專利名稱:轉子總成及其裝配方法及由其構成的信息記錄/再現裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種信息記錄/再現裝置,該裝置使用磁盤、光盤等信息記錄介質;更具體地,涉及一種高密度記錄并再現所儲存信息的轉子總成、以及一種結合有此轉子總成的信息記錄/再現裝置。本發明還包括一種裝配該轉子總成的方法。
背景技術:
在使用磁盤等信息記錄介質的信息記錄/再現裝置(以下,該裝置還被稱為盤裝置)領域內,技術發展極為迅速。結果是,除傳統的與計算機相關的應用以外,盤裝置尋求到了許多新的應用領域,并且,各種便攜式電子設備,例如蜂窩電話、PDA(個人數字助手)、數碼照相機,在我們的日常生活中被逐漸熟悉,并且越來越流行。這種設備需要一種具有更大存儲容量和高速存取能力的盤裝置。
在傳統盤裝置中,具有驅動用芯軸電機和固定在可旋轉芯軸電機上的諸如磁盤或光盤的盤形信息記錄介質(以下簡稱為記錄介質)。該盤以特定的轉速旋轉,并且讀寫頭磁性地或光學地往記錄介質上記錄信息,并從其上再現信息。圖32顯示了硬盤驅動器、或使用用作記錄介質的磁盤的盤裝置的大部分結構。
圖32(a)是平面圖,圖32(b)是盤裝置801的POP′部分的橫截面視圖。用于旋轉記錄介質802的芯軸電機和用于驅動磁頭的驅動器817安裝并固定在外殼818內。它被蓋子819密閉地密封,以避免來自外界的灰塵,并防止外殼內空氣湍流的發生。磁頭臂816在一端被軸承支撐以自由旋轉,并被磁頭驅動器817驅動,使得連接在磁頭臂816上的磁頭滑塊815移動到記錄介質802的特定軌道上。往記錄介質802上記錄信息和從其上再現信息由磁頭(未示出)、或具有會聚光的物鏡的光學頭(未示出)通過公知的方法進行。
記錄介質802由包括轉軸(芯軸)812和轂811的軸部分、以及連接固定在一起的其表面上設置有磁性材料記錄層的盤形基底形成。軸部分被安裝在圓孔中心的芯軸電機的底部803上的流體動力軸承支撐而可自由旋轉,該流體動力軸承包括轉軸812、軸承套809和推力支撐板810。轉軸812與壓配合或膠合在其上的轂811結合。圓形記錄介質802放置在平臺上,并借助圓形壓板813和螺絲814固定在旋轉軸812上,該平臺通過從轂811的外周伸出的凸起而提供。在其上設置有記錄介質802的轂811的平臺下方提供一環形旋轉軛804和一環形旋轉磁鐵805,該磁鐵被沿中心部分周邊設置的多個磁極磁化。另一方面,由鐵芯806和線圈807形成的定子808沿中心圓孔的內部圓周固定安裝在底部803上,使得其與旋轉磁體805相對。這完成了一個用于旋轉記錄介質802的芯軸電機,該芯軸電機由軸部分和記錄部分一體形成。
除了上述內部轉子型電機,外部轉子型電機可以用于驅動電機;其中,環形轉子軛和在多個磁極中磁化的環形旋轉磁體沿記錄介質的外部圓周設置,同時由鐵芯和線圈形成的定子固定在設置在底部中心部分內的轉軸支撐元件上。驅動機構可以制備成多種變體;可以考慮定子轉動的結構。對于轉軸軸承,除流體動力軸承外,可以使用滾珠軸承、金屬軸承等來代替。如上所述,通過在轉軸(芯軸)附近提供固定記錄介質基底的轂,并且在其上提供轉子磁體,以及在轂周邊提供定子,試圖將許多盤裝置的芯軸制造得更細小或更纖細。
在信息記錄/再現裝置(也稱作盤裝置)中,非常需要安裝有盤形記錄介質的盤部分在直徑上更小并在總厚度上更薄,使得該裝置可以結合到便攜式設備內。然而,便攜式設備的操作環境比個人計算機的操作環境更加苛刻。于是,需要設計成能在受到沖擊時抵御強烈的沖擊,例如其墜落時。尺寸減小的且更薄的盤部分需要足夠堅硬以抵御此振動。
在盤裝置墜落到地上的情形中,沖擊加速度輕易地達到正常重力加速度的幾千倍。在此盤裝置中,具有一定彈性的裝有萬向節的讀寫頭總成支撐面對盤形記錄介質的平坦表面設置的讀寫頭。于是,在日復一日的操作環境中,讀寫頭會追蹤盤并保持其操作,即使盤表面有一些偏離旋轉平面而至一不同的盤高度。然而,即使瞬時沖擊導致旋轉部分從固定支撐結構縮回一較大的量,讀寫頭支撐機構以及記錄介質自身也可能被毀壞。例如在使用磁盤的硬盤驅動器的情形中,旋轉體所允許的錯位量最大大約為0.2mm。如果旋轉體大幅度縮回,設置在軸和軸承套之間的間隙中的潤滑劑溢出,并且軸承變得不能操作。此外,噴濺的潤滑劑會污染盤部分。于是,錯位量應當被抑制以盡可能小。
有一種斜坡載荷機構,在讀寫頭驅動器移動到非工作區內時,它支撐讀寫頭但不支撐記錄介質。這是為了防止讀寫頭在振動時與磁盤碰撞。已經為斜坡載荷機構提出了若干實際的機構;一些利用了外部圓周邊緣部分,其它則利用了信息儲存區外部的盤的內部圓周部分。
在傳統硬盤驅動器和類似的盤裝置中,需要采取適當的對策來抑制從芯軸電機或其它在記錄介質上實現的磁性元件逸出的磁場的影響,在該傳統硬盤驅動器和類似的盤裝置中,信息利用磁技術記錄在記錄介質內,或從記錄介質中再現。為避免在盤裝置操作過程中產生的磁場逸出的影響而已經提出了一些技術方案該技術方案包括設置了屏蔽磁場的屏蔽元件。
在上述結構內,轉軸812連接在轂811上,且記錄介質802由通過從轂811外部圓周的凸起提供的平臺支撐,難以將轂811的平臺連接到轉軸812上,從而放置記錄介質的平臺的表面或記錄介質802的記錄表面相對于轉軸812的軸線位于精確的直角上。還難以將輪沿部分和記錄介質802的中心在旋轉軸線上同心。
如果在由轂811的平臺和轉軸812的旋轉軸線、或由記錄介質802的記錄表面和轉軸812的旋轉軸線形成的角度上存在偏差,則記錄介質802相對于記錄表面上的一傾角旋轉。這導致記錄介質802的記錄表面的位置中存在偏差,或表面上的偏差。如果在轂811的平臺中心或記錄介質802的中心存在偏離旋轉中心的錯位,則旋轉記錄介質802在平行于表面的方向上出現一錯位,或在旋轉軸線上出現一偏差。
實際中,表面上的偏差和旋轉軸線上的偏差一起出現。因此,記錄介質802的記錄密度受到這些因素的影響,這意味著在致力于增加記錄介質的記錄密度中存在著限制因素。
為了抑制表面和旋轉軸線上相對于旋轉記錄介質802的偏差,部件加工和部件裝配中的精確度不得不提高。然而,為了提高上述結構中多個組件的精確度,用于這種生產設備的成本將很高,這意味著這是不現實的。
已經有了關于提高制造其上固定有記錄介質的盤部分的加工精度以使裝配操作更有效的建議,或適于增加將要安裝的盤數量的新形式盤部分的建議。然而,迄今為止還沒有關于盤部分的形狀的建議,這種形狀的盤部分在結合到便攜式設備中時可承受振動。還有其它問題需要解決當盤部分的直徑減少時,開始難以保持讀寫頭滑塊的穩定懸浮,并難以在外周上保持足夠的強度。
如果用硬盤驅動器實現高記錄密度,則重要的是抑制讀寫頭滑塊的懸浮量至約20nm或更小。然而,實際上一旦盤部分因外界沖擊而變形,則懸浮量容易超過20nm。在這種情況下,尤其是利用巨磁阻效應的GMR讀寫頭遭受顯著畸變的信號。此外,在受到非常大的沖擊時,盤部分可能被折斷。迄今為止,還沒有提出解決以上問題的建議。
關于斜坡荷載機構,已經有了幾種建議減薄盤部分的外周以提供斜坡部分;制備作為斜坡部分的圓形凸出帶,使得磁頭的一端停放在其上;使盤部分的外周更厚以在其上提供斜坡部分,等等。然而,這些結構伴隨著以下問題。因為每個盤在其中心設置有適配孔,所以有利的是盤驅動器可以安放多個盤。然而,軸承部分和安裝記錄介質的盤部分之間的關系保持與傳統硬盤驅動器一樣。于是,表面偏差和表面外周偏差在表面和同心度上造成大的偏差,這自然在表面和設置在記錄介質記錄區外部的斜坡部分的同心度上導致大的偏差。如果精度對斜坡部分惡化,則證實對讀寫頭難以執行預定的遮擋動作;不能進行遮蔽動作的讀寫頭可能保持在記錄介質表面上。
此外,在傳統結構中,軸在轂中是壓入配合的,且圓環形盤連接在轂上。于是,軸長度、轂高度、盤厚度以及底盤和殼蓋加工精度上的精度誤差,以及壓入配合操作高度上的誤差是疊加的。這導致難以提高精度水平,阻礙了對更高記錄密度的努力。需要技術突破以實現更高的記錄密度。
迄今為止提出來抑制磁場影響的技術致力于改善完成的裝置的操作過程中的影響,該磁場從記錄介質上芯軸的旋轉磁體逸出。對記錄介質的不利效應沒有得到過考慮,該效應由裝配過程中從電機或盤裝置的其它磁性元件逸出的磁場引起。現在,面對先進技術,對以上方面的考慮變得必要,在該技術下,盤裝置被制造得更小,并提供了增大的記錄容量;結果,制造階段中逸出磁場對記錄介質的影響已不能忽視。然而,沒有采取根本性的措施來解決這些問題。
在采用防止制造階段中逸出磁場對記錄介質的影響的措施時要考慮的技術點包括以下現象,例如(1)當利用熱固性粘接劑將已磁化的旋轉磁體與其上具有磁體層的記錄介質粘合時,磁體層被從旋轉磁體逸出的磁場和加工過程中所施加的熱量形成的合成影響磁化,盡管這非常輕微。
(2)在盤裝置的完成狀態中,旋轉磁體相對于定子的鐵芯設置;于是,多余的磁通量會聚在鐵芯上。它難以逃逸到盤側部。然而,在周圍無定子鐵芯時的轉子裝配階段中,存在足夠高的磁通量以對設置在信息存儲側內的記錄介質造成不良影響。
(3)當硬盤驅動器的記錄介質在磁體層被加熱的同時暴露給大的噪聲磁場時,噪聲信號依照噪聲磁場而被覆蓋在記錄介質的磁體層上。如果伺服信號被干擾,則正常的記錄/再現操作削弱。
發明內容
本發明致力于以上問題,并且其目的在于提供一種具有如下優點的信息記錄/復制裝置的盤部分以及一種結合該轉子總成的信息記錄/再現裝置,該盤部分具有盤形記錄介質或轉子總成。本發明還提出了組裝轉子總成的方法。
(1)表面偏差和轉盤的旋轉軸線的偏差明顯減少,且記錄密度增加。同時,盤裝置的總體厚度可以降低。
(2)即使當具有內置盤裝置或硬盤驅動器的便攜式設備受到強烈物理沖擊,例如當設備墜落到地上時,磁盤的變形可以限制在最小。因此,讀寫頭滑塊的或磁盤表面上的可能損傷得以防止。于是,通過纖薄且輕質的硬盤驅動器確保了高的可靠性。
(3)在具有流體動力軸承的芯軸電機中,盤部分、轉軸部分和軸承部分被并入一個聯合的單一部件內,這導致部件數量減少和裝配尺寸精度提高。盤部分在主表面上在中心部分設置有一凸起,用以防止盤部分的縮回,或保持轉子裝配的定位偏移量較小。通過這么做,表面上的偏差和轉盤部分的旋轉軸線上的偏差可明顯減少。
(4)呈截頭圓錐形或其它斜面形式的斜坡部分在聯合的盤部分上、外周或內周中、信息記錄區之外的地方上形成,以提供一遮擋位置,其目的是避免振動等造成的讀寫頭部分與信息記錄區之間的碰撞。從而,可以提高記錄密度和可靠性。于是可以在非常小的外形內實現高精度結構。
(5)在裝配信息記錄/再現裝置的電機總成的過程中,記錄介質可以保持不受自芯軸電機的磁體或其它磁性部件逸出的磁場的影響,該信息記錄/再現裝置在盤形記錄介質上磁性地記錄信息。從而,磁噪聲在盤部分的記錄介質上的覆蓋可避免。
以下給出對根據本發明的轉子總成、結合轉子總成的盤裝置和裝配轉子總成的方法的實際描述。
本發明的轉子總成包括盤部分和轉軸部分,該盤部分的主表面上具有信息記錄層,該盤部分在與主表面相對的表面的中心與轉軸相連,使得旋轉軸線與所述主表面交叉成直角。轉軸部分為圓柱或圓筒形,盤部分和轉軸部分中的至少一個由玻璃、樹脂材料和Al合金材料構成的組中的一種材料制造。盤部分可以整體形成為一個部件,或者可以由使用結合材料連接在一起的盤部分和轉軸部分形成,或者可以使用通過插入成形連接在一起的盤部分和轉軸部分形成,或者可以使用借助粘合材料或熱熔工藝連接在一起的盤部分和轉軸部分形成,或者盤部分可以在主表面的中心部分上具有淺的孔洞,該主表面是與具有轉軸的表面相對的表面,或者盤部分可以在中心部分具有非記錄/再現區,或者轉軸的直徑可以比軸桿的長度小。
通過將盤部分和轉軸部分集成為一單體,與磁盤放置在轉子轉盤上的結構相比,總厚度可以做得更薄。薄形盤裝置更適于便攜設備。對于由玻璃、陶瓷等脆性材料制造的磁盤基底而言,以上結構在提供具有提高的抗震性的薄且輕的盤方面非常有利。當盤利用粘接劑等與驅動機構的轉軸相連時,可以去除夾緊元件。此外,具有轉軸的轉子總成的盤部分的中心部分可用于CSS(接觸開始終止)區,記錄區可延伸至中心區。在盤部分和轉軸部分分開生產然后又粘合或結合到一起的情況中,盤部分和轉軸部分可以利用其最適宜的材料分別制備。實際例子為玻璃或Al合金金屬制造的盤部分和塑料或燒結合金制造的轉軸部分的結合,均用相同的玻璃制造的盤部分和轉軸部分可以粘合到一起以形成轉子總成。此外,位于其下設置有轉軸的區域內的非常淺的孔洞可以在轉子總成的裝配操作中用于定向和轉軸對中的目的。于是,它對更高的精度級別有利。
本發明的轉子總成包括盤部分和轉軸部分,該盤部分具有形成在主表面上的信息記錄層,該盤部分在與主表面相對的表面的中心與轉軸相連,使得旋轉軸線與主表面交叉成直角,該盤部分具有一種結構,在該結構中,圓周上的盤厚度從離開中心一特定距離處向外圓周邊沿以階躍的方式或連續的方式逐漸減少。
通過以上配置,轉子總成可以做得更薄更輕,然而它依然能承受大的沖擊;盤基底彎曲更少,且張應力和壓應力都可以得以抑制,結果是,它不易折斷。當厚度以階躍的方式減小時,可以設計包括用于安裝旋轉磁體的平面的斜面,使得其能提供最大可能的抗震性能。在厚度連續減小的斜面上,容易設計一理想的斜面,盡管具有最小的厚度,但是該斜面提供了最大可能的抗震性能。如果連續斜面由直線結構形成,或具備一定的曲率,則將沒有應力集中的邊緣角。于是,強度得以良好地穩定,且強度的離散得以抑制。
本發明的轉子總成包括盤部分和轉軸部分,該盤部分具有形成在主表面上的信息記錄層,該盤部分在與主表面相對的表面的中心與轉軸相連,使得旋轉軸線與主表面交叉成直角,該盤部分還在主表面中心設置有突出部。
在以上結構中,盤部分、轉軸部分和具有流體動力軸承的芯軸電機的支承部分可以聯合成一單體。傳統結構所需的諸如軸、轂、環形盤(rink formdisc)等的多個部件可以集成一個單一部件。減少的部件數量有利于降低成本和多個部件之間的尺寸公差的累積,例如加工誤差和進入轂內以固定轂上環形盤的軸的壓入配合高度的誤差可以避免。結果,間隙距離δ可以減至0.2mm或更小。利用提高的精度水平和設置在盤部分中的突出部帶來的防縮回效果,使轉子偏移量更小,表面的偏差和盤的旋轉軸線上的偏差可以明顯減小,結果,記錄密度得以提高。當轉子偏移量被控制到較小時,讀寫頭支撐機構(萬向頭總成)以及其介質本身可以得以保護免受可能的損傷。此外,因為轉軸幾乎不從軸承套中取出,所以潤滑劑從軸承部分的泄漏很少發生。如果在容放盤驅動器的外殼內在相對于盤部分主表面中心的位置上替代性地制備突出部,則可以簡化盤部分的結構,這意味著可以期望進一步的成本降低。
本發明的用于信息記錄/再現裝置的轉子總成軸對稱地設置在具有斜坡部分的主表面上,該信息記錄/再現裝置旋轉具有設置在其主表面上的信息記錄層的盤部分,并驅動讀寫頭驅動器,使得相對信息記錄層設置的讀寫頭掃描信息記錄層以記錄/再現信息,該斜坡部分處的盤厚度不同于信息記錄層的厚度。該斜坡部分用于在非操作狀態中賦予讀寫頭以隔離于信息記錄層的保護。轉軸部分整體連接在盤部分的相對于主表面的表面上,使得旋轉軸線在旋轉中心與盤部分的主表面交叉成直角。斜坡部分可以按以下結構中的一種形成按形成在盤部分主表面的中心部分上的截頭圓錐形,其中,盤向其最里頭的圓周連續增加其厚度;或者按形成在盤部分主表面的外圓周上的傾斜形狀,其中,盤朝最外圓周連續增加其厚度;或者按形成在盤部分主表面的外圓周上的傾斜形,其中,盤向最外部圓周連續減小其厚度。在以上任一結構中,可以避免因振動等導致的讀寫頭部分與信息存儲區的碰撞,可以防止讀寫頭支撐機構(萬向頭總成等)和信息存儲區自身中的可能損傷或破壞。
在本發明的轉子總成中,轉軸在與盤部分連接的端部設置有沿圓周邊緣的臺階,軛支撐板通過將軛支撐板的圓孔與轉軸的臺階相嚙合而固定在轉軸的臺階上,轉軸在另一端固定有具有大于轉軸直徑的圓形推力輪緣,推力輪緣設置有槽,該槽用于在與具有轉軸的表面相對的表面上動力壓力的產生,推力凸緣還設置有單獨的槽,此單獨的槽用于從轉軸突出的表面上的環形布置中動力壓力的產生。轉子總成還設置有形成在盤部分的信息記錄層上的伺服圖案(servo pattern)、以及形成在盤部分的外部圓周和中心部分每一個上用以與旋轉軸線對齊的狀態標記或僅在外圓周上的標記。上述結構使得可能抑制因膨脹/收縮或其它因素導致的應變所引起的不利影響,該應變作為在對應于記錄介質的區域內將轉子軛固定到盤部分上的結果而產生。這導致增加的記錄密度。此外,形成在信息記錄層上的伺服圖案和標記有利于提高對齊的準確度,這還有利于增加記錄密度。
在本發明的轉子總成中,轉軸在與盤部分連接的端部設置有沿圓周邊緣的臺階,軛支撐板通過將軛支撐板的圓孔與轉軸的臺階相嚙合而固定在轉軸的臺階上,轉軸在不具有臺階的另一端面上設置有具有小于軸桿的直徑的柱形孔,并且柱形孔被具有與柱形孔相同直徑和高度的圓形磁體板填充并與之固定。轉軸的同樣端面在一區域中設置有槽,該區域在孔的端部和外圓周之間,該槽用于環形配置中的動力壓力產生。因為圓形磁體板在轉軸的中心部分產生推力吸引力,所以盤部分旋轉表面上的偏差可以有效抑制。
本發明的一種信息記錄/再現裝置包括轉子總成,由具有設置在主表面上的信息記錄層的盤部分和轉軸部分形成,盤部分在相對于主表面的表面的中心與轉軸相連,使得旋轉軸線在旋轉中心與盤部分的主表面交叉成直角;用于支撐可自由旋轉的盤部分的軸桿的軸承;固定在轉子軛上的旋轉磁體;相對于旋轉磁體設置的定子;以及繞作為旋轉中心的轉軸的旋轉軸線旋轉盤部分的電機。轉軸部分為圓柱形或圓筒形,盤部分和轉軸部分的至少一個由玻璃、樹脂材料和Al合金組成的組中的任一種材料制造。盤部分可以一體化形成為一個部件,或者它可以由通過結合材料連接在一起的盤部分和轉軸部分形成,或者它可以由通過插入成形連接在一起的盤部分和轉軸部分形成,或者它可以由借助粘合材料或熱熔工藝連接在一起的盤部分和轉軸部分形成。
在以上結構中,通過旋轉軸線相對于盤部分上的信息記錄介質的表面形成的直角可以以非常高的精度實現。于是,表面上的偏差大幅減小以增加信息記錄介質中的記錄密度。因為轉子總成(也稱作轉盤)和信息記錄介質共用同一個旋轉中心,所以在半徑方向上基本沒有信息記錄介質的偏差。因為伺服信號旋轉中心和轉盤部分的旋轉中心之間的偏差可以被抑制到非常小,所以通過此因素還可以實現更高的記錄密度,該伺服信號提前轉錄在盤部分的信息記錄表面上。此外,因為本發明中可以去除夾緊裝置,所以部件數以及成本可以降低,該夾緊裝置用于將盤夾在盤驅動電機的轉盤凸緣和轉盤等上,該夾緊裝置在傳統裝置中是必不可少的。這容易導致更纖薄的裝置結構。當采用液壓動力軸承時,考慮到更簡易的操作和更高的加工精度,優選的是,軸桿在其通過粘合或其它方法與盤連接之前設置有人字形槽。
本發明的一種信息/記錄再現裝置包括轉子總成,由具有設置在主表面上的信息記錄層的盤部分和轉軸部分形成,盤部分在相對于主表面的表面的中心與轉軸相連,使得旋轉軸線在旋轉中心與盤部分的主表面交叉成直角,該盤部分具有一種結構,在該結構中,圓周上的盤厚度從離開中心一特定距離處向外圓周邊沿以階躍的方式或連續的方式逐漸減少;用于支撐可自由旋轉的盤部分的軸桿的軸承;固定在轉子軛上的旋轉磁體;相對于旋轉磁體設置的定子;以及繞作為旋轉中心的轉軸的旋轉軸線旋轉盤部分的電機。以上結構的盤裝置足夠堅固并高度可靠,它不會輕易地被墜落振動的沖擊等損傷或折斷。更特別的是,由僅一個讀寫頭和一個上述結構的盤形成的盤裝置可以被設計來在緊湊和纖薄體中具有非常高的抗沖擊特性。
本發明的一種信息記錄/再現裝置包括轉子總成,由具有設置在主表面上的信息記錄層的盤部分和轉軸部分形成,盤部分在相對于主表面的表面的中心與轉軸相連,使得旋轉軸線在旋轉中心與盤部分的主表面交叉成直角,該盤部分在主表面上在中心部分具有突出部;用于支撐可自由旋轉的盤部分的轉軸的軸承;固定在轉子軛上的旋轉磁體;相對于旋轉磁體設置的定子;以及繞作為旋轉中心的轉軸的旋轉軸線旋轉盤部分的電機。
在以上結構中,盤部分、轉軸部分和具有流體動力軸承的芯軸電機的軸承部分可以聯合成一單獨的元件。傳統結構中所需的諸如軸、轂、環形盤等的多個部件可以集成一個單獨部件。減少的部件數量有利于降低成本和各個部件中尺寸公差的累積,裝配操作過程中的加工誤差和進入轂內以固定轂上的環形盤的軸的壓入配合高度的誤差可以避免。結果,間隙距離δ可以減至0.2mm或更小。利用提高的精度水平和設置在盤部分中的突出部帶來的防縮回效果,使轉子偏移量更小,表面的偏差和盤的軸上的偏差可以明顯減小,結果,記錄密度得以提高。當轉子偏移量被控制到較小時,讀寫頭支撐機構(萬向頭總成)以及介質本身可以得以保護而免受可能的損傷。此外,因為轉軸幾乎不從軸承套中取出,所以潤滑劑從軸承部分的泄漏很少發生。
本發明的一種信息記錄/再現裝置包括在主表面上具有信息記錄層的盤部分、轉軸、由轉軸和軸承套組成的軸承部分、用于旋轉由盤部分和轉軸形成的轉子總成的電機、相對于信息記錄層設置的讀寫頭、以及用于驅動讀寫頭以掃描信息記錄層的讀寫頭驅動器,盤部分在主表面上呈軸對稱布置地具有斜坡部分,在該斜坡部分上的盤厚度不同于信息記錄層的厚度,轉軸部分一體地連接在盤部分的相對于主表面的表面上,使得旋轉軸線在旋轉中心與盤部分的主表面交叉成直角。斜坡部分將為掃描信息記錄層以記錄和再現信息的讀寫頭提供在非記錄/讀取狀態持續一特定時間長度時保護信息記錄層的屏障。斜坡部分可以按以下任一結構形成按形成在中心部分上的截頭圓錐形,其中,盤厚度向最里頭連續增加;或者按形成在盤部分主表面的外圓周上的傾斜形狀,其中,盤朝最外圓周連續增加其厚度;或者按形成在盤部分主表面的外圓周上的傾斜形,其中,盤向最外部圓周連續減小其厚度。在上述盤裝置中,具有突出部的讀寫頭驅動器騎在位于內部或外部圓周上的斜面上用以遮蔽的突出部上;以減輕讀寫頭在信息記錄層上的壓力,或使讀寫頭在非工作期間保持遠離信息記錄層表面。
在本發明的以上結構中,盤部分、轉軸部分和具有流體動力軸承的芯軸電機的軸承部分可以聯合成一單獨的元件。傳統結構所需的諸如軸、轂、環形盤等的多個部件可以集成一個單獨部件。減少的部件數量有利于降低成本和各個部件中尺寸公差的累積,裝配操作過程中的加工誤差和進入轂內以固定轂上的環形盤的軸的壓入配合高度的誤差可以避免。表面的偏差以及盤的旋轉軸線上的偏差可以明顯減小。設置在信息記錄部分的內部圓周上呈截頭圓錐形的斜坡部分、或設置在外圓周上呈傾斜的斜坡部分有利于防止讀寫頭部分和信息記錄部分之間的由振動導致的碰撞,且讀寫頭支撐機構或信息記錄區自身上的損壞或破裂可以避免。于是,記錄密度以及可靠性也得以提高。
本發明的一種信息記錄/再現裝置包括轉子總成,其轉軸在將要被連接到盤部分的端部上沿圓周邊緣設置有臺階,軛支撐板通過將軛支撐板的圓孔與轉軸的臺階相嚙合而固定在轉軸的臺階上,轉軸在另一端上固定有具有大于轉軸直徑的圓形推力輪緣,推力輪緣設置有槽,該槽用于與具有轉軸的表面相對的表面上動力壓力的產生,推力輪緣還設置有其它槽,該其它槽用于從轉軸突出的表面上的環形配置中動力壓力的產生。本發明的這種結構能抑制因膨脹/收縮導致的變形引起的不利影響,該變形因在對應于記錄介質的區域內將轉子軛固定到盤部分上的結果產生。這導致增加的記錄密度。此外,因為動力壓力產生裝置在相對于推力板的表面上可以具有更大的面積,所以轉盤上的偏差可以非常有效地得以抑制。因而有利于實現高度可靠的盤裝置。
本發明的信息記錄/再現裝置包括轉子總成,其轉軸在將要連接到盤部分的端部上設置有沿圓周邊緣的臺階,該轉軸在將要連接到盤部分的端部上設置有沿圓周邊緣的臺階,軛支撐板通過將軛支撐板的圓孔與轉軸的臺階相嚙合而固定在轉軸的臺階上,轉軸在不具有臺階的另一端面上設置有具有小于轉軸直徑的柱形孔,并且柱形孔被具有與柱形孔相同直徑和高度的圓形磁體板填充并與之固定。轉軸的同一端面在一區域中設置有槽,該區域在孔的端部和外圓周之間,該槽用于環形配置中動力壓力的產生。因為圓形磁體板在推力板由磁性材料制造時在轉軸的中心部分產生推力吸引力,所以與其中推力吸引板相對于旋轉磁體設置的傳統結構相比,盤部分旋轉表面上的偏差可以有效抑制。此外,因為傳統推力吸引板可以取消,所以部件數減少,且推力吸引板占據的空間可以除去。因此,有利于實現非常纖薄外形的盤裝置。
本發明的一種信息記錄/再現裝置包括防脫機構,該機構設置在容放盤裝置的外殼的蓋子和盤主表面之間轉子總成的中心部分或旋轉中心處。在上述結構中,轉子偏移量得以抑制,且旋轉表面上的偏差以及轉盤部分的旋轉軸線上的偏差可以明顯減小以增加記錄密度。此外,減小的轉子偏差有利于防止在盤部分和讀寫頭總成之間的作為外界振動或沖擊的結果發生的碰撞而導致的信息記錄層上的可能損傷。
本發明中一種裝配轉子總成的方法,該總成至少包括由軟磁性材料制造的轉子軛、在多個磁極中被磁化的旋轉磁體、以及設置在主表面上的信息記錄層,該方法至少包括步驟在對中夾具內一個接一個地設置轉子軛、旋轉磁體和盤部分,該夾具用于使旋轉磁體的旋轉中心和盤部分的旋轉中心共心;以及將盤部分、轉子軛和旋轉磁體通過利用設置在盤部分上方的擠壓機構將其壓入配合在一起而聯合。
本發明中一種裝配轉子總成的方法,該總成至少包括由軟磁性材料制造的轉子軛、在多個磁極中被磁化的旋轉磁體、以及設置在主表面上的信息記錄層,該方法至少包括步驟在對中夾具內一個接一個地設置旋轉磁體和具有轉子軛的盤部分,該夾具用于使旋轉磁體的旋轉中心和盤部分的旋轉中心共心;以及將具有轉子軛的盤部分和旋轉磁體通過利用設置在盤部分上方的擠壓機構將其壓入配合在一起而聯合。
本發明中用于裝配轉子總成的方法包括借助對中夾具將部件聯合的過程,該對中夾具由軟磁性材料制造并利用熱。
由軟磁性材料制造的夾具使得能夠具有從旋轉磁體逸出而會聚在軟磁性材料上的磁場。在將旋轉磁體粘接到具有形成在其上的記錄介質的盤部分上的過程中,當盤部分被加熱以使熱固性粘接劑等粘合材料固化時,其磁性因加熱而弱化的記錄介質可以容易地受到達記錄介質的磁性層上的甚至低水平逸出磁通量影響,該粘合材料的固化可以通過加熱加速;它殘留成噪聲磁場。上述的本發明裝配工藝防止了這種不利影響在記錄介質上發生。因此,從盤驅動器記錄/再現的信號可以保持不受磁噪聲的干擾。
圖1(a)以橫截面視圖顯示根據本發明第一實施例的信息記錄/再現裝置的關鍵部分;圖1(b)以平面圖顯示信息記錄/再現裝置的關鍵部分;圖2以局部放大圖顯示結合在實施例1中的信息記錄/再現裝置內的轉子總成的橫截面視圖;圖3以局部放大圖說明實施例1中的信息記錄/再現裝置的結構;圖4以平面圖顯示實施例1中的動力壓力產生機構的圖案;圖5以橫截面視圖顯示實施例1中動力壓力產生機構的部分圖案;圖6以橫截面視圖顯示實施例1中的動力壓力產生機構的另一圖案例子的一部分;圖7(a),(b),(c)以橫截面視圖分別顯示根據實施例1的信息記錄/再現裝置的其它例子;圖8(a)以橫截面視圖顯示實施例1中的轉子總成的其它例子;圖8(b)是轉子總成的平面圖;圖8(c)是結合以上轉子總成的信息記錄/再現裝置的橫截面視圖;圖9(a),(b)以橫截面視圖分別顯示實施例1中的信息記錄/再現裝置的其它例子;圖10以橫截面視圖顯示實施例1中的外轉子型信息記錄/再現裝置的一個例子;圖11以橫截面視圖顯示在本發明的信息記錄/再現裝置中使用的示例性芯軸電機的結構;圖12以橫截面視圖顯示在本發明的信息記錄/再現裝置中使用的芯軸電機的一示例性轉子總成的結構;圖13以視圖說明實施例1中的轉子總成如何裝配的過程;圖14(a)以橫截面視圖顯示實施例1中的轉子總成如何裝配;圖14(b)以橫截面視圖顯示實施例1中的轉子總成的其它例子如何裝配;圖15(a)橫截面視圖說明根據本發明第二實施例的信息記錄/再現裝置的結構;圖15(b)是以上結構的局部放大橫截面視圖;圖16(a),(b)以橫截面視圖分別顯示實施例2中的信息記錄/再現裝置的其它例子的關鍵部分;圖17(a)以橫截面視圖顯示實施例2中的結合轉盤的其它例子的信息記錄/再現裝置;圖17(b)是以上裝置的平面圖;圖17(c)是結合以上例子的信息記錄/再現裝置的橫截面視圖;圖18以橫截面視圖顯示根據本發明第三實施例的磁盤形狀;圖19以橫截面視圖顯示安裝有實施例3的磁盤的驅動機構的關鍵部分;圖20(a)以橫截面視圖顯示傳統磁盤基底的形狀和因沖擊變形狀態的形狀,用于比較抗沖擊性能;圖20(b)以橫截面視圖顯示實施例3的磁盤基底的形狀和因沖擊變形狀態的形狀,用于比較抗沖擊性能;圖21以橫截面視圖顯示實施例3中的變形磁盤的一個例子;圖22(a)是實施例3的磁盤的橫截面視圖;圖22(b)以橫截面視圖顯示實施例3的磁盤固定在驅動機構中之后的狀態;圖23(a),(b),(c)以橫截面視圖分別說明根據本發明第四實施例的信息記錄/再現裝置的結構;圖24(a)以橫截面視圖說明實施例4中的轉子總成如何裝配;圖24(b)以橫截面視圖說明裝配實施例4中的轉子總成的其它方法的效果;圖25以橫截面視圖說明本發明第五實施例中的信息記錄/再現裝置的結構;圖26(a)以視圖說明實施例5中的信息記錄/再現裝置的讀寫頭驅動件的操作;圖26(b)以視圖說明實施例5中的信息記錄/再現裝置的另一種讀寫頭驅動件的操作;圖27以橫截面視圖說明根據本發明第六實施例的信息記錄/再現裝置的結構;圖28以橫截面視圖說明根據本發明第七實施例的信息記錄/再現裝置的結構;圖29以橫截面視圖說明根據本發明第八實施例的信息記錄/再現裝置的結構;圖30(a)以草圖說明實施例8中的信息記錄/再現裝置如何裝配;圖30(b)以視圖說明結合在實施例8中的信息記錄/再現裝置內的轉子總成如何裝配;圖31以橫截面視圖說明根據本發明第九實施例的信息記錄/再現裝置的結構;圖32(a)以平面圖顯示傳統的信息記錄再現裝置;以及圖32(b)以橫截面視圖顯示傳統的信息記錄/再現裝置。
具體實施例方式
以下參照
本發明的信息記錄/再現裝置的實施例。
(實施例1)圖1(a)和圖1(b)顯示了根據本發明第一示例性實施例的盤裝置。圖1(a)是沿圖1(b)的X-X線截取的橫截面視圖;圖1(b)是不包括旋轉部分的平面圖。
參照圖1(a),轉盤(其組成了電機的轉子,因此以下稱作轉子總成1)由盤部2和圓柱部分3構成。轉子總成1例如使用玻璃、液晶聚合物、PPS(聚苯硫醚)等熱塑性材料、或Al合金金屬整體形成。熱塑性材料可以借助熔化后的擠壓成形或澆鑄成形制造。在選擇玻璃材料時沒有特殊的限制;可以使用常用的鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃等。它可以經歷借助化學方法或空氣冷卻方法的表面強化過程。當使用Al合金金屬時,它可以通過加壓工藝、擠壓工藝、或通過磨削工藝等成形。
轉子總成1包括盤部分2,該部分在相對于主表面的表面的中心與圓柱3相連,使得旋轉軸線與轉子總成1的旋轉軸線4重合,并與主表面5交叉成直角,主表面是與具有圓柱3的表面的相對的表面。
在盤部分2的主表面5上,信息記錄介質層(信息記錄層6)一體地形成。信息記錄層6具有形成為同心的多個信息記錄軌道。信息記錄層6通過沉積或濺射磁性材料或磁光材料而形成至某特定厚度。
表1轉子總成樣品的測量值
表1顯示了轉子總成1的樣品的測量值;盤部分2的半徑A、圓柱3的半徑B、盤中心部分的厚度C和軸桿長度L。轉子總成的高度H由盤厚度C加上軸桿長度L表示。從表1中可以理解,軸桿直徑(2xB)大于軸桿長度L。
盤部分2的其上具有信息記錄層6的表面宏觀上看顯得是平坦的,如圖1(a)所示。然而,當從微觀上看時,總體上它是不平坦的,而是如圖2所示那樣,在對應設置在下方的圓柱3的區域內,表面具有約幾微米深的坑601,該圖是旋轉軸線4附近區的放大圖。在旋轉軸線4的方向上,盤部分2是不對稱的;結合在盤部分2上的圓柱3產生了不均勻的熱傳導,該熱傳導在其下設置有圓柱3的區域內導致收縮變形。于是形成微米尺度的圓坑601。本發明中的組合盤部分2的主表面5在對應圓柱3的區域內具有這樣形成的非常淺的圓坑601。優選的是,該區域用于斜坡部分,而不用于信息記錄的目的,在該斜坡部分,讀寫頭得以遮蔽。
底部7設置有固定在中心的圓的軸承套8;該軸承套的一端用推力支撐板9封閉。插入轉子總成1的圓柱3,以能在軸承套8內自由轉動。在圓柱3和軸承套8、推力支撐板9之間有一微米尺度的間隙。微米尺度的間隙用例如合成酯油的動力潤滑劑10填充,如圖3所示。
在圓柱3一側的盤部分2上,在中心部分具有圓的臺階部分,該部分具有大于其余部分的厚度。在臺階部分上,環形轉子軛11固定到盤部分2上。臺階部分的中心與旋轉軸線4同心。
如圖1(a)、(b)、(c)所示,在多個磁極中被磁化的環形旋轉磁體12通過膠粘或其它方法粘接到轉子軛11上。在本實施例中,旋轉磁體12交替地被磁化成N極和S極,總共12個極。
在底部7上,定子16被壓入配合并被結合,該定子16由從環形結合部分13向中心延伸的被線圈15纏繞的鐵芯14形成。在本實施例中,有9個鐵芯14,該鐵芯設置成等間距地與旋轉磁體12相對。在盤部分2一側的底部7上,具有相對于旋轉磁體12的側面固定的環形推力吸引板17。
在圓柱3的位于相對推力支撐板9的端面上的表面(推力面18)上、以及在軸承套8的相對于圓柱3的外表面的內表面上具有動力壓力產生結構。當線圈15被電激勵而使轉子總成1轉動時,設置有動力壓力產生機構的圓柱3的旋轉運動通過動力潤滑劑10產生動力壓力。圓柱3在徑向和推力方向上均獲得動力壓力,并平穩旋轉。
形成在圓柱3的推力面18上的動力壓力產生機構將參照圖4、圖5和圖6描述。圖4是顯示動力壓力產生機構的圖案的平面圖,該圖案設置在相對于推力支撐板9的推力面18上。圖5是沿圖4的Y-Y線截取的橫截面視圖,顯示了圓柱3的一部分。
在圓柱3的推力面18上,具有多個突出線21,該突出線由螺旋19和螺旋20形成,螺旋19的一端接近旋轉軸線4,螺旋20的一端抵達外圓周,這些螺旋的各自的另一端共有。當用與長度方向交叉成直角的平面切斷時,突出線21具有一種三角形形狀。
突出線21被設計來滿足以下公式θ1≤tan-1(L/B),(1)θ2≤tan-1(L/B),(2)其中,θ1代表軸線4側的斜面22相對于圓柱3的推力面18的角度;θ2代表與斜面22相對的斜面23相對于圓柱3的推力面18的角度;L代表圓柱3的長度;B代表圓柱3的半徑。
動力壓力產生機構可以在形成轉子總成1的同時形成。在此方法中,突出線21可以形成,而不會在從模具中分離時使三角形截面形狀損壞。
雖然在本例中突出線21具有三角形截面形狀,但是這些線可以替代性地形成為圖6所示的形狀,其中,三角形的頂點被切掉以得到梯形。兩個斜面22、23的角度θ1、θ2符合以上公式(1)、(2)。
突出線可以在制造轉子總成1的同時,從一開始就形成為圖6所示的梯形。替代性地,梯形可以通過將頂點部分從已經形成的圖5所示的三角形凸起上磨削掉而形成。
與三角形形狀相比,為形成梯形而進行的對螺旋19、20的三角形頂點的磨削制備了高度更均勻的這種螺旋19、20。
相對于旋轉磁體12的底部端面設置的推力吸引板17和填充由軸承套8、推力支撐板9和圓柱3形成的間隙的動力壓力潤滑劑10使這種結構的裝置可以在任何情況下使用。即,轉子總成1的圓柱3受到磁力和轉子總成1周圍的大氣壓的影響,該磁力在旋轉磁體12和推力吸引板17之間起作用;于是,幾乎沒有從由軸承套8和推力支撐板9形成的凹陷中脫出的危險。實際上,通過動力潤滑劑10的粘性和其表面張力,幾乎沒有動力潤滑劑10從其中溢出的危險。于是,本實施例的裝置可在任何情況下使用,平滑的旋轉將得以維持,且轉子總成1和底部7之間的相對位置基本不變。
下面參照橫截面視圖,圖7(a)至圖7(c),說明對本實施例的更改。與圖1中等同的部件用相同的附圖標記表示。
參照圖7(a),與實施例1的主要區別點在于,本實施例中的轉子總成1通過將實心圓柱71與盤部分2在一不同于具有信息記錄層6的主表面5的表面上借助插入成形工藝等方法結合而形成,該實心圓柱71由與盤部分2相同的材料或不同的熱塑性材料制成。
參照圖7(b),完整的轉子總成1可以由盤部分2和圓柱72形成,盤部分和圓柱都可以用相同的熱塑性材料制造,或者這兩者中的一個用熱塑性材料制造,而其余的一個用其它材料制造。這兩個部件的整合可以借助超聲鍵合或使用激光束的熱熔化進行。
或者,如圖7(c)所示,完整的轉子總成1可以由盤部分2和圓柱73形成,盤部分2和圓柱73借助將熱塑性結合材料74放置到這二者之間的熱熔化而粘接在一起。優選的是,用于結合材料74的熱塑性材料是具有200℃或更低的玻璃轉變溫度的那些材料。
轉子總成1的圓柱71、72、73可以在外圓周表面上和/或相對于推力支撐板9的推力面18上設置動力壓力產生結構。在潤滑劑中在徑向和/或推力方向上通過圓柱71、72、73的轉動產生的動力壓力確保了平滑的轉動。
形成在外圓周表面或圓柱71、72、73的推力表面18上的動力壓力產生機構具有與實施例1相同的圖案。動力壓力產生機構替代性地可以設置在軸承套的內圓周表面上或相對于圓柱71、72、73的推力表面18的推力支撐板上。此外,在此配置中,獲得與實施例1中相同的效果。
在以上每一個示例中,轉子軛11可以借助粘合或插入成形工藝結合到轉子總成1的盤部分2上。
轉子總成1的對實施例1的結構的其它改變示于圖8(a),(b)。該改變是為了抑制盤部分2的主表面5上的彎曲或波動,使得信息記錄層6的表面與旋轉軸線4準確地交叉成直角。在盤部分2中在圓柱3側,轉子總成1按同心布置一體地設置兩個環形肋121和122,一個在外圓周附近,而另一個在內圓周附近。進一步一體地制備多個按徑向配置設置的、橋接兩個環形肋121和122的肋123。如圖8(c)所示,轉子軛11設置在徑向肋123上以固定在其上。
以上描述基于內轉子結構,其中,固定在轉子軛11內的旋轉磁體12設置在纏繞有線圈15的鐵芯14內側(旋轉軸線4側),使得磁體與鐵芯14相對。替代性地,纏繞有線圈81的鐵芯82當然可以設置在固定在轉子軛83內的環形旋轉磁體84內側,如圖9(a)、(b)所示,以呈現出外轉子結構。
雖然說明基于用于盤驅動電機的所謂的徑向間隙無刷電機,但是軸向間隙無刷電機當然可以替換性地使用。
圖10是顯示結合有軸向間隙無刷電機的盤裝置的例子的關鍵部分的橫截面視圖。對應于圖1所示實施例1中的組成元件的組成元件使用相同的標記表示。
與圖1所示的區別點在于,環形轉子軛91在圓柱3側借助粘合等方法粘接在轉子總成1的盤部分2上。在若干磁極中磁化的環形旋轉磁體92借助于粘合等方法類似地粘接到轉子軛91上。此外,包括一種三角形形狀的若干線圈94的定子95固定在底部7上,使得旋轉磁體92和線圈94彼此相對,在軸向上保持一定的間隙,該線圈設置在由軟磁性材料制造的印刷電路板93上。
圖9和圖10所示的裝置和圖8所示的裝置提供了相同的前述優點,圖9和圖10所示的裝置結合了由通過粘合或插入成形而接合在一起的盤部分2和圓柱部分3形成的完整的轉子電機1,圖8所示的裝置結合了設置有同心環形肋121和122、以及按徑向配置設置的多個肋123的完整的轉子總成1。
現在說明本發明實施例1中裝配轉子總成的方法。在進行實際闡述前,描述總成的要點。參照圖11,其橫截面視圖用于說明實施例1中盤裝置的例子的關鍵部分中的結構,從旋轉磁體84逸出的磁通量521會聚到定子85的鐵芯82中;因此,逸出磁通量不會到達盤部分2上的由磁體形成的信息記錄層6。即使從外界加熱完成的芯軸電機,也不會有逸出磁通量引起的磁噪聲,因此沒有對信號記錄/再現的負面影響。圖12顯示了本發明轉子總成1在其裝配到圖11的芯軸電機內之前的結構。對裝配方法的描述將基于此結構。完整的轉子總成1包括圓柱3、盤部分2、軟磁性材料制造的轉子軛83、以及在被一起粘接成單獨組件形式的多個磁極中磁化的旋轉磁體84。參照圖12,因為除了轉子軛83外,沒有其它磁體用于從旋轉磁體84產生的逸出磁通量521會聚,所以逸出磁通量一直抵達設置在盤部分2上的磁體構成的信息記錄層6。如果在此狀態中加熱磁體構成的信息記錄層6,則磁力功降低,且易于受磁噪聲影響。在許多實際情況中,熱固粘接劑用于將軟磁性材料構成的轉子軛83和旋轉磁體84粘接到盤部分2上。因此,如果輕微地處在來自旋轉磁體84的逸出磁場和粘接過程中施加的熱的合成影響下,則信息記錄層(磁性層)可被磁化。于是,磁噪聲被記錄而覆蓋在磁性層上。通過磁轉錄工藝提前記錄在記錄介質中的伺服信號可能被削弱,不利地影響正常的記錄/再現操作。
現在,說明裝配方法的實際例子。圖13大致顯示了由軟磁性材料制造的轉子軛83和在多個磁極中磁化的旋轉磁體84如何粘接到由圓柱3和盤部分2形成的完整轉子總成1上,該圓柱如同轉軸那樣工作。參照圖13,旋轉磁體84設置有其固化被熱加速的熱固性粘接劑或粘合劑,并放置在對中夾具531的特定地方,該粘接劑被設置以覆蓋特定的粘接區域,該夾具由軟磁性材料制造(步驟1)。由軟磁性材料制造的轉子軛83也設置有熱固性粘接劑,并放置在對中夾具531的特定地方,該粘接劑被設置以覆蓋特定粘接區(步驟2)。由圓柱3和盤部分2形成的完整轉子總成1放置在對中夾具531的特定區域內(步驟3)。最后,非磁性材料制造的砝碼532或壓力機構放置在盤部分2上(步驟4);在該砝碼下,由軟磁性材料制造的對中夾具531通過在最終狀態下對齊的全部部件組元加載。優選的是,砝碼532將荷載施加到盤部分2的主表面上,使得在中心部分或最外圍接觸。步驟1和步驟2的順序可以顛倒,或者,兩個步驟可以同時進行。壓力機構不限于圖示的砝碼,它可以是夾持裝置。優選的是,壓力機構由非磁性材料制造。
到目前為止,對裝配方法的描述基于芯軸電機的轉子總成,該轉子總成包括其橫截面形狀具有近似字母T的形狀的盤部分。然而,本發明盤部分的結構和形狀不限于以上例子。例如,盤部分可以形成具有由軟磁性材料制造的被壓入配合到旋轉軸上的轂,將圓環形盤介質設置在由轂外圓周的延伸部分形成的平臺上,并將盤介質借助壓入配合或粘合而接合到其上,使得轉軸的上表面和盤介質的表面共用同一平直平面;或者,它可以通過集成各自均由軟磁性材料制造的轉軸和轂,并將圓的盤介質設置在轂的上表面上并通過粘合等工藝粘接在其上而形成。然而,在后面這兩種情況中,必需使轉子軛83和軟磁性材料制造的轂一體化形成。在這些情形下,工藝步驟3不再必須,但剩下的工藝步驟按參照圖13所述的相同程序進行。
圖14(a)顯示裝配的部件被設置在加熱爐541內以通過熱量而固化粘接劑的情形。由軟磁性材料制造的轉子軛83和在多個磁極中磁化的旋轉磁體84于是被固定在轉子總成1上,該轉子總成的橫截面形狀是近似的字母T形。如圖14(a)中所見,因為對中夾具531由軟磁性材料制造,來自旋轉磁體84的逸出磁通量521會聚在對中夾具531上,所以它不處在一直抵達盤部分2上由磁體形成的信息記錄層的狀況中。如果對中夾具531由非磁性材料制造,則此通量不會聚到對中夾具531上,它將按圖12所示的同樣方式一直抵達信息記錄層。即,這種由非磁性材料制造的夾具是無效的。任何及全部磁性材料不適于對中夾具。用于對中夾具的優選材料是那些具有軟磁性材料;更優選地,是具有高磁導率的軟磁性材料。
圖14(b)顯示了裝配工藝的一個例子。盤部分2通過首先集成各自均由軟磁性材料制造的轉軸、轂和轉子軛83,然后將圓盤介質放置在轂的上表面上形成。在將各部件裝配到一起后,整個總成被放入加熱爐541內,以使涂覆到總成上的粘接劑固化。在若干磁極中磁化的旋轉磁體84于是被固定到盤部分2的轉子軛83上。從圖14(b)還可以看出,逸出磁通量521會集在由軟磁性材料制造的對中夾具531上,它不到達設置在盤部分2上的磁體構成的信息記錄層上。
除了圖14(a)、(b)所示的盤部分外,可以使用不同結構的盤部分;例如,形成有由軟磁性材料制造的、被壓入配合到轉軸上的轂的盤部分,將圓環形盤(round rink-shaped disc)介質設置到由轂外圓周的延伸部分形成的平臺上以借助壓入配合或粘合而粘接。當利用這種其它不同結構的盤部分裝配轉子總成時,也可使用當前的裝配方法。而且在此情形中,逸出磁通量521會聚在由軟磁性材料制造的對中夾具531上。于是,形成在盤部分2上的磁體構成的信息記錄層不會受到不利影響。
當盤部分2在橫截面上具有由集成在一起的轉軸和圓盤基底形成的T形形狀時,或在各自均由軟磁性材料制造的轉軸和轂被結合成一單體,然后圓盤介質被固定在轂的上表面上時,對中操作通過利用盤部分的外圓周進行,因為在可用于對中操作目的的中心部件中沒有可用的圓周。在這些情況中,軟磁性材料構成的對中夾具531需要具有比盤部分大的外直徑,如從圖14(a)、(b)中可看出那樣。當盤部分具有一種結構時,該對中操作可以通過利用轂的外圓周或圓環形介質的內圓周進行,其中,該結構由圓環形介質形成,該介質壓入配合或粘合在通過軟磁轂外圓周的延伸部分形成的平臺上,而該轂已經與轉軸壓入配合。
雖然前述說明基于一種概念,其中由軟磁性材料制造的轉子軛83和在多個磁極中磁化的旋轉磁體84中的每一個在將其固定或粘合在盤部分上的過程中被當作一獨立的組件,但是轉子軛83和旋轉磁體84可以提前被連接在一起而成為轉子單元的形式,然后將該單元連接到盤部分上。此外,以這種方式,盤裝置的芯軸電機可以被完成,而不具有被磁噪聲覆蓋的記錄介質。除了以上例子,其中轂和軟磁性材料制造的轉子軛83的用于將記錄介質安裝到其上的完整組件得以使用,它可以通過首先將軟磁性材料制造的轉子軛83固定到盤部分上,然后將在多個磁極內磁化的旋轉磁體粘合到其上來制備。在此情形中,盤裝置的芯軸電機可以使用相同的夾具根據當前的裝配方法完成,而不具有被磁噪聲覆蓋的記錄介質。
雖然前述裝配方法基于使用外轉子芯軸電機的盤裝置已得以描述,但是本發明的目的不限于外轉子型電機。芯軸電機可以采用內轉子結構,經歷以下改動在外轉子電機內,軟磁性材料構成的環形轉子軛和在多個磁極內磁化的環形旋轉磁體在盤底部沿外圓周設置,另一方面,內轉子電機的這些部件需要在盤部分的底面上沿中心側內的圓周設置。另外,由鐵芯和線圈構成并相對于旋轉磁體設置的定子被相應地放置。通過這些必要的改動,內轉子型轉子總成可以根據同樣的裝配方法安裝。
在圖7到圖10中,具有信息記錄層6的盤部分2的表面被顯示為總體上是平坦的。然而,需要注意的是,表面實際上不那么平坦,而是在對應于設置在底面上的圓柱3的區域內具有幾微米深的坑,如圖2所示,橫截面放大視圖顯示了轉軸4的附近部分。
雖然前述說明基于一種概念,其中軟磁性材料制造的轉子軛和在多個磁極中磁化的旋轉磁體中的每一個在將其固定和粘合到盤部分上的工藝中均被當作獨立的組件,但是轉子軛和旋轉磁體可以提前被連接在一起而成為轉子單元的形式,然后將該單元連接到盤部分上。此外,以這種方式,盤裝置的芯軸電機可以被完成,而不具有被磁噪聲覆蓋的記錄介質。除了以上例子,其中轂和軟磁性材料制造的轉子軛的用于將記錄介質安裝到其上的整體組件得以使用,它可以通過首先將軟磁性材料制造的轉子軛固定到盤部分上,然后將在多個磁極內磁化的旋轉磁體粘合到其上來制備。在此情形中,盤裝置的芯軸電機可以使用相同的夾具根據當前的裝配方法完成,而不具有被磁噪聲覆蓋的記錄介質。
與盤部分被連接在由驅動芯軸電機的轂的外圓周的延伸部分提供的平臺上的情形相比較,本發明的實施例1(其中盤部分和圓柱一體化形成或這些部件借助粘合或插入成形而連接在一起成為一單體)可以在非常高的精確水平上確保盤部分上的信息記錄層的表面與旋轉軸線交叉成直角,因為在對應于設置在下方的轉軸的區域內存在的坑可在轉子總成的裝配操作過程中被用于正確對齊和對中目的,且坑非常淺的事實具備了額外的益處。于是,由交叉直角的誤差引起的信息記錄層的記錄表面上的偏差可顯著減小,該偏差在傳統結構中并不罕見。設置在盤上的圓環肋和多個徑向肋有利于抑制記錄盤表面的彎折和起伏。這些在一起使得可能旋轉信息記錄層的表面而保持與旋轉軸線高度準確的直角,提高盤部分的共振頻率,并實現轉子總成(也稱作轉盤)的更加平滑的轉動。這易于導致增加的記錄密度,信息記錄層的中心可以與旋轉中心準確同心,于是徑向上的偏差可以被抑制到非常小。在信息記錄層中,預先轉錄的伺服信號的旋轉中心與轉盤部分的旋轉中心之間的錯位可以被保持在非常小的值以內,該伺服信號用于使讀寫頭元件能準確跟隨設置成同心配置的多個記錄軌道。于是,實現適于高密度記錄的盤裝置。此外,因為轉子總成根據該方法裝配,該方法中磁噪聲即使在加熱時也幾乎不會有害地影響盤部分的磁層,所以磁層被逸出的磁通量和加工過程中施加的熱的合成影響(即使非常輕微地)磁化的危險可以避免,盤部分的磁層幾乎不被磁噪聲所覆蓋。于是,即使當伺服信號提前轉錄在記錄介質上,正常的信息記錄/再現性能也不會受干擾。于是提供了具有非常高可靠性的盤驅動器。
此外,因為轉盤(轉子總成)還起到了驅動芯軸電機的轉子部分的作用,所以在傳統裝置中必不可少的芯軸電機的轂以及將盤部分夾緊在平臺上的夾持裝置可以去除。結果,裝置可以在形狀上做得更薄,在成本上更低。如果各旋轉柱分別制造,動力壓力產生機構可以有效地并容易地制備,該旋轉柱在后來將與盤部分結合形成整體的轉盤(轉子總成)。于是,可以期望更進一步的降低成本。
(實施例2)本發明的第二實施例將參照圖15說明。圖15(a)是關鍵部分的橫截面視圖,集中在軸承部件上,圖15(b)是局部放大圖。具有等同于實施例1中那些部件的功能的那些部件用圖1所示的相同標記表示。
參照圖15(a),在其中包括旋轉軸線4的軸桿101固定在底部7上。轉子總成1由盤部分2和旋轉圓筒部分102形成,該盤部分2具有特定厚度的設置在主表面5上的信息記錄層6,使得它與旋轉軸線4交叉成直角,該旋轉圓柱部分102在相對于主表面5的表面上一體地設置在盤部分2上。轉子總成1可以按與實施例1中的相同方式,利用液體聚合物、PPS等熱塑性材料、或Al合金金屬形成。
圖15(a)中,盤部分2的具有信息記錄層6的表面顯得總體上是平坦的。然而,實際上它是不平坦的;它在相對于設置在下方的旋轉圓筒部分的區域內具有幾微米深的淺坑,如圖2所示。推測的形成坑的原因在于,盤部分2在旋轉軸線4的方向上不對稱,但是當旋轉圓筒部分和盤部分結合在一起時,在熱傳導中形成不均勻。這被認為在對應于設置在下方的旋轉圓筒部分的區域內將招致收縮變形。于是,結合的盤部分2的主表面具有非常淺的坑。因此,在本實施例2中,優選的是,該區域被用于為讀寫頭提供遮蔽的斜坡部分,而不是用于信息記錄/再現目的。
軸桿101被插在盤部分2和旋轉圓筒部分102的內圓周表面形成的空間內;轉子總成1以此方式受到支撐。轉子總成的旋轉圓筒部分102的內圓周表面和轉軸101之間的間隙類似于實施例1中那樣被動力壓力潤滑劑10(例如酯系合成油)填充,如圖15(b)所示。
轉子軛11在旋轉圓筒部分102側內的表面上連接到轉子總成1上。在多個磁極中磁化的環形旋轉磁體12通過粘合等方法連接到轉子軛11上。由線圈15纏繞的鐵芯14形成的定子16通過壓入配合等方法固定在底部7上,使得鐵芯14相對于旋轉磁體12。推力吸引板17在旋轉磁體12的軸向上固定在相對底面的底部7上。
具有與圖4、圖5和圖6中所示的相同圖案的動力壓力產生機構設置在面對旋轉圓柱部分102內圓周表面的軸桿101外圓周表面上,并設置在圓筒部分102的端面103上。
當轉子總成1旋轉時,動力壓力通過密封在旋轉圓筒部分102和軸桿101之間的間隙內的潤滑劑10產生。旋轉圓筒部分102在徑向和推力方向上受到動力壓力以平滑旋轉轉子總成1。
實施例1中說明的公式(1)、(2)也用于當前實施例2中的動力壓力產生機構,以在由凸出線的斜面和具有動力壓力產生機構的表面形成的角度。在應用公式時,注意,L代表旋轉圓筒部分102在軸向上的長度,而B代表旋轉圓筒部分102的內部直徑。
用于在推力方向上產生壓力的動力壓力產生機構當然可以設置在開口端在旋轉圓筒部分102的圓周端面104上。在此情形中,環形軸承壁105需要設置在底部7上,用于將動力壓力潤滑劑保存在適當位置。軸承壁105和旋轉圓筒部分102之間的間隙,以及旋轉圓筒部分102和轉軸101之間的間隙用潤滑劑填充。
動力壓力產生機構當然可以按圖4、圖5和圖6所示的相同圖案設置在軸桿101的端面上,而不將其形成在旋轉圓筒部分102內的端面103上。
相對旋轉磁體12的底部端面設置的推力吸引板17和填充旋轉圓筒部分102/轉子總成1的盤部分2的內圓周表面與轉軸101之間間隙的動力壓力潤滑劑10一起工作,以利用在旋轉磁體12與推力吸引板17之間實現的磁力和大氣壓,防止轉子總成1的旋轉圓筒部分102從軸桿101脫出,無論裝置可能用在何種情況下。或者,因為潤滑劑10的粘性和表面張力,基本上沒有動力潤滑劑10從其位置濺出和消失的危險。于是,轉子總成1在通過潤滑劑10產生的動力壓力、轉子總成1的自重、旋轉磁體12與推力吸引板17之間的磁力和大氣壓之間的平衡下保持作平滑的旋轉。
當前實施例2的一些實際修改將在以下參照圖16(a)、(b)說明。那些與圖15中部件等同的部件用相同的標記表示。
如圖16(a)所示,由與盤部分2相同的材料或例如熱塑性材料的不同材料制造的旋轉圓筒部分111在相對于主表面5的表面上借助插入成形等方法整合到盤部分2上。其余部件保持與圖15所示的實施例中的相同。
將旋轉圓筒部分111生產成獨立于盤部分2的元件使得易于制備動力壓力產生機構。代替在轉軸101的外圓周表面上制備動力壓力產生機構,當然可以按與實施例1中形成在軸承壁8的內圓周表面上的動力壓力產生機構相同的方式,將其形成在旋轉圓筒部分111的內圓周表面上。
圖16(b)中的例子顯示旋轉圓筒部分112通過插入成形利用略微埋在盤部分2內的圓筒的封閉端而與盤部分2集成。其余部分保持與圖15所示的那些一樣。
雖然在當前例子中,盤部分2和旋轉圓筒部分111、112兩者均由熱塑性材料制造,但是替代性地它也可以通過利用熱塑性材料制造盤部分2和旋轉圓筒部分中的至少任何一個、以及用不同的材料制造另外一個而制備。在后一種情況下,盤部分2和旋轉圓筒部分111、112可以通過超聲機構或利用激光束的熱熔化、以及插入成形而連接在一起。
或者,盤部分和旋轉圓筒部分可以借助將熱塑性結合材料放置入其間的熱熔化而結合。對熱塑性結合而言,優選使用玻璃轉變溫度為200℃或更低的材料。
與實施例1中的例子相似,轉子軛11可以通過粘合或插入成形固定在轉子總成1的盤部分2上。
以與實施例1相同的方式,圖15中的轉子總成1可以采用肋構造。即,如圖17(a)、(b)所示,轉子總成1在旋轉圓筒部分102內按同心環配置設置有環形肋121和122,一個肋在外圓周上,而另一個肋在旋轉圓筒部分102附近。還一體化制備若干肋123,這些肋按徑向配置設置,橋接環形肋121和122。如圖17(c)所示,轉子軛11設置在徑向肋123上并固定在其上。轉子軛11可以設置在肋123上,而不與內部的環形肋122接觸,或可以設置在環形肋122上以固定在其上。
與實施例1相似,以上結構可以更改成內轉子配置和外轉子配置。此外,可改成徑向間隙配置和軸向間隙配置。
在圖17所示的轉子總成1中,盤部分2的具有信息記錄層6的表面顯示為總體上是平坦的。然而,也應當注意到,在本示例中實際上該表面不那么平坦,相反,類似于圖2所示的例子,該圖為顯示旋轉軸線4附近的橫截面放大圖,在對應于設置在底面上的旋轉圓筒部分102的區域內,有一個幾微米深的坑(本實施例2中為環形)。
本實施例2中的轉子總成可以通過實施例1所述的相同裝配方法制備。在本實施例中,盤部分的軸桿用旋轉圓筒部分代替了圓柱;對其它部分,沒有根本的不同。于是,此處略去詳細說明。
當與盤被附著在驅動芯軸電機的轉盤輪緣部分上的情況相比,本實施例2中與實施例1相似的那些確保盤部分的其上記錄有信息信號的表面以非常高的精度與旋轉軸線交叉成直角,盡管有形成在對應設置在下方的旋轉圓筒部分的區域內的淺坑,其中盤部分和旋轉圓筒部分被形成為一體、或被結合以形成一單獨的部件。設置在盤上的圓環肋和徑向肋有利于抑制記錄表面的彎折和起伏、提高盤部分的共振頻率、并平滑地旋轉轉子總成(也被稱作轉盤)。信息記錄層旋轉表面上的偏差可以明顯降低,來自表面的振動可被抑制,這容易導致提高的記錄密度。當旋轉圓筒部分獨立制造以在后來與盤部分結合時,動力壓力產生機構可以有效地并容易地形成,這有利于更低的成本。當轉子總成根據本發明的方法裝配時,磁層幾乎不受自旋轉磁體逸出的磁場和加工過程中施加的熱的合成效應的不利影響,如果有也是非常輕微的。磁噪聲幾乎不覆蓋地記錄在磁部分的磁性層上。于是,提供了具有非常高的穩定性和高的S/N比率的盤驅動器。
(實施例3)本發明第三示例性實施例是在實施例1和2的盤部分形狀上的變化。該變化是為了減小振動導致的彎曲量,并降低因讀寫頭滑塊與盤的由施加在盤部分上的沖擊所引起的碰撞導致的損傷可能性。圖18顯示了實施例3中轉子總成的形狀。圖19是顯示連接在驅動機構上的磁盤的關鍵部分的橫截面視圖。轉子總成1由盤部分2和圓柱部分3或轉軸整體形成,盤部分2的一個表面上為平坦的表面,圓柱部分或轉軸設置在另一面的中心。盤部分2在具有圓柱3的表面上設置有從圓環V的一處向外圓周邊緣連續延伸成直線的斜面502a、用于固定轉子軛73和旋轉磁體74的磁表面502b、以及對應軸承套8的開口端表面的平坦表面502c,該軸承套8是包括軸承套8和推力支撐板9的液壓軸承的一部分。與實施例1和2相似,轉子總成1(也稱作轉盤)可以由玻璃、液晶聚合物、PPS等熱塑性材料或Al合金金屬形成。磁體構成的信息記錄層6設置在盤部分2的一個表面上,以完成轉子總成1。在一些情況下,信息記錄層6伴隨有改善粘附性的下部層和提高抗磨蝕特性的硬保護層。
在圖18中,盤部分2的具有信息記錄層6的表面被顯示為總體上是平坦的。然而,也應當注意到,在本實施例3中實際上該表面不那么平坦,相反,類似于圖2所示的例子,在對應于設置在底面上的圓柱的區域內,有一個幾微米深的坑。
如圖19所示,旋轉磁體74通過轉子軛73固定在用于固定磁體的表面502b上,轉子總成1還起到電機的轉子的作用。包括多個線圈15和鐵芯14的定子固定在底部7上,使得它相對于旋轉磁體74。于是,定子和也工作為電機轉子的轉子總成1完成了芯軸電機。結合了具有完整轉子總成1的芯軸電機的盤裝置的結構保持同實施例1和2中所述的相同;因此,操作原理也保持相同。于是,此處略去重復的說明。
現在,在下文中,將本實施例3中轉盤的抗震性與實施例1和2中的相比較。為了簡化計算的目的,比較樣品被設置成圖20所示的結構。雖然附圖顯示了徑向上的僅半個剖面上的樣品形狀,但是所有樣品具有相同的總體尺寸和轉軸形狀等。本實施例3中的轉盤示于圖20(a),該盤在轉軸的邊緣(附圖中被表示成C)上具有厚度0.4mm,在外圓周(D)上具有0.1mm或0.26mm;為了比較,樣品被制成兩種樣式。在兩種樣式中,盤厚度從轉軸的外邊緣向形成斜面的外圓周邊緣以直線的形式連續減小。圖20(b)顯示了實施例1和2中的這些盤;它們中沒有一個呈現出斜面。從內部(C)整個經過外部(D),盤的厚度均勻地保持在0.2mm。
這些樣品的整體尺寸示于表2。圖20中用虛線表示的那些代表在垂直于盤表面施加的沖擊加速度1000G下的變形。圓周邊緣的彎曲變形E的量以及張應力和壓應力也以其最大值示于表2中。表2樣品的總體尺寸和樣品特征值 如表2所見,根據本實施例3的兩個樣品的轉盤在沖擊加速度1000G下分別產生17μm(a1)、20μm(a2)的彎曲;然而在傳統轉盤中,它為70μm。于是,已經確定,沖擊導致的彎曲通過本實施例3中的轉盤明顯減小,如圖20(a)所示。最大張應力小至大約傳統的1/3,最大壓應力約小至大約傳統的1/2。圓周邊緣的彎曲E的量已經降低至大約1/4,使得盤部分整個表面上的變形可以相應地降低。于是,讀寫頭滑塊和盤之間碰撞的可能性從實施例1和2中盤之間將升高的碰撞可能性進一步降低。此外,來自于讀寫頭的再現輸出的變化也減小。另外,因為最大張應力和最大壓應力均被降低,所以與傳統的相比,本實施例3中的盤不更多地恢復由拉力或壓力導致的破損。于是,它有利于實現具有高可靠性的輕且薄的盤裝置。
當外圓周邊緣處的厚度D增加到0.26mm或更多時,彎曲和應力的量增加;另外,芯軸電機或驅動機構的功耗因盤部分增加的重量而增加。另一方面,如果圓周邊緣處的厚度D小于0.1mm,如果它由玻璃或其它脆性材料制造則在邊緣上容易破碎。考慮到彎曲的量、由沖擊在盤上引起的應力、驅動機構的功耗、因粗暴對待導致的可能損壞等等,圓周邊緣的厚度D優選地應當在從0.1mm到0.26mm的范圍內。在直徑大于23mm的盤中,彎曲量和應力增加,而直徑小于12mm的那些對于所需的記錄容量可能過小;于是,優選的是盤的直徑在12mm到23mm的范圍內。
雖然說明基于斜面是直線狀的轉子總成(轉盤),但是本發明不是要限于這樣的轉子總成形狀。例如,轉子總成1可以采用圖21所示的形狀,其斜面506a連續彎曲,厚度從圓柱3的外圓周上的位置向盤部分2的圓周邊緣減小。斜面506a可以采用階梯配置;此外,斜面的起始位置不限于圓柱3的外圓周,相反,它可以在距圓柱3的外圓周特定距離處開始。
雖然在本實施例3中,說明基于由相同材料制造的圓柱3和盤部分2形成的整體的轉子總成,但是本發明的目的不是將轉子總成的構造限于這種結構。例如,盤和軸桿可以分開制造以在以后的階段中借助結合區或結合材料、或通過插入成形等聯合在一起而成為盤部分2,如圖22所示。在盤部分2的一個表面上,磁體構成的信息距離層6被設置以完成最終的轉子總成1。至于連接機構,可以使用利用常用粘接劑的粘合、沉積、焊接或陽極接合和類似的直接接合工藝。
圖22(b)是顯示結合本例子的轉子總成的芯軸電機的橫截面視圖。轉盤576和轉軸577被設置成它們共用一個共同的上表面平面、或者轉軸577略微凸出在轉盤576之上。對于其余部分,保持與實施例1中的相同。結合轉子總成的本盤裝置的結構和操作幾乎等同于實施例2中所述的其它例子的那些。因此,各等同部件用相同的標記表示,其詳細說明此處略去。
雖然以上說明基于包括盤部分和圓柱的轉盤(轉子總成),但是類似于實施例2,圓柱可以用旋轉圓筒部分替代。當然后一結構具備與本實施例3相同的益處。
前述說明基于內轉子結構的芯軸電機,該機構包括由盤部分和旋轉磁體等構成的轉子、以及由線圈、鐵芯等形成的定子。然而,本發明不將電機類型限于內轉子類型。本發明當然可以應用到那些結合外轉子型芯軸電機或同軸電機的那些裝置上。
如上所述,本實施例3中的磁盤與傳統盤相比更薄、更緊湊且重量更輕。然而,沖擊導致的彎曲量更小,最大張應力和最大壓應力由于實施例3中的盤也均更小;這意味著它們不容易破碎。此外,因為盤采用簡單的圓盤形狀,所以磁盤基底可以容易地通過擠壓成形等工藝制備。再者,結合本磁盤的盤裝置可以消除夾緊部件,使得裝置厚度可以進一步降低。再者,因為僅在驅動機構的轉軸和轉盤上有改動,所以已經存在的裝配設備可以象它們原來那樣得以使用。
(實施例4)本發明第四示例性實施例中的重點是盤部分的形狀。實施例4中的盤部分2設置在主表面(該表面沒有轉軸)上,且凸起27由與轉盤(還稱作轉子總成1)相同的材料形成。為了防止轉盤脫出而設置了凸起27;從而防止了信息記錄表面和讀寫頭之間的由外界施加的機械振動引起的可能碰撞。
圖23顯示了實施例4中用在盤裝置內的示例性芯軸電機的橫截面視圖。
如圖23所示,整體的轉子總成1由盤部分2和圓柱部分3利用例如玻璃、液晶聚合物、PPS(聚苯硫醚)等熱塑性材料、或Al合金金屬形成。圓柱3在相對于主表面的表面的中心與盤部分2相連,其中芯軸與轉子總成1的旋轉軸線4重合,并且它與盤部分2的主表面5交叉成直角。盤部分2的主表面5在中心設置有凸起27,該凸起由與轉子總成1相同的材料制成。在盤部分的不包括中心部分和外圓周的平坦表面上,信息記錄介質層(信息記錄層6)設置成圓環形。信息記錄層6設置有形成為同心的多個信息記錄軌道。
在轉子總成1中,盤部分2在相對于具有凸起27的主表面的表面上設置有圓的臺階部分。圓的臺階部分形成在具有圓柱3的表面的中心,該區域內的盤厚度比其它部分厚。環形旋轉磁體12通過轉子軛11固定在臺階部分上。轉子總成1還用作電機的轉子。由纏繞有線圈14的多個鐵芯15形成的定子16被固定在底部7上,保持距旋轉磁體12某特定的間隙。一端用推力支撐板9封閉的圓筒軸承套8固定在底部7上中心處。軸承套8支撐轉子總成1的圓柱3以可自由旋轉。最終的芯軸電機如此裝配而成。雖然未在圖23中顯示,用于動力壓力產生的槽被設置在相對于推力支撐板9的推力表面上和軸承套8的相對于圓柱3的外圓周表面的內圓周表面上。在底部7的面對盤部分2的表面上,環形推力吸引板28被固定,使得它在底部7側與旋轉磁體12的端面相對。結合芯軸電機的盤裝置的結構和操作幾乎等同于實施例1中的那些,該芯軸電機采用了整體的轉子總成1。各等同部件用相同的標記代表,詳細說明此處略去。
圖23顯示了凸起27的形狀的一些例子;截頭圓錐形(圖23(a),橫截面為梯形)、半橢圓形(圖23(b),橫截面為半橢圓形)和圓柱形(圖23(c),橫截面為矩形)。凸起27的形狀不限于以上例子;它可以設置成其它形狀,例如截頭多邊錐形、半球形、半橢球形、半多面體形、回轉多面體形、鼓形等等。雖然凸起27已經被描述為用與轉子總成1相同的材料制成,但是它可以使用不同的材料形成。或者,它可以使用與轉子總成1相同的或不同的材料單獨制備,然后借助粘合、熔化、壓入配合、螺紋連接等接合到轉子總成1上。
雖然實施例4中的說明基于由相同材料制成的轉軸部分和盤部分形成的整體轉盤(也稱為轉子總成),但是本發明的目的不將該結構限于以上描述。盤部分和轉軸部分可以單獨制造,以在以后的階段中通過提供接合區或使用接合材料、或通過按與實施例1中參照圖7說明的相同方式插入成形而結合在一起。磁體構成的信息記錄層6形成在盤部分2的平坦表面上以完成最終的轉子總成1。至于連接方法,可以使用利用常用粘接劑的粘合、沉積、焊接或陽極接合等直接接合工藝。用于結合材料的優選熱塑性材料是其具有200℃或更低的玻璃轉變溫度的材料。
雖然以上例子的說明基于盤部分和包括圓柱的轉軸部分形成的磁盤,但是轉軸部分可以按與實施例2中所述的相同方式由旋轉圓筒構成。具有后者結構的這些裝置也提供了相同的益處。
雖然前述說明基于內轉子型芯軸電機,該電機由包括盤部分、旋轉磁體等的轉子和包括線圈、鐵芯等的定子構成,但是本實施例4的目的不是將電機限制于這種內轉子型。本發明當然可以應用于外轉子型電機以及同軸型電機。
圖24中的附圖用于說明裝配根據本實施例4的盤部分的方法。該附圖著重于相對于實施例1中的裝配方法的不同點上。參照圖24(a),轉子軛11和旋轉磁體12放置在對中夾具551上,在主表面中心具有凸起27的盤部分2設置在它們頂部,然后砝碼夾具552或加載機構放置在其上。利用粘接劑等,它們被裝配并連接在一起以形成轉子總成。砝碼夾具具有高度H2的外圓周邊,該高度小于代表凸起27高度的高度H1。通過如此布置砝碼夾具,即使該夾具放置得相對于盤部分2偏心,外圓周邊仍將不直接與盤部分的表面接觸,該接觸在其上導致污染或損傷,如圖24(b)所示。
如前所述,在主表面的中心上具有凸起的盤部分、轉軸部分和具有液壓軸承的芯軸電機的軸承部分可以集成為一根據本實施例4的單獨部件。諸如軸、轂、環形盤等的多個部件可以集成為一單獨部件,該多個部件在傳統裝置中是必不可少的。減少的部件數量有利于降低成本。另外,例如多個部件之間尺寸公差、加工誤差和軸進入轂以將環形盤固定在轂上的壓入配合高度的誤差可以避免。結果,到凸起的間隙距離可以減小至0.2mm或更小。利用提高的精度水平和由設置在盤部分上的凸起帶來的防脫效果,使轉子偏移量更小,表面上的偏差以及盤旋轉軸線上的偏差可以明顯減小,結果,記錄密度可以輕易提高。
因為信息記錄層的中心可以高精度地與旋轉中心重合,所以徑向上的偏差也可以被抑制到非常小。旋轉中心和旋轉操作中的盤中心之間的偏差也可以抑制到非常小。利用這些改進,記錄密度可以明顯提高。當轉子偏移量被控制到較小時,讀寫頭支撐機構(萬向節讀寫頭總成)以及其介質可以被保護以避免可能的損傷。此外,因為轉軸幾乎不從軸套中脫出,所以潤滑劑從軸承部分的泄漏幾乎不發生。再者,設置在盤部分主表面中心的凸起有利于在將其裝配成最終轉子的過程中防止信息記錄層上的可能污染或損傷。
(實施例5)本發明第五示例性實施例的重點在于盤部分的形狀。盤部分2在最外圓周或中心部分的最內圓周上設置一斜坡部分。斜坡部分用以給設置在讀寫頭臂內的磁性讀寫頭24提供隔開信息記錄層6的遮蔽。即使在受到來自外界的振動等影響的情況下,遮蔽下的磁性讀寫頭將不會傷害記錄介質表面,或者磁性讀寫頭的表面由此不受損傷。
圖25是顯示芯軸電機結構的橫截面視圖,該電機結合在根據本發明第五示例性實施例的盤裝置中。
如圖25所示,轉子總成1(也稱作轉盤)由盤部分2和用作轉軸的圓柱部分3形成,該盤部分和圓柱部分利用例如玻璃、液晶聚合物、PPS(聚苯硫醚)等熱塑性材料或Al合金金屬制造。圓柱3在相對于主表面的表面的中心連接到盤部分2上,其中芯軸與轉子總成1的旋轉軸線4重合,并且它與盤部分2的主表面5交叉成直角。
盤部分2的主表面5在中心設置有由與轉子總成1相同的材料形成的凸起27。在不包括中心和外圓周的平坦表面上,信息記錄層6設置成圓環形。信息記錄層6具有形成為同心的多個信息記錄軌道。凸起27設置成呈截頭圓錐狀的斜坡部分,其中盤厚度向最內部連續增加。斜坡部分是一位置,在磁性讀寫頭24不在記錄/再現操作過程中時,該位置為具有磁性讀寫頭24的驅動器提供了遮蔽。
轉子總成1的盤部分2在具有圓柱3的表面的中心部分設置有圓的臺階部分,該臺階部分具有大于其余部分的盤厚度。環形旋轉磁體12通過轉子軛11固定到臺階部分上。這樣形成的轉子總成1還用作電機的轉子。由纏繞有線圈14的多個鐵芯15形成的定子16固定在底部7上,保持距旋轉磁體12的一特定間隙。一端用推力支撐板9密封的圓筒軸承套8固定在底部7上的中心處。軸承套8支撐轉子總成1的圓柱3以能自由旋轉,從而完成最終的芯軸電機。雖然它未在圖25的附圖中顯示,但是動力壓力產生機構形成在相對推力支撐板9的推力面上以及軸承套8的相對于圓柱3的外表面的內圓周表面上。在底部7的面對盤部分2的表面上,環形推力吸引板28被固定,使得它相對旋轉磁體12的底部7側的端面。結合有芯軸電機的本盤裝置的結構和操作幾乎等同于實施例1中的那些,該芯軸電機具有聯合的轉子總成1。各等同部件用相同的標記代表,且其詳細說明此處略去。
圖26(a)示出了在遮蔽過程中信息記錄層6上的磁性讀寫頭24的壓力如何減輕的過程;其中,設置在讀寫頭驅動件臂一端的磁性讀寫頭24設置有凸起51a和51b,且在磁性讀寫頭24行進至暫停區域53時,凸起51b騎在截頭圓錐形狀的斜坡部分27上。圖26(b)顯示了凸起的另一例子,凸起52具有連接在讀寫頭驅動件臂尖端的不同形狀;該凸起52在磁性讀寫頭24被遮蔽時騎在截頭圓錐形的斜坡部分27上,使得磁性讀寫頭24在信息記錄層6上的壓力減輕,或它保持遠離信息記錄層6。
如圖26(a)、(b)所示,實施例5中的盤裝置被構造成磁性讀寫頭24在其不操作時騎在截頭圓錐斜坡27上;于是,盤部分2和磁性讀寫頭24之間的接觸被限制到最小值。這有利于使記錄介質表面上或磁性讀寫頭表面上因外界施加的振動等導致損傷的可能性減到最小。此外,因為不工作的磁性讀寫頭24不在進行數據記錄/再現的位置上,所以存儲在盤上的數據不被減弱,即使磁性讀寫頭24在停止/開始時刻接觸信息介質表面。于是,本發明的盤裝置具有高可靠性。
雖然實施例5中的說明基于完整的磁盤基底和轉盤(也稱作轉子總成),該轉盤由用同種材料制造的轉軸部分和盤部分形成,本發明的目的不是將該結構限制于以上所述。轉盤和轉軸部分可以分開制造,以在以后的階段中通過提供結合區域或使用結合材料、或者通過按實施例1參照圖7所述的同樣方式插入成形而聯合在一起成為盤部分2。磁體構成的信息記錄層6形成在盤部分2的平坦表面上以完成最終的轉子總成1。至于連接機構,可以使用利用常用粘接劑的粘合、沉積、焊接、或者陽極接合和類似的粘接接合工藝。用于結合材料的熱塑性材料優選是具有200℃或更低的玻璃轉變溫度的材料。
雖然以上例子的說明基于由盤部分和用作轉軸的圓柱形成的磁盤,但是轉軸部分可以是旋轉圓筒,如實施例2所述。后一結構當然具備實施例5同樣的益處。
雖然前述說明基于內轉子型芯軸電機,該電機由包括盤部分、旋轉磁體等的轉子和包括線圈、鐵芯等的定子構成,但是本實施例5的目的不是將電機的類型限制于以上說明。本發明當然可以應用于外轉子型電機和同軸型電機。
如上所述,具有設置在信息記錄區內部的區域中的截頭圓錐形的斜坡部分的盤部分、轉軸部分和具有液壓軸承的芯軸電機的軸承部分可以聯合成一個根據本實施例5的單獨的部件。傳統結構中必不可少的諸如軸、轂、環形盤等的多個部件被集成一單獨部件。減少的部件數量有利于降低成本,并且,例如多個部件間的尺寸公差、加工誤差和插入到轂內以將環形盤固定在轂上的軸的壓入配合高度上的誤差可以避免。結果,轉盤表面上的偏差和旋轉軸線上的偏差明顯降低。設置在盤部分的信息記錄區外側或內側的區域內的截頭圓錐形斜坡部分有利于防止讀寫頭部分和信息記錄部分之間因振動等導致的可能碰撞。于是,讀寫頭支撐結構(萬向節讀寫頭總成)以及記錄介質自身可以被保護而免受損傷或破壞。這些一起增加了記錄密度和可靠性。
(實施例6)圖27是顯示根據本發明第六示例性實施例的盤裝置的結構的橫截面視圖。圖27中,具有與實施例5中部件等同功能的部件用圖25所示的相同標記表示。
與實施例5的盤部分2不同,實施例6中的盤部分2在外圓周上設置有斜面斜坡,其中,盤厚度朝信息記錄層6的最外部連續增加;而實施例5中,截頭圓錐形的斜坡部分設置在信息記錄層6內側的中心區內,其中盤厚度向中心連續增加。盤部分2的具有信息記錄層6的表面顯得很平坦,但是當從微觀上看時,它總體上是不平的。類似實施例1至3中的那些,實施例6中的轉子總成也在對應設置在其下的圓柱的中心部分內具有幾微米深的坑。其余部件的結構保持與實施例5中的一樣,于是此處省去了重復的說明。
在盤部分2的外部邊緣上設置有向信息記錄區6的最外圓周連續增加的盤厚度的斜坡部分提供了與實施例5中所述的那些同樣的效果和優點。
雖然圖27說明了結合整體的轉子總成1的盤裝置,但是本發明的目的不是要將其限定在上述結構上,該轉子總成1由盤部分2和設置在盤部分2的另一表面中心的旋轉圓柱3形成,該盤部分2在最外圓周在信息記錄部分6外側具有斜面斜坡部分27a,在該斜面斜坡部分27a中,盤厚度向最外部連續增加。例如,盤裝置可以代替轉子總成1,該轉子總成1的盤部分2取代旋轉圓柱3而具有旋轉圓筒部分。轉子總成1可以通過在相對于具有信息記錄層6的主表面的表面上借助插入成形等方法將實心圓柱3與盤部分2聯合而形成,該實心圓柱3用與盤部分2相同的材料、或者不同的熱塑性材料或Al合金金屬制造。此外,通過利用相同的熱塑性材料或Al合金金屬中、或者一個用熱塑性材料而另一個用不同的材料單獨制備盤部分2和旋轉圓柱3,然后借助粘合等將這些部件聯合到一起,可以形成轉子總成1。或者,轉子總成1可以通過將結合材料放置到盤部分2和圓柱3之間以便熱熔化而形成。可以有其它的機構用于制備轉子總成。雖然圖27說明了結合有內轉子型芯軸電機的盤裝置,但是當然也可以替代地使用外轉子型或面耦合型電機。此外,通過向磁性讀寫頭24提供凸起并利用沿盤部分2的外邊緣設置成斜坡部分的斜面斜坡27a、27b,可以形成其它盤裝置。在本實施例6中,設置在磁性讀寫頭24處的凸起騎在位于盤部分2的外圓周、而不是內圓周的斜坡部分上,以減輕磁性讀寫頭在記錄介質層6上的壓力,或在遮蔽過程中保持磁性讀寫頭24遠離記錄介質6。
如上所述,在本發明實施例6的盤裝置中,盤部分、轉軸和具有液壓軸承的芯軸電機的軸承部分可以聯合成一單獨的部件。傳統結構中必不可少的諸如軸、轂、環形盤等的多個部件被集成一單獨部件。減少的部件數量有利于降低成本,并且,例如多個部件間的尺寸公差、加工誤差和插入到轂內以將環形盤固定在轂上的軸的壓入配合高度上的誤差可以避免。結果,轉盤表面上的偏差和旋轉軸線上的偏差明顯降低。設置在盤部分的信息記錄區外圓周內的斜面斜坡部分有利于防止讀寫頭部分和信息記錄部分之間因振動等導致的可能碰撞。于是,讀寫頭支撐結構(萬向節讀寫頭總成)以及記錄介質自身可以被保護而免受損傷或破壞。這些一起增加了記錄密度和可靠性。
(實施例7)圖28是顯示根據本發明第七示例性實施例的盤裝置的結構的橫截面視圖。圖28中,與實施例5和6中部件等同的那些部件用與圖25和27中所用的那些相同的標記表示。
與實施例5和6中的盤部分2不同,實施例7中的盤部分2在外邊緣上設置有斜面斜坡,其中,盤厚度朝最外圓周連續減小,如圖28所示。盤部分2的具有信息記錄層6的表面顯得很平坦,但是當從微觀上看時,它總體上是不平的。類似實施例1、2、3和6中的那些情況,在實施例7中的轉子總成中、在對應設置在其下的圓柱的中心部分處也具有幾微米深的坑。其余的結構保持與實施例5和6中的一樣,于是此處省去了重復的說明。形成在盤部分2的外邊緣處、具有向最外圓周連續減小的盤厚度的斜面斜坡提供了與實施例5和6中提供的那些相同的效果和優點。
雖然圖28說明了結合有整體轉子總成1的盤裝置,但是本發明的目的不是要將其限定成上述那樣,該轉子總成1由盤部分2和連接在相對于盤部分2的主表面的表面中心處的圓柱3形成,該盤部分2具有設置在信息記錄區的外圓周處的斜面斜坡部分27b,在該斜面斜坡部分27b中,盤厚度向最外部連續減小。例如,盤裝置可以替代性地結合轉子總成1,該轉子總成的盤部分2取代旋轉圓柱3而設置有旋轉圓筒部分。轉子總成1可以通過在相對于設置有信息記錄層6的主表面5的表面上借助插入成形等方法將實心圓柱3與盤部分2聯合而形成,該實心圓柱3用與盤部分2相同的材料、或者不同的熱塑性材料制造。或者,通過利用相同的熱塑性材料、或者它們中的一個用熱塑性材料而另一個用不同的材料單獨制備盤部分2和圓柱3,然后借助粘合等將這些部件聯合到一起,可以形成轉子總成1。其它的形成轉子總成1的例子通過將結合材料放置到盤部分2和旋轉柱3之間的熱熔化將它們連接在一起。依然可以有其它的手段用于制備轉子總成。雖然圖28說明了結合有內轉子型芯軸電機的盤裝置,但是當然也可以替代地使用外轉子型或面耦合型電機。
雖然實施例1至7中,對軸承部分的說明主要基于液壓軸承,該軸承靠動力壓力產生機構和動力壓力潤滑劑工作,但是,本發明的目的不限于以上所述。例如,軸承部分可以是所謂的滑動軸承,它的軸承套和推力支撐板由含油燒結金屬形成。
(實施例8)圖29是顯示根據本發明第八示例性實施例的盤裝置的結構的橫截面視圖。
本實施例8的轉子總成1是對前述實施例1至7的結構的局部修改。在圖29中,與前述例子中的那些相同的部分用相同的標記表示。
本實施例8與其它例子的明顯不同點是,盤部分2形成為總體上圓的板,以及用于將旋轉磁體12固定在其上的轉子軛11不直接附著在盤部分2的相對于主表面的表面上,而是轉軸3在鄰近與盤部分2的嚙合部分的位置處設置圓周邊緣(該邊緣形成底座551)上的臺階,用于將轉子軛11安裝到其上、并在中心具有孔的圓的軛支撐板552嚙合在底座551上,然后在將盤部分2與旋轉軸線4對中之后,盤部分2和轉軸3在端面上在底座551側被粘合在一起。于是,部件被集合在一起而形成完整的轉子總成1。上述結構可以抑制膨脹/收縮導致的變形引起的負面影響,該膨脹/收縮來自于在對應記錄介質6的區域內將轉子軛固定在盤部分2上的結果。這導致增加的記錄密度。
另一明顯不同點在于轉軸3在沒有底座的另一端面上設置有圓的推力輪緣553,該推力輪緣553具有大于轉軸3的直徑,該轉軸被固定成與旋轉軸線4同心。推力輪緣553在相對于推力板9的表面上設置有用于動力壓力產生的類似于圖4所示的槽。推力輪緣553在從轉軸3伸出的不面對推力板9的表面上的環形區域內還設置有其它的動力壓力產生槽。動力壓力形成槽和動力壓力潤滑劑10在推力方向上構成了液壓軸承,這確保了圓柱部分的平滑旋轉。在以上結構的轉子總成中,動力壓力產生部分可以被提供給相對于推力板的表面上的更大的區域;另外,在推力方向上在形成在軸承套內的臺階部分和設置在推力輪緣553的從轉軸3凸出的表面上的動力壓力產生部分之間形成另一液壓軸承。于是,旋轉表面上的偏差可以有效抑制。
動力壓力產生部分可以替代性地設置在推力板9上在相對推力輪緣553的表面上,或設置在軸承套18上在相對于從轉軸3凸出的推力輪緣553的部分的表面上。
本實施例8中的轉子總成通過與實施例1所述不同的過程裝配。圖30(a)說明了用在盤裝置內的包括轉子總成的芯軸電機是如何裝配的;在示范步驟S101到S104中。首先,圓推力輪緣553和轉軸3被固定在一起與旋轉軸線4同心;其次,借助壓入配合、焊接等工藝,它被插入在軸承套8內,然后固定在具有推力板10的底部7上至一預定位置處。軸承部分的間隙在真空環境下用動力潤滑劑9填充(S101)。由纏繞有線圈15的鐵芯14形成的定子連接在底部7上(S102)。在中心具有孔的的圓軛支撐板552在相應位置與轉子軛11和旋轉磁體12安裝在一起;然后,它在底座551處被固定到轉軸3上(S103)。轉軸3被粘合在具有底座551的端面上、盤部分2旁邊并與旋轉軸線4同軸(S104)以完成最終的芯軸電機。步驟101和步驟102的順序可以相互顛倒。
在步驟S101中,推力輪緣553和轉軸3的連接可以根據所用各自材料的種類以不同的方式進行。一般而言,通過熔化的連接優于粘合的連接。
圖30(b)顯示了設置有作為輔助機構的狀態標記(phase marker)的盤部分2的例子,該標記用于在裝配步驟S104中對準盤部分2和轉軸3以與轉軸4同心。通過在盤部分2上形成諸如磁層的介質層或保護層時涂覆掩膜,可以制備狀態標記。盤部分2在信息記錄區內旋轉對稱地提前設置有多個通過公知的磁轉錄工藝或其它方法錄制的伺服圖案561,該伺服圖案被用于信息記錄/再現中的位置確定。利用盤內圓周標記562和盤外圓周標記563、564,盤部分2被確定在該狀態。再者,通過借助機械的或光學的方法檢測盤部分2的外圓周而使盤部分2的中心和伺服圖案561的中心同心。當固定具有已經記錄在轉軸3上的伺服圖案的盤部分2時,狀態確定和對中按照先前用于錄制伺服圖案561的同樣原理進行。在此方式中,轉軸部分3的旋轉軸線4可以被對齊而與錄制在盤部分2上的伺服圖案561的中心同心。或者,取代使用內圓周標記562,兩個外圓周標記563和564可用于對齊。然而,在此情形中,兩個標記563和564需要定位在彼此不對稱的相應位置上。
以上說明基于一個假設,即伺服圖案561已經錄制在盤部分2上。然而,當使用與傳統公知技術中的類似的所謂伺服軌道寫入機時,不需要使用盤內圓周標記562或盤外圓周標記563、564,在該伺服軌道寫入機中,讀寫頭臂單元(未示出)在盤部分2和記錄/再現讀寫頭(未示出)被連接后被強行移動以錄制伺服圖案。
用于裝配和固定先前在實施例1至7中說明的盤部分2、轉軸3、軛支撐板552和推力輪緣553的材料和方法也可以用在本實施例8中,經歷必要的改動。
如上所述,在本實施例8的盤裝置中,盤部分2由圓形板形成,中心具有孔的圓形軛支撐板嚙合到轉軸的底座上,轉子軛固定到軛支撐板上,且盤部分在一端面與轉軸粘合連接以與旋轉軸線同心。同時,轉軸在另一端面上設置有用于動力壓力產生的槽,以及圓推力輪緣,該推力輪緣具有大于固定來與旋轉軸線同軸的轉軸的直徑。以上結構可以抑制因膨脹/收縮導致的變形引起的負面影響,該膨脹/收縮來自于在相應于記錄介質的區域內將轉子軛固定到盤部分上的結果。這導致增加的記錄密度。此外,因為動力壓力產生機構在相對于推力板的表面上可以具有更大的面積,所以轉盤上的偏差可以非常有效地得以抑制。
(實施例9)圖31是顯示根據本發明第9示例性實施例的盤裝置的結構的橫截面視圖。
本實施例9中的轉子總成1是在前述實施例1至8的結構上的局部修改。圖31中,等同于前述例子中的那些的部分用相同的標記表示。
在本實施例9中,盤部分2類似于實施例8中那樣用圓形盤形成,在中心具有第一孔的圓形軛支撐板552與設置在轉軸3中的底座551嚙合,轉子軛11固定在軛支撐板552上,然后盤部分2和轉軸3的一個端面在使這些與旋轉軸線4同心后被粘合在一起。
與其它例子的明顯區別點在于,本實施例9中的轉軸3在不具有底座551的另一端面上設置有某特定直徑的第二孔,且圓形磁板555被固定在孔中與旋轉軸線4同心。轉軸3的相對于推力板9的另一端面在不具有圓形磁板555的環形區域內還設置有動力壓力產生槽。該動力產生槽可以替代性地設置在推力板上。動力壓力產生槽和填充槽的動力壓力潤滑劑10在推力方向上構成液壓軸承,以平滑地旋轉圓柱3。當推力板9由磁性材料形成時,圓形磁板555產生推力吸引力,這意味著不需要借助實施例1至7中所述的推力吸引板和旋轉磁體12來產生推力吸引力。
此外,雖然在傳統芯軸電機的徑向液壓軸承中,旋轉表面上的因轉軸3的傾斜導致的偏差利用更長長度的轉軸得以抑制,其中轉軸被支撐在外圓周表面上,但是本實施例9中的芯軸電機被提供有作用在轉軸中心部分上的推力吸引力(在其它例子中,推力環設置在比軸承套8更靠外的圓周上)。于是,本實施例9中的結構在抑制旋轉表面上的偏差中更有效。更具體地說,在磁性吸引機構設置在比軸承套8更靠外的位置上的結構中,當轉子總成被外部振動等傾斜到旋轉狀態的某方向時,推力板和該狀態中吸引磁體間的距離變窄至增加的磁性吸引力。傾斜力相應地變得更大。結果,證實需要提供一力矩,該力矩除了彌補外力導致的傾斜外,足以消除由磁性吸引力上的變化引起的轉軸3的傾斜。然而,在實施例9的結構中,中心處間隙上的變化可忽略地小,于是吸引力上的最終變化也可忽略。此處所需要的是為推力軸承提供一力矩,該力矩被需要來彌補外部因素獨自導致的轉軸3的傾斜。于是,旋轉表面上的偏差可以有效抑制。
在以上結構中,推力吸引板可以用圓形磁板代替。這導致了尺寸和部件數減小,并導致芯軸電機仍然是更小的結構。
圓形磁板555應當優選地放置在轉軸3上在設置在沒有底座的一個端面上的孔內,以通過磁力被固定在這里。然而,考慮到磁性材料和潤滑劑10之間的相互影響,磁體可以通過加入粘接劑而被固定。
參照圖31,設置在盤部分上中心處的小球556是為了防止盤部分2脫出。希望小球556提供與設置在盤部分主表面上中心處的如實施例4所述的凸起相同的效果。外殼的蓋557與盤部分2相對,并設置有用于將小球保持在與旋轉軸線4交叉的位置上的凹陷。小球556停留在凹陷內,具有距離盤部分2幾十微米的間隔,以不干擾盤部分2的自由轉動。在小球556的位置中,球形凸起或圓錐形凸起可以形成在蓋557上。這些防脫機構當然可以應用于實施例1至3所述的盤裝置。
如實施例1至8所述的裝配和固定盤部分2、轉軸3、軛支撐板552和推力輪緣553的材料和方法經過必要的改動后也可用在本實施例9中。
如上所述,在本實施例9的盤裝置中,盤部分2由圓形板形成,在中心處具有孔的圓形軛支撐板與轉軸的底座嚙合,轉子軛固定在軛支撐板上,且盤部分在一端面上與轉軸粘合,以與旋轉軸線同心。同時,轉軸設置有圓形磁板555,該磁板放置在另一端面上以與旋轉軸線4同心。當推力板9由磁性材料制造時,圓形磁板555在轉軸的中心部分處產生推力吸引力。通過這種結構,盤部分旋轉表面上的偏差與其它例子相比可以更有效地抑制,在那些例子中,推力吸引板設置成相對于旋轉磁體的環形布置。推力吸引板可以去除以減少部件數。此外,推力吸引板占據的空間的消除使得能將盤裝置設計成更纖薄的形狀。
在前述實施例1至9中,本發明的一些應用例子已得以說明。下文將作出對本發明的材料和共同的成形/裝配方法的一些更進一步的描述。本發明的由盤部分和旋轉柱、或旋轉圓筒部分形成的轉子總成(也稱作轉盤)可以通過擠壓成形方法制造。擠壓模具由諸如碳化鎢、金屬陶瓷、氧化鋯、碳化硅或其它陶瓷材料的主材料制造。其中,最優選的是超級硬質合金,它主要由包含由鈷或合金形成的金屬聯接相的細晶粒碳化鎢制造。優選的是,聯接相金屬的含量為2-10%(重量比);如果它小于2%(重量比),則諸如抗斷裂性的機械強度下降,且在模具的加工或表面拋光過程中,它易于出現少量缺陷、尖端開裂等。于是,它不可能是適于用以形成磁盤的玻璃基底的擠壓模具的材料。另一方面,如果它在重量上超過了10%,則模具的機械強度增加,但是它易于因聯接相金屬而磁化。結果,在加工操作過程中產生的顆粒傾向于牢固地粘接在材料表面上,在表面上導致異物增多。此外,它易于在高溫下氧化,所以它不可能是適于用以形成磁盤的玻璃基底的加壓模具的材料。
對于超級硬質合金的擠壓模具,還需要具有在諸如分離、抗氧化和低反應性等性能上較好的保護性表面層,以保護模具自身,并避免分離時玻璃的粘附。貴金屬系合金薄膜可用于該保護層,該合金包括元素組中的至少一種,該元素組包括鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、銥(Ir)、鋨(Os)、錸(Re)和鉭(Ta)。
脫模劑需要含有石蠟油和高級脂肪酸金屬鹽。對于高級脂肪酸金屬鹽,諸如肉豆寇酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二碳烷酸的高級脂肪酸的鋰、鈉、鉀、鎂或鈣金屬鹽是有效的。高級脂肪酸金屬鹽的優選量是石蠟油的1-30%重量比。脫模劑的優選涂覆厚度是0.1μm至0.5μm。
轉盤的最優選材料是玻璃;例如,可以使用鈉鈣玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、鋁硼硅酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃。在這些玻璃材料中,鋁硅酸鹽玻璃是優選的,因為它的通過化學強化工藝提供的明顯的抗堿溶解性能。
化學強化工藝通過離子交換方法進行,其中,將玻璃基底浸在被熱熔化的化學強化液體內以使玻璃基底表面層的離子與化學強化液體內的離子交換。在離子交換方法中,它被浸在溫度范圍低于玻璃轉變溫度(Tg)的化學強化液體中,使得沉積在玻璃基底表面附近的堿金屬離子被更大離子半徑的堿金屬離子替換;例如,鋰離子被鈉離子替換,或鈉離子被鉀離子替換。離子交換位置處增加的體積在玻璃表面產生了強的壓應力,導致了強化的玻璃表面。
對于化學強化液體,可以使用硝酸鉀(KNO3)、硝酸鈉(NaNO3)、碳酸鉀(K2CO3)的熔融鹽,或這些鹽的混合物(例如KNO3+NaNO3,KNO3+K2CO3等)的熔融鹽。
對于化學強化液體的溫度,溫度越高,對于加速離子交換更好。然而,考慮到防止玻璃基底變形,優選地它應當低于玻璃轉變溫度;通常,它在350℃-700℃的范圍內,更優選地在350℃-450℃。
雖然實施例1至7中的說明基于硬盤驅動器的例子,該驅動器利用磁性讀寫頭在盤部分的信息記錄層上記錄/再現信息,但是本發明的應用不限于這種已經存在的裝置。它可被用于盤形的任何類型的信息記錄介質和結合記錄介質的盤裝置,例如磁光記錄系統、利用相位變化的記錄系統,只要它們使用它們自身相應的不可交換的記錄介質。
如上所述,在本發明的轉子總成或盤裝置中,轉子總成由盤部分與旋轉柱、或旋轉圓筒部分整體形成,或通過將這些聯合成一個單獨的部件而制備。因此,當與傳統盤裝置比較時,盤部分的具有信息記錄層的主表面上相對于旋轉軸線的直角的精確性在顯著高的精度級別上實現,在傳統盤裝置中,盤介質結合在盤驅動電機的轉盤的輪緣上。結果,因直角形成中的偏差導致的旋轉面上的偏差可以顯著降低,且來自表面的振動可以抑制。這些因素一起有利于增加的記錄密度。此外,因為徑向上的偏差可以被抑制到很小,所以可以使已經錄制的伺服信號的旋轉中心離開操作中的盤部分的旋轉中心的偏差更小,該信號用于精確跟蹤在盤部分的信息記錄層上設置成同心的多個記錄軌道的目的。這還有利于增加記錄密度。此外,因為用于將盤夾緊在盤驅動電機的轉盤的輪緣上的夾緊裝置可以去除,甚至轉盤自身可以去除,所以部件數量可以顯著減小,盤驅動器可以被設計得更薄且便宜。
本發明的轉子總成被形成,使得它在一個表面上設置有平坦表面,同時它在另一表面上設置有一斜面,在該斜面中,在離開中心某距離的內部區域內的盤厚度向外圓周邊緣逐漸減小,且轉軸在具有該斜面的表面的中心與該表面相連。
在結合以上結構的轉子總成的盤裝置中,盤變形量保持較小,且張應力和壓應力也可以被抑制得較小,即使盤裝置被強的物理振動所碰撞,例如裝置墜落到地上時。所以,它不容易破碎,且整個外形可以被做得結構更纖薄和重量更輕。于是,形成為單獨部件的、或者通過粘合而聯合盤部分和轉軸形成的完整轉子總成使得能夠將盤裝置設計成依然薄的形狀。因為在尺寸和重量上得以降低的盤裝置,將提供便攜設備中大范圍的應用。
在具有用于安放盤部分的外殼的裝置中,高度可靠的轉子總成可以根據本發明通過在相對于外殼壁的主表面的中心處為盤部分提供凸起,并在信息記錄區的最內部分處提供截頭圓錐形的斜坡部分、或在外圓周上提供斜面斜坡部分而實現;其中,讀寫頭與信息記錄層的由振動等引起的可能碰撞,和信息記錄層上的合成損傷以及數據的破壞可以防止。可靠的轉子總成使得可以實現可靠的盤裝置。
盤部分和旋轉圓柱部分、或旋轉圓筒部分的集成結構或聯合結構有利于減小旋轉表面上的偏差。這同時導致轉子總成的增加的記錄密度、明顯減小的部件數、纖薄的結構和更低的成本。結合這樣實現的該轉子總成的盤裝置具備相同的益處。
此外,本發明提供了裝配轉子總成的方法,利用該方法,在裝配過程中從驅動電機的磁體或其它組成磁部件逸出的磁場導致磁噪聲的覆蓋也可以被抑制,該磁噪聲的覆蓋對信息記錄/再現層有不利影響。
權利要求
1.一種用在信息記錄/再現裝置內的轉子總成,該裝置旋轉主表面上具有信息記錄層的盤部分,用于借助讀寫頭記錄/再現存儲在所述信息記錄層內的信息,該讀寫頭設置成面對所述信息記錄層并被讀寫頭驅動器驅動以掃描所述信息記錄層,其特征在于,所述盤部分設置有轉軸部分,所述盤部分在相對于所述主表面的表面上與所述轉軸結合,使得旋轉軸線在旋轉中心處與所述主表面交叉成直角。
2.如權利要求1所述的轉子總成,其特征在于,距離中心特定距離的圓周上的盤厚度向外圓周邊緣減小。
3.如權利要求2所述的轉子總成,其特征在于,距離中心特定距離的圓周上的盤厚度向外圓周邊緣以臺階狀配置減小。
4.如權利要求2所述的轉子總成,其特征在于,距離中心特定距離的圓周上的盤厚度向外圓周邊緣連續減小。
5.如權利要求1所述的轉子總成,其特征在于,所述盤部分在主表面中心處設置一凸起。
6.如權利要求1所述的轉子總成,其特征在于,所述盤部分在主表面上設置有呈軸對稱的斜坡部分,該斜坡部分具有不同于信息記錄層的盤厚度,用于向讀寫頭提供用于在該讀寫頭不處于記錄/再現操作中時與所述信息記錄層遮蔽開的位置。
7.如權利要求6所述的轉子總成,其特征在于,斜坡部分形成在所述盤部分的主表面上,或者在中心部分,呈截頂錐形,其中盤厚度向最內部連續增加,或在外圓周上,呈斜面形,其中盤厚度向最外部連續增加,或在外圓周上,呈斜面形,其中盤厚度向最外部連續減小。
8.如權利要求1所述的轉子總成,其特征在于,所述轉軸部分在與所述盤部分相連的端部設置有沿外圓周的臺階,在中心處具有圓孔的軛支撐板通過將所述圓孔與轉軸的所述臺階嚙合而被固定在所述轉軸上,所述轉軸部分在另一端設置有固定在其上的圓盤推力輪緣,所述推力輪緣的直徑大于所述轉軸部分的直徑,以及所述推力輪緣在任何一個表面上設置有用于動力壓力產生的槽與具有固定在其上的轉軸的表面相對的表面,或者具有旋轉轉軸的伸出所述轉軸之外的表面的環形區域。
9.如權利要求1所述的轉子總成,其特征在于,所述轉軸部分在與所述盤部分相連的端部設置有沿外圓周的臺階,在中心處具有第一圓孔的軛支撐板通過將所述第一圓孔與轉軸的所述臺階嚙合而被固定在所述轉軸上,所述轉軸部分在另一端設置有第二圓孔,該圓孔的直徑小于所述轉軸的直徑,圓形磁體板鑲嵌并固定在所述第二孔內,以及在端面上在所述第二孔端和所述轉軸的外圓周邊緣之間形成的區域內將用于動力壓力產生的槽設置成環形。
10.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,轉軸部分被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸中的至少任意一個由玻璃、樹脂材料或Al合金金屬形成。
11.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,轉軸部分被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分被一體地形成為一單獨的部件。
12.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,轉軸部分被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸用結合材料連接在一起。
13.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,轉軸部分被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸通過插入成形連接在一起。
14.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,轉軸部分被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸用粘接劑或通過熱熔接連接在一起。
15.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,盤部分在主表面的中心部分設置有一淺坑,該淺坑在對應于設置在下方在相對表面上的轉軸的區域內。
16.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,盤部分的中心部分是非記錄/再現區。
17.如權利要求1至7中任一項所述的轉子總成,其特征在于,轉軸具有大于長度的直徑。
18.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,所述盤部分在所述信息記錄層上設置有伺服圖案,以及用于對齊旋轉軸線的標記設置在盤部分的外圓周和中心部分上。
19.如權利要求1至9中任一項所述的轉子總成,其特征在于,所述盤部分在所述信息記錄層上設置有伺服圖案,以及用于對齊旋轉軸線的標記設置在盤部分的外圓周上,數量為兩個或多個,具有彼此非旋轉對稱的配置。
20.一種信息記錄/再現裝置,包括整體的轉子總成,該總成由具有設置在主表面上的信息記錄層的盤部分和轉軸部分形成,所述轉軸部分在相對于所述主表面的表面上與所述盤部分連接,使得旋轉軸線在旋轉中心處與所述主表面交叉成直角,軸承部分,用于支撐可旋轉的所述盤部分的所述轉軸部分,固定在轉子軛上的旋轉磁體和設置來面對所述旋轉磁體的定子,以及電機,用于通過所述轉軸的作為旋轉中心的所述旋轉軸線來旋轉所述盤部分。
21.如權利要求20所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,形成轉子總成,使得外圓周邊緣的盤厚度比距中心特定距離的圓周處的厚度薄,距中心特定距離的所述圓周處的盤厚度向外邊緣按臺階配置或連續地減小。
22.如權利要求20所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉子總成設置有一凸起,該凸起設置在所述盤部分的主表面上的中心部分處。
23.如權利要求20所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,包括設置成面對信息記錄層的讀寫頭和用來使所述讀寫頭掃描所述信息記錄層的讀寫頭驅動器,其中所述盤部分在主表面上設置有呈軸對稱配置的斜坡部分,該斜坡部分具有不同于信息記錄層的盤厚度,以及所述讀寫頭為了記錄/再現操作而掃描所述信息記錄層,當所述讀寫頭在特定時刻處于非操作狀態時,所述讀寫頭遮蔽在所述斜坡部分上。
24.如權利要求23所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,包括具有斜坡部分的盤部分,在該斜坡部分處的盤厚度比信息記錄層的盤厚度厚,讀寫頭驅動件設置有一凸起,當讀寫頭遮蔽時,該凸起騎在所述斜坡部分上,使得讀寫頭在所述信息記錄層上的壓力減輕,或者所述讀寫頭與所述信息記錄層隔開。
25.如權利要求23所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,斜坡部分形成在盤部分的主表面上,或者在中心部分處,呈截頭圓錐形,其中盤厚度向最內部連續增加,或在外圓周上,呈斜面形,其中盤厚度向最外部連續增加,或在外圓周上,呈斜面形,其中盤厚度向最外部連續減小。
26.如權利要求24所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,斜坡部分形成在盤部分的主表面上,或者在中心部分處,呈截頭圓錐形,其中盤厚度向最內部連續增加,或在外圓周上,呈斜面形狀,其中盤厚度向最外部連續增加。
27.如權利要求20所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉子總成形成如下結構,其中所述轉軸部分在與所述盤部分相連的端部設置有沿外圓周的臺階,在中心處具有圓孔的軛支撐板通過將所述圓孔與轉軸的所述臺階嚙合而被固定在所述轉軸上,所述轉軸部分在另一端設置有固定在其上的圓盤推力輪緣,所述推力輪緣的直徑大于所述轉軸部分的直徑,以及用于動力壓力產生的槽設置在所述推力輪緣的任何一個表面上,相對于具有固定在其上的所述轉軸部分的表面的表面,或者具有轉軸的伸出所述轉軸部分之外的表面的環形區域;或者面對所述推力輪緣的所述軸承部分的推力板的表面;或者所述軸承部分的軸承套的面對一部分所述推力輪緣的、從所述轉軸部分伸出的表面。
28.如權利要求20所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉子總成形成如下結構,該結構中所述轉軸部分在與所述盤部分相連的端部設置有沿外圓周的臺階,在中心處具有第一圓孔的軛支撐板通過將所述第一圓孔與轉軸的所述臺階嚙合而被固定在所述轉軸上,所述轉軸部分在另一端設置有第二圓孔,該圓孔的直徑小于所述轉軸的直徑,圓形磁體板鑲嵌并固定在所述第二孔內,以及在端面上在所述第二孔端和所述轉軸的外圓周邊緣之間形成的區域內,或者在所述軸承部分的面對所述端面的推力板上,將用于動力壓力產生的槽設置成環形。
29.如權利要求22至26中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,還設置有安放該裝置的外殼,在設置在盤部分主表面上的凸起或斜坡部分與所述外殼的相對內壁之間設置一間隙,該間隙為0.2mm或更小。
30.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉軸被形成為圓柱形或圓筒形,以及至少盤部分和所述轉軸中的任意一個由玻璃、樹脂材料或Al合金金屬形成。
31.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉軸被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分被整體形成為一單獨的部件。
32.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉軸被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸部分用結合材料連接在一起以形成一單獨的部件。
33.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉軸被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸部分通過插入成形連接在一起以形成一單獨的部件。
34.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉軸被形成為圓柱形或圓筒形,以及盤部分和所述轉軸部分用粘接劑或通過熱熔接連接在一起以形成一單獨的部件。
35.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉子總成設置有形成在所述盤部分的所述信息記錄層上的伺服圖案,以及盤部分的外圓周邊緣和中心部分上的用于與旋轉軸線對齊的標記。
36.如權利要求20至28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,轉子總成設置有形成在所述盤部分的所述信息記錄層上的伺服圖案,以及盤部分的外圓周處的用于與旋轉軸線對齊的標記,該標記數量為兩個或多個、且具有彼此非旋轉對稱的配置。
37.如權利要求21所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的內圓周表面面對圓柱形轉軸的外圓周表面,該推力軸承部分包括相對于所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面的推力支撐板,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生機構,以及所述動力壓力產生機構由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
38.如權利要求21所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的外圓周表面面對圓筒形轉軸的內圓周表面,該推力軸承部分相對于所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生機構,以及所述動力壓力產生機構由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
39.如權利要求22所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的內圓周表面面對圓柱形轉軸的外圓周表面,該推力軸承部分包括相對于所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面的推力支撐板,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生機構,以及所述動力壓力產生機構由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
40.如權利要求22所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的外圓周表面面對圓筒形轉軸的內圓周表面,該推力軸承部分與所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面相對,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生部分,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
41.如權利要求23所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的內圓周表面面對圓柱形轉軸的外圓周表面,該推力軸承部分包括相對于所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面的推力支撐板,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生部分,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
42.如權利要求23所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的外圓周表面面對圓筒形轉軸的內圓周表面,該推力軸承部分與所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面相對,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生部分,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
43.如權利要求24所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的內圓周表面面對圓柱形轉軸的外圓周表面,該推力軸承部分包括相對于所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面的推力支撐板,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生機構,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
44.如權利要求24所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的外圓周表面面對圓筒形轉軸的內圓周表面,該推力軸承部分與所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面相對,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生部分,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
45.如權利要求25所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的內圓周表面面對圓柱形轉軸的外圓周表面,該推力軸承部分包括相對于所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面的推力支撐板,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生部分,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
46.如權利要求25所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,軸承部分包括徑向軸承部分和推力軸承部分,該徑向軸承部分的外圓周表面面對圓筒形轉軸的內圓周表面,該推力軸承部分與所述圓柱形轉軸的一端面、或推力面相對,所述徑向軸承部分和所述推力軸承部分分別設置有動力壓力產生部分,以及所述動力壓力產生部分由凸出線形成,該凸出線的橫截面形狀為三角形或梯形。
47.如權利要求20、21、27和28中任一項所述的信息記錄/再現裝置,其特征在于,還包括用于安放該裝置的外殼,防脫出元件設置在外殼的蓋和盤部分在中心部分的主表面之間。
48.一種裝配包括由軟磁性材料制造的轉子軛、在多個磁極中磁化的旋轉磁體和具有設置在主表面上的信息記錄層的盤部分的轉子總成的方法,該方法包括步驟將所述轉子軛、所述旋轉磁體和所述盤部分一個接一個地分別放置在對中夾具的特定位置,該對中夾具被用來使所述旋轉磁體的旋轉中心和所述盤部分的旋轉中心同心,以及通過使用設置在所述盤部分上的壓入機構將所述盤部分、所述轉子軛和所述旋轉磁體壓入配合在一起成為一單獨的部件而結合所述盤部分、所述軛部分和所述旋轉磁體。
49.一種裝配包括由軟磁性材料制造的轉子軛、在多個磁極中磁化的旋轉磁體和具有設置在主表面上的信息記錄層的盤部分的轉子總成的方法,包括步驟將旋轉磁體和具有轉子軛的盤部分一個接一個地放置在對中夾具的特定位置,該對中夾具被用來使所述旋轉磁體的旋轉中心和所述盤部分的旋轉中心同心,以及通過使用設置在所述盤部分上的壓入機構將具有所述轉子軛的所述盤部分和所述旋轉磁體壓入配合在一起成為一單獨的部件而結合具有所述轉子軛的所述盤部分和所述旋轉磁體。
50.如權利要求48或49所述的裝配轉子總成的方法,其特征在于,壓入機構在外圓周邊緣處的高度小于設置在盤部分主表面的中心部分處的防脫出凸起或斜坡部分的高度。
51.如權利要求48或49所述的裝配轉子總成的方法,其特征在于,結合工藝用由軟磁性材料制造的對中夾具并施加熱而進行。
52.如權利要求50所述的裝配轉子總成的方法,其特征在于,結合工藝利用由軟磁性材料制造的對中夾具通過加熱而進行。
53.如權利要求48或49所述的裝配轉子總成的方法,其特征在于,利用其固化被熱加速的熱固性粘接劑或粘接試劑,結合工藝用由軟磁性材料制造的對中夾具并施加熱而進行。
54.如權利要求50所述的裝配轉子總成的方法,其特征在于,利用其固化被熱加速的熱固性粘接劑或粘接試劑,結合工藝用由軟磁性材料制造的對中夾具并施加熱而進行。
全文摘要
一種帶有具盤形記錄介質的轉子總成的信息記錄/再現裝置,該裝置將具液壓軸承的芯軸電機、盤部分、轉軸部分和軸承部分等部件集成為聯合的單獨組件。表面偏差和轉盤的旋轉軸線上的偏差明顯減小且記錄密度增加。盤裝置的總厚度可減小。本發明的信息記錄/再現裝置包括由盤部分和轉軸部分形成的轉子總成、用于支撐盤部分的轉軸以能自由轉動的軸承、固定在轉子軛上的旋轉磁體、相對旋轉磁體設置的定子和用于通過作為旋轉中心的轉軸的旋轉軸線轉盤部分的電機,該盤部分在主表面上設置有信息記錄層,該盤部分在相對主表面的表面中心與轉軸相連,使得旋轉軸線在旋轉中心與盤部分主表面交叉成直角。
文檔編號G11B19/20GK1379393SQ0210840
公開日2002年11月13日 申請日期2002年3月29日 優先權日2001年3月29日
發明者小幡茂雄, 松岡薰, 篠原紘一, 上野善弘, 稻垣辰彥, 桑島秀樹, 喜多洋三 申請人:松下電器產業株式會社