CN1637910A - 数据存储设备 - Google Patents

Abstract

本发明的一个目的是通过一简单结构有效控制安装在一硬盘驱动器的流体动力轴承马达的转子的浮动。一基座(102)是由磁性材料形成的。所述磁力产生的所述吸力作用在基座(102)的底(202)和由一转子磁体(305)和一背磁轭(304)构成的磁体单(330)之间。这使得转子(306)朝推力轴承(362)所产生的浮力的相反方向吸到基座处成为可能，从而有效控制转子(306)的旋转。在基座底部，在一面对所述磁体单元的位置，从所述基座的内表面伸出的一凸出部分(320)形成了环形。调节所述凸出部分的高度或宽度使得控制适用于所述转子的所述磁性背压力成为可能。

Description

数据存储设备

技术领域

本发明涉及一种数据存储设备，尤其涉及一种适用于硬盘驱动器的数据存储设备。

背景技术

作为一数据存储设备，现有各种采用介质的设备——各种诸如光盘和磁盘的介质。它们之中，一硬盘驱动器被广泛用于计算机存储设备，是用于当前计算机系统的不可缺少的存储设备。而且，所述硬盘驱动器的优良特性越来越拓宽了所述硬盘驱动器的使用范围；尤其，所述硬盘不仅用于所述计算机系统，还例如，用于一移动图象记录器/播放器、一车导系统以及可用于一数字照相机的一可移动存储器，等等。

所述硬盘驱动器包括下述组件：一用于存储数据的磁盘；一用于从/向所述磁盘中读/写数据的磁头；以及一用于将磁头移动到所述磁盘上所想要的位置的传动器。当一音圈马达驱动所述传动器时，所述传动器绕一枢轴移动，这使得所述磁头移动到所述正在旋转的磁盘的径向。这使得磁头访问形成在所述磁盘上的所想要的磁道，从而读/写数据。

所述传动器包括一具有弹力的悬架，并且所述磁头被稳固地固定在所述悬架上。所述磁头包括一写/读薄膜元件和一滑动块。通过平衡正在转动的磁盘和所述滑动块的一ABS(空气轴承表面)表面之间的空气摩擦所产生的压力，所述滑动块面向所述磁盘，与所述传动器向所述磁盘方向施加的压力方向相反，所述磁头从所述磁盘浮起所保持的一恒定间隙。

固定在所述基座上的所述主轴马达以给定速度旋转所述磁盘。图7是部分地表示用于常规硬盘驱动器的一主轴马达701和用于接收所述主轴马达的所述基座702如何配置的截面图。所述主轴马达701是其中油用于轴承的一流体动力轴承马达。从无声运转、持久性等来看，与所述滚珠轴承马达相比，所述流体动力轴承马达越来越适用于所述硬盘驱动器。在图7中，所述主轴马达701具有一绕轴结构，其中一旋转轴(轴)被固定在所述旋转盘芯侧。所述基座702是通过铸造铝合金形成的。而且，为达到所需精度的所想要的图象的目的，所述基座702的一部分是通过切割形成的。值得注意的是，例如，在专利文档1中公开了所述流体动力轴承马达的一个例子。

如图7，附图标记703表示固定一磁盘的盘芯。在如图7所示的例子中，所述盘芯703是由诸如SUS的磁性金属形成。附图标记704表示一旋转轴所述轴704被固定在所述盘芯703的内表面的中心。附图标记705表示一转子磁体。所述转子磁体705是圆柱形，被稳固地固定在所述盘芯703的内表面。所述盘芯703、所述轴704以及所述转子磁体705组成了作为一个单元的一转子706。附图标记707是用于容纳所述轴704的套筒。

所述套筒707提供了用于容纳所述轴704的轴承孔707a。所述轴704是可旋转地接收在所述轴承孔707a中。在所述轴承孔707a的内表面，形成了用于产生动压的一径向动压槽。油被用于所述轴704和所述轴承孔707a的内表面之间，从而用作一径向轴承708。在所述套筒707与所述盘芯703内表面接触的上表面，形成了用于产生动压的推力动压槽。油被用于所述套筒707的上表面和所述盘芯703的内表面之间，从而用作一推力轴承709。

附图标记710表示将一电流用于所述主轴马达的一定子线圈。附图标记711表示一定子磁心。所述定子磁心710被定子线圈711缠绕。所述定子磁心711在所述转子磁体705之内，这使得所述定子磁心711面向所述转子磁体705。所述定子线圈710和所述定子磁心711构成作为一个单元形成的定子712。

当给所述定子线圈710通电时，所述定子712产生的旋转磁场产生转矩，并且随后所述转子706开始旋转。响应所述转子706的旋转，在所述轴承孔707a的内表面形成的多个径向动压槽产生了对所述径向轴承708的压力。类似地，在所述套筒707的上表面形成的多个推力动压槽，与所述盘芯的内表面相接触，产生了对所述推力轴承709的压力，并且从而使得所述盘芯703从所述套筒707的上表面浮起。因此，所述转子706可以非接触状态旋转。

至于所述主轴马达701，只在所述套筒707的上表面和所述盘芯703的内表面之间形成在所述旋转轴方向上(图7中的垂直方向)的所述推力轴承709。因此，所述浮力以向上的方向施加到所述转子706上(从所述基座702向所述盘芯703的方向上)。为形成与此浮力相平衡的所述磁性背压力，一由磁性材料制成的偏平板713稳固地固定在所述基座702的底部。利用在所述转子磁体705和所述偏平板713之间产生的所述磁性背压力，可能将所述转子706朝与所述推力轴承709的浮力相反的方向吸向基座702，从而控制所述转子706的旋转。

在上述常规的硬盘驱动器中，只在转轴方向的一侧形成的所述推力轴承709可能使得硬盘驱动器变薄。然而，由于所述基座702是由非磁性材料铝合金形成的，所述用于控制在推力轴承709中的盘芯703浮动的偏平板713需要单独从基座702中形成。

在另一种情况下，在常规硬盘驱动器中的所述基座702是通过铸造形成的。由于所述盘芯的浮动是由所述偏平板713和所述转子磁体705之间的间隙确定的，在所述基座702上的所述偏平板713的安装表面需要以高精度形成。因此，所述偏平板713安装在其上的基座702的安装区域，需要通过在铸造后切割形成，这使得制造处理越来越复杂。

专利文献1日本专利未决公开No.2003-143803

发明内容

本发明所解决的技术问题

本发明是在上述背景下产生的。本发明的一个目的是有效控制在所述流体动力轴承马达的转子的浮动。本发明的另一目的是使所述所述流体动力轴承马达和所述存储盘驱动器变薄。本发明的还一目的是简化利用所述流体动力轴承马达的存储盘驱动器的配置。本发明进一步的目的是提高生产所述存储盘驱动器的效率。

解决所述问题的装置

依据本发明的第一方面，提供了一数据存储设备。所述数据存储设备包括：一用于存储数据的存储盘；一用于旋转所述存储盘的流体动力轴承马达；以及一用于接收所述流体动力轴承马达的基座。所述流体动力轴承马达包括：固定在所述基座上的一定子；以及一转子，响应所述定子施加的一旋转磁力而转动，所述转子具有一磁体单元。所述基座由一磁性材料制成，具有形成在面向所述磁体单元的一凸出部分。在面向所述磁体单元的位置提供具有所述凸出部分的所述磁体材料基座使得更容易控制施加到所述转子上的所述磁体背压力。

最好能通过按压一磁性材料平板形成所述基座。所述压力加工可增加生产效率。最好所述凸出部分形成具有绕所述流体动力轴承马达的旋转轴旋转对称的形状；或者最好所述凸出部分形成包围所述流体动力轴承马达的旋转轴的环形。这使得对所述转子施加匀力成为可能。

所述基座在面向所述磁体单元的位置具有按压凸出部分从而控制所述转子的浮动。而且，所述凸出部分具有一高度，该高度被调节从而平衡所述流体动力轴承马达推力轴承施加到所述转子上的浮力。。通过调节所述凸出部分的高度则可能有效控制所述转子的浮动。为基座提供所述凸出部分的事实使得调节与所述磁体单元的间隙是有用的，尤其是比定子所在的磁中心的位置更远离所述基座的位置存在所述转子的磁中心时。

依据本发明的第二方面，提供了一数据存储设备。所述数据存储设备包括：用于存储数据的一存储盘；用于旋转所述存储盘的一流体动力轴承马达，所述流体动力轴承马达包括用于产生一旋转磁力的一定子，以及响应所述定子施加的一旋转磁力的一转子，所述转子具有一磁体单元；以及接收所述流体动力轴承马达并由一磁性材料形成的一基座，所述基座在面向所述磁体单元的位置具有一凸出部分从而控制所述转子的浮动。提供在面向所述磁体单元的位置具有一凸出部分的所述磁性材料基座使得可通过磁性背压力有效控制所述转子的浮动。

依据本发明的第三方面，提供了一数据存储设备。所述数据存储设备包括：用于存储数据的一存储盘；用于旋转所述存储盘的一流体动力轴承马达；以及用于接收所述流体动力轴承马达的一基座。所述流体动力轴承马达包括：固定在所述基座上的一定子；以及响应所述定子施加的一旋转磁力而旋转的一转子。所述转子包括：一盘芯，所述存储盘固定到该盘芯，而且在该盘芯中，在面向所述基座的底部的表面形成凹入部分；以及固定在所述盘芯上的一磁体单元。所述盘芯的凹入部分接收所述磁体单元的盘芯侧端，从而调节所述磁体单元端基座侧端与所述基座底部之间的距离。由于所述盘芯具有容纳所述磁体单元的边缘的凹入部分，则有可能有效调节在所述基座底部与所述磁体单元之间的距离。

假如所述基座由一磁性材料形成，并且假如所述转子的磁中心存在于比所述定子的磁中心的位置更远离所述基座的位置时，调节所述磁体单元的基座侧端与所述基座底部之间距离使得调节施加到所述磁体单元的所述磁体背压力成为可能。而且，最好通过按压一磁性材料平板形成所述基座。

依据本发明的第四方面，提供了一数据存储设备。所述数据存储设备包括：用于存储数据的一存储盘；用于旋转所述存储盘的一主轴马达；接收所述主轴马达的一基座，其中所述基座通过压力加工形成；以及一衬套，独立于基座形成并可将所述主轴马达固定到所述基座底部，而且稳固地固定到所述基座的底部和所述主轴马达。利用所述衬套，可有效将所述主轴马达固定到压力加工形成的基座上。

最好所述主轴马达包括固定所述存储盘的一盘芯、固定在所述盘芯内的转子磁体以及固定在所述转子磁体内面向所述转子磁体的位置的一定子，并且所述衬套被稳固地固定到所述定子和所述基座的底部。利用所述衬套，可能可靠地将所述定子固定到通过压力加工形成的所述基座的底部。

本发明的技术效果

依据本发明，可能有效地控制所述主轴马达。

附图说明

图1是示意地表示依据此实施例的一硬盘驱动器配置的透视图。

图2是部分地表示依据此实施例的所述硬盘驱动器配置的透视图。

图3是表示依据此实施例如何配置主轴马达和基座的截面图。

图4是表示依据此实施例基座配置的透视图。

图5A、5B、5C是表示依据此实施例在所述基座上形成的凸出部分的形状的一些例子的平面图。

图6是表示在另一优选实施例中如何配置主轴马达和基座的截面图。

图7是表示在现有技术中如何配置主轴马达和基座的截面图。

附图标记

100   硬盘驱动器

101   磁盘

102   基座

103   主轴马达

104   盘芯

105   磁头

106   传动器

107   枢轴

108   传动臂

109   音圈电机

115   接线夹机构

116   接头

201   顶夹

202   底

203   壁

204   基座内空间

205   凹入部分

301   盘芯

303   轴

304   背磁轭

305   转子磁体

306   转子

307   凸缘

307a  外凸缘

307b  内凸缘

307c  孔

308   定子线圈

309   定子磁心

310   定子

311   定子衬套

311a  定子衬套的小直径部分

311b  定子衬套底大直径部分

312   孔

313   壁

315   制动销

320   凸出部分

330   磁体单元

351   磁体单元的磁中心

352   定子的磁中心

361   径向轴承

362   推力轴承

601   基座

602   盘芯

603   背磁轭

604   转子磁体

605   转子

606   磁体单元

具体实施方式

以下将描述实现本发明的实施例。以下描述用于解释本发明的实施例。因此，本发明不局限于下述实施例。为使得描述更为清楚，以下的描述和附图将被适当简缩、省略和简化。而且，本领域普通技术人员可容易地在本发明的范围内改变、增加或变换所述实施例的每个元件。附带地，在每个附图中，相同的元件采用相同的附图标记。因此，为使得描述更为清楚，将省略重复的描述。

图1是描述依据此实施例的硬盘驱动器100的配置的透视图。在图1中，附图标记101表示一磁盘，通过磁化一磁层来存储数据的非易失性存储盘。所述磁盘101可由一铝衬底或一玻璃衬底形成。附图标记102表示在其上部分具有一开口的盒状基座，容纳所述硬盘驱动器100的组件。在此实施例中，所述基座102是通过按压诸如钢(SPCC)的磁性材料而形成的。钢、磁性不锈钢等可用作所述磁性材料。之后将详细描述所述基座102。利用诸如含氟橡皮的一垫圈(未示出)，所述基座102被固定到用于关上所述基座102上开口的一盖子上(未示出)从而形成一盘外壳。由于所述磁盘驱动器100的组件被密封，所述磁盘外壳可容纳所述组件。

附图标记103表示固定到所述基座上的一主轴马达；并且附图标记104表示在所述主轴马达103上提供的一盘芯。之后将更详细地描述所述主轴马达103的配置。附图标记105表示向/从所述磁盘101写入和/或读出数据的磁头。从一主机(未示出)输入/输出所述数据。所述磁头105具有用于依据要存储到所述磁盘101中的数据将一电信号转换成一磁场的一写元件，和/或用于将从所述磁盘101接收到的一磁场转换成一电信号的一读元件。所述磁头105也具有其上形成所述写元件和/或所述读元件的一滑动块。

附图标记106表示用于支持此磁头的一传动器。所述传动器106被安装成可绕一枢轴107转动。所述传动器106包括一传动臂和一VCM(音圈马达)109。附图标记115表示当所述磁盘101停止旋转时将所述磁头105从所述磁盘101收回的一接线夹机构。附图标记116表示在悬架110的尖头上形成的一接头。

利用一顶夹201，所述磁盘101被固定到所述主轴马达103的盘芯104，所述主轴马达被固定到所述基座102的底面。通过所述主轴马达103以给定旋转速度驱动并旋转所述磁盘101。当所述硬盘驱动器100不工作时，所述磁盘101保持静止。响应由一控制器(未示出)提供给一平面线圈的一驱动信号，所述VCM109使所述传动臂108绕所述枢轴107转动，这使得所述磁头105可移动到在所述磁盘101上或之外的位置。

一电路板(未示出)被安装到所述基座102的外部(在其表面之下)。所述电路板典型地为矩形，其大小足以覆盖所述基座102的外部的一半。用于驱动所述马达的电能由所述电路板提供给所述主轴马达103；而且在所述电路板和所述主轴马达103之间执行一信号的输入/输出等。用作所述VCM109的线圈的能量和用作磁头105读取的电能是从所述电路板提供给所述传动器106；而且在所述电路板和所述传动器106之间执行一信号的输入/输出。通过一FPC(软性印制电路)执行在所述电路板和所述传动器106之间的供应和输入/输出。

为从/向所述磁盘101读出/写入数据，所述传动器106将所述磁头105移到正在旋转的所述磁盘101的数据区域之上的位置。所述传动器106的绕轴移动使得所述磁头105在所述磁盘101表面上的径向方向上移动。这使得所述磁头105可访问所想要的磁道。通过平衡正在转动的磁盘101和所述滑动块的一ABS(空气轴承表面)表面之间的空气摩擦所产生的压力，所述滑动块面向所述磁盘101，与所述传动器106面向所述磁盘101方向的压力方向相反，所述磁头105从所述磁盘101浮起所保持的一恒定间隙。

依据本发明的所述硬盘驱动器100被称为一加载/卸载盘驱动器。假如所述磁盘101停止旋转，所述磁头105接触所述磁盘101的表面，这导致了吸附现象。这产生了一些问题，例如在所述数据区域出现了一裂痕以及不能旋转所述磁盘。因此，当所述磁盘101停止旋转，所述传动器106将所述磁头105从所述数据区域收回到接线夹机构115。

所述传动器106绕轴朝所述接线夹机构115的方向移动，这使得在所述传动器106的尖头上的接头116滑动到所述接线夹115的表面上直到所述接头116位于所述接线夹机构115的停放表面。以上就是所述磁头105如何被卸载。当所述磁头105被加载时.所述停放表面支持的所述传动器105离开所述接线夹机构115，然后移到所述磁盘101的表面。附带地，对于所述CSS(接触起停)硬盘驱动器，所述磁头105收回到在所述磁盘地内圆周侧形成的CSS区域。

值得注意的是尽管依据此实施例的所述磁盘驱动器包括一张磁盘101，本发明也能用于包括多张磁盘的硬盘驱动器。当数据被存储在多张磁盘的两侧，多张磁盘沿所述主轴马达103的旋转轴的方向以给定间隔被盘芯104集成保持。准备用于保持浏览每个存储表面的每个磁头的传动臂。此处，准备的所述传动臂的数量等于所述存储表面的数量。那么，所述传动臂被固定在所述传动器106上的所述传动臂108在给定间隔上彼此重合的位置。

图2是部分地描述依据此实施例所述硬盘驱动器100的配置的分解透视图。如图2，所述基座102、所述主轴马达103、所述磁盘101以及所述顶夹201均被作为所述硬盘驱动器100的组件进行描述。如图2所示，所述基座102包括：安装所述硬盘驱动器100的组件的一底部202；以及形成用作包围所述底部圆周的一壁203。

由所述壁203包围的一基座内空间204具有多个如下所述的区域：一磁盘容纳区域204a，用于容纳包括所述磁盘101和用于驱动和旋转所述磁盘的所述主轴马达103的一磁盘组合；以及一传动器容纳区域204b，用于容纳用于将所述磁头105移动到所述磁盘上或远离所述磁盘101的所想要的位置的所述传动器106。

所述主轴马达103位于一凹入部分205，所述凹入部分基本形成在所述磁盘容纳区域204a底部202的中心从所述基座102的内部到外部的方向上。在此位置上，所述主轴马达103被固定在所述基座102的底部202。所述磁盘101被安装在所述主轴马达103的盘芯104上。都被拧紧的所述顶夹201和所述盘芯104紧紧保持所述磁盘101，这使得所述磁盘101被固定到所述主轴马达103上。

依据此实施例的所述磁盘驱动器100具有通过按压诸如SPCC的磁性材料平板形成的所述基座102。对于所述压力加工，采用一按压机器按压一构件；尤其，执行冲压、热模锻、平板弯曲等。所述压力加工使得可能将通过碾压形成的一金属平板压模成所需形式。因此，依据一模具的形式压模一模制工件。冲压、钻孔、制图、弯曲等是现有的处理方法。所述压力加工比铸造更容易，并且从产品成本来说也是所想要的处理方法。

图3是部分地表示在此实施例中接收所述主轴马达103的所述基座102的配置的截面图。而且，图4是表示所述基座102的配置的透视图。在此实施例中的所述主轴马达103是一流体动力轴承马达。所述流体动力轴承马达是诸如油的流体用作转轴的轴承的马达。在所述轴承中，只有流体存在于一旋转单元和一固定单元之间。因此，所述旋转单元可平滑旋转。

所述流体动力轴承马达与滚珠轴承马达相比具有更长的使用寿命，而且在无声运转(低噪音)方面更优。而且，所述流体动力轴承马达利用在高阶振荡上的阻尼效应可减少振荡。因此，从定位精度来看所述流体动力轴承马达也更优。在此实施例中的所述主轴马达103具有一盘芯内结构，在一盘芯内包括一定子和一转子磁体。而且，所述主轴马达具有一轴向旋转结构，其中一转轴被固定在所述旋转盘芯侧。

在图3中，附图标记301表示固定一磁盘(未示出)的一盘芯。在此例中，所述盘芯301是由铝制成。如果所述磁盘是由铝衬底形成，为防止热膨胀差异导致的变形，使用由铝制成的所述盘芯301。当所述磁盘是由一玻璃衬底形成，所述盘芯301可由SUS等形成。所述盘芯301是具有圆柱侧壁以及在一侧具有一开口的一盒状体，并按所述开口(所述盘芯的内表面)面对所述基座102来放置。

所述磁盘的一中心开口区域被固定到所述盘芯301，从而使得所述磁盘被固定到所述盘芯301的外部。附图标记303表示一转轴。所述轴303被固定到所述盘芯301的内表面的中心。附图标记304表示用于放大所述磁体吸力的一背磁轭。所述背磁轭304是由诸如铁的磁性材料制成，而且形成一圆柱形。所述背磁轭304被稳固地固定在所述盘芯301的内侧。附图标记305表示一转子磁体。所述转子磁体305为圆柱形，并被稳固地固定在所述背磁轭304的内表面。所述盘芯301、所述轴303、所述背磁轭304以及所述转子磁体305构成作为一个单元的一转子306。值得注意的是假如所述盘芯301是由一磁性材料形成，可省略所述背磁轭304。

附图标记307是用于容纳所述轴的一凸缘。所述凸缘307是由两构件组成。更详细地，所述凸缘307具有一外部凸缘307a以及被固定到所述外部凸缘307a的内部的内部凸缘307b。所述凸缘307是具有圆柱侧壁和在一侧具有一开口的一盒状体。在所述凸缘307的内部形成用于容纳所述轴303的一轴承孔307e。在所述轴承孔307c中可旋转地容纳所述轴303。

在所述凸缘的所述轴承孔307c的内表面中，形成多个用于产生动压的径向动压槽。在所述轴303和所述凸缘的所述轴承孔307e的内表面之间使用润滑剂，这用作径向轴承361。在所述凸缘307的开口侧，所述凸缘307的上表面与所述盘芯301的内表面面对面地接触。在与所述盘芯301的内表面接触的所述凸缘307的上表面，形成了多个用于产生动压的推力动压槽。在所述凸缘307的上表面和所述盘芯的内表面之间使用润滑剂，这用作推力轴承362。

附图标记308表示用于给所述主轴马达通电流的一定子线圈。附图标记309表示用于给所述线圈通磁的一定子磁心。所述定子磁心典型地是通过层压多个平板形成的，每个平板是由高导磁率材料形成的。所述定子线圈308缠绕所述定子磁心309。所述主轴马达103包括沿圆周方向排列的多个定子磁心309。所述定子磁心309位于所述转子磁体305的内部，这导致所述定子磁心309面向所述转子磁体305。所述定子线圈308和所述定子磁心309构成作为一个单元的所述定子310。

附图标记311表示保持所述定子310使所述定子310固定到所述基座102的内部的一定子衬套。附图标记315表示用于防止所述转子306分离的一制动销。所述定子衬套311位于所述凸缘307的外圆周侧。所述定子衬套311是由与所述基座102不同的构件形成。通过将所述定子衬套311固定到所述基座102和所述定子310的内表面，则有可能将所述定子310固定到所述基座102的内表面。所述定子衬套311可采用粘合剂固定到所述基座102和所述定子310上。

所述定子衬套311是在其中心具有直通孔的环形金属结构。所述定子衬套311具有其内直径(直通孔直径)小的一小直径部分311a以及其内直径大的大直径部分311b。一部分盘芯301被插入到所述大直径部分311b定义的空间。在所述基座202的底部，形成了插入所述凸缘307的一圆形孔312。而且，从所述基座102的底部到内部突出形成一壁313从而包围所述孔312。

所述壁313的外圆周侧(底部内表面侧)部分地接触所述定子衬套311的所述直通孔的内表面侧。所述外圆周侧和内表面侧被稳固地固定。如图3所示，所述定子衬套311的小直径部分311a的内表面接触所述壁313的外圆周表面。如果必要的话，利用粘合剂等将所述内表面和圆周表面稳固地固定。一阶梯被形成在所述定子衬套311的外圆周表面中，这使得所述定子310被很好地固定到所述定子衬套311内。所述定子衬套311的外圆周表面接触所述定子磁心309的凸缘侧。它们都利用一粘合剂等而被稳固地固定。所述定子衬套311的底面与所述基座102的底部202的内表面接触。如果必要的话，利用粘合剂等将所述底面和内表面稳固地固定。

通过按压一钢平板形成所述基座102，所述平板厚度基本相同。因此，难以将所述基座102本身形成复杂的形状来保持所述定子310。在此实施例中，采用与所述基座102的衬套不同的构件作为用于保持所述定子310的定子衬套311。通过所述定子衬套311将所述定子310固定在所述基座102上，从而使得可能有效地将所述定子310保持在基座102上，并且从而有效地将所述定子310固定在所述基座102上。

给定子线圈308通电使得所述定子310产生用于旋转所述转子306的旋转磁场。由所述定子310产生的磁场产生扭距，这使得所述转子306开始旋转。所述转子306旋转的结果就是，在所述凸缘轴承孔307c的内表面形成的多个径向动力压力槽收集所述凸缘307的内圆周表面与所述轴303的外圆周表面之间的润滑剂。这样，泵作用产生了压力。类似地，在与所述盘芯302的内表面接触的所述凸缘307的上表面形成的多个推力动力压力槽收集所述所述凸缘307的上表面和所述盘芯302的内表面之间的润滑剂，之后所述泵作用产生了压力。所述压力使得所述盘芯302从所述凸缘307上浮起。因此，在所述转子306不与所述凸缘307接触的状态下所述转子306可旋转。

在只在所述凸缘的上表面形成的所述转轴的方向(如图3的垂直方向)上，依据此实施例的所述主轴马达103具有一推力轴承362。因此，只在所述转轴的方向的一个表面上形成所述推力轴承362使得所述主轴马达103有可能变薄。然而，所述推力轴承362沿向上的方向，也就是说，沿远离所述基座102的底面的方向向所述转子施加浮力。

依据此实施例的所述硬盘驱动器100中，所述基座102是由磁性材料形成。所述磁力产生的所述吸力作用于所述基座102的底部和由所述转子磁体305和所述背磁轭304组成的一磁体单元330之间。这使得将所述转子306朝与所述推力轴承362产生的浮力相反的方向吸向所述基座102，从而有效地控制所述转子306的旋转。

在不妨碍所述转子306旋转的前提下为了有效地控制所述旋转，调节在所述基座102和所述转子306之间的吸力的强度并由此控制转子306的浮动是重要的。在此实施例中，在所述基座102的底部202，在面向所述磁体单元330的位置上，形成了从所述基座102的内表面突出的一个凸出部分320。如图4所示，所述凸出部分320形成沿所述圆周方向伸展的肋状，这使得所述凸出部分320面向所述磁体单元330。

而且，所述凸出部分320形成环形从而与所述磁体单元330的形状相适应。所述凸出部分320的上表面可形成一平面或曲面。调节所述凸出部分320的高度或宽度(在所述径向方向的长度)使得控制施加到所述转子306的磁性背压力成为可能。尤其，所述凸出部分320的高度或在所述凸出部分320和所述磁体单元330之间间隙的大小，是用于调节所产生的吸力(所述盘芯301的浮动)的重要因素。

如图3，线351、352分别表示所述磁体单元330的磁中心和所述定子310的磁中心。从图3可知，所述磁体单元330的磁中心与所述定子310的磁中心不相符。所述磁体单元330的磁中心向上偏离，也就是说，它朝远离所述基座102底面的方向偏离。在此，在此实施例的基座102是由具有高渗透性的一磁性材料形成。因此可知，由所述磁性材料基座102产生的偏离对磁性电路中的所述定子310和所述转子306形成的磁场产生了巨大的影响。

因此，由于所述磁体单元330的位置相对于所述盘芯301偏离所述定子310，在所述基座102的底部和所述磁体单元330之间的间隙变大。因此，假如所述基座102的底部202是平面，则不能获得用于所述转子306浮动控制的吸力。如上所述，由于在此实施例中的所述基座102包括向所述磁体单元330突出的凸出部分320，则可能调节在所述磁体单元330和所述凸出部分320之间的间隙的大小，这能有效控制所需磁性背压力。

在另一情况下，在此实施例中的所述基座102是通过按压一钢薄片形成的。当所述102是由压力加工形成的，通常很难高精度地提供用于平面的特定高度。因此，为了按所需精度执行在所述磁体单元330和所述基座102底部之间的间隙控制，则通过压力加工将面向所述磁体单元330的一部分形成一凸出或凹入形状。由于所述凸出部分320是在此实施例的基座102上形成的，所以在所述间隙控制精度方面也可获得巨大影响。

顺带地，在以上描述中，所述凸出部分320是环形。然而，所述基座102在面向所述磁体单元330的位置上可具有多个分离的凸出部分。图5A、5B、5C表示在面向所述磁体单元330的位置上形成并控制所述磁性背压力的所述凸出部分320的形状的一些例子。图5A是表示所述环形凸出部分320的图。除了它们，如同所述凸出部分320的形状，例如，有可能是下述形状：如图5B所示，可将所述凸出部分320配置成多个肋形凸出部分501；如图5C所示，可将所述凸出部分320配置成多个点状凸出部分502；等等。为了对所述转子306施加匀力，则最好形成所述凸出部分320从而与所述转子306的旋转轴旋转对称。而且，类似地，代替将所述凸出部分320配置成多个分离凸出部分，更最好形成如图5A所述的环形的凸出部分320。

图6是表示在另一优选实施例中如何配置所述主轴马达103和所述基座103的截面图。在图6中，相同附图标记表示的每个元件基本上与图4具有相同配置。因此，除非必要则将省略重复的描述。在图6中，附图标记601表示在其上部具有一开口的盒状基座，该开口容纳所述硬盘驱动器100的组件。通过按压一磁性材料形成所述基座601。附图标记602表示固定所述磁盘101的盘芯。在此实施例中，所述盘芯602是由铝形成的。

附图标记603表示用于放大一磁体的吸力的一背磁轭。所述背磁轭603是由诸如铁的磁性材料制成，而且形成圆柱形。所述背磁轭603被稳固地固定在所述盘芯602的内侧。附图标记604表示一转子磁体。所述转子磁体604是圆柱形，并被稳固地固定在所述背磁轭603的内表面。所述盘芯602、所述轴303、所述背磁轭603和所述转子磁体604构成作为一个单元的一转子605。所述背磁轭603和所述转子磁体604构成所述磁体单元606。

在此实施例的基座601上，所述凸出部分320不是形成在面向所述磁体单元606的位置上。因此，在面向所述磁体单元606的位置上的所述基座601的底部是平的。另一方面，在用于容纳所述盘芯602的磁性电路区域的内部面向所述基座601底部的表面(内部上表面)，形成了用于部分容纳所述磁体单元606的上端的凹入部分607。所述凹入部分607形成与所述磁体单元606的形状相对应的环形。

参照图6和4可知，图6中在所述磁体单元606的磁中心和所述定子310的磁性中心之间的关系与图4中类似。从所述基座601到所述磁体单元606的磁中心的距离比从所述基座601到所述定子310的磁中心的距离长。从如何配置所述主轴马达的磁性电路的角度，所述磁中心的位置是一重要因素。因此，不容易对所述位置进行大改变。另一方面，形成在此实施例中的所述磁体单元606，使其高度，也就是说，在旋转轴的方向上的长度比如图4所示的所述磁体单元330和所述定子310长。因此，无需改变所述磁体单元606的磁中心的位置就有可能使得所述磁体单元606的较低端更接近于所述基座601的底部，从而在所述磁体单元606和所述基座601之间达到所想要的磁吸力。

如上所述，通过在所述盘芯602的内表面(面向所述基座601的底部的表面)上形成一凹入部分从而调整磁体单元606的高度，则有可能无需在所述基座601的底部上形成一凸出部分控制用于控制所述转子605浮动的磁性背压力。附带地，当在面向所述基座601的底部的表面上盘芯602的内部形成用于容纳所述磁体单元606的凹入部分，则有可能在所述基座601的底部上在面向所述磁体单元606的位置上形成一凸出部分。值得注意的是，如参考图4、5所述，从所述磁体单元606和所述基座601的底部之间间隙的精度的角度考虑，或者为了避免所述盘芯602变薄，则最好通过在所述基座601的底部形成一凸出部分从而调节所述间隙以执行所述控制。

附带地，在以上描述中，通过按压所述由所述磁性材料制成的钢片形成所述基座。然而，在本发明中，也可通过按压诸如非磁性不锈钢的由非磁性材料制成的钢片形成所述基座。在此情况下，稳固地将由磁性材料制成的偏平板固定在所述基座底部上面向所述磁体单元的位置使得可能利用在所述偏平板和所述磁体单元之间的磁力来控制所述转子的浮动。可选地，可利用与压力加工不同的方法诸如铸造形成由所述磁性材料制成的基座。

上述主轴马达是在盘芯中容纳所述定子和所述磁体单元的盘芯—内型主轴马达。然而，本发明也可用于其他种主轴马达，例如其中一磁体单元被稳固地固定在一盘芯的圆周且一定子位于所述盘芯之外的内部马达型马达。本发明也可用于其中一轴与一转子一起旋转的垂直旋转型主轴马达，以及具有其中轴被固定到所述基座的轴固定结构的一主轴马达。本发明不仅可用于所述硬盘驱动器，而且可用于驱动并旋转用于存储数据的存储盘的各种存储盘驱动器，例如光盘驱动器。

Claims (13)

1.一数据存储设备，包括：

用于存储数据的一存储磁盘；

用于旋转所述存储磁盘的一流体动力轴承马达；以及

用于接收所述流体动力轴承马达的基座；

其中：

所述流体动力轴承马达包括：固定在所述基座上的一定子；以及一转子，响应所述定子施加的一旋转磁力而转动，所述转子具有一磁体单元；以及

所述基座由磁性材料制成，具有在面向磁体单元的位置形成的凸出部分。

2.依据权利要求1的数据存储设备，其中：

所述基座是通过按压一磁性材料平板形成的。

3.依据权利要求1的数据存储设备，其中：

所述凸出部分形成具有与所述流体动力轴承马达的旋转轴旋转对称的形状。

4.依据权利要求1的数据存储设备，其中：

所述凸出部分形成包围所述流体动力轴承马达的旋转轴的环形。

5.依据权利要求1的数据存储设备，其中：

所述基座在面向所述磁体单元的位置具有按压凸出部分从而控制所述转子的浮动。

6.依据权利要求5的数据存储设备，其中：

所述凸出部分具有一高度，该高度被调节从而平衡所述流体动力轴承马达推力轴承施加到所述转子上的浮力。

7.依据权利要求2的数据存储设备，其中：

相对于所述基座，所述转子的磁中心的位置比所述定子的磁中心的位置远。

8.一数据存储设备包括：

用于存储数据的一存储盘；

用于旋转所述存储盘的一流体动力轴承马达，所述流体动力轴承马达包括用于产生一旋转磁力的一定子，以及响应所述定子施加的旋转磁力而旋转的一转子，所述转子具有一磁体单元；以及

接收所述流体动力轴承马达并由一磁性材料形成的一基座，所述基座在面向所述磁体单元的位置具有一凸出部分从而控制所述转子的浮动。

9.一数据存储设备包括：

用于存储数据的一存储盘；

用于旋转所述存储盘的一流体动力轴承马达；以及

用于接收所述流体动力轴承马达的一基座；

其中：

所述流体动力轴承马达包括：固定到所述基座的一定子；以及响应所述定子施加的旋转磁力而旋转的一转子；

所述转子包括：一盘芯，所述存储盘固定到该盘芯，而且在该盘芯中，在面向所述基座的底部的表面形成凹入部分；以及被固定到所述盘芯的一磁体单元；以及

在所述盘芯的凹入部分接收所述磁体单元的盘芯侧端，从而调节在所述磁体单元的基座侧端和所述基座的底部之间的距离。

10.依据权利要求9的数据存储设备，其中：

所述基座是由一磁性材料形成；以及

相对于所述基座底部，所述转子的磁中心的位置比所述定子的磁中心的位置远。

11.依据权利要求9的数据存储设备，其中：

所述基座是通过按压一磁性平板形成的。

12.一数据存储设备包括：

用于存储数据的一存储盘；

用于旋转所述存储盘的一主轴马达；

接收所述主轴马达的一基座，其中所述基座是通过压力加工形成的；以及

一衬套，独立于所述基座形成而将所述主轴马达固定到所述基座的底部，并被稳固地固定在所述基座的底部和所述主轴马达这两者。

13.依据权利要求12的数据存储设备，其中：

所述主轴马达包括：

固定所述存储盘的一盘芯；

固定在所述盘芯内部的一转子磁体；以及

固定在所述转子磁体内部面向所述转子磁体的位置的一定子；

其中所述衬套被稳固地固定在所述定子和所述基座的底部上。

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