DE19637953B4

DE19637953B4 - Plattenantriebsgerät eines Festplattenantriebs

Info

Publication number: DE19637953B4
Application number: DE19637953A
Authority: DE
Inventors: Young-Sub Suwon Ahn
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2016-09-18
Also published as: DE19637953A1; JPH09167430A; KR970050876A; KR0183153B1

Abstract

Magnetplattenantriebsgerät eines Festplattenantriebs (10), welches aufweist:
eine durch eine gedruckte Schaltkreisleiterplatte (PCB, 11) gebildete Basis eines Antriebs (10),
wobei auf der Schaltkreisleiterplatte (PCB, 11) eine ringförmige, gemusterte Spule (14a) zum Erzeugen eines magnetischen Felds zur Drehung einer Platte (15) sowie ein die Platte an der Schaltkreisleiterplatte drehbar haltendes Spindellager (12) angebracht ist;
einen Permanentmagneten zum Erzeugen eines mit dem magnetischen Feld der gemusterten Spule in Wechselwirkung tretenden magnetischen Feldes, welcher auf der der Schaltkreisleiterplatte zugewandten Oberfläche der Speicherplatte (15) auf einem konzentrischen Kreis an der Platte angebracht ist, und
das magnetische Feld abschirmende Materialien (19), welche auf der von der mit dem Permanentmagnet versehenen Oberfläche verschiedenen Oberfläche der Platte kreisförmig dem Permanentmagneten gegenüberliegend befestigt sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetplattenantriebsgerät eines Festplattenantriebs, wobei der Antrieb durch Wechselwirkung mit magnetischen Feldern hervorgerufen wird. Solche Festplattenantriebe werden z.B. in Laptops eingebaut.

In der EP 0 574 074 A2 ist ein Festplattenantrieb dargestellt, bei dem die Festplatte an einem zentralen Permanentmagneten angebracht ist, an dem das Drehlager der Festplatte angebracht ist. Zwischen dem Permanentmagneten und der die Daten tragenden Platte ist ein leicht magnetischer Körper vorgesehen, an dem die Festplatte befestigt ist, und der eine gewisse Abschirmung des Magnetfeldes des Permanentmagneten gewährleisten soll. Axial oberhalb und unterhalb des Permanentmagneten sind Spulen vorgesehen, die in Wechselwirkung mit dem Magneten die Festplatte antreiben. Die Spulen sind an einem Gehäuse vorgesehen, das aus leicht magnetischem Material besteht. Wegen der vielen auf engem Raum angeordneten magnetischen Teile besteht die Möglichkeit, dass der magnetisch empfindliche Datenträger störend beeinflusst wird.

Die DE 31 12 203 A1 beschreibt eine optische Plattenanordnung, bei der ein optischer Datenträger mit Permanentmagneten versehen ist. Auf einem tragenden Gehäuse sind Spulenkörper gegenüber dem Permanentmagneten aufgebracht, die in Wechselwirkung mit dem Magneten die Platte antreiben. Dabei sind die Spulen außerhalb des Gehäuses der Platte vorgesehen, so dass die Anordnung insgesamt mehr Platz beansprucht.

In der JP 1-295647 A ist ein Festplattenantrieb beschrieben, bei dem eine Wickelspule an einer Innenwand eines Gehäuses angebracht ist. In dem Gehäuse befindet sich ein Rotor mit einem Permanentmagneten, welcher in Wechselwirkung mit der Spule die Drehung einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Platte bewirkt. Die Spule ist in abschirmenden Materialien eingebettet. Ein Lager der Speicherplatte ist an der der Spule gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angebracht, wobei sich die Lagerachse durch das Gehäuse hindurch zum Halten der Platte außerhalb des Gehäuses erstreckt. Zwischen dem Permanentmagneten innerhalb des Gehäuses und der Speicherplatte außerhalb des Gehäuses ist die Spule etwa sandwichartig angeordnet.

Ein weiteres Magnetplattenantriebsgerät ist in der DE 41 39 876 A1 beschrieben.

In den 6 und 7 ist ein weiterer Plattenantrieb gemäß dem Stand der Technik beschrieben, der z. B. als Hilfsspeicher in Laptop-Computern einbaubar ist.

Ein herkömmlicher Plattenantrieb 30 weist einen Spindelmotor 32 auf, der auf einer Seite einer Basis 31 befestigt ist, zum Drehen unter einer hohen Geschwindigkeit durch Wechselwirkung einer inneren Spule 32a und eines Permanentmagneten 32b; eine Platte 34, ein Informationsspeichermedium, das fest mit einer Klammer 33 mittels verschiedener Schrauben auf einer Nabe des Spindelmotors 32 gesichert ist, und zwar zum Drehen durch den Spindelmotor 32; einen magnetischen Kopf 35 zum Aufzeichnen von Informationen auf oder zum Reproduzieren der aufgezeichneten Informationen von der Platte 34; einen Aktuator 38, der so befestigt ist, dass er an einem Drehlager 36 befestigt ist, das auf der Basis 31 gebildet ist, um mit dem Drehlager 37 zu drehen, einschließlich des magnetischen Kopfs 35 an einem Ende davon und einer Haspel oder Spule 38a zum Antrieb an dem anderen Ende davon; und einen Schwingspulenmotor auf, der aus einer Kombination mit der Haspel oder der Spule 38a des Aktuators 38, einem Permanentmagneten 38b und einem oberen und einem unteren Joch, 39a, 39b, aufgebaut ist, wobei nicht nur diese Bestandteilselemente durch die Basis 31, wie dies vorstehend beschrieben ist, getragen werden, sondern auch durch eine Abdeckung 40 abgedeckt sind, um zu verhindern, dass sie durch äußere Einflüsse beschädigt werden, und eine gedruckte Schaltkreisleiterplatte 41 und elektrische Komponenten aufgrund der Notwendigkeit, den gesamten Systemschaltkreis zu steuern, sind vorhanden.

Wenn der Plattenantrieb 30, der so, wie vorstehend, aufgebaut ist, eingeschaltet wird, wird der Spindelmotor 32 durch ein Drehmoment gedreht, das durch eine Wechselwirkung der Spule 32a, in der Strom durch Steuerung des Steuerschaltkreises fließt, und des Permanentmagneten 32b bewirkt wird. Demgemäss wird die Platte 34 gedreht. Auch wird der Aktuator 38 um das Drehlager 36 durch ein Drehmoment gedreht, das durch die Wechselwirkung der Spule 38a, in der Strom fließt, durch Steuerung des Schaltkreises und eines Permanentmagneten 38b bewirkt wird, der auf dem unteren Joch 39b befestigt ist, um dadurch zu bewirken, dass der magnetische Kopf 35 an einer Vorderseite bewegt wird, um eine Position zu suchen. Hierbei wird ein Aufzeichnen/Reproduzieren von Daten durch Wechselwirkung zwischen dem Kopf 35 und der Platte 34 durchgeführt, d.h. ein Aufzeichnungs/Reproduziervorgang wird mit dem Kopf 35 durchgeführt, indem er durch einen Lager- bzw. Trageeffekt angehoben wird, der durch eine Luftströmung auf der Plattenoberfläche verursacht wird, die durch Drehung der Platte 34 unter hoher Geschwindigkeit und indem sie bewegt wird, während ein minimaler Spalt beibehalten wird, erzeugt wird.

In einem herkömmlichen Plattenantrieb, wie er vorstehend beschrieben ist, ist die Berücksichtigung, dass der Spindelmotor zum Drehen der Platte eine komplexe Struktur und einen großen Befestigungsraum erfordert, ein wesentliches Bestandteilselement, das nicht beseitigt werden kann; obwohl der Spindelmotor einen großen Befestigungsraum benötigt, muss er befestigt werden, wobei dies ein Problem im Hinblick auf einen Trend zu einer erhöhten Kapazität und Dichte ebenso wie zu einem reduzierten Gewicht und Größe oder einem verdünnten Profil wurde, mit dem Problem, dass sich das Volumen in dem gesamten Antriebssystem erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Magnetplattenantriebsgerät eines Festplattenantriebs zu schaffen, der bei einfachem, platzsparendem Aufbau einen wirksamen Antrieb der Festplatte bei gutem Schutz der Daten vor Einflüssen der benachbarten Bauteile gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.

Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in weiterem Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besprochen. Es sollte angemerkt werden, dass dieselben Komponenten in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen überall dort, wo es möglich ist, tragen.
1 zeigt eine Draufsicht eines Festplattenantriebs.
2 zeigt eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer gedruckten Schaltkreisleiterplatte als ein wichtiges Teil in 1 darstellt.
3A zeigen schematische Ansichten, die den Aufbau einer Platte als ein und 3B wichtiges Teil in 1 darstellen.
4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Platte, die eine andere Ausführungsform der 3 darstellt.
5 zeigt eine Querschnittsansicht einer Platte, die eine erfindungsgemäße Ausführungsform zur Verwendung in einem Festplattenantrieb nach 1 darstellt.
6 zeigt eine Draufsicht eines herkömmlichen Festplattenantriebs.
7 zeigt eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie A-A in 6 vorgenommen ist.
DETALLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Um die Funktion des Plattenantriebsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zu studieren, wird der gesamte Aufbau eines Festplattenantriebs 10 unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben, wobei der Antrieb 10 eine Basis mit einer gedruckten Schaltkreisleiterplatte (PCB) 11 bildet, die mit allen Arten von Schaltkreisen und elektrischen Komponenten versehen ist. Die PCB 11 ist in einem Vielschicht-Typ gebildet, so dass das Spindellager 12 und das Drehlager 13 für die drehbare Halterung auf einer Seite davon jeweils gebildet sind. Strukturierte Spulen 14a, 14b, im Folgenden „gemusterte" genannt sind, zum Erzeugen eines magnetischen Felds in einem Vielschicht-Typ um das Spindellager 12 und das Drehlager 13 herum gebildet. Eine Platte 15 als ein Speicher ist auf dem Spindellager 12 der PCB 11 gebildet, um sich mit einem Lager 16a zu drehen, und der Permanentmagnet 15a, der ein magnetisches Feld erzeugt, ist auf einem konzentrischen Kreis innerhalb der Platte 15 befestigt, und zwar entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu der gemusterten Spule 14a, um das Spindellager 12 herum, wodurch ein Drehmoment durch Wechselwirkung der gemusterten Spule 14a und des Permanentmagneten 15a erzeugt wird. Hierbei wird die Platte 15 aufgrund des Drehmoments gedreht, das so erzeugt wird, wie vorstehend beschrieben. Auch ist ein Aktuator 17 auf dem Drehlager 13 der PCB 11 gebildet, um mit einem Lager 16b zu drehen. Lese/Schreibköpfe 18 zum Aufzeichnen von Daten auf oder Reproduzieren der aufgezeichneten Daten von der Platte 15 sind an einem Seitenvorderende des Aktuators 17 befestigt, und der Permanentmagnet 17a zum Erzeugen eines magnetischen Felds ist an der anderen Seite davon gebildet, und zwar entgegengesetzt zu der gemusterten Spule 14b um das Drehlager 13 herum, um dadurch den Aktuator 17 durch Bewirken eines Drehmoments zu drehen, das durch Wechselwirkung des Permanentmagneten 17a und der gemusterten Spule 14b erzeugt wird.
Weiterhin sind, um ein magnetisches Feld, das von dem Permanentmagneten 15a produziert wird, das auf der Platte 15 befestigt ist, und der gemusterten Spule 14a auf der PCB 11 abzufangen bzw. abzuschirmen und dann den Einfluss des magnetischen Felds auf den Speicherbereich der Platte 15 und die Köpfe 18 zu minimieren, Materialien 19 zum Abschirmen des magnetischen Felds (Ferrit-Perlen, usw.) um die gemusterte Spule 14 herum befestigt. Auch ist eine Abdeckung 20 zum Schützen und hermetischen Abdichten des Antriebs 10 vorgesehen.
In der Anordnung eines magnetischen Pols des Permanentmagneten 15a, auf der Platte 15 eines Festplattenantriebsgeräts 10 befestigt, das so, wie vorstehend beschrieben, aufgebaut ist, wie dies in 3A dargestellt ist, ist der Permanentmagnet 15a, der integral gebildet ist, auf der Oberfläche eines konzentrischen Kreises innenseitig der Platte 15 durch Anbonden befestigt und die magnetischen (N-S) Pole des Permanentmagneten 15a sind durch Verbinden dann als nächstes miteinander angeordnet, allerdings in einer solchen Art und Weise, dass ein unterschiedlicher Magnetpol zwischen zwei identischen magnetischen Polen angeordnet ist. Auch können, wie in 3B dargestellt ist, die magnetischen Pole in einer solchen Art und Weise angeordnet werden, dass nur identische Pole gegenüberliegend zueinander beginnen, und zwar durch Unterteilen des Permanentmagneten 15a in verschiedene Teile.
Auch ist bei der Befestigung des Permanentmagneten 15a auf der Platte 15, wie dies in 4 dargestellt ist, eine Nut 15b zum Befestigen durch Verzahnen der Oberfläche eines konzentrischen Kreises innenseitig der Platte 15 in einer vorbestimmten Tiefe gebildet, die mit der Breite des Permanentmagneten 15a übereinstimmt, der wiederum in der Nut 15b durch Anbonden befestigt ist. Hierbei können zur Anordnung der magnetischen Pole des Permanentmagneten 15a alle zuvor beschriebenen Anordnungsverfahren herangezogen werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform nach 5 wird, und zwar zur Unterdrückung des von dem Permanentmagneten 15a produzierten magnetischen Felds der Permanentmagnet 15a auf der Unterseite, d.h. der der Schaltkreisleiterplatte zugewandten Oberfläche der Platte 15 durch Anbonden befestigt. Die das magnetische Feld abschirmenden bzw. abfangenden Materialien 19 sollen verhindern, dass das magnetische Feld, herausfließt und sind auf der anderen Oberfläche kreisförmig dem Permanentmagneten gegenüberliegend, befestigt. Zur Anordnung eines magnetischen Pols des Permanentmagneten in diesem Fall können alle zuvor beschriebenen Typen von Anordnungsverfahren ebenfalls herangezogen werden.
Die Arbeitsweise und der Effekt des Plattenantriebsgeräts eines Festplattenantriebs, der wie vorstehend aufgebaut ist, werden nachfolgend erläutert werden.
Bei der Verwendung des Antriebs, wenn er eingeschaltet wird, produziert der Strom, der durch einen Motorantriebsschaltkreis der PCB 11 erzeugt wird, ein magnetisches Feld, wobei es durch eine gemusterte Spule 14a hindurchführt, und das magnetische Feld, das entsprechend hierzu produziert ist, bewirkt, dass ein Drehmoment durch Wechselwirkung mit dem magnetischen Feld erzeugt wird, das von dem Permanentmagneten 15a produziert wird, der an der Platte 15 befestigt ist, um dadurch die Platte 15 durch einen schmierenden Vorgang eines Lagers 16a um ein Spindellager 12 herum zu drehen.
Hierbei verhindern, unter Bilden einer PCB 11 in einem Vielschicht-Typ, um das Drehmoment der Platte 15 zu erhöhen, und demzufolge Laminieren einer gemusterten Spule 14a, um die Zahl der Wirkspule aufgrund der gemusterten Spule zu erhöhen, die an jeder Schicht platziert ist, was ermöglicht, dass ein Dreheffekt verstärkt wird, und auch verhindern die das magnetische Feld abschirmenden Materialien, dass magnetische Felder von dem Permanentmagneten 15a auf der Platte 15 und der gemusterten Spule 14a auf der PCB 11 produziert werden, die die Platte 15 und die Köpfe 18 beeinflussen bzw. in Wechselwirkung treten.
Wie vorstehend dargestellt und beschrieben, liefert das Plattenantriebsgerät eines Festplattenantriebs gemäß der vorliegenden Erfindung die Vorteile, ein Befestigen eines Permanentmagneten zur Erzeugung eines magnetischen Felds, um ein Drehmoment zu erhalten, auf einem konzentrischen Kreis innerhalb der Platte, und ein Drehen der Platte mit einem Drehmoment, das durch Wechselwirkung des magnetischen Felds, das von der gemusterten Spule auf der PCB erzeugt ist, und demjenigen, das von dem Permanentmagneten auf der Platte hervorgerufen ist, ermöglichen, dass ein Befestigungsraum (Dicke) merkbar reduziert wird, um dadurch zu realisieren, den Antrieb schlanker zu gestalten, und eine Realisierung der Ausführung und Drehung zu erleichtern.

Claims

Magnetplattenantriebsgerät eines Festplattenantriebs (10), welches aufweist: eine durch eine gedruckte Schaltkreisleiterplatte (PCB, 11) gebildete Basis eines Antriebs (10), wobei auf der Schaltkreisleiterplatte (PCB, 11) eine ringförmige, gemusterte Spule (14a) zum Erzeugen eines magnetischen Felds zur Drehung einer Platte (15) sowie ein die Platte an der Schaltkreisleiterplatte drehbar haltendes Spindellager (12) angebracht ist; einen Permanentmagneten zum Erzeugen eines mit dem magnetischen Feld der gemusterten Spule in Wechselwirkung tretenden magnetischen Feldes, welcher auf der der Schaltkreisleiterplatte zugewandten Oberfläche der Speicherplatte (15) auf einem konzentrischen Kreis an der Platte angebracht ist, und das magnetische Feld abschirmende Materialien (19), welche auf der von der mit dem Permanentmagnet versehenen Oberfläche verschiedenen Oberfläche der Platte kreisförmig dem Permanentmagneten gegenüberliegend befestigt sind.
Magnetplattenantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei die das magnetische Feld abschirmenden Materialien (19) Ferrit-Material umfassen.
Magnetplattenantriebsgerät nach Anspruch 1, wobei der Permanentmagnet (15a) auf der Platte (15) durch Klebemittel befestigt ist.