JP2002520544A - 減衰スペーサ物品および減衰スペーサ物品を含むディスクドライブアセンブリ - Google Patents

減衰スペーサ物品および減衰スペーサ物品を含むディスクドライブアセンブリ

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トーマス・エル・モース
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リチャード・ピー・ブッシュマン
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Abstract

(57)【要約】 力(トルク、圧力および/または応力)を十分に保持する振動減衰スペーサ物品が、開示される。また、減衰スペーサ物品および中に挿入される回転可能な記憶物品を備えたディスクドライブも開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 技術分野 本発明は、振動減衰スペーサ物品に関し、スペーサ物品は、力(トルクおよび
/または圧力および/または応力)を十分に保持し、ディスクドライブアセンブ
リにある隣接する回転可能な記憶物品に減衰をもたらすことができることが好ま
しい。本発明は、使用中に回転可能な記憶物品の著しい移動を防止するために、
十分な力を保持することが好ましい減衰スペーサ物品を提供する。本発明はまた
、回転可能なスペーサ物品を備えたディスクドライブおよびその上に配置される
減衰スペーサ物品も提供する。
【0002】 背景技術 周期的な振動または不規則振動または衝撃は、回転可能な記憶物品(ディスク
ドライブのディスクなど)に望ましくない応力、移動、疲労および音波放射さえ
も結果として生じるもののために問題を起こし得る共鳴周波数を励起する可能性
がある。このような望ましくない振動または衝撃は一般に、外力によって引き起
こされ、さまざまな物品によってさまざまな条件下で経験される可能性がある。
たとえば、共鳴振動は、動作中に、不十分なレーザ集束を生じる恐れがある光学
ディスクの表面の過度の垂直移動を生じる可能性がある。適切なレーザ集束は、
書込み/読出し特性、信号品質および追跡能力を最適化するための鍵である。
【0003】 さまざまな技術が、回転可能な記憶物品において振動および衝撃の影響(応力
、移動など)を低減するために使用されてきた。振動および衝撃の影響を低減す
るための3つの基本技術には、 1)回転可能な記憶物品の共鳴周波数が、所与の励起源によって励起されない
ようにするために、剛性または質量を回転可能な記憶物品に加えることと、 2)振動または衝撃エネルギーが、回転可能な記憶物品の共鳴周波数を励起し
ないようにするために、励起源から回転可能な記憶物品を絶縁することと、 3)励起源からの所与の励起が、回転可能な記憶物品の共鳴周波数に過度の望
ましくない影響を生じないようにするために、回転可能な記憶物品を減衰するこ
とと、が含まれる。
【0004】 振動の伝達を制限するための絶縁技術は、米国特許第4,870,429号に
記載されている。片面または両面光学ディスク構造物については、外力によって
生じる振動を制限または絶縁するために、2枚の支持体の間に介在されるフォー
ムスペーサを用いて互いに接合される2シートの支持体を含むことが記載されて
いる。スペーサは、エラストマフォーム材料から形成され、このような力(たと
えば、振動または衝撃)の伝達を制限するために、2枚の支持体の間に配置され
る。厚さが薄すぎると、力を制限または分離するためのスペーサの効果が十分に
得られないため、スペーサの厚さは0.2mm以上であることが好ましく、0.
4mm以上であればさらに好ましいと記載されている。このようなシステムは、
回転可能な記憶物品の全体サイズを増し、他の構造物に対する記憶物品の厳密な
位置合わせが望ましいため、実用的ではないと思われる。
【0005】 回転可能な記憶物品において衝撃または振動の影響を軽減するために使用され
ることができる面または外部の減衰処理には2種類あり、(1)自由層減衰処理
および(2)抑制層減衰処理である。これらの減衰処理はいずれも、構造物の剛
性を犠牲することなく、構造物に高いレベルの減衰を与える、すなわち望ましく
ない振動の散逸を行うことができる。外面の減衰処理として粘弾性材料の使用は
、欧州特許第0507515号に記載されている。追加的な面または外部の減衰
技術の実施例は、たとえば、米国特許第2,819,032号、米国特許第3,
071,217号、米国特許第3,078,969号、米国特許第3,159,
249号および米国特許第3,160,549号に記載されている。しかし、上
述の減衰技術によって、回転可能な記憶物品の設計に対し複雑さおよび費用を増
し、データ記憶用として利用可能である外部の物品面の量を制限し、物品の全体
サイズを増加させる可能性がある。
【0006】 米国特許第5,725,931号は、中にスリットおよび/またはカットアウ
トを有する抑制層ダンパを開示し、この抑制層ダンパは改良した減衰性能を提供
する。抑制層ダンパは、コンパクトディスクなどの回転可能な記憶媒体を減衰さ
せるために有用である。
【0007】 米国特許第5,691,037号および国際出願第96/21,560号は、
改良した力(トルクおよび/または圧力および/または応力)保持を有する振動
減衰積層物品および1種類の物品を製作する方法および1種類の物品を製作する
ために使用される新規な工具を開示する。第1の積層は、少なくとも2つの支持
層の間に少なくとも1層の減衰材料を含む。支持体の非変形領域よりさらに密接
に近づき、減衰材料が物品の非変形領域よりより質量が小さくなるようにするた
めに、支持体が塑性変形される少なくとも1つの変形領域が、積層にある。変形
領域は、それに接着される接着装置のために力を十分に保持する領域を形成する
。変形されない第2の積層は、力の保持を改良するために、その振動減衰層にお
いて、十分な係数、直径および荷重を備えた添加剤を含む。
【0008】 米国特許第5,538,774号は、共鳴振動を被る回転可能な記憶物品を内
部で減衰させるための方法を提供する。回転可能な記憶物品は、十分な減衰を提
供することができるが、製作に費用がかかる恐れがある内部の減衰材料を含むた
め、回転可能な記憶物品の設計を改める必要がある。
【0009】 ディスクドライブタイプの用途において、ディスクの間に間隔を空けるための
一般的な方法は、ディスクの間に固体のスペーサを使用することである。このよ
うなスペーサは、アルミニウム、セラミックス、ステンレス合金、硬質プラスチ
ックなどをはじめとするさまざまな材料から製作されることができる。しかし、
このようなスペーサの振動減衰は、最小限である。
【0010】 1インチ当りの読出しおよび書込みトラック数(TPI)およびディスクの記
録密度が増大するにつれて、既存および将来のディスクドライブにおいて、経済
的かつ簡素にディスクを実装するために、ディスクの振動減衰を改良する必要が
ある。新たな記録ヘッド技術の場合には、さらに高いTPIが可能である(10
,000〜100,000TPI以上)。これは、今度はディスクの振動が、信
頼性の高い読出しおよび書込みが可能であるTPIを下げる恐れがある場合には
、ディスクの振動を軽減することがさらに重要であることを意味している。従来
、スペーサはディスクを隔て、セラミックディスクなどのディスクの故障防止と
して、ある種の絶縁を行うまたは熱膨張特性を改善するために使用されてきた。
【0011】 たとえば、米国特許第5,663,851号は、間隔を隔てて垂直方向に整列
された関係にスピンドルハブを中心にしてジャーナルになっている情報記憶ディ
スクのスタックを備えたスピンドルハブを含むハードディスクドライブ用のディ
スクドライブスピンドルハブアセンブリを開示する。リング状スペーサは、スピ
ンドルハブの垂直方向に整列された関係を保つようにディスクを隔てるために、
隣接する情報記憶ディスクの間に配置される。ディスククランプは、スピンドル
ハブと軸方向の整列において、情報記憶ディスクのスタックを同心締付するよう
に構成される。記憶ディスクがハードディスクドライブ内部で回転のために取付
けられる場合に、偽振動を吸収し、応力集中およびディスクの歪みを最小限に抑
えるために、金属板、減衰部分およびポリエステルフィルムを含むダミーディス
クは、ディスククランプと記憶ディスクとの間に配置される。
【0012】 7200以上の毎分回転数(RPM)の新たなドライブ回転速度に加えて増大
した衝撃の要件(500〜1000以上のg力)は、ディスクがスピンドルで滑
ったりずれたりしないようにするために、スピンドルアセンブリにおいて十分な
力を保持する必要がある。シッピングまたはずれによって、データの位置の消失
または劣化を生じる恐れがあり、読出し/書込み性能および/またはドライブの
信頼性を損なう恐れがある。
【0013】 米国特許第5,367,418号は、ハブに対して軸方向または放射方向のい
ずれかにおいて印加される外部荷重を吸収することができる外部のoリングを組
み込むハブアセンブリを開示する。
【0014】 米国特許第5,590,004号は、スピンドルリムによって支持され、ディ
スクの下面に接触している従順な要素を備え、スピンドルフランジとディスクの
上面との間に配置される弾性締付部材を開示する。
【0015】 米国特許第4,945,432号は、磁気ディスクおよびスペーサが共に圧縮
される場合に、バッファとして作用するスペーサ設計を開示する。磁気ディスク
の支持体は、ガラス、セラミックスなどの非金属材料で製作されるが、1)磁気
ディスクの単一構造ではないアセンブリを形成するために使用される接着剤また
は2)磁気ディスクおよびスペーサが共に圧縮される場合に、バッファとして作
用するスペーサに形成されるリング状圧こんに挿入されるスペーサまたは弾性部
材のいずれかのために、スピンドルの運動または温度の変化によって簡単に故障
しない。
【0016】 米国特許第5,422,768号は、記憶/再生装置用の従順なハードディス
クアセンブリを開示する。要約書によれば、ハードディスクドライブにおいて、
ハードディスクアセンブリの望ましくない運動を最小限に抑えるために、エラス
トマサポートが、ディスクスピンドルモータのモータ回転子による回転のために
、ハードディスクパックに搭載するように使用される。ハードディスクパックは
、ハードディスクがそれによって確実に搭載され、軸方向に隔てられる対向した
リング状軸方向の面を有するハードディスクサポートリングを含む。ハードディ
スクサポートリングとディスクスピンドルモータのモータ回転子の円筒本体との
間のエラストマー接続は、ハードディスクパックに柔軟かつ従順なサポートを形
成する。
【0017】 ドライブディスクの性能を向上する際に、さらに大きなディスク振動を生じる
さらに高いTPI(10,000TPI以上、一般に17,000TPI以上)
およびさらに高いRPM(5,000RPM以上、一般に7,200RPM以上
)の新たなハードディスクドライブの必要性に対処するスペーサ物品が、必要と
される。また、ドライブフォーマットの高さにおいてさらに多くのディスクを収
容することができる薄型のディスクも必要とされる。ディスクは、読出しおよび
書込み情報のために振動が最小限である面を提供するために、十分に減衰される
必要があるが、このドライブでは低コストでメガバイトのメモリを要望する増大
する産業需要を満たすために必要な次のレベルの性能を実現することはできない
【0018】 発明の開示 米国特許第5,538,774号に開示されたような内部で減衰される回転可
能な記憶物品はきわめて有用であるが、内部減衰材料を用いてこのような物品の
すべてを形成することは経済性の点から常に実行可能であるというわけではない
。内部減衰材料を備えていない物品にも依然としてある種の減衰が必要とされる
。さらに、内部で減衰される回転可能な記憶物品も依然として付加的な減衰から
利益を得る可能性もある。
【0019】 上述した特許に記載されている金属のスペーサリングおよびさまざまなドライ
ブ設計は、少なくともある程度減衰するが、さらに安定した読出し/書込みディ
スク面を得るために常に増大する必要性を満たすほど大きな減衰を与えない恐れ
がある。
【0020】 本発明の減衰スペーサ物品は、減衰する回転可能な記憶物品にも減衰しない回
転可能な記憶物品にも使用されることができ、優れた減衰特性を与えることがで
きるほか、十分な力を保持する。スペーサ物品は、耐振動性のディスクドライブ
アセンブリを形成することができることが好ましい。スペーサ物品は、回転可能
な記憶物品がその形状を維持することができ、一般には凹凸のない回転可能な記
憶物品を曲げないようにすることが好ましい。スペーサ物品は、ドライブの信頼
性を妨げ得る成分をほとんどまたは全く吸収しないことが好ましい。スペーサ物
品は、十分な力を保持することが好ましい。スペーサ物品は、力が加えられた場
合に、含まれる振動減衰材料が簡単に押し込まれないように設計されることが好
ましい。
【0021】 任意に、支持体の間の抵抗が約100オーム未満であるようにするために、ス
ペーサ物品は、その振動減衰材料に効果的な量の導電材料をさらに含む。
【0022】 用語の定義 「取付け装置」なる語は、本願明細書に使用される場合には、スペーサ物品を
所望の配置、位置、高さまたは構成で、回転可能な記憶物品と共にスペーサ物品
を所望のレベルの応力および/またはトルクおよび/または圧力および/または
力で保持することができるねじ、ボルト、クランプ、釘、リベット、クランプ/
ねじの組合せ、一体成形された取付け装置、他の機械的な取付け装置などの品物
を指す。
【0023】 「スピンドルの上に回転可能な記憶物品およびスペーサ物品を固定するための
手段」なる語は、たとえば、取付け装置のほか熱収縮も含む。
【0024】 「加力領域」なる語は、本願明細書に使用される場合には、取付け装置、回転
可能な記憶物品、別のスペーサ物品などの物品が、スペーサ物品に接触し、スペ
ーサ物品を位置、配置、高さまたは構成において保持するために使用される力(
すなわち保持力)を与えることができる領域を表す。
【0025】 「加力領域」の例としては、その上に直接あるねじの頭によって次にそれに力
を加えさせるクランプのフランジの下にあるスペーサ物品の領域であり、たとえ
ば、「加力領域」は、スペーサ物品全体を通って延在するように定義される。
【0026】 「変形領域」なる語は、本願明細書に使用される場合には、少なくとも1つの
支持層が塑性変形される物品の一部分を表す。変形領域は、塑性変形される支持
領域の上下の任意の物品層領域を含む。変形領域は、スルーホールを含まないよ
うに定義される。
【0027】 変形領域がスペーサ物品に存在する場合には、変形領域を有するスペーサ物品
の実施態様に関して、加力領域は、変形領域と同程度であってもよく、大きくて
も小さくてもよい。共鳴振動制御および雑音の発生または伝搬の点において、積
層スペーサ物品の性能に及ぼす衝撃を最小限に抑えるために、変形領域は一般に
、取付け装置の要件を満たすために必要とされるほど小さく設計される。
【0028】 「残留ばね効果」および「残留ばね力」なる語は、積層中の間隔を隔てた2層
以上の支持層の間に存在するばねタイプの潜在抵抗力を指すために、本願明細書
では互いに交換可能であるように使用される。この間隔は、取付け装置使用中、
残留ばね力を克服するために、取付け装置の接着力を必要とする。支持層の間の
間隔が全くないかまたは最小の間隔となるように変形される支持層は、克服すべ
き残留ばね力がないかまたは微々たるものである。
【0029】 「スプリングバック」なる語は、本願明細書に使用される場合には、荷重がか
かっている場合にばねとして作用するために、変形されたスペーサ物品の積層支
持層の傾向を指す。支持層は、力が支持層に加えられる場合に、応力を受けるよ
うに形成されてもよい。応力が取り除かれると、支持層は、初期の位置に対して
、少なくとも部分的にスプリングバックする。
【0030】 「減衰積層」および「積層」なる語は、少なくとも2つの支持層と、その間に
配置される支持層より貯蔵弾性率が低い粘弾性材料を含む少なくとも1層の振動
減衰材料層と、を含む構成を指すために、本願明細書では互いに交換可能である
ように使用される。また、積層は、3層以上の支持層および2層以上の振動減衰
材料層を備えていてもよい複数の層構成であってもよい。また、構成は、層また
はストライプまたは他のパターンにおいて、互いに隣接する振動減衰材料層であ
ってもよい。振動減衰材料層は、連続であっても不連続であってもよい。不連続
層は、空間および/または非減衰材料によって隔てられてもよい。連続層は、互
いに隣接する同一の減衰材料または異なる減衰材料を含んでもよく、それによっ
て、連続面を形成する。支持体は、同一の材料または異なる支持体材料を含んで
もよい。
【0031】 「塑性変形される」および「塑性変形」なる語は、本願明細書では、支持層が
1)支持体の耐力強度を超える力を支持体に与える(通常は、パンチ工具および
工具の作業面から)力または歪みを受けたときおよび/または2)熱にさらされ
たときに生じる積層の形状、外形、輪郭または形状構成に対する永久変化を記載
するために使用される。
【0032】 「回転可能な記憶物品」なる語は、本願明細書に使用される場合には、それに
格納される情報を有する媒体および/または情報を格納することができる媒体を
指す。この物品は一般に、物品からの情報の読出しまたは物品への情報の書込み
またはその両方を行うために、物品に格納されたデータを読出し素子または書込
み素子によって伝達することができるような方法で、回転されることができる。
記憶物品の例としては、固定ディスクドライブディスク、光学ディスク、コンパ
クトディスク(CD)、磁気光学ディスク、レコード、ドラム、フロッピーディ
スクなどが挙げられる。
【0033】 「スペーサ物品接触面」なる語は、本願明細書に使用される場合には、スペー
サ物品の上の物品が、取り付け装置、回転可能な記憶物品、別のスペーサ物品な
どと接触し、スペーサ物品に対して取付け装置の力を与えるスペーサ物品の面領
域を指す。
【0034】 「スルーホール」は、本願明細書に使用される場合には、物品を完全に貫通す
るホールを指す。「スルーホール」なる語は、本願明細書に使用される場合には
、たとえば、文字「o」と類似の形状を有するスペーサ物品によって形成される
ような完全に包囲したスルーホールおよびたとえば、文字「c」と類似の形状を
有する部分的に包囲したスルーホールの両者を含むことになっている。完全に包
囲したスルーホールを形成する形状を有するスペーサ物品が代表的であると思わ
れる。しかし、ほぼ「c」の形状を有し、完全に包囲するスルーホールを形成し
ないスペーサ物品もまた有用であると考えられる。スペーサ物品が構造の無欠性
を備え、スルーホールを包囲する限り、スペーサ物品の支持体および/または振
動減衰材料部分は、任意に、分断、溝形成、傾斜、区分、スロット形成、分割ま
たは不連続のいずれであってもよい。たとえば、スペーサ物品が複数の支持層を
備えた積層である場合には、1つの支持層は、物品の構造の無欠性に影響を及ぼ
さないような方法で区分されてもよい。
【0035】 「作業面」なる語は、本願明細書に使用される場合には、本発明のスペーサ物
品の実施態様の1つを形成する際のパンチ工具の打抜き作業中、積層と物理的に
接触するパンチ工具の面領域を指す。
【0036】 「オフセット」なる語は、本願明細書に使用される場合には、(1)入れ子式
支持体スペーサ物品の第1の支持体の上面および第2の支持体の上面が水平でな
いとき、(2)第1の支持体の下面および第2の支持体の下面が水平でないとき
(3)支持体が等しい高さでないとき、短い方の支持体の状面が高い方の支持体
の上面の上に延在するか、短い方の支持体の下面が他方の支持体の下面の下に延
在するように、短い方の支持体が配置されることを指す。
【0037】 「ディスクドライブ」なる語は、本願明細書に使用される場合には、情報がそ
こから検索されるかまたはそこに形成されるような方法で、回転可能な記憶物品
(たとえばコンパクトディスクなど)を回転することができる装置を指す。この
ような装置の例としては、CD−ROMドライブ、フロッピードライブ、取外し
可能な媒体ドライブ、固定ディスクドライブ、光学ドライブ、磁気光学ドライブ
、磁気ドライブ、DVDディスクドライブなどが挙げられる。
【0038】 構成要素のスペーサ物品に関する「部分断面」とは、スルーホールの中心から
物品または構成要素の外周まで取った断面である。
【0039】 「U字形である部分断面における構成」は、スルーホールの中心からスペーサ
物品の外周まで取った断面として定義される。U字形は、たとえば、角があって
も丸みを帯びていてもよい。また、横向き、正常または逆さまであってもよい。
【0040】 「部分断面において横向きのU字形」は、スルーホールの中心からスペーサ物
品の外周まで取った断面を指す。横向きのU字形は、たとえば、角があっても丸
みを帯びていてもよい。
【0041】 発明の詳細 有用なスペーサ物品およびディスクドライブのさまざまな実施態様が、本願明
細書に記載される。
【0042】 スペーサ物品 複数のスペーサ物品が、積層されるかまたはその構成要素として積層を含む。
このようなスペーサ物品には、たとえば、本願明細書では、プレス嵌め積層スペ
ーサ物品、変形スペーサ物品、粒子/繊維を含むスペーサ物品、溶接スペーサ物
品、高い弾性率の振動減衰材料積層スペーサ物品と呼ばれるスペーサ物品が挙げ
られる。
【0043】 積層は、(通常は水平である)上部支持層と、(通常は水平である)下部支持
層と、上部支持層と下部支持層との間に配置された粘弾性材料を含む少なくとも
1層の振動減衰材料と、から作成される。支持層の貯蔵弾性率は、振動減衰材料
中の粘弾性材料より高い。
【0044】 スペーサ物品に関して、多種多様な形状が可能である。各スペーサ物品の形状
は、(楕円形、矩形などであってもよいが)一般に円形である。スペーサ物品の
外周および/または内周は、任意に切欠きがあってもぎざぎざであってもスロッ
トがあってもハッチがあっても突出部を含んでもよい。スペーサ物品のほかスペ
ーサ物品を形成する各構成要素(支持体、振動減衰材料およびそれによって形成
される積層など)も一般に、リング状である。
【0045】 本願明細書で記載される各スペーサ物品には直径がある。各スペーサ物品の直
径は、約1mm〜約300mmであれば一般的であり、約5mm〜約100mm
であれば好ましく、約10mm〜約70mmであればさらに好ましい。
【0046】 各スペーサ物品にはスルーホールがある。各支持層(各振動減衰材料層および
各積層も含む)も、中に位置するスルーホールがある。スルーホールは、多種多
様な形状であってもよい。スルーホールは、楕円形、矩形などであってもよいが
、一般にその中心に配置される円形のスルーホールである。スルーホールの直径
は、約0.5mm〜約299.9mmであれば一般的であり、約4.9mm〜約
99.9mmであれば好ましく、約9.9mm〜約69.9mmであればさらに
好ましい。
【0047】 各支持層は寸法および組成に関して異なっていてもよいが、一般に同一である
。たとえば、各支持層は、厚さ、直径および/またはトポグラフィなどに関して
異なっていてもよい。
【0048】 各支持層の形状は、(楕円形、矩形などであってもよいが、)一般に、円形で
ある。各支持層の外周および/または内周は、任意に切欠きがあってもぎざぎざ
であってもハッチがあっても突出部を含んでもよい。本願明細書に記載される2
セクションスペーサ物品は、内部の振動減衰材料層を含むが、その支持層は水平
ではなく、一般いL字形およびT字形である点で異なっている。
【0049】 各支持層の長さまたは直径は、約1mm〜約300mmであれば一般的であり
、約5mm〜約100mmであれば好ましく、約10mm〜約70mmであれば
さらに好ましい。各支持層の厚さは、約0.01mm〜約25mmであれば一般
的であり、約0.05mm〜約10mmであれば好ましく、約0.5mm〜約5
mmであればさらに好ましい。
【0050】 上部支持体と下部支持体の厚さ比は、約1:1〜1.20であれば一般的であ
り、約1:1〜約1:5であれば好ましく、約1:1から約1:1.5であれば
さらに好ましく、約1:1であれば最も好ましい。
【0051】 振動減衰材料層の厚さは、約0.001mm〜約5mmであれば一般的であり
、約0.01mm〜約1mmであれば好ましく、約0.02mm〜約0.5mm
であれば最も好ましい。
【0052】 本発明のスペーサ物品は、一般に少なくとも1層の振動減衰材料層または構成
要素を含み、物品の製作工程の簡素さおよび費用のために、さらに一般的には1
〜3層を含み、1〜2層であれば好ましく、1層であれば最も好ましい。2層以
上の減衰材料層または構成要素が含まれている場合には、剛性も犠牲にしてよい
。しかし、異なる振動減衰材料の複数の層が含まれる場合には、減衰に関してさ
らに広い温度範囲が可能となる。物品の構造上の要件を調節すると同時に、所望
の減衰効果を得るために、十分な減衰材料を使用すべきである。
【0053】 支持体材料 各スペーサ物品は、支持体を含む。本発明の物品に有用な支持層、支持体リン
グ、支持体部分、支持体構成要素などの支持体は、スペーサ物品の振動減衰材料
中の粘弾性材料より貯蔵弾性率が高い材料のいずれであってもよい。一般的な支
持体材料のヤング率は、この用途の使用温度(一般に約−60℃から100℃)
で、約5×10psi(34.5×10Pa)以上である。適切な支持体材
料の例には、ステンレス合金、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、炭素鋼、
鉛、ガラス、セラミックス、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート
、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル、ポリアセテート、ビニル共重合体
、ポリアセタールおよびフェノールからなる群から選択されるが、これに限定さ
れるわけではない。支持体は、任意に、塗料などのコーティングを用いて被覆さ
れてもよい。
【0054】 塑性変形スペーサ物品の場合には、少なくとも1つの支持体が塑性変形可能で
なければならない。
【0055】 振動減衰材料 各スペーサ物品は、振動減衰材料を含む。スペーサ物品のさまざまな実施態様
において有用な振動減衰材料は、1種類の粘弾性材料または異なる粘弾性材料の
組合せを含む。粘弾性材料に起因する本願明細書に記載される特性は、一般に、
振動減衰材料自体にも起因する。
【0056】 一般的な粘弾性材料は、使用される温度(一般に約−60℃から100℃)お
よび周波数で、貯蔵弾性率が少なくとも約1.0psi(6.9×10Pa)
であり、損率が少なくとも約0,01である粘弾性材料である。有利かつ好まし
いことに、振動減衰材料は、所望の周波数および温度範囲で、減衰を改善するた
めに、歪みエネルギーの高い領域に配置される。
【0057】 粘弾性材料は、粘性であるため、エネルギーを散逸させることができるが、一
定の弾性特性を示すため、エネルギーを蓄積することができる材料である。すな
わち、粘弾性材料は、一般に、変形されるときに力学的エネルギーを熱に変換す
ることができる直鎖分子を含むエラストマ材料である。このような材料は、一般
に、加荷重によって変形(伸張)されることができ、荷重が取り除かれた後、次
第にその元の形状を回復するかまたは場合によっては収縮することができる。
【0058】 本発明の振動減衰材料において使用するための一般的な粘弾性材料には、貯蔵
弾性率、変形中に蓄積されたエネルギーの測定値があり、使用周波数および使用
温度で、少なくとも約1.0psi(6.9×10Pa)であり、さらに一般
的には、約10〜2000psi(6.9×10Pa〜1.4×10Pa)
である。
【0059】 本発明の振動減衰材料において使用するための一般的な粘弾性材料には、損率
、すなわち、蓄積されたエネルギーに対する損失したエネルギーの比があり、少
なくとも約0.15である。減衰が必要とされる周波数および温度の範囲(一般
に、約1Hz〜10,000Hzおよび−60℃〜約100℃であり、さらに一
般には約50Hz〜5,000Hzおよび約0℃〜約100℃であり、最も一般
的には約50Hz〜1,500Hzおよび約20℃〜80℃である)で損率は、
少なくとも約0.3であれば好ましく、少なくとも約0.5であればさらに好ま
しく、約0.7〜10であれば最も好ましい。このような損率は、エネルギーを
散逸させることができる材料の測定値であり、減衰材料によって経験される周波
数および温度に依存する。たとえば、周波数100Hzで架橋アクリル重合体の
場合は、68°F(20℃)で損率約1.0であり、158°F(70℃)で損
率約0.7である。
【0060】 好ましい粘弾性材料は、広い範囲の温度、たとえば約−40℃〜約300℃に
わたって機能を維持する材料である。最も好ましい粘弾性材料は、スペーサ物品
の許容可能な減衰を実現するために、所望の最小損率および貯蔵弾性率で最も広
範囲の温度および周波数を網羅する材料であり、かつ、高温で短時間の使用また
はこのような高い温度レベルを超える短い振幅のために、特性がほとんど劣化し
ない材料である。
【0061】 有用な粘弾性減衰材料は、特に弾性特性に関して、等方性材料のほか異方性材
料であってもよい。本願明細書に使用される場合には、「異方性材料」または「
非等方性材料」は、特性が測定方向に依存する材料である。
【0062】 適切な粘弾性材料には、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ブチ
ルゴム、アクリルゴム、天然ゴム、フッ素系エラストマおよびゴム、スチレンブ
タジエンゴムおよび合成ゴムなどが挙げられる。他の有用な減衰粘弾性材料には
、アクリレート、エポキシアクリレート、シリコーン、アクリレートシリコーン
混合物、シアナートエステル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エチ
レンビニルアセテート共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラール
−ポリビニルアセテート共重合体、エポキシアクリレート相互浸透網状結合など
が挙げられる。有用な材料の具体的な実施例は、米国特許第5,183,863
号、米国特許第5,262,232号および米国特許第5,308,887号に
開示または参照される。特に好ましい粘弾性減衰材料は、アクリレートに基づく
材料である。
【0063】 振動減衰材料として使用するための適切な熱可塑性材料の例には、ポリアクリ
レート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエステル、ポリスルホン
、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、
ポリプロピレン、アセタール重合体、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ン、ポリウレタンおよびそれらの組合せからなる群から選択される材料が挙げら
れるが、これらに限定されるわけではない。
【0064】 有用な粘弾性材料はまた、強度および/または耐熱性を強化するために、架橋
性であってもよい。このような熱弾性材料は、熱硬化性樹脂として分類される。
粘弾性材料が熱硬化性樹脂である場合には、スペーサ物品の製作前、熱硬化性樹
脂は、熱可塑性状態である。硬化時にはゲルであってもよいが、硬化される材料
が上述した粘弾性特性を所有する限り、製作工程を通じて、熱硬化性樹脂は一般
に固体状態まで硬化および/または架橋される。使用される特定の熱硬化性樹脂
に応じて、熱硬化性樹脂は硬化剤、たとえば触媒を含んでもよく、(熱エネルギ
ーなどの)適切なエネルギー源にさらされるとき、硬化剤は、熱硬化性樹脂の重
合を開始させる。
【0065】 振動減衰材料は、充填剤(たとえばタルクなど)、着色料、強化剤、難燃剤、
酸化防止剤、静電防止剤などの添加剤を任意に含んでもよい。振動減衰材料は、
振動減衰材料の中の熱伝導路および/または導電路を改善するために設計された
繊維および/または粒子状添加剤を任意に含んでもよい。このよう材料はまた、
スペーサ物品に対する力保持を改善することもできるが、必要と言うわけではな
い。所望の結果を得るために、このような材料のそれぞれを十分な量使用するこ
とができる。粒子/繊維を含むスペーサ物品の振動減衰材料は、粒子および/ま
たは繊維を含む。本願明細書に記載される他のスペーサ物品は、振動減巣材料中
のこのような繊維および/または粒子を任意に含んでもよい。
【0066】 支持体の間の粘弾性層の電気抵抗を下げ、バイアスレベルを許容可能なレベル
まで下げるために、導体材料を振動減衰材料に加えることができる。スペーサ物
品の(支持層などの)支持体間の抵抗レベルが約200オーム未満となるような
十分な量の導電材料が加えられる場合には、抵抗レベルは、効果的に下げられる
。尚、支持体間の抵抗レベルが約100オーム未満であれば好ましく、約5オー
ム未満であればさらに好ましく、0.1オーム未満であれば最も好ましい。
【0067】 振動減衰材料は、少なくとも1つの支持体に接着、積層または他の方法で接合
される。これは、振動減衰材料自体の特性のために生じてもよく、またはスペー
サ物品は支持体への振動減衰材料の接着を助ける接着層をさらに含んでもよい。
【0068】 振動減衰材料は、張力、圧縮、機械的な嵌合などによって、スペーサ物品の中
または上に任意に固定されてもよい。
【0069】 減衰の著しい部分を提供する振動減衰材料はまた、減衰材料の中に分散される
エポキシ樹脂を有効な量含んでもよい。振動減衰材料は、スペーサ物品の機械的
結着性を改善するために有効な量のエポキシ樹脂を含んでもよい。エポキシ樹脂
材料は、減衰特性を備えていてもよい。エポキシ樹脂を含む適切な減衰材料の実
施例は、米国特許第5,262,232号に開示される。一般に、振動減衰材料
に含まれるエポキシ樹脂の量は、振動減衰材料の総重量の約0.5〜95重量%
であり、さらに一般的には約5〜約50重量%である。
【0070】 積層スペーサ物品を含む高い弾性率の振動減衰材料に使用される振動減衰材料
は、両方の減衰材料として機能するために、きわめて厳密な範囲の性能を必要と
し、また、スピンドルアセンブリにおいて力を保持することも必要である。1H
z、25℃〜80℃のとき、レオメータで試験が行われた粘弾性材料は、約20
0,000Paを超える貯蔵弾性率、約500,000Pa未満の損失弾性率、
約0.5未満の損率、好ましくは約0.4未満の損率である。燃弾性材料は、1
Hzおよび25℃〜80℃で、約200,000Paを超える貯蔵弾性率、約4
00,000Pa未満の損失弾性率、約0.005〜約0.5の損率であれば好
ましく、約0.10〜約0.45の損率であればさらに好ましい。
【0071】 粘弾性材料は、打抜き、研削、機械加工、研磨および洗浄対象の積層を所望の
設計要件(スペーサ物品の所望の平面度、力保持、許容差、洗浄の必要性など)
を、打抜き、研削、機械加工、洗浄および研磨またはこれらの処理で使用される
流体による層間剥離または望ましくない影響を被ることなく実現することができ
るほど十分な内部強度(弾性率)および耐薬品性を備えていることが好ましい。
スペーサ物品は、低いガス放出(約25μg/cm総量未満)およびイオンレ
ベル(約100μg/cm総量未満)を示すことが好ましい。
【0072】 支持体の間に振動減衰材料層のある積層スペーサ物品(変形スペーサ物品、高
い弾性率のスペーサ物品、粒子/繊維を含むスペーサ物品、2セクションスペー
サ物品など)は、回転する記憶物品および他の回転する記憶物品および/または
(固定ディスクドライブの磁気抵抗ヘッドなどの)読出し書込み装置および/ま
たはドライブカバーおよびベースおよび積層スペーサ物品自体の両方の支持体の
間に、電気的なバイアスを発生することができるようにしてもよい。スペーサの
支持体、回転する記憶物品、カバーおよび/またはスピンドルは、スピンドルア
センブリおよびドライブの許容差および設計のために、挙げられたさまざまな品
目の間の電気的なバイアスを生じる優れた電気接続を形成してはならない。さら
に、一般的な振動減衰材料は、絶縁体であり、優れた電気的な絶縁体であっても
よい。さまざまな品目の間の電気的なバイアスは、潜在的にドライブの読出しお
よび書込み性能の劣化、さらにデータ消失を起こす可能性がある。
【0073】 プレス嵌め積層スペーサ物品 プレス嵌め積層スペーサ物品は、最も一般的には、上述したように、まず積層
を作製することによって作製される。積層は、上部支持層、下部支持層および上
記の上部支持層と下部支持層の間に積層される粘弾性材料を含む振動減衰材料層
から作製される。
【0074】 中にスルーホール(楕円形、矩形などであってもよいが、一般には、円形に配
置される)を有する支持体構成要素(楕円形、矩形などであってもよいが支持体
構成要素は一般に、リング状である。支持体構成要素は、内周および外周を備え
る。支持体構成要素は、切欠き、ぎざぎざおよびハッチがある、突出部を含むな
どの内周および外周を任意に有する。
【0075】 支持体構成要素の寸法は、積層の内周または外周に支持体構成要素をプレス嵌
めすることができるほど十分でなければならない。一般に、積層が中に嵌合し、
支持体構成要素にプレス嵌めされるとき、支持体構成要素中のスルーホールは、
積層の外周と同一の形状である。一般に、支持体構成要素が積層のスルーホール
の中に嵌合し、積層にプレス嵌めされるとき、支持体構成要素の外周は、積層の
内周と同一の形状である。一旦組立てられたら、簡単にずれたり、離れたりしな
いようにするために、支持体構成要素と積層のプレス嵌めクリアランスは、互い
に接近し、ぴったり嵌合していてもよい。このようなスペーサは一般に、図7に
示されているものと類似の形状である。
【0076】 支持体構成要素の厚さは、約0.1mm〜約10mmであれば一般的であり、
約0.5mm〜約5mmであれば好ましく、約0.5mm〜約3mmであれば最
も好ましい。一般に、支持体構成要素の厚さは、積層の厚さと同一である。支持
体構成要素が積層よりはるかに薄い場合には、所望の力を保持することはできな
い恐れがある。
【0077】 部分断面における支持体構成要素の幅は、プレス嵌め積層スペーサ物品の全体
幅の約1〜90%であれば一般的であり、約10〜70%であれば好ましく、約
10〜50%であればさらに好ましい。
【0078】 上述のプレス嵌め積層スペーサ物品に関して、積層の厚さおよび位置は、積層
上面が支持体構成要素の上面の下に、支持体構成要素の高さの約5%〜支持体構
成要素の上に、支持体構成要素の高さの約5%の範囲にあるようになっているこ
とが好ましい。また、積層下面は、支持体構成要素の下面の上に、支持体構成要
素の高さの約5%〜支持体構成要素の下面の下に、支持体構成要素の高さの約5
%の範囲にあることが好ましい。上記のプレス嵌め積層スペーサ物品に関して、
積層の厚さおよび位置は、積層上面が支持体構成要素の上面の下に、支持体構成
要素の高さの約2%〜支持体構成要素の上に、支持体構成要素の高さの約2%の
範囲にあれば、さらにいっそう好ましい。また、積層下面は、支持体構成要素の
下面の上に、支持体構成要素の高さの約2%〜支持体構成要素の下面の下に、支
持体構成要素の高さの約2%の範囲にあることが好ましい。
【0079】 本発明のすべてのスペーサ物品に関して、スペーサ物品は、スペーサ物品に約
25℃で約0.2〜約2秒間加えられた1.4×10Paの初期圧縮力の少な
くとも約92%の力を初期圧縮力を加えられた15分後に保持することが好まし
い(少なくとも約95%であればさらに好ましく、少なくとも約97%であれば
さらにいっそう好ましく、少なくとも約98.5%であれば最も好ましい)。
【0080】 スペーサ物品は、任意に、中にスルーホールを備え、第1の積層構成要素がプ
レス嵌めされない支持体構成要素の周囲にプレス嵌めされる第2の積層をさらに
含んでもよい。
【0081】 図6は、中に中央スルーホールを備える第1の円形支持層72と、中に中央ス
ルーホールを備える第2の円形支持層76と、中に中央スルーホールを備え、第
1および第2の円形支持層の間に配置される振動減衰材料の円形層74と、を含
む減衰プレス嵌め積層スペーサ物品を示している。積層は、リング状の支持体構
成要素78の中にプレス嵌めされる。スペーサ物品は、スルーホール71を包囲
する。
【0082】 入れ子式支持体スペーサ物品 第1の支持体と第2の支持体との間に配置される振動減衰材料構成要素を含む
入れ子式支持体スペーサ物品は、最も一般的には以下のように作製される:
【0083】 第1の支持体は、さまざまな形状を備えていてもよい。形状は円形、楕円形、
矩形などであってもよい。第1の支持体の外周は、任意に、切欠き、ぎざぎざ、
ハッチがある、突出部を含むなどであってもよい。一般に、第1の支持体のほか
他の支持体もリング状である。入れ子式支持体スペーサ物品の好ましい実施態様
において、第1の支持体は実質的にリング状であり、第2の支持体は実質的にリ
ング状であり、振動減衰材料は実質的にリング状である。
【0084】 第1の支持体は、中にスルーホールを備える。スルーホールの形状は、楕円形
、矩形などであってもよいが、一般には円形である。スルーホールを規定する支
持体の領域は、任意に、切欠き、ぎざぎざ、ハッチがある、突出部を含むなどし
てもよい。一般に、スルーホールは、第1の支持体の中央に配置される。
【0085】 第1の支持体は、振動減衰材料中の粘弾性材料より貯蔵弾性率が大きい。第1
の支持体の直径または長さは、約1mm〜約300mmであれば一般的であり、
約5mm〜約100mmであれば好ましく、約10mm〜約70mmであれば最
も好ましく、第1の支持体の厚さは、約0.01mm〜約25mmであれば一般
的であり、約0.05mm〜約10mmであれば好ましく、約0.5mm〜約5
mmであれば最も好ましく、スルーホールの直径は、約0.9mm〜約299.
9mmであれば一般的であり、約4.9mm〜約99.9mmであれば好ましく
、約9.9mm〜69.9mmであれば最も好ましい。
【0086】 小さめの直径を有する第2の支持体(形状は、楕円形、矩形などであってもよ
いが、一般には円形である)が、形成される。第2の支持体は、中にスルーホー
ルを備える。スルーホールの形状は、楕円形、矩形などであってもよいが、一般
には円形である。スルーホールを規定する領域は、任意に、切欠き、ぎざぎざ、
ハッチがある、突出部を含むなどであってもよい。一般に、スルーホールは、第
2の支持体の中央に配置される。第2の支持体は、第1の支持体のスルーホール
の中に配置される。第2の支持体の外周は、任意に、切欠き、ぎざぎざ、ハッチ
がある、突出部を含むなどであってもよい。
【0087】 第2の支持体は、振動減衰材料中の粘弾性材料より貯蔵弾性率が大きい。 第
2の支持体の長さまたは直径は、約1mm〜約300mmであれば一般的であり
、約5mm〜約100mmであれば好ましく、約10mm〜約70mmであれば
最も好ましく、第2の支持体の厚さは、約0.01mm〜約25mmであれば一
般的であり、約0.5mm〜約10mmであれば好ましく、約1mm〜約5mm
であれば最も好ましく、スルーホールの直径は、約9.9mm〜約299.9m
mであれば一般的であり、約4.9mm〜約99.9mmであれば好ましく、約
9.9mm 〜69.9mmであれば最も好ましい。第1の支持体および第2の
支持体の厚さ比は、約1:1〜1:20であれば一般的であり、約1:1〜約1
:5であれば好ましく、約1:1〜約1:1.5であればさらにいっそう好まし
く、約1:1であれば最も好ましい。
【0088】 粘弾性材料を含む振動減衰材料構成要素(楕円形、矩形などであってもよいが
、一般には円形である)は、2つの支持体の間に形成され、2つの高めの弾性率
の支持体の間の少なくとも一部のギャップを満たし、両方の支持体と接触する。
振動減衰材料構成要素の外周および/または内周は、任意に、切欠き、ぎざぎざ
、ハッチがある、突出部を含むなどしてもよい。
【0089】 振動減衰材料は、第1の支持体を第2の支持体と機械的および/または接着剤
によって接着するために、第1の支持体と第2の支持体との間にある第1の支持
体のスルーホールの中に配置される。支持体は、本願明細書で上述したように、
オフセットであることが好ましい。
【0090】 振動減衰材料構成要素の部分断面の厚さは、約0.001mm〜約10mmで
あれば一般的であり、約0.01mm〜約5mmであれば好ましく、約0.02
5mm〜約3mmであれば最も好ましい。
【0091】 振動減衰材料構成要素は、連続または不連続であってもよい。不連続構成要素
は、空間および/または非減衰材料によって隔てられてもよい。連続構成要素は
、互いにに隣接する同一の減衰材料または異なる減衰材料を含んでもよく、それ
によって連続構成要素を形成する。
【0092】 任意に、第1の支持体リングと第2の支持体リングとの間に、2つ以上の振動
減衰材料構成要素を配置することができる。支持体自体は、中に、開口部、スリ
ット、スロット、突出部、型押特徴群、コイニング特徴群などを備えた連続また
は不連続であってもよい。しかし、支持体は一般に、連続である。
【0093】 スペーサ物品は、任意に追加的な振動減衰材料層によって隔てられる追加的な
支持体をさらに含んでもよい。たとえば、スペーサ物品は、2つの振動減衰材料
構成要素によって接合される外部、中間および内部の支持体構成要素を含んでも
よい。
【0094】 入れ子式支持体スペーサ物品の好ましい実施態様において、第1の支持体の高
さは、第2の支持体の高さの約95%〜第2の支持体の高さの約105%の範囲
にある。スペーサ物品のさらにいっそう好ましい実施態様において、第1の支持
体および第2の支持体は、ほぼ同一の高さである。入れ子式支持体スペーサ物品
の好ましい実施態様において、振動減衰材料構成要素は、第1の支持体の上面の
下に、第1の支持体の高さの少なくとも約10%〜第1の支持体の下面の上に、
第1の支持体の高さの少なくとも約10%の範囲にあり、振動減衰材料構成要素
は、第2の支持体の上面の下に、第2の支持体の高さの少なくとも約10%〜第
2の支持体の下面の上に、第2の支持体の高さの少なくとも約10%の範囲にあ
る。
【0095】 入れ子式支持体スペーサ物品のさらにいっそう好ましい実施態様において、振
動減衰材料構成要素は、第1の支持体の上面の下に、第1の支持体の高さの少な
くとも約15%〜第1の支持体の下面の上に、第1の支持体の高さの少なくとも
約15%の範囲にあり、振動減衰材料構成要素は、第2の支持体の上面の下に、
第2の支持体の高さの少なくとも約15%〜第2の支持体の下面の上に、第2の
支持体の高さの少なくとも約15%の範囲にある。
【0096】 入れ子式支持体スペーサ物品の好ましい実施態様において、 第1の支持体、
振動減衰材料構成要素および第2の支持体は、第1の支持体および第2の支持体
が互いからオフセットを取るように配置される。第1の支持体の上面および第2
の支持体の上面は、約0.025mm〜約0.5mmだけ互いからオフセットを
取り、第1の支持体の下面および第2の支持体の下面は、約0.025mm〜約
0.5mmだけ互いからオフセットを取ることがさらに好ましい。第1の支持体
の上面および第2の支持体の上面は、約0.025mm〜約0.2mmだけ互い
からオフセットを取り、第1の支持体の下面および第2の支持体の下面は、約0
.025mm〜約0.2mmだけ互いからオフセットを取ることが最も好ましい
【0097】 図33は、本発明によれば有用であり、上面、下面、内側面および外側面があ
る第1の支持体リング1032を含み、内側面には溝がある減衰入れ子式支持体
スペーサ物品を示している。溝は、第1の支持体リング1032の内周全体に沿
って延在する。中に中央スルーホールがある第1の支持体リング1032は、た
とえば金属で構成される。
【0098】 第2の支持体リング1034は、上面、下面、内側面および外側面があり、内
側面には溝がある。溝は、第2の支持体リング1034の外周全体に沿って延在
する。たとえば、金属で構成される第2の支持体リング1034は、中に中央ス
ルーホールがある。
【0099】 振動減衰材料のリング1036は、溝によって規定されるキャビティの中に配
置される。スペーサ物品は、スルーホール1038を包囲する。各支持体リング
(1032,1034)の高さは、実質的に同一であれば一般的であり、同一で
あればさらに一般的である。
【0100】 図34は、本発明によれば有用であり、上面、下面、内側面および外側面があ
る第1の支持体リング1040を含み、内側面には第1の支持体リング1040
の内周全体に沿って完全に延在する溝がある減衰入れ子式支持体スペーサ物品を
示している。中に中央スルーホールがある第1の支持体リング1040は、たと
えば金属で構成される。
【0101】 上面、下面、第2の支持体リング1048の内周に沿って完全に延在する溝を
中に有する内側面および第2の支持体リング1048の外周に沿って完全に延在
する溝を中に有する外側面を備えた第2の支持体リング1048は、第1の支持
体リング1040のスルーホールの中に配置される。第2の支持体リング104
8は、中に中央スルーホールがあり、たとえば金属で構成される。
【0102】 上面、下面、内側面および外周に沿って完全に延在する溝を中に有する外側面
を備えた第3の支持体リング1042は、第2の支持体リング1048のスルー
ホールの中に配置される。
【0103】 振動減衰材料のリング1044は、第1の支持体リング1040および第2の
支持体リング1048の溝の中に配置される。振動減衰材料のリング1046は
また、第2の支持体リング1048および第3の支持体リング1042の溝の中
に配置される。
【0104】 スペーサ物品の好ましい実施態様において、振動減衰材料1044,1046
の面領域の少なくとも約25%が、溝と接触している。スペーサ物品のさらにい
っそう好ましい実施態様において、振動減衰材料1044,1046の面領域の
少なくとも約50%が、溝と接触している。スペーサ物品の最も好ましい実施態
様において、振動減衰材料1044,1046の面領域の少なくとも約70%が
、溝と接触している。スペーサ物品の最も好ましい実施態様において、第1の支
持体リング1040および第2の支持体リング1048は、互いの少なくとも約
0.254mm以内にあり、振動減衰材料1044の面領域の少なくとも約85
%が、第1の支持体リング1040にある溝および第2の支持体リング1048
にある溝によって規定されるキャビティの中に完全に嵌合する。
【0105】 スペーサ物品は、スルーホール1050を包囲する。各支持体リング(104
0,1048,1042)の高さは、実質的に同一であれば一般的であり、同一
であればさらに一般的である。このスペーサ物品の場合には、上述の実施態様に
関して述べたように、追加的な支持体および振動減衰材料を含むことができる。
【0106】 溶接スペーサ物品 本発明の溶接スペーサ物品は、最も一般的には、まず上部支持層、下部支持層
および上記の上部支持層と下部支持層の間に積層される粘弾性材料を含む振動減
衰材料層から積層を作製することによって作製される。
【0107】 第1の支持層が第2の支持層に溶接されるように、たとえば溶接ガンを用いて
、積層を点溶接することができる。第1の支持層が第2の支持層に溶接されるよ
うに、積層の外周を溶接することができる。あるいは、またはさらに、スルーホ
ールを規定するスペーサ物品の領域(積層の内周)は、第1の支持層が第2の支
持層に溶接されるような溶接部を含んでもよい。
【0108】 溶接数を変えることができる。物品の周囲(内周または外周)を包囲する1つ
の長い溶接部を使用してもよい。さらに一般的には、サイズがより小さい複数の
溶接部(2〜8、たとえば、4〜8であればさらに一般的である)が使用される
【0109】 単独の溶接部は、溶接部が存在する積層の周囲長の約0.5〜約100%を含
むことが一般的であり、約0.5〜約25%であれば最も好ましい。短めの溶接
部は、製作の簡単さのために好ましい。
【0110】 溶接部は、スペーサ物品の内周、外周または内周および外周の両方に沿って、
対称に配置されることが好ましい。溶接部は、スペーサ物品の内周と外周との間
の領域に潜在的に形成されうるが、スペーサ物品の内周および/または外周から
スペーサ物品の部分断面幅の約25%である領域の中に形成されることが好まし
い。
【0111】 図3は、本発明の溶接リング状スペーサ物品の断面図を示している。リング状
上部支持層は参照符号22で識別され、リング状下部支持層は参照符号26で識
別される。上部支持層と下部支持層との間に配置されるリング状振動減衰材料層
は、参照符号24で識別される、第1の支持層22は、溶接部27によって、第
2の支持層26に溶接される。スペーサ物品は、スルーホール21を包囲する。
【0112】 粒子/繊維を含むスペーサ物品 本発明の粒子/繊維を含むスペーサ物品は、最も一般的には、まず上部支持層
、下部支持層および上記の上部支持層と下部支持層の間に配置される粘弾性材料
を含む振動減衰材料層から積層を作製することによって作製される。振動減衰材
料層は、繊維、粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される添加剤をさ
らに含む。添加剤の総量は、振動減衰材料の総重量の約1〜約95重量%である
。粒子サイズは、粒子が存在する振動減衰材料層の平均厚さの約0.05%〜約
125%の範囲にある。繊維の直径は、繊維が存在する振動減衰材料層の平均厚
さの約0.05%〜約125%の範囲にある。添加剤の耐荷力は、少なくとも約
100psi(0.69MPa)である。
【0113】 このようなスペーサ物品の例は、図1および図2に示されている。図1は、本
発明のスペーサ物品の上面図を示している。中に中央スルーホール3を有する上
部円形支持層は、参照符号2によって識別される。図2は、図1の粒子を含むス
ペーサ物品の断面図を示している。上部支持層は参照符号2で識別され、下部支
持層は参照符号6で識別される。振動減衰材料層は参照符号4で識別され、中に
存在する粒子は参照符号8で識別される。スペーサ物品は、スルーホール3を包
囲する。
【0114】 有用な繊維材料は、繊維ストランドが好ましいが、繊維ストランドの形態また
は繊維マットまたはウェブの形態であってもよい。粘弾性材料が材料の面を湿ら
せることができる長さである限り、繊維ストランドは、スレッド、コード、ヤー
ン、フィラメントなどの形態であってもよい。これらは、指定された順序で不規
則または規則的に分散されてもよい。
【0115】 繊維ストランド、すなわち繊維または細かいスレッド状の部品のアスペクト比
は、少なくとも約2:1であれば好ましく、約2:1〜約10:1の範囲内にあ
ればさらに好ましい。繊維のアスペクト比は、繊維の短い方の寸法に対する長い
方の寸法の比である。
【0116】 有用な繊維材料の例には、ガラス繊維、ガラス、カーボン、鉱物、合成または
天然の耐熱有機材料、セラミック材料などの非金属繊維材料および鋼、ステンレ
ス合金、銅、アルミニウム、金、銀、鉛、チタンおよびそれらの合金などの金属
繊維材料が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。一般に、ヤング率
の高い繊維材料、すなわちヤング率が少なくとも約100,000psi(6.
9×10Pa)を有する材料が好ましい。
【0117】 有用な天然の有機繊維材料には、ウール、絹、綿およびセルロースからなる群
から選択される材料が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。有用な
合成の有機繊維材料の例には、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリエステ
ル、レーヨン、ポリアミド、アクリル、ポリオレフィン、アラミドおよびフェノ
ールからなる群から選択される材料が挙げられるが、これらに限定されるわけで
はない。本発明の用途に関して好ましい有機繊維材料は、アラミド繊維材料であ
る。このような材料は、Dupont Co.,Wilmington,Del
awareから商標名「Kevlar」および「Nomex」で商業ベースで入
手可能である。
【0118】 一般に、任意のセラミック繊維材料が、本発明の用途に有用である。本発明に
関して適切なセラミック繊維材料の例は、Minnesota Mining
and Manifacturing Co.;St.Paul,Minnes
otaから商業ベースで入手可能である商標名NEXTELとして入手可能であ
る。有用かつ商業ベースで入手可能なガラス繊維材料には、PPG Indus
tries,Inc.;Pittsburgh,Pennsylvaniaから
製品名E‐glassボビンヤーン、Owens Corning;Toled
o,Ohioから製品名「Fiberglass」連続フィラメントヤーンおよ
びManville Corporation;Toledo,Ohioから製
品名「Star Rov 502」ガラス繊維ロービングとして入手可能な材料
がある。
【0119】 約100μm程度の長さの繊維材料を使用することによって、利点を得ること
ができる。繊維の長さが限定されるわけではないが、はるかに長い繊維は、不十
分な繊維の界面を形成する可能性があるため、繊維の間の剪断面を減少させる。
一般的な繊維材料の場合の繊維の厚さまたは直径は、少なくとも約5μmからの
範囲にある。繊維が薄くなればなるほど、所与の量の繊維充填量に関して繊維材
料の面領域が高くなる。したがって、好ましい繊維材料は、きわめて薄い。繊維
の厚さはまた、物品に使用される減衰材料層全体の所望の厚さに依存する。した
がって、減衰材料全体の厚さが比較的薄い(たとえば、4〜10μm)である場
合には、一般に流通している繊維の多くは適切ではないと思われる。
【0120】 粘弾性材料が材料の面を湿らすことができる長さである限り、スペーサ物品に
有用である粒子材料は、バブルまたはビード、フレーク、粉末などの形態であっ
てもよい。粒子材料は、約0.1μm〜約5μmのサイズ程度であることが好ま
しく、約0.1μm〜約2μmであればさらに好ましい。本発明の用途に有用な
粒子材料の例としては、金属、被覆または非被覆のガラスおよびセラミックバブ
ルまたはビード、シリカなどの粉末、酸化アルミニウムの粉末、窒化アルミニウ
ムの粉末、硬化エポキシノジュールなどが挙げられる。
【0121】 正しい組成、サイズおよび充填量の繊維および/または粒子は、スペーサ物品
で所望の力を保持することができる。本願明細書に記載される他のスペーサ物品
は、力を保持することの妨げとはならず、潜在的にそれを改善する可能性もある
が、このような繊維および/または粒子の使用は、他の手段によって力の保持を
増大する。繊維および/または粒子は、減衰材料によって、高い弾性率の機械力
接続を実現することができるが、実際には、支持層に対して減衰材料をバイパス
またはブリッジを形成し、減衰材料の応力緩和よりも小さい応力緩和で取付け装
置の力を維持することができる機械的な接続を形成する。力が加えられると、減
衰粘弾性応力緩和を減少させるために、支持層の間の力は、支持体の両面に接続
する粒子および/または繊維を経て伝達することができる。力の保持を最適にす
るための量だけ繊維および/または粒子を使用することができる。
【0122】 振動減衰材料に含まれるこのような粒子および/または繊維の総量は、振動減
衰材料の総重量の約1〜約95%であれば一般的であり、約20〜約90%であ
れば好ましく、約50〜約90%であれば最も好ましい。このような目的のため
の繊維に関して、繊維の直径は、繊維が含まれる振動減衰層の平均厚さの約0.
05〜約125%が一般的であり、約10〜約100%であれば好ましく、約5
0〜約100%であれば最も好ましい。このような目的のための粒子に関して、
粒子サイズは、粒子が含まれる振動減衰層の平均厚さの約0.05〜約125%
が一般的であり、約10〜約100%であれば好ましく、約50〜約100%で
あれば最も好ましい。
【0123】 繊維および/または粒子は、減衰材料によって、高い弾性率の機械力接続を実
現するが、実際には、完全にまたは部分的に減衰材料をバイパスまたはブリッジ
を形成し、振動減衰材料の応力緩和よりも小さい応力緩和で取付け装置の力およ
び/または応力および/または圧力を維持することができる機械的な接続を形成
する。締結装置が使用される場合、減衰材料がバイパスされるときの応力緩和を
低減するために、支持層の間の力は、支持体の両面に接続する粒子および/また
は繊維を経て伝達することができる。締結装置の力保持を最適にする量だけ、繊
維および/または粒子を使用することができる。サイズおよび使用される充填量
に応じて、減衰システムとしての減衰スペーサ物品の効果がある程度減少される
恐れがある。繊維および粒子の弾性率は、約690,000Paを超えれば有用
であり、約6,900,000Paを超えれば好ましく、約70、000,00
0Paを超えれば最も好ましい。
【0124】 背中合せ式スペーサ物品 2つのスペーサセクションを形成し、それらを背中合せ(すなわち、1つのベ
ースの第2の面を他のベースの第2の面に合わせること)に配置することによっ
て、本発明の背中合せ式スペーサ物品を作製することができる。任意に、ベース
同士を嵌合することができる。このような背中合せ式スペーサ物品の利点は、減
衰材料がスペーサ物品の上下両方で回転可能な記憶物品と接触するように、スペ
ーサ物品を形成することができるが、スペーサ物品の他のスペーサセクションを
取外すことなく、スペーサセクションの振動減衰材料と接触する1つの回転可能
な記憶物品を除去することができることである。背中合せ式スペーサの実施態様
では、ディスクドライブアセンブリを簡単に分解することができ、交換構成要素
の追加および分解を行うことができる。このようなスペーサ物品が2つの部品に
分かれるように設計されていない場合には、回転可能な記憶物品は、振動減衰材
料に接着するようになることができるため、1つのスペーサ物品と共に接着され
る2つの回転可能な記憶物品として潜在的に終わり、再加工することが難しくな
り得る。
【0125】 各回転可能な記憶物品/スペーサアセンブリが背中合せ式スペーサの間である
程度浮くことができるため、この背中合せ設計はまた、ディスクドライブアセン
ブリ中の構成要素の熱移動および釣合せを改善することができる。これにより、
組立中、ディスクドライブアセンブリの釣合せをさらに簡単に行うことができる
。高めのRPMドライブ(7000RPMを超える)は、高い信頼性および優れ
たドライブの読出し書込み性能を確実にするために、十分に釣合いのとれたスピ
ンドルアセンブリを必要とする。構成要素間の熱移動はまた、2枚のディスクが
、固体スペーサによって直接的に接続されない場合に対して強化されることがで
きるため、熱移動をさらに簡単かつ他の構成要素に与える影響をさらに少ない状
態で行うことができる。
【0126】 本発明はまた、各スペーサセクションに関して、チャネルを形成し、振動減衰
材料が少なくとも部分的にチャネルの中に含まれるようにするために、ベースが
実質的に内縁および外縁を備えたリングの形状であり、支持体が2つの側面を備
え、一方の側面がリングの形状であって、ベースの内縁付近でベースの第1の面
と接合され、第2の側面がリングの形状であって、リングの外縁付近でベースの
第1の面と接合されている背中合せ式スペーサ物品を提供する。
【0127】 背中合せ式スペーサ物品の各支持体セクションは、実質的にリングの形状であ
ることが好ましい。両方のスペーサセクションのベースの第2の面は、嵌合する
ことが好ましい。
【0128】 各スペーサセクションは支持体および振動減衰材料を含み、支持体は第1の面
および第2の面を有するベースと、ベースの第1の面に接合される少なくとも1
つの側面と、を含む。2つ以上の側面がベースの第1の面に接合される場合には
、振動減衰材料を設置することができるチャネルを形成するような方法で接合さ
れてもよい。
【0129】 各支持体は、1部材構成または多部材構成(多部材の場合には、一般には2部
材構成である)であってもよい。1部材構成は、たとえば、角のある横向きのC
字、L字またはE字の部分断面形状を備えていてもよい。多部材構成(2部材構
成など)は、支持体を共に形成する部材が重なる、隣接する、嵌合する、接続す
る、溝を形成する、ねじを形成する、角度を成す、角のある背になっているなど
してもよい。必要であれば、支持体を形成するための正しい位置に多部材構成の
個別の部材をあるようにするために、接着剤配合物、接着テープ、摩擦、機械的
なロック締付機構または接着の他の方法を使用してもよい。
【0130】 振動減衰材料は、支持体ベースの第1の面に接着される。各スペーサセクショ
ン自体のほか、結果として生じるスペーサ物品もスルーホールを包囲し、最も一
般的には、スルーホールの中央に配置される円形である。
【0131】 好ましい実施態様において、振動減衰材料は、最も高い支持体側面を越えて延
在する。振動減衰材料は、ディスクドライブアセンブリの一部としてスペーサ物
品と接触する回転可能な記憶物品を備えた露出される振動減衰材料と部分接触ま
たは完全接触の最も可能性の高い位置を確保するように、延在することが好まし
い。露出される振動減衰材料は、接触される回転可能な記憶物品を減衰させるた
めに作用する。しかし、ディスクドライブアセンブリにおいてスペーサ物品に隣
接する回転可能な記憶物品の振動のために、回転可能な記憶物品は依然として振
動減衰材料と接触することができる可能性があることから、振動減衰材料は、支
持体の最も高い側面を越えて延在する必要は全くない。
【0132】 図24は、本発明の背中合せ式スペーサ物品の実施態様である。一方のスペー
サセクションは、支持体510および粘弾性材料を含む振動減衰材料578を含
む。支持体510は、側面512(高さ「z」)、側面516(高さ「q」)お
よびベース514を含む。2つの側面512,516およびベース514は、チ
ャネルを形成するように共に接合される。支持体は、部分断面において、角のあ
る横向きの「C」字形の外形を備える1部材構成である。振動減衰材料578は
、チャネルの中に含まれ、支持体の両側面(512,516)の上に延在する。
チャネルに存在する振動減衰材料578の上面は、完全に露出される。スペーサ
物品は、スルーホール519を包囲する。
【0133】 第2のスペーサセクションは、支持体520および粘弾性材料を含む振動減衰
材料588を含む。支持体520は、側面522(高さ「z」)、側面516(
高さ「q」)およびベース524を含む。2つの側面522,526およびベー
ス524は、チャネルを形成するように共に接合される。支持体は、部分断面に
おいて、角のある横向きの「C」字形の外形を備える1部材構成である。振動減
衰材料588は、チャネルの中に含まれ、支持体の両側面(522,526)の
上に延在する。チャネルに存在する振動減衰材料588の上面は、完全に露出さ
れる。
【0134】 2つのスペーサセクションは、ベース514をベース524に配置される。
【0135】 図25は、本発明の背中合せ式スペーサ物品の別の実施態様である。一方のス
ペーサセクションは、支持体810および粘弾性材料を含む振動減衰材料886
を含む。支持体810は、1つの側面816(高さ「a」)およびベース880
を含む。側面816およびベース880は、共に接合される。支持体810は、
部分断面において、角のある横向きの変形「L」字形の外形を備える1部材構成
である。振動減衰材料886は、チャネルの中に含まれ、ベース880の第1の
面に接着される。振動減衰材料886は、支持体の側面816の上に延在する。
チャネルに存在する振動減衰材料886の上面は、完全に露出される。スペーサ
物品は、スルーホール884を包囲する。
【0136】 第2のスペーサセクションは、支持体820および粘弾性材料を含む振動減衰
材料888を含む。支持体820は、1つの側面826(高さ「b」)およびベ
ース882を含む。側面826およびベース882は、チャネルを形成するよう
に共に接合される。支持体820は、部分断面において、角のある横向きの変形
「L」字形の外形を備える1部材構成である。振動減衰材料888は、チャネル
の中に含まれ、ベース882の第1の面に接着され、支持体の側面826を越え
て延在する。チャネルに存在する振動減衰材料888の上面は、完全に露出され
る。
【0137】 ベース882に突出部892があり、ベース880に凹部890があるため、
2つのスペーサセクションは、ベース880,882によって嵌合される
【0138】 図26は、本発明の背中合せ式スペーサ物品の別の実施態様である。一方のス
ペーサセクションは、支持体958および粘弾性材料を含む振動減衰材料980
を含む。支持体958は、側面961(高さ「e」)、側面965(高さ「f」
)およびベース960を含む。2つの側面961,965およびベース960は
、チャネルを形成するように共に接合される。支持体958は、部分断面におい
て、角のある横向きの変形「C」字形の外形を備える1部材構成である。振動減
衰材料980は、チャネルの中に含まれ、ベース960の第1の面に接着され、
支持体の両側面(961,965)の上に延在する。チャネルに存在する振動減
衰材料980の上面は、完全に露出される。スペーサ物品は、スルーホール96
8を包囲する。
【0139】 第2のスペーサセクションは、支持体959および粘弾性材料を含む振動減衰
材料982を含む。支持体959は、側面963(高さ「g」)、側面967(
高さ「h」)およびベース962を含む。2つの側面963,967およびベー
ス962は、チャネルを形成するように共に接合される。支持体959は、部分
断面において、角のある横向きの変形「C」字形の外形を備える1部材構成であ
る。支持体959は、振動減衰材料982中の粘弾性材料より貯蔵弾性率が高い
。振動減衰材料982は、チャネルの中に含まれ、支持体の両側面963,96
7を越えて延在する。チャネルに存在する振動減衰材料982の上面は、完全に
露出される。
【0140】 ベース962に突出部966があり、ベース960に凹部964があるため、
2つのスペーサセクションは、ベースによって嵌合される
【0141】 振動減衰材料は、その面に接着される抑制層を任意に備えていてもよい。この
抑制層は、ディスクドライブアセンブリのスピンドルにある回転可能な記憶物品
に潜在的に接触してもよく、したがって、回転可能な記憶物品に接着している振
動減衰材料の可能性を減少させるかもしれない。この抑制層はまた、スペーサ物
品の振動減衰性能を潜在的に改善する可能性がある。振動減衰材料および任意の
抑制層はそれぞれ、任意に分割されてもよく、それぞれ、任意に2層以上の層を
含んでもよい。
【0142】 振動減衰材料の幅は、スペーサ物品の幅と比較すると、部分断面切削部におい
て、スペーサの幅の約1〜90%であることが一般的であり、約10〜90%で
あれば好ましく、約25〜90%であれば最も好ましい。スペーサの側面のそれ
ぞれの幅は、部分断面図において、スペーサの幅の約1〜60%であれば一般的
であり、約5〜40%であれば好ましく、約5〜25%であれば最も好ましい。
【0143】 振動減衰材料は、ベース幅の部分断面図において、ベース幅の少なくとも約0
.2%だけ側面から離れたところに位置するようにベースに配置されるのが一般
的であり、ベース幅の少なくとも約2%だけ離れていれば好ましく、ベース幅の
少なくとも約4%だけ離れていればさらに好ましい。
【0144】 隣接する減衰材料層の厚さに対する任意の抑制層の厚さの比は、約1:0.0
5〜約1:10であれば一般的であり、約1:0.2〜約1:7であれば好まし
く、約1:0.2〜約1:5であればさらに好ましく、約1:4〜約1:2であ
れば最も好ましい。振動減衰材料層はまた、アンダカットされており、抑制層の
縁を越えて延在しないように形成されることもできる。このような実施態様の場
合には、減衰材料は、抑制層の縁から抑制層の幅の約0〜25%であれば一般的
であり、約5〜25%であれば好ましく、約10〜25%であれば最も好ましい
【0145】 振動減衰材料の高さは、スペーサセクションの最も高い支持体の高さの約90
から約300%であるほど十分に高く、95〜200%であれば好ましく、10
0〜200%であればさらに好ましく、102〜150%であればさらにいっそ
う好ましく、102から120%であれば最も好ましい。
【0146】 スペーサのベースは、一旦スペーサがスピンドルの上に適用されれば減衰材料
を締付けることができるようなカットアウト、凹み、切欠き、コイン、窪みなど
を任意に備えていてもよい。このような設計は、スペーサの縁を越えて外側など
所望でない方向にはみ出すことを最小限に抑えることができる。このような設計
はまた、スペーサ物品の力保持を改善する可能性もある。
【0147】 抑制層ダンパスペーサ物品 本発明はまた、(a)支持体であって、(i)2つの主要な対向する面である
上面および下面を有するベースと、(ii)ベースの上面に接合される少なくと
も1つの側面であって、各側面には高さがあるようになっている側面と、を含む
支持体および(b)ベースの上面に接着される第1の抑制層ダンパを含む抑制層
ダンパスペーサ物品を提供する。第1の抑制層ダンパの高さは、ベースの上面に
おける最大の高さを備えた側面の高さの約90〜約300%の範囲にあるように
なっている。各抑制層ダンパは、(i)抑制層および(ii)抑制層に接着され
る振動減衰材料層を独立に含む。振動減衰材料は、粘弾性材料を含む。抑制層の
貯蔵弾性率は、振動減衰材料中の粘弾性材料の貯蔵弾性率より大きい。各抑制層
ダンパは、その振動減衰材料層によって、ベースに接着される。スペーサ物品は
、中にスルーホールを有する。
【0148】 抑制層ダンパスペーサは、(iii)ベースの下面に接合される少なくとも1
つの側面であって、各側面には高さがある側面と、(c)ベースの下面に接着さ
れる第2の抑制層ダンパであって、第2の抑制層ダンパがベースの下面における
最大の高さである側面の高さの約90〜約300%の範囲にあるような高さを備
えていることと、をさらに含むことが好ましい。第2の抑制層ダンパは、(i)
抑制層および(ii)抑制層に接着される振動減衰材料層を独立に含む。振動減
衰材料は、粘弾性材料を含む。抑制層の貯蔵弾性率は、振動減衰材料中の粘弾性
材料の貯蔵弾性率より大きい。抑制層の貯蔵弾性率は、振動減衰材料中の粘弾性
材料の貯蔵弾性率より大きい。各抑制層ダンパは、その振動減衰材料層によって
、ベースに接着される。
【0149】 図27は、本発明の抑制層ダンパスペーサ物品を示している。スペーサ物品は
、リング状支持体891およびリング状側面897を含み、支持体891がリン
グ状側面897を含み、ベース890が2つの主要な対向する面、すなわち上面
893および下面895を備え、リング状側面897がベース890の上面89
3に接合され、側面987(高さ「x」)および複数の抑制層ダンパ(それぞれ
、高さ「y」)がベース890の上面893に接着される。本願明細書に記載さ
れる抑制層は、一般に前述の支持体と同一の特性を備え、同一材料から構成され
る。
【0150】 各抑制層ダンパは、抑制層892およびその上に接着される振動減衰材料層8
94を含む。各抑制層ダンパは、その振動減衰材料層894によってベース89
0の上面893に接着される。スペーサ物品891は、中にスルーホール896
を有する。
【0151】 図28は、抑制層ダンパスペーサ物品を示している。スペーサ物品は、リング
状支持体909およびリング状側面900を含み、支持体909がリング状ベー
子911(ベース911は2つの主要な対向する面、すなわち上面913および
下面915を備える)を含み、リング状側面900がベース911の上面913
に接合され、側面900は高さ(x)であり、高さ(y)のリング状抑制層ダン
パがベース909の上面913に接着される。抑制層ダンパは、リング状抑制層
902およびそれに接着されるリング状振動減衰材料層904を含む。抑制層ダ
ンパは、その振動減衰材料層904によってベース909の上面913に接着さ
れる。
【0152】 側面987はまた、ベース909の下面915にも接合され、側面987は高
さ(x)である。第2の抑制層ダンパは、ベース909の下面915に接着され
る。第2の抑制層ダンパは、高さ(y)である。第2の抑制層ダンパは、抑制層
918およびそれに接着されるリング状振動減衰材料層919を含む。スペーサ
物品は、中にスルーホール906を備える。
【0153】 抑制層ダンパの幅は、スペーサ物品の幅と比較すると、部分断面において、ス
ペーサの幅の約1〜90%であれば一般的であり、約10〜75%であれば好ま
しく、約15〜65%であれば最も好ましい。
【0154】 スペーサの側面の幅は、部分断面において、スペーサの幅の約1〜95%であ
れば一般的であり、約10〜75%であれば好ましく、約20〜75%であれば
最も好ましい。側面の幅は、スペーサ物品の力保持に影響を及ぼす可能性がある
。側面の幅はまた、ディスクドライブアセンブリにおいて、スペーサと隣接する
位置に配置される回転可能な記憶物品の水平さに影響を及ぼす可能性がある。抑
制層ダンパは、側面から離れた位置にあり、ベースの縁の上に浮かないようにベ
ースの上に位置することが好ましい。
【0155】 隣接する振動減衰材料層の厚さに対する抑制層の厚さの比は、約1:0.05
〜約1:10であれば一般的であり、約1:0.2〜約1:7であれば好ましく
、約1:0.2〜約1:5であればさらに好ましく、約1:0.4〜約1:2で
あれば最も好ましい。
【0156】 振動減衰材料層はまた、アンダカットされており、抑制層の縁を越えて延在し
ないように形成されることもできる。このような実施態様の場合には、減衰材料
は、抑制層の縁から抑制層の幅の約0〜25%であれば好ましく、約5〜25%
であればさらに好ましく、約10〜25%であれば最も好ましい。
【0157】 ベースの上面に接着される抑制層ダンパは、ベースの上面において最大の高さ
である側面の高さの約90〜約300%の範囲にある高さであり、約95〜20
0%であれば好ましく、約100〜150%であればさらに好ましく、約102
〜120%であれば最も好ましい。
【0158】 スペーサのベースは、任意に側面に対する角度が約45〜145°であり、約
60〜120°であれば好ましく、約80〜110°であればさらに好ましく、
約80〜100°であれば最も好ましい。角度は、減衰材料の中への剪断を改善
するために使用されることができる。
【0159】 スペーサのベースは、一旦スペーサがスピンドルの上に適用されれば減衰材料
を締付けることができるようなカットアウト、凹み、切欠き、コイン、窪みなど
を任意に備えていてもよい。このような設計は、ドライブ機能に不都合である恐
れがある減衰材料を回転可能な記憶物品に接触させることができる恐れがあるス
ペーサの縁を越えて外側など所望でない方向にはみ出すことを最小限に抑えるこ
とができる。このような設計はまた、改善した力の保持を備えたスペーサ物品を
生じる可能性もある。
【0160】 好ましい実施態様において、第1の抑制層ダンパは、ベースの上面において最
大の高さである側面の高さより大きな約0.01〜約0.5mm(約0.01〜
約0.25mmであればさらに好ましく、約0.2〜約0.1mmであれば最も
好ましい)の高さである。第2の抑制層ダンパは、ベースの下面において最大の
高さである側面の高さより大きな約0.01〜約0.5mm(約0.01〜約0
.25mmであればさらに好ましく、約0.2〜約0.1mmであれば最も好ま
しい)の高さである。
【0161】 2セクションスペーサ物品 本発明はまた、(a)第1の支持体セクションおよび第2の支持体セクション
として識別される2つの支持体セクションと、(b)粘弾性材料を含む振動減衰
材料を含む2セクションスペーサ物品を提供する。第1の支持体セクションは、
スルーホール、ベースおよびベースの上下に延在し、ベースの接合される側面を
有する。側面には高さがあり、上面および下面を備える。側面は第1の支持体セ
クションの外周を規定し、ベースは第1の支持体セクションの内周を規定する。
【0162】 第2の支持体セクションは、スルーホール、ベースおよびベースの上下に延在
し、ベースの接合される側面を有する。側面には高さがあり、上面および下面を
備える。ベースは支持体セクションの外周を規定し、側面は支持体セクションの
内周を規定する。第2の支持体セクションは、第1の支持体セクションのスルー
ホールの中に嵌合する。第1の支持体セクションの側面の高さは、第2の支持体
セクションの側面の高さの約90%〜第2の支持体セクションの側面の高さの約
110%の範囲で減少する。
【0163】 支持体セクションの貯蔵弾性率は、振動減衰材料中の粘弾性材料の貯蔵弾性率
より大きい。第1の支持体セクションの上面が、第2の支持体セクションの側面
の上面の上に、第2の支持体セクションの側面の高さの約10%以下、5%であ
ればさらに好ましく、第2の支持体の側面の上面の下に、第2の支持体セクショ
ンの側面の高さの約10%以下であり、5%であれば好ましいようにするために
、2つの支持体セクションは、2つの支持体セクションのベース間に積層される
振動減衰材料によって、共に接合される。第1の支持体セクションの下面が第2
の支持体セクションの側面の下面の上に、第2の支持体セクションの側面の高さ
の約10%以下であり、5%であればさらに好ましく、第2の支持体の側面の下
面の下に、第2の支持体の側面の高さの10%以下、5%であればさらに好まし
いように支持体セクションは接合される。スペーサ物品は、中にスルーホールを
有する。
【0164】 2セクションスペーサ物品は、約25℃で約0.2〜2秒間スペーサ物品に加
えられた1.4×10Paの初期圧縮力の少なくとも約92%の力を、初期圧
縮力が加えられた約15分後に保持することが好ましい。
【0165】 第1の支持体セクションの側面の上面は、第2の支持体セクションの側面の上
面と同一の高さであり、第1の支持体セクションの側面の下面は第2の支持体セ
クションの側面の下面と同一の高さであることが好ましい。各スペーサセクショ
ンは実質的にリング状であり、スペーサ物品は実質的にリング状であることが好
ましい。
【0166】 2セクションスペーサ物品は、一般に、以下のように作製される。2つの支持
体セクションが形成される。各支持体セクションは、水平ベースおよびその水平
ベースによって共に接合される鉛直側面を含む。水平ベースおよび鉛直側面は一
般に互いに直交する。振動減衰材料は、2つの支持体セクションの水平ベース間
偽帰巣される。各支持体セクションは一般に、部分端面において横向きの「T」
字または「L」字形である。各垂直突出部の高さは実質的に同一であり、一般に
は同一である。スペーサは、上からスペーサに加えられる力が鉛直側面に伝搬す
るように設計される。スペーサ物品はまた、スルーホールを包囲するように設計
される。
【0167】 図18は、本発明の2セクションスペーサ物品の一実施態様を示している。積
層は、第1の支持体セクション720(「T」字形)および第2の支持体セクシ
ョン726(「L」字形)から作製される。粘弾性材料を含む振動減衰材料層7
32は、上記の第1の支持体セクション720と第2の支持体セクション726
との間に配置される。2つの支持体セクション720,726は、振動減衰材料
732によって共に接合される。T字形の支持体セクション720は、共に接合
される水平ベース724および鉛直側面722を含む。L字形の支持体セクショ
ン726は、共に接合される水平ベース730および鉛直側面728を含む。振
動減衰材料732は、2つの支持体セクション720,726の水平ベース72
4,730の間に積層または他の方法で配置される。各鉛直側面722,726
の高さは、実質的に同一である。スペーサ物品は、スルーホール727を包囲す
る。
【0168】 図19は、本発明の2セクションスペーサ物品の別の実施態様を示している。
積層は、第1の支持体セクション740および第2の支持体セクション746か
ら作製される。粘弾性材料を含む振動減衰材料層752は、上記の第1の支持体
セクション740と第2の支持体セクション746との間に配置される。2つの
支持体セクション740,746は、振動減衰材料752によって共に接合され
る。L字形の支持体セクション746は、共に接合される水平ベース750およ
び鉛直側面748を含む。L字形の支持体セクション740は、共に接着される
水平ベース744および鉛直側面742を含む。振動減衰材料752は、2つの
支持体セクション740,746の水平ベース744,750の間に積層または
他の方法で配置される。各鉛直側面742,748の高さは、実質的に同一であ
る。スペーサ物品は、スルーホール727を包囲する。
【0169】 図21は、本発明の2セクションスペーサ物品の別の実施態様を示している。
積層は、第1の支持体セクション780および第2の支持体セクション786か
ら作製される。粘弾性材料を含む2層の振動減衰材料層802,806は、上記
の第1の支持体セクション780と第2の支持体セクション786との間に配置
される。2つの支持体セクション780,786は、振動減衰材料802、80
6および内部支持層804によって共に接合される。L字形の支持体セクション
780は、共に接合される水平ベース784および鉛直側面782を含む。他方
のL字形の支持体セクション786は、共に接着される水平ベース800および
鉛直側面788を含む。2つの支持体セクション780,786は、それらの水
平ベース784,800によって共に接合される。振動減衰材料802、806
は、2つの支持体セクション780,786の水平ベース784,800の間に
積層または他の方法で配置される。各鉛直側面782,788の高さは、実質的
に同一である。スペーサ物品は、スルーホール810を包囲する。
【0170】 U字形積層スペーサ物品 本発明のU字形積層スペーサ物品は一般に、以下のように作製される。振動減
衰材料層は、2つの支持層の間に積層される。積層は、打抜き、圧印加工、型押
、成形または他の方法によって、部分断面において、積層がU字形(正常位置、
上下逆さままたは横向きのいずれか)である構成を備えるように形成される。ス
ペーサ物品は、スルーホールを含むように設計される。各支持層の厚さは、約0
.01mm〜約10mmであれば一般的であり、約0.3mm〜約5mmであれ
ば好ましく、約0.3mm〜約2mmであれば最も好ましい。振動減衰材料の厚
さは、約0.001mm〜約1mmであれば一般的であり、約0.01mm〜約
0.5mmであれば好ましく、約0.015mm〜約0.25mmであれば最も
好ましい。積層は、任意に、追加の支持体および振動減衰材料層をさらに含んで
もよい。
【0171】 図20は、本発明のU字形積層スペーサ物品の実施態様の断面である。スペー
サ物品は、第1の支持層760、第2の支持層764および2つの支持層760
,764の間に積層される振動減衰材料層762を含む積層を含む。積層は、部
分断面において横向きのU字形である構成を備える。リング状であるスペーサ物
品は、スルーホール766を包囲する。
【0172】 図22は、本発明のU字形積層スペーサ物品の別の実施態様の断面である。ス
ペーサ物品は、第1の支持層820、第2の支持層826および上記の第1の支
持層820と第2の支持層826との間に積層される粘弾性材料を含む振動減衰
材料層824から作製される積層を含む。積層は、部分断面において上下逆さま
のU字形である構成を備える。スペーサ物品は、スルーホール828を包囲する
【0173】 図23は、本発明のU字形積層スペーサ物品実施態様の別の実施態様の断面で
ある。スペーサ物品は、第1の支持層840、第2の支持層844および上記の
第1の支持層840と第2の支持層84との間に積層される粘弾性材料を含む振
動減衰材料層842から作製される積層を含む。振動減衰材料層842は、積層
の中で、2つの支持層840,844の間に積層される。追加の振動減衰材料層
846は、折り重ねられた支持層844の間に配置される。積層は、部分断面に
おいて横向きのU字形である構成を備える。スペーサ物品は、スルーホール84
8を包囲する。
【0174】 1つの支持層を有するU字形スペーサ物品 本発明はまた、積層を含むU字形積層スペーサ物品を提供し、その中で積層は
、(a)2つの支持層および(b)粘弾性材料を含む振動減衰材料を含む。各支
持層の貯蔵弾性率は、振動減衰材料中の粘弾性材料の貯蔵弾性率より大きい。振
動減衰材料層は、積層の中で2つの支持層の間に積層される。積層は、部分断面
においてU字形である構成を備える。スペーサ物品は、中にスルーホールを有す
る。
【0175】 スペーサ物品は、スペーサ物品に約25℃で約0.2〜約2秒間加えられた1
.4×10Paの初期圧縮力の少なくとも約92%の力を初期圧縮力を加えら
れた15分後に保持することが好ましい。
【0176】 本発明はまた、(a)2層の支持体および(b)粘弾性材料を含む振動減衰
材料を含み、支持体がスルーホールを備え、支持体が部分断面において横向きの
U字形であり、支持体が上部ベース、下部ベース、上部ベースならびに下部ベー
スに接合される側面および内部キャビティを含む支持層を有するU字形スペーサ
物品を提供する。支持体は実質的にリング状であり、振動減衰材料は実質的にリ
ング状であることが好ましい。支持体の貯蔵弾性率は、振動減衰材料中の粘弾性
材料の貯蔵弾性率より大きい。振動減衰材料は、支持体の上部ベースと下部ベー
スの少なくとも両方に折衝するように支持体のキャビティの中に配置される。ス
ペーサ物品は、中にスルーホールを有する。
【0177】 図29は、1つの支持層を有するU字形スペーサ物品の一実施態様を示してい
る。スペーサ物品は支持体951を含み、支持体951はスルーホール954を
備え、支持体951は部分断面において横向きのU字形であり、支持体951は
上部ベース950、下部ベース953、上部ベース950および下部ベース95
3に接合する側面955を含み、支持体は内部キャビティ956を含む。粘弾性
材料を含む振動減衰材料952は、支持体951の上部ベース950および下部
ベース953の少なくとも両方に接触するように、支持体951のキャビティ9
56の中に配置される。振動減衰材料952はまた、任意にキャビティ956の
内部で側面に接触してもよい。
【0178】 図30は、1つの支持層を有するU字形スペーサ物品の別の実施態様を示して
いる。スペーサ物品は支持体981を含み、支持体981はスルーホール986
を備え、支持体981は部分断面において横向きのU字形であり、支持体981
は上部ベース980、下部ベース983、上部ベース980および下部ベース9
83に接合する側面985を含み、支持体は内部キャビティ986を含む。粘弾
性材料を含む振動減衰材料982は、支持体981の上部ベース980および下
部ベース983の少なくとも両方に接触するように、支持体981のキャビティ
986の中に配置される。上部ベース980および下部ベース983はそれぞれ
、中に切欠き984を含む。切欠き984は、上部ベース980および下部ベー
ス983の縁になるように配置され、縁が側面985に接合されることはない。
このような切欠き984は、振動減衰材料に指向される歪エネルギーを増大させ
るために作用し、減衰性能を向上させる。
【0179】 図31は、1つの支持層を有するU字形スペーサ物品の別の実施態様を示して
いる。スペーサ物品は支持体991を含み、支持体991はスルーホール998
を備え、支持体991は部分断面において横向きのU字形であり、支持体991
は上部ベース993、下部ベース995、上部ベース993および下部ベース9
95に接合する側面990を含み、支持体991は内部キャビティ997を含む
。粘弾性材料を含む振動減衰材料992は、支持体991の上部ベース993お
よび下部ベース995の少なくとも両方に接触するように、支持体991のキャ
ビティ997の中に配置される。上部ベース993および下部ベース995はそ
れぞれ、外面(キャビティ997を包囲する面に対向する面)に突出部994を
含む。突出部994は、上部ベース993および下部ベース995の縁になるよ
うに配置され、縁が側面990に接合されることはない。このような突出部99
4は、振動減衰材料に指向される歪エネルギーを増大させるために作用し、減衰
性能を向上させる。
【0180】 スペーサ物品は一般に、同一厚さである上部ベースおよび下部ベースを備える
が、これらのベースは異なる厚さであってもよい。上部ベースおよび下部ベース
はそれぞれ、スペーサの全厚の約0.05〜約40%の範囲にあれば一般的であ
り、約1〜約30%であれば好ましく、約1〜約20%であれば最も好ましい。
【0181】 スペーサ物品の側面の幅は、部分断面を見た場合、スペーサの全幅の約1〜9
0%であれば一般的であり、約5〜50%であれば好ましく、約5〜30%であ
れば最も好ましい。
【0182】 振動減衰材料部分(たとえば、円形、正方形、矩形または他の幾何学的な断面
形状であってもよく、連続または不連続のいずれであってもよい)は、両方のベ
ースに接触する。一般に、振動減衰材料は、リングの形状である。減衰材料は一
般に、ある程度の圧縮および/または伸張および/または引張を受けており、圧
縮されていない/伸張されていない状態の高さの約0.05〜75%だけその高
さを低くするのであれば一般的であり、圧縮されていない/伸張されていない状
態の高さの約1〜25%であればさらに一般的であり、約1〜10%であればさ
らにいっそう一般的であり、約1〜5%であれば最も一般的である。キャビティ
の中にある振動減衰材料の高さが、初期の圧縮および/または伸張されていない
高さの約0.05〜約75%だけ低くなるように、キャビティ中の振動減衰材料
は、圧縮および/または伸張される。振動減衰材料は、キャビティに嵌合される
ときに、張力および/または圧縮力を受けていてもよい。振動減衰材料の高さは
また、その部分断面の厚さまたは幅であってもよい。
【0183】 スペーサの中に最初に嵌合するため、減衰材料の圧縮を助け、その減衰特性を
増大させるために、振動減衰材料は任意に、区分、ハッチ、スロット、スリット
、切欠きを形成することができ、窪み、リップ、縁、べベルなどを含むことがで
きる。
【0184】 振動減衰材料は任意に、キャビティの中に注入、成形、射出または分与されて
もよく、任意に適切な場所で硬化されてもよい。あるいは、振動減衰材料は任意
に、予め成形され、キャビティの中の適切な位置に機械的に嵌合されることがで
きる。キャビティは任意に、中に配置される1種類以上の減衰材料を含んでもよ
い。
【0185】 ベース層が薄ければ薄いほど、圧縮下で振動減衰材料を剪断変形させることが
できる回転可能な記憶物品の振動モードおよび/またはベース層の移動のために
偏向される圧縮/張力によって、いっそう簡単にベースを偏向させることができ
、回転可能な記憶物品の振動を軽減するための減衰を形成することができる。
【0186】 減衰材料は、減衰材料の約50%未満がベースまたはキャビティの縁を越えて
延在するように配置されることが一般的であり、約10%未満であれば好ましく
、0%であればさらに好ましく、キャビティの中の部分断面を見た場合、減衰材
料がベース幅の1〜20%であり、ベースの縁から離れるように配置されていれ
ば最も好ましい。減衰材料はまた、キャビティの中で側面の内側に接触すること
が好ましい。
【0187】 スピンドルアセンブリに配置する前のスペーサ物品は、選択された振動減衰材
料設計のために、ベースに対して外側に湾曲していてもよい。ベースの湾曲は、
スピンドルにおいて回転可能な記憶物品およびスペーサ物品を保持するために使
用される力によって抑えられてもよい。湾曲が存在する場合には、湾曲は、スペ
ーサの厚さの約20%未満であることが一般的であり、約10%未満であれば好
ましく、約5%であれば最も好ましい。
【0188】 高い弾性率の振動減衰材料を含む積層スペーサ物品 別の実施態様において、本発明のディスクドライブアセンブリはまた、所望の
力を保持することができる高い弾性率の振動減衰材料を含むスペーサ物品を使用
する。本発明はまた、(a)ディスクドライブであって、スピンドルを含むディ
スクドライブ、(b)スピンドルが回転可能な記憶物品の中でスルーホールを通
って延在する用に配置されている回転可能な記憶物品、(c)高い弾性率の振動
減衰材料を含む積層スペーサ物品および(d)スピンドルに対して回転可能な記
憶物品およびスペーサ物品を固定するための手段を含むディスクドライブアセン
ブリを提供する。スペーサ物品は、スピンドルがスペーサ物品の中にスルーホー
ルを通って延在するように配置される。スペーサ物品は、回転可能な記憶物品に
隣接かつ接触するように配置される。スペーサ物品はスルーホールを有する積層
を含み、積層は、(i)上部支持層および下部支持層と、(ii)上記の上部支
持層と下部支持層との間に配置される粘弾性材料を含む振動減衰材料層と、を含
む。1Hzおよび25〜80℃で測定した場合、粘弾性材料は、損失弾性率が約
500,000Pa未満であり、貯蔵弾性率が約200,000Paを超え、損
率が約0.5未満である。各支持層の貯蔵弾性率は、振動減衰材料層中の粘弾性
材料の貯蔵弾性率より大きい。スペーサ物品は、約25℃で約0.2〜2秒間ス
ペーサ物品に加えられた1.4×10Paの初期圧縮力の少なくとも約92%
の力を、初期圧縮力が加えられた約15分後に保持する。
【0189】 図35は、このようなスペーサ物品を示している。スペーサ物品89は、スル
ーホール93を有する積層を含み、積層は、上部支持層90、下部支持層91お
よび上記の上部支持層90と下部支持層91との間に配置された粘弾性材料を含
む振動減衰材料層92を含む。
【0190】 1Hzおよび25〜80℃で測定した場合、粘弾性材料は、損失弾性率が約5
00,000Pa未満であり、貯蔵弾性率が約200,000Paを超え、損率
が約0.5未満である。各支持層90,91の貯蔵弾性率は、振動減衰材料層9
2中の粘弾性材料の貯蔵弾性率より大きい。1Hzおよび25〜80℃で測定し
た場合、好ましい粘弾性材料は、損失弾性率が約400,000Pa未満であり
、貯蔵弾性率が約250,000Paを超え、損率が約0.05〜約0.45で
あり、損率が約0.1〜約0.4であればさらに好ましい。粘弾性材料の特性は
、スペーサ物品の力保持特性に寄与するのみならず、機械加工工程にも影響を及
ぼし得る。上述の粘弾性特性は、優れた機械加工、打抜き、研削、サンダー仕上
、ばり取りなどの特性を生じるほど十分な内部強度を供給することが好ましい。
すなわち、これらの工程は、積層の層間剥離を起こすことなく最も行われやすい
【0191】 スペーサ物品設計は、約25℃で約0.2〜2秒の持続時間、スペーサ物品に
加えられた1.4×10Paの初期の力の少なくとも約92%の力を、初期の
力が加えられた後約15分間に保持し、少なくとも約95%であれば好ましく、
約97%であれば最も好ましい。
【0192】 塑性変形スペーサ物品 本発明は、一実施態様において、積層スペーサ物品に少なくとも1つの所期の
加力領域を有する減衰積層スペーサ物品を提供し、その中で振動減衰材料層はあ
まり大きくないかまたは存在せず、1層以上の支持層が塑性変形される。減衰材
料は一般に、所期の加力領域においてのみ削減されるかまたは存在しないため、
これによって、積層スペーサ物品を用途に関して、共鳴振動または衝撃、さらに
雑音の発生または伝達の制御に加えて、積層スペーサ物品が満たす必要がある必
要条件の形成のために、振動減衰材料の厚さの観点から、最適に設計することが
できる。加力領域は、回転可能な記憶物品、別のスペーサ物品および/またはク
ランプなどの取付け装置から力が加わるときに、十分な力を保持する。振動減衰
層は、きわめて小さな領域でのみあまり大きくないかまたは存在しないため、こ
のことは、振動減衰スペーサ物品の全体設計または効果にほとんど影響を及ぼさ
ない。
【0193】 本発明の塑性変形スペーサ物品は、最も一般的には以下のように作製される。
積層は、上部支持層、下部支持層および上記の上部支持層と下部支持層との間に
配置される粘弾性材料を含む振動減衰材料層から作製される。変形領域は積層に
設けられ、積層の中で変形領域はスペーサ物品の領域であり、少なくとも2つの
支持層が接触しているか、または支持体が塑性変形されないスペーサ物品の領域
よりも互いに近い位置に配置されるように、少なくとも1つの支持層は塑性変形
される。
【0194】 塑性変形スペーサ物品の少なくとも1つの支持層は、第1および第2の支持層
からなる群から選択され、少なくとも1つの変形領域において、突出部、窪み、
べベル、押込み、レッジ、コイン、リッジおよび切欠きからなる群から選択され
る以下の特徴の少なくとも1つを備えることが好ましい。少なくとも1つの支持
層の厚さは、変形領域において可変であることが好ましい。
【0195】 変形領域は、変形領域の少なくとも0.5%の領域内に、振動減衰材料が存在
しないか、または存在する場合には、変形領域に存在しないスペーサ物品の領域
において等しい領域の振動減衰材料層の平均質量の90%以下であるようになっ
ており、50%以下であればさらに一般的であり、約25%以下であればさらに
一般的である。変形領域は、スペーサ物品の面領域の約0.05〜約90%の面
領域を備えていれば一般的であり、約0.05〜約50%であれば好ましく、約
0.05〜約30%であればさらに好ましく、約0.05〜約15%であれば最
も好ましい。
【0196】 一実施例のように、適切なパンチを用いて、積層を変形するために、たとえば
、積層を打抜きプレスに配置し、積層スペーサ物品のスルーホール領域の上に直
接パンチで打つことによって変形を行うことができる。上部支持体の上面が、下
部支持体に対してある方向に角度を成して塑性変形されるように、パンチは、た
とえば、スルーホールの周囲の積層の最上面を変形させてもよい。したがって、
上部支持体の変形は、リング形状であってもよい。このような変形スペーサ物品
の一実施例が、図4に示されている。別の実施例のように、上部支持体の外面が
下部支持体に対して角度を成すように塑性変形されてもよい。あるいは、上部支
持体の内面および外面の両方が、下部支持体に対して変形されてもよい。上部支
持体および/または下部支持体における他の変形パターンは、適切な力保持を得
ることができる限り、可能である。
【0197】 一般に、減衰材料は、スペーサ物品の減衰特性が、同様の用途、たとえば、ハ
ードディスクドライブにおけるディスクスペーサなどに使用される非積層または
一体式のスペーサ物品より改善されるような量だけ存在する。振動減衰材料は、
減衰が少なくとも1つの振動モードにおいて少なくとも約10%改善されるほど
十分な量だけ使用されることが好ましい。
【0198】 次に、この積層スペーサ物品は、必要な部分を規定するため(型押、打抜き、
二次成形、コイニング、サンダー仕上、ばり取り、研削など)のさまざまな工具
およびダイを用いて打抜かれる。最終的な積層スペーサ物品は、この打抜き工程
中、ディスクドライブスピンドル用の路を形成するためにその中を貫通するホー
ルを有する。振動減衰材料を配置し、振動減衰材料の復元を減らすために支持層
に変形を与え、支持層の間の残留ばね効果を最小限に抑え、同一の非積層スペー
サ物品(減衰は改善される)および積層スペーサ物品(保持する力が改善される
)と比較した場合に、改善された力および/またはトルクおよび/または圧力保
持および好ましくはディスクドライブアセンブリにおいて高い減衰性能を有する
変形積層スペーサ物品を形成するために、パンチ工具でホール抜きを行う前また
は後のいずれかに、加力領域はさらに部分修正される。
【0199】 図4は、本発明のリング状変形スペーサ物品の断面図を示している。上部支持
層は参照符号30で識別され、下部支持層は参照符号34で識別される。振動減
衰材料層は、参照符号32で識別される。中央のホール31を包囲する上部支持
層30の一部35は、下部支持層34に近くなるように塑性変形される。変形領
域は、参照符号33で識別される。
【0200】 図13は、上部支持層420、下部支持層422、スルーホール432、振動
減衰材料層424、上部支持層420の変形部分428ならびに突出部430,
426および変形領域434を含む本発明のリング状変形スペーサ物品の別の実
施態様の部分断面図である。
【0201】 図14は、上部支持層440、下部支持層442、スルーホール451、振動
減衰材料層444、上部支持層440の変形部分446,450ならびに突出部
448,452および変形領域454,456を含む本発明のリング状変形スペ
ーサ物品の別の実施態様の部分断面図である。
【0202】 図15は、上部支持層460、下部支持層464、スルーホール468、振動
減衰材料層462、上部支持層460の変形部分466および変形領域470を
含む本発明のリング状変形スペーサ物品の別の実施態様の部分断面図である。
【0203】 図16は、上部支持層474、下部支持層478、スルーホール482、振動
減衰材料層476、上部支持層474の円形変形部分480および変形領域48
4を含む本発明のリング状変形スペーサ物品の別の実施態様の部分断面図である
【0204】 図17は、上部支持層490、下部支持層492、スルーホール504、振動
減衰材料層494、上部支持層490の変形部分500および変形領域502を
含む本発明のリング状変形スペーサ物品の別の実施態様の部分断面図である。
【0205】 図32は、上部支持層1010、下部支持層1014、内部支持層1012、
スルーホール1018、振動減衰材料層1020,1022、変形部分1019
.1021および変形領域1023を含む本発明のリング状変形スペーサ物品の
さらに別の実施態様の部分断面図である。
【0206】 減衰スペーサ物品用の工具および方法 本発明の変形減衰積層スペーサ物品は一般に、永久に置換する減衰材料および
同様の加力領域において塑性変形される支持層を備えていない(および減衰材料
をブリッジするために、減衰材料を強化するファイバ、粒子または充填剤を使用
していない)同様の積層スペーサ物品と比較した場合に取付け装置の改善された
力保持を提供するために、振動減衰材料の少なくとも一部が永久に置換し、支持
層が所期の加力領域で塑性変形される方法によって製作される。大半のようは2
つ以上のスペーサ、一般には1〜8個以上のスペーサが必要とされるため、力の
損失はスペーサの間に連結される。したがって、設計に関して力保持において1
%の改善はわずかに見えるが、所与の用途において、8個のスペーサに連結され
る1%の力の損失の改善は、力保持の損失があまり大きくないため、加力システ
ムは、用途において十分な力を保持することができる。たとえば、ディスクドラ
イブアセンブリにおいて数%の力保持の損失は、衝撃のためにディスクをずらす
恐れがあり、以前にディスクに書込まれたデータを失う原因となりうる。
【0207】 減衰材料は一般に永久に置換し、支持層は一般に、振動減衰材料層を包囲する
少なくとも1層の外部支持層に圧力を加え、振動減衰材料を所期の締結装置領域
から強制的に離すようにすることによって、所期の加力領域で塑性変形される。
支持層は、振動減衰材料を置換するために使用される力または圧力から永久歪(
塑性変形)を帯びるため、置換された領域で振動減衰材料が元に戻ることを防止
する。
【0208】 支持層が十分に塑性変形されない場合には、変形前の位置の一部まで元に戻す
ことができる。これは、支持層と残留ばね力との間の間隔によって形成すること
ができる。取付け装置がこの領域に接着される場合には、取付け装置を接触する
ために使用する初期の力が支持層の残留ばね力を抑えるときに、この残留ばね力
は、取付け装置の力保持を低下させる可能性がある。
【0209】 本発明によって有用なパンチ工具は、減衰積層物品の所期の加力領域において
振動減衰材料の少なくとも一部を永久に置換し、振動減衰材料の弾性回復量を排
除または最小限に抑え、また支持層の間に残留ばね力を制限するような方法で、
少なくとも1つの支持層を塑性変形するために、所望の局所領域に力を集中する
のに使用されることができる。
【0210】 スルーホール領域(および/または中央部分および/または外縁などの積層物
品の別の領域)は、パンチ力を集中し、振動減衰材料の少なくとも一部を永久に
置換し、所期の変形領域において支持層を塑性変形するために特殊なパンチ設計
を利用する特殊設計されたパンチ工具によって加えられる力を受けることができ
る。一般に、スルーホールの位置は、スルーホールが変形領域によって包囲され
るようになっている。スルーホールはまた、変形領域によって部分的に包囲され
てもよい。少なくとも1つのスルーホールを包囲または部分的に包囲する各変形
領域の領域は、各スルーホールの領域の約0.001〜約100倍であれば一般
的であり、各スルーホールの領域の約0.001〜約1倍であれば好ましい。
【0211】 本発明の減衰スペーサ物品における少なくとも1つの支持体の厚さは、変形領
域において可変であってもよい。本発明のスペーサ物品は、第1の支持層および
/または第2の支持層(および任意の支持層)において、少なくとも1つの(レ
ッジ、隆起設計部、谷、クレバス、切欠き、クリンプ、べベル、コイン、リッジ
などの)突出部および/または押込みを含んでもよい。
【0212】 パンチ工具はまた、振動減衰材料の少なくとも一部を置換することに加えて、
少なくとも1つの支持体を塑性変形することによって、積層スペーサ物品に特徴
または変形を与える。積層スペーサ物品の外部支持体は、レッジ、切欠き、バベ
ルなどの突出部および/または窪みを含んでもよい。
【0213】 積層を形成してから支持層を変形する代わりに、任意に少なくとも1層が変形
を備え、その間に振動減衰材料層を形成する支持層を最初に形成してもよい。
【0214】 減衰スペーサ物品を製作するために使用されるパンチ工具の設計の検討には、
摩擦性力および/または把持力および/または保持力を支持領域に加えることに
よって、外部支持層(上部支持層および下部支持層)の滑り量を制限すること、
減衰材料を永久に置換するために工具の変形力を集中させること、支持層の残留
ばね力を最小限に抑え、減衰材料の復元を最小限に抑えるために支持層を変形す
ることおよび取付け装置と接触する面領域を最小限に抑え、動摩擦を軽減するこ
とを実現することができる工具の能力が含まれる。
【0215】 打抜き作業中に、振動減衰材料を置換し、支持体を塑性変形する際の工具の作
業を改善するための方法または材料には、以下のものが含まれるが、これらに限
定されるわけではない: a)積層スペーサ物品の変形のために、振動減衰材料の弾性率を下げるために
、減衰積層スペーサ物品を加熱すること。このように加えられた熱によって、弾
性率が下げられたときに、振動減衰材料を簡単に置換することができる(置換に
必要とされる力が少なくて済む)。打抜き中に加えられた熱は、ディスクドライ
ブにおいて取付け装置を備えた本発明の変形スペーサ物品および回転可能な記憶
物品の組立中に熱を使用する場合より貼るかに望ましく、簡素でコスト効率もよ
い。変形工程ステップ中または前に、熱を積層に加えることもできる。減衰材料
の貯蔵弾性率が下がるようにするために、紫外または赤外熱源、蒸気、熱風、オ
ーブンなどを用いて、熱を加えることができる。減衰材料は、変形ステップで貯
蔵弾性率が、少なくとも10%下げられれば、弾性率を有用に下げられる。尚、
貯蔵弾性率の下げられる率が25%であれば好ましく、少なくとも50%であれ
ば最も好ましい。 b)変形工程中に振動減衰材料を置換するために必要な力を削減するために架
橋の全くないか、またはほとんどない振動減衰材料を使用すること。 c)減衰積層スペーサ物品を作製し、使用すること。この物品において、振動
減衰層は、最初は、減衰材料を置換するために必要な力を削減するために変形さ
れる領域において、質量が小さい。しかし、この方法は、積層スペーサ物品を作
製するためにより複雑な工程を必要とする。 d)支持体を変形する際に、工具における摩擦損を軽減するために潤滑剤を使
用すること。潤滑剤はまた、工具の寿命を長くする。
【0216】 振動減衰材料の削減および/または排除のために使用される工具はまた、支持
層を変形する。このような層の変形は、ホールのサイズを狭くするために支持層
を塑性変形することができるときに、ホールのサイズの縮小化を生じる可能性が
ある。(ホールのサイズはまた、増大されてもよい。)変形工程はまた、振動減
衰材料を置換するために使用される特定の工具によって生じる支持体面のわずか
な隆起または縁の突出を引き起こす可能性もある。このようなことが生じる場合
に関する知識があれば、所望の設計基準、具体的なホールの最終的な直径などが
満たされることができるような完全な減衰積層スペーサ物品を設計するために十
分である。たとえば、変形工程が行われる際に、ホールの直径が支持層の塑性変
形のために減少するように支持層は変形されることから、所望の穴の直径である
所望の最終的な物品を作製するために、初期のホールの直径は、所望の最終的な
ホールの直径より大きいものを選択されてもよい。
【0217】 本発明によって使用される方法は、支持層の変形に問題がある場合には、所望
でない領域における支持層の置換を最小限に抑えるように設計されることもでき
る。このような場合を実現するためのオプションには、変形工程後に、積層の力
保持に関して最小の影響にとどめると同時に、支持層をさらに所望の構成に二次
成形する第2の工具を使用することが挙げられるが、これに限定されるわけでは
ない。初期のホールのサイズが、最終的な所望のホールのサイズでは十分に拡大
されることができない場合には、第2の工具は、変形動作を伴うホールの拡大を
行うことができる(リーミングまたはドリリング)。変形領域はまた、変形領域
の外形を削減したり、または変化させたりするために他の工具によって平らにな
らされてもよい。
【0218】 支持体の変形領域は一般に、スルーホール領域を包囲している。変形は、積層
の一方または両方の面のいずれか、および/または存在する場合には内部支持層
において生じてもよい。
【0219】 パンチ工具には作業面がある。パンチ工具を使用する場合には、パンチ工具の
一部である作業面は、積層スペーサ物品に接触させるようにする。
【0220】 図8、図8A、図9、図10、図11および図12は、支持層におけるある程
度の変形および振動減衰材料の置換を実現するために使用されることができるさ
まざまな工具の断面を示している。パンチは、国際出願第96/1560号およ
び米国特許第5,691,037号に開示され、いずれも本発明の譲受人に譲渡
される。これらの工具は一般に、打抜きプレスに取り付けられ、工具を積層スペ
ーサ物品面に係合し、締付けシステムの力保持を改善するために、支持層の変形
、変形領域における振動減衰材料の置換および支持体の塑性変形のために力を加
える。
【0221】 図8は、本発明の減衰スペーサ物品を製作するために使用されることができる
ブラントノーズ「V」突出部276および山形把持特徴部275を備えた従来の
山形の把持特徴部「V」付きパンチ274の側面図である。
【0222】 図8Aは、本発明の減衰スペーサ物品を製作するために使用されることができ
る対称なブラントノーズ「V」突出部281および山形把持特徴部284を備え
た従来の山形の把持特徴部「V」付きパンチ279の側面図である。また、把持
特徴面に接する第1の線および突出部の対称中心を通過するほか、先端があるパ
ンチ工具の側面で突出部の内部の点およびパンチ工具の内部の点で第1の線と交
差する第2の線の交差点によって規定される角度(θ)273が、示されている
。また、突出部面に接する第1の線および突出部の対称中心を通過するほか、先
端があるパンチ工具の側面で突出部の外部の点およびパンチ工具の外部の点で第
1の線と交差する第2の線の交差点によって規定される角度(β)277が、示
されている。
【0223】 図9は、本発明の減衰スペーサ物品を製作するために使用されることができる
凹みのある円錐台領域304、凹みのある円錐領域302,306、増強したテ
ーパ付きの側面307および把持特徴部303を備えた増強した山形把持特徴部
「V」付き従来のパンチ300の側面図である。
【0224】 図10は、本発明の減衰スペーサ物品を製作するために使用されることができ
るスロット328,330および突出部326を備えた従来のフラットパンチ3
24の側面図である。
【0225】 図12は、減衰スペーサ物品を製作するために使用されることができるベント
348、把持特徴部凹み350、「V」突出部344、増強した側面341、パ
ンチの外径342および把持特徴部のピーク351を備えた増強したベント型角
度把持特徴部「V」付きの従来のフラットパンチ340の側面図である。図12
は、図11の12−12の断面である。図11は、図12に示されるパンチの底
面図である。
【0226】 有用なパンチは一般に、積層面に対して2方向以上の方向に力を加える工具の
態様を備える。たとえば、第1の力は、積層スペーサ物品面に対して一定の角度
で工具によって加えられてもよく、所期の変形領域のスルーホールに対して一定
の角度で加えられることが好ましい。パンチ工具の把持特徴部は、この第1の力
を供給する。力は、材料をスルーホール(支持体おび振動減衰材料)に対して押
すために作用し、また支持層がスルーホールから離れて滑ることを防止すること
ができる。
【0227】 第2の力は、ホール領域に加えられてもよく、スルーホールから下方向および
外側の方向に、大部分の力を加えるように設計された角度である。パンチ工具の
突出部は、この第2の力を供給する。協働するこのような2つの力は、振動減衰
材料の素材を置換し、支持体を変形するような方法で、工具の力を集中させる。
【0228】 工具設計は、使用される支持体材料、スルーホールサイズ、積層の厚さ、積層
における各層の厚さ、使用される振動減衰材料および積層における層のタイプに
基づく。本発明によって使用されるパンチにはまた、その設計のためにある種の
独特の要件があってもよい。たとえば、パンチは、工具の使用中にパンチの先端
と積層との間にパンチが形成することができるキャビティまたはポケットに閉じ
込められる可能性がある打抜き工程に使用された流体を逃がすことができるよう
にするために、「ベント形成」または「スロット形成」を必要とする可能性があ
る閉じ込められた流体は、あまり圧縮されていなくてもよく、圧力を受けている
状態で逃がすことができない場合には、積層のパンチによる変形を妨害する恐れ
がある。さらに、パンチは、打抜き工程中に、工具が亀裂、屈曲または早期摩耗
をすることを防止するために、付加的な強度設計を必要とする可能性がある。パ
ンチに対する付加的な強度またはサポートは、さらに太いシャフトに対して工具
の先端を先細りにすること(工具の先端に隣接するシャフトを先細りにすること
)によって、加えられてもよい。これは、工具の縁付近の把持特徴部の強度を増
すことになる。一般に、積層の他のパンチタイプ工程(たとえば、ホール抜き、
型押またはコイニングなど)に使用される可能性がある工具の寿命を長くするた
めに、パンチはまた、さらに高いグレードまたは異なるグレードの工具用鋼を必
要とする可能性もある。
【0229】 The text handbook of metal forming(
McGraw−Hill,Inc.Lange,ISBN 0−07−0362
85−8)は、打抜き工程の概観および一般的な装備について触れている。振動
減衰材料の置換および支持層の塑性変形を実現するために有用な工具設計には、
突出タイプのパンチ設計を備えた平面状、円形、弾丸状(とがった円錐など)、
「V」(円錐)または平面を有する工具が含まれるが、これらに限定されるわけ
ではない。このような工具設計では、力の大部分が、積層面に垂直な方向に加え
られるようにするべきである。これは、スルーホールおよび積層の水平面に対し
て小さな角度を持つ「V」形のパンチと比較して大きな半径であるようにするた
めに、平面状、突出部を備えた平面状、円形または弾丸状のパンチを必要とする
可能性がある。有用な円形、弾丸状または平面形のパンチの半径(または円形で
ないホールの場合は、サイズに関して等価である部分)は、スルーホールの直径
の少なくとも約1.01倍であり、スルーホールの直径の少なくとも約1.5倍
であれば好ましく、少なくとも約2倍であれば最も好ましい。「V」形パンチの
角度は、「V」突出部の面に接する第1の線および工具のシャフト面に平行であ
り、「V」字形突出部の中心を通過する第2の線の交差点によって規定されると
き、1〜89°であれば一般的であり、20〜89°であれば好ましく、30〜
89°であれば最も好ましい。
【0230】 好ましい工具は、把持特徴部および少なくとも1つの突出部を含む工具である
。変形スペーサ物品を作製するために好ましいパンチ工具は、先端を有するシャ
フトを含み、上記の先端が(i)少なくとも1つの突出部および(ii)少なく
とも1つの把持特徴部を含む。把持特徴部は、表面模様付きの面、連続リッジ、
不連続リッジ、表面模様付きの面を有する連続リッジ、表面模様付きの面を有す
る不連続リッジからなる群から選択されることが好ましい。
【0231】 工具は、少なくとも2方向の主要な方向に積層を変形する。パンチ工具作業面
によって発生される力の少なくとも2つの方向は、互いに一定の角度であり、生
じた力または工具の効果によって、振動減衰材料の素材の置換および少なくとも
1つの支持層の塑性変形を生じる。支持層の変形はまた、支持体の残留ばね効果
を制限し、振動減衰材料の回復を抑え、使用中の動摩擦損を低減することが好ま
しい。このような工具設計は、取付け装置の力および/またはトルクおよび/ま
たは圧力および/または応力保持の少なくとも約5%の増大を実現すべきであり
、振動減衰材料の置換および支持層の塑性変形が行われていない積層スペーサ物
品と比較した場合には、力保持において約35%を超える改善を実現する可能性
がある。工具の把持特徴部は、積層材料の一部を角度を成す方向(突出部に対向
する側)にあるホールを包囲する領域に向ける。この工具によって生じた力は、
振動減衰材料の回復を抑え、支持体のばね効果を減少させ、動摩擦を潜在的に減
らすために、振動減衰材料を置換し、支持体の変形を形成するような方法で、力
を集中させる。
【0232】 パンチ工具の突出部には、円錐台、楕円形、球形、半球形、弾丸形状、円筒形
、円錐形の突出部およびこれらの間の変形からなる群から選択されるものが挙げ
られるが、これらに限定されるわけではない。把持特徴部は、表面模様付きの面
、連続リッジ、不連続リッジ、表面模様付きの面を有する連続リッジ、表面模様
付きの面を有する不連続リッジからなる群から選択されるものが挙げられるが、
これらに限定されるわけではない。
【0233】 振動減衰材料の置換に使用される工具はまた、変形工程中、ホールを部分的に
閉じていても、または開いていてもよい。ホールの直径は、工具設計および生じ
たスペーサ物品が所期の寸法であるようにするためにホールの直径に及ぼす効果
を考慮して選択されるべきである。
【0234】 好ましい工具設計は、工具の先端に対称な突出部および把持特徴部を含む。突
出部は、突出部の面に接する第1の線および突出部の対称中心を通過するほか、
先端を有するパンチ工具の側面において突出部の外側かつパンチ工具の外側にあ
る点で第1の線と交差する第2の線の交差点によって規定されるとき、少なくと
も1つの角度を備える。角度は、0.5〜89°であり、20〜89°であれば
好ましく、30〜89°であれば最も好ましい。
【0235】 把持特徴部は、把持特徴部の面に接する第1の線および突出部の対称中心を通
過するほか、先端を有するパンチ工具の側面において突出部の内側かつパンチ工
具の内側にある点で上記の第1の線と交差する第2の線の交差点によって規定さ
れるとき、少なくとも1つの角度を備える。角度は、0.5〜89°であり、2
0〜89°であれば好ましく、30〜89°であれば最も好ましい。図8Aは、
突出部281の角度β277および把持特徴部284の角度θ273を備えたパ
ンチ工具279に関する角度の実施例を示している断面図である。
【0236】 さらに、工具は、工具の把持特徴部によって生じるような積層の変形のほか、
工具の突出部分も積層を変形されているように有用に設計される。工具は、減衰
材料の置換および支持体の塑性変形を生じるために、減衰材料における機械力を
集中させ、構築するように設計されるべきである。
【0237】 スペーサ物品の力保持 後の追加的な加力ステップが必要でないようにするために、減衰スペーサ物品
は、初期の力保持値を有するように設計されることが好ましい。(以下に記載さ
れる測定時に)少なくとも約92%の力を保持しないスペーサ物品は、初期に力
を加えられた後、力保持の損失が大きすぎる恐れがあることから、回転可能な記
憶物品の損傷および/またはデータの消失を生じる得るドライブ作動中の回転可
能な記憶物品の滑りおよび/または移動または衝撃を防止するために、さらに力
を加える必要がある。本発明のスペーサ物品の力(圧力/トルク/応力)保持は
、本願明細書において後に記載される試験によって測定されたとき、少なくとも
約95%であれば好ましく、少なくとも約97%であればさらに好ましく、少な
くとも約98.5%であれば最も好ましい。
【0238】 本発明のスペーサ物品は任意に、追加の支持層、構成要素、セクションなどを
さらに含んでもよく、その上、支持層、支持体構成要素、支持体セクションなど
を含んでもよい。さらに、スペーサ物品はまた、追加の振動減衰材料層、構成要
素なども含んでよい。物品は任意に、たとえば接着材料層またはリングを含んで
もよい。接着材料は、たとえば、支持体と振動減衰材料との間、または複数の支
持体または複数の振動減衰材料層あるいは構成要素の間に接着されてもよく、た
とえば、任意に、接着材料の貯蔵弾性率が接着される振動減衰材料の貯蔵弾性率
より高くてもよい。有用な接着材料の例には、エポキシ樹脂およびシアノアクリ
レートからなる群から選択されるものが含まれるが、これらに限定されるわけで
はない。接着材料層またはリングの貯蔵弾性率は、接着される支持体の貯蔵弾性
率より低いことが好ましい。
【0239】 ディスクドライブアセンブリ 本発明はまた、本願明細書に開示される少なくとも1つのスペーサ物品および
スピンドルにおいて配置される少なくとも1つの回転可能な記憶物品を有するデ
ィスクドライブアセンブリを提供する。ディスクドライブがスピンドルを備える
ように、まずディスクドライブを形成することによって、ディスクドライブアセ
ンブリを形成することができる。回転可能な記憶物品は、スピンドルが回転可能
な記憶物品のスルーホールを通って延在するように配置されてもよい。本発明の
減衰スペーサ物品は、スピンドルがスペーサ物品のスルーホールを通って延在し
、少なくとも1つのスペーサ物品が回転可能な記憶物品に隣接する位置に配置さ
れ、記憶物品に接触するようにスピンドルに配置されてもよい。スペーサ物品は
、回転可能な記憶物品の上および/または下に配置されてもよい。したがって、
ディスクドライブは、ディスクドライブスピンドルに配置される少なくとも1つ
の回転可能な記憶物品および少なくとも1つのスペーサ物品を有する。回転可能
な記憶物品がスピンドルにおいてスペーサ物品と交換されることも多い。クラン
プなどの取付け装置が、保持力の下で、スピンドルの上に回転可能な記憶物品お
よびスペーサ物品を保持するために使用される。
【0240】 保持力は、少なくとも約340,000Paであることが一般的であり、約3
40,000〜約7,000,000Paであればさらに一般的であり、約1,
000,000〜約3,500,000Paであれば最も一般的である。スピン
ドルに配置される順序に応じて、回転可能な記憶物品またはスペーサ物品は、取
付け装置の下に直接配置されてもよい。減衰スペーサ物品が側面のそれぞれと接
触するようにするために、回転可能な記憶物品が配置されることが好ましい。
【0241】 図5は、スピンドルベース52およびその上に接着されるスピンドル50を含
む本発明のディスクドライブアセンブリを示している。回転可能な記憶物品42
,44,43,45,47,49は、スピンドル50に配置される。減衰スペー
サ物品46,48が、それらの間に配置される。スペーサ物品46は、図4のス
ペーサ物品と類似している。スペーサ物品48は、図6のスペーサ物品と類似し
ている。クランプ53のほかねじ51は、回転可能な記憶物品42,44,43
,45,47,49およびスペーサ物品46,48を適正な位置に保持する。
【0242】 図7は、図5のディスクドライブアセンブリの分解立体図を示している。
【0243】 ドライブに組立てるために洗浄および作製される減衰スペーサ物品は、有機構
成要素、有機金属構成要素、金属構成要素のガス発生レベルが、温度85℃で4
時間露出されるときに、約20μg/cm未満であれば好ましく、約0.5μ
g/cm未満であればさらに好ましく、約0.05μg/cm未満であれば
最も好ましい。ガスを発生することができる具体的な材料には、シロキサン、端
か水素、エステル、有機酸、アルコール、アミン、有機スズ、アミド、触媒など
が含まれるが、これらに限定されるわけではない。また、構成要素のいずれか1
つのカテゴリが重量で全ガス発生レベルの50重量%未満であることが好ましく
、10重量%未満であればさらに好ましい。たとえば、ガス発生する構成要素の
総量が、50重量%異常のシロキサンを含まないようにすることが好ましい。
【0244】 減衰スペーサ物品の陰イオン/イオンレベルが、約0.05μg/cm未満
であれば好ましく、約0.02μg/cm未満であればさらに好ましく、約0
.005μg/cm未満であれば最も好ましい。陰イオン/イオンレベルに寄
与する具体的な構成要素としては、塩化物、硝酸塩、窒化物、硫酸塩、弗化物、
臭化物、燐酸塩などが挙げられる。また、個別の構成要素は、重量で全ガス発生
レベルの50重量%未満であることが好ましく、10重量%未満であればさらに
好ましい。
【0245】 試験方法 以下の試験方法が本願明細書では使用された。レーザ振動計は、スピンドルに
取付けられた記憶ディスクの振動レベルを試験するために構成された。スピンド
ルは、ディスクの共鳴を励起するために、振動シェーカに接着された。シェーカ
によって励起されたときに、200〜1,000Hzの周波数にわたって、ディ
スクのRMS移動を測定し、減衰スペーサ物品または非減衰スペーサ物品をディ
スクに接触させることによって、スペーサの利点は、振動の減少にあると決定さ
れた。
【0246】 振動加速度およびディスクの移動の決定 レーザ振動計、すなわちPolytec Model PSV−2000走査
型レーザ振動計は、スピンドルに取付けられた記憶ディスクの振動レベルを試験
するために構成された。スピンドルは、取付けられたディスクの共鳴を励起する
ために、振動シェーカに接着された。ディスクに接触する減衰スペーサ物品また
は非減衰スペーサ物品を備え、励起されたディスクの振動加速度および移動が、
測定された。データは、平方自乗平均(RMS、すなわち、1組の数の平方の相
加平均の平方根)に変換された。任意に、さまざまな共鳴ピークの振幅が比較さ
れた。
【0247】 装置設定 図36は、以下の節で識別されるように番号がつけられた構成要素を備えた試
験装置設定を示している。
【0248】 レーザ振動計試験装置 1101−Polytec Model PSV−2000走査型レーザ振動計
1102−Polytec Version5.2制御ソフトウェアを含む13
3MHz PentiumTM搭載コンピュータを備えたPolytec Mo
del OFV 3001S振動計制御装置 1103−MB Dynamics Model Modal 50シェーカ 1104−MB Dynamics Model SS250VCF電力増幅器
1105−Toshiba Model T2200SXノートブックコンピュ
ータで制御されるTektronix Model 2630 Persona
l Fourier Analyzer 1106−PCB Model 208A05力変換器 1107−PCB Model 482A16信号調整器 1108−熱電対を備えたFluke Model 2100Aディジタル温度
計 1109−Staco Model 3PN1010可変変圧器 1110−Sylvania Model 250R40/1赤外加熱ランプ 1110−The Model Shop Model 2050A横励起スタ
ンド 1112−スピンドルアセンブリ
【0249】 二重スペーサ試験取付け具 試験対象の2つのスペーサ物品および2つの厚さ0.81mm(32ミル)の
アルミニウム回転可能な記憶物品から構成されるアセンブリが、ディスクドライ
ブのスピンドルに設置された。使用されるアルミニウム回転可能な記憶物品は、
内径(ID)約25mmおよび外径(OD)約95mmであった。速度測定が行
われた第2のディスクに対するレーザビームの見通し線を設けるために、直径6
.35mm(0.25インチ)のホールが、上部ディスクにあけられた。第2の
回転可能な記憶物品が、その各側面に試験用スペーサ物品を備えた。スピンドル
アセンブリにおける残りの空間は、円筒形状のスペーサによって占められた。ア
センブリ全体は、3個のねじ込みスピンドルクランプを用いてスピンドルに固定
された。スピンドルクランプは、トルクレンチを用いて、1.5インチ/オンス
(0.01Nm)のトルクを与えられた。この設定は、以下のように図37に示
されている: 1201−レーザビーム 1202−アルミニウム回転可能な記憶物品 1203−試験用スペーサ 1204−測定されるアルミニウム回転可能な記憶物品 1205−スピンドルクランプ 1206−円筒形状のスペーサ 1208−スピンドルフランジ 1210−力変換器 1212−シェーカ
【0250】 試験状態 入力される力 解像度8192時間領域ライン(4096周波数領域ライン)を備えた100
〜1,100Hzの範囲の2ボルトのチャープ信号が、MB Dynamics
電力増幅器への入力用としてTektronix Analyzerによって発
生された。電力増幅器用のレベル制御設定はX2であり、一定電圧で設定された
ため、PCB力変換器によって測定されるように、MB Dynamicsシェ
ーカによって8ニュートンのRMS動的な力がスピンドルのハブ領域に与えられ
た。PCB信号調整器は、X100の利得に設定された。
【0251】 振動計の設定 参照チャネルおよび振動計チャネル(A&B)の両方が、入力された力および
速度応答を測定するために使用された。周波数応答関数を決定するために使用さ
れる3つの測定値の平均に関して、大きさの平均化が使用された。振動計の範囲
設定は、125mm/秒/ボルトであった。トラッキングフィルタは、選択され
なかった。
【0252】 周波数 時間領域における2.56kHzサンプリング周波数を生じる1kHzの帯域
幅が、指定された。0.2〜1kHzのデータのみが、解析に使用された。デー
タが時間領域から周波数領域に変換されるときにエイリアシングを最小限に抑え
るために、アンチエイリアスフィルタが使用された。
【0253】 FFTまたは時間 振動計は、スペクトル解像度3200ラインに設定され、時間領域から周波数
領域へのデータ変換中の洩れを最小限に抑えるために、2561ラインが使用さ
れた。ウィンド処理は、振動計の入力また応答チャネルのいずれにも使用されな
かった。
【0254】 トリガ 試験は、フルスケールの5%の上昇レベルおよびサンプル長さの10%のプリ
トリガに設定されたトリガを用いて基準から開始された。
【0255】 範囲 入力(チャネルA)用の範囲設定は、力の信号タイプ設定に関して5ボルトに
設定され、較正を44.56ニュートン/ボルトとした。参照(チャネルB)用
の範囲設定は、10ボルトであった。
【0256】 測定 単周波応答関数が、上述した二重ディスクアセンブリにおける第2のディスク
の外縁付近で得られた3つの測定値の平均から決定された。3M Type 7
610再帰反射テープの小片(0.5cm)が、試験位置のディスク面に配置
された。
【0257】 次に、周波数応答関数は、スプレッドシートに持ち込まれ、速度から移動に変
換するために積分された。移動は、RMS解析によって決定され、表I(図40
)の温度の関数としてミクロン/ニュートンの単位で記録され、図39にグラフ
で示された。
【0258】 RMS分析が使用される一般的な共鳴のピークのサンプルが、図38に示され
ている。
【0259】 温度制御 アセンブリの温度は、可変変圧器によって制御される赤外ランプからの放射熱
を用いて制御された。ランプは、ディスクの面から距離5cmの位置に、中央の
右側にディスクの面に対して角度45°で配置された。
【0260】 増分0(変換器を切る),40,50,60,70が、室温(0に設定)の温
度およびディスクアセンブリのハブ領域において測定されるとき、45℃から始
まりそれぞれ、約10〜15℃の増分を調整する変換器で使用された。
【0261】 力保持の試験方法 力保持性能に関して、減衰スペーサ物品を試験するために、減衰スペーサ物品
は、インストロン型加力測定システムの2つの金属面の間に設置された。1.2
4MPa〜1.52MPaの初期の力(F)が、試験対象のスペーサ物品の機
械アームを降下させることによって、急速に(約0.2〜約2秒)加えられた。
アームの力測定計は、15分にわたって定期的に力(F)を測定するために使
用された。25℃で保持された力(F)の割合は、F=[(F−F)/
]×100として決定された。
【0262】 実施例 本発明は、さまざまな具体的かつ好ましい実施態様を参照して述べられてきて
おり、以下の詳細な実施例によってさらに述べられる。しかし、本発明の精神お
よび範囲の中で、実施例および詳細な説明で示されたものを超えて、本発明の基
本的なテーマのさまざまな拡張、変形および変更があることは理解されたい。
【0263】 実施例1〜9および比較例1〜3 優れた締付け力を保持するさまざまな減衰スペーサ物品の性能を評価するため
に、さまざまなサンプルが作製された。
【0264】 サンプルの詳細 本発明を実証するために、3種類の粘弾性減衰材料がさまざまなスペーサ設計
に使用された。
【0265】 第1の減衰材料は、1Hzおよび25〜80℃で損率が0.2を超え、損失弾
性率が80,000Paを超え、貯蔵弾性率が50,000Paを超えるアクリ
ル減衰材料(3M ISD−142、Minnesota Mining an
d Manifacturing Company,St.Paul,Minn
esotaから入手可能)であった。この材料は、積層スペーサ物品の内層(す
なわち、2つのアルミニウム支持層の間)または減衰スペーサ物品の外層(すな
わち、アルミニウム支持層の外側に接着される)として使用された。
【0266】 第2の減衰材料は、1Hzおよび25〜80℃で損失弾性率(G”)が400
,000Pa未満であり、貯蔵弾性率(G’)が300,000Pa未満であり
、損率(tanδ)が0.5未満であるフルオロエラストマ(FLUOREL
FT−2481、Dyneon LLC Corp,Oakdale,MNから
入手可能)であった。
【0267】 使用された第3の減衰材料は、ショアA型硬度65〜75のニトリル粘弾性重
合体(C&C Packing,INC.;White Bear Lake,
MNから商標名AS−022BunaN70で入手可能)であった。
【0268】 実施例1(変形スペーサ物品) 厚さ0.051mmの3M ISD−142の層が、2層の厚さ1.1mmの
アルミニウム支持層の間に配置された。積層材料を形成するために、減衰材料は
第1の支持層の上に積層され、第2の支持層は減衰材料層の上に配置された。ゴ
ムローラによる適度の圧力が、次に以下に記載するような図13の内部の減衰ス
ペーサ物品を成形するために、複数の打抜きおよび研削作業を経て処理される積
層材料を製作するために使用された。
【0269】 積層材料は最初に、ダイとパンチとの間に配置されるとき、積層材料に大きな
圧力が加えられる機械プレスに入れられた。プレスのトン数は、2.27〜4.
54×10kg(25〜50トン)であった。ダイ/パンチ装置は、積層材料
にトルク保持の特徴を与えるように設計された。パンチ工程後、積層材料は、内
部減衰スペーサ物品を提供するために、中央スルーホールを加えるために穴あけ
され、トルク保持の特徴を与えるため、コインニングされ、内抜かれ、最終的な
厚さ2.2mmまで研磨された。
【0270】 減衰スペーサ物品は、上記の試験方法「振動加速度およびディスクの移動の決
定」によって、減衰性能の試験が行われた。結果は、図40の表Iに示され、図
39にグラフ表示されている。
【0271】 減衰スペーサ物品はまた、上記の試験方法「力保持試験方法」によって力保持
の試験が行われた。データは、図42の表IIにあり、図41にグラフ表示され
ている。
【0272】 実施例2(高い弾性率を有する振動減衰材料スペーサ) 厚さ0.051mmのFLUOREL FT−2481の層が、それぞれ厚さ
1.1mmのアルミニウムであった2つの予め機械加工されたリング(内径(I
D)25mm、外径(OD)31mm)の間に配置された。図35の内部減衰ス
ペーサ物品を作製するために、減衰材料は第1の支持体リング層の上に積層され
、第2の支持層は減衰材料層の上に配置された。アルミニウムリングとFLUO
REL FT−2481との間に優れた接着部を形成するために、適度の圧力お
よび熱が、真空パッドアプリケータ(107℃(225°F)で30分)を用い
て加えられた。
【0273】 減衰スペーサ物品は、上記の試験方法「振動加速度およびディスクの移動の決
定」によって、減衰性能の試験が行われた。結果は、図40の表Iに示され、図
39にグラフ表示されている。
【0274】 実施例3(背中合せ式スペーサ物品) 背中合せに配置された2つのチャネルを含む減衰スペーサセクションを含む図
24と類似のスペーサ物品が、以下のように作製された。
【0275】 ID25mm、OD31mmおよび厚さ1.1mmのアルミニウムリングが、
機械加工によって作製された。次に、連続チャネルがリングの中間周囲にわたっ
て機械加工された。チャネルは、ID25.5mm、OD30.5mm、深さ0
.10mmであり、リングを中心とするように配置された。
【0276】 ID26.2mm、OD29.6mmおよび厚さ0.127mmの3M IS
D−142の打抜きリングが、手動圧力を用いてアルミニウムリング中のチャネ
ルに挿入された。スペーサがスピンドルのディスクに対して配置されるとき、デ
ィスクと接触するようにするために、減衰材料層は、チャネルの上面を超えて延
在した。
【0277】 この実施例に関して、上に作製された2つのスペーサセクションは、背中合せ
に配置され、それによって、厚さ2.2mmのスペーサ物品を成形する。スペー
サ物品は、実施例2と同様に試験が行われた。試験結果は表Iに示され、図39
にグラフ表示されている。
【0278】 このスペーサ物品は、スペーサ物品のクランプに沿ってディスクおよびスピン
ドルベースまで伝達される力のための直接の器械的な路を備えているため、力保
持が優れていた。このスペーサ物品は、ディスクアセンブリを簡単に分解するこ
とができ、特にスペーサ物品がディスクに接着される可能性がある場合には、減
衰材料層の接着性のために両者が接触した。
【0279】 実施例4(抑制層ダンパスペーサ物品) 図28と類似のスペーサ物品が、実施例4として作製された。
【0280】 ID25mm、OD31.0mmおよび厚さ2.2mmのアルミニウムリング
が、機械加工によって作製された。次に、連続レッジがリングの周囲にわたって
リングの両面において深さ0.20mmまで、すなわちリングのID28.0m
m〜OD31mmまで切断することによって、機械加工された。これによって、
リングの両面において、IDに突出部のトルク保持特徴群を形成した。
【0281】 次に、減衰材料積層を形成するために、厚さ0.127mmの3M ISD−
142が、厚さ0.117mmのポリエステルフィルム(3M Company
,St.Paul,MNから3M SCOTCHPAKTMポリエステルフィル
ムとして商業ベースで入手可能)に積層された。次いで、減衰材料積層が、OD
30.5mm、ID28.65mmのリングに打抜かれた。この減衰材料積層リ
ングは、アルミニウムリングの連続レッジの各側面に配置された。積層リングが
突出部の上面を超えて延在するようにするために、減衰材料積層リングの厚さは
、レッジの深さより大きかった。これによって、ディスクドライブアセンブリに
おいて、わずかな圧縮力の下で使用される場合に、対向して配置されるディスク
の部分に接触することができる。
【0282】 スペーサ物品は、実施例1と同様に試験が行われた。試験結果は表Iおよび表
IIに示され、図39および図41にグラフ表示されている。
【0283】 実施例5(分割抑制層減衰スペーサ物品) 以下の違いを除いて、図27とある程度類似のスペーサ物品が、実施例4とし
て作製された。
【0284】 使用された減衰材料積層がほぼ同一サイズの4つのセクションに切断され、そ
れぞれが、リングの4分の1のサイズの約0.90〜0.95倍である点を除き
、減衰スペーサ物品は実施例4と同様の方法で製作された。4つのセクションは
、互いからほぼ等しく隔てられたアルミニウムリングの連続レッジの各側面に配
置された。
【0285】 スペーサ物品は、実施例2と同様に試験が行われた。試験結果は表Iに示され
、図39にグラフ表示されている。
【0286】 実施例6(横向きのU字形スペーサ物品) 図29と類似のスペーサ物品が以下のように作製された。
【0287】 所望の切欠きまたは打抜きが完成するまで、ODからIDへ内部のアルミニウ
ム部分を除去するために、厚さ2.2mm、ID25mmおよびOD31mmで
あったアルミニウムスペーサが機械加工された。旋盤上で、アルミニウムは、O
Dから始まりリングの各側面からの深さが0.254mmになるまで除去された
。スペーサの中のカットは、OD31.0mmからID26.6mmまで延在し
た。
【0288】 次に、寸法が直径約1.7mm、ID25.5mmおよびOD29.0mmで
ある部分を形成するために、「O」リング状振動減衰材料構成要素が成形された
。振動減衰材料構成要素は、AS−022BunaN70から成形された。
【0289】 振動減衰材料構成要素は、アルミニウムリングから打抜かれた陰セットに配置
された。スペーサ物品は、実施例1と同様に試験が行われた。試験結果は表Iお
よび表II、図38および図41に示されている。
【0290】 実施例7(抑制層ダンパスペーサ物品) 以下の違いを除いて、図28のスペーサ物品と類似のスペーサ物品が、実施例
4として作製された。
【0291】 ID25mm、OD31.0mmおよび厚さ2.2mmのアルミニウムリング
が、機械加工によって作製された。次に、連続レッジがリングの周囲にわたって
リングの両面において深さ0.20mmまで、すなわちリングのID27.5m
m〜OD31mmまで切断することによって、機械加工された。これによって、
リングの両面において、IDに突出部のトルク保持特徴群を形成した。
【0292】 次に、抑制減衰材料積層を形成するために、厚さ0.127mmの3M IS
D−142が、厚さ0.117mmのSCOTCHPAKTMポリエステルフィ
ルムに積層された。次いで、減衰材料積層が、OD30.5mm、ID28.6
5mmのリングに打抜かれた。この減衰材料積層リングは、アルミニウムリング
の連続レッジの各側面に配置された。積層リングが突出部の上面を超えて延在す
るようにするために、減衰材料積層リングの厚さは、レッジの深さより大きかっ
た。これによって、ディスクドライブアセンブリにおいて、わずかな圧縮力の下
で使用される場合に、対向して配置されるディスクの部分に接触することができ
る。
【0293】 スペーサ物品は、実施例2と同様に試験が行われた。試験結果は表Iに示され
、図39にグラフ表示されている。
【0294】 実施例8(変形スペーサ物品) 厚さ0.051mmの3M ISD−142の層が、厚さ1.1mmのアルミ
ニウムの2つの支持層の間に配置された。積層材料を形成するために、減衰材料
は第1の支持層の上に積層され、第2の支持層は減衰材料層の上に配置された。
ゴムローラによる適度の圧力が、次に以下に記載するような図17と類似の内部
減衰スペーサ物品を成形するために、複数の打抜きおよび研削作業を経て処理さ
れる積層材料を製作するために使用された。
【0295】 積層材料は最初に、ダイとパンチとの間に配置されるとき、積層材料に大きな
圧力が加えられる機械プレスに入れられた。プレスのトン数は、2.27〜4.
54×10kg(25〜50トン)であった。ダイ/パンチ装置は、積層材料
にトルク保持の特徴を与えるように設計された。パンチ工程後、積層材料は、内
部減衰スペーサ物品を提供するために、中央スルーホールを加えるために穴あけ
され、トルク保持の特徴を与えるため、コインニングされ、内抜かれ、最終的な
厚さ2.2mmまで研磨された。
【0296】 スペーサ物品は、上記の本願明細書の試験方法によって力保持の試験が行われ
た。結果は表IIに示され、図41にグラフ表示されている。
【0297】 実施例9(抑制層ダンパスペーサ物品) 図28のスペーサ物品は、以下の違いを除いて、実施例4と類似の方法で作製
された。
【0298】 ID25mm、OD31.0mmおよび厚さ2.2mmのアルミニウムリング
が、機械加工によって作製された。次に、連続レッジがリングの周囲にわたって
リングの両面において深さ0.20mmまで、すなわちリングのID28.0m
m〜OD31mmまで切断することによって、機械加工された。これによって、
リングの両面において、IDに突出部のトルク保持特徴群を形成した。
【0299】 次に、減衰材料積層を形成するために、厚さ0.127mmの3M ISD−
142が、厚さ0.117mmの3M SCOTCHPAKTMポリエステルフ
ィルムに積層された。次いで、減衰材料積層が、OD30.5mm、ID29.
28mmのリングに打抜かれた。この減衰材料積層リングは、アルミニウムリン
グの連続レッジの各側面に配置された。積層リングが突出部の上面を超えて延在
するようにするために、減衰材料積層リングの厚さは、レッジの深さより大きか
った。これによって、ディスクドライブアセンブリにおいて、わずかな圧縮力の
下で使用される場合に、対向して配置されるディスクの部分に接触することがで
きる。
【0300】 スペーサ物品は、実施例8と同様に試験が行われた。試験結果は表IIに示さ
れ、図41にグラフ表示されている。
【0301】 比較例1(標準アルミニウム スペーサ物品) 比較例1は、厚さ2.2mm、ID25mmおよびOD31mmの商業ベース
のディスクドライブアセンブリから標準機械加工されたアルミニウムスペーサ物
品であった。
【0302】 比較例2(内部減衰スペーサ物品) 厚さ0.025mmの3M ISD−142の層が、それぞれの厚さが2.7
mmであるアルミニウムであった2つの予め機械加工されたリング(ID25m
m、OD31mm)の間に配置された。内部減衰積層材料を形成するために、減
衰材料は第1の支持体リング層の上に積層され、第2の支持層は、減衰材料層の
上に配置された。図2と類似のスペーサ物品を成形するために、適度な圧力が、
アルミニウムリングと3M ISD−142の間に優れた接着部を形成するため
に加えられたが、繊維または粒子は力を保持していない。力保持のための手段は
使用されなかった。スペーサ物品は、実施例8と同様に試験が行われた。試験結
果は表IIに示され、図41にグラフ表示されている。
【0303】 比較例3(内部減衰スペーサ物品) 厚さ0.051mmの3M ISD−142の層が、それぞれの厚さが2.7
mmであるアルミニウムであった2つの予め機械加工されたリング(ID25m
m、OD31mm)の間に配置された。内部減衰積層材料を形成するために、減
衰材料は第1の支持体リング層の上に積層され、第2の支持体リング層は、減衰
材料層の上に配置された。スペーサ物品を成形するために、適度な圧力が、アル
ミニウムリングと3M ISD−142の間に優れた接着部を形成するために加
えられたが、高い弾性率の振動減衰材料を備えていない。力保持のための手段は
使用されなかった。スペーサ物品は、実施例8と同様に試験が行われた。試験結
果は表IIに示され、図41にグラフ表示されている。
【0304】 図39のデータは、図40の表Iにグラフ表示されている。表Iは、本発明の
減衰スペーサ物品が、標準的なアルミニウムスペーサ物品に対向するように使用
した場合(比較例1)、ディスクの移動に減少が見られることは明らかである。
【0305】 図41および図42の表IIに見られるように、データは、力保持手段(器械
的な設計または重合体設計のいずれか)を備えていない減衰スペーサ物品に関し
て、大きな力の損失が発生することを明らかに示している。
【0306】 本発明の減衰スペーサ物品は、ドライブ使用温度でドライブの読出し書込み性
能を改善するのに必要なRMSにおける減少に応じて、数%から40%以上のR
MS(200〜1,000Hz)を減少する可能性を提供することができる。減
衰スペーサ物品設計に関して試験が行われるディスクのタイプに応じて、RMS
解析はまた、200〜1,000Hzを超えて拡大されてもよい。その設計のた
めに固有周波数が低めまたは高めであるディスクは、際立つ共鳴振動のピークが
解析において含まれているため、シフトされるRMS範囲に潜在的に影響を及ぼ
し得る。このモードの形状は、1,0および0,1振動モードを含み、また、1
,1および2,2および1,2などのモードも含む。最も重要なモードは、5,
5振動モードの形状より下にありがちである。異なる弾性率および寸法のディス
クが使用される場合には、振動モード周波数をシフトすることができ、ドライブ
の読出し書込み性能に影響を及ぼす際立つ振動モードを含むようにRMS選択の
範囲を変化させる。
【0307】 スペーサ設計はまた、スピンドルにおいて回転可能な記憶物品およびスペーサ
物品を固定するための手段の高い力保持を提供し、作動中の滑りおよび/または
ドライブが作動または滑りおよび処理または非動作中の衝撃において遭遇する恐
れがある高い衝撃または振動条件で、ディスクおよびスペーサをスピンドルに保
持するために力を加え続けている。スペーサは、標準的なアルミニウムスペーサ
の力保持の少なくとも93%を提供するように設計される。尚、95%より大き
ければ好ましく、97%より大きければさらに好ましく、98.5%より大きけ
れば最も好ましい。所望の力保持レベルで力保持手段を備えるような設計をドラ
イブに施すことができる。
【0308】 本発明のスペーサ物品は、平面度(ピークから谷まで、RMSなど)の試験を
行うレーザ/光学装置によって測定されるときに、回転可能な記憶物品のそり、
もつれ、大きなしみ、折れ曲り、打ち傷、曲がりまたは偏向が生じないように、
回転可能な記憶物品に隣接する位置に設計および配置されることが好ましい。そ
れに取付けられる減衰スペーサを備えた回転可能な記憶物品のピークから谷まで
の測定値は、ドライブの読出しおよび書込みの使用(加えて、信頼性など)のた
めに有用である。ディスク読出し書込み面領域に沿ってピークから谷までの測定
値は、20ミクロン未満であり、10ミクロン未満であれば好ましく、7ミクロ
ン未満であればさらに好ましく、5ミクロン未満であれば最も好ましい。ZYG
O Corporation;Middfield,CTから入手可能であるZ
YGO MESA Flatness測定工具などのさまざまな平面度計測試験
システムにおいて、光学ディスクドライブアセンブリの試験を行うことができる
【0309】 回転可能な記憶物品の平面度が約20ミクロン未満であれば好ましく、約10
ミクロン未満であればさらに好ましく、約5ミクロン未満であれば最も好ましく
、ディスク振動RMSの改善が少なくとも約10%だけ低減され、少なくとも約
20%だけ低減されていれば好ましく、少なくとも約30%低減されていれば最
も好ましく、同一のスピンドルおよび締付け手段において、標準的なスペーサと
比べた場合、少なくとも約93%の力を保持し、少なくとも約97%であればさ
らに好ましいように、ディスクドライブアセンブリの構成要素が選択および組立
てれることが好ましい。
【0310】 上述の詳細な説明および実施例は、理解しやすくするためにのみ示されている
。このことから不必要な限定は行われないものとする。本発明は、図示および記
載された正確な詳細に限定されることはなく、当業者には明白である変形に関し
て、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のスペーサ物品の上面図を示している。
【図2】 図1のスペーサ物品の断面図を示している。
【図3】 本発明のスペーサ物品の別の実施態様の断面図を示している。
【図4】 本発明のスペーサ物品の別の実施態様の断面図を示している。
【図5】 本発明のディスクドライブアセンブリの断面図を示している。
【図6】 本発明のスペーサ物品の断面図を示している。
【図7】 図5のディスクドライブアセンブリの分解立体図を示している。
【図8】 本発明のスペーサ物品の実施態様を製作する際に有用な従来の穿
ホールの異なる実施態様の側面図を示している。
【図8A】 本発明のスペーサ物品の実施態様を製作する際に有用な従来の
穿ホールの異なる実施態様の側面図を示している。
【図9】 本発明のスペーサ物品の実施態様を製作する際に有用な従来の穿
ホールの異なる実施態様の側面図を示している。
【図10】 本発明のスペーサ物品の実施態様を製作する際に有用な従来の
穿ホールの異なる実施態様の側面図を示している。
【図11】 本発明のスペーサ物品の実施態様を製作する際に有用な従来の
穿ホールの底面図を示している。
【図12】 図11の線12−12に沿って切った本発明のスペーサ物品の
実施態様を製作する際に有用な従来の穿ホールの部分断面図を示している。
【図13】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図14】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図15】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図16】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図17】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図18】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図19】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図20】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図21】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図22】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図23】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図24】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図25】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図26】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図27】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図28】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図29】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図30】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図31】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図32】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図33】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図34】 本発明のスペーサ物品の他の実施態様の部分断面図を示してい
る。
【図35】 本発明のディスクドライブアセンブリに有用なスペーサ物品の
別の実施態様の断面図を示している。
【図36】 ディスクドライブアセンブリにおいて、スペーサ物品の振動減
衰性能を測定するための試験装置の概略図を示している。
【図37】 ディスクドライブから主にスピンドルアセンブリを示す図36
の試験装置の概略図の一部の拡大図を示している。
【図38】 実施例に記載されるさまざまな回転可能な記憶物品に関する振
動のモード(周波数対大きさ)を示すグラフを示している。
【図39】 実施例に記載されるさまざまな回転可能な記憶物品に関する温
度対平方自乗平均(RMS)の移動のスペーサ物品の性能比較を示すグラフを示
している。
【図40】 図39のグラフのためのデータを含む。
【図41】 実施例のさまざまな減衰スペーサ物品に関する力保持対時間の
スペーサ物品の性能比較を示すグラフを示している。
【図42】 図41のグラフのためのデータを含む。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 33/08 G11B 33/08 E (72)発明者 マイケル・エイ・ジュン アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 (72)発明者 ブライアン・エル・ジョンソン アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 (72)発明者 リチャード・ピー・ブッシュマン アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 (72)発明者 エイ・ドウェイン・ネルソン アメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427 Fターム(参考) 3J048 BA08 BD08 EA07 4F100 AA37B AB03B AB04B AB10B AB12B AB17B AB24B AB25B AB31B AC00B AD00B AG00B AJ00B AK01B AL09B AT00A AT00C BA03 BA06 BA10A BA10C DG01B DG06B GB32 5D138 UA03 UA11 UA29

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中にスルーホールを有するスペーサ物品であって、前記スペ
    ーサ物品が、 (a)中に上面、下面およびスルーホールを有する積層品であって、 (1)上部支持層と、 (2)下部支持層と、 (3)前記上部支持層と前記下部支持層との間に配置される粘弾性材料を含
    む振動減衰材料層と、を含む積層品と、 (b)中に上面、下面およびスルーホールを有する支持体構成要素と、を含み
    、 前記支持層および前記支持体構成要素のそれぞれの貯蔵弾性率が、前記振動減
    衰材料層中の前記粘弾性材料の貯蔵弾性率より大きいことと、 (I)前記積層品が、前記支持体構成要素の前記スルーホールの中に配置さ
    れ、前記支持体構成要素にプレス嵌めされることまたは (II)前記支持体構成要素が、前記積層品の前記スルーホールの中に配置
    され、前記積層品にプレス嵌めされることのいずれか一方が当てはまることと、 前記積層品の厚さおよび位置は、前記積層品上面が前記支持体構成要素の上面
    の下に、前記支持体構成要素の高さの約10%〜前記支持体構成要素の上に、前
    記支持体構成要素の高さの約10%の範囲にあり、前記積層品下面が前記支持体
    構成要素の下面の上に、前記支持体構成要素の高さの約10%〜前記支持体構成
    要素の下面の下に、前記支持体構成要素の高さの約10%の範囲にあることと、 を含むスペーサ物品。
  2. 【請求項2】 中にスルーホールを有するスペーサ物品であって、前記スペ
    ーサ物品が、 (a)中に上面、下面およびスルーホールを有する第1の支持体であって、 (1)中に溝を有する内側面および (2)外側面と、を含む第1の支持体と、 (b)中に上面、下面およびスルーホールを有する第2の支持体であって、前
    記第1の支持体の前記スルーホールの中に配置され、 (1)内側面および (2)中に溝を有する外側面と、を含む第2の支持体と、 (c)中にスルーホールを有する振動減衰材料構成要素であって、粘弾性材料
    を含み、面領域を有する前記振動減衰材料構成要素と、を含む振動減衰材料構成
    要素と、を含み 前記第1の支持体の内側面が、前記第2の支持体の外側面と面することと、 前記第1の支持体の高さが、前記第2の支持体の高さの約90%〜前記第2の
    支持体の高さの約110%の範囲にあることと、 前記振動減衰材料構成要素が、前記第1の支持体と前記第2の支持体の間で、
    前記第1の支持体の前記スルーホールの中に配置されることと、 前記振動減衰材料構成要素の前記面領域の少なくとも約10%が、前記溝に接
    触していることと、 前記第1の支持体と前記第2の支持体のそれぞれの貯蔵弾性率が、前記振動減
    衰材料構成要素中の前記粘弾性材料の貯蔵弾性率より大きいことと、 前記振動減衰材料構成要素は、前記第1の支持体の上面の下に、前記第1の支
    持体の高さの少なくとも約5%があり、前記第1の支持体の下面の上に、前記第
    1の支持体の高さの少なくとも約5%があることと、 前記振動減衰材料構成要素は、前記第2の支持体の上面の下に、前記第2の支
    持体の高さの少なくとも約5%があり、前記第2の支持体の下面の上に、前記第
    2の支持体の高さの少なくとも約5%があることと、を含むスペーサ物品。
  3. 【請求項3】 中にスルーホールを有し、2つのスペーサセクションを含む
    スペーサ物品であって、各スペーサセクションがスルーホールを備え、 (a)支持体であって、 (1)ベースであって、2つの対向する主要な面、すなわち第1の面および
    第2の面を有するベースおよび (2)少なくとも1つの側面であって、各側面に高さがあり、前記ベースの
    前記第1の面に接合される側面を含む支持体と、 (b)粘弾性材料を含む振動減衰材料と、を独立に含み、 前記支持体が、前記振動減衰材料中の前記粘弾性材料の貯蔵弾性率より大きい
    貯蔵弾性率を有し、 前記振動減衰材料が、前記ベースの第1の面に接着されることと、 前記振動減衰材料が、最も高い支持体側面の高さの約90〜約300%である
    ような高さであることと、 一方のスペーサセクションの前記ベースの第2の面が、他方のスペーサセクシ
    ョンの前記ベースの第2の面に対向して配置されることと、 任意に、両方のスペーサセクションの前記ベースの第2の面が、相互係着して
    いることと、を含むスペーサ物品。
  4. 【請求項4】 中にスルーホールを有し、 (a)中にスルーホールを有する第1の支持体セクションであって、 (1)前記第1の支持体セクションの内周を規定するベースおよび (2)高さ、上面および下面を備える側面であって、前記ベースに接合され
    、前記ベースの上下にわたって延在し、前記側面が前記第1の支持体セクション
    の外周を規定するような側面を含む第1の支持体セクションと、 (b)中にスルーホールを有する第2の支持体セクションであって、 (1)前記第2の支持体セクションの内周を規定するベースおよび (2)高さ、上面および下面を備える側面であって、前記ベースに接合され
    、前記ベースの上下にわたって延在し、前記側面が前記第2の支持体セクション
    の外周を規定するような側面を含む第2の支持体セクションと、 前記第2の支持体セクションが、前記第1の支持体セクションのスルーホール
    の中に嵌合していることと、 前記第1の支持体セクションの側面が、前記第2の支持体の側面の高さの約9
    0%〜前記第2の支持体の側面の高さの約110%の範囲に収まる高さであるこ
    とと、 (c)粘弾性振動減衰材料と、 前記支持体セクションの貯蔵弾性率が、前記振動減衰材料中の前記粘弾性材料
    の貯蔵弾性率より大きいことと、 前記2つの支持体セクションが、前記2つの支持体セクションの前記ベースの
    間に積層される前記振動減衰材料によって共に接合され、前記第1の支持体セク
    ションの側面の上面が、前記第2の支持体セクションの側面の上面の上に、前記
    第2の支持体セクションの側面の高さの約10%以下があり、前記第2の支持体
    の側面の上面の下に、前記第2の支持体セクションの側面の高さの約10%以下
    があり、前記第1の支持体セクションの下面が、前記第2の支持体セクションの
    側面の下面の上に、前記第2の支持体セクションの側面の高さの約10%以下が
    あり、前記第2の支持体の側面の下面の下に、前記第2の支持体の側面の高さの
    約10%以下があるようなスペーサ物品。
  5. 【請求項5】 中にスルーホールを有し、 (a)支持体であって、 (1)ベースであって、2つの主要な対向する面、すなわち上面および下面
    を有するベースおよび (2)前記ベースの上面に接合される少なくとも1つの側面であって、各側
    面に高さがある側面を含む支持体と、 (b)前記ベースの上面に接着される第1の抑制層ダンパであって、前記第1
    の抑制層ダンパが、前記ベースの上面において最大の高さである側面の高さの約
    90〜約300%の範囲にある高さであり、前記抑制層ダンパが、 (1)抑制層および (2)前記抑制層に接着される粘弾性材料を含む振動減衰材料層を含み、 前記抑制層の貯蔵弾性率が、前記振動減衰材料中の前記粘弾性材料の貯蔵弾
    性率より大きいことと、 前記抑制層ダンパが、その振動減衰材料層によって前記ベースに接着される
    ことと、を含む第1の抑制層ダンパと、 (c)任意に、前記ベースの下面に接合される少なくとも1つの側面であって
    、各側面に高さがある側面と、 (d)任意に、前記ベースの下面に接着される第2の抑制層ダンパであって、
    前記ベースの下面において最大の高さである側面の高さの約90〜約300%の
    範囲にある高さである第2の抑制層ダンパと、を含むスペーサ物品。
  6. 【請求項6】 中にスルーホールおよび部分断面においてU字形である構成
    を有する積層品を含むスペーサ物品であって、前記積層品が、 (a)2つの支持層および (b)前記2つの支持層の間に積層品される粘弾性材料を含む振動減衰材料層
    を含み、 前記各支持層の貯蔵弾性率が、前記振動減衰材料中の前記粘弾性材料の貯蔵弾
    性率より大きいことを含むスペーサ物品。
  7. 【請求項7】 中にスルーホールを有するスペーサ物品であって、前記スペ
    ーサ物品が、 (a)中にスルーホールおよび部分断面において横向きのU字形を有する支持
    体であって、 (1)内部キャビティと、 (2)上部ベースと、 (3)下部ベースと、 (4)前記上部ベースと前記下部ベースとに接合される側面と、を含む支持
    体と、 (b)前記支持体の前記内部キャビティの中に配置される粘弾性材料を含む振
    動減衰材料であって、前記支持体の前記上部ベースと前記支持体の前記下部ベー
    スの少なくとも両方に接触するような振動減衰材料と、を含み、 前記支持体の貯蔵弾性率が、前記振動減衰材料中の前記粘弾性材料の貯蔵弾性
    率より大きいスペーサ物品。
  8. 【請求項8】 中にスルーホールを有する積層品を含むスペーサ物品であっ
    て、前記積層品が、 (a)上部支持層と、 (b)下部支持層と、 (c)前記上部支持層と前記下部支持層との間に配置される粘弾性材料を含む
    振動減衰材料層と、を含み、 前記各支持層の貯蔵弾性率が、前記振動減衰材料層中の前記粘弾性材料の貯蔵
    弾性率より大きいことと、 少なくとも1つの支持層が、塑性変形される変形領域を備え、上部支持層およ
    び下部支持層が接触されるか、または支持層が塑性変形されないスペーサ物品の
    領域と比較した場合に互いに接近した配置になっていることと、 前記変形領域の少なくとも0.5%領域の中に、前記振動減衰材料が存在しな
    いか、または存在する場合には、質量が、変形領域の存在しないスペーサ物品の
    領域に等しい領域の前記振動減衰材料層の平均質量の90%以下であることと、 任意に、少なくとも1つの支持層が、前記変形領域において、突出部、凹み、
    べベル、押込み、レッジ、コイン、リッジ、切欠きからなる群から選択される少
    なくとも1つの特徴を備えることと、 任意に、少なくとも1つの支持層が、前記変形領域において、厚さが可変であ
    ることと、を含むスペーサ物品。
  9. 【請求項9】 中にスルーホールを有する積層品を含むスペーサ物品であっ
    て、前記積層品が、 (a)上部支持層と、 (b)前記上部支持層に溶接される下部支持層と、 (c)前記上部支持層と前記下部支持層との間に配置される粘弾性材料を含む
    振動減衰材料層と、を含み、 前記各支持層の貯蔵弾性率が、前記振動減衰材料層中の前記粘弾性材料の貯蔵
    弾性率層より大きいスペーサ物品。
  10. 【請求項10】 (a)上部支持層と、 (b)下部支持層と、 (c)前記上部支持層と前記下部支持層との間に配置される粘弾性材料を含む
    振動減衰材料層と、を含み、 前記各支持層の貯蔵弾性率が、接触している任意の振動減衰材料層中の粘弾性
    材料の貯蔵弾性率層より大きいことと、 前記振動減衰材料層が、前記振動減衰材料の総重量の約1〜約95%の重量で
    ある添加剤をさらに含み、前記添加剤が、繊維が存在する振動減衰層の平均厚さ
    の約0.05〜約125%の範囲にある直径の繊維、粒子が存在する振動減衰材
    料層の平均厚さの約0.05〜約125%の範囲にあるサイズの粒子およびそれ
    らの混合物からなる群から選択され、前記添加剤の耐荷力が少なくとも約700
    ,000Paであるスペーサ物品。
  11. 【請求項11】 (a) スピンドルを有するディスクドライブと、 (b)前記スピンドルが、回転可能な記憶物品のスルーホールを通って延在す
    るように配置される回転可能な記憶物品と、 (c)請求項1〜10のいずれか1項に記載のスペーサ物品であって、前記ス
    ピンドルが、前記スペーサ物品のスルーホールを通って延在し、前記回転可能な
    記憶物品に接触するように配置されるスペーサ物品と、を含むディスクドライブ
    アセンブリ。
  12. 【請求項12】 前記粘弾性材料が、1Hzおよび25〜80℃で測定され
    た場合に、約500,000Pa未満の損失弾性率、約200,000Paを超
    える貯蔵弾性率、約0.5未満の損率であるディスクドライブアセンブリであっ
    て、 (d)前記スピンドルにおいて前記回転可能な記憶物品および前記スペーサ物
    品を固定するための手段であって、前記スペーサ物品が、前記スペーサ物品に約
    25℃で約0.2〜約2秒間加えられた1.4×10Paの初期圧縮力の少な
    くとも約92%の力を初期圧縮力を加えられた15分後に保持する手段をさらに
    含む、請求項11に記載のディスクドライブアセンブリ。
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