JP2008047193A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸力調節を容易にするクランプ装置及び方法、並びに、クランプ装置を有するディスク装置を提供する。
【解決手段】ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクを固定するクランプ装置であって、前記ディスクに積層されるクランプリングと、前記クランプリングを前記スピンドルモータに固定するためのネジと、前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を非線形に変化させ、前記クランプリングのバネ定数よりも弱いバネ定数を有する弾性部を有する軸力変更手段とを有することを特徴とするクランプ装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般に、記録装置に係り、特に、記録装置における記録媒体の固定装置に関する。本発明は、例えば、ハードディスク装置（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ：ＨＤＤ）においてディスクをスピンドルハブに固定するクランプ装置に好適である。

近年のインターネット等の普及に伴って大量の情報を高速で記録する需要が増大してきた。このため、ＨＤＤなどの磁気ディスク装置は、大容量化やリスポンスの向上が益々要求されている。大容量化のためにＨＤＤは、ディスクのトラックピッチを小さくすると共に搭載されるディスク枚数を増加してきた。また、リスポンスの向上のためにスピンドルモータの回転速度が増加してきた。

複数のディスクはスピンドルモータの回転軸に固定されたスピンドルハブを介して積層され、更に、クランプリングを積層する。クランプリングをハブにネジ止めすることによってクランプリングを介してディスクを固定する。

しかし、高記録密度のディスクでは高いヘッド位置決め精度が必要となる。このため、ディスクに加わる振動や変形を抑えることが必要となり、スピンドルモータの軸周りの重量不釣合い（以下、「インバランス」と称する。）を修正する必要が生じる。インバランスの主要因はディスクとスピンドルハブのインバランスである。インバランスを修正する方法としては、ディスクを均衡位置に移動させる方法が従来から知られており、この場合、特許文献１及び２に示すように、ディスクとスピンドルモータを収納する筐体に衝撃を加える衝撃印加手段を有するバランス修正装置を使用する。
特開平１０−１３４５０２号公報 特開平１１−３９７８６号公報

バランス修正装置におけるバランス修正時には、クランプリングはディスクを仮止めする。仮止め時は、クランプリングは、衝撃印加手段による衝撃でスピンドルモータが壊れない軸力（下限値）でディスクを固定する必要がある。一方、クランプリングは、スピンドルモータの回転時にディスクがずれず、かつ、衝撃印加手段による衝撃により修正可能な軸力（上限値）でディスクを固定する必要がある。このように、仮止め時には、軸力を上限値と下限値の範囲内に維持する必要がある。軸力調節は、ネジ締結力を通じて行う。ネジ締結力を横軸としてディスクに実際に加わる軸力を縦軸とすると、両者の比例関係（直線）の傾きが小さい方が軸力調節は容易となる。しかし、クランプリングはこの比例関係（直線）の傾きが急であり、軸力調節は困難であるか時間がかかっていた。

本発明は、軸力調節を容易にするクランプ装置及び方法、並びに、クランプ装置を有するディスク装置を提供する。

本発明の一側面としてのクランプ装置は、ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクを固定するクランプ装置であって、前記ディスクに積層されるクランプリングと、前記クランプリングを前記スピンドルモータに固定するためのネジと、前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を非線形に変化させ、前記クランプリングのバネ定数よりも弱いバネ定数を有する弾性部を有する軸力変更手段とを有することを特徴とする。かかるクランプ装置は、軸力変更手段により、締結力と軸力との比例関係（直線）の傾きを少なくとも２種類形成することができる。第１の領域は、軸力変更手段の弾性部の弾性変形が開始してから終了するまでであり、第２の領域は、クランプリングの弾性変形が開始してから終了するまでである。この結果、第１の領域を仮止めに、第２の領域を本止めに割り当てることができる。

例えば、前記軸力変更手段は前記クランプリングと前記ネジとの間に設けられる。これにより、ネジとスピンドルモータの間には軸力変更手段とクランプリングが配置され、２種類のバネ定数を有するバネを重ねた状態を形成することができる。

前記軸力変更手段は、例えば、前記ネジが挿入される一又は複数の孔を有する。複数のネジ孔を有する場合、ネジ孔ごとに軸力変更手段を設ける必要がないので部品点数は削減する。前記軸力変更手段は断面が環状であってもよい。前記弾性部は、例えば、前記ネジが挿入される基部である。前記軸力変更手段は前記クランプリングにもうけられてもよい。例えば、クランプリングの一部から延びる脚である。

上述のクランプ装置を有することを特徴とするディスク装置も本発明の別の側面を構成する。

本発明の別の側面としてのクランプ方法は、ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクをクランプ装置を介して固定するクランプ方法であって、前記ディスクの回転バランスを修正する際には前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を第１の比例関係に設定して前記ディスクを前記クランプ装置を介して仮止めするステップと、前記関係を前記第１の比例関係よりも傾きが大きい第２の比例関係で設定して前記ディスクを前記クランプ装置を介して本止めするステップとを有することを特徴とする。かかるクランプ方法は、仮止め時の比例関係の傾きを緩やかにすることによって軸力調節を容易にする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、軸力調節を容易にするクランプ装置及び方法、並びに、クランプ装置を有するディスク装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例としてのＨＤＤ２００について説明する。ＨＤＤ２００は、図１に示すように、筐体２０２内に、記録媒体としての一又は複数の磁気ディスク２０４と、ヘッドスタックアッセンブリ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＳＡ）２１０と、スピンドルモータ２４０と、クランプ装置２５０とを収納する。ここで，図１は、ＨＤＤ２００の内部構造の概略平面図である。

筐体２０２は、例えば、アルミダイカストベースやステンレスなどから構成され、直方体形状を有し、内部空間を密閉する図示しないカバーが結合される。本実施形態の磁気ディスク２０４は高い面記録密度、例えば、２００Ｇｂ／ｉｎ^２以上を有する。磁気ディスク２０４は、その中央に設けられた孔を介してスピンドルモータ２４０のスピンドルに装着される。

ＨＳＡ２１０は、磁気ヘッド部２２０と、サスペンション２３０と、キャリッジ２３２とを有する。

磁気ヘッド部２２０は、スライダと、スライダの空気流出端に接合されて、読み出し及び書き込み用のヘッドを内蔵するＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）製のヘッド素子内蔵膜とを備える。ヘッド素子内蔵膜に埋め込まれたヘッドは空気軸受面（ＡＢＳ）で露出する。本実施例のヘッドは、図示しない導電コイルパターンで生起される磁界を利用して磁気ディスク２０４に２値情報を書き込む誘導書き込みヘッド素子（以下、「インダクティブヘッド素子」という。）と、磁気ディスク２０４から作用する磁界に応じて変化する抵抗に基づき２値情報を読み取る磁気抵抗効果（以下、「ＭＲ」という。）ヘッド素子とを有するＭＲインダクティブ複合ヘッドである。

サスペンション２３０は、磁気ヘッド部２２０を支持すると共に磁気ヘッド部２２０に対して磁気ディスク２０４に抗して弾性力を加える機能を有し、例えばステンレス製のワトラス形サスペンションである。サスペンション２３０は磁気ヘッド部２２０を片持ち支持するフレキシャー（ジンバルばねその他の名称で呼ばれる場合もある）とベースプレートに接続されるロードビーム（ロードアームその他の名称で呼ばれる場合もある）とを有する。また、サスペンション２３０は磁気ヘッド部２２０にリード線などを介して接続される図示しない配線部も支持する。かかるリード線を介して、ヘッドと配線部との間でセンス電流、書き込み情報及び読み出し情報が供給及び出力される。

キャリッジ２３２は、図示しないボイスコイルモータによって支軸２３４周りに揺動する。キャリッジ２３２は、アクチュエータ、断面がほぼＥ字形状であるためにＥブロック、若しくは、アクチュエータ（ＡＣ）ブロックとも呼ばれる。キャリッジ２３２の支持部はアームと呼ばれ、支軸２３４の周りに回転又は揺動可能に設けられるアルミニウム製の剛体である。キャリッジ２３２には、配線部に制御信号及びディスク２０４に記録されるべき信号並びに電力を供給すると共にディスク２０４から再生された信号を受信するフレキシブル回路基板（ＦＰＣ）が更に設けられている。

スピンドルモータ２４０は、例えば、１００００ｒｐｍなどの高速で磁気ディスク２０４を回転する。スピンドルモータ２４０は、図２に示すように、軸２４１と、（スピンドル）ハブ２４２と、スリーブ２４３と、ブラケット（ベース）２４４と、コア２４５と、磁石２４６と、その他の部材（環状スラストプレート、ラジアル軸受、潤滑油（流体）など）を有する。ここで、図２は、スピンドルモータ２４０の部分断面斜視図である。

軸２４１は、ディスク２０４及びハブ２４２と共に回転する。

ハブ２４２は、上部２４２ａで軸２４１に固定されると共にフランジ２４２ｂでディスク２０４を支持する。また、ハブ２４２は、クランプ装置２５０のクランプリング２５１が取り付けられる環状取付面２４２ｃを上面に有する。取付面２４２ｃには一又は複数（本実施例では６つ）のネジ孔２４２ｄが設けられる。本実施例では、ネジ孔２４２ｄの数は同心円状に等間隔で配置された６つであるが、本発明はネジ孔２４２ｄの数を１、３、４など６つに限定しない。なお、ネジ孔が１の場合、ネジ孔は回転中心の軸２４１に設けられる。ネジ孔２４２ｄにはクランプ装置２５０のネジ２５６が装着される。

スリーブ２４３は、軸２４１を回転自在に嵌め込むための部材であり、筐体２０２内に固定される。軸２４１が回転するのに対して、スリーブ２４３は回転せずにブラケット２４４と共に固定部を構成する。スリーブ２４３には潤滑油を導入するための溝（隙間）が形成される。軸２４１が回転すると、この溝に沿って潤滑油に動圧（流体圧力）が発生する。ブラケット（ベース）２４４は、スリーブ２４３の周りで筐体２０２に固定され、コア（コイル）２４５、磁石２４６及び図示しないヨークを支持する。コア２４５には電流が流され、コア２４５、磁石２４６及びハブと兼用のヨークは磁気回路を構成する。

クランプ装置２５０は、ディスク２０４及びスペーサ２０５をスピンドルモータ２４０に固定する機能を有し、クランプリング２５１と、バネ部材（ワッシャ）２５４と、（クランプ）ネジ２５６とを有する。

クランプリング２５１は、環状円盤部材であり、上面２５１ａと、複数のネジ孔２５１ｂと、押さえ部２５１ｃとを有する。図３（ａ）は、クランプリング２５１がネジ止めされる前の概略断面図である。図３（ａ）に示すように、ネジ止め前のクランプリング２５１は、ディスク２０４及びスピンドルモータ２４０上にネジ２５６により固定される姿勢で載置すると上に凸のすり鉢形状を有し、内周側が外周側よりもハブ２４２の上面から離れる形状を有する。かかる傾斜はクランプリング２５１の全周に亘って形成されている。クランプリング２５１は、ネジ止めにより平坦なハブ２４２の環状取付面２４２ｃに倣う。即ち、クランプリング２５１はバネ定数を有するバネ部材として機能する。

複数のネジ孔２５１ｂは、本実施例では、同心円状に等間隔で配置された６本のネジ孔であるが、その数は６本に限定されないことはハブ２４２のネジ孔２４２ｄと同様である。押さえ部２５１ｃはディスク２０４を押え付けてスピンドルモータ２４０に固定する。

なお、クランプリング２５１をネジ２５６によってハブ２４２に締結し、ディスク２０４を押え付ける際に、ネジ２５６近傍のディスク２０４が変形することがある。この歪み量が大きいと、ヘッドの浮上や位置決めが不安定になり、ＨＤＤの信頼性が低下する。かかる変形を低減又は除去するために、隣接するネジ孔２５１ｂの間に図示しない応力抜きの孔を同心円状に形成してもよい。

クランプリング２５１は、光センサが検出光を透過するための貫通孔を有しない。後述するように、制御部１６２は光センサ（メカニカルインデックス）から間接的にではなくスピンドルモータ２４０から直接的に、状態信号（三相信号）を取得する。この結果、修正精度を高めることができると共に後述するバランス修正装置１００の小型化とコストダウンを図ることができる。

バネ部材２５４は、図３（ｂ）に示すように、ネジ２５６による締結力とディスク２０４に実際に加わる軸力との関係を非線形に変化させる軸力変更手段として機能する。図３（ａ）に示すように、ネジ止め前のバネ部材２５４は、クランプリング２５１の上面２５１ａ上でネジ２５６により固定される姿勢で載置すると上に凸のすり鉢形状を有し、内周側が外周側よりもハブ２４２の上面から離れる形状を有する。バネ部材２５４は、クランプリング２５１と同様に、ネジ止めにより平坦な形状になる。即ち、バネ部材２５４はバネ定数を有する。

バネ部材２５４はクランプリング２５１のバネ定数よりも弱いバネ定数を有する。クランプ装置２５０は、バネ部材２５４により、図３（ｂ）に示すように、締結力（又はネジ回転角度）と軸力との比例関係（直線）の傾きを少なくとも２種類形成することができる。領域Ａ_１は、バネ部材２５４の弾性変形が開始してから終了するまでである。領域Ａ_２は、クランプリング２５１の弾性変形が開始してから終了するまでである。この結果、領域Ａ_１を後述する仮止めに、領域Ａ_２を後述する本止めに割り当てることができる。

図３（ａ）に示すように、バネ部材２５４はクランプリング２５１と図示しないネジ２５６の頭との間に設けられる。これにより、ネジ２５６の頭とスピンドルモータ２４０の間にはバネ部材２５４とクランプリング２５１が配置され、２種類のバネ定数を有するバネを重ねた状態を形成することができる。

バネ部材２５４は、ネジ２５６が挿入される一又は複数の孔２５４ａを有する。複数のネジ孔２５４ａを有する場合は、ネジ孔２５４ａごとに異なるバネ部材２５４を設ける場合に比較して部品点数は削減する。

図４（ａ）は、一のネジ孔２５４ａを有するバネ部材２５４Ａの概略平面図である。図４（ｂ）は、６つのバネ部材２５４Ｂを搭載したクランプ装置２５０の分解斜視図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）の部分拡大斜視図である。また、図５（ａ）は、６つのネジ孔２５４ａを有するバネ部材２５４Ｂの概略平面図である。図５（ｂ）は、バネ部材２５４Ｂを搭載したクランプ装置２５０の分解斜視図である。図５（ｃ）は、図５（ｂ）の部分拡大斜視図である。図２は、バネ部材２５４Ｂを示している。

バネ部材２５４がバネ部材２５４Ａを使用する場合には、バネ部材２５４Ａはネジ孔２５１ｂ毎に設けられる（即ち、６つのバネ部材２５４Ａが設けられる）。一方、バネ部材２５４がバネ部材２５４Ｂを使用する場合には、バネ部材２５４Ｂは６つのネジ孔２５４ａを有するので一つのみ使用される。

バネ部材２５４Ａも２５４Ｂも環状形状を有するが、バネ部材２５４Ａの中央穴はネジ孔２５４ａであるのに対してバネ部材２５４Ｂの中央穴はハブ２４２が突出する孔である。バネ部材２５４Ａと２５４Ｂの弾性部は、共に、ネジ孔２５１ａが形成される基部２５４ｂ、２５４ｃである。しかし、バネ部材２５４は、弾性部が基部に限定されるものではない。

図６（ａ）は、クランプリング２５１の変形例としてのクランプリング２５１Ａの分解斜視図である。図６（ｂ）は、クランプリング２５１Ａの拡大斜視図である。図６（ｃ）は、クランプリング２５１Ａの背面側の拡大斜視図である。クランプリング２５１Ａは、クランプリング２５１と類似の形状を有するが、クランプリング２５１の外側に１２０度に設けられた所定幅の接続部２５２を介して接続された３つの弧形状の脚２５３を有する点でクランプリング２５１と相違する。クランプリング２５１Ａの径はクランプリング２５１と同じであるが、これに限定されない。

各脚２５３は同一形状を有する。各脚２５３の一端で接続部２５２に接続され、所定幅でクランプリング２５１Ａの周方向に時計回りに延びている。脚２５３の延びる方向は反時計回りでもよい。各脚２５３の弧の中心角は１２０°であり、一端から長手方向（周方向）に向かってディスク２０４側に所定角度だけ傾斜している。また、他端２５３ａにおいてディスク２０４と接触する。各脚２５３はディスク２０４上で平坦になるまで弾性変形する弾性部として機能する。なお、本実施例では、３つの脚２５３と３つの接続部２５２は対称に１２０°間隔で形成されているが、それぞれの数は２つ、かつ、１８０°間隔で形成されてもよいし、ｎ個で（３６０／ｎ）°間隔で形成されてもよい。

以下、図７を参照して、バランス修正装置１００について説明する。ここで、図７は、バランス修正装置１００の概略断面図である。バランス修正装置１００は、インバランスを検出し、これを許容範囲内に修正する。インバランスは、組み立て前のＨＤＤ２００における一対のディスク２０４をスピンドルモータ２４０のスピンドルハブ２４２と共に回転させたときの筐体（又はディスクエンクロージャーベース）２０２の振動として把握される。このため、バランス修正装置１００は筐体２０２の振動を検出及び修正する。なお、本実施例ではディスク２０４の枚数は２つであるが、２つに限定されるものではない。

バランス修正装置１００は、図７に示すように、プレート１１０と、複数のバネ部材１２０と、与圧バネ１３０と、加速度センサ（検出部）１４０と、ピエゾアクチュエータ１５０と、図７には図示しない制御系１６０とを有する。なお、図７に示す筐体２０２は図１に示す筐体２０２の一部であってもよい。

プレート１１０は、筐体２０２を支持するアルミニウムやステンレス鋼などの材料から構成される箱型部材である。プレート１１０は、底面は矩形形状を有し、その表面１１２ａの周囲に側壁１１４ａ、１１４ｂを有する。図７では、左側壁１１４ａと右側壁１１４ｂのみを示している。プレート１１０の表面１１２ａと筐体２０２との間にはベアリングやゴムが挟まれていてもよい。プレート１１０は、ピエゾアクチュエータ１５０（衝撃印加部材）と筐体２０２とを支持している。

バネ部材１２０は、スピンドルモータ２４０が駆動した際の振動の低減を防止する機能を有し、プレート１１０を支持する。バネ部材１２０により、プレート１１０は筐体２０２と一体的に振動し、スピンドルモータ２４０が駆動した際の振動の低減を防止する。

バネ部材１２０は、プレート１１０の底面１１２ｂに四箇所対称に形成され、床Ｆ上に設けられる。４箇所のバネ部材１２０のそれぞれ中心を結んだ線が描く矩形形状はプレート１１０の底面の矩形形状と相似形である。また、４箇所のバネ部材１２０のそれぞれ中心を結んだ線が描く矩形形状の中心（重心）は、プレート１１０及びそれに搭載される部材の重心と略一致する。もちろんバネ部材１２０の個数は限定されない。

バネ部材１２０は、それが支持する重量（バネ部材１２０から上にある部材の総重量）をｍとし、スピンドルモータ２４０の回転周波数をω_０とし、筐体２０２及びプレート１１０の共振周波数をω_Ｐとすると次式を満足するバネ定数ｋを有する。
（数１）
ω_０≦ω_Ｐ＝√ｋ／ｍ
数式１を満足することにより、スピンドルモータ２４０の振動が低減することを防止することができる。なお、ω_０＝ω_Ｐの場合には、共振により後述する図１４に示す波形の振幅は大きくなりすぎる場合があるので次式を満足すると好ましい。
（数２）
ω_０＜ω_Ｐ
数式２が満足される範囲では、スピンドルモータ２４０の振動は低減せずに後述する図１４に示す波形の振幅は一定となる。また、バネ部材１２０が複数ある場合にはｋは合成バネ定数であり、次式を満足する。ｋ_１は第１のバネ部材１２０のバネ定数、ｋ_２は第２のバネ部材１２０のバネ定数、ｋ_３は第３のバネ部材１２０のバネ定数・・・である。
（数３）

与圧バネ１３０は一端が側壁１１４ｂに係止され、他端が筐体２０２の右側面２０２ｂの外側に係止されている。与圧バネ１３０は、筐体２０２をピエゾアクチュエータ１５０に対して付勢する圧縮バネである。与圧バネ１３０のバネ定数は限定されないが、バネ部材１２０のバネ定数よりも強い。

加速度センサ１４０は、スピンドルモータ２４０の駆動時の筐体２０２とプレート１１０の振動を検出する。加速度センサ１４０は、プレート１１０に搭載され、筐体２０２から離間している。このため、加速度センサ１４０はピエゾアクチュエータ１５０が筐体２０２に加える衝撃の影響を受けない。また、加速度センサ１４０の検出精度は筐体２０２の着脱の影響も受けない。更に、筐体２０２の着脱時に加速度センサ１４０と筐体２０２の着脱は不要となるので作業性が向上する。バネ部材１２０は、加速度センサ１４０の出力を十分高く維持してノイズの影響を受けにくくし、測定精度を向上する。

ピエゾアクチュエータ（ピエゾハンマ）１５０は、筐体２０２の側面２０２ａと点接触し、圧電素子を使用する。ピエゾアクチュエータ１５０は、筐体２０２に衝撃を加えてインバランスを修正する衝撃印加手段である。ピエゾアクチュエータ１５０が筐体２０２と点接触するので両者が平面である特許文献１及び２のような位置合わせが不要となり、作業性が向上する。図７においては、ピエゾアクチュエータ１５０の先端は半球面１５２が形成され、その頂点１５２ａで筐体２０２と接触する。また、ピエゾアクチュエータ１５０は所定の衝撃力を安定して筐体２０２に与えることができるのでバランス修正精度を高めることができる。なお、本実施例ではピエゾアクチュエータ１５０の先端を半球面１５２としたが、半球面のキャップを円筒形のピエゾアクチュエータ１５０の先端に取り付けてもよい。

制御系１６０は、図８に示すように、制御部１６２と、メモリ１６４とを有する。制御部１６２は、スピンドルモータ２４０とメモリ１６４に接続される。また、制御部１６２は、加速度センサ１４０と信号線１４２を介して接続され、制御部１６２は、ピエゾアクチュエータ１５０と信号線１５４を介して接続される。制御部１６２は、バランス修正装置１００の各部を制御し、後述するバランス修正方法を実行する。メモリ１６４は、ＲＡＭやＲＯＭを含み、後述するバランス修正方法とディスク２０４の許容バランス量を格納する。

以下、図９を参照して、ＨＤＤ２００の製造方法について説明する。まず、筐体２０２にスピンドルモータ２４０とディスク２０４を搭載し、ディスク２０４を仮止めする（ステップ１１００）。より詳細には、まず、スピンドルモータ２４０を筐体２０２に取り付ける。次に、ディスク２０４をスピンドルモータ２４０に取り付ける。

仮止め時は、クランプリング２５１は、ピエゾアクチュエータ１５０による衝撃でスピンドルモータ２４０が壊れない軸力でディスク２０４を固定する。一方、クランプリング２５１は、スピンドルモータ２４０の回転時にディスク２０４がずれず、かつ、ピエゾアクチュエータ１５０による衝撃により修正可能な軸力でディスク２０４を固定する。

かかる仮止め時の軸力調節を容易にするために、本実施例は、図３（ｂ）に示す領域Ａ_１を仮止めに割り当て、領域Ａ_２を本止めに割り当てている。バネ部材２５４がなければクランプリング２５１による領域Ａ_２のみとなり、急な傾きのために許容される軸力に対応するネジ締結力の幅は狭い。一方、クランプリング２５１のバネ定数を小さくして領域Ａ_１のような傾きにすれば軸力が不足してＨＤＤ２００の耐衝撃性が低下する。領域Ａ_１では緩い傾きのために許容される軸力に対応するネジ締結力の幅は広く仮止めが容易になる。

次に、ディスク２０４の位置を調節する（ステップ１２００）。本実施例では、スピンドルモータ２４０のハブ２４２に対してディスク２０４を同一方向に揃える。本発明者等が行った実験によれば、図１０に示すように、複数のディスク２０４が互い違いに配置されるとディスク２０４間の摩擦力の差によってバランス修正装置１００がディスク２０４を移動しずらい。これに対して、図１１に示すように、全てのディスク２０４が同一方向に揃っている（片寄り）と、ディスク２０４間の摩擦力の差が０であるのでバランス修正装置１００による調節が容易になる。

次に、筐体２０２をバランス修正装置１００に搭載してディスク２０４の回転バランスを修正する（ステップ１３００）。以下、図１２を参照して、制御部１６２が実行するバランス修正方法について説明する。ここで、図１２は、バランス修正方法のフローチャートである。

まず、制御部１６２は、図７に状態でスピンドルモータ２４０を回転するために制御信号を送信する（ステップ１３０２）。この結果、図７に示す矢印方向にスピンドルモータ２４０はディスク２０４と共に回転する。本実施例のスピンドルモータ２４０は三相九極モータである。制御部１６２が、スピンドルモータ２４０に回転指令を送信すると、これに応答してスピンドルモータ２４０は制御部１６２に三相信号（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を送信する（ステップ１３０４）。各信号を図１３に示す。次に、制御部１６２は、三相信号の立ち下がりと立ち上がりからクロック信号Ｃを生成する（ステップ１３０６）。クロック信号Ｃを図１３に示す。クロック信号Ｃは、三相信号のいずれかの立ち下がりと立ち上がりと対応している。

次に、制御部１６２は、クロック信号からインデックス信号Ｉｎｄｘ（回転位相差情報）を形成する（ステップ１３０８）。インデックス信号Ｉｎｄｘを図１３に示す。スピンドルモータ２４０の構造（三相九極モータ）から何個目のクロックが３６０°に相当するかは既知である。

次に、制御部１６２は、加速度センサ１４０からインバランス量の検出結果を取得する（ステップ１３１０）。インバランス量の検出結果を図１４に示す。縦軸はインバランス量（加速度）で横軸は時間である。

次に、制御部１６２は、加速度センサ１４０が検出したディスク２０４のインバランス量がメモリ１６４に格納された許容範囲かどうかを判断する（ステップ１３１２）。制御部１６２は、インバランス量が許容範囲内であると判断すれば（ステップ１３１２）処理を終了する。許容範囲は、振動波形の振幅が０に近い所定の範囲である。

一方、制御部１６２は、インバランス量が許容範囲内ではないと判断すれば（ステップ１３１２）、図１４に示す波形の横軸方向のずれ量をインデックス信号Ｉｎｄｘから検出する（ステップ１３１４）。この結果、正弦波の極値におけるスピンドルモータ２４０の回転角が検出される。

次に、制御部１６２は、図１４に示すインバランス量の検出結果からピエゾアクチュエータ１５０による衝撃力と衝撃印加のタイミングを計算する（ステップ１３１６）。即ち、制御部１６２は、図１４から極値を反転した値を取得し、図１３からそのときのタイミング（何個目のクロックか）を取得する。次に、制御部１６２は、ピエゾアクチュエータ１５０を制御して、計算された衝撃力とタイミングで筐体２０２に衝撃を加える（ステップ１３１８）。衝撃は図７の矢印方向に加えられる。その後、フローはステップ１３１０に帰還する。

再び図９に戻って、バランス修正が完了した筐体２０２のクランプリング２５１を本止めし、ディスク２０４を強固に固定する（ステップ１４００）。本止めでは、ディスク２０４がピエゾアクチュエータ１５０による衝撃（あるいはＨＤＤ２０が保証する衝撃）ではずれない軸力でクランプリング２５１がディスク２０４を固定する。本止めでは、上述のように、領域Ａ_２が使用され、迅速に所望の軸力を与えることができる。

次に、ヘッドスタックアッセンブリ（ＨＳＡ）その他の構成要素がクリーンルームで搭載され、その後、プリント基板その他の部材が筐体２０２の裏面に取り付けられてＨＤＤ２００が完成する（ステップ１５００）。完成したＨＤＤ２００は、高精度なヘッド位置決め精度を保証することができる。

ＨＤＤ２００の動作において、図示しないＨＤＤ２００の制御部は、スピンドルモータ２４０を駆動してディスク２０４を回転させる。上述のように、ＨＤＤ２００からはインバランス量が低減されているのでディスク２０４の回転精度は高い。また、クランプリング２５１が印加するクランプ力は、外部衝撃からディスク２０４のズレを防止すると共にディスク２０４に加わる変形量を最小限に抑えている。この結果、高精度なヘッド位置決め精度を提供することができる。

ディスク２０４の回転に伴う空気流をスライダとディスク２０４との間に巻き込み微小な空気膜を形成し、スライダにはディスク面から浮上する浮力が作用する。一方、サスペンション２３０はスライダの浮力と対向する方向に弾性押付力をスライダに加えている。かかる浮力と弾性力との釣り合いにより、磁気ヘッド部２２０とディスク２０４との間が一定に離間する。

次に、図示しない制御部は、キャリッジ２３２を制御してキャリッジ２３２を支軸２３４回りに回動させ、ヘッドをディスク２０４の目的のトラック上にシークさせる。書き込み時には、図示しない制御部は、ＰＣなどの上位装置から得たデータを受信、変調、増幅して、インダクティブヘッドに書き込み電流として供給する。これにより、インダクティブヘッドは目的のトラックにデータを書き込む。読み出し時には、図示しない制御部はＭＲヘッドを選択し、所定のセンス電流をＭＲヘッドに供給し、これにより、ＭＲヘッドは、ディスク２０４の所望のトラックから所望の情報を読み出す。

以上、本発明の好ましい実施態様を説明してきたが、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではなく、様々な変形及び変更が可能である。例えば、本実施形態はＨＤＤについて説明したが、本発明はその他の種類の磁気ディスク装置（光磁気ディスク装置など）にも適用可能である。

本出願は更に以下の事項を開示する。

（付記１） ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクを固定するクランプ装置であって、前記ディスクに積層されるクランプリングと、前記クランプリングを前記スピンドルモータに固定するためのネジと、前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を非線形に変化させ、前記クランプリングのバネ定数よりも弱いバネ定数を有する弾性部を有する軸力変更手段とを有することを特徴とするクランプ装置。（１）
（付記２） 前記軸力変更手段は前記クランプリングと前記ネジとの間に設けられることを特徴とする付記１記載のクランプ装置。

（付記３） 前記軸力変更手段は、前記ネジが挿入される一又は複数の孔を有することを特徴とする付記１記載の装置。

（付記４） 前記軸力変更手段は断面が環状であることを特徴とする付記１記載の装置。

（付記５） 前記弾性部は、前記ネジが挿入される基部であることを特徴とする付記１記載の装置。（２）
（付記６） 前記軸力変更手段は、前記クランプリングに設けられることを特徴とする付記１記載の装置。（３）
（付記７） 付記１乃至６のうちいずれか一項記載のクランプ装置を有することを特徴とするディスク装置。（４）
（付記８） ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクをクランプ装置を介して固定するクランプ方法であって、前記ディスクの回転バランスを修正する際には前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を第１の比例関係に設定して前記ディスクを前記クランプ装置を介して仮止めするステップと、前記関係を前記第１の比例関係よりも傾きが大きい第２の比例関係で設定して前記ディスクを前記クランプ装置を介して本止めするステップとを有することを特徴とするクランプ方法。（５）

本発明の一実施例としてのハードディスクドライブの内部構造を示す平面図である。 図１に示すスピンドルモータ近傍の部分断面斜視図である。 図３（ａ）は図２に示すネジ止め前のクランプリングとバネ部材の概略断面図である。図３（ｂ）は図２に示すクランプ装置が形成するネジ締結力と軸力との関係を示すグラフである。 図４（ａ）は図３（ａ）に適用可能なネジ部材の一例の概略平面図である。図４（ｂ）は図４（ａ）に示すネジ部材を有するクランプ装置の分解斜視図である。図４（ｃ）は図４（ｂ）の部分拡大斜視図である。 図５（ａ）は図３（ａ）に適用可能なネジ部材の別の例の概略平面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）に示すネジ部材を有するクランプ装置の分解斜視図である。図５（ｃ）は図５（ｂ）の部分拡大斜視図である。 図６（ａ）は図３（ａ）に適用可能なクランプリングを有するクランプ装置の分解斜視図である。図６（ｂ）は図６（ａ）に示すクランプリングの拡大斜視図である。図６（ｃ）は図６（ｂ）に示すクランプリングの背面から見た拡大斜視図である。 バランス修正装置の概略断面図である。 図７に示すバランス修正装置の制御系のブロック図である。 図１に示すＨＤＤの製造方法を説明するためのフローチャートである。 インバランスがあるディスクとスピンドルモータの概略断面図である。 ディスクの片寄せを説明するための概略断面図である。 図８に示す制御系の制御部が実行するバランス修正方法のフローチャートである。 図８に示す制御系の制御部が取得するスピンドルモータの三相制御信号とクロック信号とインデックス信号のタイミングチャートである。 図７に示す加速度センサの出力を示すグラフである。

符号の説明

２００ ディスク装置（ハードディスク装置）
２０２ 筐体
２０４ ディスク
２４０ スピンドルモータ
２４２ スピンドルハブ
２５０ クランプ装置
２５１、２５１Ａ クランプリング
２５３ 脚（弾性部）
２５４ バネ部材
２５４ｂ、ｃ 基部（弾性部）
２５６ ネジ

Claims (5)

1. ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクを固定するクランプ装置であって、
   前記ディスクに積層されるクランプリングと、
   前記クランプリングを前記スピンドルモータに固定するためのネジと、
   前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を非線形に変化させ、前記クランプリングのバネ定数よりも弱いバネ定数を有する弾性部を有する軸力変更手段とを有することを特徴とするクランプ装置。
2. 前記弾性部は、前記ネジが挿入される基部であることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記軸力変更手段は、前記クランプリングに設けられることを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のクランプ装置を有することを特徴とするディスク装置。
5. ディスクを回転するスピンドルモータに前記ディスクをクランプ装置を介して固定するクランプ方法であって、
   前記ディスクの回転バランスを修正する際には前記ネジによる締結力と前記ディスクに実際に加わる軸力との関係を第１の比例関係に設定して前記ディスクを前記クランプ装置を介して仮止めするステップと、
   前記関係を前記第１の比例関係よりも傾きが大きい第２の比例関係で設定して前記ディスクを前記クランプ装置を介して本止めするステップとを有することを特徴とするクランプ方法。