专利名称：磁盘驱动结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种磁盘驱动结构，特别指一种用在小型电脑、掌上电脑或膝上型电脑的磁盘驱动结构。
技术背景随着便携式电脑朝向轻、薄、短、小的趋势发展，其所运用的数据存储器要求也越来越小。尺寸小、容量大、能耗低、成本低和重量轻，这些都是存储器必须具备的特性。但是，传统的技术却无法同时满足这些特征。现在磁盘存储器越来越趋向于实用，比如将磁盘驱动器作为主板电路的组装元件，这就更需要大量减少磁盘驱动器的物理尺寸，还有将磁盘驱动器应用在掌上电脑和其它电子装置上时，则需要现有技术难以克服的良好的抗震及抗冲击性能，众所周知物体施加的撞击力与其质量成正比，所以要提高抗震性能关键是有效的减少磁盘驱动结构的质量和合理有效地固定磁盘。
现在，便携设备迫切需要磁盘驱动器在运动、静态时及不同的温度、湿度条件下具有耐用性及稳定性，特别是在存储状态下，高湿度会加重发生在传统磁盘驱动器中的粘着现象，磁头粘贴在磁盘表面上使主轴马达停转并且破坏磁头。
在磁盘驱动结构中，如果其电量消耗越大，会相应增加的磁盘驱动结构的重量，因此一定工作时段内的电量消耗是设计中重要的也是不可避免的问题。特别是对于便携设备来说，其重量取决于整个操作时间电量的需求，而磁盘驱动结构备用及断电状态的能量消耗尤为重要。低电量消耗也能减少附加热量的产生。同时，磁盘驱动结构尺寸的减少，能减少磁盘旋转起动时的电量消耗。所以，如何合理地化磁盘驱动结构的尺寸，使磁盘工作平稳，同时降低电量消耗就成了迫切需要解决的问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种用在电脑、掌上电脑或膝上型电脑的磁盘驱动结构。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的本实用新型一种磁盘驱动结构，包括一基座、旋转安装在该基座的至少一磁盘、至少一悬臂及一惯性锁定器，该悬臂绕一转轴旋转其末端设有一读取磁头，其特征在于该惯性锁定器包括一可围绕一转轴旋转的惯性体，从该惯性体以垂直于转轴的方向延伸一棘爪，该棘爪与该悬臂相结合阻止悬臂在受外力作用时发生旋转，该惯性体偏置一偏离量以使该棘爪仅当在受到外部旋转力的情况下才阻止该悬臂旋转。
本实用新型磁盘驱动结构的优点在于本实用新型磁盘驱动结构通过改良惯性锁定器，尽可能的减少了该磁盘驱动结构的质量，克服了以往因为磁盘驱动结构质量较大产生的较大电量消耗及较多附加热量产生的问题，利用本磁盘驱动结构的惯性锁定器可最小化驱动装置的质量，达到抗振、减振及防止悬臂过渡旋转的作用，同时不会引起磁盘间干扰的。本实用新型磁盘驱动结构在减少磁盘间干扰的前提下，最小化了磁盘驱动结构的尺寸及质量。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型磁盘驱动结构的立体分解图。
图2A是本实用新型磁盘驱动结构的俯视图。
图2B是本实用新型磁盘驱动结构沿2B-2B的方向视图。
图2C是本实用新型磁盘驱动结构沿2C-2C的方向视图。
图3是本实用新型磁盘驱动结构的动态磁头读写结构俯视图。
图4A是本实用新型磁盘驱动结构的悬臂结构俯视图。
图4B是本实用新型磁盘驱动结构的悬臂结构侧视图。
图5A是本实用新型磁盘驱动结构的夹具结构俯视图。
图5B是本实用新型磁盘驱动结构的夹具结构侧视图。
图5C是本实用新型磁盘驱动结构的夹具结构仰视图。
图6是本实用新型磁盘驱动结构夹具的自然状态位置关系图。
图7是本实用新型磁盘驱动结构夹具的压紧状态位置关系图。
图8A是本实用新型磁盘驱动结构的夹具位置关系放大图。
图8B是本实用新型磁盘驱动结构的指状元件位置关系放大图。
图9是本实用新型磁盘驱动结构的夹具受力状态俯视图。
图10是本实用新型磁盘驱动结构的剖面图。
图11是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器位置关系图。
图12A是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器的俯视图。
图12B是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器的侧视图。
图13是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器立体分解图。
图14A是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器的局部剖面图。
图14B是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器的局部俯视图。
图15A是本实用新型磁盘驱动结构的弹簧俯视图。
图15B是本实用新型磁盘驱动结构的弹簧侧视图。
图16是本实用新型磁盘驱动结构的惯性锁定器第二实施方式俯视图。
图17A是本实用新型磁盘驱动结构的第二惯性锁定器的俯视图。
图17B是本实用新型磁盘驱动结构的第二惯性锁定器的侧视图。
图18是本实用新型磁盘驱动结构的第二惯性锁定器位置关系图。
图19是本实用新型磁盘驱动结构的锁定器轴部侧面剖视图。
图20是本实用新型磁盘驱动结构的第二惯性锁定器使用状态图。
图21是本实用新型磁盘驱动结构的第二惯性锁定器的装配关系图。
具体实施方式请同时参阅图1，本实用新型磁盘驱动结构1，包括一电路板2、一基座6、至少一磁盘10、至少一安装该磁盘10的夹具12、一主轴3、一旋转驱动装置15及一惯性锁定器16。该夹具12的一实施方式为其由一环形元件、一第一组指状元件及一第二组指状元件组成，该环形元件具有一中心轴，该第一组指状元件以第一方向且平行于该环形元件的中心轴从该环形元件上伸出，每一指状元件用来给一磁盘的内侧缘施加径向力，该第二组指状元件与该第一方向反向并平行于该环形元件的中心轴从该环形元件上伸出，每一第二组指状元件用来给另一磁盘的内侧缘施加径向力。
请参阅图2A、2B、2C及图3，磁盘驱动结构1的电子组件部分集成在头盘组合件中，另一部分电子元件集成在印刷电路板2中，该磁盘驱动结构1从外缘32到外缘33测量的宽度大约为35厘米，从外缘34到外缘35测量的宽度为50.8厘米。这样，该磁盘驱动结构1的覆盖区为35×50.8厘米。该磁盘驱动结构1层叠在该印刷电路板2上(参见图2A、图2C)，在该层叠装配关系中，从磁盘驱动结构1顶部到印刷电路板2底部的结合深度大约为10厘米。该磁盘驱动结构1的头盘组合件重量少于50克。
请参阅图1，该磁盘驱动结构1的上盖26和基座6相互密封，包容了至少一磁盘10，该磁盘10夹持在一主轴马达3和轴承之间。该壳体内还装设有一旋转驱动结构15，该旋转驱动结构15包括若干悬臂14-1、14-2，若干安装在悬臂上的磁头5、一柔性互连电路44、一驱动线圈25和一永久磁铁(图未标识)。该种磁盘驱动结构在工作状态可承受10克震动力，在非工作状态可承受200克的震动力。印刷电路板2紧靠在该磁盘驱动结构1的下方，磁盘驱动结构1的基板6由铝材铸造而成，该基板6形成一开口7，主轴马达3的外缘部分稍稍延伸超过该开口7的边缘，所以组装后该开口7被主轴马达3所封闭。该基板6还形成有一开口8，以使空气可以在壳体内部和外部间流通，一特定的空气过滤器9密封在该基板6的开口8上，该空气过滤器9的外径大于该开口8的内径，以过滤进入壳体的空气防止污染。磁盘10旋转支撑在该心轴11上，并通过一夹具12将该磁盘10夹持在心轴11上。
该磁盘驱动结构1的工作电压为3.0或5.0伏，其采用传统的接触式动态磁头读写，在非工作状态下磁头停靠在磁盘表面的着陆区。请参阅图4，为该悬臂的结构图，磁头5读取的信号通过导线85、86传出。
请参阅图5A图5B图5C，为磁盘夹具的一实施方式。夹具10-4包括一圆环基部11-4，围绕该圆环基部11-4一体形成若干指状元件12-4、突块13-4和L形支架14-4。该指状元件12-4皆从该圆环基部11-4向相同方向延伸并稍微向外倾斜。该夹具10-4由塑料材料制成，使用时可产生轻微的形变，图6、图7分别是图5A沿I-I，II-II的剖视图，图6突块13-4呈自然状态，图7突块13-4呈压紧状态。图6所示为该圆环基部11-4不受压情况下的横截面图形，图7该圆环基部11-4受压情况下的横截面由11a和11b来表示，11a表示了该圆环基部11-4在截面I-I的位置关系，11b表示了该圆环基部11-4在截面II-II的位置关系。
请一同参阅图8A、8B，该突块13-4抵触在一轴心17-4的倾斜表面15-4上，使倾斜表面15-4对该突块13-4施加一向下及向外的压力。换句话说，施加在该突块13-4的力的矢量F可分解为垂直方向分力FV及水平方向分力FH，该垂直方向分力FV使该L形支架14-4对一磁盘16-4施加一轴向压力，迫使该磁盘16-4抵靠在该轴毂17-4的一平面部18-4之上，该矢量F的水平方向分力FH使该圆环基部11-4向外发生位移形变，如11a所示。
图9阴影部分为圆环基部11-4未受压力的形状，实线部分为圆环基部11-4受力情况下的形状，当突块13-4施力方向是沿径向朝向中心点50-4时，突块13-4则沿径向向外位移，同时，无论在受压变形或自然状态下指状元件12-4的位置不发生变化。
请参阅图6、图7，在受压情况下，指状元件12-4沿径向朝外施力于该磁盘16-4的边缘19-4，该朝外主要用来夹持该磁盘16-4的径向力大小受三个部分的影响，第一部分为该圆环基部11-4在水平面的弯曲或偏移量，表现为图7中d的距离，第二部分为该圆环基部11-4的形变或挠度，表现为图7中的角度θ，第三部分为指状元件12-4的弯曲度和挠曲度。
请参阅图10，中心轴60-4依靠装设在固定底部62-4的轴承61-4转动，轴毂17-4则由一绕线定子63-4驱动。
由指状元件12-4对该磁盘16-4所施加的径向力相对大于由L形支架14-4对磁盘16-4所施加的轴向力，轴向力的大小正好可将该磁盘16-4平衡固定在轴毂17-4的平面部18-4上并且不损坏该磁盘16-4，由指状元件12-4所施加的径向力要足够大，在磁盘16-4的边缘19-4产生相当的切向静摩擦力以防止该磁盘16-4在加速和减速当中发生打滑现象。
请参阅图11、图12A、图12B和图13，图11所示为惯性锁定器100-6，其包括一惯性体101-6和一套筒102-6。一转轴103-4穿过该套筒并允许该惯性锁定器100-4自由转动，轴103-4的另一端则固定在主体部分10-6B。
该惯性体101-6靠近悬臂12-6的一端上凸起一挡栓105-6。挡栓105-6一侧进一步延伸一扣钩104-6，扣钩104-6的末端弯折一倒钩104-6a。
套筒102-6形成有两垂直的通道113-6、114-6，顶面形成一径向槽116-6，其内部还形成有一环形槽115-6，环形槽115-6底端横向突出一挡块115-6a以在该环形槽115-6底部形成一间隙115-6b。该等通道113-6、114-6从套筒102-6的顶面延伸至环形槽115-6。一弹簧117-6嵌套在该环形槽115-6内。(请参阅图15A，图15B)该弹簧117-6一端形成一倒钩118-6，另一端形成一横向臂119-6。该弹簧117-6嵌套在该环形槽115-6内后，在环形槽115-6底部的间隙115-6b的作用下而固持在该环形槽115-6内，倒钩118-6穿过垂直通道114-6向上延伸并钩扣在套筒102-6的径向槽116-6内。弹簧117-6的横向臂119-6与主体部分10-6B的一侧壁120-6配合。当惯性锁定器100-6逆时针旋转时，弹簧117-6被绷紧同时对该惯性锁定器100-6产生一顺时针的扭矩。
悬臂12-6为动圈式，运动部分装设一线圈107-6，线圈107-6一侧凸伸一卡扣体86-6，固定部分装设一磁体106-6，该磁体106-6位于悬臂12-6顶部表面，由顶板109-6支承，该顶板向下延伸一折边111-6并在同侧突伸一挡杆109-6a，用来阻挡该挡栓105-6的运动以防止该惯性锁定器100-6在顺时针方向过度旋转。该悬臂12-6还包括一轴承装置108-6，可支撑该悬臂12-6围绕一固定在主体部分10-6B的转轴17-6旋转。一底板110-6与该折边111-6相连。防撞装置112-6装设在该顶板和底板之间，用来防止该悬臂12-6过度旋转造成磁头14-6位移或碰撞其它的头盘组件。
请参阅图13，当磁盘驱动结构10-6发生顺时针方向的震动时，惯性锁定器100-6克服该震动产生的扭矩并使该惯性锁定器100-6本身沿逆时针方向旋转，同时使该倒钩104-6a扣入该卡扣体86-6阻止该悬臂12-6旋转，当震动消失的时候，弹簧117-6恢复变形，挡杆109-6a与该挡栓105-6衔接，该悬臂12-6恢复到正常状态的位置。
请参阅图16，为该惯锁定器的另一实施方式，该惯性锁定器200-6包括一臂部201-6、一棘爪202-6，该臂部201-6末端形成为一接触面203-6，该棘爪202-6末端形成一倒钩204-6。该惯性锁定器200-6旋转安装在轴205-6，该轴205-6嵌入该座体10-6C。一外部撞栓体206-6扣在该座体10-6C的臂部201-6与棘爪202-6之间，该外部撞栓体206-6上装设一外部撞栓207-6，该撞栓面207-6对一指状卡扣体26-6，并与其配合防止该悬臂12-6在顺时针方向过渡旋转。
请参阅图17A、图17B，该两图是该惯性锁定器200-6俯视图与侧视图，为了在减少惯性琐定器200-6总的质量的同时，增大其旋转惯性，该惯性琐定器200-6边缘部分的厚度大于内部的厚度。
请参阅图18、图19，一条形弹簧208-6安装在该惯性琐定器200-6上，该条形弹簧208-6中部收容在轴205-6顶部的槽209-6内，该弹簧208-6的一端装设在该惯性琐定器200-6臂部201-6末端的卡槽210-6内，弹簧208-6另一端插装在座体10-6C上所形成的卡槽211-6内。该卡槽210-6、轴205-6与卡槽211-6按一定位置关系排列，使该条形弹簧208-6延伸迫使该惯性琐定器200-6顺时针方向旋转，带动该触面203-6与外部撞栓体206-6接触，槽209-6内的条形弹簧208-6部分保持位置不变。
当磁盘驱动结构10-6受到一个顺时针方向的旋转力，旋转锁定器200-6就以逆时针旋转直到棘爪202-6的内侧边缘接触外部撞栓体206-6的一表面(参阅图20)。在这种位置关系下，倒钩204-6将配合指状卡扣体26-6以防止悬臂12-6进一步旋转。一旦振动消失的时候，条形弹簧208-6将迫使惯性锁定器200-6回复到正常位置状态，其触面203-6与外部撞栓体206-6接触。该种安装在轴205-6顶部的条形弹簧208-6结构能够使摩擦力最小化，同时，大大提高该惯性琐定器200-6对旋转振动的反应速度。
请参阅图21，组装时，该惯性琐定器200-6可简单的安装在轴205-6上，条形弹簧208-6的中部及两端则分别卡设在该轴205-6上部的槽209-6和卡槽210-6与211-6内。该惯性琐定器200-6先于该外部撞栓体206-6安装，该座体10-6的一表面213-6在安装该惯性琐定器200-6时充当一止位的作用。
权利要求1.一种磁盘驱动结构，包括一基座、旋转安装在该基座的至少一磁盘、一悬臂及一惯性锁定器，该悬臂绕一转轴旋转其末端设有一读取磁头，其特征在于该惯性锁定器包括一可围绕一转轴旋转的惯性体，从该惯性体以垂直于转轴的方向延伸一棘爪，该棘爪与该悬臂相结合阻止该悬臂在受旋转力作用时旋转，该惯性体偏置一偏离量以使该棘爪仅当在受到外部旋转力的情况下才阻止该悬臂旋转。
2.如权利要求1所述的磁盘驱动结构，其特征在于该惯性体包括一臂布及一棘爪。
3.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该磁盘驱动结构还包括一用来驱动磁盘转动的旋转马达，该旋转马达的工作电压为3至5伏。
4.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该磁盘驱动结构还包括一护罩元件支撑在磁头附近的壳体内防止该磁头受到电磁干扰。
5.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该磁头只有普通磁头的百分之五十。
6.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该磁盘的部分表面具有纹理以形成一起飞着陆区。
7.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该磁盘驱动结构进一步包括一主轴马达，该主轴马达具有若干电极，电极的数量多于12。
8.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该磁盘的尺寸范围为33到34厘米。
9.如权利要求1或2所述的磁盘驱动结构，其特征在于该基座台面面积直径还可为58厘米。
专利摘要一种磁盘驱动结构，包括一基座、旋转安装在该基座的至少一磁盘、至少一悬臂及一惯性锁定器，该悬臂绕一转轴旋转其末端设有一读取磁头，该惯性锁定器包括一可围绕一转轴旋转的惯性体，从该惯性体以垂直于转轴的方向延伸一棘爪，该棘爪与该悬臂相结合阻止悬臂在受外力作用时发生旋转，该惯性体偏置一偏离量以使该棘爪仅当在受到外部旋转力的情况下才阻止该悬臂旋转。
文档编号G11B21/22GK2585360SQ0224908
公开日2003年11月5日 申请日期2002年10月29日 优先权日2002年10月29日
发明者詹姆士·莫利郝斯, 罗伯特·艾尔特, 詹姆士·敦克里, 大卫·福瑞, 理查德·汤普生 申请人:深圳易拓科技有限公司