CN1153373A

CN1153373A - 磁盘设备

Info

Publication number: CN1153373A
Application number: CN96111406A
Authority: CN
Inventors: 濑贺雅彦; 铃木富男; 高桥毅; 三桥浩之; 汤木哲生; 松木俊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: HGST Japan Ltd
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1997-07-02
Anticipated expiration: 2016-08-23
Also published as: EP0760510A1; JPH0963245A; DE69625859D1; EP0760510B1; CN1404036A; CN1404037A; SG42433A1; US5862011A; CN1311427C; DE69625859T2; CN1073254C; CN1311428C

Abstract

一种磁盘设备，具有大容量和小而薄的结构，包括：主轴系统、致动器系统、控制这些系统的控制组件、和PCMCIA连接器。主轴系统是一内盘心结构，在磁盘的内直径部分中转动两个磁盘。致动器系统具有安装磁头的滑件、导向臂、和悬挂结构，在每个悬挂结构上的同一侧固定滑件和导向臂，磁头用于在磁盘上来回写、读磁信息。

Description

磁盘设备

本发明涉及一种磁盘设备，具体来说涉及一种容量大、高可靠性、结构小而薄的磁盘设备。

磁盘设备的存贮密度和容量每年都在增大，人们的期望是磁盘设备除了作为大型外部存贮设备加到常规的通用计算机系统或个人计算机上外还能用于许多其他场合。例如，建议把磁盘设备安装在便携式小尺寸的信息处理设备上，就可使用户携带记录在磁盘设备上的必要数据至户外。

然而，若把磁盘设备装在便携式小尺寸的信息处理设备上，最为紧要的是要使磁盘设备小而薄。鉴于此，磁盘设计的目标就是减小设备的尺寸，满足PCMCIA(个人计算机存贮卡国际协会)/JEIDA(日本电子工业发展协会)以及类似协会的一个所谓的PC(个人计算机)卡规格的尺寸要求(厚度等于或小于5mm)。

在使用直径为1.8英寸的小直径磁盘的磁盘设备中，已公开了各种各样的机构来满足等于或小于5mm的设备尺寸的要求。

例如，国际出版物No.WO93/10535公开了一种设备厚度为5mm的薄的磁盘设备，为此要在位于印刷电路板和外壳内表面之间的电子部件和上盖之间夹持一个1.8英寸的磁盘。按此技术，电子部件安装在一个薄的印刷电路板上而不是常规的厚的印刷电路板上，这些电子部件排列在沿厚度方向具有相当大空间的一个薄磁盘的两侧。该技术还来用了一个主轴电机结构，其中沿主轴的轴把两个滚珠轴承安装在1.8英寸磁盘的一个小的内径(12mm)部分中，磁铁转子通过利用面对面主轴电机产生的效果被安置在磁盘的盘心之中，于是可得到一个磁盘设备。

在日本专利公开No.Hei 6-84302中公开了一种薄的致动器；为了实现这一致动器，轴向堆积并夹紧一个所谓和导向臂整体式构成的悬挂装置，其中把安装磁盘/滑件的悬挂装置焊接到一个导向臂上，支撑线圈和隔离物的线圈夹持器在致动器枢轴转动轴承的衬套的周围。通过把安装磁头的悬挂装置焊接到薄的导向臂上，就可以使和导向臂整体式构成的悬挂装置很薄。

目前，通常通过把圆柱形件焊接到悬挂装置的一个端部、把悬挂装置的圆柱形件插入设在导向臂的引导端的孔内，并用填料紧固该孔，就可把悬挂装置支撑在导向臂上。在这种情况下，通常使用与多个导向臂构成一体的一个所谓整体式托架。按照这种把悬挂装置紧固到导向臂上的方法，不可避免地要求悬挂装置有相当大的厚度，以获得实际的夹持力。因此，在日本专利公开出版物No.Hei 6-84302中公开的技术(即悬挂装置的厚度只对焊接到导向臂来说是足够大的)对于制造薄的悬挂装置来说是有益的。

顺便提一下，为了实现高可靠性的磁盘设备，要求包含磁盘的外壳和上盖是密封的。按美国专利No.5,276,577/日本专利公开出版物No.Hei6-215554中公开的技术，在外壳和上盖之间的衔接部分以及在FPC(柔性印刷电路板)的延长部分都是密封的，并且形成一个使用宽度不变的密封带简单地覆盖的间隙。另一方面，如日本专利出版物No.Sho 62-279587所公开的，在平直的外壳和上盖之间保持密封填充物以维持密封的外壳区。

在每一个上述的现有技术参考文献中，在一个设备厚度等于或小5mm的磁盘设备中只装有一个磁盘。

具体来说，在上述公开的国际出版物No.WO93/10535中，由于1.8英寸磁盘的内径小(12mm)，所以在磁盘的内径部分中沿主轴的轴向装有两个滚珠轴承，并且在使用面对面型主轴电机的磁盘盘心中包含一个磁铁转子。然而，正如从该实施方案公开的附图中明显可看出的那样，因为磁盘的内径部分具有很小的安装空间，所以绕圈定子要从磁盘的内径部分凸出出来。因而，由于存在绕圈定子，所以就不可能安装两个或三个磁盘。

在上述日本专利公开出版物No.Hei 6-84302中，和导向臂整体式构成的悬挂装置沿其厚度方向的结构应使磁头和导向臂分列在板状悬挂装置的两侧。因此，可以将和导向臂整体式构成的悬挂装置的厚度表示为〔磁头＋悬挂装置＋导向臂〕的厚度之和。利用具有上述尺寸关系的这种技术，难以在厚度等于或小于5mm的磁盘设备中安装和2-3个磁盘对应的4-5个磁头。

为了在厚度等于或小5mm的一个磁盘设备中安放2或3个磁盘，并且为了防止封装漏气以保证HDD的高可靠性，在可以保证磁盘/致动器室良好密封的条件下，期望把包含磁盘和致动器的区域(以下称之为“磁盘/致动器室”)同包含组件的区域(以下，称之为“组件室”)分开。然而，由于用于分开磁盘/致动器室同组件室的壁的形状非常复杂，使用在美国专利No.5,276,577/日本专利公开出版物No.Hei 6-215554中公开的且用宽度恒定的简单密封带包围的HDA的整体的带式密封结构不可能实现上述期望目的。

即使在为了防止产生气体而把磁盘/致动器室和组件室密封在一起的情况下(例如通过增加活性碳的规定数量)，也必须考察组件的密封性能。使用日本专利公开出版物No.Sho 62-279587中公开的那种类型的简单的平直密封填料结构是不可能实现这种密封的。即，为了把磁盘/致动器室从组件室分出来并且密封该磁盘/致动器室，必须在分隔开磁盘/致动器室同组件室的壁上提供装入磁头的一个凹部。因此，使用日本专利公开出版物No.Sho 62-279587中公开的那种类型的简单平直密封填料结构是不可能实现磁盘/致动器的良好密封的。

本发明的一个目的是提供一种磁盘设备，它能实现大的存贮容量并具有小而薄的结构。

本发明的另一个目的是提供一种磁盘设备，它对磁盘所含部分具有良好密封，从而保证设备的高可靠性。

本发明的下一个目的是提供一种磁盘设备，它能保证大的存贮容量并具有小而薄的结构，基本上适合于PCMCIA/JEIDA或类似协会的规定，并且通过可拆卸地装在PC卡槽口中与一个PC(个人计算机)一起使用。

为实现上述目的，按本发明，提供具有下述结构的磁盘设备。

具体来说，为了在一个等于或小于5mm的磁盘设备中安装2个或3个磁盘，要求在1.8英寸磁盘的内径部分中(直径12mm)容纳一个主轴轴承和一个主轴电机。为了满足这一要求，本发明的磁盘设备采取了一种内盘心结构，其中使用了动态轴承保证电机空间位于磁盘的内径部分。

本发明的优选实施例的磁盘设备还具有一个致动器结构，其中和导向臂整体式构成的悬挂装置沿其厚度方向的结构应使磁头和导向臂排列在悬挂装置的同一个表面上。因此，致动器的厚度用〔磁头＋悬挂装置〕的厚度总和来表示。因此可使致动器变薄。但在这个致动器结构中，要求尺寸等于或小于国际磁盘驱动协会(IDEMA)规定的“毫微级滑件”(nano-slider)的磁头用于在一个厚度等于或小于5mm的磁盘设备中安装对应于两个磁盘的4个磁头。此外，要求尺寸等于或小于IDEMA规定的“微微级滑件”(pico-slider)的磁头用于在一个厚度等于或小于5mm的磁盘设备中安装对应于3个磁盘的6个磁头。

在本发明的磁盘设备中，磁盘/致动器室同组件室分隔开，并使用具有一个部分伸出的宽度部分的密封带(下面再介绍)密封磁盘/致动器室。就磁盘/致动器室同组件室的分隔而论，它是使用一个外壳肋、一个磁盘/致动器盖、和一个组件盖完成的。虽然外壳肋和磁盘/致动器盖必须有助于密封磁盘/致动器室，但组件盖的作用是保护该控制组件的，不要求组件盖密封该组件。磁盘/致动器室的密封基本上是通过磁盘/致动器盖完成的，并且密封带粘结在外壳肋上。此外，为了密封，使用了下述技术。

I.在外壳肋中形成装入磁头用的一个切口部分的情况下，在磁盘/致动器盖上形成一个封闭该切口部分用的一个凸起，并且在配合衔接部分上粘结一个密封带，该密封带的宽度部分按照在切口部分和凸起之间的台阶状弯曲配合部分有选择地伸出，从而保证衔接配合部分的良好密封。

II.在外壳肋上形成用于延伸柔性印刷电路的切口部分(用于读/写信号的发射/接收，用于向主轴电机以及向致动器电机提供电流)的情况下，在磁盘/致动器盖上形成用于封闭切口部分的凸起，并且在衔接配合部分上粘结一个密封带，该密封带的一个宽度部分按照在切口部分和凸起之间的一个台阶状弯曲配合部分有选择地伸出，从而保证了衔接配合部分的良好密封。

III.在外壳部分的下部形成用于从磁盘/致动器室开始延伸FPC至组件室的一个通孔的情况下，用粘结剂封闭该通孔，保证通孔的良好密封。

此外，在用密封填料将磁盘/致动器室和组件室密封在一起的情况下，在外壳和上盖的衔接配合面的一部分上形成一个深度对应于控制组件电路板的厚度的一个沟槽，并把控制组件粘结配合在沟槽内，使电路板的主表面的高度与外壳的衔接表面的高度相同。在包括电路板的主表面在内的外壳的衔接表面和上盖之间夹持密封填料，以保证它们之间的良好密封。通过在自外壳凸出以包围磁盘/致动器室的外壳肋和磁盘/致动器盖之间夹持固定密封填料来密封从组件室分开的磁盘/致动器室，保证它们之间有良好的密封。在外壳肋的一个部分形成磁头装入部分(凹部)的情况下，在一个倾斜面上形成磁头装入部分的衔接面，该衔接面与在磁盘/致动器盖上形成的凸起衔接配合，从而使磁头装入部分的两个端部都能平滑地移动到外壳肋的高度。然后沿该倾斜表面平缓装入密封填料，以保证有一个磁头装入空间和密封的高可靠性。利用密封填料将FPC夹持在一起，以保证伸出部分的高度密封性能，或者使用上述的第1II种技术对它们进行延伸和密封。在将磁盘/致动器室和组件室密封在一起的情况下，由于增大了气体产生数量，所以要求使用大量的气体吸附材料，如活性碳。

本发明的主轴部分是内盘心结构，其中使用动态轴承在磁盘的内径部分中可保证电机的空间，因为在一个厚度等于或小于5mm的磁盘设备中可装2或3个磁盘。本发明的致动器部分是使用和导向臂整体式构成的悬挂装置的一种堆积结构，此外还采用了等于或小于毫微级滑件的一个滑件，因而在一个厚度等于或小于5mm的磁盘设备中可装入对应于两个磁盘的四个记录面的四个磁头。但是，通过使用等于或小于微微级滑件的一个滑件，就可以在一个厚度等于或小于5mm的磁盘设备中装入对应于3个磁盘的6个记录面的6上磁头。于是，有可能实现容量大，结构小而薄的磁盘设备。

按本发明，在一个切口部分和一个凸起之间的衔接配合部分上粘结一个密封带，就可保证该密封结构的可靠性，该密封带的形状能有选择性地复盖该衔接部分；该切口部分设在外壳肋中，用于装入磁头或用于确定FPC的路径；该凸起在磁盘/致动器盖上形成。在提供绕过外壳肋的下部的FPC通孔的情况下，用粘结剂封闭该通孔，就可保证高度密封性能。在外壳和上盖之间，或者在外壳肋和磁盘/致动器盖之间夹持密封填料的情况下，沿高度方向平滑衔接面的高低不平的变化，就可保证由夹持在衔接面处的密封填料产生的高度密封性能。FPC可以和密封填料一起夹持在该衔接面上，因此FPC可穿过衔接面延伸，从而可在衔接面保证良好密封。

于是，有可能保证磁盘设备有足够好的密封，尘土不会从外部穿透到磁头/磁盘组件的内部，导致高可靠性。

图1是本发明的磁盘设备的第一实施例的平面图，其中局部剖开以表示的内部部件的细节；

图2(a)、2(b)和2(c)是分别沿图1所示的线101-101、102-102、和103-103取的剖面图；

图3是图1的磁盘设备的一部分的详细视图，表示安装磁盘和滑件的安装部分；

图4是图1所示的磁盘设备的主轴部分的详细视图；

图5是图1所示的磁盘设备的致动器部分的详细视图；

图6是密封带部分的一个详细的透视图，粘结该密封带以覆盖设在图1所示磁盘设备的外壳肋中用于装入磁头的切口部分；

图7是密封带部分的一个详细的透视图，粘结该密封带以覆盖设在图1所示磁盘设备的外壳肋中用于延伸FPC的切口部分；

图8是通孔结构的详细剖面图，该结构是在图1所示磁盘设备的外壳肋的一个基端内形成的；

图9是一个连接器的剖面图，该连接器把磁头/线圈FPC和电机FPC连接到用于图1所示磁盘设备的控制组件的电路板上；

图10是把磁头/线圈FPC和电机FPC连接到用于图1所示磁盘设备的控制组件的电路板上的连接器的另一种结构的剖面图；

图11是把磁头/线圈FPC和电机FPC连接到用于图1所示磁盘设备的控制组件的电路板上的连接器的下一种结构的剖面图；

图12是本发明的磁盘设备的第三实施例的平面图，局部切口以表示内部部件的细节；

图13(a)，13(b)和13(c)是分别沿图12所示的线201-201、202-202和203-203取的剖面图；

图14是图12的磁盘设备的一部分的详细视图，表示用于安装磁盘和滑件的安装部分；

图15是图12的磁盘设备的主轴部分的详细视图；

图16是图12的磁盘设备的致动器部分的详细视图；

图17是本发明磁盘设备的第三实施例的平面图，局部剖开以表示内部部件的细节；

图18(a)、18(b)和18(c)是分别沿图17的线301-301、302-302，和303-303取的剖面图；

图19是本发明的磁盘设备的第四实施例的平面图，局部剖开以表示内部部件的细节；

图20(a)、20(b)和20(c)是分别沿图19所示的线401-401、402-402、和403-403取的剖面图。

下面参照附图详细描述本发明的实施例。

实施例1

图1是本发明的磁盘设备的一个实施例的结构的平面图，局部剖开以表示它的内部部件。图2(a)、2(b)、和2(c)是分别沿图1的线01-101、102-102、和103-103取的剖面图。

现在参照图1和图2(a)-2(c)，磁盘设备1包括具有部件A和B的磁头/磁盘组件(HDA)。部件A是：包括两个磁盘2的主轴系统1a、包含在磁盘2的内部直径部分中并且旋转整体式叠层的磁盘2的主轴3、主轴电机9、动态辆承10、以及主轴传动轴91。部件B是：包括装有传感器以便在磁盘2上来回写、读磁记录值的滑件4并构成磁头的致动器系统1b、支撑滑件5的悬挂装置5、每一个都与滑件4一起固定在悬挂装置的同一侧的多个导向臂6、线圈12、与线圈12配合动作产生驱动力的磁路11、支撑线圈12的线圈夹持器7、用于摇动导向臂6的主轴衬套8、整体式相互叠层的线圈夹持器7和隔离物13、轴承92、和枢轴传动轴93。磁盘设备1进一步还包括部件C、D、E、F、和G。部件C包括：一个磁头/线圈FPC14(柔性印刷电路板，它整体形成多根引线(未示出)，用于发送当磁头读、写记录在磁盘2上的信息时产生的微弱电信号，并且还形成一根引线，用于把电流加到线圈12上；一个电机FPC15，用于把电流加到主轴电机9上；以及，一个连接器16。部件D是；包括外壳17的一个磁盘/致动器室25，用于支撑主轴系统1a和致动器1b；一个外壳肋18；以及，一个磁盘/致动器盖19。部件E是一个控制组件22，它由集成电路元件20(如，IC和LSI)、除集成电路元件20外的电子学电路部件(未示出)以及一个电路板21装配而成。部件F是包括外壳17和组件盖23在内的一个组件室26。部件G是由外壳17和组件盖23固定的一个PCMCIA连接器24。

例如按以下所述确定该实施例中磁盘设备的外部尺寸：总长度L＝85.6mm，宽度W＝54.0mm，设备厚度H＝4.9mm，设在主体两端的每个凸起沿纵向方向的厚度H1＝3mm，凸起的宽度W1＝3mm。磁盘设备1的这些尺寸满足所谓(II)型PC卡的规格要求。

图2(c)(沿图1的线103-103取的剖面图)表示出在磁盘/致动器室25和组件室26之间的边界部分。在该边界部分的外壳肋18有切部分27和28，切口部分27用于装入磁头，切口部分28用于延伸磁头/线圈FPC14和电机FPC15。设在磁盘/致动器盖19上的凸起19a和19b分别配合在切口部分27和28中以封闭它们。在切口部分27、28和凸起19a、19b之间分别形成的衔接面沿设备的厚度方向台阶状弯曲。在该实施例中，通过一个密封带29(为清楚起见，图中用间隔很大的斜的断面线表示之)来封闭每个衔接面，密封带29有一个宽度部分有选择地伸出以覆盖衔接面的台阶状弯曲部分，从而可防止外部灰尘穿透HDA，保证了高可靠性。下面参照图6和7再来公开这些细节。值得注意的是，图2(c)剖面图所示的外壳17的断面线分开的距离相对较窄。

把控制组件22的电路板21定位在沿厚度方向的设备中心。在电路板21的两个表面上都安装集成电路元件20(如，IC或LSI)和电子部件。把磁头/线圈FPC14和电机FPC15的一端通过连接器16连接到电路板21。使用图11所示的弹簧型连接器81作为连接器16。定位孔73-a和固定孔73-c的定位位置应使连接器16在这两个孔之间。通过螺钉73-d和另一螺钉(未示出)的紧固力把连接器16(连接器81)和FPC沿设备的厚度方向夹紧，其中的螺钉73-d穿过了定位孔73-d，而所说的另一螺钉穿过了固定孔73-c，从而使连接器81的导体82偏向磁头一线圈FPC14和电机FPC，并且和FPC14及15实现压接触配合。由于导体82的偏向，所以这对在连接器81的导体82和磁头一线圈FPC14及电机FPC15之间保持充分的电接触是十分有效的。

图3是图1所示HDA中的磁盘2和滑件4的安装部分的一个放大的视图。参照图3，它公开了一种规格，其中磁头/磁盘安装部分的厚度等于或小于5mm，并且磁盘设备1具有两个磁盘。

就毫微级滑件的一种滑件尺寸而论，厂家同意IDEMA推荐的规定尺寸(厚度：0.4-0.43mm)。使用毫微级滑件40作为如图3所示的滑件4。使用了由Hutchinson Technology Incorporated(USA)制造的1950型悬挂装置的一种实验性的和导向臂整体式形成的悬挂装置的高度31为0.582mm。悬挂装置5的厚度是0.064mm；磁盘2的厚度33是0.381mm(0.015英寸)；外壳17的厚度35是0.4mm；磁盘/致动器盖19的厚度34是0.4mm；最外的悬挂装置5和外壳17之间的间隙36是0.302mm；最外的悬挂装置5和磁盘/致动器盖19之间隙37是0.302mm；包括悬挂装置5在内的毫微级滑件40之间的间隙38是0.406mm。总厚度39变为4.9mm。这就证明了，按本发明使用按商业途径可以得到的组装部件，就可以实现厚度等于或小于5mm的磁头/磁盘安装部分。

图4是图1和图2(a)-2(c)所示的主轴部分的放大视图。现在参看图4，其中针对装有两个磁盘的磁盘设备1说明把主轴部分的厚度定为等于或小于5mm的规定。

磁盘2的厚度33为0.381mm；隔离物94的厚度41为1.57mm；主轴3的盘心凸缘3a的厚度42为0.5mm；夹具95的厚度42是0.684mm；盘心凸缘3a和外壳17之间的间隙44是0.384mm；夹具95和磁盘/致动器盖19之间的间隙45为0.2mm；外壳17的厚度35是0.4mm；磁盘/致动器盖19的厚度34为0.4mm。总厚度48变为4.9mm。这证明，按照本发明可以实现厚度等于或小于5mm的主轴部分。

图5是图1和图2(a)-2(c)所示的致动器部分的放大视图。现在参照图5，其中针对装有两个磁盘的磁盘设备1说明致动器部分的厚度定为等于或小于5mm的规定。

和导向臂整体式构成的悬挂装置的导向臂6的厚度51为0.3mm；线圈夹持器7的厚度52为0.817mm；第一空间13的厚度13a为0.5mm；第二空间13的厚度13b为0.817mm；枢轴衬套凸缘8a的厚度53为0.366mm；枢轴衬套8的端表面和外壳17之间的间隙54为0.166mm；枢轴衬套凸缘8a和磁盘/致动器盖19之间的间隙55为0.2mm；外壳17的厚度59为0.25mm；磁盘/致动器盖19的厚度56为0.2mm；枢轴夹具30的厚度57为0.35mm。总厚度58变为4.9mm。这证明，按本发明可实现厚度等于或小于5mm的致动器部分。

总之，如图3、4、5具体所示的有两个磁盘的磁盘设备被证明能满足设备厚度(H)为5mm或更小些的规定指标。因此在此实施例中，有可能实现存贮容量大、结构小而薄的磁盘设备。

在具体如图3、4、和5所示的实施例中，由于把毫微级滑件40用作滑件4，所以磁头负荷约为3.5gf。假定内周边CSS(接触启动停止)和摩擦系数＝1，则在电机启动时的总的磁头负荷变为14gf×cm〔＝3.5gf×1cm×1×4(磁头数)〕。另一方面，在使用主轴电机9的情况下，(即电机9的尺寸足够小，因此可以包含在两个1.8英寸磁盘的内直径部分中，如该实施例所示)，通过考察(计算)已经知道，即使电机空间变为最大并且使用了具有高的抗冲击性的动态轴轴10，为装入磁头分配的启动扭矩约为6gf×cm。结果，需要额外再设置一个加负荷/卸负荷机构(未示出)，以便在启动磁盘2旋转时使滑件4自磁盘2的表面分离开。

图6是粘结到用于装入磁头的切口部分27的密封带部分的放大透视图，切口部分27是否如图1和图2(a)-2(c)中所示的外壳肋18中形成的。要求用于装入磁头的切口部分27在外壳肋18中形成。另一方面，在磁盘/致动器盖19的一部分上提供配合进入切口部分27的凸起19a。把一个密封带粘结到衔接部分以提供必要的密封，该密封带有一个有选择地伸出的宽度部分，以覆盖在切口部分27和凸起19a之间的台阶状的弯曲衔接面。

图7是一个粘结到用于延伸FPC的切口部分28的密封带的放大透视图，切口部分28是在图1和图2(a)-2(c)所示的外壳肋18中形成的。在外壳肋18中形成用于延伸磁头/线圈FPC14和电机FPC15的切口部分28。另一方面，在磁盘/致动器盖19的一部分上形成配合进入切口部分28的凸起19b。把一个密封带29粘结到衔接面以提供必要的密封，该密封带29能覆盖切口部分28和凸起19b之间的台阶状弯曲衔接面。

此外，通过外壳肋18伸展磁头/线圈FPC14和电机FPC的结构不限于图7所示的结构。例如，可以采用图8所示的下述结构。

图8是通孔61的结构的放大剖面图，FPX穿过通孔61绕过外壳肋18延伸。在图1和图2(a)至2(c)所示的磁盘设备1中，在外壳肋18的基底端内形成该通孔。具体来说，在外壳肋18的下部形成通孔61，以便把磁头/线圈FPC14和电机FPC15从磁盘/致动器室25经通孔延伸到组件室26。在磁头/线圈FPC14和电机FPC15通过通孔26后，用粘结剂62掩埋该通孔61，以改进通孔61的密封性能。这时，通过保护密封63，保护磁头/线圈FPC14和电机FPC15的从外壳露到外部的那些部分。

使用上述每一个用于HDA的密封结构(磁盘/致动器室25)都可实现具有高可靠性的磁盘设备1。

剖面图9、10、11表示把磁头/线圈FPC14和电机FPC15连接到控制组件22的电路板21的连接器的各种结构。

图9所示的结构使用了弹性连接器71，在它的结构中，或者导电层和绝缘层彼此交叉叠层，或者用一个绝缘体包裹多个导电部分。在图9所示的连接器中，弹性连接器71具有多个导电结构，它们沿厚度方向延伸并暴露于上、下表面。弹性连接器71夹持在电路板21和磁头/线圈FPC14及电机FPC15之间，并在此中间发生偏斜，使外壳17上暴露于磁头/线圈FPC14和电机FPC15的上表面的一组连接端(未示出)通过导电结构以规定的一对一的关系电连接到暴露于电路板21的下表面的一组连接端(未示出)上。这样一种弹性连接器71可通过商业途径从几个厂家得到。由于电路板21是通过FPC的定位销72和在电路板21中形成的定位孔73-a及73-b(见图1)相对于磁头/线圈FPC14和电机FPC15定位的，所以不需要对弹性连接器71进行定位。例如，可以在电路板21的下表面提供用于夹持弹性连接器71的定位框74。

图10表示连接器的另一种结构，它使用了设在电路板21上的连接器76和设在磁头/线圈FPC侧14及电机FPC15上的连接器75。具体来说，具有针型导体77的凸形连接器76装在电路板21上，该导体77通过焊料78连接到电路板21上。在设在磁头/线圈FPC14和电机FPC上的凹形连接器75中，压入针状导体77的圆柱形导体79连接到通过焊料78在磁头/线圈FPC14和电机FPC15上形成的导电结构(未示出)上。凸、凹形连接器的这种配置状况还可以彼此颠倒过来。使用FPC的定位针72和电路板21的定位孔73-a、73-b来实现连接器75和76的定位。

图11表示连接器的下一种结构。定位在电路板21上提供的一个弹簧型连接器81〔例如，由AMP Incorporated制造的“Amp P2”(商标名)〕，并将其压紧使其啮合磁头/线圈FPC14和电机FPC15以便进行电连接。具体来说，使用FPC的定位针72和电路板21的定位孔73-a及73-b(见图1)来完成连接器81的定位。连接器81的大致L形的弹性导体82在其基底端通过焊料78连接到电路板21，并且在其前端通过导体82的偏斜在紧并电连接到磁头/线圈FPC14及电机FPC15的导电结构(未示出)上。通过一个粘结带或类似物，把磁头/线圈FPC14和电机FPC15粘结到外壳17的规定位置。图1所示的连接器16采用这样一种弹簧型连接器81。

实施例2

图12是本发明的光盘设备的另一个实施例的结构的平面图，其中有些部件局部剖开。图13(a)、13(b)和13(c)是分别沿图12的线201-201、202-202、203-203取的剖面图。

在图12和图13(a)-13(c)所示的这个实施例中，磁盘设备的基本结构与图1所示大致相似，因此用相同的符号表示与图1所示对应的部件，并且省去了对它们的说明。

图1和图2(a)-2(c)所示的实施例1具有安装两个磁盘的结构，而图12和图13(a)-13(c)所示的实施例具有安装三个磁盘的结构。但在第二实施例中，必须把在外壳17的每一端上形成的用于配合进入一个衔接设备(未示出)的PC卡槽口的凸起(厚度H2；3.3mm)的宽度W2从(II)型的标准值3mm变到(III)型的标准值1.5mm，以保证数目增加的磁盘所需的空间。目前通过商业途径可得到的信息处理设备的PC卡槽口的形状对于(II)型和(III)型的规格指标基本上通用，因此基本上可把(II)型的一个修改的规格指标(把宽度W2变为1.5mm，以此作为(III)型的标准值)用作(II)型的规格指标。如果要推广(II)型HDD，那么期望把(II)型的宽度W2的标准值与现行值3mm(实施例1中的宽度W1)都统一到(III)型标准值1.5mm(实施例2中的宽度W2)。

厚度等于或小于5mm的磁盘设备可以安装3个磁盘的理由是，滑件从毫微级滑件变为尺寸比它小的微微级滑件，并且磁盘2的厚度从0.381mm(0.015英寸)变到0.305mm(0.012英寸)。一个进行科学研究的公司报告说，微微级滑件即将投入实际使用，厚度约为0.305mm的磁盘2目前正在开发之中。预计2或3年后将会大规模生产微微级滑件和厚度约为0.305mm的磁盘2。如果这样，就可能实现其中使用了微微级滑件并且安装了两个磁盘的厚度等于或小于5mm的磁盘设备。在具有尺寸容许误差的这样一个磁盘设备中，可以增大部件之间的间隙和外壳或上盖的厚度，以提高处理期间抵抗变形的能力。还有，如果实现了小于微微级滑件的磁头，就能够很容易地安装3个磁盘。此外，如果使用粘结剂和夹紧件的组合来紧固磁盘2和导向臂，就可增强夹紧强度。

图13(c)(沿图12的线203-203取的剖面图)表示在磁盘/致动器室25和组件室26之间的一个边界部分。在该边界部分的外壳肋18有两个切口部分，切口部分27用于装入磁头，切口部分28用于延伸磁头/线圈FPC14和电机FPC15。设在磁盘/致动器盖19上的凸起19a和19b分别配合进入切口部分27和28以封闭它们。分别在切口部分27、28和凸起19a、19b之间形成的衔接面沿设备的厚度方向弯曲成台阶状。在该实施例中，用密封带29(为清楚起见用断面线表示)封闭每一个衔接面，密封带29有一个有选择地伸出的宽度部分以覆盖衔接面的台阶状弯曲部分，防止外部灰尘穿入HAD，从而保证了高可靠性。详细情况见图6和7的介绍。要注意，外壳17的横断面也用断面线表示。

控制组件22的电路板21定位在该设备沿厚度方向的中心。集成电路元件20(如IC或LSI)以及电子电路部件安装在电路板21的两个表面。磁头/线圈FPC14和电机RPC15的一端通过连接器16电连接到电路板21。例如使用图11所示的弹簧型连接器81作为连接器16。定位孔73-a和固定孔73-c的定位位置应使连接器16在这两个孔之间。让螺钉73-d穿过定位孔73-a，并让另一个螺钉(未示出)穿过定位孔73-c，通过由此产生的紧固力把连接器16(连接器81)和FPC沿设备厚度方向夹紧，使连接器81的导体82偏斜到磁头-线圈FPC14和电机FPC15上并与它们压配合。这对在连接器81的导体82和磁头一线圈FPC14及电机FPC15之间保持由导体82的偏斜产生的足够好的电连接是很有效的。

参看图14、15、16，下面介绍对于有三个磁盘的磁盘设备的等于或小于5mm的设备厚度的指标规定。

图14是图12所示的磁头/磁盘安装部分的一个放大视图。参照图14，按照IDEMA的规定，微微级滑件103的厚度是0.3mm。微微级滑件103的质量约为毫微级滑件的质量的1/3.5左右。因而，通过把悬挂装置5的质量减小到约1/3.5并且还要把磁头负荷减小到约1/3.5，就有可能获得基本上类似于使用毫微级滑件获得的抗冲击/抗振动性能和浮动特性。于是，悬挂装置5的厚度在此实施例中从0.064mm变到0.025mm，和导向臂整体式构成的悬挂装置的高度111在使用元枢轴支撑系统的情况下变为约0.325mm。磁盘的厚度112为0.305mm(0.012英寸)，外壳的厚度113为0.4mm，磁盘/致动器盖的厚度114为0.4mm，在装置端部(支撑微微级滑件103的悬挂装置5)的磁头和外壳之间的间隙115为0.2175mm，在装置端部的磁头和磁盘/致动器盖19之间的间隙116为0.2175mm，在磁头之间的间隙118是0.4mm。总厚度117变为4.9mm。这证明，厚度等于或小于5mm的磁头/磁盘安装部分是可以实现的。

磁头电荷减小到约1/3.5，即从3.5gf变到1gf。存在着磁头负荷约为0.5gf的可能性。因此，总的磁头负荷变为(3至6)gf×cm〔＝(0.5至1)gf×6(磁头)〕。在使用微微级滑件103的情况下，磁盘设备在启动磁盘2转动时不再需要提供加负荷/卸负荷机构。

图15是图12所示的主轴部分的一个放大的视图。现参照图15，磁盘2的厚度112为0.305mm，隔离物94的厚度125为1.05mm，主轴3的盘心凸缘3a的厚度121为0.2925mm，夹具95的厚度122为0.3425mm，盘心凸缘3a和外壳17之间的间隙123是0.25mm，夹具95和磁盘/致动器盖19之间的间隙124是0.2mm，外壳厚度113是0.4mm，磁盘/致动器盖的厚度是0.4mm。总厚度126变为4.9mm。这证明，可以实现厚度等于或小于5mm的磁头/磁盘安装部分。

图16是图12中的致动器部分的一个放大的视图。现参照图16，和导向臂整体构成的悬挂装置的厚度131为0.15mm，线圈夹持器的厚度132为0.45mm，第一隔离物的厚度133为0.605mm，第二隔离物的厚度134为0.45mm，枢轴衬套凸缘8a的厚度135为0.2425mm，枢轴衬套8的端表面和外壳17之间的间隙137为0.15mm，枢轴衬套凸缘8a和磁盘/致动器盖19之间的间隙136为0.2mm，外壳的厚度139是0.25mm，枢轴夹具的厚度140是0.2425mm，磁盘/致动器盖的厚度为0.2mm。总厚度150变为4.9mm。这证明，可以实现厚度等于或小于5mm的致动器部分。

因而，在这个实施例中，在设备厚度等于或小于5mm的一个外壳中可装有3个磁盘2。因而，有可能实现容量大、结构小而薄的磁盘设备。

密封图12中的磁盘/致动器室25的方式可以和参照图6、7、8所述的相同，因而省去了对它的说明。连接器的安装方式也可与参照图9、10、11所述的相同，因而也省去了对它的说明。

实施例3和4

实施例3和4的磁盘设备有几个部件。这两个实施例的每一个的头3个部件都和参照图1和图2(a)-2(c)描述的头三个部件A-C相同。因此省去了对这三个部件的描述。另外，用相同的标号表示和例1通用的这些实施例的元、部件，并且只参照新的标号描述新的或改进的元件。

图17是本发明的磁盘设备的第三实施例的结构的平面图，局部剖开了一些部件的表示设备的内部情况。图18(a)、18(b)、和18(c)是分别沿图17的线301-301、302-302、和303-303取的剖面图。

现在参照图17和图18(a)-18(c)，并且认为详细描述第一至第三部件是不必要的，第四部件包括一个外壳17，用于支撑主轴系统1a和致动器系统1b。第五部件是控制组件22，由集成电路元件20(如，IC或LSI)、除集成电路元件20以外的电子电路部件(未示出)，以及电路板21组装而成。第六部件是组件室26，其中包括外壳17和组件盖141。第七部件是由外壳17和盖41固定的一个PCMCIA连接器24。

在图17和图18(a)-18(c)所示的实施例中，磁盘设备具有一个密封结构，其中把磁盘/致动器室和组件室密封在一起。具体来说，控制组件22的电路板21粘结固定在位于外壳17中的沟槽142中(见图18(c))，使得电路板21的主表面相对于盖141处在和外壳17的衔接面相同的高度，并且在外壳17的衔接面、部分电路板21、和盖141之间夹持密封填料143，以保证良好密封。这就可能防止外部灰尘渗入内部，因此可保证是一个高可靠性的磁盘设备。

实施例4

图19是本发明的磁盘设备的第四实施例的结构平面图，其中作了局部剖开。图20(a)、20(b)和20(c)是分别沿线401-401、402-402、403-403取的剖面图。

在该实施例中，磁盘/致动器室25与组件室26分开，因此可保证磁盘/致动器室25有高密封性能。实施例4与实施例1的不同之处是使用密封填料进行密封。

现在参照图19和20(a)-20(c)，并且再次回忆先前参照第一实施例描述过的第一至第三部件，磁盘设备1有一个磁盘/致动器室25，即第四部件，它包括用于支撑主轴系统1a和致动器系统1b的外壳17、外壳肋18、和磁盘/致动器19。第五部件是一控制组件22，它由集成电路元件20(如IC、LSI)，除集成电路元件20以外的电子电路部件(未示出)，以及电路板21组装而成。第六部件是一组件室26，其中包括外壳17和组件盖23。第七部件包括夹持并固定在外壳17和组件盖23之间的PCMCIA连接器24。

在该实施例中，磁盘/致动器室25与组件室26分开，并在外壳肋18和磁盘/致动器盖19之间夹持密封填料151，以提高磁盘/致动器室25的密封性能(注意，间隔窄的断面线表示密封填料151，图20(c)中所示的间隔较宽的断面线表示外壳的剖面)。

在外壳肋18中形成面对控制组件22的凹部18a，以保证装入磁头的空间，并且在磁盘/致动器盖19中形成可配合进入凹部18a的凸起19c。外壳肋18的凹部18a的两端都伸入平滑倾斜表面18b中。沿倾斜表面18b倾斜地填入密封填料151(见图20(c))。在图20(c)中，从该图的观察角度只能观察到一个倾斜表面18b。

在此情况下，利用在外壳肋18和磁盘/致动器19之间的密封填料151把磁头/线圈FPC14和电机FPC15夹持在一起，就可能延伸磁头/线圈FPC14和电机FPC15，并且可能改进密封性能。因此，有可能防止灰尘从外部渗入，并因而可保证磁盘设备的高可靠性。

虽然图19所示的结构包含两个磁盘2，但该结构也可以应用到只包含一个磁盘2的情况。在这种情况下，可以压平磁盘/致动器盖19和外壳17之间的衔接面，同时还要保证装入磁头的间隙，为此要调整外壳肋18的高度，使得在整个衔接面周边的衔接面略低于中心的衔接面。

在图19和图20(a)-20(c)所示的结构中，由于密封填料151穿过磁头装入部分，所以磁盘/致动器盖19和最外边的磁盘2之间的间隙比图1所示的实施例1的这个间隙窄0.05mm；磁盘2之间的间隙比实施例1的这个间隙窄0.1mm；外壳17和最下边的磁盘2之间的间隙比实施例1的这个间隙宽0.15mm，从而可保证密封填料151的安装空间。

如上所述，在本发明的每个实施例中，在一个设备厚度等于或小于5mm的磁盘设备中可装两个或3个磁盘。这就证明，可以实现容量大且结构小而薄的光盘设备。然而还可保证包含磁盘2的磁盘/致动器室25具有高的密封性能。这足以证明，可实现高可靠性的磁盘设备。特别是，本发明的磁盘设备基本上满足了PCMCIA标准，并且可以用在设在便携式小尺寸信息处理设备中的PC卡槽口中的状态下。

虽然介绍了优选实施例的特殊细节，但按本发明的广义方面还可期望有另外的实施例、改进和变化，所有这些全由所附的下述权利要求书的构思和范围确定。

Claims

1.一种磁盘设备，包括：

所说磁盘设备的外部厚度等于或小于5mm，包括：

一个磁头/磁盘组件，具有：一个主轴，用于安装磁盘；一个主轴电机，用于驱动所说主轴旋转；一个外壳，用于通过第一轴承可转动地支撑所说主轴；一个传感器，用于向/从所说磁盘写/读信息；一个致动器，包括：安装所说传感器的滑件、用于支撑所说滑件的悬挂装置、用于支撑所说悬挂装置的导向臂、用于沿所说磁盘的径向方向可移动地引导所说导向臂的第二轴承、相对于所说轴承支撑在所说导向臂的从所说悬挂装置算起的另一侧的线圈、由所说外壳支撑的用于与所说线圈协同动作驱动所说导向臂的磁路；以及，一个上盖，用于形成一个封闭空间，与所说外壳协同动作以包含所说磁盘和所说致动器；

一个控制组件，包括用于控制所说磁头/磁盘组件的电子部件和用于安装所说电子部件的电路板；以及

至少支撑两个所说磁盘的所说磁头/磁盘组件。

2.如权利要求1的磁盘设备，进一步还包括仅安装在所说主轴上的两个所说磁盘。

3.如权利要求1的磁盘设备，其中把所说主轴支撑在所说外壳上的所说第一轴承是动态轴承；并且

所说致动器的结构应使所说滑件和所说导向臂被固定在所说悬挂装置的同一个表面上，并且一个线圈夹持器用于支撑所说线圈，该线圈夹持器固定到所说导向臂上。

4.如权利要求1的磁盘设备，其中所说磁盘设备分为第一室和第二室，第一室包含所说磁盘和所说致动器，第二室包含所说控制组件，一个外壳肋从所说外壳突出出来以包围设有所说磁盘和所说致动器的所说第一室，并且第一和第二盖与所说外壳肋紧密接触。

5.如权利要求1的磁盘设备，其中所说磁盘设备装在一个PC卡槽口中，并且所说磁盘设备的设计指标符合PCMCIA/JEIDA标准。

6.如权利要求1的磁盘设备，其中所说导向臂与所说滑件在所说悬挂装置的同一个表面上固定到一起。

7.一种磁盘设备，包括：

所说磁盘设备的外部厚度等于或小于5mm，包括：

一个磁头/磁盘组件，具有：一个主轴，用于安装磁盘；一个主轴电机，用于驱动所说主轴旋转；一个外壳，用于通过第一轴承可转动地支撑所说主轴；一个传感器，用于向/从所说磁盘写/读信息；一个致动器，包括：安装所说传感器的滑件、用于支撑所说滑件的悬挂装置、用于支撑所说悬挂装置的导向臂、用于沿所说磁盘的径向方向可移动地引导所说导向臂的第二轴承、支撑在所说导向臂的侧面的线圈、由所说外壳支撑的用于与所说线圈协同动作驱动所说导向臂的磁路；以及，一个上盖，用于形成一个封闭空间，与所说外壳协同动作以包含所说磁盘和所说致动器；

一个控制组件，包括用于控制所说磁头/磁盘组件的电子部件和用于安装所说电子部件的电路板；

所说磁盘设备，分为第一室和第二室，第一室包含所说磁盘和所说致动器，第二室包含所说控制组件，一个外壳肋从所说外壳突出出来以包围设有所说磁盘和所说致动器的所说第一室，并且第一和第二盖与所说外壳肋紧密接触；

所说磁盘进一步还有第一、第二、和第三密封结构中的至少一种密封结构；

所说第一密封结构，用于密封设在所说外壳肋中的用于装入磁头的第一切口部分；所说第一切口部分与在所说第一盖的一部分上形成的第一凸起闭合；并且所说第一室用一个密封带密封，该密封带有一个按照所说第一切口部分的形状有选择地延伸的宽度部分；

所说第二密封结构，用于密封第二切口部分，一个柔性印刷电路板通过第二切口部分延伸该电路板用于在所说磁带/磁盘组件和所说控制组件之间发送/接收至少一种功率信号或电信号；所说第二切口部分与在所说第一盖的一部分上形成的第二凸封闭合；并且，使用一个密封带密封所说第一室，该密封带具有一个按照所说第二切口部分的形状有选择地延伸的宽度部分；以及

所说第三密封结构，用于密封在所说外壳肋的下面通过的一个通孔，一个柔性印刷电路板通过通孔伸展，该电路板用于在所说磁头/磁盘组件和所说控制组件之间发送/接收至少一种功率信号或电信号，通过用粘结剂封闭所说通孔来密封所说第一室。

8.如权利要求7的磁盘设备，进一步还包括仅安装在所说主轴上的两个所说磁盘。

9.如权利要求7的磁盘设备，其中所说磁盘设备装在一个PC卡槽口中，所说磁盘设备的设计指标符合PCMCIA/JEIDA标准。

10.如权利要求7的磁盘设备，进一步还包括一个连接器，用于把所说柔性印刷电路板连到安装所说电子部件的所说电路板上。

11.如权利要求10的磁盘设备，其中所说连接器是一弹性连接器。

12.如权利要求10的磁盘设备，其中所说连接器包括插座和插针，它们分别安装所说柔性印刷电路和所说电路板之一上。

13.如权得要求10的磁盘设备，其中所说连接器包括一个弹簧偏斜连接器结构，它安装在所说柔性印刷电路板和所说电路板之一上并且与所说柔性印刷电路板和所说电路板中的另一个弹性啮合。

14.一种磁盘设备，包括：

所说磁盘设备的外部厚度等于或小于5mm，包括：

一个磁头/磁盘组件，具有：一个主轴，用于安装磁盘；一个主轴电机，用于驱动所说主轴旋转；一个外壳，用于通过第一轴承可转动地支撑所说主轴；一个传感器，用于向/从所说磁盘写/读信息；一个致动器，包括：安装所说传感器的滑件、用于支撑所说滑件的悬挂装置、用于支撑所说悬挂装置的导向臂、用于沿所说磁盘的径向方向可移动地引导所说导向臂的第二轴承、支撑在所说导向臂的侧面的线圈、由所说外壳支撑的用于与所说线圈协同动作驱动所说导向臂的磁路；以及，一个上盖，用于形成一个封闭空间，当所说外壳协同动作以包含所说磁盘和所说致动器；

其中，一个深度近似等于所说电路厚度的沟槽沿衔接面的一部分在所说外壳和所说盖之间延伸；在所说沟槽中用粘结剂粘结所说电路板，使所说电路板的主表面和所说外壳的所说衔接面有相同的高度；并且，在包括所说电路板的所说主表面在内的所说衔接面和所说盖之间夹持一种密封填料，从而用所说控制组件在一个共用室中把所说磁盘和所说致动器密封在一起。

15.如权利要求14的磁盘设备，其中所说磁盘设备装在一个PC卡插口内，所说磁盘设备的设计指标符号PCMCIA/JEIDA标准。

16.如权利要求14的磁盘设备，进一步还包括仅装在所说主轴上的两个所说磁盘。