80a3內接納磁頭加載彈性段110c，從而在磁頭加載彈性段110c不產生彈性力。在這種條件下，在彈性平板段110a的X1和X2側上的兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2可提供一個彈性力，該彈性力可產生一個力F1，用F1把剛性臂段110b壓向L形狀的止動器80a1。
磁盤盒60被裝入軟磁盤設備50內，使軟磁盤62的下表面62b處于下磁頭71的上表面下面。因此，當裝入磁盤盒60時，下磁頭71在垂直Z1方向向上推動與軟磁盤接觸的點，因為軟磁盤62的剛性同力F1相比是小的，從而軟磁盤以向上凸起的方式彎曲，即，貫穿裕量(penetration margin)處于一種正狀態。
當插入軟磁盤設備50的軟磁盤62開始以例如3,600rpm的高速旋轉時，軟磁盤62的剛性增加，和變成大于力F1，使軟磁盤62返回到一種其中軟磁盤62的下表面是大體上平坦的狀態，從而在Z2方向向下推動下磁頭71，即，貫穿裕量處于一種零狀態。
在上述條件下，上磁頭70接觸軟磁盤62的上表面62a。即，如圖13(A)所示，軟磁盤62的下表面62b是在Z2方向向下壓在下磁頭71上的，使兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2彈性地偏轉，從而使剛性臂段110b在Z2方向移開止動器80a1。結果，兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2的彈性力用最大磁頭加載壓力Pmax把下磁頭71壓向軟磁盤62的下表面62b。
從軟磁盤設備50的背面操縱所述的操縱手柄115a，以便在B方向轉動杠桿115，從而彈性地偏轉磁頭加載彈性段110c，如圖12和圖13所示，借此產生一個彈性力，使剛性臂段110b在Z2方向產生一個力SF1，如圖12(B)所示。因此，由剛性臂段110b對止動器80a1施加的力F1就由于彈性力SF1而下降到一個較小的力F1′。結果，在B方向最大地轉動杠桿115，使彈性力SF1變成最大，和使力F1′變成最小，從而使下磁頭71的磁頭加載壓力變成一個最小值Pmin，如圖12和圖13(B)所示。
同兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2相比，磁頭加載彈性段110c的尺寸是小的；并且同由偏轉兩個大體上平行的長窄條110a1和110a2產生的彈性力相比，由偏轉磁頭加載彈性段110c產生的彈性力也是小的。即，磁頭加載彈性段110c的彈性力只以小增量改變下磁頭71的磁頭加載壓力。結果，能夠精密地調節下磁頭71的磁頭加載壓力。
應當指出，磁頭加載彈性段110c在垂直Z1-Z2方向相對于水平平面的傾斜角θ只有約20°，從而磁頭加載彈性段110c的傾斜是和緩的。結果，轉動杠桿，停在一些按正常關系確定的位置，從而以小增量改變到磁頭加載彈性段110c的偏轉狀態，因此可精密地調節下磁頭71的磁頭加載壓力。
因此，通過在監測軟磁盤設備50的數據寫入和讀出條件的同時，調節磁頭加載壓力調節杠桿115，能夠把下磁頭71的磁頭加載壓力設置成一種一致最佳的狀態。結果，變成有可能得到下磁頭相對于軟磁盤的最佳定位，從而得到用于全部軟磁盤設備10的可靠數據寫入和數據讀出。
此外，能夠改變下懸架110的垂直移動量，但受限于止動器80a1的下表面和臂80a的上表面，故可防止過量的變形。結果，能夠防止由于外部沖擊或振動引起的過量形變而致的塑性形變。
此外，在托架體上以這樣一種方式可旋轉地安裝磁頭加載壓力調節杠桿115，以致于可通過一個水平平面而轉動。結果，下磁頭加載壓力調節機構是體積不大的，從而軟磁盤設備10能作得細小。
上述軟磁盤設備50的實施例具有一種和高密度軟磁盤一起使用的高密度模式，和一種和常規1.44MB軟磁盤一起使用的正常模式。在正常模式中，調節下磁頭71的磁頭加載壓力，使貫穿裕量是正的，即，轉動速度，從而軟磁盤62的剛性是低的，故下磁頭71在上磁頭70的方向向上推動，從而彎曲軟磁盤62，使它在向上凸起的方向凸起。而在高密度模式中，如上所述，調節磁頭加載壓力，使貫穿裕量接近零。
應當指出，在上述的實施例中，由磁頭加載壓力調節杠桿115按照下述方式調節磁頭加載彈簧段110c的偏轉狀態當磁頭加載彈性段110c的彎曲增大時，下磁頭加載壓力就下降。然而，本實施例也可以構成如下在處于一種磁頭加載彈性段110c尚未彎曲的狀態時，以最小壓力設置下磁頭的加載壓力，隨著磁頭加載彈性段110c的彎曲增大而增大下磁頭的加載壓力。
提供上面的描述，使本專業的任何技術人員皆可實施和利用本發明，并且提出發明者為實施其發明而設想的最佳模式。此外，本發明不限于具體地公開的實施例和變型，可以在不脫離本發明范圍的情況下作出修正。
權利要求
1.一種磁盤設備，包括一個磁盤旋轉裝置，用于可支承地旋轉一個軟磁盤；一個上磁頭和一個下磁頭，用于在由所述磁盤旋轉裝置旋轉的軟磁盤的一個上表面和一個下表面上，寫入數據和從其中讀出數據；和一個在所述旋轉軟磁盤半徑方向移動的磁頭托架，所述磁頭托架包括一個托架體，用于在其前邊緣支承所述的下磁頭；一個由所述托架體支承的磁頭臂，用于在其前邊緣支承所述的上磁頭；和一個在所述磁頭臂上安裝的磁頭加載彈簧，用于把磁頭加載壓力施加到所述的上磁頭上，以便上磁頭壓在所述軟磁盤的的所述上表面上，其中所述的下磁頭包括，對在所述軟磁盤的下表面上施加的所述下磁頭的磁頭加裁壓力進行調節的裝置。
2.根據權利要求1的磁盤設備，其特征在于，用于調節所述下磁頭的所述磁頭加載壓力的所述裝置包括一個懸架，用于產生在所述軟磁盤的所述下表面上施加的所述加載壓力，所述懸架的一個底面被固定地安置于所述托架體上，并且在所述懸架的前邊緣安裝所述的下磁頭；一個彈性地偏轉以改變施加于所述下磁頭上的所述磁頭加載壓力的磁頭加載彈性段，所述磁頭加載彈性段形成于所述懸架的一部分上；和一個在所述托架體上可移動地安裝的調節構件，它為改變所述磁頭加載彈性段的偏轉狀態而工作。
3.根據權利要求1的磁盤設備，其特征在于，用于調節所述下磁頭的所述磁頭加載壓力的所述裝置包括一個懸架，用于產生在所述軟磁盤的所述下表面上施加的所述加載壓力，所述懸架的一個底面被固定地安置于所述托架體上，并且在所述懸架的前邊緣安裝所述的下磁頭；和一個為了能夠接觸所述懸架而可移動地安裝于所述托架體上的調節構件，所述調節構件為調節由所述懸架產生的所述磁頭加載壓力而工作。
4.根據權利要求3的磁盤設備，其特征在于，所述的調節構件包括一個接觸所述懸架的接觸段；和一個操縱段，用于移動所述的調節構件。
5.根據權利要求4的磁盤設備，其中，所述調節構件的所述操縱構件被安裝于一個與所述托架體的側表面相對的側表面上，在所述托架體上裝有所述的磁頭臂。
6.根據權利要求3的磁盤設備，其中，在所述的托架體上安裝一個限制構件，以防所述懸架的變形超過一個預定點。
全文摘要
一種磁盤設備具有一個機構,用于對由下磁頭施加到軟磁盤下表面上的磁頭加載壓力進行調節。磁頭加載壓力調節機構被固定于一個托架體上,且包括一個下懸架和一個磁頭加載壓力調節杠桿。下懸架具有一個磁頭加載彈性段,其彈性力產生通過下磁頭施加于軟磁盤下表面上的加載壓力。轉動磁頭加載壓力調節杠桿可改變磁頭加載彈性段的偏轉狀態,借此調節下磁頭的磁頭加載壓力。
文檔編號G11B5/48GK1229247SQ9910369
公開日1999年9月22日 申請日期1999年3月12日 優先權日1998年3月12日
發明者椛澤秀年 申請人:蒂雅克株式會社