CN1983417A - 主轴电机组件及具有其的硬盘驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了主轴电机组件及具有其的硬盘驱动器。主轴电机组件包括：数据存储盘，用于存储数据且具有停置读/写头的停置区；驱动数据存储盘的主轴电机，该主轴电机具有轴毂，围绕该轴毂装配数据存储盘；和用于将数据存储盘固定在轴毂上的夹紧部件。该夹紧部件具有沿其圆周外边缘面对停置区形成的振动限制部，该振动限制部与数据存储盘的表面形成边缘间隙。

Description

主轴电机组件及具有其的硬盘驱动器

技术领域

本发明总体上涉及主轴电机组件及具有其的硬盘驱动器，更具体地，涉及具有改进抗冲击性的主轴电机组件及具有该主轴电动组件的硬盘驱动器组件。

背景技术

硬盘驱动器是一种存储装置，其使用接近数据存储盘的表面的读/写头在盘上记录数据或读取存储在数据存储盘上的数据。读/写头旋转地安装在主轴电机上。为了记录或读取数据，读/写头通过致动器从旋转盘的记录表面上轻微地抬起而移动到期望位置。当硬盘驱动器不工作时(即，当硬盘驱动器不使盘旋转时)，读/写头停置在远离数据存储盘的记录表面的位置，使得当冲击施加到硬盘驱动器时，读/写头不与记录表面碰撞。用于停置读/写头的读/写头停置系统可分为接触起停(CSS)型和斜面(ramp)型。

在CSS型停置系统中，读/写头停置在设置于数据存储盘的内圆周处的停置区中。在斜面型停置系统中，读/写头停置在与数据存储盘的外圆周相邻的斜面上。

图1示出具有斜面型停置系统的常规硬盘驱动器的透视图。参考图1，硬盘驱动器包括彼此面对组装的盖部件11和框架部件12。硬盘驱动器还包括容纳在盖部件11和框架部件12之间的致动器30和主轴电机组件。

主轴电机组件包括：数据存储盘50；主轴电机60，其上安装该数据存储盘50以与主轴电机60一起旋转；夹紧部件20，用于将数据存储盘50牢固地固定在主轴电机60上，使得数据存储盘50与主轴电机60一起旋转；以及经由夹紧部件20中的孔联接到主轴电机60的螺旋部件55。

致动器30包括：枢转地组装在致动器枢轴31上的摆臂32；安装在摆臂32的前端上的悬架35；安装在悬架35上的读/写头(未示出)；和音圈电机40，其顺时针或逆时针地枢转摆臂32，将读/写头移动到数据存储盘50的目标位置。

当启动硬盘驱动器且数据存储盘50开始旋转时，摆臂32逆时针枢转，以将读/写头装载在数据存储盘50上。当关断硬盘驱动器且数据存储盘50停止旋转时，摆臂32顺时针旋转，以卸载在数据存储盘50外圆周邻近位置设置的斜面90上的读/写头。

硬盘驱动器的斜面型停置系统使对硬盘驱动器的冲击作用最小。然而，附加元件(即，斜面90)必须安装在硬盘驱动器上，这就增加了工作量或生产操作步骤。而且，在硬盘驱动器中必须提供附加空间以在其中安装斜面90，因此为了容纳斜面90使得硬盘驱动器的总尺寸更大。此外，为了稳定地将读/写头停置在斜面90上，不能将数据存储在数据存储盘50的边缘区域中。这导致在增加数据存储盘50的存储容量方面的结构限制。

另一方面，硬盘驱动器的CCS型停置系统具有低生产成本而且厚度、重量和长度都小。然而，因为硬盘驱动器的CCS型停置系统不能使对硬盘驱动器的冲击作用最小，CCS型硬盘驱动器不能有效地用于便携式装置。

发明内容

本发明提供了一种具有改进的抗冲击特性的主轴电机组件，使用可以便宜地制造的具有小尺寸的CCS型停置系统，并提供使存储盘的存储容量增加。本发明也提供了一种具有主轴电机组件的硬盘驱动器。

本发明的其他方面将部分在下面的说明书中阐述，部分将从说明书显而易见，或可由本发明的实践获知。

本发明的前述和/或其他方面通过提供一种主轴电机组件实现，该主轴电机组件包括：数据存储盘，用于存储数据并具有停置读/写头的停置区(parking region)；用于驱动数据存储盘的主轴电机，该主轴电机具有轴毂，围绕该轴毂装配数据存储盘；和用于将数据存储盘固定在轴毂上的夹紧部件。该夹紧部件具有沿其圆周外边缘面对停置区形成的振动限制部，该振动限制部与数据存储盘的表面形成边缘间隙。

夹紧部件可包括轻微地朝盘的表面突出且被推动而接触盘的表面的圆周压力部，并且振动限制部从圆周压力部沿径向延伸。

主轴电机组件还可包括在面向盘的振动限制部表面上设置的阻尼部件(damping member)。

阻尼部件可通过注模工艺与夹紧部件一体地形成。

阻尼部件可形成为具有对应于振动限制部的轮缘形状和多个以预定间距彼此分开的联接突出部。

振动限制部可包括多个装配阻尼部件的各个突出部的联接孔。

阻尼部件可由柔性塑料材料形成。

停置区可形成在盘的圆周内边缘上。

当盘停止旋转时，读/写头可位于盘的停置区和夹紧部件的振动限制部之间。

本发明的前述和/或其他方面也可通过提供一种主轴电机组件实现，该主轴电机组件包括：主轴电机；设置在主轴电机上且通过主轴电机可旋转的盘；和夹紧部件，设置在盘上以将盘夹紧到主轴电机上，并具有压力部以围绕盘的圆周部接触盘，以及沿盘表面离开压力部延伸的振动限制部，以沿压力部的外圆周限定与盘表面的空间。

本发明的前述和/或其他方面也可通过提供一种硬盘驱动器实现，该硬盘驱动器包括：致动器，将附着于其前端的读/写头移动到选定位置；数据存储盘，用于存储数据且具有停放读/写头的停置区；主轴电机，用于驱动数据存储盘且具有轴毂，围绕轴毂装配该数据存储盘；和夹紧部件，将数据存储盘固定在轴毂上并具有形成在其圆周外边缘上的振动限制部，该振动限制部面对停置区并与盘形成边缘间隙。

致动器可包括：悬架，在其上连接读/写头且具有形成在其前端的阻尼突出部；摆臂，以支撑该悬架且围绕枢轴枢转；以及驱动摆臂的音圈电机。

阻尼突出部可为半球形的且可由柔性塑料材料制成。

本发明的前述和/或其他方面也可通过提供一种硬盘驱动器实现，该硬盘驱动器包括：主轴电机；设置在主轴电机上的盘；夹紧部件，设置在盘和主轴电机上以将盘夹紧到主轴电机上，并具有围绕夹紧部件的外圆周平行于盘延伸的限制部；以及磁头组件，具有悬架，在悬架上设置有磁头，该磁头可在限制部和盘之间移动。

附图说明

从下面结合附图对实施例的说明中，本发明的这些和/或其他方面将变得显而易见且更容易理解，附图中：

图1是示出常规硬盘驱动器的透视图；

图2是示出根据本发明实施例的具有主轴电机组件的硬盘驱动器的透视图；

图3是示出图2的硬盘驱动器的工作的平面图；

图4是示出沿图2的线IV-IV截取的硬盘驱动器的主轴电机组件的截面图；

图5是示出从方向V看到的图3的硬盘驱动器的侧视图；

图6是根据本发明实施例的图2的硬盘驱动器的阻尼部件和夹紧部件的透视图；

图7是示出沿图6的线VII-VII截取的硬盘驱动器的阻尼部件和夹紧部件的截面图；和

图8是根据本发明实施例的采用图6的阻尼部件和夹紧部件的硬盘驱动器一部分的侧视图。

具体实施方式

现在将详细说明本发明的实施例，其示例示于附图中，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。下面参考附图描述实施例是为了解释本发明。

图2是示出根据本发明实施例的具有主轴电机组件的硬盘驱动器的透视图。参考图2，硬盘驱动器包括数据存储盘150，旋转该数据存储盘150的主轴电机160，将数据存储盘150固定在主轴电机160上的夹紧部件120，和移动读/写头138的致动器130，所述读/写头从数据存储盘150的预定位置读取数据和将数据写入到数据存储盘150的预定位置。主轴电机组件包括数据存储盘150，主轴电机160和夹紧部件120。硬盘驱动器还包括彼此联接的基底部件112和盖部件111以容纳主轴电机组件、致动器130等。

主轴电机160安装在硬盘驱动器的基底部件112上。一个或多个数据存储盘150安装在主轴电机160上。借助主轴电机160以预定角速度旋转数据存储盘150。不存储数据的停置区P沿着数据存储盘150的圆周内边缘形成。当数据存储盘150停止旋转时，停置区P允许读/写头138稳定地停靠(即，停置)于其上。在停置区P的整个表面上可均匀分布多个隆起，使得当数据存储盘150开始旋转时，位于数据存储盘150表面上的读/写头138可以有效地升起高于数据存储盘150的表面。

夹紧部件120将数据存储盘150推到主轴电机160上。当通过夹紧部件120的中心孔121将螺旋部件155螺旋联接到主轴电机160的上端时，夹紧部件120以预定压力接触数据存储盘150。夹紧部件120在垂直方向在其对应于停置区P的外部包括振动限制部125。将在下文描述振动限制部125。

致动器130包括安置在基座部件112上的致动器枢轴131，摆臂132，悬架135，读/写头138，线圈支撑单元145，具有VCM线圈141的音圈电机(VCM)，磁体175和轭171。摆臂132枢转地连接到致动器枢轴131。悬架135连接到摆臂132的前端以可支撑地朝数据存储盘150的表面偏置读/写头138。该线圈支撑单元145设置在摆臂132的后端。

音圈电机提供旋转摆臂132的驱动力。也就是说，借助施加到VCM线圈141的电流和由磁体175形成的电场之间的交互作用，摆臂132在根据Fleming左手定律的方向上围绕致动器枢轴131枢转。在线圈支撑单元145上组装VCM线圈141。磁体175面对VCM线圈141。在轭171上支撑磁体175。

图3是示出图2的硬盘驱动器的操作的平面图。

参考图3，当开启硬盘驱动器以及数据存储盘150开始旋转时，通过音圈电机使摆臂132围绕致动器枢轴131在第一方向(例如顺时针方向)枢转，以沿着数据存储盘150的记录表面从停置区P(参见图2)移动读/写头138。例如，数据存储盘150的记录表面指示排除了停置区P的数据区。当数据存储盘150旋转时，围绕数据存储盘150产生气流。该气流产生提升力，其将读/写头138提升超出记录表面预定高度。在此状态下，遵循预定的磁道T，读/写头138在数据存储盘150的记录表面上记录数据，或者读取存储在数据存储盘150的记录表面内的数据。

另外，当关断硬盘驱动器且数据存储盘150停止旋转时，摆臂132在与第一方向相反的第二方向(例如，逆时针方向)上围绕致动器枢轴131枢转，以允许读/写头138从数据存储盘150的记录表面移动且位于沿着数据存储盘150的圆周内边缘形成的停置区P内。

图4是示出沿图2的线IV-IV截取的硬盘驱动器的主轴电机组件的截面图。参考图4，主轴电机160包括安置在基座部件112上的轴161，固定在该轴161的外圆周上的定子163，以及在定子163的外侧上设置的转子例如轴毂165。数据存储盘150围绕轴毂165装配。主轴电机160具有顶端中心孔，螺旋部件155螺旋联接于该中心孔。当螺旋部件155被螺旋联接到主轴电机160时，由螺旋部件155的头部朝数据存储盘150推动夹紧部件120。夹紧部件120具有圆周压力部123，其是弯曲的且朝数据存储盘150伸出(即，向下朝数据存储盘150的表面)。压力部123也可具有从夹紧部件120的平面向下延伸的V形或U形的伸出部。伸出部接触数据存储盘150邻近该盘150围绕轴毂165装配的地方。随着圆周压力部123弹性变形，夹紧部件120接触数据存储盘150同时施加预定压力。振动限制部125在径向方向从圆周压力部123延伸且垂直地对应于停置区P。换句话说，振动限制部125在水平方向延伸，而圆周压力部123在垂直方向延伸。预定的边缘间隙(marginal gap)″g″形成在夹紧部件120的振动限制部125和数据存储盘150的停置区P之间。当读/写头138移动到停置区中或从停置区中移出时，边缘间隙″g″防止附着有读/写头138的悬架135的前端妨碍夹紧部件120。边缘间隙″g″在不妨碍读/写头138运动的范围内可形成为尽可能的小，使得能够最小化对硬盘驱动器的冲击作用。现在更详细地描述这点。

图5是示出当读/写头138停置在数据存储盘150的停置区P(即，在盘150的停置区P与振动限制部125之间)时，从方向V看到的图3的硬盘驱动器的侧视图)。当冲击垂直地施加到没有工作的硬盘驱动器时(即，读/写头138停置在停置区P且数据存储盘150不旋转)，例如，当在垂直向上方向施加冲击到硬盘驱动器时，具有相对低强度的悬架135向下偏置且由其弹性回复力在直立向上方向回弹。此时，读/写头138迅速地与悬架135一起升起且与夹紧部件120的振动限制部125碰撞，以产生相斥的碰撞力，由此悬架135再一次向下移动。当边缘间隙″g″没有限定在预定范围内以及悬架135重复以上所述的运动时，处于立位的读/写头138碰撞数据存储盘150的表面。因此，读/写头138的角部与数据存储盘150的表面重复地碰撞。如上所述，随着碰撞集中在读/写头138的角部，读/写头138可能有物理上的损坏并且可能在数据存储盘150的表面上形成凹痕。

然而，在本发明实施例中，因为径向延伸的振动限制部125在夹紧部件120的外圆周上形成，所以当施加冲击时，减少了读/写头138的垂直运动量。而且，因为边缘间隙″g″形成得狭窄(即，边缘间隙″g″在预定范围之内)，强制保持读/写头138与数据存储盘150的表面平行。因此，读/写头138的整个底表面而不是读/写头138的角部与数据存储盘150的表面碰撞。也就是说，增加了在读/写头138和数据存储盘150之间的碰撞面积。结果，防止了读/写头138的损坏和能够减少或者完全地避免在数据存储盘150的表面上形成凹痕。边缘间隙″g″的预定范围可被设成比与悬架135结合的读/写头138稍大。

图6是根据本发明另一实施例的阻尼部件280和夹紧部件220的透视图。参考图6，夹紧部件220具有中心孔221和围绕中心孔221形成以朝盘150的表面延伸的圆周压力部223，螺旋部件155穿透该中心孔221。圆周振动限制部225形成在夹紧部件220的外缘上且向上抬升，使得振动限制部225与盘150的表面间隔预定高度。类似于上述实施例，当冲击施加到硬盘驱动器时，圆周振动限制部225限制处于停置状态(即，在停置区P)的读/写头138的垂直振动。因此，可防止由碰撞所引起的读/写头138和盘150的损坏。

阻尼部件280联接到面对盘150的表面的夹紧部件220底表面。阻尼部件280具有与夹紧部件220的圆周边缘对应的轮缘形状且联接到夹紧部件220的圆周边缘的底部。阻尼部件280具有多个彼此间隔预定距离或间距且朝夹紧部件220延伸的联接突出部285。在形成于夹紧部件220中的各联接孔228中装配所述突出部285。阻尼部件280可由与夹紧部件220不同的材料形成，可以是与夹紧部件220相比更柔软或较少刚性的材料。

图7是示出沿图6的线VII-VII截取的阻尼部件280和夹紧部件220的侧视图。如图7中所示，每个联接突出部285的侧表面可斜向倾斜从而不会从各个相应的联接孔228脱离。

图8是示出采用图6的夹紧部件220和阻尼部件280的硬盘驱动器一部分的侧视图。参考图8，沿着夹紧部件220的外边缘设置该振动限制部225，以面对盘150的表面并与该表面之间限定边缘间隙″g″。读/写头138停置在振动限制部225和盘150表面之间。阻尼部件280连接到振动限制部225的底表面。当读/写头138因为冲击而与振动限制部225碰撞时，阻尼部件280通过吸收读/写头138的冲击能量和通过减少从振动限制部225施加到读/写头138的排斥力，限制悬架135的振动。阻尼部件280可由具有吸收振动的阻尼能力的任何材料形成。例如，阻尼部件280可由塑料材料形成。另一种方案是，也可使用实现在此所述目的的其它材料。例如，阻尼部件280可由粘弹性材料制成，例如橡胶。

可制备或制造夹紧部件220和阻尼部件280为彼此独立的单元，且可以随后通过将阻尼部件280的联接突出部285装配到夹紧部件220的联接孔228中而互相组装(参见图6)。另一种方案是，阻尼部件280可通过注模工艺一体地形成在夹紧部件220上。当阻尼部件280附着到夹紧部件220的振动限制部225的底表面时，阻尼部件280吸收在振动限制部225和盘150之间垂直振动的悬架135的振动能量，从而快速削弱振动。

另外，可在悬架135的前端上形成阻尼突出部239。阻尼突出部239可以例如是半球形形状。当由于冲击使悬架135垂直振动时，当悬架135的前端与夹紧部件220的振动限制部225碰撞时，阻尼突出部239吸收施加到悬架135的冲击能量。结果，悬架135的振动被快速地削弱以安全地保护读/写头138和数据存储盘150。阻尼突出部239可由具有吸收振动的阻尼能力的任何材料形成。例如，阻尼突出部239可由具有柔性性质的塑料材料形成。当在悬架135的前端上设置阻尼突出部239时，阻尼突出部239迅速地吸收并削弱在夹紧部件220和数据存储盘150之间垂直振动的悬架135的振动能。因此，能够更有效地保护悬架135。

根据本发明实施例，因为硬盘驱动器采用接触起停(CSS)型停置系统，能够减小硬盘驱动器的尺寸、重量和厚度，从而减少硬盘驱动器的制造成本。而且，因为在夹紧部件的圆周外边缘上提供振动限制部以在预定范围内限制悬架的振动，该夹紧部件夹紧数据存储盘到主轴电机，所以可以防止附着于悬架的读/写头的物理损坏且提高抗冲击性能。

虽然已经示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域的技术人员将理解在不脱离本发明的原则和精神的前提下可对这些实施例进行改变，其范围限定在所附的权利要求书及其等效文件中。

本申请要求2005年10月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0101750的优先权，在这此引入其全部内容作为参考。

Claims (20)

1.一种主轴电机组件，包括：

数据存储盘，用于存储数据且具有停放读/写头的停置区；

驱动数据存储盘的主轴电机，该主轴电机具有轴毂，围绕该轴毂装配数据存储盘；和

将数据存储盘固定在轴毂上的夹紧部件，该夹紧部件具有沿其圆周外边缘面对停置区形成的振动限制部，该振动限制部与数据存储盘的表面形成边缘间隙。

2.如权利要求1的主轴电机组件，其中夹紧部件包括圆周压力部，该圆周压力部轻微地朝盘的表面突出且被推动以接触盘的表面，而且振动限制部从圆周压力部沿径向延伸。

3.如权利要求1的主轴电机组件，还包括：

在面向盘的振动限制部表面上设置的阻尼部件。

4.如权利要求3的主轴电机组件，其中阻尼部件通过注模工艺与夹紧部件一体地形成。

5.如权利要求3的主轴电机组件，其中阻尼部件形成为具有对应于振动限制部的轮缘形状和多个彼此分开预定间距的联接突出部。

6.如权利要求5的主轴电机组件，其中振动限制部包括多个联接孔，在其中装配阻尼部件的各个突出部。

7.如权利要求3的主轴电机组件，其中阻尼部件由柔性塑料材料形成。

8.如权利要求1的主轴电机组件，其中所述停置区在盘的圆周内边缘上形成。

9.如权利要求1的主轴电机组件，其中当盘停止旋转时，读/写头位于盘的停置区和夹紧部件的振动限制部之间。

10.一种主轴电机组件，包括：

主轴电机；

设置在主轴电机上且通过主轴电机可旋转的盘；和

夹紧部件，该夹紧部件设置在盘上用于将盘夹紧到主轴电机上，且具有围绕盘的圆周部接触盘的压力部以及具有振动限制部，该振动限制部沿着盘的表面从压力部延伸以沿着压力部的外圆周限定与盘的表面的空间。

11.如权利要求10的主轴电机组件，其中夹紧部件限定平行于盘的平面使得压力部沿着垂直于该被限定的平面的第一方向延伸，且振动限制部沿着平行于该被限定的平面的第二方向延伸。

12.如权利要求10的主轴电机组件，其中夹紧部件具有在限定空间中联接到振动限制部的阻尼部件，并且该阻尼部件是与夹紧部件不同的材料。

13.如权利要求10的主轴电机组件，其中该盘包括停置区，在该停置区可停放磁头，并且该振动限制部设置成邻近该盘的停置区。

14.一种硬盘驱动器，包括：

致动器，将连接到其前端的读/写头移动到选定位置；

数据存储盘，用于存储数据且具有停放读/写头的停置区；

主轴电机，用于驱动数据存储盘且具有轴毂，在轴毂周围装配数据存储盘；和

夹紧部件，将数据存储盘固定在轴毂上且在其圆周外边缘上具有振动限制部，该振动限制部面对停置区并与盘形成边缘间隙。

15.如权利要求14的硬盘驱动器，该致动器包括：

悬架，在其上连接读/写头且具有形成在其前端的阻尼突出部；

摆臂，以支撑该悬架且围绕枢轴枢转；以及

驱动摆臂的音圈电机。

16.如权利要求15的硬盘驱动器，其中阻尼突出部为半球形的。

17.如权利要求15的硬盘驱动器，其中阻尼突出部由柔性塑料材料制成。

18.一种硬盘驱动器，包括：

主轴电机；

设置在主轴电机上的盘；

设置在盘和主轴电机上的夹紧部件，以将盘夹紧到主轴电机上，且具有围绕夹紧部件的外圆周的平行于盘延伸的限制部；和

磁头组件，具有悬架，在悬架上设置有磁头，该磁头可在限制部和盘之间移动。

19.如权利要求18的硬盘驱动器，其中夹紧部件的限制部与该盘之间的磁头的移动受限，以在平行于该盘的方向上移动。

20.如权利要求18的硬盘驱动器，还包括：

容纳主轴电机、盘、夹紧部件和磁头组件的外壳，使得当该外壳接收在垂直于该盘的预定方向上的外部冲击时，该限制部削弱了由于外部冲击导致的悬架在预定方向上的移动。

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