DE3788930T2

DE3788930T2 - Montage von magnetischen Köpfen.

Info

Publication number: DE3788930T2
Application number: DE3788930T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Arai; Tomoe Aruga; Ippo Kimura; Naoyuki Okumura
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-11-12
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1994-08-18
Anticipated expiration: 2007-11-07
Also published as: EP0267749A3; EP0267749A2; DE3788930D1; EP0267749B1; US4882644A; HK101697A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Magnetkopf-Abstützvorrichtung und, obwohl die Erfindung nicht derart beschränkt ist, insbesondere auf eine Magnetkopf-Abstützvorrichtung zur Verwendung mit doppelseitigen Aufzeichnungsmedien
Magnetkopfabstützvorrichtungen für magnetische Aufzeichnungsvorrichtungen, die beide Seiten einer biegsamen Platte oder Floppy-Disk verwenden, werden in drei bekannte Typen eingeteilt.
Bei einem Typ (d. h. dem sogenannten "IBM" Typ), der ursprünglich verwendet wurde, als die IBM Corporation den Antrieb für flexible Platten entwickelte, sind die Magnetköpfe an den vorderen Enden von Federarmen getragen und durch Vorsprünge, die durch Druckfedern abgestützt sind, angedrückt, so daß sich die Magnetköpfe in die radiale und die tangentiale Richtung einer biegsamen Platte drehen können. Wenn das Gewicht einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung, die eine biegsame Platte verwendet, zunimmt, macht es jedoch eine derartige Konstruktion schwierig, die Magnetköpfe in vorgeschriebenen Positionen mit ausreichender Genauigkeit zu positionieren. Eine derartige Konstruktion wird außerdem nicht bei einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung benutzt, die biegsame Platten von 5,25 inch (13,34 cm) oder weniger verwenden.
Abstützvorrichtungen, die gegenwärtig bei einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung verwendet werden, die eine biegsame Platte mit 5,25 inch (13,34 cm) oder weniger verwendet, werden in den doppelseitig kardanischen Typ und den Tandon Typ eingeteilt, die wie folgt beschrieben werden.
Die Fig. 3(a) und 3(b) sind Schnitte und Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht von Hauptteilen eines ersten bekannten Typs einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung.
Bei dem ersten bekannten Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung (die "doppelseitiger kardanischer Typ" genannt werden wird), sind ein erster
Magnetkopf 55 und ein zweiter Magnetkopf 59 auf kardanische Art mittels einer ersten Abstützplatte 56 bzw. einer zweiten Abstützplatte 60 angebracht, um dazwischen eine biegsame Platte 51 durch ein erstes und ein zweites Schwenkauflager 54a und 58a zu halten, die partiell in einem ersten und einem zweiten starren Schlitten 54 bzw. 58 gebildet sind. Der zweite Schlitten 58 wird in Richtung auf den ersten Schlitten 54 mit einer Halteplatte 58b und einer Kopfandruckfeder 58c gedrückt.
Bei dem ersten bekannten Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung ist jeder Magnetkopf 55, 56 befestigt und hat in kardanischer Art Bewegungsfreiheit in zwei Richtungen (wie durch Pfeile 64 und 65 in Fig. 4 angegeben). Diese Bewegungsfreiheiten sind durch die Torsionssteifigkeiten der ersten und der zweiten Abstützplatte 56, 60 bestimmt. Die Torsionssteifigkeiten sind allgemein niedrig bei 200 g mm/rad oder weniger, um die Fähigkeit der Magnetköpfe 55, 59 der biegsamen Platte 51 zu folgen, zu verbessern.
Ein zweiter bekannter Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung ist in US-A-4,151,573 beschrieben (das an Tandon Corporation übertragen wurde). Bei der Magnetkopf-Abstützvorrichtung dieser Art (die "Tandon Typ" genannt werden wird) ist ein erster Magnetkopf an einem ersten Schlitten befestigt, während ein zweiter Magnetkopf in kardanischer Art durch eine Halteplatte an einem Schwenkauflager angebracht ist, das in einem Teil eines zweiten Schlittens gebildet ist, so daß die biegsame Platte zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkopf gehalten wird. Weitere Beispiele davon können in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59 79463 (das als das nächstkommende Dokument im Stand der Technik angesehen wird) und der GB Patentveröffentlichung Nr. 2051457 gefunden werden. Wie der erste bekannte Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung hat der zweite bekannte Typ einer Magnetkopf- Abstützvorrichtung Bewegungsfreiheit in zwei Richtungen, wie es mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben wurde. Diese Bewegungsfreiheit ist durch die jeweiligen Torsionssteifigkeiten der Abstützplatten bestimmt.
Mit Blick darauf, die Schwierigkeit auszugleichen, mit der der erste Magnetkopf der biegsamen Platte folgt, weil der erste Magnetkopf an dem ersten Schlitten befestigt ist, ist es notwendig, die Leichtgängigkeit zu verbessern, mit der der zweite Magnetkopf der biegsamen Platte folgen kann. Als Folge ist die Torsionssteifigkeit der Abstützplatte des zweiten Magnetkopfs allgemein auf 150 g mm/rad oder weniger eingestellt.
Bei dem ersten bekannten Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung sind der erste Magnetkopf 55 und der zweite Magnetkopf 59 von dem ersten Schwenkauflager 54a bzw. dem zweiten Schwenkauflager 58a getragen, wie in Fig. 3(a) gezeigt. Wenn sich die Neigung der biegsamen Platte 51 bezüglich der Horizontalen (oder einer anderen Bezugsgröße) ändert, wird sich die Neigung des ersten und des zweiten Magnetkopfs 55, 59 ebenfalls ändern, um der biegsamen Platte 51 zu folgen, mit dem Ergebnis, daß eine Verschiebung aus der vorgeschriebenen Auszeichnungs- und Wiedergabeposition besteht, d. h. daß eine sogenannte spurversetzte ("off-track") Position hergestellt wird, was in Fig. 5 dargestellt ist.
In Fig. 5 sind die erste Abstützplatte 56, die auf dem ersten Schlitten 54 getragen ist, und die zweite Abstützplatte 60, die an dem zweiten Schlitten 58 gebildet ist, dargestellt, als wären sie in Berührung mit dem ersten bzw. dem zweiten Schwenkauflager 54a und 58a so daß sie am Verbiegen in Richtung auf den jeweils zugehörigen Schlitten 54 und 58 gehindert sind und daß sie an ihren Berührungspunkten mit dem ersten und dem zweiten Schwenkauflager 54a und 58a rollen können. Wenn sich beispielsweise die biegsame Platte 51 aufwärts und abwärts bewegt oder verbiegt, ist die Neigung des ersten und des zweiten Magnetkopfs 55 und 59 stabilisiert, während sie die flexible Platte 51 dazwischen halten, bis die Biegsamkeit der Platte 51 mit den Biegsamkeiten der ersten und der zweiten Abstützplatte 56 und 60 ins Gleichgewicht kommt, wie in Fig. 5 gezeigt.
Um die Daten-Kompatibilität des magnetischen Aufzeichnungssystems sicherzustellen, ist die Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition eines Aufzeichnungs- und Wiedergabemediums standardisiert und spezifiziert. Wie in Fig. 5 gezeigt verursachen die Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition des ersten Magnetkopfs 55 und des zweiten Magnetkopfs 59 Verschiebungen oder "Off-Tracks" Δx&sub3; bzw. Δx&sub4; aus der ursprünglichen Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition der Platte 51. Folglich wird dann, wenn die Daten in diesem Zustand wiedergegeben werden, die Wiedergabe entweder unrichtig sein mit einer kleineren Amplitude des wiedergegebenen Signals oder überhaupt nicht möglich sein können.
Wenn andererseits die Daten in diesem Zustand aufgezeichnet werden und durch eine andere normale magnetische Aufzeichnungsvorrichtung wiedergegeben werden, nimmt die Amplitude des wiedergegebenen Signals derart ab, daß eine korrekte Wiedergabe unmöglich ist. Folglich kann die Zuverlässigkeit der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung wesentlich verringert sein, und es kann sogar der fatale Effekt auftreten, daß die magnetische Aufzeichnungsvorrichtung ihre Kompatiblität verliert.
Beim zweiten bekannten Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung d. h. dem Tandon Typ wird andererseits die oben spezifizierte "off-track" Verschiebung nicht auftreten. Jedoch ist die Fähigkeit der Ausrüstung, irgendeiner Neigung der biegsamen Platte zu folgen sehr gering, da der erste Magnetkopf fest ist. Um eine solche Fähigkeit soweit wie möglich zu erreichen, muß die Kraft (d. h. die sogenannte "Kopfandrückkraft") zum Drücken des zweiten Magnetkopfs in Richtung auf den ersten Magnetkopf erhöht werden mit dem Erfolg, daß die Lebensdauer der biegsamen Platte verkürzt ist.
Bei beiden, dem ersten bekannten Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung (d. h. der doppelseitige kardanische Typ) oder dem zweiten bekannten Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung (d. h. der Tandon Typ) neigen der erste Magnetkopf 55 und der zweite Magnetkopf 59 (wie in Fig. 3(a) gezeigt) dazu, durch das Medium der biegsamen Platte 51 aneinanderzustoßen, wenn sich der zweite Magnetkopf 59 von dem unbelasteten Zustand (nicht dargestellt) in dem er nicht an die biegsame Platte 51 drückt, zu dem kopfbelasteten Zustand (dargestellt in Fig. 3(a)) bewegt, in dem der zweite Magnetkopf 59 gegen die biegsame Platte 51 drückt. Dieser Stoß wird den Magnetfilm der biegsamen Platte 51 beschädigen und kann seine Ablösung verursachen, je nach dem wie ernst die Beschädigung ist, mit dem Ergebnis, daß Fehler beim Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb gemacht werden.
Um das oben genannte Zusammenstoßen abzuschwächen, wurde beim Stand der Technik ein Verfahren zum Dämpfen des Stoßes verwendet, indem dem zweiten Schlitten ein Öldämpfer zugeordnet wurde, um im kopfbelasteten Zustand eine Bremskraft auf den zweiten Schlitten aufzubringen. Der Öldämpfer ist teuer und temperaturbeeinflußt. Das heißt, die Viskosität des Öls in dem Öldämpfer wird bei einer hohen Temperatur fallen, so daß es die Dämpfungswirkung verschlechtert, und wird bei einer niedrigen Temperatur ansteigen, so daß es den Dämpfer übermäßig wirksam macht.
Nicht nur der erste bekannte Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung sondern auch der zweite bekannte Typ einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung benötigt beide, das erste und das zweite Schwenkauflager 54a und 58a die ihrerseits die folgenden Probleme hervorrufen, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt sind.
Fig. 6 und 7 sind Darstellungen, die das Zusammenwirken der Schwenkauflager und der Abstützplatten darstellen. Zur Vereinfachung der Erklärung ist nur ein Kopf dargestellt, eine ähnliche Erklärung wird aber natürlich auf den anderen Kopf zutreffen.
In Fig. 6 ist der erste Magnetkopf 55 gezeigt, wie er die biegsame Platte 51 hält und wie er von der ersten Abstützplatte 56 abgestützt ist, deren Biegsamkeit ihrerseits durch das erste Schwenkauflager 54a reguliert wird, das an dem ersten Schlitten 54 gebildet ist.
Fig. 7 zeigt den Zustand, in dem der erste Magnetkopf 55 geneigt ist, um der biegsamen Platte 51 zu folgen. In diesem Fall wird der erste Magnetkopf 55 eine Neigung einnehmen, um der biegsamen Platte 51 zu folgen, während sich die Verbindungsstange (wie bei 56y in Fig. 4 angegeben) der ersten Abstützplatte 56 biegen wird, um sich um den in Fig. 6 gezeigten Schnittflächenmittelpunkt 56b zu drehen. Da jedoch die erste Abstützplatte 56 durch das erste Schwenkauflager 54a reguliert wird, wird sie sich tatsächlich um den Berührungspunkt zwischen dem ersten Schwenkauflager 54a und der ersten Abstützplatte 56 drehen, wie aus Fig. 7 zu sehen).
Durch diese Vorgänge wird die Position der Verbindungsstange verschoben, aber diese Verschiebung muß durch die Biegung eines in Fig. 4 gezeigten Armes 56a absorbiert werden. Eine übermäßige hohe Kraft ist nötig,um eine derartige Biegung zu bewirken.
Bei einer Konstruktion, die das erste Schwenkauflager 54a verwendet, sind Kräfte insbesondere nicht nur zum Verdrehen des Verbindungsstange 5y nötig, sondern auch zum Biegen des Armes 56a wenn sich die Neigung des ersten Magnetkopfes 55 ändert, um der biegsamen Platte 51 zu folgen. Dieses Erfordernis macht es dem ersten Magnetkopf 55 schwieriger, der biegsamen Platte 51 zu folgen.
Für die zweite Abstützplatte 60 und den zweiten Schwenkzapfen 58a ist die Fähigkeit des zweiten Magnetkopfes 59, der biegsamen Platte 51 zu folgen, ebenso aus demselben Grund verschlechtert.
Um andererseits eine solche Verschlechterung bei der Folgefähigkeit zu folgen zu kompensieren, müssen die Torsionssteifigkeiten der ersten und der zweiten Magnetkopfabstützplatte 56 und 60 reduziert werden. Folglich müssen die Abstützplatten so dünn gemacht werden, daß sie durch äußere Kräfte leicht beeinflußt werden können, mit dem Ergebnis, daß die Abstützplatten dazu neigen, gebrochen und verformt zu werden.
Ein weiteres Beispiel einer Abstützvorrichtung kann in der JP Patentveröffentlichung Nr. 59 54069 gefunden werden. Diese Beschreibung liefert jedoch keine Lösung für das Vorangehende.
Somit können bei dem doppelseitigen kardanischen Typ die Magnetköpfe den Veränderungen in der Neigung der biegsamen Platte nicht vollständig folgen, mit der nachfolgenden Verschlechterung von Aufzeichnung und Wiedergabe, während es bei dem Tandon Typ notwendig ist, eine sehr hohe Kopfandrückkraft zu verwenden, mit dem Ergebnis, daß die Lebensdauer der biegsamen Platte verkürzt ist.
Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung, eine Magnetkopf- Abstützvorrichtung geschaffen, aufweisend eine biegsame Magnetplatte, einen ersten und einen zweiten Magnetkopf, die zum Berühren gegenüberliegender Seiten der biegsamen Platte ausgelegt sind; eine erste und eine zweite Abstützplatte zum Abstützen des ersten bzw. des zweiten Magnetkopfes, wobei die erste und die zweite Abstützplatte elastisch nachgebend sind, so daß sich der erste und der zweite Magnetkopf in Richtungen, die im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte sind, bewegen können; einen ersten und einen zweiten Schlitten zum Tragen der ersten bzw. der zweiten Abstützplatte; und Andrückmittel, um den ersten und den zweiten Magnetkopf aufeinanderzuzudrücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionssteifigkeiten der ersten und der zweiten Abstützplatte radial und tangential zur biegsamen Platte im wesentlichen im Bereich von 400 g mm/rad bis 3000 g mm/rad liegen.
Die erste und die zweite Abstützplatte können im wesentlichen gleiche Steifigkeiten haben.
Vorzugsweise sind die Federkonstanten der ersten und der zweiten Abstützplatte in die genannten Richtungen im wesentlichen 50 g/mm oder mehr.
Jede Abstützplatte kann an einer Befestigungsfläche ihres jeweiligen Schlittens mit Klebstoff befestigt sein, der in einem Raum in dem jeweiligen Schlitten eingebracht ist. Außerdem kann jede Befestigungsfläche mit Mitteln versehen sein, um das Fließen des Klebstoffs aus dem Raum zu beschränken.
Ein Anschlagmittel kann vorgesehen sein, um ein Verbiegen wenigstens einer der Abstützplatten in eine Richtung weg von der biegsamen Platte zu beschränken.
Mindestens ein Abstützplatten-Protektor kann vorgesehen sein, um schwimmende Bewegungen einer Abstützplatte oder der Abstützplatten zu beschränken.
Der Abstützplatten-Protektor kann aus einem hochpermeablem oder einem hochleitfähigem Material bestehen.
Diese Erfindung ist nur beispielhaft in den begleitenden Zeichnungen dargestellt, für die gilt:
Fig. 1 ist ein Schnitt, der den Hauptteil der ersten Ausführungsform einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2(a) ist eine Ansicht von oben, die einen Teil der Magnetkopf- Abstützvorrichtung der ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 2(b) ist ein Schnitt, der in einem größeren Maßstab eine Modifikation eines Teils des in Fig. 1 dargestellten Aufbaus zeigt;
Fig. 3(a) und 3(b) sind Schnitte und Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die Hauptteile einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung aus dem Stand der Technik zeigen;
Fig. 5 ist eine Darstellung, die eine "off-track" Verschiebung infolge der Neigung der Magnetköpfe der Vorrichtung bei einer in den Fig. 3(a) und Fig. 3(b) sowie 4 dargestellten magnetischen Abstützvorrichtung darstellt;
Fig. 6 und 7 sind Darstellungen, die das Zusammenwirken zwischen einem Schwenkauflager und einer Abstützplatte der in den Fig. 3(a), 3(b) und 4 dargestellten Magnetkopf-Abstützvorrichtung darstellen;
Fig. 8 ist eine Darstellung, welche die Abgabe einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung bei Wiedergabe darstellt;
Fig. 9(a) und 9(b) sind Darstellungen, welche die "off-track" Verschiebung infolge der Neigung der Magnetköpfe bei der vorliegenden Erfindung darstellen;
Fig. 10 ist eine Darstellung, welche die Neigung eines Magnetkopfs in Abhängigkeit von der Position einer in Fig. 2(a) gezeigten Verbindungsstange darstellt;
Fig. 11 ist eine Darstellung, welche die Neigung der Magnetköpfe infolge des Unterschieds in der Steifigkeit zwischen den Armen der Abstützplatten bei der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 12(a) ist eine Darstellung, die den Druck auf die Kopfflächen infolge der Steifigkeiten der Arme darstellt;
Fig. 12(b) ist ein Schnitt, der eine zweite Ausführungsform einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12(c) und 12(d) sind Ansichten von oben von einer ersten bzw. einer zweiten Abstützplatte der in Fig. 12(b) gezeigten zweiten Ausführungsform;
Fig. 13 bis 17 sind Ansichten von oben, die Hauptteile einer Abstützplatte einer dritten, vierten, fünften, sechsten und siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 18 und 19 sind Schnitte, die Hauptteile einer achten Ausführungsform einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 20 ist ein Schnitt, der einen Hauptteil einer neunten Ausführungsform einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 21 und 22 sind Darstellungen, die zeigen, wie Anti-Schwingungswirkungen verbessert werden können;
Fig. 23 ist ein Schnitt, der den Hauptteil einer neunten Ausführungsform einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 24 ist eine Ansicht von oben, die einen Hauptteil der Vorrichtung von Fig. 23 zeigt;
Fig. 25 und 26 sind Darstellungen, die zeigen, wie die vorliegende Erfindung die Anti-Schwingungswirkungen verbessert, Fig. 25 und 26 wurden durch das Auftragen nicht aufzeichenbarer und nicht wiedergebbarer Fehlerregionen gegen eine Schwingungsfrequenz und eine Schwingungsbeschleunigung für Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bzw. des Stands der Technik erhalten; und
Fig. 27 ist ein Schnitt, der einen Hauptteil einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In Fig. 1 ist deshalb eine Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gezeigt, die einen ersten Schlitten 4 aufweist, der in Radialrichtungen (wie durch Pfeile 12 angegeben) einer biegsamen Platte oder Floppy-Disk 1 bewegbar ist, die aus einem Material zur Verwendung bei der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe besteht. Ein erster Magnetkopf 5 ist an dem ersten Schlitten 4 durch eine erste Abstützplatte 6 befestigt. Der erste Magnetkopf 5 kann mit einer Seite der biegsamen Platte 1 in Berührung kommen. Die erste Abstützplatte 6 ist zum Abstützen des ersten Magnetkopfs 5 mit Bewegungsfreiheit in die radiale und tangentiale Richtung der biegsamen Platte 1 angeordnet.
Die biegsame Platte 1 ist drehbar wie durch den Pfeil 3 angegeben. Ein zweiter Schlitten 8 ist drehbar angebracht (durch nicht dargestellte Mittel) und ist dem ersten Magnetkopf 5 zugewandt. Der zweite Schlitten 8 ist radial beweglich angebracht, um dem ersten Schlitten 4 folgen zu können. So kann der zweite Schlitten 8 von dem ersten Schlitten 4 getragen sein, um dem letzteren zu folgen. Ein zweiter Magnetkopf 9 ist an dem zweiten Schlitten 8 durch eine zweite Abstützplatte 10 angebracht. Der Rotationsmittelpunkt des zweiten Schlittens 8 ist 30 mm bis 100 mm von dem Magnetkopf 9 beabstandet. Der zweite Magnetkopf 9 ist so angeordnet, daß er die Berührung mit der entgegengesetzten Seite der biegsamen Platte 1 herstellt, um so die biegsame Platte 1 zwischen sich selbst und dem ersten Magnetkopf 5 zu halten. Die zweite Abstützplatte 10 ist so angeordnet, daß sie den zweiten Magnetkopf 9 mit Bewegungsfreiheit in der radialen und tangentialen Richtung der biegsamen Platte 1 ab stützt.
Wie nachfolgend detaillierter beschrieben, stützen die erste und die zweite Abstützplatte 6, 10 den ersten und den zweiten Magnetkopf 5, 9 ab, so daß die Köpfe sich in eine im wesentlichen rechtwinkelige Richtung zu der Ebene der biegsamen Platte 1 bewegen können.
Die erste Abstützplatte 6 kann aus einer sehr dünnen Platte aus Metall oder Harz hergestellt sein und kann eine Größe von ungefähr 20 mm x 20 mm haben. Die erste Abstützplatte 6 ist mit Vertiefungen gebildet, durch die sich eine Verbindungsstange 6y (Fig. 2(a)) in die radialen Richtungen (wie durch Pfeile 14y angegeben) der biegsamen Platte 1 drehen kann, während ein Arm 6a der die Verbindungsstange 6y mit einer Verbindungsstange 6x verbindet, sich winden oder biegen kann, so daß sich der erste Magnetkopf 5 um die Mittellinie (d. h. die Y Achse) der Verbindungsstange 6y der Neigung der biegsamen Platte 1 (wie in Fig. 1 gezeigt) folgend drehen kann, um in enge Anlage mit der biegsamen Platte 1 zu kommen. Ebenso kann sich die Verbindungsstange 6y in die tangentialen Richtungen (wie durch Pfeile 14x angegeben) der biegsamen Platte 1 verdrehen, während der Arm 6a sich biegen kann, so daß sich der erste Magnetkopf 5 um die Mittellinie (d. h. die X Achse) der Verbindungsstange 6a der Neigung der biegsamen Platte 1 (wie in Fig. 1 gezeigt) folgend drehen kann. Die Dicke und die Gestalt der ersten Abstützplatte 6 sind so festgelegt, daß die Torsionssteifigkeiten in tangentialer und radialer Richtung der biegsamen Platte 1 etwa 400 g·mm/rad bis etwa 3.000 g·mm/rad sind.
Die zweite Abstützplatte 10 besitzt ebenfalls einen Aufbau ähnlich zu dem der ersten Abstützplatte 6 und erhält ihre Bewegungsfreiheit in tangentiale und radiale Richtung der biegsamen Platte 1 durch ähnliche Mittel (nicht dargestellt), so daß sich der zweite Magnetkopf 9 der Neigung der biegsamen Platte 1 (wie in Fig. 1 gezeigt) folgend drehen kann. Die Dicke und die Gestalt der zweiten Abstützplatte 10 sind wie die der ersten Abstützplatte 6 festgelegt, so daß die Torsionssteifigkeiten in die Richtungen der biegsamen Platte 1 auf etwa 400 g·mm/rad bis 300 g·mm/rad eingestellt sind.
Außerdem stützen die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 den ersten bzw. den zweiten Magnetkopf 5 bzw. 9 ab, so daß sich die Köpfe 5 und 9 in Richtungen (wie durch Pfeile 13 und 15 in Fig. 1 angegeben) im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte bewegen können. Da die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 in diese Richtungen elastisch sind, werden ihre jeweiligen Arme 6a (wie in Fig. 2(a) darstellt) und 10a (in den Zeichnungen nicht dargestellt) veranlaßt, sich durch die Kraft (die "Kopfandrückkraft" genannt werden wird) zu biegen, die von dem Drücken des zweiten Magnetkopfs 9 auf den ersten Magnetkopf 5 gebildet wird, bis sie in dem Biegezustand stabilisiert sind.
Die Biegsamkeit der ersten Abstützplatte 6 läßt den ersten Magnetkopf 5 ohne irgendeine Richtungsbeschränkung rollen, wie durch die Pfeile 14 angegeben. Ähnlich läßt die Biegsamkeit der zweiten Abstützplatte 10 den zweiten Magnetkopf 9 ohne irgendeine Richtungsbeschränkung rollen, wie durch die Pfeile 16 angegeben.
Der erste und der zweite Magnetkopf 5, 9 sind in die Richtungen der Pfeile 13, 15 durch Öffnungen 2a bzw. 2b in einer Umhüllung oder einer Kassette 2 beweglich.
Andrückmittel (nicht gezeigt), die der Kopfandrückfeder 58c entsprechen, sind zum Drängen des ersten und des zweiten Magnetkopfs 5, 9 aufeinander zu vorgesehen.
Wie vorstehend beschrieben, sind die Dicke und die Gestaltungen der ersten und der zweiten Abstützplatte 6 und 10 derart, daß die Federkonstante der ersten und der zweiten Abstützplatte 6 und 10 in diesen Richtungen ungefähr 50 g/mm oder größer ist.
Bei dem vorgehend beschriebenen Aufbau sind der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 auf den Platten 6 bzw. 10 abgestützt, so daß sie sich in Richtungen (wie durch die Pfeile 13 und 15 angegeben) bewegen können, die im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 1 sind. Dieser Aufbau macht es möglich, das erste und das zweite Schwenkauflager 54a und 58a (wie in Fig. 3(a) gezeigt) zu eliminieren, die beim Stand der Technik unverzichtbar waren. Das ermöglicht es, die Verminderung bei der Fähigkeit der Köpfe der biegsamen Platte infolge der Schwenkauflagers zu folgen, zu eliminieren, wie es beim vorgehend beschriebenen Stand der Technik der Fall war. Wenn jedoch die Abstützplatten aus dem Stand der Technik so verwendet werden, wie sie sind, werden die erste und die zweite Abstützplatte 56 und 60 ein hohes Maß an Verwindung oder Verbiegung annehmen in Richtungen, die im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 51 sind, und so ein Problem in der Praxis hervorbringen.
Um dieses Problem zu lösen, ist es nötig, die Steifigkeiten der Abstützplatten in die oben beschriebene Richtung zu erhöhen. Bei übermäßig hohen Steifigkeiten wird andererseits natürlich die Dicke der Abstützplatten zunehmen, um die Torsionssteifigkeiten zu erhöhen. Diese übermäßig hohen Torsionssteifigkeiten werden ihrerseits eine Verschlechterung in der vorangehend beschriebenen Fähigkeit der Köpfe, der biegsamen Platte zu folgen, verursachen.
Aus der bisherigen Diskussion kann geschlossen werden, daß beide, die Steifigkeiten der Abstützplatte im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platten und die Torsionssteifigkeiten, vorzugsweise innerhalb begrenzter Bereiche sind, die experimentell bestimmt sind. Das heißt, die Federkonstanten, die im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte genommen werden, sind vorzugsweise etwa 50 g/mm oder größer, und die Torsionssteifigkeiten in die radiale und tangentiale Richtung der biegsamen Platte sind vorzugsweise etwa 400 g·mm/rad bis 3.000 g·mm/rad. Diese Steifigkeitswerte sind aus den folgenden Daten berechnet.
Als erstes sind, wie in Fig. 1 gezeigt, die zu der Ebene der biegsamen Platte im wesentlichen rechtwinkeligen (wie durch die Pfeile 15 und 13 angegeben) Federkonstanten durch die folgenden Punkte begrenzt. Die oben beschriebene Kopfandrückkraft (die einen Wert von etwa 20 g haben kann, wie es später detaillierter beschrieben werden wird) wird ausgeübt, um die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 in die Richtungen der Pfeile 13 und 15 zu biegen. Als Folge einer derartigen Biegung wird der Spalt zwischen dem Befestigungsbereich der ersten Abstützplatte 6 an dem ersten Schlitten 4 und dem Befestigungsbereich der zweiten Abstützplatte 10 an dem zweiten Schlitten 8 verengt. Allgemein gesprochen, ist die Höhe eines Magnetkopfs (d. h. der Spalt zwischen der ersten Abstützplatte 6 und der Berührungsfläche 107 des ersten Magnetkopfes) etwa 2,5 mm, so daß der Spalt zwischen den zwei Abstützplatten ungefähr 5 mm ist. Außerdem sind die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 je um 0,4 mm (wenn die Federkonstante in diese Richtungen mit 50 g/mm angenommen wird) durch den oben beschriebenen Kopfandruck verbogen, so daß der Spalt zwischen den zwei Abstützplatten auf 4,2 mm reduziert ist.
Im Fall einer biegsamen Platte von beispielsweise 3,5 inch (8,89 cm) besitzt die Umhüllung 2 zum Einhüllen der biegsamen Platte 1 eine auf etwa 3,4 mm standardisierte Dicke.
Bei größeren Biegungen kann die Umhüllung 2 zum Einhüllen der biegsamen Platte 1 möglicherweise mit der ersten oder der zweiten Abstützplatte 6 oder 10 oder dem ersten oder dem zweiten Schlitten 4 oder 8 in Berührung kommen. Diese Berührung kann durch Veränderung der Abmessungen des ersten und des zweiten Schlittens 4 und 8 und der Umhüllung 2 verursacht sein. Wenn diese Berührung auftritt, kann eine gewünschte Kopfandrückkraft auf die Magnetköpfe nicht aufgebracht werden, um eine ausreichende Abgabe bei Wiedergabe zu erzeugen. Um dieses Problem zu überwinden, ist es nötig, daß die Federkonstante in diese Richtungen 50 g/mm oder größer ist.
Hier gilt die Gleichung F = kx, wenn die Andrückkraft des ersten Schlittens 8 mit F bezeichnet ist, die Biegung der Abstützplatten 6 und 10 in die Richtungen der Pfeile 13 und 15 mit x bezeichnet ist und die Federkonstante der Abstützplatten 6 und 10 rechtwinkelig zu der Ebene der Magnetplatte 7 mit k bezeichnet ist. Im unbelasteten Zustand ist die Verschiebung x = 0. Wenn sich der Zustand von dem unbelasteten zu einem kopfbelasteten Zustand ändert, fällt der zweite Magnetkopf 9 so schnell, daß er durch die biegsame Platte 1 gegen den ersten Magnetkopf 5 stößt, so daß die Verschiebung bei einem Maximum (wenn auch nicht gezeigt) von x + α ist (wobei α eine Zunahme der Biegung infolge dieses Stoßes bezeichnet). Die Federkonstanten der Abstützplatten 6 und 10 sind ausgelegt, den Stoß zu dämpfen, unter der Voraussetzung, daß sie höhere elastische Grenzen haben als die Belastung bei dieser maximalen Verschiebung, d. h. dem maximalen Stoß.
Die Torsionssteifigkeit der ersten Abstützplatte 6 besitzt zwei Komponenten, nämlich die Torsionssteifigkeitskomponenten der Verbindungsstäbe 6x und 6y und den Beitrag zu der Torsionssteifigkeit, der sich aus dem Verbiegen des Arms 6a ergibt. Der letztere Beitrag ist höher gesetzt als die vorhergehenden Komponenten, ebenso in der zweiten Abstützplatte 10.
Andererseits ist die Steifigkeit im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 1 ebenfalls im wesentlichen abhängig von dem Ausmaß des Verbiegens der Arme 6a und 10a festgelegt. Wenn die Dicke und die Gestalt der Arme 6a und 10a so bestimmt ist, daß die Steifigkeiten 50 g/mm oder größer sind, werden die Federkonstanten des Beitrags zu den Torsionssteifigkeiten infolge des Verbiegens des Armes 6a natürlich mit der Torsionssteifigkeit der Abstützplatten als ganzes ansteigen. Was getan werden kann, um diese Torsionssteifigkeiten zu reduzieren, ist die Verbindungsstange 6x und 6y oder 10x (nicht gezeigt) oder 10y (nicht gezeigt) dünn und länger zu machen. Dann sind die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 und der erste und der zweite Schlitten 4 und 8 so groß, daß die Haltbarkeiten der Verbindungsstangen 6x und 6y, 10x und 10y zur praktischen Verwendung verschlechtert sind.
Aus der vorangehenden Diskussion kann gesagt werden, daß die Torsionssteifigkeiten vorzugsweise 400 g·mm/rad sind, was ein korrekter und realisierbarer Wert ist.
Wir werden nun die bevorzugte obere Grenze der Torsionssteifigkeiten der Abstützplatten betrachten, damit die vorgenannte Fähigkeit, der biegsamen Scheibe zu folgen, nicht verschlechtert wird. Diese Fähigkeit hängt von der oben genannten Kopfandrückkraft und den Torsionssteifigkeiten der Platten ab und wird durch eine hohe Kopfandrückkraft und niedrige Torsionssteifigkeiten verbessert.
Die hohe Kopfandrückkraft hat jedoch den Nachteil, die Lebensdauer der biegsamen Platte zu verkürzen. Zum Beispiel verwendete eine magnetische Aufzeichnungsvorrichtung, die eine biegsame Platte von
5,25 inch (13,34 cm) benutzt, früher eine Kopfandrückkraft von etwa 30 g. In den letzten Jahren war jedoch die aufgebrachte Kopfandrückkraft häufig etwa 20 g, um die Lebensdauer der biegsamen Platte zu verlängern.
Die Kopfandrückkraft kann deshalb auch im Fall der vorliegenden Erfindung mit etwa 20 g angenommen werden, um eine Basis zu schaffen, von der aus man die bevorzugten Steifigkeiten der Abstützplatten für eine zufriedenstellende Fähigkeit, der biegsamen Platte zu folgen, berechnen kann.
Fig. 8 ist eine Darstellung zum Erläutern der Abgabe einer doppelseitigen, magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung bei Wiedergabe. Die Abszisse gibt den relativen Abstand (der "Kopfhöhe" genannt werden wird) zwischen der Nominalebene der biegsamen Platte 1 und der Berührungsfläche 107 des ersten Magnetkopfs 5, gezeigt in Fig. 1, mit dem magnetischen Aufzeichnungsmedium an. Die Ordinate gibt die Abgabe-Spannungen des Magnetkopfs 5 bei Wiedergabe als ein Verhältnis zu der maximalen Abgabe-Spannung bei Wiedergabe an.
Fig. 8 zeigt, daß eine ausreichende Abgabe-Spannung bei Wiedergabe nicht erhalten werden kann, unabhängig davon, ob die Kopfhöhe vergrößert oder verringert wird. Es kann gesagt werden, daß die Fähigkeit der Köpfe zum Folgen der biegsamen Platte besser ist für eine größere zulässige Weite (wie bei A angegeben) der Kopfhöhe, bei der eine Abgabe-Spannung bei Wiedergabe von 90% oder mehr des Maximalwerts erhalten wird. Für eine zulässige Weite A von 0, 15 mm oder weniger, wird es sehr schwierig die Kopfhöhe auf eine zulässige Weite A einzustellen, so daß Massenproduktion erschwert ist. Die zulässige Weite A der Kopfhöhe wurde tatsächlich für Abstützplatten unterschiedlicher Torsionssteifigkeiten gemessen und ist in den Tabellen 1 und 2 nach folgend tabellarisch angeordnet.
Tabelle 1 zählt die gemessenen Werte der zulässigen Weite der Kopfhöhe der Magnetkopf-Abstützvorrichtung für eine biegsame Platte von 3,5 inch (8,89 cm) gegen die Torsionssteifigkeiten der Abstützplatte auf.
Tabelle 2 zählt die gemessenen Werte der zulässigen Weite der Kopfhöhe der Magnetkopf-Abstützvorrichtung für eine biegsame Platte von 5,25 inch (13,34 cm) gegen die Torsionssteifigkeiten der Abstützplatten auf. TABELLE 1: Zulässige Kopfhöhenweite (mm) bezüglich der Torsionssteifigkeiten von Abstützplatten Torsionssteifigkeiten (g mm/rad) der zweiten Abstützplatte Torsionssteifigkeit der ersten Abstützplatte TABELLE 2: Zulässige Kopfhöhenweite (mm) bezüglich der Torsionssteifigkeiten von Abstützplatten Torsionssteifigkeiten (g mm/rad) der zweiten Abstützplatte Torsionssteifigkeit der ersten Abstützplatte
Aus Tabelle 1 find man, daß im Fall einer biegsamen Platte von 3,5 inch (8,89 cm) zur Verwendung in einer Magnetkopfabstützvorrichtung, die Magnetkopf-Abstützvorrichtung, wenn die zulässige Kopfhöhenweite A nicht größer als 0,15 mm ist, für Massenproduktion ungeeignet ist, wenn die Torsionssteifigkeit 3.000 g·mm/rad überschreitet. Aus der Tabelle 2 findet man ebenfalls, daß im Fall einer biegsamen Platte von 5,25 inch (13,34 cm) zur Verwendung in einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung die Magnetkopf-Abstützvorrichtung, wenn die zulässige Kopfhöhenweite A nicht größer als 0,15 mm ist, für die Massenproduktion ungeeignet ist, wenn die Torsionssteifigkeit 2.000 g·mm/rad überschreitet.
Wenn die Torsionssteifigkeiten zusammengefaßt werden, um der vorangehenden Diskussion Rechnung zu tragen, kann gesagt werden, daß ein Bereich von etwa 400 g·mm/rad bis 3000 g·mm/rad zum Beibehalten der Fähigkeit, der biegsamen Platte auf einem zufriedenstellendem Niveau zu folgen, vorzuziehen ist.
Eine Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einer magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung für ein doppelseitiges Medium, wie vorangehend beschrieben, kann deshalb die folgenden Vorteile besitzen.
(1) Bei der Magnetkopfabstützvorrichtung der ersten bekannten Art (d. h. der doppelseitige kardanische Typ) sind die Steifigkeiten der A- bstützplatten geringer gemacht als nötig, so daß die Magnetköpfe anfällig sind, in Reaktion auf eine Neigung der biegsamen Platte 1 (wie in Fig. 3(a) gezeigt) geneigt zu werden. Dies führt zu der vorgenannten "off-track" Verschiebung. Bei der bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung sind demgegenüber die Torsionssteifigkeiten der Abstützplatten etwa 2 bis 15 mal so hoch wie die beim Stand der Technik, so daß die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 (wie in Fig. 1 gezeigt) und der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 weniger geneigt werden, um so die "off-track" Verschiebung zu reduzieren.
Außerdem sind die Magnetköpfe in den Richtungen im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte beweglich, so daß die "off-track" Verschiebung weiter reduziert ist, mit den folgenden Wirkungen wie in den Fig. 9(a) und 9(b) dargestellt.
Wie vorhergehend beschrieben, biegt die erste Abstützplatte in Richtungen im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 1 so, daß sie bezüglich der vorgenannten Kopfandrückkraft ausgeglichen ist. In diesem ausgeglichenen Zustand ist der erste Magnetkopf 5 um einen imaginären Drehpunkt P1 geneigt, der in einer Ebene liegt, die im wesentlichen bündig mit einer Befestigungsfläche 4b des ersten Schlittens 4 ist, und auf einer imaginären Linie, die die Befestigungsfläche 4b verbindet. Wenn der Neigungswinkel R1 des ersten Magnetkopfs 5 der gleiche bleibt, wird die "off-track" Verschiebung Δx1 kleiner, wenn die Verbiegung der ersten Abstützplatte 6 ansteigt. Ebenso biegt sich die zweite Abstützplatte 10 in Richtungen im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 1, so daß sie bezüglich der vorgenannten Kopfandrückkraft ausgeglichen ist. In diesem ausgeglichenen Zustand ist der zweite Magnetkopf 9 um einen imaginären Drehpunkt P2 geneigt, der in einer Ebene liegt, die im wesentlichen bündig mit einer Befestigungsfläche 8b des zweiten Schlittens 8 ist, und auf einer imaginären Linie, die die Befestigungsfläche 8b verbindet. Wenn der Neigungswinkel R2 des zweiten Magnetkopfs 9 der gleiche bleibt, wird die off-track Verschiebung Δx2 kleiner, wenn die Verbiegung der zweiten Abstützplatte 10 ansteigt.
Bei diesem Aufbau, bei dem der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 zusammen mit der ersten und der zweiten Abstützplatte 6 und 10 geneigt werden, ist die "off-track" Verschiebung viel kleiner als die der Magnetkopf-Abstützvorrichtung des bekannten doppelseitigen kardanischen Typs oder des Tandon Typs. Selbst wenn die Daten auf der biegsamen Platte in diesem Zustand wiedergegeben werden, ist die Verringerung der Amplitude der Wiedergabesignale so gering, daß ihre Einwirkung auf die Wiedergabefunktion vernachlässigt werden kann.
(2) Die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 haben eine Federwirkung im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platten 1, so daß sie als stoß-absorbierende Elemente gegen den Stoß in dem kopfbelasteten Zustand wirken. In diesem kopfbelasteten Zustand dämpfen der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 den Stoß auf die biegsame Platte 1. Dieser Dämpfungseffekt kann die Lebensdauer der biegsamen Platte 1 verlängern, um so die Zuverlässigkeit der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung zu verbessern.
(3) Da die Steifigkeiten der Abstützplatten höher sind als beim Stand der Technik, werden diese Abstützplatten bezüglich einer äußeren Kraft fester, so daß es unwahrscheinlich ist, daß die Umhüllung 2 zum Einhüllen der biegsamen Platte 1 als Folge des Gekratztwerdens gebrochen wird, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Abstützplatten in dem kopfbelasteten Zustand durch die vorgenannte Kopfandrückkraft verbogen. Sogar in diesem Biegungszustand sind jedoch der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 vorzugsweise parallel zu ihren Positionen vor einer derartigen Biegung.
Das kann erreicht werden, wenn die folgenden Schritte ergriffen werden. Der erste Schritt ist, die Mitte 0 einer Berührungsfläche 107 (wie in Fig. 1 gezeigt) des ersten Magnetkopfs 5 mit der biegsamen Platte 1, d. h. die Kopffläche 107, so anzuordnen, daß sie mit dem Schnittpunkt der Mittellinie (wie durch eine X Achse in Fig. 2(a) angegeben) der Verbindungsstange 6x der Abstückplatte 6 und der Mittellinie (wie durch eine Y Achse in Fig. 2(a) angegeben) der Verbindungsstange 6y ausgerichtet ist, wenn sie in den Richtungen (wie durch die Pfeile 13 angegeben) rechtwinkelig zu der Kopffläche 107 betrachtet wird, so daß der erste Magnetkopf 5 nicht geneigt wird, wenn eine Kraft auf die Kopffläche 107 aufgebracht wird.
Mit anderen Worten, die Verbindungsstangen 6x und 6y sind so angeordnet, daß die Magnetköpfe um die Mitte 0 der Kopffläche 107 als imaginären Drehpunkt geneigt werden können.
Fig. 10 ist eine Darstellung, die die Neigung eines Magnetkopfes in Abhängigkeit von der Position einer Verbindungsstange darstellt.
Der erste Magnetkopf 5 ist an der ersten Abstützplatte 6 befestigt und kann sich um die Verbindungsstangenmitte 6b (die als die Y Achse in Fig. 2(a) dargestellt ist) drehen.
Außerdem wird die vorgenannte Kopfandrückkraft als ein Druck, wie durch Pfeile 17 angegeben, auf die Kopffläche 107 durch den gegenüberliegenden Magnetkopf 9 (in Fig. 10 nicht gezeigt) ausgeübt. Da dieser Druck durch eine resultierende Kraft F ersetzt werden kann, die auf die Mitte der Kopffläche 107 ausgeübt wird, wirkt sie als ein Moment T (wie durch einen Pfeil 18 angegeben) auf die vorgenannte Y Achse, so daß der Magnetkopf 5 geneigt wird. Um diese Neigung zu verhindern ist die Y Achse auf der Wirkungslinie der resultierenden Kraft F angeordnet. Dann wird kein Moment T eingeführt, so daß die Neigung verhindert werden kann, wenn die Verbindungsstangenmitte 6b (d. h. die Y Achse) im wesentlichen mit der Mitte 0 der Kopffläche 107 fluchtend ist, wenn sie in Richtungen rechtwinkelig zu der Kopffläche 107 betrachtet wird.
Diese Diskussion trifft ähnlich auf die X Achse zu, und die Neigung wird vermieden, wenn der Schnittpunkt der X Achse und der Y Achse im wesentlichen mit der Mitte der Kopffläche 107 fluchtend ist, wenn er in Richtungen rechtwinkelig zu der Kopffläche 107 betrachtet wird. Das ist auch richtig für die zweite Abstützplatte 10.
Als nächstes wird ein zweiter Schritt wie folgt beschrieben. Wenn die vier Arme 6a (wie in Fig. 2(a) gezeigt) der Abstützplatte 6 unterschiedliche Steifigkeiten in Richtungen im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der flexiblen Platte 1 haben, selbst wenn der bisher beschriebene erste Schritt ausgeführt ist, wird sich der Arm oder werden sich die Arme mit einer geringeren Steifigkeit mehr verbiegen als der Arm oder die Arme mit einer höheren Steifigkeit, so daß der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 geneigt werden. Diese Diskussion trifft ähnlich auf die zweite Abstützplatte 10 zu.
Fig. 11 ist eine Darstellung, die die Neigungen der Magnetköpfe infolge der Unterschiede in der Steifigkeit zwischen den Armen der Abstützplatten zeigt.
Fig. 12(a) ist eine Darstellung, die den Druck auf die Kopffläche infolge der Steifigkeiten der Arme darstellt.
In den Fig. 11 und 12(a) verbiegt sich die erste Abstützplatte 6, die die Kopfandrückkraft zum Abstützen des ersten Magnetkopfs 5 aufnimmt, und die zweite Abstützplatte 10 zum Abstützen des zweiten Magnetkopfs 9 verbiegt sich auch, so daß sie die biegsame Platte 1 zwischen sich halten.
Eine der Steifigkeiten der Arme 6a der ersten Abstützplatte ist mit 6k bezeichnet, während die andere mit 6k' bezeichnet ist, wenn die Steifigkeiten unterschiedlich sind. Ebenso werden die Steifigkeiten der Arme 10a der zweiten Abstützplatte 10 mit 10k und 10k' bezeichnet.
Fig. 11 zeigt den Fall, in dem die Steifigkeit 6k' größer ist als die Steifigkeit 6k während die Steifigkeit 10k größer ist als die Steifigkeit 10k'. In diesem Fall ist die Verbiegung bei der steiferen Seite geringer als bei der weniger steifen Seite, so daß der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 geneigt werden.
Um diese Neigungen des ersten und des zweiten Magnetkopfes 5 und 9 zu eliminieren, ist es ausreichend, entweder die Steifigkeiten 6k und 6k' und die Steifigkeiten 10k und 10k' der Arme gleichzumachen oder die Steifigkeit 6k und 10k und die Steifigkeiten 6k' und 10k' der gleichen Arme gleichzumachen.
Fig. 12(a) zeigt den Fall, in dem die Steifigkeit 6k größer ist als die Steifigkeit 6k' während die Steifigkeit 10k größer ist als die Steifigkeit 10k' und in dem die Steifigkeiten 6k und 10k und die Steifigkeiten 6k' und 10k' der Arme gleich sind.
In diesem Fall ist der vorgenannte Kopfandrückdruck 18, der auf die Kopffläche 7 des ersten Magnetkopfes 5 und die Kopffläche 11 des zweiten Magnetkopfes 9 aufgebracht wird, größer für die Arme mit der größeren Steifigkeit und geringer für die Arme mit der geringeren Steifigkeit.
Deshalb ist ein Kernstück 20 zum Ausführen des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs des zweiten Magnetkopfes 9 bezüglich der biegsamen Platte 1 radial nach innen von einem Kernstück 19 zum Ausführen des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs des ersten Magnetkopfes 5 positioniert. Deshalb kann die Gefahr, daß die Aufzeichnungsdichte für den Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb zu hoch sein könnte, eliminiert werden, indem die Flächenandrückkraft erhöht wird, um die vorgenannte Fähigkeit zum Folgen der biegsamen Platte 1 zu verbessern.
Mit anderen Worten, wenn die Steifigkeiten der Arme, die der biegsamen Platte zugewandt sind, zwischen den beiden Abstützplatten im wesentlichen gleich gemacht werden, während die Steifigkeit des Armes näher an dem Kernstück 20 des zweiten Magnetkopfes größer gemacht wird, wird der vorgenannte Kopfandrückdruck auf der Seite näher an dem Kernstück 20 des zweiten Magnetkopfes 9 größer. Als ein Ergebnis ist das Kernstück 20 zum Ausführen des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs des zweiten Magnetkopfes 9 radial nach innen in bezug auf die biegsame Platte 1 angeordnet, so daß etwaige Schwierigkeiten, die bei dem Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb infolge der hohen Aufzeichnungsdichte auftreten, eliminiert sein können, um die Gesamtleistung der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung zu verbessern.
Diese Bauart kann für den Fall verwendet werden, bei dem die Arme der Abstützplatten asymmetrisch sind, wie es als Beispiel mit Bezug auf die Fig. 12(b), 12(c) und 12(d) beschrieben werden wird.
Fig. 12(b) ist ein Schnitt, der den Hauptteil einer zweiten Ausführungsform einer Magnetkopf-Abstützvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 12(c) ist eine Ansicht von oben einer ersten Abstützplatte, die einen Teil der zweiten Ausführungsform bildet; und Fig. 12(d) ist eine Ansicht von oben, die eine zweite Abstützplatte darstellt, die einen Teil der zweiten Ausführungsform bildet.
In der Fig. 12(b) ist der erste Schlitten 4 derart befestigt, daß er sich in die radialen Richtungen (wie durch die Pfeile 12 angegeben) der biegsamen Platte 1 bewegen kann und den ersten Magnetkopf 5 durch die erste Abstützplatte 6 trägt. Ein Rahmen A in unterbrochener Linie in Fig. 12(c) gibt einen Raum an, der zum Anbringen von Leitungsdrähten vorgesehen ist, was den Arm asymmetrisch macht. Ein zweiter Schlitten 8 ist drehbar (mit nicht gezeigten Mitteln) und ist dem ersten Magnetkopf 5 zugewandt. Der zweite Schlitten 8 ist so angebracht, daß er dem ersten Schlitten 4 folgt und den zweiten Magnetkopf 9 durch die zweite Abstützplatte 10 trägt.
Die erste Abstützplatte 6 hat ihre Arme 6a, 6b, 6c und 6d (Fig. 12(c)), die sich in eine Richtung im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 1, d. h. in der Richtung, die durch die Pfeile 13 in Fig. 12(b) angegeben ist, verbiegen, bis die Arme in ihren schwach verbogenen Zuständen stabilisiert sind. Die zweite Abstützplatte 10 hat ihre Arme 10a, 10b, 10c und 10d (wie in Fig. 12(d) gezeigt), die sich in eine Richtung im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte 1 (wie durch den Pfeil 15 in Fig. 12(b) angegeben) verbiegen, bis die Arme in ihren gering verbogenen Zuständen etabliert sind.
Damit die Torsionssteifigkeit der Verbindungsstange 6y oder 6x der ersten Abstützplatte 6 im wesentlichen zu der der Verbindungsstange 10y oder 10x der zweiten Abstützplatte 10 gleich sein kann und damit die Biegesteifigkeiten der Arme 6a, 6b, 6c und 6d der ersten Abstützplatte 6 zu denen der Arme 10a, 10b, 10c und 10d der zweiten Abstützplatte 10 im wesentlichen gleich sein können, sind sowohl die Verbindungsstangen (6x und 10x und 6y und 10y) als auch die Arme (6a und 10a, 6b und 10b, 6c und 10c sowie 6d und 10d) der ersten und der zweiten Abstützplatte 6 und 10 so gemacht, daß sie absolut identische Gestalt besitzen, und bestehen die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 aus einem identischen Material und besitzen identische Dicke.
Wie in der vorher beschriebenen Ausführungsform sind die zwei Abstützplatten so angeordnet, daß sie einander an entgegengesetzten Seiten der Ebene der biegsamen Platte zugewandt sind, und die biegsamen Teile sind so gemacht, daß sie im wesentlichen identische Steifigkeiten besitzen. Der erste und der zweite Magnetkopf 5 und 9 sind stabil ohne irgend eine Neigung, selbst wenn sie die biegsame Platte 1 zwischen sich halten. Ihre Fähigkeit zum Folgen der biegsamen Platte kann verbessert sein, so daß sie einen stabilisierten Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb besitzen.
Die Fig. 13, 14, 15, 16 und 17 sind Ansichten von oben, die eine dritte, vierte, fünfte, sechste und siebente Ausführungsform einer ersten Abstützplatte 6 zeigen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
Zur Einfachheit der Erklärung wird nur die erste Abstützplatte mit Bezug auf die Fig. 13 bis 17 beschrieben, aber diese Beschreibung trifft ähnlich auf die zweite Abstützplatte zu, die darin nicht gezeigt ist.
Der erste Magnetkopf 5 ist an der ersten Abstützplatte abgestützt, die ihrerseits von dem ersten Schlitten 4 getragen wird. Die erste Abstützplatte 6 ist mit sich axial erstreckenden Vertiefungen gebildet, mittels derer die erste Abstützplatte 6 derart geteilt ist, daß sie einen äußeren Rahmen 6c, der an dem ersten Schlitten 4 befestigt ist, Verbindungsstangen 6x und 6y zum Einbringen der Torsionssteifigkeiten, einen Befestigungsteil 6d zum Befestigen des ersten Magnetkopfes 5 und einen Arm 6a zum Schaffen von Biegung und Torsionssteifigkeit besitzen. Als Folge kann der Magnetkopf 5 geneigt werden.
Bei der Magnetkopf-Abstützvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann sich die Abstützplatte außerdem, wenn gewünscht, in dem vorgenannten kopfbelasteten Zustand verbiegen, um Erschütterungen zu absorbieren. Zur selben Zeit sind die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 einer hohen Spannung unterworfen, die sich leicht an den zwei Enden der Verbindungsstangen 6x, 6y, 10x und 10y so konzentriert, daß sie deren Haltbarkeit beeinflußt.
Um diese Streßkonzentrationen zu verhindern, sind die zwei Enden der Verbindungsstangen 6x, 6y, 10x und 10y vorzugsweise so glatt wie möglich an den Armen 6a und 10a angeschlossen.
Von diesem Standpunkt ist die Gestalt der Abstützplatten folgenderweise von Wichtigkeit. Bei der Armgestalt, die in Fig. 15 gezeigt ist, ist der Winkel R, der zwischen der Verbindungsstange 6x und dem Arm 6a eingeschlossen ist, unvorteilhaft klein, und er sollte wünschenswerterweise 90º oder größer sein, wie in Fig. 14 gezeigt.
Ebenso ist der Winkel R4, der zwischen der Verbindungsstange 6x und dem Arm 6a eingeschlossen ist, wünschenswerterweise ebenso mindestens 90º. Mit derselben Begründung sollte nicht nur der Winkel R5, der zwischen der Vebindungsstange 6x und dem äußeren Rahmen 6c eingeschlossen ist, sondern auch der Winkel R6, der zwischen der Verbindungsstange 6x und dem Magnetkopfabstützteil 6d eingeschlossen ist, wünschenswerterweise mindestens 90º sein. Diese Winkel treffen natürlich auch auf die zweite Abstützplatte 10 zu.
Außerdem kann der erste oder der zweite Magnetkopf 5 oder 9 während dem Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb derart in Schwingungen versetzt sein, daß die Abgabe bei Wiedergabe aufgrund der Reibung zwischen der biegsamen Platte 1 (wie in Fig. I gezeigt) und dem ersten und dem zweiten Magnetkopf 5 und 9 abnormal wird. Dieses Phänomen wird (Kopfpfeifen) "head singing" genannt. Um dieses Phänomen zu verhindern, kann ein Element 17 (wie in Fig. 13 gezeigt) bestehend aus einem erschütterungsabsorbierenden Material wie Gummi an der ersten Abstützplatte 6 und/oder an der zweiten Abstützplatte 10 befestigt sein. Diese erschütterungsabsorbierende Wirkung wird verstärkt, wenn das Element 17 dazu verwendet wird, entweder den Arm 6a und den äußeren Rahmen 6c sowie den Arm 10a und den äußeren Rahmen 10c oder den Arm 6a und das Magnetkopfbefestigungsteil 6d und den Arm 10a und das Magnetkopfbefestigungsteil 10d zu verbinden.
Die Antischwingungswirkung wird außerdem verbessert, indem die Schwenkauflager weggelassen werden, wie bei dem illustrierten Beispiel aus dem Stand der Technik in den Fig. 3(a) und 3(b) dargestellt.
Die Fig. 21 zeigt im Verhältnis zu der Schwingungsfrequenz (Hz) und der Schwingungsbeschleunigung (G) einen Fehlerbereich, in dem der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb in dem Fall von vorher beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unmöglich ist. Der Fehlerbereich tritt in einem Schwingungsfrequenzband auf, das mit dem der Abstützplatten resonant ist.
Fig. 22 zeigt im Verhältnis zu der Schwingungsfrequenz (Hz) und der Schwingungsbeschleunigung (G) die Fehlerbereiche, in denen der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb im Fall des Stands der Technik unmöglich ist. In Fig. 22 treten die Fehlerregion in verschiedenen Schwingungsfrequenzbändern auf, was unterschiedlich ist zu dem Fall der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Charakteristika in Fig. 21 dargestellt sind. Das ist so, weil sich die resonanten Schwingungen anderer mechanischer Bauteile durch die Schwenkauflager zu den Abstützplatten ausbreiten können, weil diese Platten durch die Schwenkauflager abgestützt sind. Als Folge wird sich bei den Ausführungsformen, bei denen die Abstützplatten nicht durch die Schwenkauflager abgestützt sind, die Schwingung der verbleibenden mechanischen Bauteile nicht ausbreiten, was die Schwingungsfreiheit verbessert.
Als nächstes wird die Befestigungsstruktur der Abstützplatten 6 und 10 mit Bezug auf die Fig. 1 und 2(a) detaillierter beschrieben.
Die Magnetkopf-Abstützvorrichtung des Stands der Technik, die in Fig. 3(a) gezeigt ist, hat die folgenden besonderen Probleme, die gelöst werden müssen.
Wie mit bezug auf Fig. 3(a) beschrieben wurde, sind die erste und die zweite Abstützplatte 56 und 60 an den Befestigungsflächen 54b bzw. 58b befestigt und mit Klebstoffen 57 bzw. 61 bedeckt.
Die Scheibe 51 ist jedoch in einer Kassette 52 befestigt, die eine Standardgröße hat. In der Fig. 3(a) gezeigten Bauart, bei der die Klebstoffe 57 und 61 die erste bzw. die zweite Abstützplatte 56 bzw. 60 überdecken, ragen die Klebstoffe 57 und 61 unausweichlich derart in Richtung auf die Kassette 52 zu, daß sie die Spalte zwischen den Klebstoffen 57 und 61 und der Kassette 52 verringern.
Der erste und der zweite Schlitten 54 und 58 bewegen sich in die Richtungen eines zweiköpfigen Pfeils 62 für den Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb. Wenn hier ein geringer Unterschied in der Größe der Kassette 52 besteht, wird die Kassette 52 während der Bewegung der Schlitten mit dem Klebstoff 57 oder 61 in Berührung kommen. Als Folge kann sich, wenn der erste und der zweite Magnetkopf 55 und 59 die Platte 51 mit einer gewünschten Kopfandrückkraft für den Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb halten, diese Kopfandrückkraft in einem solchen Ausmaß ändern, daß die intrinsische Aufzeichnungs- und Wiedergabefunktion verloren ist.
Dieses Problem ist durch die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform gelöst. Speziell der erste Schlitten 4 ist mit einem Raum 4a gebildet, der in einem Teil von dessen Befestigungsfläche 4b und in einem bestimmten Abstand von der ersten Abstützplatte 6 angeordnet ist. Eine Wand 4c erstreckt sich so von dem Raum 4a daß sie den äußeren Umfang der ersten Abstützplatte 6 umgibt, wie in Fig. 2(a) gezeigt, die eine Ansicht von oben ist und den ersten Magnetkopf 5 und die erste Abstützplatte 6 zeigt. Die Wand 4c hat eine gewünschte Höhe bezüglich der ersten Abstützplatte 6, wie in Fig. 1 gezeigt, d. h. sie erstreckt sich bis zu der oberen Oberfläche der letzteren.
Wie in den Fig. 1 und 2(a) außerdem gezeigt, ist die Abstützplatte 6 an der Befestigungsfläche 4b durch Auffüllen des Raumes 4a mit Klebstoff 7 befestigt, und die Wand 4c bildet ein Klebstoff-Ausfluß- Verhinderungsmittel zum Verhindern des Ausfließens des Klebstoffs 7.
Außerdem ist der zweite Schlitten 8 mit einem Raum 8a gebildet, der in einem Teil von dessen Befestigungsfläche 8b und in einem gewünschten Abstand von der zweiten Abstützplatte 10 angeordnet ist. Eine Wand 8c erstreckt sich so von dem Zwischenraum 8a daß sie den äußeren Umfang der zweiten Abstützplatte umgibt. Die Wand 8c hat eine gewünschte Höhe bezüglich der zweiten Abstützplatte 10, wie in Fig. 1 gezeigt, d. h. sie erstreckt sich bis zu der unteren Oberfläche der letzteren. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die zweite Abstützplatte 10 außerdem an der Befestigungsfläche 8b durch Auffüllen des Raums 8a mit Klebstoff 11 befestigt, und die Wand 8c bildet ein Klebstoff- Ausfluß-Verhinderungsmittel zum Verhindern des Ausfließens des Klebstoffs 11.
Die Befestigungsstrukturen der ersten und der zweiten Abstützplatte 6 und 10 werden weiter unten beschrieben, aber da diese Befestigungsstrukturen die gleichen sind, wird nur auf die Befestigungsstruktur der ersten Abstützplatte 6 Bezug genommen und eine Beschreibung der Befestigungsstruktur der zweiten Abstützplatte 10 wird ausgelassen.
Wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde, ist der Raum 4a, der an der in der gewünschten Beabstandung von der ersten Abstützplatte 6 angeordnet ist, in einem Teil der Befestigungsfläche 4b des ersten Schlittens 4 gebildet. Die Wand 4c die eine gewünschte Höhe bezüglich der ersten Platte 6 hat, ist als ein Klebstoff-Ausfluß-Verhinderungsmittel ausgebildet, so daß sie den äußeren Umfang der ersten Abstützplatte 6 umgibt. Der Raum 4a ist mit dem Klebstoff 7 aufgefüllt, so daß die erste Abstützplatte 6 an der Befestigungsfläche 4b befestigt ist. Dann ist der Klebstoff 7 einerseits veranlaßt, in den Raum 4a durch die Kapillarwirkung einzudringen, und andererseits wird er sowohl entlang der Wand 4c, die als das Klebstoff-Ausfluß-Verhinderungsmittel wirkt, als auch entlang dem äußeren Umfang der ersten Abstützplatte 6 durch die Wirkung der Oberflächenspannung gezogen. Der Raum 4a erstreckt sich radial auswärts von dem äußeren Umfang der ersten Abstützplatte 6, wie in Fig. 1 gezeigt. Als Folge wird der Klebstoff 7 an einem Auswärtsquellen gehindert und bildet einen Meniskus, der die erste Abstützplatte 6 in der richtigen Lage befestigt. Wenn der Raum 4a von der ersten Abstützplatte 6 eine Tiefe von beispielsweise 0,05 mm bis 0,3 mm hat, kann der Klebstoff 7 vorzugsweise anaerob sein, um eine dramatische Verbesserung in seiner Arbeitsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu bewirken.
Die Befestigungsstruktur hat eine ausreichende Festigkeit aufgrund der Tatsache, daß der Klebstoff 7 den Raum 4a auffüllt. In dem Bereich des Zwischenraums 4a der auswärts zu dem äußeren Umfang der ersten Abstützplatte 6 angeordnet ist, wird der Klebstoff 7 am Ausquellen gehindert. Außerdem macht der Klebstoff 7 in dem Meniskusbereich keinen tatsächlichen Beitrag zu der Klebungsfestigkeit. Dem gegenüber leistet die Wand 4c, die als das Klebstoff-Ausfluß-Verhinderungsmittel wirkt, nicht nur die Klebstoff-Ausfluß-Verhinderungsfunktion, sondern wirkt auch als ein Klebstoffüllungsspeichermittel, so daß die Verteilung der Klebstoffüllung 7 verhindert wird, um die Klebung zu stabilisieren.
Die Wand 4c ist so ausgebildet, daß sie den Außenumfang der ersten Abstützplatte 6 kontinuierlich umgibt, wie in Fig. 2(a) gezeigt. Der Klebstoff 7 wird durch die Kapillarwirkung veranlaßt, ausreichend in den Raum 4a einzudringen, wenn eine gewünschte Position mit einer gewünschten Menge aufgefüllt wird, und dadurch die zuverlässige Klebung sicherzustellen und das Haftvermögen drastisch zu verbessern.
Andererseits muß die Wand 4c nicht so sein, daß sie die erste Abstützplatte 6 vollständig umgibt, sondern kann eine Mehrzahl von beabstandeten Bereichen (nicht gezeigt) besitzen, die die oben genannte Klebstoff-Ausfluß-Verhinderungsfunktion und die Klebstoffüllungsspeicherfunktion erfüllen und so eine höchst zuverlässige Klebung bewirken. Außerdem kann das Einfüllen des Klebstoffs 7 leicht bewirkt werden durch eine Vielpunktfülleinrichtung, selbst wenn die Wand 4c eine Mehrzahl von beabstandeten Bereichen besitzt.
Als Folge der Befestigungsstrukturen der ersten und der zweiten Abstützplatte 6 und 10, die bisher beschrieben wurden, können die Klebstoffe 7 und 11 hochzuverlässige und stabile Befestigungen ohne irgendwelche Ausquellungen erleichtern. Es besteht ein ausreichender Abstand zwischen dem Klebstoff 7 und 11 und einer Standardkassette oder -umhüllung 2, wie in Fig. 1 gezeigt, und der erste und der zweite Schlitten 4 und 8 können sich während des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs in die Richtungen der Pfeile 12 von Fig. 1 frei bewegen. Während dieser Bewegungen wird die Kassette nicht mit dem Klebstoff 7 oder 11 in Berührung gebracht, selbst wenn eine beträchtliche Abweichung bei der Größe der Kassette 2 besteht.
Die vorgenannte Beschreibung ist ausschließlich auf die erste Abstützplatte 6 gerichtet, aber die zweite Abstützplatte 10 hat eine absolut ähnliche Struktur, so daß die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 und die Klebstoffe 7 und 11 an einer Berührung der Kassette 2 gehindert werden. Als Folge wird sich die Kopfandrückkraft während des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb s nicht ändern.
Aufgrund der vorangehenden Strukturen können die Klebstoffe 7 und 11 hoch zuverlässige und stabile Klebung ohne irgendeine Ausbeulung sicherstellen, und das Haftvermögen ist für die Zwecke der Massenproduktion exzellent, weil die Mengen der Klebstoffe 7 und 11 die zugeführt werden, nicht genau kontrolliert werden müssen.
Die Bauart, bei der sich die erste Abstützplatte 6 im wesentlichen in Richtung auf den ersten Schlitten 4 verbiegt, während sich die zweite Abstützplatte 10 im wesentlichen in Richtung auf den zweiten Schlitten 8 verbiegt, kann ein Ausbeulen der Klebstoffe 7 und 11 verhindern. Eine derartige Konstruktion kann z. B. durch eine Verschmelz- oder Verschweißeinrichtung leicht so erzielt werden, daß sie ähnliche Funktionen hat, selbst wenn bei der Konstruktion (nicht gezeigt) die erste und die zweite Abstützplatte 6 und 10 in der richtigen Lage befestigt sind.
Eine Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Struktur wird mit Bezug auf Fig. 2(b) beschrieben, die im Detail den Hauptbereich einer Einrichtung zum Befestigen einer Abstützplatte an einem Schlitten in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die anderen Bereiche der Ausführungsform als die in Fig. 2(b) gezeigten sind absolut ähnlich zu den entsprechenden Bereichen, die in den Fig. 1 und 2(a) gezeigt sind, und weisen ähnliche Funktionen und Wirkungen auf, die hier ausgelassen werden.
Wie in Fig. 2(b) gezeigt, ist ein erster Schlitten 34 durch eine Bewegungseinrichtung (nicht gezeigt) bewegbar angebracht und trägt einen ersten Magnetkopf (nicht gezeigt) mittels einer ersten Abstützplatte 36. Der erste Schlitten 34 hat eine Befestigungsfläche 34b auf der die erste Abstützplatte 36 angebracht ist.
Der erste Schlitten 34 ist mit einem Raum 34a gebildet, der in einem Bereich der Befestigungsfläche 34b angeordnet ist und eine gewünschte Tiefe bezüglich zu der ersten Abstützplatte 36 hat. Ein Raum 34d erstreckt sich von dem Raum 34a besitzt aber eine größere Tiefe bezüglich der ersten Abstützplatte 36 als der Raum 34a.
Außerdem ist die erste Abstützplatte 36 mit einem Loch 36a gebildet, das so angeordnet ist, daß es den Raum 34a oder 34d gegenüberliegt. Als Folge ist die erste Abstützplatte 36 an der Befestigungsfläche 34b durch Auffüllen der Räume 34a und 34b mit einem Klebstoff 37 durch das Loch 36a befestigt, wie in Fig. 2(b) gezeigt.
Bei der vorher beschriebenen Befestigungsstruktur wird der Klebstoff 37 durch Kapillarwirkung veranlaßt, ausreichend in den Raum 34a einzudringen, wie in der in den Fig. 1 und 2(a) gezeigten Struktur. In dem anderen Raum 34d andererseits wird der Klebstoff 37 durch die Wirkung der Oberflächenspannung gezogen, wie in Fig. 2(b) gezeigt, sowohl entlang der ersten Abstützplatte 36 als auch entlang der Wand 34c die sich entlang des Raums 34d erstreckt, so daß der Klebstoff 37 am Hervorquellen gehindert ist und einen Meniskus bildet.
Außerdem hat diese Konstruktion ausreichende Festigkeit aufgrund der Tatsache, daß der Klebstoff 37 den Raum 34a auffüllt. In dem Bereich des Raums 34d in dem der Klebstoff 37 den Meniskus bildet, während er durch die Oberflächenspannung am Hervorquellen gehindert ist, erhöht der Klebstoff 37 die Klebefestigkeit nicht tatsächlich, sondern schafft einen Raum für jeden Überschuß in der abgegebenen Menge des Klebstoffs 37, um eine stabile Klebung sicherzustellen. So wirkt der Klebstoff 37 selbst als ein Klebstoffüllungsspeichermittel, entsprechend dem in der Struktur der Fig. 1 und 2(a) vorgesehenen.
Ein Aufbau zum Verhindern übermäßiger Verbiegung der Abstützplatten 6 und 10 wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 18 und 19 beschrieben, wenn auch eine detaillierte Beschreibung der Fig. 18 ausgelassen wird, weil sie ähnlich zu Fig. 1 ist, abgesehen von einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt oder anderer säulenförmiger Vorsprünge 17 und 18.
In dem in Fig. 18 gezeigten Aufzeichnungs- oder Wiedergabezustand ist eine erste Abstützplatte 6 durch die Kopfandrückkraft um ein vorgegebenes Maß verbogen. Der erste Vorsprung 17 ist angeordnet, daß er integral von dem Boden 4d des Schlittens 4 zu der ersten Abstützplatte 6 vorragt. Der erste Vorsprung 17 hat sein vorderes Ende 17a in einem vorbestimmten geringen Abstand so angeordnet, daß es der ersten Abstützplatte 6 gegenübersteht, an der der Magnetkopf 5 in dem verbogenen Zustand angebracht ist. Entsprechend ist die zweite Abstützplatte 10 ein vorbestimmtes Maß durch die Kopfandrückkraft gebogen. Der zweite Vorsprung 18 ist angeordnet, daß er integral von dem Boden 8d des Schlittens 8 zu der zweiten Abstützplatte 10 vorragt. Der zweite Vorsprung 18 hat sein vorderes Ende 18a in einem vorbestimmten geringen Abstand so angeordnet, daß es der zweiten Abstützplatte 10 gegenüberliegt, an der der Magnetkopf 9 in dem kopfbelasteten Zustand angebracht ist.
Fig. 19 zeigt schematisch einen Hauptteil des Schlittens der vorliegenden Ausführungsform, während der Schlitten vor und nach dem Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb in dem nicht kopfbelasteten Zustand ist.
In diesen nicht kopfbelasteten Zustand ist der zweite Schlitten 8 in Eingriff mit einem Behälter 19, der das Aufzeichnungsmedium aufnimmt, und nimmt die Plattenkassette 2 auf und hält sie in der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung, um sie in die Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition zu bewegen. Der zweite Schlitten 8 ist in einer Position angeordnet, in der zwischen dem ersten und dem zweiten Magnetkopf 5 und 9 ein Abstand ist, der mindestens gleich groß ist wie die Dicke der Plattenkassette 2.
Wenn sich der Behälter 19 in die Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition bewegt, während er die Plattenkassette 2 hält, kommt der zweite Magnetkopf 9 nahe an den ersten Magnetkopf 5, der an dem ersten Schlitten 4 getragen ist, bis der zweite Magnetkopf 9 in die Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition mit dem ersten Magnetkopf 5 zusammengebracht wird, um durch die Kopfandrückkraft des zweiten Schlittens 8 in enge Berührung mit dem magnetischen Medium auf der Platte 1 zu kommen.
Fig. 20 ist eine schematische Seitenschnittansicht, die eine andere Kopfabstützvorrichtung in dem Zustand zeigt, in dem deren zweiter Magnetkopf 9 als Folge der Bewegung einer Kassette 2 in die Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition durch die magnetische Platte auf deren ersten Magnetkopf 5 stößt.
Wenn der zweite Magnetkopf 9 auf den ersten Magnetkopf 5 stößt, wird der sich daraus ergebende Stoß durch den ersten Magnetkopf 5 auf die erste Abstützplatte 6 übertragen, so daß sich die erste Abstützplatte 6 in Richtung auf den ersten Vorsprung 17 um ein größeres Maß als das in dem oben genannten Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb verbiegt. Wenn die Verbiegung der ersten Abstützplatte 6 die Verbiegung bei dem Aufzeichnungs- und Wiedergabezustand gering überschreitet, kommt die erste Abstützplatte 6 in Anlage mit dem vorderen Ende 17a des ersten Vorsprungs 17, so daß ihr weiteres Verbiegen verhindert wird.
In einigen Fällen könnte der Stoß, in Abwesenheit des ersten Vorsprungs 17, abhängig von der Gestalt der Abstützplatte 6 in dem freien Zustand in die Biegerichtung ausreichend sein, die erste Abstützplatte 6 elastisch zu verformen und zu brechen, so daß der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb unmöglich gemacht wird. Indem die erste Abstützplatte 6 in Anlage an den ersten Vorsprung 17 gebracht wird, um das Verbiegen zu regulieren, kann der Stoß jedoch von der ersten Abstützplatte 6 durch den ersten Vorsprung 17 auf den Schlitten 4 übertragen werden, so daß die erste Abstützplatte 6 gegen den Stoß während des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs geschützt werden kann.
Außerdem kann ein aus einem Zusammenstoßen resultierender Stoß durch den zweiten Magnetkopf 9 auf die zweite Aufstützplatte 10 übertragen werden, so daß sich die zweite Abstützplatte 10 ein größeres Maß in Richtung auf den zweiten Vorsprung 18 verbiegt, als sie das bei dem Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb tut. Wenn das Verbiegen der zweiten Abstützplatte 10 das, was bei dem Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb vorkommt, gering überschreitet, kommt die zweite Abstützplatte 10 in Anlage an das vordere Ende 18a des zweiten Vorsprungs 18, so daß jedes weitere Verbiegen verhindert wird.
In einigen Fällen könnte der Stoß in Abwesenheit des zweiten Vorsprungs 18 ausreichend sein, abhängig von der Gestalt der zweiten Abstützplatte 10, in dem freien Zustand in Biegerichtung die zweite Abstützplatte 10 elastisch zu verformen und zu brechen, so daß der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb unmöglich gemacht wird. Indem die zweite Abstützplatte 10 in Anlage an den zweiten Vorsprung 18 gebracht wird, um das Verbiegen zu regulieren, kann der Stoß jedoch von der zweiten Abstützplatte 10 durch den zweiten Vorsprung 18 auf den zweiten Schlitten 8 übertragen werden, so daß die zweite Abstützplatte 10 gegen den Stoß während des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs geschützt werden kann.
In Abwesenheit des zweiten Vorsprungs 18 kann außerdem die Plattenkassette 2 mit dem Teil der zweiten Abstützplatte 10 in Berührung kommen, der an der Befestigungsfläche 8b befestigt ist. Infolgedessen kann die Plattenkassette 2 oder der zweite Träger 8 in einigen Fällen gebrochen werden. Indem die zweite Abstützplatte 10 in Anlage an den zweiten Vorsprung 18 gebracht wird, um das Verbiegen zu regulieren, können jedoch die Plattenkassette 2 und der zweite Schlitten 18 vor dem vorgenannten Stoß während des Aufzeichnungs- und Wiedergabebetriebs geschützt werden.
Eine Magnetkopf-Abstützvorrichtung mit einer verstärkten Beständigkeit gegen eine äußere Schwingung wird mit Bezug auf die Fig. 23, 24, 25 und 26 beschrieben.
Der in Fig. 23 gezeigte Aufbau ist ähnlich zu denen der Fig. 1 und 18, außer daß ein Abstützplatten-Protektors 19 und eine Abschirmplatte 20 vorgesehen sind, so daß eine detaillierte Beschreibung der Fig. 23 unterbleibt.
Bei dem Aufbau der Fig. 23 ist jedoch die Abschirmplatte 20, die vorgesehen ist, um den zweiten Magnetkopf 9 vor Fremdgeräuschen zu schützen, an dem Boden 8d des zweiten Schlittens 8 anders befestigt als an dem Teil des letzteren, der mit dem zweiten Vorsprung 18 versehen ist.
Der Abstützplatten-Protektor 19 ist zum Regulieren der Schwingung der ersten Abstützplatte 6 vorgesehen und ist an der ersten Abstützplatte 6 an ihrer Befestigungsfläche für den ersten Magnetkopf befestigt. Das heißt, wenn die Vorrichtung angetrieben ist und die erste Abstützplatte 6 dadurch in Schwingungen versetzt wird, stellt der Abstützplatten- Protektor 19 sicher, daß die Schwingung der ersten Abstützplatte 6 reguliert ist, obwohl der Abstützplatten-Protektor 19 selbst nicht durch die Schwingung der ersten Abstützplatte 6 gleichgesinnt in Schwingung versetzt wird. Fig. 24 ist eine Ansicht von oben, die Teile des ersten Magnetkopfs 5 und von dem Abstützplatten-Protektor 19 zeigt. Die befestigten Teile des Abstützplatten-Protektors 19 und der ersten Abstützplatte 6 sind jeweils an dem äußeren Umfang der ersten Abstützplatte 6, dort wo die letztere an der ersten Abstützfläche 4b befestigt ist, und an der ersten Magnetkopf-Befestigungsfläche angeordnet. Der Abstützplatten-Protektor 19 besteht vorzugsweise aus einem hochpermeablen oder hochleitfähigen Material.
Die Biegsamkeit der ersten Abstützplatte 6 ermöglicht es dem ersten Magnetkopf 5, sich in die Richtungen der Pfeile 13 zu bewegen und ohne irgendeine richtungsmäßige Beschränkung zu rollen, wie durch die Pfeile 14 angegeben. Ebenso ermöglicht es die Biegsamkeit der zweiten Abstützplatte 10 dem zweiten Magnetkopf 9, sich in die Richtungen der Pfeile 15 zu bewegen und ohne eine richtungsmäßige Beschränkung zu rollen, wie durch die Pfeile 16 angegeben. Als Folge können komplizierte Schwingungen unterschiedlicher Schwingungsarten aus Störungen wie Schwingungen oder Stößen aufkommen und so Resonanzen unterschiedlicher Frequenzen bewirken. Dieses Resonanzphänomen wird mit Bezug auf Fig. 26 beschrieben. Fig. 26 zeigt Fehlerregionen, in denen der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb in dem Fall des in Fig. 3(b) gezeigten Stands der Technik unmöglich ist. Diese Fehlerregionen sind im Verhältnis zu Schwingungsfrequenz (Hz) und Schwingungsbeschleunigung (G) gezeigt. Aus der Fig. 26 sieht man, daß Fehler in unterschiedlichen Frequenzbändern auftreten.
Der folgende Fall wird nun betrachtet als ein Beispiel wie die vorgenannten Fehler verursacht werden. Fig. 9(b) zeigt den Zeitpunkt, zu dem Störungen resonante Schwingungen verursachen, als Folge einer Bewegung von dem Zustand der Fig. 9(a) nur in die Richtungen der Pfeile 13 oder 15. Auch bei diesem Fall ist angenommen, daß die erste Abstützplatte 6 um den imaginären Neigungspunkt P1 geneigt ist, der in einer Ebene angeordnet ist, die im wesentlichen mit der Befestigungsfläche 4b zusammenfällt und auf einer imaginären Linie liegt, die die Befestigungsfläche 4b verbindet. Es ist auch angenommen, daß die zweite Abstützplatte 10 um den imaginären Neigungspunkt P2 geneigt ist, der in einer Ebene angeordnet ist, die im wesentlichen mit der Befestigungsfläche 8b zusammenfällt, und der auf einer imaginären Linie liegt, die die Befestigungsfläche 8b verbindet.
Jetzt ist, wenn die oben genannte "off-track" Verschiebung Δ1 zulässig ist, der Abstand zwischen einer Position 49 (bei der sich die vorgenannte intrinsische Aufzeichnungs- und Wiedergabeposition und das magnetische Medium auf der Platte 1 schneiden) und den Punkt P1 länger als in Fig. 9(a) gezeigt. Die in Fig. 9(b) gezeigte "off-track" Verschiebung Δx3 ist größer als die in Fig. 9(a) gezeigte "off-track" Verschiebung Δx1. Folglich ist, wenn die Daten in diesem Zustand wiedergegeben werden, die Amplitude des wiedergegebenen Signals verringert und macht die Wiedergabe unrichtig oder unmöglich.
Wenn die Fehler durch die bisher beschriebenen Mittel verursacht sind, kann sich die erste Abstützplatte 6 nicht von der imaginären Linie, die in der Ebene liegt, die mit der Befestigungsfläche 4b zusammenfällt und sie verbindet, in Richtung auf die zweite Abstützplatte 10 bewegen wegen der Konstruktion, bei der der Abstützplatten-Protektor 19 zum Regulieren des Schwimmens der ersten Abstützplatte 6 an der ersten Abstützplatte an der ersten Magnetkopfbefestigungsfläche befestigt ist. Wie man aus Fig. 9(b) sieht, ist der Abstand zwischen der Postition 49 des Aufzeichnungs- und Wiedergabemediums auf der Platte 1 und dem Punkt P1 nicht länger als der in Fig. 9(b) gezeigte. Folglich ist der Abstützplatten-Protektor 19 zum Regulieren des Schwimmens der ersten Abstützplatte 6 an der ersten Abstützplatte 6 an der ersten Magnetkopfbefestigungsfläche befestigt. Bei dieser Konstruktion wird deshalb die "off-track" Verschiebung nicht vergrößert, und so wird verhindert, daß die Wiedergabe unrichtig oder unmöglich wird.
Dieser Zustand wird mit Bezug auf Fig. 25 beschrieben. Fig. 25 zeigt ein Fehlergebiet, in dem der Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb in dem Fall einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unmöglich ist, wie gegen die Schwingungsfrequenz (Hz) und die Schwingungsbeschleunigung (G) dargestellt. Vergleicht man mit Fig. 26, so kann man aus Fig. 25 sehen, daß die Fehler in verschiedenen Frequenzbereichen deutlich verringert sind. Die Zuverlässigkeit der magnetischen Aufzeichnungsvorrichtung ist dadurch wesentlich verbessert.
Die Leistungen der Magnetköpfe werden durch Störungen wie Rauschen beeinflußt, das von äußeren elektrischen und magnetischen Feldern kommt. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der Abstützplatten-Protektor 19 aus einem hochpermeablen oder hochleitfähigen Material, und wirkt so wie eine Abschirmeinrichtung, die wirksam ist, die Magnetköpfe vor solchen Störungen zu schützen.
Wenn der Abstützplatten-Protektor 19 aus einem plattenförmigen magnetischen Material wie beispielsweise Eisen besteht, ist er wirksam einen Schutz gegen Störungen wie magnetisches Rauschen zu schaffen. Wenn andererseits der Abstützplatten-Protektor aus einem plattenförmigen leitfähigem Material wie Kupfer besteht, ist er wirksam, einen Schutz gegen Störungen wie elektrisches Rauschen zu schaffen.
Fig. 27 zeigt eine weitere Ausführungsform der Konstruktion bei der die Abschirmplatten 49, 50 je an dem ersten bzw. dem zweiten Schlitten 4, 8 angebracht sind. Die restlichen Teile der Konstruktion der Fig. 27 sind denen der Fig. 18 ähnlich, und eine weitere Beschreibung von diesen wird deshalb unterlassen.
Bei den Ausführungsformen der vorher beschriebenen, vorliegenden Erfindung können sich die Magnetköpfe in Richtungen im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene der biegsamen Platte bewegen, und die Federkonstanten der biegsamen Platte in diese Richtungen sowie die Torsionssteifigkeiten in radialer und tangentialer Richtung der biegsamen Platte sind innerhalb geeigneter Bereiche beibehalten. Dieser Aufbau ermöglicht es deshalb den Magnetköpfen, der biegsamen Platte leicht zu folgen, so daß die Lagegenauigkeit der Magnetköpfe größer ist als beim Stand der Technik. Die Lebensdauer der biegsamen Platte wird so erhöht, und die Kopfabstützvorrichtung ist weniger bruchanfällig. So kann die vorliegende Erfindung eine hoch zuverlässige Magnetkopf- Abstützvorrichtung mit einer einfachen Struktur liefern, die für praktische Anwendungen hochwirksam ist.

Claims

1. Magnetkopf-Abstützvorrichtung, aufweisend

eine biegsame Magnetplatte (1);

einen ersten und einen zweiten Magnetkopf (5, 9), die zum Berühren gegenüberliegender Seiten der biegsamen Platte (1) ausgelegt sind;

eine erste und eine zweite Abstützplatte (6, 10) zum Abstützen des ersten bzw. des zweiten Magnetkopfs (5, 9), wobei die erste und die zweite Abstützplatte (6, 10) elastisch nachgebend sind, so daß sich der erste und der zweite Magnetkopf (5, 9) in Richtungen, die im wesentlichen rechtwinklig zu der Ebene der biegsamen Platte (1) sind, bewegen können;

einen ersten und einen zweiten Schlitten (4,8) zum Tragen der ersten bzw. der zweiten Abstützplatte (6,10); und

Andrückmittel (58c), um den ersten und den zweiten Magnetkopf (5, 9) aufeinander zu zu drücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionssteifigkeiten der ersten und der zweiten Abstützplatte (6, 10) radial und tangential zur biegsamen Platte (1) im wesentlichen im Bereich von 400 g mm/rad bis 3 000 g mm/rad liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützplatte (6, 10) Biegearme (6a, 10a) aufweist, welche die Magnetköpfe für diese rechtwinklige Bewegung elastisch nachgebend abstützen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Abstützplatte (6, 10) im wesentlichen gleiche Steifigkeiten haben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstanten der ersten und der zweiten Abstützplatte (6, 10) in den genannten Richtungen im wesentlichen 50 g/mm oder größer sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abstützplatte (6, 10) an einer Befestigungsfläche (4b, 8b) ihres jeweiligen Schlittens (4, 8) mit Klebstoff (7, 11), der in einen Raum (4a, 8a) im jeweiligen Schlitten eingebracht ist, befestigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Befestigungsfläche (4b, 8b) mit Mitteln (4c, 8c) versehen ist, um das Fließen des Klebstoffs (7, 11) aus dem Zwischenraum (4a, 8a) zu beschränken.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagmittel (17, 18) vorgesehen sind, um ein Biegen wenigstens einer der Abstützplatten (6, 10) in eine Richtung weg von der biegsamen Platte (1) zu beschränken.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abstützplatten-Protektor (19) vorgesehen ist, um schwimmende Bewegungen einer Abstützplatte oder der Abstützplatten (6, 10) zu beschränken.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützplatten-Protektor (19) aus hochpermeablem oder hochleitfähigem Material besteht.