具有諧振器的磁碟驅動器的製作方法
2023-05-03 10:29:36
專利名稱：具有諧振器的磁碟驅動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁碟驅動器，尤其是能夠減小由磁碟旋轉產生的噪音的磁碟驅動器。
本申請要求韓國專利申請No.2003-51130的優先權，該專利申請No.2003-51130在韓國知識產權局的申請日為2003年7月24日，該說明書的內容被本文參引。
背景技術：
通常，磁碟驅動器是通過使用沿磁碟的徑向方向滑動的光學拾取器、將數據寫在旋轉磁碟上或者讀出旋轉磁碟上的數據的裝置。磁碟的高速旋轉導致空氣流入磁碟驅動器。氣流與旋轉磁碟表面的摩擦、環繞磁碟的壓力梯度、氣流與磁碟託架的碰撞以及在磁碟驅動器內部形成環繞旋轉磁碟的湍流，都導致在磁碟驅動器中產生噪音。
可以通過用吸聲材料或隔音材料充滿磁碟驅動器中的開口以便使磁碟驅動器中產生的噪音不能傳播到磁碟驅動器外部，從而降低磁碟驅動器中的噪音程度。但是，儘管該方法大大降低了磁碟驅動器中的噪音程度，但是在磁碟驅動器的高溫老化過程中，吸聲材料或隔音材料很容易與磁碟驅動器的開口分離。
發明內容
本發明的附加方面和/或優點在下面的說明中描述，部分將由說明書得知，或者可以通過實施本發明而學得。
本發明的一個方面提供了一種能夠除去高聲壓級(SPL)頻率噪音的磁碟驅動器。
根據本發明的一個方面，提供了一種具有光學拾取器的光碟驅動器，該光學拾取器接近通過由主軸馬達而旋轉的磁碟，以便將數據寫入該磁碟和/或從該磁碟中讀出數據，該磁碟驅動器包括框架，主軸馬達和光學拾取器安裝在該框架內；以及至少一個亥姆霍茲(helmholtz)諧振器，該諧振器安裝在框架內，以便降低由諧振管的容積以及頸部的長度和等效直徑確定的特定頻率的噪音。
根據本發明的一個方面，亥姆霍茲諧振器可以與框架構成一體，該框架可以包括主框架和上部蓋體，其中，主框架的外壁包括凹口部分，該凹口部分與上部蓋體組合以便形成諧振管；以及通孔，該通孔形成於外壁中，凹口部分通過通孔與主框架的內部連接。
根據本發明的方面，磁碟驅動器可以包括多個亥姆霍茲諧振器，這些亥姆霍茲諧振器降低不同頻率的噪音。
通過下面參考附圖對本發明實施例的詳細說明，將更清楚和更容易理解本發明的上述和其它方面和優點，附圖中圖1是根據本發明實施例的、具有諧振器的磁碟驅動器的分解透視圖；圖2是表示由磁碟旋轉產生的噪音的聲壓級(SPLs)相對於頻率的曲線圖；圖3是表示根據本發明實施例的諧振器的操作的曲線圖；圖4是圖1的磁碟驅動器的部分A的詳細透視圖；以及圖5是圖4的部分A沿線I-I′的剖視圖。
具體實施例方式
下面將詳細介紹本發明實施例，本發明實施例的實例在附圖中表示，在全部附圖中，相同的參考標號表示相同元件。下面將參考附圖介紹實施例，以便解釋本發明。
通常，在磁碟驅動器中產生的噪音是由不同頻率的噪音組合而形成的。由磁碟驅動器的形狀和尺寸確定的頻率的噪音聲壓級(SPL)高於其它頻率的噪音SPLs。不管磁碟驅動器的形狀如何，特定頻率的噪音SPL可以高於其它頻率的噪音SPLs。因此，可以選擇地除去高SPL頻率噪音，以便有效降低磁碟驅動器中的噪音。
圖1是本發明實施例的磁碟驅動器的分解透視圖。參考圖1，主框架10與上部蓋體20組合，從而形成框架30。上面裝載磁碟D的託架40安裝成可滑入主框架10中。使磁碟D旋轉的主軸馬達50以及沿磁碟D的徑向方向在該磁碟D上面滑動的光學拾取器60都安裝在主框架10中。轉臺51安裝在主軸馬達50上，以便支承磁碟D表面。夾子70安裝在上部蓋體20上，以支承磁碟D的另一表面。由於安裝在轉臺51中的磁體(未示出)的磁力，夾子70在對著轉臺51時旋轉。儘管圖中未示出，光學拾取器60包括雷射二極體，該雷射二極體為光源；準直透鏡，該準直透鏡校準由雷射二極體發出的光；偏振稜鏡；鏡子；以及物鏡。當光學拾取器60沿磁碟D的徑向方向滑動時，它通過將雷射束照射在磁碟上而將數據寫在磁碟D上或者從磁碟D讀出數據。根據本發明的一個方面，應當理解，也可以使用其它類型的驅動器。例如，應當理解，驅動器並不必須使用託架40，而是在製造過程中接收磁碟D或者使用進入狹槽和/或卡盒來保持磁碟D。
當驅動圖1的磁碟驅動器時，由主軸馬達50和/或驅動光學拾取器60的驅動馬達90產生驅動噪音。另外在由磁碟D的旋轉引起的氣流和安裝磁碟驅動器的部件之間產生摩擦，從而形成摩擦噪音。特別是，由磁碟驅動器的形狀和尺寸確定的頻率的噪音具有非常高的聲壓級(SPL)。
圖2是表示在磁碟驅動器中產生的噪音的SPL相對於頻率的曲線圖。參考圖2，如參考標號C所示，在大約1KHz和1.7KHz頻率下的噪音C的SPL很高。噪音可以通過磁碟驅動器的諧振而引起。通常，其半波長等於磁碟驅動器內部的長度或寬度的噪音在磁碟驅動器中諧振，且它的SPL變得更大。通常，磁碟驅動器設計成尺寸為180mm×130mm，這樣，該磁碟驅動器可以容納直徑為120mm的磁碟。假定聲音的傳播速度為340m/sec，頻率為大約0.9KHz和1.3KHz的噪音在磁碟驅動器中諧振。但是，考慮到由磁碟驅動器中的部件佔據的空間以及磁碟驅動器的形狀，頻率為大約1KHz和1.7KHz的噪音在磁碟驅動器中進行諧振，並具有在圖2的圖中表示的高SPL。另外應當理解，噪音的頻率取決於磁碟尺寸以及聲音傳播通過的介質(例如氣體、海拔、溫度)。
根據本發明實施例的、圖1中所示的磁碟驅動器還包括如圖3所示的亥姆霍茲諧振器100，以便降低在特定頻率下具有高SPL的噪音。參考圖3，亥姆霍茲諧振器100包括諧振管101，該諧振管101具有預定容積；以及頸部102，該頸部是允許空氣流入諧振管101的通路。在所示實施例中，空氣是傳遞由噪音引起的聲波的介質。在本實施例中，亥姆霍茲諧振器100形成於圖1的磁碟驅動器的框架30內。
圖4是圖1的磁碟驅動器的部分A的詳細透視圖。圖5是圖4的部分A沿線I-I′的剖視圖。參考圖4，一對肋210從主框架10的側壁11向外凸出。凹口部分220由主框架10的側壁11以及該對肋210確定。通孔230形成於側壁11中並在該對肋210之間。該通孔230是在主框架10中產生的噪音聲波傳遞給凹口部分220的通路。通孔230可以通過局部切割側壁11的上部12而形成。因此，亥姆霍茲諧振器100使用框架30而形成。但是，應當理解，根據本發明的一個方面，諧振器可以單獨形成並安裝在框架30中。
根據本發明的方面，圖1中所示的磁碟驅動器的上部蓋體20可以通過壓制處理金屬板或者注射模製塑料材料製造。參考圖5，上部蓋體20與主框架10的上部組合，以便覆蓋側壁的外部。當上部蓋體20與主框架10組合時，由側壁11和一對肋210確定的凹口部分220形成具有預定容積的諧振管101，而通孔230形成半圓形的頸部102。通常，該對肋210形成為提高通過注射模製塑料材料而製成的主框架10的結構強度。在根據本發明實施例的磁碟驅動器中，在沒有附加部件的情況下，該對肋210、凹口部分220和通孔230形成亥姆霍茲諧振器100。
但是，凹口部分220和通孔230的形狀並不局限於上述說明。例如，如圖4所示，具有矩形、正方形和/或曲線形的各個空心部分221、222、223和224可以形成於主框架10中。另外通過穿透側壁11的中心部分而形成的圓形通孔、半矩形通孔232和半橢圓形通孔233可以形成於主框架10中。而且，亥姆霍茲諧振器100的安裝並不局限於在框架30的側壁11，也就是，它可以安裝在磁碟驅動器的任意空間內。
下面將介紹亥姆霍茲諧振器100的工作情況。
亥姆霍茲諧振器100在通過公式(1)計算的諧振頻率下工作C2SVL---(1)]]>其中C表示音速，S表示頸部102的橫截面面積，V表示諧振管101的容積，而L′表示頸部102長度L的等效長度。
長度L′利用頸部102的長度L以及頸部102的長度的等效直徑而由公式(2)計算。頸部102的橫截面可以為各種結構。當將頸部102的橫截面轉換成等效圓時獲得等效直徑d。頸部102的長度L必須比要去除的噪音的波長更短。
L′＝L+0.8d ...(2)當噪音的聲波流入亥姆霍茲諧振器100中時，充滿諧振管101的空氣起到將聲波從諧振管101中推出的機械振動系統的彈簧的作用。然後，通過在諧振管101中的空氣的彈簧作用，頸部102中的空氣以通過公式(1)和(2)計算的諧振頻率進行諧振。也就是，在頸部102中的空氣作為在機械振動系統上工作的物質。諧振頻率等於通過頸部102流入亥姆霍茲諧振器100的聲波的頻率，但是相位彼此相反。因此，引入的聲波由頸部102中的諧振波抵銷。此外，頸部102周圍的空氣分子的劇烈運動將聲能轉變成熱能。這樣，諧振波的能量改變。當諧振管101的容積V、頸部102的長度L和等效直徑d確定，使得諧振頻率範圍可以從1.7KHz至1KHz時，可以降低在大約1.7KHz和1KHz頻率下的高SPL噪音，如圖2所示。也就是如上所述，亥姆霍茲諧振器100有與要去除的SPL相對應的選定頻率吸收特徵。
至此，已經介紹了根據本發明一個方面，利用亥姆霍茲諧振器100來降低在由磁碟驅動器的形狀和尺寸確定的頻率下的高SPL噪音的方法。但是，本發明並不局限於上述說明。在特定頻率下的噪音的SPL可以並不與磁碟驅動器的形狀和尺寸相關，亥姆霍茲諧振器100可以設計成通過合適確定諧振管101的容積V以及頸部102的長度L和等效直徑d，來降低在各種其它頻率下的噪音。
本發明的磁碟驅動器可以包括多個亥姆霍茲諧振器100，如圖4中所示。該多個亥姆霍茲諧振器100不僅可以設計成降低相同頻率的噪音，而且還可以設計成降低不同頻率的噪音。對在一對肋210之間的距離進行調節將改變凹口部分220的容積，凹口部分220的容積變化導致諧振管101的容積V變化。另外，對通孔230的形狀和尺寸進行調節將改變頸部102的直徑d和橫截面面積S。
如上所述，根據本發明採用諧振器的磁碟驅動器能夠選擇地除去在特定頻率下的高SPL噪音，從而減小磁碟驅動器中的噪音。另外諧振器與框架構成一體，從而在不增加附加部件的情況下降低了在磁碟驅動器中產生的噪音。
儘管通過光學驅動器進行了介紹，但是應當理解，本發明也可以用於非光學驅動器，例如磁或磁光碟機動器，或者可以用於要除去由旋轉物體產生的噪音的任何應用。
儘管已經參考本發明的示例實施例特別表示和介紹了本發明，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離由附加權利要求確定的本發明精神和範圍的情況下，可以對形式和細節進行各種變化。
儘管已經表示和介紹了本發明的幾個實施例，但是本領域技術人員應當理解，在不脫離本發明的原理和精神的情況下，可以對該實施例進行變化，本發明的範圍由權利要求和它們的等效物確定。
權利要求
1.一種用於磁碟的光碟驅動器，包括一主軸馬達；一光學拾取器，該光學拾取器接近通過主軸馬達而旋轉的磁碟，以便將數據寫入該磁碟和/或從該磁碟中讀出數據；一框架，主軸馬達和光學拾取器安裝在該框架內；以及至少一個亥姆霍茲諧振器，該亥姆霍茲諧振器安裝在框架內，以便降低由諧振管的容積以及頸部的長度和等效直徑確定的特定頻率的噪音，該頸部將該管與具有磁碟的框架內部連接。
2.根據權利要求1所述的磁碟驅動器，其中亥姆霍茲諧振器與框架構成一體。
3.根據權利要求2所述的磁碟驅動器，其中所述框架包括主框架和上部蓋體，以及主框架的外壁包括一與上部蓋體組合以便形成諧振管的凹口部分；以及一通孔，該通孔形成於外壁中，凹口部分通過通孔與其中安放磁碟的主框架的內部連接。
4.根據權利要求1至3中的一項所述的磁碟驅動器，其中該至少一個磁碟驅動器包括多個亥姆霍茲諧振器，這些亥姆霍茲諧振器降低不同頻率的噪音。
5.根據權利要求1所述的磁碟驅動器，其中由諧振器降低的特定頻率為C2SVL]]>其中C表示在磁碟驅動器中的音速，S表示頸部的橫截面面積，V表示諧振管的容積，而L′表示頸部長度L的等效長度。
6.根據權利要求5所述的磁碟驅動器，其中頸部的等效長度L′為L′＝L+0.8d其中d表示頸部的等效直徑。
7.根據權利要求3所述的磁碟驅動器，其中頸部的直徑小於要降低的特定頻率噪音的波長。
8.根據權利要求1所述的磁碟驅動器，其中亥姆霍茲諧振器減小的噪音的預定頻率為大約1KHz。
9.根據權利要求1所述的磁碟驅動器，其中亥姆霍茲諧振器減小的噪音的第二預定頻率為大約1.7KHz。
全文摘要
一種磁碟驅動器包括框架，主軸馬達和光學拾取器安裝在該框架內；以及至少一個亥姆霍茲諧振器，該亥姆霍茲諧振器安裝在框架內，以便降低由諧振管的容積以及頸部的長度和直徑確定的特定頻率的噪音，該亥姆霍茲諧振器可以與框架構成一體。
文檔編號G11B33/08GK1577604SQ20041006983
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月14日 優先權日2003年7月24日
發明者吳錫一, 崔明烈 申請人:三星電子株式會社