[发明专利]匹配CTE的驱动器

说明书

技术领域

根据本发明的实施例一般地涉及流体动力轴承马达。

背景技术

在例如用于盘驱动器存储设备内的磁记录介质中，信息被写入表示硬盘上的数字位的磁元件或者从其读取。磁元件被设置在一个或多个盘的表面上呈圆形且同心的数据轨道上。盘可以与围绕马达轴旋转的毂耦合。

为了增加能够存储在给定区域内的信息量，可以减小盘表面上磁元件间的尺寸和距离，由此能够更密集地安置磁元件。例如获得该目标的一种方式是使用热辅助磁记录(HAMR)技术。在HAMR技术中，聚焦加热和磁记录可被用于在盘基底上的高矫顽力材料上磁性地记录数据，该盘基底允许高的磁元件面密度。

对于高矫顽力材料，用于写入数据的磁场的强度可能不足以在常规温度下改变这类材料的磁取向。例如，使用激光热辅助，高矫顽力材料可被局部和暂时地加热，由此该材料失去了其高矫顽力，从而允许磁场向该材料写入数据。

附图说明

在附图中以示例而非限制的方式示出本发明，附图中相似的附图标记表示相似的元素。

图1是其中可以实现本发明的实施例的数据存储设备的平面图。

图2是垂直磁记录介质的简化截面图，在本发明的实施例中该介质被用做数据存储盘。

图3是可用于本发明实施例的具有头单元的垂直磁记录介质的部分的简化截面图。

图4是根据本发明的实施例的流体动力轴承马达的截面图。

图5是根据本发明的实施例的具有耦合的毂部分和轴部分的流体动力轴承马达的截面图。

图6是根据本发明的实施例的具有耦合的毂部分和套筒部分的流体动力轴承马达的截面图。

图7A是根据本发明的实施例的已经被加热的热补偿流体动力轴承马达的截面图。

图7B是根据本发明的实施例的已经被冷却的热补偿流体动力轴承马达的截面图。

图8示出了根据本发明的实施例的操作热补偿流体动力轴承马达的示例性过程的流程图。

具体实施方式

下面详细参照实施例，在附图中示出实施例的示例。尽管实施例是结合附图来描述的，但是应理解，本发明不局限于实施例。相反，这些实施例旨在覆盖替换形式、修改和等效方案。另外，在下文的具体说明中，给出了多种具体细节以提供全面的理解。但是，本领域技术人员应理解，实施例可以在无需这些具体细节的情况下被实现。另外，没有详细描述已知的方法、流程、部件和电路，防止不必要地混淆实施例的诸方面。

为了阐释说明，术语“轴向地”或“轴向”指的是沿着轴的中心轴长度的方向，例如沿着图4的轴408的中心轴401，“径向地”或“径向”指的是垂直于中心轴401的方向。本文中使用的术语“水平”表示平行于对象平面或表面的面，而不考虑其取向。术语“垂直”表示垂直于如前定义的水平的方向。术语例如“之上”、“之下”、“底部”、“顶部”、“侧”、“较高”、“较低”、“上”、“上方”和“下方”指的是相对于水平面。

本发明的实施例提供用于降低流体动力轴承(例如用于硬盘存储设备中的流体动力轴承)的磨损和增加其寿命的方法和系统。但是，本发明的实施例可以被应用于使用流体动力轴承的任何设备。此外，本发明的实施例提供用于降低或消除盘滑移的方法和系统。例如，硬盘存储设备的部件的热膨胀系数与盘或盘基底的热膨胀系数基本上相匹配，例如用于热辅助磁记录(HAMR)技术中的盘或盘基底。

硬盘存储设备可能保留在变化的温度。例如，当存储在飞机的货舱内时，盘驱动器暴露在较冷的温度下，随后当用于酷夏的室外时盘驱动器暴露在较热的温度下。反过来，盘驱动器可能暴露在较高的温度下，随后暴露在较低的温度下。这种暴露温度的变化，例如从热到冷以及反之，被称为热循环。

材料的热膨胀系数(CTE)描述了材料响应于温度变化的体积变化的趋向。当材料被加热或冷却时，其通常分别膨胀或收缩。不同的材料以不同的比率响应于温度变化而膨胀或收缩。膨胀程度除以温度变化就是材料的CTE。

当硬盘存储设备的部件具有不同的CTE时，在热循环期间，不同的部件以不同的比率膨胀和收缩。不同的膨胀和收缩率会导致硬盘存储设备的结构被破坏，这至少会导致盘滑移和/或失真。由于数据轨道的绝对位置会改变且工厂校准或预设不再精准，因此盘滑移或失真会导致性能问题。

例如，当一个部件被推向盘时会发生盘滑移。如果径向力足够大且摩擦力足够小，盘会径向滑动。但是，如果力是轴向的或者如果径向力不足以克服摩擦力，盘在轴向上、径向上或者在两个方向上都会失真。这会导致头的飞行问题，从而造成由盘滑移导致的可靠性问题或者相同追踪问题。