JPH0354782A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に、記憶媒体で
ある磁気ディスクのスピンドルモータに対する固定技術
に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ
などの事務処理機器などに外部記憶装置として装着され
る磁気ディスク装置などにおいては、市場からの要請に
よって、一層の小型化および単位装置当たりにおける情
報の記憶容量の増大が促進されている。

単位装置当たりの記憶容量を増大させるためには、記憶
媒体である磁気ディスクの枚数を増やしたり、個々の磁
気ディスクに同心円状に配置されるトラックの間隔を狭
くしてトラック数を増やすなどの方策が取られる。

一方、比較的小型の磁気ディスク装置の分野では、５．
　２　５インチディスク，３．５インチディスクなどの
呼称が慣用されているように、これまでの普及の経緯な
どから、記憶媒体である磁気ディスクの径によって磁気
ディスク装置の外形寸法は細かく規定されており、記憶
容量の増大に対処するためには、磁気ディスクの高密度
実装が必須となる。

さらに、小型の磁気ディスク装置の主要な用途テアルパ
ーソナルコンピュータやワードプロセッサなどの事務処
理機器における動作環境は一般に過酷であり温度変動の
福は大きい。

このため、磁気ディスク装置において磁気ディスクを保
持して回転させるスピンドルモータに要求される特性と
しては、小型であることおよび環境温度の変動による回
転中心の偏心や磁気ディスクに対する熱変形の程度が小
さいことが要求される。

すなわち、前述のように、記憶容量の増大の要請に呼応
してトラック間隔は狭小化の一途にあり、磁気ディスク
のわずかな偏心や変形でも、当該磁気ディスクに対して
情報の記録／再生動作を行う磁気ヘッドが目的のトラッ
クから逸れるいわゆるオフトラックの原因となり、磁気
ディスク装置の動作の信頼性が損なわれるからである。

このような事情から、従来では、モータ構造をハブによ
って同軸に包み込むようにし、このハブに磁気ディスク
を保持して回転させるようにした、いわゆるインハブ・
アウターロータ型が主流となっており、特にハブの構造
に関しては、たとえば、特開昭６　３−９　４　４　９
　２号公報などに開示される技術が提案されている。

すなわち、磁気ディスクを保持するハブを、永久磁石を
保持する内側の円筒部材を鉄、磁気ディスクを保持する
外側のスリーブを当該磁気ディスクと同種のアルミニウ
ム合金で構戒した二重構造とし、この両者を中央部分で
焼き嵌めなどによって結合するとともに、両端側には隙
間を形戒することで、ハブ全体を磁気ディスクとは熱膨
張率の異なる鉄で構戊することに起因する磁気ディスク
側の熱変形などを緩和するとともに、ベアリングを介し
てスチールシャフトに支持される円筒部材を当該スチー
ルシャフトと同材質にして、軸方向におけるベアリング
の与圧変動を防止しようとするものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の従来技術の場合には、熱膨張率の互い
に異なる２種の部材の焼き嵌めなどが正しく行われない
場合には、環境温度の変動によって両者の結合状態が変
化し、外側のアルミニウム製のスリーブにねじれ変形が
発生して、当該スリーブに保持されている磁気ディスク
の回転中心が正常な位置からずれるという点について配
慮されていなかった。

これを防止するためには、必要以上に厳格な加工や組立
工程の管理を行う必要があるが、製造コストなどの観点
から自ずと限界がある。

このため、異なる素材からなる二重構造のハブでは、前
述のようなオフトラックが発生しやすく、磁気ディスク
装置の動作の信頼性を低下させるという問題があった。

また、ハブ内に装着される永久磁石と当該ハブとの熱膨
張率の差によってハブ側に熱変形を生じることとなり、
これを回避するために永久磁石を周方向に分割する構造
とした場合には、組立作業が煩雑化するという問題があ
る。

そこで、本発明の目的は、環境温度の変動に伴う磁気デ
ィスクの回転中心のずれを防止することが可能な磁気デ
ィスク装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、動作の信頼性の高い磁気ディスク
装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、スピンドルモータを構戒す
る永久磁石による磁気ディスクへの悪影響を防止するこ
とが可能な磁気ディスク装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、長時間の安定な稼働を実現
することが可能な磁気ディスク装置を提供することにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、組立性の良好な磁気ディス
ク装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になる磁気ディスク装置は、記憶媒体
として機能する複数の磁気ディスクと、回転力を発生す
るスピンドルモータと、このスピンドルモータの一部を
なし、複数の磁気ディスクを所定のＭ隔でほぼ同軸に保
持して回転するハブと、隣り合う磁気ディスクの間に介
設され、当該磁気ディスク間の間隔を規定するスペーサ
と、ハブのｔｊｓ部に装着され、複数の磁気ディスクを
軸方向に押圧することによって当該ハブに固定するディ
スククランプと、磁気ディスクに対向して配置され、当
該磁気ディスクに対する情報の記録および再生動作の少
なくとも一方を行う磁気ヘッド群と、この磁気ヘッド群
の磁気ディスクの径方向における位置決め動作を行う駆
動機構とからなる磁気ディスク装置であって、ハブは、
その内周部に永久磁石を保持するインナーハブと、その
外周部に複数の磁気ディスクを保持するアウターハブと
で構戒され、インナーハブとアウターハブとの間には少
なくとも一箇所の隙間が設けられ、インナーハブとアウ
ターハブの熱膨張率はほぼ等しく、アウターハブの剛性
は当該アウターハブに保持される磁気ディスクおよびス
ペーサの剛性よりも低くなるようにしたものである。

〔作用〕

上記した本発明の磁気ディスク装置によれば、ハブを構
戒するインナーハブおよびアウターハブの熱膨張率がほ
ぼ等しいので、必要以上に厳格な加工や組立を行わなく
ても、環境温度の変動に際して両者の結合部に同心度を
変化させるようなゆがみが発生しない。

また、アウターハブの壁面を薄くしたり、切り欠部を形
威して剛性を小さくすることにより、アウターハブとデ
ィスクとの間に挟持される磁気ディスクの熱変形にアウ
ターハブ側が追随して変形するため、磁気ディスクの熱
変形を拘束することに起因して当該磁気ディスクに径方
向の歪みを生じることがない。

また、複数の磁気ディスクの間に介在するスペーサをハ
ブと同等の熱膨張率を有する材料で構戊することにより
、スペーサおよび磁気ディスクからなる集合体の熱膨張
率がハブ側とほぼ等しくなり、磁気ディスクに作用する
熱応力が緩和される。

また、アウターハブおよびディスククランプの磁気ディ
スクに対する当接部を、当駿磁気ディスクと熱膨張率が
ほぼ等しくしかも当該磁気ディスクに対してほぼ同軸か
つ同一径の線接触をなす第１および第２の接触片で構戊
することにより、アウターハブおよびディスククランプ
の熱変形によって発生する、磁気ディスクを径方向に変
形させようとする力が、第１および第２の接触片の接触
線を支点とする傾動によって吸収されるので、磁気ディ
スクに伝わることがなく、磁気ディスクの径方向におけ
る変形の発生を回避できる。

これにより、環境温度の変動にともなう磁気ディスクの
回転中心のずれがなくなり、回転する磁気ディスクに対
して情報の記録／再生動作を行う磁気ヘッドのオフトラ
ックの発生が防止され、磁気ディスク装置の動作の信頼
性が向上する。

また、インナーハブおよびアウターハブを、ベアリング
を介して当該インナーハブおよびアウターハブを支持す
るスピンドルモータの軸と同系の材料で製作することに
より、温度変化に伴うベアリングの軸方向における与圧
変動がなくなり、ベアリングの寿命が長くなる結果、長
時間にわたる安定な稼働を実現することができる。

また、インナーハブおよびアウターハブを磁性体で構成
するとともに、インナーハブおよびアウターハブの間に
は全周にわたって隙間を設け、インナーハブのアウター
ハブに対する挿入端の大径部において両者を結合する構
造とすることで、インナーハブの軸方向中央部に配置さ
れる永久磁石の熱変形がアウターハブ側に伝わることが
なく、永久磁石を周方向に分割するなどの対策が不要と
なり、部品点数が減少し、磁気ディスク装置の組立作業
が簡略化される。

また、磁性体からなるインナーハブおよびアウターハブ
による遮蔽効果によってインナーハブ内の永久磁石の磁
気的な悪影響がアウターハブに保持されている磁気ディ
スクに及ぶことがなくなる。

〔実施例１〕 以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例である磁
気ディスク装置について詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置の要
部の構造の一例を示す断面図であり、第２図はその全体
構戊の一例を示す断面図、また、第３図は本実施例の磁
気ディスク装置の作用の一例を示す線図である。

まず、第２図を参照しながら、全体の構戒を説明する。

断面が凹形状を呈するベース１１には、同じく断面が凹
形状を呈するカバーｌ４がパッキン１５を介して密着さ
れており、外部から遮断された密閉空間八を構戒してい
る。

この密閉空間Ａの内部には、モータシャフト４ｌを備え
たスピンドルモータ４が収容されており、モータシャフ
ト４１の一端はモータベース４２およびネジ１８を介し
てベース１１の側に支持され、他端部はカバー２の側に
ネジ１９を介して支持されている。

スピンドルモータ４を構戊し、モータシャフト４１の回
りに回転する後述の筒状のアウターハブ４５の周囲には
、複数のディスクスペーサ２を挟んで複数の磁気ディス
ク１が軸方向に所定の間隔をなして平行に装着されてい
る。

これらの磁気ディスク１およびディスクスペーサ２は、
アウターハブ４５の一端にネジ２１を介して装着される
ディスククランプ３と、当該アウターハブ４５の他端側
に設けられたフランジ部４５ａとの間で軸方向に挟圧さ
れることにより、アウターハブ４５に安定に保持されて
回転されるようになっている。

さらに、スピンドルモータ，４の何方には、モータシャ
フト４ｌと平行な姿勢で一端がベース１１に固定され、
他端がカバー１４にネジ２０を介して支持されたビボッ
ト軸１２が設けられている。

このビボット軸ｌ２には、下端にフランジ部１３ａが形
戒された筒状のハブキャリッジ１３が回動自在に同軸に
装着されている。このハブキャリッジ１３の外ＦＲＩＩ
Ｓには、複数のへ７ドスペーサ７を介在させることによ
って、複数のへッドアーム５ａおよび一端にボイスコイ
ル８が巻回されたコイルフレーム８ａが軸方向に所定の
間隔で装着されており、ヘッドアーム５ａの先端部は、
スピンドルモータ４の軸方向に所定の間隔で固定されて
いる複数の磁気ディスクエを挟み込む位置に延びている
。

ハブキャリッジ１３に軸方向に積み重なるように装着さ
れたヘッドアーム５ａ，ヘッドスペーサ７およびコイル
フレーム８ａは、当該ハブキャリッジ１３の上端部に装
着されるヘッドクランプ１０によって前記フランジ部１
３ａとの間で軸方向に挟圧されることによって安定に固
定され、ピボット軸ｌ２の回りに一体となって回動ずる
構造となっている。

コイルフレーム８ａの一端に巻回されたボイスコイル８
は、当該ボイスコイル８に交差するようにベース１ｌの
側に固定された固定磁石９とともにボイスコイルモータ
ＶＣＭを構戊しており、ボイスコイル８に印加される電
流の向きや大きさを適宜ｍｍすることで、コイルフレー
ム８ａが固定されたハブキャリッジ１３、すなわちヘッ
ドアーム５ａの回動方向さらに回動量および速度などが
制御されるものである。

複数の磁気ディスク１を挟み込む位置にある複数のへッ
ドアーム５ａの各々の先端部には、板バネ５ｂを介して
、磁気ディスクｌの記録面の各々に対向するように配設
された複数の磁気へッド５が支持されており、前記ボイ
スコイルモータＶＣＭによるハブキャリッジ１３の回動
動作によって、磁気ディスク１の径方向における任意の
位置への位置決め動作が行われる。

複数の磁気へフド５のうち、スピンドルモータ４の軸方
向の中央部に位置する一つはサーボヘッド６として機能
するようになっている。

すなわち、このサーボヘッド６が対向する磁気ディスク
ｌの記録面には、予め、径方向における位置を示すサー
ボトラック〈位置情報）が同心円状に記録されており、
サーボヘッド６によって読み取ったこの位置情報をボイ
スコイルモータＶＣＭの制御に帰還することで、当該サ
ーボへッド６とともにハブキャリッジ１３に固定されて
移動する他の一群の磁気ヘッド５の精密な位置決め制御
が行われるものである。

べ−スｌ１の一部には、密閉空間Ａと外部とを連通させ
る連通孔１６ａが形或されており、この連通孔１６ａに
は、微細な塵埃などを除去する高性能フィルタ１６が装
着されている。これにより密閉空間八と外部との気圧差
によって密閉空間Ａを構成するベース１１やカバー１４
が変形し、スピンドルモータ４やハブキャリッジｌ３の
軸ずれを生じるなどの障害を防止している。

また、ベース１１の下面には、ボイスコイルモータＶＣ
Ｍによる位置決め動作やスピンドルモータ４の回転動作
を制御する電気回路などが構築された制御基板１７が装
着されている。

そして、たとえば５．２５インチ型の磁気ディスク装置
の場合には、上述のすべて構成部品が、８２．　６　ｍ
　（高さ）Ｘ１４６ｍｍ（幅）Ｘ２０３ｕ（奥行）の外
形寸法の中に実装される。

ここで、本実施例の場合には、複数の磁気ディスクｌが
保持されるスピンドルモータ４は、第１図に示されるよ
うに、アウターハブ４５と、このアウターハブ４５の内
部に挿入され、後述のように一部が当該アウターハブ４
５に同軸かつ一体に結合されるインナーハブ４６とを備
えており、アウターハブ４５はベアリング４４ａを介し
てモータシャフト４１に回転自在に支持され、インナー
ハブ４６は、ベアリング４４ｂを介してモータシャフ｝
４１に回転自在に支持されている。

ベース１１およびカバー１４に支持されて静止するモー
タシャフ｝４１の中央部外周には回転磁界を発生するコ
イル４３が装着されているとともに、さらにインナーハ
ブ４６の内周部には、このコイル４３を取り囲む位置、
すなわちアウターハブ４５と結合する大径Ｂ４６ａから
逸れた位置に円筒状の永久磁石４７が装着されており、
コイル４３と永久磁石４７との相互作用によって、イン
ナーハブ４６およびアウターハブ４５が回転するように
なっている。

アウターハブ４５およびインナーハブ４６をそれぞれ支
持するベアリング４４ａおよびベアリング４４ｂの外側
には、周知の磁性流体シール機構４８ａおよび磁性流体
シール機構４８ｂが配置されており、スピンドルモータ
４の内部の当該ベアリング４４ａ，４４ｂなどから発生
する塵埃が磁気ディスク１が位置する清浄な密閉空間八
の側に流出して汚染することが防止されている。

この場合、複数の磁気ディスク１を保持するアウターハ
ブ４５の肉厚を薄くすることで当該アウターハブ４５の
剛性を磁気ディスク１およびディスクスペーサ２からな
る集合体の重なり合う方向における剛性よりも意図的に
低くなるようにしている。

また、アウターハブ４５およびインナーハブ４６は、モ
ータシャフト４１と同様の鉄系の磁性体で構成されてい
るとともに、インナーハブ４６の内端部に部分的に形威
された大径部４６ａを介して同軸かつ一体に結合され、
この大径部４６ａ以外の重なり合う領域では所定の隙間
Ｇが全周にわたって形成されるように、アウターハブ４
５の内径およびインナーハブ４６の外径が設定されてい
る。

インナーハブ４６の大径部４６ａとアウターハブ４５と
の結合は、たとえば、圧人、接着、または焼き嵌めなど
によって行われる。なお、この大径部４６ａによる結合
部分は周方向に連続している必要はなく、大径部４６ａ
に周方向に等間隔に溝を刻設した構造でもよい。

その場合には、大径部４６ａの周方向に全周にわたって
ＱＩＪングなどを装着することにより、スピンドルモー
タ４の内部の塵埃が磁気ディスクｌが収容される密閉空
間八の側に流出することを防止する。

さらに、アウターハブ４５に対して複数の磁気ディスク
１およびディスクスペーサ２を固定するディスククラン
プ３は、アウターハブ４５の側に接し、当該アウターハ
ブ４５と同一の熱膨張率を有する素材からなるインナー
クランプ３ａと、磁気ディスク１に接し、当該磁気ディ
スク１と同一の熱膨張率を有する素材からなるアウタク
ランブ３ｂ（第２の接触片）とで構威されており、両者
はインナークランプ３ａの外周部で接着または焼き嵌め
などの方法によって一体に結合されている。

さらに、この場合、磁気ディスク１に接するアウタクラ
ンプ３ｂは、磁気ディスクｌの側に凸の断面形状を持つ
リングであり、アウターハブ４５の回りに全周にわたっ
て磁気ディスク１に対して線接触するようになっている
。

同様に、このディスククランプ３との間で複数の磁気デ
ィスク１を挟圧するアウターハブ４５のフランジＷ＝４
５ａ（Ｄ＠気ディスク１に対する接触部には、磁気ディ
スクｌと同等の熱膨張率を有する素材からなる当接部材
４９　（第ｌの接触片）が装着されている。

この当接部材４９は、断面形状が磁気ディスク１の側に
凸のリングをなしており、アウターハブ４５のまわりに
全周にわたって磁気ディスクｌに対して線接触するよう
になっている。

また、この当接部材４９の円形の線接触部位の径は、前
述のディスククランブ３のアウタクランプ３ｂの磁気デ
ィスク１に対する円形の線接触領域と同軸かつ同一径と
なるようにされており、磁気ディスク１およびディスク
スペーサ２を軸方向に挟圧する際に、磁気ディスク１を
径方向に変形させるような曲げ応力が発生することを防
止している。

以下、上述のような構造の本実施例の磁気ディスク装置
の作用について説明する。

たとえば、環境温度の変動や、稼働中にスピンドルモー
タ４およびボイスコイルモータＶ　Ｃ　Ｍ　ナどから発
生する熱などによって、磁気ディスク装置の各部の温度
が上昇すると、それに伴って、磁気ディスクｌおよびデ
ィスクスペーサ２は熱膨張し、同時に、これらを保持し
ているアウターハブ４５およびインナーハブ４５も熱膨
張する。

この時、本実施例の場合には、アウターハブ４５および
インナーハブ４６が同一の熱膨張率を有する材料で構威
されているため、両者の結合部を必要以上に厳格に加工
しなくても、熱膨張率の異なる材料で両者を構戊した従
来の場合のように、温度変化に伴う同軸度の変動、すな
わち熱偏心などを生じることがない。

また、磁気ディスクｌおよびディスクスペーサ２の集合
体よりもアウターハブ４５の剛性が低く設定されている
ため、両者の熱膨張率の差があっても、アウターハブ４
５の側が磁気ディスク１およびディスクスペーサ２の熱
変形に追随して変形するため、磁気ディスク１およびデ
ィスクスペーサ２からなる集合体を拘束する大きな熱応
力が発生しない。このため、磁気ディスクｌにおいて径
方向における歪み変形などを生じることが防止される。

たとえば、磁気ディスクｌおよびディスクスペーサ２を
アルミニウム（熱膨張率：２４Ｘ１０−”／℃〉、アウ
ターハブ４５を鉄（熱膨張率：２４Ｘ　Ｉ　Ｏ−’／ｔ
）でそれぞれ構成し、アウターハブ４５の薄肉部分の肉
厚をディスクスペーサ２の径方向の厚さの１／４とする
と、第３図に示されるように、磁気ディスクｌの径方向
における変形量は０．３μｍ以下となることが本発明者
らの研究で明らかにされている。

なお、同図の縦軸は、複数の磁気ディスク１のスピンド
ルモータ４の軸方向における装着位置（上側から順に１
．２，３．．．，８）および各々の位置の磁気ディスク
１における上下の記録面（Ａ，Ｂ）を示しており、また
、横軸の変形量は、中央部に位置するサーボへッド６が
対向し、サーボトラックが記録される磁気ディスク１に
対する他の磁気ディスク１の径方向における相対的な変
形量、すなわちオフトラック量を示してある。

このため、情報の記録密度の増大に対応すべく、磁気デ
ィスク１に同心円状に設けられるトラックの間隔が数μ
ｍ以下に設定される場合でも、温度変化によって、位置
情報を読み出すサーボヘッド６と、通常のデータの記録
／再生動作を行う他の磁気ヘッド５との磁気ディスク１
の径方向における位置ずれがなくなり、サーボヘッド６
から読み出される位置情報によって目的のトラック上へ
の位置決めが完了した時点で、磁気へッド５の実際の位
置が目的のトラック上から逸れた状態となるオフトラッ
クの発生がなくなり、動作の信頼性が向上する。

また、本実施例の場合には、アウターハブ４５と結合す
るインナーハブ４６の大径部４６ａがスピンドルモータ
４を構戊する永久磁石４７の装着位置から逸れた位置に
設けられているとともに、インナーハブ４６が磁性体で
構成されているため、永久磁石４７から外部の磁気ディ
スク１などへの磁気的な悪影響が低減される。

さらに、アウターハブ４５と結合するインナーハブ４６
の大径ｆｍ４６ａがスピンドルモータ４を構成する永久
磁石４７の装着位置から逸れた位置に設けられているこ
とにより、永久磁石４７の熱変形が磁気ディスク１を保
持してぃるアウターハブ４５の側に直接的に及ぶことが
ないので、これを防止すべく永久磁石４７を周方向に分
割するなどの配慮が不要となり、部品点数が減少して磁
気ディスク装置の組立性が向上する。

また、インナーハブ４６およびアウターハブ４５がモー
タシャフト４１と熱膨張率の同じ鉄系の材料で構戊され
ているため、外輪をインナーハブ４６およびアウターハ
ブ４５に固定され、内輪をモータシャフト４１に固定さ
れたベアリング４４ａおよびベアリング４４ｂに対する
、温度変化に伴う軸方向における与圧変動がなくなり、
ベアリング４４ａおよび４４ｂの寿命が長くなるととも
に、スピンドルモータ４の回転数の変動などもなくなり
、安定な稼働を実現することができる。

さらに、モータシャフト４ｌとアウターハブ４５および
インナーハブ４６を同系の素材で構戒することにより、
一種類の素材を人手するだけでよく、磁気ディスク装置
の生産性の向上に寄与する。

〔実施例２〕 第４図は、本発明の他の実施例である磁気ディスク装置
の要部の一例を示す断面図である。

本実施例２の場合には、ベース１１と一体に設けられた
モータベース１４２に、一端を密閉空間八の内部に突出
させたモータシャフト１４１を一対のベアリング１　４
　４　ａ，ベアリング１４４ｂを介して回転自在に支持
させている。

モータシャフト１４１を支持するベアリンクｌ４４ａの
内側にはモータシャフト１４１を取り囲むように磁性流
体シール１４８が設けられており、当該モータシャフト
１４１の周囲の空間を通じて外部から密閉空間八の内部
に塵埃などが侵入することを防止している。

モータシャフト１４１の密閉空間Ａ側への突出端には、
アウターハブ１４５が同軸に固定されている。

このアウターハブ１４５は、前記実施例１の場合と同様
に、複数の磁気ディスク１を保持する外周部の壁面の肉
厚が薄くされているとともに、その内部には、同じく外
周部の壁面の肉厚が薄くされたインナーハブ１４６が、
全周にわたって所定の隙間Ｇをなして同軸に挿入されて
いる。

アウターハブ１４５とインナーハブ１４６とは同一の熱
膨張率を有する材料で構成されているとともに、インナ
ーハブ１４６の挿入端は、大径部１４６ａをなしており
、この大径部１４６ａをアウターハブ１４５の内周端に
圧人．焼き嵌め，接着などの方法によって固定すること
により、ほぼ全周かつ全長にわたって隙間Ｇをなした状
態でインナーハブ１４６とアウターハブ１４５とが同軸
かつ一体に結合されている。

インナーハブ１４６の内周面の中央部、すなわち、前記
大径部１４６ａの領域から逸れた位置には、永久磁石１
４７が固定されているとともに、モータシャフト１４１
を支持するモータベース１４２の側には、当該永久磁石
１４７によって取り囲まれる位置に、回転磁界を発生す
るコイル１４３が設けられている。これによりモータシ
ャフト１４１によって回転自在に支持され、複数の図示
しない磁気ディスク１を保持するアウターハブｌ４５お
よびインナーハブ１４６に回転力が与えられる構造とな
っている。

アウターハブ１４５の下端部には、フランジ部１４５ａ
が形成されており、上端面に係止される図示しないディ
スククランプ３との間で図示しない磁気ディスク１およ
びディスクスペーサ２を挟圧することにより、磁気ディ
スク１を安定に保持するようになっている。

フランジ部１４５ａと磁気ディスク１との間には、当該
磁気ディスク１の側に凸の断面形状を有するリング状の
当接部材１４９が介設されるようになっており、磁気デ
ィスクｌに対してアウターハブ１４５の回りに全周にわ
たって線接触する構造となっている。

このように、本実施例２の場合にも、前記実施例ｌの場
合と同様に、インナーハブ１４６とアウターハブ１４５
とが同一の熱膨張率を有する材料で構成されているので
、両者の結合部を必要以上に厳格に加工しなくても、温
度変化にともなう偏心を生じることがなく、また磁気デ
ィスクｌおよびディスクスペーサ２の集合体の軸方向の
熱変形に対して、肉厚の薄いアウターハブ１４５の側が
追随して変形するので、磁気ディスク１の径方向におけ
る変形の発生を防止できる。

また、アウターハブ１４５のフランジ部１４５ａに設け
られた当接部材１４９が、磁気ディスク１に対してアウ
ターハブ１４５の周方向に線接触する構造であるため、
アウターハブ１４５の径方向の変形が当接部材１４９の
接触線部分を支点とする傾動によって吸収され磁気ディ
スクｌに伝わることがないので、磁気ディスク１の径方
向における変形の発生を防止できる。

〔実施例３〕 第５図および第６図は、それぞれ本発明のさらに他の実
施例である磁気ディスク装置の要部の一例を示す断面図
および斜視図である。

前記実施例１および実施例２においては、アウターハブ
４５およびアウターハブ１４５の肉厚を薄くして意図的
に剛性を低くしているが、本実施例３の場合には、アウ
ターハブ２４５の壁面に、周方向に等間隔に複数の切り
欠き部２４５ｂを開設して、当該アウターハブ２４５の
ディスククランプ３が固定される上端部と、フランジ部
２４５ａが形成されている下端部とを接続する壁面２４
５Ｃの断面積を減少させることで、アウターハブ２４５
の軸方向における剛性を、磁気ディスク１およびディス
クスペーサ２の集合体よりも意図的に低くなるようにし
たものである。

また、アウターハブ２４５は、インナーハブ２４６と熱
膨張率の同じ素材で構戒されている。

これにより、本実施例３の場合も前記実施例１および実
施例２と同様の効果を得ることができる。

〔実施例４〕 前記実施例１〜３では、磁気ディスクｌおよびディスク
スペーサ２を保持するアウターノ１ブ４５．アウターハ
ブ１４５，アウターノ〜ブ２４５の剛性を当該磁気ディ
スクｌおよびディスクスペーサ２の集合体の剛性よりも
小さくするように配慮することで、両者の熱膨張に起因
する磁気ディスク１の径方向の変形を防止していたが、
本実施例４の場合には、ディスクスペーサ２の素材（熱
膨張率）を、磁気ディスク１およびアウターノ）ブ４５
，１４５，２４５の熱膨張率に基づいて、最適化するこ
とで磁気ディスク１の熱変形を防止するものである。

すなわち、第１図などにも示されているように、一般に
ディスクスペーサ２の厚さは磁気ディスク１の厚さの数
倍以上あるので、磁気ディスク１およびディスクスペー
サ２の集合体の全体としての熱膨張率は、ディスクスペ
ーサ２のそれとほぼ同じと見なすことができ、ディスク
スペーサ２とアウターハブ４５，１４５．２４５の魅膨
張率をほぼ等しくすることで、アウターハブ４５，１４
５．２４５と、磁気ディスク１およびディスクスペーサ
２の集合体との熱膨張率の差を解消することができる。

なお、実際の生産の観点からは、ディスクスペーサ２を
ディスクスペーサ２とアウターハブ４５，１４５，２４
５と同一の素材で製作することが好ましい。

たとえば、磁気ディスク１を厚さ２ｍｍのアルミニウム
（熱膨張率：　２　４　Ｘ　１　０−’／ｔ）とし、デ
ィスクスペーサ２を厚さ５ｕのマルテンサイト系ステン
レス（熱膨張率：　１　０　ｘ　１　０−”／ｔ）とす
ると、磁気ディスクｌが８枚でディスクスペーサ２が７
枚の場合には、磁気ディスクｌおよびディスクスペーサ
２の集合体のスピンドルモータ４の軸方向における熱膨
張率βは、 β＝　（２ｘ８ｘ　（２　４ｘｌ　Ｏ−”）　＋５ｘ７
　　（１　０ｘｉ（１”））／　（２ｘ８＋５ｘ７）＝
１４．４Ｘ１０−’／ｔ となる。

アウターハブ４５，１４５．２４５を鉄系の材料とすれ
ば、その熱膨張率は、ほぼ１２Ｘ１０−＠／℃であるの
で、アウターハブ４５，１４５，２４５と、磁気ディス
クｌおよびディスクスペーサ２の集合体との熱膨張率が
ほとんど等しくなる。

これにより磁気ディスクｌおよびディスクスペーサ２の
集合体が、アウターハブ４５，１４５，２４５との熱膨
張率の大きな差によって熱応力を生じることがなく、磁
気ディスク１の径方向などにおける熱変形の発生防止に
効果がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のでは女＜、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、モータシャフト．アウターハブ，インナーハ
ブ，磁気ディスク，ディスクスペーサなどを構成する素
材は、前述の各実施例に例示したものに限らず、相互間
の熱膨張率の関係などが本発明の趣旨に沿うものであれ
ば、他の素材でもよい。

また、磁気ディスク装置の全体構造も、前述の各実施例
に例示されたものに限定されない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。

すなわち、本発明になる磁気ディスク装置は、記憶媒体
として機能する複数の磁気ディスクと、回転力を発生す
るスピンドルモータと、このスピンドルモータの一部を
なし、複数の前記磁気ディスクを所定の間隔でほぼ同軸
に保持して回転するハブと、隣り合う前記磁気ディスク
の間に介設され、当該磁気ディスク間の前記間隔を規定
するスペーサと、前記ハブの端郎に装着され、複数の前
記磁気ディスクを軸方向に押圧することによって当該ハ
ブに固定するディスククランプと、前記磁気ディスクに
対向して配置され、当該磁気ディスクに対する情報の記
録および再生動作の少なくとも一方を行う磁気ヘッド群
と、この磁気ヘッド群の前記磁気ディスクの径方向にお
ける位置決め動作を行う駆動機構とからなる磁気ディス
ク装置であって、前記ハブは、その内周部に永久磁石を
保持するインナーハブと、その外周部に複数の前記磁気
ディスクを保持するアウターハブとで構成され、前記イ
ンナーハブとアウターハブとの間には少なくとも一箇所
の隙間が設けられ、前記インナーハブとアウターハブの
熱膨張率はほぼ等しく、前記アウターハブの剛性は当該
アウターハブに保持される前記磁気ディスクおよび前記
スペーサの剛性よりも低くしてなる構造であるため、イ
ンナーハブおよびアウターハブの加工および組立を必要
以上に厳格にしなくても、環境温度の変動に際して、両
者の結合部に同心度を変化させるようなゆがみが発生し
ない。

また、アウターハブの壁面を薄くしたり、切り欠部を形
成して剛性を小さくすることにより、アウターハブとデ
ィスクとの間に扶持される磁気ディスクの熱変形にアウ
ターハブ側が追随して変形するため、磁気ディスクの熱
変形を拘束することに起因して当該磁気ディスクに歪み
を生じることがない。

また、複数の磁気ディスクの間に介在するスペーサをハ
ブと同等の熱膨張率を有する材料でＷ成することにより
、スペーサおよび磁気ディスクからなる集合体の熱膨張
率がハブ側とほぼ等しくなり、磁気ディスクにおける熱
変形が緩和される。

また、アウターハブおよびディスククランプの磁気ディ
スクに対する当接部を、当該磁気ディスクと熱膨張率が
ほぼ等しくしかも当咳磁気ディスクに対してほぼ同軸か
つ同一径の線接触をなす第１および第２の接触片で構成
することにより、アウターハブおよびディスククランプ
の熱変形によって発生する、磁気ディスクを径方向に変
形させようとする力が、第１および第２の接触片の傾動
によって吸収されるので、磁気ディスクに伝わることが
なく、磁気ディスクの径方向における変形の発生を回避
できる。

これにより、環境温度の変動にともなう磁気ディスクの
回転中心のずれがなくなり、回転する磁気ディスクに対
して情報の記録／再生動作を行う磁気ヘッドのオフトラ
ックの発生が防止され、磁気ディスク装置の動作の信頼
性が向上する。

また、インナーハブおよびアウターハブを、ベアリング
を介して当該インナーハブおよびアウターハブを支持す
るスピンドルモータの軸と同系の材料で製作することに
より、温度変化に伴うベアリングの軸方向における与圧
変動がなくなり、ベアリングの寿命が長くなるとともに
、スピンドルモータの回転数の変動が飯くなる結果、長
時間にわたる安定な稼働を実現することができる。

また、インナーハブおよびアウターハブを磁性体で構成
するとともに、インナーハブおよびアウターハブの間に
は全周にわたって隙間を設け、インナーハブのアウター
ハブに対する挿入端の大径部において両者を結合する構
造とすることで、インナーハブの軸方向中央部に配置さ
れる永久磁石の熱変形がアウターハブ側に伝わることが
なく、永久磁石を周方向に分割するなどの対策が不要と
なり、部品点数が減少し、磁気ディスク装置の組立作業
が簡略化される。

また、磁性体からなるインナーハブおよびアウターハブ
による遮蔽効果によってインナーハブ内の永久磁石の磁
気的な悪影響がアウターハブに保持されている磁気ディ
スクに及ぶことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の一実施例である磁気ディスク装置の要
部の構造の一例を示す断面図、第２図はその全体構成の
一例を示す断面図、第３図は本実施例の磁気ディスク装
置の作用の一例を示す線図、 第４図は本発明の他の実施例である磁気ディスク装置の
要部の構造の一例を示す断面図、第５図は本発明のさら
に他の実施例である磁気ディスク装置の要部の構造の一
例を示す断面図、第６図は同じくその斜視図である。 １・・・磁気ディスク、２・・・カバー　２・・・ディ
スクスペーサ、３・・・ディスククランプ、３ａ・・・
インナークランプ（保持片）、３ｂ・・・アウタクラン
プ〈第２の接触片〉、４・・・スピンドルモータ，４１
・・・モータシャフト、４２・・・モータベース、４３
・・・コイル、４４ａ，４４ｂ・・・ベアリング、４５
・・・アウターハブ、４５ａ・・・フランジ部、４６・
・・インナーハブ、４６ａ・・・大径部、４７・・・永
久磁石、４８ａ．４８ｂ・・・磁性流体シール機構、４
９・・・当接部材（第ｌの接触片）、５・・・磁気ヘッ
ド、５ａ・・・ヘッドアーム、５ｂ・・・板バネ、６・
・・サーボヘッド、７・・・ヘッドスペーサ、ＶＣＭ１
・・ボイスコイルモータ、８・・・ボイスコイル、８ａ
・・・コイルフレーム、９・・・固定！、１　０・・・
ヘッドクランプ、１１　・・・ベース、１２・・・ピボ
フト軸、ｌ３・・・ハブキャリッジ、１３ａ・・・フラ
ンジ部、１４・・・カバー　１５・・・パッヰン、ｌ６
・・・高性能フィルタ、１６ａ・・・連通孔、１７・・
・制御基板、１８．，１９．２０．２１・・・ネジ、１
４１・・・モータシャフト、１４２・・・モータベース
、１４３・・・コイル、１４４ａ・・・ベアリング、ｌ
４４ｂ・・・ベアリング、１４５・・・アウターハブ、
１４５ａ・・・フランジ部、１４６・・・インナーハブ
、１４６ａ・・・大径部、１４７・・・永久磁石、１４
８・・・磁性流体シール、１４９・・・当接部材（第１
の接触片）、２４５・・・アウターハブ、２４５ａ・・
・フランジ部、２４５ｂ・・・切り欠き部、２４５Ｃ・
・・壁面、２４６・・・インナーハブ、Ａ・・・密閉空
間、Ｇ・・・インナーハブとアウターハブとの隙間。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記憶媒体として機能する複数の磁気ディスクと、回
   転力を発生するスピンドルモータと、このスピンドルモ
   ータの一部をなし、複数の前記磁気ディスクを所定の間
   隔でほぼ同軸に保持して回転するハブと、隣り合う前記
   磁気ディスクの間に介設され、当該磁気ディスク間の前
   記間隔を規定するスペーサと、前記ハブの端部に装着さ
   れ、複数の前記磁気ディスクを軸方向に押圧することに
   よって当該ハブに固定するディスククランプと、前記磁
   気ディスクに対向して配置され、当該磁気ディスクに対
   する情報の記録および再生動作の少なくとも一方を行う
   磁気ヘッド群と、この磁気ヘッド群の前記磁気ディスク
   の径方向における位置決め動作を行う駆動機構とからな
   る磁気ディスク装置であって、前記ハブは、その内周部
   に永久磁石を保持するインナーハブと、その外周部に複
   数の前記磁気ディスクを保持するアウターハブとで構成
   され、前記インナーハブとアウターハブとの間には少な
   くとも一箇所の隙間が設けられ、前記インナーハブとア
   ウターハブの熱膨張率はほぼ等しく、前記アウターハブ
   の剛性は当該アウターハブに保持される前記磁気ディス
   クおよび前記スペーサの剛性よりも低くしてなることを
   特徴とする磁気ディスク装置。 ２、前記インナーハブの外径は、前記アウターハブの内
   径よりも小さくされ、前記インナーハブの前記アウター
   ハブに対する挿入端に設けられた大径部によって当該イ
   ンナーハブが前記アウターハブに結合されることにより
   、前記インナーハブのほぼ全周および全長にわたって前
   記隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の磁気ディスク装置。 ３、前記インナーハブとアウターハブと前記スペーサと
   が同一の磁性体材料からなることを特徴とする請求項１
   または２記載の磁気ディスク装置。 ４、前記アウターハブの壁面に、周方向にほぼ等間隔に
   所望の大きさの切り欠き部を形成することにより、当該
   アウターハブの剛性が所望の値に設定されるようにした
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の磁気ディ
   スク装置。 ５、前記アウターハブの一端は複数の前記磁気ディスク
   を支持するフランジ部をなし、このフランジ部と最端部
   に位置する前記磁気ディスクとの間には、当該磁気ディ
   スクと同等の熱膨張率を有するとともに、断面が凸形状
   を呈し前記アウターハブの回りに前記磁気ディスクに対
   して円形に線接触をなす第１の接触片が介設されている
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の磁気
   ディスク装置。 ６、前記ディスククランプは、前記アウターハブの側に
   支持され、当該アウターハブとほぼ同じ熱膨張率を有す
   る保持片と、この保持片と最端部に位置する前記磁気デ
   ィスクとの間に介在し、当該磁気ディスクと同等の熱膨
   張率を有するとともに断面が凸形状を呈し前記アウター
   ハブの回りに前記磁気ディスクに対して前記第１の接触
   片とほぼ同一径の円形に線接触をなす第２の接触片とか
   らなることを特徴とする請求項１、２、３、４または５
   記載の磁気ディスク装置。 ７、前記スピンドルモータは、ベアリングを介して前記
   インナーハブおよびアウターハブを支持するとともに、
   回転磁界を発生するコイルが固定された静止軸を備え、
   当該静止軸と、前記インナーハブおよびアウターハブの
   熱膨張率をほぼ等しくするようにしたことを特徴とする
   請求項１、２、３、４、５または６記載の磁気ディスク
   装置。