带切口的盘夹具的制作方法
【专利摘要】本申请公开了带切口的盘夹具。本文提供的是一种装置，包括：多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上；在轮毂外周中的环形槽；和轮毂上用于至少一个磁盘的安装点，其中环形盘夹具占据轮毂的环形槽，从而在用于至少一个磁盘的安装点处将所述至少一个磁盘夹持到轮毂上。
【专利说明】带切口的盘夹具
[0001]背景
[0002]硬盘驱动器(HDD)包括一个或多个用于存储数字数据的盘，其中一个或多个盘被夹持到主轴电机组件以在读写操作期间进行旋转。用来将一个或多个磁盘夹持到主轴电机组件的常规的基于螺钉的盘夹具需要用于夹钳和用于将盘固定到主轴电机组件的一个或多个螺钉的专门空间。基于螺钉的盘夹具所需要的专用空间的高度占据了主轴的轴承跨距的长度量。
[0003]概要
[0004]本文提供的是一种装置，其包括多个间隔的位于环形盘夹具的外边缘上的多个盘夹具凹口 ；在轮毂外周边上的环形槽；和轮毂上用于至少一个盘的安装点，其中，所述环形盘夹具占据了轮毂的环形槽，从而在用于至少一个磁盘的安装点处将至少一个盘夹持到轮毂上。
[0005]参照下面的附图、描述和所附的权利要求，可更好地理解本发明的这些和其它方面和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1提供了根据实施例的盘夹具。
[0007]图2提供了根据实施例的将盘固定到轮毂上的盘夹具。
[0008]图3提供传统的HDD，其中可使用一个或多个盘夹具的实施例。
[0009]描述
[0010]在更详细地描述本发明的实施例之前，本发明所涉及领域的普通技术人员应当理解，本发明不限于所描述和/或示出的特定实施例，因为在这种实施例中的元件可能会发生变化。还应该理解的是，所描述和/或说明的特定实施例具有可以从该特定实施例中容易分离的元件，并任选地与任何其它几个实施例组合或取代本文所述的任何几个其它实施例中的元件。
[0011]本领域的普通技术人员还应当理解，本发明涉及的本文所使用的术语是用于描述本发明的实施例的目的，并且术语并不意在限制。除非另有说明，序数(如第一，第二，第三，等等)用于区分或识别一组元素或步骤中不同的元件或步骤，并且不会对所要求保护的发明或其实施例的元件或步骤提供顺序或数值限制。例如，“第一”，“第二”和“第三”元件或步骤不一定以那样的顺序出现，并且所要求保护的发明或其实施例不一定只限于3个元件或步骤。还应当理解的是，除非另有说明，任何标签例如“左”，“右”，“前”，“后”，“顶部”，“底部”，“向前”，“向后”，“顺时针”，“逆时针”，“上”，“下”或其它类似的术语例如“上”，“下”，“后”，“前”，“垂直”，“水平”，“近”，“远”等，是为了使用方便而并不意图暗示例如任何特定的固定位置、定位或方向。相反，这些标签被用来反映，例如，相对的位置，定位或方向。还应该理解的是，单数形式的“一”，“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。
[0012]除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有和本领域的普通技术人员通常理解本发明涉及的术语相同的含义。
[0013]现在将更加详细地描述本发明的实施例。
[0014]传统的硬盘驱动器(HDDs)(例如，图9及下文相应的描述)通常包括由主轴电机组件支承在轮毂上以实现旋转的一个或多个数据存储盘。该一个或多个数据存储盘每个都具有限定内径的中心孔，主轴电机组件的主轴延伸通过该孔。每个盘被固定在它的内径与主轴有固定关系的轮毂上，并且每个盘被支承，使得其外径不与其它部件接触。当主轴由主轴电机旋转驱动时，所述一个或多个数据存储盘绕主轴旋转。
[0015]在将该一个或多个数据存储磁盘固定到轮毂时，盘交替地堆叠在轮毂的间隔环上，从而限定盘堆叠的芯。盘堆叠的盘通常通过紧套在轮毂顶部的盘夹具固定到轮毂上。传统的硬盘驱动器(HDD)通常使用基于螺钉的盘夹具来将该磁盘堆的一个或多个数据存储盘固定到轮毂上的相应位置。基于螺钉的盘夹具所需要的专用空间的高度占据主轴的轴承跨距的长度量，该高度可以代替地用来增加轴承跨距，并且由此增加陀螺的性能。本文描述的是不需要螺钉和/或回收增加轴承跨距的基于高度的空间的盘夹具的各种实施方式。
[0016]在一些实施例中，提供按照图1的盘夹具来将盘固定到轮毂上，而不需要单独的紧固件(例如，螺钉)。如图1所示，盘夹具可以包括具有外周102、外边缘103、内环形区104、内开口 106和内开口的内周108的环形盘夹具100。在一些实施例中，该盘夹具可以包含具有相对低的热膨胀系数的材料。在一些实施例中，该盘夹具可以包含从大约5°C到600C (硬盘驱动器HDD的正常工作范围内)具有相对低的热膨胀系数的材料。在这样的实施例中，盘夹具可以包括铝或钢。
[0017]盘夹具可以包括围绕盘夹具的内周的间隔的多个凸缘112和空隙114，其凸缘被设计成占据轮毂的环形槽。虽然示出被围绕图1盘夹具内周的每个凸缘所占据的空间相对于被盘夹具内周上的每个空隙所占据的空间要小，但凸缘(和空隙)的大小可以变化。例如，在一些实施例中，围绕盘夹具内周的每个凸缘所占据的空间基本等于盘夹具内周的每个空隙所占据的空间。在一些实施例中，围绕盘夹具的内周的每个凸缘所占据的空间大于围绕盘夹具的内周的每个空隙所占据的空间。在这种实施例中，凸缘112可被视为包括盘夹具的内边缘109 (见图2)，而空隙114可以被认为是内边缘的切口或凹口。虽然图1中的围绕盘夹具的内周上凸缘的数量显示为3个，但凸缘(和空隙)的数量可以不同。例如，围绕盘夹具的内周的凸缘(和空隙)的数量可以大于3个。在一些实施例中，盘夹具的内周包括至少3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个凸缘，其凸缘与相同数量的空隙交替。
[0018]外边缘103可以包括多个切口或凹口 110，使得被设计成与盘夹具的外边缘凹口匹配的工具可以被用来安装(或卸下)盘夹具。在一些实施例中，盘夹具的外边缘包括至少3、4、5、6、7、8、9、10、11或12个凹口。在这种实施例中，盘夹具的内周可以具有数量等于外边缘凹口的数量的凸缘(或空隙)，数量大于外边缘中的凹口的数量的凸缘(或空隙)，或数量少于外边缘中的凹口的数量的凸缘(或空隙)。
[0019]图1的盘夹具100可以具有加载形式和预加载形式，其中夹钳可操作地用于将载荷施加到盘的内部环形区和将一个或多个磁盘夹持到轮毂上。加载形式包括当盘夹具正在将一个或多个盘夹持到轮毂上和当盘夹具保持独立(即，在自由状态)时，盘夹具采取的形式。预加载形式包括当盘夹具被与盘夹具的外边缘的凹口对接的工具所保持时，盘夹具采取的形式。在预加载形式中，该工具保持并维持在盘夹具上的张力，在盘夹具的内部(例如在盘夹具的凸缘，内周和/或内环形区)提供负载。可选地，该工具通过向上朝向工具拉拽外周、夕卜边缘和/或内环形区和离开外周、外边缘和/或内环形区分别通常保持负载形式的位置，来保持和维持在盘夹具上的张力。具有预加载形式的盘夹具有助于防止盘夹具和盘和/或轮毂之间的摩擦接触，当盘夹具被安装时摩擦原本可能发生。鉴于上述情况，盘夹具可能是至少具有以最小的摩擦接触安装该盘夹具的顺应性的盘夹具。
[0020]图1的盘夹具100被示出在图2中将盘240固定到轮毂220上而不需要独立的紧固件(例如，螺钉)。如图2所示，轮毂包括设计来容纳盘夹具的凸缘112的环形槽224，其中环形槽位于轮毂的外周，在盘安装点222的上方和在轮毂225的最上面部分的下方。在轮毂最上面部分的轮毂的外周进一步包括交替的凸缘226和空隙228。这样交替的轮毂凸缘和轮毂空隙允许盘夹具被装配在轮毂上，其中盘夹具凸缘112与轮毂空隙228匹配，并且其中轮毂凸缘226与盘夹具空隙114匹配。如在图2中进一步所示，盘夹具的内环形区104包括环形槽，其底部位于每个外边缘103/外周102和盘夹具的内周108之下，并且其底部直接接触盘的内环形区142，从而在安装点122处将盘夹持到轮毂上。
[0021]关于被设计来与盘夹具100的外边缘103上的凹口 110对接的安装(或移除)工具，该工具可用于拿起盘夹具，将盘夹具安装在轮毂上，和/或转动盘夹具至轮毂上的锁定位置，任选地，同时将盘夹具保持在预加载形式，该预加载形式有助于防止盘夹具和盘之间的摩擦接触，否则摩擦可能发生。该工具可以具有等于盘夹具外边缘的凹口数目的多个齿部，或该工具可以具有比盘夹具的凹口更少数目的齿部，其中较少的齿数可以允许工具与具有不同凹口排列的其他类型的盘夹具相对接。
[0022]关于使用图1和/或图2中的盘夹具将盘夹持到轮毂，在一些实施例中，这种夹持包括:将要被夹持的盘降低到轮毂的最上面部分和到轮毂上的安装点上；使轮毂凸缘和轮毂空隙分别与盘夹具空隙和盘夹具凸缘相匹配；将盘夹具降低到轮毂的最上面部分和进入轮毂的外周中的环形槽；并且在环形槽中转动盘夹具以在安装点处将盘夹持到轮毂。前述的夹持还可以包括将盘夹具保持于预加载形式，同时操纵盘夹具到位，并从预加载形式释放所述盘夹具，以在安装点处将盘夹具夹持到轮毂。至于从轮毂松开并卸下盘，在一些实施例中，这种松开和卸下包括:在环形槽中转动盘夹具以从轮毂松开盘；将轮毂凸缘和轮毂空隙分别与盘夹具空隙和盘夹具凸缘相匹配；将盘夹具升高到轮毂的最上面部分以卸下该盘夹具；并且将盘升高到轮毂的最上面部分以卸下该盘。
[0023]图3是硬盘驱动器300的俯视图，该硬盘驱动器可以使用本文所述的盘夹具。硬盘驱动器300可以包括壳体组件，它包括盖302，盖302配合具有框架303和底板304的基台，该壳体组件为各种硬盘驱动器组件提供保护空间。硬盘驱动器300包括计算机可读数据存储媒介的一个或多个数据存储盘306。通常，每个数据存储盘306的两个主表面包括多个同心设置的磁道，用于数据存储目的。每个数据存储盘306被安装在轮毂308上，而轮毂308与所述基台和/或盖302可转动地互连。多个数据存储盘306通常被垂直隔开地安装并与轮毂308是平行的关系。主轴电机组件310使数据存储盘306转动。
[0024]硬盘驱动器300还可以包括绕枢轴轴承314枢转的致动器臂组件312，而致动器臂组件312又由所述基台和/或盖302可转动地支撑。致动器臂组件312包括一个或多个独立的刚性致动器臂316，其从靠近枢轴轴承314处延伸出来。
[0025]多个致动器臂316，通常以垂直间隔的关系布置，给硬盘驱动器300的每个数据存储磁盘306的每个主要的数据存储表面提供一个致动器臂316。也可以利用其他类型的致动器臂组件配置，一个例子是通过公共结构悬臂支承的具有一个或多个刚性致动器臂末梢的“E”型块或类似物。致动器臂组件312的运动由致动器臂驱动组件(例如音圈电机318等)提供。音圈电机318是用于在控制电子装置320的指导下控制所述致动器臂组件312的操作的磁组件。控制电子装置320可以包括耦合至印刷电路板324的多个集成电路322。控制电子装置可以使用互连耦合至音圈电机组件318、滑块326或主轴电机组件310，互连可以包括插脚、线缆或电线(未示出)。
[0026]承载梁或悬架328被附连到每个致动器臂316的自由端，并通过该处悬臂支承。典型地，该悬架328通过一个类似弹簧的力大致偏向其相应的数据存储磁盘306。滑块326被设置在或接近每个悬架328的自由端。通常被称为读-写头(例如，换能器)被适当地作为头部单元(未示出)安装在滑块326下，并被用于硬盘驱动器的读/写操作。在滑块326下的头部单元可以利用各种类型的读传感器技术，例如各项异性磁阻(AMR)，巨磁阻(GMR)，隧道磁阻(TuMR)，其他磁阻技术或其他合适的技术。
[0027]在滑块326下的头部单元被连接到前置放大器330，其通过柔性电缆332与硬盘驱动器300的控制电子装置320互连，该电缆通常安装在致动器臂组件312上。信号在头部单元和它相应的数据存储磁盘306之间交换，以用于磁盘驱动的读/写操作。在此方面，音圈电机318被用来转动致动器臂组件312以同时沿路径334移动滑块326并划过对应的数据存储磁盘306以在数据存储磁盘306上的适当位置定位头部单元，以进行硬盘驱动器的读/写操作。
[0028]当硬盘驱动器300不工作时，致动器臂组件312被转动到“停放位置”以将每个滑块326放置成处于或超过其相应的数据存储磁盘306的周界，但在任何情况下，与其对应的数据存储磁盘306成垂直方向间隔开的关系。在这点上，硬盘驱动器300包括斜坡组件(未示出)，其被设置超出数据存储盘306的周界以既垂直地移动相应的滑块326远离它对应的数据存储磁盘306，又施加一定程度的保持力在致动器臂组件312上。
[0029]沿所述硬盘驱动器300的侧端部的驱动器连接器338暴露的接触336可以被用来提供在硬驱动器300的电路和下一级的集成之间的连接，例如内插器，电路板，电缆连接器或电子组件。驱动连接器338可以包括跳线(未示出)或开关(未示出)，其可用来将硬盘驱动器300配置为用户特定的功能或配置。跳线和开关可以嵌入在驱动器连接器338内和从驱动器连接器338暴露。
[0030]因此，本文提供的是一种装置，包括:多个盘夹具凸缘，间隔地位于环形盘夹具的内开口的内周上；多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上；多个轮毂凸缘，在轮毂的外周缘的顶部与轮毂空隙交替的，其可用于容纳环形盘夹具的放置；环形槽，在轮毂外周之中；以及轮毂上用于至少一个磁盘的安装点，其中，所述多个盘夹具凸缘占据轮毂的环形槽，从而在用于至少一个盘的安装点处将所述至少一个盘夹持到轮毂上。在一些实施例中，多个轮毂空隙与所述多个盘夹具凸缘对齐，以允许将所述环形盘夹具插入到轮毂的顶部之上，并且将凸缘插入轮毂的环形槽。在一些实施例中，轮毂空隙的数目大于或等于盘夹具凸缘的数目。在一些实施例中，轮毂空隙的数目等于盘夹具凸缘的数目。在一些实施例中，轮毂空隙的数目和盘夹具凸缘的数目至少是3个。在一些实施例中，多个盘夹具凹口与用于操纵该盘夹具的工具的多个齿部对齐。在一些实施例中，盘夹具包括至少三个凹口以及工具包括至少三个齿部。在一些实施例中，盘夹具将均匀的压力施加到直接覆盖安装点的至少一个盘的内周。
[0031]本文还提供了一种装置，包括:多个盘夹具凸缘，间隔地位于环形盘夹具的内开口的内周上；多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上；多个轮毂凸缘，在轮毂的外周缘的顶部与轮毂空隙交替；环形槽，在轮毂外周中；和轮毂上用于至少一个磁盘的安装点，其中，轮毂空隙的数目大于或等于盘夹具凸缘的数目，以及其中盘夹具凸缘与轮毂空隙对齐，以允许将所述环形盘夹具插入到轮毂的顶部之上并且允许将盘夹具凸缘插入轮毂的环形槽，从而在用于至少一个磁盘的安装点处将所述至少一个盘夹持到轮毂上。在一些实施例中，轮毂空隙的数目等于盘夹具凸缘的数目。在一些实施例中，多个盘夹具凹口与用于操纵该盘夹具的工具的多个齿部对齐。在一些实施例中，盘夹具将均匀的压力施加到直接覆盖安装点的至少一个盘的内周。
[0032]本文还提供了一种装置，包括:多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上；环形槽，在轮毂外周中；和轮毂上用于至少一个磁盘的安装点，其中环形盘夹具占据轮毂的环形槽，从在用于至少一个磁盘的安装点处将所述至少一个磁盘夹持到轮毂上。在一些实施例中，多个盘夹具凸缘间隔地位于环形盘夹具的内开口的内周上。在一些实施例中，多个轮毂凸缘在轮毂的外周缘的顶部与轮毂空隙交替，用于在轮毂的环形槽中容纳环形盘夹具的放置。在一些实施例中，多个轮毂空隙与所述多个盘夹具凸缘对齐，以允许将所述环形盘夹具插入到轮毂的顶部，并且将凸缘插入轮毂的环形槽。在一些实施例中，多个盘夹具凸缘占据轮毂的环形槽。在一些实施例中，轮毂空隙的数目大于或等于盘夹具凸缘的数目。在一些实施例中，多个盘夹具凹口与用于操纵该盘夹具的工具的多个齿部对齐。在一些实施例中，盘夹具将均匀的压力施加到直接覆盖安装点的至少一个盘的内周。
[0033]虽然已通过各种实施例和/或示例的方式描述和/或示出本发明，并且尽管已经相当详细地描述这些实施例和/或示例，但 申请人:无意于限制或以任何方式将本发明的范围限制于这样的细节。本发明的实施例的附加的改编和/或修改对于本发明涉及的领域的普通技术人员是容易预见的，并且，在其更广泛的方面，本发明可以包括这些改编和/或修改。因此，在不脱离本发明的范围可以偏离上述实施例和/或示例，当合理解释时其范围仅由下面的权利要求限定。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 多个盘夹具凸缘，间隔地位于环形盘夹具的内开口的内周上； 多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上； 多个轮毂凸缘，在轮毂的外周缘的顶部与轮毂空隙交替，用于容纳环形盘夹具的放置； 环形槽，在轮毂外周中；以及 在轮毂之上的用于至少一个盘的安装点， 其中，所述多个盘夹具凸缘占据所述轮毂的环形槽，从而在用于至少一个盘的安装点处将所述至少一个盘夹持到轮毂上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，多个轮毂空隙与多个盘夹具凸缘对齐，以允许将所述环形盘夹具插入在轮毂的顶部之上，并且将所述凸缘插入轮毂的环形槽。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，轮毂空隙的数目大于或等于盘夹具凸缘的数目。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，轮毂空隙的数目等于盘夹具凸缘的数目。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，轮毂空隙的数目和盘夹具凸缘的数目至少是3个。
6.如权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，多个盘夹具凹口与用于操纵所述盘夹具的工具的多个齿部对齐。
7.如权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，环形盘夹具包括至少3个凹口以及工具包括至少3个齿部。
8.如权利要求1-5中任一项所述的装置，其特征在于，环形盘夹具将均匀的压力施加到直接覆盖安装点的至少一个盘的内周。
9.一种装置，包括: 多个盘夹具凸缘，间隔地位于环形盘夹具的内开口的内周上； 多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上； 多个轮毂凸缘，在轮毂的外周缘的顶部与轮毂空隙交替； 环形槽，在轮毂外周中；以及 在轮毂之上的用于至少一个盘的安装点， 其中轮毂空隙的数目大于或等于盘夹具凸缘的数目，以及 其中盘夹具凸缘与轮毂空隙对齐，以允许将所述环形盘夹具插入在轮毂的顶部之上并且允许将盘夹具凸缘插入轮毂的环形槽，从而在用于至少一个盘的安装点处将所述至少一个盘夹持到轮毂上。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，轮毂空隙的数目等于盘夹具凸缘的数目。
11.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，多个盘夹具凹口与用于操纵所述环形盘夹具的工具的多个齿部对齐。
12.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，环形盘夹具将均匀的压力施加到直接覆盖安装点的至少一个盘的内周。
13.一种装置，包括: 多个盘夹具凹口，间隔地位于环形盘夹具的外边缘上； 环形槽，在轮毂外周中；以及 在轮毂之上的用于至少一个盘的安装点，其中环形盘夹具占据轮毂的环形槽，从而在用于至少一个盘的安装点处将所述至少一个盘夹持到轮毂上。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，多个盘夹具凸缘间隔地位于环形盘夹具的内开口的内周上。
15.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，多个轮毂凸缘在轮毂的外周缘的顶部与轮毂空隙交替，用于在轮毂的环形槽中容纳环形盘夹具的放置。
16.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于，多个轮毂空隙与所述多个盘夹具凸缘对齐，以允许将所述环形盘夹具插入到轮毂的顶部之上，并且将盘夹具凸缘插入轮毂的环形槽。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，多个盘夹具凸缘占据轮毂的环形槽。
18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，轮毂空隙的数目大于或等于盘夹具凸缘的数目。
19.如权利要求13、14和18中的任一项所述的装置，其特征在于，多个盘夹具凹口与用于操纵盘夹具的工具的多个齿部对齐。
20.如权利要求13、14、17和18中的任一项所述的装置，其特征在于，环形盘夹具将均匀的压力施加到直接覆盖安装点的至少一个盘的内周。
【文档编号】G11B17/022GK104240733SQ201410267363
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】L·B-Q·勒, H·洛伊特尔德, T·M·赫恩顿, P·G·弗劳斯, M·M·麦克康尼尔 申请人:希捷科技有限公司