CN1248772A - 盘驱动装置 - Google Patents

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CN1248772A
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清水裕彦
熊谷秀昭
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    • G11B17/02Details
    • GPHYSICS
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    • G11B21/02Driving or moving of heads
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Abstract

本发明提供一种装置,其中,磁头升降臂的凸轮槽和固定导向轴的凸轮动作使磁头升降臂绕滑板的枢轴转动,从而使磁头从软盘上的磁头卸载位置软接触到装载位置。

Description

盘驱动装置
本发明涉及一种适宜于记录和重放如软盘之类的盘形记录媒体的盘驱动装置,特别涉及记录头软接触在所述盘形记录媒体上的盘驱动装置。
如图81所示,在记录容量为1-2MB的小容量软盘驱动器FDD中,通常使用图76-80所示类型的低容量盒式软盘FDC。转载这种低容量盒式软盘时,插入到盘盒5的中心芯孔6内的软盘1的中心芯轴被夹持在转盘23上,并且主轴21使软盘1以200-250rpm的低速转动。一对上下磁头28、29被插入到盘盒内的一对磁头插入孔7中,在装载期间,这对磁头被释放,以便与软盘1的上下表面接触,并且沿扫描中心的箭头a,b所示的方向(从软盘1的中心延伸的径向线)进行搜索和跟踪,同时一对磁头28、29在磁头传送装置的驱动下把数据记录在软盘1上和/或从软盘1上重放数据。
本申请人已经开发出了图73-75所示的类型的高容量盒式软盘HFDC,其中,记录容量增大到100MB或更高。在这种高容量盒式软盘HFDC中,软盘1在以3600rpm或更高的高速旋转时,一对悬浮磁头以微米量级的距离相距软盘1的上下表面而漂浮在一个空气薄膜上(即:这对磁头“悬浮着”),并以高密度记录和/或重放数据。
就用于这种高容量盒式软盘HFDC的软盘1而言,高转速和高密度记录能够减小数据轨迹宽度,但是,必须改进粗糟度,并把更薄的磁层做在软盘1上,用以改善与磁头的接触。因此,磁性颗粒的大小就必须是0.1μm量级,而且涂层必须是0.2μm量级。
在现有技术低容量软盘驱动器FDD中,低容量盒式软盘FDC被插入到盒夹持器中,并且触发杆释放盒夹持器上的锁定件时,盒夹持器高速地把低容量盒式软盘FDC从非装载位置(升起的位置)装载到装载位置(低位),然后把软盘1夹持在转盘23上,并且一对上下磁头28、29震动着落在软盘1的上下表面上。由于低容量盒式软盘FDC的软盘1上的磁性层的涂覆厚度非常大,即使一对上下磁头28、29震动着落在软盘1的上下表面上,也无须担心磁性层会遭受严重的损坏,安全性也不会出大问题。
然而,用于存储容量高达100MB或更高的高容量盒式HFDC软盘1具有非常薄的磁性涂层,而且,如果装盘期间这对上下磁头28、29落在软盘1的上下表面上时发生震动,薄薄地涂覆在盘上的磁性层就会遭受引起质量和耐用性问题的严重损坏。
按照本发明的盘驱动器装置,包括:一个磁头升降机构、一个滑板和一个固定的导向轴;磁头升降机构用来使由支架上的悬臂支撑的磁头在磁头装载位置和磁头非装载位置之间升降,在磁头装载位置上,能够记录和重放盘形记录媒体上的数据,在磁头非装载位置上,不能记录和重放盘形记录媒体上的数据;盘驱动器装置包括:一个基本上沿垂直于悬臂的长度方向设置的磁头升降臂;磁头升降臂的一端自由连接在滑板上,以便绕转轴转动;固定导向轴基本上平行于悬臂的长度方向,形成在磁头升降臂另一端的凸轮槽与固定导向轴相啮合;其中,磁头升降臂从与悬臂的长度方向相交叉的方向插入到悬臂中,滑板的滑动动作使凸轮槽相对于导向轴滑动,从而使磁头升降臂从悬臂中退出来;凸轮槽使磁头升降臂绕作为中心的转轴转动,从而磁头升降臂使磁头在装载位置和非装载位置之间升降。
一种盘驱动器装置,包括:磁头升降机构、第一和第二磁头升降臂、滑板和固定的导向轴;磁头升降机构用来使由支架上的第一和第二悬臂支撑的第一和第二磁头在磁头装载位置和磁头非装载位置之间升降,在磁头装载位置上,能够记录和重放盘形记录媒体上的数据,在磁头非装载位置上,不能记录和重放盘形记录媒体上的数据;盘驱动器装置包括:在盘的径向上承载支架的承载装置;第一和第二磁头升降臂基本上垂直于第一和第二悬臂的长度方向;第一和第二磁头升降臂的一端自由连接在滑板上,以便绕转轴转动;固定导向轴基本上平行于悬臂的长度方向,形成在第一和第二磁头升降臂另一端的第一和第二凸轮槽与固定导向轴相啮合;其中,磁头升降臂从与悬臂的长度方向相交叉的方向插入到悬臂之间,滑板的滑动动作使第一和第二凸轮槽相对于导向轴滑动,从而使磁头升降臂从悬臂中退出来;第一和第二凸轮槽使第一和第二磁头升降臂绕作为中心的转轴转动,从而由第一和第二磁头升降臂使第一和第二磁头在装载位置和非装载位置之间升降。
一种盘驱动器装置,包括:磁头升降机构、一个转轴和轴件;磁头升降机构用来使由支架上的第一和第二悬臂支撑的第一和第二磁头在磁头装载位置和磁头非装载位置之间升降,在磁头装载位置上,能够记录和重放盘形记录媒体上的数据,在磁头非装载位置上,不能记录和重放盘形记录媒体上的数据;盘驱动器装置包括设置在第一和第二悬臂之间基本上垂直于第一和第二悬臂的长度方向的第一和第二磁头升降臂;第一和第二磁头升降臂可转动地安装在转轴上;轴件基本上平行于悬臂的长度方向,分别形成在第一和第二磁头升降臂另一端的第一和第二凸轮槽与轴件相啮合;其中,第一和第二磁头升降臂和轴件朝与悬臂的长度方向交叉的方向相对运动,从而该轴件使第一和第二凸轮槽位移,以便使第一和第二磁头升降臂绕转轴转动,因此使第一和第二磁头在磁头装载位置和磁头非装载位置之间升降。
具有上述结构的本发明的盘驱动装置有如下优点。
插入和退出基本上垂直于悬臂的磁头升降臂,磁头升降臂的凸轮槽就相对于基本上平行于磁头悬臂的固定导向轴滑动,这个凸轮槽使磁头升降臂绕滑板的转轴转动,而且磁头升降臂使磁头在磁头装载位置和磁头非装载位置之间升降,因此,凸轮动作能够自由地控制磁头升降,并且磁头能够容易软接触在磁头装载位置。
因此,即使在本发明应用于能够在磁性层的厚度非常薄的软盘上进行记录和/或重放的存储容量高达100MB或更高的高容量软盘驱动器,也能够避免损害软盘上的磁性层和悬浮的磁头的危险,而且能够生产出高质量高耐用性的软盘驱动装置。
与磁头升降臂的凸轮槽相啮合的固定导向轴是支座的主导向轴,所以由于零件数量和装配步骤的减少能够实现低成本。
磁头升降臂在相对于悬臂的长度方向倾斜的方向上插入和退出,从而在磁头升降臂插入悬臂内时,磁头升降臂接近磁头,而从悬臂中退出时,磁头升降臂远离磁头运动。因此,在与保持住支座同步的同时,磁头升降臂能够容易地被插入到悬臂内。
图1A至1D是说明高容量软盘驱动器的一个实施例中的磁头升降机构的动作的前视图。
图2是说明该磁头升降机构的运行的磁头缩回状态的局部剖侧视图。
图3是说明该磁头升降机构的运行的磁头非装载状态的局部剖侧视图。
图4是说明该磁头升降机构的运行的磁头装载状态的侧视图。
图5是说明该磁头升降机构的运行的盘内状态的前视图。
图6是说明该磁头升降机构的运行的退出初始周期的平面图。
图7是说明该磁头升降机构的运行的退出中间周期的平面图。
图8是说明该磁头升降机构的运行的退出完成周期的平面图。
图9A和9B是该磁头升降机构的磁头非装载状态的平面图和侧视图。
图10A和10B是该磁头升降机构的数据记录和重放的平面图和侧视图。
图11是磁头升降机构的整体平面图。
图12是去掉退出马达的状态的平面图。
图13是该磁头升降机构的主要部分的零件的透视图。
图14是表示该磁头升降机构的另一个实施例的主要部分的零件的透视图。
图15是说明该磁头升降机构的磁头装载期间的运作的平面图。
图16是说明该磁头升降机构的磁头非装载期间的运作的平面图。
图17是说明该磁头升降机构的磁头非装载期间的支座锁定运作的平面图。
图18是退出马达的侧视图。
图19A至19C是说明退出马达的运作的侧视图。
图20A和20B是说明该退出马达强制手动期间的运作的侧视图。
图21A和21B是该磁头升降机构的第三滑板的平面图和侧视图。
图22A和22B是连接到该磁头升降机构的锁定臂的平面图和侧视图。
图23是说明该磁头升降机构的闩锁释放运作的平面图。
图24是说明该磁头升降机构的闩锁运作的平面图。
图25是该闩锁机构的吸引力和剥离力之间的关系的说明图。
图26是说明该磁头升降机构的另一个实施例的闩锁释放运作的平面图。
图27是说明图26中的磁头升降机构的闩锁运作的平面图。
图28是说明又一个实施例的磁头升降机构的闩锁运作的平面图。
图29是说明图28中的磁头升降机构的闩锁运作的平面图。
图30是说明连接到该磁头升降机构的滑动机构的平面图。
图31是说明该磁头升降机构的滑动机构的滑动板的平面图。
图32A和32B是说明连接到该磁头升降机构的凸轮齿轮和板簧的平面图。
图33是最初插入这种高容量软盘驱动器的盘时磁头装载的流程图。
图34是数据记录和/或重放之后磁头卸载运作的流程图。
图35是数据记录和/或重放之后磁头卸载运作的流程图。
图36是在盘内状态下待机时数据记录和/或重放时运作的流程图。
图37是说明触发杆与第一滑板之间的关系的平面图。
图38是图37的主要部分的平面图。
图39是说明这种高容量软盘驱动器的触发杆的锁定片的位移的截面侧视图。
图40是该触发杆的平面图。
图41是该触发杆的基本平面图。
图42是说明该触发杆的触发杆返回弹簧的暂停啮合部的透视图。
图43是说明暂停啮合部内的弹簧的暂停初始化的平面。
图44是说明该弹簧的暂停完成的平面图。
图45是本触发杆的平面图。
图46是说明本触发杆的锁定片位移的截面侧视图。
图47是采用本发明的高容量软盘驱动器的外观透视图。
图48是已经揭去该驱动器的上下盖和前面板的状态的透视图。
图49是已经揭去该驱动器的上下盖的状态的局部剖视图。
图50是已经去掉盖驱动器的盒夹持器的状态的平面图。
图51是盖驱动器的平面图。
图52是已经揭去该驱动器的上下盖的状态的下平面图。
图53是表示该驱动器的盒装载机构的非装载状态的侧视图。
图54A至54C是表示该驱动器的盒装载机构的装载状态的侧视图。
图55是说明该驱动器的线性致动器的平面图。
图56是沿图58的A-A线的剖视图。
图57是沿图56的B-B线的剖视图。
图58是沿图57的C-C线的剖视图。
图59A和59B是主导轴连接装置的局部切掉的平面图。
图60是主导轴连接装置的零件的透视图。
图61是磁头组件的透视图。
图62是图61的平面图。
图63是图62的侧视图。
图64是表示磁头组件的转动支撑机构的的局部切除的平面图。
图65是图64的局部切除的视图。
图66是图64的上磁头臂朝上转动时的剖视图。
图67是图64的上磁头臂返回到固定位置时的剖视图。
图68是图64的零件的透视图。
图69是说明盘盒取出和插入到上下磁头之间的侧视图。
图70是说明插入到上下磁头之间的盘盒的记录和重放的侧视图。
图71A和71B是说明跟踪伺服的图。
图72是描述跟踪伺服的软盘的说明图。
图73是高容量盒式软盘的透视图。
图74是图73的平面图。
图75是图74的平面图。
图76是按照现有技术的低容量盒式软盘的透视图。
图77是图76的零件的透视图。
图78是图76的平面图。
图79是图76的下表面视图。
图80是图76的剖视图。
图81是按照现有技术的低容量盒式软盘的剖视图。
以下是通过与驱动现有的低容量盒式软盘的软盘驱动器及低容量软盘驱动器的比较对实现高容量盒式软盘和高容量软盘驱动器的描述,按照如下的顺序进行:
(1)低容量盒式软盘和低容量软盘驱动器的描述
(2)高容量盒式软盘的描述
(3)高容量软盘驱动器的介绍性的描述
(4)线性致动器的描述
(5)用于安装主导轴的零件的描述
(6)磁头组件的描述
(7)跟踪伺服的描述
(8)磁头升降机构的描述
(9)闩锁机构的描述
(10)滑动机构的描述
(11)运作模式的描述
(12)触发杆的描述
(1)低容量盒式软盘和低容量软盘驱动器的描述
该描述起始于参照图76至80进行的说明。在使用低容量软盘的低容量盒式软盘FDC中,其中由直径3.5″的一张磁性片构成的软盘1粘在不锈钢的圆形中心芯片2上,该软盘的记录容量是1-2MB(兆字节)。
低容量盒式软盘FDC具有由上下壳3和4夹层的扁平结构,上下壳都由人造树脂制成。该结构构成一个盘盒5,该盘盒基本呈矩形,软盘1以可自由转动的方式被容纳在盘盒5内。
软盘1的中心芯片2与形成在下壳4的中心处的中心芯孔6松动地啮合,一对长方形的上下磁头插入孔7沿盘盒中心P1在盘盒5的前沿表面5a和中心芯孔6之间形成在上下壳3和4上。盘盒5的前沿表面5a是低容量软盘驱动器的插入侧上的盘盒5边缘的表面,如后所述,在图78中的箭头a所表示的方向上。活门8具有一个前沿竖直板8c和一对分别用来开闭上下磁头插入孔7的上下水平板8a和8b,活门滑动凹槽18基本呈U形,并形成在上下表面5e、5f的外侧及盘盒5的前沿表面上。具有U形横截面的活门8被安装在活门滑动凹槽18上,活门8能沿前沿表面5a在箭头c和d所示的方向上自由滑动,即:能在垂直于图78所示的箭头a所表示的插入方向上自由滑动。活门8依靠嵌入在其内的活门弹簧8d自然地沿箭头c所示的方向滑动到关门状态的位置上,一对左右定位参考孔9穿过盘盒5的下壳4分别形成在比盘盒5的后沿表面5d更靠近前沿表面5a处。一个定位参考孔9最好是圆形的,而另一个最好是椭圆形。在盘盒5的左右表面5b和5c上,在接近于下壳4的前沿表面的位置上分别形成有一对左右凹槽10,每一个凹槽10都呈半圆形。在盘盒5的前沿表面5a和右表面5b之间的中心11a处,形成有一个用来防止非正确插入的倾斜表面12,该倾斜表面被称之为C表面,以45度角切掉整个上下壳3和4而形成。在盘盒5的后沿表面5d和左表面5c之间的中心11b处,设置有一个用来防止无意抹除记录在低容量软盘1上的数据的写保护孔13。在盘盒5的后沿表面5d和右表面5b之间的中心11c处,形成有一个存储容量识别孔14。
用粘接材料如粘接剂把一对上下清洁片15分别铺贴到上下壳3和4的内壁表面3b和4b上,该对上下清洁片15都由裁成类似于马掌形的布料构成。用粘接剂等材料把顶推片16连接到内壁表面3a或4a(或两者)上,顶推片16用来从软盘1的上下方使上下清洁片15分别与软盘1的上下表面弹性接触。这样,由上下清洁片15夹层的软盘1就在从盘盒5的底表面5f算起的大约H1/2的高度上的盘表面位置处被驱动旋转。一对上下活门孔8e分别形成在活门8的上下水平板8a和8b的面对上下壳3和4上的磁头插入孔7的位置上。在上下壳3和4上,盘盒5的上下表面5e和5f上分别设置有具有弯包过盘盒5的后沿表面5d的形状的标签粘贴凹槽17。
另外,如图81所示,在低存储容量盒式软盘驱动器FDD的内侧,即用来把数据记录在低容量的盒式软盘FDC上和/或从该盒式软盘FDC上重放数据的低容量软盘驱动器的内侧,容纳有诸如由主轴马达21的轴22驱动旋转的转盘23和用万向连接板(未示出)分别连接到磁头臂27的上下相对表面和支座26的一对上下磁头28和29等零件。另外,包括卡紧用的磁性片24和低容量软盘FD的转动驱动销25在内的零件被连接到转盘23的上表面。磁头臂27经板簧30连接在支座26的磁头臂座26a上,磁头臂27能够沿分别由箭头e和f表示的朝上和朝下方向自由转动。在磁头连接弹簧(未示出)的作用下,磁头臂27自然地沿图81中的f所表示的朝下方向转动。按照这种构形,线性致动器沿图81中的箭头a和b所表示的方向水平驱动支座26,以便使上下磁头28和29作为一个整体同时沿同样方向水平运动。
按照这种构形,下磁头29被设置在相对于一个机座(未示出)的高度参考位置上,上磁头28可以由上磁头升降机构(未示出)驱动沿箭头e和f分别所指的方向在两个磁头位置之间上升或朝下运动。这两个位置之一是磁头卸载位置,该位置处在下磁头29的上方的预定的高度上,如单点划线所示。另一个位置是磁头装载位置,在该位置上,下磁头29压在软盘1上,如图81中的实线所示。
在开始把低容量盒式软盘FDC装入到低容量软盘驱动器FDD内之前,使上磁头28沿图81中的箭头e所示的方向升高到图81中的单点划线所示的磁头卸载位置上。把低存储容量盒式软盘FDC沿箭头a所示的方向水平插入到装盒机构(未示出)内,达到高于下磁头29而低于上磁头28的卸盒位置,如单点划线所示的那样。然后,装盒机构把低存储容量盒式软盘FDC垂直朝下移动,平行位移到实线所示的装盒位置。结果,被送到装盒位置的低存储容量盒式软盘FDC水平安装在低容量软盘驱动器FDD内侧的四个盘盒定位销(未示出)上,这样,低存储容量盒式软盘FDC就能够被装载,而不受上下磁头28和29的任何影响。
当低存储容量盒式软盘FDC正在沿箭头a所示的方向被水平插入到装载位置上时,安装在低容量软盘驱动器FDD内侧的活门开/闭机构使低存储容量盒式软盘FDC的活门8克服活门弹簧8d所产生的力沿箭头d所示的方向从图78和79所示的关闭位置滑动到图80所示的开启位置。然后,上下活门孔8e垂直重叠在盘盒5的上下磁头插入孔7上,上下磁头插入孔7不被覆盖,上下活门孔8e并且和上下磁头插入孔7被插入在上下磁头28和29之间。在图中,活门开/闭机构本身并没有被表示出来。
当低存储容量盒式软盘FDC沿图81中的实线所示的箭头g方向从盘盒卸载位置垂直朝下移动到盘盒装载位置时,低容量软盘FD的中心芯片2就被吸在转盘23的磁性片24上,主导轴22从中心孔2a的正下方的位置上与中心芯片2的中心孔2a相互啮合。同时,转盘23上的转动驱动销25从正下方与形成在中心芯片2的偏心位置上的转动驱动销啮合孔2b相互啮合。另外,当低存储容量盒式软盘FDC沿箭头g所示方向从卸载位置垂直朝下移动到装载位置时,磁头按压弹簧使磁头臂27沿图81中的箭头f所示的方向从磁头卸载位置朝下转动到磁头装载位置,同时,上磁头28沿箭头f所示的方向从磁头卸载位置朝下转动到磁头装载位置。结果,上下磁头28和29沿箭头f所示的方向分别被插入到上下活门孔8e和上下磁头插入孔7中。另外,上下磁头28和29分别被压接在盘盒5中的软盘1的上下表面上。
当上下磁头28和29处于这种状态时,把低容量盒式软盘FDC插入到低容量软盘驱动器FDD内的运作就完成了。在这种状态下,主轴马达21驱动转盘23旋转,转动驱动销25驱动中心芯片2转动。结果,软盘1在盘盒5内以200至250rpm的低转速被驱动旋转,在这种状态下,软盘1在保持其上下表面分别与上下清洗片15接触的情况下被驱动旋转,以致于软盘1的上下表面自动地被上下清洗片15清洗。另外,线性致动器沿图81中的箭头a和b所示的方向整体地水平驱动支座26和磁头臂27,让上下磁头28和29沿箭头a和b所示的方向扫描低容量软盘1,以所谓搜索和跟踪运作来把数据记录在软盘1上和/或从软盘1上重放数据。应该注意到在图中没有表示出线性致动器本身。
还可以注意到,在软盘1上进行记录或重放之后,把低容量盒式软盘FDC卸载到低容量软盘驱动器的外面的运作是上述的装载运作过程相反的运作过程。具体说,当盘盒装载机构使低存储容量盒式软盘FDC沿箭头h所示方向从图81中的实线所示的盘盒装载位置垂直升起平行移动到图81中的单点划线所示的盘盒卸载位置时,中心芯片2就朝上脱离转盘23,磁头臂27克服磁头按压弹簧所产生的力沿箭头e所示的方向从磁头装载位置转动到磁头卸载位置。由此使上磁头28沿箭头e所示的方向从图81所示中的实线所示的装载位置上升到卸载位置,并且,上下磁头28和29分别沿上下方向离开盘盒5。然后,当低存储容量盒式软盘FDC沿箭头b所示的方向从卸载位置被排除到低容量软盘驱动器FDD之外时,活门弹簧8d使活门8沿箭头c所示的方向从图80所示的开启位置滑动到图78和79所示的关闭位置。结果,盘盒5的上下磁头插入孔7被活门8的上下水平板8a和8b覆盖住。
(2)高容量盒式软盘的描述
现在参照图73-75来描述用来在高容量软盘驱动器HFDD的驱动下进行记录和/或重放的高容量盒式软盘HFDC,很像低容量盒式软盘FDC,高容量盒式软盘HFDC包括一个中心芯片2和围绕着中心芯片2粘接在中心芯片2的周边上的软盘1。软盘1由直径3.5″的磁性片制成,中心芯片2是一个不锈钢的盘形板。高容量软盘HFD被容纳在由上下壳3和4构成的盘盒5内,上下壳3和4由人造树脂制成,软盘可以自由转动。为了把高容量软盘HFD的存储容量增大到大约100MB,最好是在300-700MB单位内的要求的值,高容量软盘HFD的上下表面的磁性膜的厚度是亚微米量级,高容量软盘HFD的转速要被设定到3600rpm或更高。
如后面所述,为了使高容量盒式软盘HFDC与具有存储容量在1-2MB范围内的低容量盒式软盘FDC相兼容,高容量盒式软盘HFDC的盘盒5的外形尺寸和厚度被制作得与具有低存储容量的盒式软盘FDC的盘盒基本一致。另外,为了在后述的高容量软盘驱动器HFDD内使高容量盒式软盘HFDC和低容量盒式软盘FDC相互区别,高容量盒式软盘HFDC上的写保护孔13和存储容量识别孔14互相调换。在高容量盒式软盘HFDC上,在靠近具有一个整圆形的定位参考孔9的位置上重新形成一个高存储容量识别孔19。可以注意到,在高容量盒式软盘HFDC的情况下,活门8的平面形状呈T形形状,其中之一个目的是增大盘盒5的内部有效面积,并且在盘盒5的上表面5e上的前沿表面5a的一端处形成有一个用来防止盘盒错插入的槽20。槽20对应于设置在低容量盒式软盘FDC上的用来防止盘盒错插入的倾斜表面12。还可以注意到,形成在高容量盒式软盘HFDC的软盘1的中心芯片2上的旋转驱动销啮合孔2b比形成在低容量盒式软盘FDC的软盘1的中心芯片2上的旋转驱动销啮合孔2b足够大。
(3)高容量软盘驱动器的介绍性的描述
下面将参照图47-54描述高容量软盘驱动器HFDD,本发明所提供的HFDD是一个具有由厚金属片制成的机架41的典型的盘驱动器装置。用小厚度的金属片制成的上下盖42和43分别处在机架41的上面和正下方,这样,它们就能够自由地被安装在机架41上或从机架41上取下来。在这些零件的前侧设置有一个用模制材料(塑料)制成的前面板44,以使盖前面板44能够自由地被安装在机架41上或从机架41上取下来。整个形成具有扁平立方体形状的驱动器主体45,具有长方形形状的盘盒窗口46设置在前面板44的上沿上,开/闭盖47设置在盘盒窗口46的内侧。该开/闭盖47沿朝内的方向打开,退盘按钮48和发光显示器单元49设置在前面板44的下部上的左右侧,发光显示器单元49指示驱动器的运作状态。
主轴马达51设置在机架41的上方,处在驱动器主体45内侧的前面板44的边上的位置处。转盘53设置在主轴马达51的上方,在主轴52是转子的上表面上。诸如夹持用的磁性片54和旋转驱动销55等的零件都设置在转盘53的上表面上。包括盘盒夹持器56和滑板57的盘盒装载机构58设置在机架41的上方,在前面板44的边上。滑板57被用来驱动盘盒夹持器56沿图54中的箭头g所示的方向和图53中的箭头h所示的方向在卸载位置和装载位置之间上下平行移动。线性致动器103设置在机架41的上方,在后沿边上,即:在前面板44的对面上。如后面将要描述的那样,线性致动器103被用来传送构成悬浮磁头组件的一对上下磁头101、102。可以注意到,主轴马达51和上下磁头101、102处在扫描中心P2的上方,该扫描中心是用来把数据记录在软盘1上和/或从软盘1上重放数据的扫描位置(搜索和跟踪位置)。多个电路板如:马达板59、主板60和开关板61用螺钉以水平姿态固定机架41的正下方,由外接口单元62构成的接口板63用螺钉以水平姿态固定在机架41的后沿上。一对左右定位参考销64和一对高度参考销65以垂直的姿态设置在机架41的上方,在盘盒夹持器56的四角处的下部位置,左右定位参考销64也被用作高度参考销。安装在开关板61上的推推开关包括盘盒插入检测开关66、防误抹除检测开关67、低容量检测开关68和高容量检测开关69,它们穿透机架41和滑板57,突出到盘盒夹持器56下方的空间内。另外,用退盘按钮48切换为ON的退盘开关70被安装在开关板61的前沿(前面板44的边上的边缘)的下表面上。
机架41包括一个水平基板41a和分别在基板41a的左右侧以垂直的姿态朝上延伸的左右侧板41b,主轴马达51用螺钉经三个垫圈固定在机架41的基板41a的下方的马达板59上。安装在主轴马达51上方的转盘53通过形成在基板41a上的孔72突出到基板41a上方的空间中,盘盒夹持器56包括一个水平顶板56a、在顶板56a的左右边上以垂直姿态向下延伸的左右板56b和向内水平弯曲左右板56b的下端形成的一对基板56c,由此而形成扁平的U字形。高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC沿图49中的箭头a和b所示的方向水平插入到盘盒夹持器56中和从盘盒夹持器56中拉出来。在盘盒夹持器56的后端侧即前面板44的对侧上的中心处,切掉其顶板56a的一个区域而形成磁头插入开口73。如同机架41的情况一样,滑板57有一个水平基板57a和在基板57a的左右侧以垂直的姿态向上延伸的左右板57b,滑板57与四个销钉相啮合,即定位参考销64和高度参考销65,这样,滑板57就能够沿形成在基板57a上的四个导向槽自由滑动。滑板57被设计得能在机架41的基板41a上方沿箭头a和b所示的方向在卸载位置P11和装载位置P12之间自由滑动。
盘盒装载机构58包括四个导向销75、四个倾斜导向槽76、一对左右导向突起77和一对左右竖直导向槽78。四个导向销75用例如轧制工艺形成在盘盒夹持器56的左右板56b的前后边缘上,四个倾斜导向槽76形成在滑板57的左右板7b上,四个导向销75与四个倾斜导向槽76啮合,从而这四个导向销75能够沿四个倾斜导向槽76自由滑动。左右导向突起77在盘盒夹持器56的左右板56b的纵向上接近于中心处形成一片,左右竖直导向槽78分别形成在机架41的左右板41b上,左右导向突起77与左右竖直导向槽78啮合,从而左右导向突起77能够在图54和53中的箭头g和h所示的方向即上/下方向上沿左右竖直导向槽78自由滑动。滑板57自然就在安装在滑板57和机架41之间的螺旋拉簧79的作用朝前即箭头b所示的方向滑动。退盘马达80(一个齿轮马达)被安装在后边缘侧的一部分上,即前面板44对侧,机架41的基板41a上。退盘凸轮82连接到退盘马达80上,退盘驱动销81设置在退盘凸轮82的一个偏心位置上。按照这种构形,退盘驱动销81驱动从滑板57的侧板57b之一的后端朝后突出的退盘臂83,也用作活门开/闭杆的触发杆84被安装在机架41的基板41a上的退盘马达80的前边位置上(即前面板44的边上的位置上),这样,触发杆84就能够在箭头i和j所示的方向上绕支撑销85在图50中的实线所示的锁定位置和该图上用单点划线所示的锁定释放位置之间自由转动。强迫转动装置(未示出)使触发杆84沿箭头i所示的方向转动到锁定位置,这样设计触发杆84以便是能锁定形成在滑板57上的锁定单元86,并能从锁定状态下释放锁定单元86。
按照盘盒装载机构58,当滑板57沿箭头a所示的方向克服螺旋拉簧79产生的力朝后滑动到卸载位置P11时,如图50和53所示,滑板57被与该滑板57的锁定单元相啮合的触发杆84锁定。在这种状态下,滑板57的四个倾斜导向槽76沿沿箭头h所示的方向朝上推盘盒夹持器56的四个导向销75,同时,左右竖直导向槽78分别引导左右导向突起77,盘盒夹持器56被驱动而平行位移到卸载位置P13上,该位置是与盘盒插入窗口46同高度的被提升的位置。然后,当触发杆84沿箭头j所示的方向从图50中的实线表示的锁定位置转动到该图中的单点划线所表示的解除锁定位置时,触发杆84就把滑板57从锁定状态下释放出来,并且,螺旋拉簧79使滑板57沿箭头b所示的方向从图53所示的卸载位置P11滑动到前面的装载位置P12,滑板57的四个倾斜导向槽76把盘盒夹持器56的四个导向销75沿箭头g所示的方向朝下压。另外,在左右竖直导向槽78分别引导左右导向突起77的同时,盘盒夹持器56被驱动,沿箭头g所示的方向平行位移到图54(A)中的实线所示的装载位置P14,该位置是设置在卸载位置P13正下方的降低了的位置。应该注意到,这时由于阻尼器88的阻尼作用使滑板57低速沿箭头b所示的方向滑动,如图50所示,该阻尼器88与安装在机架41的基板41a上的滑板57上形成的齿条啮合。这里,盘盒夹持器56被驱动,以平静地从卸载位置下移到装载位置。然后,一旦退盘马达80驱动退盘凸轮82从图54(A)所示的位置转动,如图54(B)和54(C)所示,滑板57的退盘臂83就扣住退盘驱动销81,使滑板57克服螺旋拉簧79产生的力沿箭头a所示的方向从卸载位置P12滑动到该卸载位置P12后面的装载位置P11。盘盒夹持器56被驱动沿箭头h所示的方向从图54(A)所示的装载位置P14平行下移到图53所示的卸载位置P13,并且,触发杆84再次自动把滑板57锁定在卸载位置P13处,也就是沿箭头i所示的方向自动地从图50在的单点划线所示的锁定释放位置返回到实线所示的锁定位置。另外,如图49所示,盘盒误插入防止杆89安装在盘盒夹持器56的顶板56a的后边缘上的一端,这样,盘盒误插入防止杆89就能够绕支撑销90沿箭头k和m所示的方向自由转动。安装在盘盒误插入防止杆89和顶板56a之间的螺旋拉簧91使盘盒误插入防止杆89沿箭头k方向转动,另外,由板簧构成的一对左右盘盒压簧92分别设置在盘盒夹持器56的顶板56a的左右位置上。具有上述结构的用来驱动高容量盒式软盘的软盘驱动器HFDD被容纳在比如计算机之类的设备的内机架上,并由下盖43遮盖着,下盖43上的四个安装座93弹性地支撑着整个机架41,以使用来驱动高容量盒式软盘的软盘驱动器HFDD免受诸如外部震动等影响。
按照如上所述的高容量软盘驱动器HFDD,能够有选择地通过盘盒插入窗46被插入高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC,并且,能够有选择地在高容量软盘HFD和低容量软盘FD在进行记录和/或从高容量软盘HFD和低容量软盘FD进行重放。
具体地说,当通过盘盒插入窗口46沿箭头a所示的方向把具有高存储容量的盒式软盘HFDC或具有低存储容量的盒式软盘FDC水平插入到被提升到图49、50和53所示的卸载位置P13的盘盒夹持器56内部时,触发杆84沿箭头j所示的方向从锁定位置转动到盘盒5的前沿表面5a上方的锁定解除位置。在转动期间,触发杆84使活门克服活门弹簧产生的力转动到开盖位置。
在此瞬间,当触发杆84沿箭头j所示的方向已经转动达到锁定解除位置时,高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC在盘盒夹持器56的驱动下沿箭头g所示的方向从卸载位置P13朝下移动到图54所示的装载位置P14。在盖装载位置P14,高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC被水平地装载。
可以注意到,如果通过盘盒插入窗口46正确地插入高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC,盘盒误插入防止杆89就插入到误插入防止槽20内或被倾斜表面12沿箭头m所示的方向转动,以便允许高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的插入。另一方面,如果通过盘盒插入窗口46不正确地插入高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC,盘盒误插入防止杆89就阻止高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的插入。当具有高存储容量的盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的上面朝下插入或其后面先插入时,就称为不正确插入。
然后,四个定位参考销64和高度参考销65上的左右盘盒压簧92以水平状态按压并定位被装在装载位置P14上的高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC,盘盒插入检测开关66检测装载完成状态,防误抹除检测开关67检测高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的数据抹除保护的存在,高容量检测开关69或低容量检测开关68检测软盘1的记录容量。然后,高容量软盘HFD或低容量软盘FD的中心芯片2被磁性片24吸在转盘53上,该转盘53的轴52从下方插入到盘盒5的中心芯孔6中,中心芯片2的中心孔2a与轴52相啮合。同时,旋转驱动销啮合孔2b与旋转驱动销25相啮合。然后,主轴马达51以对高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的预定转速驱动高容量软盘HFD或低容量软盘FD旋转,致动器103在箭头a和Db所示的方向上沿扫描中心P2传送上下磁头101和102的同时,把数据记录在高容量软盘HFD或低容量软盘FD上和/或从高容量软盘HFD或低容量软盘FD上重放数据。
在低容量盒式软盘FDC的低容量软盘FD的情况下,使用旋转驱动销55对中心芯片2的旋转驱动销啮合孔2b的关系的定位功能来决定低容量软盘FD上的圆周上的相对于上下磁头101和102的位置,主轴马达51以200-250rpm范围内的低转速驱动低容量软盘FD旋转。然后,上下磁头101和102分别接触低容量软盘FD的上下表面,以便记录和/或重放数据。另一方面,在高容量盒式软盘HFDC的高容量软盘HFD的情况下,旋转驱动销啮合孔2b被形成的较大,所以旋转驱动销55与旋转驱动销啮合孔2b松啮合,这样,像低容量盒式软盘FDC的情况那样不是使用旋转驱动销25决定高容量盒式软盘HFDC的高容量软盘HFD上的圆周上的位置,而是在为使用后述的跟踪伺服系统进行跟踪来在圆周上定位(对中),同时用至少3600rpm的高转速驱动软盘HFD旋转。上下磁头101、102不接触高容量软盘HFD的上下表面,而是通过所谓飞行现象中的表面上产生的气膜使其漂浮在亚微米量级的距离上方,来记录和/或重放至少100MB存储容量(高密度)的数据。
当把数据记录在高容量软盘HFD或低容量软盘FD上和/或从高容量软盘HFD或低容量软盘FD重放数据之后,按压退盘按钮48时,退盘开关切换到ON,使退盘马达80驱动退盘凸轮转动。结果,盘盒夹持器56驱动高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC沿箭头h所示的方向从图12A所示的装载位置P14朝下移动到图53所示的卸载位置P13。然后,沿箭头i表示的方向从图50中的单点划线所示的锁定解除位置转动到该图中的实线所示的锁定位置的触发杆84从盘盒插入窗口46把具有高存储容量的高容量软盘HFD或低容量软盘FD沿图53中的单点划线所示箭头b表示的方向排出来。同时,活门弹簧把活门移动到关闭位置。
(4)线性致动器的描述
下面将参照图55-56来描述线性致动器103。该线性致动器103是一个磁头传送机构,它在箭头a和b所示的方向上沿扫描中心P2传送形成悬浮磁头结构的上下磁头101和102,线性致动器103由一个音圈马达109构成,音圈马达109包括一对左右螺旋104和一对左右磁回路108,左右磁回路108由一对左右磁板105和上下轭铁106、107构成,它们形成一个闭合磁路。如后面将见到的那样,由合成树脂之类的材料制成的支座111经一对上下磁头臂112、113支撑上下磁头101、102。按照这种结构,支座111可以由平行于扫描中心P2安装在机架41的基板41a上的主导向轴114和副导向轴115导向,而在箭头a和b所示的方向上沿扫描中心P2自由滑动。这里,如图55所示,主导向轴114被偏移配置在垂直于扫描中心P2的轴向的方向上。左右螺旋104形成以水平状态用粘接材料117粘接在支座111的左右侧上形成一块的螺旋座116上。另一方面,通过把水平安装而垂直相互分离的上下轭铁106、107沿纵向树脂地连接起来,就使水平的左右磁回路108形成一个角闭合磁路。磁板105靠它们本身的磁力紧贴在上轭铁106的下表面或下轭铁107的上表面上。左右磁回路108以平行于扫描中心P2的水平姿态安装在机架41的基板41a上。被安装得以形成与扫描中心P2形成直角的左右螺旋104被插入,而不与左右磁回路108的下轭铁107或上轭铁106接触。左右螺旋104通过图49所示的柔性印刷电路板118被电连接到主板60上。当控制电流通过左右螺旋104时,磁回路108就在左右螺旋104中产生推进力,在所谓搜索和跟踪运作中沿箭头a和b所示的方向传送支座111。
(5)导向主轴安装件的描述
如图55、59和60所示,用来把导向主轴114安装在机架41上的导向主轴安装件由小直径的锥轴122和倒角123构成,锥轴122同心地形成在导向主轴114的一端114a处,同时,倒角123被设置在导向主轴114的另一端114b的外圆周上。从机架41的基板41a竖直朝下延伸并与扫描中心P2成直角设置的截片124形成在导向主轴的前端固定位置处,导向主轴114的锥轴122要插入通过的导向主轴轴承孔125形成在截片124上。导向主轴轴承孔125的直径约等于锥轴122最大最小直径的平均值。背板41c设置在导向主轴114的后端固定位置处,它是从机架41的基板41a的后端朝上延伸的侧壁,并且与扫描中心P2成直角。导向主轴轴承孔126从背板41c的上端朝下切开,在其下端形成V形锥表面127。板簧128用一对左右定位榫钉130和一个或多个螺钉131固定在背板41c的后表面(前面板44相对面的表面)上,从而能够把板簧128连接到后表面后的位置上和从该位置上卸下来。以角度θ1相对于导向主轴114的中心P114斜置的压片129形成在板簧128的中心上部。当导向主轴114以平行于扫描中心P2的水平姿态被安装在机架41上时,导向主轴114的锥轴122沿箭头n所示的方向被插入到导向主轴轴承孔125中,同时,导向主轴114的后端114b沿箭头o所示的方向被插入到导向主轴轴承槽126中,如图59所示。
然后,用一对左右定位榫孔132从后侧使板簧128与机架41的背板41c上的左右定位榫130捏后侧啮合,并且从后面分别插入到板簧128上的一对左右螺钉通孔133中的一对左右螺钉131连接到形成在背板41c上的一对左右螺钉止孔134上。按照这种方式,就用螺钉沿箭头n所示的方向把板簧128固定到背板41c的后表面上。这样一来,按压片129就在箭头p所示的方向上顶住导向主轴114的后端而被弹性地顶住,也就是说,按压片129的按压力Fp在箭头p所示的方向上即相对于轴心P114倾斜的方向上施加在导向主轴114的倒角123上。按压力Fp的水平分量Fn沿箭头n所示的方向即轴向压住导向主轴114。结果,尖劈效应使导向主轴114的锥轴122插入到导向主轴轴承孔125内。同时,按压力Fp的垂直分量Fo沿箭头o所示的方向即垂直于轴向的方向压住导向主轴114。同样,由于尖劈效应,导向主轴114的后端114b被压顶在导向主轴轴承槽126的锥面127上。结果,导向主轴114就被固定到机架41上。另外,借助于锥轴122的自准直效应就高精度地调整了导向主轴114平行于扫描中心P2的姿态。
用具有上述构成的导向主轴安装件121,仅仅使用少量的零件、仅用几个组装工序就能够很容易地且高精度地把导向主轴114连接到机架41上,或者更具体地说,仅仅用一个或多个螺钉131就能够把包括板簧128和按压片129的单个零件固定到机架41的背板41c上。结果,可以大幅度地降低成本并改进生产性。
(6)磁头组件的描述
下面参照图61-70来描述磁头组件110。磁头组件110的支座111由刚性材料如合成树脂或轻金属材料如铝和镁制成。设计成为悬浮结构,分别用上下磁头臂112、113把上下磁头101、102连接到支座111的前端。上下磁头臂112、113都由一个臂支座181和一个悬臂182构成,臂支座181是由刚性材料如合成树脂或轻金属材料如铝和镁制成的模制件,悬臂182由弹性材料如板簧制成。用螺钉183采用螺钉紧固方法或采用外插成型法把悬臂182连接到臂支座181的末端,使之成一体结构。一对上下磁头座184被连接到上下磁头臂112、113的悬臂182的端部的垂直面对的表面上。类似于芯片形状的上下磁头102、103经万向板(未示出)被连接到上下磁头座的垂直面对的表面上。每个上下磁头臂112、113的臂支座181的长度L11被设定为上下磁头臂112、113总长度L12的1/3。当高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC沿箭头a和b所示的方向被装载到高容量软盘驱动器HFDD上和从高容量软盘驱动器HFDD上被卸下来时(如前面参照图7和8所描述的那样),几乎不必使下磁头102上下移动。所以,用来支撑下磁头102的下磁头臂113的臂支座181就能够与支座111形成一体或用螺钉固定到支座111上。当高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC沿箭头a和b所示的方向被装载到高容量软盘驱动器HFDD上和从高容量软盘驱动器HFDD上被卸下来时,必须上下移动上磁头101以避免扰动盒式软盘HFDC或FDC。因此,支撑上磁头101的上磁头臂112的臂支座181被安装在与支座111形成一体的上磁头安装座185上,以便使臂支座181能够在旋转支撑机构186的作用下分别沿图63中的箭头e和f所示的方向即上下方向自由转动。
另外,旋转支撑机构186包括与其形成一体的一对左右支撑销187,左右支撑销187是设置在旋转中心线P21上的圆柱形轴,旋转中心线P21垂直于上磁头臂112的臂支座181的后端的左右侧上的扫描中心P2。左右支撑销187从上方与V形支撑销啮合槽188啮合,啮合槽188一体地形成在上磁头安装座185的左右侧上。扭力螺旋弹簧191的弹簧螺旋191a水平插入在弹簧支撑臂190中,该弹簧支撑臂190以水平姿态形成在由金属片或合成树脂制成的弹簧支承189上。该扭力螺旋弹簧191被用作自然引起转动的装置,弹簧支承189和扭力螺旋弹簧191被插入在形成于臂支座181上的开口192中。弹簧支承189用螺钉朝下固定在上磁头安装座185上,以便把扭力螺旋弹簧191置于紧靠一对左右制成销187之间的空间的状态下。弹簧接触肋194与臂支座181形成一体,这样,弹簧接触肋194就围绕开口192的中心横穿扭力螺旋弹簧191的正下方的空间。扭力螺旋弹簧191的可动端191b被弹簧接触肋194顶着克服弹簧力朝下压,同时,弹簧支承189朝下压扭力螺旋弹簧191的固定端191c。
在具有如上结构的旋转支撑机构186中,当扭力螺旋弹簧191使整个臂支座181沿箭头r所示的朝下方向移动时,一对左右V形槽188就沿箭头r所示的方向压左右支承销187。然后,旋转力就沿箭头r的方向围绕左右支承销187施加到臂支座181上。按照这种构形,一体形成在上磁头安装座185的前端(磁头101的边上)的上缘上的一对左右水平参考表面195就沿箭头f所示的方向压臂支座181。因此,分别在待机和静止状态下接触左右V形槽188的两个接触点P22的左右支承销187就能使上磁头臂112沿箭头e和f所示的朝上和朝下的方向绕左右支承销187转动。即使在扭力螺旋弹簧191所产生的力使与左右水平参考表面195接触的臂支座181沿箭头f所示的方向返回时,也不会导致左右支承销187被飘浮在左右V形槽188的两个接触点P22上方的问题。换言之,在一对左右支承销187的支撑部分中绝对不会引起噪声的出现,而且臂支座182沿箭头e和f所示的方向高精度地转动。另外,由于在支座111和上磁头臂112之间不存在像板簧之类的关于零件的扭力和扭曲的不稳定因素,所以,只要超过扭力螺旋弹簧191所产生的弹簧力的过大的外力不施加在箭头v所示的方向上,基本上就不存在关于所提供的扭力和扭曲的自由度。结果,就能够消除上磁头101的起伏的副作用,另外,还可以保证上磁头臂112的悬臂182相对于支座111的安装精度。再进一步,从上方按压一对左右支撑销187的一对左右支撑销按压板用螺钉207拧在上磁头安装座185的左右侧,用以作为防止由于过大的外力引起的一对左右支撑销187朝上移出一对V形槽188的安全装置。
由板簧等构成的侧面置位弹簧197的前端被插入到形成在旋转支撑机构186上的上磁头安装座185的前端侧面的弹簧啮合槽196内,以被固定在其中。侧面置位弹簧197的后端使真个臂支座181沿箭头w所示的方向滑动,一体形成在一个支承销187的端表面(或一个V形槽188的侧面)上的枢轴198被弹性顶靠住一个V形槽188的侧面(一个支承销187的端表面)。这样,尽管上磁头臂112能够沿箭头e和f所示的方向平稳地转动,也能保证由上磁头臂112中的悬臂182的前端支撑的上磁头101在软盘1的圆周方向上的精确定位。即:能够以高可靠性保证上磁头101在软盘1上的精确定位。另外,由于在每个磁头臂112和113中采用由刚性材料制成的臂支座181,从而减少了悬臂182的长度。这样,悬臂182的具有对跟踪伺服的副作用的震动谐振点能够带来高的精度,并能够有效地消除上下磁头101、102的谐振。长的悬臂182直接连接到支座111上的磁头臂的情况下,悬臂182的弹性常数就变得更不严格。这样,在改变软盘驱动器HFDD的姿态时,由于悬臂182的重量的影响,上下磁头101、102相对于软盘的宽度也变化,而且,软盘驱动器HFDD变得对来自外源的震动更加敏感。尽管把悬臂182作短,这些问题仍然非常需要解决。
一对左右滑动臂199也一体形成在前端的左右侧,即:上磁头臂112中的臂支座181的是磁头101的侧面上的端部。如图49所示,左右滑动臂199被安装在磁头插入开口73的左右边缘的上部,以便能使左右滑动臂199沿箭头a和b所示的方向自由滑动,磁头插入开口73是把盘盒夹持器56的顶板56a的后边缘上的中央部位沿扫描中心P2切除而形成的。
这样,按照这种高容量软盘驱动器HFDD,在高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的卸载状态下,在把盘盒夹持器56沿箭头h所示的方向升高到图53所示的卸载位置P13时,上磁头臂112的左右滑动臂199就被盘盒夹持器56沿箭头h所示的方向朝上按压,从而如图66和69所示,上磁头臂112的臂支座181克服扭力螺旋弹簧产生的力沿箭头e所示的方向绕左右支承销187朝上转动,悬臂182和上磁头101沿箭头f所示的方向缩回到高位置上,该位置是在高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC沿箭头a或b所示的方向分别被插入或取出时不易于干扰的位置。另一方面,最初把下磁头102设置在不易于受高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC沿箭头a或b所示的方向插入或取出的干扰的低位置上。
接下来,当装载高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的运作完成时,盘盒夹持器56沿箭头g所示的方向下移到图54A所示的装载位置P14。在这种状态下,如图69和70所示,下磁头102首先被朝上插入到高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的下磁头插入孔7中,而接触软盘1的下表面。然后,盘盒夹持器56沿箭头g所示的方向下移到比上磁头臂112的左右滑动臂199的最低位置更低的位置上。另外,扭力螺旋弹簧191使上磁头臂112的臂支座181沿箭头f所示的方向围绕左右支承销188朝下移动,而接触左右水平参考表面195,并稳定在其上,如图65、67和70所示。然后,上磁头臂112的悬臂182把上磁头101朝下插入到高容量盒式软盘HFDC或低容量盒式软盘FDC的上磁头插入孔7中,而与其软盘1的上表面接触。
最重要的一点是在上下磁头101、102已经与软盘1的上下表面接触的状态下高精度地控制上下悬臂182相对于软盘1的距离、平行度和水平度。正是前述的旋转支撑机构186能够使它高精度地控制上下悬臂182相对于软盘1的距离、平行度和水平度。另外,上下悬臂182不包含任何诸如扭力和扭曲等的不稳定因素,因此,上下磁头101、102能够借助于上下悬臂182的重量平衡高稳定度地分别飘浮在软盘1的上下表面上方和下方的一个稳定的高度上,而不会引起上下磁头101、102的不规则的波动,而且,特别是在软盘1以至少3600rpm的高转速被驱动旋转的高容量盒式软盘HFDC的情况下,为了以高密度记录和/或重放100MB或更多的数据,上下磁头101、102分别被气膜与软盘1的上下表面分离开。同时,即使随着要在稳态和待机状态下把数据记录在软盘1上和/或从软盘1上重放数据而在软盘1上发生轻微表面波动的情况下,上下磁头101、102也能够被驱动而平稳地扫描。应该注意到,非常类似于上磁头臂112,下磁头臂113也能够用旋转支撑机构186以这种方式连接在支座111上,下磁头臂113也能朝上和朝下(箭头e和f所示的方向)自由转动。
(7)跟踪伺服的描述
如图71和72所示,跟踪伺服是在安装在本发明的高容量软盘驱动器HFDD中的高容量盒式软盘HFDC的高容量(上)软盘1是进行的。
如图71所示,跟踪伺服采用隐埋式伺服技术,载有每个伺服帧的伺服运作,由此把格式信息写入到一个伺服区域内。这种格式信息被典型地用来标注高容量软盘1的格式的高容量软盘驱动器HFDD或版本差别,而且把它记录在伺服区域SA内。
如图72所示,高容量软盘1包括:形成在用户数据记录/重放区内的磁迹TRUi,TRUi-1,…,TRUk,…,TRUm-1,TRUm、形成在用户数据记录/重放区外面的外圆周位置处的空白磁迹TRE0,TRE2,…,TREi-1、和形成在用户数据记录/重放区外面的内圆周位置处的空白磁迹TREm+1,…,TREn-1和TREn,这些磁迹都沿径向摆开。
多个伺服帧SF1,SF2,…,SF8,…,SFn形成在高容量软盘1的内圆周方向上,典型的伺服帧数h是100,这样,在把数据记录在高容量软盘1上和/或从高容量软盘1上重放数据时,就从伺服帧读出SF1,SF2,…,SF8,…,SFn上把信息读出来进行高精度地跟踪。
(8)磁头升降机构的描述
如图1到17所示,磁头升降机构331结合在该高容量软盘驱动器HFDD之中,该机构经一对上下悬臂182使支撑在机架111上的一对上下磁头在磁头装载位置和磁头卸载位置之间升降,在磁头装载位置上,该对磁头接触软盘1的上下表面,软盘1是盘形记录媒体,在磁头卸载位置,该对磁头在软盘1的上下表面的上方和下方移动。
这个磁头升降机构331有选择地布置在机架41上的装载位置,该位置比前端5a更靠后,该前端是水平装载的高容量盒式软盘HFDC和低容量盒式软盘FDC的盘盒5的外圆周,如图5到11所示。
在这个升降机构331中,前述的盘盒装载机构58的滑板57由第一滑板(后称第一滑板)形成,一对上下磁头升降臂332、333安装在第二滑板334上。
该对上下磁头升降臂332、333以与扫描中心P2即一对上下悬臂182的长度方向成直角地竖直插入到一对上下悬臂182的内侧(之间)。平行于扫描中心位置P2的固定导向轴335被水平地构成在该对上下悬臂182之间,水平枢轴336在导向轴335的侧边位置处平行于第二滑板334上的导向轴335。
该导向轴335与支座111的导向主轴114同心地形成一体,枢轴336构成在从第二导向板334切出的支承334a上,如图59和60所示。枢轴336被插入在形成在一对上下磁头升降臂332、333的一端332a、333a处,这些上下磁头升降臂332、333沿图1-4所示的箭头A、B表示的朝上/朝下方向绕枢轴336对称地转动。
凸轮槽339、340水平地形成在该对上下磁头升降臂332、333的另一端332b、333b处的长度方向上,导向轴335被插入到这对垂直于轴向的上下凸轮槽339、340中自由滑动。用来使一对上下磁头升降臂332、333沿箭头A、B方向转动的一对上下凸轮动作件339a、340a以对称上下弯曲的形状形成在一对上下凸轮槽339、340的侧面枢轴336上的一端处。
在一对上下磁头升降臂332、333的长度方向的中部,水平弯曲的悬臂背板332c、333c与一对上下磁头101、102的边上的这些臂的顶和底边缘呈直角地一体形成在一对上下磁头升降臂332、333的长度方向的中部,升降上磁头101的一个磁头升降臂332沿箭头C、D所示的方向自由滑动,即沿导向轴335和枢轴336的前/后方向自由滑动。升降下磁头102的另一个磁头升降臂333设置在第一磁头升降臂332的前面(在箭头a的侧面),该另一个磁头升降臂333被禁止沿箭头C、D所示方向滑动。具体地说,槽缝341与形成在第二滑板334是支承片334a的部分上的竖直导向片342啮合,能沿箭头A、B所示的方向自由滑动,就这样,来禁止另一个磁头升降臂333沿箭头C、D所示方向滑动。螺旋牵拉弹簧345即滑动推压件被悬挂在一个磁头升降臂332的下边缘弯曲的水平弹簧挂钩343和从第二滑板334切出来的弹簧挂钩345之间,该螺旋牵拉弹簧345推压磁头升降臂332,以致于使其沿导向轴335和枢轴336的箭头C表示的方向滑动。如图14、30和31所示,可以认为作为连接到第二滑板334的转动装置的拉紧弹簧346使该磁头升降臂332沿A、B表示的方向即朝上的方向无误地转动,但是,这个拉紧弹簧346并不是绝对必须的。这个第二滑板334由一对导向销347和机架241上的导向槽348导向,并沿倾斜于扫描中心P2的倾斜方向即滑动中心P334在箭头E、F表示的方向上形成。由于第二滑动板334的滑动,一对上下磁头升降臂332、333就被从箭头E、F表示的方向插入到一对上下悬臂182内(之间)和从该对上下悬臂182中退出来。
如图9到21所示,能沿箭头a、b表示的方向自由滑动的第三滑板351设置在第一滑板57和第二滑板334之间,其滑动方向与第一滑板57的滑动方向相同。该第三滑板351和第二滑板334与方向变换装置356协同运作,方向变换装置356包括齿条352和小齿轮353以及小齿轮354和齿条355,该装置是两组齿轮。第二滑板334沿箭头C、D表示的方向与第三滑板351沿箭头a、b表示的方向的滑动同步地滑动,该第三滑板351由处在触发杆84的立柱84a的基座和连接到机架41的高度参考销65处的一对导向槽357啮合,能自由滑动。
如图9到21所示,由保护马达构成的退盘马达80有选择地驱动第一和第三滑板57、351的驱动机构361包括:退盘凸轮的退盘驱动销81、第一滑板57的退盘臂83和连接到第三画板51的传送臂362(模制件)。
传送臂362以与箭头a、b表示的方向成直角地结合在形成于第三滑板351的后端(箭头a表示方向的后端)的臂支承件351a上,并能沿箭头G、H表示的方向自由转动。退盘驱动销81有选择地从箭头b表示的方向与从该传送臂362的外边缘(箭头a的侧面)延伸的臂部363接触。
以直角一体形成在这个臂部363的外边上的销轴364能够从箭头d的方向与第一滑板57的退盘臂83接触。具有一个X长的螺旋牵拉弹簧367悬挂在以直角一体形成在该臂部363内面的弹簧挂钩365和形成在机架41上充分朝后(箭头a的方向上)的位置处的弹簧挂钩366之间。螺旋牵拉弹簧367经传送臂362使第三滑板351沿箭头a表示的方向滑动,并使传送臂362沿箭头G表示的方向朝上转动。螺旋牵拉弹簧367形成一个使整个磁头升降机构331沿箭头E表示的方向滑动的滑动装置,作为一个链接装置的突起368形成在在箭头b的方向上与第一滑板57的退盘臂83内侧的该方向上的顶端83a离开一个间隔的位置处,该突起368能从箭头a所示的方向与传送臂362的接触部369接触。
首先来描述在高容量盒式软盘HFDC的情况下具有前述结构的磁头升降机构331的动作,当盘盒处于卸载状态时,盘盒夹持器56使支座111的上磁头臂112沿箭头e表示的方向升高到图69所示的抬高的缩回位置上,如上所述,此时盘盒夹持器56已经升高并返回到卸载状态,上磁头101和悬臂182克服悬臂182的弹性恢复力沿箭头A表示的方向被提升到图2所示的抬高的缩回位置。在这种盘盒卸载状态下,如图9所示,螺旋牵拉弹簧367使第三滑板351沿箭头a表示的方向滑动,第二滑板324经变向装置356沿箭头E表示的方向滑动,磁头升降机构331的一对上下磁头升降臂332、333沿箭头E表示的方向被插入到该对上下悬臂182之间的最深部位,如图1D所示。导向轴335沿箭头E表示的方向被插入到该对磁头升降臂332、333的一对凸轮槽339、340中,然后形成在这些凸轮槽339、340最深部位的一对凸轮动作部339a、340a在导向轴335的上下方被啮合,以致使这对上下磁头升降臂332、333沿箭头A表示的方向绕枢轴336对称地上下转动。此时,上下磁头升降臂333把下悬臂182沿箭头A表示的下层方向压下一点。
然后,如上所述,从箭头a表示的方向把高容量盒式软盘HFDC压入图53所示的盘盒夹持器56中,第一滑板57沿箭头b表示的方向从卸载位置P11滑动到装载位置P12,在高容量盒式软盘HFDC达到沿箭头g表示的方向从卸载位置P13下压到图54所示的装载位置P14的盘盒装载状态时,如图3所示,该悬臂182就与上磁头升降臂332接触。在这种状态下,该对上下磁头101、102被保持在磁头装载位置上,在该位置,它们处在软盘1的上下表面的上方和下方,因此,绝对不存在随着盘盒动作引起的震动该对上下磁头接触软盘1的上下表面的危险。
接下来,如后面所述,当从主计算机输入数据记录或重放指令时,如后所述,退盘马达80使第三滑板351沿图10所示的箭头b表示的方向滑动,第二滑板334经换向装置356沿箭头F表示的方向以安全速度滑动,这对上下磁头升降臂332、333沿箭头F表示的方向以安全速度从这对上下悬臂182内被退出来,如图1C、1B和1A所示。此时,该对上下磁头升降臂332、333的那对凸轮槽339、340沿箭头F表示的方向从导向轴335上被拉出来,该对上下磁头升降臂332、333沿箭头B表示的方向绕枢轴336对称地上下转动,以便关闭它们。
在这种情况下,这对上下悬臂182在它们的弹性恢复力的作用下,沿箭头B表示的方向以安全速度与该对上下磁头升降臂332、333同步地朝内关闭。如图1A所示,当该对上下磁头升降臂332、333的那对悬臂背板332c、333c已经沿箭头F表示的方向从那对悬臂182中被安全地退出来时,磁头装载动作发生,其中这对上下磁头以安全速度从箭头B表示的方向接近磁头装载位置,在该位置上该对磁头与软盘1的上下表面接触,如图1A和4所示。这个磁头装载动作是一个“软接触”动作。
在这个软接触动作完成之后,根据来自主计算机的指令进行软盘1上的数据记录和/或重放。在数据记录和/或重放之后把盘盒退出来并且第一滑板57沿箭头a表示的方向从图54所示的位置朝后滑动到图53所示的卸载位置时,如图20(A)和(B)所示,形成在第一滑板57的退盘臂83内侧的突起368就从箭头a表示的方向与传送臂362的接触部369接触,并且在同样的方向上被按压,如上所述。然后,如图9所示,第三滑板351沿箭头a表示的方向与传送臂362一起滑动,第二滑板334经换向装置356沿箭头E表示的方向滑动。结果,如图1A、1B、1C和1D所示,磁头升降机构331的那对磁头升降臂332、333从箭头C表示的方向重新插入到这对上下悬臂182中,这对上下悬臂182克服它们的弹性力再次沿箭头A表示的方向被压离,而且上下磁头101、102再次被卸到卸载位置。
(9)闩锁机构的描述
如图9-17,23和24所示,闩锁机构381被构成到这个高容量软盘驱动器HFDD中。在上述的磁头装载状态下,当上述的磁头升降机构331的这对上下磁头升降臂332、333从上下悬臂182内侧沿箭头F表示的方向被完全退出来时,闩锁机构381就把它们机械地保持住。因此,磁头升降机构331的这对上下磁头升降臂332、333不会在把数据记录在软盘1上和/或从软盘1上重放数据期间无规律地与上下磁头101、102接触。
这个闩锁机构381包括一个插入铁芯383,该插入铁芯383是沿纵长方向水平连接到盘盒夹持器382上的一个柱塞式电磁铁,盘盒夹持器382与侧片一起形成在轭铁压板147的前端处,轭铁压板147连接在前述的线性致动器103的最上部,基本呈字母“C”形的转动臂385连接在这个夹持器382上,它能沿箭头I、J表示的方向枢轴384自由转动大约90度转角,吸片387连接在转动臂385的末端,能饶销轴386转动固定的角度。如果必要的话,把使转动臂385沿箭头J表示的方向转动的如螺旋夹紧弹簧388的转动推压装置连接到例如枢轴384的外圆周上。用转动臂385闩锁的磁头升降机构331的闩锁件390也可以设置在第二滑动板334上,但是从立体关系的角度来看,它被朝下弯曲到第三滑板351上,该滑板351用由两组齿轮352、353、354、355的换向装置机械地连接到这个第二滑板334上。
在具有上述结构的闩锁机构381中,首先,在该对磁头101、102处于磁头装载状态时,第三滑板351沿箭头a表示的方向滑动,并如上面所述的那样,使第二滑动板沿箭头C表示的方向滑动而把这对上下磁头升降闭32、333从箭头E表示的方向插入到该对上下悬臂182中,如图9所示。此时,如图16所示,闩锁件390让闩锁机构381的转动臂385顶着螺旋夹紧弹簧388沿I箭头表示的方向逸脱到闩锁释放位置。
电磁铁383的线圈383a由这个高容量软盘驱动器HFDD激励,提供电源,然后,如图10所示,第三滑板351沿箭头b表示是方向滑动,该对上下磁头升降臂332、333沿箭头D表示的方向从悬臂182里面退出来,如上所述,由于第二滑板沿箭头F表示的方向滑动来执行这对上下磁头101、102的磁头装载状态。当第三滑板351沿箭头b表示的方向移动时,螺旋夹紧弹簧345使转动臂385同时沿J表示的方向转动到闩锁位置,电磁铁383吸合吸片387,抓动比385被闩锁在闩锁位置上,如图15所示。然后,闩锁件390沿箭头a所示方向的移动被阻止,机械第地连接到第三滑板351上的第二滑板334在箭头F所示的方向被闩锁在滑动位置,并且稳定地保持住该对磁头101、102的磁头装载状态。当中断电磁铁383的线圈383a的激励时,前述的磁头装载状态就被释放。
现在来描述使用转动臂385的闩锁机构381的重点,如图26和27所示,即使吸片387直接被连接到第三滑板351上,闩锁机构381也用来保持磁头装载状态。然而,在这种情况下,一旦作用于第三滑板351上的螺旋牵拉弹簧367的弹性反作用力现在直接作用在电磁铁383上,就必须增加带哪次铁383的吸力。
但是,在呈“C”形的转动臂385转动大约90°并且被电磁铁383吸合的系统中,可以采用转动臂385被吸合的方向和作用在螺旋牵拉弹簧367的弹性力的方向之间的角度,如图23和24所示。结果,如图25所示,电磁铁383使吸片387吸合的吸合力F与螺旋牵拉弹簧367使吸片387脱离电磁铁367的脱离力F′之间保持关系,并且可以使吸合力F小于脱离力F′(F<F′)。如果能够减小吸合力F的话,就能减小激励电磁铁383的线圈383a所需要的电流,既节约功率又可抑制电磁铁发热,并且能够通过制造紧凑的电磁铁而节约空间。
在图25的方程中,F是吸合力,F1是作用在吸合片387上的是转动半径R1的力矩,F2转动半径R2的闩锁件390推压转动臂385的力矩,F′是螺旋扭力弹簧367的弹力引起的脱离力。
如果使这些力矩平衡,可以得到:
R1×F1=R2×F2
或F1=F/sin θ,F2=F′×sin θ′
所以,
F′=(R1/R2)×(1/sin θ×cosθ′)×F
因此,当θ从90°接近于0°时,又离开转动臂385的转动中心的半径R1、R2来决定关系F>F′。
在如图23和24所示的闩锁机构391中,螺旋夹紧弹簧388使转动臂385沿电磁铁383将其吸合的方向转动,然而,即使闩锁件390啮合在连接孔391中以至有些窜动,并且闩锁件390和转动臂385机械连接而有些活动,由于第三滑板351沿箭头a、b所示方向的滑动也能够使转动臂385沿箭头I、J表示的方向受控制地转动,如图28和29所示。按照这种构成,可以省去图23和24所示的螺旋夹紧弹簧388,并且可以减少元件和装配步骤的数量。
(10)滑动机构的描述
图5-7和图30、31所示的滑动机构401构成在高容量软盘驱动器HFDD中,以使盘盒装载和退出期间,该高容量盒式软盘HFDC不与磁头升降机构的上磁头升降臂332发生干扰,这种干扰可能损害这些元件。
在该滑动机构401中,由形成在第一滑板57上的齿条402带动转动的凸轮齿轮403被连接到机架41上,能够自由转动,在板簧405一端的圆柱形零件405a可自由转动地与设置在机架41上的圆柱件啮合件404的外圆周相啮合,该板簧405a的中部从箭头b表示的方向与基本呈月牙形的凸轮403a啮合,该凸轮与凸轮齿轮403一体形成,该板簧405的一端405b从箭头a表示的方向与板簧啮合件406啮合,板簧啮合件406与上磁头升降臂332一体形成。螺旋牵拉弹簧345使上磁头升降臂332沿箭头b表示的方向滑动。
按照该滑动机构401,在图5所示的盘盒装载状态下,由于第一滑板57沿箭头b表示的方向滑动,齿条402使凸轮齿轮403沿箭头K表示的方向转动到它的初始位置,板簧405在围绕圆柱件啮合件404的一定角度内自由转动,如图30所示。螺旋牵拉弹簧345使上磁头升降臂332在箭头b表示的方向上沿导向轴335和枢轴336转动,悬臂背板333c沿箭头b表示的方向移动到它与高容量盒式软盘HFDC的前端5a的上部重叠的位置。
当高容量盒式软盘HFDC被退出并切第一滑板57沿箭头a表示的方向滑动时,齿条402使凸轮齿轮403沿箭头M表示的方向转动,如图6,7和31所示。凸轮403沿箭头a表示的方向按压板簧405,并且该板簧405沿箭头N的方向绕圆柱件405a转动。板簧405沿箭头a表示的方向弹性地按压上磁头升降臂332的板簧啮合件406,并且,上磁头升降臂332克服螺旋牵拉弹簧345的弹力沿导向轴335和枢轴336滑动。然后,上磁头升降臂332的悬臂背板333c沿箭头a表示的方向被拉离高容量盒式软盘HFDC的前端5a。因此,当该滑动动作之后高容量盒式软盘HFDC从装载位置被退到卸载位置时,能够把高容量盒式软盘HFDC安全地退出来,而不会与上磁头升降臂332发生干扰。
在第二滑板334使该对上下磁头升降臂332、333沿相对于跟踪中心P2倾斜的滑动中心P334在箭头E、F表示的方向上滑动的方法中,把该对上下磁头升降臂332、333插入到这对上下悬臂182内,就能够使那对悬臂背板332c、333c接近上下磁头101、102,并且,如上所述,这对上下磁头升降臂332、333能使上下悬臂182的磁头接近位置沿箭头A、B表示的方向上升或下降。因此,能够使这对上下磁头在磁头装载位置和磁头卸载位置之间精确地上升和下降,这是非常有效的。
现在参照图18-20来描述第一和第二滑板57、351由退盘马达80经驱动机构361的选择驱动,首先把退盘马达80的退盘凸轮82的输出销即退盘驱动销81复原到初始位置PP,如图18所示。当把盘盒退出来时,如前面所述的那样,退盘驱动销81沿箭头O表示的方向从该初始位置PP顺时针转动360°,并停止在其初始位置PP。在如上所述的磁头装载期间,这个退盘驱动销81沿箭头O表示的方向从该初始位置PP转动到磁头装载终了位置PH,并停止在该位置。另外,在后述的睡眠模式下,退盘驱动销81正向/反向转动,其中,它首先沿箭头P表示的方向从磁头装载终了位置PH返回到初始位置PP,然后,再沿箭头O表示的方向转动到磁头装载终了位置PH。
接下来,如上所述,把高容量盒式软盘HFDC装载到装载位置,如图19所示,图50所示的盘盒插入检测开关(盘插入开关)66检测盘插入,并且主轴马达52转动。在磁头装载期间,当退盘驱动销81沿O箭头表示的方向从图19A所示的初始位置PP转动到图19C所示的初始位置PH时,这个退盘驱动销81沿O箭头表示的方向推压传送臂362的臂部363,如图19B所示。然后,如图10和15所示,第三滑板351经传送臂362沿箭头b表示的方向滑动,并进行上述的磁头装载。此时,如图20所示,传送臂362的销364从箭头G表示的方向与第一滑板57的退盘凸轮83的下表面83b接触。因此,臂部363不能沿箭头G表示的方向逸脱,退盘驱动销81使第三滑板351沿箭头G表示的方向滑动,而无失误。
然后,在后述的睡眠模式下,在图20A所示的磁头装载完成了的状态下,第三滑板351沿箭头a表示的方向滑动,进行前述的磁头装载并从箭头a表示的方向把传送臂362的臂部363插入到退盘驱动销81的下方,如图20中的单点划线所示。当从该睡眠模式(磁头卸载状态)返回到磁头装载状态时,退盘驱动销81首先沿箭头P表示的方向从磁头装载终了位置PH回转到初始位置PP,如图19C所示。然后,退盘驱动销81返回到初始位置PP,同时,传送臂362的臂部363克服螺旋牵拉弹簧367的转动力沿箭头H表示的方向转离。如图19A所示,退盘驱动销81在通过之前直接沿箭头P表示的方向返回初始位置PP,螺旋牵拉弹簧367的转动力使传送臂362的臂部363沿箭头G表示的方向返回,如图19A所示。接着,当退盘驱动销81再次沿箭头O表示的方向从初始位置PP转动到磁头装载终了位置PH时,退盘驱动销81沿箭头b表示的方向推压传送臂362的臂部363,如图19B所示,第三滑板351沿箭头b表示的方向滑动,进行磁头装载。
如图15-17和22所示,在这种高容量软盘驱动器HFDD中,使用闩锁臂411,该闩锁臂在磁头卸载期间把这对上下磁头101、102闩锁在软盘1的最外圆周,而在磁头装载完成时释放锁定。该闩锁臂411由模制件制成,与其一个端部411a的下表面一体形成的枢轴销412连接在机架41上,从而能沿箭头Q、R所示的方向自由转动。与其中部的上表面一体形成的一个连接销413与箭头a、b呈直角地啮合于形成在第三滑板351的末端(箭头a方向的端头)的连接槽414内,能自由滑动。闩锁臂411的另一端在箭头Q、R方向上与线性致动器103的线圈容座116自由接触或分离。
一旦在磁头装载状态下切断电源,电磁铁383就切换到OFF,并且螺旋牵拉弹簧367使第三滑板351沿箭头a方向滑动,如图17所示。闩锁臂411经连接槽414和连接销413沿R方向绕枢轴销412转动一个大的角度,它的外端11b沿箭头a的方向推压一个线圈容座116。然后,支座111沿箭头a的方向滑动,该对上下磁头101、102沿箭头a的方向滑动到软盘1的最外圆周位置,闩锁臂411被锁定在该位置上。
在磁头装载期间,当第三滑板351沿箭头b的方向滑动时,闩锁臂411经连接销413和连接槽414沿箭头Q方向绕枢轴销412转动一个大的角度,其外端411b沿箭头b的方向远远离开,如图15所示。因此,释放机架111的锁定,从而这对上下磁头101、102能进行软盘1的搜索运作。
(11)运作模式的描述
接下来,描述这种高容量软盘驱动器HFDD中的运作模式。
首先,在图15中,当高容量盒式软盘HFDC装载完成,并且主轴马达51切换到ON时,退盘马达51经驱动机构361使第三滑板351沿箭头b的方向滑动,第二滑板334经换向装置356沿箭头D的方向滑动,那对上下磁头升降臂332、333沿箭头F的方向从该对悬臂182内退出来,那对上下磁头101、102被装载到软盘1上。此时,闩锁机构381的转动臂385沿箭头J的方向转动,电磁铁383被吸合以致被闩锁在锁定状态。
在图6中,当完成软盘1的数据记录和/或重放之后进行磁头卸载时,电流流经线性致动器103的音频线圈马达109,机架111沿箭头a的方向滑动到软盘1的最外圆周。然后,闩锁机构381的电磁铁的激励切换为OFF,螺旋牵拉弹簧367使第三滑板351沿箭头a的方向滑动,磁头升降机构331的那对上下磁头升降臂332、333从箭头E表示的方向被插入到那对上下悬臂182内,该对上下磁头101、102被卸载到软盘1的上下方,并被闩锁起来。
在图17中,一旦在磁头装载状态下把电源切断,闩锁机构381的电磁铁的激励切换为OFF,螺旋牵拉弹簧367使第三滑板351沿箭头a的方向滑动,闩锁臂411使机架111沿箭头a的方向滑动到软盘1的最外圆周。机架111沿箭头a的方向滑动的同时,那对上下磁头升降臂332、333沿箭头E的方向被插入到这对上下悬臂182内,以致于这对上下磁头升降臂332、333使那对上下磁头101、102无误地被推离磁头装载位置。
最后,在图17和20中,描述主计算机(个人计算机)挂在磁头装载状态下的情况。当主计算机挂在磁头装载状态时,退盘开关不再工作,退盘马达80不能再把高容量盒式软盘HFDC退出来,因此,要进行沿箭头a表示的方向手动退出第一滑板57的强制退盘。然后,如图20A所示,第三滑板351的突起368与传送臂362的接触部369接触,并被沿箭头a的方向被推压。如图20B所示,传送臂362沿箭头H的方向转动,但是臂部363接触机架41,以致于不能再进一步转动。因此,传送臂362沿箭头a的方向转动,第三滑板351也沿箭头a的方向转动。闩锁机构381的转动臂385沿箭头I表示的方向强制转动,吸合片387被强制从电磁铁383分离开。然后,螺旋牵拉弹簧367使第三滑板351沿箭头a的方向滑动,那对上下磁头101、102被卸载。
接下来,在这种高容量软盘驱动器HFDD中,磁头装载状态被释放,除进行数据记录和/或重放时,都维持卸载状态,以便于抑制电源消耗以及软盘1和上下磁头的磁头芯片的磨损。现在来参照图33-36的流程图来描述这种运作。
首先,图34中的流程图用来描述数据记录和/或重放后的磁头卸载运作。当数据记录和/或重放完成时,这对上下磁头101、102进行巡回搜索(巡回搜索是磁头一分钟横穿几条磁迹的运作)。经过3分钟后,主计算机发送一条指令(停机指令、待机指令或睡眠指令),这对上下磁头101、102移动到软盘1的最外圆周,闩锁机构381的电磁铁383的激励暂时切换为OFF,释放磁头升降机构331的磁头装载状态的保持(闩锁释放)。然后,磁头升降机构331使这对上下磁头101、102卸载。
此时的流程图表示在图35上。可以注意到为了接触磁头升降机构331的磁头装载状态的保持,主计算机可能发出三条指令,即:上述的停机指令、待机指令和睡眠指令,也可以按照这些指令把驱动模式分级为如下三类。
停机指令:在这种模式下,接着磁头卸载,但是主轴马达51转动或对电路提供电流,并可以用下一条指令进行运作。
待机指令:在这种模式下,进行磁头卸载,并且主轴马达51停止,但是对电路供电,仍然可以用下一条指令进行运作。
睡眠模式:在这种模式下,进行磁头卸载,主轴马达51停止,并且对电路的供电也切换到OFF,这样,将只执行重设指令。
无论发送哪条指令,都取决于主计算机,但是,在所有这些指令的情况下,都释放磁头装载。
图36所示的流程图表示数据记录和/或重放之后不执行3分钟的巡回搜索而由主计算机发送指令时暂时释放磁头升降机构331的磁头装载状态的情况。对于抑制软盘1和上下磁头101、102的磨损来说,这种模式仍然是更加有用的。然而,在某些情况下,访问可能被延迟,这取决于再次进行数据记录和/或重放的定时。
在图36所示的流程图中,如果在这对上下磁头101、102已经在数据记录和/或重放之后被卸载时在盘插入状态下再次进行数据记录和/或重放,就发送数据记录和/或重放指令,退盘马达80沿箭头P表示的方向朝后转动,退盘驱动销81返回到它的初始位置PP,如图20所示。然后,退盘马达80朝前转动,退盘驱动销81使磁头升降机构331进行磁头装载运作,闩锁机构281保持这种状态。
(12)触发杆的描述
接下来,将参照图37-45来描述触发杆84。如图3742所示,触发杆84由模制件制成。圆柱形支柱84a与触发杆84的支座一体形成,对中在支柱84a上的弧形锁定片84c与臂84b的中部的一个侧面形成一体,臂84b的末端84d执行盘盒的活门的开闭运作。
在现有技术的触发杆84中,由螺旋夹紧弹簧构成的触发杆返回弹簧421的螺旋部分421a被插入到支柱84a外圆周上,插入支柱84a并用与臂84b形成一体的弹簧挂钩422啮合的一端421b把它与盘盒插入检测返回杆弹簧421一起组装在机架41上的枢轴销(枢轴)85中,挂钩垫圈423链接到枢轴销85的上端,触发杆返回弹簧421的另一端与机架41的弹簧挂钩424啮合,如图45所示。然而,按照这种构成,在触发杆41被组装在机架41上时,触发杆返回弹簧421容易脱落出来,不容易进行组装,而且生产性差。
因此,在这种高容量软盘驱动器HFDD中,圆柱形支柱84a的外圆周大于现有技术中的圆柱形支柱84a的外圆周,由环形槽构成的螺旋啮合部425同轴地形成在支柱84a的内圆周上,弹簧推压部426与该螺旋啮合部425形成一体,一对弹簧啮合部427、428一体形成在螺旋啮合部425的外圆周上的两个位置处,从而形成触发杆返回弹簧421的暂停啮合部429,如图40-44所示。
当把触发杆84组装到机架41上时,触发杆返回弹簧421的螺旋线圈421a与螺旋啮合部425啮合,并被弹簧推压音426推压。如图42-44所示,使触发杆返回弹簧421的两端421b、421c与这对弹簧啮合部427、428啮合,触发杆返回弹簧421就被稳定地夹紧在触发杆84上。按照下面的步骤就可以简单而容易地进行这种组装,即:先把触发杆84与触发杆返回弹簧421一起插入;再把挂钩垫圈423连接到枢轴销85的上端;然后从弹簧啮合部428上去掉触发杆返回弹簧421的另一端421c,最后把它与机架41的弹簧啮合部424啮合。因此,这样就能使在机架41上装卸触发杆84及触发杆返回弹簧421容易得多,并且能改进生产性。支柱84a的外圆周形成在圆柱件啮合件404上,前述的板簧405的圆柱件405a与圆柱件啮合件430啮合,如图30和31所示。
按照现有技术,触发杆84的锁定片84c被构成在机架41与第一滑板57之间的空间431内,如图46所示。在HFDD高容量软盘驱动器中,由于记录容量的增大,构成在机架41的正下方形成的电路容纳空间内的电路板的基片的电路密度和厚度就必须大于现有的装置的基片的电路密度和厚度,如图39所示。因此,在高容量软盘驱动器HFDD中,机架41的正下方的电路基片的容纳空间432的厚度H1必须大于现有的软盘驱动器的容纳空间432的厚度H2。如在现有的软盘驱动器的情况下那样,当触发杆84的锁定片84c被构成在机架41与第一滑板57之间的空间431内时,驱动器主体的厚度增大的量值就是机架41的正下方的电路板的容纳空间432的厚度H1增大的量值(H1-H2=X),这就不再可能把驱动器主体的高度做成1英寸。把触发杆84的锁定片84c组装在机架41与第一滑板57之间的空间431内也会有些麻烦。
然而,在高容量软盘驱动器HFDD中,如图39所示,触发杆84的锁定片84c被设置在第一滑板57的上部,并平行于它。采用这种构成,在高容量软盘驱动器HFDD中,即使增大机架41正下方的基片容纳空间432的厚度,也能够省去或大大地缩小机架41与第一滑板57之间的空间431,从而反之了驱动器主体的厚度的增加并能实现1英寸的高度。此外,由于触发杆84的锁定片84c被设置在第一滑板57的上部,触发杆84的装卸容易,而且由于生产性的提高,能实现低成本。
上面已经描述了本发明的特定的实施例,但是,本发明并不局限于上述的实施例,基于所给出的技术构思,可以产生各种改形。例如,本发明并不局限于盒式软盘和软盘驱动器,可以应用于在各种盘形记录媒体上进行记录和/或重放的各种类型的盘驱动器。

Claims (8)

1.一种盘驱动器装置,包括:一个用来使由支架上的悬臂支撑的磁头在磁头装载位置和磁头卸载位置之间升降的磁头升降机构,在磁头装载位置上,能够记录和重放盘形记录媒体上的数据,在磁头卸载位置上,不能记录和重放盘形记录媒体上的数据;盘驱动器装置包括:
一个基本上沿垂直于悬臂的长度方向设置的磁头升降臂;
一个滑板,磁头升降臂的一端自由连接在滑板上,以便绕转轴转动;和
一个基本上平行于悬臂的长度方向的固定的导向轴,形成在磁头升降臂另一端的凸轮槽与固定导向轴相啮合;
其中,磁头升降臂从与悬臂的长度方向相交叉的方向插入到悬臂中,滑板的滑动动作使凸轮槽相对于导向轴滑动,从而使磁头升降臂从悬臂中退出来;凸轮槽使磁头升降臂绕作为中心的转轴转动,从而磁头升降臂使磁头在装载位置和卸载位置之间升降。
2.根据权利要求1的盘驱动器装置,其特征在于所述导向轴是所述支座的导向主轴。
3.根据权利要求1的盘驱动器装置,其特征在于包括一个滑板,以在相对于悬臂的长度方向倾斜的方向上插入上述磁头升降臂,从而在磁头升降臂插入悬臂内时,磁头升降臂接近磁头,而从悬臂中退出时,磁头升降臂远离磁头运动。
4.一种盘驱动器装置,包括:用来使由支座上的第一和第二悬臂支撑的第一和第二磁头在磁头装载位置和磁头卸载位置之间升降的磁头升降机构,在磁头装载位置上,能够记录和重放盘形记录媒体上的数据,在磁头卸载位置上,不能记录和重放盘形记录媒体上的数据;盘驱动器装置包括:
在盘的径向上承载支架的承载装置;
基本上垂直于第一和第二悬臂的长度方向的第一和第二磁头升降臂;
自由连接第一和第二磁头升降臂一端以便绕转轴转动的滑板;和
基本上平行于悬臂的长度方向的、与形成在第一和第二磁头升降臂另一端的第一和第二凸轮槽相啮合的固定导向轴;
其中,磁头升降臂从与悬臂的长度方向相交叉的方向插入到悬臂之间,滑板的滑动动作使第一和第二凸轮槽相对于导向轴滑动,从而使磁头升降臂从悬臂中退出来;第一和第二凸轮槽使第一和第二磁头升降臂绕作为中心的转轴转动,从而第一和第二磁头升降臂使第一和第二磁头在装载位置和卸载位置之间升降。
5.根据权利要求4的盘驱动器装置,其特征在于所述导向轴是所述支座的导向主轴。
6.根据权利要求4的盘驱动器装置,其特征在于包括滑板,用来在相对于悬臂的长度方向倾斜的方向上插入和退出第一和第二磁头升降臂,从而在第一和第二磁头升降臂插入悬臂内时,第一和第二磁头升降臂的至少一个接近磁头,而从悬臂中退出时,第一和第二磁头升降臂的至少一个远离磁头运动。
7.一种盘驱动器装置,包括:用来使由支架上的第一和第二悬臂支撑的第一和第二磁头在磁头装载位置和磁头非装载位置之间升降的磁头升降机构在磁头装载位置上,能够记录和重放盘形记录媒体上的数据,在磁头非装载位置上,不能记录和重放盘形记录媒体上的数据;盘驱动器装置包括:
设置在第一和第二悬臂之间基本上垂直于第一和第二悬臂的长度方向的第一和第二磁头升降臂;
转轴,第一和第二磁头升降臂可转动地安装在该转轴上;
基本上平行于悬臂的长度方向的轴件,该轴件与分别形成在第一和第二磁头升降臂另一端的第一和第二凸轮槽相啮合;
其中,第一和第二磁头升降臂和轴件朝与悬臂的长度方向交叉的方向相对运动,从而该轴件使第一和第二凸轮槽位移,以便使第一和第二磁头升降臂绕转轴转动,因此使第一和第二磁头在磁头装载位置和磁头卸载位置之间升降。
8.根据权利要求7的盘驱动器装置,其特征在于形成在第一和第二磁头升降臂上的凸轮槽形成在第一和第二磁头升降臂的一端处,第一和第二磁头升降臂朝悬臂的长度方向交叉的方向延伸。
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