JPH09501532A

JPH09501532A - 超薄型ディスク記憶装置

Info

Publication number: JPH09501532A
Application number: JP7502134A
Authority: JP
Inventors: シーヴァー，ジェイ・アール; ディール，マーク・エイ; ティトコム，フォレスト
Original assignee: マックスター・コーポレーション
Priority date: 1993-06-09
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1997-02-10
Also published as: WO1994029866A1; AU7105494A; EP0702831A1; US5488523A; CN1129490A; BR9406797A; KR960703262A; CA2164857A1

Abstract

(57)【要約】超薄型ディスク記憶装置は、フレームと、フレームに係合して第１および第２の密閉空間をフレーム中に形成するカバーとを含む。一方の密閉空間には、ディスク媒体上で読取り可能で書込み可能な情報記憶域を提供するディスク・ドライブ・アセンブリ手段が収納される。第２の密閉空間内に含まれるボード上に、ディスク・ドライブ・アセンブリ手段の動作を制御する電子手段が収納される。相互接続手段は、ディスク記憶装置の外部電気接続のために電子手段に結合される。相互接続手段は、ＰＣＭＣＩＡ規格に従ってフレームの周辺面に沿って配設される。

Description

【発明の詳細な説明】超薄型ディスク記憶装置関連出願これは、１９９２年５月６日に出願され本発明の出願人に譲渡された出願第０７／８８１７３９号の部分継続出願である。発明の分野本発明は、全般的には情報記憶装置の分野に関し、詳細には、装置の寸法の大幅な縮小を可能にする構成要素で構成された剛性なディスク・ドライブ装置に関する。本発明はさらに、コンピュータ・システムに接続できる携帯可能な情報記憶装置の分野に関する。発明の背景過去数年にわたるディスク・ドライブ業界の傾向は、ディスク・ドライブ・アセンブリを収納するパッケージの寸法または形状因子を削減することである。たとえば、近年、形状因子を削減することによって、ディスクの直径寸法が５．２５”から３．５”、２．５”、１．８”、１．３”へと削減されている。同時に、記録技法の進歩によって、トラック密度が増加され、形状因子が削減されたにもかかわらずデータ記憶容量が増加している。ディスク・ドライブ・アセンブリ装置の寸法の削減の大部分は、単に様々な構成要素の寸法を削減することによって行われている。たとえば、スピンドル・モータ、アクチュエータ軸受、ディスク直径、周囲のエンクロージャの寸法を削減することによって、データ記憶装置の寸法は大幅に減少している。寸法、特に垂直（すなわち、高さ）寸法を削減するための他の方法は、スピンドル・モータに取り付けるディスクの数を減少させることであった。言い換えると、エンクロージャ内の多数のディスクをなくすることにより、それに対応して、ディスク記憶装置の高さまたは厚さを削減することができた。しかし、全体的な寸法を現行の限界を超えて削減し、特にディスク記憶装置の厚さを削減するには、ドライブを構成する構成要素を設計し、一体化する斬新な新規の手法が必要である。ディスク記憶装置の寸法を削減する傾向と共に、ずっと可搬性の高いコンピュータ資源を作製しようする傾向がコンピュータ業界にある。たとえば、今日製造されている多数の現代的なコンピュータ・システムは標準で、取外し可能なメモリ・カードに接続することができる。この技法をさらに進歩させるために、国際パーソナル・コンピュータ・メモリ・カード協会（ＰＣＭＣＩＡ）は、ある種のコネクタ寸法、インタフェース、構成をコンピュータ業界の標準として採用した。なお、ＰＣＭＣＩＡ互換固体メモリ・カードは、ホスト・コンピュータとの標準ＰＣＭＣＩＡインタフェースに設置できるようにするある種の外径およびコネクタ構造を有するように製造される。現在の所、垂直厚さが１０．５ｍｍのＴｙｐｅＩＩＩカード、厚さが５．０ｍｍのＴｙｐｅＩＩカード、厚さが３．３ｍｍのＴｙｐｅＩカードの３種のＰＣＭＣＩＡ標準カード寸法がある。ＰＣＭＣＩＡメモリ・カードの長さおよび幅も、ＰＣＭＣＩＡ規格によって厳密に定義されている。そのため、ＰＣＭＣＩＡ互換メモリ・カードに実装されたディスク記憶装置が望ましく、本発明はこれを実施する。本発明では、ＴｙｐｅＩ寸法、ＴｙｐｅＩＩ寸法、またはＴｙｐｅＩＩＩ寸法のＰＣＭＣＩＡメモリ・カードと同じ寸法を有するエンクロージャ中に１．３”ディスク・ドライブを実装する。ホスト・コンピュータは、標準ＰＣＭＣＩＡインタフェースを使用して本発明のディスク記憶装置と通信することができる。従来のハード・ディスク・ドライブ装置では、そのような小型パッケージでの取外し可能性および可搬性は与えられていない。したがって、ディスク・ドライブ装置をＰＣＭＣＩＡカードに実装すると、取外し可能で携帯可能な高容量データ記憶域が比較的低いコストで提供される。下記の説明で分かるように、ディスク記憶装置に関するＰＣＭＣＩＡ互換寸法の実施は、内部ディスク・ドライブ・アセンブリ構成要素の設計を向上させ、ディスクに対する情報の読取りおよび書込みを制御するうえで使用される電子回路とドライブとの実装を向上させることによって可能になる。図面の簡単な説明本発明を例によって説明するが、添付の図に限定されない。ここでは同じ番号は類似の要素を示す。第１図は、超薄型ディスク記憶装置の断面側面図である。第２図は、カバー・プレートを取り外した状態を示す、第１図の記憶装置の平面図である。第３図は、本発明で使用される流体軸受アセンブリの一実施形態の側面図である。第４図は、第３図のアセンブリのより詳しい図である。第５図は、第３図の軸受で使用される毛管シールをさらに明確に示す第４図の一部の拡大図である。第６図は、本発明で使用される流体軸受アセンブリの他の実施形態の側面図である。第７図は、超薄型ディスク記憶装置の特定の実施形態の斜視図である。第８図は、超薄型ディスク記憶装置の他の実施形態の斜視図である。第９図は、第７図のディスク記憶装置の分解図である。第１０図は、第８図のディスク記憶装置の分解図である。第１１Ａ図は、第７図の記憶装置からカバーを取り外した状態を示す平面図である。第１１Ｂ図は、第８図の記憶装置からカバーを取り外した状態を示す平面図である。第１２図は、本発明で使用されるハブ／ディスク・アセンブリの概念側面図である。第１３図は、本発明で使用できる可動コイル・アクチュエータの斜視図である。第１４図は、第１３図のアクチュエータの分解図である。発明の概要一実施形態では、本発明の超薄型記憶装置は、フレームと、フレームに係合して第１および第２の密閉空間をフレーム中に形成するカバー手段とを含む。密閉空間は、相互に隣接してほぼ平坦な同じ面に配設される。ディスク媒体上で読取り可能で書込み可能な情報記憶域を提供するディスク・ドライブ・アセンブリ手段が、一方の密閉空間上に収納される。ディスク・ドライブ・アセンブリ手段の動作を制御する電子手段が、第２の密閉空間内に含まれる回路ボード上に収納される。相互接続手段は、ディスク記憶装置の外部電気接続を可能にするために電子手段に結合することができる。相互接続手段は、フレームの周辺面に沿って配設される。第２の実施形態では、本発明の超薄型ディスク記憶装置は、ディスク・ドライブ・アセンブリ手段を収納する中央開口部を有する矩形フレームを含む。ディスク・ドライブ・アセンブリ手段は、ディスク媒体上で読取り可能で書込み可能な情報記憶域を提供し、ベース・プレートおよび頂部カバーで密閉される。ディスク・ドライブ・アセンブリ手段は、ベース・プレートに取り付けられる。ディスク・ドライブ・アセンブリ手段の動作を制御する電子回路手段を収納するプリント回路ボードが、頂部カバーの上方に取り付けられる。プリント回路ボード・カバーは、プリント回路ボードが、頂部カバーの上方または下方に配設された空間内に密閉されるようにフレームに取り付けられる。ディスク記憶装置の外部電気接続を可能にするために電子回路手段に相互接続手段が結合される。相互接続手段は、矩形フレームの周辺面に沿って配設される。他の実施形態では、ディスク・ドライブ・アセンブリ手段は、情報を記憶する記録媒体を提供する環状剛性ディスクを支持するスピンドルまたはハブを含む。ハブまたはスピンドルは、密閉空間内に配設された長手方向軸を有する。流体軸受によって、ハブは密閉空間内で回転運動することができる。この軸受は、対応する一対のソケット内に配設された一対のボールを備える。ボールとソケットは、ハブの対向面上の長手方向軸に沿って整列する。ハブを回転させるモータ手段は少なくとも、カバー手段の頂部カバーまたは底部カバーに取り付けられた第１のコイルを含む。ハブには環状磁石が取り付けられ、磁石には円筒形外側ハブが取り付けられる。ディスク媒体はこの外側モータ・ハブに取り付けられ、そのため、コイルを始動すると、ハブは長手方向軸の周りで回転する。詳細な説明超薄型ディスク記憶装置について説明する。下記の説明では、本発明を完全に理解してもらうために、寸法、材料タイプ、間隔など多数の特定の詳細について述べる。しかし、当業者には、本発明がこのような特定の詳細なしで実施できることが自明であろう。他の例では、本発明を不必要に曖昧にしないように、周知の要素および処理技法は特に詳細には示さない。第１図は、本発明の流体軸受アセンブリを組み込んだ情報記憶装置１０の断面側面図を示す。情報記憶装置１０は、プレートの周辺領域の周りに配設されたネジによってベース・プレート１１にかたく取り付けられた頂部カバー・プレート１２を含む。通常、ベース・プレート１１と頂部カバー１２は共に、アルミニウムなどの金属または金属合金を含むが、他の剛性材料を使用することもできる。２枚のプレート１１および１２は、組み立てられると、その間に中央キャビティを形成する。プレート１１および１２によって形成されたキャビティ内にスピンドルまたはハブ１７が位置する。ハブ１７は、その周辺表面の周りに環状剛性ディスク１４を支持する。剛性ディスク１４は、ハブ１７の外側拡張部分に剛性ディスク１４をかたく固定するようにハブに取り付けられた金属リングを備えることができるクランプ１５によって固定される。最も多くの場合、剛性ディスク１４は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含むが、ＳＡＥ６６０銅を含むこともできる。もちろん、他の金属を使用することも、あるいは、剛性材料を使用することもできる。情報記録業界で周知のように、剛性ディスク１４は一般に、磁気遷移の形での情報記憶に適した磁性表面材料を含む。他の例では、ディスク１４は、長期的な情報記憶に有用な磁気光学材料またはその他の類似の材料を含むことができる。第１図で、ハブ１７が、その本体の対向面上（すなわち、頂部表面および底部表面）に位置する一対の球形ソケット１８を含むことに留意されたい。これらのソケットは、ハブの長手方向軸に沿って中央に位置する。各球形ソケット１８内にボール１９が配設される。下記でさらに詳しく説明するように、ボール１９は、ハブ１７の中央で整列してソケット１８内で軸受機構を形成する。上部ボール１９ａが、エポキシにかわなどの接着剤２０によってカバー・プレート１２に取り付けられるものとして示されていることに留意されたい。同様に、下部ボール１９ｂは、接着剤によってベース・プレート１１に取り付けられる。一例を挙げると、ボール１９は、直径約０．０５インチに形成された４４０Ｃステンレス鋼からなるであろう。セラミック材料を使用することもできる。この著しく小さな寸法によって、情報記憶装置１０全体が占有する空間を最小限に抑えることができる。この空間は現在の所、高さ約３．３ｍｍであり、これは、磁気記録システムの分野では前例のない寸法である。ボール自体は、環状くぼみゾーン内に固定され、あるいは、カバー・プレート１２とベース・プレート１１の両方に中空部に形成される。このようなくぼみは、ボールをそのそれぞれのソケットに整列させる手段を形成する。各プレートににかわ付けされた球形ボールを使用するのではなく、各ソケット内へ延びる球形外側表面を有するある種のノブ部材を使用することもできる。たとえば、一対の突起ノブ部材をそれぞれのプレートに設けることができる。プレートの適当な位置にノブ状ピンをねじ込むことも、あるいはその他の方法で取り付けることもできる。本発明のこの態様の唯一の要件は、突起部材がソケットに対応する球形表面を有することである（ボールまたはノブ部材に対する各ソケットにも同じことが当てはまる）。したがって、様々な構成が可能である。第２図は、カバー・プレート１２を取り外した第１図の情報記憶装置の平面図を示す。ハブ１７およびディスク１４に対するソケット１８ａの軸方向位置に留意されたい。ソケット１８ａのまわりの同心は上部ハブ表面２６ａである。その先にディスク・クランプ１５がある。第３図は、本発明に含まれる流体軸受アセンブリの拡大図である。第３図が、球形ボール１９のそれぞれの下部プレート部材１１および上部プレート部材１２に対する位置をさらに明確に示すものであることに留意されたい。たとえば、各球形ボール１９は、カバー・プレート１２およびベース・プレート１１にボール自体をかたく固定するために環状くぼみゾーン２０に接着されるものとして示されている。エポキシ接着剤を使用して、各ボールをそれぞれのプレート部材に接着することができる。軸受アセンブリの重要な態様は、各ボール１９またはソケット１８の表面に刻印され、エッチングされ、あるいはその他の方法で機械加工される溝パターン２２である。第３図および第４図は、ボール１９の上部（または下部）半球の広い部分にわたって延びているこの斜め溝パターンを示す。溝２２は、ボールの経度方向に対して約３７°の角度で、ボールとソケットの間の最小隙間にほぼ等しい深さ（約５０マイクロインチないし５００マイクロインチ）に形成される。図のパターンは、一連の直線マークを含むが、本発明の動作から逸脱せずに多数の異なるパターンを使用できることが理解されよう。溝２２の目的は、ボールとソケットの間に形成された隙間空間内で流体圧力を発生させることである。この圧力は、２つの収束表面、すなわち、ボール１９の外側表面とソケット１８の内側可動表面とを含む物理表面に対して発生する。周知の物理原則によれば、軸受表面の形状は、このギャップ領域内の圧力分布を決定する。もちろん、特定の実施形態の最適な溝パターンは、ギャップ内に密閉される潤滑流体の粘度、ハブの回転速度、使用する様々な材料、それらの材料の関連する表面仕上げ、潤滑油が占有する空間の体積を含め、多数の因子に依存する。一例を挙げると、ポリアルファオレフィンとして知られているマサチューセッツ州ベッドフォードのＷｉｌｌｉａｍＦ．ＮｙｅＣｏｒｐ．製の合成油を含む潤滑油を使用することができる。通常の鉱油を使用することも、あるいは、その他の合成油を使用することもできる。潤滑油３０は、製造時に潤滑油補充穴２３によってボール１９とソケット１８の間の隙間空間内に供給することができる。穴２３は、各球形ソケット１８の縁部に近い位置で、カバー・プレート１２およびベース・プレート１１に機械加工される。これによって、スポイトによってボール／ソケット界面に潤滑油を施すことが容易になる。動作時にハブを高速回転させたとき、潤滑油３０は、可動ソケットと静止ボールの間に発生する発散毛管作用によって隙間空間またはギャップ内に保持される。表面張力によって、圧力が平衡され、安定なメニスカス３１が形成される。このことは、第５図に最も明確に示されている。隙間空間からの流体漏れを防止するために、ハブ１７の上部表面および下部表面２６をバリア・フィルムで被覆することができる。バリア・フィルムは、潤滑油と結合する親和力がないことを特徴とする物質を含む。言い換えると、バリア・フィルムは、油が表面２６を濡らすのを防止し、そのため、ボール／ソケット界面に形成された隙間空間内に潤滑流体３０を拘束する。一例を挙げると、バリア・フィルムは、薬品名ポリジヒドロペンタデカフロロクタルメチルアクロレートで知られるポリマー・フィルムを含むことができる。この薬品は、商標ＮＹＥＢＡＲ^TMで販売されており、やはりマサチューセッツ州ベッドフォードのＷｉｌｌｉａｍＢ．ＮｙｅＣｏｒｐ．製である。第６図は、本発明で使用される流体軸受アセンブリの他の実施形態を示す。第６図で、ソケット１８は、カバー・プレート１２およびベース・プレート１１内に一体に形成されるものとして示されている。これは、ソケットがハブに形成された前の実施形態とは逆である。さらに、第６図の実施形態で、ボール１９はハブ１７の頂面および底面に取り付けられる。ハブ１７は、ボール１９をハブの長手方向軸に沿って整列させて固定する一対の対向環状くぼみゾーン３９を含む。前述のように、ボール１９は、エポキシ接着剤によってハブ１７に接着される。もちろん、第６図の実施形態と前の実施形態の主な違いは、ボール１９がハブ１７と共に回転し、それに対して、ソケット１８（プレート１１および１２に配設される）が静止したままであることである。第６図の実施形態が、ボール１９の外側表面に形成された溝２２も含むことに留意されたい。溝は、ソケット１８の球形表面に形成することもできる。前述のどちらの実施形態でも、溝２２は、ボール１９の外側表面上に配置することも、あるいは、球形ソケット１８の内側表面上に配置することもできることが認識されよう。第６図の軸受アセンブリの１つの利点は、ボール１９の金属表面が回転するとき、潤滑油中で発生する遠心力によって、流体の最低のエネルギー状態が、ボールとソケットの間の隙間空間内に流体がうまく収まる箇所になることである。言い換えると、流体が得た遠心力は、ボールのハブとの取付け点近くの領域から離れた位置に流体を維持する傾向がある。したがって、ドライブの寿命期間にわたって隙間空間から潤滑油が失われる可能性はずっと少なくなる。第６図のアセンブリでは流体が失われる可能性が少ないので、この設計は、バリア・フィルムの必要なしにうまく機能する。第７図を参照すると、本発明のディスク記憶装置の斜視図が示されている。第７図に示した実施形態は、実装された記憶装置と、ＰＣＭＣＩＡ規格に適合するメモリ・カードである。ドライブは内部に、ドライブを制御しコンピュータ・システムとのインタフェースをとる読取り／書込み電子機器と１．３”ディスクとを含む。パッケージ４０は、矩形フレームの開口部内に配設された領域４１中に電子機器を含むディスク記憶装置を含む。矩形フレームの一面に沿って、標準ＰＣＭＣＩＡインタフェースに適合するコネクタを含む相互接続領域４２がある。ホスト・コンピュータは、ＰＣＭＣＩＡインタフェースを使用して電子相互接続領域４２を通じてディスク・ドライブと通信する。標準ＰＣＭＣＩＡ寸法によれば、装置４０の幅Ｗ₁は５４．０ｍｍであり、長さＬ₁は４８．１ｍｍである。第７図の実施形態で、電子機器は、矢印４４で示された、電子機器を含むディスク記憶装置の厚さ４１が、フレーム４３の厚さよりもわずかに厚くなるように、ディスク記憶装置の真上のプリント回路ボード上に配設される。ＰＣＭＣＩＡＴｙｐｅＩＩ規格によれば、厚さ４４は約５．０ｍｍである。フレームの垂直寸法、すなわち、相互接続領域４２は、厚さが約３．３ｍｍである。ディスク記憶装置のこの極薄寸法は、下記でさらに詳しく論じる、まったく異なるモータ設計および軸受設計を使用することによって達成される。第８図は、ディスク・ドライブ・カード５０が２つの別々の領域を含む本発明の代替実施形態を示す。すなわち、フレーム内に密閉された第１の領域は、ディスク記憶装置５１を収納し、ディスク記憶装置５１に隣接する第２の領域は、電子機器ボードを収納する。電子機器領域は、第８図に領域５４で示されている。第７図の実施形態と同様に、パッケージ５０のフレームは、標準ＰＣＭＣＩＡインタフェース向けの相互接続を可能にする領域５２を含む。第８図の実施形態は、ＰＣＭＣＩＡＴｙｐｅＩメモリ・カード規格に適合する厚さ５３を有する。標準ＰＣＭＣＩＡＴｙｐｅＩの厚さは約３．３ｍｍである。第８図のディスク・ドライブ５０の寸法Ｗ₂およびＬ₂はそれぞれ、５４．０ｍｍおよび８５．６ｍｍである。当業者には、ＰＣＭＣＩＡカードにディスク・ドライブ装置を実装することによって、取外し可能で携帯可能な高容量データ記憶域が非常に低いコストで提供されることが理解されよう。次に、第９図を参照すると、第７図のディスク記憶装置分解図が示されている。モータ・ハブ・アセンブリから始まり、前述した流体スピンドル軸受によってカップまたはソケット７５内に配設された一対のスピン軸受７４が示されている。各スピン軸受７４は、円筒形内側ハブ７０に取り付けられる。内側ハブには、環状スピン磁石７１も取り付けられる。環状スピン磁石７１は、内側ハブ７０に単ににかわ付けすることも、あるいは、その他の方法で取り付けることもできる。外側ハブ７２は、スピン磁石７１の周りにはまり、同様にスピン磁石７１に取り付けられる。外側ハブ７２が、ディスク６９を支持する外側リング状シェルフを含むことに留意されたい。通常のにかわを使用して頂部カバーおよび底部カバーに静止コイル６６が取り付けられ、その結果、コイルが始動されたときに、スピン軸受７４および軸受カップ７５によって形成される軸の周りでスピン磁石７１が回転する。静止コイルは、ＰＣＭＣＩＡＴｙｐｅＩＩフレーム６８内にディスク記憶装置を密閉するベース・プレート７６と頂部カバー６７の内部に位置することが好ましい。第１２図は、本発明のモータ・ハブ・アセンブリの概念断面図を示す。第１２図で、内側ハブ７０をスピン軸受７４に取り付けることも、あるいは、内側ハブが、本出願で開示する流体スピンドル軸受の様々な実施形態による軸受７４を受けるソケットを含むこともできることに留意されたい。スピン磁石７１は、通常の接着剤１０１によってハブ７０の外周に取り付けられるものとして示されている。たとえば、接着剤１０１はエポキシにかわを含むことができる。他のハブ７２が、同様に磁石７１に取り付けられるものとして示されている。同様に、ディスク６９は、接着剤１０１を使用して外側ハブ７２に接着することも、あるいは取り付けることもできる。第９図の実施形態はエンクロージャの頂部カバーおよび底部カバー上に配設された一対のスピン・コイル６６を示すが、ある種の実施態様では、１組のスピン・コイルしか使用できないことが理解されよう。すなわち、ある種の実施態様は、スピン・コイルを頂部カバーに有することも、あるいは、底部ベース・プレート上に有することもできるが、その両方上に有することはできない。モータ駆動機構の磁性を高めるために、コイル自体がコイル素子の内側にはまる小さな磁極を含むこともできる。第９図に示したディスク記憶装置４０のアクチュエータは、アクチュエータ軸受軸７８に取り付けられた一対の音声コイル・モータ（ＶＣＭ）を含む。アクチュエータ軸７８は、磁気媒体に情報を書き込む際にディスク６９上でトランスデューサを位置決めするために使用されるヘッド懸垂アセンブリを支持するアクチュエータ８０を通過し、前記アクチュエータ８０に取り付けられる。現実施形態では、アクチュエータ・アームは取付け板として機能し、その結果、たわみアーム／ヘッド・アセンブリを直接アクチュエータに取り付けることができる。言い換えると、本発明では、ヘッドを別々のボスに取り付け、次いで、前記ボスをアクチュエータ・アームに固定するのではなく、ボスが不要であり、したがって、たわみアームのみが残され、次いで、それをアクチュエータ本体に取り付けることができる。したがって、この実施形態では取付けパッドは不要である。たわみアーム自体は、アクチュエータ・アームに直接接着または溶接された約３ミルのステンレス鋼を含む。音声コイル・モータ軸受６４は、球軸受アセンブリを備える。もちろん、本発明の他の実施形態が、取付けパッドを含むアクチュエータを使用できることが理解されよう。一例を挙げると、第１３図および第１４図は、アクチュエータ本体１０５と、コイル１０６と、取付けパッド１０７とから成る可動コイル・アクチュエータを示す。コイル１０６は、アクチュエータ本体１０５の背部に取り付けられ、取付けパッド１０７は反対側の端部に取り付けられる。完全に組み立てると、パッド１０７の円形開口部１０９は、本体１０５の開口部１０８に整列する。本体と取付けパッドを一体に取り付けることによって、第１３図および第１４図に示したマルチピース・アクチュエータを製造することもできることは自明である。引き続き第９図を参照すると、アクチュエータ８０の後部に音声コイル・モータ磁石６５が取り付けられている。音声コイル・モータ磁石６５は、平坦な磁石が接着される鋼板を備えることができる。モータの設計と同様に、ベース・プレート７６および頂部カバー６７にアクチュエータ・コイル６３を取り付け、それによって、コイル６３が始動されたときに、アクチュエータ８０が軸点の周りで旋回して、ディスク６９の適当なトラック上にトランスデューサを位置決めすることが好ましい。この実施形態では、アクチュエータ８０はアルミニウムまたはステンレス鋼を含む。第９図の分解図から明らかなように、ディスク記憶装置は、完全に組み立てられたときに、ネジ７９およびスペーサ７３を使用して、フレーム６８、ベース・プレート７６、頂部カバー６７によって画定される空間内に完全に収納される。前述のように、フレーム６８の厚さは約３．３ｍｍであり、ＰＣＭＣＩＡ規格を満たしている。フレーム６８は頂部カバー６７を支持する内側棚を含む。このため、プリント回路ボード（ＰＣＢ）６２を頂部カバー６７の真上に取り付ける余地が得られる。ＰＣＢ６２は、ディスク記憶装置を制御する電子回路を含む。ドライブ装置全体が、フレーム６８によって与えられる開口部内にプリント回路ボード６２を密閉するＰＣＢカバー６１によって密封され完全に密閉される。したがって、第９図の実施形態は、プリント回路ボード・カバーを含む総厚さが約５０ｍｍという点でＰＣＭＣＩＡＴｙｐｅＩＩフォーマット要件を満たす。次に第１０図を参照すると、前に第８図Ｎに示したディスク記憶装置５０の分解図が示されている。内部ドライブ・アセンブリは、記憶装置がドライブの電子ボードを密閉する空間から分離された空間内に密閉されることを除いて、第９図の実施形態で使用したドライブ・アセンブリとほぼ同じである。ハブ・モータ・アセンブリは、スピン軸受９８が取り付けられる内側ハブ９６を含む。スピン軸受は、それぞれ頂部カバー８１およびベース・プレート９２に取り付けられるソケットまたはカップ９９に係合する。内側ハブ９６には環状スピン磁石９５が取り付けられ、スピン磁石９５には外側ハブ９４が取り付けられる。外側ハブ９４は、その周に沿って、ディスク８７を取り付ける棚状部分を含む。スピン・コイル９７は、ベース・プレート９２および頂部カバー８１のくぼみゾーンに取り付けられる。前述のように、スピン・コイル９７は固定され、コイル９７を始動すると、スピン磁石９５は、内側ハブ９６、外側ハブ９４、ディスク８７と共に回転する。記憶装置５０用のアクチュエータ・アセンブリは、音声コイル・モータ（ＶＣＭ）軸受８５に取り付けられたアクチュエータ軸９３を含む。アクチュエータの一面上にＶＣＭ磁石８６が取り付けられ、アクチュエータ・アームの他端から一対のたわみ部材が延びる。ネジ８４は、フレーム８９によって境界付けられる密閉された空間にドライブ・アセンブリをはさむように頂部カバー８１をベース・プレート９２に固定する。なお、フレーム８９がその周辺に内側シェルフを含むことに留意されたい。この内側シェルフによって、頂部カバーをフレーム８９の頂部と同一平面をなすように取り付けることができ、したがって、ドライブを第９図のドライブよりもある程度薄くすることができる。ディスク記憶装置を密閉する空間には、ディスク媒体に対する情報の読取りおよび書込みを制御する電子機器を収納するプリント回路ボードを収容する空間が直接隣接している。第１０図は、フレーム８９によって形成される第２のエンクロージャ内に収納されるプリント回路ボード８３を示す。プリント回路カバー８２および９０は、プリント回路ボードをフレーム内に密閉する。この実施形態では、カバー・プレート８２および９０は、通常の鋼を含む。第９図の実施形態でも第１０図の実施形態でも、ＰＣＭＣＩＡディスク・カード用の外部相互接続部がフレームの周辺面に沿って配設されることが理解されよう。外部ポートに接続される実際のワイヤまたは相互接続部はフレーム自体内に埋め込むことができる。通常、フレームは、金属相互接続部を容易に埋め込むことができるプラスチック材料を含む。相互接続部をこのように形成すると、このカードを標準ＰＣＭＣＩＡコンピュータ・スロットに挿入し、それによって、ディスク記憶装置を自動的にコンピュータに接続することができる。同様に、ＰＣボードとトランスデューサ自体の間の相互接続は、ＰＣＭＣＩＡプラスチック・フレーム内に埋め込まれたワイヤまたはコネクタを通じて行うこともできる。第１１ａ図および第１１ｂ図は、本発明のディスク記憶装置４０および５０の平面図を示す。各図は、頂部カバーを取り外したドライブ装置を示し、ディスク記憶装置４０の場合は、アクチュエータ、軸受、ディスクの相対位置が分かるようにプリント回路ボードが配設されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ティトコム，フォレストアメリカ合衆国 80904 コロラド州・コロラドスプリング・スリーピングインディアンレイン・4035

Claims

【特許請求の範囲】１．超薄型ディスク記憶装置において、相互に隣接するほぼ平坦な同じ面に配設された第１および第２の密閉空間を有するフレームと、前記第１の密閉空間内に含まれ、ディスク媒体上で読取り可能で書込み可能に情報を記憶するディスク・ドライブ・アセンブリ手段と、前記第２の密閉空間内に含まれるボードに収納された、前記ディスク・ドライブ・アセンブリ手段の動作を制御する電子手段と、前記フレームの周辺面に沿って配設され、前記ディスク記憶装置の外部電気接続を可能にするために前記電子手段に結合された相互接続手段とを備えることを特徴とするディスク記憶装置。２．前記フレームが矩形であることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。３．前記相互接続手段が、国際パーソナル・コンピュータ・メモリ・カード協会（ＰＣＭＣＩＡ）規格を満たすように構成されたコネクタを含むことを特徴とする請求項２に記載のディスク記憶装置。４．前記装置の厚さが、前記フレームの厚さによって画定されることを特徴とする請求項３に記載のディスク記憶装置。５．前記厚さが、約１０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載のディスク記憶装置。６．前記厚さが、約３．３ｍｍに等しいことを特徴とする請求項４に記載のディスク記憶装置。７．前記ディスク・ドライブ・アセンブリ手段が、前記ディスク媒体を回転可能に支持するために前記第１の密閉空間内に配設されたハブと、前記ハブを前記キャビティ内で軸に沿って回転運動させる流体軸受手段とを備え、前記軸受手段が、前記ハブの対向する面上で前記軸に整列する一対のソケット内に配設された一対のボールを備え、前記一対のソケットまたは前記一対のボールが、前記ハブに取り付けられ、前記対のうちの他方がそれぞれ、前記ベースおよび前記カバーに取り付けられ、各ソケットとそれに結合されたボールの間にギャップが形成され、前記軸の周りでの前記ハブの回転運動を容易にするために前記ギャップに潤滑油が充填されることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。８．前記ディスク・ドライブ・アセンブリ手段がさらに、前記ハブを前記第１の密閉空間内で回転させるモータ手段を備え、前記モータ手段が少なくとも、前記カバー手段の頂部カバーまたは底部カバーに取り付けられた第１のコイルを備え、前記モータ手段がさらに、前記ハブに取り付けられた環状磁石と、前記磁石に取り付けられた円筒形外側ハブとを備え、前記ディスク媒体が、前記少なくとも第１のコイルが始動されたときに前記ハブ、前記磁石、前記外側ハブ、前記ディスクが前記軸の周りで回転するように前記外側ハブに取り付けられることを特徴とする請求項７に記載のディスク記憶装置。９．前記ディスク・ドライブ・アセンブリがさらに、前記ディスク媒体上にトランスデューサを位置決めするアクチュエータ手段を備えることを特徴とする請求項８に記載のディスク記憶装置。１０．前記アクチュエータ手段が、対応する一対のアクチュエータ・アームに取り付けられた一対のたわみアームを備え、前記アクチュエータ・アームが、アクチュエータ・コイルに隣接して配設された音声コイル磁石に取り付けられ、前記アクチュエータ・コイルにエネルギーが供給されると、前記アクチュエータ手段がアクチュエータ軸受の周りで旋回することを特徴とする請求項９に記載のディスク記憶装置。１１．前記アクチュエータ手段が、アクチュエータ本体に取り付けられた一対のたわみアームを備え、前記アクチュエータ本体が、磁石に隣接して配設されたアクチュエータ・コイルに取り付けられ、前記アクチュエータ・コイルにエネルギーが供給されると、前記アクチュエータ本体がアクチュエータ軸受の周りで旋回することを特徴とする請求項９に記載のディスク記憶装置。１２．前記フレームが、前記フレームの周辺に配設された棚を含み、前記カバー手段が、前記ディスク記憶装置の厚さが前記フレームの厚さによって画定されるように前記棚内で前記フレームに係合することを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。１３．前記アクチュエータ軸受が、アクチュエータ軸の周りに配設された玉軸受アセンブリを備えることを特徴とする請求項９に記載のディスク記憶装置。１４．前記たわみアームが、前記アクチュエータ手段に直接固定されたボールであることを特徴とする請求項１０に記載のディスク記憶装置。１５．超薄型ディスク記憶装置において、中央開口部を有する矩形フレームと、前記フレームの前記開口部に収納された、ディスク媒体上で読取り可能で書込み可能に情報を記憶するディスク・ドライブ・アセンブリ手段と、前記ディスク・ドライブ・アセンブリが取り付けられた、前記フレームの第１の面に取り付けられたベース・プレートと、前記ディスク・ドライブ・アセンブリを前記開口部内に密閉するために前記ベース・プレートに取り付けられた頂部カバーと、前記ディスク・ドライブ・アセンブリ手段の動作を制御する電子回路手段を収納する、前記頂部カバーの上方に取り付けられたプリント回路ボードと、前記頂部カバーの上方または下方に配設された空間に前記ＰＣＢを密閉する、前記フレームに取り付けられたプリント回路ボード・カバーと、前記矩形フレームの周辺面に沿って配設され、前記ディスク記憶装置の外部電気接続を可能にするために前記電子回路手段に結合された相互接続手段とを備えることを特徴とするディスク記憶装置。１６．前記相互接続手段が、国際パーソナル・コンピュータ・メモリ・カード協会（ＰＣＭＣＩＡ）規格を満たすように構成されたコネクタを含むことを特徴とする請求項１５に記載のディスク記憶装置。１７．前記矩形フレームの厚さが、約１０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１６に記載のディスク記憶装置。１８．前記矩形フレームの前記厚さが、約３．３ｍｍであることを特徴とする請求項１７に記載のディスク記憶装置。１９．前記ディスク・ドライブ・アセンブリ手段が、前記ディスク媒体を回転可能に支持するために前記第１の密閉空間内に配設されたハブと、前記ハブを前記キャビティ内で軸に沿って回転運動させる流体軸受手段とを備え、前記軸受手段が、前記ハブの対向する面上で前記軸に整列する一対のソケット内に配設された一対のボールを備え、前記一対のソケットまたは前記一対のボールが、前記ハブに取り付けられ、前記対のうちの他方がそれぞれ、前記ベースおよび前記カバーに取り付けられ、各ソケットとそれに結合されたボールの間にギャップが形成され、前記軸の周りでの前記ハブの回転運動を容易にするために前記ギャップに潤滑油が充填されることを特徴とする請求項１５に記載のディスク記憶装置。２０．前記ディスク・ドライブ・アセンブリ手段がさらに、前記ハブを前記第１の密閉空間内で回転させるモータ手段を備え、前記モータ手段が少なくとも、前記カバー手段の頂部カバーまたは底部カバーに取り付けられた第１のコイルを備え、前記モータ手段がさらに、前記ハブに取り付けられた環状磁石と、前記磁石に取り付けられた円筒形外側ハブとを備え、前記ディスク媒体が、前記少なくとも第１のコイルが始動されたときに前記ハブ、前記磁石、前記外側ハブ、前記ディスクが前記軸の周りで回転するように前記外側ハブに取り付けられることを特徴とする請求項１９に記載のディスク記憶装置。２１．前記ディスク・ドライブ・アセンブリがさらに、前記ディスク媒体上にトランスデューサを位置決めするアクチュエータ手段を備えることを特徴とする請求項２０に記載のディスク記憶装置。２２．前記アクチュエータ手段が、対応する一対のアクチュエータ・アームに取り付けられた一対のたわみアームを備え、前記アクチュエータ・アームが、アクチュエータ・コイルに隣接して配設された音声コイル磁石に取り付けられ、前記アクチュエータ・コイルにエネルギーが供給されると、前記アクチュエータ手段がアクチュエータ軸受の周りで旋回することを特徴とする請求項２１に記載のディスク記憶装置。２３．前記アクチュエータ手段が、アクチュエータ本体に取り付けられた一対のたわみアームを備え、前記アクチュエータ本体が、磁石に隣接して配設されたアクチュエータ・コイルに取り付けられ、前記アクチュエータ・コイルにエネルギーが供給されると、前記アクチュエータ本体がアクチュエータ軸受の周りで旋回することを特徴とする請求項２１に記載のディスク記憶装置。２４．前記ディスク記憶装置の全体的な厚さが、約５．０ｍｍであることを特徴とする請求項１５に記載のディスク記憶装置。２５．前記アクチュエータ軸受が、アクチュエータ軸の周りに配設された玉軸受アセンブリを備えることを特徴とする請求項２３に記載のディスク記憶装置。２６．前記たわみアームが、前記アクチュエータ手段に直接固定されたボールであることを特徴とする請求項２３に記載のディスク記憶装置。２７．ディスク・ドライブ・アセンブリにおいて、前記ディスク媒体を回転可能に支持するために前記第１の密閉空間内に配設されたハブと、前記ハブを前記キャビティ内で軸に沿って回転運動させる流体軸受手段とを備え、前記軸受手段が、前記ハブの対向する面上で前記軸に整列する一対のソケット内に配設された一対のボールを備え、前記一対のソケットまたは前記一対のボールが、前記ハブに取り付けられ、前記対のうちの他方がそれぞれ、前記ベースおよび前記カバーに取り付けられ、各ソケットとそれに結合されたボールの間にギャップが形成され、前記軸の周りでの前記ハブの回転運動を容易にするために前記ギャップに潤滑油が充填され、前記ディスク・ドライブ・アセンブリがさらに、前記ハブを前記第１の密閉空間内で回転させるモータ手段を備え、前記モータ手段が少なくとも、前記カバー手段の頂部カバーまたは底部カバーに取り付けられた第１のコイルを備え、前記モータ手段がさらに、前記ハブに取り付けられた環状磁石と、前記磁石に取り付けられた円筒形外側ハブとを備え、前記ディスク媒体が、前記少なくとも第１のコイルが始動されたときに前記ハブ、前記磁石、前記外側ハブ、前記ディスクが前記軸の周りで回転するように前記外側ハブに取り付けられることを特徴とするディスク・ドライブ・アセンブリ。２８．さらに、前記ディスク媒体上にトランスデューサを位置決めするアクチュエータ手段を備えることを特徴とする請求項２７に記載のディスク・ドライブ・アセンブリ。２９．前記アクチュエータ手段が、対応する一対のアクチュエータ・アームに取り付けられた一対のたわみアームを備え、前記アクチュエータ・アームが、アクチュエータ・コイルに隣接して配設された音声コイル磁石に取り付けられ、前記アクチュエータ・コイルにエネルギーが供給されると、前記アクチュエータ手段がアクチュエータ軸受の周りで旋回することを特徴とする請求項２８に記載のディスク記憶装置。３０．前記アクチュエータ手段が、アクチュエータ本体に取り付けられた一対のたわみアームを備え、前記アクチュエータ本体が、磁石に隣接して配設されたアクチュエータ・コイルに取り付けられ、前記アクチュエータ・コイルにエネルギーが供給されると、前記アクチュエータ本体がアクチュエータ軸受の周りで旋回することを特徴とする請求項２８に記載のディスク記憶装置。