JPH08263953A - 磁気ディスク装置及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転させ
る手段と、情報を読み書きする磁気ヘッドと、磁気ヘッ
ドを磁気ディスクの任意の位置のトラックへ位置決めす
るためのヘッドアクチュエータと、それらを収容するハ
ウジングとを備え、前記ディスク回転手段はロータ部と
ステータ部とからなり、前記ハウジングはディスク面に
略平行に分割されたベースとカバーからなり、該ベース
に前記ステータ部が取付けられる、前記ディスク回転手
段とヘッドアクチュエータの軸受部が前記ベース及びカ
バーの双方に両持ち支持される磁気ディスク装置を提供
する。 【構成】 前記カバーに、前記磁気ディスク及びロータ
部を含むアッセンブリと、ヘッドアクチュエータとを取
付け、且つベースを取付けない状態で、位置決め情報の
書込みを行い、その後に前記ベースを取付けることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の外部
記憶装置として用いられる磁気ディスク装置の組立方
法、とくにサーボ位置決め情報を書込む時の構成および
書込み装置に関する。この種の磁気ディスク装置のハウ
ジングは、大別して磁気ディスクの面に対して垂直な分
割面を有するものと、磁気ディスク面に水平な分割面を
有するベース・カバー構造のものがある。即ち、下側の
ベースと上側のカバーとで磁気ディスク装置のハウジン
グを構成するものである。近年、磁気ディスク装置の薄
型化に伴い、組立性に優れるベース・カバー構造のもの
が多く採用されている。また、磁気ディスクのトラック
密度が高くなったのに伴い、ハウジングに高剛性化が要
求され、そのためにベースを深くして曲げ剛性を高める
ことが行われている。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、その組立工程の過
程で位置決め情報をそれ自体の磁気ディスクに書込むサ
ーボトラック書込みが行われる。図５に従来のサーボト
ラック書込み方法を示す。図５において、１はベース、
３は磁気ディスク、４はハブ、５はスペーサ、６はハブ
のディスク搭載基準フランジ部、７はクランパ、８はモ
ータステータ、９はモータロータ磁石、１０はディスク
側軸受、１１はディスク側固定軸、１２は磁気ヘッド、
１３はアーム、１４はアクチュエータ側固定軸、１５は
アクチュエータ側軸受、１６はアクチュエータコイル、
１７はアクチュエータ磁気回路である。図示のように、
ベース・カバー構造の磁気ディスク装置の場合は、カバ
ー（図示せず）およびプリント配線板（図示せず）を除
く殆どの磁気ディスク装置の構成部品をベース１上に組
み立てたのちに、サーボトラック書込み装置のステージ
２１に固定し、基準クロックを読み書きする専用のクロ
ックヘッド２２を磁気ディスクのひとつの面（例えば、
図示のように、最上の磁気ディスクの上面）にロードさ
せ、一方、自身のアクチュエータとは異なるアクチュエ
ータ２３で磁気ディスク装置のアクチュエータの可動部
をピンピック２４を介して押すことにより、トラック毎
に位置決めおよび移動させて、サーボトラック書込み作
業を行っている。もちろん、このようなサーボトラック
書込み作業は、カバーを装着した状態で行うのが望まし
いが、その場合には、カバーもしくはベースに、基準ク
ロック用ヘッド２２とピンピック２４を導入するための
穴を形成しなくてはならず、作業性も悪いため、小型の
磁気ディスク装置の場合は、図示のように、カバーを外
して行うことが多い。

【０００３】また、ピンピック２４を用いずに、磁気デ
ィスク装置自体のアクチュエータに測長器のターゲット
（図示せず）を搭載し、自身のアクチュエータで位置決
めを行うことも行われていたが、ターゲット自体が大き
いことや、可動部に取りつけ用の加工を行わなければな
らないなどの理由より、近年の小型の磁気ディスク装置
では、あまり用いられていない。

【０００４】一部の磁気ディスク装置では、実際の磁気
ディスク積層体と磁気ヘッドとの組み合わせでサーボ情
報を書込むセルフサーボ情報書込み方式を採用せずに、
サーボトラック書込み専用のヘッドおよびヘッドアクチ
ュエータを用いて、磁気ディスクがスピンドルに積層さ
れたスピンドルアッセンブリの状態でサーボ情報を書込
む方法が採用されている。しかしエンベディッドサーボ
方式では、全てのデータ面にサーボ情報を書込むため、
磁気ヘッド間のずれが大きいと、磁気ディスクの半径方
向および円周方向にずれるため、磁気ディスク装置とし
ての性能が低下してしまう。そのため、スピンドルとヘ
ッドアクチュエータの組み合わせを維持した状態でサー
ボ情報の書込みを行うのが望ましい。

【０００５】なお、磁気ディスク装置のサーボトラック
書込み方式として、特開平５−３６２２３号には、磁気
ディスクを回転駆動するスピンドルモータと、磁気ディ
スクの表面に近接してサーボトラックの書込みを行う磁
気ヘッドと、磁気ヘッドを所望のトラック位置へ移動さ
せるアクチュエータ機構と、アクチュエータ機構を駆動
する位置制御回路と、サーボパターンを作成するサーボ
パターン発生回路と、サーボパターンを書込むライトア
ンプと、書込みタイミングの基準クロック信号を生成す
る位相同期回路とを有し、さらに前記スピンドルモータ
は、書込みタイミングの基準クロック信号を生成するた
めの同期信号を生成し、これを位相同期回路に入力する
機能を有するサーボトラック書込み方式が開示されてい
る。

【０００６】また、特開平６−１８０９５３号には、磁
気ディスク装置内に積層された磁気ディスクに、セクタ
サーボ方式によるサーボ情報を書込むためのサーボ情報
書込み装置において、サーボ情報の書込みに必要な基準
信号を前記磁気ディスクに読み書きするための基準信号
読み書きヘッドと、前記磁気ディスク装置の外部から挿
入され前記磁気ディスクに対面するように配設される複
数のサーボ情報書込みヘッドと、この複数のサーボ情報
書込みヘッドを前記磁気ディスクの所定の位置に位置決
めするためのヘッド位置決め手段と、前記複数のサーボ
情報書込みヘッドに前記サーボ情報を並行して伝達する
ことが可能なサーボ情報伝達手段とを有することを特徴
とするサーボ情報書込み装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本明細書において、
「ベース」とは、スピンドルモータおよびアクチュエー
タのステータ部が取りつけられているハウジングの側と
定義する。また、インハブ形式でかつ両持ち構造のスピ
ンドルでは、モータのステータ部が直接ベース又はカバ
ーに取りつけられていないため、スピンドルハブのディ
スク搭載用フランジのあるハウジングの側を「ベース」
と定義する。

【０００８】ベースにスピンドル部とアクチュエータ部
を組み込んだ状態でサーボトラック書込みを行う場合に
は、必然的に磁気ディスク装置自身のスピンドルモータ
で磁気ディスクを回転させなければならない。完成され
た磁気ディスク装置の場合には、必ずしも振動特性が最
優先でモータの構造が決定されることはなく、往々にし
て低消費電力を実現するために、モータ効率が優先され
る。

【０００９】また、ベースの剛性についても寸法との相
互関係において、常に、十分な剛性が得られるとは限ら
ない。一方、高トラック密度化に伴い、高精度の位置決
めが要求されているが、位置決め精度に大きな影響を与
えるのが、サーボ情報書込み時の精度である。スピンド
ルモータの場合、８極モータもしくは１２極モータが多
く使われるが、近年の高速回転型のスピンドルの場合に
は、極数が高くなると制御素子の精度が高く要求される
のと、鉄損が増加するため、８極モータが使用されるこ
とが多い。８極モータの場合、６スロット・９スロット
・１２スロット等がある。６スロットおよび１２スロッ
トモータでは、同時に通電するコイルが軸に対して等角
度で配分されているため、力がキャンセルされて振動が
少ないが、９スロットモータでは力が偏在するため、相
対的には振動が多くなる。しかしながら、小型モータの
場合は製造上の問題からも６スロットや１２スロットで
は効率が低下する傾向がある。またスロットが多くなれ
ばコストも増加する。

【００１０】サーボトラック書込みを行う場合は、対象
とする磁気ディスク装置をサーボトラック書込み装置上
に固定して行うが、固定する部分および方法は限られて
いるため、固定することによる大幅な剛性アップは期待
できない。磁気ディスク装置自体のモータでサーボトラ
ック書込みを行うためには、サーボトラック書込みのた
めに、スピンドルモータのコネクタもしくはコンタクト
を用意しなければならない。

【００１１】また、前述したように、ベースの剛性を上
げるためには側面の壁の高さを高くするのが望ましい
が、組立性は悪化する。特にサーボトラック書込み時に
おいては図５でも分るようにはクロックヘッドの磁気デ
ィスク面上へのアクセスが困難になる。エンベディッド
サーボの場合は、全てのデータ面にサーボ情報を書込む
ため、クロック情報は、磁気ディスクの書込み可能な範
囲（実際にはアクチュエータのストッパ間のストローク
範囲）の外側にサーボ情報を書込まなければならず、逆
にクロック情報の半径がデータ書込み領域を制約してし
まう場合がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１では、磁気ディ
スクと、該磁気ディスクを回転させる手段と、情報を読
み書きする磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクの
任意の位置のトラックへ位置決めするためのヘッドアク
チュエータと、それらを収容するハウジングとを備え、
前記ディスク回転手段はロータ部とステータ部とからな
り、前記ハウジングはディスク面に略平行に分割された
ベースとカバーからなり、該ベースに前記ステータ部が
取付けられるか又は該ベース側に前記ディスクの搭載基
準面側が位置し、前記ディスク回転手段とヘッドアクチ
ュエータの軸受部が前記ベース及びカバーの双方に両持
ち支持される磁気ディスク装置において、前記カバー
に、前記磁気ディスク及びロータ部を含むアッセンブリ
と、ヘッドアクチュエータとを取付け、且つベースを取
付けない状態で、位置決め情報の書込みを行い、その後
に前記ベースを取付けることを特徴とする磁気ディスク
装置の組立方法が提供される。

【００１３】請求項２では、位置決め情報の書込みに
は、磁気ディスク装置のディスク回転手段とは異なる、
位置決め情報書込み装置により提供される回転手段によ
り磁気ディスクが回転される請求項１に記載の磁気ディ
スク装置の組立方法が提供される。請求項３では、前記
ロータ部はスピンドルモータのロータ磁石を含み、位置
決め情報の書込みには、該ロータ磁石と、位置決め情報
書込み装置側のスピンドルモータのステータコイル部が
対向的に位置し、非接触で磁気ディスク装置側のロータ
部が回転されることを特徴とする請求項１に記載の磁気
ディスク装置の組立方法が提供される。

【００１４】請求項４では、請求項３に記載の磁気ディ
スク装置の組立方法を用い、位置決め情報書込み装置側
のスピンドルモータの回転に同期する、位置決め情報書
込み時の基準クロック情報を出力することが可能なエン
コーダを有する位置決め書込み装置が提供される。請求
項５では、請求項１〜３のいずれかの方法により組立て
た磁気ディスク装置が提供される。

【００１５】

【作用】まず、カバーにスピンドルとアクチュエータを
固定する。この状態で、剛性の高いサーボトラック書込
み（ＳＴＷ）装置に、スピンドル・アクチュエータの逆
端を固定して位置決め情報を書込む。このとき、スピン
ドルモータのロータ部とステータ部が容易に分離できる
構造にすることにより、磁気ディスク装置で用いるステ
ータと異なるステータでスピンドルを回転させることも
可能である。この場合、ＳＴＷ専用ステータはコストお
よび効率を意識する必要がないため、１２スロットや６
スロットのモータを用いることも可能であり、またスロ
ットモータでないコアレスモータ等を用いることも可能
である。

【００１６】さらには、磁気ディスク装置のロータ磁石
をモータの磁気回路として用いずに、マグネットカップ
リングの一部として用い、非常に高精度・低振動のモー
タをＳＴＷ装置に設けることもできる。

【００１７】

【実施例】図１及び図２に本発明の第１実施例を示す。
まず、図１において、１はベース、２はカバーで磁気デ
ィスク装置のハウジングを構成する。本実施例で示す磁
気ディスク装置は、剛性を上げるために、ベース１側を
深くした構造を用い、カバー２側は板状とする。

【００１８】３は磁気ディスク、４はハブ、５はスペー
サ、６はハブのディスク搭載基準フランジ部、７はクラ
ンパであって、複数枚の磁気ディスクが所定の間隔をあ
けて積層される。８はモータステータ、９はモータロー
タ磁石、１０はディスク側軸受、１１はディスク側固定
軸であって、外輪回転型のスピンドルモータを構成す
る。

【００１９】１２は磁気ヘッド、１３はアーム、１４は
アクチュエータ側固定軸、１５はアクチュエータ側軸受
であって、同様に外輪回転型のアクチュエータを構成す
る。それぞれの固定軸１１，１４はネジによりベース１
に固定され、また固定軸１１，１４の反対端面は、やは
りネジによりカバー２に固定される。アクチュエータの
磁気回路１７もベース１およびカバー２の双方にネジも
しくは接着により固定されている。アクチュエータの駆
動ストロークを規制するストッパ（図示せず）はベース
１に直接取りつけられ、もしくは、ベース１を加工して
形成されており、この部分にアクチュエータ可動部の一
部が当接するように構成される。

【００２０】以下に本実施例の磁気ディスク装置の組立
手順を図２を参照して説明する。まず、スピンドルモー
タのロータ部（即ち、ハブ４およびモータロータ磁石
９）と軸受１０および固定軸１１とを組み立て、磁気デ
ィスク３をスペーサ５を介してハブ４に積層し、クラン
パ７にてクランプする。このようにしてスピンドルアッ
センブリ３０を得る。一方、固定軸１４、軸受１５、ア
ーム１３、磁気ヘッド１２並びにアクチュエータコイル
１６を組立て、アクチュエータアッセンブリ３２を得
る。

【００２１】このようにして得られたスピンドルアッセ
ンブリ３０、アクチュエータアッセンブリ３２及びアク
チュエータ磁気回路１７をカバー２にネジ３４，３５，
３６等を用いて固定する。この状態で、カバー・スピン
ドル・アクチュエータのアッセンブリを、図２に示すよ
うに、サーボトラック書込み（ＳＴＷ）装置４０のベー
ス４１に固定する。

【００２２】即ち、ＳＴＷ装置４０のベース４１は非常
に剛性を高くしてあり、磁気ディスク装置のカバー２の
両端を支持する立上り部４２、スピンドル固定軸１１を
引き込んで位置決めする部分４３、アクチュエータ固定
軸１４を引き込んで位置決めする部分４４を有する。ま
た、ＳＴＷ装置４０は、磁気ディスク装置のアッセンブ
リの装着時に、磁気ディスク装置のモータロータ磁石９
の内側に対向して位置するＳＴＷステータコイル４５、
ピンピック４６及びこのピンピック４５を駆動するアク
チュエータ４７、及び基準クロックヘッド４８を有す
る。４３ａ，４３ｂは固定軸引込み用駆動部である。

【００２３】この実施例では、ＳＴＷステータコイル４
５は、６コイルのコアレスモータとし、若干効率は低下
するが、コギングが無く、かつトルク発生が点対称にな
っているため低振動である。もちろん、スロットモータ
でも良い。スロット／コイル数は必ずしも磁気ディスク
装置のモータステータ８のそれと一致させる必要はな
い。

【００２４】最下の磁気ディスクの下面には、基準クロ
ックを書くための専用のヘッド４８がＳＴＷ装置４０よ
りロードされる。また、アクチュエータ３２に取りつけ
られた磁気ヘッドは、ＳＴＷ装置４０上で磁気ディスク
３にローディングするようにＳＴＷ装置４０にロード機
構（図示せず）が取りつけられている。これにより、サ
ーボトラック書込み（ＳＴＷ）作業の前工程において、
磁気ヘッド１２や磁気ディスク３が損傷を受けるのを避
けることができる。

【００２５】ＳＴＷ装置４０には、またヘッドキャリッ
ジの一部を押して移動させるためのピンピック４６とそ
れを駆動するアクチュエータ４７が取りつけられてい
る。前述した、基準クロック用ヘッド４８およびピンピ
ック４６もカバーアッセンブリの下側からアクセスでき
るため、機構が単純であり、かつカバーアッセンブリを
ＳＴＷ装置４０に固定する作業も容易である。

【００２６】この状態でサーボトラック書込み（ＳＴ
Ｗ）作業が行なわれる。ＳＴＷ作業自体は前述の従来装
置と同様の方法で行なわれる。ＳＴＷ作業の直後にスピ
ンドルモータのステータ８（図１）が既に取りつけられ
ているベース１にカバーアッセンブリを固定し、電子部
品が搭載されたプリント配線板（図示せず）を組付け
て、組立を終了する。

【００２７】図３に本発明の第２実施例を示す。図３に
おいて、５０はＳＴＷ装置、５１はＳＴＷ装置スピンド
ル、５２は軸受、５３はＳＴＷ用モータ（ロータ磁
石）、５４はＳＴＷ用モータ（ステータ）、５５はクロ
ックディスク、５６はクロック用ヘッドである。第１実
施例と異なるのは、磁気ディスク装置のスピンドルを回
転させるモータをＳＴＷ装置５０側に具え、磁気ディス
ク装置のロータ磁石９を利用してマグネットカップリン
グ６０によりスピンドルを回転させる。マグネットカッ
プリング６０は、図４に示すように、磁気ディスク装置
のロータ磁石９の極数に対応した溝をもつ磁性体もしく
は、マグネットを利用する。なお、図４はこのマグネッ
トカップリング６０を示し、６１はロータヨーク、６２
はカップリング用ヨーク、６３は溝、９は磁気ディスク
装置のロータ磁石である。

【００２８】マグネットカップリング６０が十分に強力
な場合、定常回転では、カップリングのずれ変化は殆ど
生じないため、基準クロックは、ＳＴＷ装置５０側のス
ピンドル５１にとりつけられたクロック用ディスク５５
もしくはドラム（図示せず）に書込まれたもの（エンコ
ーダ）を使用することができる。これにより磁気ディス
ク装置の磁気ディスク３に書くための基準クロックヘッ
ドを省略でき、データ書込み領域の拡大が可能である。
図３ではこのようなクロック用ディスク５５を設けてい
る。このディスク５５の慣性モーメントを大きくし、フ
ライホイールとして回転の安定化を図っている。

【００２９】なお、動力伝達としては、非接触のマグネ
ットカップリングが望ましいが、キャプスタン等により
機械的接触により伝達することも可能である。なお、第
１の実施例では本発明の特徴を示すために、ＳＴＷ装置
４０，５０側のステータもしくはモータで磁気ディスク
装置のスピンドルを回転させる例を示したが、磁気ディ
スク装置自体のモータでスピンドルを回転させてサーボ
トラック書込み作業を行うことも可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、サーボトラック書込み
（ＳＴＷ）時のスピンドル・ベース振動等を抑えられる
ため、非常に品質の良い位置決め情報を書くことがで
き、より小さなトラックピッチが実現できる。また、ク
ロック情報をデータディスクに書込まない場合は、デー
タ領域を拡大できるため、容量の増加につながる。さら
に、スピンドルおよびアクチュエータのハウジングへの
取りつけや、ＳＴＷ時の磁気ディスク装置の取りつけ等
が容易であるため作業性が向上し、組立コストが低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ディスク装置の第１実施例を説明
するための断面図である。

【図２】本発明の磁気ディスク装置のサーボ位置決め及
び組立方法の第１実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の第２実施例で用いるマグネットカップ
リングを示す図である。

【図５】従来の磁気ディスク装置の組付け方法を説明す
るための断面図である。

【符号の説明】

１…ベース ２…カバー ３…磁気ディスク ４…ハブ ５…スペーサ ６…ディスク搭載基準面 ７…クランパ ８…モータステータ ９…モータロータ磁石 １０…軸受 １１…固定軸 １２…磁気ヘッド １３…アーム １４…固定軸 １５…軸受 １６…アクチュエータコイル １７…アクチュエータ磁気回路 ４０，５０…サーボトラック書込み装置 ４８…クロックヘッド ６０…マグネットカップリング

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクと、該磁気ディスクを回転
   させる手段と、情報を読み書きする磁気ヘッドと、磁気
   ヘッドを磁気ディスクの任意の位置のトラックへ位置決
   めするためのヘッドアクチュエータと、それらを収容す
   るハウジングとを備え、前記ディスク回転手段はロータ
   部とステータ部とからなり、前記ハウジングはディスク
   面に略平行に分割されたベースとカバーからなり、該ベ
   ースに前記ステータ部が取付けられるか又は該ベース側
   に前記ディスクの搭載基準面側が位置し、前記ディスク
   回転手段とヘッドアクチュエータの軸受部が前記ベース
   及びカバーの双方に両持ち支持される磁気ディスク装置
   において、前記カバーに、前記磁気ディスク及びロータ
   部を含むアッセンブリと、ヘッドアクチュエータとを取
   付け、且つベースを取付けない状態で、位置決め情報の
   書込みを行い、その後に前記ベースを取付けることを特
   徴とする磁気ディスク装置の組立方法。
2. 【請求項２】 位置決め情報の書込みには、磁気ディス
   ク装置のディスク回転手段とは異なる、位置決め情報書
   込み装置により提供される回転手段により磁気ディスク
   が回転される請求項１に記載の磁気ディスク装置の組立
   方法。
3. 【請求項３】 前記ロータ部はスピンドルモータのロー
   タ磁石を含み、位置決め情報の書込みには、該ロータ磁
   石と、位置決め情報書込み装置側のスピンドルモータの
   ステータコイル部が対向的に位置し、非接触で磁気ディ
   スク装置側のロータ部が回転されることを特徴とする請
   求項１に記載の磁気ディスク装置の組立方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の磁気ディスク装置の組
   立方法を用い、位置決め情報書込み装置側のスピンドル
   モータの回転に同期する、位置決め情報書込み時の基準
   クロック情報を出力することが可能なエンコーダを有す
   る位置決め書込み装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかの方法により組
   立てた磁気ディスク装置。