JP2008234792A - 記憶媒体装置およびクランプならびにクランプの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】剛性が必要な部分には剛性を維持しながら、不要な部分の剛性のみを落としたベル型クランプを、クランプの製造コストの増大を抑止しながら提供すること。
【解決手段】
記憶媒体を回転駆動する駆動部に連結された複数枚の該記憶媒体を積層可能なハブに対して該記憶媒体を固定するクランプであって、前記ハブへの固定部を有する上面部と、前記記憶媒体に対して当接し該記憶媒体に対して荷重を加える当接部と、前記ハブに沿った円筒形状をなして開口部を有する、前記上面部と前記当接部とに接合される側壁部とを備えたことを特徴とすることで、クランプ側壁に設けられた開口部の作用により、記憶媒体との当接部の剛性を維持しつつ不要な部分の剛性のみを低減することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、記憶媒体を備えた記憶媒体装置ならびに記憶媒体装置に用いるクランプに関する。特に複数枚の記憶媒体を積層可能な記憶装置に対して一枚だけ記憶媒体を備えた記憶媒体装置ならびにそれに用いられるベル型クランプに関する。
一般に、記憶媒体を備えた記憶媒体装置は、図５(a)に示すように、記憶媒体５００を回転駆動するスピンドルモータ５０１のハブ５０２上に、スペーサ５０３によって離間された状態で記憶媒体５００が複数枚積層されており、積層された記憶媒体の最上部からクランプ５０４によって荷重を加えて固定する構造となっている。
この様な記憶媒体装置の一例としては、磁気ディスク装置が一般的である。磁気ディスク装置は、その性能の向上と共に、近年様々な分野において多様な用途に用いられるようになってきている。そのため、同一外形の磁気ディスク装置であっても様々な記憶容量を備えた磁気ディスク装置が用意されている。
そこで、最小の記憶容量を備える同一外形の磁気ディスク装置においては、記憶媒体を一枚だけ備えておけば必要な記憶容量を実現できる。そのため図６(b)に示すような、記憶媒体５００を一枚だけ備えた形状をしている。このように記憶媒体５００とクランプ５０４との間に従来のスペーサとは異なった形状のスペーサ５０５を用いることで、不要な記憶媒体を取り除くことで、複数枚記憶媒体を備えた磁気ディスク装置との形状の互換性を実現していた。
しかしながら、この方法では従来と同様にスペーサを用いる必要があるため、複数種類のスペーサの管理コストや組み立て時の工数等が必要となり、十分にコストを削減することができなかった。そこで、近年ではスペーサ５０５の代わりに、ハブの側壁に沿った側壁部を備えたベル型クランプが用いられている。
しかしながら、単純にクランプの形状をベル型クランプとしただけでは、クランプの剛性が向上してしまうため、結果としてクランプのバネ定数が高くなってしまう。そのため、磁気ディスク装置が使用される環境の温度変化に伴って、クランプ部材の熱膨張もしくは/収縮等が発生するとクランプ力の変化が大きくなるため、記憶媒体の形状に変化が生じてしまう。その結果、記憶媒体に対してデータの読み出し処理や書き込み処理を行うヘッドの特性や、ヘッドの浮上安定性が悪化することとなり、最悪の場合ヘッドと記憶媒体とがクラッシュする懸念がある。また、記憶媒体の固定部材、たとえばネジのゆるみを誘発しやすくなるため記憶媒体の位置ずれが発生し、データの読み出し処理や書き込み処理が不可能となることも懸念される。
そこで、クランプの剛性を下げてバネ定数を低下させる方法としては、クランプ部材の板厚を薄くする事を始めとして、様々な解決策が提示されている。たとえば、クランプの一部分の肉厚を低減する事によってモーメントを低減することが行われている(特許文献１参照)。また、クランプの弾性変形を起こしやすくするために、クランプの所定の位置にスロットを設ける方法も提唱されている。(特許文献２参照)
特開平５−８９６２９号公報 特開２００５−２１６４７０号公報
しかしながら、単純にベル型クランプの板厚を薄くしただけでは、ベル型クランプ全体の剛性が低下してしまい、記憶媒体に荷重を加える記憶媒体との当接部の剛性までが低下してしまうという問題がある。
また、特許文献１に示されるように、クランプの一部の肉厚を薄くする形状を実現するには、絞り加工方法もしくは削り加工方法などを用いることが一般的である。しかし、もしこのような形状を絞り加工方法で実現する場合には、肉厚を低減した部分の近傍に低減した分の余分な厚みが備えられることとなる。
しかしながら、ベル型クランプのハブ沿って配置される箇所には、この様な余分な形状を十分に収容できる空間はなく、新たに周囲の部材の形状を再設計する必要がある。一方、削り加工方法を用いれば、不要な部分を削ることで実現できるためこの様な形状とすることは可能ではある。しかしながら絞り加工方法と比較した場合、大幅に工数がかかってしまうためコスト増に結びつくこととなる。
また、クランプに特許文献２に記載されるようなスロット形状を設けた場合は、記憶媒体との当接部付近が弾性変形を起こしやすくなるために、記憶媒体に荷重を加える上で好ましい形状ではない。
そこで本発明は、剛性が必要な部分には剛性を維持しながら、剛性が不要な部分の剛性のみを落としたベル型クランプを提供することを目的としている。また、前述のクランプをクランプの製造コストの増大を抑止しながら提供することも目的としている。
さらに、一枚のみ記憶媒体を備えた磁気ディスク装置において、データの読み出し処理ならびに書き込み処理の信頼性の向上をさせることを目的としている。
そのため本発明は、前記記憶媒体を回転駆動する駆動部と、前記駆動部に連結された複数の記憶媒体を積層可能なハブと、前記ハブに挿通された前記記憶媒体に荷重を加えて固定するクランプとを備え、前記クランプは、前記ハブへの固定部を有する上面部と、前記記憶媒体に対して当接し該記憶媒体に対して荷重を加える当接部と、前記ハブに沿った円筒形状をなして開口部を有する、前記上面部と前記当接部とに接合される側壁部とを備えたことを特徴とする。
上記発明によれば、ベル型クランプ側壁に設けられた開口部の作用により、記憶媒体との当接部の剛性を維持しつつ不要な部分の剛性のみを低減することが可能となる。
したがって、本発明によれば、必要な部分の剛性を維持しながらバネ定数の低減したベル型クランプを提供する事ができる。また、前述のクランプをコストの増大を抑止しながら提供することが可能である。
さらに、一枚のみ記憶媒体を備えた磁気ディスク装置において、データの読み出し処理ならびに書き込み処理の信頼性の向上した記憶媒体装置を提供することが可能となる。
まず始めに、複数枚の磁気ディスクに代表される記憶媒体を積層可能なハブに複数枚の磁気ディスクを備えた磁気ディスク装置の概略図を表す図１を用いて、一般的な磁気ディスク装置を説明する。磁気ディスク装置１００は、 HYPERLINK "http://webpat.lip.fujitsu.com/patimage/hz/cw/hzcwea3a.jpg" 図１に示すように、筐体１０１を備えている。筐体１０１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。
筐体１０１内に収納される磁気ディスク１０２は、高い面記録密度、例えば２００Ｇｂ／ｉｎ2以上を有する。磁気ディスク１０２は、その中央に設けられた孔を介して図示しないスピンドルモータ１０３のハブに装着される。磁気ディスク１０２は、スピンドルモータ１０３と反対側より荷重を加えるクランプ１０４によって固定されている。
筐体１０１内には、さらに磁気ディスク１０２に対して読み出し処理又は書き込み処理を行うヘッドスライダ１０５と、先端部にヘッドスライダを搭載するヘッドスタックアッセンブリ（Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＳＡ）１０６とを備えている。
ヘッドスライダ１０５は、スライダ本体と、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Ａｌ2Ｏ3（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１０２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１０２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。ここでは一例としてＭＲヘッド素子を用いて説明しているが、他のヘッド素子、たとえば、ＧＭＲ素子(Giant Magneto Resistive)やトンネル磁気抵抗効果を用いたＴＭＲ素子(Tunnel Magneto Resistive)等を用いることも可能である。
サスペンション１０７は、ヘッドスライダ１０５を支持すると共にヘッドスライダ１０５に対して磁気ディスク１０２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１０７はヘッドスライダ１０６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１０７はヘッドスライダ１０５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。
ＨＳＡ１０６は、図示しないボイスコイルモータによって支軸周りに揺動する。ＨＳＡ１０６には、配線部に制御信号及び磁気ディスク１０２に記録されるべき信号並びに電力を供給すると共に磁気ディスク１０２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。
つづいて、図１に示した複数枚の磁気ディスクを積層可能な磁気ディスク装置のハブに、一枚だけ磁気ディスクを搭載する場合について、ハブに一枚だけ磁気ディスク搭載したときの断面図を示す図２を用いて説明する。
筐体の下面２００に固定されたスピンドルモータ２０１には、ハブ２０２が取り付けられている。磁気ディスク２０３は、その中央に設けられた孔を介してハブ２０２に挿通されたのち、ハブ２０２上に装着される。磁気ディスク２０３がハブ２０２に装着されたあと、ベル型クランプ２０４がその上面に設けられたネジ孔２０５を用いて、ハブ２０２に固定される。この際に磁気ディスク２０３はベル型クランプ２０４によって荷重を加えられた状態で固定される。
ベル型クランプ上面には一又は複数のネジ孔２０５が設けられる。ネジ孔２０５の数は、本実施例のように一つに限定されるものではなく、例えば同心円状に等間隔で複数配置するなど、装置の特性に応じて適宜配置すればよい。
図３は本発明にかかるベル型クランプの斜視図である。本発明にかかるベル型クランプ３００は、ハブに沿うように形成された円筒形状をなす側壁部を有した凸形状をしている。そして、上面部３０１と、上面部に設けられたベル型クランプ３００をハブ２０２にネジを用いて固定するためのネジ孔３０２と、側壁部３０３と、磁気ディスクと当接し磁気ディスクに対して荷重を印加する当接部３０４とを有する。
側壁部３０３の高さ方向の長さ、すなわち上面部３０１から当接部３０４までの長さは、ハブ２０２に一枚だけ磁気ディスク２０３が搭載されたときに、磁気ディスク２０３に対して当接部３０４が当接できる長さとなっていればよい。すなわち、ハブ２０２に最大限積層可能な磁気ディスクの枚数から一枚引いた枚数分の磁気ディスクの厚みと、その際に磁気ディスク間に必要なスペーサの厚みとに基づいて決定される長さである。このような長さとすることで、複数枚の磁気ディスクが積層可能なハブに対して磁気ディスクが一枚だけ搭載された場合であっても、磁気ディスクに対して荷重を加えて固定することが可能となる。
ここで側壁部３０３には、１又は複数箇所に開口部３０５が設けられており、このような開口部を設けることによって、開口部３０５近傍のベル型クランプの剛性を低減することが可能となる。その結果剛性が必要ない部分の剛性は低減しつつ、剛性が必要とされる部分の剛性は維持しながら、ベル型クランプのバネ定数を低減することが可能となる。
開口部３０５の設置箇所としては、剛性の不要な部分に設けることが好ましい。具体的には、側壁部の高さ方向における中心よりも上方側、より好ましくは上面部と側壁部との境界近傍に設けることが好ましい。もしここで、側壁部３０２の下方である当接部３０４近傍の位置に開口部３０５を設けたとすると、剛性が求められる箇所のバネ定数が低下することとなるからである。
また、図３に示すように横方向に細長い開口部３０５とすることで、剛性の求められない上面部３０１と側壁部３０２との境界部分の剛性のみを低減することができる。また、開口部の大きさは、側壁部の円周の1/2以上3/4以上とすることでバネ定数を十分に低減することが可能である。なお、図３においては、開口部の形状を矩形形状で示しているが、この様な形状に限定されるものではなく、円形や楕円形をはじめとして種々の形状とすることが可能である。
つづいて図４を用いて本発明にかかるベル型クランプの製造方法を説明する。図4(a)は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属からなる平板材料４００に抜き加工を施した状態の平面図である。なお、図４(a)〜(c)にあわせて、それぞれの工程における線４０４方向に沿った平板材料４００の断面図(４０７〜４０９)を示している。
抜き加工工程においては、平板材料４００に対して、ネジ孔３０２となる第１の抜き穴４０１と、側壁部３０３に設けられる開口部３０５となる第２の抜き穴４０２と、後述する絞り加工時に生じる応力を緩和するための第３の抜き穴４０３とが形成される。すなわちベル型クランプの平面形状に相当する形状が平板材料４００上に形成される。
つづいて、抜き加工が施された平板材料４００に対して、加圧処理を施して、平板材料４００に対して絞り加工を行った状態を4(b)に図示している。すなわち、第１の抜き穴４０１を中心とするベル型クランプの上面部を形成する部分４０５に対して加圧処理をおこない、ベル型クランプの最深部を絞っている。この際に第２の抜き穴は、第１の抜き穴４０１を中心とする径方向に延びることで応力を緩和している。
つづいて、磁気ディスクとの当接部に対して曲げ加工４０６を施した状態を図4(c)が図示されている。当接部に対して記憶媒体方向に突出した曲げ加工４０６を施すことにより、ベル型クランプによる磁気ディスクに対する荷重を平準化することが可能となる。
その後、平板材料４００からベル型クランプを切断することによって、本発明にかかるベル型クランプは作成される。このように、絞り加工工程を行う前の抜き加工工程において、側壁部３０３に形成される開口部３０５を形成することで、特別な作業工程を追加することなく容易に実現することが可能である。したがって、製造コストを増加させることなく容易に、磁気ディスクとの当接部の剛性を維持しつつもバネ定数が低減されたベル型クランプを提供することが可能となる。
(付記１)
データを記憶する記憶媒体が組み込まれた記憶媒体装置であって、
前記記憶媒体を回転駆動する駆動部と、
前記駆動部に連結された複数の記憶媒体を積層可能なハブと、
前記ハブに挿通された前記記憶媒体に荷重を加えて固定するクランプとを備え、
前記クランプは、前記ハブへの固定部を有する上面部と、
前記記憶媒体に対して当接し該記憶媒体に対して荷重を加える当接部と、
前記ハブに沿った円筒形状をなして開口部を有する、前記上面部と前記当接部とに接合される側壁部とを備えたことを特徴とする記憶媒体装置。
(付記２)
前記円筒形状の高さ方向の長さは、前記ハブに一枚だけ記憶媒体が挿通されたときに該記憶媒体に前記当接部が当接できる長さである事を特徴とする付記１に記載の記憶媒体装置。
(付記３)
前記開口部は、前記側壁部と前記上面部との接合部近傍に前記円筒形状の周方向に幅広に設けられていることを特徴とする付記１に記載の記憶媒体装置。
(付記４)
記憶媒体を回転駆動する駆動部に連結された複数枚の該記憶媒体を積層可能なハブに対して該記憶媒体を固定するクランプであって、
前記ハブへの固定部を有する上面部と、
前記記憶媒体に対して当接し該記憶媒体に対して荷重を加える当接部と、
前記ハブに沿った円筒形状をなして開口部を有する、前記上面部と前記当接部とに接合される側壁部とを備えたことを特徴とするクランプ。
(付記５)
前記円筒形状の高さ方向の長さは、前記ハブに一枚だけ記憶媒体が挿通されたときに該記憶媒体に前記当接部が当接できる長さである事を特徴とする付記４に記載のクランプ。
(付記６)
前記開口部は、前記側壁部と前記上面部との接合部近傍に前記円筒形状の周方向に幅広に設けられていることを特徴とする付記４に記載のクランプ。
(付記７)
記憶媒体を回転駆動する駆動部に連結された複数枚の該記憶媒体が積層可能なハブに対して該記憶媒体を固定するクランプの製造方法であって、
金属の平板材料に前記クランプを前記ハブに固定する第一の抜き穴と該クランプの剛性を低下させる第二の抜き穴と前記金属材料に加わる応力を緩和する第三の抜き穴とを形成する抜き穴形成ステップと、
前記金属材料に加圧して前記第一の抜き穴を有する上面部と前記第二の抜き穴を有する側壁部と前記記憶媒体と当接する当接部とを形成する絞り加工ステップとを備えたことを特徴とするクランプの製造方法。
(付記８)
前記当接部に曲げ加工を施す曲げ加工ステップをさらに備えたことを特徴とする付記７に記載のクランプの製造方法。
磁気ディスク装置概略図 磁気ディスクの搭載断面図 本発明にかかるベル型クランプの斜視図 本発明にかかるベル型クランプの製造工程における平面図ならびに断面図 従来例における搭載断面図
符号の説明
１００ 磁気ディスク装置
１０２ 磁気ディスク
１０３ スピンドルモータ
１０４ クランプ
２０１ スピンドルモータ
２０２ ハブ
２０３ 磁気ディスク
２０４ ベル型クランプ
３００ ベル型クランプ
３０１ 上面部
３０２ ネジ孔
３０３ 側壁部
３０４ 当接部
３０５ 開口部
４００ 平板材料
４０１ 第１の抜き穴
４０２ 第２の抜き穴
４０３ 第３の抜き穴
４０５ ベル型クランプの上面部
４０６ 曲げ加工部

Claims (6)

  1. データを記憶する記憶媒体が組み込まれた記憶媒体装置であって、
    前記記憶媒体を回転駆動する駆動部と、
    前記駆動部に連結された複数の記憶媒体を積層可能なハブと、
    前記ハブに挿通された前記記憶媒体に荷重を加えて固定するクランプとを備え、
    前記クランプは、前記ハブへの固定部を有する上面部と、
    前記記憶媒体に対して当接し該記憶媒体に対して荷重を加える当接部と、
    前記ハブに沿った円筒形状をなして開口部を有する、前記上面部と前記当接部とに接合される側壁部とを備えたことを特徴とする記憶媒体装置。
  2. 前記円筒形状の高さ方向の長さは、前記ハブに一枚だけ記憶媒体が挿通されたときに該記憶媒体に前記当接部が当接できる長さである事を特徴とする請求項１に記載の記憶媒体装置。
  3. 前記開口部は、前記上面部と前記側壁部との接合部近傍に前記円筒形状の周方向に幅広に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の記憶媒体装置。
  4. 記憶媒体を回転駆動する駆動部に連結された複数枚の該記憶媒体を積層可能なハブに対して該記憶媒体を固定するクランプであって、
    前記ハブへの固定部を有する上面部と、
    前記記憶媒体に対して当接し該記憶媒体に対して荷重を加える当接部と、
    前記ハブに沿った円筒形状をなして開口部を有する、前記上面部と前記当接部とに接合される側壁部とを備えたことを特徴とするクランプ。
  5. 記憶媒体を回転駆動する駆動部に連結された複数枚の該記憶媒体が積層可能なハブに対して該記憶媒体を固定するクランプの製造方法であって、
    金属の平板材料に前記クランプを前記ハブに固定する第一の抜き穴と該クランプの剛性を低下させる第二の抜き穴と前記金属材料に加わる応力を緩和する第三の抜き穴とを形成する抜き穴形成ステップと、
    前記金属材料に加圧して前記第一の抜き穴を有する上面部と前記第二の抜き穴を有する側壁部と前記記憶媒体と当接する当接部とを形成する絞り加工ステップとを備えたことを特徴とするクランプの製造方法。
  6. 前記当接部に曲げ加工を施す曲げ加工ステップをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のクランプの製造方法。
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