Brevet FR2549631A1 — publié le 19850125

Entrainement pour un disque souple à deux t#tes." Domaine de l'invention La présente invention concerne un mécanisme à tête pour l'entratnement d'un disque souple, et elle concerne plus particulièrement un perfectionnement du mécanisme à tete comportant une tête supérieure et une tête inférieure qui sont prévues pour venir étroitement en contact avec les faces d'enregistrement opposées du disque souple, de sorte que l'une quelconque des faces d'enregistrement de ce disque souple peut être utilisée pour llen- registrement ou la lecture de l'information susceptible d'y être stockée. Description de l'art antérieur Différents types de support d'enregistrement d'information ont été utilisés comme mémoires externes dans des calculateurs. Parmi ces supports, les disques maS gnétiques sont couramment utilisés car ils sont directement accessibles et également faciles à manipuler. Récemment, on a développé le "disque souple qui comporte un substrat flexible en feuille plastique revêtu sur une de ses faces ou sur ses deux faces opposées, de couches de mémoire magnétiques. Le disque souple est de plus en plus utilisé dans de nombreux domaines différents Le disque souple peut stocker des informations sur ses deux faces opposées. En conséquence, le mécanisme à tête de lXentratnement du disque souple comporte généralement deux tdtes pour l'enregistrement et la lecture des faces d'enregistrement opposées de ce disque souple. Dans un tel mécanisme à double t#te, il est très important pour un fonctionnement stable à l'enregistrement et à la lecture, que les deux têtes soient maintenues dans des conditions de contact appropriées par rapport aux faces d'enregistrement magnéticues du disque souple en rotation. Le brevet U.S. 4 151 573 décrit un mécanisme à tête comportant un chariot se déplaçant au-dessus d'un disque souple le long du rayon de celui-ci, une tête inférieure montée à poste fixe sur le chariot et une tête supérieure supportées par l'intermédiaire de suspensions à la cardan, par un bras monté pivotant sur le chariot. Ce bras est sollicité par un ressort pour mettre en prise la tête supérieure avec la tête inférieure par l'intermédiaire du disque souple. la tdte#in- férieure fournit une surface de référence sur laquelle le disque souple est fortement pressé pour éliminer tout déplacement de ce disque souple au cours du fonctionnement. Ce mécanisme à tête assure un fonctionnement stable puisque le disque souple peut toujours être positionné par la surface de la tête inférieure. Toutefois, il exige un effort relativement important grâce auquel la tête supérieure est sollicitée pour positionner de façon appropriée le disque souple par rapport à la surface de référence de la tête inférieure puisque cette dernière est montée à poste fixe sur le chariot. Ceci se traduit par une usure non nécessaire des parties superficielles du disque souple avec lesquelles les têtes sont en contact. La surface de référence fixe de la tête inférieure ne peut pas absorber complètement le déplacement axial du disque souple se traduisant par une modulation des caractéris tiques d'enregistrement et de lecture. Le brevet US 4 379 315 décrit un autre mécanisme à tête dans lequel l'inconvénient du mécanisme à tête du brevet US 4 151 573 est éliminé, en prévoyant une tête inférieure qui peut être déplacée de façon appropriée en relation avec les rotations du disque dans la direction perpendiculaire à la face du disque et dans la direction radiale, et qui peut être déplacée suffisamment en relation avec la rotation du disque autour de sa circonférence. Ainsi, la tête inférieure peut suffisamment suivre le déplacement dynamique axial du disque souple en rotation pour procurer de bonnes caractéristiques de fonctionnement. Dans le mécanisme à tête décrit dans le brevet US 4 379 315, la tête inférieure est toutefois trop déplacée en réaction à la pression qui est appliquée sur cette tête inférieure pendant la rotation du disque souple, du fait d'un ressort de torsion supportant cette t8te inférieure. Cela provoque un enregistrement et une lecture non stables. Résumé de l'invention Un but de ltinvention est en conséquence de créer un mécanisme à tête amélioré destiné à être utilisé pour l'entratnement de disque souple, et qui comporte une tête inférieure susceptible de se déplacer dans des limites prédéterminées et ayant un déplacement initial essentiellement égal au déplacement maximal dans les conditions de fonctionnement de cette t#te, de sorte que 11 enregistrement et la lecture soient tout à fait stables. Ce but peut être atteint conformément à la présente invention en ce que le mécanisme à tête pour 1' entraine- ment d'un disque souple, comporte un chariot se déplaçant audessus d'un disque souple le long du rayon de celui-ci, une tête inférieure portée par le chariot est prévue pour venir étroitement en contact avec l'une des faces d'enregistrement opposée du disque souple, et une tête supérieure portée par un bras monté pivotant sur le chariot et prévu pour venir étroitement en contact avec l'autre face d'enregistrement du disque souple dans une position opposée à la tête inférieure, cette tête supérieure étant supportée par le bras par l'intermédiaire d'une suspension à la cardan et étant sollicitée par l'effort s'exerçant sur le bras de façon à ce que le disque souple soit pressé contre la tête inférieure sous une pression prédéterminée, ce mécanisme à tEte étant caractérisé en ce que la tête inférieure est montée à poste fixe sur un ressort à lame flexible servant de support également monté à poste fixe sur le chariot, et en ce qu'une plaque d'arret est prévue au-dessous de ce ressort à lame servant de support en étant écartée de ce ressort à lame d'une distance prédéterminée, grâce à quoi ce ressort à lame servant de support peut être déplacé dans une position rapprochée de la plaque d'arrêt par l'effort sollicitant la tête supérieure dans les conditions de fonctionnement normales de la tête inférieure, tandis qu'un déplacement plus important da ressort à lame servant de support, peut être limité par la plaque d'arrêt. Brève description des dessins - la figure I est une représentation schématique montrant les parties importantes d'un entrainement de disque souple auquel est incorporé un mécanisme à tete conforme à la présente inventions - la figure 2 est une vue en plan montrant une structure de fixation grtce à laquelle la tête inférieure représentée sur la figure 1 est montée à poste fixe sur un chariot, - la figure 3 est une coupe transversale le long de la ligne 111-111 de la figure 2, - la figure 4 est une vue explosée de la figure 2, - la figure 5 est une coupe transversale à plus grande échelle de la construction supportant la tête inférieure lorsque le bras n'est pas en charge, - la figure 6 est une vue similaire à la figure 5 montrant la construction supportant la tête inférieure lorsque le bras est en charge, - les figures 7 et 8 montrent le fonctionnement de l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 6, - la figure 9 est un diagramme caractéristique du déplacement en charge dans la section de support de la tête de l'exemple de réalisation représenté sur les figures 1 à 6, - la figure 10 est un diagramme caractéristique du déplacement en charge dans une section de support de la tête d'un autre exemple de réalisation selon la présente invention, - la figure Il est une coupe transversale à plus grande échelle de la section supportant la tette inféX rieure dans l'exemple de réalisation de la figure 10. Description détaillée d'exemples de réalisation préférés En se référant maintenant à lafigure 1, elle représente un entratnement de disque souple dans lequel est incorporé un mécanisme à tête qui est constitué conformément à la présente invention. Un disque souple 10, appelé tmicroX disque souple" assemblé dans un chargeur 12, est monté sur un moteur à broches 14 dans l'entrainement de disque souple, et entraîné en rotation par ce moteur. Des rails de guidage 16 sont montés à poste fixe sur la plaque de base (non représentée) de l'entraine- ment de disque souple et ces rails supportent réciproquement un chariot 18 qui peut se déplacer dans les directions indi quées par la double flèche AS, ctest-à-dire dans la direction radiale par rapport au disque souple 10. Dans ltexemple de réalisation représenté, ce déplacement de va et vient du chariot 18 est assuré par un arbre de moteur pas à pas 20, par l'intermédiaire d'une courroie 22. Sur le chariot 18 est monté un bras 26 qui peut pivoter autour d'un arbre 24 et qui est sollicité dans le sens inverse des aiguilles d'une montre , comme on peut le voir sur la figure 1, par un ressort non représenté. Le chariot 18 et le bras 26 supportent respectivement la tête inférieure et la tette supérieure 28 et 30. Ces têtes 28 et 30 sont positionnées de façon opposée l'une à 11 autre par l'intermédiaire du disque souple 10. La tête inférieure et la tête supérieure 28 et 30 sont déplacées vers le disque souple 10 à,travers une ouverture 12a dans le chargeur 12, de sorte que le disque souple 10 sera maintenu entre la tête inférieure et la tête supérieure 28 et 30 sous une pression prédéterminée comme le montre la figure 1. Conformément à la présente invention, la tête supérieure 30 est supportée par le bras 26 à l'aide de suspensions à la cardan 32, de sorte que cette tête supérieure 30 peut suivre tous les déplacements de la tête inférieure 28. La présente invention est caractérisée en ce que la tette inférieure 28 est supportée par un ressort à lame servant de support et une plaque d'arrêt de façon que la tête inférieure 28 puisse être déplacée dans des limites prédéterminées. Ce mécanisme est représenté plus en détail sur les figures 2 à 4. La tête inférieure 28 est montée à poste fixe sur un ressort à lame 34 servant de support. Sur la partie inférieure de la tête inférieure 28 sont montées à poste fixe une bobine d'enregistrement et de lecture 36 et une bobine d'effacement 38, comme le montre la figure 3. La tête infé- rieure 28 comporte également des supports entre lesquels sont montées à poste fixe des barres arrières 40 et 42. Le ressort à lame 34 servant de support est constitué d'une plaque flexible d'acier inoxydable ayant une épaisseur de 30t ou d'une plaque de berylium-cuivre ayant une épaisseur de 40 .Dans l'exemple de réalisation représenté, le ressort à lame 34 servant de support revit la forme d'un ressort à lame rectangulaire, dont les extrémités opposées adhèrent fermement au chariot 18 du fait de l'utilisation d'un matériau adhésif approprié, comme cela sera décrit ci-après. Le ressort à lame 34 servant de support a une fente 34a à travers laquelle passent les supports de la tête inférieure 28. Le ressort à lame 34 servant de support comporte en outre, des encoches 34b pratiquées à ses extrémités opposées, de sorte à ménager une surface suffisamment importante du ressort à lame 34 pour la faire adhérer au chariot 18. Dans cet assemblage, la t#te inférieure 28 est tout d'abord montée à poste fixe sur le ressort à lame 34 servant de support puis les bobines 36 et 38 sont respectivement montées à poste fixe sur la tête inférieure 28 pour constituer un ensemble complet de tête inférieure. L'ensemble de tête inférieure est ensuite rendu fermement adhérant au chariot 18. La présente invention est caractérisée en ce qu'une plaque d'arrêt 14 est prévue audessous du ressort à lame 34 servant de support en ménageant un intervalle entre ces deux pièces. Cette plaque d'arr8t 44 sert à limiter le déplacement du ressort à lame 34 servant de support et donc de la tdte inférieure 28. Dans l'exemple de réalisation représenté, la plaque d'arrêt 44 est constituée par une plaque d'acier inoxydable ayant une épaisseur de 200/ et comportant une ouverture 44a en forme de lunettes à travers laquelle passent, lors de l'assemblage, les bobines 36 et 38 de la tête inférieure. La plaque d'arrêt 44 comporte également une fente 44b adjacente à l'ouverture en forme de lunettes 44a. La fente 44b sépare la section supportant la tête d'une section de fixation d'une base de circuit qui sera décrite ci-après. La plaque d'arr#t 44 comporte en outre des encoches 44c et des ouvertures 44d ménagées dans cette plaque pour en faciliter l'adhérence et la fixation. Dans ltexemple de réalisation représenté, le ressort à lame 34 servant de support et la plaque d'arr8t 44 ont tous deux la forme de plaques planes. Le ressort à lame 34 servant de support peut être déplacé en inserant une entre toise 46 entre ce ressort à lame 34 et la plaque d'arrêt 44. L'entretoise 46 est une plaque en forme de pince cuti est constituée de berylium-cuivre et a une épaisseur de 100 T . L'entretoise 46 comporte également des encoches 46a et des ouvertures 46b , les unes et les autres étant utilisées pour l'adhérence et la fixation. Pour amener l'assemblage de tête inférieure, la plaque d'arrêt 44 et la plaque entretoise 46 sur le ressort à lame 34 servant de support, dans des conditions de recouvrement et simultanément d'aihérence, le chariot -18 comporte quatre goujons 18b , 18c fixés sur lui et adjacents à l'ex- trémité de celui-ci sur les c8tés opposés d'une ouverture 18a qui est utilisée pour assembler la tête inférieure dans le chariot. Les goujons 18b sont prévus pour recevoir les encoches 34b, 44c et 46a, tandis que les goujons 18c sont prévus pour recevoir les ouvertures 44d et 46b. En conséquence, comme représenté sur la figure 2, la plaque d'arrêt 44, la plaque entretoise 46, et le ressort à lame 34 servant de support, sont placés les uns au-dessus des autres sur le chariot 18, de sorte que le matériau adhésif 48 puisse être appliqué sur les côtés du chariot 18 voisins de l'extrémité de celui-ci, de façon à former un assemblage feuilleté solide. La tête inférieure 28 peut alors etre supportée par le chariot 18 de façon flexible et en pouvant se déplacer, grâce au ressort à lame 34 servant de support. Le déplacement de la tête inférieure 28 est limité à un intervalle correspondant à l'épaisseur (100 t ) de la plaque entretoise 46. L'esemnle de réalisation mentionné ci-dessus fonctionne de la manière qui va être décrite ci-dessous. Ta figure 5 montre l'entrainement de disque souple à l'intérieur duquel aucun disque souple n'est mis en place. A ce moment, la tête inférieure 28 n'est soumise à aucun effort de sollicitation et donc le ressort à lame 34 servant de support n'est pas fléchi. L'intervalle d entre le ressort à lame 34 servant de support et la plaque d'arrêt 44 est alors maintenu d une valeur correspondant à 11 épaisseur (100 p ) de la plaque entretoise 46. La figure 6 illustre des conditions dans lesquelles un disque souple est chargé dans l'entratnement de disque souple et que le bras pivote pour mettre en prise sous pression la tête supérieure avec la t#te inférieure 28. le bras ayant ainsi pivoté, déplace la tête inférieure 28 vers le bas et déplace alors le ressort à lame 34 servant de support vers la plaque d'arrêt 44. En conséquence, l'intervalle d est réduit à une valeur très faible. On préfère qu'en cours de fonctionnement, cet intervalle d devienne nul, valeur pour laquelle le ressort à lame 34 servant de support est en prise avec la plaque d'ar ret 44 à 30t ou moins. t Dans une telle disposition, si le disque souple est mis en rotation à partir de sa position normale et initia le pour engendrer un déplacement quelconque, ce déplacement peut être limité par la plaque d'arrêt 44 dans la direction où la tête inférieure est déplacée vers le base Dans la direction selon laquelle la tête inférieure 28 est déplacée vers le haut, ce déplacement peut être absorbé par le ressort à lame 34 servant de support. En d'autres termes, effort (D) dirigé vers le bas appliqué à la tête inférieure 28, au cours de la rotation du disque souple, peut être limité positivement ou éliminé en amenant le ressort à lame 34 servant de support en prise avec la plaque d'arrêt 44. Dans une telle position, la tête inférieure 28 peut fournir une position de référence essentiellement immobile pour le disque souple. Lorsque effort (E) dirigé vers le haut est appliqué à la tête inférieure 28, lors de la rotation du disque souple, cette tête inférieure 28 est déplacée dans une position de chargement du disque représentée sur la figure5, du fait de la flexibilité du ressort à lame 34 servant de support. Pendant ce déplacement vers le haut, la tette infé- rieure 28 peut suivre parfaitement le déplacement du disque souple 10 du fait des flexibilités combinées du ressort à lame 34 servant de support et du mécanisme de suspension à la cardan pour la tête supérieure 30, mécanisme qui a été decrit ci-dessus. Puisque la tette inférieure 28 est pré-déplacée par la flexion initiale du ressort à lame 34 servant de support, de façon que cette tête inférieure 28 puisse dtre déplacée vers le haut d'une quantité correspondant au fléchissement initial de ce ressort à lame 34 servant de support, l'effort de sollicitation qui est appliqué à partir du bras 26 vers la tête inférieure 28 par Itintermêdiaire de la t#te supérieure 30 peut être réduit par comparaison avec l'art ar.- térieur. Ceci contribue à diminuer l'usure sur le disque souple ou sur les têtes. La figure 7 montre schématiquement le déplacement du ressort à lame 34 servant de support. Comme le montre le tracé en trait plein sur la figure 7, le ressort à lame 34 servant de support peut être pré-déplacé dans une position voisine de la plaque d'arrêt 44. Le ressort à lame 34 servant de support peut également être déplacé dans une position non en charge représentée par les tracés en traits pleins sur la figure 7. Si le déplacement vers le haut du disque souple en rotation est limité à l'intérieur d'un intervalle entre les positions en traits pleins et en traits points sur la figure 7, les têtes 28 et 30 peuvent être déplacées de façon limitée à l'intérieur de l'intervalle d pour assurer un accompagnement très satisfaisant. La figure 8 montre la possibilité d'accompagnement des têtes 28 et 30 lorsqu'une vibration ondulante est créée sur le disque souple 10. Si un effort dirigé vers le bas est appliqué à la tête inférieure 28 sous l'action d'ondulations du disque souple 10, les têtes 28 et 30 ne seront pas déplacées notablement vers le bas puisque le ressort à lame 34 servant de support est limité par la plaque d'arrêt 44. Si l'effort vers le haut est appliqué à la tête inférieure28, le ressort à lame 34 servant de support serait déformé comme -le montre la figure 8. Donc, l'une et l'autre des têtes 28 et 30 peut suivre de façon appropriée, l'ondulation du disque souple 10. Cette possibilité d'accompagnement est effective que ce soit pour l'ondulation circonférentielle ou radiale sur le disque souple 10. La figure 9 montre la relation entre la charge (F) appliquée à la tette inférieure 28 et le déplacement (d) de ce11e-ci. Une ligne droite 100 représente la caractéristique du ressort à lame 34 servant de support selon laquelle le dé placement (d) du ressort à lame 34 est augmenté#lorsque la charge (D) dirigée vers le bas est augmentée. Lorsque le ressort à lame 34 servant de support est déplacé d'une quantité correspondant à l'intervalle entre ce ressort à lame et la plaque d'arrêt 44, c'est-à-dire de 100 P , le ressort à lame 34 servant de support est en prise avec la plaque d'arr8t 44. En conséquence, comme le montre la ligne droite 200 sur la figure 9, un déplacement supplémentaire du ressort à lame 34 au-delà de l'intervalle (d) n'aura pas lieu. Si une charge initiale F (par exemple 10 à 2Q g) est appliquée au ressort à lame 34 servant de support lors de la mise en charge du bras, le déplacement de ce ressort en accord avec les caractéristiques 100 et 200 peut #tre obtenu sans les modifications de la charge appliquée. Sur la figure 9, la charge (D) appliquée vers le bas et la charge (E) appliquée vers le haut, au ressort à lame servant de support lors de la rotation du disque souple, sont respectivement modifiées depuis une valeur initiale (F1) pour engendrer une courbe sinusoldale 300. Le déplacement du ressort à lame servant de support, déplacement dépendant de la modification de la charge, est indiqué par une courbe 400. Comme on peut le voir à partir de cette courbe 400, le déplacement du ressort à lame 34 servant de support dans la direction (D) vers le bas, est limité par la position de la plaque d'arrêt 44, tandis que le déplace cement du ressort à lame 34 dans la direction (E) vers le haut, suit parfaitement le déplacement du disque souple. Bien que la plaque d'arrêt 44 ait été considérée comme étant essentiellement rigide sans flexion dans l'exem- ple denréalisation précédemment mentionné, cette plaque peut présenter une flexibilité relativement faible. Dans un tel cas, la plaque d'arrêt 44 sera légèrement déformée comme le ressort à lame 34 servant de support. Ainsi, la tête inférieure 28 sera supportée par un double mécanisme élastique. Ce double effet élastique est représenté sur la figure 10. Après que le ressort à lame 34 servant de support soit venu en prise avec la plaque d'arrêt 44, la tette inférieure 28 est déplacée en accord avec les caractéristiques résultant de la double structure élastique, comme le montre la courbe caractéristique 200a. Si une charge importante est appliquée à la tête inférieure 28 dans la direction vers le bas (D) cette charge peut étre absorbée par la double structure élastique la figure Il montre un autre exemple de réalisation de la présente invention dans lequel les parties semblables sont désignées par des numéros de référence semblables. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 11, une plaque d'arrêt 44 est emboutie ou pressée pour former sur elle une partie incurvée qui ménage un intervalle d entre le ressort à lame 34 servant de support et la plaque d'arrêt 44. Une entretoise 46 n'est pas nécessaire comme dans le premier exemple de réalisation. Dans le second exemple de réalisation de la figure 11, un amortisseur anti-résonant est interposé entre le ressort à lame 34 servant de support et la plaque d'arrêt 44. Cet amortisseur 50 peut être constitué de tout matériau amortisseur approprié, tel qu'un caoutchouc de silicone ou bien une résine semi-rigide. L'amortisseur 50 sert à amortir rapidement la vibration produite dans le ressort à lame 34 servant de support, de sorte qu'on peut éviter efficacement, d'engendrer une résonance indésirable dans les têtes. Dans le présent ensemble, il est préférable que l'amortisseur 50 soit réalisé en coulant un adhésif au silicone dans l'intervalle entre le ressort à lame 34 servant de support et la plaque d'arrêt 44. REVENDICATIONS 1.- Mécanisme à tête pour un entrainement de disque souple (10) comportant un chariot (18) se déplaçant au-dessus d'un disque souple le long du rayon de celui-ci, une tête inférieure(28) portée par ce chariot (18) est prévue pour venir en étroit contact avec une des faces d'enregistrement opposée de ce disque souple, la tdte supérieure (30) supportée par un bras (26) qui est monté pivotant sur ce chariot, cette tête supérieure (30) étant prévue pour venir en étroit contact avec 11 autre face d'enregistrement du disque souple dans une position opposée à la tête inférieure (28), la tête supérieure (30) étant supportée par le bras à l'aide de suspensions à la aardan et sollicitée par un effort agissant sur le bras pour venir s'appliquer par l'intermédiaire du disque souple sur la tête inférieure (28) sous une pression prédéterminée, mécanisme à tête caractérisé en ce que la tête inférieure (28) est montée à poste fixe sur un ressort à lame servant de support élastique qui est à son tour, monté à poste fixe sur le chariot (18) et en ce qu'il est prévu une plaque d'arrêt (14) au-dessous de ce ressort à lame servant de support, cette plaque étant écartée de ce ressort à lame servant de support d'une distance prédéterminée, grâce à quoi le ressort à lame servant de support peut être fléchi dans une position voisine de la plaque d'arrêt (14) sous l'effort de sollicitation de la tette supérieure (30) dans l'utilisation normale de la tête inférieure (28), tandis qu'un déplacement élastique supplémentaire de ce ressort à lame servant de support, peut être limité par cette plaque d'arrêt. 2.- Mécanisme à tête selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque d'arre't (14) revêt la forme d'un ressort à lame (34) suffisamment plus rigide que le ressort à lame servant de support, grâce à quoi ce ressort å lame (34) servant de support peut être élgèrement fléchi après qu'il soit venu en prise avec cette plaque d'arrêt (14). 3.- Mécanisme à tette selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un amortisseur (50) anti-résonant interposé entre le ressort à lame servant de support et la plaque d'arrêt (14).