专利名称：复合式磁悬浮硬盘驱动器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种复合式磁悬浮硬盘驱动器。
背景技术：
计算机系统中最主要的几个组件包括CPU、显卡、主板、内存和硬盘。唯一只有硬盘是依靠机械方式来进行数据读写的，而机械系统运动的速度要远远慢于电路系统。因此，硬盘的读写速度成为进一步提高计算机速度的瓶颈。加快主轴的转速可以提高硬盘的读写速度，但会导致硬盘机械系统的发热、磨损、振动和噪音等问题。磁悬浮硬盘以磁力将硬盘盘片处于悬浮状态，避免了上述问题，为硬盘提高主轴转速提供了极大的空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种复合式磁悬浮硬盘驱动器。磁悬浮硬盘驱动器是利用磁力轴承的工作原理，用磁力轴承替代原来硬盘驱动器的主轴轴承，而硬盘驱动器其它的机构的结构及其工作原理均保持不变。
本发明的设计原理是在转轴3径向方向上，利用两永磁铁同性相斥所产生的斥力使转轴3的轴线与永磁环13的轴线保持同心；在转轴3轴向方向上，利用两永磁铁同性相斥所产生的斥力和受电流控制的电磁吸力，使转轴3在其轴线方向上的受力达到平衡，使硬盘盘片处于悬浮状态下旋转，避免机械系统的发热、磨损、振动和噪音等问题。为了控制硬盘盘片的旋转姿态，由位移传感器监测硬盘盘片的旋转姿态，以计算机控制通过各个盘片轴承线圈的电流，调节各个盘片轴承所产生的电磁力的大小，保证硬盘盘片始终按要求的姿态旋转。同时，通过消除硬盘盘片高速旋转时与空气摩擦所产生的静电的措施，避免磁悬浮硬盘受静电的干扰，提高了硬盘工作的可靠性。
本发明解决其技术问题的技术方案是包括盘片电机，硬盘盘片，转轴及其支承、控制机构，测定硬盘盘片空间姿态的位移传感器，以及由导电液和悬空地浸在其中的导电针构成的防静电机构。支承机构是磁力轴承，其包括由永磁环、永磁锥盘组成的斥力型被动锥度径向轴承，以及由铁芯、线圈组成的盘片轴承。转轴的上端、中部、下端头分别与托盘、永磁锥盘、导电针固连，下部与弹性挡圈嵌连。永磁环、定子和盘片轴承装在机座上，转子装在转盘上，转盘与转轴的轴体固连。
本发明与现有技术相比，磁悬浮硬盘用磁力轴承替代原来硬盘驱动器的主轴轴承，以磁力将硬盘盘片完全悬浮于空间，避免了硬盘机械系统的发热、磨损、振动和噪音等问题，为硬盘提高主轴转速提供了极大的空间。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中弹性挡圈9接触到底座8时的位置示意图，本图拆去了硬盘盘片1、压盘2和托盘4零件。
图3是图1中铁芯(6)、线圈(7)和位移传感器(18)的平面位置示意图。
图4是图3的A-A剖视图，图中弹性挡圈9处于悬浮状态。本图拆去了硬盘盘片1、压盘2和托盘4零件。
具体实施例方式
本发明是一种复合式磁悬浮硬盘驱动器，其结构如图1、图2所示包括盘片电机，硬盘盘片1，转轴3及其支承、控制机构，测定硬盘盘片1空间姿态的位移传感器18，以及由导电液12和悬空地浸在其中的导电针10构成的防静电机构。支承机构是磁力轴承，其包括由永磁环13、永磁锥盘14组成的斥力型被动锥度径向轴承，以及由铁芯6、线圈7组成的盘片轴承。转轴3的上端、中部、下端头分别与托盘4、永磁锥盘14、导电针10固连，下部与弹性挡圈9嵌连。永磁环13、定子15和盘片轴承装在机座8上，转子17装在转盘5上，转盘5与转轴3的轴体固连。
如图3所示盘片轴承有4个，沿机座8的圆周方向均匀分布，两两相距90°。它们用以约束硬盘盘片1的旋转姿态，即绕x、y坐标轴的2个转动自由度，沿z坐标方向的1个移动自由度。在x-y平面上，x轴线上的两个盘片轴承一起实现硬盘盘片1的差动控制，y轴线上的两个盘片轴承一起实现硬盘盘片1的差动控制；并且与永磁部件一起约束沿z坐标方向的1个移动自由度。
位移传感器18有3个，它们沿着机座8的圆周方向分布，并且不在一条直线上(见图3)，这样可以测量确定一个平面空间姿态，由此可满足硬盘盘片1空间姿态的测定要求。硬盘盘片1可由压盘2固连于托盘4上。
隔磁罩16将定子15与机座8隔开，同时可避免同铁芯6、线圈7产生电磁干扰。
导电液12装于导电液盒11内，导电液盒11的外壳与机座8的底部相连。
下面结合附图简述一下本发明的工作过程。
在非工作状态即硬盘盘片1未运行时，转轴3不旋转，此时，转轴3在永磁环13和永磁锥盘14所产生的斥力作用下向上移动，直至弹性挡圈9与机座8下部相接触(见图2)。
在工作状态时，转轴3在盘片轴承所产生的电磁力的作用下向下移动，电磁力的大小由通过线圈7中的电流决定，在控制系统的控制下，电磁力与斥力相平衡，使弹性挡圈9悬浮在机座8下方(见图4)，同时盘片电机驱动转轴3带动硬盘盘片1旋转。
当盘片电机有电流的情况下，电机定子15与转子17之间产生旋转磁场，转盘5和转轴3在旋转磁场的驱动下旋转，于是硬盘盘片1处于磁悬浮工作状态。同时，位移传感器18测量出转盘5的空间姿态，通过由A/D、DSP、D/A及功率放大器组成的控制系统(参见ZL02115474.0“磁悬浮硬盘驱动器的防静电技术”)，输出盘片轴承的控制电流，电流在盘片轴承中产生电磁力，使硬盘盘片1随时处于理想的悬浮状态。
在硬盘盘片1高速旋转时，其与空气摩擦所产生的静电通过转轴3、导电针10、导电液12和导电液盒11构成的静电释放通道释放，从而能够避免损坏硬盘或者降低硬盘读写数据的可靠性。转轴3、导电针10和电液盒11均由良好的导电材料制造，导电液由润滑油添加具有导电性的物质组成(参见ZL02115474.0“磁悬浮硬盘驱动器的防静电技术”)。
本实施例中未涉及的硬盘驱动器的其它机构，其结构及工作原理均同现有技术。
权利要求
1.一种复合式磁悬浮硬盘驱动器，包括盘片电机，硬盘盘片(1)，转轴(3)及其支承、控制机构，测定硬盘盘片(1)空间姿态的位移传感器(18)，以及由导电液(12)和悬空地浸在其中的导电针(10)构成的防静电机构，其特征是支承机构是磁力轴承，其包括由永磁环(13)、永磁锥盘(14)组成的斥力型被动锥度径向轴承，以及由铁芯(6)、线圈(7)组成的盘片轴承；转轴(3)的上端、中部、下端头分别与托盘(4)、永磁锥盘(14)、导电针(10)固连，下部与弹性挡圈(9)嵌连；永磁环(13)、定子(15)和盘片轴承装在机座(8)上，转子(17)装在转盘(5)上，转盘(5)与转轴(3)的轴体固连。
2.根据权利要求1所述的复合式磁悬浮硬盘驱动器，其特征在于盘片轴承有4个，沿机座(8)的圆周方向均匀分布，两两相距90°。
3.根据权利要求1所述的复合式磁悬浮硬盘驱动器，其特征是位移传感器(18)有3个，它们沿着机座(8)的圆周方向分布，并且不在一条直线上。
4.根据权利要求1所述的复合式磁悬浮硬盘驱动器，其特征是在定子(15)和机座(8)之间设有隔磁罩(16)。
5.根据权利要求1所述的复合式磁悬浮硬盘驱动器，其特征在于硬盘盘片(1)由压盘(2)固连于托盘(4)上。
6.根据权利要求1所述的复合式磁悬浮硬盘驱动器，其特征是导电液(12)装于导电液盒(11)内，导电液盒(11)的外壳与机座(8)的底部相连。
全文摘要
复合式磁悬浮硬盘驱动器，其包括盘片电机，硬盘盘片(1)，转轴(3)及其支承、控制机构，测定硬盘盘片空间姿态的位移传感器(18)，以及由导电液(12)和导电针(10)构成的防静电机构。支承机构是磁力轴承，其包括由永磁环(13)、永磁锥盘(14)组成的斥力型被动锥度径向轴承和由铁芯(6)、线圈(7)组成的盘片轴承；转轴的上端、中部、下端头分别与托盘(4)、永磁锥盘、导电针固连，下部与弹性挡圈(9)嵌连；永磁环(13)、定子(15)和盘片轴承装在机座(8)上，转子(17)装在与转轴轴体相连的转盘(5)上。本发明避免了硬盘机械系统的发热、磨损、振动和噪音等问题，为硬盘提高主轴转速提供了极大的空间。
文档编号H02K7/09GK1606084SQ20041006103
公开日2005年4月13日 申请日期2004年11月2日 优先权日2004年11月2日
发明者王晓光, 江征风, 胡业发, 周祖德 申请人:武汉理工大学