DE3540886A1 - Magnetic head support for a magnetic disc store - Google Patents

Magnetic head support for a magnetic disc store

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DE3540886A1
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DE
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DE19853540886
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Wilhelm Brand
Dieter Nuernberger
Rudolf Schachl
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Siemens AG
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    • G11B5/4833Structure of the arm assembly, e.g. load beams, flexures, parts of the arm adapted for controlling vertical force on the head

Abstract

The magnetic head support has a carrying spring (2), which is fixed on one side on an arm (1) of a positioning device and carries at the free end (25) a flying head (3), with a magnetic head arranged thereupon, and is stiffened in the central part (21) by angled-off side edges (22). For damping vibrations of the carrying spring (2) occurring vertically with respect to the surface of an assigned magnetic storage disc, there is provided a damping element (5), which is arranged adjacent to the restrained end (24) of the carrying spring (2) and is supported against the arm (1) of the positioning device and on the carrying spring (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkopfträger für einen Magnetplattenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches. The invention relates to a magnetic head carrier for a magnetic disk storage according to the preamble of the main claim.

Bei Magnetplattenspeichern "fliegen" die in einen Flug körper eingebauten und als Schreib/Leseköpfe ausgebilde ten Magnetköpfe im laufenden Betrieb in geringem Abstand über die zugeordnete Oberfläche der Magnetspeicherplat ten. Beim gegenwärtigen Stand der Speichertechnologie be trägt dabei die vorbestimmte Flughöhe bereits weniger als 1 µm. In magnetic disk storage "fly" th the body's built-in a flight and having formed as a read / write heads th magnetic heads during operation a short distance above the surface associated with the Magnetspeicherplat be the current state of storage technology. Carries this predetermined altitude already less than 1 micron. Um diesen vorbestimmten Abstand, der mitbestimmend für die mögliche Speicherdichte ist, einhalten zu können, ist es notwendig, ein vertikal auslenkbares Tragsystem vorzusehen. In order to meet this predetermined distance, which co-determines the possible storage density, it is necessary to provide a vertically deflectable support system. Das Tragsystem besteht im wesentlichen aus dem erwähnten Flugkörper mit dem angebauten Magnetkopf und einer Tragfeder, an deren einem Ende der Flugkörper angelenkt ist. The support system consists essentially of the aforementioned missile with the attached magnetic head and a suspension spring, is articulated at one end of the missile. Diese Tragfeder ist am anderen Ende ein seitig an einem Arm einer Positioniereinrichtung festge legt, die entweder als Linearpositionierer oder als Dreh positionierer ausgebildet sein kann. This suspension spring is a side Festge on an arm of a positioning device sets at the other end, which can be configured either as linear positioner or positioners as rotation. Das Tragsystem ist so optimiert, daß sich im Betrieb die Auftriebskräfte des Flugkörpers mit der Federkraft der Tragfeder bei der vor gegebenen Flughöhe die Waage halten. The support system is optimized so that in front of the given altitude keep in operation the lift forces of the missile with the spring force of the suspension spring balance.

Ein derartiger Magnetkopfträger ist aus der europäischen Patentanmeldung 00 07 401 bekannt. Such a magnetic head carrier is known from European Patent Application 00 07 four hundred and first Die dort beschriebene Tragfeder verjüngt sich in ihrer Breite vom eingespannten Ende in Richtung auf das freie, den Flugkörper tragende Ende. The bearing spring described therein tapers in width from the fixed end toward the free, the missile transmitting end. In ihrem Mittelteil sind die Seitenkanten abgewin kelt, dieses Mittelteil ist damit im wesentlichen biege steif, während die beiden Endbereiche der Tragfeder die eigentlichen federnden Elemente darstellen. In its central part the side edges are Celtic abgewin, this central portion is thus substantially rigid bend, while the two end portions of the suspension spring representing the actual resilient elements. Dabei soll das am Arm der Positioniereinrichtung eingespannte Feder ende im wesentlichen die sich aus der Flughöhe ergebenden vertikalen Verformungen der Tragfeder aufnehmen. The aim is the record end substantially from the flying height resulting vertical deformation of the support spring that is clamped by the arm of the positioning spring.

Diese Ausbildung der Tragfeder für einen Magnetkopfträger bei Magnetplattenspeichern hat bisher allen Anforderungen genügt und ist praktisch zu einem Industriestandard ge worden. This design of the suspension spring for a magnetic head carrier in magnetic disk storage has been shown to meet all requirements and has been ge virtually become an industry standard. Im Hinblick auf den erwähnten Kräfteausgleich und die strengen Anforderungen an das genaue Einhalten der vorbestimmten Flughöhe ist die Tragfeder ein kritisches Element von Magnetkopfträgern. In view of the above-mentioned balance of forces and the stringent demands on the exact adherence to the predetermined altitude the suspension spring is a critical element of magnetic head carriers. Aus diesem Grund haben sich auch nur wenige Hersteller als Anbieter für solche Tragfedern spezialisiert, die aufgrund ihrer technologi schen Erfahrung solchen strengen Anforderungen gerecht werden. For this reason, only a few manufacturers have specialized as a provider of such suspension springs that meet such strict requirements due to their technological rule experience.

Vom Laufwerk her betrachtet, geht nun die weitere Ent wicklung bei Magnetplattenspeichern dahin, einerseits die Bitdichte, dh die Anzahl möglicher Flußwechsel pro Spur, sowie die Spurdichte zu erhöhen, dh den radialen Abstand zwischen den Spuren zu verringern. Viewed from the drive containing now goes further devel opment in magnetic disk storage then, on the one hand that is to increase the number of possible flux transitions per track, and the track density, the bit density, ie to reduce the radial distance between the tracks. Andererseits wird versucht, das Positioniersystem zu verbessern, um kürzere Zugriffszeiten bei Spurwechseln zu erreichen. On the other hand, is trying to improve the positioning system to achieve shorter access times when changing lanes. In der Gruppe der 5 1/4′′-Magnetplattenspeicher werden heute Speicherlaufwerke angeboten, die bei einer Flughöhe von 0,25 µm und einer Spurdichte von mehr als 1200 Spuren pro Zoll umformatiert eine nutzbare Speicherkapazität von mehr als 25 MByte pro Plattenoberfläche erreichen. In the group of 5 1/4 '' - magnetic disk storage drives now available, the reformatted at a flying height of 0.25 microns and a track density of more than 1200 tracks per inch achieve a usable storage capacity of more than 25 MB per disk surface. Für diesen leistungsfähigen Speicher wird eine Positionier zeit von 5 ms bei Wechseln von Spur zu Spur angegeben. a positioning is time specified by 5 ms with changes from track to track for this high-performance memory. Diese hohe Leistungsfähigkeit wird duch Fortschritte in der Technologie der Speichermedien und der Magnetköpfe, aber auch der konstruktiven Ausgestaltung des Laufwerkes sowie durch ein leistungsfähiges Regelsystem für die Po sitionierung erreicht. This high performance is Duch advances in the technology of storage media and magnetic heads, as well as the structural design of the drive as well as a powerful control system for Po sitioning reached.

In diesem Leistungsbereich kann es vorkommen, daß die verschiedenen genannten Komponenten in der Erprobung zu friedenstellend zusammenarbeiten, jedoch sporadisch Feh ler unbekannter Ursache auftreten, die im Extremfall zu einer unbeabsichtigten Landung des Flugkörpers auf der Speicherplattenoberfläche und damit zu einer Beschädigung des nutzbaren Speicherbereiches dieser Speicherplatte führen. In this power range, however, it is possible that the various components mentioned collaborate to satisfactorily in the testing, sporadically Feh ler unknown origin occur, which in extreme cases lead to an unintended landing of the aircraft on the disk surface and thus cause damage to the usable storage area of ​​this disk ,

Zu den angegebenen Längenabmessungen muß man sich vor Au gen führen, daß z. At the indicated length dimensions one must lead gen ago Au that z. B. der Durchmesser eines Menschenhaa res in der Größenordnung von etwa 50 µm liegt, um sich zu verdeutlichen, in welchen Grenzbereich man vorstoßen muß, um die angegebenen Leistungsmerkmale zu erzielen. As the diameter of a Menschenhaa res in the order of about 50 microns, it will become clearer in which the boundary region one must advance in order to achieve the stated performance. In die sem Grenzbereich ist es auch dann nicht mehr ohne weite res möglich, aufgrund einer Analyse von derartigen spora dischen Fehlern die Fehlerquelle oder auch nur eine der hauptsächlichen Fehlerquellen eindeutig zu identifizie ren. Eingehende Untersuchungen dieser sporadischen Fehler haben nun gezeigt, daß Ursachen für den fehlerhaften Zu sammenbruch des tragenden Luftpolsters zwischen dem Flug körper und der Speicherplatte auch beim Speichermedium liegen können, daß damit jedoch noch nicht alle möglichen Fehlerquellen erfaßt sind. it is in the sem border area also not without wide res possible based on an analysis of such spora Indian errors, the error source, or even one of the main sources of error clearly iden reindeer. Detailed studies of these sporadic errors have now shown that the causes of the faulty may also lie in the storage medium to collapse of the supporting air cushion between the flying body and the disk that that's not all the possible sources of error, however, are detected.

Davon ausgehend, daß dann auch Fehlerquellen beim Magnet kopfträger im Zusammenspiel mit dem Positioniersystem und der Regeleinrichtung für die Positionierung liegen kön nen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen ver besserten Magnetkopfträger für einen leistungsfähigen Ma gnetplattenspeicher zu schaffen, der auch bei sehr gerin gen Flughöhen und angestrebten kurzen Zugriffszeiten des Magnetplattenspeichers mit Sicherheit voll funktionsfähig ist und in Zusammenarbeit mit einem Speichermedium vorge gebener Spezifikation die gewünschte Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb besitzt. Assuming that then also sources of error in magnetic Kings head carrier are in conjunction with the positioning system and the control device for positioning nen, the invention has for its object to provide a ver improved magnetic head support for a powerful Ma gnetplattenspeicher, the gen even at very clotting flight altitudes and the target short access time of the magnetic disk storage with security is fully functional and pre in cooperation with a storage medium input specification, the desired reliability in continuous operation has.

Bei einem Magnetkopfträger der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzei chen des Hauptanspruches beschriebenen Merkmale gelöst. In a magnetic head support of the aforementioned type this object is accomplished features according to the invention described by Chen in Kennzei the main claim.

Diese Lösung geht dabei von einer Erkenntnis aus, die bei eingehenden Untersuchungen sporadischer Zusammenbrüche des Luftpolsters zwischen dem Flugkörper und der Spei cherplatte gewonnen wurde, wonach eine mögliche Fehlerur sache im Zusammenspiel des Magnetkopfträgers, des eigent lichen Positionierers und der den Positionierer steuern den Regelelektronik liegt. This solution starts from a knowledge that has been gained in-depth investigations of sporadic failures of the air cushion between the missile and the Spei cherplatte, after which a possible Fehlerur thing in the interaction of the magnetic head support, the Eigent union positioner and control the positioner is the control electronics. Vereinfacht ausgedrückt wird danach die Tragfeder als schwingungsfähiges Gebilde bei jeder Vertikalbewegung des Flugkörpers geringfügig ver formt, was bei feststehendem Positionierarm zugleich eine Horizontalkomponente einer Bewegung des Magnetkopfes be züglich der Speicherplatte bedingt. the supporting spring is expressed simplified then formed as an oscillatory structure for each Vertical movement of the missile slightly ver, which at the same time a horizontal component of motion of the magnetic head be in a fixed positioning züglich the disk extent. Ein schnelles Regel system bewertet diese Horizontalkomponente als eine Ab weichung von der Sollspurlage und ermittelt daraus eine Stellgröße für den Positionierer, der den Magnetkopf ent sprechend radial nachführt. A quick control system rated this horizontal component as a deviation from the target track position and determines a control value for the positioner, which tracks the magnetic head radially accordingly. Radiale Korrekturen der Spur lage des Magnetkopfes können dazu führen, daß die Tragfe der im Bereich einer ihrer Eigenresonanzen angeregt wird und dann sogar zum Überschwingen neigt. Radial correction of the track position of the magnetic head can cause the Tragfe is excited in the region of its natural resonances and even tends to overshoot. Dies führt im Ex tremfall zu einem Zusammenbruch des Luftpolsters, das auf dem Ausgleich der Auftriebskräfte des Flugkörpers und der Vorspannkraft der Tragfeder beruht. This results in extreme case to a breakdown of the air cushion, which is based on the balancing of the buoyancy of the missile and the biasing force of the suspension spring in Ex.

Offensichtlich kann also ein derartiger Zusammenbruch des Luftpolsters nur im Zusammenspiel mehrerer auslösender Faktoren auftreten. Obviously, then, such a collapse of the air cushion can only occur in the interaction of several causative factors. Dabei wird die bewährte Tragfeder zu einem kritischen Element. The proven suspension spring is a critical element. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das aus der Tragfeder mit dem daran befestigten Flug körper gebildete schwingungsfähige System bei den voraus gesetzten Magnetplattenspeichern hoher Leistung im Be reich einer seiner Eigenfrequenzen angeregt werden kann, während bisher bei unkritischeren Anforderungen hinsicht lich der Zugriffszeit und Spurdichte, sowie der Flughöhe eine derartige Beanspruchung nicht auftrat. This is due to the fact that the oscillatory system body formed from the suspension spring with the attached air one of its natural frequencies can be excited at the assumed magnetic disk drives high performance in Be rich, while so far in less critical requirements respects Lich access time and track density, and the flying height not occur such a stress.

Aufgrund der beschriebenen Fehlerursache wäre es an sich denkbar, diese Ursache selbst durch Umkonstruktion der Tragfeder zu beseitigen. Based on the described error cause it would be conceivable in itself to eliminate this cause itself by redesigning the suspension spring. Dieser Lösungsweg führte jedoch zwangsläufig zu einer Vielzahl von Varianten für Tragfe dern, was deren Herstellung unnötig verteuert. However, this approach inevitably led to a large number of variants for Tragfe countries, which increases the cost their production unnecessary. Wegen des Einflusses des Regelsystems wäre es weiterhin denkbar, die Regelschaltung als solche im Hinblick auf den Einfluß der Eigenfrequenzen der schwingungsfähigen Teile des Ma gnetkopfträgers zu überarbeiten. Due to the influence of the control system, it would still be possible to revise the regulating circuit as such in terms of the influence of the natural frequencies of the vibratory parts of Ma gnetkopfträgers. Praktisch bedeutet dies, daß entsprechende Resonanzfrequenzen der Tragfeder im Servoregelkreis ausgefiltert werden müßten. Practically, this means that the corresponding resonance frequencies of the suspension spring would have to be filtered out in the servo control loop. Technisch be trachtet, wäre auch eine solche Lösung realisierbar, je doch könnte sie sich zu Lasten der Zugriffszeit auswir ken. Technically be aspires, even such a solution would be feasible, but they each could be borne by the access time ken auswir.

Die erfindungsgemäße Lösung ist daher, obwohl sie die ei gentliche Ursache für die sporadischen Fehler nicht un mittelbar beseitigt, wirtschaftlich gesehen, eine sehr kostengünstige Lösung. The inventive solution is therefore despite not un indirectly eliminates the egg gentliche cause of sporadic errors, in economic terms, a very cost effective solution. Ihr Vorteil liegt insbesondere darin, daß die bisher für eine Vielzahl von Anwendungen verwendete Tragfeder beibehalten werden kann und eine Überarbeitung der Elektronik des Regelkreises nicht er forderlich ist. Their advantage lies in particular in that the suspension spring previously used for a variety of applications can be maintained and a review of the electronics of the control loop it is not conducive. Stattdessen wird dem schwingungsfähigen System, bestehend aus Tragfeder und Flugkörper ein zu sätzliches Dämpfungselement hinzugefügt. Instead, it is added to the oscillatory system consisting of suspension spring and a missile to sätzliches damping element. Dafür stehen be kannte Materialien mit entsprechenden Eigenschaften zur Verfügung, so daß das Dämpfungselement in seiner Herstel lung unkritisch und kostengünstig ist. This is what be known materials with appropriate properties, so that the damping element in his lung herstel is not critical and cost-effective.

Dabei wird nicht verkannt, daß bei Magnetspeichern mit flexiblen Speicherplatten auch gedämpfte Anordnungen für Magnetkopfträger z. In this case, not overlook the fact that in magnetic memories with flexible storage disks also damped arrangements for magnetic head carrier z. B. aus dem US-Patent 43 89 688 be kannt sind. Example from the US patent 43 89 688 be revoked are. Bei der daraus bekannten Einrichtung und auch bei ähnlichen bekannten Lösungen besteht aber das Pro blem, daß der Magnetkopf in direkten Kontakt mit dem fle xiblen Speichermedium kommen muß. In the known device thereof and also with similar known solutions but there is Pro problem that the magnetic head must come into direct contact with the fle ible storage medium. Hier wird das Aufsetzen des Magnetkopfes auf das Speichermedium gedämpft, um ei nerseits eine entsprechende Zugriffszeit zu erreichen und andererseits Beschädigungen in der Oberfläche des Spei chermediums zu vermeiden. Here the placement of the magnetic head is attenuated to the storage medium to ei nerseits to achieve a corresponding access times and also to prevent damage to the surface of the Spei cap- tured. Dies ist bei Speichern mit fle xiblen Speicherplatten seit langem durchaus bekannt und wird im Hinblick auf die besonderen Anforderungen der Zu ordnung zwischen Magnetkopf und flexibler Magnetspeicher platte mit Erfolg eingesetzt. This is known in memories with fle ible disks have long been well and is used with regard to the special requirements of the plate to properly between the magnetic head and flexible magnetic storage with success. Auf Magnetplattenspeicher mit starren Magnetplatten als Speichermedium sind solche Lösungen nicht ohne weiteres übertragbar, da bei diesen berührungsfrei abgetastet wird. In magnetic disk storage with rigid magnetic disk as a storage medium, such solutions are not easily transferable, there is scanned without contact with these. Daher hat sich bei diesem Speichertyp die eingangs gewürdigte Anordnung für einen Magnetkopfträger mit einer ungedämpften Feder durchge setzt, so daß hier die erfindungsgemäße Lösung von einem üblichen Standard abgeht. Therefore, the initially unappreciated arrangement for a magnetic head support having an undamped spring has Runaway sets, so that here the solution by a usual standard according to the invention lacking in this type of memory.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. An embodiment of the invention will be described in more detail below with reference to the drawing. Dabei zeigt Here shows

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung einer Magnet kopfträgeranordnung für einen Magnetplattenspeicher mit festen Magnetplatten als Speichermedium, Fig. 1 is a three-dimensional view of a magnetic head suspension assembly for a magnetic disk storage with fixed magnetic disk as a storage medium,

Fig. 2 bzw. Fig. 3 je ein Frequenzschaubild zur Erläute rung der Schwingungsstabilität einer Magnetkopfträgeran ordnung in konventioneller Ausführung ohne Dämpfungsele ment und Depending on a frequency diagram for Erläute Fig. 2 and Fig. 3 tion of the vibration stability of a Magnetkopfträgeran order of conventional design and management without Dämpfungsele

Fig. 4 bzw. Fig. 5 je ein entsprechendes Frequenzschau bild für eine Magnetkopfträgeranordnung mit zusätzlicher Dämpfung. . Figs. 4 and 5 each give a frequency diagram for a magnetic head suspension assembly with additional damping.

In Fig. 1 ist in dreidimensionaler Darstellung schema tisch eine Magnetkopfträgeranordnung für einen Magnet plattenspeicher mit starren Speicherplatten dargestellt. In Fig. 1 is a schematic three-dimensional illustration shows a magnetic head support assembly for a magnetic disk storage shown with rigid disks. Bei diesem Speichertyp werden häufig mehrere Speicher platten zu einem Plattenstapel vereinigt und für jede Oberfläche einer Speicherplatte, zu der zugegriffen wer den kann, ist ein eigener Magnetkopf vorgesehen. In this type of memory often several memory plates are combined to form a plate stack and for each surface of a disk to which access can who to, a separate magnetic head is provided. Jeder dieser Magnetköpfe ist über einen sogenannten Magnetkopf träger mit einer Positioniereinrichtung fest verbunden. Each of these magnetic heads is connected to support a so-called magnetic head having a fixed positioning. Diese besitzt dazu eine entsprechende Anzahl von Armen, an denen jeweils einer der Magnetkopfträger festgelegt ist. This has to a corresponding number of arms, on each of which one of the magnetic head carrier is fixed.

Da verschiedenste Ausführungsformen von Positionierein richtungen an sich bekannt sind und diese selbst auch keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung darstellen, ist in Fig. 1 schematisch nur ein Teil eines solchen Ar mes 1 einer Positioniereinrichtung dargestellt, während aus Gründen der Übersichtlichkeit die Positioniereinrich tung selbst ebenso wenig gezeigt ist wie der Magnetplat tenstapel. Since various embodiments of Positionierein devices are known per se and these represent itself also part of the present invention, only a part of such Ar mes 1 a positioning device 1 is shown in Fig. Diagrammatically shown, while for the sake of clarity, the Positioniereinrich tung even as little is shown as the Magnetplat tenstapel.

An dem freien Ende dieses Armes 1 der Positioniereinrich tung ist nun eine Tragfeder 2 , die einen bestimmenden Teil des Magnetkopfträgers bildet, befestigt. Processing at the free end of this arm 1 of the Positioniereinrich is now a suspension spring 2, which forms a determining part of the magnetic head carrier mounted. Diese Trag feder besitzt ein Mittelstück 21 , das sich vom Tragarm 1 aus betrachtet, zum freien Ende hin verjüngt und im we sentlichen biegesteif ausgebildet sein soll. This suspension spring has a middle piece 21, viewed from the support arm 1 from, tapered towards the free end and in sentlichen we should be flexurally rigid. Dazu sind im Bereich des Mittelstückes 21 die Seitenkanten 22 nach oben abgewinkelt, außerdem ist eine in der zentralen Ach se verlaufende Versteifungsrippe 23 vorgesehen. For this purpose, the side edges are angled upwardly 22 in the region of the central piece 21, also a se extending in the central Ach stiffening rib 23 is provided. Die bei den Enden der Tragfeder 2 sind als im wesentlichen plane Blattfederteile ausgeführt. Which are designed as essentially flat leaf spring parts at the ends of the support spring. 2 Dabei ist das innere, breite re Ende 24 der Tragfeder 2 unten am Arm 1 der Positio niereinrichtung festgelegt, während das äußere Ende 25 der Tragfeder 2 einen Flugkörper 3 trägt, in den in be kannter Weise und daher hier im einzelnen nicht darge stellt, ein Schreib/Lesekopf integriert ist. Here, the inner width re end 24 of the suspension spring 2 is set below the arm 1 of the positio niereinrichtung, while the outer end 25 of the suspension spring 2 carries a missile 3, in the known per in BE manner, and therefore in detail here does not Darge, a read / write head is integrated. Als elektri sche Zuleitung zu dem Magnetkopf ist eine Signalleitung 4 angedeutet, die im Bereich des Mittelstückes 21 der Trag feder 2 auf der Unterseite dieser Tragfeder in der Ver steifungsrippe 23 geführt ist. As a specific electrical supply to the magnetic head, a signal line 4 is indicated, the steifungsrippe on the underside of the support spring in the United in the region of the central piece 21 of the suspension spring 2 is guided 23rd

Insoweit entspricht die geschilderte Magnetkopfträgeran ordnung durchaus vergleichbaren konventionellen Anordnun gen. Bei diesen Anordnungen ist die Tragfeder 2 so ausge bildet, daß sie an ihrem inneren Ende 24 neben ihrer Ein spannstelle am Arm 1 der Positioniereinrichtung verform bar ist, was in der in Fig. 1 gewählten Darstellung Ver tikalbewegungen des Flugkörpers 3 ermöglicht. In that regard, the described Magnetkopfträgeran corresponds order quite gen comparable conventional Anordnun. In these arrangements, the suspension spring 2 is being formed, that it at its inner end 24 adjacent to its A clamping point on the arm 1 of the positioning warp bar is what in shown in Fig. 1 chosen representation Ver tikalbewegungen the missile 3 allows.

Zur Einstellung einer vorbestimmten Flughöhe wird die Tragfeder 2 bei der Montage so justiert, daß sich im Be trieb des Magnetplattenspeichers bei einem vorbestimmten vertikalen Abstand zwischen Flugkörper 3 und der Oberflä che einer hier nicht mehr dargestellten Speicherplatte ein Kräfteausgleich zwischen der Auftriebskraft des Flug körpers 3 und der Federkraft der verformten Tragfeder 2 ergibt. For adjusting a predetermined altitude the suspension spring 2 is adjusted during assembly such that the loading of the magnetic disk storage drive at a predetermined vertical distance between missile 3 and the Oberflä surface of a disk not shown here, a force balance between the buoyancy force of the missile 3 and the spring force of the deformed suspension spring 2 is obtained.

Bei der vorliegenden Ausführungsform eines Magnetkopfträ gers ist der Tragfeder 2 zusätzlich ein Dämpfungselement 5 zugeordnet. In the present embodiment a Magnetkopfträ gers of the suspension spring 2 is also assigned a damping element. 5 Dieses weist in dem hier gewählten Ausfüh rungsbeispiel ein im wesentlichen U-förmiges Profil auf und besteht vorzugsweise aus einem handelsüblichen ther moplastisch verarbeitbaren Polyurethan-Elastomer. This has chosen here exporting approximately, for example, a substantially U-shaped profile and is preferably made of a commercially available ther moplastisch processable polyurethane elastomer. Einer der beiden Schenkel des Dämpfungselementes 5 , er ist in Fig. 1 mit 51 bezeichnet, liegt großflächig auf der Ober fläche der Tragfeder 2 im Bereich des inneren Endes 24 auf und zwar unmittelbar neben der Einspannstelle am Arm 1 der Positioniereinrichtung. One of the two legs of the damping element 5, it is indicated in Fig. 1 with 51 is, over a large area on the upper surface of the suspension spring 2 in the region of the inner end 24 and that directly next to the clamping point on the arm 1 of the positioning device. Der andere, mit 52 bezeich nete Schenkel des Dämpfungselementes 5 ist unter Form schluß über eine Stützplatte 6 festgelegt, die mit Befe stigungsschrauben 7 auf der der Tragfeder 2 abgewandten Oberfläche des Armes 1 der Positioniereinrichtung befe stigt ist. The other, 52-called leg of the damping element 5 is circuit under the form of a support plate 6 is set, the stigungsschrauben with BEFE 7 on the surface facing away from the suspension spring 2 of the arm 1 of the positioning BEFE is Stigt. Diese Stützplatte 6 weist dazu beispielsweise einen parallel zur Tragfeder 2 vorspringenden Ansatz 61 auf, zwischen dem und der Tragfeder 2 das Dämpfungsele ment 5 eingespannt ist. These support plate 6 has for this purpose such as a parallel with the suspension spring 2 projecting lug 61 between which and the suspension spring 2, the Dämpfungsele ment 5 is clamped. Die Stützplatte 6 kann gleichzei tig auch der Kabelführung für die Signalleitung 4 dienen. The support plate 6 can serve gleichzei tig also the cable guide for the signal line. 4 Dazu weist sie dann einen zweiten Ansatz 62 auf, der dem ersten Ansatz 61 gegenüberliegt und dessen freies Ende, um den Arm 1 der Positioniereinrichtung herumgebogen, zu einer Kabelschelle für die Festlegung der seitlich am Arm 1 der Positioniereinrichtung herausgeführten Signallei tung 4 geformt ist. For this purpose, it has then to a second shoulder 62 which faces the first lug 61 and the free end, to bent around the arm 1 of the positioning means, tung to a cable clamp for defining the laterally guided on the arm 1 of the positioning Signallei 4 is shaped.

Die Funktion des Dämpfungselementes 5 läßt sich am ein fachsten anhand eines Vergleiches zwischen einer unge dämpften Magnetkopfträgeranordnung, bei der also das Dämpfungselement 5 fehlt, und einer gedämpften Magnet kopfträgeranordnung erläutern. The function of the damping element 5 can be the simplest one based on a comparison between a unge dampened magnetic head suspension assembly, in which therefore the damping element 5 is missing and a damped magnetic head explain carrier arrangement. Jeder Vertikalbewegung des Flugkörpers 3 bei einer Verformung der Tragfeder 2 ist auch eine Horizontalkomponente zugeordnet. Each vertical movement of the missile 3 at a deformation of the suspension spring 2 is also associated with a horizontal component. Aufgrund der Geometrie der Tragfeder 2 ist diese zwar relativ gering fügig, ist jedoch bei Hochleistungsplattenspeichern mit einer hohen Aufzeichnungsdichte nicht mehr vernachlässig bar, wobei man sich verdeutlichen muß, daß alle diese Be wegungen in einem Bereich von weit weniger als 1 µm lie gen. Eine Horizontalbewegung des Flugkörpers 3 ist jeden falls dann nicht mehr vernachlässigbar, wenn diese von einer in Fig. 1 nicht dargestellten elektronischen Rege lung des Magnetplattenspeichers als Änderung des über die Signalleitung 4 herangeführten Lesesignales festgestellt und als Abweichung von der Sollage bewertet wird. Due to the geometry of the suspension spring 2, this is relatively grow slightly while, however, in high performance disk drives with a high recording density not negligibly, wherein one has to demonstrate that all these Be movements in a range of far less than 1 micron lie gene. A Horizontal movement of the missile 3 is each then may no longer be negligible, if this electronic from a not shown in Fig. 1 Rege development of magnetic disk memory is detected as a change of zoom performed on the signal line 4 read signal and evaluated as a deviation from the desired position. Darauf hin gibt die Regeleinrichtung an die Positioniereinrich tung eine Stellgröße ab, um die Istlage des Magnetkopfes im Flugkörper 3 wieder an die Sollage anzugleichen. Out are the controller to the processing Positioniereinrich a manipulated variable from to match the actual position of the magnetic head in the missile 3 back to the desired position. Ent spricht die Flugbahn des Flugkörpers 3 über die zugeord nete Oberfläche der Magnetspeicherplatte einem Pendeln um die vorgegebene Flughöhe, dann folgt daraus auch ein Pen deln des Magnetkopfes in horizontaler Richtung bezüglich der aktuellen Sollage. Ent speaks the flight path of the missile 3 via the zugeord designated surface of the magnetic disk a commuting to the predetermined altitude, then it follows a Pen spindles of the magnetic head in the horizontal direction with respect to the current reference position. Die kontinuierliche Feinregelung zur Positionierung des Magnetkopfes kann dann, abhängig von elektrischen Größen der Regeleinrichtung und mechani schen Eigenschaften der Positioniereinrichtung, mit einer Frequenz erfolgen, die einer der Eigenfrequenzen des Fe dersystems des Magnetkopfträgers entspricht. The continuous fine adjustment for positioning the magnetic head can then, depending on electrical parameters of the control device and mechanical properties of the positioning device, made with a frequency corresponding to one of the natural frequencies of the Fe dersystems the magnetic head positioner.

Um die geschilderten Vorgänge zu illustrieren, kann man elektrisch die Verstärkung des Regelkreises für die Hori zontalpositionierung eines Magnetkopfes erhöhen und damit versuchen, den Magnetkopfträger zum Schwingen anzuregen. To illustrate the events described, one can electrically the gain of the control loop for the Hori zontalpositionierung increase a magnetic head and try to excite the magnetic head carrier to oscillate. Wie erläutert, ist ein derartiger Vorgang mit einer Ände rung des Positioniersignales verbunden. As discussed, such a process with amendments tion of Positioniersignales connected. Dieses elektri sche Signal läßt sich durch eine Frequenzanalyse bewer ten. Dieser Sachverhalt ist in den Impulsdiagrammen von Fig. 2 bis Fig. 5 dargestellt, bei denen Amplitudenwerte MAG von durch eine Frequenzanalyse bewerteten Positio niersignalen qualitativ über der Frequenz f aufgetragen sind. This electrical-specific signal can be achieved by a frequency analysis assessed th. This is illustrated in the timing diagrams of FIG. 2 to FIG. 5, are plotted qualitatively over the frequency f at which amplitude values MAG of evaluated by a frequency analysis positio niersignalen.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen dabei je eine Signalkurve für ein ungedämpftes Magnetkopfträgersystem. Fig. 2 and Fig. 3 show each case a signal curve for an undamped magnetic head support system. Die in Fig. 2 dargestellte Signalkurve bezieht sich dabei auf ein Posi tioniersignal, das bei einer bestimmten, ungedämpften Ma gnetkopfträgeranordnung erhalten wurde, wenn der Magnet kopf auf einer der äußersten Spuren der Magnetspeicher platte positioniert ist. The waveform shown in Fig. 2 refers to a Posi tioniersignal obtained at a certain undamped Ma gnetkopfträgeranordnung, when the magnetic head on one of the outermost tracks of the magnetic disk is positioned. Die Signalkurve von Fig. 3 stellt das frequenzanalytisch bewertete Positioniersignal unter Zugrundelegung derselben Magnetkopfträgeranordnung dar, wobei nun der Magnetkopf über einer der innersten Spuren der Magnetspeicherplatte positioniert ist. The waveform of FIG. 3 illustrates the frequency analytically Reviewed positioning signal is calculated using the same magnetic head support assembly, wherein the magnetic head is now positioned over one of the innermost tracks of the magnetic disk. Beide Signalkurven haben in einem Frequenzbereich unterhalb von 2 kHz zunächst ein ausgeprägtes Maximum MAXl, das aber im gegebenen Anwendungsfall unkritisch ist. Both waveforms have a frequency range below 2 kHz initially a pronounced maximum Maxl which is not critical but given application. Die Signalkurve von Fig. 2 weist im weiteren Verlauf im Bereich oberhalb von 2 kHz keinerlei Besonderheiten auf und pendelt um ei nen unkritischen Durchschnittswert. The waveform of Fig. 2, in the further course in the region above 2 kHz no special features and oscillates around ei NEN uncritical average value. Im Unterschied dazu besitzt die Signalkurve von Fig. 3 bei etwa 5,4 kHz eine ausgesprochene Resonanzspitze MAX 2 , die oberhalb der Durchtrittsfrequenz des Regelkreises liegt. In contrast, the waveform of Fig. 3 has a pronounced resonance peak MAX 2, which is above the gain crossover frequency of the loop at about 5.4 kHz. Diese Reso nanzspitze kann somit zu einer Eigenschwingung des Regel kreises führen, so daß eine ausreichende Spurgenauigkeit des Magnetkopfes nicht mehr gewährleistet ist und im Ex tremfall mit Beschädigungen am Magnetkopf bzw. der emp findlichen Oberfläche der Magnetspeicherplatte gerechnet werden muß. This Reso nanzspitze can therefore lead to a natural vibration of the control circle, so that a sufficient track accuracy of the magnetic head is no longer guaranteed and must be extreme case expected in the ex with damage to the magnetic head or the emp-sensitive surface of the magnetic disk.

Setzt man nun bei dieser Magnetkopfträgeranordnung das oben beschriebene Dämpfungselement 5 ein, so ergeben sich die in Fig. 4 bzw. Fig. 5 dargestellten Signalkurven, wo bei die Signalkurven von Fig. 2 und Fig. 4 bzw. von Fig. 3 und Fig. 5 miteinander zu vergleichen sind, da sie, von der Dämpfung abgesehen, aufgrund sonst gleicher Ausgangs bedingungen erhalten wurden. Then it is assumed in this magnetic head suspension assembly a damping element 5 described above, as will become apparent in FIG. 4 or FIG. Waveforms shown in Figure 5, where in the waveforms of FIG. 2 and FIG. 4 or FIG. 3 and FIG. 5 to compare with each other, since they, apart from the attenuation, were due to otherwise identical conditions the output condition. Qualitativ betrachtet, wei sen die beiden Signalkurven von Fig. 2 und Fig. 4 keine wesentlichen Unterschiede auf, dh für diesen Fall bleibt das Dämpfungselement nahezu ohne Wirkung. Qualitatively, 4 wei sen the two signal curves in Fig. 2 and Fig. No significant differences, ie in this case remains the damping element with almost no effect. Dies ist auch erwünscht, denn durch die Hinzufügung des Dämpfungs elementes soll ja an sich die normale Funktion der Ma gnetkopfträgeranordnung nicht beeinträchtigt werden. This is also desirable because element by the addition of damping the normal function of Ma supposed gnetkopfträgeranordnung per se are not impaired. An ders fällt jedoch der Vergleich zwischen den Signalkurven der Fig. 3 und Fig. 5 aus. The comparison between the signal curves 3 and FIG. 5, however, falls to the Fig id. Of. Hier zeigt sich eindeutig, daß das Dämpfungselement 5 eine Ausbildung der scharfen Reso nanzspitze verhindert und damit auch die Gefahr des Ei genschwingens des Regelkreises nicht mehr gegeben ist. This shows clearly that the damping element 5 an embodiment of the sharp Reso nanzspitze prevented and thus the risk of the egg is no longer given genschwingens the control loop.

Mit einem einfachen Dämpfungselement läßt sich somit eine für eine Magnetkopfträgeranordnung eines leistungsfähigen Magnetplattenspeichers kritische Betriebsbedingung aus schalten, ohne daß deswegen auf sehr aufwendige und kost spielige Maßnahmen im Hinblick auf Anpassungen des Regel kreises bzw. der konstruktiven Ausbildung der Magnetkopf trägeranordnung zurückgegriffen werden muß. Thus, with a simple damping element critical for a magnetic head suspension assembly of a powerful magnetic disk storage operating condition can turn off without any reason to resort carrier arrangement on very elaborate and costly measures for amendments to the rules circle or the structural design of the magnetic head. Dabei läßt sich ein derartiges Dämpfungselement kostengünstig aus handelsüblichen Dämpfungsmaterialien herstellen. Here, such a damping element can be produced inexpensively from commercially available damping materials. Neben der beschriebenen Ausführungsform sind weitere Ausfüh rungsformen denkbar, dabei sollte jedoch ein Grundsatz gewahrt bleiben, daß das Dämpfungselement im Bereich des verformbaren inneren Endes 24 der Tragfeder 2 großflächig auf der Oberfläche der Tragfeder aufliegt, damit eine entsprechende Dämpfungswirkung erzielbar ist. In addition to the embodiment described further exporting are approximately forms conceivable but it should be a principle be maintained in that the damping element in the region of the deformable inner end 24 of the suspension spring 2 rests over a large area on the surface of the support spring so that an appropriate damping effect can be achieved.

  • Bezugszeichenliste 1 LIST OF REFERENCES 1 Arm einer Positioniereinrichtung Arm of a positioning device 2 2 Tragfeder suspension spring 21 21 Mittelstück der Tragfeder Centerpiece of the suspension spring 22 22 Seitenkanten des Mittelstückes Side edges of the center piece 23 23 Versteifungsrippe stiffening rib 24 24 inneres Ende der Tragfeder inner end of the support spring 25 25 äußeres Ende der Tragfeder outer end of the support spring 3 3 Flugkörper missile 4 4 Signalleitung signal line 5 5 Dämpfungselement (Polyurethan-Elastomer) Damping element (polyurethane elastomer) 51, 52 51, 52 Schenkel des Dämpfungselementes Leg of the damping element 6 6 Stützplatte support plate 61 61 1. Ansatz der Stützplatte 1. Approach of the support plate 62 62 2. Ansatz der Stützplatte 2. approach the support plate 7 7 Befestigungsschrauben mounting screws MAG LIKE Amplitudenwert amplitude value f f Frequenz frequency MAX 1 MAX 1 1. Maximum 1. Limit MAX 2 MAX 2 Resonanzspitze resonance peak

Claims (6)

  1. 1. Magnetkopfträger für einen Magnetplattenspeicher mit einer Tragfeder, die einseitig an einem radial zur Ober fläche einer Magnetspeicherplatte bewegbaren Arm einer Positioniereinrichtung festgelegt ist und an ihrem freien Ende einen Flugkörper mit einem darauf angeordneten Ma gnetkopf trägt, wobei die im Mittelteil durch abgewinkel te Seitenkanten versteifte Tragfeder am eingespannten En de so vorgespannt ist, daß sie, den Auftriebskräften des Flugkörpers entgegenwirkend, den Magnetkopf in vorbe stimmtem Abstand zur Oberfläche der Magnetspeicherplatte zu halten trachtet, gekennzeichnet durch ein am eingespannten Ende ( 24 ) der Tragfeder ( 2 ) angeordnetes Dämpfungselement ( 5 ), das zur Dämpfung von vertikal zur Oberfläche der Magnetspeicherplatte auf tretenden Schwingungen der Tragfeder ( 2 ) an dem Arm ( 1 ) der Positioniereinrichtung festgelegt und mit der Tragfe der verspannt ist. 1. A magnetic head support for a magnetic disc memory having a support spring, the one end movable in a radial surface to the upper of a magnetic storage disk arm of a positioning is fixed and carries at its free end a missile having disposed thereon Ma gnetkopf, wherein the stiffened in the center part by abgewinkel te side edges suspension spring is biased on the clamped en de so that they seek to maintain the buoyancy forces of the missile counteracting the magnetic head in vorbe stimmtem distance from the surface of the magnetic disk, characterized by the clamped end (24) of the bearing spring (2) arranged damping element (5 ) connected to the Tragfe is braced set (for damping vertical (the surface of the magnetic disk on passing vibration of the suspension spring 2) to the arm 1) and the positioning device.
  2. 2. Magnetkopfträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement ( 5 ) als U-förmig gebogenes Teil ausgebildet ist, dessen einer Schenkel ( 51 ) großflächig auf der Oberfläche der Tragfeder ( 2 ) aufliegt und dessen zweiter Schenkel ( 52 ) am Arm ( 1 ) der Positioniereinrichtung festgelegt ist. 2. A magnetic head support according to claim 1, characterized in that the damping element (5) is designed as a U-shaped bent part, one leg of which rests (51) over a large area on the surface of the bearing spring (2) and whose second leg (52) on the arm (1) the positioning means is fixed.
  3. 3. Magnetkopfträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützplatte ( 6 ) vorgesehen ist, die auf der der Tragfeder ( 2 ) abgekehrten Seite an dem Arm ( 1 ) der Positioniereinrichtung befestigt ist und einen seitlichen, parallel zur Tragfeder auskra genden Ansatz ( 61 ) aufweist, an dem der zweite Schenkel ( 52 ) des Dämpfungselementes ( 5 ) festgelegt ist. 3. A magnetic head support according to claim 2, characterized in that a support plate (6) is provided on the bearing spring (2) side facing away on the arm (1) of the positioning device is mounted and a lateral (parallel to the bearing spring auskra constricting approach 61) which is fixed to the (second leg 52) of the damping element (5).
  4. 4. Magnetkopfträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützplatte ( 6 ) einen weiteren, dem ersten gegenüberliegenden Ansatz ( 62 ) zum Festlegen einer an den Magnetkopf angeschlossenen Si gnalleitung ( 4 ) aufweist. 4. A magnetic head comprising support according to claim 3, characterized in that the support plate (6) has a further, opposite the first projection (62) for setting a gnalleitung connected to the magnetic head Si (4).
  5. 5. Magnetkopfträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement ( 5 ) aus einem Polyurethan-Elastomer her gestellt ist. 5. A magnetic head support according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the damping element (5) is made of a polyurethane elastomer forth.
  6. 6. Magnetkopfträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement ( 5 ) als Preßteil aus einem thermopla stisch verarbeitbaren Polyurethan-Elastomer hergestellt ist. 6. A magnetic head support according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the damping element (5) is manufactured as a pressed part from a Thermoplan AG cally processable polyurethane elastomer.
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