DE3228150C2

DE3228150C2 -

Info

Publication number: DE3228150C2
Application number: DE3228150A
Authority: DE
Inventors: Kenji Tokio/Tokyo Jp Kogure; Takao Tokorozawa Saitama Jp Kakizaki; Yasunaga Tokio/Tokyo Jp Mitsuya; Shigemitsu Tokorozawa Saitama Jp Oguchi; Koji Tokorazawa Saitama Jp Otani
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1981-07-30
Filing date: 1982-07-28
Publication date: 1988-05-19
Also published as: FR2510798B1; GB2103430A; DE3228150A1; US4544972A; GB2103430B; FR2510798A1; JPS5823362A; JPS6346905B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Vorrichtung dieser A rt ist in der DE-OS 27 23 140 beschrieben. Die feststehende Welle nimmt an der Schwenkbewegung nicht teil und kann daher auch ohne Einschränkung sehr stabil ausgebildet werden, womit unerwünschte Vibrationen der Schreib-Lese-Köpfe reduziert werden. Die bewegliche Masse der Rotor-Spulen ist klein. Grundsätzlich sind jedoch alle Zugriffsarme zu einem einzigen Zugriffskamm zusammengefaßt, der an einem einzigen Rotations träger sitzt. Um also beispielsweise die dritte Spur der obersten Magnetplatte und die fünfte Spur der untersten Magnetplatte zu lesen, muß der komplette Zugriffskamm jeweils der Reihe nach auf die dritte und dann auf die fünfte Spur eingestellt werden und so weiter. Zum einen ist daher die Schwenk geschwindigkeit begrenzt, weil stets der ganze Zugriffskamm beschleunigt und (positionsgenau) gestoppt werden muß und zum anderen geht viel Zeit durch die sequentielle Ansteuerung verschiedener Spuren verloren. Die Zugriffs geschwindigkeit ist daher beim Bekannten unbefriedigend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Zugriffsgeschwindigkeit bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zu erhöhen, ohne die Abmessungen bzw. das Bauvolumen zu vergrößern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Teilung in unabhängig voneinander einstellbare Gruppen von Zugriffsarmen hat zur Folge, daß die jeweils zu bewegende Masse kleiner ist. Das Beschleunigen und Abstoppen erfolgt dadurch schneller und auch präziser, denn durch die kleinere Masse vermindert sich auch die Überschwingtendenz. Weiterhin können unterschiedliche Spuren der verschiedenen Gruppen parallel, d.h. gleichzeitig, angesteuert werden, woraus ein hoher Zeitgewinn resultiert. Die Zugriffsgeschwin digkeit wird also erheblich gesteigert, ohne daß das Bauvolumen der Vorrichtung sich merklich vergrößert.

Durch die weiterbildenden Merkmale des Anspruchs 2 erreicht man eine Platz einsparung, womit enger zueinander stehende Zugriffsarme und/oder eine größere Zahl von Dauermagneten (Reihenschaltung) ermöglicht werden, wobei letzteres höhere Feldstärken und damit dünnere und leichtere Spulen zur Folge hat. Auch die Teilung in unabhängige Kammgruppen wird dadurch konstruktiv erleichtert.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 3 bis 5 angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in teilweise geschnittener Seitenansicht,

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in teilweise geschnittener Draufsicht,

Fig. 4 eine Schnittansicht des Schwenkantriebs der Vorrichtung von Fig. 1,

Fig. 5 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen der Beschleunigung der Schwenkantriebe und der maximalen Auslenkung der Zugriffsarm Gruppen bei der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt,

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 7 eine der Fig. 4 entsprechende Schnittansicht des Ausführungsbei spiels von Fig. 6,

Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht gemäß einer dritten Variante der Erfindung,

Fig. 9 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht gemäß der dritten Variante von Fig. 8,

Fig. 10 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht gemäß einer vierten Variante der Erfindung,

Fig. 11 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht gemäß der vierten Variante von Fig. 10.

Eine Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 bis 3 hat eine stationäre Welle 12, die starr an einem Untergestell 11 befestigt ist, sowie zwei Gruppen 15, 16 von Zugriffsarmen 21 A bis 21 D, die auf der Welle 12 unabhängig voneinander drehbar gelagert sind. Da die Gruppen 15 und 16 identisch sind, kann sich die Beschreibung auf die Gruppe 16 als Beispiel beschränken.

Die Gruppe 16 umfaßt einen zylindrischen Rotationsträger 20, der drehbar auf der Welle 12 montiert ist, und zwar durch ein Paar senkrecht im Abstand übereinander angeordnete Lager 18, 19. Ferner ist vorgesehen eine Vielzahl von parallelen Zugriffsarmen 21 A bis 21 D, die sich radial erstrecken. Ferner ist ein Spulenträgerarm 24 vorgesehen, der sich entgegengesetzt zur Richtung der Zugriffsarme 21 A bis 21 D erstreckt und der eine flache Spule 23 trägt. Die Zugriffsarme 21 A bis 21 D haben eine rahmenartige Platinengestalt, um Gewicht zu sparen. Ein oder zwei Schreib-Lese-Köpfe 22 sind in Öffnungen an ihren Enden montiert. Wie Fig. 3 zeigt, ist jeder der Zugriffsarme 21 A bis 21 D durch Bolzen 26 mit dem Rotationsträger 20 verbunden.

Wie Fig. 2 zeigt, hat der Spulenträgerarm 24 einen etwa L-förmig gestuften Querschnitt, mit einem Ansatz 24 a, der an der äußeren Wand des Rotations trägers 20 stützend anliegt, mit einem radial abstehenden flachen Bereich 24 b, der durch Schrauben 27 (Fig. 3) fest mit einem radialen Flansch 20 a des Rotationsträgers 20 verbunden ist und schließlich mit einem stufenförmig dazu abgesetzten radialen sektorförmigen Trägersegment 24 c an dessen Unterseite eine Nut 24 d eingearbeitet ist, die die flache Spule 23 aufnimmt. Die flache Spule 23 hat etwa dreieckige Gestalt mit abgerundeten Ecken und einen recht winkligen Querschnitt. Sie ist durch ein geeignetes Klebemittel in der Nut 24 d befestigt.

Die Gruppe 15 wird zuerst bis auf ein Anschlagglied 120 auf die stationäre Welle 12 aufgesteckt und dann wird die Gruppe 16 montiert, wobei ein Abstandsring 29 zwischengeschaltet ist. Auf der Gruppe 16 wird eine Federscheibe 30 montiert und dann wird eine Verbindungsplatte 42, die später noch beschrieben wird, auf der Stirnfläche der stationären Welle 12 montiert. Indem man die Verbindungsplatte 42 durch einen Schraubenbolzen 31 befestigt, sind dann die Gruppen 15 und 16 drehbar auf der Welle 12 gelagert. Ihre Lager (in diesem Fall sind es 4) sind unter einer gleichförmigen Vorspannung.

Der Stator 40 hat eine im wesentlichen U-förmige ebene Querschnitts konfiguration und umfaßt ein magnetisches Gehäuse 41, dessen Unterseite auf dem Untergestell 11 aufliegt. Die obere Öffnung des Stators 40 ist durch die Verbindungsplatte 42 geschlossen, deren Randbereich durch Schrauben 43 mit dem magnetischen Gehäuse 41 fest verbunden ist. Ihr Vorsprung 42 a nimmt den Schraubenbolzen 31 auf. Das magnetische Gehäuse 41 enthält zwei flache Querjoche 46, 48 und eine Zwischenlage 47, die aus magnetischem Material, wie z.B. Eisen, hergestellt sind, sowie flache Dauermagnet-Paare 50, 51, 52, 53, die jeweils aus einer seltene Erden/Metall-Kobalt-Legierung hergestellt sind und die mit dem jeweiligen Querjoch bzw. der Zwischenlage verbunden sind. Die Querjoche 46 und 48 und die Zwischenlage 47 sind mit der inneren Wand des Gehäuses 41 durch Schrauben 55, 56 und 57 verbunden.

Wie Fig. 3 und 4 zeigt, umfaßt das Dauermagnet-Paar 50 zwei durch das Querjoch 46 magnetisch in Reihe verbundene Dauermagnete 50 a und 50 b zur Ausbildung von zwei antiparallelen Magnetfeldteilen, die jeweils parallel zur Schwenkachse und durch in Rotationsrichtung gesehen gegenüberliegende Abschnitte der Spule 23 verlaufen. Die weiteren Dauermagnet-Paare 51 a, 51 b, 52 a, 52 b und 53 a, 53 b liegen ebenfalls magnetisch in Reihe mit diesen Magnetfeldteilen, die den in Fig. 4 angedeuteten Magnetflußpfad P bilden. Dabei wirkt die Zwischenlage 47 nur als Magnethalter und Füllstück, dessen Dicke den räumlichen Verhältnissen allein Rechnung zu tragen hat, hingegen keinen Sättigungsgrenzen unterliegt, weil darin kein querverlaufender Magnetfluß zu berücksichtigen ist.

Auf beiden Seitenflächen des magnetischen Gehäuses 41 sind gemäß Fig. 3 Anschlagstücke 60 und 61 vorgesehen, die mit den Seitenkanten der Träger segmente 24 c in Eingriff kommen und so die Drehweite der jeweiligen Zugriffsarme begrenzen. Die Anschlagstücke 60 und 61 weisen jeweils Dämpfer 60 a und 61 a auf, die aus Gummi sind und an die die Seitenkanten nachgiebig anschlagen, um den Stoß zu dämpfen.

Indem man das steife magnetische Gehäuse 41 und das obere Ende der stationären Welle 12 durch eine Verbindungsplatte 42 miteinander verbindet, um so die Welle wie oben beschrieben, an ihren beiden Enden abzustützen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Systemsteifigkeit erhöht.

In der Fig. 5 ist das Meßergebnis der Untersuchung der gegenseitigen Beein flußung der Gruppen 15 und 16 dargestellt, indem die maximale Auslenkung der einen Gruppe gemessen wurde, wenn eine stoßförmige Beschleunigung auf die andere Gruppe ausgeübt wurde. Die Beschleunigung liegt normalerweise bei etwa 200 bis 300 m/sec² und generell unter 2000 m/sec², auch bei abnormalen Stößen. Solange also die antriebsseitige Beschleunigung einer Gruppe in der Gegend von 300 m/sec² liegt, ist nach dem Diagramm die induzierte Auslenkung der anderen Gruppe im Bereich von 0,1 µm. Selbst bei abnormal großer Beschleunigung mit 2000 m/sec² (der oberen Gruppe) ist die maximale Auslenkung der anderen (unteren) Gruppe mit 0,8 µm noch ausreichend klein. Dies bedeutet, daß eine nur geringe gegenseitige Beein flußung der beiden Gruppen von Zugriffsarmen vorliegt.

Die Fig. 6 und 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem vier Gruppen 114, 115, 116 und 117 mit je zwei Zugriffsarmen 121 A, 121 B vorgesehen sind. Der allgemeine Aufbau ist gleich wie beim vorigen Beispiel, auf dessen Beschreibung verwiesen wird. Die Bezugszeichen sind demgegenüber lediglich um 100 erhöht. Der räumlichen Verteilung von nunmehr vier Spulen 123 entsprechend sind jetzt drei Zwischenlagen 146 bis 148 vorhanden, die nur zur Überbrückung des Luftspaltes zwischen den Spulen 123 in der Flußrichtung P dienen, hingegen möglichst keinen magnetischen Querpfad Q bilden sollen. Um mit dem verfügbaren Bauvolumen trotz der zusätzlichen Spulen auszu kommen, sind in diesem Beispiel nur zwei Dauermagnet-Paare 150 a, 150 b und 153 a, 153 b, jeweils an der Innenseite der Querjoche 145 und 149 angebracht.

Die Variante der Fig. 8 und 9 ist mit der vorhin besprochenen weitgehend gleich, nur das Statormagnetfeld ist demgegenüber insoweit modifiziert, als die mittleren Zwischenlagen 146, 147 und 148 jeweils ein Dauermagnet-Paar 151 a, 151 b, 152 a, 152 b und 154 a und 154 b eingebettet tragen.

Auch die Variante der Fig. 10 und 11 unterscheidet sich von der der Fig. 6 und 7 bzw. 8 und 9 nur in der Ausbildung des Statormagnetfeldes. Hier bestehen die Zwischenlagen 246, 247 und 248 aus einem nichtmagnetischen Material, wie Aluminium oder Kunstharz und dienen allein als Träger für Dauermagnet-Paare 250 a, 250 b, 251 a, 251 b und 252 a und 252 b, deren Dicke nunmehr dem Abstand zwischen den Spulen 123 entsprechend auszubilden ist. Hier ist der unerwünschte Querfluß in der Ebene der Zwischenlagen und zwischen den Magneten eines Paares noch kleiner als beim vorigen Beispiel.

Claims

1. Vorrichtung zur Lagerung von mehreren Schreib-Lese-Köpfen für einen Magnetplattenspeicher, die an einem Ende von axial übereinanderliegenden Zugriffsarmen angebracht sind, mit folgenden bekannten Merkmalen:

a) die Zugriffsarme sind an einem zylindrischen Rotationsträger radial abstehend befestigt und bilden einen Zugriffskamm,
b) der Rotationsträger ist auf einer an einem Untergestell starr befestigten Welle drehbar gelagert,
c) am Rotationsträger ist, den Zugriffsarmen bezüglich der Schwenkachse gegenüberliegend, eine flache Spule als Rotor des Schwenkantriebs befestigt, deren Windungsebene radial ausgerichtet ist,
d) der Stator des Schwenkantriebs umfasst zumindest ein durch ein Querjoch magnetisch in Reihe verbundenes Dauermagnet-Paar zur Ausbildung von zwei antiparallelen Magnetfeldteilen, die jeweils parallel zur Schwenkachse und durch in Rotationsrichtung gesehen gegenüberliegende Abschnitte der Spule verlaufen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
e) auf der Welle (12) sind zumindest zwei Rotationsträger (20) unab hängig voneinander drehbar gelagert,
f) die Zugriffsarme (21) sind auf eine der Anzahl der Rotationsträger (20) entsprechende Anzahl von Gruppen (15, 16) verteilt,
g) jeder Rotationsträger (20) trägt eine Spule (23) als Rotor des Schwenk antriebs.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spulen (23) in einem gemeinsamen Magnetfeld angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Rotations richtung gesehen gegenüberliegenden Abschnitte jeder Spule (23) jeweils im Spalt zwischen gegenüberstehenden Dauermagneten (50 a, 51 a; 50 b, 51 b; 52 a, 53 a; 52 b, 53 b) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch je ein außenliegendes Querjoch (145, 149) verbundene Dauermagnet-Paare (150 a, 150 b; 153 a, 153 b) vorgesehen sind, die oberhalb bzw. unterhalb der in Achsrichtung der Welle (12) gesehen obersten bzw. untersten Spule (23) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spulen (23) im Weg der antiparallelen Magnetfeldteile magnetisch leitfähige Zwischenlagen (47; 146, 147, 148) in Reihe geschaltet sind.