CN1881462A - 减振降噪磁盘驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明一种减振降噪磁盘驱动器，包括一底座及扣合于底座的上盖。所述上盖上间隔设置有弧形突起和弧形凹槽。所述的弧形突起和弧形凹槽为同心的圆弧状或者椭圆弧状，沿着径向连续分布，所述的弧形突起和弧形凹槽构成波浪形的起伏状，从而增加上盖的结构强度，避免上盖随着马达的振动发生谐振，降低了磁盘驱动器工作时产生的噪音。

Description

减振降噪磁盘驱动器
【技术领域】
本发明涉及一种减振降噪磁盘驱动器，具体是涉及一种改变结构模态来减小振动和噪音的磁盘驱动器。
【背景技术】
随着计算机技术的不断进步，磁盘驱动器也从此揭开了新的发展篇章，其作为基于磁头、存储介质、控制电路、驱动马达的结合体已成为计算机存储系统的核心，并且体积不断缩小、容量不断增大，性能和可靠性也不断得到提高。磁盘驱动器抗噪性能随之成为消费者选择磁盘驱动器的参考。
驱动马达包括主轴马达与音圈马达。磁盘的噪音主要来自于驱动磁头组件的音圈马达与驱动磁盘盘片的主轴马达，同时盘片的增多也会增加噪音。早期的主轴马达采用的是滚珠轴承，随着磁盘转速的不断提高，带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。传统的磁盘驱动器结构，包括一磁盘底座及通过螺丝充分密封底座的上盖，所述音圈马达及主轴马达都收容在底座及上盖所围成的空间内。主轴马达固定在底座之上，其高速旋转产生的振动通过螺丝或者上盖与底座之间的接触面传递给上盖。并且音圈马达驱动的磁头组件装设在两端固定的转轴上，所述转轴一端固定在底座上，另一端则通过螺丝锁固在上盖上，当磁头组件在音圈马达的驱动下不停转动时，磁头组件产生的振动也会通过转轴传递到材料强度薄弱的上盖上去，使得上盖所受到的振动来源更多，振动更大。磁盘的噪音是和磁盘的转速成正比的：转速每提高一个档次，噪音等级就会相应提高。随着磁盘转速的提高，噪音问题的解决迫在眉睫。面对磁盘驱动器噪音问题，各个磁盘厂商都在不断做改进，有的从采用新型磁盘驱动器主轴马达入手，有的则以改进磁盘驱动器的封装结构为切入点，有的则利用软件调节磁盘的寻道速度入手。前述降噪方法都比较复杂，并且成本也比较高。请参考图1，图中所示为一种传统磁盘驱动器的降噪结构，其在顶盖10’上加装隔音片20’用来进一步阻止内部振动的扩散，但是该种降噪结构需要将隔音片20’安装在顶盖10’上，不仅不需要额外的连接件，同时对连接件的抗振吸振也有相应要求，所述降噪结构相对复杂，而且单独增加隔音片20’必然增加了成本。
【发明内容】
本发明的目的是提出一种改变结构模态来减小振动和噪音的磁盘驱动器。
实现上述目的的技术方案是一种减振降噪磁盘驱动器，包括一底座及扣合于底座的上盖。所述上盖上间隔设置有弧形突起和弧形凹槽。所述的弧形突起和弧形凹槽为同心的圆弧状或者椭圆弧状，沿着径向连续分布。所述的弧形突起和弧形凹槽构成波浪形的起伏状。
一种减少磁盘驱动器的振动及噪声的方法，其特征在于：在上盖上间隔设置若干弧形突起和弧形凹槽。所述的弧形突起和弧形凹槽为同心的圆弧状或者椭圆弧状，沿着径向连续分布。所述的弧形突起和弧形凹槽构成波浪形的起伏状。
本发明采用上述技术方案，其有益的技术效果在于：1)本发明减振降噪磁盘驱动器通过设置弧形突起和弧形凹槽，增强上盖的材料强度，提高上盖对应模态的固有频率，从而减小上盖的振动同时避免上盖在驱动马达振动激振下发生谐振现象，降低了磁盘驱动器产生的噪音。2)本发明减振降噪磁盘驱动器结构简单。
【附图说明】
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步的详细说明：
图1是传统磁盘驱动器的减振降噪结构图。
图2是本发明减振降噪磁盘驱动器的立体分解图。
图3是本发明减振降噪磁盘驱动器第一实施方式结构示意图。
图4是本发明减振降噪磁盘驱动器沿图3中A-A线的局部剖视图。
图5是本发明减振降噪磁盘驱动器的第二实施方式结构示意图。
图6是本发明减振降噪磁盘驱动器沿图5中B-B线的局部剖视图。
【具体实施方式】
请参考图2，一种减振降噪磁盘驱动器，通过改变上盖的结构模态，提高上盖对应模态的固有频率，增强上盖的材料强度，减小磁盘驱动器产生的噪音。所述减振降噪磁盘驱动器包括一底座70、一与底座70充分密封的上盖10、若干存储数据的磁盘30、承载若干读写数据磁头46的磁头组件40及一装设于底座70下方的控制电路板。
在所述底座70与上盖10之间形成一密封空间，所述密封空间收容存储数据的磁盘30、读写数据的磁头46及承载磁头46的磁头组件40。本实施方式中，磁盘驱动器具有两片磁盘30，每一磁盘30覆盖有磁介质。所述底座70还装有一连结控制电路板11的接合器(未标示)，所述结合器传递密封空间内磁头读写的数据信号。
所述底座70凹陷一磁盘空间，所述磁盘空间中心安装一马达72，所述马达72具有一定子及一轴毂(图未示)。所述定子缠绕若干电磁线圈，所述轴毂围绕定子的线圈设有一磁圈。所述轴毂的磁圈感应定子的通电电磁线圈并驱动所述轴毂高速旋转。所述两磁盘30装设在主轴马达72的轴毂上，两磁盘30之间通过一垫圈间隔开来。上方磁盘30顶部通过螺丝在马达72轴毂装设一压片32，所述压片32在螺丝的作用下发生形变，并产生变形力将磁盘30压紧固定，从而保证磁盘30盘面不发生形变。
所述磁头组件40通过轴承旋转固定在底座70的固定轴上(图未示)，本实施方式中，所述磁头组件40包括装设于磁头组件40尾部的磁感应线圈42及用来悬挂所述磁头46的悬臂44。所述线圈42位于一上磁块52与下磁块50之间，通电的线圈42在磁场中受洛伦滋力转动同时带动悬臂44转动，从而辅助磁头46完成寻轨。磁头46读取信号后，将信号传送到最近的装设于磁头组件40的一信号放大电路，将读取的信号放大。放大的信号通过一软性电路板传送到装设于底座70下方的控制电路板，由控制电路板进行处理。所述磁头组件40一侧还设有一磁头组件锁定装置60。当磁盘驱动器受振动或者冲击，由固定轴支撑的磁头组件40的悬臂44会左右摆动，致使磁头46及磁盘数据受到损伤。此时，所述磁头组件锁定装置60用来卡住磁头组件40以防止其受振动发生意外的转动。
请参考图3至图6，所述上盖10顶部凹陷形成一模态区12，所述模态区12大致呈圆环状，在不影响磁盘驱动器内部磁头组件40寻轨的前提下，在上盖的有限空间内尽可能的增大模态区的面积。所述上盖10还进一步开设一固定孔14，所述固定孔14用来将旋转支撑磁头组件40的固定轴两端固定。
本发明的磁盘驱动器中上盖10的结构有若干种，每一种上盖10都有各自的模态及不同的固有的频率，当上盖10被激振时，容易发生谐振产生噪音。如果磁盘驱动器上盖10模态的固有频率越高，表明上盖10结构越坚固，则上盖10振动的幅度越小，所以推动空气产生的噪音越小，亦即越安静。如果磁盘驱动器上盖10模态的固有频率越低，表明上盖10结构越柔韧，则上盖10振动的幅度越大，所以推动空气产生的噪音越大，亦即噪音越大。对传统磁盘驱动器的上盖进行模态实验分析表明，传统上盖的固有频率为494Hz，远远不能满足降噪的需求。磁盘驱动器顶盖的固有频率与顶盖的刚度成正比，与顶盖的重量成反比。在不增加磁盘驱动器重量的前提下，提高磁盘驱动器上盖10的固有频率，成为本发明所要解决的技术问题。
作为本发明的第一实施方式，所述上盖10顶部凹陷形成一圆弧状的模态区121，所述模态区121内设有若干起伏的弧形突起161与弧形凹槽181，所述弧形突起161与凹槽181在圆弧状模态区121内以一共同圆心为中心，为同心的圆弧状或者椭圆弧状，并沿着径向连续分布。所述的弧形突起161和弧形凹槽181构成波浪形的起伏状。对本发明第一实施方式中的磁盘驱动器上盖10进行模态实验，试验结果表明，本发明磁盘驱动器的上盖固有频率为1039Hz，增加了上盖10的结构强度，避免上盖10随着各种马达的振动发生谐振，充分降低了磁盘驱动器工作时产生的噪音。
作为本发明的第二实施方式，当所述同心的沿着径向连续分布的圆弧形或者椭圆弧形的突起与凹槽的半径无限大的时候，所述圆弧形或者椭圆弧形的突起与凹槽可能平行分布。具体请参见图5至图6，所述上盖10顶部凹陷形成一特定形状的模态区122，所述模态区122内设有若干呈波浪状分布的起伏的突起162与凹槽182。所述突起162与凹槽182呈波浪状在模态区122内横向分布。对本发明第二实施方式中的磁盘驱动器上盖10进行模态实验，试验结果表明，本发明磁盘驱动器的上盖固有频率为689Hz，增加了上盖10的结构强度，足以避免上盖10随着各种马达的振动发生谐振，减小磁盘驱动器工作时产生的噪音。
磁盘工作时，主轴马达72与寻轨的磁头组件40都高速转动。主轴马达72因为固定在底座70之上，其高速旋转产生的振动通过螺丝或者上盖10与底座72之间的接触面传递给上盖10。因为模态区121、122结构的作用，使得上盖10的固有频率增加了。虽然外部存在激振的环境，但是上盖10也不易发生谐振产生噪音，从而降低了磁盘驱动器工作时产生的噪音。
请参考图1，本发明同时涉及一种减少磁盘驱动器的振动及噪声的方法，所述方法在上盖上间隔设置若干弧形突起161和弧形凹槽181。所述的弧形突起161和弧形凹槽181为同心的圆弧状或者椭圆弧状，沿着径向连续分布。所述的弧形突起161和弧形凹槽181构成波浪形的起伏状。

Claims (5)

1、一种减振降噪磁盘驱动器，包括一底座及扣合于底座的上盖，其特征在于：所述上盖上间隔设置有弧形突起和弧形凹槽。
2、根据权利要求1所述的减振降噪磁盘驱动器，其特征在于：所述的弧形突起和弧形凹槽为同心的圆弧状或者椭圆弧状，沿着径向连续分布。
3、根据权利要求1或2所述的减振降噪磁盘驱动器，其特征在于：所述的弧形突起和弧形凹槽构成波浪形的起伏状。
4、一种减少磁盘驱动器的振动及噪声的方法，其特征在于：在上盖上间隔设置若干弧形突起和弧形凹槽。
5、根据权利要求4所述的减少磁盘驱动器的振动及噪声的方法，其特征在于：所述的弧形突起和弧形凹槽为同心的圆弧状或者椭圆弧状，沿着径向连续分布。
根据权利要求4或者5所述的减少磁盘驱动器的振动及噪声的方法，其特征在于：所述的弧形突起和弧形凹槽构成波浪形的起伏状。
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