專利名稱：硬盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬盤驅(qū)動器，更具體地，涉及一種帶有能夠在硬盤驅(qū)動器操作期間減緩振動的緩沖元件的硬盤驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動器是一種在計算機中使用的輔助存儲設(shè)備，其中，通過磁頭從磁盤讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)⑿聰?shù)據(jù)寫入磁盤。對硬盤驅(qū)動器存在持續(xù)的高速、高存儲量和低振動的要求，因此做出了一些開發(fā)以滿足這些需求。
圖1是傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器的分解透視圖。參照圖1，該硬盤驅(qū)動器10包括盤15；主軸電機20，其旋轉(zhuǎn)盤15，并且與基座11連接在一起；致動器30，其支撐磁讀/寫頭45，該磁頭將數(shù)據(jù)寫入盤15和/或?qū)?shù)據(jù)從盤15讀出；以及，蓋12，其緊固到基座211上，用以覆蓋和保護硬盤驅(qū)動器10內(nèi)的組件。
盤15固定到主軸電機20的轉(zhuǎn)子上，并且相對基座11轉(zhuǎn)動。在盤15的一個表面上，指示待寫入數(shù)據(jù)位置的數(shù)據(jù)被預(yù)先記錄在沿著盤15周向形成的大量軌道上。
致動器30通過音圈電機32繞與基座11相連的樞轉(zhuǎn)軸承33轉(zhuǎn)動。該致動器30包括臂35，其可轉(zhuǎn)動地連接到樞轉(zhuǎn)軸承33上；以及，頭萬向組件(head gimbal assembly HGA)37，其與臂35相連，支撐滑塊40，并將滑塊向盤15的表面偏壓，磁頭45安裝在該滑塊上。
當(dāng)硬盤驅(qū)動器10中的盤15轉(zhuǎn)動時，通過氣壓在硬盤驅(qū)動器中生成提升力?；瑝K40在盤表面上方的一定位置處保持懸浮狀態(tài)，在該高度，由盤15的轉(zhuǎn)動生成的提升力與HGA37的彈性力平衡。因此，安裝在滑塊40上的磁頭45與轉(zhuǎn)動的盤15隔開預(yù)定距離，從而將數(shù)據(jù)寫入盤15和/或從盤15讀出數(shù)據(jù)。
在傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器10中，由于主軸電機20的結(jié)構(gòu)特征或缺陷、盤15的偏心、硬盤驅(qū)動器10中的不規(guī)則氣流等原因，會產(chǎn)生振動。該振動很不利地產(chǎn)生了位置誤差信號(PES)和磁頭45的寫入/讀出誤差，并且增加了噪音，從而損害了硬盤驅(qū)動器的可靠性。
為了降低由于結(jié)構(gòu)特征而引起的振動，已經(jīng)在硬盤驅(qū)動器的主軸電機20中使用液壓軸承。使用液壓軸承的主軸電機能夠以7200轉(zhuǎn)每分以上的高速轉(zhuǎn)動盤15。當(dāng)盤15以高速轉(zhuǎn)動時，在與箭頭D所示的盤轉(zhuǎn)動方向一致的方向上轉(zhuǎn)動的氣流是導(dǎo)致盤15、致動器30和硬盤驅(qū)動器10振動的主要因素。因此，需要控制箭頭D方向上轉(zhuǎn)動的氣流，以便降低盤15、致動器30和硬盤驅(qū)動器10的振動，進而提高硬盤驅(qū)動器的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題，并且提供一種一種硬盤驅(qū)動器，包括包括基座和連接到所述基座上的蓋的殼體；連接到所述基座上的主軸電機；安裝到所述主軸電機上并且相對所述基座轉(zhuǎn)動的盤；致動器，其可轉(zhuǎn)動地與所述基座相連，并且包括由所述致動器支持的滑動件和安裝到所述滑動件的前端上的磁頭，該磁頭將數(shù)據(jù)寫入所述盤和/或從所述盤讀出數(shù)據(jù)；以及多個肋片，其從所述基座的至少一個表面或者所述蓋對著所述盤的部分突出，并且將其形狀形成為能夠使其將由于盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流向著所述盤的外邊緣引導(dǎo)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，將每個所述肋片靠近所述盤的中心的第一端和相應(yīng)肋片靠近所述盤的外邊緣的第二端相連的對應(yīng)線相對從所述盤的中心徑向延伸并且穿過所述肋片的對應(yīng)第一端的線沿著所述盤的轉(zhuǎn)動方向傾斜預(yù)定角度。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，每個所述肋片沿著所述盤的轉(zhuǎn)動方向從靠近所述盤的中心的第一端向著靠近所述盤的外邊緣的第二端彎曲，從而具有螺旋形狀。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述肋片的、供由盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流流經(jīng)的表面傾斜，從而將所述氣流引導(dǎo)向所述盤的一個表面。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述肋片相對所述氣流的流動方向設(shè)置在所述致動器之前，從而阻擋由盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流流向所述致動器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該硬盤驅(qū)動器還包括設(shè)置在所述盤的外邊緣外的循環(huán)過濾器，其中，所述肋片靠近所述盤的外邊緣的一端設(shè)置成相對氣流方向位于所述循環(huán)過濾器之前，從而將由所述盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流引導(dǎo)向所述循環(huán)過濾器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述肋片具有相同的形狀，并且以均勻的角度間隔設(shè)置。


圖1是傳統(tǒng)硬盤分解透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的硬盤驅(qū)動器的分解透視圖；圖3是圖2的蓋的仰視圖；圖4是圖3的肋片的縱剖視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的硬盤驅(qū)動器的蓋的仰視圖；圖6是示出圖1、3和5所示的硬盤驅(qū)動器的操作期間，施加在磁頭上的力的圖表；以及圖7是示出圖1、3和5所示的硬盤驅(qū)動器的操作期間，施加在HGA上的力的圖表。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的附圖標(biāo)記通篇指代類似的元件。實施例是通過參照附圖加以描述的，以便解釋本發(fā)明。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的硬盤驅(qū)動器的分解透視圖。圖3是圖2所述蓋的仰視圖，圖4是圖3所示肋片的剖視圖。
參照圖2-4，硬盤驅(qū)動器10包括殼體101，該殼體具有內(nèi)部空間。主軸電機120、盤115、致動器130和循環(huán)過濾器(recursive filter)150設(shè)置在殼體101的內(nèi)部空間內(nèi)。
殼體101包括基座102和蓋103，其中，基座支撐主軸電機120和致動器130，蓋與基座102的上部相連，用以保護盤115。根據(jù)一個實施例，殼體101由不銹鋼或者鋁制成。
如上所述，盤115設(shè)置在殼體101內(nèi)。該盤115可以包括四個或更多的盤片以增加容量，但是，由于盤的表面記錄密度增大，也可以使用一個或兩個盤片。根據(jù)一個實施例，盡管圖2所示硬盤驅(qū)動器100包括一個盤片，但是硬盤驅(qū)動器100可以包括兩個或更多的盤片。
主軸電機120轉(zhuǎn)動盤115，并且固定地安裝到基座102上。盤夾持件125附裝到主軸電機120的上部，以防止盤115松動。
致動器130包括在盤115上的希望位置處進行讀寫操作的磁頭145，還包括臂137、HGA138和音圈電機135。HGA138連接到臂137的前端上，支撐滑塊140，并向著盤115的表面偏壓滑塊140，該滑塊上安裝有磁頭145。音圈電機135提供轉(zhuǎn)動臂137的驅(qū)動力，并受伺服控制系統(tǒng)的控制。根據(jù)弗萊明左手定律，臂137相應(yīng)于輸入VCM線圈的電流和由磁體產(chǎn)生的磁場之間的相互作用而轉(zhuǎn)動。如此，附裝到HGA138的前端部分上的滑塊140沿著箭頭A所示方向在盤115上向主軸電機120運動，以及沿著箭頭B所示方向遠(yuǎn)離主軸電機120運動。為此，臂137、HGA138、滑塊140和磁頭145分別設(shè)置在盤115的上下放，但是設(shè)置在盤115下方的HGA、滑塊和磁頭由于被盤115遮擋而在附圖中不可見。
循環(huán)過濾器150收集并且除去在硬盤驅(qū)動器100中生成的、例如顆?；蛘邭怏w的外來物質(zhì)，并且該循環(huán)過濾器可拆卸地與蓋103的內(nèi)表面相連。該循環(huán)過濾器150位于盤115的外部，以便過濾與由盤115的轉(zhuǎn)動導(dǎo)致的氣流一起流動的外來物質(zhì)，例如顆粒。
硬盤驅(qū)動器100的蓋103包括控制殼體101內(nèi)的氣流第一、第二和第三肋片105、108和111。肋片105、108和111從蓋103的內(nèi)表面向著盤115向上突出，但是不會阻礙致動器130的操作，并且允許致動器130在其操作范圍104內(nèi)操作。
參照圖3，直線L1和直線L2之間沿著盤115的轉(zhuǎn)動方向D的夾角為α1，其中，L1將靠近盤115中心的第一肋片105的第一端105a與最遠(yuǎn)離盤115中心的第一肋片105的第二端105b相連，L2從盤115的中心徑向向外延伸。第二和第三肋片108和111具有相同的特征。肋片105、108和111沿著盤115的轉(zhuǎn)動方向D從第一端105a、108a和111a向第二端105b、108b和111b逐漸彎曲，以形成螺旋形狀。所以，當(dāng)盤115轉(zhuǎn)動時，盤115和蓋103之間的空氣沿著與盤115的轉(zhuǎn)動方向D相同的方向轉(zhuǎn)動并且被饋送到盤115的外邊緣，如圖3的虛線箭頭所示。如此，盤115和蓋103之間的空氣壓力從盤115的中心向盤115的外邊緣逐漸增加。因此，由于盤115的外邊緣受到增大的空氣壓力的影響，所以能夠減少例如盤抖動的振動。盡管柏努利(Bernoulli)等式指出，空氣壓力將隨著空氣速度的增加而減小，但是柏努利等式假定氣流是不可壓縮的，在本發(fā)明的情況下這種假設(shè)不成立。
靠近盤115的外邊緣的、第二肋片108的第二端108b設(shè)置成靠近循環(huán)過濾器150，這樣，在與盤115轉(zhuǎn)動方向D相同的方向上流動的空氣被引導(dǎo)向循環(huán)過濾器150。如此，空氣被引導(dǎo)向位于第二肋片108的第二端108b和蓋103的凸緣103a之間的間隙G，并且穿過循環(huán)過濾器150。所以，與沒有肋片108的情況相比，不穿過循環(huán)過濾器150的空氣量減少，從而更加有效地過濾外來物質(zhì)。
參照圖4，肋片105、108和111對著由于盤115的轉(zhuǎn)動而引發(fā)的氣流的側(cè)面106、109和112稍微傾斜，從而向著盤115的表面引導(dǎo)氣流。因此，被肋片105、108和111迫向外邊緣的空氣不會形成由于肋片105、108和111的阻擋而形成的渦旋氣流，因此，可以被容易地引導(dǎo)到盤115的外邊緣。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的硬盤驅(qū)動器的蓋的仰視圖。根據(jù)該實施例的硬盤驅(qū)動器具有與根據(jù)圖2所示前述實施例的硬盤驅(qū)動器相同元件，不同之處在于其使用圖5所述的蓋203。包括在兩個實施例中的元件用相同的附圖標(biāo)記指代，以下描述該實施例與前述實施例之間的不同之處。
參照圖5，蓋203包括第一、第二和第三肋片205、208和211，它們從蓋203的內(nèi)表面向著盤115向上突出，不會阻礙致動器130的操作，并且允許致動器在其操作范圍204內(nèi)操作。
參照圖5，直線L1’和直線L2’之間沿著盤115的轉(zhuǎn)動方向D的夾角為α2，其中，L1’將靠近盤115中心的第一肋片205的第一端205a與靠近盤115的外邊緣的第一肋片205的第二端205b相連，L2從盤115的中心徑向向外延伸。第二和第三肋片208和211具有相同的特征。但是，與第一實施例不同，肋片205、208和211沿著與盤115的轉(zhuǎn)動方向D相反的方向從第一端205a、208a和211a向第二端205b、208b和211b逐漸彎曲，以形成螺旋形狀。換言之，在該實施例中，肋片205、208和211的彎曲方向與前述實施例中的肋片的彎曲方向相反。但是當(dāng)盤115的轉(zhuǎn)速大約為7200轉(zhuǎn)每分時，盡管肋片205、208和211的彎曲方向與盤115的轉(zhuǎn)動方向D相反，但是仍然不會對氣流造成負(fù)面影響，例如渦旋氣流。與前述實施例相同，由于增加了空氣壓力，可以防止盤115的外邊緣發(fā)生例如抖動的振動。但是如果盤115的轉(zhuǎn)動速度增加，可能會產(chǎn)生渦旋氣流，從而導(dǎo)致振動。
在該實施例中，與前述實施例相同，第二肋片208的第二端208b設(shè)置成靠近循環(huán)過濾器250，這樣，空氣被引導(dǎo)向位于第二肋片208的第二端208b和蓋203的凸緣203a之間的間隙G’，從而迫使空氣流過循環(huán)過濾器259，并且有效地過濾外來物質(zhì)。
如圖3和5所示，為了抑制由于空氣在與盤115的轉(zhuǎn)動方向D相同的方向上流動并且與致動器130撞擊而產(chǎn)生的致動器130的振動，第一肋片105和205設(shè)置在致動器130之前(相對于轉(zhuǎn)動方向D)。所以，第一肋片105和205阻擋流向磁頭145、滑塊140和HGA138的空氣，從而減小了操作硬盤驅(qū)動器時致動器130的振動。
圖6和7是示出圖3和5所示硬盤驅(qū)動器以及圖1所示傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器的特征的圖表。圖6是示出施加在磁頭上的力的圖表，圖7是示出施加在HGA上的力的圖表。測試用的各硬盤驅(qū)動器都是兩通道類型的，其包括一對磁頭、一對滑塊、一對HGA和一對臂，用以將數(shù)據(jù)記錄到盤的上下兩個表面上，并從這些表面讀取數(shù)據(jù)。在1atm的室溫下做測試，同時盤115的轉(zhuǎn)速為7200轉(zhuǎn)每分。
參照圖6可以看出，由于盤的轉(zhuǎn)動而形成的氣流施加在磁頭上的力在圖3和5的實施例中小于在傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器10中的力。具體地，施加在靠近蓋的上磁頭上的力在圖3和5的實施例中要小很多。圖3實施例中測量到的施加的力稍小于圖5實施例蟲測量到的施加的力。參照圖7，由于盤的轉(zhuǎn)動而形成的氣流施加在HGA上的力在圖3和5所示實施例中小于在傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器10中的。根據(jù)上述測試結(jié)果可以看出，在圖3和5所示硬盤驅(qū)動器中，施加在HGA上的力小于傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器中10的。所以，根據(jù)圖3和5所示實施例，可以減小致動器的振動，并且與傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器10相比，可以改進PES特則和/或讀/寫誤差特征。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的硬盤驅(qū)動器中，通過肋片將氣流饋送到盤的外邊緣，從而減小盤的振動。此外，流向致動器的氣流被肋片阻擋，這樣可以減小致動器的振動。振動的減小導(dǎo)致硬盤驅(qū)動器的PES特征和寫/讀誤差特征的改進、噪音的減小以及可靠性的改進。
此外，如上所述，氣流通過肋片被引導(dǎo)向循環(huán)過濾器，從而能夠更好地過濾外來物質(zhì)。
盡管以上描述了本發(fā)明的幾個實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不背離由權(quán)利要求極其等價物限定的本發(fā)明的精神和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施例做出改變。例如，根據(jù)一個實施例，肋片可以定位在基座102中，而不是定位在蓋103中。根據(jù)另一個實施例，肋片定位在基座102和蓋103兩者內(nèi)。此外，根據(jù)一個實施例，可以以規(guī)則的角度間隙在不干涉致動器130操作的范圍內(nèi)設(shè)置多個相同的肋片。
權(quán)利要求
1.一種硬盤驅(qū)動器，包括包括基座和連接到所述基座上的蓋的殼體；連接到所述基座上的主軸電機；安裝到所述主軸電機上并且相對所述基座轉(zhuǎn)動的盤；致動器，其可轉(zhuǎn)動地與所述基座相連，并且包括由所述致動器支持的滑動件和安裝到所述滑動件的前端上的磁頭，該磁頭將數(shù)據(jù)寫入所述盤和/或從所述盤讀出數(shù)據(jù)；以及多個肋片，其從所述基座的至少一個表面或者所述蓋對著所述盤的部分突出，并且將其形狀形成為能夠使其將由于盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流向著所述盤的外邊緣引導(dǎo)。
2.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中，將每個所述肋片靠近所述盤的中心的第一端和相應(yīng)肋片靠近所述盤的外邊緣的第二端相連的對應(yīng)線相對從所述盤的中心徑向延伸并且穿過所述肋片的對應(yīng)第一端的線沿著所述盤的轉(zhuǎn)動方向傾斜預(yù)定角度。
3.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中，每個所述肋片沿著所述盤的轉(zhuǎn)動方向從靠近所述盤的中心的第一端向著靠近所述盤的外邊緣的第二端彎曲，從而具有螺旋形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述肋片的、供由盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流流經(jīng)的表面傾斜，從而將所述氣流引導(dǎo)向所述盤的一個表面。
5.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述肋片相對所述氣流的流動方向設(shè)置在所述致動器之前，從而阻擋由盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流流向所述致動器。
6.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，還包括設(shè)置在所述盤的外邊緣外的循環(huán)過濾器，其中，所述肋片靠近所述盤的外邊緣的一端設(shè)置成相對氣流方向位于所述循環(huán)過濾器之前，從而將由所述盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流引導(dǎo)向所述循環(huán)過濾器。
7.如權(quán)利要求1所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述肋片具有相同的形狀，并且以均勻的角度間隔設(shè)置。
8.如權(quán)利要求2所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述傾斜角度是鈍角。
9.如權(quán)利要求2所述的硬盤驅(qū)動器，其中，所述傾斜角度是銳角。
10.一種用于硬盤驅(qū)動器的蓋，所述硬盤驅(qū)動器具有基座、與該基座縣連的蓋和致動器，該致動器與所述基座相連，從所述盤讀取數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)寫入所述盤，該蓋包括彎曲的肋片，其向著所述盤延伸，以便將由所述盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流引導(dǎo)到所述盤的外邊緣，從而減小振動，所述肋片的一個位于所述致動器的上游，靠近所述致動器的操作范圍，用于抑制所述致動器的振動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種硬盤驅(qū)動器，其包括具有基座和連接到所述基座上的蓋的殼體、與所述基座相連的主軸電機、安裝到所述主軸電機上并且相對所述基座轉(zhuǎn)動的盤以及可轉(zhuǎn)動地連接到所述基座上并且支持滑塊的致動器，所述滑塊具有安裝到其前端上的磁頭。所述磁頭將數(shù)據(jù)寫入所述盤和/或從所述盤讀出數(shù)據(jù)。該硬盤驅(qū)動器具有從所述基座的一個表面和/或所述蓋對著所述盤的部分伸出的肋片。該肋片將由所述盤的轉(zhuǎn)動引起的氣流引導(dǎo)向所述盤的外邊緣。
文檔編號G11B33/14GK1658324SQ20051000612
公開日2005年8月24日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者許盛喆 申請人:三星電子株式會社