专利名称：磁盘驱动器的基础设计的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及磁盘装置领域。更具体地，本发明涉及磁盘装置中的封壳基部形状。
背景技术：
一般而言，由于硬盘驱动器的磁头和盘表面之间的极度紧密的间隔，所以硬盘驱动器易于因磁头碰撞而受到损坏，磁头碰撞是磁头刮过盘片表面的磁盘故障，常常磨掉磁性薄膜并且导致数据丢失。除了别的以外，磁头碰撞可以由驱动器的内部封壳中的污染物引起。
图I是磁盘装置的斜视图，示出了已经将封壳盖移除的状态。图2是磁盘装置中的主轴马达的纵向截面视图。图3是磁盘装置的斜视图，示出了已经将封壳盖、磁盘、托架、枢轴和音圈马达(VCM)移除的状态。图4是根据气流控制机构的现有技术的实施例的磁盘装置的斜视图，示出了已经将封壳盖、磁盘、托架、枢轴和音圈马达(VCM)移除的状态。图5是根据本发明的一个实施例的，在图4中所示的气流控制机构的变型实例的图示。图6是根据本发明的一个实施例的，在图4中所示的气流控制机构的变型实例的图示。图7是根据本发明的一个实施例的磁盘装置的斜视图，示出了已经将封壳盖、磁盘、托架、枢轴和音圈马达(VCM)移除的状态。图8是根据本发明的一个实施例的，在图7中所示的气流控制机构的变型实例的图示。除非特别说明，本说明书中所提及的附图不应理解为按比例绘制。
具体实施例方式将以磁盘装置的概述和污染物在磁盘装置内的行进路径的描述开始讨论，该污染物诸如因磁盘装置内的磁盘的旋转而产生的尘粒。然后，讨论将集中在本技术的实施例的更详细的描述上，即一种磁盘装置，其提供了减少从磁盘装置的主轴马达的内部空间散布的污染物的数量，从而提高了磁盘装置的可靠性。概述总体而言，本技术的实施例减少由存在于磁盘装置主轴马达的微小间隙和内部空间中的污染物散布到磁盘腔而引起的读取/写入错误。在一个实施例中，减小了经过主轴马达内部的气流量。
关于图1，示出了磁盘装置的斜视图。注意，图I示出了已经将封壳盖移除以使得更容易地看到装置内部的状态。例如，磁盘装置I具有包含一个或多个盘形磁盘3的结构，该一个或多个盘形磁盘3借助于主轴马达5被以7200!!!^1的转速在逆时针方向上旋转驱动。在封壳基部2的内部，托架4以使得能够旋转经过规定的角范围的方式附接到枢轴6。托架4具有使得从音圈马达(VCM) 7接收驱动力的结构，使得其托架臂部8枢转经过规定的角范围。承载梁9的基座端连接到托架臂部8的梢端，该承载梁9具有安装在其梢端处的用于读取/写入数据的磁头20。音圈马达(VCM) 7的驱动促使托架臂部8枢转经过规定的角度，使得磁头20在所需要的轨道移动并且可以读取/写入数据。当在磁盘装置的内部存在污染物时，这些污染物由于它们被磁盘的旋转所产生的气流A携带而散布在封壳的内部，并且沉降在磁盘的表面上或者进入磁盘和滑橇之间的间隙中，这除了别的以外可能导致滑橇的不稳定漂移、磁头碰撞或磁盘受损。因此，为了抑制污染物的产生，在生产过程中必须采取诸如控制组件的清洁度、优化清洁过程以及管理组件材料的元素含量的措施。在磁盘装置的内部进一步设置用于捕获污染物的过滤器11，使得在磁盘装置内维持清洁状态。 此外，图2示出主轴马达5的横截面视图。主轴马达5包括旋转部59，该旋转部59包括用于保持磁盘3的毂52、与毂52适配在一起的轴54、以及设置在毂52的内壁上的转子磁体55。盘间隔件53设置在磁盘3之间，使得将磁盘3堆叠成其间具有恒定间隙。此夕卜，磁盘3和盘间隔件53借助在顶部盘的上部处的盘夹51螺丝夹紧到毂52，该顶部盘是最靠近封壳盖的磁盘。旋转部59从定子线圈56产生旋转力以促使绕轴54的旋转移动。在封壳基部2和旋转部59之间存在微小间隙30，使得旋转部59的旋转移动不受到妨碍。图3表示图I中所示的磁盘装置的实例，但在为了更容易地看到封壳基部2，在此示出的状态下，已经将封壳盖、磁盘3、托架4、枢轴6和音圈马达(VCM) 7等移除。如图3所示，为了减少磁盘3的振动，将位于与磁盘3相对的对置表面2a形成为在封壳基部2内靠近磁盘3。然而，因为必须将托架4插入到磁盘3和封壳基部2之间的空间内，所以较之对置表面2a，将存在于插入托架4的范围内的对置表面2b形成得距磁盘3更远，以维持用于插入托架4的间隙。对置表面2a和对置表面2b借助于连接表面2c和连接表面2d连接。连接表面2c通常具有渐缩形状以便于遏制气流中的波动。气流由磁盘3的旋转而在封壳内部产生，但是在传统实例中，这种气流冲击连接表面2c，因此在区域R内存在压力增加，区域R是连接表面2c上游的区域。此外，磁盘3的旋转使磁盘3的外圆周区域中的压力上升并且内圆周区域S中的压力下降。这意味着在主轴马达5的外部形成高压区域R和低压区域S，并且产生从区域R朝向区域S的气流。具体地，如图3中的箭头B所示，该气流通过微小间隙30 (图2中所示)从区域R流进主轴马达5的内部空间31 (图I)中，然后再次通过微小间隙30流出到磁盘腔内，如箭头C所示。此时，存在如下风险存在于微小间隙30和主轴马达5的内部空间31中的污染物被散布在磁盘腔中，引起数据读取/写入错误。防止这种情况的方法包括提高主轴马达内部的清洁度水平或减小经过主轴马达内部的气流量。利用提高清洁度水平的方法，必须对线圈和各种组件的材料设置限制并且必须将清洁度水平控制到高程度，因此需要更高的成本。因此，解决该问题的基本措施涉及减小经过主轴马达内部的气流量。在已公布的美国专利申请US005453890A中所公开的发明实施例通过如下方式应对该问题通过在封壳基部内设置径向翅片以减慢气流速度，从而防止磁盘的内圆周侧处的压力下降并且减小经过主轴马达内部的气流量。利用已公布的美国专利申请US005453890A中所公开的结构，存在如下可能性将在磁盘3的内圆周区域中和主轴马达5外部的区域中在圆周方向上产生高压区域和低压区域。在这种情况下，气流从高压区域侵入微小间隙30并且经过内部空间31流出到低压区域。此外，当存在上述连接表面2c时，高压区域形成在连接表面2c的上游，并且由于高压区域占优势，所以气流侵入微小间隙30。本发明的实施例使得减少从主轴马达的内部空间散布的污染物的数量成为可能，并且使得进一步提高磁盘装置的可靠性成为可能。现在参照图4，示出了根据本发明的实施例的具有气流控制机构的磁盘装置。应当注意，在此处所示的状态下，为了使得更容易地看见封壳基部2，已经将封壳盖、磁盘、托架、枢轴和音圈马达(VCM)等移除。由在磁盘旋转时所产生的气流而在磁盘的外圆周侧处产生高压并且在内圆周侧处产生低压。同时，为了减小磁盘的振动，将与磁盘相对的对置表面2a形成为靠近磁盘。此外，因为必须将托架插入到磁盘和封壳基部2之间的空间内，所以较之对置表面2a，将存在于插入托架的范围内的对置表面2b形成为距磁盘3更远。此外，对置表面2a和对置表面2b借助于连接表面2c和连接表面2d连接。在该示例性实施例中，将在磁盘的圆周方向上延伸的凹槽21设置在封壳基部2的磁盘内圆周侧处。凹槽21的一端在连接表面2c处暴露,而凹槽21的另一端形成垂直于磁盘的端表面21a。如图3中所示，在连接表面2c的上游区域R中存在压力上升，并且在磁盘的内圆周区域S中存在压力下降，并且这产生经过主轴马达5内部的空气流。在本技术的实施例中，在连接表面2c处暴露的凹槽21形成在内圆周侧上，因此，防止连接表面2c的上游区域R中的压力增加是可能的。此外，凹槽21的端表面21a形成于磁盘的内圆周区域S中，并且因此实现了气流由此冲击端表面21a并且区域S中的压力增加的效果。也就是，凹槽21产生了由此使内圆周侧上的压力在磁盘的圆周方向上变得均匀的效果。这意味着，降低了在区域S和区域R之间的压力差，并且因此减小了经过主轴马达5的气流量，并且可以减少从主轴马达5的内部空间散布的污染物的数量。此外，凹槽21在圆周方向上的长度并不限于图4中所示的长度。如图5中所示，约磁盘的周长的一半的长度同样是可行的，或者大于或小于该长度也是可能的。在磁盘的内圆周区域S中压力最低的位置根据各种条件变化，诸如磁盘的大小、磁盘的转速、臂部的位置、以及磁盘装置内部的组件的形状。凹槽端部21a设置在压力最低的位置处。因此，凹槽端部21a的最佳位置可通过实验和数值分析确定。此外，在实施例中，对置表面2b和凹槽21平滑地连接，并且从磁盘表面到对置表面2b的距离等于从磁盘表面到凹槽21的距离。然而，本技术并不限于该实施例，并且对置表面2b和凹槽21距磁盘表面不必是等距的。此外，在实施例中，凹槽端部21a是垂直于磁盘的表面，但其中流道在垂直于磁盘的方向上变得更窄的渐缩部可以同样地在磁盘的旋转方向上形成在凹槽端部处。此外，渐缩部在磁盘的圆周方向上的长度并不限于这种情况。而且，在实施例中，凹槽21在磁盘的径向方向上的宽度是常量，但宽度同样地可以沿着圆周方向变化。然而，如果凹槽21在磁盘的径向方向上的宽度增加到磁盘外部圆周区域，则在存在磁盘振动恶化的可能性。出于这个原因，使凹槽21的宽度变窄到允许减小经过主轴马达5的气流量的范围。现在参照图6，示出了根据本发明的实施例的在图4中所示的气流控制机构的变型实例的图示。可以将多个内圆周凹槽形成在磁盘的圆周方向上。在这种情况下，如上所述，将多个凹槽21、22和凹槽端部21a、22a设置在压力降低的位置处，并且它们被设置的位置适合于诸如磁盘的大小和磁盘的转速的各种条件。此外，多个凹槽可以形成在磁盘的径向方向上。然而，如果设置有多个凹槽，则凹槽中的至少一个的端部在连接表面2c处暴露。此外，在该实施例中存在三个磁盘，但是本技术并不受到磁盘的数量的限制，并且可以采用除三个磁盘以外的一个或多个磁盘。对于磁盘所采用的转速常常在2400111^1和15000min_1之间,但是更高或更低的速度同样是可能的。现在参照图7，示出根据气流控制机构的另一个实施例的磁盘装置，示出了已经将封壳盖、磁盘、托架、枢轴、以及音圈马达移除时的状态。在该实施例中，凹槽23形成在封壳 基部2中的对置表面2a的磁盘内圆周侧上。凹槽23具有在连接表面处2c暴露的一端，而另一端形成有与磁盘表面垂直的端表面23a。此外，凹槽23具有增压部23b，该增压部23b抑制因磁盘的旋转所产生的气流并且增加压力。在该实施例中，增压部23b具有垂直于磁盘表面的表面。借助于这些表面，有效地增加了区域S中的压力，并且降低了区域R和区域S之间的压力差。因此，能够减小了经过主轴马达5内部的气流量。在该实施例中，增压部23b设置在七个位置中，但本发明并不限于该数量。此外，在实施例中，增压部是楔形的，但它们并不限于这种形状。选择增压部的位置、数量和形状以适合于诸如磁盘的大小及其转速的各种条件。现在参照图8，示出根据本技术的实施例的在图7中所示的气流控制机构的变型的图示。如图8中所示，凹槽23可在连接表面2d处暴露。也就是，如果从增压部23b能够预期所需要的压力增量，则凹槽23不必具有端表面23a。因此，本技术的实施例提供了用于减少所散布的污染物的数量从而进一步提高磁盘装置的可靠性的气流控制机构。虽然上文描述了本技术的实施例，但是本发明并不限于该模式的实施例，并且当然可以由本领域的技术人员实现各种修改。
权利要求
1.一种磁盘装置，包括 一个或多个盘形磁盘； 主轴马达，所述主轴马达用于驱动所述磁盘旋转； 磁头，所述磁头用于读取所述磁盘上的磁信息/将磁信息写入到所述磁盘上； 臂部，所述臂部用于支撑所述磁头； 封壳基部，所述封壳基部用于容纳上述组件； 邻接对置表面，所述邻接对置表面位于所述封壳基部中邻接所述磁盘； 非邻接对置表面，所述非邻接对置表面位于封壳中与所述磁盘相对，并且较之所述邻接对置表面距所述磁盘更远； 连接表面，所述连接表面用于连接所述邻接对置表面和所述非邻接对置表面；以及凹槽，所述凹槽在所述邻接对置表面的磁盘内圆周侧上在所述磁盘的圆周方向上延伸，其中所述凹槽的一端在所述连接表面处暴露，而另一端具有与所述磁盘的旋转方向垂直的端表面。
2.根据权利要求I所述的磁盘装置，其中所述凹槽的至少一端在所述磁盘的旋转方向上由渐缩部形成，在所述渐缩部中流道在垂直于所述磁盘的方向上变得更窄。
3.根据权利要求I所述的磁盘装置，其中所述凹槽的长度是所述磁盘的周长的一半。
4.根据权利要求I所述的磁盘装置，其中所述端表面位于所述磁盘内圆周侧的区域中压力最低的点处。
5.根据权利要求I所述的磁盘装置，其中所述凹槽的宽度沿着圆周侧变化。
6.根据权利要求5所述的磁盘装置，其中所述宽度小于所述磁盘的外圆周区域的宽度。
7.一种磁盘装置，包括 一个或多个盘形磁盘； 主轴马达，所述主轴马达用于驱动所述磁盘旋转； 磁头，所述磁头用于读取所述磁盘上的磁信息/将磁信息写入到所述磁盘上； 臂部，所述臂部用于支撑所述磁头； 封壳基部，所述封壳基部用于容纳上述组件； 邻接对置表面，所述邻接对置表面位于所述封壳基部中邻接所述磁盘； 非邻接对置表面，所述非邻接对置表面位于封壳中与所述磁盘相对，并且较之所述邻接对置表面距所述磁盘更远； 连接表面，所述连接表面用于连接所述邻接对置表面和所述非邻接对置表面；以及多个凹槽，所述多个凹槽在所述邻接对置表面的磁盘内圆周侧上在所述磁盘的圆周方向上延伸，其中所述凹槽中的至少一个的一端在所述连接表面处暴露，而另一端具有与所述磁盘的旋转方向垂直的端表面。
8.根据权利要求7所述的磁盘装置，其中所述凹槽中的至少一个的至少一端在所述磁盘的旋转方向上由渐缩部形成，在所述渐缩部中流道在垂直于所述磁盘的方向上变得更窄。
9.根据权利要求7所述的磁盘装置，其中所述凹槽中的至少一个的长度是所述磁盘周长的一半。
10.根据权利要求7所述的磁盘装置，其中所述端表面位于所述磁盘内圆周侧的区域中压力最低的点处。
11.根据权利要求7所述的磁盘装置，其中所述凹槽中的至少一个的宽度沿着圆周侧变化。
12.根据权利要求11所述的磁盘装置，其中所述宽度小于所述磁盘的外圆周区域的宽度。
13.—种磁盘装置,包括 一个或多个盘形磁盘； 主轴马达，所述主轴马达用于驱动所述磁盘旋转； 磁头，所述磁头用于读取所述磁盘上的磁信息/将磁信息写入到所述磁盘上； 臂部，所述臂部用于支撑所述磁头； 封壳基部，所述封壳基部用于容纳上述组件； 邻接对置表面，所述邻接对置表面位于所述封壳基部中邻接所述磁盘； 非邻接对置表面，所述非邻接对置表面位于封壳中与所述磁盘相对，并且较之所述邻接对置表面距所述磁盘更远；连接表面，所述连接表面用于连接所述邻接对置表面和所述非邻接对置表面；以及多个凹槽，所述多个凹槽在所述邻接对置表面的磁盘内圆周侧上在所述磁盘的圆周方向上延伸，其中所述凹槽的一端在所述连接表面处暴露，并且所述凹槽具有至少一个增压部，所述至少一个增压部包括与所述磁盘的旋转方向垂直的端表面，并且抑制由所述磁盘的旋转而产生的气流。
14.根据权利要求13所述的磁盘装置，其中所述增压部在所述磁盘的旋转方向上由渐缩部形成，在所述渐缩部中流道在垂直于所述磁盘的方向上变得更窄。
15.根据权利要求13所述的磁盘装置，其中所述至少一个增压部是楔形的。
16.—种磁盘装置,包括 一个或多个盘形磁盘； 主轴马达，所述主轴马达用于驱动所述磁盘旋转； 磁头，所述磁头用于读取所述磁盘上的磁信息/将磁信息写入到所述磁盘上； 臂部，所述臂部用于支撑所述磁头； 封壳基部，所述封壳基部用于容纳上述组件； 邻接对置表面，所述邻接对置表面位于所述封壳基部中邻接所述磁盘； 非邻接对置表面，所述非邻接对置表面位于封壳中与所述磁盘相对，并且较之所述邻接对置表面距所述磁盘更远；连接表面，所述连接表面用于连接所述邻接对置表面和所述非邻接对置表面；以及凹槽，所述凹槽在所述邻接对置表面的磁盘内圆周侧上在所述磁盘的圆周方向上延伸，其中所述凹槽中的至少一个的一端在所述连接表面处暴露，并且所述凹槽中的至少一个具有至少一个增压部，所述至少一个增压部包括与所述磁盘的旋转方向垂直的端表面，并且抑制由所述磁盘的旋转而产生的气流。
17.根据权利要求16所述的磁盘装置，其中所述增压部在所述磁盘的旋转方向上由渐缩部形成，流道在所述渐缩部中在垂直于所述磁盘的方向上变得更窄。
18.根据权利要求16所述的磁盘装置，其中所述至少一个增压部是楔形的。
全文摘要
磁盘驱动器的基础设计。一种磁盘装置，包括一个或多个盘形磁盘；主轴马达；磁头；臂部，其用于支撑该磁头；封壳基部，其用于容纳上述组件；邻接对置表面，其位于封壳基部中邻接该磁盘；非邻接对置表面，其位于封壳中与该磁盘相对，并且较之邻接对置表面距该磁盘更远；连接表面，其用于连接该邻接对置表面和该非邻接对置表面；以及凹槽，其在该邻接对置表面的磁盘内圆周侧上在该磁盘的圆周方向上延伸，其中该凹槽的一端在连接表面处暴露，而另一端具有与该磁盘的旋转方向垂直的端表面。
文档编号G11B33/14GK102890954SQ20121025353
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者杉井泰介, 广野好之, 川上崇章 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司