磁碟裝置的安裝方法,此裝置的機殼以及磁碟裝置的製作方法
2023-07-29 21:32:56
專利名稱：磁碟裝置的安裝方法,此裝置的機殼以及磁碟裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及信息記錄再生裝置，特別涉及到與磁碟設置環境有關的，在溫度環境嚴苛的場所，例如安裝於汽車中的磁碟裝置的機殼結構。
背景技術：
已有的磁碟裝置，如特開平4-49590號所示，一般是安裝於設有冷卻風扇的機殼之內，此機殼通常則置於有完善空調的室倉內。
新近，汽車之中已裝有導航系統和其它電子裝置。這種車載系統與汽車外部交換信息時是通過衛星進行，而通過行動電話來收發函件則能用於不固定的場所。今後，這種車載系統所處理的信息量將日益將多，需要有用於記錄和再生靜態圖像與動態圖像、音樂等信息的信息記錄再生裝置。特別是需有磁碟裝置。這類磁碟裝置例如在導航系統中能進行快速的響應與信息的更新。此外，能通過利用地面波與衛星的專用通信網與網際網路將大量信息下載(存儲)。
迄今，磁碟裝置的工作環境是在室內安裝於設有冷卻風扇的機殼之中的工作環境。對於磁碟裝置周圍的溫度環境，作為技術課題研究過使磁碟裝置內部的溫度上限為例如約攝氏50度的熱源。
另一方面，在夏季的炎熱天氣下放置的汽車，車內的溫度有時能超過數十攝氏度，而在冬季的清晨，有時則會降到-20℃以下。若把磁碟裝置安裝到汽車之內，就會暴露在過酷的溫度環境下。這樣，在低溫之下，就難以使磁碟媒體的磁疇轉動和磁疇壁移動，也就是說磁碟裝置不能寫入信息。另一方面，在高溫下，則易產生磁碟媒體的磁疇轉動與磁疇壁的移動，不能保持寫入的信息，也即不能保持信息的存儲。再者，磁碟裝置必須在加有震動的車載環境下能正常地工作。
發明內容
本發明所公開的磁碟裝置具有易相對於機殼裝卸的機構或部分，用於在必要時能只將磁碟裝置安裝到汽車內部。此外也可如以下所述，不裝卸磁碟裝置而進行安裝固定。
有關周圍的溫度是把溫度傳感器設於磁碟裝置的機殼內進行監控，當該裝置不處在可以使用的溫度範圍內時，此傳感器可以中止磁碟裝置的工作。作為中止工作的功能例如有不接通磁碟裝置的電源、發出警告聲、顯示警告光、進行表明這種意圖的顯示，以及將發出警告聲與其他形式加以組合。這樣，即使將磁碟裝置置於車內而忘了卸下，也能確保安全工作。此外，溫度傳感器也可設於磁碟裝置內部。
磁碟裝置的設置地可以在空調機的暖風或冷風排出口附近，以便快速到達室溫環境。若是考慮到將磁碟裝置放置到車內的情形，則可於磁碟裝置的周邊設置保冷或保溫材料。具體地說，是取在保持磁碟裝置的機殼內部設置保冷或保溫材料而於機殼外側則以隔熱材料覆蓋的結構。
此外，也可於磁碟裝置內部或外部最近處設置熱源。作為熱源例如有板狀加熱器、將線狀加熱器布設於陶瓷板、金屬板和其他熱導率高的板狀部件表面上的，以及將電阻絲設於軟配線板(FPC)上的。
磁碟裝置的周圍溫度由於從高溫到低溫或從低溫到高溫變化而有溫度差。因此，為了不讓磁碟媒體與磁頭因熱膨脹而歪斜，可以將用來使磁碟媒體轉動的主軸馬達的轉動中心軸以及使磁頭移動的託架轉動中心軸固定的基座材料取為陶瓷的。
至于振動與衝擊，在磁碟裝置的安裝方向方面，為使磁碟裝置的託架移動方向與汽車的上下方向一致，且為了相對於衝擊分量小的車的行進方向使磁碟媒體面向左右方向，通過這樣地固定磁碟裝置，就能避開汽車中固有的衝擊分量而避免磁碟媒體與磁頭的衝突。這裡所謂的上下方向即鉛直方向，而所謂方向一致，實質上即朝向衝擊分量分布的方向，而並不是指物理上的同一的嚴格意義。
圖1是本發明實施形式的側視剖面圖。磁碟裝置5則位於機殼之中。
圖2是圖1的平面圖兼剖面圖。
圖3是磁碟裝置的剖面圖。
圖4是除去了蓋15狀態的磁碟裝置的平面圖。
圖5是汽車的從其斜向後方觀察駕駛座與副駕駛座時的剖面圖。
圖6是示明設有嵌合保持磁碟裝置5的存儲室32的上一級裝置31以及磁碟裝置5的裝卸方向。
具體實施形式下面據圖1至5說明本發明的實施形式。
圖5是汽車的從其斜向後方觀察駕駛座與副駕駛座的剖面圖，其中A所示部分一般稱為控制臺，在其中央(中央控制臺)設有變速用槓桿51與汽車聲頻裝置的其他內裝部件52。A的右側部分中安裝著轉向機構53，而其左側部分54處安裝著未予圖示的空調機，還包括個人用計算機以及可攜式電子裝置等。
圖中B的部分處有磁碟裝置的車載用機盒、此車載用機盒相當於磁碟裝置的機殼。從其附近吹出空調的暖風或冷風。
圖5中，為便於看清車載用機盒的位置，在將其表示時是未考慮真正的設計情形的，但實際上是同控制臺部分A的設計成為整體，而汽車空調機的風的流道一部分是通過此車載用機殼的。
在不必考慮磁碟裝置的冷卻時，則可不考慮空調機的風的流道，而將其設於控制臺部分A的內部。在這種情形下，對於磁碟裝置用的磁碟媒體的規格，需要選擇即使在高溫也能穩定地保持磁疇的轉動與移動都小的材料。
圖1是磁碟裝置5已裝入到車用機盒中時的側視剖面圖。
收藏磁碟裝置5的車載用機盒1由塑料製成，在其表面上設有鋁材的隔熱層2來避免直射的日光，以使車載用機盒1內部的溫度保持一定。此塑料與鋁材粘合成整體，但也可用其他方法例如電沉積塗復、電鍍等具有相同效果的表面處理方法使鋁結合到塑料的表面上。
空調的排風口與車載用機盒1孔口部的位置關係設定為使空調機的暖風或冷風能高效地導入機盒1內部的位置關係。具體地說，蓋4也可起到使空調機的風的導入板的作用。為了不使機盒1上閉塞風的流道，可再於一處開口來提高效率。
機盒1的內部可設置保冷或保溫材料3。將磁碟裝置5保持到接近汽車內部的室溫。保冷或保溫材料3若選膠滯體狀物質，則能在保持裝置5的同時兼用作緩衝材料。保冷或保溫材料3可通過粘合到車載用機盒1上固定。但除此例如也可於機盒1上設置凸部通過與之配合而保持等方法固定。此外，在把膠滯體狀物質用作保冷或保溫材料3等之時，可將磁碟裝置5與保冷或保溫材料3等密封安裝。
磁碟裝置5通過本身具有的連接器部分的機械約束力保持於車載用機盒1之中。為使這種保持牢靠，也可取關閉蓋4結構的機盒1。當蓋4具有用於導入空調風的板的作用時，為了不破壞控制臺所具有的高雅感，可於不是機盒1的空調側的另一側面設置通風用的孔口部分。在不使蓋4關閉時，則可另設夾鉗等其他鎖定機構(未圖示)，來將磁碟裝置5牢靠地固定。
通過將磁碟裝置5插入固定到車載用機盒1中，也即將磁碟裝置5保持於車載用機盒1中時，在磁碟裝置5與設於汽車的電子裝置之間就完成了用於傳遞信息的連接與電力供給。要是不厭煩它們分別進行連接，也可以別的方式進行供電的連接。
車載用機盒1中設有溫度傳感器22以及與電子裝置進行電連的電纜26。根據溫度傳感器22的電信號。電子裝置進行預定的處理，當探測出的溫度超出磁碟裝置5能夠工作的溫度範圍而為低溫或高溫的情形，則作出磁碟裝置5不能工作的通知。這種通知既可以經由控制臺上所設電子裝置進行，也可通過將預定信號發送給車載用機盒1中所設的倒爺昭LED、液晶顯示器等其他顯示元件中來進行。在利用控制臺的電子裝置時，也可通過聲音進行響應。有關這種通知的具體形式，例如有不接通裝置5的電源、發出警告音、使紅的LED亮燈、發出「不在工作溫度範圍內」的指示等。
圖2是把磁碟裝置5收納到車載用機盒1中的平面圖兼剖面圖。車載用機盒1如圖5所示，可以單獨地設於車內，也可以作為另外的個人計算機、視頻裝置、DVD裝置等其他上一級電子裝置的相接機架。保冷或保溫材料3布置成包圍裝置5。2為以鋁材形成的隔熱層，但也可代之以上述的板狀加熱器等。
具體地說，這種板狀加熱器2′位於車載用機盒1的內部且在磁碟裝置5的外部，具有不使磁碟裝置5到預定溫度以下而從外部供電保溫的功熱。作為冬季嚴寒地帶的標準，這種板狀加熱器例如能由汽車蓄電池、停車場準備的電源等其他外部電源供電。
下面用圖3說明磁碟裝置5的基本結構。
以鋁或玻璃為基片材料於其表面形成磁性膜而利用磁性保存信息的磁碟媒體19，藉助主軸馬達的驅動力而轉動。主軸馬達有疊置磁碟媒體19的轂12和用來使磁碟媒體19固定於轂12中的盤夾持件6。構造成通過設於底座18上的馬達軸17上的軸承而使轂12轉動。
磁頭7在轉動中的磁碟媒體19的表面上保持僅僅數10nm的一定空隙而上浮，具有相對於磁碟媒體19利用磁性寫入或讀出信息的功能。磁頭7具有從磁碟媒體19上所設磁疇形成的磁場由電磁性質獲得電信號的電磁線圈，主要是把金屬膜的疊層結構形成於作為基礎材料的鐵素體上。
為使磁頭7於磁碟媒體19的表面上正確地定位，利用在具有絕緣表層的鋁線或銅線上卷繞成的線圈10、永磁鐵以及支承它形成磁路和的軛鐵構成的音圈馬達9，進行驅動定位。與主軸馬達相同。託架13也安裝成可通過底座18中所設託架軸8上的軸承轉動。
圖4中，磁頭7讀寫時的電信號經由磁頭7中所設電磁線圈的細線，通過託架13(未圖示)，傳送給柔性印刷電路基板(FPC)23，再經過控制磁頭7的讀寫信號的讀寫控制基板14，由位於其下面的密閉型連接器21傳送到HDA的外部。密閉型連接器21的主體以鋁、不鏽鋼或鐵為材料，設於底座18上，一般通過粘合固定。
上面的HDA是硬碟組件的英文字縮寫，指的是底座18與蓋15包圍的磁碟裝置的部分。
溫度傳感器22′可設於HDA內部。這時，經由連接器21將溫度傳感器22′的信號發送到外部。在相應於上一級裝置的電子裝置，能以更高的精度管理HDA內部的溫度與磁碟媒體19附近的溫度。
所謂密閉型連接器21是對HDA內外間的電信號進行中繼，將用於傳送信號的多個插針和用於保持它的模板的成形部分完全密閉的連接器。即使是線圈10的驅動電流也通過柔性電路板FPC23傳送給密閉型連接器21。主軸馬達的驅動電流也通過從主軸馬達引出的馬達FPC(未圖示)，傳送給密閉型連接器21。另外，對於連絡HDA內外的所有信號線，也可不必經由密閉型連接器21，而將例如主軸馬達的驅動電功率以別的方式經由別的線導入HDA內部。
密閉型連接器21連通用於控制設在HDA外部的裝置的主基板11(圖3)。主軸馬達與託架13的軸、音圈馬達9、由螺絲固定於底座18之上，而為了將以鋁、不鏽鋼或鐵製的蓋15(圖1)與底座18保持密閉，通過密封件(未圖示)，以螺絲固定到底座18、主軸馬達、託架13的軸、音圈馬達9上。此外，主基板11用螺絲16固定到底座18之上。
在進行磁頭7與磁碟媒體19之間的信息的寫入或讀出操作中，為了正確處理相應信號，不能有夾雜物侵入其間空隙而妨礙磁路。因此必須經常保持此空隙清潔，為此，在HDA中設置內部過濾器(未圖示)，通過磁碟媒體19的轉動所發生的內部空氣循環流動，捕集內部粉塵。
磁碟裝置，為了獲得存儲容量，安裝著多個磁碟媒體19，而相對於這種磁碟媒體19的表面分別存在有磁頭7，因此在磁碟媒體19上磁碟媒體19之間設置磁碟隔件20(圖1)，同時，磁頭7相互間的間隔，通過對託架13的磁頭7的安裝面作精度良好的加工，使間隔保持一定。
在有衝擊加到磁碟裝置5上時，磁頭7與磁碟媒體19的碰撞便成為問題。因而，為了使託架13的移動方向(查找方向)與汽車的上下方向相同，通過將磁碟裝置5安裝到汽車之上，就能相對於汽車固有的衝擊分量多的上下方向減少上述問題。此外，採用衝擊分量小的行車方法(碰撞事故的其他特殊情形除外)，或者，這樣地配置磁碟裝置5，使磁碟媒體19表面的法線方向與相對於行車方向的左右方向一致。為了提高耐震性能，最好將防震材料設於保冷或保溫材料3附近，以提高耐震性能。
圖3中所示的是將加熱器2′能附於蓋15上的例子，但也可將加熱器2′設於主基板11之上。此外也可設置包覆底座18、蓋15與主基板11的外罩。此外罩也可只覆蓋磁碟裝置的一部分。還可將此外罩進行一定的設計作為裝飾盒，成為便於單獨攜帶磁碟裝置5的方便形狀。此時可根據需要，將加熱器2′設於該外套內部和磁碟裝置5的外部。
圖6概示設有嵌合保持磁碟裝置5的存儲室32的上一級裝置31以及磁碟裝置5的裝卸方向。板狀加熱器2′設於上一級裝置31的內側與磁碟裝置5的外側。磁碟裝置5經連接器33與外部電連，還保持某種程度的機械結合。此上一級裝置31應用磁碟裝置5中記錄的信息進行預定的信息處理，處理的結果記錄於磁碟裝置5中。
上一級裝置31當磁碟裝置5不在可以工作的溫度範圍內時，從磁碟裝置5獲得這種信息，自行測溫，保持不處理信息的模式並將此模式顯示於上一級裝置31的外部，顯示形式包括播放聲音、於監視器上顯示以及LED亮燈警告。
當磁碟裝置5是易從機盒脫出的裝置時，當磁碟裝置5從車載用機盒1或從具有上一級裝置31的電子裝置的機殼脫出後，為便於其移送與保存，最好採用包覆磁碟裝置5整體的與車載用機盒1不同的外套。具體地說，在磁碟裝置5的外側設置塑料等其他模壓樹脂形成的外套。
將具有這種外套的磁碟裝置5與其外套一起安裝到車載用機盒1中，若在脫下有需要帶走時，也可保護磁碟裝置5不曝露於嚴苛的環境下。
當不將磁碟裝置5卸下而保持於車內時，若將板狀加熱器設於蓋15和底側18(圖3)的外側與此外套的內側，由於提高了熱效率而能以較少的功率為磁碟裝置5保溫。
當於磁碟裝置5內部設置溫度傳感器，則能提高監控加熱器保溫的精度，易將磁碟裝置5的內部溫度保持到一定的水平。
根據上述實施形式，可以提供能將磁碟裝置安裝到汽車內的機盒以及磁碟裝置本身。
權利要求
1.一種磁碟裝置的機殼，其特徵在於，在用於保持磁碟裝置的機殼中，對該磁碟裝置設置設有進行保冷或保溫的保冷或保溫材料。
2.根據權利要求1所述的機殼，其中該機殼與上述磁碟構成為相互容易裝卸。
3.根據權利要求1所述的機殼，其中該機殼內還設有溫度傳感器。
4.根據權利要求1所述的機殼，其中上述保冷或保溫材料兼用作保持此磁碟裝置的緩衝材料。
5.一種磁碟裝置的安裝方法，此磁碟裝置具有轉動的磁碟媒體、用於將信息記錄於磁碟媒體中或從磁碟媒體再生信息的磁頭、使此磁頭於上述磁碟媒體上移動的的託架，其中將上述磁碟裝置保持成使該磁頭的移動方向與鉛直方向一致。
6.一種磁碟裝置的安裝方法，此磁碟裝置具有轉動的磁碟媒體，用於將信息記錄於磁碟媒體中或從磁碟媒體再生信息的磁頭，和使此磁頭於上述磁碟媒體上移動的託架，且此磁碟裝置是通過其機殼安裝的，其中將上述磁碟裝置安裝到汽車上時具有下述步驟於上述機殼上設置孔口的步驟；將上述機殼設於汽車空調機排氣口附近的步驟。
7.根據權利要求6所述的磁碟裝置安裝方法，其中上述機殼具有用於對該磁碟裝置進行保冷或保溫的保冷材料或保溫材料。
8.用於保持磁碟裝置的機殼，其特徵在於，此該磁碟裝置與上述筐體之間設有加熱器。
9.根據權利要求8所述的機殼，其中該機殼與上述磁碟裝置構成為相互容易裝卸。
10.根據權利要求9所述的機殼，其中此機殼具有溫度傳感器。
11.一種由外套覆蓋的磁碟裝置，其特徵在於，在該磁碟裝置與上述外套之間設有加熱器。
12.根據權利要求11所述的磁碟裝置，其中此磁碟裝置還設有溫度傳感器。
全文摘要
本發明涉及到車載磁碟裝置用的機殼與磁碟裝置的結構。作為車裝磁碟裝置的固有問題例如是磁碟裝置處於極嚴苛的環境溫度中。環境溫度過低時妨礙正常的信息存儲，過高時則不能保持存儲的信息。在裝卸式的磁碟裝置中，於機殼內設置保冷或保溫材料，隔熱材料與溫度傳感器，並且規定設置方向；在不作裝卸的情形，設有磁碟裝置工作禁止/通知的功能。這樣地提供了能將磁碟裝置設置到車內的機殼及磁碟裝置本身。
文檔編號G11B33/14GK1478279SQ01819952
公開日2004年2月25日 申請日期2001年12月3日 優先權日2000年12月4日
發明者花田一良, 中村滋男, 男 申請人:株式會社日立製作所