JPH09223346A - データ記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスクを回転部材に固定する固定機構に起因
するデイスクの変形を最小限に抑えることができるデー
タ記録装置を提供する。 【解決手段】記録媒体であるディスクをスピンドルモー
タハブとディスク押え部材とで挟み、スピンドルモータ
ハブに対してディスク押え部材を複数の締付けネジで締
め付けることによってディスクをスピンドルモータハブ
に固定する構造のデータ記録装置において、ディスク押
え部材２５は、このディスク押え部材２５の中心から半
径Ｒ1 の位置に締付けネジを通すための穴３１を周方向
に等間隔に４個備えるとともに、ディスク押え部材２５
の中心から半径Ｒ2 （ただし、Ｒ2＞Ｒ1 ）の位置で穴
３１の設けられている位置を境にして周方向対称位置に
それぞれ独立した長穴３２を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気デイスク装量
（ＨＤＤ）等のデータ記録装量に係り、特にディスクを
回転部材に固定する構造を改良したデータ記録装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、最近では磁気デイスク装
量の小型化、大容量化の要望がますます高まっている。
このような要望を実現する１つの手段として、たとえば
ディスク径が 2.5インチ以下の小型装置では、磁気ヘッ
ドとデイスクとのスペーシングを小さくすることによっ
て周方向の記録密度を高めることが考えられている。

【０００３】ところで、スペーシングを微小化すること
によって小型化、大容量化を実現する場合、特に問題と
なるのはディスクをスピンドルモータに固定（クラン
プ）する際に生じるデイスクの変形である。デイスクの
変形は、磁気へッドとデイスクとのスペーシングの変動
として現れ、スペーシングが小さければ小さいほど変動
が顕著となる。このスペーシングの変動は、信号の記録
・再生における信頼性を低下させる。

【０００４】図７には従来のクランプ方式を採用したデ
ータ記録装置、ここには磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の
分解斜視図が示されている。図中、１はデータの記録・
再生に供される記録媒体としてのディスクを示してい
る。このディスク１は、たとえばガラスと磁性層とから
なる部材で円環板状に形成されており、スピンドルモー
タ２のハブ３に設けられたフランジ部４とばね性を有す
る円環状のディスク押え部材５とで挟まれ、この状態で
ディスク押え部材５が図示しない締付けネジでハブ３に
締付けられることによってハブ３に固定されている。な
お、ディスク押え部材５の周縁部には、ディスク１側に
突出して該ディスク１を直接押圧する突出部６が一周に
亘って形成されている。また、ディスク押え部材５に
は、締付けネジを通すための穴７が周方向に等間隔に４
個設けられている。さらに、穴７に対応させてハブ３の
端面側にも周方向に等間隔に４個のネジ穴８が形成され
ている。

【０００５】このようなクランプ方式を採用した従来の
ＨＤＤでは、ディスク押え部材５を介してディスク１に
周方向に不均一な押圧力が加わり、図８中に２点鎖線で
示すようにディスク１の周方向に締付けネジの数に相当
した凹凸を持つような変形が起こる。このような変形
は、局所的にみると磁気へッドの下のディスク表面が曲
率を持つことになり、図９に示すように浮上すきまの変
動を引き起こし、信号の記録および再生レベルの変動を
招く。

【０００６】図９はディスクの変形による浮上すきまの
変動を模式的に示すものである。この図９から判るよう
に、磁気ヘッド下のディスクの変形は、磁気ギャップの
位置でのデイスクとのすきまの変動を引き起こす。この
場合、ディスク全体の変形量よりも、磁気ヘッド下のデ
イスクの曲率の影響が極めて大きい。図１０には図７に
示すクランプ方式を採用した構造で、デイスク１周の曲
率の変化を表面粗さ計で測定した結果が示されている。

【０００７】このように、従来のデータ記録装置にあっ
ては、ディスクを回転部材に固定する構造の影響を受け
てディスクの変形が大きく、これが原因してスペーシン
グを小さくすることが困難であった。

【０００８】一方、図１１に示すようにディスク押え部
材５ａにおける穴７の外側に長穴９を設ける構造が考え
られている。この構造について構造解析プログラムΑＢ
ＡＱＵＳでシミュレーシヨンを行ったところ、図１２に
示すように、変形の絶対量は図７に示したディスク押え
部材５を用いた場合よりも多少減少するものの、磁気ヘ
ッドの浮上すきまに影響を与える曲率はかえって上昇し
てしまう結果が得られた。

【０００９】また、図１３に示すように、円板状のディ
スク押え部材５ｂと１本のネジ１０とを使ってディスク
１をスピンドルモータ１１のハブ１２およびフランジ部
１３に固定する構造が考えられている。なお、図中１４
はスペーサを示している。

【００１０】このような構造を採用すると、ディスク１
に対して周方向に均一に力が加わるようになり、ディス
ク１の変形を低減できる。しかしながら、この構造で
は、スピンドルモータ１１の軸をディスクドライブの匡
体に固定する際に、スピンドルモータ１１の図中下端の
みで固定することになるので、スピンドルモータ１１の
回転振れを増大させ、ディスク１に対する磁気へッドの
位置決めに対して悪影響を及ぼすことになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、ディスク
を組込んだ従来のデータ記録装置にあっては、ディスク
を回転部材に固定する固定機構に起因してデイスクの変
形を防ぐことができず、この変形が原因となってたとえ
ば磁気へッドの浮上量が変動して信号の記録および再生
レベルの変動を低減できないという間題があった。

【００１２】そこで本発明は、ディスクの変形を最小限
に抑えることができ、歩留りが良く、しかも信頼性の向
上、薄型化、大容量化の要望に応え得るデータ記録装置
を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、データの記録媒体であるディスクと、こ
のディスクを支持するハブと、このハブに対して前記デ
ィスクを押え付けるディスク押え部材とを備え、上記ハ
ブに対して上記ディスク押え部材を複数の締付けネジで
締め付けることによって上記ディスクを上記ハブに固定
する構造のデータ記録装置において、前記ディスク押え
部材は、該ディスク押え部材の中心から半径Ｒ1 の円周
上に前記締付けネジを通すための穴を周方向に等間隔に
複数個備えるとともに、上記ディスク押え部材の中心か
ら半径Ｒ2 （ただし、Ｒ2 ＞Ｒ1）の円周上でディスク
押え部材の中心と上記穴の中心とを結ぶ線を境とする周
方向対称位置にそれぞれ独立した開口部を備えている。

【００１４】なお、前記開口部は、前記半径Ｒ2 の円周
上において占める割合が35％以上60％以下、好ましくは
ほぼ50％であることが望ましい。また、前記開口部は、
該開口部における周方向の中心と締付けネジを通すため
の前記穴の中心との間の周方向の開き角が22.5度に設定
されていることが好ましい。

【００１５】上記構成を採用すると、締付けネジによっ
て加えられる力を効率よく周方向に分散させてディスク
を回転部材にクランプすることができるので、デイスク
の変形を低減でき、この結果、たとえば磁気ヘッドの浮
上量変動による信号の記録および再生レベルのばらつき
を少なくでき、しかも歩留りの向上、信頼性の向上、薄
型化、大容量化の要望に応えることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施形態を説明する。図１には本発明の一実施形態に係
るデータ記録装置、ここには本発明を適用した磁気ディ
スク装置（ＨＤＤ）の分解斜視図が示されている。

【００１７】図中、２１はデータの記録・再生に供され
る記録媒体としてのディスクを示している。このディス
ク２１は、薄いガラスと磁性層とからなる部材で円環板
状に形成されており、スピンドルモータ２２のハブ２３
に設けられたフランジ部２４と円環状に形成されたディ
スク押え部材２５とで挟まれ、この状態でディスク押え
部材２５が図示しない締付けネジでハブ２３に締付けら
れることによってハブ２３に固定されている。

【００１８】ディスク押え部材２５は、樹脂による射出
成形や金属板にプレス加工等を施して形成されたもの
で、図２(a),(b) に示すように、周縁部に一周に亘って
ディスク２１側に突出して設けられた突出部２６と、こ
の突出部２６から一旦、反ディスク側に斜めに延びた環
状部分２７と、この環状部分２７から半径方向内側に向
けてディスク２１と平行に延びた環状部分２８と、この
環状部分２８から半径方向内側に、かつディスク２１に
近付くように突出部２６と環状部分２７とのほぼ中間位
置まで斜めに延びた環状部分２９と、この環状部分２９
から半径方向内側に向けてディスク２１と平行に延びた
環状部分３０とで構成されている。かかる構成により、
ディスク押え部材２５は、後述するようにディスク２１
を押え付けた際にバネ力を発生する。

【００１９】そして、ディスク押え部材２５の環状部分
３０には、締付けネジを通すための穴３１が周方向に等
間隔に４個設けられている。また、ディスク押え部材２
５の環状部分２８に長穴（開口部）３２を設けている。
その際、長穴３２の中心を、穴３１の中心とディスク押
え部材２５の中心とを結ぶ線（基準線）から測って＋θ
および−θ（ただしθ≠ 0）の位置にし、１つの穴３１
に対して２個の割合で合計８個設けるようにしている。

【００２０】すなわち、締付けネジを通すための穴３１
はディスク押え部材２５の中心から半径Ｒ1 の位置に周
方向に等間隔に４個設けられており、長穴３２はディス
ク押え部材２５の中心から半径Ｒ2 （ただし、Ｒ2 ＞Ｒ
1 ）の位量でディスク押え部材２５の中心と穴３１の中
心とを結ぶ線を境にしてθの開き角をもって周方向に対
称関係に独立して設けられている。この例の場合、半径
Ｒ2 の円周上において８個の長穴３２が占める割合は35
% 〜60% に設定されている。

【００２１】一方、ハブ２３の端面部には、穴３１に対
応させて周方向に等間隔に４個のネジ穴３３が設けられ
ている。そして、フランジ部２４とディスク押え部材２
５とでディスク２１を挟み、この状態でディスク押え部
材２５に設けられた穴３１を通して締付けネジをネジ穴
３３に螺合させ、これら締付けネジを締付けることによ
ってディスク押え部材２５のバネ力でディスク２１がハ
ブ２３に固定されている。

【００２２】このように、ディスク押え部材２５に、こ
のディスク押え部材２５の中心から半径Ｒ1 の位置に締
付けネジを通すための穴３１を周方向に等間隔に４個設
けるとともに、ディスク押え部材３１の中心から半径Ｒ
2 （ただし、Ｒ2 ＞Ｒ1 ）の位置でディスク押え部材２
５の中心と穴３１の中心とを結ぶ線を境にして周方向対
称位置に独立した長穴３２をそれぞれ設けておくと、４
本の締付けネジでデイスク２１をハブ２３に固定する際
に発生する力を周方向に分散させることができ、押え力
の周方向の不均一性を小さくすることができる。この結
果、ディスク２１の変形を低減することができる。

【００２３】図３には長穴３２の位置と大きさの最適値
を得るために構造解析プログラムΑＢＡＱＵＳを用いて
シミュレーシヨンを行った結果が示されている。このシ
ミュレーシヨンでは、ドライブの製造性を考慮にいれて
ディスク押え部材２５の中心と穴３１の中心とを結ぶ線
を境にして周方向に対称関係で、かつ周方向に４５゜等
配となるように長穴３２を設けた例を対象にした。すな
わち、図４に示されるように、ディスク押え部材２５ａ
の中心と締付けネジを通すための穴３１の中心とを結ぶ
線を境にして周方向に対称関係に長穴３２ａを設け、か
つ穴３１の中心から各長穴３２ａの周方向中心までの開
き角を22.5゜とした。その結果、図３に示すように円周
上に占める長穴（開口部）３２の割合が35％以上60％以
下のとき、従来の装置に比べてデイスク２１の曲率を大
幅に低減できることが判った。特に、ほぼ50％のときそ
の効果が最も大きいことも判った。

【００２４】図５には図４に示すクランプ構成を採用し
た装置において、ディスクの周方向の曲率の変化を表面
粗さ計を用いて測定した結果が従来例の結果とともに示
されている。この図５から判るように、図４に示すクラ
ンプ構成を採用することによってディスクの曲率を大幅
に低減することができる。

【００２５】図６には本発明を適用した別の例が示され
ている。この例が図４に示す例と異なると点は、締付け
ネジを通すための穴３１と同じ半径位置に、周方向に８
等配となるように穴３１と同径のダミーの穴３１ａを４
個設けたことにある。

【００２６】このように構成すると、図４と同様の効果
が得られることは勿論のこと、デイスククランプ全体が
周方向に４５゜等配となるので、締付けネジを通すため
の穴３１とダミー穴３１ａとを区別する必要がなくな
り、製造性および組立性を著しく向上できる。

【００２７】なお、上述した各例は本発明を磁気ディス
ク装置に適用した例であるが、光・磁気ディスク装置や
ヘッドとして光ピックアップだけを用いる装置にも適用
できることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
締付けネジによって発生する押え付け力を周方向に効果
的に分散させて不均一性を小さくでき、もってディスク
の変形を最小限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装
置の分解斜視図

【図２】(a) は同装置に組み込まれたディスク押え部材
の平面図で，(b) はディスク押え部材の局部的な断面図

【図３】ディスク押え部材に設けられる開口部の占める
割合とディスクに生じる変形曲率との関係を示す図

【図４】ディスク押え部材の変形例を示す平面図

【図５】図４に示すディスク押え部材を用いたときにデ
ィスクに生じた変形曲率実測例と従来のディスク押え部
材を用いたときにディスクに生じた変形曲率実測例とを
比較して示す図

【図６】ディスク押え部材の別の変形例を示す平面図

【図７】従来の磁気ディスク装置の分解斜視図

【図８】従来装置の問題点を説明するための図

【図９】ディスクの変形に伴う浮上すきまの変動を説明
するための図

【図１０】従来装置におけるディスク変形曲率の実測例
を示す図

【図１１】従来装置に組込まれたディスク押え部材の別
の例を示す平面図

【図１２】図１１に示すディスク押え部材を用いたとき
にディスクに生じた変形量および変形曲率実測例を示す
図

【図１３】従来の磁気ディスク装置の別の例の分解斜視
図

【符号の説明】

２１…ディスク ２２…スピンドルモータ ２３…ハブ ２４…フランジ部 ２５，２５ａ，２５ｂ…ディスク押え部材 ２６…突出部 ２７，２８，２９，３０…環状部分 ３１…締付けネジを通すための穴 ３１ａ…ダミー穴 ３２，３２ａ…長穴（開口部） ３３…ネジ穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】データの記録媒体であるディスクと、この
   ディスクを支持するハブと、このハブに対して前記ディ
   スクを押え付けるディスク押え部材とを備え、上記ハブ
   に対して上記ディスク押え部材を複数の締付けネジで締
   め付けることによって上記ディスクを上記ハブに固定す
   る構造のデータ記録装置において、 前記ディスク押え部材は、該ディスク押え部材の中心か
   ら半径Ｒ1 の円周上に前記締付けネジを通すための穴を
   周方向に等間隔に複数個備えるとともに、上記ディスク
   押え部材の中心から半径Ｒ2 （ただし、Ｒ2 ＞Ｒ1 ）の
   円周上でディスク押え部材の中心と上記穴の中心とを結
   ぶ線を境とする周方向対称位置にそれぞれ独立した開口
   部を備えていることを特徴とするデータ記録装置。
2. 【請求項２】前記開口部は、前記半径Ｒ2 の円周上にお
   いて占める割合が35％以上60％以下、好ましくはほぼ50
   ％であることを特徴とする請求項１に記載のデータ記録
   装置。
3. 【請求項３】前記開口部は、該開口部における周方向の
   中心と締付けネジを通すための前記穴の中心との間の周
   方向の開き角が22.5度に設定されていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のデータ記録装置。