DE3940909A1 - Magnetplatteneinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetplatteneinheit, und zwar insbesondere mit großer Speicherkapazität.

Bei einer Magnetplatteneinheit, die als externer Speicher eines Rechners eingesetzt wird, wird zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Zielinformation auf einer Magnetplatte durch Magnetfluß ein Magnetkopf verwendet, der über einer Auf­ zeichnungsfläche der Magnetplatte mit einem vorbestimmten Abstand dazu schwimmt bzw. fliegt.

Um eine Magnetplatteneinheit mit großer Kapazität zu erhal­ ten und zu realisieren, ist es sehr wichtig, daß die Auf­ zeichnungsdichte der Information auf der Magnetplatte er­ höht wird und so viele Magnetplatten wie möglich im Gehäuse der Einheit, das hinsichtlich seiner Größe aufgrund ver­ schiedener Einschränkungen begrenzt ist, unterbringbar sind.

Die Aufzeichnungsdichte von Magnetplatten wurde in den letzten Jahren erhöht, was aufgrund einer Verbesserung von Magnetwerkstoffen für die Magnetplatten, einer Verbesserung der Hochfrequenz-Charakteristik des Magnetkopfs zur Auf­ zeichnung magnetischer Information auf der Magnetplatte usw. möglich war.

Die Aufzeichnungsdichte von magnetischer Information auf einer Magnetplatte und der Gleitabstand des fliegenden Ma­ gnetkopfs von der Magnetplatte sind zueinander umgekehrt proportional. Heute ist ein üblicher Standardabstand ca. 0,2 µm. Daher muß der Gleitabstand exakt und stabil erhal­ ten bleiben, wenn eine Konstruktion mit großer Kapazität realisiert werden und die Magnetplatteneinheit hochzuver­ lässig arbeiten soll.

Ein gewünschter Gleitabstand für den Magnetkopf wird da­ durch erhalten, daß ein Ausgleich zwischen dem dynamischen Auftrieb eines viskosen Luftstroms, der durch die Rotation der Magnetplatte erzeugt wird, und der Druckkraft, die von einer zusammen mit dem Magnetkopfschenkel vorgesehenen Blattfeder erzeugt wird, hergestellt wird. Infolgedessen müssen dieser dynamische Auftrieb und der Druck hochgenau eingestellt sein, um den Gleitabstand exakt aufrechtzuer­ halten. Der dynamische Auftrieb kann dadurch genau einge­ stellt werden, daß die Breite der Magnetköpfe und die Rotationsfrequenz der Magnetplatte mit hoher Präzision konstantgehalten werden. Der Druck kann dadurch eingestellt werden, daß die Federkonstante der Blattfeder gleich gehal­ ten und die relative Lage zwischen Magnetplatte und Magnet­ kopf präzise aufrechterhalten wird.

Der wesentliche Punkt bei der Realisierung einer Magnet­ platteneinheit mit großer Kapazität liegt also in der Un­ terbringung einer Vielzahl Magnetplatten in einem größen­ mäßig begrenzten Gehäuse und in der Anordnung der Magnet­ platte und des Magnetkopfs in präzisen relativen Lagen bei der Montage der Einheit.

Der Stand der Technik (z. B. US-PS 46 69 004) betrifft eine konventionelle Magnetplatteneinheit bekannter Konstruktion mit darin befindlichen Magnetplatten. Die JP-OS 63-53 770 betrifft die Konstruktion des Magnetkopfschenkels.

Bei einer bekannten halbhohen 5,25-Zoll-Magnetplattenein­ heit (mit einer Breite von 146 mm, einer Länge von 203 mm und einer Höhe von 41,3 mm) oder einer Standardgröße auf­ weisenden 3,5-Zoll-Magnetplatteneinheit (mit einer Breite von 101,6 mm, einer Länge von 146 mm und einer Höhe von 41,3 mm) beträgt die Zahl der unterbringbaren Magnetplatten im allgemeinen 3-4.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Magnet­ platteneinheit, mit der die Informationsspeicherkapazität pro Einheit durch Erhöhen der Anzahl Magnetplatten gestei­ gert wird, die in einem Gehäuse mit konventioneller Größe unterbringbar sind. Dabei soll ferner eine Magnetplatten­ einheit angegeben werden, die eine hohe relative Lagege­ nauigkeit zwischen einer Magnetplatte und einem Magnetkopf erreichen kann.

Die Magnetplatteneinheit nach der Erfindung umfaßt eine Spindel zur Rotation einer Mehrzahl von darauf befindlichen Magnetplatten, eine Betätigungseinheit zum Halten von Ma­ gnetköpfen und Positionieren derselben entlang dem Radius der Magnetplatten, eine Grundplatte zur Halterung von Spin­ del und Betätigungseinheit und eine Abdeckung zum Abdecken der auf der Spindel gehaltenen Magnetplatten und der Betä­ tigungseinheit. Der Abstand zwischen den Magnetplatten ist im wesentlichen gleich der Summe der Höhen des Magnetkopfs und des Spielraums, der die Bewegung des Magnetkopfs er­ laubt. Die zwischen benachbarten Magnetplatten befindlichen Magnetköpfe sind so angeordnet, daß sie in der Richtung, in der die Magnetplatten angeordnet sind, nicht übereinander liegen. In der Magnetplatteneinheit sind sechs oder mehr Magnetplatten untergebracht. Der die Betätigungseinheit bildende Magnetkopfschenkel, der die Magnetköpfe haltert, ist aus Metallblech einer Dicke von 1,0 mm oder weniger hergestellt.

Beim Zusammenbau der Magnetplatteneinheit werden die Spin­ del und die Betätigungseinheit auf der Grundplatte mit einem Kleber befestigt, nachdem sie mit einer Montagevor­ richtung exakt positioniert worden sind.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines Beispiels eines Hauptteils der Magnetplatten­ einheit nach einer Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht der Magnetplattenein­ heit von Fig. 1 im montierten Zustand mit ab­ genommener Abdeckung;

Fig. 3A eine Anordnung eines Magnetkopfs in einer konventionellen Magnetplatteneinheit;

Fig. 3B eine Anordnung eines Magnetkopfs gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Kopfeinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1;

Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Kopfeinheit des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung, die die Konturen der Konstruktion einer Magnetplatteneinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung zeigt;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung, die einen Montage­ schritt unter Anwendung einer Montagevorrich­ tung zeigt;

Fig. 8 eine Darstellung zur Erläuterung einer Teil­ montage der Magnetplatteneinheit nach dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6;

Fig. 9 eine Perspektivansicht eines Beispiels der Montagevorrichtung;

Fig. 10 einen Schnitt durch ein Beispiel der Konstruk­ tion einer konventionellen Magnetplattenein­ heit;

Fig. 11 eine Seitenansicht, die in Umrissen einen konventionellen Spindelmotor zeigt;

Fig. 12 eine Seitenansicht, die in Umrissen einen konventionellen Lagerzapfen zeigt; und

Fig. 13 eine Seitenansicht, die in Umrissen eine kon­ ventionelle Grundplatte zeigt.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Explosionsansicht ein Beispiel eines Hauptteils einer Magnetplatteneinheit, wäh­ rend die Perspektivansicht von Fig. 2 den inneren Aufbau im montierten Zustand zeigt.

Ein Spindelmotor 17 zum Drehen der Magnetplatten mit einer vorbestimmten Drehzahl ist auf einer Grundplatte 19 be­ festigt.

In diesem Fall hat jede Magnetplatte 15 eine Dicke von 1,27 mm. Sieben Platten sind axial auf dem Spindelmotor 17 über jeweilige Abstandshalter 16, die z. B. 2,3 mm dick sind, angeordnet. Jede Magnetplatte 15 ist mittels einer Plattenklemme 6 und einer Schraube 5 stabil befestigt, und jeweils benachbarte Magnetplatten 15 sind voneinander um 2,3 mm beabstandet.

Dabei ist eine erforderliche Höhe der sieben Magnetplatten 15 und der sechs Plattenklemmen 6: (1,27×7)+(2,3×6)= 23 mm. Wenn daher ein Laufspielraum eines Kopfschenkels 9 an entgegengesetzten Endabschnitten der Mehrzahl Magnet­ platten 15 mit 3 mm als gleich der Plattenklemme 6 ge­ schätzt wird, dann beträgt die maximale Höhe insgesamt 29 mm.

Ein Lagerzapfen 13, dessen Unterende drehbar auf der Grund­ platte 19 angeordnet ist, ist auf einer Seite des Magnet­ plattenpakets, das von dem Spindelmotor 17 gehaltert ist, so angeordnet, daß sein Schaft parallel zu dem Spindelmotor 17 verläuft.

Mehrere Kopfschenkel 9 sind auf dem Lagerzapfen 13 zusammen mit einer Spule 10 befestigt, die einen Spulenkörper 10 a (Fig. 4 und 5) aufweist, so daß ein Schwingspulenmotor 25 gebildet ist. Ferner sind mehrere Blattfedern 9 a und 9 b an jeder Frontseite der Kopfschenkel 9 auf einer Höhe befe­ stigt, die den Luftspalten der Mehrzahl Magnetplatten 15 entspricht.

Magnetköpfe 8 a und 8 b, die jeder Aufzeichnungsfläche der jeweils benachbarten Magnetplatten 15 gegenüberstehend an­ geordnet sind, sind auf den Blattfedern 9 a und 9 b jeweils in Stellungen gehalten, die in Umfangsrichtung der Magnet­ platten 15 voneinander verschieden sind, so daß sie in Radialrichtung einander nicht überlappen.

Die Blattfedern 9 a und 9 b sind an den Frontabschnitten der Kopfschenkel 9 in Stellungen befestigt, die den Ober- und den Unterseiten der Mehrzahl Magnetplatten 15 entsprechen, und tragen jeweils einen der Magnetköpfe 8 a bzw. 8 b, die den oberen bzw. unteren Aufzeichnungsflächen jeweils be­ nachbarter Magnetplatten 15 gegenüberstehen.

Die Blattfedern 9 a und 9 b, die die Magnetköpfe 8 a und 8 b tragen, sorgen für eine konstante vorbestimmte Vorspannung in einer Richtung, in der der jeweilige Magnetkopf 8 a und 8 b zu einer Aufzeichnungsfläche der Magnetplatte 15 beauf­ schlagt wird.

Bevorzugt ist der Kopfschenkel 9 durch Stanzen eines z. B. 0,8 mm dicken Stahlblechs hergestellt. Ferner bestehen die Blattfedern 9 a und 9 b, die am Kopfschenkel 9 gehaltert sind, aus rostfreiem Stahl und sind z. B. 0,08 mm dick. Die Blattfedern 9 a und 9 b sind am Kopfschenkel 9 bevorzugt durch Punktschweißen befestigt, und der festgelegte Ab­ schnitt ist mit einem Verstärkungselement 9 c einer Dicke von 0,3 mm belegt, wie z. B. in Fig. 3B zu sehen ist.

Somit beträgt bei dem Kopfschenkel 9 die Dicke einschließ­ lich des Kopfschenkels 9 und der Blattfedern 9 a, 9 b und des Verstärkungselements 9 c höchstens ca. 1,56 mm. Der Kopf­ schenkel 9 kann in dem 2,3 mm breiten Spalt zwischen den Magnetplatten ohne weiteres laufen. Somit wird eine Leicht­ konstruktion realisiert, und die Ansprechgeschwindigkeit für die Verlagerung des Kopfschenkels 9 durch eine An­ triebskraft vom Schwingspulenmotor 25 wird aufgrund der Verminderung der Trägheitsmasse des Kopfschenkels gestei­ gert.

Jeder Magnetkopf 8 a und 8 b hat eine geringere Dicke als der 2,3 mm breite Spalt zwischen den Magnetplatten 15. Die Köpfe haben einen Gleiterteil, der einen Auftrieb entspre­ chend einem viskosen Luftstrom erzeugt, der auf einer Ober­ fläche der Magnetplatte 15 durch deren Rotation hervorge­ rufen wird, und einen Kernteil zum Informationsaustausch mit einer Aufzeichnungsfläche der Magnetplatte 15 durch den Magnetfluß.

Ein einen Magnetkreis bildendes Joch 12 hat z. B. einen Permanentmagneten od. dgl., der auf der Grundplatte 19 um den Lagerzapfen 13 befestigt ist und mit dem Spulenteil 10, das vom Joch 12 umschlossen ist, den Schwingspulenmotor 25 bildet.

Das bedeutet, daß Richtung und Größe eines Schwingungsdreh­ moments, das auf die Mehrzahl Kopfschenkel 9 durch den Spulenteil 10 wirkt, nach Maßgabe der richtigen Regelung der Richtung und Größe des Stroms bestimmt sind, der dem Spulenteil 10 zugeführt wird, der gemeinsam mit der Mehr­ zahl Kopfschenkel 9 um den Lagerzapfen schwenkbar ist, so daß die Mehrzahl Magnetköpfe 8 a und 8 b, die jeweils an den Kopfschenkeln 9 gehaltert sind, über die Blattfedern 9 a und 9 b in Stellungen gebracht werden, die mit einer gewünschten Position auf jeder Aufzeichnungsfläche der jeweiligen Ma­ gnetplatten 15 koordiniert sind.

Die auf dem Spindelmotor 17 befestigten mehreren Magnet­ platten 15, die auf dem Lagerzapfen 13 befestigten mehreren Kopfschenkel 9 und der Schwingspulenmotor 25 sowie weitere Komponenten sind von einer Abdeckung 1 umgeben, die auf der Grundplatte 19 über ein Gehäuse 14 mit Schrauben 4 befe­ stigt ist.

Ein Luftfilter 18 ist an einem Teil der Grundplatte 19 an einer Stelle angeordnet, an der es von der Abdeckung um­ schlossen ist, und bei dieser Konstruktion wird, wenn durch die Rotation der Magnetplatten 15 ein Luftstrom erzeugt wird und im Gehäuse 1 umläuft, die Innenatmosphäre gerei­ nigt.

Zur Stabilisierung der Lagebeziehung zwischen dem Spindel­ motor 17 und dem Lagerzapfen 13 sind beide von außerhalb der Abdeckung 1 durch Schrauben 3 und 2 befestigt.

Eine Steuereinheit 20 ist vorgesehen, die nicht im einzel­ nen gezeigt ist, um den Betrieb des Schwingspulenmotors 25 sowie den Austausch von Information mittels der Magnetköpfe 8 a und 8 b zwischen den Magnetplatten 15 und externen Ein­ heiten zu steuern. Rahmenelemente 24 sind an einer Unter­ seite der Grundplatte 19 mit einer Mehrzahl Schrauben 23 über schwingungsdämpfende Dichtungen 21 und 22 befestigt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B wird die Anordnung der Magnetköpfe 8 a und 8 b erläutert.

Fig. 3A zeigt eine Anordnung der Magnetköpfe 8 a und 8 b in einer konventionellen Magnetplatteneinheit. Dabei sind Magnetköpfe in einer einzigen Reihe entlang einer Radial­ richtung der Magnetplatten 15 angeordnet, wie Fig. 3A zeigt. Damit ist der Zwischenraum zwischen den jeweiligen Magnetplatten 15 durch die Summe aus der zweifachen Höhe des Magnetkopfs 8 a und der zweifachen Höhe eines Spiel­ raums, der die Bewegung des Magnetkopfs 8 a erlaubt, be­ stimmt. In Fig. 3A ist der Zwischenraum zwischen jeweils zwei Magnetplatten 15 (1,9 mm (Höhe des Magnetkopfs 8 a ein­ schließlich Blattfeder 9)×2)+(0,4 mm (Spielraum für die Bewegung des Magnetkopfs 8 a)×2)=4,6 mm.

Im allgemeinen hat die Magnetplatteneinheit eine Standard­ größe. Beispielsweise beträgt die Höhe einer 5,25-Zoll- Halbhoch-Magnetplatteneinheit 41,3 mm, und die Höhe einer sogenannten 3,5-Zoll-Magnetplatteneinheit beträgt 41,3 mm. Es ist erforderlich, die Magnetplatten 15 innerhalb einer Höhe von ca. 30 mm anzuordnen, weil ca. 10 mm notwendig sind, um eine einzige Leiterplatte anzuordnen, mit der die Magnetplatteneinheit und weitere Bauelemente steuerbar sind. Wenn die fünf Magnetplatten 15 vorgesehen sind, be­ trägt die Gesamthöhe (4,6 mm (Abstand zwischen jeder Ma­ gnetplatte 15)×5)+(1,27 mm (Dicke der Magnetplatte 15) ×5)=29,35 mm. Es ist daher nicht möglich, mehr als fünf Magnetplatten 15 in einer konventionellen Magnetplattenein­ heit unter Anwendung konventioneller Techniken unterzubrin­ gen.

Fig. 3B zeigt eine Montageanordnung der Magnetköpfe 8 a und 8 b, die die gemeinsame Unterbringung von mehr als fünf Ma­ gnetplatten ermöglicht. Die Fig. 4 und 5 zeigen ferner die Schenkel- und Kopfbefestigungsanordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Die einander gegenüberliegenden Magnetköpfe 8 a und 8 b sind mit einem Versatz in Rotationsrichtung der Magnetplatten 15 angeordnet, wie Fig. 4 zeigt. Bei dieser Anordnung ist der Zwischenraum zwischen jeweils zwei Magnetplatten 15 1,9 mm (Höhe des Magnetkopfs 8 b einschließlich der Blattfeder 9 b) +0,4 mm (Spielraum für die Bewegung des Magnetkopfs 8 a) = 2,3 mm. In diesem Fall können innerhalb einer auf 30 mm begrenzten Höhe mehr als fünf Magnetplatten 15 angeordnet werden.

Bei der Magnetplatteneinheit gemäß diesem Ausführungsbei­ spiel können sechs oder mehr Magnetplatten 15 z. B. in einer 5,25-Zoll-Halbhoch-Magnetplatteneinheit (146 mm breit ×203 mm lang×41,3 mm hoch) oder einer 3,5-Zoll-Standard­ magnetplatteneinheit (101,6 mm breit×146 mm lang× 41,3 mm hoch) untergebracht werden, so daß eine Magnetplat­ teneinheit mit großer Aufnahmekapazität realisiert wird.

Wie Fig. 4 zeigt, sind die Magnetköpfe 8 a und 8 b in Rota­ tionsrichtung der Magnetplatten 15 zueinander versetzt. Infolgedessen sind der Rotationsradius R _a der Magnetköpfe 8 a und der Rotationsradius R _b der Magnetköpfe 8 b verschie­ den. Die Blattfedern 9 a und 9 b verlaufen in Radialrichtung der Magnetplatten 15 und sind parallel zueinander angeord­ net. Die Blattfedern 9 a und 9 b sind an einem Teil des Kopf­ schenkels 9 im wesentlichen rechtwinklig angeordnet.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel des Innenaufbaus einer konven­ tionellen Magnetplatteneinheit. Mehrere Magnetplatten 117 sind drehbar auf einem Spindelmotor 100 gehalten und mit­ tels Abstandshaltern 118 voneinander beabstandet und auf der Spindel von einer Plattenklammer 116 mit mehreren Schrauben 115 gehalten. Mehrere Magnetköpfe 114 sind auf einem Lagerzapfen 103 über einen Kopfschenkel 113 schwenk­ bar befestigt. Ein Joch 110 ist auf einer Grundplatte 105 befestigt und bildet einen Magnetkreis, und ein Spulenteil 111 ist an dem Lagerzapfen 103 befestigt und bildet gemein­ sam damit einen Schwingspulenmotor.

Eine Suchbewegung zur Plazierung des an einem Frontab­ schnitt des Schenkels 113 gehaltenen Magnetkopfs 114 in einer gewünschten willkürlichen Radialposition der Magnet­ platte 117 wird ausgeführt, indem der Kopfschenkel 113 durch ein Schwingdrehmoment angetrieben wird, das bei Stromzuführung zu dem Spulenteil 111 erzeugt wird.

Der Spindelmotor 100 und der Lagerzapfen 103 sind jeweils mit Gehäusen 120 bzw. 122 versehen, und beide Gehäuse 120 und 122 sind in Befestigungslöcher 126 und 127, die in der gemeinsamen Grundplatte 105 gebildet sind, eingesetzt und mit Schrauben 121 und 123 fixiert. Daher ist es notwendig, ein Schulterteil 120 a und 122 a (Fig. 11 und 12) vorzusehen, und die Höhen der Bezugsmaße 124 und 125 werden größer.

Die Magnetplatten 117, der Schwingspulenmotor und weitere Komponenten werden dann von einer Abdeckung 119 umschlos­ sen, die dicht auf der Grundplatte 105 montiert ist.

Um dabei eine relative Lagegenauigkeit zwischen der Magnet­ platte 117 und dem Magnetkopf 114 sicherzustellen, ist extreme Präzision erforderlich, um eine Bezugsgröße 124 zwischen der Bezugs-Montageebene 100 a für die Magnetplat­ tenbefestigung im Spindelmotor 100 und einem Schulterteil 120 a des Gehäuses 120 (Fig. 11) und ferner eine Bezugsgröße 125 zwischen einer Bezugs-Montageebene 103 a zur Kopfschen­ kelbefestigung im Lagerzapfen 103 und einem Schulterteil 122 a des Gehäuses 122 (Fig. 12) zu erreichen.

Um also die Bezugsgrößen 124 und 125 präzise zu erhalten, muß jede Montage-Bezugsebene im allgemeinen nach der Mon­ tage des Spindelmotors 100 am Gehäuse 120 sowie nach der Montage des Lagerzapfens 103 am Gehäuse 122 äußerst genau bearbeitet werden. Fig. 13 zeigt ferner, daß Lochabmessun­ gen 128, 130 in der Grundplatte 105, eine Lochpositionsab­ messung 129 und außerdem eine Unebenheit 131 nach der Mon­ tage maschinell bearbeitet werden müssen, um eine derart hohe Präzision zu erreichen.

Nun hat jedoch eine derartige Bearbeitungsgenauigkeit jedes Bauelements ihre Grenzen, die normalerweise im Bereich von etwa ±0,03 mm liegen; daher wird schließlich eine präzise Lagebeziehung zwischen Magnetplatte und Magnetkopf er­ reicht, die sich durch die Bearbeitung der Bezugsabmessung 24 im Spindelmotor 100, der Bezugsabmessung 25 im Lager­ zapfen 103, der Unebenheit 131 der Grundplatte 105 etc. innerhalb einer Toleranz von ca. ±0,01 mm ergibt.

Bei der konventionellen Magnetplatteneinheit findet die präzise Lagebeziehung zwischen Magnetplatte und Magnetkopf ihre Grenze bei etwa ±0,01 mm, und der vorgegebene Grenz­ wert für den Magnetspalt des schwimmenden Magnetkopfs ist infolgedessen relativ groß. Dieses Positionierproblem hat bisher die Konstruktion einer Magnetplatteneinheit mit großer Aufnahmekapazität verhindert.

Fig. 6 zeigt im Schnitt einen Hauptteil eines weiteren Aus­ führungsbeispiels der Magnetplatteneinheit. Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen ein Beispiel eines Montagevorgangs bei der Herstellung der Magnetplatteneinheit von Fig. 6.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird zuerst insgesamt der Auf­ bau der Magnetplatteneinheit im Fertigzustand erläutert.

Wie Fig. 6 zeigt, ist ein Spindelmotor 201 vertikal in einer Paßbohrung 205 a einer Grundplatte 205 über ein Wel­ lenteil 202 gelagert, das an der Grundplatte 205 befestigt ist. Mehrere Magnetplatten 217 sind auf dem Spindelmotor 201 mittels mehrerer Abstandshalter 218 in regelmäßigen axialen Abständen angeordnet. Die Lagebeziehung wird durch mehrere Schrauben 215 und eine Plattenklammer 216, die auf einem Endabschnitt des Spindelmotors 201 montiert sind, stabil gehalten.

Mehrere Magnetköpfe 214 zur Informationsaufzeichnung und -wiedergabe auf bzw. von den Aufzeichnungsflächen der Ma­ gnetplatten 217 sind an einem Kopfschenkel 213 befestigt, der auf einem Lagerzapfen 201 so gelagert ist, daß er in Richtung der Ebene der Magnetplatten 217 drehbar und radial in bezug auf die entsprechenden Magnetplatten 217 durch eine oszillierende Verlagerung des Kopfschenkels 213 bei einem Suchvorgang verschiebbar ist.

Der Lagerzapfen 203 ist mit seinem Schaft parallel zum Spindelmotor 201 befestigt, und der Schaft 204 ist in einem Paßloch 205 b der Grundplatte 205 mit einem Kleber befe­ stigt.

Ein Spulenteil 211, der einen Schwingspulenmotor darstellt, ist auf dem die mehreren Kopfschenkel 213 aufnehmenden Lagerzapfen 203 befestigt und verlagerbar teilweise in einem Joch 210 eingeschlossen, das an einer Seite der Grundplatte 205 befestigt ist, so daß ein Magnetkreis ge­ bildet ist.

Der Kopfschenkel 213 ist auf dem Lagerzapfen gemeinsam mit dem Spulenteil 211 befestigt und wird von einem den Spulen­ teil 211 beaufschlagenden Drehmoment entsprechend der Ein­ wirkung eines Magnetfeldes angetrieben, das erzeugt wird, wenn dem Spulenteil 211 und dem Magnetkreis des Jochs 210 ein Strom zugeführt wird, so daß der erwähnte Suchvorgang ausgeführt wird.

Die auf dem Spindelmotor 201 befestigten mehreren Magnet­ platten 217, die auf dem Lagerzapfen 203 befestigten meh­ reren Kopfschenkel 213, der Schwingspulenmotor und die übrigen Bauelemente sind in einer luftdicht auf der Grund­ platte 205 montierten Abdeckung eingeschlossen. Die Kon­ struktion ist also derart, daß die Aufzeichnungsflächen der Magnetplatten 217 und die Magnetköpfe 214 sich minimal ver­ lagern, während der Kopf über die Aufzeichnungsfläche fliegt, und die Einheit ist gegenüber Staub von außen und anderen Verschmutzungen geschützt.

Wie bei der konventionellen Methode ist es auch hier zur Einstellung des Spalts zwischen den Magnetplatten 217 und den Magnetköpfen 214 mit höchster Präzision sehr wesent­ lich, daß die relative Lage zwischen einer Plattenmontage­ Bezugsebene 201 a des Spindelmotors 201 und einer Kopfmon­ tage-Bezugsebene 203 a des Kopfschenkels 213 exakt herge­ stellt wird.

Bei der Magnetplatteneinheit gemäß diesem Ausführungsbei­ spiel wird daher die Montage des Spindelmotors 201 und des Lagerzapfens 203 auf der Grundplatte 205 mittels einer Montagevorrichtung (Schablone) 300 gemäß den Fig. 7-9 durchgeführt.

Dabei umfaßt die Montagevorrichtung 300 ein Blockteil mit Ausnehmungen 302 und 303, die in bezug auf eine Arbeits­ ebene 301, auf der die Grundplatte 205 angeordnet wird, unterschiedlich tief sind. Die Böden 302 a und 303 a der Ausnehmungen sind präzisionsbearbeitet, so daß sie einen vorbestimmten Höhenunterschied A voneinander haben, wie Fig. 7 zeigt.

Paßlöcher 302 und 305, in die der Spindelmotor 201 und der Lagerzapfen 203 einzusetzen sind, sind in den Block 300 an vorbestimmten Stellen relativ zu den Ausnehmungen 302 und 303 gebohrt, und der Aufbau ist derart, daß eine relative Lagebeziehung zwischen der Plattenmontage-Bezugsebene 201 a und der Kopfmontage-Bezugsebene 203 a der zu montierenden Magnetplatteneinheit einfach dadurch exakt bestimmt wird, daß der Spindelmotor 201 und der Lagerzapfen 203 probeweise in die Paßlöcher 304 und 305 eingesetzt und festgelegt werden.

Fig. 9 zeigt eine Montagevorrichtung 300 dieses Ausfüh­ rungsbeispiels zur gleichzeitigen Montage mehrerer Bau­ sätze von Spindelmotoren 201 und Lagerzapfen 203 auf einer Grundplatte 205. An einem Teil der Montagevorrichtung 300 ist ein Handgriff 306 vorgesehen, um die Handhabung zu erleichtern. Nachstehend wird ein Beispiel für die Anwen­ dung der Montagevorrichtung bei der Montage der Magnetplat­ teneinheit nach der Erfindung erläutert.

Zuerst werden mehrere Baugruppen aus Spindelmotoren 201 und Lagerzapfen 203 in jedes einer Mehrzahl von Paßlöchern 304 und 305 der Montagevorrichtung 308 eingesetzt, wie Fig. 7 zeigt. Die Spindelmotoren und Lagerzapfen werden vorläufig fixiert unter richtiger Ausrichtung mit der Plattenmontage­ Bezugsebene 201 a und der Kopfmontage-Bezugsebene 203 a.

Dann wird die Grundplatte 205 auf die Arbeitsfläche 301 der Montagevorrichtung 300 so aufgelegt, daß die Wellenteile 202 und 204 des Spindelmotors 201 und des Lagerzapfens 203 in die in der Grundplatte 205 vorgesehenen Paßlöcher 205 a und 205 b eingeführt werden.

Dann wird ein Kleber 206 in die Zwischenräume zwischen den Wellenteilen 202 und 204 des Spindelmotors 201 und des Lagerzapfens 203 und jedem der Paßlöcher 205 a und 205 b in der Grundplatte 205 gegossen, wodurch die Wellenteile 202 und 204 mit der Grundplatte 205 festgelegt werden.

Nachdem die Wellenteile 202 und 204 haftend mit der Grund­ platte 205 verbunden und über einen bestimmten Zeitraum stabilisiert worden sind, wird die Grundplatte 205 vertikal von der Arbeitsfläche 301 abgehoben, und damit sind der Spindelmotor 201 und der Lagerzapfen 203 auf der Grundplat­ te 205 fixiert (Fig. 8) und werden dann aus der Montagevor­ richtung 300 entnomnen.

In diesem Fall ist die relative Lage von Spindelmotor 201 und Lagerzapfen 203 in bezug auf die Grundplatte 205 prä­ zise ausgestaltet, und auch die Plattenmontage-Bezugsebene 201 a und die Kopfmontage-Bezugsebene 203 a sind präzise positioniert.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel keine Schulterteile der Wellenteile 202 und 204 wie beim Stand der Technik vorge­ sehen sind, benötigt die Montage der Einheit weniger Platz für die Unterbringung des Motors 201 und des Lagerzapfens 203.

Da ferner die Plattenmontage-Bezugsebene 201 a des Spindel­ motors 201 und die Kopfmontage-Bezugsebene 203 a des Lager­ zapfens 203 unmittelbar durch die Montagevorrichtung 300 richtig angeordnet sind, kann die relative Lagepräzision des Spindelmotors 201 und des Lagerzapfens 203 gegenüber dem konventionellen Montageverfahren deutlich verbessert werden. Untersuchungen haben z. B. ergeben, daß durch die Anwendung der Montagevorrichtung dieses Ausführungsbei­ spiels eine relative Lagegenauigkeit innerhalb von ±0,01 mm realisierbar ist.

Infolgedessen kann der Magnetspalt zwischen den auf dem Spindelmotor 201 angeordneten Magnetplatten 217 und den auf dem Kopfschenkel 213 an einer Seite des Lagerzapfens 203 gelagerten Magnetköpfen exakt aufrechterhalten werden. Damit kann eine Verbesserung der Speicherkapazität der Magnetplatteneinheit durch eine Verkleinerung des Spalts für die fliegenden Magnetköpfe realisiert werden.

Ferner wird kein Präzisionsbearbeitungsschritt benötigt, so daß nur die zur Montage der Komponenten auf der Grundplatte 205 notwendigen Schritte anfallen. Dadurch können die Her­ stellungskosten der Teile wie Spindelmotor 201, Lagerzapfen 203 etc. erheblich verringert werden.

Zur Fixierung des Spindelmotors 201 und des Lagerzapfens 203 auf der Grundplatte werden keine Schrauben benötigt, so daß die Anzahl Montageschritte verringert wird.

Claims (20)

1. Magnetplatteneinheit, gekennzeichnet durch
eine Grundplatte (19) und eine darauf befestigte Ab­ deckung (1) zur Bildung eines Gehäuses;
ein Stützelement zur drehbaren Lagerung einer Mehrzahl Magnetplatten (15) in dem Gehäuse, wobei das Stützelement wenigstens sechs Magnetplatten (15) trägt;
einen auf der Grundplatte (19) befestigten Motor (17) zum Drehen der Magnetplatten (15);
erste und zweite Magnetköpfe (8 a, 8 b) zum Einschreiben bzw. Auslesen von Information auf die bzw. von den oberen und unteren Seiten benachbarter Magnetplatten (15) ;
erste und zweite Federn (9 a, 9 b) mit entgegengesetzten Enden, wobei die ersten und zweiten Magnetköpfe (8 a, 8 b) an den einen Enden befestigt sind, um sie nahe den beiden Oberflächen benachbarter Magnetplatten (15) zu positionie­ ren, und die Federn (9 a, 9 b) in bezug auf die Magnetplatten (15) in Radialrichtung verlaufen;
Schenkel (9) zur Halterung beider Federn (9 a, 9 b), wobei jede Feder mit ihrem anderen Ende mit einem Schenkel ver­ bunden und im wesentlichen innerhalb derselben Ebene paral­ lel zu den Magnetplatten (15) angeordnet ist;
Positioniermittel (13, 25) zum Bewegen der Schenkel (9), um die beiden Magnetköpfe (8 a, 8 b) in vorbestimmte Stel­ lungen zu bringen; und
auf einer Leiterplatte angeordnete Steuermittel (20) zur Steuerung der Magnetplatteneinheit, wobei die Leiterplatte innerhalb des Gehäuses angrenzend an die Grundplattte (19) angeordnet ist.

2. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Magnetköpfe (8 a, 8 b) zwi­ schen Ober- und Unterseiten benachbarter Magnetplatten (15) positioniert und so angeordnet sind, daß sie in einer Rich­ tung, die im wesentlichen senkrecht zu der Erstreckungs­ richtung der Magnetplatten verläuft, nicht übereinander­ liegen.

3. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Magnetplatten (15) im wesentlichen gleich der Summe der Höhen des ersten Magnet­ kopfs (8 a) und des für dessen Bewegung erforderlichen Spielraums ist.

4. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Magnetplatten (15) klei­ ner als im wesentlichen 2,3 mm ist.

5. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Magnetplatte im wesentlichen 1,27 mm beträgt.

6. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Einheit im wesentlichen 41,3 mm beträgt.

7. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatteneinheit im wesentlichen 101,6 mm breit ×146 mm lang×41,3 mm hoch ist und der Durchmesser der Magnetplatte im wesentlichen 95 mm beträgt.

8. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatteneinheit im wesentlichen 146 mm breit× 203 mm lang×41,3 mm hoch ist und der Durchmesser der Magnetplatte im wesentlichen 130 mm beträgt.

9. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mittels Kleber auf der Grundplatte befestigt ist.

10. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positioniermittel aufweisen:
einen Lagerzapfenschaft (13) zur Lagerung der Schenkel (9) so, daß sie relativ zu den Magnetplatten (15) drehbar sind; und
einen Schwingspulenmotor (25), der die Schenkel (9) in die vorbestimmten Stellungen bewegt.

11. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfenschaft (13) auf der Grundplatte (19) mittels Kleber befestigt ist.

12. Magnetplatteneinheit, gekennzeichnet durch
eine Grundplatte (205) und eine auf dieser befestigte Abdeckung (219) zur Bildung eines Gehäuses;
eine Halterung, die eine Mehrzahl Magnetplatten (217) im Gehäuse drehbar haltert;
einen auf der Grundplatte (205) befestigten Motor (201) zum Drehen der Magnetplatten (217);
erste und zweite Magnetköpfe (214) zum Einschreiben und Auslesen von Information auf bzw. von Ober- und Unterseiten benachbarter Magnetplatten (217);
erste und zweite Federn mit entgegengesetzten Enden, wobei an den einen Enden die ersten und zweiten Magnetköpfe (214) befestigt sind, so daß sie nahe den beiden Flächen benachbarter Magnetplatten (217) positionierbar sind, und die Federn in bezug auf die Magnetplatten (217) in Radial­ richtung verlaufen;
Schenkel (213) zur Halterung der ersten und zweiten Fe­ dern, wobei jede Feder mit ihrem anderen Ende an den Schen­ keln (213) befestigt ist und die ersten und zweiten Magnet­ köpfe (214) zwischen Ober- und Unterseiten benachbarter Magnetplatten (217) positioniert und so angeordnet sind, daß sie in der zu den ebenen Oberflächen der Magnetplatten im wesentlichen senkrechten Richtung nicht übereinander­ liegen;
einen Lagerzapfenschaft (204) zur Halterung der Schenkel (213), der auf der Grundplatte relativ verdrehbar befestigt ist;
einen Schwingspulenmotor zum Bewegen der Schenkel (213), um die ersten und zweiten Magnetköpfe (214) in vorbestimmte Stellungen zu bringen;
eine Halterung für die Magnetplatten (217), wobei der Abstand zwischen jeweils benachbarten Magnetplatten im wesentlichen gleich der Summe der Höhen der ersten Magnet­ köpfe und des die Bewegung der Magnetköpfe (214) ermögli­ chenden Spielraums ist;
einen Schaft (202) zum drehbaren Befestigen der Halterung an der Grundplatte (205);
einen auf der Grundplatte (205) innerhalb des Gehäuses angeordneten Motor (201) zum Drehen der Magnetplatten (217); und
auf einer Leiterplatte angeordnete Steuermittel zur Steuerung der Magnetplatteneinheit, wobei die Leiterplatte angrenzend an die Grundplatte (205) in dem Gehäuse ange­ ordnet ist.

13. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung wenigstens sechs Magnetplatten (217) haltert.

14. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Magnetplatten kleiner als im wesentlichen 2,3 mm ist.

15. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Magnetplatte im wesentlichen 1,27 mm beträgt.

16. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Einheit im wesentlichen 41,3 mm beträgt.

17. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatteneinheit im wesentlichen 101,6 mm breit ×146 mm lang×41,3 mm hoch ist und der Durchmesser der Magnetplatte im wesentlichen 95 mm beträgt.

18. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatteneinheit im wesentlichen 146 mm breit× 203 mm lang×41,3 mm hoch ist und der Durchmesser der Magnetplatte im wesentlichen 130 mm beträgt.

19. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (202) an der Grundplatte (205) mit Kleber befestigt ist.

20. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfenschaft (204) an der Grundplatte (205) mit Kleber befestigt ist.