DE69132408T2

DE69132408T2 - Architektur für hochleistungsplattenantrieb

Info

Publication number: DE69132408T2
Application number: DE69132408T
Authority: DE
Inventors: N. Bagnell; F. Repphun
Original assignee: Seagate Technology LLC
Current assignee: Seagate Technology LLC
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: KR930702746A; JPH06501587A; EP0556287A1; WO1992009072A1; KR100229029B1; EP0556287B1; EP0556287A4; US5796557A; DE69132408D1

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen

"Disk Drive System Using Multiple Embedded Quadrature Servo Fields", US-Serial No. 7/386 504 vom 27. July 1989, veröffentlicht als WO-91 02354 A am 21. Februar 1991. "Low Height Disk Drive ", US-Serial No. 7/147 804 vom 25. Januar 1988, erteilt am 23. Oktober 1990 als US-Patent 4 965 684.
"Disk Drive System Controller Architecture", US-Serial No. 7/4057 289 vom 2. Juni 1987, erteilt am 18. Dezember 1990 als US-Patent 4 979 056.
"Precompensation and Read Equalization", US-Serial No. 07/559 899 vom 30. Juli 1990, veröffentlicht als WO-92 02928 A am 20. Februar 1992.
"Disk Drive System Employing Adaptive Read/Write Channel Controls and Method of Using Same", US-Serial No. 7/784 655 erteilt am 9. Juni 1992 als US-5 121 262 A, die eine Fortsetzungsanmeldung vom 28. Oktober 1991 der US-Serial No. 7/420 371 vom 12. Oktober 1989, erteilt am 9. Juni 1992 als US-Patent 5 121 262, ist.
"Multiple Actuator Disk Drive", US-Serial No. 71431 575 vom 3. November 1989, erteilt am 29. Juni 1993 als US-Patent 5 223 993.
"Multiple Actuator Disk Drive", US-Serial No. 7/614 853 vom November 1990 erteilt am 8. März 1994 als US-Patent 4 293 282.

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Plattenlaufwerke und insbesondere auf Plattenlaufwerke, die eine vergrößerte Speicherkapazität und eine verringerte Größe, ein verringertes Gewicht und einen verringerten Leistungsverbrauch aufweisen.

Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Übliche Plattenlaufwerke zur Verwendung in Arbeitsstationen, Personal-Computern, tragbaren Computern und Laptop-Computern müssen ein großes Ausmaß an Datenspeicherung in einem minimalen physischen Raum bereitstellen. Derartige Plattenlaufwerke beinhalten in vielen Fällen eine Anzahl von Platten, die in einem Stapel angeordnet sind, und eine Anzahl von Köpfen, die entsprechenden Plattenoberflächen zugeordnet sind. Im allgemeinen wird ein Lese-/Schreibkopf oder Wandler pro Plattenoberfläche verwendet. Jeder Kopf wird über jeweiligen Spuren auf der Platte durch Stellglieder positioniert, die mit Steuerelektroniken gekoppelt sind, die die Positionierung des Stellgliedes und die Lese-/Schreibfunktionen der Köpfe steuern.
An Plattenlaufwerke werden zunehmende Anforderungen durch (1) die Verwendung von Mehrbenutzer- und/oder Mehrprogramm-Betriebssystemen, (2) Arbeitsstationen, die eine Betriebsumgebung ergeben, bei der eine Übertragung von großen Datenmengen zu und von einer Festplatte und/oder eine große Anzahl von Plattenzugriffen zur Unterstützung großer Anwendungsprogramme oder mehrerer Benutzer erforderlich ist, und (3) den fortgesetzten Trend zu Mikroprozessoren mit höherer Betriebsleistung gestellt. Alle derartigen Systeme erfordem eine eine hohe Kapazität aufweisende Speicherfähigkeit, während ein Minimum an zur Verfügung stehendem Raum pro Megabyte an Speicherung aufrechterhalten werden muß.
Um diese Forderungen zu erfüllen, wurde es wünschenswert, die Betriebsleistung von Festplattenlaufwerken immer weiter zu vergrößern und immer größere Speicherkapazitäten zu erzielen. Für derartige Anwendungen sind Einzel-Laufwerkkapazitäten in der Größenordnung von Hunderten von Megabyte üblich. Aufgrund des Bestrebens seitens vieler Hardware-Hersteller, ihre Hardware-Bauteile mit dauernd abnehmenden Abmessungen zu bauen, steigt weiterhin auch die Speicherkapazität pro Quadratzoll zunehmend an.
Ein Betriebsleistungs-Prüfkriterium schließt die Zugriffszeit für ein Laufwerk ein, die üblicherweise als die mittlere Suchzeit bekannt ist, die dadurch bestimmt wird, daß die Gesamtzeit, die zum Suchen zwischen allen möglichen geordneten Paaren von adressierten Spuren erforderlich ist, durch die Gesamtzahl der adressierten geordneten Paare dividiert wird. Andere Betriebsleistungs-Prüfkriterien schließen die Datenübertragungsrate (sowohl zu als auch von dem Medium), die von der Elektronik des Plattenlaufwerkes hervorgerufenen Zeitverluste und die mittlere Latenzzeit ein.
Es ergeben sich eine Anzahl von Problemen beim Versuch einer Vergrößerung der Speicherkapazität pro Fläche in einem Plattenlaufwerk, das die Winchester-Speichertechnologie verwendet. Beispielsweise sind die Lese-/Schreibköpfe so ausgelegt, daß sie mit einer bestimmten Höhe oberhalb der Speicherplatte arbeiten, beispielsweise mit neun Mikrozoll, wobei diese Höhe die mechanische Verringerung des vertikalen Raums begrenzt, der in einem Winchester-Plattenlaufwerk möglich ist. Weiterhin ergeben alle Funktionsbauteile des Plattenlaufwerkes - das Speichermedium, das Stellglied, der Lese-/Schreib-Anschlußblock, die Steuer-Leiterplatte usw., und die Grundplatte und der Deckel, die eine kontrollierte Umgebung um das Speichermedium schaffen, weitere Beschränkungen hinsichtlich einer minimalen Plattenlaufwerk-Größe.
Die Verringerung der Größe von Plattenlaufwerken bedingt mehr als eine einfache Verringerung der Größe der verschiedenen darin verwendeten Bauteile. In einer Anzahl von Fällen ist eine Neuanordnung der Laufwerksarchitektur erforderlich, um den gewünschten Formfaktor zu erzielen. Jede Neuanordnung der Bauteile in einer Laufwerksarchitektur führt von sich aus zu einem neuen Satz von Problemen.
Plattenlaufwerk-Hersteller und Computer-Hersteller legen üblicherweise Normen für die Schwingungs- und Stoßbeständigkeit von Festplatten-Laufwerken fest. Die für Festplatten-Laufwerke vorgesehenen Kriterien schließen die Schwingungsbeständigkeit, die Kompaktheit, ein geringes Gewicht, eine niedrige Leistung und leichte Herstellbarkeit ein. Alle diese Kriterien sind üblicherweise für einen Computer- Hersteller wichtig, der ein Plattenlaufwerk zur Verwendung in einem bestimmten Computer oder für eine spezielle Art von Anwendung auswählt. Die Normen können in Abhängigkeit von der vorgesehenen Anwendung des Laufwerkes und der Größe der Stöße und Schwingungen, von denen erwartet wird, daß sie auf das Laufwerk einwirken, mehr oder weniger hohe Anforderungen stellen. Dennoch sind bestimmte minimale Toleranzen für einen einwandfreien mechanischen Betrieb des Laufwerkes erforderlich. Eine Wirkung von auf das Plattenlaufwerk einwirkenden Schwingungen und eine Ursache von Fehlern bei der Spursuche und/oder Spumachführung ist eine mechanische Spurabweichung, d. h. eine unbeabsichtigte mechanische Bewegung der Köpfe gegenüber der Platte oder gegenüber den Platten. Eine mechanische Spurabweichung kann durch Bewegungen verschiedener Bauteile des Plattenlaufwerkes bezüglich der Platten hervorgerufen werden. Daher ist es wichtig, daß die Festplatten-Baugruppe (HDA) während der Datenspeicherung und der Datenrückgewinnung eine absolute mechanische Steifigkeit aufrechterhält.
Übliche Plattenlaufwerke wurden aus dichten schweren Materialien hergestellt, um die strukturelle Steifigkeit zu schaffen, die erforderlich ist, damit thermische Gradienten und andere mechanische Beanspruchungen keine mechanische Spurabweichung hervorrufen, was es schwierig macht, die Größe und das Gewicht derartiger Plattenlaufwerke zu verringern. Weiterhin beinhalten vorhandene Plattenlaufwerke eine große Anzahl von mechanischen Teilen, wobei eine große Anzahl der Bauteile Probleme hinsichtlich der Erfüllung der Anforderungen an eine Stoß- und Schwingungsbeständigkeit ergibt.
Um die Widerstandsfähigkeit eines bestimmten Laufwerkes gegenüber mechanischen Stößen weiter zu vergrößern, weisen übliche Festplatten-Laufwerke in vielen Fällen ein Bauteil zum Parken des Kopfes oder der Köpfe des Laufwerkes auf. Die in diesem Patent verwendeten Ausdrücke "Park" und "parken" beziehen sich auf die Aufrechterhaltung der Position der Lese-/Schreibköpfe über einem ausgewählten datenfreien Speicherabschnitt (der üblicherweise als eine "Landezone" bezeichnet wird und sich am Innen- oder Außendurchmesser befindet) der Platte durch Verriegeln des Stellgliedes, das die Köpfe haltert. Viele Parkvorrichtungen parken die Köpfe dadurch, daß sie mechanisch mit dem Stellglied in Eingriff kommen oder dies "verriegeln" (die Ausdrücke "verriegelt" und "entriegelt" beziehen sich auf den Eingriff und die Trennung der Parkvorrichtung und des Stellgliedes). Es ist wünschenswert, das Stellglied zu parken, weil mechanische Stöße, die während des Versands oder anderer Bewegungen im Ruhezustand eines Plattenlaufwerkes auftreten, dazu führen können, daß der Kopf gegen die Platte "schlägt", wodurch möglicherweise ein Datenverlust hervorgerufen wird, wenn der Kopf gegen einen datenführenden Teil der Platte schlägt. Ein Parken des Kopfes stellt sicher, daß der Kopf auf der Landezone landet und während der Zeitperiode mit abgeschalteter Leistung in einer Position über der Landezone gehalten wird.
Elektromagnetische Parkvorrichtungen erfordern elektrische Leistung, um die Parkvorrichtung im Betrieb des Plattenlaufwerkes zu lösen, wodurch die Lebensdauer der Batterien in einem tragbaren Computer verringert wird. Rein magnetische Parkvorrichtungen parken das Stellglied durch die Anziehung und im allgemeinen den direkten Kontakt zwischen einem magnetisch permeablen Teil des Stellgliedes und einem Magneten. Der hauptsächliche Nachteil einer magnetischen Verriegelung dieser Art besteht darin, daß im Betrieb des Plattenlaufwerkes die Drehbewegung des Stellgliedes in nachteiliger Weise durch die Anziehung des magnetisch permeablen Teils des Stellgliedes und den Magneten beeinflußt wird, wodurch sich Probleme hinsichtlich der Spurnachführung und der Suchfunktionen ergeben. Weiterhin ist eine äußerst große Kraft erforderlich, um das Stellglied von dem Magneten zu lösen.
Ein weiterer wichtiger Punkt bei Plattenlaufwerken ist die Schwierigkeit bei der Abdichtung des Laufwerkes zum Schutz der Platten gegenüber Verunreinigungen. Diese Schwierigkeit ergibt sich aus der großen Fläche, die abgedichtet werden muß, um die kontrollierte Umgebung zu schützen, in der sich die Platte befindet, sowie aus der großen Anzahl von Punkten an denen ein Zugriff auf die kontrollierte Umgebung erfolgen muß. Diese Zugangspunkte werden dazu verwendet, in das Innere des Plattenlaufwerkes elektrische Kreise einzuführen, die einen Strom an den die Platte in Drehung versetzenden Motor liefern, Datensignale zu und von den Köpfen übertragen, die Informationen von den Platten lesen und auf diese aufzeichnen, und die in manchen Fällen einen Strom an eine Schwingspule zur Positionierung der Köpfe bezüglich der Platte oder der Platten liefern.
Beim Zugriff auf die auf jeder Datenspur gespeicherte Information ist es wichtig, daß der Lese-/Schreibkopf durch das Stellglied genau über jeder Datenspur positioniert wird. Es ist ein Steuermechanismus vorgesehen, um die Position des Lese- /Schreibkopfes innerhalb der Grenzen jeder Datenspur aufrechtzuerhalten, und dieser Steuermechanismus kann die Form von Rastelementen haben, die in einem Schrittmotor vorgesehen sind, oder die Form einer Regelschleife, die mit eingebetteter Servo-Information arbeitet, die in jedem Sektor bei Laufwerken mit Stellgliedern vom Schwingspulentyp vorgesehen ist.
Bei der anfänglichen Herstellung der Platte wird eine typische Speicherplatte mit einer Vielzahl von Datenspeicherspuren versehen. Während der Herstellung des Laufwerkes wird die erforderliche Servo-Information auf die Datenspuren der Speicherplatte geschrieben. Dieser Vorgang wird manchmal als "Paketschreiben" bezeichnet. Im allgemeinen wird das Paketschreiben durchgeführt, bevor das Plattenlaufwerk abgedichtet wird. Üblicherweise bedeutete dies, daß das Paketschreiben erfolgte, bevor sich der Deckelteil des Laufwerkes an seinem Platz befand. Dieser Vorgang hatte jedoch den Nachteil, daß das Medium über längere Zeit Verunreinigungen ausgesetzt war, und daß es möglich war, daß eine gewisse Verformung der mechanischen Struktur des Plattenlaufwerkes auftreten konnte, wenn der Deckel des Laufwerkes an seinem Platz befestigt wurde.
Ein Verfahren zur Beseitigung dieses Problems ist in dem US-Patent 4 669 004 auf den Namen von Moon et al. beschrieben, bei der eine Form des Paketschreibens durch den Deckel des Laufwerkes hindurch beschrieben ist. Bei Moon et al. bestimmt ein optisches Abtastsystem die Sektorposition und ermöglicht es der Schreibsteuerschaltung, Servo-Steuerinformationen am Anfang jedes Sektors entsprechend dem darin beschriebenen Servo-Kontrollschema zu schreiben. Löcher in dem Deckel ermöglichen einen Zugang an die Lauiwerksbauteile, um eine optische Bestimmung des Sektors und eine exteme mechanische Stellglied-Schrittbewegungssteuerung zu ermöglichen. Gleichzeitig wird ein Steuersystem mit dem Stellglied gekopppelt, um die eigenen Lese-/Schreibköpfe des Laufwerkes zum Schreiben von Servo-Informationen auf die Platte zu verwenden. Weil das System von der optischen Bestimmung der Sektorposition mit Hilfe der Erfassung von abwechselnden versilberten und geschwärzten Teilen der Plattenklammer abhängt, hängt es von der Genauigkeit der in die Plattenklammer eingearbeiteten Sektor-Identifikationen ab. Daher ist ein Fehlerkompensationsschema erforderlich, um derartige mechanische Fehler zu beseitigen. Weiterhin weisen die mit dem System nach Moon et al. hergestellten Laufwerke keine Einrichtungen zur Schaffung einer hermetischen Abdichtung auf, die geeignet ist, einen Betrieb der Laufwerke unter verschiedenen Druckbedingungen zu ermöglichen.
Weiterer verwandter Stand der Technik wird nunmehr beschrieben.
Die US-Veröffentlichung 5 027 242 auf den Namen Nishida et al. (nicht vorveröffentlicht), die der vorveröffentlichten DE 39 40 909 A entspricht, beschreibt ein Plattenlaufwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das zumindest sechs Magnetplatten in einem Gehäuse aufweist, wobei eine versetzte Anordnung von Magnetköpfen verwendet wird, bei der zwei Magnetköpfe gegenüberliegend zueinander mit einer Versetzung in einer Richtung der Drehung der Magnetplatten angeordnet sind. Entsprechend fliegen die Köpfe entlang zweier vertikaler Linien entlang zweier radialer Richtungen der Platte.
Die japanische Veröffentlichung JP 541 13 312 beschreibt eine Magnetplatte, bei der die Platte, der Kopfarm und der Gleiter aus einem Material, wie z. B. Magnesium oder einer Legierung hergestellt sind, die einen identischen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
Die PCT-Veröffentlichung WO 89/08313 beschreibt eine Plattenlaufwerk-Vorrichtung zur Verwendung mit einem tragbaren Computer, einem Laptop oder einem anderen Informationsspeichersystem. Die Zellengenauigkeit wird durch eine flexible Schaltung verbessert, die die Ausübung eines Drehmomentes auf das Stellglied verhindert. Die US-Veröffentlichung 4 638 383 beschreibt ein übliches Mikro-Plattenlaufwerksystem.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Plattenlaufwerk mit einem 3 1/2" (89 mm) Formfaktor zu schaffen, das eine Speicherkapazität von zumindest 500 Bytes hat.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Plattenlaufwerk mit verbesserten Datenzugriffsfähigkeiten zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Plattenlaufwerkes, das die obengenannten Merkmale in einer Konfiguration aufweist, die einen leichten Zusammenbau aufgrund der Verwendung einer ebenen Grundplattenkonstruktion ergibt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in dem Erreichen der vorstehenden Ziele der Erfindung in einem Plattenlaufwerk mit vergrößerter Speicherkapazität, das ein Speichermedium mit mehreren Platten nach der Winchester-Technologie verwendet. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in dem Erreichen der vorstehenden Ziele in einem Plattenlaufwerk, das das Schreiben von eingebetteten Servo-Informationen ermöglicht, während sich der Deckel des Laufwerkes an seinem Platz befindet.
Die vorliegende Erfindung ergibt ein Plattenlaufwerk mit:
einem Basisteil mit einer Oberseite und einer Unterseite,
sechs Speicherplatten, die auf der Oberseite des Basisteils gehaltert sind,
eine Anzahl von Lese-/Schreibköpfen, die den Platten zugeordnet sind,
einem Stellglied, das auf dem Basisteil gehaltert ist und auf Steuersignale anspricht, und an dem die Anzahl von Lese-/Schreibköpfen befestigt ist, um selektiv diese Köpfe gegenüber den Platten zu positionieren,
einem Deckel, der unter Abdichtung an dem Basisteil befestigt ist, um die Platten, die Köpfe und das Stellglied zu umschließen, wobei der Basisteil und der Deckel zwischen sich eine kontrollierte Umgebung schaffen, die von Umgebungs- Atmosphärenbedingungen isoliert ist,
Steuereinrichtungen, die benachbart zur Unterseite des Basisteils befestigt sind, um Steuersignale zur Steuerung der Stellgliedeinrichtungen zu erzeugen und Informationssignale an die Köpfe zu liefern und von diesen zu empfangen, wobei der Basisteil, die Platten, die Köpfe, das Stellglied, der Deckel und die Steuereinrichtungen eine Gesamt-Baulänge von ungefähr 5,75 Zoll (146,1 mm), eine Breite von ungefähr 4,00 Zoll (101,6 mm) und eine Höhe von ungefähr 1,62 Zoll (41,1 mm) haben,
wobei der Basisteil ein ebenes geformtes Basisteil mit sich ändernder Dicke ist, wobei die sechs Speicherplatten zur Speicherung von zumindest 500 Megabyte an Daten dienen,
wobei die Lese-/Schreibköpfe in einer einzigen vertikalen Linie liegen,
und wobei der Deckel eine Steifigkeit aufweist, um eine strukturelle Steifigkeit in dem ebenen Basisteil des Laufwerkes zu schaffen, wobei der Deckel einen halbzylindrischen Abschnitt, der die Platten umgibt, und einen weiteren Abschnitt einschließt, der das Stellglied umgibt, wobei Einrichtungen zur Verbindung des Basisteils und des Deckels an einer Vielzahl von Punkten entlang ihrer Kanten vorgesehen sind, unter Einschluß der Bereiche zwischen dem halbzylindrischen Abschnitt und dem weiteren Abschnitt.
Im einzelnen werden wir eine Festplattenlaufwerk-Architektur beschreiben, die eine neuartige Anordnung von Bauteilen in einem 3 1/2 Zoll-(89 mm) Formfaktor aufweist. Die Architektur schließt einen Basisteil und einen Deckel zur Ausbildung einer kontrollierten Umgebung ein, wobei der Basisteil und der Deckel über eine Dichtung zwischen diesen Teilen miteinander in Eingriff stehen und wobei der Basisteil und der Deckel eine Länge von ungefähr 5,75 Zoll (146 mm), eine Breite von ungefähr 4,00 Zoll (102 mm) und eine Bauhöhe von weniger als 1,7 Zoll (42 mm) aufweisen. Auf dem Basisteil ist eine Speichereinrichtung vorgesehen, die eine Anzahl von Platten umfaßt, die um eine Achse drehbar befestigt sind, die durch den Mittelpunkt der Platten hindurchläuft, wobei jede Platte eine Vielzahl von konzentrischen Spuren aufweist. Eine Steuereinrichtung zur Lieferung von Steuersignalen, die die Datenspeicher- und Datenrückgewinnungsfunktionen in dem Plattenlaufwerk lenken, ist an der Unterseite des Basisteils befestigt. Ein Spindelmotor ist ebenfalls auf dem Basisteil vorgesehen, um die Speichereinrichtung in Abhängigkeit von den Steuersignalen in Drehung zu versetzen. Wandlereinrichtungen zum Lesen von Informationen von der Speichereinrichtung und zum Schreiben von Informationen auf diese in Abhängigkeit von den Steuersignalen sind auf einer Stellgliedeinrichtung vorgesehen, die schwenkbar um einen Stellglied-Schwenkpunkt auf der Basisplatte befestigt sind. Die Stellgliedeinrichtung positioniert die Wandlereinrichtungen in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zu der Ebene, die durch die Speichereinrichtung festgelegt ist, und ordnet die Wandlereinrichtungen in einer Höhe von weniger als 6 Mikrozoll oberhalb der Speichereinrichtung an. Eine Magnetstruktur, die eine magnetische Einrichtung zur Lieferung eines Magnetfeldes und auf dem Stellgliedarm befestigte Spulenelemente einschließt, die in einer Ebene im wesentlichen parallel zu der Platte liegen, um einen Strom in dem Magnetfeld zur Positionierung der Stellgliedeinrichtung fließen zu lassen, sind zur Positionierung der Stellgliedeinrichtungen vorgesehen. Zusätzlich sind Einrichtungen zur Zuführung von Steuersignalen von der gedruckten Leiterplatte an die Stellgliedeinrichtungen und die Einrichtungen zum Drehantrieb der Speichereinrichtung sowie Parkeinrichtungen für eine Wechselwirkung mit den Stellgliedeinrichtungen vorgesehen, um die Wandlereinrichtungen an einer vorgegebenen Position auf der Speichereinrichtung zu parken.
Vorzugsweise ist die Basisplatte von einer "ebenen" Basisplatten-Konstruktion, und der Deckei ist an dem Basisteil befestigt, und es sind erste und zweite Haltepfosten an der Stellglied- und Spindelmotor-Drehachse vorgesehen. Zusätzlich ist ein Stoßschutzrahmen an dem Deckel befestigt und schließt erste und zweite Seiten und ein erstes und ein zweites Ende ein, wobei die ersten und zweiten Seiten benachbart zu dem Basisteil und den Steuereinrichtungen ausgerichtet sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Basisteils, des Deckels und der integralen Bauteile eines Plattenlaufwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 1B ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer zusammengebauten Festplattenlaufwerk-Baugruppe, eines Stoßschutzrahmens und einer gedruckten Leiterplatte eines Plattenlaufwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist eine Draufsicht von oben auf ein Plattenlaufwerk gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 nach Fig. 2,
Fig. 4 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Stellglied-Befestigungsbaugruppe und der Verriegelungsmechanismus-Baugruppe,
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 2, und
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 1,
Fig. 7 ist eine auseinandergezogene, teilweise weggebrochen dargestellte Ansicht des Verriegelungsarms und der Verriegelungsmechanismus-Baugruppe eines Plattenlaufwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Teils eines Stellgliedarmes,
Fig. 9 ist eine Seitenansicht eines Teils einer Gruppe von Stellgliedarmen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ein Plattenlaufwerk gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 1-7 beschrieben. Wie dies weiter unten ausführlicher erläutert wird, schließt die bevorzugte Ausführungsform des Plattenlaufwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung sechs (6) Festplatten ein, die jeweils eine magnetische Beschichtung aufweisen, und die Winchester-Speichertechnologie verwenden; es liegt jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, eine unterschiedliche Anzahl von Platten und anderen Arten von Platten, wie z. B. optische Platten, und andere Lese- /Schreibtechnologien, wie z. B. Laser, zu verwenden.
Die Plattenlaufwerke der vorliegenden Erfindung geben den fortgesetzten Trend in der Speichertechnologie-Industrie wieder, eine größere Datenspeichermenge in laufend abnehmenden mechanischen Abmessungen unterzubringen, und dies über ein Maximum von Betriebstemperatur- und Stoßbedingungsbereichen. Bei einer Ausführungsform weist das Laufwerk eine formatierte Speicherkapazität von 500 Mbytes und einen sogenannten 3 1/4-Zoll-"Halbhöhen"-Formfaktor unter Verwendung von sechs Platten auf. Bei einer altemativen Ausführungsform kann ein Laufwerk mit vier Platten und einer Speicherkapazität von 320 Mbytes geschaffen werden. Das Plattenlaufwerk der vorliegenden Erfindung erreicht die vorstehenden Ziele durch Schaffung einer neuartigen Anordnung von üblichen Plattenlaufwerk-Komponenten. Bei den Plattenlaufwerken der vorliegenden Erfindung wird eine sogenannte 3 1/2 Zoll (89 mm) Platte mit einem Durchmesser von ungefähr 3,75 Zoll (95 mm) zur Schaffung eines Plattenlaufwerkes verwendet, das eine Länge von 5,75 Zoll (146 mm), eine Breite von 4 Zoll (10,2 mm) und eine Bauhöhe von weniger als 1,65 Zoll (42 mm) und vorzugsweise eine Bauhöhe von 1,62 Zoll (41 mm) hat. Das Gesamtgewicht der Plattenlaufwerke ist kleiner als Zwei-Dreizehntel (2, 3) englische Pfund (1,04 kg). Der Gesamtleistungsverbrauch während der Lese- und Schreibfunktionen beträgt angenähert fünf (5) Watt und der Leistungsverbrauch kann bis auf vier (4) Watt im Leerlaufbetrieb absinken. Insbesondere ist die Höhe des Plattenlaufwerkes der vorliegenden Erfindung angenähert halb so groß wie die eines eine volle Höhe aufweisenden Plattenlaufwerkes in einem üblichen 5 1/4 Zoll (133 mm) Formfaktor- Festplatten-Laufwerk, während die Länge angenähert gleich der Breite eines üblichen 5 1/4 Zoll-Laufwerkes ist und die Breite gleich angenähert einer Hälfte der Länge eines üblichen 5 1/4 Zoll-Laufwerkes ist, so daß vier der Laufwerke gemäß der vorliegenden Erfindung den Raum einnehmen können, der früher von einem Plattenlaufwerk mit einem üblichen 5 1/4 Zoll-Formfaktor eingenommen wurde.
Gemäß den Fig. 1-7 schließt ein Plattenlaufwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Basisteil 12 und einen Deckel 14 ein, die beispielsweise aus Aluminium bestehen. Eine Dichtung 16 ist zwischen dem Basisteil 12 und dem Deckel 14 vorgesehen, um eine abgedichtete (oder kontrollierte) Umgebung zwischen dem Basisteil 12 und dem Deckel 14 auszubilden. Der Deckel 14 ist auf dem Basisteil 12 mit Hilfe von Innensechskantschrauben 18 befestigt, die sich durch Bohrungen 18a in den Deckel 14 erstrecken und in Gewindebohrungen 19 eingeschraubt sind, um den Deckel 14 an dem Basisteil 12 zu befestigen. Die Anordnung der Bohrungen 18 auf dem Deckel 14 und der Gewindebohrungen 19 auf dem Basisteil 12 ist derart, daß die strukturelle Steifigkeit des Plattenlaufwerkes 10 verbessert wird. Die Gesamthöhe (h1 in Fig. 3) des zusammengebauten Deckels 14 und des Basisteils 12 beträgt 1,25 Zoll (31,7 mm).
Weitere Merkmale des Plattenlaufwerkes 10 schließen eine Stellglied-Baugruppe 50, einen Spindelmotor 30 und eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 15 ein. Die Leiterplatte 15 enthält Schaltungen zur Lieferung von Steuersignalen, die zum Betrieb des Plattenlaufwerkes erforderlich sind. Wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, schließt das Plattenlaufwerk 10 weiterhin sechs Platten 2616 ein, die auf einem Spindelmotor 30 befestigt sind, um eine Einrichtung zum Speichern von Daten in dem Laufwerk zu schaffen.
Der Basisteil 12 ist allgemein mit einer ebenen oberen Oberfläche zur bequemen Befestigung der Bauteile des Plattenlaufwerkes auf diesem Basisteil während des Herstellungsvorganges versehen. Diese Art von Basisteil vergrößert wesentlich die Geschwindigkeit, mit der die Plattenlaufwerke hergestellt werden können, gegenüber üblichen Laufwerken, die ein Basisteil mit einer sogenannten "Badewannen"- Konstruktion verwenden. Ein Basisteil mit einer Wannenkonstruktion erfordert, daß die an dem Basisteil befestigten Elemente und die zur Befestigung der Elemente verwendeten Werkzeuge alle zwischen die Wände der Wanne passen müssen, was es schwierig macht, die Lage eines Elementes festzulegen und dieses später an seinen Platz zu drehen. Der Basisteil 12 schließt Vertiefungen 23 und 24 ein, in denen die Stellglied-Baugruppe und die Platten 26, 6 befestigt sind. Der Basisteil 12 schließt weiterhin einen versenkten Abschnitt 29 zur Aufnahme des Spindelmotors 30 ein. Die Vertiefungen 23 und 24 sowie der versenkte Bereich 29 tragen zu der Fähigkeit des Laufwerkes bei, die oben erwähnten Laufwerksbauteile in einer Ausführungsform mit sechs Platten aufzunehmen. Das Basisteil 12 ist vorzugsweise ein Spritzgußteil, und seine Stärke ändert sich zwischen 0,1 Zoll (2,54 mm) und 0,15 Zoll (3,8 mm) (unter Ausschluß der Befestigungsbereiche 20 und 21) und weist eine Stärke bis herunter zu 0,025 Zoll (0,635 mm) in dem versenkten Bereich 24 auf. Die Basisplatte als solche reicht nicht aus, um eine ausreichende strukturelle Steifigkeit zu schaffen, damit die Laufwerksmechaniken in geeigneter Weise arbeiten. Wie dies nach einer Betrachtung der gesamten Beschreibung verständlich wird, wirken eine Anzahl von mechanischen Kräften innerhalb des Laufwerkes 10 auf die Basisplatte 12, so daß sich unterschiedliche mechanische Beanspruchungen in tausendfachen Richtungen ergeben, und bei Fehlen einer ausreichenden strukturellen Integrität des Laufwerkes 10 treten mechanische Spurabweichungsfehler und/oder Datennachführfehler auf.
Um die erforderliche strukturelle Steifigkeit bei einer Konstruktion mit einer ebenen Basisplatte sicherzustellen, verwendet das Plattenlaufwerk der vorliegenden Erfindung eine neuartige Deckelkonstruktion und eine neuartige Befestigungsanordnung. Der Deckel 14 ist vorzugsweise aus Aluminium gegossen und schließt einen halbzylindrischen Abschnitt 14a und eine Komponentenabschnitt 14b ein. Der zylindrische Abschnitt 14a ist so ausgelegt, daß er die Platten 26&sub1;&submin;&sub6; umgibt und eine große Menge der Luftströmung enthält, die aufgrund der Drehung der Platten 2616 erzeugt wird, um den Wirkungsgrad zu verbessern, mit dem die Halterungen 54a-I es den Wandlem 60a-I ermöglichen, über den Platten 26&sub1;&submin;&sub6; zu fliegen. Der Komponentenabschnitt 14b ist in ähnlicher Weise so konstruiert, daß er die Stellglied-Baugruppe 50 und eine darin befestigte Anschlußblock-Baugruppe 27 unter Verwendung einer minimalen Menge an äußerer Fläche umgibt. Als Ergebnis kann die Breite des Laufwerkes 10 auf einem Minimum gehalten werden, während der Umriß des Deckels 14 zwischen den Abschnitten 14a und 14b die Verwendung zusätzlicher Befestigungsschrauben 18 ermöglicht, um den Deckel 14 an dem Basisteil 12 zu befestigen. Eine zusätzliche Steifigkeit ergibt sich durch Deckelschrauben 45 und 64, die in Gewindebohrungen 45a bzw. 64a der Stellglied-Baugruppe 50 bzw. der Welle 34 des Spindelmotors eingeschraubt sind. Diese Halterungskonstruktion ermöglicht eine einfache Herstellung und einen einfachen Zusammenbau des Laufwerkes, weil alle Laufwerkskomponenten einfach auf einer ebenen Grundplatte 12 befestigt werden können.
Eine mechanische Isolation für das Plattenlaufwerk 10 wird durch einen Stoßschutzrahmen 25 geschaffen. Der Deckel 14 steht mit dem Stoßschutzrahmen 25 an vier Punkten in Eingriff. Isolierhülsen 25a sind zwischen dem Stoßschutzrahmen 25 und dem Deckel 14 eingefügt; Streben 11 erstrecken sich von dem Deckel 14 nach außen, um mit den Isolierhülsen 25a in Eingriff zu kommen. Die Isolierhülsen oder Schwingmetalle 25a des Stoßschutzrahmens sind an den Streben 11 durch Sechskantschrauben 59 befestigt. Weiterhin schließt der Stoßschutzrahmen 25 Seitenschienen E und F ein, die beim Zusammenbau mit der Basisplatte 12, dem Deckel 14 und der Leiterplatte 15 eine zusätzliche seitliche Halterung für die Leiterplatte 15 ergeben. Endabschnitte G-H der Leiterplatte 15 ermöglichen einen einfachen Zugang am Steckverbinder auf der Leiterplatte 15, die mit den Steuer- Busleitungen in einem Hauptcomputer gekoppelt sind. Im zusammengebauten Zustand beträgt die die Gesamthöhe (h&sub2; in Fig. 1B) des Deckels 14, des Basisteils 12, der Leiterplatte 15 und des Stoßschutzrahmens 25 ungefähr 1,62 Zoll (4,1 cm).
Wie dies in den Fig. 1A und 1B gezeigt ist, ist die Konstruktion des Basisteils 12 und der Leiterplatte 15 derart, daß eine minimale Höhe erforderlich ist, um einen Befestigungsbereich für die Vielzahl von Bauteilen zu schaffen, die in dem Laufwerk 10 verwendet werden. Die Leiterplatte 15 ist auf der Unterseite des Basisteils 12 in einer derartigen Konfiguration befestigt, daß sich die auf der Leiterplatte 15 vorgesehene Schaltung nicht über die Gesamthöhe der Seitenschienen E und F des Stoßschutzrahmens 25 hinaus erstreckt. Wie dies weiter unten ausführlicher erläutert wird, liefert die auf der Leiterplatte 15 vorgesehene Schaltung Steuersignale, die beispielsweise die Betriebsweise der Stellglied-Baugruppe 50 und des Spindelmotors 20 steuern, damit das Plattenlaufwerk 10 selektiv einen Zugriff auf Daten ausführen kann, die auf den Platten 26, 6 gespeichert sind.
Die Dichtung 16 weist einen neuartigen Aufbau in Plattenlaufwerken auf und ermöglicht die Ausbildung einer verbesserten Abdichtung zwischen dem Basisteil 12 und dem Deckei 14, um zwischen diesen die kontrollierte Umgebung zu schaffen. Die Dichtung 16 wird anhand der Fig. 1, 2, 5 und 6 beschrieben. Die Fig. 5 und 6 sind Teil-Querschnittsansichten der Dichtung 16 entlang der Linien 5-5 und 6-6 nach Fig. 2. Wie dies ausführlich in Fig. 6 gezeigt ist, bildet ein Abschnitt des Dichtungsquerschnittes eine Wand 16a und eine Lippe 16b, die den Hauptteil der Dichtung 16 bilden. Die Lippe 16b liegt gegen den unteren Teil des Deckels 14 an und ergibt in Verbindung mit der Wand 16a eine Abdichtung, wenn der Deckel 14 gleitend gegen die Dichtung 16 befestigt wird. Eine Rinne 17 ist in dem Basisteil 12 ausgebildet, und diese Rinne hat im wesentlichen die gleiche Form wie der Deckel 14 und die Dichtung 16. Die Dichtung 16 ist mit einer im wesentlichen der Rinne 17 entsprechenden Form ausgebildet, und beim Zusammenbau wird die Dichtung 16 in die Rinne 17 in einer derartigen Weise eingesetzt, daß die Wand 16a auf der Innenseite der kontrollierten Umgebung ruht, die durch den Basisteil 12 und den Deckel 14 geschaffen wird. Die Dichtung 16 ist aus einem nachgiebigen Material geformt, beispielsweise aus Butyl mit einer Härte von 50 Durometer, so daß, wenn die Dichtung 16 zwischen dem Deckel 14 und dem Basisteil 12 eingeschichtet ist, eine verbesserte Abdichtung zwischen dem Deckel 14 und dem Basisteil 12 geschaffen wird, um eine kontrollierte Umgebung zum Betrieb des Plattenlaufwerkes zu schaffen.
Der zusammengebaute Basisteil 12, der Deckel 14 und die Dichtung 1 fi (Fig. 1 B) ergeben eine kontrollierte Umgebung, die bis zu 10.000 Fuß oberhalb und 200 Fuß unterhalb des Meeresspiegels abgedichtet ist. Ein Filter 13 ist vorgesehen, um das Sicherstellen einer verunreinigungsfreien, kontrollierten Umgebung zwischen dem Basisteil 12 und dem Deckel 14 zu unterstützen. Der Filter 13 ist verschiebbar in einer Filterbefestigung 13a befestigt und an dem Basisteil 12 festgelegt.
Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht, die die Auslegung der Bauteile in dem Plattenlaufwerk 10 zeigt. Wie dies gezeigt ist, ist die Platte 261 6 drehbar um eine Achse 31 befestigt, die am Mittelpunkt der Platten 261..6 und des Spindelmotors 30 liegt. Die Achse 31 befindet sich in einem Abstand von ungefähr 2,10 Zoll (5,33 cm) von der Endkante A und in einem Abstand von ungefähr 1,99 Zoll (5,05 cm) von der Seitenkante C des Basisteils 12. Ein Plattenklemmteil 86 befestigt die Platten 2616 an ihrem Platz auf dem Spindelmotor 30. Eine Anschlußblock-Baugruppe 27 mit einer Vielzahl von Bohrungen 22 und einer entsprechenden Vielzahl von Anschlußstiften 28, die mit Preßsitz in die Bohrungen 22 eingesetzt sind, überträgt Steuersignale von der Leiterplatte 15 zu der kontrollierten Umgebung innerhalb des Basisteils 12 und des Deckels 14. Die Anschlußstifte 28 sind direkt in einen Steckverbinder 100 eingesteckt, der auf der Leiterplatte 15 vorgesehen ist.
Eine flexible Stellglied-Leiterbahn 32 führt elektrische Signale von dem Anschlußblock 27 zu den Köpfen 60a-I und der Stellglied-Baugruppe 50. Die flexible Leiterbahn oder flexible gedruckte Schaltung 32 für das Stellglied ist elektrisch mit den Verbindungsstiften 28 unter der Anschlußblock-Baugruppe 27 in einem ersten Bereich 32a verbunden. Die flexible Stellglied-Leiterbahn 32 endet an einem Punkt, an dem die flexible Stellglied-Leiterbahn 32 mit der Stellglied-Armbaugruppe 52 am Bereich 32c verbunden ist. Ein Abschnitt 32b der flexiblen Leiterbahn 32 ist so ausgelegt, daß er einen Steuerchip 90 aufnimmt, der mit der Leiterplatte 15 zusammenwirkt, um Steuersignale an die Stellglied-Baugruppe 50 zu liefern. Der Chip 90 und die flexible Leiterbahn 32 sind an dem Basisteil 12 über einen Haltearm 91 befestigt, der in dem Basisteil 12 über Sechskantschrauben in Gewindebohrungen 89 befestigt ist. Der Radius der von der flexiblen Stellglied-Leiterbahn 32 ausgebildeten Kurve legt ein Drehmoment fest, das von der flexiblen Stellglied-Leiterbahn 32 auf die Stellglied- Armbaugruppe 52 ausgeübt wird. Es ist erwünscht, die Wirkung des von der flexiblen Leiterbahn 32 ausgeübten Drehmomentes auf die Stellglied-Armbaugruppe zu einem Minimum und die von dem Schwingspulenmotor ausgeübte Kraft zu einem Maximum zu machen. Die Betriebsweise des Schwingspulenmotors wird weiter unten erläutert.
Die flexible Stellglied-Leiterbahn 32 ist allgemein in drei Abschnitte getrennt. Ein erster Abschnitt schließt zwei Leiter ein, die Strom zu der Stellglied-Spule 70 führen. Ein zweiter Abschnitt ist eine Masseebene, die den ersten, einen stromführenden Abschnitt von einem dritten, datenführenden Abschnitt trennt. Der dritte datenführende Abschnitt schließt 24 gepaarte datenführende Leitungen zur Lieferung von Signalen an die Köpfe 60a-I zur Aufzeichnung von Informationen auf den Platten 2616 und zur Lieferung von Signalen von den Köpfen 60a, zur Leiterplatte 15 über die Anschlußblock-Baugruppe 27 ein, wenn Daten von den Platten 2614 gelesen werden. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3, 4, 8 und 9 wird nachfolgend der Aufbau und die Betriebsweise der Stellglied-Baugruppe 50 beschrieben. Wie dies weiter unten ausführlicher erläutert wird, positioniert die Stellglied-Baugruppe 50 die Wandlereinrichtungen 60a-I , von denen jeweils eine einer jeweiligen Oberfläche jeder Platte 2616 zugeordnet ist, über jeweiligen Datenspuren, die in dem gleichen vertikal ausgerichteten zylindrischen Segment liegen, das die gleiche Spur auf jeder Oberfläche der Platten 2616 definiert.
Die Stellglied-Baugruppe 50 schließt eine Stellglied-Armbaugruppe 52, Aufhängungen 54a-I Biegeelemente 98 und Lese-/Schreibköpfe 60a-I ein. Die Stellglied-Armbaugruppe 52 schließt weiterhin eine Anzahl von Haltearmen 52a-g ein, die die Aufhängungen 54a-I haltern, an denen jeweils ein Biegeelement 98 zur Befestigung der Lese-/Schreibköpfe 60a-I angeordnet ist. Die Armbaugruppe 52 ist E-förmig und schließt Teile 52&sub1; 52&sub2; und 52&sub3; ein. Die Köpfe 60a-I sind vorzugsweise durch Dünnfilmwandler gebildet, die eine Spaltbreite von ungefähr 9,0 Mikrometern aufweisen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Aufhängungen 54a-I an jeweiligen Haltearmen 52a-g mit Hilfe eines gestanzten Metallpfostens 99 befestigt, um jede Aufhängung gegenüber dem betreffenden Haltearm zu verriegeln.
Die Stellglied-Armbaugruppe 52 ist stranggepreßt, um ein einziges Materialstück zu bilden, beispielsweise aus Magnesium (alternativ kann die Baugruppe 52 spritzgegossen werden). Die Baugruppe 52 ist gleitend auf einer Lagerkassette 40 auf einem Stellglied-Haltebolzen 65 befestigt. Eine Senkkopf-Kappenschraube 45 erstreckt sich durch den Deckel 14 zum Stellglied-Haltebolzen 65, wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Fig. 3 zeigt Einzelheiten der Lagerbaugruppe 40 der Stellglied- Baugruppe 50. Die Fig. 3 zeigt speziell eine Lagerbaugruppe 40, die auf einer Stellglied-Hülse 42 befestigt ist, die gegen ein Befestigungs-Angußteil 61 der Grundplatte 12 anliegt. Die Stellglied-Hülse 42 ist an dem Angußteil 61 des Basisteils 12 über den Stellglied-Haltebolzen 65 befestigt, dessen eines Ende die Gewindebohrung 65a für die Sechskantschraube 45 einschließt. Am gegenüberliegenden Ende ist der Bolzen 65 mit Gewinde versehen und in das Angußteil 61 eingeschraubt. Die Stellglied-Armbaugruppe 52 ist gleitend über die äußere Hülse 49 aufgeschoben, die die Stellglied-Lager 46 und 47 enthält, die durch ein Abstandsstück 44 voneinander getrennt sind. Das Gehäuse 148, der Bolzen 65 und das Abstandsstück 44 können beispielsweise aus Edelstahl hergestellt sein. Die Stellglied-Armbaugruppe 52 ist vorzugsweise aus Magnesium hergestellt, um das Gewicht und die resultierende Trägheit der Stellglied-Baugruppe 50 zu verringern.
Wie dies anhand der Fig. 2, 3 und 5 zu erkennen ist, wird die zum Verschwenken der Stellglied-Armbaugruppe 52, der Aufhängungen 54a-I und der Lese-/Schreibköpfe 60a-I zur Positionierung der Lese-/Schreibköpfe 60a-I auf bestimmte Spuren erforderliche Kraft durch einen Schwingspulenmotor erzeugt, der eine Spule 70 und Stellglied- Magnete 66, 67 einschließt. Die Stellglied-Magnete 66, 67 sind vorzugsweise durch Klebemittel an einem Stellglied-Traggehäuse 55 befestigt und danach durch jeweilige Magnetabschirmungen 62, 63 abgedichtet, die die Integrität der kontrollierten Umgebung zwischen dem Basisteil 12 und dem Deckel 14 sicherstellen, wenn sich die Magnete 66, 67 während der Lebensdauer des Laufwerkes zersetzen. Das Stellglied- Traggehäuse 55 und die Gehäuseplatte 53 sind aus einem magnetisch permeablem Material gebildet, um Rückführungen für das Magnetfeld zu schaffen, das von den Magneten 66 und 67 erzeugt wird. Die Magnete 66 und 67 und die Stellglied-Spule 70 sind so angeordnet, daß die Spule 70 in das Magnetfeld gebracht wird, das von den Magneten 66 und 67 erzeugt wird. Die Spule 70 kann aus 450 Zoll (11.430 mm) eines Kupferdrahtes mit einer Stärke von 32 Awg vom RSTSL-Typ gebildet werden, wodurch sich eine Spule mit 300 Windungen um das Ende 51 der Stellglied-Armbaugruppe 52 ergibt. Die Endplatte 53 wird ausschließlich durch die magnetische Rückführungskraft, die von den Magneten 66 und 67 erzeugt wird, in Anlage an dem Traggehäuse 55 gehalten. Das Stellglied-Traggehäuse 55 ist an dem Basisteil 12 über Sechskantschrauben befestigt, die sich durch eine Bohrung 56a erstrecken und in eine Bohrung 21 eines angegossenen Befestigungsteils 21 des Basisteils 12 eingeschraubt sind bzw. sich durch eine Bohrung 26b erstrecken und in eine Gewindebohrung 21b des Basisteils 12 eingeschraubt sind.
Die Stellglied-Magnete 66 und 67 sind vorzugsweise einstückige bipolare Magnete, die vorzugsweise aus Neodym-Eisen-Bor bestehen. Die Magnete 66 und 67 ergeben erste und zweite Magnetfelder B&sub1; und B&sub2; zwischen jeweiligen Polen der Magnete 66 und 67. Die Magnetfelder B&sub1; und B&sub2; sind in einem geschlossenen Magnetkreis enthalten, der verschiedene Teile des Traggehäuses 55 und der Endplatte 53 einschließt. Dadurch, daß die Magnetfelder in den durch die Platten 55 und 53 gebildeten Rückführungen geführt werden, wird die Magnetfeldintensität jedes Feldes im Bereich zwischen den jeweiligen Polen der Magnete vergrößert. Die Stärke des Magnetfeldes in diesem Bereich steht in direkter Beziehung zu dem Drehmoment, das die Schwingspule auf die Stellglied-Armbaugruppe 52 ausübt, und somit in direkter Beziehung zur Dreh- (Winkel-) Geschwindigkeit der Stellglied-Armbaugruppe 52 und den Suchzeiten für das Laufwerk. Die Anordnung der Spule 70 zwischen den Teilen 55&sub1; und 55&sub3;, die die Magnete 66 und 67 halten, und um den Arm 552 herum verringert den Spalt zwischen den Magneten 66 und 67, wodurch eine Magnetflußstreuung verringert und die Stärke der jeweiligen Magnetfelder vergrößert wird.
Somit erzeugen in entgegengesetzten Richtungen durch die Spule 70 fließende Ströme Drehmomente in entgegengesetzten Richtungen zu den Magnetfeldern B&sub1; und B&sub2;, so daß die Stellglied-Armbaugruppe 52 und die daran befestigten Bauteile verschwenkt werden können, um die Köpfe auf ausgewählte Positionen zwischen Innen- und Außendurchmessern des Datenbereiches auf den Platten 56&sub1;&submin;&sub6; zu positionieren.
Im Betrieb werden Steuersignale über die flexible Stellglied-Leiterbahn 32 (Fig. 2) an die Spule 70 geliefert, um selektiv die Stellglied-Baugruppe 50 zur Positionierung der Köpfe 60a-I auf bestimmte einelne Datenspuren auf den Platten 26a-I zu positionieren. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt jede Platte 26, 6 eine zweiseitige Platte mit insgesamt 1.806 Spuren, was eine formatierte Kapazität von 510 Megabyte ergibt. Durch Zerstäuben hergestellte Platten mit 1.400 Oe zur Verwendung in dem Plattenlaufwerk der vorliegenden Erfindung sind derzeit von der Firma Komag, Inc. 275 South Hillview Drive, Milpitas, CA 95035, USA erhältlich.
Die nachfolgenden Tabellen 1 und 2 geben bestimmte Merkmale der Platten 2616 an. Tabelle 1 Tabelle 2
Auf der Stellglied-Baugruppe 50 ist weiterhin ein Verriegelungs-Mechanismus zur Festlegung der Stellglied-Armbaugruppe 52 als Antwort auf Signale von der Leiterplatte 15 vorgesehen, die eine Anweisung für ein "Parken" des Laufwerkes ergeben, das typischerweise jedesmal dann verwendet wird, wenn die Leistung abgeschaltet ist und wenn das Plattenlaufwerk transportiert wird. Die Verriegelungseinrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 4 und 7 beschrieben. Die Verriegelungseinrichtung schließt einen Verriegelungsarm 58 ein, der parallel bezüglich der längsgerichteten Stellglied-Haltearme 52a-g befestigt ist. Die Verriegelungs- Baugruppe 72 schließt eine in einem Gehäuse 75 befestigte Magnetspule 74 und eine Verriegelungsplatte 76 ein, die über einen Stift 75a gelenkig auf einem Gelenkabschnitt des Gehäuses 75 befestigt ist. Die Verriegelungsplatte 76 schließt eine Lasche 77 für den Eingriff mit dem Verriegelungsarm 58 ein, um die Stellglied- Baugruppe 50 mit den Wandlem 60a-I über den jeweiligen Landezonen der Platten 26 zu parken. Die Verriegelungs-Baugruppe 72 ist an dem Gehäuse 53 mit Hilfe einer Innensechskantschraube 69 befestigt, die durch eine (nicht gezeigte) Bohrung in dem Gehäuse 75 in eine Gewindebohrung 69a in der Platte 53 eingeschraubt ist. Eine in das Gehäuse 75 eingeformte Lasche 87 kommt mit einer Bohrung 87a in Eingriff, um eine ausreichende Stabilität für die Verriegelungsbaugruppe 72 zu erreichen.
Im Normalbetrieb des Laufwerkes 10 wird ein Strom der Verriegelungs-Magnetspule 74 über eine flexible Verriegelungs-Leiterbahn 78 zugeführt, wodurch der Magnetspulen-Magnet 81 innerhalb der Spule 74 und der Verriegelurlgsplatte 76 glatt abschließend mit der Oberseite des Traggehäuses 53 gehalten wird, wobei die Lasche 77 in einer Nut 57 in dem Gehäuse 53 ruht. Dies ermöglicht es dem Verriegelungsarm 58, frei über die Verriegelungsplatte 76 zu laufen, so daß die Stellglied-Baugruppe 50 die Köpfe 60a-I frei über den Platten 26, 6 positionieren kann.
Um das Stellglied 50 zu verriegeln, werden Steuersignale von der Leiterplatte 15 zum Parken der Plattenlaufwerk-Köpfe geliefert, und die Stellglied-Baugruppe 50 wird in der Weise angesteuert, wie sie weiter oben beschrieben wurde, um die Köpfe 60a-I an dem am weitesten innenliegenden Durchmesser der Platten 26, 6 zu positionieren. Wenn die Stellglied-Baugruppe 50 die Köpfe 60a-b dreht, wird der Strom von der Magnetspule 74 abgeschaltet, und eine Feder 102, die in einer Bohrung 103 befestigt ist, drückt den Magnetspulen-Magneten 81 und die Verriegelungsplatte 76 nach oben, wodurch die Lasche 77 nachfolgend eine Bewegung des Stellgliedes 50 dadurch verhindert, daß der Verriegelungsarm 58 zur Anlage kommt, wodurch die Schwenkarm-Baugruppe 52 am am weitesten innenliegenden Durchmesser der Platten 26&sub1;&submin;&sub6; festgelegt wird.
Die Stellglied-Baugruppe 50 ergibt mittlere Datensuchzeiten von weniger als ungefähr 12 Millisekunden, und zwar aufgrund des hohen Leistungs-/Massenverhältnisses des Schwingspulenmotors und der Anbaugruppe 52 sowie des kleinen Trägheitsmomentes der Stellglied-Armbaugruppe.
Ein am Innendurchmesser angeordneter Aufprallanschlag für die Stellglied- Armbaugruppe 52 wird mit Hilfe einer Gewindeschraube 71 gebildet, die einen in einer Nut 71a befestigten Gummi-O-Ring 73 aufweist, um mit einem zweiten Ende 51 der Stellglied-Armbaugruppe 52 in Eingriff zu kommen, wenn die Köpfe 60a-I an der am Innendurchmesser angeordneten Landezone der Platten 26&sub1;&submin;&sub6; angeordnet sind; dieser innere Aufprallanschlag ist vorzugsweise bei einem Spurradius von ungefähr 0,90 Zoll (23 mm) von der Achse 31 entfernt angeordnet. In den Fig. 1A und 4 ist weiterhin ein Halterungspfosten 134 mit einem um diesen herum angeordneten O-Ring 134a gezeigt, der als ein am Außendurchmesser angeordneter Aufprallanschlag dient. Der am Außendurchmesser angeordnete Aufprallanschlag 134 verhindert die Bewegung der Stellglied-Armbaugruppe 52 über eine am weitesten außenliegende Spur auf den Platten hinaus, vorzugsweise bei einem Spurradius von ungefähr 1,80 Zoll (46 mm) von der Achse 31.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 des Festplatten-Laufwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Zusammenbaus des Spin-Motors 10, bei dem eine Statorbaugruppe 38 mit einem Stator- Blechpaket im Inneren einer Nabe 35 befestigt ist. Die Nabe 35 haltert die Platten 26,~ und den Rotor 41. Die Konstruktion eines Spindelmotors 30, der im Inneren der Nabe 35 angeordnet und in einer Vertiefung 29 des Basisteils 12 befestigt ist, ergibt eine äußerst wirkungsvolle Ausnutzung sowohl des horizontalen als auch des vertikalen Raums innerhalb des Laufwerkes 10. Erste und zweite Lager 36 und 37 lagern die Welle 34 drehbar in der Nabe 35. Der Rotor 41 ist auf dem Gehäuse 43 innerhalb der Nabe 35 befestigt und kann einen mehrpoligen Ringmagneten aufweisen.
Der Spin-Motor 30 ruft eine Platten-Drehgeschwindigkeit von ungefähr 3828 Umdrehungen pro Minute in Abhängigkeit von Steuersignalen hervor, die von der gedruckten Leiterplatte 15 über eine flexible Leiterbahn oder flexible gedruckte Schaltung 48 geliefert werden. Drehgeschwindigkeits-Steuersignale werden in der vorstehend erläuterten Weise von der Leiterplatte 15 erzeugt und von der flexiblen Spin-Motor-Leiterbahn 48 in Verbindung mit Positioniersignalen für die Stellglied- Baugruppe 50 geliefert, um eine bestimmte Datenrückgewinnung zu ermöglichen.
Die Nabe 35 haltert die Platten 26, 6 und umgibt den Spindelmotor 30 in der vorstehend beschriebenen Weise. Es sind Abstandsstücke 84 vorgesehen, um die Platten 26,6 durch einen Abstand (D in Fig. 9) von 0,140 Zoll (3,5 mm) zu trennen. Die Platten 26,6 sind an der Nabe 35 mit Hilfe einer Plattenklammer 86 befestigt, die an der Nabe 35 durch Innensechskantschrauben 85 befestigt ist, die in die Nabe 35 eingeschraubt sind.
Die flexible Spin-Motor-Leiterbahn 48 ist mit der Anschlußblock-Baugruppe 27 gekoppelt, um Steuersignale von der Leiterplatte 15 an den Spindelmotor 30 für eine Drehung der Platten 26&sub1;&submin;&sub6; zu liefern. Die flexible Spin-Motor-Leiterbahn 48 ist in drei Abschnitte unterteilt, nämlich zwei stromführende Abschnitte und einen Masseabschnitt, der die beiden stromführenden Abschnitte trennt.
Fig. 3 zeigt weiterhin die Beziehung der Lese-/Schreibköpfe 60a-I zu den Platten 2614. Die Köpfe 60a-I werden von der Stellglied-Baugruppe 50 gehaltert, die es den Köpfen 60a-I ermöglicht, über den Oberflächen der Platten 2616 auf den Luftströmen zu fliegen, die durch die Drehung der Platten 26, 6 erzeugt werden. Die Aufhängungen 54a-I ergeben eine Kardanwirkung, die es den Köpfen 60a-I ermöglicht, flach zu fliegen, wodurch die Oberfläche jedes Kopfes 60a-I, die auf jede jeweilige Platte 2616 gerichtet ist, so ausgerichtet wird, daß sie parallel zur Oberfläche der Platte ist, während sich die Platte dreht und jede Aufhängung 54a-I unter Last steht. Bei der bevorzugten Ausführungsform fliegen die Köpfe 60 in einer Höhe von ungefähr 5,0 Mikrozoll (0,13 · 103 mm) über der Platte. Jeder Kopf 60 stellt eine Last von ungefähr 5 Gramm auf jede Aufhängung 54 dar. Diese geringe Flughöhe ist erforderlich, um den gewünschten Formfaktor unter Verwendung eines Laufwerkes hoher Kapazität mit sechs Platten zu erreichen.
Das Plattenlaufwerk 10 ergibt weiterhin ein verbessertes Schreiben von eingebetteter Servo-Information auf den Platten 2616. Der Deckel 14 schließt zwei Öffnungen 92, 94 ein, um das Schreiben eingebetteter Servo-Informationen auf die Platten 2616 zu ermöglichen, während der Deckel 14 an dem Basisteil 12 befestigt ist. Die Ermöglichung eines Schreibens der eingebetteten Servo-Information in einem Plattenlaufwerk durch den Deckel hindurch führt zu verringerten mechanischen Spurabweichungsfehlern, die sich aus einer Verformung der Plattenlaufwerk-Mechanik nach dem Schreiben der Servo-Information mit abgenommenem Deckel ergeben können. Eine derartige Spurabweichung kann ein besonders schwerwiegendes Problem bei Plattenlaufwerken sein, die eine Konstruktion mit ebener Basis- oder Grundplatte verwenden, weil sich bei einer derartigen Grundplatte von Haus aus ein Fehlen einer strukturellen Steifigkeit ergibt.
Bei dem bevorzugten Servo-Schreibverfahren der vorliegenden Erfindung wird ein (nicht gezeigtes) Schrittelement durch die Öffnung 92 eingesetzt, um mit der Lasche 79 der Stellglied-Baugruppe 50 in Eingriff zu kommen. Die Öffnung 94 ermöglicht es einem Takt-Lese-/Schreibkopf, der auf einem Transportarm befestigt ist, einen Zugriff auf eine der Platten 26, 6 durchzuführen, um die Drehgeschwindigkeit der Platten 2616 während des Schreibvorganges zu bestimmen. Um ein Packungsschreiben des Laufwerkes durchzuführen, wird ein Steuersystem mit der Anschlußblock-Baugruppe 27 über die Verbindungsstifte 28 verbunden. Das Packungsschreib-Steuersystem liefert Schreibsteuersignale an die Köpfe 60a-I um die Stellglied-Baugruppe 50 dazu zu verwenden, die Servo-Information auf die Platten 2614 zu schreiben. Zusätzlich liefert das Steuersystem einen Strom an die Stellgliedeinrichtung 50, um eine Gegenvorspannung gegen das Schrittelement zu schaffen, das mit der Lasche 79 in Eingriff steht. Das Packungsschreib-Steuersystem liefert weiterhin einen Strom an den Spindelmotor 30, um die Platten 26&sub1;&submin;&sub6; während des Schreibvorganges in Drehung zu versetzen.
Der Takt-Lese-/Schreibkopf schreibt zu Anfang eine Taktspur außerhalb des nutzbaren Datenfeldes der Platten 26&sub1;&submin;&sub6;, vorzugsweise an der den am weitesten außenliegenden Durchmesser aufweisenden Spur der Platten. Während die Platten 2616 in Drehung versetzt werden, liest der Taktkopf kontinuierlich die Taktspur, um die präzise Drehgeschwindigkeit der Platten 26&sub1;&submin;&sub6; zu bestimmen. Das Packungsschreib-Steuersystem bestimmt die präzise Anzahl von Sektoren, die pro Spur verwendet werden sollen, und liefert Anweisungen an die Stellglied-Einrichtung 50, Servo-Informationen auf jedem Sektor entsprechend dem gewünschten Servo-Steuerschema zu schreiben.
Das Schrittelement, das ebenfalls durch das Packungsschreib-Steuersystem gesteuert wird, steuert die Bewegung der Stellglied-Einrichtung 50 mit der gewünschten Rate, um die Servo-Information auf jeder Spur in der gewünschten Weise zu liefern. Die Betriebsweise des Schrittelementes und des Schreibprozesses kann in irgendeiner Art von direkten Formaten koordiniert werden, um irgendeine Anzahl von Regelschleifenschemas zu verwenden.
Die Öffnungen 92 und 94 werden hermetisch durch Deckel 93 bzw. 95 abgedichtet. Der Deckel 93 ist mit einem O-Ring 96 versehen, und der Deckel 95 ist mit einem O-Ring 97 versehen, die die Integrität der kontrollierten Umgebung innerhalb der hier angegebenen atmosphärischen Bedingungen sicherstellen.
Die vielfältigen Merkmale und Vorteile des Plattenlaufwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen ersichtlich. Das hier beschriebene Plattenlaufwerk ergibt ein kompaktes Hochgeschwindigkeits-Plattenlaufwerk mit niedriger Betriebsleistung, das zur Verwendung in tragbaren Computern geeignet ist. Das Plattenlaufwerk verwendet im Durchschnitt 6 Watt während der Suchfunktionen, und 5 Watt beim Lesen oder Schreiben von Informationen, und es hat eine mittlere Datenzugriffszeit von weniger als ungefähr 12 ms. Vielfältige Abänderungen sind möglich, wie dies für den Fachmann zu erkennen ist; die folgenden Ansprüche sollen alle die Modifikationen und Äquivalente abdecken, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen.

Claims

1. Plattenlaufwerk mit:

einem Basisteil (12), das eine Oberseite und eine Unterseite aufweist,

sechs auf der Oberseite des Basisteils (12) gehalterten Speicherplatten (26),

einer Anzahl von Lese-/Schreibköpfen (60), die den Platten (26) zugeordnet sind,

einem Stellglied (50), das auf dem Basisteil (12) gehaltert ist und auf Steuersignale anspricht, und an dem die Anzahl der Lese-/Schreibköpfe (60) befestigt ist, um diese Köpfe (60) selektiv bezüglich der Platten (26) zu positionieren,

einem Deckel (14), der unter Abdichtung an dem Basisteil (12) befestigt ist, um die Platten (26), die Köpfe (60) und das Stellglied zu umschließen, wobei der Basisteil (12) und der Deckel zwischen sich eine kontrollierte Umgebung schaffen, die von den atmosphärischen Umgebungsbedingungen isoliert ist,

Steuereinrichtungen, die benachbart zu der Unterseite des Basisteils (12)

befestigt sind, um Steuersignale zur Steuerung der Stellglied-Einrichtung zu erzeugen und um Informationssignale zu den Köpfen (60) zu liefern und Informationssignale von den Köpfen (60) zu empfangen,

wobei der Basisteil (12), die Platten (26), die Köpfe (60), das Stellglied (50), der Deckel und Steuereinrichtungen eine Gesamt-Baulänge von ungefähr 5,75 Zoll (146,1 mm), eine Breite von ungefähr 4,00 Zoll (101,6 mm) und eine Höhe von ungefähr 1,62 Zoll (41,1 mm) haben,

dadurch gekennzeichnet, daß:

der Basisteil ein flacher geformter Basisteil mit ungleichförmiger Dicke ist, die sechs Speicherplatten zur Speicherung von zumindest 500 Megabyte an Daten dienen,

die Lese-/Schreibköpfe in einer einzigen vertikalen Linie liegen,

und der Deckel eine Steifigkeit aufweist, um eine strukturelle Steifigkeit in dem flachen Basisteil des Laufwerkes (10) zu schaffen, wobei der Deckel (14) einen halbzylindrischen Abschnitt (14a), der die Platten (26) umgibt, und einen weiteren Abschnitt (14b) aufweist, der das Stellglied (50) umgibt, und wobei Einrichtungen (18) vorgesehen sind, um den Basisteil (12) und den Deckel (14) an einer Vielzahl von Punkten um ihre Kanten herum unter Einschluß des halbzylindrischen (14a) und weiteren (14b) Abschnittes miteinander zu verbinden.

2. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem die magnetischen Speicherplatten (26) um eine Nabenstruktur (35) herum befestigt sind, wobei die Nabe (35) eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, wobei die Außenseite die Platten (26) haltert und die Innenseite der Nabenstruktur Einrichtungen zum Drehantrieb der magnetischen Platten (26) und der Nabenstruktur einschließt, wobei die Nabenstruktur und die Einrichtungen für den Drehantrieb um einen Spindelmotor-Haltepfosten befestigt sind, der sich von dem Basisteil (12) aus nach oben erstreckt.

3. Plattenlaufwerk nach Anspruch 2, bei dem die Einrichtung für den Drehantrieb einen Spindelmotor (30) zum selektiven Drehantrieb der Platten (26) in Abhängigkeit von Steuersignalen umfaßt, und bei dem die Steuereinrichtung eine gedruckte Leiterplatte (15) umfaßt, die auf der Unterseite des Basisteils (12) befestigt ist.

4. Plattenlaufwerk nach Anspruch 2 oder 3, bei dem jede der magnetischen Platten (26) eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei jede Oberfläche der Platte mit einem magnetischen Material beschichtet ist, das eine magnetische Intensität von 0,11 MAm&supmin;¹ (1400 Oersted) aufweist.

5. Plattenlaufwerk (10) nach Anspruch 4, bei dem die Platten (26) um die Nabenstruktur herum befestigt sind, wobei die Platten (26) durch Abstandsstücke (84) voneinander getrennt sind und jede Oberfläche jeder der Platten zumindest 1806 Datenspuren aufweist.

6. Plattenlaufwerk nach Anspruch 5, bei dem die Abstandsstücke einen Abstand von ungefähr 0,140 Zoll (3,5 mm) zwischen den Platten ergeben.

7. Plattenlaufwerk nach Anspruch 5, bei dem ein Lese-/Schreibkopf jeder Plattenoberfläche zugeordnet ist, wobei jeder Lese-/Schreibkopf einen elektromagnetischen Wandler umfaßt, der über eine Aufhängung (54) und ein Biegeelement (98) an dem Stellglied befestigt ist, wobei die Aufhängung und das Biegeelement eine Flughöhe für den Wandler von ungefähr 5 Mikrozoll (0,13 · 103 mm) oberhalb der Plattenoberfläche ergeben, um Informationen zu lesen und zu schreiben, wenn die Platten in Drehung versetzt werden.

8. Plattenlaufwerk nach einem der Ansprüche 2-7, bei dem das Stellglied folgendes einschließt:

einen Stellglied-Körper (48) mit einem ersten und einem zweite Ende, der um einen Stellglied-Haltepfosten herum befestigt und mit einem Stellglied-Motor gekoppelt ist, wobei der Stellglied-Motor mit den Steuereinrichtungen gekoppelt ist, und Aufhängungseinrichtungen, die mit dem ersten Ende des Stellglied-Körpers verbunden sind, um jeden der Anzahl von Lese-/Schreibköpfen zu befestigen und um die Lese-/Schreibköpfe in einer vorgegebenen Entfernung oberhalb der Platten vorzusehen.

9. Plattenlaufwerk nach Anspruch 8, bei dem der Stellglied-Körper aus Magnesium stranggepreßt ist.

10. Plattenlaufwerk nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Stellglied-Motor magnetische Einrichtungen (66, 67), die senkrecht zu dem Basisteil befestigt sind und eine bogenförmige Form aufweisen, um ein Magnetfeld zu liefern, und eine Spule aufweist, die von dem zweiten Ende des Stellglied-Körpers gehaltert ist, um einen Strom in dem Bereich des Magnetfeldes und unter der Steuerung der Steuereinrichtung zu leiten, um den Stellglied-Körper zur Positionierung der Köpfe zu bewegen.

11. Plattenlaufwerk nach den Ansprüchen 8, 9 oder 10, bei dem das Stellglied weiterhin eine Verriegelungseinrichtung zum Festlegen des Stellglied-Körpers beim Parken der Lese-/Schreibköpfe einschließt, mit:

einem Verriegelungsarm, der an dem zweiten Ende des Stellglied-Körpers in einer Ebene parallel zu dem Basisteil befestigt ist,

einem Verriegelungselement, das benachbart zu dem Verriegelungsarm befestigt ist und zwischen einer ersten Position in einer Ebene parallel zu und unter dem Verriegelungsarm und einer zweiten Position beweglich ist, in der das Verriegelungselement in die Ebene des Verriegelungsarmes eintritt und benachbart hierzu angeordnet ist, und

einer Magnetspuleneinrichtung (74), die einen Verriegelungsmagneten umgibt,

der benachbart zu dem Stellglied befestigt ist, um das Verriegelungselement in der ersten Position im Normalbetrieb des Stellgliedes zu halten und um das Verriegelungselement freizugeben, so daß sich dieses Verriegelungselement in die Position zur Verriegelung des Stellgliedes bewegt, in dem es gegen den Arm anliegt.

12. Plattenlaufwerk nach einem der Ansprüche 8-11, bei dem der Basisteil eine Befestigungsoberfläche für die Platten, das Stellglied, die Steuereinrichtungen und den Deckel aufweist, wobei der Deckel an der Oberseite des Basisteils befestigt ist, und bei dem der Deckel an dem Stellglied-Haltepfosten und dem Spindelmotor- Haltepfosten befestigt ist.

13. Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, das weiterhin einen an dem Deckel befestigten Stoßschutzrahmen einschließt.

14. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem der Deckel folgendes einschließt:

eine erste Öffnung (94), die benachbart zu den Platten angeordnet ist und der ein Öffnungsdeckel zugeordnet ist, und

eine zweite Öffnung (92), die benachbart zu dem Stellglied angeordnet ist und der ein zweiter Öffnungsdeckel zugeordnet ist, wobei der erste Öffnungsdeckel und der zweite Öffnungsdeckel erste bzw. zweite O-Ringe einschließen und über der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung durch Befestigungsmittel derart befestigt sind, daß die Öffnungsdeckel ausreichen, um die kontrollierte Umgebung bei einem atmosphärischen Druck von 10.000 Fuß (3048 m) oberhalb und 200 Fuß (61 m) unterhalb des Meeresspiegels sicherzustellen.

15. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, das weiterhin eine Dichtung (16) einschließt, die zwischen dem Basisteil und dem Deckel vorgesehen ist, um zwischen diesen eine Abdichtung zu schaffen, wenn der Basisteil und der Deckel miteinander in Eingriff stehen, wobei der Basisteil eine Rinne einschließt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im wesentlichen die gleiche Form wie der Deckel aufweist, bei dem die Dichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Form aufweist, die im wesentlichen gleich der des Deckels ist und einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist, daß die Dichtung weiterhin eine Rippe aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie im wesentlichen die gleiche Form wie der Deckel aufweist, um gegen die Innenoberfläche des Deckels anzuliegen.

16. Plattenlaufwerk nach Anspruch 15, bei dem der Deckel, die Dichtung und der Basisteil die Länge, Breite und Höhe unter Betriebsbedingungen im Temperaturbereich von 5ºC bis 55ºC aufrechterhalten.

17. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem das Plattenlaufwerk weiterhin Einrichtungen zur elektrischen Verbindung der Steuereinrichtung, der Lese- /Schreibköpfe und des Stellgliedes miteinander einschließt, mit:

einem Anschlußblock zur Herstellung elektrischer Zwischenverbindungen zwischen den Steuereinrichtungen und der gesteuerten Umgebung zwischen dem Deckel und dem Basisteil, und

einer flexiblen Leiterbahn-Schaltung mit ersten, zweiten und dritten Abschnitten, wobei der erste Abschnitt elektrisch den Anschlußblock und die Lese-/Schreibköpfe miteinander verbindet, während der zweite Abschnitt elektrisch den Anschlußblock und das Stellglied miteinander verbindet und der dritte Abschnitt eine Masseebene bildet, die die ersten und zweiten Abschnitte der flexiblen Leiterbahn-Schaltung voneinander trennt.

18. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem die Platten eingebettete Servo-Steuerinformationen zur Sicherstellung der Positionierung des Stellgliedes einschließen, und bei dem das Plattenlaufwerk Einrichtungen zur Schaffung der eingebetteten Servo- Informationen auf den Platten einschließt, während sich der Deckel und der Basisteil miteinander in Eingriff befinden.

19. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem der Basisteil eine Basisplatte mit einer ebenen Oberfläche zur Befestigung der Speichereinrichtungen, der Stellglied- Einrichtung, der Magnetstruktur und des Spindelmotors bildet, und bei dem der Deckel bei Eingriff mit dem Basisteil, dem Spindelmotor und den Stellglied-Einrichtungen dem Plattenlaufwerk eine strukturelle Steifigkeit erteilt, die erforderlich ist, um die ebene Form der ebenen Oberfläche unter den Kräften aufrechtzuerhalten, die von dem Spindelmotor und den Stellgliedeinrichtungen erzeugt werden.

20. Plattenlaufwerk nach Anspruch 19, das weiterhin eine das Plattenlaufwerk umgebende und an den Deckel befestigte Rahmenstruktur einschließt, wobei die Steuereinrichtungen auf einer gedruckten Leiterplatte (PCB) befestigt sind, wobei die Rahmenstruktur erste und zweite Seitenschienen und erste und zweite Enden aufweist, wobei die ersten und zweiten Seitenschienen an dem Basisteil angeordnet sind und eine Höhe aufweisen, die ausreicht, um sich unter die gedruckte Leiterplatte zu erstrecken, wenn die Leiterplatte mit der ersten Oberfläche des Basisteils in Eingriff steht.

21. Plattenlaufwerk nach Anspruch 20, bei dem der Deckel an der Haltesäule des Stellgliedes und an der Haltesäule des Spindelmotors befestigt ist.