[發(fā)明專利]一種硬盤驅(qū)動器懸臂結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310639138.1
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN103632683A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊書儀;李鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號: G11B5/48
• 分類號: G11B5/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于安裝硬盤驅(qū)動器讀寫磁頭的懸臂，具體是一種硬盤驅(qū)動器懸臂結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，硬盤驅(qū)動器在個人電腦、便攜設(shè)備和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為重要的程序和數(shù)據(jù)載體之一。硬盤驅(qū)動器工作時，通過懸臂帶動浮動塊在磁盤片表面運動并定位于目標(biāo)磁道讀取數(shù)據(jù)。硬盤驅(qū)動器懸臂屬于薄殼結(jié)構(gòu)，在尋軌伺服和磁道跟蹤中起著重要的作用。硬盤驅(qū)動器懸臂對頭盤系統(tǒng)氣浮力的擾動很敏感，同時硬盤驅(qū)動器的頻繁起停對懸臂的模態(tài)易產(chǎn)生激勵，發(fā)生共振，從而降低浮動塊的定位精度。

硬盤驅(qū)動器懸臂工作狀態(tài)時主要有三個方向的運動，分別是彎曲運動、扭轉(zhuǎn)運動和橫擺運動。懸臂的彎曲運動使浮動塊飛行高度發(fā)生變化，影響數(shù)據(jù)讀寫的可靠性，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致浮動塊與磁盤片發(fā)生碰撞，毀壞磁盤片數(shù)據(jù)；而懸臂的扭轉(zhuǎn)運動和橫擺運動直接影響浮動塊的定位精度。在懸臂拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計中，提高懸臂的一階彎曲頻率、一階扭轉(zhuǎn)頻率以及一階橫擺頻率，使其避開外部振動頻率、干擾頻率等，有利于改善懸臂的共振現(xiàn)象，減少浮動塊尋道時間，增加數(shù)據(jù)讀寫的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

為了保證硬盤驅(qū)動器數(shù)據(jù)讀取的可靠性和浮動塊的定位精度，本發(fā)明提供一種硬盤驅(qū)動器懸臂結(jié)構(gòu)，使其動態(tài)響應(yīng)最小，能夠提高硬盤驅(qū)動器懸臂的一階彎曲頻率、一階扭轉(zhuǎn)頻率和一階橫擺頻率，減少懸臂的共振，提高讀寫定位精度。

本發(fā)明的硬盤驅(qū)動器懸臂結(jié)構(gòu)包括安裝部分和主體部分，所述安裝部分和主體部分一體成形為以懸臂中心線完全對稱的薄板結(jié)構(gòu)，其特征在于：

所述安裝部分為矩形形狀并設(shè)有一個圓形安裝孔；

所述主體部分包括依次相連的后段、中段和前段，所述主體部分的后段和中段由依次從寬變窄的第一級梯形塊、第二級梯形塊和第三級梯形塊組成，所述主體部分的前段為一長方形塊；

所述主體部分的后段在緊靠所述安裝部分處設(shè)有一個矩形孔；

所述主體部分的中段設(shè)有三個圓孔，其中第一圓孔和第二圓孔靠近所述矩形孔并且兩者以懸臂中心線呈對稱分布，第三圓孔位于所述主體部分的中段的前部并且其圓心位于懸臂中心線上。

進(jìn)一步地，所述矩形孔位于所述第一級梯形塊的中央，所述第一圓孔和所述第二圓孔位于所述第二級梯形塊的后端，所述第三圓孔位于所述主體部分的前段的后部。

進(jìn)一步地，所述第一級梯形塊與所述第二級梯形塊之間的兩側(cè)外緣均形成臺階，所述第三級梯形塊進(jìn)一步變窄。

進(jìn)一步地，所述主體部分的所述第三級梯形塊與所述主體部分的前段之間的兩側(cè)外緣各形成有一個弧形槽。

進(jìn)一步地，所述主體部分的前段的前部設(shè)有一個第二梯形孔，所述主體部分的前段的最前端還設(shè)有一個以懸臂中心線呈對稱的矩形條。

具體而言，本發(fā)明基于固體各向同性材料懲罰法(Solid?Isotropic?Elastic?Material?Penalty，SIMP)，綜合考慮懸臂一階彎曲頻率、一階扭轉(zhuǎn)頻率和一階橫擺頻率對懸臂結(jié)構(gòu)的影響。SIMP法基于各向同性材料，不需要引入微結(jié)構(gòu)和附加的均勻化過程，以連續(xù)變量的密度函數(shù)形式顯示的表達(dá)單元相對密度與材料彈性模量間的對應(yīng)關(guān)系。它以每個單元的相對密度作為設(shè)計變量，人為假定相對密度和材料彈性模量間的某種對應(yīng)關(guān)系。SIMP方法引入一種假想的相對密度在0～1之間可變的材料，假設(shè)設(shè)計材料的宏觀彈性模量與其密度具有非線性關(guān)系，采用懲罰因子約束抑制介于0～1之間的單元。SIMP法數(shù)學(xué)模型如下：

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