CN1945731A - 硬盘驱动器的颗粒排出装置及包括该装置的硬盘驱动器 - Google Patents

硬盘驱动器的颗粒排出装置及包括该装置的硬盘驱动器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种颗粒排出装置和包括该装置的硬盘驱动器。该颗粒排出装置包括硬盘驱动器的覆盖构件；以及设置在覆盖构件的底部表面上且面向盘的空气引导构件，用以形成流动路径，其将盘旋转产生的气流引导到盘的外部。另外，沿空气引导构件的外周形成的流动路径具有空气进口部分，该空气进口部分具有比流动路径的空气出口部分的横截面更大的横截面。

Description

硬盘驱动器的颗粒排出装置及包括该装置的硬盘驱动器
技术领域
本发明涉及一种硬盘驱动器，更具体地说，涉及一种颗粒排出装置以及包括这种颗粒排出装置的硬盘驱动器，该颗粒排出装置将在盘上的包括例如灰尘的颗粒的空气引导至盘外部。
背景技术
在盘上存在的例如灰尘的细小颗粒附着至盘的表面上，从而使读/写磁头的操作变得不稳定。也就是说，当读/写磁头碰到盘表面上存在的细小颗粒时，坚硬的细小颗粒可能在读/写磁头上产生刮痕，从而降低了读/写磁头的性能。此外，盘层可能被聚积的细小颗粒污染或损害。也就是说，盘的润滑层或保护层被聚积的细小颗粒刮划，从而降低了磁性记录层的性能，并且可能产生严重的盘误差。
因此，这些细小颗粒应该被清除，使其不遗留在硬盘驱动器中，尤其是不遗留在读/写磁头上和盘的表面上。
图1示出了具有用于去除遗留在硬盘驱动器中的细小颗粒的滤波装置的传统硬盘驱动器。
参见图1，该传统硬盘驱动器包括；具有底座构件3和覆盖构件2的壳体1，安装在底座构件3上的主轴电动机6，固定安装在主轴电动机6上的一个或多个数据存储盘4，以及用于将复制和记录数据的读/写磁头移动到数据存储盘4的预定位置的致动器5。
在如上所述的硬盘驱动器中，当数据存储盘4高速旋转时，壳体1中的空气沿与数据存储盘4的旋转方向相同的方向流动，即图1中箭头A表示的方向。某些流动空气由形成在数据存储盘4的外周部分上的空气引导构件9引导，并流经过滤器7。流动空气里包括的例如灰尘的细小颗粒被过滤器7过滤。
在以上2.5英寸或更大的硬盘驱动器中，因为盘的直径较大且转速较快(大约5400转/分或更快)，所以空气通过盘的旋转而充分流动，因此颗粒可以被轻易地清除。
然而，在小而薄的小型化(SFF)硬盘驱动器中，盘的直径小，且旋转速度慢。因此，由盘的旋转产生的气流是不足够的，从而在盘上的颗粒不能轻易地被清除出盘。因此，读/写磁头和盘的表面可能被物理损坏，或者读/写磁头的性能会被降低。
发明内容
本发明提供一种颗粒排出装置以及包括该颗粒排出装置的硬盘驱动器，其通过将包括细小颗粒的流动气体引导到盘外部消除盘上的颗粒。
根据本发明的一个方面提供了一种硬盘驱动器的颗粒排出装置。该装置包括：所述硬盘驱动器的覆盖构件；以及面向盘，安装在覆盖构件的底部表面上的引导构件，以形成将盘旋转产生的气流引导到盘外部的流动路径，其中沿空气引导构件的外周形成的流动路径具有空气进口部分，其具有比流动路径的出口部分的横截面更大的横截面。
空气引导构件内周可以与盘的旋转中心同心地形成，且可以与旋转盘的主轴电动机的外周相邻。
空气引导构件的内周可以与盘的旋转中心同心地形成，空气引导构件的外周可以形成为流线型，其半径从盘的旋转中心沿着盘的旋转方向逐渐地增加。
空气引导构件可以是过滤器，用于不断地控制硬盘驱动器内部和硬盘驱动器外部的空气压力。
空气引导构件可以是过滤器，用于阻止硬盘驱动器外部的有害气体或潮气在硬盘驱动器中产生。
该设备可以进一步包括颗粒收集过滤器，位于沿着空气引导构件的外周形成的流动路径的空气出口部分的前部，以收集流动空气中包括的颗粒。
颗粒收集过滤器可以是吸收过滤器。
颗粒收集过滤器可以是再循环过滤器。
根据本发明的另一个方面，提供了一种硬盘驱动器。该硬盘驱动器包括：底座构件；安装在底座构件上使盘旋转以存储数据的主轴电动机；安装在底座构件上以使盘上预定位置上的读/写磁头移动的致动器；以及在底座构件的上部安装的覆盖构件，其中面对盘的空气引导构件被设置在覆盖构件的底端表面上，以便形成流动路径，其将盘旋转产生的气流引导到盘外部，且沿空气引导构件的外周形成的流动路径具有空气进口部分，其具有比流动路径的空气出口部分的横截面更大的横截面。
空气引导构件内周可以与盘的旋转中心同心地形成，且可以与旋转盘的主轴电动机的外周相邻。
空气引导构件的内周与盘的旋转中心同心地形成，且空气引导构件的外周形成为流线型，其半径从盘的旋转中心沿着盘的旋转方向逐渐地增加。
所述空气引导构件可以是呼吸过滤器。
该硬盘驱动器可以进一步包括位于沿空气引导构件外周形成的流动路径的空气出口部分前部的颗粒收集过滤器，以收集在流动空气中包括的颗粒。
附图说明
本发明的上述和其他特性和优点将通过参考附图详细描述示范性实施例变得更加显见，所述附图中：
图1是包括相关技术的过滤器装置的硬盘驱动器的透视图；
图2是根据本发明示范性实施例的具有颗粒排出装置的硬盘驱动器的示意性透视图；
图3是图2的颗粒排出装置的示意图，用于示出根据本发明的空气引导构件；
图4是用作图2的空气引导构件的例子的呼吸过滤器的截面剖视图；以及
图5是安装在底座构件上的再循环过滤器的局部透视图，其作为图2的颗粒收集过滤器的例子。
具体实施方式
图2是包括根据本发明的实施例的颗粒排出装置的硬盘驱动器的示意性透视图，而图3是图2的颗粒排出装置的原理图，用于示出本发明的空气引导构件。
参见图2和3，本发明的硬盘驱动器包括：具有底座构件111和覆盖构件112的壳体110，安装在底座构件111上使盘120旋转的主轴电动机130，以及具有读/写磁头的致动器140。覆盖构件112通过例如多个连接螺丝119的连接装置连接到底座构件111的上部，同时保护盘120、主轴电动机130和致动器140。
印刷电路板160可以连接到底座构件111的底部表面，用以驱动硬盘驱动器，同时多个电路装置162安装在印刷电路板160上。
致动器140移动读/写磁头，用于在盘120上记录数据或将记录的数据复制到盘120预定的位置上，并且被安装在底座构件111上以便旋转。更具体地说，致动器140包括：摆动臂142，可旋转地与安装在底座构件111上的致动器枢轴141连接；悬架143，朝着盘120表面的方向，连接到摆动臂142的端部，用以偏置其上安装有磁头的滑动头；以及使摆动臂142旋转的音圈电机(VCM)146。该音圈电机146包括连接到摆动臂142的另一端部的VCM线圈147，以及面对VCM线圈147的磁铁148。
根据本发明的颗粒排出装置的当前实施例，空气引导构件170安装在面对盘120表面的覆盖构件112的底部表面上。安装在覆盖构件112的底部表面上的空气引导构件170将盘120的旋转产生的气流引导到盘120的外部。空气引导构件170附着在覆盖构件112面对盘120的表面的一部分上。
更具体地说，空气引导构件170被形成为沿着盘120的旋转方向盘旋延伸。具体地说，空气引导构件170的宽度W从引导空气的上游端部170a到清除空气的下游端部170b变得更宽。形成了空气引导构件170的内周170c，在与盘120的旋转中心同心的同时，尽可能地接近主轴电动机130的外周。此外，可以将空气引导构件170的外周170d形成为流线的，即，沿着盘120的旋转方向，其半径从盘120的旋转中心到外周170d可以逐渐增加。因此，盘120的外部边缘和空气引导构件170的外周170d之间的距离沿着盘120的旋转方向变得更小，从而在空气引导构件170和底座构件111的或覆盖构件112的侧壁之间形成的流动路径变得更小。然而，本发明不局限于上面的例子，并且，即使当横截面沿着空气的流动路径不规则变化时，空气出口部分的横截面应该比路径的空气进口部分的横截面更小。
下面将参照图3描述空气引导构件170的操作。
当通过主轴电动机130使盘120开始旋转时，在与盘120的旋转方向相同的方向中产生气流F。气流F沿着空气引导构件170的外周170d被引导。从而，空气在空气引导构件170的外周170d和底座构件111或覆盖构件112的侧壁之间沿着盘120的旋转方向D流动。由于沿着盘120的旋转方向D，在空气引导构件170和盘120的外部边缘之间的距离变得更窄，所以空气被逐渐引至盘120的外部。朝向空气引导构件170的下游端部170b，在空气引导构件170的外周170d和底座构件111的侧壁之间的距离变得更小。因此，流动路径的横截面变得更小，从而空气的流通变得更快，并且压力下降同时空气吸入操作变得很强。于是利用快速的气流，盘120上的颗粒被清除出硬盘120。
本发明的硬盘驱动器还可以包括过滤器，其被邻近设置在空气引导构件170和覆盖构件112或底座构件111的侧壁之间形成的流动路径的空气出口部分，用于收集沿空气引导构件170流动的在空气流中的颗粒。更详细地说，该过滤器可使用吸收过滤器180。吸收过滤器180可以附着在覆盖构件112的底部表面上，以便定位在空气引导构件170和底座构件111或覆盖构件112的侧壁之间形成的流动路径的空气出口的前部。因此，利用流动空气而清除出硬盘120的颗粒可以被吸收过滤器180有效地收集。
同时，安装在硬盘驱动器的底座构件111上的再循环过滤器可以被用作用以过滤由流动空气清除出盘120的颗粒的过滤器。稍候将更详细描述再循环过滤器。
图4是被用作图2的空气引导构件的呼吸过滤器的截面剖视图。
呼吸过滤器可以被用作空气引导构件170。通常，呼吸过滤器170平衡硬盘驱动器的内部压力和外部压力，且同时避免有害气体或潮气渗入到硬盘驱动器里。更详细地说，如图4所示的，呼吸过滤器170包括：被过滤器构件171和172包围的碳颗粒173，以及连接硬盘120的外部和内部的呼吸路径174。呼吸路径174的一端被连通到贯穿覆盖构件112的呼吸孔175。当外部空气通过呼吸路径174被引入硬盘驱动器中时，在空气中包括的有害气体或潮气被碳颗粒173吸收并去除，且由此可以将清洁的空气引入硬盘驱动器中。
图5是安装在底座构件上的再循环过滤器的局部透视图，其作为图2的颗粒收集过滤器的另一个例子。
参见图5，再循环过滤器192可以被安装在硬盘驱动器的底座构件111上作为颗粒收集过滤器，用于过滤由流动空气F清除出盘120的颗粒。再循环过滤器192被安装在空气引导构件170的下游端部170b的前部，且由固定安装在底座构件111上的过滤器夹191支持。
可以使用再循环过滤器192替代图2到4中所示的吸收过滤器180，或者可以将再循环过滤器192与吸收过滤器180一起使用。
如下进行了根据本发明的过滤器的性能测试的实验。
表1示出了一实验的测量结果，该实验以0.05立方厘米/秒的注入流速率将0.1μm颗粒和0.3μm颗粒注入0.85英寸硬盘驱动器中之后，测量去除90％或更多的注入颗粒所花费的时间。
[表1]
  用于去除颗粒的时间(T90)
  0.1μm颗粒   0.3μm颗粒
  没安装任何过滤器的情况   13.4秒   14.9秒
  安装了再循环过滤器的情况   12.5秒   14.2秒
  安装了再循环过滤器和传统呼吸过滤器的情况   9.6秒   9.0秒
  安装了根据本发明的呼吸过滤器和再循环过滤器的情况   8.0秒   7.9秒
参见表1，当没安装任何过滤器时，用于去除90％的或更多的颗粒的时间是最长的，即13.4秒。然而，当使用了根据本发明的空气引导构件时，具体地说，安装了根据本发明的呼吸过滤器和再循环过滤器时，用于去除90％或更多的颗粒的时间是最短的，即8.0秒。
如上所述，通过附着在覆盖构件的底部表面上的例如呼吸过滤器的空气引导构件，由盘的旋转产生的气流被引导到硬盘的外部，从而流动速度变得更快。因此，在盘上存在的颗粒可以有效地被清除出盘，从而可以防止由于颗粒引起的对盘或磁头的损坏和硬盘驱动器性能的降低。
此外，邻近空气引导构件与覆盖构件和底座构件的侧壁之间形成的流动路径的空气出口安装的过滤器，可以有效地收集清除出盘的颗粒。
虽然已经参考示范性实施例详细示出和描述了本发明，本领域技术人员应当理解：在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对形式和细节做出各种变化。
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2005年9月1日在韩国专利局提交的韩国专利申请No.10-2005-0081320和2005年9月1日在美国专利商标局提交的美国临时申请No.60/712,857的优先权，其整体说明在此引为参考。

Claims (15)

1、一种硬盘驱动器的颗粒排出装置，所述装置包括：
硬盘驱动器的覆盖构件；以及
面向盘的空气引导构件，其设置在覆盖构件的底部表面上，以便形成将盘旋转产生的气流引导到盘外部的流动路径，
其中，沿空气引导构件的外周形成的流动路径具有空气进口部分，其具有比流动路径的空气出口部分的横截面更大的横截面。
2、如权利要求1所述的装置，其中，所述空气引导构件的内周与盘的旋转中心同心地形成，且邻近于使盘旋转的主轴电动机的外周。
3、如权利要求1所述的装置，其中，所述空气引导构件的内周与盘的旋转中心同心地形成，且所述空气引导构件的外周形成为流线型，其半径从盘的旋转中心沿盘的旋转方向逐渐地增加。
4、如权利要求1所述的装置，其中，所述空气引导构件包括过滤器，其用于不断地控制硬盘驱动器内部和硬盘驱动器外部的空气压力。
5、如权利要求1所述的装置，其中，所述空气引导构件包括过滤器，用于阻止在硬盘驱动器外部的有害气体或潮气被引入硬盘驱动器的内部。
6、如权利要求1所述的装置，其中，还包括：
颗粒收集过滤器，其位于沿空气引导构件的外周形成的流动路径的空气出口部分的前部，用以收集流动空气中包括的颗粒。
7、如权利要求6所述的装置，其中，所述颗粒收集过滤器包括吸收过滤器。
8、如权利要求6所述的装置，其中，所述颗粒收集过滤器包括再循环过滤器。
9、一种硬盘驱动器，包括：
底座构件；
安装在所述底座构件上用以旋转存储数据的盘的主轴电动机；
安装在所述底座构件上用以将读/写磁头移动至盘的预定位置的致动器；以及
安装在所述底座构件的上部的覆盖构件，
其中面向盘的空气引导构件安装在覆盖构件的底部表面上，以形成将盘的旋转产生的气流引导到盘外部的流动路径，且沿空气引导构件的外周形成的流动路径具有一个比流动路径的出口部分的横截面更大的横截面的空气进口部分。
10、如权利要求9所述的硬盘驱动器，其中，所述空气引导构件的内周与盘的旋转中心同心地形成，且邻近使盘旋转的主轴电动机的外周。
11、如权利要求9所述的硬盘驱动器，其中，所述空气引导构件的内周与盘的旋转中心同心地形成，且所述空气引导构件的外周形成为流线型，其半径从盘的旋转中心沿着盘的旋转方向逐渐增加。
12、如权利要求9所述的硬盘驱动器，其中，所述空气引导构件包括呼吸过滤器。
13、如权利要求9所述的硬盘驱动器，其中，还包括：
颗粒收集过滤器，其位于沿着空气引导构件的外周形成的流动路径的空气出口部分的前部，以收集流动空气中包括的颗粒。
14、如权利要求13所述的硬盘驱动器，其中，所述颗粒收集过滤器包括吸收过滤器。
15、如权利要求13所述的硬盘驱动器，其中，所述颗粒收集过滤器包括再循环过滤器。
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