DE4442104C2 - Lageranordnung einer Magnetkopf-Betätigungseinrichtung in einem Festplattenlaufwerk - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung einer Magnetkopf-Betätigungs­ einrichtung in einem Festplattenlaufwerk mit einem an einem Gehäuse des Festplatten­ laufwerks befestigten Drehzapfen, einem unteren und oberen Lager zwischen Drehzap­ fen und Magnetkopf-Betätigungseinrichtung zur drehbaren Lagerung der Magnetkopf- Betätigungseinrichtung relativ zum Drehzapfen, und einem zwischen den Lagern aus­ gebildeten Freiraum.

Aus der US-A-4 796 122 ist die oben erwähnte Lageranordnung bekannt, die im folgen­ den prinzipiell anhand der Fig. 5 beschrieben wird. Es sei angemerkt, daß diese Figur wie auch die später folgende Fig. 4 einen Schnitt durch eine Lageranordnung entspre­ chend zu den Fig. 2 und 3 darstellen.

Nach US-A-4 796 122 ist ein Drehzapfen 72 fest an einem Gehäuse eines Festplatten­ laufwerks befestigt und eine Betätigungseinrichtung 70 weist einen Vorsprung 75 mittig an einer Wandung auf. Ein unteres Lager 73 ist am unteren Bereich des Drehzapfens 72 eingesetzt. Die Betätigungseinrichtung 70 ist an dem Drehzapfen 72 so angeordnet, daß das untere Ende des Vorsprungs 75 in Berührung mit dem unteren Lager 73 tritt. Ein oberes Lager 74 ist am Drehzapfen 72 eingesetzt und der Vorsprung 75 der Betäti­ gungseinrichtung 70 ist fest in einen Freiraum 71 eingesetzt, der zwischen oberem und unterem Lager 74 und 73 gebildet ist.

Aus der US-A-5 041 934 ist eine weitere Magnetkopf-Betätigungseinrichtung für ein Festplattenlaufwerk bekannt, bei der nach einem zweiten Ausführungsbeispiel ein Dreh­ zapfen mit seinen Enden in einer oberen Platte und einer Grundplatte befestigt ist. Am Drehzapfen sind Lager angeordnet, durch die eine Armanordnung mit Betätigungsarm verschwenkbar gelagert ist.

Aus der Praxis ist weiterhin eine Lagerung einer Betätigungseinrichtung für ein Festplat­ tenlaufwerk bekannt, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Ein Drehzapfen 72 ist an einem Ge­ häuse eines Festplattenlaufwerks befestigt und ein unteres Lager 73 ist in einen unteren Bereich des Drehzapfens 72 eingesetzt. Ein unterer Bereich des Gehäuses 77 aus rost­ freiem Stahl weist eine Flanschform und einen Vorsprung 76 auf, der mittig von einer Wandung des Gehäuses absteht. Der Vorsprung ist zwischen unterem Lager 73 und einem oberen Lager 74 am Drehzapfen 72 eingesetzt. Das Gehäuse 77 ist nahe einer Betätigungseinrichtung 70 befestigt und zwar unter Verwendung einer Bohrung 70a der Betätigungseinrichtung 70, so daß diese um den Drehzapfen 72 durch oberes und unte­ res Lager 73 und 74 gedreht werden kann.

Im Hinblick auf den Stand der Technik nach US-A-4 796 122 liegt dem Anmeldungsge­ genstand die Aufgabe zugrunde, die Trägheit der gesamten Betätigungseinrichtung zu vermindern und dadurch ebenfalls die Zeit zu vermindern, die zur Bewegung eines Ma­ gnetkopfes zum Lesen/Schreiben von Daten von bzw. auf eine Magnetplatte benötigt wird.

Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Pa­ tentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß in dem Freiraum ein separater Lagerring als Ab­ standselement zwischen den Lagern angeordnet ist, welcher Lagerring zur Magnetkopf- Betätigungseinrichtung radial beabstandet ist. Durch die Verwendung dieses Lagerrings kann das Trägheitsmoment der Betätigungseinrichtung verringert werden. Aufgrund des verringerten Trägheitsmoments ist es weiterhin möglich, in kürzerer Zeit den Magnetkopf bei gleicher Antriebskraft an eine entsprechende Stelle relativ zur Magnet- bzw. Festplat­ te zum Lesen/Schreiben von Daten zu bewegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der Un­ teransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen.

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Festplattenlaufwerk;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Drehzapfen bei dem Festplattenlaufwerk nach Fig. 1 zur Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung;

Fig. 3 einen Schnitt analog zu Fig. 2 zur Darstellung eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels gemäß vorliegender Erfindung;

Fig. 4 einen Schnitt analog zu Fig. 1 zur Darstellung einer bekannten Lagerung einer Betätigungseinrichtung, und

Fig. 5 eine Schnittansicht analog zu Fig. 1 zur Darstellung einer weiteren be­ kannten Lagerung einer Betätigungseinrichtung.

Typischerweise weist ein Festplattenlaufwerk nach Fig. 1, das als Computer-Speicher verwendet wird, wenigstens eine Magnet- oder Festplatte 60 auf, die sich unter hoher Geschwindigkeit mittels eines Spindelmotors 50 dreht. Weiterhin ist eine Betätigungsein­ richtung 70 mit einem Kopf 61 zum Schreiben und Lesen von Daten auf bzw. von der Platte 60 vorgesehen. Die Betätigungseinrichtung 70 ist mittels eines Drehzapfens 72 drehbar gelagert. Ein kardanischer Kopfbügel 63 mit Kopf 61 ist an einem Endbereich der Betätigungseinrichtung 70 und ein Schwingspulmotor 66 ist am anderen Endbereich davon installiert. Die Betätigungseinrichtung 70 wird durch eine elektromotorische Kraft des Schwingspulmotors 66 gedreht und der Kopf 61 kann Daten von der Platte lesen bzw. auf diese schreiben.

In dem Festplattenlaufwerk, wie es vorstehend beschrieben ist, dient die Betätigungsein­ richtung 70 zur akkuraten Positionierung des Kopfes 61, der die Lese-/Schreiboperation durchführt. Diese Betätigungseinrichtung ist um den Drehzapfen 72 durch die elektromo­ torische Kraft des Schwingspulmotors 66 und eine magnetische Kraft eines Magneten drehbar. Eine Anschlageinrichtung ist in einem hinteren Bereich der Betätigungseinrich­ tung 70 so installiert, daß der Kopf 61 nicht von der Platte 60 entfernt werden kann.

Damit der Kopf sich nicht von der Platte 60 entfernt, ist ein Formteil 25, das eine Schwingspule 23 trägt, an dem hinteren Ende der Betätigungseinrichtung 70 angeord­ net, die sich um den Drehzapfen 72 dreht, und eine Rippe 26 ist an der Außenseite des Formteils 25 installiert. Weiterhin ist das Anschlagteil 30, das einen Bewegungsbereich der Betätigungseinrichtung 70 festlegt, so installiert, daß es in ein Gehäuse 40 eingebaut ist.

Wenn sich der Kopf 61 zu der Außenseite der Platte 60 bewegt, verhindert die Betäti­ gungseinrichtung 70, daß der Kopf 61 die Platte 60 verläßt, indem die Rippe 26 vom Formteil 25 das Anschlagteil 30 kontaktiert. Bewegt sich Kopf 61 zur Mitte der Scheibe 60 hin, d. h., wenn der Kopf 61 in einer Parkzone positioniert wird bei Unterbrechung der Energieversorgung oder nach Abschluß einer Lese-/Schreiboperation, wird die Betäti­ gungseinrichtung an einer Drehung gehindert, indem die Rippe 26 Magnet 35 berührt. Ein Aufprallpuffer 31 ist an dem Anschlagteil 30 befestigt, um einen Aufprall zu verhin­ dern, wenn das Anschlagteil 30 mit der Betätigungseinrichtung 70, die sich unter hoher Geschwindigkeit dreht, in Berührung gerät.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch den Drehzapfen nach Fig. 1 für ein erstes Ausführungsbei­ spiel der Lagerung der Betätigungseinrichtung 70 dargestellt.

Der Drehzapfen 72 ist fest an dem Gehäuse 40 des Festplattenlaufwerks befestigt und ein separater Lagerring 78 ist im Freiraum 71 zwischen oberem und unterem Lager 74 und 73 eingesetzt, die an dem Drehzapfen 72 angeordnet sind. Die Betätigungseinrich­ tung 70 ist so angebaut, daß sie an den äußeren Randzonen des oberen und des unte­ ren Lagers 74 und 73 befestigt ist.

Das untere Lager 73 ist an dem Drehzapfen 72 eingesetzt, der fest an dem Gehäuse 40 des Festplattenlaufwerks befestigt ist, und der Lagerring 78 wird dann eingesetzt. Das obere Lager 74 ist ebenfalls am Drehzapfen 72 eingesetzt und der Lagerring 78 ist voll­ ständig in dem Freiraum 71 zwischen oberem und unterem Lager 74 und 73 eingesetzt. Dadurch wird die Betätigungseinrichtung 70 fest mit den außenseitigen Randzonen des oberen und des unteren Lagers 74 und 73 so in Berührung gebracht, daß die Betäti­ gungseinrichtung 70 um den Drehzapfen 72 durch das untere und das obere Lager 74 und 73 gedreht werden kann.

Der Lagerring 78, der im Freiraum 71 zwischen oberem und unterem Lager 74, 73 ein­ gesetzt ist, überträgt eine Belastung zwischen den Lagern 74 und 73, wodurch demzu­ folge die Verschiebung des oberen und des unteren Lagers 74 und 73 gegen einen au­ ßenseitigen Stoß oder eine Vibration verringert wird.

Die Betätigungseinrichtung 70, wie sie in Fig. 2 oder 3 gezeigt ist, bewegt den Kopf 61, der die Lese-/Schreiboperation durchführt, in eine akkurate Position, wobei die Betäti­ gungseinrichtung sich um den Drehzapfen 72 durch die elektromotorische Kraft des Schwingspulmotors 66 und eine magnetische Kraft eines Magnetens dreht.

Aufbau und Betrieb einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach Fig. 3 werden im nachfolgenden beschrieben.

Der Drehzapfen 72 ist am Gehäuse 40 des Festplattenlaufwerks befestigt und ein La­ gerring 78, der einen oberen und einen unteren Vorsprung 79 und 80 aufweist, ist im Freiraum 71 zwischen oberem und unterem Lager 74 und 73 eingesetzt, welche am Drehzapfen 72 angebaut sind. Dann werden oberer und unterer Vorsprung 79 und 80 des Lagerrings 78 jeweils in Nuten 74a und 73a eingesetzt, die inmitten des oberen und des unteren Lagers 74 und 73 gebildet sind. Die Betätigungseinrichtung 70 wird ange­ baut, wobei sie an den äußeren Randzonen des oberen und des unteren Lagers 74 und 73 befestigt ist.

Das untere Lager 73 wird an dem Drehzapfen 72 eingesetzt, der an dem Gehäuse 40 des Festplattenlaufwerks befestigt ist, und der Lagerring 78, der den oberen und unteren Vorsprung 79 und 80 besitzt, wird auf dem Drehzapfen 72 so angeordnet, daß der unte­ re Vorsprung 80 in Nut 73a in der Mitte des unteren Lagers 73 eingesetzt ist. Das obere Lager 74 wird am Drehzapfen 72 angeordnet und der obere Vorsprung 79 des Lager­ rings 78 wird in die Nut 74a eingesetzt, die in der Mitte des oberen Lagers 74 gebildet ist. Dadurch wird die Betätigungseinrichtung 70 fest mit den außenseitigen Randzonen des oberen und des unteren Lagers 74 und 73 in Berührung gebracht, so daß die Betäti­ gungseinrichtung 70 zentriert um den Drehzapfen 72 durch oberes und unteres Lager 74 und 73 gedreht werden kann.

Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, kann erfindungsgemäß das Trägheitsmoment der gesamten Betätigungseinrichtung verringert werden und gleichzeitig die Zeit mini­ miert werden, die durch Bewegen eines Kopfes zum Lesen/Schreiben von Daten ver­ braucht wird.

Claims (4)

1. Lageranordnung einer Magnetkopf-Betätigungseinrichtung (70) in einem Festplattenlaufwerk mit
einem an einem Gehäuse (40) des Festplattenlaufwerks befestigten Drehzapfen (72);
einem unteren und oberen Lager (73, 74) zwischen Drehzapfen (72) und Magnetkopf-Betätigungseinrichtung (70) zur drehbaren Lagerung der Magnetkopf-Betätigungseinrichtung relativ zum Drehzapfen, und
einem zwischen den Lagern (73, 74) ausgebildeten Freiraum (71), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Freiraum (71) ein separater Lagerring (78) als Abstandselement zwischen den Lagern (73, 74) angeordnet ist, welcher Lagerring zur Magnetkopf-Betätigungseinrichtung (70) radial beabstandet ist.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (78) obere und untere Vorsprünge (79, 80) aufweist, die in im oberen und unteren Lager (74, 73) ausgebildete Nuten (74a, 73a) eingesetzt sind.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkopf-Betätigungseinrichtung (70) fest an Außenseiten des unteren und oberen Lagers (73, 74) angebracht ist.

4. Lageranordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring radial beabstandet zum Drehzapfen (72) angeordnet ist.