DE69322657T2

DE69322657T2 - Fluxgenerator für drehbetätiger mit integrierter drehbetätigerverriegelung für plattenantrieb

Info

Publication number: DE69322657T2
Application number: DE69322657T
Authority: DE
Inventors: James W. Jr. Broomfield Co 80020 Boeckner; Shirley Erie Co 80516 Chessman
Original assignee: Maxtor Corp
Current assignee: Maxtor Corp
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2013-10-13
Also published as: EP0671046B1; WO1994009490A1; EP0671046A4; US5583723A; EP0671046A1; AU5357994A; BR9307257A; DE69322657D1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet von Plattenlaufwerken für Computersysteme. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Magnetflußerzeugung für einen Schwenkzugriffsarmmotor und eine Zugriffsarmverriegelung in einem Plattenlaufwerk.
Als neuerer Trend werden in der Computerindustrie kleinere tragbare Computer entwickelt. Dazu wurden in letzter Zeit u. a. Laptop-Computer sowie Notebook-Computer und Palmtop-Computer entwickelt. Mit immer kleineren tragbaren Computern steigt der Bedarf an kleineren, leichteren und billigeren Einzelteilen für Plattenlaufwerke.
Daher benötigen Hersteller von Plattenlaufwerken kleinere, leichtere und billigere Schwenkzugriffsarmmotoren. Ein typisches Plattenlaufwerk verwendet einen Schwenkzugriffsarmmotor, um einen Zugriffsarm zum Positionieren der Lese/ Schreibköpfe über das Plattenmedium zu bewegen. Normalerweise wird ein magnetischer Fluß für den Schwenkzugriffsarmmotor durch einen magnetischen Kreis erzeugt, der eine Rückflußplatte bzw. ein Rückflußblech und ein Paar Magneten aufweist. Gewöhnlich weist das Rückflußblech ein oberes Blech, ein unteres Blech und mehrere Abstandhalter auf. Die Abstandhalter halten das obere und untere Blech in einem festen Abstand auseinander, um einen Luftspalt zum Aufnehmen einer Zugriffsarmspule zu bilden. Normalerweise ist ein Paar Magneten mit den Innenwänden des oberen und unteren Blechs verbunden.
Das obere und untere Blech sowie die Abstandhalter sind aus einem magnetisch durchlässigen Material aufgebaut, z. B. Stahl. Das obere und untere Blech bilden gemeinsam mit den Abstandhaltern einen Rückflußweg für das durch die Magneten erzeugte Magnetfeld. Die magnetische Flußdichte im Luftspalt zwischen den Magneten bewirkt eine Bewegung des Zugriffsarms, wenn ein elektrischer Strom in der Zugriffsarmspule fließt.
Die WO 90/95359 offenbart eine magnetische Parkvorrichtung für ein Plattenlaufwerk mit einem Magneten und einem Teil zum Einschließen des durch den Magneten erzeugten Magnetfelds. Die Vorrichtung erfaßt magnetisch ein Erfassungsteil, das am Zugriffsarm eines Plattenlaufwerks vorgesehen ist, ohne das Erfassungsteil zu berühren und nur dann, wenn das Erfassungsteil in den Spalt im Teil eintritt, das das Magnetfeld enthält.
Allerdings müssen bei solchen Konstruktionen von Rückflußblechen im Stand der Technik bis zu fünf Teile hergestellt werden, um lediglich den Rückflußweg für den Schwenkzugriffsarmmotor zu bilden. Außerdem erfordern solche bekannten Konstruktionen zusätzliche Herstellungsschritte zur Montage des Rückflußblechs. Die zusätzlichen Schritte zur Herstellung der Einzelteile des Rückflußblechs erhöhen zusammen mit den zur Rückflußblechmontage notwendigen zusätzlichen Montageschritten die Kosten des Plattenlaufwerks. Ferner machen die zusätzlichen Herstellungs- und Montageschritte Herstellungsfehler wahrscheinlicher. Dazu kommt, daß sich die Herstellungstoleranzen jedes Einzelteils des Rückflußblechs für das zusammengebaute Rückflußblech ergänzen und zu erhöhten Herstellungsfehlern führen.
Ferner benötigen Rückflußblechkonstruktionen im Stand der Technik einen zusätzlichen Montageschritt, um eine magnetische Verriegelung zur Verriegelungslasche auszurichten, die am Zugriffsarm befestigt ist. Der zusätzliche Montageschritt steigert die Kosten des Plattenlaufwerks und macht Herstellungsfehler wahrscheinlicher.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Flußerzeuger für einen Schwenkzugriffsarmmotor bereitzustellen, der Herstellungs- und Montageschritte bei Herstellung von Plattenlaufwerken reduziert.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Flußerzeuger mit kleiner Größe und leichtem Gewicht für einen Schwenkzugriffsarmmotor bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine magnetische Verriegelung bereitzustellen, die in das Rückflußblech für einen Schwenkzugriffsarmmotor integriert ist, um zusätzliche Montageschritte zum Ausrichten des Rückflußblechs und des Zugriffsarms zu einer magnetischen Verriegelung zu beseitigen.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Flußerzeugung für einen Schwenkzugriffsarmmotor in einem Plattenlaufwerk gemäß den Ansprüchen gelöst.
Ein magnetisch durchlässiges Rückflußblechgehäuse bildet einen ersten Luftspalt zum Aufnehmen einer Spule, die mit dem Zugriffsarm zum Positionieren von Lese/Schreibköpfen über einer Plattenscheibe des Plattenlaufwerks gekoppelt ist, und bildet einen zweiten Luftspalt zum Aufnehmen einer mit dem Zugriffsarm gekoppelten Verriegelungslasche.
Ein Magnet ist mit einer Innenwand des ersten Luftspalts gekoppelt. Der Magnet erzeugt einen magnetischen Fluß von einem Nordpol des Magneten durch den ersten Luftspalt, durch das Rückflußblechgehäuse und zum Südpol des Magneten. Im Rückflußblechgehäuse ist ein Paar Übergänge bzw. Verbindungen gebildet. Die Verbindungen dienen zum Koppeln mit einem Paar Stiften, die sich von einer Grundplatte des Plattenlaufwerks erstrecken. Das Rückflußblechgehäuse weist ein einzelnes gestanztes Stahlblech auf, das zur Bildung des Luftspalts gefalzt ist.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den beigefügten Zeichnungen und aus der nachfolgenden näheren Beschreibung hervor.
Als Beispiel und nicht als Einschränkung ist die Erfindung in den Darstellungen der beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf Komponenten, die innerhalb eines Plattenlaufwerks angeordnet sind, u. a. eine Plattenscheibe, ein Drehmotor, ein Zugriffsarm und ein Schwenkzugriffsarmmotor;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Flußerzeuger, die einen Magneten zeigt, der mit einer Innenfläche des oberen Abschnitts des Rückflußblechs verbunden ist;
Fig. 3 eine Untersicht auf den Flußerzeuger zur Darstellung der magnetischen Verriegelung, der Verriegelungsmagneten und des Verriegelungsluftspalts;
Fig. 4 eine linke Seitenansicht des Flußerzeugers zur Darstellung eines Luftspalts zum Aufnehmen der Zugriffsarmspule; und
Fig. 5 eine rechte Seitenansicht des Rückflußblechs, die den Luftspalt zum Aufnehmen der Zugriffsarmspule zeigt.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf die Hauptkomponenten eines Plattenlaufwerks 10. Die Hauptkomponenten des Plattenlaufwerks 10 sind in einer Grundplatte 24 untergebracht. Eine Plattenscheibe 12 ist mit einem Drehmotor 14 gekoppelt. Der Drehmotor 14 bewirkt, daß die Plattenscheibe 12 rotiert. Ein Zugriffsarmlager 20 ist mit der Grundplatte 24 gekoppelt. Ein Zugriffsarm 18 ist so gekoppelt, daß er um das Zugriffsarmlager 20 schwenkt, um einen Satz von Lese/Schreibköpfen 34 über der Oberfläche der Plattenscheibe 12 zu positionieren. Darstellungsgemäß ist ein Magnet 54 für einen Schwenkzugriffsarmmotor oberhalb einer mit dem Zugriffsarm 18 gekoppelten Zugriffsarmspule 30 positioniert.
Der Zugriffsarm 18 schwenkt um das Zugriffsarmlager 20 unter Steuerung eines Schwenkzugriffsarmmotors, der den Magneten 54, die Zugriffsarmspule 30 und ein Rückflußblech 50 aufweist. Der Zugriffsarm 18 steuert die Positionierung der an der Spitze des Zugriffsarms 18 angeordneten Lese/Schreibköpfe 34.
Eine U-förmige magnetische Verriegelung 74 ist im Rückflußblech 50 gebildet. Ein Paar Verriegelungsmagneten 70 und 71 ist mit Innenflächen der U-förmigen magnetischen Verriegelung 74 zur Bildung eines Verriegelungsluftspalts 72 gekoppelt. Der Verriegelungsluftspalt 72 ist zwischen dem Nordpol des Verriegelungsmagneten 70 und dem Südpol des Verriegelungsmagneten 71 gebildet. Die magnetische Verriegelung 74 erfaßt eine mit dem Zugriffsarm 18 gekoppelte Verriegelungslasche 76. Die Verriegelungslasche 76 besteht aus magnetisch durchlässigem Material. Durch die Verriegelungslasche 76 wird ein magnetischer Kreis für den durch die magnetische Verriegelung 74 erzeugten Fluß geschlossen, um den Lese/Schreibkopf 34 über einer Parkfläche der Platte 12 zu halten.
Fig. 2 bis 5 veranschaulichen einen Flußerzeuger 80 für den Schwenkzugriffsarmmotor des Plattenlaufwerks 10. Der Flußerzeuger 80 weist das Rückflußblech 50 und den Magneten 54 auf. Das Rückflußblech 50 bildet einen magnetischen Rückflußweg für das durch den Magneten 54 erzeugte Magnetfeld. Die Konstruktion des Rückflußblechs 50 vereint ein oberes Rückflußblech 56 und ein unteres Rückflußblech 58 zu einem gestanzten Stahlstück, das in U-Form zum Aufnehmen der Zugriffsarmspule 30 gebildet ist.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Flußerzeuger 80 und zeigt den Magnet 54, der mit einer Innenfläche des oberen Rückflußblechs 56 des Rückflußblechs 50 verbunden ist. Gezeigt ist auch ein Paar Verbindungen 60 und 62, die auf dem Rückflußblech 50 gebildet sind. Die Verbindungen 60 und 62 sind mit einem Paar Stiften 26 und 28 gekoppelt, die sich von der Grundplatte 24 erstrecken. Fig. 3 ist eine Untersicht auf den Flußerzeuger 80 und zeigt die magnetische Verriegelung 74 und die Verriegelungsmagneten 70, 71 sowie den Verriegelungsluftspalt 72. Fig. 4 ist eine linke Seitenansicht des Flußerzeugers 80 und zeigt den Luftspalt 52 zum Aufnehmen der Zugriffsarmspule 30. Fig. 5 ist eine rechte Seitenansicht des Rückflußblechs 50 und zeigt den Luftspalt 52 zum Aufnehmen der Zugriffsarmspule 30. Dargestellt ist außerdem die magnetische Verriegelung 74.
Für eine Ausführungsform ist das Rückflußblech 50 aus einem flachen Stahlstück mit 0,86 mm (34/1000 Inch) Dicke gebildet. Das Rückflußblech 50 wird gestanzt und durch eine Reihe von 90º-Biegungen geformt. Das Rückflußblech 50 hat Toleranzen von 50 um (2/1000 Inch) von Innenwand zu Innenwand. Das Rückflußblech wird auf einer Folgeschnittvorrichtung aus einem flachen Stahlstück geformt, die auf einer Vierschlitten-Langbettmaschine betätigt wird. Mit der Vierschlittenmaschine kann sowohl eine waagerechte als auch senkrechte Betätigung beim Ausbilden des Rückflußblechs 50 erfolgen.

Claims

1. Vorrichtung (80) zur Flußerzeugung für einen Schwenkzugriffsarmmotor in einem Plattenlaufwerk (10) mit: einem magnetisch durchlässigen Rückflußblechgehäuse (50), das einen ersten Luftspalt zum Aufnehmen einer mit einem Zugriffsarm (18) gekoppelten Spule (30) bildet, dem Zugriffsarm (18) zum Positionieren eines Satzes von Lese/Schreibköpfen (34) über einer Plattenscheibe (12) des Plattenlaufwerks (10), einem mit einer Innenwand des ersten Luftspalts (52) gekoppelten ersten Magneten (54), wobei der erste Magnet (54) einen magnetischen Fluß von einem Nordpol des ersten Magneten (54) durch den ersten Luftspalt (52), durch das Rückflußblechgehäuse (50) und zu einem Südpol des ersten Magneten (54) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückflußblechgehäuse (50) ein einzelnes gestanztes Blech aufweist, das zur Bildung des ersten Luftspalts (52) gefalzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: das magnetisch durchlässige Rückflußblechgehäuse (50) bildet: einen zweiten Luftspalt (72) zum Aufnehmen einer mit dem Zugriffsarm (18) gekoppelten Verriegelungslasche (76); und

eine Einrichtung (74) zum Erzeugen eines zweiten magnetischen Flusses zum Erfassen der Verriegelungslasche (76), wobei die Einrichtung (74) zum Erzeugen eines zweiten magnetischen Flusses innerhalb des zweiten Luftspalts (72) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Paar Verbindungen (60, 62) in dem Rückflußblechgehäuse (50) gebildet ist, wobei die Verbindungen (60, 62) zum Koppeln mit einem Paar Stiften (26, 28) dienen, die sich von einer Grundplatte (24) des Plattenlaufwerks (10) erstrecken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das einzelne gestanzte Blech des Rückflußblechgehäuses (50) einen Falz zum Bilden des zweiten Luftspalts (72) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, wobei die Einrichtung (74) zum Erzeugen des zweiten magnetischen Flusses ein Paar gegenüberliegende Magneten (70, 71) aufweist, die um den zweiten Luftspalt (72) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die gegenüberliegenden Magneten (70, 71) aufweisen:

einen zweiten Magneten (70) mit einem Nordpol und einem Südpol;

einen dritten Magneten (71) mit einem Nordpol und einem Südpol, wobei der Südpol des dritten Magneten (71) zu dem Nordpol des zweiten Magneten (70) weist, so daß der zweite Luftspalt (72) zwischen dem zweiten Magneten (70) und dem dritten Magneten (71) gebildet ist.

7. Verfahren zur Flußerzeugung für einen Schwenkzugriffsarmmotor in einem Plattenlaufwerk (10) mit den folgenden Schritten:

Bilden eines ersten Luftspalts (52) aus einem magnetisch durchlässigen Gehäuse (50), wobei der erste Luftspalt (52) zum Aufnehmen einer Spule (30) dient, die mit einem Zugriffsarm (18) zum Positionieren von Lese/Schreibköpfen (34) über einer Plattenscheibe (12) des Plattenlaufwerks (10) gekoppelt ist;

Koppeln eines ersten Magneten (54) mit einer Innenwand des ersten Luftspalts (52), wobei der erste Magnet (54) einen magnetischen Fluß von einem Nordpol des ersten Magneten (54) durch den ersten Luftspalt (52), durch das Gehäuse (50) und zu einem Südpol des ersten Magneten (54) erzeugt,

dadurch gekennzeichnet, daß das magnetisch durchlässige Gehäuse (50) aus einem einzelnen gestanzten Blech gebildet ist, das zur Bildung des ersten Luftspalts (52) gefalzt ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit den folgenden Schritten:

Bilden eines zweiten Luftspalts (72) in dem magnetisch durchlässigen Gehäuse (50) zum Aufnehmen einer mit dem Zugriffsarm (18) gekoppelten Verriegelungslasche (76); und

Koppeln einer Einrichtung (74) zum Erzeugen eines zweiten magnetischen Flusses zum Einfangen der Verriegelungslasche (76) innerhalb des zweiten Luftspalts (72).

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, ferner mit den folgenden Schritten: Bilden eines Paars Verbindungen (60, 62) in dem Gehäuse (50), wobei die Verbindungen (60, 62) zum Koppeln mit einem Paar Stiften (26, 28) dienen, die sich von einer Grundplatte (24) des Plattenlaufwerks (10) erstrecken.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das einzelne gestanzte Blech des Gehäuses (50) einen den zweiten Luftspalt (72) bildenden Falz aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei der Schritt zum Koppeln einer Einrichtung (74) zum Erzeugen eines zweiten magnetischen Flusses den Schritt zum Koppeln eines Paars gegenüberliegender Magneten (70, 71) um den zweiten Luftspalt (72) aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die gegenüberliegenden Magneten (70, 71) aufweisen:

einen zweiten Magneten (70) mit einem Nordpol und einem Südpol;