主轴毂和护铁组件以及磁盘驱动器制造技术

本发明专利技术涉及一种磁盘驱动器毂／护铁结构，该结构可抵抗在磁盘驱动器的温度发生变化时的扭曲变形。从而毂／护铁结构可防止磁盘发生扭曲变形，减少ＨＤＩ问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要2002年6月21日提出的美国临时申请序列号60/390,387(名为“Spindle Hub With Uniform Thermal Distortion”，代理案卷号为STL3185)的优先权。前述的申请转让给本申请的受让人，并完整地援引于此。
技术介绍
通常将计算机信息写入旋转记录介质或从其读出。以磁转变的形式记录在磁盘的同心磁道中。磁盘安装在一主轴上，通过一执行机构来获取信息，该执行机构在磁盘的表面之上径向移动一磁变换器，并使该磁变换器与同心磁道对准。磁盘和主轴安装成在一支承轴上旋转，并且磁盘借助于电机高速旋转。对于磁盘文件的重要要求是能快速获取数据且同时还要具有很高的数据传输率。实现这两个要求的一个关键是磁盘的高转速。平均来说，在执行机构已将变换器定位在所要的磁道之后，所要数据要到达变换器就要磁盘旋转半圈。因此，磁盘旋转的速度越快，获取所要数据的速度也越快。类似地，较快的磁盘旋转使更多的数据经过变换器，从而增加了变换器处的数据传输率。增加容量也是重要的，并通过增加每一磁盘的数据密度和在给定空间中的磁盘数量两种方法来实现。通过将多个磁盘安装得更近来增加能装入给定空间的磁盘数量。较高的主轴速度和较多的磁盘数量的结合使高容量、高性能的磁盘驱动器的工作温度升高。温度的改变会产生复合的效应，转子温度升高使电动机的效率降低，还会增加电阻率，从而使温度由于绕组电阻的增加而升高得更多。在应用磁盘驱动器的场合通常使用带有分开的转子组件和定子组件的主轴电动机。转子一般带有多极磁体，该多极磁体安装在转子的下周缘的附近。定子通常包括径向定向的磁体，且该磁体各区域的极性是根据多极磁体在转子中的位置而交替设置的。在典型的具有分开的转子/定子结构的组件中，定子安装在磁盘驱动器底板上，而转子组件则安装在轴承上，所述轴承又安装在圆柱形轴的周围。转子/定子组件的各种零件包括转子轴、轴承、套筒、毂、定子和定子磁体、护铁以及至少一个磁盘。磁盘环境中的温度上升可能会影响到所有的转子/定子组件的零件。此外，因为各种零件是用具有不同膨胀系数的不同材料制成的，所以温度的上升可能会影响诸零件相对彼此布置或彼此相互作用的方式。实际上，相邻零件中的不同热膨胀程度可能会使转子/定子组件以及磁盘扭曲变形，导致头/驱动器接口(HDI)问题。因此，在本
中人们很关注研制一种能在高温下较少地扭曲变形的转子/定子组件问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于磁盘驱动器的毂和护铁组件，该组件在温度发生变化时的扭曲变形减少。因此，本专利技术提供一种用于磁盘驱动器的毂和护铁组件，其中磁盘驱动器有一主轴和至少一个磁盘，所述组件包括一环形毂，该毂具有靠近主轴的一内侧壁、靠近磁盘的一外侧壁、一顶表面以及一底表面。底表面设有由一分隔部分形成的至少两个凹槽——内凹槽和外凹槽。内凹槽容纳一定子，外凹槽容纳一护铁。此外，分隔部分有一外侧壁。毂和护铁组件还包括设置在毂的外凹槽内的一护铁。护铁有靠近主轴并接合至毂的分隔部分的外表面的一内表面、和靠近至少一个磁盘且不接合至毂的外侧壁的一外侧壁。可以通过任意数量的措施、包括但并不局限于胶合或压配来将毂接合至护铁。此外，本专利技术提供一种磁盘驱动器，该磁盘驱动器包括一基底；一主轴；一环形毂，该毂具有靠近主轴的一内侧壁、靠近至少一个磁盘的一外侧壁、一顶表面以及一底表面，所述底表面设有由一分隔部分形成的内和外凹槽。内凹槽容纳一定子，外凹槽容纳一护铁。此外，分隔部分有一外侧壁。并且，磁盘驱动器包括设置在毂的外凹槽内的一护铁，护铁有靠近主轴并接合至毂的分隔部分的外表面的一内表面、和靠近至少一个磁盘且不接合至毂的外侧壁的一外侧壁。此外，磁盘驱动器包括至少支承环形毂的一端的一轴；一流体动力轴承系统，该系统在轴和套筒以及环形毂和套筒之间的间隙中包括流体；一定子；以及适于与基底连接的一盖子。附图说明图1是磁盘驱动器的俯视示意图。图2是毂、护铁以及磁体组件的横截面图。图3是现有技术的毂、护铁以及磁体组件的横截面图。图4是根据本专利技术的毂、护铁以及磁体组件的横截面图。具体实施例方式现请详细参见本专利技术的示例性实施例，在附图中示出了它们的例子。尽管结合这些实施例描述了本专利技术，但应予理解，所描述的实施例并非想要将本专利技术只是特定地仅局限于这些实施例，或者只是在所图示的磁盘驱动器中使用本专利技术。相反，本专利技术应覆盖可以包括在如所附权利要求书所限定的本专利技术精神和包含范围之内的替换形式、修改以及等效。此外，硬盘驱动器也是为本
的人们所熟知的。为了避免混淆且同时使熟悉本
的人们能实现所要求保护的专利技术，本说明书省略与这样的已知项目有关的细节。图1示出了其中可采用本专利技术的一磁盘驱动器的例子。在一主轴10上安装了至少一个磁盘60，这些磁盘设有用于记录信息的多个同心磁道。主轴安装在主轴支承轴25上，以绕一中心轴线旋转。当电动机旋转诸磁盘时，安装在一执行机构端部65上的一变换器64由一音圈电动机66有选择地定位，该音圈电动机绕一枢轴线67旋转，以横越磁盘60表面在磁道间移动变换器64。磁盘驱动器的零件安装在一壳体70中的底板40上，所述壳体70通常密封以防受到污染(没有示出壳体70的顶部或盖子)。磁盘60安装在主轴10上。图2是一示例性毂、护铁以及磁体组件的横截面图。磁盘驱动器包括毂102(包括毂区域120和122)、磁盘60、间隔件106和磁体108。磁通108在其顶部与毂120相邻，在其外缘与护铁118相邻，并在其内缘与定子组件110相邻。图2还示出了接合到一主轴10的套筒116和流体动力轴承锥体114。护铁118具有一内表面124和一外表面126。靠近主轴10的零件的区域或表面被称为内部或内侧，而靠近磁盘60的零件的区域或表面被称为外部和外侧。毂102在其外径122处的热膨胀必须与磁盘60的热膨胀紧密配合。由于护铁通常是胶合、收缩或压配在毂102上的，护铁118与毂102的相互作用会改变毂外径122膨胀的方式。在现有技术的结构中，护铁118的外区126与毂102的区域122的内表面接合。在这样的现有技术结构中，在毂外径122中的任何膨胀都会趋向于使磁盘60发生扭曲变形，磁盘60的这样的扭曲变形导致HDI问题。在图3中示出了现有技术情况中护铁118对毂102的附接。如图2所示，在本专利技术中，护铁118仅在其内表面124的上部区域和毂102的小区域120的外表面处接合至毂102。可以通过本
中已知的措施、包括使用胶水或其它粘合剂、压配或其它接合方式来实现这样的接合。护铁118在其外表面126处不接合到毂102。由于护铁118至毂102的接合在远离磁盘60的一接合处，所以护铁118中的任何扭曲变形或结构变化不太可能会影响到磁盘60，或者至少对磁盘60的影响作用较小。例子图3示出了现有技术的毂、护铁和磁体组件。在该图中，绘出了套筒116、毂102、磁体108和护铁119。可注意到，护铁119的结构呈倒置的“L”形，毂102的区域123沿着区域125接触护铁119。在这种结构中，以及在任何护铁接合至毂外壁的结构中，护铁119中的扭曲变形都将会影响毂102的区域123。区域123是毂102与磁盘(未示出)相邻的区域。因此，护铁119对毂区域123所产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁盘驱动器的毂和护铁组件，其中磁盘驱动器有一主轴和至少一个磁盘，所述组件包括：－一环形毂，该毂具有靠近主轴的一内侧壁、靠近所述至少一个磁盘的一外侧壁、一顶表面以及一底表面，所述底表面设有内凹槽和外凹槽且有一分隔部分位于其间， 并且内凹槽容纳一定子，外凹槽容纳一护铁，分隔部分有一外侧壁；以及－设置在毂的外凹槽内的一护铁，其中所述护铁有靠近主轴并接合至毂的分隔部分的外表面的一内表面，和靠近所述至少一个磁盘且不接合至毂的外侧壁的一外侧壁。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2002-6-21 60/390,387;US 2002-9-30 10/262,2161.一种用于磁盘驱动器的毂和护铁组件，其中磁盘驱动器有一主轴和至少一个磁盘，所述组件包括-一环形毂，该毂具有靠近主轴的一内侧壁、靠近所述至少一个磁盘的一外侧壁、一顶表面以及一底表面，所述底表面设有内凹槽和外凹槽且有一分隔部分位于其间，并且内凹槽容纳一定子，外凹槽容纳一护铁，分隔部分有一外侧壁；以及-设置在毂的外凹槽内的一护铁，其中所述护铁有靠近主轴并接合至毂的分隔部分的外表面的一内表面，和靠近所述至少一个磁盘且不接合至毂的外侧壁的一外侧壁。2.如权利要求1所述的毂和护铁组件，其特征在于，还包括一轴、一套筒以及用于将轴支承成可相对套筒旋转的流体轴承。3.如权利要求1所述的毂和护铁组件，其特征在于，毂的分隔部分比毂的外侧壁短。4.如权利要求1所述的毂和护铁组件，其特征在于，还包括设置在毂的内凹槽内的一定子。5.如权利要求4所述的毂和护铁组件，其特征在于，在分隔部分下方、定子和护铁之间设置一永久磁体。6.如权利要求1所述的毂和护铁组件，其特征在于，护铁通过胶水接合至毂。7.如权利要求1所述的毂和护铁组件，其特征在于，护铁通过压配接合至毂。8.一种磁盘驱动器，该磁盘驱动器包括-一基底；-一主轴；-一环形毂，该毂具有靠近主轴的一内侧壁、靠近至少一个磁盘的一外侧壁、一顶表面以及一底表面，所述底表面设有内和外凹槽且一分隔部分位于其间，并且内凹槽容纳一定子，外凹槽容纳一护铁，分隔部分有一外侧壁；以及-设置在毂的外凹槽内的一护铁，其中所述护铁有靠近主轴并接合至毂的分隔部分的外表面的一内表面，和靠近至少一个磁盘且...

【专利技术属性】
技术研发人员：N帕森尼奥特，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]