[发明专利]包括受控静姿态和加载点接触的柔性件

说明书

技术领域

本公开一般涉及柔性件，更具体地但非限制性地涉及用于数据存储系统的柔 性件。

背景技术

典型的数据存储系统包括装有多个部件的外壳。例如在磁盘驱动器中，各部 件包括具有数据的至少一个旋转磁盘，而这些数据则位于覆盖了用于在多个环形同 心数据磁道内存储数字信息的介质的一个或多个表面上。磁盘被安装在能引起该磁 盘旋转并引起磁盘上的数据表面通过相应的流体动力轴承浮动块表面的主轴电机 上。浮动块带有将信息写入磁盘的数据表面并从中读取信息的转换器。传动机构 在电子电路的控制下将浮动块逐个磁道地移过磁盘表面。传动机构包括用于每个浮 动块的磁道访问臂和悬架。悬架包括负载梁和万向节(或柔性件)。负载梁提供迫 使浮动块朝向磁盘表面的预载力。万向节则被配置成将磁头耦合至负载梁。因此， 万向节位于浮动块和负载梁之间，或者结合到负载梁中，从而提供在遵循磁盘地形 的同时允许浮动块俯仰和/或转动的弹性连接。

由负载梁提供的预载力在加载点处对浮动块施力。加载点通常被定位成使得 预载力通过在万向节或负载梁内形成的诸如凹痕或半球形半径之类的功能部件加 至浮动块。预载力抵抗来自浮动块流体动力轴承表面的上升力。对预载力的精确控 制导致浮动块将以期望的悬浮高度在磁盘之上悬浮(或者在直接接触或伪接触应用 中以期望的接触力接触磁盘表面)。

随着对磁盘驱动器的持续改进，可期望在提高性能的同时降低尺寸和制造成 本。结果，在浮动块和传动器机构之间提供电学和机械互连的悬架组件的尺寸也减 小。由于改进性能及缩减成本是彼此矛盾的目标，因此就难以实现。

悬架组件最常见的问题之一是浮动块相对于介质的位置。浮动块和介质上数 据磁道之间的垂直间隔是一类位置问题。如果浮动块在数据磁道之上太远，则浮动 块和介质之间的电磁相互作用较弱，从而导致不良的数据存储。而如果浮动块离介 质太近，则浮动块和旋转介质之间的接触会变得过于频繁或过于剧烈，或者即频繁 又剧烈，由此(对于非接触应用而言)就会影响磁盘驱动器的可靠性。浮动块和介 质之间不良的垂直距离可以是对负载梁施加的负载力偏差的结果。除了负载力偏差 之外，浮动块和介质之间不良的垂直距离可以是悬架无法让浮动块的支承表面平行 于介质表面所造成的。如果浮动块的支承表面在有磁头的情况下与磁盘表面不平 行，则万向节将会偏转以允许浮动块对介质的顺应。万向节的这一偏转会导致与该 偏转相反的力矩或转矩。这些力矩可由万向节的俯仰旋转或万向节的滚动旋转产 生，或由这两种旋转一并产生。

悬架的机械完整性是能影响浮动块位置的另一因素。具体地，冲击和振动是 最为严重的。安装在便携式消费设备(诸如，笔记本计算机和便携式音乐播放器和 其他类型的设备)上的小尺寸磁盘驱动器特别容易受到冲击和振动的影响。磁盘驱 动器或其内安装有磁盘驱动器的系统很容易偶然跌落。这些偶然跌落会导致会引发 巨大的冲击脉冲通过磁盘驱动器内的各部件并且会引起浮动块远离介质抬起，并在 随后撞击回介质而导致介质、磁头或两者的严重损坏。此外，在冲击事件的上升期 间，浮动块有时会与悬架分离。这一分离会导致万向节的变形和损坏。

于是就需要改进用于浮动块的悬架组件设计，以确保足够大的加载点接触力 以及独立于加载点接触力对俯仰和滚动静态角的控制。

本发明的实施例提供对这些和/或其他问题的解决方案并提供优于现有技术的 其他优点。

发明内容

提供一种带有负载构件、柔性件和浮动块的悬架组件。该柔性件耦合至负载 构件并包括纵轴。该柔性件还包括以纵轴为中心的基座以及在纵轴的相对两侧上在 固定端处与基座相耦合的一对梁，其中该对梁在其自由端处通过一横梁联接。舌片 沿该对梁之间的纵轴从横梁向基座延伸。浮动块耦合至该舌片。弯曲部跨过每根梁、 且横切纵轴设置，以相对于基座移动自由端。

作为本发明实施例特性的其他特征和益处将在阅读了随后的详细描述并查看 了附图之后而变得显而易见。

附图说明

图1示出了数据存储系统的分解立体图。

图2示出了本发明实施例可用的悬架组件的俯视图。

图3示出了图2所示万向节的更详细平面图。

图4示出了图3所示万向节的侧视图。

图5示出了组装至图2所示悬架组件的部件时图3所示万向节的侧视图。

图6-1示出了当将万向梁(gimbal beam)作为悬臂梁分析时万向梁的负载函 数。