[发明专利]转换器支承装置

说明书

本发明是关于一种用于旋转式存储器的转换器支承装置，特别是指一种适用于转换器浮动量小，检索速度高的高密度存储器的转换器支承装置。

旋转式存储器装有一种旋转存储媒质;一种转换器，它用作读出和写入信息并且浮动在存储媒质的上方;一种有如美国专利No.4，167，765中所提出的用来支承转换器的转换器支承装置;一个使转换器接近存储媒质的存取机构，该存取机构还可在半径范围内所希望的位置支撑转换器。转换器支承装置装有一个挠性结构支架，该支架包含有：构成两个外侧的挠性指的矩形槽口，而这两个挠性指通过一个弱挠性的横向框架相联;一个从横向框架伸向槽口的挠性的中心舌片;一个用于支撑挠性结构支架的刚性结构支架，它包含有一个弹性部分和一个承载梁部分;一个用来传递介于刚性结构支架与挠性结构支架的中心舌片之间的负载的突出物，空气支承滑块（以下称作“滑块”）承载着装在中心舌片上的转换器。

由于滑块装在下表面，横向框架被制成整体结构，中心舌片实际上是刚性的，因此，实际上外侧挠性指是挠性结构支架上仅有的挠性部分。外侧挠性指与中心舌片平行并且也与滑块的浮动表面所形成的平面平行。

在转换器达到旋转式媒质任一径向位置的检索期间，有一个径向驱动力从存取机构作用到转换器支承装置上，这个驱动力操作转换器支承装置使其加速，维持速度或减速。上面所描述的传统转换器支承装置中，没能充分考虑当驱动力作用时所产生的现象，即如下文所述的滑块的摆动及由此而产生的浮动量的减小。

另外，到目前为止，高速时无法精确测量浮动量随时间的变化，也无法测量滑块或左或右的浮动面的浮动量的变化值以及监测滑块的摆动，因此，不可能充分考虑上述现象。高速时，浮动量变化的所谓“精确测量”是指，在0.5毫秒时间内所产生的大约0.01微米的浮动量其变化量可以用0.05毫秒到0.1毫秒，0.005毫秒或更精确的分辨率来测量。

已有技术中，实际的浮动量与检索期间预期发生的减小量相比通常大得多，这也是没能充分考虑检索期间给出的浮动量减小的另一个原因。即，予先给定的浮动量通常为0.4微米到1微米，而此时浮动量的减小值依次为0.01微米到0.03微米数量级，因此也並不是一个严重的因素。然而，近年来的发展导致使用越来越高的存储密度，需要将浮动量减小至0.2微米到0.3微米的范围。因此，检索期间浮动量的减小变得大于过去的数量，这就需要对检索期间浮动量的减小进行充分考虑。

以下说明一下关于检索期间浮动量减小原因的传统观点。

当检索方向的力F从挠性结构支架传递到滑块时，会有滑块绕质心G旋转的趋势。当考虑滑块的旋转时，可以假设力F的作用点位于滑块的安装表面上。因此，如果力F与质心G之间的距离（力臂长）是l₁，它的力矩M_G即为

M_G＝Fl₁……（1）

力矩M_G与回复力矩Mr相等。该回复力矩是由于滑块浮动表面的浮动量变化±△h引起滑块倾斜一个角度i而产生的。由此

Mr＝Ki……（2）

其中K表示恢复空气支承弹性常数。因为

△h＝l₂i……（3）

F＝ma……（4）

上面所描述的变量△h可用下面的公式表示：

△h＝ma/k·l₂·l₁……（5）

其中m表示滑块的质量，α表示检索加速度，l₂表示滑块的左，右浮动面之间的距离。

为了证明上面所述观点的正确性，已提出了一种测量滑块浮动面浮动量随时间变化的方法，并且与滑块的不同质量m和臂长l₁相关的变量△h在转换器支承装置的检索期间也被测定。结果得出实际测到的变量△h比从公式（5）得到的值大得多。也就是说，当L表示检索方向的力F在滑块上的实际作用点与质心G之间距离时，△h用下面的公式表示

△h＝mα/k·l₂·L……（6）

得出

L＞l₁……（7）

这点在下面进行详细说明。它表明外侧挠性指的变形对△h的大小有很大的影响。原因如下：滑块的质心G位于外侧挠性指相对存储媒质的一边，因此，当检索加速度α把惯性力（F＝ma）作用到滑块时，外侧挠性指在变量△h进一步增加的方向产生变形。