CN1983438A - 磁盘驱动设备 - Google Patents

Abstract

支撑进行向磁盘记录信息和播放记录在磁盘上的信息两者之一的磁头的支架臂。支架驱动机构沿磁盘半径方向移动支架臂以进行支架臂定位。引导构件将在磁盘外周部分和外周部分的邻近部分的至少一个部分上的气流方向向磁盘中心部分改变。引导构件配置在外周部分和邻近部分的任一区域中支架臂的移动轨迹不受阻碍的位置上。

Description

磁盘驱动设备

相关申请的相互引用

本申请基于并要求2005年12月提交的2005-358138号日本专利申请公开公报的优先权权益；其全部内容通过引用结合在本文中。

技术领域

本发明涉及提高磁盘驱动设备中磁头定位精度的技术。

背景技术

近年来，信息处理技术得到了快速发展并且对在硬盘驱动中制造更高记录密度和更快记录速度的记录介质(磁盘)的要求也提高了。因此，要严格保证用于在记录介质上记录数据的记录头定位的精度。

但是，由于磁盘是在磁盘驱动设备的狭小空间中高速旋转的，因此会有气流产生并且在磁盘驱动设备内部的一些区域气流的最大速度大于十几米每秒。因此，磁盘驱动设备中发生气体振荡，大大影响了磁头定位的精确度。

为了解决上述问题，磁盘驱动设备中的每个部件都要作修改以防止气体振荡的产生。然而，由于记录速度和密度仍在增加，就要求降低气体振荡的发生并且提高磁头定位的精确度。

提高磁头定位精确度的技术在，例如2004-185666号日本专利申请公开公报中提出，通过在完全平行于磁盘表面的位置安装一个圆形的气体校正叶片来防止称为“磁盘振动”的磁盘的振荡。

此外，2004-171674号日本专利申请公开公报中提出一种通过将气体校正叶片集成到斜面构件上以防止沿磁盘表面产生的气体振荡的技术。

根据对气流速度数值分析的结果，从旋转磁盘中产生的气流速度在磁盘外周的圆周变得最大。当带有记录头的支架臂在磁盘外周读写数据时，气体流过支架臂和由支架臂支撑的记录头。换言之，由于气流的流体动力，当支架和记录头在磁盘外周读写数据时，支撑记录头的支架变得波动。

但是，用上述文献公开的技术难以防止气流引起支架臂的波动。

发明内容

根据本发明一个方面所述的磁盘驱动设备包括记录信息的磁盘，磁盘由电动机驱动旋转；容纳磁盘的壳体；支撑用于向磁盘记录信息和播放记录在磁盘上的信息的磁头的支架臂；在磁盘的半径方向移动支架臂用以进行支架臂定位的支架臂驱动机构；以及将在磁盘外周部分和外周邻近部分中的至少一个部分上的气流方向向磁盘中心部分改变的引导构件。引导部件配置在外周部分和邻近部分的任一区域中支架臂的移动轨迹不受阻碍的位置。

附图说明

图1是解释本发明第一实施例所述的HDD内部的顶视图。

图2是沿图1中线A-B所取的剖面图。

图3是解释图1所示的HDD内壁上的引导构件的示意图。

图4是图3所示的引导构件的概念透视图。

图5是解释图3所示用于改变气流方向的引导构件的示意图；

图6是解释根据本发明第二实施例所述的HDD的示意图；

图7是解释图6所示的改变气流方向的引导构件的示意图；

图8是解释当磁盘在不配备图6所示的引导构件的HDD中旋转时的气流速度分布的示意图；

图9是解释当磁盘在含有图6所示的引导构件的HDD中旋转时的气流速度分布的示意图；

图10是解释根据本发明第三实施例的HDD的示意图；以及

图11是HDD沿图10中C-D线所取的剖面图。

具体实施方式

下面将参照附图具体介绍本发明的实施例。本发明不局限于下面所述的实施例。作为本实施例所述磁盘驱动器的例子，将介绍一种HDD。

如图1和图2所示，第一实施例所述的HDD1包含位于壳体2中作为存储介质的磁盘6(如本实施例所述的两个磁盘6a和6b)，支撑和旋转磁盘6的主轴电动机5，支撑磁头部件7的支架组件8，驱动支架组件8的音圈电机(VCM)9，以及板单元11。

壳体2包括与磁盘6的形状完全相同的环状内壁3a，上表面敞开的矩形盒状基座3，以及用螺钉固定到基座3上以封闭基座3敞开的上表面的上盖4。在壳体2中，安装有配置在基座3的底部件3b上的主轴电动机5以及由主轴电动机5支撑并驱动旋转的两个磁盘6a和6b。

内壁3a构造成与磁盘6a和6b外周圆弧同心的圆弧状，它的半径比磁盘6a和磁盘6b的半径长，并且覆盖磁盘6a和6b外周。引导构件100配置在轴承12附近且支架臂13的移动轨迹不受阻碍的位置的内壁3a上。

引导构件100用于当磁盘6旋转时，改变在磁盘6外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分的气流方向使之流向磁盘6的中心部分。

在壳体2中，装有作为用于向磁盘6a和6b记录信息和从磁盘6a和6b中播放信息的磁头部件7的组件，可移动的支撑用于磁盘6a和6b的磁头部件7的支架组件8，包含在支架驱动构件中的沿磁盘6a和6b半径方向移动支架组件8并对支架组件8进行定位的VCM 9，支架组件8支架组件8，当磁头部件7移到磁盘6a和6b的最外圈时将磁头部件7保持在从磁盘6a和6b分离的保存区域的坡道装载机构10，以及含有前置放大器的板单元11。

换言之，壳体2包括储存磁盘6a和6b的磁盘存储单元2a，以及储存支架组件8的支架储存单元2b。至于壳体2中的基座3，有一个X部件，其中没有内壁3a从而支架组件8要插入在磁盘6a和6b的表面上方。不包含内壁3a的部件X沿着磁盘存储单元2a和支架存储单元2b的边界排放。

在基座3的底部3b的外表面上，主轴电动机5、VCM 9和控制磁头部件7的运动的印刷电路板拧到板单元11上，尽管该结构未显示。

如图1和图2所示，支架组件8包括固定在基座3底部3b上的轴承12和从轴承12延伸出来的支架臂13。支架臂13与磁盘6a和6b的每个表面平行排放，各支架臂13与各磁盘6a和6b之间保持预定的空间，并且从轴承12向相同方向延伸。支架组件8包括长盘状有弹性可形变的吊轴14。吊轴14由片簧构成并且吊轴14的每一端都通过电焊或粘合固定在支架臂13的各端，从而从支架臂13延伸出来。每个吊轴14都可以与相应的各支架13构成一体。磁头部件7配置在吊轴14的各延伸端部。

每个磁头部件7包括完全矩形滑块(未显示)和在滑块上形成且用于记录和播放数据的磁致电阻(MR)头(未显示)，并且被固定至形成在各吊轴14端部的万向节部分(未显示)。附着于各吊轴14的四个磁头部件7的每一个按照每两个磁头部件7磁头部件7互相面对以从各磁盘6a和6b的两侧面将各磁盘6a和6b夹在中间的方式排放。

支架组件8包括从轴承12延伸到支架13的相反方向的支撑杆15。支撑杆15支撑构成VCM 9一部分的音圈16。支撑杆15由人造树脂构成并且整个放置在音圈16的外周。音圈16排放在固定在基座3上的一对轭17之间，并且用轭17和固定在其中一个轭17上的磁铁(未示出)构成VCM 9。通过分配给音圈16的能量，支架组件8绕着轴承12旋转并且磁头部件7在磁盘6a和6b的要求轨道上运动以进行定位。

坡道装载装置10位于基座3的底部3b上并且包括排放在磁盘6a和6b外部的坡道18和从吊轴14的各端部延伸出来的垫圈19。当支架组件8旋转且磁头部件7移动到磁盘6a和6b外的保存区域时，每个垫圈19与坡道18上形成的坡道表面接合，并利用坡道表面的倾斜被向上拉起，卸载磁头部件7。

每个磁盘6a或6b构造成具有直径，例如，65毫米(2.5英寸)的圆形，并且包含一个内部敞开的部件20和位于每个磁盘6a或6b上下表面上的磁记录层。主轴电动机5包括一个充当转子的套筒21，并且两个磁盘6a和6b的中心与套筒21接合并碾压在一起，其中磁盘6a和6b沿套筒21的轴向之间留有预定的空间。磁盘6a和6b由主轴电动机5驱动并和套筒21一起以预定的速度旋转。

主轴电动机5上的套筒21构造成上端部封闭的圆柱形。在套筒21中，锭轴22整个位于套筒21的中心。圆柱部件23与基座3的底部3b构成一体，向壳体2的内部凸出，并且轴承24与圆柱部件23的内周接合。锭轴22嵌在轴承24里并且由轴承24可转动地支撑着。因此，套筒21排放在壳体2的预定位置。定子25在轴承24的外周部分而磁铁26同心排放在套筒21的内周部分从而磁铁26面朝定子25，两者之间保持一定的距离。

法兰形磁盘轴承部件27设置在套筒21外周的底边。两个磁盘6a和6b与在嵌入磁盘6a和6b的内部敞开部分20中的套筒21的外表面接合，并且碾压在磁盘轴承部件27上。

隔离垫圈28接合在套筒21的外周并且被磁盘6a和6b碾压在它们之间的空间中。螺钉29将磁盘压板30拧到套筒21的上表面。磁盘压板30的外周部分与碾压在其上的磁盘6a的上表面的中心位置接触从而朝着套筒21的磁盘轴承部件27推动磁盘6a和6b以及隔离垫圈。所以，磁盘轴承部件27和磁盘压板30将磁盘6a和6b以及隔离垫圈夹在中间。磁盘压板30和套筒21以及磁盘6a和6b作为一个整体一起旋转。

基于这种结构，磁盘6a和6b通过使用主轴电动机5高速旋转，具有磁头部件7的支架组件8(支架臂13)通过使用VCM 9沿磁盘6a和6b的半径方向旋转，以进行定位，数据通过磁头部件7从磁盘6a和6b读出或写到磁盘6a和6b中。

如图3所示，具有比磁盘6曲率小的圆弧的内壁3a沿着磁盘6的外周在HDD 1的基座3上形成。自然地，内壁3a不在相应于支架臂13移动轨迹的区域中形成。内壁3a和磁盘6的外周部分之间设置了预定的空间并且引导构件100位于这个预定空间中。

如图3所示，在置于基座3内部的对应于支架臂13移动轨迹的区域中，凹部件301从基座3的内部延伸到外部以确保支架臂13的运动空间。因此，支架臂13可以在基座3上移动从而从磁盘6中读取数据或向磁盘6中写入数据。

引导构件100放在基座3上靠近在内壁3a上的轴承12的凹部件301的附近，沿磁盘转动方向位于支架臂13之前。换言之，引导构件100尽可能放在靠近支架臂13且支架臂13的运动不受阻碍的地方。因为引导构件100放在沿磁盘转动方向位于支架臂13之前的位置，所以它有可能改变磁盘6的外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分上的气流方向使之流向磁盘6的中心，其中该气流在磁盘6旋转的时候流过支架臂13。

如图4所示，引导构件100包括具有曲率半径以r0表示内切于内壁3a的表面以及具有曲率半径以r1表示与磁盘6紧密接触的引导表面。如果曲率r1变得比内切于内壁3a的表面曲率r0大，则引导表面的曲率r0可为任意。引导构件100排放在内壁3a上从而使引导表面和沿磁盘旋转方向位于引导构件100前面的内壁3a的表面形成一个连续的面。

如图5所示，通过高速地旋转磁盘6，沿磁盘旋转方向501产生气流。用不含引导构件100的传统HDD，气体会在磁盘6的外周部分和磁盘6外周的邻近部分沿着以虚线箭头502表示的方向流动。

相反地，HDD 1可以改变在磁盘6的外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分沿着内壁3a流动的气流方向，从而通过引导气体沿着引导构件100的引导表面流动，使得气流流向磁盘6的中心。换言之，在图5中，气体沿磁盘旋转方向流动的方向变成了朝着磁盘6中心位置的方向503。因此，由于HDD 1中含有上述形状的引导构件100，所以它可以在磁盘6旋转时有效地改变气流的方向使之流向磁盘6的中心。

当磁盘6旋转时产生的气流的速度在从磁盘内周到外周的方向上会变得越来越快。因此，如果将引导构件100外周部分流动的气流的方向变成流向磁盘6的中心部，那么由方向已被变为向磁盘6的中心部的气流的流体动力学，磁盘6内周部分的气流方向也变成向磁盘6的中心部。

结果，这可以大大降低流过用于移动以对磁盘6进行数据读写的支架臂13的气体的流速。流体动力学的数据分析证明，通过使用引导构件100，流过支架臂13的气流速度可以减小10％以上。

如上所述，根据本实施例，引导构件100恰位于当磁盘6旋转时气流与支架臂13交叉之前的位置。这是因为气体沿内壁3a流过磁盘6的电路后流速变得最快的气流的方向被改变为向磁盘6的中心部分。利用配置在这样的位置上的引导构件100，可以有效地降低流过支架臂13的空气流速。

用本实施例所述的HDD 1，用于配备引导构件100的位置不局限于以上解释的位置，并且其它位置可以为可接受的，如果在磁盘6的外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分上流动的空气方向能够被改变为向磁盘6的中心部分。这是因为，如果沿磁盘旋转方向在支架臂13前方流动的空气方向可以被改变为向磁盘6的中心部分，则可以降低流过支架臂13的空气流速。

由于HDD 1中的引导构件100将在磁盘6的外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分上的流动的空气的方向变为向磁盘6的中心部分，因此降低了流过支架臂13的空气流速，导致降低了流过支架臂13的空气的流体动力。因此，减小了支架臂13的振动并且提高了由支架臂13支撑的磁头部件7的头定位精度。

本实施例不局限于上述实施例，并且下面示例性说明的各种修改例是可接受的。

第一实施例修改例的实例含有引导构件100和基座3的内壁3a被整体形成的结构。因此，根据修改例的HDD在内壁3a上包含具有与引导构件100类似的大曲率的凸出部分。

利用在内壁3a上形成的具有大曲率的凸出部分，可以将气流方向变为向磁盘6的中心部分。换言之，可以达到与用第一实施例说明的同样的效果。此外，通过整体形成基座3和引导构件100，变得可以减少安装HDD的操作步骤。下面将要用其它实施例说明的引导构件也可以被与基座3整体形成。

根据第一实施例，引导构件的形状不局限于包含曲率大于壳体内壁曲率的表面的形状。根据第二实施例，将说明包含形状不同于第一实施例中说明的形状的引导构件的实例。

如图6所示，根据第二实施例所述，引导构件601排放在HDD 600中与第一实施例所说明的引导构件100相同的位置，只不过引导构件601的形状与引导构件100的形状不同。在HDD 600的结构中，与用第一实施例的HDD 1说明的相同部件将用同样的参考标号代表并且其说明将被省略。

如果可以将气流方向改变为向磁盘中心部分，则图7所示的引导构件601的形状可以为任意。例如，根据第二实施例，该形状为凸出部分朝向磁盘6中心部分的凸形状。

当磁盘6旋转时，在磁盘6外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分上沿磁盘旋转方向流动的气体与引导构件601发生碰撞。由于引导构件601是凸起状，所以受碰撞的气流将被引导沿方向701流向磁盘6的中心部分。结果，可降低磁盘6外周部分和磁盘6外周部分的邻近部分上的气流速度。接下来，将说明气流速度的流体动力学数据分析结果。

如图8所示，如果未配备引导构件，用“F”和“G”代表的流速遍布在支架臂13的附近区域。在图8中，流速以从“A”到“H”的字母顺序代表，其中流速从以“A”代表的最慢速率渐变到以“H”代表的最快速率。

相反地，如图9所示，如果配备引导构件，用“D”和“F”代表的流速遍布在支架臂13的附近区域。流速用图8所示的同样的字母顺序代表。

对图8和图9所示结果之间的比较证明通过配备引导构件601整体地降低了支架臂13附近的流速。根据从流体动力学的数据分析结果得到的数据，降低了支架臂13附近的最大流速的20％以上。因此，由于降低了支架臂13附近的气流速度，支架臂13的振动也减小了。

虽然根据第二实施例只配备了一个引导构件601，但可以沿磁盘旋转方向在支架臂13前方配备多个引导构件601。即使当配备多个引导构件601时，由于每个引导构件601可以将气流方向变为向磁盘6的中心部分，因此可以降低沿磁盘旋转方向的气流速度。

如图10所示，根据第三实施例的HDD 1000与第一实施例的HDD 1的不同在于HDD1的引导构件100被变为引导构件1001。在HDD 1000的结构中，用第一实施例的HDD 1说明的相同组件将用同样的参考标号代表并且其说明将被省略。

在两磁盘6a和6b之间设置一定空间，从而具有各磁头部件7的支架臂13可以在这个空间内移动。在这个空间里，当磁盘6a和6b旋转时产生气流，导致令支架臂13振动。

根据第三实施例，在HDD 1000的支架臂13可以移动的区域中，以在磁盘6a和6b的表面上下具有凸出部分的形状配备引导构件1001。

如图11所示，引导构件1001的1001a，1001b和1001c部分凸起于磁盘6a和6b的表面上下。引导构件1001的1001a，1001b和1001c部分可以有效地降低流过在例如磁盘6a上方的区域，磁盘6a和6b之间的区域，以及磁盘6b下方的区域的相应区域内移动的支架臂13的空气速度。由于引导部件1001a，1001b和1001c朝磁盘6a和6b凸起，因此磁盘6a和6b的每个外周部分的部分被引导部件1001a，1001b和1001c从磁盘6a和6b的每个的两表面夹在中间。用此排放，变得可以实现与用空气轴承获得的相同的效果，导致防止其中磁盘6a和6b振动的振动现象。

对向磁盘6凸起的引导构件1001的1001b部分的长度的要求是1001b部分不影响HDD1000的安装。

引导构件1001包括被放置为与磁盘6外周部分附近的内壁3a接触的部件1001d。引导构件1000的1001d部分可以将在磁盘6外周部分之外流动的空气方向变为向磁盘6a和6b的中心部分。因此，可以降低流过支架臂13的空气速度。

本发明不局限于以上说明的实施例并且可以在本发明的范围和精神内做修改。例如，根据本实施例，驱动磁盘的HDD被说明为磁盘驱动设备的实例。但是，本发明不由此被限制并且可以被应用到其它驱动磁盘的磁盘驱动设备中。

如上所述，根据本发明的实施例，此磁盘驱动设备适于改进磁盘驱动设备的外壳，尤其在磁盘高速旋转时适用。

本领域技术人员易于想到附加的优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施例。因而，可以在不背离由附加权利要求及其等同物所定义的总体发明构思的精神或范围的情况下进行种种修改。

Claims (8)

1.一种磁盘驱动设备，其特征在于，包含：

记录信息的磁盘，所述磁盘由电动机驱动旋转；

容纳所述磁盘的壳体；

具有移动轨迹，支撑进行向所述磁盘记录信息和播放记录在所述磁盘上的信息两者之一的磁头的支架臂；

在所述磁盘的半径方向移动所述支架臂以进行所述支架臂定位的支架驱动机构；以及

将在所述磁盘外周部分和所述外周部分的邻近部分中的至少一个部分上的气流方向向所述磁盘中心部分改变的引导构件，所述引导构件配置在所述外周部分和所述邻近部分的任一区域中所述支架臂的移动轨迹不受阻碍的位置上。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述壳体包括曲率比所述磁盘的外周的曲率小并且沿着所述磁盘的外周设置在所述磁盘外周以外和所述支架臂的移动轨迹以外的区域中的内壁；并且

所述引导构件的一部分从所述内壁凸出。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，

所述引导构件包括面向所述磁盘的引导表面，所述引导构件的曲率比所述内壁的曲率大并且沿所述磁盘的旋转方向在所述引导构件的上流与所述内壁的表面构成连续表面。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，

所述引导构件配置在用于旋转包含在沿所述磁盘的旋转方向在所述支架臂的上流的所述支架机构中的所述支架臂的转轴的邻近位置。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述引导构件呈凸出状，具有向所述磁盘中心凸出的凸出部分。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述引导构件的一部分沿所述磁盘的表面延伸。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述引导构件在所述磁盘之间用于移动所述支架臂而设置的区域中延伸。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述引导构件与沿所述磁盘配置的所述内壁一体形成。

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