[发明专利]磁盘驱动系统的双叉空气轴承致动组件

说明书

本发明涉及用于磁盘驱动系统上致动器的轴承，尤其结构紧凑的致动器的空气轴承。

在磁盘驱动数据存贮系统中，需要通过致动机构传感器或磁头精确地设置于磁盘上方。这些致动器必须能够完成高精度运动，同时尺寸又要非常紧凑。

在众多的磁盘驱动系统中，通常在线性致动器中使用球轴承组件。这些球轴承组件一般有较多的须仔细组装的部件。即使是由良好组件组成的球轴承，其自身也常常具有能给致动器带来震动的缺陷。

使用球轴承的另一个问题是会污染磁盘驱动环境。使用球轴承时，会有细小颗粒被磨损掉。这些细小颗粒会妨碍磁盘的读与写。轴承的润滑剂也会导致污染。

致动系统中也试用过空气轴承。实际上空气轴承无摩擦并且污染很小。但通常空气轴承致动器相当笨重。其次由于现有技术中的空气轴承致动器要求很严的配合公差，因此很难组装。

因而需要易组装、部件少、结构紧凑的空气轴承。

为实现上述目的根据本发明，致动器包括一个带槽的定子，安装在定子框架上。定子的开槽端恰好设置在磁盘驱动叠层直径外边缘之外。定子由连接装置与框架连接，该装置能使定子相对框架做旋转、轴向及横向位移，而不会改变定子的关键尺寸。

空气轴承的滑动件或套筒安在定子上并沿定子滑动。定子有空气通道，能使压缩空气进入滑动件和定子之间的空间，以形成空气轴承。滑动件内表面的腔室能使空气均匀分布。一个传感器臂组件连接在滑动件上，以使滑动件完全缩回时，臂组件能置于定子的槽中。

参见下述说明及附图，就能更好地理解本发明的性质及优点。

图1是本发明致动器部分的透视图。

图2是本发明定子和滑动件的顶视图。

图3是本发明定子和滑动件的侧视图。

图4是沿图2和图3中4-4线所取的定子和滑动件的剖视图。

图5是沿图2和图3中5-5线所取的定子和滑动件的剖视图。

图6是本发明致动器第1实施例的顶视图。

图7是图6中致动器的端视图。

图8是本发明致动器第2实施例的顶视图。

图9是图8中致动器的端视图。

图10是本发明另一种定子的透视图。

图11是本发明定子另一实施例的透视图。

图12是本发明定子另一实施例的透视图。

图1是本发明致动器组件的一部分的透视图，该部分用件号10表示。在所示实施例中，定子12可以是矩形，并且一端开有槽14。该定子12用陶瓷的、复合的或金属的材料制成。绕定子12的外表面设有许多小孔16。诸通道能使适当的气流如空气通过小孔16，从而使定子12的外表面成为空气轴承表面。

滑动件20呈矩形，将其与定子12套配后，仅在滑动件20和定子12的空气轴承表面留有大约500微吋的小间隙。所示的滑动件20被剖去一部分22，因此能看到开槽部分14和小孔16。

最好用真空压缩法，用玻璃制成滑动件20。该件20在一个精密的型芯上真空压缩制成，因此使滑动件20的大小能精确地套在定子12上，仅留下空气轴承需要的最小间隙。真空压缩工艺可以低成本生产精确的部件。

在滑动件20的一端装有传感器臂组件30。组件30包括多个叠集的传感器臂32，各臂都有相应的传感器34。传感器臂组件30的大小刚好能容纳在槽14内。臂32可以在数据存贮磁盘叠层之间滑动。磁盘叠层底盘40的轮廓在图中示出。

图2表示图1中定子12和滑动件20的顶视图。定子12的上表面有3个小孔16，下表面也有三个对应的小孔16（未示出）。滑动件20内表面有多个空气室50。每个气室50都和一个小孔16对应并位于该孔上方。气室50的形状是这样决定的，即不论滑动件20移动至其运动范围中的任何位置，气室50的一部分都处于小孔16的上方。图中用箭头54表示出滑动件20一端52的移动范围。

图3是定子12和滑动件20的侧视图。定子12的每侧都有一对小孔16。滑动件20的每侧各有一对相应的气室50。

图4是图2和图3所示定子12和滑动件20的剖视图。定子12有一对中心通道60，它能将空气送入支通道62，接着再送至小孔16。空气注入滑动件20的气室50中。结果围绕定子12的外表面形成空气轴承的各面。定子12顶角是倒角，形成排气长孔70。长孔70的尺寸这样决定，即在操作中，长孔70内的气压大致等于大气常压。这将沿气室50中各边保持均匀的压降。

图5表示出图2和图3中定子12和滑块20的不同部位的剖视图，并表示出通道60，62和小孔16设置情况。