专利名称：调节驱动器表面上的气流场以降低气流场的紊流的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数据存储装置，具体地说，本发明涉及一种空气气流场调节装置，用以降低沿盘片表面空气气流场中的紊流。
背景技术：
数据存储装置把数字信息存储在一旋转的盘片上。存储装置的读写头相对于旋转盘片的表面被支承着以从盘片中读出数据或将数据写入盘片之中。盘片的旋转在盘片表面附近产生了空气流动路径或气流场。为了邻近或贴近读取，将读写头的传感元件承载在空气轴承滑动件上以形成读写头。该空气轴承滑动件通过一耦合于驱动组件的驱动器臂的悬挂组件相对于盘片表面被支承着。邻近于空气轴承滑动件或滑动件悬挂处的气流场中的空气紊流可以使读写头或悬挂部件振动。读写头或悬挂部件的振动可以激起或引发读写头悬挂组件的谐(共)振模式的频率，从而头和盘之间间距的调制(变化)或引起读写头发生离开轨迹的运动，这些都将降低读写操作的质量。本发明旨在解决这些或其他问题，并提供迄今未曾提出过的解决的办法。
发明概要本发明涉及数据存储系统的气流控制装置，用以降低或减少由气流流动引发的震动。该气流控制装置包括多个流线型的气流通道以降低沿盘片表面在气流场中的紊流的流动。作为本发明的特征的这些和种种特征以及优点将在结合附图阅读了下面的详细叙述之后而变得一清二楚。
附图简述
图1是一立体图，图中示出了包括一气流控制或调节装置的数据存储系统。
图2-1是一气流控制装置的气流门结构的实施例的正视图。
图2-2是沿图2-1中的气流门结构实施例正视图的2-2-2-2线截取的截面图。
图3-1是一气流控制装置的气流门结构的实施例的立体图。
图3-2是图3-1中气流控制装置的气流门结构的实施例的正视图。
图3-3是沿图3-2中气流门结构的实施例的3-3-3-3线截取的截面图。
图4是一气流控制装置的气流门结构的实施例的示意图。
图5是一气流控制或调节组件的实施例的示意图，它包括用于读写头组件的进流门及出流门。
图6-1是一气流控制装置的实施例的示意图，它包括用来重新引导气流的多个气流通道。
图6-2是图6-1中气流控制装置的气流通道的示意图。
图7-1是图6-1及图6-2中气流控制装置的工作情况的示意图，气流装置把气流向内引导而使之离开读写头悬挂组件。
图7-2是图6-1及图6-2中气流控制装置的工作情况的示意图，气流装置把气流向外引导使之离开读写头悬挂组件。
图8是一气流控制组件的示意图，该组件用于控制邻近盘片组组件中盘片的气流场中气流的流动。
图9是一气流控制装置的实施例的示意图，它被支承在盘片组的相邻盘片之间的间隙中。
图10是一气流控制装置的实施例的示意图，它被支承在盘片组中相邻盘片之间的间隙中。
图11是一气流控制装置的实施例的示意图，它被支承在盘片组中的相邻盘片之间的间隙中。
图12是一盘片组的气流控制组件的立体图，它包括形成在锁之间在圆周径向上间隔开的气流通道。
图13是图12的实施例的示意性正视图。
示范实施例详述图1是一数据存储器装置100的一个实施例，它包括一支承可以存储数字信息的诸盘片104的主轴组件102。一读写头组件106相对于诸盘片104的表面支承着多个读写头108，用以从诸盘片104读取信息或者把信息写入诸盘片104中。该主轴组件102包括一主轴驱动器108(图中仅示意性地示出)，它使诸盘片104绕一主轴线110旋转以进行读写操作。
诸盘片104的旋转在盘片表面形成了空气的流动气流或气流场如图1中的诸箭头112所示。这一空气流或气流场在读写头组件106附近可能是一种紊流。读写头组件106包括读写头108，它由一耦合于驱动块118的驱动臂116的弹性悬挂组件114所支承。驱动块118由一音圈电动机119驱动以移动读写头组件106而进行读/写操作。邻近于读写头组件106的紊流会震动或振动悬挂部件、驱动臂或读写头108。读写头及悬挂组件的振动会引起共振模式的振动而增加读写头离开轨迹的运动以及读写头和盘片之间间距的调制(变化)。
本发明涉及一在图1中用块120示意性地表示的气流场的控制或调节装置，用以降低气流场的紊流。更具体地说，本发明涉及一种气流控制装置120，它能够减少气流场中的大的漩涡，以降低读写头及悬挂部件由于气流引发的振动的幅度。在图1的实施例中，该气流控制装置120包括多个流线型气流通道122。该气流装置120被支承在邻近盘表面的气流通道或气流场中。该流线型气流通道122具有一恒定截面面积或尺寸大小，以沿着它的长度为气流提供一流线型通道，使紊流变成顺畅的气流，并在悬挂部件提供一较多层状的气流场而降低读写头及悬挂部件的振动。在另一个实施例中，形成了气流调节装置的气流通道，这种通道可以把气流向内或向外引导而离开悬挂部件，这将在下面加以叙述。
图2-1及2-2是一气流控制装置的实施例，它包括支承在盘片表面126附近的气流场中的一气流门124-1。如图所示，气流门124-1形成为蜂窝状结构130，此气流门被支承在盘片表面126的上方。该蜂窝状结构130形成多个流线型气流通道122-1，通道沿其长度有一恒定的截面尺寸大小用以在气流场中提供较多层流状的气流的流动。如图2-2所示该流线型气流通道122-1包括一入口132-1和一与入口132-1隔开的一出口134-1并在入口132-1和出口134-1之间具有恒定的截面尺寸。由箭头136表示的紊流沿着气流通道122-1流进入口132-1并从出口134-1流出。
流过气流通道122-1的紊流空气如箭头138所示流出时形成了更多层的层流，从而降低了气流场中的紊流或涡流，因而降低了读写头和悬挂部件由空气(紊流)流动而引起的振动。该气流控制器还降低了作用在悬挂件和读写头上的压力及速度。气流门124-1的厚度139形成了在入口132和出口134之间的气流通道122-1的长度。设计此厚度以提供一段气流通道的长度，此气流通道的长度减少了紊流但不会产生由于气流门124-1及旋转盘片104的交界面之间的剪切力的所产生的不能接受的对旋转盘片的拖动。交界面之间的拖动会提高主轴驱动器108对动力的要求。
图3-1到图3-3示出了由块状结构140组成的另一个气流门实施例124-2。如图所示，该块状结构140类似地包括多个气流通道122-2，它们具有一入口132-2和出口134-2(如图3-3所示)以如前所述地调节气流而减少由气流引起的振动。还可以采用其它的气流门结构，且其应用并不限于这里所示的实施例。具体地说，在图3-1中所示的实施例中，气流门结构被显示成包括三排气流门122-2，以及在图3-2及图3-3中，示出的是4排气流门122-2，然而，本发明的气流通道的数目并不限于特定的个数。在所示的实施例中，块状结构140的外部包括多个分界面终端141，后者形成敞开的气流通道122-2，它们没有被板或其他结构所封闭。分界面终端141减少了邻近盘片表面的表面面积从而减少了剪切力作用于其上的面积因而减少了上述的拖动。
在图4所示的另一个实施例中，气流门124-3是由一个阵列或多个管道142组成的。如图所示，多个管道142形成多个流线型气流通道122-3并具有一个入口132-3和134-3以按照前面对另一个实施例的描述调节气流场中的空气流。
气流场中的空气紊流在读写头组件106附近增加因为气流被限制在读写头组件106的通道之中。沿着读写头组件106的紊流增加了悬挂件及读写头组件的振动。因此，如图5所示，上面所述的气流门可以位于(设置在)气流场中读写头组件106的气流流道的上游以降低气流漩涡以限制读写头组件106的振动(及不重复跳动“NRRO”)，以及设置在读写头组件106的下游以使被读写头组件106限制的气流的紊流变成较顺畅的层状流。
如图5所示，一第一空气流入门146位于读写头及悬挂组件的上游，而空气流出门148位于读写头组件106的下游。每一个空气流入门及流出门146，148都包括多个如前所述的流线型气流通道122以降低紊流。空气流入门146位于读写头组件106的上游以降低对读写头组件106的紊流，而空气流出门148位于读写头组件106的下游以调节为读写头组件106所限制或激励的气流。
如图5所示，空气流入门和流出门146，148相对于盘片驱动器的底座150(示意性地示于图中)被支承着。读写头组件106相对于底座150可枢转地被支承着，用以在相对于盘片104的内径和外径152，154的一内部位置和一外部位置之间(如图5所示)移动读写头108以把数据从盘片104的轨迹中读出或把数据写入盘片的轨迹之中。在一个所示的实施例中，空气流入门和流出门146，148的宽度156延伸在读写头组件106的内外枢转位置之间，以对可枢转地支承在如图5所示的内外位置之间的读写头提供气流场控制以降低由气流引起的振动。虽然图5示出了具体的流入门146及流出门148的安排，但是本发明在应用时并不限于图5所示的流入门146和流出门148那样的安排。此外，虽然图中示出了流入门和流出门146，148的设置方向，但在应用时流入门和流出门146，148并不限于任何特定的方向或方位，门也不限于任何特定的宽度。
在另外的实施例中，气流调节装置提供气流引导或气流流动方向控制。在图6-1，图6-2所示的一个实施例中，气流装置包括一气流门124-4，它包括多个气流导向通道122-4。通道122-4具有恒定的截面面积或尺寸大小并且在入口132-4和出口134-4之间形成一个角或有一弯曲面以控制或改变通过通道122-4的气流如箭头158所示的流动方向。如图7-1所示，气流门124-4可以位于读写头及悬挂组件106的上游以把气流向着盘片104的内径152向内引导而离开悬挂组件以限制它们干扰悬挂件从而降低气流所引发的振动。在图7-2中所示的另一个实施例中，气流门124-5包括成角度或弯曲的通道以把气流向着盘片的外径154向外引导而离开读写头及悬挂组件以限制对悬挂件组件的干扰而降低气流引发的振动。
本发明可用于盘片组组件以控制气流场的紊流。图8示出了一个盘片组组件，它包括由一主轴组件102支承的多个盘片104-1，104-2，104-3及104-4，该主轴包括一主轴毂160，盘片被支承得可以通过轴承164(图中只示意性地加以示出)绕一主轴轴162进行旋转。如图所示，诸盘片104叠放在毂160上并由诸间隔器166间隔开而在其间形成多个间隙168。在盘片组的诸盘片104之间的间隙168中用气流控制组件170提供对气流场的控制，该气流控制组件170包括一气流控制块172，它支持从块172延伸的叠放气流门174。叠放气流门174包括多个如前所述的流线型气流通道以限制读写头及悬挂件由气流所引发的振动。
气流控制块172被相对于数据存储装置的底座支承着以支持在诸盘片104之间的间隙168中的叠放气流门174。气流控制组件170在相对于盘片驱动器的底座150组装盘片组之前先和盘片组组合在一起。在所示的实施例中，控制块172包括固定于盘片驱动器的底座架底部178(图中只示意性地表示)的第一端176和一相对于盘片驱动器底座盖182(图中只示意性示出)被固定的第二端180，以按以上所述对气流场振动提供控制。用于外部盘片104-1上盘片表面和外部盘片104-4的下盘片表面的气流控制装置可以分别直接耦合到底座盖182和底座架的底部178。
在图9所示的实施例中，蜂窝状结构130被支承在间隙168中以形成一用于盘片104-1的下表面和盘片104-2上表面的气流门或控制装置。在图10的一个实施例中，气流门124-6包括支承在板184上的多根管道142。该板184是相对于诸盘片104被支承的(例如在间隙168中)。在所示的实施例中，板184支持着第一、第二气流门部分186-1，186-2，以为相互叠放支承的第一盘片的下表面和第二盘片的上表面提供气流调节装置。该板184在流场中形成一阻塞以减慢空气的流动并降低流场中的空气流动能量从而降低在悬挂件和读写头上的振动。
在图11所示的实施例中，气流门124-7包括由板190支承的并从其上延伸出的鳍片188所形成的多个气流通道122。在所示的实施例中，板190支撑着第一及第二气流门部分192-1，192-2以为相互叠放而被支持着的第一盘片的下表面和第二盘片的上表面提供气流调节。该板190还限制气流通道而降低紊流的能量，以沿着流场提供较多的层流。虽然在图9至图11中示出了特定气流装置的结构，但是在应用时并不限于所示的具体实施例和安排。
图12和图13示出了另一气流控制的实施例。如图12及图13所示，该气流控制装置沿着盘片的圆周延伸。所示的装置包括在该盘片的外径和内径之间沿着盘片的圆周延伸的多个径向间隔开的圆周气流通道194。在所示的实施例中，圆周气流通道194由圆周径向间隔开的鳍片196所形成。图12示出了用于包括盘片104-1，104-2的盘片组的圆周气流控制装置的实施例。如图所示，鳍片196-1，196-2被支承在一底座盖182和底座底部178上以分别形成用于盘片104-1的上表面和盘片104-2的下表面的气流通道。鳍片196-3，196-4被支承在板198上以形成用于盘片104-1的下表面和盘片104-2的上表面的鳍片。板198是圆盘形的，它与记录磁盘104的形状相似。圆周鳍片196提供流线型气流通道以“分裂”大的漩涡，减少在盘片表面上的压力不平衡，从而减少盘片的颤动而改进(提高)与盘片轨迹的同步能力并降低作用在悬挂组件及支承悬挂件的驱动臂上的压力及速度波动。
本发明涉及用于数据存储系统的气流控制装置以降低由气流造成的振动。在一个实施例中，该气流控制装置包括一气流门(例如124)，该气流门包括多个流线型气流通道(例如122)以降低在流场中沿盘片表面的紊流。在一个实施例中，气流门(例如124)位于读写头悬挂组件的上游和/或读写头悬挂组件的下游。在另一个实施例中，气流控制组件包括多个径向间隔开的圆周气流通道(例如194)。
应予理解的是，虽然在前面的叙述中提出了本发明的诸实施例的种种特征和优点，以及本发明的诸实施例的结构细节和功能细节，但是这些揭示只是为了举例说明本发明之用，在细节方面可能有所变化，特别是在本发明原理范围内的部件的结构及安排，这些变化将延伸到所附权利要求书中阐述所用的术语所泛指的意义的全部或整个范围之内。例如，在不离开本发明的精神和范围的情况下，其中某些具体元件可以根据具体应用而变化，但同时维护相同的功能。此外虽然以上针对磁盘片驱动而对较佳实施例作了叙述，但是本技术领域的专业人士将能理解本发明的揭示的内容也可以应用于其他系统，例如光或磁-光系统，而它们仍落入本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种盘片驱动器，其特征在于，它包括一底座；至少一张盘片；主轴组件，该主轴组件相对于底座转动地支持着至少一盘片，以通过至少一盘片的转动沿着该至少一盘片的表面形成一气流场；读写头组件，它包括支持至少一读写头的悬挂组件，它可放置于盘片表面的附近；气流控制器，它被支承在沿该盘片表面的气流场中并且包括多个流线型气流通道以降低气流场中的紊流。
2.如权利要求1所述的盘片驱动器，其特征在于，该气流控制器是被支承在读写头组件气流场的气流的上游或者被支承在读写头组件的气流场的气流的下游的气流门之一。
3.如权利要求1所述的盘片驱动器，其特征在于，该气流控制器包括多个气流门，气流门包括一流入气流门以调节流向读写头组件的气流以及流出气流门以调节被读写头组件激起的气流。
4.如权利要求1所述的盘片驱动器，其特征在于，多个流线型气流通道包括径向间隔开的圆周气流通道。
5.如权利要求1所述的盘片驱动器，其特征在于，该气流控制器包括一气流门，该气流门具有一形成多个流线型气流通道的蜂窝状结构、一形成多个流体型气体通道的一块状结构或一形成多个流线型气流通道的多个管道。
6.如权利要求1所述的盘片驱动器，其特征在于，流线型气流通道在气流通道的入口和出口之间形成角度以重定向气流场。
7.如权利要求6所述的盘片驱动器，其特征在于，流线型气流通道是向内朝向该至少一盘片的内径或向外朝向该至少一盘片的外径成一角度的通道。
8.在组合中，至少一个盘片被可旋转地耦合于一底座的主轴组件所支承，该至少一个盘片是可旋转的，且由于该至少一个盘片的旋转而产生，沿该盘片表面的气流场；气流装置，被置于气流场中，并包括多个流线型通道以降低气流场中的紊流。
9.如权利要求8所述的组合，其特征在于多个流线型气流通道包括多个径向间隔开的圆周气流通道或包括多个流线型气流通道的气流门中的一个。
10.如权利要求8所述的组合，其特征在于，流线型通道形成角度以重定向气流场。
全文摘要
一种用于数据存储系统的气流控制装置(120)用于降低气流引发的振动。此气流控制装置(120)包括多个流线型气流通道(122)以降低沿着盘片表面的气流场中的紊流。因此由于数据盘片的旋转产生的空气流被引导通过多个流线型气流通道(122)以降低紊流从而限制读写头(108)及悬挂件的振动或震动。
文档编号G11B25/04GK1526137SQ01811229
公开日2004年9月1日 申请日期2001年6月14日 优先权日2001年6月14日
发明者Y·L·常, N·比乔登达拉, R·M·绕, S·E·留恩, Z·E·保塔戈, A·K·奚梅斯, M·E·曼格尔德, K·J·福博德, S·夏, R·梅纳赫姆, G·纳加纳坦, Y L 常, 保塔戈, 堑谴锢, 奚梅斯, 幽商, 曼格尔德, 珊漳, 留恩, 福博德, 绕 申请人:西加特技术有限责任公司