CN2563700Y - 扁平磁盘驱动器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种扁平磁盘驱动器结构，其包括一直流无刷马达及一制动器。该马达包括一转子，该转子用来固持磁盘于其上。该制动器上装设有读写磁头。第一磁盘的下表面紧贴转子，该下表面不用来存储数据，用来保护该第一磁盘的上表面及其它磁盘的数据读写免受马达磁场的干扰。磁盘可读写范围的内径靠近马达中心，从而增加了磁盘的存储容量。本实用新型扁平磁盘驱动器结构具有厚度薄、存储量大的优点。

Description

扁平磁盘驱动器结构

【技术领域】

本实用新型是关于一种磁盘驱动器结构，尤指一种扁平磁盘驱动器结构。

【技术背景】

传统磁盘驱动器一般包括一装设于主轴马达上的硬盘片，一制动器及相关控制电路。以下出现的磁头盘片总成是指由轴向马达，若干硬盘片及处于硬盘片之间并与硬盘相靠近的磁头盘片总成。硬盘片的外径一般为1.8英寸或更小，为了最大化硬盘片的存储面积，硬盘片的中央孔直径一般为10毫米。硬盘片的转速为一固定常数，例如，3600转/分钟。然而，硬盘片磁化区产生的磁通量在内磁道上的变化率会减小，从而减少可读取信号。

图10所示为一扁平磁盘驱动器，其包括一主轴马达1010，两外径为2.5英寸或更大一些的硬盘片1020。该硬盘片1020套设于马达1010上，该马达1010位于两轴承1025之间。磁头盘片总成的厚度因此降低了。然而，轴向马达1020不能满足1.8英寸的硬盘片，原因如下：第一，较小的内部空间不能容纳定子和转子，第二，马达直径的减小受到轴承的制约；第三，马达直径的减小减小了马达的体积，从而不能提供足够大的力矩转动硬盘片。

图7所示为另一现有技术的扁平磁盘驱动器，其中硬盘片720位于马达710上方。一对读写磁头730、731装设于制动器745的驱动臂748上(参考图8)。马达710包括一容置腔711。一定子位于该容置腔711内，该定子包括定子片713及线圈绕组714。一转子715装设于转轴716上，该转轴716藉由轴承组760装设于马达710中央。一磁铁718装设于转子715内部。一硬盘片720藉由夹具719固持于马达710的装设表面727上。转子***与容置腔之间形成一缝隙745。一铁素体基平板740装设于容置腔的外部，与马达710的转子715之间存在间隙。该平板740用来保护磁头730免受马达710内部磁场的干扰。该平板740与磁盘720下表面721的距离为t，一般为1.5毫米。然而，当靠近磁盘720下表面721的磁头730运动至缝隙745上方时，该读写磁头730将会受到马达710内部的磁场干扰。

解决此问题的方法在于限制磁头730在平板740的保护范围内移动。但此方法却减小了磁盘的有效存储面积。另外，这些磁头730的旋转角度被限制为θ(参考图8)，从而也限制了磁头的可读写的范围。结果不仅浪费了下表面721的内部区域，而且也减小了上表面722的可读写的范围。

另一解决方法为减小马达710的外径，使得缝隙745靠近马达710中心。因而增加磁盘的可读写面积的范围。然而，马达的功率为马达体积的涵数。因此，马达直径的减小要求马达的高度增加，从而整个磁头盘片总成的高度增加。另外，随着磁头730越靠近马达710转轴716，信号的读写效率越低。越靠近马达中心，信噪比越低。因此，减小马达直径与减小马达厚度之间存在冲突。

为了缓解马达直径与厚度之间的矛盾，采用直径为22毫米，厚度为10毫米的马达是对1.8英寸的硬盘来说比较适合的。这样，图7所示的磁头盘片总成的最小厚度(从马达710的底面至转轴716的顶面)大致为13.6毫米。

图9A、9B所示分别为双磁盘、三磁盘磁头盘片总成。相邻两磁盘720之间的距离为2t，也即3毫米。这样，每增加一片磁盘720即增加3.6毫米。因此，图9A所示的磁头盘片总成的厚度大约为17.2毫米，图9B所示的磁头盘片总成的厚度大约为20.8毫米。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种厚度薄、存储容量大的扁平磁盘驱动器结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：本实用新型之扁平磁盘驱动器结构包括一直流无刷马达及一制动器。该马达包括一转子，该转子用来固持若干磁盘于其上。该制动器上装设有若干读写磁头。第一磁盘的下表面紧贴转子，磁盘下表面与马达之间的距离比现有技术减小了。该第一磁盘的下表面不用来存储数据，第一磁盘之上的其它磁盘的下表面可以存储数据。磁盘的可读写范围靠近马达中心，从而磁盘的存储量增加了。

由于采用了上述技术方案，本实用新型扁平磁盘驱动器结构具有厚度薄、存储量大的优点。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型扁平磁盘驱动器结构的磁头盘片总成的剖视图。

图2是本实用新型扁平磁盘驱动器结构的平面视图。

图3是本实用新型扁平磁盘驱动器结构的双磁盘磁头盘片总成的剖视图。

图4是本实用新型扁平磁盘驱动器结构的三磁盘磁头盘片总成的简化侧视图。

图5A、图5D及图5F分别是现有技术的磁头盘片总成的简化侧视图。

图5B、图5C、图5E、图5G及图5H分别是本实用新型扁平磁盘驱动器结构的磁头盘片总成的简化侧视图。

图6A及图6B分别是本实用新型扁平磁盘驱动器结构又一实施例的二磁头盘片总成与三磁头盘片总成的侧视图。

图7是另一现有技术扁平磁盘驱动器结构的磁头盘片总成的剖视图。

图8是图7所示的磁头盘片总成的平面视图。

图9A及图9B分别是又一现有技术扁平磁盘驱动器结构的二磁头盘片总成与三磁头盘片总成的侧视图。

图10是另一现有技术扁平磁盘驱动器结构的磁头盘片总成的剖视图。

【具体实施方式】

请参照图1及图2，本实用新型扁平磁盘驱动器结构包括一磁头盘片总成，该磁头盘片总成包括一马达10，一磁盘20及一读写磁头30。

该读写磁头30装设于制动器40之驱动臂50上。该制动器40可绕其转轴45旋转从而驱动读写磁头30在磁盘20之外、内边缘23、24间旋转，该读写磁头30在磁盘20之外、内边缘23、24间旋转之角度为Φ角。

该马达10为扁平直流无刷马达，包括一容置腔11，该容置腔11收容一定子于其内。该定子由定子片13及线圈绕组14组成。一转子15包括一转轴16，该转轴16藉由轴承60旋转装设于马达10内。该转子15还包括一与转轴16一端相连之头部31，一与转轴16同轴之柱状体32及一与柱状体32一端相连接之碟状体。该碟状体之内表面装设有磁铁18。该碟状体之顶面形成有一磁盘安装表面27，该磁盘安装表面27为加工表面，以便磁盘20精确定位于其上并使得磁盘20下表面21受力均匀。该磁盘安装表面27比碟状体之顶面28高0.13毫米，因此磁盘20基本上紧贴碟状体之顶面28。

该磁盘20通过一夹具19固持于磁盘安装表面27上。与磁盘安装表面27一样，该夹具19具有一精加工表面从而使得磁盘20之上表面22受力均匀。

本磁盘驱动器结构中，磁盘20下表面21紧靠碟状体之上表面28且下表面21并不用来存储数据，也就是说，读写磁头30位于磁盘20下表面21所在平面P的上方。

本磁盘驱动器结构有助于马达10的结构改良，从而使得马达10能很好的配合直径为1.8英寸或更小的磁盘。转子15的上表面28与磁盘20的下表面之间基本上已不再需要如图7所示的空间t。相反，转子15的上表面28基本上与磁盘20的下表面相接触。另外，马达10的外径不受限制。因为马达的功率只与马达的体积有关，马达可制成半径大而厚度小之扁平状而不会降低其功率。为配合一个1.8英寸的磁盘，马达直径可为大约31毫米，厚度为大约5毫米而具有与图7所示的马达相同的体积及功率。由于磁盘20与马达10之间没有间隙，磁盘20上只装有一个磁头，磁头盘片总成的厚度为7.1毫米，大约为图7所示的磁头盘片总成的厚度的一半。

本磁盘驱动器结构中，由于角度Φ不受磁盘20的下表面21的限制，读写磁头30能接近靠近转轴16的磁道，从而增加磁盘的可读取数据存储空间。位于碟状体50的外径与与夹具19的外径之间的磁盘面积比使用图7所示的马达及相同尺寸的磁盘大大约40％。因此，可获得单位磁盘表面较大的存储量。另外，磁盘20下表面21可用来保护磁头30免受马达15内的磁场的干扰。

如图3所示为一具有双磁盘的磁头盘片总成。该双磁盘磁头盘片总成包括一马达10。该马达10具有一转轴16(2)。一改良转子15(2)套设于转轴16(2)上，该转子15(2)包括一与转轴16(2)之未端相固接的头部31(2)，一与转轴16(2)同轴的柱状体32(2)，及一与柱状体相连接之碟状体。第一磁盘被固持于碟状体的顶面28上。一顶盖340藉由一镙钉341镙锁于转轴16(2)的顶部。该顶盖340具有一底部342，该底部342设有一第二装设表面327。第二磁盘25藉由第二夹具319固持于第二装设表面327上。第二及第三读写磁头330、331分别位于靠近第二磁盘25的下表面21(2)与上表面22(2)处。用同样的方法，更多的磁盘可装设于转子15(2)上。

由于该第二磁盘两面都用来存储数据，如果磁盘的数量为n的话，读写磁头的个数为2n-1。所有的读写磁头都位于第一磁盘20的下表面21所在的平面P的同一侧。

假设如图3所示的马达10从底面至上表面28的厚度为5毫米，双磁盘磁头盘片总成的厚度计算如下。第一磁盘20的上表面22至第二磁盘25的下表面21(2)的距离大致为t的两倍，或3毫米左右，且额外附加高出第二磁盘25的1.5毫米的高度以容纳读写磁头331。如果磁盘厚度为0.6毫米，双磁盘磁头盘片总成的厚度大约为10.7毫米。

与图9所示的现有技术相比，本双磁盘磁头盘片总成的马达厚度减小了一半，再加上马达与第一磁盘间隙的减小之和超过6.5毫米。而且，该读写磁头30能接近靠近转轴16(2)的内磁道，使得扫描角度Φ(图2所示)大于图9A角度θ。因此，读写磁头可读取磁盘面积比图9A所示磁头可读取磁盘面积大40％。也即磁盘的存储容量为图9A所示存储容量的1.4倍。因此，图3的三磁盘表面提供的存储容量比图9A四磁盘表面提供的存储容量还要多出5％。

图4所示的三磁盘五磁头的存储容量高于图9B所示的三磁盘四磁头的存储容量。

图5A、图5D及图5F所示分别为根据现有技术变化而来的各种磁头盘片总成，图5B、图5C、图5E、图5G及图5H所示分别为根据本实用新型变化而来的各种磁头盘片总成。为了简化说明，假设图5A、图5D及图5F中的马达厚度为4t，即6毫米，本实用新型中马达厚度为2t，即3毫米，磁盘厚度可忽略不计，本实用新型单位磁盘面积的存储容量为现有技术单位磁盘面积的存储容量1.4倍。

在上述假设的基础上，现有技术的磁头盘片总成与本实用新型比较如下表：(HAD1为现有技术磁头盘片总成，HAD2为本实用新型磁头盘片总成)

HDA1与HDA2	厚度HDA1	存储量HDA1	厚度HDA2	存储量HDA2	厚度比	存储量比
							5A与5B	6t	2×1＝2	3t	1×1.4＝1.4	1/2	0.7
5A与5C	6t	2	4t	2.8	2/3	1.4
							5D与5E	6t	4	5t	4.2	5/6	1.05
5D与5G	6t	4	6t	5.6	3/4	1.4
							5F与5H	10t	6	7t	7.0	7/10	1.16

注：厚度比为厚度HDA2/厚度HDA1，存储量比为存储量HDA2/存储量HDA1。

从上表可看出，图5A与图5C的磁盘存储量比为1.4且可减小1/3的磁头盘片总成厚度。图5D与图5G的磁盘存储量比为1.4而可减小1/4的磁头盘片总成厚度。

现有技术的普通技术人员从图5A-5H可看出，读写磁头与磁盘的数量是可变化的。例如，图6A与图6B所示分别为双磁盘双磁头结构，及三磁盘三磁头结构。每一磁头结构提供大约图9A与图9B所示磁头结构的70％的存储量，但磁盘可很薄。

Claims (4)

1.一种扁平磁盘驱动器结构，包括一马达，一制动器及一读写磁头，该马达包括一转子用来装设磁盘于其上，一转轴，一与转轴同轴的柱状体，一从柱状体延伸的碟状体，一固定于柱状体的夹具，其特征在于：该碟状体具有一上表面，该磁盘的第一表面紧靠碟状体的上表面，该读写磁头靠近磁盘的第二表面，该制动器驱动读写磁头在碟状体的外径与夹具外径之间区域范围移动从而实现读或写数据于该磁盘的第二表面。

2.如权利要求1所述的扁平磁盘驱动器结构，其特征在于：该磁盘的直径为1.8英寸，厚度为0.6毫米。

3.如权利要求1所述的扁平磁盘驱动器结构，其特征在于：该马达下表面至转子上表面距离为5毫米。

4.如权利要求3所述的扁平磁盘驱动器结构，其特征在于：该马达下表面至磁盘上表面距离为7.1毫米。

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