Привод накопителя информации на жестких магнитных дисках

 

CG!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)э 0 11 В 19/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ f

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИ= И ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСГ;Оуу СВИЦЕТЕ.п, ЬСТВУ (21) 4747124 10 (22) 11.10.89 (46) 07.09.92, Б ал, N ЗЗ (71) Н аучно-и роизводстве н нае абьеди н ение

"Ротор" (72) А.С,Бондарь, В.А.Виллерт„П.M,ÄaèH, Г,Г.Сафонов, В.С.Славин и Б.П.Федоров (56) 1, Патент Японии М 62-21190, кл. 6 11

В 19/20., 1987.

2. Патент ФРГ К. 3404196, кл, G 11 В

23/03, 1985. (54) ПРИВОД НАКОПИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Целью изобретения является повышения стабильности положения шпинделя и повышение надежности привода.

Для достижения цели подшипники выполнены в виде гидродинамических опор 9 скольженля, рабочие поверхности которых выполнены в виде сфер., между шинами которых установлена распорная втулка 7, на

Изобретение относится к информационно-вычислительной технике.

Известны приводы накопителей информации j1,2), имеющие шпиндель, вал которого установлен в шарикоподшипниках, бесколлекторный двигатель постоянного тока с датчиком положения ротора, расположенными в пОлОсти шпинделя, магнитожидкостные затворы, отделяющие полость подшипниковых узлов от полости, в

Ы1 1768554 А1 концах которой выполнены винтовые канавки 16 протлваположных направлений, на неподьижной части гидродинамической опоры выполнены кольцевые канавки 18 масляных питателей со сквозными атвер стиями 17, причем с целью обеспечения электрического контакта шпинделя с корпусом между кольцевыми канавками масляных питателей выполнены кольцевые канавки, заполненные токопроводящей смазкой 15, а для исключения перемешивания смазсчных материалов между кольцевыми канавками и токапрааадящей смазкой на поверхности вращающихся деталей нанесено барьерное покрытие, s введенном магнитножидкастном затворе рабочий зазор выполнен аксиальным между башмаками ярма 13 постоянного л агнита 14, при этом аал 8 шпинделя выполнен полым из немагнитного материала, в полость которого установлен магнитный шунт 12 с возможностью перемсщения. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

KoTQpoA расположсны диски. Приводы TBких конструктивных схем, несмотря нг омпактность, имеют существеннь,й недостаток, заключающийся в наличии собственных вибраций относительно высокого уровня из-за циклических изменений контактных напряжений в элементных шарикоподшипниковых опор, т.е. имеет место нестабильность положения шпинделя. Это ограничлвает, в свою очередь, возможность повышения плотности записи информации

1760554

55 на дисках из за дополнительных случайных смещений шпинделя.

КрамЕтагО, в патЕнтЕ ФРГ(2), cpèíÿòîì за Г1 рототипа, наружные н8130движьые коль ца радиально-упорных шарикоподшипников закреплены B корпусе привода накопителя с, помощью податливых В 008вом направлении втулок, что может приводить, даже при незначительном износе рабочих поверхностей или микровмятинах мон ажного или ударного характера на беI oBblx дорОжках или шариках ЛОдшипникОВ, к резонансным явлениям. В указанном патенте магнитожидкостные затворы, запирающие шарикоподшиг1никовые узлы, обладают тем недостатком, что создают дополнительно значительный момент сопротивления вращению шпинделя, так КаК маГнитный поток постоянноГО маГнита затвора практически полностью замы каетсг1 через вал шпинделя. Выполненный иэ магнитнОГО Глат813иала. ДополнительныЙ Mo" мент сопротивления вращени10 создается также в электроконтактном устройстве, и,38дстаВляющем паоjj ТрВНМ51 стальной BIB рик подпружиненная УГ011ьная пластина.

Этот момент нестабилен в силу износа угольной пластины, поэтому вызывает угл<вые колебания — вибрации шпинделя, Ц8ль10 изобретения является пОВыше" ние стабильности положения шпинделя и повышение надежности привода Использование предлаГаемоГО привода накопителя инфор "лации позволит благодаря искл1очению механических контактов,8>I;— ду подвижными и неподвижными деталями существанно (на порядок и боле81 снизить собственные вибрации шпинделя, чго создает воэможность повысить плотность записи информации на дисках, —:,8. повысить емкость накопителя без увеличения его -абаритов или снизить габариты накопителя при неизменной емкости, Привод накопителя информации На жестких магнитных дисках, приведенный на чертеже, содержит корпус-фланец 1, шпиндель 2, внутри которого располо>кень1 элементы электродвигателя (плата датчика положения ротора Э, постоянные магнить1 4 ротора, статор с обмоткой 5), закрепленный на конце вала 8, подвижные элементы опоры (шипы) 9, закрепленные совместно с распорнай втулкой 7 винтом 11 на валу 8, магнитный шунт 12, установленный в отверстие вала 8, упорный фланец 1О, неподвижный элемент б опоры, . ярмо 13 магнитножидкостного затвора, установленные B корпус-Фланце 1. Ыежду рабочими поверхностями шипов 9, Образованными элементами сферы, установлена распорная втулка 7, на концах которой выполнены винтовые канавки 1б противоположных направлений. Против винтовых канавок, на неподвижном элементе б гидродинамической опоры, Выполнены кольцевые канавки

18 масляных питателей <=o сквозными отверстиями 17.

Между башмаками ярма 13 установлен постоянныЙ маГнит 14 затвора, B зазор между башмаками ярма и вала введена магнитная жидкость 19, а в цилиндрическую полость между неподвижным элементом б опоры и распорной втулкой 7, образующую нерабочий заaop опоры. заложена токопроводящая смазка 15 для осуществления электрического контакта между вращающимися деталями шпинделя и корпусом. Поло>кение смазки в зазоре фиксируется с помощью барьерного Г!окрытия, например, БП-1, нанесенного на поверхности деталей, непосредственно прилега1огц:8 к полостям, заполненным рабочи1л маслом.

Бал 8 выполнен из немагнитного материала полым и снабжен магнитным шунтом

12 в виде винта с возможностью перемещения., а зазор между башмаками ярма 13 магнитожидкостного затвора выпол 1ен аксиальным, Магнитный шунт, его диаметр и положение относительно рабочегÎ зазора обеспечивают минимальный момент трения, Привод накопителя работает следующим образом, Шпиндель Г1ривоцится ВО Вращени8 OT сети постоянного тока через электронный коммутатор, последовательность подачи наг;ряжения по секциям обмотки статора регулируется датчиком положения ротора 3. При

Вращении возникает упругий гидродинамический слой масла между рабочими поверхностями полусферических опор со спиральными канавками, обеспе 1ива101ций подвес шпинделя 2. Удержание масла в рабочей зоне обеспечивает=я систе î- é "отверстий 17 в неподвижном элементе б о .:Оры, барьерным покрытием поверхностей и винтовыми канавками 1 б на распорной гп улке

7. Размеры сферических поверхностей, тип масла, параметры спиральных канавок на полусферах шипов и величины рабочих зазоров, определяющие стабильность положения шпинделя, выбраны исходя из условия обеспечения максимальной плотности записи информации на дисках, что достигается устойчивостью гидродинамического режима смазки рабочих поверхностей подшипников. Консистентная токопроводящая смазка., расголоженная в цилиндрическом зазоре нерабочей части опоры, обеспечивает элекО (60 ".4 ф трический контакт межву Г(одвижными и неПОДВИ>КНЫМИ Зле!..Ен fамИ (В ПИН г)ЕЛ»2 98!»Рмешива}(ию („мв. Очных;,ат риалов поепятств ет бапьеонэе пок.)ытие, ) вел ":чи")а»пше.» «(3»38ВОЙ уГОл сма -(и! ания МВГ((ит

Ная i(/j» г; г)» ТI- ЗатЯОРа ПП»»ПЯТС » ВМЕт вь! тека н и К3 масла из полостей Опоры В жид кость дискОВ накоГIителя инфciplиа1! ии, M8(j-((»(Tj(b(j шунт f .Осле по,;!! Ооа оззмсров

Р8ГУЛИ»(306(<И 8 ГО ПОЛОЖЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬHO

Р500»(8ГО 8830PQ за1 ВОРа обе f(8bt".888Т нимальный момент трения в узле уплотнеНИЯ, Формула изобретения (, П(3ивод накопителя инчформации на жестких магнитных дисках, включаюьц»ий корпус, полый шпиндель, уста-:овлен«ый в подш иГ(ь(иках, Вал»и де и! атель пОстОяннОГО

TQK3 с датчиком положения (30TÎp8 двиГателя, 0 т л и ч а ю ш и Й с я TOM что, с целью повышения стабильности пОлажения шгlèH деля и повышения надежности привода, подшипники Выполнены В виде ГидподинамичесK»x опор скольжения, рабочие поверхности которых выпол«ены в виде сфер, ме><ду шипами которых установлена распОрная BTóëка, на концах KQTOpo! Выполнены винтовые канавки Г(;.От;. ;:0(:0 :.)" !« - !(справлениЙ, на НВГ(ОДВижной части Г";!";;3одии ВМИЧ80KQC»i ОПО р(-1 Bji! f(0,1HQH b! КОЛ (- ЦЕ дЫ8, а н а В »си маслян ы х и,.; -T Q T» fl t г » ) с ..,. я и -, и!..! ó „; птг(ЕБ» И»»М,» В Ес Д»»Ь»-(П»» .»а »;*»» l».: iм: » К; ном затво!38 ра(30ч!1(1 зазор вь!пол«8! I .".i)8 J(ь и ы M м б >к д у б а ш j- а 1:: а м ", я 13;.1а:

j3j)j"T0q!,но;-о маснита пр1< з-и"3,:; ваал лjj(3:(1(,6"

1IJ ля вь!полнен поль(м (»я не;,»д j! ) »(Tj-i0,.:. Ма-, -:;» риала, В по!)ОGTb котороf о,- сT,- »-(О елен (,(агп((ГН,(Й (Уит i; ВОЗ»„»»2 (:» ОС-.,:" и(: - ;»»»(r...

1ЦЕНИ Я, 2. Г»,(3ивод f(0 и,, 0 т л и ч а iQ 1,! и и с я l5 тем, что, с. цел»ю <Яес!)Оч ния,!8KTt3!(i:.», K

l Q контакта шГ(инделя с кор1(усо. 1, В непод вижнОЙ части Гид(>оди1(амическо((с 1»орbl между кОльцевы(4и канавками масля((ь(х пи"

ТВТ8ЛЕИ, ВЫПО»IНЕНЫ ДОПО»НИ ЕЛ»»НЫ8 !j0!!b"

2((цевые канавки, заполненные токопроводяшей смазкой.

3. Привод по п.2, о т л и ч а (0 Гц и Й - я тЕМ, ЧтО, С ЦЕЛЬЮ ИСКЛЮЧЕНИЯ !38IP8(.(8ØÈG8ния смазочных материалов, между кольце25 Выми канавками масляных питатблеЙ и токопроводя.цей смазкой на поверхност;-:

Вра!ца(Ощихс»(и неподвижнькх деталей нанес8нГ2 барьерное покрь(тие.