DE69625859T2

DE69625859T2 - Magnetische Plattenvorrichtung

Info

Publication number: DE69625859T2
Application number: DE69625859T
Authority: DE
Inventors: Takashi Matsuki; Hiroyuki Mitsuhashi; Masahiko Sega; Tomio Suzuki; Tsuyoshi Takahashi; Tetsuo Yuki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: HGST Japan Ltd
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2016-08-17
Also published as: DE69625859D1; CN1153373A; CN1073254C; US5862011A; CN1404036A; CN1311427C; EP0760510A1; CN1404037A; CN1311428C; SG42433A1; EP0760510B1; JPH0963245A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetplattengerät und insbesondere ein Magnetplattengerät mit einer großen Kapazität und einer hohen Zuverlässigkeit bei einem kleinen und schmalen Aufbau.
Die Speicherdichte und Kapazität von Magnetplattengeräten nimmt jedes Jahr weiter zu, und es ist zu erwarten, daß Magnetplattengeräte bei viel mehr Anwendungen verwendet werden als nur für große externe Speichergeräte für herkömmliche allgemeine Computersysteme und Personalcomputer. Zum Beispiel umfassen die vorgeschlagenen Verwendungen vom Magnetplattengeräten das Anordnen in tragbaren kleinen Informationsverarbeitungsvorrichtungen, wodurch ein Benutzer in die Lage versetzt wird, mit dem Magnetplattengerät aufgezeichnete Daten herumzutragen.
Wenn das Magnetplattengerät in eine tragbare, kleine Informationsverarbeitungsvorrichtung eingebaut werden soll, ist es wichtig, das Magnetplattengerät klein und dünn zu machen. Deshalb ist es das Ziel der Magnetplattengerätkonstruktion, die Größe des Geräts so zu verringern, daß es die Größenanforderung (Dicke 5 mm oder weniger) der sogenannten PC-Karten-Spezifikation der PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)/JEIDA (Japan Electronic Industry Development Association) und dergleichen erfüllt. Es wurde bereits eine Vielzahl von Mechanismen für ein solches Gerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger in einem Magnetplattengerät mit einer Platte mit dem kleinen Durchmesser von 1,8 Zoll beschrieben.
Zum Beispiel beschreibt die internationale Veröffentlichung WO93/10535 ein dünnes Magnetplattengerät mit einer Gerätedicke von 5 mm, bei dem eine 1,8-Zoll-Platte zwischen elektronischen Teilen gehalten wird, die zwischen gedruckten Leiterplatten und den Innenseiten eines Gehäuses und einer Abdeckung angebracht sind. Dabei sind die elektronischen Teile an einer dünnen gedruckten Leiterplatte angebracht und nicht an einer herkömmlichen, dicken Leiterplatte, und sie sind auf beiden Seiten einer dünnen Platte mit einem relativ großen Zwischenraum in der Dickenrichtung angeordnet, um dadurch die Gesamtdicke des Geräts zu verringern. Es wird dabei auch ein Spindelmotoraufbau verwendet, bei dem längs der Spindelachse in einem Teil der 1,8-Zoll-Platte mit kleinem Innendurchmesser (12 mm) zwei Kugellager untergebracht werden und der Magnetrotor von der Nabe der Platte aufgenommen wird, da ein direkt anliegender Spindelmotor verwendet wird, wodurch das Magnetplattengerät aufgebaut wird.
In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-84302 ist ein dünner Aktuator beschrieben, der durch axiales Aufeinanderschichten und Festklemmen einer sogenannten integrierten Führungsarmaufhängung ausgebildet wird, wobei eine Aufhängung mit einer magnetischen Platte/einem Gleitstück an einem Führungsarm angebracht wird und ein Spulenhalter für eine Spule und ein Abstandhalter an einer Hülse eines Schwenklagers des Aktuators angeordnet wird. Die integrierte Führungsarmaufhängung wird dadurch dünn ausgestaltet, daß eine Aufhängung mit einem Magnetkopf an einem dünnen Führungsarm angebracht wird.
Gegenwärtig erfolgt die Befestigung der Aufhängung an einem Führungsarm im allgemeinen dadurch, daß ein zylindrisches Element an den Endabschnitt der Aufhängung angeschweißt wird und das zylindrische Element der Aufhängung in eine Öffnung am vorderen Ende des Führungsarm eingesetzt und durch Verstemmen der Öffnung befestigt wird. Es wird dabei in der Regel ein integrierter Träger verwendet, in den eine Anzahl von Führungsarmen integriert ist. Bei diesem Verfahren zur Befestigung der Aufhängung am Führungsarm muß jedoch die Aufhängung relativ dick sein, um eine ausreichende Haltekraft zu erreichen. Folglich ist die in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 6- 84302 beschriebene Technik, bei der die Aufhängung nur eine Dicke hat, die ausreicht, um am Führungsarm angeschweißt zu werden, zum Erzielen einer dünnen Aufhängung vorteilhaft.
Um ein zuverlässiges Magnetplattengerät zu erhalten, ist es erforderlich, das Gehäuse und die Abdeckung für die Magnetplatte dicht zu verschließen. Gemäß der im US- Patent Nr. S 276 577 und der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-215554 beschriebenen Technik wird zur Verbesserung der Abdichtung an einem Paßabschnitt zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung und an einem Erweiterungsabschnitt der FPCs (flexible gedruckte Leiterplatten) ein Zwischenraum ausgebildet, der einfach durch eine Banddichtung mit einer konstanten Breite abgedeckt wird. Nach der japanischen Patent- Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-279587 wird zwischen ein flaches Gehäuse und eine Abdeckung eine Dichtung eingebracht, die einen Gehäusebereich dicht verschließt.
Bei jeder der genannten Druckschriften zum Stand der Technik befindet sich in einem Magnetplattengerät mit einer Gerätedicke von S mm oder weniger nur eine Magnetplatte.
Bei der genannten internationalen Veröffentlichung WO93/10535 sind, da die 1,8- Zoll-Platte einen kleinen Innendurchmesser (12 mm) hat, zwei Kugellager im Innendurchmesserabschnitt der Magnetplatte längs der Spindelachse angebracht, und der Magnetrotor befindet sich in der Nabe der Platte, wobei ein Spindelmotor der direkt anliegenden Art verwendet wird. Aus den Zeichnungen für die Ausführungsform ergibt sich jedoch, daß der Spulenstator aus dem Innendurchmesserabschnitt der Magnetplatte vorsteht, da der zur Verfügung stehende Platz im Innendurchmesserabschnitt zu klein ist. Als Folge davon wird das Anbringen von zwei oder drei Magnetplatten durch das Vorhandensein des Spulenstators unmöglich.
Bei der genannten japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-84302 ist die Ausgestaltung der Aufhängung mit dem integrierten Führungsarm in der Dickenrichtung so, daß der Magnetkopf und der Führungsarm auf den beiden Seiten einer plattenartigen Aufhängung angeordnet sind. Die Dicke der Aufhängung mit integriertem Führungsarm ergibt sich damit aus der Gesamtdicke von (Magnetkopf + Aufhängung + Führungsarm). Bei einer Technik mit diesen Abmessungsbeziehungen ist es schwierig, vier oder fünf Köpfe für zwei oder drei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger unterzubringen.
Um zwei oder drei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger unterzubringen und um das Eindringen von Gas aus dem Bauteilebereich zu verhindern und damit eine hohe Zuverlässigkeit einer HDD zu erreichen ist es daher wünschenswert, daß der Bereich, der die Platten und einen Aktuator enthält (im folgenden als "Platten/Aktuatorkammer" bezeichnet), so weitgehend wie möglich von dem Bereich getrennt wird, der die übrigen Bauteile enthält (im folgenden als "Bauteilekammer" bezeichnet), und für eine gute Abdichtung der Platten/Aktuatorkammer zu sorgen. Da die Form der Wand zum Trennen der Platten/Aktuatorkammer von der Bauteilekammer kompliziert ist, kann dieser Zweck nicht mit einer Bandabdichtung erreicht werden, wie sie im US-Patent Nr. 5 276 577 und der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Hei 6-215554 beschrieben ist, wonach die HDA in ihrer Gesamtheit mit einer einfachen Banddichtung mit konstanter Breite versehen wird.
Auch wenn die Platten/Aktuatorkammer und die Bauteilekammer zusammen verschlossen werden, um das Erzeugen von Gas zu verhindern, zum Beispiel durch Erhöhen der Menge an Aktivkohle, müssen die Dichteigenschaften der Dichtung überprüft werden. Durch die einfache, flache Dichtstruktur der in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-279587 gezeigten Art läßt sich keine ausreichende Abdichtung erreichen. Um die Platten/Aktuatorkammer von der Bauteilekammer zu trennen und die Platten/Aktuatorkammer dicht zu verschließen, muß in der Trennwand zwischen der Platten/Aktuatorkammer und der Bauteilekammer eine Aussparung für den Kopf vorgesehen werden. Es läßt sich mit der einfachen, flachen Dichtstruktur der in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-279587 gezeigten Art jedoch keine gute Abdichtung der Platten/Aktuatorkammer erreichen.
Die WO-A-94/11873 beschreibt ein Festplattenlaufwerk vom PCMCA-Typ III in Taschengröße, in dem sich zwei Platten befinden. Die Platten sind an einer Spindel angebracht, die von einem Spindelmotor angetrieben wird, und über ein Lager im Gehäuse gelagert. Es gibt einen Wandler zum Einschreiben/Auslesen von Informationen auf die und von der Platte und einen Aktuator. Der Aktuator weist zum Anbringen des Wandlers einen Gleiter, eine Aufhängung für den Gleiter, einen Führungsarm zum Halten der Aufhängung, ein zweites Lager zum beweglichen Führen des Führungsarms in der radialen Richtung der Magnetplatte, eine an der Seite des Führungsarms befindliche Spule, einen vom Gehäuse getragenen Magnetkreis zum Ansteuern des Führungsarms im Zusammenwirken mit der Spule und eine Abdeckung zum Ausbilden eines umschlossenen Raumes für die Aufnahme der Magnetplatte und des Aktuators im Zusammenwirken mit dem Gehäuse auf. Das Laufwerk wird von elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte gesteuert. Diese Druckschrift entspricht damit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetplattengerät geschaffen mit
(i) einer Kopf/Platten-Anordnung mit
einer Spindel zum Anbringen einer Magnetplatte;
einem Spindelmotor, um die Spindel in Drehung zu versetzen;
einem Gehäuse zur drehbaren Lagerung der Spindel mittels eines ersten Lagers;
einem Wandler zum Lesen/Schreiben von der bzw. auf die Magnetplatte;
einem Aktuator mit einem Gleiter zur Befestigung des Wandlers, einer den Gleiter tragenden Aufhängung, einem die Aufhängung tragenden Führungsarm, einem zweiten Lager zur beweglichen Führung des Führungsarms in Radialrichtung der Magnetplatte, einer seitlich an dem Führungsarm angebrachten Spule, einem an dem Gehäuse angebrachten Magnetkreis, der zusammen mit der Spule den Führungsarm antreibt, und mit einer Abdeckung, die zusammen mit dem Gehäuse einen geschlossenen Raum zur Aufnahme der Magnetplatte und des Aktuators bildet; und mit
(ii) einem Steuerpaket mit elektronischen Bauteilen zum Steuern der Kopf/Platten- Anordnung und einer Leiterplatte zum Anbringen der elektronischen Bauteile;
dadurch gekennzeichnet, daß
das Magnetplattengerät eine äußere Dicke von 5 mm oder weniger hat;
das Magnetplattengerät in eine erste Kammer zur Aufnahme der Magnetplatte und den Aktuator sowie eine zweite Kammer zur Aufnahme des Steuerpakets unterteilt ist, wobei an dem Gehäuse eine Gehäuserippe vorsteht, die die erste Kammer, in der die Magnetplatte und der Aktuator angeordnet sind, umgibt, wobei in engem Kontakt mit der Gehäuserippe ein erster Vorsprung und ein zweiter Vorsprung vorgesehen sind;
das Magnetplattengerät ferner eine erste Dichtanordnung sowie entweder eine zweite oder eine dritte Dichtanordnung aufweist;
die erste Dichtanordnung einen ersten Ausschnitt in der Gehäuserippe zur Kopfeinführung aufweist, wobei der erste Ausschnitt durch den an einem Teil der ersten Abdeckung ausgebildeten ersten Vorsprung verschlossen wird; und
die erste Kammer mittels einer Banddichtung mit einer Breite abgedichtet wird, die sich je nach der Form des ersten Ausschnitts selektiv erweitert; daß
die zweite Dichtanordnung zum Abdichten eines zweiten Ausschnitts dient; durch den eine flexible gedruckte Leiterplatte zum Senden oder Empfangen eines Energiesignals oder eines elektrischen Signals zwischen der Kopf/Platten-Anordnung und dem Steuerpaket verläuft, wobei der zweite Ausschnitt mittels des an einem Teil der ersten Abdeckung ausgebildeten zweiten Vorsprungs verschlossen wird und die zweite Kammer mittels einer Banddichtung mit einer Breite abgedichtet wird, die sich je nach der Form des zweiten Ausschnitts selektiv erweitert; und daß
die dritte Dichtanordnung zum Abdichten eines Durchgangslochs dient, das unter der Gehäuserippe verläuft und durch das eine flexible gedruckte Leiterplatte verläuft, die zum Aussenden oder Empfangen eines Energiesignals oder eines elektrischen Signals zwischen der Kopf/Platten-Anordnung und dem Steuerpaket verläuft, wobei die erste Kammer durch Verschließen des Durchgangslochs mit Klebstoff abgedichtet wird.
Um zwei oder drei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger unterzubringen, muß das Spindellager und der Spindelmotor in die Innendurchmesserabschnitte (Durchmesser: 12 mm) von 1,8-Zoll-Platten eingebaut werden. Dazu weist das erfindungsgemäße Magnetplattengerät einen Innennabenaufbau auf, bei dem sich der Platz für den Motor in den Innendurchmesserabschnitten von Magnetplatten mit einer dynamischen Lagerung befindet.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts weist auch einen Aktuatoraufbau auf, bei dem die Aufhängung mit integriertem Führungsarm in der Dickenrichtung so ausgestaltet ist, daß sich der Magnetkopf und der Führungsarm auf der gleichen Seite der Aufhängung befinden. Die Dicke des Aktuators läßt sich dann durch die Summe der Dicken von (Magnetkopf + Aufhängung) ausdrücken. Der Aktuator läßt sich somit dünn ausgestalten. Bei diesem Aktuatoraufbau ist allerdings ein Kopf mit einer Größe erforderlich, die gleich oder kleiner ist wie die des "Nano-Gleiters" der International Disk Drive Association (IDEMA), um vier Köpfe für zwei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger anbringen zu können. Zum Anbringen von sechs Köpfen für drei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger ist ein Kopf mit einer Größe erforderlich, die gleich oder kleiner ist als die des "Piko-Gleiters" der IDEMA.
Bei dem erfindungsgemäßen Magnetplattengerät kann die Platten/Aktuatorkammer von der Bauteilekammer getrennt werden; sie wird mit einer Banddichtung mit einer Breite abgedichtet, die sich teilweise erweitert (wird später noch beschrieben). Die Trennung der Platten/Aktuatorkammer von der Bauteilekammer erfolgt mittels einer Gehäuserippe, einer Platten/Aktuatorabdeckung und einer Bauteileabdeckung. Die Gehäuserippe und die Platten/Aktuatorabdeckung müssen zur Abdichtung der Platten/Aktuatorkammer beitragen, während die Bauteileabdeckung nur dafür vorgesehen ist, das Steuerpaket zu schützen, wobei es nicht erforderlich ist, dieses auch dicht abzuschließen. Das Abdichten der Platten/Aktuatorkammer erfolgt im wesentlichen durch die Platten/Aktuatorabdeckung und das Gehäuse und die an der Gehäuserippe angebrachte Banddichtung. Zusätzlich werden die folgenden Techniken zum Abdichten verwendet.
I. Wenn in der Gehäuserippe ein Ausschnitt für den Kopf ausgebildet ist, wird zum Verschließen des Ausschnitts an der Platten/Aktuatorabdeckung ein Vorsprung ausgebildet, und es wird am Anschlußabschnitt eine Banddichtung mit einer Breite angebracht, die sich entsprechend dem stufenweise gebogenen Anschlußabschnitt zwischen dem Ausschnitt und dem Vorsprung selektiv erweitert, wodurch eine gute Abdichtung des Anschlußabschnitts erreicht wird.
II. Wenn in der Gehäuserippe ein Ausschnitt zum Durchführen von FPCs (zum Senden/Empfangen eines R/W-Signals und zum Zuführen von Strom zum Spindelmotor und zum Aktuatormotor) ausgebildet ist, wird an der Platten/Aktuatorabdeckung zum Verschließen des Ausschnitts ein Vorsprung ausgebildet, und es wird am Anschlußabschnitt eine Banddichtung mit einer Breite angebracht, die sich entsprechend dem stufenweise gebogenen Anschlußabschnitt zwischen dem Ausschnitt und dem Vorsprung selektiv erweitert, wodurch eine gute Abdichtung des Anschlußabschnitts erreicht wird.
III. Wenn für FPCs ein Durchgangsloch von der Platten/Aktuatorkammer zu der Bauteilekammer im unteren Teil des Gehäuseabschnitts ausgebildet ist, wird das Durchgangsloch mit einem Kleber verschlossen, wodurch eine gute Abdichtung des Durchgangslochs sichergestellt wird.
Wenn die Platten/Aktuatorkammer und die Bauteilekammer mit einer Dichtung abgedichtet werden, wird außerdem in einem Teil der Anschlußfläche des Gehäuses zur Abdeckung eine Nut mit einer Tiefe ausgebildet, die der Dicke der Leiterplatte für das Steuerpaket entspricht, und das Steuerpaket wird derart in die Nut eingeklebt, daß sich die Hauptfläche der Leiterplatte auf der gleichen Höhe befindet wie die Anschlußfläche des Gehäuses. Zwischen der Anschlußfläche des Gehäuses mit der Hauptfläche der Leitplatte und der Abdeckung wird eine Dichtung eingesetzt, um dazwischen eine gute Abdichtung sicherzustellen. Die von der Bauteilekammer abgetrennte Platten/Aktuatorkammer wird durch eine Dichtung zwischen einer Gehäuserippe, die vom Gehäuse vorsteht und die Platten/Aktuatorkammer und die Platten/Aktuatorabdeckung umgibt, dicht abgeschlossen, um dadurch eine gute Abdichtung sicherzustellen. Wenn in einem Teil der Gehäuserippe ein Abschnitt zur Aufnahme des Kopfes (ein ausgesparter Abschnitt) ausgebildet ist, wird die Anschlußfläche des Kopfaufnahmeabschnitts zu dem Vorsprung in der Platten/Aktuatorabdeckung derart als schräge Fläche ausgebildet, daß beide Enden des Kopfaufhahmeabschnitts allmählich auf die Höhe der Gehäuserippe ansteigen. Längs der schrägen Fläche wird dann eine Dichtung angebracht, um sowohl den Kopfaufnahmebereich freizuhalten als auch eine hohe Zuverlässigkeit der Abdichtung sicherzustellen. Die FPCs werden mit der Dichtung zusammengehalten, um ein gutes Dichtverhalten des erweiterten Abschnitts sicherzustellen. Alternativ sind sie erweitert und mit der obigen Technik III abgedichtet. Wenn die Platten/Aktuatorkammer und die Bauteilekammer abgedichtet sind, wird ein große Menge eines Gas absorbierenden Materials wie Aktivkohle erforderlich, da die Menge an freiwerdendem Gas ansteigt.
Der erfindungsgemäße Spindelabschnitt kann vom Innennabenaufbau sein, bei dem der Motorraum in den Innendurchmesserabschnitten von Magnetplatten mit einer dynamischen Lagerung liegt, so daß zwei oder drei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger untergebracht werden können. Der Aktuatorabschnitt der vorliegenden Erfindung weist eine Stapelstruktur mit einer Aufhängung mit integrierten Führungsarm auf und außerdem einen Gleiter, der gleich einem oder kleiner als ein Nanogleiter ist, so daß vier Magnetköpfe für die vier Aufzeichnungsflächen von zwei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger untergebracht werden können. Durch die Verwendung eines Gleiters, der gleich einem oder kleiner als ein Pikogleiter ist, können sechs Magnetköpfe für die sechs Aufzeichnungsflächen von zwei Magnetplatten in einem Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder. weniger untergebracht werden. Es läßt sich damit ein Magnetplattengerät mit einer großen Kapazität bei einem kleinen und dünnen Aufbau schaffen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Zuverlässigkeit des Dichtungsaufbaus dadurch sichergestellt, daß an den Anschlußabschnitt zwischen dem Ausschnitt in der Gehäuserippe für die Aufnahme des Kopfes oder für die Verlegung einer FPC und dem an einer Platten/Aktuatorabdeckung ausgebildeten Vorsprung eine Banddichtung angebracht wird, wobei die Banddichtung zur Abdeckung des Anschlußabschnitts eine selektiv erweiterte Form aufweist. Wenn an einem unteren Abschnitt einer Gehäuserippe ein FPC- Durchgangsloch ausgebildet ist, wird dadurch eine hohe Dichtfähigkeit erhalten, daß das Durchgangsloch mit einem Kleber verschlossen wird. Wenn zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung oder zwischen der Gehäuserippe und der Platten/Aktuatorabdeckung eine Dichtung vorgesehen ist, wird dadurch eine hohe Dichtfähigkeit erhalten, daß für die Dichtung an der Anschlußfläche ein weicher Übergang der Anschlußfläche in der Höhenrichtung ausgebildet wird. Zusammen mit der Dichtung können FPCs an der Anschlußfläche gehalten werden, so daß sie sich über die Anschlußfläche erstrecken können und eine gute Abdichtung an der Anschlußfläche gesichert ist.
Es wird damit möglich, sicherzustellen, daß das Magnetplattengerät ausreichend abgedichtet ist, so daß kein Staub von der Außenseite in das Innere zu der Kopf/Plattenanordnung eindringen kann, mit der Folge einer hohen Zuverlässigkeit.
In den Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten, um Einzelheiten im Inneren zu zeigen;
Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) sind Schnittansichten längs der Linien 101-101, 102-102 und 103-103 in der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Detailansicht eines Teils des Magnetplattengeräts der Fig. 1 mit dem Anbringungsabschnitt zum Anbringen der Magnetplatten und der Gleiter;
Fig. 4 ist eine Detailansicht des Spindelabschnitts des Magnetplattengeräts der Fig. 1;
Fig. 5 ist eine Detailansicht des Aktuatorabschnitts des Magnetplattengeräts der Fig. 1;
Fig. 6 ist eine perspektivische Detailansicht eines Banddichtungsabschnitts zur Abdichtung eines Ausschnitts für die Aufnahme des Kopfes in einer Gehäuserippe des Magnetplattengeräts der Fig. 1;
Fig. 7 ist eine perspektivische Detailansicht eines Banddichtungsabschnitts zur Abdichtung eines Ausschnitts für erweiterte FPCs in einer Gehäuserippe des Magnetplattengeräts der Fig. 1;
Fig. 8 ist eine detaillierte Schnittansicht eines Durchgangslochs im Basisende einer Gehäuserippe bei dem Magnetplattengerät der Fig. 1;
Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines Verbinders zum Verbinden einer Kopf/Spulen- FPC und einer Motor-FPC mit der Leiterplatte des Steuerpakets für das Magnetplattengerät der Fig. 1;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht einer anderen Ausgestaltung des Verbinders zum Verbinden einer Kopf/Spulen-FPC und einer Motor-FPC mit der Leiterplatte des Steuerpakets für das Magnetplattengerät der Fig. 1;
Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausgestaltung des Verbinders zum Verbinden einer Kopf/Spulen-FPC und einer Motor-FPC mit der Leiterplatte des Steuerpakets für das Magnetplattengerät der Fig. 1;
Fig. 12 ist eine Aufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten, um Einzelheiten im Inneren zu zeigen;
Fig. 13(a), 13(b) und 13(c) sind Schnittansichten längs der Linien 201-201, 202-202 und 203-203 in der Fig. 12;
Fig. 14 ist eine Detailansicht eines Teils des Magnetplattengeräts der Fig. 12 mit dem Anbringungsabschnitt zum Anbringen der Magnetplatten und der Gleiter;
Fig. 15 ist eine Detailansicht des Spindelabschnitts des Magnetplattengeräts der Fig. 12;
Fig. 16 ist eine Detailansicht des Aktuatorabschnitts des Magnetplattengeräts der Fig. 12;
Fig. 17 ist eine Aufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten, um Einzelheiten im Inneren zu zeigen;
Fig. 18(a), 18(b) und 18(c) sind Schnittansichten längs der Linien 301-301, 302-302 und 303-303 in der Fig. 17;
Fig. 19 ist eine Aufsicht auf eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten, um Einzelheiten im Inneren zu zeigen; und
Fig. 20(a), 20(b) und 20(c) sind Schnittansichten längs der Linien 401-401, 402-402 und 403-403 in der Fig. 19.
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genauer anhand der Zeichnungen erläutert.

Ausführungsform 1

Die Fig. 1 ist eine Aufsicht auf den Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten, um Teile des Inneren davon zu zeigen. Die Fig. 2(a), 2(b) und 2(c) sind Schnittansichten längs der Linien 101-101, 102- 102 und 103-103 in der Fig. 1.
Das Magnetplattengerät 1 der Fig. 1 und 2(a) bis 2(c) umfaßt eine Kopf/Plattenanordnung (HDA) mit Komponenten A und B. Die Komponente A umfaßt das Spindelsystem 1a mit zwei Magnetplatten 2; eine Spindel 3 in den Innendurchmesserabschnitten der Magnetplatten 2 zum Drehen der integral laminierten Magnetplatten 2; einen Spindelmotor 9; ein dynamisches Lager 10 und eine Spindelwelle 91. Die Komponente B umfaßt das Aktuatorsystem 1b mit den Gleitern 4 mit Wandlern zum Einschreiben und Auslesen von magnetischen Aufzeichnungen in die und von den Magnetplatten 2, die Magnetköpfe bilden; Aufhängungen 5 zum Halten der Gleiter 4; Führungsarme 6, die zusammen mit dem Gleiter 4 auf der gleichen Seite der Aufhängung 5 befestigt sind; eine Spule 12; einen Magnetkreis 11 zum Erzeugen einer Antriebskraft im Zusammenwirken mit der Spule 12; einen Spulenhalter 7 zum Halten der Spule 12; eine Schwenkhülse 8 zum Hin- und Herbewegen der Führungsarme 6, des Spulenhalters 7 und von Abstandhaltern 13, die integral zusammenlaminiert sind; Lager 92 und eine Schwenkwelle 93. Das Magnetplattengerät 1 umfaßt des weiteren Komponenten C, D, E, F und G. Die Komponente C umfaßt eine Kopf/Spulen-FPC 14 (flexible gedruckte Leiterplatte) zum gemeinsamen Ausbilden einer Anzahl von Leitungen (nicht gezeigt) zum Übertragen der schwachen elektrischen Signale, die erzeugt werden, wenn die Magnetköpfe von den und auf die Magnetplatten 2 Informationen auslesen bzw. aufschreiben und eine Leitung zum Zuführen eines Stromes zu der Spule 12; eine Motor-FPC 15 zum Zuführen eines Stromes zum Spindelmotor 9 und einen Verbinder 16. Die Komponente D umfaßt eine Platten/Aktuatorkammer 25 mit einem Gehäuse 17 für die Aufnahme des Spindelsystems 1a und des Aktuatorsystems 1b; eine Gehäuserippe 18 und eine Platten/Aktuatorabdeckung 19. Die Komponente E umfaßt ein Steuerpaket 22 mit integrierten Schaltungselementen 20 wie ICs und LSIs, elektronische Schaltungsteile (nicht gezeigt) neben den integrierten Schaltungselementen 20 und eine Leiterplatte 21. Die Komponente F umfaßt eine Bauteilekammer 26 mit dem Gehäuse 17 und eine Bauteileabdeckung 23. Die Komponente G umfaßt einen PCMCIA-Verbinder 24, der durch das Gehäuse 17 und die Bauteileabdeckung 23 festgehalten wird.
Die Außenabmessungen des Magnetplattengeräts 1 dieser Ausführungsform sind zum Beispiel: Gesamtlänge L = 85,6 mm, Breite W = 54,0 mm, Gerätedicke H = 4,9 mm, Dicke H&sub1; jedes der Vorsprünge an beiden Enden des Hauptkörpers in Längsrichtung = 3 mm, und Breite der Vorsprünge W1 = 3 mm. Diese Abmessungen des Magnetplattengeräts 1 erfüllen die Spezifikationen für eine PC-Karte vom sogenannten Typ II.
Die Fig. 2(c), genommen längs der Linie 103-103 der Fig. 1, zeigt den Grenzabschnitt zwischen der Platten/Aktuatorkammer 25 und der Bauteilekammer 26. Die Gehäuserippe 18 weist im Grenzabschnitt einen Ausschnitt 27 für die Aufnahme des Kopfes und einen Ausschnitt 28 für die Kopf/Spulen-FPC 14 und die Motor-FPC 15 auf. Vorsprünge 19a und 19b an der Platten/Aktuatorabdeckung 19 sind in die Ausschnitte 27, 28 eingesetzt, um sie zu schließen. Die zwischen den Ausschnitten 27, 28 und den Vorsprüngen 19a, 19b jeweils ausgebildeten Anschlußflächen sind stufenweise in Dickenrichtung des Geräts gebogen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jede Anschlußfläche durch eine Banddichtung 29 (mit einer weit beabstandeten Schraffur dargestellt) mit einem Breitenabschnitt verschlossen, der sich selektiv so erstreckt, daß ein stufenweise gebogener Abschnitt der Anschlußfläche abgedeckt wird, damit von außen kein Staub in die HDA eindringt und eine hohe Zuverlässigkeit sichergestellt ist. Einzelheiten dazu werden anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Es ist anzumerken, daß das Gehäuse 17 in der Fig. 2(c) mit einer relativ wenig beabstandeten Schraffur dargestellt ist.
Die Leiterplatte 21 des Steuerpakets 22 befindet sich in Dickenrichtung in der Mitte des Geräts. Die integrierten Schaltungselemente 20 wie ICs und LSIs und die anderen elektronischen Bauteile sind auf beiden Flächen der Leiterplatte 21 angeordnet. Jeweils ein. Ende der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 ist über den Verbinder 16 mit der Leiterplatte 21 verbunden. Als Verbinder 16 wird zum Beispiel der Federverbinder 81 der Fig. 11 verwendet. An Stellen, an denen der Verbinder 16 dazwischengesetzt werden kann, sind ein Positionierloch 73-a und ein Befestigungsloch 73-c angeordnet. Der Verbinder 16 (Verbinder 81) und die FPCs werden in Dickenrichtung des Geräts durch die Befestigungskraft einer Schraube 73-d, die durch das Positionierloch 73-a verläuft, und einer Schraube (nicht gezeigt), die durch das Befestigungsloch 73-c verläuft, zusammengehalten, so daß ein Leiter 82 des Verbinders 81 umgelenkt und mit der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 in Druckkontakt gebracht wird. Aufgrund der Umlenkung des Leiters 82 wird ein ausreichender elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter 82 des Verbinders 81 und der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 aufrechterhalten.
Die Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Anbringungsabschnitts der Gleiter 4 und der Magnetplatten 2 in der HDA der Fig. 1. Anhand der Fig. 3 wird eine Ausführung beschrieben, bei der die Dicke des Kopf/Platten-Anbringungsabschnitts 5 mm oder kleiner ist und bei der das Magnetplattengerät 1 zwei Magnetplatten enthält.
Hinsichtlich der Gleitergröße des Nanogleiters haben die Hersteller eine bestimmte Größe (Dicke: 0,4 bis 0,43 mm) vereinbart, die von der IDEMA empfohlen wird. Für den Gleiter 4 der Fig. 3 wird der Nanogleiter 40 verwendet. Bei der Aufhängung mit integrierten Arm des Prototyps wurde eine Aufhängung des Typs 1950 von Hutchinson Technology Incorporated (USA) mit einer Höhe 31 von 0,582 mm verwendet. Die Dicke der Aufhängung 5 beträgt 0,064 mm; die Dicke 33 der Magnetplatte 2 0,381 mm (0,015 Zoll); die Dicke 35 des Gehäuses 17 0,4 mm; die Dicke 34 der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,4 mm; der Abstand 36 zwischen der äußeren Aufhängung 5 und dem Gehäuse 17 0,302 mm; der Abstand 37 zwischen der äußeren Aufhängung 5 und der PlattenlAktuatorabdeckung 19 0,302 mm; und der Abstand 38 zwischen den Nanogleitern 40 mit den Aufhängungen 5 0,406 mm. Die Gesamtdicke 39 beträgt 4,9 mm. Dies zeigt, daß sich gemäß der vorliegenden Erfindung mit kommerziell zur Verfügung stehenden Teilen ein Kopf/Platten-Anbringungsabschnitt mit einer Dicke von 5 mm oder weniger realisieren läßt.
Die Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Spindelabschnitts der Fig. 1 und 2(a) bis 2(c). Anhand der Fig. 4 wird eine Ausführung beschrieben, bei der die Dicke des Spindelabschnitts 5 mm oder kleiner ist und bei der das Magnetplattengerät 1 zwei Magnetplatten enthält.
Die Dicke 33 der Magnetplatte 2 beträgt 0,381 mm; die Dicke 41 des Abstandhalters 94 1,57 mm; die Dicke 42 des Nabenflansches 3a der Spindel 3 0,5 mm; die Dicke 43 der Klammer 95 0,684 mm; der Abstand 44 zwischen dem Nabenflansch 3a und dem Gehäuse 17 0,384 mm; der Abstand 45 zwischen der Klammer 95 und der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,2 mm; die Dicke 35 des Gehäuses 17 0,4 mm und die Dicke 34 der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,4 mm. Die Gesamtdicke 48 beträgt damit 4,9 mm. Dies zeigt, daß sich gemäß der vorliegenden Erfindung ein Spindelabschnitt mit einer Dicke von 5 mm oder weniger realisieren läßt.
Die Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Aktuatorabschnitts der Fig. 1 und 2(a) bis 2(c). Anhand der Fig. 5 wird eine Ausführung beschrieben, bei der die Dicke des Aktuatorabschnitts 5 mm oder kleiner ist und bei der das Magnetplattengerät 1 zwei Magnetplatten enthält.
Die Dicke 51 des Führungsarms 6 der Aufhängung mit integriertem Führungsarm beträgt 0,3 mm; die Dicke 52 des Spulenhalters 7 0,817 mm; die Dicke 13a des ersten Abstandhalters 13 0,5 mm; die Dicke 13b des zweiten Abstandhalters 13 0,817 mm; die Dicke 53 des Schwenkhülsenflansches 8a 0,366 mm; der Abstand 54 zwischen der Endfläche der Schwenkhülse 8 und dem Gehäuse 17 0,166 mm; der Abstand 55 zwischen dem Schwenkhülsenflansch 8a und der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,2 mm; die Dicke 59 des Gehäuses 17 0,25 mm; die Dicke 56 der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,2 mm und die Dicke 57 der Schwenkklammer 30 0,35 mm. Die Gesamtdicke 58 beträgt damit 4,9 mm. Dies zeigt, daß sich gemäß der vorliegenden Erfindung ein Aktuatorabschnitt mit einer Dicke von S mm oder weniger realisieren läßt.
Das Magnetplattengerät mit zwei Magnetplatten der Fig. 3, 4 und S erfüllt damit die Bedingung, daß die Gerätedicke (H) 5 mm oder weniger beträgt. Mit dieser Ausführungsform ist es somit möglich, ein Magnetplattengerät mit einer großen Speicherkapazität und einem kleinen und dünnen Aufhau zu schaffen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 3, 4 und 5 beträgt, da als Gleiter 4 ein Nanogleiter 40 verwendet wird, die Kopflast etwa 3,5 gf. Mit einem interperipheren CSS (Contact Start Stop) und einem Reibungskoeffizienten = 1 wird damit die gesamte Kopflast beim Start des Motors zu 14 gf · cm [= 3,5 gf · 1 cm · 1 cm · 4 (Anzahl der Köpfe)]. Bei der Verwendung eines Spindelmotors 9 mit Abmessungen, die klein genug sind, um in den Innendurchmesserabschnitt von zwei Teilen der 1,8-Zoll-Magnetplatten zu passen wie bei dieser Ausführungsform, läßt sich durch Überprüfen (Berechnen) feststellen, daß das Start- Drehmoment für die Kopflast etwa 6 gf · cm beträgt, auch wenn der Motorraum maximal ausgenutzt wird und ein dynamisches Lager 10 mit hoher Stoßfestigkeit verwendet wird. Es ist deshalb erforderlich, zusätzlich einen Lade/Entlademechanismus (nicht gezeigt) zum Abheben des Gleiters 4 von der Oberfläche der Magnetplatte 2 zu Beginn der Drehung der Magnetplatte 2 anzubringen.
Die Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Banddichtungsabschnitts am Ausschnitt 27 für den Kopf in der Gehäuserippe 18, wie es in den Fig. 1 und 2(a) bis 2(c) gezeigt ist. Der Ausschnitt 27 für den Kopf muß in der Gehäuserippe 18 ausgebildet werden. Der Vorsprung 19a, der in den Ausschnitt 27 eingesetzt wird, ist an einem Abschnitt der Platten/Aktuatorabdeckung 19 angebracht. Zur Abdichtung ist eine Banddichtung mit einem Breite, die sich selektiv derart erstreckt, daß die stufenweise gebogene Anschlußfläche zwischen dem Ausschnitt 27 und dem Vorsprung 19a abgedeckt wird, am Anschlußabschnitt angebracht.
Die Fig. 7 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Banddichtungsabschnitts am Ausschnitt 28 für die Erweiterung der FPCs in der Gehäuserippe 18, wie es in den Fig. 1 und 2(a) bis 2(c) gezeigt ist. Der Ausschnitt 28 für die Erweiterung der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 ist in der Gehäuserippe 18 ausgebildet. Der Vorsprung 19b, der in den Ausschnitt 28 eingesetzt wird, ist an einem Teil der Platten/Aktuatorabdeckung 19 ausgebildet. Zur Abdichtung ist eine Banddichtung 29 mit einem Breite, die sich selektiv derart erstreckt, daß die stufenweise gebogene Anschlußfläche zwischen dem Ausschnitt 28 und dem Vorsprung 19b abgedeckt wird, an der Anschlußfläche angebracht.
Der Aufbau für die Erweiterung der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 durch die Gehäuserippe 18 ist nicht auf den in der Fig. 7 gezeigten Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann auch der folgende, in der Fig. 8 gezeigte Aufbau verwendet werden.
Die Fig. 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Aufbaus eines Durchgangslochs 61, durch das sich die FPCs unter Umgehung der Gehäuserippe 18 erstrecken. Das Durchgangsloch ist im Basisende der Gehäuserippe im Magnetplattengerät 1 der Fig. 1 und 2(a) bis 2(c) ausgebildet. Das heißt, daß das Durchgangsloch 61 im unteren Abschnitt der Gehäuserippe 18 für die Erweiterung der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 aus der Platten/Aktuatorabdeckung 25 in die Bauteilekammer 26 ausgebildet wird. Nach dem Durchführen der Kopf/ Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 1 S durch das Durchgangsloch 61 wird das Durchgangsloch 61 mit einem Kleber 62 verschlossen, um die Dichteigenschaften des Durchgangslochs 61 zu verbessern. Dabei werden die Abschnitte der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15, die aus dem Gehäuse in das Freie ragen, durch die Schutzabdeckung 63 abgedeckt.
Es läßt sich dadurch ein Magnetplattengerät 1 mit hoher Zuverlässigkeit schaffen, daß jeweils die oben beschriebenen Dichtungsstrukturen für die HDA (Platten/Aktuatorkammer 25) verwendet werden.
Die Fig. 9, 10 und 11 sind Schnittansichten von verschiedenen Ausgestaltungen des Verbinders zum Verbinden der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 mit der Leiterplatte 21 des Steuerpakets 22.
Der in der Fig. 9 gezeigte Aufbau macht von einem elastischen Verbinder 71 mit einem Aufbau Gebrauch, bei dem leitende und isolierende Schichten aufeinanderlaminiert sind, oder von einem Aufbau, bei dem eine Anzahl von leitenden Abschnitten mit einem Isolator umwickelt ist. Bei dem Verbinder der Fig. 9 weist der elastische Verbinder 71 eine Anzahl von Leitermustern auf, die sich in der Dickenrichtung erstrecken und die sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite freiliegen. Der elastische Verbinder 71 wird derart zwischen die Leiterplatte 21 und die Kopf/Spulen-FPC 14 und die Motor-FPC 15 eingesetzt, daß eine Gruppe von Verbindungsanschlüssen (nicht gezeigt) an der Oberseite der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 am Gehäuse 17 über das Leitermuster mit einer Gruppe von Verbindungsanschlüssen (nicht gezeigt) an der Unterseite der Leiterplatte 21 in einer bestimmten, eindeutigen Beziehung elektrisch verbunden wird. Ein solcher elastischer Verbinder 71 ist von mehreren Herstellern erhältlich. Da die Leiterplatte 21 bezüglich der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 durch die Positionierstifte 72 der FPCs und die Positionierlöcher 73-a und 73-b in der Leiterplatte 21 (vgl. Fig. 1) positioniert wird, ist kein genaues Ausrichten des elastischen Verbinders 71 erforderlich. Zum Beispiel kann jedoch ein Positioniergehäuse 74 zum Festhalten des elastischen Verbinders 71 an der Unterseite der Leiterplatte 21 vorgesehen werden.
Die Fig. 10 zeigt eine andere Ausgestaltung des Verbinders mit einem Verbinder 76 an der Leiterplatte 21 und einem Verbinder 75 auf der Seite der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15. Dazu ist etwa ein Stecker 76 mit einem stiftartigen Leiter 77 an der Leiterplatte 21 angebracht, wobei der Leiter 77 über eine Lötstelle 78 mit der Leiterplatte 21 verbunden ist. An der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 ist eine entsprechende Buchse 75 angebracht, deren zylindrischer Leiter 79, in den der stiftartige Leiter 77 eingeführt wird, mit dem Leitermuster (nicht gezeigt) auf der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 an einer Lötstelle 78 verbunden ist. Die Anordnung von Stecker und Buchse kann auch vertauscht werden. Das Ausrichten der Verbinder 75 und 76 erfolgt mittels der Positionierstifte 72 der FPCs und der Positionierlöcher 73-a und 73-b in der Leiterplatte 21 (vgl. Fig. 1).
Die Fig. 11 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Verbinders. Ein Federverbinder 81 (zum Beispiel "Amp 82" (Handelsname) der AMP Incorporated) an der Leiterplatte 21 wird in den Eingriff mit der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 gedrückt, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Das Ausrichten des Verbinders 81 erfolgt mittels der Positionierstifte 72 der FPCs und der Positionierlöcher 73-a und 73-b in der Leiterplatte 21 (vgl. Fig. 1). Ein in etwa L-förmiger elastischer Leiter 82 des Verbinders 81 ist an seinem Basisende durch Lot 78 mit der Leiterplatte 21 verbunden, er wird an seinem vorderen Ende durch Auslenken des Leiters 82 elektrisch auf das Leitungsmuster (nicht gezeigt) der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 gedrückt. Die Kopf/Spulen-FPC 14 und die Motor-FPC 15 werden mit einem Klebeband oder dergleichen an bestimmten Stellen des Gehäuses 17 angebracht. Der Verbinder 16 der Fig. 1 kann ein solcher Federverbinder 81 sein.

Ausführungsform 2

Die Fig. 12 ist eine zum Teil aufgeschnittene Aufsicht auf die Ausgestaltung einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts. Fig. 13(a), 13(b) und 13(c) sind Schnittansichten längs der Linien 201-201, 202-202, 203-203 der Fig. 12.
Der grundlegende Aufbau der in der Fig. 12 und den Fig. 13(a), 13(b) und 13(c) gezeigten Ausführungsform des Magnetplattengeräts ist dem der Fig. 1 im wesentlichen ähnlich, weshalb Teile, die solchen in der Fig. 1 entsprechen, auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und hier nicht mehr erläutert werden.
Die Ausführungsform der Fig. 1 und 2(a) bis 2(c) umfaßt eine Konfiguration mit zwei Magnetplatten und die Ausführungsform der Fig. 12 und 13(a) bis 13(c) eine Konfiguration mit drei Magnetplatten. Die Breite W2 des Vorsprungs (Dicke H2: 3,3 mm) an jedem Ende des Gehäuses 17 für das Einführen in den PC-Kartenschlitz einer entsprechenden Vorrichtung (nicht gezeigt) wird bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch vom Standardwert des Typs II (3 mm) auf den Standardwert des Typs III (1,5 mm) geändert, um Platz für die erhöhte Anzahl von Magnetplatten zu erhalten. Die Formen der PC-Kartenschlitze von Informationsverarbeitungsvorrichtungen, die gegenwärtig kommerziell zur Verfügung stehen, sind für den Typ II und den Typ III gleich, weshalb die modifizierte Ausführung vom Typ II, bei dem die Breite W2 auf den Standardwert von 1,5 mm für den Typ III geändert wurde, im wesentlichen auch als Ausführung vom Typ II verteilt werden kann. Venn der Typ II der HDD beliebter wird, sollte der Standardwert für die Breite W2 im Typ II vom bestehenden Wert 3 mm (Breite W 1 in der Ausführungsform 1) auf den Standardwert des Typs III, 1,5 mm, gebracht werden.
Der Grund dafür, daß das Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger drei Magnetplatten 2 aufnehmen kann, ist, daß für den Gleiter kein Nanogleiter, sondern ein Pikogleiter verwendet wird, der kleiner ist als der Nanogleiter, und daß die Dicke der Magnetplatte 2 von 0,381 mm (0,015 Zoll) auf 0,305 mm (0,012 Zoll) geändert wird. Eine Entwicklungsstelle berichtet, daß der Pikogleiter demnächst in der Praxis eingesetzt wird, und eine Magnetplatte 2 mit einer Dicke von etwa 0,305 mm befindet sich gegenwärtig in der Entwicklung. Es wird erwartet, daß der Pikogleiter und die Magnetplatte 2 mit einer Dicke von etwa 0,305 mm in zwei oder drei Jahren in großem Umfang hergestellt werden. Damit ist es dann möglich, ein Magnetplattengerät mit einer Dicke von 5 mm oder weniger zu schaffen, bei dem ein Pikogleiter verwendet wird und in dem zwei Magnetplatten untergebracht sind. Bei einem solchen Magnetplattengerät mit großzügig Platz kann der Abstand zwischen den Einzelteilen und die Dicke des Gehäuses oder der Abdeckung vergrößert werden, was den Widerstand gegen eine Verformung bei der Handhabung erhöht. Wenn ein Kopf geschaffen wird, der kleiner ist als der Pikogleiter, können leicht drei Magnetplatten untergebracht werden. Außerdem läßt sich, wenn die Magnetplatte 2 und der Führungsarm mit einem Kleber in Verbindung mit einem Klemmelement befestigt werden, die Festigkeit der Klammer erhöhen.
Die Fig. 13(c), genommen längs der Linie 203-203 der Fig. 12, zeigt den Grenzabschnitt zwischen der Platten/Aktuatorkammer 25 und der Bauteilekammer 26. Die Gehäuserippe 18 weist im Grenzabschnitt einen Ausschnitt 27 für die Aufnahme des Kopfes und einen Ausschnitt 28 für die Kopf/Spulen-FPC 14 und die Motor-FPC 15 auf Vorsprünge 19a und 19b an der Platten/Aktuatorabdeckung 19 sind in die Ausschnitte 27, 28 eingesetzt, um sie zu schließen. Die zwischen den Ausschnitten 27, 28 und den Vorsprüngen 19a, 19b jeweils ausgebildeten Anschlußflächen sind stufenweise in Dickenrichtung des Geräts gebogen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jede Anschlußfläche durch eine Banddichtung 29 (schraffiert dargestellt) mit einem Breitenabschnitt verschlossen, der sich selektiv so erstreckt, daß ein stufenweise gebogener Abschnitt der Anschlußfläche abgedeckt wird, damit von außen kein Staub in die HDA eindringt und eine hohe Zuverlässigkeit sichergestellt ist. Die Einzelheiten davon wurden anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben. Es ist anzumerken, daß das Gehäuse 17 auch im Schnitt schraffiert dargestellt ist.
Die Leiterplatte 21 des Steuerpakets 22 befindet sich in Dickenrichtung in der Mitte des Geräts. Die integrierten Bauelemente 20 wie ICs und LSIs und die anderen elektronischen Bauteile sind auf beiden Seiten der Leiterplatte 21 angeordnet. Jeweils ein Ende der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC IS ist über den Verbinder 16 mit der Leiterplatte 21 verbunden. Als Verbinder 16 wird zum Beispiel der Federverbinder 81 der Fig. 11 verwendet. An Steilen, an denen der Verbinder 16 dazwischengesetzt werden kann, sind ein Positionierloch 73-a und ein Befestigungsloch 73-c angeordnet. Der Verbinder 16 (Verbinder 81) und die FPCs werden in Dickenrichtung des Geräts durch die Befestigungskraft einer Schraube 73-d, die durch das Positionierloch 73-a verläuft, und einer Schraube (nicht gezeigt), die durch das Befestigungsloch 73-c verläuft, zusammengehalten, so daß ein Leiter 82 des Verbinders 81 umgelenkt und mit der Kopf/Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 in Druckkontakt gebracht wird. Aufgrund der Umlenkung des Leiters 82 wird ein ausreichender elektrischer Kontakt zwischen dem Leiter 82 des Verbinders 81 und der Kopf/ Spulen-FPC 14 und der Motor-FPC 15 erhalten.
Anhand der Fig. 14, 15 und 16 wird nun eine Ausführung beschrieben, bei der die Gerätedicke für ein Magnetplattengerät mit drei Magnetplatten 5 mm oder weniger beträgt.
Die Fig. 14 ist eine vergrößerte Ansicht des Kopf/Platten-Anbringungsabschnitts der Fig. 12. In der Fig. 14 beträgt die Dicke des Pikogleiters 103 gemäß IDEMA 0,3 mm. Die Masse des Pikogleiters 103 ist etwa 1/3,5 der Masse des Nanogleiters. Als Folge davon ist es möglich, eine Stoß/Vibrationsfestigkeit und eine Schwebecharakteristik zu erhalten, die im Grunde gleich der des Nanogleiters ist, wenn die Masse der Aufhängung 5 auf etwa 1/3,5 und auch die Kopflast auf etwa 1/3,5 verringert wird. Die Dicke der Aufhängung 5 wird daher in dieser Ausführungsform von 0,064 mm auf 0,025 mm geändert, und die Höhe 111 des Aufhängung mit integriertem Arm beträgt bei einem drehgelenklosen Haltesystem etwa 0,325 mm. Die Dicke 112 der Platte beträgt 0,305 mm (0,012 Zoll), die Dicke 113 des Gehäuses 0,4 mm, die Dicke 114 der Platten/Aktuatorabdeckung 0,4 mm, der Abstand 115 zwischen dem Kopf am Anbringungsende (die Aufhängung 5 für den Pikogleiter 103) und dem Gehäuse beträgt 0,2175 mm, der Abstand 116 zwischen dem Kopf am Anordnungsende und der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,2175 mm und der Abstand 118 zwischen den Köpfen 0,4 mm. Die Gesamtdicke 117 beträgt damit 4,9 mm. Dies zeigt, daß sich ein Kopf/Platten-Anbringungsabschnitt mit einer Dicke von 5 mm oder weniger realisieren läßt.
Die Kopflast ist um etwa 1/3,5 verringert, das heißt sie ändert sich von 3,5 gf auf 1 gf. Es besteht die Möglichkeit für eine Kopflast von etwa 0,5 gf. Die Gesamt-Kopflast wird damit zu (3 bis 6) gf · cm [= (0,5 bis 1) gf · 6 (Köpfen)]. Bei der Verwendung des Pikogleiters 103 wird für das Magnetplattengerät kein Last/Entlastmechanismus für den Beginn der Rotation der Magnetplatten 2 mehr erforderlich.
Die Fig. 15 ist eine vergrößerte Ansicht des Spindelabschnitts der Fig. 12. In der Fig. 12 beträgt die Dicke 112 der Magnetplatte 2 0,305 mm, die Dicke 125 des Abstandhalters 94 l,05 mm, die Dicke 121 des Nabenflansches 3a der Spindel 3 0,2925 mm, die Dicke 122 der Klammer 95 0,3425 mm, der Abstand 123 zwischen dem Nabenflansch 3a und dem Gehäuse 17 0,25 mm, der Abstand 124 zwischen der Klammer 95 und der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,2 mm, die Dicke 113 des Gehäuses 0,4 mm und die Dicke 114 der Platten/Aktuatorabdeckung 0,4 mm. Die Gesamtdicke 126 beträgt damit 4,9 mm. Dies zeigt, daß sich ein Spindelabschnitt mit einer Dicke von 5 mm oder weniger realisieren läßt.
Die Fig. 16 ist eine vergrößerte Ansicht des Aktuatorabschnitts der Fig. 12. In der Fig. 16 beträgt die Dicke 131 der Aufhängung mit integriertem Führungsarm 0,15 mm, die Dicke 132 des Spulenhalters 0,45 mm, die Dicke 133 des ersten Abstandhalters 0,605 mm, die Dicke 134 des zweiten Abstandhalters 0,45 mm; die Dicke 135 des Schwenkhülsenflansches 8a 0,2425 mm, der Abstand 137 zwischen der Endfläche der Schwenkhülse 8 und dem Gehäuse 17 0,15 mm, der Abstand 136 zwischen dem Schwenkhülsenflansch 8a und der Platten/Aktuatorabdeckung 19 0,2 mm, die Dicke 139 des Gehäuses 0,25 mm, die Dicke 140 der Schwenkklammer 0,2425 mm und die Dicke 138 der Platten/Aktuatorabdeckung 0,2 mm. Die Gesamtdicke 150 beträgt damit 4,9 mm. Dies zeigt, daß sich ein Aktuatorabschnitt mit einer Dicke von 5 mm oder weniger realisieren läßt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform können damit in einem Gehäuse mit einer Gerätedicke von 5 mm oder weniger drei Magnetplatten 2 untergebracht werden. Entsprechend ist es möglich, ein Magnetplattengerät mit großer Kapazität und mit einem kleinen und dünnen Aufbau zu schaffen.
Die Abdichtung der Platten/Aktuatorkammer 25 der Fig. 12 kann auf die gleiche Weise ausgeführt werden wie es anhand der Fig. 6, 7 und 8 beschrieben wurde, weshalb hier nicht noch einmal eine Beschreibung davon erfolgt. Auch die Anbringung des Verbinders kann auf die gleiche Weise wie anhand der Fig. 9, 10 und 11 beschrieben erfolgen und wird deshalb hier nicht noch einmal genannt.

Ausführungsformen 3 und 4

Das Magnetplattengerät der Ausführungsformen 3 und 4 weist mehrere Komponenten auf. Die ersten drei Komponenten für diese Ausführungsformen entsprechen den drei Komponenten A bis C, die anhand der Fig. 1 und 2(a) bis 2(c) beschrieben wurden. Entsprechend erfolgt hier keine erneute Beschreibung. Außerdem werden Elemente der vorliegenden Ausfihrungsformen, die denen der Ausführungsform I entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und nur neue oder modifizierte Elemente werden mit neuen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Fig. 17 ist eine Aufsicht auf die Ausgestaltung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten, um das Innere des Geräts zu zeigen. Die Fig. 18(a), 18(b) und 18(c) sind Schnittansichten längs der Linien 301-301, 302-302 und 303-303 in der Fig. 17.
In den Fig. 17 und 18(a) bis 18(c) umfaßt, wenn man berücksichtigt, daß eine genaue Beschreibung der ersten bis dritten Komponente unnötig erscheint, die vierte Komponente ein Gehäuse 17 für das Spindelsystem 1a und das Aktuatorsystem 1b. Die fünfte Komponente umfaßt ein Steuerpaket 22 aus integrierten Schaltungselementen 20 wie ICs und LSIs, andere elektronische Bauteile (nicht gezeigt) und eine Leiterplatte 21. Die sechste Komponente umfaßt eine Bauteilekammer 26 mit einem Gehäuse 17 und die Bauteileabdeckung 141. Die siebte Komponente ist ein PCMCIA-Verbinder 24 an dem Gehäuse 17 und der Abdeckung 141.
Das Magnetplattengerät weist in der Ausführungsform der Fig. 17 und 18(a) bis 18(c) einen Dichtungsaufbau auf, bei dem die Platten/Aktuatorkammer und die Bauteilekammer zusammen abgedichtet sind. Das heißt, daß die Leiterplatte 21 des Steuerpakets 22 derart in eine Nut 142 im Gehäuse 17 eingeklebt ist (vgl. Fig. 18(c)), daß sich die Hauptfläche der Leiterplatte 21 auf der gleichen Höhe wie die Anschlußfläche des Gehäuses zur Abdeckung 141 befindet, und daß eine Dichtung 143 (schraffiert dargestellt) zwischen der Anschlußfläche des Gehäuses 17, einen Teil der Leiterplatte 21 und die Abdeckung 141 eingesetzt und so eine gute Abdichtung sichergestellt wird. Es kann dadurch verhindert werden, daß Staub von außen in das Innere gelangt, so daß sich ein sehr zuverlässiges Magnetplattengerät ergibt.

Ausführungsform 4

Die Fig. 19 ist eine Aufsicht auf die Ausgestaltung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetplattengeräts, teilweise aufgeschnitten. Die Fig. 20(a), 20(b) und 20(c) sind Schnittansichten längs der Linien 401-401, 402-402 und 403-403. Bei dieser Ausführungsform ist die Platten/Aktuatorkammer 25 derart von der Bauteilekammer 26 getrennt, daß ein hohes Dichtvermögen der Platten/Aktuatorkammer 25 sichergestellt ist. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform 1 darin, daß zum Abdichten eine Dichtung verwendet wird.
In den Fig. 19 und 20(a) bis 20(c) umfaßt, wenn man wieder berücksichtigt, daß die erste bis dritte Komponente bei der Ausführungsform 1 beschrieben wurde, das Magnetplattengerät 1 die Platten/Aktuatorkammer 25 als vierte Komponente mit einem Gehäuse 17 für das Spindelsystem 1a und das Aktuatorsystem 1b, eine Gehäuserippe 18 und eine Platten/Aktuatorabdeckung 19. Die fünfte Komponente umfaßt ein Steuerpaket 22 aus integrierten Schaltungselementen 20 wie ICs und LSIs, anderen elektronischen Bauteilen (nicht gezeigt) und einer Leiterplatte 21. Die sechste Komponente umfaßt die Bauteilekammer 26 mit dem Gehäuse 17 und die Bauteileabdeckung 23. Die siebte Komponente ist ein PCMCIA-Verbinder 24 am und zwischen dem Gehäuse 17 und der Bauteileabdeckung 23.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Platten/Aktuatorkammer 25 von der Bauteilekammer 26 getrennt, und zwischen die Gehäuserippe 18 und die Platten/Aktuatorabdeckung 19 ist eine Dichtung 151 eingesetzt, die die Abdichtung der Platten/Aktuatorkammer 25 verbessert (in der Fig. 20(c) zeigen die eng beabstandeten Schraffurlinien die Dichtung 151 und die weiter beabstandeten Schraffurlinien den Schnitt durch das Gehäuse).
In der Gehäuserippe 18 ist gegenüber dem Steuerpaket 22 eine Aussparung 18a ausgebildet, die Platz für die Kopfbelastung freiläßt, und an der Platten/Aktuatorabdeckung 19 ist ein Vorsprung 19c ausgebildet, der in die Aussparung 18a paßt. Beide Enden der Aussparung 18a in der Gehäuserippe 18 weisen glatte; schräge Flächen 18b auf. Die Dichtung 151 ist schräg längs der schrägen Flächen 18b eingesetzt (vgl. Fig. 20(c)). In der Fig. 20(c) ist wegen des Blickwinkels in dieser Figur nur eine der schrägen Flächen 18b zu sehen.
Im vorliegenden Fall können dadurch, daß die Kopf/Spulen-FPC 14 und die Motor- FPC 15 zusammen mit der Dichtung 151 zwischen der Gehäuserippe 18 und der Platten/Aktuatorabdeckung 19 gehalten wird, sowohl die Kopf/Spulen-FPC 14 und die Motor- FPC 15 erweitert werden als auch eine Verbesserung im Dichtvermögen erzielt werden. Es ist damit möglich, das Eindringen von Staub von außen zu verhindern und damit eine hohe Zuverlässigkeit des Magnetplattengeräts zu sichern.
Der in der Fig. 19 gezeigte Aufbau enthält zwei Magnetplatten 2, es ist aber auch möglich, daß er nur eine Magnetplatte 2 enthält. In diesem Fall kann die Anschlußfläche zwischen der Platten/Aktuatorabdeckung 19 und dem Gehäuse 17 flach gemacht werden, während der Zwischenraum für die Kopfbelastung dadurch sichergestellt wird, daß die Höhe der Gehäuserippe 18 derart ist, daß die Anschlußfläche über den ganzen Umfang der Anschlußfläche etwas unter der Mitte liegt.
Bei der in den Fig. 19 und 20(ä) bis 20(c) gezeigten Ausgestaltung ist, da die Dichtung 151 durch den Kopfbelastungsbereich verläuft, der Abstand zwischen der Platten/Aktuatorabdeckung 19 und der äußeren Magnetplatte 2 um 0,05 mm kleiner als bei der Ausführungsform 1 der Fig. 1; der Abstand zwischen der Magnetplatten 2 ist um 0,1 mm kleiner als bei der Ausführungsform 1; und der Abstand zwischen dem Gehäuse 17 und der unteren Magnetplatte 2 ist um 0,15 mm größer als bei der Ausführungsform 1, wodurch Platz für die Dichtung 151 geschaffen wird.
Bei jeder der oben beschriebenen; Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in einem Magnetplattengerät mit einer Gerätedicke (H) von 5 mm oder weniger zwei oder drei Magnetplatten untergebräeht werden. Dadurch läßt sich ein Magnetplattengerät mit großer Kapazität und einem kleinen und dünnen Aufbau schaffen. Außerdem ist eine gute Abdichtung der Platten/Aktuatorkammer 25, die die Magnetplatten 2 enthält, sichergestellt. Es läßt sich so ein Magnetplattengerät mit hoher Zuverlässigkeit realisieren. Insbesondere entspricht das erfindungsgemäße Magnetplattengerät im wesentlichen dem PCMCIA-Standard und kann in dem PC'-Kartenschlitz einer tragbaren kleinen Informationsverarbeitungsvorrichtung verwendet werden.

Claims

1. Magnetplattengerät, umfassend

(i) eine Kopf/Platten-Anordnung mit

einer Spindel (3) zur Befestigung einer Magnetplatte (2);

einem Spindelmotor (9) zum Drehantrieb der Spindel (3);

einem Gehäuse (17) zur drehbaren Lagerung der Spindel (3) mittels eines ersten Lagers (10);

einem Wandler zum Lesen/Schreiben von der bzw. auf die Magnetplatte;

einem Aktuator einschließlich einem Gleiter (4) zur Anbringung des Wandlers, einer den Gleiter tragenden Aufhängung (5), einem die Aufhängung (5) tragenden Führungsarm (6), einem zweiten Lager (92) zur bewegbaren Führung des Führungsarms (6) in Radialrichtung der Magnetplatte (2), einer an der Seite des Führungsarms (6) angebrachten Spule (12), einem an dem Gehäuse (17) angebrachten Magnetkreis (11), der zusammen mit der Spule (12) den Führungsarm (6) antreibt, und einer Abdeckung (19), die zusammen mit dem Gehäuse (17) einen geschlossenen Raum zur Aufnahme der Magnetplatte und des Aktuators bildet;

(ii) ein Steuerpaket mit elektronischen Bauteilen (22) zum Steuern der Kopf/Platten-Anordnung und einer Leiterplatte (21) zur Anbringung der elektronischen Bauteile;

dadurch gekennzeichnet, daß

das Magnetplattengerät eine äußere Dicke von 5 mm oder weniger hat;

das Magnetplattengerät in eine erste Kammer (25) zur Aufnahme der Magnetplatte (2) und des Aktuators sowie eine zweite Kammer (26) zur Aufnahme des Steuerpakets unterteilt ist, wobei an dem Gehäuse (17) eine Gehäuserippe (18) vorsteht, die die erste Kammer (25), in der die Magnetplatte und der Aktuator angeordnet sind, umgibt, wobei ein erster Vorsprung (19a) und ein zweiter Vorsprung (19b) mit der Gehäuserippe (18) in engem Kontakt stehen;

das Magnetplattengerät ferner eine erste Dichtanordnung sowie entweder eine zweite oder eine dritte Dichtanordnung aufweist; daß

die erste Dichtanordnung einen ersten Ausschnitt (27) in der Gehäuserippe (18) zur Kopfeinführung aufweist, wobei der erste Ausschnitt (27) durch den an einem Teil des ersten Deckels (19) ausgebildeten ersten Vorsprung (19a) verschlossen wird und die erste Kammer (25) mittels einer Banddichtung (29) mit einem Breitenabschnitt abgedichtet ist, der je nach der Form des ersten Ausschnitts (27) selektiv erweitert ist; daß

die zweite Dichtanordnung zum Abdichten eines zweiten Ausschnitts (28) dient;

durch den eine flexible gedruckte Leiterplatte (14, 15) zum Senden oder Empfangen eines Energiesignals oder eines elektrischen Signals zwischen der Kopf/Platten-Anordnung und dem Steuerpaket verläuft, wobei der zweite Ausschnitt (28) mittels des an einem Teil des ersten Deckels (19) ausgebildeten zweiten Vorsprungs (19b) verschlossen wird und die zweite Kammer (26) mittels einer Banddichtung (29) mit einem Breitenabschnitt abgedichtet ist, der je nach der Form des zweiten Ausschnitts selektiv erweitert ist; und daß

die dritte Dichtanordnung zum Abdichten eines Durchgangslochs (61) dient, das unter der Gehäuserippe (18) verläuft und durch das eine flexible gedruckte Leiterplatte (14, 15) verläuft, die zum Aussenden oder Empfangen eines Energiesignals oder eines elektrischen Signals zwischen der Kopf/Platten-Anordnung und dem Steuerpaket verläuft, wobei die erste Kammer durch Verschließen des Durchgangslochs mit Klebstoff (62) abgedichtet ist.

2. Magnetplattengerät nach Anspruch 1, mit zwei an der Spindel (3) angebrachten Magnetplatten (2).

3. Magnetplattengerät nach Anspruch 1, das in einem PC-Kartenschlitz montiert ist und dessen Konstruktionsspezifikationen den PCMCIA/JEIDA-Normen entspricht.

4. Magnetplattengerät nach Anspruch 1, mit einem Verbinder zum Anschluß der flexiblen gedruckten Leiterplatte an die die elektronischen Bauteile tragenden Leiterplatte.

5. Magnetplattengerät nach Anspruch 4, wobei der Verbinder ein elastischer Verbinder (71) ist.

6. Magnetplattengerät nach Anspruch 4, wobei der Verbinder eine Buchse (75) und einen Stift (76) aufweist, von denen das eine Element an der flexiblen gedruckten Leiterplatte und das andere an der Leiterplatte montiert ist.

7. Magnetplattengerät nach Anspruch 4, wobei der Verbinder eine federbelastete Verbinderanordnung (81) aufweist, die an der flexiblen gedruckten Leiterplatte oder der Leiterplatte montiert ist und mit der jeweils anderen Leiterplatte elastisch in Eingriff steht.