Brevet FR2528214A1 — publié le 19831209

L'invention concerne d'une manière générale les unités de disques magnétiques, et plus particulièrement des unités de disques du type à chargeurs. Des unités de disques magnétiques utilisant des chargeurs de disques amovibles trouvent des possibilités d'application de plus en plus étendues, car la capacité de mémorisation du disque est augmentée et la robustesse de l'unité de disques à chargeurs s'améliore De tels dis- positifs à mémoire sont particulièrement utiles avec les petits systèmes informatiques conçus pour une utilisation à domicile et dans de petits établissements commerciaux. La demande de brevet US N O 06/322 029, déposée le 16 novembre 1981 sous le titre "Cartridge Disc Drive and Cartridge Load Mechanism" décrit un chargeur de disques amovibles perfectionné et une unité de disques associée dans laquelle le chargeur peut être aisément mis en place par rapport à la broche de l'unité de disques associée. Le boltier du chargeur comporte deux parois latérales oppo- sées comportant chacune des moyens de centrage pouvant s'enclencher avec un élément fixe complémentaire de posi- tionnement et de centrage incorporé à chaque paroi latérale du corps de l'unité de disques Les éléments fixes de posi- tionnement et de centrage s'étendent chacun le long du bord intérieur de la paroi latérale associée du corps de l'unité de disques et ils comprennent une partie en rampe d'entrée, une partie de butée/pivot de référence espacée, le long de la paroi, de la paroi en rampe d'entrée, et une partie intermédiaire de guidage Chacun des moyens de centrage du chargeur présente un bord destiné à entrer en contact avec la partie en rampe d'entrée au début de l'in- sertion du chargeur dans le corps de l'unité de disques et à entrer en contact avec la partie intermédiaire de gui- dage au moment o le chargeur est avancé vers l'intérieur du corps de l'unité, afin que le bottier du chargeur s'enclenche fermement avec les éléments de positionnement et de centrage Les moyens de centrage du chargeur compren- nent en outre, chacun, un organe de pivotement situé à un bord avant du chargeur et destiné à s'articuler avec la partie de pivotement de l'élément de centrage lorsque le chargeur est placé dans une position longitudinale pré- déterminée dans le corps de l'unité de disques La surface du bord inférieur de chacun des moyens de centrage du chargeur comprend des premier et second guides d'enclenche- ment destinés à s'enclencher individuellement avec la par- tie intermédiaire de guidage et la partie en rampe de l'élément de centrage lorsque le chargeur est basculé autour de la partie de pivotement, vers l'élément de centrage, afin que le chargeur ne puisse se déplacer longitudinale- ment lorsqu'il est placé dans la position convenable de fonctionnement La partie en rampe et la partie intermédiaire de guidage comportent des éléments mâles faisant saillie dans une direction à peu près perpendiculaire à l'axe longi- tudinal de la paroi latérale du corps de l'unité de disques, et les premier et second guides d'enclenchement présentent des évidements de forme complémentaire, ménagés dans le bord du chargeur. Pour faciliter la coopération entre les éléments de centrage et les moyens de centrage du chargeur, le corps de l'unité de disques comporte des moyens de sollicitation du chargeur s'étendant le long des parois latérales internes du corps afin de tendre à faire porter les surfaces des bords du chargeur contre les éléments correspondants de centrage lorsque le chargeur est avancé vers l'intérieur du corps de l'unité de disques, les moyens de sollicitation coopérant avec l'élément de centrage pour guider les moyens d'articulation en contact avec les moyens de pivotement. Chaque élément de sollicitation du chargeur comprend un élément de butée s'étendant le long de la paroi latérale correspondante du corps de l'unité de disques, en formant un angle prédéterminé avec le bord supérieur Les moyens de centrage du chargeur sont réalisés d'une seule pièce avec les parois latérales du chargeur, alors que les éléments de centrage du corps de l'unité de disques comprennent des éléments rapportés, fixés sur les parois latérales inté- rieures du corps de l'unité. L'unité de disques à chargeurs décrite dans la demande N O 06/322 029 précitée comporte une porte mobile verticalement et un bâti mobile verticalement, juxtaposé à la porte et mobile en coopération avec le mouvement de cette dernière Une tringlerie mécanique relie la porte au bâti afin qu'un mouvement vertical de la porte vers une position d'ouverture déplace le bâti verticalement, en sens opposé, de manière que l'ouverture centrale soit disposée pour recevoir un chargeur de disque, et qu'un mouvement vertical de la porte vers une position de ferme- ture provoque la prise d'un disque par le bâti et le pivote- ment de ce disque vers une position de prise avec la broche de l'unité de disques. La demande de brevet US N O 06/321 788, déposée le 16 novembre 1981 sous le titre "Head Load Mechanism for Magnetic Disc Drive" décrit un mécanisme de chargement et déchargement de têtes de lecture comprenant une came rotative équipée d'une entretoise devant être placée entre les bras de têtes de lecture, l'entretoise présentant deux dimensions différentes afin qu'une rotation de la came oriente cette entretoise entre les bras, suivant les deux dimensions, pour le chargement et le déchargement respectivement Lors de la mise en place ou de l'enlèvement d'un chargeur de disque, des moyens doivent être prévus pour séparer les têtes magnétiques qui portent normalement contre les surfaces des disques pour la lecture et l'en- registrement de données. L'invention a pour objet une unité de disques à chargeurs perfectionnée, et plus particulièrement une unité dans laquelle un chargeur peut être chargé manuellement et peut en être déchargé manuellement tandis que l'alimen- tation en énergie de l'unité de disques est présente ou coupée L'invention a également pour objet un mécanisme perfectionné de chargement et de déchargement de chargeurs ainsi qu'un mécanisme perfectionné de chargement et de déchargement de têtes magnétiques de lecture/écriture. L'invention a pour autre objet un mécanisme destiné à faire pivoter un chargeur pour le chargement et le déchargement sur une broche, en réponse à l'ouverture et la fermeture d'une porte de l'unité de disques L'invention a également pour objet un mécanisme destiné à déplacer le chariot portant les têtes de lecture/écriture vers une position de déchargement lors de l'ouverture de la porte de l'unité de disques L'invention a également pour objet un mécanisme de sécurité destiné à empêcher le chariot portant les têtes de lecture/ écriture de se déplacer vers une position de chargement si un chargeur est mal aligné dans le corps de l'unité de disques L'invention a pour autre objet un mécanisme à rappel par ressort destiné à faciliter le positionnement d'un chargeur et le déchargement d'un chargeur lorsque la porte de l'unité de disques est ouverte. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachement partiel, d'une unité de disques et d'un chargeur de disque correspondant à une forme de réalisa- tion de l'invention, le capot supérieur n'étant représenté qu'en partie; la figure 2 est une vue de dessous, avec arrache- ment partiel, de l'unité de disques de la figure 1 dont une partie du corps est retirée:our montrer la came et la tringlerie de l'unité de disques; les figures 3 A à 3 D sont des élévations, une paroi du corps étant retirée, illustrant le chargement et le déchargement d'un chargeur dans l'unité de disques de la figure 1; les figures 4 A et 4 B sont des vues schématiques en perspective d'une partie des mécanismes de chargement et de déchargement de têtes montrés respectivement dans des positions de déchargement et de chargement; et la figure 5 est une vue de dessus de l'unité de disques de la figure 1 dont le capot est retiré. En se référant à présent aux dessins, la figure 1 est une vue en perspective d'une unité de disques dont une partie du capot supérieur est retirée, cette vue montrant également un chargeur de disque selon une forme de réalisation de l'invention Un chargeur 10 de disque rigide est disposé de façon à pouvoir être placé de manière amovible dans un corps d'unité de disques associée, le corps étant indiqué globalement par la référence numé- rique 11 et comprenant un capot supérieur 12 (représenté en partie), une porte avant 13, une paroi arrière conortant un moteur linéaire 14 destiné à la commande d'un chariot indiqué globalement en 38, portant des têtes de lecture/ écriture, et des parois latérales 15 et 16 Le corps 11 de l'unité de disques comporte également une paroi inférieure ou un fond 17 duquel s'élève un élément 19 d'entraînement. L'élément 19 d'entra Inement est de conception classique et il est équipé d'un mécanisme associé de commande (non représenté> de façon à pouvoir tourner sur l'axe d'une broche profilée 20 Deux doigts 21 et 22 font saillie vers le haut du fond 17 du corps 11 afin de libérer un mé- canisme de verrouillage disposé dans un chargeur mis en place dans l'unité, comme décrit dans la demande N O 06/322 029 précitée. Deux éléments fixes de positionnement et de centrage indiqués globalement par les références numériques 23 et 23 ' et ayant des formes symétriques, sont montés le long de la surface inférieure et intérieure des parois latérales 15 et 16 L'élément 23 de centrage comprend un guide de positionnement d'une seule pièce, s'étendant à peu près longitudinalement et comportant une partie en rampe d'entrée , une partie intermédiaire 26 de guidage et une partie d'arrêt 27 équipée d'une partie 28 de pivotement Les parties correspondantes de l'élément 23 ' de centrage sont désignées par les mêmes références numériques auxquelles un signe prime est ajouté. Le chargeur 10 comporte deux parois latérales similaires 31 et 32, configurées pour coopérer avec les éléments 23 et 23 ' de centrage afin de faciliter l'insertion du chargeur 10 dans le corps 11 de l'unité de disques et son enlèvement du corps 11 La paroi latérale 31 du chargeur présente un bord inférieur dont la surface comprend des parties 33 a, 33 b et 33 c séparées par des évidements d'enclenchement et de guidage 34 et 35 L'évidement 34 d'enclenchement est dimensionné pour recevoir par glissement le guide intermédiaire 26 de l'élément 23 de centrage; de façon similaire, l'élément 35 d'enclenchement est dimen- sionné pour recevoir par glissement la partie en rampe d'entrée 25 De plus, la paroi latérale 31 comporte une partie 36 d'articulation constituée d'une encoche, comme représenté Les distances comprises entre les surfaces 33 a à 33 c du bord inférieur, les guides 34 et 35 d'enclen- chement et la partie en rampe 25, le guide intermédiaire 26 et la partie 28 de pivotement sont choisies de manière que les parties 33 a à 33 c du bord soient supportées de façon continue par le bord supérieur des éléments 25 et 26 lorsque le chargeur est avancé à l'intérieur du corps 11 de l'unité de disques Comme décrit dans la demande N' 06/322 029 précitée, le chargeur 10 comporte une porte 37 qui s'ouvre lorsque le chargeur est introduit dans le corps 11 pour permettre le passage des têtes de lecture/ écriture portées par le chariot 38. Selon une caractéristique de l'invention, un bâti , mobile verticalement, est monté sur la surface avant et est configuré de façon à recevoir un chargeur Comme représenté sur la vue de dessous, avec arrachement partiel, de l'unité de disques à chargeurs de la figure 2, le pivotement de la porte 13 fait tourner un arbre 42, dont elle est solidaire et sur lequel sont montées des premières cames 44 Ces cames 44 entraînent une contrecame 46 qui déplace le bâti 40 verticalement Dans une forme préférée de réalisation, la came et la contre-came sont configurées de manière que le bâti 40 ne soit pas déplacé avant l'ou- verture de la porte jusqu'à une première position (par exemple 30 ) Ainsi, la porte ayant pivoté en position d'ouverture, le bâti 40 est en position remontée pour rece- voir un chargeur 10 et, après que ce dernier a été totale- ment inséré, la porte 13 revient en pivotant vers une position de fermeture qui fait descendre le bâti 40 et charge le chargeur 10 sur la broche 20. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, il est prévu un mécanisme qui accouple la porte 13 et le chariot 38 portant les têtes de lecture/ écriture afin que le chariot soit déplacé vers une position de déchargement lors de l'ouverture de la porte Si l'on se réfère de nouveau à la figure 2 ainsi qu'aux élévations des figures 3 A à 3 D, on voit que le mécanisme comprend une seconde came 48 montée sur une tige 42 qui entraîne une contre-came 50 montée de façon à pouvoir pivoter et quiellemême,entra Ine une tringlerie 52 Cette dernière est reliée à une extrémité d'un bras pivotant 54 dont l'autre extrémité est enclenchée avec le chariot 38 des têtes de lecture/écriture et déplace ce chariot vers une position de déchargement lors de l'ouverture de la porte 13. Le chariot 38 portant les têtes de lecture/écriture comprend des premier et second bras pivotants 56 et 58 qui sont alignés parallèlement aux bras 60 et 62 de support des têtes 64 et 66 de lecture/écriture, respectivement. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 1, les bras 56 et 58 comportent des premiers éléments 68 et 70 qui en font saillie et qui sont juxtaposés entre les bras 60 et 62 de support Les bras 56 et 58 comprennent également des seconds éléments 72 et 74 orientés l'un vers l'autre Une tringlerie 75, comprenant une tige 76 qui est enclenchée avec les éléments 72 et 74 et qui les sépare lorsque le chariot 38 est en position de déchargement, est reliée au bras pivotant 54 La séparation des éléments 72 et 74 provoque l'entrée en contact des éléments 68 et 70 avec les bras 60 et 62 de support et la séparation des têtes 64 et 66 de lecture/écriture. Les élévations des figures 3 A à 3 D illustrent le fonctionnement du bâti 40 et du mécanisme du chariot. Sur la figure 3 A, la porte 13 est représentée en position d'ouverture complète et un chargeur 10 est en cours d'in- sertion à travers le bâti relevé 40 Le chariot 38 est dans la position de déchargement dans laquelle la tige 76 sépare les éléments 72 et 74 et, par conséquent, les têtes 64 et 66 La figure 3 B représente le chargeur totalement inséré, en alignement avec l'élément 23 de centrage Le chariot 38 portant les têtes de lecture/écriture est retenu en position de déchargement, car la porte 13 reste ouverte. La figure 3 C représente la porte 13 en position de fermeture et le bâti 40 déplacé vers le bas, de façon à charger le chargeur sur la broche d'entraînement La tringlerie articulée 54 s'éloigne de la tringlerie 75 et de la tige 76 A présent, les têtes -peuvent être avancées ou char- gées par le ioteur, -,pr ddplacerrent du chariot et donc des élé- ments 75 et 76 hors de la position d'enclenchement avec les éléments 72 et 74, ce qui a pour effet d'amener les têtes sur le disque à l'intérieur du chargeur 10 Le chariot 38 peut à présent se déplacer librement sous la commande de l'ordinateur, sans interférence avec les éléments 56 et 58. Ensuite, lorsque la porte 13 est de nouveau ouverte pour le retrait du chargeur 10, la tringlerie 54 entraîne le chariot vers la position de déchargement dans laquelle les têtes de lecture/écriture sont éloignées de la surface du disque Comme représenté sur la figure 3 D, lorsque la porte est partiellement ouverte (par exemple d'un angle de 30 ), le chariot portant les têtes de lecture/écriture est déplacé vers la position de déchargement avant que le chargeur 10 soit libéré de la broche d'entraînement par un mouvement de montée du bâti 40 Les cames 44 et 48 (figure 2) sont configurées, de même que leurs contre- cames respectives, de manière que le chariot soit déplacé vers la position de déchargement avant tout mouvement du bâti 40 et avant la libération du chargeur. Conformément à une autre caractéristique de l'in- vention, un élément flexible 80 en porte-à-faux est monté sur le chariot 38 duquel il dépasse vers le chargeur 10, comme montré sur les figures 3 A à 3 D Lorsque le chargeur 10 est convenablement aligné à l'intérieur du corps, l'élément 80 en porte-à-faux s'aligne au-dessus du chargeur comme montré sur la figure 3 B Cependant, dans le cas o le chargeur présente un défaut d'alignement lorsqu'il est introduit dans le corps, ou bien si les têtes se déploient et s'ouvrent, l'élément 80 en porte-à-faux porte contre la surface avant du chargeur et empêche la poursuite de l'insertion des têtes et donc un risque de détérioration des têtes 64 et 66 de lecture/écriture. Les figures 4 A et 4 B sont des vues en perspective des bras 56 et 58, montés de façon à pouvoir pivoter, ces bras étant représentés respectivement dans la position de déchargement des têtes et dans la position de chargement des têtes Les figures représentent également un support destiné à retenir les éléments 68 et 70 en alignement entre les bras de support des têtes de lecture/écriture lorsque ces dernières sont chargées sur un disque Le support 92 comprend des pattes 93 et 94 en saillie qui coopèrent avec des pattes 95 et 96, respectivement, des éléments 68 et 70 Comme représenté sur la figure 4 A, lorsque les têtes de lecture/écriture sont déchargées, les pattes 95 et 96 peuvent être écartées des pattes 93 et 94 Cependant, comme montré sur la figure 4 B, lorsque les têtes sont chargées sur un disque, la patte 96 repose sur la patte 94 et la patte 95 bute contre la natte 93, empochant ainsi les bras fermés 68 et 70 d'arriver en contact avec les bras de support des têtes de lecture/écriture. En se référant à présent à la vue de dessus du chargeur, représentée sur la figure 5, on voit qu'une autre caractéristique de l'invention réside dans un mécanis- me à rappel par ressort, indiqué globalement en 44 et destiné à faciliter le déchargement d'un chargeur lorsque la porte est ouverte Le mécanisme 84 à rappel par ressort comprend un bras pivotant 86 rappelé par ressort et un mécanisme de verrouillage indiqué globalement en 88 et destiné à maintenir le bras pivotant 86 en position de retrait (représentée en traits mixtes) lors de l'inser- tion complète d'un chargeur Le mécanisme de verrouillage se dégage lorsque le chargeur est amené par pivotement en prise avec une broche d'entraînement La pression exercée par le bras pivotant 86 tend à amener le chargeur en alignement convenable sur les éléments de centrage 22 et 23 Ensuite, lorsque la porte est ouverte et que le chargeur est dégagé de la broche d'entraînement, le bras pivotant 86, rappelé par ressort, tend à éloigner le cherqeur du corps Lorsque le bras pivotant 86 est totalement rétracté, un bras 90 est sollicité par un ressort vers le haut pour maintenir le bras en position de retrait. Cependant, le pivotement d'un chargeur vers une position en prise avec la broche d'entraînement fait descendre à force le bras 90, libérant ainsi le bras pivotant 86. Ensuite, lorsque la porte 13 est ouverte et que le chargeur est dégagé de la broche d'entraînement, le bras pivotant 86 tend à éloigner le chargeur du corps. On a donc décrit une unité de disques à chargeurs perfectionnée, dans laquelle un chargeur peut être chargé manuellement et de laquelle il peut être déchargé manuelle- ment, tandis que l'alimentation de l'unité de disques est coupée L'unité de disques comporte un mécanisme perfectionné de chargement et de déchargement d'un chargeur et un mécanisme perfectionné de chargement et de décharge- ment des têtes magnétiques de lecture/écriture, lesquels mécanismes réagissent à l'ouverture et la fermeture de la porte du corps de l'unité de disques La porte peut être ouverte alors que l'alimentation de l'unité de disques est coupée ou alors que cette alimentation est maintenue, mais alors que la bobine de déverrouillage de la porte est désexcitée sous la commande d'un ordinateur Une caracté- ristique importante est que le chariot est amené en position de déchargement avant l'introduction ou le retrait d'un chargeur La fermeture de la porte a pour effet de mettre en place le chargeur et le disque sur la broche d'entraîne- ment, ce qui libère le disque du chargeur et libère égale- ment le mécanisme 84 sollicité par ressort, de façon que la force d'un ressort soit appliquée au chargeur pour le positionner convenablement à l'intérieur du corps. En outre, à chaque fois qu'un chargeur est chargé, le chariot reste dans la position de déchargement, même après que la porte du corps a été fermée Ceci actionne le commutateur de positionnement et un cycle de purge est déclenché, cycle pendant lequel le disque est mis en rotation pendant un certain temps (c'est-à-dire environ secondes), sans chargement des têtes, de manière à éli- miner l'entralnement de particules. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées à l'unité de disques décrite et représentée sans sortir'du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Unité de disques à chargeurs comprenant un corps ( 11) qui présente une surface avant et une surface inférieure ( 17), une broche ( 20) d'entraînement montée sur la surface inférieure et destinée à s'enclencher avec un disque et à l'entraîner, un chariot ( 38) portant des têtes ( 64, 66) de leçture/écriture et des bras ( 60, 62) de support des têtes, et une porte ( 13) montée de façon à pouvoir pivoter dans la surface avant, l'unité de disques étant caractérisée en ce qu'elle comporte un mécanisme reliant la porte et le chariot portant les têtes de manière que ce chariot soit déplacé vers une position de déchargement lors de l'ouverture de la porte. 2 Unité de disques selon la revendication 1, is caractérisée en ce que le mécanisme comprend une came ( 44) qui tourne avec la porte, une contrecame ( 46) montée de façon à pouvoir pivoter, et une tringlerie ( 52) reliant la contre-came au chariot. 3 Unité de disques selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un bâti que le chariot soit arrivé dans la position de déchargement. 4 Unité de disques selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le mécanisme comprend en outre des moyens destinés à décharger les têtes de lecture/ écriture d'un disque lorsque le chariot est déplacé vers une position de déchargement, et à charger les têtes de lecture/écriture sur un disque lorsque la porte est fermée. Unité de disques selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens comprennent des premier et second bras ( 56, 58) montés de façon à pouvoir pivoter, alignés parallèlement aux bras de support des têtes de lecture/écriture, les bras montés de façon à pouvoir pivoter comprenant des premiers éléments ( 68, 70) qui en font saillie et qui sont juxtaposés entre les bras de support, et des deuxièmes éléments ( 72, 74) qui s'étendent des premiers éléments et qui sont orientés l'un vers l'autre, lesdits moyens comprenant en outre un troisième élément ( 76) destiné à entrer en contact avec les deuxièmes éléments lorsque le chariot est dans une position de déchargement, ce troisième élément maintenant écartés à force les bras montés de façon à pouvoir pivoter. 6 Unité de disques selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens ( 92) de support pour les premiers éléments lorsque le chariot n'est pas en position de déchargement.