JP2009104750A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気ディスク装置における消費電力と製造コストの増大を避けつつ、流体力に起因する磁気ヘッドの位置決め誤差のうち特にトルクノイズによる成分を低減し、より高密度で大容量の磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置111は、磁気ディスク113と、磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するキャリッジアーム121と、スポイラ131とを備える。磁気ディスク113aと磁気ディスク113bとの間に挿入されたスポイラ131bと、磁気ディスク113bと磁気ディスク113cとの間に挿入されたスポイラ131cとで、スポイラの形状または周方向配置位置を異なるものとする。あるいは、最上ディスク113a上面に対向して配置されたスポイラ131aと最下ディスク113c下面に対向して配置されたスポイラ131dとで、スポイラの形状または周方向配置位置を異なるものとする。
【選択図】図７

Description

本発明は、磁気ディスク装置に係り、特に磁気ディスク回転時に生ずる空気流に起因するヘッド位置決め誤差の低減技術に関する。

磁気ディスク装置は、コンピュータをはじめ、その他多くの情報機器に用いられる情報記憶装置である。その基本構成は、記録媒体である磁気ディスクと、それを回転駆動させるスピンドルモータと、情報を読み書きする磁気ヘッドと、磁気ヘッドを支持するキャリッジアームと、キャリッジアームを駆動するアクチュエータとからなる。装置内部ではスピンドルモータが磁気ディスクを所定の回転数で回転駆動させ、アクチュエータがキャリッジアームを駆動して磁気ヘッドを位置決めすることにより、所望の情報の読み書きを可能にしている。

磁気ディスク装置は、今から約５０年前に発明されて以来、常に小型化と高速化が進められてきた。装置の小型化は、主にメディアや磁気ヘッドの性能向上による記録密度の上昇によって達成されてきた。一方、高速化については、磁気ヘッドの性能向上に加え、磁気ディスクの回転数を上昇させることによって達成されてきた。現在販売されている３．５インチ型のドライブの中では，容量が最大のもので１テラバイト、回転数が最速のもので15,000rpmにも達する。それでもなお、小型化と高速化に対する要求は以前と変わらず、現在でも小型化と高速化は磁気ディスク装置を開発するうえで最も重要な技術課題となっている。

ところが、近年の回転数の高速化が磁気ヘッドの位置決め精度に重大な悪影響を及ぼしはじめている。磁気ディスク装置内部は通常空気で満たされており、磁気ディスクの回転に伴い、周囲の空気には粘性による摩擦抵抗が働く。これによって装置内部に旋回流が発生し、その流速は秒速数十メートルにも達する。更に、この気流が装置内部の構造物と干渉することにより気流の乱れが増大し、構造物の振動を増大させる。このようにして、キャリッジやサスペンション、磁気ディスクなどの構造物の振動が誘起され、磁気ヘッドの位置決め精度が悪化する。このような流体力に起因する振動を流体起因振動と呼ぶ。

このような流体力起因の磁気ヘッドの位置決め誤差を低減するための最も一般的な方法としてスポイラがある。スポイラは、通常、キャリッジ周辺の流速を低減することを目的とした風除けのための部品であり、キャリッジの上流側または下流側に近接して配置されることが多い。なお、このスポイラに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献１や特許文献２が挙げられる。

また、磁気ディスクの振動を抑制するための方法として、制御板を磁気ディスクに近接して配置する方法がある。これは，空気の薄膜による減衰効果を利用したものである。制御板に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献３が挙げられる。

特開２００２−１８４１５４号公報 特開２００４−２３４７８４号公報 特開２０００−３３１４６０号公報

前述の特許文献１や特許文献２に記載されているようなスポイラは、既に製品に適用されているが、更なる記録密度の向上のためには別の技術が必要となる。また、特許文献３に記載されているような制御板は、その効果を得るためには磁気ディスクとの隙間を0.3mm以下と非常に狭くする必要があるため、製造上の公差の問題があるだけでなく、コストの増大や消費電力の増大を招くため、製品への適用は現実的ではない。現在、製品に適用されている大きなプレート状の板の流体部品は、磁気ディスクとの隙間を0.4mm以上としており、制振板としての効果というよりも、大きなスポイラとしての効果と考えるのが適切である。

もともとスポイラは、流れを堰き止める効果によって流速を低減し、流体力を抑制することを目的としている。流体力は一般に流速の二乗に比例するため、流れに対して抵抗体を設け流速を低減することが、流体起因振動を低減するためには最も容易だからである。しかしながら、消費電力の増大を避けつつ位置決め誤差を低減するためには、スポイラの効果とは異なる性質の効果を適用する必要がある。

そこで本発明ではトルクノイズに着目した。トルクノイズとは、キャリッジの回転中心であるピヴォットを中心としたキャリッジの剛体運動による位置決め誤差である。本発明は、トルクノイズがキャリッジの剛体運動に起因すること、その他の主な流体起因振動と比較して低い周波数帯域にピークを持つことに着目し、キャリッジ全体に働くトルクノイズを相殺することで、消費電力を増加させずに位置決め誤差を低減することを考えた。

トルクノイズを悪化させる大きな要因の一つとして、回転円盤間に生じる非軸対称流れによる流体力が挙げられる。回転円盤間の非軸対称流れとは、回転円盤間に生じる高速流に起因する多角形パターンのことで、一般に回転円盤間に生じる現象として広く知られている。回転円盤間にはこの多角形パターンに起因する圧力変動が生じ、これによってトルクノイズが悪化する。

非軸対称流れのN角形パターンに起因する圧力変動の周波数f_N[Hz]は、ディスクの回転の周波数をf_disk[Hz]，ディスク間の流れの回転の周波数を磁気ディスクの回転の周波数で除した無次元周波数をC_flow[-]とすると、以下の式で表すことができる。
f_N = N x C_flow x f_disk
一般に回転円盤間の流れにおいては、C_flow=0.6〜0.8程度であり、多角形パターンはN=3〜8(Nは整数)のパターンが出現し易いため、7200[rpm](120[Hz])のドライブ内で問題となる周波数f_Nは300[Hz]から800[Hz]程度になる。なお、この現象は回転円盤間で顕著に現れ、単一の円盤上にはそれほど顕著には現れない。

３枚以上の積層回転円盤を有する容器の内部では、各ディスク間においてこのような非軸対称流れがほぼ同位相で回転することが分かっている。そのため、磁気ディスク装置においては、この非軸対称流れに起因するトルクノイズは各ディスク間で同位相となり強め合う。その結果は、実機のドライブにおける位置決め誤差の周波数スペクトルにも、いくつかのピークとして確認することができる。

スポイラを適用した場合にも同様の多角形パターンが生じる。スポイラは外周側の流速を抑制し、高速流を内周側へ寄せる効果を持つ。この内周側に寄せられた高速流がスポイラの先端を起点として多角形パターンを形成する。そのため、スポイラによって形成される低速領域にキャリッジや磁気ヘッドが隠れている場合にはトルクノイズは低減されるが、中周付近においてキャリッジまたは磁気ヘッドが高速流の領域に差し掛かると急激にトルクノイズが増大するという欠点があった。

本発明の目的は，消費電力と製造コストの増大を避けつつ、流体力に起因する磁気ヘッドの位置決め誤差のうち特にトルクノイズによる成分を低減し、より高密度で大容量の磁気ディスク装置を提供することである。

前述の目的を達成するために、本発明においては、磁気ディスクと、磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するキャリッジアームと、スポイラと、を備えた磁気ディスク装置において、前記スポイラの形状を各磁気ディスク間で異ならせるものである。
あるいは、最上磁気ディスク上面側と最下磁気ディスク下面側とで、スポイラの形状を異ならせるものである。
あるいは、各磁気ディスク間でスポイラの形状を異ならせ、かつ最上磁気ディスク上面側と最下磁気ディスク下面側とでスポイラの形状を異ならせるものである。
スポイラの形状を異ならせる方法としては、周方向の長さを異ならせる方法、径方向の長さを異ならせる方法、厚さを異ならせる方法が好適である。

また、各磁気ディスク間に配置されるスポイラのキャリッジアームからの周方向距離を、異ならせるようにしても良い。あるいは、最上磁気ディスク上面側と最下磁気ディスク下面側に配置されるスポイラの、キャリッジアームからの周方向距離を異ならせるようにしても良い。あるいは、各磁気ディスク間に配置されるスポイラのキャリッジアームからの周方向距離を異ならせ、かつ最上磁気ディスク上面側と最下磁気ディスク下面側に配置されるスポイラの、キャリッジアームからの周方向距離を異ならせるようにしても良い。

かかる本発明によれば、ある磁気ディスク間と別の磁気ディスク間、または最上磁気ディスク上面と最下磁気ディスク下面に生じる高速流の多角形パターンの位相または周波数をずらすことができ、キャリッジ全体に働くトルクノイズを低減することができる。その結果、消費電力と製造コストの増大を避けつつ磁気ヘッドの位置決め誤差を低減でき、より高密度で大容量の磁気ディスク装置を実現できる。

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態及び比較例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。

＜実施例１＞
実施例１の磁気ディスク装置を図１から図７を用いて説明する。
まず、図１，２，７を参照しながら、本実施例の磁気ディスク装置111の概要を説明する。図１は磁気ディスク装置111のカバーを外した状態の斜視図である。図２は磁気ディスク装置111のzx断面を示している。図７は磁気ディスク111のある半径位置における円筒断面の一部を示している。

磁気ディスク装置111は、筐体112の内部に各部品を内包しており、筐体112の内部には円筒面で囲まれた空間を有する。この円筒面の中心にスピンドル116が固定され、その上に磁気ディスク113c，113b，113aとスペーサ115c，115bが交互に同心軸上に積層され、最上部のクランパ114によりスピンドル116に固定されている。これらはスピンドル116と一体となり、θ方向に一定の回転数で駆動される。スペーサ115c，115bは同じ厚みで、ディスク間180bとディスク間180cを同じ高さの空間としている。

キャリッジ121は各磁気ディスクの表面に対向するキャリッジアーム121a，121b，121c，121dを有し、各キャリッジアームは櫛状に一体形成されている。各キャリッジアームの先端にはディスク面に対向して磁気ヘッドとスライダを支持するサスペンション122が設けられている。スライダは磁気ディスクの回転によって発生する気流から揚力を受け、これによって磁気ヘッドの浮上量を一定に保つ。キャリッジ121は、ベースに固定されたピヴォット123を中心に回転可能であり、キャリッジ121に取り付けられたコイル124がボイスコイルモータ125から受ける力によって制御される。なお、キャリッジ121はここでは一体形成された部品としているが、各キャリッジアームを積層して一体駆動が可能なように組み上げたものでもよい。キャリッジ121の上流側には近接してスポイラ131が設けられており、キャリッジ121の周囲を通過する気流を抑制している。筐体112はカバー117により内部を密閉され、筐体112内部には空気が充填されている。

次に、スポイラ131について図２から図７を参照しながら説明する。スポイラ131は、４枚の各スポイラ131a，131b，131c，131dと、磁気ディスク側面を囲む側壁であるシュラウド132が一体形成された部品である。スポイラ131a，131cは周方向に長い形状、スポイラ131b，131dは周方向に短い形状としている。なお、ここではスポイラ131を一体形成された一つの部品としているが、各スポイラは必ずしも一体である必要はない。スポイラ131は磁気ディスク113と交互に組み合うように挿入されており、スポイラ131aは磁気ディスク113aとカバー117の間の空間180aに、スポイラ131bは磁気ディスク113aと磁気ディスク113bのディスク間180bに、スポイラ131cは磁気ディスク113bと磁気ディスク113cのディスク間180cに、スポイラ131dは磁気ディスク113cと筐体底面112dの間の空間180dに挿入されている。

このうち、スポイラ131bとスポイラ131cは周方向の長さが異なる形状をしている。図５および図６はそれぞれディスク間180b，180cにおけるディスク間の中間位置における断面図を示している。スポイラ131bの上流側側面131buとスポイラ131cの上流側側面131cuの位置は、θ方向に約30°ずれており、これにより多角形パターンの位相をずらすことができる。また、スポイラ131aはスポイラ131cと、スポイラ131dはスポイラ131bとそれぞれ形状が同じであり、カバー側空間180aと底面側空間180dの関係においても同様に周方向長さの異なるスポイラを適用している。これによって最上ディスク上面と最下ディスク下面において生じる圧力変動にも位相差をつけることができる。図７に磁気ディスク113とスポイラ131を通るある半径位置における円筒断面の一部を示す。ここでθは磁気ディスク113の回転方向を表す。

本実施例の構成によれば、ディスク間の空間180bにおいてはスポイラ131bの上流側エッジ131buを起点に多角形パターンが生じる。同様に、ディスク間の空間180cにおいてもスポイラ131cの上流側エッジ113cuを起点にディスク間の空間180bと同様の多角形パターンが生じる。ここで、多角形パターンの起点となるスポイラの上流側エッジの位置がθ方向に約30°ずれているため、多角形パターンの中でも大きな変動を生じ易い六角形パターンの位相を半波長分ずらすことができる。また、その他の多角形パターンについても位相をずらすことができる。同様に、最上ディスク上面と最下ディスク下面においても周方向長さの異なるスポイラを適用したことにより、最上ディスク上面と最下ディスク下面とで生じる圧力変動の位相をずらすことができる。また、本実施例によれば、スポイラ131の径方向長さを変更していないため、消費電力を増大させずにキャリッジ121に働くトルクノイズを低減でき、磁気ヘッドの位置決め精度を向上させることができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間のスポイラの周方向長さを異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に対向して配置されるスポイラの周方向長さを異なるものとしたが、各ディスク間のスポイラの周方向長さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に対向して配置されるスポイラの周方向長さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。

＜実施例２＞
次に第２の実施例について図８を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様である。図８はスポイラ231とスピンドル216を含むある周方向位置でのrz断面図である。ここでrは磁気ディスク213の回転軸を中心軸とする円筒座標系における径方向座標を表す。スピンドル216には、磁気ディスク213c，213b，213aと、スペーサ215c，215bが交互に積層され、最上部においてクランパ214によってスピンドル216に固定されている。スポイラ231は磁気ディスク213の外周側から内周側に向けて挿入されており、スポイラ231aは磁気ディスク213aの上の空間280aに、スポイラ231bは磁気ディスク213aと磁気ディスク213bのディスク間280bに、スポイラ231cは磁気ディスク213bと磁気ディスク213cのディスク間280cに、スポイラ231dは磁気ディスク213cの下の空間280dに挿入されている。本実施例ではスポイラの径方向長さを変えており、スポイラ231aとスポイラ231cは従来のスポイラよりも長く、スポイラ231bとスポイラ231dは従来のスポイラよりも短くしている。

本実施例の構成によれば、ディスク間280bとディスク間280cとで挿入されているスポイラの長さが異なるため、流体抵抗の相違によって高速流の流速に差が生じる。これによって各ディスク間で生じる多角形パターンの周波数がずれるため、ディスク間ごとに同じ周波数のトルクノイズが生じる場合と比較して、トルクノイズを低減することができる。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側とでもスポイラの長さが異なるため、同様に圧力変動の周波数をずらすことができる。さらに、従来のスポイラよりも長いものと短いものを採用することで、消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間のスポイラの径方向長さを異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの径方向長さを異なるものとしたが、各ディスク間のスポイラの径方向長さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの径方向長さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。

＜実施例３＞
次に第３の実施例について図９を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様である。図９は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク313a，313b，313cは等間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ331aは磁気ディスク313aの上の空間380aに、スポイラ331bは磁気ディスク313aと磁気ディスク313bのディスク間380bに、スポイラ331cは磁気ディスク313bと磁気ディスク313cのディスク間380cに、スポイラ331dは磁気ディスク313cの下の空間380dにそれぞれ挿入されている。本実施例ではスポイラの厚みを変えており、スポイラ331a，331cは従来のスポイラよりも厚く、スポイラ331b，331dは従来のスポイラよりも薄くしている。

本実施例の構成によれば、ディスク間380bとディスク間380cとで挿入されているスポイラの厚みが異なるため、流体抵抗の相違によって高速流の流速に差が生じる。これによって各ディスク間で生じる多角形パターンの周波数がずれるため、ディスク間ごとに同じ周波数のトルクノイズが生じる場合と比較して、トルクノイズを低減することができる。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側とでもスポイラの厚みが異なるため、同様に圧力変動の周波数をずらすことができる。さらに、従来のスポイラよりも厚いものと薄いものを採用することで、消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間のスポイラの厚さを異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの厚さを異なるものとしたが、各ディスク間のスポイラの厚さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの厚さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。

＜実施例４＞
次に第４の実施例について図１０を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様である。図１０は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク413a，413b，413cは等間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ431aは磁気ディスク413aの上の空間480aに、スポイラ431bは磁気ディスク413aと磁気ディスク413bのディスク間480bに、スポイラ431cは磁気ディスク413bと磁気ディスク413cのディスク間480cに、スポイラ431dは磁気ディスク413cの下の空間480dにそれぞれ挿入されている。本実施例ではスポイラの周方向位置を変えており、スポイラ431a，431cはキャリッジに近接して配置し、スポイラ431b，431dはそれよりも上流側に配置している。

本実施例の構成によれば、ディスク間480bとディスク間480cにおいて、実施例１と同様に、多角形パターンの起点となるスポイラの上流側側面の位置が周方向にずれているため、ディスク間ごとに多角形パターンの位相をずらすことができ、その結果、トルクノイズを低減することができる。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側とでもスポイラの周方向位置が異なるため、同様に圧力変動の位相をずらすことができる。さらに、スポイラの径方向長さや厚みを変更しないため、従来と比べて消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間のスポイラの周方向位置を異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの周方向位置を異なるものとしたが、各ディスク間のスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。

＜実施例５＞
次に第５の実施例について図１１を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様である。図１１は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク513a，513b，513cは等間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ531aは磁気ディスク513aの上の空間580aに、スポイラ531bは磁気ディスク513aと磁気ディスク513bのディスク間580bに、スポイラ531cは磁気ディスク513bと磁気ディスク513cのディスク間580cに、スポイラ531dは磁気ディスク513cの下の空間580dにそれぞれ挿入されている。本実施例も実施例４と同様にスポイラの周方向位置を変えており、スポイラ531a，531cはキャリッジの上流側に近接して配置し、スポイラ531b，531dはキャリッジの下流側に近接して配置している。

本実施例の構成によれば、ディスク間580bとディスク間580cにおいて、実施例１や実施例４と同様に、多角形パターンの起点となるスポイラの上流側側面の位置が周方向にずれているため、ディスク間同士で多角形パターンの位相をずらすことができ、その結果、トルクノイズを低減することができる。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側とでもスポイラの周方向位置が異なるため、同様に圧力変動の位相をずらすことができる。さらに、本実施例によればスポイラの径方向長さや厚みを変更しないため、消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間のスポイラの周方向位置を異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの周方向位置を異なるものとしたが、各ディスク間のスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。

＜実施例６＞
次に第６の実施例について図１２を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様である。図１２は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク613a，613b，613cは等間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ631aは磁気ディスク613aの上の空間680aに、スポイラ631bは磁気ディスク613aと磁気ディスク613bのディスク間680bに、スポイラ631cは磁気ディスク613bと磁気ディスク613cのディスク間680cに、スポイラ631dは磁気ディスク613cの下の空間680dにそれぞれ挿入されている。本実施例では実施例１と同様に各スポイラの周方向長さが異なるが、いずれもキャリッジの下流側に近接して配置されている。スポイラ631a，631cは周方向に長いもの、スポイラ631b，631cは周方向に短いものとしている。本実施例では、各スポイラの下流側側面の周方向位置を一致させ、上流側側面の周方向位置を変えている。ただし、必ずしも下流側側面の周方向位置を一致させる必要は無い。

本実施例の構成によれば、ディスク間680bとディスク間680cにおいて、実施例１や実施例４，実施例５と同様、多角形パターンの起点となるスポイラの上流側側面の位置が周方向にずれているため、ディスク間同士で多角形パターンの位相をずらすことができ、その結果、トルクノイズを低減することができる。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側とでもスポイラの周方向位置が異なるため、同様に圧力変動の位相をずらすことができる。さらに、スポイラの径方向長さや厚みを変えていないため、消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間のスポイラの周方向長さを異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの周方向長さを異なるものとしたが、各ディスク間のスポイラの周方向長さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置されるスポイラの周方向長さを異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができる。

＜実施例７＞
次に第７の実施例について図１３を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるが、更にもう一つのスポイラ（第２スポイラ）が挿入され、同一ディスク間，および最上ディスクの上側，最下ディスクの下側のいずれのxy平面内にも２つのスポイラが挿入されている。２つのスポイラは、同じ配列構造を有している。

図１３は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク713a，713b，713cは等間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ731a，741aは磁気ディスク713aの上の空間780aに、スポイラ731b，741bは磁気ディスク713aと磁気ディスク713bのディスク間780bに、スポイラ731c，741cは磁気ディスク713bと磁気ディスク713cのディスク間780cに、スポイラ731d，741dは磁気ディスク713cの下の空間780dにそれぞれ挿入されている。本実施例では実施例４と同様に各スポイラの周方向位置が異なる。第１スポイラ731b，731dはキャリッジの上流側に近接して配置され、第１スポイラ731a，731cはそれよりも上流側に配置されている。さらに、第２スポイラ741a，741cはキャリッジの下流側に近接して配置され、第２スポイラ741b，741dはそれよりも下流側に配置されている。本実施例では、各ディスク間780b，780cおよび最上ディスクの上側の空間780a，最下ディスクの下側の空間780dのそれぞれについて、第１スポイラ731a，731b，731c，731dと第２スポイラ741a，741b，741c，741dとの間隔は統一しているが、必ずしも統一されている必要はない。

本実施例の構成によれば，ディスク間780bとディスク間780cにおいて、実施例１，４，５，６と同様、多角形パターンの起点となるスポイラの上流側側面の位置が周方向にずれているため、ディスク間同士で多角形パターンの位相をずらすことができる。さらに、もう一つのスポイラをキャリッジの下流側に設けているため、特定のN角形パターンの乱れを分解する効果をもつ。その結果、トルクノイズを低減し、位置決め誤差を向上させることができる。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側についてもスポイラの周方向位置が異なるため、同様に圧力変動の位相をずらすことができる。さらに、スポイラの径方向長さや厚みを変更していないため、同様の形状のスポイラを同数配置した場合と比較して消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間の２つのスポイラの周方向位置を異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置される２つのスポイラの周方向位置を異なるものとしたが、各ディスク間の２つのスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができ、特定のN角形パターンの乱れを分解する効果を奏する。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置される２つのスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができ、特定のN角形パターンの乱れを分解する効果を奏する。

＜実施例８＞
次に第８の実施例について図１４を用いて説明する。基本的な構成は実施例７と同様であるが、２つのスポイラをいずれもキャリッジ上流側に配置している。
図１４は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク813a，813b，813cは等間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ831a，841aは磁気ディスク813aの上の空間880aに、スポイラ831b，841bは磁気ディスク813aと磁気ディスク813bのディスク間880bに、スポイラ831c，841cは磁気ディスク813bと磁気ディスク813cのディスク間880cに、スポイラ831d，841dは磁気ディスク813cの下の空間880dにそれぞれ挿入されている。本実施例では実施例４，７と同様に各スポイラの周方向位置を変えている。スポイラ841a，841cはキャリッジの上流側に近接して配置され、スポイラ841b，841dはそれよりも上流側に配置されている。さらに、スポイラ831a，831b，831c，831dは，それぞれもう一つのスポイラ841a，841b，841c，841dの上流側に配置されている。ここではスポイラ831とスポイラ841は別の部品として構成しているが、同じ部品として一体形成されていてもよい。その場合，スポイラ831とスポイラ841はそれぞれ独立した片持ち梁でもよいし、それぞれのスポイラ先端部が連結し一つのスポイラとして翼部に空隙部を有する形状でもよい。

本実施例の構成によれば、ディスク間880bとディスク間880cにおいて、実施例１，４，５，６，７と同様、多角形パターンの起点となるスポイラの上流側側面の位置が周方向にずれているため、ディスク間同士で多角形パターンの位相をずらすことができる。また、実施例７と同様に、特定のN角形パターンの乱れを分解する効果をもつ。また、最上ディスクの上側と最下ディスクの下側についてもスポイラの周方向位置が異なるため、同様に圧力変動の位相をずらすことができ、トルクノイズを低減することができる。さらに、本実施例では２つのスポイラを共にキャリッジの上流側に設けているため、上流側のスポイラで生じた流れの乱れを下流側のスポイラが吸収し、キャリッジの振動を低減する効果もある。これにより、トルクノイズだけでなく、キャリッジや磁気ディスクの振動を低減することができる。さらに、スポイラの周方向長さと厚みは変更していないため、同様の形状のスポイラを同数配置した場合と比較して消費電力を増大させずにトルクノイズを低減することができる。

なお、上記実施例においては、各ディスク間の２つのスポイラの周方向位置を異なるものとし、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置される２つのスポイラの周方向位置を異なるものとしたが、各ディスク間の２つのスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができ、特定のN角形パターンの乱れを分解する効果を有し、キャリッジの振動を低減する効果もある。また、最上ディスク上面と最下ディスク下面に配置される２つのスポイラの周方向位置を異なるものとすることでも、キャリッジに働くトルクノイズを従来構造よりは低減することができ、特定のN角形パターンの乱れを分解する効果を有し、キャリッジの振動を低減する効果もある。

＜実施例９＞
次に第９の実施例について図１５と図１６を用いて説明する。基本的な構成は実施例１と同様である。図１５は磁気ディスク913bとその上側に積層された磁気ディスク（図示せず）とのディスク間における断面図，図１６は磁気ディスク913bとその下側に積層された磁気ディスク913cとのディスク間における断面図をそれぞれ示している。スポイラ931はキャリッジ921の下流側から上流側にかけての磁気ディスクを覆う大きなプレート状のスポイラである。スポイラ931bは磁気ディスク913bとその上側に積層された磁気ディスク（図示せず）とのディスク間に挿入されており、内周側の側面またはエッジ931biは、磁気ディスクの回転軸の中心からずれた位置に中心点を持つ円弧状になっている。一方、スポイラ931cは磁気ディスク913bと磁気ディスク913cとのディスク間に挿入されており、内周側の側面またはエッジ931ciは、磁気ディスクの回転軸の中心軸上に中心点を持つ円弧状になっている。

本実施例の構成によれば、ディスク間980bに挿入されたスポイラ931bの偏心した側面またはエッジ931biにより、多角形パターンの中心点も偏心するため、ディスク間980cにおける多角形パターンとの中心点のずれにより、キャリッジに影響する圧力変動の位相をずらすことができる。また、従来の大きなプレート状のスポイラ形状であるスポイラ931cだけを用いた場合と比較し、流れに対する抵抗が減るため消費電力が低減される効果がある。以上により、本実施例によれば消費電力を低減しつつ、トルクノイズによる位置決め誤差を低減することができる。

＜実施例１０＞
最後に図１７を用いて第１０の実施例を説明する。基本的な構成は実施例１と同様であるが、磁気ディスクの枚数が２枚であり、それに付随するキャリッジアームやスポイラの枚数も１枚ずつ少ない点が異なる。なお、磁気ディスクの枚数はここでは２枚としたが、１枚でも３枚以上でもよい。

図１７は磁気ディスクとスポイラを含むある径方向位置における円筒断面の一部である。ここでθは磁気ディスクの回転方向を表す。磁気ディスク1013a，1013bはある一定の間隔をおいてz方向に積層されており、スポイラ1031aは磁気ディスク1013aの上の空間1080aに、スポイラ1031bは磁気ディスク1013aと磁気ディスク1013bのディスク間1080bに、スポイラ1031cは磁気ディスク1013bの下の空間1080cにそれぞれ挿入されている。本実施例ではスポイラ1031aとスポイラ1031bの周方向長さは等しく、それと比較してスポイラ1031cの周方向長さは短くなっている。スポイラ1031cの下流側側面の位置はスポイラ1031a，1031bと一致させており、スポイラ1031cの上流側側面の周方向位置はスポイラ1031a，1031bと比べて下流側に位置している。なお、ここではスポイラ1031bの形状をスポイラ1031aと同じものとしたが、スポイラ1031bの形状は任意である。また、スポイラ1031aと1031cは周方向長さを異なるものとしたが、径方向長さや厚みが異なる形状であってもよい。また、同じ形状で周方向位置が異なるものであってもよい。

本実施例の構成によれば、最上ディスクの上側の空間1080aと最下ディスクの下側の空間1080cとで、挿入されているスポイラの上流側側面の周方向位置が異なるため、空間1080aと空間1080cとで生じる圧力変動の位相をずらすことができる。さらに、スポイラの径方向長さや厚みを変更していないため、消費電力を増大させずにトルクノイズを低減し、位置決め誤差を低減することができる。

実施例１の磁気ディスク装置の斜視図である。 実施例１の磁気ディスク装置のzx断面図である。 実施例１の磁気ディスク装置のスポイラの斜視図（視点：下流側）である。 実施例１の磁気ディスク装置のスポイラの斜視図（視点：上流側）である。 実施例１の磁気ディスク装置における上から１枚目と２枚目のディスク間におけるxy断面図である。 実施例１の磁気ディスク装置における上から２枚目と３枚目のディスク間におけるxy断面図である。 実施例１の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例２の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのrz断面図である。 実施例３の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例４の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例５の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例６の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例７の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例８の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。 実施例９の磁気ディスク装置における上から１枚目と２枚目のディスク間におけるxy断面図である。 実施例９の磁気ディスク装置における上から２枚目と３枚目のディスク間におけるxy断面図である。 実施例１０の磁気ディスク装置におけるスポイラと磁気ディスクのzθ断面（円筒断面）図である。

符号の説明

100…実施例１の情報記憶装置，111…磁気ディスク装置，112…筐体，112d…筐体底面，113…磁気ディスク，113a…磁気ディスク（１枚目），113b…磁気ディスク（２枚目），113c…磁気ディスク（３枚目），114…クランパ，115b…スペーサ（１枚目），115c…スペーサ（２枚目），116…スピンドルモータ，117…カバー，121…キャリッジ，121a…キャリッジアーム（１枚目），121b…キャリッジアーム（２枚目），121c…キャリッジアーム（３枚目），121d…キャリッジアーム（４枚目），122…サスペンション，123…ピヴォット，124…コイル，125…ボイスコイルモータ，131…スポイラ，131a…スポイラ（１枚目），131au…スポイラ（１枚目）の上流側側面，131b…スポイラ（２枚目），131bu…スポイラ（２枚目）の上流側側面，131c…スポイラ（３枚目），131cu…スポイラ（３枚目）の上流側側面，131d…スポイラ（４枚目），131du…スポイラ（４枚目）の上流側側面，132…シュラウド，180a…最上ディスク上部空間，180b…ディスク間空間，180c…ディスク間空間，180d…最下ディスク下部空間，200…実施例２の情報記憶装置，213…磁気ディスク，213a…磁気ディスク（１枚目），213b…磁気ディスク（２枚目），213c…磁気ディスク（３枚目），214…クランパ，215b…スペーサ（１枚目），215c…スペーサ（２枚目），216…スピンドルモータ，231…スポイラ，231a…スポイラ（１枚目）， 231b…スポイラ（２枚目），231c…スポイラ（３枚目），231d…スポイラ（４枚目），232…シュラウド，280a…最上ディスク上部空間，280b…ディスク間空間，280c…ディスク間空間，280d…最下ディスク下部空間，300…実施例３の情報記憶装置，313…磁気ディスク，313a…磁気ディスク（１枚目），313b…磁気ディスク（２枚目），313c…磁気ディスク（３枚目），321…キャリッジ，321a…キャリッジアーム（１枚目），321b…キャリッジアーム（２枚目），321c…キャリッジアーム（３枚目），321d…キャリッジアーム（４枚目），331…スポイラ，331a…スポイラ（１枚目），331b…スポイラ（２枚目），331c…スポイラ（３枚目），331d…スポイラ（４枚目），380a…最上ディスク上部空間，380b…ディスク間空間，380c…ディスク間空間，380d…最下ディスク下部空間，400…実施例４の情報記憶装置，413…磁気ディスク，413a…磁気ディスク（１枚目），413b…磁気ディスク（２枚目），413c…磁気ディスク（３枚目），421…キャリッジ，421a…キャリッジアーム（１枚目），421b…キャリッジアーム（２枚目），421c…キャリッジアーム（３枚目），421d…キャリッジアーム（４枚目），431…スポイラ，431a…スポイラ（１枚目），431b…スポイラ（２枚目），431c…スポイラ（３枚目），431d…スポイラ（４枚目），480a…最上ディスク上部空間，480b…ディスク間空間，480c…ディスク間空間，480d…最下ディスク下部空間，500…実施例５の情報記憶装置，513…磁気ディスク，513a…磁気ディスク（１枚目），513b…磁気ディスク（２枚目），513c…磁気ディスク（３枚目），521…キャリッジ，521a…キャリッジアーム（１枚目），521b…キャリッジアーム（２枚目），521c…キャリッジアーム（３枚目），521d…キャリッジアーム（４枚目），531…スポイラ，531a…スポイラ（１枚目），531b…スポイラ（２枚目），531c…スポイラ（３枚目），531d…スポイラ（４枚目），580a…最上ディスク上部空間，580b…ディスク間空間，580c…ディスク間空間，580d…最下ディスク下部空間，600…実施例６の情報記憶装置，613…磁気ディスク，613a…磁気ディスク（１枚目），613b…磁気ディスク（２枚目），613c…磁気ディスク（３枚目），621…キャリッジ，621a…キャリッジアーム（１枚目），621b…キャリッジアーム（２枚目），621c…キャリッジアーム（３枚目），621d…キャリッジアーム（４枚目），631…スポイラ，631a…スポイラ（１枚目），631b…スポイラ（２枚目），631c…スポイラ（３枚目），631d…スポイラ（４枚目），680a…最上ディスク上部空間，680b…ディスク間空間，680c…ディスク間空間，680d…最下ディスク下部空間，700…実施例７の情報記憶装置，713…磁気ディスク，713a…磁気ディスク（１枚目），713b…磁気ディスク（２枚目），713c…磁気ディスク（３枚目），721…キャリッジ，721a…キャリッジアーム（１枚目），721b…キャリッジアーム（２枚目），721c…キャリッジアーム（３枚目），721d…キャリッジアーム（４枚目），731…第１スポイラ，731a…第１スポイラ（１枚目），731b…第１スポイラ（２枚目），731c…第１スポイラ（３枚目），731d…第１スポイラ（４枚目），，741…第２スポイラ，741a…第２スポイラ（１枚目），741b…第２スポイラ（２枚目），741c…第２スポイラ（３枚目），741d…第２スポイラ（４枚目），780a…最上ディスク上部空間，780b…ディスク間空間，780c…ディスク間空間，780d…最下ディスク下部空間，800…実施例８の情報記憶装置，813…磁気ディスク，813a…磁気ディスク（１枚目），813b…磁気ディスク（２枚目），813c…磁気ディスク（３枚目），821…キャリッジ，821a…キャリッジアーム（１枚目），821b…キャリッジアーム（２枚目），821c…キャリッジアーム（３枚目），821d…キャリッジアーム（４枚目），831…第１スポイラ，831a…第１スポイラ（１枚目），831b…第１スポイラ（２枚目），831c…第１スポイラ（３枚目），831d…第１スポイラ（４枚目），，841…第２スポイラ，841a…第２スポイラ（１枚目），841b…第２スポイラ（２枚目），841c…第２スポイラ（３枚目），841d…第２スポイラ（４枚目），880a…最上ディスク上部空間，880b…ディスク間空間，880c…ディスク間空間，880d…最下ディスク下部空間，900…実施例９の情報記憶装置，912…筐体，913b…磁気ディスク（２枚目），913c…磁気ディスク（３枚目），916…スピンドルモータ，921…キャリッジ，921b…キャリッジアーム（２枚目），921c…キャリッジアーム（３枚目），923…ピヴォット，924…コイル，925…ボイスコイルモータ，931…スポイラ，931b…スポイラ（２枚目），931bi…スポイラ（２枚目）の内周側側面またはエッジ，931c…スポイラ（３枚目），931ci…スポイラ（３枚目）の内周側側面またはエッジ，1000…実施例１０の情報記憶装置，1013…磁気ディスク，1013a…磁気ディスク（１枚目），1013b…磁気ディスク（２枚目），1021…キャリッジ，1021a…キャリッジアーム（１枚目），1021b…キャリッジアーム（２枚目），1021c…キャリッジアーム（３枚目），1031…スポイラ，1031a…スポイラ（１枚目），1031b…スポイラ（２枚目），1031c…スポイラ（３枚目），1080a…最上ディスク上部空間，1080b…ディスク間空間，1080c…最下ディスク下部空間。

Claims (17)

1. 少なくとも３枚の磁気ディスクと、前記磁気ディスクそれぞれの両面に配置された磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するキャリッジアームと、前記磁気ディスクの間に配置されたスポイラと、を備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置されたスポイラのうち少なくとも一つが他の磁気ディスク間のスポイラと形状が異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置されたスポイラのうち少なくとも一つの周方向長さが、他の磁気ディスク間のスポイラと異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 請求項１記載の磁気ディスク装置において，前記磁気ディスク間に配置されたスポイラのうち少なくとも一つの径方向長さが、他の磁気ディスク間のスポイラと異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 請求項１記載の磁気ディスク装置において，前記磁気ディスク間に配置されたスポイラのうち少なくとも一つの厚さが、他の磁気ディスク間のスポイラと異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
5. 請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置されたスポイラが前記磁気ディスクの回転軸方向両側に開放された空隙部を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
6. 請求項５記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置されたスポイラのうち少なくとも一つの空隙部の形状が、他の磁気ディスク間のスポイラと異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
7. 請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラが前記キャリッジアームに対して前記磁気ディスク回転方向上流側に近接して配置されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
8. 請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記スポイラが前記キャリッジアームに対して前記磁気ディスク回転方向下流側に近接して配置されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
9. 請求項１記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置されたスポイラが前記キャリッジアームに対して前記磁気ディスク回転方向下流側から上流側にかけて連続する１枚のプレート状であることを特徴とする磁気ディスク装置。
10. 請求項９記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置されたスポイラのうち少なくとも一つの内周側の側面またはエッジと、他の磁気ディスク間のスポイラの内周側の側面またはエッジとが、偏心した円弧であることを特徴とする磁気ディスク装置。
11. １枚ないし２枚以上の磁気ディスクと、前記磁気ディスクそれぞれの両面に配置された磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するキャリッジアームと、前記磁気ディスクのうち最上磁気ディスクの上面側，および最下磁気ディスクの下面側に配置されたスポイラと、を備えた磁気ディスク装置において、前記最上磁気ディスクの上面側に配置されたスポイラと、前記最下磁気ディスクの下面側に配置されたスポイラの形状が異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
12. 少なくとも３枚の磁気ディスクと、前記磁気ディスクそれぞれの両面に配置された磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するキャリッジアームと、前記磁気ディスクの間に配置された第１スポイラと、を備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に配置された第１スポイラのうち少なくとも一つの前記キャリッジアームからの周方向距離が、他の磁気ディスク間の第１スポイラと異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
13. 請求項１２記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間の第１スポイラのうち少なくとも一つは前記キャリッジアームに対して前記磁気ディスク回転方向下流側に近接して配置され、他の第１スポイラは上流側に近接して配置されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
14. １枚ないし２枚以上の磁気ディスクと、前記磁気ディスクそれぞれの両面に配置された磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するキャリッジアームと、前記磁気ディスクのうち最上磁気ディスクの上面側，および最下磁気ディスクの下面側に配置された第１スポイラと、を備えた磁気ディスク装置において、前記最上磁気ディスクの上面側に配置された第１スポイラと、前記最下磁気ディスクの下面側に配置された第１スポイラの前記キャリッジアームからの周方向距離が異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
15. 請求項１２記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク間に、前記第１スポイラと同じ配列構造の第２スポイラを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
16. 請求項１５記載の磁気ディスク装置において、前記第２スポイラは前記第１スポイラに対して前記磁気ディスク回転方向下流側または上流側に近接して配置されていることを特徴とする磁気ディスク装置。
17. 請求項１２記載の磁気ディスク装置において、前記第１スポイラは前記キャリッジアームに対して前記磁気ディスク回転方向上流側に近接して配置され、前記第２スポイラは前記キャリッジアームに対して前記磁気ディスク回転方向下流側に近接して配置されていることを特徴とする磁気ディスク装置。

Images