DE69222001T2

DE69222001T2 - Lade/Entlademechanismus für einen Magnetkopf

Info

Publication number: DE69222001T2
Application number: DE69222001T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kajitani
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2012-11-28
Also published as: EP0545310A3; JPH05225732A; DE69222001D1; US5394281A; JP2624064B2; EP0545310A2; EP0545310B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Lade-/Entlademechanismus zum Beladen und Entladen eines Magnetkopf es, der an einem Magnetplattenlaufwerk zum Aufzeichnen von Daten auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium bzw. Magnettonträger angebracht ist.
Es ist üblich, den Betrieb eines Magnetplattenlaufwerks durch ein Berührungsstart/-stopsystem (CSS) zu starten und zu beenden. Das CSS-System startet und beendet den Betrieb des Plattenlaufwerks, während es eine Magnetplatte und einen fliegenden oder schwimmenden Magnetkopfläufer in Berührung miteinander hält. Voraussetzung für das CSS- System ist es, daß die Oberfläche des Mediums in ausreichendem Maße aufgerauht ist, um zu verhindern, daß der Magnetkopfläufer und das Medium aneinander haften, während das Plattenlaufwerk nicht in Betrieb ist. Dies bringt das Problem mit sich, daß der Magnetkopfläufer mehr als notwendig fliegen bzw. schwimmen muß, wodurch die Steigerung der Aufzeichnungsdichte verhindert wird. Zudem konnen für das CSS-System charakteristische Reibung und Staubpartikel infolge der Reibung nicht eliminiert werden.
Uberdies werden Versuche unternommen, das Ausmaß des Fliegens des Magnetkopfläufers zu reduzieren, um der zunehmenden Aufzeichnungsdichte, Zugriffsgeschwindigkeit und Übertragungsrate zu entsprechen. Dies erfordert wiederum, daß die druckerzeugende Oberfläche des Magnetkopfläufers und die Oberfläche der Magnetplatte glatter sind, was die Wahrscheinlichkeit eines Magnetkopfschadens infolge der zuvor erwähnten Staubpartikel und des Haftens der Platte und des Magnetkopfläuf ers erhöht.
Bei einem kleinen Magnetplattenlaufwerk, wie es beispielsweise in einem Laptop-Computer verbaut ist, tendiert das Plattenlaufwerk andererseits dazu, automatisch zerstört zu werden, wenn zum Zweck der Stromersparnis eine im voraus festgelegte Zeitspanne vergeht, ohne daß irgendeine Eingabe erfolgt. Es besteht somit ein zunehmender Bedarf an einer die Steigerung des CSS- Betätigungsfrequenz ermöglichenden CSS-Widerstandscharakteristik. Eine andere Anforderung an das Plattenlaufwerk ist eine hohe Stoßfestigkeit. Bei dem CSS- System würden starke Stöße die Platte, den Magnetkopfläufer, den Magnetkopf etc. zerstören.
Im Hinblick auf die vorstehenden Darlegungen wurde ein Belentlademechanismus entwickelt, der bewirkt, daß das Plattenlaufwerk den Betrieb startet und beendet, ohne daß der fliegende Magnetkopf läufer die Magnetplatte berührt. Ein einen Rampenmechanismus verwendender Belentlademechanismus bewirkt, daß der Rampenmechanismus einen Teil eines Aufhängungsmechanismus trägt, während das Plattenlaufwerk außer Betrieb ist. Der Aufhängungsmechanismus ist so ausgelegt, daß er eine vorbestimmte Last auf einen fliegenden Magnetkopfläufer ausübt, wenn der Magnetkopfläufer in einem normalen Flugzustand gehalten wird. Wenn der Aufhängungsmechanismus jedoch von dem Rampenmechanismus gehalten wird, übt der erstere eine größere Last auf den letzteren aus.
Wenn der Magnetkopf auf das Medium geladen werden soll, muß ein Positionierbetätigungselement eine Kraft auf den Aufhängungsmechanismus ausüben, die größer ist als die durch die Berührungsbelastung hervorgerufene statische Reibungskraft, wodurch der Stromverbrauch erhöht wird. Da die Position des Magnetkopfläufers die Berührung/Nichtberührung des Magnetkopfläufers mit dem Medium beachtlich beeinflußt, muß beim Beladen die Geschwindigkeit des Positionierbetätigungselements gesteuert werden, um zu verhindern, daß in dem Aufhängungsmechanismus unerwünschte Schwingungen auftreten. Ein exaktes Steuern der Geschwindigkeit des positionierbetatigungselements ist jedoch extrem schwierig, da die statische Reibungskraft von der Umgebung abhängt.
Die JP-A-3104069 beschreibt ein aus dem Läufer gebildetes Magnetkopftraggehäuse, das einen Magnetkopf an dem Ende belastet und auf einer Aufzeichnungsoberfläche hochschwebt, wobei ein Gimbalring den Läufer und die Aufhängungsfeder trägt. Das Traggehäuse ist an einem Ende mit einem Wagen verbunden und der Wagen ist mit einer Ladelentladevorrichtung verbunden, die mit einem Verschiebungsvergrößerungsmechanismus ausgerüstet ist. Der Verschiebungsvergrößerungsmechanismus wird von einem laminierten - piezoelektrischen Betätigungselement angetrieben. Wenn der Magnetkopf ge-/entladen wird, wird der Verschiebungsvergrößerungsmechanismus integral mit dem Magnetkopftragegehäuse gekoppelt, wobei der Mechanismus von einer Trennkupplungsvorrichtung getrennt wird, wenn auf den Magnetkopf zugegriffen wird. Wenn die Platte ausgewechselt wird, wird der Mechanismus zusammen mit einem Magnetkopf durch einen Bewegungsmechanismus außerhalb der Platte aufbewahrt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Lade/Entlademechanismus für einen Magnetkopf eines Magnetplattenlaufwerks bereitzustellen, der ein Minimum an Strom verbraucht, die Ladegeschwindigkeit exakt steuert und die Berührungswahrscheinlichkeit eines Kopfes und eines Aufzeichnungsmediums reduziert, um Somit die Betriebssicherheit zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird ein Lade-/Entlademechanismus nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten zeichnungen erläutert, in denen:
Fig. 1A eine Draufsicht ist, die einen die Erfindung verwirklichenden Lade-/Entlademechanismus zeigt;
Fig. 2 ein Seitenaufriß eines Rampenmechanismus ist, der in dem Ausführungsbeispiel enthalten ist; und
Fig. 3A und 3B Ansichten sind, die die Funktion des Rampenmechanismus im Fall des Beladens zeigen.
In Fig. 1A der Zeichnungen ist ein die Erfindung verwirklichender Lade-/Entlademechanismus gezeigt. Wie gezeigt, weist der Mechanismus eine Magnetplatte oder ein ähnliches magnetisches Aufzeichnungsmedium 1, das an einer Achse 2 befestigt ist, ein Positionierbetätigungselement 6, einen Aufhängungsmechanismus 4, der an dem Positionierbetätigungselement 6 befestigt ist, einen fliegenden Magnetkopfläufer 3, der von dem Aufhängungsmechanismus 4 gehalten ist, und einen Rampenmechanismus 5 auf. Wenn ein Plattenlaufwerk, auf dem der Lade-/Entlademechanismus angebracht ist, nicht betrieben wird, trägt der Rampenmechanismus 5 den Aufhängungsmechanismus 4 und hält den Magnetkopfläufer 3 von dem Medium 1 weg. Beim Starten des Plattenlaufwerks lädt das Positionierbetätigungselement 6 den Magnetkopfläufer 3 auf das Medium 1 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, nachdem das Medium 1 eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit erreicht hat. Wenn der Betrieb des Plattenlaufwerks gestoppt wird, lädt das Positionierbetätigungselement 6 den Magnetkopfläufer von dem Medium 1, nachdem das Medium die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat.
Der in dem Ausführungsbeispiel enthaltene Rampenmechanismus 5 ist speziell in Fig. 2 dargestellt. Wie gezeigt, ist der Rampenmechanismus 5 aus einem piezoelektrischen Element 10 und einem Nocken bzw. einer Schulter 11 hergestellt.
Zum Beschreiben der Lade-/Entladefunktion des Magnetkopfläufers 3 mit dem Rampenmechanismus 5 wird auf die Fig. 3A und 3B Bezug genommen. Fig. 3A zeigt einen Zustand, in dem das Plattenlaufwerk nicht betrieben wird. In diesem Zustand wird der Aufhängungsmechanismus 4 auf dem piezoelektrischen Element 10 gehalten, das einen Teil des Rampenmechanismus 5 bildet, wobei der Magnetkopfläufer 3 von dem Medium 1 weggehalten wird. Wie in Fig. 3B gezeigt, wird am Anfang einer Beladefunktion eine Hochfrequenzsinusspannung an das piezoelektrische Element angelegt, um es in eine feine Schwingung zu versetzen. Der Begriff "Hochfrequenz" bezieht sich hier auf eine Frequenz, die größer ist als die Resonanzfrequenzen des Aufhängungsmechanismus 4, des Positionierbetätigungs elements 6 und so weiter und deren Schwingmodi nicht erregt. In dem Moment, wenn die statische Reibungskraft aufgrund der Berührung der Mechanismen 4 und 5 von einer dynamischen Reibungskraft ersetzt wird, bewegt das Positionierbetätigungselement 6 den Magnetkopfläufer 3 in einer Richtung, die durch einen Pfeil A in Fig. 3B angezeigt ist. Als Ergebnis hiervon wird der Magnetkopfläufer 3 auf das Medium 1 geladen.
Zusammenfassend ist ersichtlich, daß die Erfindung einen Lade-/Entlademechanismus bereitstellt, der die Reibung dadurch reduziert, daß eine statische Reibungskraft, die auf einen Magnetkopfläufertragmechanismus und einen Rampenmechanismus am Anfang des Ladens wirkt, durch eine dynamische Reibungskraft ersetzt wird. Durch die Erfindung ist es daher möglich, am Anfang der Ladefunktion Strom zu sparen.
Da zudem der Reibwiderstand im wesentlichen konstant ist, kann die Geschwindigkeit, mit der der Magnetkopfläufer von einem Positionierbetatigungselement bewegt werden sollte, leicht kontrolliert bzw. gesteuert werden. Da der Magnetkopfläufertragmechanismus ein Minimum an Schwingungen verursacht, kann die Schrägstellung des Magnetkopfläufers reduziert werden. Als Ergebnis hiervon verhindert der Ladelentlademechanismus, daß ein Magnetkopf und ein magnetisches Aufzeichnungsmedium einander berühren und funktioniert daher mit einer noch nie dagewesenen Zuverlässigkeit.
Für den Fachmann sind in Kenntnis der Lehren der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Modifikationen möglich, ohne daß von deren Inhalt abgewichen wird. Beispielsweise kann das piezoelektrische Element 10 durch irgendeinen anderen geeigneten Schwingungsmechanismus ersetzt werden, solange er relativ zu dem Aufhängungsmechanismus 4 bewegbar ist.

Claims

1. Lade-/Entlademechanismus zum Laden und Entladen eines Magnetkopfs eines Magnetplattenlaufwerks zum Aufzeichnen von Daten auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (1), wobei die Vorrichtung aufweist:

ein Positionierbetätigungselement (6),

einen fliegenden Magnetkopfläufer (3), der den Magnetkopf trägt;

eine Aufhängungseinrichtung (4) zum Tragen des fliegenden Magnetkopfläufers (3) und zum Ausüben einer vorbestimmten Last auf den fliegenden Magnetkopfläufer (3), während das Magnetplattenlaufwerk nicht betrieben wird, wobei die Aufhängungseinrichtung (4) an dem Positionierbetätigungselement (6) befestigt ist und,

eine die Aufhängungseinrichtung (4) tragende Rampeneinrichtung (5) zum Wegbewegen des Magnetkopfs von einer Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmediums (1), dadurch gekennzeichnet, daß der Rampenmechanismus (5) eine Schwingungseinrichtung (10) aufweist, die zumindest einen Teil der Rampeneinrichtung bildet, wobei zudern eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß die Schwingungseinrichtung (10) am Anfang eines Ladevorgangs schwingt, um eine statische Reibungskraft aufgrund der Berührung zwischen der Aufhängungseinrichtung (4) und der Rampeneinrichtung (5) durch eine dynamische Reibungskraft zu ersetzen.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, wobei die Schwingungseinrichtung ein piezoelektrisches Element aufweist.

3. Mechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rampeneinrichtung darüberhinaus einen Nocken zum Wegbewegen des Magnetkopfs von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium aufweist.

4. Mechanismus nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Hochfrequenzsinusspannung an das piezoelektrische Element angelegt wird, die bewirkt, daß das piezoelektrische Element mit einer Frequenz schwingt, die höher ist als die Resonanzfrequenzen der Aufhängungseinrichtung (4) und des Positionierbetatigungselements (6).

5. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Positionierbetätigungselement (6) den fliegenden Magnetkopfläufer (3) so bewegt, daß der fliegende Magnetkopfläufer auf das magnetische Aufzeichnungsmedium (1) geladen wird, wenn die Schwingungseinrichtung (10) schwingt.