CN101819784A - 用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件 - Google Patents

Abstract

一种用于将盘驱动器(12)可释放地夹持到厚重块(8)的装置。所述夹持装置可以是可膨胀执行器(10)，其可操作用来经由盘驱动器承载器(2)将盘驱动器(12)夹持到所述块(8)。也公开了各种夹持组件，用于将盘驱动器(12)夹持到基板，如盘驱动器承载器(12)。也公开了可以适于与不同类型盘驱动器(2)一起使用的盘驱动器承载器(12)。这样的盘驱动器(2)包括在盘驱动器(2)下面提供电和/或数据连接的盘驱动器，在盘驱动器(2)后面提供电和/或数据连接的盘驱动器，以及具有与其相关的其自己的所谓产品卡的盘驱动器。

Description

用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件

本申请是申请号为200480013660.8、申请日为2004年6月14日、发明名称为“盘驱动器支撑组件、夹持组件及盘驱动器承载器”的中国专利申请以及申请号为200710166097.3、申请日为2004年6月14日、发明名称为“用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件”的中国专利申请的分案申请。

发明背景

本发明涉及一种盘驱动器支撑组件、夹持组件及盘驱动器承载器。

技术领域

在有必要将盘驱动器安装在一些其它设备中时存在许多应用。这些包括例如当盘驱动器在制造期间被测试时以及当盘驱动器在使用中用于数据存储应用等时。特定的应用是在制造过程期间当伺服轨迹被写到盘驱动器时。在盘驱动器的正常使用期间伺服轨迹被用于使盘驱动器的读/写头(也被称为产品头(product head))能够知道其在盘上的位置。用于写入伺服轨迹的两个特定新兴技术是自伺服写入过程和自伺服填充过程。在前一种情况下，产品头被用来在盘驱动器安装在伺服写入站时写入所有伺服轨迹。在后一种情况下，当盘驱动器在伺服写入器站时，仅一些伺服轨迹由产品头写入，其余则在盘驱动器已经从伺服写入站移除后(再由产品头)写入。在这些类型的任何一种中，产品头被用来在盘上定位其自身。另一方面，更常规的类型的伺服轨迹写入使用在盘驱动器外部所提供的单独时钟头(clock head)。

为了对主要由于伺服写入过程期间盘旋转所引起的振动进行阻尼，盘驱动器典型地被夹持到相对厚重块(relatively massive block)上，所述块典型地是钢的或花岗岩的。典型的装置被公开在US-A-6018437中。这个文件公开了使用四个夹具以将盘驱动器直接夹持到相对厚重块。盘驱动器被人工地装载到所述块上并且由手来操纵以便于实现与盘驱动器的适当数据和电连接。然而，这个和其它类似的已知装置并不适宜于使用机器人或其它自动化机械来自动装载和卸载盘驱动器。

盘驱动器的其它安装装置在WO-A-97/06532、WO-A-03/021597及WO-A-03/021598中公开。然而，在这些现有技术装置的第一装置中，盘的夹持和松开(unclamping)基本上是人工操作，并且该装置也并不适宜于自动化。还有，提供夹持力的楔子不是彼此独立地操作。在这些现有技术装置的第二和第三装置中，盘驱动器不被完全夹持，直到它已经被安装在测试器机架(tester rack)或伺服写入站等。

发明内容

本发明的目的是克服上面所提到的一种或多种问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种盘驱动器支撑组件，其被构建和设置成在伺服轨迹被写到盘驱动器的盘时支撑盘驱动器，所述组件包括：用于承载盘驱动器的可移除盘驱动器承载器；相对厚重块；以及被构建和设置成可释放地将盘驱动器夹持到所述块的夹持装置。

通过使用分立的可移除盘驱动器承载器，而不是将盘驱动器直接夹持到相对厚重块上，方便了盘驱动器到所述块上的装载和卸载的自动化。该自动化避免了现有技术中缓慢且费力的人工装载和卸载。盘驱动器和盘驱动器承载器被一起夹持到块上。伺服写入可例如是自伺服写入类型，其中当盘驱动器被夹持到所述块时，所有伺服轨迹被产品头写入，或可以是伺服填充类型，其中当盘驱动器被夹持到块上时，仅一些伺服轨迹被产品头写入。

在优选的实施例中，所述支撑组件包括笼(cage)，所述块被安装在其中以便于在第一方向上的相对往复运动，所述笼具有用来容纳盘驱动器承载器的空间，所述夹持装置包括一执行器，其可操作用来相对于所述块来移动所述茏，以便于将由盘驱动器承载器所承载的盘驱动器经由盘驱动器承载器夹持到所述块。根据如下面将进一步讨论的实施例，所述笼的使用提供了许多优点，包括例如简单的夹持装置、方便的相对厚重块的安装以及简单获取带有盘驱动器的盘驱动器承载器的装载和卸载。

所述笼和块被优选地设置成使所述笼仅在所述第一方向上可相对于所述块移动。在这个实施例中，笼被约束以防止沿非第一方向的方向移动，这有助于将盘驱动器的振动减至最小。

所述执行器可包括可膨胀执行器(inflatable actuator)，设置在所述块和笼之间，使得可膨胀执行器的膨胀迫使笼相对于块在第一方向上移动。可膨胀执行器可以例如通过连接到带有适当控制阀的压缩空气源来简单地操作，并且可以被如此设置，使得夹持负荷在盘驱动器承载器上均匀地分布，即使例如存在夹持点高度的变化。将理解，通过改变空气压力可以容易地改变夹持负荷。

支撑组件优选地包括偏置装置，其被构建和设置成在与执行器工作时笼移动的方向相反的方向上偏置所述笼。在这个实施例中，当执行器不被操作时(即，意味着盘驱动器和承载器被释放)，所述块移动以允许盘驱动器承载器被移除且另一盘驱动器承载器被插入。

所述笼优选地由多个振动阻尼支座支撑。振动阻尼支座用来对伺服写入过程期间因盘旋转引起的振动进行阻尼的作用。在一个优选的实施例中，所述块由被提供在笼下面的正好三个振动阻尼支座来支撑。通过适当地设置三个振动阻尼支座，可以使得块的安装相对有刚性，并且此外，可以使得所述块的第一振动模式为旋转的且是低频的，这有助于对因盘旋转而引起的振动进行有效阻尼。

盘驱动器承载器优选地具有用于将盘驱动器夹持到盘驱动器承载器的多个夹具。优选地，所述多个夹具被设置成经由对应的多个柱来夹持盘驱动器，所述柱被提供在所述盘驱动器上且从所述盘驱动器的一个表面延伸到相对的表面。这提供了对盘驱动器的牢固夹持。

盘驱动器承载器可包括多个盘驱动器承载器柱，其穿过盘驱动器承载器以靠着(bear against)所述块。盘驱动器可以被安装在承载器柱上且由其支撑，且因此与所述块接触。这减小了块的自激效应，由此可以表现为几乎好象承载器并不存在。

在优选的实施例中，盘驱动器承载器包括多个夹持臂及相对的盘驱动器承载器柱，盘驱动器可以夹持在其间，所述盘驱动器承载器柱穿过盘驱动器承载器，所述夹持装置被构建和设置成夹持盘驱动器，使得所述笼的罩靠着每个夹持臂的第一面，每个夹持臂的第二面靠着多个盘驱动器柱中相应一个的第一端，所述盘驱动器柱被提供在所述盘驱动器上且从所述盘驱动器的一个表面延伸到相对的表面，并且每个所述盘驱动器柱的第二端靠着盘驱动器承载器柱中相应一个的一端，盘驱动器承载器柱的另一端靠着所述块。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件，所述夹持组件包括：夹持臂，所述夹持臂沿着第一方向可前后平移且绕横向于第一方向的枢转轴可枢转；第一偏置装置，其被构建和设置成将夹持臂在第一方向上偏置向夹持位置；第二偏置装置，其被设置成将夹持臂偏置以绕枢转轴枢转；以及执行器表面，夹持释放执行器可以靠着它；所述组件被如此设置，使得夹持臂被正常偏置向夹持位置，并且使得当夹持释放执行器靠着执行器表面时，夹持臂在第一方向上移离夹持位置且绕枢转轴枢转。

所述夹持组件在上面所说明的用于在伺服写入期间使用的盘驱动器支撑组件中具有特定的应用，虽然它可以被用在盘驱动器必须被夹持到另一物件的任何应用中，包括例如在盘驱动器测试设备、数据存储应用等中。夹持组件可被提供在盘驱动器承载器上，用于夹持到大体如前所述的相对厚重块上，或者可被直接提供在块上以便于盘驱动器被直接夹持到块上。由于夹持臂可以从盘驱动器行进路径中枢转出来，夹持组件允许盘驱动器在平行于第一方向的方向上插入和移除。这方便了盘驱动器装载和卸载的自动化。夹持释放执行器典型地被提供在站或每个站上，盘驱动器在此被装载到基板上或从其上被移除。

第一偏置装置可包括至少一个正常地处于压缩的弹簧。第一偏置装置的所述或每个弹簧可以是线圈弹簧。所述或每个弹簧与不同强度的另一个弹簧容易互换，这意味着夹持力可以容易地设置成最适合于境况。

第二偏置装置可包括作用于夹持臂一端的板簧。

在优选的实施例中，夹持臂被枢转地安装在枢转块中，所述枢转块被安装用于在壳体内在第一方向上的平移运动。所述壳体优选地具有大体平行于第一方向的第一表面，以及与第一表面成一角度的第二斜坡表面，所述第一和第二表面起到引导夹持臂的平移和枢转运动的作用。这个实施例的枢转块和壳体控制夹持臂的平移和枢转运动，并且还方便了将组成夹持组件的部件装配在一起。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件，所述夹持组件包括：相对于基板可移动的夹持元件，所述夹持元件具有用于进入盘驱动器中的孔口(aperture)且与其接合的突起，所述夹持元件进一步具有凸轮表面(cam surface)；所述基本具有对应于夹持元件凸轮表面的凸轮表面；所述装置是这样的，使得夹持元件被从盘驱动器的行进路径中取出或可以从盘驱动器的行进路径中取出，以允许所述盘驱动器被装载到基板上或从其上卸载，并且使得当要将所述盘驱动器夹持到基板时，夹持元件移动或可以移动到与所述盘驱动器接合，使得夹持元件上的突起进入所述盘驱动器中的孔口并使得夹持元件的凸轮表面与基板彼此接合，以通过所述突起与所述盘驱动器中的所述孔口的接合将所述盘驱动器夹持到所述基板。

这个方面的夹持组件的突起与盘驱动器侧壁中按照惯例所提供的固定孔之一接合。(这些固定孔的位置和尺寸由统一标准来确定)。由于该接合，盘驱动器被支持在基板中预定的且因此可预计的位置，这便利于装载和卸载过程的自动化。此外，由于该接合，盘驱动器可以被牢固地支持在水平方向和竖直方向两者上。从历史上看，盘驱动器一直被仅仅限制在水平方向。然而，随着盘驱动器的自动化而不是人工装载和运动的使用的增加，竖直限制日益变得重要。此外，相对新的小形状因子盘驱动器(直径2.5″或近似6.35cm)相对轻且，如果不竖直限制，则易于从在装载/卸载站和伺服轨迹写入器站等之间的转移期间它们所安放的承载器等中弹出。对于传统较大直径的盘驱动器(其具有3.5″或大约8.9cm的直径)这并不是大问题。还有，较重的传统较大直径的盘驱动器趋向于使其自身适当地坐落在诸如盘驱动器承载器的基板中，而较新的小形状因子盘驱动器在重量上较轻且因此没有一些外部引导则较不可能将其自身适当地坐落。当夹持组件移动到与盘驱动器接合时，凸轮表面提供了有效的夹持。这个设置避免必须从上方夹持盘驱动器，并且还避免了可导致将过高的力施加给盘驱动器的使用摩擦的夹持。

夹持组件优选地包括用于将在其静止位置的夹持元件偏置向盘驱动器接合位置。这个优选的设置意味着通常盘驱动器被牢固地支持，而不需要任何进一步的外部影响。所述偏置装置可包括相对于基板在第一端被固定以及在第二端与夹持元件接合的弹簧。

在优选的实施例中，夹持元件包括用于与收回装置接合的收回柱(retraction post)，所述收回装置可操作用来拉开夹持元件且由此将夹持元件的突起从所述盘驱动器的所述孔口收回。

在最优选的实施例中，夹持组件包括相对于基板在第一端被固定且在第二端与夹持元件接合的弹簧，用于将处于其静止位置的夹持元件偏置向盘驱动器接合位置，所述夹持元件包括用于与弹簧的第二端接合的收回柱，使得弹簧可操作用来拉开夹持元件并且因此将夹持元件的突起从所述盘驱动器的所述孔口收回。因此这个实施例的弹簧起到双重作用，即提供对夹持元件的偏置以及用于拉开夹持元件的机构。

在可供选择的设置中，夹持组件包括用于将处于其静止位置的夹持元件偏置得远离盘驱动接合位置的偏置装置。

优选的是夹持元件能够在三个正交方向上移动。这最好地适应了夹持组件以及在盘驱动器中的固定孔位置的制造容差。

夹持组件优选地包括四个所述夹持元件，每个夹持元件的突起与所述盘驱动器中的四个孔口的相应一个接合。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件，所述夹持组件包括：夹持弹簧，其安装在基板的壁中且具有支承部分，该支承部分在弹簧的静止位置通过壁中的孔口伸出以便于与在使用中由基板承载的盘驱动器接合；以及执行器，用于拉开夹持弹簧的支承部分以允许所述盘驱动器被装载到基板上或从其上被卸载。

这个方面的夹持组件可以被如此设置，使得没有夹持负荷被施加到盘驱动器，直至需要时，典型地在已经实现到盘驱动器的电连接之后，这与一些现有技术设置相对照。夹持组件可以被如此设置，使得盘驱动器仅在侧面被夹持，因此避免了必须在盘驱动器顶部上夹持。夹持弹簧可以被如此设置，使得它不仅提供夹持力，而且可操作用来对盘旋转期间引起的振动进行阻尼。夹持组件可以被如此设置，使得通过仅在一个方向上前后移动执行器来实现执行器的操作，从而导致简单的操作。

在一个实施例中，执行器是推杆，其在两个位置处被连接到夹持弹簧，在第一所述位置处的连接是固定连接并且在第二所述位置处的连接是滑动连接，使得所述杆在第一方向上的运动将两个连接点移动得彼此远离以拉开夹持弹簧的支承部分，并且所述杆在第二相反方向上的运动允许两个连接点向着彼此移动，以使夹持弹簧的支承部分移动向一位置，在该位置它可以接合在使用中由基板承载的所述盘驱动器。

在一个实施例中，两个夹持弹簧被安装在基板的壁中，每个夹持弹簧具有支承部分，其在弹簧的静止位置通过壁中的孔口伸出以便于与在使用中由基板承载的盘驱动器接合，使得两个夹持弹簧接合所述盘驱动器的同一侧。执行器优选地可操作用来同时拉开两个夹持弹簧的支承部分。

在最优选的实施例中，夹持组件包括被安装在基板壁中的两个夹持弹簧，并且包括被安装在基板的第二相对壁中的两个夹持弹簧，每个夹持弹簧具有支承部分，其在弹簧的静止位置通过壁中的孔口伸出以便于与在使用中由基板承载的盘驱动器接合，使得两个夹持弹簧接合所述盘驱动器的一侧，且另两个夹持弹簧接合所述盘驱动器的第二相对侧，并且包括用于所述两个夹持弹簧和所述另两个夹持弹簧的相应执行器。

在一个实施例中，所述夹持弹簧或至少一个所述夹持弹簧具有突起，用于进入盘驱动器中的孔口且与其接合。

根据本发明的第五方面，提供了一种用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件，所述夹持组件包括：被安装在基板壁中且具有支承部分的夹持元件，所述夹持元件具有与其形成整体或附着于其的弹簧臂，所述弹簧臂将通过壁中的孔口伸出的支承部分偏置到夹持位置，以便于与在使用中由基板所承载的盘驱动器接合。

最方便地，夹持元件可以与弹簧臂形成整体，且因此整个夹持元件可以制成一体部件。在自然的“静止”位置，夹持元件处于其夹持位置且并不需要任何外部特征来获得夹持。这意味着即使当基板在站或其它固定件之间来回移动时夹持组件也可以将盘驱动器夹持到基板。尽管如此，在通过将诸如被提供在所述站的杆或突起的特征与弹簧臂接合以使弹簧臂更有力地对支承部分加以偏置来操作盘驱动器时，在所述站或其它固定件处可以获得更高的夹持负荷。

优选地，支承部分包括用于进入盘驱动器中的孔口且与其接合的突起。这个实施例的夹持组件的突起与盘驱动器侧壁中按惯例所提供的固定孔之一接合。由于该接合，盘驱动器被支持在基板中预定且因此可预计的位置，这方便了装载和卸载过程的自动化。此外，由于该接合，盘驱动器可以被牢固地支持在水平方向和竖直方向两者上。

在优选的实施例中，弹簧臂被整体地形成或仅在弹簧臂的一端附着于夹持元件，弹簧臂的另一端与基板壁接合，使得弹簧臂将通过壁中的孔口伸出的支承部分偏置，以便于与在使用中由基板所承载的盘驱动器接合。

夹持元件优选地具有执行器表面，夹持释放执行器可以靠着它，以将支承部分移离夹持位置。夹持释放执行器典型地提供在所述站或每个站，盘驱动器在此被装载到基板上或从其上被移除。

根据本发明的第六方面，提供了一种用于承载盘驱动器的盘驱动器承载器，所述盘驱动器承载器包括：箱体；所述箱体具有用于容纳可移除盘驱动器卡(removable disk drive card)的第一区域，所述可移除盘驱动器卡提供到安装在承载器内的盘驱动器的数据连接；所述箱体具有用于容纳可移除马达卡(removable motor card)的第二区域，所述可移除马达卡提供到安装在承载器内的盘驱动器的马达的电连接；并且所述箱体具有用于容纳可移除数据和电连接器的第三区域，所述可移除数据和电连接器可以连接到所述可移除马达卡和可移除盘驱动器卡；从而使盘驱动器承载器可以被用来提供到由承载器所承载的盘驱动器的数据和电连接，任选地经由分别容纳在第一、第二和第三区域的可移除盘驱动器卡、可移除马达卡和可移除数据和电连接器；或：经由所述承载器所承载的所述盘驱动器的产品卡(product card)。

盘驱动器承载器可以与不同类型的盘驱动器一起使用，包括在盘驱动器下面提供电和/或数据连接的盘驱动器，在盘驱动器后面提供电和/或数据连接的盘驱动器，以及具有与其相关的其自己的所谓产品卡的盘驱动器。根据盘驱动器的类型，仅有必要按照需要来装配或移除可移除盘驱动器卡、可移除马达卡和可移除数据和电连接器。此外，根据盘驱动器的精确型式，可移除盘驱动器卡、可移除马达卡和可移除数据及电连接器可以容易地被换成不同的类型。当上面所说明的盘驱动器支撑组件的盘驱动器承载器在伺服写入期间使用时，盘驱动器承载器具有特定的应用，虽然它可以被用在盘驱动器必须被承载到以及可能被夹持到另一物件的任何应用中，包括例如在盘驱动器测试设备、数据存储应用等中。

盘驱动器承载器优选地包括偏置和侧向顺从装置(bias and laterallycompliant arrangement)，用于将容纳在第一区域内的可移除盘驱动器偏置到与由承载器所承载的盘驱动器接合。这个带有侧向顺从的偏置有助于改善连接并且还允许制造期间引起的一些容差变化。偏置和侧向顺从装置优选地可从承载器移除。偏置和侧向顺从装置可安装在可从盘驱动器承载器移除的托架上。

盘驱动器承载器可包括盖，其可以被移除以允许至少可移除盘驱动器卡、可移除马达卡和可移除数据和电连接器之一的插入和移除。

附图说明

现在将参考所附的附图通过举例来描述本发明的实施例，在附图中：

图1是从根据本发明一个实施例的盘驱动器支撑组件实例的前部看的透视图，其中安装有盘驱动器，为了清楚起见，所述盘驱动器承载器的前壁被移除；

图2是从盘驱动器支撑组件前部看的透视图；

图3是在松开位置的盘驱动器支撑组件的透视图，为了清楚起见，一侧及笼底座的部分和相对厚重块的部分被移除。

图4是对应于图3的视图，其中盘驱动器处于夹持位置；

图5是根据本发明一个实施例的盘驱动器承载器实例的透视图；

图6是盘驱动器承载器的详细透视图，特别示出根据本发明一个实施例的夹持组件第一实例的部分；

图7是对应于图6的透视图，其中图6的夹持组件的夹持臂移动到不起作用的位置；

图8是图6的夹持组件的透视分解视图；

图9和10是分别示出图6的夹持组件从盘驱动器夹持和松开的部分断面侧视图；

图11示出通过使用根据本发明一个实施例的夹持组件的第二实例夹持到盘驱动器承载器的盘驱动器的透视图；

图12示出与盘驱动器接合的图11的夹持组件的夹具的详细视图；

图13示出与盘驱动器接合的图11的夹持组件的夹具的横断面视图；

图14示出图11的夹持组件的夹具的另一个详细视图；

图15示出使用根据本发明一个实施例的夹持组件的第三实例的盘驱动器承载器的透视图；

图16示出图15的的夹持组件的部分的详细视图，其中为了清楚起见承载器的部分侧壁被切除；

图17示出通过使用根据本发明一个实施例的夹持组件的第四实例的盘驱动器承载器的透视图；

图18示出图17中的夹持组件的夹具的详细视图，所述夹具被示出处于被装载的配置；

图19是盘驱动器卡被移除的盘驱动器承载器的透视图；

图20是托架被移除的图19中的盘驱动器承载器的透视图；

图21是所有可移除部件被移除时，从图19中的盘驱动器承载器的下部看的透视图；并且

图22是从下面看以示出所述盖的图19的盘驱动器承载器的透视图。

具体实施方式

首先参考图1至4，其中示出盘驱动器支撑组件1，其具有可移除地安装到其中的盘驱动器承载器。组件1具有壳体或“笼”3，其具有两个相对的侧面4、5，罩6和底座7。在内部安装在笼3下部的是相对厚重块8，其可由高密度材料，如例如钢或花岗岩制成。盘驱动器承载器2在内部被容纳在笼3的上部。

相对厚重块8被安装在振动阻尼支座9上，所述支座9穿过笼3的底座7中的对应孔口(未示出)。振动安装支座9优选地由弹性材料，如Sorbothane(商标)制成，其优选地处于大约20％的压缩下。如下面进一步将讨论的那样，笼3可被安装在多个单元(cell)的机架中的单元中。所述安装是这样的，使得振动阻尼支座9坐落在所述单元的底板上，并且使得笼3的底座7不与所述单元的底板接触。

在优选的实施例中，正好三个振动阻尼支座9被用来支撑块8，所述支座9被设置成使两个支座9处于组件1的前角且第三支座9被居中地安装在组件1的后部。已经发现这个设置使块8的第一振动模式为旋转的且进一步为低频的，如10Hz，这有利于对因在使用中安装在承载器2中的盘驱动器的旋转引起的振动进行有效阻尼。然而，在一些实施例中，可使用不同数目的振动阻尼支座9，并且/或者支座9可以以不同的方式设置。可使用其它振动阻尼机构。

至少在下面将进一步讨论的工作模式期间，块8不与笼3的底座7接触。相反，一个或多个可膨胀执行器10被设置在笼3的底座7和块8之间，以将笼3提升离开块8。这些执行器10可处于可膨胀膜片的形式，其在使用时被连接到可控制的压缩空气源。要记住的是，正是块8有效地坐落在单元的底板上(经由振动阻尼支座9)，执行器10的膨胀将笼3的底座7以及因此整体上将笼3向下驱动。这个动作减小了块8以上和笼3的罩6以下的空间高度。典型的运动可具有4mm左右的数量级。执行器10被容纳在匣(pocket)11中，该匣被提供在至少笼3的底座7和块8之一中。偏置装置(未被示出)，如处于压缩下的弹簧，被提供在块8的上表面和笼3的罩6之间，以将笼3向上偏置，以便于在正常的静止位置，在可膨胀的执行器10未膨胀时，存在块8和笼3的罩6之间的最大间隙。

基本操作如下。通过移除压缩空气源，执行器10被允许放气。这允许将笼3向上偏置的弹簧相对于块8向上推动笼3，这增加了块8上面的空间。然后，带有其上安装有盘驱动器12的驱动器承载器2被插进块8上面的空间。承载器2被推回原位，以便于实现在至少笼3以及其中安装有笼3的单元之一中所提供的适当电和数据连接。在图3中可以看到承载器2顶部及笼3的罩6之间的间隙。然后执行器10被膨胀，其向下推动底座7及由此整个笼3，从而关闭了承载器2顶部与笼3的罩6之间的空隙，如图4中最明显示出的。除了它们相对的简易性，使用一个或多个可膨胀执行器10的主要优点是夹持负荷可以在块8和笼3上得到相当均匀的分布，由此适应组件1的各个部件在制造这些部件期间可能引起的尺寸变化。

目前所说明的设置允许使用承载器2来将盘驱动器运进笼3或从中运出，这大大地方便了装载和卸载过程的自动化且避免了如在现有技术中需要低下且费力的人工盘驱动器装载和卸载。

如图1中可以看出且如下面将更详细讨论的，盘驱动器承载器2在每个角上具有夹持组件13，每个夹持组件13具有夹持臂14，所述夹持臂14具有伸向承载器2内的突起罩15。承载器2的底座16在与对应夹持臂14的罩15相对的每个角处具有盘驱动器承载器柱17。夹持臂14和盘驱动器承载器柱17由不可压缩材料，如钢制成。盘驱动器承载器柱17穿过承载器2的底座16，以便于当承载器2被安装在笼3内时，仅承载器柱17的这些下表面与块8的上表面接触。类似地，正是夹持臂15的上表面是承载器2和笼3的罩6之间的仅有接触点。此外，盘驱动器12在每个角处提供有盘驱动器柱18。每个盘驱动器柱18的端部位于盘驱动器12的上和下表面且被定位成使它们对应于夹持臂14的罩15及承载器2的柱17的位置。

因此，如在图1中可以看出的，当可膨胀执行器10被膨胀到将笼3的罩6降低到承载器2上时，块8和笼3之间的夹持力F仅通过夹持臂14、盘驱动器柱18和盘驱动器承载器柱17的不可压缩材料来起作用，而且在通过这些部件的线上起作用。这意味着通过任何偏移夹持装置，没有引起挠矩，且此外，最大夹持力被施加到盘驱动器12。此外，盘驱动器12被有效地夹持到块8且例如不是经由承载器2同样地被夹持到块8。因而，使用承载器2并不影响由块8对振动进行阻尼。被施加到盘驱动器12的夹持力F对应于通过可膨胀执行器10施加的压力，其可为6巴(大约6×105Pa)的数量级，减去用来将笼3向上偏置得远离块8的弹簧的弹簧力。总夹持力可以是每个执行器10为165N的数量级，使得在提供两个执行器10时，总夹持力为大约330N。如果需要，则通过使用更多的执行器10及/或增加一些或所有执行器10的尺寸，这可以得到增加。

将要理解到：在允许盘驱动器12被夹持到相对厚重块8以便于在伺服写入期间对振动进行阻尼时，上述的盘驱动器承载器2具有特定的应用。然而，如上所提到的，承载器2可以被使用在必须将盘驱动器12从一个位置运输到另一个位置的任何应用中，这是因为承载器2提供了可以由机器人或其它自动化机器操纵的简单装置。

特别地参考图5至10，现在将更详细地讨论承载器2和优选的夹持组件13。经由枢转块22的两个臂21之间的枢转销20，夹持臂14被枢转地安装，所述枢转销20限定夹持臂14的枢转轴。枢转块22被安装在壳体或“塔”23中且可以沿着横向于枢转轴的方向在其中上下滑动。壳体23被牢固地装配到盘驱动器承载器2的底座上，为此在壳体23的底座上提供有栓24。通过一个或多个线圈弹簧25，枢转块22整体上向着承载器2的底座偏置，所述线圈弹簧在一端被容纳在枢转块22的定位栓26上，且在另一端被支承在壳体23的相对表面27上。线圈弹簧25可以被加以选择以具有适当的弹簧力，并且根据应用和/或待由承载器2承载的盘驱动器的特定类型，可换成不同弹簧力的其它线圈弹簧。

板簧28被安装在枢转块上，以在两个臂21之间向上伸出，使得板簧28的自由端靠着夹持臂14下部的最内侧。因此这趋向于将夹持臂14偏置成绕枢转轴枢转，以将夹持臂14的罩15向承载器2以外移动。

枢转块22在其下端具有执行器表面29。承载器2在每个角具有孔口30，当夹持组件13被固定到承载器2时枢转块22的执行器表面29通过所述孔口30伸出(如在下面进一步讨论的例如图21中可以看到的)。

夹持壳体23具有平面后壁31，其平行于夹持臂14平移运动的方向。夹持壳体23进一步具有成角度的或斜坡壁部分32，其与平面后壁31邻接并且与承载器2向上且向外成角度。

在静止位置，例如在图6和9中所示，线圈弹簧25将枢转块22向下偏置。该偏置使夹持臂14的背部靠着(rest against)壳体23的平面后壁31。在这个位置，夹持臂14的罩15被放置在承载器柱17以上，使得在承载器2的每个角处，盘驱动器12可以被夹持在罩15和对应的承载器柱17之间，夹持力由线圈弹簧25来提供。

为了从承载器2释放盘驱动器12，每个夹持组件13的执行器表面29被从承载器2下面向上推动。如在图10最清楚看到的，这将整个枢转块22向上推动，抵抗线圈弹簧25的作用。这使夹持臂14初始地向上移动，由此向盘驱动器12上方移动罩15。一旦臂14的枢转点已经移动到壳体23的平面表面31和成角度表面32的交界，靠着夹持臂14下端的板簧28使夹持臂14枢转以向承载器2外移动罩15。成角度的表面32提供用于夹持臂14的枢转运动的后挡(back-stop)。因而，在这个松开的状态下，当夹持臂14已经移出盘驱动器12的运动路径时，盘驱动器12可以被竖直地从承载器2中提升出来。然后另一个盘驱动器12可以被装载进承载器2且枢转块22被释放，以便于夹持臂14向承载器2内且然后向其下枢转，以将下一个盘驱动器12夹持到承载器2。

因而，提供了一种简易的夹持机构，通过它，盘驱动器12可以被夹持到承载器2，其中在装载和卸载期间，夹持臂14可以以简单的方式被移出盘驱动器优选的行进路径。最方便地，本设置适用于盘驱动器12的自动化装载和卸载。在图9和10中示意性地示出执行器块33，其可以是在盘驱动器提供者站(presenter station)上弹簧装载的，所述提供者站具有四个如此执行器块33，每个夹持组件13一个。在一个实施例中，机器人将承载器2移动到提供者站并且将其降低，以便于执行器块33接合在枢转块22的执行器表面29上且在其上向上推，以释放夹持臂14。当机器人提升承载器2时，夹持臂14自动地移动到其夹持状态。

上面所说明的夹持组件13具有用于将盘驱动器12夹持到承载器2的特定应用，这又在将盘驱动器运输到诸如盘驱动器检测设备、数据存储设备和伺服写入设备(不管伺服写入是使用外部时钟头的常规类型、自伺服写入类型或是伺服填充类型)的设备或从其中运输盘驱动器中具有特定的应用。尽管如此，夹持组件13可以被用在其它应用中，以将盘驱动器12夹持到其它设备。例如，夹持组件13可以被用来将盘驱动器12直接夹持到相对厚重块8上，而无需任何盘驱动器承载器2的存在。

现在参考图11至14，现在将说明适合于将盘驱动器12夹持到盘驱动器承载器2或其它的基板上的夹持组件113第二实例。

在这个实例中，四个夹持元件120被松散地安装在承载器2中相应的槽或凹陷121中。为每个固定孔122提供夹持元件120，所述固定孔按照惯例被提供在所谓的小形状因子盘驱动器(其具有2.5″或大约6.35cm的直径)中。这些固定孔122的位置和尺寸由统一标准来确定。每个夹持元件120具有进入盘驱动器12中的相应固定孔122的突起123。突起123的侧横断面大体上是三角形，以提供成角度的夹持面124，该夹持面在使用时面向下且面向外，且与固定孔122的斜切周边(chamfered periphery)125的最下部分接合。

夹持元件120进一步具有凸轮表面126，其总体上与夹持面124相对并且其面向上且面向外。在与夹持面124和凸轮表面126相对的侧，夹持元件120具有直立的收回柱127，其与夹持元件120的后表面128间隔开。

虽然仅一个、二个或三个夹持元件120可足够，但是优选地存在四个这样的夹持元件120。如所提及的，夹持元件120被松散地装配到承载器2中相应的槽或凹陷121中。夹持元件120借助承载器2的悬伸部分(overhanging portion)129被松散地保持在竖直方向上，通常在夹持元件120的顶部和悬伸部分129之间存在空隙，以允许夹持元件120的竖直运动。

此外，为了限制夹持元件120在跨盘驱动器12的侧向方向上(到图13中的左和右)的运动，偏置装置采用一个或多个伸长的弹簧臂130的形式。在承载器2的每侧可存在两个弹簧臂130，或在承载器2的每侧存在单个但是较长的弹簧臂130。在下面的讨论中，将假设在承载器2的每侧存在两个弹簧臂130。在承载器2每侧的每个弹簧臂130的第一端131，弹簧臂130被固定到承载器2。每个弹簧臂130的另一端132被容纳在收回柱127与相应夹持元件120的后面128之间的空间内。每个夹持元件120的后面128具有部分球形形状的面向外的扣状体(button)133，夹持臂130的端部132靠着所述扣状体133。这个部分球形形状有助于夹持元件120在夹持期间采取合适的位置。

在使用中，承载器2被装载进装载站或其它固定件，在此处盘驱动器将被装载进入承载器2。在所述站中，臂或其它特征(未被示出)直接接合弹簧臂130或收回柱127以拉开夹持元件120(即将夹持元件120移动到图13的右边)。这将夹持元件120的突起123移出盘驱动器12的行进路径。然后盘驱动器12可以被插进承载器2。然后夹持元件120被释放，且在由弹簧臂130提供的偏置下，夹持元件120向内移动。这使夹持元件120上的突起123进入盘驱动器12的相应固定孔122。与此同时，夹持元件120上的凸轮表面126接合被提供在承载器2上的对应凸轮表面134。如在图13中最清楚所见，相应凸轮表面126、134的这种接合提供楔作用，当弹簧臂130向内驱动夹持元件120时，所述楔作用对着固定孔122的最下斜切表面125向下驱动夹持元件120的夹持面124。因此盘驱动器12被牢固地夹持到承载器2上。

然后在盘驱动器12被夹持到承载器2时，承载器2可以被从所述站提升。将要立即理解，夹持元件120的突起123与盘驱动器12中的固定孔122的接合提供对盘驱动器12的竖直以及水平限制两者。因此盘驱动器12可以在承载器2中被安全地来回运输而不弹出承载器2。此外，盘驱动器12相对于承载器2的位置以高度的确定性被固定，这方便了在站(如伺服轨迹写入器或测试机架或存储机架等)上实现到盘驱动器12的电连接等。

优选地，弹簧臂130是阻尼的或所谓的受约束层类型。这可通过用两个相对坚硬的材料(如金属或塑料)的叠层制成弹簧臂130来实现，在所述叠层之间夹有较柔性的材料，其可以简单地是粘接剂。除了作用在夹持元件120上的弹簧臂130所提供的良好夹持力以外，这个设置还提供对振动的良好阻尼。

虽然弹簧臂130已经被说明成趋向于将夹持元件120向着它们的夹持位置向内偏置，但是在一些情形中弹簧臂130可被设置成向外偏置夹持元件120以远离它们的夹持位置。需要时，提供某种其它设置来向着夹持位置向内驱动夹持元件120。

现在参考图15和16，现在将说明适合于将盘驱动器12夹持到盘驱动器承载器2或其它基板的夹持组件213的第三实例。

在这个实例中，盘驱动器承载器2(或其它基板)具有直立的侧壁220，在每个侧壁中有两个面向内的开口221。夹持弹簧222被安装在每个开口221中。每个夹持弹簧222再次优选地为阻尼或受约束层类型。这可通过将夹持弹簧222用两个相对坚硬的材料(如金属或塑料)的叠层制成来实现，在所述叠层之间夹有较柔性的材料，其可简单地是粘接剂。除了由夹持弹簧222所提供的良好夹持力以外，这个设置还提供对振动的良好阻尼。

将针对侧壁220之一给出以下描述，要理解用于另一个侧壁220的设置是相同的。推杆形式的执行器223穿过侧壁220的端面224进入到侧壁220，并且经由相应的销225、226在两个位置处被连接到每个夹持弹簧222。每个销225、226相对于它们相应的夹持弹簧222被固定。第一销225在侧壁220中并相对于其被固定，且穿过执行器223中的短伸长槽227。因而，当执行器223在侧壁220内前后滑动时，第一销225保持固定在侧壁220中的其位置上并且沿着执行器223中的伸长槽227相对移动。例如通过穿过执行器223中直径接近于第二销226直径的窄孔口228，第二销226相对于执行器223被固定。依靠侧壁220中的短伸长槽229，第二销226可相对于侧壁220滑动。因此，当执行器223在侧壁220中前后移动时，这个运动前后载运第二销226。

在附图中所示的夹持弹簧222的静止位置处，夹持弹簧222向内弯曲到承载器2的主体中。简单地通过将执行器223向内推向侧壁220，夹持弹簧222被扩展向较平坦的形式。这个运动迫使第二销226远离它们相应的第一销225，这趋向于使夹持弹簧222变平且因此向外且远离承载器2主体来拉伸夹持弹簧222。当夹持弹簧222已经被充分拉开时，盘驱动器可以被装载到承载器2上。然后执行器223被释放，从而允许夹持弹簧222放松到其弯曲的静止位置，在此它们通过摩擦来夹持盘驱动器。通过再次推入执行器223由此拉开夹持弹簧222，盘驱动器可以被释放。执行器223由在装载和/或卸载盘驱动器所处的站或其它固定件处提供的推杆或类似物来操作。

当盘驱动器被装载到承载器2或从其被卸载时，这个设置提供了零夹持力。每个夹持弹簧222独立于其它的夹持弹簧222而工作，因而提供了最优的夹持负荷。存在用于操作执行器223的简单单个方向。这个设置尤其适合于盘驱动器的自动化装载和卸载。

虽然在所示实例中的夹持弹簧222仅通过摩擦夹持盘驱动器，但是一个或多个，且优选地所有夹持弹簧222可具有突起或扣状体，用于与一个或多个按照惯例被提供在盘驱动器侧壁中的固定孔接合，所述的突起或扣状体类似于下面参考图17和18所讨论的实例中的突起328。(这些固定孔的位置和尺寸由统一标准来确定)。由于该接合，盘驱动器被支持在基板中预定且因此可预计的位置，这方便了装载和卸载过程的自动化。此外，由于该接合，盘驱动器可以被牢固地支持在水平以及竖直方向两者上。因此与盘驱动器的接合可以是仅通过摩擦，或通过摩擦和突起与盘驱动器中固定孔的机械接合的组合，或单独通过突起与盘驱动器中固定孔的机械接合。

现在参考图17和18，现在将说明适合于将盘驱动器12夹持到盘驱动器承载器2或其它基板的夹持组件313的第四实例。

在这个实例中，四个夹持元件320被安装在相应的通孔321中，所述通孔提供在承载器2的相对侧壁322中。每个夹持元件320大体上是平面的，且在一端具有保持片(retaining tag)323。保持片323装配到承载器侧壁322中的槽324(在图18以虚影示出)，以便于夹持元件320整体上悬伸到承载器2。  每个夹持元件320具有中心开口325。整体的悬伸弹簧臂326覆在开口325上。处于释放片327形式的执行器表面向夹持元件320主体下和外伸出。与保持片323相对的夹持元件320的端部承载支承部分，所述支承部分在这个实例中是面向内的突起328。

如所提及的，每个夹持元件320经由保持片323在一端被固定到承载器2的侧壁322。每个弹簧臂326的自由端329与侧壁322的部分330接合，其被如此设置以便于弹簧臂326被预先装载并且相对向外弯曲(如图18所示)。这反过来将突起328向承载器2内偏置。夹持元件320的位置被如此设置，以便于当盘驱动器在承载器2中时，每个突起328进入被提供在小形状因子盘驱动器中的标准固定孔并与之接合。

为了释放夹持元件320，承载器2被传递到装载和/或卸载站。在所述站，导轨或指状物(finger)331等相对于承载器2纵向滑动并且接合释放片327。由于释放片327向外成角度，该接合将夹持元件320整体向外弯曲，因此将突起328从盘驱动器拉开。然后盘驱动器可以被移除且另一个盘驱动器以类似的方式被插入和夹持。

再次优选的是夹持元件320为阻尼或受约束层弹簧材料类型。这可通过将夹持元件320由两个相对坚硬的材料(如金属或塑料)的叠层制成而实现，在所述叠层之间夹有较柔性的材料，其可简单地为粘接剂。除了由夹持元件320提供的良好夹持力以外，该设置还提供对振动的良好阻尼。

这个实例提供对盘驱动器的牢固夹持。突起328提供对盘驱动器的竖直以及水平限制。夹持元件320起到对盘驱动器工作期间引起的振动进行阻尼的作用。夹持元件320可以被制为一体部件，且可以例如简单地通过冲压底座材料或通过模制而制成。因此，夹持元件320可以简单且不贵地制造和安装在承载器2中。

通常盘驱动器有三种主要类型。在一种类型中，在盘驱动器的后壁处实现电和数据连接。在第二种类型中，盘驱动器在其底座处具有所谓的产品卡，以便于经由产品卡在盘驱动器下实现电和数据连接(这些是相同类型的)。在第三种类型中，经由与盘驱动器分开提供的一个或多个单独连接卡，在盘驱动器下实现电和数据连接。理想地，盘驱动器承载器2应该对这三种(两种)类型是通用的，以便于同一基本承载器2可以被用于任何这些类型的盘驱动器。

这种承载器2的一个实例被最清楚地示于图19至22中。承载器2具有大体平面的底座40，该底座具有相对的前和后端壁41、42。

承载器2具有三个特别兴趣区域。第一区域43是在底座40中相对大的大体为正方形或矩形的孔口43，其可以容纳可移除盘驱动器卡44(见图5)。第二区域由底座40中的孔口45提供，其可以容纳可移除马达卡46，该卡用于提供到盘驱动器12的盘驱动器马达的电连接。第三区域47是通过后壁42的孔口47，其可以容纳可移除数据和电连接器48。

正如将立即理解的，根据将由承载器2承载的盘驱动器12的特定类型，可移除盘驱动器卡44、可移除马达卡及可移除数据和电连接器48可以装配或可以不装配。当盘驱动器卡44和马达卡46被装配时，柔性电连接器(未示出)可以被用来提供从马达卡46和盘驱动器卡44到数据和电连接器48的电和数据连接。最终，在承载器2后部在承载器2外部实现了数据和电连接。举例来说，在上面所讨论的伺服写入应用中，提升器卡(risercard)可被装配到相对厚重块8。

在盘驱动器卡44要被使用的情况下，优选的是这个卡44被偏置到与在盘驱动器12下提供的连接接合。通过提供两件式盒(two-partcartridge)，这可以得到实现，所述两件式盒具有被容纳在承载器2孔口43中的托架49，以及被装配到托架48的对应卡承载器50，使得卡承载器50可以上下移动。三个锥形线圈弹簧(未示出)被装配在托架49上的栓51上，以将卡承载器50向上偏置。当盘驱动器卡44被安装在卡承载器50上时，偏置装置迫使卡44向上，因此确保与盘驱动器12的接触的良好接触。这个设置还提供侧向顺从，这方便了盘驱动器12到承载器2的自动装载。盖52可以被拧到承载器2上，以按需要将各种可移除部分锁定于承载器2。

特别地参考所示出的实例，本发明的实施例已经被加以说明。然而，将理解到在本发明的范围内可对所说明的实例进行变动和修改。例如，在优选的实施例中，提供四个夹持组件，承载器的每个角处一个。然而，较少，如三个，或较多个夹持组件可被提供。举另一个例子，取代使用可膨胀执行器来将盘驱动器夹持到所述块以及使用弹簧来偏置得远离夹持状态，弹簧可被用来将承载器夹持到所述块并且一个或多个可膨胀执行器被用来偏置得远离夹持状态。这个设置可意味着虽然可能需要强有力的弹簧来提供所需的夹持力，但是在空气供给出故障的情况下，盘驱动器将保持被夹持到所述块。再举一个例子，在优选的承载器中，用于盘驱动器卡的偏置由处于两件式盒的两个部分之间的弹簧来提供。作为替换，弹簧可被提供在所述盖和单件盒之间。

Claims (4)

1.一种用于将盘驱动器夹持到基板的夹持组件，所述夹持组件包括：

安装在基板壁中且具有支承部分的夹持元件，所述夹持元件具有与其形成整体或附着于其的弹簧臂，所述弹簧臂将通过壁中的孔口伸出的支承部分偏置到夹持位置，以便于与在使用中由基板所承载的盘驱动器接合。

2.根据权利要求1所述的夹持组件，其中所述支承部分包括用于进入盘驱动器中的孔口且与其接合的突起。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的夹持组件，其中所述弹簧臂整体地形成或仅在弹簧臂的一端附着于所述夹持元件，所述弹簧臂的另一端与基板壁接合，使得弹簧臂将通过壁中的孔口伸出的支承部分偏置，以便于与在使用中由基板所承载的盘驱动器接合。

4.根据权利要求1至3的任何一项所述的夹持组件，其中所述夹持元件具有执行器表面，夹持释放执行器可以靠着它，以将支承部分移离夹持位置。

Images