DE69507323T2 - Biegegelenke, die die reibung reduzieren in einem betätiger für eine datenspeichereinrichtung - Google Patents

Description

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• WO-A-9612274 "Actuator for data storage device" im Namen desselben Anmelders beschreibt einen linearen Aktuator zum Tragen von Lese-Schreibköpfen; dieser Aktuator hat eine zentrale Führungsschiene auf welcher sich der Aktuatorwagen mit der Laufbuchse und Motorspulen symmetrisch angeordnet bezüglich der Köpfe bewegt; derart sind die Massenschwerpunkte, Reibung, Kraft und Wagensteifheit alle entlang der zentralen Schiene ausgerichtet.
Hintergrund der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft einen linearen Aktuator zum Führen von Lese- Schreibköpfen in Kontakt mit einem Aufzeichnungsmedium, und insbesondere einen linearen Aktuator mit flexible Elemente, welche einen Unterwagen an einen Wagen befestigen.
• EP-A-0 449314 beschreibt einen linearen Aktuator zum Führen eines Kopfes über ein Aufzeichnungsmedium; dieser Aktuator umfasst einen Unterwagen, einen an diesen Wagen angebrachten Wagen, welcher über eine Schraubenfeder in eine Position gedrängt wird, einem auf diesem Wagen angebrachten Kopf sowie Lagermittel für die linear bewegliche Montage dieses Unterwagens. Dieser Aktuator umfasst einen Motor für das Antreiben des Unterwagens über dieses Medium, und einen Elektromagneten oder eine Nocke für die dem Drängen der Feder entgegengesetzte Bewegung des Wagens.
• Das US-Patent 4,740,851 - Jones et al. und 4,663,677 - Griffith et al. zeigt entnehmbare Magnetplattenlaufwerke von der Art wie sie von dem Anmelder der gegenwärtigen Erfindung hergestellt werden. Eine Kassette mit einem biegsamen Aufzeichnungsmedium wird in das Laufwerk eingeschoben. Ein Motor versetzt die Platte in Drehung, welche mit magnetische Schreib-Leseköpfen in Kontakt ist.
• Lineare und Rotations Aktuatoren sind verwendet worden, um die magnetischen Köpfe mit der Platte in Kontakt zu führen. Ein genaues Positionieren der Köpfe auf einem Laufwerk erfordert allgemein, daß die Einwirkung äußerer Kräfte auf dem Aktuator minimal gehalten werden. Dies verbietet im allgemeinen die Verwendung von einfachen Traglagereinheiten (Laufbuchsen) aufgrund der beim Gleiten auftretenden Reibungskräfte.
• Lineare Aktuatoren sind für Magnetplattenlaufwerke, CD-Spieler, und optische Speicherlaufwerke verwendet worden. Diese Aktuatoren verwenden typischerweise einen Schwingspulenmotor für die Bewegung des Aktuatorwagens. Bereits existierende Produkte sind dieses Reibungsproblem durch die Verwendung eines kostspieligen zweistufigen (zwei Aktuatoren) Servosystems angegangen. Ziel der gegenwärtigen Erfindung ist es, sowohl eine grobe als auch eine feine Servopositionierung mit einem Aktuator zu erreichen.
Zusammenfassung der Erfindung
• Gemäß der gegenwärtigen Erfindung weist ein linearer Aktuator einen Wagen auf, der über flexible Elemente an einen Unterwagen angebracht ist. Ein Schwingspulenmotor treibt die Wagen/Unterwageneinheit linear an. Kleine inkrementale Bewegungen der Vagen/Unterwageneinheit werden durch Biegung der flexible Elemente erhalten. Eine weitere, grobe Positionierung der Wagen/Unterwageneinheit ist durch Bewegung auf Lagerbuchsen entlang einer geraden Schiene möglich.
• Diese sowie weitere Ziele, Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüche verständlicher werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 A zeigt das Laufwerk der vorliegenden Erfindung mit entfernter Abdeckung;
• Fig. 1B zeigt die Kassette der Art, wie sie in einem solchen Laufwerk verwendet wird;
• Fig. 2 zeigt den Aktuator der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 3 zeigt eine Sicht in Einzelteilen der Wageneinrichtung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
• Die Fig. 1 A zeigt ein Laufwerk von der Art bei dem eine Kassette 10 (Fig. I B) ein Aufzeichnungsmedium 14 enthält. Die Kassette wird bei 11 in das Laufwerk eingeschoben. Ein auf der Plattform 12 bei 13 angebrachter Motor versetzt die biegsame Platte in der Kassette in Drehung. Die in Fig. 1B gezeigte Kassette weist eine in dieser drehbar angebrachte Platte 14 mit einer Nabe 1 G auf, welche durch den Motor in Drehung versetzt werden kann.
• Die Platte ist mit den von dem Aktuator der vorliegenden Erfindung geführten Lese/Schreibköpfen 18 und 19 in Kontakt. Die gegenüberliegenden Köpfe 18 und 19 sind mit beiden Seiten der Platte in Kontakt. Die Köpfe 18 und 19 sind auf herkömmliche Winchester Festplattenlaufwerkaufhängungen angebracht, welche geändert wurden, um die Hebestifte 21 und 23 zu umfassen.
• Der Schwingspulenmotor für den Antrieb der Wageneinrichtung, um die Köpfe mit dem Aufzeichnungsmedium in Kontakt und wieder weg zu führen, umfasst einen äußeres Rücklauf und zwei innere Rücklauforgane 25 und 25A. Eine zweiteilige Spule 22 ist auf der Wageneinrichtung angebracht. Die Spule ist mit dem Unterwagen 34 verbunden (Fig. 3). Wird die Spule 22 angeschaltet, dann tritt sie mit den Magneten in Wechselwirkung und bewegt den Wagen/Unterwagen linear, so daß die Köpfe 18 und 19 mit konzentrischen Spuren der Platte in Kontakt treten.
• Der Wagen 27 umfasst zwei leichtgewichtige Arme 24 und 26, auf denen die Kopfaufbängungen angebracht sind. Die Wagen/Unterwageneinrichtung bewegt sich auf einer zentralen Führungsschiene 28, die ein zylindrisches Organ, in der bevorzugten Ausführungsform eine kleine Drahtführung ist.
• Der Unterwagen 34 hat zylindrische Laufbuchsen 30 und 32 durch welche die zylindrische Führungsschiene 28 hindurchführt. Die Führungsschiene 28 richtet die Köpfe 18 und 19 mit der Platte und dem Motor aus. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform sind die Laufbuchsen 30 und 32 Saphir-Edelsteinlager.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Unterwagen 34 über biegsame Federn (flexible Elemente) 36 und 38 an den Wagen 27 angebracht. Die flexible Elemente sind aus Edelstahl und an den entgegengesetzten Enden des Unterwagens 34 gelegen. Die flexible Elemente sind über die Zungen 40 und 42 mit dem Wagen 23 verbunden.
• Die flexible Elemente 36 und 38 verbinden den Unterwagen 34 mit dem Wagen 27, so daß die lineare Bewegung des Wagens 27 relativ zum Unterwagen 34 von der Biegung der Biegungsorgane 36 und 38 begleitet wird. Dies findet statt, wenn die Spule 32 zum ersten Mal angeregt wird. Dies hat kleine, inkrementale Bewegungen zur Folge. Weiteres Anregen der Spule führt zu groben Bewegungen der Wagen/Unterwageneinrichtung auf den Laufbuchsen 30 und 32.

Claims (8)

1. - Ein linearer Aktuator zum Führen von Lese/Schreibköpfen (18, 19) in Kontakt mit einem Aufzeichnungsmedium (14), umfassend:

einen Wagen (27), wobei diese Köpfe auf diesem Wagen angebracht sind;

einen Unterwagen (34);

biegsame Federn (36, 38) für die Befestigung des Unterwagens an diesen Wagen;

Lagermittel (30, 32), auf denen der Unterwagen linear beweglich angebracht ist; und

einen magnetischen Motor (22) zum Antreiben dieses Wagens, um die Köpfe mit diesem Medium in Kontakt und wieder weg zu führen, derart, daß die erste lineare Bewegung über die Biegung der Federn durch den Wagen erfolgt und danach eine weitergehende lineare Bewegung auf den Lagern stattfindet.

2. - Der Aktuator gemäß Anspruch 1, weiter umfassend eine zentrale Führungsschiene (28), wobei die Lagermittel Lagerbuchsen (30, 32) umfassen, welche diesen Unterwagen (34) entlang der Führungsschiene linear beweglich montieren.

3. - Der Aktuator gemäß Anspruch 2, in dem diese Schiene ein zylindrisches Element ist und in dem der Unterwagen Lagerbuchsen aufweist, durch welche die zylindrische Führungsschiene hindurchführt.

4. - Der Aktuator gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, in dem dieser magnetische Motor eine auf dem Unterwagen angebrachte Spule aufweist.

5. - Der Aktuator gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem diese biegsamen Federn zwei rechteckige, an den gegenüberliegenden Enden des Unterwagens gelegene flexible Elemente umfassen, welche den Unterwagen mit dem Wagen verbinden, so daß die lineare Bewegung des Wagens bezüglich des Unterwagens von einer Biegung dieser Biegungselemente begleitet wird.

6. - Der Aktuator gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, in dem diese flexible Elemente rechteckige Elemente aus rostfreiem Stahl sind, welche dünn genug sind, um biegsam zu sein, wobei ein Ende jedes flexibles Element mit dem Unterwagen verbunden ist und das andere Ende mit dem Wagen verbunden ist.

7. - Ein Laufwerk, umfassend einen Aktuator gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. - Eine Kombination einer Kassette (10) mit einem Laufwerk gemäß Anspruch 7.