CN1767046A

CN1767046A - 盘装置

Info

Publication number: CN1767046A
Application number: CNA2005100981249A
Authority: CN
Inventors: 岩濑敬幸; 佐藤俊邦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2006-05-03
Also published as: SG121935A1; US20060092557A1; JP2006127674A; US7369356B2

Abstract

在一种具有几乎密封结构的盒体内设置有盘形记录介质、驱动马达、进行信息处理的磁头、相对于记录介质移动磁头的磁头驱动器和通气过滤器(82)。通气过滤器包括具有透气性的并且在其中限定存储部分的封套(84)，设置在存储部分中的且限定了通过存储部分的通道(86)的内管(86)，以及在存储部分中和围绕内管填充的收集材料。内管一端与盒体的通气孔(80)相通且另一端具有一个出口(81)。

Description

盘装置

技术领域

本发明涉及一种具有作为记录介质的盘的盘装置，并且特别是涉及一种具有设置在盒体中的过滤器的盘装置。

背景技术

近些年来，盘装置，例如磁盘装置、光盘装置等等，已经广泛被用作计算机外部记录装置和图像记录装置。

磁盘装置例如硬盘驱动器(在下文中称做HDD)通常包含磁盘、旋转磁盘的主轴电动机、从磁盘上读/写数据的磁头、支承和移动磁头的磁头悬挂组件、驱动磁头悬挂组件的音圈电机(在下文中称做VCM)等，并且这些包容在一具有几乎密封的结构的盒体中。该密封的结构使得在读/写期间可以从磁盘中稳定地操作磁头，并且也可以避免灰尘和类似物进入盒体中。

然而，当该盒体具有几乎密封的结构时，周围环境中温度的突然变化在HDD内的气压和外部气压之间产生了压差，这可能引起盒体的损坏。为了设法避免这种情况，例如，如在日本专利申请公开文本No.7-254267中公开的那样，该盒体设置有用于在盒体的内部和外部之间通气的小的通气孔，并且该通气孔配备有通气过滤器，以便避免灰尘、湿气和气体成分从外部入侵。

通常，这类通气过滤器由活性炭制成。活性炭用来吸收湿气和使用在酸和碱之间的中和反应(离子反应)来收集气体成分。例如，如果HDD的内部容积是15cm³且如果在HDD操作期间引起的温度变化在10℃左右，按照查理定律，大概0.5cm³的外部空气将通过通气孔流入盒体中。当流动的外部空气通过通气过滤器时，在外部空气中的灰尘、湿气和气体成分由通气过滤器来收集。

在盒体中也设置一个再循环过滤器用来收集由于移动部件的操作在盒体中产生的灰尘。再循环过滤器通常设置在与磁盘旋转所产生的气流方向垂直的方向上。

近些年来，磁盘装置已经变得越来越小，以便它们可以作为更多种电子设备，特别是较小的电子设备的记录装置。例如，在磁盘装置中，其磁盘的直径是1.8英寸或更小，由于盒体的尺寸较小，盒体内的安装空间较小。因此在盒体中较难安装通气过滤器和再循环过滤器。特别是，用大量的活性炭，通气过滤器更能收集湿气和气体成分。然而，由于安装空间的减小，要求通气过滤器变小，这不利于保持盒体内的清洁。此外，当安装通气过滤器和再循环过滤器时，要求大的安装空间并且装置的组装变得困难。

发明内容

本发明考虑上述情况，其目的是提供一种紧凑的盘装置，其中盒体内的清洁度等级可以被提高。

按照本发明的一方面，提供一种盘装置，它包括：一个具有几乎密封结构且有通气孔的盒体；一个设置在盒体内的盘形的记录介质；一个设置在盒体内且支承和旋转记录介质的驱动马达；一个在记录介质上进行信息处理的头；一个设置在盒体内且支承磁头以相对于记录介质可移动的头驱动器；以及一个设置在盒体内的通气过滤器。通气过滤器包括一个具有透气性并且其中限定有一个存储部分的封套；一个设置在存储部分中的内管，内容一端与盒体内的通气孔相通且另一端具有一出口，所述内管限定一个穿过存储部分的通道；以及填充在存储部分并围绕内管的收集材料。

按照本发明，可以提供一个可以提高盒体内的清洁度的紧凑的盘装置。

本发明的其它目的和优点将在下面详细地描述，且其中一部分从该描述中可以清楚了解，或通过实践本发明可以得知。本发明的目的和优点可以通过一些仪器以及特别是下文中指出的组合来实现和获得。

附图说明

并入说明书且是该说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同上述的概述和下述实施例的详细说明，用来解释本发明的原理。

图1示出了按照本发明第一实施例的HDD的透视图；

图2示出了HDD的分解透视图；

图3示出了盒体和HDD内部构型的平面图；

图4示出了HDD后侧的透视图；

图5示出了沿着图1中的线V-V的HDD的截面图；

图6示出了构成盒体的第二壳体的内侧的透视图；

图7示出了沿着图6中的线VII-VII的HDD的截面图；

图8示出了沿着图6中的线VIII-VIII的HDD的截面图；

图9示出了按照本发明第二实施例的HDD中的第二壳体的内侧的透视图；以及

图10示出了沿着图9中的线X-X的HDD的截面图。

具体实施方式

现在将借助于附图详细地说明按照本发明的第一实施例的HDD。

如在图1和2中所示，HDD包含一个基本上矩形盒子形式的盒体10和一个矩形的控制电路板12。盒体10包含各种元件，它们将在下面详细地说明。电路板12在盒体10的外表面上重叠。盒体10和电路板12各具有32mm的长度L和24mm的宽度W。组合盒体和控制电路板的结构的厚度T在3到6mm的范围内。厚度T依据盒体内磁盘的数量调整为例如大概3.3mm或5mm。

如图2到4中所示，盒体10包含尺寸基本相同的第一壳体10a和第二壳体10b。第一和第二壳体10a和10b是基本上矩形的金属结构，它们具有设置在其各自的周围边缘部分上的侧壁。壳体10a和10b彼此面对地设置，使其周围边缘部分相对。带状密封元件16围绕壳体10a和10b的周围边缘部分缠绕。密封元件将这些壳体的各周围边缘部分连接并且密封它们之间的间隙。因此，盒体10构成为矩形盒子的形式。

第一壳体10a的底面形成一个矩形安装面11。盒体10的四个拐角，包括安装面11的拐角，是以圆弧倒圆的。因此，围绕盒体10外围边缘部分缠绕的密封元件16避免被盒体的拐角损坏，并且气密性通过密封元件的隆起而被避免降低。

在盒体10中，多个支柱18被设置在盒体的周围边缘部分上。每个支柱18具有一个固定到第一壳体10a的内表面上的近端并且被基本上竖立地设置在第一壳体的内表面上。对应于每个就位的的支柱18，在安装面11上形成具有内螺纹的孔并且该孔延伸到支柱上。

盒体10包含一个例如直径0.85英寸的磁盘20用作信息记录介质、主轴电动机22、磁头24和托架26。主轴电动机22支承且旋转磁盘。磁头24被用于从磁盘上读写信息。托架26支持磁头24以相对于磁盘20移动。此外，盒体10包含音圈电机28(在下文中叫做VCM)、斜面承载机构30、电磁锁闩32、基底单元34等等。VCM28旋转且定位托架26。当磁头移动到磁盘的周围边缘部分时，斜面承载机构30将磁头24卸载并且保持在一个离开磁盘20的位置。电磁锁闩32将托架26保持在一个偏置位置上。基底单元34具有磁头的IC等。

主轴电动机22装配在第一壳体10a上。电动机22具有枢轴36，它被固定到第一壳体10a的内表面上并且在其上基本直立设置。枢轴36的延伸端通过固定螺钉37旋拧到第二壳体10b上，该固定螺钉从外面被旋拧到第二壳体上。因此，枢轴36通过第一壳体10a和第二壳体10b被双重支承。

转子通过轴承(未示出)可旋转地支承在枢轴36上。在第二壳体10b侧的转子末端部分构成柱形毂43，并且磁盘20同轴地被装配在该毂上。环形夹圈44被安装在毂43的末端部分上并且支承住磁盘20的圆周边缘部分。因此，磁盘20被固定到转子上并且被支承以便与转子整体旋转。

环形永久磁铁(未示出)被固定到转子在第一壳体10a侧的末端部分上，与转子同轴。主轴电动机22具有一个连接在壳体10a上的定子铁芯和多个缠绕在定子铁芯上的线圈。定子铁芯和线圈位于磁铁的外部且与磁铁彼此隔开。

构成磁头驱动器的托架26设置有一个固定在第一壳体10a的内表面上的轴承组件52。轴承组件52具有枢轴53和圆柱形毂54。枢轴53直立地设置在第一壳体10a的内表面上。毂54通过一对轴承可旋转地支承在枢轴53上。枢轴53的延伸端通过固定螺钉56被旋拧到第二壳体10b上，该固定螺钉56从外部旋入第二壳体。因此，枢轴53通过第一和第二壳体10a和10b被双重支承。用作支承部分的轴承组件52在盒体10的纵向上与主轴电动机22平行定位。

托架26包含一个从毂54延伸的臂58、一个长板状的从臂的远端延伸的悬架60、和一个在与该臂相对的方向上从毂54延伸的支承框架62。磁头24通过万向节部分(未示出)被支承在悬架60的延伸端上。磁头24受到一个由悬架60的弹簧力引起的朝向磁盘20表面的一定的磁头负荷。构成VCM 28的音圈64被整体地固定到支承框架62上。

VCM28，它用于围绕轴承组件52旋转托架26，包含一对磁轭63和一个磁铁(未示出)。磁轭63被固定在第一壳体10a上并且以其间的间隙彼此相对。磁铁被固定到其中一个磁轭的内表面上且与音圈64相对。当音圈64通电时，托架26在图3所示的偏置位置和磁盘20表面上方的工作位置之间旋转。磁头24被定位在磁盘20的所要求的磁道上。固定到第一壳体10a的电磁锁闩32锁住移动到偏置位置的托架26，因此，如果HDD遭受任何外力，例如震动时，防止托架从偏置位置移动到工作位置。

斜面承载机构30包含斜轨元件70和接头(tab)72。斜轨元件70被固定到第一壳体10a的内表面上并且位于与磁盘20周围边缘部分相对的位置上。接头72从悬架60的远端伸出来并且充当接合元件。斜轨元件70通过弯曲一板材来形成并且具有可由接头72接合的斜轨表面73。当托架26从磁盘20的内边缘部分旋转到磁盘外的偏置位置时，接头72接合斜轨元件70的斜轨表面73。此后，接头72沿着斜轨表面的斜面被拉起以使磁头24卸载。当托架26摇动到偏置位置时，接头72被支承在斜轨元件70的斜轨表面73上。于是，磁头24保持离开磁盘20的表面。

基底单元34具有由柔性印刷电路板形成的本体34a。本体34a被固定到第一壳体10a的内表面上。电子元件，例如磁头IC、温度传感器等等，被安装在本体34a上。基底单元34具有从本体34a上伸出来的柔性主印刷电路板(在下文中被叫做主FPC)34b。主FPC34b的伸出端被连接到托架26的靠近轴承组件52的部分上。此外，主FPC34b的伸出端通过位于臂58和悬架60上的电缆(未示出)被电连接到磁头24上。用于连接控制电路板12的连接器34c被安装在基底单元34本体的下表面上。连接器34c穿过第一壳体上的孔被暴露于第一壳体10a的安装面11。

如图2和4中所示，控制电路板12、印刷电路板是在长度和宽度上与盒体10的安装面11基本相同的矩形结构。盒体10的安装面11形成为具有圆形的凸出部70a和70b，它们分别对应于主轴电动机22和轴承组件52。控制电路板12形成为具有与凸出部70a和70b分别对应的圆形孔72a和72b。控制电路板12的四个拐角部分例如与每边成45°度斜切角，并且各自形成切口部分77。多个电子元件74和一个连接器71被安装在电路板12上。此外，用于在HDD和外部设备之间电连接的柔性印刷电路板76被连接到电路板12上。从电路板12的一个短边拉出，并且多个连接器端子75形成在其伸出的末端上。

以这种方式形成的控制电路板12，在盒体10的安装面11上重叠并且用螺钉旋拧到第一壳体10a上。当该工作已经完成时，电路板12的四个边与安装面11的四个边分别对齐或者重合。在安装面11上的凸出部70a和70b分别位于电路板12的孔72a和72b中。电路板12上的连接器71被连接到基底单元34上的连接器。

控制电路板12的四个拐角部分处的切口部分77分别对应于安装面11的四个拐角部分定位。因此，安装面11的四个拐角部分暴露于外部不被电路板12覆盖。盒体10的各拐角部分，包括安装面11的四个暴露的拐角部分，在没有接触电路板12的情况下，分别构成用于支承盒体的保持部分78。

如在图1和2中所示，通气孔80形成在第二壳体10b中，用于在盒体10的内部和外部之间通气。如在图3和图6到8中所示，通气过滤器82设置在盒体10中，以便去除由通气孔80流入盒体10的外部空气的灰尘、湿气、气体成分等等。再循环过滤器85也设置在盒体10中，用来收集由于可移动部件的操作在盒体中产生的灰尘。

通气过滤器82具有一个有透气性的封套84并且在其中限定一个存储部分83、一个布置在存储部分中并限定一个通过存储部分的通道的内管86、以及一个围绕该内管填充存储部分的收集材料87。封套84具有一个固定在第二壳体10b内表面上的平的底部84a、和一个固定到该底部且限定存储部分83的盖84b。底部84a由例如聚酯薄膜构成，盖84b由一种例如具有透气性的材料例如聚四氟乙烯构成。封套84具有一个扁平形状且总体上是基本C形的。

内管86具有一个与第二壳体10b的通气孔80相通的末端并且另一端具有一个敞开在存储部分83中的出口81。内管86在封套84的存储部分83中与磁盘20的表面基本平行地延伸。此外，内管86基本上以与磁盘20同轴的圆弧形状延伸。需要指出的是，内管86可以由具有透气性的材料构成。

例如，颗粒状的活性炭用作填充存储部分83的收集材料87。代替活性炭，氧化铝颗粒、纤维物质或类似物可以用作收集材料87，这取决于所要收集的东西。

通气过滤器82通过将底部84a粘贴到第二壳体10b的内表面被固定到第二壳体10b上，并且通气过滤器82封闭通气孔80且面向盒体10中磁盘20的表面。通气过滤器82被布置成面向磁盘20的除磁盘的中心部分之外的以及除去包括磁头24的托架26移动的区域之外的表面部分，也就是说，面向磁盘表面的大部分。这里，磁盘的中心部分对应于夹紧环44的部分。

从盒体10的外部通过通气孔80吸入空气过滤器82的外部空气通过通道流入内管86，并且从出口81流出进入存储部分83。在外部空气中的灰尘和类似物在通过通道时粘在内管86的内表面上，并且由此被收集。流入存储部分83的外部空气将围绕收集外部空气中的湿气和气体成分的收集材料87流动。由此净化后的空气从封套84的盖84b中被排到盒体10中。从内管86的出口81出来流入存储部分83的外部空气几乎到达存储部分83的任何部分，然后通过盖84b被排到盒体10中。

另一方面，再循环过滤器85被固定到在存储部分83外部的、通气过滤器82的底部84a上，并且设置成与通气过滤器成整体。再循环过滤器85具有例如扁平的三角形状，并且设置在第二壳体10b的拐角处。再循环过滤器85具有一固定于盖84b上的平板型底部元件90和一设置在该底部元件上的纤维状的收集元件92。收集元件92形成一个与磁盘20的表面基本平行延伸的收集表面，即与由磁盘旋转产生的气流基本平行延伸的表面。收集元件92由例如聚丙烯构成。因此，所配置的再循环过滤器85使用收集元件92来收集和滞留在盒体10中的气流内所包含的灰尘。

按照上述配置的HDD，在外部空气的灰尘、湿气、气体成分等等，被通过通气孔80被吸入盒体10中。它们可以通过空气过滤器82来收集，同时在盒体10内气流中所包含的灰尘可以通过再循环过滤器85的收集元件92来收集。这使盒体10内的清洁度增高并且提高了可靠性。

通气过滤器82具有封套84和布置在封套内的内管86，呈扁平形，并且被配置到朝向磁盘20的大部分表面上。因此，在磁盘表面和盒体内表面之间的死区可以有效地用来布置通气过滤器82，通气过滤器可以在尺寸上增大。因此在通气过滤器82中可以固定足够的收集材料87且提高收集容量。其结果是，在盒体10中可以提高清洁度。

再循环过滤器85被固定在通气过滤器82上并与之结合为整体。这允许通气过滤器82和再循环过滤器85被作为一个元件使用，并且可以减少盒体10中的安装空间且使装配方便。

从上述的说明中所理解的那样，可以得到清洁度增高的紧凑的HDD。

按照本发明的第二个实施例所述的HDD。如在图9和10中所示，按照第二个实施例，再循环过滤器85被固定到通气过滤器82的盖84b的外表面上，并且与存储部分23重叠。再循环过滤器85没有任何基板，仅仅具有纤维收集元件92，并且收集元件92被直接固定到盖84b上。

收集元件92成形为圆弧形和扁平的，并且沿着盖84b延伸。收集元件92形成一收集表面，该表面基本上与磁盘20的表面平行延伸，也就是说，该表面基本上与磁盘旋转所产生的气流平行延伸。收集元件92是由例如聚丙烯构成。由此配置的再循环过滤器85使用收集元件92来收集和滞留在盒体10内气流中所包含的灰尘。再循环过滤器85可以包含底部元件。

在第二实施例中，在HDD中的其它部件的结构与在第一实施例中的相同，并且用相同的附图标记表示与第一实施例中相同的部分，这些部分将不再详细地说明。在第二实施例中可以得到与在第一实施例中所述相似的功能效果。再循环过滤器85的收集表面可以被增大来提高收集容量。

本发明并不直接限于上述的实施例，并且在没有偏离本发明范围或精神的情况下，其元件可以进行改进。此外，通过结合上述实施例适当地组合上述多个元件可以得到其他的发明。例如，上述的实施例中的一些元件可以省略。另外，不同的实施例中的元件可以按照要求结合。

通气过滤器的和再循环过滤器的构成材料并不限于在上述实施例中所述的那些，并且可以按需要改变。磁盘的数量并不限制于一个，并且可以按需要增加。磁头的数量并不限于一个，可以根据需要增加。磁盘的尺寸并不限于0.85英寸，但可以是1.0英寸、1.8英寸、2.5英寸或其它的尺寸。

附加的优点和修改对于本领域技术人员是容易发生的。因此，本发明的范围并没有限于特定的细节和在此所述和所示的实施例。从而，不同的修改可在不偏离所附的权利要求书及其等同物所限定的精神或总体发明构思范围内实现。

Claims

1.一种盘装置，包括：

具有几乎密封的结构并具有通气孔的盒体；

设置在该盒体内的盘形的记录介质；

设置在盒体内且支承和旋转记录介质的驱动马达；

在记录介质上进行信息处理的头；

设置在盒体内且支承所述头以便相对于记录介质可移动的头驱动器；以及

设置在盒体内的通气过滤器，

其特征在于：

该通气过滤器包括：具有透气性的并且在其中限定有存储部分的封套；设置在存储部分中的内管，内管一端与盒体内的通气孔相通且另一端具有一出口，内管限定一个穿过存储部分的通道；以及在存储部分中及围绕内管填充的收集材料。

2.按照权利要求1所述的盘装置，其特征在于，它还包含收集在气流中所含的灰尘的再循环过滤器，再循环过滤器布置在盒体内且具有收集表面，该收集表面基本上与记录介质旋转所产生的气流平行地延伸。

3.按照权利要求2所述的盘装置，其特征在于，通气过滤器的封套具有一个固定到盒体内表面上的底部，和一个固定到该底部上的盖，该盖限定存储部分且具有透气性。

4.按照权利要求3所述的盘装置，其特征在于，再循环过滤器被固定到通气过滤器的底部上，且与通气过滤器形成整体。

5.按照权利要求3所述的盘装置，其特征在于，再循环过滤器被固定到通气过滤器的盖上，且与通气过滤器形成整体。

6.按照权利要求2到5之一所述的盘装置，其特征在于，再循环过滤器具有一个板形的基底元件，和一个设置在基底元件上且形成收集表面的纤维状的收集元件。

7.按照权利要求2到5之一所述的盘装置，其特征在于，再循环过滤器具有一形成收集表面的纤维状的收集元件。

8.按照权利要求1所述的盘装置，其特征在于，该盒体包含一个安装有该驱动马达、记录介质和头驱动器的第一壳体，以及一个面向记录介质表面的第二壳体，通气过滤器被固定到第二壳体的内表面上且面向记录介质的表面。

9.按照权利要求8所述的盘装置，其特征在于，通气过滤器被设置成面向除了记录介质的中心部分和头移动所在的区域之外的记录介质的表面。

10.按照权利要求1到5、8和9之一所述的盘装置，其特征在于，盒体成形为具有大约32mm的长度和大约24mm的宽度。

11.按照权利要求1到5、8和9之一所述的盘装置，其特征在于，记录介质成形为具有0.85英寸的直径。