DE3540886A1

DE3540886A1 - Magnetic head support for a magnetic disc store

Info

Publication number: DE3540886A1
Application number: DE19853540886
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Brand; Dieter Nuernberger; Rudolf Schachl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-11-18
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1987-05-21

Abstract

The magnetic head support has a carrying spring (2), which is fixed on one side on an arm (1) of a positioning device and carries at the free end (25) a flying head (3), with a magnetic head arranged thereupon, and is stiffened in the central part (21) by angled-off side edges (22). For damping vibrations of the carrying spring (2) occurring vertically with respect to the surface of an assigned magnetic storage disc, there is provided a damping element (5), which is arranged adjacent to the restrained end (24) of the carrying spring (2) and is supported against the arm (1) of the positioning device and on the carrying spring (2). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkopfträger für einen Magnetplattenspeicher gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a magnetic head carrier for a magnetic disk memory according to the preamble of Main claim.

Bei Magnetplattenspeichern "fliegen" die in einen Flug körper eingebauten und als Schreib/Leseköpfe ausgebilde ten Magnetköpfe im laufenden Betrieb in geringem Abstand über die zugeordnete Oberfläche der Magnetspeicherplat ten. Beim gegenwärtigen Stand der Speichertechnologie be trägt dabei die vorbestimmte Flughöhe bereits weniger als 1 µm. Um diesen vorbestimmten Abstand, der mitbestimmend für die mögliche Speicherdichte ist, einhalten zu können, ist es notwendig, ein vertikal auslenkbares Tragsystem vorzusehen. Das Tragsystem besteht im wesentlichen aus dem erwähnten Flugkörper mit dem angebauten Magnetkopf und einer Tragfeder, an deren einem Ende der Flugkörper angelenkt ist. Diese Tragfeder ist am anderen Ende ein seitig an einem Arm einer Positioniereinrichtung festge legt, die entweder als Linearpositionierer oder als Dreh positionierer ausgebildet sein kann. Das Tragsystem ist so optimiert, daß sich im Betrieb die Auftriebskräfte des Flugkörpers mit der Federkraft der Tragfeder bei der vor gegebenen Flughöhe die Waage halten.In magnetic disk storage "fly" the built in a missile and trained as read / write heads th magnetic heads during operation at a short distance above the assigned surface of the magnetic storage disks. At the current state of storage technology, the predetermined flight height is already less than 1 micron. In order to be able to maintain this predetermined distance, which also determines the possible storage density, it is necessary to provide a vertically deflectable support system. The support system consists essentially of the missile mentioned with the attached magnetic head and a suspension spring, at one end of which the missile is articulated. This suspension spring is at the other end festge on one arm of a positioning device, which can be designed either as a linear positioner or as a rotary positioner. The support system is optimized so that during operation the lift forces of the missile are balanced with the spring force of the suspension spring at the given flight altitude.

Ein derartiger Magnetkopfträger ist aus der europäischen Patentanmeldung 00 07 401 bekannt. Die dort beschriebene Tragfeder verjüngt sich in ihrer Breite vom eingespannten Ende in Richtung auf das freie, den Flugkörper tragende Ende. In ihrem Mittelteil sind die Seitenkanten abgewin kelt, dieses Mittelteil ist damit im wesentlichen biege steif, während die beiden Endbereiche der Tragfeder die eigentlichen federnden Elemente darstellen. Dabei soll das am Arm der Positioniereinrichtung eingespannte Feder ende im wesentlichen die sich aus der Flughöhe ergebenden vertikalen Verformungen der Tragfeder aufnehmen.Such a magnetic head carrier is from the European one Patent application 00 07 401 known. The one described there The suspension spring tapers in width from the clamped one End towards the free, missile-carrying The End. The side edges are bent in their middle part kelt, this middle part is essentially bent stiff, while the two end portions of the suspension spring represent actual resilient elements. In doing so the spring clamped on the arm of the positioning device essentially the end of the flight altitude absorb vertical deformations of the suspension spring.

Diese Ausbildung der Tragfeder für einen Magnetkopfträger bei Magnetplattenspeichern hat bisher allen Anforderungen genügt und ist praktisch zu einem Industriestandard ge worden. Im Hinblick auf den erwähnten Kräfteausgleich und die strengen Anforderungen an das genaue Einhalten der vorbestimmten Flughöhe ist die Tragfeder ein kritisches Element von Magnetkopfträgern. Aus diesem Grund haben sich auch nur wenige Hersteller als Anbieter für solche Tragfedern spezialisiert, die aufgrund ihrer technologi schen Erfahrung solchen strengen Anforderungen gerecht werden.This design of the suspension spring for a magnetic head carrier Magnetic disk storage has so far met all requirements is sufficient and is practically an industry standard been. With regard to the mentioned balance of forces and the strict requirements for exact compliance with the predetermined suspension altitude, the suspension spring is critical Element of magnetic head carriers. Because of this, have even a few manufacturers as providers of such Specialized suspension springs based on their technology experience meet such strict requirements will.

Vom Laufwerk her betrachtet, geht nun die weitere Ent wicklung bei Magnetplattenspeichern dahin, einerseits die Bitdichte, d. h. die Anzahl möglicher Flußwechsel pro Spur, sowie die Spurdichte zu erhöhen, d. h. den radialen Abstand zwischen den Spuren zu verringern. Andererseits wird versucht, das Positioniersystem zu verbessern, um kürzere Zugriffszeiten bei Spurwechseln zu erreichen. In der Gruppe der 5 1/4′′-Magnetplattenspeicher werden heute Speicherlaufwerke angeboten, die bei einer Flughöhe von 0,25 µm und einer Spurdichte von mehr als 1200 Spuren pro Zoll umformatiert eine nutzbare Speicherkapazität von mehr als 25 MByte pro Plattenoberfläche erreichen. Für diesen leistungsfähigen Speicher wird eine Positionier zeit von 5 ms bei Wechseln von Spur zu Spur angegeben. Diese hohe Leistungsfähigkeit wird duch Fortschritte in der Technologie der Speichermedien und der Magnetköpfe, aber auch der konstruktiven Ausgestaltung des Laufwerkes sowie durch ein leistungsfähiges Regelsystem für die Po sitionierung erreicht. Viewed from the drive, the next Ent goes now with magnetic disk storage, on the one hand the Bit density, i. H. the number of possible river changes per Track, as well as increasing track density, d. H. the radial Reduce distance between tracks. On the other hand attempts to improve the positioning system in order to to achieve shorter access times when changing lanes. In the group of 5 1/4 ′ ′ - magnetic disk storage are today Storage drives offered at an altitude of 0.25 µm and a track density of more than 1200 tracks per Inches reformatted a usable storage capacity of reach more than 25 MB per disk surface. For this powerful memory becomes a positioning time of 5 ms when changing from track to track. This high level of performance is being the technology of storage media and magnetic heads, but also the design of the drive as well as a powerful control system for the buttocks sitioning achieved.

In diesem Leistungsbereich kann es vorkommen, daß die verschiedenen genannten Komponenten in der Erprobung zu friedenstellend zusammenarbeiten, jedoch sporadisch Feh ler unbekannter Ursache auftreten, die im Extremfall zu einer unbeabsichtigten Landung des Flugkörpers auf der Speicherplattenoberfläche und damit zu einer Beschädigung des nutzbaren Speicherbereiches dieser Speicherplatte führen.In this performance range it can happen that the various components mentioned in the test work together peacefully, but sporadically miss unknown cause occur, which in extreme cases too an unintentional landing of the missile on the Disk surface and thus damage the usable memory area of this disk to lead.

Zu den angegebenen Längenabmessungen muß man sich vor Au gen führen, daß z. B. der Durchmesser eines Menschenhaa res in der Größenordnung von etwa 50 µm liegt, um sich zu verdeutlichen, in welchen Grenzbereich man vorstoßen muß, um die angegebenen Leistungsmerkmale zu erzielen. In die sem Grenzbereich ist es auch dann nicht mehr ohne weite res möglich, aufgrund einer Analyse von derartigen spora dischen Fehlern die Fehlerquelle oder auch nur eine der hauptsächlichen Fehlerquellen eindeutig zu identifizie ren. Eingehende Untersuchungen dieser sporadischen Fehler haben nun gezeigt, daß Ursachen für den fehlerhaften Zu sammenbruch des tragenden Luftpolsters zwischen dem Flug körper und der Speicherplatte auch beim Speichermedium liegen können, daß damit jedoch noch nicht alle möglichen Fehlerquellen erfaßt sind.For the specified length dimensions you have to look in front of Au gene lead that z. B. the diameter of a human hair res is on the order of about 50 µm to make clear in which borderline you have to advance, to achieve the specified performance characteristics. In the Even then it is no longer without this limit res possible, based on an analysis of such spora errors the source of the error or just one of the errors main sources of error can be clearly identified ren. In-depth investigations of these sporadic errors have now shown that causes for the faulty Zu collapse of the supporting air cushion between the flight body and the storage disk also with the storage medium may lie, but not all possible Sources of error are recorded.

Davon ausgehend, daß dann auch Fehlerquellen beim Magnet kopfträger im Zusammenspiel mit dem Positioniersystem und der Regeleinrichtung für die Positionierung liegen kön nen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen ver besserten Magnetkopfträger für einen leistungsfähigen Ma gnetplattenspeicher zu schaffen, der auch bei sehr gerin gen Flughöhen und angestrebten kurzen Zugriffszeiten des Magnetplattenspeichers mit Sicherheit voll funktionsfähig ist und in Zusammenarbeit mit einem Speichermedium vorge gebener Spezifikation die gewünschte Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb besitzt. Assuming that there are also sources of error in the magnet head carrier in interaction with the positioning system and the control device for positioning NEN, the invention has for its object a ver improved magnetic head carrier for a powerful Ma to create magnetic disk storage, which is also very small against flight heights and short access times of the Magnetic disk storage with safety fully functional is and in cooperation with a storage medium given specification the desired reliability in Has continuous operation.

Bei einem Magnetkopfträger der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzei chen des Hauptanspruches beschriebenen Merkmale gelöst.With a magnetic head carrier of the type mentioned is this task according to the invention in the Kennzei Chen characteristics of the main claim solved.

Diese Lösung geht dabei von einer Erkenntnis aus, die bei eingehenden Untersuchungen sporadischer Zusammenbrüche des Luftpolsters zwischen dem Flugkörper und der Spei cherplatte gewonnen wurde, wonach eine mögliche Fehlerur sache im Zusammenspiel des Magnetkopfträgers, des eigent lichen Positionierers und der den Positionierer steuern den Regelelektronik liegt. Vereinfacht ausgedrückt wird danach die Tragfeder als schwingungsfähiges Gebilde bei jeder Vertikalbewegung des Flugkörpers geringfügig ver formt, was bei feststehendem Positionierarm zugleich eine Horizontalkomponente einer Bewegung des Magnetkopfes be züglich der Speicherplatte bedingt. Ein schnelles Regel system bewertet diese Horizontalkomponente als eine Ab weichung von der Sollspurlage und ermittelt daraus eine Stellgröße für den Positionierer, der den Magnetkopf ent sprechend radial nachführt. Radiale Korrekturen der Spur lage des Magnetkopfes können dazu führen, daß die Tragfe der im Bereich einer ihrer Eigenresonanzen angeregt wird und dann sogar zum Überschwingen neigt. Dies führt im Ex tremfall zu einem Zusammenbruch des Luftpolsters, das auf dem Ausgleich der Auftriebskräfte des Flugkörpers und der Vorspannkraft der Tragfeder beruht.This solution is based on a finding that thorough investigations of sporadic breakdowns the air cushion between the missile and the Spei disk was won, after which a possible error thing in the interaction of the magnetic head carrier, the actual positioner and control the positioner the control electronics. Simply put then the suspension spring as an oscillatory structure ver every vertical movement of the missile slightly forms what is at the same time a fixed positioning arm Horizontal component of a movement of the magnetic head be conditional on the disk. A quick rule system evaluates this horizontal component as an Ab deviates from the target track position and determines a Control variable for the positioner that ent. The magnetic head speaking radially. Radial corrections to the track location of the magnetic head can lead to the Tragfe which is stimulated in the area of one of its own resonances and then even tends to overshoot. This leads to the ex Extreme collapse of the air cushion that occurs the balance of the lift forces of the missile and the Preload force of the suspension spring is based.

Offensichtlich kann also ein derartiger Zusammenbruch des Luftpolsters nur im Zusammenspiel mehrerer auslösender Faktoren auftreten. Dabei wird die bewährte Tragfeder zu einem kritischen Element. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das aus der Tragfeder mit dem daran befestigten Flug körper gebildete schwingungsfähige System bei den voraus gesetzten Magnetplattenspeichern hoher Leistung im Be reich einer seiner Eigenfrequenzen angeregt werden kann, während bisher bei unkritischeren Anforderungen hinsicht lich der Zugriffszeit und Spurdichte, sowie der Flughöhe eine derartige Beanspruchung nicht auftrat. Obviously, such a breakdown of the Air cushions only in the interaction of several triggering Factors occur. The tried and tested suspension spring becomes too a critical element. This is due to, that from the suspension spring with the flight attached to it body-formed vibratory system with the advance set magnetic disk storage high performance in the loading one of its natural frequencies can be excited while so far with less critical requirements Lich the access time and track density, as well as the flight altitude no such stress occurred.

Aufgrund der beschriebenen Fehlerursache wäre es an sich denkbar, diese Ursache selbst durch Umkonstruktion der Tragfeder zu beseitigen. Dieser Lösungsweg führte jedoch zwangsläufig zu einer Vielzahl von Varianten für Tragfe dern, was deren Herstellung unnötig verteuert. Wegen des Einflusses des Regelsystems wäre es weiterhin denkbar, die Regelschaltung als solche im Hinblick auf den Einfluß der Eigenfrequenzen der schwingungsfähigen Teile des Ma gnetkopfträgers zu überarbeiten. Praktisch bedeutet dies, daß entsprechende Resonanzfrequenzen der Tragfeder im Servoregelkreis ausgefiltert werden müßten. Technisch be trachtet, wäre auch eine solche Lösung realisierbar, je doch könnte sie sich zu Lasten der Zugriffszeit auswir ken.Because of the cause of the error described, it would be in itself conceivable of this cause even by redesigning the Eliminate suspension spring. However, this approach led inevitably to a variety of variants for Tragfe what makes their production unnecessarily expensive. Because of the Influence of the control system it would still be conceivable the control circuit as such in terms of influence the natural frequencies of the vibrating parts of the Ma to rework gnet head carrier. In practice, this means that corresponding resonance frequencies of the suspension spring in Servo control loop would have to be filtered out. Technically be seeks, such a solution would also be feasible, depending however, it could have an impact on access time ken.

Die erfindungsgemäße Lösung ist daher, obwohl sie die ei gentliche Ursache für die sporadischen Fehler nicht un mittelbar beseitigt, wirtschaftlich gesehen, eine sehr kostengünstige Lösung. Ihr Vorteil liegt insbesondere darin, daß die bisher für eine Vielzahl von Anwendungen verwendete Tragfeder beibehalten werden kann und eine Überarbeitung der Elektronik des Regelkreises nicht er forderlich ist. Stattdessen wird dem schwingungsfähigen System, bestehend aus Tragfeder und Flugkörper ein zu sätzliches Dämpfungselement hinzugefügt. Dafür stehen be kannte Materialien mit entsprechenden Eigenschaften zur Verfügung, so daß das Dämpfungselement in seiner Herstel lung unkritisch und kostengünstig ist.The solution according to the invention is therefore, although it is the egg not a common cause of the sporadic errors indirectly eliminated, economically speaking, a very inexpensive solution. Your advantage lies in particular in that so far for a variety of applications used suspension spring can be maintained and a Revision of the electronics of the control loop not he is required. Instead, it becomes vibratory System consisting of suspension spring and missile one too additional damping element added. This is what be known materials with appropriate properties Available so that the damping element in its manufacture lung is not critical and inexpensive.

Dabei wird nicht verkannt, daß bei Magnetspeichern mit flexiblen Speicherplatten auch gedämpfte Anordnungen für Magnetkopfträger z. B. aus dem US-Patent 43 89 688 be kannt sind. Bei der daraus bekannten Einrichtung und auch bei ähnlichen bekannten Lösungen besteht aber das Pro blem, daß der Magnetkopf in direkten Kontakt mit dem fle xiblen Speichermedium kommen muß. Hier wird das Aufsetzen des Magnetkopfes auf das Speichermedium gedämpft, um ei nerseits eine entsprechende Zugriffszeit zu erreichen und andererseits Beschädigungen in der Oberfläche des Spei chermediums zu vermeiden. Dies ist bei Speichern mit fle xiblen Speicherplatten seit langem durchaus bekannt und wird im Hinblick auf die besonderen Anforderungen der Zu ordnung zwischen Magnetkopf und flexibler Magnetspeicher platte mit Erfolg eingesetzt. Auf Magnetplattenspeicher mit starren Magnetplatten als Speichermedium sind solche Lösungen nicht ohne weiteres übertragbar, da bei diesen berührungsfrei abgetastet wird. Daher hat sich bei diesem Speichertyp die eingangs gewürdigte Anordnung für einen Magnetkopfträger mit einer ungedämpften Feder durchge setzt, so daß hier die erfindungsgemäße Lösung von einem üblichen Standard abgeht.It is not ignored that with magnetic memories with flexible storage disks also damped arrangements for Magnetic head carrier z. B. be from US Patent 43 89 688 are known. In the known facility and also with similar known solutions, there is the pro blem that the magnetic head in direct contact with the fle xible storage medium must come. Here is the touchdown of the magnetic head is dampened on the storage medium to egg on the other hand to achieve a corresponding access time and on the other hand, damage to the surface of the spit to avoid medium. This is when saving with fle xiblen storage disks have long been known and is considered with regard to the special requirements of Zu order between magnetic head and flexible magnetic storage plate used with success. On magnetic disk storage with rigid magnetic disks as storage media are such Solutions are not easily transferable, because with these is scanned without contact. Therefore, in this Storage type the arrangement for one initially recognized Magnetic head carrier with an undamped spring sets, so that here the solution of the invention usual standard.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigtAn embodiment of the invention is as follows described in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine dreidimensionale Darstellung einer Magnet kopfträgeranordnung für einen Magnetplattenspeicher mit festen Magnetplatten als Speichermedium, Fig. 1 is a three-dimensional view of a magnetic head suspension assembly for a magnetic disk storage with fixed magnetic disk as a storage medium,

Fig. 2 bzw. Fig. 3 je ein Frequenzschaubild zur Erläute rung der Schwingungsstabilität einer Magnetkopfträgeran ordnung in konventioneller Ausführung ohne Dämpfungsele ment und Fig. 2 and Fig. 3 each a frequency diagram to explain tion of the vibration stability of a Magnetkopfträgeran arrangement in a conventional design without damping element and

Fig. 4 bzw. Fig. 5 je ein entsprechendes Frequenzschau bild für eine Magnetkopfträgeranordnung mit zusätzlicher Dämpfung. Fig. 4 and Fig. 5 each have a corresponding frequency display image for a magnetic head carrier arrangement with additional damping.

In Fig. 1 ist in dreidimensionaler Darstellung schema tisch eine Magnetkopfträgeranordnung für einen Magnet plattenspeicher mit starren Speicherplatten dargestellt. Bei diesem Speichertyp werden häufig mehrere Speicher platten zu einem Plattenstapel vereinigt und für jede Oberfläche einer Speicherplatte, zu der zugegriffen wer den kann, ist ein eigener Magnetkopf vorgesehen. Jeder dieser Magnetköpfe ist über einen sogenannten Magnetkopf träger mit einer Positioniereinrichtung fest verbunden. Diese besitzt dazu eine entsprechende Anzahl von Armen, an denen jeweils einer der Magnetkopfträger festgelegt ist.In Fig. 1, a magnetic head support arrangement for a magnetic disk storage with rigid storage disks is shown schematically in three dimensions. In this type of storage, several storage disks are often combined to form a stack of disks, and a separate magnetic head is provided for each surface of a storage disk which can be accessed. Each of these magnetic heads is firmly connected to a positioning device via a so-called magnetic head carrier. For this purpose, it has a corresponding number of arms, on each of which one of the magnetic head carriers is fixed.

Da verschiedenste Ausführungsformen von Positionierein richtungen an sich bekannt sind und diese selbst auch keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung darstellen, ist in Fig. 1 schematisch nur ein Teil eines solchen Ar mes 1 einer Positioniereinrichtung dargestellt, während aus Gründen der Übersichtlichkeit die Positioniereinrich tung selbst ebenso wenig gezeigt ist wie der Magnetplat tenstapel.Since various embodiments of Positionierein devices are known per se and do not themselves form part of the present invention, only part of such an arm 1 of a positioning device is shown schematically in FIG. 1, while the Positioniereinrich device itself is also not shown for reasons of clarity is shown as the magnetic disk stack.

An dem freien Ende dieses Armes 1 der Positioniereinrich tung ist nun eine Tragfeder 2, die einen bestimmenden Teil des Magnetkopfträgers bildet, befestigt. Diese Trag feder besitzt ein Mittelstück 21, das sich vom Tragarm 1 aus betrachtet, zum freien Ende hin verjüngt und im we sentlichen biegesteif ausgebildet sein soll. Dazu sind im Bereich des Mittelstückes 21 die Seitenkanten 22 nach oben abgewinkelt, außerdem ist eine in der zentralen Ach se verlaufende Versteifungsrippe 23 vorgesehen. Die bei den Enden der Tragfeder 2 sind als im wesentlichen plane Blattfederteile ausgeführt. Dabei ist das innere, breite re Ende 24 der Tragfeder 2 unten am Arm 1 der Positio niereinrichtung festgelegt, während das äußere Ende 25 der Tragfeder 2 einen Flugkörper 3 trägt, in den in be kannter Weise und daher hier im einzelnen nicht darge stellt, ein Schreib/Lesekopf integriert ist. Als elektri sche Zuleitung zu dem Magnetkopf ist eine Signalleitung 4 angedeutet, die im Bereich des Mittelstückes 21 der Trag feder 2 auf der Unterseite dieser Tragfeder in der Ver steifungsrippe 23 geführt ist. At the free end of this arm 1 of the Positioniereinrich device is now a suspension spring 2 , which forms a determining part of the magnetic head carrier, attached. This support spring has a center piece 21 , which is viewed from the support arm 1 , tapers towards the free end and should be designed to be rigid. For this purpose, the side edges 22 are angled upward in the region of the middle piece 21 , and a stiffening rib 23 extending in the central axis is also provided. The at the ends of the suspension spring 2 are designed as a substantially flat leaf spring parts. The inner, wide re end 24 of the suspension spring 2 is set at the bottom of the arm 1 of the positioning device, while the outer end 25 of the suspension spring 2 carries a missile 3 , in a manner known and therefore not shown here in detail, a Read / write head is integrated. A signal line 4 is indicated as the electrical supply line to the magnetic head, which is guided in the area of the center piece 21 of the support spring 2 on the underside of this support spring in the reinforcing rib 23 in the United States.

Insoweit entspricht die geschilderte Magnetkopfträgeran ordnung durchaus vergleichbaren konventionellen Anordnun gen. Bei diesen Anordnungen ist die Tragfeder 2 so ausge bildet, daß sie an ihrem inneren Ende 24 neben ihrer Ein spannstelle am Arm 1 der Positioniereinrichtung verform bar ist, was in der in Fig. 1 gewählten Darstellung Ver tikalbewegungen des Flugkörpers 3 ermöglicht.In this respect, the described Magnetkopfträgeran arrangement corresponds quite comparable conventional Anordnun conditions. In these arrangements, the suspension spring 2 is formed so that it is deformable at its inner end 24 next to its A clamping point on the arm 1 of the positioning device, which is in the in Fig. 1st Ver selected tical movements of the missile 3 allows.

Zur Einstellung einer vorbestimmten Flughöhe wird die Tragfeder 2 bei der Montage so justiert, daß sich im Be trieb des Magnetplattenspeichers bei einem vorbestimmten vertikalen Abstand zwischen Flugkörper 3 und der Oberflä che einer hier nicht mehr dargestellten Speicherplatte ein Kräfteausgleich zwischen der Auftriebskraft des Flug körpers 3 und der Federkraft der verformten Tragfeder 2 ergibt.To set a predetermined flight height, the suspension spring 2 is adjusted during assembly so that in the magnetic disk storage operation at a predetermined vertical distance between the missile 3 and the surface of a storage disk (not shown here), a balance of forces between the buoyancy of the missile 3 and the spring force of the deformed suspension spring 2 results.

Bei der vorliegenden Ausführungsform eines Magnetkopfträ gers ist der Tragfeder 2 zusätzlich ein Dämpfungselement 5 zugeordnet. Dieses weist in dem hier gewählten Ausfüh rungsbeispiel ein im wesentlichen U-förmiges Profil auf und besteht vorzugsweise aus einem handelsüblichen ther moplastisch verarbeitbaren Polyurethan-Elastomer. Einer der beiden Schenkel des Dämpfungselementes 5, er ist in Fig. 1 mit 51 bezeichnet, liegt großflächig auf der Ober fläche der Tragfeder 2 im Bereich des inneren Endes 24 auf und zwar unmittelbar neben der Einspannstelle am Arm 1 der Positioniereinrichtung. Der andere, mit 52 bezeich nete Schenkel des Dämpfungselementes 5 ist unter Form schluß über eine Stützplatte 6 festgelegt, die mit Befe stigungsschrauben 7 auf der der Tragfeder 2 abgewandten Oberfläche des Armes 1 der Positioniereinrichtung befe stigt ist. Diese Stützplatte 6 weist dazu beispielsweise einen parallel zur Tragfeder 2 vorspringenden Ansatz 61 auf, zwischen dem und der Tragfeder 2 das Dämpfungsele ment 5 eingespannt ist. Die Stützplatte 6 kann gleichzei tig auch der Kabelführung für die Signalleitung 4 dienen. Dazu weist sie dann einen zweiten Ansatz 62 auf, der dem ersten Ansatz 61 gegenüberliegt und dessen freies Ende, um den Arm 1 der Positioniereinrichtung herumgebogen, zu einer Kabelschelle für die Festlegung der seitlich am Arm 1 der Positioniereinrichtung herausgeführten Signallei tung 4 geformt ist.In the present embodiment of a magnetic head carrier, the suspension spring 2 is additionally assigned a damping element 5 . In the exemplary embodiment chosen here, this has an essentially U-shaped profile and preferably consists of a commercially available thermoplastic processable polyurethane elastomer. One of the two legs of the damping element 5 , it is designated in FIG. 1 by 51 , lies over a large area on the upper surface of the suspension spring 2 in the area of the inner end 24 , directly next to the clamping point on the arm 1 of the positioning device. The other, with 52 designated Neten leg of the damping element 5 is in the form of a support plate 6 , which is BEFE stigungs screw 7 on the support spring 2 facing surface of the arm 1 of the positioning device BEFE Stigt. This support plate 6 has, for example, a shoulder 61 projecting parallel to the suspension spring 2 , between which and the suspension spring 2 the damping element 5 is clamped. The support plate 6 can simultaneously serve the cable routing for the signal line 4 . For this purpose, it has then to a second shoulder 62, opposed to and the first extension 61 whose free end, the arm 1 bent around the positioning device, tung to a cable clamp for fixing the side of the arm 1 leading out of the positioning Signallei 4 is shaped.

Die Funktion des Dämpfungselementes 5 läßt sich am ein fachsten anhand eines Vergleiches zwischen einer unge dämpften Magnetkopfträgeranordnung, bei der also das Dämpfungselement 5 fehlt, und einer gedämpften Magnet kopfträgeranordnung erläutern. Jeder Vertikalbewegung des Flugkörpers 3 bei einer Verformung der Tragfeder 2 ist auch eine Horizontalkomponente zugeordnet. Aufgrund der Geometrie der Tragfeder 2 ist diese zwar relativ gering fügig, ist jedoch bei Hochleistungsplattenspeichern mit einer hohen Aufzeichnungsdichte nicht mehr vernachlässig bar, wobei man sich verdeutlichen muß, daß alle diese Be wegungen in einem Bereich von weit weniger als 1 µm lie gen. Eine Horizontalbewegung des Flugkörpers 3 ist jeden falls dann nicht mehr vernachlässigbar, wenn diese von einer in Fig. 1 nicht dargestellten elektronischen Rege lung des Magnetplattenspeichers als Änderung des über die Signalleitung 4 herangeführten Lesesignales festgestellt und als Abweichung von der Sollage bewertet wird. Darauf hin gibt die Regeleinrichtung an die Positioniereinrich tung eine Stellgröße ab, um die Istlage des Magnetkopfes im Flugkörper 3 wieder an die Sollage anzugleichen. Ent spricht die Flugbahn des Flugkörpers 3 über die zugeord nete Oberfläche der Magnetspeicherplatte einem Pendeln um die vorgegebene Flughöhe, dann folgt daraus auch ein Pen deln des Magnetkopfes in horizontaler Richtung bezüglich der aktuellen Sollage. Die kontinuierliche Feinregelung zur Positionierung des Magnetkopfes kann dann, abhängig von elektrischen Größen der Regeleinrichtung und mechani schen Eigenschaften der Positioniereinrichtung, mit einer Frequenz erfolgen, die einer der Eigenfrequenzen des Fe dersystems des Magnetkopfträgers entspricht. The function of the damping element 5 can be explained most simply by comparing a non-damped magnetic head carrier arrangement, in which the damping element 5 is missing, and a damped magnetic head carrier arrangement. A horizontal component is also assigned to each vertical movement of the missile 3 when the suspension spring 2 is deformed. Due to the geometry of the suspension spring 2 , this is relatively insignificant, but is no longer negligible in high-performance disk memories with a high recording density, it being clear that all of these movements lie in a range of far less than 1 μm Horizontal movement of the missile 3 is in any case no longer negligible if it is determined by an electronic control of the magnetic disk memory (not shown in FIG. 1) as a change in the read signal brought up via the signal line 4 and is evaluated as a deviation from the target position. Thereupon, the control device outputs a manipulated variable to the Positioniereinrich device in order to adjust the actual position of the magnetic head in the missile 3 again to the desired position. Ent speaks the trajectory of the missile 3 over the assigned surface of the magnetic disk a swinging around the predetermined flight altitude, then follows a Pen deln the magnetic head in the horizontal direction with respect to the current target position. The continuous fine control for positioning the magnetic head can then, depending on electrical quantities of the control device and mechanical properties of the positioning device, take place at a frequency which corresponds to one of the natural frequencies of the spring system of the magnetic head carrier.

Um die geschilderten Vorgänge zu illustrieren, kann man elektrisch die Verstärkung des Regelkreises für die Hori zontalpositionierung eines Magnetkopfes erhöhen und damit versuchen, den Magnetkopfträger zum Schwingen anzuregen. Wie erläutert, ist ein derartiger Vorgang mit einer Ände rung des Positioniersignales verbunden. Dieses elektri sche Signal läßt sich durch eine Frequenzanalyse bewer ten. Dieser Sachverhalt ist in den Impulsdiagrammen von Fig. 2 bis Fig. 5 dargestellt, bei denen Amplitudenwerte MAG von durch eine Frequenzanalyse bewerteten Positio niersignalen qualitativ über der Frequenz f aufgetragen sind.To illustrate the processes described, one can electrically increase the gain of the control circuit for the horizontal positioning of a magnetic head and thus try to excite the magnetic head carrier to vibrate. As explained, such an operation is associated with a change in the positioning signal. This electrical-specific signal can be ten evaluated by a frequency analysis. This is illustrated in the timing diagrams of FIG. 2 to FIG. 5, in which amplitude values MAG niersignalen of evaluated by a frequency analysis positio are applied high frequency f.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen dabei je eine Signalkurve für ein ungedämpftes Magnetkopfträgersystem. Die in Fig. 2 dargestellte Signalkurve bezieht sich dabei auf ein Posi tioniersignal, das bei einer bestimmten, ungedämpften Ma gnetkopfträgeranordnung erhalten wurde, wenn der Magnet kopf auf einer der äußersten Spuren der Magnetspeicher platte positioniert ist. Die Signalkurve von Fig. 3 stellt das frequenzanalytisch bewertete Positioniersignal unter Zugrundelegung derselben Magnetkopfträgeranordnung dar, wobei nun der Magnetkopf über einer der innersten Spuren der Magnetspeicherplatte positioniert ist. Beide Signalkurven haben in einem Frequenzbereich unterhalb von 2 kHz zunächst ein ausgeprägtes Maximum MAXl, das aber im gegebenen Anwendungsfall unkritisch ist. Die Signalkurve von Fig. 2 weist im weiteren Verlauf im Bereich oberhalb von 2 kHz keinerlei Besonderheiten auf und pendelt um ei nen unkritischen Durchschnittswert. Im Unterschied dazu besitzt die Signalkurve von Fig. 3 bei etwa 5,4 kHz eine ausgesprochene Resonanzspitze MAX 2, die oberhalb der Durchtrittsfrequenz des Regelkreises liegt. Diese Reso nanzspitze kann somit zu einer Eigenschwingung des Regel kreises führen, so daß eine ausreichende Spurgenauigkeit des Magnetkopfes nicht mehr gewährleistet ist und im Ex tremfall mit Beschädigungen am Magnetkopf bzw. der emp findlichen Oberfläche der Magnetspeicherplatte gerechnet werden muß. Fig. 2 and Fig. 3 show each case a signal curve for an undamped magnetic head support system. The signal curve shown in Fig. 2 refers to a posi tioning signal, which was obtained with a certain, undamped Ma gnetkopfträgeranordnung when the magnetic head is positioned on one of the outermost tracks of the magnetic disk. The signal curve of FIG. 3 represents the positioning signal evaluated by frequency analysis on the basis of the same magnetic head carrier arrangement, the magnetic head now being positioned over one of the innermost tracks of the magnetic disk. Both signal curves initially have a pronounced maximum MAX1 in a frequency range below 2 kHz, but this is not critical in the given application. The signal curve of FIG. 2 has no special features in the further course in the range above 2 kHz and oscillates around an uncritical average value. In contrast, the signal curve of FIG. 3 has a pronounced resonance peak MAX 2 at about 5.4 kHz, which is above the crossover frequency of the control loop. This Reso nanzspitze can thus lead to a natural vibration of the control circuit, so that sufficient tracking accuracy of the magnetic head is no longer guaranteed and in extreme cases with damage to the magnetic head or the sensitive surface of the magnetic disk must be expected.

Setzt man nun bei dieser Magnetkopfträgeranordnung das oben beschriebene Dämpfungselement 5 ein, so ergeben sich die in Fig. 4 bzw. Fig. 5 dargestellten Signalkurven, wo bei die Signalkurven von Fig. 2 und Fig. 4 bzw. von Fig. 3 und Fig. 5 miteinander zu vergleichen sind, da sie, von der Dämpfung abgesehen, aufgrund sonst gleicher Ausgangs bedingungen erhalten wurden. Qualitativ betrachtet, wei sen die beiden Signalkurven von Fig. 2 und Fig. 4 keine wesentlichen Unterschiede auf, d. h. für diesen Fall bleibt das Dämpfungselement nahezu ohne Wirkung. Dies ist auch erwünscht, denn durch die Hinzufügung des Dämpfungs elementes soll ja an sich die normale Funktion der Ma gnetkopfträgeranordnung nicht beeinträchtigt werden. An ders fällt jedoch der Vergleich zwischen den Signalkurven der Fig. 3 und Fig. 5 aus. Hier zeigt sich eindeutig, daß das Dämpfungselement 5 eine Ausbildung der scharfen Reso nanzspitze verhindert und damit auch die Gefahr des Ei genschwingens des Regelkreises nicht mehr gegeben ist.Then it is assumed in this magnetic head suspension assembly a damping element 5 described above, then the result in Fig. 4 signal curves shown in Figure 5 or FIG. Where in the waveforms of FIG. 2 and FIG. 4 or FIG. 3 and FIG. 5 are to be compared with each other because, apart from the damping, they were obtained due to the otherwise identical starting conditions. Qualitatively, knows the two waveforms sen from Fig. 2 and Fig. 4, no significant differences, ie, in this case, the damping element remains virtually no effect. This is also desirable, because the addition of the damping element should in itself not affect the normal function of the magnetic head carrier arrangement. On the other hand, the comparison between the signal curves of FIG. 3 and FIG. 5 fails. This shows clearly that the damping element 5 an embodiment of the sharp Reso nanzspitze prevented and thus the risk of the egg is not given genschwingens the control loop more.

Mit einem einfachen Dämpfungselement läßt sich somit eine für eine Magnetkopfträgeranordnung eines leistungsfähigen Magnetplattenspeichers kritische Betriebsbedingung aus schalten, ohne daß deswegen auf sehr aufwendige und kost spielige Maßnahmen im Hinblick auf Anpassungen des Regel kreises bzw. der konstruktiven Ausbildung der Magnetkopf trägeranordnung zurückgegriffen werden muß. Dabei läßt sich ein derartiges Dämpfungselement kostengünstig aus handelsüblichen Dämpfungsmaterialien herstellen. Neben der beschriebenen Ausführungsform sind weitere Ausfüh rungsformen denkbar, dabei sollte jedoch ein Grundsatz gewahrt bleiben, daß das Dämpfungselement im Bereich des verformbaren inneren Endes 24 der Tragfeder 2 großflächig auf der Oberfläche der Tragfeder aufliegt, damit eine entsprechende Dämpfungswirkung erzielbar ist. With a simple damping element, a critical operating condition for a magnetic head carrier arrangement of an efficient magnetic disk memory can thus be switched off without having to resort to very complex and costly measures with regard to adapting the control circuit or the design of the magnetic head carrier arrangement. Such a damping element can be produced inexpensively from commercially available damping materials. In addition to the described embodiment, other embodiments are conceivable, but a principle should be maintained that the damping element lies in the region of the deformable inner end 24 of the suspension spring 2 over a large area on the surface of the suspension spring, so that a corresponding damping effect can be achieved.

LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 arm of a positioning device 2 suspension spring 21 center piece of the suspension spring 22 side edges of the center piece 23 stiffening rib 24 inner end of the suspension spring 25 outer end of the suspension spring 3 missile 4 signal line 5 damping element (polyurethane elastomer) 51, 52 leg of the damping element 6 support plate 61 1st approach of the support plate 62 2. Attachment of the support plate 7 fastening screws MAG amplitude value f frequency MAX 11. Maximum MAX 2 resonance peak

Claims

1. Magnetic head support for a magnetic disk memory with a suspension spring, which is fixed on one side to a radially to the upper surface of a magnetic disk arm of a positioning device and carries at its free end a missile with a magnetic head arranged thereon, the stiffened in the middle part by angled side edges Suspension spring on the clamped En de is biased so that it, counteracting the buoyant forces of the missile, tries to keep the magnetic head at a certain distance from the surface of the magnetic storage disk, characterized by a damping element ( 5 ) arranged on the clamped end ( 24 ) of the suspension spring ( 2 ) ), which is fixed to the arm ( 1 ) of the positioning device for damping vibrations of the suspension spring ( 2 ) on the arm ( 1 ) of the positioning device and is braced with the tragfe.

2. Magnetic head support according to claim 1, characterized in that the damping element ( 5 ) is designed as a U-shaped bent part, one leg ( 51 ) of which rests over a large area on the surface of the suspension spring ( 2 ) and the second leg ( 52 ) on the arm ( 1 ) the positioning device is fixed.

3. Magnetic head support according to claim 2, characterized in that a support plate ( 6 ) is provided which is fixed on the side facing away from the suspension spring ( 2 ) on the arm ( 1 ) of the positioning device and a lateral, parallel to the suspension spring protruding approach ( 61 ) on which the second leg ( 52 ) of the damping element ( 5 ) is fixed.

4. Magnetic head support according to claim 3, characterized in that the support plate ( 6 ) has a further, the first opposite approach ( 62 ) for fixing a signal line connected to the magnetic head Si ( 4 ).

5. Magnetic head support according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damping element ( 5 ) is made of a polyurethane elastomer.

6. Magnetic head support according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping element ( 5 ) is made as a pressed part from a thermoplastic synthetic elastomer.