DE69028178T2

DE69028178T2 - Thermisch voraussagbarer Plattenantriebsmechanismus

Info

Publication number: DE69028178T2
Application number: DE69028178T
Authority: DE
Inventors: Roger R Sleger
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2010-10-30
Also published as: EP0428290B1; EP0428290A3; DE69028178D1; CA2021910C; JPH03168988A; US5029027A; EP0428290A2; BR9005464A; CA2021910A1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Datenlaufwerke, bei denen eine vorkehrung durchgeführt worden ist, um eine Dimensionsstabilität und die Voraussagbarkeit von Dimensionsänderungen bei der Anwesenheit von thermischen Änderungen zu verbessern.

Hintergrund der Erfindung

Datenlaufwerke werden als großvolumige Datenspeicherungsgeräte in Anwendungen, die sich auf Computer und Datenverarbeitungseinrichtungen beziehen, verwendet. Die Daten werden auf den Oberflächen der Speicherplatten in derartigen Laufwerken gespeichert. Die Speicherplatten sind zur Drehung auf einer Plattenspindel, die auf einer Trägerstruktur, wie z.B. einer Basis oder einem Hauptrahmen des Plattenlaufwerks befestigt sind, drehbar gelagert. Datenköpfe werden verwendet, um schmale Datenspuren auf der Oberfläche von Datenplatten zu schreiben, die wiederholt zu einem späteren Zeitpunkt durch Positionieren der Datenköpfe in einem Modus, der Spurenfolgemodus genannt wird, über diese schmalen Datenspuren zurückgelesen werden können, während die Platten gedreht werden. Datenspuren auf den Datenoberflächen sind gegenwärtig in der Größenordnung von etwa 10 µm Breite. Um zuverlässig Daten von einer derartig schmalen, vorher aufgezeichneten Datenspur lesen zu können, muß der Datenkopf über der Datenspur innerhalb eines halben Mikrometers bezüglich der Mitte der Spur positioniert werden.
Ein Datenkopf ist flexibel an dem Ende jedes Armes eines Armstapels befestigt, der einen Teil einer bewegbaren Positioniervorrichtung oder Betätigungsvorrichtung bildet, die auf der gleichen Trägerstruktur wie die Spindel, welche die Speicherplatten drehbar befestigt, befestigt ist. Dies kann eine Dreh- oder eine lineare Betätigungsvorrichtung sein. Bei den meisten Hochleistungs-Plattenlaufwerken werden ein Kopf, der ein gewidmeter Kopf genannt wird, und eine benachbarte Plattenoberfläche, die Servocode gewidmet ist, verwendet, um eine Eingabe für ein Kopfpositionierungs-Servosystem zu Spurensuche- und Spurenfolge-Zwecken zu schaffen. Das Positionierungsservosystem, das Signale von dem gewidmeten Kopf verwendet, positioniert den gewidmeten Kopf genau über einer ausgewählten Servocodespur auf der Oberfläche der gewidmeten Speicherpiatte in einem Spurfolge-Betriebsmodus, wenn eine Datenspur in einer entsprechenden Spur auf einer Datenplattenoberf läche geschrieben werden soll. Nachdem Daten in den Datenspuren auf den Datenplattenoberflächen geschrieben worden sind, resultieren beliebige mechanische Verschiebungen, d.h. Veränderungen in der relativen Position, die sich zwischen dem Servokopf und den Datenköpfen entwickeln, in einem Datenkopfversatz von der Spurenmitte, wodurch die Integrität der Daten, welche gelesen werden, reduziert wird. Wenn die Positionsfehler in der Anwesenheit von beispielsweise Temperaturvariationen unvorhersagbar sind, dann kann wenig zum Retten der Integrität der Daten, welche gelesen werden, getan werden. Wenn andererseits Positionierungsfehler entstehen, die vorhersagbar sind, dann ist es möglich Korrekturrückkopplungsinformationen für das Servosystem zu charakterisieren und integrieren, was später beschrieben werden wird.
Typischerweise sind Plattenlaufwerk-Trägerstrukturen so starr und steif als möglich hergestellt, um einen Kopfversatz von der Spurenmitte einer auf einer Platte vorher geschriebenen Datenspur bei einer darauffolgenden Leseoperation zu minimieren. Das einzelne Material, das für jedes der verschiedenen Teile innerhalb des Laufwerks verwendet wird, wird nach optimaler Funktionalität und nach Kosten ausgewählt. Aufgrund dieser Tatsache entstehen jedoch häufig bedeutsame Laufwerkverhaltensprobleme.
Wenn erstens steife, starre Teile aneinander befestigt werden, können sie nicht länger unabhängig voneinander ihre Abmessungen frei verändern. Bei der Herstellung eines Plattenlaufwerks werden Teile bei einer sehr ähnlichen Temperatur zusammengebaut. Wenn das Laufwerk jedoch betrieben wird, wird Hitze entwickelt und es treten Temperaturgradienten auf. Diese Temperaturgradienten bewirken, daß sich die verschiedenen Teile des Laufwerks dimensionsmäßig verändern, was an den befestigten Positionen genug Belastung erzeugen kann, um einen winzigen, unvorhersagbaren Schlupf in der relativen Position der Teile zu erzwingen.
Wenn zweitens strukturelle Teile des Plattenlaufwerks aus unterschiedlichen Materialien bestehen, tendieren die thermischen Ausbreitungskoeffizienten ebenfalls dahin, unterschiedlich zu sein. Wenn diese starren Teile aneinander befestigt werden, wie es bei Plattenlaufwerkträgerstrukturen der Fall ist, und Temperaturextremen ausgesetzt werden, wie ihnen oft bei der Lieferung begegnet wird, können die Belastungen, die sich an den Verbindungsbereichen entwickeln, ohne weiteres bewirken, daß die Verbindung permanent schlupft. Dieser Schlupf ist einmal mehr bezüglich der Tatsache unverhersagbar, wann und wieviel auftreten wird.
In der Praxis werden Plattenlaufwerke thermischen Zyklen unterworfen, bevor Datenspuren auf die Plattenoberflächen geschrieben werden, um Verbindungsbereichsbelastungen etwas zu lindern, wodurch thermisch eingeführte Positionierungsfehler minimiert werden. Während dieser Prozeß die Wahrscheinlichkeit einer Langzeitpositionierungsgenauigkeit der Laufwerke verbessert, löst er nicht das Problem, wobei ein nicht-annehmbarer Prozentsatz der Laufwerke, die thermischen Zyklen unterworfen werden, immer noch für Positionierungsprobleme anfällig ist. Die Zeit und die Kosten, die Produktionsmengen von Plattenlaufwerken thermischen Zyklen zu unterwerfen, sind ebenfalls unerwünscht.
Die US-A-4 797 762 offenbart eine Winchester-Plattenlaufwerkanordnung, die eine obere und eine untere Befestigungsplatte und Wellen für die Hauptlaufwerkmotoranordnung und für die Kopfpositioniereinrichtung aufweist, die fest mit beiden Befestigungsplatten verbunden ist. Ein Ende der Wellen ist an einer der Befestigungsplatten durch eine abgesetzte Scheibe befestigt. Eine abgesetzte Scheibe ist in einem gegengebohrten Loch in der benachbarten Befestigungsplatte befestigt und fest an dem benachbaren Wellenende durch eine Stahlschraube befestigt, wobei die Abmessungen der Scheibe ausgewählt sind, um einen Raum zwischen dem vergrößerten Kopfabschnitt der Scheibe und der Gegenbohrung zu schaffen, derart, daß die Welle vollständig belastungsfrei ist. Der Raum zwischen der inneren Oberfläche des vergrößerten Abschnitts der T-förmigen Scheibe und der gegengebohrten Ausnehmung wird daraufhin mit Epoxidharz gefüllt, welches die beiden Teile miteinander verbindet. Die abgesetzte Scheibe wird dann ein wesentlicher Teil der benachbarten Befestigungsplatte, wobei die Befestigungsplatte durch Entfernen der Stahlschraube entfernt und von der Welle getrennt werden kann. Die abgesetzte Scheibe und die Befestigungsplatte können aus Aluminium oder einer Legierung desselben gebildet sein, während das Epoxidharz mit fein-geteilten Aluminiumpartikeln gefüllt sein kann, derart, daß eine thermische Zyklierung keine ungünstigen Effekte hat.
Die US-A-4 825 316 offenbart eine Häusung für ein Plattenlaufwerk, welches als ein externer Speicher eines Computers dienen kann. Das Gehäuse umfaßt eine zweiseitige gedruckte Schaltungsplatine, einen Rahmen und eine obere Platine, wobei die gedruckte Schaltungsplatine mit einem Plattenlaufwerksabschnitt beladen ist. Die gedruckte Schaltungsplatine, der Rahmen und die obere Platine weisen im wesentlichen denselben linearen thermischen Ausbreitungskoeffizienten auf. Es wird verhindert, daß die gedruckte Schaltungsplatine durch Wärme deformiert wird, derart, daß die Genauigkeit des Plattenlaufwerksabschnitts beibehalten wird, um ein stabiles Aufzeichnen und Wiedergeben sicherzustellen.
Das Problem, dem durch die Erfindung begegnet wird, besteht darin, ein Plattenlaufwerk zu schaffen, welches voraussagbare Dimensionsformen in einer sich veränderten thermischen Umgebung zeigen wird, zumindest innerhalb eines Bereichs, welcher durch das Servosystem gehandhabt werden kann, oder welches voraussagbare Daten erzeugen wird, welche bei der Position des Servokopfes kompensiert werden können. Das Plattenlaufwerk wird ferner die Entwicklung permanenter Dimensionsänderungen minimieren, welche aus den thermischen Umgebungen des Betriebs oder der Lagerung resultieren. Ferner wird das Plattenlaufwerk keine thermische Zyklierung nach dem Aufbau und vor dem Formatieren der Datenspuren benötigen.
Diese Probleme werden durch die Erfindung gelöst, welche die Merkmale, die durch Anspruch 1 definiert sind, aufweist.
Allgemein gesprochen hängt die Erfindung von der Verwendung struktureller Komponenten eines Plattenlaufwerks mit den gleichen thermischen Ausbreitungskoeffizienten ab, wobei eine um so kleinere Ausdehnungsrate um so besser ist. Bei einer Anwendung wird Stahl verwendet, da derselbe einen niedrigen Ausbreitungskoeffizienten unter den allgemeinen preisgünstigen Materialien aufweist. Die Erfindung schafft ferner Flexibilität bei der Plattenlaufwerkstruktur, derart, daß Dimensionsveränderungen von Teilen, wie sie bei der normalen Verwendung eines Produkts auftreten, keine große Belastung auf die Bereiche ausüben, die Teile miteinander verbinden. Die Belastungen an den Verbindungsbereichen müssen niedrig genug gehalten werden, daß selbst unter den schlimmsten thermischen Expositionen kein Verbindungs- Schlupf oder kein -Kriechen auftritt, da dies in unvorhersagbaren Versätzen resultiert.
Eine Struktur, die eine Flexibilität enthält, um einem Schlupfen an Verbindungen vorzubeugen, und die niedrige, angepaßte thermische Ausbreitungskoeffizienten aufweist, um eine Vorhersagbarkeit in einer Plattenlaufwerksvorrichtung zu erreichen, ist daher der Gegenstand dieser Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die einzige Figur ist eine isometrische Darstellung eines Plattenlaufwerks, das die Prinzipien dieser Erfindung ausführt.

Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung

Bezugnehmend auf die einzige Figur der Zeichnung weist das Plattenlaufwerk eine Basis oder einen Hauptrahmen 1 auf, auf dem eine Plattenspindel 2 befestigt ist. Eine Plattenstapelanordnung 3, die einzelne Platten 3a aufweist, ist durch Lager 2a auf der Plattenspindel 2 drehbar gelagert. Diese Plattenstapelanordnung wird mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Antriebsmotor gedreht, welcher ein einstückiges Teil der Plattenspindel ist. Die Erfindung ist auf sowohl lineare als auch Drehbetätigungsvorrichtungstypen von Plattenlaufwerken anwendbar, bei denen ein fester Träger die Betätigungsvorrichtung bewegbar befestigt. Das Plattenlaufwerk, welches dargestellt ist, entspricht dem Drehbetätigungsvorrichtungstyp. Dabei ist der feste Träger eine Betätigungsvorrichtungsspindel 4, welche an dem Hauptrahmen 1 neben einer Kante der Plattenstapelanordnung 3 befestigt ist. Ein Betätigungsvorrichtungslagergehäuse 5 ist drehbar auf der Betätigungsvorrichtungsspindel 4 befestigt und befestigt eine Mehrzahl von Armen 6, welche wiederum Bänder 7 befestigen, welche Magnetköpfe 8 an ihren äußeren Enden flexibel befestigen. Wie es zu sehen ist, stehen die Arme 6 zwischen den einzelnen Platten 3a der Plattenstapelanordnung vor, um Magnetköpfe 8 neben jeder Oberfläche der einzelnen Platten zu positionieren. Bei diesen Magnetköpfen 8 sind einer über dem anderen in dem dargestellten Armstapel in präziser Ausrichtung sowohl longitudinal der Armanordnungen und seitlich bezüglich zueinander angeordnet, wobei sie in dieser physischen Ausrichtung über entsprechenden Spuren auf den jeweiligen Platten positioniert werden können. Ein Magnetkopf, üblicherweise der Magnetkopf auf dem unteren Arm auf der unteren Seite der unteren Platte ist der gewidmete Kopf, wobei die gewidmete Plattenoberfläche dann die untere Oberfläche der unteren Platte ist, auf der der Servocode, welcher die einzelnen Spuren definiert, aufgezeichnet ist.
Ein elektromagnetischer Treiber, der allgemein mit 9 bezeichnet ist, wird verwendet, um die Drehbetätigungsvorrichtung anzutreiben. Dieser elektromagnetische Treiber 9 umfaßt eine Spule 10, die an dem Lagergehäuse 5 befestigt ist, und eine Permanentmagnetstruktur, die Permanentmagneten 11 aufweist, wobei einer dargestellt ist, welcher unter der Spule 10 angeordnet ist, und ein anderer nicht dargestellt ist, der über der Spule 10 positioniert ist. Diese Spule ist angepaßt, um mit Gleichstrom von umkehrbarer Polarität erregt zu werden, um mit dem Magnetfeld der Permanentmagneten zu interagieren, um eine elektromagnetisch erzeugte Kraft zu erzeugen, welche die Spule in einer Richtung oder der umgekehrten Richtung über der Achse der Betätigungsvorrichtungsspindel bewegt, um die Magnetköpfe 8 in einem Bogen über die Betätigungsvorrichtungsspindel 4 radial über die Datenoberflächen zu bewegen. Auf diese Art und Weise wird eine Spurensuche erreicht, wobei immer dann eine Spurenfolge erreicht wird, wenn eine ausgewählte Spur gefunden wird.
Eine Abdeckung 12 mit einer oberen Platte 13 und herabhängenden Seiten und Enden 14 häust die Plattenlaufwerksanordnung. In der Zeichnung ist diese Abdeckung 12 über das Plattenlaufwerk erhoben, derart, daß die Plattenlaufwerkskomponenten sichtbar sein können. In der zusammengebauten Position sitzt die innere Seite der oberen Platte 13 der Abdeckung 12 auf den oberen Enden von Pfosten 15, welche an der Basis oder dem Hauptrahmen 1 befestigt sind und welche von demselben nach oben vorstehen. Löcher 16 durch die obere Platte 13 der Abdeckung 12 sind mit Gewindelöchern 17 in den oberen Enden der Pfosten 15 ausgerichtet. Die Abdeckung ist an den oberen Enden dieser Pfosten mittels Schrauben 18 be festigt, von denen lediglich eine gezeigt ist, welche sich durch die obere Platte 13 erstrecken und einzeln in das benachbarte Gewindeloch 17 in dem oberen Ende jedes Pfostens 15 eingeschraubt sind. Zusätzlich erstrecken sich Schrauben 19, von denen lediglich eine gezeigt ist, einzeln durch jeweilige Löcher 20 in der oberen Platte 13 und sie sind in ein Gewindeloch 21 in dem oberen Ende jeder Plattenspindel 2 und der Drehbetätigungsvorrichtungsspindel 4 eingeschraubt. Durch Befestigen der oberen Enden der Plattenspindel 2 und der Betätigungsvorrichtungsspindel 4 in der oberen Platte 13 der Abdeckung 12 sind die oberen Enden dieser Spindeln gegenüber der Abdeckung 12 stabilisiert. Bei einer Befestigung der Spindelbasis mit dem Hauptrahmen, wenn die oberen Enden frei wären, könnte ein Spindelkippen stattfinden, welches die Integrität des Datenlesens ungünstig beeinträchtigen würde.
Die Längen der Pfosten 15 und der Spindeln 2 und 4 sind bezüglich der inneren Seite der Platte 13 dimensioniert, derart, daß alle gegenüberliegenden Seitenabschnitte an diesen Stellen ohne Notwendigkeit einer Deformation einen Kontakt herstellen, wenn die Abdeckung 12 über der Plattenlaufwerksanordnung positioniert ist. In dieser Position berührt die untere Umfangskante der herabhängenden Seiten und Enden 14 der Abdeckungsplatte den Umfangsabschnitt des oberen Seitenabschnitts der Basis oder des Hauptrahmens 1 nicht. Wenn die Schrauben 18 und 19 eingebaut sind, ist die Anordnung befestigt, wobei im einzelnen die Spindeln 2 und 4 an ihren Enden mit dem Hauptrahmen und der Abdeckung befestigt sind.
Es ist wesentlich, daß diese Plattenlaufwerke gegen das Eintreten von Verschmutzungen, insbesondere von Staub, geschützt sind. Eine Endabdichtung zwischen dem Hauptrahmen 1 und der Abdeckung 12 wird mittels eines Bandes 22 erreicht, welches lediglich teilweise gezeigt ist, mit einer Oberfläche, die mit einem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet ist, welches jedoch eine Umfangsdichtung an der Verbindung zwischen der Abdeckung 12 und dem Hauptrahmen 1 schafft. Zu sätzlich zum Verhindern des Eintritts von Verschmutzungen an der Verbindung zwischen der Abdeckung 12 und dem Hauptrahmen 1 schafft das Band 22 mit einer relativ hohen Scherstärke einen Widerstand für eine relative Translationsbewegung zwischen den benachbarten Abschnitten der Abdeckung 12 und dem Hauptrahmen 1.
Typischerweise ist die Abdichtung zwischen dem Hauptrahmen und der Abdeckung eines Plattenlaufwerks eine elastische Dichtung, die in einem Zwischenraum zwischen dem Hauptrahmen und der Abdeckung zusammengedrückt wird. Nach einer Zeitdauer und besonders bei einer erhöhten Temperatur reduziert sich der Druck innerhalb des Dichtungsmaterials, wodurch ebenfalls die Kraft reduziert wird, die dasselbe auf den Hauptrahmen und die Abdeckung ausübt. Diese Kraftreduktionen bewirken typischerweise winzige Dimensionsveränderungen und Verzerrungen der Plattenlaufwerksstrukturbauglieder und wesentliche Datenkopf-zu-Spur-Positionierfehler. Die Bandabdichtung löst dieses Problem, da sie keine anfängliche Belastung auf den Hauptrahmen oder die Abdeckung ausübt, wobei aufgrund der viskosen Eigenschaft des druckempfindlichen Klebstoffs dasselbe ferner keine Belastungsveränderungen über den Betriebstemperaturbereich des Plattenlaufwerks ausübt. Die Bandabdichtung ist daher eine einfache preisgünstige Abdichtungslösung, die keine Dimensionsverzerrungen innerhalb des Plattenlaufwerks über der Zeit und der Temperatur bewirkt.
Dieser Plattenlaufwerksentwurf schafft Stabilität der Enden der Plattenspindel 2 und der Betätigungsvorrichtungsspindel 4, wie sie zur stabilen Positionierung und zum Servosystembetrieb benötigt wird. Durch Verbinden des Hauptrahmens mit der Abdeckung durch die Plattenspindel 2, die Betätigungsvorrichtungsspindel 4 und die Pfosten 15 wurde ein einheitlicher Flexibilitätsgrad in die Struktur eingeführt, welcher thermisch getriebene Dimensionsunterschiede zwischen dem Hauptrahmen und der Abdeckung davon abhält, genug Belastung an den Verbindungsbereichen (der Abdeckung-zu-Pfosten-Verbindungen) zu erzeugen, um einen unvorhersagbaren Schlupf an diesen Bereichen zu bewirken. Selbst bei dieser Konstruktion kann jedoch eine relative Bewegung zwischen den oberen Enden dieser Spindeln bezüglich ihrer unteren Enden als ein Ergebnis von Fehlanpassungen oder thermischen Ausbreitungskoeffizienten zwischen den Materialien des Hauptrahmens 1 und der Abdeckung 12 auftreten. Ferner können unvorhersagbare Verschiebungen stattfinden, selbst wenn die thermischen Ausbreitungskoeffizienten zwischen der Abdeckung 12 und dem Hauptrahmen 1 gleich sind, oder nahezu gleich sind, wenn diese Teile unterschiedlichen Temperaturen unterworfen werden.
Somit ist es zusätzlich zum Anpassen der thermischen Koeffizienten zwischen der Basis und dem Hauptrahmen 1 und der Abdeckung 12 ebenfalls wichtig, daß diese thermischen Ausbreitungskoeffizienten so niedrig als möglich sind, derart, daß Dimensionsver-Änderungen zwischen den Achsen der Plattenspindel 2 und der Betätigungsvorrichtungsspindel 4 minimiert sind. Stahl ist beispielsweise in dieser Hinsicht ein zufriedenstellendes Material, da dasselbe einen niedrigen thermischen Ausbreitungskoeffizienten aufweist. Durch Schaffen einer Struktur mit der benötigten Flexibilität und durch Herstellen des Hauptrahmens 1, der Abdeckung 12, der Pfosten 15, der Plattenspindel 2 und der Betätigungsvorrichtungsspindel 4 aus dem gleichen Material und aus einem Material, welches einen niedrigen thermischen Ausbreitungskoeffizienten aufweist, wird eine Vorhersagbarkeit eines Versatzes in dem Plattenlaufwerk erreicht, wodurch die Hauptziele dieser Erfindung erreicht sind.
Wo eine Vorhersagbarkeit von Dimensionsveränderungen, die in einem Kopfversatz resultieren, erreicht ist, können Vorkehrungen in dem gewidmeten Servopositionierungssystem des Plattenlaufwerks vorgenommen werden, um Versätze aufzunehmen, die den gewidmeten Servokopf aus seiner Spurenmitte weg positionieren, derart, daß idealerweise der resultierende Datenkopf-zu-Spur-Positionsfehler auf Null reduziert wird. Je kleiner der Wert des Versatzes, der benötigt wird, ist, um so besser ist es, da größere anfängliche Fehler größere resultierende absolute Unsicherheiten erzeugen. In jedem Fall muß die Unsicherheit des tatsächlichen Versatzes kleiner als der maximal zulässige Datenkopf-zu-Spur-Fehler sein, was ein zuverlassiges Lesen und Schreiben von Daten sicherstellt.
Das somit beschriebene Korrekturverfahren benötigt ein Verzögern von Lesen und Schreiben von Daten bis zu dem Zeitpunkt, nachdem der benötigte Servokopf-zu-Spur-Versatz erreicht worden ist. Eine wichtige Annahme wird gemacht, daß während der Zeit, zu der Daten verarbeitet werden, keine unvorhersagbaren Positionsfehler entstehen werden, die die Daten unzuverlässig machen werden. Es wird angenommen, daß der aufgenommene Versatz annehmbar ist, bis entweder ein vorbestimmtes Zeitintervall oder eine vorbestimmte Änderung der Plattenlaufwerkstemperatur aufgetreten sind, wonach das System eine Versatzaktualisierung benötigen wird. Wenn Positionierungsfehler entstehen, die unvorhersagbar sind, kann das Plattenlaufwerk nach dem Aufnehmen eines Versatzes Daten nicht sicher lesen oder schreiben, da keine Bestätigung vorhanden ist, daß sich der benötigte Versatz während der Datenverarbeitungsperiode, die folgt, nicht verändern wird.
Obwohl die vorhergehenden Beschreibungen ein festes Versatzverfahren ansprechen, ist es ferner möglich, dynamische Versätze zu bewerten, wie z.B. Exzentritäten von Datenspuren bezüglich der Drehmitte der Spindel, an der die Platten befestigt sind. Wenn eine ganze Spur von Positionsinformationen auf jeder Datenplattenoberfläche vorhanden wäre, dann könnte ein fester Versatz plus einer Exzentrizitätskorrektur in die Servopositionierung aufgenommen werden, um diese komplexeren Fehler zu kompensieren. Wieder wird angemerkt, daß es nicht angenommen werden kann, daß die angelegte Korrektur während der Datenverarbeitungsperiode, die folgt, gültig ist, es sei denn, daß sich diese Fehler auf eine vorhersagbare Art und Weise entwickeln.
Die Wichtigkeit des engen Anpassens der thermischen Ausbreitungskoeffizienten unter den einzelnen integrierten Teilen in Plattenlaufwerkstrukturen ist ferner in einer ebenfalls anhängigen Anmeldung von Wayne E. Foote u.a., Serien Nr. 07/434749 mit dem Titel "Magnetic Head Suspension Assembly In A Disk Drive" (PD 189342) und in einer weiteren ebenfalls anhängigen Anmeldung von Wayne E. Foote, Serien Nr. 07/434662 mit dem Titel "An Actuator Structure For A Magnetic Head Suspension Assembly In A Disk Drive" (PD 189401) beschrieben. Diese Anmeldungen wurden am gleichen Tag wie diese Anmeldung eingereicht und sind dem Bevollmächtigten dieser Erfindung übertragen.
Die Anmeldung von Wayne E. Foote u.a. (PD 189342) ist auf eine Kopfaufhängungsanordnung in einer Drehbetätigungsvorrichtung, wie z.B. der hierin dargestellten, gerichtet, bei der die Masse der Arme, die die Magnetkpfe tragen, zwecks des Minimierens von Drehmomentanforderungen bei Spurensuchoperationen minimiert ist. Die Anmeldung von Wayne E. Foote u.a. betont ferner die Wichtigkeit des Verwendens von Materialien mit denselben oder im wesentlichen denselben thermischen Ausbreitungskoeffizienten unter den Teilen der magnetischen Kopfaufhängungsanordnung, um eine unerwünschte und unvorhersagbare physische Verschiebung von Teilen zu minimieren, die beim Lesen der Daten stören würde.
Die ebenfalls anhängige Anmeldung von Wayne E. Foote (PD 189401) ist auf die Struktur des Betätigungsvorrichtungslagergehäuses 5 an sich ausgerichtet, wobei die Wichtigkeit der Verwendung von Materialien in diesem Lagergehäuse 5 in Verbindung den Armstrukturen 6 und 7, die die Magnetköpfe tragen, mit gleichen oder im wesentlichen gleichen thermischen Ausbreitungskoeffizienten betont wird.
Die Lehren dieser Anmeldungen bezüglich ihrer jeweiligen strukturellen Organisationen in einer Drehbetätigungsvorrichtungsstruktur zusammen mit denen der gegenwärtigen Anmeldung, wobei die letzten auf das Bewahren einer Dimensionsintegrität unter solchen Hauptkomponenten, wie dem Plattenstapel und der Drehbetätigungsvorrichtung, gerichtet sind, schaffen ein Plattenlaufwerk, bei dem die Integrität von Daten, die von den Datenplatten gelesen werden, maximiert ist.
Weitere Verbesserungen werden bezüglich des Bewahrens der Integrität von Daten, die von der Platte gelesen werden, durch das Schaffen von Platten aus Materialien sowohl mit einem niedrigen thermischen Ausbreitungskoeffizienten, als auch einem thermischen Ausbreitungskoeffizienten, welcher an den eng angepaßt ist, der für das Material, das für den Hauptrahmen, die Abdeckung, den Spindelmotor, usw., ausgewählt wurde, realisiert. Bei einem magnetischen Plattenlaufwerk ist Stahl als Plattenmaterial nicht annehmbar. Glasplatten können diese Anforderung jedoch erfüllen. Eine Glasplatte, welche für diesen Zweck annehmbar ist, ist bei Corning Glass erhältlich. Die Platte wird dann mit einer dünnen magnetischen Auf zeichnungsschicht beschichtet, auf die magnetische Dibits aus Servocode und Daten aufgezeichnet werden können. Magnetisch beschichtete Glasplatten sind ferner bei den japanischen Quellen Hoya, Asaki und Nippon Sheet Glass kommerziell erhältlich. Diese Glasplatten können in einem Stapel, wie z.B. dem hierin dargestellten, unter Verwendung der gleichen Struktur, wie sie für Aluminiumplatten verwendet wird, angeordnet werden.
Obwohl ein einziges Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hierin veranschaulicht und in Verbindung mit einem Drehbetätigungsvorrichtungstyp eines magnetischen Plattenlaufwerks demonstriert worden ist, ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf eine derartige Anwendung begrenzt ist, sondern daß sie auflineare Betätigungsvorrichtungs-Plattenlaufwerke und auf Anwendungen, wie z.B. solche, die optische Aufzeichnungs- und Lese-Techniken mit sich bringen, erweitert werden kann.
Bei Plattenlaufwerken, die eine Drehbetätigungsvorrichtung mit sich bringen, werden wesentliche Verbesserungen im Verhalten durch Befestigung der Betätigungsvorrichtungs- und der Platten-Spindel an ihren gegenüberliegenden Enden auf die dargestellte Art und Weise erreicht, um eine Spindelstabilität zu erreichen, und indem Materialien mit mindestens dem gleichen oder im wesentlichen gleichen niedrigen thermischen Ausbreitungskoeffzienten verwendet werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Plattenlaufwerke, die die Prinzipien dieser Erfindung ausführen, sind zumindest bei Computer- und Datenverarbeitungs-Umgebungen anwendbar.

Claims

1. Eine Plattenlaufwerkstruktur mit folgenden Merkmalen:

einer Basis (1);

mindestens einer Speicherplatte (3a);

einer Plattenspindel (2) mit einem Ende, das an der Basis (1) befestigt ist;

einer Lagereinrichtung (2a), die die Speicherplatte (3a) auf der Plattenspindel (3) drehbar lagert;

mindestens einem Magnetkopf (8);

einem festen Träger (4) mit einem Ende, das an der Basis (1) befestigt ist;

einer bewegbaren Betätigungsvorrichtung (5, 6, 7) auf dem festen Träger (4) zum beweglichen Tragen des Magnetkopfs (8) neben einer Oberfläche der Speicherplatte (3a);

einer Abdeckung (12); und

einer Einrichtung (18, 19), die die Abdeckung (12) an einem oberen Ende der Plattenspindel (2) und an einem oberen Ende des festen Trägers (4) befestigt;

wobei die Basis (1), die Spindel (2), der feste Träger (4) und die Abdeckung (12) aus einem Material mit dem im wesentlichen gleichen thermischen Ausbreitungskoeffizienten hergestellt sind; wobei das Plattenlaufwerk dadurch gekennzeichnet ist&sub1; daß es ferner folgende Merkmale aufweist:

eine Mehrzahl von Pfosten (15), wobei jeder ein unteres Ende aufweist, das an der Basis (1) befestigt ist, und wobei jeder ein nach oben vorstehendes Ende aufweist, das an jeweiligen Abschnitten der Abdeckung (12) befestigt ist, wodurch ein Zwischenraum zwischen der Basis (1) und der Abdeckung (12) definiert ist, und wobei das Material, aus dem die Pfosten bestehen, den im wesentlichen gleichen thermischen Ausbreitungskoeffizienten wie die anderen Teile des Plattenlaufwerks aufweist; und

ein Band (22), das die Abdeckung (12) mit der Basis (1) über den Zwischenraum verbindet und abdichtet.

2. Eine Struktur gemäß Anspruch 1, bei der die Basis (1), die Spindel (2), der feste Träger (4), die Abdeckung (12) und die Pfosten aus dem gleichen Material bestehen.

3. Eine Struktur gemäß Anspruch 2, bei der das Material starr ist.

4. Eine Struktur gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der der feste Träger (4) eine Betätigungsvorrichtungsspindel ist, und die bewegliche Betätigungsvorrichtung (5, 6, 7) eine Drehbetätigungsvorrichtung ist, die auf der Betätigungsvorrichtungsspindel (4) drehbar gelagert ist.

5. Eine Struktur gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Befestigungseinrichtung (18, 19) Schrauben aufweist.

6. Eine Struktur gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Band eine druckempfindliche Klebstoffbeschichtung zum Verbinden des Bandes mit der Abdeckung (12) und mit der Basis (1) aufweist.

7. Eine Struktur gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Band (22) eine relative Scherstärke zum Widerstehen einer relativen Translationsbewegung zwischen der Abdeckung (12) und der Basis (1) aufweist.