JP2001516120A - 磁気デイスク駆動機構組み立て体 - Google Patents

磁気デイスク駆動機構組み立て体

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JP2001516120A JP2000511156A JP2000511156A JP2001516120A JP 2001516120 A JP2001516120 A JP 2001516120A JP 2000511156 A JP2000511156 A JP 2000511156A JP 2000511156 A JP2000511156 A JP 2000511156A JP 2001516120 A JP2001516120 A JP 2001516120A
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Abstract

(57)【要約】 磁気デイスク駆動機構組み立て体は標準の形状に適合する三次元の外形を有するデイスク駆動機構ハウジングを含む。デイスク駆動機構100はハウジング102に支持され、各々のデイスクが標準形状を有するデイスク駆動機構ハウジングに通常内蔵されている剛性のデイスクの直径より小さい直径を有しているような独特の形状で回転可能な剛性の磁気記録デイスク104の積重体を含む。デイスクの積重体は任意に、標準形状を有するデイスク駆動機構ハウジングに通常収容されているものより大きな多数のデイスクを含む。E−ブロック組み立て体142のヨークに取り付けられた停止機構151,152,153,154と、撓み回路172,220にE−ブロックの変換器144を電気的に接続し、E−ブロックのスロット204に支持されたフィン218を採用している導電体組み立て体214と、デイスク駆動機構ハウジングに支持された回路盤131に装着され、デイスク駆動機構ハウジングの湾曲した縁部111に一致した面312を有しているコネクタハウジング300を有する導電体組み立て体214と、デイスク駆動機構ハウジングに対する構造的支持を提供する乾燥剤ハウジング186とを含む独特のデイスク形状を達成するよう種々の技術が採用されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の背景) 本発明は標準的なハウジング形状において剛性のデイスクの積重体を採用して
いる等級の磁気デイスク駆動機構組み立て体に関する。
【0002】 剛性デイスク、すなわちハードデイスクを採用している磁気デイスク駆動機構
組み立て体はコンピュータに対する主要なメモリとしてデイスクトップおよびそ
の他のコンピュータメインフレームに一般に使用されている。現在剛性デイスク
駆動機構組み立て体は一般に63.5ミリ(21/2インチ)、88.9ミリ(
31/2インチ)、および133.35ミリ(51/4インチ)の駆動機構とし
て知られている三種類の標準的なフットプリントの形で市販されている。これら
の標準的な駆動機構は一般にロープロフィル型およびハーフハイ型駆動機構とし
て最も普遍的に知られている数種の形態で市販されている。ロープロフィル型と
ハーフハイ型駆動機構との間の主要な差異はロープロフィル型駆動機構が典型的
にデイスク積重体における剛性デイスクの数の半分であり、従ってハーフハイ型
駆動機構として半分のデータ記憶容量を有している。コンピュータの製造者はこ
れらの三種類の標準的なフットプリントの一つと、二種類の形状の一つを収容す
るコンピュータモデルを設計する。その結果、デイスク駆動機構製造者は三種類
のフットプリントの一つと二種類の高さの一つとからなる標準的な形状に適合す
る形状および装嵌性とを有するデイスク駆動機構を製造する。
【0003】 本明細書で使用する、「フットプリント」という用語は例えば、要素の装着配
置図のような所定の平面における要素の二次元の平面図すなわち配置図を意味す
る。従って、デイスク駆動機構の「フットプリント」は例えばコンピュータ内で
の装着配置図のような所定平面におけるデイスク駆動機構のハウジングの二次元
の平面図である。本明細書で使用する「不動産(リアルエステート)」という用
語は作動モードにおいて当該要素が必要とする三次元空間すなわち容積を意味す
る。「不動産」という用語はまた、作業を実行するために要する空間すなわち容
積を意味する。従って、E−ブロック組み立て体のための「不動産」はE−ブロ
ックの完全回転パターンに対して必要とされる容積並びにその設置および定期的
修理に必要とされるいずれかの空間である。本明細書で使用する「形状」という
用語は、当該要素の三次元配置図すなわち平面図を意味し、デイスク駆動機構の
「形状」という用語はデイスク駆動機構が占める空間の三次元の配置図すなわち
平面図である。
【0004】 高速でより大きな容量のコンピュータに対する継続的な要求がある。この要求
は、元々デイスク駆動機構産業において、デイスクに記録されるデータの密度を
増加すること、デイスクと電子機器との間のデータ転送速度を増すこと、デイス
ク上の所望のトラックに対する変換器ヘッドの運動検索時間を短縮すること、お
よびトラック上の所望の位置に到達するまでの待ち時間を低減することを含む要
素の組み合わせによって対応されている。デイスクが益々改良されることによっ
て、より多くのデータをデイスクの所定の面積に詰め込むことが可能となってい
る。変換器ヘッドが益々精密になることによって、高密度のデイスクに対してデ
ータを読み書きすることが可能である。回路が益々改良されることによって、よ
り高速のデータ速度でデータに応答することが可能である。アクチュエータアー
ムがより軽く、かつより短くなることにより、変換ヘッドの検索時間を低減する
ことが可能とされる。スピンドルモータが益々改良されることによって、デイス
クをより高速で回転させてデータ速度を改善し、待ち時間を低減することが可能
である。しかしながら、デイスク駆動機構の所定の形状に対してある妥協が要求
される。特に、アクチュエータアームの長さがより短くなることはデイスクがよ
り小さくなることを要し、それはデータを記録するデイスクの面が小さくなるこ
とを意味する。デイスク速度が増加することは、より多くのパワーを必要とし、
消散することを要する熱をより多く発生させる。デイスク駆動機構を組み込むべ
きコンピュータの製造者によって必要とされることであるが、デイスク駆動機構
の全体形状が標準形状の一つに一致する必要があるいう所与の制限のもとで、コ
ンピュータ製造者に対する仕様を満足するには更なる妥協が必要である。
【0005】 本発明は駆動機構のパワー消費量を増すことなくより高速で回転する剛性の記
録デイスクの積重体を内蔵した標準的なハウジング形状を有するデイスク駆動機
構を指向する。本発明はまた、駆動機構のデータ容量を低減することなく標準的
な直径より小さい剛性の記録デイスクの積重体を内蔵している標準的なハウジン
グ形状を有するデイスク駆動機構を指向する。本発明はまた、標準直径以下の剛
性記録デイスクの積重体と、検索時間が短くてより短いアクチュエータアームと
を内蔵する標準的なハウジング形状を有しているデイスク駆動機構を指向する。
【0006】 典型的なデイスク駆動機構において、変換ヘッドは回路接続を介してデイスク
駆動機構のその他の部分に電気的に接続されている。撓み回路がE−ブロックの
近傍の空間を通してデイスク駆動機構ハウジングの壁に装着されたバルクヘッド
コネクタまで延びており、前記撓み回路は可撓性であり、デイスク駆動機構ハウ
ジング内で曲げ、あるいは「折り曲げ」が要する空間に配置されている。バルク
ヘッドコネクタはデイスク駆動機構ハウジングの内側および外側でその他の電子
機器に接続されている。E−ブロックにおいて、撓み回路はE−ブロックに装着
され、アクチュエータアームとサスペンションとに沿って延び、撓み回路を変換
器に電気的に接続する導電体組み立て体に接続されている。ある用途においては
、導電体組み立て体はアクチュエータおよびサスペンションによって支持されて
いるプリント配線を含み、その他の用途においては、導電体組み立て体はそれ自
体E−ブロックに装着された撓み回路でよい。いずれの場合においても、導電体
組み立て体と、バルクヘッドコネクタに対する撓み回路はE−ブロックをデイス
ク駆動機構中に組み込む前にE−ブロックに装着される。従って、他の部分に対
する要素の整合が安定して駆動機構ハウジングの外側でE−ブロックに組み込む
ことが可能な導電体組み立て体に対する要求がある。
【0007】 従来技術による駆動機構はヘッド/アクチュエータ組み立て体の回転限度を設
定することによってヘッド/アクチュエータ組み立て体のE−ブロックの停止位
置を画定することによりデイスク上の内側および外側トラック位置を画定する停
止機構を採用している。典型的には、停止機構はデイスク駆動機構ハウジングに
固定された1個以上のピンと係合するよう配置された1個以上の停止アームをE
−ブロックにおいて採用している。停止ピンに対する停止アームの位置はアクチ
ュエータ組み立て体の形状によって指定される計算に基づいてデイスク駆動機構
ハウジングの製造の間に設定される。典型的には、停止アームはスピンドルの軸
線に近接して装着されていた。停止面(例えば、ピンおよび(または)停止アー
ムの係合面)の位置決めエラーはスピンドルの軸線と変換ヘッドとの間のより長
い距離に亘って拡大した。その結果、内側および外側のトラックの位置決めが全
く正確ではなかった。
【0008】 殆どのデイスク駆動機構は駆動機構内の環境を適当に低い湿度に保つために乾
燥剤と乾燥剤ハウジングとを採用している。殆どのデイスク駆動機構は外側環境
状態から密封されているので、乾燥剤は駆動機構の外側の環境状態には無関係に
低湿度を保つよう作用する。しかしながら、乾燥剤パッケージは吸収される湿度
の量に応じた寿命がある。一旦、湿度の設計最大量が吸収されると、乾燥剤パッ
ケージはもはや有用ではなくなり、デイスク駆動機構は高すぎる湿度が加わる危
険性があり、それが駆動機構の性能に悪影響を与えうる。
【0009】 従来技術による駆動機構の一つの問題はサーボトラックをサーボ面に書き込む
前であって、駆動機構を最終検査する前に乾燥剤パッケージを駆動機構に挿入す
る必要があったことである。これらの作業の完了の後初めて駆動機構を閉鎖して
、シールすることが出来る。サーボの書き込みおよび検査作業の間、乾燥剤パッ
ケージは周りの環境の高湿度に露出され、そのため乾燥剤パッケージの寿命に悪
影響を与えた。従って、駆動機構をシールする直前に乾燥剤パッケージを挿入す
ることが可能で、そのため乾燥剤パッケージの寿命を最大限延ばすことを可能と
するデイスク駆動機構内の乾燥剤ハウジングに対する要求がある。
【0010】 (発明の簡単な要約) 本発明の一局面において、磁気デイスク駆動機構組み立て体は標準の形状に適
合する三次元外形を有するデイスク駆動機構ハウジングを含む。デイスク駆動機
構はハウジングにおいて支持されている。デイスク駆動機構組み立て体は、各々
が標準の形状を有するデイスク駆動機構ハウジングに通常内蔵されている剛性の
デイスクの積重体の直径より小さい直径を有している回転可能な剛性磁気記録デ
イスクの積重体を含む。また、デイスク駆動機構組み立て体は選定されたデイス
クへ、かつそこからデータを読み出したり、書き込んだりするヘッド/アクチュ
エータ組み立て体を含む。本発明の局面の一実施例において、デイスク駆動機構
ハウジングは標準の88.9ミリ(31/2インチ)の三次元外形を有している
。回転可能の剛性の磁気記録デイスクの積重体は各々直径が84ミリであるデイ
スクからなる。本発明のこの局面の別の実施例において、ハウジング内にあるデ
イスクの数は標準的な形状を有するデイスク駆動機構ハウジングに通常内蔵され
たデイスクの数より多い。
【0011】 本発明の別の局面においては、デイスク駆動機構組み立て体は回転可能な剛性
記録デイスクの積重体を内蔵するデイスク駆動機構室を画成するデイスク駆動機
構を含む。デイスク駆動機構ハウジングは端面が駆動機構室に対応する湾曲した
縁部を有している。アクチュエータ組み立て体は選定されたデイスクに対してデ
ータを読み出したり、書き込むよう変換器を支持する。電動モータが変換器をデ
イスクに対して選定された位置まで位置させるようアクチュエータ組み立て体に
作動結合されている。回路盤がデイスク駆動機構ハウジングの面に装着され、電
動モータおよび変換器に対する電気的接続を提供する。ケーブルコネクタが回路
盤の回路に電気的に接続された回路盤の縁部に装着されている。ケーブルコネク
タは回路盤に装着されたコネクタハウジングを含み、コネクタハウジングはデイ
スク駆動機構ハウジングの湾曲した縁部に適合し、それを受け入れる外側形状を
有している。複数の接点が外部の回路に電気的に接続されたコネクタを受け入れ
るようコネクタハウジングによって支持されている。
【0012】 本発明の別の局面によれば、導電体組み立て体はE−ブロックのアクチュエー
タアームによって支持された変換器を電気的に撓み回路に接続する。撓み回路は
E−ブロックにしっかりと装着されている。導電体組み立て体は各々が第1の端
部が変換器に接続されている複数の導電体を有する細長い可撓性の導電体帯片を
含む。複数の導電体タブが複数の導電体の各々に電気的に接続されている。タブ
は撓み回路にしっかりと接続されている。前記タブに対向する導電体帯片からフ
ィンが延びてスロットと係合しており、該フィンは撓み回路にタブをしっかりと
接続することによってスロットから外れないよう抑制されている。本発明のこの
局面の好適形態においては、アクチュエータアームのスロットが側方部分に沿っ
て延びており、導電体帯片がE−ブロックのスロットに支持されたリボンを含む
。前記リボンの端子部分はそれぞれの負荷ビームに装着されリボンをスロット内
で緊張状態に保持している。
【0013】 本発明の別の局面はエラーの拡大を最小にすることによってデイスク駆動機構
の内側および外側トラックのより正確な位置を可能とする。デイスク駆動機構の
アクチュエータ組み立て体は軸心の周りを回転するようスピンドルによって支持
され、変換器を支持するアクチュエータアームを有するE−ブロックを含む。細
長いヨークがE−ブロックから延びている。モータが軸心の周りでE−ブロック
を回転させ変換器を記録デイスクの選定したトラックの近傍に位置させる。モー
タはヨークアームによって支持されたボイスコイルを含む。デイスクの内側およ
び外側トラックの少なくとも1個を画成する停止機構がデイスク駆動機構ハウジ
ングに装着された少なくとも1個の停止ピンと、前記停止ピンを係合するための
ヨークアームの遠位端における停止面とを含み、前記停止面は軸心の周りでE−
ブロックが回転するにつれてヨークの走行円弧に対して直角の平面にある。
【0014】 本発明の別の局面は側壁と駆動機構室を形成する底壁とを有するデイスク駆動
機構ハウジングを有するデイスク駆動機構要の乾燥剤ハウジングに指向する。デ
イスク駆動機構は更に、記録デイスクの積重体とアクチュエータ組み立て体とに
アクセスするための駆動機構室中へ開放している頂部を有する。頂部カバーは駆
動機構室の頂部開口を閉鎖する。乾燥剤ハウジングは駆動機構室にあり、デイス
ク駆動機構ハウジングの底壁と一体である。乾燥剤ハウジングは乾燥剤を受け入
れる乾燥剤室を形成する側壁と、駆動機構室の頂部開口を頂部カバーが閉鎖する
と乾燥剤室と駆動体室との間で開放する頂部とを有している。乾燥剤ハウジング
の長さは駆動機構室の長さに対して概ね平行の方向とされ駆動機構ハウジングの
ための構造的支持体すなわちビームを提供する。乾燥剤ハウジングは駆動機構ハ
ウジングの底壁を通して開放している底部を有し、乾燥剤を乾燥剤室に位置させ
るためのアクセスを提供する。底部カバーが乾燥剤室の底部開口を閉鎖する。ま
た、乾燥剤ハウジングの側壁がデイスク駆動機構ハウジングの底壁に対して傾斜
している平面において乾燥剤室に対して開放頂部を形成することが好ましい。
【0015】 (好適実施例の詳細説明) 図1は従来技術による標準的な88.9ミリ(31/2インチ)のハーフハイ
型デイスク駆動機構の上面図で、図2は図1の線2−2に沿って見た断面図であ
る。デイスク駆動機構は幅101.6ミリ(4.0インチ)で、長さが146ミ
リ(5.75インチ)である標準的なフットプリントを有しているハウジング1
0を含む。デイスク12の積重体がハウジング10の一方の短辺18から、およ
び両側20および22の双方から50.8ミリ(2..0インチ)の所に位置し
ている軸心16に求心している駆動機構のスピンドル14に装着されている。デ
イスク12は直径が95ミリ(3.74インチ)であって、内側の円筒形面24
によって画成されたハウジング10の円筒形受入れ部分内でスピンドル14に積
重されている。面24は軸心16に求心し半径が約48.3ミリ(1.9インチ
)である。面24が外側18、20および22に最も近い点におけるハウジング
10の壁の厚さは約2.5ミリ(0.1インチ)であることが認められる。
【0016】 特に図2に示されているように、デイスクの積重体はクランプリング28によ
ってアルミニュームのハブ26に装着されている10枚の同心状のデイスク12
からなる。クランプリングとハブ26の下側とに位置しているバランスシム30
がデイスクが旋回するにつれて、デイスクの積重体をバランスさせ揺動を阻止す
る。各デイスクは厚さが約0.8ミリ(0.0315インチ)であり、スペーサ
33がデイスクを相互から約1.84ミリ(0.0725インチ)だけ離隔させ
る。図示のように、スペーサ33はクランプリング28の半径方向幅より大きな
設計幅によってスピンドルの軸心16から半径方向に延びている。スペーサ33
の半径方向の広がりによってデイスク12状での最内方トラックの位置を画定す
る。クランプリングの半径はスペーサの半径より小さい。10個のデイスクから
なる完全な積重体の高さ(頂部デイスクの頂面から底部デイスクの底面との間の
距離)は約24.6ミリ(0.9675インチ)である。モータ32はスピンド
ル14に装着されデイスク12を毎分7200回転(rpm)の設計速度で回転
させる。図1と図2とに示すデイスク駆動機構は各デイスクに対して半径方向イ
ンチ当たり8250個のトラックである(半径ミリ当たり325個のトラックで
ある)トラック密度を有している。前述した10個のデイスクにより、従来技術
によるデイスク駆動機構は約18ギガバイトのデータ容量を有している。
【0017】 入力/出力ケーブルコネクタ34は外部の回路(図示せず)に接続された対応
する標準的な雄コネクタ(図示せず)と適合する雌コネクタである。コネクタ3
4はハウジング10の下部分においてデイスク駆動機構の下に位置する回路盤3
5に接続されている。コネクタ34はその形状の故に、回路盤35がより中央で
必要とする以上の大きな空間18をハウジングの側18で必要とする。コネクタ
34および回路盤35はモータ32のためのパワーおよび制御入力側並びに後述
するデイスク駆動機構のその他の部分のための信号およびパワー入力および出力
側を提供する。回路盤35はまた、デイスクの記録面に対してデータの読み取り
、および書き込みを行なう上で使用されるデータ処理回路を含みうる。典型的に
は、別のプリント回路(図示せず)が信号をE−ブロック38のためのボイスコ
イルモータ36(図1)並びにバルクヘッドコネクタ40に対して分配するため
に底面においてハウジング10に形成されている。バルクヘッドコネクタ40は
撓み回路42に接続され、撓み回路の方は空間を跨り、E−ブロック38の導電
体に接続されている。E−ブロックの導電体はスライダ44の磁気変換ヘッドま
で延びており、一方のスライダはE−ブロック38のアクチュエータアームの端
部において各負荷アーム46に装着されている。負荷アーム46はヘッド/スラ
イダ装置を支持するジンバルサスペンションを支持する。スライダ44はデイス
クの回転によって発生するエアベアリング上の各デイスク面の上方を「浮遊」す
る。
【0018】 当該技術分野において周知のように、10個のデイスク12の20枚のデイス
ク面の各々に対して個別の負荷アーム46とジンバル/スライダ/ヘッド44が
ある。20個の負荷アーム46はボイスコイルモータ36の作用により軸心48
の周りで回転するようE−ブロックの11個のアクチュエータアームに装着され
ている。ラッチピン50がハウジング10の下壁すなわちデッキにしっかりと装
着された停止面(図示せず)に対して反作用し、E−ブロック38のアーム52
に装着されE−ブロックの回転走行を制限することによってデイスク12上で内
側および外側トラックを画成する。ラッチピン50が停止面に対して係合するこ
とによってアクチュエータアームの軸心48の周りでのE−ブロックの回転走行
を制限することによって停止アームの停止位置を画定し、該停止アームの方はデ
イスクの内側および外側トラックを画成する。従来技術による88.9ミリ(3
1/2インチ)のデイスク駆動機構においては内側のデータトラックの半径はデ
イスク12のスピンドルの軸心から20.4ミリ(0.804インチ)であり、
外側のトラックの半径は45.7ミリ(1.8インチ)である。
【0019】 アクチュエータ組み立て体がデイスク12の内側トラックにおいて休止位置、
あるいは搬送位置にあるときE−ブロック38と係合するようラッチ機構56が
ハウジング10に装着されることが都合がよい。ラッチ機構56は撓みケーブル
42の近傍の空間においてハウジング10の底壁に装着されている。E−ブロッ
ク38がヘッドをデイスクに対して選定した半径方向位置に位置させるよう回転
するにつれて撓みケーブル42が折り曲がる、すなわち曲がるためのある容積の
空間(不動産)を必要とすることが認められる。乾燥剤パッケージ68がバルク
ヘッドコネクタ40とハウジング10の側壁22との間で位置される。
【0020】 ハウジングの中味を密封し、デイスクが駆動機構に入りうる汚染物体からデイ
スク駆動機構を保護するためにステンレス鋼のカバー70がガスケット72によ
ってハウジング10の頂面に固定される。デイスク駆動機構内の湿度を設計レベ
ルに保つために撓みケーブル42とカバー70とをハウジング10に最終組み立
てするまでに乾燥剤パケット68をデイスク駆動機構に挿入すると都合がよい。
カバーを適所に位置させると、デイスク駆動機構の全高は41.15ミリ(1.
62インチ)である。
【0021】 図1と図2とに示すデイスク駆動機構のハウジング10内の空間はデイスク駆
動機構の各種の部材が占拠している。不動産は貴重なものであって、デイスク駆
動機構の性能を改善するために追加の電子機器あるいは機械的形成物を最適配置
を制限する。
【0022】 また、デイスクの外縁は毎秒約1,625インチ(ips)(63.56ミリ
/秒)の直線速度で運動している。変換器のスライダに対するデイスクの相対運
動がエアベアリングを発生させ、その上をスライダが浮遊する。しかしながら、
回転しているデイスクはまた、デイスクの間の空間中へ、かつそこから空気を吸
引、吸出し、当該空間において乱流パターンを発生させる。この乱流がデイスク
駆動機構内での空気速度や圧力を変動させ、デイスク組み立て体を励起して共鳴
させる。デイスク組み立て体内での共鳴が機械的運動を発生させ、その結果変換
器あるいはヘッドの位置決めエラーを発生させ、デイスク駆動機構の性能に悪影
響を与え、あるいはトラック密度を不具合に制限する可能性がある。バッフル6
0、62、64が空気の流れを分岐させデイスク駆動機構内での乱流を低減させ
ることによってデイスクに対する抗力やデイスクを回転させるに要するパワーを
減少させるようデイスクの外周の周りで採用されることが多い。空気から汚染物
体を濾過するためにフィルタ66を採用すれば都合がよい。
【0023】 図1と図2とに示すデイスク駆動機構の「ロープロフィル」型は積重体の厚さ
がハーフハイ型駆動機構の場合の24.6ミリに対して11.37ミリ(0.4
476インチ)であり、カバーを適所に位置させた状態の全高すなわちプロフィ
ル高さがハーフハイ型駆動機構の場合の41.15ミリに対して25.4ミリ(
1.00インチ)であるように(ハーフハイ型駆動機構の場合の10枚に対して
)5枚のデイスクでデイスク駆動機構を形成する。また、単に5枚のデイスクが
あるのみなので、ハーフハイ型駆動機構の20個および11個の代わりにE−ブ
ロックの6個のアクチュエータアームに装着された10個の負荷アームが採用さ
れる。それ以外の構造は同じである。ロープロフィル型およびハーフハイ型駆動
機構は同じフットプリントであり、記録デイスクのサイズやスタイルも同じで、
検索時間も基本的に同じでよい。しかしながら、ロープリフィル型駆動機構にお
いてはデイスクは半分であるので、全体のデータ容量もハーフハイ型駆動機構の
半分である。従って、ロープリフィル型駆動機構はハーフハイ型駆動機構の18
ギガバイトと比較して容量は約9ギガバイトである。
【0024】 図1と図2とに示すデイスク駆動機構については数種の問題がある。駆動機構
の各種要素の容量要件のために、デイスク駆動機構を向上させるための別の電子
機器あるいは機械的形成物のために利用しうる不動産がない。更に、駆動機構は
アクセス時間と回復時間とが制限されている。特に、図1に示すアクチュエータ
組み立て体は軸心48からヘッド44の変換空隙までの長さが52ミリ(2.0
5インチ)である。図1に示すアクチュエータアームは典型的に116グラムー
平方センチ(18グラムー平方インチ)の慣性を必要とする。現在のトラックか
ら所望の目的トラックまでのヘッドの運動であるトラック検索は平均7.7ミリ
秒(msec)を必要とする。更に、一旦目的のトラックに到達すると、デイス
クはヘッドがトラックを変換する状態となる前にヘッドがヘッダあるいはトラッ
クのその他情報部分を読み取りうる位置まで回転する必要があるのでデイスク駆
動機構に関連した待ち時間がある。検索運動および待ち時間の間、デイスクのト
ラックに、かつそこからデータを読み出したり、書き込んだりすることは出来な
い。
【0025】 本発明は駆動機構の能力やデイスクハウジングの形状係数を犠牲にすることな
く、あるいはスピンドルモータのパワー必要量を顕著に増加させることなくアク
チュエータアームの慣性が少なくて済み、かつ平均検索時間が短くなるような改
良されたデイスク駆動機構に指向する。本発明のデイスク駆動機構は所定の速度
でデイスクを回転させるに要するパワーが少なくて済む。本発明によるデイスク
駆動機構の一形態はスピンドルモータのパワー必要量を著しく増加させることな
くデイスクのより速い回転速度を達成する。従って、駆動機構の作動温度が高く
ならない。デイスク駆動機構の作動温度がより高いと駆動機構の故障を加速させ
るので、本発明は温度による故障を増加させることなく性能を改良する。
【0026】 図3と図4とは本発明の一実施例によるデイスク駆動機構100の上面図と断
面図である。図5はデイスク駆動機構100の斜視図であり、図6はデイスク駆
動機構100の分解した上面斜視図であり、図7はデイスク駆動機構100のた
めのデイスク駆動機構用ハウジングの分解した下部斜視図であり、図8は図3の
線8−8に沿って見たデイスク駆動機構ハウジングの断面図である。比較のため
に、図3、図4および図5から図8までに示すデイスク駆動機構は図1と図2と
に示す88.9ミリ(31/2インチ)のハーフハイ型の標準的なデイスク駆動
機構と対比して説明するが、本発明の原理は63.5ミリ(21/2インチ)お
よび133.35ミリ(51/4インチ)のデイスク駆動機構形状を含むその他
の標準的デイスク駆動機構およびやロープロフィル型を含みその他の高さのデイ
スク駆動機構にも適用可能であることが理解される。
【0027】 デイスク駆動機構100は101.6ミリ(4.0インチ)幅および146ミ
リ(5.75インチ)長さを有し、図1と図2とに示すデイスク駆動機構のフッ
トプリントと同一である標準的なフットプリントを有するハウジング102を含
む。12枚のデイスク104の積重体がハウジング102の一方の短辺110か
らと、双方の長辺112、114とから50.8ミリ(2.0インチ)のところ
に位置している軸心108に求心しているデイスクスピンドル106に装着され
ている。デイスク104は直径が84ミリ(約3.3インチ)であり、内側の円
筒形面116によって画成されているハウジング102の円筒形受入れ部分内で
スピンドル106に積重されている。面116の軸心108を中心とした半径は
約43.2ミリ(1.7インチ)である。壁110、112および114がハウ
ジング102の頂部においてリップ115を形成し、リップ115の最も薄い部
分(面116が外側110、112および114に対して最も近接している部分
)は図1および図2に示す駆動機構における2.5ミリに対して約7.6ミリ(
0.3インチ)である。更に、壁110は加熱フィン190(図5)を含み、壁
110の底縁部はデイスクの曲がりに倣った湾曲した外面を含む。
【0028】 特に図4に示すように、デイスクの積重体はクランプリング122によってア
ルミニュームのハブ120に装着された12枚の同心状のデイスク104からな
る。クランプリング122とハブ120の下部分とに位置したバランスシム12
4がデイスクが旋回するにつれて揺動を阻止するようデイスクの積重体をバラン
スさせる。各デイスク104は約0.8ミリ(0.0315インチ)の厚さを有
しており、デイスク間のスペーサ123がデイスクを相互に約1.75ミリ(0
.069インチ)だけ離隔させる。その結果、12枚のデイスクからなる完全な
積重体の高さは約28.88ミリ(1.137インチ)となる。モータ126が
スピンドル106に装着されデイスク104を10,000rpmの設計速度で
回転させる。
【0029】 入力/出力コネクタ130が外部の回路(図示せず)をハウジング102の下
部分の下方に装着された回路盤131に接続する。コネクタ130は図5、図9
、および図10に詳細に示されている。図2に示すコネクタ34と同様に、コネ
クタ130は、回路盤131が中心で必要とするもの以上にハウジングの縁部に
おいてより大きな空間を必要とする。コネクタ130はデイスク駆動機構の外部
の回路(図示せず)に接続されたケーブル(図示せず)からの工業標準の雄のプ
ラグコネクタ(図示せず)を受け入れる開口302を有するハウジング300を
含む。開口302内の接点304はプラグコネクタの接点(図示せず)と適合す
るように配置されている。開口306は回路盤131(図4)の縁部を受入れ、
回路盤131の対応する接点と係合するよう配置された接点308を含む。ハウ
ジング300の上面310はハウジング102の壁110の湾曲した底縁部11
1(図7)と同じ形状である円弧状のくぼみ312を含む。コネクタ130は従
来技術のデイスク12とハウジング102の壁110の底縁部を受け入れるくぼ
み312のものと比較してデイスク104の半径は小さいのでデイスク104に
必要とされる空間とは干渉しない。その結果、ハウジング102の下壁に最も近
接した最下方のデイスク104は図2に示すデイスク12の積重体の最下方のデ
イスクよりもハウジングの下壁により近い。従来の技術と同様、コネクタ130
はモータ126に対してパワーと制御入力とを提供し、並びに後述するデイスク
駆動機構のその他の部分に対する信号およびパワーの入力および出力を提供する
【0030】 図4に特に示すように、ハウジング102の底壁125の厚さは従来技術によ
るハウジング10のそれよりも薄い。特に、底壁125の厚さはハウジング10
の底壁31の約3.81ミリ(0.150インチ)と比較して約3.25ミリ(
0.124インチ)である。面116はより小さいデイスクを受け取るためのハ
ウジング102内のより小さい受け取り部分を形成する。このより小さい受取り
部分は壁125の厚さが薄くなったことによるハウジングの軸線方向剛性の低下
と相殺する。更に、前述のように、より厚い壁110、112、および114並
びに以下説明する乾燥剤ハウジングによって提供される構造的支持体とはハウジ
ング102に対する付加的な構造的支持体を提供する。
【0031】 図4に示すように、クランプリング122は図4に示すクランプリング28よ
りも軸線方向にはより薄いが、半径方向に幅がより広い。特に、クランプリング
122の半径方向の幅はスペーサ123の半径方向幅と概ね等しくクランプリン
グのより小さい軸線方向の厚さを補完することによってクランプリングのフープ
応力を制御する。スペーサ123の半径方向の広がりがデイスク104の最内方
のトラックの位置を画定する。(壁31に比較して)壁125の厚さが薄いこと
、(クランプリング28に比較して)クランプリング122がより薄いこと、(
スペーサ33に比較して)スペーサ123がより薄いこと、およびハウジングの
下壁に対するデイスクの積重体の位置がより近いことによってデイスク駆動機構
100の12枚のデイスクが、従来技術によるデイスク駆動機構の10枚のデイ
スクと同じ垂直方向寸法内に収まりうるようにする。従って、図4に示すデイス
ク駆動機構は高さが41.15ミリ(1.62インチ)であり、図2に示すデイ
スク駆動機構と同じである。クランプリング122の構造的一体性はその半径方
向幅が延びているためそのより薄い軸線方向寸法と相殺しているため影響を受け
ない。更に、記録デイスク上の最内方半径方向トラックの位置は、クランプリン
グがスペーサリング123以上にスピンドルの軸心108から延びていないので
クランプリングの幅が広くなっても影響はされない。
【0032】 E−ブロック142用のボイスコイルモータ140(図3)への接続並びにハ
ウジング102の底壁に装着されたバルクヘッドコネクタ170へのデータ通路
を提供するためにハウジング102の底面にはプリント回路(図示せず)が形成
されている。撓み回路172はコネクタ170とE−ブロック142の導電体2
14(図13)に接続されE−ブロック142のアクチュエータアームの端部に
おいて各負荷アーム146に装着されたヘッド144へ信号を提供する。撓み回
路172はまた、モータ140のためのコイル信号を搬送する。
【0033】 当該技術分野において周知のように、12枚のデイスク104の24個のデイ
スク面の各々対して個別の負荷アーム146とジンバル/スライダ/ヘッド14
4がある。24個の負荷アーム146はボイスコイルモータ140の作用によっ
て軸心18の周りを回転するようE−ブロックの13個のアクチュエータアーム
に装着されている。一対の停止アーム150および152がモータ140のヨー
クから形成され、ハウジング102に装着された停止ピン154および156に
対して反作用し、E−ブロック142の回転走行の限度を画定することによって
デイスク104の内側および外側トラックを画成する。停止アーム150が停止
ピン154に係合することによって軸心148の周りのE−ブロック142の内
方回転走行を制限する内方停止位置を画定することによってデイスクの内側トラ
ックを画成する。停止アーム152が停止ピン156に係合することによって軸
心148の周りでのE−ブロック142の外方回転走行を制限する外方停止位置
を画定することによってデイスクの外側トラックを画成する。
【0034】 従来技術による88.9ミリ(3−1/2インチ)のデイスク駆動機構と同様
に、図3と図4とに示すデイスク駆動機構の内方トラックの半径は20.4ミリ
であるが、デイスク104のスピンドル軸心108からの外側トラックの半径が
従来技術の場合の45.7ミリではなくて40.2ミリ(1.583インチ)で
ある。アクチュエータ組み立て体がデイスク104の内側トラックにおいて休止
している、あるいは搬送位置にあるとき、ラッチ機構160がアーム152の停
止ピン362と係合するようハウジング102に装着されると都合がよい。ラッ
チ機構160は図3に特に示され、かつ図11に詳細に示されていて、デイスク
駆動機構に装着され、矢印354の方向にピン352の軸心の周りで枢動するよ
う配置されたピンあるいはベアリング352に装着された剛性プラスッチクで形
成したハウジング350を含む。ハウジング350はデテント358と停止アー
ム152のピン362と係合するよう配置されたリップ360とを有する第1の
アーム356を含む。ハウジングはまた、北極および南極367′および367
″を有する小型の永久磁石366を有する第2のアーム364を含む。ピン36
8と370とは例えば磁性のステンレス鋼のような磁性材料から構成され、デイ
スクハウジングにしっかりと装着されピン352の軸心の周りでのハウジング3
50の回転を制限し、かつハウジング350を磁石366の磁力によってその制
限位置の一つに保持する。ボイスコイル140がE−ブロック142を最内方の
トラック位置まで運動させるよう作動すると、ピン362はリップ360と係合
し、ラッチハウジングを図3および図11に示す位置まで回転させ、停止アーム
152に装着されたピン358をデテント358に保持する。磁石366はピン
368と係合し物理的衝撃によるハウジング350の回転を阻止する。従って、
デイスク駆動機構の搬送の間、磁石366とピン368とはハウジング350の
位置を保持してE−ブロック142の回転を阻止する。デテント358からピン
362を外すために、ボイスコイルモータ140に供給された電流が、ピン36
2がデテント358に対して反作用しハウジング350をその軸心の周りで回転
させるに十分な力を提供することによって、磁石366はピン370まで誘引さ
れハウジング350を、図3と図11とに示すものとは反対の非ラッチ位置まで
運動させる。
【0035】 図1に示す従来技術による88.9ミリ(31/2インチ)のデイスク駆動機
構はアクチュエータアームがその制限位置の間で回転するにつれて折れ曲がるよ
う撓みケーブル42が占拠する空間の近傍でアクチュエータアームの側に位置さ
れた。アクチュエータアームの長さがより短く、併せて直径のより小さい本発明
によるデイスクではE−ブロック142の軸心148を従来技術による駆動機構
よりもデイスクスピンドルの軸心108により近く位置させることが可能である
。その結果、ラッチ機構160はボイスコイルの有効長さを犠牲にすることなく
E−ブロック142(図4)からボイスコイル140の後ろに位置させることに
よりフレックスケーブル172をアクチュエータに接続するためにアクチュエー
タへのアクセスを改善することが可能である。更に、駆動機構内の空間を利用し
てアクチュエータ組み立て体の将来的な改善を付加してデイスク駆動機構を改良
することが出来る。
【0036】 図3および図4に示すデイスク駆動機構は各デイスクの半径方向インチ当たり
9000トラック(半径方向ミリ当たり354.3トラック)のトラック密度を
有している。前述のように12個のデイスクにより、図3と図4とに示すデイス
ク駆動機構は約18ギガバイトのデータ容量を有している。
【0037】 空気の運動を分岐し、デイスクに対する抗力を低下させるためにデイスクの外
周の周りにバフル174、176および178が採用されている。空気から汚染
物体を濾過するためにフィルタ180を採用しうる。開口380(図7および図
8)がハウジング102の壁に設けられ、クロック書き込みヘッドがデイスク駆
動機構のサーボトラックにアクセス出来るようにし、底開口382(図7および
図8)がデイスクスピンドル106とその関連のベアリングとに対する座を提供
し、開口382はガスケットにより、かつデイスクスピンドルをハウジングに挿
入することによりシールされている。
【0038】 ステンレス鋼のカバー182(図4および図7)がガスケット184によりハ
ウジング102の頂面に固定され、ハウジングの室をシールし、デイスク駆動機
構を該駆動機構に入る可能性のある汚染物体から保護する。頂部カバーはねじを
切った固定具(図示せず)によってハウジング102に固定されている。底カバ
ー192は底壁の開口194に組み込まれた金属プレートからなり、接着テープ
198によって適所に保持され、かつシールされている。カバーを適所に位置さ
せると、デイスク駆動機構の全高は41.15ミリ(1.62インチ)である。
【0039】 従来技術においては、バルクヘッドコネクタ40と側壁2の内面との間におい
てハウジング10に乾燥剤パッケージ68(図1)が位置されていた。駆動機構
をシールする前に乾燥剤パッケージ68を挿入する必要があった。次いで、乾燥
剤パッケージは駆動機構をシールする前のサーボトラック書き込みおよびその他
の検査の間可成りの時間相対的に湿った環境状態に露出された。本発明ではデイ
スク駆動機構を閉鎖し、シールする直前に乾燥剤188をハウジング中に位置さ
せることが可能な乾燥剤ハウジング186を採用することによって、乾燥剤は最
小時間駆動機構の外部の湿った空気に露出される。
【0040】 図7はデイスク駆動機構ハウジング102と底カバー192の分解した底面図
で、図8は図3の線8−8に沿って見た(カバーを外した)ハウジング102の
断面図である。図7に示すように、乾燥剤ハウジング186はハウジング102
の底壁と一体である。乾燥剤ハウジング186は、乾燥剤パック188を入れた
乾燥剤室の長さと幅とを規定する側壁を有している。乾燥剤ハウジング186の
幅方向側壁の壁の一つはデイスク駆動機構ハウジング102の幅方向側壁の一つ
と共通であって、そのため乾燥剤ハウジングは乾燥剤ハウジングの長さを規定す
る壁をハウジング102の長さを規定する壁に対して概ね平行とさせてデイスク
駆動機構ハウジング内に長さ方向に向けられる。ハウジング102の底壁と一体
である乾燥剤ハウジング186はハウジング102の底壁に対する構造ビームを
形成し、ハウジングに対する付加的な構造上の強度を提供する。乾燥剤ハウジン
グ186はハウジング102の底壁の開口194を形成し、底カバー192によ
って閉鎖され、かつシールされ、開口194に組み込まれ、可撓性の接着テープ
によってシールされる。乾燥剤パック188は底カバー192をハウジングに固
定する直前にハウジング186中に挿入され、デイスク駆動機構内の湿度を設計
レベルに保つ。図8に示すように、乾燥剤ハウジング186の頂縁部196はハ
ウジング102と共通の壁からハウジング102の側壁すなわちデッキに向って
下方に傾斜した平面内に存し、ハウジング186内の乾燥剤室内で該ハウジング
102と頂部カバーおよび底部カバーとの間で画成された室内のデイスク駆動機
構要素との間で傾斜した開口を形成する。傾斜した開口はデイスク駆動機構室と
ハウジング186内の乾燥剤との間で良好な空気循環を可能としデイスク駆動機
構室内の湿度を設計レベルに保つことが出来る。傾斜した開口196の平面の角
度は底面の平面から約20度から25度の間であると都合がよい。
【0041】 組み立ての間、デイスク駆動機構の構成要素はハウジング102の頂部開口を
通してデイスク駆動室中にアクセスすることによって組み立てられる。組み立て
完了すると、頂部カバーがデイスク駆動機構ハウジング102に装着され、かつ
シールされる。次いで、乾燥剤パック188がハウジング185内に位置され、
該ハウジングは次いで閉鎖され、前述のように底部カバー192と可撓性テープ
とによってシールされる。乾燥剤は最終組み立ての間、最小時間大気に対して露
出されるので、大気状態による乾燥剤に対する損傷は最小とされる。その結果、
乾燥剤はデイスク駆動機構室の密閉された雰囲気を設計湿度に対して直ちに調整
することが可能である。
【0042】 前述のように、ハウジングの底壁は従来技術による駆動機構よりも薄くされて
いる。より薄いハウジング壁でもデイスクに対して必要とされる開口がより小さ
くなっているので十分である。更に、側壁からより中央に寄ってハウジング10
2長手方向寸法に亘っての乾燥剤ハウジングの方向によって乾燥剤ハウジングが
該ハウジングのための強化部材を形成出来るようにする。デイスク駆動機構ハウ
ジング内で長手方向の乾燥剤ハウジング186の方向性によりデイスク駆動機構
ハウジングのための構造上の支持体を提供し、ハウジングの壁がより薄くなって
いることによる何らかの構造上の強度喪失を克服する。乾燥剤ハウジング186
の頂部の傾斜に対する20度から25度の角度は乾燥剤ハウジングによって提供
される強化効果を減少させることはない。
【0043】 リップ115はデイスク駆動機構をカバー182でシールするためにガスケッ
ト184を着座させるための最小7.6ミリの寸法を提供する。従来技術の駆動
機構では最小の位置で2.5ミリの座寸法を提供したが、これは結果的にハウジ
ングやカバーに対してガスケットの着座を誤らせ、そのため駆動機構は適正に着
座せず、汚染物体が駆動機構へ入る可能性があった。
【0044】 駆動機構のフットプリントは従来技術と同様101.6ミリX146ミリであ
る。しかしながら、駆動機構の要素には駆動機構の幅の単に91.4ミリ(3.
6インチ)が必要である。図5、図6に示すように、10.2ミリ(0.4イン
チ)の節約が可能であるため駆動機構からの熱を更に消散するためにハウジング
102の表面積を増大するためにデイスクの空洞を囲む空間中へ5.1ミリ(0
.2インチ)延びる加熱フィン190を追加出来るようにする。
【0045】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構の「ロープロフィル」型は(ハーフハイ
駆動機構の場合の12個に対して)6個にデイスクを備えたデイスク駆動機構か
らなり、積重体の高さは従来技術のロープロフィル型駆動機構の11.37ミリ
に対して、かつ本発明によるハーフハイ型駆動機構の28.88ミリの積重体の
高さに対して13.56ミリ(0.534インチ)である。本発明によるロープ
ロフィル型デイスク駆動機構の全高すなわち外形高さはカバーを適所に位置させ
た状態でハーフハイ型駆動機構の41.15ミリに対して25.4ミリ(1.0
0インチ)であり、図1と図2とに示す従来技術のロープロフィル型駆動機構の
場合と同じである。従来技術の場合と同様、本発明による駆動機構のロープロフ
ィル型およびハーフハイ型は、記録デイスクの同じフットプリント、サイズおよ
びスタイルであって、同じアクチュエータアームの検索時間である。しかしなが
ら、ロープロフィル型駆動機構においてはデイスクが半分であるので、全体のデ
ータ容量もハイハーフ型駆動機構のそれの半分である。従って、ロープロフィル
型駆動機構はハーフハイ型駆動機構の18ギガバイトと比較して約9ギガバイト
の容量を有している。
【0046】 E−ブロック142、負荷アーム146、ヘッド/スライダ144、ボイスコ
イル140および停止アーム150および152からなるアクチュエータ組み立
て体は従来技術による対応するアクチュエータ組み立て体より小型である。特に
、図3に示すアクチュエータ組み立て体は軸心148からヘッド144の変換空
隙までの長さは45.7ミリ(1.8インチ)であり、内側および外側トラック
の間の全体ストロークが短くなっている。その結果、アクチュエータ組み立て体
の平均ストロークは従来技術の駆動機構よりも小さい。その結果、アクチュエー
タアームは必要な慣性がより小さい67.7グラム−平方センチ(10.5グラ
ム−平方インチ)であり、図3と図4とに示す駆動機構のトラック検索は図1と
図2とに示す従来技術による駆動機構よりも2ミリ秒高速である平均5.7ミリ
秒である。
【0047】 繰返し性でない振れはトラッキングエラーを起因するヘッドとデイスクとの間
の予測不可能な運動状態である。予測不可能な運動は、ベアリングの振動、アク
チュエータの振動、風の乱流を含む種々の要素によって起因しうる。例えば、デ
イスク間の造風が乱流や内側半径から外側半径までの空気圧変動を起因させる。
デイスク間の圧力変動はデイスクにフラッターを生じせしめ、トラックの位置決
めに悪影響を与え、かつ非繰返し性の振れに悪影響を与える。従来採用されてい
た標準的なデイスクに対してデイスクの直径を減少させ、かつ従来採用されてい
たデイスクの間隔に対してデイスク間の間隔を詰めることによって、造風と圧力
変動とが低下し、その結果従来技術によるデイスク駆動機構に対して本発明によ
るデイスク駆動機構の非繰り返し性振れ特性を改善する。表Iは双方とも同じ回
転速度で作動している、従来技術による88.9ミリ(31/2インチ)(95
ミリデイスク)に対する88.9ミリ(31/2インチ)のデイスクによって達
成される改善された非繰り返し性振れを示す。
【0048】
【表1】 表Iは標準的な95ミリデイスクを有する88.9ミリ(31/2インチ)デ
イスク駆動機構の振れを84ミリのデイスクを有する本発明による88.9ミリ
(32/2インチ)と比較している。内側データトラック(20.4ミリ)と、
(84ミリデイスクに対する外側データトラックである)40.2ミリの半径と
、(95ミリのデイスクに対する外側データトラックである)45.7ミリ半径
とにおいて測定した振れが示されている。一方の組のデータは3シグマ(3−Σ
)の標準的は振れによるデイスク駆動機構に対する振れのデータであり、他方の
組のデータはデイスク駆動機構の最悪のケース(w/c)の振れを反映している
。本発明によるデイスク駆動機構は内側データトラックにおいて従来技術の駆動
機構に対して0.052ミクロンから0.078ミクロンの改善を示し、(84
ミリのデイスクの外側データトラックであるが、若干95ミリのデイスクの外側
データトラックの内方にある)40.2ミリインチの半径方向位置において0.
103から0.167ミクロンの改善を示していることが認められる。これは2
1%から33%の非繰り返し性振れ性能を改善していることを示す。
【0049】 図3に示すように、停止アーム150と152とは停止ピン154または15
6を係合し、E−ブロック142の回転走行を制限する停止位置を画定する。図
12および図14に特に示すように、停止アーム150と152とはそれぞれ停
止ピン154または156と係合する平坦な面151と153とを有している。
本発明の一つの特徴はデイスク104の内側および外側トラックを正確に位置さ
せ、かつ位置決め出来る点にある。特に、E−ブロック142はシャットル(図
示せず)に位置されている。ジンバル/スライダヘッド組み立て体146、14
4はE−ブロックにすえ込みされ、変換空隙すなわちヘッド144の要素の位置
はシャットルに対して、かつアクチュエータ組み立て体の軸心148に対して位
置される。軸心148と変換器との間の距離は距離250によって示されている
。最内方と最外方のデータトラックの間の距離は既知であるので(例えば、本発
明の場合は19.8ミリ)、E−ブロックの全体の角度変位は幾何学的に識別可
能である。同様に、軸心148と停止面151および153の運動の円弧254
もE−ブロックの形状から既知である。その結果、面151および153の位置
はE−ブロックの運動の全範囲においてヘッド144の角度方向走行を正確に位
置決めするようフライス加工あるいはその他の方法で調整可能である。面151
と153とのフライス加工は、E−ブロックが軸心の周りを回転するにつれて前
記面151と153とがヨークアームの走行円弧に対して直角となるように軸心
148を通して突出する平面において実行される。従ってE−ブロックのデイス
ク駆動機構への組み立てが完了すると、内側および外側トラックの位置が正確に
検出される。
【0050】 停止組み立て体の一つの特徴は停止面がスピンドル軸心から遠位側にあり、デ
イスク駆動機構ハウジングに装着された停止ピン154、156と係合するよう
配置されたE−ブロック用のモータ組み立て体のヨークアームに位置している点
である。従来技術の駆動機構においては、E−ブロックの停止ピンはハウジング
の面と係合するために撓み回路に隣接し、スピンドル軸心の近傍で延長アームに
装着されていた。E−ブロックに対して停止装置が近接しているために、停止面
の位置決めエラーはアクチュエータアームからヘッドまでのより長い距離(例え
ば250)によって拡大した。特に、スピンドル軸心と変換器との間の距離は典
型的にはスピンドル軸心と停止面との間の距離の3倍であって、そのため停止面
の位置決めエエラーはヘッドに対して3倍まで拡大した。本発明におけるように
、停止面をヨークの遠位端に位置させることにより、記録デイスクが小型になっ
たためE−ブロックのアクチュエータアームが短くなったことと併せてヘッド1
44とスピンドル軸心148との間の距離は軸心148と停止面151および1
53との間の距離と概ね同じとなる。その結果、停止面151および153の位
置決めエラーは従来技術のようにヘッドに対して拡大されることはない。
【0051】 本発明によるデイスク駆動機構の一つの特徴は撓み回路をヘッド用のE−ブロ
ックによって支持された導電体に接続可能とする撓み回路とE−ブロック142
とに対するアクセス性にある。この特徴は図12から図15までに特に示されて
いる。
【0052】 図12は本発明によるアクチュエータ組み立て体の一部を示している。アクチ
ュエータ組み立て体は複数のアクチュエータアーム204′...204″″を
有しているE−ブロック142を含む。図3と図4とに示すデイスク駆動機構の
12個のデイスクに対して、E−ブロック142の13個のアクチュエータアー
ム204がある。アクチュエータアーム204″および204″″は単一の負荷
アーム146とヘッド44とを支持しており(図3)、一方アクチュエータアー
ム204″...204″″は各々2個の負荷アーム146とヘッド144とを
支持している。各デイスクは単一のヘッドが各デイスク面と直面するように2個
のアクチュエータアーム、負荷アームおよびジンバル/スライダ/ヘッド装置の
間を旋回する。図12に示すように、アクチュエータのE−ブロック142は軸
線方向にスロット212とアクチュエータアーム204の間を延びる複数の13
個のスロット210を含む。
【0053】 図13はスライダ上でヘッド144で終わる複数の負荷アーム146を示して
いる。導体214のリボンがヘッド144から延びてタブ216で終わっている
。リボン214はタブ216とヘッド144との間の電気的接続を提供するプリ
ントされた銅のトレースを囲むカプトン(Kapton)のような適当な絶縁材
料から構成される。可撓性のためには、リボン214は厚さが約2から3ミルで
あることが好ましい。各リボンのタブ216はリボン上の銅トレースに対する導
電性の端子を形成する。タブ216はフィン218とは反対にリボン214から
外方に突出する。各フィン218はキャプトンと銅のトレースとから構成され、
厚さはリボン214の厚さと等しくてよい。リボン214は更に、リボンの部分
からヘッド144までの電気接続を配分する端子228を含む。各端子228は
ヘッド/スライダ144とは反対の負荷アームの側において各負荷アーム146
の一方の側に接着剤で取り付けられている。負荷アーム146をアクチュエータ
アーム204に装着し、端子228を負荷アームに装着することにより、リボン
214は一方の側に沿ってアクチュエータアームの長さに亘って延びる。リボン
214とフィン218とはE−ブロック142のスロット210に位置している
(図12)。アクチュエータアーム204′および204″″の場合、スロット
210は単一のリボンとフィンとの組み立て体を収容するに十分な幅であり、一
方アクチュエータアーム204″から204″″までのスロットはアームによっ
て支持された2個のヘッドのための2個のリボンとフィンとの組み立て体を収容
するに十分な幅である。
【0054】 基盤220(図13)がE−ブロック142に装着され、その間にスロット2
24を形成している複数の延長部222と、タブ216の位置におけるE−ブロ
ック142の相手側のスロット210とを含む。但しE−ブロックの最上方およ
び最下方のスロット210に対応するスロット224はない。各延長部222は
個々のスロット224まで延び、かつ対面している複数の導電性パッド226を
含む。各パッド226はリボン214の個々のタブ216に対応している。リボ
ン214を適所に位置させ、フィン228をスロット210に組み込んだ状態で
、個々のタブ216は各パッド226に隣接して基盤220のスロット214を
通して突出する。タブ216は個々のパッド226と接触するよう折り曲げられ
、例えばリフローはんだ付けによって適所にはんだ付けされる。
【0055】 特に図14と図15とに示すように、撓み回路172が基板220に対する可
撓性の接続を提供し、該基盤に取り付けられ、固定具232によってE−ブロッ
ク142に対して挟まれている。特に図15に示すように、剛性のプレート23
4が組み立て体を相互に挟み撓み回路172を基板220並びにE−ブロックに
対してしっかりと接続する。剛性のプレート234は基盤220をE−ブロック
に対してしっかりと装着し、基盤220の方はリボン214とそれぞれのフィン
とをE−ブロックにあるそれぞれのスロットにおいてしっかりと位置させる。フ
ィン218はE−ブロック中へ延びており、かつ剛性のプレート234によって
しっかりと位置決めされている基盤220にタブ216をしっかりと固定するこ
とによりそれぞれのスロット210に保持されているため、フィン218はスロ
ット210から偶発的に分離することはない。その結果、フィン218はスロッ
トに緩く受け入れられ、剛性のプレート234によって適所に保持可能である。
【0056】 本発明のコネクタ組み立て体はデイスク駆動機構の外側で大きく組み立てるこ
とが可能である。特に、ヘッドとサスペンションとはE−ブロックのアクチュエ
ータアームにすえ込みされた負荷アーム146に組み立てられている。リボン2
14はヘッドに接続され、負荷アームのスロット210とE−ブロックとに組み
付けられている。基盤220はE−ブロックに組み付けられている。フィン21
8をそれぞれのスロット210に載置させているため、突出したタブ216が基
盤220のパッド226と整合するようリボン214は適正に整合される。整合
が完了すると、タブ216はパッド226にはんだ付けされ、E−ブロックに対
するリボンの組み付けを完了する。撓み回路172は次いで、基盤220に接続
され、剛性プレート234はE−ブロックに装着される。アクチュエータ組み立
て体を駆動機構ハウジング中に組み込み、撓み回路172をバルクヘッドコネク
タ170(図1)に接続することにより最終組み立ては完了する。
【0057】 組み立ての間、リボン214は、基盤に対するタブ216の接続とは直に対向
するE−ブロックにおけるスロット210中へフィン218がより深く進入して
いるためE−ブロックのスロット210において適所に保持されている。端子2
28を接着剤で取り付けることにより、リボン214の両端を負荷アームに接続
させると、リボンに小さいテンションが加えられ、はんだ付けの間タブ216を
パッド226に対して整合させるためリボンをスロット内で適所に保持する。こ
のような配置によりフィン218がスロット210内に確実に留まることによっ
てたとえリボンとフィンとがスロット210に緩く結合されているとしても組み
立ての間リボン214が確実に適所に留まるようにする。パッド226に対して
タブ216をはんだ付けで接続することにより、リボン214の基盤220に対
するしっかりした装着を保証する(基盤220の方はE−ブロックにしっかりと
装着される)。更に、基盤220におけるスロット224は基盤の露出面に対す
るタブの便利なアクセスを提供するが、スロット210にフィン218を位置さ
せるためにスロット224は必要でなく、たとえスロット224が無くてもフィ
ンはそれぞれのスロット210に留まっている。特に、図3に示すように、最上
方および最下方のリボンのタブ216は基盤220のスロット224を貫通しな
い。代わりに、これらのリボンは前記組み立て体のその他のリボンと同様にそれ
ぞれのスロット210においてフィン218によって適所に保持されている。
【0058】 このように、本発明は全体のデータ容量を犠牲にすることなく標準のデイスク
駆動機構ハウジング形状において標準のデイスクより小さい直径のデイスクを利
用する改良されたデイスク駆動機構を提供する。より小型のデイスクは所定の回
転速度に対してパワー消費が少なくて済み、その結果従来技術による大型で、よ
り遅い駆動機構い対してスピンドルのパワー消費を増やすことなくより速いスピ
ンドル速度を達成し、待ち時間を低下させる。更に、デイスク駆動機構はデータ
密度を増加させることなく検索時間を顕著に低下さえる。
【0059】 本発明を好適実施例に関して説明してきたが、当該技術分野の専門家には本発
明の精神と範囲とから逸脱することなく形態および細部において変更が可能なる
ことが認識される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 頂部カバーを外した状態の、従来技術による標準的な磁気デイスク駆動機構の
上面図である。
【図2】 図1の線2−2に沿って見た、図1に示すデイスク駆動機構のデイスク積重体
とスピンドル組み立て体との部分断面図である。
【図3】 頂部カバーを外した状態の、本発明による磁気デイスク駆動機構の上面図であ
る。
【図4】 図3の線4−4に沿って見た、図3に示すデイスク駆動機構のデイスク積重体
とスピンドル組み立て体との部分断面図である。
【図5】 頂部カバーを外した状態の、図3と図4とに示すデイスク駆動機構の正面およ
び上面斜視図である。
【図6】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構と頂部カバーとの、図5と同様の分解し
た斜視図である。
【図7】 ハウジングに対する底シールの組み立てを示す、図3と図4とに示すデイスク
駆動機構ハウジングの底面斜視図である。
【図8】 図3の線8−8に沿って見たデイスク駆動機構ハウジングの断面図である。
【図9】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構に採用されたコネクタの両側の斜視図で
ある。
【図10】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構に採用されたコネクタの両側の斜視図で
ある。
【図11】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構で採用されるラッチ機構の平面図である
【図12】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構のアクチュエータ組み立て体の一部の斜
視図である。
【図13】 撓み回路と図12に示すアクチュエータ組み立て体の負荷アーム/ジンバル組
み立て体に支持された変換ヘッドとの間の導電体の接続を示す分解した斜視図で
ある。
【図14】 導電体を適所に位置させた状態の図12に示すアクチュエータ組み立て体の上
面図である。
【図15】 図3と図4とに示すデイスク駆動機構の完成したアクチュエータ組み立て体の
斜視図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年3月6日(2000.3.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項12】 ケーブルコネクタが回路基板の一縁に装着され、該回路基
板上の回路に電気的に接続され、該ケーブルコネクタと該回路基板がディスク駆
動装置ハウジングに装着可能であり、これにより該ディスク駆動装置ハウジング
内のディスク駆動装置に対して電気信号をやり取り可能とし、該ディスク駆動装
置ハウジングは、第1外面と曲状外端面とを有し、該曲状端面は、該第1外面と接
合して該第1外面と該端面との曲状外接合部分を画成し、該ケーブルコネクタは 、 第1面と、前記ディスク駆動層装置ハウジングの前記第1外面と前記端面との曲
状接合部分の少なくとも一部に倣った曲状接合部で該第1面と接合した曲状第2面
とを有する凹所を含むコネクタハウジングを包含し、該凹所の該第1面は、該デ ィスク駆動層装置ハウジングの該第1外面の一部と係合し、かつ該凹所の第2面は
、該ディスク駆動層装置ハウジングの該端面の一部と係合して、前記ディスク駆
動層装置ハウジングの前記第1外面と前記端面との接合部分の少なくとも一部が 該凹所に収容され、前記ディスク駆動層装置ハウジングの前記第1外面と前記端 面との曲状接合部分の一部が、該凹所の該第1と第2面の曲状接合部と係合するよ
うになり、さらに前記ケーブルコネクタは、前記コネクタハウジングにより支持
された複数の接点を有している組合せ構成。
【手続補正書】
【提出日】平成12年4月25日(2000.4.25)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハイムズ、アダム、ケイ アメリカ合衆国 ミネソタ、リッチフィー ルド、 ウォッシュバーン アベニュー サウス 6929 (72)発明者 ハイダリ、メフディ、エス アメリカ合衆国 ミネソタ、イーデン プ レイリー、 チャリス コート 6896 (72)発明者 ルクレアー、スフェン、ピー アメリカ合衆国 ミネソタ、バーンズビ ル、 ジェームズ アベニュー サウス 13628 (72)発明者 シュレーダー、マイケル、ディ アメリカ合衆国 ミネソタ、ウェブスタ ー、 ファーウェル アベニュー 4310 Fターム(参考) 5D068 AA01 BB01 CC12 EE03 EE18 GG03 【要約の続き】 ングに対する構造的支持を提供する乾燥剤ハウジング1 86とを含む独特のデイスク形状を達成するよう種々の 技術が採用されている。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 標準の形状と適合する三次元外形を有するデイスク駆動機構
    ハウジングと、 前記ハウジングに支持されたデイスク駆動機構であって、 標準形状を有するデイスク駆動機構ハウジングにおいて通常内蔵される剛性
    のデイスクの直径より小さい直径を各々が有する軸線方向に配置され回転可能な
    剛性の磁気記録デイスクの積重体と、 選定されたデイスクへデータを読み出したり、書き込んだりするヘッド/ア
    クチュエータ組み立て体とを有するデイスク駆動機構とを含むことを特徴とする
    磁気デイスク駆動機構組み立て体。
  2. 【請求項2】 デイスク駆動ハウジングが標準的な88.9ミリ(3−1/
    2インチ)の三次元外形を有し、磁気記録デイスクが各々84ミリの直径を有し
    ていることを特徴とする請求項1に記載の磁気デイスク駆動機構組み立て体。
  3. 【請求項3】 前記ハウジング内のデイスクの数が標準の形状を有するデイ
    スク駆動機構ハウジングに通常内蔵されているデイスクの数より多いことを特徴
    とする請求の範囲第1項に記載の磁気デイスク駆動機構組み立て体。
  4. 【請求項4】 E−ブロックのアクチュエータアームによって支持された変
    換器を端部がE−ブロックにしっかりと装着された撓み回路に対して電気的に接
    続している導電体組み立て体において、 E−ブロックのアクチュエータアームにおけるスロットと、 各々が第1の端部が変換器に接続されている複数の導電体と、 複数の導電体の各々のそれぞれ第2の端部に電気的に接続されている複数の
    導電タブであって、撓み回路にしっかりと接続されているタブと、 前記タブに対向して導電体帯片から延びているフィンであって、前記スロッ
    トと係合し、前記スロットから外されることによって抑制されるフィンとを含む
    細長い可撓性の導電体帯片とからなることを特徴とする導電体組み立て体。
  5. 【請求項5】 前記撓み回路が複数の導電パッドと、タブが各パッドにしっ
    かりと接続されるように導電帯片のタブを受け入れる前記パッドに隣接したスロ
    ットとを有する基盤を含むことを特徴とする請求項4に記載の導電体組み立て体
  6. 【請求項6】 前記アクチュエータアームのスロットが該アクチュエータア
    ームの長さに亘って延び、前記導電帯片が負荷ビームに固定された端子部分と、
    アクチュエータアームのスロットにおけるリボンであって前記タブと端子部分と
    の間で延びている複数の導電体を包含しており、前記スロットにおいて緊張状態
    にあるリボンとを含むことを特徴とする請求項5に記載の導電体組み立て体。
  7. 【請求項7】 ハウジングを有し、少なくとも1個の回転可能記録デイスク
    を支持している駆動機構デイスク用のアクチュエータ組み立て体において、 デイスク駆動機構ハウジングに支持されたスピンドルと、 軸線の周りで回転するよう前記スピンドルによって支持されているE−ブロッ
    クであって、 変換器を支持するアクチュエータアームを有しているE−ブロックと、 前記E−ブロックから延びている細長いヨークアームと、 記録デイスクの選定されたトラックの近傍に変換器をE−ブロックが位置させ
    るよう軸線の周りで前記E−ブロックを回転させるモータであって、ヨークアー
    ムによって支持されたボイスアームを含むモータと、 デイスクの内側および外側トラックの少なくとも1個を画成する停止機構であ
    って、前記デイスク駆動機構ハウジングに装着された少なくとも1個の停止ピン
    を含む停止機構と、 前記停止ピンと係合するためにヨークアームの遠位端にある停止面であって、
    E−ブロックが軸線の周りで回転するにつれてヨークアームの走行円弧に対して
    直角の平面に位置している停止面とを含むことを特徴とするデイスク駆動機構用
    のアクチュエータ組み立て体。
  8. 【請求項8】 側壁と、端壁と、駆動装置室を形成する底壁とを有するデイ
    スク駆動機構用ハウジングであって、前記側壁が前記駆動機構室の長さに亘って
    延びており、前記端壁が前記駆動機構室の幅に亘って延びており、前記端壁と側
    壁とが前記底壁に接合され、前記駆動機構室の長さが前記駆動機構室の幅よりも
    長く、前記駆動機構室が記録面を有する少なくとも1個の記録デイスクを内蔵し
    ており、前記アクチュエータ組み立て体が前記記録面の近傍で変換器を支持して
    おり、前記デイスク駆動機構ハウジングが更に、記録デイスクとアクチュエータ
    組み立て体とにアクセスしうるよう前記駆動機構室中へ開放している頂部を有し
    ているデイスク駆動機構ハウジングと、 前記駆動機構室の頂部開口を閉鎖している頂部カバーと、 前記駆動機構室内における乾燥剤ハウジングであって、側壁と、乾燥剤を受け
    入れるために駆動機構室において乾燥剤室を形成するようデイスク駆動装置ハウ
    ジングの底壁に接合されている端壁とを有しており、前記乾燥剤室の側壁が前記
    駆動機構室の長さに対して平行に前記乾燥剤室の長さに亘って延びており、前記
    乾燥剤室の端壁が前記乾燥剤室の幅に亘って延びており、前記乾燥剤ハウジング
    の長さが前記乾燥剤ハウジングの幅より長く、前記乾燥剤ハウジングは、前記頂
    部カバーが前記駆動機構室の頂部開口を閉鎖すると前記乾燥剤室と前記駆動機構
    室との間で頂部が開放することを特徴とするデイスク駆動機構。
  9. 【請求項9】 前記乾燥剤ハウジングの側壁が前記デイスク駆動機構ハウジ
    ングの底壁に対して傾斜している平面において前記乾燥剤室に開放している頂部
    を形成していることを特徴とする請求項8に記載のデイスク駆動機構。
  10. 【請求項10】 前記乾燥剤ハウジングが該乾燥剤ハウジングが前記駆動機
    構ハウジングの側壁から離隔されるように前記駆動機構ハウジング内で位置して
    いることを特徴とする請求項8に記載のデイスク駆動機構。
  11. 【請求項11】 前記乾燥剤ハウジングがデイスク駆動機構ハウジングの底
    壁のための構造ビームを形成することを特徴とする請求項10に記載のデイスク
    駆動機構。
  12. 【請求項12】 前記乾燥剤ハウジングが前記デイスク駆動機構ハウジング
    の底壁を貫通している底部開口を含み、前記底部開口が乾燥剤を乾燥剤室に位置
    させるようアクセスするよう開放しており、底部カバーが乾燥剤室の底部開口を
    閉鎖していることを特徴とする請求項8に記載のデイスク駆動機構。
  13. 【請求項13】 回転可能な剛性の記録デイスクの積重体を内蔵するデイス
    ク駆動機構室を画成するデイスク駆動機構ハウジングであって、湾曲した縁部を
    有する端面と、デイスクを回転させるためにデイスクの積重端に作動結合された
    電動モータと、選定されたデイスクにデータを読み取ったり、書き込んだりする
    変換器を支持するアクチュエータ組み立て体と、前記変換器をデイスクに対して
    選定された位置に変換器を位置決めするようアクチュエータ組み立て体に作動結
    合された電動モータとを有しているデイスク駆動機構ハウジングと、 デイスク駆動機構ハウジングの面の装着され、電動モータおよび変換器に電気
    的に接続する回路盤と、 前記回路盤の回路に電気的に接続された回路盤の縁部に装着されたケーブルコ
    ネクタであって、 前記回路盤に装着され、前記デイスク駆動機構ハウジングの湾曲した縁部に
    一致し、それを受けいれるくぼみを有している外面を有しているコネクタハウジ
    ングと、 外部回路に電気的に接続されたコネクタを受け入れるためにコネクタハウジ
    ングによって支持されている複数の接点とを含んでいるケーブルコネクタとを含
    むことを特徴とするデイスク駆動機構組み立て体。
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