JPH05234327A - 小型磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大容量で高速回転を行なう小型磁気ディスク装
置において、磁気ディスクの振動を低減すること。 【構成】カバー１及びベース９の磁気ディスク４ａ，４
ｂに対向する部分に凸部を設け、この凸部と磁気ディス
ク４ａ，４ｂとの間隔を３mm以下とする。 【効果】磁気ディスクとカバーもしくはベースとの間隔
を３mm以下にした部分を、カバーおよびベースに構成す
ることにより、高速回転にともなう磁気ディスク上の空
気流の乱れを小さくすることができ、これによる磁気デ
ィスク振動を低減することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は小型磁気ディスク装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に５.２５ インチの小型磁気ディス
ク装置の概略図を示す。八枚の直径５.２５インチ，板
厚１.９１mmの磁気ディスク４がモータを内蔵したスピ
ンドル３に積層され、３６００ｒｐｍで回転駆動され
る。磁気ヘッド６は磁気ディスク４の両面に対向して設
けられており、ボイスコイルモータ８により磁気ディス
ク４上の各データトラックに位置決めされる。磁気ヘッ
ド６は磁気ヘッド４の回転に伴い発生する流体力によ
り、サブミクロンの浮上高さを保って非接触で磁気ディ
スク４上に浮上しており、この状態で磁気ディスク４上
に情報の読み書きを行っている。

【０００３】磁気ディスク装置では記憶容量の大容量化
と、高スループット化を図ることが重要な開発項目とな
っている。記憶容量の大容量化は、記憶密度（線密度と
トラック密度）の高密度化と、一つの磁気ディスク装置
あたりの磁気ディスク枚数を増加させることにより実現
される。高スループット化に対しては回転速度を高速化
し、データの転送速度を大きくして対応していく傾向に
ある。線密度を増加させるには、磁気ヘッドの浮上量を
低浮上化する必要がある。磁気ディスクを高密度実装す
るには、磁気ディスクの板厚を薄くし多くの磁気ディス
クを積層する方向にある。一方、磁気ディスク装置の最
も大きな問題点として、磁気ヘッドと磁気ディスクが衝
突することによる情報の破壊（ヘッドクラッシュ）があ
る。磁気ディスクのような回転円板は、その回転数の三
乗に比例して振動が大きくなる傾向にある。同様に、円
板振動の振幅は板厚に逆比例して大きくなる。

【０００４】特に、この傾向は積層されたディスクの最
も外側の二枚について顕著である。これは、ディスク振
動がディスクの回転にともなう空気流の乱れにより引き
起こされており、外側の二枚のディスク上の流れは、そ
れぞれカバー及びベースの影響を強く受け、他のディス
クよりも乱れが大きいためと考えられる。実際のディス
ク振動がディスクによってどのように差があるのかを測
定した結果を図４に示す。装置のカバーに対向したディ
スクとベースに対応したディスクの振動がその他のディ
スクに比較して大きくなっていることが分かる。以上の
ことより、浮上量を低浮上化し、薄板で高速回転を行う
機種は、従来の機種よりヘッドクラッシュの傾向は大き
くなることが予測され、特に、積層された場合には、外
側の二枚のディスクが最も危険であることが予測され
る。

【０００５】従来の小型磁気ディスク装置では、この問
題点に対する対策はほとんどなされていなかった。これ
は、大型（ディスク径５.２５ インチ以上）のディスク
装置に比べ、ディスク径が小さかったため、相対的にこ
の要因の浮上量変動に対する影響がそれほど大きくなか
ったためである。

【０００６】大型のディスク装置において、実開平2−9
6683号公報の外側の二枚のディスクだけディスク板厚を
厚くし振動を抑制しようとすることが提案されている。
特開昭53−57009 号公報では、ディスクのまわりに整流
板を設けることにより、ディスク上の流れを整え、ディ
スク振動を抑える構成が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】大型磁気ディスクに対
して提案されている上記の方法は、小型磁気ディスクに
対して適用するには問題がある。小型磁気ディスクと大
型磁気ディスクの違いは、大型が信頼性を第一に考えて
いるのに対して、小型では信頼性とともに、コストと消
費電力も併せて考えなければならない点である。これ
は、小型磁気ディスクが、パソコンやワークステーショ
ン等の個人レベルの機器に使用されることから導かれる
制約である。

【０００８】実開平2−96683号公報の外側の二枚だけ厚
いディスクを使用する方法は、二種類のディスクを必要
とすることと、組立が煩雑になることから、コストの面
から問題がある。

【０００９】整流板を設ける構造は、回転負荷を増加さ
せまた部品点数の増加と組立の複雑さを増す。また、小
型磁気ディスクの場合、その大きさが制限されており、
ディスクより外側に部材を設けることは難しい。

【００１０】本発明では、コストや消費電力を増加させ
ることなく、高速回転する磁気ディスクとカバー、ある
いは磁気ディスクとベースとの相互作用によるディスク
の振動を低減する効果的な方法を提案する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】詳細な実験から次のよう
な構成を行なうことにより、ディスク振動を効果的に低
減できることが分かった。

【００１２】上記課題を解決するため、磁気ディスクの
磁性面との間隔が３mm以下になる部分を持つようカバー
あるいはベースを構成する。あるいは、カバーもしくは
ベースに部材を取り付け、その部材と磁気ディスクの磁
性面との間隔が３mm以下となるようにする。

【００１３】

【作用】ディスク振動を引き起こすのは、ディスク上の
回転にともなう空気流が、ディスク面上でディスク面に
垂直に乱れることが原因となると考えられる。ディスク
を積層した場合、内側のディスクは互いに同じ速度で回
転しているディスクに挟まれているから乱れは発生しに
くいが、外側の二枚のディスクは各々静止したカバーと
ベースに対向している。このため、ディスク面上で乱れ
が発生しやすく、ディスク振動が大きくなる。ここで流
体の特性として、乱れの発生は、流速Ｖと代表長さＬ
（ここではディスクとカバーあるいはディスクとベース
の隙間）と流体の動粘度ｕにより現わされるレイノルズ
（Ｒｅ）数（Ｒｅ＝Ｖ＊Ｌ／ｕ）により決まり、Ｒｅ数
がある大きさ以上で発生し、それ以下では発生しないと
いう性質がある。磁気ディスクの場合、流速は回転数が
一定であるから、決っており、動粘度も一定であるか
ら、隙間によりＲｅ数は決定される。従って、隙間を小
さくしていけば、ある隙間以下で乱れの発生がなくなる
条件が存在する。基本的には隙間をできる限り小さくす
れば良いのであるが、実際上は、カバーやディスクの組
立誤差や加工精度と関わってくるから、この条件を見い
だすことが重要な問題となる。

【００１４】カバーとディスクとの間にディスクとの間
隔が任意に変えられる部材を設け、そのときの間隔とデ
ィスク振動の関係を測定した結果を図５に示す。図５よ
り分かるように、部材とディスクとの間隔が３mm以下に
なるとディスク振動は急激に小さくなることがわかる。
従ってこの値が、さきに述べた乱れの発生する条件であ
る。

【００１５】

【実施例】図１に本発明の第一の実施例を示す。直径
５.２５インチ以下，板厚０.０７５インチ未満の磁気デ
ィスク４がスピンドル３にスペーサ１０により所定の間
隔で八枚積層され、クランプ２により固定されている。
磁気ディスク４はスピンドル３に内蔵されたモータによ
り５４００ｒｐｍ以上の所定の回転数で回転駆動され
る。磁気ヘッド６は磁気ディスク４の両面に対向して設
けられ、磁気ディスク４の回転にともない発生する流体
力により磁気ディスク４からサブミクロンの高さで浮上
し、磁気ディスク４に情報の読み書きを行なう。磁気ヘ
ッド６はキャリジアーム５により支持され、シャフト７
を中心にボイスコイルモータ８により揺動駆動され、磁
気ディスク４上の任意の情報トラックに情報の読み書き
を行なう。スピンドル３の中心固定軸及びシャフト７は
カバー１およびベース９に固定され、磁気ディスク４と
磁気ヘッド６の回転中心の幾何学的位置を固定してい
る。

【００１６】カバー１の磁気ディスク４ａに対向した部
分は、キャリジアーム５と磁気ヘッド６の動きを妨げな
い範囲で磁気ディスク４ａに対して凸部が設けられてい
る。凸部低面と磁気ディスク４ａの隙間間隔Δｔは０.
３mm 以下になるように構成され、これにより磁気ディ
スク４ａの振動を抑制する。図２にはこの凸部を拡大し
て示している。ベース９の磁気ディスク４ｂと対向した
部分は、キャリジアーム５と磁気ヘッド６の動きを妨げ
ない範囲で厚肉になっており、この厚肉部上面と磁気デ
ィスク４ｂの隙間間隔Δｔは０.３mm 以下になるように
構成され、これにより磁気ディスク４ｂの振動を抑制す
る。

【００１７】図７に本発明の第二の実施例を示す。カバ
ー１の磁気ディスク４ａに対向した部分に、支持部材１
１を介して、制振板１２が構成されている。制振板１２
と磁気ディスク４ａの隙間間隔Δｔは０.３mm 以下にな
るように構成されており、これにより磁気ディスク４ａ
上の空気流の乱れを抑制し、磁気ディスク４ａの振動を
小さくする。図８に上記部分を拡大して示す。ベース９
にもカバー１と同様に制振板１２が設けられ、磁気ディ
スク４ｂの振動を抑制している。

【００１８】図９に本発明の第三の実施例を示す。カバ
ー１およびベース９の内側に、図１０に示すような同心
状もしくは放射状のリブ１３を設けている。このリブ１
３の端面と磁気ディスク４ａ，４ｂとの隙間間隔Δｔは
０.３mm 以下になるように構成されており、第一，第二
の実施例と同様、磁気ディスク４の振動を小さくする効
果がある。

【００１９】なお、以上の第一から第三の実施例は、カ
バー１，ベース９に対してそれぞれ別々に組み合わせて
構成しても同様な効果が期待できる。

【００２０】図６は従来の方法と本発明とでディスクの
振動がどのように変化するかを比較したものである。従
来の構成に比べ、振動は最上ディスクで１／３，最下デ
ィスクでも１／５程度振動が小さくなっている。また、
外側の二枚だけでなく、二枚目，三枚目のディスクに対
しても制振効果があることがわかる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、コストおよび消費電力の増加
を招くことなく、ディスクの振動を効果的に抑制するこ
とが出来る。従って、高速回転で、かつ、高密度記録を
行なう小型磁気ディスク装置のディスク振動を原因とし
たヘッドクラッシュの危険性を少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の断面図。

【図２】本発明の第一の実施例の拡大図。

【図３】磁気ディスク装置の説明図。

【図４】積層した各ディスクによる振動の違いの実測
図。

【図５】カバーと最上ディスクと間隔と最上ディスク振
動の関係を示す実測図。

【図６】従来の構成と本発明の効果の比較の説明図。

【図７】本発明の第二の実施例の断面図。

【図８】本発明の第二の実施例の拡大図。

【図９】本発明の第三の実施例の断面図。

【図１０】本発明の第三の実施例の側面図。

【符号の説明】

１…カバー、２…クランプ、３…スピンドル、４…磁気
ディスク、４ａ…最上ディスク、４ｂ…最下ディスク、
５…キャリジアーム、６…磁気ヘッド、７…シャフト、
８…ボイスコイルモータ、９…ベース、１０…スペー
サ、１１…支持部材、１２…制振板、１３…リブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一枚もしくはそれ以上の直径５.２５イン
   チ以下，板厚０.０７５インチ未満の磁気ディスクと、
   これを回転駆動するモータ、および磁気ディスク上に磁
   気情報を読み書きする磁気ヘッドと、これを支持し磁気
   ディスク上の任意の位置に移動し、位置決めするアクチ
   ュエータ、および以上の構成物を保護し、所定の位置関
   係に構成するカバーおよびベースよりなり、磁気ディス
   クの回転数が５４００ｒｐｍ以上である小型磁気ディス
   ク装置において、磁気ディスクの磁性面に対向したカバ
   ーもしくはベースと前記磁気ディスクとの間隔が３mm以
   下となるような部分を、前記カバーもしくは前記ベース
   に構成したことを特徴とする小型磁気ディスク装置。