CN1741140A

CN1741140A - 盘装置

Info

Publication number: CN1741140A
Application number: CNA2005100876685A
Authority: CN
Inventors: 时崎智行; 佐藤俊邦; 志水纯
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: CN100367358C; SG124331A1; US20060023348A1; JP2006048764A; US7468867B2

Abstract

HDD有：滑架，该滑架使磁头相对于介质运动；以及音圈马达(VCM)，该音圈马达驱动该滑架。VCM有：磁体(81)，在该磁体(81)和由磁性物质形成的第一外壳(10a)之间形成磁路；以及音圈(64)，该音圈(64)固定在滑架上，并布置在磁隙中。容纳覆盖音圈(64)的引线的凸出部分(82)的凹形部分(83)形成于第一外壳(10a)中，从而形成朝着线圈(64)凸出的凸起(84)。该结构使得磁隙局部变窄，并能够产生具有足够强度的力矩。

Description

盘装置

技术领域

本发明涉及一种盘装置，该盘装置记录和复制盘形介质中的信息。

背景技术

近来，盘装置(例如磁盘装置和光盘装置)已经广泛用作计算机的外部记录装置和图像记录装置。

通常，磁盘装置有矩形壳体。该壳体容纳：作为磁记录介质的磁盘；主轴马达，该主轴马达支承磁盘并使它旋转；多个磁头，这些磁头将信息写入磁盘中和从磁盘中读出信息；磁头促动器，该磁头促动器以使得磁头可相对于磁盘运动的方式支承磁头；音圈马达，该音圈马达使磁头促动器旋转和定位；以及板单元，该板单元有磁头IC等。

通常，音圈马达有：线圈，该线圈布置在磁头促动器的旋转近端侧；一对磁体，该对磁体布置在使得线圈保持在它们之间的位置处；以及一对轭铁，该对轭铁布置成与各磁体相对应。音圈马达的力矩常数(该力矩常数表示流过线圈的一定值电流产生的力矩)取决于作用在线圈上的磁通密度。例如，通过减小在一对磁体之间的磁隙和增加磁通密度而增加产生的力矩。因此，可以提供具有很好效率的音圈马达。

但是，在具有上述结构的音圈马达中，必须拉一个导线来通过磁隙用于将电流供给线圈，因此很难使磁隙减小至令人满意的值。与此相比，还提供了一种马达装置，其中，形成磁隙的磁体加工成具有凹入部分，以便使导线通过，因此，磁隙减小(例如参考日本实用新型申请No.4-17678)。

不过，在上述装置中，因为必须切除一部分磁体以便形成凹入部分，因此马达的制造成本增加。而且，加工磁体在技术上很困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种盘装置，该盘装置能够以较低成本很容易地增加促动器产生的力矩。

为了实现上述目的，本发明的盘装置包括：壳体，该壳体由磁性物质形成；盘形介质，该盘形介质可旋转地布置在壳体中；磁头，该磁头将信息记录至介质中，并从该介质中复制信息；以及促动器，该促动器使得磁头沿介质运动，其中，促动器有线圈，该线圈与促动器布置为一个整体件，并布置在壳体和磁体之间的磁隙中，磁场形成于磁体和壳体之间，且壳体有局部朝着线圈凸出的凸起，该凸起在不与促动器干涉的部分中。

根据本发明，与磁体一起形成磁路的壳体有局部朝着线圈凸出的凸起。与没有凸起的情况相比，该结构至少部分减小了磁隙，因此提高了作用在线圈上的磁通密度，并增加了产生的力矩。

本发明的其它目的和优点将在下面的说明书中提出，且部分将由说明书中显然知道，或者可以通过实践本发明而了解。本发明的目的和优点可以通过在下文中特别指出的设备和组合而实现和获得。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图表示了本发明的实施例，并与上面的总体说明以及下面的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的HDD的透视图。

图2是图1的HDD的分解透视图。

图3是图1的HDD的壳体和内部结构的平面图。

图4是图1的HDD的控制电路板侧的透视图。

图5是HDD沿图1中所示的线V-V的剖视图。

图6是HDD的主要部分的结构的平面图，该HDD处于第二外壳、顶部轭铁和磁体已经除去时的状态。

图7是HDD的平面图，表示从图6所示的结构中进一步除去滑架时的状态。

图8是表示除去的滑架的支承框架以及它的附近的仰视图。

图9是普通HDD的结构的局部放大剖视图，其中，在第一外壳中并不形成凹形部分。

图10是本发明实施例的局部放大图，其中，在第一外壳中形成凹形部分。

图11是表示当滑架位于最外周处时在凹形部分和音圈之间的位置关系的视图。

图12是表示当滑架位于最内周处时在凹入部分和音圈之间的位置关系的视图。

图13是表示当设有凹形部分时的力矩常数与当不设有凹形部分时的力矩常数比较的曲线图。

图14是HDD的局部放大剖视图，表示了当电子部件布置在凸出部分后部的凹入部分中时的实例。

具体实施方式

作为本发明实施例的盘装置，下面将参考附图详细介绍硬盘驱动器(下文中称为“HDD”)。

如图1和2所示，HDD包括：几乎矩形的盒形壳体10，该盒形壳体10容纳下面所述的多种部件；以及矩形控制电路板12，该控制电路板12以交叠方式布置在壳体10的外表面上。壳体10和控制电路板12形成为例如具有32mm的长度L和24mm的宽度W。根据容纳的盘的数目，包括壳体和控制电路板的厚度T例如设置为3.3mm或大约5mm。

如图2至5所示，壳体10包括第一外壳10a和第二外壳10b，它们形成为彼此几乎相同的尺寸。第一和第二外壳10a和10b各由磁性物质形成几乎矩形形状，并有在边缘部分处竖立的侧壁。第一和第二外壳10a和10b布置成在它们的边缘部分彼此相对的状态下彼此相对。带形密封材料16缠绕在第一和第二外壳10a和10b的边缘部分上。密封材料使它们的边缘部分连接在一起，并密封在边缘部分之间的间隙。因此，形成具有矩形盒形状的密封壳体10。

第一外壳10a的底表面作为几乎矩形的安装表面11。壳体10的四个拐角(包括安装表面11的拐角)被倒圆角成具有圆弧形状。这防止缠绕在壳体10的边缘部分上的密封材料16受到壳体拐角的损害，并防止由于密封材料与边缘部分分离而损害密封性。

在壳体10中，多个支承柱18布置在壳体的周边部分中。各支承柱18有固定在第一外壳10a的内表面上的近端，并与第一外壳的内表面几乎垂直地竖立。螺纹孔形成于安装表面11上并在与相应的支承柱18相对应的位置处，并延伸至相应的支承柱内。

壳体10容纳有：磁盘20，该磁盘作为盘形记录介质，且直径例如为0.85英寸；主轴马达22，该主轴马达支承磁盘20并使磁盘20旋转；磁头24(头部)，该磁头从磁盘20中读出信息和将信息写入磁盘20中；滑架26，该滑架26以使得磁头24可相对于磁盘20运动的方式支承磁头24；音圈马达(下文中称为“VCM”)28，该音圈马达28作为使滑架26旋转和定位的驱动马达；斜面装载机构30，该斜面装载机构30使磁头从磁盘上卸载，并使磁头保持在离开磁盘的位置；电磁锁定机构32，该电磁锁定机构32将滑架保持在后退位置；以及板单元34，该板单元34有磁头IC等。滑架26和VCM 28作为使得磁头24沿磁盘20运动的本发明促动器。

主轴马达22安装在第一外壳10a上。主轴马达22有枢轴36。枢轴36固定在第一外壳10a的内表面上，并与内表面几乎垂直地竖立。枢轴36的延伸端通过从第二外壳10b外部拧入的固定螺钉37而固定在第二外壳10b上。因此，枢轴36在两端通过第一和第二外壳10a和10b而进行保持。

转子通过轴承(未示出)而可旋转地安装在枢轴36上。柱形轮毂43布置在转子在第二外壳10b侧的端部处，且磁盘20与该轮毂43同轴装配。环形夹持环44装配在轮毂43的端部上，并保持磁盘20。因此，磁盘20固定在转子上，以便可与该转子一起运动。

环形永磁体(未示出)以与转子同轴的方式固定在转子在第一外壳10a侧的端部处。主轴马达22有安装在第一外壳10a上的定子芯，且多个线圈缠绕在各定子芯上。具有线圈的定子芯间隔地布置在永磁体外部。

形成磁头促动器的滑架26有固定在第一外壳10a的内表面上的轴承组件52。轴承组件52有：枢轴53，该枢轴53与第一外壳10a的内表面垂直地竖立；以及柱形轮毂54，该柱形轮毂54通过一对轴承而可旋转地安装在枢轴53上。枢轴53的延伸端通过从第二外壳10b的外部拧入的固定螺钉56而固定在第二外壳上。因此，枢轴53在两端由第一和第二外壳10a和10b保持。用作轴承部分的轴承组件52沿壳体10的纵向方向与主轴马达22几乎对齐。

滑架26有：臂58，该臂58从轮毂54上伸出；悬架60，该悬架60为细长板形状，并从臂的远端伸出；以及支承框架62，该支承框架62沿与臂相反的方向从轮毂54上伸出。磁头24安装在悬架60的延伸端上，且万向接头部分(未示出)布置在它们之间。通过悬架60的弹簧力，朝着磁盘20表面的固定磁头负载施加在磁头24上。形成VCM 28的音圈64(线圈)布置为一个整体件固定在支承框架62上。

使滑架26环绕轴承组件52旋转的VCM 28有：顶部轭铁63，该顶部轭铁63对着并离开第一外壳10a的内表面，如后面所述；以及磁体81，该磁体81固定在顶部轭铁63的内表面上，并对着音圈64(后面将介绍)。在本实施例中，第一外壳10a通过加工磁性物质(例如冷轧钢板和SUS 430)而形成，因此，第一外壳10a作为底部轭铁，并与具有磁体81的顶部轭铁63一起形成磁路。

当音圈64通电时，滑架26在图3所示的后退位置以及操作位置之间旋转，在该操作位置，滑架26位于磁盘20的表面上，且磁头24位于磁盘20的所需磁轨上。

固定在第一外壳10a上的电磁锁定机构32锁定已经运动至后退位置的滑架26，并当HDD受到外力例如物理冲击时防止滑架26从后退位置运动至操作位置。

斜面装载机构30有斜面部件70，该斜面部件70固定在第一外壳10a的内表面上并对着磁盘20的边缘部分；以及凸片72，该凸片72作为从悬架60的远端伸出的接合部件。斜面部件70由模制树脂制造，并有斜表面73，凸片72能够与该斜表面73接合。当滑架26从磁盘20的内径处旋转至在磁盘外径处的后退位置时，凸片72与斜面部件70的斜表面73接合。然后，凸片72由于斜表面的斜度而被拉起，从而使磁头24卸载。当滑架26运动至后退位置时，凸片72支承在斜面部件70的斜表面73上，且磁头24保持在离开磁盘20表面的状态。

板单元34有由柔性印刷电路板形成的主体34a。该主体34a固定在第一外壳10a的内表面上。电子部件例如磁头IC和磁头放大器安装在主体34a上。板单元34有从主体34a上伸出的主柔性印刷电路板(下文中称为“主FPC”)34b。主FPC 34b的延伸端连接到滑架26的轴承组件52附近，并通过布置在臂58和悬架60上的电缆(未示出)而与磁头24电连接。要与控制电路板12连接的连接器34c安装在板单元34的主体的底表面上。连接器34c通过形成于第一外壳10a中的开口而暴露于第一外壳的安装表面11上。

如图2和4所示，由印刷电路板形成的控制电路板12具有几乎矩形形状，且它的长度和宽度几乎等于壳体10的安装表面11的长度和宽度。与主轴马达22相对应的圆形凸出部分70a和与轴承组件52相对应的圆形凸出部分70b形成于壳体10的安装表面11中。分别与凸出部分70a和70b相对应的圆形开口72a和72b形成于控制电路板12中。控制电路板12的四个拐角的每一个都相对各侧边以45°角度切除，并形成切除部分77。

多个电子部件74和连接器71形成于控制电路板12的内表面上，也就是对着壳体10的表面。而且，控制电路板12与柔性印刷电路板76连接，用于使得HDD与外部装置电连接。柔性印刷电路板76从控制电路板12的一个较短侧边拉出。多个连接端子75形成于柔性印刷电路板76的延伸端上。

具有上述结构的控制电路板12以交叠方式布置在壳体10的安装表面11上，并通过螺钉固定在第一外壳10a上。控制电路板12布置成这样的状态，即它的四个侧边与安装表面11的相应侧边对齐，也就是与安装表面11的相应侧边重合。形成于安装表面11上的凸出部分70a和70b分别位于控制电路板12的开口72a和72b中。安装在控制电路板12上的连接器71与板单元34的连接器连接。

形成于控制电路板12的四个拐角上的切除部分77布置在安装表面11的各拐角上。该结构使得安装表面11的四个供给部分能够暴露在外，而不会被控制电路板12覆盖。壳体10的拐角部分(包括安装表面11的暴露的四个拐角)作为保持部分78，用于在不与控制电路板12接触的情况下保持壳体。

图6是HDD的主要部分的结构的平面图，其中，第二外壳10b、顶部轭铁28和磁体81从壳体10上除去。图7表示了当滑架26也除去时的状态。图8是除去的滑架26的一部分(包括支承框架26)从第一外壳10a侧看时的仰视图。

如图8所示，凸出部分82布置在滑架26的底表面侧。凸出部分82覆盖从布置于支承框架62上的音圈64引出的引线。凸出部分82是必不可少的，因为引线对于用于向音圈64供电是必不可少的。因此，如除去滑架26的图7所示，弓形凹形部分83形成于第一外壳10a的内表面中，凸出部分82通过该凹形部分83而运动。

换句话说，当音圈64布置在第一外壳10a和磁体81之间的磁隙中时，滑架26的凸出部分82确定了滑架26沿间隙方向的高度。具体地说，凸出部分82加宽了磁隙。较宽磁隙降低了磁通密度，并降低了VCM 28产生的力矩。例如，当在第一外壳10a的面对部分中没有设置凹形部分83时，如图9所示，凸出部分82扩大了磁隙，大大降低了作用在音圈64上的磁通密度，并降低了产生的力矩。

因此，在本发明的实施例中，用于容纳布置于支承框架62的底表面侧上的凸起82的凹形部分83形成于第一外壳10a中，如图10所示。因此，设置凹形部分83形成朝着音圈64凸出的凸起84，以便至少部分减小磁隙。该结构防止磁通密度减至最小。因此，与图9中所示没有进行加工的第一外壳10a的情况相比，该结构能够保持作用在音圈64上的较高的磁通密度，并保证产生足够力矩。

当凹形部分83布置于第一外壳10a中时的力矩常数将通过数值计算而获得。该力矩常数表示为当滑架26从最外侧位置旋转至最内侧位置时由单位电流产生的力矩。图11以虚线表示了处于最外侧位置的音圈64。图12以虚线表示了处于最内侧位置的音圈。根据本发明的结构(其中，通过在第一外壳10a中用于容纳凸出部分82的凹形部分83而使得磁隙G至少局部变窄，如图10所示)，力矩常数表示为由图13中实线所示的值。与此相比，当没有设置凹形部分83时，如图9所示，处于相同状态下的力矩常数表示为由图13中虚线所示的值。具体地说，试验结果显示具有凹形部分83的第一外壳10a增加了力矩常数。

如上所述，根据本实施例，壳体10的第一外壳10a由磁性物质形成，因此VCM 28的磁路形成于第一外壳10a和磁体81之间，且第一外壳10a的一部分朝着音圈64升高。因此，只通过压制第一外壳10a以便形成凹形部分83，就能够很容易地以较低成本获得具有足够磁通密度的VCM 28。

本发明并不局限于上述实施例，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下通过改变的构成元件来实现。而且，能够根据需要组合在实施例中所述的一些构成元件来形成各种发明。例如，某些构成元件能够从在实施例所述的全部构成元件中删除。而且，在不同实施例中所述的构成元件可以进行组合。

例如，凹形部分83形成于第一外壳10a中，如上所述，因此能够保证用于容纳布置在凸起84后部的凹入部分90中的电子元件的空间。例如，安装在控制电路板12上的电子元件74布置在该空间中。

而且，尽管在上述实施例中，第一外壳10a加工成具有凹形部分83和凸起84，但是本发明并不局限于此，而是凸起84可以通过将由磁性物质形成的另一板形部件粘在第一外壳10a的内表面上而形成。这时，尽管凹入部分90并不形成于凸起84的后部，也能够局部减小磁隙，如上述实施例中所述，并提供具有足够产生力矩的VCM。

而且，磁盘的数目并不局限于1个，而是当需要时可以增加。磁头的数目并不局限于1个，而是当需要时可以增加。磁盘的尺寸并不局限于0.85英寸，而是可以设置为1.8英寸或2.5英寸。

Claims

1.一种盘装置，包括：

壳体(10)，该壳体由磁性物质形成；

盘形介质(20)，该盘形介质可旋转地布置在壳体中；

磁头(24)，该磁头将信息记录至所述介质中，并从该介质中复制信息；以及

促动器(28)，该促动器使得磁头沿所述介质运动，

其特征在于：

所述促动器有线圈(64)，该线圈与促动器设置为一个整体件，并布置在壳体和磁体(81)之间的磁隙中，磁场形成于磁体和壳体之间；以及

所述壳体有局部朝着线圈凸出的凸起(84)，该凸起在不与促动器干涉的部分中。

2.根据权利要求1所述的盘装置，其特征在于：

通过压制壳体而形成所述凸起(84)。

3.根据权利要求2所述的盘装置，其特征在于：

通过形成凹形部分(83)以便使线圈(64)的引线在壳体中穿过而形成所述凸起(84)。

4.根据权利要求2所述的盘装置，还包括：

控制电路板(12)，该控制电路板(12)粘在壳体的外表面上，

其特征在于：

安装在控制电路板上的电子部件(74)容纳于通过压制而形成于所述凸起(84)后部的凹入部分(90)内。

5.根据权利要求1所述的盘装置，其特征在于：

通过将另一磁性物质粘在壳体上而形成所述凸起(84)。

6.根据权利要求1所述的盘装置，其特征在于：

所述壳体有：第一外壳(10a)，所述介质和促动器可旋转地安装在该第一外壳(10a)上；以及第二外壳(10b)，该第二外壳和该第一外壳之间形成密封空间；以及

通过压制第一壳体而形成所述凸起(84)。

7.根据权利要求6所述的盘装置，其特征在于：

通过形成凹形部分(83)以便使线圈(64)的引线在第一外壳(10a)中穿过而形成所述凸起(84)。

8.根据权利要求6所述的盘装置，还包括：

控制电路板(12)，该控制电路板(12)粘在壳体的外表面上，

其特征在于：