发明名称 磁碟驱动装置
摘要 本发明为一磁碟驱动装置,主要用于可携式、膝上型或其他资讯储存系统中。本磁碟驱动装置包含一个或更多约为二点五英寸大小之硬式磁碟。本发明使用一转动式致动器,该致动器包含一具有凸轮跟循组件之悬臂组合,该组件用来动态式将读/写头载入/移出。此凸轮跟循组件沿着一斜坡移动,该斜坡形成一凸轮表面,用来载入/移出。本磁碟驱动装置之旋转马达组合包含一具有卡环之转子,该卡环可用来加工另一更大功率之旋转马达,同时亦加强并使硬式磁碟与旋转马达之连结更便利。本磁碟驱动装置亦包含伺服电路,在伺服动作中对反向电动势所产生信号起反应,这种用法潜在可增加伺服频宽。伺服动作之精确度可藉使用一可弯曲电路来加强,该电路可在伺服动作中防止不要的力矩加到致动器上。此磁碟驱动电路亦包含用来降低消耗功率之硬体和软体。
申请公布号 TW126732 申请公布日期 1990.01.11
申请号 TW078102974 申请日期 1989.04.20
申请人 泰克平原公司 发明人 大卫.姆.福瑞;曲.洛士.契斯曼;约翰.曲.布拉加拉;泰瑞.基.强生;汤姆斯.洛.安德鲁斯二世;詹姆士.曲.莫郝斯
分类号 G11B19/20 主分类号 G11B19/20
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种磁碟驱动装置,包括:机壳机构;一硬式磁碟;用来转动上述磁碟之旋转马达机构;用来在上述磁碟上读和写资料之换能器机构;包含在上述磁碟上将上述换能器机构定位之机构之电子机构;用来在上述换绊器机构和上述电子机构间提供沟通途径之电路机构;以及用来动态式地以转动方式载入/移出上述换能器机构之转动式致动器机构,包括悬臂组合机构和致动器马达机构,上述悬臂组合机构包括一实际为三角形之承载架,具有一自由端和一纵长延伸部份,并有一中央部份定义于该纵长延伸部份上,上述换能器机构配置于邻近上述承载架之上述自由端处,上述悬臂组合机构进一步向包含一与上述承载架连接之弯曲部份;以及与上述机壳机构连接之凸轮表面机构,其中上述凸轮表面机构沿着上述承载架之上述纵长部份衔接上述悬臂组合机构,且位于上述换能器机构侧与邻近上述承载架之上述自由端相反处,而仍避免与上述弯曲部份接触。2.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述悬臂组合构造一步尚包含一凸轮跟循组件,配置于邻近上述换能器机构但不接触之处,且上述凸轮表面机构在载入/移出上述换能器机构时会衔接上述凸轮跟循组件。3.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述凸轮跟循组件包含一本体部份和一顶端而上述凸轮表面机构包含一致动器卡锁,上述本体部分收欲至上述顶端部份,且上述顶端之大小恰可被上述凸轮表面机构之致动器夹锁所接收。4.根据申请专利范围第3项之装置,其中:上述本体部份和顶端之组合实际上为圆惟形,且上述顶端所形成角度小于上述斜坡机构所形成角度。5.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述旋转马达机构包一外壳用来容纳马达零件以及一来环用来衔接上述外壳之外缘。6.根据申请专利范围第l项之装置,其中:上述电子机构包含用来侦测上述致动器马达机构之反向电动势之机构。7.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述电路机构连接上述转动式致动器机构且其架构可防止产主力矩加在上述转动式致动器机且构上。8.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述磁碟之直径约为二点五英寸。9.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述电子机构包含用来节省磁碟驱动装置功率消耗之机构。10. 根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述电子机构包含磁碟驱动电路、磁碟控制器和磁碟机智慧型介面控制器,且所有上述磁碟驱动电路、上述磁碟控制器和上述智慧型介面控制器均包含在单一印刷电路板上。11.根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述转动式致动器机构包含一支架且上述凸轮表面机构包含一连结组件连接上述支架,上述支架、上述转动式致动器机构和上述凸轮表面机构在装到上述机壳机构前就先组合在一起。12. 根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述转动式致动器机构架在上述机壳机构上且至少紧邻一第一碰撞停止组件,上述第一碰撞停止组件之第一端点部份固定而第二端点部分由一突起支撑。13. 根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述弯曲部份之单一端点紧邻上述承载架之自由端而第二端点远离上述承载架自由端,且在上述磁碟上移出/载入上述转换机构时,上述凸轮表面机构之一部份衔接并接触上述承载架邻近(但末相接)上述弯曲部份第二端点之一部份。14. 根据申请专利范围第13项之装置,其中:上述凸轮表面机构衔接上述承载架介于其上述纵长延伸部份之中央部份与上述弯曲部份之上述第二端点部份处。15. 根据申请专利范围第13项之装置,其中:上述承载架实际上由金属材料制成,而上述凸轮表面机构实际上由非金属材料制成。16. 根据申请专利范围第15项之装置,其中:上述凸轮表面机构实际上由塑胶材料制成。17. 根据申请专利范围第1项之装置,其中:上述承载架同时具有至少一第一伸展部份配置于邻近上述弯曲部份处,且当在上述磁碟上移出/载入上述换能器机构时上述第一伸展部份衔接上述凸轮表面机构以防止上述凸轮表面机构与上述弯部份间之接触。18.根据申请专利范围第17项之装置,其中:上述弯曲部份位于上述承载架之上述纵长部份之上述中央部份与上述自由端之间,且上述第一伸展部份位于上述承载架之外侧边缘和上述弯曲部份之间。19. 根据申请专利范围第18项之装置,其中:上述承载架同时具有第二伸展部份配置于上述弯曲部份远离上述第一伸展部份之另一例。20. 根据申请专利范围第l项之装置,其:上述凸轮表面机构衔接上述悬臂组合机构介于上述承载架之上述中央部份与上述换能器机构之一端点间之处,在将上述换能器机构移出/载入上述磁碟时,该端点相对的比其另一端更邻近上述中央部份。21.一种磁碟驱动装置,包含:包含悬臂组合和致动器马达组合之致动器机构;一硬式磁碟;与上述态臂组合机构连接用来在上述磁碟上读和写资料之换能器机构;与上述致动器机构速接用来提供沟通途径给上述换能器机构之电路机构;包含用来在上述磁碟上将上述换能器机构定位之机构之电子机构;与上述磁碟连接用来转动上述磁碟之旋转马达机构,上述旋转马达机构包含一外壳和一与上述外壳相连之夹环,上述外壳可转动并包含定子机构,上述夹环向外围绕上述外壳,上述夹环是用来施加一夹力以将上述磁碟固定在所要位置上;以及用来容纳上述致动器机构、上述换能器机构、上述磁碟、上述电路机构和上述旋转马达机构之机壳机构。22. 根据申请专利范围第21项之装置,其中:上述夹环列有螺纹,上述外壳之上述外缘亦列有螺纹以便在上述来环和上述外壳间提供一螺纹式衔接。23. 根据申请专利范围第21项之装置,其中:上述致动器机构包含具有一凸轮跟循组件位于上述换能器机构内侧之转动式致动器机构。24. 根据申请专利范围第21项之装置,其中:上述磁碟之直径约为二点五英寸且上述机壳机构之底面形状约为四点三英寸乘二点八英寸。25. 根据申请专利范围第21项之装置,其中:上述电路机构为可弯曲且其架构实际上可提供零力矩加于上述致动器机构上。26. 根据申请专利范围第21项之装置,其中:上述电子机构包含用来侦测上述致动器机构所产生反向电动势信号之机构以及用来处理上述反向电动势所产主信号以提供一与上述致动器机构速度有关之信号之机构。27. 根据申请专利范围第21项之装置,其中:上述电子机构包含用来节省上述磁碟驱动装置消耗功率之机构。28.一种磁碟驱动装置,包含:一硬式磁碟;包含悬臂机构和马达机构之致动器机构,上述马达机构动作时与上述悬臂机构相连,用来在上述磁碟上移动上述悬臂机构,上述致动器机构亦可用来提供一反向电动势所产主信号;与上述致动器机构连接之换能器机构,用来在上述磁碟上读和写资料;包含与上述致动器机构沟通机构之电子机构,利用上述反向电动势所产主信号来在上述磁碟上将上述换能器机构定位;与上述致动器机构连接之电路机构,用来传送资料给上述换能器机构或自上述换能器机构传回资料;以及动作时与上述磁碟连接之旋转马达机构,用来转动上述磁碟。29.根据申请专利范围第28项之装置,其中上述硬式磁硬之直径约为二点五英寸。30.根据申请专利范围第八项之装置,进一步尚包含:用来容纳上述致动器机构、上述换能器机构和上述磁碟之机构,,其中上述容纳机构之底面形状约为四点三英寸乘二点八英寸。31.根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述电子机构包含磁碟驱动电路、磁碟控制器和智慧型介面控制器,上述智慧型介面控制器与主电脑机构沟通,而所有上述磁碟驱动电路、上述磁碟控制器和上述智慧型介面控制器均位于单一印刷电路板上。32. 根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述旋转马达机构包含一转子和一夹环围绕上述转子之顶端部份,上述夹环提供一夹力用来固定上述磁碟。33. 根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述电路机构为可弯曲且其架构实际可防止上述可弯曲电路机构施加力矩于上述致动器机构上。34. 根据申请专利范围第33项之装置,其中:上述可弯曲电路机构包含一第一弯曲部份位于相对远离上述致动器机构处,以及一第二弯曲部份位于相对邻近上述致动器机构处,上述第一弯曲部份由一可变第一半径所定义且为凹形,而上述第二弯曲部份由一第二半径所定义且为凸形。35.根据申请专利范围第34项之装置,其中上述第一半径比上述第二半径大。36. 根据申请专利范围第35项之装置,其中:上述电路机构包含一同心组件位于邻近上述致动器机构处并衔接上述第二弯曲部份之一部份。37.根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述致动器机构包含一转动式致动器。38. 根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述悬臂机构包含一具有一自由端之悬臂,上述换能器机构即连接邻近上述自由端处,上述悬臂包含一凸轮跟循组件固定于上述悬臂上靠上述换能器机构侧。39. 根据申请专利范围第38项之装置,其中:上述悬臂一般为三角形,且上述凸轮跟循组件实际上位于沿着上述悬臂之中心纵长轴上。40. 根据申请专利范围第39项之装置,其中:上述凸轮跟循组件包含一本体部份及一顶端,上述本体部份收敛至上述顶端,上述顶端用来接触邻近上述磁碟之凸轮表面斜坡组件,而上述本体部份与顶端之组合实际上为圆椎形,且上述顶端之角度小于上述凸轮表面斜坡组件之角度。41. 根据申请专利范围第32项之装置,其中:上述夹环列有螺纹并衔接上述转子之外缘。42. 根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述致动器马达机构之加速常数约为三万单位。43. 根据申请专利范围第42项之装置,其中:上述电子机构包含用来输出一伺服修正电流信号给上述致动器机构之机构,其中上述电流之大小不超过约零点一安培。44. 根据申请专利范围第28项之装置,其中:上述电子机构包含磁碟驱动电路、磁碟控制器和磁碟机智慧型介面控制器,且上述装置进一步尚包含:用来节省上述磁碟驱动装置所消耗功率之机构,上述节省功率之机构包含:监视时间之机构,对上述监视时间机构起反应之机构,用来决定自从上次磁碟取用后是否已超过一第一预定时间量,以及对上述决定机构起反应之机构,用来控制将实际上所有上述磁碟驱动电路及上述致动器机构之电源切断,而仍维持电源给上述智慧型介面控制器和上述旋转马达机构。45. 根据申请专利范围第44项之装置,其中:上述第一预定时间量可以程式设定。46.据申请专利范围第44项之装置,其中上述节省功率机构进一步尚包含:用来决定自从上次磁碟取用后是否已超过一第二预定时间量元机构;以及用来控制将上述磁碟驱动电路、上述致动器机构和上述旋转马达机构之电源切断而仍维持电源给上述磁碟机智慧型介面控制器之机构。47. 根据申请专利范围第31项之装置,其中:上述单一印刷电路板不需支架。48.一种磁碟驱勤装置,包含:包含致动器悬臂机构和致动器马达机构之转动式致动器机构;一硬式磁碟;与上述致动器悬臂机构连接之换能器机构,用来在上述磁碟上读和写资料;包含与上述转动式致动器机构沟通机构之电子机构,用来在上述磁碟上将上述换能器机构定位;与上述转动式致动器机构连接之可弯曲电路机构,用来提供一信号途径给或来自有上述换能器机构,以及使加在上述转动器机构上的力矩实际为零力矩,上述可弯曲电路机构其架构包含一第一弯曲部份位于相对远离上述转动式致动器机构处以及一第二弯曲部份位于相对靠近上述转动式致动器机构处,其中上述第一和第二弯曲部份二者之一为凹形而另一为凸形;以及动作时与上述磁碟连接之旋转马达机构,用来旋转动上述磁碟。49. 根据申请专利范围第48项之装置,其中:上述第一弯曲部份以一第一半径来定义而上述第二弯曲部份以一第二半径来定义。50. 根据申请专利范围第49之装置,其中:上述第一半径定义出一第一圆而上述第二半径定义出一第二圆,其中上述第一圆和第二圆为非同心圆。51. 根据申请专利范围第50项之装置,其中:上述第二圆之圆心位于上述转动式致动器机构之转动轴心上。52. 根据申请专利范围第51项之装置,其中:上述第一半径之大小比上述第二半径大。53. 根据申请专利范围第52项之装置,其中:上述第一半径在上述转动式致动器机构移动时会改变。54. 根据申请专利范围第48项之装置,其中:上述致动器悬臂机构包含一大致为三角形之悬臂,且上述换能器机构配置于邻近上述悬臂之自由端处,上述致动器悬臂机构进一步向含一凸轮跟循组件固定于上述悬臂上。55. 根据申请专利范围第51项之装置,其中:上述旋转马达机构包含一外壳,用来容纳上述旋转马达机构之零件,以及衔接上述外壳边缘二夹环。56. 根据申请专利范围第51项之装置,其中:上述磁碟之直径约为二点五英寸。57. 根据申请专利范围第54项之装置,其中:上述凸轮跟循组件为圆椎形。58. 根据申请专利范围第48项之装置,其中:上述电子机构包含用来侦测反向电动势所产生信号之机构。59. 根据申请专利范围第58项之装置,其中:上述电子装置包含用来产生一与上述转动式致动器机构所要速度有关之信号之机构,其中上述信号与上述反向电动势所产生信号混合在一起。60. 根据申请专利范围第48项之装置,其中:上述电子机构包含用来节省消耗功率之机构。61.一种可携式磁碟驱动装置,包含:包含悬臂机构和驱动器马达机构之致动器机构;一硬式磁碟;与上述悬臂组合机构连接之换能器机构,用来在上述磁碟上读和写资料,与上述悬臂组合机构连接之电路机构,用来传送资料给或从上述换能器机构;用来转动上述磁碟之旋转马达机构;用来容纳上述致动器机构、上述换能器机构、上述磁碟和上述旋转马达机构之机壳机构;包含用来在上述磁碟上将上述换能器机构定位之机构之电子机构;以及用来节省上述磁碟驱动装置所消耗功率之机构,上述节省消耗功率机构包含用来监视时间之机构、用来决定自从上次磁碟取用后是否已超过一第一预定时间之机构、以及用来将实际上所有上述电子机构之电源切断但仍维持电源给上述旋转马达机构之机构。62. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述节省消耗功率机构包含用来决定自从上次磁碟取用后是否已超过一第二预定时间之机构,以及用来在上述第二预定时间已超过后将上述旋转马达机构之电源切断之机构。64. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述磁碟之直径约为二点五英寸。65. 根据申请专利范围第61项之装置,其:上述电子机构巨含用来侦测上述致动器机构之反向电动势之机构,并利用一与上述反向电动势有关之信号以提供一与上述致动器机构速度有关之信号。66. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述电路机构为可弯曲且其架构实际上可消除可能施加在上述致动器机构上之力矩。67. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述节省消耗功率机构包含一电源控制电路,与致少一第一开关机构沟通以便控制电源之接通与否。68. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述致动器机构可转动且上述悬臂机构包含一悬臂,该悬臂具有一凸轮跟循组件配置于上述换能器机构内侧,上述凸轮跟循组件在当上述换能器机构被移出时会衔接凸轮表面机构之致动器卡锁。69. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述电子机构包含磁碟驱动电路、磁碟控制器和磁碟机智慧型介面控制器,且其中上述磁碟驱动电路、上述磁碟控制器和上述智慧型介面控制器均置于一没有支架的单一印刷电路板上。70. 根据申请专利范围第61项之装置,其中:上述旋转马达机构包含一具有外壳和夹环之转子,上述夹环衔接上述外壳之外缘,用来提供一夹力给上述磁碟。71.一种磁碟驱动装置,包含:直径约为二点五英寸之硬式磁碟;包含悬臂机构和致动器马达机构之转动式致动器机构,上述悬臂机构包含一实际上为三角形之悬臂以及一凸轮跟循组件固定于上述悬臂上;与上述悬臂之自由端连接之换能器机构,用来在上述磁碟上读和写资料;置于邻近上述磁碟之凸轮表面机构,上述凸轮表面机构包含一倾斜面用来在上述磁碟上载入/移出上述换能器机构时衔接上述凸轮跟循组件;用来转动上述磁碟之旋转马达机构,上述旋转马达机构包含转子机构和定子机构容纳于上述转子机构内,上述转子机构包含外壳和夹环,该夹环用来衔接上述外壳之外缘;与上述转动式致动器机构连接之可弯曲电路机构,其架构实际上可消除可能由上述可弯曲电路机构施加在上述致动器机构上之力矩;包含一微处理机以及用来在上述磁碟上将上述换能器机构定位之机构之磁碟驱动电路,上述定位机构包含用来侦测上述致动器机构之反向电动势之机构以及用来提供一伺服修正电流信号给上述致动器机构之机构;与上述磁碟驱动电路沟通之磁碟控制器;与上述磁碟控制器沟通之磁碟机智慧型介面控制器,用来提供一电气沟通途径至上述磁碟驱动装置之外;以及用来节省消耗功率之机构,包含用来控制将实际上所有上述磁碟驱动电路之电源切断而仍维持电源给上述旋转马达机构、上述磁碟控制器和上述磁碟机智慧型介面控制器之机构。72. 根据申请专利范围第71项之装置,其中:上述磁碟驱动电路、上述磁碟控制器和上述磁碟机智慧型介面控制器配置于单一印刷电路板上。73. 根据申请专利范围第71项之装置,其中:上述可弯曲电路机构包含第一弯曲部份和第二弯曲部份,上述第一弯曲部份实际上为凹形且在上述转动式致动器机构移动时会改变弯曲情形,而上述第二弯曲部份实际上为凸形。74. 根据申请专利范围第71项之装置,其中:上述凸轮表面机构包含一致动器夹锁,用来在上述换能器机构从上述磁碟移出时可实际将上述凸轮跟循组件实际夹住。75. 根据申请专利范围第71项之装置,其中:上述凸轮跟循组件包含一本部份和顶端,定义出一圆椎形。76. 根据申请专利范围第72项之装置,其中:上述单一印刷电路板没有支架。图示简单说明:图1为本发明磁碟驱动装置之俯视图,显示二点五英寸硬式磁碟和转动式致动器之实例,其中斜坡型凸轮表面载入/移出机构之磁头处于移出状态;图2为说明四个致动器悬臂与两个磁碟实体连接情形之侧视图;图3为附加于致动器悬臂上之凸轮跟循组件之放大图;图4A一4C举例说明读/写头从移出到载入步骤中凸轮跟循组件沿着凸轮表面斜坡组件移动情形;图5举例说明本发明之可弯曲电路;图6举例说明当读/写头位于靠近磁碟内侧边界时可弯曲电路之位置,用来与图1中当读/写头处于移出位置时可弯曲电路之架构相比照;图7为旋转马达之实例,其部份被切除以显示旋转马达之内部零件;图8为传统钳制配置之较早最佳技艺实例;图9为本磁碟机类比电路之方块图,包括读/写和旋转电路以及磁碟机之智慧型介面电路;图10为说明数位式驱动控制和介面控制以及电功率节约电路之方块图;图11A一11C为本发门之电功率节约技术之流程图;图l2A一12B举例说明本发明两种磁碟架构之;图13A一13B为本发明单一印刷电路板之实例,所有电路都排列在它上面,包括磁碟驱动电路、磁碟控制器和磁碟机之智慧型介面电路;一面0侧磁头部,其与磁碟之而0侧接触;一面l侧磁头部,其在相对于该面0侧磁头部偏移复数条磁轨之位置与该磁碟之而1侧接触;一控制电路,其输出用以选择该磁碟面之面选择信号;一写入电流双更装置,其在写入时,按照该面选择信号,将选择性地供给该对磁头部中之任一磁头部之写入电流之电流値予以变更,使流向该面0侧磁头部之电流値比流向该面I侧磁头部之电流値为大s﹒卯申请专利范围第4项所述之双面磁头式磁碟装置,其中,该写入电流变更装置系由第一电阻,以及介着一开关与该第一电阻并联之第二电阻所组成;该开关藉着该面选择信号来达成开或闭状态。仁卯申请专范围第4项所述之双面磁头式磁碟装置,其中,该写入电流变更装置系能将流向面0侧磁头部之电流値定于面OIWr]之复写特性之鲍和区域内,且能将流向面1侧磁头部之电流値定于面lIWrJ之覆写特性之lie和区域内。图示简单说明:第1图显示本发明之双面磁头式磁碟装贵之单l实施例。第2图显示第I图中双面磁头式磁碟装置之装置本体之概略图。第3圃显示第2图中磁头部分之放大圃第4图系显示变更第I图中低通矿波器之截止频率时之低通滤波器之特性图。" 第5图系显示变更第1图中微分器内之谐振电路部之Q値时之谐振电路之特性图。第6图系显示变更第1图中微分器内之谐振频率时之谐振电路之特性图。第7图系显示本发明之双面磁头式磁碟装置之第2实施例。第8图系显示第7图装置之效果图。
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