CN1134777C - 软盘驱动装置及用于软盘驱动装置的托架 - Google Patents
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Abstract
一软盘驱动装置包括有:一推动磁盘旋转的主轴电动机;多个对着磁盘的磁头;附设到一托架并可在磁盘径向运动的滑架。其中该托架与一电动机底板构成一共用部件,该主轴电动机为一无传感器驱动装置被直接装在该托架上。而其中托架开有一安装孔,用于将该无传感器驱动装置的主轴电动机的一个轴承垂直地装设在该托架上。
Description
本发明是关于软盘驱动器(FDD)及其主要部件—托架的构造。
如图21所示有关机构的整体及零件部分的分解投影图,第一普通示例的磁盘驱动器由一托架结构所组成,在托架101上开有比用来驱动磁盘(未示出)旋转的主轴电动机3的转子34的直径要大的电动机安装孔102,此托架101构成软盘驱动器的基板,而主轴电动机3则由托架101的下面安装。主轴电动机3安装在由铁基片印刷电路板所构成的电动机基板上,一为了驱动主轴电动机3的IC112和一为了检测磁极(未示出)以检测转子34的旋转位置的作为检测驱动转子34定时的探测器的霍尔部件被安装在电动机基板111上,并在那上面形成用来检测转子34的旋转速度(未示出)的模式。而主轴电动机3采用所谓的无刷电动机。
这样主轴电动机3是被预先组装到印刷线路板的电动机基板111上而电动机基板111则被安装到托架101的(参考图22)下面面板上。在图21中,数码120表示滑架机构,它主要带有磁头121及122的滑架123以及能以磁盘的半径方向移动滑架的步进电动机124所组成。数码130表示磁盘箱座机构,它主要由磁盘箱座131及为了把磁盘箱(未示出)装入及卸下而插进磁盘箱座131的滑动凸轮架132所组成。133是防护钥。140是托架盖,150表示门机构,它由门151,及带有插入及拉出磁盘箱的入口的面板152及取出磁盘箱的按钮153所组成。
下面将简单说明这个普通装置的工作情况。被插入的磁盘箱由磁盘箱座131固定,并由滑动凸轮架132的凸轮机构装载到预定的位置。成为磁盘箱中的记录介质的磁盘由主轴电动机3带动旋转,通过使磁头能从磁盘的两侧夹紧磁盘由滑架123的磁头121及122来完成信号的记录及再生。滑架123能以磁盘的半径方向移动并能把信号记录到任意磁道上或从任意磁道再生信号。当托架101的准确性不能被保证的情况下,如磁盘及磁头121及122之间的相互位置未被限定在预定的位区内,因此,记录或再生就不能正常完成。
由此,在保证托架的准确性方面,软盘驱动器中的托架的强度、刚度、平度是极其重要的因素。那就是说,限制因加入装置的系统负荷而引起的变形对托架的强度及刚度的保证是重要的。当由于这种装入而引起变形时,磁头在滑架上的高度与主轴电动机的传导轮毂面的高度之间的关系就遭到破坏,而当其超过容许值时,就会造成写/读的误差。
上面所述的缺点同样地存在于托架的平度上面。进一步说,托架平度的恶化就破坏了主轴电动机的轴的垂直度,并造成偏心即摇晃及颤动方面的恶化。由于在设计方面装置尺寸减小或减薄而使有些部分不能提供足够的间隙,所以平度的变坏必须抑制到尽可能小。
然而,如上所述的第一普通装置的托架中如果开了大的电动机安装孔102,托架的强度及刚度就会因此降低,而难以做到托架的平度,将随之带来保证精度上的困难。此外,如图22所示托架101是被叠压在主轴电动机3的电动机基板111之上,所以在减薄该装置方面是有困难的。
为了增强托架的强度和刚度,例如在日本未决实用新型申请公开No.193566/1986中建议,主轴电动机直接安装在一个有孔的托架上,使该托架上的孔尽可能地小。无论如何,在制作这个装置的过程中,用来安装主轴电动机轴的轴承的小圆柱形部分是与由铝模浇注制成的托架一起整体地加工,而主轴电动机通过电动机基板安装到托架的下面板。所以,在轮毂与主轴电动机的转子之间插入托架,因而使主轴电动机的装入不太方便,而且减薄该装置是不起作用的。
这里有日本未决专利公开No 290163/1989及日本未决专利公开No.41028/1993作为从托架的一边安装主轴电动机的例子。他们都是涉及硬盘驱动器(HDD)的情况,其目的均与软盘驱动器(FDD)无关。在HDD里,在一个盒壳中容纳一个主轴电动机是容易的,因为磁盘是固定的,反之在一FDD里装设主轴电动机就不简单了,因为磁盘箱必须从这儿抽出或插入,这是它们的根本区别。如图33基本部件的分解透视图所示,具有托架结构的第二普通示例的软盘驱动器,在托架结构中,电动机安装孔702比用来驱动磁盘(未示出)旋转的主轴电动机603的转子634的直径要大,并开在构成软盘驱动器的基板的托架701中,而从托架701的下边安装主轴603。主轴电动机603被安装在由铁基印刷线路板所组成的电动机基板711上,为了驱动主轴电动机603的IC712及为了检测磁极以检测转子634的旋转位置的霍尔部件(未示出)被安装在电动机基板711上,并在那儿形成用来检测转子634的旋转速度(未示出)的模式。而主轴电动机603使用了所谓的无刷转子。
由此可见,主轴电动机603是预先被组装到印刷线路板的电动机基板711上,而电动机基板711被安装到托架701的下面板。图33中,703是通过螺丝704安装到托架701两侧的侧面板,数码604表示主要由带有磁头641及642的滑架643及为了能以磁盘的半径方向移动滑架643的步进电动机644组成的滑架机构。605是为控制该装置而提供的主体衬基。
这个普通示例有一个缺点,因为在托架701中开了一个大的电动机安装孔702,所以托架的强度及刚度要恶化。
例如,为了实现装置的变薄,日本未决专利公开No,259979/1992中揭示了金属片材料托架的冲压结构。在此公开中说明的该装置中,基座的底板上压制出两个上、下台阶,电动机基板(印刷线路板)从下面安装在下台阶的压延部分;而上台的压延部分覆盖板上的电路部分。然而,即使在这样的结构中,基座的底板部分仍要开一个类似上面例子所说的较大的电动机安装孔,因此,盒壳的强度及刚度的降低也是不可避免的。虽然在装置减薄方面可以考虑减薄托架,但这种托架通常通过模压浇注或通过在金属板材料托架上进行二次切割的方法而形成。在模压浇注情况下,对减薄有限制,而二次切割步骤则需要有一个所希望的板的厚度。这里有由于二次加工而随之带来托架成本提高的缺点。
首先,本发明的问题是在托架中开一个尽可能小的孔以增强软盘驱动器托架的强度及刚度。
第二个问题是省去一主轴电动机的电动机基板,就能使主轴电动机从一边直接安装到托架上并可能使该装置减薄。
第三个问题是通过在保持托架的平度的条件下减薄主轴电动机的安装部分以增强电动机轴垂直度的准确度。
第四个问题是提供一在模压步骤中局部减薄托架来省去二次加工如切削的廉价托架,和便宜的磁盘驱动器。
按照本发明的第一个特点,可提供的软盘驱动器包括:
用来驱动磁盘旋转的主轴电动机;
与磁盘相对置的磁头;
安装于托架上的能以磁盘的半径方向移动的滑架;
其中,托架及电动机基板构成一共用部件,而主轴电动机是一非传感驱动系统并被直接安装到托架;和
在这里,托架备有为了在托架上竖立非传感驱动系统的主轴电动机的轴承安装孔。
按照本发明的第二个特点是提供了一根据第一个特点的软盘驱动器,在这儿,构成非传感系统的主轴电动机的转子、轮毂、定子,被安装在托架两个面板中的任何一个表面上。
这儿,在主轴电动机的非传感驱动系统中,直流无刷电动机中的转子位置是通过在电枢线卷中被感应的逆电动势来检测的,这作为典型的例子描写在日本专利No.25038/1983。然而,在本发明中,利用如下组成的驱动电路,以避免转子的定位信号有相位滞后,简化引线的布置,稳定换向操作等等。
按照本发明的第三个特点,这里提供了根据第一或第二特点的软盘驱动器,其中无传感驱动系统的主轴电动机包括:
用来检测由多相的电枢绕组驱动转子的无刷电动机相应的相绕组电压的装置;
在实际驱动期间,用于通过对被检测每相绕组端电位增加或减去校正值来校正相应的相电位及相位的装置,每个校正值由一个电阻及每一电枢绕组的绕组电流所决定;
在校正以后比较相应的被检测绕组端电位的电平的比较装置;和
通过施加由比较装置检测出的转子的定位信号来驱动各相电枢绕组,由此驱动主轴电动机的驱动电路。
按照本发明的第四个特点,这里提供了根据第一或第二特点的软盘驱动器,其中驱动器中的无传感驱动系统的主轴电动机包括:
用于由多相电枢绕组驱动转子的无刷电动机的相应的相绕组电位或相间电压差值来检测转子定位信号的转子定位信号形成装置;
用来检测从转子定位信号形成装置输出的转子定位信号上升沿或下降沿从相应被检测边沿信号中选择所需要的边沿信号从而形成一个输出、及对边沿信号加以计数以形成在启动时施加在相应相的电枢绕组上的驱动信号的计数器;
脉冲发生装置,用于将计数器的一个输出作为该计数器的输入,并且如果在预定的周期时间内,该输入没有到达的话,计数器即停止计数;和
一驱动电路,用于在旋转异常时施加计数器的输出来驱动电枢绕组,从而驱动主轴电动机。
按照本发明的第五个特点,这里提供了根据第一或第二特点的软盘驱动器,这里的无传感驱动系统的主轴电动机包括:
转子定位信号形成装置,它用来通过以多相电枢绕组驱动转子的无刷电动机的各相的电枢绕组电位或相间电压差值来检测转子定位信号;
计数器,它用来检测由转子定位信号形成装置产生的转子定位信号的上升沿或下降沿,从各个被检边沿信号中选择所需要的边沿信号形成一个输出,并对边沿信号进行计数来形成在启动中施加在各相的电枢绕组上的驱动信号;
脉冲发生装置,它将该计数器的一个输出作为该计数器的输入,如果在预定的周期时间内该输入没有到达的话,计数器即停止计数;
稳态旋转检测装置,它把转子定位信号及计数器的输出信号组合来监视电动机的转动,并且当旋转异常时,输出一再启动脉冲,从而形成一启动状态;和
一驱动电路,当旋转异常时,施加该计数器的输出去驱动电枢绕组,从而驱动主轴电动机。
按照本发明的第六个特点,这里提供了根据第一或第二特点的软盘驱动器,这儿将安装主轴电动机的托架的部分的第一厚度做成比其他部分的第二厚度要薄。
按照本发明的第七个特点,这里提供了根据第一特点,第二特点及第六特点中任何一个特点的软盘驱动器,进一步还包括用来安装主轴电动机轴承的圆筒形部件及与托架的安装孔相配合的阶梯形小径向部分并保持在圆筒形零件的外周,在圆筒形部件内依靠嵌紧某端部而垂直竖立阶梯形小径向部分。
按照本发明的第八个特点,这里提供的软盘驱动器包括:
由金属板材料模压而成的托架;
在托架的底板区域,通过模压压轧该部分而形成薄的电动机安装部分;和
一主轴电动机,它直接安装在该薄的电动机安装部分用来驱动磁盘旋转。
按照本发明的第九个特点,在根据第八个特点提供的软盘驱动器中,托架的底板部分装有一阶梯形部分并在下面部装配电动机附着部分。
按照本发明的第十个特点,在根据第八个或第九个特点提供的软盘驱动器中,其中该薄的电动机安装部分是用来安装主轴电动机定子。
按照本发明的第十一个特点,在根据第八个或第九个特点提供的软盘驱动器中,为了避免在压轧该部分时的变形,在电动机安装部分提供了多个防变形的孔。
按照本发明的第十二个特点,这里提供了一个由金属板材料模压而成的用于软盘驱动器的托架并在其两侧装有侧板,包括:
为了安装主轴电动机,用模压冲压底板部分,而在托架的底板部分形成一薄的侧边部分;
为了避免在冲压时产生变形,在薄侧板部分提供了多个防变形的孔;和
为了安装主轴电动机的轴承在薄侧板的中心部分提供了一个孔作为安装轴承部分。
按照本发明的第十三个特点,在根据第十二个特点提供的用于软盘驱动器的托架中,从为安装该轴承的该孔径向向外排列了多个避免变形孔。
按照本发明的第十四个特点,在根据第十二个特点提供的安装软盘驱动器的托架中,相对于搜寻方向基本上与轴相对称地排列了多个避免变形的孔。
按照本发明的第十五个特点,在根据第十二个特点为软盘驱动器提供的托架中,进一步还包括有12或更多个辐条,用来支持轴承安装部分。
按照本发明的第十六个特点,在根据第十二个特点提供的软盘驱动器的托架中,支撑轴承安装部分的每根辐条的内圆周尺寸对外圆周尺寸的比例是1比2。
按照本发明的第十七个特点,在根据第十二个特点为软盘驱动器提供的托架中,进一步还包括多个第二防变形孔,排列在支撑轴承安装部分的辐条的外圆周的外面。
按照本发明的第十八个特点,在根据第十七个特点为软盘驱动器提供的托架中,第二防变形孔延伸在辐条两侧的防变形孔的外面,每一个第二防变形孔的内圆周与每一个防变形孔的外圆周之间的间隙尺寸被定为t,而每个第二防变形孔的圆周末端边与在每个第二防变形孔的延伸部分的辐条的外圆周末端之间的延长尺寸定为1.5t,这里托架的板厚是t。
按照本发明的第一个特点,它不需要安装磁极检测部件例如霍耳部件和在电动机基板上形成速度检测模式,因为使用了无传感驱动系统的主轴电动机,因此它不需要由印刷线路板构成的电动机基板,而主轴电动机能直接安装在铝制的或类似材料制成的托架上。于是,电动机基板及托架构成一共用件,电动机轴承的安装孔能做得比较小,所以增强了托架的强度和刚度。进一步说,安装主轴电动机的基板同托架为同一体,因此,磁头的高度与主轴电动机中央毂面的高度之间的相互关系就容易维持在预定的范围。
按照本发明的第二个特点,构成主轴电动机的转子、毂及定子可以安装在托架面板的任何一面,所以主轴电动机能从托架的一边安装,而托架的对面是平坦的,因此,该单元能减薄。
按照本发明的第三个特点,主轴电动机的驱动电路仅仅在实际驱动的周期期间由线电流的一个电压去校准每个被检线电压的相位,在校准之后,由线端电压的比较结果而产生的信号组合去驱动电枢。
按照本发明的第四个特点,在上升沿或下降沿的转子定位信号中要选择所需要的信号,并在启动中通过所选择的需要的信号去驱动电枢绕组。
按照本发明的第五个特点,在转子定位信号的上升沿或下降沿中选择所需的信号,监视电动机旋转状态,当旋转发生异常时,由所选择的所需信号驱动电枢绕组。
按照本发明的第六个方面,托架的平度是靠保证托架的强度及刚度而得到的,而强度及刚度则由使托架安装主轴电动机的部分的厚度比其他部分的厚度要薄来达到。因此,就保证了电动机轴的垂直度。
按照本发明的第七个特点,电动机的垂直度是依靠把圆筒形部件的阶梯形小径向部分插进托架的安装孔并嵌紧在其端部,由此固定该轴承。
按照本发明的第八个特点,托架由金属板材料模压而成,托架的底板部分被局部冲压薄,而主轴电动机直接安装到减薄的部分。由于在减薄的部分仅仅开了一个安装电动机轴承的小孔,所以托架的强度、刚度及平度得到保证。而且,由于在普通示例中那样的电动机基板被省去而电动机安装部分又被减薄,所以整个装置能被减薄。再有,由于能从托架的一边直接安装主轴电动机,所以能方便主轴电动机的装配。
按照本发明的第九个特点,该阶梯形部分安装在托架的底板部分,而在下部作成薄的电动机安装部分,因此整个装置能被减薄。
按照本发明的第十个特点,薄壁部分仅仅被限制在安装主轴电动机的定子的部分,由此,托架的刚度能得到保证。
按照本发明的第十一个特点,由于冲压而造成的变形能依靠防变形孔而得以避免,因此,薄壁部分(电动机安装部分)的平度及尺寸的精确性能容易地得到保证。
按照本发明的第十二个特点,软盘驱动器的托架由金属板材料冲压而成,由此,为托架所需要的必要的准确性(平展、尺寸的准确性)能得到保证而且能制成便宜的托架。
按照本发明的第十三个特点,防变形孔以半径方向径向地排列,因此,由于防变形孔使刚度的降低能变得最小,而且在保持一定平度的情况下容易实现压轧。
按照本发明的第十四个特点,由于在搜寻方向上对于轴心而言基本对称地排列了防变形孔,因此整个托架的刚度能得到保证。
按照本发明的第十五个特点,通过提供12或更多数目的辐条,所以该刚度进一步容易得到保证。
根据本发明的第十六个特点,由于使得辐条的内圆周尺寸对外圆周尺寸的比例是1比2,能在保证托架精确度和刚度的情况下,容易地实现冲轧。
按照本发明的第十七个特点,由于在辐条的外圆周的外面进一步安排了第二防变形孔,在保证托架精确度及刚度的情况下,能容易地实现压轧。
按照本发明的第十八个特点,第二防变形孔的内圆周与防变形孔外圆周之间的间隔尺寸定为t,而第二防变形孔圆周端沿与辐条的外圆周端之间在每一个第二防变形孔延伸部分的延长尺寸是1.5t(这里的t是托架板厚),因此托架的精确性及刚性能进一步得到保证。
所列附图中:
图1所示是按照本发明的第一实施例的一软盘驱动器的整个结构的分解透视图;
图2是该第一实施例的主轴电动机的安装状态的正面图;
图3是图2的截面图;
图4是用来解释主轴电动机装配的零件图;
图5是根据本发明的第二实施例的主轴电动机安装状态的正面图;
图6所示为本发明的第三实施例的整体结构的方框图;
图7所示为一个端电位校正电路的具体构成的示例图;
图8第三实施例中的比较电路的具体构成示例图;
图9是用来解释第三实施例的工作情况的信号波形图;
图10是用来解释第三实施例的工作情况的信号波形图;
图11(a)及11(b)是校正开关信号形成电路的构成图及信号波形图;
图12所示为导通相位与驱动信号之间相互关系的说明图;
图13所示为本发明的第四实施例整个构成的方框图;
图14是旋转位置信号与计数器值之间相互关系的说明表;
图15是用来解释第四实施例的工作情况的定时图;
图16是用来解释第四实施例中的计数电路工作情况的表;
图17所示为驱动信号与计数器电路输出值之间相互关系的表;
图18是本发明的第5实施例所示的整体构成的方框图;
图19是在第5实施例中的开关信号发生电路的具体构成的示例图;
图20是用来解释第5实施例中的开关信号发生电路的工作情况的定时图;
图21所示为第一普通软盘驱动器的整体构成的拆开的投影视图;
图22是普通主轴电动机的安装状态的正面图;
图23是根据本发明的第6实施例的软盘驱动器的主安装部分的拆开投影图;
图24是主轴电动机的安装状态的部分截面图;
图25是根据本发明的第7实施例托架的截面图;
图26是根据本发明的第8实施例的电动机安装部分的俯视图;
图27是根据本发明的第9实施例的电动机安装部分的俯视图;
图28是根据本发明的第10实施例的电动机安装部分的俯视图;
图29是根据本发明的第11实施例的电动机安装部分的俯视图;
图30是根据本发明的第12实施例所示辐条的尺寸相互关系的解释图;
图31是根据本发明的第13实施例所示第二防变形孔的解释图;
图32是根据本发明的第14实施例所示的第二防变形孔的尺寸相互关系的解释图;
图33是第二普通软盘驱动器的主要部分的拆开的投影图;
现根据附图将对本发明的实施例给予解释。在下面图中,相同的符号适用于解释图21及图33中普通示例的相同部分或相当部分。
图1是根据本发明的第一实施例所示的一软盘驱动器的整体构成的分解视图。在图1中,数字1表示一托架,该托架是由一底板部分11及侧壁部分12所组成的,基本上是通道型的部件。数字2表示用来安装主轴电动机轴承的安装孔。托架1由铝板部压而成。不过在考虑到托架的强度、刚度、平度及制造成本方面,托架的材料及其制造方法并不特别受到限制。
主轴电动机3、滑架机构130、磁盘箱座机构130及托架盖140被安装在托架1的内侧正面(图1中的上面),而在前面安装门机构150。主轴电动机3的驱动集成电路(未示出)的基片安装在托架1的外侧正面(图1中的下面)。托架1的底板部分11包括有如图1中所说明的作成特殊形状的用来安装基片4的阶梯形部分13,安装在下部的主轴电动机3及安装在上层的下面上的基片4。另外,数字160表示一安装在托架1的内侧正面的用来控制本磁盘驱动装置的主体基板。
图2是托架上的主轴电动机安装状态的正视图,图3是图2的截面图,图4是一解释主轴电动机装配的分解图。
主轴电动机3是一种直流无刷电动机,在一种类型的该电动机中,内侧圆周部分安装转子而外侧圆周部分安装定子,如图1到图4所示,或者在通常称为“外转子型”的电动机中,定子安装在内侧圆周部分而转子安装在外侧圆周部分,如图21所示,两种电动机都能使用。
在关于前一类型的解释中,主轴电动机3主要包括有一转子34,它由旋转轴31、固紧到旋转轴31的轮毂32、及固定在轮毂32的外侧圆周的由具有多极磁化部分的环状磁铁33构成的磁铁33组成,一排列在转子34周围并由缠绕在叠层磁性材料构成的定子磁轭周围的驱动线卷35组成的定子36,支撑转轴31的轴承37和覆盖定子36的机壳38。而且轮毂32及转子34是整体形成的。
轴承37由安装在一圆筒形部件371的外圆周上的推力轴承372构成,而在圆筒形部件371的外圆周上形成有一个阶梯形的小对径部分373。在把阶梯形小对径部分373插入托架1的安装孔2之后,其末端部分374即被嵌紧。由此,轴承37即被固定并垂直地竖立在托架1上。因此,就保持了旋转轴31的垂直度。此后,如图3及图4所示,旋转轴31被插入圆筒形部件371,安装与旋转轴31相配合的转子34,安装围绕转子的定子36并被固定,并在其上加以盖子38,由此主轴电动机3的组装就完成了。
因此,由于能从一边把主轴电动机3直接安装到托架1,所以组装是十分方便的。托架1的强度及刚度能得到增强,并且由于在托架1中仅仅开了一个刚刚能插入轴承37的阶梯形小对径部分373的十分小的孔,所以托架的精确度能容易得到保证。而且,因为主轴电动机3是一个无传感驱动系统,普通情况下,用作印刷线路板的电动机基板被省去,因而能将主轴电动机3直接安装到托架1上,如以后所述。由于主轴电动机3直接安装到托架1上,亦即主轴电动机3的安装基板共用同一托架,因而容易将磁头121及122的高度与主轴电动机3的中央轮毂面的高度间的关系维持在规定的范围。相互关系的调整也很方便。此外,托架1的下表面基本上是平坦的,所以能实现该装置的薄型化。
而且,此单元的工作情况是与普通示例相同的,因此省略其说明。
图5所示为本发明的第二实施例中用于安装主轴电动机的一个托架部分的截面图。
在此实施例中,主轴电动机安装部分14的厚度被作成比其他部分的厚度要薄。具体地说,用来安装定子36的环形电动机安装部分14的厚度被减薄,如图1中所说明的。托架1由铝板模压而成,在这里环形部分14在冲压中被压扁。在冲压中为了保证托架1的平度,冲压出多个扇形开口15以防止变形。由多个径向辐条17来支撑轴承37的安装部分。
这样,电动机安装部分14的厚度被减薄而该部分14的平度则被准确地维持。相应地也就容易精确地维持依靠轴承37安装的主轴电动机3的转轴31的垂直度。
下面的例子是关于用作主轴电动机(无刷电动机)3的无传感驱动系统的驱动电路。
在第三实施例中,各相电枢绕组电压通过施加一个校正电压而得到检测和校正,该校正电压是依靠实际负荷状态下的电流通过一个负荷电阻而产生,由此而得到实际负荷状态下的正确的相位的端电压,因为如果不进行这种校正,就会造成相位滞后。根据绕组端电压由换向电路而形成各电枢绕组的驱动电压。
在这个实施例中,将根据上述的思路方法,解释无刷电动机的驱动装置的构成及工作情况。
图6是所示第三实施例的一驱动电路方框图。图6中,312、313及314表示作中点不接地的三相星形连接的无刷电动机的电枢绕组(定子的驱动线卷),而311表示一桥接电路,该电路依靠控制一组驱动晶体管TR1到TR6中流过的电流而把规定的驱动电流供给电枢绕组312、313及314。为了方便的缘故,电枢绕组312、313及314被称为U相、V相及W相。301表示通过校正端电压而输出被校正的端电压信号301a、301b及301c的电压校正电路,302表示通过比较各相的被校正端电位的电平而提供逻辑信号302a、302b及302c的比较电路,303表示通过对逻辑信号302a、302b及302c的波形整形而提供转子定位信号303a、303b及303c的波形整形电路,及由包括上述电路装置301、302及303构成的转子定位信号形成电路304。305是输出能使电动机旋转的电动机旋转信号的端子,306是脉冲发生电路,307是计数器电路,308是开关信号发生电路,换向电路309根据从转子定位信号形成电路304、端子305、计数器电路307及开关信号发生电路308输入的信号状态输出驱动信号309a到309f来控制该组晶体管TR1到TR6的转换。310是一个电阻,311表示桥电路。
图7是端电位校正电路301具体构成的示例。图7中320到334是NPN晶体管,335是PNP晶体管,336到356是电阻,357到360是恒流源。U相端电位输入给NPN晶体管320的基极,V相端电位输入给NPN晶体管325的基极,W相端电位输入给NPN晶体管330的基极,而端子361则连接到PNP晶体管335的基极,在此端子361上输入与电枢绕组的电阻抗压降相关的电压。另外362到367是为了转换端电位的校正而输入校正开关信号的端子。各相301a、301b及301c的被校正的端电位均从此电路输出。
图8所示为比较电路302的具体构成之一例。在图8中,370到381是电阻,382到384表示差分放大电路,385到387是比较器,被校正的U相端电位301a分别经过电阻370及375送到差分放大电路382的非反相输入端及差分放大电路383的反相输入端,被校正的V相端电位301b分别经过电阻374及379送到差分放大电路383的非反相输入端及差分放大电路384的反相输入端,而被校正的W相端电位301c分别经过电阻378及371送到差分放大电路384非反相输入端及差分放大电路382的反相输入端。差分放大电路382、383及384的反相输入端经过电阻373、377及381连接到差分放大电路382、383及384的输出端,而他们的各个输出端连接到比较器385、386及387的非反相输入端。此外,一参考电压Vref被输入到差分放大电路382、383及384非反相输入端,并被输入到比较器385、386及387的反相输入端。差分放大电路382输出一端电压301a和301b与Vref的中心电压的差分参考信号。依靠比较器385,通过差分放大信号与Vref的比较而得出逻辑信号302a。逻辑信号302b及302c通过相同的方法产生。
图9所示为在非负荷时间内的各相端电压波形,比较器输出的302a、302b、302c和端电位未经校正时的导通相位之间的相互关系。在它们换向时,实际的端电位波形会产生尖峰电压变化,但为了简化说明,该变化被忽略掉。在无负荷时间,因为流过的电流很小,所以电枢绕组的阻抗下降几乎忽略不计。如图9所示,端电位波形是水平对称的,因此能提供与转子有预定相位关系的逻辑信号。
同时,图10表示在负荷时间内,各相端电位波形,比较电路302输出的逻辑信号302a、302b及302c和导通相位之间的相互关系。在负荷时间内,因为流过有电流,所以电枢绕组中的阻抗下降的影响是不能忽略的。被比较的两个端电压中的一个是在导通相位内而另一个在非导通相位内。例如,当流过的电流从V→W到U→W转换时,V相及U相的端电位互相比较,而V相成为导通相位而U相成为非导通相位。阻抗压降被叠加在导通相位V相的端电位波形上。其时,由于U相中没有电流流过,所以只产生逆电动电压(桥电路的电源电压固定到Vcc,中心点是不接地的,所以由于阻抗压降而中心点的电位也下降,而实际被观察到的端电位波形是非导通相位的U相端电位下降的式样)。因此,在V相端电位的电平与U相端电位的电平互相相等的位置产生一个相移,而所提供逻辑信号的相位与无负荷时间的情况相比要滞后,如图10中信号302b所示。
为了解决造成相位滞后的问题,把阻抗压降电压加到导通相位的端电位上或从导通相位的端电位中减去,再把端电位的电平互相比较,而后得出逻辑信号302a、302b及302c。例如,按照U相情况,当电流从U相流到V相或W相时,要从其中减去阻抗压降电压,当电流从V相或W相流到U相时要把阻抗压降电压加到它上面。
关于端电位校正电路301的工作情况,参考图形解释如下。尽管在图7中已表示了U、V及W三相的端电位校正电路,这里将只对U相的端电位校正电路作解释。
首先,考虑端子362及端子363是高电平情况。在这种情况中,NPN晶体管332及NPN晶体管324的集电极电位是0,所以NPN晶体管321及NPN晶体管323的发射极电位也是0,而在电阻337及电阻340中没有电流通过。因此,电阻336中(电阻值R1)的电流只是由恒流源357供应的电流i1,而在U相端电位校正电路输出端所观察到的电位是被减去晶体管320的基极—发射极电压(Vbe)及在电阻336中的电阻压降电压的端电位校正电路输入数值的值:
301a=U-Vbe-R1·i1 (1)
现考虑端子362及端子363在低电平情况。电位Vir被输入到端子361。在这种情况下,NPN晶体管322及NPN晶体管324的集电极电位是ViR+Vbe(V),所以,NPN晶体管321及NPN晶体管323的发射极电位是Vir而电阻337(阻值R2)及电阻340(阻值R2)中的电流为Vir/R2。因此电阻336中的电流是由恒流源357提供的电流i1加上电阻337及电阻340中电流,而在U相端电位校正电路的输出端所观察到的电位如下面公式(2)所示。
301a=U-Vbe-R1·i1-2·R1·Vir/R2 (2)
当端子362在高电平而端子363在低电平,或者端子362是低电平而端子363是高电平时,电阻337及电阻340中任何一个流过的电流为Vir/R2,所以,在U相端电位校正电路的输出端所观察到的电位如下面公式(3)所示。
301a=U-Vbe-R1·i1-R1·Vir/R2 (3)
最后,在加上电阻压降电压的情况下(电流流向为V→U,W→U),端子362及端子363被置于高电平,反之,在欲被减去电阻压降电压的情况下(电流为U→V,U→W),端子362及端子363被置低电平,这样,端电位即能被校正。
另外,在U相是非导通相位及不需要校正的情况下(电流流向为V→W,W→V),端子362是高电平而端子363为低电平,或者端子362是低电平而端子363为高电平。同样,对于V相,在加上电阻压降电压情况下(电流流向为U→V,W→V),端子364及端子365是高电平。在减去电阻压降电压的情况下(电流流向V→U,V→W),端子364及端子365是低电平。在不需要校正的情况下(电流流向为U→W,W→U),端子364是高电平而端子365是低电平,或者端子364是低电平而端子365是高电平。
接着,对于W相,在欲加上电阻压降电压的情况下(电流流向为U→W,V→W),端子366及端子367是高电平。在减去电阻压降电压的情况下(电流流向为W→U,W→V),端子366及端子367是低电平。在不需要校正的情况下(电流流向为U→V,V→U),端子366是高电平而端子367是低电平,或者端子366是低电平而端子367是高电平。图11(b)所示为导通相位与输入到端子362至367的校正开关信号之间的相互关系图,如定时图中已在上面综合说明的那样。
接着,图11(a)所示为具体的校正开关信号形成电路316的详细电路图,它的作用是仅仅在实际驱动时间周期内,由电流与电阻的乘积去校正被检线卷的端电位。在这个实施例中,图11(b)中所示的开关信号,使用驱动信号303a、303b及303c作为输入,通过组合逻辑部件送到端电位校正电路301的各个端子362到367。
下面,如图6所示的这个实施例中,依靠采用一电流控制电路511,其缓冲放大器512,电阻513及一驱动晶体管514去完成对电枢内流过线路电流的电流控制,所以,电流控制电路511的输出端被用于校正电路301的端子361。
电流控制电路511检测实际旋转速度与由一逻辑脉冲信号501确定的旋转速度之间的误差,并控制电枢中电流的大小来使被测得的误差降到零。
尽管在这个实施例中所述是本发明用于三相无刷电动机的例子,很明显,本发明能使用于具有多相而不限于三相的所有无刷电动机。此外,在这个实施例中,由晶体管构成的部分也可以通过一OP放大器或一数字集成电路去构成。
下面说明在工作由于某种原因电动机被停止而需要重新启动它的情况下,在短时间周期内重新稳定地启动一个装置的结构和操作情况。
具体地说,在重新启动状况下,由无刷电动机各相的绕组电位去检测转子的定位信号,检测出转子定位信号的上升沿或下降沿并选择出所需要的边沿信号,并提供一个由这些信号组合来监视电动机旋转的稳态旋转检测电路。当检测到发生异常时,对该边沿信号进行计数,并将该信号作为重新启动状况下强制地被施加到各相电枢绕组的驱动信号。
图13是根据上述的构思方法所提供的三相无刷电动机的一个驱动装置的整体构成图。桥电路311、转子定位信号形成电路304,计数器电路307及脉冲发生电路306与上述第三个实施例中的相同,其解释将被省略。565是把计数值307a、307b及307c与定位信号302a、302b及302c相比较的稳态旋转检测电路。
在这个实施例中,定位信号303a、303b及303c也被输入到换向电路309。在启动状态,换向电路309将计数值307a、307b及307c加以组合输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f,而在稳定旋转状态,该电路靠定位信号303a、303b及303c的组合来输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f。而且,定位信号303a、303b、303c及计数器值307a、307b及307c也被输入到稳态旋转检测电路565。在稳态旋转期间,当在计数器值被更新之后经过预定的时间周期,稳态旋转检测电路565即将定位信号303a、303b及303c与计数器值307a、307b及307c作比较。图14表示定位信号303a、303b及303c与计数器值307a、307b及307c之间的理论上的逻辑关系的组合。当实际的组合与图14所示的组合不相同时,就输出一个重新启动脉冲565a。该重新启动脉冲565a被输入到换向电路309。
现在将要解释关于图15的这样的一个构成中,在稳态旋转时由于某些负荷而引起电动机停止旋转的一个例子。在图15中,自时间(D)点电动机被停止。在这种情况下,从发出一个脉冲(01),经过被脉冲发生电路306设定的时间周期t1以后,电脉冲发生电路306输出一个伪脉冲(P2)。此伪脉冲(P2)由脉冲选择电路556输出,图中未作出,在计数器电流307中作为脉冲串307d中的脉冲(02),而在图16所示逻辑关系的一个例子中,计数器值307a、307b及307c由LHL变到LLH。如上所述,在稳定状态旋转时,驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f通过组合的定位信号303a、303b及303c被输出,所以,即使计数器值307a、307b及307c被更改,导通相位也不会转换。而且,从计数器值307a、307b及307c改变开始,经过预定的时间周期t2以后,稳态旋转检测电路565将定位信号303a、303b及303c与计数器值307a、307b及307c进行比较。在这种情况下,其组合就不是如图14中的理论性的组合,所以从稳态旋转检测电路565输出一个重新启动脉冲(q3)而工作模式就移到启动模式。在如上所述的启动模式中,驱动信号309a、309b、309c 309d、309e及309f通过计数器值307a、307b及307c的组合而输出,所以图17中的驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f成为HHLLHL,改变了电流方向,电动机正常运转。从此以后,就如第一实施例中所述,作电动机稳态运转,从而电流流向就按照图17中所示的相互关系,通过计数器值307a、307b及307c的组合顺序切换。
下面,将要解释具有从启动或重新启动变到稳态工作的一个转换装置的电动机驱动电路。
在第五实施例中,以合理的时间设置转换,在经过某一定的时间周期以后,操作即被转换到稳态工作。
图18示出本发明的第5个实施例的整个构成。图中桥电路311,转子定位信号形成电路304,计数器电路307,脉冲发生电路306及稳态旋转检测电路565与上述第三实施例及第四实施例中的均相同。308是输出一开关信号308a的开关信号发生电路,其作用是当换向电路309输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f时,去转换计数器值307a、307b及307c和定位信号303a、303b及303c中的有关的任何一个。对开关信号发生电路308将作解释如下。
在这个实施例中,电动机旋转信号305a及再启动脉冲565a输入给开关信号发生电路308。开关信号308a输入到换向电路309。
图19是这个实施例中的开关信号发生电路308的结构图。该实施例中的开关信号发生电路308由一定时器570所构成。
然后,参考图20,将对这个实施例中的开关信号发生电路308的工作情况作解释。在该实施例中,当输入到定时器570的电动机旋转信号305a是高电平时(H)时,定时器510是开状态(ON),换向电路309通过计数器值307a、307b及307c接图17中的相互关系组合输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f。接着,在经过预定的时间周期t0以后,开关信号308a从L转换到H,而换向电路309通过定位信号303a、303b及303c的组合输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f,如图17所示。
另外,当从稳态旋转检测电路565输出的重新启动脉冲565a在换向电路309正在通过定位信号303a、303b及303c输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f的时候,定时器570被复位,而开关信号由H变到L。所以换向电路309通过利用该计数器值307a、307b及307c输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f。进一步,在预定的时间周期t0以后,开关信号308a再从L变到H,而换向电路309通过定位信号303a、303b及303c的组合输出驱动信号309a、309b、309c、309d、309e及309f,如图17所示。在这个实施例中,虽然在应用计数器值307a、307b及307c的情况下,开关信号308a被设定到L电平,而在应用定位信号303a、303b及303c的情况下,开关信号被设定为H电平,但相反的设定也是可以的。
图23是根据本发明第6实施例的一个软盘驱动器的基本部分被拆开的投影图,而图24表示主轴电动机的安装状态下的局部截面图。
在这些图中,601表示使用铝板之类金属片压制而成的托架,而它的由底板611及装在两侧的侧壁部分612所组成的部件基本上是通道式。613是安装主轴603的轴承的轴承安装孔。
主轴603是直流无刷电动机,并且使用的是一种在其内部圆周部分是转子而外部圆周部分是一定子的形式,如图23及图24所示,或者采用通常称为“外转子型”的形式,这种型式的内部圆周部分是定子,而外部圆周部分是转子,如图33所示,两种电动机都能使用。
现在按照前者类型解释,主轴603主要包括有由转轴631、压配在转轴631上的轮毂632、及固定在轮毂632的外圆周并具有多极磁化部分的环形磁铁633组成的转子634,一安置于转子634圆周(其中在磁性材料叠片定子磁轭635周围缠绕着驱动线卷636)的定子637,支撑轴631的轴承638及覆盖定子637的盖子639。在图23中,604是滑架机构及605表示主体衬基。
托架601的底板部分611包括一阶梯形部分614而主轴电动机603安装在其下面部分。在一基本上是圆筒形的内部,在一系列冲压步骤中经模压机冲压而形成较薄的电动机安装部分615。实际上,在图24中仅有在安装定子637的圆环形部分是薄壁部分617。如图23所示,在压制过程中为了保证薄壁部分的平度,在压制以前由一冲床预先冲制出多个防变形孔618。为便于了解,在图23中,由阴影线表示的部分就是防变形孔618。619是用于支撑圆筒状内轴承安装部分616的半径方向布置的辐条。防变形孔618的形状及排列等等将在以后提到。
如图24所示,在安装主轴603的过程中,首先要使轴承638垂直固定在轴承安装部分616上。轴承638具有一安装到轴筒部件981的外面圆周的推力轴承的结构以及在圆筒部件981的外侧圆周提供一个阶梯形小对径部分983。因此,轴承638能依靠把阶梯形小对径部分983插入安装孔613并在插入后嵌紧其一端部984来垂直地固定在轴承安装部分616。然后,压配合轴631固定到转子634。而且,在固定的圆筒形部件981中插入轴631,据此即依靠推力轴承982来支撑转子。然后,在薄壁部分617上固定定子637,而最后把盖子639放在定子637上面。
在这个方法中,主轴电动机603能直接安装在托架601上。
在这个实施例中,通过由金属材料压制而成为托架601的阶梯形部分614,及在一系列压制过程中由一冲床压制而形成的一薄壁部分617来提供一廉价的托架及使装置减薄。而且,由于在电动机安装部分615上仅仅开了一个安装轴承638的小孔613,因此就保证了托架601的强度及刚度。在压制阶段为了减小在其周围部分的板厚(在压制阶段形成变形),因而在电动机安装部分615内作成防变形孔613,并且由于防变形孔而方便了压制,在保证托架刚度的同时能保证薄壁部分617的平度。再说,由于能从托架601的一边安装主轴603,所以安装主轴电动机603是非常方便的。
图25是按照本发明的第7个实施例的托架截面图。
在这个实施例中,依靠冲压步骤专门仅对托架601底板部分611的上表面进行压制而将电动机安装部分615形成在薄壁部分617之内,由此而使底板部分611的下表面作成一平面。在这个实施例中,压制的面积要比第1实施例中的大,所以,防变形孔618的形状、数目及排列是与薄壁部分617的平度密切相关的。现在将对能应用于如第6实施例及第7实施例中所示的该托架601的截面形状的防变形孔的形状、数目及排列加以解释。
图26是根据本发明第8个实施例的电动机安装部分的平面图。
在这个实施例中,具有以相等间隔作环形方向排列的矩形防变形孔618。当通过一冲床压制电动机安装部分615时,这个部分的板厚材料被压缩并以减小该防变形孔618的方向滑移,所以保证了薄壁部分617的平度。然而在环形方向的变形要比在半径方向的变形要大,所以为了确保托架的准确度,必须考虑避免环形方向的变形来决定防变形孔618的形状、数目,及排列。
在如图27所示的第9实施例中,防变形孔618是以扇形,以随意的尺寸及形状作半径方向径向排列而成。支撑轴承安装部分616的辐条619也作成扇形。通过这些扇形的防变形孔618,大大地减少了在压制步骤中引起的环形方向的变形,所以保证了托架的准确性。
在如图28所示的第10实施例中,扇形防变形孔618基本上在托架1的纵向方向的轴(搜寻方向的轴)作对称排列。由此得到左右平衡,而使整个托架的刚度趋于稳定。
在如图29所示的第11实施例中,扇形防变形孔618基本上以搜寻方向的轴作对称排列,而辐条619的数目是12或更多。由于使用312或更多数目的辐条619,可以减小个别防变形孔的面积,因此进一步保证整个托架的刚度。
在如图30所示的第12实施例中,辐条619的内侧圆周尺寸A与外侧圆周尺寸B的比被定为A∶B=1∶2。在辐条619外侧圆周部分的变形(延长)比内侧圆周部分的变形要大,这样,通过这样一种尺寸关系就保证了托架的准确性,而不致引起辐条619的翘曲或皱折。
在如图31所示的第13实施例中,在辐条619的外侧圆周的外面进一步提供了第二防变形孔620。每一个第二防变形孔620是与每个辐条619同心地排列,其形状基本上是长方形,其长度几乎等于每个辐条外侧圆周的尺寸。通过第二防变形孔619,也能避免辐条619半径方向的变形,从而在保证托架的准确性及刚性的同时,还易于实现压制。
在如图32所示的第14实施例中,每个第二防变形孔620在每个辐条619的两侧上延伸到第一防变形孔618的外侧。而且,当第二防变形孔620的内侧圆周621与第1防变形孔619的外侧圆周622之间的间隔尺寸定为“t”时,延伸部分的一端沿623与辐条619外侧圆周622的一端624之间的第二防变形孔619的延伸部分的延伸尺寸是1.5t(t为托架的板厚)。由此,进一步保证了托架的准确度及刚度。
正如已经解释的,本发明的软盘驱动器在其托架上为了竖直主轴电动机轴承而仅仅备有一个极小的安装孔,所以增强了托架的强度及刚度,而且容易获得托架准确性的保证。
由于提供了无传感驱动型的主轴电动机,托架及电动机基板能由共用件构成,通过将转子安排在托架的一边,而将轮毂及定子装在其任一表面上,就能直接地把主轴电动机安装到托架上,从而,方便了主轴电动机的装配操作及主轴电动机与磁头高度的调整,从而进一步实现了该单元的减薄。
减薄托架的电动机安装部分既保证了托架的平度,又方便和十分精确地实现电动机转轴的垂直度。
由塞紧来将电动机的轴承固定竖直到托架的安装孔,从而减薄电动机安装部分的厚度,并能方便和十分精确地实现电动机的垂直度。
由于无传感驱动系统的主轴电动机的驱动电路没有利用中心点,而定位信号仅在实际驱动周期时间内,由电枢绕组电流所决定的校正值进行校正而提供的,因而几乎无需利用什么引线也就能决定没有相位滞后的正确的驱动定时。
通过对定位信号进行计数来选择及组合定位信号的上升沿及下降沿,由此形成驱动信号,在没有输入的周期时间内,计数是被强制执行的,而当旋转发生异常时,该装置即被重新启动,所以即使当旋转是不正常时也能重新启动该装置。
启动或再启动与稳态之间的转换能在一个预定的周期时间内完成,所以其操作能被稳固地转变到稳定工作状态。
启动或再启动与稳态之间的转换由计数器的计数值去完成,所以其操作能被稳固地转变到稳定工作状态。
送至计数器的定位信号被加以监视,在没有输入的时间周期内强制对其进行计数,当旋转异常时即重新起动该装置,这样就使得即使旋转不正常亦可加以再起动。
如上面所解释,在本发明的软盘驱动装置中,托架是由金属板材料压制而成,托架的底板部分进一步还部分地被挤压变薄,主轴电动机被直接地安装薄壁部分,因而在此薄壁部分仅仅开了一个安装主轴电动机的轴承的小孔,所以托架的强度、刚度及平度能得到保证。加之不需要使用惯用的电动机基板,而电动机安装部分被减薄,所以整个装置就能被减薄。再说,从一边把主轴电动机安装到托架,所以主轴电动机的装配就很方便。
在托架的底板部分有一个阶梯形部分,而该薄的电动机安装部分是在下面,所以装置能进一步被减薄。
该薄壁部分仅限于主轴电动机定子的安装部分,所以压挤很方便。
依靠防变形孔能避免因压挤而产生的变形,所以薄壁部分(电动机安装部分)的平度及尺寸的准确度能进一步得到保证。
本发明的软盘驱动装置所用的托架由金属片压制而成,因此能降低托架成本同时保证托架的精确度(平度、尺寸的准确)。
为了使因防变形孔造成的刚度的降低减至最小,将防变形孔在半径方向作径向排列,这样就能在保证平度及刚度的同时,实现方便的压制。
防变形孔基本上是以搜寻的方向作轴对称排列的,所以改善了平衡性能,并稳定了整个托架的刚度。
辐条的数目作成12或更多,这样,可以减小单个的防变形孔的面积,从而刚度能进一步得到保证。
辐条的内侧圆周尺寸与外侧圆周尺寸之比为1∶2,所以,托架的准确度能进一步得到保证。
在辐条的外侧圆周的外面进一步提供了第二防变形孔,藉此,辐条的半径方向内的变形能靠此第二防变形孔而得以避免,所以,在保证托架的精确度及刚度的同时,能便于压制。
第二防变形孔的内侧圆周与防变形孔的外侧圆周之间的间隔尺寸为t,在第二防变形孔的一端沿与辐条的外侧圆周的一端之间的第二防变形孔的延伸部分的延长尺寸给定为1.5t(这里t为托架的板厚),所以托架的准确度及刚度能进一步得到保证。
Claims (17)
1.一软盘驱动装置,包括
a)一驱动磁盘旋转的主轴电动机(3),该主轴电动机(3)包括一个转子(34)和一个定子(36);
b)面对磁盘的多个磁头(121,122);
c)附装在一托架(1,11,12)上并可在磁盘径向上移动的滑架(120);
d)其中:所述托架(1,11,12)和一电动机基板(1,11,12)组成一共用件,所述主轴电动机(3)为一无传感器驱动系统,和
e)其中所述托架在其基平板(615,617)中有一安装孔(2,613),用于将容纳安装了该转子(34)的轴(31)的一轴承(37,372,371,373,374)竖直保持;
f)所述托架(1)的所述基平板(615,617)具有多个防变形孔(618),所述多个防变形孔从安装孔(2,613)呈径向排列,以增加所述托架(1)的刚度;
g)一小圆柱形部件,用于安装所述主轴电动机的轴承,和一阶梯形小径向部分与所述托架的安装孔相配合,并被置于所述圆柱形部件的一外缘上,所述阶梯形小径向部分以嵌紧在其一端而被垂直地安装在所述圆柱形部件中。
2.按照权利要求1所述的软盘驱动装置,其特征在于:组成所述无传感器驱动系统的所述主轴电动机的转子、轮毂和定子被安装在所述托架的任一表面上。
3.按照权利要求1或2所述的软盘驱动装置,其中所述无传感器驱动系统的所述主轴电动机包括有:
用于检测以多相电枢绕组驱动转子的无刷电动机的各相绕组电压的装置;
用于在实际驱动期间对每相绕组端电位增加或减少一个分别由一电阻和一电枢绕组的绕组电流所决定的校正值来校正各相的电位和相位的装置;
用于在所述校正后比较各个被检测的绕组端电位的电平的比较装置;和
一施加由所述比较装置检测得到的转子的位置信号来驱动各相电枢绕组,由此来驱动所述主轴电动机的驱动电路。
4.按照权利要求1或2所述的软盘驱动装置,其特征是所述无传感器驱动系统的所述主轴电动机包括:
用于由以多相电枢绕组驱动转子的无刷电动机的各相绕组的电位或相间电压差来检测转子的定位信号的转子定位信号形成装置;
一用于检测由所述转子定位信号形成装置输出的转子定位信号的上升或下降沿的计数器,由各个检测得到的边沿信号选择所需的边沿信号从而形成一输出,并对边沿信号进行计数由此来形成在启动时加到各相电枢绕组的驱动信号;
一脉冲产生装置,用于由所述计数器的一个输出提供一输入、并在经过一定的时期未被提供该输入时使所述计数器终止计数;和
一驱动电路,用于通过在起动时将所述计数器的输出加到所述电枢绕组对之进行驱动。
5.按照权利要求1或2所述的软盘驱动装置,其特征是所述无传感器驱动系统的所述主轴电动机包括:
转子定位信号形成装置,用于由以多相电枢绕组驱动转子的无刷电动机的各个电枢绕组电位的相位或各相间电压差检测所述转子的定位信号;
一计数器,用于检测所述转子定位信号形成装置输出的所述转子的位置信号的上升沿或下降沿,由所述各个检测得到的边沿信号中选择所需的边沿信号以此来形成一输出,并对边沿信号加以计数,以此来形成在启动时加到所述电枢绕组各相的驱动信号;
脉冲发生装置,用于由所述计数器的一个输出提供一输入,并在经过一定时间未被提供所述输入时结束所述计数器的计数;
稳定状态旋转检测装置,用于按照所述转子的定位信号与所述计数器的输出的组合来监视所述电动机的旋转,并在旋转异常时输出一再起动脉冲以此来形成一启动状态;和
一驱动电路,用于在旋转异常时将所述计数器的输出加到电枢绕组对之进行驱动由此来驱动所述主轴电动机。
6.按照权利要求1或2所述的软盘驱动装置,其特征是,其中所述托架的用于安装所述主轴电动机的部分的第一厚度做成较其他部分的第二厚度要薄。
7.按照权利要求1的软盘驱动装置,其特征是还包括:
在所述托架的底板部分由压制冲压形成的较薄的电动机安装部分,所述主轴电动机直接安装到所述薄的电动机安装部分用于驱动磁盘旋转。
8.按照权利要求7所述的软盘驱动装置,其特征是所述托架和底板部分被作成具有一阶梯部分,而所述电动机安装部分则被放在其下部。
9.按照权利要求7或8所述的软盘驱动装置,其特征是所述薄的电动机安装部分是用于安装所述主轴电动机的定子的部分。
10.按照要求7或8的软盘驱动装置,其特征是在所述电动机安装部分作成有许多防变形孔,用于避免冲压该部分时的变形。
11.一用于软盘驱动器的由金属片压制件构成的、其两边设有侧壁的托架,包括:
由压制压薄底板部分而形成的底板部分中的薄壁部分,用于安装一主轴电动机;
在所述薄壁部分作成的多个防变形孔,用于避免因冲压而引起的变形;和
被设置在所述薄壁部分中央的具有一个用于安装所述主轴电动机的轴承的孔的轴承安装部分。
12.按照权利要求11所述软盘驱动器用托架,其特征是所述多个防变形孔自用于安装所述轴承的孔向外作径向布置。
13.按照权利要求11所述软盘驱动器用托架,其特征是所述多个防变形孔被布置得基本与搜寻方向的轴相对称。
14.按照权利要求11所述软盘驱动器用托架,其特征是还包括有12或更多个支撑所述轴承安装部分的辐条。
15.按照权利要求11所述软盘驱动器用托架,其特征是所述每一支撑轴承安装部分的辐条的内周边与外周边尺寸之比为1∶2。
16.按照权利要求11所述软盘驱动器用托架,其特征是还包括有多个分布在支撑所述轴承安装部分的辐条的外圆周之外的第二防变形孔。
17.按照要求16所述软盘驱动器用托架,其特征是所述第二防变形孔在所述辐条的两侧延伸到所述防变形孔的外面,每一所述第二防变形孔的内圆周与每一所述防变形孔的外圆周之间的间距大小设定为t,而每一所述第二防变形孔的圆周方向端边与在每一所述第二防变形孔的延伸部分所述辐条之外周端之间的延伸长度被定成为1.5t,其中t为所述托架的板厚。
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