专利名称：磁盘驱动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁存储器设备，尤指一种小尺寸磁盘驱动器。
背景技术：
因为计算器的结构不断变得越来越紧密，因此想办法减小如磁盘驱动器之类的计算器构件大小就变得重要起来。在增大磁盘驱动器记录密度上取得重大的进步后，减小磁盘驱动器的重量或厚度就成了一个显著而困难的问题。使用较细的磁头和较薄的磁盘虽然在一定程度上减小了驱动器重量，但转轴、磁盘中枢部分、磁盘夹与驱动器马达却限制了驱动器重量的进一步减小。
图1所示的截面图是一个现有的磁盘驱动器10。磁盘驱动器10是一种“中枢型”结构设计，其马达位于驱动器的中心位置。该磁盘驱动器10包括一个基板15、一磁盘20及一中枢部25，该基板15钻有一中心孔32。该磁盘20与中枢部25相连，该中枢部25可旋转地支撑于一位于该中枢部25和中心孔32之间的轴承30上。一迭片定子35上设有定子线圈40，该线圈40与一磁铁45相互作用而产生使中枢部25和磁盘20旋转的扭力。
于该磁盘20的内圈处设一磁盘夹环50，这样，该磁盘夹环50及该中枢部25就将该磁盘20的内圈部分夹持固定。一弹性垫圈55位于该磁盘夹环50的顶部，该弹性垫圈55中央设有一开口60，一螺钉65穿过该开口60并进入该中枢部25。该螺钉65紧压弹性垫圈55，以将磁盘20固定在夹环50和中枢部25之间。在上述组合方式中，螺钉65、弹性垫圈55和夹环50均延伸至超出中枢部25的最上表面，欲减小磁盘驱动器的厚度，就只能减小定子35的高度。
目前，随着电子器件小型化的发展，对于磁盘驱动器，业界一直期望减小磁盘驱动器的垂直高度或轴向尺寸。在上述“中枢型”结构设计中，定子的最大半径是由磁盘的内径所决定，因此马达的半径大小也是因磁盘内径而定。但如果减小了马达轴向上的尺寸，则线圈和磁芯材料的可使用量也将减小。这会使马达的扭矩减小，致使马达旋转加速时间增加。在某些情况下，甚至会造成磁盘驱动器的马达停转。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种尺寸小、能提供较大扭力的磁盘驱动器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型磁盘驱动器，其包括一磁盘及一安装该磁盘的磁盘架，该磁盘架包括一中枢部、一磁盘夹环、一弹性垫圈及一螺钉，该中枢部中央及该弹性垫圈中央各设有一螺孔，该弹性垫圈设有四个集结于垫圈中央的轮辐，该中枢部上表面对应设有四个凹槽，该中枢部支撑该磁盘，该磁盘夹环环绕该中枢部并位于该磁盘顶部，该螺钉穿设于该弹性垫圈及中枢部的螺孔并按压该弹性垫圈，该弹性垫圈变形至所述轮辐完全收容于该中枢的凹槽中，该弹性垫圈通过变形产生的弹力将该磁盘夹环压紧在该磁盘上，该磁盘被夹持固定于该中枢部及该磁盘夹环之间。
通过上述技术方案，在保证定子的高度不被减小的情况下，减小了该磁盘驱动器的整体厚度。
图1是现有磁盘驱动器典型结构的剖视图。
图2是本实用新型磁盘驱动器一具体实施例上盖移开后的顶部平面图。
图3A是图2中沿3A--3A线剖去的磁盘驱动器的剖面图。
图3B是图2中沿线3B--3B除剖去的磁盘驱动器的组合剖面图。
图4是本实用新型磁盘驱动器中使用的弹性垫圈的立体图。
图5是本实用新型磁盘驱动器中使用的磁盘夹环的立体图。
图6是本实用新型磁盘驱动器中使用的中枢部分的顶部立体图。
图7是本实用新型磁盘驱动器中使用的中枢部分的底部立体图。
具体实施方式如图2、图3A及图3B所示，本实用新型磁盘驱动器100包括一磁盘102、一用于支撑该磁盘102的磁盘架300及一旋转致动装置。
该磁盘102中央设有一内径约为12mm的开孔230，在相对的两表面分别设有上磁层102A和下磁层102B，这些磁层可以记录和再生数字信息。该磁盘102可在马达和转轴的作用下旋转，虽然102在此所示为磁盘，但它也可以是光盘或其它需要旋转安装结构的刚性媒体记录碟片。
该旋转致动装置包括一本体106、旋转中心107、平衡架组109、凸轮装置114及与之相关的驱动设备(图中未画出)。该旋转致动装置尾部还设有一往复板108，该往复板108下面设有一马达线圈及永久磁铁(图未示出)用于驱动该主体106绕该旋转中心107转动。
该平衡架组109与该致动装置本体106相连，因此该平衡架也围绕旋转中心107转动。该平衡架组109包括一大致平整的三角形负载梁110。该负载梁110的中心线如参考线118所示，该负载梁110支撑着位于该负载梁110自由端旁边的滑动体111。该滑动体111具有一个读/写元件或磁头，以对磁盘102写入或读取信息。为增大磁盘驱动器100的存储容量，可以在磁盘102的下方装上第二个平衡架组，这样在磁盘102的下表面也可存储和再生数据。为进一步增大驱动器的存储容量，可以堆叠设置一个或更多的磁盘、磁头平衡架及致动装置的组合，该平衡架组109还包括一个举升装置112，它可以是一根杆状物，并与负载梁110的上表面相连。此外，也可以将举升装置112和负载梁110做成一体。
凸轮装置114设在基板103上，该凸轮装置114能够与举升装置112的自由端113相连，该凸轮装置114设有一凸轮表面115。该平衡架组109的负载梁110为举升装置112的自由端提供一个向下的力，使该举升装置与该凸轮表面115相连。在图2中，该凸轮装置114是通过一合适的连接件与基板103相连，该连接件可以为一螺钉116，该基板103对应设有与该螺钉116配合的螺孔(图未示)。此外，基板103上还设有一十字形开槽117，它用于调节凸轮装置114在基板103上的位置。
在磁盘驱动器100停止工作时，该负载梁110沿该凸轮表面115滑行，该磁头装置最终停靠在磁盘外的一停靠区。当磁盘驱动器100启动后，磁盘102以工作速度运转时，该负载梁110沿该凸轮表面115向磁盘102滑行，该磁头装置进入磁盘102上方。该磁盘安装结构300包括一磁盘夹环305、一弹性垫圈104、中枢部105及固定装置，该磁盘架300以不增加中枢部105的垂直高度就能达到增大容纳定子线圈垂直可用空间的方式，将磁盘102固定在在中枢部105上。安装完毕之后，该夹环305和垫圈104的高度均未超过中枢部105的上表面310。
图4是弹性垫圈104的立体图。弹性垫圈104包括一外环315，该外环315向弹性垫圈104的中心325延伸几根轮辐320，每一邻近的轮辐呈90度相交并汇集于中心325处的开孔345上。
图6是中枢部105的立体图。该中枢部105包括一主轴335，该主轴335周围设有一圈突出240，该主轴335上表面310上对应该弹性垫圈104的轮辐320设有几条轮辐槽330，这些轮辐320完全嵌入轮辐槽330中。因为采取此种设计方式，该弹性垫圈104的高度在不高于中枢部105的上表面310的情况下，也能提供足够的压力，使磁盘夹环305将磁盘102固定在中枢部105的突出240上。
在图4中，弹性垫圈104包括四条轮辐320，与之相应的，中枢部105也设有四条正交的轮辐槽320。只要能达到结合上述中枢部105和弹性垫圈104的目的，也可以采用更多或较少的轮辐和轮辐槽。
请再参考图3A和图3B，磁盘102的内环部分位于中枢部105的突出240之上。磁盘夹环305则位于磁盘102内环部分的顶部，同时环绕中枢部105高于突出240的主轴335。中枢部105具有一低于突出240的下部337。磁盘夹环305具有一条环形的凹槽340(参考图5)，所以其剖面图看起来呈L形。弹性垫圈104在中枢部105和磁盘夹环305的上方，这就保证了弹性垫圈104的轮辐320能位于相应的中枢部105的轮辐槽330中。(参考图4和图6)螺钉342可作为磁盘架的固定装置，该螺钉342穿过弹性垫圈104上的中心开口345，插入中枢部105中心处的螺孔350中。当弹性垫圈104被螺钉342固定时，螺钉头342A的高度必须等于或低于弹性垫圈104两端和中心的垂直高度偏差值。例如在图3A的具体实施例中，螺钉头342A的高度大约0.25mm，而弹性垫圈104的垂直偏差值则约为0.3mm。螺孔350的最上部被制作为斜角，以便于收容螺钉342对应的斜面部分。中枢部105的中心部分形成有一轴355，当螺钉342被拧紧，弹性垫圈104即被紧压于磁盘夹环305和磁盘102之上。如此，磁盘102就被固定在中枢部105的环形突出240上。
如图4所示，螺钉342未被拧紧时，弹性垫圈104是平整的；如图3A中所示，当螺钉342被拧紧时，弹性垫圈342会产生凹陷成为一碟状，该弹性垫圈104的轮辐320将会向中枢部105的轮辐槽330凹陷，当拧紧螺钉342的力足够大时，该弹性垫圈104的中心部分被压至最低点以紧靠中枢部105，该弹性垫圈104上的轮辐320完全收容于该中枢部105上的轮辐槽330中。在此种设计方式中，弹性垫圈104可以在中枢部105中产生足够的凹陷产生足够的压紧力，此时磁盘驱动器100的整体厚度减小了，但定子的高度并未减小。换句话说，此时较小的厚度不是依靠减小定子的高度来实现的，而是依靠将变形的弹性垫圈104收容于该中枢部105中来实现的。
旋转致动装置的驱动设备马达是为磁盘驱动器100提供旋转的动力。如图3B所示，磁盘驱动器100基部200被固定在基板103上，它包括一个具有中心开口210的主柱205。环形轴承360位于中枢部105的主轴355和主柱205的中心开口210之间。轴承360位于开口210之内，而轴355又位于轴承360之内。这种组合方式使得中枢部105和磁盘102可围绕主柱205自由旋转。环形定子370在主柱205旁边，它具有数组同轴且相互隔开的线圈370，例如可以使用9组线圈370来达到我们想要的目的。定子线圈的高度约为3mm，当然在具体应用中其高度也可以改变。中枢部105具有一个圆柱形的内表面375，在内表面旁边有数个环形且相互隔开的永久磁铁380。此具体实施例中，磁铁380的数量为定子线圈组数的三分之四。当定子线圈370中的电流足够大时，它将产生磁场与永久磁铁380中的磁场相互作用来使中枢部105和磁盘102旋转。
磁盘驱动器100的转轴是由中枢部105、磁铁380、磁盘102、弹性垫圈104与轴承360所共同组成的，它们作为一整体结构而旋转。驱动器100有9组线圈，所以根据前述使用了12块磁铁。但如果需要的话，在其它具体实施例中可以使用更多或更少的线圈组或磁铁。另外，此驱动器结构中还使用了一块挡板385来保护驱动设备，及防止灰尘进入。
前述介绍了一种磁盘驱动器，它的优点是具有较高的固定片线圈。在此中结构方式中，不必增加磁盘驱动器的厚度也能增大驱动器马达的扭矩。
本实用新型的某些主要特征已通过图解加以说明，但依然可以对它加以修改和变化。例如，虽然图解中所示为一动态导入型磁盘驱动器，但其原理仍然可以运用于接触启停型磁盘驱动器中。
权利要求1.一种磁盘驱动器，其包括一磁盘及一用于支撑该磁盘的磁盘架，该磁盘架包括中枢部、磁盘夹环、弹性垫圈和固定装置，该磁盘支撑于中枢部上，该磁盘夹环位于磁盘顶部且环绕于该中枢部，其特征在于该弹性垫圈包括至少一对集结于中心的轮辐，该中枢部上表面对应设有至少一对收容该轮辐的凹槽，该固定装置压紧该弹性垫圈，该弹性垫圈的轮辐变形并完全收容于该中枢部的凹槽中，该弹性垫圈通过变形产生的弹力将该磁盘夹环压紧在该磁盘上，该磁盘被夹持固定于该中枢部及该磁盘夹环之间。
2.如权力要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于该中枢部具有一中心螺孔。
3.如权力要求2所述的磁盘驱动器，其特征在于该弹性垫圈具有一中心开口。
4.如权力要求3所述的磁盘驱动器，其特征在于该固定装置为一螺钉，该螺钉穿过弹性垫圈中心开口并插入中枢部的中心螺孔中，螺钉和弹性垫圈低于中枢部的上表面。
5.如权力要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于该磁盘为一刚性碟片。
6.如权力要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于该中枢部包括一穿过该磁盘中心孔的主轴，该主轴的外缘设有一圈支撑该磁盘的突出。
专利摘要一种磁盘驱动器，其包括一磁盘及一安装该磁盘的磁盘架，该磁盘架包括一中枢部、一磁盘夹环、一弹性垫圈及一螺钉，该中枢部中央及该弹性垫圈中央各设有一螺孔，该弹性垫圈设有四个集结于垫圈中央的轮辐，该中枢部上表面对应设有四个凹槽，该中枢部支撑该磁盘，该磁盘夹环环绕该中枢部并位于该磁盘顶部，该螺钉穿设于该弹性垫圈及中枢部的螺孔并按压该弹性垫圈，该弹性垫圈变形至所述轮辐完全收容于该中枢的凹槽中，该弹性垫圈通过变形产生的弹力将该磁盘夹环压紧在该磁盘上，该磁盘被夹持固定于该中枢部及该磁盘夹环之间。本实用新型磁盘驱动器厚度小，马达能提供的扭矩大。
文档编号G11B17/04GK2585367SQ0224884
公开日2003年11月5日 申请日期2002年10月21日 优先权日2002年10月21日
发明者詹姆士·敦克里, 加里·凯尔思克 申请人:深圳易拓科技有限公司