CN85108204B

CN85108204B - 磁盘装置

Info

Publication number: CN85108204B
Application number: CN85108204A
Authority: CN
Inventors: 服部敏明; 贯真知男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-11-12
Filing date: 1985-09-28
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CA1265242A; JPS61115277A; CN85108204A; US4706142A; JPH0322677B2

Abstract

磁盘装置有一个底座，磁盘装在其上。磁头由滑架支撑，滑架装在底座上并能在落点区的制动位置和磁头位于磁盘外缘位置间移动。滑架被第一推力机构推向制动位置，锁紧部件安在底座上，可在啮含位置和非啮合位置之间移动，在啮合位置锁紧部件与制动位置的滑架啮合，以使其固定。锁紧部件被第二推力机构推向啮合位置，当线圈通电时，借线圈固定在非啮合位置。当给滑架驱动机构，线圈和驱动电机的电源被切断后，预先确定的时间内由一电源装置供电。

Description

磁盘装置

本发明涉及的是一个磁盘装置，更确切地说，涉及的是一个具有滑架（Carriage）锁紧机构的磁盘装置。

近期，安装有被称为CSS（起停触点）型磁头的磁盘装置已经投入使用，当装置未工作时，磁头和磁盘上的磁头落点区相接触着。在此种型式的磁盘装置中，磁头和磁盘对振动和冲击非常敏感。所以，当设备未工作时，锁紧磁头是必要的，这样，可以使因振动或冲击造成的危害降至最低。

通常，当该装置的电源切断时，磁头用手动操纵止动杆使其锁紧在预先确定的位置上。按照这种方法，虽然对磁头和磁盘危害的可能性能够有某种程度降低，但每次接通或是关闭装置需要操纵止动杆以便锁紧或是放松磁头，这就形成了复杂的控制。

根据一惯采用可供选择的方法，是借助于电磁线圈将磁头锁住。

概括起来说，磁头被固定在滑架上，滑架以可移动的方式放置在底座上。滑架可在停止位置和距离停止位置较远的位置之间滑动，在停止位置，磁头位于磁盘的磁头落点区。滑架通常由复位弹簧定位于制动位置。起动线圈被固定到滑架上，磁铁固定于底座上与线圈邻接。当起动线圈通以电流时，滑架借助于磁铁的连接作用沿预定的方向移动。

同时，电磁线圈固定于底座上，电磁线圈中的铁心与止动杆相连接，止动杆安装在底座上并可摆动，当滑架摆动到制动位置时，使止动杆与在滑架上形成的定位部件相啮合，一个锁紧弹簧连接着止动杆，因而，止动杆受到推力以便与滑架的定位部件相啮合。

根据磁盘装置的这种构造，在工作或者当电源接通期间，电磁线圈便通以电流以吸引铁心，铁心将克服锁紧弹簧的力使止动杆从滑架定位部件上移开，结果，滑架摆脱锁紧状态。同时，起动线圈也接通电流，使滑架克服复位弹簧的推力移到某一要求的位置。当工作结束，切断装置电源时，电磁线圈的电流消失，由于复位弹簧的作用，滑架回到制动位置。因而，滑架的定位部件和止动杆彼此磨擦啮合，使滑架借助止动杆锁紧在制动位置。

在该装置中，为了把滑架牢固地锁紧在制动位置，希望止动杆在滑架完全移动到制动位置后仍可摆动以便与滑架的定位部件相啮合。然而在该装置中，止动杆和定位部件有时在滑架到达制动位置前彼此相啮合。因此，根据这类装置，复位弹簧的推力应比锁紧弹簧的力大，以利于止动杆从定位部件处被推回原位，即使是在滑架移到制动位置之前止动杆和定位部件相啮合。然而在这种情况下，定位部件和止动杆彼此间会出现磨擦和磨损，产生碎屑。这些碎屑能够象灰尘一样粘附在磁头和磁盘上，因而有可能将磁头和磁盘损坏。为了将滑架可靠地固定在其制动位置，锁紧弹簧最好制作成具有更高的强度。然而正象前面提到的，复位弹簧的弹力必须大于锁紧弹簧的弹力。如果复位弹簧的弹力较大，那么，驱动滑架的力就要求更大一些。所以，有必要选用大块的磁铁和较大的驱动线圈，这样就导致了装置的尺寸和制造成本的增加。滑架的动作也易于滞后。

本发明是考虑了这些情况而设计的，是要提供一种在装置并未工作时能够在磁盘的磁头落点区可靠地固定磁头的磁盘装置，而无需使用任何庞大的磁头驱动系统。

为了实现上述目标，相应于本发明的磁盘装置包括一个底座，其上装有磁盘，磁盘的驱动装置安装在底座上，使磁盘在其上旋转;该装置还包括一个磁头，一个滑架，磁头用于在磁盘上记录和重放信号;滑架用于支撑磁头，并安装在底座上，能够在磁头位于磁盘上磁头落点区的制动位置和磁头位于磁盘边缘表面部位的位置之间移动;滑动的驱动装置用于驱动滑架;第一个推力装置用于把滑架推到其制动位置;一个锁紧部件安装在底座上并使其在啮合位置和远离滑架运动路线的非啮合位置间移动，啮合位置正是锁紧部件与制动位置的滑架相啮合，并将其固定的位置;第二个推力装置用于将锁紧部件推向啮合位置;定位装置当其被通电时用于将锁紧部件固定在其非啮合位置;电源装置用于在供给磁盘驱动装置，滑架驱动装置和定位装置的电源被切断后的一个预先确定的时间内给定位装置通以电流。

下面是附图的简要说明。

图1至图4表示的是根据本发明的一个具体实施方案，即磁盘装置，其中图1是表示该装置局部剖视的平面图;图2是类似于图1的平面图，此外还表示出了锁紧机构;图3是驱动电路的线路图;图4是说明该装置的各种工作状态的平面图;图5是一个局部剖视的平面图，表示了根据本发明的另一个具体实施方案。

下面是较佳实施方案的详细描述。

本发明的较佳实施方案参考附图详细描述。

如图1所示，磁盘装置设有底座10，底座10包括框架部分14，其上装有磁盘12。磁盘驱动装置的直流电机16固定在底座10上，磁盘12与电机轴16同轴固定在轴18上以便于旋转。

滑架座20固定于底座100上，其上装有滑架22。滑架22包括滑架体26，并装于滑架座20上，以便绕轴24振动，磁头臂杆28由滑架体26上伸出。用于计数和存储信息的磁头30固定在磁头臂杆28延伸的端部，并面向磁盘12靠近中部的表面。起动线圈32和磁铁34构成使滑架22绕轴24摆动的滑架驱动装置。

从滑架体26伸出一个制动销36，它能够与一对第一制动器38和第二制动器39啮合。这两个制动器作为制动装置安装于滑架座20上。因而滑架22的移动被限制在图1所示的制动销36与制动器38啮合的位置和参照图4所示的制动销36与制动器39啮合的位置之间。当滑架22处于制动位置时，磁头30位于磁盘12的磁头落点案或更靠近磁盘12中部的侧面上。当滑架22处于制动销36与制动器39啮合的位置时，磁头30位于磁盘12的外缘侧面或磁盘的数据区域上。压缩螺旋弹簧44作为第一个推力装置在滑架体26和固定在底座10上的弹簧座42之间张紧。因而，滑架22被弹簧44推向制动位置。

如图2所示，支撑板46固定在底座10和滑架座20上，并处于制动器38和39之上。锁紧臂48安装在支撑板46上，并可以围绕中部的支撑轴50摆动。电磁线圈52作为定位机构被固定在支撑板46上，与电磁线圈52相配合的滑阀54用销子56固定在锁紧臂48的一端。在锁紧臂48的这一端形成一制动齿58，而能与制动齿58相啮合的凸块60的啮合切口62从滑架体26延伸出来。当滑架22移向制动位置时，制动齿58使其与凸部60连接的啮合切口62相啮合。压缩螺旋弹簧64作为第二个推力装置在支撑板46和锁紧臂48的另一端之间张紧。因而锁紧臂48由弹簧64推向啮合位置，与滑架22的连接凸块60相啮合。当电磁线圈52激磁时，锁紧臂48可借助滑阀54摆动，并移到滑架22或滑架的连接凸块60运动轨迹的非啮合位置。磁盘12、滑架22，电磁线圈52及类似部件由固定于底座10上的护罩65密封起来。

电机16，起动线圈32和电磁线圈52被连接到驱动电路66作为动力供应装置。驱动电路66的构成如图3所示。

直流电机16包括一个具有环状磁铁104的转子和一个安置在转子外围的具有三个磁极线圈105，106，107的定子。线圈106，107的设计是为了产生具有相位差的电动势。三个霍耳电池101，102和103被安排在转子的外边，而转子的旋转位置是根据转子旋转过程中与之有关的磁通量的变化来测定的。为响应从外部提供的用于磁盘12旋转的起动信号（图3中标出的START），电机驱动电路108的输出电压便降低。因而，驱动电路108给出一个驱动信号使继电器109通以电流。当继电器109被通以电流时，来自电源+V的驱动电流使直流电机16起动。继电器109包含一对触点，N01和N02，其电流由电源+V提供，继电器还包括另一对触点NC1和NC2，它们分别与晶体管111和110的集电极相连接，还有一对触点C1和C2，它们与驱动信号的控制相一致并使之于与触点N01和N02或者NC1和NC2交替地连接。在图3所示的状态中，电机驱动电路108的输出电平较高。

晶体管110，111和112的基极分别与电平变换电路113，114和115相连接。晶体管110，111和112的发射极与晶体管116的集电极相连接。晶体管116的发射极通过电阻器117接地，而它的基极与伺服控制电路118相连接。产生转动信号的电路119用于给电平变换电路113，114和115和伺服控制机构118提供信号，并与由霍耳电池101，102和103测定的电机16的转子104的转动位置的检测信号相一致。二极管120，121，122，和123组成一个桥式整流电路125。二极管121和122间的节点是接地的，而二极管120和121间的节点与继电器109的触点C1和C2以及电机16的三个定子线圈105、106和107的每一个的一端相连接。而线圈105，106和107的另一端分别与晶体管112，110和111的集电极相连接。二极管120和123之间的节点与直流电磁线圈52相连接，而二极管122和123之间的节点与晶体管112的集电极相连接。当磁盘装置未工作时，继电器109形成短路用于连接从电机16中的三个线圈105，106和107能产生电动势相位差的两个线圈106和107。

磁盘装置以这种方式工作的示意说明将在下面描述。

图1和图2表示该磁盘装置处于未工作状态。在这种状态下，滑架22的接合凸部60及连接的凹部62和锁紧臂48的制动齿58彼此相互啮合，锁紧臂48借助弹簧64的弹力被压向啮合凸块60。结果，滑架22如图1和图2所示被限定于制动位置，并且防止由振动和冲击造成的转动。此外，在这种情况下，磁头30位于磁盘12的磁头落点区40上。

当起动信号加到驱动电路66的输入端而电机驱动电路108的输出端下降时，继电器109的触点NO1和NO2分别与继电器中的触点C1和C2相接。结果，从电源+V出来的电流通过继电器109施加给二极管120，因此，电磁线圈52通过电流。滑阀54立即被移入电磁线圈52中，与滑阀54接合的锁紧臂48克服弹簧64的推力围绕轴50按顺时针方向摆动，从而，移向非啮合位置。锁紧臂48上的制动齿58从接合凸块60及其上的定位凹部62处分离，从而使滑架22从锁紧位置上放松。滑架22可围绕轴24摆动，磁头30移到磁盘12上的某一位置。这种状态如图4所示。

从电源+V经过继电器109传导的电流同时传送到线圈105，106和107。与从霍耳电池101，102和103检测的信号相一致。产生旋转信号的电路119为电平交换电路113，114和115提供了时序信号以使线圈105，106和107通以电流。在同时，旋转信号产生电路109为伺服电路118提供旋转信号。如果直流电机16的转速比预定的速度低，伺服控制电路118便给晶体管116施加高的电压，使其接通。因此，电平交换电路113，114和115分别向晶体管110，111和112施加电压。使其开动，所以，电流经线圈105，106和107使电机16的转速得到调节。在这种情况下，晶体管110，111和112并不同时接通，而是由产生旋转信号电路119的时序信号有顺序地通以电流得到控制。当电机16开始旋转时，霍耳元件101，102和103发出转子104的转动位置检测信号到产生信号电路119。根据转动的位置检测信号，电路119给出预先确定到电平变换电路113，114和115及伺服控制电路118。当起动信号升高以使电源被切断或电源开关（未画出）被关闭时，继电器109的触点NC₁和NC₂分别与触点C₁和C₂相连接，如图3所示结果，线圈106和107被继电器短路，并产生不同相位的电动势。这个短路引起的自身电流使其反馈制动。同时，在线圈105中产生感应电动势，并且它的电压施加到二极管122和123之间的节点和二极管120和121之间的节点。如果线圈105的端部A和B分别为正和负时，则电流通过二极管120电磁线圈52地和二极管122，从A流向B。因而，如果电源+V被切断，电流一直通过电磁线圈直到电机16的转速减小到预先确定的水平。同时，锁紧臂48借助于滑阀54固定在非啮合位置。在电源+V关闭的时刻，滑架22由弹簧44的作用能围绕轴24顺时针摆动，并达到制动位置，在该位置，制动锁36与制动器38耦合。因为反馈制动是由线圈106和107完成的，电机16的转速逐渐降低。当电机16的转速降到预先确定的水平时，由此在线圈105产生的感应电动势也相应地降低，所为滑阀54在固定锁紧臂48克服弹簧64的推力的状态下失去作用。相应地，锁紧臂48靠弹簧64的作用摆动到啮合位置。这时，滑架22已经移动到制动位置，所以锁紧臂48的制动齿58与凸块60及连接的啮合切口62相啮合，导致锁紧臂48保持在上述的啮合的位置。因而，锁紧臂48限制了滑架22的摆动，并使滑架锁定在制动位置。

根据这种方式构成的磁盘装置锁紧臂48由驱动电路66的作用被移动到啮合位置以便与移动到制动位置的滑架22相啮合。因此，滑架22能被可靠地固定在制动位置而并不与锁紧臂到达制动位置前相啮合，也并不因为在接合凸块60和制动齿58之间的磨损而产生碎屑。更进一步，为使滑架22复位的弹簧44的强度不需要很高，驱动线圈32和磁铁34的尺寸不需要增加，就能够使滑架22或磁头30的运动加速。然而，用于推动锁紧臂48的弹簧64的强度可以增高，以便使滑架22在制动位置固定得更为可靠。这样，滑架22和磁头30能可靠地防止由于振动或冲击造成的松动，降低了磁头30和磁盘12损坏的可能性。在电源切断后，电磁线圈52由于电机16产生的感应电动势被激磁，所以，没有必要提供其它专用电源。

还应该明白，本发明并不仅仅限于上面描述的具体实施方案，它可由在技术领域的技术人员进行各种各样有效的变化和修改，而不离开本发明的精神或范围。

例如，在上述的具体实施方案中，滑架是摆动型式的。然而，如图5所示，滑架可以选用一种直线型的。根据第二种具体实施方案，滑架22的机体滑架体借助于轴承70支撑在底座10上的一对平行导轨68上。滑架体26在如图5所示的制动位置和磁头30位于磁盘12外缘表面的位置之间沿导轨68作线性运动。当滑架22处于制动位置时，从滑架体延伸出来的接合凸块60，与锁紧臂48的制动齿58啮合，锁紧臂48安装在底座10上，可摆动，至于其它部件的安排，第二种实施方案与上边描述的第一种实施方案相同。因此，在图5中，使用与另一实施方案相同的编号表示该实施方案的相同部分。

以这种方式构成的第二种实施方案，提供了与第一种实施方案相同的作用和效果。

在上边描述的实施方案中，电磁感应线圈是在电源切断后由电机产生的感应电动势来激磁的。然而，用另一种方法，电磁线圈可以借助于电容器来激磁。而且，电机的线圈也不限于3组，可以根据需要而增加。

+

Claims

1、用于在具有磁头落点区的磁盘上记录和复制信号的一个磁盘装置，包括：

一个底座，上面装有磁盘;

磁盘驱动装置，该装置安装在底座上，用于使底座上的磁盘旋转;

用于在磁盘上记录和复制信号的磁头;

支撑磁头并安装在底座上的滑架，以使磁头在磁盘上磁头落点区的制动位置和在磁盘外缘侧面的位置之间移动;

用于驱动滑架的滑架驱动装置;

用于将滑架推向其制动位置的第一个推力装置;

安装于底座上的锁紧部件，使其可在啮合位置和离开滑架运动路线的非啮合位置之间移动，在该啮合位置上锁紧部件把滑架啮合在制动位置并将其保持在该位置中;

用于将锁紧部件推向啮合位置的第二个推力装置;

当通电时用于使锁紧部件固定在非啮合位置的定位装置;以及电源装置，当加在磁盘驱动装置、滑架驱动装置和定位装置上的电源被切断之后，在一预定期间内产生电力。

其特点为：

上述电源装置与定位装置电连接，在供给磁盘驱动装置和定位装置的电源切断后，对定位装置供电，从而使锁紧部件保持在非啮合位，直至滑架移到制动位置止，藉此，当滑架移到制动位置后锁紧部件移向啮合位置，并将滑架锁定在该位置。

2、根据权利要求1的磁盘装置，特点在于所说的滑架可在制动位置和磁头位于磁盘的外缘侧的位置之间摆动。

3、根据权利要求1的磁盘装置，特点在于所说的滑架可在制动位置和磁头位于磁盘的外缘侧的位置之间直线运动。

4、根据权利要求1的磁盘装置，特点在于所说的滑架包括一个具有保持凹口的接合凸块，上述的锁紧部件可在啮合位置和非啮合位置之间摆动，并包括一个能够在啮合位置与保持凹口相啮合的保持部位。

5、根据权利要求1的磁盘装置，特点在于所说的滑架驱动装置包括一个安装于滑架上并连接到动力供应装置的驱动线圈和一个固定在底座上并面对驱动线圈的磁铁。

6、根据权利要求1的磁盘装置，进一步的特点在于包含保持装置，用于限制滑架在制动位置和磁头位于磁盘的外缘侧的位置之间的运动;上述的保持装置包括一个从滑架伸出的制动部件，一个固定在底座上并应用于当滑架移动到制动位置时与制动部件相啮合的第一制动器，和固定于底座上并应用于当滑架移到磁头位于磁盘外缘侧的位置时与制动部件相啮合的第二制动器。

7、根据权利要求1的磁盘装置，特点在于上述的定位装置包括一个与锁紧部件连接的滑阀和用于推动滑阀的电磁线圈。