被配置成加强电机组装件的组件的制作方法
【专利摘要】本申请公开了被配置成加强电机组装件的组件。一种装置包括第一组件和第二组件。第二组件位于第一位置。第二组件包括对第一组件的第一连接。第一位置和第一连接被配置成加强电机组装件。
【专利说明】被配置成加强电机组装件的组件
【背景技术】
[0001]电机可使用定子、磁铁和/或线圈以使对象转动。例如，电机可使在盘驱动存储设备中使用的数据存储盘转动。数据存储盘在操作期间可使用定子、磁铁和/或线圈在高速下转动。例如，磁铁和线圈可与定子相互作用以使盘相对于定子转动。
[0002]在一些情形下，电机以越来越减小的尺寸制造。例如，为了减少盘驱动存储设备的尺寸，盘驱动存储设备的各个组件的尺寸可被减小。这些组件可包括电机、定子、磁铁、线圈和电机部件。定子、磁铁、线圈和电机部件制造的精度可能影响电机的声学性质和性能。
【发明内容】
[0003]一种装置包括第一组件和第二组件。第二组件位于第一位置。第二组件包括对第一组件的第一连接。第一位置和第一连接被配置成加强电机组装件。
[0004]实施例的这些和其它的方面和特征可参照下面的附图、说明书和所附权利要求书得到更好的理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]本发明在各附图中是作为实施例而非作为限制示出的，在附图中相同的附图标记指代相同的元件。
[0006]图1给出根据本实施例的一个方面包括附连至底部的印刷电路板组装件(PCBa)的硬盘驱动器的平面图。
[0007]图2给出根据本实施例的一个方面包括层叠至底部的PCB的硬盘驱动器的平面图。
[0008]图3给出根据本实施例的一个方面包括附连至盖的连接器模块的硬盘驱动器的平面图。
[0009]图4给出根据本实施例的一个方面包括附连至第二组件的第一组件的硬盘驱动器的平面图。
[0010]图5给出根据本实施例的一个方面包括被配置成减少硬盘驱动器的振动的附加组件的硬盘驱动器的平面图。
[0011]图6给出根据本实施例的一个方面包括用于调节振动的结构的硬盘驱动器的侧视图。
[0012]图7示出根据本实施例的一个方面用于确定组件配置的示例性流程图。
【具体实施方式】
[0013]在更详细地描述各实施例之前，应当理解这些实施例不仅限于本文描述和/或示出的具体实施例，因为这些实施例中的要素可改变。同样应当理解，本文描述和/或示出的具体实施例具有一些要素，这些要素可容易地与具体实施例分割开并可选择地与若干其它实施例中的任意一个组合或取代本文描述的若干其它实施例中的任何一个中的要素。
[0014]应当理解本文中所使用的术语仅为了描述实施，并且术语不是限制性的。除非另有规定，序号(例如第一、第二、第三等)用来区别或标识一组要素或步骤中的不同要素或步骤，并且不提供对其实施例的要素或步骤的序列或数值限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”要素或步骤不一定要以这样的顺序出现，并且其实施例不一定仅限于三个要素或步骤。还应当理解，除非另有规定，诸如“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“正”、“反”、“顺时针”、“逆时针”、“上”、“下”或例如“高”、“低”、“尾”、“首”、“垂直”、“水平”、“近端”、“远端”等因地制宜地使用并且不旨在暗示例如任何具体的固位位置、取向或方向。相反，这些标记用来反映例如相对位置、取向或方向。也应当理解，表示单数形式的术语“一个”、“一种”以及“该”也包括复数表示，除非上下文明确地另作规定。
[0015]硬盘驱动器(HDD)的盘，例如下面描述的图1的盘，可借助包括被安装在壳体底部上的主轴组装件的电机而高速地旋转。这类电机包括定子组件，其包括多个定子齿，每个定子齿从轭伸出。多个定子齿中的每个定子齿支承励磁线圈，该励磁线圈可被供能以使励磁线圈极化。这些电机进一步包括设置在多个定子齿附近的一个或多个永磁铁。当被设置在多个定子齿上的多个励磁线圈以交变极性被供能时，励磁线圈对相邻永磁铁的磁吸力或磁斥力使得主轴电机组装件的包括轮轴的主轴转动，由此转动盘以通过一个或多个读写头执行读/写操作。
[0016]各装置可使用较薄的材料和较小的尺寸制造电机部件和对应的结构。例如，HDD可具有相对薄的底部，在一个角落具有相对重的磁铁并在中间具有盘叠层，在盘叠层和重磁铁之间具有枢转点。磁铁的性质和自旋盘叠层的惯性可形成平衡以使其间的枢转点保持与盘对准并且防止相对于盘叠层的倾斜。在HDD操作期间，HDD的每个相应组件具有相应的运动特征(例如振动)。这些运动特征可能具有不期望的效果，包括谐振振动、震动响应和声音问题。
[0017]另一方面，根据本文描述的实施例，可基于具体组件的形状、组件的位置以及组件的连接或附连点来调整设备内的组件的各种运动属性。组件运动属性的调整允许运动属性被调整或被带到可接受的范围内。例如，可调整HDD组件的强度、阻尼、震动控制和响应。在一些实施例中，HDD组件的位置被调整以改变整个HDD的总运动特征(例如振荡响应)。
[0018]在各实施例中，HDD组件被耦合在一起(例如胶合、螺丝接合等)以调整HDD组件的运动属性(例如HDD的总运动属性)。在一些实施例中，HDD组件可在顶和底分别耦合至底部和盖，由此调整HDD组件的运动属性。在各实施例中，附加的组件(例如结构组件、傀儡组件或模仿组件)被加至HDD以调整HDD的运动属性。一些实施例被配置成重新安排多个组件中的每一个以及多个组件中的相应连接以控制振动(例如通过增加刚性、阻尼和振动控制)。
[0019]图1给出根据本实施例的一个方面包括附连至底部的印刷电路板组装件(PCBa)的硬盘驱动器100的多个组件的平面图。为了更好地描述这些实施例，硬盘驱动器100中的一些组件将被简略地描述。
[0020]硬盘驱动器100可包括壳体组装件，其包括与具有框103的底部甲板匹配的盖102以及底板或底部104，该壳体组装件为各硬盘驱动组件提供保护空间。硬盘驱动器100包括计算机可读数据存储介质的一个或多个数据存储盘106。典型地，每个数据存储盘106的主表面包括多个同心设置的磁道，以实现数据存储目的。每个数据存储盘106被安装在轮轴108上,该轮轴108进而可转动地与底部甲板和/或盖102互连。一个或多个数据存储盘106可被安装成垂直间隔的并相对于轮轴108平行。主轴电机组件110使数据存储盘106旋转。
[0021]硬盘驱动器100也包括绕枢转轴承114枢转的致动器臂组装件112，该枢转轴承114进而通过底部甲板和/或盖102可转动地支承。致动器臂组装件112包括一个或多个个别的刚性致动器臂116，它们从枢转轴承114附近伸出。多个致动器臂116可以垂直间隔关系布置，其中针对硬盘驱动器100的每个数据存储盘106的每个主数据存储表面提供一个致动器臂116。致动器臂组装件112的运动是通过诸如音圈电机118等的致动器臂驱动组装件提供的。音圈电机118是一种磁性组装件，它在控制电子器件120的指导下控制致动器臂组装件112的操作。控制电子器件或印刷电路板组装件(PCBa) 120可包括多个耦合至印刷电路板(PCB) 124的集成电路122。控制电子器件120可使用互连来耦合至音圈电机组件118、滑动件126或主轴电机组装件110，所述互连可包括引脚、电缆或金属线(未示出)。
[0022]负载梁或悬架128附连至每个致动器臂116的自由端并从该自由度悬臂支承。典型地，悬架128 —般通过弹性力朝向其相应的数据存储盘106偏置。滑动件126被设置在每个悬架128的自由端处或附近。通常被称为读写头(例如换能器)的东西被适宜地安装在滑动件126下面作为头单元(未示出)并被用于硬盘驱动器读/写操作。
[0023]在滑动件126下的头单元连接至前置放大器130，该前置放大器130通过柔性电缆132与硬盘驱动器100的控制电子器件120互连，该柔性电缆132 —般被安装在致动器臂组装件112上。信号在头单元及其相应的数据存储盘106之间交换以实现硬盘驱动器读/写操作。在这方面，音圈电机118被利用以使致动器臂组装件112枢转以同时沿路径134并跨相应的数据存储盘106移动滑动件126，从而将头定位在数据存储盘106上的适宜位置以执行硬盘驱动器读/写操作。现在将进一步详细地描述调整HDD组件的强度、阻尼、振动控制和响应的各实施例。
[0024]在一个实施例中，框103可被配置成提供硬盘驱动器100外周周围的强度。枢转转轴可联系于或在盖102和底部104之间。结果，枢转附连区域和框103之间的跨距可在硬盘驱动器100的振动或震动期间(例如在硬盘驱动器100的工作期间)经历增加的偏移。实施例被配置成将组件定位和连接到这些跨距中，由此增加强度和阻尼，由此减小振动和震动的不期望效果。
[0025]PCBal20可联接于底部104以提高强度。在一些实施例中，PCBal20包括可选用的附连点140-142。附连点140-142允许PCBal20附连至底板或底部104。在一些实施例中，附连点140-142允许PCBal20附着(例如胶合、螺丝接合等)至底部104，由此增加底部104的强度、阻尼和/或震动响应。PCBal20可附连在偏移预期在或事实上发生在的位置。在一些实施例中，PCBal20连接至底部104的显著中间部分。在各实施例中，附连点140-142包括被配置成将结构附连至底部104和/或盖102的结构。在一些实施例中，底部104包括钢(例如冲压钢)，并且PCBal20与底部104的附连增加了钢的强度。
[0026]附加的组件可连接至盖102以改善震动控制。在一些实施例中，可增加组件以改善性能(例如强度)，同时该组件不带任何其它功能。在各实施例中，硬盘驱动器100包括可选结构144(例如孔)，所述可选结构144被配置成将音圈电机118附连至盖102。结构144可被成形和定位以增加硬盘驱动器100的总强度、阻尼和/或振动响应。
[0027]图2给出根据本实施例的一个方面包括层叠至基底的PCB的硬盘驱动器的平面图。硬盘驱动器200与硬盘驱动器100具有相同附图标记的要素可执行在本文中针对硬盘驱动器100描述的基本相同的功能。硬盘驱动器200包括叠层150。叠层150将PCBal20附连至基底104，由此增加硬盘驱动器200的强度、阻尼和振动控制。在一些实施例中，叠层150通过将PCBal20层叠至基底104而形成。在各实施例中，基底104包括平坦部并且PCBal20通过例如被配置成阻尼振动的粘弹性阻尼叠层层叠至基底104。
[0028]图3给出根据本实施例的一个方面包括耦合至盖的连接器块的硬盘驱动器的平面图。硬盘驱动器300与硬盘驱动器100具有相同附图标记的要素可执行在本文中针对硬盘驱动器100描述的基本相同的功能。硬盘驱动器300包括连接器块160。在一些实施例中，连接器块160通过基底104可通信地将PCBal20连接至驱动器连接器138。在一些实施例中，连接器块160附连至基底104并从PCBal20向上伸出并附连至盖102，由此增加硬盘驱动器300的强度、阻尼和振动控制。连接器块160可进一步通过围住连接器160与盖102接触的一部分的带附连至盖102。在其它实施例中，连接器块160可选择地定位在硬盘驱动器300中以选择地控制强度、阻尼和振动。
[0029]图4给出根据本实施例的一个方面包括附连至第二组件的第一组件的硬盘驱动器的平面图。硬盘驱动器400与硬盘驱动器100具有相同附图标记的要素可执行在本文中针对硬盘驱动器100描述的基本相同的功能。在一些实施例中，致动器臂组装件112绕枢转点172枢转。硬盘驱动器400可包括连接枢转点172和主轴电机组装件110的结构170。结构170可被配置成经由胶水、螺钉或其它附连结构或组件将枢转点172附连至主轴电机组装件110。在一些实施例中，枢转点172与主轴电机组装件110通过结构170的连接由此对硬盘驱动器400提供增加的强度、阻尼和振动控制。与枢转点172和主轴电机组装件110不被附连在一起时相比，将枢转点172与主轴电机组装件110附连提供增加的强度和阻尼。
[0030]图5给出根据本实施例的一个方面包括被配置成减少硬盘驱动器的振动的附加组件的硬盘驱动器的平面图。硬盘驱动器500与硬盘驱动器100具有相同附图标记的要素可执行在本文中针对硬盘驱动器100描述的基本相同的功能。在一些实施例中，硬盘驱动器500包括(可选的)结构180-184。在一些实施例中，结构180-184可以是模仿组件(例如主要是结构的和/或非结构的)或功能组件。结构180-184可具有各种属性，包括导热属性、除湿属性(例如二氧化硅类功能)或过滤器属性(例如对于气体或湿气)。在各实施例中，结构180-184可通过将配置成膨胀的材料注入硬盘驱动器150内的开放空间而形成。在一些实施例中，结构180-184可由被配置成热传递并将PCBal20附连至基底104和/或盖102的注入材料制成。在各实施例中，结构180-184可由基本刚性材料制成，包括但不限于，钢、黄铜、铜和/或青铜。结构180-184可有选择地连接至基底104、盖102或这两者，由此对硬盘驱动器500提供增加的强度、阻尼和振动控制。
[0031]图6给出根据本实施例的一个方面包括用于调节振动的结构的硬盘驱动器的侧视图。硬盘驱动器600与硬盘驱动器100具有相同附图标记的要素可执行在本文中针对硬盘驱动器100描述的基本相同的功能。硬盘驱动器600包括盖102、底部104、框103和结构608。在一些实施例中，结构608连接至底部104和/或盖102以增加硬盘驱动器600的强度、阻尼和/或振动控制。在一些实施例中，结构608的上部610包括粗表面或粗糙表面，该表面与盖102形成摩擦附连，由此对抗轴向压力或剪切。与盖102的摩擦附连由此可选择地增加硬盘驱动器600的强度、阻尼和/或振动控制。
[0032]组件与设备的顶和底的附连允许填满原本是死区空间的空间，并形成更强的结构。在一些实施例中，盖102比底部104更薄并且组件可附连至盖102和底部104以在盖102和底部104之间更均匀地分布强度。在各实施例中，结构608可以是傀儡组件或模仿组件，其被配置成当形成在盖102和底部104之间产生剪切或弯曲的压力时(例如在HDD操作期间)维持盖102和底部104的相对位置。
[0033]图7示出根据本实施例的一个方面用于确定组件配置的示例性流程图。流程图700示出用于确定设备(例如包括电机组装件的设备)中的组件的位置和连接配置的过程，以通过调整设备的强度、阻尼和振动响应来减少振动。流程图700可用于智能地附连设备或装置内的各个组件以提高设备的总性能(例如通过增加强度、阻尼和振动控制)。流程图700的一些部分可多次地执行以对设备的每个组件取得越来越优选的配置(例如收敛至相应的位置和相应的附连配置)。
[0034]在方框702，访问与装置的第一组件对应的第一位置。装置可进一步包括电机组装件。在一些实施例中，可访问数据存储(例如数据库、数据文件等)，其包括关于设备的组件的位置和连接信息(例如包括诸如硬盘驱动器的电机组装件)。在各实施例中，可通过模拟器访问位置和连接信息。
[0035]在方框704，操作装置或设备。在一些实施例中，执行模拟(例如经由被配置成模拟退火的建模工具)以模拟装置的操作。模拟可包括确定装置的多个相应组件中的每个组件的相应运动。在各实施例中，操作该装置并且利用各传感器来检测装置的诸组件中的每个组件的相应运动。可基于操作(例如设备的模拟操作或实际操作)来确定每个组件的运动和振形。
[0036]在方框706，确定与第一组件对应的第二位置。第二位置的确定可基于设备的振动减少(例如在硬盘驱动器的操作期间)。在一些实施例中，在确定具体的附连或连接(例如至设备的顶盖和底部)时考虑包括强度、振动等的设备(HDD)的操作属性。在一些实施例中，分析和比较各组件的位置和组件的布局结构以确定提供期望的性能效果(例如增加的强度、阻尼和振动响应)的具体布局结构。在一些实施例中，傀儡或模仿组件可用来平衡设备并确定具有期望性能的具体布局结构。在各实施例中，组件及其子集的位置和连接可被用来确定具体布局结构。
[0037]可基于定位不期望的振形并确定将破坏或中断振形之间的振形线的位置来确定第二位置。该位置可基于如下步骤确定:定位最大偏移或声学问题；检查模态分析(例如包括感兴趣频率所在的偏移形状以及最大偏移)并将组件(例如PCBal20)连接在该位置处以抑制该运动。
[0038]在方框708，确定第一组件的连接或附连配置。连接配置可包括将第一组件连接至第二组件。在一些实施例中，附连配置可包括将第一组件附连至基底和/或盖。附连配置可包括将枢转点附连至电机附连点以增加强度和阻尼。在一些实施例中，附连配置包括将第一组件胶水粘合、螺丝接合或层叠至第二组件。在各实施例中，第一组件可经由摩擦附连至第二组件。
[0039]在方框710，确定是否要增加附加组件。在一些实施例中，可基于确定附加组件将减少振动(例如因为增加强度、阻尼或振动控制)来增加附加组件(例如没有其它功能的结构组件)。如果期望对组件的额外分析，则执行方框702。
[0040]如此，本文给出一种装置，其包括电机、底部和顶部。底部或顶部连接至电机。该装置进一步包括在第一位置连接至底部并在第二位置连接至顶部的第一组件。第一组件在第一位置的第一连接被配置成增加强度。第一组件在第二位置的第二连接也被配置成增加强度。在一些实施例中，底部是装置的底部组件而顶部是装置的盖组件。
[0041]第一位置和第二位置可被配置成增加装置的阻尼并减少振动。此外，第一连接和第二连接可被配置成增加阻尼或减少振动。在一些实施例中，第一组件连接至第二组件并且第一组件与第二组件的连接增加了装置的强度。在各实施例中，第一组件是模仿组件。可通过附连工艺形成第一连接，所述附连工艺是从胶水粘合、螺丝接合和层叠构成的组中选择的。在一些实施例中，第一组件经由摩擦连接连接至顶部。
[0042]本文还给出一种装置，其包括第一组件和第二组件。第二组件位于第一位置并包括与第一组件的第一连接。第一位置和第一连接被配置成加强电机组装件。对第二组件的第一位置和第一连接被配置成增加装置的强度。在各实施例中，对第二组件的第一位置和第一连接被进一步配置成减少振动并增加装置的阻尼。在一些实施例中，第二组件是盖组件。
[0043]在一个实施例中，第一组件可具有至底部组件的第二连接。在各实施例中，第二组件是装置的功能组件。在一些实施例中，第二组件包括具有从导热性和除湿构成的组中选择的属性的一部分。第一组件可以是印刷电路板组件(PCBa)。在一些实施例中，第一连接可从由胶水、螺钉和叠层构成的组中选择。
[0044]另外本文提供一种设备，其包括底部组件和附连至底部组件的盖组件。盖组件可位于底部组件之上。该设备进一步包括电机组装件以及增加设备的振动阻尼的装置。电机组装件的第一部分被配置成在底部组件和盖组件之间转动。用于增加设备的振动阻尼的装置被连接在底部组件和盖组件。用于增加设备的振动阻尼的装置可以是增加设备的振动阻尼的组件配置。
[0045]在一些实施例中，用于增加设备的振动阻尼的装置是一种结构组件。在各实施例中，用于增加设备的振动阻尼的装置被进一步配置成增加强度和振动控制。用于增加设备的振动阻尼的装置可进一步连接至电机组装件。用于增加设备的振动阻尼的装置与电机组装件的连接增加了强度。在一些实施例中，用于增加设备的振动阻尼的装置被配置成在底部组件和盖组件之间分布强度。
[0046]尽管已借助例子描述和/或示出了一些实施例，并且尽管这些实施例和/或例子已被相当详细地予以描述，然而 申请人:的意图并非将这些实施例的范围限定或以任何方式限制至这些细节。受所描述实施例的启发容易理解对这些实施例的额外调整和/或修正，并且从其较宽的方面来说，实施例可涵盖这些调整和/或修正。因此，可背离前述实施例和/或例子而不脱离这些实施例的范围。上述实现以及其它实现落在所附权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 电机； 底驱动器部分和顶驱动器部分，其中所述底驱动器部分或顶驱动器部分中的一个或多个连接至所述电机； 第一组件，在第一位置处连接至所述底驱动器部分，并在第二位置处连接至所述顶驱动器部分； 所述第一组件在所述第一位置的第一连接，被配置成相对于所述底驱动器部分或所述顶驱动器部分中的至少一个显著加强所述电机；以及 所述第一组件在所述第二位置的第二连接，被配置成相对于底驱动器部分或顶驱动器部分中的至少一个显著加强所述电机。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底驱动器部分是基底组件而所述顶驱动器部分是盖组件。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一连接和第二连接被进一步配置成显著抑制所述电机的振动。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一组件连接至第二组件，并且所述第一组件与所述第二组件的连接被配置成相对于所述底驱动器部分或顶驱动器部分中的至少一个显著加强所述电机。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一组件是模仿组件。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一连接是通过胶水粘合、螺丝接合或层叠来形成的。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一组件经由摩擦连接连接至所述顶驱动器部分。
8.一种装置，包括: 第一组件；以及 第二组件，其位于第一位置并包括与所述第一组件的第一连接，其中所述第一位置和所述第一连接被配置成加强电机组装件。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一位置和第一连接被进一步配置成显著抑制所述装置的振动。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二组件是盖组件。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一组件具有至基底组件的第二连接。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二组件是所述装置的功能组件。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二组件包括导热属性或除湿属性。
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一组件是印刷电路板组装件。
15.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一连接包括胶水、螺钉或叠层。
16.—种设备,包括: 基底组件； 耦合至所述基底组件的盖组件； 电机组装件，其中所述电机组装件的第一部分被配置成相对于所述基底组件转动；以及 用于抑制所述设备的振动的装置，其中用于抑制所述设备的振动的装置耦合至所述基底组件和所述盖组件。
17.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述用于抑制所述设备的振动的装置是结构组件。
18.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述用于抑制所述设备的振动的装置被进一步配置成显著加强所述电机组装件并控制所述电机组装件的振动。
19.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述用于抑制所述设备的振动的装置进一步连接至所述电机组装件。
20.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述用于抑制所述设备的振动的装置被配置成在所述基底组件和所述盖组件之间分布强度。
【文档编号】G11B19/20GK104376856SQ201410395271
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月12日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】T·E·朗格莱, M·M·麦克康尼尔, P·G·弗劳斯 申请人:希捷科技有限公司