專(zhuān)利名稱(chēng)：具有空氣動(dòng)力學(xué)擴(kuò)散器和收斂器的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的改進(jìn)的內(nèi)部空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)，更特別地涉及一種改進(jìn)的系統(tǒng)、方法及裝置，其用于擴(kuò)散和收縮硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的空氣流，以減小臂、懸架、浮動(dòng)塊以及旋轉(zhuǎn)盤(pán)的氣流誘導(dǎo)振動(dòng)。
背景技術(shù)：
一般地，數(shù)據(jù)存取及存儲(chǔ)系統(tǒng)包括將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到磁性或光學(xué)存儲(chǔ)媒介上的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備。例如，磁性存儲(chǔ)設(shè)備是通常所說(shuō)的直接存取存儲(chǔ)設(shè)備(DASD)或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)，并包括一個(gè)或多個(gè)磁盤(pán)以及管理關(guān)于磁盤(pán)的局部操作的磁盤(pán)控制器。硬盤(pán)本身通常用鋁合金或者玻璃和陶瓷的混合物制成，并用磁涂層覆蓋。典型地，一個(gè)到六個(gè)磁盤(pán)層疊在公共主軸上，主軸通過(guò)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)以每分鐘幾千轉(zhuǎn)(rpm)轉(zhuǎn)動(dòng)。
典型的HDD也使用傳動(dòng)組件。傳動(dòng)裝置將磁性讀出/寫(xiě)入頭移到旋轉(zhuǎn)盤(pán)上的期望位置，以便將信息寫(xiě)入到該位置上或者從那里讀出數(shù)據(jù)。在大多數(shù)HDD中，磁性讀出/寫(xiě)入頭裝配于浮動(dòng)塊上。浮動(dòng)塊一般地用來(lái)機(jī)械地支撐磁頭及磁頭與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的其余部分之間的任何電連接。面向磁盤(pán)的浮動(dòng)塊表面被空氣動(dòng)力學(xué)地成形，以形成空氣支承，以便保持離旋轉(zhuǎn)盤(pán)的表面均勻的距離，從而防止磁頭不希望地接觸磁盤(pán)。
典型地，浮動(dòng)塊在其空氣支承面(ABS)上形成有空氣動(dòng)力學(xué)的突起模式，其使浮動(dòng)塊能夠在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的工作過(guò)程中以靠近磁盤(pán)的基本上恒定的高度飛行。浮動(dòng)塊與每個(gè)磁盤(pán)的每個(gè)面有關(guān)，并正好在磁盤(pán)表面上飛行。每個(gè)浮動(dòng)塊裝配在懸架上，以形成磁頭常平架組件(HGA)。HGA然后連著支撐整個(gè)磁頭飛行單元的半剛性傳動(dòng)臂。幾個(gè)半剛性臂可以聯(lián)合，以形成具有線性支承(bearing)或旋轉(zhuǎn)樞軸支承系統(tǒng)的單個(gè)可移動(dòng)單元。
磁頭和臂組件使用通常稱(chēng)作音圈馬達(dá)(VCM)的磁體/線圈結(jié)構(gòu)來(lái)線性地或以樞軸移動(dòng)。VCM的定子裝配在主軸也裝配于其上的底板或鑄件上。底鑄件及其主軸、傳動(dòng)VCM以及內(nèi)部過(guò)濾系統(tǒng)然后用蓋子及密封組件來(lái)封裝，以保證沒(méi)有污染物可以進(jìn)入并不利地影響飛行在磁盤(pán)上的浮動(dòng)塊的可靠性。當(dāng)電流供給到馬達(dá)時(shí)，VCM產(chǎn)生基本上與所施加電流成正比的扭矩。因此，臂加速度基本上與電流的大小成正比。當(dāng)讀出/寫(xiě)入頭接近期望軌道時(shí)，反極性信號(hào)施加到傳動(dòng)裝置上，使得該信號(hào)作為剎閘，并且理想地使得讀出/寫(xiě)入頭停止并正好停落在期望軌道上。
在現(xiàn)有技術(shù)中，許多方案已被提出，以增強(qiáng)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的空氣流，例如設(shè)置成與磁盤(pán)組相鄰的旁路通道。例如，Yasuaki的日本專(zhuān)利JP53-47089揭示一種硬盤(pán)設(shè)備，其中空氣導(dǎo)軌20，30僅引導(dǎo)空氣流的中心部分回到磁盤(pán)。Wakatsuki的日本專(zhuān)利JP62-85997公開(kāi)一種磁盤(pán)設(shè)備(圖3-5)，其中具有艙門(mén)20的外殼31將空氣流從磁盤(pán)引導(dǎo)到過(guò)濾器。Wood的美國(guó)專(zhuān)利5,907,453號(hào)揭示分流器坡道220，222(圖9)，它們也僅影響空氣流的中心部分。
像這些的當(dāng)前已知的旁路通道的實(shí)施使得空氣流橫截面突然加寬50％。磁盤(pán)組中磁盤(pán)厚度的總和是主軸線方向上的旁路通道高度的重要部分。結(jié)果，當(dāng)前設(shè)計(jì)導(dǎo)致由于旁路通道中的磁盤(pán)尾跡而引起的不適合的磁盤(pán)底部阻力。此外，也有由于傳動(dòng)裝置周?chē)穆倥月房諝饬鞯脑偌铀俣鸬牟贿m合的阻力。因此，用于使硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的空氣流流線型化的改進(jìn)方案將是希望的。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于使硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的空氣流流線型化的系統(tǒng)、方法及裝置的實(shí)施方案被公開(kāi)?？諝饬鞅灰龑?dǎo)到旁路通道中。每個(gè)磁盤(pán)被提供有固定后體。后體被成形，使得為離開(kāi)每個(gè)磁盤(pán)的氣流形成擴(kuò)展管道。擴(kuò)展的空氣動(dòng)力學(xué)管道稱(chēng)作擴(kuò)散器。在一種實(shí)施方案中，擴(kuò)散器提供逐漸擴(kuò)展的通道，使得空氣流的速度能夠逐漸地，而不是突然地降低，并且壓力可以升高。該設(shè)計(jì)減小由于驅(qū)動(dòng)器中的空氣或氣體的突然擴(kuò)展而引起的系統(tǒng)動(dòng)量損失。
本發(fā)明也保證從進(jìn)入流場(chǎng)中的動(dòng)能到壓力的平穩(wěn)恢復(fù)過(guò)程，這減小主軸馬達(dá)所需的功率的量。下游擴(kuò)散器接收擺脫磁盤(pán)的空氣流，同時(shí)減小空氣的橫截面擴(kuò)展和隨之發(fā)生的湍流的速率，當(dāng)它在傳動(dòng)裝置周?chē)拇疟P(pán)表面和非空氣動(dòng)力學(xué)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器組件之間行進(jìn)時(shí)。在旁流回到到磁盤(pán)組時(shí)，再進(jìn)入磁盤(pán)組的空氣流在具有逐漸縮小截面的通道里被加速，以允許在旁路空氣流與磁盤(pán)間空氣流的匯合之前，從壓力能到動(dòng)能的有效能量轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明使用梳狀結(jié)構(gòu)(擴(kuò)散器或收斂器)，它在徑向上稍微偏離旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)組大約0.5mm，或者由于機(jī)械容差所需的任何最小距離。在一種實(shí)施方案中，結(jié)構(gòu)僅實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)功能。但是，結(jié)構(gòu)也可以被配置來(lái)執(zhí)行過(guò)濾功能，在這種情況下，結(jié)構(gòu)可以由過(guò)濾物質(zhì)形成。過(guò)濾材料的功效可以例如通過(guò)包括電荷(永電體)來(lái)增強(qiáng)。結(jié)構(gòu)可以提供有線性或圓形斜度。但是，平滑、邊自由的斜度是希望的。例如，因?yàn)槭諗科餍枰獙⒖諝饬髟偌铀俚酱疟P(pán)組中，收斂器的前緣優(yōu)選地是圓形的。
本發(fā)明的前述及其他目的和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的，鑒于下面結(jié)合附加權(quán)利要求書(shū)和附圖給出的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述。


因此，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)及將變得顯然的其他方面被獲得并能夠更詳細(xì)地了解的方式，上面簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明的更特別描述可以通過(guò)參考在附圖中說(shuō)明的其實(shí)施方案來(lái)獲得，附圖構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。但是，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方案，因此不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本發(fā)明范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可以容許其他同樣有效的實(shí)施方案。
圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的示意頂視圖。
圖2是圖1硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的擴(kuò)散器的前軸測(cè)圖，并根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)造。
圖3是圖2擴(kuò)散器的后軸測(cè)圖，并根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)造。
圖4是圖2擴(kuò)散器的前軸測(cè)圖，其顯示相鄰磁盤(pán)中的一個(gè)，并根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)造。
圖5是圖1硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的收斂器的前軸測(cè)圖，并根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)造。
圖6是圖5收斂器的后軸測(cè)圖，并根據(jù)本發(fā)明來(lái)構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，包括用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的磁硬盤(pán)文件或驅(qū)動(dòng)器111的信息存儲(chǔ)系統(tǒng)的一種實(shí)施方案的示意圖被顯示。驅(qū)動(dòng)器111具有外殼或底座113，其容納具有至少一個(gè)媒介或磁盤(pán)115的磁盤(pán)組。磁盤(pán)或多個(gè)磁盤(pán)115通過(guò)具有中心驅(qū)動(dòng)器盤(pán)芯117的主軸馬達(dá)組件而旋轉(zhuǎn)(參看箭頭205)。傳動(dòng)裝置121包括以梳子形式的多個(gè)平行傳動(dòng)臂125(顯示一個(gè))，梳子可移動(dòng)地或關(guān)于樞軸組件123以樞軸裝配在基座113上。控制器119也裝配在基座113上，以可選擇地相對(duì)于磁盤(pán)115移動(dòng)臂125的梳子(comb)。
在所顯示的實(shí)施方案中，每個(gè)臂125具有從臂上伸出的至少一個(gè)懸臂載梁和旋架127。磁性讀出/寫(xiě)入傳感器或磁頭裝配在浮動(dòng)塊129上并固定在撓曲上，該撓曲可彎曲地裝配于每個(gè)旋架127上。讀出/寫(xiě)入頭從磁盤(pán)115中磁性地讀出數(shù)據(jù)和/或?qū)?shù)據(jù)磁性地寫(xiě)入那里。稱(chēng)作磁頭常平架組件的集成度是磁頭和浮動(dòng)塊129，它們裝配在懸架127上。浮動(dòng)塊129通常連接到懸架127的末端上。磁頭典型地是微微尺寸(大約1250×1000×300微米)，并由陶瓷或金屬間材料形成。磁頭也可以是毫微微尺寸(大約850×700×230微米)，并通過(guò)懸架127對(duì)著磁盤(pán)115表面而預(yù)先裝載(在兩到十克的范圍)。
懸架127具有類(lèi)似彈簧的性質(zhì)，其相對(duì)磁盤(pán)115偏壓或壓迫浮動(dòng)塊129的空氣支承面，以使浮動(dòng)塊129在離磁盤(pán)精確距離上飛行。能夠在常規(guī)音圈馬達(dá)磁體組件134(上磁極沒(méi)有顯示)內(nèi)自由移動(dòng)的音圈133也對(duì)著磁頭常平架組件裝配在臂125上。由控制器119控制的傳動(dòng)裝置121的運(yùn)動(dòng)(由箭頭135指示)沿著橫切磁盤(pán)115上軌道的半徑弧移動(dòng)磁頭常平架組件，直到磁頭停落在它們各自的目標(biāo)軌道上。磁頭常平架組件以常規(guī)方式來(lái)操作，并總是彼此協(xié)調(diào)地移動(dòng)，除非驅(qū)動(dòng)器111使用多個(gè)獨(dú)立傳動(dòng)裝置(沒(méi)有顯示)，其中臂可以彼此獨(dú)立地移動(dòng)。
現(xiàn)在參考圖1和4，磁盤(pán)組和多個(gè)磁盤(pán)115(顯示一個(gè))定義旋轉(zhuǎn)205的軸線201，以及相對(duì)于軸線201的徑向207、209。磁盤(pán)組和多個(gè)磁盤(pán)115具有其中空氣流離磁盤(pán)115的下游側(cè)213，以及其中空氣流向磁盤(pán)115的上游側(cè)215。驅(qū)動(dòng)器111也具有在外殼113中形成的旁路通道219，其用于將磁盤(pán)115的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的空氣流從磁盤(pán)組或多個(gè)磁盤(pán)115的下游側(cè)213引導(dǎo)到磁盤(pán)組或多個(gè)磁盤(pán)115的下游側(cè)215。在所顯示的實(shí)施方案中，旁路通道219位于外殼113的外圍217(圖1)與傳動(dòng)裝置121之間，使得旁路通道219完全外包傳動(dòng)裝置121。在沒(méi)有足夠空間來(lái)實(shí)施完整旁路通道(所示)的一些HDD設(shè)計(jì)中，旁路通道219可以中斷(沒(méi)有顯示)。這被稱(chēng)為部分旁路。當(dāng)那兒有部分旁路時(shí)，擴(kuò)散器和收斂器的存在仍然是有益的。此外，為了幫助旁流處理基本角度改變(通道彎頭)，一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向葉片可以放置于那些區(qū)域中。導(dǎo)向葉片的使用在風(fēng)道設(shè)計(jì)中是眾所周知的。
如圖1到4所示，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)器111的一種實(shí)施方案也包括擴(kuò)散器221。在所示的實(shí)施方案中，擴(kuò)散器221設(shè)置于旁路通道219中，并放置成與磁盤(pán)組或多個(gè)磁盤(pán)115的下游側(cè)213相鄰。擴(kuò)散器221也在徑向207上向下游側(cè)203偏離磁盤(pán)115，使得擴(kuò)散器221減小由旁路通道219中的磁盤(pán)尾跡引起的來(lái)自磁盤(pán)115的空氣流阻力。這種類(lèi)型的空氣動(dòng)力學(xué)阻力一般地稱(chēng)作底部阻力。
可選地，或結(jié)合擴(kuò)散器221一起工作，驅(qū)動(dòng)器111的另一種實(shí)施方案可以包括收斂裝置或收斂器223(圖5和6)。收斂器223也設(shè)置于旁路通道219中，但是與磁盤(pán)組或多個(gè)磁盤(pán)115的下游側(cè)215相鄰。類(lèi)似于擴(kuò)散器221，收斂器223向上游但在徑向209上偏離磁盤(pán)115。擴(kuò)散器221和收斂器223的每個(gè)可以分別在徑向207，209上分別離開(kāi)磁盤(pán)115的外緣213，215，例如只離開(kāi)大約0.5mm。收斂器223提供來(lái)將慢速旁路空氣流225(圖1，5和6)從收斂器223中再加速到磁盤(pán)115，以在將慢速旁路空氣流225與磁盤(pán)115周?chē)目諝饬?05(圖1)匯合之前，為空氣流提供從壓力能到動(dòng)能的有效能量轉(zhuǎn)換。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中，擴(kuò)散器221和/或收斂器223的每個(gè)可以進(jìn)一步包括用于過(guò)濾流過(guò)旁路通道219和/或外殼113的空氣的空氣過(guò)濾器。結(jié)構(gòu)221，223的任一種或兩者可以配置來(lái)執(zhí)行這種過(guò)濾功能，在這種情況下它們可以由過(guò)濾物質(zhì)構(gòu)成。在一種具體實(shí)施方案中，擴(kuò)散器221和收斂器223加入電荷來(lái)過(guò)濾流過(guò)旁路通道219和/或外殼113的空氣。過(guò)濾材料的功效可以例如通過(guò)加入電荷(永電體)來(lái)增強(qiáng)。
在所說(shuō)明的實(shí)施方案中，擴(kuò)散器221和收斂器223兩者分別裝配有多個(gè)翼片231，233。翼片231，233可以是相同的，但是如圖例中所示，它們也可以配置成不同。翼片231，233在軸向上分別彼此軸向地隔離。翼片231，233的每個(gè)具有在徑向上的一般平面取向。如所示，例如在圖4中，翼片231(為了清楚僅顯示一個(gè))與多個(gè)磁盤(pán)115的一個(gè)軸向地齊平。翼片231，233也具有優(yōu)選地等于多個(gè)磁盤(pán)115中相應(yīng)一個(gè)的軸向厚度237(圖4)的最大軸向厚度235(圖2)。擴(kuò)散器形狀必須是這樣的，其促進(jìn)氣流對(duì)表面的依附，同時(shí)避免氣流分離。在現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的，氣流分離當(dāng)擴(kuò)散加寬得太突然時(shí)發(fā)生。此外，應(yīng)當(dāng)理解，為了促進(jìn)氣流對(duì)擴(kuò)散器側(cè)臂的依附，一系列流調(diào)節(jié)測(cè)量可以應(yīng)用于所示的基本擴(kuò)散器形狀。在這些測(cè)量中的是由表面粗糙度元件，例如隆脊、漩渦產(chǎn)生器，邊界層脫扣裝置等組成的湍流器。其他流調(diào)節(jié)測(cè)量是氣流隨聲音的輻射。所提及的流調(diào)節(jié)技術(shù)在空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域是眾所周知的。
擴(kuò)散器221的翼片231的每個(gè)具有前緣241，前緣241具有在軸線方向上延展的直接面向磁盤(pán)115的一般圓柱橫切面243。橫切面243設(shè)置成與多個(gè)磁盤(pán)115的相應(yīng)一個(gè)直接相鄰(參看圖1和4)，并且基本上垂直于多個(gè)磁盤(pán)115的相應(yīng)一個(gè)的平面取向。收斂器223的翼片233的每個(gè)具有設(shè)置成與多個(gè)磁盤(pán)115的相應(yīng)一個(gè)直接相鄰的后緣251，以及設(shè)置成與后緣251相對(duì)的具有圓形表面255的前緣253。
擴(kuò)散器221的翼片231的前緣241和收斂器223的翼片233的后緣251具有關(guān)于磁盤(pán)115的圓形外緣213，215在形狀上互補(bǔ)的弓形輪廓。擴(kuò)散器221的翼片231也具有設(shè)置成與前緣241相對(duì)的尾部245。尾部245在離開(kāi)磁盤(pán)115的空氣流方向上軸向厚度遞減，以定義逐漸擴(kuò)展的通道249?？諝饬餮刂倍葟拇疟P(pán)115遷移到尾部245，以逐漸地降低空氣流的速度。
如圖2-4中所示，擴(kuò)散器221的翼片231上的斜度從前緣241到尾部245是平滑且邊自由的。可選地，該斜度可以以線性斜度來(lái)配置。收斂器223的翼片233可以提供有類(lèi)似的平滑且邊自由的斜度，從它們相應(yīng)的前緣253延伸到它們相應(yīng)的后緣251。另外，擴(kuò)散器221的翼片231的尾部245和收斂器223的翼片233的前緣253具有基本上分別垂直于在磁盤(pán)組或多個(gè)磁盤(pán)115的下游側(cè)和上游側(cè)213，215的空氣流方向的線性邊緣。此外，收斂器223的翼片233的前緣253優(yōu)選地是圓形255，如圖5和6中所示。
本發(fā)明具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，包括使硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的空氣流流線型化的能力?？諝饬鞅黄交瑢?dǎo)入具有固定后體的旁路通道中。擴(kuò)散器提供逐漸擴(kuò)展的通道，使得空氣流的速度能夠逐漸降低而壓力可以增加。該設(shè)計(jì)減小由于驅(qū)動(dòng)器中空氣或氣體的突然擴(kuò)展而引起的系統(tǒng)動(dòng)量損失，并保證從進(jìn)入流場(chǎng)中的動(dòng)能到壓力的平穩(wěn)恢復(fù)。結(jié)果，主軸馬達(dá)所需的功率的量臂減小?？蛇x地，移向磁盤(pán)組的空氣流被收斂，以允許在旁路空氣流與磁盤(pán)間的空氣流匯合之前，從壓力能到動(dòng)能的有效能量轉(zhuǎn)換。該結(jié)構(gòu)也可以用來(lái)過(guò)濾空氣流。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明包含不實(shí)施擴(kuò)散器或收斂器的設(shè)計(jì)。通常的原因是干擾其他驅(qū)動(dòng)器組件。
雖然本發(fā)明僅以其形式中的一些來(lái)顯示或描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，它不是限制性的，而是容許不背離本發(fā)明范圍的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，包括外殼；裝配于外殼上并相對(duì)于外殼可旋轉(zhuǎn)的磁盤(pán)，磁盤(pán)定義旋轉(zhuǎn)的軸線以及相對(duì)于軸線的徑向，并且磁盤(pán)具有其中空氣流離磁盤(pán)的下游側(cè)，以及其中空氣流向磁盤(pán)的上游側(cè)；裝配于外殼上并相對(duì)于磁盤(pán)可移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置具有用于從磁盤(pán)中讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到那里的磁頭；在外殼中形成的用于引導(dǎo)由磁盤(pán)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的空氣流的旁路通道；以及擴(kuò)散器，其設(shè)置于旁路通道中與磁盤(pán)的下游側(cè)相鄰并在徑向上偏離磁盤(pán)，使得擴(kuò)散器減小由于旁路通道中的磁盤(pán)尾跡而引起的來(lái)自磁盤(pán)的阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器還包括用于過(guò)濾流過(guò)外殼的空氣的空氣過(guò)濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器的空氣過(guò)濾器加入電荷以過(guò)濾流過(guò)外殼的空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器在徑向上離開(kāi)磁盤(pán)大約0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中旁路通道位于外殼的外圍和傳動(dòng)裝置之間，使得旁路通道完全內(nèi)包傳動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器是具有一對(duì)軸向側(cè)壁和伸展于側(cè)壁之間的至少一個(gè)翼片的梳狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器具有翼片，翼片具有在徑向上的一般平面取向，并與磁盤(pán)的平面取向軸向地齊平，翼片也具有小于或等于磁盤(pán)軸向厚度的最大軸向厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中翼片具有前緣，前緣具有在軸向上延伸的橫切面，其設(shè)置成與磁盤(pán)直接相鄰并基本上垂至于磁盤(pán)的平面取向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中翼片的前緣具有在形狀上關(guān)于磁盤(pán)的圓形外緣互補(bǔ)的弓形輪廓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中翼片具有設(shè)置成與前緣相對(duì)的尾部，并且其中尾部的軸向厚度在離開(kāi)磁盤(pán)的空氣流方向上漸減，以定義逐漸擴(kuò)展的通道，使得當(dāng)空氣流從磁盤(pán)遷移到尾部時(shí)，斜度逐漸降低空氣流的速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中翼片的尾部具有基本上垂直于磁盤(pán)下游側(cè)的空氣流方向的線性后緣。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，還包括收斂器，其設(shè)置于旁路通道中與磁盤(pán)的上游側(cè)相鄰并在徑向上偏離磁盤(pán)，使得收斂器將慢速旁路空氣流從收斂器中再加速到磁盤(pán)上，以在將慢速旁路空氣流與磁盤(pán)周?chē)目諝饬鲄R合之前，為空氣流提供從壓力能到動(dòng)能的有效能量轉(zhuǎn)換。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中旁路通道是從磁盤(pán)的下游側(cè)延伸到磁盤(pán)的上游側(cè)的完整旁路。
14.一種硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，包括外殼；裝配于外殼上并具有相對(duì)于外殼可旋轉(zhuǎn)的多個(gè)磁盤(pán)的磁盤(pán)組，磁盤(pán)組定義旋轉(zhuǎn)的軸線和相對(duì)于軸線的徑向，并且磁盤(pán)組具有其中空氣流離磁盤(pán)的下游側(cè)，以及其中空氣流向磁盤(pán)的上游側(cè)；裝配于外殼上并相對(duì)于磁盤(pán)組可移動(dòng)的傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置具有用于從磁盤(pán)中讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到那里的多個(gè)磁頭；在外殼中形成用于將由磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的空氣流從磁盤(pán)組的下游側(cè)引導(dǎo)到磁盤(pán)組的上游側(cè)的旁路通道；擴(kuò)散器，其設(shè)置于旁路通道中與磁盤(pán)組的下游側(cè)相鄰，并在徑向上向下游偏離磁盤(pán)，使得擴(kuò)散器減小由旁路通道中的磁盤(pán)尾跡引起的來(lái)自磁盤(pán)的空氣流阻力；以及收斂器，其設(shè)置于旁路通道中與磁盤(pán)組的上游側(cè)相鄰，并在徑向上向上游偏離磁盤(pán)，使得收斂器將慢速旁路空氣流從收斂器中再加速到磁盤(pán)上，以在將慢速旁路空氣流與磁盤(pán)周?chē)目諝饬鲄R合之前，為空氣流提供從壓力能到動(dòng)能的有效能量轉(zhuǎn)換。
15.根據(jù)全力要求14的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器和收斂器的每個(gè)還包括用于過(guò)濾流過(guò)旁路通道的空氣的空氣過(guò)濾器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器和收斂器加入電荷以過(guò)濾流過(guò)旁路通道的空氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器和收斂器的每個(gè)在徑向上離開(kāi)磁盤(pán)的外緣大約0.5mm。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中旁路通道設(shè)置于外殼的外圍和傳動(dòng)裝置之間，使得旁路通道完全外包傳動(dòng)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器和收斂器兩者分別具有在軸向上彼此軸線地隔離的多個(gè)翼片，翼片的每個(gè)具有在徑向上的一般平面取向并與多個(gè)磁盤(pán)的一個(gè)軸向地齊平，翼片也具有小于或等于多個(gè)磁盤(pán)的所述一個(gè)的軸向厚度的最大軸向厚度。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器的翼片的每個(gè)具有前緣，前緣具有在軸向上延伸的橫切面，其設(shè)置成與多個(gè)磁盤(pán)的所述一個(gè)直接相鄰并基本上垂直于多個(gè)磁盤(pán)的所述一個(gè)的平面取向，并且其中收斂器的翼片的每個(gè)具有設(shè)置成與多個(gè)磁盤(pán)的所述一個(gè)直接相鄰的后緣以及設(shè)置成與后緣相對(duì)并具有圓形表面的前緣。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器翼片的前緣和收斂器翼片的后緣具有在形狀上關(guān)于磁盤(pán)的圓形外緣互補(bǔ)的弓形輪廓。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器的翼片具有設(shè)置成與前緣相對(duì)的尾部，并且其中尾部的軸向厚度在離開(kāi)磁盤(pán)的空氣流方向上漸減，以定義逐漸擴(kuò)展的通道，使得當(dāng)空氣流從磁盤(pán)遷移到尾部時(shí)，斜度逐漸降低空氣流的速度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器的翼片上的斜度是從前緣到尾部平滑且邊自由的，并且其中收斂器的翼片具有從它們相應(yīng)前緣延伸到它們相應(yīng)后緣的類(lèi)似的光滑且邊自由的斜度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中擴(kuò)散器翼片的尾部和收斂器翼片的前緣具有分別基本上垂直于磁盤(pán)組下游和上游側(cè)的空氣流方向的線性邊，并且其中收斂器翼片的前緣是圓形的。
全文摘要
一種裝置將具有設(shè)置成與多個(gè)磁盤(pán)的每個(gè)相鄰的固定后體的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的空氣流流線型化。裝置逐漸地?cái)U(kuò)展空氣流，使得空氣流的速度逐漸地降低同時(shí)壓力增加。該設(shè)計(jì)減小由于驅(qū)動(dòng)器中空氣的突然擴(kuò)展而引起的系統(tǒng)動(dòng)量損失。另外，移向磁盤(pán)組的空氣流可以被收斂，以允許在旁路空氣流與磁盤(pán)間的空氣流匯合之前，從壓力能到動(dòng)能的有效能量轉(zhuǎn)換。裝置具有在徑向上偏離磁盤(pán)組的梳狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)功能，減小軌道位置不正，降低整體空氣動(dòng)力學(xué)功耗，并實(shí)現(xiàn)過(guò)濾功能。
文檔編號(hào)G11B33/14GK1584985SQ20041005784
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者陳勛禮, 費(fèi)丁南德·亨得利克斯 申請(qǐng)人:日立環(huán)球儲(chǔ)存科技荷蘭有限公司