JPH0234111B2 - - Google Patents
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- JPH0234111B2 JPH0234111B2 JP58192987A JP19298783A JPH0234111B2 JP H0234111 B2 JPH0234111 B2 JP H0234111B2 JP 58192987 A JP58192987 A JP 58192987A JP 19298783 A JP19298783 A JP 19298783A JP H0234111 B2 JPH0234111 B2 JP H0234111B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic disk
- spindle
- bearing
- base
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Rotational Drive Of Disk (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は小形化・高密度化・大容量化を実現す
るのに好適な磁気デイスク記憶装置に関する。
るのに好適な磁気デイスク記憶装置に関する。
近年、小規模電子計算器用の記憶装置として8
インチ径、5インチ径、3インチ径磁気デイスク
を使用した小形の磁気デイスク記憶装置が普及し
つつある。このような小形磁気デイスク記憶装置
は、フレキシブルデイスク装置と互換性を持たせ
ると非常に便利である。ここで互換性とは、例え
ばTEC装置(ターミナルコントローラ)に搭載
されていたFDD(フレキシブルデイスク装置)を
前記小形デイスク記憶装置と取り換えるというこ
とを意味する。互換性を持たせるためには物理的
インターフエイスおよび電気的インターフエイス
をフレキシブルデイスク装置と同等のものにする
必要がある。このため、小形化された高密度大容
量磁気デイスク記憶装置の開発が切望されてる
が、大形磁気デイスク記憶装置以上に技術的に難
しい点が多い。
インチ径、5インチ径、3インチ径磁気デイスク
を使用した小形の磁気デイスク記憶装置が普及し
つつある。このような小形磁気デイスク記憶装置
は、フレキシブルデイスク装置と互換性を持たせ
ると非常に便利である。ここで互換性とは、例え
ばTEC装置(ターミナルコントローラ)に搭載
されていたFDD(フレキシブルデイスク装置)を
前記小形デイスク記憶装置と取り換えるというこ
とを意味する。互換性を持たせるためには物理的
インターフエイスおよび電気的インターフエイス
をフレキシブルデイスク装置と同等のものにする
必要がある。このため、小形化された高密度大容
量磁気デイスク記憶装置の開発が切望されてる
が、大形磁気デイスク記憶装置以上に技術的に難
しい点が多い。
従来の5インチ程度の小形磁気デイスク記憶装
置は、記録密度が低く、サーボ位置決め方式を採
用していないために、トラツク間隔予裕度も大き
く少々スピンドル部が傾いてオフトラツク現象
(熱変位等により所望のトラツクアドレス位置よ
りずれ、目的のトラツクアドレスの情報が読み出
せなくなる)が発生しても10μm程度までは問題
なく読取り可能であり、またスピンドルハウジン
グ剛性が少々小さくてもサーボヘツドがないため
サーボ振動を発生しない。そのため、スピンドル
ハウジングは、アルミニウムダイキヤスト鋳物で
一体構造に形成されたものを使用しており、スピ
ンドルシヤフトを支持する一対の軸受と材質が異
るため、スピンドルハウジングと軸受とは異なつ
た線膨張係数を持ち温度変化により隙間を生じ、
その結果スピンドルシヤフトが傾くことになる。
置は、記録密度が低く、サーボ位置決め方式を採
用していないために、トラツク間隔予裕度も大き
く少々スピンドル部が傾いてオフトラツク現象
(熱変位等により所望のトラツクアドレス位置よ
りずれ、目的のトラツクアドレスの情報が読み出
せなくなる)が発生しても10μm程度までは問題
なく読取り可能であり、またスピンドルハウジン
グ剛性が少々小さくてもサーボヘツドがないため
サーボ振動を発生しない。そのため、スピンドル
ハウジングは、アルミニウムダイキヤスト鋳物で
一体構造に形成されたものを使用しており、スピ
ンドルシヤフトを支持する一対の軸受と材質が異
るため、スピンドルハウジングと軸受とは異なつ
た線膨張係数を持ち温度変化により隙間を生じ、
その結果スピンドルシヤフトが傾くことになる。
一方、低価格で高密度化を図るためには、トラ
ツク間隔およびトラツク幅を非常に小さなものに
しなければならない。この結果、トラツク間隔予
裕度は1.5μm程度の小さな値となる。したがつ
て、記録密度が低くトラツク間隔予裕度が比較的
大きい場合には問題にならなかつた温度変化に起
因するオフトラツク現象が問題となつてくる。
ツク間隔およびトラツク幅を非常に小さなものに
しなければならない。この結果、トラツク間隔予
裕度は1.5μm程度の小さな値となる。したがつ
て、記録密度が低くトラツク間隔予裕度が比較的
大きい場合には問題にならなかつた温度変化に起
因するオフトラツク現象が問題となつてくる。
ハード磁気デイスクを使用した磁気デイスク記
憶装置のヘツドデイスクアツセンブリの封止体
(以下、HDAと呼ぶ)に収納する部品は清浄なも
のでなければならない。また、HDA内部で異物
粒子を発生したり、外部より異物粒子が侵入して
はならない。これは、磁気デイスク面と磁気ヘツ
ドとの間は0.5μm程の浮上量を保ちながら空気ベ
アリング効果により浮上しており、このように近
接して高速回転している磁気デイスク面と磁気ヘ
ツドとの間に異物粒子が介在すると、磁気デイス
ク面に損傷を与え、情報の記録/再生が不可能と
なる。このために、HDA内に収納する部品は超
音波洗浄等を行い、かつ組込み部品はすべて防塵
室内の非常に清浄な雰囲気中で組込まれるのが一
般的である。しかし、いくら注意を払つてもある
程度の異物粒子の存在は避けられない。この異物
粒子は装置の信頼性を著しく損なうことになるた
め是非とも除去しなければならない。
憶装置のヘツドデイスクアツセンブリの封止体
(以下、HDAと呼ぶ)に収納する部品は清浄なも
のでなければならない。また、HDA内部で異物
粒子を発生したり、外部より異物粒子が侵入して
はならない。これは、磁気デイスク面と磁気ヘツ
ドとの間は0.5μm程の浮上量を保ちながら空気ベ
アリング効果により浮上しており、このように近
接して高速回転している磁気デイスク面と磁気ヘ
ツドとの間に異物粒子が介在すると、磁気デイス
ク面に損傷を与え、情報の記録/再生が不可能と
なる。このために、HDA内に収納する部品は超
音波洗浄等を行い、かつ組込み部品はすべて防塵
室内の非常に清浄な雰囲気中で組込まれるのが一
般的である。しかし、いくら注意を払つてもある
程度の異物粒子の存在は避けられない。この異物
粒子は装置の信頼性を著しく損なうことになるた
め是非とも除去しなければならない。
従来の塵埃濾過機構は自己循環空気系が主体で
ある。自己循環空気系とは高速回転する磁気デイ
スクの内外周の差によりHDA内の空気を循環
(ポンピング効果)させるものである。
ある。自己循環空気系とは高速回転する磁気デイ
スクの内外周の差によりHDA内の空気を循環
(ポンピング効果)させるものである。
自己循環空気系の塵埃濾過機構の一つに、磁気
デイスク組立体の上部に平板形塵埃濾過機構を設
けHDAの封止体内の空気を清浄にする方式のも
のがある。この方式は、塵埃濾過機構が平板構造
であるため濾過効率が悪く、内部を早く清浄にす
ることが難しい。また、上部デイスク面と平板形
塵埃濾過機構との間隔をある程度とつておかない
と、磁気デイスクの高速回転により風損が多くな
り発熱量が増大するため小形化に限度がある。さ
らにこの間隔が大きい場合は、塵埃が塵埃濾過機
構を通過しないこととなり、濾過効率を低下させ
るという欠点がある。
デイスク組立体の上部に平板形塵埃濾過機構を設
けHDAの封止体内の空気を清浄にする方式のも
のがある。この方式は、塵埃濾過機構が平板構造
であるため濾過効率が悪く、内部を早く清浄にす
ることが難しい。また、上部デイスク面と平板形
塵埃濾過機構との間隔をある程度とつておかない
と、磁気デイスクの高速回転により風損が多くな
り発熱量が増大するため小形化に限度がある。さ
らにこの間隔が大きい場合は、塵埃が塵埃濾過機
構を通過しないこととなり、濾過効率を低下させ
るという欠点がある。
自己循環空気系の塵埃濾過機構のもう一つの例
として、HDA封止体内に立方体形塵埃濾過機構
を設けたものがある。この方式では濾材の表面積
を大きくし濾過効率を高めるため、濾材を数層に
折り曲げている関係上、塵埃濾過機構が大きくな
るので小形化には不適当である。また、このよう
な塵埃濾過機構を5インチ径、あるいは3インチ
径の磁気デイスク記憶装置の封止体内に収納でき
るようにするため濾材の折り曲げ層数を少なくし
形状も小形にしようとすると、塵埃濾過機構を適
度の風量が通過するとき抵抗が大きくなる結果、
圧力損失が大きくなり内部循環効率および塵埃の
補収効率が悪くなる。さらに、立方体形塵埃濾過
機構を形成するケーシングと折り曲げ構造となつ
ている濾材の端面(ケーシングと接する面)を完
全に封止するため、接着材等でその周囲を密閉し
なければならない。また、接着する場合、端面が
平面でないため作業が難しく、作業工数も多くな
る。このため塵埃濾過機構が非常に高価なものと
なり、安価に製作すべき小形磁気デイスク記憶装
置には不適当である。
として、HDA封止体内に立方体形塵埃濾過機構
を設けたものがある。この方式では濾材の表面積
を大きくし濾過効率を高めるため、濾材を数層に
折り曲げている関係上、塵埃濾過機構が大きくな
るので小形化には不適当である。また、このよう
な塵埃濾過機構を5インチ径、あるいは3インチ
径の磁気デイスク記憶装置の封止体内に収納でき
るようにするため濾材の折り曲げ層数を少なくし
形状も小形にしようとすると、塵埃濾過機構を適
度の風量が通過するとき抵抗が大きくなる結果、
圧力損失が大きくなり内部循環効率および塵埃の
補収効率が悪くなる。さらに、立方体形塵埃濾過
機構を形成するケーシングと折り曲げ構造となつ
ている濾材の端面(ケーシングと接する面)を完
全に封止するため、接着材等でその周囲を密閉し
なければならない。また、接着する場合、端面が
平面でないため作業が難しく、作業工数も多くな
る。このため塵埃濾過機構が非常に高価なものと
なり、安価に製作すべき小形磁気デイスク記憶装
置には不適当である。
次に、従来の小形磁気デイスク記憶装置の空気
循環系の欠点について説明する。
循環系の欠点について説明する。
HDAの封止体内の異物粒子を取り除き、さら
に封止体内の温度を一定にするために内部の空気
を循環させる必要がある。フレキシブルデイスク
装置と互換性を持たせ交換可能とするために、装
置自体の高さ寸法に制限があり、空気循環方法と
して装置の下部にあるベース側を循環する方法が
とられている。この方法では、スピンドルシヤフ
トに取り付けられたハブの下部より空気を流入さ
せ、ハブの側面に複数個の貫通穴を設け、かつ複
数個のデイスクスペーサに複数個の貫通穴を設
け、内部空気を循環させるものが主体である。
に封止体内の温度を一定にするために内部の空気
を循環させる必要がある。フレキシブルデイスク
装置と互換性を持たせ交換可能とするために、装
置自体の高さ寸法に制限があり、空気循環方法と
して装置の下部にあるベース側を循環する方法が
とられている。この方法では、スピンドルシヤフ
トに取り付けられたハブの下部より空気を流入さ
せ、ハブの側面に複数個の貫通穴を設け、かつ複
数個のデイスクスペーサに複数個の貫通穴を設
け、内部空気を循環させるものが主体である。
しかし、この方式は、スピンドルハウジングの
外径とハブの間が非常に負圧になるため、スピン
ドル軸受の高速回転による軸受グリースの基油の
油沫や、外部からのHDAの封止体内への異物粒
子の流入を助長することになる。そこで、この欠
点を解消するため、回転時密封すべきスピンドル
シヤフトとスピンドルハウジングとの間に磁気流
体を注入し、磁気回路を構成することにより磁性
流体シールを形成している。
外径とハブの間が非常に負圧になるため、スピン
ドル軸受の高速回転による軸受グリースの基油の
油沫や、外部からのHDAの封止体内への異物粒
子の流入を助長することになる。そこで、この欠
点を解消するため、回転時密封すべきスピンドル
シヤフトとスピンドルハウジングとの間に磁気流
体を注入し、磁気回路を構成することにより磁性
流体シールを形成している。
しかし、磁性流体シールは、部品点数が多く、
作業工数も増大するため非常に高価なものにな
る。また、磁性流体の注入作業は非常に困難であ
るうえ、適量を注入しないと磁性流体が回転時に
漏れ飛散してくる。さらに、長時間の使用により
シール効果が低下する。また、磁性流体はスピン
ドルシヤフトと接触しており粘性トルクにバラツ
キが出るため、立上り/立下り時間にバラツキが
出たり、温度変化時に回転ムラを発生することに
なる。
作業工数も増大するため非常に高価なものにな
る。また、磁性流体の注入作業は非常に困難であ
るうえ、適量を注入しないと磁性流体が回転時に
漏れ飛散してくる。さらに、長時間の使用により
シール効果が低下する。また、磁性流体はスピン
ドルシヤフトと接触しており粘性トルクにバラツ
キが出るため、立上り/立下り時間にバラツキが
出たり、温度変化時に回転ムラを発生することに
なる。
また、前述したハブの側面に設けられた複数個
の貫通穴は、ハブの剛性を低下させ、振動の原因
となる。
の貫通穴は、ハブの剛性を低下させ、振動の原因
となる。
次にヘツド位置決め機構について説明する。
フレキシブルデイスク装置は、横置き、縦置
き、垂直置きといろいろな向きに搭載されている
ため、フレキシブルデイスク装置を小形磁気デイ
スク記憶装置に置き換えるためには、ヘツド位置
決め機構についても各向きに搭載が可能となるよ
う構成する必要がある。
き、垂直置きといろいろな向きに搭載されている
ため、フレキシブルデイスク装置を小形磁気デイ
スク記憶装置に置き換えるためには、ヘツド位置
決め機構についても各向きに搭載が可能となるよ
う構成する必要がある。
ヘツド位置決め機構には、大別して、磁気ヘツ
ドを回転的に移動させる回転駆動方式と直線的に
移動させる直線駆動方式との2種類がある。
ドを回転的に移動させる回転駆動方式と直線的に
移動させる直線駆動方式との2種類がある。
垂直方向に搭載すると、直線駆動方式では前進
方向と後退方向とでキヤリツジ重量が異なつてく
るため、ボイスコイルを使用する場合、速度制御
をするための速度カーブが2種類必要となり、2
種類の制御機構を要するため高値なものになる。
方向と後退方向とでキヤリツジ重量が異なつてく
るため、ボイスコイルを使用する場合、速度制御
をするための速度カーブが2種類必要となり、2
種類の制御機構を要するため高値なものになる。
また、回転駆動方式においても回転支軸に対す
る第1次モーメントの釣り合いがとれていないた
め同様のことが言える。また、装置を輸送する場
合、第1次モーメントの不釣合によりヘツドと磁
気デイスクが回転接触し磁気デイスクに損傷を与
えることになる。さらに、回転支軸の剛性不足に
よりサーボヘツドの振動を誘起したり、組立性が
非常に悪いものとなつている。
る第1次モーメントの釣り合いがとれていないた
め同様のことが言える。また、装置を輸送する場
合、第1次モーメントの不釣合によりヘツドと磁
気デイスクが回転接触し磁気デイスクに損傷を与
えることになる。さらに、回転支軸の剛性不足に
よりサーボヘツドの振動を誘起したり、組立性が
非常に悪いものとなつている。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消するため、オフトラツクマージン向上、塵
埃濾過機構の小形・安価・高性能化、およびサー
ボヘツド振動の低減を図り、装置をあらゆる方向
に実装できるようヘツド位置決め機構を構成し、
フレキシブルデイスク装置と互換性のある安価、
小形、大容量、高性能の磁気デイスク記憶装置を
実現することにある。
を解消するため、オフトラツクマージン向上、塵
埃濾過機構の小形・安価・高性能化、およびサー
ボヘツド振動の低減を図り、装置をあらゆる方向
に実装できるようヘツド位置決め機構を構成し、
フレキシブルデイスク装置と互換性のある安価、
小形、大容量、高性能の磁気デイスク記憶装置を
実現することにある。
上記目的を達成するため、本発明の磁気デイス
ク記憶装置は、回転可能なスピンドルシヤフト
と、該スピンドルシヤフトを軸受を介して支持す
るスピンドルハウジングと、磁気デイスクを支持
し前記スピンドルシヤフトと連動して回転するハ
ブと、磁気ヘツドを該磁気デイスク上で位置決め
するヘツド位置決め機構とをベース部材とカバー
で形成される封止体内に有する磁気デイスク記憶
装置において、前記スピンドルハウジングを、前
記軸受に接合され、かつ該軸受と同一の線膨張係
数を持つ第1部材と、前記ベース部材に接合さ
れ、該ベース部材と同一の線膨張係数を持ち、か
つ前記第1部材との接続が該第1部材の中央部付
近で接合されている第2部材とで構成し、該第2
部材は前記軸受の外周部を覆わないように、該軸
受から離して構成されることに特徴がある。
ク記憶装置は、回転可能なスピンドルシヤフト
と、該スピンドルシヤフトを軸受を介して支持す
るスピンドルハウジングと、磁気デイスクを支持
し前記スピンドルシヤフトと連動して回転するハ
ブと、磁気ヘツドを該磁気デイスク上で位置決め
するヘツド位置決め機構とをベース部材とカバー
で形成される封止体内に有する磁気デイスク記憶
装置において、前記スピンドルハウジングを、前
記軸受に接合され、かつ該軸受と同一の線膨張係
数を持つ第1部材と、前記ベース部材に接合さ
れ、該ベース部材と同一の線膨張係数を持ち、か
つ前記第1部材との接続が該第1部材の中央部付
近で接合されている第2部材とで構成し、該第2
部材は前記軸受の外周部を覆わないように、該軸
受から離して構成されることに特徴がある。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
磁気デイスク組立体1は、概略構造としてはス
ピンドルシヤフト5を回転支持するスピンドル部
4と、磁気デイスク11を支持するハブ12とか
ら成る。スピンドル部4のスピンドルハウジング
9は、材質の異なる第1部材100と第2部材1
01とが第1部材100の中央部付近で接合され
て構成されており、ベース10に個定され、軸受
6,7を介してスピンドルシヤフト5を回転支持
する。第1部材は円筒形であり、第2部材は底部
にツバを有する円筒形である。ハブ12は、スピ
ンドル部4のスピンドルシヤフト5の上部に焼バ
メ等により固定され、回転駆動部2の駆動モータ
3に接続されたスピンドルシヤフト5と連動して
回転する。スピンドルシヤフト5は、回転精度を
良くするため出来るだけ太くし剛性を上げるよう
にしている。また、高速高精度回転を得るため、
上下一対の軸受6,7でスピンドルシヤフト5を
支持し、軸受6,7として超高精密のものを使用
することによりラジアル方向およびアキシヤル方
向の位置決めの正確化を図るとともに、軸受6,
7間にスプリング8を設けて適正な予圧を与える
ことにより軸受6,7の剛性を高め、スピンドル
シヤフト5の振れを抑制している。
ピンドルシヤフト5を回転支持するスピンドル部
4と、磁気デイスク11を支持するハブ12とか
ら成る。スピンドル部4のスピンドルハウジング
9は、材質の異なる第1部材100と第2部材1
01とが第1部材100の中央部付近で接合され
て構成されており、ベース10に個定され、軸受
6,7を介してスピンドルシヤフト5を回転支持
する。第1部材は円筒形であり、第2部材は底部
にツバを有する円筒形である。ハブ12は、スピ
ンドル部4のスピンドルシヤフト5の上部に焼バ
メ等により固定され、回転駆動部2の駆動モータ
3に接続されたスピンドルシヤフト5と連動して
回転する。スピンドルシヤフト5は、回転精度を
良くするため出来るだけ太くし剛性を上げるよう
にしている。また、高速高精度回転を得るため、
上下一対の軸受6,7でスピンドルシヤフト5を
支持し、軸受6,7として超高精密のものを使用
することによりラジアル方向およびアキシヤル方
向の位置決めの正確化を図るとともに、軸受6,
7間にスプリング8を設けて適正な予圧を与える
ことにより軸受6,7の剛性を高め、スピンドル
シヤフト5の振れを抑制している。
スピンドルハウジング9の第1部材100は、
線膨張係数が軸受6,7の外輪材質のものと同等
の鉄系材質(例えばステンレス剛等)を使用す
る。したがつて、温度変化があつたとしても第1
部材100と軸受6,7との変形量は同量である
ため両者間に隙間が発生することはなく、温度変
化によるスピンドルシヤフト5の傾きを防止する
ことができる。また、第1部材100は鉄系のも
のを使用し、形状を円筒とすることによりハウジ
ング剛性を高めている。このため、スピンドル部
4における固有振動数を高めることができ、サー
ボ振動への影響を少なくすることができる。
線膨張係数が軸受6,7の外輪材質のものと同等
の鉄系材質(例えばステンレス剛等)を使用す
る。したがつて、温度変化があつたとしても第1
部材100と軸受6,7との変形量は同量である
ため両者間に隙間が発生することはなく、温度変
化によるスピンドルシヤフト5の傾きを防止する
ことができる。また、第1部材100は鉄系のも
のを使用し、形状を円筒とすることによりハウジ
ング剛性を高めている。このため、スピンドル部
4における固有振動数を高めることができ、サー
ボ振動への影響を少なくすることができる。
スピンドルハウジング9の第2部材101は、
スピンドル部4をベース10へ固定締結するため
の部材であるため、線膨張係数差によるベース1
0の熱変形(バイメタル効果)を防ぐ意味でベー
ス10と同じアルミ系材質(例えばアルミニウム
ダイキヤスト鋳物等)を使用している。このよう
に金属の異種結合を廃除することにより、バイメ
タル効果でベース10が熱変形し、ベース10上
に設置されたヘツド位置決め機構と、磁気デイス
ク11との相対位置が変動することはなくなり、
オフトラツク現象を防止することができる。同時
に、スピンドルシヤフト5の傾きによるオフトラ
ツク現象も防ぐことができる。
スピンドル部4をベース10へ固定締結するため
の部材であるため、線膨張係数差によるベース1
0の熱変形(バイメタル効果)を防ぐ意味でベー
ス10と同じアルミ系材質(例えばアルミニウム
ダイキヤスト鋳物等)を使用している。このよう
に金属の異種結合を廃除することにより、バイメ
タル効果でベース10が熱変形し、ベース10上
に設置されたヘツド位置決め機構と、磁気デイス
ク11との相対位置が変動することはなくなり、
オフトラツク現象を防止することができる。同時
に、スピンドルシヤフト5の傾きによるオフトラ
ツク現象も防ぐことができる。
以上のようにスピンドルハウジング9を構成す
ることにより、オフトラツク余裕度を1.5μmまで
高めることが可能となつた。
ることにより、オフトラツク余裕度を1.5μmまで
高めることが可能となつた。
磁気デイスク11を支持するハブ12は、スピ
ンドルシヤフト5の上部に固定されている回転系
であるが、この回転系と固定系であるスピンドル
ハウジング9との間の隙間には軸受6,7の高速
回転により発生するベアクンググリース基油の油
沫の飛散を防止する工夫がなされている。すなわ
ち、グリース材質を選定し基油の油沫の少ないワ
イルドレンジ系グリースを使用するとともに、無
接触のラビリンス機構(スピンドルハウジング9
の第1部材100の上部の内外径部とハブ12と
の間で小さな凹凸の隙間を持つ密封機構。この隙
間をラビリンス隙間14と呼び、凹部15に油沫
がたまるので、この凹部15を油沫だまりと呼
ぶ。)を設け、HDAの封止体13内に油沫が拡散
しない構造となつている。このラビリンス機構
は、前記第1部材100上部の内外径、および対
応するハブ12の加工精度を上げることによりラ
ビリンス隙間14を出来る限り小さくし密封効果
を上げている。さらに、ラビリンス抵抗を出来る
限り高めるためにラビリンス隙間14の形成部分
を可能な限り長くし、かつ油沫だまり15を複数
個設け、密封効果を最大限上げるよう設計されて
いる。このようにすることにより、ラビリンス抵
抗を従来に比し約1.5倍まで向上させることがで
きた。
ンドルシヤフト5の上部に固定されている回転系
であるが、この回転系と固定系であるスピンドル
ハウジング9との間の隙間には軸受6,7の高速
回転により発生するベアクンググリース基油の油
沫の飛散を防止する工夫がなされている。すなわ
ち、グリース材質を選定し基油の油沫の少ないワ
イルドレンジ系グリースを使用するとともに、無
接触のラビリンス機構(スピンドルハウジング9
の第1部材100の上部の内外径部とハブ12と
の間で小さな凹凸の隙間を持つ密封機構。この隙
間をラビリンス隙間14と呼び、凹部15に油沫
がたまるので、この凹部15を油沫だまりと呼
ぶ。)を設け、HDAの封止体13内に油沫が拡散
しない構造となつている。このラビリンス機構
は、前記第1部材100上部の内外径、および対
応するハブ12の加工精度を上げることによりラ
ビリンス隙間14を出来る限り小さくし密封効果
を上げている。さらに、ラビリンス抵抗を出来る
限り高めるためにラビリンス隙間14の形成部分
を可能な限り長くし、かつ油沫だまり15を複数
個設け、密封効果を最大限上げるよう設計されて
いる。このようにすることにより、ラビリンス抵
抗を従来に比し約1.5倍まで向上させることがで
きた。
空気循環方式として、本実施例では、ハブ12
の下部より空気を流入させることなく、磁気デイ
スク11およびデイスクスペーサ16を位置決め
固定するためのデイスククランプ21に複数個の
穴22を設けることにより、装置の上部から磁気
デイスク11面上に空気を導入する方式を採用し
ている。
の下部より空気を流入させることなく、磁気デイ
スク11およびデイスクスペーサ16を位置決め
固定するためのデイスククランプ21に複数個の
穴22を設けることにより、装置の上部から磁気
デイスク11面上に空気を導入する方式を採用し
ている。
前記穴22から磁気デイスク11面上に空気を
導くために次のように構成している。すなわち、
前記ハブ12の外周側面20を傾斜面とし、複数
枚の磁気デイスク11と複数個のデイスクスペー
サ16を位置決め案内する案内部19との間に先
細りの空気流通路を形成している。空気流通路が
先細り形状であり、吸込み風量大の上部では流路
が広く、吸込量小の下部では流路が狭くなつてい
るため、各磁気デイスク11には適正な風量が導
かれる。また、案内部19は凸形に形成され、イ
ンペラーの役目をする。したがつて、凸状案内部
19によつても適正循環風量が得られる。なお、
ハブ12は剛性を落さない肉厚であり、さらに剛
性を上げるためリブ形状となつている。
導くために次のように構成している。すなわち、
前記ハブ12の外周側面20を傾斜面とし、複数
枚の磁気デイスク11と複数個のデイスクスペー
サ16を位置決め案内する案内部19との間に先
細りの空気流通路を形成している。空気流通路が
先細り形状であり、吸込み風量大の上部では流路
が広く、吸込量小の下部では流路が狭くなつてい
るため、各磁気デイスク11には適正な風量が導
かれる。また、案内部19は凸形に形成され、イ
ンペラーの役目をする。したがつて、凸状案内部
19によつても適正循環風量が得られる。なお、
ハブ12は剛性を落さない肉厚であり、さらに剛
性を上げるためリブ形状となつている。
先細り空気流通路から各磁気デイスク11に空
気を導くために、各デイスクスペーサ16には複
数個の貫通穴17を設けている。空気は、デイス
ククランプ21の穴22→先細り空気流通路→デ
イスクスペーサの貫通穴17→磁気デイスク11
→円錐形塵埃濾機構41→穴22のように循環
し、ハブ12に空気循環用貫通穴を設ける必要が
ないため、ハブ12の剛性を落すことはない。
気を導くために、各デイスクスペーサ16には複
数個の貫通穴17を設けている。空気は、デイス
ククランプ21の穴22→先細り空気流通路→デ
イスクスペーサの貫通穴17→磁気デイスク11
→円錐形塵埃濾機構41→穴22のように循環
し、ハブ12に空気循環用貫通穴を設ける必要が
ないため、ハブ12の剛性を落すことはない。
また、スピンドルハウジング9の外径とハブ1
2との間には空気の循環がないため、スピンドル
部4(軸受側)が負圧になることはない。したが
つて、軸受6,7の基油の油沫あるいは外部より
異物粒子がHDAの封止体内に流入することは抑
制され、この流入はラビリンス機構により完全に
阻止される。
2との間には空気の循環がないため、スピンドル
部4(軸受側)が負圧になることはない。したが
つて、軸受6,7の基油の油沫あるいは外部より
異物粒子がHDAの封止体内に流入することは抑
制され、この流入はラビリンス機構により完全に
阻止される。
次にヘツド位置決め機構24について第1図、
第2図を用いて説明する。
第2図を用いて説明する。
キヤリツジ25には一端に複数の磁気ヘツド2
3を搭載したアクセスアーム26が連結され、他
端にはボイスコイル部27が係合され、これらの
重心位置にピボツトシヤフト28の回転支点が配
置されている。この重心位置については問題点が
ある。すなわち、回転型位置決め機構では、磁気
デイスク11面上において磁気ヘツド23を円孤
運動させなガら移動するため、磁気ヘツド23が
磁気デイスク11上トラツクの接線方向に対して
常に微少角度(以下ヨーアングルと呼ぶ)だけ傾
くという欠点をもつている。このヨーアングルの
発生は、磁気ヘツド23の浮上量の不安定さを招
き、磁気ヘツド23と磁気デイスク11との間の
ヘツドクラツシユ現象を誘起するとともに、磁気
デイスク11の内外周において実質的に読み出す
トラツク幅が異なるため、記録再生信号の不安定
さを誘起するという現象が発生する。これらの現
象は、実験によるとヨーアングル13度が限界であ
ることが判明している。そこで、本実施例におい
ては、内周側で磁気ヘツドが浮上している場合の
ヨーアングルを7度に設定し、周速が速く浮上量
が高く記録再生特性の比較的良い外周側のヨーア
ングルを大きくとるようにした。ヨーアングルを
上記のようにするため、回転支持部たるピボツト
シヤフト28より磁気ヘツド23の位置までの距
離を約70mmと長くとることにした。このように磁
気ヘツド23側を長くしたため、磁気ヘツド23
側の質量が大きくなり、このままではボイスコイ
ル部27側との第1次モーメントの釣り合いがと
れない。そこで、ボイスコイル部27を構成して
いるボイスコイルボビン29の材料を質量の大き
な材質(例えば亜鉛合金等)にするとともに、ボ
イスコイル30の材料を質量の大きい材質(例え
ば銅線等)にすることにより回転支軸に対する第
1次モーメントの釣り合いを取ることが可能とな
つた。このため、いかなる実装方向でも動作可能
となり、かつ輸送時に生ずる弊害を防止するため
のキヤリツジロツクが不要となる。
3を搭載したアクセスアーム26が連結され、他
端にはボイスコイル部27が係合され、これらの
重心位置にピボツトシヤフト28の回転支点が配
置されている。この重心位置については問題点が
ある。すなわち、回転型位置決め機構では、磁気
デイスク11面上において磁気ヘツド23を円孤
運動させなガら移動するため、磁気ヘツド23が
磁気デイスク11上トラツクの接線方向に対して
常に微少角度(以下ヨーアングルと呼ぶ)だけ傾
くという欠点をもつている。このヨーアングルの
発生は、磁気ヘツド23の浮上量の不安定さを招
き、磁気ヘツド23と磁気デイスク11との間の
ヘツドクラツシユ現象を誘起するとともに、磁気
デイスク11の内外周において実質的に読み出す
トラツク幅が異なるため、記録再生信号の不安定
さを誘起するという現象が発生する。これらの現
象は、実験によるとヨーアングル13度が限界であ
ることが判明している。そこで、本実施例におい
ては、内周側で磁気ヘツドが浮上している場合の
ヨーアングルを7度に設定し、周速が速く浮上量
が高く記録再生特性の比較的良い外周側のヨーア
ングルを大きくとるようにした。ヨーアングルを
上記のようにするため、回転支持部たるピボツト
シヤフト28より磁気ヘツド23の位置までの距
離を約70mmと長くとることにした。このように磁
気ヘツド23側を長くしたため、磁気ヘツド23
側の質量が大きくなり、このままではボイスコイ
ル部27側との第1次モーメントの釣り合いがと
れない。そこで、ボイスコイル部27を構成して
いるボイスコイルボビン29の材料を質量の大き
な材質(例えば亜鉛合金等)にするとともに、ボ
イスコイル30の材料を質量の大きい材質(例え
ば銅線等)にすることにより回転支軸に対する第
1次モーメントの釣り合いを取ることが可能とな
つた。このため、いかなる実装方向でも動作可能
となり、かつ輸送時に生ずる弊害を防止するため
のキヤリツジロツクが不要となる。
キヤリツジ25の回転支軸たるピボツトシヤフ
ト28は、キヤリツジブロツク31上に固定され
ている。キヤリツジブロツク31は、ヘツド位置
決め機構24をベース10上へ固定するためのも
のであるが、金属の異種結合によるベース10の
熱変形を防ぐためにベース10の材質と同じ材質
で構成している。キヤリツジ25には一対の高剛
性の軸受32(例えばニードル軸受等)が所定の
位置に圧入されている。この軸受32はピボツト
シヤフト28上で回転するわけであるが、ピボツ
トシヤフト28と軸受32との間の隙間を零にし
剛性を上げるために、各軸受32に対応したピボ
ツトシヤフト28の位置にセミサークルピース3
3を介し予圧スプリング34を設け、予圧がかけ
られている。また、上下方向の精度を維持するた
めに、スラスト軸受板35がキヤリツジ25に圧
入され、ピボツトシヤフト28上とスラスト軸受
板35の上部にスラスト軸受群36を設け、さら
に予圧スプリング37で予圧がかけられ位置決め
されている。この構成は、キヤリツジブロツク3
1に対して上方より組み立て可能な構造をとつて
いるため、作業性が大巾に向上する。
ト28は、キヤリツジブロツク31上に固定され
ている。キヤリツジブロツク31は、ヘツド位置
決め機構24をベース10上へ固定するためのも
のであるが、金属の異種結合によるベース10の
熱変形を防ぐためにベース10の材質と同じ材質
で構成している。キヤリツジ25には一対の高剛
性の軸受32(例えばニードル軸受等)が所定の
位置に圧入されている。この軸受32はピボツト
シヤフト28上で回転するわけであるが、ピボツ
トシヤフト28と軸受32との間の隙間を零にし
剛性を上げるために、各軸受32に対応したピボ
ツトシヤフト28の位置にセミサークルピース3
3を介し予圧スプリング34を設け、予圧がかけ
られている。また、上下方向の精度を維持するた
めに、スラスト軸受板35がキヤリツジ25に圧
入され、ピボツトシヤフト28上とスラスト軸受
板35の上部にスラスト軸受群36を設け、さら
に予圧スプリング37で予圧がかけられ位置決め
されている。この構成は、キヤリツジブロツク3
1に対して上方より組み立て可能な構造をとつて
いるため、作業性が大巾に向上する。
また、ボイスコイル30の駆動源である磁気回
路部38は、2個の永久磁石と1個のセンターヨ
ークと2個のサイドヨークとで構成されており、
ボイスコイル30に電流が供給されると、ボイス
コイル30と永久磁石との間に発生する電磁力に
よりキヤリツジ25を磁気デイスク11の半径方
向に回転するよう移動する。このようなヘツド位
置決め機構24はベース10に固定される。
路部38は、2個の永久磁石と1個のセンターヨ
ークと2個のサイドヨークとで構成されており、
ボイスコイル30に電流が供給されると、ボイス
コイル30と永久磁石との間に発生する電磁力に
よりキヤリツジ25を磁気デイスク11の半径方
向に回転するよう移動する。このようなヘツド位
置決め機構24はベース10に固定される。
ベース10は、軽量化、高剛性化を図るためリ
ブ構造がとられている。リブ構造は表面積を大き
くとれるため、封止体13内の放熱効果を上げる
ことにも役立つ。ベース10の剛性を上げるため
に、さらにベース10の端面を図示の如く立ち上
げている。このベース立ち上げ部の上面に溝を設
け、溝には封止体を形成するためにパツキン39
が取り付けられている。溝にパツキン39を入れ
る理由は、パツキン39のたわみ量をが永久変形
を起こさない量(パツキン厚さの約20〜30%)と
するためである。さらに、封止体13を形成する
ためカバー18がパツキン39を介して固定され
ている。カバー18もベース10との金属異結合
を避けるためベース10と同じ材質で構成されて
いる。スピンドル部4の上方に対応するカバー1
8の位置には外気を取り入れるための呼吸用フイ
ルタ40が設けられているが、この呼吸用フイル
タ40は温度変化による封止体13内の空気の容
積変化によりスピンドル部4から外部塵埃が流入
しないようにするため、スピンドル部4の流入圧
力損失(抵抗)よりも小さな圧力損失をもつよう
設計されている。
ブ構造がとられている。リブ構造は表面積を大き
くとれるため、封止体13内の放熱効果を上げる
ことにも役立つ。ベース10の剛性を上げるため
に、さらにベース10の端面を図示の如く立ち上
げている。このベース立ち上げ部の上面に溝を設
け、溝には封止体を形成するためにパツキン39
が取り付けられている。溝にパツキン39を入れ
る理由は、パツキン39のたわみ量をが永久変形
を起こさない量(パツキン厚さの約20〜30%)と
するためである。さらに、封止体13を形成する
ためカバー18がパツキン39を介して固定され
ている。カバー18もベース10との金属異結合
を避けるためベース10と同じ材質で構成されて
いる。スピンドル部4の上方に対応するカバー1
8の位置には外気を取り入れるための呼吸用フイ
ルタ40が設けられているが、この呼吸用フイル
タ40は温度変化による封止体13内の空気の容
積変化によりスピンドル部4から外部塵埃が流入
しないようにするため、スピンドル部4の流入圧
力損失(抵抗)よりも小さな圧力損失をもつよう
設計されている。
また、封止体13内の異物粒子を除去するため
に、円錐形塵埃濾過機構41がカバー18に固定
されている。この円錐形塵埃濾過機構41は、そ
の中心がスピンドル部4の中心に位置し、前記空
気循環系と合せて空気循環路を形成させるため、
磁気デイスク組立体1の最上部の磁気デイスク1
1とカバー18との非常に狭い空間に収納してい
る。また、円錐形塵埃濾過機構41は、異物粒子
を含んだ空気が逆流せずフイルタ42を完全に通
過するようにしてして濾過効率を上げている。す
なわち、磁気デイスク11の外周側は磁気デイス
ク11と非常に接近させて逆流を防止し、内周側
はカバー18に接合し空気の進行方向をフイルタ
42を通過する方向に限定することにより、異物
粒子を含んだ空気が全てフイルタ42を通過する
ようにしている。このために円錐形塵埃濾過機構
41の形状を円錐形としたのである。
に、円錐形塵埃濾過機構41がカバー18に固定
されている。この円錐形塵埃濾過機構41は、そ
の中心がスピンドル部4の中心に位置し、前記空
気循環系と合せて空気循環路を形成させるため、
磁気デイスク組立体1の最上部の磁気デイスク1
1とカバー18との非常に狭い空間に収納してい
る。また、円錐形塵埃濾過機構41は、異物粒子
を含んだ空気が逆流せずフイルタ42を完全に通
過するようにしてして濾過効率を上げている。す
なわち、磁気デイスク11の外周側は磁気デイス
ク11と非常に接近させて逆流を防止し、内周側
はカバー18に接合し空気の進行方向をフイルタ
42を通過する方向に限定することにより、異物
粒子を含んだ空気が全てフイルタ42を通過する
ようにしている。このために円錐形塵埃濾過機構
41の形状を円錐形としたのである。
円錐形塵埃濾過機構41は、空気流入孔43を
複数個有する円錐形部材44とフイルタ42によ
り構成され、フイルタ42は円錐形部材44に接
着固定されている。これは平面状で接着されるた
め接着作業も容易で、形状も簡単なため非常に安
価な濾過機構が得られる。円錐形部材44は、磁
気ヘツド23が磁気デイスク11をアクセスする
際、磁気ヘツド23の通路を確保するためにヘツ
ドアクセス孔45を有する。また、ヘツドアクセ
ス孔45部にて異物粒子が逆流しないように磁気
デイスク11面に近接した立下げ部46が、ヘツ
ドアクセス孔45周囲に形成されている。封止体
13内の異物粒子を除去するための空気循環流
は、第2図の矢印方向へ流れ、濾過が完全にもの
となる。
複数個有する円錐形部材44とフイルタ42によ
り構成され、フイルタ42は円錐形部材44に接
着固定されている。これは平面状で接着されるた
め接着作業も容易で、形状も簡単なため非常に安
価な濾過機構が得られる。円錐形部材44は、磁
気ヘツド23が磁気デイスク11をアクセスする
際、磁気ヘツド23の通路を確保するためにヘツ
ドアクセス孔45を有する。また、ヘツドアクセ
ス孔45部にて異物粒子が逆流しないように磁気
デイスク11面に近接した立下げ部46が、ヘツ
ドアクセス孔45周囲に形成されている。封止体
13内の異物粒子を除去するための空気循環流
は、第2図の矢印方向へ流れ、濾過が完全にもの
となる。
以上説明したように、本発明によれば、第1部
材100と第2部材101との接続が、第1部材
の中央部付近で接合されているため、バイメタル
の影響が無視でき、かつベアリング外周部(軸受
6,7)では第2部材101が覆つていないた
め、ベアリング外周部でバイメタルが起らないと
いう効果がある。さらに、スピンドルシヤフト用
軸受と接合される第1部材100の材質をスピン
ドルシヤフト用軸受と同一にし、かつベースと接
合される第2部材101の材質をベースと同一に
したので、オフトラツクマージンを向上させるこ
とができる。また、ハブおよびベースをリブ形状
にして、ベースの外周縁部に立ち上げ部を設けた
ので、塵埃濾過機構を小形・安価・高性能にする
ことができる。また、ハブ形状を貫通穴のないリ
ブ形状に構成すること等の手段を用いて、装着全
体の剛性を高めることにより、サーボヘツド振動
の低減を図ることができる。さらに、回転型ヘツ
ド位置決め機構の回転支軸に対する第1次モーメ
ントを同一にすることにより、装置をあらゆる方
向に実装することができ、フレキシブルデイスク
装置と互換性のある安価、小形、大容量、かつ高
性能の磁気デイスク記憶装置を実現することがで
きる。
材100と第2部材101との接続が、第1部材
の中央部付近で接合されているため、バイメタル
の影響が無視でき、かつベアリング外周部(軸受
6,7)では第2部材101が覆つていないた
め、ベアリング外周部でバイメタルが起らないと
いう効果がある。さらに、スピンドルシヤフト用
軸受と接合される第1部材100の材質をスピン
ドルシヤフト用軸受と同一にし、かつベースと接
合される第2部材101の材質をベースと同一に
したので、オフトラツクマージンを向上させるこ
とができる。また、ハブおよびベースをリブ形状
にして、ベースの外周縁部に立ち上げ部を設けた
ので、塵埃濾過機構を小形・安価・高性能にする
ことができる。また、ハブ形状を貫通穴のないリ
ブ形状に構成すること等の手段を用いて、装着全
体の剛性を高めることにより、サーボヘツド振動
の低減を図ることができる。さらに、回転型ヘツ
ド位置決め機構の回転支軸に対する第1次モーメ
ントを同一にすることにより、装置をあらゆる方
向に実装することができ、フレキシブルデイスク
装置と互換性のある安価、小形、大容量、かつ高
性能の磁気デイスク記憶装置を実現することがで
きる。
第1図は本発明の一実施例を示す平面図、第2
図は第1図の側断面図である。 5:スピンドルシヤフト、6,7:軸受、9:
スピンドルハウジング、10:ベース、12:ハ
ブ、14:ラビリンス隙間、15:油沫だまり、
28:ピボツトシヤフト、41:円錐形塵埃濾過
機構、46:立下げ部。
図は第1図の側断面図である。 5:スピンドルシヤフト、6,7:軸受、9:
スピンドルハウジング、10:ベース、12:ハ
ブ、14:ラビリンス隙間、15:油沫だまり、
28:ピボツトシヤフト、41:円錐形塵埃濾過
機構、46:立下げ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 回転可能なスピンドルシヤフトと、該スピン
ドルシヤフトを軸受を介して支持するスピンドル
ハウジングと、磁気デイスクを支持し前記スピン
ドルシヤフトと連動して回転するハブと、磁気ヘ
ツドを該磁気デイスク上で位置決めするヘツド位
置決め機構とをベース部材とカバーで形成される
封止体内に有する磁気デイスク記憶装置におい
て、前記スピンドルハウジングを、前記軸受に接
合され、かつ該軸受と同一の線膨張係数を持つ第
1部材と、前記ベース部材に接合され、該ベース
部材と同一の線膨張係数を持ち、かつ前記第1部
材との接続が該第1部材の中央部付近で接合され
ている第2部材とで構成し、かつ該第2部材を前
記軸受の外周部を覆わないように、該軸受から離
して構成することを特徴とする磁気デイスク記憶
装置。 2 前記ハブ及び前記ベースは、リブ形状であ
り、該ベースの外周縁部に立ち上げ部を備えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気
デイスク記憶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298783A JPS6085481A (ja) | 1983-10-16 | 1983-10-16 | 磁気デイスク記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19298783A JPS6085481A (ja) | 1983-10-16 | 1983-10-16 | 磁気デイスク記憶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6085481A JPS6085481A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0234111B2 true JPH0234111B2 (ja) | 1990-08-01 |
Family
ID=16300342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19298783A Granted JPS6085481A (ja) | 1983-10-16 | 1983-10-16 | 磁気デイスク記憶装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6085481A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0335469A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディスク駆動装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4190870A (en) * | 1978-07-05 | 1980-02-26 | International Business Machines Corporation | Disk drive assembly |
| JPS56136391U (ja) * | 1980-03-14 | 1981-10-15 |
-
1983
- 1983-10-16 JP JP19298783A patent/JPS6085481A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6085481A (ja) | 1985-05-14 |
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