[发明专利]具有盘支承凸缘已获改善的心轴电机套筒的盘组组件

说明书

技术领域

本发明主要涉及数据记录用盘驱动器，例如磁性记录硬盘驱动器(HDD)，更具体地说，涉及安装成绕盘驱动器心轴电机旋转的盘组组件。

背景技术

在磁性记录硬盘驱动器中，记录盘在安装至盘驱动器心轴电机的盘组组件上层叠。心轴电机安装至盘驱动器基底，并使盘绕中心轴线旋转。支承磁性记录读/写头的气承滑块(air-bearing slider)与各盘面相关联。每个滑块通过悬架和致动器臂部连接至旋转致动器。在随着盘的旋转而在滑块及其相关联的盘面之间生成的气承将各滑块支承为紧邻且几乎接触其相关联的盘面的同时，致动器使各滑块移动跨越其相应的盘面。

滑块与其相关联的盘面之间的距离称作“飞行高度”。虽然每个滑块的飞行高度根据盘径而变化，但对于跨越其相关盘面的所有滑块来说，重要的是所有滑块的飞行高度行为均是相对可预测和稳定的。这要求所有盘面尽可能平整。

盘组组件包括大致呈圆筒形的套筒(hub)，该套筒安装至心轴电机，以绕心轴电机的中心轴线旋转。套筒包括径向延伸的凸缘。盘在凸缘上层叠，盘间具有分隔环，以允许滑块能够访问其相应的盘面。盘夹持器固定至套筒，并将盘组和分隔环夹持至凸缘。盘组组件中被夹持的盘经常表现出“锥形化(coning)”或“杯形化(cupping)”现象，即盘面略呈锥形形状，而不是完全平整。锥形化是不希望发生的，因为它会影响滑块的飞行高度，并且会妨碍不同盘面上的滑块在其相应盘面上的各处具有大致相同的飞行高度行为。随着更薄的盘投入使用以适应更小型化的盘驱动器，锥形化效果变得更加显著。锥形化程度与夹持力的大小有关。即使盘组组件设计成具有推测上最佳的夹持力以使锥度最小化，也难以在制造时将夹持力控制在一个很窄的范围内，因此盘组组件可能生成未知的和也许不能被接受的锥度。

发明内容

需要这样一种盘组组件，其中盘呈现出最小的锥度，并且能够在无需精确控制夹持力的情况下制造组件。

本发明涉及用于硬盘驱动器的改善了的盘组组件。该盘组组件包括大致呈圆筒形的套筒，该套筒具有凸缘，该凸缘具有向下倾斜的锥形表面，即该锥形表面在组件安装到心轴电机上时，朝向盘驱动器基底。该锥形凸缘表面在径向内侧圆形脊线(ridge)与径向外侧圆形边缘(edge)之间被限定出。盘组中最下面的盘与凸缘的内侧圆形脊线接触。该盘组组件还包括盘夹持器，该夹持器的接触表面的接触棱线(contact rim)与盘组中最上面的盘的径向内部或者分隔环的径向内部接触。夹持器接触棱线与套筒中心轴线之间的径向距离大致等于凸缘的圆形脊线与该中心轴线之间的径向距离，以使夹持力在盘上的施加位置靠近盘组被锥形凸缘表面所支承的区域。

该盘组组件对于盘组中的所有盘表现出预想不到的最小盘锥度。此外，盘组中的盘在一个较大的夹持力范围内表现出极小的锥度波动。这实现了制造时间和成本的降低，因为不必精确控制夹持力，并且无须对每个制得的盘组组件进行锥度测量。

为了更全面地理解本发明的性质和优点，需要参考以下详细描述和附图。

附图说明

图1是传统硬盘驱动器的头/盘组件的俯视图；

图2是沿图1中的方向2-2所取的盘的一部分和滑块的放大端视图；

图3是支承具有双盘的盘组的传统硬盘驱动器心轴电机的立体剖视图；

图4是去除盘和分隔环后的现有技术的套筒和盘夹持器的半边截面图；

图5是去除盘和分隔环后的本发明的套筒和盘夹持器的半边截面图；

图6是本发明的套筒的剖切透视图，示出了具有负斜率的锥形凸缘表面；

图7是具有单盘的现有技术盘组组件以及本发明盘组组件的、对于单盘的盘锥度值随夹持力变化的比较图；

图8是具有双盘的现有技术盘组组件以及本发明盘组组件的、对于上盘的盘锥度值随夹持力变化的比较图；

图9是本发明的具有单盘的盘组组件的半边截面图；

图10是本发明的具有双盘的盘组组件的半边截面图。

具体实施方式