专利名称：转子总成及其装配方法及由其构成的信息记录/再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息记录/再现装置，该装置使用磁盘、光盘等信息记录介质；更具体地，涉及一种高密度记录并再现所储存信息的转子总成、以及一种结合有此转子总成的信息记录/再现装置。本发明还包括一种装配该转子总成的方法。
背景技术：
在使用磁盘等信息记录介质的信息记录/再现装置(以下，该装置还被称为盘装置)领域内，技术发展极为迅速。结果是，除传统的与计算机相关的应用以外，盘装置寻求到了许多新的应用领域，并且，各种便携式电子设备，例如蜂窝电话、PDA(个人数字助手)、数码照相机，在我们的日常生活中被逐渐熟悉，并且越来越流行。这种设备需要一种具有更大存储容量和高速存取能力的盘装置。
在传统盘装置中，具有驱动用芯轴电机和固定在可旋转芯轴电机上的诸如磁盘或光盘的盘形信息记录介质(以下简称为记录介质)。该盘以特定的转速旋转，并且读写头磁性地或光学地往记录介质上记录信息，并从其上再现信息。图32显示了硬盘驱动器、或使用用作记录介质的磁盘的盘装置的大部分结构。
图32(a)是平面图，图32(b)是盘装置801的POP′部分的横截面视图。用于旋转记录介质802的芯轴电机和用于驱动磁头的驱动器817安装并固定在外壳818内。它被盖子819密闭地密封，以避免来自外界的灰尘，并防止外壳内空气湍流的发生。磁头臂816在一端被轴承支撑以自由旋转，并被磁头驱动器817驱动，使得连接在磁头臂816上的磁头滑块815移动到记录介质802的特定轨道上。往记录介质802上记录信息和从其上再现信息由磁头(未示出)、或具有会聚光的物镜的光学头(未示出)通过公知的方法进行。
记录介质802由包括转轴(芯轴)812和毂811的轴部分、以及连接固定在一起的其表面上设置有磁性材料记录层的盘形基底形成。轴部分被安装在圆孔中心的芯轴电机的底部803上的流体动力轴承支撑而可自由旋转，该流体动力轴承包括转轴812、轴承套809和推力支撑板810。转轴812与压配合或胶合在其上的毂811结合。圆形记录介质802放置在平台上，并借助圆形压板813和螺丝814固定在旋转轴812上，该平台通过从毂811的外周伸出的凸起而提供。在其上设置有记录介质802的毂811的平台下方提供一环形旋转轭804和一环形旋转磁铁805，该磁铁被沿中心部分周边设置的多个磁极磁化。另一方面，由铁芯806和线圈807形成的定子808沿中心圆孔的内部圆周固定安装在底部803上，使得其与旋转磁体805相对。这完成了一个用于旋转记录介质802的芯轴电机，该芯轴电机由轴部分和记录部分一体形成。
除了上述内部转子型电机，外部转子型电机可以用于驱动电机；其中，环形转子轭和在多个磁极中磁化的环形旋转磁体沿记录介质的外部圆周设置，同时由铁芯和线圈形成的定子固定在设置在底部中心部分内的转轴支撑元件上。驱动机构可以制备成多种变体；可以考虑定子转动的结构。对于转轴轴承，除流体动力轴承外，可以使用滚珠轴承、金属轴承等来代替。如上所述，通过在转轴(芯轴)附近提供固定记录介质基底的毂，并且在其上提供转子磁体，以及在毂周边提供定子，试图将许多盘装置的芯轴制造得更细小或更纤细。
在信息记录/再现装置(也称作盘装置)中，非常需要安装有盘形记录介质的盘部分在直径上更小并在总厚度上更薄，使得该装置可以结合到便携式设备内。然而，便携式设备的操作环境比个人计算机的操作环境更加苛刻。于是，需要设计成能在受到冲击时抵御强烈的冲击，例如其坠落时。尺寸减小的且更薄的盘部分需要足够坚硬以抵御此振动。
在盘装置坠落到地上的情形中，冲击加速度轻易地达到正常重力加速度的几千倍。在此盘装置中，具有一定弹性的装有万向节的读写头总成支撑面对盘形记录介质的平坦表面设置的读写头。于是，在日复一日的操作环境中，读写头会追踪盘并保持其操作，即使盘表面有一些偏离旋转平面而至一不同的盘高度。然而，即使瞬时冲击导致旋转部分从固定支撑结构缩回一较大的量，读写头支撑机构以及记录介质自身也可能被毁坏。例如在使用磁盘的硬盘驱动器的情形中，旋转体所允许的错位量最大大约为0.2mm。如果旋转体大幅度缩回，设置在轴和轴承套之间的间隙中的润滑剂溢出，并且轴承变得不能操作。此外，喷溅的润滑剂会污染盘部分。于是，错位量应当被抑制以尽可能小。
有一种斜坡载荷机构，在读写头驱动器移动到非工作区内时，它支撑读写头但不支撑记录介质。这是为了防止读写头在振动时与磁盘碰撞。已经为斜坡载荷机构提出了若干实际的机构；一些利用了外部圆周边缘部分，其它则利用了信息储存区外部的盘的内部圆周部分。
在传统硬盘驱动器和类似的盘装置中，需要采取适当的对策来抑制从芯轴电机或其它在记录介质上实现的磁性元件逸出的磁场的影响，在该传统硬盘驱动器和类似的盘装置中，信息利用磁技术记录在记录介质内，或从记录介质中再现。为避免在盘装置操作过程中产生的磁场逸出的影响而已经提出了一些技术方案该技术方案包括设置了屏蔽磁场的屏蔽元件。
在上述结构内，转轴812连接在毂811上，且记录介质802由通过从毂811外部圆周的凸起提供的平台支撑，难以将毂811的平台连接到转轴812上，从而放置记录介质的平台的表面或记录介质802的记录表面相对于转轴812的轴线位于精确的直角上。还难以将轮沿部分和记录介质802的中心在旋转轴线上同心。
如果在由毂811的平台和转轴812的旋转轴线、或由记录介质802的记录表面和转轴812的旋转轴线形成的角度上存在偏差，则记录介质802相对于记录表面上的一倾角旋转。这导致记录介质802的记录表面的位置中存在偏差，或表面上的偏差。如果在毂811的平台中心或记录介质802的中心存在偏离旋转中心的错位，则旋转记录介质802在平行于表面的方向上出现一错位，或在旋转轴线上出现一偏差。
实际中，表面上的偏差和旋转轴线上的偏差一起出现。因此，记录介质802的记录密度受到这些因素的影响，这意味着在致力于增加记录介质的记录密度中存在着限制因素。
为了抑制表面和旋转轴线上相对于旋转记录介质802的偏差，部件加工和部件装配中的精确度不得不提高。然而，为了提高上述结构中多个组件的精确度，用于这种生产设备的成本将很高，这意味着这是不现实的。
已经有了关于提高制造其上固定有记录介质的盘部分的加工精度以使装配操作更有效的建议，或适于增加将要安装的盘数量的新形式盘部分的建议。然而，迄今为止还没有关于盘部分的形状的建议，这种形状的盘部分在结合到便携式设备中时可承受振动。还有其它问题需要解决当盘部分的直径减少时，开始难以保持读写头滑块的稳定悬浮，并难以在外周上保持足够的强度。
如果用硬盘驱动器实现高记录密度，则重要的是抑制读写头滑块的悬浮量至约20nm或更小。然而，实际上一旦盘部分因外界冲击而变形，则悬浮量容易超过20nm。在这种情况下，尤其是利用巨磁阻效应的GMR读写头遭受显著畸变的信号。此外，在受到非常大的冲击时，盘部分可能被折断。迄今为止，还没有提出解决以上问题的建议。
关于斜坡荷载机构，已经有了几种建议减薄盘部分的外周以提供斜坡部分；制备作为斜坡部分的圆形凸出带，使得磁头的一端停放在其上；使盘部分的外周更厚以在其上提供斜坡部分，等等。然而，这些结构伴随着以下问题。因为每个盘在其中心设置有适配孔，所以有利的是盘驱动器可以安放多个盘。然而，轴承部分和安装记录介质的盘部分之间的关系保持与传统硬盘驱动器一样。于是，表面偏差和表面外周偏差在表面和同心度上造成大的偏差，这自然在表面和设置在记录介质记录区外部的斜坡部分的同心度上导致大的偏差。如果精度对斜坡部分恶化，则证实对读写头难以执行预定的遮挡动作；不能进行遮蔽动作的读写头可能保持在记录介质表面上。
此外，在传统结构中，轴在毂中是压入配合的，且圆环形盘连接在毂上。于是，轴长度、毂高度、盘厚度以及底盘和壳盖加工精度上的精度误差，以及压入配合操作高度上的误差是叠加的。这导致难以提高精度水平，阻碍了对更高记录密度的努力。需要技术突破以实现更高的记录密度。
迄今为止提出来抑制磁场影响的技术致力于改善完成的装置的操作过程中的影响，该磁场从记录介质上芯轴的旋转磁体逸出。对记录介质的不利效应没有得到过考虑，该效应由装配过程中从电机或盘装置的其它磁性元件逸出的磁场引起。现在，面对先进技术，对以上方面的考虑变得必要，在该技术下，盘装置被制造得更小，并提供了增大的记录容量；结果，制造阶段中逸出磁场对记录介质的影响已不能忽视。然而，没有采取根本性的措施来解决这些问题。
在采用防止制造阶段中逸出磁场对记录介质的影响的措施时要考虑的技术点包括以下现象，例如(1)当利用热固性粘接剂将已磁化的旋转磁体与其上具有磁体层的记录介质粘合时，磁体层被从旋转磁体逸出的磁场和加工过程中所施加的热量形成的合成影响磁化，尽管这非常轻微。
(2)在盘装置的完成状态中，旋转磁体相对于定子的铁芯设置；于是，多余的磁通量会聚在铁芯上。它难以逃逸到盘侧部。然而，在周围无定子铁芯时的转子装配阶段中，存在足够高的磁通量以对设置在信息存储侧内的记录介质造成不良影响。
(3)当硬盘驱动器的记录介质在磁体层被加热的同时暴露给大的噪声磁场时，噪声信号依照噪声磁场而被覆盖在记录介质的磁体层上。如果伺服信号被干扰，则正常的记录/再现操作削弱。
发明内容
本发明致力于以上问题，并且其目的在于提供一种具有如下优点的信息记录/复制装置的盘部分以及一种结合该转子总成的信息记录/再现装置，该盘部分具有盘形记录介质或转子总成。本发明还提出了组装转子总成的方法。
(1)表面偏差和转盘的旋转轴线的偏差明显减少，且记录密度增加。同时，盘装置的总体厚度可以降低。
(2)即使当具有内置盘装置或硬盘驱动器的便携式设备受到强烈物理冲击，例如当设备坠落到地上时，磁盘的变形可以限制在最小。因此，读写头滑块的或磁盘表面上的可能损伤得以防止。于是，通过纤薄且轻质的硬盘驱动器确保了高的可靠性。
(3)在具有流体动力轴承的芯轴电机中，盘部分、转轴部分和轴承部分被并入一个联合的单一部件内，这导致部件数量减少和装配尺寸精度提高。盘部分在主表面上在中心部分设置有一凸起，用以防止盘部分的缩回，或保持转子装配的定位偏移量较小。通过这么做，表面上的偏差和转盘部分的旋转轴线上的偏差可明显减少。
(4)呈截头圆锥形或其它斜面形式的斜坡部分在联合的盘部分上、外周或内周中、信息记录区之外的地方上形成，以提供一遮挡位置，其目的是避免振动等造成的读写头部分与信息记录区之间的碰撞。从而，可以提高记录密度和可靠性。于是可以在非常小的外形内实现高精度结构。
(5)在装配信息记录/再现装置的电机总成的过程中，记录介质可以保持不受自芯轴电机的磁体或其它磁性部件逸出的磁场的影响，该信息记录/再现装置在盘形记录介质上磁性地记录信息。从而，磁噪声在盘部分的记录介质上的覆盖可避免。
以下给出对根据本发明的转子总成、结合转子总成的盘装置和装配转子总成的方法的实际描述。
本发明的转子总成包括盘部分和转轴部分，该盘部分的主表面上具有信息记录层，该盘部分在与主表面相对的表面的中心与转轴相连，使得旋转轴线与所述主表面交叉成直角。转轴部分为圆柱或圆筒形，盘部分和转轴部分中的至少一个由玻璃、树脂材料和Al合金材料构成的组中的一种材料制造。盘部分可以整体形成为一个部件，或者可以由使用结合材料连接在一起的盘部分和转轴部分形成，或者可以使用通过插入成形连接在一起的盘部分和转轴部分形成，或者可以使用借助粘合材料或热熔工艺连接在一起的盘部分和转轴部分形成，或者盘部分可以在主表面的中心部分上具有浅的孔洞，该主表面是与具有转轴的表面相对的表面，或者盘部分可以在中心部分具有非记录/再现区，或者转轴的直径可以比轴杆的长度小。
通过将盘部分和转轴部分集成为一单体，与磁盘放置在转子转盘上的结构相比，总厚度可以做得更薄。薄形盘装置更适于便携设备。对于由玻璃、陶瓷等脆性材料制造的磁盘基底而言，以上结构在提供具有提高的抗震性的薄且轻的盘方面非常有利。当盘利用粘接剂等与驱动机构的转轴相连时，可以去除夹紧元件。此外，具有转轴的转子总成的盘部分的中心部分可用于CSS(接触开始终止)区，记录区可延伸至中心区。在盘部分和转轴部分分开生产然后又粘合或结合到一起的情况中，盘部分和转轴部分可以利用其最适宜的材料分别制备。实际例子为玻璃或Al合金金属制造的盘部分和塑料或烧结合金制造的转轴部分的结合，均用相同的玻璃制造的盘部分和转轴部分可以粘合到一起以形成转子总成。此外，位于其下设置有转轴的区域内的非常浅的孔洞可以在转子总成的装配操作中用于定向和转轴对中的目的。于是，它对更高的精度级别有利。
本发明的转子总成包括盘部分和转轴部分，该盘部分具有形成在主表面上的信息记录层，该盘部分在与主表面相对的表面的中心与转轴相连，使得旋转轴线与主表面交叉成直角，该盘部分具有一种结构，在该结构中，圆周上的盘厚度从离开中心一特定距离处向外圆周边沿以阶跃的方式或连续的方式逐渐减少。
通过以上配置，转子总成可以做得更薄更轻，然而它依然能承受大的冲击；盘基底弯曲更少，且张应力和压应力都可以得以抑制，结果是，它不易折断。当厚度以阶跃的方式减小时，可以设计包括用于安装旋转磁体的平面的斜面，使得其能提供最大可能的抗震性能。在厚度连续减小的斜面上，容易设计一理想的斜面，尽管具有最小的厚度，但是该斜面提供了最大可能的抗震性能。如果连续斜面由直线结构形成，或具备一定的曲率，则将没有应力集中的边缘角。于是，强度得以良好地稳定，且强度的离散得以抑制。
本发明的转子总成包括盘部分和转轴部分，该盘部分具有形成在主表面上的信息记录层，该盘部分在与主表面相对的表面的中心与转轴相连，使得旋转轴线与主表面交叉成直角，该盘部分还在主表面中心设置有突出部。
在以上结构中，盘部分、转轴部分和具有流体动力轴承的芯轴电机的支承部分可以联合成一单体。传统结构所需的诸如轴、毂、环形盘(rink formdisc)等的多个部件可以集成一个单一部件。减少的部件数量有利于降低成本和多个部件之间的尺寸公差的累积，例如加工误差和进入毂内以固定毂上环形盘的轴的压入配合高度的误差可以避免。结果，间隙距离δ可以减至0.2mm或更小。利用提高的精度水平和设置在盘部分中的突出部带来的防缩回效果，使转子偏移量更小，表面的偏差和盘的旋转轴线上的偏差可以明显减小，结果，记录密度得以提高。当转子偏移量被控制到较小时，读写头支撑机构(万向头总成)以及其介质本身可以得以保护免受可能的损伤。此外，因为转轴几乎不从轴承套中取出，所以润滑剂从轴承部分的泄漏很少发生。如果在容放盘驱动器的外壳内在相对于盘部分主表面中心的位置上替代性地制备突出部，则可以简化盘部分的结构，这意味着可以期望进一步的成本降低。
本发明的用于信息记录/再现装置的转子总成轴对称地设置在具有斜坡部分的主表面上，该信息记录/再现装置旋转具有设置在其主表面上的信息记录层的盘部分，并驱动读写头驱动器，使得相对信息记录层设置的读写头扫描信息记录层以记录/再现信息，该斜坡部分处的盘厚度不同于信息记录层的厚度。该斜坡部分用于在非操作状态中赋予读写头以隔离于信息记录层的保护。转轴部分整体连接在盘部分的相对于主表面的表面上，使得旋转轴线在旋转中心与盘部分的主表面交叉成直角。斜坡部分可以按以下结构中的一种形成按形成在盘部分主表面的中心部分上的截头圆锥形，其中，盘向其最里头的圆周连续增加其厚度；或者按形成在盘部分主表面的外圆周上的倾斜形状，其中，盘朝最外圆周连续增加其厚度；或者按形成在盘部分主表面的外圆周上的倾斜形，其中，盘向最外部圆周连续减小其厚度。在以上任一结构中，可以避免因振动等导致的读写头部分与信息存储区的碰撞，可以防止读写头支撑机构(万向头总成等)和信息存储区自身中的可能损伤或破坏。
在本发明的转子总成中，转轴在与盘部分连接的端部设置有沿圆周边缘的台阶，轭支撑板通过将轭支撑板的圆孔与转轴的台阶相啮合而固定在转轴的台阶上，转轴在另一端固定有具有大于转轴直径的圆形推力轮缘，推力轮缘设置有槽，该槽用于在与具有转轴的表面相对的表面上动力压力的产生，推力凸缘还设置有单独的槽，此单独的槽用于从转轴突出的表面上的环形布置中动力压力的产生。转子总成还设置有形成在盘部分的信息记录层上的伺服图案(servo pattern)、以及形成在盘部分的外部圆周和中心部分每一个上用以与旋转轴线对齐的状态标记或仅在外圆周上的标记。上述结构使得可能抑制因膨胀/收缩或其它因素导致的应变所引起的不利影响，该应变作为在对应于记录介质的区域内将转子轭固定到盘部分上的结果而产生。这导致增加的记录密度。此外，形成在信息记录层上的伺服图案和标记有利于提高对齐的准确度，这还有利于增加记录密度。
在本发明的转子总成中，转轴在与盘部分连接的端部设置有沿圆周边缘的台阶，轭支撑板通过将轭支撑板的圆孔与转轴的台阶相啮合而固定在转轴的台阶上，转轴在不具有台阶的另一端面上设置有具有小于轴杆的直径的柱形孔，并且柱形孔被具有与柱形孔相同直径和高度的圆形磁体板填充并与之固定。转轴的同样端面在一区域中设置有槽，该区域在孔的端部和外圆周之间，该槽用于环形配置中的动力压力产生。因为圆形磁体板在转轴的中心部分产生推力吸引力，所以盘部分旋转表面上的偏差可以有效抑制。
本发明的一种信息记录/再现装置包括转子总成，由具有设置在主表面上的信息记录层的盘部分和转轴部分形成，盘部分在相对于主表面的表面的中心与转轴相连，使得旋转轴线在旋转中心与盘部分的主表面交叉成直角；用于支撑可自由旋转的盘部分的轴杆的轴承；固定在转子轭上的旋转磁体；相对于旋转磁体设置的定子；以及绕作为旋转中心的转轴的旋转轴线旋转盘部分的电机。转轴部分为圆柱形或圆筒形，盘部分和转轴部分的至少一个由玻璃、树脂材料和Al合金组成的组中的任一种材料制造。盘部分可以一体化形成为一个部件，或者它可以由通过结合材料连接在一起的盘部分和转轴部分形成，或者它可以由通过插入成形连接在一起的盘部分和转轴部分形成，或者它可以由借助粘合材料或热熔工艺连接在一起的盘部分和转轴部分形成。
在以上结构中，通过旋转轴线相对于盘部分上的信息记录介质的表面形成的直角可以以非常高的精度实现。于是，表面上的偏差大幅减小以增加信息记录介质中的记录密度。因为转子总成(也称作转盘)和信息记录介质共用同一个旋转中心，所以在半径方向上基本没有信息记录介质的偏差。因为伺服信号旋转中心和转盘部分的旋转中心之间的偏差可以被抑制到非常小，所以通过此因素还可以实现更高的记录密度，该伺服信号提前转录在盘部分的信息记录表面上。此外，因为本发明中可以去除夹紧装置，所以部件数以及成本可以降低，该夹紧装置用于将盘夹在盘驱动电机的转盘凸缘和转盘等上，该夹紧装置在传统装置中是必不可少的。这容易导致更纤薄的装置结构。当采用液压动力轴承时，考虑到更简易的操作和更高的加工精度，优选的是，轴杆在其通过粘合或其它方法与盘连接之前设置有人字形槽。
本发明的一种信息/记录再现装置包括转子总成，由具有设置在主表面上的信息记录层的盘部分和转轴部分形成，盘部分在相对于主表面的表面的中心与转轴相连，使得旋转轴线在旋转中心与盘部分的主表面交叉成直角，该盘部分具有一种结构，在该结构中，圆周上的盘厚度从离开中心一特定距离处向外圆周边沿以阶跃的方式或连续的方式逐渐减少；用于支撑可自由旋转的盘部分的轴杆的轴承；固定在转子轭上的旋转磁体；相对于旋转磁体设置的定子；以及绕作为旋转中心的转轴的旋转轴线旋转盘部分的电机。以上结构的盘装置足够坚固并高度可靠，它不会轻易地被坠落振动的冲击等损伤或折断。更特别的是，由仅一个读写头和一个上述结构的盘形成的盘装置可以被设计来在紧凑和纤薄体中具有非常高的抗冲击特性。
本发明的一种信息记录/再现装置包括转子总成，由具有设置在主表面上的信息记录层的盘部分和转轴部分形成，盘部分在相对于主表面的表面的中心与转轴相连，使得旋转轴线在旋转中心与盘部分的主表面交叉成直角，该盘部分在主表面上在中心部分具有突出部；用于支撑可自由旋转的盘部分的转轴的轴承；固定在转子轭上的旋转磁体；相对于旋转磁体设置的定子；以及绕作为旋转中心的转轴的旋转轴线旋转盘部分的电机。
在以上结构中，盘部分、转轴部分和具有流体动力轴承的芯轴电机的轴承部分可以联合成一单独的元件。传统结构中所需的诸如轴、毂、环形盘等的多个部件可以集成一个单独部件。减少的部件数量有利于降低成本和各个部件中尺寸公差的累积，装配操作过程中的加工误差和进入毂内以固定毂上的环形盘的轴的压入配合高度的误差可以避免。结果，间隙距离δ可以减至0.2mm或更小。利用提高的精度水平和设置在盘部分中的突出部带来的防缩回效果，使转子偏移量更小，表面的偏差和盘的轴上的偏差可以明显减小，结果，记录密度得以提高。当转子偏移量被控制到较小时，读写头支撑机构(万向头总成)以及介质本身可以得以保护而免受可能的损伤。此外，因为转轴几乎不从轴承套中取出，所以润滑剂从轴承部分的泄漏很少发生。
本发明的一种信息记录/再现装置包括在主表面上具有信息记录层的盘部分、转轴、由转轴和轴承套组成的轴承部分、用于旋转由盘部分和转轴形成的转子总成的电机、相对于信息记录层设置的读写头、以及用于驱动读写头以扫描信息记录层的读写头驱动器，盘部分在主表面上呈轴对称布置地具有斜坡部分，在该斜坡部分上的盘厚度不同于信息记录层的厚度，转轴部分一体地连接在盘部分的相对于主表面的表面上，使得旋转轴线在旋转中心与盘部分的主表面交叉成直角。斜坡部分将为扫描信息记录层以记录和再现信息的读写头提供在非记录/读取状态持续一特定时间长度时保护信息记录层的屏障。斜坡部分可以按以下任一结构形成按形成在中心部分上的截头圆锥形，其中，盘厚度向最里头连续增加；或者按形成在盘部分主表面的外圆周上的倾斜形状，其中，盘朝最外圆周连续增加其厚度；或者按形成在盘部分主表面的外圆周上的倾斜形，其中，盘向最外部圆周连续减小其厚度。在上述盘装置中，具有突出部的读写头驱动器骑在位于内部或外部圆周上的斜面上用以遮蔽的突出部上；以减轻读写头在信息记录层上的压力，或使读写头在非工作期间保持远离信息记录层表面。
在本发明的以上结构中，盘部分、转轴部分和具有流体动力轴承的芯轴电机的轴承部分可以联合成一单独的元件。传统结构所需的诸如轴、毂、环形盘等的多个部件可以集成一个单独部件。减少的部件数量有利于降低成本和各个部件中尺寸公差的累积，装配操作过程中的加工误差和进入毂内以固定毂上的环形盘的轴的压入配合高度的误差可以避免。表面的偏差以及盘的旋转轴线上的偏差可以明显减小。设置在信息记录部分的内部圆周上呈截头圆锥形的斜坡部分、或设置在外圆周上呈倾斜的斜坡部分有利于防止读写头部分和信息记录部分之间的由振动导致的碰撞，且读写头支撑机构或信息记录区自身上的损坏或破裂可以避免。于是，记录密度以及可靠性也得以提高。
本发明的一种信息记录/再现装置包括转子总成，其转轴在将要被连接到盘部分的端部上沿圆周边缘设置有台阶，轭支撑板通过将轭支撑板的圆孔与转轴的台阶相啮合而固定在转轴的台阶上，转轴在另一端上固定有具有大于转轴直径的圆形推力轮缘，推力轮缘设置有槽，该槽用于与具有转轴的表面相对的表面上动力压力的产生，推力轮缘还设置有其它槽，该其它槽用于从转轴突出的表面上的环形配置中动力压力的产生。本发明的这种结构能抑制因膨胀/收缩导致的变形引起的不利影响，该变形因在对应于记录介质的区域内将转子轭固定到盘部分上的结果产生。这导致增加的记录密度。此外，因为动力压力产生装置在相对于推力板的表面上可以具有更大的面积，所以转盘上的偏差可以非常有效地得以抑制。因而有利于实现高度可靠的盘装置。
本发明的信息记录/再现装置包括转子总成，其转轴在将要连接到盘部分的端部上设置有沿圆周边缘的台阶，该转轴在将要连接到盘部分的端部上设置有沿圆周边缘的台阶，轭支撑板通过将轭支撑板的圆孔与转轴的台阶相啮合而固定在转轴的台阶上，转轴在不具有台阶的另一端面上设置有具有小于转轴直径的柱形孔，并且柱形孔被具有与柱形孔相同直径和高度的圆形磁体板填充并与之固定。转轴的同一端面在一区域中设置有槽，该区域在孔的端部和外圆周之间，该槽用于环形配置中动力压力的产生。因为圆形磁体板在推力板由磁性材料制造时在转轴的中心部分产生推力吸引力，所以与其中推力吸引板相对于旋转磁体设置的传统结构相比，盘部分旋转表面上的偏差可以有效抑制。此外，因为传统推力吸引板可以取消，所以部件数减少，且推力吸引板占据的空间可以除去。因此，有利于实现非常纤薄外形的盘装置。
本发明的一种信息记录/再现装置包括防脱机构，该机构设置在容放盘装置的外壳的盖子和盘主表面之间转子总成的中心部分或旋转中心处。在上述结构中，转子偏移量得以抑制，且旋转表面上的偏差以及转盘部分的旋转轴线上的偏差可以明显减小以增加记录密度。此外，减小的转子偏差有利于防止在盘部分和读写头总成之间的作为外界振动或冲击的结果发生的碰撞而导致的信息记录层上的可能损伤。
本发明中一种装配转子总成的方法，该总成至少包括由软磁性材料制造的转子轭、在多个磁极中被磁化的旋转磁体、以及设置在主表面上的信息记录层，该方法至少包括步骤在对中夹具内一个接一个地设置转子轭、旋转磁体和盘部分，该夹具用于使旋转磁体的旋转中心和盘部分的旋转中心共心；以及将盘部分、转子轭和旋转磁体通过利用设置在盘部分上方的挤压机构将其压入配合在一起而联合。
本发明中一种装配转子总成的方法，该总成至少包括由软磁性材料制造的转子轭、在多个磁极中被磁化的旋转磁体、以及设置在主表面上的信息记录层，该方法至少包括步骤在对中夹具内一个接一个地设置旋转磁体和具有转子轭的盘部分，该夹具用于使旋转磁体的旋转中心和盘部分的旋转中心共心；以及将具有转子轭的盘部分和旋转磁体通过利用设置在盘部分上方的挤压机构将其压入配合在一起而联合。
本发明中用于装配转子总成的方法包括借助对中夹具将部件联合的过程，该对中夹具由软磁性材料制造并利用热。
由软磁性材料制造的夹具使得能够具有从旋转磁体逸出而会聚在软磁性材料上的磁场。在将旋转磁体粘接到具有形成在其上的记录介质的盘部分上的过程中，当盘部分被加热以使热固性粘接剂等粘合材料固化时，其磁性因加热而弱化的记录介质可以容易地受到达记录介质的磁性层上的甚至低水平逸出磁通量影响，该粘合材料的固化可以通过加热加速；它残留成噪声磁场。上述的本发明装配工艺防止了这种不利影响在记录介质上发生。因此，从盘驱动器记录/再现的信号可以保持不受磁噪声的干扰。
图1(a)以横截面视图显示根据本发明第一实施例的信息记录/再现装置的关键部分；图1(b)以平面图显示信息记录/再现装置的关键部分；图2以局部放大图显示结合在实施例1中的信息记录/再现装置内的转子总成的横截面视图；图3以局部放大图说明实施例1中的信息记录/再现装置的结构；图4以平面图显示实施例1中的动力压力产生机构的图案；图5以横截面视图显示实施例1中动力压力产生机构的部分图案；图6以横截面视图显示实施例1中的动力压力产生机构的另一图案例子的一部分；图7(a)，(b)，(c)以横截面视图分别显示根据实施例1的信息记录/再现装置的其它例子；图8(a)以横截面视图显示实施例1中的转子总成的其它例子；图8(b)是转子总成的平面图；图8(c)是结合以上转子总成的信息记录/再现装置的横截面视图；图9(a)，(b)以横截面视图分别显示实施例1中的信息记录/再现装置的其它例子；图10以横截面视图显示实施例1中的外转子型信息记录/再现装置的一个例子；图11以横截面视图显示在本发明的信息记录/再现装置中使用的示例性芯轴电机的结构；图12以横截面视图显示在本发明的信息记录/再现装置中使用的芯轴电机的一示例性转子总成的结构；图13以视图说明实施例1中的转子总成如何装配的过程；图14(a)以横截面视图显示实施例1中的转子总成如何装配；图14(b)以横截面视图显示实施例1中的转子总成的其它例子如何装配；图15(a)横截面视图说明根据本发明第二实施例的信息记录/再现装置的结构；图15(b)是以上结构的局部放大横截面视图；图16(a)，(b)以横截面视图分别显示实施例2中的信息记录/再现装置的其它例子的关键部分；图17(a)以横截面视图显示实施例2中的结合转盘的其它例子的信息记录/再现装置；图17(b)是以上装置的平面图；图17(c)是结合以上例子的信息记录/再现装置的横截面视图；图18以横截面视图显示根据本发明第三实施例的磁盘形状；图19以横截面视图显示安装有实施例3的磁盘的驱动机构的关键部分；图20(a)以横截面视图显示传统磁盘基底的形状和因冲击变形状态的形状，用于比较抗冲击性能；图20(b)以横截面视图显示实施例3的磁盘基底的形状和因冲击变形状态的形状，用于比较抗冲击性能；图21以横截面视图显示实施例3中的变形磁盘的一个例子；图22(a)是实施例3的磁盘的横截面视图；图22(b)以横截面视图显示实施例3的磁盘固定在驱动机构中之后的状态；图23(a)，(b)，(c)以横截面视图分别说明根据本发明第四实施例的信息记录/再现装置的结构；图24(a)以横截面视图说明实施例4中的转子总成如何装配；图24(b)以横截面视图说明装配实施例4中的转子总成的其它方法的效果；图25以横截面视图说明本发明第五实施例中的信息记录/再现装置的结构；图26(a)以视图说明实施例5中的信息记录/再现装置的读写头驱动件的操作；图26(b)以视图说明实施例5中的信息记录/再现装置的另一种读写头驱动件的操作；图27以横截面视图说明根据本发明第六实施例的信息记录/再现装置的结构；图28以横截面视图说明根据本发明第七实施例的信息记录/再现装置的结构；图29以横截面视图说明根据本发明第八实施例的信息记录/再现装置的结构；图30(a)以草图说明实施例8中的信息记录/再现装置如何装配；图30(b)以视图说明结合在实施例8中的信息记录/再现装置内的转子总成如何装配；图31以横截面视图说明根据本发明第九实施例的信息记录/再现装置的结构；图32(a)以平面图显示传统的信息记录再现装置；以及图32(b)以横截面视图显示传统的信息记录/再现装置。
具体实施例方式
以下参照
本发明的信息记录/再现装置的实施例。
(实施例1)图1(a)和图1(b)显示了根据本发明第一示例性实施例的盘装置。图1(a)是沿图1(b)的X-X线截取的横截面视图；图1(b)是不包括旋转部分的平面图。
参照图1(a)，转盘(其组成了电机的转子，因此以下称作转子总成1)由盘部2和圆柱部分3构成。转子总成1例如使用玻璃、液晶聚合物、PPS(聚苯硫醚)等热塑性材料、或Al合金金属整体形成。热塑性材料可以借助熔化后的挤压成形或浇铸成形制造。在选择玻璃材料时没有特殊的限制；可以使用常用的钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、铝硼酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃等。它可以经历借助化学方法或空气冷却方法的表面强化过程。当使用Al合金金属时，它可以通过加压工艺、挤压工艺、或通过磨削工艺等成形。
转子总成1包括盘部分2，该部分在相对于主表面的表面的中心与圆柱3相连，使得旋转轴线与转子总成1的旋转轴线4重合，并与主表面5交叉成直角，主表面是与具有圆柱3的表面的相对的表面。
在盘部分2的主表面5上，信息记录介质层(信息记录层6)一体地形成。信息记录层6具有形成为同心的多个信息记录轨道。信息记录层6通过沉积或溅射磁性材料或磁光材料而形成至某特定厚度。
表1转子总成样品的测量值
表1显示了转子总成1的样品的测量值；盘部分2的半径A、圆柱3的半径B、盘中心部分的厚度C和轴杆长度L。转子总成的高度H由盘厚度C加上轴杆长度L表示。从表1中可以理解，轴杆直径(2xB)大于轴杆长度L。
盘部分2的其上具有信息记录层6的表面宏观上看显得是平坦的，如图1(a)所示。然而，当从微观上看时，总体上它是不平坦的，而是如图2所示那样，在对应设置在下方的圆柱3的区域内，表面具有约几微米深的坑601，该图是旋转轴线4附近区的放大图。在旋转轴线4的方向上，盘部分2是不对称的；结合在盘部分2上的圆柱3产生了不均匀的热传导，该热传导在其下设置有圆柱3的区域内导致收缩变形。于是形成微米尺度的圆坑601。本发明中的组合盘部分2的主表面5在对应圆柱3的区域内具有这样形成的非常浅的圆坑601。优选的是，该区域用于斜坡部分，而不用于信息记录的目的，在该斜坡部分，读写头得以遮蔽。
底部7设置有固定在中心的圆的轴承套8；该轴承套的一端用推力支撑板9封闭。插入转子总成1的圆柱3，以能在轴承套8内自由转动。在圆柱3和轴承套8、推力支撑板9之间有一微米尺度的间隙。微米尺度的间隙用例如合成酯油的动力润滑剂10填充，如图3所示。
在圆柱3一侧的盘部分2上，在中心部分具有圆的台阶部分，该部分具有大于其余部分的厚度。在台阶部分上，环形转子轭11固定到盘部分2上。台阶部分的中心与旋转轴线4同心。
如图1(a)、(b)、(c)所示，在多个磁极中被磁化的环形旋转磁体12通过胶粘或其它方法粘接到转子轭11上。在本实施例中，旋转磁体12交替地被磁化成N极和S极，总共12个极。
在底部7上，定子16被压入配合并被结合，该定子16由从环形结合部分13向中心延伸的被线圈15缠绕的铁芯14形成。在本实施例中，有9个铁芯14，该铁芯设置成等间距地与旋转磁体12相对。在盘部分2一侧的底部7上，具有相对于旋转磁体12的侧面固定的环形推力吸引板17。
在圆柱3的位于相对推力支撑板9的端面上的表面(推力面18)上、以及在轴承套8的相对于圆柱3的外表面的内表面上具有动力压力产生结构。当线圈15被电激励而使转子总成1转动时，设置有动力压力产生机构的圆柱3的旋转运动通过动力润滑剂10产生动力压力。圆柱3在径向和推力方向上均获得动力压力，并平稳旋转。
形成在圆柱3的推力面18上的动力压力产生机构将参照图4、图5和图6描述。图4是显示动力压力产生机构的图案的平面图，该图案设置在相对于推力支撑板9的推力面18上。图5是沿图4的Y-Y线截取的横截面视图，显示了圆柱3的一部分。
在圆柱3的推力面18上，具有多个突出线21，该突出线由螺旋19和螺旋20形成，螺旋19的一端接近旋转轴线4，螺旋20的一端抵达外圆周，这些螺旋的各自的另一端共有。当用与长度方向交叉成直角的平面切断时，突出线21具有一种三角形形状。
突出线21被设计来满足以下公式θ1≤tan-1(L/B)，(1)θ2≤tan-1(L/B)，(2)其中，θ1代表轴线4侧的斜面22相对于圆柱3的推力面18的角度；θ2代表与斜面22相对的斜面23相对于圆柱3的推力面18的角度；L代表圆柱3的长度；B代表圆柱3的半径。
动力压力产生机构可以在形成转子总成1的同时形成。在此方法中，突出线21可以形成，而不会在从模具中分离时使三角形截面形状损坏。
虽然在本例中突出线21具有三角形截面形状，但是这些线可以替代性地形成为图6所示的形状，其中，三角形的顶点被切掉以得到梯形。两个斜面22、23的角度θ1、θ2符合以上公式(1)、(2)。
突出线可以在制造转子总成1的同时，从一开始就形成为图6所示的梯形。替代性地，梯形可以通过将顶点部分从已经形成的图5所示的三角形凸起上磨削掉而形成。
与三角形形状相比，为形成梯形而进行的对螺旋19、20的三角形顶点的磨削制备了高度更均匀的这种螺旋19、20。
相对于旋转磁体12的底部端面设置的推力吸引板17和填充由轴承套8、推力支撑板9和圆柱3形成的间隙的动力压力润滑剂10使这种结构的装置可以在任何情况下使用。即，转子总成1的圆柱3受到磁力和转子总成1周围的大气压的影响，该磁力在旋转磁体12和推力吸引板17之间起作用；于是，几乎没有从由轴承套8和推力支撑板9形成的凹陷中脱出的危险。实际上，通过动力润滑剂10的粘性和其表面张力，几乎没有动力润滑剂10从其中溢出的危险。于是，本实施例的装置可在任何情况下使用，平滑的旋转将得以维持，且转子总成1和底部7之间的相对位置基本不变。
下面参照横截面视图，图7(a)至图7(c)，说明对本实施例的更改。与图1中等同的部件用相同的附图标记表示。
参照图7(a)，与实施例1的主要区别点在于，本实施例中的转子总成1通过将实心圆柱71与盘部分2在一不同于具有信息记录层6的主表面5的表面上借助插入成形工艺等方法结合而形成，该实心圆柱71由与盘部分2相同的材料或不同的热塑性材料制成。
参照图7(b)，完整的转子总成1可以由盘部分2和圆柱72形成，盘部分和圆柱都可以用相同的热塑性材料制造，或者这两者中的一个用热塑性材料制造，而其余的一个用其它材料制造。这两个部件的整合可以借助超声键合或使用激光束的热熔化进行。
或者，如图7(c)所示，完整的转子总成1可以由盘部分2和圆柱73形成，盘部分2和圆柱73借助将热塑性结合材料74放置到这二者之间的热熔化而粘接在一起。优选的是，用于结合材料74的热塑性材料是具有200℃或更低的玻璃转变温度的那些材料。
转子总成1的圆柱71、72、73可以在外圆周表面上和/或相对于推力支撑板9的推力面18上设置动力压力产生结构。在润滑剂中在径向和/或推力方向上通过圆柱71、72、73的转动产生的动力压力确保了平滑的转动。
形成在外圆周表面或圆柱71、72、73的推力表面18上的动力压力产生机构具有与实施例1相同的图案。动力压力产生机构替代性地可以设置在轴承套的内圆周表面上或相对于圆柱71、72、73的推力表面18的推力支撑板上。此外，在此配置中，获得与实施例1中相同的效果。
在以上每一个示例中，转子轭11可以借助粘合或插入成形工艺结合到转子总成1的盘部分2上。
转子总成1的对实施例1的结构的其它改变示于图8(a)，(b)。该改变是为了抑制盘部分2的主表面5上的弯曲或波动，使得信息记录层6的表面与旋转轴线4准确地交叉成直角。在盘部分2中在圆柱3侧，转子总成1按同心布置一体地设置两个环形肋121和122，一个在外圆周附近，而另一个在内圆周附近。进一步一体地制备多个按径向配置设置的、桥接两个环形肋121和122的肋123。如图8(c)所示，转子轭11设置在径向肋123上以固定在其上。
以上描述基于内转子结构，其中，固定在转子轭11内的旋转磁体12设置在缠绕有线圈15的铁芯14内侧(旋转轴线4侧)，使得磁体与铁芯14相对。替代性地，缠绕有线圈81的铁芯82当然可以设置在固定在转子轭83内的环形旋转磁体84内侧，如图9(a)、(b)所示，以呈现出外转子结构。
虽然说明基于用于盘驱动电机的所谓的径向间隙无刷电机，但是轴向间隙无刷电机当然可以替换性地使用。
图10是显示结合有轴向间隙无刷电机的盘装置的例子的关键部分的横截面视图。对应于图1所示实施例1中的组成元件的组成元件使用相同的标记表示。
与图1所示的区别点在于，环形转子轭91在圆柱3侧借助粘合等方法粘接在转子总成1的盘部分2上。在若干磁极中磁化的环形旋转磁体92借助于粘合等方法类似地粘接到转子轭91上。此外，包括一种三角形形状的若干线圈94的定子95固定在底部7上，使得旋转磁体92和线圈94彼此相对，在轴向上保持一定的间隙，该线圈设置在由软磁性材料制造的印刷电路板93上。
图9和图10所示的装置和图8所示的装置提供了相同的前述优点，图9和图10所示的装置结合了由通过粘合或插入成形而接合在一起的盘部分2和圆柱部分3形成的完整的转子电机1，图8所示的装置结合了设置有同心环形肋121和122、以及按径向配置设置的多个肋123的完整的转子总成1。
现在说明本发明实施例1中装配转子总成的方法。在进行实际阐述前，描述总成的要点。参照图11，其横截面视图用于说明实施例1中盘装置的例子的关键部分中的结构，从旋转磁体84逸出的磁通量521会聚到定子85的铁芯82中；因此，逸出磁通量不会到达盘部分2上的由磁体形成的信息记录层6。即使从外界加热完成的芯轴电机，也不会有逸出磁通量引起的磁噪声，因此没有对信号记录/再现的负面影响。图12显示了本发明转子总成1在其装配到图11的芯轴电机内之前的结构。对装配方法的描述将基于此结构。完整的转子总成1包括圆柱3、盘部分2、软磁性材料制造的转子轭83、以及在被一起粘接成单独组件形式的多个磁极中磁化的旋转磁体84。参照图12，因为除了转子轭83外，没有其它磁体用于从旋转磁体84产生的逸出磁通量521会聚，所以逸出磁通量一直抵达设置在盘部分2上的磁体构成的信息记录层6。如果在此状态中加热磁体构成的信息记录层6，则磁力功降低，且易于受磁噪声影响。在许多实际情况中，热固粘接剂用于将软磁性材料构成的转子轭83和旋转磁体84粘接到盘部分2上。因此，如果轻微地处在来自旋转磁体84的逸出磁场和粘接过程中施加的热的合成影响下，则信息记录层(磁性层)可被磁化。于是，磁噪声被记录而覆盖在磁性层上。通过磁转录工艺提前记录在记录介质中的伺服信号可能被削弱，不利地影响正常的记录/再现操作。
现在，说明装配方法的实际例子。图13大致显示了由软磁性材料制造的转子轭83和在多个磁极中磁化的旋转磁体84如何粘接到由圆柱3和盘部分2形成的完整转子总成1上，该圆柱如同转轴那样工作。参照图13，旋转磁体84设置有其固化被热加速的热固性粘接剂或粘合剂，并放置在对中夹具531的特定地方，该粘接剂被设置以覆盖特定的粘接区域，该夹具由软磁性材料制造(步骤1)。由软磁性材料制造的转子轭83也设置有热固性粘接剂，并放置在对中夹具531的特定地方，该粘接剂被设置以覆盖特定粘接区(步骤2)。由圆柱3和盘部分2形成的完整转子总成1放置在对中夹具531的特定区域内(步骤3)。最后，非磁性材料制造的砝码532或压力机构放置在盘部分2上(步骤4)；在该砝码下，由软磁性材料制造的对中夹具531通过在最终状态下对齐的全部部件组元加载。优选的是，砝码532将荷载施加到盘部分2的主表面上，使得在中心部分或最外围接触。步骤1和步骤2的顺序可以颠倒，或者，两个步骤可以同时进行。压力机构不限于图示的砝码，它可以是夹持装置。优选的是，压力机构由非磁性材料制造。
到目前为止，对装配方法的描述基于芯轴电机的转子总成，该转子总成包括其横截面形状具有近似字母T的形状的盘部分。然而，本发明盘部分的结构和形状不限于以上例子。例如，盘部分可以形成具有由软磁性材料制造的被压入配合到旋转轴上的毂，将圆环形盘介质设置在由毂外圆周的延伸部分形成的平台上，并将盘介质借助压入配合或粘合而接合到其上，使得转轴的上表面和盘介质的表面共用同一平直平面；或者，它可以通过集成各自均由软磁性材料制造的转轴和毂，并将圆的盘介质设置在毂的上表面上并通过粘合等工艺粘接在其上而形成。然而，在后面这两种情况中，必需使转子轭83和软磁性材料制造的毂一体化形成。在这些情形下，工艺步骤3不再必须，但剩下的工艺步骤按参照图13所述的相同程序进行。
图14(a)显示装配的部件被设置在加热炉541内以通过热量而固化粘接剂的情形。由软磁性材料制造的转子轭83和在多个磁极中磁化的旋转磁体84于是被固定在转子总成1上，该转子总成的横截面形状是近似的字母T形。如图14(a)中所见，因为对中夹具531由软磁性材料制造，来自旋转磁体84的逸出磁通量521会聚在对中夹具531上，所以它不处在一直抵达盘部分2上由磁体形成的信息记录层的状况中。如果对中夹具531由非磁性材料制造，则此通量不会聚到对中夹具531上，它将按图12所示的同样方式一直抵达信息记录层。即，这种由非磁性材料制造的夹具是无效的。任何及全部磁性材料不适于对中夹具。用于对中夹具的优选材料是那些具有软磁性材料；更优选地，是具有高磁导率的软磁性材料。
图14(b)显示了装配工艺的一个例子。盘部分2通过首先集成各自均由软磁性材料制造的转轴、毂和转子轭83，然后将圆盘介质放置在毂的上表面上形成。在将各部件装配到一起后，整个总成被放入加热炉541内，以使涂覆到总成上的粘接剂固化。在若干磁极中磁化的旋转磁体84于是被固定到盘部分2的转子轭83上。从图14(b)还可以看出，逸出磁通量521会集在由软磁性材料制造的对中夹具531上，它不到达设置在盘部分2上的磁体构成的信息记录层上。
除了图14(a)、(b)所示的盘部分外，可以使用不同结构的盘部分；例如，形成有由软磁性材料制造的、被压入配合到转轴上的毂的盘部分，将圆环形盘(round rink-shaped disc)介质设置到由毂外圆周的延伸部分形成的平台上以借助压入配合或粘合而粘接。当利用这种其它不同结构的盘部分装配转子总成时，也可使用当前的装配方法。而且在此情形中，逸出磁通量521会聚在由软磁性材料制造的对中夹具531上。于是，形成在盘部分2上的磁体构成的信息记录层不会受到不利影响。
当盘部分2在横截面上具有由集成在一起的转轴和圆盘基底形成的T形形状时，或在各自均由软磁性材料制造的转轴和毂被结合成一单体，然后圆盘介质被固定在毂的上表面上时，对中操作通过利用盘部分的外圆周进行，因为在可用于对中操作目的的中心部件中没有可用的圆周。在这些情况中，软磁性材料构成的对中夹具531需要具有比盘部分大的外直径，如从图14(a)、(b)中可看出那样。当盘部分具有一种结构时，该对中操作可以通过利用毂的外圆周或圆环形介质的内圆周进行，其中，该结构由圆环形介质形成，该介质压入配合或粘合在通过软磁毂外圆周的延伸部分形成的平台上，而该毂已经与转轴压入配合。
虽然前述说明基于一种概念，其中由软磁性材料制造的转子轭83和在多个磁极中磁化的旋转磁体84中的每一个在将其固定或粘合在盘部分上的过程中被当作一独立的组件，但是转子轭83和旋转磁体84可以提前被连接在一起而成为转子单元的形式，然后将该单元连接到盘部分上。此外，以这种方式，盘装置的芯轴电机可以被完成，而不具有被磁噪声覆盖的记录介质。除了以上例子，其中毂和软磁性材料制造的转子轭83的用于将记录介质安装到其上的完整组件得以使用，它可以通过首先将软磁性材料制造的转子轭83固定到盘部分上，然后将在多个磁极内磁化的旋转磁体粘合到其上来制备。在此情形中，盘装置的芯轴电机可以使用相同的夹具根据当前的装配方法完成，而不具有被磁噪声覆盖的记录介质。
虽然前述装配方法基于使用外转子芯轴电机的盘装置已得以描述，但是本发明的目的不限于外转子型电机。芯轴电机可以采用内转子结构，经历以下改动在外转子电机内，软磁性材料构成的环形转子轭和在多个磁极内磁化的环形旋转磁体在盘底部沿外圆周设置，另一方面，内转子电机的这些部件需要在盘部分的底面上沿中心侧内的圆周设置。另外，由铁芯和线圈构成并相对于旋转磁体设置的定子被相应地放置。通过这些必要的改动，内转子型转子总成可以根据同样的装配方法安装。
在图7到图10中，具有信息记录层6的盘部分2的表面被显示为总体上是平坦的。然而，需要注意的是，表面实际上不那么平坦，而是在对应于设置在底面上的圆柱3的区域内具有几微米深的坑，如图2所示，横截面放大视图显示了转轴4的附近部分。
虽然前述说明基于一种概念，其中软磁性材料制造的转子轭和在多个磁极中磁化的旋转磁体中的每一个在将其固定和粘合到盘部分上的工艺中均被当作独立的组件，但是转子轭和旋转磁体可以提前被连接在一起而成为转子单元的形式，然后将该单元连接到盘部分上。此外，以这种方式，盘装置的芯轴电机可以被完成，而不具有被磁噪声覆盖的记录介质。除了以上例子，其中毂和软磁性材料制造的转子轭的用于将记录介质安装到其上的整体组件得以使用，它可以通过首先将软磁性材料制造的转子轭固定到盘部分上，然后将在多个磁极内磁化的旋转磁体粘合到其上来制备。在此情形中，盘装置的芯轴电机可以使用相同的夹具根据当前的装配方法完成，而不具有被磁噪声覆盖的记录介质。
与盘部分被连接在由驱动芯轴电机的毂的外圆周的延伸部分提供的平台上的情形相比较，本发明的实施例1(其中盘部分和圆柱一体化形成或这些部件借助粘合或插入成形而连接在一起成为一单体)可以在非常高的精确水平上确保盘部分上的信息记录层的表面与旋转轴线交叉成直角，因为在对应于设置在下方的转轴的区域内存在的坑可在转子总成的装配操作过程中被用于正确对齐和对中目的，且坑非常浅的事实具备了额外的益处。于是，由交叉直角的误差引起的信息记录层的记录表面上的偏差可显著减小，该偏差在传统结构中并不罕见。设置在盘上的圆环肋和多个径向肋有利于抑制记录盘表面的弯折和起伏。这些在一起使得可能旋转信息记录层的表面而保持与旋转轴线高度准确的直角，提高盘部分的共振频率，并实现转子总成(也称作转盘)的更加平滑的转动。这易于导致增加的记录密度，信息记录层的中心可以与旋转中心准确同心，于是径向上的偏差可以被抑制到非常小。在信息记录层中，预先转录的伺服信号的旋转中心与转盘部分的旋转中心之间的错位可以被保持在非常小的值以内，该伺服信号用于使读写头元件能准确跟随设置成同心配置的多个记录轨道。于是，实现适于高密度记录的盘装置。此外，因为转子总成根据该方法装配，该方法中磁噪声即使在加热时也几乎不会有害地影响盘部分的磁层，所以磁层被逸出的磁通量和加工过程中施加的热的合成影响(即使非常轻微地)磁化的危险可以避免，盘部分的磁层几乎不被磁噪声所覆盖。于是，即使当伺服信号提前转录在记录介质上，正常的信息记录/再现性能也不会受干扰。于是提供了具有非常高可靠性的盘驱动器。
此外，因为转盘(转子总成)还起到了驱动芯轴电机的转子部分的作用，所以在传统装置中必不可少的芯轴电机的毂以及将盘部分夹紧在平台上的夹持装置可以去除。结果，装置可以在形状上做得更薄，在成本上更低。如果各旋转柱分别制造，动力压力产生机构可以有效地并容易地制备，该旋转柱在后来将与盘部分结合形成整体的转盘(转子总成)。于是，可以期望更进一步的降低成本。
(实施例2)本发明的第二实施例将参照图15说明。图15(a)是关键部分的横截面视图，集中在轴承部件上，图15(b)是局部放大图。具有等同于实施例1中那些部件的功能的那些部件用图1所示的相同标记表示。
参照图15(a)，在其中包括旋转轴线4的轴杆101固定在底部7上。转子总成1由盘部分2和旋转圆筒部分102形成，该盘部分2具有特定厚度的设置在主表面5上的信息记录层6，使得它与旋转轴线4交叉成直角，该旋转圆柱部分102在相对于主表面5的表面上一体地设置在盘部分2上。转子总成1可以按与实施例1中的相同方式，利用液体聚合物、PPS等热塑性材料、或Al合金金属形成。
图15(a)中，盘部分2的具有信息记录层6的表面显得总体上是平坦的。然而，实际上它是不平坦的；它在相对于设置在下方的旋转圆筒部分的区域内具有几微米深的浅坑，如图2所示。推测的形成坑的原因在于，盘部分2在旋转轴线4的方向上不对称，但是当旋转圆筒部分和盘部分结合在一起时，在热传导中形成不均匀。这被认为在对应于设置在下方的旋转圆筒部分的区域内将招致收缩变形。于是，结合的盘部分2的主表面具有非常浅的坑。因此，在本实施例2中，优选的是，该区域被用于为读写头提供遮蔽的斜坡部分，而不是用于信息记录/再现目的。
轴杆101被插在盘部分2和旋转圆筒部分102的内圆周表面形成的空间内；转子总成1以此方式受到支撑。转子总成的旋转圆筒部分102的内圆周表面和转轴101之间的间隙类似于实施例1中那样被动力压力润滑剂10(例如酯系合成油)填充，如图15(b)所示。
转子轭11在旋转圆筒部分102侧内的表面上连接到转子总成1上。在多个磁极中磁化的环形旋转磁体12通过粘合等方法连接到转子轭11上。由线圈15缠绕的铁芯14形成的定子16通过压入配合等方法固定在底部7上，使得铁芯14相对于旋转磁体12。推力吸引板17在旋转磁体12的轴向上固定在相对底面的底部7上。
具有与图4、图5和图6中所示的相同图案的动力压力产生机构设置在面对旋转圆柱部分102内圆周表面的轴杆101外圆周表面上，并设置在圆筒部分102的端面103上。
当转子总成1旋转时，动力压力通过密封在旋转圆筒部分102和轴杆101之间的间隙内的润滑剂10产生。旋转圆筒部分102在径向和推力方向上受到动力压力以平滑旋转转子总成1。
实施例1中说明的公式(1)、(2)也用于当前实施例2中的动力压力产生机构，以在由凸出线的斜面和具有动力压力产生机构的表面形成的角度。在应用公式时，注意，L代表旋转圆筒部分102在轴向上的长度，而B代表旋转圆筒部分102的内部直径。
用于在推力方向上产生压力的动力压力产生机构当然可以设置在开口端在旋转圆筒部分102的圆周端面104上。在此情形中，环形轴承壁105需要设置在底部7上，用于将动力压力润滑剂保存在适当位置。轴承壁105和旋转圆筒部分102之间的间隙，以及旋转圆筒部分102和转轴101之间的间隙用润滑剂填充。
动力压力产生机构当然可以按图4、图5和图6所示的相同图案设置在轴杆101的端面上，而不将其形成在旋转圆筒部分102内的端面103上。
相对旋转磁体12的底部端面设置的推力吸引板17和填充旋转圆筒部分102/转子总成1的盘部分2的内圆周表面与转轴101之间间隙的动力压力润滑剂10一起工作，以利用在旋转磁体12与推力吸引板17之间实现的磁力和大气压，防止转子总成1的旋转圆筒部分102从轴杆101脱出，无论装置可能用在何种情况下。或者，因为润滑剂10的粘性和表面张力，基本上没有动力润滑剂10从其位置溅出和消失的危险。于是，转子总成1在通过润滑剂10产生的动力压力、转子总成1的自重、旋转磁体12与推力吸引板17之间的磁力和大气压之间的平衡下保持作平滑的旋转。
当前实施例2的一些实际修改将在以下参照图16(a)、(b)说明。那些与图15中部件等同的部件用相同的标记表示。
如图16(a)所示，由与盘部分2相同的材料或例如热塑性材料的不同材料制造的旋转圆筒部分111在相对于主表面5的表面上借助插入成形等方法整合到盘部分2上。其余部件保持与图15所示的实施例中的相同。
将旋转圆筒部分111生产成独立于盘部分2的元件使得易于制备动力压力产生机构。代替在转轴101的外圆周表面上制备动力压力产生机构，当然可以按与实施例1中形成在轴承壁8的内圆周表面上的动力压力产生机构相同的方式，将其形成在旋转圆筒部分111的内圆周表面上。
图16(b)中的例子显示旋转圆筒部分112通过插入成形利用略微埋在盘部分2内的圆筒的封闭端而与盘部分2集成。其余部分保持与图15所示的那些一样。
虽然在当前例子中，盘部分2和旋转圆筒部分111、112两者均由热塑性材料制造，但是替代性地它也可以通过利用热塑性材料制造盘部分2和旋转圆筒部分中的至少任何一个、以及用不同的材料制造另外一个而制备。在后一种情况下，盘部分2和旋转圆筒部分111、112可以通过超声机构或利用激光束的热熔化、以及插入成形而连接在一起。
或者，盘部分和旋转圆筒部分可以借助将热塑性结合材料放置入其间的热熔化而结合。对热塑性结合而言，优选使用玻璃转变温度为200℃或更低的材料。
与实施例1中的例子相似，转子轭11可以通过粘合或插入成形固定在转子总成1的盘部分2上。
以与实施例1相同的方式，图15中的转子总成1可以采用肋构造。即，如图17(a)、(b)所示，转子总成1在旋转圆筒部分102内按同心环配置设置有环形肋121和122，一个肋在外圆周上，而另一个肋在旋转圆筒部分102附近。还一体化制备若干肋123，这些肋按径向配置设置，桥接环形肋121和122。如图17(c)所示，转子轭11设置在径向肋123上并固定在其上。转子轭11可以设置在肋123上，而不与内部的环形肋122接触，或可以设置在环形肋122上以固定在其上。
与实施例1相似，以上结构可以更改成内转子配置和外转子配置。此外，可改成径向间隙配置和轴向间隙配置。
在图17所示的转子总成1中，盘部分2的具有信息记录层6的表面显示为总体上是平坦的。然而，也应当注意到，在本示例中实际上该表面不那么平坦，相反，类似于图2所示的例子，该图为显示旋转轴线4附近的横截面放大图，在对应于设置在底面上的旋转圆筒部分102的区域内，有一个几微米深的坑(本实施例2中为环形)。
本实施例2中的转子总成可以通过实施例1所述的相同装配方法制备。在本实施例中，盘部分的轴杆用旋转圆筒部分代替了圆柱；对其它部分，没有根本的不同。于是，此处略去详细说明。
当与盘被附着在驱动芯轴电机的转盘轮缘部分上的情况相比，本实施例2中与实施例1相似的那些确保盘部分的其上记录有信息信号的表面以非常高的精度与旋转轴线交叉成直角，尽管有形成在对应设置在下方的旋转圆筒部分的区域内的浅坑，其中盘部分和旋转圆筒部分被形成为一体、或被结合以形成一单独的部件。设置在盘上的圆环肋和径向肋有利于抑制记录表面的弯折和起伏、提高盘部分的共振频率、并平滑地旋转转子总成(也被称作转盘)。信息记录层旋转表面上的偏差可以明显降低，来自表面的振动可被抑制，这容易导致提高的记录密度。当旋转圆筒部分独立制造以在后来与盘部分结合时，动力压力产生机构可以有效地并容易地形成，这有利于更低的成本。当转子总成根据本发明的方法装配时，磁层几乎不受自旋转磁体逸出的磁场和加工过程中施加的热的合成效应的不利影响，如果有也是非常轻微的。磁噪声几乎不覆盖地记录在磁部分的磁性层上。于是，提供了具有非常高的稳定性和高的S/N比率的盘驱动器。
(实施例3)本发明第三示例性实施例是在实施例1和2的盘部分形状上的变化。该变化是为了减小振动导致的弯曲量，并降低因读写头滑块与盘的由施加在盘部分上的冲击所引起的碰撞导致的损伤可能性。图18显示了实施例3中转子总成的形状。图19是显示连接在驱动机构上的磁盘的关键部分的横截面视图。转子总成1由盘部分2和圆柱部分3或转轴整体形成，盘部分2的一个表面上为平坦的表面，圆柱部分或转轴设置在另一面的中心。盘部分2在具有圆柱3的表面上设置有从圆环V的一处向外圆周边缘连续延伸成直线的斜面502a、用于固定转子轭73和旋转磁体74的磁表面502b、以及对应轴承套8的开口端表面的平坦表面502c，该轴承套8是包括轴承套8和推力支撑板9的液压轴承的一部分。与实施例1和2相似，转子总成1(也称作转盘)可以由玻璃、液晶聚合物、PPS等热塑性材料或Al合金金属形成。磁体构成的信息记录层6设置在盘部分2的一个表面上，以完成转子总成1。在一些情况下，信息记录层6伴随有改善粘附性的下部层和提高抗磨蚀特性的硬保护层。
在图18中，盘部分2的具有信息记录层6的表面被显示为总体上是平坦的。然而，也应当注意到，在本实施例3中实际上该表面不那么平坦，相反，类似于图2所示的例子，在对应于设置在底面上的圆柱的区域内，有一个几微米深的坑。
如图19所示，旋转磁体74通过转子轭73固定在用于固定磁体的表面502b上，转子总成1还起到电机的转子的作用。包括多个线圈15和铁芯14的定子固定在底部7上，使得它相对于旋转磁体74。于是，定子和也工作为电机转子的转子总成1完成了芯轴电机。结合了具有完整转子总成1的芯轴电机的盘装置的结构保持同实施例1和2中所述的相同；因此，操作原理也保持相同。于是，此处略去重复的说明。
现在，在下文中，将本实施例3中转盘的抗震性与实施例1和2中的相比较。为了简化计算的目的，比较样品被设置成图20所示的结构。虽然附图显示了径向上的仅半个剖面上的样品形状，但是所有样品具有相同的总体尺寸和转轴形状等。本实施例3中的转盘示于图20(a)，该盘在转轴的边缘(附图中被表示成C)上具有厚度0.4mm，在外圆周(D)上具有0.1mm或0.26mm；为了比较，样品被制成两种样式。在两种样式中，盘厚度从转轴的外边缘向形成斜面的外圆周边缘以直线的形式连续减小。图20(b)显示了实施例1和2中的这些盘；它们中没有一个呈现出斜面。从内部(C)整个经过外部(D)，盘的厚度均匀地保持在0.2mm。
这些样品的整体尺寸示于表2。图20中用虚线表示的那些代表在垂直于盘表面施加的冲击加速度1000G下的变形。圆周边缘的弯曲变形E的量以及张应力和压应力也以其最大值示于表2中。表2样品的总体尺寸和样品特征值 如表2所见，根据本实施例3的两个样品的转盘在冲击加速度1000G下分别产生17μm(a1)、20μm(a2)的弯曲；然而在传统转盘中，它为70μm。于是，已经确定，冲击导致的弯曲通过本实施例3中的转盘明显减小，如图20(a)所示。最大张应力小至大约传统的1/3，最大压应力约小至大约传统的1/2。圆周边缘的弯曲E的量已经降低至大约1/4，使得盘部分整个表面上的变形可以相应地降低。于是，读写头滑块和盘之间碰撞的可能性从实施例1和2中盘之间将升高的碰撞可能性进一步降低。此外，来自于读写头的再现输出的变化也减小。另外，因为最大张应力和最大压应力均被降低，所以与传统的相比，本实施例3中的盘不更多地恢复由拉力或压力导致的破损。于是，它有利于实现具有高可靠性的轻且薄的盘装置。
当外圆周边缘处的厚度D增加到0.26mm或更多时，弯曲和应力的量增加；另外，芯轴电机或驱动机构的功耗因盘部分增加的重量而增加。另一方面，如果圆周边缘处的厚度D小于0.1mm，如果它由玻璃或其它脆性材料制造则在边缘上容易破碎。考虑到弯曲的量、由冲击在盘上引起的应力、驱动机构的功耗、因粗暴对待导致的可能损坏等等，圆周边缘的厚度D优选地应当在从0.1mm到0.26mm的范围内。在直径大于23mm的盘中，弯曲量和应力增加，而直径小于12mm的那些对于所需的记录容量可能过小；于是，优选的是盘的直径在12mm到23mm的范围内。
虽然说明基于斜面是直线状的转子总成(转盘)，但是本发明不是要限于这样的转子总成形状。例如，转子总成1可以采用图21所示的形状，其斜面506a连续弯曲，厚度从圆柱3的外圆周上的位置向盘部分2的圆周边缘减小。斜面506a可以采用阶梯配置；此外，斜面的起始位置不限于圆柱3的外圆周，相反，它可以在距圆柱3的外圆周特定距离处开始。
虽然在本实施例3中，说明基于由相同材料制造的圆柱3和盘部分2形成的整体的转子总成，但是本发明的目的不是将转子总成的构造限于这种结构。例如，盘和轴杆可以分开制造以在以后的阶段中借助结合区或结合材料、或通过插入成形等联合在一起而成为盘部分2，如图22所示。在盘部分2的一个表面上，磁体构成的信息距离层6被设置以完成最终的转子总成1。至于连接机构，可以使用利用常用粘接剂的粘合、沉积、焊接或阳极接合和类似的直接接合工艺。
图22(b)是显示结合本例子的转子总成的芯轴电机的横截面视图。转盘576和转轴577被设置成它们共用一个共同的上表面平面、或者转轴577略微凸出在转盘576之上。对于其余部分，保持与实施例1中的相同。结合转子总成的本盘装置的结构和操作几乎等同于实施例2中所述的其它例子的那些。因此，各等同部件用相同的标记表示，其详细说明此处略去。
虽然以上说明基于包括盘部分和圆柱的转盘(转子总成)，但是类似于实施例2，圆柱可以用旋转圆筒部分替代。当然后一结构具备与本实施例3相同的益处。
前述说明基于内转子结构的芯轴电机，该机构包括由盘部分和旋转磁体等构成的转子、以及由线圈、铁芯等形成的定子。然而，本发明不将电机类型限于内转子类型。本发明当然可以应用到那些结合外转子型芯轴电机或同轴电机的那些装置上。
如上所述，本实施例3中的磁盘与传统盘相比更薄、更紧凑且重量更轻。然而，冲击导致的弯曲量更小，最大张应力和最大压应力由于实施例3中的盘也均更小；这意味着它们不容易破碎。此外，因为盘采用简单的圆盘形状，所以磁盘基底可以容易地通过挤压成形等工艺制备。再者，结合本磁盘的盘装置可以消除夹紧部件，使得装置厚度可以进一步降低。再者，因为仅在驱动机构的转轴和转盘上有改动，所以已经存在的装配设备可以象它们原来那样得以使用。
(实施例4)本发明第四示例性实施例中的重点是盘部分的形状。实施例4中的盘部分2设置在主表面(该表面没有转轴)上，且凸起27由与转盘(还称作转子总成1)相同的材料形成。为了防止转盘脱出而设置了凸起27；从而防止了信息记录表面和读写头之间的由外界施加的机械振动引起的可能碰撞。
图23显示了实施例4中用在盘装置内的示例性芯轴电机的横截面视图。
如图23所示，整体的转子总成1由盘部分2和圆柱部分3利用例如玻璃、液晶聚合物、PPS(聚苯硫醚)等热塑性材料、或Al合金金属形成。圆柱3在相对于主表面的表面的中心与盘部分2相连，其中芯轴与转子总成1的旋转轴线4重合，并且它与盘部分2的主表面5交叉成直角。盘部分2的主表面5在中心设置有凸起27，该凸起由与转子总成1相同的材料制成。在盘部分的不包括中心部分和外圆周的平坦表面上，信息记录介质层(信息记录层6)设置成圆环形。信息记录层6设置有形成为同心的多个信息记录轨道。
在转子总成1中，盘部分2在相对于具有凸起27的主表面的表面上设置有圆的台阶部分。圆的台阶部分形成在具有圆柱3的表面的中心，该区域内的盘厚度比其它部分厚。环形旋转磁体12通过转子轭11固定在台阶部分上。转子总成1还用作电机的转子。由缠绕有线圈14的多个铁芯15形成的定子16被固定在底部7上，保持距旋转磁体12某特定的间隙。一端用推力支撑板9封闭的圆筒轴承套8固定在底部7上中心处。轴承套8支撑转子总成1的圆柱3以可自由旋转。最终的芯轴电机如此装配而成。虽然未在图23中显示，用于动力压力产生的槽被设置在相对于推力支撑板9的推力表面上和轴承套8的相对于圆柱3的外圆周表面的内圆周表面上。在底部7的面对盘部分2的表面上，环形推力吸引板28被固定，使得它在底部7侧与旋转磁体12的端面相对。结合芯轴电机的盘装置的结构和操作几乎等同于实施例1中的那些，该芯轴电机采用了整体的转子总成1。各等同部件用相同的标记代表，详细说明此处略去。
图23显示了凸起27的形状的一些例子；截头圆锥形(图23(a)，横截面为梯形)、半椭圆形(图23(b)，横截面为半椭圆形)和圆柱形(图23(c)，横截面为矩形)。凸起27的形状不限于以上例子；它可以设置成其它形状，例如截头多边锥形、半球形、半椭球形、半多面体形、回转多面体形、鼓形等等。虽然凸起27已经被描述为用与转子总成1相同的材料制成，但是它可以使用不同的材料形成。或者，它可以使用与转子总成1相同的或不同的材料单独制备，然后借助粘合、熔化、压入配合、螺纹连接等接合到转子总成1上。
虽然实施例4中的说明基于由相同材料制成的转轴部分和盘部分形成的整体转盘(也称为转子总成)，但是本发明的目的不将该结构限于以上描述。盘部分和转轴部分可以单独制造，以在以后的阶段中通过提供接合区或使用接合材料、或通过按与实施例1中参照图7说明的相同方式插入成形而结合在一起。磁体构成的信息记录层6形成在盘部分2的平坦表面上以完成最终的转子总成1。至于连接方法，可以使用利用常用粘接剂的粘合、沉积、焊接或阳极接合等直接接合工艺。用于结合材料的优选热塑性材料是其具有200℃或更低的玻璃转变温度的材料。
虽然以上例子的说明基于盘部分和包括圆柱的转轴部分形成的磁盘，但是转轴部分可以按与实施例2中所述的相同方式由旋转圆筒构成。具有后者结构的这些装置也提供了相同的益处。
虽然前述说明基于内转子型芯轴电机，该电机由包括盘部分、旋转磁体等的转子和包括线圈、铁芯等的定子构成，但是本实施例4的目的不是将电机限制于这种内转子型。本发明当然可以应用于外转子型电机以及同轴型电机。
图24中的附图用于说明装配根据本实施例4的盘部分的方法。该附图着重于相对于实施例1中的装配方法的不同点上。参照图24(a)，转子轭11和旋转磁体12放置在对中夹具551上，在主表面中心具有凸起27的盘部分2设置在它们顶部，然后砝码夹具552或加载机构放置在其上。利用粘接剂等，它们被装配并连接在一起以形成转子总成。砝码夹具具有高度H2的外圆周边，该高度小于代表凸起27高度的高度H1。通过如此布置砝码夹具，即使该夹具放置得相对于盘部分2偏心，外圆周边仍将不直接与盘部分的表面接触，该接触在其上导致污染或损伤，如图24(b)所示。
如前所述，在主表面的中心上具有凸起的盘部分、转轴部分和具有液压轴承的芯轴电机的轴承部分可以集成为一根据本实施例4的单独部件。诸如轴、毂、环形盘等的多个部件可以集成为一单独部件，该多个部件在传统装置中是必不可少的。减少的部件数量有利于降低成本。另外，例如多个部件之间尺寸公差、加工误差和轴进入毂以将环形盘固定在毂上的压入配合高度的误差可以避免。结果，到凸起的间隙距离可以减小至0.2mm或更小。利用提高的精度水平和由设置在盘部分上的凸起带来的防脱效果，使转子偏移量更小，表面上的偏差以及盘旋转轴线上的偏差可以明显减小，结果，记录密度可以轻易提高。
因为信息记录层的中心可以高精度地与旋转中心重合，所以径向上的偏差也可以被抑制到非常小。旋转中心和旋转操作中的盘中心之间的偏差也可以抑制到非常小。利用这些改进，记录密度可以明显提高。当转子偏移量被控制到较小时，读写头支撑机构(万向节读写头总成)以及其介质可以被保护以避免可能的损伤。此外，因为转轴几乎不从轴套中脱出，所以润滑剂从轴承部分的泄漏几乎不发生。再者，设置在盘部分主表面中心的凸起有利于在将其装配成最终转子的过程中防止信息记录层上的可能污染或损伤。
(实施例5)本发明第五示例性实施例的重点在于盘部分的形状。盘部分2在最外圆周或中心部分的最内圆周上设置一斜坡部分。斜坡部分用以给设置在读写头臂内的磁性读写头24提供隔开信息记录层6的遮蔽。即使在受到来自外界的振动等影响的情况下，遮蔽下的磁性读写头将不会伤害记录介质表面，或者磁性读写头的表面由此不受损伤。
图25是显示芯轴电机结构的横截面视图，该电机结合在根据本发明第五示例性实施例的盘装置中。
如图25所示，转子总成1(也称作转盘)由盘部分2和用作转轴的圆柱部分3形成，该盘部分和圆柱部分利用例如玻璃、液晶聚合物、PPS(聚苯硫醚)等热塑性材料或Al合金金属制造。圆柱3在相对于主表面的表面的中心连接到盘部分2上，其中芯轴与转子总成1的旋转轴线4重合，并且它与盘部分2的主表面5交叉成直角。
盘部分2的主表面5在中心设置有由与转子总成1相同的材料形成的凸起27。在不包括中心和外圆周的平坦表面上，信息记录层6设置成圆环形。信息记录层6具有形成为同心的多个信息记录轨道。凸起27设置成呈截头圆锥状的斜坡部分，其中盘厚度向最内部连续增加。斜坡部分是一位置，在磁性读写头24不在记录/再现操作过程中时，该位置为具有磁性读写头24的驱动器提供了遮蔽。
转子总成1的盘部分2在具有圆柱3的表面的中心部分设置有圆的台阶部分，该台阶部分具有大于其余部分的盘厚度。环形旋转磁体12通过转子轭11固定到台阶部分上。这样形成的转子总成1还用作电机的转子。由缠绕有线圈14的多个铁芯15形成的定子16固定在底部7上，保持距旋转磁体12的一特定间隙。一端用推力支撑板9密封的圆筒轴承套8固定在底部7上的中心处。轴承套8支撑转子总成1的圆柱3以能自由旋转，从而完成最终的芯轴电机。虽然它未在图25的附图中显示，但是动力压力产生机构形成在相对推力支撑板9的推力面上以及轴承套8的相对于圆柱3的外表面的内圆周表面上。在底部7的面对盘部分2的表面上，环形推力吸引板28被固定，使得它相对旋转磁体12的底部7侧的端面。结合有芯轴电机的本盘装置的结构和操作几乎等同于实施例1中的那些，该芯轴电机具有联合的转子总成1。各等同部件用相同的标记代表，且其详细说明此处略去。
图26(a)示出了在遮蔽过程中信息记录层6上的磁性读写头24的压力如何减轻的过程；其中，设置在读写头驱动件臂一端的磁性读写头24设置有凸起51a和51b，且在磁性读写头24行进至暂停区域53时，凸起51b骑在截头圆锥形状的斜坡部分27上。图26(b)显示了凸起的另一例子，凸起52具有连接在读写头驱动件臂尖端的不同形状；该凸起52在磁性读写头24被遮蔽时骑在截头圆锥形的斜坡部分27上，使得磁性读写头24在信息记录层6上的压力减轻，或它保持远离信息记录层6。
如图26(a)、(b)所示，实施例5中的盘装置被构造成磁性读写头24在其不操作时骑在截头圆锥斜坡27上；于是，盘部分2和磁性读写头24之间的接触被限制到最小值。这有利于使记录介质表面上或磁性读写头表面上因外界施加的振动等导致损伤的可能性减到最小。此外，因为不工作的磁性读写头24不在进行数据记录/再现的位置上，所以存储在盘上的数据不被减弱，即使磁性读写头24在停止/开始时刻接触信息介质表面。于是，本发明的盘装置具有高可靠性。
虽然实施例5中的说明基于完整的磁盘基底和转盘(也称作转子总成)，该转盘由用同种材料制造的转轴部分和盘部分形成，本发明的目的不是将该结构限制于以上所述。转盘和转轴部分可以分开制造，以在以后的阶段中通过提供结合区域或使用结合材料、或者通过按实施例1参照图7所述的同样方式插入成形而联合在一起成为盘部分2。磁体构成的信息记录层6形成在盘部分2的平坦表面上以完成最终的转子总成1。至于连接机构，可以使用利用常用粘接剂的粘合、沉积、焊接、或者阳极接合和类似的粘接接合工艺。用于结合材料的热塑性材料优选是具有200℃或更低的玻璃转变温度的材料。
虽然以上例子的说明基于由盘部分和用作转轴的圆柱形成的磁盘，但是转轴部分可以是旋转圆筒，如实施例2所述。后一结构当然具备实施例5同样的益处。
虽然前述说明基于内转子型芯轴电机，该电机由包括盘部分、旋转磁体等的转子和包括线圈、铁芯等的定子构成，但是本实施例5的目的不是将电机的类型限制于以上说明。本发明当然可以应用于外转子型电机和同轴型电机。
如上所述，具有设置在信息记录区内部的区域中的截头圆锥形的斜坡部分的盘部分、转轴部分和具有液压轴承的芯轴电机的轴承部分可以联合成一个根据本实施例5的单独的部件。传统结构中必不可少的诸如轴、毂、环形盘等的多个部件被集成一单独部件。减少的部件数量有利于降低成本，并且，例如多个部件间的尺寸公差、加工误差和插入到毂内以将环形盘固定在毂上的轴的压入配合高度上的误差可以避免。结果，转盘表面上的偏差和旋转轴线上的偏差明显降低。设置在盘部分的信息记录区外侧或内侧的区域内的截头圆锥形斜坡部分有利于防止读写头部分和信息记录部分之间因振动等导致的可能碰撞。于是，读写头支撑结构(万向节读写头总成)以及记录介质自身可以被保护而免受损伤或破坏。这些一起增加了记录密度和可靠性。
(实施例6)图27是显示根据本发明第六示例性实施例的盘装置的结构的横截面视图。图27中，具有与实施例5中部件等同功能的部件用图25所示的相同标记表示。
与实施例5的盘部分2不同，实施例6中的盘部分2在外圆周上设置有斜面斜坡，其中，盘厚度朝信息记录层6的最外部连续增加；而实施例5中，截头圆锥形的斜坡部分设置在信息记录层6内侧的中心区内，其中盘厚度向中心连续增加。盘部分2的具有信息记录层6的表面显得很平坦，但是当从微观上看时，它总体上是不平的。类似实施例1至3中的那些，实施例6中的转子总成也在对应设置在其下的圆柱的中心部分内具有几微米深的坑。其余部件的结构保持与实施例5中的一样，于是此处省去了重复的说明。
在盘部分2的外部边缘上设置有向信息记录区6的最外圆周连续增加的盘厚度的斜坡部分提供了与实施例5中所述的那些同样的效果和优点。
虽然图27说明了结合整体的转子总成1的盘装置，但是本发明的目的不是要将其限定在上述结构上，该转子总成1由盘部分2和设置在盘部分2的另一表面中心的旋转圆柱3形成，该盘部分2在最外圆周在信息记录部分6外侧具有斜面斜坡部分27a，在该斜面斜坡部分27a中，盘厚度向最外部连续增加。例如，盘装置可以代替转子总成1，该转子总成1的盘部分2取代旋转圆柱3而具有旋转圆筒部分。转子总成1可以通过在相对于具有信息记录层6的主表面的表面上借助插入成形等方法将实心圆柱3与盘部分2联合而形成，该实心圆柱3用与盘部分2相同的材料、或者不同的热塑性材料或Al合金金属制造。此外，通过利用相同的热塑性材料或Al合金金属中、或者一个用热塑性材料而另一个用不同的材料单独制备盘部分2和旋转圆柱3，然后借助粘合等将这些部件联合到一起，可以形成转子总成1。或者，转子总成1可以通过将结合材料放置到盘部分2和圆柱3之间以便热熔化而形成。可以有其它的机构用于制备转子总成。虽然图27说明了结合有内转子型芯轴电机的盘装置，但是当然也可以替代地使用外转子型或面耦合型电机。此外，通过向磁性读写头24提供凸起并利用沿盘部分2的外边缘设置成斜坡部分的斜面斜坡27a、27b，可以形成其它盘装置。在本实施例6中，设置在磁性读写头24处的凸起骑在位于盘部分2的外圆周、而不是内圆周的斜坡部分上，以减轻磁性读写头在记录介质层6上的压力，或在遮蔽过程中保持磁性读写头24远离记录介质6。
如上所述，在本发明实施例6的盘装置中，盘部分、转轴和具有液压轴承的芯轴电机的轴承部分可以联合成一单独的部件。传统结构中必不可少的诸如轴、毂、环形盘等的多个部件被集成一单独部件。减少的部件数量有利于降低成本，并且，例如多个部件间的尺寸公差、加工误差和插入到毂内以将环形盘固定在毂上的轴的压入配合高度上的误差可以避免。结果，转盘表面上的偏差和旋转轴线上的偏差明显降低。设置在盘部分的信息记录区外圆周内的斜面斜坡部分有利于防止读写头部分和信息记录部分之间因振动等导致的可能碰撞。于是，读写头支撑结构(万向节读写头总成)以及记录介质自身可以被保护而免受损伤或破坏。这些一起增加了记录密度和可靠性。
(实施例7)图28是显示根据本发明第七示例性实施例的盘装置的结构的横截面视图。图28中，与实施例5和6中部件等同的那些部件用与图25和27中所用的那些相同的标记表示。
与实施例5和6中的盘部分2不同，实施例7中的盘部分2在外边缘上设置有斜面斜坡，其中，盘厚度朝最外圆周连续减小，如图28所示。盘部分2的具有信息记录层6的表面显得很平坦，但是当从微观上看时，它总体上是不平的。类似实施例1、2、3和6中的那些情况，在实施例7中的转子总成中、在对应设置在其下的圆柱的中心部分处也具有几微米深的坑。其余的结构保持与实施例5和6中的一样，于是此处省去了重复的说明。形成在盘部分2的外边缘处、具有向最外圆周连续减小的盘厚度的斜面斜坡提供了与实施例5和6中提供的那些相同的效果和优点。
虽然图28说明了结合有整体转子总成1的盘装置，但是本发明的目的不是要将其限定成上述那样，该转子总成1由盘部分2和连接在相对于盘部分2的主表面的表面中心处的圆柱3形成，该盘部分2具有设置在信息记录区的外圆周处的斜面斜坡部分27b，在该斜面斜坡部分27b中，盘厚度向最外部连续减小。例如，盘装置可以替代性地结合转子总成1，该转子总成的盘部分2取代旋转圆柱3而设置有旋转圆筒部分。转子总成1可以通过在相对于设置有信息记录层6的主表面5的表面上借助插入成形等方法将实心圆柱3与盘部分2联合而形成，该实心圆柱3用与盘部分2相同的材料、或者不同的热塑性材料制造。或者，通过利用相同的热塑性材料、或者它们中的一个用热塑性材料而另一个用不同的材料单独制备盘部分2和圆柱3，然后借助粘合等将这些部件联合到一起，可以形成转子总成1。其它的形成转子总成1的例子通过将结合材料放置到盘部分2和旋转柱3之间的热熔化将它们连接在一起。依然可以有其它的手段用于制备转子总成。虽然图28说明了结合有内转子型芯轴电机的盘装置，但是当然也可以替代地使用外转子型或面耦合型电机。
虽然实施例1至7中，对轴承部分的说明主要基于液压轴承，该轴承靠动力压力产生机构和动力压力润滑剂工作，但是，本发明的目的不限于以上所述。例如，轴承部分可以是所谓的滑动轴承，它的轴承套和推力支撑板由含油烧结金属形成。
(实施例8)图29是显示根据本发明第八示例性实施例的盘装置的结构的横截面视图。
本实施例8的转子总成1是对前述实施例1至7的结构的局部修改。在图29中，与前述例子中的那些相同的部分用相同的标记表示。
本实施例8与其它例子的明显不同点是，盘部分2形成为总体上圆的板，以及用于将旋转磁体12固定在其上的转子轭11不直接附着在盘部分2的相对于主表面的表面上，而是转轴3在邻近与盘部分2的啮合部分的位置处设置圆周边缘(该边缘形成底座551)上的台阶，用于将转子轭11安装到其上、并在中心具有孔的圆的轭支撑板552啮合在底座551上，然后在将盘部分2与旋转轴线4对中之后，盘部分2和转轴3在端面上在底座551侧被粘合在一起。于是，部件被集合在一起而形成完整的转子总成1。上述结构可以抑制膨胀/收缩导致的变形引起的负面影响，该膨胀/收缩来自于在对应记录介质6的区域内将转子轭固定在盘部分2上的结果。这导致增加的记录密度。
另一明显不同点在于转轴3在没有底座的另一端面上设置有圆的推力轮缘553，该推力轮缘553具有大于转轴3的直径，该转轴被固定成与旋转轴线4同心。推力轮缘553在相对于推力板9的表面上设置有用于动力压力产生的类似于图4所示的槽。推力轮缘553在从转轴3伸出的不面对推力板9的表面上的环形区域内还设置有其它的动力压力产生槽。动力压力形成槽和动力压力润滑剂10在推力方向上构成了液压轴承，这确保了圆柱部分的平滑旋转。在以上结构的转子总成中，动力压力产生部分可以被提供给相对于推力板的表面上的更大的区域；另外，在推力方向上在形成在轴承套内的台阶部分和设置在推力轮缘553的从转轴3凸出的表面上的动力压力产生部分之间形成另一液压轴承。于是，旋转表面上的偏差可以有效抑制。
动力压力产生部分可以替代性地设置在推力板9上在相对推力轮缘553的表面上，或设置在轴承套18上在相对于从转轴3凸出的推力轮缘553的部分的表面上。
本实施例8中的转子总成通过与实施例1所述不同的过程装配。图30(a)说明了用在盘装置内的包括转子总成的芯轴电机是如何装配的；在示范步骤S101到S104中。首先，圆推力轮缘553和转轴3被固定在一起与旋转轴线4同心；其次，借助压入配合、焊接等工艺，它被插入在轴承套8内，然后固定在具有推力板10的底部7上至一预定位置处。轴承部分的间隙在真空环境下用动力润滑剂9填充(S101)。由缠绕有线圈15的铁芯14形成的定子连接在底部7上(S102)。在中心具有孔的的圆轭支撑板552在相应位置与转子轭11和旋转磁体12安装在一起；然后，它在底座551处被固定到转轴3上(S103)。转轴3被粘合在具有底座551的端面上、盘部分2旁边并与旋转轴线4同轴(S104)以完成最终的芯轴电机。步骤101和步骤102的顺序可以相互颠倒。
在步骤S101中，推力轮缘553和转轴3的连接可以根据所用各自材料的种类以不同的方式进行。一般而言，通过熔化的连接优于粘合的连接。
图30(b)显示了设置有作为辅助机构的状态标记(phase marker)的盘部分2的例子，该标记用于在装配步骤S104中对准盘部分2和转轴3以与转轴4同心。通过在盘部分2上形成诸如磁层的介质层或保护层时涂覆掩膜，可以制备状态标记。盘部分2在信息记录区内旋转对称地提前设置有多个通过公知的磁转录工艺或其它方法录制的伺服图案561，该伺服图案被用于信息记录/再现中的位置确定。利用盘内圆周标记562和盘外圆周标记563、564，盘部分2被确定在该状态。再者，通过借助机械的或光学的方法检测盘部分2的外圆周而使盘部分2的中心和伺服图案561的中心同心。当固定具有已经记录在转轴3上的伺服图案的盘部分2时，状态确定和对中按照先前用于录制伺服图案561的同样原理进行。在此方式中，转轴部分3的旋转轴线4可以被对齐而与录制在盘部分2上的伺服图案561的中心同心。或者，取代使用内圆周标记562，两个外圆周标记563和564可用于对齐。然而，在此情形中，两个标记563和564需要定位在彼此不对称的相应位置上。
以上说明基于一个假设，即伺服图案561已经录制在盘部分2上。然而，当使用与传统公知技术中的类似的所谓伺服轨道写入机时，不需要使用盘内圆周标记562或盘外圆周标记563、564，在该伺服轨道写入机中，读写头臂单元(未示出)在盘部分2和记录/再现读写头(未示出)被连接后被强行移动以录制伺服图案。
用于装配和固定先前在实施例1至7中说明的盘部分2、转轴3、轭支撑板552和推力轮缘553的材料和方法也可以用在本实施例8中，经历必要的改动。
如上所述，在本实施例8的盘装置中，盘部分2由圆形板形成，中心具有孔的圆形轭支撑板啮合到转轴的底座上，转子轭固定到轭支撑板上，且盘部分在一端面与转轴粘合连接以与旋转轴线同心。同时，转轴在另一端面上设置有用于动力压力产生的槽，以及圆推力轮缘，该推力轮缘具有大于固定来与旋转轴线同轴的转轴的直径。以上结构可以抑制因膨胀/收缩导致的变形引起的负面影响，该膨胀/收缩来自于在相应于记录介质的区域内将转子轭固定到盘部分上的结果。这导致增加的记录密度。此外，因为动力压力产生机构在相对于推力板的表面上可以具有更大的面积，所以转盘上的偏差可以非常有效地得以抑制。
(实施例9)图31是显示根据本发明第9示例性实施例的盘装置的结构的横截面视图。
本实施例9中的转子总成1是在前述实施例1至8的结构上的局部修改。图31中，等同于前述例子中的那些的部分用相同的标记表示。
在本实施例9中，盘部分2类似于实施例8中那样用圆形盘形成，在中心具有第一孔的圆形轭支撑板552与设置在转轴3中的底座551啮合，转子轭11固定在轭支撑板552上，然后盘部分2和转轴3的一个端面在使这些与旋转轴线4同心后被粘合在一起。
与其它例子的明显区别点在于，本实施例9中的转轴3在不具有底座551的另一端面上设置有某特定直径的第二孔，且圆形磁板555被固定在孔中与旋转轴线4同心。转轴3的相对于推力板9的另一端面在不具有圆形磁板555的环形区域内还设置有动力压力产生槽。该动力产生槽可以替代性地设置在推力板上。动力压力产生槽和填充槽的动力压力润滑剂10在推力方向上构成液压轴承，以平滑地旋转圆柱3。当推力板9由磁性材料形成时，圆形磁板555产生推力吸引力，这意味着不需要借助实施例1至7中所述的推力吸引板和旋转磁体12来产生推力吸引力。
此外，虽然在传统芯轴电机的径向液压轴承中，旋转表面上的因转轴3的倾斜导致的偏差利用更长长度的转轴得以抑制，其中转轴被支撑在外圆周表面上，但是本实施例9中的芯轴电机被提供有作用在转轴中心部分上的推力吸引力(在其它例子中，推力环设置在比轴承套8更靠外的圆周上)。于是，本实施例9中的结构在抑制旋转表面上的偏差中更有效。更具体地说，在磁性吸引机构设置在比轴承套8更靠外的位置上的结构中，当转子总成被外部振动等倾斜到旋转状态的某方向时，推力板和该状态中吸引磁体间的距离变窄至增加的磁性吸引力。倾斜力相应地变得更大。结果，证实需要提供一力矩，该力矩除了弥补外力导致的倾斜外，足以消除由磁性吸引力上的变化引起的转轴3的倾斜。然而，在实施例9的结构中，中心处间隙上的变化可忽略地小，于是吸引力上的最终变化也可忽略。此处所需要的是为推力轴承提供一力矩，该力矩被需要来弥补外部因素独自导致的转轴3的倾斜。于是，旋转表面上的偏差可以有效抑制。
在以上结构中，推力吸引板可以用圆形磁板代替。这导致了尺寸和部件数减小，并导致芯轴电机仍然是更小的结构。
圆形磁板555应当优选地放置在转轴3上在设置在没有底座的一个端面上的孔内，以通过磁力被固定在这里。然而，考虑到磁性材料和润滑剂10之间的相互影响，磁体可以通过加入粘接剂而被固定。
参照图31，设置在盘部分上中心处的小球556是为了防止盘部分2脱出。希望小球556提供与设置在盘部分主表面上中心处的如实施例4所述的凸起相同的效果。外壳的盖557与盘部分2相对，并设置有用于将小球保持在与旋转轴线4交叉的位置上的凹陷。小球556停留在凹陷内，具有距离盘部分2几十微米的间隔，以不干扰盘部分2的自由转动。在小球556的位置中，球形凸起或圆锥形凸起可以形成在盖557上。这些防脱机构当然可以应用于实施例1至3所述的盘装置。
如实施例1至8所述的装配和固定盘部分2、转轴3、轭支撑板552和推力轮缘553的材料和方法经过必要的改动后也可用在本实施例9中。
如上所述，在本实施例9的盘装置中，盘部分2由圆形板形成，在中心处具有孔的圆形轭支撑板与转轴的底座啮合，转子轭固定在轭支撑板上，且盘部分在一端面上与转轴粘合，以与旋转轴线同心。同时，转轴设置有圆形磁板555，该磁板放置在另一端面上以与旋转轴线4同心。当推力板9由磁性材料制造时，圆形磁板555在转轴的中心部分处产生推力吸引力。通过这种结构，盘部分旋转表面上的偏差与其它例子相比可以更有效地抑制，在那些例子中，推力吸引板设置成相对于旋转磁体的环形布置。推力吸引板可以去除以减少部件数。此外，推力吸引板占据的空间的消除使得能将盘装置设计成更纤薄的形状。
在前述实施例1至9中，本发明的一些应用例子已得以说明。下文将作出对本发明的材料和共同的成形/装配方法的一些更进一步的描述。本发明的由盘部分和旋转柱、或旋转圆筒部分形成的转子总成(也称作转盘)可以通过挤压成形方法制造。挤压模具由诸如碳化钨、金属陶瓷、氧化锆、碳化硅或其它陶瓷材料的主材料制造。其中，最优选的是超级硬质合金，它主要由包含由钴或合金形成的金属联接相的细晶粒碳化钨制造。优选的是，联接相金属的含量为2-10％(重量比)；如果它小于2％(重量比)，则诸如抗断裂性的机械强度下降，且在模具的加工或表面抛光过程中，它易于出现少量缺陷、尖端开裂等。于是，它不可能是适于用以形成磁盘的玻璃基底的挤压模具的材料。另一方面，如果它在重量上超过了10％，则模具的机械强度增加，但是它易于因联接相金属而磁化。结果，在加工操作过程中产生的颗粒倾向于牢固地粘接在材料表面上，在表面上导致异物增多。此外，它易于在高温下氧化，所以它不可能是适于用以形成磁盘的玻璃基底的加压模具的材料。
对于超级硬质合金的挤压模具，还需要具有在诸如分离、抗氧化和低反应性等性能上较好的保护性表面层，以保护模具自身，并避免分离时玻璃的粘附。贵金属系合金薄膜可用于该保护层，该合金包括元素组中的至少一种，该元素组包括铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)、钌(Ru)、铱(Ir)、锇(Os)、铼(Re)和钽(Ta)。
脱模剂需要含有石蜡油和高级脂肪酸金属盐。对于高级脂肪酸金属盐，诸如肉豆寇酸、棕榈酸、硬脂酸、二十二碳烷酸的高级脂肪酸的锂、钠、钾、镁或钙金属盐是有效的。高级脂肪酸金属盐的优选量是石蜡油的1-30％重量比。脱模剂的优选涂覆厚度是0.1μm至0.5μm。
转盘的最优选材料是玻璃；例如，可以使用钠钙玻璃、铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃和硼硅酸盐玻璃。在这些玻璃材料中，铝硅酸盐玻璃是优选的，因为它的通过化学强化工艺提供的明显的抗碱溶解性能。
化学强化工艺通过离子交换方法进行，其中，将玻璃基底浸在被热熔化的化学强化液体内以使玻璃基底表面层的离子与化学强化液体内的离子交换。在离子交换方法中，它被浸在温度范围低于玻璃转变温度(Tg)的化学强化液体中，使得沉积在玻璃基底表面附近的碱金属离子被更大离子半径的碱金属离子替换；例如，锂离子被钠离子替换，或钠离子被钾离子替换。离子交换位置处增加的体积在玻璃表面产生了强的压应力，导致了强化的玻璃表面。
对于化学强化液体，可以使用硝酸钾(KNO3)、硝酸钠(NaNO3)、碳酸钾(K2CO3)的熔融盐，或这些盐的混合物(例如KNO3+NaNO3，KNO3+K2CO3等)的熔融盐。
对于化学强化液体的温度，温度越高，对于加速离子交换更好。然而，考虑到防止玻璃基底变形，优选地它应当低于玻璃转变温度；通常，它在350℃-700℃的范围内，更优选地在350℃-450℃。
虽然实施例1至7中的说明基于硬盘驱动器的例子，该驱动器利用磁性读写头在盘部分的信息记录层上记录/再现信息，但是本发明的应用不限于这种已经存在的装置。它可被用于盘形的任何类型的信息记录介质和结合记录介质的盘装置，例如磁光记录系统、利用相位变化的记录系统，只要它们使用它们自身相应的不可交换的记录介质。
如上所述，在本发明的转子总成或盘装置中，转子总成由盘部分与旋转柱、或旋转圆筒部分整体形成，或通过将这些联合成一个单独的部件而制备。因此，当与传统盘装置比较时，盘部分的具有信息记录层的主表面上相对于旋转轴线的直角的精确性在显著高的精度级别上实现，在传统盘装置中，盘介质结合在盘驱动电机的转盘的轮缘上。结果，因直角形成中的偏差导致的旋转面上的偏差可以显著降低，且来自表面的振动可以抑制。这些因素一起有利于增加的记录密度。此外，因为径向上的偏差可以被抑制到很小，所以可以使已经录制的伺服信号的旋转中心离开操作中的盘部分的旋转中心的偏差更小，该信号用于精确跟踪在盘部分的信息记录层上设置成同心的多个记录轨道的目的。这还有利于增加记录密度。此外，因为用于将盘夹紧在盘驱动电机的转盘的轮缘上的夹紧装置可以去除，甚至转盘自身可以去除，所以部件数量可以显著减小，盘驱动器可以被设计得更薄且便宜。
本发明的转子总成被形成，使得它在一个表面上设置有平坦表面，同时它在另一表面上设置有一斜面，在该斜面中，在离开中心某距离的内部区域内的盘厚度向外圆周边缘逐渐减小，且转轴在具有该斜面的表面的中心与该表面相连。
在结合以上结构的转子总成的盘装置中，盘变形量保持较小，且张应力和压应力也可以被抑制得较小，即使盘装置被强的物理振动所碰撞，例如装置坠落到地上时。所以，它不容易破碎，且整个外形可以被做得结构更纤薄和重量更轻。于是，形成为单独部件的、或者通过粘合而联合盘部分和转轴形成的完整转子总成使得能够将盘装置设计成依然薄的形状。因为在尺寸和重量上得以降低的盘装置，将提供便携设备中大范围的应用。
在具有用于安放盘部分的外壳的装置中，高度可靠的转子总成可以根据本发明通过在相对于外壳壁的主表面的中心处为盘部分提供凸起，并在信息记录区的最内部分处提供截头圆锥形的斜坡部分、或在外圆周上提供斜面斜坡部分而实现；其中，读写头与信息记录层的由振动等引起的可能碰撞，和信息记录层上的合成损伤以及数据的破坏可以防止。可靠的转子总成使得可以实现可靠的盘装置。
盘部分和旋转圆柱部分、或旋转圆筒部分的集成结构或联合结构有利于减小旋转表面上的偏差。这同时导致转子总成的增加的记录密度、明显减小的部件数、纤薄的结构和更低的成本。结合这样实现的该转子总成的盘装置具备相同的益处。
此外，本发明提供了装配转子总成的方法，利用该方法，在装配过程中从驱动电机的磁体或其它组成磁部件逸出的磁场导致磁噪声的覆盖也可以被抑制，该磁噪声的覆盖对信息记录/再现层有不利影响。
权利要求
1.一种用在信息记录/再现装置内的转子总成，该装置旋转主表面上具有信息记录层的盘部分，用于借助读写头记录/再现存储在所述信息记录层内的信息，该读写头设置成面对所述信息记录层并被读写头驱动器驱动以扫描所述信息记录层，其特征在于，所述盘部分设置有转轴部分，所述盘部分在相对于所述主表面的表面上与所述转轴结合，使得旋转轴线在旋转中心处与所述主表面交叉成直角。
2.如权利要求1所述的转子总成，其特征在于，距离中心特定距离的圆周上的盘厚度向外圆周边缘减小。
3.如权利要求2所述的转子总成，其特征在于，距离中心特定距离的圆周上的盘厚度向外圆周边缘以台阶状配置减小。
4.如权利要求2所述的转子总成，其特征在于，距离中心特定距离的圆周上的盘厚度向外圆周边缘连续减小。
5.如权利要求1所述的转子总成，其特征在于，所述盘部分在主表面中心处设置一凸起。
6.如权利要求1所述的转子总成，其特征在于，所述盘部分在主表面上设置有呈轴对称的斜坡部分，该斜坡部分具有不同于信息记录层的盘厚度，用于向读写头提供用于在该读写头不处于记录/再现操作中时与所述信息记录层遮蔽开的位置。
7.如权利要求6所述的转子总成，其特征在于，斜坡部分形成在所述盘部分的主表面上，或者在中心部分，呈截顶锥形，其中盘厚度向最内部连续增加，或在外圆周上，呈斜面形，其中盘厚度向最外部连续增加，或在外圆周上，呈斜面形，其中盘厚度向最外部连续减小。
8.如权利要求1所述的转子总成，其特征在于，所述转轴部分在与所述盘部分相连的端部设置有沿外圆周的台阶，在中心处具有圆孔的轭支撑板通过将所述圆孔与转轴的所述台阶啮合而被固定在所述转轴上，所述转轴部分在另一端设置有固定在其上的圆盘推力轮缘，所述推力轮缘的直径大于所述转轴部分的直径，以及所述推力轮缘在任何一个表面上设置有用于动力压力产生的槽与具有固定在其上的转轴的表面相对的表面，或者具有旋转转轴的伸出所述转轴之外的表面的环形区域。
9.如权利要求1所述的转子总成，其特征在于，所述转轴部分在与所述盘部分相连的端部设置有沿外圆周的台阶，在中心处具有第一圆孔的轭支撑板通过将所述第一圆孔与转轴的所述台阶啮合而被固定在所述转轴上，所述转轴部分在另一端设置有第二圆孔，该圆孔的直径小于所述转轴的直径，圆形磁体板镶嵌并固定在所述第二孔内，以及在端面上在所述第二孔端和所述转轴的外圆周边缘之间形成的区域内将用于动力压力产生的槽设置成环形。
10.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，转轴部分被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴中的至少任意一个由玻璃、树脂材料或Al合金金属形成。
11.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，转轴部分被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分被一体地形成为一单独的部件。
12.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，转轴部分被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴用结合材料连接在一起。
13.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，转轴部分被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴通过插入成形连接在一起。
14.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，转轴部分被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴用粘接剂或通过热熔接连接在一起。
15.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，盘部分在主表面的中心部分设置有一浅坑，该浅坑在对应于设置在下方在相对表面上的转轴的区域内。
16.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，盘部分的中心部分是非记录/再现区。
17.如权利要求1至7中任一项所述的转子总成，其特征在于，转轴具有大于长度的直径。
18.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，所述盘部分在所述信息记录层上设置有伺服图案，以及用于对齐旋转轴线的标记设置在盘部分的外圆周和中心部分上。
19.如权利要求1至9中任一项所述的转子总成，其特征在于，所述盘部分在所述信息记录层上设置有伺服图案，以及用于对齐旋转轴线的标记设置在盘部分的外圆周上，数量为两个或多个，具有彼此非旋转对称的配置。
20.一种信息记录/再现装置，包括整体的转子总成，该总成由具有设置在主表面上的信息记录层的盘部分和转轴部分形成，所述转轴部分在相对于所述主表面的表面上与所述盘部分连接，使得旋转轴线在旋转中心处与所述主表面交叉成直角，轴承部分，用于支撑可旋转的所述盘部分的所述转轴部分，固定在转子轭上的旋转磁体和设置来面对所述旋转磁体的定子，以及电机，用于通过所述转轴的作为旋转中心的所述旋转轴线来旋转所述盘部分。
21.如权利要求20所述的信息记录/再现装置，其特征在于，形成转子总成，使得外圆周边缘的盘厚度比距中心特定距离的圆周处的厚度薄，距中心特定距离的所述圆周处的盘厚度向外边缘按台阶配置或连续地减小。
22.如权利要求20所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转子总成设置有一凸起，该凸起设置在所述盘部分的主表面上的中心部分处。
23.如权利要求20所述的信息记录/再现装置，其特征在于，包括设置成面对信息记录层的读写头和用来使所述读写头扫描所述信息记录层的读写头驱动器，其中所述盘部分在主表面上设置有呈轴对称配置的斜坡部分，该斜坡部分具有不同于信息记录层的盘厚度，以及所述读写头为了记录/再现操作而扫描所述信息记录层，当所述读写头在特定时刻处于非操作状态时，所述读写头遮蔽在所述斜坡部分上。
24.如权利要求23所述的信息记录/再现装置，其特征在于，包括具有斜坡部分的盘部分，在该斜坡部分处的盘厚度比信息记录层的盘厚度厚，读写头驱动件设置有一凸起，当读写头遮蔽时，该凸起骑在所述斜坡部分上，使得读写头在所述信息记录层上的压力减轻，或者所述读写头与所述信息记录层隔开。
25.如权利要求23所述的信息记录/再现装置，其特征在于，斜坡部分形成在盘部分的主表面上，或者在中心部分处，呈截头圆锥形，其中盘厚度向最内部连续增加，或在外圆周上，呈斜面形，其中盘厚度向最外部连续增加，或在外圆周上，呈斜面形，其中盘厚度向最外部连续减小。
26.如权利要求24所述的信息记录/再现装置，其特征在于，斜坡部分形成在盘部分的主表面上，或者在中心部分处，呈截头圆锥形，其中盘厚度向最内部连续增加，或在外圆周上，呈斜面形状，其中盘厚度向最外部连续增加。
27.如权利要求20所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转子总成形成如下结构，其中所述转轴部分在与所述盘部分相连的端部设置有沿外圆周的台阶，在中心处具有圆孔的轭支撑板通过将所述圆孔与转轴的所述台阶啮合而被固定在所述转轴上，所述转轴部分在另一端设置有固定在其上的圆盘推力轮缘，所述推力轮缘的直径大于所述转轴部分的直径，以及用于动力压力产生的槽设置在所述推力轮缘的任何一个表面上，相对于具有固定在其上的所述转轴部分的表面的表面，或者具有转轴的伸出所述转轴部分之外的表面的环形区域；或者面对所述推力轮缘的所述轴承部分的推力板的表面；或者所述轴承部分的轴承套的面对一部分所述推力轮缘的、从所述转轴部分伸出的表面。
28.如权利要求20所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转子总成形成如下结构，该结构中所述转轴部分在与所述盘部分相连的端部设置有沿外圆周的台阶，在中心处具有第一圆孔的轭支撑板通过将所述第一圆孔与转轴的所述台阶啮合而被固定在所述转轴上，所述转轴部分在另一端设置有第二圆孔，该圆孔的直径小于所述转轴的直径，圆形磁体板镶嵌并固定在所述第二孔内，以及在端面上在所述第二孔端和所述转轴的外圆周边缘之间形成的区域内，或者在所述轴承部分的面对所述端面的推力板上，将用于动力压力产生的槽设置成环形。
29.如权利要求22至26中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，还设置有安放该装置的外壳，在设置在盘部分主表面上的凸起或斜坡部分与所述外壳的相对内壁之间设置一间隙，该间隙为0.2mm或更小。
30.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转轴被形成为圆柱形或圆筒形，以及至少盘部分和所述转轴中的任意一个由玻璃、树脂材料或Al合金金属形成。
31.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转轴被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分被整体形成为一单独的部件。
32.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转轴被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴部分用结合材料连接在一起以形成一单独的部件。
33.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转轴被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴部分通过插入成形连接在一起以形成一单独的部件。
34.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转轴被形成为圆柱形或圆筒形，以及盘部分和所述转轴部分用粘接剂或通过热熔接连接在一起以形成一单独的部件。
35.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转子总成设置有形成在所述盘部分的所述信息记录层上的伺服图案，以及盘部分的外圆周边缘和中心部分上的用于与旋转轴线对齐的标记。
36.如权利要求20至28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，转子总成设置有形成在所述盘部分的所述信息记录层上的伺服图案，以及盘部分的外圆周处的用于与旋转轴线对齐的标记，该标记数量为两个或多个、且具有彼此非旋转对称的配置。
37.如权利要求21所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的内圆周表面面对圆柱形转轴的外圆周表面，该推力轴承部分包括相对于所述圆柱形转轴的一端面、或推力面的推力支撑板，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生机构，以及所述动力压力产生机构由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
38.如权利要求21所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的外圆周表面面对圆筒形转轴的内圆周表面，该推力轴承部分相对于所述圆柱形转轴的一端面、或推力面，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生机构，以及所述动力压力产生机构由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
39.如权利要求22所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的内圆周表面面对圆柱形转轴的外圆周表面，该推力轴承部分包括相对于所述圆柱形转轴的一端面、或推力面的推力支撑板，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生机构，以及所述动力压力产生机构由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
40.如权利要求22所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的外圆周表面面对圆筒形转轴的内圆周表面，该推力轴承部分与所述圆柱形转轴的一端面、或推力面相对，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生部分，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
41.如权利要求23所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的内圆周表面面对圆柱形转轴的外圆周表面，该推力轴承部分包括相对于所述圆柱形转轴的一端面、或推力面的推力支撑板，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生部分，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
42.如权利要求23所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的外圆周表面面对圆筒形转轴的内圆周表面，该推力轴承部分与所述圆柱形转轴的一端面、或推力面相对，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生部分，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
43.如权利要求24所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的内圆周表面面对圆柱形转轴的外圆周表面，该推力轴承部分包括相对于所述圆柱形转轴的一端面、或推力面的推力支撑板，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生机构，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
44.如权利要求24所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的外圆周表面面对圆筒形转轴的内圆周表面，该推力轴承部分与所述圆柱形转轴的一端面、或推力面相对，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生部分，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
45.如权利要求25所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的内圆周表面面对圆柱形转轴的外圆周表面，该推力轴承部分包括相对于所述圆柱形转轴的一端面、或推力面的推力支撑板，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生部分，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
46.如权利要求25所述的信息记录/再现装置，其特征在于，轴承部分包括径向轴承部分和推力轴承部分，该径向轴承部分的外圆周表面面对圆筒形转轴的内圆周表面，该推力轴承部分与所述圆柱形转轴的一端面、或推力面相对，所述径向轴承部分和所述推力轴承部分分别设置有动力压力产生部分，以及所述动力压力产生部分由凸出线形成，该凸出线的横截面形状为三角形或梯形。
47.如权利要求20、21、27和28中任一项所述的信息记录/再现装置，其特征在于，还包括用于安放该装置的外壳，防脱出元件设置在外壳的盖和盘部分在中心部分的主表面之间。
48.一种装配包括由软磁性材料制造的转子轭、在多个磁极中磁化的旋转磁体和具有设置在主表面上的信息记录层的盘部分的转子总成的方法，该方法包括步骤将所述转子轭、所述旋转磁体和所述盘部分一个接一个地分别放置在对中夹具的特定位置，该对中夹具被用来使所述旋转磁体的旋转中心和所述盘部分的旋转中心同心，以及通过使用设置在所述盘部分上的压入机构将所述盘部分、所述转子轭和所述旋转磁体压入配合在一起成为一单独的部件而结合所述盘部分、所述轭部分和所述旋转磁体。
49.一种装配包括由软磁性材料制造的转子轭、在多个磁极中磁化的旋转磁体和具有设置在主表面上的信息记录层的盘部分的转子总成的方法，包括步骤将旋转磁体和具有转子轭的盘部分一个接一个地放置在对中夹具的特定位置，该对中夹具被用来使所述旋转磁体的旋转中心和所述盘部分的旋转中心同心，以及通过使用设置在所述盘部分上的压入机构将具有所述转子轭的所述盘部分和所述旋转磁体压入配合在一起成为一单独的部件而结合具有所述转子轭的所述盘部分和所述旋转磁体。
50.如权利要求48或49所述的装配转子总成的方法，其特征在于，压入机构在外圆周边缘处的高度小于设置在盘部分主表面的中心部分处的防脱出凸起或斜坡部分的高度。
51.如权利要求48或49所述的装配转子总成的方法，其特征在于，结合工艺用由软磁性材料制造的对中夹具并施加热而进行。
52.如权利要求50所述的装配转子总成的方法，其特征在于，结合工艺利用由软磁性材料制造的对中夹具通过加热而进行。
53.如权利要求48或49所述的装配转子总成的方法，其特征在于，利用其固化被热加速的热固性粘接剂或粘接试剂，结合工艺用由软磁性材料制造的对中夹具并施加热而进行。
54.如权利要求50所述的装配转子总成的方法，其特征在于，利用其固化被热加速的热固性粘接剂或粘接试剂，结合工艺用由软磁性材料制造的对中夹具并施加热而进行。
全文摘要
一种带有具盘形记录介质的转子总成的信息记录/再现装置,该装置将具液压轴承的芯轴电机、盘部分、转轴部分和轴承部分等部件集成为联合的单独组件。表面偏差和转盘的旋转轴线上的偏差明显减小且记录密度增加。盘装置的总厚度可减小。本发明的信息记录/再现装置包括由盘部分和转轴部分形成的转子总成、用于支撑盘部分的转轴以能自由转动的轴承、固定在转子轭上的旋转磁体、相对旋转磁体设置的定子和用于通过作为旋转中心的转轴的旋转轴线转盘部分的电机,该盘部分在主表面上设置有信息记录层,该盘部分在相对主表面的表面中心与转轴相连,使得旋转轴线在旋转中心与盘部分主表面交叉成直角。
文档编号G11B19/20GK1379393SQ0210840
公开日2002年11月13日 申请日期2002年3月29日 优先权日2001年3月29日
发明者小幡茂雄, 松冈薰, 篠原紘一, 上野善弘, 稻垣辰彦, 桑岛秀树, 喜多洋三 申请人:松下电器产业株式会社