DE3523515A1

DE3523515A1 - Vorrichtung zur positionierung einer magnetscheibe in einem magnetspeicher

Info

Publication number: DE3523515A1
Application number: DE19853523515
Authority: DE
Inventors: Kazuya Tokio/Tokyo Mitsumori; Katsuhiko Taguchi
Original assignee: Tokyo Juki Industrial Co Ltd
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 1984-08-23
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1986-02-27
Also published as: IT1200715B; US4873595A; JPS6356621B2; JPS6154073A; US5010427A; IT8521966A0

Description

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung 59-175784 vom 23.08.1984 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung einer Magnetscheibe in einem Magnetspeicher, insbesondere dergestalt, daß die Magnetscheibe in einer Standardlage angeordnet wird, und zur Positionierung eines Magnetaufnahmekopfes an einem standardmäßigen Fixpunkt.

Herkömmlich ausgebildete Positionierungsmechanismen für Magnetscheiben sind in den Figuren 5(A), 5(B) und 6 dargestellt.

Eine in Figur 6 gezeigte Magnetscheibe 1 wird in der in den Figuren 5(A) und 5(B) dargestellten Weise auf einem Drehteller 6 angeordnet. Der Drehteller 6 ist mit der Spindel 7 eines nicht dargestellten Schrittmotors verbunden und weist einen Ansatzbereich 6a und einen Scheibenaufnahmebereich 6b auf, wobei an letzterem ein Magnet 10 vorgesehen ist, der die Scheibe 1 durch Magnetkraft anzieht. Ein Antriebszapfen 8 ist mit bezug auf die Mitte der Spindel 7 exzentrisch angeordnet und an einer Tellerfeder 9 befestigt, die ihrerseits an dem Ansatzbereich 6a festgelegt ist. Wie Figur 6 zeigt, befindet sich die Magnetscheibe 1 in einem Gehäuse 2. In der Mitte der Scheibe 1 ist eine Nabe 5 ausgebildet, und eine zentral angeordnete Öffnung dient zur Aufnahme der Spindel 7. Die Nabe 5 zeigt eine Öffnung 4, die zur Nabenmitte eine festgelegte Entfernung aufweist. Im Verlauf des Ladens des Magnetspeichers mit der Scheibe 1 schlüpft der Zapfen

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipi.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

8 in die Öffnung 4. Damit die Magnetscheibe bei solch herkömmlich ausgebildeten Positionierungsmechanismen in die korrekte Lage gebracht werden kann, muß die Scheibe 1 zunächst auf dem Drehteller angeordnet werden und wird danach durch die Magnetkraft des Magnets 10 angezogen und durch einen nicht abgebildeten Druckhebel mit Druck beaufschlagt. Mit Drehung der Spindel dreht sich auch der Zapfen 8 und bewegt sich schließlich in die Position 8a, wobei die Entfernung des Zapfens 8 zur Spindelmitte unverändert bleibt. Bei Position 8a schlüpft der Zapfen 8 in die Öffnung 4 und bewegt sich danach hin zu dem zentralen Bereich 8b der Öffnung 4, um schließlich die Ecke der Öffnung 4 zu erreichen. Während dieses zuletzt genannten Bewegungsablaufs verkürzt sich die Entfernung zwischen dem Zapfen 8 und der Spindelmitte, und die Tellerfeder wird durchgebogen. Bei Position 8c ist die Lage des Zapfens 8 durch die zwei Seiten 4a und 4b, die etwa im rechten Winkel zueinander angeordnet sind, gesichert. Dabei wird eine Reaktionskraft Fn ausgeübt, die durch die Durchbiegung der Tellerfeder 9 entsteht. Außerdem kommt eine zusätzliche Reaktionskraft Ft zur Wirkung, die durch die Reibung zwischen der Scheibe 1 und dem Gehäuse 2 und zwischen der Scheibe 1 und dem Magnetkopf erzeugt wird. Die resultierende Kraft bzw. Gesamtkraft aus Fn und Ft drückt den Antriebszapfen 8 an beide Seiten 4a und 4b der Öffnung 4, wodurch der Antriebszapfen 8 positioniert und die Scheibe 1 in der Standardlage plaziert ist.

Bei diesen herkömmlich ausgebildeten Positionierungsmechanismen kommt es jedoch in manchen Fällen vor, daß die Kraft Fn bereits wirkt, bevor der Antriebszapfen 8 seine standardmäßige Lage 8c eingenommen hat. Darüber hinaus verhindern eine tangetiale Kraftkomponente F2

und eine Normalkraft Fl, durch welche die Reibungskraft μΡΐ (μ = Reibungskoeffizient) zwischen dem Antriebzapfen 8 und der Nabe 5 erzeugt wird, die korrekte Positionierung der Scheibe 1, das heißt die Scheibe 1 wird bereits gedreht, bevor der Antriebszapfen 8 seine standardmäßige bzw. vorgegebene Lage 8c erreicht hat.

Eine solche Fehlpositionierung führt zu einer nicht funktionalen Aufnahme und Wiedergabe.

Um solchen Problemen entgegenzuwirken, hat man für den Antriebszapfen 8 ein kleines Lager vorgesehen, das den Wert μΈ reduzieren soll, oder man hat die Magnetkraft geringer bemessen, wodurch die Reibungskraft zwischen dem Drehteller und der Nabe verringert werden soll.

Diese Möglichkeiten sind jedoch einerseits mit dem Nachteil verbunden, daß das Lager für den Antriebszapfen höhere Herstellungskosten verursacht, und andererseits damit, daß eine geringer bemessene Magnetkraft einen Schlupf der Nabe verursacht. Hinzukommt, daß sich die Verstellung der Magnetkraft auch in produktionstechnischer Hinsicht als unzweckmäßig erweist und ebenfalls die Herstellung verteuert.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Positionierung einer Magnetscheibe der vorgenannten Art dahingehend ausbilden, daß unter Ausschaltung der Reaktionskräfte eine korrekte Positionierung der Magnetscheibe in der vorgegebenen Standardlage möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen

— 6 —

kennzeichnende Merkmale gelöst.

Dazu weist der Drehteller der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung eine den Antriebszapfen aufnehmende Positionierungsöffnung auf, deren Führungsseite schräg verlaufend ausgebildet ist, so daß der Antriebszapfen in der Öffnung aufgenommen und an den vorher bestimmten Punkt der Scheibe geführt werden kann, wodurch die korrekte Lage der Magnetscheibe gesichert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Es zeigt:

Figur IA eine Draufsicht auf einen mit der erfindungsgemäßen Positionierungsvorrichtung ausgestatteten Drehteller;

Figur IB einen Längsschnitt durch die Ausführungsform von Figur IA;

Figur 2A"
Figur 2B
Figur 2C
Figur 2Dj

Figur 3

jeweils eine Darstellung der Bewegung des Antriebszapfens gemäß vorliegender Erfindung;

eine Analyse der auf den Antriebszapfen wirkenden Kräfte;

Figur 4A") jeweils eine andere bevorzugte Ausführungs-Figur 4BJ form des Drehteiles gemäß vorliegender Erfindung;

Figur 4C eine vertikale Schnittansicht der Ausführungsform von Figur 4B;

Figur 5A eine Draufsicht auf einen herkömmlich ausgebildeten Drehteller;

Figur 5B eine vertikale Schnittansicht von Figur 5A;

Figur 6 eine Draufsicht auf eine herkömmlich ausgebildete Magnetscheibe;

Figur 7 eine Darstellung der Bewegung des Antriebszapfens bei einer herkömmlichen Ausbildung;

Figur 8 eine Analyse der auf den Antriebszapfen wirkenden Kräfte bei einer herkömmlichen Ausbildung.

Figur 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei die einzelnen Teile bzw. Bereiche mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind wie die entsprechenden Teile bzw. Bereiche der in Figur 5 gezeigten herkömmlichen Ausbildung.

Die Mitte eines Drehtellers 6 ist an dem mittleren Bereich einer Motorspindel 7 befestigt. Der Endabschnitt der Spindel 7 ist in eine Öffnung 60 eingesetzt. Die Scheibe 1 wird auf dem dafür vorgesehenen Teller angeordnet. Darüber hinaus ist ein Magnet 10 vorgesehen, dessen Ausbildung identisch ist mit jener des herkömmlichen Magnets. Ein Antriebszapfen 8 positioniert sich in einer Positionierungsöffnung 11 und wird durch einen später beschriebenen Mechanismus gehalten. Die Positionierungsöffnung 11 weist - wie in Figur 2A gezeigt - eine schräg verlaufende Seite lic auf, die den

Dipi.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81

Seiten 4a und 4b einer Öffnung 4 zugewandt ist. Der Antriebszapfen 8 wird durch die Seiten 4a und 4b sowie durch die schräg verlaufende Seite lic unter Klemmwirkung festgehalten. Dabei ist die Positionierungsöffnung in der hier beschriebenen Ausführungsform kegelstumpf förmig ausgebildet, derart, daß die Seiten 4a und 4b der Öffnung 4 mit der schräg verlaufenden Seite lic ein Dreieck bilden, in dem der Positinierungszapfen aufgenommen wird.

In Figur 4A ist die Positionierungsöffnung nicht wie oben beschrieben verengt ausgebildet, sondern in Form eines Ovals, in dem der Antriebszapfen derart gehalten ist, daß dieser sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung der Scheibe bewegbar ist.

Die Figuren IA und IB zeigen eine Verbindungsplatte 12, an deren einem Ende der Antriebszapfen 8 angeordnet ist und an deren anderem Ende eine länglich geformte Öffnung 12a ausgebildet ist, in welcher die Spindel 7 aufgenommen ist. Die Verbindungsplatte 12 wird derart beaufschlagt, daß sie den Antriebszapfen 8 über eine Schraubenfeder 13 in Richtung auf die Spindel 7 bewegt. Ein Ende der Schraubenfeder 13 ist mit der Verbindungsplatte 12 und das andere Ende mit dem Drehteller 6 verbunden, so daß der Antriebszapfen 8 in seiner Ruhelage, nämlich während die Feder 13 eine Zugkraft auf die Verbindungsplatte 12 ausübt, an der Innenseite der Positionierungsöffnung 11 anliegt. In der in den Figuren IA und IB gezeigten ersten bevorzugten Ausführungsform wird eine Zugfeder verwendet, doch ist auch jede andere Feder geeignet, die den Antriebszapfen 8 an die Innenseite der Öffnung 11 drückt bzw. schiebt.

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 8!

Alternative Ausbildungen zur haltenden Anordnung des Antriebszapfens sind in den Figuren 4B und 4C beschrieben. Dabei ist eine Ansatzplatte bzw. ein plattenförmiger Ansatz 21 rund um die Spindel 7 drehbar gehalten, und eine Tellerfeder 20 ist mit ihrem einen Ende an der Platte 21 befestigt, während das andere Ende der Feder an dem Antriebszapfen 8 festgelegt ist. Da die Platte 21 frei drehbar ist, wird der Antriebszapfen 8 durch Anwendung von Federkraft (nicht dargestellt) auf eine Seite der Positionierungsöffnung 11 geschoben.

Wenn die Magnetscheibe 1 bei vorliegender Erfindung auf dem Drehteller 6 angeordnet wird, schlupft der Antriebszapfen 8 in die Öffnung 4. Mit Drehung des Drehtellers wandert der Zapfen 8 aus der in Figur 2A gezeigten Position in die in Figur 2D gezeigte Position. In dem in Figur 2A gezeigten Stadium berührt der Antriebszapfen 8 die Seiten 11a und 11b der Positionierungsöffnung 11 und belegt den oberen Abschnitt der Öffnung 4. Während sich der Drehteller 6 weiter im Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich der Zapfen 8 hin zur Seite 4b der Öffnung 4 und bleibt dabei in Kontakt mit den Seiten 11b und 11a (Figur 2B).

In dem in Figur 2C gezeigten Stadium gleitet der Antriebszapfen 8 unter ständigem Kontakt mit der Seite 4b an der Seite 11b der Positionierungsöffnung 11 entlang und bewegt sich hin zur Positionierungsseite lic.

Diese Bewegung findet deshalb statt, weil die Federkraft schwächer ist als die Reibungskraft zwischen Scheibe und Scheibengehäuse und zwischen Magnetscheibe und Magnetkopf.

- 10 -

In dem in Figur 2D gezeigten Stadium gleitet der Positionierungszapfen im Zuge der fortgesetzten Drehbewegung des Drehtellers im Uhrzeigersinn an der Positionierungsseite lic entlang und wird schließlich durch die Seiten 4a und 4b klemmend aufgenommen. An dieser Stelle ist die für Aufnahme und Wiedergabe korrekte Lage der Scheibe gesichert, ebenso wie deren korrekte relative Lage zu jener des Magnetkopfes.

Das Bezugszeichen Ff in Figur 3 kennzeichnet die Reibungskraft zwischen Scheibe und Scheibengehäuse sowie zwischen Scheibe und Magnetkopf, wobei letzterer in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.

Die Reibungskraft Ff wird in zwei Kraftkomponenten F3 und F4 zerlegt, wobei F3 eine senkrecht zur Seite lic und F4 eine parallel zur Seite lic wirkende Kraft darstellt. Da die Wirkungsrichtung der Kraft F3 zur Innenseite der Seiten 4a und 4b weist, ist der Antriebszapfen 8 korrekt positioniert.

Erfindungsgemäß dient die speziell geformte Positionierungsöffnung 11 in dem Drehteller 6 zur korrekten Positionierung des Antriebszapfens in einer standardmässig vorgegeben Lage, und zwar ohne den Einfluß von Reibungskräften, die zwischen der Scheibe und dem Scheibengehäuse und zwischen der Scheibe und dem Magnetkopf entstehen.

Dadurch, daß störende Krafteinflüsse, die eine korrekte Positionierung des Antriebszapfens verhindern, wie sich dies bei herkömmlichen Ausbildungen häufig gezeigt hat, erfindungsgemäß ausgeschaltet werden, läßt sich die Scheibe in der korrekten Lage anordnen, wodurch eine präzise Aufzeichnung und Wiedergabe von In-

- 11 -

formationen erreicht wird. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Positionierungsvorrichtung konstruktiv einfach ausgebildet und ermöglicht eine korrekte Anordnung der Magnetscheibe in einer standardmäßig vorgegeben Lage, ohne daß hierfür Teile ausgetauscht oder Maschinen umgerüstet werden müssen, was bedeutet, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne zusätzliche Produktionskosten hergestellt werden kann.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur korrekten Positionierung einer Magnetscheibe in einem Magnetspeicher, mit einem von einem Drehteller nach oben abführenden Antriebszapfen, der so gehalten ist, daß er sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung der Magnetscheibe bewegbar ist und sich in einer dreieckförmigen Öffnung positioniert, wobei der Antriebszapfen nach Laden bzw. Auflegen der Magnetscheibe zunächst in eine rechteckförmige Öffnung schlüpft, die in einer Scheibennabe ausgebildet ist. Im Zuge der weiteren Drehung der Scheibe wird der Antriebszapfen durch eine schräg verlaufende Seite der Positionierungsöffnung und durch zwei Seiten der rechteckformigen Öffnung unter Klemmwirkung aufgenommen, wodurch die Lage des Antriebszapfens gesichert und die Scheibe in dem Magnetspeicher korrekt positioniert ist.

•1t-

- Leerseite -

Claims

Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 TOKYO JUKI INDUSTRIAL CO.,LTD. 2-1, Kokuryo-cho 8-chome Chofu-shi Tokyo 182, Japan 12.768 sä/wa VORRICHTUNG ZUR POSITIONIERUNG EINER MAGNETSCHEIBE IN EINEM MAGNETSPEICHER Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Positionierung einer Magnetscheibe, mit einem Drehteller, der an einer Motorspindel befestigt ist, einer Magnetscheibe, die auf dem Drehteller anzuordnen ist, einem Antriebszapfen, der derart angeordnet ist, daß dieser in radialer Richtung eine vorher festgelegte Entfernung zur Spindelmitte aufweist, und mit einer Halteeinrichtung für den Antriebszapfen, der sowohl in Richtung des Scheibenradius als auch in Richtung des Scheibenumfangs zu bewegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (1) eine zentrale Öffnung für den Einsatz der Spindel (7) sowie eine zusätzliche Öffnung (4) aufweist, in welche der Antriebszapfen (8) schlüpft, daß der Drehteller (6) mit einer Positionierungsöffnung (11) für den Antriebszapfen (8) versehen ist, daß die Positionierungsöffnung (11) zwei Seiten (11a,lib) aufweist, die sich in einem unterschiedlichen Winkel erstrecken und zur Positionierung des Antriebszapfens (8) in dessen standardmäßig vorgegebener Lage dienen, und daß die Positionierungsöffnung (11) eine schräg verlaufende Seite (lic) aufweist, die zur Führung des Antriebszapfens (8) dient.

_ 2 —

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung für den Antriebszapfen (8) eine Verbindungsplatte (12) aufweist, die mit ihren einen Ende um die Spindel (7) drehbar gehalten ist und die parallel zur radialen Richtung der Scheibe (1) bewegbar ist, und eine Feder (13) durch deren Federkraft der Antriebszapfen (8) hin zur Spindel (7) bewegt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung für den Antriebszapfen (8) eine Ansatzplatte bzw. einen plattenförmigen Ansatz (21) aufweist, der um die Spindel (7) drehbar gehalten ist, und eine Feder (20), deren eines Ende mit der Platte (21) verbunden ist und deren anderes Ende zur Festlegung des Antriebszapfens (8) dient.