CN101252000A - 硬盘驱动装置及使用了硬盘驱动装置的导航装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硬盘驱动装置，其即使在高度较高的地域和气压较低的地域，也能确保磁头的浮起量，从而可以防止磁头和磁盘的损伤。另外，还提供一种导航装置，即使在高度较高的地域和气压较低的地域，也不需要中断硬盘驱动装置的使用。上述硬盘驱动装置具有：具有磁性记录层的磁盘(10)、对上述磁性记录层记录、再生磁性数据的磁头(12)，其特征在于，具有气流施加单元(20)，该气流施加单元(20)根据硬盘驱动装置内的压力，向磁头(12)施加使磁头(12)和磁盘(10)之间的间隙保持大致一定的压力的气流。
Description
技术领域
本发明涉及一种硬盘驱动装置及使用了硬盘驱动装置的导航装置。
背景技术
硬盘驱动装置，一边旋转具有磁性记录层的磁盘，一边利用磁头在磁盘上记录、再生磁性数据。因为磁盘以几千rpm～1万几千的高速进行旋转，所以若磁头和磁盘接触，有可能损伤磁头和磁性记录层。因此，将磁头设计成由于在旋转的磁盘表面上流动的空气的阻力而略微浮起。为了进行高密度的记录、再生，磁头的浮起量通常设定为10nm～30nm左右。
磁头的浮起量依赖于磁头重量、空气层相对于磁头的相对速度、以及硬盘驱动装置内的压力。该空气层相对于磁头的相对速度，实质上依赖于磁盘的旋转速度。即，磁头的浮起量依赖于磁头重量、磁盘的旋转速度、以及硬盘驱动装置内的压力。具体而言，若磁头重量变重，则磁头的浮起量减小。另外，若磁盘的旋转速度减慢，则磁头的浮起量减小。另外，若硬盘驱动装置内的压力降低，则磁头的浮起量减小。
专利文献1所记载的硬盘驱动装置，具有：磁盘记录介质；磁头(浮起式磁头)，其在上述磁盘记录介质的径向方向上移动，伴随着与上述磁盘记录介质之间的旋转，从该磁盘记录介质的表面浮起，对磁盘记录介质进行数据存取；气流施加单元，其在上述磁盘记录介质方向上向上述磁头(头)施加压力气流，且该压力气流与上述磁盘记录介质的线速度相应、用以将上述磁头(浮起式磁头)的径向方向的位置中的上述磁头(头)和上述磁盘记录介质之间的间隙保持在规定距离。通过这样的构成，即使磁盘的内周部和外周部的线速度不同，也能使磁头的浮起量基本保持在规定的距离。
导航装置，将GPS接收机从人造卫星接收的数据与地图数据合成，显示所合成的图像，由此来显示车辆的当前位置。该地图数据读出并使用导航装置的记录介质中所记录的数据。导航装置的记录介质有时也采用DVD装置，不过通常采用容量、记录再生速度、价格这几点上优于DVD装置的硬盘驱动装置。
存在若搭载了导航装置的车辆在高原上行驶时，硬盘驱动装置内的压力下降、磁头的浮起量下降的问题。若磁头和磁盘接触，则有可能损伤磁头和磁盘。车辆由于道路的凹凸而产生振动，所以磁头和磁盘容易接触。在中国和美国，有高度达4000m、5000m的道路，气压在高度4000m时约降低为高度0m时的61％，在高度5000m时约降低为0m时的53％。在这种高原上，有可能损伤磁头和磁盘，从而导航装置不能正常地进行动作。
专利文献2所记载的导航装置，是包含搜索到达目的地的路径的功能的导航装置，具有：第1存储单元，其至少存储地图数据；第2存储单元，其可存储上述第1存储单元所存储的地图数据的一部分；位置检测单元，检测车辆的位置信息；存储控制单元，基于上述位置信息，在车辆达到规定高度以上时，将上述第1存储单元所存储的地图数据存储到上述第2存储单元；以及显示控制单元，在显示器中显示从上述第2存储单元读出的地图数据。通过这样的结构，即使在高度较高的地域或气压较低的地域，都能够不会中断地执行导航功能。另外，通过限制在上述那样的地域中的针对第1存储单元(硬盘驱动装置)的存取，可以防止第1存储单元(硬盘驱动装置)的故障和破损。
专利文献1：日本特开平9-134578号公报
专利文献2：日本特开2004-317385号公报
然而，专利文献1所记载的硬盘驱动装置，设计成如下的构造，即为了与使用时的温度变化而引起的硬盘驱动装置内的压力变动相对应，而取入外部空气。因此，在高度较高的地域和气压较低的地域，由于大气压的降低，磁头的浮起量下降。若磁头接触到磁盘，则由于磁盘正以高速旋转，所以有可能损伤磁头和磁盘，从而导致硬盘装置发生故障。特别是，在导航用硬盘驱动装置中，由于车辆行驶时的振动，磁头和磁盘容易接触。
另外，专利文献2所记载的导航装置，在高度较高的地域及气压较低的地域，需要中断记录了地图数据等数据的硬盘驱动装置的使用，将数据转送到其他的记录介质上来使用。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种硬盘驱动装置，且该磁盘驱动装置即使在高度较高的地域及气压较低的地域，也能确保磁头的浮起量，可防止损伤磁头和磁盘。另外，其目的还在于提供一种导航装置，其即使在高度较高的地域及气压较低的地域，也不用中断硬盘驱动装置的使用。
为了实现上述目的，本发明之1为一种硬盘驱动装置，具有含有磁性记录层的磁盘以及对该磁性记录层进行磁性数据的记录和再生的磁头，该硬盘驱动装置的特征在于，
具有气流施加单元，用于根据硬盘驱动装置内的压力，向所述磁头施加使所述磁头和所述磁盘之间的间隙保持大致一定压力的气流。
本发明之2，如本发明之1所涉及的硬盘驱动装置，其特征在于，硬盘驱动装置内的所述压力是利用气压传感器而测量的。
本发明之3，如本发明之1所涉及的硬盘驱动装置，其特征在于，硬盘驱动装置内的所述压力是根据GPS接收机的接收数据的高度来判定的。
本发明之4，如本发明之1所涉及的硬盘驱动装置，其特征在于，硬盘驱动装置内的所述压力是根据记录在硬盘驱动装置中的地图数据的高度来判定的。
本发明之5为一种导航装置，其特征在于具有本发明之1至4任意一项所涉及的硬盘驱动装置。
根据本发明，与硬盘驱动装置内的压力相应，向磁头施加气流，由此，即使在高度较高的地域及气压较低的地域，也能确保磁头的浮起量，从而可防止损伤磁头和磁盘。另外，即使在高度较高的地域及气压较低的地域，也能不中断硬盘驱动装置的使用而使用导航装置。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的硬盘驱动装置的一实施例的构成的概略图。
图2是表示本发明所涉及的硬盘驱动装置及周边部件的构成的框图。
图3是表示磁盘10旋转时从图1(a)的箭头A-A看到的磁头12和磁盘10之间的位置关系的图。
图4是表示根据GPS接收机40的接收数据的高度来计算硬盘驱动装置内的压力的顺序的框图。
图5是表示根据地图数据的高度来计算硬盘驱动装置内的压力的顺序的框图。
图6是表示本实施例的导航装置的主要构成的框图。
图中：10-磁盘；12-磁头；20-气流施加单元。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的优选方式进行说明。
图1是表示本发明所涉及的硬盘驱动装置的一实施例的构成的概略图。图1中(a)是俯视图，图1中(b)是从图1中(a)的箭头A-A所看到的图。图2是表示本实施例的硬盘驱动装置及周边部件的构成的框图。本实施例的硬盘驱动装置，由具有磁性记录层的磁盘10、在磁性记录层上记录、再生磁性数据的磁头12、向磁头12施加气流的气流施加单元20构成。以下，对各构成进行详细说明。
磁盘10，是在铝制基板上依次层叠磁性记录层、保护层、润滑膜而制作的。并且，也可以取代铝制基板而使用玻璃基板。磁性记录层，是通过溅射层叠Co、Pt等的磁性体而形成的。保护层是通过溅射层叠类钻碳薄膜(Diamond-like Carbon)等而形成的。该保护层在磁头12与高速旋转的磁盘10接触时，保护磁性记录层，使其免受损伤。润滑膜通过涂敷液状有机物而形成。该润滑膜，在磁头12和高速旋转的磁盘10接触时，润滑磁头12，从而保护磁头12和磁盘10，使其免受损伤。
磁头12，在磁盘10的磁性记录层上记录、再生磁性数据。磁性数据的记录是通过在线圈(未图示)中流经电流，利用由于电磁感应而产生的磁场来操作磁性记录层的磁化而实现的。另外，磁性数据的再生，是利用具有受到磁场影响电阻就发生变化的性质的元件(未图示)来检测磁性记录层的磁场而实现的。
磁头12安装在从磁盘10的外侧向内侧延设的臂13的前端。利用传动装置14在磁盘10的径向方向上驱动该臂13，由此使磁头12向目的磁道上移动。并且，磁头12，等待目的扇区(sector)旋转过来，而进行磁性数据的记录、再生。
图3是表示在磁盘10旋转时从图1中(a)的箭头A-A所看到的磁头12和磁盘10之间的位置关系的图。由于磁盘10旋转而产生的空气气流，产生使磁头12浮起的压力，所以，磁头12从磁盘10离开并浮起。以气流的流入端侧的浮起量大，而气流的流出端侧的浮起量小的方式对磁头12进行设计。即，以在气流的流出端侧最接近磁盘10的方式设计磁头12。将磁性数据的记录、再生所需要的线圈、元件设置在最接近磁盘10的部位。
本实施例的硬盘驱动装置，作为其特征构成，具有：气流施加单元20，根据硬盘驱动装置内的压力向磁头12施加使磁头12和磁盘10之间的间隙保持大致一定的压力的气流。该气流施加单元20，如图1、图2所示，由送风机21和送风通道22构成。
送风机21，利用电机(未图示)来旋转具有多枚叶片23的旋转轴24，并离心方向送风。如图1所示，将该送风机21相对磁头12设置在磁盘10的相反侧，并以大致垂直磁盘10的表面的方式设置旋转轴24。另外，使送风机21的旋转轴24的旋转方向与磁盘10的旋转方向一致。例如，如图1所示，当磁盘10的旋转方向为逆时针旋转时，将送风机21的旋转轴24的旋转方向设置为逆时针旋转，通过使旋转方向一致，使送风机21的送风方向与在磁头12的位置的磁盘10的表面附近产生的气流的方向一致。并且，送风机21从旋转轴24的轴孔25吸入送风所需要的空气。
送风通道22，将基于送风机21的送风向磁头12整流。为了使送风方向朝向磁头12，第1，使送风通道22以设计成从送风机21到送风口26的方式向磁盘10倾斜。另外，为了使送风方向朝向磁头12，第2，送风通道22在内部具有从送风机21到送风口26向磁头12延伸的多个整流风扇27。以一定间隔基本平行地设置各整流风扇27，可以防止气流在送风通道22内发生混乱。送风通道22向磁头12可移动的整个范围内供给气流，而不论磁头12的位置如何。
由送风机21和送风通道22构成的气流施加单元20，在磁盘10旋转时，根据硬盘驱动装置内的压力，向磁头12施加气流。例如，在硬盘驱动装置内的压力为1.0bar(相当于高度0m)时，不施加气流，而若硬盘驱动装置内的压力低于0.8bar(相当于高度2000m)，则施加气流。即，当硬盘驱动装置内的压力降低时，气流施加单元20向磁头12施加可以防止磁头12的浮起量降低的压力的气流。
基于气流施加单元20的磁头12的浮起量，实际上与送风机21的旋转轴24的旋转速度、以及叶片23的半径成比例。本实施例的硬盘驱动装置通过控制旋转轴24的旋转速度来确保磁头12的浮起量。旋转轴24的旋转速度的控制是参照对照表而进行的，且该对照表规定了旋转轴24的旋转速度和硬盘驱动装置内的压力以及磁头12的浮起量之间的关系。将该对照表，在设计硬盘驱动装置时预先制作好，并存储在控制旋转轴24的旋转速度的ECU(Electrical Control Unit)中。因为只要变更控制硬盘驱动装置的ECU(以下，为硬盘驱动ECU31)的电路就可以实现旋转轴24的旋转速度的控制，所以不需要重新设置用于控制旋转轴24的专用ECU。另外，硬盘驱动ECU31采用利用硬盘驱动装置的最终产品的ECU。
硬盘驱动装置内的压力，例如，如图2所示，利用气压传感器30来进行测量。气压传感器30，例如，可以采用半导体气压传感器。半导体气压传感器，将基于气压的电极之间的距离的变化作为静电容量的变化来进行记录。另外，气压传感器30，也可以是气压高度计的气压传感器那样的其他部件的气压传感器。当利用其他部件的气压传感器时，不需要重新设置气压传感器。气压传感器30，如图2所示，通过有线或无线而与硬盘驱动ECU31连接，向硬盘驱动ECU31发送与气压有关的电信号。并且，只要硬盘驱动装置的筐体不是与外部空气隔离的气密构造，气压传感器30的设置部位，不需要是硬盘驱动装置的筐体内，也可以是硬盘驱动装置的筐体外。
或者，可以取代气压传感器30而根据GPS接收机40的接收数据的高度来判定硬盘驱动装置内的压力。此外，以下述情况为前提：硬盘驱动装置的筐体不是与外部空气隔离的气密构造，硬盘驱动装置内的压力基本和大气压相等。
图4是表示根据GPS接收机40的接收数据的高度来计算硬盘驱动装置内的压力的顺序的框图。首先，取得GPS接收机40从人造卫星接收的数据，计算高度(步骤S101)。然后，将所计算出的高度和已规定了高度与大气压之间的相关关系的表进行对照(步骤S102)，计算大气压(步骤S103)。在表1中表示高度与大气压之间的相关关系的一例。
(表1)
| 高度(m) | 大气压(bar) |
| 0 | 1.013 |
| 200 | 0.989 |
| 400 | 0.967 |
| 600 | 0.944 |
| 800 | 0.921 |
| 1000 | 0.899 |
| 1500 | 0.845 |
| 2000 | 0.795 |
| 2500 | 0.747 |
| 3000 | 0.701 |
| 3500 | 0.657 |
| 4000 | 0.616 |
| 4500 | 0.577 |
| 5000 | 0.540 |
| 6000 | 0.472 |
在设计硬盘驱动装置时预先制作规定了该高度与大气压之间的相关关系的表，并存储在硬盘驱动ECU31中。因为只要变更硬盘驱动ECU31的电路就可以进行大气压的计算，所以不需要重新设置用于计算大气压的专用ECU。最后，将所计算出的大气压作为硬盘驱动装置内的压力(步骤S104)。
使用GPS接收机40的接收数据的高度的情况与使用半导体传感器等的气压传感器30的情况相比较，因为使用按照标准搭载在导航装置中的GPS接收机40，所以，不用设置气压传感器30等新部件。
此外，当根据GPS接收机40的接收数据的高度来判定硬盘驱动装置内的压力时，也可以不根据高度计算压力，而直接将高度作为压力的指标来使用。即，因为如表1所示，高度和大气压有相关关系，所以也可以不需要根据高度来计算大气压，例如，在高度达到2000m后，利用气流施加单元20向磁头12施加气流。在此情况下，可以省略步骤S102、步骤S103、S104的动作。
或者，取代气压传感器30而根据记录在硬盘驱动装置中的地图数据的高度来判定硬盘驱动装置内的压力。此外，以下述情况为前提：硬盘驱动装置的筐体不是与外部空气隔离的气密构造，硬盘驱动装置内的压力基本和大气压相等。
图5是表示根据地图数据的高度来计算硬盘驱动装置内的压力的顺序的框图。首先，取得GPS接收机40从人造卫星接收的数据(S201)，并计算纬度、经度。然后，将所计算出的纬度、经度修改成地图数据的最靠近的道路上的纬度、经度(S202)。在该修改中利用导航装置中所使用的以往的修改技术。然后，从地图数据取得修改后的纬度、精度的地点的高度(S203)。接下来，将从地图数据中取得的高度与规定了高度和大气压之间的相关关系的对照表进行对照(S204)，计算大气压(205)。最后，将所计算出的大气压作为硬盘驱动装置内的压力(S206)。
将使用地图数据的高度的情况与使用气压传感器30的情况相比较，因为使用记录在导航装置中的地图数据，所以不需要设置气压传感器30等的新部件。另外，将使用地图数据的高度的情况和使用GPS接收机40的接收数据的高度的情况相比较，可以高精度地得到高度。此外，民用GPS的精度一般约为10m左右。
此外，在根据地图数据的高度来判定硬盘驱动装置内的压力时，也可以不根据高度计算压力，而直接将高度作为压力的指标来使用。即，因为如表1所示，高度和大气压有相关关系，所以也可以不用根据高度计算大气压，例如，在高度达到2000m后，利用气流施加单元20向磁头12施加气流。在此情况下，可以省略步骤S204、步骤S205、S206的动作。
如以上那样，本实施例的硬盘驱动装置，具有气流施加单元20，该气流施加单元20根据硬盘驱动装置内的压力，向磁头12施加使磁头12和磁盘10之间的间隙保持大致一定的压力的气流。其结果是，本实施例的硬盘驱动装置，即使在高度较高的地域和气压较低的地域，也可以利用气流施加单元20所施加的气流来确保磁头12的浮起量，从而可以防止损伤磁头12和磁盘10。
图6是表示本实施例的导航装置的主要构成的框图。本实施例的导航装置，由以下部分构成：控制导航装置的ECU(以下为导航ECU)61、GPS接收机40、硬盘驱动装置62、以及显示面板63。以下，对各构成进行详细说明，但是对上述已经说明的构成部付予同一符号并省略说明。
GPS接收机40，从人造卫星接收包含时刻数据的无线电波信号，并向导航ECU61发送。
硬盘驱动装置62由以下部分构成：具有磁性记录层的磁盘10、向磁性记录层上记录、再生磁性数据的磁头12、以及向磁头12施加气流的气流施加单元20。
导航ECU61，基于GPS接收机40从多个人造卫星接收的无线电波信号的时间差，来计算车辆的位置。导航ECU61，将所计算出的纬度、经度与记录在硬盘驱动装置62中的地图数据合成，并在显示面板63中显示所合成的图像，由此显示车辆的当前位置。
另外，导航ECU61，根据硬盘驱动装置内的压力，向气流施加单元20发送向磁头12施加气流的指令。例如，在硬盘驱动装置内的压力低于0.8bar(高度相当于2000m)时，导航ECU61向气流施加单元20发送施加气流的指令。
例如，导航ECU61根据GPS接收机40的接收数据的高度来判定硬盘驱动装置内的压力。导航ECU61，首先，取得GPS接收机40从人造卫星接收的数据，并计算高度(图4步骤S101)。然后，将所计算出的高度与规定了高度和大气压之间的相关关系的表进行对照(图4步骤S102)，计算大气压(图4步骤S103)。最后，将大气压作为硬盘驱动装置内的压力(图4步骤S104)。
如以上那样，本实施例的导航装置具有气流施加单元20，该气流施加单元20根据硬盘驱动装置内的压力，向磁头12施加使磁头12和磁盘10之间的间隙保持大致一定的压力的气流，因此，即使在高度较高的地域和气压较低的地域，也可以利用气流施加单元20所施加的气流来确保磁头12的浮起量，从而可防止损伤磁头12和磁盘10。其结果是，本实施例的导航装置，即使在高度较高的地域和气压较低的地域，也不用中断硬盘驱动装置的使用。
以上，对本发明的优选实施例进行了说明，不过，本发明并不限于上述实施例，可以在不脱离本发明的范围的前提下，在上述实施例上增加各种变形和置换。
例如，本实施例的硬盘驱动装置，在硬盘驱动装置内的压力低于0.8bar(高度相当于2000m)时施加气流，但是也可以在压力低于1.0bar(高度相当于0m)时，逐渐提高送风机21的旋转轴的旋转数。
另外，本实施例的硬盘驱动装置，根据高度来计算硬盘驱动装置内的压力，但是，也可以进一步基于温度来修改所计算出的压力。此外，可以利用按照标准搭载在车辆上的空调系统的温度传感器来检测温度。
另外，本实施例的气流施加单元20，在磁盘10旋转时，根据硬盘驱动装置内的压力向磁头12施加气流，但是，也可以在磁盘10马上开始旋转之前向磁头12施加气流。在磁盘10开始旋转时，因为磁盘10的旋转不充分，所以，磁头12的浮起量不充分。因此，通过在磁盘10马上开始旋转之前向磁头12施加气流，可以保护磁头12和磁盘，使其免受损伤。
Claims (5)
1.一种硬盘驱动装置，具有含有磁性记录层的磁盘以及对该磁性记录层进行磁性数据的记录和再生的磁头，该硬盘驱动装置的特征在于，
具有气流施加单元，用于根据硬盘驱动装置内的压力，向所述磁头施加使所述磁头和所述磁盘之间的间隙保持大致一定压力的气流。
2.根据权利要求1所述的硬盘驱动装置，其特征在于，
利用气压传感器测量硬盘驱动装置内的所述压力。
3.根据权利要求1所述的硬盘驱动装置，其特征在于，
根据GPS接收机的接收数据的高度来判定硬盘驱动装置内的所述压力。
4.根据权利要求1所述的硬盘驱动装置，其特征在于，
根据记录在硬盘驱动装置中的地图数据的高度来判定硬盘驱动装置内的所述压力。
5.一种导航装置，其特征在于，
具有权利要求1至4任意一项所述的硬盘驱动装置。
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| JP2008210430A (ja) | 2008-09-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080827 |