CN105593938B - 磁盘隔板和制造用于硬盘驱动器的磁盘隔板的方法 - Google Patents

Abstract

具有多个磁盘组的硬盘驱动器通常利用在磁盘表面附近的磁盘隔板以减小由在磁盘和读/写头中的振动引起的风。当前用于制造这些隔板的制造方法，金属铸件和机械加工，或者注塑成形塑料，或者挤压和机械加工，或者冷锻往往是昂贵的，且产生不想要的重量和体积，而达不到希望的精度。由金属冲压而成的磁盘隔板以降低的成本提供了优异的尺寸控制，但不易于提供所需厚度。冲压并挤压偏移部，或者冲压并折叠偏移部是提供了所需偏移尺寸和尺寸控制及成本降低的制造工艺。

Description

磁盘隔板和制造用于硬盘驱动器的磁盘隔板的方法

技术领域

本发明涉及磁盘隔板，用于减小硬盘驱动器中的空气噪声和振动，具体而言，涉及制造磁盘隔板的方法。

背景技术

硬盘驱动器(HDD)包含磁盘隔板以便减小由旋转的磁盘面产生的风引起的振动是常用手段。这在硬盘驱动器组件中产生不期望的噪声。认为磁盘隔板应该最大程度地覆盖磁盘面以使得这些振动影响最小。实验已经证明，硬盘驱动器组件中与旋转磁盘的圆周边缘相切的主要气流导致在气流流体层之间产生涡流，致使在操作过程中磁盘颤动和读出磁头的振动，从而增大了噪声，且降低了HDD性能。

在硬盘驱动器中使用磁盘隔板已经变得普遍。磁盘隔板在硬盘驱动器中更多的使用增大了磁盘驱动器的成本，因为需要更多的原材料，并且在初始冲压、锻造、挤压成形或铸造后需要二次制造操作来制造磁盘隔板。

图1示出了本发明的磁盘隔板在硬盘驱动器9中使用的环境，也称为阻风板、盘损害和抗磁盘，硬盘驱动器9具有外壳11以及包围外壳的顶部(未示出)，外壳11包括侧壁15和13。

致动器驱动组件17被包含在外壳11中。致动器19与承载读/写磁头22的致动器臂21是驱动器组件的一部分。磁盘隔板25在顶部磁盘23上方被安装到侧壁15和13，或者以任何其他便利的方式被安装到硬盘驱动器9的外壳11。除了安装到磁盘组23上之外，磁盘隔板还安装在磁盘组中每一个磁盘之间，如在下文中阐述的。

磁盘隔板的形状和结构在现有技术中区别很大，尽管它们共同的目的是减小气流引起的振动。

图2示出了磁盘隔板27，其借助铸造而制造，随后机械加工以提供偏移结构31、29、32和33的正确厚度与平面度，它们用于将磁盘隔板固定到硬盘驱动器的外壳。销钉30和34插入到铸件中或者通过作为二次操作的铸件机械加工而成。这些销钉与磁盘组中下一个隔板或驱动器底座中的相应孔匹配。

图3示出了通过注塑成型塑料材料制造的磁盘隔板35。塑料隔板35具有在成型过程中形成的偏移结构37、38和39。

图4示出了磁盘隔板41，其借助挤压成形制造，随后铣或车加工以减小主磁盘隔板厚度44，并建立需要的偏移结构42、45、46，用于将磁盘隔板安装到硬盘驱动器的外壳。由挤压件铣得到凸起部43，通过与相对的隔板或驱动器底座相互套入以提供位置对准。

这些制造工艺中的每一个对于产生金属磁盘隔板的制造方法的成本而言都具有相当大的不足。而且，对于上述的每一个制造方法而言，都难以产生精确尺寸控制的隔板的能力。

塑料注塑成形工艺具有与之相关的特定问题。该方法在产品中产生气孔和各向异性。塑料板在夹紧时变形。板的清洁度达不到要求。表面抛光的光滑度达不到要求。

金属磁盘隔板的主要问题是制造这种板的成本。

图5示出了磁盘隔板49、51、53的堆叠的侧视横截面，它们由压紧螺栓55紧固到硬盘驱动器的外壳47。所示的磁盘隔板的堆叠设计为覆盖使用记录头(未示出)没有扫过的磁盘部分，记录头在磁盘隔板49和51、51与53、53和外壳47的底座54之间的空间中旋转。毂57是磁盘围绕旋转的中心。

在制造过程中，偏移部56作为隔板的一部分生成，偏移部56被设计为在磁盘隔板49、51和53与硬盘驱动器的底座54之间提供正确间隔量。例如，可以由隔板49的偏移部56的结构见到，初始制造后所需的机械加工相当大，增大了每一个隔板的成本。制造锻制、充分机械加工或挤压和机械加工的磁盘隔板所需的金属量较大，因为起始厚度至少是整个偏移部的高度。隔板的主板厚度必须借助去除材料来产生。

尽管平冲压的磁盘隔板在全部这些制造工艺中以最小制造成本提供了最佳尺寸控制，但冲压工艺不能在磁盘隔板的安装点处产生典型偏移部中所要求的厚度或材料减小。

因此，本发明提供了一种用于使用磁盘冲压技术制造磁盘隔板的方法，其减小了原材料含量和二次制造操作，同时在偏移点提供了所要求的必要偏移高度，用于将隔板安装到硬盘驱动器。

发明内容

与传统方法制造的磁盘隔板相比，通过将偏移部冲压及随后挤压到希望尺寸、偏移成形，或折叠并得到多层材料以获得希望的偏移结构高度来制造磁盘隔板提供了尺寸受控制的磁盘隔板，具有较少的碎片，较轻的重量，并且制造较为便宜。所挤压的偏移部被设计为套入相对的沉孔以提供板中位置对准。这无需额外的对准销和孔，从而释放了空间并实现了更紧凑的设计。通过销钉在偏移结构中延伸或通过在驱动器底座中使用销钉，折叠偏移部还提供了所需的隔板的精确对准。这些销钉与配合零件中相应的孔匹配。

附图说明

结合附图考虑以下说明书，本发明的准确特性以及其目的和优点会变得显而易见，在附图中相似的参考标记在全部附图中表示相似的部件，其中：

图1是硬盘驱动器的图示，其中磁盘隔板位于硬盘驱动器中；

图2是现有技术的隔板的透视图；

图3是现有技术的隔板的透视图；

图4是现有技术的隔板的透视图；

图5是示出现有技术的装配在硬盘驱动器中的隔板的堆叠的侧视图；

图6是根据本发明的具有隔板的硬盘驱动器的侧视图；

图7是根据本发明的磁盘隔板的透视图；

图8是根据本发明的磁盘隔板的透视图；

图9是根据本发明的隔板偏移部的透视图；

图10是根据本发明的磁盘隔板的透视图；

图11是根据本发明的磁盘隔板中沉孔的透视图；

图12是根据本发明的两个磁盘隔板嵌套的示意图；

图13是根据本发明的堆叠的磁盘隔板的透视图；

图14是根据本发明的堆叠的磁盘隔板的透视图；

图15是根据本发明的磁盘隔板的透视图；

图16是根据本发明的堆叠的磁盘隔板的透视图；

图17是根据本发明的在形成偏移结构之前的磁盘隔板的透视图；

图18是根据本发明的在形成偏移结构之后的磁盘隔板的透视图

图19是根据本发明的具有交替偏移部的磁盘隔板的透视图；

图20是图19的偏移组件的透视图；

图21是处于完成状态的图20的偏移组件的透视图；及

图22是利用图21的偏移组件的堆叠的磁盘隔板的透视图。

具体实施方式

图6示出了根据本发明制造的隔板61、63、65的堆叠，其连接到硬盘驱动器的外壳59。通过在隔板61和65的末端以一定距离偏移成形而产生用于隔板61的偏移部71和用于隔板65的偏移部73，上隔板61和下隔板65在隔板61和63、63和65、及65和底座66之间分别产生所需的偏移部。中心隔板63不弯曲且无偏移部。隔板61、63和65的堆叠被装配到支架68，其是硬盘驱动器外壳的框架59的一部分。由紧固螺栓67向下固定该堆叠。

在隔板61和63、63和65及65和底座66之间的空间中旋转的磁盘(未示出)以公知的方式连接到旋转轴69。

已经证明了通过冲压随后形成末端以产生支架来制造图6的隔板是较便宜的制造方法，同时产生了尺寸更准确的磁盘隔板。此外，由于原材料厚度接近于较小的板尖端厚度72以代替较大的偏移部厚度71，需要的原材料少得多。

图7示出了通过冲压诸如铝的优选金属获得板75的形状而制造的磁盘隔板与突舌77、81、79。通过偏移成形在突起上形成偏移部，基本上是两个直角弯曲。在冲压过程中挤压销钉76和82以提供位置对准。

图8示出了安装在一起的两个磁盘隔板。上板75安装到下板83以产生间隙80，磁盘在其中旋转。突舌85、89和87连接在一起以使得定位销和孔76与78排齐。

图9示意性地示出了上磁盘隔板75和下磁盘隔板83中的偏移弯曲84和86，其产生了各自的突舌85A和85B。这些突舌配对在一起以形成突舌85。

除了通过偏移成形在冲压板中产生偏移部以外，本发明还借助从较薄的原材料挤压来产生偏移部。图10中示出了偏移凸起部的挤压，其示出了具有挤压的偏移凸起部93、97和95的突舌的磁盘隔板91，它们产生了偏移结构。可以想到磁盘隔板的在偏移凸起部93的周边附近的顶表面具有沉孔101，其直径略大于挤压凸起部(图11)以提供与上方的隔板的位置对准。

图12示意性地示出了两个挤压偏移凸起部如何嵌套。具有偏移凸起部107的上板105由具有偏移凸起部109的下板103支撑，在沉孔111中嵌套偏移凸起部107。

可以想到的是，可以使得挤压的偏移部的直径大于通过凸起部的孔，而不是在隔板的每一个偏移凸起部附近的表面中产生沉孔。

图13示出了三个隔板113、115和117，每一个分别具有作为偏移部119、121和123的挤压凸起部。例如通过偏移凸起部119的孔125的直径小于偏移凸起部119的外径，另外的每一个隔板115和117也是如此。结果是三个隔板可以简单地一个摞一个地堆叠，一个板119的凸起部的底部位于磁盘隔板115的顶表面上，偏移凸起部121的底部位于隔板117的顶表面上。

图14中示出了略有变化的这个结构，其示出了隔板127、129和131，具有偏移凸起部133、135和137，偏移凸起部被挤压随后以略微倒置的V型截面外倾，其中凸起部顶部的直径小于底部的直径。因而，具有V型挤压偏移凸起部133的隔板127在其底座的直径大于在顶部的直径。通过凸起部133的孔139的直径小于凸起部133顶部的直径。结果，隔板127、129、131全部具有相同的占用面积，每一个都位于下一个隔板的顶上。当大孔139引入半径需要产生足够的材料体积来创造所需偏移高度时，这些V型偏移凸起部允许使用全偏移高度。如果不外倾，凸起部133和135会凹陷到孔中，并且减小堆叠高度。

本发明还设想了借助双内部突舌在冲压金属磁盘隔板中产生偏移部。如图15所示的，磁盘隔板141具有突舌内切143，用以产生支腿144和146。随后再次在磁盘的顶表面141处弯曲这些支腿以产生偏移部，并在支腿的末端处弯曲以产生支脚145、147。这些支脚延伸超过孔143的直径。

这允许如图16所示的磁盘隔板的堆叠。磁盘隔板141堆叠在磁盘隔板149上，磁盘隔板149又堆叠在磁盘隔板157上。磁盘隔板141的偏移支腿位于磁盘隔板149的顶表面上，因为支脚147和145由支腿144、146中的弯曲产生。磁盘隔板149的支脚、支脚155和153位于磁盘隔板157的顶表面上。磁盘隔板157的支脚161、163位于另一个磁盘隔板的顶上，或者磁盘驱动器框架上的紧固突起上。

本发明还设想了由平行折叠突舌生成偏移部。如图17所示，由金属冲压磁盘隔板165以产生磁盘隔板的形状以及突舌结构167。这个突舌结构会产生所需的偏移。两个重叠折叠准确对准突舌167中的孔169、171和173。图18显示了平行折叠完成后的突舌167。作为第一个弯曲177的结果，孔173在底部，孔171在中间。作为第二个弯曲165的结果，孔169在上部。孔169还可以在折叠后穿透全部三层。通过在冲压过程中折角三个折叠突舌，偏移高度可以如所需地减小。

本发明还设想了通过连接在冲压隔板的紧固突舌周围形成的分离件在冲压磁盘隔板中产生偏移部。

图19示出了磁盘隔板181，其具有紧固突舌，在突舌上具有孔189和背脊183。形成弯曲夹185装配到突舌上以便对准孔187和189，如图20所示的，弯曲夹185在夹的顶部和底部支腿中具有孔187。在对准后，使夹185向磁盘隔板181的突舌夹压和/或折角，以产生所需的偏移高度，如图21所示的。

在图19-21中制造的磁盘隔板可以如图22所示地堆叠。具有偏移夹195的磁盘隔板193堆叠在具有偏移部199的磁盘隔板197的顶上。两个偏移部的孔201相当准确地对准。使用附带偏移部的磁盘隔板易于堆叠到任何所需高度。

Claims (5)

1.一种制造用于安装到硬盘驱动器中的磁盘隔板的方法，每一个磁盘隔板具有多个安装孔，所述安装孔用于将隔板紧固到硬盘驱动器的框架，所述方法包括：

由金属片冲压成隔板，所述隔板具有顶部、底部、外边缘和安装孔；

围绕每一个安装孔挤压凸起部，所述凸起部具有内径和外径以及从隔板的底表面延伸的第一预定距离；以及

将安装孔的在隔板的顶部处的内径在距隔板的顶部第二预定距离的范围内扩大。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，安装孔的在隔板的顶部处的扩大内径被扩大到足以容纳在相邻隔板上的凸起部的外径；

由此，多个隔板能嵌套在一起，通过将隔板的凸起部装配到在相邻隔板中的安装孔的扩大内径中而以预定的距离将所述多个隔板间隔开。

3.一种制造用于安装到硬盘驱动器中的磁盘隔板的方法，每一个磁盘隔板具有多个安装孔，所述安装孔用于将隔板紧固到硬盘驱动器的框架，所述方法包括：

由片材冲压成隔板，所述隔板具有顶部、底部、外边缘和在外边缘的预定位置处的突舌，每一个突舌具有安装孔；及

围绕每一个安装孔挤压凸起部，所述凸起部具有底座、内径和外径以及从隔板的底部延伸的预定高度，每一个凸起部在所述预定高度处具有比在所述底座处更大的直径；

由此，多个隔板能堆叠在一起，以凸起部的预定高度将所述多个隔板间隔开。

4.一种制造用于安装到硬盘驱动器中的磁盘隔板的方法，每一个磁盘隔板具有多个安装孔，所述安装孔用于将隔板紧固到硬盘驱动器的框架，所述方法包括：

由片材冲压成隔板，所述隔板具有顶部、底部、外边缘和在外边缘的预定位置处的突舌，每一个突舌被细长地形成并且与外边缘相切；以及

通过在外边缘上附接呈突舌形状的分离件以与突舌重叠，在每一个突舌处形成偏移部。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，使附接的所述分离件弯曲以在顶部和底部与突舌重叠。