专利名称：磁盘驱动组件用的座架及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一个磁盘驱动组件用的一种座架，它包括一个数据存储磁盘，一个可移动的磁盘头和支承磁盘和磁盘头的主机身，以及还涉及一个磁盘驱动组件的一种操作方法。
在普通的磁盘驱动组件内，数据存储磁盘通常是水平地安装的，用于围绕一个垂直轴线转动，以及是安装在一个主底盘机身内。磁盘头，它可以是一个仅读头或者一个读/写头，可移动地安装在磁盘驱动组件的主机身上，用以移动越过磁盘至希望的磁道。虽然在某些情况下磁盘驱动组件可以永久地和刚性地固定至另一个设备的框架内，但经常发生的是，磁盘驱动组件必须这样安装，使其可容易地由一个支承框架拆除。例如，在一个试验器台架内，方便的是将每一个磁盘驱动组件配合进入一个单独的塑料材料模塑的托架内，以及随后将托架沿槽进入试验器台架。在其它的用途中，一个可拆卸的磁盘驱动组件能够可拆卸地安装在一个计算机内。
在某些排列中，磁盘驱动组件可以垂直地安装，用于围绕一个水平的轴线转动。通常在本说明书内，当一个实例是以磁盘处于水平面的一个磁盘驱动组件说明时，应该理解，此说明等同地适用于定位在一个垂直平面内的一个磁盘驱动组件，用于围绕一个水平的轴线转动，或者确定为其它适当的形状。
在磁盘驱动组件工作中出现的一个问题，可能发生在磁盘头至一个希望的磁道寻找运动的结束时。
包括读/写头的致动器的存取加速或减速，尤其是在一个高性能的磁盘驱动组件上，导致对磁盘驱动组件的主机身一个等同的反作用。这种反作用能够引起磁盘驱动组件在它的座架内振荡，以及因此反作用提供一个输出至磁盘驱动组件。这种结果是不希望的磁盘头至磁道的配准不良。近年来，在磁盘驱动组件上的致动器通常由直线工作改变为转动工作，读/写头是以一个弧形跨过磁盘，围绕一个垂直的轴线运动(对于一个水平的磁盘)定位在磁盘驱动组件的主机身上，位于磁盘的周边的外面。来自这种转动的致动器的加速和减速引起的振动在一个水平面上产生磁盘驱动组件的主机身的转动振荡。
减少或防止这种振动的作用的一种途径是将磁盘驱动组件的主机身牢固地安装在一个接地基的框架内，固定后以抵抗转动振动，以及另一种方法是将磁盘驱动组件的主机身安装在一个悬浮的座架上，或采用一种方式，它仅允许以这样一个低频率运动，使致动器伺服能够仅以一种小的误差跟随振动。如果磁盘驱动组件不是以这些极端的方式之一安装(刚性地安装或悬浮座架安装)，在磁盘驱动组件在满足它的接通磁道准则之后，安装振动将出现在磁盘头/磁道误差信号中。导致的配准不良被探测，引起通常所称的写入错误误差(Write Fault Error)，妨碍磁盘驱动组件的写入，带有随后产生的磁盘驱动组件性能的下降。
在一些情况下，那里要求磁盘驱动组件的易拆卸性，以上所述的任何一种极端的情况下安装是困难的。例如，在一个磁盘驱动组件试验器台架内，拆除应该尽可能地简单。试验器还应该是空间有效的，它排斥一个低频安装的任选方案，因为这样需要太大的空间。最后，试验器的框架应该能够以较合理的价格制造。
在文献WO 01/41148中公开一种磁盘驱动组件试验用的装置，包括一个支承结构，用于支承磁盘驱动组件，在公开内容内称为磁盘驱动组件托架，适合于承载一个磁盘驱动组件，以及一个温度控制器件，用于控制磁盘驱动组件的温度在磁盘驱动组件工作时处于一个预定的温度。一个空气流动控制器件，控制跨过磁盘驱动组件空气的流动。在某些排列中，这里可以提供磁盘驱动组件试验装置，用于接收一组磁盘驱动组件，试验装置包括一组托架，每个接收一个相应的磁盘驱动组件。在此说明书所述的实例中，托架具有一个门在其前面，门可以开启或拆除，以允许磁盘驱动组件插入或移出托架。一组这样的托架能够合并或者装配进入磁盘驱动组件试验装置，例如，使用于一个试验台架。这样允许单独的磁盘驱动组件移动进入和移出试验装置。
在以往已经知道，使用楔块将磁盘驱动组件刚性地固定在一个托架内。在文献WO 97/06532内一个磁盘驱动组件用的一个座架，包括一个支承结构，用于支承磁盘驱动组件，在公开的内容内称为托架，限定一个空间，磁盘驱动组件能够可拆卸地插入其中供工作使用。托架具有一个基板和两个相对的侧面以及第一和第二楔块器件，它们能够在磁盘驱动组件的主机身和托架的侧面之间可拆卸地动作，将磁盘驱动组件固定，抵抗相对于托架的移动，楔块器件包括一些楔块，当磁盘驱动组件插入托架时，它们被一个自动化工作的控制连杆在一个垂直的方向上移动。在WO 97/06532中公开的刚性的座架的一个缺点是，这里一组磁盘驱动组件是一起安装在一个公共的框架内，例如一个试验器内，在试验时，刚性的座架导致在相邻的磁盘驱动组件之间交叉的扭矩。因此，刚性的座架允许传输高频的干扰，由一磁盘驱动组件至另一个组件。因此，虽然刚性的座架能够冶愈移动时由磁盘头的惯性产生的误差，它能够导致在磁盘驱动组件之间的串音(即相邻的驱动之间振动的传输)方面其它的困难。
在文献US-B-6,209,842(Andersonetal)中公开一个磁盘驱动组件用的一种座架，包括一个托架，用于承载磁盘驱动组件，以及四个弹性元件，称为阻尼器件，安装在托架上，用于将磁盘驱动组件固定在一个接收框架内，称为一个系统舱。弹性元件是以两个定位在托架的每个侧面，两个定位朝着托架的前面以及两个定位朝着托架的后面。在工作时，磁盘驱动组件是安装在托架内，而它依次地被推入由隔间的侧壁限定的一个隔间。阻尼器件使用螺栓安装在托架上。每个阻尼器件具有一个平面部分被螺栓紧固以及一个V形它由螺栓起是悬臂的。阻尼器件在系统的隔间的壁和托架的壁之间作用。
本发明的一个目的，至少在优选的实施例中是提供一个磁盘驱动组件用的一种座架，它允许将一个磁盘驱动组件容易地插入和移出一个托架，以及提供一个磁盘驱动组件的一种有效的操作方法。
按照本发明，在一个方面提供一个磁盘驱动组件用的一种座架，包括一个数据存储磁盘，一个可移动的磁盘头，以及支承磁盘和磁盘头的一个主机身，此座架包括一个托架用于当需要磁盘驱动组件移动时承载一个磁盘驱动组件。托架限定一个空间，磁盘驱动组件能够插入其中，以及此托架能与磁盘驱动组件一起插入一个接收框架内，供工作使用；以及至少一个保持器件，用于当托架插入框架时将磁盘驱动组件固定在接收框架内；在其中所述保持器件或每个保持器件是可移动地安装在托架上，以允许器件作为一个整体相对于托架移动，以及所述保持器件或每个保持器件是排列为借助磁盘驱动组件和接收框架之间的直接的作用将磁盘驱动组件固定在接收框架内。
方便的是所述保持器件或每个保持器件是排列为在使用时在磁盘驱动组件和接收框架之间作用，它借助磁盘驱动组件和托架之间保持器件的压缩效应。最好，所述保持器件或每个保持器件是排列为在磁盘驱动组件和接收框架之间被压缩，它借助托架移动进入接收框架的效应。
在座架的一种特别优选的形式中，它可以排列为使所述或每个保持器件在一个第一收缩位置和一个第二工作位置之间移动在第一收缩位置时保持器件是完全地或部分地收缩在托架的上述的空间的外面，以允许磁盘驱动组件插入托架内，以及在第二工作位置时，保持器件伸出进入托架的上述的空间内，以及支承顶住磁盘驱动组件至比第一位置更大的范围。弹性元件可以具有一个向外延伸的致动表面，适合于与接收框架的一部分协作，以这样一种方式，当托架位于框架内时，框架的此部分支承顶住上述的致动表面以及推动保持器件向内，以支承顶住位于托架内的磁盘驱动组件。
在一种特别优选的形式中，它可以排列为使所述或每个保持器件是安装在托架的一个壁内，以及延伸向内接近磁盘驱动组件用的托架内上述的空间，以及当托架插入接收框架时延伸向外，以便与接收框架接合。在一种排列中，所述或每个保持器件具有一个部分，它凸起向内接近磁盘驱动组件用的上述的空间，以及它倾斜至托架的一个底面的一个垂线，此倾斜度是一种传感，这样使磁盘驱动组件插入此空间引起磁盘驱动组件与保持器件的倾斜部分接合，以及当磁盘驱动组件插入此空间时逐渐地移动保持器件向外。还在一个优选的形式中，保持器件具有一个部分，它延伸向外进入托架侧面内的一个凹槽内，此凹槽适合与接收框架上的一个支承轨道协作，从而使当托架插入接收框架时。轨道与保持器件的向外凸起部分接合，以及压缩托架内在轨道和磁盘驱动组件之间的保持器件。
方便的是，这里可以提供四个上述的保持器件，使在相对于托架插入接收框架的方向上定位两个保持器件朝向托架的前面以及定位两个保持器件朝向托架的后面。然而，在其它的排列中，这里可以提供多于或少于四个保持器件。
在一种特定的形式中，托架的每个侧面具有一个开口，当磁盘驱动组件位于托架内时，它暴露磁盘驱动组件的侧面，开口成形为允许借助握持磁盘驱动组件的暴露的侧面将磁盘驱动组件沉降入或升出托架。这样一种排列在一个移动磁盘驱动组件用的自动化系统中是方便的。同样在此系统中，它可以排列为使托架具有一个匹配结构，由托架的一个前面凸起向外，适合与一个机器人器件接合，用于将托架移入和移出框架。
按照本发明的另一方面，这里可以设置一个如前面所述的座架，并且与一个接收框架相结合，带有磁盘驱动组件的托架可以插入其中，供磁盘驱动组件的工作使用。接收框架可采用一系列不同的形状。在一个实例中，接收框架包括一个试验器台架，适合接收带有相关的磁盘驱动组件的一组托架，用于磁盘驱动组件的试验。在另一个实例中，接收框架包括一个数据存储组件，适合接收带有相关的磁盘驱动组件的一组托架，供数据存储用的磁盘驱动组件的工作使用。在另一个实例中，接收框架包括一个计算机的一个框架，适合接收带有它的相关的磁盘驱动组件的一个单独的托架，用于数据处理。
在座架的优选的形式中，所述或每个保持器件包括一个弹性的元件。最好是每个弹性的元件是用一种弹性材料的板片制成的。方便的是，弹性材料的板片具有至少一个弯曲线，围绕它弯曲板片以提供板片的两个部分，彼此以一个钝角倾斜，弹性元件的弹性是借助此钝角的开启使弹性元件压缩而提供的。最好，弹性元件是这样定位，使当磁盘驱动组件插入托架时，它作用顶住磁盘驱动组件的一个外侧面，上述的一条或多条弯曲线排列在一个或多个平面内，当磁盘驱动组件插入托架时，基本平行于磁盘驱动组件的外侧面。
按照本发明的另一方面，这里提供磁盘驱动组件的一种操作方法，包括下列的步骤当需要移动磁盘驱动组件时放置一个磁盘驱动组件进入承载磁盘驱动组件用的一个托架内；借助将一个机器人器件与由托架的前面凸起的一个匹配结构接合来接合托架；借助机器人器件升起托架，以及借助一个基本水平的移动将托架插入一个接收框架内；以及由托架的匹配结构释放机器人器件。
在本方法的一个优选的形式中，放置磁盘组件进入托架的步骤包括拾取磁盘驱动组件，它借助另一个机器人器件握持在组件的侧面；沉降磁盘驱动组件进入托架，它借助下降组件进入托架，而这时握持在侧面，以及在组件已收容在托架内之后由组件的侧面释放另一个机器人器件。
同样在优选的形式中，本方法包括保持磁盘驱动组件在框架内，它借助一个保持组件，适合在磁盘驱动组件的主机身和接收框架之间的作用，以及使保持组件致动以保持磁盘驱动组件在框架内，它借助移动托架进入接收框架的效应。
最好，本方法包括保持磁盘驱动组件在框架内，它借助弹性的元件支承顶住磁盘驱动组件的两个侧面，以及弹性地偏移向内顶住磁盘驱动组件，每个弹性的元件是可以在一个第一收缩位置和一个第二工作位置之间移动的在第一收缩位置时弹性的元件是完全地或部分地收缩在托架的一个空间的外面，用以接收磁盘驱动器件，以及在第二工作位置时弹性的元件偏移接近托架的上述的空间至比第一位置更大的一个范围；本方法包括沉降磁盘驱动组件进入托架，包括移动每个弹性的元件至上述的收缩位置，它借助移动磁盘组件进入托架的效应；以及移动托架进入接收框架，包括移动弹性的元件进入第二工作位置，它借助移动托架进入接收框架的效应。
按照本发明的另一方面，这里提供一个磁盘驱动组件用的一种座架，包括一个数据存储磁盘，一个可移动的磁盘头，以及支承磁盘和磁盘头的一个主机身，此座架包括一个托架用于当需要磁盘驱动组件移动时承载一个磁盘驱动组件，托架限定一个空间，磁盘驱动组件能够插入其中，以及此托架适合与磁盘驱动组件一起插入一个接收框架，供工作使用；在其中托架具有一个匹配结构，由托架的一个前面凸起向外，适合于与一个机器人器件接合，用于将托架移入和移出框架。
最好，座架包括一个卡销，用于固定托架在上述的框架内，以及一个卡销致动器，安装在匹配结构上，以及适合与机器人器件协作，以便在匹配结构被机器人器件接合时，自动化地释放卡销。
按照本发明，在另一方面这里提供一个磁盘驱动组件用的座架，包括一个数据存储磁盘，一个可移动的磁盘头，以及支承磁盘和磁盘头的一个主机身，此座架包括一个托架用于当需要磁盘驱动组件移动时承载磁盘驱动组件，托架限定一个空间，磁盘驱动组件能够插入其中，以及此托架适合与磁盘驱动组件一起插入一个接收框架，供工作使用；在其中托架的每个侧面具有一个开口，当磁盘驱动组件位于托架内时，它暴露磁盘驱动组件的侧面，开口成形为允许借助握持磁盘驱动组件的暴露的侧面将磁盘驱动组件沉降入或升出托架。
在两个方面，最好座架包括一个保持组件，用于固定磁盘组件在一个需要的位置，保持组件是安装在托架上以及工作以便当托架插入框架时保持磁盘驱动组件在接收框架内。最好，保持组件是借助托架移动进入接收框架的效应致动的。同样希望，保持组件是借助磁盘驱动组件和接收框架之间的作用适合将磁盘驱动组件固定在接收框架内。尤其是最好，保持组件具有弹性的元件，排列为借助支承顶住磁盘驱动组件的两个侧面以及借助弹性地偏移向内顶住磁盘驱动组件而保持磁盘驱动组件。在此种排列中，最好是使每个弹性元件可以在一个第一收缩位置和一个第二工作位置之间移动在第一收缩位置时弹性元件完全地或部分地收缩在托架的上述的空间的外面，以允许磁盘驱动组件插入托架内，以及在第二工作位置时，弹性的元件延伸进入托架的上述的空间内，以及支承顶住磁盘驱动组件。
在某些排列中，方便的是使保持器件包括一个向外延伸的致动表面，适合与接收框架的一些部分协作，以这样一种方式，当托架位于框架内时，框架的这些部分支承顶住上述的致动表面，以及推动弹性元件向内，以支承顶住位于托架内的磁盘驱动组件。
在一个实例中，保持组件包括四个弹性元件，使在相对于托架插入框架的方向上定位为两个弹性元件朝向托架的前面以及定位两个弹性的元件朝向托架的后面，托架的每个侧面具有一个开口，当磁盘驱动组件位于托架内时它暴露磁盘驱动组件的侧面，开口成形为允许借助握持磁盘驱动组件的暴露的侧面将磁盘驱动器件沉降入或升出托架。
本发明发现在操作组件方面的特殊的使用，组件包括前面所述的一个座架，并且与一个接收框架相结合，带有磁盘驱动组件的托架可以插入其中，供磁盘驱动组件的工作使用，以及一个机器人器件用于将托架移入和移出框架，它借助将机器人器件与由托架的前面凸起向外的匹配结构接合。最好，操作的组件包括另一个机器人器件，用于借助下降组件进入托架而这时握持在侧面而沉降磁盘驱动组件进入托架，以及在组件已收容在托架内之后由组件的侧面释放此机器人器件。
应该理解，这里列出的有关按照本发明的装置的特点也可以提供作为有关按照本发明的方法的特点，以及反过来也是这样。
本发明的实施例现在将借助实例参见附图予以说明，其中图1是实施本发明的一种磁盘驱动组件用的一个座架由上面观察的示意的透视图；图1A是图1内所示的座架的相同的透视图，但带有一个磁盘驱动组件包容在座架内；图2是一个保持器件的弹簧组件的侧视图，适合保持一个磁盘驱动组件在图1所示的座架内；图2A是沿图2内直线A-A切取的剖面图，示出图2的弹簧组件(图2是图2A内方向A的视图)；图2B是图2所示的弹簧组件由上面观察的示意的顶视图(图2B是图2A内方向B的视图)；图2C是一个保持器件的改进的一个弹簧组件的侧视图，适合于保持一个磁盘驱动组件在图1所示的座架内；图2D是沿图2C内的直线D-D切取的剖面图，示出图2C的弹簧组件(图2C是图2D内方向A的视图)；图2E是图2C所示的弹簧组件的由上面观察的示意的顶视图(图2E是图2D内方向B的视图)；图3是以上各图的座架与移动座架用的一个机器人臂的末端握持器件在一起的由上面观察的示意的透视图；图4是图3的装置的由上面观察的示意的透视图，它向前面示出以及示出带有握持器件握持一个匹配结构，它是由座架的前面凸起向外的。
图5是一个示意的透视图，由上面部分地示出一个试验器台架，用于接收一组磁盘驱动组件；以及图6是移动座架用的一个机器人臂的侧面握持器件的示意的透视图。
图1示出实施本发明的一种磁盘驱动组件用的一个座架11。图1A示出带有一个磁盘驱动组件12包容在其内的座架11。磁盘驱动组件12具有一个数据存储磁盘和一个可移动的磁盘头(图中未示出)支承在一个主机身13内。
座架11包括一个托架14，也称为托架盘，用于当需要磁盘驱动组件移动时承载磁盘驱动组件12。托架14限定一个空间，磁盘驱动组件12能够插入其中。托架14适合与磁盘驱动组件一起插入一个接收框架8，在图5内它作为一个试验器台架42的实例示出。图5的接收框架8提供一组间格43，每个具有一个支承结构10(图1)，包括一对侧轨道44，详见后述。托架14是由两个侧壁部分16，一个前壁17，一个后壁18和一个底板19组成的。一个保持组件9用于保持磁盘驱动组件在托架内，具有四个保持器件15，定位为以两个保持器件15朝向托架14的前面以及两个保持器件15朝向托架14的后面。在本实施例中，每个保持器件15包括一个弹性元件15。每个弹性元件15包括一个弹簧，它在托架14和磁盘驱动组件12之间作用。每个弹性元件15包含一个夹持弹簧，排列以夹持磁盘驱动组件12，它借助支承顶住磁盘驱动组件和借助弹性地偏移向内顶住磁盘驱动组件。每个弹簧15安装在一个子框架22内，它与弹簧15一起组成一个自保持弹簧组件21，它可释放地固定至侧壁部分16，以这样一种方式使它能够拆除以便维护。子框架22是借助一个燕尾形接头23固定至托架14的主要部分，以及用一个螺钉补充螺接(图中未示出)。
现在详细地考虑弹簧组件21的结构，参见图2，2A和2B。如图2B中所示，每个夹持弹簧15是由刚性的弹性材料的板片32沿一条弯曲线(也称为折叠线)弯曲成的。弹簧15的末端经卷曲以保证圆形的末端26。夹持弹簧15的卷曲的末端26有意地用于支承接收框架的部件(尚未说明)，托架14有意地插入其中。如以下更充分地说明，末端26制成这样的圆形，当弹簧处于压缩状态时，随着弯曲线25的角度的增加，卷曲的末端26沿着一个支承表面自由地滑动。
图2B示出弹簧组件21由上面观察的顶视图，以及示出弹簧组件每个末端处的燕尾形段23。每个弹簧组件是相同的，以简化制造。在使用中，每个弹簧组件是用一个或另一个燕尾形段23固定的，它滑动进入设置在主要的托架结构上的相应的凸起段28(图1)。在弹簧组件已固定之后，一般地是借助两个燕尾形段23，28彼此相对地滑动，子框架22用一个螺钉固定(图中未示出)，它延伸向上通过侧壁部分16进入子框架22的基板。在托架的前面，凸起的燕尾形段28由前壁17延伸。在托架的后面，凸起段28由托架的一个末端部分16A延伸，它是与侧壁部分16整体地制成的。
再次参见图2和2B，每个子框架22包括一个下基板部分29和一个上部分30，借助两个直立的侧部分31和32彼此连接，它们定位在子框架22的每端。夹持弹簧15具有一个主要部分33，在其中形成一个弯曲线25，以及两个直立的侧肢34和35。子框架22具有一个内表面27A，右子框架的基板部分29上，以及一个内表面在子框架的上部分30上。内表面的目的是松散地保持夹持弹簧15的卷曲的末端26。
除了夹持弹簧15之外，弹簧组件21包括由一个定位弹簧37组成的另一个弹簧。此弹簧是一个细金属丝，它借助通过夹持弹簧15的两个孔38定位。定位弹簧37定位于接近平行于托架的基板以及通过孔38穿入，从而使在折叠线25的外侧面上前进，以及定位在相对于托架14的内部和外部的卷曲的末端26的内侧面。定位弹簧37在每端向侧面延伸一个距离，足够在子框架22的侧面部分31和32的后面延伸，这时是由托架14的外面观察的，如图2所示。
定位弹簧37的目的将在下文更充分地说明，但主要部件的位置将简要地说明。当在托架14内设有磁盘驱动组件12时，夹持弹簧15和定位弹簧37两者是相对于子框架22彼此松散地配合的，在松散地配合状态下，夹持弹簧15收缩离开由子框架2 2脱离，它借助移动向外(相对于托架14)使卷曲的末端26接触子框架22的上部分30的内表面27。夹持弹簧15收缩离开移动向内(相对于托架14)，它借助定位弹簧37支承在它的末端顶住子框架22的侧面部分31和32。如下文将要说明，夹持弹簧15移动向内(相对于托架14)是借助另一些部件(尚未说明的)，定位弹簧37弯曲为一个弓形，向内接近托架的内空间，以及允许弯曲线25移动向内进入托架14的内空间。在没有任何向内的力作用在卷曲的末端26上时，定位弹簧37施加一个向外的偏压在夹持弹簧15上，以及移动它向外，以便由托架14的内部空间部分地拉出。
现在参见图2A，可以看出，夹持弹簧15的下边缘40成形为在由折叠线25朝向夹持弹簧15的末端26的一个方向上是倾斜向上的。由图2A可以看出，效应是这样的，在图2A所示的夹持弹簧15的侧剖面图中，下边缘40是相对于折叠线25倾斜的。在松散地保持的状态下，夹持弹簧15停靠在托架的侧壁部分16的一个水平的上表面41上(如图1中所示)。由于夹持弹簧15的松散的配合处于它的停止位置，倾斜的下边缘40的效应是这样的，夹持弹簧15停靠在一个倾斜的位置的上表面41上，如图2A所示。折叠线25的下端延伸稍微地进入托架14的内空间，而这时折叠线25的上端处于一个收缩位置，在子框架22的内部。这种停靠位置的理由将在下文更充分地说明，但通常是为了便于将磁盘驱动组件12插入托架14内。
现在将参见图1和5说明弹簧组件21的工作，夹持一个磁盘驱动组件进入托架15。在图5中，这里示出一个试验器台架42，用于包容磁盘驱动组件以供试验。台架42提供一组间格43，每个具有侧轨道44(见图1)，它位于托架14的每个子框架22的上部分30和基板部分29之间的空间内。每个轨道44延伸向内至一个范围，约为弹簧组件21的1/3。这就是说，延伸向内约至一个位置，大致如图2B的虚线R-R所示。所述效应就是，当托架14完全地安装和与轨道44接合时，夹持弹簧15被轨道推动向内(抵抗定位弹簧37的收缩偏移)以及凸起向内进入托架的空间。同样轨道的效应(它是基本上矩形横截面的)是这样的，使夹持弹簧15定位为直立，带有折叠线25是垂直的，以及不是倾斜的，如图2A内的停靠位置内所示。由图1可以看出，轨道44的末端在45处是锥度的。所述效应是这样的，当托架14是借助与轨道44的滑动接合插入试验器台架42时，每个轨道的带锥度末端45与弹簧组件21的卷曲的末端26平滑地接合，和推动夹持弹簧15向内，它借助托架插入台架42的效应。
现在这里将说明将磁盘驱动组件插入托架14以及将托架14插入试验器台架42的整个工作。首先，将托架14由试验器台架拉出(和图1的轨道44不出现)，将磁盘驱动组件12借助一个向下的垂直移动插入托架14内。因为夹持弹簧15是倾斜的(图2A)带有每个弹簧15的上部分隐藏在子框架22的内部，磁盘驱动组件12能够无任何损坏地下降至磁盘驱动组件的两个侧面，它借助与弹簧15的尖锐的上边缘接合。随着磁盘驱动组件的下降，夹持弹簧15移动向外，以及假设一个垂直的位置，带有折叠线25是垂直的，以及位于沿侧面处以及邻接磁盘驱动组件12的侧面。在此位置，磁盘驱动组件12是松散地保持在托架14的内部，以及弹簧15相对于托架14不夹持磁盘驱动组件。
托架14的整个侧面是由侧壁部分16以及子框架22组成的，但一个清晰的空间保留在托架14的任一侧面在子框架22之间的区域内。所述清晰区域的目的是允许在一个自动化系统中，磁盘驱动组件12能够被一个机器人握持器件握持在主机身13的侧面的中心处，它能够升起和操纵一个磁盘驱动组件。因此，在一个自动化的系统中，将在下文中说明，磁盘驱动组件可以借助一个垂直运动下降进入托架内。
在磁盘驱动组件12放置在托架14内之后，托架14随后传送至试验器台架42，以及与轨道44接合，如上面所述。托架14随后被推动瞄准进入台架42，以及夹持弹簧15借助轨道44移动向内，从而使磁盘驱动组件12被处于压缩的夹持弹簧15牢固地夹持。所述压缩的产生是借助弯曲线25受到在磁盘驱动组件主机身13和卷曲的末端26之间的压力而开启，卷曲末端26支承顶住轨道44的内表面。夹持弹簧15的刚性比定位弹簧37的大得多，后者在对磁盘驱动组件施加夹持力方面没有作用。
当托架插入台架42时，在磁盘驱动组件之内和后端上的电连接器(图中未示出)和设置在每个间格43内末端区内的相关的电连接器之间建立起电连接。在现有技术的排列中，其中磁盘驱动组件是刚性地夹持在试验器台架内(例如，参见文献WO 97/06532的上述的讨论)它需要保证在间格43的后面的电连接器具有悬浮座架，以允许当磁盘驱动组件被刚性地夹持时，连接器与其它的连接器匹配。然而在本发明的各图中的实施例中，它是不需要的。在试验器台架上的电连接器，以及在磁盘驱动组件上的电连接器，每个可以刚性地安装。在每个连接器处设置了适当的锥度的引入端，从而使由于容差引起的任何对不准被相对于托架14的整个磁盘的移动而消除。因为夹持弹簧15允许一个小量的移动，而仍保持要求的夹持特性，此容差的消除是借助整个磁盘驱动组件的移动，而不是借助相对于试验器台架移动在悬浮座架内的电连接器。这样允许简化试验器台架的制造，并且随后节省制造费用和维护费用。参见图3，磁盘驱动组件12是位于托架14内的空间内，纵向上借助后壁18和借助三个凸起的肋条60，它由前部分17的内部凸起。
在图2C，2D和2E内，示出图22A和2B所示的保持器件15的一个改进。在图2C，2D和2E内，相当于图22A和2B内部件的部件用相同的图号指示，但带有上角撇号。因此在图2C，2D和2E中，保持器件15’是由图22A和2B中所示的相同形状的夹持弹簧15’组成的，但带有下边缘40’是垂直于弯曲线25’和圆形的末端26’，而不是如图2A中所示是倾斜的。同样，在此排列中，定位弹簧37’的定位以及子框架22’的各种部件的尺寸是这样选择的，使定位弹簧37’保持夹持弹簧15’在一个位置朝向子框架22’的表面27’和27A’，如图2D所示。夹持弹簧15’保持使弯曲线2 不会凸起进入托架14限定的空间内(图1)。当磁盘驱动组件下降进入托架14时，磁盘驱动组件的侧面被夹持弹簧15’的顶面的损坏能够避免，因为夹持弹簧是被定位弹簧37’保持在子框架22’内。在此阶段，即托架14被推动进入接收框架8之前(图5)，磁盘驱动组件是松散地放置在托架14内，设有由夹持弹簧15’施加的任何定位力。因此，在图2，2A和2B以及图2C，2D和2E所示的两种保持器件之间的差别在于，在前者的实施例中，夹持弹簧15的倾斜产生的效应是，即使在托架14插入接收框架8之前，这里有一个小的夹持力施加在磁盘驱动组件上，而在图2C，2D和2E的改进的排列中，没有保持力作用在磁盘驱动组件上，直到托架插入接收框架内。图2C，2D和2E的改进比图2A和2B的实施例在制造上简单。除了解释的差别之外，这两种保持器件在工作上的方式相同，它借助在托架14插入接收框架内和轨道44推动夹持弹簧15向内之后作用于磁盘驱动组件的工作保持。
本发明的实施例的特点如以上所述，它是借助一个悬浮的座架将每个弹性元件15可移动地安装在托架14上，在其中弹性元件是松散地保持在托架的壁内。弹性元件是这样安装的，使允许弹性元件15作为一个整体，相对于座架移动。同样，因为弹性元件15安装在托架14的壁的一个开口内，每个弹性元件15能够借助磁盘驱动组件12和接收框架8之间直接的作用将磁盘驱动组件12固定在接收框架8内。在以往已知的排列中，弹性的器件使用于固定磁盘组件在一个接收框架内，它或者借助接收框架的壁和托架之间的作用，或者借助托架和磁盘驱动组件之间的作用，或者两者。实施本发明所述的这种排列在固定磁盘驱动组件方面是更简单和更有效的。
在参见
的实施例中，一系列的特点结合以给出一种优越的排列。托架14滑动进入接收框架的作用引起弹簧15借助轨道44被压缩，它具有一个锥度在前边缘处，以便于一个逐渐的夹持动作。安装含有磁盘驱动组件的托架间格进入接收框架的单独的动作能够使位于磁盘驱动组件后面的电连接器(图中未示出)与接收框架内相关的连接器对准和连接。定位弹簧37，它是一个细丝弹簧，当托架处于框架之外时，它收缩夹持弹簧15，以保护磁盘驱动组件避免损坏，如果磁盘驱动组件是与夹持弹簧15的上表面接触，这种损坏可能发生。弹簧15的悬浮座架以及夹持弹簧15的柔韧性能够使磁盘驱动组件具有一定程度的横向移动，以允许在一个横向上电连接器的最终对准。提供抵抗夹持弹簧的磁盘驱动组件的横向移动可保证使制造容差能够允许，而不需要在接收间格的后面的一个悬浮的电连接器。所述的这种总体排列具有低的空间要求。托架间格包含全部的夹持机构，从而使它没有必要使用一个总体的试验系统的悬浮工作以维护夹持机构。夹持机构可以对于每个托架单独地维护。
应该理解，虽然在以上所示的和说明的实施例中给出了四个保持器件15，定位在托架14每个隅角之一的附近，按照本发明可以提供许多其它的排列。例如，虽然最好是至少一个保持器件15设置在托架14的每个侧面上，至少本发明的某些优点能够借助设置一个单独的保持器件15在托架14的一个侧面上而获得，并且带有一个或多个固定位置在托架14的另一侧面上，由托架14的侧壁凸起以及定位顶住磁盘驱动组件的侧面。在此种情况下，可以理解，磁盘驱动组件将定位在托架14的一个侧面上的一个或多个固定位置之间，以及借助在另一侧面上的悬浮保持器件15定位在磁盘驱动组件的另一侧面上。
许多其它的排列也能够采用，例如，两个悬浮保持器件15在托架的一个侧面上，以及一个单独的悬浮保持器件15在另一个侧面上；两个悬浮保持器件15在托架14的一个侧面上，以及一个单独的固定的位置触点在另一个侧面上，由托架14凸起以便与磁盘驱动组件的侧面接触；或者两个悬浮保持器件15定位在托架14的每个侧面上。
现在参见图3和4，示出以前各图中所示的托架14的操作用的一个自动化系统。托架14的前面部分17具有一个匹配结构47，由托架14的前面凸起向外，以及包括一个侧面部分48，适合被一个自动化的机器人握持器件49握持，用于使托架移入和移出试验器台架42。机器人握持器件49包括一个臂末端50，由一个机器人支臂伸出(图中未示出)，能够进行控制的三维运动，以及一对握持爪51和52，此握持爪可以围绕安装在臂末端50的转动轴承上的两个有间距的垂直轴53和54作转动的运动(图中未示出)。每个爪51，52在它们的末端具有一个矩形的有锥度的凸起部分55，它的横截面和形状是这样的，使能够与匹配结构47的侧面部分48上的一个相关的矩形的凹陷56协作。凹陷56的侧面是锥度的，以对应于爪末端55的锥度形状，从而使当握持爪51接近以携带锁闭的凸起部分55进入与凹陷56的匹配时提供一个锥度的引入。
在机器人握持器件49的前面是一个凸起的指杆57，适合与一个卡销58协作(图1)，组成匹配结构47的一部分。卡销58具有一个控制杆59，它是柔性的，以允许相对于匹配结构47的主要部件向上和向下移动。当控制杆59升起向上，卡销释放(图中未示出)。当控制杆59释放至它的向下的停靠位置时，卡销接合。凹陷56，以及爪末端55，以及指杆57的相对的位置是这样的，当握持爪52和51闭合以及爪末端55与凹陷56完全地接合时，指杆57升起控制杆59和释放卡销58。卡销的目的是锁定托架14进入试验器台架，或者进入任何其它的接收框架，它具有轨道44，在其中插入托架14。
现在将说明在磁盘驱动组件的自动化操作中使用的方法步骤。考虑如图3所示的一个托架14，但含有一个磁盘驱动组件12，如图1A所示，托架被带有开启爪52的机器人握持器件49接近，如图3所示。臂末端50被引导接近间格的前面17，以及凸起的指杆57与卡销控制杆59接合，以及升起此杆从而放置卡销在未接合的位置。爪52和51转动至放置爪末端55进入凹陷56内。臂末端50将带有磁盘驱动组件的托架14升起至试验器台架42以及滑动托架14进入一个间格43。图4示出臂末端50携带托架14，并且使爪55与匹配结构47接合。当托架被推动瞄准进入间格，爪51和52开启以及臂末端50倒转以便由与控制杆59的接合移出凸起的指杆57，从而使卡销机构58将托架14固定在框架内，这时托架已插入其中。
为了由试验器台架移出一个托架和磁盘驱动组件，将程序倒转。臂末端50移动接近匹配结构47，直到凸起的指杆57已经完全地与杆59接合，以释放卡销58，控制爪51和52随后闭合进入凹陷56，以及臂末端50移动返回以便拉出托架。
图6示出自动化过程的一个较早的步骤，借助它磁盘驱动组件12能够移入和移出一个托架14。如前面所述，托架14的整个侧面是由侧壁部分16和子框架22形成的，但一个清晰的空间保留在托架14的任一侧面在子框架22之间的区域内。所述清晰区域的目的是允许在自动化系统中磁盘驱动组件12能够被一个机器人握持器件61握持在主机身13的侧面的中心处，如图6所示，它能够升起和操纵一个磁盘驱动组件。因此，在一个自动化系统中，磁盘驱动组件可以借助机器人器件61的平坦侧面握持元件62和63由一个进入呈现位置升起，可以升起和操纵至一个垂直地在托架14上面的位置，以及可以随后使用机器人器件61的侧面握持元件62和63下降进入托架，机器人器件61具有一个间隙在每个侧面在子框架22之间。侧面握持元件62和63随后释放和机器人器件61移走。托架14随后使用另一个机器人器件49升起和操纵。
应该理解，所示的试验器台架42仅是作为框架的实例，托架14可以插入其中。轨道44可以设置在需要的任何其它的框架内，例如，在一个试验装置内，它能够仅容纳一个单独的磁盘驱动组件用于试验，或者代替地进入一个被一个终端用户使用的设备的一个框架内，比如一个数据存储装置内，具有一个磁盘驱动组件用的台架在计算设备内。在其它排列中，轨道可以设置在其它的部件中，它自身是一个托架，以及可以借助一个机器入运输器件移动。卡销机构58可以使用于将托架14锁定在任何这些形状的框架内。
权利要求
1.一种磁盘驱动组件用的座架，该驱动组件包括一个数据存储磁盘，一个可移动的磁盘头，以及支承磁盘和磁盘头的一个主机身，所述座架包括一个托架(14)，用于当需要磁盘驱动组件移动时承载一个磁盘驱动组件(12)，托架(14)限定一个空间，磁盘驱动组件(12)能够插入其中，以及托架适合与磁盘驱动组件一起插入一个接收框架(8)内，供工作使用；以及至少一个保持器件(15)，安装在托架(14)上面，用于当托架插入框架时将磁盘驱动组件(12)固定在接收框架(8)内；其中，所述或每个保持器件(15)是移动地安装在托架(14)上的，以允许器件作为一个整体相对于托架移动，以及所述或每个保持器件排列为，借助磁盘驱动组件(12)和接收框架(8)之间的直接的作用，将磁盘驱动组件(12)固定在接收框架(8)内。
2.按照权利要求1的座架，其特征在于，所述或每个保持器件(15)排列为，在使用时在磁盘驱动组件和接收框架之间作用，它借助磁盘驱动组件(12)和托架(14)之间保持器件的压缩效应。
3.按照权利要求2的座架，其特征在于，所述或每个保持器件(15)排列为，在磁盘驱动组件(12)和接收框架(8)之间被压缩，它借助托架(14)移动进入接收框架的效应。
4.按照任何前述的权利要求的座架，包括至少一个上述的保持器件(15)，安装在托架(14)的每个侧面上。
5.按照任何前述的权利要求的座架，其特征在于，所述或每个保持器件(15)可以在一个第一收缩位置和一个第二工作位置之间移动在第一收缩位置时保持器件完全地或部分地收缩在托架(14)的上述的空间的外面，以允许磁盘驱动组件(12)插入托架(14)内，以及在第二工作位置时保持器件(15)伸出进入托架的上述的空间内以及支承顶住磁盘驱动组件至比第一位置更大的范围。
6.按照权利要求5的座架，其特征在于，所述或每个保持器件(15)包括一个向外延伸的致动表面(26)，适合与接收框架(8)的一部分(44)协作，以这样一种方式，当托架(14)位于框架(8)内时，框架的此部分支承顶住上述的致动的表面，以及推动保持器件(15)向内，以支承顶住位于托架内的磁盘驱动组件(12)。
7.按照任何的前述的权利要求的座架，其特征在于，所述或每个保持器件(15)安装在托架(14)的一个壁内，以及延伸向内接近磁盘驱动组件(12)用的托架内的上述的空间，以及当托架(14)插入接收框架(8)时延伸向外，以便与接收框架(8)接合。
8.按照权利要求7的座架，其特征在于，所述或每个保持器件具有一个部分，它凸起向内接近磁盘驱动组件用的上述的空间，以及它倾斜至托架的一个底面的一个垂线，此倾斜度是一种传感，这样使磁盘驱动组件的插入此空间引起磁盘驱动组件与保持器件的倾斜部分接合，以及当磁盘驱动组件插入此空间时逐渐地移动保持器件向外。
9.按照权利要求7或8的座架，其特征在于，保持器件具有一个部分，它延伸向外进入托架侧面内的一个凹槽内，此凹槽适合与接收框架上的一个支承轨道协作，从而使当托架插入接收框架时，轨道与保持器件的向外凸起的部分接合，以及压缩托架内在轨道和磁盘驱动组件之间的保持器件。
10.按照任何的前述的权利要求的座架，其特征在于，包括四个上述的保持器件(15)，在相对于托架插入接收框架(8)的方向上定位为两个保持器件(15)朝向托架(14)的前面以及两个保持器件(15)朝向托架(14)的后面，托架(14)的每个侧面具有一个开口，当磁盘驱动组件处于托架内时它暴露磁盘驱动组件(12)的侧面，开口成形为，允许借助握持磁盘驱动组件的暴露的侧面将磁盘驱动组件沉降入或升出托架。
11.按照任何的前述的权利要求的座架，其特征在于，座架具有一个匹配结构(47)，由托架的前面凸起向外，适合与一个机器人器件(49)接合，用于将托架移入和移出框架。
12.按照任何的前述的权利要求的座架，其特征在于，它与一个接收框架(8)相结合，带有一个磁盘驱动组件的托架可以插入其中，供磁盘驱动组件工作使用。
13.按照权利要求12的座架，其特征在于，接收框架(8)包括一个试验器台架(42)，适合接收带有相关的磁盘驱动组件的一组托架，用于试验磁盘驱动组件。
14.按照权利要求12的座架，其特征在于，接收框架(8)包括一个数据存储组件，适合接收带有相关的磁盘驱动组件(12)的一组托架(14)，供磁盘驱动组件工作使用，以便于数据存储。
15.按照权利要求12的座架，其特征在于，接收框架(8)包括一个计算机的一个框架，适合接收带有与其相关的磁盘驱动组件的一个单独的托架(14)，以便数据处理。
16.按照任何的前述的权利要求的座架，其特征在于，每个保持器件(15)包括一个弹性元件(15)。
17.按照权利要求16的座架，其特征在于，每个弹性元件(15)是由一种弹性材料的板片制成的。
18.按照权利要求17的座架，其特征在于，弹性材料的板片具有至少一个弯曲线(25)，围绕它将板片弯曲以提供板片的两个部分，彼此以一个钝角开启使弹性元件压缩而提供的。
19.按照权利要求18的座架，其特征在于，弹性元件(15)是这样定位的，使当磁盘驱动组件插入托架时，它作用顶住磁盘驱动组件的一个外侧面，上述的一条或多条弯曲线(25)是排列在一个或多个平面内，当磁盘驱动组件插入托架时基本平行于磁盘驱动组件的外侧面。
全文摘要
一个磁盘驱动组件用的一个座架，包括一个托架(14)用于当需要磁盘驱动组件移动时承载一个磁盘驱动组件(12)，托架限定一个空间，磁盘驱动组件能够插入其中，以及托架适合与磁盘驱动组件一起插入一个接收框架(8)内供工作使用。至少两个弹性元件(15)安装在托架上，用于当托架插入框架时固定磁盘驱动组件在接收框架内，至少一个弹性元件(15)是安装在托架的每个侧面上。每个弹性元件是可移动地安装在托架上，以允许元件作为一个整体相对于托架移动，以及弹性元件排列为将磁盘驱动组件固定在接收框架内，它借助在磁盘驱动组件和接收框架之间的作用。一种磁盘驱动组件的操作方法，它包括放置磁盘驱动组件进入托架，将机器人器件(49)与由托架的前面凸起的一个匹配结构(47)接合。此方法包括借助机器人器件升起托架以及借助一个基本水平的运动将托架插入接收框架。
文档编号G06F1/18GK1561520SQ02819262
公开日2005年1月5日 申请日期2002年8月22日 优先权日2001年8月29日
发明者戴维·J·奥丽斯, 安德鲁·W·阿特金斯 申请人:齐拉泰克斯技术有限公司